2024年中考化学三轮复习专题特训：科学探究题

2024年中考化学三轮复习专题特训：科学探究题 1．水是生命之源，它与我们的生活密切相关。 （1）除去食盐水中混有的泥沙，操作方法是 （2）下列为净化水的操作，其中净化程度最高的是 A．吸附   B．蒸馏   C． 过滤    D．静置沉淀 （3）世博园直饮水主要生产流程为：自来水→活性炭→超滤膜分离→紫外线消毒→直饮水，其中活性炭起 作用。 （4）能够使硬水得到软化方法是 （5）下图为电解水的装置，A、B试管中得到的气体体积比为 ，通过此实验证明水是由 组成的，该反应的化学方程式为 。 2．某化学兴趣小组的同学在做氢氧化钙与稀盐酸中和反应的实验时，忘记滴加指示剂，因而无法判断酸碱是否恰好完全反应。于是他们对反应后溶液中的溶质大胆提出猜想，进行了以下探究，请你和他们一起完成下列实验报告。 Ⅰ．定性探究 【提出问题】该溶液中的溶质含有哪些成分？ 【查阅资料】CaCl2溶液呈中性。 【猜想与假设】    猜想Ⅰ：溶液中的溶质只有 猜想Ⅱ：溶液中的溶质有CaCl2、HCl 猜想Ⅲ：溶液中的溶质有CaCl2、Ca(OH)2 猜想Ⅳ：溶液中的溶质有CaCl2、Ca(OH)2、HCl （1）请写出该反应的化学方程式 。经过讨论，同学们直接得 出不合理的猜想是哪一种并说出理由 。为了验 证余下的哪一种猜想是正确的，同学们又做了以下实验。 【进行实验】 （2） 实验操作 实验现象 实验结论 ①取少量反应后的溶液于试管中，滴加酚酞溶液 猜想Ⅲ不正确 ②再另取少量反应后的溶液于另一支试管中，向里面加入适量碳酸钠 有气泡产生 猜想 不正确 猜想 正确 （3）操作②有气泡生成的化学方程式为 。 （4）下列曲线能够表示所做实验中溶液pH变化趋势的是 (填序号)。      【反思交流】 （5）要使烧杯内溶液的溶质只含CaCl2，需要除去杂质，其中的一种方法是向烧杯中加入过量的 ，然后过滤。 II．定量探究 （6）兴趣小组同学想对本地化工厂排放废水中的盐酸含量进行了测定．取废水50g，用质量分数为20%的氢氧化钙溶液进行中和，如下图所示．请你计算废水中盐酸的溶质质量分数 ．（写出具体的计算过程 ）         3．化学兴趣小组在实验室发现一瓶氢氧化钠溶液，瓶口有少量白色固体且玻璃瓶塞打不开，这一情况激起了他们浓厚的兴趣，于是展开了如下探究： 【提出问题】瓶口白色固体的成分是什么？ 【查找资料】 （1）玻璃中含有二氧化硅，试剂瓶身经抛光处理，不易反应，而瓶口和玻璃塞上的磨砂将二氧化硅裸露出来； （2）能与溶液反应生成硅酸钠，硅酸钠是一种白色固体，有很强的粘合性，可溶于水，溶液呈碱性。 （3）能与强酸反应，如：（白色） 能与溶液反应：（白色） 【作出猜想】白色固体的成分是：猜想一：； 猜想二：和； 猜想三：和 【实验探究】取一定量白色固体溶于适量水中形成样品溶液，进行如下实验： Ⅰ：取样品溶液，滴加足量稀盐酸，观察到有气泡冒出且产生白色沉淀，由此推知猜想 不成立，写出产生气体的反应化学方程式 。 Ⅱ：另取少量样品溶液，滴加过量的氯化钙溶液。 Ⅲ：从步骤II反应后的试管中取少量上层清液于另一试管中，向其中滴入酚酞溶液，无明显变化，则猜想 成立。 【讨论分析】 （1）步骤Ⅱ中滴加过量氯化钙溶液的目的是 。能否用氢氧化钙溶液代替氯化钙溶液 （填“能”或“否”），理由是 。 （2）步骤Ⅲ中可以使用 替代酚酞溶液，也能得到相同结论。 【反思交流】氢氧化钠溶液必须密封保存，且试剂瓶只能用橡胶塞。 4．小南在厨房和妈妈一起做饭时，无意间将鸡蛋掉进了盛有食醋的玻璃杯中。这时，他看到鸡蛋壳的表面有大量气体产生，他对生成的气体产生了兴趣，想了解生成了哪种气体。 【提出问题】无色气体是什么？ 【猜想与假设】小南认为是一种常见气体。 【进行实验】他用集气瓶收集了产生的气体，把燃着的木条伸入瓶中，观察到木条熄灭。 【得出结论】他认为此气体一定不是氧气，一定是二氧化碳气体。请你评价他的结论是否正确： 。理由是： 。 【合作与交流】小南认为在收集了该气体的集气瓶中滴加 ，（填试剂名称和操作）能证明此气体是二氧化碳。 5．小明在喝雪碧时发现，雪碧的主要成分包括：水、碳水化合物（糖类）、二氧化碳（碳酸）、柠檬酸、食用香精。于是他和兴趣小组的同学想对雪碧主要成分中的二氧化碳、柠檬酸等进行实验探究，请你一起参与他们的实验探究。 [提出问题]打开瓶盖，冒出的气体是什么气体？柠檬酸是酸吗，它具有酸的性质吗？ 【查阅资料】通过查阅资料他们整理出了以下记录：柠檬酸是无色晶体，能溶于水，化学式为 C6H8O7，水果中所含的柠檬酸可促进消化；柠檬酸属于有机酸，性质稳定，具有和盐酸、硫酸等相似的化学性质。 【实验探究】 一、打开雪碧的瓶盖，冒出的气体到底是不是二氧化碳？小明进行了下面的实验： ，由此他确定冒出的气体是二氧化碳。 二、对柠檬酸及其性质的探究。 （1）取少量雪碧于试管中，滴加紫色石蕊溶液，发现石蕊溶液变红。据此，小明断定柠檬酸确实具有酸性。小军认为小明的结论不够严密，他的理由是： 。 （2）小亮赞同小军的看法。他建议小明在原来实验的基础上再进行一步操作，即 。 这样就能充分证明柠檬酸确实具有酸性了。 （3）若柠檬酸在水中以 C6H4O73-(柠檬酸根)和 H+的形式存在，我们用 A3-表示柠檬酸酸根，请写出向氢氧化钠溶液中加入柠檬酸发生反应的化学方程式 。 （4）市场上装雪碧的易拉罐主要成分是镁、铝、铁、钛等的合金，厂家用这种易拉罐装雪碧时必须要解决的一个问题是 （5）除了以上的性质，你还能写出柠檬酸的其它的某个化学性质吗？ 。 【拓展延伸】人体血液的正常 pH 为 7.35-7.45 之间，同学们通过精确测定某品牌雪碧的 pH 为 2.9,所以我们喝碳酸饮料时应该注意问题是： 。 6．实验课上，老师将“锡纸”剪成一段两头宽中间窄的纸条，然后两头分别连接电池的正负极，观察到“锡纸”立即燃烧。据此，同学们取“锡纸”进行了以下探究： 探究一：“锡纸”燃烧的原因。 (1)“锡纸”两端接入电池两极后造成短路致使“锡纸”燃烧，从燃烧的条件分析；开始“锡纸”不燃烧但短路后却能燃烧的原因是 。 探究二：“锡纸”中金属的成分。 【提出问题】“锡纸”中的金属是锡吗？ 【查阅资料】 ①“锡纸”是锡箔或铝箔； ②锌粉是一种深灰色固体； ③锡（Sn）与酸或金属化合物溶液反应生成+2价锡的化合物。 【提出猜想】 猜想I：“锡纸”中的金属是锡；猜想Ⅱ：“锡纸”中的金属是铝。 【进行实验】 (2)设计方案并进行实验： 实验操作 实验现象 实验结论 取打磨后的“锡纸”片放入试管中，滴加氯化锌溶液 “锡纸”表面有深灰色固体析出 猜想 （填“I”或“Ⅱ”）成立。 【交流讨论】 (3)上述实验涉及反应的化学方程式为 。 (4)下列物质的溶液可以替代氯化锌溶液完成上述实验的是 （填字母）。 A．氯化铜 B．硝酸银 C．硫酸钠 D．硫酸亚铁 【拓展应用】 (5)为证明铁、铜、银三种金属活动性顺序的实验方案如下，请将内容补充完整。 实验操作 实验现象 实验结论   C是 金属活动性顺序：Fe>Cu>Ag 7．经过一年的化学学习,我们对酸、碱、盐有了一定的认识。 （1）下列关于酸、碱、盐的说法不正确的是 。 A酸、碱、盐中一定都含有非金属元素 B酸溶液中都含有H+,因此化学性质相似 C大多数的酸和碱都有腐蚀性 D所有酸、碱、盐之间都能发生复分解反应 （2）用碳酸氢钠治疗胃酸过多的化学方程式为 。 （3）氢氧化钙、氢氧化钠均需要密闭保存,请用化学方程式表示氢氧化钠需要密封保存的原因 。 （4）兴趣小组同学为了探究实验室中久置的氢氧化钠固体的成分，进行了如图实验。 若A是Ba(OH)2溶液,现象a是 ，证明固体样品中有Na2CO3;现象b为无色酚酞溶液变红色,该现象 (填“能”或“不能”)证明固体样品中有NaOH,说明你的理由 。 （5）取20g部分变质的氢氧化钠样品,加水配制成溶液,向上述溶液中加入足量的氯化钡溶液，生成沉淀为9.85g,计算该样品中所含杂质的质量分数 。 8．工业用水对硬度有明确要求，硬度过大会造成危险，使用时需进行软化。某兴趣小组对水的硬度进行如下探究： 【查阅资料】水的硬度：水中可溶性钙镁化合物含量的多少，含量较少或不含即为软水。 1．探究水的硬度、肥皂水用量与产生泡沫量的关系 【进行实验】各试剂用量与现象记录如下： 实验操作 实验序号 ① ② ③ ④ ⑤ 混合液用量/滴 0 x 2 2 2 肥皂水用量/滴 10 10 10 20 30 产生泡沫量 多 少 无 少 多 【解释与结论】 （1）②中x应为 。 （2）对比①和③可知：肥皂水能区分软水和硬水，依据的现象是 。 （3）设计③④⑤实验的目的是 。 （4）②和④记录的现象相同，有同学认为两试管中水样的硬度也相同，判断正误并说明理由 。 Ⅱ、比较不同水样的硬度 【进行实验】用三种水样完成实验，记录观察到泡沫产生时所需肥皂水的用量。 实验操作 水样 肥皂水用量/滴 市售纯净水 2 煮沸后的自来水 6 自来水 9 【解释与结论】 （5）硬度最大的水样是 。 （6）由上述实验可知，家庭里常用于降低水硬度的方法是 。该过程发生的反应之一是，水中可溶性Ca（HCO3）2在相应条件下分解生成碳酸钙、水和二氧化碳，其化学方程式为 。 9．絮凝剂常用于水净化，实验小组探究用絮凝剂净水时影响净化效果的因素。 【查阅资料】絮凝剂溶于水后能够吸附水中悬浮物并发生沉降，从而达到净水目的。硫酸铁是一种常见的絮凝剂。 【进行实验】 1、配制水样和絮凝剂溶液 配制水样：向10L水中加入25g高岭土，搅拌、静置，取上层液体作为水样。 配制絮凝剂溶液：用100mL水和5g硫酸铁进行配制。 II、探究影响水样净化效果的因素 取水样，向其中加入絮凝剂溶液，搅拌，测定静置不同时间水样的浊度，并计算浊度去除率（浊度去除率越高代表净化效果越好）。实验记录如下： 序号 水样的体积/mL 加入絮凝剂溶液的体积/mL 静置时间/min 浊度去除率/% ① 200 0 20 12.48 ② 200 0.2 20 76.54 ③ 200 0.3 20 84.60 ④ 200 0.4 5 64.45 ⑤ 200 0.4 10 70.85 ⑥ 200 0.4 15 81.04 ⑦ 200 0.4 20 86.02 ⑧ 200 0.5 20 88.15 ⑨ 200 0.6 20 86.49 【解释与结论】 （1）用100mL水和5g硫酸铁进行配制絮凝剂时，量取水时选用量程为 的量筒，用托盘天平称量5g硫酸铁时，左盘放 ，右盘放 。 （2）②中浊度去除率比①高的原因是 。 （3）依据④~⑦得出的结论是 。 （4）探究等量水样中加入絮凝剂溶液的体积对净化效果影响的实验是 （填序号）。 【反思与评价】 （5）依据实验数据，不能得出“静置时间相同时，等量水样中加入絮凝剂溶液的体积越大，净化效果越好”的结论，其证据是 。 10．研究和控制化学反应条件有重要意义，同学们想探究双氧水的浓度对反应速率的影响。在其他条件相同的情况下进行了三次实验，记录各收集一瓶相同体积氧气所需要的时间。 实验 双氧水的质量（g） 加入的水的体积（mL） 二氧化锰质量（g） 收集时间（s） 1 5 40 1 200 2 10 40 1 100 3 15 40 M 67 (1)小明在使用量筒量取40mL水时仰视刻度，则实际量取的水体积 （大于或者小于）40mL。 (2)实验3中，加入的二氧化锰质量M为 g；相同条件下，实验3产生氧气的速率最快，说明 。 (3)同学通过查阅资料得知，双氧水加热时也会较快分解产生氧气，为了验证加热双氧水也可以产生氧气，同学们选择图装置（气密性良好）进行实验。实验中观察到试管内产生气泡，但将带火星的木条放在导管口没有复燃，可能的原因是 ，同学分析原因后，采用了 法收集气体，再检验，证明加热双氧水也可产生氧气。    11．化学实验能提升科学素养。“追梦”学习小组走进实验室，进行实验探究。请回答下列问题。 主题一：探究“水在直流电作用下的变化”实验，如下图实验一所示。 1．在水电解器的玻璃管中注满水，接通直流电源。一段时间后发现两电极都有气泡产生，左右两侧玻璃管中的液面有不同程度的下降。 (1)a管中产生的气体是 ，若a管中得到5mL气体，则b管中气体体积约为 mL。 (2)写出电解水的符号表达式： 。在电解水的过程中，电能主要转化为 能。 Ⅱ、实验过程中同学们发现电解纯水速率较慢。查阅资料获知，调节电压或在水中加入少量氢氧化钠都会改变电解速率。于是他进行了多次实验，将实验数据取平均值。记录数据如下表格。（保持其它条件不变，每次实验收集10mL氧气） 6 9 12 5% 26分26秒 12分14秒 7分30秒 10% 17分8秒 9分26秒 6分22秒 (3)该实验的目的是 。 (4)分析上表数据可得出的结论是 （写一条即可）。 主题二：探究“氧气的化学性质”实验，如图实验二所示。 (5)细铁丝在空气中不能燃烧。细铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量热，生成 色固体，写出细铁丝在氧气中燃烧的符号表达式： ；集气瓶底预留少量水的原因是： 。 (6)木炭在空气中燃烧发出红光，在氧气中剧烈燃烧发 光。 写出木炭在氧气中燃烧的符号表达式： ；图⑥的实验目的是 。 (7)根据上述细铁丝和木炭燃烧的实验，归纳得出物质燃烧的剧烈程度与 有关。与燃烧一样。任何化学反应都需要在一定条件下进行。请举出一个在生活中控制化学反应速率的具体实例 。 12．学习了铁在空气中生锈条件后，小明和小红对铜在空气中生锈条件产生了浓厚的兴趣，他们进行了如下探究过程： (查阅资料)铜锈是绿色的，俗称铜绿，主要成分是碱式碳酸铜Cu2(OH)2CO3，铜绿加热能分解生成三种常见的氧化物。 (猜测)小红猜测铜生锈与空气中的下列物质有关：①CO2②O2③N2④H2O (1)小明认为铜生锈与氮气一定无关，理由是 。 (实验探究)小明设计了如图所示的实验，几天后观察到，A试管中铜片在水面附近有绿色物质，B、C、D试管中铜片均无明显现象。请帮助分析实验过程并回答下列问题： (2)根据上述实验得出，与铜生锈相关物质有 ；(填化学式) (实验反思)通过学习，他们认为铁和铜在空气中更易生锈的是 。 (3)上述实验 (填实验序号)说明铜生锈与CO2一定有关 (4)【探究拓展】设计实验探究铜绿受热分解的产物 ①若生成物中有氧化铜，可观察到的现象是 。 ②请写出铜绿受热分解的化学反应方程式： 。 13．碱式碳酸铜【Cu2(OH)2CO3】俗称铜绿，是一种蓝绿色固体，难溶于水，应用广泛。兴趣小组以“碱式碳酸铜的组成、结构、性质、应用和制备”为主题，开展项目式学习。 【任务一】认识铜绿的组成与结构 (1)铜绿的结构如图1所示，其中“”表示铜离子，“”，表示碳酸根离子，则“”表示 。 【任务二】探究铜绿的性质与转化 (2)兴趣小组基于“结构决定性质”的学科观念，猜想铜绿能与盐酸反应生成CO2气体：Cu2(OH)2CO3+4HCl=2X+CO2↑+3H2O。 ①产物X的化学式为 。 ②猜想的依据是铜绿中含有 (填离子符号)。 ③兴趣小组用图2所示装置进行验证。若猜想正确，能观察到的现象是 。 (3)将22.2g铜绿置于坩埚中加热，残留固体质量随温度变化的曲线如图3所示。T1℃时，残留的固体物质为 (填字母)。 a.Cu2O     b.CuO      c.CuCO3        d.Cu(OH)2 【任务三】了解铜绿的应用与制备 (4)铜绿是一种农业上常用的杀菌剂，可用硫酸铜和碳酸钠溶液混合加热进行制备：2CuSO4+2Na2CO3+H2O=Cu2(OH)2CO3↓+CO2↑+2Na2SO4。 为了探究适宜反应温度，进行如表三个实验： 编号 Na2CO3溶液体积/mL CuSO4溶液体积/mL 反应温度℃ 实验现象 I 2.4 2.0 20 反应速度慢，得到蓝色沉淀 II 2.0 50 反应速度适中，得到蓝绿色沉淀 III 2.4 2.0 90 反应速度快，得到浅蓝色沉淀，逐渐变为黑褐色 ①实验II中所用Na2CO3溶液的体积为 mL。制备时适宜的反应温度为 ℃。 ②不能用铁质容器制备铜绿的原因是 (用化学方程式表示)。 14．某化学兴趣小组对贝壳与盐酸发生的反应及生成气体的性质进行探究。 【查阅资料】①贝壳主要成分为碳酸钙，贝壳中的其它杂质对实验影响可以忽略不计。②浓盐酸具有挥发性，会挥发出氯化氢气体。 【设计实验】实验一：选择药品 分别取等质量颗粒状和粉末状的贝壳样品与等体积、等浓度的稀盐酸在如图的三颈烧瓶中反应，采集数据，形成如图甲和图乙的图像。 (1)根据图甲对比分析，曲线 (填“①”或“②”)表示粉末状贝壳与稀盐酸反应。 (2)根据图乙分析，贝壳与盐酸反应 (填“放出”或“吸收”)热量。 实验二：探究性质 将生成的二氧化碳经过除杂后进行以下探究 【初步探究】 如图所示：取2支医用注射器分别抽取10 mL CO2和蒸馏水，用胶管连接，交替推动2支注射器的活塞，反复多次至体积不再减少为止。充分混合后，气、液总体积约为12 mL。 (3)由实验可知:在实验室条件下，1体积水最多能溶解 体积的CO2。 (4)实验中反复交替推动注射器活塞的作用是 。 【深入探究】 小组同学利用图1装置测量了反应前后圆底烧瓶内压强的变化。 步骤1：某同学检验了图1装置的气密性，得到图2图像，说明装置气密性良好。 步骤2：两瓶250 mL的烧瓶内收集满CO2气体，注射器内各装有85 mL的水和澄清石灰水，连接好装置和压强传感器。打开活塞1和2，同时迅速将注射器内液体全部注入各自烧瓶中，关闭活塞1，一段时间后，同时振荡烧瓶。观察传感器定量实时地传回烧瓶内气压变化形成的图像情况如图3。 (5)图3表示注入的是澄清石灰水的是曲线 (填“I”或“II”)。 (6)图3中，AB段压强上升的原因是 ，最终C点压强大于A点，由此你的解释是 。 (7)如图4是注入澄清石灰水后最终瓶中气体的微观示意图(忽略水的挥发，两活塞关闭状态)，则下列符合注入水后瓶中情况的是______。 A． B． C． D． 15．学习了 MnO2对过氧化氢有催化作用的知识后，某同学想：CuO 能否起到类似MnO2的催化剂作用呢?于是进行了如下探究。 【猜想】 I．CuO 不是催化剂，也不参与反应，反应前后质量和化学性质不变； II．CuO 参与反应产生 O2，反应前后质量和化学性质发生了改变； III．CuO 是反应的催化剂，反应前后 。 【实验验证】用天平称量 0.2gCuO，取 5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，进行如下实验： I．根据实验①—⑦的操作步骤完成下表填空： 步骤③现象 步骤⑥结果 步骤⑦现象是 结论 溶液中有气泡放出，带火星木条复燃。 称量的氧化铜质量 溶液中有气泡放出， 猜想Ⅰ、Ⅱ不成立，猜想Ⅲ成立。 II．步骤①的目的是 ； III．步骤④需用到的玻璃仪器有 ； IV．写出该实验中过氧化氢溶液反应的化学方程式 。 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 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