2024年中考化学重点专题复习---科学探究题

2024年中考化学重点专题复习---科学探究题 1．纯碱常用于生活洗涤，实验小组探究用纯碱溶液去油污的原理及影响去油污效果的因素。 【查阅资料】①“侯氏制碱法”主要原理是利用饱和氯化钠溶液吸收两种气体，生成碳酸氢钠和氯化铵(NH4Cl)，再加热碳酸氢钠即可制得纯碱。 ② 纯碱溶液呈碱性，可以清洗油污，溶液碱性越强，去油污效果越好。 ③ 溶液呈碱性是因为溶液中存在较多的OH-。纯碱在水溶液中解离出Na+和。 【进行实验】 实验1 探究纯碱溶液中与H2O作用产生较多OH-的离子 实验序号 实验操作 实验现象 实验结论 1-1 向试管中加入一定量的___________，滴加2滴酚酞溶液 溶液无明显现象 H2O单独作用不能产生较多的OH- 1-2 向试管中加入一定量的氯化钠溶液，滴加2滴酚酞溶液 溶液无明显现象 Na+与H2O作用不能产生较多的OH- 1-3 向试管中加入一定量的纯碱溶液，滴加2滴酚酞溶液 溶液由无色变红色 ___________ 实验2 探究纯碱溶液去油污效果的影响因素 分别测定不同温度下，2%、6%和10%的纯碱溶液的pH，结果如下： 实验序号 2-1 2-2 2-3 2-4 2-5 2-6 2-7 2-8 2-9 浓度 2% 2% 2% 6% 6% 6% 10% 10% 10% 温度 20 40 60 20 40 60 20 40 60 pH 10.09 11.13 11.18 11.10 11.19 11.30 11.15 11.23 11.35 【解释与结论】 (1)侯氏制碱法利用饱和氯化钠溶液吸收的两种气体是________。 A．Cl2 B．NH3 C．SO2 D．CO2 (2)实验1-1中，加入的物质是 。 (3)实验1-3得到的结论是 。 (4)实验2中，去油污效果最好的溶液是 。 (5)得出“纯碱溶液浓度是影响去油污效果的因素”的结论，依据的一组实验是 (填实验序号)。 (6)在一定温度范围内，纯碱溶液去油污效果与温度的关系是 。 【反思与评价】 (7)下列物质可用于去油污的是___________。 A．NaCl B．NaOH C．CaCO3 2．实验中，小红误将氢氧化钠溶液当成酸滴加到金属铝中，结果发现也有气泡产生，为了解该气体的成分，实验小组进行了以下探究 【提出猜想】小红猜想是氧气；小敏猜想是氢气；小雨猜想是二氧化碳 其他同学认为小雨的猜想是错误的，理由是 ； 【进行实验】利用图I所示的装置分别进行实验    （1）小红：反应一段时间后，将带火星的木条放在a处，观察到 ，则她的猜想错误。 （2）小敏：①用图II所示装置干燥从a导管出来的气体，将管口a与 （填“b”或“c“）端管口连接。    ②反应一段时间，点燃干燥的气体，通过对现象的分析，得出他的猜想正确。 【得出结论】铝和氢氧化钠反应生产氢气和偏铝酸钠（NaAlO2）, 反应的化学方程式为： 。 【交流讨论】有同学认为，小敏的实验方案有欠缺，步骤②中存在安全隐患，理由是 。 【反思提升】许多重大科学发现，源自对试验中异常现象的大胆质疑，深入研究。下列科学成果是通过对异常现象研究得出的是 （填序号）。 A．侯德榜潜心研究制碱技术发明了联合制碱法 B．拉瓦锡深入研究前人忽视的异常现象发现了氧气 C．张青莲主持测定了多种元素相对原子质量的新值 3．王老师用自制的花肥给教室里的花施肥时，同学们对这包花肥的成分产生了兴趣。王老师只告诉大家，这种花肥他是用KNO3、NH4Cl、Ca(NO3)2、KCl、K2CO3中的几种固体配制而成的。 （1）为确定花肥的成分，小伟同学设计了以下实验，请你与他一起完成。 实验 实验操作 实验现象 结论及化学方程式 I 取少量花肥于试管中，加水溶解，得无色溶液。向其中滴加少量 溶液 有白色沉淀生成 一定有Ca(NO3)2化学方程式 II 另取少量花肥于试管中，加水溶解，得无色溶液。向其中滴加适量AgNO3溶液 一定有KCl （2）小倩同学提出，实验II不能得出相应的结论，还可能含有氯化铵，她的理由是 。为此，应该补充的实验是 实验操作 实验现象 实验结论 取少量花肥， 没有NH4Cl （3）通过对以上实验的分析，你认为这包花肥的组成共有 种可能。 4．某校九年级化学兴趣小组的学生测定空气中氧气的含量，完成了以下实验探究。 实验一：利用图甲所示装置和红磷进行实验； 实验二：利用图乙所示装置和白磷进行实验； 实验三：利用图丙所示装置并分别使用红磷、白磷和食品脱氧剂来测量空气中氧气的体积分数(图丙实验采集数据如图丁所示)。    【集体讨论】 (1)同学们认为实验开始前都必须检查装置的气密性且药品的用量应保证 。 (2)甲装置中反应的文字表达式为 。 【分组实验】 在讨论的基础上，他们分组进行了实验。 组别 1 2 3 4 5 进入集气瓶中水的体积/ml 25 27 26 24 28 【数据分析】 实验结束后，整理数据如下表所示(装置中集气瓶容积均为150ml，并且在瓶中预先装入20mL水)。 (3)大多数同学都验证出氧气约占空气体积的 。实验时装置甲量筒内要装入水的体积应至少 26mL(填“>”、“=”或“<”)。 【反思讨论】 (4)图乙实验相对于图甲实验，其优点有 (写出一条即可，下同) (5)根据图丙实验采集数据如图丁所示，同学们分析实验结果，认为用甲装置实验药品最好选用“食品脱氧剂”，其优点是 ；但指导老师认为如果在课堂上进行演示实验时，选择“食品脱氧剂”不是最佳的选择，应当选择“白磷”比较妥当，你认为老师的理由是 。 【实验拓展】 (6)小组的同学做完实验后又尝试用木炭重新做了上述实验，认为不能选用木炭进行实验，其原因可能是 。 5．某校研究性学习小组用如图（1）所示装置进行过量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容积的70%。 （1）【分析问题】水能进入集气瓶中的原因是： 。 （2）【发现问题】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。氮气是怎么减少的呢？ 。 （3）【查阅资料】镁条在氮气中能燃烧，产物为淡黄色的氮化镁（）固体；氮化镁能与水反应，且反应前后元素化合价不变。氮化镁中氮的化合价是 。 （4）【实验探究】学习小组设计并实施了如下方案验证镁可在氮气中燃烧生成。 步骤1：用盛水的水槽、无底的废广口瓶、燃烧匙、蒸发皿、橡皮塞等装配成如图（2）所示的装置。另准备一只有一根铜丝穿过的橡皮塞，铜丝末端固定两根绕成螺旋状的镁条。 步骤2：引燃燃烧匙中足量的红磷，塞好橡皮塞。待充分冷却观察到广口瓶内水面上升的体积约占瓶内水面原上方空间的1/5左右。 步骤3：往水槽中加水使广口瓶内外水面相平 步骤4：点燃镁条，更换并塞紧橡皮塞，镁条在广口瓶内继续燃烧，开始发出耀眼的白光，冒出大量的白烟，一会儿光的强度减弱，变成了红光，在广口瓶内壁及蒸发皿中出现淡黄色固体，并有镁条残留。待冷却后广口瓶内水位继续上升至原上方空间的3/5左右。 步骤5：将步骤4中出现的淡黄色固体转移至小试管内，加入1mL蒸馏水，在试管口平放一湿润的红色石蕊试纸，加热到沸腾，可观察到红色石蕊试纸变蓝。 ①步骤1将镁条绕成螺旋状的目的是 ；步骤2的目的是 ；步骤3的目的是 。 ②在步骤4“待冷却后广口瓶内水位继续上升”是由于瓶内气体压强 （选填“大于”“小于”或“等于”）外界大气压。 ③步骤4中镁条继续燃烧反应的化学方程式为 。 ④步骤5中淡黄色固体与水反应的化学方程式为 。 （5）【反思交流】 ①请针对上述【实验探究】提出一个需要继续探究的问题： 。 ②若240g镁条在某充满空气的密闭容器中完全燃烧，所得固体质量可能为 。[相对分子质量：40、：100] A 3.33g                        B 4.00g                C 3.93g                    D 3.96g ③实验表明镁条在敞开的空气中燃烧的产物是氧化镁，产物中几乎检验不出氮化镁。其可能的原因是 。 6．某化学兴趣小组的学生，发现金属Cr不在初中学到的金属活动性顺序表中，该小组为了解Cr与常见金属铝、铜的金属活动性顺序，进行如下探究活动： 【作出猜想】猜想一：Al>Cu>Cr，猜想二：① ，猜想三：Cr>Al>Cu， 【实验探究】为了探究哪一种猜想成立，进行了如下探究实验：（已知Cr为+2价，为亚铬） 猜想 主要操作 主要现象 实验结论 猜想一 打磨Cr丝，并将其插入到硫酸铜溶液中 Cr丝表面覆盖了一层红色的物质 猜想一② （填“成立”或“不成立”） 猜想二 打磨粗细相同的Cr丝、铝丝、铜丝，分别将它们插入到体积相同、溶质质量分数也相同的稀硫酸中 ①铬丝表面产生气泡缓慢 ②铝丝表面产生气泡较快 ③铜丝表面没有气泡产生 猜想二成立。 Cr与稀硫酸反应的化学方程式为③ 猜想三 ④ 无明显现象 猜想三不成立 【交流反思】你认为实验前打磨金属丝的主要目的是⑤ 。 7．化学兴趣小组的同学一起探究金属的化学性质。 【进行实验】 把打磨后的铁丝放入硫酸铜溶液中，铁丝表面有红色固体析出，得出结论：铁和铜的金属活动性顺序是 。请写出铁丝放入硫酸铜溶液中的反应方程式 。 【提出问题】 小组同学验证本实验时出现了异常现象：有的试管中铁丝表面没有红色固体出现，反而出现了黑色固体。为了探究此现象，小组同学进行了以下实验： 实验序号 ① ② ③ 实验 观察时间(分钟) 3 3 3 生成固体颜色 黑色 红色 红色 【解释与结论】 (1)通过上述实验能得出铁丝表面有黑色固体产生，与温度有关的实验序号是 。 (2)通过上述实验除了能得出铁丝表面有黑色固体产生与温度有关，还能得出与 有关。 【反思与评价】 针对此异常现象，你还想探究的问题是 。 8．酸、碱、盐种类繁多，与人类日常生活和工农业生产关系十分密切。 (1)酸具有相似的化学性质，因为不同的酸在水溶液中都能解离出 。 (2)利用数字化实验设备，测定盐酸与氢氧化钠溶液反应时溶液pH变化，结果如图1，当滴入溶液为 mL时，两者恰好完全反应，向此时的溶液中加入AgNO3溶液，现象为 。 (3)同学们学习了碳酸钠的化学性质，想探究碳酸钾是否也具有相似的化学性质，于是他们做了如下几个实验，请你结合图2中的实验回答下列问题。 ①A试管中溶液变为红色，说明碳酸钾溶液显 性。 ②B试管中有气泡产生，产生的气体化学式为 。 ③实验结束后，同学们将上述三支试管中的物质倒入同一烧杯内，烧杯底部有白色固体，上层为红色溶液。为处理废液，将烧杯内混合物过滤后，向红色滤液中加入足量稀盐酸，没有气泡产生，说明滤液中一定有 （水和指示剂除外）。 9．酸和碱是两类重要的物质。了解它们的性质是化学重要的学习内容。 【探究一】探究酸碱中和反应 图1表示稀盐酸和氢氧化钠溶液的反应过程中溶液的pH变化曲线。请从曲线图中获取信息，回答下列问题： (1)根据图1曲线所示，实验操作是按照图2中的 （填“①”或“②”）图所示进行。 (2)图3表示该反应到B点时溶液中存在的离子的情况，请将该图补充完整。 (3)下列试剂不能验证反应到达B点的是______（填字母序号）。 A．锌粒 B．大理石 C．无色酚酞试液 D．澄清石灰水 【探究二】探究久置的氢氧化钠溶液变质程度。 (4)氢氧化钠溶液敞口久置于空气中会发生变质，该反应的化学方程式为 。 【实验报告】 (5)为探究久置氢氧化钠溶液的变质程度，进行了如下实验： 实验结论 实验现象 实验结论 ①取少量该溶液于试管中，向溶液中滴加过量的 溶液，充分反应 有白色沉淀生成 说明原溶液中一定有 ②取步骤①试管中的少量上层清液，滴加无色酚酞试液 溶液变红 说明原溶液中一定有 【实验结论】 (6)氢氧化钠溶液 （填“部分”或“全部”）变质，因此在实验室要注意密封保存氢氧化钠。 10．火星承载着人类征服宇宙的梦想， 科学探索发现：火星地表因覆盖赤铁矿(主要成分氧化铁)而呈橘红色，地下湖中富含镁元素，大气以二氧化碳为主。某化学小组据此展开有关探究。 Ⅰ.火星上可利用镁在二氧化碳中燃烧提供能量。设计实验装置如图，模拟该反应的发生。 （1）在集气瓶底铺一层细沙的目的是 。    （2）镁在二氧化碳中燃烧发生置换反应，观察到的现象是生成一种 和一种白色固体。 （3）通过该实验，你对燃烧或灭火的新认识是 。 Ⅱ.火星上可利用镁粉还原氧化铁来制备铁。 设计实验装置如图，对该反应的最佳实验条件展开探究。实验步骤如下：    a.将镁与氧化铁分别按表格中的实验条件混合均匀； b.烘干试管并装入药品，按装好装置； c.先通氩气一段时间，再点燃酒精灯充分加热； d.反应结束时，继续通氩气至试管冷却； e.将磁铁靠近试管，从下往上缓缓移动，吸引反应后固体，记录实验现象如下表。 实验组别 实验条件 实验现象 m(Mg)∶m(Fe2O3)(每组总质量均为2g) 药品颗粒大小/目 药品烘干 中部试管内壁 试管底部 1 1∶1 200 是 有极少量黑色固体 有极少量白色固体 2 1∶2.5 200 是 有较多量黑色固体 有较多量白色固体 3 1∶2.5 200 否 有极少量黑色固体 有极少量白色固体 4 1∶2.5 140 是 有较少量黑色固体 有较少量白色固体 5 1∶2.5 60 是 有极少量黑色固体 有极少量白色固体 6 1 ∶ 4 200 是 有少量黑色固体 有少量白色固体 （4）实验分析： ①对比实验2和3，保证该实验成功的重要条件之一是 。 ②对比实验2、4、5的药品颗粒，实验效果最好的是 目的药品。 ③探究镁和氧化铁反应的最佳质量比，应对比实验1、 和6。 （5）镁粉还原氧化铁的化学方程式为 。 （6）本实验始终处于氩气的环境中进行，原因是 。 11．人被蚊虫叮咬时，蚊虫向人的皮肤“注射”了“蚁酸”，使叮咬处红肿痛痒。化学兴趣小组的同学们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？具有什么性质？ 【查阅资料】蚁酸是一种有机酸，化学名称叫甲酸，化学式为HCOOH；蚁酸在隔绝空气并加热的条件下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入几滴紫色石蕊溶液，观察到溶液变成红色，说明蚁酸溶液呈 (填“酸”或“碱”)性。 (2)小亮同学根据蚁酸中含有氢、氧元素，推测出蚁酸分解生成的氧化物之一是 。(填化学式) (3)小亮同学对蚁酸分解生成的另一种氧化物提出猜想：I.该氧化物是CO2；Ⅱ.该氧化物是CO。他将蚁酸分解产生的气体通过下图实验装置进行验证： ①实验过程中，装置甲中无明显现象，则猜想I (填“成立”或“不成立”)； ②若猜想Ⅱ成立，装置丁中的现象是 ，装置丙中发生反应的化学方程式是 。 ③装置乙的作用为 。 ④写出蚁酸分解的化学方程式 。 【讨论交流】 (4)从环保角度分析，该装置存在的明显不足是 。 【拓展延伸】 (5)为缓解蚊虫叮咬的痛痒，可在叮咬处涂抹下列物质中的___________。 A．食醋 B．烧碱 C．肥皂水 12．以下是某研究小组探究影响反应速率部分因素的相关实验数据。 实验序号 溶液浓度 溶液体积 温度 二氧化锰的用量 收集氧气的体积 反应所需的时间 5 1 20 4 15 1 20 4 30 5 35 ______ 2 30 5 55 ______ 2 （1）写出实验中反应的文字表达式 。 （2）通过实验和对比可知,化学反应速率与 有关；从实验和对比可知,化学反应速率与温度的关系是 。 （3）化学反应的实质是微观粒子相互接触、碰撞的结果,化学反应速率与微观粒子的碰撞概率有关。试从微观角度解释“反应物浓度越大,化学反应速率越快”的原因是 。 （4）用一定量的过氧化氢溶液制氧气,为了减小反应速率,可加适量的水稀释,产生氧气的总重量 选填“减小”或“不变”或“增大”。 13．某化学兴趣小组开展的酸、碱、盐之间复分解反应的探究。    (1)甲组实验中观察不到明显现象，不能判断反应是否发生，反思后改进实验，先向氢氧化钠溶液中滴入几滴 。 (2)乙组实验中观察到有 生成，于是得出结论：稀盐酸能与硝酸银发生反应。反应的化学方程式为 。 (3)丙组实验中未观察到明显现象，与实验前预想的产生气泡的实验现象不符，于是同学们对该组实验进行了如下探究。 【提出问题】实验后丙组试管溶液中溶质成分有哪些？ 【查阅资料】①碳酸钠与稀盐酸反应分2步进行。 第一步：Na2CO3＋HCl=NaCl＋NaHCO3； 第二步：NaHCO3＋HCl=NaCl＋H2O＋CO2↑。 ②氯化钡溶液不与碳酸氢钠溶液反应。 【实验猜想】猜想一：NaCl、HCl、NaHCO3； 猜想二：NaCl、NaHCO3； 猜想三：NaCl、NaHCO3、Na2CO3 小明同学对猜想一提出质疑，认为猜想一不合理，请你说出他的理由 。 【实验探究】小强同学取少许丙组试管实验后溶液于另一支试管中向其中滴加足量氯化钡溶液，观察到有白色沉淀生成。将试管中混合物过滤，向滤液中滴加足量稀盐酸，观察到有气泡产生。由此得出：猜想 成立。 【实验反思】滴加足量氯化钡溶液的目的是 ，发生反应的化学方程式为 。 14．为了比较金属R与铁、铜的金属活动性强弱，某学校学习小组的同学进行了如下探究活动。 【进行猜想】对三种金属的活动性顺序作出如下 猜想： 猜想一：； 猜想二：Fe>R>Cu； 猜想三：。 【实验探究】 (1)为了验证哪一种猜想成立，甲、乙、丙三位同学分别展开实验探究。 主要操作 主要现象 实验结论 甲 将打磨好的铜丝插入盛有溶液的试管中 猜想一正确 乙 将打磨好的、粗细相同的R丝、铁丝分别插入体积和浓度都相同的稀盐酸中 R丝表面产生气泡速率比铁丝表面产生气泡速率快 丙 将打磨好的、粗细相同的R丝、铁丝分别在空气中灼烧 R丝在空气中剧烈燃烧，铁丝在空气中只能发生 现象，不能燃烧 (2)试写出R与溶液反应的化学方程式： 。 15．实验小组欲探究石蜡的元素组成，进行如下实验： 【提出猜想】石蜡由什么元素组成？ 【进行实验】小晴取适量的石蜡按图示进行操作，并分别将干冷的烧杯和蘸有澄清石灰水的烧杯倒置于火焰上方。 【讨论交流】其他同学认为小晴的实验设计不严谨，原因是 ；经改进试验后，检验到石蜡在氧气中充分燃烧的产物只有二氧化碳和水，由此确定石蜡中一定含有 元素和 元素，可能含氧元素。为了进一步确定其元素组成，改进成密闭装置。 【数据记录】39.2g石蜡在装置中充分燃烧后，生成水的质量是11.7g，二氧化碳的质量是27.5g。 试回答下列问题： （1）石蜡中氢元素和碳元素的质量比是多少？ （写出计算过程） （2）石蜡中氢原子和碳原子的个数比是 （约为最简整数比）。 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 $$