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．K3[Fe(C2O4)3]•3H2O(三草酸合铁酸钾)为亮绿色晶体。小李和小赵同学在老师的指导下探究K3[Fe(C2O4)3]•3H2O的热分解产物。 【查阅资料】①碱石灰可用于吸收CO2、水蒸气 ②含有Fe2+的盐溶液可与K3[Fe(CN)6]发生反应产生蓝色沉淀 ③含有Fe3+的盐溶液可与KSCN发生反应生成红色溶液 【提出问题】样品完全分解后，除水蒸气外还生成哪些产物？ 【猜想与假设】猜想一：气体产物中只含有CO 猜想二：气体产物中只含有CO2 猜想三：气体产物中可能含有 【实验探究】 (1)探究气体产物。 小李同学对气体产物进行探究，设计如图实验(夹持装置及部分装置省略)： 实验中观察到装置B中澄清石灰水变浑浊，装置D中的固体变为红色。由此判断猜想 正确。 (2)探究固体产物。 小赵同学对固体产物进行如表探究：取K3[Fe(C2O4)3]•3H2O热分解后的固体产物(经实验证明无磁性)于试管中，加水充分溶解、过滤，再进行如表实验： 实验 现象 结论 取滤液加入硫酸 产生气泡 固体中含有K2CO3 取滤渣加入硫酸溶解后，分成两份 一份中加入K3[Fe(CN)6] ① 固体中含有FeO 另一份中加入KSCN 溶液变为红色 固体中含有② 【实验结论】K3[Fe(C2O4)3]•3H2O的热分解产物有 种。 【拓展延伸】晒制蓝图时，用K3[Fe(C2O4)3]•3H2O作感光剂，其光解反应有FeC2O4生成。432gFeC2O4在一定条件下分解可以得到一种具有磁性的黑色固体和两种含有相同元素的气体，则两种气体质量的最简整数比为 。 2．某中学化学兴趣小组按照课本实验方法（如图甲），做木炭与氧化铜反应实验时，发现很难观察到紫红色铜的生成，却往往有暗红色固体出现。他们决定对这个实验进行探究和改进。请写出木炭还原氧化铜的方程式： 。 【提出问题】暗红色的固体是什么？如何选择合适的条件，使这个实验的现象更明显？ 【查阅资料】铜有＋1和＋2两种化合价，通常情况下，氧的化合价为－2。 【进行猜想】同学们认为这种暗红色固体可能是一种氧化物，并猜测它的化学式为 。 【交流讨论】同学们还认为，通过改变反应物的状态、质量比，以及反应装置，可以使该实验现象更加明显，减少出现暗红色固体的情况。 小吴建议用超细炭粉与氧化铜粉末进行实验。你认为这样建议的原理是 。 小周建议用图乙装置替代甲装置。与甲相比较，乙装置中将试管直立放置的作用是 。 【实验过程】同学们决定按改进后的方案进行实验，往试管中加入已干燥的药品并开始加热，当看到澄清的石灰水刚出现浑浊时， （填“能”或“不能”）确定氧化铜和炭粉已经开始反应。不久，即可看到试管底部变红热，停止加热后，仍能看到红热现象，并沿试管底部自下而上蔓延，这个现象说明该反应是 （填“吸”或“放”）热反应。 【拓展延伸】兴趣小组同学在实验过程中发现在木炭和氧化铜的混合物中加入一定量的某种添加剂后，此实验只利用酒精灯加热也能快速完成，他们利用同样的酒精灯做了如下实验： 1 2 3 4 5 6 木炭0.3g，氧化铜3.4g 木炭0.3g，氧化铜3.4g 木炭0.3g，氧化铜3.4g 木炭0.25g，氧化铜3.4g 木炭0.3g，氧化铜3.4g 木炭0.3g，氧化铜3.4g 不加添加剂 0.1gCaCl2 0.1gKCl 0.1gMgCl2 0.1gK2SO4 0.1gNa2CO3 加热时间长，几乎没有红色物质析出 加热约1分钟后，剧烈反应，产物红亮美观，有金色铜粒生成 加热约2分钟后，剧烈反应，产物红色，有金色铜粒生成 加热约1分钟后，剧烈反应，产物红亮美观 加热时间长，产生红色物质不明显 加热时间长，产生红色物质不明显 （1）请你推测主要是哪一种离子对木炭和氧化铜的反应有促进作用？ ，说出你的判断理由 。 （2）除了上述离子对木炭和氧化铜反应的促进作用以外，产生金色铜粒的还需要什么条件？ 。 3．天然气的主要成分是甲烷（CH4)，化学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣，请你参与探究与分析： 【提出问题】甲烷在氧气中燃烧后生成哪些物质？ 【知识储备】含碳元素的物质在氧气中完全燃烧生成CO2，不完全燃烧生成CO；无水CuSO4遇水变蓝色。 【猜想与假设】 产 物 猜 想 甲 乙 丙 丁 CO2、H2O CO、H2O NH3、CO2、H2O CO2、CO、H2O 你认为 同学的猜想是错误的，理由是 。 【实验探究】为了验证上述猜想与假设，将甲烷在一定量的氧气中燃烧的产物依次通过下列装置： ① A、B装置的顺序 （填“能”或“不能”）颠倒。 ②实验中用纯净氧气而不用空气的原因是 。 ③实验中观察到A中无水CuSO4粉末由白色变为蓝色，B、D中澄清石灰水变浑浊，C中黑色粉末变成光亮的红色，由此推断 同学猜想成立。 ④请写出B中澄清石灰水变浑浊、C中黑色粉末变成红色的化学方程式： 、 。 【反思与交流】为避免有毒的CO污染环境，所以含碳元素的物质燃烧必须满足的条件是 。 4．某化学活动小组在实验室进行了如图所示的实验： (1)先向盛有氯化铜溶液的烧杯A中滴加一定量的氢氧化钡溶液，发生反应的方程式为 ； (2)再注入一定量的硫酸钠溶液，根据操作流程，整个过程中观察到的实验现象是 。 小组同学对无色溶液B产生了浓厚的兴趣，进行了进一步的探究活动。 【提出问题】 无色溶液中含有哪几种离子？ 【实验探究】 (3)甲同学认为一定不含 （填离子符号）， (4)甲同学取2支试管，分别加入少许滤液，向一支试管中滴加氯化镁溶液，观察到溶液中产生白色沉淀，上述现象得出滤液中的离子是 （填离子符号）。另一支试管中加入一定量硫酸钠溶液，观察到溶液中也产生了白色沉淀。 (5)综合上述实验现象得出滤液中含有的离子是 。 (6)乙同学用试管取少许滤液，向其中加入少量的硫酸镁溶液，观察到溶液中产生白色沉淀，由此得出结论，溶液中一定含有钡离子。请你对乙同学的结论进行评价 。 【归纳总结】 通过上述探究活动可知，在确定溶液中的离子成分时，要确定可能存在的离子时，要求所加试剂只与一种待测离子反应产生明显的实验现象时才可以确定可能存在的离子一定存在，进而推测出与确定存在的离子不能共存的离子一定不存在。 5．蚊虫叮咬后能分泌出蚁酸，蚁酸会刺激皮肤。某兴趣小组对蚁酸进行了如下探究。 【查阅资料】 （1）蚁酸的化学名为甲酸(HCOOH)，熔点为8.6℃，受热易分解。 （2）常温下，氯化钯(PdCl2)溶液常用于检验CO，化学方程式为：。 探究I：蚁酸的酸碱性 【进行实验】用试管取少量蚁酸溶液，滴加紫色石蕊，石蕊变红，由此可得到的结论是 。 【生活应用】被蚊虫叮咬后，在叮咬处涂抹一些物质可减轻痛痒。下列物质可选择的是 (填字母)。 A．肥皂水            B．食醋            C．食盐水               D．小苏打溶液 探究Ⅱ：蚁酸的分解产物 【进行实验】加热蚁酸应选择的装置是 (选填“A”或“B”)，然后将产物依次通过装置C和D．观察到C瓶内壁出现无色液体，D瓶氯化钯溶液中产生灰色沉淀，则D瓶检验出蚁酸分解的产物 (填化学式)。 ①写出蚁酸分解的化学方程式： 。 ②D后面装置用于处理蚁酸分解的产物，方法是 。 6．47中化学实验小组的同学们为了探究溶液中离子的成分进行了如下实验，如图所示。    帝屹同学分别向装有少量氢氧化钡溶液、稀盐酸和可能变质的氢氧化钠溶液中滴加几滴酚酞溶液，帝屹同学发现在向氢氧化钠溶液中滴加酚酞溶液后出现红色，她认为氢氧化钠溶液没有变质，请你对她的结论进行评价 。同学们认真观察实验后，将三支试管都倒入同一个废液缸中，观察到溶液中有气泡出现，最终得到白色沉淀后过滤，同学们对所得的无色溶液中含有的离子的成分进行了如下探究。 [实验与讨论]：同学们根据物质间的反应原理推出一定存在的离子是： 。 [提出问题]：无色溶液中含有哪些离子？ （不考虑酚酞） [猜想与假设]：甲同学猜想：只含有Na+、Cl- 乙同学猜想： Na+、 Cl-、OH-、 CO32- 丙同学猜想： Na+、Cl-、Ba2+、 H+ 丁同学猜想： Na+、 Cl-、Ba2+ [实验与讨论]：同学们根据溶液的颜色，可得出 同学的猜想是错误的； 又根据其他实验现象推出 同学的猜想是错误的，原因是 。丁同学是分析溶液中氯化钠是溶于水的生成物一定存在，而混合后生成的氯化钡经反应后可能有剩余于是得出自己的猜想，丁同学为了验证自己的猜想，取少量无色溶液于试管中，加入少量的硝酸银溶液，观察到溶液中产生白色沉淀，于是得出自己的猜想正确，请你对丁同学的结论进行评价 。经过同学们的共同能力，经过合理的实验得出了溶液中的离子成分。 [反思与评价]：通过上述探究活动，当根据溶质种类确定溶液中离子成分时，可以先确定一定存在的溶质从而确定一定存在的离子，再加入合理的试剂验证可能存在的溶质与一定存在的溶质中 的离子是否存在，就可以确定溶液中离子的成分。 7．杭州亚运会竞技体操比赛中，选手会双手涂抹一种白色粉末来防滑，某兴趣小组对该白色粉末展开了探究。 【查阅资料】 ①该白色粉末为“镁粉”，主要成分由MgCO3、Mg（OH）2中的一种或两种组成。 ②无水硫酸铜固体为白色，遇水变蓝。 ③氢氧化镁受热分解生成氧化镁和水。 ④碳酸镁受热分解吸收大量热，气体产物可以用于灭火。 【提出问题】白色粉末的主要成分是什么？ 【猜想与假设】 (1)猜想1：MgCO3  猜想2：   猜想3：MgCO3和Mg（OH）2 【实验探究】 (2)甲同学取少量白色粉末于试管中进行如下实验操作： 实验操作 现象 结论 向试管中加入适量 。 有气泡产生 猜想1成立，写出产生气泡的化学方程式 。 【讨论交流】 (3)乙同学认为甲同学的实验结论不严谨，原因是 。 【改进实验】 (4)用下图实验装置来继续进行探究： 实验操作 现象 结论 用酒精灯加热白色粉末 。 猜想1成立 【实验总结】 (5)装置A玻璃管中发生的反应与二氧化碳工业制法类似，该反应的化学方程式为 ，气体产物可以灭火利用了它的物理性质是 。 8．某研究小组在学习氧气的化学性质时发现：铁丝在氧气中燃烧有火焰，而蜡烛在氧气中燃烧却有明亮的火焰。该小组同学进行了如下探究。 (1)写出铁丝在氧气中燃烧的化学方程式： 。 (2)探究一：蜡烛燃烧产生火焰的原因是什么? 点燃蜡烛，将金属导管一端伸入内焰，导出其中物质，在另一端管口点燃，也有火焰产生（如图所示）。由此可知：蜡烛燃烧产生的火焰是由 （填“固态”或“气态”）物质燃烧形成的。 (3)探究二：物质燃烧产生火焰的根本原因是什么? [查阅资料] 物质 熔点/C 沸点/C 燃烧时温度/'C 石蜡 60-70 300-500 约600 铁 1535 2750 约1800 钠 97.8 883 约1400 由上表可知：物质燃烧能否产生火焰与其 （填“熔点”或“沸点”）和燃烧时温度有关。通过上表中石蜡、铁的数据对比，由此推测：钠在燃烧时 （“有”或“没有”）火焰产生。 (4)根据硫在空气或氧气中燃烧的实验事实，请你确定硫沸点 硫燃烧时的温度（填“大于” 或“小于”）。 9．某化学小组在Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液中加入一定量的金属R(在化合物里+2价)，待充分反应后过滤，得到滤渣和无色滤液。 （1）举出一种符合R这种物质的化学式(初中所学常见金属) ，并写出一个一定发生的反应的化学方程式 ； （2）设计实验分析滤渣成分 。 10．化学活动小组在一次实验中进行了如下图所示实验： 【实验探究1】A中观察到的实验现象是 ；B中发生反应的化学方程式是 。 【实验探究2】小组同学将A、B两支试管中的物质倒入到烧杯C中，充分混合后过滤，同学们对滤液D的成分产生了浓厚的兴趣，进行了进一步的探究活动。 【提出问题】滤液D中含有什么离子？ 【猜想与假设】小六同学：含有Na+、OH-、Cl-； 小九同学：含有Na+、OH-、Cl-、Ba2+； 小强同学：含有Na+、OH-、Cl-、。 【进行实验】小九同学为了验证自己的猜想，取一定量的滤液D于试管中，向其中滴加少量的稀盐酸，观察到无明显现象。由此小九同学得出结论：自己的猜想成立，小强同学的猜想不成立。 【评价与交流】请你评价小九同学的结论： (填“正确”或“不正确”)。 【实验反思】同学们经过讨论后一致认为：用一种足量的试剂 (填名称)，就能确定滤液D中的离子成分。 小强同学取该试剂进行实验，根据反应的实际情况绘制出了如图所示的图像。根据图像可以确定，滤液D中含有的离子 是 (填离子符号)。 【归纳与总结】①表示的离子在溶液中个数减少的原因是(请从微观角度用文字说明) 。 老师对同学们认真严谨的科学态度给予了充分肯定，并鼓励他们可以尝试用更多的方法进行探究。 11．教材“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的催化作用”，以及“寻找新的催化剂”研究性实验，引起了化学探究小组的兴趣。 【提出问题】氧化铁（化学式Fe2O3）能否作过氧化氢溶液分解的催化剂？如果能，其催化效果如何？ 实验步骤 实验现象 ①分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入A、B两支试管中，向A试管加入a克氧化铁粉末，并分别在A、B两支试管中插入带火星的木条，观察现象。 A试管中，带火星木条复燃。 B试管中无明显现象 ②待A试管中没有现象发生时，重新加入过氧化氢溶液，并把带火星的木条伸入试管内，如此反复多次试验，观察现象。 试管内均产生大量气泡。带火星木条均复燃 ③将实验②中的剩余物小心过滤，并将所得滤渣进行过滤、洗涤、干燥、。 所得固体质量仍为a克 ④分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入C、D两支试管中，向C试管中放入a克氧化铁粉末，向D试管中加入a克二氧化锰粉末，观察现象。 现象略 （1）①中A试管的现象是 ； （2）表格中缺失的步骤为 ； 【实验结论】（3）实验②、③证明：氧化铁的 和 在反应前后均没有发生变化，可以作过氧化氢分解的催化剂； （4）写出氧化铁催化过氧化氢的化学反应方程式 ； 【实验评论】 （5）实验设计④的目的是 。 【知识拓展】 （6）查阅资料得知，氧化铜、硫酸铜溶液、猪肝、马铃薯等也可以做过氧化氢溶液分解的催化剂，下列有关催化剂的说法正确的是 ； A 同一个化学反应可以有多种催化剂 B MnO2 只能作为氧化氢溶液分解的催化剂 C 催化剂只加快反应速率 D 作催化剂的物质不能是其他反应的反应物或生成物。 12．“蓝瓶子”实验是一个有趣的化学振荡实验：盛有氢氧化钠、亚甲蓝、葡萄糖混合液的试管,经振荡、静置后溶液颜色会出现反复变化 如图。某兴趣小组 开展如图探究,回答下列问题。 （1）氢氧化钠溶液和浓氨水都是常见的碱性溶液,具有相似的化学性质,请你试着写出氢氧化钠的一条化学性质 。 （2）小明对振荡实验后溶液变蓝的原因进行如下猜想：①溶液中溶入CO2；②溶液中溶入O2；③溶液中溶入 (填化学式)。 （3）小红利用图2装置,从A端吹入呼出的气体,混合液由无色变为蓝色,由此 (填“能”或“不能”)得出猜想①正确,原因是 。 （4）为探究猜想②,利用图2装置设计实验方案： 。 13．Ⅰ以下是初中化学实验中常见气体的性质、验证、除杂等实验装置，某化学兴趣小组的同学在学完了氢气、一氧化碳、二氧化碳、水蒸气的有关内容以后，想通过以下装置来验证某混合气体中是否有以上气体，请帮助他们完成以下实验。(装置可以重复使用，气体吸收装置中试剂的量充足) 查阅资料：①氢气与氧化铁反应的化学方程式为：Fe2O3+3H22Fe + 3H2O ②无水硫酸铜是一种白色晶体，当遇到水时会变成蓝色。 (1)请写出一氧化碳通过A装置的反应化学方程式： 。 (2)如果想验证此混合气体中有二氧化碳，可以将气体直接通过D装置，反应的化学方程式为： 。 (3)如果想验证此混合气体中含有氢气和一氧化碳，需将混合气体依次通过B、C后再通过A，再依次通过 和 ，其中A中的现象为 。 (4)如果想验证此混合气体中这四种气体都有，你选择的气体依次通过的装置顺序为： 。 Ⅱ．家庭生活中食品制作( 如面条、馒头等) 经常用到食用碱，食用碱的主要成分是碳酸钠，可能含有少量氯化钠．小莉将家中食用碱带到实验室进行探究，请设计实验验证小莉提供的食用碱样品是否含有氯化钠． 实验步骤 实验现象 结论与解释 1．取一定量的食用碱样品放入试管，加入蒸馏水、振荡 样品溶解 食用碱溶于水 2．向食用碱溶液的试管中，滴加几滴 溶液，振荡 3． 14．小霸在家制作了苏打饼干，所用到的配料有（小麦粉，食用盐、碳酸钙、食品添加剂（碳酸氢钠）、香葱、酵母、食用香精等），小树研究性学习小组刘其成分进行了探究。 温馨提示：饼干制作的烘焙过程中，配料中的碳酸氢钠的全部受热分解转化为碳酸钠，而碳酸钠不分解。 写出碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠的反应方程式： 。 I.定性判断饼干中有关成分的确认。 取一小包饼干。研碎后放入烧杯，加入适量蒸馏水，用玻璃棒搅拌，得到待检液。 实验操作和现象 实验结论 碳酸盐的检验 取少量待检液于试管中，加入足量稀盐酸，有气泡产生：将产生的气体通入澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊 饼干中含有 （填离子符号） 【交流讨论】饼干中的碳酸钙与稀盐酸反应的化学方程式为 。 【深入探究】如何进一步确认饼干中含有两种碳酸盐？ 将剩余待检液过滤，用蒸馏水洗涤固体2至3次，得到滤渣和滤液；将 分别与稀盐酸反应，根据反应的现象，则证明饼干中既有碳酸钙，又有碳酸钠。 Ⅱ.定量检测：饼干中碳酸钠质量的测定。 【实验装置】 【实验步骤】 ①按图连接好装置，检查气密性： ②取一小包饼干研碎后放入烧杯，加入适量蒸馏水、用玻璃棒充分搅拌后，过滤，洗涤； ③将滤液和洗涤液合并后倒入容器甲中，按图示装入其他药品； ④打开弹簧夹，向装置中通入一段时间N2后，关闭弹簧夹； ⑤用电子天平称量干燥管丙的质量，记录数据m1； ⑥逐滴加入稀硫酸至不再产生气泡时，停止滴加； ⑦打开弹簧夹，向装置中通入一段时间N2后，关闭弹簧夹； ⑧重复步骤⑤，记录数据m2。 【交流讨论】步骤③中如果只取滤液做后续实验，对碳酸钠的质量测定有何影响？ 。 A偏大    B偏小    C无影响 【数据处理】这包饼干中碳酸钠的质量为 g，（用字母分数表示，分数约为最简）。 15．“在学校的元旦联欢会上，某同学表演了‘水能生火’的魔术．他向包有过氧化钠（Na2O2）粉末的脱脂棉上滴水，脱脂棉燃烧起来．”小颖看到这段话后非常感兴趣，她和同学们一起对该问题进行了一系列的探究． [提出问题]过氧化钠与水反应生成了什么物质？为什么脱脂棉会燃烧？ [猜 想]①可能有一种气体和另一种物质生成②反应过程中可能有能量变化 [设计装置]如图所示 [实验探究] 实验一：探究反应后生成的气体是什么？ （1）打开右图装置中分液漏斗的活塞，控制滴加水的速度，观察到试管内有气泡产生，用带火星的木条靠近P处，木条复燃．说明生成的气体是 ； （2）实验中，还观察到伸入烧杯中的导管口有气泡冒出，请解释产生该现象的原因： 实验二：探究反应后生成的另一种物质是什么？ （1）小明猜想另一种物质是Na2CO3，小军认为不可能．为了证实小军的看法，请你设计一个证明不存在的实验： 实验步骤 实验现象 实验结论 　 生成物中没有 （2）小军取反应后所得的溶液于试管中，滴入无色酚酞试液，发现试管中的溶液变成红色，说明反应后所得的溶液呈 性； 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 $$