2024年中考化学一轮复习：科学探究题

2024年中考化学一轮复习：科学探究题 1．某化学兴趣小组有一次活动的内容是：对一包干燥的红色粉末组成进行探究．请你参与并回答有关问题．它由Cu、Fe2O3、Fe（OH）3三种固体中的一种或两种组成。 【提出猜想】红色粉末可能的组成有： ①只有Cu ②只有Fe2O3 ③只有Fe（OH）3 ④是Fe2O3、Fe（OH）3的混合物 ⑤是Cu、Fe2O3的混合物 ⑥是Cu、Fe(OH)3的混合物 【资料获悉】 （1）2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O （2）白色无水CuSO4遇水变蓝 （3）Cu在FeCl3溶液中发生反应：2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2 【探究思路】利用物质的性质不同设计实验加以甄别，先分别探究其中是否含有Fe（OH）3、Cu等，逐步缩小范围，然后再选择适当的试剂和方法通过实验探究其组成。 【实验探究】（1）甲同学取适量红色粉末装入试管中，如图1进行实验，结果无水CuSO4没有变蓝，从而排除猜想中的 。（填猜想中的序号） （2）在甲同学实验结论的基础上，乙同学另取少量红色粉末于试管中，滴加足量稀盐酸，振荡后观察，发现固体全部溶解，溶液变色，乙同学认为可以排除猜想中的①和⑤，而丙同学认为只能排除猜想①，你认为 的观点正确（填“乙”或“丙”）。 （3）丁同学为进一步确定红色粉末的组成，称取该粉末5.0g装入硬质玻璃管中，如图2在通风橱中进行实验。（装置内空气中的水蒸气、CO2忽略不计）    开始时缓缓通入CO气体，过一段时间后再加热使其充分反应．待反应完全后，停止加热，仍继续通CO气体直至玻璃管冷却，反应前后称量相关装置和物质的总质量，其数据如下表： 反应前 反应后 Ⅰ组 玻璃管和红色粉末的总质量为37.3g 玻璃管和固体物质的总质量为36.1g Ⅱ组 洗气瓶和所盛溶液的总质量为180.0g 洗气瓶和瓶中物质的总质量为183.1g 【交流讨论】 （1）在装置A中先通CO气体的作用是 。 （2）应该选择 组的实验数据计算来确定红色粉末的组成．最终计算结果表明：该红色粉末的组成是猜想中的第 组（填序号）。 （3）写出A装置中发生反应的化学方程式 ；实验中观察到A装置中的现象为 。 （4）为了防止溶液倒吸，本实验停止加热前是否需要先断开A和B的连接处？ （填“需要”或“不需要”），理由是 。 【反思评价】戊同学指出：从环保角度，图2装置有严重不足之处．你认为应该如何改进？ 。 2．实验课上，同学们做了电解水的实验。 (1)电解水时，通常要加入少量氢氧化钠溶液或稀硫酸，目的是 。 (2)小诺在做电解水实验时，不小心将氯化钠误看作是氢氧化钠，她发现两个电极上都产生大量气泡，只是发现与正极相连的石墨电极上出现了黄绿色气体。这激发了小诺探究的欲望。请你一起参与小诺的探究活动吧！ 【提出问题】 加入氯化钠的水通电时，石墨电极上分别生成了什么气体？ 【查阅资料】 ①氯气（）是黄绿色、有刺激性气味的有毒气体，常温下1体积水能溶解2体积； ②氯化钠溶液就是在水中加了氯化钠。 【提出猜想】 猜想1：电极上分别生成了氧气和氯气； 猜想2：电极上分别生成了氢气和氧气； 猜想3： 。 【设计实验】小诺用下图所示的装置来电解加了氯化钠的水。并收集两个电极上产生的气体。    实验步骤 实验现象 解释或结论 按照上图所示，连接好实验装置，通电一段时间后，用a、b两支试管分别收集两根石墨电极上产生的气体，观察气体的颜色。 a试管收集到黄绿色气体，b试管收集到无色气体。 通过对气体颜色的分析，说明猜想 肯定是错误的。 ②用拇指堵住b试管，移近点燃的酒精灯，松开拇指。 听到爆鸣声。 证明b试管中收集的气体为 。 【实验反思】小诺发现给加了氯化钠的水通电后生成两种气体外，还生成了氢氧化钠，请写出在水中加入氯化钠通电发生反应的文字表达式： ； 【反思与评价】联系电解水的实验得出的结论，你认为在电解水时 （选填“可以”或“不可以”）加入少量的氯化钠溶液，原因是 。 3．有位化学教师在实验室取用生石灰时，发现装满生石灰的塑料试剂瓶已经膨胀破裂（如图）。试剂瓶破裂的原因可能是 （用化学方程式解释）。某化学兴趣小组的同学在该教师的指导下，对该生石灰样品开展了以下探究活动。    【提出问题】生石灰样品的成分是什么？ 【作出猜想】可能是CaO、Ca（OH）2和CaCO3中的一种成几种。 【实验探究】小明同学设计如下实验进行振究。 实验 实验操作 实验现象 实验结论 ① 取少量样品于试管中，加水溶解，用手触摸试管壁 试管壁发热 ② 将①所得溶液过滤得到滤渣，向滤渣中加入足量稀盐酸 有CaCO3 【结论与解释】（1）请完成上述表格。 （2）为证明样品中含有Ca（OH）2小红同学提出可向实验①的试管中滴加几滴无色酚酞溶液，若溶液变红，则证明样品中含有Ca（OH）2.请你判断这种做法是否合理 ，理由是∶ 【拓展延伸】对于样品中是否含有Ca（OH）2，兴趣小组的同学们又进行了以下探究。称取8g生石灰样品于锥形瓶中，按如图装置进行实验。如入足量的稀盐酸，充分反应后，产物被完全吸收，C装置增重2.2g。将锥形瓶中剩余物蒸干，得到固体的质量为11.1g。    【分析与讨论】 （3）装置D中碱石灰的作用是 。通过计算回答；该样品中钙元素的质量分数为 ，该样品中 Ca（OH）2（填"含"或"不含"）。（不要求写出计算过程） 4．用如图装置探究影响电解水反应快慢的因素。 【查阅资料】Ⅰ.向水中加入少量NaOH可增强导电性； Ⅱ.通常状况下，1L水中能溶解氧气约30mL 、氢气约18 mL。 【进行实验】在不同条件下进行实验，数据记录如下： 实验 序号 电极种类 NaOH溶液浓度 电压 (V) 氢气体积 (mL) 所需时间 (′表示分，″表示秒) ① 锡棒 2.5% 12 20 11′43″ ② 锡棒 5% 8 20 12′33″ ③ 锡棒 10% 16 20 2′30″ ④ 镀镍回形针 10% 8 20 6′02″ ⑤ 镀镍回形针 10% 12 20 3′24″ ⑥ 镀镍回形针 2.5% 16 20 7′12″ ⑦ 镀镍回形针 5% 16 20 4′02″ ⑧ 镀镍回形针 10% 16 20 2′15″ ⑨ 镀镍回形针 15% 16 20 2′08″ 【解释与结论】 (1)电解水反应的化学方程式为 。 (2)与电源 (填“正”或“负”)极相连的玻璃管内产生的是氢气。 (3)设计④⑤⑧的目的是 。 (4)对比⑥~⑨，可得出的结论是 。 (5)探究产生等量氢气时，电极种类对电解水反应快慢影响的实验是 (填序号)。 (6)通过本实验得出，影响电解水反应快慢的因素有 。 【反思与评价】 (7)部分实验中，产生20 mL氢气时，产生氧气的体积略小于10 mL，其原因可能是 。 5．“氧力1号”是一款便携式制氧器。如图所示，将制氧剂A剂和B剂倒入反应杯中，便可以产生氧气，通过吸管供人们呼吸。化学小组的同学们对制氧剂产生了探究兴趣。 【查阅资料】制氧剂A是过碳酸钠，过碳酸钠是一种白色晶体，化学式可以表示为2Na2CO3·3H2O2.遇水溶解得到碳酸钠(Na2CO3)和过氧化氢(H2O2)。碳酸钠溶液在常温下不会分解产生氧气。制氧剂B为二氧化锰，二氧化锰不溶解于水。 【提出问题】制氧剂B真的是二氧化锰吗？ 【作出猜想】 (1)同学们认为如果制氧剂B能起 作用，那么可以初步判断是二氧化锰。 【实验一】 (2)实验目的：探究制氧剂B是否能加快过氧化氢分解的反应速率。 1.在试管中加入2mL5%的过氧化氢溶液 将带火星的木条伸入试管中，观察现象。 带火星的木条没有明显变化 2.取1g制氧剂B放入 。 带火星的木条复燃 结论：制氧剂B能加快过氧化氢分解的反应速率。 【实验二】 (3)实验目的： 。 实验步骤 实验现象 待【实验一】第2步的试管中没有气泡时 重新加入2mL5%的过氧化氢溶液，观察现象。 结论：制氧剂B的化学性质在化学反应前后没有发生改变。 【反思评价】大家认为制氧剂B为二氧化锰，但李明同学认为不严密，还要把实验二试管中的物质过滤，将得到的固体洗涤、干燥、称量，才能进一步确认制氧剂B是二氧化锰。 【实验结论】 (4)大家按照李明同学的想法进行操作，称量得到固体物质的质量为1g，初步判断制氧剂B为二氧化锰，请写出制氧杯中发生反应的化学方程式 。 6．小明同学家里承包了一块土地，准备种植苹果，由于担心该地土壤的酸碱性不适合种植苹果，特邀请学校化学兴趣小组的同学利用所学化学知识对土壤的酸碱性进行项目式探究。 活动一：测定土壤的酸碱性 【实验方案】 （1）取少量土壤样品，加蒸馏水充分搅拌，静置澄清后过滤； （2）用玻璃棒蘸取少量滤液滴在pH试纸上，等试纸显色后与 对比，读出pH，进一步确定土壤酸碱性。 【实验记录】同学们分别进行了四次实验测定土壤滤液的酸碱度，实验数据记录如下： 土壤滤液 滤液1 滤液2 滤液3 滤液4 测得的pH 5 6 6 5 【实验结论】该土地的土壤呈 性。 活动二： 【调查分析】经调查，该土地之前的承包者为使自己种植的农作物生长茂盛，施用了大量化肥——硫酸铵，于是推测土壤的酸碱性出现问题的原因是土壤中含有大量的硫酸铵。 【设计实验】 实验步骤 实验现象 实验结论 步骤①：取“活动一”中的滤液于试管中，滴加硝酸钡溶液和稀硝酸。 有 生成。 土壤中含有 离子。 步骤②：另取适量土壤样品，加熟石灰混合研磨。 产生有刺激性气味的气体。 土壤中含有 离子。 【实验结论】土壤中含有硫酸铵，猜想成立。 请写出步骤②发生反应的化学方程式 。 7．某化学兴趣小组的同学做中和反应实验，往烧杯中的氢氧化钙溶液中滴加一定量稀盐酸时，发现未加指示剂，也没有看到明显现象，于是他们停止滴加盐酸并对烧杯内溶液中的溶质成分进行探究。 （1）你认为此反应用什么指示剂效果最明显？ （选填“石蕊溶液”或“酚酞溶液”） （2）写出该中和反应的化学方程式 。 【提出问题】该烧杯内溶液中的溶质是什么？ 【提出猜想】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 【实验设计】小文同学设计了如下实验方案，请你帮他完成实验报告。 实验步骤 实验现象 实验结论 步骤1：取烧杯内少量液体，向其中滴加几滴无色指示剂 溶液颜色无明显变化 猜想 不成立 步骤2：另取少量液体，向其中加入氧化铜粉末 猜想三成立，猜想二不成立 【反思与拓展】 小明同学想测定烧杯中剩余液体所含CaCl2的溶质质量分数，他取液体20.0克，向其中逐滴加入碳酸钠溶液至恰好完全反应，他共收集到二氧化碳气体2.2克，反应后将液体过滤洗涤干燥得到沉淀5.0克； （3）根据下图，对此过程说法中描述正确的是 。 A 图中bc段表示实验中气体质量的变化情况 B 图中oa段表示实验中沉淀质量的变化情况 C 图中ab段表示混合物中氯元素的质量逐渐减少 D 图中c点表示上述混合溶液与碳酸钠溶液恰好完全反应质 （4）洗涤沉淀的目的是 。 （5）则通过计算求出烧杯中剩余液体所含CaCl2的溶质质量分数 。（写出计算过程） 8．化学小组对蜡烛的燃烧进行探究。 I、蜡烛燃烧过程探究。 (1)火焰结构特点探究：点燃蜡烛，将一张滤纸从火焰上方盖下，1~2秒后取出，观察到滤纸上碳化形成黑圈(如图A)，得出结论 。 (2)焰心所含物质探究：如图B，点燃蜡烛，用注射器在烛芯附近抽取气体物质。 【猜想假设】同学们对该物质主要成分提出猜想：①二氧化碳；②水蒸气；③石蜡蒸气 【实验验证】为验证猜想③，立即将注射器靠近火焰，推动活塞。观察到注射器口产生火焰，物质能燃烧。说明猜想③ (填“是”或“否”)成立。 【补充实验】将蜡烛熄灭，瞬间可观察到一缕白烟轻轻升起，立即用燃着的火柴去点燃白烟，白烟 (填“能”或“不能”)燃烧。 【实验结论】石蜡燃烧是固态石蜡受热熔化，在烛芯处形成气态石蜡后才燃烧。 Ⅱ、蜡烛熄灭原因探究。 (3)同学们对图1实验中蜡烛(足量)熄灭的原因展开研究。 【猜想假设】①可能是二氧化碳含量大于氧气含量；②可能是氧气被完全消耗。 【探究与结论】甲同学收集1瓶含20%氧气和80%二氧化碳的气体，将点燃的蜡烛慢慢伸入瓶中并密封，蜡烛燃烧一段时间后才慢慢熄灭。根据实验现象可知：假设① (填“合理”或“不合理”)。乙同学使用氧气传感器测量密闭装置内蜡烛(足量)从燃烧到熄灭的过程中氧气含量的变化，实验结果如图2所示。下列判断或结论正确的是 。 A．实验开始时，密封装置内是纯净氧气 C．蜡烛熄灭的原因是瓶内氧气已经耗尽 C．蜡烛熄灭后瓶内气体是纯净的二氧化碳 D．氧气的含量小于一定值时，蜡烛熄灭 9．小明在市场看到，卖鱼老板将一勺白色粉末加入水中，水中奄奄一息的鱼很快张开嘴，活蹦乱跳起来，小明对这种“白色粉末”很感兴趣，与小刚进行了相关探究． 【查阅资料】这种“白色粉末”的主要成分是过碳酸钠（化学式为Na2CO4），常温下，过碳酸钠与水反应生成氧气． 【实验1】小明进行过碳酸钠与水的反应并收集产生的气体，应选用如图所示装置中的 （选填序号），经检验该气体是氧气，检验方法是 。 【提出问题】过碳酸钠与水反应后得到的溶液M中溶质的成分是什么？ 【作出猜想】根据过碳酸钠与水的组成作出三种猜想． 猜想一：Na2CO3；猜想二：NaOH；猜想三：Na2CO3和NaOH． 【实验2】小刚取溶液M，滴加稀HCl，观察到 ，证明溶液中一定含有Na2CO3，从而否定了猜想二．Na2CO3与稀HCl反应的化学方程式为 ． 【实验3】为进一步确定溶液M中是否含有NaOH，他们向溶质M中滴加CaCl2溶液至不再产生沉淀为止，取上层溶液，加入 ，无明显现象,证明溶液中无NaOH溶液，猜想一正确．该实验中用CaCl2溶液而不用饱和石灰水，原因是： ，加入CaCl2溶液发生的化学方程式 10．资料①：浓盐酸易挥发出氯化氢(HCl)气体，浓氨水易挥发出氨气(NH3)，氨气与氯化氢气体相遇会产生大量白烟，这是因为两者发生反应生成了氯化铵固体； 资料②：气体的相对分子质量越小，其分子的运动速率越快,氯化氢、氨气的相对分子质量分别为36.5、17。 如图所示，烧瓶A中盛有浓盐酸，烧瓶B中盛有浓氨水，在长玻璃管外壁上用记号笔做了d、e、f三个标记。请回答下列问题： (1)写出氨气与氯化氢气体发生反应的文字表达式 。 (2)实验开始时打开开关a、b，一会儿后玻璃管中产生大量白烟，此现象能说明分子具有的性质是 。 (3)你认为玻璃管中白烟最浓厚的地方是 (选填“d”“e”或“f”)，理由是 。 11．某化学兴趣小组在研学期间，发现路边栅栏和工厂内有些钢铁部件有锈蚀现象，同学们想根据所学知识，设计一个除锈和防锈的方案。 任务一、除锈剂的选择 【提出问题】 盐酸和硫酸都可以作为除锈剂，相同浓度的盐酸和硫酸除锈效果一样吗？ 【实验探究】 (1)完善下列表格 实验序号 实验操作 实验现象 实验结论 1 取一枚生锈的铁钉放入试管中，加入5mL的稀盐酸，加热 铁钉表面有气泡产生，铁锈少量剥落，溶液迅速变黄，铁锈很快消失 两者除锈效果几乎相同。铁锈发生反应的化学方程式为 (写出其中一个即可) 2 取与实验1相同的一枚生锈铁钉放入另一试管中，加入5mL同浓度的稀硫酸，加热 铁钉表面有气泡产生，铁锈少量剥落，溶液呈浅棕色，铁锈很快消失 【反思评价】 (2)酸除铁锈时有产生，这说明除锈的同时会造成钢铁的 ，产生的氢气也会渗透进金属中引起“氢脆”现象，影响钢铁强度。为了避免以上现象的发生，可采取的措施有 (答出一点即可)。 任务二、除锈防锈方案的制定 同学们发现工厂内许多锈蚀的钢铁表面有很多油污，于是又做了以下探究实验。 实验序号 实验操作 实验现象 实验结论 3 取与以上相同的一枚生锈铁钉，沾满油污，放入试管中，加入5mL与实验1相同浓度的稀盐酸，加热 铁锈没有明显变化 油污影响除锈 【观察分析】①结合以上实验和所学知识，同学们一致认为锈蚀钢铁如果表面有油污，应先选择碱性油污清洁剂“碱洗”去油污，再进行“酸洗”除锈。 ②同学们发现从实验1中取出的铁钉在空气中放置一段时间后又发生锈蚀。 【论证完善】 (3)实际除锈防锈方案中主要涉及到以下操作：a．酸洗b．烘干c．水洗d．碱洗e．刷漆或涂油。结合实验探究和分析，方案中合理的操作顺序应为d→a→___________→___________→___________(用字母填写)。 【反思评价】 (4)①除锈后的废液呈酸性，该如何处理 。 ②钢铁生锈会造成很大损失，但利用铁生锈的原理也可服务于生活。请举出铁生锈原理应用于生活的一个实例 。 任务三、除锈防锈方案的评价 除上述方法除锈外，在实际生产生活中，除锈的方法还有多种。比如： 1.人工除锈    用砂纸、钢丝球等工具，打磨铁锈。适合小型、少量钢铁零件除锈。 2.机械除锈    利用高速石英砂流的冲击力打磨铁锈。适合于大面积除锈。 【整合归纳】 (5)结合实际，你认为设计一个除锈防锈方案要综合考虑的因素有 。 12． 美羊羊同学在购买的袋装薯片中发现还有一个小袋，上面标有“成分：CaO、Fe；作用：防潮、防氧化；警告：禁止食用”等字样，撕开小袋，发现里面的固体粉末有少许是棕红色，大多数是灰白色的。 【进行猜想】你认为棕红色粉末成分是（写化学式） 。美羊羊同学猜想灰白色粉末应该含有CaCO3和Fe，为验证自己的判断，他打算进行实验探究，请你一同参与。 资料：浓硫酸可干燥气体，无水硫酸铜遇水变蓝。H2和木炭粉、CO一样可还原氧化铜。 【实验目的】证实灰白色粉末中含有CaCO3和Fe。 【实验设计】装置如图所示：    【实验预测与分析】 （1）若要证实样品中含有CaCO3，观察到的实验现象是 ，B中发生反应的化学方程式为 。 （2）若要证实样品中含有Fe，E中应该观察到的现象是 ，写出此时D中发生反应的化学方程式 。上面装置中的B和C能否对调位置，请说明理由： 。 （3）看了美羊羊同学的分析结论，有同学认为小袋内灰白色粉末中还应该有别的物质，请你写出其中一种物质的化学式 。 13．小明同学在实验室进行如下实验：他首先取溶质质量分数30%的盐酸，跟石灰石反应制得气体，并将气体通入澄清石灰水，一直未见浑浊出现。为此小明请教老师，老师建议他进行实验探究弄明原因。下面是他探究的过程，请你帮他填答补充。 【提出问题】为什么制得的气体不能使石灰水变浑浊？ 【猜想假设】①石灰水已经完全变质；②盐酸浓度过大，气体中有挥发出的HCl气体。 【实验探究】 (1)石灰水变质原因可能是试剂瓶密封不严，变质的原因是 。 (2)为探究实验所用石灰水是否变质，吸取少量于试管中，滴入酚酞溶液后，观察到溶液变成红色说明猜想① (填“成立”或“不成立”)。 【分析结论】 (3)小明同学进一步探究发现气体中的确含有HCl，补救的适宜方法最好是 。 14．化学科技小组的同学进行了某探究实验：将一定量的锌粉投入到硝酸铜和硝酸银的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和蓝色滤液。 （1）写出锌粉与硝酸铜反应的化学方程式是 。 （2）探究滤液的成分 【提出问题】滤液中溶质的成分是什么？ 【作出猜想】猜想一：Zn(NO3)2 猜想二：Zn(NO3)2和Cu(NO3)2 猜想三： 。 上述猜想中，该小组有同学直接判断猜想一不合理，理由是 。 【实验设计】为进一步验证上述猜想，科技小组的同学设计了如下实验。 实验操作 实验现象 实验结论 取少量蓝色溶液于试管中，滴加 猜想二成立 【结论分析】猜想二成立，则滤渣中一定含有 。 15．小洋同学看到妈妈在厨房拿食用碱水浸泡紫甘蓝时，紫甘蓝叶片边缘处变绿，小洋对此现象感到很好奇。回到学校后，在老师的帮助下将紫甘蓝汁分别滴加到下列等体积、等浓度的五种溶液中，紫甘蓝汁显示的颜色如下表： 物质 ①稀盐酸 ②NaCl ②    NaHCO3 ③    Na2CO3 ⑤NaOH 颜色 红色 蓝紫色 蓝色 绿色 黄色 【查阅资料】 pH <7 7 7.5~9 10~11.9 12~14 颜色 红色 蓝紫色 蓝色 绿色 黄色 【提高认识】 （1）紫甘蓝汁能作酸碱指示剂。 （2）将该紫甘蓝汁滴加到醋酸中，紫甘蓝汁显示的颜色可能是 。 【实验探究】为了探究一瓶久置的氢氧化钠溶液是否变质，康康同学对其进行了探究活动。 【提出问题】久置的氢氧化钠溶液中溶质的成分有哪些？ 【做出猜想】猜想一NaOH；猜想二：Na2CO3；猜想三： 。 【设计实验】 步骤 现象 结论 ①取适量样品于试管中，向其中滴加过量的 溶液变浑浊 猜想三成立 ② ③     【讨论交流】氢氧化钠暴露在空气中变质的原因是 。（用化学方程式表示）。 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 $$