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．小王同学为探究盐酸的化学性质，进行如下探究实验:    (1)试管C中反应的化学方程式为 。 (2)小王同学把反应后D、E试管中的溶液倒入一个洁净的烧杯中,观察到先有气泡产生，后有白色沉淀生成。过滤，得到白色沉淀和无色滤液。 从上述实验现象可得，原D试管中反应后溶液的溶质是 。 小王同学欲探究无色滤液中的溶质成分: [提出问题]无色滤液的溶质是什么? [作出猜想]猜想①: NaCl; 猜想②: 。 猜想③: 。 [实验探究] 实验步骤 实验现象 实验结论 ①取少量滤液于试管中,滴加少量碳酸钠溶液 无明显现象 猜想②不成立 ②另取少量滤液于试管中，滴加少量盐酸 。 猜想③成立 [拓展延伸]酸跟盐发生反应的条件是 。 2．催化剂在化学反应中起着非常重要的作用,某兴趣小组进行如下探究。 探究一   催化剂的选择 研究表明,许多金属氧化物对氯酸钾有催化作用。分别用下列金属氧化物作催化剂,氯酸钾开始发生分解反应和反应剧烈时的温度如表所示： 温度 Fe2O3 Al2O3 CuO MgO 开始反应 470 515 305 490 剧烈反应 490 540 350 545 （1）上述实验中,从温度对反应催化效果来看,最好选用 作催化剂。 探究二   氧化铜与二氧化锰的催化效果进行比较 用如图装置进行实验,实验均以生成25mL气体为准,可能影响实验的因素均已忽略,相关装置和数据见下表： 　序号 　KClO3质量 　催化剂质量 　待测试剂 　① 　2.45g — 　a 　② 　2.45g 　0.51gMnO2 　b 　③ 　2.45g 　0.51gCuO c （2）上述实验中的“待测数据”是 。若b c（填“>”、“=”或“<”）可知在某温度下氧化铜对氯酸钾分解效果更好。 探究三   氧化铜与二氧化锰的对于过氧化氢的催化效果进行比较 安妮同学用如图1所示的装置进行了两次实验,在试管中分别加入等质量的氧化铜和二氧化锰,分别将注射器内盛有的双氧水注入试管中,利用注射器收集氧气,收集到氧气的体积和时间的关系如图2所示。 （3）装入药品前检查该装置气密性的方法是 ,开始实验时注入双氧水的方法是 （填序号）,另一种方法除了误差较大,还可能造成的后果是 。 A快速推注射器活塞        B缓慢推注射器活塞 （4）实验中造成U形管内红墨水液面左低右高的可能原因是 。 （5）通过图象2除了能得出二氧化锰催化效果比氧化铜好,还能得出的结论是 。 （6）由氧化铜催化的反应,t1-t2时间段反应速率逐渐变 （填“快”或“慢”）,原因是 。 3．某化学兴趣小组的同学学习了碳酸钠的性质后，甲、乙、丙三位同学分别做了如下实验： (1)甲同学向滴有酚酞的碳酸钠溶液中，滴加过量的稀盐酸，实验现象是 。 (2)乙同学进行如图实验时发现无色溶液变浑浊，请写出相应的化学方程式 。 丙同学向盛有少量碳酸钠溶液的试管中加入了氯化钙溶液。 丁同学将甲、乙、丙三位同学实验后的三支试管中的物质全部倒入烧杯中，发现沉淀全部溶解，且有气泡产生，完全反应后溶液呈无色。同学们对烧杯中溶质成分进行了研究： 【查阅资料】CaCl2溶液呈中性。 【提出问题】烧杯中溶液的溶质成分（除了酚酞外）有哪些？ 【作出猜想】 (3)猜想1：NaCl、CaCl2；猜想2： 。 【实验探究】取烧杯中的少量溶液于试管中，向试管中滴加碳酸钠溶液发现有气泡产生。 【实验结论】 (4)猜想 成立。 【反思交流】 (5)经分析不能用硝酸银来代替上述实验探究中的碳酸钠，请用化学方程式说明： 。（写出一个即可） (6)同学们讨论后，认为检验烧杯中溶液溶质成分除了可以用碳酸钠外，还可用下列选项中的______代替。 A．铁粉 B．铜粉 C．pH 试纸 D．硫酸铜溶液 4．化学兴趣小组的同学在验证硫酸的性质时，进行了以下实验。 【实验一】浓硫酸稀释过程中的能量变化。图一实验中，观察到用石蜡固定在铜片下的乒乓球脱落，此现象说明浓硫酸溶于水时 （填“吸热”或“放热”）。 【实验二】溶液浓度对硫酸化学性质的影响。图二实验中，观察到很快变黑的是滤纸 （填“A”或“B”），由此可知，硫酸溶液的浓度不同，腐蚀性不同。 【实验三】稀硫酸的化学性质。同学们按图三进行实验。 （1）试管1中发生反应的化学方程式为 。 （2）试管2中可观察到的现象是 。 （3）向试管3中滴加了足量的稀硫酸后仍无明显现象，要证明二者已经发生反应，可选用 （填字母序号）继续进行实验，以达到实验目的。 A．酚酞试液           B．氯化钡溶液          C．硝酸铁溶液 （4）同学们将4、5两支试管反应后的物质倒入同一洁净的烧杯中，充分反应后过滤，分别得到白色沉淀A和无色滤液B．同学们对白色沉淀A的成分和无色滤液B的离子组成产生了兴趣，进行了以下探究实验： Ⅰ、取无色滤液B少许于试管中，滴加紫色石蕊试液，试液变红； Ⅱ、另取少量无色滤液B于试管中，加入氯化钡溶液，有白色沉淀产生。 据此判断： ①白色沉淀A中含有 （写化学式）。 ②无色滤液B中所含的阳离子是 （写离子符号，下同），所含的阴离子是 。 【反思】实验过程中产生的废液必须处理后再排放。根据上述探究结果，请说出对无色滤液B的一种处理方法 。 5．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）。 6．化学兴趣小组探究二氧化碳能否用排水法进行收集，设计以下实验。 【实验用品】同批次的块状石灰石、颗粒状石灰石、10%HCl、7.5%HCl、5%HCl、145mL的集气瓶，165mL的锥形瓶 【实验原理】制取CO2的反应方程式为 。 【实验1】 利用图装置来连续收集几瓶145mL的CO2气体，并记录每组实验中连续收集各瓶气体所需的时间如表1，实验①、③、④收集的气体实际体积如表2。 表1 实验序号 盐酸浓度/% 盐酸体积 石灰石 收集每瓶所需的时间/s 第1 第2 第3 第4 第5 第6 ① 10 70mL 颗粒 9 8 9 12 14 20 ② 10 70mL 块状 12 12 16 19 22 24 ③ 7.5 70mL 颗粒 13 11 12 15 17 26 ④ 5 70mL 颗粒 14 18 18 32 63 - 表2 盐酸浓度/% 10 7.5 5 理论V/mL 2241 1649 1099 实际V/mL 1450 1305 725 【数据分析】 （1）由上表1可知，收集一瓶CO2，当盐酸的浓度一定时，选取 的石灰石速率快。 （2）综合表1、表2，同学们选取了浓度为7.5%的盐酸用于实验室制取CO2，原因是： 。 【实验2】 为进一步验证排水实验的可行性，利用如图装置，选择合适的盐酸与块状石灰石反应，利用CO2浓度传感器，测得不同时间排出的CO2浓度如图所示。 （3）图中水槽内倒置漏斗的作用是 。 （4）图中CO2浓度先逐渐增加后稳定不变的可能原因是 。 【实验结论】由上述实验可知，选用适当浓度的稀盐酸在适当时机用排水法收集CO2是可行的。 7．(1)课堂上，老师取一定量蔗糖放入烧杯中，加少量水使它润湿，注入10mL浓硫酸，搅拌，同学们看到蔗糖先变黑后“发酵”形成“黑面包”，同时还闻到了刺激性气味，同学们判断黑色固体是碳，原因是浓硫酸具有 。 形成“黑面包”的主要原因是什么？在老师的指导下，同学们开展了探究活动。 【猜想与假设】浓硫酸与碳反应，生成大量气体使黑色固体膨胀。 【查阅资料】 Ⅰ.浓硫酸与碳在加热条件下反应，生成物中有SO2、CO2两种气体。 Ⅱ.SO2是一种具有刺激性气味的气体，能与Ca(OH)2溶液反应生成白色沉淀。 Ш.SO2能使品红溶液褪色，而CO2不能。 Ⅳ.SO2易与酸性高锰酸钾溶液反应而被吸收。 【实验探究】为验证碳与浓硫酸在加热条件下生成的气体产物，同学们设计并进行如图实验： 【事实与结论】 ①甲同学在实验中发现 的实验现象，证明有SO2产生；发现 的实验现象，证明有CO2产生。 ②碳与浓硫酸反应的化学方程式是 。 ③浓硫酸与碳在加热条件下产生大量的SO2和CO2，使黑色固体膨胀，形成“黑面包”，猜想成立。 【反思与交流】 ④小明同学提出，若演示实验没有进行加热，也能达到预期的效果，理由是 。 ⑤若B、E中试剂交换， (填“能”或“不能”)得出有CO2产生的结论。 (2)某同学在实验室发现了一瓶标签残缺的无色溶液，其溶质可能为NaCl、NaOH、Na2CO3和 NaHCO3中的一种，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： 【资料查阅】上述四种物质的相关信息如下： 物质 NaCl NaOH Na2CO3 NaHCO3 常温下的溶解度/g 36 109 21.5 9.6 【实验验证】 实验操作 实验现象 实验结论 向洁净试管中加入适量待测液，加入几滴石蕊试液 溶质不是NaCl 溶质不是NaOH，可能为Na2CO3或 NaHCO3 小红同学认为无需进行下面的实验操作，就可判断溶液中的溶质是Na2CO3，她的判断依据是 ；若逐滴加入稀盐酸鉴别碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液，现象不同在于 。 8．化学兴趣小组在实验室用大理石与4%的稀盐酸做二氧化碳制取实验，请你写出发生反应的化学方程式 。当观察到试管中不再产生气泡时，发现固体还有剩余，小组同学对此进行探究( 杂质不溶于水且不与酸反应)。 [提出问题]不再产生气泡的原因是什么? [查阅资料]氯化钙溶液显中性。 [作出猜想] 猜想1：盐酸已经完全反应。 猜想2：剩余固体中无碳酸钙。 猜想3：生成物或杂质附着在大理石表面，阻碍反应继续进行。 [实验一]探究反应后的溶液中是否有盐酸 (1)取上述反应后的清液，测得溶液pH=3，说明该溶液显 性，由此得出猜想1不成立的结论。 有的同学对此提出质疑，认为此结论不严谨，你认为这样质疑的理由是 。同学们经过讨论，一致认为通过实验1得出的结论不严谨，还需要通过完成实验2才能得出结论。 (2)另取洁净的试管， ，测得溶液pH=5.6。 [得出结论]猜想1不成立。 [实验二]探究剩余固体中是否有碳酸钙 先振荡反应容器，使剩余固体与液体充分接触，发现仍无气泡产生，向容器中滴加少量4%的稀盐酸，发现又有气泡产生，且不再产生气泡时，仍有固体剩余。 [得出结论]猜想 不成立。 [分析讨论]综合实验一和实验二，导致气泡不再产生的原因是 。 [反思提升](1)反应物的浓度也是影响反应能否进行的因素。(2)在探究反应后溶液显酸性或碱性的问题时，应注意的问题是 。 9．松花蛋是我国特色食品之一，化学兴趣小组的同学以松花蛋为研究对象开展项目式学习。 【任务一】查阅营养成分 松花蛋，又称皮蛋、富含 、油脂、维生素及无机盐等多种营养素，具有较高的营养价值。 【任务二】了解制作工艺 （1）制作配料：将纯碱、食盆、生石灰放入容器中，加水泥合成糊状，该过程发生复分解反应的化学方程式为 。 （2）腌制松花蛋：将糊状物包裹生鸭蛋存放一段时间，即可制成松花蛋。 【任务三】探究糊状物成分 取少量糊状物于烧杯中，如足量水，充分搅拌，过滤得到无色滤液。 【提出问题】无色滤液中的溶质是什么？ 【作出猜想】猜想1：氯化钠、氢氧化钠 猜想2：氯化钠、氢氧化钠、氢氧化钙 猜想3： 。 【进行实验】小宇取少量滤液于试管中，通入 ，观察到溶液变浑浊。 【得出结论】猜想2正确 【查阅资料】 【交流讨论】若要使原料加水混合后恰好完全反应，理论上生石灰和纯碱的质量比应为 。计算结果与资料中配料比都不相符的原因可能是 。 【任务四】研究健康食用方法 松花蛋宜合理食用。下列说法正确的是 （双选）。 A．松花蛋含铁元素，适量食用有助于预防贫血 B．剥开的松花蛋久置后虽易感染细菌，但不影响食用 C．市售松花蛋可能含铅，儿童不宜食用，但成人可以多吃 D．腌制时产生的强碱会渗入松花蛋，使之略带涩味，食用时可能食醋去涩 10．牙膏是保障口腔健康的日用品，某项目小组为深度了解牙膏的组分，对牙膏中的摩擦剂、酸碱度调节剂、美白剂等组分进行探究。 I.摩擦剂的探究 某牙膏成分含有以下物质中的若干种，它们在水和酒精两种溶剂中的溶解情况如下表所示。已知：水合硅石、羟苯甲酯不和盐酸反应。 物质 溶剂 碳酸钙 水合硅石 羟苯甲酯 氯化钠 丙二醇 香精 纤维素胶 水 不 不 微 溶 溶 酒精 不 不 溶 不 溶 为探究摩擦剂的组分，开展了如下探究： (1)步骤Ⅱ和IV中实验操作为 。 (2)步骤Ⅲ中沉淀部分溶解，生成无色气体使澄清石灰水变浑浊，写出无色气体与石灰水反应的化学方程式 。 (3)小组大部分同学认为沉淀D是水合硅石，但甲同学却认为也可能是羟苯甲酯，理由是 。为确定沉淀D成分，需要增加的实验方案是 （操作、现象、结论）。 Ⅱ.酸碱调节剂的探究 (4)食物残渣发酵产生的乳酸（化学式为HA）可能使唾液的pH<5.5，使牙齿脱矿化，所以牙膏中需添加酸碱度调节剂。下列选项中可作为牙膏酸碱度调节剂的是 。请写出所选物质和乳酸反应的化学方程式 。 A．氯化钠                B．氢氧化钠                C．碳酸氢钠                D．铜粉 Ⅲ.美白剂的探究 过氧化钙CaO2与乳酸混合产生的微小气泡可瓦解污渍起到美白作用。甲、乙两同学用放置一段时间的过氧化钙样品对该反应进行了探究，甲同学实验方案如下： 甲同学猜想 实验方案 实验现象 实验结论 小气泡中的气体为O2 向盛有少量过氧化钙样品的试管中加入乳酸溶液，伸入带火星的木条 产生气泡，试管外壁发热，带火星的本条没有复燃 该反应没有氧气生成 (5)结合实践认识，甲同学的结论 （填“合理”或“不合理”），理由是 。乙同学用传感器探究过氧化钙样品和乳酸溶液的反应，获得了反应溶液中氧气（简称：溶解氧）浓度及pH的变化曲线（图1）及反应溶液上方的二氧化碳含量变化曲线（图2）。 (6)在250s-750s时间段，溶解氧浓度降低的可能原因是 。要验证该观点，乙同学还需进行的实验是 。 (7)反应过程中，溶液pH略有上升，可能的原因是 。 (8)根据图2可知CaO2作为美白剂的缺点是在空气中易变质为 （填化学式）。 11．化学实践小组准备在校园蔬菜基地种植草莓，同学们对基地的土壤进行了探究。 【查阅资料】草莓适宜在pH为5.8～7.0的土壤中生长。 (1)任务一：测定土壤的酸碱度 【进行实验】取少量土壤样品，加蒸馏水充分搅拌，静置澄清后过滤，用玻璃棒蘸取少量滤液滴在pH试纸上，待显色后与标准比色卡对照，测得，则当地土壤呈 性。 (2)任务二：探究土壤中的成分 【教师指导】该土壤中含有的可溶性物质可能有氯化钠、碳酸钠和硫酸钠中的一种或多种。 【实验探究】同学们将土壤样品用水充分浸泡，过滤后得到了土壤浸出液，进行如下实验： 其中所加稀的X溶液是 。 【实验结论】该土壤样品含有、、。 【反思评价】 若将硝酸钡溶液改为氯化钡溶液，对实验结论是否有影响并说明理由 。 (3)任务三：设计土壤改良方案 同学们结合所学知识使用化学改良措施使得土壤pH适宜种植草莓。下列改良方法正确的是_____(填字母序号)。 A．适量施用熟石灰 B．适量施用酸性肥料 12．同学们学习了碱的性质后，在实验室设计并完成了如下实验，以此来验证二氧化碳能与氢氧化钠溶液发生反应。 实验方法：按图示装置，将注射器内NaOH溶液全部注入装有气体的广口瓶中。 实验原理： (1)广口瓶内发生反应的化学方程式为 。 实验现象： (2)注入NaOH溶液后观察到 ，产生这种现象的原因是 。 实验结论：二氧化碳能与氢氧化钠溶液发生反应。 问题与反思： (3)小明认为该实验设计不够严谨，可能的原因是 ，你的改进建议是 。 13．咸宁市某校2022年实验操作模拟考试的一个考题是：用碳酸钠溶液鉴别稀盐酸、食盐水和澄清石灰水。 【进行实验】 实验步骤 实验现象 实验结论 分别用a，b，c三支试管取样，各加入一定量碳酸钠溶液 a中有气泡产生 b中无明显现象 c中 a中物质是稀盐酸 b中物质是食盐水 c中物质是澄清石灰水 写出a试管中发生反应的化学方程式： 。 把c试管反应后的物质进行过滤，得到滤液。 【提出问题】滤液中溶质的成分是什么？ 猜想一：Na2CO3和NaOH； 猜想二：NaOH； 猜想三： 。 【实验过程】为证明猜想一是否正确，进行了如下实验 实验步骤 实验现象 实验结论 取一定量滤液于试管中，加入一种盐溶液 （写化学式） 有白色沉淀 猜想一正确 写出上述有白色沉淀生成的化学方程式： 。 同学们还对a试管反应后废液的酸碱性感兴趣，决定用pH试纸测定其pH值。 用pH试纸测定a试管反应后废液酸碱性的过程 测定结果 在白瓷板上放一小片pH试纸，用玻璃棒蘸取 。（写操作过程） pH＜7（废液显酸性） 【反思与交流】a试管中的废液显酸性，从环保、经济、操作简便等方面考虑，应向废液加入一种碱（写俗名） 后再排放。 14．小雨阅读课外资料得知：双氧水分解除了用二氧化锰还可用氧化铜等物质作催化剂，于是她对氧化铜产生了探究兴趣。 【提出问题】氧化铜是否也能作氯酸钾分解的催化剂？它是否比二氧化锰催化效果更好？ 【设计实验】小雨以生成等体积的氧气为标准，设计了下列三组实验（其它可能影响实验的因素均忽略）。 实验序号 KClO3质量 其他物质质量 待测数据 ① 1.2g / _________ ② 1.2g CuO 0.5g _________ ③ 1.2g MnO2 0.5g _________ (1)表中待测数据为 ，若实验②比实验①的“待测数据”更 （选填“大”或“小”），说明氧化铜能加快氯酸钾的分解速率； (2)将实验②反应后的固体加水溶解、过滤、洗涤、干燥，若称量得到0．5g黑色粉末，再将黑色粉末放入试管中， （简述操作和现象） 【预期结论】氧化铜也可作氯酸钾分解的催化剂。 【评价设计】你认为小雨设计实验③和实验②对比的目的是 (3)【反思】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 。 (4)同种催化剂，还有哪些因素可能影响催化效果，请你再探究 (探究一种因素即可) 15．天然气作为燃料已进入千家万户，其主要成分是CH4，它在空气中完全燃烧生成CO2和H2O。如果它不完全燃烧会生成什么物质呢⋅某研究小组对此展开探究。（提示：一氧化碳能和氧化铜反应生成铜和二氧化碳，除去二氧化碳用氢氧化钠溶液）请写出CH4完全燃烧的化学方程式： 。 【猜想】由此推测生成物中一定有H2O，可能有的气体①CO2、②CO、③CO2、CO。 【实验探究】该小组将生成的混合气体依次通过下图所示装置，验证猜想。    （1）若猜想③成立，则该实验中有 的现象。 （2）若混合气体中有CO，D中发生反应的化学方程式为 。 （3）小文提出：从环保角度看，此装置有一个不足之处，你认为是 。 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 $$