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．化学课上，老师把二氧化碳通入氢氧化钠溶液中，无明显现象。下面是某小组合作探究的过程： 【提出问题】二氧化碳和氢氧化钠是否发生反应？ 【初步实验】小张同学设计如图1实验，实验中他观察到锥形瓶内气球鼓起来了，认为二氧化碳和氢氧化钠溶液发生了反应。小红对小张的结论提出了异议，原因是 。    【继续实验】小红重新设计实验证明二氧化碳与氢氧化钠溶液发生了反应。 实验步骤如下：向两只相同的软塑料瓶充满二氧化碳，分别加入等体积的水和氢氧化钠溶液，立即拧紧瓶盖振荡。此时观察到的现象是 。 证明二氧化碳与氢氧化钠溶液确实发生了反应。请写出二氧化碳与氢氧化钠发生反应的化学方程式 。 【实验反思】小明认为也可以通过检验生成物的存在来证明二者确实发生了反应。 【再次实验】小明将二氧化碳持续通入一定浓度一定量的氢氧化钠溶液中，然后向其中滴加氯化钡溶液，观察到 ，写出此反应的化学方程式 ，证明二氧化碳与氢氧化钠溶液确实发生了反应。 【反思交流】华认为还可用稀盐酸验证二氧化碳与氢氧化钠确实发生了反应，她取试管中的溶液，向其中滴加几滴稀盐酸，没有明显现象，便认为二氧化碳没有与氢氧化钠反应，她的说法是否正确，说说你的理由 。 压强传感器和温度传感器分别测出烧瓶中压强与时间，温度与时间的变化曲线如图3，4所示。    (1)图3中，曲线 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)表示二氧化碳与氢氧化钠溶液的反应。 (2)图4中，曲线Ⅲ为二氧化碳与氢氧化钠溶液的反应，曲线IV为二氧化碳与水的反应。由此证明二氧化碳与氢氧化钠溶液的反应是 (填“吸热”或“放热”)。 2．某化学兴趣小组发现实验桌上的氢氧化钠溶液没有塞上橡胶塞。为探究敞口的氢氧化钠溶液是否变质，该组同学进行了如下的探究实验。回答下列问题。 （1）【提出问题1】氢氧化钠溶液是否变质？ 【实验探究1】 实验步骤 实验现象 解释与结论 取少量该溶液于试管中，滴加足量稀盐酸 该溶液已变质 （2）【提出问题2】氢氧化钠溶液是否完全变质？ 【提出猜想】猜想一：已完全变质，该溶液中溶质不含NaOH。 猜想二：部分变质，该溶液中溶质是 。 【查阅资料】氯化钡溶液呈中性。 【实验探究2】 实验步骤 实现现象 结论 先取少量该溶液于试管中，加入过量氯化钡溶液 有 生成 猜想二成立 静置，取上层清液于另一支试管中，加入2～3滴酚酞溶液 上层清液 （3）【提出问题3】怎样提纯该样品得到纯净的氢氧化钠固体？ 【实验探究3】为得到纯净的氢氧化钠固体，设计了如下图所示的实验方案。    ①操作a的名称为 。 ②根据实验流程分析，最终所得氢氧化钠固体的质量 （填“>”“<”或“=”）变质样品中所含氢氧化钠的质量。 3．在中学生“我与化学“活动中，小青以月饼食品中的“脱氧剂”（如图）为主题，组成小组开展探究。 【查阅资料】脱氧剂的工作原理是：在一定条件下，铁与空气中的氧气、水等物质发生氧化反应，把月饼包装中的氧气除去。 （1）【观察与思考】小青收集的脱氧剂是塑料袋包装，上面有许多小孔。这些小孔的作用是 。 （2）【知识回顾】碳充分燃烧和不充分燃烧的产物是不同的，写出碳不充分燃烧的化学方程式： 。 （3）【实验探究】剪开塑料袋，将脱氧剂中的物质倒在白纸上，观察，为黑色粉末。 进一步查阅资料知： 脱氧剂的成分为：活性炭、铁粉、氯化钠。 检验氯化钠的反应的化学方程式为：NaCl+AgNO3＝NaNO3+AgCl↓。 取适量脱氧剂在烧杯中，加足量水，充分搅拌，过滤，得到黑色滤渣和无色滤液。进一步探究如下表（请填写实验现象）： 编号 实验操作 实验现象 ① 取少量黑色滤渣在空气中烧灼，上方用蘸有澄清石灰水的玻璃棒实验，观察 ② 取少量黑色滤渣于试管中，向其中加入足量稀盐酸，观察 ③ 取少量无色滤液于试管中，往其中加入硝酸银溶液，观察 【结论】脱氧剂中含有：活性炭、铁粉、氯化钠。 4．某实验小组的同学利用氢氧化钙溶液和稀盐酸进行酸碱中和反应的实验时，他们在向盛有氢氧化钙溶液的烧杯中滴加一定量的稀盐酸后，才发现忘记滴加了酸碱指示剂，此时，他们停止滴加稀盐酸，并对烧杯内溶液中所含溶质的成分进行探究请写出反应的化学方程式 。 【提出猜想】猜想一：溶质是CaCl2和Ca（OH）2 猜想二：溶质是CaCl2 猜想三：溶质是 （写化学式） 【查阅资料】CaCl2溶液呈中性； 【实验设计与验证】 （1）小华同学设计用无色酚酞溶液验证“猜想一”是否成立。取少量上述实验中烧杯里的溶液于试管中，并向试管中滴加几滴无色酚酞溶液，振荡，观察到溶液不变色。于是可以确定“猜想 （填“成立”或“不成立”），其理由是 。 （2）小华同学设计用碳酸钠溶液验证“猜想二”和“猜想三”是否成立。取少量上述实验中烧杯里的溶液于试管中，并向试管中逐滴加入过量的碳酸钠溶液，观察到的现象是 。于是可以确定猜想三成立。 【交流与反思】经过同学们讨论和交流，发现只需用下列一种物质就能验证得出以上三种猜想中的哪一种猜想成立，请在下列物质的选项中选择出你认为合理的物质是 （填序号）。 A 锌粒       B 紫色石蕊溶液       C 一氧化碳       D 硝酸银 5．某化学兴趣小组对水蒸气通过灼热的焦炭后，得到的混合气体主要成分产生了兴趣．同学们决定通过实验进行探究． 【提出猜想】该混合气体成分为：一氧化碳、二氧化碳、氢气和水蒸气． 【查阅资料】 a 无水硫酸铜遇水由白色变为蓝色； b 碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物； c H2+CuOCu+H2O； d CO+CuOCu+CO2． 【实验过程】 同学们在老师的指导下设计了如图所示装置，并进行了实验（部分夹持仪器已略去）． （1）装置A中无水硫酸铜变蓝，装置B中澄清石灰水变浑浊，由此得出的结论 ． （2）装置D中的药品为 ． （3）同学们通过观察装置E、F中的现象后，证明了混合气中含有氢气．为了证明第四种气体的存在，可用装有 （填试剂名称）的装置G． 【实验结论】猜想正确． 【实验反思】 经过讨论，同学们将如图中装置C～H进行了简化，改进后的装置如图所示： 其中，干燥管中碱石灰的作用为 ，烧杯上能观察到的现象是 ，进一步证明第四种气体的存在实验操作是 ． 6．兴趣小组同学将CaO投入一定量的Na2CO3溶液中，搅拌、过滤、洗涤、干燥后得到固体A和溶液B，并对固体A和溶液B进行探究。 (1)上述实验中发生的反应有：①；② (写化学方程式)。 Ⅰ.固体A成分的探究： (2)猜想：①固体A中只有CaCO3； ②固体A中含有CaCO3和Ca(OH)2；含有Ca(OH)2的理由是 。 (3)实验1：取固体A于试管中加一定量的水，振荡、静置，向上层清液中滴加无色酚酞溶液， (填实验现象)，猜想②不成立。 Ⅱ.溶液B的成分探究： (4)猜想：①溶液B中的溶质是NaOH； ②溶液B中的溶质是 ； ③溶液B中的溶质是NaOH和Na2CO3。 (5)实验2：取少量溶液B于试管中，滴加 溶液，产生白色沉淀，证明猜想③正确。 资料：Ca与H2O反应生成Ca(OH)2和H2 (6)①Ca与足量的Na2CO3溶液反应的化学方程式为 。 ②取CaO和Ca的混合物12.0g，加入到足量的Na2CO3溶液中，充分反应后，过滤、洗涤、干燥。称得CaCO3质量为25.0g，则混合物中Ca单质的质量为 g。 7．次氯酸钠(NaClO)是常用的含氯消毒剂之一,是“84消毒液”的有效成分。 【查阅资料】 ① 有效氯含量可用来衡量含氯消毒剂的消毒灭菌能力。 ② 次氯酸钠不稳定,易分解,会导致有效氯含量降低。 Ⅰ 探究次氯酸钠溶液稳定性的影响因素 【进行实验】 序号 实验操作 实验结果 1-1 取相同体积、相同pH的次氯酸钠溶液,分别在温度为15℃、25℃、30℃、40℃条件下,放置15天,检测有效氯含量。    1-2 25℃时,取相同体积,pH分别为11.5、11.9、12.6、12.9的次氯酸钠溶液,放置14天,检测有效氯含量。    【解释与结论】 (1)用Cl2和NaOH溶液制备次氯酸钠,补全其反应的化学方程式:Cl2 + 2NaOH = NaClO + NaCl + (2)实验1-2的目的是 。 Ⅱ探究次氯酸钠溶液的灭菌效果 【进行实验】取某污水处理厂含粪大肠菌群的水样,按照①~⑤条件,用新制的次氯酸钠溶液进行实验,记录如下: 序号 ① ② ③ ④ ⑤ 实验条件 pH 7.25 7.25 7.25 7.25 7.25 温度/℃ 16.8 16.8 16.8 16.8 16.8 接触时间/min 5 5 5 12 30 有效氯含量/(mg/L) 2 5 8 2 2 粪大肠菌群灭菌率/% 90 99.87 99.94 94.99 99.37 【解释与结论】 (3)探究“接触时间是否影响灭菌效果”的实验是 (填序号)。 (4)由实验Ⅱ可知,次氯酸钠中有效氯含量与灭菌效果的关系是 。 【反思与评价】 结合上述实验,回答下列问题: (5)使用Cl2和NaOH溶液制备次氯酸钠时,需控制较低的反应温度。推测其原因是 。 (6)在冬季水温较低时,欲提高次氯酸钠溶液的灭菌率,你的建议是 。 8．钙是一种活泼金属，常温下能与氧气、水等物质发生反应。钙与水反应的化学方程式为：。在实验室，某同学先取50mL一定质量分数Na2CO3溶液于烧杯中，再取绿豆大小的钙投入碳酸钠溶液中，充分反应后过滤，得到滤液和白色滤渣，并对滤液的成分进行探究。（提出猜想）滤液中溶质的成分： I、NaOH；II、Ca(OH)2和NaOH；III、 ；IV、NaOH、Na2CO3和Ca(OH)2 其中猜想不合理的是IV，理由是 （用化学方程式表示） （实验方案） 实验 实验操作 实验现象 实验结论 实验一 取少量滤液于试管中，向其中加入几滴Na2CO3溶液 无明显现象 猜想① 不成立 实验二 另取少量滤液于试管中，向其 中加入② ③     猜想III成立 （拓展与思考）（1）由以上实验可知如果将活泼金属K加入与MgCl2溶液中反应时，可以观察到的实验现象为 ，写出最终的反应化学方程式 9．某化学兴趣小组对碱式碳酸铜【化学式为Cu2(OH)2CO3】进行探究，并进行相关实验。 资料：无水硫酸铜为白色粉末，吸水后变成蓝色固体。 ①分析组成 碱式碳酸铜是化合物，共有C、H、O、Cu四种元素组成。 ②探究分解产物，装置如图一所示（省略部分夹持仪器）： 实验步骤 现象 分析和结论 Ⅰ、组装装置，连接导管a、b，微热试管。 烧杯中的导管口 。 说明整套装置不漏气。 Ⅱ、加入药品和试剂，点燃酒精灯 A中固体出现黑色，B中白色固体变蓝，C中 。 碱式碳酸铜受热分解的产物有CuO、CO2、 。 ③用氢气还原装置A中反应后的固体并检验产物，装置如图二所示（F的作用是吸收空气中的水蒸气）： Ⅰ、D中观察到固体变红 Ⅱ、实验开始时，若先点燃酒精灯后通氢气，可能导致的后果是 。 Ⅲ、硬质玻璃管中发生反应的化学方程式为 ，E中观察到白色固体变蓝，该现象能否证明氢气和氧化铜反应生成了水 （回答并说明原因）。 10．重庆一中兴趣小组收集校园里少量土壤样品，开展与土壤盐碱化相关的探究。 (1)取土壤样品少许，加入足量水充分溶解后过滤，得溶液M。用玻璃棒蘸取少量溶液M滴在pH试纸上，测得pH (填“＞”、“＜”或“=”)7，则该土壤样品显碱性。 经调查，土壤中可能含有氢氧化钠、碳酸钠、硫酸钠、氯化钠中的一种或几种。为探究其组成，同学们进行了如下活动。 【探究活动一】取适量溶液M于试管中，滴加少量酚酞溶液。 (2)溶液呈红色，甲同学认为，土壤样品中一定有氢氧化钠，乙同学表示不赞成，理由是 。 (3)继续加入足量Ba(NO3)2溶液，同学们观察到溶液呈红色，且有白色沉淀产生的现象，认为溶液M中除水、酚酞外，一定含有 (填化学式)。 【探究活动二】为证明其余物质是否存在，丙同学另取少量溶液M，按照如图所示，继续完成实验。 实验过程中，观察到试管A中产生气泡，试管B中有白色沉淀生成，试管C中白色沉淀明显增加。 (4)试管B中发生反应的化学方程式为 。 (5)试管C中的阴离子有 (填离子符号)。 【得出结论】 (6)经上述实验后，最终可确认该土壤样品中含有的物质有 (填化学式)。 11．据报导，现在世界上每年因腐蚀而报废的金属设备和材料相当于年产量的 20%~40%。某化学兴趣小组实验探究铁生锈的条件（每支试管中均放有完全相同的洁净铁钉），如图 所示： （1）①A、B 中加入的蒸馏水要事先煮沸，其目的是 。 ②20℃时，氧气的溶解度为 0.031，是指 。 （2）甲同学认为，根据试管 A 发生的现象能够得出“铁生锈是铁与空气中的氧气、水蒸气共同作用的结果”的结论。乙同学不同意他的观点，认为必须全面观察试管 （填编号）发生的现象，并经过严谨的推理，才能得出上述结论。 （3）图中 4 种情况下，铁钉最容易生锈的是 （填编号）。 （4）为了探究盐溶液对铁锈蚀的影响规律，用数字传感器进行实验（如图 1 所示），在其他条件相同的情况下，测得氯化钠、硝酸钠和硫酸钠三种溶液中氧气浓度在 500 min 内的变化曲线（如图 2）。      ①500 min 内三种盐溶液中铁钉锈蚀的平均速率由快到慢的顺序为： ＞ ＞ 。 ②下列各种离子中，对铁生锈加速最大的是 。 ANa+          B C        D （5）利用生锈废铁屑和钛白废酸（含硫酸、硫酸亚铁）制备硫酸亚铁的主要转化过程如图： ①Ⅰ中除铁锈的化学方程式为 。 ②Ⅱ中反应属于基本反应类型中的 。 12．定性和定量结合既是化学的重要思想，也是研究物质组成的重要方法，某研究性学习小组同学要探究碳酸亚铁和氧气充分反应后的固体成分，请你参与一起踏上探究之路，回答下列问题： 【查阅资料】 ① 碳酸亚铁（FeCO3）具有还原性，在空气中灼烧生成铁的氧化物和CO2气体。 ② FeO是一种黑色粉末，它不稳定，在空气中加热，就迅速被氧化成四氧化三铁，四氧化三铁能与盐酸反应生成氯化亚铁、氯化铁和水。 ③ FeCl2能使高锰酸钾溶液褪色，而FeCl3不能；FeCl3溶液中滴加KSCN溶液，溶液变红色，FeCl2溶液中滴加KSCN溶液，溶液不出现红色。 【猜想与假设】 猜想1：固体成分是氧化铁； 猜想2：固体成分是四氧化三铁； 猜想3： 。    【活动与探究】 连接仪器、装好药品如图所示（加热和固定装置已省略），打开止水夹K，通入氧气，加热玻璃管X。当Y瓶中产生的沉淀不再增加时，停止加热，继续通入氧气至玻璃管冷却。取玻璃管里的少量固体于试管中，滴加盐酸，微热，固体完全溶解。将所得溶液分成甲、乙两份进行实验。 实验编号 实验步骤 实验现象 a 向甲溶液中滴加KSCN溶液 溶液变红色 b 向乙溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液 高锰酸钾溶液的紫红色不消失 【结论与反思】 （1）由上述实验现象可知，FeCO3在氧气中高温灼烧得到的固体产物是 。 （2）FeCO3在氧气中高温灼烧的化学方程式为 。 （3）上述实验 （填“a”或“b”）是多余的，因为 。 【总结与提升】 同学们经过反思，觉得该实验设计还存在问题，因为如果在实验b中观察到 ，就不能确定哪个猜想是正确的。 所以同学们又对该实验进行了定量探究：取m克纯净的碳酸亚铁固体，在空气中高温灼烧至恒重，称得固体质量n克。通过计算：当 时，FeCO3和氧气充分反应后的固体成分是氧化铁。 13．质量守恒定律的发现，对化学的发展作出了重要贡献。    （1）通过分别称量下列两组试剂在密闭容器内混合前后的总质量，能验证质量守恒定律的是 （填标号）。 a．大理石和稀盐酸 b．NaOH溶液和Na2SO4溶液 （2）在足量氧气中点燃镁条的实验过程中，固体质量变化如图一。 ①从燃烧条件分析，固体质量在t1前没有发生变化的原因是 。 ②该反应的化学方程式为 ； ③参加反应的氧气质量为 g。 （3）在一定条件下，A和B反应生成C，微观示意图如图二。回答下列问题： ①一个A分子由 个原子构成； ②C分子中元素的质量比N:O＝ ； ③该反应的化学基本反应类型为 ； ④上述反应中一定发生改变的是 （填标号）。 a．元素种类       b．原子种类        c．分子种类 14．近几年我国某些城市酸雨污染较为严重，这主要是由大量燃烧含硫量高的煤而造成的。 【提出问题】如何通过实验证明煤中含有碳元素和硫元素。 【查阅资料】下面是小组同学们所查阅的资料片段，请你加以完善： I、二氧化硫能使高锰酸钾溶液褪色（由紫红色变为无色），该反应的化学方程式为：5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O＝K2SO4 + 2MnSO4 + 2X。其中X的化学式为： 。 II、二氧化硫和二氧化碳一样，能和澄清石灰水发生反应生成难溶于水的亚硫酸钙（CaSO3）。请写出二氧化硫使澄清石灰水变浑浊的化学方程式： 。 根据上述资料，甲同学和乙同学设计实验方案进行探究。 【实验探究】甲同学进行了如下图所示实验（部分装置在图中略去）： 【结论解释】（1）图C装置的作用是 。 （2）实验中看到以下哪些现象可以证明煤中含有碳元素和硫元素 （填序号）。 ①B中稀高锰酸钾溶液不褪色            ②B中稀高锰酸钾溶液褪色 ③C中浓高锰酸钾溶液未完全褪色      ④D中澄清石灰水变浑浊 （3）假设实验过程中每一步均能充分反应，且S、C分别转化为SO2、CO2，不考虑水蒸气影响，5g煤粉样品充分反应后，B、C、D三个装置质量分别增加0.8g、0.2g、13.2g，则该煤粉样品中硫元素的质量分数为 ，碳元素的质量分数为 。 【反思评价】乙同学设计了如下图所示的两个简易实验，以证明煤中含有碳元素和硫元素；你认为乙同学的设计是否合理？ 并说明理由 。 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． 二氧化碳能溶于水 加入氢氧化钠溶液的软塑料瓶变得更瘪 有白色沉淀生成 盐酸的量太少，先和氢氧化钠溶液反应了 II 放热 2． 有气泡产生 NaOH、Na2CO3（或氢氧化钠、碳酸钠） 白色沉淀 变为红色 过滤 > 3． 利于活性炭铁粉脱氧保鲜剂与氧气、水分接触 澄清的石灰水变浑浊 有气泡产生，溶液变成浅绿色 有白色沉淀产生 4． Ca（OH）2+2HCl═CaCl2+2H2O CaCl2和HCl 不成立 如果含有氢氧化钙，则酚酞试液变红色 先产生气泡，后产生白色沉淀 B 5． 混合气体中含有水蒸气和二氧化碳 浓硫酸 澄清石灰水 除去混合气体中剩余的CO2和水蒸气 烧杯内壁有水雾产生 将烧杯倒过来，倒入少量澄清石灰水，振荡 6．(1) (2)Ca(OH)2微溶于水，可能形成沉淀 (3)溶液不变红 (4)NaOH和Ca(OH)2 (5)氯化钙（合理即可） (6) 5/5.0 7． H2O 探究pH对次氯酸钠溶液稳定性的影响 ①④⑤ 在pH、温度和接触时间相同时,有效氯含量在2~8 mg/L范围内,有效氯含量越高,灭菌效果越好 次氯酸钠的分解速率随温度升高而加快,低温可防止次氯酸钠分解 适当提高次氯酸钠溶液中有效氯的含量(或适当延长次氯酸钠溶液与菌群的接触时间) 8． NaOH、Na2CO3或氢氧化钠、碳酸钠 Ⅱ 足量的稀盐酸（或加入少量BaCl2） 有气泡产生（或有白色沉淀产生） 先有气泡产生，后产生白色沉淀 9． 有气泡冒出 澄清的石灰水变浑浊 H2O 装置可能会发生爆炸 H2+CuOCu+H2O 能，因为无水硫酸铜吸水会变为蓝色 10．(1)＞ (2)土壤中含有碳酸钠时，溶液也能呈红色 (3)NaOH (4)Na2SO4+Ba(NO3)2=BaSO4↓+2NaNO3 (5) (6)NaOH、Na2CO3、Na2SO4、NaCl 11． 是为了除去水中的溶解的氧气 氧气的压强为101 kPa 和温度为 20℃时，1 体积水里最多能溶解 0.031 体积的氧气 ABC D 氯化钠 硫酸钠 硝酸钠 C 置换反应 12． 氧化铁和四氧化三铁 氧化铁 4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2 a 无论猜想几正确，加入酸之后溶液中一定有铁离子，不需要检验铁离子的存在与否 高锰酸钾溶液褪色 13． a； 温度未达到金属镁的着火点； 2Mg＋O22MgO； 1.6； 2； 7:16； 化合反应； c 14． H2SO4 SO2+Ca（OH）2＝CaSO3↓+H2O 除去过多的二氧化硫或排除二氧化硫的干扰 ②③④ 10% 72% 不合理，二氧化硫也会使澄清石灰水变浑浊，无法证明煤中含有碳元素 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 $$