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．某化学课堂围绕“酸碱中和反应”，在老师引导下开展探究活动。 资料：K2CO3与Na2CO3化学性质相似，溶液均呈碱性。 【演示实验】氢氧化钾溶液与稀硫酸混合，观察不到明显现象，为证明氢氧化钾溶液与稀硫酸发生了反应，三位同学进行了以下实验。 (一)测定溶液pH的方法 (1)小刚同学在实验过程中用pH试纸测的pH变化如图1所示，横坐标是表示滴加溶液的体积，该溶液中溶质的化学式是 ，a点的溶液中的阳离子是 。(填离子符号) (二)测混合过程中的温度变化 (2)由图2知，稀硫酸与氢氧化钾溶液发生的反应是 反应。(填”放热”或“吸热”) (三)借助于酸碱指示剂 小明同学通过图3所示实验，他观察到溶液由红色变成无色，也证明氢氧化钾溶液与稀硫酸发生了化学反应。小明同学继续探究：反应后溶液中溶质是什么呢？他提出以下猜想。 猜想一：只有K2SO4    猜想二：有K2SO4和H2SO4    猜想三：有K2SO4和KOH (3)小林同学认为有一种猜想是不合理的，理由是 。 (4)为了验证其余猜想，小组同学设计了以下方案进行探究： 实验方案 加入干净的铁丝 实验现象 实验结论 溶液中有H2SO4。相关化学方程式为 。 2．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： 。 3．某同学发现，上个月做实验用的氢氧化钠溶液忘记了盖瓶盖。对于该溶液是否变质，化学兴趣小组的同学进行了如下探究。 （1）【提出问题1】该溶液是否变质？ 【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，加入足量的 有气泡产生 说明该溶液已变质。变质的原因是 （用化学方程式表示） （2）【提出问题2】该溶液变质程度怎样？ 【提出猜想】猜想Ⅰ：完全变质；猜想Ⅱ：部分变质 【实验探究2】 实验步骤 实验现象 结论 取少量该溶液于试管中，加入适量Ca（OH）2溶液 猜想Ⅱ成立 静置后，取上层清液于另一支试管中，滴加无色酚酞溶液 溶液变为红色 （3）【反思交流】 在反思交流环节中，有同学提出实验探究2不足以得出猜想Ⅱ成立的结论，经过讨论，大家一致认为将实验探究2中的Ca（OH）2溶液换成过量的 溶液，重新进行实验，即可得出猜想Ⅱ成立的结论。 4．小江发现家里的菜刀上标注了“304”字样，为了解其含义及材质成分，开展了如下探究。 【查阅资料】 ①食品级304不锈钢是指含铬18%、镍8%以及其他金属和非金属的不锈钢。 ②铬（Cr）是一种银白色金属，在空气中能形成一层致密的氧化膜。 【提出问题】铬、铁、铜的金属活动性强弱顺序如何？ 【猜想假设】猜想1：Cr>Fe>Cu；         猜想2：Fe>Cr>Cu； 猜想3： 。 【进行实验】 步骤1：取大小相等的三种金属片，用砂纸打磨光亮，目的是 。 步骤2：再分别放入三支装有等量等浓度的稀硫酸的试管中 实验操作 实验现象 实验结论 ①将铁片放入稀硫酸 铁片表面产生气泡较慢，溶液 逐渐变为 色 猜想 成立 ②将铬片放入稀硫酸 铬片表面产生气泡较快 ③将铜片放入稀硫酸 无明显现象 【反思评价】 （1）Cr在化合物中常显+3价，则Cr与硝酸银溶液反应的化学方程式为 。 （2）铁制品表面镀铬可以起到 的作用。 （3）其他条件相同时，使用金属粉末完成实验会比金属片反应速度更 （填“快”或“慢”）。 5．小林在学校的元旦联欢会上表演了“水能生火”的魔术。他向包有过氧化钠（Na2O2）粉末的脱脂棉上滴水，脱脂棉立刻燃烧起来。小军很感兴趣，于是他和同学们进行了探究。 探究问题：过氧化钠与水反应生成了什么物质？为什么脱脂棉会燃烧？ 猜想：①可能有一种气体和另一种物质生成； ②反应过程中可能有能量变化。 设计装置：如下图所示    实验探究： 实验一：探究反应后生成的气体是什么？ （1）打开上图装置中分液漏斗的活塞，控制滴加水的速度，观察到试管内有气泡产生，用带火星的木条靠近P处，木条复燃。说明生成的气体是 。 （2）实验中，还观察到伸入烧杯中的导管口有气泡冒出，请解释产生该现象的原因 。 实验二：继续探究反应后生成的另一种物质是什么？ （1）小张猜想另一种物质是Na2CO3，小军认为不可能。小军的依据是： 。 为了证实小军的看法，请你设计一个证明CO32-不存在的实验。 实验步骤 实验现象 结论 取完全反应后的溶液少许，向其中滴加足量的 无气泡产生 无CO32- （2）小军取反应后所得的溶液置于试管中，滴入无色酚酞试液，发现酚酞试液变成红色，说明反应后所得的溶液呈 性。 表达：从实验探究的结果，写出过氧化钠和水反应的化学方程式 。 6．酸、碱、盐种类繁多，与人类日常生活和工农业生产关系十分密切。 (1)酸具有相似的化学性质，因为不同的酸在水溶液中都能解离出 。 (2)利用数字化实验设备，测定盐酸与氢氧化钠溶液反应时溶液pH变化，实验结果如图1，当滴入溶液为V2mL时，所得溶液中溶质的化学式为 ，向此时的溶液中加入下列物质，会出现明显现象的是 （填字母）。 A．铁粉     B．稀硫酸     C．硝酸银溶液     D．硫酸铜溶液 (3)同学们学习了碳酸钠的化学性质，想探究碳酸钾是否也具有相似的化学性质，于是他们做了如下几个实验，请你结合图2 中的实验回答下列问题。 ①A试管中溶液变为红色，说明碳酸钾溶液显 性。 ②B试管中有气泡产生，发生反应的化学方程式为 。 ③C试管中产生的现象为 。 ④实验结束后，同学们将上述三支试管中的物质倒入同一烧杯内，烧杯底部有白色固体，上层为红色溶液。为处理废液，将烧杯内混合物过滤后，向红色滤液中加入足量稀盐酸，没有气泡产生，说明滤液中的溶质一定有 （指示剂除外）。 7．某校化学兴趣小组同学向盛有一定量生石灰的烧杯中加入碳酸钠溶液，充分反应后却至室温，过滤、洗涤、干燥，得到固体A和溶液B，并对固体A和溶液B的成分展开了探究。 上述实验中发生的化学反应有： ①CaO+H2O＝Ca（OH）2 ② （写化学方程式）。 探究活动1：固体A的成分是什么？ [猜想假设]小雨猜想是CaCO3；小亮猜想是CaCO3和Ca（OH）2 小亮猜想含有Ca（OH）2的理由是 。 [实验验证] (1)．小雨取少量固体A于试管中，加入足量的稀盐酸，有气泡产生。证明自己的猜想正确。 (2)．小亮取少量固体A于试管中，加入足量水振荡，静置，向上层清液中滴加无色酚酞溶液，观察到 ，证明自己的猜想正确。 [反思评价]同学们经过讨论后认为小雨的实验不足以确定固体A的成分，理出是 。结合两位同学的实验，证明了小亮的猜想是正确的，由此确定了固体A的成分。 探究活动Ⅱ：溶液B中溶质的成分是什么？ [猜想假设]猜想一：NaOH 猜想二：NaOH Na2CO3 猜想三：NaOH Ca（OH）2 [讨论交流]结合对固体A成分的探究，同学们认为猜想三是正确的，理由是 。 [实验验证]取少量溶液B于试管中，滴加 溶液，产生白色沉淀，证明猜想三正确。 8．某小组以CO2为主题进行无明显现象化学反应的数字化实验研究。 【实验探究一】用如图所示装置探究CO2与H2O反应 实验步骤： 1.连接装置，检查装置气密性。 2.用三支注射器分别收集20mL、60mL、100mL的CO2气体。向三颈烧瓶中分别注入100mL蒸馏水。 3.连接仪器与装置，打开电脑相关软件，点击开始采集数据按钮。 4.打开止水夹，分别将三支注射器中的CO2气体全部缓缓地挤入蒸馏水中。 5.待数据稳定后，缓慢振荡反应容器约20s，待数据再次稳定后停止采集。三次实验综合得到图示图像。 【实验分析一】 (1)实验c曲线对应注入的CO2气体为 （选填“20”、“60”或“100”）mL。 (2)实验时间约在10～50s时，溶液的pH均不同程度地迅速变小，其原因可用化学方程式表示为 。 (3)实验时间约在100～120s时，三条曲线均有明显下降，其对应的实验操作为 。 【实验探究二】用图1装置探究CO2与NaOH反应 实验步骤： （1）将三颈瓶内收集满二氧化碳气体，把两支注射器（两种溶液的密度都约为1.0g/mL）和相对压强传感器分别通过橡皮塞固定到三颈瓶上，打开相对压强传感器并和数据采集器和电脑连接。 （2）用夹子固定注射器2的活塞，防止注射器内盐酸被吸入三颈瓶内。将注射器内的氢氧化钠溶液全部注入三颈瓶中，充分振荡装置，直至压强不再改变为止。 （3）取下夹子，将注射器2中盐酸全部压进三颈瓶中，充分振荡，直至压强不再改变。 （4）将两个注射器的活塞都拉回原位，并用夹子固定。实验中测得相对压强变化曲线如图2所示。 【实验分析二】 (4)氢氧化钠与二氧化碳反应的方程式为 。 (5)曲线ef段压强变大的原因是 。 (6)曲线cd、ef段分别从反应物减少角度和 角度证明了氢氧化钠能与二氧化碳反应。 (7)曲线在i点之后的相对压强小于0且保持稳定的原因不可能是 。 a．少量CO2溶于水       b．稀盐酸量不足      c．装置漏气 9．化学兴趣小组的同学在探究碱的化学性质时，完成了如图所示的两个实验。实验后，小明同学将废液倒入同一废液缸中，发现混合废液浑浊并显红色。请你完成下列问题： (1)A 实验中观察的现象为 。 (2)B 实验中发生反应的化学方程式是 。 【提出问题】废液中，能使酚酞溶液变红的物质可能是哪些呢？ 【作出猜想】 (3)猜想一：废液中，能使酚酞溶液变红的物质可能是 NaOH； 猜想二：废液中，能使酚酞溶液变红的物质还可能是 ； 猜想三：废液中，能使酚酞溶液变红的物质还可能是 Ca(OH)2。 【实验验证】同学们对可能含有的碱性物质进行确定，取一定量的废液过滤，向滤液中逐滴 加入稀盐酸，根据反应现象得到了如图所示的图像。 【结论】 (4)分析图像数据得出，废液中使酚酞溶液变红的物质一定是 ，一定不是 ，废液中存在的溶质有 。 【拓展提高】 (5)为了使以上废液实现安全排放，你的做法是 。 10．(小华与朋友聚餐时，对火锅燃料“固体酒精”产生了好奇，于是他与同学对其成分进行如下探究。 【提出问题】固体酒精是固态酒精吗？ 【查阅资料一】酒精，学名乙醇，化学式为C2H5OH，熔点为-114℃，易挥发，能与水以任意比互溶。 【交流讨论】小华认为固体酒精不是固态酒精，他判断的理由是 ，写出酒精完全燃烧的化学方程式 。 【发现问题】小华观察发现，固体酒精完全燃烧后会残留少量白色固体。 【再提问题】燃烧后残留的白色固体时什么？ 【查阅资料二】固体酒精是酒精、氢氧化钠和凝固剂按一定的质量比混合制成，该凝固剂在空气中能完全燃烧生成二氧化碳和水。 【作出猜想】猜想一：氢氧化钠；猜想二：碳酸钠；猜想三： 。 你认为猜想中含有碳酸钠的理由是： （用化学方程式表示）。 【实验探究】 步骤 实验操作 实验现象 结论 (1) 将白色固体溶于足量水中 白色固体溶解 固体可溶于水 (2) 取(1)所得少量溶液，加入过量BaCl2溶液 白色固体中肯定有Na2CO3 (3) 取(2)所得少量上层清液，加入 溶液 溶液变红色 白色固体中肯定有 【反思交流】实验中，加入过量氯化钡溶液的目的是 ;其反应方程式为 。如果实验中发现氯化钡溶液不够，可选用下列试剂代替也能达到实验目的的是 。 A Ca(OH)2溶液           B Ba(NO3)2溶液          C 稀盐酸           D CaCl2溶液 11．竹麻通过生石灰、草木灰(主要成分K2CO3)浸泡以及打浆、抄纸等步骤可制得纸张。某兴趣小组模拟古代造纸技术，他们将一定量的生石灰、K2CO3用足量的水溶解后，过滤得到澄清溶液。 【提出问题】澄清溶液中溶质是什么？ 【猜想假设】 (1)猜想Ⅰ：只含有KOH、CaCO3 猜想Ⅱ：含有 猜想Ⅲ：含有KOH、Ca(OH)2 【实验探究】 (2)小炜同学认为猜想Ⅰ不合理，原因是 。 实验步骤 实验现象 实验结论 1.取该澄清溶液少许于试管中，滴加过量的稀盐酸 猜想Ⅱ不成立 2.另取少许澄清溶液于试管中，滴加少许某溶液 产生白色沉淀 猜想Ⅲ成立 【交流与反思】 (3)步骤2中发生反应的化学方程式为 。 【拓展与延伸】 含有KOH、Ca(OH)2的废水直接排放会造成水体污染，小组同学应向废水中加入适量的稀硫酸，对废水进行处理后再排放。 12．某校甲、乙两个兴趣小组对实验室一瓶敞口放置的氢氧化钠固体进行探究： 探究一：氢氧化钠固体是否变质 兴趣小组同学取少量氢氧化钠固体样品于试管中，加适量水溶液，滴加一定量的稀盐酸，产生大量气泡。回答下列问题： （1）氢氧化钠的俗名是 （写一个即可）。 （2）根据以上实验现象可判断该样品 变质（填“有”或“没有”）。 （3）氢氧化钠在空气中变质的原因： (用化学方程式表示） 探究二：氢氧化钠固体变质程度 【查阅资料】 ①碱石灰是NaOH和CaO的固体混合物，能吸收水和二氧化碳 ②标准状况下，二氧化碳的密度p=1.977g/L ③CaCl2溶液显中性 【设计实验】 甲、乙两兴趣小组同学分别称取2g氢氧化钠样品与足量稀盐酸反应，通过测定产生二氧化碳的量进行计算。甲小组同学设计了如图所示的方案一测定二氧化碳的质量。（注：不考虑稀盐酸中HCl气体的挥发） 【交流讨论】 （4）乙小组同学认为方案一的C装置气管水面上应覆盖一层植物油，其原因是 。 （5）甲小组同学认为方案二的装置中存在缺陷，会对实验结果产生影响。请你指出产生影响的原因： （写一点即可）。 （6）甲同学通过方案一的装置进行实验，反应一段时间后，并无二氧化碳气体产生，继续加入稀盐酸，直到反应不再产生气泡为止，C装置的量气管中收集到二氧化碳的体积为222mL，则反应产生二氧化碳的质量为 g（保留两位小数）。 【拓展探究】 经过交流讨论，甲乙、两小组同学共同设计了如图所示的实验方案来测定固体样品中氢氧化钠的质量分数： （7）“操作I”的名称是 ； （8）该样品中氢氧化钠的质量分数为 。 （9）如果沉淀N没有经过洗涤，就直接烘干称量，则导致测得的样品中氢氧化钠的质量分数 (填“偏大”“偏小”或“不变”）。 （10）溶液M中一定含有的阳离子是 。若继续溶液M中滴加酚酞试液，可以观察到的现象是 。 13．某研究性学习小组，从下列装置中选用部分装置组装后在实验室里制取氧气，并通过排水量来测定所收集到氧气的体积。 （1）甲同学用一定质量的高锰酸钾制取氧气，反应的化学方程式为 ，整套实验装置接口的正确连接顺序为a→ → → 。 （2）实验过程中甲同学观察到E装置中的水变为紫红色，这是因为 进入E装置并溶于水的缘故。为了防止实验过程中出现上述现象，改进措施是 。 （3）实验结束，乙同学意外发现收集到的氧气体积大于理论值，为此继续进行以下实验探究： 提出问题：出现“收集到的氧气体积大于理论值”的原因是什么？ 做出猜想：猜想I：可能是反应生成的二氧化锰分解放出氧气； 猜想Ⅱ：可能是反应生成的锰酸钾分解放出氧气； 猜想Ⅲ： ，请回答他做出猜想Ⅲ的理由是 。 实验验证： 实验一：取一定量的二氧化锰于试管中，加热一段时间，冷却后称得固体残留物的质量不变。证明猜想 错误。 实验二：取一定量的锰酸钾于试管中，加热一段时间， 。综合实验一和实验二，证明猜想Ⅱ正确。 反思拓展：实验结束后，经过讨论交流，丙同学用下列仪器和药品又设计了一个实验方案测定空气中氧气的体积分数。 ①带瓶塞的1000mL平底烧瓶 ②电子天平（称量精确到0.01g） ③酒精灯 ④某种较活泼的金属粉末（实验过程中需要用到的其他用品已经省略，实验中有关物质的物理量数据为已知）他的实验步骤是： 、 ，再利用实验数据和已知数据就可以换算得出空气中氧气的体积分数。 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．(1) KOH K+、H+ (2)放热 (3)溶液由红色变为无色，说明溶液中不含有氢氧化钾 (4) 溶液变为浅绿色，有气泡生成 2．(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） 3． 稀盐酸（合理即可） 溶液变浑浊（或有白色沉淀生成） CaCl2或BaCl2、Ca（NO3）2、Ba（NO3）2 4． Fe>Cu>Cr 除去金属表面杂质，防止干扰实验（合理即可） 浅绿 1 防锈 快 5． 氧气（或O2） Na2O2与水反应放热，使瓶内空气受热体积膨胀，因此伸入烧杯中的导管口看到有气泡产生 根据质量守恒定律，反应物中没有碳元素，所以生成物中不可能有Na2CO3 稀盐酸 碱 6．(1) (2) 、 AC (3) 碱 有白色沉淀生成 氯化钾、氢氧化钾 7． Na2CO3+Ca（OH）2═CaCO3↓+2NaOH 氢氧化钙微溶于水 溶液变红色 固体中含有碳酸钙和氢氧化钙时，加入足量稀盐酸也产生气泡 固体中含有氢氧化钙，则溶液B中含有反应生成的氢氧化钠和溶解的氢氧化钙 碳酸钠 8．(1)100 (2)CO2 + H2O= H2CO3 (3)振荡反应容器 (4)CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O (5)Na2CO3与HCl反应生成二氧化碳 (6)新物质生成 (7)bc 9．(1)溶液由红色变为无色 (2) (3)碳酸钠/Na2CO3 (4) NaOH和Na2CO3 氢氧化钙/Ca（OH）2 NaCl、NaOH、Na2CO3 (5)加入稀盐酸直至刚好不产生气泡 10． 酒精熔点是-114℃，故在常温下不可能为固态 NaOH和Na2CO3 产生白色沉淀 无色酚酞 NaOH 检验Na2CO3，并完全除去Na2CO3，防止其对NaOH检测产生干扰 BD 11．(1)KOH、K2CO3 (2) 碳酸钙难溶于水，溶液中的溶质不可能含碳酸钙 无气泡产生 (3)Ca(OH)2+K2CO3=CaCO3↓+2KOH 12． 烧碱或火碱或苛性钠 有 2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O 二氧化碳能够溶于水 碱石灰能够吸收空气中的水蒸气和二氧化碳 0.44 过滤 47% 偏小 钠离子、钙离子 溶液变红色 13． f e g 高锰酸钾粉末 在试管口放一团棉花 可能是锰酸钾和二氧化锰均被分解放出氧气 锰酸钾和二氧化锰都含氧元素 I和Ⅲ 冷却后测得固体残留物的质量较原固体减少 先用电子天平称出稍过量的金属粉末的质量，再把金属粉末放在带瓶塞的1000mL圆底烧瓶中灼烧，至氧气完全反应 再称量反应后圆底烧瓶中固体物质的质量，最后通过密度公式计算出氧气的体积 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 $$