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．小红同学发现上个月做实验用的氢氧化钠溶液忘记了盖瓶盖。对于该溶液是否变质,小红邀约几个喜欢探究的同学对此进行了探究。请你一起完成下列实验报告。 (1)【提出问题1】该溶液是否变质? 【实验探究1】 实验操作 实验现象 解释与结论 取少量该溶液放于试管中,滴加足量稀盐酸 有 产生 说明该溶液已变质。变质的原因是 (请用化学方程式表示) (2)【提出问题2】该溶液变质程度怎样? 【提出猜想】 猜想一：已完全变质，该溶液中溶质只含Na2CO3； 猜想二：部分变质，该溶液中溶质含有 。 【查阅资料】氯化钡溶液呈中性。 【实验探究2】 实验步骤 实验现象 结论 先取少量该溶液放于试管中，加入过量氯化钡溶液 有 产生 猜想 成立 静置,取上层清液于另一支试管中，加入2-3滴酚酞溶液 上层清液变红 (3)【提出问题3】怎样提纯该样品得到纯净的氢氧化钠固体? 【实验探究3】 为得到纯净的氢氧化钠固体，同学们取该样品并设计了如下实验方案。 ①步骤Ⅰ中反应的化学方程式为 。 ②操作a和操作b中都需用到玻璃棒， 其中操作a中玻璃棒的作用为 ；操作b中玻璃棒的作用是 。 ③根据实验流程可知,最终所得氢氧化钠固体质量 (填“大于”“小于”或“等于”)变质后样品中氢氧化钠的质量。 2．实验室有一瓶久置在空气中的氢氧化钠溶液，为检验其是否变质及变质程度，兴趣小组的同学进行了如下实验。 (1)小明取少量溶液于试管中，滴加少量氯化钡溶液，观察到 ，静置，滴加几滴无色酚酞溶液，观察到溶液变红，认为该氢氧化钠溶液部分变质。 (2)有同学提出小明的实验不能得出正确的结论，请你说明理由： 。 (3)小红在小明的实验上继续探究，得出该氢氧化钠溶液全都变质。请写出实验方案。（操作及现象） 3．探究氢氧化钙溶液和稀盐酸反应所得溶液中溶质的成分，小明和同学们通过测定反应后溶液的pH，得到了如图所示的pH曲线，请回答：    (1)该反应的化学方程式为 。 (2)实验过程中，小明取了a、b、c三处反应后的溶液于三个烧杯中、却忘了做标记，他设计不同的方案（不再用测定pH的方法），探究三种样品分别属于哪处溶液。 【查阅资料】CaCl2溶液显中性。 【探究过程】①分别取少量样品于三支试管中，加入 ，观察到其中一支试管内溶液变成蓝色。 结论：该样品是a处溶液； ②为进一步确定b和c处溶液，又设计了如表方案： 实验步骤 实验现象 实验结论 另取余下样品少量于两支试管中 分别滴加足量的Na2CO3溶液 （Ⅰ）产生白色沉淀 该样品为b处溶液 （Ⅱ） 。 该样品为c处溶液 【反思评价】若要证明c处溶液的成分，不能达到目的的是 。 A．Cu        B．酚酞溶液        C．Fe2O3        D．AgNO3溶液 4．化学小组的同学探究二氧化碳与氢氧化钠的反应，实验方案如下： 实验装置 实验步骤及操作 实验现象    ①将注射器1中的溶液推入充有CO2的瓶中 气球鼓起 ②……… 无明显现象 ③将注射器2中的溶液推入瓶中 溶液中有气泡产生，气球变瘪 ④向外拉注射器3 澄清石灰水边浑浊 （1）步骤①中气体鼓起的原因可能是 。 （2）步骤②中的操作是 ，其目的是　证明步骤1中装置内的CO2已被完全吸收。 （3）步骤④中发生反应的化学方程式为 。 （4）本实验的结论是 。 5．有一包白色固体粉末，可能由氢氧化钠、碳酸钠、硫酸钠、氯化钠、硝酸镁和硫酸铜中的一种或几种组成。为确定其成分，小博同学进行了如下实验： 【科学探究】实验1：取一些白色粉末于试管中，加入适量的水，振荡后得到无色溶液，接着滴加几滴稀盐酸，未观察到明显的实验现象，于是小博同学得出白色粉末中不含碳酸钠的结论，请你对她的结论进行评价 。 实验2：向实验1所得的无色溶液中继续滴加稀盐酸，发现溶液中产生气泡，再滴加足量的硝酸钡溶液，产生白色沉淀，充分反应后，过滤；再向滤液中滴加硝酸银溶液，观察到溶液中产生白色沉淀，由上述实验1和实验2可知，白色粉末中一定有 ，一定没有 ；对尚未鉴别出的物质，小博同学取实验2中过滤出来的白色沉淀，向其中加入 ，观察到白色固体无明显变化，于是得出原白色粉末可能是NaOH、Na2CO3、Na2SO4或 (填化学式)。 【反思与总结】通过上述实验1和实验2的探究可知，在检验物质或离子成分时，当所加试剂与两种或多种待测物质或离子均反应，产生相同的明显现象，需要先加入足量或过量的某种试剂 ，从而才能确定其它物质或离子的存在。 6．按照体积计算空气中氧气约占 %，某化学兴趣小组的同学按照课本的实验装置做“测定空气中氧气的体积分数”实验（图1），但测出的氧气体积分数明显偏小。请你参与探究： 【提出问题】 造成误差的原因是什么？如何改进课本实验装置？ 【查阅资料】 ① 颜色、状态 熔点/℃ 燃烧所需最低温度/℃ 密度/g•cm﹣3 红磷 暗红色固体 590 240 2.34 白磷 白色固体 44.1 40 1.82 ②二氧化碳气体能被氢氧化钠溶液吸收 ③在加热的条件下铜粉能与氧气反应生成黑色的氧化铜固体 【猜 想】 甲同学：可能是导管内原存有空气，后来留有吸入的水，影响实验的准确性； 乙同学：可能是瓶内残留气体中还有氧气的缘故； 你还能做的猜想是 （写一点即可）。 【交流与讨论】 （1）写出图1中集气瓶中发生反应的文字或符号表达式 。 （2）丙同学认为，用木炭代替红磷也能完成图1的实验，但事先要在集气瓶中放入一定量的 。 （3）他们对图1实验装置进行了如图2的改进。 ①甲同学提出应把红磷更换为白磷，理由是 ； ②通过粗铜丝来点燃玻璃管内的白磷，利用了金属铜的 性； ③与图1实验装置相比，图2装置的一个优点是 。 【探究与反思】 （1）为验证乙同学的猜想，将铜粉在残余气体中加热，观察到铜粉变黑，所以乙同学的猜想 （选填“合理”或“不合理”）。 （2）大家采用改进的实验装置（图2）进行实验（左边玻璃管上面的空气平均分成了5等份，并标刻度线），待玻璃管冷却、管内白色的烟幕消失，同时能观察到 ，得到了较准确的数据，但又意外发现左玻璃管内壁上端附着白色固体，左玻璃管上端的白色固体主要成分可能是 。 7．已知某生铁合金除了含有铁、碳外，还含有硅或者铝中的一种。 某化学兴趣小组对该生铁合金产生了浓厚的兴趣，于是探究到底是含有硅还是铝。 【查阅资料】 硅不能与盐酸反应，但能与NaOH溶液反应。 铝与NaOH溶液反应生成NaA1O2与H2，则铝与NaOH溶液反应的化学方程式为 。 【提出猜想】 猜想一：该生铁合金除了含有铁、碳外，还含有硅。 猜想二：该生铁合金除了含有铁、碳外，还含有 。 实验步骤及现象： ①取一定生铁合金，加入过量的 ，充分反应后，合金部分溶解，并有V升无色气体产生。 ②取步骤①中的滤渣，加入过量的 ，充分反应后，滤渣部分溶解，并有V/2升气体放出。实验结论：猜想 正确。且该生铁中除碳外，铁与另一种元素的质量比为 。 8．建立宏观与微观的联系是化学特有的思维方式 (1)科学技术的进步，证明了物质是由分子、 和离子等微粒构成的。 (2)氧气可压缩储存于钢瓶中，这是因为 。 某化学兴趣小组设计了探究分子性质的两个实验 实验一：借助氧气传感器探究分子运动的特点 【操作与分析】 (3)按图1连接好实验装置，打开氧气传感器，测得前3分钟曲线为图2中AB段，请从分子的性质角度回答氧气体积分数下降的原因是 。 (4)用双手给塑料瓶加热2分钟，测得曲线为BC段，对比曲线AB和BC可知：温度升高，分子 。 (5)松开双手并将塑料瓶的瓶口朝下，测得曲线为CD段，对比AB段，请分析CD段氧气体积分数下降更快的原因是 。 实验二：通过化学反应探究分子数目与压强的关系 【操作与记录】如图所示连接好实验装置，并确保其气密性良好。 操作1：将5mL水一次性注入到充满二氧化碳气体的吸滤瓶内，轻轻振荡，发现95℃热水无明显变化。 操作2：若将操作1中注入的水改成相同体积的氢氧化钠溶液，进行相同实验，观察到95℃热水立即沸腾。 【分析与结论】回答下列问题 (6)设计操作1的目的是 。 (7)95℃热水立即沸腾的合理解释是 。 9．学习了二氧化锰对过氧化氢分解有催化作用的知识后，某同学想:氧化铜能否起到类似二氧化锰的催化作用呢？于是进行了以下探究。 【猜想】 (1)Ⅰ.氧化铜不是催化剂，也不参与反应，反应前后质量和化学性质不变。 Ⅱ.氧化铜参与反应，反应前后质量和化学性质发生了改变。 Ⅲ.氧化铜是反应的催化剂，反应前后 。 【实验】用天平称量0.2g氧化铜，取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，实验过程如下： (2)步骤③现象是试管内有 放出，带火星木条复燃；步骤⑥的结果是 。 (3)步骤⑦的现象是溶液中有大量气泡产生，带火星木条复燃；由此可得出结论；综上证明猜想 (填序号)成立。 (4)步骤①的目的是 。 (5)有同学想验证氧化铜与二氧化锰的催化效果谁更好，请你帮他设计实验探究并简要写下实验方案 。 10．某兴趣小组为探究 CO2 气体与金属 Mg 的反应，设计了一套制取纯净、干燥CO2气体，并用过量 CO2与热的金属 Mg 充分反应的实验。请回答相关问题。 Ⅰ．利用下列装置和相关药品进行实验    （1）图中仪器①的名称是 ，装置 A 中发生的反应方程式 。 （2）装置B 的作用是 。 （3）实验时应      （填字母序号）。 A 先点燃D 处酒精灯，一段时间后再打开 A 装置中的弹簧夹，从长颈漏斗处加入稀盐酸 B 先打开A 装置中的弹簧夹，从长颈漏斗处加入稀盐酸，一段时间后再点燃D处酒精灯 Ⅱ．探究 Mg 与 CO2反应的产物。 可观察到D 处的实验现象有黑白两种固体产生。查阅资料黑色固体为碳单质，白色固体是镁的化合物。为探究白色固体的成分，进行了假设与猜想。 （4）猜想 1：白色固体是MgO；猜想 2：白色固体是MgCO3； 猜想 3：白色固体是 。 （5）验证与结论：取D 中固体适量于试管，加入足量的 ，观察到：有黑色固体 不溶物，白色固体消失， 的现象，则猜想 1 成立，猜想 2 和 3 不成立。 （6）拓展：写出镁与二氧化碳反应的化学方程式 。 11．化学兴趣小组在实验室用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气，实验时偶然发现制得的气体有刺激性气味，这一现象引起了同学们的兴趣，于是在老师的指导下对该气体成分进行探究。 【提出问题】氯酸钾与二氧化锰混合加热后产生的气体成分是什么？ 【查阅资料】（1）氯酸钾与二氧化锰混合加热时，元素的种类 (填“增多、减少、不变”)，在化学反应结束后，氧元素的质量分数减少；钾、锰元素不能形成气体，产生的气体只以单质形式存在； （2）氯气(Cl2)是有刺激性气味的气体，能溶于水，能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。 【猜想假设】猜想一：该气体为氧气；猜想二：该气体为 。 猜想三：该气体为氧气和氯气的混合物。 序号 操作 现象 结论 方案Ⅰ 用排水集气法收集A、B两瓶气体，将带火星的木条伸入A瓶，湿润的淀粉碘化钾试纸伸入B瓶。 木条复燃，淀粉碘化钾试纸不变色 猜想 成立 方案Ⅱ 向上排空气法收集A、B两瓶气体，将带火星的木条伸入A瓶，湿润的淀粉碘化钾试纸伸入B瓶。 木条 ，淀粉碘化钾试纸为 色 猜想三成立 【反思评价】为什么两种方案得出的结论不一致？哪个是正确的？ （3）同学：方案Ⅰ结论不正确，其操作不合理，不合理之处是 。 （4）老师：不需要另外进行实验操作，就能排除猜想 ，理由是 。 【拓展应用】 （5）实验结束后，该组同学准备回收固体剩余物中的不溶物二氧化锰，实验的主要步骤为：a.溶解、b. 、c.洗涤干燥、d.称量得出二氧化锰的质量保持不变。若要证明二氧化锰是该反应的催化剂，还需要证明 。 （6）再次查询资料得知，氯酸钾和二氧化锰共热会发生以下变化： ①二氧化锰首先和氯酸钾反应生成高锰酸钾和氯气和氧气；②高锰酸钾接着分解；③锰酸钾再和氯气反应生成氯化钾、二氧化锰和氧气。 12．小张同学得知我国早在西汉时期，就能利用铁单质与硫酸铜溶液反应制取铜，其反应的化学方程式为 。他利用硫酸铜进行趣味实验，将浸泡了 色硫酸铜溶液的滤纸在酒精灯火焰上点燃，观察到滤纸颜色变白，由湿变干后燃烧，在燃烧后的灰烬中出现红色固体。他很好奇，进行了相关探究，请你参与并填写有关空白。 [提出问题] 红色固体是什么物质?它是如何产生的? 【查阅资料】 a．温度达200℃时，CuSO4开始分解生成CuO和另一种氧化物；此反应前后各元素的化合价保持不变。 b．温度超过1000℃，CuO才分解生成氧化亚铜(Cu2O)；Cu2O呈红色。 【作出猜想】红色固体①可能是Cu；②可能是Cu2O；③可能是Cu、Cu2O的混合物。 【实验探究】 （1）取红色固体观赏，呈亮红色； （2）取少量红色固体于试管中，加入稀硫酸，固体不溶解，溶液仍为无色。 【分析推理】 （1）请教老师后得知，如有Cu2O存在，加入稀硫酸会发生如下反应：Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O，结合实验探究的现象，确定亮红色固体为 ，同时也说明滤纸燃烧时的温度低于 (填序号)。 A．200℃     B．1000℃ （2）滤纸主要是由碳、氢、氧三种元素组成的，经分析，产生红色固体的原因可能是滤纸在燃烧过程中产生的碳与分解产生的CuO发生反应，生成亮红色固体和二氧化碳，请写出该反应的化学方程式 。 【交流讨论】 将浸有硫酸铜溶液的滤纸点燃，刚开始不能燃烧，是因为 。 13．学习小组的同学在实验室中进行探究实验，请你参与进来： 甲实验中，通过 的现象，证明了稀盐酸和氢氧化钙发生了反应。 实验后，小组同学对甲试管中无色溶液的成分产生了浓厚的兴趣，进行了进一步的探究活动。 【提出问题】甲试管中溶质成分是什么？ 【猜想与假设】小工的猜想：氯化钙；小附的猜想：氯化钙、氢氧化钙；你的猜想： 。 【评价与交流】同学们经过讨论，一直认为小附同学的猜想不合理，你认为让同学们做出如此判断的现象是 【实验探究】取少量甲中溶液于试管中，加入锌粒，观察到 的现象，证明你的猜想正确。 【总结与反思】甲试管中的废液不能直接排放到下水道，同学们想到向废液中加入适量的 可以使废水达标排放。 14．某兴趣小组通过查阅资料发现在一定条件下镁可以和二氧化氮反应，发出耀眼白光，放出热量，生成氧化镁和氮化镁，小明决定利用如下实验进行探究。 【提出问题】二氧化氮是否支持燃烧？ 【查阅资料】 Ⅰ、蓝色的硝酸铜固体在加热条件下分解生成氧化铜、二氧化氮和氧气，写出该反应的符号表达式 。 Ⅱ、氧化铜是一种黑色固体。 Ⅲ、通常状况下，二氧化氮是一种红棕色气体，密度大于氧气，低于室温时变成液态。 【实验过程】 实验装置 实验现象 实验结论    试管内蓝色固体逐渐变为黑色，有红棕色气体生成， 二氧化氮能支持燃烧 【反思与评价】 小刚认为小明的实验不能证明二氧化氮具有助燃性，其理由是 小刚认为利用如下补充实验可以证明二氧化氮具有助燃性。 【实验改进】 实验操作 实验现象 实验结论 步骤一：在上图的试管和集气瓶之间连如图所示的装置，重新进行加热硝酸铜的实验。    带火星的木条复燃。 硝酸铜分解的产物中有 步骤二：取出上述实验中的U型管，恢复至室温，待U型管内充满红棕色气体时，将带火星的木条伸入U型管中。 带火星的木条复燃 【探究启示】（1）通过探究，你对燃烧概念的新认识是： （2）写出一个你学过的没有氧气参加的燃烧反应符号表达式 15．复习时，常用专题探究的方法学习常见物质的组成、性质与制取，课堂上老师引导我们回顾了几个探究实验。 探究1：研究常见物质性质——氢氧化钠与硫酸是否刚好完全中和 （1）探索：用玻璃棒蘸取反应后的溶液滴在pH试纸上，发现该溶液的pH<7，说明硫酸过量。 （2）我的验证： 实验内容 实验现象 解释与结论 取反应后少量溶液于试管中， 。 证明研究结论正确 写出（2）中涉及的化学方程式 。 探究2：研究常见物质制取——制取氢氧化钠溶液 小京同学向盛有澄清石灰水的烧杯中加入过量的碳酸钠溶液，生成白色沉淀，过滤后得到无色溶液，他说：“我制得了氢氧化钠溶液！” 小欢同学却说：“这种无色溶液中不一定含有氢氧化钠。”他提出了如下实验： 实验步骤 实验现象 实验结论 用试管取无色溶液少许，滴入2滴无色酚酞试液 无色酚酞试液变红 无色溶液含有氢氧化钠 小妮认为小欢的实验方案也不严密，不能证实无色溶液中一定含有氢氧化钠，理由是 ，小妮设计了另一个实验： 实验步骤 实验现象 实验结论 取反应后的溶液少许于试管中，加入足量的 溶液，有白色沉淀产生，完全反应后过滤，取滤液少许加入 若滤液变 色 无色溶液中确实含有氢氧化钠 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 $$