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．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．学习完金属的化学性质，兴趣小组进行了如图所示的实验。 【实验一】同学们进行如图一所示的实验，验证铁、锌、铜、银四种金属活动性强弱。 (1)试管①中观察到的实验现象是 。 (2)你认为通过上述图一所示的三个实验能否验证铁、锌、铜、银四种金属的活动性强弱 (填“能”或“不能”)。 【实验二】在完成实验一的过程中，同学们将试管①②③内反应后的物质都倒入废液缸中(如图二)。小组同学对废液缸中混合物的成分产生了探究兴趣。待混合物充分反应后，过滤，得到滤渣和浅绿色滤液。 (3)小明将铁丝放入浅绿色滤液中，一段时间后，铁丝表面没有发生变化、由此判断滤液中含有的溶质是Fe(NO3)2和 (填化学式)。 (4)探究滤渣的成分 【提出问题】滤渣的成分是什么？ 【作出猪想】猜想I：银、铜、铁、锌；猜想Ⅱ：银、铜；猜想III：银、铜、铁 【分析思考】结合上述的实验现象分析，同学们认为猜想I不正确。 【进行实验】取少量滤渣样品，滴加稀盐酸，实验现象证明猜III想正确，请写出相关的反应方程式为 。 【反思交流】在分析化学反应后所得物质的成分时，除了考虑生成物外，还需要考虑过量的反应物。 3．在做氧化铜，木炭反应的实验时，往往会发现充分反应后试管中仍有黑色固体。晓明对此进行了探究，并邀请你一起参与。 [提出问题]氧化铜与木炭充分反应结束后，试管中的黑色固体是什么? [猜想假设]黑色固体可能是①木炭 ② ；③ 。 [查阅资料]①铜、木炭不与稀硫酸反应。 ②氧化铜能与稀硫酸反应形成蓝色溶液。 [实验验证]晓明设计的实验方案是:取少量该黑色固体在空气中灼烧，观察现象。如果猜想①正确，现象应该是 。 [实验设计]科学探究的方法有多种，请你再设计一种方法来证明晓明的猜想②或③正确。（请简明写出操作、步骤和结论） 。 [反思整理]若试管壁上沾有了黑色固体氧化铜，除去黑色氧化铜的方法是（用化学方程式表示） ;试管洗净的标准是 。 4．某化学兴趣小组设计如下表所示的对比实验来比较MnO2、CuO对过氧化氢分解的催化效果，所用实验装置如图所示。 实验序号 过氧化氢溶液 催化剂 实验1 5mL    4% 粉末状MnO20.2g 实验2 5mL   4% 粉末状CuO0.2g ①实验1中制取氧气的化学方程式为 。 ②实验需要测量并记录的数据有：氧气体积和 。 ③实验时，分别将过氧化氢溶液一次性注入盛有催化剂的小试管中，测量并记录数据，实验过程中发现U型管内右侧液面上升，原因是 。 ④结论：MnO2对过氧化氢分解的催化效果比CuO好，得出该结论的依据是 。 5．通过观察和实验等方法获取证据是科学探究重要环节。某学习小组的同学在学习酸碱中和反应实验时，发现该反应没有明显的现象，他们就此进行了以下探究。 【提出问题】 怎样证明NaOH溶液与稀盐酸发生了反应? 【分析讨论】 两位同学欲获取反应发生的证据，进行了如下探究： (1)I.探究酸和碱能否发生反应 ①甲同学向滴有酚酞溶液的氢氧化钠溶液中，逐滴滴加稀盐酸至足量，溶液由红色变成无色，证明溶液中 ，可判断NaOH 与HCl发生了反应。请写出稀盐酸和氢氧化钠溶液反应的化学方程式： 。 ②乙同学将氢氧化钠溶液与稀盐酸混合，然后检验了混合液中含有Na+和Cl-，他据此认为NaOH与HCl发生了反应，且生成了NaCl。你认为乙同学是否找到了反应发生的证据?请说出你的观点并阐述理由； 。 (2)Ⅱ.探究酸和碱反应后溶液中溶质的成分 乙同学对探究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1：NaCl；猜想2：NaCl和 NaOH：猜想3：NaCl和HCl。 大家一致认为 不成立。 (3)【设计实验】 方案 实验操作 实验现象及化学方程式 实验结论 方案1 试管中加入少量锌粒，然后加入过量甲同学实验后的无色溶液 可观察到溶液中有气泡产生 猜想3成立 方案2 用玻璃棒蘸取少量甲同学实验后的无色溶液滴在pH 试纸上 pH (选填“>”“<”或“=”)7 方案3 取少量甲同学实验后的无色溶液于试管中然后慢慢加NaOH溶液，并不断振荡试管 开始无明显现象，过一会发现 【发散思维】 (4)由上述实验联想到把二氧化碳通入氢氧化钠溶液中也没有明显现象，丙同学设计了如图所示实验，向图1和图2中分别滴入等量的氢氧化钠溶液和水后，当观察到 时，说明CO2与NaOH发生了化学反应。 6．老师在实验室将浸泡了硫酸铜溶液的蓝色滤纸在酒精灯火焰上加热，观察到滤纸变白色，由湿润变干燥后燃烧起来；在燃烧后的灰烬中有少量红色固体。同学们很好奇，对红色固体的成分进行了下列探究。 【提出问题】红色固体是什么物质？ 【查阅资料】①硫酸铜晶体或硫酸铜溶液为蓝色；无水硫酸铜是一种白色固体；温度达到200 ℃时，CuSO4开始分解生成CuO和另一种氧化物，反应过程中元素的化合价不变； ②温度超过1 000  ℃时，CuO分解生成红色的Cu2O；Cu2O难溶于水，但能与稀硫酸发生反应，生成Cu2＋和Cu。 【猜想与假设】猜想1：红色固体是Cu； 猜想2：红色固体是Cu2O； 猜想3：红色固体是 ； 猜想4：红色固体是Fe2O3。 【进行实验】将红色固体加入足量的稀硫酸中，无明显现象，说明猜想 成立。 【交流讨论】(1)通过讨论，同学们一致认为猜想4不成立，理由是 。 (2)加热时，浸有硫酸铜溶液的滤纸刚开始不燃烧，原因是 。 (3)实验中，CuSO4受热分解生成CuO和 (填化学式)。 (4)滤纸的组成元素是C、H、O，实验中产生铜的原因可能是滤纸在燃烧过程中产生的碳与分解产生的氧化铜发生了反应；同时该实验还说明滤纸的着火点低于1 000 ℃，理由是 。 7．“上善若水，水善利万物而不争”我们应弘扬水之德，善用水之益。化学兴趣小组开展以“水的净化”为主题的项目式学习。 任务一：咨询水处理过程 【咨询专家】同学们通过数字化平台，向水处理专家进行咨询。专家介绍了两种水处理技术： ①常规处理技术：天然水→加絮凝剂反应沉淀→过滤后加活性炭→加消毒剂→自来水。 (1)其中活性炭起 作用。 ②高分子膜分离技术 任务二：探究水处理中的消毒剂 【查阅资料】①Cl2通入H2O中，形成氯水，Cl2与H2O反应生成次氯酸（HClO）和HCl。 ②次氯酸（HClO）具有强氧化性，可消毒杀菌。 ③次氯酸（HClO）不稳定，见光易分解。 【提出问题】久置的氯水是否可以用于消毒杀菌？ 【进行实验】在教师的指导下，同学们设计实验方案，利用左下图装置探究新制氯水在光照下溶液的pH、氯离子浓度随时间的变化，通过实验，最终获得如下图（1）（2）所示数据。 【数据处理】 (2)通过图（1）（2）数据分析，氯水在光照下pH变小的原因是HClO见光分解生成了 ，使溶液酸性增强。 【得出结论】 (3)通过讨论，同学们得出的结论是 。 【分享交流】 (4)若将Cl2通入水中，再加入NaOH溶液，可制得一种新的消毒剂。其中次氯酸（HClO）与NaOH反应的化学方程式为 。 任务三：自制纯净水 【设计制作】通过查阅资料，同学们设计如下图所示装置对自来水再次净化获得纯净水。 (5)当自来水通过上图所示阳、阴离子交换柱后，与通入前相比，水分子数目将增多，简述其理由。 。 8．某兴趣小组发现将投入溶液中有无色气泡产生，长时间后发现溶液中有棕黄色固体析出。为此，他们进行了如下探究实验。 Ⅰ. 探究产生气体的成分 （1）取实验所用的溶液，用试纸测得其，从而推测气体可能是氢气。测定溶液的操作为 ；产生气体的化学方程式为 。 （2）用如图所示装置获得氢气并用点燃的方法验证之。仪器a的名称是 ；其点燃该气体前，需要进行的实验是 。 Ⅱ. 探究析出固体的成分 【查阅资料】、在酸性较弱的溶液中均易与水发生水解反应而沉淀；（白色）、（红褐色）均能溶于盐酸，还能溶于溶液。 【合理猜想】假设1：棕黄色固体为；假设2： 。 【验证假设】设计简单的实验方案证明你所提出的假设2：取一定量棕黄色剩余固体，向其中加入过量 （填试剂），若观察到 现象，则可证明假设2成立。 【实验反思】根据本实验的探究结论，你对课本上阐述的“在金属活动性顺序里，位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来”这句话，有什么新的认识？ 9．为研究氢氧化钠、氢氧化钙两种溶液的化学性质，进行如下实验。 (1)固液混合物中沉淀的化学式是 。 (2)将溶液B、C、D以及固液混合物E充分混合得到无色溶液F，其中一定含有的溶质是 ；可能含有的溶质是 ；为了判断可能存在的物质，以下可以选用的是 。 A CuO B Na2CO3 C Cu D pH试纸 10．某化学课堂围绕“酸碱中和反应”，将学生分成若干个小组展开探究。以下是教学片断，请你参加学习并填写空格。 【演示实验】将一定质量的稀盐酸加入盛有NaOH溶液的小烧杯中。 【提出问题】实验中未观察到明显现象，某同学提出疑问：反应后溶液中溶质是什么？ 【猜憲与假设】针对疑问，大家纷纷提出猜想。甲组同学的猜想如下，请补上猜想二、 猜想一：只有NaCl            猜想二： 猜想三：NaCl和HCl猜想四：NaCl、NaOH和HCl 乙组同学认为有一种猜想不合理，不合理的猜想是 ，理由是 。 【实验探究】 (1)丙组同学取烧杯中的溶液少许于试管中，滴加几滴CuCl2溶液， (填实验现象)，证明溶液中一定没有NaOH。 (2)为了验证其余猜想，各学习小组利用浇杯中的溶液，并选用了老师提供的pH试纸、K2CO3溶液、AgNO3溶液，进行如下三个方案的探究。 实验方案 测溶液的pH 滴加K2CO3溶液 滴加AgNO3溶液 实验操作 实验现象 试纸变色，对照比色卡，pH<7 产生白色沉淀 实验结论 溶液中有HCl 溶液中有HCl 溶液中有HCl 【得到结论】通过探究，全班同学一致认为猜想 正确。 【评价反思】老师对同学们能用多种方法进行探究，并且得出正确结论的活动过程给予肯定，同时指出(2)中存在两处明显错误。同学们经过反思发现以下两处错误； ①实验操作中的错误是 。 ②实验方案中也有一个错误，错误的原因是 。 11．超市出现了一种名为“污渍爆炸盐”的洗涤新产品，能在瞬间去除洗衣粉难以除去的多种顽固污渍。某校兴趣小组的同学在老师的指导下对该产品开展探究活动 【查阅资料】①“污渍爆炸盐”的主要成分是过碳酸钠(Na2CO4)，它是一种白色结晶颗粒，易溶于水，能与水反应，生成碳酸盐和一些化合物起到去除污渍的作用 ②碳酸钠和氢氧化钠的溶液都显碱性 【提出问题】“污渍爆炸盐”与水反应后，生成物是什么呢 【作出猜想】 (1)猜想一：Na2CO3和H2O2猜想二：Na2CO3和NaOH猜想三：Na2CO3、 。 【实验探究】 (2) 序号 步骤 现象 结论 ① 取少量“污渍爆炸盐”于烧杯中加入 足量的蒸馏水充分搅拌 固体完全溶解形成无色溶液 ② 取①少量的溶液于试管中，先向其中加入 少量二氧化锰粉末，再伸入带火星木条 产生大量气泡，木条复燃 猜想 不成立 ③ 取适量①的溶液于试管，向其中加入 足量CaCl2溶液，振荡、静置 有 产生 猜想一成立 ④ 取适量③的上层清液于试管 向其中滴加 ，振荡 无蓝色沉淀产生 【小结】 (3)请写出②中反应化学方程式： (4)实验中加入足量CaCl2溶液的目的是 。 【拓展延伸】 (5)”洁厕灵“的有效成分是稀盐酸，“污渍爆炸盐”与洁厕灵 (“能”或“不能”)混用，原因用化学方程式表示 。 12．小红发现实验台上有两瓶标签破损的无色溶液（如图所示），询问老师，确认溶液是初中化学实验用剩的两种化学试剂。于是她对溶液的成分进行了以下探究。 【提出问题】这两瓶试剂分别是什么？ 【作出猜想】可能是NaOH溶液、Na2CO3溶液、NaHCO3溶液、NaCl溶液、Na2SO4溶液中的任意两种。 【查阅资料】①Na2CO3溶液、NaHCO3，溶液呈碱性，NaCl溶液、Na2SO4溶液呈中性 ②碳酸氢钙可溶于水 ③ 【设计方案并进行实验】分别取少量瓶中溶液进行以下实验； 实验步骤 实验现象 实验结论 实验1：分别测定两种溶液的PH 两种溶液的pH均 7（填“大于”或“小于”） 两瓶溶液一定不是NaCI溶液、Na2SO4溶液 实验2： 均有 产生 两瓶溶液分别是NaHCO3溶液和Na2CO3溶液。 写出Na2CO3溶液与盐酸反应的化学方程式 实验3：滴加足量 溶液 1号试管中出现白色沉淀，2号试管中无明显现象 1号溶液是Na2CO3溶液 2号溶液是NaHCO3溶液。 【实验反思】小红经过分析认为1号溶液还可能是变质的氢氧化钠溶液，为了确认自己的猜想，小红可在实验3的基础上向1号溶液中滴加 。 【实验拓展】通过实验可知1号溶液为变质的氢氧化钠溶液。为了测定这瓶变质的氢氧化钠溶液中碳酸钠的含量，小涛设计了如图甲所示装置，通过称量B装置质量的变化来确定样品中各成分的含量，该装置气密性良好，样品完全反应，但多次实验发现，测定结果有偏差。对此小涛在老师的指导下重新设计了如图乙所示的实验装置。 ①根据改进的需要，D装置中装入碱石灰（氢氧化钠与氧化钙的固体混合物），该装置的作用为 。 ②为减少实验的偏差，可以在a导管口鼓入空气，为排除原有装置内空气中的二氧化碳和生成二氧化碳残留在装置内对实验的影响，应分别在何时鼓入空气为宜： 。 13．某兴趣小组为了探究铁粉与水蒸气反应的产物，做了下面实验。 资料：在不同温度下，铁粉与水蒸气反应的产物不同。 实验一：某兴趣小组用下图所示装置，使铁粉与过量水蒸气充分反应并检验固体产物的组成。 铁粉与水蒸气的反应装置 (1)实验过程中，应先点燃 （选填“酒精灯”或“酒精喷灯”）；目的是 ，装置中石棉绒的作用是 。 (2)若在实验中的某段时间内生成H20.04g，则这段时间内参加反应的铁粉质量至少是 g。 (3)实验二：铁粉完全反应后，兴趣小组对硬质玻璃管中生成的FeO和Fe3O4的质量进行测定，实验流程如下图。 实验前如何检查装置A的气密性关闭止水夹K，从长颈漏斗向试管内加水，至长颈漏斗中管内的 液面高于管外液面，静置一段时间，若液面高度差 ，则气密性良好。 (4)装置A中发生的反应方程式 。 (5)为了安全，在点燃酒精灯之前，在F装置出口b处必须 。 (6)装置C中所放试剂为 ，则装置B的作用是 。 (7)干燥管E右边又连接干燥管F的目的是 。 若无干燥管F，测得Fe3O4的质量将 （填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。 (8)若FeO和Fe3O4混合物的质量为15.2g，反应完全后干燥管E的质量增加了4.5g，则完全反应后D装置中固体的质量为 g;混合物中Fe3O4的质量为 g。 14．化学兴趣小组同学发现实验台上按如图所示顺序摆放着6瓶不同的无色溶液(如图所示：A、B、C、D、E、F代表对应的溶液)。其中E溶液的试剂瓶标签破损．为此，他们做了如下探究： 【提出问题】E溶液的成分是什么？ 【初步判断】根据受损标签及实验室药品分类摆放原则，E溶液不可能是 (填序号)①酸；②碱；③盐。 【提出猜想】 猜想Ⅰ：NaOH溶液； 猜想Ⅱ：Na2CO3溶液； 猜想Ⅲ：Na2SO4溶液；猜想Ⅳ： 溶液(任写一种)． 设计并实验兴趣小组的同学为验证“猜想Ⅱ”是否正确，设计并完成如下表所示实验。 实验方案 实验一 实验二 实验三 实验操作 实验现象 试纸变色，对照比色卡，pH＞7 有无色无味气体产生 　          　 实验结论 猜想Ⅱ正确 【分析与推理】 ①完成“实验一”后，李成同学即认为“猜想Ⅰ”正确，张平同学认为“猜想Ⅰ”不一定正确，他的理由是 。 ②请写出“实验三”中发生反应的化学方程式 。 【反思与评价】 经过讨论，同学们认为实验中存在明显操作错误，该错误是 。 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． 有红色固体析出，溶液由蓝色变为浅绿色 能 Zn(NO3)2 3． 氧化铜 氧化铜和木炭 黑色粉末减少 向盛有黑色固体的试管中加入足量的稀硫酸，充分振荡，黑色粉末消失，溶液颜色变蓝，说明猜想②正确或向盛有黑色固体的试管中加入足量的稀硫酸，充分振荡，黑色粉末减少，溶液颜色变蓝，说明猜想③正确 管壁附着的水既不凝成水珠也不成股流下 4． 收集相同体积的氧气所需要的时间 反应放热导致装置内压强增大 产生相同体积的氧气时MnO2所用的时间短 5．(1) 氢氧化钠消失了 HCl+NaOH=NaCl+H2O 没有找到反应发生的证据，因为氢氧化钠溶液中有钠离子、盐酸中有氯离子，混合后即使不反应也会存在钠离子和氯离子 (2)猜想2 (3) < 溶液由无色变为红色 (4)图1中气球膨胀程度大于图2 6． Cu和Cu2O的混合物 1 反应物中没有铁元素(或不符合质量守恒定律) 温度没有达到可燃物的着火点 SO3 如果滤纸燃烧时温度超过1 000 ℃，则最终固体中会有Cu2O 7．(1)吸附 (2)盐酸/HCl/氯化氢 (3)久置的氯水不可以用于消毒杀菌 (4) (5)自来水中的OH-和H+结合生成了水分子 8． 用干燥、洁净的玻璃棒蘸取待测液，滴到pH试纸上，待颜色变化稳定后，与标准比色卡对比颜色，读出pH值； 2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑ 长颈漏斗 检验氢气纯度 Al(OH)3和Fe(OH)3 氢氧化钠溶液 固体部分溶解 在金属活动性顺序里，位于前面的金属不一定能把位于后面的金属从它的化合物的溶液里置换出来 9． CaCO3 NaCl、CaCl2、KCl HCl ABD 10． NaCl和NaOH 猜想四 NaOH和HCl在溶液中不能共存 无沉淀生成(或无明显现象) 产生气泡 三 pH试纸直接伸入待测溶液中 AgNO3和NaCl也能反应生成白色沉淀，不能证明溶液中一定有HCl 11．(1)NaOH、H2O2 (2) 二 白色沉淀 硫酸铜溶液 (3) (4)完全除去碳酸钠，防止对氢氧化钠的检验产生干扰 (5) 不能 12． 大于 气泡 氯化钙或氯化钡或硝酸钙或硝酸钡 酚酞试液（或氯化镁溶液、氯化铜溶液，合理即可） 防止空气中的二氧化碳进入B装置 加入稀硫酸前鼓入一段时间空气，完全反应后再鼓入一段时间空气 13．(1) 酒精灯 先产生水蒸气，排尽空气 增大铁粉与水蒸气接触面积 (2)0.84 (3)不变 (4) (5)验纯 (6) 浓硫酸 除去HCl气体 (7) 防止空气中的二氧化碳和水被E吸收 偏大 (8) 11.2 11.6 14． ① NaCl 或NaNO3或NaHCO3(合理即可) 白色沉淀 碳酸钠溶液也显碱性 Na2CO3+BaCl2=2NaCl+BaCO3↓ pH试纸浸入待测液 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 $$