2024年中考化学二轮复习热点专题突破专题：科学探究题

2024年中考化学二轮复习热点专题突破专题：科学探究题 1．某实验小组的同学在进行酸酸中和反应的实验时，向烧杯中的氢氧化钠溶液加入稀盐酸一会后，发现忘记了滴加指示剂。因此，他们停止滴加稀盐酸，并对烧杯内溶液中的溶质成分进行探究。 【提出问题】该烧杯内溶液中的溶质是什么？ 【猜想】猜想①：可能是NaCl和NaOH； 猜想②：可能只有NaCl； 猜想③：可能是 。 【查阅资料】氯化钠溶液呈中性。 【进行实验】 实验方案 实验操作 实验现象 实验结论 方案一 取少量烧杯内溶液于试管，滴入几滴酚酞溶液，振荡 溶液 色 猜想①不正确 方案二 取少量烧杯内溶液于另一支试管中，逐滴加入碳酸钙粉末至过量 猜想②不正确，猜想③正确 方案二中发生反应的化学方程式是 。 【反思与拓展】 （1）在分析化学反应后所得物质成分时，除考虑生成物外还需考虑 。 （2）根据所学化学知识，验证烧杯内溶液中的溶质含有HCl，除以上方案外，下列哪些物质单独使用也能完成该实验？ （填序号）。 A．pH试纸       B．铜       C．紫色石蕊溶液 2．为深度学习酸，碱，盐有关知识，某化学兴趣小组开展了下列探究活动。 (1)探究中和反应。 实验开始后将注射器内的液体缓慢地全部注入烧瓶内，用传感器测得烧瓶内溶液的变化及微观图示如图所示。 ①烧瓶内溶液是 。 ②图中c点所示溶液中所含溶质是 （填化学式）。 ③下列试剂不能验证反应到达c点的是 （填字母序号）。 A．锌粒      B．碳酸钠溶液       C．无色酚酞试液       D．氧化铁 ④写出图三中方框内乙粒子的符号 。 探究碱的性质。 氢氧化钠溶液长期暴露在空气中易变质。兴趣小组为探究久置氢氧化钠溶液的变质程度开展实验探究。 【查阅资料】氯化钙溶液呈中性。 【实验报告】 (2) 实验步骤 实验现象 实验结论 ①取少量该溶液于试管中，向溶液中滴加过量的氯化钙溶液，充分反应 生成 氢氧化钠溶液部分变质 ②取步骤①试管中的少量上层清液，滴加无色酚酞试液 溶液呈 色 【反思与评价】 (3)在上述实验步骤一中，某同学提出可用氢氧化钙溶液代替氯化钙溶液，你认为该方案是否可行： （填“是”或“否”）；用化学方程式解释其原因 。 3．某研究性小组的同学用氢氧化钙溶液和盐酸进行酸碱中和反应的实验,该反应的方程式是 。向烧杯中的稀盐酸加入氢氧化钙溶液一会儿后,发现忘记滴加指示剂,因此,他们停止滴加氢氧化钙溶液,并对烧杯内溶液中的溶质成分进行探究。 【提出问题】该烧杯内溶液中的溶质是什么? 【提出猜想】猜想①:CaCl2和Ca(OH)2;猜想②: ;猜想③:CaCl2和HCl 【查阅资料】氯化钙溶液呈中性。 【实验探究】 实验步骤 实验现象 结论 取少量烧杯内溶液于试管中,滴入几滴酚酞溶液 猜想①不成立 取少量烧杯内溶液于试管 中逐滴加入Na2CO3溶液 猜想②成立 猜想③成立 【反思】 (1)在分析化学反应后所得物质成分时,除考虑生成物外还需要考虑 。 (2)若猜想③正确,要处理烧杯内溶液使其溶质只含有CaCl2,应向烧杯中加入过量的 (化学式)。 (3)验证烧杯内溶液中的溶质含有HCl,除以上方案外,下列哪些物质或者方法单独使用也能完成该实验?( ) A pH试纸    B 镁条    C检查导电性    D 铜片 4．如图是实验室制取气体的有关装置图，据图回答下列问题： (1)写出图中标号仪器的名称：m 。 (2)若用大理石与稀盐酸反应制取CO2，则反应的化学方程式为 。收集装置为 。 (3)若用高锰酸钾制取氧气，选用的发生装置为 (填装置序号，下同)，则反应的化学方程式为 。若用E装置收集氧气，氧气应从 (填“a”或“b”)端通入。 (4)若要F中的两个气球悬浮在空气中，则甲可能是 (填序号)。 a．空气          b．氧气        c．氢气 (5)兴趣小组探究了影响大理石与稀盐酸反应剧烈程度的因素。 【查阅资料】反应物的浓度越大，反应速率越快。 【实验过程】(注：盐酸足量) 【实验分析】 ①若要探究盐酸浓度大小对反应的影响，可选择实验甲与 对照(选填实验编号)。 ②除盐酸浓度大小外，上述实验研究的另两个影响反应的因素是 和 。 【交流讨论】与甲比较，对丙的分析，错误的是 (选填编号)。 A、反应更为剧烈    B、产生的二氧化碳速度更快   C、产生的二氧化碳的质量更大 5．某化学兴趣小组在学习制备时，对影响过氧化氢分解速率的因素产生了兴趣。 【查阅资料】影响化学反应速率的因素有很多，如：催化剂、温度、反应物的浓度等。 实验1：比较催化剂种类对过氧化氢分解速率的影响。 【实验探究】小组的同学们按图装置，在室温下分别进行了四组实验。 序号 试剂 1—1 1—2 滴溶液 1—3 滴溶液 1—4 少量粉末 (1)选用该装置作为过氧化氢制取氧气发生装置的依据是 。 (2)用注射器加入过氧化氢溶液的优点是 。 该小组同学按上图装置进行实验，并用传感器测定实验过程中含量变化情况，得到如下图所示曲线。 【实验结论】对比四条曲线，分析： (3)溶液、溶液对的分解 （填“有”或“无”）催化作用。 (4)第一组中X的数值应是 。 (5)试写出实验中催化效果最优的分解的符号 。 实验2：比较温度、浓度对过氧化氢分解速率的影响。 【实验探究】小组的同学们不加催化剂，在不同温度下，用不同浓度的进行实验，记录实验现象如下表。 序号          温度 50℃ 60℃ 70℃ 2—1 5% 无明显气泡 无明显气泡 极少量气泡 2—2 10% 无明显气泡 无明显气泡 少量气泡 2—3 15% 无明显气泡 少量气泡 较多气泡 (6)从上表实验可得出的结论是 。 实验3：质量对过氧化氢分解速率的影响。 【实验探究】如下表所示，在锥形瓶中放入，用注射器推入5％过氧化氢溶液，记录实验数据。 序号 质量 过氧化氢溶液体积 过氧化氢完全分解所用时间 3—1 3—2 3—3 【解释与结论】 (7)由实验3可得结论：过氧化氢溶液体积等条件相同时，质量 （选填“越大”或“越小”），催化效果越好。 【反思与评价】 (8)实验小组用3—2的方案制备氧气，发现反应速率偏慢。根据上述实验结论，你认为可采取的改进措施有 、 （写出两条）。 6．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 【实验】设计并完成下表所示的探究实验： 实验操作 实验现象 结论 总结 实验一 取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，伸入带火星木条 有小气泡产生，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 取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，加入土豆丝，伸入带火星木条[来 迅速产生大量气泡， 土豆丝能加快过氧化氢的分解的速率 （1）请你帮小明同学填写上表中未填完的空格． （2）在小明的探究实验中，“实验一”和“实验二”起的作用是 【反思】小凡同学认为仅由上述实验还不能完全得出表内的“总结”，他补充设计了两个方面的探究实验。 第一方面探究 ． 向反应后试管内的剩余物中重新加入过氧化氢溶液，有大量气泡产生，且木条复燃； 第二方面探究 。 实验操作中包含了两次称量，将实验二试管中的物质进行过滤、洗涤、干燥、称量（土豆丝本身的水分减少忽略不计）。 7．金属铁是当今用途最广的金属。学习小组开展以下学习活动。 【活动一】了解工业炼铁，并测定生铁样品中单质铁的质量分数 (1)高炉内主要的化学反应如图1，反应①的化学方程式为 。反应②的能量变化是 热（填“放”或“吸”）。 (2)为测定生铁样品中单质铁的质量分数，取4份各10.0g的生铁样品，分别和不同质量、相同质量分数的稀硫酸充分反应。实验数据如表1所示（假设杂质不与稀硫酸反应生成氢气）。 表1                  实验 物质质量/g 第1次 第2次 第3次 第4次 生铁质量 10.0 10.0 10.0 10.0 稀硫酸质量 25.0 50.0 75.0 100.0 氢气质量 0.10 0.20 0.30 0.35 ①分析数据，可知第 次实验中生铁中的单质铁完全反应。 ②计算此生铁样品中单质铁的质量分数为 。（写出计算过程，下同） 【活动二】实验室模拟炼铁，并探究反应产物 学习小组设计-图2的实验装置模拟炼铁【B装置盛放过量的NaOH与Ca(OH)2混合溶液】，请回答下列问题： 【资料卡片】 ①NaOH溶液吸收二氧化碳能力比Ca(OH)2溶液强。 ②CO与Fe2O3反应过程中，温度不同，会生成不同的铁氧化物。 (3)实验过程中A处玻璃管中现象是 。 (4)正确的实验步骤顺序是 （填序号，a、b、c均为弹簧夹） ①打开a、b，关闭c，通CO           ②关闭b，打开c，点燃酒精喷灯 ③关闭a、b、c，熄灭酒精喷灯         ④在b处导管收集气体，验纯 (5)实验中，虚线框内装置B的作用是 （填序号）。 a．收集CO    b．吸收CO2    c．检验生成CO2    d．收集CO2 (6)取4.80 mg Fe2O3进行实验，用热分析仪记录有关数据，得到固体质量与反应温度的关系曲线如图3所示。根据图象并结合计算回答： ①B点对应某种铁氧化物，写出A点到B点变化过程的化学方程式是 。 ②C点对应物质中，铁、氧元素质量比为 。 8．某实验小组进行影响化学反应速率因素的探究及二氧化碳性质的探究． Ⅰ．影响化学反应速率因素的探究：每次都加入相同质量的大理石（足量）和的稀盐酸，并记录收集到二氧化碳气体所需要的时间，下表是实验的记录： 编号 颗粒大小 实验温度 稀盐酸的质量分数 加入稀盐酸体积 时间 ① 粗颗粒 25 133 ② 粗颗粒 W 25 126 ③ 粗颗粒 25 61 ④ 细颗粒 25 79 (1)实验②和④研究了某因素对反应速率的影响，则 ，分析数据可知 因素对反应速率的影响最大． (2)从实验①②得出的探究结论是： (3)为完成上述探究实验，需要用的盐酸（密度）去配制的稀盐酸，需要量取的盐酸 （结果精确到0.1）； (4)为完成上述探究实验，从下图装置中选出最适宜的发生装置_______（填字母）． A． B． C． D． (5)实验小组使用排水法收集定量的二氧化碳．如图所示，请补充完善该实验设计图 ； Ⅱ．性质探究： 用如图1装置实验，测得三颈烧瓶内气压变化情况如图2所示． (6)首先注入瓶中的药品是 （填“水”或“氢氧化钠溶液”）． (7)对比曲线中“”段和“”段，可证明 ． 9．随着我国“资源节约型”与“环境友好型”社会的建设，城市垃圾的处理成为了一项重要工程。红心中学课外小组的同学们在老师的组织下，对垃圾的分类、处理、焚烧产物及宣传活动等展开了项目化学习。 任务一：调查垃圾分类的价值 【咨询交流】同学们参观了一个垃圾分类处理厂，获悉城市生活垃圾可分为可回收物、有害垃圾、厨余垃圾和其他垃圾。通过垃圾的综合化分类可得到金属、塑料等可再利用的资源。 任务二：学习垃圾分类处理的方法 【参观学习】小组同学在技术人员的指导下，了解到垃圾回收处理的过程如下： 【小组交流】 (1)垃圾筛分时，最简单的方法是可根据 区分铜和铝。 任务三：探究垃圾焚烧产生的气体成分 【提出问题】垃圾焚烧产生的气体中是否含有、CO、？ 【查阅资料】①能使红色的品红溶液褪色，常用品红溶液来检验；②紫红色酸性高锰酸钾溶液可与反应而褪色，常用于除去；③也能使澄清石灰水变浑浊。 【进行实验】设计实验方案，探究垃圾焚烧产生的气体成分。 实验步骤 实验现象 实验结论 ①将除尘后的气体通入盛有少量品红溶液的试管中 红色褪去 含有 ②将除尘后的气体先通过图1装置后，再通入盛有澄清石灰水的试管中 澄清石灰水变浑浊 含有 【反思评价】 (2)步骤②中，混合气体从 (填“a”或“b”)端通入图1装置。 (3)步骤②中，澄清石灰水变浑浊的化学方程式为 。 (4)小组同学通过传感器，测得焚烧垃圾产生的气体中CO体积分数变化如图2，时间段内CO体积分数出现异常的原因是 。 任务四：成果分享宣传推广 同学们通过手抄报、宣讲等各种方式，将学到的垃圾减量化、无害化、资源化的分类管理知识进行分享、宣传推广。 10．某兴趣小组做了关于氧气的实验，他们开展如下探究。 （1）探究影响双氧水分解速率的因素。实验数据记录如下： 双氧水的质量 双氧水的浓度 MnO2的质量 相同时间产生O2体积 Ⅰ 50.0g 1% 0.1g 9mL Ⅱ 50.0g 2% 0.1g 16mL Ⅲ 50.0g 4% m 31mL ①第Ⅲ次实验中，二氧化锰的质量m的值为 ； ②乙同学用如图装置进行实验，通过比较 也能达到实验目的； ③实验结论：在相同条件下， ，双氧水分解速率越快； （2）探究空气中氧气含量测定实验 【实验与交流】 为了更好地理解空气中氧气含量测定的实验原理，兴趣小组利用传感器技术测定了实验装置（如图1）内的压强、温度和氧气浓度，三条曲线变化趋势如图2所示。其中X曲线表示的是 （填“温度”或“氧气的浓度”） 【反思拓展】 ①结合X、Y两条曲线，解释如图2中BC段气压变化的原因是 ； ②图2中CD段气压变化的原因是 ； 11．(1)小君和小英同学发现：带火星的竹签在空气中不会复燃，若用装有60%水的集气瓶倒置在水槽中收集氧气，得到的气体能使带火星的竹签复燃。为了找到能使带火星竹签复燃的氧气含量最小值，他们进行了如下探究： (设计实验)小君设计了如图的装置，该装置的圆底烧瓶中放入25毫升水的目的是 ，写出圆底烧瓶中发生的反应的符号是 。 (实验研究)第一组实验：取3只集气瓶，编号为①②③分别装入15%、30%和45%的水，盖上盖玻片倒置在水槽中并用排水法将瓶内水排尽正放桌面。然后将相同的3支带火星竹签分别插入①﹣③号瓶中，记录实验现象。 获得第一组实验现象后，小君又做了第二组实验，并记录实验现象。两组实验数据和现象见下表： 实验分组 第一组 第二组 实验序号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 集气瓶装水的体积分数/% 15 30 45 34 38 42 带火星竹签状况 亮 很亮 复燃 很亮 复燃 复燃 得出上述两组实验现象后，小英认为还不能确定能使带火星竹签复燃的氧气含量最小值，需继续进行实验，则实验序号⑦的集气瓶装水的体积分数应该是 %，这时候的集气瓶中氧气的体积分数为 %。 (实验结论)经多次实验得出：能使带火星竹签复燃的氧气含量最小值为48.7%。 (2)小黄继续探究“红砖粉末是否也可以作过氧化氢分解反应的催化剂？”实验步骤和现象如下： ①他分别向两支试管中加入 的过氧化氢溶液，向其中一支试管加入一定质量的红砖粉末，然后将两支试管中的气体导出通入水中比较产生气泡的快慢，发现加入红砖粉末的试管中反应较快。 ②将反应较快的试管内固体过滤、洗涤、 、称量。发现红砖粉前后质量不变。 试回答：步骤①的实验目的是 。该学生认为通过上述实验已证明红砖粉末可以作过氧化氢分解反应的催化剂，但老师认为该同学的实验还缺少一个关键步骤，请写出具体操作步骤和现象 。 12．实验室有―瓶长期暴露在空气中的氢氧化钠固体样品，观察发现，样品表面有白色粉末，某兴趣小组的同学对该样品的成分及含量进行了探究。 【提出问题1】该样品中含有哪些物质？ 【提出猜想】猜想1：已完全变质，该样品中只含Na2CO3 猜想Ⅱ：部分变质，该样品中含有NaOH和Na2CO3 则NaOH变质的化学反应方程式为 ， 【实验探究1】为确定该样品成分，小明设计了如下实验方案，请你一起完成下列实验报告。 实验操作 实验现象 实验结论 （1）取少量样品溶于水，加入足量的 ； 白色沉淀产生 该反应的化学方程式为 ； （2）将上述反应后的混合液过滤，取滤液加入 ， 证明猜想II成立 【提出问题2】怎样提纯该样品得到纯净的氢氧化钠固体？ 【实验探究2】为得到纯净的氢氧化钠固体，小明设计了如图所示的实验流程： 操作②是 ， 该实验中发生反应的化学方程式为 ； 最终所得氢氧化钠固体 质量 变质后样品中氢氧化钠的质量（填大于，等于或小于）。 13．某化学兴趣小组用实验室常用药品（或溶液）对“NaOH溶液与稀盐酸是否恰好完全反应”进行探究。 （知识卡片）：氯化钠溶液显中性。氯化铜易溶于水。 （实验探究）： (1)方案Ⅰ：某同学先向试管中加入约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。 ①实验结论 。 ②从微观的角度分析，该反应的实质是 。 ③在滴入稀盐酸的过程中，若观察到有少量气泡出现，请分析产生气泡的可能原因 （用化学方程式表示）。 (2)方案Ⅱ： 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 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Ⅱ不能证明NaOH溶液与稀盐酸恰好完全反应，其原因是 。 14．为探究锌、铜、铬三种金属的性质，某兴趣小组进行如下实验。 [实验一]将三种金属丝分别与一节干电池和小电珠连接，小电珠发光。 [实验二]取粗细、长短相同的锌丝、铜丝、铬丝，均与50mL稀硫酸反应，实验记录如下表： 锌 铜 铬 铜 稀硫酸的质量分数 5% 5% 15% 15% 反应现象 少量气泡 无现象 许多气泡 无现象 [实验三]金属锌、铜和稀硫酸构成如图所示的化学电池装置，并用该装置进行实验，观察到铜片表面有气泡(H2)产生，小电珠发光。 (1)实验一的现象说明三种金属都具有 性。 (2)铬与稀硫酸反应生成硫酸亚铬(CrSO4)和氢气，反应的化学方程式为 。 (3)要判断三种金属的活动性强弱，必须在实验二的基础上增补一个实验才能得出结论，其实验内容是把粗细、长短相同的 放入 的50mL稀硫酸中，观察气泡产生速率的快慢。 (4)金属活动性的强弱是由金属物质的结构决定的，不会因某个实验而改变。下列关于实验三的分析，不正确的是 (填字母)。 A．金属铜的活动性变得比锌强 B．铜与稀硫酸发生了置换反应 C．该装置将化学能转化为电能 15．为探究酸、碱、盐的化学性质，某兴趣小组做了如下实验。    试回答下列问题 (1)试管A中的现象是 。 (2)试管B中反应的化学方程式为 。 (3)甲同学把反应后的C、D试管中的废液倒入一只洁净的烧杯中，观察到先有气泡产生，后有白色沉淀生成；过滤后得到白色沉淀和无色滤液。甲同学欲探究无色滤液中溶质的成分。 【提出问题】无色滤液中的溶质是什么？ 【作出猜想】 猜想Ⅰ：NaCl 猜想Ⅱ：NaCl和CaCl2 猜想Ⅲ：NaCl和Na2CO3 猜想Ⅳ：NaCl、CaCl2和Na2CO3 小明认为猜想Ⅳ定不成立，其原因是 (用化学方程式表示)。 【进行实验】 实验步骤 实验现象 实验结论 i.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 成立 ⅱ.取少量滤液于试管中，滴加少量 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 $$