2024年中考化学三轮复习专项训练：科学探究题

2024年中考化学三轮复习专项训练：科学探究题 1．氯化氢(HCl)气体极易溶于水，形成盐酸。某化学兴趣小组同学对氯化氢气体与盐酸的化学性质是否相同进行探究。 【提出问题】氯化氢气体和盐酸的化学性质是否相同？ 【资料信息】①盐酸中存在着H+、Cl-、H2O； ②浓盐酸和浓氨水都具有挥发性，分别挥发出氯化氢气体和氨气(NH3)，氨水中存在NH、OH-、H2O、NH3等粒子； ③相同状态下，气体的相对分子质量越小，分子运动速率越快； 【进行实验及现象】小组同学按如图1所示操作，一段时间后观察到甲瓶和丙瓶中紫色石蕊小花未变红而乙瓶中的紫色石蕊小花变红。 (1)由上述现象可得出干燥的氯化氢气体 (选填“呈”或“不呈”)酸性，结合稀盐酸呈酸性的事实，说明干燥的氯化氢气体是由 (选填“分子”或“离子”)构成的，并且说明物质酸性实质是因为存在自由移动的 (填“H+”、“Cl-”或“H2O”)的缘故。据此用文字说明二氧化碳通入紫色石蕊试液变红的实质 。 (2)根据以上结论，物质呈现碱性也是类似的原理。请分析推测检验氨气是否集满时，可以用 (填“干燥”或“湿润”)的红色石蕊试纸放在集气瓶口，观察试纸是否变蓝。 【拓展应用】 (3)该兴趣小组同学为探究分子运动情况，在玻璃管两端同时放入蘸有试剂的棉花，做了如图2所示实验，过一会，发现在玻璃管内形成了白色烟环(成分为氯化铵)。根据信息资料分析，白色烟环会偏向蘸有 的棉花一端。(填“浓氨水”或“浓盐酸”)，写出玻璃管内形成白色烟环的化学方程式 。 2．实验探究题：碳铵哪儿去了？ 【资料信息】 Ⅰ.碳铵的化学名称是碳酸氢铵(NH4HCO3)，纯净的碳铵是一种无味、易溶于水的白色固体。其特点是在低温、干燥的条件下，能稳定存在。但是，当温度稍高(10℃以上)或湿度稍大，碳铵就易消失：碳铵不能使湿润的酚酞试纸变红色。 Ⅱ.二氧化碳(CO2)气体能使澄清的石灰水变浑浊；碳铵也能使澄清的石灰水变浑浊。 Ⅲ.氨气(NH3)能使湿润的酚酞试纸变红色，常用于检验氨气。 【实验知识和技能储备】 给试管中固体加热的仪器是 ，安装仪器需要注意的问题是 。 【探究过程】 提出问题：碳铵加热会消失，此过程发生的变化是物理变化还是化学变化？ 做出假设：猜想一：碳铵受热消失，是由于它变成了碳铵蒸汽，发生了 变化？ 猜想二：碳铵受热消失，是由于它变成了别的物质，发生了 变化？ 收集证据：(填写空的表格) 实验内容和步骤 实验现象 实验结论、解释 （1）将干燥的碳铵在试管中加热 管口有水珠 有 生成 （2）将湿润的酚酞试纸放于(1)中的试管口 酚酞试纸变红色 有 生成 （3）将碳铵与湿润的酚酞试纸接触 获得结论： 。 交流评价： ①仅仅通过碳铵加热时颜色、状态、气味的变化来验证碳铵所发生的变化是物理变化还是化学变化的方案是否严密并解释原因 。 ②实验步骤“将碳铵与湿润的酚酞试纸接触”一步，其目的是 。 ③若碳铵加热有二氧化碳生成， (填“能”或“不能”)根据“将产生的气体通入澄清的石灰水变浑浊”这一现象判断碳铵加热属于化学变化，原因是 。 ④实验证明，碳铵加热确有二氧化碳生成，写成碳铵加热反应的文字 。 ⑤碳铵是农业上常用的一种化肥，根据本次实验探究，你认为在使用或储存碳铵时应注意什么问题？ 。 3．聪聪做镁条在空气中燃烧实验时发现除生成白色固体外还有少量淡黄色固体，他对得到的固体成分进行探究． 【提出问题】固体成分是什么？ 【提出猜想】猜想一：MgO     猜想二：Mg3N2         猜想三：                【查阅资料】MgO与水反应类似于CaO与水反应；Mg3N2与水反应产生NH3． 实验操作 实验现象 实验结论 将该固体投入到盛水的烧杯中 若烧杯中只有白色固体，无刺激性气味气体产生 猜想 正确 猜想二或猜想三正确 【表达与交流】聪聪在老师的指导下，用定量的方法确定猜想三正确，请写出将固体投入水中相关反应的化学方程式 ， 。 【相关结论】空气中N2和O2体积比约为 ，由镁条在空气中燃烧生成少量Mg3N2可得出的一个结论是   4．某兴趣小组发现，上周做实验用的氢氧化钠固体忘记了盖瓶盖，他们欲对该固体的变质情况进行探究。 【提出问题】该瓶氢氧化钠固体是否变质，变质情况如何？ 【查阅资料】①碳酸钠溶液的pH最大约为10.6，饱和的碳酸氢钠溶液约为8.0，氯化钙溶液呈中性。 ②NaOH、Na2CO3分别在水和酒精中的溶解度如下表所示： 物质种类 NaOH Na2CO3 温度 20℃ 40℃ 20℃ 40℃ 溶剂 水 109g 129g 21.8g 49g 酒精 17.3g 40g 不溶 不溶 【作出猜想】猜想Ⅰ：固体未变质； 猜想Ⅱ：固体部分变质； 猜想Ⅲ：固体全部变质。 【实验探究】（1）兴趣小组同学取少量样品于烧杯中，加适量水溶解，测得溶液的pH约为12。由此他们得出猜想Ⅰ正确，但其他同学很快予以否定，否定的理由是 。 （2）组内其他同学取步骤（1）烧杯中少量溶液于试管中，加入过量的 溶液，振荡，有白色沉淀生成；不再产生沉淀时，取上层清液于另一支试管中，滴加 ，溶液变红。 【实验结论】通过实验，兴趣小组证明猜想 正确。 【反思评价】根据查阅资料，有同学提出可以通过氢氧化钠和碳酸钠在酒精中溶解度不同来验证猜想Ⅲ正确。请你帮助他设计实验方案： 。 【实验拓展】实验室使用pH传感器来测定Na2CO3和NaHCO3混合物中NaHCO3的含量。称取一定量样品，溶于水配成250.0mL溶液将pH=1的稀盐酸逐滴加入体积为25.0mL的该溶液中，所得曲线如图所示： a.上一个计量点前发生反应的化学方程式为 。 b.下一个计量点时溶液中大量存在的阴离子是 。 5．生活经验告诉我们，燃料燃烧时产生了热量。那么，是不是只有通过燃烧才能获得能量呢？化学兴趣小组的同学们在老师的指导下进行了如下探究实验。    【查阅资料】生石灰，主要成分为氧化钙，是一种白色块状固体。 【进行实验】 (1)实验中，触摸试管外壁都有发热现象，说明甲，乙试管中的反应均为 （填“吸热”或“放热”）反应。 (2)乙试管中还产生的实验现象为 。 【拓展探究】 (3)反应结束后，甲试管中有固体剩余，乙试管中无固体剩余。小麓提出问题：试管中的剩余溶液含有哪些溶质？大家经过讨论，设计并进行了如下实验： 实验操作 实验现象 实验结论 小明取少量甲试管的上层清液，逐滴加入 。 产生白色沉淀 甲试管中溶液含有氢氧化钙 小红取少量乙试管中的溶液，逐滴加入氢氧化钠溶液至恰好完全反应 先无明显现象，后产生白色沉淀 乙试管中溶液含有 。 【交流讨论】 (4)同学们提出还有很多方法可以证明乙试管中溶液的成分，请你尝试用另一种不同类别的物质验证（写出实验操作、现象）： 。 【定量分析】 (5)为进一步确定乙试管反应后溶液中溶质成分的含量，大山同学取一定量的乙试管中的溶液，加入足量的氢氧化钠溶液，完全反应后过滤沉淀、洗涤、烘干，称量沉淀的质量为5.8g，请你计算所取溶液中氯化镁的质量为 g。 6．实验室有一包白色粉末，可能含有K2SO4、Ba（NO3）2、Na2CO3、NaOH、CuSO4、Mg（NO3）2和NaCl中的一种或几种，为了确定其成分，某化学兴趣小组进行了如下实验探究。 【查阅资料】CaCl2溶液显中性；MgCO3微溶于水，不考虑为沉淀。 【实验步骤】 步骤Ⅰ：取一定量样品于烧杯中，加足量水充分溶解，有白色沉淀产生，溶液呈无色。 初步结论：原粉末中一定不含 （填化学式，下同）。 步骤Ⅱ：将步骤Ⅰ中的混合物过滤，进行下一步实验探究。 【实验探究一】 小明同学对步骤Ⅱ中过滤所得滤液设计了如下的实验探究方案： 实验步骤 实验现象 实验结论 取一定量滤液于试管中，加入足量BaCl2溶液，充分振荡后，再滴加酚酞溶液。 溶液呈红色 由此确定原粉末中含有 请说明加入足量BaCl2溶液的理由 。 【猜想假设】 小红同学认为步骤Ⅱ中过滤所得固体可能是Mg（OH）2、BaSO4、BaCO3中的一种或几种。 【实验探究二】小红同学对猜想设计了如下的实验探究方案： 实验步骤 实验现象 实验结论 （1）取一定量过滤所得固体于试管中，加入足量稀HCl，充分振荡 有气泡产生，沉淀完全溶解 固体中一定不含 （2）向（1）试管中，继续滴加足量的NaOH溶液 有 产生 固体中含有Mg（OH）2 请写出（2）中发生反应的化学方程式： （写一个即可）。 【归纳总结】通过上述实验验证，原粉末中仍不能确定的成分是 。 7．利用物质的性质能帮助我们开展科学探究。 [认识物质] 俗名 所含原子团 用途 氢氧化钠 、 火碱、苛性钠 氢氧根 精炼石油等 碳酸钠 纯碱、苏打 生产玻璃制品等 [定性检测] 为检测久置空气中的氢氧化钠是否变质，设计并进行了如下图的实验: ①试管1中观察到的现象是 。 ②试管2中观察到产生气泡，反应的化学方程式为 。 ③试管3中观察到产生 。 ④能达到实验目的的是试管 （选填“1”、 “2”或“3”） 中的实验。 ⑤若要判断氢氧化钠是部分变质还是全部变质，请你选择上述实验后三支试管中的液体继续实验，完成下表。 试管的编号 实验操作 现象和结论 试管 （选填“1”、“2”或“3”） [定量测定] 为了测定ag变质氢氧化钠中碳酸钠的质量分数,设计了如下的实验方案（浓硫酸具有吸水性）: 实验步骤和数据:①组装装置，检查气密性（气密性良好）;②加入药品，称量C处装置质量为bg，滴入足量稀硫酸;③完全反应后称晕C处装置质量为cg;④后续处理。 实验分析: I.判断碳酸钠已完全反应的实验现象是 。 II.利用实验数据，可得变质氢氧化钠中碳酸钠的质量分数为 （用字母表示）。 Ⅲ.所得实验结果存在一定的误差， 可能的原因是 （写出一点即可）。 8．小明在阅读相关资料时，发现二氧化氮(NO2)具有助燃性。他决定利用如下实验进行探究。 【提出问题】二氧化氮是否具有助燃性？ 【查阅资料】①蓝色的硝酸铜固体在加热条件下分解，化学方程式为2Cu(NO3)2=2CuO＋4NO2↑＋O2↑。 ②通常状况下，NO2是一种红棕色气体，相同状况下，其密度大于氧气的密度，在低于室温时变成液态。 【实验过程】实验装置如图1，实验现象：试管内蓝色固体逐渐变成 色，有红棕色气体生成，带火星的木条 。 【实验结论】二氧化氮具有助燃性． 【反思与评价】小刚认为小明的实验不能证明 NO2具有助燃性，其理由是 。 小刚认为利用如下补充实验可以证明 NO2具有助燃性． 【实验改进】 实验操作 实验现象 实验结论 步骤①：如图2，在试管和集气瓶之间连接冷却装置，重新进行加热硝酸铜的实验 带火星的木条复燃 硝酸铜分解产物中有 步骤②：取出图2中U型管，恢复到室温，待U型管内充满红棕色气体时，将带火星的木条伸入U型管中 NO2具有助燃性 【拓展】已知镁在二氧化氮气体中燃烧生成氧化镁和氮气，写出该反应的化学方程式为 。 9．化学兴趣小组的同学们在超市发现一种洗涤产品——“爆炸盐”能在瞬间去除洗衣粉难以除去的多种顽固污渍。同学们对该产品开展了以下探究活动。    【查阅资料】“爆炸盐”的主要成分是过碳酸钠()。它是一种白色结晶颗粒，易溶于水，且能与水发生反应，生成碳酸盐和其他化合物。 【提出问题】“爆炸盐”溶于水形成的溶液所含溶质是什么？ 【作出猜想】猜想一：和。 猜想二：和NaOH 猜想三：、和 【实验探究】 实验步骤 实验现象 实验结论 ①取少量“爆炸盐”于烧杯中，加入足量蒸馏水水充分搅拌 固体完全溶解形成无色溶液 (不必填写） ②取适量①的溶液于试管中，先向其中加入少量二氧化锰粉末，再将带火星的木条置于试管口 有大量气泡产生，木条复燃 溶液中含有 ③取少量②的上层清液于试管中，加入足量的某溶液，观察现象 清液中有白色沉淀产生 溶液中含有碳酸钠 ④取适量③的上层清液于试管中，向其中滴加少量氯化镁溶液，振荡 清液中 溶液中不含氢氧化钠 (3)根据题意选择一种合适的溶液在步骤③中加入，写出加入该溶液后发生反应的化学方程式： 。 【得出结论】 (4)猜想 正确。 【拓展提升】 (5)“爆炸盐”溶于水后的溶液呈 (填“酸”“碱”或“中”)性，能有效去污；产品中不含 元素，不会造成水体富营养化，属于环保产品。 (6)过氧化氢是一种常见杀菌消毒剂，其原因是过氧化氢分子中含有一种叫做“过氧基”(如下图中①虚线框标出的部分)的结构。据此推测下图中②—④的物质中，也可用作杀菌消毒剂的是 (填序号)。 ①  ②H—O—H      ③O—C—O     ④   10．在元旦联欢晚会上，化学老师表演了“吹气生火”的魔术。用棉花将淡黄色的过氧化钠（Na2O2）固体包在其中，将一根长玻璃管插入棉花团中吹气，棉花团剧烈燃烧起来。为了揭开魔术的秘密，同学们进行了如下探究。 【提出问题】过氧化钠与人呼出的哪种气体发生反应？ 【作出猜想】①过氧化钠与人呼出的N2反应并生成O2。 ②过氧化钠与人呼出的水蒸气反应并生成O2。 ③过氧化钠与人呼出的CO2反应并生成O2。 【查阅资料】 ①人呼出的气体中主要成分是N2、O2、CO2和水蒸气等。 ②NaOH溶液能与CO2反应但与O2不反应。 【进行实验】 序号 实验现象 实验1 实验2 带火星的木条复燃 实验3 带火星的木条复燃 【解释与结论】 (1)实验1中，观察到 ，可判断猜想①不成立。 (2)实验2中，A装置中发生的变化是 （填“物理变化”或“化学变化”）。 (3)实验3中，B装置所盛试剂及其作用是 。 (4)由上述3个实验可判断，猜想②、③成立。已知实验2中另一种产物是氢氧化钠（化学式为：NaOH），请写出该反应的化学方程式 。 【反思与评价】 (5)根据棉花团剧烈燃烧的现象分析，反应中除了生成氧气外，还可得到的信息是 。 (6)根据探究所获得的知识，小刚同学用过氧化钠又做了“滴水生火”的魔术，你认为该魔术成功的关键是 。 (7)与学过的实验室制氧气相比，过氧化钠更适合在潜水艇中使用，其优点是 。 11．现有一包白色粉末，由CuSO4、NaOH、Na2CO3、CaCO3、NaCl中的两种或两种以上的物质组成。化学兴趣小组的同学们为了探究其组成，进行了如下实验： （一）取少量白色粉末，向其中加入足量的水，充分搅拌，得无色透明溶液，则原白色粉末中一定不含有 。 （二）为了进一步探究白色粉末的组成，请你和兴趣小组的同学们一起完成下列探究。兴趣小组的同学们作了以下猜想： 猜想A：白色粉末为Na2CO3和NaOH的混合物 猜想B：白色粉末为Na2CO3和NaCl的混合物 猜想C： 猜想D：白色粉末为NaOH、Na2CO3和NaCl的混合物 【设计实验】 实验操作 现象 结论 1取上述无色透明溶液与试管中，加入 。 产生白色沉淀 猜想D成立 2过滤，取滤液少许与试管中，加入过量的Cu（NO3）2溶液 3静置，再向试管中加入 产生白色沉淀 【反思与评价】 （1）步骤2中Cu（NO3）2溶液能否用CuCl2溶液代替，为什么？ （2）写出步骤3的化学反应方程式 ，反应类型是 。 12．潜水艇内“氧气再生剂”的主要成分是淡黄色固体过氧化钠（Na2O2），通过化学反应：，为潜水员提供氧气。现对“氧气再生剂”使用后剩余固体的成分进行探究： 【提出问题】使用后剩余固体成分是什么？ 【查阅资料】溶液呈中性 【作出猜想】根据人体呼出的气体中含有较多的CO2和H2O。对剩余固体的成分作出如下猜想： 猜想Ⅰ：只有氢氧化钠； 猜想Ⅱ： ； 猜想Ⅲ：含有氢氧化钠和碳酸钠。 【设计实验验证猜想】 实验操作 实验现象 实验结论 （1）取少量剩余固体溶于水后，加入过量的溶液； 含有Na2CO3 （2）将上述反应后的混合物过滤，取滤液滴加 。 溶液变红 【得出结论】猜想Ⅲ成立 。 【交流与讨论】操作（1）中加入过量的溶液的目的是 。“氧气再生剂”的保存方法是 。 13．氢氧化钡与氢氧化钙同属于碱类物质，其化学性质相似吗？某兴趣小组的同学对此进行探究。 序号 操作 现象 结论 实验一 向氢氧化钡溶液中滴入 试剂 溶液变红 氢氧化钡溶液呈碱性 实验二 向实验一的溶液中通入适量的二氧化碳 产生 ， 氢氧化钡溶液能与二氧化碳反应 实验三 另取氢氧化钡溶液，滴入一定量的碳酸钠溶液 产生白色沉淀 氢氧化钡溶液能与碳酸钠溶液反应 （1）写出实验三中发生反应的化学方程式 。 同学们将上述三个实验中反应后的废液都倒入一个烧杯中，过滤后，得到白色沉淀和红色滤液，他们决定对沉淀和滤液进行探究。 探究一：（提出问题）沉淀能否与酸发生反应？ （实验探究）向沉淀中加入足量的稀硫酸，观察到有气泡产生，最终沉淀 （填“消失”或“不消失”）。 探究二：（提出问题）滤液中除指示剂外，还有哪些溶质？ （作出猜想）①氢氧化钠，②氢氧化钠、碳酸钠，③ 。 （实验探究） 序号 操作 现象 结论 实验四 取滤液样品于试管中，加入几滴稀盐酸 没有明显现象 猜想②不成立 实验五 取滤液样品于试管中，加入几滴碳酸钠溶液 产生沉淀 猜想 成立 （2）有同学提出：实验四的操作存在问题，导致结论不准确，请你改正： 。 （3）小组同学讨论后发现，只用一种溶液做一次实验，就可以验证猜想，该溶液是 。 14．认真阅读下列材料，回答有关问题。 材料一 融雪剂又称“化冰盐”，它以氯化钙和氯化钠为主要原料，可根据需要调整配比，广泛应用于冬季道路、广场等场所的融雪和防冻，以保证人们出行安全。 材料二 节日燃放的烟花，是很多金属化合物在灼烧时呈现出的各种艳丽色彩。实验中用铂丝蘸取某些金属化合物灼烧时发现：含钠元素的火焰呈黄色，含钙元素的火焰呈砖红色 Ⅰ.研究“融雪剂”的成分。结合上述材料，某兴趣小组按如图步骤进行实验，并记录实验现象。 [解释与结论] (1)上述实验验证了样品中含有氯化钙，所依据的实验现象是 ，该反应的化学方程式是 。 (2)同学们认为仅通过上述实验，无法确定样品中是否含有氯化钠，理由是 。 Ⅱ.拓展探究。[提出问题]反应后上层清液的溶质成分是什么？ [猜想] (3)猜想一： ；猜想二：NaCl和Na2CO3；猜想三：NaCl和CaCl2。 [实验验证] (4)为进一步确定该上层清液的溶质成分，兴趣小组继续设计实验并请你一起完成下面报告。 实验操作 实验现象 实验结论 取少量上层清液于试管中，滴加 猜想二成立 [交流讨论] (5)以上实验是利用化合物之间发生复分解反应产生明显现象来判断物质的存在，复分解反应发生的条件是有气体或 或水生成。同学们又联想到有水生成的复分解反应也有很多，如可用熟石灰中和硫酸厂的废水，请写出化学方程式 。 15．某化学课堂围绕“酸碱中和反应”，将学生分成若干小组开展探究活动。请你和他们一起完成以下稀盐酸和氢氧化钙发生的中和反应实验探究。 【演示实验】由图可知该实验操作是将 滴加到另一种溶液中、该反应的化学方程式是 ； 【查阅资料】CaCl2溶液显中性 【提出问题】实验中未观察到明显现象，部分同学产生了疑问：反应后溶液中溶质的成分是什么？ 【猜想与假设】针对疑问，甲组同学猜想如下： 猜想Ⅰ：只有CaCl2 猜想Ⅱ：有 猜想Ⅲ：有CaCl2和Ca（OH）2 猜想Ⅳ：有CaCl 2、HCl和Ca（OH）2 乙组同学对以上猜想提出质疑，认为猜想Ⅳ不合理，其理由是 ； 【实验探究】为了验证其余猜想，各小组进行了下列三个方案的探究。 实验方案 滴加紫色石蕊试液 通入CO2 滴加Na2CO3溶液 实验操作 实验现象 产生白色沉淀 实验结论 溶液中含有Ca（OH）2 溶液中含有Ca（OH）2 溶液中含有Ca（OH）2 【得出结论】通过探究，全班同学一致确定猜想Ⅲ是正确的。 【评价反思】（1）丙组同学认为滴加Na 2CO 3溶液产生白色沉淀，并不能证明溶液中一定含有Ca（OH）2，请你帮助他们说明原因 ； （2）在分析反应后所得溶液中溶质的成分时，除了考虑生成物外，还需要考虑 。 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 $$