2024年中考化学备三轮复习：科学探究题

2024年中考化学备三轮复习：科学探究题 1．广西的喀斯特地貌是别具特色的，如巴马水晶宫、桂林七星岩、南宁伊岭岩等。如果你参观过溶洞，一定会为溶洞中形态各异的石笋和钟乳石而惊叹。在赞叹大自然的鬼斧神工之余，你是否会想过洞中的白色固体是什么呢？滴落的水质又如何呢？同学们取了一些洞中的白色固体和洞顶滴落下的水样回学校实验室进行实验探究 【查阅资料】 Ⅰ、溶洞中石灰岩（主要成分为碳酸钙）遇到溶有二氧化碳的水会化合生成溶解性较大的碳酸氢钙【Ca（HCO3）2】： 溶有碳酸氢钙的水遇热或当压强突然变小时，就会分解生成碳酸钙沉积在洞底，最终形成“石笋”： Ⅱ、碳酸氢钙易溶于水形成无色溶液，与酸发生的反应类似于小苏打与酸的反应。 【实验探究】 探究活动1、检验水样的硬度。 取少量水样于试管中，加入肥皂水，振荡，观察到 的现象，证明该水为硬水。 探究活动2、探究白色固体的成分。 【作出猜想】猜想1：含CaCO3 猜想2：含Ca（HCO3）2 猜想3：含CaCO3和Ca（HCO3）2 【设计并进行实验】 操作步骤 现象 结论及化学方程式 ①取少量白色固体研碎后，置于烧杯中，加入足量水充分搅拌，静置 出现白色不溶物 猜想 （填数字）不正确 ② 产生气泡 猜想3正确，反应的化学方程式为 探究活动3。探究碳酸钙是否能与二氧化碳和水反应。    小明将如图所示装置①和②连接进行实验。依据装置②中现象 ，可得出碳酸钙能与二氧化碳和水反应的结论。 【交流讨论】小刚认为上述实验现象也可能是二氧化碳中混有的氯化氢遇水形成的盐酸与碳酸钙反应的结果。他提出的改进方案是在装置①和②之间增加图③所示装置，则图中x溶液可能是 。 【拓展应用】当生活水中含有较多氯化钙时，在不改变酸碱度的情况下，可以通过加入适量 （选填序号）来降低水的硬度。 A．白酒        B．食盐        C．苏打        D．米醋 2．为完成“研究钢铁防护的方法”的实践性作业，学习小组查得资料：钢铁膜化处理是钢铁防护的重要方法，其目的是在钢铁表面形成致密、均匀的保护膜。检验膜的抗腐蚀性能要做“滴铜实验”，即往钢铁表面滴加含硫酸铜的腐蚀剂，60s后钢铁表面才出现红色物质，表明抗腐蚀性能达标，且越迟出现红色物质的越好。请和小组同学使用某种膜化剂开展如下研究。 I.验证膜的抗腐蚀性能 【实验1】将有膜化和未膜化的薄钢片分别进行滴铜实验，有膜化的薄钢片出现红色物质的时间明显推迟。 (1)出现红色物质的原因是 （用化学方程式表示）。 (2)有膜化的薄钢片出现红色物质的时间明显推迟，其原因是 。 Ⅱ.探究膜化条件对膜层外观的影响 【实验2】其他条件相同时，将薄钢片放入pH=3、不同温度的膜化剂中浸泡20min，观察钢片表面形成的膜层外观。结果如下： 温度℃ 50 60 70 80 膜层外观 粗糙 致密、均匀 致密、均匀 粗糙 【实验3】已知pH≥3.5时，膜化剂不稳定。其他条件相同时，将薄钢片放入60℃、不同pH的膜化剂中浸泡20min，观察钢片表面形成的膜层外观。结果如下： pH 1.5 2.0 2.5 3.0 膜层外观 易脱落 粗糙 致密、均匀 致密、均匀 (3)实验3的目的是 。 (4)根据实验2、实验3的结果，膜层外观符合要求的温度、pH的范围依次为 、 。 Ⅲ.确定抗腐蚀性能较好的膜化条件 【实验4】依次选取实验2、实验3膜层外观符合要求的钢片进行对比实验，分别确定适宜的温度、pH。 (5)实验4中，确定适宜温度的实验方案是 。 IV.实践反思 (6)反思上述实践活动，提出一个关于钢铁膜化处理可进一步探究的问题。 答： 。 3．化学反应中的能量变化在生产、生活中有广泛的应用，其中食品发热包是一个常见的例子。如图为某食品发热包的标签，化学兴趣小组为解密发热包原理展开了一系列探究活动。 【活动一】认识发热包的主要成分 (1)主要成分中属于单质的是 （用化学用语表示）；碳酸钠的俗称是 。 【活动二】探究发热剂使用过程中产生的气体 小组同学猜想气体中除水蒸气外，还可能含有、、等气体，设计如图装置并进行实验。 锥形瓶注入水后，澄清石灰水无明显现象，过一会儿，加热铜丝无明显变化，在处点燃气体，出现淡蓝色火焰，在火焰上方罩一个内壁涂有澄清石灰水的烧杯，无白色浑浊产生。 (2)装置中浓硫酸的作用是 ； (3)分析以上实验现象可知，气体中除水蒸气外，还含有 。使用时要远离明火的原因是 。 【活动三】探究发热剂的发热原理 查阅资料：铝能与氢氧化钠溶液反应生成氢气。 取氧化钙、发热剂，分别与等体积的水反应，用数字化实验获得如图曲线图： (4)分析如图可知，食品发热包不单独使用氧化钙的原因是 （答出一点即可）。 (5)为明确发热剂发热的主要原因，除了氧化钙和水反应之外，还需要探究的反应有： 、 ，探究的具体内容是 。 4．初中化学课上，同学们利用下列实验探究碱的化学性质： （1）C实验中观察到的现象是 。 （2）实验结束后，同学们将废液倒入同一只废液缸中，最后发现废液浑浊并显红色。 [提出问题]废液中含有什么物质？ [假设猜想]通过分析上述实验，同学们猜想：废液中除酚酞和水外一定含有 。 老师问：废液中还可能有什么物质？某同学脱口而出：废液中含有氢氧化钠，他的说法正确吗？同学们认为不准确，理由是： 。于是引发了热烈讨论，下面是大家的发言： 学生甲 还可能有Ca（OH）2、NaOH 学生丙 还可能有Ca（OH）2、CaCl2 学生乙 还可能有NaOH、Na2CO3 学生丁 还可能有Na2CO3 …… ………… [查阅资料]CaCl2＋Na2CO3＝CaCO3↓＋2NaCl [实验验证]同学们对可能含有的物质进行确定，取一定量的废液过滤，向滤液中逐滴加入氯化钙溶液，根据反应现象绘制了如图所示的示意图。 [结论解释]分析图像数据得出可能含有的物质中，一定含有 ，一定没有 。 [拓展提高]那么是否含有氢氧化钠呢？请你帮他继续完成实验，写出探究的实验方法： 。 5．重庆地区盛产页岩气（主要成分为CH4），某兴趣小组利用如图所示的装置对CH4与CuO反应的产物进行探究（假设产物都能被相应试剂完全吸收）。请回答下列问题： 【查阅资料】 1.浓硫酸具有吸水性，常用作一些气体的干燥剂。 2.甲烷与氧化铜反应时，甲烷发生氧化反应，一定生成CO2和H2O，可能生成CO。 (1)用以上装置进行甲烷与氧化铜反应，则A装置中能观察到黑色固体变红，说明该反应生成了 （写化学式）。 (2)以上装置连接顺序为A- （填数字序号）-D。 ①B-C        ②C-B (3)实验开始时，应先向A中通入一段时间的甲烷，再点燃酒精喷灯，其目的是 。 (4)实验结束后，发现装置B与装置C增加的质量比为11：9，可知装置A中发生反应的化学方程式为 。 (5)若无D装置，会使测得的CO2质量___________（填序号）。 A．偏大 B．偏小 C．不一定 D．无影响 6．陈东同学在做“盐酸中和氢氧化钠”的实验时，实验前忘记向氢氧化钠溶液中滴加酚酞溶液，导致无法判断中和反应进行的程度，于是他对反应后溶液的酸碱性进行了探究。 【探究目的】确定反应后溶液的酸碱性 【猜想与假设】反应后溶液可能呈碱性，也可能呈 ，也可能呈 。 【实验验证】 实验操作 实验现象 实验结论 取反应后溶液少许，滴加几滴酚酞溶液 溶液呈酸性或中性 【继续验证】可以设计多种方案进行验证 实验操作 实验现象 实验结论 方案1：取反应后溶液少许，加入少量氧化铜粉末 若粉末部分或全部溶解，溶液变为蓝色 溶液呈 若粉末不溶解，溶液不变色 溶液呈 方案2：取反应后溶液少许，加入少量 若有气体放出，溶液变为浅绿色 溶液呈酸性，反应的化学方程式是 若 溶液呈中性 7．某实验小组的同学用氢氧化钡溶液和稀盐酸进行酸碱中和反应的实验时，先向烧杯中加入一定量的氢氧化钡溶液，然后滴加稀盐酸，一段时间后发现未加指示剂，立即停止实验，对此时烧杯内溶液的溶质成分进行探究。 【提出问题】此时烧杯内溶液中的溶质成分是什么？ 【作出猜想】猜想一：可能是BaCl2和Ba(OH)2；猜想二：可能只有BaCl2：猜想三：可能是BaC12、Ba(OH)2和HCl；猜想四：可能是 。 【查阅资料】BaC12溶液显中性。 【讨论交流】小组同学讨论分析后发现猜想三不合理，原因是 (用化学方程式表示)。 【进行实验】步骤Ⅰ.取少量烧杯内溶液于试管中，滴入几滴酚酞溶液，振荡，观察到溶液仍为无色，说明猜想 不正确。 步骤Ⅱ.另取少量烧杯内溶液于试管中，逐滴加入碳酸钠溶液至过量，整个过程中观察到的现象是 ，说明猜想四正确。 【实验结论】酸碱中和反应的微观实质是 。 【反思拓展】（1）在分析反应后所得物质成分时，除考虑生成物外，还需考虑 。 （2）若猜想一正确，欲验证该猜想，可以选用下列提供的 (填字母)。 a.硫酸钠溶液        b.氯化铁溶液       c.二氧化碳 8．某班同学用氢氧化钠溶液和稀硫酸进行中和反应实验： （1）甲同学在烧杯中加入约5mL氢氧化钠溶液，滴入几滴无色酚酞溶液，此时溶液呈 色。 （2）乙同学接着用滴管滴入一定量的稀硫酸，再用玻璃棒搅拌，发现溶液变为无色。用实际参加反应的离子符号来表示化学反应的式子叫离子方程式。写出该反应的离子方程式： 。 （3）甲、乙同学对反应后溶液中的溶质成分进行探究。 【猜想与假设】反应后溶液中的溶质是什么？ 猜想一：只有Na2SO4；猜想二： 。猜想三：可能是Na2SO4和NaOH。 【实验探究】 为了验证猜想，甲、乙两同学分别设计如下实验方案： 实验操作 实验现象 实验结论 甲同学方案 取少量反应后的溶液于试管中，向试管中滴加BaCl2溶液 有白色沉淀产生 猜想二成立 乙同学方案 取少量反应后的溶液于试管中，向试管中加入 有气泡产生 猜想二成立 【反思交流】老师认为甲同学方案不合理，你认为原因是 。实验结束后，废液处理方法正确的是 （填字母）。 A倒入下水道          B倒入废液缸        C带出实验室 （4）向100g硫酸铜溶液中，逐滴加入NaOH溶液，实验的相关数据如图所示。请回答： ①反应生成沉淀的质量为 g。 ②求硫酸铜溶液中溶质的质量分数 。 9．高锰酸钾是一种重要的化学试剂，在工业生产以及实验研究中应用广泛。 一、制取高锰酸钾 （一）原料：氢氧化钾、二氧化锰、氧化剂（如氯酸钾、氯气）、水等。 （二）原理：先用氢氧化钾、二氧化锰和氯酸钾混合制取锰酸钾，再通入氯气将锰酸钾转化为高锰酸钾，最后将剩余的二氧化锰固体和高锰酸钾溶液的进行分离，并低温离心干燥去除水份。 (1)干燥高锰酸钾需要在低温下进行的原因是 （填文字表达式）。 （三）储存：高锰酸钾是一种暗紫色固体粉末。 (2)高锰酸钾粉末等固体药品通常保存在 （填仪器名称）。 二、应用高锰酸钾 （一）医疗上用高锰酸钾洗液可以治疗皮肤炎症、湿疹，也可以作为消毒剂使用，但是浓度不能过高，更不可以口服。 (3)高锰酸钾与氧气都可以作为氧化剂，是因为高锰酸钾也具有 性。 （二）实验室通过加热高锰酸钾制取氧气，理论上31. 6g高锰酸钾可以制取3. 2g氧气。 (4)研究小组发现用31.6 g高锰酸钾加热所得氧气质量大于3. 2 g，若排除空气中氧气的干扰，产量偏高的原因可能是： 猜想1.锰酸钾能继续分解产生氧气； 猜想2. ； 猜想3. 。 (5)如何设计实验验证猜想1呢? （完成下列表格） 操作 现象与结论 三、回收——变废为宝 回收再利用是节约资源，提高资源利用率的有效措施，实现“变废为宝”的主要途径。同时，能够有效减少有害气体或者烟尘的排放，降低空气污染发生率。 研究小组加热10 g氯酸钾和2 g二氧化锰混合固体制取氧气，充分反应后分离剩余固体得到二氧化锰的质量是2 g。 有小组成员依据反应后固体中二氧化锰的质量，得出二氧化锰是氯酸钾分解的催化剂；其它小组认为，仅从质量不变得出结论是不准确的。比如动植物呼吸虽然吸入了空气，参与呼吸作用的是氧气，氮气等属于“旁观者”，质量不发生改变。 (6)要想确定二氧化锰是催化剂，还需要证明：①能改变反应速率；②反应前后 不变。请简述“证明①改变反应速率”的思路 。 10．某校研究性学习小组用下图装置进行镁条在空气中燃烧的实验，燃烧、冷却后打开止水夹，进入集气瓶中水的体积约占集气瓶容积的70%。 (1)如图中A仪器的名称是 ，燃烧、冷却后打开止水夹，水能进入集气瓶中的原因是： 。 (2)如果镁条只和空气中的氧气反应，则进入集气瓶中水的体积最多不超过其容积的 %。现进入集气瓶中水的体积约为其容积的70%，根据空气的组成可推出减少的气体中有氮气。 【发现问题】氮气是怎么减少的呢？ 【假设一】氮气与镁条反应而减少。 【假设二】 。 【查阅资料】镁条在氮气中能燃烧，产物为氮化镁(Mg3N2)固体。氮化镁中氮的化合价是 。镁条还可以在二氧化碳气体中燃烧生成碳和氧化镁，该反应的类型是 。通过以上探究，你对燃烧的有关知识有了什么新的认识： (写出一点即可)。 11．下表是某兴趣小组同学探究“质量守恒定律”的过程，请你参与探究并帮忙填写空格（包括表中的空格）。 【提出问题】化学反应前后各物质的质量总和是否相等？ 【查阅资料】氢氧化钠溶液可以吸收二氧化碳气体 【猜想与假设】猜想1：相等；猜想2：不相等。 【实验探究】甲、乙两位同学用托盘天平分别称量反应前后物质的质量。 (1)请完善下面表格。 甲同学 乙同学 实验方案    实验现象 有 产生，天平指针向右偏转有 ，天平指针没有偏转 结论 猜想2正确 猜想1正确（反应的化学方程式为 ） (2)得到启示：在探究化学反应前后各物质的质量总和是否相等时，凡有气体生成或参加的反应一定要在 中进行。 【得出结论】甲同学将装置优化后再次探究，得出猜想1正确。参加反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。 【解释应用】 (3)解释：化学反应前后，原子的 没有改变、原子的 没有增减、原子的质量均不变，所以质量守恒。 (4)应用：某物质在氧气中完全燃烧生成了水和二氧化碳气体，则该物质中一定有_______元素。 A．碳元素 B．氧元素 C．氢元素 12．在浓硫酸的催化作用下，固体草酸(H2C2O4)受热分解，其生成物均为氧化物。某化学课外兴趣小组对碳的氧化物的成分进行了实验探究。 【分析】 (1)小红同学根据草酸中含有 元素，推测出其中一种生成物是水。 【提出问题】生成物中有哪几种碳的氧化物？ 【猜想与假设】 (2)小敏问学对生成的碳的氧化物提出了以下猜想： 猜想一：该气体是CO2 猜想二：该气体是CO 猜想三：该气体是 【查阅资料】氢氧化钠溶液的作用是吸收二氧化碳：浓硫酸具有吸水性 【设计实验】基于猜想三，兴趣小组的同学设计了如图实验装置：    【实验探究】 (3)实验过程中观察到 装置(填字母)中的澄清石灰水变浑浊，证明有CO2气体。 (4)实验过程中还观察到以下实验现象：①C装置中澄清石灰水不变浑浊；②E装置中 ；③F装置中澄清石灰水变浑浊，证明有CO气体。 【实验结论】通过实验探究证明：猜想三成立 (5)草酸分解的化学方程式是 。 【问题讨论】 (6)C装置的作用是 ，装置末端酒精灯的作用是 。 13．为探究氢氧化钙溶液和稀盐酸反应所得溶液中溶质的成分，李铭和同学们通过测定反应后溶液的pH，得到如图所示的pH曲线，请回答： （1）由图可知该实验操作是将 滴加到另一种溶液中； （2）该反应的化学方程式为 ； （3）实验过程中，李铭取了a、b、c三处反应后的溶液于三个烧杯中，却忘了作标记，请你设计不同的方案（不再用测定pH的方法），探究三种样品分别属于哪处溶液． 【探究过程】 ①分别取少量样品于三支试管中，加入酚酞试液，观察到其中一支试管内出现 的现象．结论：该样品是a处溶液． ②为进一步确定b或c处溶液，又设计了以下方案： 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． 只产生白色沉淀 该样品为b处溶液． 该样品为c处溶液，并推知溶液中的阳离子有 ． 【反思评价】探究反应后溶液中溶质的成分，除了要考虑生成物之外，还要考虑 ． 14．在探究酸和碱的化学性质时，某小组想证明稀硫酸与氢氧化钠溶液混合后，虽然无明显现象，但确实发生了化学反应，试与他们一起完成实验方案的设计、实施和评价，并得出有关结论． (1)探究稀硫酸与氢氧化钠溶液的反应： 当滴入几滴酚酞试液后，溶液由无色变为 色，根据上述实验中颜色变化，可确定稀硫酸与氢氧化钠溶液发生了化学变化，反应的化学方程式为： ． (2)探究上述稀硫酸与氢氧化钠溶液反应后烧杯中的硫酸是否过量： 根据上述反应过程中溶液变成无色，不能确定稀硫酸是否过量，同学们又分别选取氯化钡溶液、紫色石蕊试液设计实验方案，请你判断并分析： 实验方案 实验步骤 实验现象 实验结论 方案一 取样，滴入适量的氯化钡溶液 出现白色沉淀 稀硫酸过量 方案二 取样，滴入几滴紫色石蕊试液 溶液变红 稀硫酸过量 上述设计的实验方案中，正确的是 (填“方案一”或“方案二”)另外一个实验方案错误的原因是(用化学方程式表示)： ； (3)请你设计一个确定稀硫酸是否过量的实验方案，你选用的药品是 ，实验现象是 ，化学方程式为 ． 15．学生在做课本下册P72酸碱盐之间能否反应的探究实验时，用到了H2SO4、Ba（NO3）2、NaOH、Na2CO3四种溶液．实验结束后，所有的废液集中在一个大烧杯中，观察到废液呈白色浑浊．为了防止污染环境，化学小组将废液进行过滤： [关于滤渣的猜想] 小东认为：滤渣中只有BaSO4 小西认为：滤渣中含有BaCO3 （1）小西证明自己的观点成立的方法是： [关于滤液的猜想] 小青认为：滤液中含有NaNO3、Na2CO3、NaOH 小黄认为：滤液中含有NaNO3、Na2SO4、H2SO4 小兰认为：滤液中含有NaNO3、Ba（NO3）2、NaOH 小红认为：滤液中含有NaNO3、Na2SO4、Ba（NO3）2、NaOH （2）大家讨论后一致认为 的猜想一定不成立，理由是（用化学方程式表示） ； [设计实验探究] （3）根据实验①可知 的猜想不成立，根据实验②可知 的猜想不成立，根据实验③方案设计你认为小青的猜想是否成立 （填“是”或“否”），理由是 。 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 $$