2024年中考化学二轮专题训练科学探究题

2024年中考化学二轮专题训练--科学探究题 1．山西，是中华民族的发祥地之一、在这片神奇的土地上，蕴藏着丰富的矿产资源，有着悠久的开采历史。化学兴趣小组的同学们利用五一假期，对山西金属矿物的开采、金属的利用情况展开了调查。 项目一：调查山西金属矿物的种类 【查阅资料】山西省已发现的矿种达120多种，其中探明资源储量的矿产有63种。铝土矿、镁矿的储量居全国第一位，铁矿储量居全国第四位，此外还有铜矿、银矿、金矿等。金在自然界中以单质形式存在，原因是 。 项目二：测定某赤铁矿中铁元素的含量 赤铁矿的主要成分是Fe2O3，不同地区的赤铁矿中含铁量不同。同学们在调查过程中获得了当地的一块赤铁矿样品，该赤铁矿中铁元素的含量是多少？ 【设计方案】 方案一：还原法。将赤铁矿样品粉碎、称量，在高温条件下用 将赤铁矿还原得到金属铁，称量、计算。 方案二：沉淀法。 ①将赤铁矿样品粉碎、称量，向其中加入足量 ，充分反应（样品中的杂质不参加反应），过滤。 ②向滤液中加入一定量的NaOH溶液，至不再产生沉淀。 ③根据所加NaOH溶液中溶质的质量，计算出赤铁矿样品中铁元素的质量。 【交流评价】 （1）方案二与方案一相比，优点是 。 （2）方案二中加入NaOH溶液后，一定发生反应的化学方程式是 。 【质疑反思】有同学认为，方案二中利用所加NaOH的质量进行计算，结果不一定准确，原因是 ，因此应利用沉淀的质量进行计算。 【进行实验】同学们根据修改后的方案二进行了实验，测得了该赤铁矿样品中铁元素的含量。 项目三：了解日常生活中金属的利用 金属铝、铁的制品在生活中应用广泛，例如： （举一例）。但每年因为锈蚀，也会造成很多金属的浪费。为减少经济损失、保护金属资源，可采取的措施是防止金属腐蚀、 （写一种）。 2．某固体样品由氧化铜和铜粉混合而成，为了确定该样品中各成分的比例，某兴趣小组将5.0g该样品放入图1装置中，固体样品反应完全后实验测定的数据如图2所示，根据要求回答问题。 Ⅰ.CO还原CuO实验 （1）图1装置有一处明显缺陷是 ；检验装置气密性后，装入药品，实验开始，应该先 （填“点燃酒精灯”或“通入CO气体”）。 Ⅱ.实验数据处理 （2）由图2可知5.0g固体样品与足量CO反应，生成CO2的质量为 ；固体样品减少的质量是 （填字母序号）。 A 5.0g固体样品中CuO的质量 B 5.0g固体样品中CuO所含铜元素的质量 C 5.0g固体样品中CuO所含氧元素的质量 D 参加反应的CO中所含氧元素的质量 （3）利用反应产生的CO2质量，计算该样品中单质Cu的质量分数。 3．2018年春节南昌市出台了禁止燃放烟花爆竹的规定。针对烟花爆竹燃放产生的气体成分，化学兴趣小组同学展开了如下探究： 【提出问题】烟花爆竹燃烧后生成哪些气体？ 【查阅资料】 （1）爆竹的主要成分是黑火药，含有硫磺、木炭粉、硝酸钾。 （2）SO2易溶于水，化学性质与二氧化碳有相似之处，它能使澄清石灰水变浑浊，生成CaSO3，将SO2气体通入紫红色的酸性高锰酸钾溶液中，溶液会褪色。 【提出猜想】猜想1：CO2　猜想2：SO2　   猜想3：CO2和SO2 【实验探究】兴趣小组同学合作设计了如下实验装置，验证猜想的气体。 【现象与结论】 现象 结论 ①装置A中溶液不褪色，装置B中石灰水变浑浊 猜想1成立 ②装置A中 ，装置B中 猜想2成立 ③装置A中 ，装置B中 猜想3成立 【反思评价】兴趣小组经讨论认为A、B装置的顺序不能颠倒，其原因是 。 A 不能确定含有CO2 B 不能确定含有SO2 C 不能确定含CO2和SO2 【思维拓展】集中燃放烟花爆竹对环境造成相当严重的污染，这些污染主要是： 。 4．海洋是一个巨大的资源宝库，运用先进的化学技术，人类可以从海洋中获得很多有用的物质。早在2000多年前的中国古籍《世本》中，就记载了我国古代劳动人民取海水煮盐的方法。化学兴趣小组的同学们对海水煮盐、粗盐成分、粗盐提纯进行项目式学习。 任务一：海水煮盐 (1)老师为同学们提供了模拟海水样品，同学们先用过滤的方法去除了模拟海水中的难溶性杂质，再通过 （填操作名称），得到了粗盐固体。 任务二：探究粗盐的成分 【咨询老师】从模拟海水中获取的粗盐，含有的可溶性杂质可能是、、中的一种或几种。 【实验探究】 (2) 实验步骤 实验现象 实验结论 ①取适量粗盐，加入适量水搅拌 形成无色溶液 / ②取①中溶液加入适量NaOH溶液 无明显现象 粗盐中不含 ③取①中溶液加入适量溶液 产生 粗盐中含有 ④取①中溶液加入适量溶液 产生白色沉淀 粗盐中含有 任务三：去除粗盐中的可溶性杂质 【实验探究】 为除去粗盐样品中的可溶性杂质，获得纯净的氯化钠固体，同学们按如下图所示的实验方案进行了实验。 (3)加入过量稀盐酸时，发生反应的化学方程式为 。 【交流与拓展】 (4)固体C的成分是 （填化学式）。同学们了解到这些物质在工业、医疗等方面都有一定的用途。 5．小田同学最喜欢“干锅茶树菇”这道菜，她对这道菜需要的燃料“固体酒精”产生好奇，于是她买回一袋，和同学一起对其进行研究。 【查阅资料】固体酒精中含有酒精、氢氧化钠等物质。 【提出问题】固体酒精中的氢氧化钠是否变质及变质的程度如何？ 【做出猜想】 小田猜想：没有变质，只含有氢氧化钠 小明猜想：全部变质，只含有碳酸钠 你的猜想：部分变质，含有 。 氢氧化钠在空气中变质的化学方程式是 。 【实验探究】 小田取少量固体酒精在水中充分溶解后过滤，取上述滤液于试管中，滴入几滴稀盐酸，无明显现象； 小田说氢氧化钠没变质，小明认为她的结论不正确，其理由是 。 请你补全实验设计，填写表格中的①②③，证明固体酒精的氢氧化钠是否变质所及变质的程度如何。 实验操作 实验现象 实验结论 取少量滤液于试管中，加入 有气泡产生 小田猜想不成立 取少量滤液于试管，加入过量的CaCl2溶液，充分反应后过滤，再向滤液里加入几滴 溶液 有 产生，溶液变红色。 你的猜想成立 【反思应用】固体酒精需要密封保存。 6．美羊羊同学在购买回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的，大多数是灰白色的。经过分析，她认为棕红色粉末是Fe2O3；灰白色粉末应该含有CaCO3和Fe；为验证自己的判断，美羊羊同学打算进行实验探究，请你一同参与。 [实验目的]证实灰白色粉末中含有CaCO3和Fe。 [实验设计]装置如下图所示：    [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中应观察到的现象是 ，此时C装置的作用是 。 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 。 7．某品牌脱氧剂的主要成份是铁粉含有少量碳粉，化学兴趣小组为了探究使用后的脱氧剂成分，进行如下实验： (1)将一部分使用后的脱氢剂倒在滤纸上，观察到大部分为黑色粉末，还夹杂着少量红色粉末，该红色粉末的化学式为 。再用磁铁吸引该粉末，将吸附在磁铁上的黑色粉末加入试管，并向试管中加入足量的稀盐酸，观察到黑色粉末全部溶解，且有大量气泡产生，溶液变为棕黄色，溶液呈棕黄色的原因是 。 (2)另称取6g该使用后的脱氧剂。加入到98g硬质玻璃管中，按下图装置进行实验：实验后A中固体全部变为红棕色，冷却后，称量硬质玻璃管和红棕色粉末的总质量为106g，装置B的质量增加了0.44g，装置C的作用是 ，计算脱氧剂中铁元素和碳元素的质量比 。 (3)该兴趣小组对未使用过的脱氧剂中少量碳粉的作用产生好奇，他们查阅资料设计实验进行探究： 【提出猜想】猜想1：碳粉、铁粉均与氧气反应，起吸氧作用 猜想2：碳粉加快铁粉和氧气反应，起促进作用 【方案设计】 实验操作 分析数据，得出结论 分别将10g铁粉、0.2g碳粉、 加入到三个相同的盛有足量空气的密闭容器中，相同时间后，测得空气中氧气浓度的变化量分别为x、y、z 写出x、y、z的数量关系，并得出相应的结论： 。 【方案评价】老师充分肯定了同学们进行对比实验和综合分析数据的能力，并鼓励大家应用所学化学知识积极探索勇于创新。 8．班级兴趣小组将一定量的稀盐酸加入到盛有足量石灰石的烧杯中，过了一段时间，发现烧杯中仍有固体剩余，但不再有气泡产生。同学们对此展开了如下探究： （1）写出石灰石与稀盐酸反应的化学方程式 。 [提出问题]肉眼看不到气泡，反应是不是真的停止了？ 猜想1：反应停止，稀盐酸反应完了。 猜想2：反应没有停止，只是稀盐酸浓度太小。 [查阅资料]氯化钙溶液显中性。 [定性研究]根据猜想1、2，设计下表实验： 实验编号 实验步骤 实验现象 ② 取碳酸钠溶液2 mL于试管中，滴加3滴反应后剩余溶液 无气泡产生 ② 取反应后剩余溶液2 mL于试管中，滴加无色酚酞溶液 无明显现象 （2）根据实验①得出的现象，小明认为猜想1合理，你是否赞同他的说法，请说明理由 。大家都认为实验②设计不合理，请你说出理由并进行改进 。 [实验结论]根据改进后实验的现象，得知反应后的液体仍然显酸性。 [定量研究]资料表明二氧化碳饱和溶液的pH约为5. 6。小明用pH试纸测得溶液的pH =2.3。 （3）小明的实验数据不合理，请你作出解释 。通过定量研究，大家都认为盐酸没有反应完，原因是 。 [查阅资料]碳酸钙和二氧化碳、水反应生成碳酸氢钙，溶液的pH >5.6。 （4）兴趣小组同学用pH传感器测出反应后不同时间溶液的pH（如图）。 ①A点对应溶液中含有的溶质为 （写化学式）。 ②BC段发生反应的化学方程式为 。 9．人被蚊虫叮咬后，蚊虫在人的皮肤内分泌出蚁酸，使叮咬处又痛又痒。化学小组同学对蚁酸产生了浓厚的兴趣，决定对其进行探究。 【提出问题】 蚁酸的成分是什么？它有什么性质？ 【查阅资料】I．蚁酸是一种有机酸，化学名称叫做甲酸，化学式为HCOOH。 II．蚁酸在隔绝空气条件下加热会分解生成两种氧化物。 【实验探究】 (1)向盛有蚁酸溶液的试管中滴加紫色石蕊试液，观察到石蕊试液颜色变成 色，说明蚁酸溶液显酸性。 (2)小芳同学根据蚁酸中含有 元素，推测出乙酸热分解的一种生成物是水。 (3)另一种生成的氧化物是气体，小敏提出两种猜想： ①猜想I：该气体是CO2； 猜想II：该气体是   。 他们将蚁酸分解产生的气体通过下图的装置：    ②实验时装置A中无明显变化，则猜想I (填“成立”或“不成立”)。若猜想II成立，则实验时装置C中的现象是   。 (4)【讨论交流】从环保角度看，该装置存在明显的缺陷，处理方法是 。 (5)【拓展延伸】当你被蚊虫叮咬后，在叮咬处涂抹一些物质可减轻痛痒。下列物质中，你不会选择的物质是_______________。 A．碳酸氢钠溶液 B．肥皂水 C．食醋 D．稀氨水 10．化学是以实验为基础的科学，实验是科学探究的重要手段。某化学兴趣小组在一次活动中进行了如图所示的探究实验。 【实验探究】 A烧杯中发生反应的化学方程式 。 【提出问题】反应后，小茗同学对B烧杯中溶液的溶质成分是什么产生了兴趣： 【进行假设】 猜想一：FeCl3猜想二：FeCl3和H2SO4 猜想三：BaCl2和Ba(OH)2猜想四：FeCl3和Ba(OH)2 小红根据上面的实验现象以及物质共存问题得出结论其中猜想 不合理。 【收集证据】为了验证B烧杯中溶质的成分，小茗同学取样后分别做了以C、D两个实验：你认为D实验方案 （填“能”、“不能”）用来证明溶液中溶质的成分。 【得出结论】根据C试管中的现象能得出猜想 成立。 【拓展迁移】（1）D实验中的现象是 。 （2）若要制备FeCl3溶液，除盐类物质外，可用稀盐酸和 反应（填化学式）。 11．学习酸碱中和反应时，同学们发现稀盐酸与氢氧化钠溶液混合在一起无明显现象，学习小组的同学们对其产生探究兴趣，于是他们分别从不同的角度探究酸碱中和反应。 【探究一】通过溶液的pH和温度变化，证明酸碱发生中和反应 如图Ⅰ所示，用pH传感器和温度传感仪，测定氢氧化钠溶液与稀盐酸反应过程中溶液pH和温度随所加试剂的变化过程，记录变化曲线如图Ⅱ所示。 (1)通过溶液pH何种变化可以证明氢氧化钠溶液与稀盐酸发生了反应： 。 (2)分析温度变化曲线可知，中和反应是 （选填“吸热”或“放热”）反应。 【探究二】通过证明有新物质生成的角度，证明酸碱发生中和反应 为验证中和反应有水生成，萌萌同学在老师的指导下，查阅了相关资料，进行如图所示的三个实验： 已知：①变色硅胶吸水后由蓝色变为红色；②无水醋酸与氢氧化钠反应生成醋酸钠和水。 (3)通过只有实验 （选填“甲”“乙”或“丙”）中的变色硅胶由蓝色变为红色，证明无水醋酸与氢氧化钠反应有水生成。 (4)实验过程中，观察到有（3）中现象的装置中U形管内液面变化是 ，出现该现象的原因可能是无水醋酸与氢氧化钠反应放出热量，还有可能的原因是 。 【探究三】通过定量探究，证明酸碱发生中和反应     小夏同学取8.0g质量分数为10%的NaOH溶液于烧杯中，再加入一定量的盐酸，搅拌，一段时间后将混合溶液在充满氮气的环境中加热蒸干，所得固体冷却后称量，记其质量为xg； 理论分析：盐酸具有挥发性，氢氧化钠溶液与盐酸若不发生反应，则加热蒸干后，所得固体只有氢氧化钠。 (5)x的理论取值范围为 时，说明氢氧化钠溶液与盐酸发生了化学反应。 (6)“在充满氮气的环境中加热蒸干”的原因为 。 【探究四】设计不同于上述实验的方法，证明酸碱发生中和反应 (7)简述两种证明氢氧化钠溶液与稀盐酸发生反应的方法： 。 12．现有已部分锈独的生铁粉末(成分为碳、铁、氧化铁)，化学兴趣小组欲测定该生铁粉末在锈蚀前的含碳量以及锈蚀的程度，设计了如下探究过程。 实验步骤一：取a克上述生铁样品放入一洁净干燥烧杯中，进行如下实验。 （1）生铁出现锈蚀现象的原因是 。 （2）实验中所得滤渣需要用蒸馏水洗涤、干燥后再称量，确定滤渣已经洗涤干净的方法是 。滤液甲在以下实验中已不需要，将其倒入废液缸。 实验步骤二：另取a克该生铁样品，进行如图所示实验，实验装置气密性良好。 （3）A装置瓶中盛放的试剂是 。(填物质名称) （4）为防止装置内氢气不纯，加热时可能发生爆炸，实验前要打开弹簧夹K，先通入一会儿氢气，再点燃酒精灯加热，待完全反应后，熄灭酒精灯，冷却至室温，关闭弹簧夹K。确定装置内氢气已经纯净的方法是 ，实验结束后，C装置内浓硫酸的质量增加了0.54克。 实验步骤三：小组同学取实验步骤二中B装置硬质玻璃管内反应后所得全部黑色粉末进行了如下实验，所用装置和滤渣已略去， （5）通过以上实验可得出，生铁中已锈蚀的铁的质量是 ，生铁粉末锈蚀前的含碳量是 ，有同学认为，由上述实验得出的已锈蚀的铁的质量可能存在误差，理由是 。 （6）实验小组取部分滤液乙于烧杯中，加入一定质量的镁粉，充分反应后过滤，将滤渣洗涤、干燥，所得滤渣的质量与加入镁粉的质量相等，则所取溶液中参加反应的溶质的质量比是 。(填最简整数比) 13．某化学兴趣小组同学学习海水“制碱”知识后，到实验室做实验，小华实验：先取2mL Na2CO3溶液遇试管中，再用胶头滴管滴入少量稀盐酸，无明显现象；小红实验：先取2mL稀盐酸于试管中，再用胶头滴管滴入少量Na2CO3溶液，却马上观察到有气泡产生，两人实验所用的Na2CO3溶液、稀盐酸均相同，却观察到不同的实验现象，他们为了查明原因，查阅资料： ①HCl和Na2CO3反应时其实是分步进行的，即： Na2CO3+HCl== NaCl+NaHCO3（先），NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑（后）。 ② NaHCO3溶液与足量澄清石灰水混合会变浑浊。 ③Ca(HCO3)2溶于水 请回答：（1）NaHCO3俗称 ； （2）NaHCO3在医疗上是治疗 的药剂之一。 【提出问题】小华实验后溶液中的溶质是什么？ 【猜想与假设】猜想①NaCl；② NaCl、NaHCO3；③NaCl、Na2CO3；④NaCl、Na2CO3、NaHCO3 【提出质疑】小红认为猜想 一定不正确。 【实验探究】 实验操作 实验现象 结论 取适量小华实验后的溶液于试管中，滴入澄清石灰水 溶液变浑浊 猜想④成立 【交流与反思】（1）大家一致认为上面实验探究结论不正确，原因是 （用化学方程式表示）。 （2）小红认为，小华实验后的溶液应该继续慢慢滴入稀盐酸，若一开始无明显现象，一会后观察到有气泡产生，则猜想 成立。 【归纳与总结】小华实验与小红实验现象不同的主要原因与 有关。 14．有一实验事实：铁粉与硫酸铜溶液反应，不但有铜生成，而且有无色无味的气体产生。为确定气体的成分，进行下列实验探究。 （一）探究：从物质组成元素角度分析，气体可能是SO2、O2、H2中的一种或几种。 （二）实验： （1）甲同学认为无SO2，理由是 。 （2）乙同学认为只有O2，则可用 来检验。实验证明乙同学的观点不正确。 （3）丙同学为判断是否含有O2，同时确定气体成分，通过查阅资料得知：O2+4KI+4HCl=2I2+4KCl+2H2O，I2为碘单质，遇淀粉变蓝。 于是他设计了如下的实验装置： （三）实验现象与结论： A中观察到 ，证明无O2；B中观察到 ，证明该气体是H2。 （四）实验反思： （4）大家认为丙同学在加热之前，应对气体先 以确保安全。 （5）若反应前后装置B中生成水为3.6g，则B中固体减轻的质量为 g. 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 参考答案： 1． 金的化学性质不活泼 CO 稀盐酸 节约能源 若稀盐酸有剩余，则盐酸也消耗NaOH 铁制成壶 金属的回收利用 2． 没有尾气处理装置 通入CO气体 2.2g C 20% 3． 溶液褪色 石灰水不变浑浊 溶液褪色 石灰水变浑浊 C 有害气体、烟尘、固体废弃物、噪声污染 4．(1)蒸发结晶/蒸发 (2) 氯化镁/MgCl2 白色沉淀 氯化钙/CaCl2 (3) (4)BaSO4、BaCO3、CaCO3 5． 碳酸钠和氢氧化钠 也可能是碳酸钠和氢氧化钠混合物，滴加盐酸的量过少，盐酸优先与氢氧化钠反应，还未与碳酸钠反应 过量的稀盐酸充分反应 酚酞 白色沉淀 6． A中有气泡产生，B中澄清石灰水变浑浊 无水硫酸铜变成蓝色 干燥 Ca(OH)2 7．(1) Fe2O3 铁在生锈过程中产生了四氧化三铁，也被磁铁吸引，与硫酸反应产生了铁离子使得溶液呈棕黄色 (2) 防止空气进入B，影响实验数据的测量 140:3 (3) 10g铁粉、0.2g碳粉 由z =x> y可知碳粉加快铁粉与氧气反应，起促进作用 8． 不赞同，当反应后剩余溶液中盐酸浓度太小时，滴加到碳酸钠溶液中反应生成氯化钠和碳酸氢钠，没有气泡产生 酚酞溶液不变色只能说明溶液不显碱性，若溶液中含有盐酸，也不能使无色酚酞溶液变色 pH试纸测得的pH只能为整数 二氧化碳饱和溶液的pH=5.6，测出溶液的pH小于5.6，说明盐酸没有反应完 HCl、CaCl2 9．(1)红 (2)H、O (3) CO/一氧化碳 不成立 黑色固体变为红色 (4)D装置出气口处放一盏点燃的酒精灯 (5)C 10． Ba(OH)2+H2SO4=BaSO4↓+2H2O 三、四 能 一 有红褐色沉淀生成 Fe2O3 11．(1)反应开始前烧杯内氢氧化钠pH＞7，溶液显碱性，滴加盐酸溶液，随着滴加盐酸体积增加，溶液pH值逐渐减小，当pH=7时，说明氢氧化钠消失了，一种物质消失就有一种新物质生成，有新物质生成的变化叫做化学变化，即盐酸与氢氧化钠溶液发生了反应。 (2)放热 (3)丙 (4) 左低右高 氢氧化钠固体溶于水放热 (5)0.8g<m≤1.17g (6)防止空气中二氧化碳与氢氧化钠溶液发生反应 (7)方法一：酸与碱反应是放热反应，通过溶液的pH和温度变化，证明酸碱发生中和反应。方法二：酸与碱作用生成盐和水，通过证明有新物质生成的角度，证明酸碱发生中和反应。 12． 生铁属于铁合金，铁易与空气中氧气和水蒸气结合生成疏松多孔的铁锈 往最后一次洗涤液中加入氢氧化钠，看是否会产生沉淀 浓硫酸 在装置尾部干燥管后面收集气体，点燃气体，若听到轻微的爆鸣声，则氢气已纯 1.12g 4% 实验步骤二中可能有碳与氧化铁反应 49:57/57:49 13． 小苏打 胃酸过多 ③ 2NaHCO3+Ca（OH）2= CaCO3↓+ Na2CO3+ 2H2O ④ 加入试剂的顺序 14． 铁粉与硫酸铜溶液反应，不但有铜生成，而且有无色无味的气体产生，二氧化硫有刺激性气味，故没有二氧化硫 用带火星的木条检验，若木条复燃，说明是氧气 溶液未出现蓝色或无现象 铜网表面变红 检验纯度 3.2 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$