2024年中考化学二轮专题训练----科学探究题

2024年中考化学二轮专题训练-科学探究题 1．为验证氢氧化钠与稀硫酸能发生反应，按如图所示进行实验演示。实验甲中观察到溶液由无色变为红色，实验乙中观察到溶液由红色变为无色，同时产生大量气泡。 资料：碳酸钠溶液显碱性。 【分析与讨论】 (1)同学们对实验乙中产生气泡的原因进行认真分析讨论，认为实验乙中产生气泡的原因可能是氢氧化钠溶液取错或氢氧化钠溶液变质的缘故。经核实氢氧化钠溶液没有取错，同学们一致认为所用氢氧化钠溶液已经变质，氢氧化钠变质的原因是 （用化学方程式表示，下同），则实验乙中产生气体的化学反应方程式为 。 【提出问题】所用的氢氧化钠溶液样品中是否还含有氢氧化钠？ 【作出猜想】猜想一：含有氢氧化钠；猜想二：不含氢氧化钠 【进行实验】 (2)同学们取一定量的该NaOH溶液于试管中，滴加过量的BaCl2溶液，有白色沉淀产生，静置，取上层清液，再滴加CuCl2溶液，观察到 ，猜想一成立。 【反思与拓展】 (3)①在【进行实验】中的CuC12溶液，待换为 溶液，也能达到实验目的。 ②若委除去NaOH溶液中混有的Na2CO3，可向溶液中加入适量的 。 2．小红发现，金店里有两种不同的“白金”，单价相差悬殊，小红很好奇，打算进行研究。 【查阅资料】市场上所谓的“白金”通常有两种，一种是金、镍、铜、锌的合金，称为白色金；另一种是铂金，铂是一种银白色的贵重金属，用于耐腐蚀的化学仪器及首饰等，俗称“白金”（platinum）…元素符号Pt。小红结合化学课上学习的金属活动性顺序，展开了下列实验活动。 （1）鉴别两种白金，她的方法可能是 （填操作、现象、结论）; （2）探究Zn、Ni（镍）、铜的活动性顺序。 【作出假设】对三种金属的活动性顺序提出可能的猜想①Zn>Ni>Cu；②Zn>Cu>Ni；你的猜想是③ 。 【查阅资料】小红同学查阅了部分含镍化合物的溶解性如下表。 OH- Cl- Ni2+ 不 溶 溶 溶 【设计实验】同温下，取大小、厚度相同的这三种金属薄片，分别投入等体积等浓度的足量稀盐酸中，观察现象。 【记录现象】请帮助小红把实验现象填写完整 金属 Ni Zn Cu 与盐酸反应的现象 气体产生缓慢金属逐渐溶解 气体产生激烈金属迅速溶解 【得出结论】正确的是猜想①； 写出镍与盐酸反应的化学方程式 。 【结论应用】 除小红的实验设计外，你能否像小红一样，设计另一组实验，也这样一次验证上述假设的正确与否，你的设计所用的一组物质的化学式是 （只写出一组即可）。 3．化学课后,化学兴趣小组的同学在整理实验桌时,发现有一瓶氢氧化钠溶液没有塞橡皮塞,征得老师同意后,开展了以下探究: [提出问题1]该氢氧化钠溶液是否变质了呢? [实验探究1] 取少量该溶液于试管中,向溶液中滴加稀盐酸,并不断振荡,有 ,说明氢氧化钠溶液一定变质了｡ [提出问题2]该氢氧化钠溶液是全部变质还是部分变质呢? [猜想与假设] 猜想1:氢氧化钠溶液部分变质;猜想2:氢氧化钠溶液全部变质｡ [查阅资料]氯化钡溶液呈中性｡ [实验探究2] (1)取少量该溶液于试管中,向溶液中滴加过量的氯化钡溶液,并不断振荡,有 生成,说明原溶液中一定有碳酸钠｡ (2)取步骤(1)试管中的少量上层清液,滴加酚酞溶液,溶液变红色,说明原溶液中一定有 ｡ [实验结论]该氢氧化钠溶液 (填“部分”或“全部”)变质｡ [反思与评价] 在上述[实验探究2]中,小明提出可用氢氧化钙溶液代替氯化钡溶液,你认为该方案 (填“可行”或“不可行”),理由是 ｡ [理解与应用]氢氧化钠溶液容易变质,必须密封保存｡实验室必须密封保存的药品还有很多,试另举一例: ｡ 4．冬季下雪后，人们常使用融雪剂消除路面的积雪。化学兴趣小组的同学们对融雪剂消除积雪的原理、融雪剂的成分、使用融雪剂对环境的影响等产生了浓厚的兴趣，在老师的指导下，他们开启了项目式学习之旅。 项目一：了解融雪剂消除积雪的原理。 【信息检索】常见的融雪剂中主要含有氯化钠、氯化钙、氯化钾。融雪剂溶于水后使混合物的凝固点改变，从而融雪化冰，保障道路交通安全。 【表达交流】 ①融雪剂中所含化合物所属物质类别是 。 ②融雪剂溶于水后可 （“降低”或“升高”）混合物的凝固点，以防止雪水结冰。 项目二：探究融雪剂中是否含有氯化钙。 【进行实验】 实验步骤 实验操作 实验现象 实验结论 ① 取少量融雪剂，向其中加入定质量的蒸馏水，搅拌、静置。 —— —— ② 取少量上层清液于试管中，向其中滴加适量 ，振荡。 该融雪剂中含有Ca2＋ ③ 取步骤①所得上层清液于另支试管中，滴加 ，振荡。 该融雪剂中含有Cl- 【讨论交流】③中发生反应的化学方程式是 。 项目三：评价使用融雪剂对环境的影响。 【反思评价】长期使用融雪剂可能会腐蚀路边的钢铁制品，从环境保护的角度考虑，冬季防止路面积雪的方法还可以是 。 5．为验证氢氧化钠与盐酸反应，化学小组同学用各自实验台上提供的药品做了如图所示的实验。 （1）甲组同学向滴有酚酞溶液的稀盐酸中滴加NaOH溶液，溶液上方有红色出现，振荡后溶液仍为无色，此现象 （填“能”或“不能”）证明氢氧化钠与盐酸发生了反应。 （2）乙组同学进行实验时，发现试管中出现了“怪现象”——有气泡产生。同学们通过讨论一致认为乙组同学所用的NaOH溶液已变质，写出产生气泡的化学方程式 。 【提出问题】变质的NaOH溶液中含有哪些溶质？ 【作出猜想】猜想一： ； 猜想二：NaOH、Na2CO3 【查阅资料】CaCl2溶液显中性。 【进行实验】 ①操作I的名称是 。 ②滴加酚酞溶液后的现象为 ，证明猜想二成立。 ③小丹同学用CuSO4溶液代替酚酞溶液也证明了猜想二成立，写出此反应的化学方程式 。 【反思交流】实验室的化学药品应 。 6．小亮在实验室发现一瓶盛有无色溶液的试剂瓶，其标签已破损，从残余部分只能看出溶质质量分数为10%，具体是什么物质无法辨认。老师告诉他，这瓶溶液可能是氢氧化钠、氯化钠、氢氧化钙或碳酸钠中的一种。 (1)小亮查阅到氢氧化钙常温下的溶解度为，认为该溶液不可能是氢氧化钙，理由是 (2)小亮用洁净干燥的玻璃棒蘸取该溶液滴到湿润的试纸上，测得，他判断这是一种碱性溶液，进而得出该溶液不可能是氯化钠溶液的结论。对他的操作方法、测量结果及结论的评价，正确的是______（填序号）； A．方法，结果，结论均正确 B．方法不正确，结果偏小，但结论正确 C．方法不正确，结果偏大，结论不正确 D．方法正确，结果正确，但结论不正确 (3)为了确定该溶液的成分，小亮同学继续进行下列实验，请你一起参与，并填写下列实验报告。 [设计实验方案]方案甲：选择氢氧化钡溶液来确定该溶液的成分； 方案乙：选择稀盐酸来确定该溶液的成分。 [进行实验]请你从方案甲和方案乙中选择一种方案进行实验、 实验步骤 实验现象 实验结论 取少量溶液于试管中， 滴加 该溶液是碳酸钠溶液，有关反应 的化学方程式为： [实验反思]有同学认为还可以用一种常见的盐溶液来确定，该盐的化学式是 （填化学式）。 7．为使无明显现象的化学反应“可视化”，某兴趣小组的同学开展了下列实验。 Ⅰ、按图1进行实验，使氢氧化钠与硫酸反应“可视化”。 (1)滴入几滴酚酞溶液，溶液变红，说明氢氧化钠溶液pH 7（填“>”“=”或“<”）。 (2)将稀硫酸缓慢注入瓶中并振荡，观察到红色褪去，说明氢氧化钠与硫酸发生了反应，此时瓶中溶质（酚酞除外）一定有 。 Ⅱ、按图2进行实验，使氢氧化钠与二氧化碳反应“可视化”。 (3)将注射器中相同体积的NaOH溶液和水同时注入锥形瓶中，观察到 的现象，说明氢氧化钠与二氧化碳发生了反应，反应的化学方程式为 。 Ⅲ、进行下列实验，使氢氧化钠与盐酸反应“可视化”。 (4)向盛有一定量氢氧化钠溶液的密闭隔热容器中不断加入稀盐酸，利用数字传感器上的计算机绘制出加入稀盐酸的体积与溶液温度的图象，如图所示。当加入盐酸 mL时，盐酸与氢氧化钠恰好完全反应。 【总结反思】对于没有明显现象的化学反应，为了证明反应的发生，可以借助指示剂、测量温度变化、比较物质的溶解性、借助传感器等，提供间接的实验证据。 8．某兴趣小组在准备化学实验基本技能考试时，对以下问题进行了探究。 I．探究酸和碱能否发生化学反应 (1)方案l：甲同学向盛有少量NaOH溶液的试管中滴几滴无色酚酞试液，振荡，继续加入稀硫酸，观察到溶液由 色变成无色。甲同学得出结论：酸和碱能发生反应。 方案2：乙同学取少量NaOH溶液，测得溶液pH为10，向该溶液中加入一定量稀硫酸后，测得溶液pH为9，乙同学发现溶液pH减小了，得出结论：酸和碱能发生反应。 (2)交流讨论：大家同意甲同学的结论，对乙同学的实验过程提出质疑，溶液pH减小的原因还可能是稀硫酸中的水稀释了NaOH溶液；大家认为，乙同学向NaOH溶液中加入稀硫酸后，测得溶液的pH必须 7(填“大于”、“小于”或“等于”)，才能证明酸和碱能发生反应。 II．探究酸和碱反应后溶液中溶质的成分 丙同学对探究I中甲同学实验后的无色溶液展开探究。 【提出问题】试管中无色溶液的溶质除了酚酞还有什么？ 【提出猜想】猜想(l)：Na2SO4；猜想(2)：Na2SO4和 。 【设计实验】现实验室提供以下试剂：锌粒、铜片、氯化钡溶液、氢氧化钠溶液以及必要的实验仪器，请完成下列表格： 实验操作 实验现象 实验结论 猜想(2)成立 【实验结论】猜想(2)成立 9．木聚糖是生产木糖醇等甜味剂的原料。实验小组利用NaOH溶液浸取玉米芯中的木聚糖，探究影响浸取效果的因素。 【进行实验】 I.将干燥的玉米芯用粉碎机粉碎，备用。 II.配制一定浓度的NaOH溶液。 III.分别取10g粉碎后的玉米芯，加入NaOH溶液，在不同条件下浸取，测定木聚糖得率（得率越高，代表浸取效果越好），实验记录如下表。 序号 浸取温度（℃） 浸取时间（h） NaOH溶液的浓度（g/mL） NaOH溶液的体积（mL） 木聚糖得率（%） ① 70 3 0.20 300 17 ② 80 3 0.20 300 20 ③ 90 3 0.20 300 22 ④ 90 3 0.10 300 16 ⑤ 90 3 0.15 300 18 ⑥ 90 3 0.20 200 18 ⑦ 90 3 0.20 400 15 【解释与结论】 (1)NaOH溶液配制后应尽快使用，否则容易与空气中的 发生反应而变质。 (2)实验①②③的目的是 。 (3)探究NaOH溶液浓度对浸取效果影响的实验组合是 （填序号）。 (4)依据实验数据，不能推断NaOH溶液的体积越大，浸取效果越好，其证据是 。 (5)在实验范围内，浸取玉米芯中木聚糖的最佳条件：浸取时间为3h、 。 【反思与评价】 (6)在表中实验的基础上，继续探究浸取时间对浸取效果的影响，发现最佳浸取时间为3h。实验操作为：取10g粉碎后的玉米芯， 。 10．化学与环境保护——探究酸雨的腐蚀性 我国道教发源地山东威海圣经山摩崖石刻，为国内罕见的大型道教石刻，可称为瑰宝。圣经山摩崖石刻的材质是大理石，主要成分是碳酸钙，现在字迹已模糊不清。摩崖石刻被腐蚀，是否是酸雨所致？试回答下列问题： （1）酸雨的成因：即使大气没有受到污染，正常的雨水或河水也呈微弱酸性（pH在5.6～7之间），原因是 。酸雨的酸性比正常雨水强，是因为雨水吸收了被污染的大气中的 等有害气体。大气中这些有害气体主要来自于 。 （2）定量实验探究： 查阅资料及定性实验表明：（1）醋酸和酸雨的酸性程度差不多，pH在5.6～3之间；（2）酸雨（醋酸）确实能加重大理石腐蚀的程度。（3）定性实验显示：将大理石放入pH=3的醋酸溶液中，短时间内几乎看不出有气泡产生。 现提供下列仪器和试剂： 仪器：烧杯、托盘天平、镊子、量筒、胶头滴管。 药品：pH=6.5的普通雨水、pH=3醋酸溶液、大理石薄片。 请你设计一个“定量实验方案”，证明摩崖石刻被腐蚀，主要与酸雨有关，与普通雨水无关。 实验内容及步骤 应得到的实验结果 （3）下列与保护摩崖石刻有关的说法中，你同意的是( ) A．了解哪种人类活动最容易引起酸雨 B．引起酸雨原因的结论应建立在科学研究的基础上 C．保护摩崖石刻要建立在有关损坏原因的科学证据的基础上 D．要从根本上预防酸雨的危害，应禁止工厂和汽车排放气体 E．要减少酸雨的危害，应研究和推广减少有害气体排放的技术 F．要从根本上保护摩崖石刻，主要应研究修复被酸雨损伤的摩崖石刻的方法与技术 11．欲证明“CO2与NaOH发生了化学反应”，某化学兴趣小组进行以下探究实验（实验装置中夹持仪器已略出）。 【实验1】配制溶液 （1）用NaOH固体配制20g 20%NaOH溶液，无需用到的玻璃仪器有 （填标号）。 A．胶头滴管 B．酒精灯 C．量筒 D．烧杯 E.玻璃棒 【实验2】按图1所示装置进行实验。    实验前U型管两端液面相平，将NaOH溶液滴入试管中，恢复到室温后，U型管中的液面左高右低。据此，甲同学得出“CO2与NaOH发生了化学反应”的结论。 （2）上述结论的证据不充足，理由是 。 【实验3】按图2所示装置进行实验。 查阅资料： i. CaCl2溶液呈中性； ii. CaCl2 + 2NaOH=Ca(OH)2+2NaCl。 实验步骤如下： ①检查装置的气密性，往装置中加入药品； ②关闭K1、K2，将注射器中的NaOH溶液缓缓推入A中； ③A中物质充分作用后，打开K1，B中无色溶液倒吸入A中，A中产生沉淀且溶液显红色； ④关闭K1，打开K2，将注射器活塞向上拉，C中溶液倒吸入A中。 （3）步骤③“产生沉淀”的现象仍不足以证明CO2与NaOH发生了化学反应，理由是 。 （4）步骤④中，若观察到 （填现象），证明CO2与NaOH发生了化学反应，CO2与NaOH反应的化学方程式为 。 12．小致设计了一套制取纯净、干燥CO2气体，并探究金属Mg的相关化学性质的实验，请回答相关问题。 (1)检查装置A气密性的操作是：将装置AB中间的胶皮管用弹簧夹夹住，向长颈漏斗中注水至形成一段液柱，一段时间后 ，即可证明装置不漏气。 (2)装置A中发生反应的化学方程式为 。 (3)实验时应先 （填序号），再进行另一操作。 a.点燃D处酒精灯 b.打开A装置中的弹簧夹，从长须漏斗处加入稀盐酸 (4)探究Mg与CO2反应的产物。 实验时，观察到D处Mg粉燃烧黑白两种固体产生。查阅资料黑色固体为碳单质，白色固体是含镁物质。白色固体是什么物质呢？ 【猜想假设】 猜想1：白色固体是MgO 猜想2：白色固体是MgCO3 猜想3：白色固体是 。 【查阅资料】MgO与稀盐酸反应无气泡产生，MgCO3与稀盐酸反应有气泡产生。 【实验探究】取D中生成的固体适量于试管，加入足量的稀盐酸，观察到的现象为有黑色固体不溶物，白色固体消失， ，则猜想1成立。 【交流反思】Mg燃烧的火灾 （填“能”或“不能”）用CO2来灭火。 13．化学兴趣小组的同学在探究碱的化学性质时，完成了如下图甲所示的两个实验。实验后，小明同学将废液倒入同一废液缸中，发现混合废液浑浊并显红色。请你完成下列问题。 (1)A实验中发生反应的化学方程式是 。判断A实验恰好完全反应的现象是 。 (2) B实验中发生的现象是 。 (3)[提出问题]废液中，能使酚酞试液变红的物质可能是哪些呢? [作出猜想] 猜想一:废液中，能使酚酞试液变红的物质可能是NaOH; 猜想二:废液中，能使酚酞试液变红的物质还可能是 ； 猜想三:废液中,能使酚酞试液变红的物质还可能是Ca(OH)2。 [实验验证]同学们对可能含有的碱性物质进行确定,取一定量的废液过滤,向滤液中逐滴加入稀盐酸,根据反应现象得到如图乙所示的图像。 [结论]分析图像数据得出，废液中使酚酞变红的物质一定是 ； [拓展提升]为了使以上废液实现安全排放,你的做法是 。 14．小阳同学在厨房里发现两种白色固体，分别是精盐（NaCl）和碱面（），为了区分二者，将两种固体带到化学实验室，并对其组成及某些性质进行探究。 固体种类 氯化钠 碳酸钠 取等量固体于试管中，加等量水充分溶解 全部溶解 有少量白色固体剩余 溶液的pH 7 11.6 (1)溶液显 （填“酸性”或“碱性”）。 探究二：氯化钠和碳酸钠的其他性质 实验1：甲组同学通过如图1所示的两个实验鉴别氯化钠和碳酸钠。 (2)图1中观察到氯化钠溶液试管中无明显现象，碳酸钠溶液试管中产生气泡，发生反应的化学方程式为 。 (3)同学们用pH传感器测定碳酸钠溶液试管中pH随稀盐酸加入时间的关系如图2所示，CD段溶液pH变化的原因为 。 实验2：乙组同学通过如图3所示的两个实验鉴别氯化钠和碳酸钠。 (4)实验2中仅碳酸钠溶液与澄清石灰水发生反应，二者反应的微观反应示意图如图4所示。由图示可知该反应的微观实质是 。 (5)小组同学在实验室还选择除酸、碱外的试剂鉴别精盐和碱面，该试剂为 。 (6)实验结束后，同学们将实验2试管中的物质倒入烧杯中，观察到固体质量增多，同学们认为溶液中一定有NaCl和NaOH，可能有和的一种，于是进行实验验证。 实验步骤 实验现象 实验结论 取烧杯中少量上层清液于试管中，向其中加 入 。 有白色沉淀生成 溶液中还含有反应的化学方程 式为 。 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．(1) 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑ (2)产生蓝色沉淀 (3) 硫酸铜 Ca(OH)2溶液(或Ba(OH)2溶液) 2． 取少量样品于试管中，向其中滴入少量稀盐酸，有气泡产生的该样品是白色金 Ni>Zn>Cu 无气泡产生、金属没有溶解 Ni+2HCl=NiCl2+H2↑ Zn、Cu、NiCl2 3． 气泡产生 白色沉淀 氢氧化钠(或NaOH) 部分 不可行 氢氧化钙溶液显碱性，氢氧化钙与碳酸钠反应生成的氢氧化钠也呈碱性，都能使酚酞试液变红色，干扰原溶液中氢氧化钠的检验 氢氧化钙溶液､浓硫酸､浓盐酸等(其他符合条件的皆可) 4． 盐 降低 碳酸钠溶液 硝酸银溶液 使用机械除雪 5． 能 Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑ Na2CO3 过滤 溶液B变成红色 CuSO4+2NaOH＝Cu（OH）2↓+Na2SO4 密封保存 6．(1)室温下饱和氢氧化钙溶液的质量分数仅为0.18% (2)B (3) 溶液（或稀盐酸） 溶液变浑浊，有白色沉淀生成（有气泡产生） （） （任填一种即可） 7．(1)> (2)硫酸钠 (3) 红墨水液面左边高于右面 (4)10 8． 红 等于或小于 H2SO4 取适量甲同学实验反应后的溶液于试管中，加入锌粒，观察现象 锌粒溶解，并有气泡产生 9．(1)二氧化碳/CO2 (2)探究温度对浸取效果的影响 (3)实验③④⑤ (4)在其它条件相同时，NaOH溶液的体积为300mL时，浸取效果最好 (5)浸取温度90℃、NaOH溶液浓度0.20g/mL、NaOH溶液的体积为300mL (6)相同温度，加入同浓度同体积的NaOH溶液，在不同浸取时间下浸取，测定木聚糖得率 10． 雨水从空气中吸收了CO2，生成碳酸，碳酸呈弱酸性（或：写方程式也可） 二氧化硫和氮的氧化物（或：硫的氧化物和氮的氧化物）（或：写化学式也可） 化石燃料的燃烧（或：汽车、工厂所排放的废气） （不给分：火山爆发） 实验内容及步骤 应得到的实验结果 1．称取适量（如10g）大理石薄片，放入小烧杯中； 2．量取适量（如50mL pH=6.5）普通雨水，倒入步骤1小烧杯； 3．过较长时间（如一周），取出大理石片，干燥，称量剩余大理石薄片的质量。 大理石薄片的质量不变（如仍等于10g）。 1．称取适量（如10g）大理石薄片，放入小烧杯中； 2．量取适量（如50mL pH=3）醋酸溶液，倒入步骤1小烧杯； 3．过较长时间（如一周），取出大理石片，干燥，称量剩余大理石薄片的质量。 剩余大理石薄片的质量减少（如小于10g）。 ABCE 11． B 没有证明有新物质生成（或CO2溶于水或与水反应也会造成试管内气压减小） CaCl2与NaOH溶液结合生成氢氧化钙，氢氧化钙微溶于水，也会产生沉淀 有气泡产生 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O 12．(1)水柱不下降 (2) (3)b (4) MgO、MgCO3 无气泡产生 不能 13． 红色溶液恰好变为无色 澄清石灰水变浑浊 Na2CO3 (或碳酸钠) Na2CO3和NaOH (或碳酸钠和氢氧化钠) 向废液中滴加适量的稀盐酸使溶液刚好由红色变成无色 14．(1)碱性 (2) (3)盐酸过量，使溶液的pH变小，溶液呈酸性； (4)或碳酸根离子和钙离子结合生成碳酸钙 (5)酚酞溶液（或氯化钡溶液或石蕊溶液或可溶性钙盐、钡盐溶液合理即可） (6) 氢氧化钙溶液（或澄清石灰水或Ba(OH)2溶液或可溶性钙盐、钡盐合理即可） 或或其他合理即可。 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 $$