2024年中考化学冲刺二轮复习训练：科学探究题

2024年中考化学冲刺二轮复习训练：科学探究题 1．氢化钙固体是登山运动员常用的能源提供剂。某研究小组的同学通过查阅资料得知：氢化钙（CaH2）遇水反应生成氢氧化钙和氢气。该研究小组的同学把一定量的氢化钙加入到碳酸钠溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，经检验滤渣的成分是碳酸钙。 【提出问题】滤液中溶质的成分是什么？ 猜想一：氢氧化钠 猜想二：氢氧化钠、氢氧化钙 猜想三：氢氧化钠、碳酸钠 猜想四：氢氧化钠、碳酸钠、氢氧化钙 经过讨论，大家一致认为猜想四不合理，请用化学方程式说明理由 。 【实验验证】 实验 现象 结论 （1）取少量滤液，向其中滴加少量碳酸钠溶液 无明显现象 猜想 不成立 （2）另取少量滤液，向其中滴加足量稀盐酸 猜想三成立 【反思与拓展】 （1）要证明猜想三成立，也可以另取少量滤液，向其中滴加 。 （2）在分析化学反应后所得物质的成分时，除考虑生成物外还需考虑 。 （3）登山运动员携带氢化钙作为能源提供剂与携带氢气相比，其优点是 （写一条即可）。 2．某化学小组的同学在袋装食品中发现一包名为“504双吸剂”的保鲜剂，其标签如图所示。同学们对这包久置的“504双吸剂”的固体样品很好奇，设计实验进行探究。 品名: 504双吸剂 成分:铁粉、生石灰等 [提出问题]久置固体样品的成分是什么? [收集资料] （1）“双吸剂”是常用的袋装食品保鲜剂，可用来吸收氧气、二氧化碳、水蒸气等气体。 （2）打开固体样品包装观察，发现粉末基本呈白色并有少量红棕色块状固体。 [做出猜想]久置固体样品中可能含有Fe、Fe2O3、CaO、Ca（OH）2、CaCO3.你认为猜想固体样品成分中可能含有Fe2O3的依据是 。 [实验探究]下表是甲组同学设计并记录的实验报告，请你补充完整。 实验操作 实验现象 实验结论 ①取少量固体样品，用磁铁吸引 无固体被吸引 固体中一定没有 ②取少量固体样品,加入足量蒸馏水，搅拌 固体部分溶解，明显放出热量 固体中一定含有 ③过滤，取滤液清加无色酚酞溶液 溶液变红色 固体中一定含有氢氧化钙 ④取滤渣，加入足量稀盐酸 固体逐渐消失，产生大量无色气体，得到黄色溶液 固体中一定含有 溶液变黄的原因是 。 [实验质疑]乙组同学认为甲组同学有一步操作得出的结论不合理，你认为是第 步操作，其理由用化学方程式表示是 。 3．化学兴趣小组在实验室用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气，实验时偶然发现制得的气体有刺激性气味，这一现象引起了同学们的兴趣，于是在老师的指导下对该气体成分进行探究。 【提出问题】氯酸钾与二氧化锰混合加热后产生的气体成分是什么？ 【查阅资料】 ①氯酸钾与二氧化锰混合加热产生的气体只以单质形式存在； ②氯气（Cl2）是有刺激性气味的气体，密度比空气大，能溶于水，能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。 【猜想假设】 (1)猜想一：该气体为氧气； 猜想二：该气体为 ； 猜想三：该气体为氧气和氯气的混合物。 【实验探究】 (2) 序号 现象 操作 结论 方案I 用排水集气法收集A、B两瓶气体， 将带火星的木条伸入A瓶，湿润的淀 粉碘化钾试纸伸入B瓶。 木条复燃，淀粉碘化 钾试纸不变色 猜想 成立 方案Ⅱ 用向上排空气法收集A、B两瓶气 体，将带火星的木条伸入A瓶，湿 润的淀粉碘化钾试纸伸入B瓶。 木条复燃，淀粉碘化 钾试纸为 色 猜想三成立 【反思评价】为什么两种方案得出的结论不一致？哪个是正确的？ (3)同学：方案Ⅰ结论不正确，其操作不合理，不合理之处是 。 (4)老师：不需要进行以上实验操作就能排除猜想一，理由是 。 【拓展应用】 (5)若取氯酸钾（m克）和二氧化锰混合加热后的固体，加入足量水溶解、过滤，滤液呈现紫红色。通过分析大家一致认为二氧化锰参与了该化学反应过程，则结合上述实验结论，写出氯酸钾和二氧化锰反应生成一种固体和两种气体的反应化学方程式 ，该反应得到的氧气质量 （填“大于”“小于”或“等于”）单独分解m克氯酸钾产生氧气的质量。 (6)通过本次探究，大家认为以下说法正确的是______。 A．对于实验出现的意外现象，我们要合理分析 B．催化剂起催化作用时，往往会参加反应，之后再反应生成等质量的该物质 C．学习物质的性质上网查询即可，没必要进行实验探究 D．某个化学反应可能同时伴随着多个反应 4．为了解甲酸的分解产物，实验小组进行了以下探究： 【查询资料】①甲酸（HCOOH）的熔点为8.6。C，能分解生成两种物质； ②紫色石蕊溶液中通入二氧化碳气体，溶液会变红； ③一氧化碳可与氧化铁反应； 【提出猜想】实验小组对甲酸的分解产物提出了猜想： 猜想1. 和； 猜想2.CO和； 【设计实验】20。C时，甲酸的状态为 ，从图一装置中选择合适的装置 （填序号）对甲酸进行加热。为了加快分解速率，实验小组加入了催化剂，反应后将分解产物通入图二装置进行实验：    【实验预测】若D中溶液变红，则猜想 正确； 【进行实验】实验中观察到C处瓶内出现大量水珠，甲酸分解的化学方程式为 ； 【交流拓展】资料表明，不同条件下，甲酸的分解产物不同，猜想1和猜想2均能成立。据此小新对甲酸的分解产物又提出新猜想：猜想3. 和；猜想4.CO和。经讨论认为无需进行实验就能确定猜想3和猜想4都错误，理由是 。 5．某兴趣小组同学在帮助老师整理实验室药品时，发现一瓶未塞瓶塞的氢氧化钠溶液，他们怀疑氢氧化钠已经变质，于是对该溶液中溶质的成分展开探究，请你帮助他们一起完成。 【提出问题】该瓶溶液溶质的成分是什么？ 【作出猜想】猜想一：氢氧化钠  猜想二：碳酸钠和氢氧化钠 猜想三：碳酸钠 同学们猜想溶液中含有碳酸钠的原因是 （用方程式表示）。 【实验验证】同学们设计并进行如下实验： 步骤一：取少量该溶液，滴入适量的 溶液，产生白色沉淀，猜想 不成立。 步骤二：取步骤一后所得上层清液，滴入氯化铁溶液，出现 现象，猜想二成立。 【反思评价】步骤二中的氯化铁溶液，可用下列物质中 （填序号）代替，也能达到同样的实验目的。 A 二氧化碳         B 酚酞溶液        C 氢氧化铜        D 氯化铵溶液 【拓展迁移】废液处理：兴趣小组同学欲将这瓶变质的氢氧化钠溶液变为氯化钠回收利用，他们向此溶液中加入一定量的稀盐酸，检验所加稀盐酸是否过量可选用下列物质中的 （填序号）。 A pH试纸          B 氧化铜         C 硝酸银溶液       D 氢氧化铁 6．为探究盐酸的化学性质，某化学小组做了如下实验： （1）D试管中加入稀盐酸后溶液的pH会 （填“增大”或“减小”或“不变”）。 （2）硫酸和盐酸具有相似的化学性质，原因是 。 （3）实验结束后，用胶头滴管取反应后C试管中溶液并逐渐滴入反应后的D试管中，观察到D试管中先无明显现象，后有红褐色沉淀出现，最终形成无色溶液。 【提出问题】 最终的无色溶液的溶质成分是什么？ 【假设与猜想】 猜想一：CaCl2 猜想二：CaCl2和 猜想三：CaCl2和FeCl3 小组成员经过讨论后得出猜想三不需要证明，原因是 。 【实验与结论】 实验步骤 实验现象 实验结论 取少量滤液于试管中， 猜想二成立 （4）若E中为10g10.6%的碳酸钠溶液，当加入盐酸至恰好不冒出气泡时，生成的气体质量为 g。 7．某实验小组的同学完成粗盐提纯的实验后，得到了白色固体。白色固体中除NaCl外，还可能含有MgCl2、CaCl2和Na2SO4中的一种或几种。为了确定其成分，同学们取少量白色固体配制成溶液(以下称为“样品溶液”)，进行了如下实验: [提出问题]样品溶液中可能含有哪些离子? [实验探究]    [收集证据]甲同学实验中发生反应的化学方程式为 ，由此可知，过滤后的滤液中一定含有的阴离子是 (填离子符号)。 乙同学向甲同学实验后的滤液中滴加碳酸钠溶液，没有观察到任何现象。丙同学继续实验，观察到明显的实验现象，于是认为样品溶液中含有SO42-。 [交流与评价]大家一致认为，丙同学得出的实验结论不正确，理由是 。 [反思与收获]若想得出正确结论，可以在丙同学实验的基础上，补充实验:取 ，加入 ，观察到 ，则证明样品溶液中含有SO42-。 [总结与提升]通过上述探究可知，证明某一离子是否存在时，当加入的试剂与 ，一定要在加入试剂前 ，以便得出正确的实验结论。 8．某研究小组欲检验草酸晶体样品分解产物，并测定样品中草酸晶体的质量分数（假设杂质不参与反应）。已知：浓硫酸可作为干燥剂；草酸晶体（H2C2O4•2H2O）的性质见表： 熔点 沸点 热稳定性 其他 101℃～102℃ 150℃～160℃升华 100.1℃分解出水，175℃分解成CO2、CO、H2O 与Ca（OH）2反应产生白色沉淀（CaC2O4） (1)图1是加热装置，最适宜的加热分解草酸晶体装置是c。若选装置a可能会造成的后果是 ；若选装置b可能会造成的后果是 。 (2)图2是验证热分解产物中含CO、CO2的装置。 ①装置A的作用是 。 ②证明存在CO2的现象是 ，证明存在CO的现象是 。 (3)为测定样品中草酸晶体的质量分数，设计如下方案：称取一定量样品，用上述装置进行实验，称量装置D反应前后的质量差。由此计算出的实验结果比实际值偏低，排除仪器和操作因素，其可能原因： 。 9．我们知道，空气中氧气约占总体积的1/5，物质燃烧与空气中氧气密切相关。为此，小华进行了相关实验探究： 【实验探究】小华利用下列装置进行实验：    【实验操作及记录】（请你补充完整实验二） 实验 操作 现象 实验一 点燃酒精灯 硫燃烧，发出微弱的淡蓝色火焰 实验二 1.更换燃烧管（装有等量硫粉），挤压滴管A当观察到 的现象时，可认为空气已经排尽 2.点燃酒精灯 硫没有燃烧 实验三 1.更换燃烧管（装有等量硫粉），挤压滴管B 2.当E处能使带火星的木条复燃时点燃酒精灯 硫燃烧很旺，发出明亮的蓝紫色火焰 【结果分析】 （1）对照实验一和实验 的现象，说明硫燃烧需要氧气。 （2）对照实验三和实验一的现象，可知燃烧的剧烈程度与 有关。 【交流与反思】小华为了进一步探究“是否只有纯氧才能使带火星的木条复燃”，又进行了以下实验：利用如图装置收集4瓶气体（集气瓶预先装满水，量筒规格为100mL），以带火星的木条进行检验。结果如下：    1号瓶 2号瓶 3号瓶 4号瓶 34mL O2+66mL 空气 35mL O2+65mL 空气 36mL O2+64mL 空气 37mL O2+63mL 空气 不复燃 不复燃，但很亮 很亮，复燃 立即复燃 据此可知，当O2的体积分数达到 时（精确到1%），即可使带火星的小木条复燃。 【拓展资料】提供资料： 1.相同条件下，两种气体的体积比等于分子个数比。 2.硝酸铜固体加热分解生成氧化铜、二氧化氮和氧气。小华利用如图实验加热硝酸铜，发现收集的气体能使带火星木条复燃。请你根据该反应的化学方程式分析判断NO2 （填“有”“无”或“无法确定”）助燃性。    10．某校化学兴趣小组的同学利用稀盐酸、碳酸钠、Ba(OH)2溶液三种物质探究“复分解反应发生的条件”，做了以下实验。 (1)大家一致认为在试管①中还需要加入 溶液才能证明发生了复分解反应。 (2)试管②中观察到的现象是 ，试管③中反应的化学方程式为 。 (3)兴趣小组的同学将试管③反应后的物质过滤，对滤液中溶质的成分进一步探究。 【提出问题】滤液中溶质的成分是什么？ 【猜想假设】 猜想一：NaOH；猜想二：Ba(OH) 2、NaOH；猜想三： 。 【设计实验】验证你的猜想正确 实验操作 现象 结论 步骤一：取试管③中滤液少量于试管中，加入足量CaCl2溶液 有 产生 猜想三正确 步骤二：静置一段时间，向上层清液中滴加适量 溶液 有蓝色沉淀产生 11．化学兴趣小组的同学们重新探究蜡烛燃烧。 已知：硫酸铜是一种白色粉末，具有吸水性，吸水后变为蓝色。 (1)实验A，观察到与外焰接触的铁纱窗出现红热的环，内焰及焰心处无明显变化，该实验可得出有关各层火焰温度的结论为 。 (2)实验B，当另一端导管口有白烟出现时，再将燃着的火柴放在导管口，观察到的现象为 ，证明焰心中的可燃物质是“气态”的石蜡。 (3)实验C，在烧杯内靠近顶部的位置放置适量的硫酸铜粉末和澄清石灰水，一段时间后，蜡烛熄灭，观察到硫酸铜粉末变成蓝色，澄清石灰水变浑浊。得到“蜡烛燃烧的产物中含有二氧化碳”结论所对应的实验现象是 。放置适量的硫酸铜粉末的目的是 。 (4)石蜡在空气中燃烧后生成水和二氧化碳。请写出该反应的 。 12．在老师的指导下，某化学兴趣小组对能催化过氧化氢分解的物质进行探究。 【提出问题】能催化过氧化氢分解的只有一种物质吗？ 【猜想与假设】能催化过氧化氢分解的物质不止一种。 【设计实验】取四支试管，编号为①、②、③、④，试管①中不加固体物质，向试管②、③中均加入，向试管④中加入，然后向这四支试卷中均加入的过氧化氢溶液，收集气体装置相同，设定的实验温度以及相同时间内收集氧气的体积如表所示： 编号 温度 物质种类 相同时间内收集氧气的体积/mL ① 无 a ② b ③ c ④ CuO d (1)向过氧化氢溶液中加入即可制取氧气，写出该反应的符号表达式： 。 相同时间内收集氧气的体积：c＞b＞d＞a；实验结束后，对试管②、③、④中的固体物质进行一系列操作，最后分别得到、、。 【实验结论】 (2)通过实验数据：d＞a，你能得出的结论是 。 (3)通过实验数据：b＞d，你能获得的信息是 。 【实验反思】 (4)本实验通过比较相同时间内收集氧气的体积进行定量分析，还可以通过比较 进行定量分析。 13．某化学小组同学完成盐的性质实验后，处理废液时将过量的碳酸钠溶液与硫酸铜溶液混合，发现产生了蓝色沉淀，小组同学在老师的指导下对该沉淀的成分进行了探究。 【提出问题】过量的碳酸钠溶液与硫酸铜溶液混合产生的沉淀是什么？ 【作出猜想】①甲同学猜想该沉淀为CuCO3．理由是： （用化学方程式表示）。 ②乙同学猜想该沉淀为Cu（OH）2．理由：碳酸钠溶液呈 （填“酸”或“碱”）性。 ③根据甲、乙同学的猜想，丙同学认为该沉淀为CuCO3和Cu（OH）2。 【查阅资料】①Cu（OH）2、CuCO3受热易分解，均生成两种氧化物。 ②Cu（OH）2的分解温度为66℃～68℃；CuCO3的分解温度为200℃～220℃。 ③无水CuSO4为白色固体，遇水变蓝。 【进行实验】 （1）固体的获取将反应后的固液混合物经 过滤、洗涤、低温烘干后得蓝色固体。 讨论：①低温烘干的原因： ，②判断固体已洗净的方法和现象是 。 （2）固体成分的定性探究 ①甲同学用如图1方案进行实验，根据所得到的现象。甲同学认为他的猜想是正确的。 ②乙同学利用如图2装置进行实验。 乙同学通过实验得出丙同学的猜想成立，其实验时装置的正确连接顺序为 （填字母序号）。 （3）固体成分的定量测定 丙同学对固体进行热分解，获得相关数据，绘成固体质量变化与分解温度关系图，如图3所示。 该固体中Cu（OH）2与CuCO3的质量比为 。 【实验反思】 结合上述实验，下列说法正确的是 （填数字序号）。 ①甲同学的实验不能证明其猜想成立 ②甲同学实验过程中所得蓝色溶液的溶质为CuSO4 ③乙同学实验过程中，观察到C中白色固体变蓝，B中澄清石灰水变浑浊 ④丙同学实验中C点所得固体为CuCO3。 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。 [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： [查阅资料]氯化钙溶液呈中性。 [进行实验]实验步骤I：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II：取少量烧杯内溶液于另支试管中， 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）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 。 （2）烧杯中的溶液未经处理直接倒入下水道，可能造成的危害是 ，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．某研究小组欲检验草酸晶体样品分解产物并测定器质量分数（假设杂质不参与反应）。草酸晶体（H2C2O4•2H2O）的理化性质见表。 熔点 沸点 热稳定性 与碱反应 101°C～102°C 150°C～160°C升华 100.1°C失去结晶水，175°C分解成CO2，CO，H2O 与Ca（OH）2反应产生白色沉淀（CaC2O4） (1)加热分解草酸晶体最适宜的装置是 （填图1字母序号）。 (2)图2是验证热分解产物中含CO，CO2的装置 ①仪器a和b的名称分别是 和 ； ②证明存在CO2的现象是 ，证明存在CO的现象是 ，D中反应的化学方程式是 ； ③装置A的作用是 ，气囊的作用是 ； (3)为测定样品中草酸晶体的质量分数，设计两种如下方案。 ①称一定量样品用上图装置进行实验，测得装置D反应前后的质量差，由此计算出的实验结果比实际值偏低，排除仪器和操作的因素，其原因可能有：CO未完全反应、 ； ②称取8.75g草酸晶体样品配制50.00g溶液，取10.00g溶液加适量的稀硫酸，然后滴加25.00g3.16%KMnO4溶液，恰好反应完全。 （已知：2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O）则KMnO4溶液显 色，25.00g3.16%KMnO4溶液中KMnO4的质量 g；请计算样品中的质量分数 [写出计算过程，M2（H2C2O4）=90，M2（H2C2O4•2H2O）=126，M2（KMnO4）=158]。 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 $$