2024年中考化学复习专题：科学探究题

2024年中考化学复习专题：科学探究题 1．某兴趣小组对一包在空气中敞口放置一段时间的碱石灰样品的成分进行探究。 【提出问题】这包久置的碱石灰样品的成分是什么？ 【查阅资料】 ①碱石灰是由 CaO 和 NaOH 固体混合而成； ②熟石灰固体溶解度小，溶于水放出的热量少，可以忽略不计。 【提出猜想】（1）该碱石灰的主要成分可能含有 CaO、NaOH、Na2CO3、CaCO3 和 等五种物质。 【实验探究】兴趣小组的同学设计了如下的探究实验。 （2）取部分该碱石灰样品于试管中，加少量水后无放热现象，说明这包碱石灰样品中不含 。继续加足量水，振荡，静置后有白色沉淀，小明认为碱石灰样品中一定含有CaCO3，小红认为他的结论不准确，原因是 （用化学方程式表示）。 （3）取上述实验（2）试管中少量上层清液于另一试管中，向其中滴加过量 BaCl2 溶液，有白色沉淀生成。过滤，得到滤液 A，向该滤液 A 中滴加无色酚酞溶液，滤液 A 变红色。则该滤液 A 中的溶质是 （填化学式）。 【反思结论】（4）证明上述实验（3）中加入的 BaCl2 溶液过量的方法是 。 （5）该包碱石灰样品一定含有的物质是 ，可能含有的物质是 。 （6）设计实验证明该碱石灰样品中可能含有的物质确实存在。 实验步骤 实验现象 2．馒头、面包等发面食品的一个特点是面团中有许多小孔，它们使发面食品松软可口。小明学习相关化学知识后﹐将家里制作馒头用的白色粉末带到实验室与同学一起进行探究。为确定白色粉末的化学成分，该小组进行了以下探究： 【提出猜想】猜想1。碳酸钠 猜想2。碳酸氢钠 猜想3。碳酸钠和碳酸氢钠 【查阅资料】①碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液均呈碱性； ②碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳；碳酸钠受热不分解。 【实验探究1】甲、乙同学分别对有关猜想设计方案并进行实验 实验操作 实验现象 实验结论 甲同学 甲将白色粉末溶于水后用 pH试纸测定其酸碱度 pH>7 溶液呈碱性， 猜想1成立 乙同学 乙用如图1所示的装置进 行实验 ______ 猜想2成立    (1)乙同学操作的实验现象是 。 【实验质疑】 (2)小红认为甲同学的实验结论不正确，理由是 。 (3)小明认为乙同学的实验并不能得出猜想2成立，理由是 。 (4)写出碳酸氢钠与稀盐酸反应的化学方程式为 。 (5)如何检查图2装置的气密性 。 【实验探究2】 (6)为了进一步确定白色粉末的化学成分，小伟称取a g白色粉末与足量稀盐酸反应，利用图2装置进行实验，充分反应后生成二氧化碳的质量为mg，通过计算并分析实验数据确定猜想3成立，则m的取值范围为 （计算结果用分数表示）。 【结论分析】 (7)探究后他们查到该白色粉末的成分为碳酸氢钠，那么你认为白色粉末中的碳酸钠是如何产生的？写出产生碳酸钠的化学方程式 。 3．某校化学小组的同学做完酸、碱、盐相关性质实验后，很感兴趣地把稀盐酸、氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液混合在一起，他们对混合后溶液中溶质的成分很好奇，请你与他们一起进行探究．   【提出问题】混合后溶液中溶质的成分是什么？ 【猜想假设】猜想①NaCl、Na2CO3        猜想②NaCl、Na2CO3、NaOH 猜想③NaCl、HCl、Na2CO3              猜想④：NaCl、HCl、猜想⑤：NaCl （1）上述猜想中，你认为不合理的是猜想 （填序号）．   甲同学取少量该溶液于试管中，向其中滴加无色酚酞溶液，发现溶液变红，据此，他认为猜想②是正确的，你认为他的结论是否合理？理由是什么？ ． （2）乙同学设计如下实验并得出正确结论，请你将下列实验报告补充完整．   实验步骤 现象 结论 ①取少量混合后的溶液于试管中，滴加足量CaCl2溶液 产生白色沉淀 猜想②成立 ②过滤，再向滤液中滴加 【实验反思】下列物质①BaCl2溶液 ②Ca（OH）2溶液③Ca（NO3）2溶液 ④稀盐酸，能代替乙同学实验中CaCl2溶液的是 （填序号）． 4．某校化学课堂围绕酸、碱的化学性质开展自主探究活动，请你参与学习。 此次探究实验的药品是盐酸和氢氧化钠，该反应的化学方程式是 ，在进行盐酸中和氢氧化钠溶液实验时，某小组忘记向氢氧化钠溶液中滴加酚酞溶液，因此未观察到明显现象。该小组同学对反应后所得溶液的成分产生疑问。 【假设猜想】针对疑问，第一组同学的猜想如下： 猜想一：只有 ； 猜想二：有NaCl和HCl； 猜想三：有NaCl和NaOH； 猜想四：有NaCl、HCl和NaOH。 第二组同学对以上猜想提出质疑，认为有一种猜想是不合理的，指出不合理的猜想并说明原因 。 【实验探究】①第三组同学取少量该溶液于试管中，滴加 溶液，无明显变化，则溶液中一定没有氢氧化钠； ②为验证其余猜想，第四组同学分别取该溶液样品按下列方案探究： 方案 实验操作 实验现象 实验结论 方案一 往溶液中加 有气泡产生 溶液中有HCl 【得出结论】通过比较分析，猜想二是正确的。 【评价反思】小明发现，排除不合理猜想后，只做一次实验就能同时验证其余猜想，此实验方法是 。 【交流讨论】中和反应在日常生活和工农业生产中有广泛应用，请你举一个实例说明： 。 5．前不久某新闻网报道：一名5岁男孩将零食包里的干燥剂拆开，倒入玻璃瓶中并加水玩耍，结果发生爆炸，造成男孩的右脸红肿，脱皮，眼睛受伤。化学兴趣小组的同学们为了探究上述事件的原因，买来几包海苔，取其中的干燥剂(如图)，打开包装，得到白色粉末和颗粒，然后倒入一个空矿泉水瓶中，注入大半瓶水，拧紧瓶盖。观察发现瓶中的水开始“沸腾”， 同时有“白气”产生，2分钟后，瓶身膨胀变形，触摸烫手，瓶内的干燥剂消失，只剩一瓶浑浊的白色液体。    【查阅资料】海苔内干燥剂主要成分为CaO 【原因分析】瓶身膨胀变形，触摸烫手的原因是： 【实验探究】待瓶内液体冷却后，过滤，得到无色溶液和白色沉淀。 【猜想假设】同学们分析后一致认为无色溶液中的溶质是Ca(OH)2.白色沉淀的成分是什么？ 小明认为白色沉淀主要成分是CaO、Ca(OH)2或CaCO3中的一种或几种，小芳同学认为不会有CaO，其原因是： 。(用化学方程式表示) 【再次探究】实验小组设计了如下方案探究白色沉淀的成分 实验操作 实验现象 实验结论 实验1 取少量沉淀于试管中，加水、振荡，然后 含有Ca(OH)2 实验2 另取少量沉淀于试管中，滴加盐酸 有气泡产生 含有CaCO3 【实验分析】白色沉淀中含有Ca(OH)2的原因是： 【拓展应用】如有少量干燥剂不慎溅入眼内，应立即采取的措施为： 。 6．二氧化锰粉末能催化双氧水的分解，那其他的金属氧化物是否也具有一定的催化作用？催化效果是否有所不同呢？小金进行了实验探究，查阅资料得：氧化铜是一种黑色的难溶性粉末，微热时可与稀硫酸发生反应，化学方程式：CuO+H2SO4CuSO4+H2O，生成的硫酸铜溶液呈蓝色，实验步骤： ①如图连接装置，字母a所示仪器的名称是。 ②向锥形瓶中加入二氧化锰粉末，加入10%的双氧水，观察现象并记录相关数据如表。 ③清洗并干燥装置，换用氧化铜粉末重复步骤②，相关数据记录表中，据此分析： 物质 质量/g 10%双氧水体积/mL 集满一瓶氧气所用时间/s 二氧化锰 0.5 20 25 氧化铜 20 38 （1）步骤①中a所示仪器的名称是 ，小金通过比较 来判断两种物质催化效果的强弱； （2）步骤③中所加氧化铜的质量是 ； （3）可得出的结论是 ； （4）小徐同学分析了小金的实验过程后，认为还需要补做几个实验步骤，才能证明氧化铜在该反应中是催化剂。步骤继续设计如下： ④将反应结束后剩余氧化铜固体进行过滤、洗涤、干燥并 （填写操作名称），证明氧化铜在反应前后质量未发生变化； ⑤向上一步所得固体中加入稀硫酸并微热，观察溶液颜色，证明氧化铜在反应前后 未发生变化。 7．某实验小组利用如图所示装置测量空气中氧气体积分数并取得成功。    【查阅资料】白磷的着火点40℃；硫酸铜溶液能与白磷反应，从而化解白磷的毒性。 【提出问题】氧气体积约占空气总体积的多少？ 【实验准备】锥形瓶内空气体积为230mL，注射器中硫酸铜溶液的体积为50mL，该装置气密性良好。 【实验探究】装入药品，按图所示连接好仪器，夹紧弹簧夹。先将锥形瓶底部放入热水中，白磷很快被引燃，然后将锥形瓶从热水中取出。 【现象分析】 （1）将锥形瓶底部放入热水中，白磷被引燃；足量的白磷在锥形瓶中未能全部燃烧，说明瓶内剩余气体 (填“支持”或“不支持”)燃烧。 （2）在整个实验过程中，可观察到气球的变化是 (“填膨胀”，“变瘪”，“先膨胀后变瘪”) （3）待白磷熄灭、锥形瓶冷却到室温后，打开弹簧夹，还可观察到的现象：①注射器中的水自动喷射出来，②当注射器中的水还剩约4mL时停止下流。导致这些现象发生的原因是 ； 。 【得出结论】氧气约占空气总体积的1/5。 【反思与评价】此装置与课本上的实验装置相比，有不少优点，请你写出一条： 。 8．科学探究是学习化学重要而有效的学习方法。某校化学兴趣小组的同学做实验，向盛有少量NaOH溶液的试管中通入CO2，未看到明显的实验现象。同学们对NaOH与CO2能否反应进行验证，并对废液的成分进行探究。 活动一：同学们经过讨论，设计了甲装置并进行实验，请你把实验现象补充完整。 实验步骤 实验现象 猜测 如图甲，向集满二氧化碳的软塑料瓶中滴加足量的氢氧化钠溶液，振荡 ①CO2溶于NaOH溶液中 ②CO2与NaOH反应 活动二：兴趣小组的同学对猜测②进行如下探究实验 （1）取软塑料瓶中的液体于三支试管中，三位同学分别完成如图所示实验。 （2）同学们观察到A试管中有气泡冒出，B、C试管中均有白色沉淀生成。请你写出A试管中生成气体的化学反应方程式 。 （3）以上三个实验均能证明CO2与NaOH发生了反应。 活动三：实验结束后，同学们将三支试管中反应后的剩余物倒入一个洁净的大烧杯中（如下图），充分搅拌、静置，观察到烧杯内上层是无色溶液，下层有白色沉淀。请你分析烧杯上层溶液中一定不含有的离子是 （填离子符号）。小组同学对烧杯内上层溶液中可能含有的离了进行如下探究。 【提出问题】烧杯内上层溶液中可能含有哪些离子？ 【猜想与假设】上层溶液中可能含有OH-、、Ca2+中的一种或几种。 【进行实验】 实验步骤 实验现象 实验结论 ①取烧杯内无色溶液少许于试管中，滴加 ，静置 有白色沉淀生成 有、无Ca2+ ②取①中反应后的上层清液少许于试管中，滴加 （指示剂除外） 有OH－ 【反思评价】（1）经过综合分析，最终确定烧杯内上层溶液中一定存在的离子有 （填离子符号）。 （2）将烧杯内的物质过滤，滤渣回收，向滤液中加入适量的 （填名称）进行处理后再排放，可以有效防止水体污染。 9．同学们探究“催化剂对氯酸钾分解催化效果的影响”设计了如下实验。 实验 氯酸钾的质量/g 催化剂种类 催化剂质量 相同时间内产生 O2的体积/mL A 5.0 / / V B 5.0 氧化铁 x V1 C 5.0 氧化铜 0.5 V2 （1）保持其他条件相同，比较三组实验相同时间内产生氧气体积的多少，则实验B中x的值为 。 （2）若要比较有无催化剂对反应的影响，应选择的实验组是 。 （3）测得V1>V2，则可得出的结论是什么？ （4）如图是实验室制取氧气的装置。 ①写出图中制取氧气的文字表达式 。 ②试管口略向下倾斜的原因是 如图所示收集方法说明氧气的性质为 。 ③实验后发现制得的氧气不纯，造成这一结果的原因可能有哪些？ （写一条） （5）实验室用氯酸钾制取4.8g氧气，请计算理论上需要氯酸钾的质量。 10．某兴趣小组在实验室里准备常见酸、碱、盐的性质实验时， 发现实验台上摆放的药品中，有一瓶未盖瓶塞且标签破损的溶液（如图）， 他们决定对这瓶溶液的成分进行探究。 【提出问题】这瓶溶液的溶质是什么？ 【获得信息】 （1）酸、碱、盐的性质实验中用到含钠元素的物质有氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠。 （2）实验室里盛放碱性溶液的试剂瓶通常使用橡胶塞。 （3）碳酸氢钠溶液与氯化钡溶液不反应；氯化钡溶液呈中性。 【提出猜想】猜想一：氢氧化钠； 猜想二：碳酸钠； 猜想三：碳酸氢钠。 【实验探究】 （1）小军取样滴加稀盐酸有 产生，得出结论：该溶液的溶质是碳酸钠或者是 。 （2）小军另取样加入过量的氯化钡溶液，观察到有 产生，进而得出结论：该溶液的溶质是碳酸钠。 （3）小华认为小军的结论不完全正确，理由是 。 小组同学讨论后一致认为还需要进行如下实验： （4）取小军第二次实验后的上层清液，滴入无色酚酞试液，溶液呈红色。 【实验结论】这瓶溶液的原溶质是 。 【探究启示】实验中为了防止产生类似腐蚀标签的现象，取用液体药品时，我们的正确操作是 。 11．某混合气体由一氧化碳、甲烷、氢气中的一种或多种组成，北关中学初三化学兴趣小组为确定该气体组成，设计了如图实验。 查阅资料获知：Ⅰ. Ⅱ.碱石灰可以吸收水和二氧化碳 （1）请写出一氧化碳与氧化铜反应的方程式 。 （2）实验前后均向装置内通入过量氮气，实验前通氮气的目的是 。 （3）若实验过程中发现C中石灰水未变浑浊，则气体的成分为 。 （4）D装置内可能发生的化学方程式为 。 （5）A同学认为实验过程中，C、D、E三个装置质量变化总和即为产生的二氧化碳质量，你在仔细研究后发现没那么简单，可以在E、F之间添加一瓶 溶液（填名称）使测量结果更精确。 （6）经过改良后，待各装置质量不再发生变化后称重。假设通入的气体完全反应，且所有气体均被完全吸收，B装置增重10.8g，C、D、E以及新添装置总共增重8.8g，则该原始混合气体的组成可能为 （填数字）。 ①CO、H2②CO、CH4③H2、CH4④CO、H2、CH4 12．小华同学在探究金属与酸反应时，将铝片、锌片打磨后，分别投入盛有等体积、等浓度稀盐酸的试管中，观察到铝与稀盐酸反应较锌与稀盐酸反应快。 【提出问题】金属与盐酸反应快慢，除与金属的种类有关外，还受哪些因素的影响呢？ 【猜想与假设】a．可能与盐酸的浓度有关；b．可能与反应时的温度有关； c．你的猜想是 。 【设计并实验】小明利用如图甲所示装置，用不同质量分数的盐酸和相同形状的铝片进行如下实验。 实验编号 盐酸的浓度（均取20mL） 温度/℃ 记录的数据 ① 5% 30 ② 10% 20 ③ 5% 20 ④ 10% 30 【交流讨论】（1）请写出铝与盐酸反应的化学方程式： 。 （2）实验前小明先将分液漏斗的活塞关闭，再将注射器活塞往右拉，松手后，观察到注射器活塞回到原处。小明进行该操作的目的是 。 【分析数据、得出结论】 （3）实验中记录的数据可能是： ；对比实验②③可知 对金属与酸反应的速率的影响 （4）实验表明，四次实验时，反应的速率由快到慢依次为④、②、①、③．根据记录的数据分析，如果盐酸质量分数为10%，温度为25℃，则所记录数据应该介于 两次实验所记录的数据之间。 【拓展延伸】 （5）小明进行铝与稀盐酸反应时，试管外壁发烫，并测得实验过程中生成氢气的体积随时间变化的曲线如图乙所示，根据曲线归纳铝与稀盐酸反应速率的变化规律： （6）研究小组同学对铝和稀盐酸的反应进行再探究。将橡皮塞连接气体压力传感器，烧瓶中放入铝片和稀盐酸，塞紧瓶塞并打开仪器，一段时间后，得到如丙图所示的气体压强与时间的关系曲线图。 AB段气体压力变化不明显的原因是： 。 CD段气体压力逐渐下降的原因是： 。 13．某校课外活动小组，欲测定山洞菜窖中空气中CO2的体积分数（假设菜窖内空气 中不含除CO2外的其他酸性气体）。已知空气中CO2的体积分数达到5%人会昏厥，该小 组进行了如下实验： （1）取样。他们准备从菜窖中的底部取样，请你设计用集气瓶从洞中取回一瓶空气样品的方法 。（假设洞内CO2浓度是安全的） （2）测定。用150mL的注射器从集气瓶中抽取100mL气样，按下图所示的装置进行实验将气体推入甲中。回答下列问题： ①甲中多孔球泡的作用 ，甲装置中NaOH的作 用是 ，写出化学方程式 。 ②实验结束后，量筒内水的体积为99mL，菜窖中底部空气中CO2的体积分数为 。 （3）菜窖中二氧化碳气体的主要来源是 。为降低菜窖中CO2的含量，你认为应采取的措施有 。 下面是灯火实验与石灰水实验测量CO2体积分数的数据 方法一:分别向二氧化碳含量不同的空气中放入燃着的蜡烛。 方法二:分别向二氧化碳含量不同的空气中加入适量的澄清石灰水。 【实验现象】 空气中二氧化碳 体积分数 0，03% 1% 5% 10% 20% 方法一 正常燃烧 正常燃烧 正常燃烧 燃烧不旺 熄灭 方法二 不变浑浊 变浑浊 变浑浊 变浑浊 变浑浊 【分析与应用】 （4）上述实验中，方法一所依据的二氧化碳的性质是 ；从现象分析在进入久未开启的菜窖前做传统的灯火实验，安全吗？请说明理由 。 14．小涛家的下水管道堵了，爸爸买回一种“管道通”，使用后堵塞的管道畅通无阻了。小涛对此很好奇，于是想探究“管道通”中的物质成分。 [提出问题]“管道通”中的物质是什么? [查阅资料]主要内容如下： （1）下水管里的淤积物主要为油污、食物残渣、毛发等。 （2）氢氧化钠是强碱，能去除油污，腐蚀毛发一类的东西，常用于疏通管道。 （3）铝粉为银灰色固体。铝与酸、碱溶液都能反应放出氢气，反应时放出大量热。 ①铝与盐酸反应的化学方程式是 。 ②铝与氢氧化钠溶液反应能生成偏铝酸钠（ NaAlO2）和氢气，化学方程式是 。 [猜想与验证]小涛打开一盒“管道通” ，内有一袋白色固体颗粒和一袋银灰色粉末。 （1）猜想：白色固体颗粒为氢氧化钠。 实验操作 实验现象 ①将几粒白色固体颗粒放在玻璃片上，曝露在空气中一会儿。 白色固体颗粒 。 ②将几粒白色固体颗粒放入盛有少量水的试管中，并用手触摸试管外壁。 试管外壁发烫 ③向步骤②得到的溶液中放入一段羊毛线，加热一段时间。 羊毛线逐渐消失。 结论：白色固体颗粒为氢氧化钠。 （2）猜想：银灰色粉末为铝粉。 实验操作 实验现象 ①按照下图安装两套装置 ②一套装置中加入银灰色粉末和稀盐酸；另一套装置中加入银灰色粉末和 溶液。 都产生大量无色气体， 试管外壁温度明显升高。 ③待导管口有气泡均匀持续冒出时，分别收集1试管气体，验纯。 用拇指堵住试管口，移近酒精灯火焰，松开拇指，发出轻微的 。 ④在导管口点燃气体。 火焰颜色为 。 结论：银灰色粉末为铝粉。 [反思]根据本实验分析，使用“管道通”时，应注意的事项有（填一条即可） 。 15．某固体物质可能含有硫酸钠、碳酸钠、氯化钙、硫酸铜、氯化钾和氢氧化钾中的一种或几种，为探究其组成，进行如下实验，流程和现象记录如下： 【资料】氯化钙、氯化钡、氯化钾三种溶液均呈中性。 (1)步骤③中发生反应的化学方程式为 。 (2)根据上述实验得出固体物质中一定含有 (填化学式，下同)，一定不含有 ；为进一步确定组成物质，采用的方法是 。(写出实验的操作、现象和结论) 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 $$