2024年中考化学核心素养专题——科学探究题

2024年中考化学核心素养专题——科学探究题 1．在学习完盐的有关性质后，某校师生一起完成了下列相关实验活动，请回答问题。 【学习目标】了解生活中常见的几种盐的化学性质。 【实验用品】教师用品：NaCl溶液、Na2CO3溶液、无色酚酞试液、CaCl2溶液、KCl溶液等。 学生用品：稀盐酸、Ca（OH）2溶液、Na2CO3溶液、NaHCO3溶液、注射器、废塑料瓶、吸管等。 【互动探究】 探究目的 探究过程 主要现象 解释或结论 探究一：盐溶液是否一定显中性 教师实验：分别向盛NaCl溶液、Na2CO3溶液的两支试管中滴加 所加试液遇NaCl溶液不变色，遇Na2CO3溶液变红色。 盐溶液不一定显中性 探究二：Na2CO3溶液和NaHCO3溶液能否与某些酸溶液反应    Na2CO3溶液和NaHCO3溶液能与某些酸溶液反应 探究三：Na2CO3溶液能否与某些碱溶液反应    产生白色沉淀，写出发生反应的化学方程式 Na2CO3溶液能与某些碱溶液反应 探究四：Na2CO3溶液能否与某些盐溶液反应 教师实验： ①取少量KCl溶液于试管中，向其中滴加Na2CO3溶液 ②取少量CaCl2溶液于试管中，向其中滴加Na2CO3溶液 ①无明显现象 ② Na2CO3溶液能与某些盐溶液反应 【拓展延伸】 ①除CaCl2外，另写一种能与Na2CO3溶液反应的盐： 。 ②“垃圾是放错位置的资源”，对下列物质的利用，正确的是 （填字母）。 A．“探究一”中实验后的混合液，可用于检验“探究二”中稀盐酸是否过量 B．“探究三”中生成的这种固体，可作食品干燥剂 C．“探究四”中实验后的混合液，可除去NaNO3溶液中混入的Ca（NO3）2 2．某课外小组通过对镁条燃烧和CO2灭火的实验来认识燃烧与灭火的相关知识。 实验计划： （1）酒精灯点燃镁条，在空气中燃烧，观察记录现象； （2）酒精灯点燃镁条，将燃着的镁条伸入一瓶CO2中，观察并记录现象； 实验和记录： 实验（1）中除了看到白色固体外有一种黄色固体产生，为使实验结果更准确，小组重新进行一次实验，得到实验现象相同，由此引发小组的兴趣，通过查阅资料发现，空气中的N2也可以和Mg反应生成Mg3N2，Mg3N2可以与水反应生成氢氧化镁和一种具有刺激性气味的气体，写出与水反应的化学方程式： 。 实验（2）中发现镁条没有熄灭，继续燃烧，结束后集气瓶中有白色固体生成，同时瓶壁还有一种黑色固体生成，写出该反应方程式： ； 实验反思： 通过以上两个实验，你对燃烧有什么新认识： 。 3．辰辰家住在山清水秀的盘山脚下，几年前，村里为了发展经济，在村边建起一座氮肥厂。近段时间，辰辰发现村里的井水，在烧水或用碱性洗衣粉洗衣服时，总闻到水里散发出一股与氮肥厂附近相似的刺激性气味。 (1)【作出猜想】联想到所学的化学知识，辰辰猜想可能是氮肥厂排出的废水污染了井水。 他猜想的依据是 。 (2)【表达交流】请你根据上述信息帮助辰辰归纳污染物的化学性质： ① ；② 。 【设计实验】为了验证猜想，辰辰设计了如下实验方案： ①从氮肥厂取来氮肥作为样品； ②取适量样品放入玻璃杯中，加入井水充分溶解。将所得溶液分为2份； ③一份加入碱性洗衣粉，搅拌后闻气味；另一份加热后闻气味。 (3)【反思评价】辰辰的实验方案存在着问题，你认为应怎样改进？ 。 【获得结论】辰辰通过改进后的实验，确认是氮肥厂排出的废水污染了井水。 (4)【探究启示】目前该村村民还需饮用井水，请你提出一条简便的处理方法： 。 4．在化学兴趣小组的活动中，老师让同学们鉴别A、B、C三种溶液，三种溶液分别是稀盐酸、氯化钡溶液、碳酸钠溶液中的某一种。 【实验活动1】 【提出问题】A、B、C分别是什么？ 【解释结论】同学们根据现象展开了讨论。根据步骤2的现象可确定C为 （填名称）。产生步骤2现象的原因是 （用化学方程式表示），但还无法确定A、B各是什么。 【实验活动2】 结合观察到的现象，同学们确定了B是 （填化学式）溶液，同时也确定了A。 【深入交流】实验活动2中滴入C时，溶液中离子数目变化趋势曲线b应该是 （填离子号）。 【进一步探究】同学们对实验活动1中步骤2加入C后所得溶液中的离子成分产生了兴趣，经讨论后，同学们进行了以下实验：取该溶液于试管中，向其中滴加紫色石蕊溶液，观察到紫色石蕊溶液变红，则该溶液中的离子成分是 （填离子符号）。 【总结归纳】验证溶液中的离子成分时，首先排除一定存在的离子，然后再针对可能存在的离子，选择 ，验证可能存在的离子是否存在即可。 5．研究性学习小组测定实验室里一瓶久置的NaOH固体的变质情况及固体的成分。 【提出问题】NaOH固体是否变质？固体的成分是什么？ 【猜想与假设】 (1)猜想1：没有变质，全部是NaOH； 猜想2：完全变质，全部是Na2CO3； 猜想3：部分变质， 。 【进行实验】 (2)请你与他们一起完成，并回答所给问题 实验步骤 实验现象 实验结论 ①取少量固体样品于烧杯中，加入水配成溶液，向配置好的溶液中滴加过量的氯化钡溶液充分反应后，静置 产生白色沉淀 说明固体中一定含有 。 ②取少量步骤①中的上层清液于试管中，滴加酚酞试液 。 猜想3是正确。 【反思与交流】 (3)氢氧化钠变质的原因(用化学方程式表示) 。 (4)上述步骤①中，滴加过量氯化钡溶液的目的是 。 (5)因此，氢氧化钠需要 保存。 6．某兴趣小组为验证质量守恒定律，做了镁条在空气中燃烧的实验。 (1)请写出镁条与氧气反应的化学方程式： 。 (2)小明发现燃烧产物的质量大于反应物镁条的质量，认为这个反应不遵守质量守恒定律：我 （“同意”或“不同意”）小明的观点，因为 。 (3)小红按下图装置改进实验，验证了质量守恒定律，却发现产物中还有少量黄色固体。    【提出问题】黄色固体是什么呢？ 【查阅资料】 ①氧化镁为白色固体 ②镁能与氮气反应生成黄色的氮化镁（Mg3N2）固体： ③氮化镁可与水剧烈反应产生氨气，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。 【做出猜想】黄色固体为Mg3N2 【实验探究】请设计实验，验证猜想 实验操作 实验现象及结论 【反思与交流】空气中N2的含量远大于O2的含量，而镁条在空气中燃烧生成的氧化镁却远多于氮化镁，为什么？请给出合理的解释 。 (4)①若用镁来代替红磷测定空气中氧气的含量，实验所测得氧气的体积分数 （填“大于”“小于”“等于”） 。 ②将7.2g镁条放在某一足量混合气体（只有氮气和氧气）中燃烧，充分反应后，生成的固体物质的质量取值范围是： 。 7．兴趣小组同学为了探究实验室中久置的氢氧化钠固体的成分，进行了有关实验。请你与他们一起完成以下探究活动： 【对固体猜想】 猜想1：未变质；猜想2：完全变质；猜想3：部分变质 【实验和推断】 （1）若取少量样品，加入少量盐酸无气泡产生，则样品没有变质。请评价该方案是否正确 ，请说明理由 。 （2）若A是Ca（OH）2溶液，现象a有白色沉淀，现象b为无色酚酞试液变红色，则白色沉淀，则样品部分变质。请评价该方案是否正确 并请说明理由 。 （3）探究氢氧化钠变质情况。 实验步骤 实验现象 实验结论 取少量样品加入适量的水使样品完全溶解，先加入 ，过滤，向滤液中加入 该氢氧化钠完全变质 （4）分别取少量的完全变质的样品形成的无色溶液，甲同学向一份样品中加入一定量稀盐酸，乙同学向另一份样品中加入一定量澄清石灰水，过滤，把乙同学滤液加入到甲同学溶液中，发现有白色沉淀产生，请你对混合废液中溶质成分进行探究。 【提出问题】混合废液中溶质成分是什么？ 【猜想和实验】猜想1：NaCl 猜想2：NaCl、NaOH 猜想3：NaCl、NaOH、Na2CO3 猜想4： 。 请回答哪个猜想不正确 ，请说明理由 。 8．某小组同学在协助老师整理化学试剂时，发现一瓶标签残缺的无色液体（如图）（温馨提示：标签上的5%表示该混合物中主要成分所占的质量分数）。他们对此瓶无色液体是什么产生了兴趣，于是进行了如下探究。 【大胆猜想】猜想一：水 猜想二：稀硫酸 猜想三：过氧化氢溶液 小组同学对标签又进行了仔细的观察、分析，他们一致认为猜想一不合理。理由是 。 【设计方案】同学们结合所学知识设计出如下探究方案：向盛有少量二氧化锰的试管中加入适量的该液体，并将带火星的木条放在试管口。 【实验与事实】按上述方案进行实验，发现有大量气泡产生，带火星的木条复燃。 【结论与解释】 （1）以上事实证明猜想 是正确的； （2）产生气体的反应可用化学方程式表示为 。 【反思与评价】（1）为避免在今后的实验中出现标签残缺的情况，在倾倒液体时应注意 。 【拓展与迁移】根据探究结果，重新贴好标签。标签上化学式中氧元素的合价为 价（已知氢元素显+1价）。 9．化学兴趣小组在一次活动中进行了如图所示的探究实验。    向盛有Ba(OH)2溶液的烧杯中加入一定量Mg(NO3)2溶液，反应的化学方程式是 ，充分反应后过滤，得不溶性固体和滤液A。 【提出问题】滤液A中含有哪些溶质？ 【猜想与假设】 小左同学：Ba(NO3)2、Mg(NO3)2 小天同学：Ba(NO3)2、Ba(OH)2 小金同学：Ba(NO3)2 由上述同学做出的猜想分析，一般化学反应后， 是滤液中可能存在的物质。 【进行实验】为了确定滤液A中溶质的成分，实验小组的同学们分别取少量滤液A进行了下列实验：    甲同学认为由实验1观察到的现象可确定小天的猜想成立； 乙同学认为由实验2观察到的现象可确定小左的猜想成立。 经过讨论，同学们一致认为甲同学由实验1得出的结论不正确，理由是 。 实验结束后，将实验1、实验2试管内的物质过滤，将滤液倒入废液缸中，无明显现象，则混合后所得溶液中一定含有的离子为 。 实验2在滴加氢氧化钠溶液的过程中，符合溶液中部分发生改变的离子的图像是 。    【反思总结】两组实验反应后所得滤液再次混合后，分析所得溶液中离子的组成情况时，除了要考虑原滤液中离子的组成情况，还要结合 ，进行合理分析。 10．二氧化碳与氢氧化钠溶液反应没有明显现象，某兴趣小组设计如下图所示的实验装置，欲证明二氧化碳与氢氧化钠发生反应。 实验序号 实验操作 实验现象 ① 启动CO2传感器 ② 将注射器1中的溶液推入充有CO2的瓶中 气球胀大 ③ 将注射器2中的溶液推入瓶中 （1）实验是从定量的角度验证二氧化碳与氢氧化钠的反应,绘制曲线图象如图所示: BC段发生反应的化学方程式为 (假设氢氧化钠过量) ,CD段CO2浓度增大的原因是 。 （2）实验结束后,向剩余的溶液中滴加酚酞溶液，发现溶液变成红色。同学们对这一现象产生了兴趣。 [提出问题]剩余溶液中，能使溶液呈碱性的物质是什么? [猜想假设]小亮认为:只有碳酸钠 小红认为:只有氢氧化钠 小华认为:二者可能都有 [查阅资料]①同等条件下,中和反应优于酸和碳酸盐的反应 ②氯化钙(或氯化钡)溶液呈中性 [交流讨论]同学们讨论后认为小红和小华的猜想均不成立。理由是 。 [实验设计]小亮设计了如下实验,通过实验证明自己的猜想是正确的。 实验操作 实验现象 实验结论 ① 小亮的猜想正确 ②充分反应后,滴加几滴无色酚酞试液 溶液不变色 11．将光亮铜片放在酒精灯火焰上灼烧，表面变黑。某化学兴趣小组对黑色物质的来源产生了兴趣，铜片表面的黑色物质是什么呢？ 【猜想与假设】小明认为：铜片表面的黑色固体是烟灰。 小亮认为：铜片表面的黑色固体可能是空气中的氧气与铜反应生成的新物质。 小玲认为：铜片表面的黑色固体既有烟灰又有氧气与铜反应生成的新物质。 【查阅资料】（1）酒精不完全燃烧会产生炭黑（即黑烟）。 （2）氧气的化学性质比较活泼，在加热条件下能与金属铜反应生成黑色的氧化铜。 【实验设计】 实验步骤与方法 实验现象 实验结论 实验一：取一小段光亮的铜片放入试管内，然后用 夹持试管，放在酒精灯的 部位加热。 铜片变黑 推知 （填“小明”、“小玲”或“小亮”）猜想错误。说明黑色物质的出现可能与空气中的 有关。 实验二：取一支20mL的试管，将一小段光亮的铜片放入试管中，塞上胶塞，并用注射器抽出试管内的空气，封好胶塞并加热。加热一段时间后，趁热取下胶塞，观察现象。 ①取下胶塞前的现象： ②取下胶塞后的现象： 小亮的猜想正确 【反思拓展】 （1）实验一将铜片放入试管中加热，目的是排除 的干扰。 （2）实验二用注射器抽出试管内空气的目的是 。 （3）证明黑色物质不是烟灰，你还可以采用的实验方法是 。 12．某兴趣小组用如下图装置进行实验时发现，烧杯中饱和石灰水先变浑浊，后逐渐澄清。 （1）石灰水变浑浊的反应化学方程式为 。 （2）为探究“饱和石灰水混浊后变澄清的原因”，该小组同学开展了如下活动： 【查文献】①碳酸钙（碳酸钠等）与二氧化碳、水反应生成可溶于水的碳酸氢钙（碳酸氢钠等）； ②CO2不能溶解于饱和碳酸氢钠溶液中； ⑨碳酸氢钠易与氯化氢反应生成氯化钠、水和二氧化碳。 【提出假设】假设1：挥发出的HCl使浑浊变澄清； 假设2： ； 【设计实验】为除去CO2中的HCl，小华在甲、乙装置之间增加如下图装置，装置的连接顺序是甲→ → →乙（填a或b），其中放置的试剂合理的是 （填选项序号）。 A．浓硫酸      B．NaOH溶液    C．Na2CO3溶液    D．饱和NaHCO3溶液 【现象】饱和石灰水混浊后，继续通入足量CO2，沉淀部分溶解但最终并未完全澄清。 【得出结论】由以上探究可得出结论是 。 （3）该兴趣小组在老师指导下，用pH传感器测得烧杯中溶液的pH通入时间的变化曲线如下图。 AB段pH值不变的可能原因是 ；D点所得溶液的成分除H2O外还有 （填化学式）。 13．某活动小组对教材中关于钟乳石形成过程的介绍产生了浓厚的兴趣，设计并进行了下列实验，请你帮助完成相关问题。 【探究活动一】钟乳石形成过程中物质的变化 查阅资料：（1）CaCO3与CO2、H2O以发生化合反应，生成可溶于水的Ca（HCO3）2。 （2）溶有Ca（HCO3）2的水遇热或当压强突然变小时，溶解在水里的Ca（HCO3）2就会重新生成碳酸钙沉积下来，同时放出二氧化碳。 实验过程： 实验步骤与方法 实验现象 分析与结论 步骤1：取一定量澄清石灰水于试管中，通入CO2. 溶液变浑浊 生成的沉淀物是 步骤2：向步骤1所得混合物中继续通入CO2 浑浊液又变澄清 化学方程式为 步骤3：加热步骤2所得溶液 溶液又变浑浊 溶洞中能通过 个反应把CaCO3从一个地方“转移”到另一个地方，从而形成奇妙的、形态各异的钟乳石。 交流讨论：同学们认为NaOH和Ca（OH）2溶液中都含有 ，所以具有相似的化学性质。那么NaOH溶液是否也能与CO2反应生成NaHCO3？ 【探究活动二】CO2通入NaOH溶液中，产物中是否有NaHCO3？ 实验过程： 实验步骤与方法 实验现象 分析与结论 步骤1：取一定量NaOH溶液于试管中，通入一段时间CO2 无明显现象 一定发生的反应化学方程式是 步骤2：向步骤1所得溶液中加入过量Ca（NO3）2溶液 澄清溶液变浑浊 加入过量Ca（NO3）2溶液的目的是检验并除去 步骤3：过滤步骤2所得混合物，向滤液中加入 。 有气体生成 通入NaOH溶液中的CO2足够多时， （填“有”或“没有”）NaHCO3生成。 反思提升：（1）若要用CO2与Ca（OH）2溶液反应获得CaCO3，实验中应该注意的问题是 。 （2）通过上述实验探究活动，你对化学反应的新认识是 。 14．已知氧化镁是一种难溶于水的白色固体，熔点高达2800℃左右，可作耐火材料。氧化镁能与酸反应生成盐和水，医学上常用作抗酸剂。某化学兴趣小组对氧化镁与稀硫酸反应后的溶液中溶质成分进行探究。 【提出问题】氧化镁与稀硫酸反应后的溶液中有哪些溶质？ 【猜测溶质】猜想一：只有MgSO4；猜想二：MgSO4和(1) 。 【实验探究】根据上述两种猜想进行实验探究： 实验操作 现象 实验一 取少许反应后的溶液，向其中滴加BaCl2溶液 (2) 实验二 取少许反应后的溶液，向其中滴加足量NaOH溶液 开始时无明显现象，后有白色沉淀产生 实验三 取少许反应后的溶液，向其中加入少量铝粉 有无色气泡产生 【问题讨论】 若只做实验一，不能证明猜想二成立，因为(3) (用化学方程式表示)。 若只做实验二，能否证明猜想二成立？(4) (选填“能”或“不能”)。 【拓展延伸】 (5)通过对氧化镁性质的分析，下列关于氧化镁用途说法正确的是： (选填字母)。 a．可用于制作防火门窗 b．不能治疗胃酸过多 c．可制备镁盐 (6)实验一加入BaCl2溶液的过程中，产生的沉淀质量随时间的变化关系如图，则m点对应溶液中的阴离子主要是 。 15．化学项目式学习小组对某雪饼中的干燥剂很感兴趣，于是对使用后并久置于潮湿空气中生石灰干燥剂成分进行探究： 【猜想与假设】 (1)样品的成分可能是 、Ca(OH)2和CaCO3中的一种或两种。 【查阅资料】20℃时溶解度：Ca(OH)2：0.161g（微溶于水），CaCO3：0.005g。 【设计实验】学习小组设计如下实验进行探究。 (2)请你完善表格： 编号 实验操作 实验现象 实验结论 ① 取样品于烧杯中，加入一定量的水溶解 温度无变化，烧杯底有白色固体 。 ② 将①中所得物质进行过滤，取少量滤液 于试管中，滴入1～2滴酚酞试液 。 有Ca(OH)2 ③ 。 有气泡产生 有CaCO3 【反思评价】 (3)通过小组合作探究，最后得出样品中含有Ca(OH)2和CaCO3。请用化学方程式解释生石灰干燥剂中产生Ca(OH)2和CaCO3的原因 （写其中一个即可）。 【拓展延伸】    (4)学习小组用熟石灰进一步研究酸碱中和的性质，如图1，取少量熟石灰于烧杯中，加适量的水充分搅拌后，熟石灰未完全溶解，在烧杯中连接pH传感器，然后缓慢滴入稀盐酸，并不断搅拌，熟石灰逐渐溶解。pH传感器数据曲线如图2，请从微观角度分析ab段变化实质： 。 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 $$