2024年中考化学三轮复习高频考点突破科学探究题

2024年中考化学三轮复习高频考点突破：科学探究题 1．某化学兴趣小组对如下两个实验进行了探究： 【实验一】某兴趣小组的同学利用图1所示装置对氯酸钾制氧气进行了深入的探究学习。   查阅资料：①氯酸钾的熔点约为356℃，二氧化锰的分解温度约为535℃。用酒精灯给物质加热，受热物质的温度一般约为400℃左右；②氯酸钾分解时，传感器得到氧气浓度随温度的变化示意图（图2）及不同配比时氧气浓度随温度的变化示意图（图3）如下： （1）分析图2，氯酸钾熔点 （填“高于”、“等于”或“低于”）其分解温度；     （2）在老师的指导下，该小组同学继续进行深入探究。以氧气的体积分数为纵坐标，温度为横坐标，得到图3所示曲线(图中的“1：2”、“1：1”、“2：1”、“3：1”、“4：1”、“5：1”指氯酸钾和二氧化锰的质量比)。根据图3，在上述氯酸钾和二氧化锰的质量比中，两者质量比为 ，氯酸钾分解温度最低。   （3）为证实二氧化锰的催化作用，小组同学利用图4装置进行实验，步骤如下： 步骤Ⅰ： ； 步骤Ⅱ：按照图4装入药品； 步骤Ⅲ：加热右侧支管，用带火星的木条在导管口检验生成的气体； 步骤Ⅳ：冷却后，将装置倾斜，使左侧支管中的药品进入右侧支管，再加热右侧支管，用带火星的木条在导管口检验生成的气体。 【实验现象】步骤Ⅲ和步骤Ⅳ中，一段时间后都能观察到带火星的木条复燃，但木条复燃更快的是 （选填“步骤Ⅲ”或 “步骤Ⅳ”）。 【交流反思】要想确认分解氯酸钾制取氧气的反应中二氧化锰是催化剂，还需通过实验证明二氧化锰质量和 在反应前后都没有发生变化。 【实验二】该兴趣小组还利用压强传感器，对MnO2、CuO、Fe2O3、Cr2O3四种金属氧化物中。哪一种更适宜作过氧化氢制取氧气的催化剂，做了如下数字化实验探究。 实验方案如下： Ⅰ.用MnO2、CuO、Fe2O3、Cr2O3四种催化剂分别与海藻酸钠溶液混合，滴入氯化钙溶液制成含等质量催化剂、大小相同的海藻酸钠微球备用。 Ⅱ.取30粒含有MnO2海藻酸钠微球，采用图5装置进行实验。改用其他三种微球，分别重复上述实验，得到锥形瓶内压强随时间变化的曲线图如图6。 （4）每次实验时，海藻酸钠微球数应相同的原因是控制 相同。 （5）从实验曲线看，催化效果较好、反应温和的催化剂是 。 【计算】氯酸钾用途较广，用于炸药、烟花、鞭炮、高级安全火柴，医药、摄影药剂、分析试剂、氧化剂及火箭、导弹推进剂等。在同系列的推进剂中，含氯酸钾的推进剂比含氯酸铵的推进剂燃烧得快，燃烧能够进行的最低压力较高，燃速指数很高。根据氯酸钾的化学式KClO3计算：12.25g氯酸钾中含氧元素 g。（写出计算过程） 2．请从A或B两题中任选一个作答，若两题均作答，按A计分。 A B （1）图A探究二氧化碳与水反应的实验操作为 。 （2）二氧化碳与水反应的化学方程式为 。 （1）图 B 中，若X溶液为稀盐酸，则观察到的现象为 。 （2）若 X 溶液为硫酸铜溶液，则反应的化学方程式为 。 3．氢氧化钠和氢氧化钙是两种常见的碱，化学实验活动课上，同学们进行了如图所示的实验。 (1)实验一中，A、B 两支试管中共同的实验现象是 ，其中B试管内发生反应的化学方程式为 。 (2)实验二中，C试管中有白色沉淀生成，该白色沉淀是 (填化学式)。D试管中无现象，为了探究通入二氧化碳后D试管中溶质的成分，同学们进行了如下探究。 [提出猜想]猜想1:溶质是NaOH；猜想2:溶质是NaOH和Na2CO3；猜想3:溶质是Na2CO3。 [实验验证] 实验操作 实验现象 实验结论 ①取D中少量溶液于试管中，加入过量稀盐酸 猜想1不成立 ②取D中少量溶液于试管中，加入过量的Ca(OH)2溶液，过滤，取滤液加入酚酞溶液 产生白色沉淀，酚酞溶液变红 猜想2成立 [反思与评价] (1)小军评价实验操作②中加入Ca( OH)2溶液不正确，理由是 。 (2)实验室中氢氧化钠要密封保存的原因是 。 4．小雨阅读课外资料得知：双氧水分解除了用二氧化锰作催化剂，还可用氧化铜等物质作催化剂。于是她对氧化铜产生了探究兴趣。（已知氧化铜是黑色粉末，难溶于水） 【提出问题】氧化铜是否也能作氯酸钾分解的催化剂？它是否比二氧化锰催化效果更好？ 【设计实验】小雨以生成等体积的氧气为标准，设计了下列三组实验（其他可能影响实验的因素均忽略）。 实验序号 KClO3 其他物质质量 待测数据 ① 1.2g 无 ② 1.2g CuO  0.5 g ③ 1.2g MnO2 0.5 g 【进行实验】 (1)上述实验应测量的“待测数据”是指 ； (2)若实验②比实验①的“待测数据”更 （填“大”或“小”），说明氧化铜能加快氯酸钾的分解速率。 (3)将实验②反应后的固体加水溶解、过滤、洗涤、干燥，若称量得到0.5g黑色粉末，说明黑色粉末氧化铜的 在反应前后保持不变； 【预期结论】氧化铜能作氯酸钾分解的催化剂。 【反思与交流】 (4)小凡同学认为上述实验并不能证明氧化铜能作氯酸钾分解的催化剂，还需补充实验，证明黑色粉末氧化铜的 在反应前后保持不变。 (5)你认为小雨设计实验③和实验②对比的目的是 。 5．某兴趣小组为验证质量守恒定律，做了镁条在空气中燃烧的实验图1 (1)小明认为根据质量守恒定律,燃烧产物的质量应大于反应物镁条的质量.待镁条完全燃烧后，称量发现石棉网上的燃烧产物质量反而比反应前镁条的质量小，出现此现象的原因是 。 小红按图2装置改进实验，验证了质量守恒定律，却发现产物中还有一些黄色固体。 [提出问题]黄色固体是什么呢? [查阅资料]①氧化镁为白色固体，难溶于水且不与水反应; ②镁能与氮气反应只生成黄色的氮化镁(Mg3N2) 固体; ③氮化镁可与水反应，反应的化学方程式为 ④氢氧化镁是不溶于水的固体，且受热易分解生成氧化镁和水 [做出猜想]黄色固体为Mg3N2 [实验探究] 实验操作 实验现象及结论 如图，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 (2)现象: 结论:燃烧产物含Mg3N2 [拓展延伸] (3)如果用图2装置(气密性良好)和药品(足量)测定空气中氧气含量,该实验所测得的氧气体积分数 1/5 (填“大于”、“小于”或“等于”) (4)请选择下列正确的实验方案将混在氧化镁中的氮化镁除去 A将混合物直接蒸馏 B将混合物直接过滤 C将混合物溶于水，待充分反应后过滤，再将滤渣在常温下干燥. D将混合物溶于水，待充分反应后过滤，再将滤渣充分加热至固体质量不再变化 (5)将足量的镁条放在含氮气和氧气质量比为7: 2的混合气体中充分燃烧反应，再将生成的固体物质与足量水反应产生气体质量为34g,求消耗镁条的质量为 6．某学习兴趣小组同学在探究氢氧化钠的化学性质时进行了如下图所示的两个实验。    实验一：探究氢氧化钠与二氧化碳的反应。 打开分液漏斗的活塞，将氢氧化钠浓溶液加入A中，关闭活塞，打开弹簧夹，观察到B中的X溶液流入A中。 （1）B中的X溶液能够流入A中的原因是二氧化碳与氢氧化钠发生反应，气体体积 。 （2）若X溶液流入A时产生大量气泡，则X可能是 （填“化学式”）。 （3）若X是氯化钙，X溶液流入A时产生了白色沉淀，该反应的化学方程式为 。 实验二：探究氢氧化钠与盐酸的反应。 实验中当观察到溶液由 色变成无色时，说明氢氧化钠和稀盐酸发生了化学反应。 实验结束后，小组同学对试管内的无色溶液成分展开了讨论。 【提出问题】试管中无色溶液的溶质除酚酞外还有什么？ 【猜想假设】猜想一：NaCl和HCl猜想二： 。 【实验验证】 实验操作 实验现象 结论 将适量试管内溶液倒入盛有少量氧化铜粉末的试管中，微热、振荡 猜想一正确 【讨论交流】小丽同学认为向所得溶液中滴入氢氧化钠溶液，也能证明猜想一成立，你认为小丽同学的方案是否可行？ （填“可行”或“不可行”）。 7．化学药品在实验室中者保存不当，可能会发生变质，某学校化学实验活动小组的同学们为了探究实验室中久置的氧氧化钠固体药品的成分，进行了下列有关实验。 【猜想与假设】 久置的氢氧化钠固体的成分有下面3种可能情况： 猜想一：只有氢氧化钠 猜想二： 猜想三：只有碳酸钠 【实验探究】 实验方案 实验现象 结论 称取m克固体放入试管中，加蒸馏水完全溶解，然后滴加足量的BaCl2溶液 猜想一不成立 为了进一步验证是猜想二还是猜想三成立，活动小组的同学们又提出了一个定量实验方案。实验如下：将反应后的物质过滤、洗涤、干燥，称得沉淀的质量为ng(忽略操作过程中物质 的损失)。若猜想二成立，则n的取值范围是 。 【反思与交流】 氢氧化钠暴露在空气中容易变质，其主要原因是 (用化学方程式表示)，因此实验室中氢氧化钠固体必须密封保存。 8．课外小组同学在实验室发现了一瓶标签残缺的无色液体，想通过探究确定其成分。 【查阅资料】 ①初中化学常见的含钠化合物有、、、，有关四种物质的信息如下： 物质 溶解度/g 36 109 21.5 9.6 水溶液的 7 14 11 9 ②碳酸钠与稀盐酸反应分两步进行： 第一步反应化学方程式： 第二步反应化学方程式： 【初步分析】 (1)操作不规范可能造成标签破损，能造成标签破损的不当操作有 。 (2)根据受损标签的情况判断，这瓶试剂不可能是_________。 A．酸 B．碱 C．盐 (3)通过表数据，同学们一致认为该溶液一定不是，他们的理由是 。 【实验探究】为确定该溶液的成分，小芳设计了如下所示的实验过程： (4)实验①中观察到紫色石蕊溶液变蓝，由此得出该溶液一定不是 。 (5)实验②中观察到 现象，由此得出该溶液是 (6)为了进一步探究该溶液中的成分，该小组同学进行了如下探究： 实验步骤 实验现象 实验结论 步骤I：取一定量样品于试管中，滴加无色酚酞溶液 溶液变成红色 证明该溶液中含有和 步骤Ⅱ：取步骤I样品于试管中，滴加过量的溶液 【实验结论】 (7)该溶液源标签为，变质的原因为 （化学方程式表示原因）。 【反思拓展】 (8)该小组同学在老师的指导下进行了如下实验：取一定量的样品于烧杯中，逐滴加入的稀盐酸，产生气体的质量与加入稀盐酸质量关系如下图所示，根据资料并结合所学知识回答：该样品中与的质量比为 （填最简整数比）。 9．某学习小组对铁锈蚀进行探究 【提出问题】铁锈蚀与哪些因素有关？ 【查阅资料】资料1：氯化钙固体可作干燥剂。 资料2：常温常压下，H2的密度是dg/mL。 资料3：一定条件下，碳可加快铁的锈蚀，但碳本身不参加反应。 【设计与实验】 实验一：取四枚相同的洁净无锈铁钉分别放入试管，进行下图实验，现象如表。 试管 一周后现象 A 铁钉表面有一层铁锈 B 铁钉表面无明显变化 C 铁钉表面无明显变化 D 铁钉表面有较厚铁锈 (1)对比A、B、C试管中实验现象，说明铁锈蚀与空气中的 发生化学反应。 (2)试管B中植物油的作用是 。 (3)铁锈蚀后应及时除锈，但铝制品不需要除锈的原因是 。 实验二：小组设计了如图装置，检查气密性，将5g铁粉和2g的碳粉加入三颈烧瓶，t1时刻加入2 mLNaC1溶液后，再将一只装有5mL稀盐酸的注射器插到烧瓶上，采集数据。 (4)如图对三颈烧瓶检查装置气密性，应先封闭左右支管口，然后进行的操作和结果为： 。 (5)据图分析，对比AB段和BC段说明 。 (6)分析t3-t4时刻压强突然变大的原因是 。 实验三：测定剩余固体中铁锈的含量 将实验二烧瓶中剩余物质过滤、洗涤、干燥，得mg固体，连接如图装置，检查气密性，加入固体与足量稀盐酸进行实验。 (7)完全反应后，常温常压下测得生成气体体积为VmL，则该剩余固体中铁锈的质量分数表达式为 。 【反思与评价】 (8)与实验一试管D对比，实验二铁锈蚀明显更快的原因可能是 （写一点即可） 10．为探究碱溶液的化学性质，化学兴趣小组的同学进行了如下图所示的实验，请根据实验回答问题： 【查阅资料】氯化钙溶液显中性。 （1）A试管中的实验现象是 。 （2）C试管内无明显现象，同学们对氢氧化钙与盐酸能否发生化学反应产生了质疑。于是小明向C试管中滴加几滴酚酞溶液，溶液呈无色。请你评价小明的实验方法是否能证明两者发生化学反应，并说明理由： 。 （3）实验结束后，将C、D试管中的物质倒入同一个洁净的烧杯中，充分反应后，最终得到无色澄清溶液。同学们对最终的无色溶液中溶质的成分进行继续探究： 【提出问题】无色溶液中除酚酞外还有哪些溶质？ 【猜想与假设】 猜想一： 。 猜想二： 。 【实验验证】若要证明猜想一成立，请你帮助他们设计实验方案 （写出实验操作和现象）。 【拓展与交流】小组同学经过讨论认为以上四个实验并没有体现出碱的所有化学通性，若想得出碱的全部化学通性，还应补充一个实验，请用化学方程式表示出所需要补充的实验 。 11．鲁巴化学社的同学在探究碱溶液的化学性质时，进行了如图所示的实验。 实验结束后，小组同学对B试管中上层清液的溶质成分产生疑问，作出猜想： (1)猜想一： ； 猜想二：含有NaOH、Na2CO3 猜想三：含有NaOH、Ca(OH)2 猜想四：含有NaOH、Na2CO3、Ca(OH)2 根据所学的化学知识可知猜想四错误。请用化学方程式解释猜想四错误的原因 。 (2)同学们取少量B试管中的上层清液分别置于甲、乙两支试管中，进行探究： 实验操作 实验现象 结论 ①在试管甲中滴加碳酸钠溶液 无明显现象 猜想 错误 ②在试管乙中滴加少量的稀盐酸 无明显现象 猜想二错误 (3)能能同学说上述实验操作②不能证明猜想二错误，原因是 。 (4)A、B、C、D四个实验中未能体现碱化学通性的实验是 (填字母)。 (5)实验A中，用针筒向锥形瓶中推入一定量的NaOH溶液后，观察到瘪气球变大。此时为了进一步探究锥形瓶中NaOH是否有剩余，小组同学向锥形瓶内加入过量的BaCl2溶液后，过滤取滤液再进行一步操作就能得出结论，下列操作可行的是______。(填序号)。 A．加入少量FeCl3溶液 B．加入少量MgCl2溶液 C．加入少量MgSO4溶液 D．向溶液中通入气体 12．某同学设计了如下图所示的实验装置探究“分子的性质”，请回答下列问题：      [进行实验] (1)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 ；其中烧杯乙的作用 ；通过该实验可以得出或推到出一些结论：①分子在不断运动：② (答一条即可)。 [实验改进]同学们经过讨论后认为，图I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Ⅱ所示的装置。 (2)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浓氨水的注射器。按此方法再组装好另一套相同的装置，将其中一套装置的下端放入热水中，向两支U型管A、C处的棉纱上注入浓氨水，几分钟后看到的现象是 ，该现象说明了 。 [反思与评价] (3)图II后所示的实验方法相对于图I所示的实验方法，具有哪些优点：① ；② 。 (4)为了得到可靠的结论，在图所示的实验中还应控制相同的变量有：① ；② 13．金属是现代社会广泛使用的材料。 Ⅰ.人类活动和使用金属大致的历史年代如图所示。 (1)青铜和黄金可打造成不同形状制品，利用了金属物理性质中的 。 (2)《淮南万毕术》提到“曾青得铁则化为铜”，说明铁的金属活动性比铜 。 Ⅱ.探究金属铁锈蚀的条件。 用如图所示实验进行铁钉锈蚀的研究。一段时间后，试管A、B中铁钉几乎没有生锈，而试管C中铁钉明显锈蚀，试管D中铁钉严重锈蚀。 (3)由试管A、B、C中的现象可知，铁的锈蚀是铁跟 (填化学式)等作用的结果。 (4)试管B中使用“煮沸并迅速冷却的蒸馏水”，目的是 。 (5)由试管C、D中的现象可以得出的结论是 。 Ⅲ.探究盐酸除锈时的反应。 步骤1：将一枚表面部分锈蚀的铁钉置于试管中，向其中加入稀盐酸至浸没铁钉。观察到铁钉表面的铁锈逐渐消失，无锈处有气泡产生，溶液变为黄色。 步骤2：将“步骤1”中装有铁钉和盐酸的试管长时间放置后，观察到铁钉变细，溶液变为浅绿色。 【提出问题】①“步骤1”中铁锈消失发生了什么反应？ ②“步骤2”中试管长时间放置后，溶液为什么会变色？ 【查阅资料】铁锈中主要含有氧化铁，FeCl3溶液呈黄色，FeCl2溶液呈浅绿色； K3[Fe(CN)6]溶液呈黄色；FeCl3溶液遇K3[Fe(CN)6]溶液不变色，FeCl2溶液遇K3[Fe(CN)6]溶液会生成蓝色沉淀。 【实验分析】 (6)铁锈消失是因为氧化铁与盐酸发生反应，该反应的化学方程式为 。 【提出猜想】对于问题②，实验小组提出如下两个猜想： 猜想一：溶液变色是FeCl3与铁钉表面产生的气体反应所致； 猜想二：溶液变色是FeCl3与铁钉反应所致。 【实验验证】经实验已证实“猜想一”不正确。 (7)请设计实验证明“猜想二”成立，简述实验过程(包括操作、可能的实验现象和对应的结论) (实验中必须用到K3[Fe(CN)6]溶液、FeCl3溶液和铁钉)。 14．某化学兴趣小组的同学在做酸碱中和反应的实验时,向盛有氢氧化钙溶液的烧杯中加入一定量的稀盐酸后,忘了滴加酚酞溶液,不知道盐酸是否过量。于是他们停止滴加稀盐酸,对烧杯内溶液中的溶质成分进行了探究。 [提出问题]该烧杯内溶液中的溶质是什么? [猜想与假设]猜想一:溶质只有CaCl2 猜想二: 。 猜想三:溶质中含有CaCl2和Ca(OH)2; 猜想四:溶质中含有CaCl2、HCl和Ca(OH)2。 [交流讨论]同学们讨论后一致认为猜想四不合理,理由是 (用化学方程式表示)。 [查阅资料]氯化钙溶液呈中性。 [实验设计]同学们设计了如下不同的实验方案,请完成下列表格。 方案 操作步骤 实验现象 实验结论 一 取少量烧杯内的溶液于试管中,滴入几滴无色酚酞溶液 酚酞不变色 猜想一正确 酚酞变红色 猜想三正确 二 取少量烧杯内的溶液于试管中,逐滴加入 溶液至过量 猜想二正确 [反思交流]方案一不能证明猜想一是否正确,理由是 。若要完善此方案,可将酚酞溶液换成 。 [拓展与应用]实验证明猜想二是正确的,要使烧杯内溶液的溶质只含有CaCl2,需要除去杂质,其中的一种方法是向烧杯中加入过量的 ,然后过滤。 [拓展延伸]在发生化学反应的过程中还伴随着温度的变化。室温下,将稀盐酸慢慢滴入装有氢氧化钙溶液的烧杯中,利用温度计测出烧杯中溶液的温度,溶液的温度随加入稀盐酸的质量而变化的曲线如图所示: （1）由图可知,盐酸与氢氧化钙溶液发生的中和反应是 (填“吸热”“放热”或“无热量变化”)反应。 （2）向A点对应的溶液中加入紫色石蕊溶液,溶液呈 色。 （3）B点对应的溶液中的溶质是 (填化学式)。 （4）B到C的过程中溶液的pH逐渐 (填“增大”“减小”或“无变化”)。 15．如下图是化学活动小组在探究溶液所具有某些化学性质的实验，请回答下列问题： (1)甲试管中观察到的实验现象是① ；乙试管中发生反应的化学方程式是② 。 (2)实验结束后，同学们将甲试管过滤后的滤液和乙试管中的溶液都倒入同一个烧杯中，观察到只有白色沉淀产生的现象，由此推知甲试管反应后溶液中的溶质为 (填化学式)，充分反应后，将烧杯中的沉淀滤去，得到滤液。 【提出问题】滤液中含有哪些离子？ 【猜想与假设】同学们分别进行猜想如下： 甲的猜想是：、、 乙的猜想是：、、 丙的猜想是：、、 (3)你的猜想是： (填离子符号，只填一种情况即可)。 【实验验证】 (4)实验小组同学为了验证烧杯内滤液中离子成分，取少量滤液于试管中，向试管中加入一种物质且不受用量的限制，即证明了溶液中离子成分，该物质是 ，或 (填不同类别的物质)，观察到溶液中产生 (任意填一种)的明显现象，确定溶液中的离子成分是 。 【反思与总结】 (5)结合上述实验，丁同学绘制了将甲、乙两试管反应后的溶液倒入烧杯混合后离子变化的一种情况，通过图像可知，丁同学认为乙试管反应后溶液中的溶质成分是 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 $$