2024年中考化学三轮复习专题特训：科学探究题

2024年中考化学三轮复习专题特训：科学探究题 1．制造物质、研究物质 小博同学想组装一套能控制反应速率，获得平稳气流的实验室制取二氧化碳装置，则发生装置应选择 (填序号)装置，利用装置 E 收集二氧化碳，气体应从 (填“a”或“b”)端通入； 小博同学运用所制得的二氧化碳采用用对比实验方法探究二氧化碳的性质，请根据下列实验要求回答相关问题： 实验一 实验二      实验一：振荡 3 个矿泉水塑料瓶，观察到塑料瓶变瘪的程度为 A＞B＞C， 其中 B 瓶石灰水变浑浊，此反应的化学方程式为 ； 对比 瓶(选填“A”“B”或“C”）的塑 料瓶变瘪的程度，可证明 CO2 能与 NaOH 发生反应。 实验二：观察到 C 装置中发生的现象是： 蓝色石蕊试纸 ；此实验可证明 发生反应。 2．某学校项目学习小组进行了如下探究。 【查阅资料】a.鸡蛋壳主要成分是碳酸钙，其他成分对实验影响忽略不计。鸡蛋壳、牙齿分别与含氟牙膏反应的化学原理相似。 b.电导率越大，溶液导电性越强，离子浓度越大。 实验一：做无壳鸡蛋 【实验步骤和现象】如图所示，将一个新鲜的鸡蛋放入水中，鸡蛋沉入水底。加入过量浓盐酸后，鸡蛋壳表面出现气泡，一会儿鸡蛋慢慢上浮、露出液面后又下沉，然后再上浮、再下沉，反复多次，最后变成无壳鸡蛋。 【解释与交流】 (1)检验上述鸡蛋壳表面产生气泡成分的原理为 (请用化学方程式表示)。 (2)鸡蛋露出液面后又下沉的原因是 。 实验二：鸡蛋壳溶解 (3)在20℃时，向烧杯中加入蒸馏水，插入电导率传感器，加入蛋壳粉、搅拌，测得电导率随时间的变化关系如图1所示。图1中，a～b段电导率变化的原因是 ，b～c段电导率几乎不变化的原因是 。 实验三：鸡蛋壳代替牙齿探究含氟牙膏能否预防龋齿 由资料可知，含氟牙膏(含氟成分为NaF)与鸡蛋壳反应，在其表面生成碳酸钠和氟化钙保护层，反应的化学方程式为CaCO3+2NaF=CaF2+Na2CO3。 (4)先检查图2装置的气密性，其方法是 。再称取“用牙膏处理过的鸡蛋壳(用牙膏液浸泡、洗涤、晾干)”于锥形瓶中，用注射器抽取的稀盐酸模拟形成龋齿的酸性环境，连接好装置，打开开关，将稀盐酸快速压入锥形瓶，关闭开关，测得压强随时间的变化关系如图3所示。用“未用牙膏处理的鸡蛋壳”重复上述实验，这样做的目的是 。 【反思评价】 (5)图3中x～y段压强增大的主要原因是 。 (6)根据实验三的数据分析，含氟牙膏能预防龋齿，理由是 。 3．在学习了“碳的化学性质”后，校化学兴趣小组的同学在老师的指导下进行“用木炭还原氧化铜”的实验。装置如图所示，请你和他们一起完成下列探究任务。(假设木炭中只含有碳元素) 【查阅资料】 (1)此实验最好使用酒精喷灯，也可以在酒精灯火焰上罩网罩，罩网罩目的是 。 【收集证据】 (2)右侧试管中观察到的现象是 。左侧试管中发生反应的方程式为 。 【提出问题】实验结束并冷却至室温后，左侧试管内固体成分含有的元素是什么？ 【猜想与假设】 (3)甲同学的猜想：铜元素 乙同学的猜想：氧元素、铜元素和碳元素 丙同学的猜想：铜元素和碳元素 你的猜想 。 【提出问题】如何设计实验呢？ 【实验探究】 (4)丙同学的实验，取固体粉末少许，在酒精灯上灼烧，发现有火星，则他确定自己的猜想正确。同学们一致认为，丙同学的结论 。(填“正确”或“错误”)；若将160g氧化铜完全反应需木炭的质量为 g。 【总结与评价】老师对同学们的探究意识和钻研精神给予了充分肯定！ 4．高锰酸钾在生产、生活中有广泛应用。实验小组对高锰酸钾的某些性质进行研究。 Ⅰ.不稳定性 （1）如图所示进行实验，受热分解的文字为 （2）用向上排空气法收集O2的原因是 （3）用排水法收集O2时，实验结束后先熄灭酒精灯，导致水槽中水倒流进入了导气管。可采取的补救措施是 (说出一种) Ⅱ.腐蚀性：“对比试验”是科学探究常用的方法 【查阅资料】KMnO4溶液有腐蚀性 【进行实验】在室温下，将铜片分别浸泡在4种浸泡相同时间，现象如下表： 编号 ① ② ③ ④ 实验 25mL 0.1% KMnO4溶液 25mL 0.1%KMnO4溶 液+10滴浓硫酸 25mL蒸馏水+ 10滴浓硫酸 25mL 1% KMnO4溶 液+10滴浓硫酸 铜片 质量/g 实验前 0.54 0.54 0.54 0.54 18小时后 0.54 0.52 X 0.43 【解释与结论】 （4）通过对比②和④，得出的结论是 （5）实验③中，欲得出“KMnO4和硫酸共同作用对铜才有腐蚀性”的结论，X的值为 ，需要对比 (填编号) （6）为了探究KMnO4的腐蚀性是否与温度有关，请您补充探究实验⑤ 5．小红、小军、小明三人化学学习小组在实验中用到了三个分别盛有NaCl溶液、NaOH溶液、Na2SO4溶液的滴瓶． 小军发现小红将三个滴瓶中的三支滴管混用，认为小红实验操作不规范，滴瓶中的试剂会因此受污染而无法再次使用，学习小组就盛有NaCl溶液的滴瓶是否被另外两种试剂污染进行了如下探究． 【提出问题】该滴瓶中溶质的成分是什么？ 【提出猜想】通过分析，提出如下猜想： 猜想Ⅰ溶质成分只有NaCl； 猜想Ⅱ溶质成分为NaCl和NaOH； 猜想Ⅲ溶质成分为 ； 猜想Ⅳ溶质成分为NaCl、NaOH和Na2SO4． 【实验探究】为证明猜想，小军设计了如下实验方案，请你一起完成下列实验报告； 实验操作 实验现象 结论或解释 （1）取该滴瓶内溶液少许于试管中，向试管中加入适量BaCl2溶液 产生 白色沉淀 该反应的化学 方程式为 （2）将上述反应后的混合液过滤，取滤液于另一支试管中，向该试管中加入 证明猜想Ⅳ成立 【实验反思】小红和小明非常赞赏小军的实验方案，该实验方案同时证明了猜想Ⅱ、Ⅲ不成立． 6．某化学兴趣小组在实验室发现一瓶氢氧化钠溶液，瓶口有少量白色固体且玻璃塞打不开，他们对此产生了兴趣，并进行如下探究。 【提出问题】瓶口白色固体的成分是什么？ 【查阅资料】(1)玻璃的主要成分是二氧化硅(SiO2)，与CO2、SO2有相似的化学性质。试剂瓶身经抛光处理，不易反应，而瓶口和玻璃塞上的磨砂将二氧化硅裸露出来。 (2)硅酸钠(Na2SiO3)是一种白色固体，能溶于水，水溶液呈碱性，能将玻璃粘在一起。 (3)硅酸钠能与盐酸反应产生白色沉淀，与中性的氯化钙溶液发生复分解反应也能产生白色沉淀。 根据资料信息写出二氧化硅与氢氧化钠溶液反应的化学方程式 。 【猜想与假设】化学兴趣小组的同学根据玻璃瓶口粘结，对白色粉末做出如下猜想： 猜想一：Na2SiO3 猜想二：Na2SiO3和Na2CO3 猜想三： 。 猜想四：Na2SiO3、Na2CO3和NaOH 【进行实验】取一定量白色粉末溶于适量水中形成样品溶液，分组进行如下实验并相互评价： 实验操作 实验现象 结论与评价 第1组    有气泡冒出且产生白色沉淀 同学们认为猜想 不成立；写出产生沉淀时反应化学方程式：② 第2组 步骤一    产生白色沉淀 第1组同学认为：此步骤还不能准确判断出原固体的成分。 步骤二    ③ 大家一致认为：猜想二成立 【实验拓展】有同学认为，在第2组实验中不能用氢氧化钙溶液代替氯化钙溶液，该同学的理由是： 。 【反思与评价】氢氧化钠溶液必须密封保存，且试剂瓶塞只能用橡胶塞。 7．食品包装袋里通常会有一包食品脱氧剂，脱氧剂能去除包装内容气中残留的氧气，防止食品氧化变质，已知某食品脱氧剂的主要成分有铁粉、活性炭、氯化钠等。兴趣小组的同学们对脱氧剂非常感兴趣，进行了如下探究活动： 任务一：验证脱氧剂中含有铁粉 (1)取少量脱氧剂粉末于试管中加入足量稀硫酸，观察到 的现象，说明脱氧剂中含有铁粉，该反应的化学方程式为 。 任务二：探究脱氧剂脱氧发生的条件 按图1所示装置进行两组实验（实验①中X为足量干燥剂，实验②中X为少量水），利用氧气传感器分别测定密闭容器中氧气含量的变化，实验结果如图2所示。 (2)结合图2分析，实验 （填实验序号）中的脱氧剂发生脱氧反应，理由是 。 【表达交流】脱氧剂利用铁生锈的原理来实现食品保鲜。 任务三：探究脱氧剂中氯化钠的作用 【作出猜想】猜想一：NaCl无任何作用；    猜想二：NaCl减慢铁锈蚀速率； (3)猜想三： 。 【实验探究】按图3所示装置进行实验： (4)一段时间后观察到烧杯内左侧导管液面 右侧导管液面（填“高于”或“低于”），可以观察到左边锥形瓶的铁丝生锈较快。 【表达交流】NaCl可以加快铁生锈的反应速率。 【反思与评价】 (5)脱氧剂在保存时应注意的事项是 （请写出一条）。 8．在学习了常见的酸和碱后，某化学兴趣小组的同学围绕“酸碱中和反应”，在老师引导下开展实验探究活动，请你参与下列活动。 【实验探究】将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。 （1）测定溶液pH变化的方法 甲同学在实验过程中测得pH变化如图1所示，则该同学是将 （填字母序号）。 a.氢氧化钾溶液滴入稀硫酸中                    b.稀硫酸滴入氢氧化钾溶液中 （2）测混合过程中的温度变化 乙同学在实验过程中测得反应混合溶液的温度变化如图2所示，说明稀硫酸与氢氧化钾溶液发生的反应是 （填“放热”或“吸热”）反应。图2中B点表示的含义是 。 （3）借助于酸碱指示剂 丙同学通过图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，反应的化学方程式为 。 【提出问题】针对反应后溶液中溶质的成分，大家纷纷提出了猜想。 【猜想与假设】 猜想一：只有K2SO4；        猜想二：有K2SO4和H2SO4；        猜想三：有K2SO4和KOH 【进行实验】 （4）为了验证猜想，学习小组选用Fe2O3粉末、BaCl2溶液，进行如下探究： 实验方案 实验操作 实验现象 实验结论 方案一 取少量反应后的溶液于试管中，加入Fe2O3粉末 。 溶液中有H2SO4猜想二正确 方案二 取少量反应后的溶液于试管中，滴加BaCl2溶液 ②产生白色沉淀 溶液中有H2SO4，猜想二正确 【实验结论】通过探究，同学们一致确定猜想二是正确的。 【评价与反思】 （5）丁同学针对上述方案提出疑问，认为方案二是不合理的，理由是 。 9．实验A：小明同学欲通过实验证明“二氧化锰是氯酸钾受热分解的催化剂”这一命题。他设计并完成了如表所示的探究实验： (1)请你帮小明同学填写表中未填完的空格； 实验操作 实验现象 实验结论或总结 各步骤结论 总结 实验一 将氯酸钾加热融化，伸入带火星木条 木条复燃 氯酸钾受热分解产生氧气，但是分解速率 ，反应的文字为： 。 二氧化锰是氯酸钾受热分解的催化剂 实验二 加热二氧化锰，伸入带火星木条 木条不复燃 二氧化锰受热不产生氧气 实验三 木条迅速复燃 二氧化锰能加快氯酸钾的分解 (2)在小明的探究实验中，实验一和实验二起的作用是 。 (3)小英同学认为仅由上述实验还不能完全得出表内“总结”，她补充设计了两个方面的探究实验，最终完成了对“命题”的实验证明。 第一方面的实验操作中包含了两次称量，其目的是： 。 第二方面的实验是 。 实验B：探究制取氧气的适宜催化剂 (4)实验方案如下： 1.用MnO2、CuO、Fe2O3、Cr2O3四种催化剂分别与海藻酸钠溶液混合，滴入氯化钙溶液制成含等质量催化剂、大小相同的海藻酸钠微球，备用。 2.取30粒含MnO2的海藻酸钠微球，采用如图装置进行实验。改用其他三种微球，分别重复上述实验，得到如图的锥形瓶内压强随时间变化的曲线图。 ①每次实验时，海藻酸钠微球数应相同的原因是 。 ②用含MnO2的海藻酸钠微球进行实验，60s时压强瞬间回落，其原因是 。 ③从实验曲线看，催化效果较好、反应温和的催化剂是 。 10．某实验小组将少量氢化钙（CaH2）溶于水，得到“无色透明的溶液”，再向其中滴加碳酸钠溶液，有沉淀产生，经过滤后得到滤渣和滤液。然后进行了滤渣验证和滤液溶质成分的探究。过滤时用到玻璃棒，其作用为 。 【查阅资料】氢化钙在常温下能与水反应生成氢氧化钙和一种可燃性气体，该气体的化学式为 。 【交流验证】向以上“无色透明的溶液”中通入CO2的化学方程式为 。 【提出问题】滤液中溶质的成分是什么? 【猜想假设】 猜想I：NaOH； 猜想II：NaOH和 。 猜想III：NaOH和Na2CO3； 猜想IV：NaOH、Na2CO3和Ca(OH)2。 【讨论分析】经过讨论认为最不合理的是猜想 ，原因是 （用化学方程表示）。 【实验分析】 实验步骤 现象 结论 实验1：取少量滤液，向其中滴加 。 产生无色无味气体。 猜想III成立 实验2：另取少量滤液，向其中滴加适量Na2CO3溶液。 。 猜想II成立 11．小徐同学欲通过实验探究“用酒精灯给物质加热时，应该用哪一层火焰”，请你帮他完成实验探究过程的设计，并根据实验数据得出结论。 【提出问题】用酒精灯给物质加热时，应该用哪一层火焰？ 【作出猜测】用酒精灯给物质加热时，应该用外焰。 【活动过程和记录】取3支试管，各加入3mL水。 ①将其中一支试管的底部放在酒精灯火焰上方约3cm处加热。 ②将另一支试管的底部与灯芯接触加热。 ③将第三支试管的底部放在外焰部分加热。 (1)记录上述三种情况下将水加热至沸腾所需时间。 实验情况 第1种情况 第2种情况 第3种情况 所需时间 57s 48s 25s 结论 【问题和讨论】 (2)上述实验的三支试管中，各加入3mL水，即要求所取水的量相同，若不相同可以吗？ （填“可以”或“不可以”），其原因是 。 (3)若不用以上探究方法，请简要叙述另一种方法。 操作过程 现象 结论 【延伸拓展】 (4)结合研究结论，下列图示中加热方法（试管夹未画出）最合理的是______（填字母）。 A．   B．   C．   D．   (5)酒精灯不用时要盖上灯帽，这是为了 。 (6)用灯帽盖灭酒精灯后，要再次打开重复盖一次，使空气进入，以免 。 12．做酸碱实验时，小敏将稀盐酸逐滴加到氢氧化钡溶液中（如图），发现一直无明显现象，突然想起忘记加无色酚酞试液，为探究反应的进程，过程如下：（已知 BaCl2溶液呈中性）    （1）【建立猜想】①氢氧化钡过量②盐酸过量③ （2）【实验设计】步骤一：取少量反应后的溶液于试管中，滴入几滴无色酚酞试液，溶液不变色，得出猜想①错误。 步骤二：继续探究 验方案 实验操作 实验现象 实验结论 Ⅰ 重新取样，滴加少量AgNO3溶液 白色沉淀 猜想②正确 Ⅱ 重新取样，滴加足量 Na2CO3溶液    　   猜想②正确 白色沉淀 猜想③正确 ①对方案Ⅰ的结论进行评价： 。 ②表格空白处的实验现象是： 。 （3）【表达交流】为确定猜想②是否正确，还可以选择的试剂有 。 A紫色石蕊试液 B铜片 C铁锈 13．我国南方受梅雨天气影响，很多房屋外墙面表层疏松脱落，小明觉得好奇。于是取了一部分脱落的固体请教老师，老师说这是墙壁受潮泛碱了，在老师的指导下，同学们对墙壁泛碱的原因、脱落固体的成分、预防泛碱的方法等进行了如下的探究。 任务一：查找墙壁泛碱的原因 【查阅资料】 砌砖一般采用混合砂浆，它是由水泥、石灰膏【主要成分Ca（OH）2】、砂子拌制而成的。上述材料加水搅拌后发生了一系列复杂的反应，生成Na2SO4、K2SO4等物质，这些物质溶于水渗出墙面、水分蒸发后，就留下了白霜状物质，使墙壁变得疏松。即泛碱现象。 任务二：探究脱落固体的成分 (1)在老师的指导下，同学们将固体物质放入烧杯中，加入适量的蒸馏水，用玻璃棒充分搅拌后，过滤，得到固体和一种无色液体，并进行了如下的实验： 实验步骤 现象 结论 步骤1：取少量无色液体于试管中，先滴加 氯化钡溶液，后滴加足量的稀盐酸 。 溶液中存在，无 步骤2：另取少量无色液体于试管中， 滴加无色酚酞溶液 溶液变红色 溶液中存在 （填离子符号） (2)请写出步骤1中发生反应的化学方程式 （写一个），该反应基本类型是 。 【反思与评价】 (3)有同学提议，向步骤2中加入 ，也可以得出相同的结论。 (4)根据混合砂浆的成分，同学们一致认为墙壁脱落的固体中一定含有碳酸钙，理由是 。 任务三：讨论预防泛碱的方法 (5)通过讨论，同学们得出预防墙壁泛碱的方法是 （写一种）。 14．某兴趣小组为了探究铁、铜、铝的金属活动性顺序时，做了如下三个实验：（所用金属的形状与大小和稀盐酸的用量均相同） （1）一段时间后，可观察到实验丙的现象是 ；反应的化学方程式是 ； （2）小红同学认为：通过实验甲和实验乙可比较出铝和铁金属活动性强弱。你认为他依据的实验现象是 ； （3）小明和小华两位同学认为上述三个实验不能够得出三种金属活动性顺序，原因是 ； 15．化学兴趣小组在做“碱和盐的性质”实验时，将氢氧化钠溶液加入到氯化钙溶液中，观察到有白色沉淀产生。于是对白色沉淀的产生原理进行探究。 【提出猜想】 (1)小江的猜想：氢氧化钠溶液变质产生的碳酸钠与氯化钙溶液反应，生成了碳酸钙沉淀，反应的化学方程式为 。 小西的猜想：氢氧化钠与氯化钙交换成分，生成氢氧化钙和氯化钠，由于氢氧化钙溶解度较小，易从溶液中析出，产生白色沉淀。 【设计实验】 (2)小江将足量稀盐酸加入所得沉淀中，观察到有气泡产生，认为自己的猜想正确，小西的猜想错误，小科同学不同意小江的观点，理由是 。 (3)小科同学设计如下实验验证小江与小西的猜想。 实验步骤 实验现象 实验结论 ①取实验所用的氢氧化钠溶液，加入过量的氯化钡溶液，振荡 小江的猜想正确，实验所用氢氧化钠溶液 (填“部分”或“全部”)变质 ②取步骤①所得上层清液少许，加入 溶液 溶液变红 ③取步骤①所得上层清液，加入氯化钙溶液 产生白色沉淀 小西的猜想 (填“正确”或“错误”) ④取步骤③所得沉淀少许，加入足量水溶解，向其中通入二氧化碳气体 产生白色沉淀 【交流讨论】 (4)步骤①中加入过量的氯化钡溶液的目的是 。 【拓展延伸】 (5)工业制纯碱过程中其中一步反应是在低温下，向饱和氨盐水(氨气、氯化钠都达到饱和的溶液)中通入二氧化碳，可得到碳酸氢钠晶体和氯化铵溶液，请结合溶解度曲线分析该反应能发生的原因： 。    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 $$