2024年中考化学复习分项专练---科学探究题

2024年中考化学复习分项专练---科学探究题 1．化学是一门以实验为基础的科学，实验是科学探究的重要手段。某化学兴趣小组在实验室中发现一瓶没有标签的无色溶液，同学们对溶液的离子组成很感兴趣，老师告诉他们这瓶溶液中可能含有K+、CO32-、NO3-、SO42-、H+、Fe2+、Cl-中的一种或几种为探究其成分进行如下实验。 小松同学认为无需进行实验就可确定溶液中一定不含 （写离子符号）。 【实验探究】 【实验探究一】小松同学取试液于试管中加入稀硫酸： 由实验现象可确定溶液中一定含有 ，据此推断出一定不含 一同时根据 还可确定溶液中一定还含有K+。 【结论应用】通过上述实验，同学们经过讨论分析总结出的一般规律是：在溶液中 离子不能共存。 【实验探究二】小北同学另取试液于试管中加入硝酸钡溶液产生白的沉淀 由实验现象小北同学得出溶液中一定含有SO42-，小松同学认为小北同学的结论不正确，其理由是： 。 小松同学取少量的白色沉淀于试管中，加入 观察到 的现象最终确定了试液中还一定含有SO42-。老师告诉同学，这瓶试液实际上就是由两种物质混合而成。同学们经过讨论最终确定了试液的组成。 【归纳总结】经讨论我们能够总结出，在确定试液中离子成分时，对所选试剂的要求是 ，才可以证明试液的组成。 2．市场上出售一种洗涤剂（标签如图），能瞬间清除衣服上汗渍、果汁渍等多种顽固污渍。某探究小组带着浓厚兴趣对这种洗涤剂的去污原理进行探究。 【查阅资料】 ①过氧碳酸钠（Na2CO4）是白色晶体颗粒，常温下性质稳定，温度高于50℃时会分解，水溶液显碱性，与水反应，会产生碳酸钠和其它化合物。 ②碳酸钠、碳酸氢钠具有去污能力，但不能清除衣服上的顽固污渍。 实验一溶解样品 序号 实验操作 实验现象 分析与结论 1 取适量该洗涤剂样品于锥形瓶中，加入适量蒸馏水，充分振荡，使之完全溶解，形成溶液 有气泡产生，形成无色溶液 资料①中的“其他化合物”会产生气体 2 证明上述产生的气体是氧气 【提出问题】过氧碳酸钠与水反应产生的其它化合物是什么？ 【猜想与假设】 猜想1：H2O2 猜想2：NaOH 猜想3：H2O2、NaOH 猜想1、2、3除了遵守质量守恒定律外，猜想有H2O2的理由是 。 实验二验证 序号 实验操作 实验现象 分析与结论 3 取适量溶液a于烧杯中，迅速加入稍过量的氯化钡溶液，过滤得清液b 产生白色沉淀 加入稍过量氯化钡的目的是 4 取少量清液b于试管中，加入少量二氧化锰 反应的化学方程式是 ，证明过氧碳酸钠与水反应与H2O2产生 5 再取少量清液b于试管中，滴加2﹣3滴氯化镁溶液 无明显现象 6 往含有酚酞的少量氢氧化钠稀溶液中，滴入2﹣3滴清液b 有气泡产生， 过氧化氢在强碱性条件下易分解，且具有漂白性 【实验结论】猜想 正确，写出过氧碳酸钠与水反应的化学方程式 。 【反思与评价】 （1）通过以上探究，过氧碳酸钠还可用于 。 （2）该洗涤剂保存的方法是 。 3．某校化学兴趣小组的同学在实验室对二氧化碳和澄清石灰水的反应进行再探究：在澄清石灰水中滴加无色酚酞试液溶液变成红色，将该红色溶液倒入充满二氧化碳的矿泉水瓶中。 [阅读资料]无色酚酞遇碱性物质变红色，遇酸性或中性物质不变色。 [实验现象]矿泉水瓶变瘪；溶液变红后又变为无色；溶液变浑浊后又变澄清。 [结论和解释] 矿泉水瓶变瘪的原因是 ；溶液由红色又变为无色的原因是 ；溶液变浑浊的化学方程式为 ；溶液由浑浊又变澄清让同学们产生了好奇，于是又做出以下猜想：是什么物质使溶液由浑浊又变澄清？ [提出猜想]猜想1：酚酞溶液 猜想2：二氧化碳 [设计实验]针对猜想1，你的验证实验方案是： 。 针对猜想2，老师设计了以下分组实验，如表所示： 实验 操作 现象 方案一：向澄清石灰水中吹气 吹半分钟 澄清石灰水变浑浊 吹一分半钟 澄清石灰水变浑浊之后，又变澄清 方案二：向集满CO2的集气瓶中滴加澄清石灰水 滴加1滴管 澄清石灰水变浑浊之后，又变澄清 滴加3滴管 澄清石灰水变浑浊 [表达与交流]方案一控制的变量是 。 [得出结论]这两组对比实验得出 不同，反应现象也不相同；还得出澄清石灰水由浑浊又变澄清和 有关。 4．某小组同学对“铁丝在氧气中燃烧时，铁丝为什么要盘成螺旋状？”展开了探究活动。 【提出问题】铁丝盘成螺旋状的原因是什么？ 【猜想与假设】 猜想一：为了增大铁丝与氧气的接触面积，使铁丝燃烧更剧烈； 猜想二：为了聚集热量而提高温度，使铁丝剧烈燃烧； 【实验探究】在老师的指导下，同学们进行了如下实验探究活动。 实验设计 取3个规格相同的集气瓶，均用排水法收集氧气，集气瓶均盛有等量的水和氧气；取用的细铁丝粗细均匀相同。          实验操作 取三根粗细、长度均相同的已打磨的细铁丝，其中一根呈直线型，另两根分别盘成螺旋状（如上图），然后在三根铁丝一端分别绑上粗铜丝（便于拿持），铁丝的另一端系一火柴，点燃火柴，待火柴快燃尽时，分别插入盛有氧气的集气瓶中。 实验现象 实验I、II中铁丝都燃烧，且II中铁丝燃烧比I中的更剧烈；III中铁丝没有燃烧。 【分析与讨论】 (1)实验I、II中铁丝都能燃烧，该反应的化学方程式为 ； (2)通过实验现象可知，铁丝在氧气中能不能燃烧，与铁丝是否缠绕成螺旋状有关吗？ (选填“有”或“无”)； (3)请从燃烧条件的角度分析，实验III中铁丝未燃烧的原因是 ； (4)同学们在实验中发现，实验I、II中，铁丝燃烧是沿着被点燃的一端从一个点不断向另一端延伸点的方向而燃烧的，不是铁丝同时在燃烧；铁丝燃烧时，铁丝燃烧部分与氧气的接触面积是下列中的 ； A．不断增大 B．基本不变 C．不断减小 【得出结论】 (5)通过上述实验现象的分析与对比，同学们一致认为猜想 是正确的。 5．小红发现，金店里有两种不同的“白金”，单价相差悬殊，小红很好奇，打算对这两种不同的“白金”进行研究。 【查阅资料】市场上所谓的“白金”通常有两种：一种是铜、锌、金。镍(元素符号)的合金，称为白色金；另一种是铂金，铂是一种银白色的贵重金属，化学性质稳定不与氧气反应，用于耐腐蚀的化学仪器及首饰等，俗称“白金”，元素符号Pt。 【探究活动】小红结合学习的金属活动性顺序，和兴趣小组的同学一起展开探究活动。 任务一：　鉴别两种白金。 (1)小红设计实验一：将这两种白金样品分别放在石棉网上用酒精灯加热，观察到金属表面 。则这种白金样品为“白色金”。 (2)小红设计实验二：将这两种白金样品放入 中，观察到金属表面冒气泡，则这种白金样品为“白色金”。 (3)小红设计实验三：将这两种白金样品放入硝酸银溶液中，观察到金属表面有银白色物质附着，则这种白金样品为“白金色”。写出其中一个反应的化学方程式 。 【作出假设】 (4)假设①；假设②；假设③ 。 任务二：探究的金属活动性顺序。 【查阅资料】镍能与稀盐酸或稀硫酸酸反应，都可溶于水 【设计实验】同温下，取大小、形状相同的这三种金属薄片，分别投入等体积等浓度的足量稀盐酸中，观察记录现象。 金属 与盐酸反应的现象 气体产生缓慢金属逐渐溶解 气体产生激烈金属迅速溶解 无明显现象 【得出结论】 (5)原假设中正确的是 (填序号)。 【结论应用】 (6)根据上述实验结论，兴趣小组的同学还设计了用下列各组内的药品来验证的金属活动性顺序，其中不能达到实验目的是_______(填字母)。 A． B． 溶液 C． D． 【拓展应用】 (7)某化学兴趣小组同学利用下图所示实验验证铁、铜、铝、三种金属的活动性。 实验结束充分反应后，将所有物质倒入同一废液缸。下列说法正确的是_______(填字母)。 A．若废液缸底部红色物质增加，则实验一反应后溶液一定有剩余 B．废液缸中溶液质量与混合前实验一、实验二烧杯中溶液质量之和一定相等 C．将废液缸中的物质过滤，并向滤渣中加入稀盐酸，一定有气泡产生 D．向废液缸中加入过量铝粉，充分反应后过滤，滤液中阳离子只有 6．化学兴趣小组利用如图所示装置进行“可燃物燃烧条件”的探究实验。      【实验步骤】 ①将所需仪器按照装置图连接起来； ②右边烧杯放一定量水，打开K1和K2，向上拉动任意一支注射器的活塞； ③将实验所需药品加入对应的仪器中； ④将装有适量白磷的具支试管放入冷水中； ⑤打开K1，关闭K2，往装置甲中加入适量的双氧水，氧气进入具支试管中； ⑥关闭K1，打开K2，往装置乙中加入适量的盐酸，二氧化碳进入具支试管中； ⑦将装有适量白磷的具支试管放入80℃的热水中； ⑧打开K1，关闭K2，往装置甲中加入适量双氧水，氧气进入具支试管中； ⑨关闭K1，打开K2，往装置乙中加入适量的盐酸。 【问题解答】 (1)仪器a的名称是 ； (2)实验步骤②的目的是 ； (3)装置甲中发生反应的化学方程式是 ； (4)在实验步骤⑥中，具支试管中氧气已经排尽的实验现象是 ； (5)能看到白磷燃烧起来的实验步骤是 (填序号)。 (6)通过对比实验步骤⑧⑨的实验现象，可得出燃烧的条件之一是 ，通过对比实验步骤 (填序号)的实验现象，可得出燃烧的另一个条件。 7．学校化学兴趣小组的同学对酸碱中和反应进行探究： 【提出问题】氢氧化钠与盐酸能否发生反应？ 【查阅资料】溶液显中性。 【进行实验】甲、乙两组同学分别进行实验，甲组同学先向试管中加入约氢氧化钠溶液，再滴入酚酞溶液，溶液变红，然后逐滴滴入稀盐酸，边滴加边振荡，直到溶液恰好变为无色。 【实验结论】 (1)氢氧化钠与盐酸 （填“能”或“不能”）发生反应。 【发现问题】 (2)乙组同学在滴入稀盐酸的过程中，观察到有气泡产生，所以确定本组所用氢氧化的溶液已变质，其变质的原因是 （用化学方程式表示）。 【猜想与假设】同学们对变质的氢氧化钠溶液的溶质成分进行探究。 (3)猜想I：只有碳酸钠；猜想Ⅱ： ； 【套阅资料】溶液、Ca(NO3)2溶液都呈中性。 【进行实验】实验过程如图： 回答下列问题： (4)适合操作（一）的X溶液是______。 A．溶液 B．溶液 C．溶液 (5)根据（4）中所选的X溶液，生成沉淀C的化学方程式为 。 (6)过滤操作中玻璃棒的作用是 。 (7)操作（二）可以为：取少许溶液D于试管中，滴加酚酞溶液，若溶液 则猜想Ⅱ成立。 【实验反思】 (8)通过本实验同学们认识到，氢氧化钠溶液必须 保存。 8．某化学小组对碳酸氢钠和碳酸钠的制备与性质产生兴趣，他们了解到下列化学史及相关信息： ①索尔维法的原理：， ②我国化学家侯德榜在索尔维法的基础上创立了先进的侯氏制碱法，基本消除废弃物的排放，同时生产NaHCO3和NH4Cl。 ③氨气是一种有刺激性气味、极易溶于水的气体，通常状况下1体积水约溶解700体积的氨气；二氧化碳能溶于水，通常状况下1体积水约能溶解1体积二氧化碳。 【实验目的】利用如图所示装置模拟索尔维法制备碳酸氢钠，进而制得碳酸钠。 【实验设计】 步骤1：关闭K1，打开K2使氨气进入装置C，调节气流速率，待装置C中气流平稳后，打开K1通入CO2。 步骤2：待装置C的锥形瓶内出现较多固体时，关闭K2停止通NH3，一段时间后，关闭K1停止通CO2。 步骤3：将锥形瓶内反应后的混合物过滤、洗涤、低温干燥，即得碳酸氢钠固体。 步骤4：将所得碳酸氢钠固体加热制取碳酸钠。 【表达交流】 (1)装置B中饱和NaHCO3溶液的作用是 ，反应的化学方程式 。 (2)装置C锥形瓶上连接的长颈漏斗的作用除了添加饱和食盐水外还能 。 (3)装置D的作用是 。 (4)步骤2中关闭K2停止通NH3后，还要继续通一段时间CO2，其目的是 。 (5)步骤3中“低温干燥”的原因是 。 【反思评价】 (6)有同学认为应该在C的长颈漏斗内放置一团蘸有酸液的棉花，理由是 。 【拓展延伸】 (7)向盛有12g纯碱样品(只含有碳酸钠和少量氯化钠)的烧杯中加入稀盐酸。加入100g稀盐酸时，恰好完全反应，反应后烧杯内溶液质量为107.6g。 求：①该纯碱样品中碳酸钠的质量分数 ； ②完全反应后所得溶液的溶质质量 。(请将计算过程写在答题卡相应位置，计算结果精确到0.1%) 9．小东、小林和小雨同学对氢氧化钠溶液使酚酞溶液变红的现象很感兴趣，决定做实验进行探究：氢氧化钠溶液中到底是哪一种粒子使酚酞溶液变红？实验中可供使用的用品有盐酸、氯化钠溶液、氯化钙溶液、氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液、酚酞溶液及若干支试管。 【提出假设】假设（1）：使酚酞溶液变红的是H2O。 假设（2）：使酚酞溶液变红的是Na+。 假设（3）：使酚酞溶液变红的是 。 小东认为不做实验即可说明假设（1）不成立，原因是 。 【实验验证】（完成下列实验操作、实验现象及实验结论） 实验步骤 实验操作 实验现象 实验结论 （1） 向装有氢氧化钠溶液的试管中滴加酚酞溶液 溶液变为红色 （2） 小雨认为向实验步骤（1）后的试管中加入盐酸也可得出正确结论，你同意她的观点吗？ （填“同意”或“不同意”）。 【实验拓展】 小林将酚酞溶液滴入碳酸钠溶液中，发现溶液也变红。他们经过分析、讨论、归纳，得出的结论是 。 10．在化学课外探究活动中，某兴趣小组进行了“黑面包”实验，向蔗糖（C12H22O11）中加入适量浓硫酸。观察到神奇的现象：蔗糖变黑，体积膨胀，变成疏松的“黑面包”，产生刺激性气味的气体。他们向老师请教后得知：“黑面包”实验的原理——浓硫酸先将蔗糖脱水生成炭，并放出热量，产生的炭再与浓硫酸反应，生成了常见的气体，使炭疏松，形似“黑面包”。该气体成分与木炭和浓硫酸加热时生成的气体相同。在老师的指导下，同学们对“黑面包”实验的气体成分进行了如下探究： 【提出问题】产生气体的成分是什么？ 【作出猜想】 猜想一：只含有CO2 猜想二：只含有SO2 猜想三：一定含有CO2和SO2 【初步分析】甲同学根据该气体有刺激性气味认为猜想 不成立。 【查阅资料】 （1）SO2能使品红溶液褪色，也能使澄清石灰水变浑浊。 （2）SO2能与酸性高锰酸钾溶液反应，使溶液的颜色变浅甚至褪色，且无气体生成。 （3）CO2不能使品红溶液褪色，也不能被酸性高锰酸钾溶液吸收。 【实验设计】同学们设计了如图1的装置进行实验。（部分夹持仪器已略去）    【现象与分析】 实验现象 实验分析 图1装置B中 。 气体中含有SO2 图1装置D中品红溶液不褪色，且装置E澄清石灰水变浑浊。 气体中含有CO2 【实验结论】猜想三成立。 【拓展延伸】回顾CO2使澄清石灰水变浑浊的原理，类推出SO2也能使澄清石灰水变浑浊的原因 。（用化学方程式回答） 【反思交流】乙同学对图1装置进行了简化，设计了图2的装置并进行实验，观察到装置B中高锰酸钾溶液颜色变浅，装置C中澄清石灰水变浑浊，也得出了同样的结论。该装置中足量酸性高锰酸钾溶液的作用： 。丙同学认为，“黑面包”实验中，炭与浓硫酸反应的产物除上述已验证的物质外，至少还有一种产物，依据是 。 11．在今年我县刚刚结束的化学实验操作考试中，有一道题是“探究氢氧化钠溶液的性质”。实验结束后，某校化学兴趣小组的同学再对该实验进行了以下探究： 【设计实验】 甲同学 乙同学 实验操作       【实验解释】 (1)甲同学进行的实验中发生反应的化学方程式为 。乙同学进行实验的现象为 。 实验结束后，丙同学将两位同学实验后的废液倒入同一洁净的烧杯中，充分反应后发现烧杯中的仍有少量蓝色沉淀。小组同学将烧杯中液体过滤后，对所得滤液的成分进行了如下探究： 【猜想与假设】丙同学对混合后的现象对滤液的成分做出了如下猜想： 猜想一：滤液中的溶质是Na2SO4 猜想二：滤液中的溶质是Na2SO4、CuSO4 猜想三：滤液中的溶质是Na2SO4、H2SO4、CuSO4 【讨论与交流】 (2)通过认证讨论，小组同学排除了其中一种不合理的猜想。你认为不合理的是猜想 ，理由是 ；则你的猜想为 。 【进行实验】 (3)实验小组同学为了验证猜想，设计了以下实验方案： 实验方案 实验现象 实验结论 取少量滤液于试管中，向试管中滴加适量 溶液 溶液变为红色 你的猜想成立 【实验扩展】 (4)丁同学提出以向滤液中滴加BaCl2溶液，若产生白色沉淀，也可以验证你的猜想成立。请判断丁同学的方案是否合理且请说明理由 。 【归纳总结】 (5)通过上述实验，我们可知总结出：在确定化学反应后所得溶液中溶质成分时，除了考虑生成物外，还要考虑 。 12．学习复分解反应发生条件时，小红同学做了下表中的四个实验。 试管编号 ①     ②     ③     ④     试管内试剂 NaOH溶液 MgCl2溶液 Na2CO3溶液 Ba（NO3）2溶液 加入硫酸后的现象 无明显现象 无明显现象 产生气泡 白色沉淀生成 (1)根据以上实验，可以判断试管③④中发生了复分解反应。试管④中反应的化学方程式为 。 (2)为了验证试管②中是否发生复分解反应，小明同学进行了如下探究。 【提出猜想】猜想1：试管②中没有发生复分解反应，溶液中有MgCl2，即Mg2+和Cl-同时存在溶液中。 猜想2：试管②中发生了复分解反应，溶液中无MgCl2。 老师提示会对Cl-的检验有干扰，需要先除去，小明根据老师的提示和自己的猜想提出了以下实验方案。 【设计方案】      沉淀A的化学式是 。 老师评价该方案时指出：设计思路正确，但试剂选择有误，你认为应该将所选的试剂BaCl2改成 。 小明按照修改后的方案进行了实验，最后得出的结论是猜想1正确，则步骤Ⅱ、步骤Ⅲ中必然会观察到的现象是 。 【实验反思】小明反思进行步骤III时，加NaOH溶液采用了滴加的方式，但没有立即观察到任何现象，你认为其中的原因是 。 13．我国人民在端午节有吃皮蛋的习俗。某化学课外小组的同学查阅资料后得知，腌制皮蛋的主要原料有：生石灰、纯碱和食盐。同学们向这三种物质中加入适量水，充分搅拌，过滤，对滤液中溶质的成分进行探究。 小组同学讨论后一致认为，滤液中的溶质一定含有 。（写化学式） 【提出问题】滤液中还可能含有哪些溶质呢？ 【作出猜想】 小林认为：还含有 ； 小方认为：还含有Na2CO3 小华认为：还含有Ca(OH)2和Na2CO3 【交流讨论】经过进一步讨论，大家认为小华的猜想不合理，原因是： 。 【实验探究】 实验操作 实验现象 实验结论 小林：取少量滤液于试管中，滴加足量的稀盐酸 小方的猜想正确 小方：取少量滤液于试管中，滴加 溶液 产生白色沉淀 小方的猜想正确 小华：取少量滤液于试管中，滴加Na2CO3溶液 无明显现象 小方的猜想正确 【交流讨论】同学们认为，通过小华的实验不足以得出其结论，原因是 。 【继续探究】小明也取少量滤液于试管中滴加几滴稀盐酸，却没有看到明显现象，小明对此深感疑惑。 【解释评价】（1）经老师的指导和大家的认真思考后终于找出了原因，你认为原因是 。 （2）在分析化学反应后所得物质成分时，除考虑生成物外还需考虑 。 14．某实验小组的同学用氢氧化钙溶液和盐酸进行酸碱中和反应的实验时，向烧杯中的氢氧化钙溶液加入稀盐酸一会后，发现忘记了滴加指示剂。因此，他们停止滴加稀盐酸，并对烧杯内溶液中的溶质成分进行探究。 Ⅰ、写出该中和反应的化学方程式： 。 Ⅱ、探究烧杯内溶液中溶质的成分。 【提出问题】该烧杯内溶液中的溶质是什么？ 【猜想】猜想一：可能是CaCl2和Ca（OH）2；猜想二：可能只有CaCl2；猜想三：可能是CaCl2和HCl。 【查阅资料】氯化钙溶液呈中性。 【进行实验】 实验步骤：取少量烧杯内溶液于试管中，滴入几滴酚酞溶液，振荡； 实验现象： 结论：猜想一不正确； 实验步骤：取少量烧杯内溶液于另一支试管中，逐滴加入碳酸钠溶液至过量； 实验现象： 结论：猜想二不正确，猜想三正确； 【反思与拓展】 （1）根据所学化学知识，验证烧杯内溶液中的溶质含有HCl，除以上方案外，下列哪些物质单独使用也能完成该实验？ （填序号） A pH试纸          B 铜            C 紫色石蕊溶液        D 硝酸银溶液 （2）烧杯中的溶液未经处理直接倒入下水道，可能会腐蚀下水道。要处理烧杯内溶液，使其溶质只含有CaCl2，应向烧杯中加入过量的 。 15．我国青海湖采集的天然碱样品可表示为aNa2CO3·bNaHCO3·cH2O（a、b、c为最简整数比）。小红同学为测定其组成，称取该天然碱样品16.6g进行如下实验： 已知：1．碳酸钠比较稳定，加热时不分解 ； 2． 2NaHCO3Na2CO3 +CO2 ↑ +H2O 3．图中B处为两个单向阀：推注射器时A1关闭，A2处打开；拉注射器时，A1打开进空气，A2关闭。 （一）实验步骤 ： （1）实验时，组装好装置，实验前应先 ，然后，实验步骤是： ① 反复推拉注射器 ② 称量E、F的质量 ③ 关闭弹簧夹，加热D处试管直到反 应不再进行 ④ 打开弹簧夹，再次反复缓缓推拉注射器 ⑤ 再次称量E、F的质量。 （二）问题探究： （2） E中的药品为 ，E的作用是 。C、F、G中装有碱石灰（生石灰与烧碱的固体混合物），则C的作用是 ， F的作用是 。写出 F装置中所发生反应的一个化学方程式 。 （3）实验步骤②与③能否颠倒 （填“能”或“不能”）。若不进行步骤④的操作，则所测得的碳酸氢钠质量 （填“偏大”、“偏小”、“无影响”）， 该操作中推注射器时缓缓的目的是 ；若没有G装置，则碳酸氢钠的质量 （填“偏大”、“偏小”、“无影响”）。 （4）下表是实验记录数据： 反应前 反应后 E的质量为100.0g E的质量为102.25g F的质量为50.0g F的质量为51.1g 则： ① 碳酸氢钠分解生成二氧化碳的质量为 g ② 碳酸氢钠的质量为 g ③ 该天然碱的化学式中a:b:c= 。 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 $$