2024年中考化学备考专题：科学探究题

2024年中考化学备考专题：科学探究题 1．运用所学知识回答问题 (1)草酸(H2C2O4)存在于自然界的植物中，是有机酸中的强酸，具有酸的通性，能与碱发生中和反应。如图是草酸与氢氧化钠中和反应实验示意图，在烧杯中加入10mL氢氧化钠溶液，滴入两滴酚酞试液。观察到现象： 。再用滴管慢慢滴入草酸，并不断用玻璃棒搅拌溶液。观察到现象： 。 (2)草酸在170℃以上易分解，某校化学兴趣小组为确定草酸分解产物，做如下探究。 【提出问题】草酸的分解产物是什么？ 【猜想与假设】猜想①CO、CO2 猜想②CO2、H2O 猜想③CO、H2O 猜想④CO2、H2O、H2 猜想⑤CO、CO2、H2O 经小组同学分析得出上述猜想 一定是错误的(用序号填空)。 【查阅资料】无水硫酸铜是一种白色固体，遇水会变成蓝色。 【进行实验】该小组同学设计了如图的实验过程(部分固定装置已略去) 实验步骤 实验现象 实验结论 将分解产物从左至右依次通过各装置 A中无水硫酸铜变蓝 B中澄清石灰水变浑浊 猜想③错误 F中无水硫酸铜无变化 G中澄清石灰水变浑浊 猜想 正确 问题解答 ⅰ.装置C的作用 ⅱ.写出装置E中发生反应的化学方程式 【交流反思】G处出来的尾气中可能含有有毒气体，会造成空气污染，为防止污染环境，该实验应增加尾气处理装置。 2．氢化钙固体是登山运动员常用的能源提供剂。某探究小组的同学通过查阅资料得知：氢化钙(CaH2)遇水反应生成氢氧化钙和氢气。探究小组的同学把一定量的CaH2加入到Na2CO3溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，经检验滤渣的成分是碳酸钙。 【提出问题】滤液中溶质的成分是什么？ 猜想一：NaOH  猜想二：NaOH、Ca(OH)2 猜想三：NaOH、Na2CO3  猜想四：NaOH、Ca(OH)2、Na2CO3 (1)经讨论，大家一致认为猜想 不合理，请用化学方程式说明原因 (2)【实验验证】 实验 现象 结论 ①取少量滤液，向其中滴入少量碳酸钠溶液 无明显现象 猜想 不成立 ②另取少量滤液，向其中加入 有气泡产生 猜想三成立 【反思与拓展】 (3)写出氢化钙CaH2与水反应的化学方程式 。 (4)若向NH4Cl的溶液中加入一定量的CaH2，充分反应，产生的气体有 和 。(填化学式) 3．某化学兴趣小组在实验室用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气时，发现制得的气体有刺激性气味，于是在老师的指导下对该气体成分进行探究． 【提出问题】氯酸钾与二氧化锰混合加热后产生的气体成分是什么？ 【查阅资料】 (1)氯酸钾与二氧化锰混合加热产生的气体只以单质形式存在； (2)氯气(Cl2)是有刺激性气味的气体，能溶于水，能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝． 【猜想与假设】猜想一：该气体为O2；猜想二：该气体为Cl2；猜想三：该气体为 ． 【实验探究】 序号 实验操作 实验现象 实验结论 1 小丽用排水集气法收集A、B两瓶气体，将带火星木条伸入A中；湿润的淀粉碘化钾试纸伸入B中 A中带火星木条复燃，B中淀粉碘化钾试纸不变色 猜想 成立 2 小岚用向上排空气法收集C、D两瓶气体，将带火星木条伸入C中，湿润的淀粉碘化钾试纸伸入D中 C中带火星木条复燃，D中淀粉碘化钾试纸 猜想三成立 【反思与评价】 (1)小涛认为小丽的结论不正确，原因是 ． (2)还可用更简便的方法检验Cl2的存在，该方法是 ． 【拓展应用】 (1)若取氯酸钾和二氧化锰混合加热后的少量固体，加入足量水溶解，过滤，滤液成紫红色，该现象说明反应还生成了 (填化学式)． (2)MnO2不仅能作催化剂还可以作反应物，实验室通常用MnO2与浓盐酸共热制取Cl2．请完成该反应的化学方程式：MnO2+4HCl(浓)MnCl2+ +Cl2↑． 4．学习了CO2的性质后，同学们对“CO2的溶解性”产生了兴趣，在老师的指导下开展了实验探究活动。 【提出问题】在实验室条件下，1体积的水究竟能溶解多少体积的CO2 【进行实验】 (1)如图所示，向一个集满CO2气体的软塑料瓶中加入约体积的水，立即旋紧瓶盖，振荡，观察到 ，将瓶倒转，放入水中，取下瓶盖，观察到瓶内液面缓慢上升到塑料瓶的约处。    (2)得出结论：1体积的水能溶解 。 【改进实验】 如图所示，取2支医用注射器分别抽取CO2和水，用胶管连接，交替推动2支注射器的活塞，反复多次至数据不再变化。 记录数据如下：    抽取CO2的体积 抽取水的体积 混合后总体积 10 mL 10 mL 13 mL (3)反复多次交替推动注射器活塞的目的是 。 (4)由表中数据可知，在实验室条件下，1体积水最多能溶解 体积的CO2。 【反思质疑】 (5)实验(1)中测得结果比改进实验中结果偏大，请你推测可能的原因是 。 【数字化实验】 如图所示，为了多渠道确认CO2能溶于水，小组同学用数字化实验测量了容器内压强的变化。        (6)连接好仪器， (填实验操作名称)。 在三颈烧瓶中收集满CO2气体后，设置好数据采集参数。 点击数据采集按钮，将水注入，观察压强曲线变化(如图所示)。    (7)曲线不再变化后，停止收集数据，将紫色石蕊溶液注入烧瓶中，观察到 ，原因是 。 (8)加入水后气压明显上升的原因是 。 (9)停止收集数据时，瓶内气压大于初始气压的原因可能是 。 5．在浓硫酸催化作用下，固体草酸(H2C2O4)受热分解生成水和碳的氧化物．某化学课外兴趣小组对生成物中碳的氧化物的种类进行了如下探究。 【提出问题】生成物中有哪几种碳的氧化物？ 【进行猜想】猜想1：只有CO;   猜想2：只有 ；   猜想3：同时含有CO和CO2。 【设计】基于猜想3，兴趣小组同学设计了如图装置： 【信息提供】 ①氢氧化钠溶液能很好的吸收二氧化碳。 ②浓硫酸是实验室里一种常用的干燥剂，能干燥某些气体。 【探究】 (1)实验过程中观察到装置A中澄清石灰水变浑浊，证明有 气体。该反应的反应方程式为 。 (2)如果发现C中澄清石灰水不变浑浊，E装置中黑色粉末变成 ，F中澄清石灰水 ，证明有CO气体。E中反应方程式为 。 (3)装置最后酒精灯的作用 【结论】通过探究证明：猜想3成立．草酸分解化学方程式是 。 【提升】 (1)若反应结束后，F处的澄清石灰水质量增加了8.8g，则参加反应的氧化铜的质量是 ？(写出计算过程) (2)若F处吸收的CO2先通过下列变化：CO2→ CO →CO2(每步反应都进行完全)，再将得到的CO2通入足量的澄清石灰水，理论上会生成 g沉淀。 6．某兴趣小组发现一袋腌制松花蛋的泥料，配料表上的成分是氧化钙、纯碱和食盐。他们要探究在腌制松花蛋过程中都有哪些物质对鸭蛋起作用。于是取少量泥料在水中溶解，充分搅拌后过滤，取滤液探究其成分。 【猜想与假设】他们都认为滤液中一定有NaCl和NaOH。生成氢氧化钠的化学方程式为 。对其他成分他们分别做出了如下猜想： 小亮猜想：还可能有Na2CO3 小强猜想：还可能有Ca(OH)2和Na2CO3 你认为谁的猜想是错误的 ，理由是 。你还能做出的猜想是：还可能有 。 【活动与探究】小亮取一定量的滤液于试管中，向其中滴加了几滴稀盐酸，振荡，没有气泡，于是他得出结论：没有Na2CO3。 请你完成下面实验设计方案，验证你的猜想： 实验步骤 实验现象 实验结论 取少量滤液于试管中，向其中加入碳酸钠溶液 你的猜想正确 【反思】小强认为小亮的结论不严密，理由是 。 7．有一瓶标签受损、没盖瓶盖且装有无色液体的试剂瓶，如图所示。 老师告诉大家，瓶内原有的液体只能是碳酸钠溶液、氢氧化钠溶液、氯化钠溶液、蒸馏水中的一种。为了判断瓶内是何种溶质，并确定试剂瓶的标签，化学小组的同学进行了如下探究活动。 【实验探究】 （1）从受损的标签信息看，大家一致认为该液体不可能是 。 （2）甲同学设计了如下方案进行探究。 实验操作 实验现象 实验结论 取适量瓶内液体加入试管中，滴加足量的稀盐酸 该液体是碳酸钠溶液 （3）乙同学认为甲同学的结论不准确，又设计了如下方案进行探究。 实验操作 实验现象 实验结论 取适量瓶内液体加入试管中，滴加过量Ca(OH)2溶液。静置后，取上层清液，滴加酚酞溶液 该液体中的溶质为氢氧化钠和碳酸钠。反应的化学方程式： （4）丙同学认为乙同学的实验方案有不足之处， 于是丙同学只改用了一种与乙同学所加物质类别不同的溶液，重新按照乙的方法进行实验，得到的实验现象和结论与乙同学的完全一致，且结论完全正确。则丙同学改用的试剂为 。 【实验结论】实验结束后，最终得到的结论是：原试剂瓶标签 。 【反思与交流】 （1）为了不使标签破损，应如何正确操作 。 （2）药品取完之后应及时密封保存。 8．化学是一门以实验为基础的科学。 （1）化学课堂上，老师做了如图一的实验（网罩的作用是 ）。随着不断加热，试管①里逐渐有红色固体产生，化学方程式为 ，该反应的基本反应类型属于 。同时试管②里的现象是 。 （2）小明发现通入试管②里的气体有逸出液面的现象，怀疑试管①里还有其它气体生成，比如一氧化碳。老师首先赞扬小明有科学的质疑精神，建议在化学兴趣小组的活动中展开探究。请你也参与其中，一起探究。 【提出问题】碳还原氧化铜的反应还有一氧化碳生成吗？ 【猜想与假设】猜想一：没有一氧化碳生成；猜想二：还有一氧化碳生成 【设计方案】在老师的帮助下，小明设计出如图二实验。为了提高实验效果，小明加大了反应物的用量。老师提示：实验前应先验纯，再将两个开关都打开，再加热，反复挤压气球，将其中的气体排尽，老师这样提示的目的是 。 【进行实验】 实验操作 实验现象 实验结论 先按老师的提示操作，加热一会儿后，关闭开关2．待充分反应，关闭开关1，停止加热。 黑色粉末变成红色 逸出液面的气体不是二氧化碳 气体被点燃 逸出液面的气体是一氧化碳。猜想二成立。 【交流与提高】同学们通过对以上实验的讨论与分析，认为一氧化碳的产生至少源自两个反应： 一是试管内反应物直接反应生成；二是生成物又发生反应而生成。请你写出其中一个化学方程式 。 实验中生成的二氧化碳被氢氧化钠浓溶液吸收没有明显现象，同学们想进一步检验该反应的生成物，可选用的药品有 （填序号）。 ①酚酞溶液    ②氢氧化钙溶液    ③稀盐酸    ④锌粒    ⑤氯化钙溶液 某同学在做碳还原氧化铜的实验时，碳粉将8g氧化铜完全还原后收集到的气体质量总和为2.4g，则此时生成的气体为 。 【评价与反思】经过本次活动，同学们感到，正是因为小明具有质疑精神，我们这次活动才有了更多、更新的收获。同时也认为图一装置不够完善，为了防止尾气对空气的污染，应该把上图装置中的右部分装置换成下列 装置（填字母序号）。 9．小新和小米同学帮助实验老师整理化学药品室.发现分别放在两个试剂瓶中的两片用砂纸磨得光亮的银白色金属片，未贴上标签，到底它们是哪两种金属？两位同学首先对这两种金属X和Y的金属活动性进行探究？ （1）[猜想]①小新猜想：活动性X大于Y  ②小米猜想：活动性Y大于X （2）[设计方案并进行实验]完成好如下实验报告，并回答后续有关问题。 ①实验步骤 ②实验现象 ③结论 金属Y表面无明显变化，金属X的表面有气泡冒出。将燃着的木条放在装金属X的试管口，气体燃烧 小新的猜想： （“正确”或“不正确”） （3）上述实验之前，实验老师只知道X、Y是银、铁中的各一种，则根据实验结果说明Y就是 （用化学式表示）.实验室急需一定量的铜粉，小新认为可用现有的X金属粉末和铜的盐溶液、蒸馏水等药品，配以必要的仪器来制得，原因是（用反应的化学方程式表示）： 。 （4）小米向、、混合溶液中加入一些X，完全反应后过滤.取滤渣于试管中，加稀盐酸，有气体生成.则滤液中的溶质是 。 10．生态富民是我国实现高质量发展的重要路径。近年来，我国一些地区创新采用了“渔光互补”发展模式，化学实践小组的同学们对渔光互补的工作模式、鱼塘水的成分等产生了浓厚的兴趣，他们在老师的指导下展开了项目式学习活动。 【任务一】了解渔光互补模式 【信息检索】同学们上网查阅资料，了解到“渔光互补”是在水面上方架设光伏板发电，下方的水域则用于水产养殖，形成“上可发电，下可养鱼”的发展模式。 【分析交流】 (1)光伏发电过程中能量的转化为 。 【任务二】探究鱼塘水的成分 【教师指导】老师告诉同学们：①鱼塘底部塘泥中的有机物分解易使水质酸性增强；②该鱼塘养殖鱼虾，需定期投入为鱼虾补充钙质；③硬水中含有较多钙离子和镁离子；④能与水反应最终生成和，中间过程可能生成，过氧化氢溶液具有漂白性。 【猜想假设】同学们猜想：该鱼塘水呈酸性，且含有。 【进行实验】 (2) 实验步骤 实验现象 实验结论 ①取少量鱼塘水于试管中，向其中滴加几滴 溶液变成红色 鱼塘水呈酸性，且含有 ②另取少量鱼塘水于试管中，向其中滴加足量溶液 有气体产生，滴加一段时间后产生 【反思评价】 (3)假设鱼塘中的酸为盐酸，则步骤②中产生气体时发生反应的化学方程式为 。 (4)有同学对实验结论提出了质疑，理由是 ，同学们改进方案后重新进行实验，得出了正确的结论。 【拓展实验】过氧化钙（）是一种环境友好型供氧剂，可用于鱼类养殖。兴趣小组在老师指导下，用装置甲进行少量过氧化钙样品与足量水反应的实验，实验时加入过氧化钙样品与足量水，迅速密闭装置，开始测氧气浓度。滴入几滴酚酞试液，观察到三颈烧瓶中溶液先变红后慢慢褪色。630秒时，将气球内二氧化锰加入三颈烧瓶中，瓶内氧气浓度随反应时间变化如图乙。 (5)AB段氧气浓度几乎不变的原因可能是 ； (6)滴入酚酞试液后，三颈烧瓶中溶液变红后会慢慢褪色的原因可能是 ； (7)运输鱼苗时，在水中加少量过氧化钙的主要目的是 。 11．同学们用Na2CO3溶液和浓HCl来研究简易灭火器的反应原理时，对废液的成分进行了探究． 【推理假设】上述两种反应的化学方程式为 ．由此推测出废液中一定有NaCl，可能有Na2CO3或盐酸． 【实验探究】 （一）确定废液中是否含有盐酸 （1）选择试剂：根据盐酸的化学性质，同学们选用了如图所示的五种物质，其中物质X是酸碱指示剂中的 溶液． （2）实验验证：某同学向废液中加入少量的镁粉，观察到 ，确定废液中一定没有盐酸． （二）确定废液中是否含有Na2CO3某同学选用 测出废液的pH=10，确定废液中一定含有Na2CO3 （三）处理废液，回收利用 欲从废液中得到纯净的NaCl，设计了如下实验方案，请完成方案评价． 方案 加入试剂 分离方法 方案评价 一 适量的Ca（NO3）2溶液 过滤、蒸发结晶 （选填“可行”或“不可行”，下同） 二 适量的稀盐酸 蒸发结晶    12．某兴趣小组同学对实验室制备氧气的条件进行如下探究实验。 ①为探究催化剂的种类对氯酸钾分解速率的影响，甲设计以下对比实验： 编号 实验药品 分解温度(℃) Ⅰ 3.0gKClO3与1.0gMnO2均匀混合加热 350 Ⅱ xgKClO3与1.0gCuO均匀混合加热 370 Ⅰ中反应的化学方程式是 ； Ⅱ中x的值应为 。 [实验结论]实验所用两种金属氧化物中，催化效果最好的是 。 ②乙探究了影响双氧水分解速率的某种因素，实验数据记录如下： 双氧水的质量 双氧水的浓度 MnO2的质量 相同时间内产生O2体积 Ⅰ 50.0g 1% 0.1g 9mL Ⅱ 50.0g 2% 0.1g 16mL Ⅲ 50.0g 4% 0.1g 31mL 本实验中，测量O2体积的装置是 (填编号)。 [实验结论]在相同条件下， ，双氧水分解得越快。 [反思]丙用如图装置进行实验，通过比较 也能达到实验目的。 13．天然气的主要成分是甲烷(CH4)，某校化学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣，请你参与： 【提出问题】甲烷燃烧后生成哪些物质？ 【查阅资料】含碳元素的物质完全燃烧生成CO2，不完全燃烧生成CO；无水CuSO4遇水变蓝。 【提出猜想】甲：CO2、H2O；乙：CO、H2O；丙：NH3、CO2、H2O：丁：CO2、CO、H2O。 (1)你认为 同学的猜想是错误的，理由是 。 【实验探究】为了验证上述猜想和假设，将甲烷在一定量的O2中燃烧的产物依次通过如图所示装置。 (2)【实验报告】 实验步骤 实验现象 实验结论 将甲烷在一定量的O2中燃烧的产物依次通过上图装置。 A中无水CuSO4变蓝，B中澄清石灰水变浑浊，C中 丁同学的猜想成立 (3)实验中用纯净的O2而不用空气的原因是 。 (4)实验过程中B装置发生反应的化学方程式是 。 (5)实验过程中A、B装置的顺序不能颠倒，原因是 。 【反思与交流】 (6)为避免有毒的CO污染环境，所以含碳元素的物质燃烧必须满足的条件是 。 14．已知碳酸氢钠、碳酸钠、氢氧化钠三种物质的溶液均呈碱性，其中氢氧化钠溶液的碱性最强，碳酸氢钠溶液的碱性最弱。某班同学对这三种溶液进行了如下探究。 【提出问题】它们与酸反应时溶液的pH如何变化？ 【实验探究1】甲同学在烧杯中加入约5 mL pH氢氧化钠溶液，滴入几滴酚酞溶液，此时溶液由 色变为 色。向其中加入稀盐酸，该反应的化学方程式为 。乙同学向一定体积、一定浓度的氢氧化钠溶液中，逐滴加入一定浓度的盐酸，得到pH变化与时间的关系如图1所示。a点的意义为 。 【得出结论1】从微观角度分析，乙同学反应的实质是 。 【实验探究2】向等体积、等浓度的碳酸氢钠和碳酸钠溶液中，分别逐滴加入一定浓度的盐酸，得到pH变化与时间的关系如图2、图3所示。 【交流与反思】将图2和图3的阴影部分进行叠加，发现两者基本重合，b点的溶质是 （写化学式）。 【得出结论2】通过上述分析，碳酸钠和盐酸反应过程，可以依次用以下两个化学方程式表示： 、 。 【结论与反思】探究溶液的酸碱性及反应pH的变化，可以认识反应的原理及进行的过程。 15．某实验小组围绕氢氧化钠进行了如下探究。 (1)小组同学配制50 g质量分数为10%的氢氧化钠溶液，需要水 mL（水的密度为1.0 g/cm3）。 (2)同学们用所配制的氢氧化钠溶液进行了如图实验。 ①A试管中观察到的现象是 。 ②B试管中发生反应的化学方程式是 。 (3)【提出问题】C、D试管中均无明显现象。如何证明C、D试管中发生了反应呢？ 【设计与实验】同学们继续进行如下实验。 实验操作 实验现象 实验结论 向C试管中加入足量 MgCl2溶液 C试管中发生了反应，化学 方程式为 D试管中发生了反应 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 $$