2024年中考化学三轮复习专题特训科学探究题

2024年中考化学三轮复习专题特训：科学探究题 1．可可同学家新换了水龙头，从说明书上了解到该水龙头是铜质镀铬。好奇的可可想探究铬Cr与常见金属铁、铜的活动性强弱，邀请你一同参加。 【知识回放】请你在横线上填写对应金属的元素符号。 (1)金属活动性顺序：K Ca Na Mg Al Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag Pt Au 【提出猜想】 (2)猜想一：Cr>Fe>Cu；猜想二：Fe>Cu>Cr；猜想三： 。 【查阅资料】 ①铬是银白色有光泽的金属，在空气中能生成抗腐蚀的致密的氧化膜。 ②铬能与稀硫酸反应，生成蓝色的硫酸亚铬（CrSO4）溶液。 【设计与实验】可可同学取大小相等的三种金属片，用砂纸打磨光亮；再取三支试管，分别放入等量的同种稀硫酸。 实验 试管1 试管2 试管3 操作          现象 铁片表面产生气泡较慢，溶液变为浅绿色 铬片表面产生气泡较快，溶液变成为蓝色 无明显现象 【结论与解释】 (3)可可得到的结论是猜想 正确。 (4)实验前用砂纸打磨金属片的目的是 。 【反思与评价】实验结束后可可在老师的帮助下又设计了另一组实验用来探究铁、铬、铜这三种金属的活动性顺序，实验如图所示：    (5)硫酸亚铬溶液显蓝色的原因是溶液中含有的阳离子是 （填粒子符号）。 (6)试管丙中发生反应的化学方程式是 。 (7)可可的同学认为这组实验可以进行优化，去掉试管 （填试管编号）中的实验，也可以得出正确的结论。 2．置换反应是中学化学反应的基本反应类型之一。已知：化合物单质B→化合物C+单质D。某化学兴趣小组学习完初中化学课程后，对置换反应进行项目式探究，归纳整理如下： 【归纳一】非金属单质碳、氢气与金属氧化物的反应属于置换反应 (1)碳还原氧化铜的化学方程式是 。 (2)小组同学设计了如图所示的实验装置分别进行实验。    序号 装置 药品 反应时间 1 装置A 木炭粉0.1g、氧化铜粉1.2g 111s 2 装置B 木炭粉0.1g、氧化铜粉1.2g 300s 3 装置A 活性炭0.1g、氧化铜粉1.0g 300s 4 装置A 木炭粉0.1g、氧化铜粉1.0g 110s 5 装置A 木炭粉0.2g、氧化铜粉2.0g 141s 实验中得到的数据如表： 实验分析： ①对比实验3、4，说明了 。 ②得出结论：通过对比实验，你认为对碳还原氧化铜最佳的实验装置应选择“装置A”，该装置加热效果更佳的原因可能是 【归纳二】活泼金属与酸溶液的反应属于置换反应 (3)下列化学反应中，不属于置换反应的是________。 A． B． C． D． (4)镁铝合金是最常见的合金，现有打磨后的镁铝合金样品αg和足量的稀盐酸反应，生成氢气质量为m，m值范围是： 。 【归纳三】金属与盐溶液的反应属于置换反应 (5)请你设计实验验证Zn、Fe、Cu三种金属的活动性顺序 。 【拓展探究】非金属与盐溶液的反应也属于置换反应 (6)向海水晒盐的母液中（含有NaBr）通入氯气，有溴单质（）生成，试写出反应的化学方程式 。 3．2024年巴黎奥运会将于7月26日开幕。在体操比赛中，选手会双手涂抹一种白色粉末来防滑，体育界称其为“镁粉”，某兴趣小组在学校体育器材室也发现了该种白色粉末，便对该白色粉末的成分展开探究。 【提出问题】白色粉末的主要成分是什么？ 【查阅资料】 (1)①该白色粉末的主要成分为MgCO3、Mg(OH)2中的一种或两种。MgCO3和Mg(OH)2受热后都能发生分解反应且生成两种氧化物，两个反应的生成物中均有一种白色固体，则该白色固体为 。 ②无水硫酸铜为白色固体，遇水变蓝。 【猜想与假设】 (2)猜想1：MgCO3。             猜想2： 。 猜想3：MgCO3和Mg(OH)2。 【进行实验】 (3)甲同学取少量白色粉末于试管中进行如下实验。 实验操作 现象 结论 向试管中加入适量稀盐酸 有 产生 猜想1成立 【讨论交流】 (4)乙同学认为甲同学的实验结论不严谨，原因是 。 【改进实验】 (5)丙同学用下图实验装置继续进行探究，其中A中玻璃管内发生的反应与煅烧石灰石的原理类似，该反应的化学方程式为 。 实验操作 现象 结论 用酒精灯加热A中玻璃管内的白色粉末 B中白色固体无明显现象，C中澄清石灰水 。 猜想 成立 4．某化学兴趣小组的同学对过氧化氢分解制取氧气中催化剂的催化效果产生兴趣，他们进行了如下探究： 【提出问题】氧化铜与二氧化锰的催化效果哪种更好？ 【猜想与假设】猜想一：二氧化锰的催化效果好 猜想二：氧化铜的催化效果好 猜想三：两种催化剂效果相同 【进行实验】 实验步骤及操作 实验现象及数据 实验结论 用如图1所示的装置进行两次实验，在小试管中分别加入等质量的氧化铜和二氧化锰，分别将注射器内盛有的 3mL5%的 过氧化氢溶液注入试管中，观察现象 ①气体产生，注射器活塞向外移动 ②接大试管的U型管中红墨水 （选填“左边”“右边”）液面上升 ③收集到氧气的体积和时间的关系如图 2所示 1、催化剂 （填“能”或“不能”或“可能”）改变生成氧气的量 2、过氧化氢反应放出热量 3、猜想 正确； 【反思评价】 （1）可以通过比较 ，来判断两种催化剂的催化效果。 （2）由氧化铜作催化剂的反应，t1－t2时间段反应速率逐渐变慢的原因是 ，请写出该反应的化学方程式： 。 5．某气体由H2、CO中的一种或两种组成，某化学兴趣小组对该气体的组成进行探究。 【提出问题】该气体由什么物质组成？ 【提出假设】猜想Ⅰ：只有氢气； 猜想Ⅱ：只有一氧化碳； 猜想Ⅲ： ； 【提供信息】由H2、CO中的一种或两种组成的气体均能在氧气中安静地燃烧。 【设计实验】将该气体在氧气中完全燃烧的产物依次通过装置A、B，根据装置A、B中物质质量的变化情况来推测该气体的组成。（浓硫酸具有吸水性，NaOH能与二氧化碳反应从而吸收二氧化碳） 【现象与结论】 现象 结论 ①装置A质量增加，装置B质量无变化 猜想 成立 ②装置A质量 ，装置B质量增加 猜想Ⅱ成立 ③装置A质量增加，装置B质量 猜想Ⅲ成立 【分析讨论】 (1)装置A质量增加，说明气体燃烧的产物中有 生成，推知该气体成分中一定含有 元素；装置B质量增加，说明该气体燃烧的产物中有 生成，推知该气体成分中一定含有 元素。 (2)若用石灰水代替浓NaOH溶液，B中能观察到的现象是 ，反应的化学方程式为： 。 【反思】若某纯净物完全燃烧，将其产物依次通过该套实验装置A、装置B，发现装置A、B的质量都增加了，则该纯净物可能是 （任写一种物质的化学式或名称）。 6．铁是日常生活中最常见的金属，据资料介绍：氧化铁在隔绝空气的条件下高温加热能生成黑色固体和一种气体。小明在实验室进行了下列实验：    根据以上图示回答问题： （1）气体A的化学式为 ，现象C是 。 （2）对黑色固体B的探究： 【实验现象】在向黑色固体B中加过量稀盐酸的实验过程中，没有观察到有气泡产生。由此可知黑色固体B中没有铁，判断依据是 （用化学方程式表示） 【查阅资料】①氧化亚铁和四氧化三铁都是黑色固体②它们都可以和稀盐酸或稀硫酸反应，其中四氧化三铁与盐酸反应的化学方程式为：Fe3O4+8HCl=2FeCl3+FeCl2+4H2O。 【猜想】黑色固体B是Ⅰ、FeO Ⅱ、Fe3O4 Ⅲ、 。 【实验分析】 ①小亮认为，如果猜想Ⅱ 成立，则溶液D中的溶质为 ； ②小意认为，要确定黑色固体B的组成，还应该继续称量B的质量。若实验称得黑色固体B的质量为30.4g，则B中铁、氧元素的质量比为 ，猜想 成立。则氧化铁分解的化学方程式为 7．铁及其化合物在生产生活中有广泛的应用。 一、铁的应用和防护 （1）某麦片中含微量铁粉，食用后铁粉与胃酸反应转化为人体可吸收的铁元素，反应的化学方程式为 。 （2）铁锈主要成分是Fe2O3•nH2O，铁生锈主要与空气中的 有关。 （3）如图实验说明NaCl在铁生锈中的作用是 。 （4）铁生锈的次要过程：FeFeCO3•nH2O FeCO3，写出Fe转化为FeCO3•nH2O的化学方程式 。 （5）为防止铁生锈，可对铁制品“发蓝”处理，在表面生成致密氧化物（其中Fe、O元素质量比为21︰8）保护膜，该氧化物的化学式为 。 二、铁锈组分的确定 某铁锈成分为Fe2O3·xH2O和FeCO3。为确定其组成，兴趣小组称取此铁锈样品25.4g，在科研人员的指导下进行实验。 资料：①Fe2O3·xH2O在110℃分解为Fe2O3和H2O，FeCO3在282℃分解为FeO和CO2。 ②温度高于500℃时铁的氧化物才能被CO还原。 ③浓硫酸具有吸水性，碱石灰能吸收水和二氧化碳 （1）装配好实验装置后，首先要 。 （2）停止加热后仍需继续通CO，目的是防止倒吸和 。 （3）控制A装置中的温度为300℃对铁锈进行热分解，直至A装置中剩余固体质量不再变化为止，冷却后装置B增重3.6g，装置C增重2.2g。 则样品中FeCO3的质量m(FeCO3)＝ g，x＝ 。 （4）若缺少D装置，测得的m(FeCO3) （选填“偏大”、“偏小”、“不变”，下同）， x的值会 。 三、炼铁过程的探究 （1）写出工业上用赤铁矿（主要成分Fe2O3）炼铁主要原理的化学方程式 。 资料：CO还原Fe2O3炼铁的过程大致分为三个阶段： 阶段1：3Fe2O3＋CO2Fe3O4＋CO2 阶段2：Fe3O4＋CO3FeO＋CO2 阶段3：FeO＋CO Fe＋CO2 （2）将上述300℃热分解后的A装置中剩余固体继续分阶段升温，进行CO还原铁的氧化物炼铁过程的探究。加热时测定A中剩余固体质量随温度变化的曲线如图所示。 ①300℃～500℃装置A中剩余固体质量没有发生变化的原因是 。 ②图中F点对应的a＝ 。 8．小明完成酸碱中和反应实验几天后发现，实验台上有一瓶忘记盖上瓶塞的氢氧化钠溶液，请同学们帮助小明完成如下实验方案来检验氢氧化钠溶液是否变质。 【猜想与假设】 猜想一：没有变质；猜想二：部分变质；猜想三：全部变质 【查阅资料】Na2CO3溶液呈碱性，CaCl2溶液呈中性。 【进行实验】 实验步骤 操作 实验现象 结论 一 取少许该溶液于试管中，滴入过量 溶液 产生白色沉淀 猜想三正确 二 静置上述溶液，取上层清液少许于另一支试管中，滴入几滴酚酞溶液 酚酞溶液呈 色 ①请写出步骤一中发生反应的化学方程式 。 ②小明向该溶液中滴加几滴稀盐酸，没有气泡冒出，得出猜想一正确。你认为小明的实验设计是否正确？请说明理由 。 【交流反思】氧氧化钠敞口变质的原因是（用化学方程式表示） ，因此氢氧化钠必须密封保存。为了防止药品与空气中的某些成分反应而变质，实验室中必须密封保存的药品也有很多，试举一例 。（填药品名称）。 9．某校化学兴趣小组的同学在阅读资料时发现，18世纪末，法国科学家拉瓦锡曾经做了这样一个实验：让水蒸气通过一根烧红的枪管，生成了一种气体。同学们对这个实验很感兴趣：难道红热的铁能与水蒸气反应？生成的气体又是什么？带着这些疑问，他们设计了如图所示的装置进行探究。 (1)已知棉花不参加化学反应，弄湿它的作用是 。 (2)对红热的铁（Fe）与水蒸气（H2O）反应生成的气体同学们有以下猜想： 猜想一：生成的气体可能是氢气； 想猜二：生成的气体可能是 。 (3)请你结合上述连接后的装置图，用一个简单的实验对猜想二生成的气体进行验证，并把实验的操作方法、现象和结论填入下表。 操作方法 现象 结论 10．小芳和化学兴趣小组的同学们一起研究酸、碱的化学性质。    【实验探究】 实验编号 实验操作 实验现象 实验结论 实验一 将稀盐酸与刚配制好的氢氧化钠溶液混合 未观察到明显现象 实验二 先向氢氧化钠溶液中加入镁条 没有现象 说明 再逐滴加入稀盐酸（如图实验二） 开始时没有气泡，持续滴加后产生气泡 说明盐酸确实和氢氧化钠发生了反应，二者反应的化学方程式为 实验三 将稀盐酸加入到盛有氧化铁的试管中 发现 证明二者发生了反应 【表达交流】有些反应伴随固体消失、颜色改变等现象，有些反应没有明显的实验现象，但可以通过借助其他试剂将无现象实验显性化，从而获得结论。 【反思应用】氢氧化钠和二氧化碳的反应也没有明显现象，于是兴趣小组的同学设计出了如图所示的实验来证明二者发生了反应，请你描述出以下两组实验的现象： A: _；B: 。    【拓展迁移】根据大家的交流，若继续向实验三反应结束后的溶液中，加入氢氧化钠溶液，发现刚开始没有沉淀，过一会儿有红褐色沉淀出现，说明 。 11．某同学想在实验室里用NaOH溶液制取Na2CO3溶液。 查阅资料：①CO2通入NaOH溶液时极易因CO2过量而产生NaHCO3，且无明显现象 ②NaHCO3溶液煮沸时不会发生分解 ③ ④Ca（HCO3）2可溶于水 制取步骤：①量取两份50mL相同浓度的NaOH溶液备用； ②用一份50mLNaOH溶液吸收过量的CO2气体，至CO2气体不再溶解； ③小心煮沸②溶液1~2分钟； ④ ，即得Na2CO3溶液。 实验探究：为了检验制得的溶液是否为纯净的Na2CO3溶液，请你与该同学一起完成下列实验探究： 实验步骤 实验现象 实验结论 取少量制得的溶液于试管中，加入过量的 溶液 产生白色沉淀 原来溶液含有Na2CO3 将上步实验所得混合物进行过滤，将滤液分成两份 取其中一份加入足量的 无气泡产生 原来制得的溶液中不含 取另一份加入MgCl2溶液 原来制得的溶液中不含NaOH 结论：所制得的溶液为纯净的Na2CO3溶液 评价与反思：有人认为实验步骤③④的顺序对调，即先混合，再煮沸，更合理。你认为对吗？ 请说明理由： 。 12．某兴趣小组的同学对二氧化碳的制取和相关性质进行探究。 【气体制取】实验室用大理石与稀盐酸制取二氧化碳的文字为 。 【实验探究】为了探究CO2的化学性质，小明同学将一个装满CO2的集气瓶倒立在盛有某液体的水槽中，如图1所示。 （1）当水槽中盛水时，一段时间后观察到的实验现象是 。 （2）小明将水槽中的水换成澄清石灰水时，发生反应的文字为 。为了证明CO2与水发生了化学反应，小明用石蕊纸花再次进行如图2所示的验证： （3）证明CO2能与水发生化学反应的实验现象是 ，该反应的文字为 。 （4）将步骤III中实验后的石蕊纸花用电吹风吹干，可观察到 ，原因是 （用文字表示），该反应属于 反应（填基本反应类型）。 13．二十九中学的某化学兴趣小组，研究氢氧化钠与稀盐酸的中和反应。请回答下列问题： (1)发生反应的化学方程式 。 (2)由于该小组的同学粗心大意，忘记添加指示剂，为了探究反应后的溶液中溶质组成，提出以下猜想： 1)NaCl 2)NaOH、NaCl 3) 4)NaOH、NaCl、HCl ①上述猜想 一定是错误的，原因是 。 ②为了验证反应后所得溶液的溶质组成，做了如表实验： 实验步骤 实验现象 实验结论 甲同学取反应后的溶液于试管中加入适量的CuCl2溶液 如果 猜想2正确 乙同学取反应后的溶液于试管中加入适量的 溶液 如果有气泡产生 猜想3正确 丙同学取反应后的溶液于试管中滴加无色酚酞溶液 如果溶液不变色 猜想1成立 (3)反思交流： ①该小组的其他同学一致认为丙同学的结论不准确，原因是 。 ②若反应后的溶液是猜想3，为防止腐蚀下水管道，你应该向反应后的溶液中加入过量的 ，反应方程式 。 14．下列是某同学完成对人体吸入的空气和呼出的气体的探究活动报告的一部分，请帮他填写完整． 实验步骤 实验现象 分析结论 （1）取四只相同容积的集气瓶，分别收集两瓶空气和两瓶人体呼出的气体． 四只集气瓶中的气体都是 色 味的． 无 （2）分别在一瓶空气和一瓶呼出的气体中滴入等量澄清的石灰水振荡． 盛空气的集气瓶中的现象是 ；盛呼出气体的集气瓶中的现象是 ． 说明人呼出的气体中二氧化碳的含量 空气中二氧化碳的含量 （3）分别在另一瓶空气中和另一瓶呼出的气体中插入燃着的木条． 盛空气的集气瓶中的现象是：木条火焰 ； 盛呼出气体的集气瓶中的现象是：木条火焰 ． 说明人呼出的气体中氧气的含量 空气中氧气的含量 （4）对着干燥的玻璃片哈气 看到玻璃片上有 出现． 说明人呼出的气体中 增多． 通过以上实验探究，你对人体吸入的空气和呼出的气体成分的不同已有初步了解．请写出你初步得出的结论： 。 15．在“质量守恒定律”的课堂教学中，老师引导同学们进行“化学反应中，反应物与生成物的质量关系”的实验探究。他们使用的实验装置和选用药品如图所示，现分别以、、、表示如图： 、、、四个实验分别由甲、乙、丙、丁四个组的同学来完成，他们都进行了规范的操作、准确的称量和细致的观察。请回答下列问题： (1)实验：锥形瓶底放一层细沙的目的是： ；导管口系小气球的作用是 ；待锥形瓶冷却后，重新放到托盘天平上称量，天平平衡。 (2)实验：看到铁钉表面有 生成，同时溶液 （填现象）。反应前后，天平保持平衡。发生反应的化学方程式为 。 (3)实验：镁条在空气中燃烧后重新称量，天平不再平衡，反应的化学方程式为 。 (4)四位同学认真分析实验，一致认为有气体参加或有气体生成的反应，要验证质量守恒定律，实验必须在 中进行。 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 学科网（北京）股份有限公司 $$