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．实验室使用块状石灰石和稀盐酸制CO2.某小组进行了以下探究： 【猜想】当观察不到有气泡产生，固体仍有剩余时，认为反应结束，剩余液呈中性。 【实验操作】向试管中加入5粒石灰石，倾倒约试管体积1/3的稀盐酸(1：1)观察不到气泡后，仍有固体剩余。将试管静置，取上层清液，用pH试纸测得溶液pH=2，反应剩余液放置一段时间后，溶液pH增大。 (1)测得溶液pH=2，说明溶液显 性。 【实验思考】反应剩余液中有哪些物质？其中使溶液pH=2的有哪些？ 【实验探究】 (2)甲同学通过实验排除了CaCl2的可能性。简述其实验方案 乙同学将CO2通入蒸馏水中至饱和，测得pH约为5.6。 (3)综合甲、乙两同学实验，得出的结论是：剩余液中还含有 。 【拓展延伸】 (4)反应剩余液放置一段时间后，溶液pH增大，其主要原因是 。 (5)假如用100g14.6%的稀盐酸和足量石灰石反应，看不到气泡产生时，理论上生成的CO2质量是 克？(请根据方程式计算并写出计过程)。 (6)实际收到的CO2比理论值小，其可能原因是 。 【继续探究】 (7)该兴趣小组在老师指导下继续探究了浓盐酸与石灰石的反应，并用pH传感器测得图烧杯中溶液的pH随通入气体时间的变化曲线。 ①AB段pH几乎不变的原因可能是 。 ②BC段发生反应的化学方程式主要有 。 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．某化学小组同学对二氧化碳和二氧化硫的有关性质进行了相应的探究实验，请根据所学知识及实验过程，回答下列问题。 (1)物理性质对比实验：将两支相同的已收集满有二氧化碳和二氧化硫的试管，倒置于盛有水的水槽中，出现如图1所示现象的原因是 。    (2)化学性质的对比实验：将二氧化碳和二氧化硫分别进行如图2实验（部分装置省略），观察到的实验现象是A与D现象接近；B与E现象相同；C与F现象差异很大，C仍为红色，F红色逐渐褪去，加热后又变回红色。化学小组同学只用澄清石灰水检验二氧化碳的方法是否可靠： （填“是”或“否”）。请写出与澄清石灰水反应的化学方程式： 。    (3)写出一种鉴别二氧化碳和二氧化硫的方法： 。 (4)实验反思：二氧化碳和二氧化硫的化学性质相似之处是 （写一点即可）。 (5)漂白是溶液褪色的原因之一，如：F装置中品红褪色的原因是漂白造成的；很多其他的化学反应也可以使某些有色溶液褪色。某研究性学习小组同学发现：将气体通入滴有酚酞试液的NaOH稀溶液中，也观察到溶液的红色褪去。该小组同学也想通过实验来探究该溶液褪色的原理，经过大家的讨论和分析后，提出了如下两种假设。 假设一：或与水反应的产物漂白了红色的溶液； 假设二：与氢氧化钠反应，降低了溶液的pH。 请你设计一个简单合理的实验方案，验证以上哪种假设成立： 。 4．皮肤受到蚊虫叮咬，十分痒痛，资料显示原来是蚊虫分泌出的蚁酸所致。某兴趣小组的同学决定对蚁酸进行一翻研究。 【提成问题】蚁酸的成分是什么？它有什么性质？ 【查阅资料】蚁酸一般指甲酸，无色且有刺激性气味的液体。化学式为HCOOH，在一定的条件下能分解成两种氧化物。 【探究1】测定蚁酸溶液的pH 7（填“＞”或“＜”），说明蚁酸溶液呈酸性。 【探究2】（1）甲同学根据蚁酸中含有 元素推断蚁酸分解的生成物中有水。 （2）蚁酸分解生成的另一种气体是氧化物，乙同学提出两种猜想： 假设1：该气体是 ；       假设2：该气体是CO。 【实验验证】如图 （3）如果A试管中的澄清石灰水变浑浊，证明假设 成立。 （4）如果假设2成立，C装置硬质玻璃管中的现象为 。 【讨论交流】（5）丙同学质疑，仅仅通过C装置中的实验现象，不能证明假设2成立，你支持他的观点吗？ （填“支持”或“不支持”），理由是 。 （6）丁同学发现该实验装置有一个明显的缺陷： 。 5．用过氧化钠反应来制取氧气，是潜水员使用的供氧装置的原理。 【查阅资料】常温常压下过氧化钠是淡黄色固体，在不需要加热的情况下能与二氧化碳反应生成氧气和另一化合物（生活中常见的盐）：过氧化钠能与水反应生成氧气和氢氧化钠。 【设计装置】为验证过氧化钠（Na2O2）和CO2反应原理，设计如下实验装置。 【实验操作】向装置Ⅹ中通入足量CO2气体，观察到X瓶中的淡黄色固体逐渐变为白色粉末，同时见到Y、Z装置中有气泡出现。 【实验分析】 （1）过氧化钠与二氧化碳反应除生成氧气外，另一化合物的化学式为 ； Y中的溶液是氢氧化钠溶液：Z中浓硫酸的作用是 。 （2）验证过氧化钠和二氧化碳反应生成氧气的操作是 。 （3）反应结束后，可设计一个简单实验，验证X瓶中过氧化钠是否有剩余（除用二氧化碳验证外），其实验原理是 。（用化学方程式表示） 6．小明和小芳同学在实验室中发现了一瓶敞口放置的固体烧碱，经推测该烧碱已经变质。写出烧碱发生变质反应的化学方程式： 。若检验烧碱已经变质了，可用的试剂除了稀盐酸或氯化钡溶液等，还可以用 （要求写出另一种类别的物质）。 [提出问题]该固体烧碱中变质的量是多少呢？ [设计实验]小芳设计了如图所示装置，通过实验数据来计算。她称取5g样品与足量的稀盐酸反应，称量反应前后球形干燥管（干燥管内碱石灰是CaO和NaOH的混合物）的质量，测定出产生二氧化碳的质量。 [交流讨论]小明认为，小芳设计的实验装置存在缺陷，若导致实验结果偏大，则该装置的主要缺陷是 。（答一点） [拓展探究]在老师的点拨下，他们又设计了如图所示的方案来测定该固体烧碱中变质的量： （1）操作“1”的名称是 ，沉淀A是 。 （2）确定滴加BaCl2溶液是否过量的方法是 。 7．某实验小组利用图1所示装置进行实验，探究的性质：分别向三个烧瓶中注入等体积的水、饱和氢氧化钠溶液、饱和氢氧化钙溶液。利用数字化实验装置分别测定烧瓶内的压强变化，得到如图2所示的曲线图。 (1)图2中ab段压强增大，对应的操作是 。 (2)实验过程中，观察到注入饱和氢氧化钙溶液的烧瓶中产生白色沉淀，该反应的化学方程式是 。 (3)对比图2中三条曲线，能反映出吸收二氧化碳效果最好的是曲线 (选填“x”“y”或“z”)，对应的物质是 (填化学式)。 【继续探究】氢氧化钠溶液吸收二氧化碳后溶液中溶质成分的分析。 【查阅资料】①氯化钙溶液显中性；②若过量，会有生成。 【进行实验】 (4)设计如下实验进行探究： 实验操作 实验现象 实验结论 Ⅰ 取少量反应后的溶液于试管中，滴加过量氯化钙溶液 含有 Ⅱ 将Ⅰ反应后的上层清液分成两等份 向其中一份加入稀盐酸 无气泡产生 不含 向另一份滴加无色酚酞溶液 溶液变红 【反思交流】 (5)操作Ⅰ中的氯化钙溶液 (选填“能”或“不能”)用氢氧化钙溶液代替。 (6)操作Ⅱ中的无色酚酞溶液可用___________(选填字母)代替，也能达到相同目的。 A．紫色石蕊溶液 B．硫酸铜溶液 C．稀盐酸 8．学习完“酸、碱、盐的性质”后，老师将两瓶未贴标签的饱和石灰水、饱和碳酸钠溶液摆放在实验桌上，让同学们区分．下面是“雄鹰小组”同学们的探究过程： 【讨论交流】 李壮（组长）：区分两种物质的原理是：依据物质的性质，选择一种试剂与两种物质混合，产生两种不同的现象。大家据此来说一说，区分这两种溶液应选用哪种试剂，并说明理由； 王志：我认为可以选择稀盐酸，理由是稀盐酸与碳酸钠反应有气泡产生，稀盐酸与氢氧化钙反应无明显现象。 马凌：我选择的是碳酸钠溶液。理由是 ． 【实验探究】大家按照王志的方案进行了如图所示的实验： （1）实验中同学们根据现察到的现象，判断出甲试管中原溶液为碳酸钠溶液，乙试管中原溶液为石灰水。则乙试管中反应的化学方程式为 （2）实验后王志将甲、乙两试管中的废液倒入烧杯中，发现烧杯中液体澄清，大家对烧杯中溶液的溶质成分产生了探究兴趣，请你和他们一起探究： ①取少量烧杯中的溶液于试管中，滴入几滴无色酚酞溶液，发现溶液仍为无色，由此可知溶液中一定含有 （填化学式）可能含有HCl。 ②另取少量溶液于试管中，加入 ，观察到有气泡产生，说明该废液中还含有HCl。 【反思评价】 欲从烧杯废液中得到纯净的NaCl，可先向烧杯中加入适量的 溶液，经过滤后进行蒸发即可得到纯净的NaCl。 探究活动结束了，同学们充分体验到合作探究的乐趣和学习成功的喜悦！ 9．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时，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：可能是CaCl2和Ca（OH）2；猜想②： 猜想③可能是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 【拓展延伸】【注意：若答对【拓展延伸】奖励4分，化学试卷总分不超过60分。】 （1）在进行酸碱中和反应实验的过程中，研究性小组取一定量的稀盐酸，逐滴匀速滴加氢氧化钙溶液，用pH和温度电子传感器实时获得的pH、温度曲线（如图），由图你得到的认识， 请写出两条① ② 。 （2）微粒观是化学基本观念的重要组成部分，也是化学基本观念中最基础的部分，从微观视角认识和考察物质世界是研究化学应掌握的重要思维方法，试从微观角度分析酸碱中和反应的实质是 。由中和反应实质可以知道部分离子在水溶液中不能共存，请再写出一组不能共存的离子 。 10．纳米零价铁在环保领域应用广泛。 I、制备纳米铁粉 (1)已知氢气与菱铁矿（主要成分为）在高温条件下反应能得到铁、水及二氧化碳，请写出化学反应方程式 。 Ⅱ、探究制备纳米铁粉后所得固体的成分 【提出问题】氢气与碳酸亚铁反应后剩余固体的成分是什么？ 【做出猜想】猜想一：Fe  猜想二：  猜想三：Fe和 【查阅资料】①氢气具有还原性，能够冶炼金属。 ②无水硫酸铜是一种白色固体，遇水会变为蓝色。 【实验探究】某学习小组利用如图1所示装置，对剩余固体成分（杂质不与稀硫酸反应）进行探究，实验操作及现象如下、回答下列问题。 (2)写出仪器①的名称 。 (3)向装置A中加入稀硫酸后，A中产生气泡且溶液变为浅绿色，甲同学判断猜想一正确，乙同学认为甲的判断不合理，理由是 。 (4)观察到装置B中澄清石灰水变浑浊，D中 （填实验现象），E中固体变蓝。 【实验结论】综上所述，猜想三正确。 【反思交流】 (5)若去掉装置E， （填“能”或“不能”）证明固体中含有Fe。 (6)若实验中先点燃D处的酒精灯，再向A中加稀硫酸，可能造成的后果是 。 Ⅲ、处理水体中的氮、磷 (7)热处理后的纳米铁粉能够除去地下水中的磷元素。450℃或者550℃热处理纳米铁粉的除磷率以及pH如图2所示，分析：温度为 时、 （填“酸性”或“碱性”）条件下处理效果更好。 (8)纳米铁粉能处理水体中的硝态氮。 ①在酸性条件下，纳米铁粉能与反应，该反应的化学方程式为：，X的化学式为 。 ②研究发现，废水中的溶解氧会对去除产生一定影响。在其他条件相同时，有氧与无氧条件下的去除率随反应时间的变化如图3所示，分析1~3h时，有氧条件下的去除率低于无氧条件下的可能原因是 。 11．某学习小组同学利用下列装置检验某气体a的成分，a中含水蒸气、氯化氢、甲烷、氢气中的一种或几种（夹持仪器未画出，假设每步反应均完全）。 已知：Ⅰ、无水硫酸铜粉末遇水由白色变蓝色。 Ⅱ、①② (1)检验a中是否含水蒸气的装置是 （填字母序号）。 (2)用装置B检验a中是否含氯化氢，X试剂可选 （填数字序号）。 ①AgNO3溶液②NaOH溶液③石蕊溶液④酚酞溶液 (3)装置C中的试剂是 ，它的作用是 。 (4)装置G的作用是 。 (5)若反应后装置E、F分别增重4.2g、4.4g，则a中一定含有 ；装置D中的现象是 ；写出装置F中发生的化学反应方程式是 。 12．研究氯气的化学性质。用如图装置探究氯气的漂白性： 实验步骤： Ⅰ.将滴管内的蒸馏水滴到B瓶中的干燥有色布条上，布条没有褪色； Ⅱ.通入干燥的Cl2 ，发现A瓶中的布条没有褪色，而B瓶的布条褪色。 （1）通过上述实验，小明能得到的结论是 。 （2）小颖根据资料信息（即氯气与水反应的原理），做了一个补充实验：（写出实验步骤和现象） 。从面得出“次氯酸具有漂白性”的结论。 （3）小明同学认为，实验装置中有一个明显的缺陷。请你改进装置的不足之处 。 13．科学探究是认识和解决化学问题的重要实践活动。 【资料】部分酸、碱和盐的溶解性表（室温） 阴离子阳离子 OH- Cl- H+ 溶、挥 溶、挥 溶 溶、挥 K+ 溶 溶 溶 溶 溶 Na+ 溶 溶 溶 溶 溶 Ba2+ 溶 溶 溶 不 不 Cu2+ 不 溶 溶 溶 — 说明：“溶”表示那种物质可溶于水，“不”表示不溶于水，“微”表示微溶于水，“挥”表示挥发性，“—”表示那种物质不存在或遇到水就分解了。 实验小组同学根据复分解反应发生的条件，进行了以下实验并作出判断。 （1）实验A中有白色沉淀生成，据溶解性表可知构成该物质的两种离子是 。 （2）实验B中反应的化学方程式为 ，反应后溶液中溶质的组成情况可能有 种。 （3）实验C中无明显现象，为了证明反应是否发生，小组同学设计了以下实验方案并进行实验。 实验方案 实验操作 实验现象 实验结论 方案一 取适量混合后的溶液于试管中，加入 无气泡产生 二者发生了化学反应 方案二 取适量混合后的溶液于试管中，加入硝酸铜溶液 二者没有发生化学反应 【反思与评价】小组同学经过反思，认为方案二的结论不正确，理由是 。 【表达与交流】依据以上实验能够得出：对于无明显现象的可溶性碱与酸的反应，可以通过验证 来证明反应的发生。 （4）要证明实验D中没有发生反应，下列符合题意的选项有 。 ①验证H2SO4和KCl同时存在     ②只验证H2SO4存在     ③只验证KCl存在 14．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，该反应过程中能量的变化是 (填“吸热”或“放热”)，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 。 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． 酸 取适量CaCl2溶液于1支洁净试管中，加入几滴紫色石蕊溶液，紫色石蕊溶液不变色，说明不是CaCl2溶液，因为CaCl2溶液显中性 HCl 盐酸具有挥发性，挥发出一部分HCl气体了，导致溶液酸性减弱，pH增大 设二氧化碳的质量为x， 求得x=8.8g，所以理论生成的二氧化碳的质量是8.8g； 有一部分CO2残留在装置内 开始出来的气体主要是装置内膨胀出来的空气，导致反应还几乎未发生，由于反应几乎未发生，故AB段pH几乎不变） 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．(1)二者都能溶于水且二氧化硫比二氧化碳的溶解性大 (2) 否 (3)将气体通入品红溶液中 (4)与水反应（或与石灰水反应） (5)褪色的溶液中再加入足量氢氧化钠溶液（或加热），若不变红，假设一正确（加热若不变红假设二正确） 4． ＜ H CO2 1 黑色固体变为红色 不支持 只有一氧化碳与氧化铜可以反应生成铜，出现固体颜色变化，二氧化碳不反应，无明显现象 未设置尾气处理装置 5． Na2CO3 除去水蒸气 把带火星的木条放在尖嘴管口，带火星的木条复燃 2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑ 6． 氢氧化钡溶液（或氢氧化钙溶液） 产生的二氧化碳气体中含有水蒸气，同时被碱石灰吸收（或球形干燥管与空气相通，也会吸收空气中的二氧化碳和水蒸气）（合理即可） 过滤 碳酸钡（或BaCO3） 向溶液M中加入氯化钡溶液，不再产生沉淀 7．(1)注入液体 (2) (3) z NaOH (4) 产生白色沉淀 含有NaOH (5)不能 (6)AB 8． 碳酸钠与氢氧化钙反应生成沉淀 NaCl、CaCl2 锌粒（合理即可） 碳酸钠/Na2CO3 9． 可能是CaCl2 溶液不变色 产生白色沉淀 产生气泡 反应物是否过量。 CaCO3 AB 盐酸和氢氧化钙反应放热（合理即可） 随着氢氧化钙溶液的加入，溶液pH升高（合理即可） 酸碱中和反应的实质是氢离子和氢氧根离子结合生成水分子 Ca2+，CO32﹣ 10．(1) (2)硬质玻璃管 (3)FeCO3与硫酸反应也会产生硫酸亚铁、水和二氧化碳气体，也会观察到A中产生气泡且溶液变为浅绿色 (4)黑色固体变红 (5)能 (6)爆炸 (7) 550℃ 酸性 (8) H2O 纳米铁粉和氧发生了反应 11．(1)A (2)①③ (3) 浓硫酸 干燥气体 (4)防止空气中的二氧化碳进入F装置，以免影响检测结果 (5) 甲烷和氢气 物质由黑色变成红色 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O 12． 氯气没有漂白性，氯气的水溶液有漂白性 向干燥有色布条上滴加稀盐酸，布条不褪色 应将最右侧导管通入装有氢氧化钠溶液的烧杯中 13． Ba2+、 三 碳酸钠溶液（合理即可） 有蓝色沉淀生成 若反应后氢氧化钠有剩余也会生成蓝色沉淀 反应物消失 ② 14． 佝偻病、骨质疏松等 放热 干燥 反应物中不含有碳元素，不能生成一氧化碳 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 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 $$