2024年中考化学重点专题复习----科学探究题

2024年中考化学重点专题复习-科学探究题 1．化学兴趣小组探究金属与酸反应时,小珍同学将浓硫酸与铜片混合物溶液加热,一段时间后，观察到溶液变蓝色,同时闻到刺激性气味。    [提出问题]铜能与浓硫酸反应,反应生成的刺激性气味的气体是什么? [猜想与假设] 猜想1:可能是二氧化硫。 猜想2:可能是 。 猜想3:可能是二氧化硫与三氧化硫。 猜想4:可能是氯化氢气体。 大家讨论后认为猜想4不合理,依据是 。 [查阅资料]SO2和SO3都能与氢氧化钡反应生成白色沉淀浑浊。硫酸钡不溶于酸,亚硫酸钡沉淀溶于稀盐酸或稀硝酸反应生成有刺激性气味的气体。 [实验探究]如图所示,小珍将浓硫酸与铜片混合物加热,将产生的气体通入足量的氢氧化钡溶液中，观察到的现象是 ，停止加热,用注射器向装置B中注入足量的稀盐酸,观察到的现象是 。    [实验结论]猜想1正确。 [反思拓展]①铜与浓硫酸加热反应生成一种硫酸盐和两种氧化物，写出铜与浓硫酸反应化学方程式: 。 ②C装置的作用是 。 ③铜与稀硫酸加热不发生反应,铜与浓硫酸加热能反应,由此得出的结论是 （填序号）。 A 浓硫酸与稀硫酸的化学性质不同 B 铜能与稀盐酸反应 C 浓硫酸与铜反应体现了浓硫酸酸性 D 铜与浓硫酸反应证明铜活动性在氢前面 2．化学兴趣小组为验证质量守恒定律，做了镁条在空气中燃烧的实验(如图)，同学们观察到镁条在空气中剧烈燃烧，发出耀眼的强光，产生的大量白烟弥漫到空气中，最后在石棉网上得到一些白色固体。 （1）请写出镁条燃烧的化学方程式 ； （2）同学们通过称量发现在石 棉网上收集到产物的质量小于镁条的质量，有人认为这个反应不遵循质量守恒定律。你认为出现这样实验结果的原因可能是 。 （3）同学们按如图装置改进实验，验正了质量守恒定律，还发现产物中有少量黄色固体。查阅资料可知，黄色固体是镁与氮气反应产生的氮化镁(Mg3N2)。 [思考与交流] ①空气中N2的含量远大于O2的含量，可是镁条在空气中燃烧产物MgO却远多于Mg3N2，合理的解释是 。 ②同学们又联想到氢气在氯气中能够燃烧，于是对燃烧条件又有了新的认识 。 3．红旗中学与某沿海学校建立了“手拉手，结对子”的联盟校。他们借助数字化平台进行了“云端”活动，对海洋中海水利用概况、海水处理技术、车间废水成分以及海洋发展前景等展开了项目化学习的探究。 任务一：调查海水利用概况 【查阅资料】我国海水利用主要有海水直接利用、海水淡化、海水化学资源利用等。 【分析交流】 (1)两所学校的同学们共同获悉，海水里的化学资源有 (写一种)。 任务二：咨询海水处理技术 【咨询专家】同学们通过数字化平台，向海洋专家进行了咨询，专家介绍，海水淡化使用了反渗透膜淡化技术，其工作原理如图所示： 【小组讨论】 同学们对以下两个问题，进行了网上交流并达成共识。 (2)海水通过反渗透膜，发生改变的是 。 (3)淡化后的海水可用于 (写一种)。 任务三：探究海水提取车间的废水成分 沿海学校的同学获得一瓶海水提取车间的废水，在“云端”共同完成了如下探究： 【教师指导】①提取车间未经处理的废水含有酸性物质。②BaSO4为难溶于水的白色沉淀。 【猜想假设】该强腐蚀性废水中可能含有硫酸和盐酸。 【进行实验】 (4)设计实验方案，探究废水成分。 项目 实验步骤 实验现象 实验结论 方案 ①取少量废水于试管中，滴入几滴紫色石蕊溶液 废水中含有硫酸和盐酸 ②另取少量废水于试管中，滴加过量Ba(NO3)2溶液，静置 产生白色沉淀 ③取步骤②的上层清液于试管中，滴加几滴 产生白色沉淀 【反思评价】 (5)废水中不含CO的原因是 。 任务四：展望海水发展前景 【小组交流】 (6)同学们了解到随着海水农业技术的创新和推广，富含碘、硒等微量元素的海水食物将为人类健康提供必要的保障，他们一致认为，经常食用可预防的疾病是 (写一种)。 【成果分享】通过“云端”合作，同学们知道了海洋作为人类重要的资源宝库，不仅可以提供丰富的自然资源，还可以通过科技手段推动再生资源的开发与利用。 4．为探究水的组成及变化，兴趣小组同学利用如图装置进行电解水实验，先在电解水器玻璃管里加满水，再接通直流电源。 【实验现象】 (1)通电后，甲玻璃管中气泡首先出现的位置在 （选填“a”、“b”或“c”）处。甲、乙两支玻璃管中生成气体的体积比约为 。 (2)切断电源后，打开乙处活塞，将燃着的木条放在乙玻璃管尖嘴口，观察到的现象是 。 【实验结论】 (3)本实验得出的结论是 。 【实验改进】 (4)电解纯水速率较慢，实验时常在水中加入NaOH增强导电性，NaOH本身不参与反应。为探究不同电压和不同浓度NaOH溶液对电解水速率的影响，小组同学进行多次实验，测得产生20mL氢气所需时间如图9所示。由下图可知，上述实验中，电解水速率最快的条件是：NaOH溶液浓度为 （选填“5%”或“10%”）、电压为 （选填“6V”、“9V”或“12V”）。 (5)兴趣小组使用石墨电极进行电解水实验并添加Ca（OH）2增强水的导电性。连接电源，发现正极附近出现明显的白色浑浊。 小组同学认为可能是采用石墨电极电解导致白色浑浊，因为石墨的组成元素为 。同学们用金属铂电极替代石墨电极重复上述实验，一段时间后溶液没有出现浑浊。根据这一现象，推测该白色不溶物是CaCO3，电解过程出现浑浊的主要原因是 。 【反思评价】同学们不但探究了水的组成，得出正确结论，还对“科学探究与创新意识”的素养有了更深刻的认识和体会！ 5．在酸和碱的中和反应中，氢氧化钾与稀硫酸反应现象不明显。为证明两者发生化学反应，兴趣小组在老师指导下开展了系列探究活动。 同学们结合之前学过的知识讨论后认为，可以用两种思路探究上述反应是否发生。 (1)思路Ⅰ：验证反应物减少或消失；思路Ⅱ：验证有 。 (2)实验一：按照思路Ⅰ，小组1利用无色酚酞溶液设计实验证明了图1装置中氢氧化钾溶液和稀硫酸能发生化学反应： （写出实验操作与现象）。由此可知氢氧化钾与稀硫酸确实发生了反应。    【提出问题】针对反应后溶液中溶质的成分，大家纷纷提出了猜想。 【猜想与假设】猜想一：只有；猜想二：有和； 【进行实验】 (3)为了验证猜想，进行如下探究： 实验方案 实验操作 实验现象 实验结论 方案一 取少量反应后的溶液于试管中， 加入 粉末。 溶液变成黄色 溶液中有，猜想二正确。 方案二 取少量反应后的溶液于试管中， 滴入溶液。 产生白色沉淀 溶液中有，猜想二正确。 【实验结论】通过探究，同学们一致确定猜想二是正确的。 【评价与反思】 (4)某同学针对上述方案提出疑问，认为方案二是不合理的，理由是 。 (5)方案一中的粉末可以用单质代替，对应的也会产生其他明显的实验现象，该反应的化学方程式为 。 实验二：小组2设计实验如下：室温时，将温度传感器放入氢氧化钾溶液，用注射器加入稀硫酸至过量，得到温度变化图像（图2）。    (6)C点所示溶液中溶质是 。 (7)从微观的角度分析，图3中乙处应填入的离子符号为 。 6．在实验室有失去标签的五瓶药品，分别是硫酸铜、碳酸钙、碳酸钠、氢氧化钠、氢氧化钙五种物质（均为纯净物），它们均为白色粉末。现将药品分别标记为A、B、C、D、E，某校化学实验小组的同学们积极思考，利用所学知识设计实验，对这些物质进行鉴别。 【查阅资料】白色的硫酸铜粉末遇水变为蓝色 【实验探究】化学实验小组的同学鉴别实验过程记录如下： 步骤1：取五种白色粉末各一药匙，分别放入五支洁净的试管中，各加蒸馏水2mL，充分振荡后静置。五支试管底部均有固体存在，只有盛放E的试管中液体呈蓝色，其他均呈无色。 步骤2：取B、C、D上层清液滴加稀盐酸，只有B的试管中有气泡产生，其他无明显现象。 步骤3：取A、C、D的上层清液放入试管中，分别滴加无色酚酞，A、C显红色。 请根据该学生的实验过程，回答下列问题： （1）由步骤1可知E为 （填化学式）； （2）步骤3中，D的现象是 ； （3）通过上述步骤，除E外，该化学小组的同学还推断出的是B为 （填化学式，下同）、D为 ； （4）对尚未鉴别出来的物质，同学设计了实验进行确定，请将如表补充完整： 实验操作 实验现象及结论 取两种待测物质少量于试管①、②，加足量水配制成溶液，分别向其中滴加 溶液； 观察到①试管中有白色沉淀产生，则①中的待测物质为 （填化学式）。 7．去年，江西省出台了禁止在城区燃放烟花爆竹的规定。针对烟花爆竹燃放产生的气体成分，某校化学小组的同学展开了如下探究 【提出问题】烟花爆竹燃烧后生成哪些气体？ 【查阅资料】 ①烟花爆竹的主要成分是黑火药，含有硫黄、木炭粉、硝酸钾。 ②SO2易溶于水其化学性质与二氧化碳有相似之处，它能使澄清石灰水变浑浊，生成CaSO3．将SO2通入紫色的酸性高锰酸钾溶液中，溶液会褪色。 【做出猜想】猜想I：CO2；猜想Ⅱ： ；猜想Ⅲ：CO2和SO2。 【实验探究】化学小组同学合作设计了如图实验装置，验证猜想的气体。 【现象与结论】 现象 结论 ①装置A中溶液不褪色，装置B中 猜想I成立 ②装置A中溶液会褪色，装置B中澄清石灰水变浑浊 ③装置A中 ，装置B中 猜想Ⅱ成立 【反思评价】小组经过讨论后认为A、B装置的顺序不能颠倒。 8．兴趣小组同学为了探究实验室中久置的氢氧化钠固体的成分，进行了有关实验，请你与他们一起完成以下探究活动。 [对固体猜想] 猜想1:全部是NaOH；猜想2:全部是Na2CO3；猜想3: 。 [实验和推断] (1)若A是盐酸，现象a为有气泡产生，说明氢氧化钠已经变质。 (2)若A是Ca(OH)2溶液，现象a为白色沉淀，现象b为无色酚酞溶液变红，该实验 (填“能”或“不能”)说明样品中有NaOH。 (3)若A是CaCl2溶液，当实验现象a为 ，现象b为 ，则猜想2成立。 [反思]久置的氢氧化钠变质的原因是 (用化学方程式表示)。 9．某学习小组对碳酸钠、碳酸氢钠和稀盐酸的反应进行了探究。 【探究一】碳酸钠、碳酸氢钠和稀盐酸的反应 (1)分别在盛有少量碳酸钠(俗称 )、碳酸氢钠固体的试管中加入足量稀盐酸，观察到都剧烈反应且产生大量气泡。碳酸钠和稀盐酸反应的化学方程式为 。 【探究二】碳酸钠、碳酸氢钠和稀盐酸反应的快慢是否相同？ (2)甲设计的实验如图1所示，实验时，两注射器中的稀盐酸应 (填操作)，观察到图2所示现象。于是他得出碳酸氢钠和稀盐酸反应产生二氧化碳较快的结论。 (3)乙对甲的实验提出了疑问： ①碳酸钠、碳酸氢钠固体和稀盐酸反应都很剧烈，通过观察很难判断产生气体的快慢； ② ，他认为，应取含碳元素质量相同的碳酸钠和碳酸氢钠。 (4)小组同学在老师指导下设计了下图所示的实验。 ①连通管的作用是 。 ②分别取等体积、含碳元素质量相同的碳酸钠和碳酸氢钠稀溶液(各滴2滴酚酞溶液)，以及相同体积、相同浓度的足量稀盐酸进行实验。实验时，溶液颜色变化记录如表所示，广口瓶内压强随时间变化如图所示。 物质 滴入酚酞溶液 滴入稀盐酸，溶液颜色变化 碳酸钠溶液 红色 红色→浅红色→无色 碳酸氢钠溶液 浅红色 浅红色→无色 【实验结论】 (5)分析图4所示的实验数据可得到的结论是：相同条件下， 和稀盐酸反应产生二氧化碳较快，理由是 。 【反思与应用】 (6)小组同学分析表1实验现象和图4数据，得出另一种物质和稀盐酸反应产生二氧化碳较慢的原因是 (请用必要的文字和化学方程式说明)。 10．中和反应在日常生活和工农业生产中有广泛的应用。某小组在实验室探究氢氧化钠和盐酸的反应。 (1)向盛有5mL氢氧化钠溶液的烧杯中滴加几滴酚酞溶液，可观察到 的现象。再向其中滴入稀盐酸，溶液变无色。 学生对于所加盐酸是否过量提出了疑问，于是对反应后溶液中溶质的成分作出猜想：猜想一：NaCl  猜想二：NaCl、HCl (2)为了验证其猜想，同学们进行如下探究。 实验操作 实验现象 实验结论 取少量反应后的溶液，加入镁条 猜想二正确证明盐酸过量 (3)向氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸时，有同学触摸到试管外壁，感觉有温度变化。小组利用数字传感器得出反应时间与溶液温度变化的关系，如图所示。 同学们得出结论：稀盐酸和氢氧化钠反应过程中 。 (4)查阅资料得知，在中和反应中溶液的导电性也发生变化。已知电导率是衡量溶液导电能力大小的物理量。在相同条件下，电导率与离子浓度（单位体积内的离子数）成正比。 ①P点溶液中单位体积内离子数 N点（填“>”“<”或“=”）。 ②M点表示 。 交流与反思： a．中和反应发生的实质是 。 b．中和反应可以从热量、酸碱性、产物、导电性等方面进行探究。 11．研究性学习小组对碳酸钠和碳酸氢钠的性质进行探究，请你参与实验。 实验一：比较两种物质的热稳定性 设计如右图装置：小试管套装在带有支管的大试管中，整套装置气密性好，其他装置略去。    （1）为确保安全，实验结束时，在移离酒精灯前必须完成的操作是 。 （2）现象与结论：装有碳酸氢钠的试管口生成较多的无色小液滴，同时试管A中有大量的气泡产生，澄清石灰水变浑浊；试管B中也有气泡产生，澄清石灰水没有明显的变化；实验结束后，经检验大、小两试管内的物质均是碳酸钠。结合以上实验，可得出结论：①碳酸氢钠受热生成的物质是碳酸钠、 和 。 ②在受热条件下，碳酸钠比碳酸氢钠稳定。 （3）反思与讨论：加热大试管时，碳酸钠的受热温度会高于碳酸氢钠。这能否准确地说明“在受热条件下，碳酸钠比碳酸氢钠稳定”这一结论？ （填“能”或“否”），理由是 。 实验二：比较与盐酸反应生成相同体积二氧化碳气体的快慢 取碳酸氢钠4.2 g放入如图Ⅰ装置的锥形瓶中，取碳酸钠5.3 g放入另一相同装置的锥形瓶中，分别加入相同质量、相同浓度的盐酸（足量）。相同的条件下，通过图Ⅱ装置测量出生成气体的体积，得到时间—体积关系曲线如图Ⅲ所示。    （4）已知二氧化碳不溶于该油层，图Ⅱ装置中油层的作用是 。 （5）数据与分析：根据图Ⅲ曲线，可得出有关“比较与盐酸反应生成相同体积二氧化碳气体的快慢”的结论是 。 （6）反思与讨论：实验中 “取碳酸氢钠4.2 g、碳酸钠5.3 g”的目的是 。 12．某校化学兴趣小组将Cu块加入到盛稀H2SO4溶液的试管中，Cu块不溶解，不发生化学反应。再向此试管中加入KNO3溶液，发现Cu块逐渐溶解，有无色气体产生，该气体与空气接触后变成红棕色的气体，最后Cu块完全溶解，变成蓝色溶液。 【提出问题】Cu块与什么物质发生了化学反应，产生的气体是H2吗？ 小军同学认为产生的气体一定不是H2，你认为他作出此判断的合理理由 。 【查阅资料】他们通过查阅资料知道：NO是一种无色气体，与空气接触后生成红棕色的NO2气体。请写出此气体颜色发生变化的化学方程式 。 【提出猜想】 猜想一：Cu块与KNO3溶液发生了化学反应 猜想二：Cu块与K2SO4溶液发生了化学反应； 猜想三：Cu块与 溶液发生了化学反应。 【设计实验】 实验步骤 实验现象 解释或结论 ①将Cu块加入到KNO3溶液中 Cu块不溶解 说明猜想一是错误的 ②将Cu块加入到 溶液中 Cu块不溶解 说明猜想二是错误的 ③将Cu块加入到稀HNO3溶液中 Cu块溶解，有无色气体产生，该气体与空气接触后变成红棕色的气体，溶液变成蓝色 说明猜想三是正确的 【实验结论】猜想三成立。请写出Cu块加入到稀HNO3溶液中发生反应的化学方程式 。 【讨论交流】实验结束后，同学们在一起进行交流。从复分解反应的角度分析，H2SO4和KNO3不能发生化学反应。Cu块是如何与稀HNO3溶液发生化学反应的呢？他们带着这个问题去请教老师老师告诉他们：H2SO4溶液解离出H+和，KNO3溶液解离出 ，可以间接地看成有HNO3溶液。老师还告诉大家：Ag也能与稀HNO3溶液反应。请写出将Ag粉加入到HCl和NaNO3混合溶液中所产生的实验现象 。 13．某化学兴趣小组在整理实验室时发现失去标签的两瓶无色溶液，已知一瓶是稀盐酸或稀硫酸，另一瓶是氢氧化钠溶液或氢氧化钙溶液。请你和同学们一起完成探究活动(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)； 探究一：鉴别酸溶液与碱溶液 【设计实验】 (1)为鉴别哪一瓶是酸溶液，哪一瓶是碱溶液，小明设计了下图所示的四种方案，方案可行的是___________(填字母序号)。 A． B． C． D． 探究二：探究两瓶溶液的溶质成分 【提出问题】两瓶无色溶液的溶质成分各是什么？ 【设计实验】小华为鉴别两瓶溶液的溶质成分，分别向1、2号试管中加入的试剂及实验现象如下表所示： 实验序号 实验一 实验二 实验三 实验四 所加试剂 镁条 BaCl2溶液 CuCl2溶液 Na2CO3溶液 现象 1号试管 产生气泡 产生白色沉淀 无明显现象 产生气泡 2号试管 无明显现象 产生白色沉淀 产生蓝色沉淀 无明显现象 【获得结论】 (2)1号试管中的溶质是 (填写化学式)；以上四个实验中，只根据其中一个实验的现象即可证明2号试管中原溶液为氢氧化钠溶液的是 (填实验序号)。 【讨论质疑】 (3)小强对实验二2号试管中产生白色沉淀现象提出质疑，大家一致认为2号试管中的原溶液已变质，则变质的化学方程式为 。 探究三：探究氢氧化钠溶液变质后溶质的成分 【提出问题】氢氧化钠溶液变质后溶质的成分是什么？ 【猜想假设】猜想一：NaOH、Na2CO3；猜想二：Na2CO3 【设计实验】 (4)请完善下面的表格。 实验方案及操作步骤 实验现象 实验结论 步骤一：取瓶中变质后的氢氧化钠溶液少量于试管中，加入足量BaCl2溶液充分反应，过滤。 猜想一成立 步骤二：取步骤一中的滤液少量于试管中，向其中滴加 (写试剂名称)。 溶液变红色 【反思评价】 (5)小明认为可用Ba(OH)2溶液代替步骤一中的BaCl2溶液进行实验，大家一致认为此方案不可行，理由是 。 【定量实验】 (6)兴趣小组的同学将100g实验室久置的氢氧化钠溶液，与100g质量分数为7.3%的盐酸混合恰好反应，测得产生的气体质量为2.2g。求反应后的溶液中的溶质质量分数？(要求写出完整的计算过程，结果精确到0.1%) 14．（1）如图是实验室制取气体的一些装置，据图回答：    ①图B中仪器a的名称是 。 ②用高锰酸钾制取氧气的发生装置是 （填序号），若用C装置手机氧气，验满时，应将带木星的木条放在 （填“b”或“c”）端导口，若木条复燃，说明氧气已满。 （2）小明在帮老师整理实验室时，发现一瓶为密封的KOH固体，对其成分提出以下假设，并在老师的指导下进行实验探究。 [查阅资料]：①KOH与NaOH的化学性质相似。请用化学方程式解释KOH变质的原因是 。 ②K2CO3溶液呈碱性，BaCl2溶液、KCl溶液呈中性。 [猜想假设]：假设Ⅰ：只含KOH；假设Ⅱ：含KOH和K2CO3；假设Ⅲ：只含K2CO3 [进行实验]： 实验操作步骤 实验现象 实验结论 ① 取少量样品于试管中，加入足量的稀盐酸 有气泡产生 假设 不正确 ② 另取少量样品于试管中，加水溶解，加入过量的BaCl2溶液，振荡，静置 假设Ⅲ正确 ③ 取②中上层清液，滴加无色酚酞溶液 [问题讨论]：步骤②中加入过量BaCl2溶液的作用是 。 [拓展应用] ：完全变质的KOH也有利用价值，从K2CO3的组成或性质看，这瓶变质的试剂在农业上的用途是 。 15．小明在实验室的通风橱内进行了探究可燃物燃烧条件的实验，实验如图所示： 【实验记录】在实验过程中，小明不小心把白磷放在了如（A图）所示的位置，在实验中他观察到了白磷先燃烧，一会铜片上的红磷也发生了燃烧，则发生反应的化学方程式为 ，二者燃烧时共同的现象是 ；水中的白磷没有燃烧。（B图）所示水中的白磷燃烧。 【讨论与分析】通过水中的白磷与铜片上的白磷的现象对比，可以总结出可燃物燃烧的必要条件是 、 ；红磷意外燃烧的原因是 。 【发现问题】B图实验中也有白烟逸出液面，但明显没有A图实验多，为什么？ 【查阅资料】白烟主要成分是五氧化二磷，它能与水反应生成溶于水的酸性物质——磷酸，磷酸同醋酸、碳酸的化学性质相似。 【实验探究】小亮同学取少量（B图）烧杯中的无色液体于试管中，向试管内滴加 ，观察到 的现象，最终确定了白烟明显减少的原因。 【归纳与总结】通过小明的实验可以总结出，对于多因素的问题，常采用 的方法，将两种或多种因素问题变成多个单因素的问题，分别研究，最后得出正确结论。 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 $$