2024年中考化学二轮专题训练---科学探究题

2024年中考化学二轮专题训练-科学探究题 1．如图一所示，三个充满CO2气体的烧瓶，注射器内各装有85mL的液体（分别是水、饱和石灰水、40%的氢氧化钠溶液），同时将注射器内的液体注入烧瓶中，关闭活塞。观察到烧瓶内气压变化图像如图二所示。 （1）写出曲线3发生反应的化学方程式 。 （2）曲线1和曲线3对比可得出什么结论 ？ （3）对比曲线1、曲线2、曲线3可以得出实验室除去O2中混有的CO2最好选用的物质是 。 2．长江电力是中国股市中高股息高分红绩优知名股，这体现了长江的稀缺性。长江，中国第一大河流，是中华民族的母亲河，也是中华民族发展的重要支撑。在新的历史时期，长江水的利用、成分检测以及保护宣传应该如何开展呢？化学小组的同学们对这些问题产生了浓厚的兴趣，他们以项目式学习的形式进行了一系列探究。 任务一：了解长江水的利用 【资料】长江水资源的综合利用可分为消耗性用水和非消耗性用水两类。 【小组交流】 (1)日常生活中，水力发电属于非消耗性用水。化学实验室中，属于消耗性用水的反应是 (填一种)。 任务二：进行长江水的检测 【参观学习】同学们在教师的带领下来到水质监测部门进行参观，通过工程师的介绍同学们了解到Cu2+和Ca2+是水环境监测中的常规项目。 【提出问题】长江水中是否含有Ca2+和Cu2+？ 【实验准备】 (2)同学们取了长江某一地段的河水，用如图1所示简易装对其进行了初步处理。这种处理方法包括 。 【进行检测】 (3)同学们利用已处理好的无色澄清长江水样品，采用以下实验方案对其中的某些离子进行了检测。 实验步骤 实验现象 实验结论 ①取少量样品于试管中，向其中滴入足量的氢氧化钠溶液。 长江水中含Cu2+ ②取步骤①反应后的溶液，向其中滴加碳酸钠溶液 产生白色沉淀 长江水中含Ca2+ 【反思评价】 (4)若长江水中含有Cl-，则步骤②中发生反应的化学方程式为 。 (5)为测定实验结束后的废水能否直接排放，同学们取实验后的废液少许于烧杯中，向其中逐滴滴加溶质质量分数为20%的稀盐酸，并用pH传感器测定滴加过程中溶液的pH，实验结果如图2所示。观察到在图的ab段无气泡产生，从b点开始产生气泡。分析ab段无气泡产生的原因是 。 任务三：宣传长江水的保护 【成果展示】 (6)通过以上探究，同学们了解到被检测的长江段的水中Cu2+超标，需尽快建议相关部门进行调查、治理。同时，同学们认为长江水的保护是一项长期而艰巨的任务，需要长抓不懈，于是他们制作了宣传页和短视频进行宣传。在制作宣传页，确定其中内容时，你对保护长江水的建议是 (写一条)。 3．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 。 4．某兴趣小组制取气体并进行探究活动 (1)如图1为实验室制备气体的常用装置。实验室用高锰酸钾制取并收集氧气，应选用的装置是 (填字母)，反应的化学方程式为 。实验室制取二氧化碳应选用的发生装置是 （填字母） (2)二氧化碳的用途之一是灭火，但当钠燃烧时，二氧化碳不仅不能灭火，反而会使燃烧更加剧烈。 【查阅资料】钠燃烧会生成过氧化钠(Na2O2 )。过氧化钠是一种淡黄色固体，常温下与二氧化碳或水都能发生反应 【提出问题】为什么燃烧会更加剧烈? 二氧化碳和过氧化钠反应生成了什么物质? 【实验探究】将上述二氧化碳发生装置与如图2装置(气密性良好)连接。制备二氧化碳，过一段时间后，G烧杯中澄清石灰水变浑浊，a处带火星的小木条复燃。 【实验分析】 ①装置 E 的作用是除去 CO2 中的 HCl气体，装置F 的作用是 。 ②G 烧杯中澄清石灰水变浑浊的原因是 。 【实验结论】 二氧化碳和过氧化钠反应生成氧气能使燃烧更加剧烈。结合所学知识得出 CO2 与 Na2O2 反应的生成物为 (填字母)。 a Na2O和O2        b NaOH和O2       c Na2CO3 和 O2        d NaHCO3和O2 【总结提高】二氧化碳可用于灭火，但不是所有可燃物失火都可以用二氧化碳来扑灭。 5．学校课外研究性学习小组的同学从资料上得知CuSO4溶液和FeCl3溶液都能对过氧化氢分解起催化作用，他们进行了如下实验探究活动： 【实验准备】(1)知识回顾：过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解的化学方程式是 。 (2)为保证实验的科学性，所取CuSO4溶液和FeCl3溶液的 和体积应相同。 【定性研究】取两支试管各加入2 mL 5%的过氧化氢溶液，分别滴加5滴CuSO4溶液、FeCl3溶液，通过观察 ，定性比较两者的催化效果。 【定量研究】如图所示，实验前检查该装置气密性的方法是 ；要定量比较二者的催化效果，可测量生成等体积气体所需的 。 【继续探究】在CuSO4溶液中，究竟是哪种粒子起催化作用呢？ 猜想1：铜离子起催化作用； 猜想2： 起催化作用； 猜想3：水分子起催化作用。 若设计实验验证猜想1，可选用的药品是 。 6．某实验小组的同学在进行可溶性碱与某些盐反应的实验时，对碳酸钠和氢氧化钙反应后的溶质成分是什么作出了猜想并对反应后溶液中的溶质成分进行探究。 【提出问题】该反应后溶液中的溶质成分是什么？ 【猜想与假设】 (1)猜想①：可能是Na2CO3和NaOH；猜想②：可能只有NaOH；猜想③：可能是 。 【活动探究】如图所示对以上猜想进行实验探究 (2)根据上图你得出猜想 正确。 (3)写出a点发生的化学方程式 。 (4)你认为除了上述方法还可以用以下实验方案也能证明该猜想是否正确。 方案：取少量反应后的溶液于一支试管中，加入 ，也可证明该猜想正确。 【反思与拓展】 (5)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 。 7．某校化学兴趣小组的同学在实验室整理化学药品时,发现一瓶金属铬。为了解铬与常见金属铝、铜在金属活动性顺序中的相对位置关系,他们进行了如下探究活动。 【查阅资料】铬（Cr）是银白色金属,在空气中表面能形成致密的氧化膜。 【提出假设】考虑到铝的活动性比铜强,提出了三种假设: 假设①:Al>Cr>Cu;假设②:Cr>Al>Cu;假设③: 。 【实验过程】Ⅰ.取大小相同的Cr、Cu、Al三种金属薄片,用砂纸打磨光亮。 Ⅱ.将Cr、Cu、Al三种金属分别放入三支试管中,再分别加入等体积的20%的稀硫酸。 【实验现象】 金属 Cr Cu Al 实验现象 产生气泡缓慢 无明显变化 产生气泡较快 【实验结论】假设         （填序号）成立。 【问题与反思】（1）由上述结论可知,铬可以与硫酸铜溶液发生反应。请写出该反应的化学方程式: （已知在该反应的生成物中铬元素显+2价）。 （2）小静提出,按上述实验操作,用硫酸铜溶液代替稀硫酸也能得出三种金属的活动性顺序,你认为 （填“可行”或“不可行”）,理由是 。 【总结与归纳】由上述实验得出比较金属活动性强弱的方法有: ① ;② 。 8．传统腌制松花蛋的主要配料是氧化钙、纯碱和食盐。某小组同学将这三种物质混合后加入适量的水搅拌、过滤得到滤渣和滤液，并对滤液的主要成分进行探究。 【提出问题】滤液的主要成分（除外）是什么? 【猜想假设】 小东认为：含有NaCl、、 小南认为：含有NaCl、NaOH、 小西认为：含有NaCl、NaOH、 小北认为：含有NaCl、NaOH (1)大家讨论后一致认为 的猜想一定不成立，理由是 （用化学方程式表示）。 【设计实验探究】 (2)通过实验①可知小西猜想错误。仅通过实验②无法判断小南或小北的猜想是否成立，理由是 。 (3)步骤③中加入足量的溶液的目的是 。 (4)根据以上实验探究可知 的猜想成立。 9．化学兴趣小组以“助力碳中和”为主题，设计并开展了如下项目式探究活动。 任务一：寻找“碳之源” 【知识梳理】 【小组讨论】 (1)以上物质中均含碳元素，通过人类生产、生活活动会转化为二氧化碳。棉、麻属于 （选填“天然有机高分子材料”或“合成材料”）。 任务二：探究厨房中的温室效应 【查阅资料】 Ⅰ．、等气体能产生温室效应； Ⅱ．相同条件下，阳光照射时，温室气体含量越高，环境升温越快； Ⅲ．点燃天然气后，周围空气中的含量会升高。 【进行实验】 (2)小组同学利用厨房用品中的纯碱和 反应制，并用塑料瓶A收集；再用相同的塑料瓶B收集一瓶使用天然气前厨房中的空气样品，按图1连接装置（气密性良好）。 (3)标记塑料管内红墨水停留的位置，将装置移至室外，置于阳光下照射一段时间后，观察到红墨水移动至标记位置的 （选填“左”或“右”）侧。小组同学得出结论：二氧化碳能增强温室效应，并可用该装置验证。 将装置拿回厨房，点燃天然气一段时间后，用排尽的塑料瓶A收集炉灶周围的空气。冷却至室温后连接装置，重复（3）实验，观察到相同的现象。 【分析讨论】 (4)部分同学认为一定是天然气燃烧产生的增强了厨房中的温室效应。有同学认为该说法不严谨，理由是 。 任务三：探究使用不同物质吸收的可行性 【进行实验】同学们分别使用等体积的、饱和溶液和溶质质量分数为40%的NaOH溶液，利用图2装置分别进行3次实验，测得瓶内压强随时间变化的曲线如图3所示： 【小组交流】 (5)与NaOH溶液反应的化学方程式为 ； (6)结合图3数据分析，实验使用的三种物质中，对吸收效果最好的是 。 【分析讨论】 (7)有同学提出，反应中的能量变化也会导致压强变化。于是，小组同学将压强传感器更换为温度传感器，重新进行了部分实验，实验数据如图4所示。结合图4数据综合分析，图3中NaOH溶液对应曲线在100s～300s内压强变化的原因是 。 【得出结论】吸收时，要多角度考虑其方案的可行性。 任务四：制订低碳行动方案 (8)通过该项目的探究，小组同学对如何低碳有了新的认识，并制订了低碳行动方案。请补充完整。 低碳行动方案 具体措施（任写一条） 减少排放 促进吸收 植树造林等 10．某研究小组在进行铝与盐酸的反应时，观察到“灰黑色沉淀”这一异常现象出现。 【提出问题】铝与盐酸反应出现的灰黑色沉淀的组成是什么？ 【查阅文献】铝在颗粒较小时为灰黑色；AlCl3为无色透明晶体或白色而微带浅黄色的固体，易溶于水和乙醇。 【提出合理假设】假设a：该灰黑色沉淀可能含有 ； 假设b：该灰黑色沉淀可能含有AlCl3； 假设c：该灰黑色沉淀可能含有难溶于酸的物质。 【设计并完成实验】取灰黑色沉淀分别进行如下实验。 实验编号 实验操作 实验现象 ① 加入适量稀盐酸 有微量气泡，固体全部溶解，得到澄清溶液 ② 加入适量蒸馏水 固体部分溶解 ③ 加入适量无水乙醇 固体部分溶解 【得出结论】由实验①可判断假设c （填“成立”或“不成立”），再综合②和③可得出该灰黑色沉淀的成分是 。 【交流思考】铝与稀盐酸反应的化学方程式为： 。 11．皮蛋是我国一种传统风味蛋制品。某化学课外小组的同学查阅资料后得知，腌制皮蛋的主要原料有：鸭蛋、水、生石灰、纯碱和食盐。同学们向这几种物质中加入足量水，充分搅拌，过滤。同学们对滤液的成分产生了兴趣，他们进行了探究活动。 【提出问题】滤液中可能含有哪些溶质？ 【提出猜想】猜想一： (填化学式) 猜想二：NaCl、NaOH、Na2CO3 猜想三：NaCl、NaOH、Ca(OH)2 猜想四：NaCl、NaOH、Ca(OH)2、Na2CO3 通过进一步讨论，大家一致认为猜想四是错误的，理由是 (用化学方程式表示)。 【进行实验】同学们分别设计了如下两种方案并进行实验： 方案一：取少量滤液于试管中，滴加少量的稀盐酸，没有观察到气泡产生，从而得出猜想二不成立。同学们一致认为，通过该实验不足以判断猜想二不成立，理由是 。 方案二：进行了如下实验： 实验步骤 实验现象 实验结论 （1）取少量滤液于试管中，加入足量的氯化钡溶液 无明显现象 猜想 不正确 （2）继续向步骤(1)所得溶液中通入二氧化碳 有白色沉淀生成 猜想三正确 【反思评价】小组同学经过讨论，一致认为根据步骤(2)的现象不足以证明猜想三是正确的，理由是猜想一中也可能会产生白色沉淀，写出它的化学式 。 同学们经过认真思考后，对步骤(2)进行了修改，并进行了如下实验，最终得出了正确的结论，记录如下： 实验步骤 实验现象 实验结论 重新取滤液于试管，加入 溶液 有白色沉淀生成 猜想三正确 【知识应用】皮蛋中因为剩余一些碱性物质而有涩味，所以食用时加入一种厨房调味剂品 (填名称)除去这些涩味。 12．某化学兴趣小组的同学正在探究生锈铁钉与稀硫酸的反应情况，请你参与探究，并回答问题： 【提出问题】生锈铁钉与一定量稀硫酸反应后所得溶液中的溶质是什么？ 【查阅资料】Fe3+与无色硫氰化钾溶液相遇出现血红色溶液。 【设计实验】 实验步骤 实验现象 ①取一枚生锈铁钉用蒸馏水洗净，再置于洁净试管中 铁钉表面有红褐色的铁锈 ②向步骤①的试管内加入一定量稀硫酸 铁锈逐渐溶解，溶液由无色变为 色，一会儿后产生气泡，最终溶液呈浅绿色 ③当该试管内不再产生气泡时，取出铁钉，剩下溶液M，铁钉用蒸馏水洗净观察 铁钉表面呈银白色 写出步骤②中铁锈溶解的化学方程式 。 【溶质猜测】溶液M的溶质成分是：猜想一： ；猜想二：只有Fe2(SO4)3；猜想三：既有FeSO4也有Fe2(SO4)3 【实验探究】取少量溶液M于另一洁净试管中，滴加几滴无色硫氰化钾溶液，观察到 ，则猜想二、三不成立。 【交流讨论】同学们对溶液M中没有溶质硫酸铁感到困惑，为此展开讨论。 甲同学：反应过程中氢气与硫酸铁反应生成了硫酸亚铁。 乙同学：反应过程中铁与硫酸铁反应生成了硫酸亚铁。 请设计可证明某位同学观点成立的一组对比实验方案： 。 若乙同学观点成立，则相应的化学方程式为 。 【反思评价】小组同学通过实验探究后一致认为，使用酸除去铁制品表面的铁锈时，务必控制好 ，否则会造成铁制品的损耗。 13．氯化钠是重要的调味品。 探究一：古人智慧 (1)《水经注》中描述，“入汤口四十三里，有石，煮以为盐，石大者如升，小者如拳，煮之，水竭盐成。”这样得到食盐的方法在化学上称为 。 (2)我国四川省自贡市劳动人民在公元1873年便开始尝试取井水煮卤，获得的氯化钠中仍然含有氯化镁等杂质，古人采用“淋盐沥水”（用饱和氯化钠溶液洗涤粗盐）的方法来除去氯化镁，是因为 。 探究二：现代方法 智慧小组的同学想利用所学化学知识得到氯化钠晶体。他们查阅资料知道，通过晾晒海水或煮盐井水、盐湖水等可得到粗盐。粗盐中含有多种可溶性杂质（如氯化镁、氯化钙、硫酸钠等）和不溶性杂质（泥沙等）。 除去不溶性杂质 (3)取少量粗盐，加足量水溶解，可通过 方法除去其中不溶性杂质。 除去可溶性杂质 (4)选择试剂：小民同学选择硝酸钡溶液除硫酸钠，反应的化学方程式是 。 经小组讨论，认为他选的试剂不正确。 方法小结：除杂所选试剂需满足以下条件：只与杂质反应； 。 最终，选择的试剂是氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液、氯化钡溶液。 (5)实验探究：    滴加甲、乙、丙三种试剂的正确顺序最多有 种，请写出其中一种 （写溶质的化学式，下同）。加入氢氧化钠溶液后，发生反应的化学方程式是 。固体D的成分有 。 (6)反思评价：液体E中加入稀盐酸，发生反应的化学方程式是 （写一个）。小郑同学认为上述实验可以将甲、乙、丙三种溶液改成两种 （按加入的先后顺序填写）。 14．某白色固体可能由BaCl2、NaOH、Na2CO3、Na2SO4中的一种或几种物质组成，某兴趣小组同学为确定该白色固体的成分，进行了如下实验探究请你参与并回答相关问题。 I．初步探究：小明同学设计的实验过程及现象如图所示。 【查阅资料】BaCl2溶液显中性。 【初步结论】 （1）原白色固体中一定有的物质是 。 （2）M溶液中的溶质一定有 ，一定没有BaCl2。 【交流讨论】小樱同学认为：无色溶液M变红色，说明溶液M中含有碱性物质，但不能由此推导出原固体物质中是否含有NaOH．若要进一步确定，需对溶液M继续进行探究。为此同学们进行了如下的探究： Ⅱ．继续探究 【提出问题】无色溶液M中的碱性物质是什么？ 【猜想与假设】猜想一：NaOH、Na2CO3； 猜想二：NaOH； 猜想三： 。 【探究与结论】 实验步骤 实验现象 实验结论 A．取少量无色溶液M置于试管中，加入过量的BaCl2溶液，振荡，静置。 猜想一正确 B．取少量实验A所得上层清液置于试管中，加入 。 溶液由无色变成红色 步骤A中加入过量的BaCl2溶液的目的是 。在老师的指导下，同学们通过交流、讨论、实验，圆满完成了这次实验探究活动。 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． CO2和NaOH溶液可以反应 氢氧化钠溶液 2．(1)生石灰与水反应（合理即可） (2)过滤和吸附 (3)产生蓝色沉淀 (4) (5)废液中有NaOH (6)工业废水处理达标后排放（合理即可） 3． 红 除去铝线表面的氧化铝 硝酸银/AgNO3 Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+Ag 铝>铜>银 4． AD 2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑ B 除去二氧化碳中的水蒸气 反应放热，使溶液温度升高，氢氧化钙溶解度降低，使固体（或溶质）从溶液中析出，溶液变浑浊 c 5． 2H2O2 2H2O＋O2↑ 浓度 产生气泡的快慢 关闭活塞，向分液漏斗中加一定量的水，用手堵住量筒处的导管口，打开活塞，若分液漏斗内液面几乎不下降，则装置气密性良好 时间 硫酸根离子 CuSO4和Na2SO4(合理即可) 6．(1)Ca(OH)2和NaOH (2)① (3) (4)氯化钙溶液（合理即可） (5)反应物是否有剩余 7． Al>Cu>Cr ① Cr+CuSO4=CrSO4+Cu 不可行 铝、铬都能和硫酸铜反应,无法比较铝和铬的金属活动性 相同条件下，金属与稀酸溶液反应的剧烈程度 金属与其他金属化合物溶液是否发生置换反应 8．(1) 小东 (2)加入少量的稀盐酸被氢氧化钠完全消耗，碳酸钠没有参与反应 (3)检验并除去碳酸钠 (4)小南 9．(1)天然有机高分子材料 (2)食醋（合理即可） (3)右 (4)天然气中的甲烷也是温室气体，也能产生温室效应 (5) (6)NaOH溶液 (7)二氧化碳与氢氧化钠发生了化学反应，使气压减小 (8)开发利用新能源或少开私家车，以步代车（合理即可） 10． Al（或Al、AlCl3） 不成立 Al、AlCl3 11． NaCl、NaOH 少量的盐酸先与溶液中的氢氧化钠反应，不能排除碳酸钠的存在 二 BaCO3 碳酸钠 食醋 12． 黄/棕黄 Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O 只有FeSO4 无明显现象/溶液不出现血红色 向盛有一定量硫酸铁溶液的两支试管中，分别通入足量的H2、加入足量的铁粉，观察颜色变化情况/向滴有硫氰化钾的硫酸铁溶液的两支试管中，分别通入氢气、加入铁粉，观察颜色变化情况 Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4 酸的用量/铁制品浸入酸溶液的时间 13．(1)蒸发/蒸发结晶 (2)饱和氯化钠溶液不能继续溶解氯化钠，但是还能继续溶解氯化镁 (3)过滤 (4) 不能形成新的杂质 (5) 三/3 NaOH、BaCl2、Na2CO3或BaCl2、NaOH、Na2CO3或BaCl2、Na2CO3、NaOH Mg(OH)2、BaSO4、BaCO3、CaCO3 (6) 、 Ba(OH)2、Na2CO3 14． BaCl2、Na2CO3 氯化钠 Na2CO3 有白色沉淀产生 无色酚酞 检验并除去溶液中的碳酸钠 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 $$