2024年中考化学三轮达标巩固题：科学探究题

2024年中考化学三轮达标巩固题：科学探究题 1．某化学活动小组在一次实验中进行了如图所示实验： 试管中发生反应的化学方程式 。 实验后，小组同学充分振荡试管A，将试管A内的物质过滤后，对滤液成分产生了浓厚的兴趣，进行了进一步的探究活动。 【提出问题】滤液中有哪些离子？ 【猜想与假设】甲同学：含有Cu2+、 乙同学：含有 （填离子符号） 【实验探究1】乙同学为了验证自己的猜想，取滤液于试管B中，向其中滴加氯化钡溶液，观察到溶液中有白色沉淀生成。由此乙同学得出结论：自己的猜想成立 【评价与交流】请你评价乙同学的结论： 。 【实验探究2】甲同学向试管B中继续滴加NaOH溶液，并根据产生沉淀质量随加入NaOH溶液质量的变化关系图，最终确定了溶液中的离子成分。 （1）b～c之间的沉淀是 。 （2）c点对应溶液中溶质的组成情况有 种。 【归纳与总结】通过上述实验我们能够总结出：在分析化学反应后溶液中溶质的成分时，除了考虑可溶性生成物之外，还需要考虑 。 2．某研究小组对一款在中小学生中盛行的炸包玩具进行了项目式探究。 任务一：探究炸包爆炸的原因 【阅读说明书】在炸包内（示意图如图），隐藏着一小袋液体包，用手捏破液体包后，液体与白色粉末接触产生大量二氧化碳气体，炸包会在内迅速膨胀，产生“爆炸”效果。    【交流表达】 (1)①若检验产生的气体是二氧化碳，可选用 （填试剂名称）。 ②引发爆炸的原因是：炸包中的两种试剂接触后，在有限的炸包空间内，短时间内产生大量气体，使内部压强增大而急速膨胀引发爆炸。 任务二：探究炸包中两种试剂的成分 【探究问题1】液体包内液体的酸碱性 (2)取少量液体包内液体于试管中，加入试剂X，根据实验现象说明该液体呈酸性，试剂X及实验现象为 。 【探究问题2】炸包中白色粉末的成分 【作出猜想】猜想1：碳酸钙．猜想2：碳酸钠．猜想3：碳酸氢钠。 【进行实验】 ①将少量白色粉末放入水中搅拌，观察到粉末全部溶解，说明甲同学的猜想不正确。 ②室温时，分别向盛有碳酸氢钠、碳酸钠和白色粉末样品的锥形瓶中注入等体积、足量的的盐酸（装置如图），记录如表：    实验编号 锥形瓶内物质 最终得到体积 名称 质量/g Ⅰ 碳酸氢钠 0.1 Ⅱ 碳酸钠 0.1 Ⅲ 白色粉末 a 【解释与结论】 (3)实验Ⅰ的化学方程式为 。 (4)表中 。 (5)由上述实验可知白色粉末为碳酸氢钠，判断依据是 。 任务三：分析炸包中选用药品的依据 【查阅资料】 ①柠檬酸是一种有机酸，是天然的防腐剂和食品添加剂。 ②与相同浓度的柠檬酸反应，碳酸氢钠比碳酸钠更剧烈。 ③碳酸钠和碳酸氢钠的价格参考：碳酸钠2200元/吨、碳酸氢钠1700元/吨。 结合资料及已学知识，回答下列问题： (6)老师查看炸包包装后告诉同学们所用的酸性溶液是柠檬酸溶液，请分析选用柠檬酸的原因： 。 (7)从原料成本或反应速率分析，炸包中白色粉末选用碳酸氢钠的原因是 。 3．碳酸氢钠是小苏打的主要成分，在生产和生活中有许多重要的用途。化学课上，同学们为了解碳酸氢钠的性质，将一定质量的碳酸氢钠和稀硫酸混合，充分反应后，有气体逸出，写出该反应的化学方程式 ；同学们对反应后溶液中溶质的成分进行了探究：认为除一定含有硫酸钠外可能还含有其他成分，因此进行了猜想并做了如下实验： 【实验用品】pH试纸、锌片、氧化铜粉末、稀硫酸、氢氧化钠溶液、氯化钡溶液。 【猜想与假设】反应后溶液总溶质的可能组成成分。 猜想一：硫酸钠    猜想二：硫酸钠、碳酸氢钠    猜想三：硫酸钠、硫酸 【实验探究】同学们取反应后的溶液用不同方案进行如下实验，请根据结论完成如表实验现象中的空格。 实验方案 A B C D 实验操作 实验现象 产生白色沉淀 试纸变色，对照标准比色卡，pH 7 实验结论 猜想二不正确 猜想三正确 猜想三正确 猜想三正确 【得出结论】猜想三正确。 【评价反思】 （1）老师对同学们能用多种方案进行探究，并且得出正确的实验结论给予了肯定，同时指出探究中存在一处明显错误是： ； （2）有同学对实验方案B的结论提出了质疑，认为仅凭此现象不能得出猜想三正确，请说明理由 ； 【总结提高】依据所给实验用品，设计不同的方案确认猜想三是正确的，请你写出你的实验方案 。 4．某化学兴趣小组的同学分两组对CO2和NaOH的反应进行探究。 提出问题：怎样证明氢氧化钠溶液和二氧化碳发生了反应？ (1)实验设计： 同学们写出该反应的化学方程式： 。 并根据反应原理进行实验 第一组的同学设计了如图所示的A、B两实验，实验现象为A中试管内液面上升；B中气球鼓起。 (2)第一组同学认为自己的实验方案可以证明NaOH和CO2发生了化学反应，但第二组同学认为第一组同学的实验不够严谨，其理由是 。若利用B装置，要得到科学严谨的结论，需补做的对比实验是 。 (3)第一组同学经过反复讨论认为可通过向A、B实验反应后的溶液中滴加酚酞溶液来确定NaOH与CO2的反应是否发生，第二组同学又提出反对意见，认为该方法不可行，理由是 。 第二组实验方案如下： (4)利用图Ⅱ装置进行实验，测得装置内压强变化情况如图Ⅲ所示。①首先注入瓶中的药品是 （填“水”或“氢氧化钠溶液”）。②对比曲线中 段和 段，可证明二氧化碳能与氢氧化钠发生反应。 (5)拓展延伸 同学们经过反思，设计并进行了下图所示的实验，观察到瓶中产生 ，再次证明氢氧化钠溶液与二氧化碳发生了反应，写出与氯化钡溶液发生反应的化学方程式： 。 5．某化学小组对碳酸氢钠和碳酸钠的制备与性质产生兴趣，他们了解到下列化学史及相关信息： I．我国化学家侯德榜在吕布兰法和索尔维法的基础上创立了先进的侯氏制碱法，基本消除废弃物的排放，同时生产 NaHCO3和NH4Cl，请写出碳酸氢钠的一种用途： 。 II．索尔维法的原理：NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl; 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑ Ⅲ．氨气（NH3）是一种有刺激性气味、极易溶于水的碱性气体。 IV．Na2CO3与HCl的反应分步进行，首先发生反应：Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl 【实验目的】利用如图所示装置模拟索尔维法制备碳酸氢钠，进而制得碳酸钠。 【实验设计】 步骤1：关闭K1，打开K2使氨气进入装置C，调节气流速率，待装置C中气流平稳后，打开K1通入CO2。 步骤2：待装置C的锥形瓶内出现较多固体时，关闭K2停止通NH3，一段时间后，关闭K1停止通CO2。 步骤3：将锥形瓶内反应后的混合物过滤、洗涤、低温干燥，即得碳酸氢钠固体。 步骤4：将所得碳酸氢钠固体加热制取碳酸钠。 【表达交流】 （1）装置B中饱和 NaHCO3溶液的作用是除去CO2中混有的HCl，反应的化学方程式为 。 （2）装置C锥形瓶上连接的长颈漏斗的作用是 （填序号）。 A 用于添加饱和食盐水  B 平衡气压  C 冷凝回流CO2 （3）步骤2中关闭K2停止通NH3后，还要继续通一段时间CO2，其目的是 。 （4）步骤3中“低温干燥”的原因是 。 【反思评价】有同学认为应该在长颈漏斗内放置一团蘸有酸液的棉花，理由是 。 【延伸拓展】该小组继续探究碳酸钠的性质，向碳酸钠溶液中逐滴加入足量的稀盐酸，观察到： 。 6．一瓶敞口放置的氢氧化钠固体，同学们想探究其是否变质，请你一同参与并回答有关问题。 (1)写出氢氧化钠在空气中变质的化学反应方程式 。 【提出猜想】 猜想1：这瓶固体的成分是NaOH； 猜想2：这瓶固体的成分是 ； 猜想3：这瓶固体的成分是NaOH和Na2CO3的混合物。 【查阅资料】①Na2CO3+HCl=NaCl +NaHCO3；NaHCO3+HCl=NaCl +CO2↑+H2O；②BaCl2溶液呈中性；③酸与碱和盐共同反应时，酸碱中和反应优先进行。 【实验与探讨】 取少量样品于烧杯中，加入适量蒸馏水，振荡，样品全部溶解。 (2)取少量溶液于试管中，向其中加入无色酚酞溶液，溶液由无色变为红色。甲同学认为猜想1正确。乙同学认为甲同学的结论不正确，其理由是 。 (3)向(2)溶液中加入过量的BaCl2溶液，若有 现象，则猜想3正确。发生反应的化学方程式为 。 (4)丙同学另取少量溶液于试管中，加入少量稀盐酸，没有看到气泡产生，错误地排除了猜想2和猜想3，若猜想2或猜想3正确，加入稀盐酸发生反应的化学方程式分别为 ； 。 【深入讨论】 (5)丁同学认为BaCl2溶液也可以用Ba(OH)2溶液替代进行实验，同学们一致认为丁同学的做法是错误的，其错误的理由是 。 (6)通过氢氧化钠变质的研究可知，凡吸收空气中的H2O、O2或CO2等物质能够变质的药品必须密封保存，请列举另一类需要密封保存的药品的例子，如 。 (7)取9.3g部分变质的NaOH样品，加入足量的水配成溶液，往溶液中不断加入7.3%的稀盐酸，实验中加入稀盐酸与生成气体的质量关系如图所示： ①P点溶液中溶质的成分是 (写化学式)； ②该样品的变质率为 (变质的NaOH与原NaOH的质量百分比)。 7．小天在回家的途中经过一鱼塘边时，发现养鱼师傅向鱼塘中撒一种微黄色的固体，鱼塘中顿时产生大量气泡，经询问得知，这种固体的主要成分是过氧化钙(CaO2)，请你与小天共同探究。 【提出问题】当把过氧化钙投入足量水中时，会生成什么物质呢？ 【进行猜想】①生成氧气；②生成氢气；③生成碳酸钙；④生成氢氧化钙。根据质量守恒定律，上述猜想错误的是 (选填①、②、③或④)。 【实验探究】在实验室老师的帮助下，小天利用吸滤瓶等仪器设计组装了如图所示的装置： 实验步骤及操作方法 实验现象 结论 （1）组装好仪器并装入药品，打开装置中分液漏斗的活塞 有气体生成 （1）用燃着的木条靠近P处 木条燃烧更旺 猜想 正确 （3）取上述反应后试管中的上层清液， 溶液变浑浊 猜想④正确 【反思交流】 （1）实验过程中，烧杯中有气泡出现，产生该现象的原因是 ；养鱼师傅向鱼塘中撒过氧化钙的目的是 ； （2）过氧化钙和水反应的化学方程式为 ； （3）小昊认为过氧化钙和水反应还可能会生成氧化钙，经过认真思考后否认了自己的想法，其否定的理由是 。 8．同学们学习完酸的化学性质后，做了如下实验： 请写出B烧杯中发生反应的化学方程式 。 实验完毕后，同学们将两烧杯中的无色液体依次倒入同一洁净的废液缸中，观察到有白色沉淀生成；为了了解废液的酸碱性，甲同学向其中加入了无色酚酞试液，观察到溶液由无色变红色。于是甲同学经思考得出反应后A烧杯中的溶质为 （填化学式）；为了探究废液的成分同学们进行如下活动： 【提出问题】废液中含有哪些溶质（酚酞除外）？ 【猜想与假设】 猜想1：氢氧化钠、硝酸钠 猜想2：氢氧化钠、硫酸钠、硝酸钠 猜想3：硫酸钠、硝酸钡，硝酸钠 【活动与探究】甲同学认为猜想3不合理，其理由是 。 乙同学为了验证猜想，取少量废液于试管中，用吸管向废液中吹气，观察到溶液中出现白色沉淀。 【解释与结论】请写出生成白色沉淀的反应化学方程式 ，由此乙同学判断出废液中溶质成分为 ； 【反思总结】根据上述探究可知，猜想溶液中溶质成分时应该注意 ，并结合实验现象进行准确猜想。 9．《礼记》等文献中记载古人用草木灰制取氢氧化钾，用作纺织品漂洗剂等等。化学兴趣小组同学对草木灰有关性质、成分开展如下探究。 【查阅资料】草木灰是作物秸秆、枯枝等燃烧后的剩余灰烬，其中富含可溶性钾盐。 任务一    探究草木灰的酸碱性 (1)往装有草木灰的烧杯中倒入适量的蒸馏水，用玻璃棒充分搅拌后静置（见图），经过 （填基本操作），得到无色的草木灰水和不溶性灰烬。 (2)取少量草木灰水于试管中，滴加无色的酚酞溶液，观察到 的现象，则证明草木灰水呈碱性。 任务二    探究草木灰的成分 【猜想与假设】草木灰中可能含有碳酸钾、硫酸钾中的一种或两种。 【实验探究】 (3)兴趣小组同学另取草木灰水根据表格方案进行实验： 项目 实验步骤 实验现象及分析 实验结论 方案 ①取少量草木灰水于试管中，滴加足量（填试剂名称） 有大量气泡产生，发生反应的化学方程式为 草木灰中含有碳酸钾 ②另取少量草木灰水于试管中，滴加足量氯化钡溶液 草木灰中含有硫酸钾 【反思评价】 (4)有同学认为步骤②的实验结论不一定正确，理由是 ，因此需要改进实验。 【实验改进与结论】 (5)兴趣小组同学向步骤②中得到的白色沉淀中滴加足量的稀硝酸，观察到的现象是 ，证明草木灰中含有硫酸钾和碳酸钾。 10．有一包白色粉末，可能由CuSO4、Na2SO4、Na2CO3、BaCl2、NaOH中的一种或几种组成，学生们查阅资料得知NaCl、CaCl2、BaCl2等溶液呈中性，经过思考，设计并进行了以下实验： (1)白色粉末中一定不含 ，可能含有 。 (2)为了确定白色粉末的组成，还需要对无色滤液中呈碱性的物质进行探究。 【提出问题】无色滤液中呈碱性的物质是什么？ 【猜想假设】猜想一：NaOH  猜想二：Na2CO3  猜想三：Na2CO3和NaOH 【进行实验】 实验步骤 实验现象 结论 ①取少量该溶液于试管中，滴入过量溶液 白色沉淀生成 猜想三正确 ②静置上述溶液，取少量上层清液于另一试管中，滴入几滴无色酚酞溶液。 。 实验步骤①中发生反应的化学方程式为 。 【得出结论】白色粉末的成分是 。 11．某同学对二氧化碳的部分性质进行如下探究： 【实验一】探究常温下二氧化碳在水中的溶解度 （1）将2支医用注射器用胶皮管连接（如图1），检查装置的气密性，方法是 ｡ （2）取100mL蒸馏水于锥形瓶中，加热煮沸后，立刻盖上瓶塞，冷却至室温，备用｡ （3）取2支医用注射器分别抽取10mL现制的纯净二氧化碳和10mL上述处理过的蒸馏水，按图1所示连接，交替推动2支注射器的活塞，反复多次，充分混合后，气､液总体积为13mL｡可知常温常压下，二氧化碳能溶于水，1体积水最多能溶解 体积的二氧化碳｡实验中将蒸馏水煮沸的目的是 ｡ 【实验二】比较氢氧化钠溶液､氢氧化钙溶液和水对二氧化碳的吸收效果 步骤1：图2所示装置的气密性良好，三组实验中注射器内分别装有等体积的氢氧化钠溶液､氢氧化钙溶液和水｡ 步骤2：同时迅速将注射器内等体积的三种试剂注入各自烧瓶中，关闭活塞｡ 步骤3：一段时间后，同时振荡烧瓶｡ 测得实验过程中装置内压强变化曲线如图3所示｡ （4）图3中曲线AB段压强增大的原因是 ｡ （5）实验时注入试剂后，烧瓶中能观察到明显现象的反应的化学方程式为 ｡ （6）由图3中曲线可知，三种试剂中 吸收二氧化碳的效果最好｡ （7）步骤3“一段时间后，同时振荡烧瓶”，从曲线判断“一段时间”指 （填“200”“400”或“800”）s时｡ 12．小丹同学在学习酸的性质时，从同一卷镁带中剪取相等的两根镁带，分别与室温下H+浓度相同的稀盐酸、稀硫酸反应。观察发现：镁带在稀盐酸中放出气泡的速率明显快于在稀硫酸中放出气泡的速率。 【查阅资料】 1、金属与酸发生置换反应，其本质是金属单质与H+反应。 2、生产H2速率主要取决于：①金属的表面积②溶液中H+浓度③温度等条件。 3、H+的浓度与1L溶液中H+数目成正比。 4、溶液中除H+外的其它离子可能会影响反应速率。 【提出问题】 ①小丹同学在进行上述实验时，控制了镁带与酸反应的哪几个条件？（回答两条即可） ②上述反应中Cl-、SO42-如何影响反应速率？ 【猜想假设】 Ⅰ、Cl-促进了镁与酸的反应，SO42-对反应无影响。 Ⅱ、SO42-抑制了镁与酸的反应，Cl-对反应无影响。 Ⅲ、 。 请回答问题①，完成猜想Ⅲ。 【实验探究】为了证明猜想，小丹设计了如下实验： 实验编号 铝片长度 H+浓度相同的酸 反应片刻后添加少量试剂 产生气泡的速率 结论 A 2cm 5mL Na2SO4固体 无明显变化 （结论A） B 2cm 5mL （试剂B） 明显加快 Cl-对反应有促进作用 试剂B是 （化学式）固体。 【结论】结论A为 。 【反思】将试剂B改用HCl气体，不能达到实验目的，其原因是 。 13．小明通过实验发现，氯酸钾与氧化铜(CuO)、氧化铁混合加热，也能较快产生氧气，于是进行如下探究： 【提出猜想】除MnO2、氧化铜外，氧化铁也可以作氯酸钾分解的催化剂。 【查阅资料】氯酸钾的熔点为356℃，常温下稳定，在400℃以上则分解产生氧气。酒精灯加热温度为400℃-500℃。 【完成实验】按如表进行实验并测定分解温度。(分解温度越低，催化效果越好) 实验编号 实验药品 分解温度 1 3.0g氯酸钾 460℃ 2 3.0g氯酸钾和0.5g二氧化锰 248℃ 3 3.0g氯酸钾和0.5g氧化铜 267℃ 4 3.0g氯酸钾和Xg氧化铁 290℃ 【分析数据，得出结论】 (1)写出实验3中反应的符号表达式： 。 (2)实验4中X的值应为 ，由实验1与实验 (填实验编号)对比，证明猜想合理。 (3)通过实验测得的数据，小云绘出了部分图示如图1，请帮他完成该图 。 (4)【结论】通过该实验探究，得到的结论有 (填字母)。 A 催化剂可降低反应温度    B二氧化锰只能催化氯酸钾的分解 C催化剂可改变产物的质量    D催化剂的质量和性质在反应前后不变 E. 三种催化剂中，二氧化锰对氯酸钾分解催化效果最好 14．下图是制取二氧化碳并进行有关物质的性质实验的装置。请根据要求回答有关问题。 查阅资料可知：氢氧化钠可以吸收二氧化碳，反应的方程式为：CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O （1）写出下列装置中的化学方程式：装置A： ，装置G （2）实验过程中装置B中的现象是 装置F的作用是 （3）将A中的稀盐酸不断滴入大理石后，应先点燃 （选填D或G处）的酒精灯。 （4）充分反应前后G装置的质量分别表示于右下表中，则样品中氧化铁的的质量为 g G 反应前（g） 57.8 反应后（g） 55.4 （5）该装置有一处明显的不足，请你给出改进的具体措施 15．化学兴趣小组在实验室发现一瓶氢氧化钠溶液，瓶口有少量白色固体且玻璃瓶塞打不开，这一情况激起了他们浓厚的兴趣，于是展开了如下探究： 【提出问题】瓶口白色固体的成分是什么？ 【查找资料】 （1）玻璃中含有二氧化硅，试剂瓶身经抛光处理，不易反应，而瓶口和玻璃塞上的磨砂将二氧化硅裸露出来。 （2）二氧化硅能与氢氧化钠溶液反应： （3）硅酸钠是一种白色固体，有很强的粘合性，可溶于水，溶液呈碱性硅酸钠溶液能与强酸反应，如：白色硅酸钠溶液能与氯化钙溶液反应：白色。 【作出猜想】白色固体的成分：Ⅰ硅酸钠  Ⅱ硅酸钠和碳酸钠  Ⅲ硅酸钠、碳酸钠和氢氧化钠 【实验探究】取一定量白色固体溶于适量水中形成样品溶液，分组进行如下实验并相互评价： 实验操作 实验现象 结论与评价 第1组 有气泡冒出且产生白色沉淀 同学们认为猜想 不成立；写出生成气体的化学反应方程式： 第2组 第一步 产生白色沉淀 第1组同学认为：此步骤还不能准确判断出原固体的成分，原因： 第二步 大家一致认为：猜想Ⅱ成立 【反思交流】 （1）氢氧化钠溶液必须密封保存，且试剂瓶塞只能用 。 （2）有同学认为，第2组实验中不能用氢氧化钙溶液代替氯化钙溶液，理由是 。 （3）试剂瓶口的白色固体中的碳酸钠可由氢氧化钠和空气中的二氧化碳反应生成，写出该反应的化学方程式 。 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 $$