2024年中考化学三轮复习高频考点突破：科学探究题

2024年中考化学三轮复习高频考点突破：科学探究题 1．小明做CO2通入澄清石灰水的实验时，因通入CO2时间较长，发现变浑浊的溶液又变澄清了，于是想进一步探究，请你与他一起完成下列探究。 【提出问题】溶液又变澄清的原因是什么？ 【查阅资料】（1）CaCO3可与CO2和H2O发生反应：CaCO3＋CO2＋H2O＝Ca(HCO3)2； （2）CaCO3在825℃以上才能分解； （3）酒精灯外焰的温度约为500℃ 【讨论交流】（1）CO2使澄清石灰水变浑浊的化学方程式是 （2）根据上述实验现象和相关资料分析，你认为相同温度下，Ca(HCO3)2的溶解度 （填“大于”或“小于”）CaCO3的溶解度，所以变浑浊的溶液又变澄清了。 （3）小明联想到老师讲过NaHCO3受热易分解的知识，他推测Ca(HCO3)2受热也会分解，于是又进行了下面的实验。 【实验验证】（1）取适量变澄清的溶液于另一试管中，对其加热时，观察到溶液未沸腾前有无色气泡冒出，同时溶液变浑浊。将试管静置、冷却至室温后，固体不消失，这说明小明的推测是 （填“正确”或“不正确”）的。 （2）取少量（1）中的上层清液于另一试管中，向其中滴加稀盐酸，无气泡生成。 （3）将（1）中试管内剩余物加热蒸干，得到白色固体，向其中加入稀盐酸，有大量气泡生成。 【实验分析】你认为上述（3）中得到的白色固体的成分应该是 （填字母）。 A．CaO  B．CaCO3   C．Ca(HCO3)2 【拓展应用】（1）硬水中常含有较多Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2，日常生活中常采用 的方法降低其硬度。 （2）在家中，要去除水壶内的水垢，可选用 （填字母）。 A 纯碱溶液  B 食盐水  C 食醋 2．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瓶塞打不开，这一情况激起了他们浓厚的兴趣，于是展开了如下探究： 【提出问题】瓶口白色固体的成分是什么？ 【查找资料】 ①玻璃中含有二氧化硅（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，其水溶液呈碱性，俗称水玻璃。是一种凝胶，能将玻璃粘在一起。 ③硅酸钠能分别与盐酸、氯化钙溶液（中性）发生复分解反应产生白色沉淀。 【阅读与思考】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】白色固体的成分有硅酸钠、碳酸钠、氢氧化钠中的两种。 【设计并实验】取一定量白色固体溶于适量水中形成样品溶液，进行如下实验： 实验1 实验2 实验3 实验操作 实验现象 有气泡冒出，且产生白色沉淀 产生白色沉淀 观察到 结论评价 产生白色沉淀化学方程式为 加入过量氯化钙溶液的目的是 白色固体的组成为： 【交流与反思】 （1）实验3中，用试剂 代替酚酞溶液，也可以达到实验目的。 （2）氢氧化钠溶液必须密封保存，且试剂瓶只能用 （选填“橡胶塞”、“玻璃塞”）塞紧。 3．工业采用电解氯化钠溶液制备烧碱。某同学取电解后的溶液进行如下探究： 【提出问题】电解后的溶液中的溶质是什么？ 【猜想假设】①NaOH、NaCl；②NaOH 【实验探究】取电解后的溶液，进行如下实验： 【收集证据】 (1)实验1的反应现象为 ，实验2发生反应的化学方程式为 。 【实验结论】 (2)电解后的溶液中的溶质是 。 【表达交流】 (3)实验中滴加酚酞溶液的作用是 。在滴加过量稀硝酸的过程中，如图①表示的是 ，②表示的是 。 4．中和反应在日常生活和工农业生产中有广泛的应用。某小组在实验室探究氢氧化钠和盐酸的反应。 (1)向盛有5mL氢氧化钠溶液的烧杯中滴加几滴酚酞溶液，可观察到溶液 的现象。再向其中滴入稀盐酸，溶液变无色。 学生对于所加盐酸是否过量提出了疑问，于是对反应后溶液中溶质的成分作出猜想：猜想一：NaCl；猜想二：NaCl、HCl (2)为了验证其猜想，同学们进行如下探究。 实验操作 实验现象 实验结论 取少量反应后的溶液，加入镁条 猜想二正确证明盐酸过量 (3)向氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸时，有同学触摸到试管外壁，感觉有温度变化。小组利用数字传感器得出反应时间与溶液温度变化的关系，如图所示。 同学们得出结论：稀盐酸和氢氧化钠反应过程中 热量（填“吸收”或“放出”）。 (4)查阅资料得知，在中和反应中溶液的导电性也发生变化。已知电导率是衡量溶液导电能力大小的物理量。在相同条件下，电导率与离子浓度（单位体积内的离子数）成正比。 ①P点溶液中单位体积内离子数 N点（填“>”“<”或“=”）。 交流与反思： a．中和反应发生的实质是 。 b．中和反应可以从热量、酸碱性、产物、导电性等方面进行探究。 c．NaOH和HCl反应的化学方程式为 。 5．同学们去超市购买薯片时发现薯片的包装袋鼓鼓的，袋内充满了气体。这气体究竟是什么呢？同学们对此非常感兴趣，于是买了几包某品牌的薯片到实验室展开探究，请你一起参与他们的讨论并回答以下问题。 Ⅰ.提出问题：该薯片包装袋内的气体成分是什么呢？ 膨化食品包装袋内填充气体的目的是 。 Ⅱ.猜想与假设： 猜想一：空气          猜想二：氮气        猜想三： 。 Ⅲ.设计并完成实验 实验操作 实验现象 实验结论 实验1 甲同学从薯片袋中用排水法收集了一瓶气体，将燃着的小木条伸入瓶中，观察现象。 燃着的小木条熄灭 猜想 不正确 实验2 乙同学用注射器从薯片袋中抽取一管气体，将气体注入一定量澄清石灰水中，观察现象。 猜想三不正确 Ⅳ.得出结论：该品牌薯片的包装袋内填充的气体是 。 Ⅴ.反思与评价：丙同学质疑上述结论不够严谨，理由是 。 6．化学反应速率是衡量化学反应进行快慢的物理量，为了探究影响化学反应速率的因素，以过氧化氢分解为研究对象进行实验。三个小组均可采用如图装置进行实验,记录收集 10mL 氧气的时间,实验室可供选择的试剂有：2.5%、5%、10%三种浓度的 H2O2 溶液、MnO2、CuO、红砖粉末。 【A 组】：探究催化剂对化学反应速率的影响 取 5mL10%H2O2 溶液,三次实验分别加入 0.5gMnO2、红砖粉末、CuO 进行实验，记录数据如下： 试剂 MnO2 红砖粉末 CuO t（秒） 10 60 20 由此可出结论：MnO2、CuO 对 H2O2 分解有催化作用，红砖粉末无催化作用，某同学对该结论提出疑问。 补充对比实验，操作为 。结果：长时间（大于 100s），收集到很少量气体。 更正结论：红砖粉末 （选填“有”、“无”）催化作用，三者中 催化效率最高。 【B 组】：探究浓度对化学反应速率的影响 甲同学：取 10mL5%H2O2 溶液，加入 0.5gMnO2 为催化剂，进行实验,记录时间 t1。 乙同学：取 10mL2.5%H2O2 溶液，加入 0.5gMnO2 为催化剂，进行实验，记录时间 t2。 实验结果 。 结论：当催化剂种类相同时，反应物的浓度越大，反应速率越快。 【C 组】：探究温度对化学反应速率的影响。 取 10mL5%H2O2 溶液和 0.5gCuO 为催化剂进行实验,两次实验分别将试管置于冰水浴和 50℃热水浴记录时间 t4、t5,且 t4>t5。 结论：当反应物浓度和催化剂相同时， 。 综上所述：①为了研究某一因素对化学反应速率的影响，必须控制外界其他因素相同. ②探究发现影响化学反应速率的因素有 。 7．碳酸氢钠是一种重要的化学试剂。现对碳酸氢钠的性质进行如下探究。 【实验1】碳酸氢钠在水中的分散 室温下(20℃)，向盛有0.5gNaHCO3的烧杯中加入10mL水，搅拌至固体完全溶解，测量溶液温度T1=18.5℃，由此可知，NaHCO3固体溶于水能 热，NaHCO3溶液能使无色酚酞变红，则NaHCO3溶液中含有的阴离子有、和 。 【实验2】碳酸氢钠与稀盐酸反应 将实验1配制的NaHCO3溶液恢复至室温，加入10mL20％的盐酸，搅拌，测量溶液温度T2=20.8℃。反应的化学方程式为 ，为探究两者反应时温度的变化，需补充如下实验：室温下，向盛有10mL水的烧杯中，加入 ，搅拌，测量溶液温度T3=22.2℃，由此可知，碳酸氢钠与稀盐酸反应是 反应(填“放热”或“吸热”)。 【实验3】NaHCO3溶液与CaCl2溶液反应 向10mL5％NaHCO3溶液中滴加适量10％的CaCl2溶液，出现白色沉淀和气泡。 （1）将反应中的气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊，说明该气体是 。 （2）已知，碳酸氢钙可溶于水。将NaHCO3溶液与CaCl2溶液反应生成的白色沉淀分离出来，研究证明，该白色沉淀为纯净物。 【提出问题】白色沉淀的成分是什么？ 【提出猜想】猜想①：碳酸钙    猜想②： 。 【进行实验】向白色沉淀中滴加足量稀盐酸，观察到 ，则猜想①正确。 【反思归纳】NaHCO3溶液和CaCl2溶液反应时还生成了一种盐酸盐和水，则两者反应的化学方程式为 。 8．某化学兴趣小组在做“铁丝在氧气里燃烧”实验时，进行了一系列探究活动。 探究一：铁丝燃烧是否需要纯氧 【实验内容】取的铁丝，分别在体积分数为、、、的氧气中实验。 【讨论】 (1)空气中氧气的含量按计，用集气瓶收集含氧气的气体的方法可以是： 。 【实验】 实验现象 燃烧剧烈、燃烧时间长，效果好 燃烧比弱，燃烧时间短，实验成功 燃烧比弱，燃烧时间更短，实验成功 难以燃烧只是发红 【结论】 (2)就铁丝而言，燃烧所需氧气的最低体积分数为 ，且氧气浓度越大，燃烧现象越 (填“剧烈”或“不剧烈”)。 探究二：铁丝燃烧产生火星四射的原因 (3)图中螺旋状铁丝的末端系一根火柴的作用是 ； (4)对铁丝在氧气中燃烧为什么会火星四射进行探究。下表是将纯铁丝和不同含碳量的铁丝(铁丝直径为)放入氧气中燃烧时的实验现象的记录。请分析完成下表： 物质 纯铁丝 含碳的铁丝 含碳的铁丝 含碳的铁丝 燃烧时的现象 无火星四射现象，熔断 剧烈燃烧，极少火星 剧烈燃烧，少量火星 通过以上实验，说明铁丝燃烧产生火星四射现象和 (填元素符号)有关。 9．化学兴趣课上，同学们对过氧化钠（Na2O2）可以做供氧剂产生了浓厚兴趣，于是在老师的指导下展开了以下探究活动。 【提供资料】① 二氧化碳与过氧化钠反应生成氧气和另一种物质。 ② 碳酸钠（Na2CO3）、碳酸氢钠（NaHCO3）与盐酸反应均能生成CO2。 ③ 2Na2O2+2H2O=4NaOH+ O2↑。 （1）证明二氧化碳与过氧化钠反应产生氧气并收集一瓶氧气。 同学们在老师的指导下设计了如下图所示的装置。 ① 证明氧气已经收集满的方法是 。 ② 氢氧化钠溶液的作用是除去未反应的二氧化碳，澄清石灰水的作用是 。 （2）探究二氧化碳与过氧化钠反应生成的另一种物质。 【猜想与假设】下面是同学们提出的3种猜想。 猜想1：是氢氧化钠 猜想2：是碳酸氢钠 猜想3：是碳酸钠 通过对反应物中有关元素的组成分析，你认为猜想 是不正确的，理由是 。 【进行实验】同学们通过以下实验验证了另一种物质，请完成下述实验报告。 实验操作 实验现象 实验结论 取少量CO2与Na2O2反应后的固体于试管中，加入适量的 ，并将生成的气体导入澄清石灰水中 有大量气泡产生，澄清石灰水变浑浊 猜想 是正确的。 【反思与评价】若将人呼出的气体通过上图装置，也可以证明二氧化碳与过氧化钠反应 生成了氧气，你是否同意这种做法，请说明你的观点并阐述理由 。 10．在学习完盐的有关性质后，某校师生一起完成了下列相关实验活动，请回答问题。 【学习目标】了解生活中常见的几种盐的化学性质。 【实验用品】教师用品：NaCl溶液、Na2CO3溶液、无色酚酞试液、CaCl2溶液、KCl溶液等。 学生用品：稀盐酸、Ca（OH）2溶液、Na2CO3溶液、NaHCO3溶液、注射器、废塑料瓶、吸管等。 【互动探究】 探究目的 探究过程 主要现象 解释或结论 探究一：盐溶液是否一定显中性 教师实验：分别向盛NaCl溶液、Na2CO3溶液的两支试管中滴加 所加试液遇NaCl溶液不变色，遇Na2CO3溶液变红色。 盐溶液不一定显中性 探究二：Na2CO3溶液和NaHCO3溶液能否与某些酸溶液反应    Na2CO3溶液和NaHCO3溶液能与某些酸溶液反应 探究三：Na2CO3溶液能否与某些碱溶液反应    产生白色沉淀，写出发生反应的化学方程式 Na2CO3溶液能与某些碱溶液反应 探究四：Na2CO3溶液能否与某些盐溶液反应 教师实验： ①取少量KCl溶液于试管中，向其中滴加Na2CO3溶液 ②取少量CaCl2溶液于试管中，向其中滴加Na2CO3溶液 ①无明显现象 ② Na2CO3溶液能与某些盐溶液反应 【拓展延伸】 ①除CaCl2外，另写一种能与Na2CO3溶液反应的盐： 。 ②“垃圾是放错位置的资源”，对下列物质的利用，正确的是 （填字母）。 A．“探究一”中实验后的混合液，可用于检验“探究二”中稀盐酸是否过量 B．“探究三”中生成的这种固体，可作食品干燥剂 C．“探究四”中实验后的混合液，可除去NaNO3溶液中混入的Ca（NO3）2 11．第四组同学从“制备氧气”方面展开探究实验室制取气体的部分装置如下图所示，完成下表内容。 气    体 氧气（O2） 药    品 高锰酸钾 过氧化钙（CaO2）、水 反应原理 （用化学方程式表示） 药品状态、反应条件 固体和液体、常温 发生装置 A （填标号） 收集装置 F、 （填标号） 检验与验满 （以排气收集法为例） 均可使用带火星的木条，操作不同处为 12．化学兴趣小组在鲁老师的指导下进行课外探究实验，他们将剪断的火柴头置于酒精灯灯芯上，点燃酒精灯，意外的发现灯芯上的火柴头居然没烧着！这是什么原因呢？请你随他们一起探究。 【猜想与假设】猜想1：灯芯与焰心交界处温度低于火柴头的着火点。 猜想2：灯芯与焰心交界处氧气浓度太低，不支持火柴头的燃烧。 猜想3：两者均是影响因素。 【查阅资料】①火柴头主要由KClO3、MnO2、易燃物及粘合剂等组成，用红外线测温仪测得火柴头的着火点约是303.4℃。②火柴头在氧气浓度为12.2%的气体中不能燃烧。 【实验验证1】为了验证猜想1，小明利用高温传感器测定酒精灯灯芯和焰心交界处的温度 ，得到的数据如下： 测量次数 第1次 第2次 第3次 温度/℃ 236 243 240 （1）小明进行多次测量的目的是 。 （2）已知酒精燃烧的产物是CO2和H2O，写出酒精(C2H5OH)燃烧的化学方程式 。 （3）仅由上表可知，灯芯上火柴头未烧着的原因是 。 【实验验证2】为了验证猜想2，小红用注射器抽取酒精灯灯芯和焰心交界处的气体，并利用氧气传感器测量氧气的体积分数，数据如下表。 测量次数 第一次 第二次 第三次 平均值 氧气的浓度/% 5.93 5.29 6.53 5.92 （4）根据实验1、2探究内容，可知猜想 正确。 （5）小红测出的几组氧气浓度存在差异的原因可能是 。 【反思评价】如图是小组同学将火柴头置于装有空气的密闭的容器中燃烧，并用氧气传感器在容器顶端测量整个过程容器内氧气浓度变化，那么在 （填“A、B、C、D”）点时火柴头熄灭；请你根据所学推理并解释曲线AB段、BC段、CD段氧气浓度变化的原因。 ①BC段 ； ②CD段 ； ③DE段 。 13．酸、碱、盐是重要的化合物，研究它们的性质有重要意义。 （1）NaCl、KNO3、NH4Cl三种固体在水中的溶解度曲线如图所示，请仔细观察曲线，回答下列问题：①三种固体物质的溶解度受温度影响最小的是 。 ②30℃时三种固体物质饱和水溶液中溶质的质量分数由大到小的顺序是 。 ③50℃时将20gNH4Cl固体加入到50g水中，充分溶解后，所得溶液是 溶液。（填“饱和”或“不饱和”） ④图中A、B点的坐标为：A（10，21）、B（40，64）．若将100g40℃的硝酸钾饱和水溶液降温到10℃，析出KNO3固体的质量为 g（保留一位小数）。（保留一位小数） （2）有一包白色固体，可能含有氧化钙、硝酸钾、碳酸钠、碳酸钙中的一种或几种 。为探究其成分进行如下实验 ①固体中一定含有 。 ②固体中一定没有 。 ③写出产生白色沉淀的化学方程式 ；反应类型为 。 14．某化学兴趣小组将氢氧化钠溶液和稀盐酸混合后，发现无明显现象。小组中的同学开展了如下项目式学习活动。 （1）写出氢氧化钠溶液和稀盐酸反应的化学方程式： 。 （2）小明认为“中和反应都没有明显现象发生”，你是否赞同？若不赞同，请举一例说明： 。 项目一：从反应物的减少来判断反应是否发生 小明用小烧杯取少量氢氧化钠溶液，用pH计测出溶液pH=13.8，滴加2滴稀盐酸后，再测溶液的pH=12.1，小明认为二者发生了化学反应。 （3）你是否同意小明的观点，若不同意，如何改进？ 。 （4）根据反应物的减少，你还可以设计的方案是 。 项目二：从反应的能量变化判断 小陈取少量氢氧化钠固体于小烧杯中，滴加稀盐酸，触摸烧杯壁烫手，他认为二者发生了反应。 （5）你是否赞同小陈的实验设计方案，说明理由： 。 项目三：从生成物判断反应是否发生 【查阅资料】氯化钠易溶于水，难溶于乙醇。 小红分别用乙醇——水体积比为5：1、4：1、3：1、2：1、1：1配制氢氧化钠乙醇——水溶液，用乙醇——水体积比为5：1配制出HCl的乙醇——水溶液。向不同浓度的氢氧化钠乙醇——水溶液中分别滴加相同滴数的HCl的乙醇——水溶液，发现都有白色沉淀生成，如图所示。    （6）过了一段时间，发现乙醇——水体积比为2：1和1：1的试管中白色固体明显少于其他三支试管，可能的原因是 。根据此现象，你认为选取乙醇——水的体积比为 进行实验最合适。 15．某学习小组的同学对过氧化氢分解进行探究。 【探究一】影响过氧化氢分解快慢的因素 分别取5mL过氧化氢溶液进行实验测定产生4mL氧气所需时间，实验结果记录如下： 实验序号 过氧化氢溶液的浓度% 温度/℃ 二氧化锰粉末用量/g 反应时间 ① 30 35 0 t1 ② 30 55 0 t2 ③ 5 20 0.1 3s ④ 15 20 0.1 1s (1)对比①②可知，其他条件相同时，温度越高，过氧化氢分解越快，则t1 (填“﹥”“﹤”或“﹦”)t2。 (2)能说明过氧化氢分解快慢与过氧化氢溶液的浓度有关的实验是 (填实验序号)，合理的结论是 交流探讨：二氧化锰属于金属氧化物，其他金属氧化物能否起到类似二氧化锰的催化作用？ 【探究二】探究氧化铁是否对过氧化氢分解起催化作用 操作步骤 实验情况记录 结论 ① A试管上方带火星的木条未复燃,B中出现气泡快，带火星的木条复燃 氧化铁 (填“不影响’“减慢”或“加快”) 过氧化氢分解 ② 将B试管中的混合物过滤,把滤渣烘干、称量 固体质量为 氧化铁质量不变 ③ C试管上方带火星木条 ，D中溶液变成黄色 氧化铁可做过氧化氢分解的催化剂 得出结论：过氧化氢分解的快慢受催化剂、 、 等因素的影响。 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 $$