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．某学习小组对课本中“食盐常用于制氯气、烧碱”的内容产生兴趣。在老师的指导下，用自制的实验装置(主体部分如图所示)进行电解饱和食盐水制取氢氧化钠的实验。一段时间后，关闭电源，从K处导出部分的溶液作为待测液进行如下探究。    【查阅资料】 Ⅰ：电解饱和食盐水的化学方程式：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑。 Ⅱ：忽略其他可能发生的反应对以下实验的影响。 【探究活动一】检验待测液中含有氢氧化钠，同学们选用下列试剂对待测液进行检验，其中合理的是 。 A 硝酸钾溶液 B 无色酚酞溶液 C 稀盐酸 D 硫酸铜溶液 【探究活动二】测定待测液中氢氧化钠质量分数，同学按如图所示的实验步骤进行实验。    (1)滴加一定量氯化镁溶液，写出该反应的化学方程式 ； (2)步骤④的目的是除去沉淀物表面可能含有的氯化镁和 (填化学式)； (3)如在取待测液的时候，视线俯视，对于测量最终结果的影响是 (“偏大”、“偏小”或“不变”)，步骤⑤干燥时温度不能过高，原因是所得固体受热易分解生成两种氧化物，写出该固体分解的化学反应方程式 ，最后同学们根据所得固体的质量计算出氢氧化钠的质量分数。 2．某课外兴趣班同学用图甲实验装置进行如下实验。（试剂均足量，假设各步反应均完全，装置可重复使用，部分夹持装置已省略，组合装置气密性良好。） 【探究一】甲组同学利用A装置制备O2，并利用制得的O2验证B中的黑色粉末是否炭粉。 （1）A中反应的化学方程式是 。 （2）为完成此实验，除用装置A、B外，还需要C装置，该装置中应盛 （填药品名称），该装置中发生反应的化学方程式为 。 【探究二】乙组同学利用图甲装置改装成了图乙装置，A装置烧瓶内储存的气体可能是CO、CO2、CH4中的一种或几种，为确定烧瓶内气体的成分，乙组同学进行如下实验： 资料：CH4与CuO在加热条件下反应，生成一种金属单质、二氧化碳和水。 Ⅰ．装置B的玻璃管中盛入足量的CuO固体； Ⅱ．将3.0g足量的NaOH浓溶液通过分液漏斗滴入烧瓶中，充分反应； Ⅲ．按A→C→B→C→…的顺序连接成装置图乙，打开K1，从K1处通入氮气，再打开K2，加热B装置中足量的CuO固体，充分反应（反应前装置内空气已排尽）； Ⅳ．反应结束后，测得烧瓶中溶液的质量为3.1g，B装置中固体的质量减少了0.48g，第二个C装置的质量增加了0.18g。 （3）写出CH4与CuO反应的化学方程式 。 （4）两个装置C中试剂应相同，第一个装置C中试剂的作用是 ，通过数据分析，烧瓶中气体的成分是 。 【探究三】丙组同学利用图甲装置改装成了图丙装置，实验时通入足量的CO，对“氧化铁和铜粉”混合物进行了一系列的探究。 （5）玻璃管内发生反应的化学方程式为 ，该实验的一个明显缺陷是 。 （6）最后该组同学还对玻璃管内剩余的固体按如图丁流程进行探究： ①有色溶液B中的溶质有 （填化学式）； ②请你根据该组同学得出的实验数据，计算出固体X中铜的质量分数是多少 ？（写出计算过程） ③老师发现根据该组同学的数据计算出的铜的质量分数，结果偏大，请你分析该组同学在操作中存在的失误是 。 3．为了测得工业纯碱中碳酸钠的质量分数（纯碱中常含少量NaCl），小明同学设计的实验装置如图甲，准确称取一定量的纯碱样品，从分液漏斗中滴入稀硫酸。    （1）图甲中装置发生的化学方程式为： 。 （2）小红觉得小明的实验装置会导致较大的误差，故设计了图乙的装置，请你写出图乙装置的优势（写出两点即可）： 。 （3）小红用图乙装置进行实验步骤为： ①准确称取盛有碱石灰的干燥管的质量为158.0g，再准确称取11.0g纯碱样品并全部放入A中； ②组装全部反应装置并检查气密性，关闭d；由e逐滴加入稀硫酸至不再产生气泡为止； ③打开d，慢慢鼓入空气10min； ④再称干燥管的总质量为162.4g。 该产品中碳酸钠的质量分数为： ，若没有B装置，而直接通入空气，实验最后使得碳酸钠的质量分数 （填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 4．化学兴趣小组在实验室完成二氧化碳制取实验。 小组同学实验时，误拿实验桌上的稀硫酸做实验，结果发现，刚倒入稀硫酸时有一定量的气泡产生，但一会儿反应就停止了。小组对实验进行了分析讨论： 【提出猜想】小明认为：可能是稀硫酸浓度太低，已反应完： 小丽认为：可能是石灰石中含CaCO3质量分数太低： 为确定上述两个方面的原因，小组同学做了如下实验探究。 【实验步骤】 （1）小明取实验后的废液，向其中加入少量 ，发现有大量气泡产生，证明猜想不成立。 （2）小丽把实验后的废液进行过滤，得到其中的固体，洗涤干净后研碎，向其中加入一定量的稀盐酸，发现 ，也证明猜想不成立。 【实验反思】 （3）小组针对实验结果，产生了新的疑问。于是查阅资料发现：，其中硫酸钙是微溶的物质。小组同学针对这一信息作出解释是： 。 （4）为了同样在使用稀硫酸实验前提下，达到实验效果，进行了实验药品石灰石和装置的改进。请问该小组对药品作了如何改进： 。 5．(1)为测定空气中氧气的含量，图1所示实验装置气密性良好，与集气瓶相连的压强传感器等电子设备可将集气瓶内气体压强精确地记录并保存下来；图2是实验过程中集气瓶内的压强变化曲线    ①写出红磷燃烧的文字 ②根据上图请描述红磷燃烧开始后，集气瓶内压强随时间变化的情况是 ，原因是 。 ③若燃烧匙内所装红磷的量偏少，则测出的氧气的含量偏 (填“低”或“高”)。 (2)小明用容积为125mL的集气瓶通过向上排空气法收集二氧化碳气体。验满后小明认为这瓶气体不是纯净的，为测定这瓶气体中二氧化碳的体积分数，设计如图3装置进行实验(装置气密性良好)。 【查阅资料】氢氧化钠(NaOH)可以与二氧化碳反应，生成碳酸钠(Na2CO3)和水，碳酸钠易溶于水，写出反应的符号 。 【实验操作】将注射器内的氢氧化钠溶液全部注入集气瓶中，轻轻地稍微振荡集气瓶，打开弹簧夹，量筒内的水沿导管流入集气瓶，实验结束后，经检验集气瓶内氢氧化钠有剩余，并测得集气瓶外剩余的水35mL。 【实验结果】这瓶气体中二氧化碳的体积分数＝ 。 【反思与评价】该实验还存在误差，原因可能是 。 6．某化学兴趣小组在课外活动时发现：镁条放入Na2CO3溶液中，快速产生较多气泡，同时有白色沉淀生成。该小组的同学对此反应进行了探究。    探究Ⅰ：反应产生的气体是什么？ 【猜想】第一小组同学作出了如下猜想：①氢气；②二氧化碳；③氢气和二氧化碳；④氨气。 第二小组同学经过讨论，根据 可排除猜想④。 为进一步确定气体的成分，兴趣小组的同学进行了如下实验。 【实验1】小组同学取出一段镁条，先用砂纸打磨，其目的是 。取200mLNa2CO3溶液与打磨后的镁条放置于装置A中，按图1所示方案进行实验，B中澄清石灰水不变浑浊，C处气体燃烧，烧杯内壁有水珠。则猜想 正确。 （1）反应装置A应选用图2中的 （填字母序号）。 （2）有同学提出质疑，把实验中“烧杯内壁出现水珠”作为“气体中含有氢元素”的证据不可靠。为使这一证据可靠，且仍能一次性地验证另三个猜想，只需在图1所示方案的基础上加以改进完善。你的改进方案是 。 探究Ⅱ：快速产生气体的原因是什么？ 【查阅资料】①镁能与水缓慢反应生成氢气； ②Na2CO3溶液显碱性，溶液中除有Na＋、外，还有OH－。 【猜想】可能是Na2CO3溶液中的某一种粒子促进了镁与水的反应。 【实验2】小组同学按图3所示方案进行实验。发现实验G、I中缓慢产生气泡，H中快速产生较多气泡。说明是 （填离子符号）促进了镁与水的反应。    （1）图3中实验G的作用是 。 （2）图3实验I中加入NaOH溶液目的 。 探究Ⅲ：反应产生的白色沉淀中是否含有MgCO3？ 【实验方案】请设计实验方案，证明白色沉淀中存在碳酸根离子： 。 7．实验课上，同学们发现一瓶久置空气中的氢氧化钠固体的瓶口有白色粉末。在老师指导下，同学们对该白色粉末的成分进行了讨论。 【猜想与假设】    猜想I：白色粉末是碳酸钠 猜想II：白色粉末是氢氧化钠 猜想III：白色粉末是 【查阅资料】CaCl2溶液，Ca(NO3)2溶液呈中性。 【实验探究】取白色粉末溶于水形成溶液A，设计如下实验： (1)由上述实验可知，猜想 肯定不成立。 (2)若操作①滴加过量稀盐酸有气体B产生，而滴加少量稀硫酸可能没有气体B产生。其可能的原因是： (用化学方程式回答)。 (3)适合操作③的X溶液是 (填字母序号)。 A．CaCl2溶液 B．Ca(OH)2溶液 C． Ba(OH)2溶液 D．Ca(NO3)2溶液 (4)操作④需要用到的玻璃仪器是 。 (5)请写出操作⑤的两种方案并得出结论。 方案一： 。 方案二： 。 8．请结合下列实验室制取气体的装置图开展有关探究，回答问题： 探究一：仪器装置的选择 (1)实验室用高锰酸钾制氧气可选其中的发生装置为 （填序号），反应的化学方程式为 。 (2)图用于固液反应制备气体的装置中，能控制反应随时发生、随时停止的是 （填序号）。 探究二：实验室制取二氧化碳的药品选择 实验Ⅰ：在图的装置中加入大理石和盐酸制二氧化碳，并将导管右端插入澄清石灰水中，结果澄清石灰水始终未变浑浊，为此大家展开探究。 【提出问题】澄清石灰水为什么没有变浑浊呢？ 【作出猜想】 猜想：生成的大量二氧化碳从长颈漏斗扩散到空气中了。 猜想：澄清石灰水已变质。 猜想：生成的二氧化碳中含有气体。 (3)有同学马上指出猜想一不合理，他的理由是 。 【查阅资料】 气体溶于水得到盐酸，浓盐酸易挥发出气体，气体能与澄清石灰水反应。 在饱和碳酸氢钠溶液中不会发生反应，也不会大量溶解；与碳酸氢钠溶液反应生成、氯化钠和水。 和溶液不会发生反应，和溶液会发生反应并生成白色沉淀。 【进行实验】用图装置与图中装置组合验证了猜想不成立，猜想成立。 【实验分析】在图的、试管内均加入溶液。 (4)其中装置所起的作用是 。 (5)实验中观察到的现象为：中 ，中无明显现象，中澄清石灰水变浑浊。中发生反应的化学方程式为 。 【实验结论】实验时错误使用了浓盐酸。 【实验改进】图中三个广口瓶均装满饱和碳酸氢钠溶液。 (6)有人提出实验的改进方案：运用图中的 装置（填序号）和图中装置组合，就能收集到较纯净的。 实验Ⅱ：老师指导同学们运用数字化实验探究不同颗粒大小的大理石与稀盐酸反应制备的情况。 【实验分析】按图所示进行实验，倾斜锥形瓶使小试管内的稀盐酸流入瓶中与固体接触发生反应，瓶内气压的变化如坐标图所示。 (7)右侧锥形瓶小试管内稀盐酸的浓度值应为 。 (8)对比分析坐标图中的 两点（选填），可得出结论：粉状大理石与稀盐酸反应太快，不宜用于制备二氧化碳。 9．为了探究金属的化学性质，某学校化学兴趣小组设计以下实验： 实验Ⅰ：探究Fe、Cu、Ag、R四种金属的活动性顺序(R为未知金属)。 【实验装置】    (1)乙烧杯中可观察到的现象 。 (2)一段时间后，将烧杯中铁丝替换为R进行实验，如图B所示。若甲烧杯中无现象、乙烧杯中R表面有明显现象，可得出Fe、Cu、Ag、R的活动性顺序由强到弱为 。 实验Ⅱ：同学们在练习实验操作时，发现气泡产生的速率有快有慢，于是进行如下探究。 【猜想与假设】假设一：与反应初始温度有关；   猜想二：与酸的浓度有关 【实验探究】 (3)砂纸打磨镁条，进行下列实验。打磨的目的是 。 (4)图1所示装置收集并测量氢气的体积，则正确的链接顺序是：氢气→ (填导管口序号)。    实验数据如下： 反应初温/°C 镁的形状 稀硫酸的浓度/% 气体的体积/mL 1 20 镁条 5 40 2 20 镁条 10 55 3 30 镁条 10 62 【实验结论】 (5)比较不同浓度酸对反应快慢的影响，应选择的实验编号是 。 【实验反思】 (6)试管外壁发烫，该反应属于放热反应。实验测得该反应中产生气体的反应速率( D)与反应时间(t)的关系如图2所示，你认为在t2-t3时间段内反应速率逐渐减慢的主要原因是 。 10．某校化学兴趣小组的小李和小明两位同学根据已有知识经验，对敞口放置在实验室的NaOH溶液产生了兴趣，分别进行实验探究： 【提出问题】这瓶NaOH溶液可能发生变质，其变质程度怎样呢？ 【猜想与假设】 小李：NaOH溶液部分变质； 小明：NaOH溶液全部变质； 小李、小明认为NaOH溶液一定变质的理由(用化学方程式表示)： 。 【进行实验】 (1)小李设计好方案后，进行了如下实验来验证自己的猜想，请你协助小李完成实验现象的填写： 实验步骤 现象 结论 ①取一定量NaOH溶液样品于试管中，滴加足量BaCl2溶液 有 产生 NaOH溶液样品部分变质 ②取经过①反应后的滤液，向其中滴加紫色石蕊溶液 溶液变成 色 (2)小明取用小李第①步反应后的滤液，滴加CuCl2溶液，有 色沉淀产生，证明自己猜想错误。 【反思与评价】 (3)如果NaOH溶液中混有少量Na2CO3杂质，常加入适量 (填物质的化学式)，再过滤除去该杂质。 11．某化学兴趣小组的同学学习“灭火器原理”后，设计了如图所示实验， 并对反应后瓶中残留废液进行探究。 【提出问题】废液中所含溶质是什么？ 【猜想与假设】 猜想1：废液中的溶质是NaCl、Na2CO3和HCl 猜想2：废液中的溶质只有NaCl 猜想3：废液中的溶质是NaCl、HCl 猜想4：废液中的溶质是 。 【讨论与交流】 小明认为猜想1无需验证就知道是错误的，他的理由是 （请用化学方程式说明）。 【实验与结论】 （1）小亮同学为验证猜想3，取少量废液装入试管中，然后滴入酚酞溶液，发现溶液不变色，于是小亮认为猜想3正确，同学们都认为小亮的结论有误，理由是 。 请你另设计实验方案验证猜想3： 实验步骤 实验现象 实验结论 滴加紫色石蕊溶液 猜想3正确 （2）验证猜想4，可选择的试剂有 。 A 酚酞溶液  　　B 氢氧化钾溶液  　　C 稀硫酸  　　D 氯化钡溶液 【拓展与应用】若废液中的溶质是 NaCl 和 HCl，根据盐酸的性质，无需另加试剂，只要对废液进行 操作，即可从废液中得到 NaCl 固体。 12．Ⅰ.探究水的组成及变化 电解水时，由于纯水几乎不导电，可向其中加入NaOH以增强导电性。配制10%的NaOH溶液，加入电解器中进行实验，如图。    (1)仪器m的名称是 ，配制NaOH溶液的操作顺序是 (填字母代号)。电解器a、b管中得到的气体都可用 进行检验，实验证明水是由 组成的。继续电解剩余的水，速率更快，可能的原因是 。 Ⅱ.设计鱼类运输供氧箱 任务1：选供氧剂 查阅资料：过氧化钙(CaO2)、过氧化钠(Na2O2)都能与H2O反应生成O2和相应的碱，前者反应缓慢，后者反应剧烈。 (2)兴趣小组讨论后认为选择CaO2更好，理由是 (写1条)。 任务2：设计装置 (3)为保证不同鱼类在运输中的存活率，需要监测水中溶氧量和温度。同学们在老师指导下，设计了如图的鱼类运输供氧箱，其中微孔输氧棒的作用是 。利用该装置持续供氧5分钟，从记录数据(如图)可得出水中溶氧量随温度变化的规律为 。    13．在学习盐的化学性质时，老师将一定量的碳酸钠溶液与氯化钡溶液混合，过滤反应后的混合物．老师要求同学们探究滤液中溶质的组成．请你一同参与探究并回答有关问题． 【查阅资料】碳酸钠溶液显碱性，氯化钠，氯化钡溶液显中性． 请你写出碳酸钠溶液与氯化钡溶液反应的化学方程式 ． 【提出猜想】 猜想1：滤液中溶质是NaCl； 猜想2：滤液中溶质是NaCl和 填化学式）的混合物； 猜想3：滤液中溶质是NaCl和Na2CO3的混合物； 【实验探究】 （1）取少量滤液于试管中，滴加2～3滴无色酚酞试液，振荡，无明显现象．同学们认为猜想 不成立． （2）另取少量滤液于另一支试管中，滴加碳酸钠溶液，若有 （填实验现象）证明猜想2成立． 【问题讨论】 （1）甲同学认为要证明猜想2成立也可以改用硫酸钠溶液．你认为甲同学 （填“能”或“不能”）达到实验目的． （2）乙同学认为要证明猜想2成立也可以改用硝酸银溶液．你认为乙同学 （填“能”或“不能”）达到实验目的．理由是 ． 14．在探究“复分解反应发生的条件”时，某化学兴趣小组做了如图所示的三个实验： （提示：BaCl2溶液呈中性） (1)祺祺：向试管I中慢慢滴入MgCl2溶液，并不断振荡，至溶液颜色恰好变为无色，同时还看到 。 雯雯：分别完成试管I和II中的两个实验后，接着进行如下探究，请分析后作答： (2)雯雯经过分析推断，试管Ⅲ反应后所得溶液中一定含有的溶质是 ； (3)祺祺把沉淀M、N混合后加入AgNO3溶液和过量的稀硝酸，观察到的实验现象是： ；发生反应方程式为 。 (4)实验结束，祺祺把反应后的剩余物全部倒入废液缸中，则废液缸内上层清液中，除酚酞外一定含有的溶质有 。 15．.某兴趣小组在做完碳还原氧化铜实验后，进行了如图的探究： [猜想]把氧化铜还原成铜的物质是：Ⅰ．石墨棒；Ⅱ． ． [实验]用天平称量1.5g氧化铜粉末，直接用铝箔纸包裹．按上述操作步骤实验，黑色粉末 ，那么猜想Ⅱ不成立． [结论]石墨棒能使氧化铜还原成铜，该反应的化学方程式为 ． [改进]把石墨棒换成铝粉，重复上述操作，又获成功．那么，称取等量的铝粉并进行同样的操作，其目的是 ．改进后的实验证明，金属铝与铜活动性顺序是 ，该反应的化学方程式为 ． [拓展]如果使用复印机的“碳粉”代替石墨棒还原氧化铜，效果更好．联想在空气中灼热的铁丝不能燃烧，而铁粉能燃烧，其原因是 ．    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 $$