2024年中考化学三轮复习专项训练科学探究题

2024年中考化学三轮复习专项训练：科学探究题 1．小明从超市买来一袋干果，发现袋里有一小纸包，上面标明“铁系食品脱氧剂，主要成分：铁粉、活性炭、氯化钠”。化学小组的同学们对这包脱氧剂产生了探究兴趣。 【查阅资料】 ①这种铁系食品脱氧剂的脱氧原理是：铁粉与空气中的氧气、水蒸气反应生成铁锈。 ②活性炭和氯化钠是辅助材料，能提升脱氧效果。 ③FeCl3溶液和KSCN溶液反应可以得到血红色溶液，常用于Fe3+的检验。 【提出问题】此包食品脱氧剂中铁粉是否变质？ 假设一：铁粉没有变质 假设二：铁粉部分变质 假设三：铁粉全部变质 【实验探究1】 实验操作 实验现象 结论 （1） 取少量固体于烧杯中，加入足量 稀盐酸，用玻璃棒充分搅拌，静 置，过滤，得滤液A． 产生大量气泡 脱氧剂中含有 。 烧杯中溶液呈浅棕黄色， 底部有少量黑色物质。 脱氧剂中含有 C、Fe2O3 （2） 取少量滤液A于试管1中，向 其中滴加 溶液。 。 【实验结论】假设二正确。 【实验探究2】小明为证明此包食品脱氧剂中还有氯化钠，再取少量滤液A于试管2中，向其中滴加硝酸银溶液，生成白色沉淀，继续滴加稀硝酸，沉淀不消失。由此证明，食品脱氧剂中含有氯化钠，请写出生成白色沉淀的化学方程式： 。 【反思评价】小亮认为小明的检验方案并不能证明氯化钠的存在，你认为其原因是 。 2．小强在回家的途中经过一鱼塘边时，发现养鱼师傅向鱼塘中撒一种微黄色的固体，鱼塘中顿时产生大量气泡，经咨询得知，这种固体的主要成分是过氧化钙（CaO2），请你与小强共同探究。 【查阅资料】CaO+H2O→Ca(OH)2。 （1）为研究鱼塘中大量气泡是何种气体所致，小强使用如右图所示的装置进行实验，打开分液漏斗的活塞，控制滴加水的速度，观察到试管内有气泡产生，用带火星的木条靠近P处，木条复燃，说明生成的气体是 。由此可知养鱼师傅向鱼塘中撒过氧化钙的目的是 ,仪器a的名称 。 （2）通过请教老师小强得知过氧化钙与过量水反应除生成上述气体外还会生成一种含有钙元素的化合物。开始小强假设该产物为CaO，但通过思考他很快否定了原先的假设，并重新假设生成的含钙产物为Ca(OH)2。 请解释小强否定原假设建立新假设的理由： 。 （3）小强通过实验证明了过氧化钙与水反应的确有氢氧化钙生成，请写出过氧化钙和水反应的化学式： 。 （4）小强在实验时观察到烧杯中有气泡产生，由此他还得出该反应 （填吸热或放热） 3．小明在科教频道节目中了解到水冲压发动机是一种新型动力装置，其主要原理是应用金属镁与热水能发生化学反应。那么镁与水反应的快慢与哪些因素有关呢？小明和同学们一起对此展开了探究。 【查阅资料】 ①氯化铵能与氢氧化镁反应产生氨气、水、氯化镁2NH4Cl+Mg(OH)2═MgCl2+2NH3↑+2H2O ②浓硫酸能吸收氨气，且不产生其他气体。 【提出问题】镁与水反应的快慢与哪些因素有关呢？ 【建立猜想】①镁与水反应的快慢可能与反应物的温度有关。 ② 【实验探究】小明验证猜想①按照甲图装置进行实验（恒温器内可保持温度恒定） 在甲图的锥形瓶和分液漏斗中，分别加入等量的镁条和蒸馏水，改变反应物温度，并记录如下表： 反应物温度（℃） 50 55 60 65 70 收集50mL氢气所用时间（秒） 295 257 196 124 74 【反思与总结】 （1）本实验是通过观察 来判断镁与水反应的快慢。 （2）乙、丙两图均属于收集装置，本实验a处收集装置应选用 。（选填乙或丙）表面覆盖一层油膜的目的 ；金属镁能与热水反应生成氢氧化镁和氢气化学方程式 。 （3）一段时间后，小明观察到镁条（镁条和热水均有剩余）表面无气泡产生，即反应停止了。但加入少量氯化铵溶液后，镁条表面又冒出气泡，且收集装置中的气体体积继续增加。解释“镁与热水反应一段时间后会停止，但加入氯化铵溶液后，镁与水的反应会继续进行”现象的原因是 。 4．同学们对“二氧化碳溶于水是否与水反应”进行实验探究，请参与探究并回答下列问题。 【探究思路】（1）判断物质间是否发生化学反应的根本依据是 ，能观察到的可以帮助我们判断物质是否发生了化学反应的实验现象有 (答2点)。 （2）CO2溶于水无明显现象，不能用观察的方法判断是否发生反应。 （3）“实验”的方法探究物质间是否反应的实验设计依据是：生成物和反应物的性质差异。 【提出猜想】猜想一：二氧化碳溶于水不与水反应： 猜想二：二氧化碳溶于水能与水反应。 【实验设计】用四朵石蕊溶液染成紫色的干燥纸花进行如下实验： 序号 实验设计 ① 向第一朵纸花喷稀醋酸 ② ？ ③ 将第三朵纸花直接放入盛有二氧化碳的集气瓶中 ④ 将第四朵纸花喷水后放入盛有二氧化碳的集气瓶中 （1）“实验设计②”的具体内容是 。 （2）“实验设计③”的目的是 。 【进行实验】观察记录现象，进行实验探究。 【实验结论】猜想二成立，支持猜想二成立的实验现象是 。 【反思交流】实验探究“无明显实验现象时是否发生化学反应”的核心思路有 (填标号)。 a.设计对比实验      b.控制实验条件        c.获取事实证据       d.逻辑推理判断 5．化学兴趣小组对课本实验“测定空气里氧气的含量”，实验完毕后集气瓶中是否还含有氧气产生质疑，同学们设计了如图1装置来探究磷在空气中燃烧后氧气浓度的变化情况。 【提出问题】足量红磷在密闭的四颈平底瓶内燃烧熄灭后，容器中是否有氧气剩余？ 【作出猜想】猜想①：有氧气剩余；猜想②：无氧气剩余。 【实验验证】该小组同学按图1组装好实验装置，利用高能激光笔照射燃烧匙上的红磷，红磷燃烧直至熄灭；待装置完全冷却后，将装有白磷的燃烧匙提出水面，再次用高能激光笔照射，白磷居然也被点燃。 （1）激光笔的作用是 。 （2）请写出红磷燃烧的符号 。 （3）红磷燃烧产物与瓶底的热水发生化合反应生成磷酸(H3PO4)，其反应的符号为 。 【实验结论】根据上述实验现象，得出结论如下： （4）猜想 正确。用红磷燃烧的方法 (填“能”或“不能”)精确地测量空气中氧气的含量，理由是 。 （5）图2是该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，用传感器测量容器内氧气浓度变化的曲线图。在图2中 (填“A、B、C、D、E”)点时红磷燃烧熄灭；图2中曲线DE段氧气浓度变化的主要原因是 。 【拓展延伸】兴趣小组利用生活中一些物品测定空气中氧气的含量。他们设计了如图 3 的实验装置。(资料：活性炭、无机盐等可加快铁生锈的反应，生成红棕色的氧化铁) （6）将“暖宝宝”里面的药品粉末(成分：铁粉、活性炭、无机盐等)放在一酒杯中。倒扣的玻璃杯上事先画好刻度(酒杯等所占空间已排除在外)，若药品粉末足量，一段时间经充分反应后可观察到的现象是 。 6．某化学课堂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，太家纷纷提出猜想．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．不合理的猜想是 ． 【实验探究】 (1)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 ． (2)老师给小组提供了pH试纸、铜片、BaCl2溶液、Na2CO3溶液，请设计2个方案继续按如表探究． 实验操作 预期现象及结论        7．某化学兴趣小组为验证质量守恒定律，做了镁条在空气中燃烧的实验（如下图）。同学们观察到镁条在空气中剧烈燃烧，发出耀眼的白光，产生的大量白烟弥漫到空气中，最后石棉网上得到一些白色固体。 （1）请写出白色固体的化学式 。 （2）通过称量后，同学们发现石棉网上收集到产物的质量小于镁条的质量。有的同学认为这个反应不遵循质量守恒定律；也有的同学认为这个反应遵循质量守恒定律：你认为出现这样实验结果的原因可能是 。 （3）小刚按右上图装置改进实验，验证了质量守恒定律，还发现产物中有少量黄色固体。 【提出问题】黄色固体是什么？ 【查阅资料】①镁与氮气在点燃的条件下反应会生成黄色的氮化镁（Mg3N2）固体。 ②氮化镁可与水剧烈反应生成氨气和氢氧化镁。 ③氨气是一种有刺激性气味的气体，且可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝。 【作出猜想】黄色固体是氮化镁。 【实验探究】 实验操作 实验现象 实验结论 收集产物中的黄色固体放入试管中，加入适量的水，在试管口放置湿润的红色石蕊试纸 有刺激性气味的气体生成，试纸 黄色固体是氮化镁 【反思与交流】 ①写出镁条与氮气反应的化学方程式 。 ②空气中氮气的含量远大于氧气的含量，可是镁条在空气中燃烧的产物氧化镁却多于氮化镁，你认为的原因是 。 8．实验室有四瓶失去标签的溶液，现标为A、B、C、D，分别是碳酸钠溶液、氯化钡溶液、硫酸钠溶液和稀盐酸中的一种。    【提出问题】如何区分出四种溶液？ 【进行实验】甲同学实验如图所示，由此甲同学认为A一定不是 。 【表达与交流】 甲同学向实验后的溶液中滴加酚酞溶液，酚酞溶液由无色变为红色，则甲同学的结论：A是氯化钡溶液。乙同学不同意甲同学的结论，乙同学的理由是 。 于是乙同学另取少量A于试管中，向其中滴加一种试剂是 溶液，观察到的明显现象是 。由此证明了甲同学的结论是错误的，同时确定了A的成分。 乙同学继续实验如图所示： 【收集证据】观察到C中产生气泡，D中产生白色沉淀。 【解释与结论】写出D中发生反应的化学方程式 ，乙同学最终通过实验区分出了四种溶液。 9．草木灰主要成分为K2CO3，贝壳灰主要成分为CaO，化学小组将二者“混合加水所得溶液”的成分进行了探究。 【实验过程】如图1所示 【反应原理】 (1)如图1所示，步骤I的反应会 （“放出”或“吸收”）热量，步骤Ⅱ的化学方程式为 。 【提出问题】小组同学将烧杯丙中混合物过滤后得到澄清溶液，所得溶液中含哪溶质？ 【作出猜想】 (2)猜想Ⅰ：含有KOH；猜想Ⅱ：含有KOH、K2CO3；猜想Ⅲ：含有KOH和Ca（OH）2；猜想Ⅳ：含有KOH、Ca（OH）2和K2CO3。无需实验验证分析就可知道猜想 （填序号）肯定错误，理由是 。 【查阅资料】K2CO3溶液显碱性。 【实验验证】 (3)请完善下面表格。 实验步骤 现象 实验结论 取过滤后的溶液各少许，分装在两支试管里 甲同学：向第一支试管里滴加足量稀盐酸 无明显现象 甲同学认为猜想Ⅱ错误 乙同学：向第二支试管里通入二氧化碳气体 乙同学认为猜想Ⅲ正确 【讨论交流】 (4)有同学提出他可以选用其他试剂，也能证明猜想Ⅲ正确。你认为他选择的试剂是 。 A．K2CO3 B．CaCO3 C．稀硫酸 D．Na2CO3 【定量分析】取上述溶液100g（含KOH、Ca（OH）2的混合溶液）于烧杯中，向混合液中缓慢通入CO2气体（气体的溶解忽略不计），生成沉淀的质量与通入CO2气体的质量关系如图2所示，请根据信息回答问题： 已知：K2CO3+CO2+H2O＝2KHCO3，CaCO3+CO2+H2O＝Ca（HCO3）2【注：Ca（HCO3）2易溶于水，20℃时，溶解度为16.6g】 (5)①在此实验中，图像A点时容器内物质为 （写化学式），其沉淀质量m为 g。 ②原溶液中Ca（OH）2溶质质量分数为 。 【拓展延伸】 (6)将鲜鸭蛋浸入草木灰与石灰乳的混合物中，一段时间后就制得了皮蛋。食用皮蛋时口感发涩源于其中含有碱性物质，可加入适量厨房里的 使其口味更佳。 10．“双吸剂”是常用的袋装食品的保鲜剂，可用来吸收氧气、二氧化碳、水蒸气等气体。某化学小组的同学在袋装食品中发现一包名为“504双吸剂”的保鲜剂，其标签如图所示。同学们对这包久置的“504双吸剂”的固体样品很好奇，涉及实验进行探究。 【提出问题】：久置固体的成分是什么？ 【收集资料】： （1）、查阅资料：铁与氯化铁溶液在常温下生成氯化亚铁：Fe+2FeCl3═3FeCl2 （2）、打开固体包装观察：部分粉末呈黑色、部分粉末呈白色、另有少数红棕色的块状固体。 【作出猜想】：久置固体中可能含有Fe、Fe2O3、CaO、Ca（OH）2、CaCO3。 【实验探究】：如表是甲组同学涉及并记录的实验报告，请你补充完整。 实验操作 实验现象 实验结论 一、取少量固体加入足量蒸馏水，搅拌溶解 固体部分溶解，并放出大量热 固体中一定含有 。 二、过滤，取滤液滴加无色酚酞试液 溶液变红色 固体中一定含有氢氧化钙 三、取滤渣加入足量稀盐酸 固体逐渐消失，产生大量无色气体，得到浅绿色溶液 固体中一定含有 ，一定不含有Fe2O3 四、将操作三中产生的气体通入到澄清石灰水中 澄清石灰水变浑浊 固体中一定含有 。 【实验质疑】：乙组同学认为甲组同学在实验中得出“一定不含有Fe2O3”的结论是错误的，理由是 ；你认为甲组同学哪一步操作得出的结论也不合理 ，理由是（用化学方程式表示） 。 【继续探究】：为验证固体中是否含有Fe2O3，乙组同学用磁铁先分离出铁粉，向残留固体中加入足量 ，若溶液呈棕黄色，证明固体中含有Fe2O3．写出溶液呈棕黄色的化学反应方程式 。 11．黄河是中华母亲河，它流经山西省4市19县，总长965km，流域面积97000km2，孕育出灿烂的文明。在新的历史时期，黄河水的利用、成分检测以及保护宣传应该如何开展呢？化学小组的同学们对这些问题产生了浓厚的兴趣，他们以项目式学习的形式进行了一系列探究。 任务一：了解黄河水的利用 【资料】黄河水资源的综合利用可分为消耗性用水和非消耗性用水两类。 【小组交流】 (1)日常生活中，水力发电属于非消耗性用水。化学实验室中，属于消耗性用水的反应是 (填一种)。 任务二：进行黄河水的检测 【参观学习】同学们在教师的带领下来到水质监测部门进行参观，通过工程师的介绍同学们了解到Cu2+和Ca2+是水环境监测中的常规项目。 【提出问题】黄河水中是否含有Ca2+和Cu2+？ 【实验准备】 (2)同学们取了黄河某一地段的河水，用如图1所示简易装对其进行了初步处理。这种处理方法包括 ，装置中的X是 。 【进行检测】 (3)同学们利用已处理好的无色澄清黄河水样品，采用以下实验方案对其中的某些离子进行了检测。 实验步骤 实验现象 实验结论 ①取少量样品于试管中，向其中滴入足量的氢氧化钠溶液。 黄河水中含Cu2+ ②取步骤①反应后的溶液，向其中滴加 产生白色沉淀 黄河水中含Ca2+ 【反思评价】 (4)若黄河水中含有Cl-，则步骤②中发生反应的化学方程式为 。 (5)为测定实验结束后的废水能否直接排放，同学们取实验后的废液少许于烧杯中，向其中逐滴滴加溶质质量分数为20%的稀盐酸，并用pH传感器测定滴加过程中溶液的pH，实验结果如图2所示。观察到在图的ab段无气泡产生，从b点开始产生气泡。分析ab段无气泡产生的原因是 。 任务三：宣传黄河水的保护 【成果展示】 (6)通过以上探究，同学们了解到被检测的黄河段的水中Cu2+超标，需尽快建议相关部门进行调查、治理。同时，同学们认为黄河水的保护是一项长期而艰巨的任务，需要长抓不懈，于是他们制作了宣传页和短视频进行宣传。在制作宣传页，确定其中内容时，你对保护黄河水的建议是 (写一条)。 12．现有一包食品添加剂，可能含有碳酸氢铵、碳酸氢钠和氯化钠中的两种或三种，兴趣小组同学对该添加剂的成分进行如下探究。 【查阅资料】 ①硅胶可干燥氮气、氧气、二氧化碳、氨气等气体 ②氨气能与硫酸发生反应生成硫酸铵，氨气溶于水生成的氨水是一种碱 ③ ④ ⑤HNO3具有酸的通性 【定性探究】小明取该食品添加剂进行如下实验： 序号 操作 现象 结论 ① 试管中取适量该食品添加剂加热，试管口处放一小片湿润的红色石蕊试纸 含有碳酸氢铵。 ② 另取适量该食品添加剂，加适量水溶解，滴加过量稀硝酸，将产生的气体通入澄清石灰水中 含有碳酸氢钠。 ③ 取实验②所得溶液于试管中，滴加硝酸银溶液 生成白色沉淀 含有氯化钠。 ①、③中发生反应的化学方程式分别为： (一个即可)、 。 【交流讨论】晓倩认为实验②所得结论不正确，理由是 。 【定量探究】小组同学讨论后，设计如图方案，进一步确定样品中是否含有碳酸氢钠。    【实验操作】向14.2g样品中滴加足量的氢氧化钠溶液，然后关闭分液漏斗活塞，加热，充分反应后停止加热，打开止水夹通入氮气，直到试管冷却，关闭止水夹。向试管中滴加足量的稀硫酸，关闭分液漏斗活塞，充分反应后，打开止水夹，通入一会氮气。测得反应后B装置质量增加1.7g，C装置质量增加6.6g。 【获得结论】经过计算得知，样品中碳酸氢铵、碳酸氢钠和氯化钠三者的质量之比为 。 13．某化学兴趣小组在实验室里验证二氧化碳的某些性质，设计的实验装置如图所示。 （1）向装置中通入CO2后，观察到装置A中的现象是 。 （2）向装置中通入CO2后，观察到装置C中 （填“上层”或“下层”）的蜡烛先熄灭。 （3）小组同学在老师的指导下模仿二氧化碳与水反应，开展了“二氧化硫与水反应”的研究，二氧化硫的信息如资料卡片，实验如图一所示： 【提出问题】亚硫酸不稳定，图一中红色液体微热后为什么不变为紫色？其原因可能为： 【作出猜想】猜想1：加热不够充分 猜想2：与空气中的氮气有关 猜想3：与空气中的氧气有关 【实验验证】实验设计如下，请填写表格中的空格。 实验 操作 现象 结论 1 将图一中红色液体继续加热至沸腾 溶液仍为红色 猜想1不成立 2 如图二所示，先通入适量SO2，然后用酒精灯微热 溶液先变红后变紫 猜想2不成立 3 如图二所示，先通入适量SO2，再改通入氮气，最后用酒精灯微热 。 4 如图二所示，先通入适量SO2，再改通入 ，最后用酒精灯微热 。 猜想3成立 【分析与结论】 ①红色液体微热后不变为紫色的原因是：H2SO3在空气中会被氧化生成另一种酸，进一步实验证明是硫酸。 ②图二试管中的植物油的作用是 。 14．废旧铁制品的利用： 硫酸亚铁铵晶体（俗称摩尔盐）化学式为 xFeSO4·y（NH4）2SO4·zH2O，是一种重要的化工原料，用途十分广泛。某同学利用废铁屑制备硫酸亚铁铵晶体并设计实验测定其组成。 （1）步骤②中一系列操作中用到的玻璃仪器主要有：烧杯、 、玻璃棒等。 （2）步骤③中使用乙醇汽油洗涤可以快速晾干。这样做的优点是 。 A 避免用水洗涤所造成的晶体损耗       B 酒精易挥发，可低温晾干晶体 测定硫酸亚铁铵晶体的组成及热分解实验，兴趣小组称取此晶体样品78.4g，在科研人员的指导下用下图装置进行热分解实验。 【查阅资料】①硫酸亚铁铵晶体在200℃完全失去结晶水，剩余物在500℃完全分解为氧化铁、SO2、SO3、NH3和H2O。碱石灰可吸收SO2、SO3、和H2O，但不吸收NH3.浓H2SO4可吸收NH3和H2O。 ②1400℃后氧化铁隔绝空气能续继分解生成铁的某种氧化物。 （3）装配好实验装置后，先要 。 （4）加热前后及过程中均通入N2，200℃停止加热后继续通N2的目的是防止倒吸和 。 （5）控制温度在不同的范围对A中样品加热，测得装置B和C中的质量变化如下表。并测得装置A剩余固体质量随温度的变化如下图所示。 温度/℃ 室温 200 500 B装置/g 200.00 221.6 255.60 C装置/g 100.00 100.00 106.80 ①根据数据，硫酸亚铁铵晶体中，x：y：z= ②写出B点的化学式 。 ③写出E到F段发生反应的化学方程式 。 15．【提出问题】氧化铁能否作过氧化氢溶液分解的催化剂？其催化效果如何？ 【实验探究】 实验步骤 实验现象 I．分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入A、B两支试管中，向A试管中加入ag氧化铁粉末，并分别在A、B两支试管中插入带火星木条，观察现象。 A试管中产生气泡，带火星木条复燃，B试管中无明显现象。 II．待A试管中没有现象发生时，重新加入过氧化氢溶液，并把带火星的木条伸入试管，如此反复多次试验，观察现象。 试管中均产生气泡，带火星木条均复燃 III．将实验II中的剩余物小心过滤，并将所得滤渣进行洗涤、干燥、称量，所得固体质量仍为ag。 IV分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入C、D两支试管中，向C试管中加入ag氧化铁粉末，向D试管中加入ag二氧化锰粉末，观察现象。 【实验结论】 （1）实验I证明：氧化铁 （“能”或“否”）改变过氧化氢分解反应的速率； （2）实验II、III证明：氧化铁的 和 在反应前后均没有发生变化，可以作过氧化氢分解的 ； （3）写出氧化铁催化过氧化氢分解的符号 。 【实验评价】（1）实验设计IV的目的是 ； （2）若实验IV观察到D试管中产生气泡的速率更快，由此你可以得到的结论是 。 （3）在催化剂相同条件下，如何提高过氧化氢的分解速率？请设计实验方案： 。 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 学科网（北京）股份有限公司 $$