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．襄阳樊城区某中学化学兴趣小组在“探究复分解反应条件”时，选做了三个实验： ①稀H2SO4和NaOH溶液(滴有酚酞溶液)反应；②CuSO4溶液与BaCl2溶液反应；③稀盐酸与纯碱溶液反应。实验后将①②两个实验的残留物倒入同一个干净的大烧杯中，充分混合后过滤，得到滤渣A和无色滤液B。(查表：氯化钡溶液呈中性，纯碱溶液呈碱性。) (1)选做了三个实验，其中有气体生成的实验是 (填序号) (2)请判断：滤渣A中有 种物质。 (3)请判断：滤液B的酸碱性为 。 A .酸性    B．碱性    C．中性    D．酸性或中性 (4)写出①②两个实验的残留物混合过程中一定发生反应的化学方程式： 。 (5)该小组的同学取滤液B放入小烧杯中，对其中溶质的成分除酚酞外进行了如下探究，请你帮助完善： 【作出猜想】猜想Ⅰ：NaCl ；猜想Ⅱ：NaCl、BaCl2； 猜想Ⅲ：NaCl、Na2SO4 【实验探究】 实验操作 实验现象 实验结论 步骤一：向盛有滤液B的小烧杯中倒入实验中的残留物，振荡。 溶液变为红色 猜想 不成立 步骤二：向步骤一实验后的小烧杯中加入过量的氯化钡溶液，振荡。 有沉淀生成，溶液变为无色。 猜想Ⅲ成立 步骤三：向步骤二实验后的小烧杯接中加入过量的稀盐酸，振荡。 【交流拓展】实验完毕后，对残留物要合理回收。 2．某兴趣小组的同学帮老师一起整理实验室时，他们看到了以下情形(如图所示)。 围绕此瓶溶液是否变质的问题，兴趣小组同学利用当时实验桌上的三种试剂(氯化钡溶液、稀盐酸、酚酞试液)展开了探究活动。    (1)【提出问题1】该溶液是否变质？ 【实验探究1】 实验步骤 实验现象 解释与结论 取少量该溶液放于试管中，滴加 有气泡产生 该溶液已变质 (2)【提出问题2】该溶液的变质程度怎么样？ 【提出猜想】猜想1：溶液部分变质。 猜想2：溶液完全变质。 【实验探究2】小组同学设计实验方案，证明了上述猜想。请根据表中内容填写实验现象： 实验步骤 实验操作 实验现象 步骤一 取少量溶液于试管中，滴加 步骤二 取步骤一中少量滤液于试管中，滴加 溶液呈红色 【实验结论】氢氧化钠部分变质。 (3)【提出问题3】怎样提纯该样品溶液得到纯净的氢氧化钠固体？(请自选试剂自行设计实验) (4)【反思】 用氯化钡溶液除去氢氧化钠溶液中存在的碳酸钠时，能否取上层清液于试管中，向其中加入硫酸镁溶液检验氯化钡是否过量？为什么？ 3．以下是我们刚学完的第五单元探究“质量守恒定律”的教学片段，请你参与探究并帮忙填写空格。 【提出问题】化学反应前后各物质的质量总和是否相等？ 【猜想与假设】 (1)猜想I：不相等；猜想Ⅱ： 。 【实验探究】 (2)甲、乙两组同学用托盘天平分别称量反应前后物质的质量。 甲组 乙组 实验方案       实验现象 。 铁钉表面有红色物质析出，溶液颜色发生改变，天平指针没有偏转 结论 猜想I正确 猜想Ⅱ正确 【反思评价】 (3)究竟哪种猜想正确？通过讨论，同学们发现甲组中有气体逸出，导致指针向右偏转。得到启示：在探究化学反应前后各物质的质量总和是否相等时，凡是有气体生成或参加的反应一定要在 （填敞开容器或密闭容器）中进行。 【优化装置】 (4)同学们对甲组左盘中的反应装置进行了如下三种改进，你认为最佳装置是 （填序号）（提示：稀盐酸与Na2CO3反应产生的CO2气体会与NaOH溶液反应，被NaOH溶液吸收），从另外两种装置中任选一种指出其不足 。 A．   B．   C．   【得出结论】同学们利用改进后的最佳装置进行再次探究，均得出猜想二正确。进一步分析发现，反应体系中器材和未参加反应的物质的质量在反应前后保持不变，最终得出结论是：参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。 【解释应用】解释：化学反应前后，原子的种类、数目、质量均不变，所以质量守恒。 (5)应用：铜绿受热会发生分解反应，生成氧化铜、水和二氧化碳三种物质，则该固体物质一定由 种元素组成。 4．利用漏斗完成以下实验 (1)用图1装置探究燃烧的条件。 【查阅资料】白磷的着火点是40℃，红磷的着火点240℃；P2O3能溶于水，有毒性 【实验用品】药品：白磷、红磷、80℃热水：仪器：漏斗、橡胶导管、铁丝隔网等。 【实验装置】如图组装装置（夹持仪器已略去）。见下表 实验步骤及操作 实验现象 I.将一定量的白磷、红磷分别浸入80℃热水中 白磷、红磷均不燃烧 Ⅱ.升高右侧漏斗至红磷露出水面 Ⅲ. 白磷燃烧 【讨论交流】 ①实验步骤Ⅱ中的实验现象 ，实验步骤Ⅲ中的操作 。 ②实验现象I中白磷不燃烧，Ⅲ中白磷燃烧，对比可得物质燃烧的条件是 。 ③实验Ⅲ中反应的化学方程式为 。 【拓展反思】 ④本实验存在的不足之处是 。 (2)用图2装置完成面粉爆炸实验。漏斗中装有面粉，用力推注射器活塞，可以观察到现象： ，用力推注射器活塞的作用是 。 5．盐酸是氯化氢气体的水溶液，某化学小组的同学对盐酸和氯化氢气体的性质是否相同产生兴趣，决定对此进行探究。 【查阅资料】 ①氯化氢气体无色，有刺激性气味，有毒。 ②实验室中将浓盐酸滴入浓硫酸中可得到氯化氢气体。 【设计实验】在老师的指导下，同学们设计了如图一、二所示的两组实验（部分夹持装置已省略）。       (1)同学们利用图一实验装置制取氯化氢气体并探究其性质。 ①B装置中浓硫酸的作用是 。 ②实验中观察到C装置处无明显现象，为了验证盐酸能使紫色石蕊变红而氯化氢气体不能，X处应放置 。 ③从实验安全及环保的角度考虑，装置E中的试剂Y为 。 (2)为了与图一中C处实验进行对比，进行图二所示的实验。 ①甲试管中发生反应的化学方程式为 ，并观察到乙试管中固体消失，丙试管中产生气泡。 ②某同学认为通过实验现象无法判断乙试管中的稀盐酸与氢氧化钙固体是否发生反应。同学们自选仪器，并利用下列提供的药品设计了两种实验方案分别验证二者能发生反应。提供的药品:稀盐酸、氢氧化钙固体、水、酚酞试液 实验方案 实验步骤 实验现象 实验结论 方案1 取少量氢氧化钙固体于试管中，加入足量的水，充分溶解， 稀盐酸与氢氧化钙固体发生了反应 方案2 【实验结论】经过对比分析上述实验，同学们认识到氯化氢气体和盐酸的化学性质不同。 【微观分析】 (3)观察图三微观角度分析，盐酸和氯化氢化学性质不同的原因是 。    【拓展应用】 (4)胃液中的盐酸过多会造成身体不适，可用含氢氧化镁的药物中和过多的胃酸，原理：。某品牌胃药每片含氢氧化镁0.25g，一位患者按照说明书上的服用方法，每日三次，每次两片，服药三天后病情好转。 请计算：该患者在三天内服用的胃药中含氢氧化镁的质量为 g，理论上中和胃酸中的HCl质量为 g（结果精确到0.1）。 6．看图回答下列问题： （1）提出假设：人体吸入的气体与呼出气体中二氧化碳的含量一样多。 （2）设计实验方案：将呼出的气体与吸入的气体通过足量的澄清石灰水。 （3）实验报告： 实 验 装 置 实验操作(连续重复3次) 实 验 现 象 ①关闭B，打开A，缓慢深吸气 ②关闭A，打开B，缓慢尽力呼气 （4）得出结论：分析比较Ⅰ与Ⅱ中实验现象的差异，你的结论是 7．在餐上桌，经常使用固体酒精给食品加热。出于好奇，同学们对其成分进行了研究。 【查阅资料】该固体酒精是用乙醇、氯化钙和氢氧化钠按一定的质量比混合制成的。 【提出问题】 ①固体酒精的水溶液是不是显碱性？ ②固体酒精中的成分是否变质？ 【实验探究】 (1)取少量酒精的水溶液于试管中，滴加 （试剂和现象），说明酒精的水溶液不显碱性。 (2)按图1进行实验，发现有沉淀生成。写出生成沉淀的化学方程式： 。 分析实验并结合资料得出氢氧化钠已变质。    【拓展探究】为进一步确定氢氧化钠的变质程度，进行如下实验： (3)方案一：甲同学取少量图1实验中的上层清液，向其滴加过量氢氧化钡溶液，观察到产生白色沉淀。充分反应后，滴加酚酞溶液，观察到 ，说明氢氧化钠部分变质。 (4)乙同学认为甲同学的实验不能得出氢氧化钠部分变质，理由是 。 (5)乙同学重新设计了实验方案二：取少量图1实验中的上层清液，向其加入 溶液，利用pH传感器测得溶液的pH变化过程如图2。溶液的pH曲线逐渐下降到a点后pH为7，继续滴加溶液pH不变，说明氢氧化钠 （填“部分”或“完全”）变质。由此实验可推知，图1实验中烧杯内上层清液的溶质除含有乙醇外，还有 （填物质名称）。 【反思交流】 (6)实验室中的氢氧化钠应 保存。 8．某初中化学兴趣小组的同学们利用化学知识和一些实验用品，围绕着实验室中的一瓶氢氧化钠溶液，展开了一系列的实验探究活动： 【提出问题1】通过所学的知识，同学们已经知道氢氧化钠溶液中的OH-能使无色酚酞溶液变为 色。如何设计实验验证这一结论？ 【实验验证】同学们设计并进行了如图1所示的实验，通过观察到的实验现象，证明了氢氧化钠溶液中的水分子和 （填一种离子符号）都不能使无色酚酞溶液变为红色，由此验证了问题1中的结论。 【讨论交流】氢氧化钠溶液在洁净的空气中可能会变质，请用化学方程式表示出变质的原因 。    【提出问题2】瓶中氢氧化钠溶液是否变质？若变质是否完全变质？ 【实验与结论】小组的同学们设计并进行了如图2所示的实验： 步骤一：向溶液A中滴加过量的 （填化学式）溶液，溶液中产生白色沉淀，得出这瓶氢氧化钠溶液已变质； 步骤二：向过滤后得到的滤液B中通入CO2气体，观察到液面下导管口有气泡冒出，溶液中 ，进而得出这瓶氢氧化钠溶液部分变质。 【提出问题3】已变质的氢氧化钠占变质前纯氢氧化钠的质量分数（即氢氧化钠的变质程度）？ 【深入探究】三位同学分别从瓶中取等质量的溶液进行了相应的实验（实验过程中不考虑氢氧化钠再与空气中的任何成分发生反应），并将实验步骤及相关数据记录如下： 甲同学 乙同学 丙同学 实验步骤及相关数据 将所取溶液蒸干，称量所得固体，质量为4.26g 向所取溶液中加入足量的Ba(OH)2溶液，充分反应后过滤，将滤渣洗涤、干燥、称量，质量为1.97g 向所取溶液中加入足量的稀盐酸，充分反应，将溶液蒸干，称量所得固体质量为5.85g 【分析与结论】通过分析发现，任选两位同学的数据，就可以计算出氢氧化钠的变质程度，氢氧化钠的变质程度为 （用百分数表示）。 9．小强建构了“两组份混合物含量测定”的思维模型。 运用该模型对教材中“测定空气中氧气含量”的实验进行了再探究：忽略含量很低的其它物质，空气可以看做由氮气和氧气组成的两组份混合物。 【探究一】根据沸点低的组份先汽化的性质，测定混合物中某组份的含量。 (1)将空气转变为液态空气，液氮先汽化。从建模角度分析，该操作属于上述思维模型中的 。(选填“分离转移”或“反应转化”) 【探究二】根据混合物中某组份发生化学反应，测定混合物中某组份的含量。 (2)按图装置测定空气中氧气含量时，止水夹最合理的打开时间是 。红磷燃烧的实验现象是：红磷燃烧， ，放出热量。反应的化学方程式为 。 【交流评价】 (3)实验结论：空气中氧气的体积含量约占空气的 。由此实验我们还可推知氮气的物理性质为 。 (4)已知：在空气中点燃石蜡，会生成水和二氧化碳等物质。小强用足量石蜡替换红磷规范操作后，测得的氧气含量将 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。 10．为了验证其余猜想，某化学课堂围绕“酸碱中和反应”，将学生分成若干小组，在老师引导下开展探究活动。以下是教学片段，请你参与学习并帮助填写空格（包括表中空格）。 【演示实验】将一定量的稀H2SO4加入到盛有NaOH溶液的小烧杯中。 【学生板演】该反应的化学方程式 。 【提出问题】实验中未观察到明显现象，部分同学产生了疑问：反应后溶液中溶质是什么呢？ 【假设猜想】针对疑问，大家纷纷提出猜想。甲组同学的猜想如下： 猜想一：只有Na2SO4 猜想二：有Na2SO4和H2SO4 猜想三：有Na2SO4和NaOH         猜想四：有Na2SO4、H2SO4和NaOH 乙组同学对以上猜想提出质疑，认为有一种猜想是不合理的，不合理的猜想的理由是 。 【实验探究】丙组同学取烧杯中的溶液少量于试管中，滴加几滴CuSO4溶液，无明显变化，溶液中一定没有 ，学习小组利用烧杯中的溶液，并选用老师提供的pH试纸、铜片、BaCl2溶液、Na2CO3溶液，进行如下三个方案的探究。 实验方案 I.测溶液pH Ⅱ.滴加Na2CO3溶液 Ⅲ.滴加BaCl2溶液 实验操作 实验现象 试纸变色，对比比色卡，pH<7 有气泡产生 。 实验结论 溶液中有H2SO4 溶液中有H2SO4 溶液中有H2SO4 【得出结论】通过探究，全班同学一致确定猜想 是正确的；写出实验方案Ⅱ中的化学方程式 。 【评价反思】老师对同学们能用多种方法进行探究，并且得出正确结论给予肯定，同时指出【实验探究】中存在两处明显错误，请大家反思，同学们经过反思发现了这两处错误： （1）实验操作中的错误是 。 （2）实验方案中也有一个是错误的，错误的原因是 。 11．为了探究金属的化学性质，某学校化学兴趣小组设计以下实验： 实验I：探究Fe、Cu、Ag、R四种金属的活动性顺序（R为未知金属）。 【实验装置】 【实验现象与结论】 (1)如图A所示，将四根金属丝同时插入烧杯中。甲烧杯中反应的化学方程式为 ， (2)乙烧杯中可观察到的现象 。 (3)一段时间后，将烧杯中铁丝替换为R进行实验，如图B所示。若甲烧杯中无现象、乙烧杯中R表面有明显现象，可得出Fe，Cu，Ag，R的活动性顺序由强到弱为 。 实验II：同学们在练习实验操作时，发现气泡产生的速率有快有慢，于是进行如下探究。 【猜想与假设】假设一：与反应初始温度有关；猜想二：与酸的浓度有关 【实验探究】 (4)砂纸打磨镁条，进行下列实验。打磨的目的是 。 (5)图所示装置收集并测量氢气的体积，则正确的链接顺序是：氢气→ （填导管口序号）。 实验数据如下： 反应初温/℃ 镁的形状 稀硫酸的浓度/% 气体的体积/ml 1 20 镁条 5 40 2 20 镁条 10 55 3 30 镁条 10 62 【实验结论】 (6)比较不同浓度酸对反应快慢的影响，应选择的实验编号是 。 【实验反思】 (7)试管外壁发烫，该反应属于放热反应。实验测得该反应中产生气体的反应速率（v）与反应时间（t）的关系如图所示，你认为在t2-t3时间段内反应速率逐渐减慢的主要原因是 。 12．科学探究是主动获取化学知识、认识和解决化学问题的重要实践活动。 Ⅰ、探究敞口久置于空气中的氢氧化钠溶液中溶质的成分。 【假设猜想】猜想一：只有氢氧化钠； 猜想二：只有 （请补充完整）； 猜想三：上述两者都有。 【实验探究】甲同学取少量溶液于试管中，滴入几滴无色酚酞，观察到溶液变红，甲同学认为猜想一成立。 【交流评价】乙同学认为甲同学的结论不一定正确，原因是 。于是，乙同学继续进行探究。 【实验探究】乙同学在甲同学所做实验后的溶液中，滴入足量的Ba（NO3）2溶液，观察到 ，则证明“猜想三”正确。请写出相应的化学反应方程式 。 【反思总结】氢氧化钠必须密闭保存。 Ⅱ、在实验室利用图所示侯氏制碱法简单工艺流程制备纯碱。 【查阅资料】Na2CO3受热不易分解；NaHCO3受热易分解。 【交流评价】上述过程中可循环利用的物质是 ；操作Ⅱ中玻璃棒的作用是 。 【假设猜想】丙同学认为，上述制得的纯碱产品中可能含有NaHCO3。 【实验验证】设计如图所示装置进行实验验证。将m1g产品加热一段时间后，观察到 ，得出结论：产品中含有NaHCO3。 【定量分析】将产品加热至恒重，称量剩余固体质量为m2g，计算产品中NaHCO3的质量分数为 （用含有m1和m2的代数式表示）。 13．实验室有一瓶标签残缺并且瓶盖没有完全密封的无色溶液（见图），化学小组的同学经过询问老师后只知道是NaCl、NaOH、Na2CO3中的一种溶液，为确认原瓶中是何种溶质并判断其是否变质，化学小组的同学进行了如下的探究活动： （1）取少量样品，测得溶液的pH值大于7，则原溶液的溶质肯定不是 （2）同学们又取少量样品进行实验，实验过程如下： （3）请在“？”处写出可能出现的现象 ，并推断原溶液的溶质是什么物质 。 14．同学们在老师指导下，用氢氧化钠固体配制100g溶质质量分数为10%的氢氧化钠溶液。 （1）下列操作会导致配制的氢氧化钠溶液溶质质量分数偏低的是 （填序号）。 A．氢氧化钠固体中含有不溶于水的杂质 B．用量筒量取水的体积时采用仰视的方法读数 C．转移已配好的溶液时，有少量溶液溅出 （2）当小组同学将稀盐酸滴入所配制的氢氧化钠溶液进行中和实验时，发现有气泡产生。小组同学产生质疑，认为配制溶液的氢氧化钠固体已经变质，为了解该氢氧化钠固体的变质情况，小组同学进行了深入探究。 【猜想假设】 猜想一：该氢氧化钠样品部分变质。 猜想二：该氢氧化钠样品全部变质。 【查阅资料】 CaCl2溶液显中性 【进行实验】 请你与他们共同完成，并回答所给的问题： 实验步骤 实验现象 实验结论 步骤一：取少量样品于试管中，加适量水振荡后全部溶解，滴入CaCl2溶液至过量，充分反应后，静置。 白色沉淀 猜想一成立 步骤二：取步骤一充分反应后的少量上层清液于试管中，滴入无色酚酞试液 【交流讨论】 步骤一中加入过量CaCl2溶液的目的是 。 【拓展延伸】 为了测定氢氧化钠的纯度，小组同学又设计了如下实验。 称取10g样品于圆底烧瓶中进行实验，实验结束后，测得装置D增重2.2g。请你计算出样品中氢氧化钠质量分数为 。 【反思与评价】 ①该装置中A的作用 ；若将稀硫酸换成稀盐酸，对测定氢氧化钠质量分数造成的影响是 （填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。 ②分别取两份完全变质的氢氧化钠溶液样品于试管中，向其中一份加入盐酸有气泡产生，另一份加入氢氧化钙溶液有白色沉淀产生，然后将两支试管中所有物质一起倒入废液缸中，得到无色澄清溶液，所得溶液中溶质一定有 （填化学式）。 ③氢氧化钠固体必须密封保存。 15．小明同学在做家庭实验时，不小心将过氧化氢溶液溅到妈妈刚刚切好的土豆丝上，发现土豆丝上立即冒气泡，激发了小明的探究欲望，请你参与小明的探究。 (猜想)土豆丝可作过氧化氢分解的催化剂 (1)(实验)设计并完成下表所示的探究实验：请你帮小明同学填写表中未填完的空格。 实验操作 实验现象 实验结论 总结 实验一 取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，伸入带火星的木条 有气泡产生，木条不复燃 过氧化氢分解产生氧气，但是 。 土豆丝可作过氧化氢分解的催化剂 实验二 向盛水的试管中加入土豆丝，伸入带火星的木条 没有明显现象 水和土豆丝不能放出氧气 实验三 取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，加入土豆丝，伸入带火星的木条 土豆丝能加快过氧化氢的分解 (反思)小英同学认为仅由上述实验还不能完全得出表内的“总结”，她补充设计了两个方面的探究实验，最终完全证明猜想是正确的。 (2)第一补充实验：在实验三前后，各对土豆丝进行一次称量，其目的是证明：反应前后土豆丝的 没变。 (3)第二补充实验：倾倒掉实验三反应后的液体，向试管中余下的土豆丝中重新加入过氧化氢溶液，又有大量气泡产生，说明土豆丝的 没变。 (结论)通过上述同学所做的实验，我们知道了土豆丝可以作为过氧化氢制取氧气。 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 $$