2024年中考化学考前重难点题型专项训练：科学探究题

2024年中考化学考前重难点题型专项训练：科学探究题 1．海洋封存是实现“碳中和”的途径之一，其原理是利用CO2在水等溶剂中的溶解性来吸收CO2。某小组开展如下探究。 【活动一】探究CO2在水和食盐水（模拟海水）中的溶解情况 相同条件下，该小组分别用排水法，排食盐水法收集CO2（如图1），待收集100mLCO2后，移出导管。每隔一段时间观察并记录量筒内CO2体积。重复实验，所测数据平均值如表。 时间/h 0 0.5 6 12 24 48 排水法时CO2体积/mL 100 98.5 85.5 77 66 59 排食盐水法时CO2体积/mL 100 99 93 90.5 89 88 (1)图1发生装置中反应的符号表达式为 。 (2)由上表数据分析： ①能用排水法收集CO2的理由是 。 ②相同条件下，等体积水和食盐水吸收CO2更多的是 （填“水”或“食盐水”）。 (3)海洋封存CO2过程可能发生的化学反应是 （用符号表达式来表示）。 【活动二】探究植物油隔离CO2对在水中溶解情况的影响 (4)小芳设计并完成以下对照实验：用两个量筒分别收集100mL CO2倒置于水槽中，向其中一个量筒内注入少量植物油，使CO2与水被植物油隔开（CO2与植物油不反应）。测得量筒内CO2体积随时间变化曲线如图2。分析该图可得出的结论是 。 【活动三】深度探究【活动二】中CO2的溶解情况 (5)①小松用图3表示无植物油隔离时，量筒内气体中存在的CO2分子的微观示意图。请参照图3的表示方式，在图4方框中画出有植物油隔离时，量筒内植物油和水中存在的分子的微观示意图（植物油分子用油表示）。 ②为检验有植物油隔离时CO2是否会进入水中，请设计实验方案： 。 2．化学兴趣小组同学将铝丝插入硫酸铜溶液中时，发现生成红色固体物质的同时有较多的气泡放出。生成了什么气体？同学们决定进行探究。 【提出猜想】放出的气体可能是SO2、O2、H2的一种或几种，提出猜想的依据是 。 【查阅资料】SO2易溶于水，化学性质与二氧化碳有相似之处，它也能使澄清石灰水变浑浊，生成的是水和不溶于水的亚硫酸钙（CaSO3）。 浓硫酸吸收水分，可作气体的干燥剂。 【方案设计】依据上述猜想，实验小组同学分别设计了如下方案： （1）甲同学认为是O2，则检验方法是 。 经检验，确认不是O2。 （2）实验小组同学合作设计了如下组合实验方案，排除和验证猜想的气体。 【实验探究】实验开始时，先将收集到的气体从a通入一段时间后，再点燃C处酒精灯：这样操作的目的是 。 实验过程中发现A装置中溶液不变浑浊，C装置中表面含CuO的铜网由黑色变为光亮的红色。 【结论】铝丝与硫酸铜溶液反应时，产生的气体是 。该气体与氧化铜的反应的化学方程式为 。 【思维拓展】由上述实验可以推出，硫酸铜溶液中可能含有 。 3．暑假，同学们在帮忙老师整理实验室时，发现一瓶石灰水试剂瓶瓶壁和瓶塞周围有一些白色粉末。为了弄清楚白色粉末的成分及形成原因，他们进行了如下探究： （1）对白色粉末成分的猜想和成因分析： 白色粉末的成分 形成的原因 可能是CaCO3 石灰水与空气中的CO2反应，化学方程式为： 。 可能是 暑假气温较高，溶质的溶解度降低或溶剂蒸发，导致溶质结晶析出 经过反复思考，同学们认为白色粉末还可能是 的混合物。 （2）设计实验：甲同学取白色粉末装入试管中，加入少量的水、振荡，发现有白色固体不溶解。于是他得出粉末中一定有CaCO3的结论。乙同学认为甲同学的结论不严密，理由是： 。 为了得出较严密的结论，他们进行了如下实验，请完成下列实验报告： 实验步骤 可能观察到的现象 结论 取上述试管中的上层清液，滴加1~2滴无色酚酞试液 往上述试管中残留的固体中加入足量稀盐酸 白色粉末中 （选填“有”或“无”） CaCO3 由上述实验可知白色粉末的成分是 。 4．学习了碳酸钠（Na2CO3）的性质后，课题小组运用课堂学习的方法，合作探究家庭热馒头用到的小苏打（NaHCO3）的性质，请回答下列问题： 【基础实验记录与分析】 实验一 实验二 实验三 实验操作 实验现象 固体溶解，有无色气泡产生 实验结论 碳酸氢钠溶液显碱性 碳酸氢钠能和稀盐酸反应，写出该反应的化学方程式： 碳酸氢钠能和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀 【拓展实验记录与分析】同学们通过查阅资料，在老师的指导下采用下图所示装置对小苏打和碳酸钠做了对比实验。实验中小试管内粘有白色固体无水硫酸铜粉末的棉花球变为 ；a烧杯中澄清石灰水无明显现象，b烧杯中澄清石灰水出现白色浑浊，通过该实验得出的结论：碳酸氢钠受热易分解，生成物中有水和二氧化碳气体。碳酸钠受热不能分解。 【反思与拓展】 （1）甲同学分析实验一得出：盐溶液 （填“一定”或“不一定”）显中性。 （2）乙同学用稀硫酸代替实验二中的稀盐酸进行探究，发现实验现象相同。从微观角度分析，这是因为稀盐酸和稀硫酸中都含有 。 （3）写出碳酸氢钠受热分解的化学方程式： 。 5．I.如图是实验室制取气体的部分装置，根据实验装置（部分固定装置已省略）回答问题：    (1)图中标识①仪器的名称是 ； (2)B中分液漏斗的优点 ； (3)实验室既可以制取CO2，又可以制取O2的发生和收集装置组合为 （在 A～E 中选）； (4)若用F装置收集一瓶干燥的某气体，则该气体可能是________（填字母代号）。 A．NH3 B．H2 C．O2 D．CH4 (5)工业上常需分离CO、CO2的混合气体。某同学采用装置G也能达到分离该混合气体的目的，操作步骤如下： ①关闭活塞乙，打开活塞甲，通入混合气体，可收集到 气体； ②然后， （填操作），又可收集到另一种气体。 II.碳酸亚铁（FeCO3）能用于制备可溶性乳酸亚铁补血剂。某化学兴趣小组对久置的 FeCO3成分进行了如下探究。 【查阅资料】 ①FeCO3是白色固体，难溶于水，置于潮湿空气中易变质生成 Fe(OH)3； ②FeCl3溶液中滴加 KSCN 溶液，溶液呈现血红色；而 FeCl2溶液中滴加 KSCN 溶液，不会出现血红色。 【猜想假设】 (6)猜想①：只有FeCO3； 猜想②：FeCO3和 Fe(OH)3；猜想③： 。 【设计并进行实验】 (7)请完善下列表格。 实验操作 实验现象 实验结论 步骤1：取少量固体于试管中，加入足量的 猜想③不成立 步骤2：取少量上述反应后的溶液于试管中，滴加 猜想②成立 6．在学习完“二氧化碳的性质”后，某班化学实验兴趣小组的同学对某品牌汽水中逸出的气体进行探究（如图所示为该品牌汽水的配料表） XX汽水 （清爽柠檬味） 配料：碳酸水、白砂糖、柠檬酸、香料等 【查阅资料】酸性物质能使紫色石蕊溶液变红，如柠檬酸。 【发现问题】打开瓶盖，逸出的气体是什么气体？ 【猜想假设】可能是二氧化碳气体 【设计方案】 甲同学：向小烧杯中倒入适量的澄清石灰水，用注射器抽取瓶中的气体并注入澄清石灰水中。 乙同学：将一根燃着的小木条放在打开的瓶口。 小组中的同学立即否定了乙同学的方案，原因是 。 【实验探究】小组同学按照甲同学的方案，观察到 ，说明该汽水中逸出的气体是二氧化碳。 【继续探究】小组中丙同学也设计了一个实验：将适量的汽水倒入试管中，滴加紫色石蕊溶液。发现紫色石蕊溶液变成了红色，他说这样也可以说明逸出的气体是二氧化碳。 【反思评价】 （1）丙同学设计此实验的依据是二氧化碳 （用文字表达式表示）的化学性质 （2）你认为丙同学的这个设计 （“合理”或“不合理”），理由是 。 （3）请你根据丙同学的想法改进实验设计 。 7．化学反应中有些反应设有明显现象，需要设计实验证明化学反应是否发生。小旭同学来到实验室，利用所学知识对“氢氧化钠溶液与二氧化碳的反应”从不同视角进行再验证。 【实验目的】验证氢氧化钠溶液能与二氧化碳发生化学反应。 【实验设计】    视角一：验证反应物的减少 (1)图一中A、B装置底部液体体积、注射器内二氧化碳的体积以及气球的体积均相等，且装置气密性良好。推尽CO2一段时间后，观察到两装置的变化情况如图一所示： 已知A、B装置底部分别盛有水和NaOH溶液（过量）中的一种，请你根据实验现象推测，盛有NaOH溶液的装置是 （填“A”或“B”），该装置内发生反应的化学方程式为 ，该装置内最终所得溶液中一定含有的阴离子是 。 视角二：验证新物质的产生 (2)将二氧化碳气体依次通过甲、乙两个集气瓶，如图二：能证明氢氧化钠溶液与二氧化碳发生了化学反应的依据是：甲瓶中无明显现象，乙瓶中的现象是 。 【表达交流】 (3)甲瓶的作用是 。 【拓展提升】 在老师的指导下，小旭同学将两个相同的圆底烧瓶中充满二氧化碳气体并密闭，通过注射器向两瓶中分别加相同体积水和氢氧化钠溶液，利用压强传感器测得两烧瓶中气压变化如图三所示。 (4)能证明氢氧化钠溶液与二氧化碳发生了化学反应的是曲线 （填“a”或“b”）。 【反思感悟】 对于无明显现象的反应，可以通过反应物的减少或生成物的生成等角度验证反应的发生；还可以通过现代技术手段进行数据测定，实现反应过程的“可视化”。 8．钙是人体所需的重要元素之一。某化学小组用主要成分为碳酸钙的补钙剂进行如下实验。 【查阅资料】 ①白醋的主要成分是醋酸(CH3COOH)，可与碳酸钙反应，不与补钙剂中的其他成分反应。 ②ppm常用来表示气体的浓度，数值越大，说明气体的浓度越高。 I.验证补钙剂能与白醋反应。 【进行实验】 装置 现象 试管中的固体逐渐减少，有气泡产生，烧杯中______ 【解释与结论】 (1)补全碳酸钙与醋酸反应的方程式：CaCO3+2CH3COOH=(CH3COO)2Ca+CO2↑+ ，补全实验中的现象 。 (2)将白醋替换成稀盐酸也能产生相同现象，请写出盐酸与该补钙剂反应的化学方程式 。 【小组交流】分组实验中，同学们发现产生气泡的速率不同，于是进行了如下探究。 II.探究影响补钙剂与白醋反应速率的因素。 【进行实验】室温条件下进行实验，记录如表： 实验操作 组别 序号 补钙剂形态 白醋中醋酸浓度(g/100mL) 二氧化碳浓度随时间的变化曲线 第1组 ① 片状 6 ② 片状 3 第2组 ③ 粉末 6 ④ 粉末 3 【解释与结论】 (3)上述实验中，反应速率最快的是 (填实验序号)。 (4)设计第1组实验的目的是 。 (5)对比①③可得到的结论是 。 【反思与评价】 (6)继续实验，发现温度对该反应速率有影响/探究温度对反应速率影响时，需要控制相同的_______(填序号)。 A．补钙剂的质量 B．温度 C．白醋中醋酸浓度 D．白醋的体积 E．补钙剂形态 (7)某产品包装注明，每片补钙剂中含钙元素600mg(补钙剂中的其他成分不含钙元素)，则每片补钙剂中碳酸钙的质量为 mg。 9．在生活中感悟化学原理。 (1)和家人一起包饺子。 ①煮饺子：打开燃气灶阀门，燃气燃烧过程中将 能转化为热能。 ②捞饺子：用漏勺将饺子捞出，利用的原理与如图A、B、C所示相同的是 （填字母序号）。 ③配蘸料：打开陈醋瓶能闻到醋的气味，说明 （请用微粒的观点解释）。 (2)为了防止学校花园里的铁制工艺品生锈，同学们为铁制工艺品刷油漆，以隔绝 。 (3)传统腌制松花蛋的主要配料是氧化钙、纯碱和食盐。该小组的同学将这三种物质混合后加入适量的水搅拌、过滤得滤渣和滤液，并对滤液的主要成分进行探究。 【提出问题】滤液的主要成分（H2O除外）是什么？ 【猜想】 小东认为：滤液中含有NaCl、NaOH、Ca（OH）2 小西认为：滤液中含有NaCl、NaOH 你认为：滤液中含有 【设计实验】 请设计实验证明你的猜想中确实含NaOH： 。 【应用拓展】现在有的皮蛋厂直接用烧碱代替生石灰和纯碱，但制得的皮蛋口感却不鲜美。烧碱一定要密封保存，其理由是 （选序号填空）。 A．烧碱易吸水潮解           B．烧碱易吸收空气中的CO2而变质 C．烧碱具有强腐蚀性         D．烧碱溶于水时放出热量 10．某学习小组在完成教材“实验探究9﹣3比较不同金属与酸反应的剧烈程度”时发现，铝片与稀盐酸反应比与稀硫酸反应明显剧烈得多。 （1）铝与盐酸反应的化学方程式为 。 （2）【提出问题】是否因为酸的组成不同或反应条件不同，从而导致反应剧烈程度明显不同呢？ 【查阅资料】 ①参加反应的物质的性质越活泼，反应越剧烈。 ②温度越高，反应物浓度越大，反应物间接触面积越大，反应越剧烈。 ③稀盐酸由H+、Cl﹣和H2O组成，稀硫酸由H+、和H2O组成。 【实验探究】在常温下，取两片质量、形状相同的铝片（均去掉氧化膜），分别加入到盛有体积相同、pH相同的稀硫酸和稀盐酸的两支大小相同的试管中，铝片在稀盐酸中反应比在稀硫酸中反应明显剧烈。 【猜想与假设】出现上述现象的可能原因是： 假设①对铝与酸的反应有抑制作用。 假设② 。 【实验验证】设计实验对上述假设进行验证： ①向上述稀盐酸中加入少量 等可溶性硫酸盐，如果反应变缓，则假设①成立。 ②向上述稀硫酸中加入少量氯化钠等可溶性氧化物，如果反应更剧烈，则假设②成立。 【分析与应用】 （1）稀盐酸、稀硫酸能与铝反应的原因是它们的溶液中都含有 ；反应剧烈程度明显不同，是因为含有的阴离子不同。 （2）如果上述假设都成立，要使上述稀硫酸与铝反应的剧烈程度加大，可以采取的措施有： ①加入可溶性氯化物，② ，③ ，④将铝片改换成铝丝。 11．在化学课上，某活动小组将燃烧的钙迅速伸入到盛满CO2的集气瓶中，钙在其中继续燃烧，反应后冷却，瓶底附着一种白色物质。 【提出问题】小组同学一致认为黑色颗粒是单质碳。那么白色物质是什么呢？ 【进行猜想】甲同学认为白色物质是氢氧化钙；乙同学认为白色物质可能是CaO；丙同学认为白色物质是CaCO3；丁同学认为白色物质是 。其他同学立刻认为甲同学的猜想是错误的，理由是 。 【实验探究】 实验方案 实验操作 实验现象 结论 方案1 ①取适量白色物质于试管中，加入适量水，振荡，用手触摸试管外壁。 白色物质中含有CaO。丙同学的猜想不正确 ②静置后，向上层清液中通入二氧化碳。 方案2 取样品少量于试管中，加入足量稀盐酸，观察现象。 没有气泡产生 【实验总结】钙在二氧化碳中燃烧的化学方程式为 。 12．科学种田能有效提高作物产量，助力乡村振兴。草莓适宜生长在弱酸性的土壤中，某地区为种植草莓，对土壤进行检测，“圆梦”活动小组积极参与、请回答下列问题。 取少量土壤样品，加入足量水，搅拌、过滤，测得滤液，说明土壤呈碱性，由此判断该土壤不适合种植草莓。 【探究一】土壤中的碱性物质是什么？ 结合已有知识，小组同学猜测碱性物质可能是碳酸钠或氢氧化钠中的一种或两种。 【实验探究】 (1) 操作 现象 结论 取土壤浸出液少许于试管中，向其加入 产生白色沉淀 土壤中的碱性物质 只有碳酸钠 过滤，向滤液中滴加无色酚酞试液 【探究二】如何改变土壤的碱性？ 查阅资料：向土壤中施加硫粉，硫粉在微生物和水的共同作用下最终生成硫酸。 (2)活动小组按照用量要求向试验田中加入硫粉，3个月后，再次测得土壤，确认可以种植草莓。土壤碱性改变的原因是 （用化学方程式表示）。 【交流反思】 (3)针对该地区土壤，除改变其碱性外，还可以选种适合生长的作物。以下作物中，适合在该地区种植的是 。 作物 小麦 大豆 海水稻 适宜生长的pH范围 6.0-7.0 6.5-7.5 8.0-9.2 (4)生长过程中为增加作物产量，还要合理施肥。小组同学认为原碱性土壤中不适合施用铵态氮肥，原因是 。 13．化学兴趣小组在实验室用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气 (1)该反应的化学方程式为 。 某次实验时偶然发现制得的气体有刺激性气味，这一现象引起了同学们的兴趣，于是在老师的指导下对该气体成分进行探究。 【提出问题】 氯酸钾与二氧化锰混合加热后产生的气体成分是什么？ 【查阅资料】 ① 氯酸钾与二氧化锰混合加热产生的气体只以单质形式存在； ② 氯气(Cl2)是有刺激性气味的气体，能溶于水，能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。 【猜想假设】 (2)猜想一：该气体为 O2； 猜想二：该气体为 ； 猜想三：该气体为 O2和 Cl2的混合物。 【实验探究】 (3)完成下列表格 序号 操   作 现   象 结  论 方案Ⅰ 用排水集气法收集甲、乙两瓶气体，将带火星的木条伸入甲瓶，将湿润的淀粉碘化钾试纸伸入乙瓶。 木条复燃，淀粉碘化钾试纸不变色 猜想 成立 方案Ⅱ 用向上排空气法收集甲、乙两瓶气体，将带火星的木条伸入甲瓶，将湿润的淀粉碘化钾试纸伸入乙瓶。 ，淀粉碘化钾试纸变蓝色 猜想三成立 【反思评价】 (4)为什么两种方案得出的结论不一致？哪个是正确的？ ①同学：方案Ⅰ结论不正确，其操作不合理，不合理之处是 。 ②老师：不需要进行实验，可通过直接闻样品气体气味就能排除猜想一，理由是 。 【拓展应用】 (5)实验结束后，该组同学可通过过滤操作分离固体剩余物中的不溶物二氧化锰，过滤操作中玻璃棒的作用是： 。 14．Na2CO3在工业和生活中有重要的作用。它的来源主要有以下两种途径： Ⅰ．将制碱与制氨结合起来的联合制碱法。这个方法是由我国的制碱工业先驱 发明的。 A 张青莲 B 道尔顿 C 侯德榜 D 华罗庚 Ⅱ．自然界有很多咸水湖，人们通过“冬天捞碱，夏天晒盐”的方式获得湖盐，其中就含有Na2CO3。 （1）小明同学想对某夏天制得的湖盐样品成分进行探究，查阅资料后他对样品成分做出了三种猜想。 猜想一：NaCl、Na2CO3；猜想二：NaCl、Na2SO4；猜想三：NaCl、Na2CO3、Na2SO4． 请帮助他完成如下实验： 实验操作 实验现象 实验结论 实验一 取少量样品于试管中，加适量水溶解后，加入过量稀HNO3 产生能使澄清石灰水变浑浊的气体 ①猜想 不成立 实验二 向实验一所得的溶液中加入适量的② ③ 猜想三成立 （2）小明同学为进一步确定上述湖盐样品中Na2CO3的质量分数，取该湖盐样品10.0g做了如图所示的补充实验（注：所用药品均足量） ①反应结束之后打开止水夹并通入空气的目的是 。 ②装置D中发生的反应为 （用化学方程式表示）。 ③实验中碱石灰（含氧化钙和氢氧化钠）的作用是 。 ④实验结束后，测得装置D增重0.33g，则该湖盐样品中Na2CO3的质量分数为多少？ 15．化学现象中包含发光、放热现象，小明认为有发光、放热现象的变化不一定都是化学变化，整个学习小组对此展开了讨论验证。 【提出问题】有发光、放热现象的变化都是化学变化吗。 【猜想一】都是化学变化； 【猜想二】 都是化学变化。 【验证过程】（1）将干冷的烧杯罩在蜡烛燃烧的火焰上，观察到： a.烧杯内壁上出现 ； b.手摸烧杯有热的感觉； c.蜡烛火焰逐渐变小至熄灭。 分析：蜡烛燃烧生成新物质的名称是水和二氧化碳，蜡烛燃烧为 变化。 （2）观察白炽灯(灯丝为钨丝) 通电前 通电中 通电后 灯丝为银白色固体 发出白光，手摸灯泡感觉 灯丝为银色固体 分析：通电前后，钨丝本身没有发生变化，灯光通电发光、放热属于 变化。 【结论】猜想 填(“一”或“二”)正确。 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 $$