2024年中考化学二轮考点复习：科学探究题

2024年中考化学二轮考点复习：科学探究题 1．人类的生产和生活都离不开金属。 (1)在图（1）所示条件下，铁钉锈蚀最快的是试管 (填序号)，B装置说明铁生锈的条件是 。 (2)铝的大规模开发和利用比铜和铁晚，这是因为 。 (3)某研究小组的同学为探究铁、铜、锌、银的金属活动性顺序，设计如图（2）所示的三个实验(其中金属均已用砂纸打磨，且形状、大小相同；所用稀盐酸的溶质质量分数、用量也相同)。通过观察，甲同学很快判断锌的活动性比铁强，据你分析，甲同学依据的实验现象是 ；他发现铜片表面有银白色固体附着，这说明活动性Cu (填“>”“<”或“=”)Ag，反应的化学方程式是 。 (4)乙同学认为上述实验不足以得出四种金属的活动性顺序，想再补充一个实验，请你和乙同学一起设计一个实验方案并进行实验，达到探究目的。 实验步骤 实验现象 实验结论 2．发现问题：小明同学用“双氧水”(过氧化氢溶液)清洗伤口时，不小心将过氧化氢溶液滴到水泥板上，发现有大量气泡产生。 【提出问题】小明联想到自己曾经用二氧化锰作过氧化氢的催化剂，他想,水泥块能否作过氧化氢分解的催化剂呢？于是他到建筑工地取回一些小水泥块，并用蒸馏水浸泡、冲洗、干燥，并进行以下探究。 【猜想】水泥块能作过氧化氢分解的催化剂。 【实验验证】 实验步骤 实验现象 实验结论 实验一 木条不复燃 常温下过氧化氢溶液分解很慢 实验二 在装有过氧化氢溶液的试管中加入水泥块，然后将带火星的木条伸入试管中 木条复燃 加入水泥块能 过氧化氢溶液的分解速率 【结论】水泥块能加快过氧化氢的分解速率，故水泥块是过氧化氢分解的催化剂。 【讨论与反思】小冰认为，仅凭上述两个实验还不能证明水泥块为过氧化氢分解的催化剂，他觉得需要增加一个探究实验，故他又做了以下实验： 【实验步骤】 ①准确称量水泥块质量 ②完成实验二 ③待反应结束，将实验二试管里的物质进行过滤、洗涤、干燥、称量 ④对比反应前后水泥块的质量 但老师指出：要证明小明的猜想，小冰的补充实验只能证明水泥块在反应前后的 是否改变，还需要再补充一个探究实验证明水泥块的 反应前后是否改变。 3．某班同学分别用向上排气法(瓶中加2mL水，标为甲)和排水法(瓶里留有2mL水，标为乙)各收集一瓶氧气，然后进行铁丝燃烧的实验，发现：铁丝在甲瓶中不能燃烧，在乙瓶中火星四射。 【提出问题】铁丝燃烧与 有关。 【查阅资料】氮气性质稳定，在加热条件下不与铁、碳、氧气等物质反应。 【讨论方案】如果选用如图16所示的仪器收集氧气，仪器接口的连接顺序是 填“a”“b”或“c”)。 【进行实验】取5根相同的铁丝(直径0.6mm)，卷成相同的螺旋状后，分别在体积分数不同的集气瓶中进行实验，如下图所示。实验记录如下： 实验次数 氧气的体积分数% 实验现象 第一次 90% 燃烧剧烈，火星四射，燃烧时间长，实验成功 第二次 80% 燃烧现象与90%的相比没有明显差异，实验成功 第三次 70% 燃烧比80%的弱，燃烧时间比80%的短，实验成功 第四次 60% 燃烧比70%的弱，燃烧时间更短，实验成功 第五次 50% 铁丝没有燃烧 (1)铁丝燃烧的化学方程式为 。 (2)通过这组探究实验，可得出的结论是 。 (3)要研究铁丝的粗细对铁在氧气中燃烧的影响，下列实验能达到目的的是 A．在同一瓶氧气中，先后进行不同粗、细铁丝的燃烧实验 B．在两瓶不同浓度的氧气中，分别同时进行粗、细铁丝的燃烧实验 C．在两瓶相同浓度的氧气中，分别进行粗、细铁丝的燃烧实验 【反思与评价】 (1)对氧气纯度要求较高的实验应采用 方法收集氧气。 (2)在以上的实验中，某同学将集气瓶中装入一半的水，塞紧瓶塞，再通过排水法收集氧气，当把水排净时，收集到的氧气的体积分数约为( ) A．50%    B．60%    C．70%    D．80% 4．同学们在学习金属与盐溶液的反应时，老师强调：“不能用金属K、Ca、Na去置换其他盐溶液中的金属”。这是为什么呢？化学兴趣小组的同学进行了实验：取一定量的硫酸铜溶液于烧杯，再往其中投入一小块金属钠，观察到钠块熔化成小球在液面上四处游动，发出“嘶嘶”的响声，有无色无味的气体产生，把烧杯内的剩余物质过滤后，得到蓝色和黑色的滤渣。对此，同学们查阅了有关资料并进行了如下探究： 探究一：产生的气体是什么？ 【查阅资料】 ①钠与冷水能发生剧烈反应，生成了一种碱和一种气体； ②难溶性碱通常遇热时会分解，如：Mg（OH）2MgO+H2O。 【猜想与假设】 产生的气体可能是：（1）氧气（2）氢气（3）二氧化碳。小岑认为不可能是 （填数字序号），理由是 。 【进行实验】 小熙用产生的气体吹肥皂液，发现气泡上升，将燃着的木条靠近肥皂泡，气泡燃烧。 【分析与结论】 根据上述实验事实可知，产生的气体是 （填化学式）。 探究二：滤渣的成分是什么？ 【进行实验】 小诗取出少量滤渣，并向其中加入足量稀硫酸，发现滤渣 ，由此确定该滤渣中不含有单质铜。 【分析与结论】 同学们根据实验现象进行了热烈的讨论，并得出了如下结论： （1）钠与硫酸铜溶液的反应实际上是分两步进行，首先是钠与水反应，然后是生成的碱继续与硫酸铜溶液反应，请按先后顺序写出上述两个反应的化学方程式 ， ； （2）产生的黑色固体则是氧化铜，这也说明了钠与水的反应会 （填“吸收”或“放出”）热量。 【反思与拓展】 在金属活动性顺序表中，钠及前面的金属 （填“能”或“不能”）把位于后面的金属从它们盐溶液里置换出来。 5．在研究酸和碱的化学性质时，某小组同学想证明：稀H2SO4与NaOH溶液混合后，虽然仍为无色溶液，但确实发生了化学反应．请与他们一起完成实验方案的设计、实施和评价． （1）方案一：测定稀H2SO4与NaOH溶液混合前后的pH（20℃）测定某NaOH溶液的pH，pH 7（选填“大于”、“等于”或“小于”）．将一定量的稀H2SO4加入该NaOH溶液中，混合均匀后测定其pH，pH小于7． 结论：稀H2SO4与NaOH溶液发生了化学反应，并且 过量． （2）方案二：向盛有NaOH溶液的烧杯中先滴加酚酞试液，后滴加稀硫酸至过量，观察到 的现象． 结论：稀H2SO4与NaOH溶液发生了化学反应，反应的化学方程式为： ． （3）上述两个方案在设计思想上的相同点是 ． （4）为了进一步获取稀H2SO4与NaOH溶液确实发生了化学反应的证据，依据中和反应是 （选填“放热”、“吸热”或“无热量变化”）的反应，采用同温下的稀H2SO4与NaOH溶液进行实验，整个实验中至少需要测定溶液温度 次． （5）实验结束后蒸发稀H2SO4与NaOH溶液完全反应所得溶液15g，得到Na2SO4晶体2.2g,则该溶液是 （填“饱和”与“不饱和”）。（20℃时Na2SO4的溶解度是22g) 6．屠呦呦因为发现治疗疟疾的药物青蒿素获得了诺贝尔奖，也获得了国家最高科学技术奖。某研究小组的同学学习了屠呦呦的事迹后，对青蒿素的元素组成产生了浓厚兴趣。了解到青蒿素属于有机物，完全燃烧产物为CO2和H2O，为了进一步探究青蒿素的组成，该小组同学设计了以下实验。 【提出问题】青蒿素由哪些元素组成？ 【作出猜想】 (1)小月猜想：青蒿素中一定含有C、H元素，她作出此猜想的理论依据是： 定律。 小秒猜想：青蒿素中一定含有C、H、O三种元素。 小禾认为小秒的猜想错误，因为青蒿素中是否含有氧元素需要实验验证。 【设计实验】实验小组称取14.1g青蒿素，利用燃烧法测定青蒿素的元素组成，设计如图所示装置进行实验（部分夹持装置略去）。已知：无水CuSO4为白色固体，吸水后变成蓝色晶体。 【实验分析】 (2)为了将装置中的空气排净，在点燃酒精灯加热前要先通入氧气一段时间。将带火星的木条放在装置右边的导管口，观察到的现象是 。 (3)装置B的作用是 。 (4)装置C中发生反应的化学方程式是 。 (5)实验时，若装置B和C调换位置，对实验产生的影响是 。 【实验观察】 实验过程中观察到装斑B中U形管内白色固体变为蓝色，C中澄清石灰水变浑浊。 实验过程中持续通入干燥O2，14.1g青蒿素在装置A中完全燃烧，测得装置B质量增加9.9g，装置C、D质量共增加33g。 【实验结论】通过计算确定了青蒿素中一定含有碳、氢、氧三种元素。 【拓展迁移】 (6)通过以上实验，还可得出青蒿素中碳、氢、氧元素的原子个数比为 （填最简整数比）。 7．食品脱氧剂能通过化学反应除去密闭包装袋中的氧气，其主要成分有铁粉、活性炭、氯化钠等。脱氧剂中通常会加入一定量的硅藻土，主要作用是吸附水众，同时疏松配料，使铁粉更易与氧气接触。兴趣小组对某品牌的脱氧剂展开如下探究。 任务一：验证“食品脱氧剂”中含有铁粉、活性炭 【进行实验】 (1)请完善下面表格。 步骤 现象 结论 步骤1；用剪刀剪开脱氧剂，倒在白纸上，观察颜色，用磁铁去充分吸引 脱氧剂中含有铁粉 步骤2：取步骤1中剩下的黑色固体少许，放在坩埚中，坩埚上面盖一片内壁沾有石灰水的玻璃片，用电炉灼烧 黑色粉末燃烧，石灰水变浑浊 脱氧剂中含有活性炭粉 【交流反思】 (2)步骤2中用电炉灼烧而不用酒精灯灼烧的原因是 。 任务二：测定脱氧剂中铁粉的含量 兴趣小组欲测定脱氧剂中铁粉的含量，利用如图所示装置（气密性良好）进行测定，已知氢气的密度为0.0899g/L。 【进行实验】 ①称取一定质量的脱氧剂置于烧瓶中，并在分液漏斗中加入足量稀硫酸。 ②打开分液漏斗活塞，慢慢加入稀硫酸，至不再产生气泡，关闭活塞。 ③读出量筒内水的体积，即为氢气的体积，从而计算出铁粉的含量。 【分析交流】 (3)同学们和老师-起对实验进行分析，认为进行实验时会有较大误差，其可能的原因是 。 【调整方案】 (4)称取脱氧剂样品2.80g，置于烧瓶中，加入足量稀硫酸，充分反应，用电子天平进行称量，显示反应后总质量减少0.04g，计算该脱氧剂中铁粉的质量分数（写出具体计算过程）。 任务三：活性炭和氯化钠的用量对脱氧效果的影响 【进行实验】室温下，利用5g铁粉和10滴水，改变活性炭和氯化钠的用量（见右表），用氧气传感器测定密闭容器中氧气含量变化，实验结果如图1、图2所示。 编号 铁粉/g 活性炭/g 氯化钠/g 1 5 0 1 2 5 0.75 0 3 5 0.75 1 4 5 1.5 1 5 5 a 2 (5)以实验3作为对照标准，则a= 。 (6)结合图2，可以得到的结论是 。 通过此次项目式学习，同学们认识到，学好化学知识，用好化学知识，能真正认识世界。 8．某兴趣小组欲验证草酸晶体(H2C2O4·2H2O)的热分解产物,请你参与过程分析。探究过程如下: 【查阅资料】 ①草酸晶体(H2C2O4·2H2O)是一种无色晶体,100℃开始失水,101.5℃熔化,150℃左右分解产生H2O、CO和CO2,反应方程式为:H2C2O4·2H2OCO↑+CO2↑+3H2O。 ②浓硫酸(H2SO4)具有吸水性,常用作气体干燥剂;氢氧化钠溶液吸收二氧化碳效果非常好。 ③白色的无水硫酸铜遇水蒸气变蓝色。 【实验设计】用下图所示装置进行实验(装置C、F中澄清石灰水足量) 【问题讨论】 (1)下列可有作A中草酸晶体热分解最佳装置的是 (填“甲”或“乙”或“丙”或“丁”)。    (2)该兴趣小组进行上述实验时,先点燃热分解装置中的酒精灯,一段时间后再点燃E处的酒精灯,原因是 。 (3)实验过程中观察到:B中白色无水CuSO4变成蓝色,C中澄清石灰水变浑浊反应的化学方程式 ,E中 (填实验现象),则可证明草酸晶体热分解的气体产物是H2O、CO和CO2。 (4)若通过F装置中澄清石灰水变浑浊来证明草酸晶体热分解的气体产物中有CO,则需在C和D装置之间依次增加盛有氢氧化钠溶液与澄清石灰水的洗气瓶,石灰水作用是 。 (5)从环保角度考虑,该套实验装置的明显缺陷是 。 【继续探究】 (6)兰兰把E中生成的铜与稀硫酸混合加热,发现加热沸腾一段是间后,溶液开始变成淡蓝色,同时产生较多的气泡,生成的是什么气体呢?她猜想①可能是H2;②可能是NO2;③可能是SO2,亚亚认为猜想 (填序号)一定是错误的,理由是 。 (7)该小组同认为a导管尾气中的一氧化碳可以利用,于是将a导管与下列装置连接,除去尾气中的二氧化碳并收集一氧化碳,准备进行后续地探究,其中最合理的装置是 (填“I、II、III”,瓶中装有氢氧化钠溶液)。    【定量分析】 (8)如果有1.4克一氧化碳与E中足量的氧化铜完全反应,生成铜的质量多少克? (解题过程) 9．为了探究木炭在高温条件下还原氧化铜所生成的气体产物是什么，课外兴趣小组进行了如下实验探究： 【提出问题】生成的气体产物是什么？ 【实验猜想】 (1)猜想l：只有； 猜想2：只有 （填化学式）； 猜想3：含有和。 若猜想1成立，木炭与氧化铜反应的化学方程式为 。 【实验探究】基于猜想3，根据和的性质，兴趣小组同学设计了如图装置进行探究。 （提示：溶液能吸收） (2)观察到A装置中的澄清石灰水变浑浊，证明气体产物中有，A装置中的化学方程式是 。 (3)有两种实验现象都能分别证明气体产物中含有。 现象1：C装置中澄清石灰水 ，E装置中出现浑浊的现象。 现象2：D装置中出现 的现象。 (4)图中气球的作用是 。 【实验结论】通过实验探究，猜想3成立。 10．探究二氧化碳溶于水时，二氧化碳是否与水发生了反应。 某实验小组用塑料矿泉水瓶和集气瓶收集了若干瓶干燥的二氧化碳气体，并准备了一些用石蕊溶液染成的紫色小花，进行如下实验： I．在充满二氧化碳的塑料瓶中小心加入1/3的蒸馏水，拧紧瓶盖充分振荡，塑料瓶变瘪； II．取I中瓶内液体喷到紫色的干燥的小花上，小花立即变红； III．变红的小花放在酒精灯上方小心烘烤片刻，红色小花又变成紫色。 回答下列问题： （1）实验I中同学们一致认为塑料瓶变瘪的原因是瓶中的二氧化碳减少了，在进一步思考气体变少的原因时，出现了两种不同的意见，你认为可能是 ；或 ； （2）针对实验II小花变红的事实，同学们提出三种猜测： I．二氧化碳使石蕊变红； II．水使石蕊变红； III．二氧化碳与水反应生成了一种新的物质能使石蕊变红。 于是设计实验，最后证明使石蕊变红的不是二氧化碳和水，而是它们反应生成的一种新的物质，请你回答实验报告中下表的问题： 实验操作 实验现象 结论 ①把干燥小花放入盛满二氧化碳的集气瓶中。 紫色小花颜色没有变化 猜想 不成立 ② 紫色小花颜色没有变化 猜想II不成立 ③把②中的小花放入盛满二氧化碳的集气瓶中。 猜想III成立 （3）实验操作③中发生的化学反应方程式是： 。 11．在学习了金属的知识后，同学们开展了有关金属活动性及相关反应的探究。请回答下列问题。 【探究一】王然同学提供了一份不完整的金属活动顺序表，如图所示，其中金属①具有很好的抗腐蚀性，其原因是 。 【探究二】镍（Ni）是一种银白色金属，常用于电镀，刘刚为比较镍、铁、银三种金属活动性进行了如下探究。 【猜想假设】结合金属活动顺序表，刘刚作出如下猜想。 猜想一：镍＞铁＞银 猜想二： 猜想三：铁＞银＞镍 【实验验证】实验方案如下。请将表格内容填写完整。 设计实验 实验步骤 实验现象 结论 实验1 镍片上有细小的气泡生成 在金属活动顺序表中，镍位于H之 （填“前”或“后”） 实验2 将铁片加入到NiSO4溶液中 铁片上有松散的固体生成 【实验结论】刘刚得出了三种金属的活动性顺序，猜想 正确。 【探究三】张朵同学将锌和银的混合粉末加入到一定量的硫酸铜溶液中，充分反应后，过滤，得到固体物质。对所得固体物质进行探究： （1）写出反应的化学方程式 。 （2）取所得固体物质少量于试管中，加入适量的稀盐酸，有气泡产生。则所得固体物质中含有的物质是 。 12．据媒体报道某家长带小孩在下水道井盖小孔上点燃鞭炮后，投入下水道内，发生爆炸。同学们对此很好奇并要探究某下水道的气体的成分：(提示：氢氧化钠溶液能充分吸收二氧化碳，浓硫酸能充分吸收水蒸气) 【猜想】Ⅰ．含有可燃性气体 CO； Ⅱ．含有可燃性气体 CH4； Ⅲ．含有可燃性气体CO 和 CH4； 【收集气体】用大的可乐塑料瓶装满水，打开瓶盖用绳子吊入下水道中，用铁钩将矿泉水瓶倒转，使水倒出，将瓶提到井口迅速盖好瓶盖备用，该方法是 法收集气体。 【进行实验】 步骤 实验操作 实验现象 结论 (1) 导出瓶中气体，通过装有氢氧化钠溶液的洗气瓶 目的是除去二氧化碳等酸性气体 (2) 再通过装有浓硫酸的洗气瓶 目的是除去水蒸气 (3) 将步骤(2)的气体导出点燃 ①用干燥且冷的烧杯罩在火焰上方 ②用内壁附有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上方 ①烧杯内壁 ②烧杯内壁变浑浊 ①证明该气体中一定含有氢元素 ②证明该气体中一定含 有 元素 【作出判断】根据上述实验现象，甲同学认为猜想Ⅲ正确，而乙同学认为甲的判断不严谨。因为猜想 也有相同的现象。如需进一步确认还应检验 的存在。利用其化学性质检验的方法是 (用化学方程式表示) 【拓展】若需要工人进入下水道清理淤泥，打开下水道井盖后首先进行的操作是 。 13．兴趣小组的同学为探究在空气中久置的某氢氧化钠样品是否变质，设计了如图所示的A、B、C、D四组探究实验。 【查阅资料】氯化钙、氯化钡溶液都呈中性。 【实验探究】取适量氢氧化钠样品，加足量的水溶解，将得到的溶液分别加入到四支试管中，再向四支试管中分别加入稀盐酸足量酚酞试液、氢氧化钙溶液、氯化钙溶液，如图所示：    【分析与结论】（1）上述四组实验中不能达到实验目的的是 (填序号)。 （2）实验A中观察到 现象，说明该氢氧化钠样品已经变质了；若该氢氧化钠样品已经变质，则C实验中发生的反应化学方程式为 ； 【继续探究】（3）为了探究氢氧化钠样品的变质程度，兴趣小组又进行了如下的探究实验，请完成下列表格： 实验步骤 实验现象 实验结论 取一定量变质的氢氧化钠样品溶液于试管中，先滴加足量的氯化钡溶液振荡，静置，然后在上层清液中滴加无色酚酞溶液 氢氧化钠样品部分变质 【实验反思】（4）下列试剂可以分别代替（3）实验中足量氯化钡溶液和酚酞的是 (填序号)。 A．足量氯化钙溶液；氯化镁溶液      B．足量氢氧化钡溶液；氯化镁溶液 C．酚酞溶液；足量氯化钡溶液        D．足量稀盐酸；酚酞溶液 （5）为除去变质NaOH样品溶液中的碳酸钠，下列方法合理的是 (填序号)。 A．滴加过量的氢氧化钙溶液，过滤   B．滴加适量的氢氧化钙溶液，过滤 C．滴加适量的氢氧化钡溶液，过滤   D．滴加适量的氯化钡溶液，过滤 14．小明通过实验发现氧化铜也能作过氧化氢分解的催化剂，为比较氧化铜和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果，某研究小组进行了如图探究： 【定性探究一】： (1)如图甲，可通过观察 来定性比较二者的催化效果。 (2)写出过氧化氢在氧化铜的催化作用下发生反应的化学方程式： 。 【定量探究】为了定量比较二者的催化效果，实验时小明用图乙所示装置做对照实验，以生成40mL气体为标准(其他可能影响实验的因素均已忽略)设计了下列三组实验。 实验序号 5%过氧化氢溶液体积/mL 其他物质质量 待测数据 ① 20 / ② 20 氧化铜0.5g ③ 20 二氧化锰0.5g (3)做实验①的目的是 。 (4)实验②比实验①的“待测数据”更 (填“大”“小”或“不确定”)。 (5)要比较氧化铜和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果，除上述方法外，还可以测量 。 【探究二】：硫酸铜溶液也能做过氧化氢分解反应的催化剂，小组同学在常温下，向a、b、c三个试管中分别加入等量的5%的过氧化氢溶液，在其他条件相同时，各滴入2滴5%、10%、20%的硫酸铜溶液，绘制了产生氧气的体积和时间变化的曲线如图。请你回答： (6)写出两条规律性结论：① ；② 。 (7)若实验中所得的曲线如图中虚线所示，请推测其中可能的原因： 。 15．某化学兴趣小组对碱式碳酸铜【化学式为Cu2(OH)2CO3】进行探究，并进行相关实验。 资料：无水硫酸铜为白色粉末，吸水后变成蓝色固体。 ①分析组成 碱式碳酸铜是化合物，共有C、H、O、Cu四种元素组成。 ②探究分解产物，装置如图一所示（省略部分夹持仪器）： 实验步骤 现象 分析和结论 Ⅰ、组装装置，连接导管a、b，微热试管。 烧杯中的导管口 。 说明整套装置不漏气。 Ⅱ、加入药品和试剂，点燃酒精灯 A中固体出现黑色，B中白色固体变蓝，C中 。 碱式碳酸铜受热分解的产物有CuO、CO2、 。 ③用氢气还原装置A中反应后的固体并检验产物，装置如图二所示（F的作用是吸收空气中的水蒸气）： Ⅰ、D中观察到固体变红 Ⅱ、实验开始时，若先点燃酒精灯后通氢气，可能导致的后果是 。 Ⅲ、硬质玻璃管中发生反应的化学方程式为 ，E中观察到白色固体变蓝，该现象能否证明氢气和氧化铜反应生成了水 （回答并说明原因）。 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 $$