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．小明同学发现往水中投放过氧化钙后产生气泡。 [提出问题]产生的气体是什么呢？ [猜想假设]小明同学与本组同学讨论后认为可能是 。 [设计实验]为研究反应后生成何种气体，小明使用如下图 甲所示的装置进行实验，打开装置中分液漏斗的活塞，控制滴加水的速度，观察到管内有气泡产生，用带火星的木条靠近气体出口处，木条复燃，说明生成的气体是 ， 假设成立。由此可知运输鱼苗时，在水中加入过氧化钙的主要目的是 。 [实验反思]根据质量守恒定律，小明认为过氧化钙与过量水反应，还会生成某种含有钙元素的生成物。开始小明假设该生成物为氧化钙，但通过思考：氧化钙能与水反应，生成氢氧化钙。他很快否定了原先的假设，并重新假设生成的含钙化合物为氢氧化钙。 (1)请写出氧化钙与水反应生成氢氧化钙的化学方程式 ， 该反应的基本类型是 。 (2)请设计一个实验方案来验证小明的新假设，并填入下表空格中： 实验步骤 实验现象 结论 过氧化钙与水反应，有氢氧化钙生成。 则该实验涉及的化学反应方程式为 。 2．新华社2017年5月18日电，我国在南海海域成功连续8天稳定开采可燃冰（主要含甲烷水合物）。与煤、石油相比，可燃冰污染小、热值大，而且全球储量足够人类使用1000年。某化学兴趣小组对海洋资源产生浓厚的兴趣。于是他们查阅资料，得到下列信息： （1）可燃冰埋藏于海底的沉积物和陆地冻土的岩石中； （2）可燃冰开采难度大，如果气化后的甲烷逸散到空气中，将会加剧全球气候变暖； （3）海水“晒盐”得到的盐叫粗盐，含有CaCl2、Na2SO4等杂质。 他们分成两组对此进行探究： Ⅰ组同学研究海底资源中的可燃冰，明确了可燃冰形成的条件与 、压强有关。 Ⅱ组同学研究海水资源中的主要化学成分，做了两个实验： （1）模拟海水“晒盐”实验：将海水滴在玻璃片上，然后用吹风机吹干，产生白色固体，得到盐，这种结晶方法的原理是 。 （2）模拟粗盐除杂实验： 【提出问题】如何将粗盐中的CaCl2、Na2SO4杂质除掉 【可选试剂】稀H2SO4、稀HCl、NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液 【进行实验】 步骤 过程 现象 实验解析 第一步 产生白色沉淀 加入过量Na2CO3溶液的目的是 第二步 有气泡产生 化学反应方程式为： 第三步 蒸发所得溶液 析出白色固体 得到较纯净的食盐 【实验反思】 蒸发时为了防止液滴和食盐颗粒飞溅，应不断用玻璃棒 ，并在 时就停止加热。 3．化学是以实验为基础的科学，实验是科学探究重要手段，完成下列实验问题。 （一）实验一：小松同学将打磨过的铝箔加入氢氧化钠溶液中，结果发现也有气泡产生，为了解该气体的成分，实验小组进行了以下探究活动： 【作出猜想】猜想一：氧气；猜想二：氢气；猜想三：氮气 （1）其他同学认为猜想三是错误的，理由是 。 【进行实验】分别进行实验： （2）利用图①装置进行实验：反应一段时间后，观察到 ，则猜想一错误。 （3）利用图②装置进行实验：反应一段时间气体验纯后，在玻璃管上端管口处点火观察到 ，则猜想二正确。 【得出结论】 （4）氢氧化钠、水、铝能反应生成偏铝酸钠（NaAlO2）和氢气，请写出此反应的化学方程式： 。 （二）实验二：在学习了碳的化学性质后，松雷化学小组同学一起到实验室完成了木炭还原氧化铜的实验，装置如图所示： 【表达与交流】为了使酒精灯火焰集中，提高温度达到高温的反应条件，可以将酒精灯 。 【猜想与假设】试管冷却后，同学们将试管中的固体取出，试管内的固体可能是什么？ 小松的猜想：固体物质是碳和铜 小雷的猜想：固体物质是氧化铜和铜 小美的猜想：固体物质是氧化铜、碳和铜 你的猜想：固体物质还可能 。 【制定计划】同学们一致认为试管中的固体一定有铜，原因是： 小松说：铜是 固体，而碳和氧化铜都是 固体，通过观察能够发现； 小雷说：固体中一定有铜还因为 ，所以铜一定存在； 【实验与结论】我们在分析反应后剩余固体成分时，不仅需要考虑 外，还需要考虑 。 4．化学兴趣小组的同学们在超市发现一种洗涤产品——“爆炸盐”能在瞬间去除洗衣粉难以除去的多种顽固污渍。同学们对该产品开展了以下探究活动。    【查阅资料】“爆炸盐”的主要成分是过碳酸钠()。它是一种白色结晶颗粒，易溶于水，且能与水发生反应，生成碳酸盐和其他化合物。 【提出问题】“爆炸盐”溶于水形成的溶液所含溶质是什么？ 【作出猜想】猜想一：和。 猜想二：和NaOH 猜想三：、和 【实验探究】 实验步骤 实验现象 实验结论 ①取少量“爆炸盐”于烧杯中，加入足量蒸馏水水充分搅拌 固体完全溶解形成无色溶液 (不必填写） ②取适量①的溶液于试管中，先向其中加入少量二氧化锰粉末，再将带火星的木条置于试管口 有大量气泡产生，木条复燃 溶液中含有 ③取少量②的上层清液于试管中，加入足量的某溶液，观察现象 清液中有白色沉淀产生 溶液中含有碳酸钠 ④取适量③的上层清液于试管中，向其中滴加少量氯化镁溶液，振荡 清液中 溶液中不含氢氧化钠 (3)根据题意选择一种合适的溶液在步骤③中加入，写出加入该溶液后发生反应的化学方程式： 。 【得出结论】 (4)猜想 正确。 【拓展提升】 (5)“爆炸盐”溶于水后的溶液呈 (填“酸”“碱”或“中”)性，能有效去污；产品中不含 元素，不会造成水体富营养化，属于环保产品。 (6)过氧化氢是一种常见杀菌消毒剂，其原因是过氧化氢分子中含有一种叫做“过氧基”(如下图中①虚线框标出的部分)的结构。据此推测下图中②—④的物质中，也可用作杀菌消毒剂的是 (填序号)。 ①  ②H—O—H      ③O—C—O     ④   5．在学习了盐的性质后，同学们分组对碳酸氢钠的化学性质进行探究。 【查阅资料】碳酸氢钠受热分解生成一种固体、一种液体和一种气态的氧化物；碳酸钠受热不分解。 探究环节 甲组的探究 乙的探究 【提出问题】 碳酸氢钠溶液的酸碱性？ 碳酸氢钠受热分解后产物是什么？ 【猜想假设】 猜想一：碳酸氢钠构成中含有氢离子，溶液显酸性 猜想二：碳酸氢钠构成中含有碳酸根离子，溶液显碱性 猜想一：碳酸钠、水和二氧化碳 猜想二：氢氧化钠、水和二氧化碳 【实验验证】 （1）小红将pH试纸用蒸馏水润湿后测得碳酸氢钠溶液的pH=8。小明认为小红的操作有误，请你简述错误所在及对检验碳酸氢钠溶液的酸碱性是否有影响？ （2）小明取少量碳酸氢钠溶液，滴入酚酞溶液，溶液 ，证明猜想二正确 （1）取少量干燥后的碳酸氢钠粉末按图进行操作：    观察到试管A的试管口有无色流体，试管B澄清石灰水变浑浊，试管B中发生反应的化学方程式是 （2）待完全反应后，取冷却后的白色粉末溶于水，滴入氢氧化钙溶液，观察到 ，猜想一成立 【反思交流】乙组的实验(1)中取干燥后的碳酸氢钠粉末的意图是 。 【拓展迁移】请你设计一种区别碳酸钠和碳酸氢钠的简易方案： 。 6．我国三星堆最新出土了一批文物，其中青铜神树表面已锈蚀，班级兴趣小组对铜锈进行了如下探究。 【实验探究】进行如下图所示的实验，探究铜生锈的条件。将大小相同的4小块铜片按下图装置所示放置1周，结果如下： 编号 ① ② ③ ④ 实验 现象 铜片表面有绿色物质 无明显现象 无明显现象 无明显现象 （1）实验中使用的蒸馏水需“煮沸并迅速冷却”，其目的是 。 （3）对比实验①③得到的结论 ；若要说明铜锈蚀还与氧气有关，则④中方框里应该填写的内容是 。 （4）1周后继续观察，小明发现实验①中铜片锈蚀程度没有变化，分析原因是 。 （5）【查阅资料】 铜锈一般分为无害锈与有害锈两种。Cu2(OH)2CO3为无害锈，无害锈能保护青铜器；CuCl2·3Cu(OH)2为有害锈，有害锈会使器物受损加剧并不断扩散。土壤中含有各种矿物质，其中Cl-与Cu在一定条件下生成CuCl，CuCl与氧气、水继续发生如下反应：。 【拓展探究】 无害锈能保护青铜器的原因可能是 。 7．小新拿来一片黄色的金属向同学们炫耀说他捡到了黄金。小宝说他曾在网上看到过，有一种铜锌合金外观和黄金相似，常被误认为是黄金。于是他与小新开始探究。 【提出问题】这块黄色的金属是黄金还是铜锌合金? 【猜想】①小新认为是黄金；②小宝认为是铜锌合金。 【查阅资料】合金中的金属保持各自的化学性质，金在高温下不与氧气反应，锌在高温下与氧气反应生成白色固体。 【设计实验】 ①小新设计的实验是截取一小片黄色的金属放在石棉网上用酒精灯加热； ②小宝设计的实验是截取一小片黄色的金属放入硝酸银溶液中。 【现象与结论】 ①小新在实验中观察到黄色的金属变黑，则他的猜想 ，黑色物质是 。 ②小宝在实验中观察到的现象是 。 【反思与应用】 ①假如你的观点和小宝的观点相同，你还可以设计一个实验是截取一小片黄色的金属放入 中。 ②你设计的实验中能观察到的现象是 ，写出该反应的化学方程式 。 8．84消毒液是一种无色或者淡黄色具有刺激性气味的含氯消毒剂，有效成分为次氯酸(NaClO)。广泛用于医院、宾馆、旅游、家庭等的卫生清毒。某化学兴趣小组对该消毒液进行如下一系列探究。 [查阅资料] 84消毒液不稳定，其杀菌作用主要依靠有效氯，有效氯越高杀菌效果越好。 探究一：84消毒液中有效氯含量的稳定性。0.5%的84消毒液在不同温度、不同存放时间下的有效氯含量： 存放时间(h) 不同温度下，有效氯存留率 60℃ 70℃ 80℃ 90℃ 0 (对照) 100% 100% 100% 100% 3.0            94.66% 88.05% 6.0      96.66% 89.67% 74.69% 12.0 94.75%   93.32% 62.62%         [解释与结论] 综合分析探究一中数据，在其他条件不变时，0.5%的84消毒液有效氯存留率受温度和时间的影响，其影响的变化趋势是 ；存84消毒液应注意的问题是 。 探究二：84消毒液、H2O2溶液都是常用消毒剂，兴趣小组对两种消毒剂进行了如下探究活动。 [实验1]取少量84消毒液于试管中，滴加H2O2溶液，发现有大量气泡产生；然后 ， (分别填写实验操作和现象)，证明产生的气体是氧气。 [提出问题]在上述反应中，NaClO的作用是什么？ [作出猜想] 猜想一：作反应物，NaClO与H2O2溶液发生化学反应： 猜想二：作 ，具有类似分解H2O2溶液制氧气时MnO2的作用。 [实验2] ①按如图所示组装实验装置，并检查装置气密性。    ②向锥形瓶中加入30mL84消毒液，注射器中吸入25mLH2O2溶液。 ③将注射器中的H2O2溶液平均分5次推入锥形瓶中：每次推入H2O2溶液，待不再产生气泡后，记录收集气体的总体积(忽略其他因素对测量结果造成的影响)见下表。 第一次 第二次 第三次 第四次 第五次 收集气体的总体积/mL 140 280 365 x 375 （1）分析表中数据得出“猜想一正确”，其依据是 （2）表中的数据x= [分析讨论]NaClO与H2O2溶液反应除生成氧气外，还生成氯化钠(NaCl)和水，该反应的符号表达式为 [拓展反思]生活中常用消毒剂除84消毒液、H2O2溶液外，还有75%酒精等。在使用各种消毒剂时，要考虑它们的性质。切记：科学使用，注意安全！ 生活中下列使用消毒剂的做法，正确的是 。 A．不同的消毒剂都可随意混合使用 B．使用84消毒液的温度越高效果越好 C．使用75%酒精消毒应远离明火，防止火灾 D．H2O2溶液、75%酒精等消毒剂均应密封保存 9．碘化钾()是白色固体，保存不当会被氧化为单质碘()而泛黄变质。实验小组为探究碘化钾变质原理，进行如下活动。 【查阅资料】Ⅰ．对于碘化钾变质的原理，有两种不同的反应： 甲：乙： (1)请将上述方程式补充完整，X的化学式是 。 Ⅱ．与都属于碱，二者的化学性质相似。 【进行实验】实验1：探究变质的原理 取适量碘化钾固体暴露于空气一段时间，观察到固体泛黄。往泛黄的固体中加入足量稀硫酸，产生无色无味的气体，通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊。 (2)实验过程中产生的气体是 。化学小组认为：据此现象，还不能得出“反应甲是造成碘化钾变质的原因”的结论。理由是按照反应乙原理，也可能因为继续发生反应 (填写化学方程式)而导致往固体中加入足量稀硫酸后产生相同现象。 实验2：探究变质的条件 分别取适量于燃烧匙中，再分别放入盛有不同物质的集气瓶中，塞紧胶塞，若干天后观察。 实验1 实验2 实验3 实验4             固体变潮，表面变微黄 固体无明显现象 固体变潮，无其他明显现象 固体变潮，表面变黄 【解释与结论】 (3)对比实验 (填序号)，可以得出变质一定与水有关。对比实验 (填序号)，可以得出变质一定与氧气有关。 (4)从上述实验可推知，变质的条件是 。 【提出问题】二氧化碳的作用是什么？ 【进行实验】分别取同浓度的溶液于3支试管中(编号1，2，3)，再向试管2中通入，向试管3中滴加几滴盐酸，分别用试纸测定溶液的；几分钟后观察溶液的颜色。实验现象如下： 试管序号 1 2 3 溶液 溶液颜色 无色 浅黄色 黄色 【解释与结论】 (5)在变质过程中的作用是 。 【反思与评价】 (6)探究变质条件时，同学们排除了氮气和稀有气体的影响，其原因是 。 10．小明同学发现理疗店中有一项海盐热敷项目，它对海盐能否食用产生兴趣。他取了一些海盐带回学校，与兴趣小组同学一起对海盐中含有的成分进行了探究学习。 【信息检索】a．海盐的主要成分是氯化钠，还可能含有氯化镁，氯化钙、硫酸钠等物质，海盐中含有极少量的碘元素； b．硫酸钙是微溶物。 【信息分析】人体摄入碘元素过多或过少都会引发的疾病是 。 【进行实验】兴趣小组同学设计如下实验探究海盐中除氧化钠外，还可能含有哪些成分。 实验操作 实验现象 实验结论 步骤1 取少量样品于烧杯中，加入足量水，使其充分溶解，静置 烧杯底部有少量固体，上层清液无色 海盐中含有难溶于水的物质 步骤2 海盐中含有硫酸钠 步骤3    有白色沉淀生成 海盐中含有 步骤4    有白色沉淀生成 海盐中含有氯化钙 【总结反思】 （1）小红认为上述实验步骤 得出的结论不严谨，理由是 。 （2）上述实验的废液继续处理后，可得到纯度较高的氯化钠，涉及反应的化学方程式为 （写一个）。 【实验结论】通过进一步实验，同学们确定海盐中除氯化钠外还含有氯化钙、氯化镁和硫酸钠。 11．某兴趣小组在准备化学实验基本技能考查时，对以下问题进行了探究。 Ⅰ．探究酸和碱能否发生反应 方案l：甲同学向盛有少量NaOH溶液的试管中滴几滴无色酚酞试液，振荡，继续加入稀硫酸，观察到 现象，甲同学得出结论：酸和碱能发生反应。 方案2：乙同学取少量NaOH溶液，测得溶液pH为10，向该溶液中加入一定量稀硫酸后，测得溶液pH为9，乙同学发现溶液pH减小了，得出结论：酸和碱能发生反应。 交流讨论：大家同意甲同学的结论，对乙同学的实验过程提出质疑，溶液pH减小的原因还可能是稀硫酸中的水稀释了NaOH溶液；大家认为，乙同学向NaOH溶液中加入稀硫酸后，测得溶液的pH必须 7才能证明酸和碱能发生反应。请写出稀硫酸和氢氧化钠溶液反应的化学方程式 。 Ⅱ．探究酸和碱反应后溶液中溶质的成分 丙同学对探究Ⅰ中甲同学实验后的无色溶液展开探究。 【提出问题】试管中无色溶液的溶质除了酚酞还有什么？ 【提出猜想】猜想(l)Na2SO4；猜想(2) 。 【设计实验】 实验操作 实验现象 实验结论 方案1 向试管中加入少量锌粒，然后加入甲同学实验后的无色溶液 锌粒逐渐减少，有 产生 猜想(2)成立 方案2 向试管中加入少量甲同学实验后的无色溶液，然后慢慢滴加NaOH溶液，并不断振荡试管 开始无明显现象，过一会发现 。 【实验反思】为了验证猜想(2)成立，你认为还可以选择的药品是 (填字母序号) A 氯化钡溶液        B 铜        C 生锈的铁钉        D 碳酸钠 12．某实验小组的同学用氢氧化钙溶液和盐酸进行酸碱中和反应的实验时，向烧杯中的氢氧化钙溶液加入一定量的稀盐酸后，发现忘记了滴加指示剂。因此，他们停止滴加稀盐酸，并对烧杯内溶液中的溶质成分进行探究。 I、写出该中和反应的化学方程式： 。 II、探究烧杯内溶液中溶质的成分。 [提出问题]该烧杯内溶液中的溶质是什么？ [做出猜想]猜想一：可能是CaCl2和Ca（OH）2； 猜想二：可能只有CaCl2； 猜想三： 。 [查阅资料]氯化钙溶液呈中性。 [进行实验] 实验步骤1：取少量烧杯内溶液于试管中，滴入几滴酚酞溶液，振荡。 实验现象1： 。 结论1：猜想一不正确 实验步骤2：取少量烧杯内溶液于另一只试管中，逐滴加入碳酸钠溶液至过量。 实验现象2： 。 结论2：猜想二不正确，猜想三正确。 [反思与拓展] （1）在分析化学反应后所得物质成分时，除考虑生成物外还需考虑 。 （2）根据所学化学知识，验证烧杯内溶液中的溶质含有HCI，除以上方案外，下列哪些物质单独使用也能完成该实验？ （填序号）。 a．pH试纸        b．铜        c．紫色石蕊溶液        d．硝酸银溶液 （3）烧杯中的溶液若不经处理直接倒入下水道，可能造成铁质管道被腐蚀、污染地下水等危害。要处理烧杯内溶液，使其溶质只含有CaCl2，应向烧杯中加入过量的 。（填序号） A．生石灰        B．熟石灰        C．石灰水        D．大理石 13．查阅资料得知：氢氧化钠溶液中 含有H2O，Na+，OH﹣，某化学兴趣小组同学欲探究氢氧化钠溶液中哪一种粒子能使无色酚酞试液变红，做了三个实验设计： 实验一：在第一支试管中加入约2mL蒸馏水，再滴入几滴无色酚酞试液，观察实验现象； 实验二：在第二支试管中加入约2mL，5%NaCl（pH=7）溶液，再滴入几滴无色酚酞试液，观察实验现象； 实验三：在第三支试管中加入约2mL，5%NaOH溶液，再滴入几滴无色酚酞试液，观察实验现象； 根据上述实验探究回答下列问题： （1）实验一观察到的现象是 ，得出的结论是 。 （2）实验二观察到的现象是 ，得出的结论是：Na+不能使无色酚酞试液变红色。 （3）实验三观察的现象是 ，得出的结论是 。 （4）拓展应用：向滴加2﹣3滴无色酚酞试液的氢氧化钠溶液中逐渐加入稀盐酸至恰好完全反应，溶液的颜色变化是 ，该反应的化学方程式是 。 14．王峰同学阅读试剂标签后发现，市场销售的高锰酸钾晶体纯度高达 99.5%，水量可以忽略不计，为探究”试管放置方式对高锰酸钾制取氧气速度和体积的影响”他设计了制取氧气的直立型装置(如图)并与斜卧型装置比较,在气密性良好的装置中分别加入5.0 克高锰酸钾晶体，用同一酒精灯分别加热，用同一型号的集气瓶收集气体,每组实验进行五次,实验数据取平均值后记录如下表：    装置类型 直立型 斜卧型 收集 1 瓶氧气所需时间/秒 58 69 收集 2 瓶氧气所需时间/秒 94 110 收集氧气的总体积/毫升 526 478 （1）收集2瓶氧气,所需时间较短的装置类型是 。 （2）等质量的高锰酸钾加热到不再产生气体，斜卧型装置收集到氧气的总体积比直立型少的原因是 。 （3）根据2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑，算出 5.0 克高锰酸钾生成的氧气体积为理论值实验中发现，斜卧型的发生装置收集到的氧气体积明显大于理论值，他们对其原因进行了探究： 【提出假设】 小峰假设：反应生成的二氧化锰在较高温度下受热分解放出氧气； 你的假设： 。 【设计实验】 要验证小峰的假设能否成立，请设计简明的实验方案 。 15．实验课上，为检验镁条能否在N2中燃烧，某兴趣小组开展如下探究： 【查阅资料】氮化镁（Mg3N2）是一种淡黄色固体，能和水反应，生成Mg(OH)2和NH3； 【实验步骤】 ①将足量白磷在空气中点燃后，迅速伸入钟罩内，塞紧橡皮塞（图1）； ②待钟罩内水面不再变化时，向水槽中加水，使水槽中液面与钟罩内液面相平； ③打开橡皮塞，将燃着的螺旋状镁条迅速伸入钟罩内，塞紧橡皮塞（图2）； ④待钟罩内水面不再变化时，观察钟罩内壁及表面皿中固体颜色，取少量固体加入水中。     （1）【分析】 a.步骤①中足量白磷在钟罩内燃烧的目的是 ； b.步骤③中镁条剧烈燃烧，反应的化学方程式为 ； c.步骤④中钟罩内壁及表面皿中出现淡黄色固体，加入水中，产生白色浑浊及能使湿润红色石蕊试纸变蓝色的气体，反应的化学方程式为 ； （2）【结论】镁能在N2中燃烧，并生成Mg3N2。 请你判断：2.40g镁条在某充满空气的密闭容器中完全燃烧，所得固体质量可能为 。 a．3.33g b．3.93g c．4.00g d．3.96g 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 $$