2024年中考化学冲刺专项提分训练：科学探究题

2024年中考化学冲刺专项提分训练：科学探究题 1.某兴趣小组的同学们以“稀盐酸与氢氧化钡溶液能否反应”为课题进行了科学探究。他们做了如图所示的实验：同学们在烧杯中加入10mL氢氧化钡溶液，然后滴加无色酚酞试液，继续向烧杯中滴加稀盐酸，边滴边搅拌，观察到 ，从而得出稀盐酸与氢氧化钡能发生反应的结论。 他们继续向溶液M中滴加碳酸钠溶液，发现只有白色沉淀产生，无其它实验现象。由此可知，溶液M中除了含有酚酞外，还含有的溶质是 （填化学式）。 【提出问题】反应最终所得溶液N的溶质成分是什么（不考虑酚酞）？ 【猜想与假设】甲同学猜想：NaCl、BaCl2 乙同学猜想：NaCl 丙同学猜想：NaCl、Na2CO3 【分析与交流】上述猜想中不合理是 同学的猜想。甲同学猜想溶液N中含有NaCl的依据是 （用化学方程式表示）。 【活动与探究】同学们取少量溶液N，向其中滴加 ，观察到 ，即可确定乙同学的猜想正确。 【总结与提升】通过上述探究可知：一般我们都是从生成物和反应物两个角度对反应后溶质成分做出猜想，并结合 排除不合理猜想。然后再设计实验验证猜想。 【真题4】（2022·江苏宿迁）某化学兴趣小组的同学为了探究“复分解反应发生的条件”，做了以下两个实验。 ①CuSO4溶液和BaCl2溶液反应        ②CuSO4溶液和NaOH溶液反应 （1）写出实验①发生反应的化学方程式： 。 （2）实验结束后，将两个实验后的废液倒入到同一干净的烧杯中，充分混合后过滤，得到滤液呈无色。则滤液中一定不含的离子是 。取少量滤液于试管中，滴入紫色石蕊试液，溶液仍为紫色，则滤液呈 性（填“酸”、“碱”、“中”）。 （3）该小组的同学对滤液中溶质成分继续进行如下探究： 【提出问题】滤液中溶质成分是什么？ 【做出猜想】小红认为：只有NaCl； 小亮认为：可能有NaCl、BaCl2； 小明认为：可能有NaCl、BaCl2、Na2SO4 【交流讨论】从物质共存的角度分析，你认为 同学的猜想一定不正确。 你的猜想是 。 【设计实验】请设计实验证明谁的猜想正确。 实验操作 实验现象 实验结论 取少量滤液于试管中，滴加适量 溶液 无明显现象 小亮猜想不正确 取少量滤液于试管中，滴加适量 BaC12溶液 你的猜想成立 2.过氧化钠（）是一种过氧化物，潜水艇常用过氧化钠作供氧剂，同时维持艇内空气成分的稳定。化学兴趣课上，同学们对过氧化钠（）可以做供氧剂产生了浓厚兴趣，于是在老师的指导下展开了以下探究活动。 [提供资料] ；二氧化碳与过氧化钠反应生成氧气和另一种物质 ①证明二氧化碳与过氧化钠反应产生氧气并收集一瓶氧气。 同学们在老师的指导下设计了如下图所示装置: 氢氧化钠溶液的作用是 ，若观察到 ，说明二氧化碳已经除尽。 ②探究二氧化碳与过氧化钠反应生成的另一种物质。 [猜想与假设]下面是同学们提出的3种猜想。 猜想1：是氢氧化钠       猜想2：是碳酸氢钠     猜想3：是碳酸钠 通过对反应物的组成分析，小华认为猜想1和猜想2是不正确的，理由是 ； 过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式为 。 [进行实验]同学们通过以下实验验证了另一种物质，请完成下述实验报告。 实验操作 实验现象 实验结论 取少量与反应后的固体于试管中， 猜想3是正确的 3.实验小组的同学想验证质量守恒定律，进行了如下探究活动，请回答下列问题及填写相关空白。 【实验目的】验证：参加化学反应的各物质质量总和等于反应后生成的各物质质量总和 【实验方案】如图所示：小明同学设计的实验方案一，小亮同学设计的实验方案二。 (1)在底部铺有 的锥形瓶中，放入干燥的红磷。在玻璃管的上端系一个小气球，将装置放在托盘天平上称量，天平平衡。然后取下锥形瓶，加热玻璃管，迅速用胶塞将锥形瓶塞紧，并引燃红磷，随后观察到的实验现象是 ；冷却后再把锥形瓶重新放到天平上，天平指针 （填“偏左”、“偏右”或“指向分度盘中央”）。此实验中小气球的作用是 。 小明实验结论：参加化学反应的各物质质量总和等于反应后生成的各物质质量总和 【实验方案二】 (2)小亮同学把盛有药品的小烧杯放在托盘天平上用砝码平衡。取下小烧杯并将其倾斜，使盐酸与碳酸钠粉末反应，一段时间后，再把小烧杯放在托盘天平上，发现天平的指针 （填“偏左”、“偏右”或“指向分度盘中央”）。 小亮结论：参加化学反应的各物质质量总和不等于反应后生成的各物质质量总和 【交流评价】 (3)小明和小亮讨论后一致认为：在化学反应中，生成物的总质量与参加反应的各物质质量总和相等。小明同学认为小亮的实验设计存在缺陷：即小亮在称量生成物总质量时出现了问题，其问题是 。若小亮使用的实验装置不变，请你选择另外两种药品进行实验来达到实验目的，这两种药品可以是 （均填化学式），这样就能验证质量守恒定律。 4.碱式碳酸铜【Cu2(OH)2CO3】俗称铜绿，是一种蓝绿色固体，难溶于水，应用广泛。兴趣小组以“碱式碳酸铜的组成、结构、性质、应用和制备”为主题，开展项目式学习。 【任务一】认识铜绿的组成与结构 (1)铜绿的结构如图1所示，其中“”表示铜离子，“”，表示碳酸根离子，则“”表示 。 【任务二】探究铜绿的性质与转化 (2)兴趣小组基于“结构决定性质”的学科观念，猜想铜绿能与盐酸反应生成CO2气体：Cu2(OH)2CO3+4HCl=2X+CO2↑+3H2O。 ①产物X的化学式为 。 ②猜想的依据是铜绿中含有 (填离子符号)。 ③兴趣小组用图2所示装置进行验证。若猜想正确，能观察到的现象是 。 (3)将22.2g铜绿置于坩埚中加热，残留固体质量随温度变化的曲线如图3所示。T1℃时，残留的固体物质为 (填字母)。 a.Cu2O     b.CuO      c.CuCO3        d.Cu(OH)2 【任务三】了解铜绿的应用与制备 (4)铜绿是一种农业上常用的杀菌剂，可用硫酸铜和碳酸钠溶液混合加热进行制备：2CuSO4+2Na2CO3+H2OCu2(OH)2CO3↓+CO2↑+2Na2SO4。 为了探究适宜反应温度，进行如表三个实验： 编号 Na2CO3溶液体积/mL CuSO4溶液体积/mL 反应温度℃ 实验现象 I 2.4 2.0 20 反应速度慢，得到蓝色沉淀 II 2.0 50 反应速度适中，得到蓝绿色沉淀 III 2.4 2.0 90 反应速度快，得到浅蓝色沉淀，逐渐变为黑褐色 ①实验II中所用Na2CO3溶液的体积为 mL。制备时适宜的反应温度为 ℃。 ②不能用铁质容器制备铜绿的原因是 (用化学方程式表示)。 5.某实验小组的同学在进行酸碱中和反应的实验时，向烧杯中的氢氧化钠溶液加入稀盐酸一会后，发现忘记了滴加指示剂。因此，他们停止滴加稀盐酸，并对烧杯内溶液中的溶质成分进行探究。 (1)氢氧化钠和盐酸反应的化学方程式是 。 探究烧杯内溶液中的溶质的成分。 【提出问题】该烧杯内溶液中的溶质是什么？ 【猜想】 (2)猜想①：可能是NaCl和NaOH；猜想②：可能只有NaCl；猜想③：可能是 。 【查阅资料】氯化钠溶液呈中性。 【进行实验】 (3) 实验方案 实验操作 实验现象 实验结论 方案一 取少量烧杯内溶液于试管中，滴入几滴酚酞溶液，振荡 溶液 色 猜想①不正确 方案二 取少量烧杯内溶液于另一支试管中，加入 猜想②不正确， 猜想③正确 【反思与拓展】 (4)在分析化学反应后所得物质成分时，除考虑生成物外还需考虑 。 6.学习小组制取CO2和SO2，并探究其水溶液的性质。    Ⅰ.制取CO2和SO2 在常温、气体压强为101kPa时，1体积水里最多能溶解大约1体积CO2或40体积SO2。学习小组利用图1所示装置制取CO2和SO2。 (1)利用该装置制取CO2的化学反应方程式为 。 (2)不能用排水法收集SO2的理由是 。 Ⅱ.探究CO2和SO2水溶液的性质 (3)在通风橱中分别向100 mL H2O中通入CO2和SO2至饱和，用pH计测定饱和溶液pH，静置2h后，再次读取溶液pH。结果如下表所示。 饱和溶液pH 静置2h后溶液pH CO2水溶液 3.94 4.12 SO2水溶液 0.88 0.79 ①测定pH最简便的方法是使用pH试纸，操作时玻璃棒的作用是 （填字母）。 A．搅拌      B．引流   C．蘸取溶液 ②静置2h后，CO2水溶液酸性 （填“增强”或“减弱”）。 ③有同学根据溶液的pH认为CO2也是造成酸雨的重要因素。请判断该推论是否正确，并说明理由： 。 (4)取静置后的SO2水溶液于试管中，向其中滴加过量Ba(OH)2溶液，有沉淀产生。 【提出问题】该沉淀是什么? 【查阅资料】 ①SO2水溶液、BaSO3都能与O2发生氧化反应。 ②BaSO3和BaSO4都难溶于水。 ③BaSO3能溶于浓度较大的盐酸，BaSO4不溶于盐酸。 【提出猜想】沉淀可能为BaSO4或BaSO4、BaSO3的混合物。 【实验验证】请设计实验验证沉淀中一定含有BaSO4。简述实验过程（包括操作和现象）： 。（实验中须使用的试剂：10%的盐酸） (5)煤燃烧排放的SO2可能导致酸雨。南通市2021年酸雨发生率为1.7%，比2020年减少1%。你了解的本地决策部门为降低SO2排放做出的举措有 （写一条）。 (6)酸雨对环境的影响因地区地质而异。图2中河流受酸雨损害的程度较小的原因是 。 7.某同学在课外阅读中得知，实验室用电石（主要成分CaC2）与水反应制取乙炔（C2H2）反应的方程式为：。 在实验室中该同学把一定量的 CaC2 加入Na2CO3 溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，并对滤液的成分进行探究。 【提出问题】滤液中溶质的成分是什么？ 【猜想与假设】猜想一：NaOH 猜想二：NaOH、Ca(OH)2 猜想三；NaOH、Na2CO3 【设计并实验】 实验 实验操作 实验现象 实验结论 实验一 取少量滤液于试管中，向其中滴入适量碳酸钠溶液 猜想二不成立 实验二 另取少量滤液于试管中，向其中加入适量氢氧化钙溶液 产生沉淀 猜想 成立 小明为了验证猜想三，取少量滤液于试管中，向其中滴入少量稀盐酸发现并无气泡产生，其原因是 。 【拓展延伸】 ①若向 CuCl2 溶液中加少需 CaC2，充分反应后产生蓝色沉淀，写出产生蓝色沉淀的化学方程式 。 ②实验室保存电石应注意 。 8.铁和铝是我们生活中常见的两种金属。某化学小组欲探究铁和铝的金属活动性强弱，设计如下实验方案： （1）小组同学取来相同质量的铁、铝分别放入起始温度相同、体积也相同的10%稀盐酸中，一开始观察到的现象是铁表面有气泡，而铝无明显现象，小明于是得出与课本中相反的结论。小文同学马上提出质疑，你认为质疑的主要理由是 。一开始铝表面现象不明显，但此时发生的化学方程式为 。为了达到实验目的，除了以上条件相同外，你认为还要控制两种金属的 相同。 （2）他们改正后重新实验，得出与课本相同的结论是 。请写出铁与稀盐酸反应的化学方程式 。 【应用拓展】请再设计一个与上述不同的实验方案，也能得到以上相同的正确结论。 操作方法 实验现象 小组同学通过对生活中金属制品的观察和课本所学的知识，仍能得出同样的正确结论。你的解释是 。 9.为了认识HCl气体与稀盐酸的区别，兴趣小组在老师指导下进行了以下项目式探究。 【任务一】探究HCl气体是否呈酸性 小组同学按如图1所示操作，一段时间后观察到甲瓶中紫色石蕊小花未变红而乙瓶中的紫色石蕊小花变红。    (1)由上述现象可得出干燥的氯化氢气体 (选填“呈”或“不呈”)酸性，结合稀盐酸呈酸性的事实，说明干燥的氯化氢气体是由 (选填“分子”或“离子”)构成的。 【任务二】探究HCl气体与NaOH溶液的反应 小组同学按如图2所示方案进行实验。 (2)通入HCl气体一段时间后，可观察到烧杯中溶液的颜色 ，用化学方程式表示造成这一现象的原因： 。 (3)上图装置中用球形干燥管代替普通玻璃导管来通入气体的目的是 。 【任务三】应用数字化实验拓展视野 小组同学用图2中的数字化传感器对实验过程中烧杯内溶液的pH和导电能力分别进行了过程性监测，得出了如图所示的变化曲线。    (4)请分析在图3坐标系甲中对应曲线上C点的溶液中所含的阳离子是 (填离子符号)。 【查阅资料】：①溶液的导电能力与离子的浓度有关，其他条件相同时离子的浓度越大，导电能力越强。②溶液的导电能力与离子的种类有关，其他条件相同时OH-比Cl-强。 (5)请在图3坐标系乙中画出实验过程中烧杯内溶液导电能力随通入HCl气体量的变化曲线。(溶液的体积、温度的变化可忽略) 10.二氧化硫是引起酸雨的重要原因。某研究性学习小组的同学认为“保护环境，人人有责”，他们在课外活动时对“二氧化硫能否与水反应生成酸”进行了实验探究。请你参与他们的探究活动，并回答有关问题。 【查阅资料】常温下二氧化硫是一种无色气体，易溶于水 【假设】二氧化硫能与水反应生成酸 【设计实验】 (1)小华同学将二氧化硫气体通入紫色石蕊试液中，观察溶液颜色的变化。他认为，若紫色石蕊试液变 色，则证明假设成立。 (2)小明同学认为小华同学的实验方案不严密。小明同学用紫色石蕊试液将白色滤纸染成紫色，干燥后做成三朵紫色的小花，然后按图示进行实验，在A、B、C中分别观察到变色和不变色的两种现象。    小明同学认为，若 和 (填序号)中的紫色小花变成红色，则证明假设成立。 【反思交流】 (3)小夏同学对小明同学的实验方案提出了质疑，他认为上述实验还不足以证明“二氧化硫和水反应生成了酸”，其理由是 。三位同学讨论后补充了一个实验，使探究活动获得了成功，你认为这个实验的操作是： ，现象是： 。 【结论】通过上述实验得出，二氧化硫能与水反应生成酸。 【拓展延伸】 (4)已知二氧化硫的化学性质与二氧化碳的相似，则将二氧化硫通入澄清的石灰水中可观察到的现象是： ，写出对应的化学反应方程式： 。 11.某兴趣小组的同学对二氧化碳的制取和相关性质进行探究。 【气体制取】 （1）实验室用大理石与稀盐酸（1：2）制取二氧化碳的化学方程式为 。 （2）稀盐酸（1：2）是指浓盐酸与水按体积比1：2进行混合所得的盐酸。已知所用浓盐酸中溶质的质量分数为37%，密度为1.19g/cm3；水的密度为1g/cm3。计算所得稀盐酸中溶质的质量分数（计算结果保留一位小数）（写出计算过程） 。 【实验探究】用实验证明碳酸型饮料（如汽水）中含有二氧化碳。兴趣小组同学用如图所示的装置进行实验：打开汽水瓶盖，立即塞上带导管的橡皮塞，将导管另一端伸入装有试剂的试管中、甲、乙两位同学分别用不同的试剂进行实验。    甲同学在试管中加入少量澄清石灰水，观察到试管内 ，由此得到结论：该汽水中含有二氧化碳。 乙同学在试管中加入少量紫色石蕊溶液，观察到试管内 。 乙同学认为也能得到甲同学的结论。 【评价反思】兴趣小组的同学对甲、乙两位同学的实验方案进行评价。 （1）丙同学认为甲同学的方案比较合理，其试管中发生反应的化学方程式为 。 （2）丁同学质疑乙同学的方案不够严密，认为也可能是该汽水中的柠檬酸随气体进入试管，而引起紫色石蕊溶液的变色。兴趣小组的同学针对丁同学提出的质疑进行了如下探究： ①查阅资料：柠檬酸为无色晶体，易溶于水和酒精；常温稳定，熔点153℃，熔化后沸腾前分解，分解温度约为175℃；柠檬、柑橘等水果中含有柠檬酸。 ②乙同学在自己实验的基础上，未增加任何试剂，接着进行了一步实验操作，该操作是 ，可观察到 ，该反应的化学方程式为 。可以确认不是因为柠檬酸而引起紫色石蕊溶液的变色。 12.潜水艇里要配备氧气的再生装置，以保证长时间潜航。有以下几种制取氧气的方法：①加热高锰酸钾；②用二氧化锰分解过氧化氢；③常温下过氧化钠固体(化学式为Na2O2)与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气。 (1)写出方法①和②的化学方程式：① ，② 。 (2)事实证明最适合在潜水艇里制氧气的是方法是③，与其它两种方法相比，这种方法的优点是 (填序号)。 A．无需加热，常温下就可自动完成，使用方便 B．能将人呼吸产生的二氧化碳转变为呼吸所需的氧气 C．生成物没有毒，不污染环境 实验探究：某同学设计了下图所示的实验装置来探究过氧化钠和二氧化碳反应产生氧气。 【查阅资料】已知过氧化钠是一种浅黄色固体粉末，过氧化钠还能与水反应生成氢氧化钠和氧气，方程式为：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑。 (3)A是二氧化碳气体(用大理石和稀盐酸制取)的发生装置，装配该装置时，应选用的仪器除带导管的双孔橡皮塞外，还需要的仪器有(填名称，从图2中选择) 、 。 (4)用图1中装置D所示的方法收集氧气，其依据是 ；检验D装置试管内收集到的气体是否是氧气的方是 。 (5)B中反应方程式是 。石灰水的作用是①观察气体的流速；②判断过氧化钠与二氧化碳何时完全反应；③ 。 (6)你认为该方案 (填“能”或“不能”)证明过氧化钠与二氧化碳反应生成氧气，理由是 。 13.化学反应中的能量变化在生产生活中有广泛的应用，其中食品发热包是一个常见的例子。如表为某食品发热包的标签，化学兴趣小组为解密发热包展开项目式学习活动。 【品名】食品发热包 【主要成分】氧化钙、铝粉、碳酸钠 【净含量】50g 【使用方法】撕开塑料袋后加常温水发热 【注意事项】使用时有气体产生，要远离明火，严禁在密闭场所中使用 【任务一】探究发热剂使用过程中产生的气体 小组同学猜想气体中除水蒸气外，还可能含有H2、O2、CO2等气体，设计如下图装置并进行实验。 锥形瓶注入水后，澄清石灰水无明显现象，过一会儿，加热铜丝无明显变化，在a处点燃气体，出现淡蓝色火焰，在火焰上罩一个内壁涂有澄清石灰水的烧杯，无白色浑浊现象产生。 (1)装置中浓硫酸的作用是 。 (2)根据实验现象推知：气体中除水蒸气外，还含有 。 【任务二】探究发热剂的化学反应 (3)发热剂加水后引发了一个复分解反应，写出此反应的化学方程式 。 【查阅资料】铝能与氢氧化钠溶液反应生成氢气。 【任务三】探究发热剂发热原理 分别取粉末5g，加入15mL水，边用磁力搅拌器充分搅拌边每分钟读取数据一次。 序号 实验内容 1 5.0g发热包粉末+15mL水 2 5.0g氧化钙+15mL水 3 2.0g氧化钙+2.0g铝粉+1.0g碳酸钠+15mL水 4 2.5g铝粉+2.5g氢氧化钠+15mL水    (4)该食品发热包使用过程中，能量转换的主要方式是 。 (5)结合实验及图像分析，可知 和水共同作用才能达到发热包的效果，发热包主要热量来自铝粉和氢氧化钠溶液的反应。 (6)分析上图可知，食品发热包不单独使用氧化钙的原因是 。 (7)根据实验探究和你的生活经验，请完善发热包说明书中的贮存条件 。 14.登山运动员登山时常用氢化钙作为供氢剂，用来提供能源。某兴趣小组同学对放置了一段时间的氢化钙取样进行探究。 【查阅资料】氢化钙（CaH2）是一种固态储氢物质，它遇水剧烈反应释放出氢气，反应的化学方程式为。 【提出问题】该氢化钙样品与水反应是否还能生成氢气？ 【实验1】小组同学用适量氢化钙样品和水进行实验。 (1)上图是小组同学设计的两个实验装置，为便于控制反应速率，最好选用装置 （选填“A”或“B”）。 (2)连接好装置后，加入药品前，应进行的操作是 。 (3)向装置中加入药品并开始实验。锥形瓶中快速产生气泡；将导管插入肥皂水中，吹出肥皂泡，用燃着的木条靠近上升到空中的肥皂泡，肥皂泡被点燃。“肥皂泡被点燃”是因为氢气具有 性。 【得出结论】该氢化钙样品与水反应还能生成氢气。 【提出新问题】实验1中不再产生气泡后，锥形瓶中有较多白色浑浊物。白色浑浊物是什么？ 【分析讨论】氢化钙与水反应生成了氢氧化钙，氢氧化钙微溶于水，白色浑浊物中一定含有氢氧化钙；氢化钙在保存过程中可能变质生成碳酸钙，故白色浑浊物中还可能含有碳酸钙。 【实验2】按图1所示，将白色浑浊物装入锥形瓶中，用注射器注入适量稀盐酸，并利用二氧化碳传感器测得锥形瓶中二氧化碳的体积分数随时间的变化如图2所示。 (4)实验2中锥形瓶内发生反应的化学方程式为 （写一个即可）。 (5)图2中说明有二氧化碳生成的依据是 。 【得出结论】白色浑浊物中含有氢氧化钙和碳酸钙，同时说明氢化钙样品部分变质。 【反思拓展】 (6)保存氢化钙的一条建议是 。 (7)氢能有很多优点，如氢气燃烧产物是 ，无污染。我们共同努力，助力我国早日进入“氢能经济”时代。 15.人们喜欢在清晨天刚蒙蒙亮时到草木茂盛的公园中锻炼身体，这样好吗？为了研究清晨公园与日照后公园空气成分是否相同。化学兴趣小组开展实验探究： 【提出问题】清晨公园空气中二氧化碳和氧气的含量和日照后公园空气中二氧化碳和氧气的含量相同吗？ 【猜想假设】 (1)猜想1：清晨空气中氧气含量比日照后空气中氧气的含量 。 猜想2：清晨空气中氧气含量比日照后空气中氧气的含量高 猜想3：清晨空气中二氧化碳含量比日照后空气中二氧化碳含量高 猜想4：清晨空气中二氧化碳含量比日照后空气中二氧化碳含量低 【实验探究】             (2)步骤1：用 （填“排水法”或“排空气法”）分别收集两瓶清晨公园中空气和日照后公园中空气，具体的操作方法是：用集气瓶装满水，带到目的地，倒了水盖上玻璃片。 (3)步骤2：如下实验： 实验 实验操作 实验现象 得出结论 1 将 分别放入盛有清晨空气和日照后空气的集气瓶中，并盖上玻璃片 盛清晨空气的集气瓶比日照后空气的集气瓶中蜡烛先熄灭 猜想1正确 2 将 分别滴入盛有清晨空气和日照后空气的集气瓶中，振荡 猜想3正确 【实验拓展】 (4)通过实验探究，下列说法正确的是 （填序号）。 A．空气中的成分可以改变 B．清晨空气中没有氧气 C．日照后空气中没有二氧化碳 D．清晨空气中与日照后空气中水蒸气含量一定相同 学科网（北京）股份有限公司 $$