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．小刚在化学实验室发现，盛放NaOH溶液的试剂瓶瓶口和橡皮塞上出现了白色粉末。小刚叫来小军和小红，共同探究这种白色粉末的化学成分。 （1）他们依据所学的化学知识，对这种白色粉末的成分作了如下猜想： ①可能是NaOH；②可能是Na2CO3；③可能是NaOH和Na2CO3。 （2）验证猜想：他们分别做了下面的实验。 序号 实验方案 实验现象 实验结论 实验1 小军取少量白色粉末于试管中，加入适量蒸馏水至固体完全溶解，向所得溶液中滴加酚酞溶液。 溶液变红色 猜想①正确 实验2 小刚取少量白色粉末于试管中，滴加 。 有气泡冒出 猜想②正确 实验3 小红取少量白色粉末于试管中，加入适量蒸馏水至固体完全溶解，向所得溶液中滴加足量的 溶液，振荡，过滤，然向滤液中滴加几滴酚酞溶液。 先有 生成，后滤液变红。 猜想③正确 （3）反思评价。 ①老师经过认真分析和实验验证后，认为只有小红的实验方案及结论完全正确。发生反应的化学方程式 。 ②小刚实验的不合理之处：只能证明碳酸钠的存在，不能证明是否还有氢氧化钠；小军实验的不合理之处为 。 2．填写实验报告。 【实验目的】探究铜、铝、银的金属活动性顺序。 【实验过程】 实验内容 实验现象 解释或化学方程式 （1）将一根用砂纸打磨干净的铝线浸入硫酸铜溶液中 铝线表面有 色物质生成，溶液颜色变浅 用砂纸打磨铝线的目的是 （2）将一根用砂纸打磨干净的铜线浸入 溶液中 铜线表面有银白色物质生成，溶液由无色变成蓝色 化学方程式： 【实验结论】铜、铝、银的金属活动性顺序由强到弱为 。 3．某同学在实验室中做实验时，意外发现盛装 NaOH 溶液的玻璃瓶盖和瓶口粘在一起，无法打开，且在瓶口位置可以看到有一些白色粉末，请教老师后得知，玻璃的主要成分为 SiO2，而 SiO2 可与 NaOH 反应产生胶状物 Na2SiO3 和水，该反应类似 NaOH 与 CO2 的反应。而瓶塞和瓶口粘在一起就是因为发生了以上反应。联想到不久前所学的碱的化学性质，该同学对白色粉末的成分展开探究。 【回顾旧知】请写出 NaOH 在空气中变质的化学反应方程式 。 【提出问题】白色粉末中含有哪些成分？ 【猜想假设】猜想一：Na2SiO3 和NaOH；     猜想二：Na2SiO3   和Na2CO3 猜想三： 【查阅资料】Na2SiO3，化学性质与碳酸钠类似，其水溶液显碱性，可与CaCl2 溶液反应。 CaCl2  溶液呈中性。硅酸钙是难溶于水的白色固体。 【设计实验】 实验步骤 实验现象 解析或结论 ① 取少量白色粉末于试 管中完全溶解，并滴入两滴无色酚酞溶液。 溶液 说明白色粉末的水溶液显碱性 ② 向上述溶液中加入足量的CaCl2 溶液。 有 生成，且溶液红色 （填“消失”或 “不消失”） 猜．想．二．成立 【实验延伸】 该同学用 pH 计（一种精确测定溶液 pH 的仪器），测定了上述反应后的废液，结果显示废液pH=7.8,他认为可能是仪器坏了，于是另换仪器重新测定，发现废液 pH 仍然为 7.8，这意味着此时溶液显 性，但是酚酞却显示无色。 【反思交流】在向老师讨教后，该同学认识到，原来所有酸碱指示剂都有一定的变色范围。例如酚酞，在pH 大于 8.2 时才会变为红色。据此对酚酞检验后未变色的溶液酸碱性， 你有何新的看法？ 。 4．氯气（化学式为：Cl2）是一种黄绿色气体，其溶于水后得到的溶液称为氯水，氯气溶于水时，部分氯气会与水发生如下反应：Cl2+H2O＝HCl+HClO，氯水显浅黄绿色，氯水含有多种溶质，因而具有多种性质。已知：次氯酸（化学式为：HClO）具有强氧化性，能够将有色物质（含酸碱指示剂）氧化为无色物质，但其酸性很弱，不能与含CO32-的盐反应。 请预测氯水的化学性质，说明预测的依据，并设计实验验证： 限选试剂：Na2SO4溶液、CaCO3固体、AgNO3溶液、紫色石蕊溶液、BaCl2溶液、镁粉、铜片。 预测 预测的依据 验证预测的实验操作与预期现象 ①能够与含Ag+的可溶性盐反应 氯水中含有Cl-，AgC1难溶于水。 取少量氯水于试管中， ，如果观察到 ，则预测成立。 ②能够与 （填物质类别）反应 ， ，如果观察到 ，则预测成立。 ③能够与 反应 ， ，如果观察到 ，则预测成立。 5．纯碱在生产和生活中有广泛的用途。某化学兴趣小组对纯碱的制备、性质及用途等开展项目式学习。 任务一：了解纯碱的制备——“侯氏制碱法” “侯氏制碱法”主要化学原理是利用饱和氯化钠溶液吸收两种气体，生成碳酸氢钠和氯化铵，再加热碳酸氢钠即可制得纯碱。 (1)饱和氯化钠溶液吸收的两种气体是(填字母)。 A．Cl2 B．NH3 C．SO2 D．CO2 任务二：探究纯碱的性质 【查阅资料】氯化钙溶液呈中性。 同学们分别取一定量的碳酸钠溶液于4支试管中，进行如图所示的实验。 (2)四支试管中均发生了化学反应，写出试管②中发生反应的化学方程式 。 实验结束后，同学们将四支试管中的物质全部倒入洁净的废液缸中，充分反应后，静置，得到白色沉淀和无色上层清液。 【提出问题】上层清液中除酚酞外所含的溶质是什么？ 【猜想假设】 (3)小明作出了如下猜想：上层清液中一定含有NaCl；一定没有碳酸钠，氢氧化钠、氢氧化钙、稀盐酸；可能含有 。 【进行实验】 (4)为确定“可能含有的物质”是否存在，小组同学分别进行了如表实验，均得出了“可能含有的物质”存在的结论。 实验操作 实验现象 小亮的实验 取少量上层清液于试管中，向其中加入适量碳酸钠溶液 小红的实验 取少量上层清液于试管中，向其中加入适量硝酸银溶液 产生白色沉淀 【评价与反思】 (5)通过分析，小组同学一致认为小红的实验不可靠，原因是 。 任务三：了解纯碱的用途 (6)纯碱具有广泛应用。下列属于纯碱用途的是(填字母)。 A．用于生产玻璃 B．用作食品干燥剂 C．用于配制农药波尔多液 D．用于改良酸性土壤 6．氢能是绿色的低碳能源。下图是“制氢、储氢、释氢、用氢”的示意图。    I.“制氢”：通过光伏发电和催化剂的作用，使水分解产生氢气。 (1)该反应的化学方程式为 。 Ⅱ.“储氢”：用化学方法将氢气转化为甲醇（常温常压下液体）。 某兴趣小组对不同温度、催化剂的表面积及CO2和H2的质量比对储氢反应的影响，开展如下探究。已知催化剂活性下降会导致甲醇转化率降低。 【实验一】控制CO2和H2的质量比不变，进行如下实验： 反应序号 温度/℃ 催化剂 甲醇的产率 ①     270 Cu/ZnO纳米棒 42.3% ②     x Cu/ZnO纳米片 72.7% ③     280 Cu/ZnO纳米棒 39.1% ④     280 Cu/ZnO纳米片 71.6% (2)表中x= 。 (3)对比实验①③，甲醇产率降低的原因可能是 。 (4)设计实验③④的目的是 。 【实验二】控制其他条件不变，测定相同时间内不同温度下甲醇的产率，实验结果如图所示。    (5)分析如图，可以得出的结论是 。 【实验三】 (6)请你设计方案，探寻CO2和H2的最佳质量比 。 Ⅲ.“释氢”：将甲醇转化为氢气，通常有以下两种方案： 方案1：   方案2：   (7)对比上述两种方案，方案1的优点是 （写一点）。 IV.“用氢”：氢氧燃料电池能量转化率高，产物是水清洁环保。 (8)氢氧燃料电池在工作时，能量转化的方式是 。 7．某化学小组对石灰石灼烧后得到的固体进行相关探究。 成分分析 （1）检验灼烧过程中产生的新物质 ①根据已有知识和经验判断：石灰石灼烧后固体中含有CaO，判断的依据是 （用化学方程式表示）。 ②设计实验方案进行验证： 实验内容 实验现象 实验分析 取灼烧后固体放入盛有冷水的烧杯中，充分搅拌静置后，取少量上层澄清的液体置于试管中，向其中滴加2滴酚酞试液 溶液由无色变为 色 反应后生成碱，请写出该反应的化学方程式： （2）检验灼烧后固体中是否含有CaCO3 向盛有灼烧后固体的烧杯中滴加稀盐酸，有气泡产生，证明 。 数据分析 用反应前后质量差计算灼烧后固体中CaCO3的质量分数 化学小组设计以下两个实验方案，方案中反应前后质量差分别用m1与m2表示。（两方案中实验操作误差忽略不计，取用的灼烧后固体成分均匀、质量相等，固体中除CaO、CaCO3其余成分均不发生反应，所用稀盐酸经估算确保足量） 实验方案 数据测量 数据处理 反应前 反应后 反应前后质量差 方案一：取灼烧后固体放入烧杯中，加入稀盐酸充分反应，不再产生气泡 灼烧后固体的质量、所用稀盐酸质量 烧杯中剩余物质的质量 m1 方案二：取灼烧后固体继续灼烧，至固体的质量不再改变 灼烧后固体的质量 剩余固体的质量 m2 结合信息，比较m1与m2的关系。请写出两种不同猜想并分别说明理由。 猜想1及理由： 。 猜想2及理由： 。 经分析选择合理的实验方案，进行计算…… 拓展研究 如图的酒精灯和酒精喷灯是常用的加热仪器，请回答下列问题： （1）酒精灯是玻璃仪器，火焰温度通常可达300～500℃， （填“焰心“、“内焰”或“外焰”）温度最高。熄灭酒精灯的方法是 ，采用此方法灭火的原理是 。 （2）酒精喷灯一般是铜质仪器，火焰温度通常可达800﹣1000℃．使用酒精喷灯时应先向引火碗内注入容量的酒精，用火柴将引火碗内酒精点燃，点燃引火碗内酒精的目的是 、 。 8．某化学兴趣小组的同学在学习盐的化学性质时，做了如下实验:向一定量的NaHCO3溶液中加入一定量的稀HCl,反应的化学方程式是: ,待完全反应后(假设反应产生的气体全部逸出)，对反应后溶液的溶质成分进行如下探究。(限选试剂用品: pH试纸、镁片、稀盐酸、AgNO3溶液、氧化铜粉末、石蕊溶液)请完成猜想，并根据问题填空: (假设与猜想) 猜想1: ；猜想2: NaCl、 NaHCO3；猜想3: NaCl、 HCl；猜想4: NaCl、 NaHCO3、HCl。 同学们经过讨论一致认为猜想 4不成立，理由是: 。 (实验探究) 实验操作 实验现象 实验结论 （1）取反应后溶液，加入稀盐酸 无气泡产生 猜想 不成立 （2）取反应后溶液，滴在pH试纸上 试纸变色， 对照比色卡，pH<7 猜想3成立 （3）取反应后溶液，加入氧化铜粉末 猜想3成立，写出反应的化学方程式: （4）取反应后溶液，滴加AgNO3溶液 产生白色沉淀 猜想3成立 (得出结论)猜想3正确。 (评价与反思)老师对同学们的探究过程给予了肯定，同时指出探究中存在着一处明显的错误，原因是 。 (总结提高)依据所给的实验用品，你还有什么不同的方案确认猜想3是正确的。请写出一种实验方案: 。 9．钠是一种活泼金属，常温下能与氧气、水等物质发生反应。已知钠与水反应生成氢氧化钠和一种能燃烧的气体。在实验室，小亮先取定量的硫酸铜溶液于烧杯中，再取一小块钠投入硫酸铜溶液中，充分反应后过滤，得到滤液和蓝色滤渣，并对滤液的成分进行探究。 （1）钠与水反应的化学方程式为 。 （2）【提出问题】滤液中溶质的成分是什么？ 【查阅资料】Na2SO4溶液呈中性 【猜想与假设】猜想一：Na2SO4 猜想二：Na2SO4和NaOH 猜想三： 。 猜想四：Na2SO4、CuSO4和NaOH 分析：小明认为猜想 不合理。 【实验与验证】 实验 实验操作 实验现象 实验结论 实验一 取少量滤液于试管中仔细观察现象 溶液为无色 猜想 不成立 实验二 向实验一所取滤液中滴入酚酞溶液 猜想二不成立 实验三 常温下，再取少量滤液，测溶液酸碱度 pH=7 猜想 成立 【拓展延伸】金属活动性顺序表中钠及前面的金属 （填“能”“不能”）把位于后面的金属从它们盐溶液里置换出来。 10．在古代，井，代替江河，聚拢着人气和城乡的繁荣。现在仍有一些地方的人们使用井水。 化学兴趣小组的同学对当地井水的使用情况、硬度及合理利用进行项目式学习。 任务一：调查井水的使用情况 【问卷调查】调查显示部分家庭还在使用井水，主要用于饮用和菜园的浇灌。 任务二：探究井水的硬度 【实验探究】取适量蒸馏水和井水分别倒入两个烧杯中，向两个烧杯中加入等量的 ，搅拌。蒸馏水中泡沫较多，井水中泡沫较少，浮渣较多，说明井水为硬水。 【咨询老师】该小组的同学通过咨询知道，当地井水中含有较多的等离子，在加热条件下，这些离子趋于生成溶解度更小的物质——水垢，水垢中主要含有和，还可能含有其他物质。 为确定水垢的成分，同学们继续探究。 【查阅资料】有关物质在水中的溶解性表（室温）： 物质 溶解性 可溶 可溶 微溶 不溶 不溶 微溶 【推断预测】根据以上溶解性表推测水垢中还可能含有或 。 【进行实验】 实验步骤 实验现象 实验结论 在烧杯中放入少量研碎的水垢，加入适量蒸馏水充分搅拌，帘置一段时间后，取上层清液于两支试管中，分别编号为①和②。向试管①中通入 无白色沉淀 向试管②中加入 溶液 产生白色沉淀 【实验结论】同学们通过以上实验，确定了水垢的成分。 【拓展延伸】定量研究也是确定物质成分的一种方法。现有一包白色固体，可能由中的一种或两种组成。取该固体，加入足量稀盐酸，充分反应后测得生成的气体质量为4.8g，说明白色固体的成分是 。 任务三：井水的合理利用 【小组交流】 ①有些井水硬度比较高，常年饮用，易患肾结石，所以饮用井水前应将其 ，既可降低硬度还可杀灭水中的细菌。 ②今年，云南省大部分地区干旱严重，同学们认为可适当开发地下水以缓解缺水问题，但不能过度开采。地下水过度开采会导致 （填一条即可）。 【项目总结】通过以上学习，同学们认识到水是人类宝贵的自然资源，应该合理利用。 11．在学习了酸和碱中和反应的知识之后，小组同学想证明稀硫酸与氢氧化钠溶液混合后，发生了化学反应。 【实验探究】小组同学按照下图所示实验步骤进行操作，当观察到溶液由红色变为无色时，证明了氢氧化钠与稀硫酸发生了反应，该反应的化学方程式为 。若将氢氧化钠溶液和稀硫酸的加入顺序互换，则 （填“可以”或“不可以”）证明二者发生反应。    小组同学对反应后所得无色溶液中所含溶质（酚酞除外）情况进行探究。 【提出猜想】猜想1：硫酸钠        猜想2：硫酸钠和 。 【设计实验】取少量实验后的无色溶液，向其中加入少量锌粉，观察到有 ，证明猜想2成立。 【讨论与交流】上述证明氢氧化钠溶液与稀硫酸发生了反应的实验是通过验证 （填“有新物质生成”或“反应物消失”）来实现的。 【拓展与迁移】小组同学按照这个思路又设计了如图所示实验。    先向氢氧化钠溶液中加入过量的稀硫酸，再向其中加入试剂X，即可验证稀硫酸与氢氧化钠溶液发生了反应，符合此条件的X可以有多种选择，同学们经过讨论一致认为X可以是CuO。请解释X可以选择CuO的理由是 。 12．某小组同学利用如图装置，通过FeSO4与NH4HCO3反应制取FeCO3，并测定其含量。    【FeCO3的制取】 实验步骤如下： a．检查装置气密性，添加药品，并将导管末端插入C中水面以下； b．装置A中打开K1、K3，关闭K2制取硫酸亚铁，并将整个装置内的空气排尽； c．操作开关，使A中溶液流入B中产生FeCO3沉淀； d．过滤得到碳酸亚铁样品。 (1)装置A中铁与稀硫酸反应的主要实验现象为 。 (2)步骤c中应打开开关 （选填“K1”“K2”或“K3”），并关闭其他开关。 (3)B中除观察到FeCO3沉淀外，还产生一种无色无味的气体、水和一种铵盐，请写出B中发生反应的化学方程式 。 【FeCO3的含量测定】 兴趣小组同学为确定样品中FeCO3的含量，称取23.99g固体样品（其中含杂质为NH4HCO3），做如图所示的实验。 查阅资料：碱石灰是CaO和NaOH的混合物    (4)实验结束后，测得装置F增重9.24g，则23.99g固体中FeCO3的质量为 。 (5)如果去掉装置G，会使实验结果 （填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 13．某化学兴趣小组在探究盐酸的化学性质，做了如下实验： (1)试管A中的现象是 ，反应后试管B中一定有的阳离子是 (写离子符号)。 (2)试管C中反应的化学方程式为 。 (3)实验结束后，小组同学将D、E两支试管中的废液同时倒入一个洁净的烧杯中，观察到先有气泡产生，后有白色沉淀生成。同学们将烧杯内的物质进行过滤，对所得滤液的溶质成分进行探究。 【提出猜想】 甲同学猜想：NaCl；  乙同学猜想：NaCl、CaCl2；丙同学猜想：NaCl、CaCl2、HCl； 丁同学的猜想：NaCl和Na2CO3。 【查阅资料】NaCl、CaCl2溶液均呈中性 【交流讨论】甲同学认为丙同学的猜想一定不正确。理由是 。 【设计实验】乙、丁两位同学分别设计如下实验验证自己的猜想： 实验方案 实验步骤 实验现象 实验结论 乙 取少量滤液于试管中，向其中滴加无色酚酞试液 无明显现象 猜想正确 丁 取少量滤液于试管中，向其中滴加稀盐酸 猜想正确 【反思评价】实验结束后，甲同学认为 (填“乙”或“丁”)同学的实验结论错误，原因是 。 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 参考答案： 1． （适量）稀盐酸（或其它酸） BaCl2（或CaCl2）或填物质名称 白色沉淀 （或） 碳酸钠和氢氧化钠的溶液均呈碱性，遇酚酞溶液都能使酚酞溶液变红色，无法证明有氢氧化钠还是碳酸钠或是二者都有。 2． 红 除去铝线表面的氧化铝 硝酸银/AgNO3 Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+Ag 铝>铜>银 3． CO2＋2NaOH=Na2CO3＋H2O Na2CO3、NaOH和Na2SiO3 红色 白色沉淀 消失 碱 滤液pH=7.8，呈弱碱性，不能使酚酞变色；精确测量溶液酸碱性需要pH计（合理即可） 4． 加入少量AgNO3溶液 产生白色沉淀 活泼金属 氯水溶液中含盐酸，活泼金属能够与盐酸反应 取少量镁粉于试管中 加入氯水 固体溶解，产生气泡 能够与含CO32-的盐反应 氯水溶液中含盐酸，含CO32-的盐能够与盐酸反应 取少量CaCO3固体于试管中 加入氯水 固体溶解，有气泡产生 5．(1)BD (2)Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ (3)氯化钙/CaCl2 (4)产生白色沉淀 (5)NaCl、CaCl2都能与AgNO3反应产生白色沉淀，不能确定CaCl2是否存在 (6)A 6．(1) (2)270 (3)温度升高，催化剂活性降低 (4)探究其他条件相同时，催化剂表面积对储氢反应的影响 (5)227℃时产率最高或低于227℃时甲醇产率随温度升高而升高，高于227℃时甲醇产率随温度升高而降低（合理即可） (6)相同条件下，分别取不同质量比的CO2和H2进行实验，测定甲醇的产率 (7)不产生CO或等质量甲醇可以释放更多氢气 (8)化学能转化电能 7． CaCO3CaO+CO2↑ 红 CaO+H2O═Ca（OH）2 灼烧后固体中含有碳酸钙 m1＜m2，理由：方案一中生成的二氧化碳部分溶于水 m1＝m2，理由：灼烧后碳酸钙和盐酸反应生成的二氧化碳与碳酸钙分解生成的二氧化碳质量相等 外焰 利用灯帽盖灭 隔绝氧气 使酒精汽化 使温度达到酒精的着火点 8． NaCl 碳酸氢钠和盐酸不能共存 2 固体溶解，溶液由无色变为蓝色 CuO+2HCl=CuCl2+H2O 猜想1、2、3中都含有氯化钠，加入硝酸银溶液都会产生白色沉淀 取反应后的溶液于试管中，加入镁片，有气泡产生，证明猜想3成立。或取反应后的溶液于试管中，滴加几滴紫色石蕊溶液，溶液变红色，证明猜想3成立 9． Na2SO4和CuSO4 四 三 溶液不变色 一 不能 10． 肥皂水 MgCO3 水垢中还含有MgCO3 NaOH CaCO3、MgCO3 煮沸 地面沉降、塌陷 11． 不可以 硫酸 气泡 反应物消失 氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜，硫酸铜会跟氢氧化钠反应生成氢氧化铜，无蓝色沉淀产生则证明氢氧化钠和硫酸发生了反应（合理即可） 12．(1)固体逐渐溶解，有气泡产生，溶液由无色逐渐变成浅绿色 (2)K2 (3)FeSO4+2NH4HCO3＝FeCO3↓+CO2↑+（NH4）2SO4+H2O (4)23.2g (5)偏小 13． 溶液变为红色 Fe2+ Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O 产生的白色沉淀是碳酸钙，碳酸钙能和稀盐酸反应，因此碳酸钙和稀盐酸不能共存 有气泡产生 乙 若溶质只有氯化钠，滴加无色酚酞试液时，酚酞试液也不变色 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$