2024年中考化学备三轮复习：科学探究题

2024年中考化学备三轮复习：科学探究题 1．化学小组对使用后并久置于潮湿空气中的生石灰干燥剂成分进行探究 【猜想假设】样品的成分可能是和中的一种或两种 【查阅资料】20℃时溶解度：； 【设计实验】学习小组设计如下实验进行探究。 编号 实验操作 实验现象 实验结论 ① 取样品于烧杯中，加入一定量的水溶解 温度无变化，烧杯底有白色固体 有 ② 将①中混合物过滤，取少量滤液于试管中，滴入1~2滴酚酞试液 溶液变红 有 ③ __________ 有气泡产生 有 【反思评价】 (1)实验①结论不完全正确，原因是 。 (2)实验②和实验③结论正确。请你完善实验③的实验操作 。 (3)通过合作探究，得出样品中含有和。请用化学方程式解释生石灰干燥剂中产生的原因 ， 。 【拓展延伸】 (4)借助传感器对稀NaOH溶液与稀盐酸的中和反应进行研究，实验装置如图1，三颈烧瓶中盛放溶液X，用恒压漏斗匀速滴加另一种溶液。 ①甲同学用pH传感器测得三颈烧瓶内溶液pH的变化如图2，则溶液X是 ，实验进行到60s时溶液中的溶质为 （填化学式）。 ②乙同学用温度传感器测得三颈烧瓶内温度变化如图3（热量散失忽略不计），据此可得出该反应过程中 能量（填“吸收”或“释放”）。 ③丙同学提出，通过监测三颈烧瓶内压强变化，也可以得出乙同学的实验结论，其理由是 。 2．小明、小芳二位同学为探究盐酸的化学性质，做了如下实验： (1)试管C中反应的化学方程式为 ； (2)小芳同学把反应后D、E试管中的废液倒入洁净的烧杯中，观察到先有气泡，后有白色沉淀生成。则反应后D试管中溶液的溶质为： ；(填化学式) 将D和E试管混合后的物质过滤，得到白色沉淀和无色滤液。小芳同学欲探究无色滤液中的溶质成分： 小芳同学分析得出无色滤液中一定不含HCl。 【提出问题】无色滤液的溶质是什么？ 【作出猜想】 (3)①NaCl；②NaCl和CaCl2；③NaCl、CaCl2和Na2CO3；④NaCl和Na2CO3.小明认为猜想 一定不正确。 【进行实验】 (4) 实验步骤 实验现象 实验结论 ①取少量滤液于试管中，滴加少量碳酸钠溶液 无明显现象 猜想 成立 ②取少量滤液于试管中，滴加少量稀盐酸 有气泡产生 3．某化学兴趣小组做了如图所示的实验。 (1)实验中，观察到试管①③中共同的明显现象是 。试管③中发生反应的化学方程式为 。 【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)某化学兴趣小组收少量实验后试管②中的溶液，分别加入a、b两支试管中，向a试管中滴入酚酞溶液。观察到 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，可以向试管b中加入下列物质中的 （填序号）加以检验。 ①Zn ②AgNO3 ③Mg ④Na2CO3 (3)化学兴趣小组利用pH传感器探究稀盐酸和氢氧化钠溶液的反应过程。实验操作和测定结果如图所示。 ①该实验中乙溶液是 。 ②加入甲溶液6mL时，烧瓶中的溶液溶质成分为 （填化学式）。 ③根据该实验测定结果。判断发生化学反应的依据是 ，此反应的化学方程式为 。 4．为了探究氨气（NH3）的某些性质，化学兴趣小组的同学们进行了以下实验探究活动。 活动一：查阅资料，了解NH3的性质。 【查阅资料】①NH3有刺激性气味，强烈刺激人的眼睛和呼吸道黏膜；②碱性物质能使无色的酚酞溶液变成红色。 活动二：为探究NH3的物理性质，小红同学设计了如下实验：    (1)由此，小红同学得出NH3的物理性质有： ① ； ② 。 活动三：为探究“分子的性质”，同学们进行了如图3和图4所示的两个实验。 (2)图3中观察到的实验现象是甲烧杯中酚酞溶液 ，乙烧杯中酚酞溶液 。乙烧杯放有酚酞溶液的目的是证明空气中的成分 （填“能”或“不能”）使酚酞溶液变色。 实验中同学们闻到了一股难闻的刺激性气味，于是同学们又进行了如图4所示实验。图4所示实验的操作如下： ①向B、C两支试管中分别加入5mL的无色酚酞溶液； ②在A、D试管中分别加入2mL浓氨水，立即塞紧带导管的橡皮塞，并将D试管放置在盛有热水的烧杯中。 【表达交流】 (3)由此可以得到，有关分子性质的实验结论是： ① ； ② 。 5．【科学探究】 化学兴趣小组对“测定空气中氧气的含量”实验进行探究，并基于证据进行推理分析。 （一）氧气是参与“氧循环”的重要物质。 (1)空气成分中，体积分数最大的气体的化学式为 。 (2)若测出空气中氧气体积分数小于，可能的原因是 （答一点）。 (3)利用图1装置测定空气中氧气含量并结合传感器技术，测得实验过程中容器内气体压强、温度的变化趋势如图2所示，请结合实验原理，解释BC段气体压强变化的原因： 。 （二）Ⅰ：用红磷测定空气中氧气的含量 (4)图1中红磷在空气中燃烧的反应的文字或符号表达式： 。集气瓶中的水的作用是加快装置降温和 。 Ⅱ：镁条可以在空气中燃烧，用镁条代替红磷测定空气中氧气的含量。 (5)某同学进行图2所示实验时发现，产物中有少许黄色固体。 【提出问题】黄色固体是什么呢? 【查阅资料】 ①Mg+O2MgO （白色固体） ; ②Mg+N2Mg3N2（黄色固体） ; ③Mg3N2可与水反应生成氨气，氨气能使酚酞溶液变红。 【做出猜想】黄色固体为氮化镁（Mg3N2）。 【实验过程】进行图3所示实验：取燃烧产物于烧杯B中，加入适量水，然后用大烧杯罩住小烧杯A和B。 【实验结论】观察到的现象 ，据此可推断燃烧产物中含氮化镁。 【反思交流】进行图2所示实验时，在确保规范操作的前提下，该同学所测得的空气中氧气的体积分数 （填“大于”“小于”或“等于”） 。 6．某化学兴趣小组在探究氢氧化钠的化学性质时，做了如图一所示的 A、B、C 三个实验。 （1）写出实验B中反应的化学方程式 。 （2）实验结束后，小组同学将 A、B、C 三容器中的废液同时倒入一个洁净的烧杯中（如图二所示），产生 现象，并最终得到无色溶液。同学们对所得溶液的溶质成分（不考虑指示剂）进行探究。 【查阅资料】初中常见物质溶液的pH 稀盐酸 氯化钠 碳酸钠 氢氧化钠 溶液的 pH ＜7 ＝7 ＞7 ＞7 【提出猜想】甲同学猜想：溶液中溶质为 NaCl。 乙同学猜想：溶液中溶质为 NaCl、 （填化学式，下同）。 【设计实验】设计实验证明猜想。 实验步骤 实验现象 实验结论 取少量溶液于试管中，加入 。 溶液变为蓝色。 乙同学的猜想成立。 【反思与总结】判断反应后溶液中溶质的成分，除要考虑生成物外，还需考虑 。 7．盐城已经迎来高铁时代，高铁的建设过程中使用到大量的铝、铜、铁等金属材料，请按要求填空。 (1)铝合金属于 (填“纯净物”或“混合物”)，铝的抗腐蚀性能较强，是因为 。(写出化学反应方程式) (2)为探究铝、铜、铁的金属活动性顺序，某同学选用了下列药品进行实验，其中不能一次性证明的是 (填字母序号)。 A．铜丝、铁丝、氯化铝溶液 B．铝丝、铜丝、硫酸亚铁溶液 C．铝丝、铁丝、铜丝、稀盐酸 D．铁丝、氯化铝溶液、氯化铜溶液 (3)工业炼铁需要铁矿石、石灰石、 和空气等原料。实验小组为探究某铁矿石的主要成分(可表示为FexOy) ，设计如下实验。( 注:铁矿石中杂质不参与反应) 实验步骤: ①取37.3g铁矿石装入硬质玻璃管中 ②通入CO 一段时间后加热，A处发生反应的化学方程式是 (以氧化铁为例) ;B装置中可观察到的现象是 。 ③充分反应后测得玻璃管中的固体质量为30.9g，实验反思:某同学认为该装置有明显缺陷，建议在B装置后加C装置，C装置的作用是 ， 。 8．火锅常用的燃料是固体酒精。某小组同学对“固体酒精”产生了好奇，对其进行探究。 【查阅资料】a．固体酒精也被称为“酒精块”。固体酒精并不是固体状态的酒精而是将酒精、硬脂酸和氢氧化钠按一定的质量比混合制成。b．氯化钡、氯化钠溶液均呈中性。 【提出问题】（1）酒精的化学式与NaOH相比，都有“OH”，酒精的水溶液是不是显碱性？ （2）固体酒精中的氢氧化钠是否变质及变质的程度如何？ 【实验探究1】酒精的水溶液是不是显碱性？同学们取少量酒精溶液于试管中，滴加紫色石蕊溶液，未观察到紫色石蕊变为蓝色，说明酒精溶液 （填“显”或“不显”）碱性。 【实验探究2】固体酒精中的氢氧化钠是否变质及变质的程度如何？ ①固体酒精中的氢氧化钠是否变质？同学们先取少量固体酒精于烧杯中，加入足量水溶解后滴加足量的稀盐酸，观察到 ，说明氢氧化钠已变质。请写出氢氧化钠在空气中变质的化学方程式 。 ②为进一步确定氢氧化钠的变质程度，分组进行探究。 甲组同学取烧杯上层清液于两支试管中，进行如下实验 实验方案一：向一只试管中滴加酚酞溶液。现象：溶液变红。实验结论：清液中有氢氧化钠。 实验方案二：向另一只试管中滴加澄清石灰水。 现象： 。 实验结论：清液中有碳酸钠。化学方程式为： 。 乙组同学认为甲组实验不能证明清液中一定有氢氧化钠，理由是 。他们另取烧杯中上层清液，加足量氯化钡溶液，充分反应后，静置，取上层清液，滴加酚酞溶液，酚酞溶液 。 【反思交流】乙组实验中加足量氯化钡溶液的目的是 。 【实验结论】小组同学经过讨论，一致认为：该固体酒精中的氢氧化钠 变质（选填“全部”“部分”“没有”）。 9．某化学兴趣小组获得一包白色粉末状固体，现拟探究这包白色固体的成分，取少量固体于试管中，加水溶解，逐滴加入盐酸溶液，产生了能使澄清石灰水变浑浊的气体。于是同学们对这包白色固体成分进行了如下猜想： 【提出猜想】 猜想一、碳酸钠   猜想二、碳酸氢钠   猜想三、碳酸钠和碳酸氢钠 【查阅资料】 1.碳酸钠、碳酸氢钠溶液均呈碱性;2.碳酸钠受热不分解。 【实验探究1】 小妍、小超分别对有关猜想设计方案并进行试验： 实验操作 实验现象 实验结论 小妍 将白色粉末溶于水后用pH试纸测定其酸碱度 pH 7（填“>”、“<”或“=”） 溶液呈碱性，猜想一成立 小超 用题图装置进行试验 试管A中有水珠产生，试管B中澄清石灰水变浑浊 猜想二成立，试管B中反应的化学方程式为： 【实验质疑1】⑴小明认为小妍的实验结论不正确，理由是 (用文字叙述）。 ⑵小芳认为小超的实验不能得出猜想二成立，理由是 （用文字叙述）。 ⑶该实验小组同学在向盛有白色固体的试管中加盐酸，产生了使澄清石灰水变浑浊的气体，请用化学方程式表示产生该气体的原因 （写一个即可）。 （注意：若答对一下小题奖励4分，但化学试卷总分不超过60分） 【实验探究2】为进一步确定白色粉末的化学成分，小睿称取10g白色粉末进行试验，通过计算并分析实验数据确定猜想三成立。请你帮助小睿同学设计试验方案来测定一个实验数据m，请问此实验数据m是 ，并计算该数据m的取值范围 。 10．某化学兴趣小组的同学在帮助实验员整理化学试剂时，发现了一瓶标签残缺且瓶盖没有完全密封的无色液体（如图所示）。经实验员分析，可能是NaHCO3、NaOH、Na2CO3、NaCl溶液中的一种，请你对该瓶试剂作出猜想并进行实验探究： 【提出问题】这瓶试剂是什么溶液？ 【猜想与假设】甲猜想：NaHCO3溶液；乙猜想：NaOH溶液； 丙猜想：Na2CO3溶液；丁猜想：NaCl溶液 【查阅资料】上述四种物质相关信息如下 物质 NaHCO3 NaOH Na2CO3 NaCl 常温下溶解度/g 9.6 109 21.5 36 常温下稀溶液的pH 9 13 11 7 【实验探究1】取瓶中溶液少许于试管中，滴加几滴酚酞溶液，溶液变红。 【实验探究2】另取瓶中溶液少许于试管中，滴加足量的稀盐酸，产生气泡。 【实验分析】 ①通过【实验探究1】可知 同学的猜想一定错误。 ②甲同学仔细分析四种物质的相关信息表后，发现自己的猜想错误，他的理由是 。 ③丙同学分析【实验探究2】并结合以上同学的实验结论，认为这瓶溶液是Na2CO3溶液。写出【实验探究2】中发生反应的化学方程式 。 【讨论质疑】乙同学认为以上同学分析有漏洞，需要进一步实验确定，于是又进行了如下探究。 【实验探究3】在【实验探究1】试管中的红色溶液中滴加过量氯化钙溶液（中性），充分反应后，试管中溶液仍呈红色，但有白色沉淀产生。 【得出结论】通过【实验探究3】可证明这瓶试剂原来为 溶液，但已经部分变质。 【反思拓展】 ①学习小组反思，这瓶试剂因为瓶盖没有完全密封而变质，写出该试剂变质的原因 （用化学方程式表示），得出该溶液使用完毕后要完全密封保存。 ②若要除去该溶液变质部分所采用的方法是 （用化学反应方程式表示），待充分反应后，要得到纯净的该溶液的实验操作为 。 11．实验探究题 Ⅰ探究物质在空气中和在氧气中燃烧 实验装置如图1所示，先点燃酒精灯，可观察到弯管2处有微弱的淡蓝色火焰，然后滴加过氧化氢溶液，过一会可观察到弯管2处的主要现象是 。推测烧杯中氢氧化钠溶液的作用是 。 Ⅱ探究微粒的性质 资料①：浓盐酸易挥发出氯化氢气体，浓氨水易挥发出（NH3），氨气与氯化氢气体相遇会产生大量白烟，这是因为两者发生化合反应生成了氯化铵固体，写出氨气与氯化氢气体发生反应的符号表达式 。 资料②：气体的相对分子质量越小，其分子的运动速率越快。（已知氯化氢的相对分子质量比氨气的大） 实验装置如图2所示：在长玻璃管外壁用记号笔做了a、b、c三个标记。实验开始时同时挤入浓氨水和浓盐酸，一会儿后玻璃管中产生大量的白烟。此现象说明分子具有的性质是 ，你认为玻璃管中最浓厚的地方是 12．小杨在实验室做酸碱盐的性质实验时发现，一瓶标注氢氧化钠溶液的试剂瓶是敞口放置的。为了检验这瓶氢氧化钠溶液是否变质，小杨与同组的另两位同学共同探究： （1）他们依据所学的化学知识，对这瓶溶液的成分作了如下猜想： 猜想一：可能是NaOH溶液； 猜想二：可能是Na2CO3溶液，作出此猜想的理由是 ； 猜想三：可能是 。 （2）查阅资料得知：Na2CO3溶液能使酚酞溶液变红，CaCl2溶液、BaCl2溶液呈中性。为了验证溶液中是否含有Na2CO3，三位同学各取少量待测试剂于小试管中，分别滴加①酚酞溶液、②稀盐酸、③澄清石灰水，并依据产生的实验现象得出相同结论：溶液中一定含有Na2CO3。你认为他们所选试剂正确的是 （填字母代号）。 A ①②③     B ①②     C ②③    D ① （3）为了验证“猜想二”正确还是“猜想三”正确，他们又做了以下实验：①取少量待测试剂于试管中，滴加足量 溶液，溶液变浑浊；②过滤；③在滤液中滴加酚酞溶液，变红，所以 （填“猜想二”或“猜想三”）正确。如果在已经变红的溶液中逐滴加入稀盐酸，观察到的实验现象是 。 13．张老师在课堂上做了这样一个实验：往半瓶矿泉水中加入一片维C泡腾片，立即产生大量气泡，片刻成为一瓶可口的饮料。同学们对此产生了极大的兴趣，在张老师的指导下进行了如下的探究。 【提出问题】该气体的成分是什么？ 【查阅资料】维C泡腾片是一种保健药品，其主要成分有维生素C(C6H8O6)、碳酸氢钠(NaHCO3)和柠檬酸(C6H8O7)，柠檬酸是一种酸。 【提出猜想】 (1)甲同学根据质量守恒定律认为该气体可能是CO2、CO、H2、O2中的一种或几种，而乙同学还从保健药品安全角度考虑，由于CO、H2属于易燃易燥气体，且 有毒，所以不可能含有CO和H2，认为该气体只可能是CO2、O2中的一种或两种。 【进行实验】丙同学将产生的气体通入澄清石灰水中，观察到澄清石灰水变浑浊。丁同学用带火星的木条检验该矿泉水瓶内的气体，没有观察到带火星的木条复燃。 【得出结论】 (2)根据丙同学和丁同学的实验，张老师组织学生讨论后认为：由丙同学的实验可知，该气体中肯定含有CO2，请写出作出此判断的化学方程式 ；由丁同学的实验不能确定该气体中是否含有O2，理由是 。根据有关资料和实验证明，该气体中只含CO2. 【拓展延伸】为了测定某维C泡腾片中碳酸氢钠的含量，张老师引导学生设计了如下实验装置(仪器固定装置及止水夹等均已略去)并进行实验。有关实验数据为：维C泡腾片2片(每片维C泡腾片的质量为4.00g)，盛有碱石灰(主要成分为氢氧化钠和氧化钙的固体混合物)的干燥管a质量增加了0.88g。    (3)碳酸氢钠常用于治疗胃酸过多，反应的化学方程式为 。 (4)该实验中维C泡腾片反应完毕后通入空气的目的是 ；装置中干燥管b的作用是 。 (5)根据实验数据，可计算出该维C泡腾片中碳酸氢钠的含量为 。 (6)如果撤去装置中盛有浓硫酸的洗气瓶，则测定结果 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。 14．某学习小组对人体吸入的空气与呼出的气体，进行了如下探究 【提出问题】人体吸入的空气与呼出的气体组成有什么不同？ 【查阅资料】 （1）白磷（P）燃烧所需的最低温度为 40℃。白磷和红磷的燃烧产物相同。 （2）通常条件下，白磷与氢氧化钠溶液不反应。 （3）通常条件下，氢氧化钠（NaOH）溶液易与二氧化碳反应生成可以溶于水的碳酸钠和水。 【实验操作、记录、分析】    实验一： （1）先检查装置的 ，装入试剂，在医用输液袋中装入 VmL 空气，连接装置。 （2）打开弹簧夹 K1、K2，缓慢将袋中的气体全部排出。读出量筒中液体体积为 V1mL。锥形瓶中氢氧化钠溶液的作用是 。 （3）关闭弹簧夹 K1、K2，再 （填操作方法），以促使白磷迅速燃烧。待瓶中气体冷却至室温，打开 K2.读出量筒中液体体积为 V2mL，其数值等于已反应的 之外的气体总体积。 写出上述白磷燃烧的化学方程式 ，该反应过程中的能量转化形式是 能转化为 能。 实验二： （4）把氧气、二氧化碳、水蒸气（测湿度）探头放入装有空气的食品保鲜袋中，开始采集数据，然后向袋内呼出气体。采集的数据经处理如图，表示二氧化碳体积分数变化的是 （填“X”、“Y”或“Z”）。    【数据分析，得出结论】 人体吸入的空气与呼出的气体相比， 含量高， 含量低。（填 “氧气”、“二氧化碳”或“水蒸气”） 15．研究性学习小组选择“过氧化氢生成氧气的快慢与什么因素有关”的课题进行探究，以下是他们探究的主要过程： 【假设】过氧化氢生成氧气的快慢与催化剂种类有关 【实验方案】常温下，在两瓶同质量、同浓度的过氧化氢溶液中，分别加入相同质量的二氧化锰和水泥块，测量各收集一瓶（相同体积）氧气所需的时间。 【进行实验】下图是他们进行实验的装置图，气体发生装置中A仪器名称是 ，此实验中B处宜采用的气体收集方法是 。 【实验记录】 实验编号 1 2 反应物 5%过氧化氢溶液 5%过氧化氢溶液 催化剂 1g水泥块 1g二氧化锰 时间 165秒 46秒 【结论】该探究过程得出的结论是 。 【反思】过氧化氢在常温下分解缓慢，加入二氧化锰或水泥块后反应明显加快，若要证明二氧化锰和水泥块是该反应的催化剂，还需要增加实验来验证它们在化学反应前后的 和 是否改变。 【继续探究】过氧化氢生成氧气的快慢还与哪些因素有关？请你帮助他们继续探究。（只要求提出一种影响过氧化氢生成氧气快慢的因素，并写出相应的方案） 【假设】 。 【实验方案】 。 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 $$