2024年中考化学冲刺二轮复习训练：科学探究题

2024年中考化学冲刺二轮复习训练：科学探究题 1．某同学在实验室发现了一瓶标签残缺的无色溶液（如图甲所示），为确认其中的溶质，他设计并进行了如下探究活动，请回答下列问题． 【猜想与假设】溶质可能为NaCl、NaOH、Na2CO3和NaHCO3中的一种． 【资料查阅】上述四种物质的相关信息如表： 物质 NaCl NaOH Na2CO3 NaHCO3 常温下的溶解度/g 36 109 21.5 9.6 常温下某稀溶液的pH 7 13 11 9 【探究过程】如图乙所示，在操作①后可确定溶质不是NaCl，则其实验现象应是 ；在进行操作②时有无色无味的气体产生，由此又可排除假设物质中的 ． 【探究结论】你认为该溶液中的溶质可能是上述假设物质中的 ，你的判断依据是 ． 【探究反思】若上述探究结论是正确的，操作②产生的气体应是 （写化学式），实验室检验该气体的实验操作及现象是 ． 2．小林在凉拌紫卷心菜时，加入一些食醋，发现紫卷心菜变红了，激发了他的探究欲望，特邀你协助完成下列活动与探究。 【提出问题】紫卷心菜等植物的汁液能作酸碱指示剂吗？ 【实验探究】取紫卷心菜、牵牛花的花瓣、胡萝卜，分别在研钵中捣烂，加入酒精(乙醇与水的体积比为1∶1)浸泡，用纱布将浸泡出的汁液挤出，分别加入到蒸馏水、稀酸溶液和稀碱溶液中，有关颜色变化情况如下： 汁液 名称 汁液在不同溶液中所呈现的颜色 蒸馏水 稀碱溶液 稀酸溶液 牵牛花 紫 蓝 红 紫卷心菜 蓝紫 绿 红 胡萝卜 橙色 橙色 橙色 【得出结论】 、 的汁液能做酸碱指示剂， 的汁液不能做酸碱指示剂。 【拓展应用】小林用上述的牵牛花汁液来测定某雨水样品的酸碱性，发现牵牛花汁液呈红色。则该雨水呈 (填“酸”“碱”或“中”)性。 3．天然气的主要成分是甲烷（CH4），我校化学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣，请你参与： （提出问题）甲烷燃烧后生成哪些物质？ （查阅资料）①含碳元素的物质完全燃烧生成CO2，不完全燃烧生成CO；②无水CuSO4遇水变蓝．③氢氧化钠溶液与CO2反应无明显现象，常用于吸收CO2 （猜想与假设）甲：CO2、H2O；乙：CO、H2O；丙：NH3、CO2、H2O；丁：CO2、CO、H2O． 你认为 同学的猜想是错误的，理由是 ． （实验探究）为了验证上述猜想与假设，将甲烷在一定量的O2中燃烧的产物依次通过下列装置： （1）若实验中观察到A中无水CuSO4变蓝，B、E中澄清石灰水变浑浊，C中红色粉末变成黑色，由此推断 同学猜想成立，请写出甲烷在此时燃烧的化学方程式 ． （2）A、B装置的顺序不能颠倒，其理由是 ； （反思与交流）为避免有毒的CO污染环境，所以含碳元素的物质燃烧必须满足的条件是 ． 4．学习小组同学在探究Cu、Al、Ag的活动性顺序时，做了如下两个实验，并由此展开了一系列学习探究活动。 【学习交流】（1）实验中观察到，甲中铝丝表面附着一层 色固体，乙中溶液颜色变为 色。写出甲乙图中发生反应的化学方程式（选写一个） 。 （2）你认为通过上述实验 （填“能”或“不能”）得出三种金属的活动性强弱。 【拓展探究】上述实验后，同学们想进行废液的处理与回收，于是将甲、乙中的溶液倒入同一烧杯中，观察到混合溶液（即废液）澄清透明。同学们认为应该先确定废液中是否含有未反应完的CuSO4和AgNO3，为此，他们进行了实验并记录如下： 序号 实验操作 实验现象 实验结论 实验1 取少量废液于试管中，加入 溶液 无明显现象 废液中没有AgNO3 实验2 取少量废液于试管中加入Ba（NO3）2溶液 产生白色沉淀 废液中含有未反应完的CuSO4 【反思评价】讨论后大家一致认为实验2所得结论不合理。你认为理由是（用化学方程式表示） 。 【拓展应用】同学们尝试从废液中回收铜，将过量铝粉加入废液中，充分反应后过滤，滤液中存在的金属阳离子是 （写离子符号）。 5．某同学在复习中和反应知识时思考，除了通过酚酞变色说明氧氧化钠与稀盐酸能发生反应，还有什么方法能说明两者发生了反应？同学们讨论后进行以下实验探究。 方案一：测定氢氧化钠和稀盐酸混合前后的pH。 【实验探究】甲组同学将一定量的稀盐酸加入pH=13的氢氧化钠溶液中，均匀混合后测定此时溶液的pH=5． 【得出结论】稀盐酸与氢氧化钠溶液发生了反应，并且该反应中 过量，该反应的化学方程式为 。 【交流讨论】乙组同学将一定量的稀盐酸加入 pH=13 的氢氧化钠溶液中，均匀混合后测定此时溶液的 pH=8．同学们认为该数据也能证明稀盐酸与氢氧化钠溶液发生了反应．你同意这种说法吗？ （填“同意”或“不同意”），理由是 。 方案二：小林同学将稀盐酸逐滴匀速加入一定量的稀氢氧化钠溶液中，用数字化仪器对反应过程中溶液的温度进行实时测定，得到的曲线如图1所示。 同学们认为根据该图象也能判断出稀盐酸与稀氢氧化钠溶液发生了反应，该反应是 （填“放热”或“吸热”）反应，请你根据图中曲线判断大约 秒时二者恰好完全反应。 【反思质疑】小涛同学通过测定氢氧化钠固体与稀盐酸混合前后的温度变化，证明两者发生了反应。小组同学一致认为该方案不合理，理由是 。 【实验拓展】化学实验中还有很多物质反应没有明显的现象，如将二氧化碳通入氢氧化钠溶液中无明显现象．小组同学设计了如图2所示实验证明反应可以发生．实验过程中试管内液面上升，同学们认为该现象说明二者发生了反应，有同学认为该方案不严谨，理由是 ，你的改进方法是 ，请你再设计出一种不同的实验方案证明氢氧化钠溶液与二氧化碳确实发生了化学反应： 。 6．硫酸铜在纺织、印刷等行业有广泛用途。 Ⅰ.探究硫酸铜的制备 工业上可用铜屑、空气与稀硫酸在80℃条件下制备硫酸铜。如图所示是某研究性学习小组实验室模拟工业制备硫酸铜的装置。      （1）多孔球泡的作用为 。 （2）该反的化学方程式为 。 Ⅱ.探究硫酸铜的性质 实验一：研究性学习小组同学将铁粉投入硫酸铜溶液中，发现生成红色固体物质的同时有较多的气泡放出。这一现象激发起同学们的探究欲望：生成的是什么气体？ 【提出猜想】从物质组成元素的角度，放出的气体可能是SO2、O2、H2中的一种或几种。 【查阅资料】①酸性高锰酸钾溶液呈紫红色，SO2能使酸性高锰酸钾溶液褪色。 ②，I2为碘单质，遇淀粉溶液变蓝。 【方案设计】依据上述猜想，研究性小组同学分别设计了如下方案： （1）甲同学为确定是否含有SO2，他将气体通入酸性高锰钾溶液中，溶液颜色未发生变化，则该气体中 SO2（填“有”或“无”）。 （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，设计了如下的实验装置：    【实验结论】A中观察到 ，证明无O2；B中观察到 ，证明该气体是H2。 【实验反思】大家认为丙同学在加热之前，应对气体先 以确保安全。 实验二：小组同学又将过量的Na2CO3溶液滴入到CuSO4溶液中得到一种蓝绿色固体，将蓝绿色固体充分灼烧生成了CuO、H2O和CO2，从而确定其成分为碱式碳酸铜，化学式可表示为Cux（OH）yCOz。 【定量探究】为进一步确定碱式碳酸铜的化学式，小组同学准确称取蓝绿色固体32.0g，用如下装置（夹持仪器未画出）进行实验。    步骤1：打开止水夹K1、K2，关闭K3，通入空气，一段时间后关闭止水夹K1、K2，打开K3； 步骤2：点燃酒精灯，待C中硬质玻璃管中固体完全变成黑色粉末，打开止水夹K1，继续通入空气至冷却到室温。 【问题与讨论】 （1）A装置的作用是 。 （2）硬质玻璃管中固体完全变成黑色粉末后继续通入空气的目的是 。 【数据处理】 （1）若实验结束后，称量反应前后D装置增重3.6g，E中产生白色沉淀的质量为19.7g，则该蓝绿色固体的化学式为 。 （2）E中用Ba（OH）2饱和溶液代替澄清石灰水的原因有： ①BaCO3的相对分子质量大于CaCO3，生成沉淀的质量大，称量误差小； ② 。 7．化学兴趣小组同学为了证明“二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂”，设计如下实验； (1)请补充填写下表中的空格 实验步骤 实验现象 实验结论或总结 各步骤结论 总结 实验一 向盛水的试管中加入二氧化锰，伸入带火星的木条 水没有分解产生气体 二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂 实验二 取5%的过氧化氢 溶液于试管中，伸 入带火星的木条 有少量气泡产生，带火星木条不复燃 说明过氧化氢能分解产生氧气，但是反应慢 实验三 取5%的过氧化氢溶液于试管中，加入二氧化锰，伸入带火星的木条 产生大量气泡，带 火星木条复燃 二氧化锰能加快过氧化氢分解，化学方程式为 (2)表中实验一和实验二起的作用是 。 (3)有同学认为仅由上述实验还不能完全得出表内“总结”，并另补充设计了两个实验： ①称量实验三反应前和反应后二氧化锰的质量，其目的是 。； ②把①称量后的二氧化锰加入到盛有过氧化氢溶液的试管中，其目的是 。 8．在化学实验技能考试中，有一题目是鉴别碳酸钠溶液和氢氧化钠溶液，小红等几位同学进行了如图所示的实验。 （1）写出试管②中碳酸钠与氢氧化钙反应的化学方程式： 。 （2）实验结束后，小红同学将①、②两支试管中的废液倒入同一个干净的烧杯中，看到废液浑浊，就对废液进行了过滤，小红等几位同学对滤液的成分又进行了探究。 【提出问题】滤液中除水外还含有哪些物质？ 【猜想】小红认为：只含氢氧化钠；小明认为：可能含有氢氧化钠、碳酸钠和氢氧化钙； 小亮认为：可能含有氢氧化钠和碳酸钠；你认为还可能是 （写一种猜想）。 【讨论】你认为小红、小明、小亮三位同学中谁的猜想不合理，请说明理由： 。 【实验设计】设计一个简单的实验证明你的猜想正确。 实验步骤 实验现象 实验结论 取样于试管中， 你的猜想正确 【实验分析】小亮同学针对自己的猜想进行了如下实验： 实验步骤 实验现象 实验结论 取样于试管中，滴入几滴稀盐酸 没有气泡产生 自己的猜想不成立 你认为小亮同学对实验结果判断是否正确？请说明理由： 。 【反思拓展】在分析化学反应后所得溶液中溶质的成分时，除考虑生成物外还需考虑 。 9．海水“晒盐”得到的粗盐，往往含有可溶性杂质和不溶性杂质，必须对其分离和提纯，才能用于工业生产和人们的日常生活。实验兴趣小组的同学们在实验室进行了一系列的探究活动，请你参与他们的活动： 探究一：粗盐中难溶性杂质的去除 (1)兴趣小组的同学进行粗盐提纯实验，实验过程如下图所示： ①过滤时，玻璃棒的作用是 。 ②蒸发时需要用到的下列仪器有 (填序号)。 ③下列关于该实验的分析正确的是 A．操作①利用了氯化钠易溶于水的性质    B．操作③采用了蒸发溶剂的方法得到精盐 C．若滤纸破损，精盐的产率偏低          D．①和③中玻璃棒的作用相同 E.③中等蒸发皿中液体完全蒸干再停止加热 (2)探究二：除去粗盐中可溶性杂质 除去难溶性杂质的粗盐样品中还含有少量的CaCl2、MgCl2和Na2SO4。为了得到较纯净的食盐晶体，同学们设计如下实验方案： ①实验中加入过量Na2CO3的目的是 ，发生反应的化学方程式为 (写一个即可) ②操作b所得滤渣的成分是 (用化学式表示)。 ③若实验过程中不考虑损耗，最终得到的NaCl固体的质量将 (填“大于”“小于”“等于”) 原精盐中NaCl固体的质量。 10．化学变化往往伴随着发光和放热的现象，但小米同学认为发光和放热不一定全部都是化学变化，学习小组对此展开了讨论和验证。 【提出问题】有发光和放热的现象都是化学变化吗？ 【做出猜想】猜想一：不一定都是化学变化；    猜想二： 。 【验证过程】 （1）将干冷的烧杯罩住蜡烛火焰的上方，观察到：a．烧杯内壁出现 ；b．手摸烧杯外壁有 的感觉；c．蜡烛的火焰逐渐变小直到熄灭。 （2）将烧杯迅速倒置，向其中加入少量的澄清石灰水，振荡，观察到 。 【分析】根据上述现象得出蜡烛燃烧产生的新物质是 ，所以蜡烛燃烧是 变化。 （3）观察白炽灯泡（灯丝为钨丝）： 通电前 通电中 通电后 灯丝为银白色的固体 发出白光，手摸灯泡感觉发烫 灯丝为银白色的固体 【分析】通电前后，钨丝本身没有发生变化，灯丝通电发光，放热属于 变化。 【结论】猜想 （选填“一”或“二”）正确。 11．化学兴趣小组欲探究某品牌牙膏的主要成分。 【查阅资料】 （1）牙膏的成分有活性物质、摩擦剂、保持牙膏湿润的甘油等物质。 （2）常用的牙膏摩擦剂的主要成分有CaCO3、Al（OH）3、SiO2。 （3）牙膏除了碳酸钙以外，其他物质均不与稀盐酸反应产生气体。 （4）SiO2不溶于水，也不与盐酸反应。Al（OH）3和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠（NaAlO2）和 水，该反应的化学方程式为 。 偏铝酸钠和适量稀盐酸反应生成氢氧化铝，氢氧化铝和稀盐酸可以发生中和反应。 （5）相关物质的溶解性表： 物质 Al（OH）3 NaAlO2 AlCl3 溶解性 不溶 溶 溶 该品牌牙膏含有上述摩擦剂中的两种成分，为探究摩擦剂的组成，化学兴趣小组取适量该牙膏加水充分搅拌、静置、过滤、洗涤、干燥，得到该牙膏中的摩擦剂． 【提出猜想】猜想1：摩擦剂的成分为Al（OH）3和CaCO3． 猜想2：摩擦剂的成分为 ． 猜想3：摩擦剂的成分为SiO2和Al（OH）3． 【设计实验】 实验步骤 预期实验现象 预期实验结论 组装下图装置进行实验．取少量摩擦剂于锥形瓶中，加入适量的 ． 固体全部溶解，有气泡，石灰水变浑浊 则猜想1成立 锥形瓶中发生的化学反应方程式为 摩擦剂部分溶解 石灰水无明显变化 则猜想3成立 【实验结论】经过实验验证，猜想1成立． 【实验反思】同学们为进一步确认摩擦剂中含有氢氧化铝，先在少量牙膏样品中加入过量的氢氧化钠溶液，静置一段时间，取上层清液，再滴加稀盐酸至过量．整个实验过程中观察到的现象为 ，依据该现象可以判断摩擦剂中一定含有氢氧化铝． 12．在浓硫酸的催化作用下，固体草酸(H2C2O4)受热分解生成碳的氧化物和水。某课外兴趣小组对生成物中碳的氧化物种类等问题进行了如下探究： 【提示】①CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O；②NaOH易溶于水；③浓硫酸能吸水。 【提出问题】生成物中有哪几种碳的氧化物？ 猜想1 猜想2 猜想3 只有CO 只有CO2 【设计实验】兴趣小组同学设计了如下实验：      【实验探究】 (1)观察到 装置(填字母)中的澄清石灰水变浑浊，证明草酸分解有CO2气体生成。该装置中发生反应的化学方程式为 。 (2)观察到：①C装置中澄清石灰水不变浑浊，F装置中 ； ②E装置中出现 的现象。上述现象都能分别证明草酸分解的气体中含有CO。其中E装置中发生反应的化学方程式为 。 【实验结论】猜测3成立。 【拓展与反思】 (1)装置末端酒精灯的作用是 ；灯内酒精完全燃烧的化学方程式为： ； (2)若B装置没有把二氧化碳气体完全吸收，可能的一条原因是 ； 13．化学兴趣小组同学发现实验室一片久置的铜片表面附着有一层绿色固体，查阅资料得知绿色固体是铜绿[化学式为Cu2(OH)2CO3]，甲同学从铜片上刮下一些铜绿进行如下探究，请填写下表中空白： 实验步骤 实验现象 实验结论 取少量铜绿在如图装置中加热 试管内壁有水雾 铜绿加热产生 绿色固体变黑 铜绿加热后生成氧化铜 气球胀大。 乙同学对气球胀大产生兴趣，于是进行了如下的探究。 【发现问题】气球为什么会胀大？ 【提出猜想】 猜想Ⅰ：试管内的空气受热膨胀使气球胀大； 猜想Ⅱ：铜绿加热产生二氧化碳使气球胀大； 猜想Ⅲ：铜绿加热产生一氧化碳使气球胀大； 猜想Ⅳ：铜绿加热产生一氧化碳和二氧化碳混合气体使气球胀大。 【实验与分析】①熄灭酒精灯后，气球依然胀大没有变瘪，证明猜想 不成立。 ②乙同学用如图装置进行实验： 乙同学观察到 的现象，说明铜绿加热后有CO2产生，产生此现象的化学方程式是 。还观察到B处试管内的氧化铜没有变化。 【实验结论】猜想Ⅱ成立。 【反思】（1）通过以上探究可知加热铜绿发生了分解反应生成了三种物质，其化学方程式是 。 （2）丙同学认为乙同学如果省略A装置也可达到相同的结论，请描述与结论相对应的实验现象 。 14．在一次学生实验中，学生用铝片分别和稀盐酸、稀硫酸反应，发现铝片和稀盐酸反应现象非常明显，而和稀硫酸却几乎不反应。这和教材上的内容“铝能跟稀盐酸或稀硫酸起反应生成氢气”不一致?是什么原因呢？为此，某化学兴趣小组在室温下做了如下的探究实验，将打磨后大小相同的铝片分别放入稀盐酸和稀硫酸中，观察现象： （1）铝与稀硫酸反应的化学方程式为 。 反应进程／min 1 2 5 15 20 pH=1 的 HCl 少量气泡 较多气泡 大量气泡 反应剧烈 铝片耗尽 pH=1 的H2SO4 均无明显现象（无气泡） （2）x= ，实验过程中，可以通过观察 来比较铝与稀盐酸和稀硫酸反应的剧烈程度。 【查阅资料】：金属与盐酸、稀硫酸之间的反应实际上是金属与酸中 H+发生反应；pH 相同的酸，H+浓度相同。 【提出问题】：铝片与稀盐酸和稀硫酸反应产生差异的原因是什么？ 【猜想与假设】：猜想一：铝表面的致密氧化膜有保护作用，使H＋与铝不易接触。 猜想二： 。 猜想三：SO42-对H＋与金属铝的反应起阻碍作用。 【实验验证】： 编号 实验内容 实验现象 实验结论 1 将去膜的铝片（少量）与 HCl 反应 有大量气泡产生 猜想一不成立 2 将去膜的铝片（少量）H2SO4 反应 起初能反应，一段时间后反应停止。 3 取表面积相同，质量相等的铝片，分别加入 pH=1、等量的稀盐酸和稀硫酸中 向盛有稀硫酸的 试管中加入1g NaCl晶体 猜想二成立 有气泡产生 猜想三不成立 （3）将未经砂布打磨的铝条放入盛有稀盐酸的密闭容器中，用压强传感器测得容器内气体压强和反应时间的变化曲线如图所示，下列分析中不正确的是( ) A . AB 段的化学反应是：Al2O3+6HCl═2AlCl3+3H2O B．A 点盐酸浓度最低 C 点盐酸浓度最大 C． CD 段压强变化的主要影响因素是气体温度 D．D、E 两点处的气体压强相等 【获得结论】：同学结合实验和相关资料，最终获得结论：铝表面的氧化膜不仅能被 H+所破坏，还能被酸溶液中的阴离子所破坏。不同的阴离子破坏能力不同，Cl-对氧化膜的破坏能力较 SO42-强。表现在两个方面：①阻止氧化膜的形成。②破坏已生成的氧化膜。铝表面的氧化膜被破坏后，使 H+与铝原子直接接触，迅速反应生成氢气。而 SO42-对铝与 H+的反应没有阻碍作用，但破坏氧化膜的能力很弱，使 H+与铝原子不能接触，反应不能进行。故铝与稀硫酸几乎不反应。 基于实验结论，思考：铝片与硫酸铜、氯化铜溶液反应现象应该怎样？并设计实验验证。 实验设计 现象 结论 ______ ______ 15．中考化学实验结束后，同学们在帮助老师整理实验药品时，发现一瓶盛石灰水的试剂瓶瓶壁和瓶塞周围有一些白色粉末。为了弄清楚白色粉末的成分及形成原因，他们进行了如下探究： （1）对白色粉末成分的猜想和成因分析： 白色粉末的成分 形成的原因 可能是CaCO3 石灰水与空气中CO2反应；化学方程式为： 可能是 最近气温较高，溶质的溶解度降低或溶剂蒸发，石灰水中的溶质结晶析出 经过反复思考，同学们认为白色粉末还可能是 的混合物。 （2）设计实验： 甲同学取白色粉末装入试管中，加入少量的水后振荡，发现有白色固体不溶解。于是他得出粉末中一定有CaCO3的结论。乙同学查阅了溶解性表（如下表），认为甲同学的结论不严密，理由是： 。 OH- Cl- Ca2+ 微 溶 不 溶 （3）为了得出较为严密的结论，同学们继续进行了如下实验，请你帮他们完成实验报告： 实验步骤 可能观察到的现象 结论 将上述试管中的溶液静置后，取少量上层清液，滴加1～2滴无色酚酞试液，振荡 酚酞试液没有变色 再往上述试管中的残留固体中加入稀盐酸 由上述实验可知白色粉末的成分是： 。 （4）交流与反思：通过上述实验的探究，同学们提出在实验室保存和使用易变质溶液时的一些建议，其中合理的是 （选填序号）。 A 禁止使用这种试剂            B 使用前应临时配制          C 密封保存 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 $$