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．某兴趣小组发现一袋永川松花蛋的泥料，配料表上的成分是氧化钙、纯碱和食盐。他们要探究在腌制松花蛋过程中都有哪些物质对鸭蛋起作用。于是取少量泥料在水中溶解，充分搅拌后过滤，取滤液探究其成分。 【猜想与假设】他们都认为滤液中一定有NaCl和NaOH。对滤液中的其他成分他们分别做出了如下猜想： 甲同学：还可能有Ca(OH)2 乙同学：还可能有Ca(OH)2和Na2CO3 丙同学：还可能有 泥料在水中溶解，充分搅拌后生成氢氧化钠的化学方程式为 。 【理论验证】大家讨论后认为 同学的猜想是错误的。 【活动与探究】甲同学取一定量的滤液于试管中，向其中通入足量CO2振荡，没有沉淀 产生，于是他得出结论：没有Ca(OH)2。 丙同学取少量滤液于试管中，向其中滴加足量氯化钙溶液，振荡，产生 现象，证明丙同学的猜想是正确的，发生反应的化学方程式为 。 2．某小组同学开展关于浓硫酸腐蚀性及事故处理的研讨活动。请你也参与其中积极探究，并将活动记录补充完整： ㈠浓硫酸的腐蚀性实验探究： 【实验用品】浓硫酸、小木条、玻璃片 实验步骤 实验现象 实验结论 在小木条上蘸少量浓硫酸，放在玻璃片上观察 小木条变黑 （或碳化） 浓硫酸有强烈的 性，使用时应十分小心。 ㈡对浓硫酸泄漏事故处理的讨论： （1）第一小组同学认为，如果仅用水稀释，并不能消除事故所造成的污染。因为从溶液的角度看，在稀释过程中溶质的 没变，仅仅是 变小了。 （2）第二小组同学受到启发，制订了如下方案： 采取措施 依据原理 效果评价 反应基本类型 向硫酸所流经范围抛撒大量氢氧化钠小颗粒 硫酸与氢氧化钠反应 将硫酸转化为无害物质，可消除污染 【思维拓展】写出第二小组所依据原理的化学方程式为 。 第三小组同学认为，第二小组的方案虽然有效，但有一个缺陷：如果用量把握不准又可能引发新的污染，因为氢氧化钠也有强腐蚀性。 （3）请你参照第二小组的设计方案，结合第三小组的看法，也设计一个方案。 采取措施 依据原理 效果评价    3．河南省实验中学兴趣小组用如图“V型管”装置进行探究实验。 （1）若胶头滴管中的甲为稀盐酸，乙为石灰石，实验时B处溶液变色的原因是什么 ？并写出A处发生反应的化学方程式 。 （2）若甲为浓盐酸，乙为锌粉，B处溶液变色的原因是什么 ？ 4．我国西北地区有很多咸水湖，其中最大的是柴达木盆地的察尔汗盐池。某盐湖附近的农民通过“冬天捞碱，夏天晒盐”获得大量湖盐。小明同学对该湖盐样品产生了兴趣。 【提出问题】该湖盐样品的成分是什么？ 【查阅资料】冬天捞碱的“碱”指Na2CO3，夏天晒盐的“盐”指NaCl。碱石灰是氢氧化钠固体和生石灰的混合物。 【猜想与假设】猜想一：Na2CO3 猜想二：NaCl 猜想三： 【实验探究】 实验 实验操作 实验现象 实验结论 实验一 取少量样品于试管中，加适量水溶解后，加入过量稀HNO3 产生能使澄清石灰水变浑浊的气体 ①猜想 不成立 实验二 ②向实验一所得的溶液中加入适量的 ③ 猜想三成立 【拓展延伸】为进一步确定该湖盐样品中Na2CO3的质量分数，小明同学再取该湖盐样品10.00g做了如图所示的补充实验。 (1)反应结束之后通入空气的目的是 。 (2)装置A中浓NaOH溶液的作用是 (用方程式表示)。 (3)装置E的作用是 ；若没有E装置，测得的Na2CO3的质量分数将 (填“偏大”或“偏小”或“不变”)。 (4)实验结束后测得装置D增重0.44g，则湖盐样品中Na2CO3的质量分数为 %(写出计算过程，保留一位小数)。 5．某研究性学习将过量的Na2CO3溶液滴入到一定量CuSO4溶液中得到蓝色固体．小组的同学对蓝色固体的成分进行了如下探究． 【猜想假设】 猜想一：固体为CuCO3，理由： （用化学反应方程式表示）． 猜想二：固体为Cu(OH)2，理由：Na2CO3溶液呈 （填“酸”或“碱”）性． 猜想三：固体为Cu(OH)2和CuCO3的混合物． 【资料查阅】 ①Cu(OH)2、CuCO3受热分解，各生成对应的两种氧化物； ②Cu(OH)2的分解温度为66℃—68℃，CuCO3的分解温度为200℃—220℃； ③无水硫酸铜为白色固体，遇到水以后会变成蓝色． 【实验探究】 Ⅰ．固体的获取 （1）将反应后的固、液混合物经过滤、洗涤、低温烘干得蓝色固体． （2）判断固体已洗净的方法及现象 ． Ⅱ．定性探究固体的成分    （3）小组同学将装置按 A、 （填“B”、“C”）的顺序组合进行实验，验证出猜想三是正确的，实验中：A中固体发生的现象为 B中的化学方程式 ． 结论：固体为Cu(OH)2和CuCO3的混合物． Ⅲ．固体成分定量测定： 小组同学用热分析仪对固体进行热分解，获得相关数据，绘成固体质量变化与分解温度的关系如图：    请根据图示回答下列问题： （4）写出CD段反应的化学方程式 ； （5）计算Cu(OH)2的质量为 g． 6．甲同学对寒痛乐熨剂（简称“寒痛乐”）的发热原理产生了浓厚兴趣，于是带了几包寒痛乐，来到实验室对其进行研究。 【查阅资料】 [ 原料层 ] 铁、蛭石、活性炭、水等。 [ 作用原理 ] 铁跟氧气和水反应生成氢氧化铁（固体），并放热。 【实验】验证寒痛乐成分中所含铁的化学性质。 步骤 实验操作 实验现象 将寒痛乐打开，将药物倒入一烧杯中，观察 药物为黑色固体粉末 用一条形磁铁与烧杯中的黑色粉末充分接触，取适量吸附在磁铁上的黑色粉末放于燃烧匙中，在酒精灯上点燃后伸入盛有氧气的集气瓶中，观察。 剧烈燃烧， 实验结论：写出此反应的化学方程式 。 集气瓶中加水的作用是 。 7．在学习过程中，小雨同学提出一个问题：碳燃烧时可能生成CO2，也可能生成CO，那么碳与氧化铜反应生成的气体是否也有多种可能? [猜想]碳与氧化铜反应生成的气体中：①只有CO2；②只有CO；③既有CO，又有CO2。 [查阅资料]浸有磷钼酸溶液的氯化钯试纸遇CO2无变化，但遇到微量CO会立即变成蓝色。 [方案设计]通过上述资料和已有知识，小雨初步设想用浸有磷钼酸溶液的氯化钯试纸和澄清的石灰水对碳与氧化铜反应生成的气体进行检验。 根据小雨的设想，请你完成填空： (1)若试纸不变色，石灰水变浑浊，则只有CO2； (2)若 ，则只有CO； (3)若 ，则既有CO又有CO2。 [实验验证]经过思考之后，小雨设计了如图所示的实验装置： [实验步骤](1)打开弹簧夹，先通一会 儿纯净、干燥的N2，其目的是 ；(2)关闭弹簧夹，点燃酒精灯加热。 [实验结论]小雨通过分析实验现象，确认猜想③是正确的，请你写出装置C中发生反应的化学方程式： ； [反思与评价]请从环保的角度分析该实验装置的不完善之处： 。 8．2021年12月9日，我国“天宫课堂”第一课成功授课。兴趣小组同学对其中的“泡腾片实验”很好奇，于是一起开展如下探究。 【查阅资料】 ①维生素C(C6H8O6)具有增强机体抵抗力，预防和治疗坏血病等作用。 ②柠檬酸(C6H8O6)可增强体内正常代谢。 ③碳酸氢钠(NaHCO3)在医疗上可以治疗胃酸过多。 【提出问题】维生素C泡腾片溶于水后产生的气体是什么？ 【猜想与假设】 (1)甲同学认为：产生的气体中不可能含有CO和H2，因为 。 (2)同学乙认为：产生的气体也不可能含有N2，因为 。 (3)你认为产生的气体可能是 。 【实验设计】 (4)请设计实验验证你的假设 。 9．同学们在学习碱的化学性质时，进行了如图所示的实验。    （1）写出甲实验中盐酸和氢氧化钠反应的化学方程式 。 （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、水和氯化钠。 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。 小云认为：只有碳酸钠 小红认为：只有氢氧化钙 小林认为：是氢氧化钠和碳酸钠 你认为还可能是 。(写一种猜想) 【实验设计】小方想用氯化钙溶液来验证小云、小红、小林的猜想。查阅资料获悉氯化钙溶液呈中性，并设计如下实验。请你将小方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，加入过量氯化钙溶液，静置。 ①有白色沉淀，溶液呈红色。 的猜想正确。 ② 。 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，除了考虑生成物外还需考虑 。 10．在小英家的仓库里，堆放着一袋袋化肥——碳酸氢铵（）。过了一个夏天，小英发现这种化肥所特有的刺激性气味变得更浓烈了，有些化肥袋里碳酸氢铵变少了，检查发现变少的化肥包装袋没有密封，化肥也没有撒落在地上，更没有人进过仓库开袋使用。为了探究这些化肥减少的原因，小英在实验室取了一些碳酸氢铵粉末，放在蒸发皿中加热，过一会儿观察到粉末完全消失，同时也闻到了这种刺激性气味。 粉末为什么会消失呢？ （1）【提出问题】碳酸氢铵粉末消失的原因是什么？ （2）【猜想】①碳酸氢铵粉末在不加热或加热条件下由固态变成它的气态。②碳酸氢铵在不加热或加热条件下发生分解反应，可能产生的物质有氨气和一些氧化物。 （3）【查阅资料】①碳酸氢铵属于氮肥，不具有升华的性质，说明上述猜想 （填序号）不成立。 ②氨气（化学式）具有特殊的刺激性气味，极易溶于水，其水溶液是碱性，但干燥的氨气不能使干燥的红色石蕊试剂变蓝，潮湿的氨气可以使干燥的红色石蕊试纸变蓝，干燥的氨气可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝。 （4）【实验操作，现象与结论】 实验操作 实验现象 实验结论 ①取适量碳酸氢铵于试管中加热，如图一所示，将干燥的红色石蕊试纸接近导管口 产生强烈的刺激性气味，试管壁上有无色液滴且试纸变蓝 分解产物中有 、 ②按如图二所示装置继续实验，直到反应完全 澄清石灰水变浑浊 分解产物中有 （5）【应用】①利用氨气的化学性质，请写出实验室检验氨气的方法（写出实验操作、现象、结论）： 。 ②如果你家里有碳酸氢铵化肥，你应该如何保存？ 。 11．有一个有趣的“黑面包”化学实验是将浓H2SO4与蔗糖在烧杯中混合在一起，用玻璃棒搅拌，发现蔗糖迅速变黑且不断膨胀，同时能闻到刺激性气味，化学兴趣小组的同学们决定对该反应的产物进行探究。 【提出问题】浓H2SO4和蔗糖搅拌后的生成物有哪些？ 【查阅资料】 ①浓H2SO4与蔗糖搅拌后首先使蔗糖脱水变成碳且反应过程中放出大量的热，浓H2SO4再和碳在加热的条件下可以反应生成水和另外两种气态氧化物。 ②SO2和CO2都能使澄清石灰水变浑浊，其中，SO2还能与紫红色的酸性KMnO4溶液反应使其褪色。 (1)【提出猜想】 于是他们对除水之外的产物成分进行了如下猜想：猜想一：SO2、CO2；猜想二：SO2、CO；猜想三： 。经过讨论，同学们一致认为猜想三不正确，原因是 。 (2)【实验探究】 实验操作 实验现象 实验结论 （1）将浓硫酸与碳反应产生的气体通入足量 溶液褪色 气体中有 （2）将上述实验后的气体通入澄清石灰水 气体中有CO2 （3）将操作（2）后产生的气体通过盛有灼热的氧化铜的玻璃管 无明显现象 气体中没有CO (3)【实验结论】猜想一成立。请写出浓硫酸与碳反应的化学方程式： 。 (4)【拓展】常温下将浓硫酸与碳混合在一起看不到什么现象，说明浓硫酸与碳反应还与 有关。 12．人体代谢产生的过氧化氢，对人体有毒害作用。人体肝脏中的过氧化氢酶能催化过氧化氢分解的反应。某同学查阅资料发现，氯化铁（FeCl3）也能催化过氧化氢分解。为比较过氧化氢酶和FeCl3催化效率的高低，该同学在28℃环境下进行了如下探究：    （1）提出问题：过氧化氢酶和FeCl3催化效率哪个更高？ （2）猜想与假设： 。 （3）查阅资料：酶的活性受温度影响而变化，生物体内各种酶在最适宜的温度范围内，酶的活性最强，酶的活性越强，催化效果越好。 （4）实验材料：适宜浓度的FeCl3溶液，适宜浓度的新鲜猪肝研磨液（含有过氧化氢酶）适宜浓度的过氧化氢溶液等。 （5）实验步骤： ①取2支洁净的试管，编号为1、2，并各注入3mL适宜浓度的过氧化氢溶液； ②向1号试管内滴入2滴适宜浓度的FeCl3溶液，向2号试管内 ，写出2号试管中所发生反应的文字表达式 ； ③观察并记录两支试管产生气泡的情况发现：2号试管中产生气泡的速率明显大于1号试管。 （6）以上实验得出的结论是 。 （7）在以上探究的基础上，该同学又完成了“探究温度对猪肝研磨液和FeCl3催化效率的影响”实验。实验结果如图所示。图中代表猪肝研磨液催化效率的曲线是 ，判断的理由是 。 13．小明同学通过百度搜索发现二氧化氮是一种能使带火星木条复燃的红棕色、有刺激性气味的气体，在标准状况下，其沸点为21℃，熔点为-11℃。已知，在加热条件下分解硝酸铜固体，可以生成金属氧化物，同时得到氧气和二氧化氮这两种气体，且气体的体积比为1：4(氧气不与二氧化氮反应)。 （1）小明同学为了验证“分解硝酸铜固体可以同时得到氧气和二氧化氮”这一结论，设计如下方案： 实验操作 实验现象 实验结论 步骤1：如图所示装置进行实验    集气瓶中的气体为红棕色 步骤2：在步骤1所用的装置的试管集气瓶之间接如图所示的装置，重新进行加热硝酸铜的实验    硝酸铜分解生成了氧气 （2）步骤2中连接“含冰制冷剂”装置的目的是 ； （3）若要在上述实验步骤2的基础上，通过实验验证二氧化氮确实有助燃性，请你设计一个简单的实验方案 ； （4）小白同学认为只需要观察到步骤1中带火星的木条复燃，就能通过理论分析得出二氧化氮具有助燃性。他的理由是 。 （5）加热分解硝酸铜的反应方程式 。 14．某研究性学习小组在验证"铝丝与硫酸铜溶液反应"的实验时，发现很长一段时间铝丝表面都没有明显的现象。 [ 提出问题 ] 是什么原因导致反应现象不明显呢？ [ 查阅资料 ] 氯离子穿透铝表面致密氧化膜的能力强于硫酸根离子。 [ 猜想与假设 ] 甲：可能与反应物间的接触面积有关； 乙：可能与硫酸根离子穿透氧化膜的能力有关；你认为还可能与 有关（ 写出一条即可 ）。 [设计实验 ] （1）将打磨后的等质量的铝片和铝丝分别放入等体积、浓度的硫酸铜溶液中，发现前者反应的速率明显比后者快，观察到的现象是 。甲认为自己的猜想正确。 （2） 你认为该实验设计是 （填“严谨" 或“不严谨”）的，理由是 。请写出铝与硫酸铜溶液反应的化学方程式 。 （3）设计实验验证乙的猜想: 实验操作 实验现象 实验结论 室温下，将两根相同的铝丝分别放入等体积、浓度的硫酸铜溶液和 溶液中 后者铝丝表面变红明显比前者快 乙同学猜想正确 （4）若要进一步验证乙的猜想，请完成下列实验方案； 实验操作 实验现象 实验结论 乙同学猜想正确 15．小明学完金属及其活动性顺序后，知道自铜中含有铜和镍。他想探究Cu、Ni、Fe三种的金属活动性顺序。 【查阅资料】镍能与稀硫酸反应生成能溶于水的NiSO4，并放出氢气。写出镍与硫酸反应的化学方程式 。 【猜想与假设】根据学过的金属活动性顺序及查阅的资料，对上述三种金属的活动性作出如下猜想： （1）Fe>Ni>Cu；（2） 。 【实验探究】有下列药品：用砂纸打磨过的镍片、硫酸亚铁溶液、硫酸铜溶液。为证明猜想（1）成立，应进行的实验操作是 ，发生的现象为 。请你再设计一个实验，证明猜想（1）成立。该实验需要的药品为 ，操作方法是 。 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 $$