2024年中考化学三轮复习重难点提分专训：科学探究题

2024年中考化学三轮复习重难点提分专训：科学探究题 1．已知某合金粉末除铝外，还含有铁、铜中的一种或两种。某兴趣小组在老师的指导下，对合金粉末中铁、的存在情况进行了探究。 【查阅资料】铝与氢氧化钠溶液反应方程式为(产物NaAlO2溶于水)；Fe、Cu不与氢氧化钠溶液反应。 【猜想】 猜想1：该合金粉末中除铝外，还含有铁。 猜想2：该合金粉末中除铝外，还含有 (填名称)。 猜想3：该合金粉末中除铝外，还含有铁、铜。 【实验探究】下列实验仅供选择的试剂：10%盐酸、30%NaOH溶液。 实验方案 实现现象 结论 取一定量的合金粉末，加过量的 ，充分反应后过滤，滤渣备用。 粉末部分溶解，并有气体放出。 合金中一定含有 。 ②取步骤①所得滤渣，加过量的 ，充分反应。 滤渣部分溶解，并有气体放出，溶液呈浅绿色。 合金中一定含有 。 写出方案②中涉及的化学反应方程式 。 附加题：在实验室，我们将打磨后铝片和铁钉放入到存有等体积等浓度的稀盐酸中，比较反应产生气泡的速率来确定铝和铁的金属活动性强弱是不科学的，为什么？ 。 请你设计一个实验方案来比较铝和铁的金属活动性？ 。 2．实验小组同学为验证氢氧化钠的化学性质，设计了下面三个实验。 完成实验后，观察到A、B试管均为无色，C试管上层为无色溶液，试管底部有蓝色沉淀生成，将A、B试管和C试管中的上层清液一起倒进盛放废液的烧杯中，观察到烧杯内溶液变为红色。 [提出问题]混合后烧杯内溶液中除酚酞外，含有的溶质是什么? [查阅资料]中和反应优先发生;碳酸钠溶液显碱性，氯化钙、氯化钡溶液显中性。 [猜想假设]猜想一:氯化钠、碳酸钠 猜想二:氯化钠、氢氧化钠 猜想三:氯化钠、碳酸钠和氢氧化钠 猜想四:氯化钠、碳酸钠、氢氧化钠、盐酸 [交流讨论]小组同学和老师交流后认为猜想 是错误的;老师告诉同学们猜想二也不合理，理由是 。 [实验验证]大家对剩余的猜想设计了如下实验进行验证: 实验方案 实验操作 实验现象 实验结论 方案一 取少量烧杯中的废液于试管中，滴加适量的氢氧化钙溶液 有白色沉淀产生，上层溶液为 色 猜想三成立 方案二 取少量烧杯中的废液于试管中，滴加过量的 溶液 产生白色沉淀，上层溶液仍为红色 猜想三成立 [反思交流]经小组同学 交流讨论后，认为方案一不能验 证猜想三成立，原因是 。 [拓展应用]以上实验中，若要检验氢氧化钠，必须对碳酸钠进行“屏蔽处理”，否则碳酸钠的存在会对氢氧化钠的检验产生干扰，检验有相似性质的物质，要避开共性，从个性着手，若要检验氯化钠溶液中是否混有盐酸可选用 溶液。 3．氢氧化钠是化工生产中重要的化学物质。 (1)物质的性质： ①氢氧化钠固体的物理性质有 （填一条）。向少量氢氧化钠溶液中滴加1～2滴酚酞溶液，溶液变为 色，说明氢氧化钠溶液显 性。 ②氢氧化钠有很强的腐蚀性，如果不小心沾到皮肤上，要立即用大量的水冲洗，然后涂上 （填序号）。 A．硼酸溶液 B．碳酸氢钠溶液 C．稀醋酸溶液 (2)物质的制备：在工业上用纯碱和石灰石为原料制备烧碱（NaOH），主要流程如图1所示： ​ ①步骤Ⅱ的化学方程式为 ，该反应的基本反应类型是 反应。 ②该过程制得的烧碱溶液中往往会混有少量纯碱（Na2CO3），若要检验制得的烧碱溶液中混有纯碱，请简述实验操作步骤： 。 (3)测定溶液的溶质质量分数：某化学实验小组用氢氧化钠溶液测定某硫酸铜溶液中溶质质量分数。取ag硫酸铜溶液，向其中逐滴加入溶质质量分数为10%的氢氧化钠溶液，反应过程中生成沉淀的质量与所用氢氧化钠溶液质量的关系如图2所示。 ①当滴入10%的氢氧化钠溶液至图中B点时，溶液里大量存在的阴离子有 （填离子符号）。 ②计算此硫酸铜溶液中溶质的质量分数是 （用字母表示）。 (4)通过上述实验可知碱的化学性质有 。 4．某兴趣小组在实验室中探究硫酸铜的性质，请你参与探究并填空。 【实验记录与分析】 实验一 实验二 实验三 实验四 实验 操作          实验 现象 pH为5 生成白色沉淀 铁丝表面产生红色固体，溶液变为浅绿色 实验 结论 硫酸铜溶液显酸性 硫酸铜能与氢氧化钠发生反应 【实验反思与拓展】 （1）分析实验一得出：盐溶液 （选填“一定”或“不一定”）显中性。 （2）如图是氯化钡溶液和硫酸铜溶液反应的微观示意图。由图可知，该反应的微观实质是 。    （3）硫酸铜可用于配制农药波尔多液，液体中的Cu2＋能使害虫中的蛋白质发生不可逆的变性反应，从而防治多种病害。请结合实验四结论，用化学方程式解释将配制好的波尔多液装在铁桶内，会降低药效的原因是 。（实验四中生成物有两种，其中红色固体为铜） 5．某化学实验小组的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。 【查阅资料】SO2易溶于水，它能与NaOH溶液反应，生成Na2SO3。 【实验探究】依据上述猜想，实验小组同学分别设计了如下方案： （1）甲同学认为是O2，用带火星的木条检验，发现木条 ，说明甲的想法是错的。 （2）乙同学认为是SO2，则只需将放出的气体通入盛有NaOH溶液的洗气瓶中，称量通气前后洗气瓶的质量。写出SO2与NaOH溶液反应的化学方程式 。 （3）实验小组同学合作设计了如图组合实验方案，排除和验证猜想的气体。 小组同学首先对装置A进行称量，再将收集到的气体从a通入，过一会儿点燃B处酒精灯；一段时间后，发现表面含CuO的铜网由 色变为光亮的 色；停止通气，再次称量装置A，发现质量无增减。 （4）结论：铁粉与硫酸铜溶液反应时，产生的气体是 。 【思维拓展】 （5）由上述实验可以推出，硫酸铜溶液中可能含有 。 6．某化学研究小组在利用课本上的实验装置测定空气中氧气含量时，多次实验后发现集气瓶内上升的水体积始终小于瓶内原有空气体积的1/5。为了找出原因，他们继续进行探究。 【提出问题】足量的红磷燃烧能否耗尽空气中的氧气？ 【查阅资料】白磷能与氧气发生反应，生成物为五氧化二磷。 【设计实验】在老师的指导下，研究小组的同学利用如图1装置进行实验(红磷和白磷均过量)。他们利用高能激光笔照射燃烧匙上的红磷，红磷被点燃。待红磷熄灭且装置完全冷却后，将装有白磷的燃烧匙提出水面，再次用高能激光笔照射白磷，白磷被点燃。 【记录数据】研究小组同学从开始实验到最后装置冷却后的整个实验过程中，氧气浓度传感器与数显设备相连，测量的容器内氧气浓度变化曲线如图2。 【实验分析】 (1)图1中红磷燃烧的现象为 。 (2)图2中BC段发生反应的文字表达式为 。 (3)图2中DE段氧气浓度变化的主要原因是 。 【实验结论】 (4)红磷燃烧 (填“能”或“不能”)耗尽空气中的氧气。 【再次探究】研究小组的同学再次查阅资料发现，食品脱氧剂(以铁粉为主的物质组成)能通过化学反应除去密闭包装袋中的氧气，使食品处于无氧状态。他们尝试用图3装置进行实验来测定空气中氧气的体积分数，量筒中装有50mL水，记录相关数据如下表所示： 实验时间/min 0 5 10 30 35 45 量筒中液面的刻度/mL 50 35 27.5 19.7 19.7 19.7 (5)根据表中实验数据计算空气中氧气的体积分数约为 。 (6)若实验结束时，俯视读取量筒中液体的体积，则测得的氧气体积分数会 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。 7．某小组同学在实验室研究铝与氯化铜溶液的反应，过程如下： 实验操作 实验现象    ①铝片表面附着一层红色固体 ②铝片表面意出大量无色气体，放出大量的热 ③袋杯底部出现红色固体和白色沉淀 （1）打磨铝片的目的是 。 （2）现象①③中的红色固体是同种物质，请写出现象①的化学方程式 。 （3）经经验，现象②中的无色气体为氢气。甲同学猜测可能是氯化铜溶液显酸性，经pH计检验，pH 7，证实了甲的猜想。 （4）探究现象③中白色沉淀的化学成分。乙同学通过查阅资料认为白色沉淀可能是氯化亚铜（CuCl）。 【查阅资料】CuCl可与浓氨水反应生成无色的Cu(NH3)2+和Cl-，Cu(NH3)2+在空气中易被氧化变为蓝色。 【进行实验】①取烧杯底部的白色沉淀，充分洗涤。洗涤的目的是 。 ②向白色沉淀中加入浓氨水，沉淀溶解得到无色溶液，将无色溶液分为两份，进行实验： 操作步骤 实验现象 实验结论 I.用试管取其中一份溶液，滴加适量AgNO3溶液 产生白色沉淀 该溶液中含有 II.将另一份溶液置于空气中一段时间 该溶液中含有Cu(NH3)2+ 【得出结论】通过实验可以确定，该白色沉淀是CuCl。 【反思与评价】Al和CuCl2溶液反应为什么会出现CuCl呢。 I.丙同学猜测：可能是Cu与CuCl2溶液反应生成了CuCl。为了验证猜想，他取Cu与15%的CuCl2溶液混合，结果无白色沉淀产生。他又分析了Al和CuCl2溶液反应的实验现象，再次将打磨过的Al片插入盛有15%的CuCl2溶液的试管，并将试管置于冰水中，发现白色沉淀明显减少。于是他将Cu与15%的CuCl2溶液的实验进行了改进，从而证明了Cu与CuCl2溶液反应能生成CuCl，改进的方法是 ，试写出该反应的化学方程式 。 II.丁同学认为丙同学的实验还不够严谨，还应考虑 对Cu与CuCl2溶液反应的影响。 8．某化学兴趣小组的同学对有关氧气方面进行探究 探究一：对空气中氧气含量的测定实验进行探究：    （1）如图甲所示装置和药品进行实验，集气瓶中发生反应的文字或符号表达式为 ，实验中可观察到红磷燃烧的现象是 . （2）该组同学做了6次实验，整理数据如下： 1 2 3 4 5 6 进入集气瓶中水的体积(mL) 20 21 19 20 22 18 (注：集气瓶容积为100mL)通过6次实验，该组同学探究出氧气约占空气体积的 （3）小林同学利用甲图装置测定空气中氧气的含量，下列操作会使测定结果偏小的是 Α、实验装置可能漏气B．实验中所取的红磷过量 C． 实验前没有将弹簧夹夹紧D．红磷燃烧结束后，没等装置冷却就打开弹簧夹 （4）小组内同学查阅资料后知道白磷40℃即燃烧，燃烧产物与红磷相同，于是采用改进后的乙装置进行重新探究。主要操作是：在实际容积为100mL的集气瓶里先装进30mL的水，再按图乙连好仪器，按下热的玻璃棒，白磷立即被点燃。 ①白磷从燃烧到熄灭冷却的过程中，瓶内水面的变化是 ，若实验非常成功，最终集气瓶中水的体积约为 mL. ②你认为集气瓶里预先装进的水有哪些作用? (填序号) a.加快集气瓶冷却   b.液封导气管末端以防气体逸出 c.缓冲集气瓶内气压的骤然升高 探究二：对有关制取氧气时催化剂进行探究： 实验室常用加热氯酸钾与二氧化锰混合物的方法制取氧气。小静发现，氯酸钾与氧化铜混合加热，也能较快产生氧气，于是进行如下探究： 【提出猜想】除MnO2、CuO外,Fe2O3也可以作KClO3分解的催化剂。 【完成实验】按下表进行实验,并测定分解温度(分解温度越低,说明催化效果越好). 实验编号 实验药品 分解温度(℃) ① KClO3 580 ② KClO3、MnO2(质量比1:1) 350 ③ KClO3、CuO(质量比1:1) 370 ④ KClO3、Fe2O3(质量比1:1) 390 【分析数据、得出结论】 （5）由实验 与实验④对比，证明猜想可能合理。写出加热氯酸钾和二氧化锰混合反应化学方程式 . （6）实验所用的三种金属氧化物，催化效果最好的是 . 【反思】 （7）若要证明Fe2O3是该反应的催化剂，还要验证它在化学反应前后的质量和 不变； （8）同种催化剂，颗粒大小可能影响催化效果，请设计实验方案进行验证 . 9．某化学兴趣小组对一包红色粉末组成进行探究，请你参与并回答问题。 【教师提醒】它由Cu、两种固体中的一种或两种组成。 【提出猜想】 (1)猜想①：红色粉末只有Cu； 猜想②：红色粉末只有 ； 猜想③：红色粉末是Cu、的混合物。 【实验探究】同学们为确定红色粉末的组成，称取该粉末5.0g装入硬质玻璃管中，按下图进行实验。开始时缓缓通入CO，过一段时间后再加热使其充分反应。待反应完全后，停止加热，继续通CO直至玻璃管冷却。 (2)在装置A中先通CO的目是 ，A装置中发生反应的化学方程式为 。 (3)反应前后称量相关装置和物质的总质量，其数据如下表： 反应前 反应后 玻璃管和红色粉末的总质量为37.3g 玻璃管和固体物质的总质量为36.1g 请你计算并确定红色粉末的组成 （写出所含物质的质量）。 (4)小林同学认为为了防止溶液倒吸，本实验停止加热前应先断开A和B的连接，你认为是否需要？ （填“需要”或“不需要”）。 【反思评价】 (5)实验后小组内有同学指出：上图装置有不足之处。于是有同学设计了用下图装置代替原装置，C装置与B装置相比较，其优点是 。 10．某学习小组对酸与碱发生中和反应进行探究，请你参与实验。 实验活动：用酸碱指示剂探究酸与碱反应的过程。    (1)观察到试管①③中共同的明显现象是 ，试管②中没有明显现象。 【提出问题】试管②中没有明显现象，是否发生了反应？ 【实验探究】 (2)化学兴趣小组取少量实验后试管②中的溶液，分别放入a、b两支试管中，向a试管中滴入酚酞溶液，观察到了 （填写现象），证明了稀盐酸和氢氧化钠溶液一定发生了化学反应，为进一步探究试管②反应后溶液中溶质成分，还可以向试管b中加入下列物质中的 （填字母）。 A．Zn    B．Fe(OH)3 C．FeCl3 D．AgNO3 (3)试管①中的废液在除去多余H2SO4后可用来配制波尔多液，请选取除去多余的H2SO4合适的药品并写出相关化学方程式 。（除杂过程中不能引入其他杂质） 11．含锰化合物在工业上用途广泛。 (1)高锰酸钾不稳定，有腐蚀性。 ①图中KMnO4分解的化学方程式为 ，此装置能说明氧气 （填标号）。 A．无色无味    B．密度比空气大    C．不易溶于水    D．能支持燃烧    E．属于非金属单质 ②将铜片浸泡在KMnO4溶液中以探究KMnO4的腐蚀性，实验记录如下、 编号 KMnO4溶液 浓硫酸/滴 水/m L 铜片质量/g 浓度 体积/mL 实验前 18小时后 I 0.1% 25 0 0 0.54 0.54 II 0.1% 25 10 0 0.54 0.52 III 1% 25 10 0 0.54 0.43 IV 0 0 a 25 0.54 0.54 对比实验I、Ⅱ和IV可知，KMnO4和硫酸共同作用对铜才有腐蚀性，其中a= 。对比实验 和 （填编号）可知，KMnO4溶液越浓腐蚀性越强。已知该探究中的反应为，其中X是 （填化学式）。 (2)Mn3O4是软磁、新能源等行业的重要原料，可用MnSO4制得。 某小组煅烧MnSO4·H2O晶体时，得到煅烧温度与剩余固体质量的关系如图所示。 ①为除尽固体中的氢元素，煅烧温度应不低于 ℃。（填“230” “350”“680”或“850”） ②图中x= 。（保留1位小数） ③由图像可推知，高温时Mn2O3不稳定，理由是 （填化学方程式）。 12．实验课上，同学们做了电解水的实验。 （1）电解水时，通常要加入少量氢氧化钠溶液或稀硫酸，目的是 ； （2）写出电解水的符号表达式 ； （3）小红做电解水实验时，在水中加了氯化钠，小红发现与正极相连的石墨电极上出现黄绿色气体。这激发了小红探究的欲望。请你一起参与小红的探究活动吧！ 【提出问题】；加入氯化钠的水通电时，石墨电极上分别生成了什么气体？ 【查阅资料】①氯气（Cl2）是黄绿色、有刺激性气味的有毒气体，常温下1体积水能溶解2体积Cl2；②氯化钠溶液就是在水中加了氯化钠。 【提出假设】假设1：电极上分别生成了氧气和氯气； 假设2：电极上分别生成了氢气和氧气； 假设3： 。 【设计实验】小红用右图所示的装置来电解加了氯化钠的水。并收集两个电极上产生的气体。 实验步骤 实验现象 解释或结论 ①按照如图所示，连接好实验装置，通电一段时间后，用a、b两支试管分别收集两根石墨电极上产生的气体，观察气体的颜色。 a试管收集到黄绿色气体，b试管收集到无色气体。 通过对气体颜色的分析，说明猜想 肯定是错误的。 ②用拇指堵住b试管，移近点燃的酒精灯，松开拇指。 听到 。 证明b试管中收集的气体为氢气。 【实验反思】小红发现通电除了生成两种气体外，还生成了氢氧化钠，请写出在水中加入氯化钠通电发生反应的符号表达式： ； 【反思与评价】联想电解水的实验，你认为在电解水时 （选填“可以”或“不可以”）加入少量的氯化钠溶液，原因是 。 13．“84”消毒液具有漂白、杀菌、消毒功效。新冠肺炎疫情发生以来，人们常用“84”消毒液对室内外进行消毒杀菌。某化学兴趣小组对一瓶敞口久置的“84”消毒液成分产生兴趣，于是在老师的指导下，展开探究。 【提出问题】该敞口久置的消毒液中溶质有哪些？ 【查阅资料】①“84”消毒液主要成分是次氯酸钠（NaClO）和氯化钠（NaCl），NaClO为有效成分，具有腐蚀性并易与空气中CO2反应，（2NaClO+CO2+H2O═2HClO+Na2CO3）。②NaClO溶液、HClO都能使有色布条褪色，具有漂泊、杀菌、消毒功效，HClO特别不稳定，受热或光照会发生分解生成氯化氢和氧气，从而失去其功效。 【分析讨论】小组同学经过讨论，认为敞放的“84”消毒液中的溶质一定有 ，可能还有NaClO、Na2CO3、HClO中的一种或多种。 【实验过程】Ⅰ：向装入有色布条的试管中加入适量该消毒液试样，布条长时间不褪色。 Ⅱ：另取适量该消毒液试样于试管中，加入足量氯化钙溶液，静置，观察到的现象为 。 【得出结论】实验过程Ⅰ中有色布条不褪色，说明该消毒液试样中的溶质不含 ，实验过程Ⅱ中反应的化学方程式为 。 综上所述，该消毒液试样中的溶质为 。 【交流反思】生活中，“84”消毒液贮藏时应注意 ；根据题干中所描述的“84”消毒液的性质， （填“能用”或“不能用”）“84”消毒液对蔬菜和水果进行消毒。 14．科学探究和证据理是化学学科的核心素养。A、B、C三个学习小组同学根据三个特殊的复分解反应设计了实验方案进行探究活动，并基于证据进行推理分析。 【A组】探究中和反应，向试管中加入氢氧化钠溶液后，滴几滴酚酞溶液，然后逐滴加入稀盐酸（图A），最后溶液为无色。小金认为溶液显中性，小东认为不对。小东同学按以下方案进行了实验： (1) 实验步骤 实验现象 结论 取少量反应后的溶液于试管中，滴加 溶液 有气泡产生 稀盐酸过量 【B组】探究两种显碱性的溶液是可以反应的，向试管中加入澄清石灰水，再加入一定量的碳酸钠溶液（图B）后过滤。滤液中的溶质是什么？ 小方认为溶质是NaOH；小欢认为溶质是NaOH、Ca（OH）2； (2)小华认为还有一种可能是 ，小华同学思考后用以下方案验证了他的猜想。 (3) 实验步骤 实验现象 结论 取少量反应后的溶液于试管中，加入 小华猜想正确 【C组】探究两种盐溶液是可以反应的。小迎向试管中加入硫酸钠溶液，再加入一定量的硝酸钡溶液（图C）后有白色沉淀生成。小迎得出结论，这两种盐溶液是可以反应的。 【反思交流】 (4)下列物质之间能够发生复分解反应并生成气体的是______（填字母）。 A．碳酸钠与稀盐酸 B．氯化钠与稀硫酸 C．氢氧化钙和氯化铵 (5)根据以上的反应综合分析，复分解反应的实质是朝看溶液中单位体积内 （填微粒种类）数目减小的方向进行。 15．经常曝出某品牌金饰品掺假的事件，引起同学们的好奇。某化学兴趣小组在老师的帮助下，对几种常见金属饰品所含的金属进行了相关的探究活动。 【提出问题】 （1）怎样鉴别真假黄金？ （2）怎样确定钯的金属活动性？ 【查阅资料】 （1）假黄金通常是黄铜（Cu－Zn合金）； （2）钯（Pd）呈银白色，有金属光泽，可用作饰品。 【实验药品】 钯、铂（Pt）、稀盐酸、硝酸银溶液和氯化钯（PdCl2）溶液 【实验探究】 （1）鉴别黄金样品的真假。取黄金样品于试管中，滴加 后，观察到黄金样品表面有气泡产生，说明此样品为 （选填“真”或“假”）黄金。 （2）探究钯的金属活动性。依据生活经验，同学们猜想钯的活动性可能与银和铂相近，于是他们利用上述药品进行如下实验： 实验步骤 实验现象 实验结论 把钯浸入硝酸银溶液中 钯的活动性比银弱 把铂浸入 溶液中 无明显现象 钯的活动性比铂强 初步得出结论：钯、银、铂的金属活动性由强到弱的顺序为 。 【废液处理】 转化成沉淀。小组同学将所有液体倒入废液缸中，出现白色沉淀。写出产生该现象的化学方程式 （写出一个即可）。 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 $$