2024年中考化学重点专题复习---科学探究题

2024年中考化学重点专题复习---科学探究题 1．项目式学习是一类重要的学习活动。某学习小组的同学们开展了通过从粗盐中提纯氯化钠、并按需求制成不同功能的食用盐这一项目式学习活动。 经过研讨，同学们设计了三个具体任务，并加以实施： 任务一：除去粗盐中的泥沙 (1)小组同学称取了5g粗盐(主要成分是氯化钠，还含有氯化镁、泥沙)，按照如下步骤进行实验： ①步骤I：为加速固体溶解，可采用的方法是 (写一种即可)。 ②步骤II：过滤后滤纸上留下的是 。 ③步骤III：蒸发时玻璃棒不断搅拌的目的是 ，当观察到 时，停止加热。 ④从节约能源和提高产率的角度分析，将5g粗盐充分溶解所需水的体积比较适合的 。(实验环境温度为20℃，水的密度为1g/mL) A．5mL       B．10mL       C．14mL       D．100mL 任务二：除去滤液中的氯化镁 (2)根据粗盐中氯化钠质量分数约为80%～90%，以及溶解度曲线的比较，小组同学决定采用 方法除去滤液中的氯化镁。但在结晶的过程中一定要趁热过滤，你认为这样做的目的是 。 【分析交流】 检验分离效果：怎样证明氯化镁是否除尽？ 查阅相关资料：部分酸、碱、盐的溶解性表(室温) 阴离子 阳离子 OH- NO Cl- SO K+ 溶 溶 溶 溶 Mg2+ 不 溶 溶 溶 (溶：该物质可溶于水；不：该物质不溶于水) (3)请用溶解性表中提供的物质完成以下实验： 实验步骤 实验现象 实验结论 取上述过滤后的少量固体置于试管，加水至完全溶解，然后加入 溶液，观察现象。 氯化镁已除尽 任务三：自制食用盐 (4)小组同学将超市里售卖的两种食用盐的标签做了对比，如表： 沈阳超市中常见的加碘精制盐和低钠湖盐成分配料表： 种类 NaCl(g/100g) KCl(g/100g) KIO3(以I计)(mg/100g) 适宜人群 加碘精制盐 ≥99.1 0 18～33 大多数 低钠湖盐 60～80 20～40 21～39 特别适合高血压患者 ①小组同学想比较一下两种食用盐的咸度，下列哪一种方法更科学 (填字母序号)。 A．用舌尖蘸少量盐品尝 B．取等体积水，加入等质量的盐，完全溶解后再品尝 C．不用尝，盐都有咸味 ②在食盐中加入适量的碘酸钾可预防 。 ③根据配料表的成分，小组同学发现低钠盐主要就是在氯化钠中加入氯化钾来降低钠元素含量。从其功能看，低钠盐主要是面向 群体。 【反思评价】 小组同学通过其他途径获得了高纯度KCl和KIO3，按照配料表中的物质配比称量、混合、研磨，较顺利制得了精制盐和低钠盐。但在市场调查时，也看到其他功能和配料方法的食盐，有待继续探究…… 2．科学耕种有助于推动乡村产业高质量发展，拓宽农民增收致富渠道。学习小组的同学们了解到草莓适宜生长在弱酸性的土壤中，并在老师的指导下，对某地区种植土壤进行如下项目式学习。 任务一：检测土壤的pH (1)检测：取少量土壤样品，加入足量水，搅拌， （填操作名称），检测所得滤液的pH。 (2)结论：测得滤液pH=8.2，由此判断该土壤 （填“适合”或“不适合”）种植草莓。 任务二：检测土壤的成分物质 【提出问题】土壤中的碱性物质是什么？ 【作出猜想】结合已有知识，小组同学猜测碱性物质可能是碳酸钠或氢氧化钠中的一种或两种。 【实验探究】 (3) 序号 操作 现象 结论 1 取土壤浸出液少许于试管中，向其中加入足量的溶液 含碳酸钠 2 过滤实验1中反应后的溶液，向滤液中滴加 （填指示剂）溶液 溶液变红 含氢氧化钠 【分析评价】 (4)请写出实验1中反应的化学方程式： 。有同学认为实验2的结论不够严谨，原因是 ；对此，为改进实验，可以用 （填化学式）溶液代替实验1中溶液，且不会对实验2造成影响。 任务三：挑选该土壤适合种植的作物 (5)针对该地区土壤，我们可以种植以下作物中的 （填序号）。 序号 ① ② ③ 作物 小麦 萝卜 海水稻 适宜生长的pH范围 6.0～7.0 7.2～7.5 8.0～9.2 3．在浓硫酸的催化作用下，固体草酸（H2C2O4）受热分解生成碳的氧化物和水。某化学课外兴趣小组对生成物中碳的氧化物种类进行了如下实验探究： 猜想1 猜想2 猜想3 只有CO 只有 含有CO和CO2 【提出问题】生成物中有哪几种碳的氧化物？ 【猜想】 【设计实验】基于猜想3，依据CO和CO2的性质，兴趣小组同学设计了如下实验：    【实验探究】 （1）观察到 （填序号）装置中的澄清石灰水变浑浊，证明草酸分解有CO2气体生成。 （2）有两种实验现象都能分别证明草酸分解的气体中含有CO： ①C装置中澄清石灰水不变浑浊，F装置中 。 ②E装置中出现 的现象。 【实验结论】通过实验探究证明：猜想3成立。 草酸分解的化学方程式是 。 【问题讨论】 （1）D装置的作用是 。末端酒精灯的作用是 （2）对装置E中玻璃管内的产物成分探究 【查阅资料】 Ⅰ.一氧化碳还原氧化铜。除生成铜外还可能生成氧化亚铜（Cu2O）； Ⅱ.Cu2O为不溶于水的红色固体；Ⅲ。Cu2O+H2SO4═CuSO4+Cu+H2O。 【提出问题】红色固体含有什么物质？ 【猜想假设】 假设一：红色固体只含Cu。假设二：红色固体只含Cu2O。假设三：红色固体为Cu，Cu2O 【实验验证】该小组为验证上述假设，取少量红色固体，加到足量稀硫酸中，观察到溶液变为蓝色，红色固体部分溶解。 【实验结论】根据上述实验结果，可知红色固体中一定含有 。 【数据处理】为进一步确定红色固体的成分，甲、乙两同学分别称取各自实验后的一定质量的红色固体，加到足量稀硫酸中使其充分反应，经过滤、洗涤、干燥后，称量剩余红色固体质量如表，请完善表中内容。 实验人员 红色固体/g 剩余红色固体/g 实验结论 甲 7.2 3.2 ① 乙 4.08 2.48 ② 4．某同学用新买的铜壶烧水，发现与火焰接触的铜壶底部变黑了。 【提出问题】铜壶为什么会变黑？ 【形成假设】 假设 1：是燃料不充分燃烧产生了 附在铜壶底部； 假设 2：是铜与氧气反应生成了黑色氧化铜； 假设 3：既有燃料不充分燃烧产生的物质附在铜壶底部，也有铜与氧气反应生成的氧化铜。 【实验与事实】 操作 现象 实验一 用酒精灯外焰加热铜片后，用白色纸巾擦拭铜片表面 可擦去少量黑色物质，但铜表面仍是黑色 实验二 将铜片置于敞开的试管中，加热铜片 实验三 用铝箔包裹铜片后加热 冷却后打开发现铜片不变黑 实验二操作产生的现象是 。实验三中用铝箔包裹铜片的目的是 ，有的小组同学实验结束后，发现铜片仍旧变黑，可能的原因是 。 【解释与结论】结合证据分析，得出结论：铜壶变黑主要是因为 。 【反思与评价】未对反应物氧气和生成物氧化铜进行检验，说服力不强。于是，小组同学在教师的引导下，从“反应物的消耗”和“生成物的检验”两个角度对结论进行验证。 反应物的消耗：称量 0.650g 铜粉置于密闭的容器中加热，并用氧气传感器测量密闭容器内氧气的含量从 20.99%降低至 6.15%，实验结束后将粉末取出，称量其质量 （填大于、小于或等于）0.650g。 生成物的检验：学生们查阅资料，氧化铜可以与稀硫酸反应（）。于是同学们将黑色粉末放入试管中，加入足量稀硫酸并加热，产生 现象，证明黑色粉末是氧化铜。 5．在制取CO2的实验中，小科发现质量相同而粗细不同的大理石与盐酸反应，CO2的产生速度细的比粗的快得多． (1)经思考后，小科设计了如下实验．请你完成下表：（每次实验用大理石质量1g，盐酸20mL） 实验序号 实验温度 大理石颗粒 盐酸质量分数（%） 实验目的 ① 20 粗 5 实验①②：探究大理石和盐酸的反应速率与大理石颗粒粗细的关系；实验①③：探究大理石和盐酸的反应速率与 的关系 ② 细 5 ③ 20 粗 10 (2)为了比较反应速度，设计如图所示装置，其中量筒的作用是 ．      (3)实验①中CO2体积随时间的变化关系如图所示，请在图上画出实验②中CO2体积随时间变化关系的预期结果 ．      6．在金属化学性质学习活动中，张华同学和小组成员进行如图实验，充分反应后，将试管①② 内的物质倒入同一烧杯中混合再充分反应后过滤，结果得到滤渣 A 和无色滤液B。 （1）试管①中生成金属银反应的化学方程式为： ； （2）过滤操作中需要的玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒和 ；无色滤液 B 中含有的物质是 H2O 和 （填化学式）。 （3）设计实验探究滤渣 A 的成分 【提出问题】滤渣 A 的成分是什么？ 【查阅资料】银、铜、铁、铝四种金属中，只有铝可以和氢氧化钠溶液反应，化学方程式为： 。 【作出猜想】滤渣 A 的成分为： 猜想Ⅰ：银、铜；  猜想Ⅱ：银、铜、铁；   猜想Ⅲ：银、铜、铁、铝。 【分析思考】同学们讨论后一致认为猜想Ⅰ一定不正确，原因是 。 【进行实验】为了证明如下两种猜想，张华同学取一份滤渣 A 样品加入足量氢氧化钠溶液，充分反应后观察到 ，根据实验现象，证明猜想Ⅲ成立。 【实验拓展】此实验只能得出部分金属活动性顺序，若要验证铝、铁、铜、银金属活动性，在上述实验事实的基础上，还要增加两个实验： 一是把铁粉加入到盛硝酸铜溶液的试管里，观察现象，二是 ，观察现象。 7．为了探究燃烧的条件，同学们按图1装置对“可燃物燃烧的条件”进行探究。探究过程中，大家对磷燃烧生成的大量白烟是否危害人体健康提出疑问。 [查阅资料] 白磷的着火点是40℃，红磷的着火点是240℃，两者的燃烧产物相同，且会刺激人体呼吸道，能与空气中水蒸气反应，生成有毒的偏磷酸（HPO3）。 [交流讨论] 白烟对人体健康有害，该实验装置必须改进。 [改进实验] 同学们按改进后的图2装置进行实验。 [实验现象] a试管中白磷燃烧，热水中白磷没有燃烧。b试管中 。 [分析讨论] （1）a试管中白磷燃烧的化学方程式为 。 （2）热水中白磷没有燃烧的原因是 。 [实验结论] 燃烧需要三个条件：（1）可燃物；（2） ；（3） 。 [反思评价] 王泽同学指出图2装置仍有不足之处，并设计了图3装置，其中气球的作用是 。 [拓展迁移] 实验结束后，待图2中a试管冷却恢复至室温后，将试管倒置水中，并在水中取下橡胶塞，将看到试管中液面升高。若上述实验白磷足量且气密性良好，进入a试管内水的体积接近试管容积的 。 8．某CO气体中混有少量的CO2，为探究CO的性质，某同学在老师的指导下设计了以下实验装置，请填写下列空白． （1）A装置的作用是 ．B处玻璃管内的现象是 ． （2）C处反应的化学方程式为 ； （3）实验时，应 （选填“先”或“后”）点燃B处的酒精灯； （4）某同学对B处玻璃管内剩余固体成分产生浓厚兴趣． 【提出问题】B处玻璃管内的剩余固体是什么？ 【假设猜想】猜想①：剩余固体全部是铜    猜想②：剩余固体是铜和氧化铜的混合物 【实验设计】 实验步骤 实验中可能出现的现象 结论 取B处玻璃管内少量剩余固体于试管中加入 现象一：固体不溶解，溶液不变色 猜想① （选填“成立”或“不成立”） 现象二： 猜想②成立 【拓展延伸】 （Ⅰ）D处酒精灯的作用是 ； （Ⅱ）根据B处的反应原理，CO可用于 ． 9．肖肖在老师的带领下，探究影响过氧化氢分解速率的因素 【超出间圆】影响过氧化氢分解的因素有哪些？ 【提出假设】 假设1：催化剂的种类 假设2：过氧化氢溶液的浓度 假设3：温度 【试验探究】学生利用如图所示装置，以收集50mL的气体为标准，比较反应的快慢，实验方案如下表所示： 序号 温度/°C 过氧化氢溶液浓度 过氧化氢溶液体积/ml 1g催化剂 时间/s 1 20 5% 40 二氧化锰 37 2 20 10% 40 二氧化锰 14 3 20 5% 40 氧化铜 b 4 80 5% 40 二氧化锰 29 (1)通过对比实验1和2，得出的结论是 。 (2)通过对比实验1和3，得出二氧化锰的催化效果比氯化铜强的实验依据是 。 (3)通过对比实验 ，得出温度对过氧化氢分解速率的影响。 (4)实验中，使用注射器的优点是 。 【拓展延伸】在试验3探究中，肖肖将注射器换成了压强传感器，测出了实验过程中装置中压强与时间的关系图（如图）。实验过程中，学生触摸锥形瓶外壁，有发烫的感觉。至反应结束后，发生装置的温度慢慢趋于常温。 (5)实验中，过氧化氢反应结束是在 （填字母）点。 (6)图中，CD段压强降低的主要原因是 。 10．某项目学习小组进行了如下探究。 【查阅资料】导电率越大，溶液导电性越强，离子浓度越大。 鸡蛋壳主要成分是CaCO3,其他成分对实验影响忽略不计。 鸡蛋壳与牙齿和含氟牙膏反应的化学原理相似。 【实验一】鸡蛋沉浮 将一个新鲜的鸡蛋放在盛有足量稀盐酸的烧杯中，可观察到鸡蛋一边冒气泡一边沉到杯底，一会儿又慢慢上浮，到接近液面时又下沉。 (1)冒气泡的原因 (化学方程式表示)。 (2)接近液面时又下沉的原因 【实验二】 鸡蛋壳溶解在烧杯中加入蒸馏水，插入电导率传感器，加入蛋壳粉，搅拌，测得电导率随时间的变化如图一。 (3) 搅拌的目的是 。 (4) 图1中,a-b段电导率变化的原因 ，b-c段电导率基本不变的原因 。 【实验三】鸡蛋壳代替牙齿探究含氟牙膏能否预防龋齿 (5)直资料知，含氟牙膏(含氟成分为NaF)与蛋壳反应在表而生成氟化钙保护层。反应的化学方程式为： 。 (6) 先检查图2装置气密性,方法是 。 再称取0.50g“牙膏处理过的蛋亮(用牙膏液浸泡、洗涤、晾干)”于锥形瓶中，用注射器抽取20mL3.5%的盐酸(模拟形成龋齿的酸境)，连接好装置，打开开关,将盐酸快速压入锥形瓶，关闭开关，测得压强随时间的变化如图3所示。用“未用牙膏处理的蛋壳”重复上述实验。 (7) 图3中x-y段压强增大的主要原因 。 (8) 根据实验三的数据分析，含氟牙膏 (填“能”或“不能”)预防龋齿，理由 11．氢化钙（CaH2）是种白色细颗粒状固体，能与水发生剧烈反应，其反应的化学方程式为：，常用作登山运动员的能源提供剂。某化学实验小组为了探究氢化钙的性质，将一定量的CaH2加入到碳酸钠溶液中，立即产生大量气泡，且溶液变浑浊。 （1）充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，滤渣的主要成分是 （填写化学式）。为进一步确定滤液中所含溶质的成分，他们进行了以下实验探究。 （2）【提出猜想】 猜想一：NaOH； 猜想二：NaOH和Na2CO3； 猜想三： ； 猜想四：NaOH、Na2CO3、Ca（OH）2。 （3）经过分析，大家一致认为上述猜想 不需要验证肯定是错误的，原因是（用化学方程式表示）： 。 【实验探究】 方案一：取一定量的滤液于试管中，往其中滴加少量稀盐酸，无明显实验现象。 方案二：取一定量的滤液于另一试管中往其中滴加氢氧化钙溶液，观察到有白色沉淀产生。 （4）【讨论交流】 根据实验现象，得出猜想 是正确的。 （5）【拓展探究】 上述小组同学将5g氢化钙样品（所含杂质不参与反应也不溶于水）加入到烧杯中，再加入50g水，充分混合后，恰好完全反应。反应后测得烧杯中剩余物质的总质量为54.6g。 计算： ①生成的气体质量为 g。 ②样品中CaH2的质量分数是多少。 （写出计算过程） 12．暖贴发热是利用了铁粉生锈放出热量的原理。某小组同学设计并进行下列实验，探究铁生锈的条件及影响铁粉生锈速率的因素。 I、探究铁生锈的条件 【设计实验】取 3 段光亮无锈的细铁丝，绕成螺旋状。 进行如图所示的三个实验，实验要保证有足够长的时间来观察现象。 (1)对比实验 （填序号），可以得出铁生锈需要水；“得出铁生锈需要与氧气接触”，这一结论所依据的现象是 。 (2)实验 I 中，当铁丝足量，时间足够长，打开止水夹后，还能观察到的现象是 。 Ⅱ、探究影响铁粉生锈速率的因素 【查阅资料】暖贴的发热材料主要有铁粉、活性炭、食盐、水等物质 【猜想假设】①活性炭能加快铁粉生锈的速率。②食盐能加快铁粉生锈的速率。 【进行实验】下表是 2g 铁粉、5g 水与不同质量活性炭、食盐混合均匀 10 分钟温度记录。 试验编号 活性炭/g 食盐/g 温度上升/℃ 1 0 0 0.1 2 0.2 0 22.0 3 0 X 3.1 4 0.2 0.2 56.3 【解释与结论】 (3)表中 x 的值为 。 (4)对比实验 1 和 3，得出的结论是 。 (5)欲得出结论“活性炭与食盐同时存在会大幅度加快铁粉生锈速率”，需要对比实验 （填实验编号）。 【反思与评价】 (6)下列说法或做法正确的是______（填字母）。 A．暖贴在使用前需要密封保存 B．暖贴使用后剩余物可以回收利用 C．利用铁生锈的原理，铁粉还可用于食品保鲜 D．铁资源取之不尽，用之不竭 (7)通过以上实验探究可知，铁钉在下列哪些环境中容易生锈______（填字母）。 A．在干燥的空气中 B．在潮湿的空中 C．浸没在植物油中 D．部分浸入食盐水中 (8)铁锈的主要成分是氧化铁，它是由铁生锈过程中产生的红褐色固体 Fe（OH）3分解生成的，Fe（OH）3受热分解产生两种氧化物，写出该反应的化学方程式 。 13．二氧化锰可作过氧化氢分解的催化剂，兴趣小组想探究过氧化氢分解有没有其他催化剂。影响过氧化氢分解的因素，除催化剂外，还有什么? [提出问题]氧化铁（Fe2O3）能否作过氧化氢分解的催化剂?如果能，其催化效果如何? [实验探究] 实验步骤 实验现象 ①分别取5 mL 5%过氧化氢溶液放入A、B两支试管中，向A中加入1g 氧化铁粉末，并分别在A、B试管中插入带火星的木条，观察现象 A试管中产生明显气泡，带火星的木条复燃，B试管中冒气泡不明显 ②待A中不再冒气泡时，重新加入过氧化氢溶液，把带火星的木条伸入试管，如此反复3次 试管中均产生明显气泡，带火星的木条均复燃 ③将步骤②中的剩余物小心过滤，并将所得滤渣进行洗涤、干燥、称量，所得固体质量为ag ④分别取5 mL 5%的过氧化氢溶液放入C、D两支试管中，向C中加入lg氧化铁粉末，向D中加入1g二氧化锰粉末，观察现象 （1）步骤②证明氧化铁的 在反应前后没有发生变化。步骤③中如果a= 。证明氧化铁的 在反应前后没有发生变化，氧化铁可作过氧化氢分解的催化剂。 （2）写出氧化铁催化过氧化氢分解的化学式表达式： 。 （3）设计实验步骤④的目的是 。 [继续探究]探究过氧化氢溶液浓度对过氧化氢分解速率的影响。 （4）可以通过测定相同条件下不同浓度的过氧化氢溶液 来探究。 A 产生相同体积氧气的时间 B 单位时间产生氧气的质量 C 产生氧气的总体积 D 单位时间内产生氧气的体积 （5）按图1装置进行实验：水浴温度控制在21℃，二氧化锰均为0.5 g，过氧化氢溶液均为5mL，三颈瓶容积为250 mL，恒压漏斗（漏斗的支管与三颈瓶相连）的作用是使过氧化氢溶液自行下滴。数字传感器数据绘制图像如图2、3。 [实验结论]图2说明过氧化氢溶液浓度与反应速率的关系是 ，以10%的过氧化氢溶液为例，三颈瓶内气压先变高然后缓慢降低的原因是 。 （6）图3说明过氧化氢分解是一个 （填“吸热”或“放热”）反应，且在其它条件相同时，过氧化氢溶液浓度越高，反应 。 14．小红同学向一定量的纯碱溶液中投入一定量的生石灰，充分反应冷却到常温后，观察到白色不溶物，过滤，得滤液A和白色固体B，上述过程中发生的化合反应方程式为： 【问题】：滤液成分是什么？白色固体的成分是什么？ 【猜想】： 猜想 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 滤液A中的溶质 NaOH NaOH、Na2CO3 NaOH、Ca(OH)2 NaOH、Ca(OH)2 白色固体B的成分 CaCO3 CaCO3 CaCO3 CaCO3、Ca(OH)2 【讨论】：猜想Ⅳ成立的理由： 【实验】：小飞针对猜想Ⅱ中的滤液，开展如下验证实验． 实验步骤 实验现象 实验结论 取滤液A于试管中，滴入几滴稀HCl 无气泡产生 猜想不成立 【反思】：请你判断小飞的实验结论是否正确并解释原因 若要证明猜想Ⅱ中的滤液成分正确，你的操作为： 。 猜想Ⅳ成立时：判断滤液A中含可溶物质一种物理方法是： 。 上述实验后的废液应怎样处理后才能倒入下水道？ 。 15．某化学兴趣小组的同学为了比较金属R与铁、铜的金属活动性强弱，进行如下探究： 【查阅资料】铁的活动性比铜强。 【进行猜想】对三种金属的活动性顺序做出如下猜想： 猜想一：R>Fe>Cu； 猜想二： 。 猜想三；Fe>Cu>R 【收集证据】为了验证哪一种猜想成立，甲、乙、丙三位同学分别进行实验探究。 主要操作 主要现象 实验结论 甲 将粗细相同打磨好的R丝、铁丝，分别在空气中点燃 R丝在空气中剧烈燃烧，铁丝在空气中 （选填“能”或“不能”）燃烧 猜想一正确 乙 将粗细相同打磨好的R丝、铁丝、铜丝，分别插入质量和浓度都相同的稀盐酸中 R丝表面产生气泡速率比铁丝表面产生气泡速率 （填“快”或“慢”）；铜丝表面 （填“有”或“没有”）气泡。 丙 将打磨好的R丝插入盛有氯化铜溶液的试管中 【交流反思】三位同学交流讨论后认为，比较金属活动性强弱的方法有多种。 【归纳总结】他们总结得出比较金属活动性强弱的常见方法有： （1）金属与氧气反应的难易或剧烈程度； （2）金属与酸溶液能否反应或反应的剧烈程度； （3）金属与 能否发生置换反应。 【拓展应用】利用下列四组试剂验证锌、铜、银三种金属的活动性顺序，从原理上分析可以达到实验目的是 （填编号）。 A．Cu、ZnSO4溶液、Ag B．稀硫酸、Zn、Cu、AgNO3溶液 C． Ag、Zn、CuSO4溶液 D．Zn、Cu、Ag、稀硫酸 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 $$