2024年中考化学三轮冲刺专项训练：科学探究题

2024年中考化学三轮冲刺专项训练：科学探究题 1．某化学学习小组在完成“利用氯化钡溶液鉴别氯化钠和碳酸钠”的实验后，对废液缸中溶液的溶质成分进行了探究。请完成以下探究过程。 [提出问题]废液缸中溶液的溶质是什么? [查阅资料]碳酸钠溶液显碱性，氯化钠、氯化钡溶液显中性。 [作出猜想]Ⅰ.溶质仅为氯化钠;Ⅱ.溶质为氯化钠和碳酸钠;Ⅲ.溶质为 ;IV.溶质为氯化钠、氯化钡和碳酸钠。其中猜想 肯定不成立，理由是 。 [实验探究] 实验步骤 实验现象 实验结论 （1）取少量滤液于试管中，滴加2~3滴无色酚酞溶液，振荡 无明显现象 证明猜想 不成立 （2）另取少量滤液于另一支试管中，滴加碳酸钠溶液 观察到 证明猜想Ⅲ成立 [问题讨论]甲同学认为要证明猜想Ⅲ成立也可以改用硫酸钠溶液。你认为甲同学 (填“能”或“不能”)达到实验目的。 [交流反思]学习小组经过讨论认为，含有可溶性钡盐的废液可以用碳酸钠溶液进行无害化处理。请写出硝酸钡与碳酸钠反应的化学方程式: 。 2．现有两组实验小组的同学参与“测定空气中氧气的体积分数”实验． （1）甲组同学采用课本实验装置（图2），他们先用图1的组合装置在空气中点燃红磷，然后慢慢地将燃烧匙从上到下插入广口瓶中，目的使上、下层空气中的氧气都能得到充分消耗，直到橡皮塞塞紧瓶口，红磷在瓶中继续燃烧直到熄灭，等广口瓶冷却后，打开止水夹．但这样测出的氧气的体积分数明显大于．请分析原因 （2）该装置本身在设计上还存在一定的缺陷，也是造成实验误差的原因，请分析其中一种缺陷，说明这种缺陷造成误差的理由 ． （3）乙组同学先查阅资料（如下表），然后对课本上的实验装置进行了图3所示的改进，右端玻璃管上端开口（其它仪器忽略）． 颜色、状态 熔点/℃ 着火点/℃ 密度/（g/cm3） 红磷 暗红色固体 590 240 2.34 白磷 白色或黄白色固体 44.1 40 1.82 ①乙组同学红磷换成了白磷的优点是 ． ②大家用改进的实验装置进行实验，待玻璃管冷却、管内白色的烟幕消失时，左玻璃管内的液面上升了一段距离，此时他们应该怎样操作之后，才能读取左管液面的刻度 ． 3．已知废旧普通干电池筒内主要有C、淀粉、MnO2、ZnCl2、NH4C1等物质，某化学兴趣小组同学欲通过实验从中回收MnO2，并研究MnO2在分解过氧化氢制氧气的反应中所起的作用。 【查阅资料】淀粉不溶于冷水，完全燃烧生成二氧化碳和水；碳、二氧化锰不溶于水。ZnCl2、NH4Cl均易溶于水。 【进行实验】实验步骤如下图： 步骤b所对应的操作名称是 ，其中玻璃棒所起的作用是 ；步骤c灼烧残渣的目的是除去 和 ；步骤d中，加入MnO2后带火星的木条复燃。 【得出结论】因此MnO2在分解过氧化氢制氧气的反应中起催化作用。 【交流反思】（1）该化学兴趣小组同学对上述结论进行了讨论，认为要想确定MnO2在分解过氧化氢制氧气的反应中起催化作用，还需通过实验证明MnO2的 和 在反应前后都没有发生变化。 （2）小华同学发现，将H2O2与KMnO4混合后，在酸性条件下也有O2放出。据此他认为，H2O2也可以在KMnO4和酸的催化作用下发生分解反应。小华同学为验证自己的想法，做了如下实验。他将含H2O21.7 g的双氧水溶液与足量KMnO4固体混合，加酸反应，得到1.6 g O2。据此判断，小华的观点 （正确或错误），理由是 。 4．某兴趣小组的同学对实验室里久置于空气中变质的过氧化钠（Na2O2）固体的成分进行探究． [查阅资料]（1）过氧化钠化学性质很活泼，能与水、二氧化碳反应．其中相关反应：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑；2 Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑ （2）Ba（NO3）2溶液、NaNO3溶液均为中性溶液 [猜想与假设]猜想Ⅰ：固体为Na2O2、NaOH、Na2CO3 猜想Ⅱ：固体为NaOH、Na2CO3 猜想Ⅲ：固体为NaOH 猜想Ⅳ：固体为Na2CO3 [实验推断] 实验操作 实验现象 实验结论 ①取少量固体于试管中，加水振荡直至完全溶解． 猜想 I不成立． ②取少量①的溶液于试管中，滴加过量的Ba（NO3）2溶液。 证明有Na2CO3存在．反应的化方程式为 ③取少量②的溶液于试管中，滴加无色酚酞试液． 证明有NaOH存在． 综合以上实验现象，说明猜想 II是成立的． [反思评价]过氧化钠在变质成碳酸钠过程中除了资料中显示的两反应外，还可能有其他物质发生变化，请把该反应的化学方程式写在下列横线上 。 [拓展迁移]小组同学认识到过氧化钠（Na2O2）应该 保存． 5．风华中学化学兴趣小组开展的氢氧化钠性质系列探究活动如图所示： 【提出问题】实验探究一：氢氧化钠与稀盐酸能否发生化学反应？ 【实验设计】小风、小华、小正三位同学分别设计了如下图中的实验方案： 小风同学 小华同学 小正同学 实验方案 现象 放出大量热 ①______ ②______ 结论 氢氧化钠溶液与稀盐酸发生化学反应 【分析讨论】 (1)①②处观察到 的现象，可以得出氢氧化钠溶液与稀盐酸发生了化学反应； (2)请你分析：小正同学加入铁粉的作用是 ； (3)三位同学认为自己的实验都能得出正确结论：小茂同学认为小风的实验不能够得出正确结论，他的依据是 ； 风华正茂实验小组想继续探究小风同学反应后的溶液中的溶质成分，做出如下猜想： 猜想一：氯化钠 猜想二：氯化钠氯化氢 猜想三：氯化钠氢氧化钠 【实验验证】 (4)取样，只需加入一种 ，即可得出是哪一种猜想正确的结论。 实验探究二： (5)小茂同学回顾所学知识发现二氧化碳与氢氧化钠溶液反应也没有明显实验现象：于是用软塑料瓶设计如图所示实验。观察到 现象，证明二氧化碳与氢氧化钠溶液也发生了化学反应，实验所用的方法是 实验法。 【归纳与总结】 (6)对于没有明显实验现象的反应，有的可以采用物理方法得出结论；有的可以通过加入与待测物质反应有明显现象的试剂来验证有其他物质生成或者验证 从而证明化学反应的发生。 6．小茗同学在学习完酸、碱、盐的化学性质后，进行了如图所示的实验，请你来参与她的探究活动并回答下列问题。 （1）甲试管中的化学反应方程式为 。 （2）实验结束后，小茗同学将三支试管内的物质全部倒入同一个干净的废液缸中，观察到白 色沉淀明显增多，废液缸中液体始终呈红色，为了得出废液缸中废液的溶质成分，小茗同学进行了以下的实验探究。 [提出问题]废液缸中废液的溶质成分有哪些(酚酞除外)？ [进行猜想] 猜想一：NaCl、NaOH、BaCl2；     猜想二：NaCl、NaOH；     猜想三： 。 [设计实验]请你帮助小茗同学设计实验方案，证明猜想一成立。 实验步骤 实验现象 实验结论 取少量废液缸中的废液于试管中，加入 ，充分反应 / 猜想二、猜想三不成立 【反思拓展】废液缸中的白色沉淀成分是 (写出化学式)。 7．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．他们要探究在腌制过程中都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． 【提出问题】滤液中的溶质是什么？ 【猜想与假设】 甲同学猜想：可能是NaCl、Ca（OH）2、Na2CO3 乙同学猜想：可能是NaCl、NaOH、Na2CO3 丙同学猜想：可能是 。 丁同学猜想：可能是NaCl、NaOH 【交流与评价】大家一致认为甲同学的猜想不成立，理由是 。 【活动与探究】 实验步骤 实验现象及相关的化学方程式 实验结论 乙同学取一定量的滤液于试管中，向其中加入一定量的盐酸 大量气泡产生，写出所可能发生的一个化学反应方程式 乙同学的猜想成立 丙同学 实验现象 丙同学的猜想不成立 丁同学取一定量的滤液于试管中，向其中滴加少量盐酸 无气泡产生 乙同学的猜想不成立 【解释与结论】丁同学的结论 正确（填“是”或“不”）．丁同学和乙同学使用了相同的试剂，却没看到气泡产生，你认为可能的原因是 。 8．某化学兴趣小组围绕“酸和碱的反应”，做了如下图所示的两个实验： (1) 实验一：向CuSO4溶液中滴入NaOH溶液，观察到的现象为 ，该反应的化学方程式为 ，继续滴加稀盐酸，通过稀盐酸与 反应的现象，证明了酸和碱能发生反应。 (2) 向NaOH溶液中滴入几滴酚酞溶液，振荡，继续加入稀盐酸，观察到溶液由 色变为无色，由此现象也证明了酸和碱能发生反应。 实验结束后，小组同学对实验二中试管内的无色溶液成分展开了讨论。 【提出问题】试管中无色溶液的溶质除酚酞外还有什么？ 【猜想假设】猜想一：NaCl和HCl 猜想二： 【实验设计】若要证明猜想一成立，下列试剂中不能达到实验目的是 A．紫色石蕊溶液B．Cu C．AgNO3D．Na2CO3 【讨论交流】小莹同学认为滴入NaOH溶液，也能证明猜想一成立，你认为小莹同学的方案是否可行并说明理由 。 【反思评价】判断中和反应是否发生， (填“一定”或“不一定”)借助指示剂。 9．兴趣小组选用第15题中的B装置(装置气密性良好)制CO2，并进行有关实验。 (1)实验室制取CO2的化学方程式为 。 (2)兴趣小组往石灰石中逐滴滴入新配制的盐酸，并将所得气体通入澄清石灰水中，但石灰水始终没有浑浊现象。石灰水为什么没有浑浊呢？请你利用必需实验用品和限选试剂(限选试剂：Na2CO3溶液、酸化的AgNO3溶液、紫色石蕊溶液)完成探究过程： 【提出猜想】① ； ② ；③上述两种猜想同时存在。 【设计与实验】请你设计实验方案，验证猜想①和猜想②，并将相关内容填在下表： 目的 实验操作步骤 预期现象和结论 ① ② 10．某工厂用电解饱和食盐水的方法生产氯气、烧碱、氢气等化工产品（反应的化学方程式：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑），这种工业成为“氯碱工业”，某研究性学习小组对该厂生产的烧碱样品进行如下探究． 【提出问题】烧碱样品中含有哪些杂质？ 【猜想】猜想一：可能含有Na2CO3，作出此猜想的依据是： （用化学方程式表示）． 猜想二：可能含有NaCl 【设计实验】 实验步骤 实验现象 解释或结论 ①取适量烧碱样品置于试管中，加水溶解，并用手触摸试管外壁 试管外壁发热 原因是 ②向①所得的溶液中逐渐加入稀硝酸至过量 一开始无明显现象，一段时间后产生能使澄清石灰水混浊的气体 样品中含有的杂质是 ③向②所得的溶液中滴加几滴 溶液 产生白色沉淀 样品中还含有猜想二中的杂质 。 【交流与讨论】小明同学提出：“上述实验中稀硝酸也可以用稀盐酸代替”，你认为他的观点 （填“正确”或“不正确”）． 11．在进行“盐溶液与金属发生置换反应”的实探究时：兴趣小组同学先取一定量的硫酸铜溶液于烧杯中：再切取绿豆大小的钠块投入硫酸铜溶液中，观察到钠浮在水面上，熔化成闪亮小球，有气体和蓝色沉淀生成，没有红色固体析出。充分反应后过滤，得到滤液X。 【查阅资料】①钠是银白色软金属，熔点97.81°C，沸点882.9℃，密度0.97g/cm3. ②钠是种很活泼的金属，易与空气中的O2反应，遇水发生剧烈反应，生成NaOH和H2. 【现象分析】（1）钠熔成小球是因为 。 （2）生成蓝色沉淀的化学方程式为 。 【提出问题】钠与硫酸铜溶液反应后滤液X中的溶质的成分是什么？ 【猜想假设】猜想一：Na2SO4；猜想二：Na2SO4和NaOH；猜想三： 。 【实验探究】 实验 实验步骤 实验现象 实验结论 实验一 取少量滤液X于试管中，观察溶液颜色 溶液为无色 猜想三不成立 实验二 向实验一所取的滤液中滴入氯化钡溶液 猜想一成立 实验三 另取少量滤液X于试管中，向其中滴加少量的无色酚酞溶液 溶液不变色 猜想一成立 【反思评价】同学们认为实验二不合理，其原因是 。 【拓展延伸】为了用钠置换硫酸铜中的铜元素，同学们设计了如下实验方案。 方案I：把钠块和无水硫酸铜直接混合，在干燥的空气中加热。 方案Ⅱ：把钠块和无水硫酸铜直接混合，隔绝空气加热。 选择合理的方案并说明理由： 。 12．同学们对氯化氢与盐酸的化学性质是否相同进行如下探究（盐酸与氯化氢的甲苯溶液的微观示意图如下图所示） 【提出问题】 氨化氢气体与盐酸的化学性质是否相同？ 【资料链接】 ①向浓盐酸中滴加浓硫酸，会有氯化氢逸出。 ②氯化氢气体也可溶于甲苯（一种有机溶剂），氯化氢的甲苯溶液中氯化氢以分子的形式存在。 【分析与猜想】 (1)盐酸是氯化氢气体溶于水形成的溶液，在盐酸中存在氢离子、氯离子和 （填微粒符号）。 (2)氯化氢与盐酸的化学性质可能不同，猜想的理由是 。 【实验准备】制取氯化氢的甲苯溶液（如下图所示） (3)A装置中浓硫酸会使盐酸逸出氯化氢的原因是 。 (4)D中的棉花用实验室常见的某种物质浓溶液浸湿，其目的是除去尾气中的氯化氢，且该物质与氯化氢反应只生成盐和水。该物质可以是 （写化学式）。 【进行实验】 (5)用盐酸和氯化氢的甲苯溶液进行二组对比实验。 现象 解释 实验一：分别与氧化铜作用 盐酸： 。 化学方程式： 。 氯化氢的甲苯溶液：无明显现象 氯化氢在甲苯中没有解离出氢离子 实验二：分别与 作用 盐酸： 。 化学方程式： 。 氯化氢的甲苯溶液：无明显现象 氯化氢在甲苯中没有解离出氢离子 【实验结论】氯化氢气体与盐酸的化学性质不同。 13．为了除去NaCl中的MgCl2、CaCl2、Na2SO4等杂质，进行的实验操作如下：①加入足量水溶解；②加入过量的NaOH溶液；③加入过量的BaCl2溶液；④加入过量的试剂X；⑤过滤；⑥向滤液中加入适量的稀盐酸；⑦蒸发，结晶。 (1)步骤④中试剂X是 。 (2)写出步骤③中发生反应的化学方程式。 (3)请设计实验验证步骤⑤所得滤液中含有的杂质成分。（简要写出实验步骤，现象及结论） 14．某化学学习小组利用Na2CO3与稀H2SO4反应产生CO2，确定样品中碳酸钠的质量，从而计算样品纯度。 (1)小科同学根据以上思路，设计了如图的装置。仪器A的名称 。    (2)小明认为图实验方案的设计有缺陷，若按该方案进行测定会导致难以避免的误差。你认为下列哪些因素会导致难以避免的误差 (填序号)。 ①加入的稀硫酸量不足             ②装置内空气中的CO2没有排出 ③反应产生的CO2未被完全吸收     ④干燥管与空气直接相通 (3)为减少误差，使CO2质量的测定更准确，该小组同学根据以上讨论，对上图方案进行改进，设计了如图的实验方案(固定装置省略)    A装置的作用： E装置的作用： 图中B装置中样品在与稀硫酸反应前和停止反应后，都要通过量的空气，其作用是： 。反应前通空气时a、b、c三个弹簧夹的控制方法是 。 (4)工业制取烧碱时常混有碳酸钠。若撤去图中的C装置，则测得工业烧碱的纯度将 (填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。 (5)已知Na2CO3溶液与稀硫酸反应先生成NaHCO3，请写出相关的化学方程式 ，当Na2CO3全部转化为NaHCO3后，生成的NaHCO3能继续与稀硫酸反应生成CO2。 (6)现向10g样品中加足量的稀硫酸，反应后D增重0.44g。请推断样品中Na2CO3的质量分数为 。 15．“五一”节后，小红返回了学校，当她来到实验室时，意外地发现实验桌上有一瓶敞口放置的NaOH溶液，由此便激发了她的探究欲望。 【提出问题】这瓶NaOH溶液一定变质了，其变质的程度如何呢？ 【猜想与假设】小红的猜想：NaOH溶液部分变质。 你的不同猜想： 。 【收集资料】小红知道，NaOH敞口放置会变质的原因是NaOH与空气中的CO2反应，化学方程式为 。 【实验探究】小红设计如下实验验证自己的猜想，请根据表中内容填写小红实验时的现象。 实验步骤 现象 结论 第一步：取少量NaOH溶液于试管中，滴加足量的CaCl2溶液 NaOH溶液部分变质 第二步：向上述试管中再滴加几滴酚酞试液 假设你的猜想正确，并按小红的实验方案进行实验，则你观察到的现象是 ； 。 【实验反思】保存NaOH溶液的方法是 ． 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 $$