2024年中考化学三轮复习专题特训：科学探究题

2024年中考化学三轮复习专题特训：科学探究题 1．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滴加稀盐酸一会儿后，发现忘记了滴加指示剂．此时，他们停止滴加稀盐酸，并对烧杯内溶液中的溶质的成分进行探究． （1）写出该中和反应的化学方程式 ． （2）探究烧杯内溶液中溶质的成分： 【提出问题】该烧杯内的溶液中溶质是什么？ 【进行猜想】 （A）溶质可能是CaCl2与Ca（OH）2 （B）溶质可能只是CaCl2 （C）溶质可能是CaCl2与HCl 【实验探究】 ①小明从烧杯中取了少量反应后的溶液于一支试管中，并向试管中滴加几滴无色酚酞试液．振荡．观察到酚酞试液不变色．于是他排除了猜想（A），你认为他排除猜想（A）的理由是 。 ②小华想用碳酸钠溶液来验证后两种猜想，请你帮他完成实验，填写以下表格： 实验步骤 预计现象 预计结论 取少量反应后的溶液于试管中，逐滴加入碳酸钠溶液． 猜想（B）正确 猜想（C）正确 通过以上探究，最后确定猜想（C）正确． 【反思与拓展】 你认为上述烧杯内溶液如果未经处理直接倒入铁制下水道，可能造成的危害是 。要想处理烧杯内溶液使其只得到CaCl2溶液，应向溶液中加入过量 ，(选填碳酸钙或氧化钙或氢氧化钙中的一种)充分反应后过滤，反应的方程式 。 2．某实验小组的同学用氢氧化钙溶液和稀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儿后，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】该烧杯内溶液中溶质的成分是什么？ 【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】氯化钙溶液显中性。 【进行实验】 实验步骤：取少量烧杯内的溶液于试管中，滴加几滴酚酞溶液，振荡； 实验现象： ； 结论：猜想一不正确。 实验步骤：取少量烧杯内的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】探究活动结束后，同学们分享自己的收获与不足，并进行反思： （1）根据所需化学知识，验证烧杯内溶液中的溶质含有HCl，除上述方案外，下列哪些物质单独使用也能完成实验 。（填字母） 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，可能造成的危害是 （写一条）。因此，废液要处理后才能排放。 3．有一瓶标签受到腐蚀(如下图所示)的无色溶液，某兴趣小组对其溶质作了如下探究： 【提出猜想】猜想Ⅰ：是NaOH溶液        猜想Ⅱ：是Na2CO3溶液 【进行实验】小组的同学取少量该溶液于试管中，按下图所示操作进行实验： (已知：白色沉淀M不溶于稀硝酸) (1)通过操作①，兴趣小组的同学确认该溶液呈碱性，则X溶液是 。 (2)综合分析②和③实验过程中产生的现象，②发生反应的化学方程式是 ，反应类型是 ，Y溶液中的溶质是 (填化学式)，由此你认为 (填“猜想Ⅰ”或“猜想Ⅱ”)正确。 4．化学实验课上，老师拿出一包白色粉末，可能含有硫酸钠、亚硝酸钠（NaNO2）、氯化钠中的任意两种物质。请你探究该白色粉末的主要成分。 【查阅资料】（1）亚硝酸钠溶液显碱性，氯化钠、硫酸钠溶液显中性。 （2）NaNO2是工业用盐，误食易中毒，会与稀盐酸反应，产生红棕色气体。 （3）亚硝酸钠溶液能与硝酸银溶液反应生成一种淡黄色沉淀亚硝酸银（AgNO2），亚硝酸银能被稀硝酸溶解。 【作出猜想】猜想一：含有 。 猜想二：含有硫酸钠和亚硝酸钠 猜想三：含有亚硝酸钠和氯化钠 【实验探究】同学们进行了下列实验，探究白色粉末的成分。 实验步骤 实验现象 实验结论 ①取适量白色粉末于试管中，加水振荡，静置，一段时间后取适量该溶液，滴加1~2滴无色酚酞溶液 白色粉末中含有亚硝酸钠 ②另取步骤①静置后的剩余溶液，加入 溶液 白色粉末中没有硫酸钠 【拓展反思】（1）通过上述实验，同学们一致认为猜想 正确。实验室在保存易变质药品时，应该密封或者使用前临时配制，从而减少药品损耗。 （2）亮亮认为，还可以通过在溶液中加入硝酸银的方法，确定该粉末中有亚硝酸钠，请你写出硝酸银和亚硝酸钠反应的化学方程式： 。 5．食盐和苏打是家庭厨房中常见的物质。实验小组的同学对氯化钠和碳酸钠进行了如下实验探究。 （一）活动一： 三个学生小组分别取等量的氯化钠和碳酸钠溶液于试管中，采用三种不同的试剂鉴别氯化钠和碳酸钠，如下图所示。 （1）写出小组2发生反应的化学方程式： 。 （2）其他小组提出还可以选择与上述三个实验不同物质类别的试剂对氯化钠和碳酸钠进行鉴别，请你举出一例： （填化学式）。 （二）活动二： 三个小组的同学将他们实验后的上层清液一起倒在废液缸中，发现有白色沉淀生成且溶液为红色，同学们对废液的成分产生了探究兴趣。 【提出问题】废液中使溶液呈红色的物质是什么？ 【查阅资料】CaCl2溶液呈中性 【猜想与假设】 猜想①：NaOH； 猜想②：NaOH、Ca(OH)2； 猜想③：Na2CO3； 猜想④： 。 同学们讨论后认为有一个猜想不合理，你认为不合理的猜想是 。 【进行实验】 实验步骤 实验现象 实验结论 小组1 取少量废液于试管中，加入碳酸钠溶液。 无明显现象 猜想②不正确 小组2 另取少量废液于试管中，向其中加入几滴稀盐酸。 无气泡生成 猜想④不正确 小组3 另取少量废液于试管中，向其中加入过量的氯化钡溶液。 ，溶液仍为红色 猜想④正确 【反思与交流】同学们经过交流，认为小组2的实验结果有误，猜想④是正确的。你认为小组2观察不到气泡生成的原因是 。 6．小明进行H2O2溶液制O2的实验探究。结合下列过程，回答有关问题。 （1）MnO2作催化剂，向5mL5%的H2O2溶液中加入少量MnO2，立即产生大量气泡。    ①写出用H2O2溶液制备O2的化学方程式： 。 ②用上述反应原理制备并收集一瓶干燥的O2，从所给装置图中选择并组装一套装置，其连接顺序为 → → （填标号）。为了确保实验成功，在装药品之前应该 。 ③检验O2的方法是 ，若木条复燃，则证明收集的气体为O2。 （2）FeCl3溶液做催化剂 向5mL5%的H2O2溶液中加入2滴一定浓度的 FeCl3溶液，立即产生大量气泡。 【已知】FeCl3溶液中主要含有三种微粒：H2O、Fe3+、Cl- 【问题】那种微粒对H2O2溶液的分解起催化作用？ 【假设】假设一：可能是H2O 假设二：可能是Fe3+ 假设三：可能是Cl- 【分析】①假设一不可能成立，理由是 。 【实验】 操作 现象 其他条件不变，向H2O2溶液中加入NaCl溶液 无明显变化 其他条件不变，向H2O2溶液中加入Na2SO4溶液 无明显变化 其他条件不变，向H2O2溶液中加入Fe2(SO4)3溶液 立即产生大量气泡 【结论】②假设 成立，而假设一和另一种假设不成立。 ③催化剂比较从循环利用的角度分析， （填化学式）更适合做该反应的催化剂。 7．某实验小组的同学在做酸碱中和反应的实验时,向烧杯中的氢氧化钠溶液中加入一定量的稀硫酸后,发现忘了滴加酸碱指示剂。因此,他们停止滴加稀硫酸,并对烧杯内溶液中的溶质成分进行了探究。 [提出问题]该烧杯内溶液中的溶质是什么? [猜想假设]猜想一:只有Na2SO4; 猜想二: 。 猜想三:含有Na2SO4和NaOH。 [查阅资料]硫酸钠溶液呈中性。 [进行实验]同学们设计了如下不同的实验方案,证明猜想二是成立的。请你帮他们填写有关实验步骤或实验现象。 方案 实验步骤 实验现象 方案一 取少量烧杯中的溶液于试管中,加入紫色石蕊溶液 。 方案二 取少量 于试管中,加入一定量的烧杯中的溶液 固体溶解，溶液变为黄色 方案三 取少量烧杯中的溶液于另- -支试管中，加入氯化钡溶液 。 方案四 。 产生气泡. [反思交流] (1)上述方案有一个不合理,请指出并说明理由 。 (2)方案二中反应的化学方程式为 。 8．【问题情景】在课外活动中，小斌按照课本实验（见图1）探究分子的运动时，闻到了刺激性难闻的氨味，于是，小斌在老师的指导下，设计了如图2的实验装置，进行同样的实验，结果不再有刺激性的氨味，并且快速出现实验现象，得到了和课本实验同样的结论。 【资料在线】①Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑ ②氢氧化钠固体溶于水时放热 【实验探究与结论】小斌用图2装置进行实验。 （1）滴入少量浓氨水后，湿润的酚酞滤纸条发生的变化是 。从分子运动的角度分析，此现象可说明的结论是 ；氢氧化钠固体的作用 （2）和课本实验比较，小斌同学改进后的装置的优点是 【思维拓展】小丽受小斌实验的启发，将图2装置进一步改装成图3装置，用于验证二氧化碳的性质。 （3）打开活塞K滴入稀硫酸后，两条用紫色石蕊试液润湿的试纸线先变红色的是 ，小丽这一现象说明二氧化碳具有的物理性质是 。 （4）氨气可以由碳酸氢铵受热分解产生，请写出反应的化学方程式 。 9．去年，江西省出台了禁止在城区燃放烟花爆竹的规定。针对烟花爆竹燃放产生的气体成分，某校化学小组的同学展开了如下探究 【提出问题】烟花爆竹燃烧后生成哪些气体？ 【查阅资料】 ①烟花爆竹的主要成分是黑火药，含有硫黄、木炭粉、硝酸钾。 ②SO2易溶于水其化学性质与二氧化碳有相似之处，它能使澄清石灰水变浑浊，生成CaSO3．将SO2通入紫色的酸性高锰酸钾溶液中，溶液会褪色。 【做出猜想】猜想I：CO2；猜想Ⅱ： ；猜想Ⅲ：CO2和SO2。 【实验探究】化学小组同学合作设计了如图实验装置，验证猜想的气体。 【现象与结论】 现象 结论 ①装置A中溶液不褪色，装置B中 猜想I成立 ②装置A中溶液会褪色，装置B中澄清石灰水变浑浊 ③装置A中 ，装置B中 猜想Ⅱ成立 【反思评价】小组经过讨论后认为A、B装置的顺序不能颠倒。 10．探究甲醇的合成 【查阅资料】一氧化碳能使湿润黄色氯化钯试纸变成蓝色。 （1）合成装置中 CO2 与 H2 生成甲醇的同时还产生一种相对分子质量最小的氧化物，写出反应的化学方程式 。 （2）受实际反应条件的影响，合成装置中可能含有二氧化碳与一氧化碳。  某同学设计如下图装置，抽取合成装置中的混合气体进行证明，若含有 CO 则 A中的现象是 ，为证明含有 CO2 则 B中的试剂为 。 11．捕捉二氧化碳是实现“碳中和”的重要途径之一，其原理是利用CO2性质吸收CO2并进行综合应用。某小组开展如下项目式学习： 【任务1】探究水、饱和石灰水和10%氢氧化钠溶液吸收二氧化碳情况 兴趣小组按照图1所示，分别将85mL液体迅速推入到圆底烧瓶中，用压强传感器测定，曲线变化如图2。 (1)图2中，发现一开始曲线都上升（AB段），分析可能的原因是 。 (2)曲线3是氢氧化钠溶液吸收二氧化碳变化情况，写出该反应的化学方程式 ；实验中，用水吸收二氧化碳的作用是 。 【任务2】捕捉高浓度的CO2 兴趣小组利用所学化学知识，将吸收的二氧化碳，通过下列反应流程，捕捉到高浓度的CO2。 (3)有同学认为可以直接将“烟气”通入到“颗粒反应室”，你是否赞同，说明原因 。 (4)上述流程中，可以循环再利用的物质有 （写物质的化学式）。 【任务3】CO2的综合利用 兴趣小组查阅资料发现，我国科学家已实现由CO2到淀粉的全人工合成。其中，在反应过程，涉及到甲醇和甲醛两种物质的生成，具体反应微观示意图和循环图（图4中，反应a四种物质的化学计量数均为1）如下： (5)根据上述反应，可以推断甲醇分子中氢原子比甲醛分子中 （填“多”、“少”或者“相等”）。 (6)为使甲醇持续转化为甲醛，反应b需补充H2O2。理论上需补充的H2O2与反应a中生成的H2O2的关系是 。 12．草木灰是一种常见的农家肥料，其主要成分是碳酸钾（K2CO3），硫酸铵［(NH4)2SO4］是一种氮肥。为了给农民朋友提供技术指导，请对这两种肥料作相关性质探究。 【查阅资料】碳酸钾与纯碱具有相似的化学性质。 【实验探究】 探究过程 K2CO3 (NH4)2SO4 结论及化学方程式 （1）分别取碳酸钾和硫酸铵固体，加入足量水溶解，分别向两溶液中滴入紫色石蕊试液，观察溶液颜色变化 变蓝 碳酸钾溶液显 性，硫酸铵溶液显酸性 （2）另取两种溶液分别加入足量 ，观察现象 产生气泡 无明显现象 产生气泡的化学方程式 （3）再取两种溶液分别加入Ba(OH)2溶液，观察现象 产生白色沉淀 (NH4)2SO4与Ba(OH)2反应方程式 【讨论与反思】 （4）草木灰与硫酸铵能否混合使用？ （选填“能”/“不能”）。 【拓展与延伸】 （5）某农民家中化肥硫酸铵(NH4)2SO4和尿素CO(NH2)2都是白色固体，易混淆，请你设计一种方案，帮助这位农民加以鉴别（写出操作、现象及结论） 。 13．化学兴趣小组的同学在探究碱溶液的化学性质时进行了如下实验： 请回答下列问题： （1）试管A中的现象是 。 （2）实验D中发生反应的化学方程式为 ，该反应 （填“是”或“不是”）复分解反应； （3）以上实验中，能发生反应但无明显现象的是实验 （填字母序号）； （4）实验结束后，小组同学做了两个探究实验： 实验一：充分反应后，小组同学对C试管中上层清液的溶质成分产生疑问，作出猜想： 猜想一：只含有NaOH            猜想二：含有NaOH、Na2CO3猜想三：含有NaOH、Ca(OH)2 同学们取少量C试管的清液分别置于甲、乙两个试管中，进行探究： 实验操作 实验现象 结论 在试管甲中滴加碳酸钠溶液 不产生白色沉淀 猜想 错误 在试管乙中滴加足量稀盐酸 开始无明显现象，一段时间后 猜想二正确 实验二：小组同学将A、B、C、D四个试管中的物质倒入一个洁净的大烧杯中，充分反应后静置，发现：烧杯底部有白色沉淀，上层清液为无色。则上层清液中一定含有的溶质是 （指示剂除外）。 14．在化学分组实验课上，实验小组的同学对碳酸盐进行如下探究。 (1)能证明溶液呈碱性的实验现象是 。 (2)C试管中发生反应的化学方程式为 。 实验结束后，小米出于好奇将D试管中的上层废液与B试管中的废液一起倒入烧杯中发现烧杯中只有气泡产生。同学们对烧杯内混合液中的溶质成分进行如下探究： 【猜想假设】 (3)猜想一：NaCl 猜想二：HCl、NaCl 猜想三： 。 【实验验证】 (4) 实验操作 实验现象 实验结论 取适量的混合液于试管中，向其中滴加Na2CO3 猜想二不成立 取适量的混合液于试管中，滴加 溶液。 有白色沉淀产生 猜想三成立 【实验反思】 (5)若D试管中的上层废液与B试管中的废液混合后无明显现象，则混合后溶液中溶质成分可能的组合有 种。 【拓展应用】 (6)已知NaHCO3受热易分解方程式为：2NaHCO3。某同学进行如下实验：将碳酸钠和碳酸氢钠的混合物13.7g充分加热至质量不再改变，冷却至室温，再向其中加入100g质量分数为7.3%的盐酸恰好完全反应。整个实验过程中产生CO2的质量是 g；原混合物中Na2CO3的质量分数为 (保留一位小数)。 15．某初中化学“魔法课堂”社团的活动丰富多彩，下面是他们围绕“神奇的金属”为主题的探究活动。 （1）活泼金属与酸的反应 【提出问题】锌与稀硫酸反应的快慢受哪些因素的影响呢？ 【猜想与假设】a．可能与硫酸溶液的浓度有关；b．可能与锌的形状有关。 【设计并实验】小兵用不同浓度的硫酸和不同形状的锌进行如下实验。 实验编号 硫酸的浓度（均取20mL） 锌的形状（均取1g） 氢气的体积（mL）（3分钟） ① 20% 锌粒 31.7 ② 20% 锌片 50.9 ③ 30% 锌粒 61.7 ④ 30% 锌片 79.9 小兵用如图装置收集并测量氢气的体积，氢气应从 （填c或f或g）管通入。要比较不同浓度的硫酸对反应快慢的影响，应选择的实验编号是 。 【评价与反思】下表是小兵第①组实验的详细数据。 时段（均为1分钟） 第1分钟 第2分钟 第3分钟 第4分钟 第5分钟 第6分钟 H2的体积 3.1mL 16.7mL 11.9mL 9.6mL 7.6mL 6.0mL 请描述锌与硫酸2分钟以后反应速度变慢的原因： 。 （2）如图为Mn和CuSO4溶液反应的示意图，回答下列问题： ①实际与Mn反应的粒子是 。 ②反应中失去电子的粒子是 。 ③由反应可知金属的活泼性：Mn Cu（填“>”或“<”）； ④该反应中化合价没有改变的元素或根是 （填对应选项的字母）。 A．锰元素          B．铜元素          C．硫酸根 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 $$