2024年中考化学二轮复习专题特训：科学探究题

2024年中考化学二轮复习专题特训：科学探究题 1．某小组以“探究燃烧的奥秘”为主题开展项目式学习。 【任务一】认识燃烧 (1)下列属于燃烧共有的现象是______（填字母序号）。 A．产生有刺激性气味的气体 B．发光 C．放热 D．产生白烟 (2)含硫的煤不完全燃烧会产生有害气体SO2和 （写化学式）污染空气。 【任务二】探究燃烧的条件及质量变化 (3)该小组同学按下列实验步骤开展探究。 步骤1：室温下，按如图组装装置，装入药品，称量装置总质量为m1g。 步骤2：将锥形瓶浸入80℃的热水中，发现瓶中无明显现象，由此得出CO2不具有的化学性质是 。 步骤3：取出装置，恢复至室温并擦干锥形瓶；打开止水夹K1和K2，从 （填K1或K2）处缓慢通入约50mL氧气，再关闭K1和K2，称量装置总质量为m2g。 步骤4：将锥形瓶再次浸入80℃的热水中，观察现象。 步骤5：取出装置，恢复至室温并擦干锥形瓶，称量装置总质量为m3g。 ①通过上述实验，能证明燃烧需要氧气的实验现象是 。 ②m1、m2、m3的大小关系是 。 【任务三】调控燃烧 (4)报道显示：国内外一些煤田因发生煤层自燃，带来了资源浪费和环境污染。一旦煤层自燃，请给出一条合理的灭火建议 。 【任务四】再探铁的燃烧 (5)查阅文献：颗粒直径为20～30nm的铁粉，在空气中会发生自燃生成氧化铁。结合已有知识，请你写出对燃烧现象或产物的认识：（至少答出2点） ① ； ② 。 2．兴趣小组同学将铁粉投入硫酸铜溶液中时，发现生成红色固体的同时有较多的气泡放出，同学们展开了如下探究实验。 【提出问题】产生的气体是什么呢？ 【作出猜想】猜想一：O2 猜想二：SO2        猜想三：H2 猜想四：N2 【交流讨论】同学们经过讨论一致认为猜想四不正确，依据是 。 【查阅资料】 （1）SO2具有刺激性气味，易溶于水，能与NaOH溶液发生反应生成Na2SO3和水。 （2）紫色石蕊溶液是一种酸碱指示剂，遇酸溶液变红色，遇碱溶液变蓝色，遇中性溶液不变色。 【实验探究】同学们收集气体，并分别对各自的猜想进行验证。 实验操作 实验现象 实验结论 实验1：将带火星的木条伸入到收集的气体中 猜想一不正确 实验2：将产生的气体通入盛有NaOH溶液的洗气瓶中，称量质量 通气前后洗气瓶的质量不变 猜想 实验3：将产生的气体用尖嘴玻璃管导出后点燃，并用冷而干燥的烧杯罩在火焰的上方。 气体燃烧，产生淡蓝色火焰，烧杯内壁 。 猜想三正确 写出实验3中发生反应的化学方程式 。 【反思交流】 （1）同学们认为实验1和实验3的实验方案都存在安全隐患，理由是 。 （2）实验结束后，老师认为不需要进行实验即可通过更简便的方法验证猜想二，你认为所选择更为简便方法的依据是 。 【拓展与延伸】 （1）由实验探究推测，可知硫酸铜溶液中可能含有呈酸性的物质，一般不用紫色石蕊溶液检验硫酸铜溶液酸碱性的原因是 。 （2）据老师介绍，CuSO4可做催化剂，能加快过氧化氢的分解速率。为了验证老师的说法，需要进行的探究内容有：①是否能加快过氧化氢的分解；② 。 3．氧气是一种重要的物质，某化学兴趣小组同学设计了多组实验装置测定空气中氧气的含量。 (1)【常规测定】如图所示的是小明用红磷在空气中燃烧来测定的方法。    ①写出红磷燃烧的化学式表达式： 。 ②实验完毕，若进入集气瓶中水的体积超过集气瓶中原空气总体积的，你认为导致这一结果的原因可能是 （写一条）。 ③上面的实验同时证明了氮气的化学性质有 （写一条）。 (2)【实验改进】小华同学经过思考，没有使用止水夹，设计出了如下图所示的实验装置。    实验过程： ①经检查，装置的气密性良好； ②在集气瓶里装进a体积的水，燃烧匙里放一块白磷（40℃时白磷即可燃烧），按图示装置连接仪器，然后在酒精灯上把玻璃棒下端加热，玻璃棒的作用为 ；（注：集气瓶内的长导管已接近瓶底） ③把预先加热过的玻璃棒按下与白磷接触，观察到白磷立即着火燃烧，现象为 （注：白磷与红磷燃烧的产物、现象均相同） ④待集气瓶完全冷却至室温，量出集气瓶中水的体积是b，整个集气瓶的体积是c。从白磷开始燃烧到最后熄灭的过程中，集气瓶内水面的变化现象是 （填字母序号）； A．上升     B．下降     C．先上升后下降     D．先下降后上升 ⑤根据a、b、 c三个数据，计算出空气中氧气的体积分数。已知c=60mL，a=10mL，b=19mL，得出结论，氧气的体积分数为 。 4．银白色的金属钠在空气中会发生一系列变化：钠钠的氧化物氢氧化钠溶液白色固体。 【提出问题】：常温下钠与氧气反应，产物有哪些？ 【查阅资料】：钠的氧化物，除氧化钠(Na2O)外还有过氧化钠(Na2O2)，氧化钠与过氧化钠都能与水反应，方程式如下：Na2O+H2O=2NaOH，2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑；氯化钙溶液呈中性。 【作出猜想】： (1)猜想一：产物是Na2O，猜想二：产物是 ，猜想三：产物是 。 (2)实验探究一 实验操作 实验现象 实验结论 取少量钠的氧化物加入足量蒸馏水 没有气泡产生 说明猜想 是正确的 (填“一”或“二”或“三”)。 【继续探究】：钠在空气中放置一段时间得到白色固体的成分 【作出猜想】：猜想一：Na2CO3猜想二：Na2CO3和NaOH (3)实验探究二：请设计实验方案，验证白色固体的成分是Na2CO3和NaOH 实验操作 实验现象 实验结论 取少量白色固体溶于适量水中， 固体是Na2CO3和NaOH (4)将过氧化钠(Na2O2)固体投入到氯化铁溶液中，生成红褐色沉淀和产生能使带火星木条复燃的气体，该反应方程式为 。 (5)能与酸反应只生成盐和水的氧化物称为碱性氧化物，Na2O2 碱性氧化物(填“是”或“不是”)。 5．根据实验装置图回答问题： (1)未滴加稀硫酸时，闭合开关小灯泡发光。说明氢氧化钡溶液能导电。氢氧化钡溶液导电的原因是 。滴加稀硫酸至过量，则整个实验过程中小灯泡的发光情况是 。该反应的化学方程式是 。 (2)若滴加稀硫酸前在烧杯中加入几滴无色酚酞试液，溶液应呈现 色。当观察到 现象时，证明氢氧化钡和稀硫酸恰好完全反应。 (3)如图2，图像与该反应事实相符合的是 。 6．甲、乙两位同学分别用氢氧化钠溶液和稀硫酸做了中和反应实验。 甲同学设计的实验方案：向装有氢氧化钠溶液的试管内滴入2滴的酚酞试液，再逐滴滴加稀硫酸，边滴边振荡。 上述方案实施时，能说明两者恰好完成反应的现象是 。涉及的化学反应方程式为 。 乙同学在做“硫酸中和氢氧化钠溶液”的实验时，滴加稀硫酸前忘了加入指示剂，导致无法判断该中和反应进行的程度。对反应后溶液中溶质成分进行了探究。 【提出问题】溶液中的溶质是什么物质？ 【作出猜想】猜想一：只有Na2SO4猜想二：Na2SO4和 猜想三：Na2SO4和NaOH 【查阅资料】 ①Na2SO4溶液显中性 ②A1与强碱NaOH溶液反应生成偏铝酸钠(NaAlO2)和氢气。 【实验验证】 实验操作 实验现象 实验结论 取反应后的溶液于试管中，将打磨的铝片浸入溶液中 铝片逐渐溶解，并有大量气泡冒出，收集气体点燃，火焰呈淡蓝色。 猜想二成立 结论资料和信息，你 (填“同意”、“不同意”)乙同学的结论。理由是 。 如果乙同学的猜想二是正确的。请你再设计实验加以证明。 实验操作 实验现象 实验结论 取反应后的溶液于试管中，加入少量CuO 猜想二成立 【实验反思】为了验证猜想二成立，下列试剂还可以选择的是 。 A 紫色石蕊 B Cu C Cu (OH)2 D Ba(NO3)2溶液 E Na2CO3溶液 7．在学习铵盐与碱反应的相关知识时，钱老师做了如图1和图2两个实验，兴趣小组的同学们对这部分内容十分感兴趣，于是他们设计了如图3所示的实验装置，请你回答以下5个问题：    （1）由图1、2可知，硫酸铵与氢氧化钙、氢氧化钠混合研磨或加热，都能放出具有 气味的 （填化学式），图2中湿润的红色石蕊试纸变为 色。 （2）图2中硫酸铵与氢氧化钠反应的化学方程式为 。 （3）图3中无水硫酸铜变蓝，说明碳酸氢铵分解有 产生；观察到澄清石灰水变浑浊，说明分解有 产生；浸有酚酞试液的棉球变红，说明分解有氨气产生。 （4）请写出图3装置的优点 。 （5）请为施用铵态氮肥提出一条合理建议 。 8．厨房中的食品卫生、用品清洁是身体健康的重要保障。同学们利用周末时间，通过与爸爸、妈妈和同学的交流，对厨房里的卫生清洁展开了项目化研究。 项目一：了解食品卫生的保障措施 (1)小晋的爸爸告诉他，市售的蔬菜、水果表面往往残留有难溶性农药，对于苹果、梨等水果，可以直接削皮，以避免农药进入人体；而绿叶蔬菜则可以用纯碱（Na2CO3）水浸泡。纯碱水中的溶质是 （写化学名称），为加快纯碱在水中的溶解速率，方法是 。 项目二：了解饭后餐具的清洁方法 (2)小阳在饭后观察了妈妈清洁餐具的方法：先将食物残渣倒入网兜或漏网，该操作类似于实验室中的 操作，以防止食物残渣堵塞下水管道；然后向餐具上滴加洗洁精进行刷洗，洗洁精所起的作用是 ：最后用清水冲洗餐具。 项目三：了解厨房其他物品的清洁原理 小美发现，厨房里的清洁物品还有肥皂、厨具清洁湿巾、炉具清洁剂等，她邀请小晋和小阳一起进行了研究。 【查阅资料】 ①肥皂的主要成分是硬脂酸钠，可与镁离子、钙离子结合生成难溶性固体。 ②厨具清洁湿巾的主要原料是纯水、水刺无纺布、十二烷基糖苷，将其从包装中取出后应尽快使用，避免风千。 ③炉具清洁剂的主要成分是氢氧化钠，可与油脂发生反应去除油污，使用时需佩戴手套操作。 【讨论交流】 (3)用肥皂清洗擦桌布，有时水中会产生大量浮渣，说明该水属于 （填“软水”或“硬水”）。 (4)厨具清洁湿巾里对去污起主要作用的物质应该是 ，该湿巾容易风干的微观原因是 。 (5)配制炉具清洁剂时，氢氧化钠溶解时的现象是 ，使用炉具清洁剂时需佩戴橡胶手套，这是因为 。 9．课本第二单元课后作业中有“寻找新的催化剂”的探究内容，实验中学探究小组据此设计了如下探究方案. [提出问题]红砖粉末能否作为过氧化氢溶液分解的催化剂?如果能，效果如何? [实验探究] 实验步骤 实验现象 实验结论及解释 Ⅰ. A中无明显现象，B中产生大量能使带火星木条复燃的气体 ①产生的气体是 ②红砖粉末能改变过氧化氢分解速率 Ⅱ.向B试管中重新加入5%的过氧化氢溶液，反应停止后过滤、洗涤、干燥、称量滤渣 ①又产生大量能使带火星木条复燃的气体②滤渣质量等于ag 红砖粉末的 在反应前后均没有发生变化，能作过氧化氢分解的催化剂 Ⅲ. 两试管中均产生气泡且 红砖粉末的催化效果没有二氧化锰粉末好 由实验Ⅲ得出的结论:红砖粉末可作为过氧化氢溶液分解的催化剂。 10．某研究性学习小组的同学对实验室里久置于空气中变质的过氧化钠（Na2O2）固体的成分进行探究。 【查阅资料】 （1）Na2O2化学性质很活泼，能与水、二氧化碳反应，相关化学方程式为：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ ； 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。 （2）Na2CO3溶液与中性的CaCl2溶液能发生复分解反应。 【猜想】 Ⅰ：固体为Na2O2、NaOH、Na2CO3的混合物 Ⅱ：固体为NaOH和Na2CO3的混合物 Ⅲ：固体为NaOH Ⅳ：固体为Na2CO3 【实验探究】 实验操作 实验现象 实验结论 ①取少量固体于试管中，加水振荡，直至完全溶解。 无气泡产生 ②取少量①中的溶液于试管中，滴加CaCl2溶液。 证明有Na2CO3存在 ③ 证明有NaOH存在 综合以上实验现象，说明猜想 是成立的。 【反思评价】固体Na2O2应 保存。 11．碳酸氢钠俗称小苏打，受热易分解产生气体，同时留下白色固体。 Ⅰ.探究受热分解生成的气体成分。 查阅资料：，受热分解生成和。 产物验证：将受热分解生成气体通入如下实验装置。 (1)实验进行一段时间后，装置A中的现象是 ，发生反应的化学方程式是 ；装置B的作用是 。 实验结论：受热分解生成的气体是和。 Ⅱ.探究受热分解后剩余固体的成分 提出猜想：猜想一： 猜想二：NaOH 猜想三：．与NaOH 实验方案一： 称量一定质量固体于试管中，加热至固体质量不再发生变化； 取样剩余固体，进行以下实验： 实验步骤 实验现象 结论 ①向样品固体中加入适量的水溶解，滴加无色酚酞 ______ 猜想一正确 ②向①所得溶液中加入_________ _______ (2)步骤①的实验现象是 ；步骤②向①所得溶液中加入 ，实验现象是 。 (3)综上所述：固体受热分解的化学方程式为 。 实验方案二： 实验装置： Ⅰ．称量8.4g的于玻璃管中 Ⅱ．打开氮气气囊开关，通入一段时间氮气后，记录装置B、C的质量； Ⅲ．点燃A处酒精灯，直至装置B、C的质量不变，再次记录装置B、C的质量并熄灭A处酒精灯； Ⅳ．等待装置冷却至室温后， 关闭氮气气囊的开关。 数据记录： 装置A中固体质量 装置B总质量 装置C总质量 反应前 8.4g 110.5g 80.4g 反应后 5.3g 111.4g 82.6g 实验分析： (4)实验步骤Ⅱ中先通入一段时间氮气的目的是 ，请结合实验数据分析剩余固体为何只有碳酸钠 。 12．参观溶洞后，同学们对洞中“石笋”的形成产生了兴趣。 [查阅资料]（1）溶洞中石灰岩（主要成分为碳酸钙）遇到溶有二氧化碳的水会化合生成溶解性较大的碳酸氢钙[Ca（HCO3）2]。该反应的化学方程式为 。 （2）当碳酸氢钙受热时，会分解生成碳酸钙沉积在洞底，最终形成“石笋”。 [提出问题]碳酸钙真的能与二氧化碳和水反应吗？ [进行实验]小明将图所示①②装置连接进行实验，依据装置②中现象 ，得出碳酸钙能与二氧化碳和水反应的结论。 [交流讨论]小刚认为上述实验结论的得出不够严谨，还有可能是 与碳酸钙反应。 [改进实验]小红设计了图所示装置并按“M→ → N”（选填“ab”或“ba” ）的连接顺序与上图装置进行组合，再次进行了实验，证明了“碳酸钙能与二氧化碳和水反应”。图中X溶液可以是 （选填“饱和碳酸氢钠溶液”或“饱和氢氧化钠溶液”）。 [拓展应用] （1）水中含有较多碳酸氢钙时会导致水质偏硬，生活中利用 操作可以便捷地降低水的硬度。 （2）当水中含有较多氯化钙时，在不改变水的酸碱度的情况下，可以通过加入适量 （选填序号）来降低水的硬度。 A 食盐 B 蔗糖 C 纯碱 D 食醋 13．已知Mg能在CO2中燃烧，根据金属活动性顺序表，Na的金属活动性比Mg强，说明Na也能在CO2中燃烧。为了验证，实验小组进行了以下实验探究： 【查阅资料】 ①金属钠性质活泼，常温下，金属钠极易与氧气反应，生成白色固体氧化钠，氧化钠溶于水生成氢氧化钠。金属钠还可以与水剧烈反应，放出氢气。 ②Na2CO3溶液显碱性；CaCl2溶液显中性。 【实验探究一】 步骤1：打开活塞，让A装置中产生的气体依次通过B、C，收集一瓶纯净的CO2气体。 步骤2：将燃烧的钠迅速伸入集气瓶中，观察到钠在CO2中继续燃烧，发光放热，冷却后观察到瓶内附着黑色颗粒，并粘附着白色物质。 【问题讨论】 （1）为获得纯净的CO2可利用装置B除去CO2中混有的 。 （2）步骤2中生成的黑色固体成分是碳。 【初步结论】Na能在CO2中燃烧。 【提出问题】白色物质是什么？ 【猜想与假设】 猜想一：氧化钠： 猜想二：碳酸钠： 猜想三：氧化钠和碳酸钠的混合物： 猜想四：氢氧化钠。 （3）大家讨论后一致认为猜想四是错误的，理由是 。 【实验探究二】对白色物质是什么进行实验探究，方案设计如下： 方案1：取该样品少量于试管中，加入适量的水。振荡，过滤，向滤液中加入无色酚酞试液，观察到溶液变成红色。结论：白色物质中一定有氧化钠。 方案2：取该样品少量于试管中，滴加足量盐酸，溶液中有气泡冒出。 结论：白色物质中一定有 。 方案3：取该样品少量于试管中，加入适量的水，振荡，过滤，向滤液中加入过量的氯化钙溶液，出现白色沉淀，过滤，再向滤液中滴加无色酚酞溶液，无明显现象。 【反思与评价】 （4）甲同学思考后提出方案1得出的结论不正确，其理由是 。 （5）方案3中加入过量CaCl2溶液的目的是写出此反应的化学方程式 。 【实验结论】 （6）综上所述，你认为猜想 成立。 （7）请写出Na在CO2中燃烧的化学方程式 。 14．某化学兴趣小组在一个充满O2的密闭容器中加入一定量的碳粉，在高温条件下使其充分反应，待反应结束后，容器中的碳粉已全部消失，该小组成员对容器中反应后的气体进行如下探究： （1）碳充分燃烧和不充分燃烧的产物是不同的，写出碳不充分燃烧的产物是 。 （2）（Ⅰ）李红同学对容器中气体的组成提出如下四种猜想 A C和CO B 只有CO C CO和O2的混合气体 D 只有CO2 你认为上述猜想中明显不合理的有 （填字母）。 （Ⅱ）陈明同学认为容器中的气体还可能是O2和CO2的混合气体：王左强同学认为容器中的气体还有可能是 。 （3）王左强同学为了验证自己的猜想，按如图所示装置进行探究。 请问答下列问题：【提示】① ②浓硫酸能吸水 （1）装置B中NaOH溶液的作用是 。 （2）若王左强的猜想成立，则装置A中的实验现象是 。陈明把王左强实验中的氧化铁换成了铜丝网，并去掉E装置验证其猜想。若陈明的猜想成立，则装置D中的实验现象是红色粉末变成黑色，有同学认为，陈明应先通入容器中气体一段时间后方可加热，你认为这样修改的原因是 。 （3）若反应前容器中碳粉的质量为6g且王左强的猜想成立，则容器中氧气质量m的取值范围是 克。 15．化学兴趣小组用如图装置做电解水实验时，为了使实验现象明显，增强水的导电能力，在水中加入一些氯化钠固体。 （实验记录）实验中观察到电极两端有气泡产生，用燃烧木条检验负极产生的气体，气体能够燃烧且产生淡蓝色火焰，说明负极产生的气体是 ，检验正极产生的气体时，闻到刺激性气味。 化学兴趣小组对这异常现象产生兴趣，继续进行探究： （提出问题）正极产生的刺激性气味的气体是什么? （猜想与假设）猜想1：NH3；猜想2：HCl；猜想3：Cl2；猜想4：HCl和Cl2。 （讨论与交流）大家讨论后认为猜想1不合理，理论依据是 。 （查阅资料） ①带有刺激性气味的气体有：HCl、Cl2、NH3等； ②Cl2与水反应生成氯化氢和次氯酸（HClO），氯气能与碘化钾反应生成氯化钾和碘，Cl2有毒且能溶于四氯化碳； ③碘能使淀粉溶液变蓝色； ④HCl不溶于四氯化碳，氯化银难溶于水。 （实验探究）如下图所示，将正极产生的气体依次通过湿润的碘化钾淀粉试纸、四氯化碳、硝酸银溶液、浓氢氧化钠溶液。 （实验现象）观察到装置B中 ，装置D中 。 （实验结论）猜想3正确 （反思评价）装置C中四氯化碳的作用是 ，装置E的目的是处理尾气 （拓展应用） 实验结束，向装置A中的液体中滴入无色酚酞溶液，观察到溶液变红色，证明装置A中的液体显 （填“酸性”碱性”或“中性”），由此实验可知氯化钠参加反应，电解氯化钠溶液的化学方程式为 。 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 $$