2024年中考化学二轮专题复习---科学探究题

2024年中考化学二轮专题复习---科学探究题 1．全球新冠疫情暴发，中国向世界各国提供了大量制氧机。 (1)【氧气的获得】工业上利用空气制取氮气和氧气的流程如下所示：    工业获取氧气的方法是利用氮气和氧气的 不同，将氮气和氧气分离开来。 【家用制氧机】利用空气制取氧气 【查阅资料】    ①制氧机说明书部分内容： 名称：家用分子筛制氧机 制得气体成分：氧浓度≥90%（V/V），水分含量≤-43℃（露点法），二氧化碳含量≤100×10 -6（V/V），一氧化碳含量≤5×10 -6（V/V），无气味，固体物质含量≤1mg/m3。 ②分子筛是一种人工合成的具有筛选分子作用的水合硅铝酸盐或天然沸石，有许多孔径均匀的孔道和排列整齐的孔穴，不同孔径的分子筛能把不同大小和形状的分子分开。 ③根据资料卡，家用制氧机制取氧气的过程属于 （填“物理”或“化学”）变化，制得的气体属于 （填“纯净物”或“混合物”）。 ④用制氧机收集几瓶氧气，小组同学完成了以下实验。 实验过程 实验现象 实验结论 方案一：将带火星的木条伸入盛有氧气的集气瓶中 观察到带火星的木条复燃 氧气具有氧化性，可燃物在氧气中燃烧更剧烈。 方案二：将打磨好的细铁丝绕成螺旋状，下端绑一根火柴，将火柴点燃，待火柴快燃尽时，由上往下缓慢伸入盛有氧气的集气瓶中。 【总结反思】 ⑤实验结束后，小明发现他们小组完成方案二的实验后集气瓶底部炸裂了，请你分析可能的原因 。 (2)实验室常用双氧水和用二氧化锰作催化剂制取氧气。 【提出问题】 二氧化锰是催化剂，二氧化锰的用量对反应速率是否有影响？ 【设计实验】 实验装置如图所示。    【实验记录】每次用 30mL5%的过氧化氢溶液，分别采用不同质量二氧化锰粉末做催化剂进行实验，测定相关数据记录于下表中： 过氧化氢体积（mL） 过氧化氢浓度 MnO2质量（g） 测量数据（mL） I 30 5% 0.1 II 30 5% 0.2 III 30 5% 0.3 【分析】 ①写出该反应的文字表达式 。 ②本实验中，测定“待测数据”的装置（图中方框内）是 （填序号）。    ③若第Ⅱ次实验比第Ⅲ次实验的“待测数据”更 （填“大”或“小”），说明催化剂的用量越多，反应越快。判断二氧化锰可作为该反应的催化剂的依据是：加快该反应的反应速率，且反应前后二氧化锰的 不改变。 ④过氧化氢加热到 80℃才有较多氧气生成，加入二氧化锰作为催化剂立即生成氧气。采用等量过氧化氢溶液，（虚线表示加热分解制取氧气的曲线，实线表示利用催化剂制取氧气曲线），放出氧气的质量与反应时间的关系正确的是 。    2．童童同学学习完了酸、碱、盐后，对化学产生了浓厚的兴趣，于是她来到了实验室准备对一些溶液的成分进行探究，她向硫酸镁溶液中加入氢氧化钡溶液，向氯化钡溶液中加入稀硫酸，然后过滤，将两种滤液混合，溶液中产生白色沉淀，又过滤得滤渣和滤液C如图所示：    于是她得出结论B试管中反应后溶液中的溶质是HCl和H2SO4，她的结论是 （填“正确”或“不正确”）。 【提出问题】：滤液C中离子的成分是什么？ 【探究实验1】：童童同学向滤液C中加入几滴紫色石蕊溶液如图所示，根据实验现象得出滤液C中一定含有 （填离子符号），同时推得一定不含有 （填离子符号）。    【探究实验2】：为了得出滤液C中离子成分，童童同学在前面实验的基础上重新取滤液C，加入少量的氢氧化钡溶液如图所示，没有观察到明显的现象，由此童童同学得出滤液C中不含Mg2+和SO42-，请你评价她的结论 。    【实验探究3】：为了最终得出滤液C中的离子成分，希溪同学取滤液C，先加入氢氧化钠溶液，然后加入硫酸钠溶液，均观察到溶液中产生白色沉淀，于是最终得出滤液C中的离子成分是 。（填离子符号） 【归纳与总结】：通过上述探究活动，我们可以总结出在确定溶液中离子成分时，加入试剂应与 ，从而可以确定溶液中存在的离子，同时也可以推得 一定不存在。 3．在化学课上，甲同学将燃烧的钠迅速伸入到盛有CO2的集气瓶中，钠在其中继续燃烧，反应后冷却，瓶底附着黑色颗粒，瓶壁上附粘附着白色物质。 【提出问题】黑色颗粒和白色物质是什么？ 【进行猜想】甲认为黑色颗粒是 ，白色物质可能是Na2O或 ； 乙同学还认为白色物质是氢氧化钠。 甲同学立刻认为乙同学的猜想是错误的，其理由是 。 【查阅资料】氧化钠、碳酸钠、硫酸钠均为白色固体，氧化钠溶于水生成氢氧化钠：Na2O+H2O=2NaOH，碳酸钠溶液显碱性。 【实验探究】甲同学对白色物质进行实验探究。 实验方案 实验作 实验现象 结　论 方案1 取样品少量于试管中，加入适量水，振荡，样品全部溶于水，向其中加入无色酚酞试液 溶液变成红色 白色物质为Na2O 方案2 ①取样品少量于试管中，加入适量水，振荡，样品全部溶于水，向其中加入过量的CaCl2溶液 出现白色沉淀 白色物质是 。 ②静置片刻，取上层清液于试管中，滴加无色酚酞试液 无明显现象 【反思评价】丙同学认为方案1得到的结论不正确，理由是 。 【得出结论】钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为 。通过以上探究，你还能获得哪些结论，请写出一条 。 4．王老师在某工厂废水处理池中提取一瓶含有AgNO3、Cu(NO3)2和Al(NO3)3的工业废水样品带回实验室。静置，取上层清液，加入锌粉，充分反应后过滤，得到滤液甲和滤渣乙。请你和你的化学小组完成以下探究(不考虑杂质干扰)。 【提出问题】滤渣乙是什么？ 【做出猜想】小明认为滤渣乙是银，小东认为滤渣乙是银和铜，小华认为滤渣乙是银、铜和铝，你认为滤渣乙还可能是 。 【交流讨论】大家经过讨论后，认为小华的猜想错误，理由是 。 【实验探究】设计实验探究滤渣乙的成分，请填写下列空白： 实验步骤 现象 结论 实验1：取滤渣乙加入盐酸 无气体产生 滤渣乙可能是 实验2：取滤液甲加入 无蓝色沉淀 滤渣乙一定是 【反思交流】通过交流，大家认为在滤液甲中加入稀盐酸，当观察到 ，也能得出实验1的结论。 5．漂白液是家庭常用的洗涤剂。小立在家洗衣服时发现半瓶敞口放置的漂白液，对漂白液的漂白原理和该漂白液是否还有漂白作用产生了疑问。于是将其带到学校，在老师的指导下，与小组同学一起展开探究。 【查阅资料】 ①漂白液的制取原理：，其有效成分是； ②漂白液的漂白原理：NaClO在空气中发生反应：。生成的HClO能使有色布条（含有机色素）褪色； ③HClO不稳定，易分解，分解后丧失漂白作用； ④碱性的溶液与中性的溶液能发生复分解反应，写出该反应的化学方程式 。 【提出问题1】该漂白液是否失效？ 【实验探究1】请将下述实验报告填写完整。 实验操作 实验现象 实验结论 取适量该漂白液于烧杯中，放入有色布条，一段时间后观察 该漂白液已完全失效 【提出问题2】漂白液失效后的主要成分是什么？ 【提出猜想】该漂白液失效后的主要成分可能是：Ⅰ、NaCl；        Ⅱ、NaCl、Na2CO3；        Ⅲ、NaCl、Na2CO3、NaOH。 【实验探究2】 小组同学经过讨论，认为用足量的稀盐酸就可以验证 号猜想不成立。 为验证另两种猜想，他们设计了如下方案： 实验步骤 预期实验现象 实验目的或预期结论 步骤①：取少量该漂白液于试管中，加入过量的CaCl2溶液，静置，观察 产生白色沉淀 目的： 步骤②：取上层清液于试管中，滴加酚酞溶液，观察 结论： 号猜想成立；否则，另一猜想成立 【实验反思】 该漂白液失效的原因是NaClO与H2O和空气中的 发生反应生成HClO，HClO不稳定，易分解。因此漂白液开瓶后要尽快使用，每次使用后要拧紧瓶盖，密封保存。 【联系拓展】 根据你对漂白液的认识，谈谈在家中使用时应注意哪些问题 。 6．某化学兴趣小组的同学在探究复分解反应时，做了下面的实验。在下列四组物质中分别滴加碳酸钠溶液，请根据实验回答下列问题： 物质 稀盐酸溶液 氯化钙溶液 硝酸钾溶液 氯化钡溶液 稀硫酸 A组 B组 C组 D组 （1）这四组物质不能与碳酸钠发生化学反应的是 组，理由是 。 （2）四组实验中有气泡产生的反应的化学方程式 。 （3）某小组同学在进行氯化钙溶液与碳酸钠反应的实验时，对物质是否恰好完全反应，反应后溶液中的溶质的成分产生疑问，进行了以下探究。 【提出问题】该溶液中的溶质成分是什么？ 【猜想与假设】 猜想①：只有NaCl； 猜想②：有 ； 猜想③：有NaCl、CaCl2； 猜想④：有NaCl、CaCl2、Na2CO3。 经过讨论，同学们直接得出猜想 是不正确的，理由是 ，为了验证其余哪种猜想是正确的，同学们又做了以下实验： 【设计与实验】 实验操作 实验现象 实验结论 步骤一：取少量反应后的溶液于试管中，滴加酚酞溶液。 酚酞不变色 猜想 不正确 步骤二：再另取少量反应后的溶液于另一支试管中，加入适量的 。 产生白色沉淀 猜想③正确 【实验反思】某同学认为步骤一也可以用PH试纸来测试，请写成具体的操作步骤 。 7．某化学实践小组同学们在老师的指导下，到桂林市饮用水源地——青狮潭水库，取其湖水设计了一系列实践探究活动。 任务一  检测水质 (1)取适量湖水于烧杯中，观察，湖水略显淡黄色、有悬浮杂质、略有鱼腥味；往烧杯中加 ，搅拌，若观察到 ，说明该湖水为软水。 任务二  净化水 小组同学利用所学知识，设计了下图所示简易净水器，对湖水进行净化。 【实验步骤】 ①取适量湖水于烧杯中，加入适量明矾，搅拌，静置； ②将静置后的湖水慢慢注入如图所示的简易净水器中。 (2)石子、细沙、棉花的作用相当于实验操作中的 。 (3)装置中的X可除去水中的色素与异味，则X是 。 任务三  验证水的组成 小组同学利用注射器改装的电解水实验装置（如下图），探究水的组成。 【实验过程】 烧杯中盛有用湖水制得的蒸馏水（其中加有少量硫酸），注射器排尽空气后，吸满烧杯中盛有的水，接通电源一段时间（两注射器中仍有少量水）。 (4)实验中观察到两支注射器内均有气泡产生，一段时间后a、b两注射器中气体体积之比约为 。 (5)分别检验两注射器中收集的气体成分后，可推知水是由 组成的，其理论依据是 。 (6)电解水的化学方程式是 。 8．实验课上同学们在实验室制取二氧化碳时，错拿稀硫酸倒入盛有石灰石的试管中，发现产生气泡速度越来越慢。于是同学们展开探究。 【查阅资料】石灰石与稀硫酸反应与稀盐酸反应非常相似，但是由于反应生成的硫酸钙微溶物会覆盖在石灰石的表面，阻碍了石灰石与稀硫酸的接触，反应会逐渐缓慢，因此通常不选用大理石与稀硫酸反应制取二氧化碳，请写出石灰石与稀硫酸反应的化学方程式 。 实验活动一  选择合适浓度的硫酸 操作:室温下，用装有5ml硫酸溶液的注射器向盛有1g 直径为2mm石灰石的试管中注入不同浓度的稀硫酸，记录15分钟内生成气体的体积，观察现象，记录见表一。表一 试管编号 1 2 3 4 5 硫酸浓度(%) 15 20 25 30 35 气体体积(　mL) 35 47 55 51 42 实验活动二    选择合适反应温度: 操作:在盛有1g直径约为2mm石灰石的试管中分别加入5ml相同合适浓度但温度不同的稀硫酸溶液，观察现象，记录见表二。 表二 试管编号 A B C D E 温度(℃) 40 50 60 70 80 现象和比较 有少量气泡 气泡比A试管多 气泡明显比B试管多 大量气泡产生，与常温用盐酸反应相似 反应激烈，迅速产生大量气泡 (1)分析处理以上表中数据，可得出的结论有:①室温下，稀硫酸与大理石反应选用硫酸的浓度最合适为 ; ②当硫酸浓度一定时，反应速度与温度之间存在的关系是 ;其中最合适用于实验室制取二氧化碳的反应温度为 。 (2)上述实验活动后有同学又进一步提出问题:化学反应速率还受什么因素影响？设计装置如图所示。本实验采用的方法是 ，装置中红墨水的作用是 实验中可观察到 ，由此可得出的结论是 。 9．如图所示，某实验小组的同学在进行酸酸中和反应的实验时，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。实验探究烧杯内溶液中溶质的成分： 【提出问题】该烧杯内溶液中的溶质是什么？ 【猜想】猜想①：可能是 。猜想②：可能只有NaCl；  猜想③：可能是NaCl和HCl。 【查阅资料】氯化钠溶液呈中性。 【进行实验】 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，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，加入锌粒 猜想②不正确，猜想③正确 写出氢氧化钠和稀盐酸反应的化学方程式 。 【反思与拓展】 （1）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反应物是否过量。 （2）根据所学化学知识，验证烧杯内溶液中的溶质含有HCl，除以上方案外，下列哪些物质单独使用也能完成该实验？ （填序号）。 A．紫色石蕊溶液        B．铜       C．碳酸钙       D．氧化铁 10．甲、乙两个实验小组分别进行“Na2CO3和NaCl混合物中含量测定 ”的实验。 （1）甲组的方法是：用质量分数为10%的盐酸滴入到10g的混合物中，根据消耗盐酸溶液的体积来测定碳酸钠的含量。在实验过程中除盐酸、样品与水以外，判断反应是否完全必须用到的试剂是 ，现有某实验小组测得消耗盐酸（密度约为1g/ml）的体积是3.65ml，则该混合物中Na2CO3的质量分数 。 （2）乙组的方法是：将样品与稀盐酸反应，测定反应后生成CO2的体积，经换算并计算出样品中Na2CO3的质量。用上图装置测定产生的CO2的体积。使反应前后油层上方气体压强与外界大气压相同的操作方法是 。 （3）请你再设计一个与甲、乙操作不同的试验方法，测定混合物中Na2CO3的含量。设计方法是 。 11．小强同学家新换了水龙头，从说明书上了解到该水龙头是铜质镀铬。好奇的小强想探究铬（Cr）与常见金属铁、铜的活动性强弱，请你一同参加。 【知识回顾】金属活动性顺序： K  Ca  Na  Mg  Al  Zn Sn Pb（H） Hg  Ag  Pt  Au 【作出猜想】猜想1：Cr＞Fe＞Cu； 猜想2：Fe＞Cu＞Cr； 猜想3：你的猜想是 。 【查阅资料】 （1）铬是银白色有光泽的金属，在空气中其表面能生成抗腐蚀的致密的氧化膜。 （2）铬能与稀硫酸反应，生成蓝色的硫酸亚铬（CrSO4）溶液。 【设计与实验】小强同学取大小相等的三种金属片，用砂纸打磨光亮，再取三支试管，分别放入等量的同种稀硫酸。 实验 试管1 试管2 试管3 实验 操作          实验 现象 铁片表面产生气泡较慢，溶液变为浅绿色 铬片表面产生气泡较快，溶液变为蓝色 【结论与解释】 （1）小强得到的结论是猜想 正确。 （2）实验前用砂纸打磨金属片的目的是 。 【知识运用】 将铬片投入FeSO4溶液中，反应 （填“能”或“不能”）进行。若能进行，请你写出反应的化学方程式 。 12．日常生活中，每位同学都会接触到硬水。某化学兴趣小组同学对硬水进行了些探究实验，请完成填空（序数标号处）。 【查阅资料】水的硬度是由水中溶解的可溶性钙和镁化合物引起的。 （1）日常生活中常用煮沸的方法将硬水软化，这种方法可靠吗？小组同学设计了如下实验。 序号 实验操作 实验现象 Ⅰ 分别取适量碳酸氢钙溶液于A、B两支试管中，加热A试管，B试管不加热。 A试管中产生气泡，有沉淀生成，B试管中无明显现象。 Ⅱ A试管冷却后，在上述两支试管中，分别滴加几滴肥皂水，振荡。 （填“A”或“B”）试管中有较多泡沫，另一支试管中泡沫较少。 实验结论是： 。 （2）小组同学对某硬水中为什么含有碳酸氢钙非常感兴趣，在学习九年级化学上册课本中的“溶洞的形成”后知道：当石灰岩遇到溶有二氧化碳的水时，会反应生成溶解性较大的碳酸氢钙：。小组同学向碳酸钠溶液中通入一定量的二氧化碳，所得溶液的溶质是什么？于是他们对此开展实验探究（不考虑二氧化碳和碳酸作为溶质的情况） 【提出猜想】猜想一：溶质为Na2CO3；猜想二：溶质为 NaHCO3；猜想三：溶质为 。 【设计实验】 实验步骤 实验现象 实验结论 a.取碳酸钠溶液通入一定量二氧化碳后所得的溶液少许于试管中，向其中滴加过量的CaCl2溶液 有白色沉淀生成 猜想二 （填“成立”或“不成立”） b.取实验步骤a试管中的上层清液，滴加适量稀盐酸 有气泡冒出 不成立 写出实验步骤a中发生反应的化学方程式 。 通过实验，小组同学得出了正确结论。 【拓展延伸】将8.0g NaOH固体溶解在100mL水中，通入6.6g二氧化碳气体，充分反应后，所得溶液中溶质 NaHCO3的质量为 。 13．某兴趣小组同学阅读课外资料得知：很多因素都能影响过氧化氢分解速度；于是，同学们对影响过氧化氢分解速度的某种因素进行了探究。 【实验原理】 (1)过氧化氢分解的符号表达式为 ； 【实验过程】甲同学实验数据记录如下： 序号 过氧化氢溶液的体积 过氧化氢溶液的浓度 的质量 测量数据 ① 1% ② 2% ③ 4% 【实验分析】 (2)表格中的“测量数据”指的是：相同时间内    (3)实验中，测量体积可选用图1中的装置是 （填编号） 【实验结论】 (4)在相同条件下 【交流评价】 (5)乙同学提出用图2装置进行实验，通过比较 也能得到与甲同学相同的实验结论。 14．现代化工生产中，90%以上的化工产品，是借助催化剂生产出来的。请和学习小组同学一起开展“有关催化过氧化氢分解”的实验探究。 I.验证MnO2对过氧化氢分解的作用 【实验1】利用下图装置，测得瓶内气压随时间变化的图像。 (1)甲中气压变大的原因是 （用化学方程式表示）。 (2)为探究MnO2在实验中是否起催化作用，需补做如下实验（无需写出具体操作）： a.验证MnO2的化学性质是否改变； b. 。 Ⅱ.探究下列物质对过氧化氢分解的作用 【实验2】分别用0.1gMnO2、CuO粉末和土豆泥，按下图所示装置进行实验，各时间收集的氧气总体积如下表： 15s 30s 45s 60s MnO2 16 26 30 37 CuO 15 23 28 35 土豆 14 20 27 29 (3)30s-45s，产生氧气最多的物质是 。 (4)该方案中测定氧气生成速率的方法是 。 Ⅲ.探究二氧化锰的使用方法对过氧化氢分解的影响 查阅资料：3%-6%的过氧化氢溶液的密度都可近似看成水的密度；过氧化氢分解后，溶液体积、密度变化均忽略不计。 按【实验2】所示装置进行实验。 【实验3】将不同质量的MnO2，分别放入装有10mL6%的过氧化氢溶液的锥形瓶中，氧气生成速率如曲线a所示； 【实验4】将不同质量的MnO2，分别放入装有20mL3%的过氧化氢溶液的锥形瓶中，氧气生成速率如曲线b所示； 【实验5】实验3中反应完全后静置一会，往锥形瓶中再加入10mL6%的过氧化氢溶液，氧气生成速率如曲线c所示。 (5)根据上图，说明过氧化氢分解速率与 、 有关。 IV.实践反思 (6)反思上述实践活动，提出一个可能影响过氧化氢分解的其他因素。 答： 。 15．为探究影响氯酸钾分解速率的因素，小红同学把实验温度恒定在330℃或380℃，(其他实验条件见下表)，并设计了以下实验。 实验编号 氯酸钾的质量 其他物质的质量∕g 温度∕℃ 收集氧气的体积/mL 反应所需时间∕s ① 2.0 330 100 t1 ② 2.0 CuO       0.5 330 100 t2 ③ 2.0 MnO2     0.5 330 100 t3 ④ 2.0 MnO2    ____ _______ 100 t4 请回答 (1)进行实验②和③，并对对比，其实验目的是 。 (2)要说明氧化铜对氯酸钾分解速率的影响，则要选用实验 和实验 进行对比。 (3)用实验③和④探究温度对氯酸钾分解速率的影响，则MnO2的质量是 g，反应的温度是 ℃，实验④发生反应的化学方程式为 ；若t3>t4，氯酸钾分解速率与温度的关系是 。 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 $$