内容正文:
2024年中考化学复习专题:科学探究题
1.居家学习期间,某同学发现一小袋白色食品干燥剂(主要成分为生石灰)已结块,于是猜想该干燥剂可能与空气中的 反应变质成为氢氧化钙或碳酸钙。
为了验证猜想,该同学展开下列系列实验活动:
【查阅资料、收集物品】
①治疗便秘的果导片(白色固体,主要成分为酚酞);
②白醋(主要成分为醋酸,化学式为HAc,化学性质与盐酸相似);
③氮肥氯化铵(白色固体,与氢氧化钙混合研磨能产生刺激性气味的气体)
【实验、记录现象并分析】
(1)取果导片和该干燥剂两种固体少许研细、放入玻璃杯中,加入一定量的水搅拌,观察到玻璃杯中均出现浑浊现象且烧杯内物质呈红色;用手触摸玻璃杯壁,有 现象,说明干燥剂中一定含有氧化钙;酚酞变红的现象 (“能”或“不能”)说明该干燥剂中一定含有氢氧化钙;
(2)为了证明干燥剂中是否含Ca(OH)2.该同学取该干燥剂的固体与氯化铵固体在研钵中混合研磨,产生了刺激性的氨味儿,说明该干燥剂中有Ca(OH)2,该反应可用化学方程式表示为:
(3)为了验证该干燥剂中是否有CaCO3,该同学取了一定量的该干燥剂的固体于试管中加入足量白醋(HAc),观察到 ,说明该干燥剂中有碳酸钙,请写出该现象的化学反应方程式为:
2.《礼记》等文献中记载古人用草木灰制取氢氧化钾,用作纺织品漂洗剂等等。化学兴趣小组同学对草木灰有关性质、成分、用途开展如下探究。
【查阅资料】草木灰是作物秸秆、枯枝等燃烧后的剩余灰烬,其中富含可溶性钾盐。
任务一:探究草木灰的酸碱性
(1)取少量草木灰水溶液于试管中,滴加无色的酚酞溶液,观察到 的现象,则证明草木灰水溶液呈碱性。
任务二:探究草木灰的成分
【猜想与假设】草木灰中可能含有碳酸钾、硫酸钾中的一种或两种。
【实验探究】
(2)兴趣小组同学另取草木灰水溶液根据表格方案进行实验:
项目
实验步骤
实验现象及分析
实验结论
方案
①取少量草木灰水溶液于试管中,滴加足量 (填试剂名称)
有大量气泡产生,发生反应的化学方程式为
草木灰中含有碳酸钾
②另取少量草木灰水溶液于试管中,滴加足量氯化钡溶液
产生白色沉淀
草木灰中含有硫酸钾
【反思评价】
(3)有同学认为步骤②的实验结论不一定正确,理由是 ,因此需要改进实验。
【实验改进与结论】
(4)兴趣小组同学向步骤②中得到的白色沉淀中滴加足量的稀硝酸,观察到的现象是 ,证明草木灰中含有硫酸钾和碳酸钾。
任务三:验证草木灰古法制碱
古人用草木灰制碱;将草木灰与氢氧化钙悬浊液混合生成氢氧化钾。兴趣小组的同学用如下实验验证草木灰与氢氧化钙混合。
资料:常温下Ca(OH)2饱和溶液的pH为12.7,实验配制的K2CO3溶液pH为11.3。
【验证实验】同学们模拟古人制碱的原理,向盛有K2CO3溶液的烧杯中,分3次加入氢氧化钙,充分反应后,静置,分别测其溶液的pH(如图)。
(5)小组同学通过分析以上实验数据认为可以证明步草木灰与氢氧化钙悬浊液混合后生成了氢氧化钾,依据是 。
3.过碳酸钠(2Na2CO3•3H2O2)与水反应可产生氧气,可用于水体增氧。爱化学兴趣小组对影响过碳酸钠产氧的因素及反应后溶液的酸碱性进行了如下探究:
I.为探究加水量对产氧的影响,进行了以下实验:
表1加水量对平均产氧流量的影响
过碳酸钠用量(g)
MnO2用量(g)
加水量(mL)
反应液最高温度(℃)
平均产氧流量(L/min)
240
2.5
350
98
2.0
a
2.5
500
74
0.9
240
2.5
800
53
0.6
II.为探究溶液中NaCl浓度对产氧的爬响,利用不同浓度的NaCl溶液进行实验:
表2溶液中的NaCl浓度对平均产氧流量的影响
过碳酸钠用量(g)
MnO2用量(g)
NaCl溶液浓度(%)
平均产氧流量(L/min)
240
2.5
0
2.0
240
2.5
3
1.5
240
2.5
6
1.2.
(1)表1中a= 。
(2)I组实验中水的起始温度均为20℃。小爱同学发现每组反应的产氧流量均先加快后减慢。产氧流量先加快的主要原因是 。
(3)根据表2的实验结果可知:在其他条件一定时,NaCl溶液浓度越低,平均产氧流量越 (填“快”或“慢”)。
(4)小西同学查阅资料发现:过碳酸钠与水反应产生过氧化氢,过氧化氢再分解产生氧气。写出该实验中过氧化氢分解生成氧气的化学方程式 。
(5)小附同学欲知反应后溶液的酸碱性,取反应后的无色上清液,滴加酚酞溶液,可观察到 ,证明溶液呈碱性。
(6)综合评价过碳酸钠制氧气的方法,下列说法正确的是(填序号)。
A.为了获得平稳的氧气流,溶液离子浓度越大越好
B.实验中的MnO2还可以用红砖粉末代替
C.为避免水体碱性过强,水产养殖中应适量使用过碳酸钠
4.科学探究是学习化学重要而有效的学习方法。某校化学兴趣小组的同学做实 验,向盛有少量NaOH 溶液的试管中通入 CO2,未看到明显的实验现象。同学们对NaOH 与 CO2能否反应进行验证,并对废液的成分进行探究。
实验活动一:同学们经过讨论,设计了甲装置并进行实验,请你把实验现象补充完整。
实验步骤
实验现象
猜测
如图甲,将注射器中的NaOH 溶液全部注入软塑料瓶中,振荡
。
①CO2溶于NaOH 溶液的水中,CO2与NaOH 不反应
②CO2与 NaOH 发生反应
为验证猜想,分别取软塑料瓶中的液体于三支试管中,完成如图乙所示实验。
同学们观察到:A 试管中有气泡冒出,B、C 试管中均有白色沉淀生成。结论:猜想 (填“①”或“②”)成立。
实验活动二:实验结束后,同学们将三支试管中反应后的剩余物倒入一个洁净的大烧杯中(如图丙),充分搅拌,静置,观察到烧杯内上层是无色溶液,下层有白色沉淀,小组同学对烧杯内上层无色溶液中溶质的成分进行如下探究:
【结果分析】烧杯内上层无色溶液中一定存在的溶质有 。
【提出问题】烧杯内上层无色溶液中还可能存在哪些溶质?
【猜想与假设】烧杯内上层无色溶液中可能含有 NaOH、Na2CO3、BaCl2、Ba(OH)2中的一种或几种。
【进行实验】请将表格内容补充完整。
实验步骤
实验现象
实验结论
①取烧杯内上层无色溶液少许于
试管中,滴加几滴酚酞溶液
。
烧杯内上层无色溶液中一定无BaCl2、Ba(OH)2,还存在的溶质是 NaOH
②向①所得溶液中滴加少量
Na2CO3溶液
无明显现象,溶液颜色不变
【反思评价】(1)同学们经讨论分析后,认为由此得出的结论并不合理,其理由是 。
(2)在上述实验基础上,同学们利用步骤①中的所得溶液增补了一个实验,最终根据观察到的现象确定了烧杯中上层无色溶液中溶质的成分。请你写出增补的实验的操作过程: 。
5.红磷、白磷是初中化学常见的物质,兴趣小组开展对其应用进行探究。
探究一红磷和白磷的可燃性
【查阅资料】红磷的着火点为240℃,白磷的着火点为40℃
【实验一】①按图1装置在Y形管中左边放足量红磷、右边放足量白磷和水;
②用激光笔点燃红磷;
③待红磷燃烧停止后,将右边的水倾倒入左边管中,用激光笔照射使白磷燃烧。测得Y形管中固体物质质量和时间关系如图2所示。
(1)写出红磷燃烧的化学方程式 。
(2)②中红磷燃烧而白磷不燃烧的原因 。
(3)步骤③中白磷能继续燃烧说明了 。
(4)图2中0-t3时间段中能体现质量守恒定律的是 ______。
A.0-t1 B.t1-t2 C.t2-t3
探究二测定空气中氧气的含量
【实验二】①在试管中加入足量的白磷,按图3装置连接好;
②数据采集开始后,将试管放入热水中恒温加热,引燃白磷;
③待火星熄灭后,将试管放入冷水中冷却至室温。测定的压强变化如图所示,通过初始压强(P1)与反应结束后的压强(P2),可以计算出氧气的体积分数: 。
(5)实验所用红磷和白磷必须足量,否则会导致测得的氧气体积分数 填“偏大”,“偏小”或“无影响”
(6)b-c段,压强增大是因为: 。
(7)用上图所示数据计算用这种方法测得的空气中氧气的体积分数是 列出计算式。
6.2021年10月16日,神舟十三号载人飞船进入预定轨道,中国航空工程开启为期6个月的飞行任务。航天员翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间站进行了太空授课,完成了“奥运五环的制作”,某同学对此产生浓厚兴趣并在妈妈做的凉拌紫甘蓝时,惊奇发现加醋后紫甘蓝会变成红色。他进行了以下实验:
实验一:制作紫甘蓝汁液,分别加入下列液体中,观察其显示的颜色并记录如下:
液体名称
白醋
蒸馏水
食盐溶液
肥皂水
碱液
紫甘蓝汁显示颜色
红色
蓝紫色
蓝紫色
蓝色
绿
(1)紫甘蓝汁 (选填“能”或“不能”)做酸碱指示剂。
【提出问题】紫甘蓝汁液在均为碱性的肥皂水和碱液中,为何颜色不同?
【分析推理】用pH试纸测得上述肥皂水和碱液的pH值分别为9和11,推测上述肥皂水的碱性比碱液的碱性 (选填“强”或“弱”)。
实验二:他将紫甘蓝汁分别滴加到盛有下列五种溶液的试管中。
紫甘蓝汁显示的颜色如下表(该同学通过查阅资料了解了不同pH值对应的颜色):
物质
①稀盐酸
②氯化钠
③碳酸氢钠
④碳酸钠
⑤氢氧化钠
颜色
红色
蓝紫色
蓝色
绿色
黄色
对应的pH值范围
<7
=7
7-9
10-11
12-14
(2)该同学将滴有紫甘蓝汁的①和⑤试管中的溶液倒入同一烧杯,充分反应后,溶液呈黄色。写出①和⑤试管中液体反应的化学反应方程式为 ,该反应的基本反应类型: 反应;写出反应后溶液中溶质的化学式 。
(3)若将一定量的稀盐酸逐滴滴入盛有碳酸钠和紫甘蓝汁的混合液体中,发现溶液由原来的绿色变成蓝色而非蓝紫色,查阅资料得知,反应生成了碳酸氢钠(),该实验说明反应物的 不同,产物不同。
7.有一实验事实:铁粉与硫酸铜溶液反应,不但有铜生成,而且有较多的气体产生。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)甲同学为确定是否含有SO2,他通过查阅资料得知:SO2能使酸性高锰酸钾溶液褪色,于是将气体通入酸性高锰酸钾溶液中,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,则可用是 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:淀粉遇碘单质会变蓝色; O2+4KI+4HCl=2I2+4KCl+2H2O;I2为碘单质。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)由上述实验可知,硫酸铜溶液显 性(填“酸”或“碱”)。
8.同学们整理实验室时,发现一瓶敞口放置且失去标签的白色粉末状药品,老师告诉大家原瓶药品可能是碳酸钠、碳酸钙、氢氧化钠中的一种。同学们对此很好奇,于是他们对这瓶白色粉末的成分做了如下探究:
【实验Ⅰ】小明取一定量白色粉末于烧杯中,加水搅拌,充分溶解后,过滤,得到固体和无色溶液。
【实验Ⅱ】小明取实验I得到的固体于试管中,滴加足量稀盐酸后,观察到有气泡产生,于是小明马上就得出结论,该瓶中白色粉末一定是碳酸钙,但是小军却认为小明的结论不一定正确,固体还可能是碳酸钠,小军的理由是碳酸钠溶于水形成 (填“饱和”或“不饱和”)溶液后,也会有固体剩余。请写出碳酸钠与盐酸反应生成气体的化学方程式: 。
【实验Ⅲ】小明和小军认为有必要再对实验I中滤液的成分进行探究,过程如下:
实验步骤
实验现象
实验结论
(1)取少量滤液于试管中,向其中滴加2~3滴无色酚酞溶液,振荡
溶液由无色变为红色
该瓶中白色粉末一定不是
(2)另取少量滤液于试管中,滴加过量氯化钙溶液,振荡,静置
该瓶中白色粉末一定有碳酸钠
【反思与交流】实验结束后,同学们通过讨论,一致认为原试剂瓶中的药品也可能不是碳酸钠,你认为他们的理由是 (用化学方程式表示)。
9.胃酸过多须服用抗酸药物(能与盐酸反应),常用的抗酸药物有碳酸氢钠片、铅碳酸镁片,兴趣小组的同学对这两种药物开展如下探究。
【查阅资料】
①铝碳酸镁片的主要成分的化学式为;
②抗酸原理:抗酸药物中的离子和胃酸中的氢离子反应,降低胃液酸性。
活动一:定性探究抗酸药物与“胃酸”的反应。
(1)铝碳酸镁片中含有铝离子、镁离子、氢氧根离子和碳酸根离子.结合上述知识分析,该药物起抗酸作用的微粒是 (填化学符号)。
小王取一定量碳酸氢钠片与的稀盐酸(模拟胃酸)反应。药片中其他成分不溶于水也不参加反应.他对反应溶液的成分产生了兴趣。
【作出猜想】
(2)猜想l:只含NaCl;猜想2: ;猜想3:NaCl、
【设计实验】
(3)请完善下面表格。
实验步骤
实验现象
实验结论
实验一
取一定量反应后的溶液于试管中,滴加
无明显现象
猜想3错误
实验二
另取一定量反应后的溶液于试管中,加入适量碳酸钠
猜想2正确
实验二中涉及反应的化学方程式为 。
活动二:定量探究抗酸药物与“胃酸”的反应,对比分析产生的速率快慢和中和酸的能力强弱.
如图1,利用数字化实验分别测定碳酸氢钠片、铝碳酸镁片与“胃酸”反应时,产生的速率快慢和pH的变化,得到“二氧化碳浓度与时间”曲线(如图2)、“pH与时间”曲线(如图3)。
(4)结合图2、图3数据分析,若胃反酸严重的胃病患者,应选择碳酸氢钠片、铝碳酸镁片哪种更合适?并说明原因 。
【反思与提升】日常生活中,我们应该根据个人的具体病情,选择合适种类的胃药。
10.实验室常用下列装置制取气体,请你根据所学知识回答下列问题。
①实验室使用高锰酸钾制取氧气时,选用的发生装置与收集装置是 (填字母序号)。若改用下图装置收集氧气,则气体应从 进(填“a”或“b”)。
②小明与小华取一定浓度的盐酸与石灰石反应制取气体,反应的化学方程式为 ;将生成的气体通入澄清石灰水中,未见变浑浊。小明认为是石灰水已经完全变质,而小华则认为是气体中混有挥发出来的HCl气体。为探究其原因,进行了如下实验:取少量澄清石灰水于试管中,并向试管中滴加几滴无色酚酞试液,振荡,观察到溶液变红色。于是排除了小明的猜想,你认为排除的理由是 。他们想探究所得气体中是否有挥发出来的HCl气体,设计如下实验。请你帮他完成实验,填写以下表格:
实验步骤
实验现象
实验结论
气体中有HCl
③如果用上述原料制得纯净的二氧化碳气体,所选仪器的连接顺序为 (填字母)。
(2)“低钠盐”可以控制钠的摄入量从而防治高血压等疾病。制备“低钠盐”在食盐中用NaCl中按照配方比例添加食用KCl。国内某些生产厂家为改变“低钠盐”口味还会加入少量镁盐(仅限MgSO4或MgCl2)。
①测得某“低钠盐”样品a中含有NaCl和KCl的质量分数均为50%。该样品a的水溶液中,含量最多的离子是 (填离子符号)。
②探究某“低钠盐”样品b中是否添加镁盐,以及添加的是何种镁盐(MgSO4或MgCl2中的一种)。请设计实验方案,完成下列表格。
限选试剂:BaCl2溶液、NaOH溶液、AgNO3溶液、蒸馏水
实验操作
预期现象及结论
步骤1:取少量样品b于烧杯中,加入足量蒸馏水
样品溶解,形成无色溶液.
步骤2:取少量步骤1形成的溶液于试管中,在滴加少量NaOH溶液,振荡
,说明样品b中添加了镁盐
步骤3:
11.“大单元”整合是一种新的学习化学的思维方法,下面是以“铁”为轴心的探究实验,按要求回答下列问题:
(1)探究一:实验存在一处明显的错误是 。
(2)探究二:探究铁生锈的条件,画出③中的实验装置图 。
(3)探究三:依据C实验反应能发生这一事实,可判断Fe的活动性比Cu 。
(4)A、B、C三个实验体现了金属具有的化学性质: (任意写出一点即可)。
(5)探究四:图为冬季人们常用的“暖贴”,其成分如下:
品名:一次性暖贴
主要成分:铁粉、水、食盐、活性类、蛭石、吸水性树脂
产品性能:平均温度55℃最高温度63℃,发热时间12小时以上(注:蛭石是一种超级保温材料,吸水性树脂具有很强的吸水、保水性能)
使用说明:使用时将包装撕开。去除内袋,将保护衬纸揭开下,贴在需要取暖或热敷部位的内衣外。
【提出问题】使用暖贴时为什么会很快产生热量呢?
【猜想假设】
猜想一:活性炭饱加快铁粉生锈的速率;
猜想二:食盐能加快铁粉生锈速率。
【进行实验】下表是2g铁粉、5g水与不同量活性炭、不同量食盐均匀混合后,在10分钟内温度上升的实验记录。
实验编号
活性炭
食盐/g
温度上升值/°C
1
0
0
0.1
2
0.2
0
22.0
3
0
0.1
3.1
4
0.2
0.1
56.3
【解释与结论】
①对比实验1和3,得出的结论是 。
②对比2、3、4三个实验得出“活性炭与食盐同时存在会大幅度加快铁生锈速率”的结论。
【反思与评价】下列说法正确的是 。
A.暖贴使用后剩余物可以回收利用
B.暖贴在使用前要密封保存
C.利用铁生锈的原理,铁粉还可用于食品保鲜
D.铁资源取之不尽用之不竭
12.实验探究:
【提出问题】如何回收处理废旧电池中的镉?
【查阅资料】
(1)废旧电池中含有镉、汞等元素,这些元素会危害人类健康。
(2)镉(Cd)从溶液中析出时呈海绵状固体。在化合物中通常表现为+2价。
(3)碳酸镉(CdCO3)、氢氧化镉Cd(OH)2都是白色固体、难溶于水。
【设计实验】先将废旧电池进行处理以制得硫酸镉(CdSO4)溶液,用于以下实验。
实验设计
实验步骤
实验现象
实验结论
与金属反应
取少许溶液于试管中,加入足量的Zn粉,充分反应
Zn可以置换出Cd
与碱反应
取少许溶液于试管中,加入足量的氢氧化钠溶液,充分反应
产生白色沉淀
用化学方程式表示为
与盐反应
取少许溶液于试管中,加入足量的 溶液,充分反应。
产生白色沉淀
可用该试剂除去CdSO4
【回收处理】
实验结束后,将反应后的混合物通过过滤、洗涤、加热,进而再制得镉。
【交流反思】
请同学们基于化学视角说明垃圾分类回收处理的重要意义 (答一点即可)。
13.某化学兴趣小组的同学利用一瓶久置的氢氧化钠溶液进行了如下探究:
【实验探究一】
【提出问题】氢氧化钠与稀硫酸是否能发生反应?
【实验操作】
(1)如图,在A试管中加入酚酞溶液的作用是 。
【实验反思】
(2)该化学小组同学在实验过程中还观察到:有气泡产生。该小组同学认为该瓶氢氧化钠溶液已经变质,其变质的原因是 (用化学反应方程式表示)。
针对该瓶氢氧化钠溶液的变质程度进行探究:
【实验探究二】
【提出问题】氢氧化钠溶液是否完全变质?
【提出猜想】猜想一:部分变质; 猜想二:完全变质
【查阅资料】氯化钡溶液呈中性。
【实验设计】如表
实验步骤
实验现象
结论
先取少量该溶液于B试管中,加入几滴氯化钡溶液,过滤
有白色沉淀生成
猜想一成立
取上述滤液于C试管中,加入2~3滴酚酞溶液
上层清液变为红色
【实验反思】
(3)该小组有部分同学认为该实验不能判断“猜想一”一定成立,你的理由是 。
【讨论与交流】
(4)将上述A、C试管中的废液倒入同一个烧杯中,最终只得到无色溶液。则所得溶液中的溶质(除酚酞外)一定含有 ,可能含有 。
(5)要想检验烧杯中可能含有的溶质是否存在,写出你设计的一种实验方案: 。
14.某化学小组探究CO2与碱溶液的反应。
【实验Ⅰ】探究CO2与三种碱溶液的反应(如图1)
(1)瓶a和b中均出现浑浊,c中不浑浊。写出b中反应的化学方程式: 。
(2)三个软矿泉水瓶变瘪程度从左至右依次明显,据此推测,常温下三种碱的 (填物理性质)不同。
【实验Ⅱ】利用实验室制取的CO2,探究CO2与NaOH溶液反应(如图2和图3)
(3)设计图3实验与图2进行对照,目的是 。
(4)两天后观察到现象;图3试管内液面上升得与图2一样高,分析其原因是 。一周后发现:两试管中均始终无法充满液体,产生该现象的原因可能是 (写一点)。
【实验Ⅲ】数字化探究CO2与NaOH溶液反应
在老师指导下,该小组同学将CO2持续通入一定量的NaOH溶液中,利用传感器测定反应过程中溶液的pH和温度变化,结果如图4与图5。
【资料在线】
①向NaOH溶液中持续通入CO2,先后发生两步化学反应第一步,CO2与NaOH溶液反应生成和H2O;第二步,CO2与溶液继续反应生成。
②本实验条件下,溶液和溶液的pH分别约为11.0和8.0。
(5)图4中BC段发生的是第 (填“一”或“二”)步反应。图5显示CO2与NaOH溶液的反应属于 (填“吸热”或“放热”)反应。
15.操作和保存药品不当,标签常常易损毁。现有四瓶溶液①②③④的试剂标签已破损(如下图),但是已经知道这四瓶试剂是NaOH、Ca(OH)2、Na2CO3、KCl溶液中的一种,某兴趣小组同学决定对四瓶破损标签溶液成分进行实验探究(实验另外药品只提供盐酸和酚酞溶液):
【提出问题】标签已经破损的①②③④四瓶溶液分别是什么溶液?
【实验探究1】第④瓶试剂肯定是: (写化学式)。
【实验探究2】兴趣小组对①②③④瓶溶液进行了如下的实验探究:
序号
实验步骤
实验现象
实验结论
1
取①②③瓶溶液少量
于三支试管中,分别
加入酚酞试液
酚酞试液不能将其中
的一种溶液鉴别出来
2
再取①②③瓶溶液少
量于另外三支试管中
分别加入 溶液
加入了①溶液的试管
中 ;
其余两支试管中无明显现象
①瓶溶液为Na2CO3
3
取②③瓶溶液少量于
两支试管中,分别加
入 溶液
加入了②溶液的试管
中 ;
加入了③溶液的试管
中 ;
②瓶溶液为 ;
③瓶溶液为Ca(OH)2
【反思与交流】为了防止标签发生破损,我们在倾倒溶液时应注意: 。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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