2024年中考化学核心素养专题—科学探究题

2024年中考化学核心素养专题—科学探究题 1．某化学兴趣小组设计实验探究氢氧化钠的性质。请你参与他们的探究： 【实验过程与结论】 实验 实验1 实验2 实验3 实验4 实验操作             实验现象 pH为13 。 无明显现象 溶液进入试管中 实验结论 NaOH溶液显 性 NaOH能与硫酸铜反应 NaOH与硫酸不反应 NaOH能与CO2反应 【实验反思】 （1）实验2发生反应的化学方程式为 。 （2）甲同学认为，实验3的结论不正确，他改进了该实验方案：先向氢氧化钠溶液中滴入几滴无色酚酞溶液并振荡，再滴入稀硫液，观察到溶液由 色变为无色，表明氢氧化钠与硫酸发生了反应。 （3）乙同学认为，实验4的现象不能说明二氧化碳和氢氧化钠发生了反应，理由是 。 2.学习了“过氧化氢制氧气使用二氧化锰作催化剂”，化学社团在“寻找新的催化剂”的活动中，对“硫酸铜能否作过氧化氢分解的催化剂”进行了以下探究。 【实验探究】甲同学按如下方案进行实验。 实验步骤 实验现象 实验结论    步骤①木条不复燃； 步骤②产生气泡，溶液变蓝色； 步骤③ 。 硫酸铜能作过氧化氢分解的催化剂，反应的化学方程式为 。 【评价改进】大家认为甲同学的实验结论不严谨。若要确定该实验结论正确，还需证明硫酸铜的 在反应前后都没有发生改变。 【继续探究】乙同学补做以下实验，进而确认了甲同学的实验结论。    根据上述实验中m1：m2= ，证明反应前后铜离子没有发生变化；将实验方案中的氢氧化钠溶液换成 溶液，再次实验，证明反应前后硫酸根离子也没有发生变化。 【讨论交流】大家认为还可以采取另一种方法获取上述实验结论：在甲同学实验的基础上，将乙同学实验时烧杯B中的溶液蒸发、干燥得到白色固体，再称其质量为 g，然后将固体加入5%的过氧化氢溶液中，仍然可以加速过氧化氢分解。 【拓展延伸】比较硫酸铜和二氧化锰对过氧化氢制氧气的催化效果，实验过程中不需要控制的条件是 (填序号)。 A．溶液的起始温度    B．催化剂的质量    C．溶液的浓度    D．反应起始时间 3.某化学兴趣小组的同学学习了“灭火器原理”后，设计了如图1所示实验，并对反应后瓶中残留废液进行探究。       图1 图2 【提出问题】废液中所含溶质是什么？ 【猜想与假设】猜想1：废液中的溶质可能是NaCl、Na2CO3和HCl。 猜想2：废液中的溶质只有NaCl。 猜想3：废液中的溶质是NaCl和HCl。 猜想4：废液中的溶质是 。 【讨论与交流】小明认为猜想1无需验证就知道是错误的，他的理由是 。 【实验与结论】 （1）为验证猜想3成立：根据盐酸性质，小王选择如图2所示五种不同类别物质，请写出X与盐酸反应的化学方程式： 。 （2）小勇取少量废液于试管，滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀，再加稀硝酸沉淀不溶解，于是小勇认为猜想3正确，请你评价小勇的结论 。 （3）小丽为验证猜想4成立，可选择的试剂是 。 （4）处理废液，回收利用：欲从猜想4的废液中得到纯净NaCl晶体，小芳设计了如下方案：在废液中加入适量Ca（NO3）2溶液，过滤、对滤液蒸发结晶。请评价该方案是否可行，理由是 。 【反思与交流】灭火器所用药品均为浓溶液，原因是 。 4.某些酸和碱溶液反应没有明显现象，某研究性学习小组为证明它们发生了中和反应进行以下探究，请你参与实验 方案一：甲同学按图一进行实验。 （1）观察到溶液由红色变为无色，证明两种物质发生反应，反应的化学方程式是 。 方案二：乙同学取一定量的稀盐酸，向其中逐滴滴入氢氧化钠溶液，用传感器测得溶液的pH曲线如图二。 （2）0﹣40s时，溶液pH变大非常缓慢，其后急剧变大。开始时溶液pH变大非常缓慢的原因可能是 。 （3）请你根据图二分析稀盐酸和氢氧化钠溶液发生反应的依据是 。 方案三：丙同学取变色硅胶（吸水后由蓝色变红色）、无水醋酸（一种酸，常温下为无色液体）和氢氧化钠固体进行图三所示的实验。 （4）实验①、②的实验目的是 。 （5）加入试剂后，要迅速塞紧橡胶塞的原因是 。 （6）能证明酸和碱反应有水生成的现象是 。 拓展探究：证明稀盐酸和稀氢氧化钠溶液确实能发生反应的方法还有多种，请你和小组同学用其他方案继续进行探究： （7）若不加酚酞试液，将稀盐酸与稀氢氧化钠溶液混合后，再向其中加入硫酸铜溶液，无蓝色沉淀生成，则 （填“能”或“不能”）证明两者确实发生了反应。 （8）若不加酚酞试液，将稀盐酸与10mL稀氢氧化钠溶液混合后，再向其中加入硫酸铜溶液至蓝色沉淀质量不再增加，耗硫酸铜溶液5mL，此时还必须做一个对比实验才能证明两者确实发生了反应，这个对比实验是（简述操作方法及结论）： 。 5.某校化学兴趣小组的同学们在老师带领下走进实验室，开展对碳酸钠相关性质的探究。 （1）实验室依编号1、2、3、4的药品柜中，分别存放常见的酸、碱、盐和酸碱指示剂。同学甲欲想使用碳酸钠药品，他需从 号柜中取出。 （2）同学乙发现盛放Na2CO3与NaCl两种溶液的试剂瓶标签脱落，为了鉴别这两种溶液，分别取样于试管中，加入无色酚酞试液，若为Na2CO3，则观察到溶液变为 色。 （3）同学丙向盛有碳酸钠的试管中加入一定量澄清石灰水，产生白色沉淀，再对滤出沉淀后的滤液成分进行探究。 【做出猜想】猜想一：NaOH 猜想二：NaOH和Ca（OH）2 猜想三： 猜想四：NaOH、Na2CO3、Ca（OH）2 同学丁认为猜想 肯定不成立，请用化学方程式说明原因 。 【设计实验】 实验操作 实验现象 实验结论 取少量滤液于一支试管中，向其中滴加适量的Na2CO3溶液 无白色沉淀 猜测二不成立 取少量滤液于另一支试管中，向其中滴加足量的稀盐酸 猜测三成立 【交流讨论】 ①甲同学认为要证明猜测三成立也可以改用氯化钡溶液。你认为甲同学 （填“能”或“不能”）达到实验目的。 ②在分析化学反应后所得物质的成分时，需要考虑 。 6.探究原子结构的奥秘。 【情景提供】19世纪以前，人们一直以为原子是不可分的，直到1887年，汤姆生发现了带负电的电子后，才引起人们对原子结构模型的探索。 【提出问题】电子带负电，原子不带电，说明原子内存在着带正电荷的部分，它们是均匀分布还是集中分布的呢？ 【进行实验】 1910年英国科学家卢瑟福进行了著名的α粒子轰击金箔实验。实验做法如图： （1）放射源—放射性物质放出α粒子（带正电荷) ，质量是电子质量的7000倍； （2）金箔—作为靶子，厚度1um，重叠了3000层左右的原子； （3）荧光屏—α粒子打在上面发出闪光； （4）显微镜—通过显微镜观察闪光，且通过360度转动可观察不同角度α粒子的到达情况。 【收集证据】绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，但是有少数α粒子却发生了较大的偏转，并且有极少数α粒子的偏转超过90°，有的甚至几乎达到180°，像是被金箔弹了回来。 【猜想与假设】α粒子遇到电子后，就像飞行的子弹碰到灰尘一样运动方向不会发生明显的改变，而结果却出乎意料，除非原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上，否则大角度的散射是不可能的。 【解释与结论】 （1）若原子质量、正电荷在原子内均匀分布，则极少数α粒子就 （填“会”或“不会”）发生大角度散射。卢瑟福所说的“除非原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上”中的“很小的结构”指的是 。 （2）1um金箔包含了3000层金原子，绝大多数α粒子穿过后方向不变，说明 ； A．原子的质量是均匀分布的 B．原子内部绝大部分空间是空的 （3）科学家对原子结构的探究经历了三个过程，通过α粒子散射实验，你认为原子结构为以下的 。 7..请完成下列有关科学探究的问题： （1）清蒸大闸蟹由青色变成红色。甲同学认为这种红色物质可能像酸碱指示剂一样，遇到酸或碱颜色会发生改变，则甲同学的看法应该属于科学探究中的 ；实验室里有一瓶标签残缺的盐酸，为能立即确定它是否为浓盐酸，你认为下列做法合理的是 。 A 猜想假设　　　B 查阅资料　　　C 进行试验　　　D 交流讨论 （2）某实验小组组装了如图所示的实验装置图，并要验证其气密性是否良好。甲同学用热手握住试管，发现 （填现象），可以说明装置气密性好；乙同学用冷毛巾捂住试管，发现右端导管形成了一小段水柱，说明装置气密性 （填“好”或“差”）。 （3）点燃蜡烛时，小红发现有一根烛芯沾有食盐的蜡烛比普通蜡烛燃烧的时间长一些。请你与小红一起探究，并回答相关问题。 【提出问题】盐是否能延长蜡烛的燃烧时间？ 【大胆猜想】一定量的食盐可延长蜡烛的燃烧时间。 【实验探究】探究不同量的食盐对蜡烛燃烧时间的影响。取6支相同的蜡烛，在其中5支的烛芯周围分别放入不同量的食盐，另1支作对照实验，分别测定它们的燃烧时间： 食盐质量（g） 0 0.1 0.5 0.7 0.9 1.0 燃烧时间/分钟 10 15 18 23 25 27 燃烧稳定性 正常 正常 正常 正常 易灭 极易灭 【形成结论】从所得实验结果可初步分析出两点结论： ； 。 8.镁能与NH4Cl液反应，不仅生成一种盐，还有气泡产生。为确定气体的成分，某化学兴趣小组的同学进行下列实验探究。    【提出问题】镁能与NH4Cl溶液反应生成何种气体？ 【猜想与假设】小华说：生成气体可能是HCl、NH3、H2中的一种或几种。 小华做出上述猜想的理论依据是 。 【进行实验】修正后该小组同学认为：该气体可能含有NH3和H2或NH3，他们设计如图装置进行实验。 【现象与结论】 中观察到 ，证明生成气体含有NH3；B装置中浓硫酸的两个作用：① ；② ；C中有肥皂泡飘到空中，用燃着的木条靠近肥皂泡，有爆鸣声，说明生成的气体还含有 。 【实验反思】 写出Mg与NH4Cl溶液反应的化学方程式 。 氨气极易溶于水，上述实验中有氨气逸出的原因可能是 。 9.（1）下图所示装置有多种用途。若用于收集H2，H2应从该装置的 （填“a”或“b”）口通入。用该装置除去H2中少量的HCl气体，广口瓶中应该加入的试剂为 ，该试剂不能用饱和NaHCO3溶液代替，原因是 （用化学方程式说明）。 （2）铝化学性质很活泼，通常铝制品却很耐腐蚀，原因是 。铝还有特殊的性质，能溶解于NaOH溶液中，完成化学方程式： Al+ NaOH+ = NaAlO2+3H2↑。 （3）子琛做“将浓硫酸滴到一块小布上”的实验，发现生成的炭上冒“白烟”，推测炭能与浓硫酸反应。欲探究其生成物成分，通过简单分析及实验确定无H2和O2，因此继续进行如下探究。 【查阅资料】①SO3能被浓硫酸及水吸收 ②SO2性质：能使品红褪色，能被高锰酸钾溶液吸收，能使澄清石灰水变浑浊 ③CO可与PdCl2溶液反应：；不与KMnO4溶液反应 【提出猜想】生成物的成分可能为Ⅰ、H2O、CO、SO2 Ⅱ、H2O、CO2、SO2 Ⅲ、H2O、CO、CO2、SO2 【实验验证】子琛设计了如下实验： 【分析讨论】 ①请根据实验目的，按气流从左到右的方向将实验仪器组装完整： A→ → →D→ 。 ②装置E中所加药品是 ，作用是 。 ③装置C中②的作用是除去SO2气体，则③试管中品红溶液的作用是 。 ④若D中澄清石灰水变浑浊，反应的化学方程式为 。 ⑤实验结束冷却后，从实验安全角度考虑，清洗装置A中试管时不能直接向其中加水冲洗，原因是 。 【实验结论】实验观察到的部分现象是：B中未见黑色沉淀，则猜想 正确，写出炭与浓硫酸在加热条件下反应的化学方程式 。 10.学习小组同学对一包脱氧剂和一包食品干燥剂展开了项目式探究。 【查阅资料】脱氧剂成分是铁粉、碳粉、碳酸钠、氯化钠；食品干燥剂的成分是生石灰。CaCl2溶液呈中性。 【实验探究】 (1)请完善下面表格。 活动一：食品干燥剂是否变质？ 活动二：脱氧剂是否变质？ 进行实验 步骤①：取少量干燥剂样品于小烧杯内，加适量的水，充分搅拌后，触摸外壁感觉到发烫，过滤，得到滤渣甲。 步骤②：向滤渣甲中加入过量稀盐酸，观察到固体全部溶解，且产生气泡，得到溶液A。 步骤I：取适量脱氧剂样品于烧杯内，加足量水，过滤，得到滤渣乙和滤液B，观察到黑色滤渣中混有少量红棕色固体。 步骤Ⅱ：向滤渣乙中加入足量稀盐酸，观察到 ，红棕色固体消失，溶液变色，底部有黑色不溶物。 实验结论 该干燥剂 （填“没有”、“部分”或“完全”）变质了。 该脱氧剂部分变质。 【实验拓展】 (2)为验证探究活动二溶液底部的黑色不溶物是碳单质，可以将其在氧气中灼烧，并用 （填一种试剂）检验燃烧产物。 活动三：探究溶液混合后溶质的成分 小组同学将上述实验中的溶液A和滤液B倒入同一洁净的废液缸中，观察到先产生气泡，后有白色沉淀生成，过滤后得到滤液C，他们对C中溶质的成分进行了探究。 【提出猜想】猜想一：NaCl；猜想二：NaCl、Na2CO3；猜想三：NaCl、CaCl2 【进行实验】同学们为了验证猜想分别设计了如下方案： 实验方案及预测现象 实验结论 小西 取少量滤液C于试管中，向其中滴加足量硝酸银溶液，产生白色沉淀 猜想一成立 小安 取少量滤液C于试管中，向其中滴加稀盐酸，产生气泡 猜想二成立 小秦 用玻璃棒蘸取少量滤液C，点在pH 试纸上，测得溶液pH=7 猜想三成立 (3)你认为上述 同学依据预测实验现象得出的结论是合理的。 【表达交流】 (4)写出小安方案中发生反应的化学方程式： 。 【实验验证】 (5)小慧取少量滤液C于试管中，向其中滴加稀盐酸，无气泡。又另取少量滤液C于试管中，向其中滴加碳酸钾溶液，有白色沉淀产生。由此可得出猜想： 成立。 11.某同学设计了如图所示的实验装置探究“分子的性质”，请回答下列问题：    【进行试验】图I是课本中某个探究实验，几分钟后该实验中可以看到的现象是甲烧杯 乙烧杯 ；其中烧杯乙的作用是 ；通过该实验可以得出或推导出一些结论： (答一条即可)。 【实验改进】老师对图1所示的装置进行了改进(如图Ⅱ所示)，并进行了以下操作：将滴有酚酞的滤纸条放在试管里，如图Ⅱ所示放在实验桌上，向脱脂棉上滴加几滴浓氨水。 【分析讨论】（1）按照改进后的实验，几分钟后观察到的现象是 。 （2）实验过程中若发现滤纸条没有变红而棉花变红，其可能原因是 。 【拓展延伸】同学们经过讨论后认为，图I、图II所示装置虽能证明分子的性质，但不能证明影响分子性质的因素，于是又设计了如图III所示的装置… 在U型管的两个管口分别放入卷成筒状的棉纱布，并用橡皮塞塞紧。用注射器吸取2mL的酚酞溶液从橡皮塞慢慢注入棉纱布上，使其润湿，从另一管口插入吸取了2mL浓氨水的注射器。按此方法再组装好另一套装置，将其中一套装置的下端放入热水中，并同时向两支U型管中注入浓氨水。 （3）按照图III所示的装置进行操作，几分钟后看到的现象是 ，该现象说明了 。 （4）图III所示的实验方法相对于图1所示的实验方法，具有哪些优点：① ；② 。 12.某化学兴趣小组的同学在老师的指导下对二氧化碳进行如下探究。 【提出问题】1体积的水究竟能溶解多少体积的二氧化碳呢？ 【进行实验】 实验①：取两瓶盛满二氧化碳的软塑料瓶，分别加入1/3体积的水，立即盖紧瓶盖。将其中一瓶静置，一瓶充分振荡。 实验②：取2支医用注射器分别抽取10mL空气和10mL新制的蒸馏水，用胶管连接(如图1所示)，交替推动2支注射器的活塞，反复多次。 实验③：另取2支医用注射器分别抽取10mL新制的二氧化碳气体和10mL新制的蒸馏水，用胶管连接(如图1所示)，交替推动2支注射器的活塞，反复多次至体积不再减少为止。 (1)实验①观察到，静置的塑料瓶几乎没有发生形变，而振荡后的塑料瓶 ，说明振荡可以加快二氧化碳在水中的溶解。 (2)实验②、③使用的蒸馏水是新制的，目的是 ，反复交替推动注射器活塞的作用是 。 【记录数据】 实验编号 抽取气体及体积 抽取蒸馏水的体积 充分混合后，气、液总体积 ② 10mL空气 10mL 20mL ③ 10mL现制的二氧化碳 10mL 12mL 【得出结论】 (3)由上表所列数据可知，二氧化碳的溶解性为1体积水最多能溶解 体积的二氧化碳，实验②的作用是 。 (4)用注射器向集满二氧化碳的密闭软塑料瓶中注水振荡后，软塑料瓶没有变，其原因是 。 【实验反思】二氧化碳溶于水是否与水发生反应？ 13.在一次实践活动中，某化学兴趣小组的同学们对水泥块能否作为过氧化氢分解的催化剂产生了浓厚的兴趣，并展开了探究。 【猜想与假设】水泥块可作为过氧化氢分解的催化剂。 【进行实验】 实验步骤 实验现象 实验结论 1.取少量5%的过氧化氢溶液于试管中，伸入 常温下过氧化氢分解缓慢 2.向上述试管中加入适量水泥块，伸入带火星的木条 水泥块可作为过氧化氢分解的催化剂 【质疑反思】同学认为上述实验不能证明水泥块可作为过氧化氢分解的催化剂，理由是 。 【实验验证】 （1）待上述实验试管中没有明显现象发生时，重新加入 ，产生大量气泡。伸入带火星的木条，木条复燃。 （2）实验前准确称量水泥块的质量，待反应结束，将试管里的物质进行过滤、洗涤、 ，重新称量水泥块质量不变。 【实验小结】水泥块可作为过氧化氢分解的催化剂。写出该反应的化学方程式： 。 【交流评价】二氧化锰、水泥块都可作为过氧化氢分解的催化剂除此之外硫酸铜溶液对过氧化氢的分解也具有催化作用。由此说明 。 14.某校化学兴趣小组对如何鉴别生活中的苏打（Na2CO3）和小苏打（NaHCO3），进行了下列探究： （查阅资料） ①相同条件下，碳酸钠溶液比碳酸氢钠溶液的碱性强； ②270℃时，NaHCO3会完全分解生成二氧化碳、水及一种白色固体，而Na2CO3不易分解： ③常见的碳酸盐中，只有碳酸钠、碳酸钾和碳酸铵溶于水，其它碳酸盐大多不溶于水。 （实验探究） （1）充分加热后，A、B两烧杯中的现象分别为 、 、 ，由此可得出的结论是 。 （2）现有浓度相同的Na2CO3与NaHCO3溶液，充分利用所学知识和资料，你认为区分二者最简单的方法是 。 A 加热    B 用pH试纸测溶液pH    C 滴加稀盐酸 （反思与评价） （1）常用小苏打治疗轻度胃酸过多的病人，原因是 （用化学方程式表示）。 （2）检验碳酸钠粉未中是否含有碳酸氢钠的方法是 。 （拓展延伸）该兴趣小组同学认为，充分加热NaHCO3后的白色固体产物可能是NaOH或Na2CO3。 （1）他们猜想的依据是 。 （2）设计实验检验反应后的固体产物是NaOH还是Na2CO3，并完成下表（限选试剂及仪器：稀盐酸、氯化钡溶液、澄清石灰水、酚酞试液、蒸馏水、试管、胶头滴管）。 序号 实验操作 实验现象 实验结论 ① 取少量加热后的固体产物于试管A中，加入适量蒸馏水并充分振荡溶解，再加入足量 ，振荡，静置 产生白色沉淀 产物中含有Na2CO3 ② 取操作①后的上层清液于试管B中，滴加 产物中不含NaOH 15.实验室有一瓶标签破损的溶液A（如图），某组同学将硫酸钠溶液与它进行反应，有白色沉淀生成，过滤后得到澄清滤液。同学们对该实验进行了一系列的探究。          已知：BaCl2溶液显中性。 探究溶液A中的溶质是什么？ 【作出猜想】猜想①：BaCl2；猜想②： 。 【设计实验1】同学们设计了如下方案并进行实验： 实验操作 实验现象 实验结论 取少量溶液于试管中，向其中滴加氯化铁溶液 猜想正确 写出加入氯化铁溶液时发生反应的化学方程式： 。 【反思拓展】为防止标签被腐蚀，倾倒液体时应注意： 。 学科网（北京）股份有限公司 $$