2024年中考化学三轮达标巩固--科学探究题

2024年中考化学三轮达标巩固--科学探究题 1．某省中考实验考试中有一个题目是“四种常见溶液的鉴别”，题目要求用酚酞和碳酸钠两种溶液鉴别稀盐酸、氢氧化钠溶液、澄清石灰水和氯化钠四种溶液，实验过程中的废液都倒入污物瓶。正确实施实验结束后，污物瓶内液体呈红色，瓶底有少量白色沉淀。 【提出问题】少量沉淀一定是碳酸钙，那么废液中含有什么物质呢？ 【作出猜想】同学甲根据瓶中废液呈红色猜想废液中一定有氢氧化钠，乙同学猜想一定有氢氧化钙，他俩的想法一说出就遭到同学们的反对，原因是 。 经过反复讨论，大家一致认为： （1）该溶液中一定含有酚酞和 。 （2）不能确定的物质有三种：①氢氧化钙；②碳酸钠；③氢氧化钠 为进一步确定该废液中一定含有的物质，做如下研究： 【进行实验】同学丙利用实验台上的药品进行实验：取少量废液中的上层清液于试管中，加入过量的氯化钙溶液，产生白色沉淀，溶液由红色变成无色，发生反应的化学方程式是 。 【得出结论】溶液中一定含有碳酸钠，一定没有氢氧化钠。 同时推理得出结论：溶液中一定不含有 ，得出这个结论的理由是 。 【反思与交流】①该废液倒入下水道之前需经处理至中性。 ②若正确实施实验结束后，污物瓶内液体呈无色，要想验证溶液中是否含有稀盐酸，可以选择下列物质 （选填字母）。 A铜         B氧化铁        C碳酸氢钠溶液         D硝酸银溶液 2．课外小组对铜能否与盐酸和硫酸反应进行如下探究。 【进行实验】 取10支试管，分别加入大小相同的光亮铜片，配制不同浓度的盐酸和硫酸分别倒入试管，浸没铜片，用酒精灯加热(其中倒入盐酸的试管中：加一层石蜡油液封，用小火持续加热，使盐酸处于微沸状态30 min)。 硫酸浓度% 17 63 65 81 98 现象 加热20min，铜表面光亮 加热20min，铜表面光亮 加热15min，铜表面变黑 加热5min，铜表面变黑，10min后反应剧烈 加热1min，铜表面变黑，3min后反应剧烈 铜片表面都有气泡产生，有刺激性气味，溶液变为蓝色 盐酸浓度% 12 14 16 27 37 现象 溶液无色，铜片没有变化 溶液几乎呈无色，铜片没有变化 溶液呈很淡的黄色，铜片没有变化 溶液呈淡黄色，铜片表面有极细小的极少气泡 溶液呈明显的黄色，铜片表面气泡明显 【解释与结论】 (1)浓硫酸稀释时的操作是 。 (2)盐酸加热时，用石蜡油液封的目的是 。 (3)由实验得出，盐酸与铜不反应的浓度范围是 。 (4)铜与81%的硫酸反应后的溶液变为蓝色，原因是 。 【反思与评价】 (5)铜与98%硫酸反应生成的气体为SO2铜与37%盐酸反应产生的气体是否为同一种气体，并说明理由： 。 (6)从金属活动性角度解释，铜与17%的稀硫酸不反应的原因是 。 3．同学们为进一步学习酸碱盐的化学性质，进行了如图所示的实验，请你来参与他们的探究活动，并回答下列问题。 (1)当观察到甲试管中溶液 时，说明二者恰好完全反应。 (2)乙试管中两种溶液不能发生反应，理由是 。 实验结束后，小明同学将三只试管内的物质全部倒入一个干净的废液缸中，观察到白色沉淀明显增多，废液缸中溶液始终呈红色。 【交流讨论】 (3)同学们经过讨论，一致认为废液缸中溶液一定含有 （写化学式），可能含有Na2CO3，BaCl2中的一种，于是小明对其中可能含有的成分进行了如下实验探究。 【继续探究】 (4) 实验步骤 实验现象 实验结论 1.取少量溶液于试管中，加入过量的 溶液 无明显现象 不含Na2CO3 2.取少量的溶液于试管中，滴加过量的稀硫酸 含有BaCl2 【总结反思】 (5)写出步骤2中发生反应的化学方程式 （写一个）； (6)废液缸中沉淀的成分是 （写化学式）。 【拓展延伸】 (7)实验结束后，可向过滤后的废液中滴加适量的________（填字母），使废液呈中性后排放。 A．稀盐酸 B．碳酸钠溶液 C．硫酸铜溶液 4．实验探究和证据推理是提升认知的重要手段。某兴趣小组的同学们对当地自来水的生产过程、成分以及自来水的软化产生了浓厚的兴趣，并在老师的指导和帮助下，开启了项目性学习的探究之旅。 项目一：探究自来水的生产过程 水是一种宝贵的自然资源，当地自来水厂的净水流程如下图所示。    【交流讨论】 (1)自来水来自天然水源，天然水一般呈弱酸性，其原因是 （用化出学方程式表示）。 (2)自来水生产过程中发生化学变化的步骤是 。 项目二：验证自来水的成分 【查阅资料】 自来水中含有Mg2+、Ca2+、等离子。 【进行实验】 (3)为了验证自来水的成分，该小组的同学们取了一定量的自来水，进行了如下实验（不考虑其他成分）。 实验步骤 实验现象 实验结论 ①取少量自来水于试管中，加入足量的NaOH溶液 产生白色沉淀 自来水中含有 （填离子符号） ②取步骤①的上层清液于另一支试管中，滴加几滴 自来水中含有Ca2+ ③另取少量自来水于试管中，加入适量氯化钡溶液和稀硝酸 产生白色沉淀 自来水中含有 （填离子符号） 【沟通交流】 (4)步骤①中发生反应的微观实质是 。 【检查进度】 (5)该兴趣小组还没有进行的探究项目是 。 【联系实际】 (6)小组同学走访了许多工厂和家庭，对硬水的危害有了更多的认识。请联系实际，写出硬水的一种危害： 。 5．化学研究性小组做酸碱中和实验。当小组的同学将稀盐酸滴入所配制的氢氧化钠溶液进行中和实验时，发现有气泡产生，小组同学产生质疑，要对这瓶变质的氢氧化钠固体进行探究。 （1）[分析]  氢氧化钠固体曝露在空气中不仅吸收，还可以与空气中二氧化碳反应而变质，写出该反应的化学方程式 。 [猜想假设]  猜想一：该氢氧化钠样品部分变质。猜想二：该氢氧化钠样品全部变质。 （2）[设计方案] 实验操作 实验现象 实验结论 取少量固体于试管中加水溶解，滴入适量澄清石灰水 产生白色沉淀 猜想一正确 取上层清液放入另一只试管中，滴加酚酞溶液 溶液变红 同学们经过研讨，认为此方案不合理。方案不合理的原因 。 （3）同学们重新设计了方案并进行了实验。 [实验探究] 实验操作 实验现象 实验结论 取少量固体放入试管中加水溶解，滴入足量的 。 产生白色沉淀 猜想一正确 取上层清液放入另一只试管中，滴加酚酞溶液 溶液变红 （4）[继续探究]  同学们继续探究该氢氧化钠样品中碳酸钠的质量分数。利用以下装置进行了实验。 你认为他们需要测的数据是 （填字母序号）。 a．固体样品的质量                   b．碱石灰实验前后的质量 c．浓硫酸的质量                   d．浓氢氧化钠溶液实验前后的质量 e．所用稀硫酸的质量 （5）[实验反思]  根据所得数据进行计算发现结果比实际值偏小，原因可能是 。 6．某化学研究性学习小组在实验室进行了化学实验，向一盛有锌和铜混合物的烧杯中加入一定量的稀硫酸，充分反应后，观察到烧杯中有固体剩余，对反应后所得溶液中溶质的成分进行探究。 (1)写出上述烧杯中发生反应的化学方程式 。 (2)对反应后所得溶液中溶质的成分进行猜想，请你再补充一种猜想。 【猜想】猜想一：溶质为硫酸锌； 猜想二：溶质为硫酸铜和硫酸锌； 猜想三：溶质为 。 (3)【讨论】你认为猜想 不合理，理由是 。 (4)【实验】若猜想三正确，完成下列实验方案证明你的猜想。 实验步骤 的范围 实验结论 用玻璃棒蘸取少量待测液滴到试纸上，测溶液的 猜想三正确 (5)【应用】如果猜想三正确，把该废液倒入铁质下水管道可能造成危害，为消除此废液可能带来的危害，一般会在废液中加入适量的熟石灰，请写出此反应的化学方程式： 。 7．凡是有发光发热现象的变化一定是化学变化吗? 【问题】发光发热现象是化学变化的标志之一，如碳，铁和石蜡等物质在氧气中燃烧时就伴随发光发热现象，那么凡是有发光发热现象的变化都一定是化学变化吗？ 【实验】为了找到有说明力的证据，某同学找来蜡烛并与白炽灯做了下列对比实验。请完成下表中有关内容的填写： 蜡烛燃烧和白炽灯内钨丝通电时变化情况的比较： 实验内容 实验现象 结论 （1）点燃蜡烛，分别用干冷烧杯和沾有石灰水的烧杯罩在火焰上。观察现象，约1min～2min后，再吹灭蜡烛。 ①干冷烧杯内壁出现 。 ②用手触摸烧杯壁，有 感觉。 ③石灰水变 。 ①蜡烛燃烧时有光和热放出。 ②蜡烛燃烧时有 和 生成，因此发生的是 变化。 （2）观察白炽灯内钨丝的色和状态，然后通电。观察现象，约1min～2min后，停止通电，比较通电前后钨丝本身是否变化。 ①钨丝是银白色的固体。 ②通电后灯泡发出白光，用手靠近灯泡，有灼热的感觉。 ③停止通电后，钨丝颜色和状态 变化（填“有”或“没有”）。 ①钨丝通电时也有光和热放出。 ②通电前后，钨丝本身 发生变化（填“有”或“没有”），因此发生的是 变化。 【问题探究】蜡烛刚熄灭时产生的白烟是什么？ 【提出问题】蜡烛刚熄灭时，总会有一缕白烟冒出，它的成分是什么呢？有人提出了如下假设： A．白烟是燃烧时生成的二氧化碳； B．白烟是燃烧时生成的水蒸气； C．白烟是石蜡蒸汽凝成的石蜡固体。 【实验探究】 （1）吹灭蜡烛，立即用一个沾有澄清石灰水的烧杯罩住白烟，其目的是为了验证假设 （填序号）。 （2）吹灭蜡烛，立即用一块干而冷的玻璃片放在白烟上，玻璃片上没有出现水雾，说明白烟不是 。 （3）吹灭蜡烛，立即用燃着的木条去点白烟（注意不要接触烛芯），发现蜡烛重新被点燃，说明白烟具有可燃性，这为假设 提供了证据。同时可排除假设 ，因为 。 8．家里的水壶用久了，会结一层白色水垢，倒在杯子中的水也隐约可见白色的悬浮颗粒。小明对水垢的成分产生了好奇，将该白色固体带到学校实验室，与兴趣小组的同学展开如下探究。 【提出问题】水垢的成分是什么？ 【查阅资料】水垢的主要成分一般是CaCO3、Mg(OH)2（其他物质不参与探究过程）； 氯化钙与氢氧化钠的稀溶液不发生反应；氢氧化镁受热分解生成水和氧化镁。 【作出猜想】猜想一：CaCO3 猜想二：Mg(OH)2猜想三：CaCO3、Mg(OH)2 【实验设计】 (1)请完善下面的表格。 实验方案 实验现象 实验结论 ①取少量白色固体于试管中，加入过量稀盐酸 猜想二不成立 ②向①反应后的试管中加入2~3滴NaOH溶液 无明显现象 猜想一成立 【反思交流】 (2)兴趣小组的同学认为上述结论不正确，原因是 。 【继续探究】为进一步确定水垢的成分，同学们设计了如下实验，称取mg水垢样品放入硬质玻璃管中（已知：碱石灰的主要成分是氧化钙和氢氧化钠）。    【实验与数据记录】 ①称量装置C、D的质量，连接仪器； ②打开弹簧夹，缓慢通入氮气，一段时间后关闭弹簧夹，点燃酒精喷灯； ③待硬质玻璃管中样品完全反应，打开弹簧夹通入氮气； ④实验结束后再次称量装置C、D的质量，发现装置C增重ag，装置D增重bg。 【结论与分析】 (3)待硬质玻璃管中样品完全反应，打开弹簧夹通氮气目的是 。 (4)水垢样品中氢氧化镁的质量分数为 （用含a、b、m的式子表示）。 【拓展与延伸】 (5)装置E的作用是 ；生活中，水垢过多会影响电水壶的使用寿命，需定期进行清洗，可使用厨房中的 （填化学式）除去水垢。 9．化学小组设计如图实验探究氧气的制取和性质。 【探究一】探究温度对H2O2催化分解的影响    实验步骤：向分液漏斗中加入10mL30%的H2O2溶液，锥形瓶内加入不同试剂，打开活塞，加入H2O2溶液后立即关闭活塞。记录数据如表。 实验序号 水浴温度/℃ 锥形瓶内试剂 各时间段生成O2的平均速率/(mL•min-1) 0~3min 3~6min 6~9min ① 20 1mL14%的CuSO4溶液amL水 2.4 2.7 2.8 ② 30 9 10 10 ③ 40 90 63 28 ④ 40 2mL水 1.0 1.2 1.3 (1)表中a= 。 (2)实验①②③得出的结论是 。 (3)实验③中，3~6min比0~3min反应慢的原因可能是 。 【探究二】探究木炭在氧气中燃烧 (4)写出反应的 。 (5)实验开始时木炭呈红热状态，此时木炭是否发生了反应，为此进行了下列实验设计(如图1)，同时利用氧气浓度传感器测定了实验中氧气浓度变化情况(如图2)。结合图示分析，能证明木炭红热状态时发生反应的依据是 。      【拓展探究】为什么物质燃烧时有的出现光而有的出现火焰？ 查阅资料： ①物质燃烧时以固体形式燃烧为光，以气体或蒸气形式燃烧为火焰； ②木炭不完全燃烧(氧气不足时)会生成一氧化碳气体，一氧化碳具有可燃性； ③各物质熔点、沸点及燃烧所需温度如表： 物质 熔点/℃ 沸点/℃ 燃烧时温度/℃ 是否有火焰 石蜡 50~70 300~550 约600 有 木炭 3727 4527 约1200 无 铁 1525 2750 约1800 无 (6)结合参考资料可知物质燃烧能否产生火焰与其沸点和燃烧时温度有关，其关系为 。 (7)碳在氧气中燃烧时以 形式，因此木炭在氧气中的燃烧出现白光；木炭在氧气中燃烧没有火焰，但生活中木炭燃烧时会产生火焰，其原因可能是木炭在空气中不能完全燃烧，会产生 ，该气体继续燃烧产生火焰。 10．电石的主要成分是碳化钙（化学式为CaC2），是一种灰色块状固体，将其投入水中，它会迅速与水反应产生可燃烧的乙炔（C2H2）气体，反应完毕后，水底会沉积一种白色固体。实验小组决定对白色固体进行探究。 【提出问题】白色固体是什么物质？ 【查阅资料】①氢氧化钙微溶于水。 ②生产碳化钙的原料是碳酸钙，所以碳化钙中有时会存留没完全反应的碳酸钙。 【作出猜想】小组经过讨论，对白色固体的成分提出以下几种猜想： 猜想I：Ca（OH）2；猜想Ⅱ：CaCO3；猜想Ⅲ： 。 【实验探究】 实验操作 实验现象 实验结论 a．取少量白色固体放入烧杯中，加水溶解，取上层清液于试管中，通入CO2 猜想I成立 b．另取少量白色固体放入烧杯中，加入足量稀盐酸 无气泡产生 操作a中通入CO2时，发生反应的化学方程式为 。 【交流反思】碳化钙和水反应的化学方程式为 。 根据以上信息，可以得知电石的保存方式是 。 【迁移拓展】乙炔是一种有机物，完全燃烧的产物为 和 （均填化学式）。乙炔在空气中燃烧的现象：有黑烟，有火焰；乙炔在氧气中燃烧的现象：无黑烟，燃烧更旺。造成现象差异的原因可能是 。 11．在验证质量守恒定律时，某同学设计了如图A、B 两个实验，回答下列问题： (1)通过实验知道，实验A 中反应前后质量总和相等，在该实验中气球变化的现象是 。实验 B 中测得反应前后质量减小了，质量减小的原因是 ；若要使该实验前后测得的质量相等，需要进行如何改进 。 (2)以上两个实验中，能直接验证质量守恒定律的是 (填字母)。 (3)查阅资料得知，镁和稀硫酸反应生成了硫酸镁和氢气，于是小明设计了如图C所示的实验。称得反应前的质量为W1，然后将气球内的镁粉全部倒入瓶内，充分反应后称得的质量为W2，结果发现W1>W2，装置气密性良好，请你解释造成W1>W2的原因是 。 (4)从微观的角度解释化学反应前后质量守恒的原因： ； (5)下列事实能用质量守恒定律解释的有 。 A 湿衣服晾干后，质量变小  B 蜡烛在空气中燃烧后质量变小 C 10g水和10g酒精混合后质量为20g  D 镁条燃烧生成的白色固体比镁条的质量大 12．探究（1）：碳酸氢钠（NaHCO3）俗名小苏打，常用于食品和医学工业．某化学兴趣小组的同学对碳酸氢钠进行加热，发现有气泡，同时还剩余白色固体．他们对白色固体进行探究． 【提出问题】这白色固体是什么？ 【查阅资料】碳酸氢钠受热易分解生成水、二氧化碳和一种常见的固体． 【提出猜想】 猜想1：白色固体是碳酸钠， 猜想2：白色固体是氢氧化钠 猜想3：白色固体是氢氧化钠和碳酸钠的混合物 【实验探究】 兴趣小组为了确定反应后的固体产物成分，进行了如下实验，请填写下表： 实验方案 实验现象 结论 步骤一：取少量反应后的固体产物溶于水，加入过量的中性氯化钙溶液，过滤． 产生白色沉淀 猜想1成立 步骤二：取滤液少许，往滤液中滴入：① ② 【实验总结】写出碳酸氢钠受热分解的化学方程式③ ． 探究2：某化学兴趣小组把金属钠投到硫酸铜溶液中，实验并非如想象的有红色铜析出，而是生成一种蓝色沉淀．同学们非常好奇并进行实验探究． 【提出问题】金属钠投到硫酸铜溶液中到底发生了怎样的化学反应？ 【查阅资料】钠是非常活泼的金属，能与水发生剧烈反应，并放出气体，生成的溶液显碱性 【提出猜想】 猜想1：钠先与水反应生成氢气和某碱溶液，某碱再与硫酸铜反应生成蓝色沉淀； 猜想2：钠先与水反应生成某气体和某碱溶液，某碱再与硫酸铜反应生成蓝色沉淀； 【实验探究】 实验一：同学们把一小块切干净的钠投到装有少量蒸馏水的试管中，点燃生成的气体，听到“噗”的一声后燃烧起来； 实验二：在剩余的溶液中加入硫酸铜溶液，发现有蓝色沉淀． 【实验总结】 ①两个猜想中的“某碱”是 ，猜想2中生成的气体是 ； ②水与金属钠反应的化学方程式 ． ③请你判断猜想 成立． 13．小丽和小科在做“金属与酸反应”的实验时，他们分别将镁条投入盛有稀盐酸的试管中，小丽加入少量镁条，而小科加入了足量镁条。一段时间后，小科的试管底部“意外”地出现了灰白色固体。为探究该固体是什么物质，他们开展了如下探究： 【提出问题】足量镁和稀盐酸反应生成的灰白色固体是什么？ 【查阅资料】氢氧化镁和碱式氯化镁[Mg（OH）Cl]都难溶于水，但都能与稀硝酸反应，后者能生成Mg（NO3）2和HCl。 【建立假设】假设1：未溶解完的氯化镁；假设2：氢氧化镁；假设3：碱式氯化镁；…… 【进行实验】将灰白色固体过滤、充分洗涤后进行如下实验： 序号 实验操作 实验现象 实验结论 实验一 取灰白色固体于试管中，加入足量蒸馏水，充分振荡 固体不溶解 假设1 实验二 取灰白色固体于试管中，加入足量稀硝酸，充分振荡 固体溶解 假设2不成立 往上述溶液中滴加硝酸银溶液 【评价交流】小丽认为该灰白色固体一定是碱式氯化镁。小科认为上述探究还不足以说明该固体就是碱式氯化镁，其理由是 。 【继续探究】…… 14．为了探究金属活动性，将锌和铜分别放入稀硫酸中，铜不反应而锌的表面有气泡产生，写出锌和稀硫酸反应的化学方程式： 。老师告诉学生，铜和浓硫酸在加热的条件下也能反应且产生气体。 【提出问题】铜与浓硫酸反应的生成物是什么？其中气体是什么？ 【猜想假设】同学们对产生的气体作出了猜想。 猜想一：氢气； 猜想二：二氧化硫； 猜想三：氢气和二氧化硫的混合物。 【查阅资料】 （1）二氧化硫可以使品红溶液褪色，也能和碱性溶液反应 （2）H2+CuOCu+H2O 【实验探究】师生设计了如下装置进行实验（部分仪器省略），请完成下列表格。 主要实验步骤 主要现象 解释或结论 ①加热装置A一段时间 装置B中的现象是 有二氧化硫生成 ②点燃装置D处酒精灯 装置D玻璃管中无明显现象 猜想 正确 ③停止加热，将铜丝上提，向装置A中玻璃管鼓入空气 / / ④冷却，将A中液体用水稀释 A中液体变为 色 有硫酸铜生成 【表达交流】 （1）在步骤③中，鼓入空气的目的是 。 （2）请完成铜与浓硫酸反应的化学方程式：Cu+2H2SO4（浓）CuSO4+SO2↑+ 【反思拓展】 （1）若将装置A中铜丝换成锌片，随着反应的进行，硫酸的浓度逐渐变小，装置D玻璃管中看到的现象是 。 （2）下列各组药品能够证明锌的活动性比铜强的是 （填序号）。 ①锌、铜、稀盐酸②锌、硫酸铜溶液③锌、铜、氯化镁溶液 15．欲在室温和1.01×105Pa条件下测定镁的原子量。请利用下图给定的仪器（盛放镁条的隔板有小孔）组成一套实验装置（每种仪器只允许用一次）。请回答下列问题： （1）假设气流方向由左向右，则各仪器的接口连接的先后顺序为a→ → →b→c→f→e→d（填写字母）。 （2）装置A中的分液漏斗中盛放的液体是 ，作用是 。 （3）连好仪器后，要进行的操作步骤有以下几步： ① 待仪器B中的物质恢复至室温时，测量量筒C中水的体积（假设将测定的体积换算成标准状况下为VmL）； ② 擦掉镁条表面的氧化膜，将其置于天平上称量（假设其质量为mg），并将其投入试管B 中； ③ 检查各装置的气密性； ④ 旋开仪器A上分液漏斗的活塞，当镁条完全溶解时再关闭活塞。 上述几步操作的先后顺序是 。 （4）若未将试管B冷却至室温就测量量筒C中水的体积，这将会使所测镁的相对原子质量的数据（填偏高、偏低和无影响） 。 （5）若未擦净镁条表面氧化膜就进行实验，这将会使所测镁的相对原子质量的数据（填偏高、偏低和无影响） 。 （6）甲、乙、丙三位同学用下图装置来测定一定质量的镁完全反应后生成氢气的体积： 实验步骤如下： ① 检查装置的气密性；       ② 向试管B中加入镁条； ③ 准确操作，记录C中液面刻度（C为带有刻度的量气管，D为可上下移动的水准管）； ④ 由A向B中滴加稀盐酸至过量； ⑤ B中不在有气体产生并恢复至室温后，准确操作，记录C中液面刻度，计算得到气体的体积为Vml Ⅰ、甲同学检查该装置气密性的方法是连接好装置，从D管注水，C、D两管液面形成高度差，做好标记，一段时间后，两边高度差 （填“变大”、“变小”或“不变”），说明气密性良好。为使测得的气体体积更精确，记录C中液面刻度时，除使视线与凹液面的最低处相平、冷至室温外，还应 ； Ⅱ、甲同学认为镁带在实验前应打磨，目的是 ； Ⅲ、通常实验前须估算药品用量，如果实验过程中，发现盐酸的量不足，应中途加酸还是重新实验： ；理由是 。 Ⅳ、以上是乙、丙两位同学所用实验装置，在步骤⑤读数时所处的稳定状态图，则将会对实验结果产生的影响是（假设其余步骤完善且操作准确无误）：乙 ，丙 （填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。 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 $$