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．某兴趣小组为探究金属活动性强弱，分别做了镁、铝、铜与稀盐酸反应的实验。 （1）镁、铝、铜三种金属的活动性从强到弱的顺序是 （用化学式表示）。 （2）小芳同学做镁与稀盐酸反应的实验时，发现试管中出现灰白色沉淀，该小组同学对灰白色沉淀的成分进行如下探究： [提出假设]假设一：含有氯化镁 假设二：含有镁粉 假设三：含有氢氧化镁 …… [查阅资料]①氯化镁易溶于水； ②在一定条件下镁可与冷水缓慢反应；③石蕊是一种色素，遇酸变成红色。 [设计并进行实验]各取少量灰白色沉淀加入2支试管中进行如下实验： 编号 实验操作 实验现象 实验1 加入适量蒸馏水、搅拌 沉淀未见减少 实验2 加入适量稀盐酸 沉淀全部溶解，没有气泡产生 [得出结论]由实验1可知，假设 不成立；由实验2可知，沉淀中不含 。 假设三 （填“成立”或“可能成立”或“不成立”）。 [实验反思]实验后同学们请教老师得知，灰白色沉淀的主要成分是碱式氯化镁，碱式氯化镁受热易分解产生氯化氢气体。于是小芳再取少量灰白色沉淀于试管中加热，并将蘸有紫色石蕊溶液的滤纸条悬于试管口，预期的实验现象是 。 2．化学小组活动中，小秀同学在实验室将一定量铁粉和铜粉加入含有Mg(NO3)2和AgNO3的溶液中，一定发生反应的发化学方程式 。 充分反应后，过滤得到滤液A和滤渣B。小组同学对滤液A和固体B的成分进行探究。 【猜想与假设】滤渣B中含有哪些成分？ 猜想：甲同学：Ag、Cu     乙同学：Ag     丙同学：Ag、 Fe、Mg    丁同学:________ 【表达与交流】写出丁同学猜想成分是 ； 【反思与评价】上述 同学的猜想是错误的,其理由为： 。 【实验探究】小优将用砂纸打磨过洁净的铁丝伸入到滤液A中，无明显现象，由此推测滤液A的溶质为 。由此得出滤渣B的组成情况为 。 【总结与归纳】经过讨论，他们画出了小秀同学加入固体时溶液中阳离子随时间的变化图像。 其中①代表的离子是 （填符号）②代表的离子是 （填符号）。 3．某同学在实验室发现了一瓶标签残缺的无色溶液（如图甲所示），为确认其中的溶质，他设计并进行了如下探究活动，请回答下列问题： 【猜想与假设】其溶质可能为NaCl、NaOH、Na2CO3和NaHCO3中的一种。 【资料查阅】上述四种物质的相关信息如下： 物质 NaCl NaOH Na2CO3 NaHCO3 常温下的溶解度/g 36 109 21.5 9.6 常温下该溶液的pH 7 13 11 9 (1)如图乙所示，在操作①后可确定溶质不是NaCl，则其实验现象应是 ； (2)在进行操作②时有无色无味的气体产生，由此又可排除假设物质中的 。 【探究结论】 (3)结合标签内容和资料查阅又可排除假设物质中一种物质则判断依据是 。从而确定该溶液的溶质是 （填俗称）。 【探究反思】 (4)若上述探究结论正确，操作②时产生无色无味的气体，请叙述实验室检验该气体的实验操作及现象 。 4．某实验小组对“载人宇宙飞船或潜水艇中一般都要安装盛放过氧化钠（Na2O2）颗粒的装置”感到非常好奇，于是设计实验进行探究． 【提出问题】过氧化钠是否为一种制氧剂？能与人呼出的哪种气体发生反应？ 【查阅资料】①人呼出的气体中主要成分是N2、O2、CO2和水蒸气等． ②CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O．氢氧化钠溶液对二氧化碳的吸收能力较强． 【提出猜想】过氧化钠与人呼出的N2或CO2或水蒸气反应并生成氧气． 【进行实验】 （1）实验Ⅰ：验证过氧化钠与氮气反应并生成氧气（实验操作如图甲所示）． 实验现象及结论：观察到 现象，判断过氧化钠与氮气没有发生反应． （2）实验Ⅱ：验证过氧化钠与水蒸气反应并生成氧气．（实验操作如图乙所示）其中A装置的作用是 ，发生的变化是 ．（填“物理变化”或“化学变化”） 实验现象及结论：用带火星的木条检验C中气体成分，结果带火星的木条复燃；证明过氧化钠与水蒸气发生反应并生成氧气．实验中这种验证氧气的方法是利用了氧气的 的性质．请补充完整该反应的化学方程式：2H2O+2Na2O2=4 +O2。 （3）实验Ⅲ：验证过氧化钠与二氧化碳反应并生成氧气．（实验操作如图丙所示） 实验操作：①检查装置的气密性，向装置中加入药品.②打开分液漏斗活塞，向A装置中缓慢加入稀盐酸．③一段时间后用带火星的木条在D内进行检验．实验时观察到A装置中有气泡冒出，固体逐渐减少；D中带火星的木条复燃。则A中发生反应的化学方程式为 。 实验结论：过氧化钠与二氧化碳发生反应并生成氧气． 【实验反思】①根据实验Ⅲ，过氧化钠和二氧化碳反应后，还会生成另一种物质，该物质属于 （填“单质”或“化合物”） ②某同学对实验Ⅲ的设计提出疑问：该实验不能证明二氧化碳与过氧化钠确实发生了反应，你认为他的理由是 5．小丽同学欲通过实验证明“二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂”这一命题。她设计并完成了下表所示的探究实验： 实验操作 实验现象 实验结论或总结 结论 总结 实验一 取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，伸入带火星的木条 有气泡产生 过氧化氢分解产生氧气，但是 。反应的表达式为 二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂 实验二 向盛水的试管中加如二氧化锰，伸入带火星的木条 没有明显现象 实验三 二氧化锰能加快过氧化氢的分解速率 （1）请你帮小丽同学填写上表中未填完的空格。 （2）在小丽的探究实验中，“实验一”和“实验二”起的作用是 。 （3）小英补充设计了两个方面的探究实验，最终完成了对“命题”的实验证明。 第一方面的实验实验前称量二氧化锰的质量，试验后过滤出二氧化锰烘干后重新称量，其目的是： ； 第二方面的实验是利用“实验三”反应后试管内的剩余物固体再次加入过氧化氢，观察到过氧化氢迅速分解产生大量氧气，带火星木条复燃。该实验的目的是： 6．“蜡烛一吹就灭" 是生活中的一种常见现象，化学兴趣小组同学根据灭火原理，针对蜡烛熄灭原因展开了探究。 [提出问题] 小明认为:人呼出的气流中有较多的 气体，使蜡烛缺氧熄灭。 小聪设计了一个实验方案: ；否定了小明的想法。他认为蜡烛熄灭是因为吹的气流带走了 ； 使温度降到了着火点以下。 小红认为:也可能因为吹的气流移走了可燃物-------蜡蒸气，使蜡烛熄灭。 [探究设计]同学们查阅了相关资料并进行了以下两个实验: 查阅资料:蜡烛的着火点大约是190℃,酒精灯火焰的温度在400℃ ~1000℃:蜡烛燃烧实际是石蜡蒸气在燃烧。 实验1:如图甲，把带柄金属活塞从左端位置迅速向右推，右端蜡烛火焰立即熄灭。 实验2:如图乙，先将带柄金属活塞放到左端位置，点燃酒精灯，当温度计的示数达到280℃以上时，点燃右面的蜡烛，把带柄金属活塞从左端位置迅速向右推出，右端蜡烛火焰立即熄灭。 [实验结论]蜡烛一吹就灭的原因不只是降低温度，还有 ； [分析讨论] （1）实验2中酒精灯的作用是 ； （2）小红为验证自己的想法，做了实验1和实验2两个实验，主要是应用了科学探究方法中的 法。 [拓展应用]下列生产生活中灭火方式与上述实验灭火原理一致的是 A用水灭火 B用干冰灭火 C用锅盖盖灭油锅着的火 D消防用大功率风力灭火机灭火 7．某校化学研究学习小组的同学在一次活动中查阅资料时发现，单质碳能够在高温时与金属氧化物反应得到金属单质。于是，他们用木炭与CuO进行了如下的探究活动。请你参与他们的这次活动，并解决有关问题： 【提出问题】木炭与氧化铜反应除生成单质铜外，另一种生成物是什么？ 【猜想与假设】（1）可能是CO；（2）可能是。 【实验准备】（1）他们在互联网上收集到这样一条信息：把滤纸浸泡在磷钼酸和氯化钯的黄色混合溶液中制成的试纸遇CO立即变成蓝色，而遇不变色。 （2）的检验方法是（用化学方程式表示） 。 【设计实验】装置图：    【实验与结论】 实验现象 实验结论 A中固体由黑色变成红色 ①说明有 生成 B中黄色试纸没有变蓝色 ②说明没有 生成 ③C中 说明有生成 【反思与评价】 （1）如果A装置中的试管口高于试管底部，在实验过程中可能造成的后果是 。 （2）假设产生的气体是CO和的混合气体，能否直接用点燃的方法来检验CO？ （填“能”或“不能”），原因是 。 8．某化学兴趣小组欲探究实验室的一包白色固体( 已知含碳酸钠)的具体成分 。 他们猜测可能含有硝酸钡、硫酸钠、氢氧化钠中的一种或几种。 通过查阅资料发现硝酸钡溶于水呈中性，硫酸钠溶于水呈弱碱性。以下是实验步骤: 步骤一:取少量白色固体于烧杯中.向烧杯中加入足量水并不断搅拌，固体部分溶解。 步骤二:接着向烧杯中加入足量稀硝酸并不断搅拌，测定固体质量变化，并画出如图所示图象。 (1)步骤一的实验目的是 ； (2)步骤二中他们观察到的现象是 ；综合步骤一、步骤二能确定该白色粉末中一定含有 。 (3)若要继续确定该白色粉末的成分，请你设计实验方案: 实验操作 预期实验现象 实验结论 9．某化学活动小组在一次实验中进行如图所示实验：    请写出形管右侧刚加入稀盐酸时发生反应的化学方程式： ；实验后，小组同学充分振荡U形管，发现管内仍有白色固体残留。将混合物过滤后，同学们对滤液成分产生了浓厚的兴趣，于是进行了进一步的探究活动。 【提出问题】滤液中含有哪些溶质？ 【猜想与假设】猜想一：溶质为NaCl 猜想二：溶质为NaCl和BaCl2 猜想三：溶质为NaCl、BaCl2和HCl 猜想四：溶质为NaCl、Na2CO3 【讨论与交流】经过讨论，大家认为猜想 不合理，理由是 。 【实验探究】 方案一：小希取少许滤液，向其中滴加硝酸银溶液，有白色沉淀产生，由此得出结论：猜想一成立。小钰认为小希的结论不严密，原因是 。 方案二：通过讨论，小钰发现只需加入一种试剂就可验证全部合理猜想，为验证猜想请填写下表： 实验过程 实验现象 实验结论 取样品，加入试剂 （填化学式） 猜想一成立 10．84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。 【查阅资料】84消毒液的有效成分是次氯酸钠（化学式为NaClO）。 【实验一】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，然后把带火星的木条伸入试管中，带火星的木条复燃，证明产生的气体是 。 【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 ，类似分解H2O2溶液制氧气时MnO2的作用。 【实验二】 ①按如图所示组装实验装置，并检查装置的气密性。 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。 次序 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次 收集气体的总体积/mL 140 280 365 x 375 （1）表中的数据x= 。 （2）经分析表中数据得出“猜想一正确”。 【分析讨论】NaClO与H2O2溶液反应除生成氧气外，还生成氯化钠和水。该反应的化学方程式为 。 【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、过氧乙酸等。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．不同的消毒剂可随意混合使用 B．使用84消毒液的浓度越高越好 C．使用75%酒精消毒应远离明火，防止火灾 D．84消毒液、75%酒精等消毒剂均应密封保存 11．2018年5月1号起“醉驾入刑”。醉酒的原因是酒中含有一种物质叫乙醇，对人的神经系统有刺激作用。醉酒后驾车会带来严重的社会危害。 （1）乙醇（C2H5OH）易燃烧，燃烧的化学方程式为 。 （2）交警进行呼气酒精检测的原理是：橙色的K2Cr2O7酸性溶液遇乙醇迅速变成蓝绿色的硫酸铬溶液，硫酸铬由Cr3+和构成，则硫酸铬的化学式为 。 （3）白酒是乙醇的水溶液，酒中乙醇在微生物的作用下能被氧化成乙酸，现有一瓶密封放置了十几年的某种白酒，想知道该白酒的组成情况，设计了如下探究实验： 【提出问题】白酒中溶质有哪些？ 【查阅资料】材料一：乙醇（C2H5OH），俗称酒精，易溶于水，水溶液呈中性。 材料二：乙酸（CH3COOH），又名醋酸，易溶于水，具有酸的通性。 【猜想】猜想1：只有乙醇      猜想2；只有乙酸      猜想3： 。 【实验探究】 实验操作 实验现象 实验结论 ①取少量白酒于试管中，滴入几滴橙色的K2Cr2O7酸性溶液。 猜想3成立 ② 12．为探究锌和铜的金属活动性强弱，将锌和铜分别放入稀硫酸中，铜不发生反应而锌的表面有气泡产生，写出锌和稀硫酸反应的化学方程式： 。老师告诉学生，铜和浓硫酸在加热的条件下能够发生反应也产生气体。 [提出问题]铜与浓硫酸在加热时反应，生成物有哪些？气体又是什么？ [猜想假设]同学们对产生的气体作出了猜想。 猜想一：氢气；  猜想二：二氧化硫；      猜想三： 。 [查阅资料]①二氧化硫可以使品红溶液褪色，②二氧化硫也能和氢氧化钾溶液发生反应。 [实验探究]师生设计了如下装置进行实验（部分仪器省略），请完成下列表格。 主要实验步骤 主要现象 解释或结论 ①加热装置A一段时间 装置B中的现象是 有二氧化硫生成 ②点燃装置D处酒精灯 装置D玻璃管中无明显现象 猜想 正确 ③停止加热，将铜丝上提，向装置A中玻璃管鼓入空气 \ \ ④冷却，将A中液体用水稀释 A中液体变为蓝色 有 生成 [表达交流] （1）在步骤③中，鼓入空气的目的是 （2）请写出铜与浓硫酸反应的化学方程式： [反思拓展] （1）在铜与浓硫酸的反应中，发生化合价改变的硫元素质量与化合价没有发生改变的硫元素质量之比为 。 （2）若将装置A中铜丝换成锌片，随着反应的进行，硫酸的浓度逐渐变小，装置D玻璃管中看到的现象是 。金属锌和金属铜都能与浓硫酸反应生成SO2气体，欲制取一瓶纯净的SO2气体，最好选择金属 （填“锌”或“铜”），选择该金属的理由是 。 （3）下列各组药品能够用来证明锌的活动性比铜强的是 （选填序号）。 ①铜、硫酸锌溶液      ②锌、硫酸铜溶液      ③锌、铜、氯化镁溶液 13．潜水艇中常用过氧化钠(Na2O2)作为供氧剂，有关反应的化学方程式为：2Na2O2+2CO2 = 2Na2CO3 + O2，2Na2O2+2H2O = 4NaOH + O2↑。化学实验小组利用如图所示装置来制取 CO2并验证其与Na2O2的反应。 （1）装置 A 中发生反应的化学方程式为 。 （2）装置 B 的作用是 。 （3）同学们对反应后装置C 硬质玻璃管中固体的成分又进行了如下探究： 【猜想与假设】猜想一：Na2CO3； 猜想二：Na2CO3和NaOH；猜想三：Na2CO3和Na2O2；猜想四： 。 【设计实验】 实验步骤 实验现象 实验结论 Ⅰ. 取少量样品于试管中，加入足量水，振荡 无气泡产生 猜想 不成立 Ⅱ. 取少量Ⅰ所得溶液于另一试管中， 加入足量的 溶液，振荡 有白色沉淀产生 猜想二成立 Ⅲ. 将Ⅱ所得溶液静置，在上层清液中滴加几滴酚酞溶液 溶液为   色 （4）如何检验装置 E 中收集到的气体？ 。 （5）实验前装置 D 内所加氢氧化钠溶液质量为 40g，若恰好完全反应，比反应前增加了 4.4g。则所加氢氧化钠溶液中溶质的质量分数是多少？ 。 14．某研究小组发现，维C泡腾片（保健药品，主要成分见图 1）溶于水，有许多气泡产生（如图2）。小组同学对产生的气体成分进行如下探究实验。 【猜想与假设】 (1)小继说：该气体可能是CO2、O2、CO、H2、N2。 小娇说：不可能含有 N2，因为 。 小芳说：不可能含有 CO 和 H2，因为从药品安全角度考虑，CO和 H2均易燃易爆，且CO有毒。 经讨论分析，小组同学认为：该气体可能含有 CO2、O2中的一种或两种。 【实验探究】 (2)请完善下面表格。 实验编号 实验操作 实验现象 实验结论 ① 将气体通入澄清石灰水中 有 CO2 ② 将带火星的木条伸入该气体中 无 O2 【反思交流】 (3)实验①中反应的化学方程式为 。 (4)小组同学完成实验后又继续讨论他们得出的结论，发现实验②的结论不一定正确，请你分析不一定正确的理由是 。 【拓展延伸】 (5)CO 和 H2均为易燃易爆气体，像这 类气体在点燃之前定要 。 15．中和反应在工农业生产和生活中有广泛的应用。某化学实验小组的同学对酸碱中和反应进行了如下研究。 【实验过程1】 对于没有明显实验现象的中和反应，如稀盐酸与稀氢氧化钠溶液的反应，要证明它们之间确实发生了化学反应，可通过下图所示实验步骤进行操作。     请根据上图所示实验步骤填写实验报告： 实验步骤 实验现象 实验结论 ①向试管中加入1～2ml稀氢氧化钠溶液 NaOH与HCl 发生了中和反应 ② ③ 【实验过程2】 对于某些有明显现象产生的中和反应，如稀盐酸与氢氧化铝的反应，观察到有 的现象，就可以说明中和反应已经发生。该反应的化学方程式为 。〔提 示：氢氧化铝是不溶于水的白色固体，其化学式为Al(OH)3〕 【实验反思】 （1）有同学提出也可以使用石蕊溶液代替酚酞溶液进行【实验过程1】的实验。你认为 （填“酚酞溶液”或“石蕊溶液”）更适合用于验证稀盐酸与稀氢氧化钠溶液发生中和反应，你的理由是 。 （2）对于没有明显现象出现的酸碱中和反应，我们可以借助 的变化，来判断是否反应或反应进行的程度。 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 $$