2024年中考化学备战三轮复习：科学探究题

2024年中考化学备战三轮复习：科学探究题 1．某兴趣小组在学习了碱的化学性质后，对氢氧化钙溶液和碳酸钠溶液反应后的废液成分进行了探究。写出反应的化学方程式 ，将废液进行过滤。 【提出问题】滤液中所含溶质是什么物质。 【猜想假设】猜想一：滤液中的溶质是氢氧化钠。 猜想二：滤液中的溶质是氢氧化钠和氢氧化钙。 猜想三：滤液中的溶质是氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸钠的混合物。 你的猜想是 。 【实验探究】同学经过讨论认为猜想 不成立，理由是 。 【设计方案】验证你的猜想： 实验步骤 实验现象 实验结论 其反应的化学方程式是 。 2．某化工厂生产的纯碱中含有少量氯化钠杂质。某兴趣小组的同学为测定其纯度，称取一定质量的样品，用如下图所示仪器组装实验装置，进行实验。    请回答下列问题： ⑴实验开始前，如何检验A装置的气密性？ 。 ⑵若气体流向从左到右，则几种仪器组件的连接顺序是（填写仪器导管接口处字母）：a接（ ），（ ）接（ ），（ ）接（ ）。 ⑶仪器D的作用是 。 ⑷该实验中，若要计算纯碱样品的纯度，除称取样品质量外，还需要测定的实验数据是 。 ⑸若A中改为加入浓盐酸，则测定结果 （“偏高”、“偏低”或“无影响”）。 ⑹该兴趣小组的同学又提出，也可以用“沉淀法”进行测定，并设计实验：称取样品加水溶解，加入适量X的溶液，待反应完成后过滤、洗涤、烘干、（冷却）称量。你认为X中含有的阳离子是 ；过滤时需要的玻璃仪器有 。 3．人类的生活和生产离不开氧气 （一）水产养殖和运输中的释氧剂。 甲、乙两同学看到商贩用过氧化钙（CaO2）来增加鱼池中的含氧量。于是提出问题：在实验室条件可否用过氧化钙制取氧气？在老师的指导下他们进行了探究。 【甲同学的探究过程】 (1)猜想：甲同学根据过氧化钙的化学式，认为加热过氧化钙可制取氧气，甲同学猜测的依据是 。 (2)选择装置：加热过氧化钙固体制氧气时不能选择图1中B装置。B装置的适用条件是 。 (3)实验操作： ①检查装置气密性，先将导管伸入液面下，用手紧握试管，观察到松手后，有液体进入导管，形成一段稳定的液柱； ②将过氧化钙加入试管中，加热，导管口有大量气泡冒出； ③选择装置c收集氧气，这是因为氧气 。 ④用排水法收实验结束时先撤导管，这样操作的目的是 。 ⑤检验该气体是氧气。 【乙同学的探究过程】 猜想：乙同学根据鱼池中加过氧化钙增氧，认为过氧化钙与水反应可制取氧气。 实验过程：如图2所示，向块状过氧化钙中加入少量水后，有少量细小气泡缓慢冒出，在导管口集不到气体。将该装置放置到第二天，集气瓶中只收集到极少量气体，向收集到的少量气体带火星的木条，木条变得更明亮，但没有复燃。 (4)实验结论：通过上述实验证明，实验室在常温条件下 （填“适合”或“不适合”）用块状过氧化钙与水反应制取氧气。 【反思与评价】 (5)要加快过氧化钙与水反应的速率，你的建议是 。 （二）潜水艇中供氧剂 (6)潜水艇中使用过氧化钠（Na2O2）为备用供氧剂。已知：过氧化钠与CO2反应生成碳酸钠和氧气，选择过氧化钠作供氧剂的突出优点是：①节约能源；② 。 （三）生活中的制氧剂 (7)某家庭制氧机使用过碳酸钠（2Na2CO3·3H2O2）粉末，二氧化锰催化颗粒、水来产生氧气。如图3所示，取等量的MnO2、CuO、Fe2O3、Cr2O3四种催化剂粉末与一定量过碳酸钠溶液混合，得到压强随时间变化的曲线如图4所示： ①用MnO2进行实验，60s时压强瞬间回落，其原因可能是 。 由此分析家庭制氧机中使用二氧化锰颗粒球而非粉末的原因是 。 ②从实验曲线看，催化效果较好、反应温和的催化剂是 （填物质名称）。 4．水产养殖经营业经常用到“鱼浮灵”，某品牌“鱼浮灵”的主要成分是过氧化钙。兴趣小组的同学想可否用“鱼浮灵”实验室制取氧气。在老师的指导下，他们进行了探究： 【查阅资料】 I.过氧化钙(CaO2)固体室温下稳定，300℃时分解成氧气和氧化钙(CaO)，可做增氧剂、杀菌剂。 Ⅱ.过氧化钙固体与水反应生成氧气，增加鱼池中的含氧量。 【猜想与论证】（1）小明根据过氧化钙(CaO2)中含有氧元素，提出猜想I。 猜想I：加热过氧化钙可制取氧气 【实验装置】利用加热过氧化钙固体制取氧气时，可以选用的发生装置为 (填序号)。实验室也可利用该装置来制备氧气，其反应的化学方程式为 。 【实验过程】 ①写出仪器名称：a： ，b： 。 ②检查装置A气密性的方法是：先将导管伸入液面下，用手紧握试管，观察到 ，松开手后 。 接着，将过氧化钙加入试管中，加热，导管口有大量气泡冒出。 ③收集一瓶气体。小明选择装置E收集氧气，能用该方法收集氧气的原因是 。收集时，观察到气泡 时开始收集，氧气收集完毕时的正确操作顺序是 (填写序号)。 A．盖上玻璃片          B．正放在实验台上        C．取出集气瓶 ④用E装置收集氧气结束后，有人问：“我用带火星的木条伸入集气瓶内，为什么不会复燃？”请你推测导致这种现象的可能原因 。(写一个) 【实验结论】通过上述实验证明，加热过氧化钙可制取氧气。 小组同学联想到工人用过氧化钙增加鱼池中的含氧量，提出猜想Ⅱ。 猜想Ⅱ：用过氧化钙与水反应可制取氧气。 【实验过程】加入过氧化钙和水后，有少量细小气泡缓慢放出，在导管口几乎看不到气体。该装置放置到第二天，集气瓶中只收集到极少量气体，振荡试管后仍有少量细小气泡缓慢放出。 【实验结论】通过上述实验证明，实验室在常温条件下 (填“能”或“不能”)用过氧化钙与水反应制取氧气。 【反思与评价】实验证明过氧化钙在水中可持续、缓慢放出氧气，欲使过氧化钙与水反应的速率加快，你的建议是 。 5．化学兴趣小组的同学在实验室发现一瓶保管不当，盛有无色溶液的试剂瓶，且标签破损（如图），其残缺的标签中只剩下“Na”字样。同学们很感兴趣，决定对其成分进行探究。 【提出问题】这瓶试剂可能是什么溶液呢？ 【交流讨论】根据受损标签的情况判断，这瓶试剂不可能是 （填字母）。 A酸    B碱     C盐 【作出猜想】 （1）可能是Na2CO3溶液； （2）可能是NaCl溶液； （3）请你再作出一种猜想，猜想的物质与上面类别不同：可能是 溶液。 【设计并实验】 实验 实验操作 实验现象 实验结论和解释 Ⅰ 取样于试管中，向其中滴加几滴无色酚酞试液。 无色溶液变红 该溶液不可能是NaCl溶液。 理由 。 Ⅱ 另取样于另一只试管中，向其中 滴加足量的 。 产生大量的气泡 该溶液溶质为碳酸钠。 由此，同学们得出结论：该溶液是碳酸钠溶液。 老师指出该结论不严密。理由是：氢氧化钠溶液在空气中敞开放置，发生变质，能产生与实验Ⅰ和Ⅱ相同现象。老师提示，不需另取样，只要在实验Ⅰ后的试管中加入足量的 溶液，若观察到红色溶液不褪色现象，即可说明该溶液中有氢氧化钠。 6．竹和麻通过生石灰、草木灰（主要成分是K2CO3）浸泡以及打浆、抄纸等步骤可制得纸张。某化学兴趣小组模拟古代造纸技术，他们将一定量的生石灰、K2CO3用足量的水溶解后，过滤得到澄清溶液。请你参与他们的探究。 一、澄清溶液中溶质是什么。 【猜想假设】 (1)猜想一：只含有KOH   猜想二：含有KOH、 ；猜想三：含有KOH、Ca(OH)2 【设计实验】 (2) 实验步骤 实验现象 实验结论 a.取溶液少许于试管中，滴加过量稀盐酸 猜想二不正确 b.另取溶液少许于试管中，滴加少许 溶液 猜想三正确 【交流反思】 (3)步骤b中发生反应的化学方程式为 。 (4)含有KOH、Ca(OH)2的废水直接排放会造成水体污染。某小组同学对废水做如下处理（见下图）。C烧杯中出现 现象时，才可以将处理后的废水排入下水道。 二、复分解反应的实质是什么。 【资料】硫酸钡、氯化银都是难溶于水的白色沉淀。 【实验与分析】稀盐酸与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠和水的微观示意图如图一， 其实质可用离子方程式表示为，溶液中Na+和Cl-实际上没有参加反应。又如，氯化钡溶液与硫酸钠溶液反应的微观示意图如图二，其实质可用离子方程式表示为，溶液中Na+和Cl-实际上也没有参加反应。我们可以初步得出结论，两种溶液发生复分解反应的微观实质就是阴阳离子结合生成沉淀或气体或水，从而使溶液中某些离子的浓度减小。 【反思与应用】 (5)下图是将硝酸银溶液滴入氯化钠溶液恰好完全反应的微观粒子示意图，反应前后溶液中存在的离子种类如图所示（其中“”“”“”“”表示不同离子），由图可知，“”代表的离子符号是 ，请仿照图一、图二的反应实质，写出该反应的离子方程式 。 7．实验中学化学兴趣小组同学在做“二氧化碳的实验室制取”的实验，老师给出如图装置，请同学们合理选择，制取气体。 （1）一小组选择C、D装置进行实验。请写出该反应的化学方程式 ，反应后，又针对容器中的废液溶质成分进行了以下探究 【提出问题】废液中的溶质含有哪些物质？ 【猜想与假设】猜想I；废液中的溶质有氯化钙；猜想Ⅱ：废液中的溶质有 。 【实验探究1】 实验操作 实验现象 实验结论 取少量反应后的废液于试管中，向其中加入Na2CO3溶液至过量。 猜想Ⅱ正确 【拓展实验】要使猜想Ⅱ废液中的溶质只含有氯化钙，正确的处理方法是加入过量的 。 （2）二小组对反应后B、D装置进行实验，淘气的小明将生成的气体通入只盛放氢氧化钠溶液的烧杯中没有观察到明显的现象。那么，该烧杯中的溶质成分是什么呢？组员通过讨论，帮助他进行如下实验，顺利解决了该问题 【实验探究2】 实验步骤 实验现象 1．取少量该溶液于试管中，向溶液中滴加过量的氯化钙溶液，并不断振荡。 有白色沉淀生成 2．取步骤1试管中的少量上层清液，滴加酚酞溶液 溶液变红 【实验结论】该烧杯溶液中，溶质成分为 。 【反思与拓展】在上述【实验探究2】中，小明提出可用氢氧化钙溶液代替氯化钙溶液，你认为该方案 （选填“可行”或“不可行”），原因是 。 （3）老师看到二组同学的实验，引导大家继续分析探究，他称量烧杯中剩余溶液为100g，向其中加入溶质质量分数为7.3%的稀盐酸100g，恰好完全反应得到中性溶液，而后，将中性溶液蒸干，得到白色固体。求理论上得到的白色固体的质量。 8．制造物质、研究物质 小博同学想组装一套能控制反应速率，获得平稳气流的实验室制取二氧化碳装置，则发生装置应选择 (填序号)装置，利用装置 E 收集二氧化碳，气体应从 (填“a”或“b”)端通入； 小博同学运用所制得的二氧化碳采用用对比实验方法探究二氧化碳的性质，请根据下列实验要求回答相关问题： 实验一 实验二      实验一：振荡 3 个矿泉水塑料瓶，观察到塑料瓶变瘪的程度为 A＞B＞C， 其中 B 瓶石灰水变浑浊，此反应的化学方程式为 ； 对比 瓶(选填“A”“B”或“C”）的塑 料瓶变瘪的程度，可证明 CO2 能与 NaOH 发生反应。 实验二：观察到 C 装置中发生的现象是： 蓝色石蕊试纸 ；此实验可证明 发生反应。 9．联欢会上，小亮同学为大家表演了一个魔术：向一个铝制易拉罐中注入一些氢氧化钠溶液，封住罐口，轻轻摇晃，发现易拉罐很快变瘪，过一会又迅速鼓起。这一现象引起了大家的兴趣，纷纷想要探秘。 (1)小亮同学告诉大家，易拉罐中事先已装有二氧化碳气体，请用化学方程式解释易拉罐迅速变瘪的原因 。 同学们继续探究： 【探究一】变瘪的易拉罐为何又鼓起？ 讨论后大家一致认为易拉罐重新鼓起来的原因是易拉罐中又生成了一种气体，并对产生的气体做出了猜想。 【提出猜想】猜想一：氢气    猜想二：氧气    猜想三：二氧化碳 (2)作出以上猜想的理论依据是 。 【实验验证】 (3) 实验操作 现象 结论 将易拉罐中的气体导出，通入澄清石灰水 。 猜想一成立 用注射器抽取易拉罐中气体，并在针头处放置一燃着的小木条，推动注射器活塞使气体导出 气体燃烧，发出淡蓝色火焰 【探究二】氢气是如何产生的？ 分析实验用品后，大家讨论设计了如图所示对比实验： (4)分别取大小，形状完全相同的铝片，经打磨后放入试管中，打磨铝片的目的是 。 (5)实验中取用氢氧化钠溶液的体积x应为 mL。 (6)观察到A试管中有较多气泡，铝片逐渐溶解；B中无变化；C中只有少许气泡，由此可得出结论：实验中的氢气主要是来自 。 【反思提升】 (7)①通过上述探究，我们知道了铝的一条新的化学性质：能与碱溶液反应。 ②罐装可乐的包装罐大多为铝制的。但人体摄入过多的铝会造成老年痴呆，特别是在盛放酸、碱性饮料时危害更大。请给易拉罐生产厂商提出一条建议 。 10．炉具清洁剂是厨房中常见的种清洁用品。同学们将一瓶炉具清洁剂带到化学实验室进行探究。 实验一：探究炉具清洁剂的成分。 【初步探究】同学们测定了炉具清洁剂的pH，操作方法是取一张pH试纸放在玻璃片上 将试纸显示的颜色与标准比色卡对照，读出炉具清洁剂的pH=13。 【查阅资料】炉具清洁剂中的溶质为钠的化合物。 【做出猜想】炉具清洁剂中含有NaOH。 【质疑评价】有同学认为炉具清洁剂的成分不一定是NaOH，也可能是Na2CO3，理由是 。 【实验验证】 实验步骤 试验现象 实验结论与解释 1.取少量炉具清洁剂于试管中，向其中滴加过量稀盐酸 炉具清洁剂中没有Na2CO3 2.另取少量炉具清洁剂于管中，向其中滴加 产生红褐色沉淀 炉具清洁剂中含有NaOH，发生 反应的化学方程式为 实验二：熟悉炉具清洁剂的使用方法： 炉具清洁剂说明书上介绍：将炉具清洁剂喷洒到待清洗油污的表面，停留3~6分钟，且在50~60℃时使用效果更好，然后用湿布即可抹去油污，再用清水冲洗。 【反思交流】 ①炉具清洁剂在50~60℃比在常温使用效果更好。从微观角度分析其原因： 。 ②炉具清洁剂在使用过程中不慎沾在皮肤上，处理方法是 。 11．土壤的质量直接影响农作物的产量和品质。某校化学社会实践小组的同学在老师的帮助下，对当地土壤酸碱度、成分、适宜种植的农作物以及土壤改良等，展开项目式学习的探究。 任务一：测定当地土壤酸碱度 【实地检测】同学们征得当地农田主同意，走进农田，分别从不同位置取得3份土壤样品，设计了如下检测方案，并完成了实验。 【小组交流】 (1)测得溶液的pH为5。测定溶液酸碱度最简单的方法是 。 任务二：探究土壤所含成分 【调查咨询】向农田主了解到，该片农田施用的化肥是硫酸铵或氯化铵。 【猜想假设】Ⅰ.硫酸铵  Ⅱ.氯化铵  Ⅲ.硫酸铵和氯化铵 【教师指导】AgCl和均为不溶于酸的白色沉淀。 【进行实验1】 (2)小组同学为探究土壤中含有硫酸铵，还是氯化铵，设计了如下实验方案，并进行了实验。 实验步骤 实验现象 实验结论 1.取少量任务-滤液于试管中，滴加足量氯化钡溶液，静置 含有硫酸铵 2.向步骤1上层清液中滴加 产生白色沉淀 含有氯化铵 【反思评价】 (3)步骤1发生反应的化学方程式为 ； (4)小明对步骤2的结论产生质疑，理由是 。 任务三：探究适宜种植的农作物 【查阅资料】不同植物适宜生长的酸碱度不同，选择错误会严重影响农作物长势，减产减收。不同农作物适宜生长土壤的pH范围如下表： 农作物名称 花生 小麦 地瓜 土豆 玉米 适宜范围(pH) 5.6~6.0 5.5~6.5 5.0~7.0 5.5~6.5 6.5~7.0 【分析讨论】 (5)当地土壤适宜种植的农作物是 。 任务四：探究土壤的改良剂 【进行实验2】取两种不同的土壤改良剂各0.3g于锥形瓶中，然后分别加入等量任务一滤液各40mL，按如图1所示的装置分别进行数字化实验，pH随时间的变化如图2所示。 【交流研讨】 (6)改良效果较好的改良剂是 。 【成果分享】 (7)通过探究学习，同学们认识到科学地利用土壤资源是农业可持续发展的重要保障。请你提出一条保护土壤的建议 。 12．兴趣小组同学为了探究实验室中久置的氢氧化钠固体的成分，进行了如下探究实验。请你与他们一起完成以下探究活动： 【对固体猜想】 猜想Ⅰ：全部是NaOH；猜想Ⅱ：全部是Na2CO3；猜想Ⅲ： 。 【实验和推断】 (1)若现象a为有气泡产生，则加入的A溶液是 ，说明氢氧化钠已经变质，有气泡产生的反应的化学方程式 。 (2)若A是Ca(OH)2溶液，现象a有白色沉淀，现象b为无色酚酞试液变红色，则白色沉淀为 (填化学式)，该实验 (填“能”或“不能”)说明样品中有NaOH。 (3)若A是CaCl2溶液，当实验现象a为 ，现象b为 ，则猜想Ⅱ成立。 (4)若用pH试纸测定操作①所得无色溶液的pH，操作方法为 。 13．某化学课堂围绕“酸碱中和反应”，将学生分成若干小组开展探究活动。请你和他们一起完成以下实验探究。 【演示实验】将一定量稀盐酸加入到盛氢氧化钙溶液的小烧杯中。 【查阅资料】CaC12溶液显中性。 【提出问题】实验中未观察到明显现象，部分同学产生了疑惑：反应后溶液中除了水还有哪些成分？ 【猜想与假设】同学们猜想如下： 猜想一：只有CaC12猜想二：有CaC12和HCl 猜想三：      猜想四：有CaC12、HCl和Ca(OH)2 同学们讨论后一致认为猜想四不合理，理由是 (用化学方程式解释) 【实验探究】为了验证猜想。甲小组设计了下列三个方案： 实验方案 方案Ⅰ：滴加紫色石蕊试液 方案Ⅱ：加入铁粉 方案Ⅲ：滴加Na2CO3溶液 实验操作 实验现象 溶液呈紫色 产生白色沉淀 实验结论 猜想 正确 猜想二正确 猜想三正确 【评价反思】乙小组同学认为滴加Na2CO3溶液产生白色沉淀，并不能证明猜想三正确，请你帮助他们说明原因： 。 【拓展迁移】丙小组同学认为，要验证猜想三成立，还可借助其他方案，为完成实验探究，下列物质中可选用的有 (填序号)。 ①CuSO4溶液         ②BaCO3 ③酚酞溶液       ④FeC13溶液       ⑤CO2 14．无土栽培技术，关键在于营养液。一种含氮、钾的营养液中可能含由(NH4）2CO3、（NH4）2SO4、K2CO3、KCl中的一种或几种组成。 （1）根据物质性质的分析可确定，该营养液中一定不会含有的物质是 ；判断的理由是 。 （2）为进一步探究，某同学设计了如下实验。 【提出问题】营养液的成分是什么？ 【作出猜想】猜想一：KCl、(NH4）2CO3 猜想二： ； 猜想三：KCl、（NH4）2CO3、(NH4）2SO4 【实验探究】 实验操作 实验现象 实验结论 1.取少量营养液于试管中，向其中滴加过量 ； ； 猜想二不成立 2.向上述试管中继续滴加 ； ； 猜想一成立 15．“大象牙膏”是最其观赏性的化学趣味实验之一，如图，实验中现象是迅速涌出柱状的泡沫，可形象地称为“大象牙膏”。 (1)该实验原理主要是H2O2在催化剂作用下迅速分解产生水和氧气，反应的化学方程式为 。 【实验探究】实验小组用500mL平底烧瓶对“大象牙膏”喷射、成形的影响因素进行研究。数据如下： 实验序号 H2O2 溶液浓度% H2O2溶液体积/mL 催化剂种类 发泡剂种类及体积/mL 现象 是否喷射 是否成形 其他 ① 30 80 KI溶液 皂液/20 否 否 泡沫缓慢流出 ② 30 80 KI溶液 洗衣液/20 否 否 泡沫缓慢流出 ③ 30 80 KI溶液 洗洁/20 否 否 泡沫大量涌出 ④ 30 80 CuSO4溶液 洗洁精/20 否 否 无明显反应现象 ⑤ 30 80 FeCl3溶液 洗洁精/20 是 否 反应激烈，来不及形成泡沫 ⑥ 30 X KMnO4溶液 洗洁精/20 是 是 反应快，喷射时间短 ⑦ 50 50 KI溶液 洗洁精/20 是 是 喷射力度不足 ⑧ 50 50 KI溶液 洗洁精/12 是 是 喷射力强、时间长且连续 ⑨ 50 50 KI溶液 洗洁精/10 是 是 喷射最高，但不连续 【解释与结论】 (2)实验①②③目的是 。 (3)实验⑤中，H2O2溶液体积X为 mL。 (4)该探究中，能使H2O2的分解较长时间进行的催化剂是 。 (5)依据实验数据分析，实验③没有喷射、没有成形的最主要原因是 。 (6)实验探究得出，实验效果最好的实验是 （填序号，下同）。 【反思与评价】 (7)实验中，还需要控制的实验条件是_______________。 A．催化剂用量 B．温度 C．催化剂溶液的颜色 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $$