2024年中考化学备战复习---科学探究题

2024年中考化学备战复习---科学探究题 1．化学兴趣小组通过分组实验对“碱的化学性质”进行了如图探究。 【学习交流】 (1)小文进行实验A时，观察到的现象是 。 (2)小明进行实验B时，发现实验无明显现象， (填“能”或“不能”)证明稀盐酸与Ca(OH)2发生了反应。 【提出问题】反应后B中溶液除含有酚酞外，还含有什么? 【做出猜想】 猜想一：CaCl2；猜想二：CaCl2和HCl 【查阅资料】CaCl2、Na2SO4溶液呈中性，MgSO4溶液呈弱酸性。 【实验验证】小明将A反应后的物质全部倒入B中，充分反应，最终只得到红色溶液。 【实验结论】 (3)根据实验现象能证明猜想 成立。倾倒前A中溶液的溶质是 。 【拓展延伸】 为证明碱的所有化学性质，小磊又补充了下列实验： 实验装置 实验步骤 实验现象 ①将注射器内的NaOH溶液全部注入甲中 软塑料瓶变瘪 ②打开弹簧夹后，乙中BaCl2溶液流入甲中 产生白色沉淀 【实验分析】 (4)小新认为根据步骤①的现象不能证明NaOH与CO2发生了反应，理由是 。 (5)步骤②中产生白色沉淀的化学方程式为 。 2．某化学兴趣小组对蜡烛燃烧进行了如下探究。 实验一：如下图所示    （1）同学们点燃蜡烛观察到哪一层火焰最暗 ；如图一，将一小木条平放入火焰，这样做的目的是 ；实验时他们观察到小木条燃烧起来了，产生这个结果的原因是 。 （2）如图二，同学们将干而冷的烧杯罩在燃烧的蜡烛火焰上方，观察到的现象是 ；如果将干而冷的烧杯换成用澄清石灰水润湿内壁的烧杯，可观察到澄清石灰水变浑浊，请写出产生该现象的化学方程式 ，这两个实验说明蜡烛的组成中一定含有的元素是 。 （3）如图三同学们观察到的现象是 ；如图四冷碟子底部得到的物质是 。 实验二：一高一低两支燃着的蜡烛，倒扣上一个大烧杯并分别用氧气和一氧化碳传感器测定密闭容器内蜡烛从燃烧至熄灭过程中，O2和CO含量随时间变化曲线如下图。    （4）燃着的蜡烛扣上烧杯后出现的现象是 。 （5）表示一氧化碳含量变化的曲线是 （填图中曲线编号）；蜡烛完全熄灭后烧杯内氧气是否消耗完 （填“消耗完”或“没消耗完”）。 （6）曲线②前30s和120s后变化都不大原因分别是 、 。 3．金属在生产生活中用途广泛。某化学小组进行金属和酸反应的实验探究。 实验探究一： （1）取形状、大小相同的纯锌片和纯铜片，用砂纸打磨，打磨的目的是 ，然后同时放入稀硫酸中，如图1所示。 （2）图1观察到的现象是：锌片表面产生气泡，铜片表面 。实验时甲同学不小心将两种金属片触碰到了一起(如图2)，意外地发现铜片表面产生了气泡。 实验探究二： 【提出问题】图2中产生的气体是什么？铜是否发生了化学反应？ 【作出猜想】猜想I：二氧化硫；猜想Ⅱ：氧气，猜想Ⅲ：氢气。 （3）提出以上猜想的依据是 。 【查阅资料】①将锌片、铜片用导线连接后平行插入稀硫酸中，金属失去的电子通过导线发生了转移。 ②二氧化硫能使品红溶液褪色。 （4）【进行实验】同学们将纯锌片和纯铜片用导线连接，放入装有稀硫酸的U形管中，铜片表面有气泡产生，在右侧导管口处检验生成的气体(如图3)。 ①甲同学将生成的气体通入装有品红溶液的试管中，观察到 ；猜想Ⅰ不成立。 ②乙同学将带火星木条放在右侧导管口，木条不复燃，猜想Ⅱ (填“成立”或“不成立”)。 ③丙同学将 放在右侧导管口，气体被点燃，猜想Ⅲ成立。写出气体燃烧的化学方程式 。 【教师释疑】图1实验中，锌与稀硫酸反应，锌失去电子，酸溶液中的H+在锌片表面获得电子生成H2。 【学生感悟】（5）图3实验中，酸溶液中的H+从铜片表面获得 (填“锌”或“铜”)失去的电子生成了H2。 【得出结论】图2中两种金属触碰后铜没有发生化学反应。 【延伸应用】（6）轮船是由钢铁制造的，易被海水侵蚀。船壳的吃水线以下会安装一定数量的某种金属块，让金属块被腐蚀来保护船壳。这种金属可以是 (填字母)。 A．锌            B．铜            C．银 4．饮茶是一种文化，更是一种习惯。茶叶中富含多种抗氧化物质与营养素，适量饮茶能够提神健脑、生津解渴、除湿清热、祛病轻身，对人体健康大有益处。但时间长了，茶具上会生成一层厚厚的茶垢，茶垢清洁剂能快速清除茶具上附着的茶垢，某小组同学对茶垢清洁剂进行了探究。茶垢清洁剂能快速清除茶具上附着的茶垢，同时产生大量气体。某校化学兴趣小组的同学对茶垢清洁剂进行了探究。 【查阅资料】 （1）下图是某品牌茶垢清洁剂说明书中的部分内容： 主要成分：过碳酸钠（化学式为：2Na2CO3·2H2O2） 去渍原理：过碳酸钠溶于水时能生成碳酸钠（俗称苏打）和过氧化氢 使用方法：产品与水（50℃左右的热水）按1:20比例配兑，水量以淹盖水垢为准 （2）过碳酸钠具有碳酸钠和过氧化氢的双重性质 （3）过碳酸钠水溶液中主要含有的微粒为Na+、OH-、、H2O2和H2O。 【提出问题I】茶垢清洁剂溶于水时有气泡产生，该气体是什么？ 【猜想1】小军同学猜想是O2，他的依据是过碳酸钠水溶液中含有 （填写微粒符号），受热会快速分解出氧气。 【猜想2】静静同学猜想是CO2，她的依据是过碳酸钠水溶液中有碳酸根离子，遇到H+会生成CO2。 同学们一致认为她的猜想不正确，理由是过碳酸钠水溶液呈 性（填“酸”或“碱”或“中”），不可能有H+。 【实验、现象、结论】 实验操作 现象 结论 在左图所示的试管口塞上带导管的橡皮塞，将产生的气体通入 中 无明显现象 该气体不是CO2 拔下橡胶塞，向试管中伸入带火星的小木条 。 该气体为O2 【提出问题II】茶垢清洁剂中过氧化氢迅速分解的原因除了温度外，还有其他因素吗？ 【猜想】可能是过碳酸钠溶液中的某种微粒加快了过氧化氢的分解。 【实验及现象】如图所示向四支装有10毫升5%的过氧化氢溶液的试管中，分别加入水、NaOH溶液、Na2CO3溶液、NaNO3溶液。观察到AD中没有明显变化。BC中产生大量气泡。 【分析和结论】 （1）大家认为不需要做A实验，原因是 。 （2）对比实验现象可知：对过氧化氢分解有加快作用的微粒为 。 【拓展延伸】茶垢清洁剂溶于水后，持续释放出大量的活性氧，活性氧在水中高速运动，与各种顽固污渍反应，最终达到清洁目的。 5．铜器长期暴露在空气中会生成铜绿(俗称铜锈)。铜锈的主要成分是碱式碳酸铜，碱式碳酸铜不稳定，受热分解成黑色固体物质、无色气体和水。这种黑色固体和无色气体的成分是什么呢？ 【查阅资料】碱式碳酸铜的化学式是Cu2(OH)2CO3。稀硫酸能与氧化铁( Fe2O3)、氧化铜(CuO)等金属氧化物反应，生成盐和水。(氧化铜溶于硫酸后溶液变为蓝色) 【提出猜想】某同学根据碱式碳酸铜的化学式对黑色固体、无色气体的成分作出了以下猜想： ①无色气体为二氧化碳；②黑色固体为氧化铜；③…… 【实验验证】实验装置如下图。    在此实验装置中，大试管的管口略向下倾斜的目的是 。 验证①：若猜想①正确，实验过程中应该看到澄清石灰水 。 在反应完全停止加热时，针对熄灭酒精灯和把导管移出液面这两步操作，你认为应该先进行的操作是 。 验证②：从装置中取下大试管并冷却到室温，然后向大试管中加入足量的稀硫酸，充分振荡，静置后观察实验现象。若猜想②正确，观察到的实验现象应该是 。 6．某学习小组同学在用高锰酸钾做实验时不慎沾到手上，导致皮肤变成了棕褐色，老师提供草酸溶液给同学洗手，棕褐色立刻消失。 同学对草酸产生了兴趣，经请教老师获知，草酸（H2C2O4）在通常状况下为固体，是一种易溶于水的酸，广泛存在于植物源食品中。草酸固体在浓硫酸的催化作用下，受热分解生成碳的氧化物和水，小组同学对生成物中碳的氧化物的种类进行了如下探究。 【提出问题】生成物中有哪几种碳的氧化物? 【进行猜想】 (1)猜想1：只有CO；猜想2：只有CO2；猜想3： 。 【查阅资料】一氧化碳不能与澄清石灰水反应；浓硫酸有吸水性。 【实验探究】同学设计了如下图所示装置进行实验： (2)为了实验安全，在实验开始时应该先通一会儿气体，再点燃酒精灯，目的是 。 (3)实验时，当观察到装置A中的现象为 ，说明草酸的分解产物中有CO2气体存在。 (4)实验时，当观察到C中现象为 ，说明草酸分解产物中有CO气体存在，该反应的化学方程式为 。 【实验结论】 (5)通过实验，可得到的结论是，猜想3正确。请写出草酸（H2C2O4）在浓硫酸的催化下，受热分解的化学方程式 。 【问题讨论】 (6)装置D的作用是检验生成的二氧化碳并 。 7．在学习“酸和碱”后，小芳同学对“硫在氧气中燃烧”实验进行再探究。 【提出疑问1】实验生成的二氧化硫是非金属氧化物，二氧化硫能否与水反应生成酸？ 【实验】小芳同学将点燃的硫伸人盛有氧气的集气瓶（有少量的水）中，反应中产生刺激性气味的气体；反应后盖紧集气瓶口的玻璃片，振荡集气瓶；再打开玻璃片，仍能闻到刺激性气味；随后向其中滴入几滴紫色的石蕊试液，瓶中液体变为红色。 【提出疑问2】这种能使石蕊试液变红色的物质是什么？ 怎样防止二氧化硫排放到空气中去？ 【查阅资料】 1二氧化硫与二氧化碳的性质相似。 2二氧化硫与水反应生成“亚硫酸”（化学式为H2SO3） 3亚硫酸还可进一步与氧气反应生成硫酸。 请你帮助小芳同学解答下列问题： （1）请结合下列图示中的实验用品，设计一个实验用来验证：二氧化硫不能使石蕊变红色。 实验操作： 。 （2）分别写出生成亚硫酸、硫酸的两个化学方程式： ① ； ② ； （3）以上两个化学反应都属于 反应（填基本反应类型）。 （4）为更多的吸收二氧化硫，防止二氧化硫散发至空气中。你认为以下试剂用来代替集气瓶中的水最为合适的是 （填序号）。 ①饱和氢氧化钙溶液   ②饱和氯化钠溶液   ③浓盐酸   ④饱和氢氧化钠溶液 8．某研究小组对过氧化氢溶液制取氧气进行如下探究。 实验一、探究H2O2质量分数、溶液pH、温度对反应速率的影响。设计如下表实验方案： 实验序号 H2O2质量分数% PH 温度/℃ 每分钟气泡数 1 30 5 20 2 30 6 20 3 30 11 20 4 30 11 a 5 b 11 20 试分析表中a、b的数值分别是a= ，b= 。 实验二、探究制取氧气的适宜催化剂。设计如下方案： I.用MnO2、CuO、Fe2O3、Cr2O3四种催化剂分别与海藻酸钠溶液混合，滴入氯化钙溶液制成含等质量催化剂、大小相同的海藻酸钠微球，备用。 II.取30粒含MnO2的海藻酸钠微球，采用图1装置进行实验。改用其他三种微球，分别重复上述实验，得到如图2的锥形瓶内压强随时间变化的曲线图。 ①每次实验时，海藻酸钠微球数应相同的原因是 。 ②用含MnO2的海藻酸钠微球进行实验，60s时压强瞬间回落，其原因可能是 。 ③从实验曲线看，催化效果较好、反应温和的催化剂是 。 9．钛（Ti） 因为具有许多神奇的性能而越来越引起人们的关注。化学兴趣小组对Mg、Ti、Ag的金属活动性顺序进行探究。 [提出假设]a．Ti的金属活动性比Mg强； b．Ti的金属活动性介于Mg和Ag之间。 [查阅资料]在相同条件下，金属与酸反应，产生气泡的速率越快，则该金属活动性越强。 [实验设计]同温下，取大小相同的这三种金属薄片，分别投入等体积、等浓度的足量稀盐酸中，观察现象。 请回答：三种金属加入盐酸前都先用砂纸将表面擦光亮，其目的是 。 [实验现象] 金属 Ti Mg Ag 反应现象 反应缓慢 反应强烈 无明显现象 [实验结论]原假设中 不正确，理由是 。 [反思]用不同浓度的足量稀盐酸反应，是否也能得出同样结论? 请说明理由 。 10．蜡烛燃烧熄灭时，会产生一缕白烟，小强对此很是迷惑，进行了以下探究。 【提出问题】蜡烛燃烧熄灭时产生的白烟是什么？ 【猜想】(一)是蜡烛燃烧时产生的水蒸气。 (二)是石蜡蒸气凝结成的石蜡固体小颗粒。 【实验】(1)吹灭蜡烛，立即将一块干而冷的玻璃片放在白烟上，玻璃片上没有出现水雾。 (2)吹灭蜡烛，立即用燃着的木条去点燃白烟(注意不要接触蜡芯)，发现蜡烛重新被点燃。 【结论】猜想 正确，因为 。 11．某同学在学习木炭和氧化铜反应的知识后，产生了疑问：木炭与氧化铜反应生成的气体有哪些?同学们带着疑问进行了下列探究： [提出猜想] （1）猜想一：只有CO2；猜想二：只有CO；猜想三： 。 [查阅资料]浸有磷钼酸溶液的氯化钯试纸遇二氧化碳无变化，但遇到微量一氧化碳会立即变成蓝色。 [实验步骤]连接好实验装置，并进行实验，装置如图所示（夹持仪器已省）： 步骤一：实验前先通一段时间N2；步骤二：点燃酒精喷灯加热。 （2）玻璃管中的现象是 ，并写出发生反应的化学方程式 。 [实验结论] （3）若观察到氯化钯试纸不变色，澄清石灰水变浑浊，则猜想一成立， 请写出澄清石灰水变浑浊的化学方程式： 。 （4）若观察到氯化钯试纸变蓝，澄清石灰水不变浑浊，则猜想 成立。 （5）若观察到氯化钯试纸 ，澄清石灰水 ，则猜想三成立。 [实验反思] （6）该实验开始前通一会儿N2的目的是： 。 （7）有同学认为该装置需要添加尾气处理装置，你认为是否需要?请说明理由： 。 12．碳单质及其化合物的变化与我们的生产生活密切相关。 (1)金刚石、石墨和C60都是碳元素组成的单质。下图中 表示的是石墨结构。 表示C60的分子结构。 (填编号) (2)用如图装置，按如下步骤进行实验。 步骤一：取一小块铜片，在酒精灯上加热至红热后在空气中自然冷却，铜片表面变黑。 步骤二：取少量木炭粉装入试管，将步骤一所得铜片放入试管，使其一半被木炭粉包埋。 步骤三：装好装置，充分预热后，先加热木炭粉包埋铜片的部分，观察到澄清石灰水变浑浊；然后着重加热未包埋部分，观察到铜片表面由黑变红。 步骤四：停止加热。待试管冷却后倒出管内物质，取出铜片用清水冲洗后观察到铜片光亮如初。 请回答如下问题： ①“步骤一”中用于夹持铜片的仪器名称是 ，铜片 表面变黑的反应的化学方程式是 ②“步骤二”中，装入木炭粉的实验操作是：将试管 ；将木炭粉送至试管底部。 ③“步骤三"中，木炭粉与氧化铜反应的化学方程式是 ： 澄清石灰水变浑浊是因为有难溶于水的碳酸钙生成，碳酸钙中含有原子团 (用化学符号表示)。使未被木炭粉包埋的“铜片”表面由黑变红的物质是 (填化学式)， 此反应的化学方程式是 。 ④结合步骤三的变化，从环保和安全角度考虑，原实验装置右边部分应该换成下列装置中的 或 。(填编号) 13．小红同学在一次课外实验探究酸的化学性质时误将过氧化氢（H2O2）溶液当作酸与氧化铁（Fe2O3）粉末混合，发现有大量气泡产生。她联想到二氧化锰（MnO2）可作为H2O2分解的催化剂，那么，Fe2O3能否作为H2O2分解的催化剂呢？请你一起参与探究，并填写下列空白。 【猜想】Fe2O3能否作为H2O2分解的催化剂。 【实验验证】小红同学一次设计了三个实验 实验一取一定量的H2O2溶液于试管中，观察到有极少量气泡产生，伸入带火星的木条，观察到木条没有复燃，说明H2O2溶液常温下分解缓慢。 实验二（3）  在实验一的试管中加入wg Fe2O3粉末，有大量气泡产生，然后伸入带火星的木条，观察到木条复燃，说明 。 实验三  待反应结束后，将试管里的不溶物滤出，并洗涤、干燥、称量，固体质量仍为wg，说明 。 【实验结论】小红同学认为，Fe2O3粉末可以作为H2O2分解的催化剂。 【反思评价】小明同学认为要证明小红同学的结论正确，仅做这三个实验还不充分，需要补充一个探究实验，探究 。 【拓展】下表是同学们探究影响H2O2分解因素时所记录的部分数据： 用足量等体积H2O2溶液制取相同体积O2所需时间 浓度 时间/min 催化剂 30% H2O2 溶液 15% H2O2 溶液 5% H2O2 溶液 加入wg MnO2 0.2 0.8 2.0 加入wg Fe2O3 7.0 9.0 16.0 通过对表格中的数据进行分析，你能得出的结论是 。 【延伸】小明同学看到Fe2O3也能做H2O2分解的催化剂，还联想到一种蓝色的CuSO4溶液也能做H2O2分解的催化剂，请你一起参与计算： （1）CuSO4的相对分子质量 ； （2）80gCuSO4与多少克Fe2O3含有相等质量的氧元素 ？（写出计算过程） 14．为验证氢氧化钠与盐酸反应，化学小组同学用各自实验台上提供的药品做了如图所示的实验。 （1）甲组同学向滴有酚酞溶液的稀盐酸中滴加NaOH溶液，振荡后溶液仍为无色，此现象 （填“能”或“不能”）证明氢氧化钠与盐酸发生了反应； （2）乙组同学进行实验时，发现试管中出现了“怪现象”——有气泡产生。同学们通过讨论一致认为乙组同学所用的NaOH溶液已变质，写出产生气泡的化学方程式 。 【提出问题】变质的NaOH溶液中含有哪些溶质？ 【作出猜想】猜想一： ；猜想二：NaOH、Na2CO3 【查阅资料】CaCl2溶液显中性。 【实验探究】 ①滴加酚酞溶液后的现象为 ，证明猜想二成立。 ②小丹同学用CuSO4溶液代替酚酞溶液也证明了猜想二成立，写出此反应的化学方程式 。 【反思交流】实验室的化学药品应密封保存。 15．过氧化钠（Na2O2）是一种淡黄色固体，可用作呼吸面具中的供氧剂。某化学研究小组对过氧化钠的制备和实验室中的过氧化钠药品成分进行探究。 【查阅资料】①在点燃条件下，钠在空气中燃烧生成纯度较高的Na2O2 ② 2Na2O2+2H2O = 4NaOH+O2↑    2Na2O2+2CO2 = 2Na2CO3+O2 ③金属钠遇水会发生剧烈反应生成H2 I．过氧化钠的制备 研究小组设计如图的装置进行实验室制备过氧化钠。 （1）装置B中的试剂是 。 （2）装置C中反应的化学方程式为 。 （3）装置D的作用是 。 II．开封已久的过氧化钠药品的成分测定 【定性检测】检测药品的成分。 （4）请补充完成下列实验报告中的相关内容。 实验序号 实验步骤 实验现象 解释或结论 ① 取少量固体样品于试管中，加入适量的水 样品全部溶解，无气泡产生 不含 ② 取适量①中的溶液于试管中，加入过量的BaCl2溶液 有白色沉淀产生 化学方程式为 ③ 待②充分静置后，向上层清液中滴入 含有氢氧化钠 【定量检测】检测药品的组成。 实验④：称取9.30g开封已久的过氧化钠样品于试管中，加入足量的稀硫酸，将产生的气体全部鼓入到足量的澄清石灰水中，过滤、洗涤、干燥，得到碳酸钙固体5.00g。 （5）计算确定样品中氢氧化钠的质量分数 （写出计算过程，计算最后结果精确到0.1%）。 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 $$