2024年中考化学重难点专题提升训练——科学探究题

2024年中考化学重难点专题提升训练——科学探究题 1．同学们在学习碱的化学性质时，进行了如图所示的实验。 （1）上述甲、乙和丙各自独立反应后，溶质组成的种类可能最多的是 （选填甲、乙或丙）。 （2）乙实验中滴加氢氧化钠溶液后，可观察到的现象是 。 （3）丙实验中观察到试管内有白色沉淀产生。 （4）实验结束后，同学们将甲、乙、丙三个实验的废液倒入同一个干净的废液缸中，最终看到废液浑浊并呈红色，产生疑问。 [提出问题]废液中含有哪些物质? [交流讨论]①一定含有的物质:碳酸钙、指示剂、水和 （写物质名称）。 ②还含有能使废液呈碱性的物质。能使废液呈碱性的物质是什么?同学们有如下猜想。 [猜想]甲同学认为:只有氢氧化钠; 乙同学认为:只有氢氧化钙; 丙同学认为:是氢氧化钠和碳酸钠。 你认为还可能是 。（写一种合理猜想） [实验设计]丁同学想用硝酸钙溶液来验证甲、乙和丙同学的猜想。查阅资料获悉硝酸钙溶液呈中性，并设计如下实验。请你将丁同学的实验设计补充完整。 实验内容 预计现象 预计结论 取少量废液缸中上层清液于试管中，加入过量硝酸钙溶液,静置 ①无明显现象 的猜想正确 ② 丙同学的猜想正确 ③ 的猜想正确 [反思拓展]在分析化学反应后所得物质的成分时，需要考虑 。 2．某化学兴趣小组对木炭与浓硫酸反应的产物进行探究。 【查阅资料】 （1）浓硫酸与木炭共热，生成CO2、SO2和H2O，写出反应的化学方程式 。 （2）SO2能使品红溶液褪色，也能使澄清石灰水变浑浊；而CO2不能使品红溶液褪色；SO2能被酸性KMnO4溶液吸收而除去。而CO2不能被酸性KMnO4溶液吸收。 【实验探究】 （1）小组同学用下图所列各种装置，设计一套实验来验证浓H2SO4与木炭反应所得到的各种产物。已知A、C中的溶液为品红，B中为酸性KMnO4溶液。这些装置的连接顺序（按产物气流从左到右的方法）是 → → → （填写装置的编号）。    （2）实验时，可观察到装置①中A瓶里的品红溶液褪色，C瓶溶液不褪色。则A瓶的作用是： ；B瓶的作用是： ；C瓶的作用是： 。 （3）装置②中所加固体药品是 ，可验证的产物是 。 （4）装置③中所盛的溶液是 ，可验证的产物是 。 3．实验室有一瓶长期露置于空气中的氢氧化钠溶液，确认已变质。某学习小组展开如下探究，确定该溶液的成分，并进一步从变质的溶液中回收氢氧化钠． 【问题1】久置的氢氧化钠溶液是全部变质？还是部分变质？ 【猜想】猜想一：全部是NaOH； 猜想二：全部是Na2CO3； 猜想三：是NaOH和Na2CO3混合物。     【实验和推断】（1）若现象a为有气泡产生，则加入的A溶液是 ，说明氢氧化钠已经变质，有气泡产生的反应的化学方程式 。  （2）若A是Ca（OH）2溶液，现象a有白色沉淀，现象b为无色酚酞试液变红色，该实验 （填“能”或“不能”）说明样品中有NaOH。 （3）若A为CaCl2溶液，现象a有白色沉淀，现象b为无色酚酞试液变红色，则猜想 成立。 【反思】久置的氢氧化钠变质的原因是（用化学方程式表示） 。实验室中，氢氧化钠应 保存。 4．实验室常通过加热无水醋酸钠固体(CH3COONa)和碱石灰(NaOH和CaO的固体混合物)制取甲烷。实验室现有装置如图1所示，请回答下列问题: （1）检查装置B气密性的方法是 。 （2）实验室制取甲烷时，发生装置应该选择 ，收集甲烷气体可选用C或D装置，由此判断甲烷具有的性质是 。 （3）同学们在老师的带领下制取完甲烷后，对甲烷燃烧的产物比较好奇，于是进行了如下探究。 [提出问题]甲烷燃烧生成的产物是什么? [查阅资料]无水硫酸铜为白色固体，遇水变为蓝色。 [作出猜想] 猜想一:二氧化碳和水; 猜想二:一氧化碳和水; 猜想三:一氧化碳、二氧化碳和水。 [设计实验]经过老师指导，同学们设计了图2装置探究甲烷燃烧产物的成分: [实验分析]F中观察到 ，说明燃烧产物中有水;G中澄清石灰水变浑浊，说明产物中有 ；I中黑色粉末变为红色，J中澄清石灰水变浑浊，说明燃烧产物中有一氧化碳。 [实验结论]猜想三成立。 [交流讨论]①H装置的作用是 。 ②实验时I中硬质玻璃管内发生反应的化学方程式为 。 5．同学们为提升化学实验操作技能，在实验室练习如下实验： 实验完毕后，小明误将A试管中的物质倒入B试管中，充分振荡后，观察到混合后溶液为无色。小明对该无色溶液的成分产生兴趣并展开探究(温馨提示：本题中番号①~⑤为答题卡上的序号)。 【提出问题】混合后无色溶液的溶质除酚酞外还有什么？ 【查阅资料】NaCl溶液、CaCl2溶液显中性。 【猜想与假设】猜想-：NaCl、CaCl2； 猜想二：NaCl、CaCl2、HCl； 猜想三：NaCl、CaCl2、Ca(OH)2； 经分析猜想三错误，其理由是 。 【设计并进行实验】为了验证其余猜想，小明进行了如下实验： 实验操作 实验现象 解释与结论 取少量混合后的无色溶液于试管中，加入锌粒 解释实验现象： (用化学方程式表示) 得出实验结论：猜想二正确 【反思与拓展】 Ⅰ.有同学提议将上表操作中的锌粒换成另一种药品或用品： (除金属外)，也可得出猜想二正确的实验结论。 Ⅱ.小明误倒后，如果观察到试管底部有白色沉淀，上层清液为红色，则上层清液中一定有的阴离子是 (填写离子符号)。 6．“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的催化作用”，以及“寻找新的催化剂”研究性实验，引起了化学探究小组的兴趣。 【提出问题】氧化铁能否作过氧化氢溶液分解的催化剂？如果能，其催化效果如何? 【实验探究】 实验步骤 实验现象 I.分别量取 5mL5%过氧化氢溶液放入 A、B 两支试管中，向A 试管中加入 ag 氧化铁粉末，并分别在 A、B 两支试管中插入带火星木条，观察现象。 A 试管中产生气泡，带火星木条复燃，B 试管中无明显现象 II.待 A 试管中没有现象发生时，重新加入过氧化氢溶液， 并把带火星的木条伸入试管，如此反复多次试验，观察现象。 试管中均产生气泡，带火星木条均复燃 III.将实验 II 中的剩余物小心过滤，并将所得滤渣进行洗涤、干燥、称量，所得固体质量仍为 ag。 IV 分别量取 5mL5%过氧化氢溶液放入 C、D 两支试管中，向C 试管中加入 ag 氧化铁粉末，向 D 试管中加入 ag 二氧化锰粉末，观察现象。 【实验结论】 (1)A 中产生的气体是 (填化学符号)； (2)实验 II 和 III 证明：氧化铁的 和 在反应前后均没有发生变化，可以作过氧化氢分解的催化剂； 【实验评价】实验设计 IV 的目的是 。 7．实验桌上有一瓶敞口放置的氢氧化钠样品溶液，同学们对溶液成分进行了实验探究。 【提出问题】敞口放置的氢氧化钠样品溶液中溶质可能是什么？ 【猜想与假设】猜想一：NaOH            猜想二：Na2CO3            猜想三：NaOH和Na2CO3 用化学方程式解释溶液中出现碳酸钠的原因 。 【设计实验】 实验方案 实验步骤 实验现象 实验结论 甲同学 取少量样品溶液于试管中，滴加 溶液 有气泡产生 猜想一不成立 乙同学 ①先另取少量样品溶液于试管中，加入过量氯化钡溶液 。 猜想 成立 ②然后静置，向反应后的上层清液中，滴加2~3滴的无色酚酞溶液 上层清液变红 【讨论与交流】 （1）有同学提出将乙同学步骤①中的BaCl2溶液换成Ba（OH）2溶液也能达到实验目的，小李认为不合理，他的理由是 。 （2）若将乙同学步骤②中所加的试剂替换为下列 （填字母），也可达到相同的实验目的。 A．测溶液的pH值                B．滴加氯化铁溶液                C．通入CO2 8．某学习小组对酸与碱发生中和反应进行探究，请你参与实验。 实验活动：用酸碱指示剂探究酸与碱反应的过程。    (1)观察到试管①③中共同的明显现象是 ，试管②中没有明显现象。 【提出问题】试管②中没有明显现象，是否发生了反应？ 【实验探究】 (2)化学兴趣小组取少量实验后试管②中的溶液，分别放入a、b两支试管中，向a试管中滴入酚酞溶液，观察到了 （填写现象），证明了稀盐酸和氢氧化钠溶液一定发生了化学反应，为进一步探究试管②反应后溶液中溶质成分，还可以向试管b中加入下列物质中的 （填字母）。 A．Zn    B．Fe(OH)3 C．FeCl3 D．AgNO3 (3)试管①中的废液在除去多余H2SO4后可用来配制波尔多液，请选取除去多余的H2SO4合适的药品并写出相关化学方程式 。（除杂过程中不能引入其他杂质） 9．某教师在进行“常见的碱”的教学时做了以下演示实验：取少量纯净的氢氧化钠固体于50mL干燥的烧杯中，置于电子天平上。一段时间后，氢氧化钠固体表面出现了液体，天平示数增加。取下烧杯，将其放置在空气中。一周后，向烧杯中加适量水配制成溶液，取少量烧杯中的溶液于试管中，滴加足量稀盐酸，观察到有气泡冒出。 【交流与解释】 (1)①氢氧化钠固体表面出现液体是因为氢氧化钠吸收空气中的水分而潮解。 ②电子天平示数增加的原因除了吸收水分以外，还有另一个原因是 （请用化学方程式表示）。 教师安排兴趣小组同学对烧杯中的溶液是否还含有氢氧化钠进行了以下探究。 【作出猜想】猜想一：有氢氧化钠；猜想二：没有氢氧化钠 【查阅资料】BaCl2溶液、NaNO3溶液、Ba（NO3）2溶液均呈中性。 【进行实验】小明同学取少量烧杯中的溶液于试管中，滴入几滴无色酚酞，观察到溶液变红，小明同学认为猜想一成立。 【分析与评价】 (2)小玲同学认为小明同学的结论不一定正确，原因是 。于是，小玲同学继续进行探究。 【进行实验】 (3)请完善下面表格。 实验操作 实验现象 实验结论 小玲同学在小明同学所做实验后的溶液中，滴入足量的Ba（NO3）2溶液。 有白色沉淀生成， 。 猜想一成立 【反思与拓展】 (4)根据氢氧化钠固体易潮解的性质，可用氢氧化钠固体作某些气体的 。 (5)另取少量烧杯中的溶液进行以下实验，也能证明猜想一成立的是_____（填序号）。 A．先加足量稀盐酸，再滴加紫色石蕊溶液 B．先加足量BaCl2溶液，静置，取上层清液，再滴加CuCl2溶液 C．先加足量Ca（OH）2溶液，静置，取上层清液，再滴加酚酞溶液 D．先加足量Ba（NO3）2溶液，静置，取上层清液，再滴加FeCl3溶液 10．某学校化学兴趣小组的同学们在化学实验室发现一瓶石灰水试剂瓶瓶壁和瓶塞周围有一些白色粉末。为了能清楚白色粉末的成分及形成原因，他们进行了如下探究： 【提出问题】白色粉末的成分和形成原因是什么？ 【做出猜想】猜想1：可能是CaCO3    猜想2：可能是Ca(OH)2    猜想3：还可能是 【实验探究】 甲同学取白色粉末于试管中，加少许的水、振荡，发现试管底有白色固体，于是他得出白色粉末是CaCO3的结论。 乙同学认为甲同学的结论不严谨，理由是 为了得出较严密的结论，他们进行下表所示实验，请完成实验报告 实验步骤 实验现象 实验结论 ①取上述试管中的上层溶液，滴加1-2滴无色酚酞溶液 溶液呈红色 白色粉末中含有 ②往上述试管残留的白色固体中加入 白色粉末中含有CaCO3 由上述实验可知，白色粉末成分的猜想 是正确的。 【拓展反思】通过上述实验的探究，同学们向实验员提出了保存、使用易变质溶液的下列基础知识建议，合理的是 。 A 密封保存          B 使用前临时配制       C 禁止使用该试剂 11．实验室有一瓶长期放置的氢氧化钠固体，某小组同学欲对该固体变质情况进行探究。 【提出问题】该瓶氢氧化钠固体是否变质，变质情况如何？ 【查阅资料】 ①氢氧化钠在空气中容易变质但不会转化为 ②溶液呈中性 ③ 【提出猜想】 猜想Ⅰ：固体未变质 猜想Ⅱ：固体全部变质猜想 猜想Ⅲ：固体部分变质 【进行实验】 (1)小聪同学取少量样品于烧杯中，用足量水溶解，再向溶液中滴入几滴酚酞试液，溶液变红，由此他得出猜想Ⅰ正确，但其他同学很快予以否定，否定的理由是 。 为了进一步得出结论，组内其他三位同学分别取小聪实验后的溶液于试管中，进行如下表所示实验： 同学 小红 小美 小伍 实验操作 加入适量氢氧化钙溶液 加入过量氯化钙溶液 加入过量稀盐酸 【实验结论】小红、小美的实验中都观察到有白色沉淀生成且溶液仍是红色，于是他们都得出猜想Ⅲ正确。 【反思评价】 (2)老师指出，仅凭小红的实验操作和现象无法确定猜想Ⅲ正确，理由是 。 (3)根据小美的结论推测小伍实验现象是 。 【提出问题】如何定量测定变质的氢氧化钠固体中碳酸钠的质量分数？ 【实验原理】通过测定一定质量样品与足量稀盐酸反应生成二氧化碳的体积来计算碳酸钠的质量分数。 【实验设计】小伍称取一定质量的样品，按如图装置进行实验（已知该装置气密性良好，水准管高度可以上下调节，量气管是带有刻度的仪器）。    【反思评价】 (4)在实验中，若没有植物油，测定结果会 （填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 (5)操作中，下列情况不影响测定结果的是_______（填字母）。 A．实验前试管中有空气 B．实验中水准管口有水溢出 C．读数时量气管和水准管液面不相平 D．读数时，不需要恢复至室温，且视线与液体凹液面的最高处相平 12．蔗糖是生活中常见的一种物质，某兴趣小组对“蔗糖的组成”进行了探究。 【作出猜想】小组同学认为绿色植物通过光合作用将二氧化碳和水转化成葡萄糖和氧气葡萄糖进一步转化为蔗糖，故蔗糖中一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素。 【实验探究】 方案一： (1)小明将蔗糖放在氧气中燃烧，检验生成物中有水和二氧化碳得出结论”蔗糖是由碳、氢、氧三种元素组成的”。小刚认为该方案不合理，实验只能说明蔗糖中一定含有 。 方案二：用如图所示装置进行实验，实验开始先通入一会儿氮气，然后关闭弹簧夹，点燃酒精灯给蔗糖加强热。    (2)先通入一会儿氮气的目的是 。 (3)实验中酒精灯加网罩的目的是 。 (4)观察到 出现，说明蔗糖中含有氢元素和氧元素。 13．某化学兴趣小组的甲乙丙同学分别围绕“酸碱中和反应”，开展了实验探究活动。 【实验探究】为证明氢氧化钾溶液与稀硫酸发生了反应，三位同学进行了以下实验。    (1)借助于酸碱指示剂 丙同学通过图3所示实验，他观察到溶液由红色变为无色，证明氢氧化钾溶液与稀硫酸发生了化学反应，反应的化学方程式为 。 (2)测混合过程中的温度变化 乙同学在实验过程中测得反应混合溶液的温度变化如图2所示，稀硫酸与氢氧化钾溶液发生的反应是放热反应，图2中A、B、C点中对应反应恰好完全的点是 （填字母）。 (3)测定溶液pH变化的方法 甲同学在实验过程中测得pH变化如图1所示。O点时，溶液中的溶质是 （填化学式）。 【提出问题】针对图3的反应情况，当溶液由红色变为无色时，丙同学对反应后溶液中可能的溶质成分（酚酞除外）提出了猜想。 【猜想与假设】猜想一：只有K2SO4；猜想二： 。（用化学式填空） 【进行实验】为了验证猜想，学习小组选用CuO粉末、Ba(NO3)2溶液，进行如下探究： 实验方案 实验操作 实验现象 小组结论 方案一 取少量反应后的溶液于试管中，加入CuO粉末 黑色固体溶解，溶液变蓝色 猜想二正确 方案二 取少量反应后的溶液于试管中，滴加Ba(NO3)2溶液 猜想一正确 【实验结论】通过探究，同学们一致确定猜想二是正确的。 【评价与反思】针对上述方案提出疑问，认为方案二是不合理的，理由是 。 14．我国化学家侯德榜创立的侯氏制碱法，为世界制碱工业作出了突出贡献。在工业生产所得的碳酸钠产品中往往会混有少量的氯化钠。某校化学兴趣小组同学想探究某产品中碳酸钠的质量分数，经讨论后设计了如下两种实验方案。 【查阅资料】碱石灰的主要成分是CaO和NaOH。 【设计与实验】 方案甲：“气体质量法” ①按上图所示连接好装置，检查装置气密性后加入一定质量的碳酸钠样品于装置A中。 ②打开止水夹K通入一段时间的氨气后，称量装置C的质量，并记录。 ③关闭止水夹K，打开分液漏斗活塞向A装置中注入足量的稀硫酸，关闭活塞。 ④待装置A中无气泡产生后打开止水夹K，再次通入氮气一段时间后，关闭止水夹K，第二次称量装置C的质量，并记录。 ⑤计算。 【分析与讨论】 (1)①装置A中发生反应的化学方程式为 。 ②装置B中的试剂是 。 ③步骤(4)中再次通入氮气的目的是 。 ④装置D的作用是 。 方案乙：“沉淀质量法” 【得出结论】 同学们经过实验，最终都计算出了样品中碳酸钠的质量分数。 (2)请你根据方案乙中测定的相关数据，求出样品中碳酸钠的质量分数(写出计算过程)。 【反思与交流】 (3)同学们经过讨论认为方案乙优于方案甲，理由主要是___________(填字母序号)。 A．节约能源 B．操作简便 C．保护环境 15．铁锈成分比较复杂，为探究铁锈的组成，进行以下分析测定。 【查阅资料】铁锈成分复杂，化学式可简单表示为Fe2O3•nH2O，在加热时会分步反应，首先失去结晶水，其反应可表示为Fe2O3•nH2O=Fe2O3+nH2O。碱石灰可以吸收水和二氧化碳。 【提出问题】铁锈（Fe2O3•nH2O）中n的值等于多少呢？ 【问题探究】为了探究铁锈（Fe2O3•nH2O）的组成，称取30.0g部分生锈的铁粉样品，样品中仅含铁和Fe2O3•nH2O，按如图1所示装置进行实验。    （1）装置B的作用 （2）实验结束后，A中玻璃管内出现的现象是 。 【数据处理】如图2是加热时间和 A中固体质量关系图象，下表是 B、C 中质量不再变化时 B中浓硫酸、C中碱石灰装置质量变化情况。 反应前（g） 反应后（g） B 100 105.4 C 150 163.2 （3）完全反应产生的二氧化碳质量为 ；铁锈（Fe2O3•nH2O）中n的值是 ； （4）写出T3﹣T4时间段所发生的化学方程式 ； （5）30g样品中单质铁的质量分数为 。（结果保留到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 $$