2024年中考化学专题针对训练——科学探究题

2024年中考化学专题针对训练——科学探究题 1．有一包白色粉末，可能是由Na2CO3、Na2SO4、CuSO4、NaOH、NaCl中的一种或几种组成，现做如下实验。 I：将少量粉末放在烧杯中加足量水搅拌，得到无色溶液； Ⅱ：向I无色溶液中加入足量BaC12溶液，有白色沉淀生成；过滤后向该沉淀中滴加稀硝酸，沉淀全部溶解； Ⅲ：向Ⅱ过滤得到的滤液中滴加硝酸银溶液，立即有白色沉淀生成，再加稀硝酸，沉淀不溶解。根据以上实验现象推断白色粉末中： （1）该白色粉末中一定不存在的物质是 （填化学式）。 （2）该白色粉末中一定存在的物质是 （填化学式）。 （3）为进一步确定该白色粉末中可能含有的物质，兴趣小组进行了如下探究： 【猜想与假设】猜想一：含有氯化钠 猜想二：含有氢氧化钠 猜想三：含有 。 【实验方案设计】 实验 实验步骤 预设实验现象 预设实验结论 一 取样于烧杯中加水溶解，滴入足量的Ba（NO3）2溶液，过滤 产生白色沉淀 / 二 取实验一的滤液于试管中，滴入几滴 溶液 溶液变红色 猜想 错误 三 取实验一的滤液于试管中，滴入足量稀硝酸后再滴加AgNO3溶液 猜想三正确 【实验反思】有多种物质需要检验时，需避免前步检验对后步检验的干扰。 2．已知绿矾是硫酸亚铁晶体(FeSO4·xH2O)，《本草图经》中关于绿矾的分解有如下描述：“绿矾形似朴硝(Na2SO4·10H2O)而绿色，取此物置于铁板上，聚炭，封之囊袋，吹令火炽，其矾即沸，流出，色赤如融金汁者是真也。”针对这段描述，兴趣小组同学称取8.34g硫酸亚铁晶体样品，按如图装置对绿矾热分解所得产物进行探究，并通过称量装置A的质量来测定x的值。    查阅资料： ①无水硫酸铜遇水变成蓝色的硫酸铜晶体。 ②绿矾高温分解产生一种金属氧化物和几种气态非金属氧化物 ③SO3在0°C时是一种无色晶体 ④绿矾分解时先逐步失去结晶水，后FeSO4再进一步分解。 (1)装置B中硫酸铜粉末变蓝，说明产物中有水；D中高锰酸钾溶液褪色，说明产物中有 ； (2)装置C中冰水的作用是使温度降到0°C从而检验产物中的 ； (3)装置E中球形干燥管的作用是 ； (4)利用热分析仪对硫酸亚铁晶体(FeSO4·xH2O)进行热分解，获得相关数据，绘制成固体质量一分解温度的关系如图：    ①已知Q点固体呈红棕色，计算FeSO4·xH2O中的x为 。 ②实验中要持续通入氮气，否则测出x会 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。 ③写出P点到Q点发生反应的化学方程式 。 (5)对题于《本草图经》中关于绿矾的分解的描述，以下观点错误的是_______。 A．绿矾和朴硝都是混合物 B．“色赤”物质可能是 C．绿矾分解过程中硫元素的化合价既有升高又有降低 3．化学社团的同学在探究金属化学性质时，进行了如图 1 所示的实验。 图 1 实验中观察到的现象是：锌片表面产生气泡，铜片表面 锌 和稀硫酸反应的化学方程式为 。 实验过程中小辰意外发现：当两种金属发生触碰时（如图 2），铜片表面产生了气泡。 【提出问题】图 2 中铜是否发生了化学反应？产生的气体是什么？ 【作出猜想】同学们对产生的气体进行了以下猜想： 小知猜想是二氧化硫；小辰猜想是氧气；小彬猜想是氢气。 【查阅资料】 （1）将锌片、铜片用导线连接后平行插入稀硫酸中，铜片表面产生气体。该反应过程中 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。 【设计并进行实验】他们设计了图 3 装置进行实验，将产生的气体分别通过导管与图 4 中的装置连接，验证自己的猜想。 实验操作 实验现象 实验结论 小知 连接导管a与导管d，向品红溶液中通入气体一段时间 小彬的猜想正确 小辰 选用正确方法收集气体一段时间后，向试管内伸入带火星的木条 小彬 连接导管a与导管 （填序号），收集气体后拇指堵住试管口，靠近酒精灯火焰，移开拇指点火 气体燃烧，听到轻微的“噗”声 【教师释疑】图 1 实验中，锌与稀硫酸反应，锌原子失去电子，酸溶液中氢离子在锌片 表面获得电子生成氢气。 【学生感悟】图 3 实验中，酸溶液中的氢离子从铜片表面获得 （填“锌”或“铜”） 失去的电子生成了氢气。 【得出结论】图 2 中两种金属触碰后铜 （填“有”或“没有”）发生化学反应。 【延伸应用】制造钢制船闸门时，为防止铁被腐蚀，常在钢闸门表面安装比铁更活泼的金属。这种金属可以是 （填字母序号）。 A．锌            B．铜            C．银 4．铜是使用最早、应用广泛的金属。 （一）对古代铜制品认识 （1）玖玖同学到兴化博物馆参观，发现了一把如图所示的战国青铜剑。该文物能保存至今的原因可能是 （选填序号）。 a．铜的活泼性弱，不易生锈             b．深埋于地下，隔绝空气 （2）《吕氏春秋·别类篇》载有“金柔锡柔，合两柔则刚”（注：此处“金”指铜），表明我们的祖先已认识到铜合金的硬度比纯铜 （填“大”或“小”）。 （二）碱式碳酸铜的热分解实验 某碱式碳酸铜成分可表示为Cua（OH）b（CO3）c，兴趣小组为探究其性质和组成，用如图装置控制一定温度使34.6g样品充分分解，观察到固体变成黑色。 （1）装配好实验装置，先要 ，再加样品。 （2）D装置的作用是 。 （3）停止加热后仍需继续通N2，可防止倒吸和 。 （4）测得实验前后各装置的质量变化如右表所示。 温度/°C 装置A 装置B 装置C 实验前/g 234.6 200.0 200.0 试验后/g 224.0 201.8 208.8 ①B装置增加的质量是样品分解产生的 的质量；C装置增加的质量是样品分解产生的 的质量；B装置和C装置能否颠倒，为什么？ 。（提示：碱石灰是氢氧化钠固体与氧化钙固体的混合物） ②分析数据，样品中氢元素质量为 ；碳元素质量为 ；铜元素质量为 。（写出计算过程） ③该碱式碳酸铜的化学式为 。 5．氢化钙固体是登山运动员常用的能源提供剂。某探究小组的同学通过查阅资料得知，氢化钙(CaH2)遇水反应生成氢氧化钙和氢气，请写出该反应的化学方程式 。 探究小组的同学把一定量的CaH2加入Na2CO3溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。经检验滤渣的成分是碳酸钙。 【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和Ca(OH)2 猜想三：NaOH和 猜想四：NaOH、Na2CO3和Ca(OH)2 经过讨论，大家认为猜想四不合理，用化学方程式说明原因 。 【实验证明】 实验 现象 结论 实验一：取滤液，向其中滴入少量碳酸钠溶液 Ⅰ： 猜想二不成立 实验二：另取滤液，向其中加入足量 Ⅱ：产生气泡 猜想 成立 【反思与拓展】 (1)向CaH2和足量水反应后的溶液加入NH4Cl溶液，产生的气体是 。 (2)登山运动员常用CaH2作为能源提供剂，与氢气相比，其优点是 。 6．化学兴趣小组在一次活动中进行了如图所示的探究实验。 向盛有Ba(OH)2溶液的烧杯中加入一定量Mg(NO3)2溶液，反应的化学方程式是 ，充分反应后过滤，得不溶性固体和滤液A。 【提出问题】滤液A中含有哪些溶质？ 【猜想与假设】 小左同学：Ba(NO3)2、Mg(NO3)2 小天同学：Ba(NO3)2、Ba(OH)2 小金同学：Ba(NO3)2 由上述同学做出的猜想分析，一般化学反应后， 是滤液中可能存在的物质。 【进行实验】为了确定滤液A中溶质的成分，实验小组的同学们分别取少量滤液A进行了下列实验： 甲同学认为由实验1观察到的现象可确定小天的猜想成立； 乙同学认为由实验2观察到的现象可确定小左的猜想成立。 经过讨论，同学们一致认为甲同学由实验1得出的结论不正确，理由是 。 实验结束后，将实验1、实验2试管内的物质过滤，将滤液倒入废液缸中，无明显现象，则混合后所得溶液中一定含有的离子为 。 实验2在滴加氢氧化钠溶液的过程中，符合溶液中部分发生改变的离子的图像是 。 a. b. c. 【反思总结】两组实验反应后所得滤液再次混合后，分析所得溶液中离子的组成情况时，除了要考虑原滤液中离子的组成情况，还要结合实验现象和离子间的反应（共存）关系（或离子的化学性质），进行合理分析。 7．某校化学小组对热水壶底部水垢的主要成分进行了如下探究，请完成以下活动并回答相关问题。 部分钙、镁化合物溶解性表（20℃） OH- CO32- HCO3- Ca2+ 微溶 不溶 可溶 Mg2+ 不溶 微溶 可溶 【查阅资料】 天然水中含有等离子，在加热条件下，这些离子趋于生成溶解度更小的物质——水垢（主要成分为碳酸盐和碱）。有关物质的溶解性见下表： 【提出猜想】水垢的主要成分一定有CaCO3和 （填化学式），可能含有Ca(OH)2和 。 【设计方案】 实验1 确定水垢中是否含有 Ca(OH)2 实验步骤 现象 结论 在少量研钵的水垢中，加入适量的蒸馏水充分搅拌、过滤，在滤液中加入Na2CO3溶液 一定不含Ca(OH)2 实验2：确定水垢中是否含MgCO3 利用下列实验装置，完成实验2探究。 其主要实验步骤如下：称量D、E装置总质量为200.0g，按上图组装后，将2.5g水垢试样放入锥形瓶中，加入足量稀盐酸溶液，待锥形瓶中不再产生气泡时，打开止水夹K，从导管a处缓缓鼓入空气，一段时间后称量装置D、E的总质量为201.25g（碱石灰主要分为CaO和NaOH，不考虑装置内空气对实验的影响）。 【实验讨论】 （1）反应结束后打开止水夹K，缓缓鼓入空气的目的是 。A、B装置之间 设置干燥装置。（填“要”或“不要”）其理由是 。 （2）装置B盛放稀盐酸的仪器作用是 。 （3）装置B中生成气体的反应的化学方程式为 。 （4）装置B中生成CO2的质量为 g，通过计算说明水垢中 含MgCO3（填字母）。 A 一定不            B 一定            C 可能        D 无法确定 计算过程（已知CaCO3相对分子质量为100。MgCO3相对分子质量为84）： 实验3：确定水垢中是否有Mg(OH)2 （5）另取质量为1.25g水垢，加入3.65%稀盐酸与之反应，测得消耗稀盐酸mg，结合上述实验，判断当m的值满足 条件时，水垢中一定含有Mg(OH)2。写出计算过程。 8．竹子是“有节、中空、四季常绿”的植物。同学们对竹子中的气体成分展开了探究，测定其成分 [提出猜想]猜想一:气体成分含有 ，猜想二:气体成分含有 ， （1）收集竹子中的气体。 小华提出:将一节竹子浸没在水中，在竹子上钻孔，用排水法收集气体。 小刚提出:可用注射器从竹子中抽取气体。 大家认为两人的想法都可行，于是分为A、B两组，在相同条件下，A组采用小华的取气方法，B组采用小刚的取气方法，分别完成下面的实验。 （2）检验气体中是否含有二氧化碳气体。 实验步骤 实验现象 实验结论及解释 向所取得气体中加入 。 。 有二氧化碳 （3）测定氧气含量。 [查阅资料]红磷的着火点为240°C，白磷的着火点为40°C。 [设计实验]同学们设计了如图所示的方案一和方案二来测定氧气含量。 [进行实验]按上述两个方案进行多次实验。 [反思与评价] a.实验中磷的量应为足量，原因是 ， b.两个方案的实验测定结果不同，大家经讨论后一直认为方案 （选填“一“或“二”）测定结果比较准确。原因是 。 c.经过A．B两组同学将收到的气体尽管都用比较准确的方案实验，但A的误差较大，导致这种结果的原因可能是 。 9．氧化铜有多种用途，如用作玻璃着色剂、油类脱硫剂等。为获得纯净的氧化铜以探究其性质，某同学用工业硫酸铜(含杂质)进行如下实验： （1）制备氧化铜 ①步骤I的目的是除去不溶性杂质，操作依次是溶解、过滤。其中过滤用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和 ，玻璃棒的作用是 。 ②步骤Ⅱ的目的是得到CuSO4·5H2O晶体，操作顺序是b→ → →d（填序号）。 a．过滤    b．加热浓缩    c．冷却结晶    d．洗涤干燥 ③将CuSO4·5H2O晶体加热最终获得纯净CuO的过程中，观察到蓝色晶体先变为 色，最终变为 色。 （2）探究氧化铜的性质 ①取A、B两支试管，往A中先加入适量CuO粉末，再分别向A 和B中加入等体积的3% H2O2溶液，只观察到A中有大量气泡，该气体能使带火星木条复燃。结论 ，反应方程式为 。 ②取3.2 g CuO粉末隔绝空气加强热，除产生一种无色气体外，还残留2.88 g砖红色固体则其化学式为 。 10．实验室有一包白色粉末，可能由Na2SO4、Na2CO3、CuSO4、NaOH、BaCl2中的一种或几种组成。为探究其组成，设计并进行了以下实验： 步骤一：取少量白色粉末于烧杯中，加入足量的水溶解，并用玻璃棒充分搅拌，过滤，得到无色滤液和白色沉淀。 步骤二：取少量无色滤液于试管中，向其中加入 ，溶液变红。 步骤三：向白色沉淀中加入足量的稀盐酸，沉淀全部溶解。 请分析上述实验现象，回答下列问题： （1）白色粉末中一定不含 ；可能含有 。 （2）请写出生成白色沉淀的化学方程式。 （3）为确定白色粉末的组成，还需要对溶液中显碱性的物质进行探究。 【提出问题】溶液中显碱性的物质是什么？ 【作出猜想】猜想Ⅰ：Na2CO3    猜想Ⅱ：NaOH     猜想Ⅲ： 【查阅资料】同学们查阅资料得知NaCl、BaCl2溶液呈中性。 【进行实验】 取步骤一中的无色滤液于试管中，滴加过量的BaCl2溶液，观察到 的现象，说明白色粉末中含有碳酸钠；静置后，再向该试管中滴加酚酞溶液，溶液变红，说明白色粉末中还含有 。 【得出结论】（4）该白色粉末的成分是 。 11．类比法是化学研究物质的重要方法之一，草酸（H2C2O4）的化学性质与碳酸相似，受热 分解后得到三种氧化物。某兴趣小组对草酸的有关性质进行了探究。 【提出猜想】猜想一：草酸也能使紫色石蕊试液变 色； 猜想二：草酸（H2C2O4）受热分解后得到三种氧化物可能是 CO2、CO 和 （填化学式）。该猜想的依据是 。 【阅读资料】1．无水硫酸铜是一种白色粉末，遇水会变成蓝色。 2．向氯化钯溶液中通入 CO，会产生黑色沉淀。 【实验探究】兴趣小组为验证猜想二，将草酸受热后得到的气体，依次通过如图的 A、B、C 装置。    【实验结论】当观察到装置 A 中固体变蓝、装置 B 中溶液变浑浊、装置 C 中 （填 实验现象），证明猜想 2 成立，装置 B 中发生的化学反应方程式为 。 【实验反思】 ①该套实验装置存在一处缺陷是 。 ② （填“能”或“不能”）把 A 装置放在装置 B 和装置 C 之间，因为 。 12．不用火，不用电，只需一杯常温水，就可得到香飘四溢、热气腾腾的美味——自热小火锅。 同学们阅读了发热包的产品包装说明后，提出了三个问题，在老师的帮助下对发热包中的发热剂进行了项目式学习探究。 [品名]食品专用发热包 [主要成分]氧化钙、铝粒、碳酸钠 [净含量]50克 [使用方法]撕开塑料袋后加常温水发热 [贮存条件]存放于阴凉干燥处 [注意事项]使用时要远离明火，严禁在密闭场所中使用 任务一：产品说明中为什么要求远离明火，严禁在密闭场所中使用 【小组交流】 (1)发热剂的化学反应原理是 (用化学方程式表示)，这是放热反应，碳酸钠还会和氢氧化钙反应，但是均没有产生可燃性物质。 【查阅资料】 (2)铝和两种常见物质反应生成偏铝酸钠(NaAlO2)和氢气，这两种物质是_____(填字母序号)。 A．NaOH B．Na2CO3 C．H2O D．HCl 偏铝酸钠与氯化钙溶液不发生反应。 【得出结论】原因是使用中会产生大量可燃性的气体——氢气，可能会导致爆炸事故发生。 任务二：小火锅发热剂可以只用氧化钙吗 【提出问题】氧化钙与水反应是放热反应，为什么在该发热剂中还要放铝粒呢？小火锅发热剂可以只用氧化钙吗？ 【设计方案】设计对照实验，测量自热小火锅发热剂(50g)在使用过程中食材锅内水温变化，每分钟读取数据一次。然后换成氧化钙(50g)重做一遍。实验数据如下图。    【成果汇报】 (3)由实验数据可以得出 ，小火锅的发热剂不能全用氧化钙。 任务三：使用过的发热剂及“外锅”内液体如何处置 【进行实验】 (4)由任务一可知，发热剂使用后的废水中一定含有偏铝酸钠，为测定废水的pH，以及废水中含有的其它阴离子，进行如下实验。 实验步骤 实验现象 实验结论 1.用pH试纸测定废水的pH，操作是 试纸变色 废水和剩余固体的pH=10 2.取少量废水于试管中，滴加酚酞溶液和足量的氯化钙溶液 溶液为红色，且 废水中还含有 (填离子符号)和碳酸根离子 【分析交流】 (5)发热剂使用后的废弃液体的碱性较强，不能用手直接接触，可用酸处理；发热剂废弃固体不能随意丢弃，应用纸包好后放入 (填“有害”或“其他”)垃圾箱。 13．央视频道《是真的吗？》栏目中有一段视频：将“锡纸”剪成一段两头宽中间窄的纸条，然后两头分别连接电池的正负极，观察到“锡纸”立即燃烧。据此，某同学取“锡纸”进行了以下探究： 探究一：“锡纸”燃烧的原因 (1)“锡纸”两端接入电池两极后造成短路致使“锡纸”燃烧，从燃烧的条件分析：开始“锡纸”不燃烧，但短路后却能燃烧的原因是 。 探究二：“锡纸”中金属的成分 【提出问题】“锡纸”中的金属是锡吗？ 【查阅资料】①“锡纸”是锡箔或铝箔； ②锌粉是一种深灰色固体； ③锡（Sn）与酸或某些金属化合物溶液反应生成+2价锡的化合物 【提出猜想】猜想I：“锡纸”中的金属是锡；        猜想Ⅱ：“锡纸”中的金属是铝。 【进行实验】 (2)设计方案并进行实验 实验操作 实验现象 实验分析与结论 取打磨后的“锡纸”片放入试管中，滴加氯化锌溶液 “锡纸”表面有深灰色固体析出 根据实验现象，结合金属活动性顺序可知猜想 （填“I”或“Ⅱ”）成立；反应的化学方程式为 。 【交流讨论】 (3)实验中打磨“锡纸”的目的是 。 (4)下列物质的溶液可以替代氯化锌溶液完成上述实验的是________（填字母序号）。 A．氯化铜 B．硝酸银 C．硫酸钠 D．硫酸亚铁 14．请你结合下列装置图回答问题。 (1)写出a的仪器名称 ； (2)海口市五公祠中五公铜像，随着时间推移，铜像表面有一部分覆盖着一层绿色固体。小强带着浓厚的兴趣对绿色固体的元素组成进行研究。 查阅资料： 金属铜长时间放置在空气中，与氧气等物质发生复杂的化学反应，形成“铜绿”。空气中氮气和稀有气体的化学性质稳定，常温下难与其他物质反应。 猜想与假设：经过思考和推理，小强认为“铜绿”的组成元素可能是铜、氧、氢、碳元素。 实验过程：小强按实验设计连接A→ → 装置（填装置代号），在检查装置气密性后进行相关实验。请你帮助小强完成下列实验报告： 实验操作 实验现象 实验结论 实验Ⅰ：将一定量绿色固体装入反应容器中，进行实验 绿色固体变黑色；白色无水硫酸铜变蓝色；澄清的石灰水变浑浊 产物中有 和二氧化碳；写出检验二氧化碳的化学方程式 实验Ⅱ：取反应后的黑色固体放入试管中，加入足量的稀硫酸 黑色固体完全溶解，溶液变蓝色 黑色固体是氧化铜反应的化学方程式： (3)反思与应用：通过实验探井得知“铜绿”是由铜、氧、氢、碳四种元素组成。大多数金属的锈蚀与铁、铜的锈蚀相似，金属的锈蚀给人类带来了巨大的损失，请写出防止金属锈蚀的一种方法 。 15．某校化学兴趣小组在学完碱的化学性质后，做了澄清石灰水和稀盐酸反应的实验，并将废液倒入一洁净的废液缸中，进行了如下探究： 探究Ⅰ：甲同学在做该实验时没有观察到明显现象，于是对澄清石灰水和稀盐酸能否发生反应表示怀疑。乙同学认为，甲同学实验时应先向澄清石灰水中滴几滴酚酞试液，再滴加适量的稀盐酸，当观察到溶液红色逐渐消失时，就可以说明两种物质能发生反应。 探究Ⅱ：废液中溶质的成分是什么？ 【做出猜想】猜想一：CaCl2；猜想二：CaCl2，HCl；猜想三：CaCl2、HCl、Ca(OH)2； 你的猜想： 。 丙同学认为猜想三是错误的，理由是 (用化学方程式解释)。 【实验设计】 设计 实验操作 实验现象 实验结论 丁同学 取少量废液于一只试管中，向其中滴加酚酞溶液 溶液不变色 猜想一正确 戊同学 取几粒锌粒于一支试管中，向其中加入少量废液 猜想二正确 【评价与反思】 请判断以上设计的两个方案中， 同学的方案合理，请分析另一个方案不合理的理由： 。 【表达与交流】 若实验证明猜想二是正确的，你认为该废液未经处理直接倒入下水道，可能造成的危害是 (填一点)。 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 $$