2024年中考化学备考专题：科学探究题

2024年中考化学备考专题：科学探究题 1．民以食为天，食以安为先，食品安全始终是人们高度关注的话题。 Ⅰ、为适应不同人群的需要，市场上供应的食盐除普通碘盐外还有无碘竹盐、低钠盐等，现有两种品牌的食盐A和B，主要成分的含量见表：（注：两种食盐仅NaCl中含有钠元素）。 食盐种类 食盐A 食盐B 主要成分的含量 35.1g/100g（以钠元素质量计） 58.5g/100g（以NaCl质量计） (1)NaCl是由Na+和 （填离子符号）构成的。 (2)请计算比较食盐A、B中NaCl含量较高的是 （填“A”或“B”）。 (3)加碘盐中碘酸钾（KIO3）中碘元素的化合价为 Ⅱ、常用的食品膨松剂由碳酸氢钠（NaHCO3）和碳酸氢铵（NH4HCO3）中的一种或两种组成，研究性学习小组为确定超市某品牌膨松剂的成分，请你和他们一起探究。 【查阅资料】： ①膨松剂在面包制作过程中发生反应：2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑，NH4HCO3NH3↑+H2O+CO2↑； ②Na2CO3为白色固体，较稳定，普通加热不分解。 ③氨气（NH3）是有刺激性气味的气体，极易溶于水，其水溶液显碱性能使无色酚酞试液变红。 ④碱石灰不与氨气反应，常用于吸收水蒸气和二氧化碳。 【进行实验】 (4)步骤一：如图连接好装置，关闭铁夹1，打开铁夹2，将漏斗换成注射器，向外轻轻拉动注射器活塞，松开手，若 ，则说明装置气密性良好。 步骤二：在玻璃管中加入该膨松剂，点燃酒精灯。 步骤三：关闭铁夹2，打开铁夹1，观察到澄清石灰水 。 步骤四：打开铁夹2，关闭铁夹1，观察到无色酚酞溶液 ，说明该膨松剂中含碳酸氢铵。 【讨论和结论】 (5)若想最终确定该膨松剂的成分，小朱提出打开铁夹1，关闭铁夹2，继续充分加热，若观察到 ，则该膨松剂为碳酸氢钠和碳酸氢铵的混合物。 (6)继续探究膨松剂中碳酸氢铵的质量分数 步骤一：连接好如上图装置，检查装置气密性。 步骤二：在玻璃管中加入20克该膨松剂。点燃酒精灯，打开铁夹1、铁夹2，充分加热。 步骤三：冷却后称量玻璃管中剩余物质质量为5.3克。 计算该膨松剂中碳酸氢铵的质量分数是多少 。（写出计算过程） (7)以下关于食品添加剂的观点不正确的是___________ A．国家批准可以使用的食品添加剂能优化食品品质 B．应该严禁使用一切食品添加剂 C．食品添加剂的使用不能超过法规标准用量，否则有安全风险 D．不加防腐剂带来的食品腐败问题比防腐剂本身的害处大 2．耕地盐碱化影响粮食安全，盐碱地综合治理与利用可促进农业高质量发展，兴趣小组开展了与土壤盐碱化相关的探究活动。 成因：由农业灌溉或化肥施用引起的土壤盐碱化。 (1)检测：配制土壤样品浸出液、用 测定，若，则浸出液显 性。 探究：某地土壤盐碱化可能由、中的一种或两种引起，教师提供模拟盐碱化土壤样品浸出液。 【查阅资料】易溶于水；为白色固体，难溶于水；为白色固体，难溶于水和盐酸。 【提出问题】样品中的钠盐是什么？ 【作出猜想】 (2)猜想1：   猜想2：    猜想3：和 【实验探究】 (3)取少量浸出液分别加入试管A、B中： 实验序号 操作 现象 结论 1 向A中滴加少量溶液 产生白色沉淀 浸出液中含 2 向B中滴加过量 （填名称） 产生气泡 浸出液中含 【分析评价】 (4)有同学认为实验1结论不够严谨，理由是 （用化学方程式解释）。 【补充实验】 (5) 实验序号 操作 现象 结论 3 向实验2反应后的溶液中滴加少量溶液 产生白色沉淀 猜想 成立 (6)交流：应对土壤盐碱化的合理措施有_______（双选，填字母）。 A．合理施肥 B．引海水灌溉 C．用碱性草木灰改良 D．种植耐盐碱作物 3．中秋佳节时，丽丽打开月饼包装袋，发现袋里有一小纸包，上面标明“铁系食品脱氧剂”，正在学习化学的丽丽对此产生了极大的兴趣，和化学小组的同学们对这包脱氧剂展开了项目化学习探究。 任务一：了解铁系食品脱氧剂的成分及相关知识 【查阅资料】 (1)①铁系食品脱氧剂，主要成分：铁粉、活性炭、氯化钠。 ②这种铁系食品脱氧剂的脱氧原理是：铁粉与 反应生成铁锈。 ③活性炭和氯化钠是辅助材料，能提升脱氧效果。 ④FeCl3溶液和KSCN溶液反应可以得到血红色溶液，常用于Fe3+的检验。 任务二：探究丽丽带来的脱氧剂是否还有效 【提出问题】此包食品脱氧剂中铁粉是否变质？ 【猜想假设】猜想一：铁粉没有变质...猜想二：铁粉部分变质 猜想三：铁粉全部变质 【进行实验】 (2)设计实验方案，探究以上猜想哪一种成立。 实验步骤 实验现象 实验结论 1 取少量固体于烧杯中，加入足量稀盐酸，用玻璃棒充分搅拌，静置，过滤，得滤液A 产生大量气泡 脱氧剂中含有 。 烧杯中溶液呈浅棕黄色，底部有少量黑色物质 脱氧剂中含有C和Fe2O3 2 取少量滤液A于试管中，向其中滴加 溶液 溶液呈现血红色 【实验结论】猜想二正确。 任务三：分析证明脱氧剂中还有氯化钠 【设计实验】 (3)取少量滤液A于试管中，向其中滴加 ，产生白色沉淀，继续滴加稀硝酸，沉淀不消失。由此证明，食品脱氧剂中含有氯化钠，有关反应的化学方程式为 。 【分析反思】 (4)冬冬认为这个实验方案并不能证明氯化钠的存在，原因是 。 【改进实验】 (5)为了得到正确的结论，同学们将上述设计实验进行了改进，你的改进方法是 。 4．催化剂在化学反应中起着非常重要的作用，某兴趣小组进行如下探究， 探究一：催化剂的选择 研究表明，许多金属氧化物对氯酸钾有催化作用。分别用下列金属氧化物作催化剂，氯酸钾开始发生分解反应和反应剧烈时的温度如表所示： 温度 Fe2O3 Al2O3 CuO MgO 开始反应 470 515 305 490 剧烈反应 490 540 350 545 （1）上述实验中，从温度对反应催化效果来看，最好选用 作催化剂。 （2）探究二：氧化铜与二氧化锰的催化效果进行比较 用如图装置进行实验，实验均以生成25mL气体为准，可能影响实验的因素均已忽略，相关装置和数据见下表： 序号 KClO3质量 催化剂质量 待测数据 ① 2.45g —— a ② 2.45g 0.51gMnO2 b ③ 2.45g 0.51gCuO c 上述实验中的“待测数据”是 ，若b c（填“>”、“=”或“<"）可知在某温度下氧化铜对氯酸钾分解效果更好。 （3）探究三：氧化铜与二氧化锰对于过氧化氢的催化效果进行比较 安妮同学用如图1所示的装置进行了两次实验，在试管中分别加入等质量的氧化铜和二氧化锰，分别将注射器内盛有的双氧水注入试管中，利用注射器收集氧气，收集到氧气的体积和时间的关系如图2所示。 装入药品前检查该装置气密性的方法是：将左侧装置浸入热水中，若观察到 ，则表示装置气密性良好。 （4）实验中造成U形管内红墨水液面左低右高的可能原因是 。 （5）通过图2除了能得出二氧化锰催化效果比氧化铜好，还能得到的结论是 。 （6）由氧化铜催化的反应，t1-t2时间段反应速率逐渐变 （填“快”或“慢”）。原因是 。 5．碳酸钠在生产和生活中具有重要的用途。某化学兴趣小组为探究碳酸钠的化学性质，进行了如下实验。向盛有适量碳酸钠溶液的四支试管中分别加入下列试剂，实验现象记录如下： 试管编号 1 2 3 4 加入试剂 无色酚酞试液 稀盐酸 澄清石灰水 氯化钡溶液 实验现象 ______ 有气泡产生 有白色沉淀产生 有白色沉淀产生 【实验记录】试管1中的实验现象是 。试管2中发生反应的化学方程式 。 化学兴趣小组的同学们对反应后试管中的溶质进一步探究：某一小组将试管3、4中的物质分别过滤，得到滤液 A 和 B。 甲、乙两同学对滤液 A 中溶质的成分进行探究： 【提出问题】滤液 A 中溶质的成分是什么？ 【猜想假设】猜想一：NaOH      猜想二：NaOH 和 Na2CO3     猜想三： 。 【进行实验】 实验操作 实验现象 实验结论 甲：取少量滤液 A 于试管中，加入过量稀盐酸 有气泡生成 猜想______成立 乙：______ 有白色沉淀生成 【实验结论】通过实验，甲、乙两同学均验证猜想 成立，乙同学的实验操作为 。 【实验拓展】丙同学取一定量的滤液 A 和 B于小烧杯中混合，有白色沉淀生成。该反应的化学方程式是 。 【反思与评价】 （1）碳酸钠溶液呈碱性，可以和盐酸，氢氧化钙和氯化钡等物质发生反应。 （2）要验证反应后物质的成分，既要验证生成物，还应考虑反应物。 6．某校研究性学习小组用右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体积的70%。 （1）下图，A仪器的名称是 ；燃烧、冷却后打开止水夹，水能进入集气瓶的原因是： 。 （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】氮气是怎样减少的呢？ 【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。镁条还可以在二氧化碳气体中燃烧生成碳和氧化镁。 （3）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)： 7．碳铵是一种常用的化肥，它在常温下易分解。某化学兴趣小组对碳铵的成分存在疑问，进行了如下探究。 【查阅资料】氨气具有刺激性气味，极易溶于水，其水溶液呈碱性；氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝；氨气不与碱石灰反应。 Ⅰ．检验溶液中的阴，阳离子。 取少量碳铵放入试管中，加入盐酸，把生成的无色无味的气体通入澄清石灰水中，有白色沉淀生成。再另取少量碳铵放入试管中，加入浓溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体，石蕊试纸变蓝色。 （1）根据实验现象，推测碳铵中所含有的阴离子可能是 和 （填离子符号） （2）根据实验现象，碳铵与浓溶液加热反应生成了 （填化学式）气体。 Ⅱ．测定碳铵中C元素和N元素质量比，在此过程中，用到如图所示装置。请回答： （3）给碳铵固体加热时，试管口略向下倾斜的原因是 。 （4）从安全和环保的角度考虑，本实验可以用如上图所示的气球来收集尾气，还可以选用如下图所示的 （填序号）装置来处理尾气。 8．吴忠市黄河公园浮桥建成后有效缓解了城市交通压力，突显了吴忠市利青同城文化内涵。黄河公园浮桥建造过程中使用了大量的金属材料，主要用到铁，还用到了锌(Zn)、镍(Ni)、铜(Cu)等金属。吴忠市第三中学南湖校区化学兴趣小组对Zn、Ni、Cu的金属活动性顺序产生了兴趣，他们将这三种金属带到化学实验室，展开探究。 【提出假设】三种金属的活动性顺序可能为①Zn＞Ni＞Cu；②Zn＞Cu＞Ni；③ 。 【查阅资料】小川同学查阅资料可知镍是略带黄色的固体，以及部分含镍化合物在水中的溶解性和颜色如下表。 OH- Cl- Ni2+ 不溶 可溶 可溶 可溶 颜色 蓝绿色 绿色 绿色 蓝绿色 据此，他得出镍能与酸反应。 【设计实验】同温下，取大小、厚度相同的这三种金属薄片，用砂纸打磨，其目的是 ；分别投入等体积等浓度的足量稀盐酸中，观察现象。 【记录现象】请帮助小川把实验现象填写完整。 金属 Ni Zn Cu 与稀盐酸 反应的现象 产生气泡缓慢 金属逐渐溶解 产生气泡较快 金属逐渐溶解    【得出结论】原假设中(填序号) 成立，写出镍与稀盐酸反应的化学方程式(镍元素在化合物中显+2价) 。 【拓展应用】上述实验选择稀盐酸完成了探究，得出了三种金属的活动性顺序。请再选择另一类别的试剂设计实验，同样也能验证这三种金属的活动性顺序，你所选择的试剂是(限选三种试剂) 。 9．小明和小红以“反应前后物质的质量关系”为课题，进行科学探究活动，请你与他们一起完成下列探究任务。 【提出问题】化学反应中，参加反应的物质的质量总和与生成物的质量总和是否相等？ 【制定计划】小明设计的实验装置和选用的药品如图A所示。小红设计的实验装置和选用的药品如图B所示。 【收集证据】（1）小明同学将锥形瓶和玻璃管放在托盘天平上用砝码平衡，然后取下锥形瓶，将橡胶塞上的玻璃管放到酒精灯火焰上灼烧至红热后， 。并将红磷引燃。锥形瓶内发生反应的现象为，暗红色固体燃烧 ，冒出大量白烟，生成白色固体。冷却后再重新放到天平上，天平平衡。 （2）小红同学把盛有盐酸的小试管小心的放在小烧杯中，将小烧杯放在天平上用砝码平衡，然后倾斜烧杯使盐酸与碳酸钠粉末接触，一段时间后再把烧放在天平上、发现天平的指针 （填“偏左”或“偏右”或“指向中间”）。 【获得结论】小明的结论：化学反应中，参加反应的物质的质量总和与生成物的质量总和是相等的： 小红的结论：化学反应中，参加反应的物质的质量总和与生成物的质量总和是不相等的。 【分析比较】（3）由于碳酸钠与稀盐酸反应有 生成，并且装置未密闭，所以小红没有得到正确结论。 【交流反思】（4）小明和小红最后一致认为，在探究化学反应前后物质的质量关系时要慎重选择药品，于是小红在不改变实验装置的情况下将实验药品换成 和 （填名称）就可得到正确结论。 10．学习盐酸的化学性质后，小娟做如下实验： 【实验探究】 实验步骤 实验操作 实验现象 结论或解释 Ⅰ 黑色固体完全溶解，溶液呈 色 盐酸与氧化铜发生了化学反应 Ⅱ 加入稀盐酸后，未观察到明显现象；滴入酚酞后，溶液变红色 盐酸与氢氧化钠未发生化学反应 Ⅲ 将步骤Ⅰ、Ⅱ的废液混合 有沉淀生成，溶液仍为红色 生成沉淀的原因（用化学方程式解释） ；所得溶液中溶质的成分 （酚酞除外） 【实验反思】 小勇认为小娟实验步骤Ⅱ的结论不正确，理由是 ，于是小娟另取试管重新做了步骤Ⅱ的实验，在滴入酚酞溶液变红色后，继续滴加稀盐酸。边滴边振荡。当观察到 时，说明盐酸与氢氧化钠发生了反应。从微观角度看，此反应的实质是 。 实验结束后，小娟将步骤Ⅲ烧杯中的溶液进行了过滤，并向所得溶液中加入 再倒掉，以防止环境污染。 11．学习了“双氧水制氧气使用二氧化锰作催化剂”后，化学课外活动小组对“寻找新的催化剂”很感兴趣，提出“硫酸铁能否做过氧化氢分解的催化剂”，并进行了如下探究。 【实验探究】小张同学设计了如下实验，得出了实验结论。 步骤一，取一支小试管，向其中加入 2mL 5%的过氧化氢溶液，试管中液体没有明显现象，将带有火星的木条置于试管口，木条不复燃。 步骤二，再向试管内加入少量硫酸铁固体，振荡，液体中有气泡冒出，同时溶液变成黄色，将带火星的木条再次置于试管口，木条复燃。 (1)据此得出结论：硫酸铁能作为过氧化氢分解反应的催化剂。请写出该反应的化学方程式 。 【评价改进】 (2)大家交流后认为小张同学的结论不严谨，若要确定该实验结论正确，还需要证明硫酸铁的 在反应前后都没有发生改变。 【继续探究】小叶同学补做以下实验，进而确认了小张同学的实验结论。 步骤一：称取 m1 g 硫酸铁固体加入到盛有 25mL 5%的过氧化氢溶液的烧杯中，搅拌至硫酸铁全部溶解，溶液中无气泡冒出。 步骤二：向上述烧杯中加入足量氢氧化钠溶液，搅拌至不再产生红褐色沉淀，静置。 步骤三：将烧杯内物质过滤，洗涤、干燥滤渣，称量滤渣的质量为 m2 g。 (3)根据上述实验中 m1:m2= ，证明反应前后铁离子没有发生变化；将实验方案中的氢氧化钠溶液换成 溶液，再次实验，证明反应前后硫酸根离子也没有发生变化。 【讨论交流】 (4)大家讨论后认为，还可以采取另一种方法获取上述实验结论：在小张同学实验的基础上，将小叶同学实验时步骤一烧杯中的溶液蒸发结晶、干燥得到的固体，再称其质量为 g，然后将固体加入 5%的过氧化氢溶液中，仍然可以加速过氧化氢分解。 【拓展延伸】 (5)比较硫酸铁和二氧化锰对双氧水制氧气的催化效果，实验过程中下列不需要控制的条件是_______________ （填序号）。 A．溶液的起始温度 B．催化剂的质量 C．溶液的质量分数 D．反应起始时间 12．某兴趣小组对硫酸铜溶液与碱溶液的反应进行了探究。 I.向烧碱溶液中滴加适量硫酸铜溶液，产生蓝色固体，反应的化学方程式为 。 Ⅱ.向硫酸铜溶液中滴加适量氨水，产生绿色固体，对绿色固体作如下探究： 【资料】常见绿色固体有碱式碳酸铜【Cu2(OH)2CO3】和碱式硫酸铜【Cu4(OH)6SO4】，都不溶于水，都能与酸反应。 【分析】（1）甲同学认为不可能是Cu2(OH)2CO3并得到一致认同，他的理由是 。 （2）乙同学进行了实验：取适量绿色固体，加入足量的 溶液，振荡后滴加 溶液，产生白色沉淀，则该固体是碱式硫酸铜。 Ⅲ.继续滴加氨水，固体逐渐溶解，溶液变蓝色，经处理获得蓝色晶体。 【资料】该蓝色晶体为【Cux(NH3)y(H2O)z】SO4，在150℃下分解为硫酸铜、氨气和水。 【实验】取26.4g蓝色晶体用下图装置进行实验探究。 （3）控制温度在150℃持续加热一段时间，并持续通入N2，测得稀硫酸增重6.8g。 （4）停止加热，冷却至室温，加入过量浓NaOH溶液，生成9.8g沉淀。证明NaOH溶液过量的方法：静置，向上层清液中滴加 溶液，无现象。 【结论】该蓝色晶体的化学式为 。 【讨论】若把稀H2SO4换成浓H2SO4，则测得的【Cux(NH3)y(H2O)z】SO4中 (选填“x”、“y”或“z”)值会偏小。 13．某化学兴趣小组的同学发现，上个月做实验用的NaOH溶液忘记了盖瓶盖。对于该溶液是否变质，甲、乙两同学分别进行了如下实验探究： 【提出问题】该溶液是否变质，溶液中溶质是什么y 【猜想假设】猜想1：该溶液没有变质，溶液中溶质只有NaOH 猜想2：该溶液部分变质，溶液中溶质有NaOH和Na2CO3 猜想3：该溶液全部变质，溶液中溶质只有Na2CO3 查阅资料：Na2CO3溶液显碱性，能使无色酚酞溶液变红，而BaCl2溶液显中性。 【实验设计】 【实验结论】 （1）由甲、乙两同学的实验，可推知猜想1一定不正确，该溶液已 （选填“部分”或“全部”）变质。 （2）写出乙同学实验中生成白色沉淀的化学方程式 。 【评价反思】 （3） 同学（选填“甲”或“乙”）不能得出正确的实验结论，其理由是 。 14．二氧化碳与氢氧化钠溶液混合后没有明显现象，实验小组同学设计如下实验探究二者是否发生反应。 (1)将滴管中氢氧化钠溶液全部滴入锥形瓶，振荡后观察到 现象，说明二者发生了反应。 【讨论分析】 (2)有同学提出不能凭此现象就得出二者反应的结论，因为 也会出现相同现象。同学们继续探究。 探究Ⅰ 探究二氧化碳与氢氧化钠溶液的确发生了反应 【设计实验】 (3)取氢氧化钠溶液于试管中，通入少量二氧化碳后滴入氢氧化钙溶液，当观察到 时，说明二氧化碳与氢氧化钠确实发生了反应。写出能证明二氧化碳与氢氧化钠确实发生反应的化学方程式 。 探究Ⅱ 锥形瓶内溶液的溶质成分 【实验探究】 (4)将锥形瓶内溶液倒如烧杯中，滴入足量氯化钡溶液后再滴入酚酞溶液，溶液呈红色。锥形瓶内溶液的溶质成分是 。 【反思交流】 (5)探究Ⅰ【设计实验】中，用下列物质取代氢氧化钙溶液也能达到实验目的的是______（填字母）。 A．紫色石蕊溶液 B．少量稀硫酸 C．氯化钙溶液 D．硫酸铜溶液 15．小娟同学发现，上个月做化学实验用的氢氧化钠溶液忘记了盖瓶盖。对于该溶液是否变质，小娟和同学们进行了如下探究活动。 【提出问题】该瓶氢氧化钠溶液是否变质及变质的程度？ 【查阅资料】氯化钡溶液呈中性。 【猜 想】①该溶液没有变质； ②该溶液全部变质； ③该溶液部分变质。 【进行实验】小娟和同学们按如下方案进行了实验。 【问题讨论】 （1）写出产生白色沉淀的化学反应方程式 。由此现象可得出：猜想 （填序号）错误。 （2）结合操作Ⅰ和Ⅱ，若“现象X”是溶液不变色，则猜想 （填序号）正确；若“现象X”是 ，则猜想③正确。 【拓展应用】 （1）小娟和同学们通过以上实验探究得出，实验室保存氢氧化钠溶液的方法是 。 （2）如果氢氧化钠溶液中混有少量碳酸钠杂质，常加入适量 （填“BaCl2”或“Ba(OH)2”） 溶液除去。并写出除杂质碳酸钠化学反应方程式 。 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 $$