2024年中考化学二轮专题复习----科学探究题

2024年中考化学二轮专题复习-科学探究题 1．49中学化学兴趣小组同学在学习酸和碱发生中和反应时进行下面的实验探究： 【实验活动】 【观察与结论】同学们观察到B烧杯中 现象，于是判断氢氧化钠和稀盐酸发生了反应，该反应的化学方程式为 。 【反思与总结】由此实验可知：验证没有明显现象的反应发生了，可以通过验证有新物质生成或验证 来判断反应发生了。 【提出问题】同学们对反应后B烧杯中溶液溶质的成分产生了兴趣，B烧杯中溶液溶质是什么物质？（酚酞除外） 【猜想与假设】猜想1：NaCl   猜想2：HCl NaCl NaOH猜想3：HCl   NaCl 【交流讨论】小月同学认为猜想2不成立，其理由是 。 【实验活动】为了探究溶液中溶质成分，小亮取少许B烧杯中溶液，向其中加入有色溶液，观察到 ，得出猜想3成立的结论； 【反思与总结】通过此题的探究，我们可以推而广之，在探究反应后溶液中溶质成分时，只需要选择与需要验证的物质是否 ，即可得出正确结论。 2．甲、乙两位同学发现铜质眼镜架上出现一些绿色的锈渍。经查阅资料得知，铜锈的化学成分是Cu2（OH）2CO3（碱式碳酸铜）。他们依照钢铁生锈的研究方法设计如下实验（如图1所示）：①将光亮铜片部分浸入蒸馏水中；②将光亮铜片完全浸入煮沸过的蒸馏水中；③将光亮铜片放在干燥的空气中。请回答： （1）推测一段时间后会出现铜锈的是 （填序号）试管内铜片。 （2）经过讨论同学们发现上述实验不够科学，于是又设计了图2实验，请在横线上分别写出B、C、D三只试管中应加入的物质的化学式。 （3）除去铜锈可以使用稀盐酸，因为从组成上来看碱式碳酸铜有碱和碳酸盐的化学性质，反应的化学方程式为 。 3．某兴趣小组想通过实验对铁、铜、锌三种金属的活动性强弱进行探究，现提供的药品有：铁粉、铜丝、锌粒、稀硫酸、CuSO4溶液、ZnSO4溶液、FeSO4溶液。 I.甲同学采用“一液加两固”的方案进行实验： 实验1：将铜丝加入FeSO4溶液中，现象是 。 实验2：将锌粒加入FeSO4溶液中，锌表面有黑色物质生成，溶液由浅绿色变成无色，反应的化学方程式为 。 Ⅱ.乙同学采用“一固加两液”的方案进行实验： 实验3：将铁粉加入 溶液中，无明显现象； 实验4：将铁粉加入CuSO4溶液，有红色固体生成。 通过甲、乙同学的实验，均可得出铁、铜、锌的金属活动性由强到弱的顺序是 。 Ⅲ.丙同学将实验3和实验4实验后两支试管中的物质倒入一个洁净的烧杯中，发现烧杯内的红色固体明显增多。充分反应后过滤，选择上述提供的试剂分别对滤渣和滤液的成分展开了探究。 【做出猜想】猜想一：滤渣中有铜；猜想二：滤渣中有 。 【进行实验】 实验步骤 实验现象 实验结论 取滤渣、加 有气泡产生 猜想二成立 4．某化学兴趣小组对“NaOH溶液与稀盐酸是否恰好完全反应”进行探究，该小组设计了两种不同方案，如下： 【知识卡片】1。氯化钠溶液显中性。2。氯化铜易溶于水。 【实验探究】 （1）方案一： 某同学先向试管中加入2mLNaOH溶液，再滴入几滴酚酞溶液，溶液变红，然后慢慢滴入稀盐酸，边滴边振荡，直至溶液恰好变为无色为止。 ①边滴边振荡的原因是 ； ②请写出该反应的化学方程式 ； ③在滴入稀盐酸过程中，若观察到有气泡出现，请分析产生气泡的可能原因（用化学方程式表示） 。 （2）方案二： 实验步骤 实验现象 结论 取2mLNaOH溶液于试管中，滴入一定量的稀盐酸，振荡后加入镁条 若有 产生 稀盐酸过量 若没有明显现象 NaOH溶液与稀盐酸恰好完全反应 【实验反思】 （3）另有同学提出方案二不能证明NaOH溶液与稀盐酸恰好完全反应，其原因是 。 5．化学兴趣小组的同学在学习完硫酸的性质后，决定对浓H2SO4和稀H2SO4性质上的不同点进行探究。 【实验目的】 探究98%浓 H2SO4和10%稀H2 SO4的性质有什么不同。 【查阅资料】 Cu和浓H2SO4在加热条件下能反应。 【实验一】同学们分别取浓、稀两种硫酸进行图1所示实验。其中a是98%浓H2SO4，b是10%稀H2SO4。 【进行实验】甲：a中 ，b中小木条没有明显变化； 乙：①中 ，②中温度计没有明显变化； 丙：两试管中产生白色沉淀，发生反应的化学方程式为 。 【实验二】铜片分别与浓硫酸和稀硫酸的反应 （1）如图2所示，小组同学分别加热两试管一段时间后，发现b中没有明显变化，而a中产生了有刺激性气味的气体，同学们猜测该气体可能是SO2，猜测的依据是 。为了证明该气体是SO2，小组同学将气体通入某溶液中，产生了预期现象。 （2）查阅资料知浓H2SO4和Cu的反应分两步进行： Ⅰ、Cu＋H2SO4（浓）CuO＋SO2↑＋H2O Ⅱ、CuO＋H2SO4（浓）CuSO4＋H2O 通过对这两步反应的生成物分析，在实验过程中，还能观察到的现象是： 。 （3）小组同学还发现，a实验中加热一段时间后，铜片表面不再发生变化，产生此现象的原因是 。 【拓展与运用】根据以上探究和已掌握的知识，该兴趣小组的同学设计了两个制取硫酸铜的实验方案： ①CuCuSO4 ②CuCuOCuSO4 请你对以上两个方案进行评价，较好的方案是哪一组，请分析其理由是 。 6．实验是学习化学的一种重要途径。 Ⅰ．图1是实验室制取气体常见的装置，据图回答有关问题。 (1)写出下列仪器名称：a ，b 。 (2)实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气，发生装置为 (填装置编号)，发生反应的化学方程式为 ，收集氧气的操作如下，其正确顺序为 (填序号)。 ①当气泡连续并比较均匀地放出时，再将导管口伸入盛满水的集气瓶 ②当气体收集满时，在水面下用玻璃片盖住瓶口，移出水面正放在桌面上 ③将集气瓶盛满水，用玻璃片盖住瓶口，倒立在盛水的水槽内 Ⅱ．钙元素是人体中重要的微量元素，钙元素组成的化合物种类有很多。某实验探究小组想研究一些含钙化合物的性质，请你一起参与。 (1)人体中缺少钙元素易得 病。 (2)氧化钙溶于水制得熟石灰，氧化钙常用作 剂。 (3)氢化钙(CaH2)固体是登山运动员常用的能源提供剂，小明同学将一定量稀盐酸滴入盛有氢化钙固体的锥形瓶中立刻观察到有大量气泡冒出，一段时间后变成澄清的溶液。 【提出问题】①生成的气体是什么？ ②澄清溶液中溶质的成分是什么？ 【查阅资料】①氢化钙是一种灰白色固体，CaH2能与水反应生成Ca(OH)2和一种可燃性气体。 ②CaCl2溶液显中性。 【猜想气体】小张认为气体为CO，小明立刻否定。你认为他的理由是 。请你写出CaH2与水反应的化学方程式： 。 【猜想溶质】猜想一：只有CaCl2； 猜想二：有 (填化学式)； 猜想三：有CaCl2和Ca(OH)2。 【实验探究】为了验证猜想二，他们分别进行了下列三组实验： 实验①：取少量溶液置于试管中，滴加紫色石蕊试液，观察到溶液颜色变成 色，则猜想二正确。 实验②：取少量溶液置于试管中，加入 ，观察到有气泡冒出，则猜想二正确。 实验③：取少量溶液置于试管中，加入CuO粉末，观察到 ，则猜想二正确。 【得出结论】通过上述三组实验的探究，两位同学一致确定猜想二正确。 【评价反思】在分析反应后所得溶液中溶质的成分时，除考虑生成物外，还需要考虑 。 7．浓硫酸与木炭在加热条件下可发生反应产生水和化学式为XO2型的气体。某化学课外兴趣小组的同学对XO2型气体的成分进行了实验探究。 【猜想】提出猜想：气体可能是CO2、SO2、NO2中的一种或两种； 小明同学根据所学化学知识马上否定了不存在NO2，理由是 。 【查阅资料】①SO2、CO2气体均能使澄清石灰水变浑浊； ②SO2能使品红溶液褪色、能与氯水（黄绿色）反应并使其褪色，CO2不能使品红溶液、氯水褪色。 【实验探究】    （1）实验一：将装置按甲→乙→（尾气处理）连接并进行实验。实验过程中观察到乙中澄清石灰水变浑浊。根据此现象能否确定CO2的存在，理由是（先答“能确定”或“不能确定”，再答理由） 。 （2）实验二：将装置按甲→丙→丁→戊→乙→（尾气处理）连接并进行实验。实验过程中观察到丙、丁中溶液均褪色，戊中溶液颜色无变化，乙中澄清石灰水变浑浊。 ①将反应后丁中溶液分成两等份分别置于两支试管中，并按如图所示操作进行实验。根据图中实验现象可判断反应后丁中溶液存在的离子有 。    ②丁中溶液的作用是 。 ③写出乙中澄清石灰水变浑浊的化学方程式 。 【实验结论】气体的成分中既有SO2也有CO2。 【问题讨论】在实验三中，若去掉装置戊，对实验结论有没有影响，理由是（先答“有影响”或“无影响”，再答理由） 。 8．某化学兴趣小组在整理实验室时发现了两瓶失去标签的无色溶液，已知一瓶是稀盐酸或稀硫酸，另一瓶是NaOH溶液或Ca(OH)2溶液(每种方案或实验的1、2号试管中，都事先分别加入等量的上述两种无色溶液)。 任务一：鉴别酸溶液与碱溶液。 【实验检验】 (1)为鉴别哪一瓶是酸溶液，哪一瓶是碱溶液，小海设计了如图所示的四种方案，其中方案A中，如果2号试管是碱溶液，观察到的现象是 。方案C中，如果1号试管是酸溶液，观察到的现象是 。 任务二：探究两瓶溶液的溶质成分。 【实验设计】 实验 实验① 实验② 实验③ 实验④ 加入的试剂 BaCl2溶液 CuCl2溶液 Na2CO3溶液 镁条 实验现象 1号试管 产生白色沉淀 无明显现象 产生气泡 产生气泡 2号试管 产生白色沉淀 产生蓝色沉淀 ？ 无明显现象 【实验结论】 (2)根据上述实验，1号试管中的溶质是 (填化学式)，以上四个实验中，若要证明2号试管中原溶液为氢氧化钠溶液，那么实验③的实验现象是 。 【实验讨论】 (3)小龚对实验①的2号试管中产生白色沉淀的现象提出质疑，同学们一致认为2号试管中的原溶液已经变质，则变质的化学方程式为 。 任务三：探究氢氧化钠变质后溶质的成分 【猜想与假设】猜想一：Na2CO3  猜想二：NaOH、Na2CO3 (4)【实验设计】 实验方案及实验步骤 实验现象 实验结论 ①取瓶中变质后的NaOH溶液于试管中，向其中滴加2~3滴无色酚酞溶液，得到溶液A 溶液变红色 猜想二成立 ②取溶液A于试管中，加入足量的BaCl2溶液充分反应 9．某兴趣小组在实验室中探究氢氧化钾的性质，请你参与他们的探究。 (1)[实验过程与分析] 实验一 实验二 实验三 实验操作 实验现象 无明显现象 实验结论 氢氧化钾能与硫酸铜发生反应 氢氧化钾能与氯化铵发生反应 氢氧化钾不能与硫酸发生反应 实验一反应的化学方程式为 。 (2)[实验反思与拓展] ①某同学认为实验三的结论错误。他取适量的氢氧化钾溶液于一支干净的试管中，滴加几滴 ，溶液呈红色，然后逐滴滴加稀硫酸，直至溶液变成 色，证明氢氧化钾能与硫酸发生反应。 ②对于无明显现象的化学反应，可通过检验有新物质生成或检验 的方法来证明物质间发生了化学反应。 10．某探究小组为了探究镁、铝、铜的金属活动性强弱，设计了以下实验探究方案。 【实验探究1】将大小一样且均未打磨的镁、铝、铜片分别放入等质量的溶质质量分数相同的稀盐酸中。 【实验现象】镁片表面很快产生大量气泡，铝表面过一段时间后才产生较少气泡，铜不反应。 【结论】镁、铝、铜的金属活动性由强到弱的顺序为 （用符号表示）。 （1）铝片放入稀盐酸中一段时间后表面产生气泡过程中发生反应的化学方程式为 、 （用化学方程式表示）。 （2）有同学提出疑问：镁、铝、铜片均未打磨，会影响反应现象，那么实验前镁、铝、铜片打磨的目的是 。 【实验探究2】取打磨过的镁片、铝片分别插入盛有硫酸铜溶液的试管中。镁片、铝片表面都有红色疏松的物质析出，硫酸铜溶液颜色变浅。据此可以探究出三者的金属活动性强弱。 （3）写出铝与硫酸铜溶液反应的化学方程式该反应的实质是 。该反应的实质是 。 【拓展探究】细心的同学发现，将打磨过的镁片插入硫酸铜溶液中时，镁片表面除了有红色疏松的物质析出，还有气泡产生，为什么会有气泡产生呢？ 【查阅资料】在硫酸铜溶液中，由于铜离子的水解作用，溶液显酸性，硫酸铜溶液的浓度越大，铜离子的水解作用越强。 （4）试从微观的视角用化学符号表示出镁片与硫酸铜溶液反应产生气泡的过程 。 （5）试设计实验探究硫酸铜溶液的浓度与铜离子的水解作用的关系 。 11．酸碱中和反应是初中阶段重要的一类反应，请你一起参与探究。 【实验探究Ⅰ】在50mL一定浓度的氢氧化钠溶液中滴加50mL一定浓度的盐酸，并用玻璃棒搅拌，观察到溶液的温度 ，由此现象小李同学得出两者能发生反应的结论。通过查阅相关资料后，小张同学发现此结论不够严谨，设计了下列3个对比实验： ①50mL一定浓度的盐酸与50mL蒸馏水混合，测量溶液温度的变化。 ②50mL一定浓度的氢氧化钠溶液与50mL蒸馏水混合，测量溶液温度的变化。 ③50mL一定浓度的盐酸与50mL一定浓度的氢氧化钠溶液混合，测量溶液温度的变化。 用数字化实验技术测得3个实验，溶液温度随时间变化的关系如图所示。 （1）由图可知，盐酸、氢氧化钠溶液稀释时均 （填“放热”或“吸热”），但它们稀释时温度的变化量远 两溶液混合时温度的变化量。    （2）从微观角度分析，此中和反应的温度变化主要是由于 （填离子符号）两种离子发生反应放出热量的缘故。 【实验探究Ⅱ】 （1）在50mL一定浓度的氢氧化钠溶液中滴加2~3滴酚酞试液，再逐滴加入一定浓度的盐酸，并用玻璃棒搅拌，溶液颜色由红色刚好变为无色时，可说明两者发生了反应。该反应的化学方程式为 。 （3）取一定量反应后的无色溶液加热蒸发，在蒸发的过程中，“意外”发现溶液由无色又变成红色。同学们对红色溶液中溶质的成分（酚酞除外）进行再探究。 查阅资料：酚酞在pH<8.2的溶液中呈无色，在8.2<pH<14的溶液中呈红色。 作出猜想：猜想一：NaCl 猜想二：NaCl、NaOH 猜想三：NaCl、NaOH和Na2CO3 同学们讨论后一致认为猜想 是错误的，理由是 。 实验验证：取样，滴加 ，无气泡产生，猜想三错误。 原因分析：反应后无色溶液中仍存在少量NaOH，加热蒸发，当溶液的pH在 范围内，溶液的颜色变红。 总结反思：向某碱性溶液中滴加2~3滴无色酚酞试液，振荡后溶液的颜色 （填“一定”或“不一定”）变红。 12．“五一”假期，某化学兴趣小组对“锌与硫酸反应快慢的影响因素”进行了探究。 【提出问题】锌与硫酸反应的快慢受哪些因素的影响呢？ 【猜想与假设】A．可能与硫酸的质量分数有关；B．可能与锌的颗粒大小有关 【设计并实验】用不同质量分数的硫酸和不同颗粒大小的锌进行如下实验。 实验编号 硫酸的质量分数 （均取20mL） 锌的颗粒大小 （均取1g） 氢气的体积（mL） （均收集3分钟） ① 20% 锌粒 31.7 ② 20% 锌粒 50.9 ③ 30% 锌粒 61.7 ④ 30% 锌粉 (1)写出稀硫酸与锌反应的化学方程式 。 (2)【收集证据】要比较不同质量分数的硫酸对反应快慢的影响，应选择的实验编号是 。 (3)【得出结论】完成①②③三组实验后得出的结论是 。 (4)【评价与反思】下表是第①组实验的详细数据。 时段（均为1分钟） 第1分钟 第2分钟 第3分钟 第4分钟 第5分钟 第6分钟 氢气的体积 3.1mL 16.7mL 11.9mL 9.6mL 7.6mL 6.0mL 从上述表格可知，从第3 分钟开始反应的速度减慢，其原因是 。 (5)由于没有及时记录数据，导致第④组实验数据丢失，经同组同学回忆，得到以下数据，你认为可能的是______。 A．45.7 B．54.7 C．75.4 13．家里的水壶用久了，会结一层白色水垢，倒在杯子中的水也隐约可见白色的悬浮颗粒。小明对水垢的成分产生了好奇，将该白色固体带到学校实验室，与兴趣小组的同学展开如下探究。 【提出问题】水垢的成分是什么？ 【查阅资料】水垢的主要成分一般是CaCO3、Mg(OH)2（其他物质不参与探究过程）； 氯化钙与氢氧化钠的稀溶液不发生反应；氢氧化镁受热分解生成水和氧化镁。 【作出猜想】猜想一：CaCO3 猜想二：Mg(OH)2猜想三：CaCO3、Mg(OH)2 【实验设计】 (1)请完善下面的表格。 实验方案 实验现象 实验结论 ①取少量白色固体于试管中，加入过量稀盐酸 猜想二不成立 ②向①反应后的试管中加入2~3滴NaOH溶液 无明显现象 猜想一成立 【反思交流】 (2)兴趣小组的同学认为上述结论不正确，原因是 。 【继续探究】为进一步确定水垢的成分，同学们设计了如下实验，称取mg水垢样品放入硬质玻璃管中（已知：碱石灰的主要成分是氧化钙和氢氧化钠）。    【实验与数据记录】 ①称量装置C、D的质量，连接仪器； ②打开弹簧夹，缓慢通入氮气，一段时间后关闭弹簧夹，点燃酒精喷灯； ③待硬质玻璃管中样品完全反应，打开弹簧夹通入氮气； ④实验结束后再次称量装置C、D的质量，发现装置C增重ag，装置D增重bg。 【结论与分析】 (3)待硬质玻璃管中样品完全反应，打开弹簧夹通氮气目的是 。 (4)水垢样品中氢氧化镁的质量分数为 （用含a、b、m的式子表示）。 【拓展与延伸】 (5)装置E的作用是 ；生活中，水垢过多会影响电水壶的使用寿命，需定期进行清洗，可使用厨房中的 （填化学式）除去水垢。 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 参考答案： 1． 红色溶液变成无色 NaOH+HCl=NaCl+H2O 反应物消失 溶液不显碱性且氢氧化钠和稀盐酸不共存 溶液变红色 发生反应且有明显现象 2． ① （B、C、D顺序可以不同) 3． 无明显现象 ZnSO4/硫酸锌 Zn>Fe>Cu(或锌>铁>铜) 铜、铁(或Cu、Fe) 稀硫酸（合理即可） 4． 使反应物充分接触，加快化学反应的速率，防止盐酸过量（合理均可） NaOH+HCl═NaCl+H2O Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ 气泡 如果稀盐酸的量不足，氢氧化钠有剩余也没有明显现象 5． 小木条变黑 温度计的示数升高 BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+2HCl 质量守恒定律，元素的种类保持不变 产生气泡，溶液逐渐变蓝 硫酸的浓度减小 ②，方案②反应过程中不生成二氧化硫，不会产生污染 6． 分液漏斗 铁架台 C 2KClO32KCl+3O2↑ ③①② 佝偻病、骨质疏松等 干燥 反应物中不含有碳元素，不能生成一氧化碳 CaH2+2H2OCa(OH)2+2H2↑ CaCl2和HCl 红 活泼金属或碳酸盐 粉末溶解，溶液由无色变为蓝色 反应物是否有剩余 7． 反应物中无氮元素（或元素守恒或质量守恒） 不能确定，因为SO2也能使澄清石灰水变浑浊 H+和（氢离子、硫酸根离子） 除去SO2气体 有影响，戊的作用是检验二氧化硫是否被除尽，如果去掉该装置，则无法证明CO2的存在 8．(1) 溶液变蓝 红棕色粉末逐渐消失，溶液由无色变为蓝色 (2) H2SO4 无明显现象 (3)2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O (4)生成白色沉淀，红色不褪去 9． 生成蓝色沉淀 生成一种有刺激性气味（氨味）的气体 无色酚酞试液 无 某种反应物消失 10． Mg>Al>Cu 除去金属表面的氧化膜 分别取10mL质量分数为5%和10%的硫酸铜溶液于试管中，放入大小一样且均打磨过的镁片，若放入质量分数为10%的硫酸铜溶液中的镁片产生气泡的速度明显快于质量分数为5%的硫酸铜溶液，则硫酸铜溶液的浓度越大，铜离子的水解作用越强（合理即可） 11． 升高 放热 小于 H+、OH- 三 反应物中不含碳元素 足量稀盐酸 8.2~14 不一定 12．(1)Zn+H2SO4= ZnSO4+H2↑ (2)①③ (3)相同条件下，硫酸的质量分数（浓度）越大，锌的颗粒越小（接触面积越大）反应速率越快 (4)锌与硫酸反应后，硫酸被消耗，硫酸的质量分数（浓度）不断减小 (5)C 13．(1)产生气泡 (2)根据资料氯化钙与氢氧化钠的稀溶液不发生反应，方案①中加入了过量的稀盐酸，盐酸和氢氧化钠反应也无明显现象，所以不能验证溶液中是否含有氯化镁 (3)使生成的水与二氧化碳被C、D完全吸收 (4) (5) 吸收空气中的CO2和H2O，避免干扰 CH3COOH 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$