2024年中考化学复习专题：科学探究题

2024年中考化学复习专题：科学探究题 1．如图所示，蒸汽眼罩是一种眼部护理产品，其原理是让空气中的氧气，水与眼罩内部的铁粉逐渐发生化学反应，形成低温发热体，将空气中的水转变成细微温润的水蒸气，温润的水蒸气可以促进眼部血液循环，缓解眼部疲劳，干燥等症状，某兴趣小组对“蒸汽眼罩”进行了以下探究。 【查阅资料】“蒸汽眼罩”中的主要成分有铁粉，活性炭等。 【探究I】验证“蒸汽眼罩”的成分。 小组同学取出“蒸汽眼罩”内的黑色粉末，进行如下实验： 【实验1】 (1)取少量黑色粉末于试管中，加入足量 (填试剂名称)，观察到 ，说明黑色粉末中含有铁粉。 【实验2】 (2)实验1的废液过滤后得到黑色粉末，干燥后放在燃烧匙中点燃，再伸入盛有氧气的集气瓶中，燃烧停止后，同集气瓶内倒入少量澄清石灰水，振荡，观察到 ，发生此现象的化学反应的方程式为 ，说明黑色粉末中含有活性炭。 【探究II】“蒸汽眼罩”中活性炭的作用。 【作出猜想】 (3)活性炭具有 性，能使铁粉与水蒸气充分接触发生反应，从而加快铁粉生锈的速率。 【实验3】小组同学分别将一定量的铁粉、蒸馏水和活性炭均匀混合后，测量10分钟内上升的温度，数据记录如表： 实验编号 铁粉的质量/g 蒸馏水的质量/g 活性炭的质量/g 温度上升值/℃ ① 2 5 0 0.1 ② 3 5 0.1 10.4 【得出结论】小组同学依据实验得出结论：活性炭能加快铁生锈的速率。 【反思交流】 (4)有同学认为根据上述实验得出的结论不严谨，理由是 ，要得出正确结论，应如何改进 。 【拓展应用】 (5)生活中存放蒸汽眼罩的建议是 。 2．五一假期结束后，同学们在实验室发现了一包敞口放置的碱石灰样品，为探究其成分，同学们在实验室对这包碱石灰样品展开了探究。 【查阅资料】 ①碱石灰是由CaO和NaOH固体混合而成，通常用于吸收二氧化碳及干燥气体。 ②熟石灰微溶于水，且溶于水放出的热量很少可以忽略不计。 ③BaCl2溶液显中性。 (1)【提出猜想】根据资料，同学们分析碱石灰样品的主要成分可能含有CaO、NaOH、Ca（OH）2、CaCO3和 。 (2)【实验探究】小组讨论后设计如下实验进行探究： 实验步骤及操作 实验现象 结论 ①取部分该样品于试管中，加少量水 无明显放热现象 碱石灰样品中不含 CaO和 ②继续加足量水，振荡、静置 产生白色沉淀 样品中一定含有CaCO3 ③从步骤②的试管中取少量上层清液于另一试 管中，向其中滴加过量BaCl2溶液 产生白色沉淀 样品中一定含有 ④将步骤③所得物质过滤，向滤液中滴加无色 酚酞溶液 溶液变红色 (3)【思考与分析】小杰同学经过分析认为步骤②的结论不准确，原因是 （用化学方程式表示）。 (4)【解释与结论】实验探究步骤③中滴加过量BaCl2溶液作用 ，实验探究步骤④所得溶液中除酚酞外还含有的溶质有 。 3．小明在帮助实验员整理化学试剂时发现了一瓶标签残缺的无色溶液（如图甲所示），经实验员分析可知原瓶溶液中的溶质可能是NaCl、NaOH、Na2CO3、 NaHCO3中的一种，为确认溶液中的溶质，他设计并进行了如下探究活动。    【资料查阅】上述四种物质的相关信息如下： 物质 NaCl NaOH Na2CO3 NaHCO3 常温下的溶解度/g 36 109 21.5 9.6 常温下稀溶液的pH 7 13 11 9 请回答下列问题： 【实验探究1】如图乙所示，在操作①后可确定溶质不是NaCl，则实验现象应是 ；在进行操作②时有无色无味气体产生，由此又可排除的物质是 。    【探究结论】分析四种物质的相关信息，你认为该溶液中的溶质可能是上述四种物质中的 ，你的判断依据是 。若上述探究结论是正确的，操作②发生反应的化学方程式为 。 【讨论质疑】小红认为以上分析不严密，需要进一步实验确定，于是又进行了如下探究。 【实验探究2】向操作①后试管中的溶液中滴加过量CaCl2溶液（中性），充分反应后，试管中溶液颜色不变，但有白色沉淀产生。 【得出结论】通过实验探究2可确定原瓶溶液中的溶质应该是 。 【反思拓展】实验室中应密封保存实验试剂。 4．某气体样品可能由H2、CO、CO2中的一种或几种组成，为确定其成分，某校化学社成员进行了如图实验： （1）A中澄清石灰水变浑浊，可以确定有 气体。 （2）B中盛有足量的NaOH溶液，D中粉末由黑色变成红色，E中澄清石灰水变浑浊，则又可确定有 气体。 （3）F中白色粉末变成蓝色晶体，但不能确定一定有氢气，理由是 。 （4）对是否需要B装置，有同学提出了不同意见。 甲：必须用B装置充分吸收剩余的CO2，才能依据E中现象确定是否有CO。 乙：A中澄清石灰水可以吸收CO2，因此不需要B装置。 该化学社成员对是否需要B装置进行了实验探究： 【实验方案】实验后，取适量B装置中的溶液于试管中，滴加少量CaCl2溶液，产生的实验现象是 ，说明B中吸收了CO2气体。写出B装置中吸收CO2的化学方程式： 。 【实验结论】需要B装置。 【实验反思】吸收CO2一般用较浓的NaOH溶液，而不用澄清石灰水的原因： 。 5．某校化学兴趣小组在学习了催化剂的知识后，想探究氧化铜（CuO）能否在过氧化氢分解反应中起到催化作用。请你一起参与他们的探究过程，并填写下列空白。 【问题】CuO能不能作过氧化氢分解反应的催化剂呢？ 【猜想】 (1) 。 (2)请完善下面表格。 实验 实验步骤 实验现象 实验结论 实验一 在试管中加入10mL5%的H2O2溶液，然后将带火星的木条伸入试管中 常温下H2O2分解速率非常缓慢，放出很少量氧气 实验二 在装有10mL5%的H2O2溶液的试管中加入少量的CuO，然后将带火星的木条伸入试管中 有较多气泡产生，木条复燃 【讨论与反思】经过讨论有的同学认为有上述两个实验，不能证明CuO能作过氧化氢分解反应的催化剂还要补充一个探究实验。 【实验三】实验目的：探究氧化铜在反应前后质量是否改变。 实验步骤： ①准确称量CuO（少量）的质量； ②重复实验二的步骤：待反应结束将试管里的物质过滤洗涤，干燥，称量； ③对比反应前后CuO的质量。 (3)讨论：如果 ，则说明CuO能作过氧化氢分解反应的催化剂。但小华认为，要证明猜想，上述三个实验还不足以说明，还需要再增加一个实验。 【实验目的】 (4) 。 【实验结论】 (5)CuO能作过氧化氢分解反应的催化剂，请写出CuO催化过氧化氢分解的化学方程式 。 6．在一次实验课上，小明意外地发现将FeCl3溶液加入到H2O2溶液中，立即产生了大量的无色气泡。 【提出问题】产生的气体是什么？ 【作出猜想】小明根据化学反应中组成物质的 种类不变，猜测无色气体可能是H2、O2、HCl、Cl2中的一种或多种。 【查阅资料】①Cl2是黄绿色、有刺激性气味的气体； ②FeCl3溶液主要含3种粒子：Fe3+、Cl-、H2O。 根据资料，小明可以排除的气体是 。 【实验一】为了进一步验证该气体的成分，小明用燃着的木条伸入收集满该气体的小试管中，观察到木条燃烧得更旺，则该气体中一定含有 。 【实验二】小明认为上述过程中FeCl3溶液对H2O2的分解起到催化作用。为了进一步探究是哪种粒子起催化作用，他设计了如下实验： 实验内容 实验现象 实验分析 装置a中 ，装置b中 ，装置c中无明显现象 FeCl3溶液中Fe3+对H2O2的分解起催化作用 写出用FeCl3溶液作催化剂分解H2O2的化学方程式： 。 【反思评价】小丽认为由此得出“FeCl3溶液对过氧化氢的分解起催化作用”的结论不严谨，还需要补充实验来进一步探究。于是他们又设计了如下实验。 【实验三】 【得出结论】要证明FeCl3溶液对过氧化氢的分解起催化作用，需满足以下两个方面的条件： ①从定量角度需要得到的关系式为m1= （用m2和m3表示）。 ②从定性角度需证明FeCl3的化学性质在反应前后不变，请简述实验方案： 。 7．某白色固体由硫酸钡、碳酸钙、碳酸钠、氢氧化钙中的三种物质组成。为确定其成分，某同学设计并完成如下实验。请把表格中的内容补充完整。 实验操作 实验现象 结论或解释 ① 取少量白色固体A于试管中，滴加足量稀盐酸 有气泡产生 固体有剩余 原白色固体中含有 （用化学式表示） ② 取少量无色溶液B于试管中，滴加足量稀盐酸 有气泡产生 原白色固体中含有碳酸钠，生成气体的化学方程式为 ③ 取少量无色溶液B于试管中，先滴加酚酞试液，再加入 原白色固体中含有碳酸钙 8．1860年,英国化学家法拉第在为少年儿童所做的化学讲座中用蜡烛和玻璃导管做了一个十分有趣的“子母火焰”实验,如图。 ①他将玻璃导管的一端插入蜡烛火焰(母火焰)的中心部位后,把燃着的火柴放在导管另一端的尖嘴处,发现尖嘴处也出现了火焰(子火焰)。 ②他用湿冷的毛巾包住导管,发现子火焰熄灭。 ③拿下导管去掉毛巾,发现导管内壁附有冷凝的固体。 请根据以上实验过程中的现象,回答下列问题: （1）你认为导管内冷凝的固体的主要成分应该是 ； （2）子火焰中的可燃物是 ， 蜡烛能产生子母火焰这一现象是由石蜡的 性(化学性质)决定的； （3）该实验成功的关键有两点：一是做该实验时,导气管不宜过长,否则不能产生子火焰,其原因是 ；二是导气管必须插入母火焰的焰心处,若是插到外焰中也不能产生子火焰,其原因是 。 9．A、B、C三组同学探究复分解反应发生的实质： 【A组】探究中和反应：在烧杯中加入氢氧化钾溶液后，滴几滴酚酞溶液，然后逐滴加入稀盐酸，最后溶液为无色。小东同学按以下实验方案探究氢氧化钾与盐酸是否恰好反应： A 实验现象 结论 取少量反应后的溶液于试管中， 。 有气泡产生 稀盐酸过量。 【B组】探究两种显碱性的溶液是可以反应的：在烧杯中加入澄清石灰水，加入一定量的碳酸钠溶液后过滤。滤液中溶质是什么？小方认为溶质是NaOH；小欢认为溶质是NaOH、Ca（OH）2；小华认为还有一种可能是 。用以下方案验证他们的猜想。 实验步骤 实验现象 结论 取少量反应后的溶液于试管中， 。 小华的猜想正确 【C组】探究两种盐溶液可以反应：在烧杯中加入碳酸钠溶液，加入一定量的硝酸钡溶液后有白色沉淀生成，得出结论：两种盐溶液是可以反应的，反应的化学方程式是 【反思与总结】复分解反应的实质是两种离子接触后，生成了沉淀、气体或水 10．酸、碱、盐种类繁多，与人类生活和生产关系密切。请回答下列问题： （1）造纸业会产生大量含NaOH的碱性废水，需经处理至中性排放。 ①写出NaOH的俗称： （一个即可）。 ②若某造纸厂废水中NaOH的质量分数为1.6%，现有废硫酸9.8t（H2SO4的质量分数为10%），可以处理的废水质量为 t。 （2）某化学兴趣小组做了如右图所示的两个实验。完成A、B两个实验后，同学们将实验后的废液倾倒入一个废液缸中，发现废液呈红色，小组同学对废液成分展开了如下探究。（该题实验过程中所用溶液浓度较低；氯化钙溶液和氯化钡溶液显中性；实验中如涉及硫酸钙、氢氧化钙等微溶物，均可看作可溶物）。    【交流讨论】小组同学经讨论分析后一致认为废液中一定含有的溶质有氯化钠和 （酚酞除外）。 【提出猜想】废液中还含有的物质： 猜想一：NaOH 猜想二：Na2CO3 猜想三： （填化学式） 【实验验证】 甲同学取少量废液于试管中，向其中加入过量的氯化钙溶液，通过观察现象，得出了正确结论。若猜想二正确，甲同学观察到的现象：有白色沉淀生成， 请写出发生反应的化学方程式： 。 【交流与反思】乙同学认为，将甲同学实验中的氯化钙溶液换成氯化钡溶液，也能得出正确结论。你认为乙同学的观点是否正确并说明你的理由： 。 11．某化学兴趣小组在老师的指导下进行课外实验,利用下列装置来探究磷单质在空气中燃烧后氧气浓度的变化情况。 【提出问题】足量红磷在密闭的四颈平底烧瓶内充分燃烧,熄灭后,容器中是否有氧气剩余? 【猜想假设】猜想①:有氧气剩余; 猜想②:无氧气剩余。 【实验验证】该小组同学按如图1组装好实验装置,用高能激光笔分别照射燃烧匙上的红磷和白磷,红磷燃烧直至熄灭,白磷无明显变化;待装置完全冷却后,将装有白磷的燃烧匙提出水面,再次用高能激光笔照射,白磷被点燃。 (1)激光笔的作用是 。 (2)红磷的燃烧产物与瓶底热水反应生成磷酸(H3PO4)的化学方程式 。 (3)实验过程中燃烧匙内的白磷第一次未燃着的原因是 。 【实验结论】根据上述实验现象,得出如下结论 (4)结论1:猜想 正确 结论2:课本上“燃烧红磷测定空气中氧气含量”的方法是 (选填“严谨”或“不严谨”)的,其理由是 。 【注意:若答对第(5)(6)小题奖励4分,化学试卷总分不超过60分。】 【拓展延伸】如图2是该小组同学从开始实验到最后装置冷却后的整个实验过程中,用氧气传感器测量容器内氧气浓度变化的曲线图 (5)在图中 (选填“A”“B”“C”“D”或“E")点时红磷燃烧熄灭。请你解释曲线AB段、DE段氧气浓度变化的主要原因 ① 。 ② 。 (6)小组同学通过查阅资料得知,能够较精确地验证空气中氧气体积分数的药品是铁丝绒,利用铁与氧气、水等的缓慢氧化,可以将空气中的氧气浓度消耗至0.2%。将足量细铁丝绒固定于试管底部,并倒扣在装有水的烧杯中(如图3)，一段时间后你将看到的现象是 。 12．某校化学兴趣小组的同学利用稀盐酸、碳酸钠、氢氧化钡三种物质探究“复分解反应发生的条件”，进行了如图所示的实验。 (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，试管③中反应的化学方程式为 。 (2)通过三组实验，同学们得出复分解反应发生的条件是 。 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】 (3)猜想一：NaOH；猜想二：Ba(OH)2、NaOH；猜想三： 。 (4)【实验与结论】 实验操作 实验现象 实验结论 步骤一：取试管③中滤液少量于试管中，加入适量Na2SO4溶液 猜想二不成立 步骤二：取试管③中滤液少量于试管中，加入适量CaC12溶液 有白色沉淀产生 猜想三成立 【拓展应用】 (5)同学们发现Ba(OH)2和NaOH化学性质相似，你认为Ba(OH)2的保存方法是 。 13．化学实验老师整理药品时，拿出一瓶久置的氢氧化钙粉末，他让化学兴趣小组的同学对这瓶氢氧化钙粉末的组成进行实验探究。 提出问题：这瓶氢氧化钙是否已经生成碳酸钙而变质？ 进行猜想： A：氢氧化钙全部变为碳酸钙 B：氢氧化钙部分变为碳酸钙 C：氢氧化钙没有变质 (1)设计实验方案，进行实验： 实验步骤 实验现象 实验结论 取样，加适量水，搅拌，过滤 ①取少量滤液于试管中，滴入酚酞溶液 ②取少量滤渣于试管中，加入过量盐酸 ① ② 氢氧化钙部分 变为碳酸钙 (2)小明取上述步骤②反应后的溶液，请利用所学知识帮他探究其酸碱性。 实验步骤 实验现象 实验结论 ①滴加紫色石蕊溶液 溶液显酸性 ②加入适量氧化铁 写出上述实验②涉及到的化学方程式 。 (3)原理与用途： ①氢氧化钙农业上的用途 （填写一种即可）。 ②氢氧化钙变质反应的化学方程式是 ，因此氢氧化钙应 保存。 14．絮凝剂常用于水的净化，实验小组探究用絮凝剂净水时影响净化效果的因素。 【查阅资料】絮凝剂溶于水后能够吸附水中悬浮物并发生沉降，从而达到净水目的。 硫酸铁是一种常见的絮凝剂。 【进行实验】 Ⅰ．配制水样和絮凝剂溶液 配制水样：向10L水中加入25g高岭土，搅拌、静置，取上层液作为水样。 配制絮凝剂溶液：用100mL水和5g硫酸铁进行配制。 Ⅱ．探究影响水样净化效果的因素 取水样，向其中加入絮凝剂溶液，搅拌，测定静置不同时间水样的浊度，并计算浊度去除率（浊度去除率越高代表净化效果越好）。实验记录如下： 实验序号 水样的体积/mL 加入絮凝剂溶液的体积/mL 静置时间/min 浊度去除率/% ① 200 0 20 12.48 ② 200 0.2 20 76.54 ③ 200 0.3 20 84.60 ④ 200 0.4 15 81.04 ⑤ 200 0.4 20 86.02 ⑥ 200 0.5 20 88.15 ⑦ 200 0.6 20 86.49 【解释与结论】 (1)硫酸铁可作絮凝剂，是因为硫酸铁溶解于水中产生铁离子，铁离子的符号为 。 (2)上述实验是为了探究 两个因素影响水样净化效果。 (3)②中浊度去除率比①高的原因是 。 (4)对比④~⑤得出的结论是 。 【反思与评价】 (5)依据实验数据，不能得出“静置时间相同时，等量水样中加入絮凝剂溶液的体积越大，净化效果越好”的结论，其证据是 。 15．无明显现象反应的可视化是一项重要的课题，某小组以“探究二氧化碳能否与氢氧化钠反应”为主题展开化学反应可视化的项目式学习。 【任务一】证明反应物的减少或消失 (1)向收集满CO2的软塑料瓶中加入约占1/4体积的水，立即旋紧瓶盖，振荡，观察到软塑料瓶变瘪(如图1)。该实验不能证明CO2与水发生反应，理由是 。 (2)实验二：数字化实验 按图2所示进行实验，则图3中的曲线 (填“A”或“B”)表示氢氧化钠溶液与二氧化碳的反应，该反应的化学方程式为 ；向二氧化碳中加入80mL蒸馏水的目的是 。    【任务二】证明有新物质生成 (3)实验三：产物转化法实验 完成下列表格： 第一组 第二组 步骤1 向氢氧化钠溶液中通入二氧化碳 向氢氧化钠溶液中通入二氧化碳 步骤2 向上述溶液中 。 向上述溶液中滴加足量的稀盐酸 实验现象 有白色沉淀生成 有气泡产生 实验结论 氢氧化钠溶液与二氧化碳发生了反应 实验反思：第二组向步骤1的溶液中滴加稀盐酸时，起初并无明显现象，滴加稀盐酸一段时间后有气泡产生，可能的原因是 。 (4)实验四：绿色化实验 查阅资料：氢氧化钠易溶于乙醇，碳酸钠微溶于乙醇。 进行实验：如图4所示，取2mL4%的氢氧化钠乙醇溶液于试管中，向试管中吹气约30秒。观察到的实验现象： 。 实验结论：氢氧化钠与二氧化碳发生反应。    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 $$