2024年中考化学专项复习科学探究题

2024年中考化学专项复习——科学探究题 1．某实验小组的同学用氢氧化钡溶液和盐酸进行酸碱中和反应的实验时，向烧杯内的氢氧化钡溶液加入一定量稀盐酸后，发现忘记滴加酸碱指示剂。于是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。 【提出问题】该烧杯内溶液中的溶质是什么物质？ 【猜想与假设】猜想1：BaCl2、Ba(OH)2和HCl； 猜想2：BaCl2、Ba(OH)2；猜想3： ；猜想4：BaCl2和HCl。 根据所学知识判断，猜想 不成立。 【查阅资料】氯化钡溶液呈中性。 【实验与结论】实验步骤Ⅰ：取少量烧杯内溶液于试管中，滴入几滴酚酞溶液，振荡；实验现象Ⅰ ； 结论Ⅰ：猜想2不成立 实验步骤Ⅱ：在上述试管中，逐滴加入碳酸钠溶液至过量； 实验现象Ⅱ： ； 结论Ⅱ：猜想3不成立，猜想4成立 【反思与拓展】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 (写一条即可)。若要处理烧杯内的溶液，使其溶质只含有BaCl2，应向烧杯中加入过量的 。 2．阅读下面短文。 新能源页岩气，正在冲击传统能源体系。据报道，我国页岩气储量排名世界第一，合理开采将有利于改善我国的能源结构。页岩气是藏身于地下3000多米的页岩层裂缝中的天然气，在此高压环境中，还有部分溶解于裂缝中存在的少量石油里。目前，开采页岩气时从地表钻并到页岩层，向地下压入大量水和沙，使页岩气所在的地层产生缝隙，因压强降低，页岩气将从其藏匯处逸出。这些水和沙将被抽回地面，形成返排液。 回答下列问题： (1)页岩气中主要成分的化学式是什么？ 写出其主要成分完全燃烧的化学方程式 。 (2)溶解在石油中的页岩气逸出的原因是什么？ 。 (3)返排液是油、水溶液和沙组成的混合物。从返排液中分离出沙的实验操作名称是什么？ 下表是某返排液中水溶液的主要成分及其含量，含量最高的金属离子是什么？ 离子 K+ Ca2+ Mg2+ Cl- 含量/(mg/L) 310 491 129 470 26.1 (4)结合上文分析：开采时可能产生的主要环境问题是什么(写一点，下同)？ 你的解决建议是什么？ 。 3．实验室中有一瓶标签受损的无色液体，如图所示。这瓶无色液体是什么呢？实验员老师告诉大家，该液体只能是过氧化氢溶液、稀硫酸和蒸馏水中的一种。 (1)大家讨论后一致认为不可能是蒸馏水，理由是 。 (2)为确定该液体成分，同学们继续进行了如下实验探究： 实验操作 实验现象 实验结论 步骤一：取该液体适量于试管中，向其中加入少 粉末。 没有气泡产生。 该液体不是过氧化氢溶液。 步骤二：取该液体适量于试管中，向其中滴加少量金属Zn。 该液体是稀硫酸。 (3)反思交流 ①大家认为标签受损的原因可能是 ； ②如果该液体是过氧化氢溶液，则步骤一发生变化的化学方程式表示为 ； ③步骤二除加金属外，还可以加入 也会产生该现象(填一种具体物质的名称)。    4．同学们学习了复分解反应发生的条件后，利用所学知识对稀盐酸与下表中的三种物质之间能否发生反应作出判断，并进行实验验证。 (1)请将表格的空格补充完整。 组别 甲 乙 丙 实验示意图 能否反应 能 能 能 实验现象 无明显现象 【提出问题】怎样证明Ca(OH)2溶液与稀盐酸发生了反应？ 【分析讨论】同学们经过讨论后认为，如果盐酸和氢氧化钙减少(或消失)，或者有新物质生成，都能证明反应已经发生。。 【查阅资料】CaCl2溶液呈中性。 【实验探究】 方案 实验操作 实验现象 实验结论 方案一 小羽取少量Ca(OH)2溶液于试管中，先滴入2～3滴无色酚酞溶液，再加入稀盐酸 Ca(OH)2消失，二者发生了反应 方案二 小美向方案一反应后的溶液中加入AgNO3溶液 产生白色沉淀 有新物质生成，二者发生了反应 【实验评价】 (2)小凯认为小美的结论不正确，理由是 。 【总结归纳】 (3)Ca(OH)2溶液与稀盐酸发生了化学反应，其反应的化学方程式为 。 对于无明显现象的反应，我们可以分析比较反应物和生成物的性质，从多个角度设计实验证明反应已发生。 【拓展延伸】 (4)将少量CO2通入NaOH溶液中也无明显现象，请你设计一个实验方案证明二者发生了反应： (写出操作方法和现象)。 5．小亮同学想通过实验探究某企业采用的氨碱法制的纯碱样品的成分及含量。 [提出问题1]①该纯碱样品中含有哪些物质? [猜想与假设]通过分析，小亮做出如下假设： (1)只含有Na2CO3；(2)含有Na2CO3和NaHCO3 [查阅资料] NaHCO3 Na2CO3 加入稀盐酸 现象I 产生气泡 加入饱和石灰水 溶液变浑浊 现象Ⅱ 加入CaCl2溶液 无明显现象 溶液变浑浊 加热溶液至沸腾，将气体通入澄清石灰水 澄清石灰水变浑浊 澄清石灰水无明显变化 (1)表中的现象Ⅱ为 ； (2)现象I对应的化学方程式为 。 [实验探究]为了确定纯碱样品的成分，小亮设计如下实验方案，请你一起完成下列实验报告。 实验步骤 实验现象 ①取少量样品溶于水，加入过量的CaCl2溶液 溶液变浑浊 该反应的化学方程式: ； ②将上述反应后的混合液过滤，取滤液 ； ； 证明猜想②成立。 [实验反思] 实验步骤①中，加入试剂过量的目的是 ； [提出问题2]如何测量该纯碱样品中各物质的含量? (1)为测量该纯碱样品各成分的含量，小亮设计了如图装置，通过称量B装置中的质量变化来确定样品中各成分的含量。该装置气密性良好，稀硫酸与样品、进入装置B的CO2与NaOH均完全反应，操作无误，但多次实验发现，测定结果有偏差。造成偏差的原因有 ① ；② ； (2)小亮在老师的指导下重新设计了如下的实验装置。该实验有以下操作步骤： ①检查装置气密性；②将w g干燥的样品放入锥形瓶中； ③称量盛有氢氧化钠浓溶液的B瓶质量； ④打开活塞b，从导管a处缓缓注入一定量的空气，关闭活塞b； ④向锥形瓶中逐滴加入稀硫酸至不再产生气泡； ⑤再次称量盛有氢氧化钠浓溶液的B瓶质量； ⑥打开活塞b，从导管a处缓缓鼓入一定量的空气，关闭活塞b； ⑦根据B瓶增加的质量计算样品中各成分的含量。 该实验的正确步骤是 ； 6．化学变化往往伴随着发光和放热的现象，但小米同学认为发光和放热不一定全部都是化学变化，学习小组对此展开了讨论和验证。 【提出问题】有发光和放热的现象都是化学变化吗？ 【做出猜想】 (1)猜想一：不一定都是化学变化；猜想二： 。 【验证过程】 (2)将干冷的烧杯罩住蜡烛火焰的上方，观察到：烧杯内壁出现 ；手摸烧杯外壁有 的感觉；蜡烛的火焰逐渐变小直到熄灭。 (3)将烧杯迅速倒置，向其中加入少量的澄清石灰水，振荡，观察到 。 【分析】 (4)通电前后，钨丝本身没有发生变化，灯丝通电发光，放热属于 变化。 【结论】 (5)猜想 （选填“一”或“二”）正确。 7．化学是以实验为基础的科学，实验是科学探究的重要手段。 （1）酸和碱之间发生中和反应。如下图所示的三个实验均可验证酸与碱能发生反应。 ①实验一中，通过稀盐酸与 （填写化学式）反应的现象，验证了酸与碱发生了反应。 ②实验二通过两支试管中的现象对比，可以判断稀盐酸与Ca（OH）2能反应，该实验除需控制所加水和稀盐酸的温度、体积相同外，还需控制 相同。 ③实验三中，若加入X可验证稀硫酸与碱能发生反应，则符合此条件的X是下列物质中的 （填字母即可）。 a 无色酚酞溶液 b 铁粉 c 氧化铜 d 碳酸钠 （2）为了探究二氧化碳与氢氧化钠发生反应，河南省实验中学化学兴趣小组进行了如甲所示实验；并利用了数字化实验手段进行了探究：在用排空气法收集到的二氧化碳集气瓶内加入足量氢氧化钠溶液，通过压强传感器和数据采集器得到的图象如乙所示。 ①实验甲装置A中发生反应的化学方程式为 ； ②甲所示装置B中的实验现象是什么 ？ ③乙中图示曲线总体趋势为数据逐渐减小，其中的道理是什么 ？ （3）向盛有20g氢氧化钠溶液的烧杯中加入20mL质量分数为7.3%的稀盐酸，恰好完全反应。则所用氢氧化钠溶液中溶质的质量分数是多少 ？ （提示：7.3%的稀盐酸密度约为1.035g/mL） 8．学习了“过氧化氢制氧气使用二氧化锰作催化剂”，化学社团在“寻找新的催化剂”的活动中，对“硫酸铜能否作过氧化氢分解的催化剂”进行了以下探究。 【实验探究】甲同学按如下方案进行实验。 实验步骤 实验现象 实验结论 步骤①木条不复燃； 步骤②产生气泡，溶液变蓝色； 步骤③ 。 硫酸铜能作过氧化氢分解的催化剂， 【评价改进】大家认为甲同学的实验结论不严谨。若要确定该实验结论正确，还需证明硫酸铜的 在反应前后都没有发生改变。 【继续探究】乙同学补做以下实验，进而确认了甲同学的实验结论。已知CuSO4 + 2NaOH = Na2SO4＋Cu (OH)2↓ 根据上述实验中m1:m2= （填最简整数比），证明反应前后铜离子没有发生变化；再通过其它实验也证明了反应前后硫酸根离子也没有发生变化。 【讨论交流】大家认为还可以采取另一种方法获取上述实验结论：在甲同学实验的基础上，将乙同学实验时烧杯B中的溶液蒸发、干燥得到白色固体，再称其质量为 g，然后将固体加入5%的过氧化氢溶液中，若 ，则也可获取上述结论。 【拓展延伸】比较硫酸铜和二氧化锰对过氧化氢制氧气的催化效果，实验过程中不需要控制的条件是 （填序号）。 A．溶液的起始温度       B．催化剂的质量       C．溶液的浓度       D．反应起始时间 9．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加入稀盐酸一会后，发现忘记滴加指示剂。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。 探究烧杯内溶液中溶质的成分： 【提出问题】该烧杯内溶液中的溶质是什么？ 【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】氯化钙溶液呈中性。 【进行实验】 实验步骤：取少量烧杯内溶液于试管中，滴入几滴酚酞溶液，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：先有气体生成，后有沉淀生成：猜想二不正确，猜想： 正确。 【反思与拓展】 （1）在分析化学反应后所得物质成分时，除考虑生成物外还需考虑 ； （2）根据所学化学知识，验证烧杯内溶液中的溶质含有 HCl，除以上方案外，下列哪些物质单独使用也能完成该实验？ （填序号） A．pH试纸    B．铜      C．紫色石蕊溶液    D．硝酸银溶液 （3）实验室欲中和 100g7.3％的盐酸，至少需要多少克熟石灰 ? 10．随着世界人口的增长，人类对农产品需求量增大，增施化肥逐渐成为农作物增产的最有力措施。几位同学假期到水肥一体示范农场参加劳动实践，带回三种（氯化铵、碳酸铵和尿素）失去标签的氮肥样品进行鉴别实验，三种样品分别标号为1、2、3。 提出问题：如何鉴别出三种肥料？ 查阅资料：①铵盐能与碱反应放出氨气；②AgCl不溶于稀硝酸。 实验探究： 实验操作 现象 解释和结论 （1）甲同学各取少量样品于研钵中，加入熟石灰，研磨 2号氮肥是尿素 （2）另取少量1号和3号样品于试管中，加足量水溶解，加入 溶液。 1号和3号都出现白色沉淀 写出其中一个化学方程式 。 （3）过滤得步骤（2）产生的沉淀，分别滴加过量稀硝酸 1号沉淀不溶解，3号沉淀溶解并有气泡。 1号氮肥是 。 交流讨论： 有同学提出，甲同学的实验操作其实还可以更简单些，你认为更简单的操作是 拓展思考： 乙同学分别向三种溶液中滴加石蕊溶液，现象如图，试判断，长期施用 （填名称）氮肥土壤容易酸化。往变蓝的(NH4)2CO3溶液滴加 （填序号）溶液会逐渐变红。 A．K2SO4 B．NaCl        C．CaCl2 D．Na2CO3 11．茶垢是茶中的有机物经过系列变化形成的，不易请洗，使用茶垢清洁剂可以轻松将茶垢除去。某校化学兴趣小组对茶垢清洁剂的除垢原理，使用方法等进行了如下探究。晓明同学按照说明书将适量茶垢清洁剂放入有茶垢的杯子中，加入热水浸没茶垢，立即产生大量气泡，一段时间后冲洗茶杯，茶杯光亮如新。 【查阅资料】茶垢清洁剂的主要成分为过碳酸钠（Na2CO4·H2O） 【提出问题1】产生的气体是什么？ 【实验验证】收集该气体，发现其能使带火星的木条复燃，证明是 。 【提出问题2】过碳酸钠与热水反应后所得溶液中溶质的成分是什么？ 【猜想与假设】 猜想1：只有Na2CO3；猜想2：只有NaOH；猜想3： 。 【实验验证】从下列试剂中选择合适的试剂完成探究：稀盐酸、饱和Ca(OH)2溶液。CaCl2溶液、酚酞溶液、Ba(OH)2溶液。 操作 现象 结论 步骤1：取少量溶液E，滴加 。 有气泡产生 溶液中一定有Na2CO3，猜想2不正确。 步骤2：另取少量溶液E，滴加CaCl2溶液至不再产生沉淀为止，向上层清液中加入 。 无明显现象 溶液中无NaOH，猜想3不正确。猜想1正确。 【交流与讨论】步骤2中选用CaCl2而不用Ca(OH)2的原因是 。 【总结提升】 （1）根据过碳酸钠的性质，保存茶垢清洁剂应注意 。 （2）过氧化钠（Na2O2）常用作供氧剂，与水反应的历程与过碳酸钠类似，即先与水反应生成过氧化氢和一种碱，之后过氧化氢迅速分解。请写出过氧化钠与水反应的总反应方程式 。 12．同学们学习了CO2的物理性质后，知道CO2能溶于水，但对“CO2溶于水，是否与水反应”产生了疑问，设计了如下实验进行探究： 【探究思路】 （1）物质发生化学变化的基本特征是 。 （2）若CO2溶于水无明显现象，能否得出CO2不与水反应的结论？ 。（填“能”或“不能”） 【提出猜想】 猜想一：CO2溶于水，但不与水反应； 猜想二：CO2不仅溶于水，且与水反应。 【实验设计】 实验依据：判断反应前后物质种类是否发生变化。 实验操作：用四朵石蕊溶液染成紫色的干燥纸花进行如下实验： 【实验结论】 （3）实验证明：猜想二成立。支持猜想二成立的实验现象是实验 中的纸花不变色，实验 中的纸花变色。（本小题两空均是填①、②、③、④中的一个或几个）。 （4）通过本实验，可以得出：CO2溶于水并与水反应后的物质与 （填物质名称）具有相似的化学性质。 （5）实验④中发生的化学反应方程式为 。 （6）将进行了实验④后的纸花放在火焰上烘干，纸花变回紫色，说明实验④产生的物质具有什么样的性质？ （填字母序号）。 A 易挥发性          B 不稳定性          C 脱水性 D 吸水性 （7）SO2的化学性质与CO2相似，将少量SO2通入澄清石灰水中，有白色沉淀生成，写出相应的化学方程式 。 13．碳酸钾是农家肥草木灰的主要成分，将它和化肥一起施用，会减少对环境的污染。为了帮助父母合理选择化肥，小明决定对碳酸钾的化学性质进行探究。 【提供信息】钠原子和钾原子的结构示意图分别为： (1)请画出方框内钠原子结构示意图 ，从结构示意图上看，钠原子和钾原子的化学性质 (填“相似”或“不相似”)。 【实验与探究】 (2)小明参照Na2CO3的化学性质设计了如图三组实验： 实验I 实验II 实验III 实验步骤 实验现象 酚酞试液变红色 左边试管中有气泡产生，右边澄清石灰水变浑浊 产生 。 实验结论 碳酸钾溶液显 性 产生气泡的化学方程式为 。 碳酸钾能与氢氧化钙溶液反应 【解释与结论】 (3)通过以上三组实验可知，碳酸钾溶液能使指示剂变色，能与某些酸和 反应。 (4)实验结束后，同学们将上述四支试管中的物质倒入同一烧杯内，烧杯底部有白色固体，上层为红色溶液。为处理废液，将烧杯内混合物过滤后，向红色滤液中加入稀盐酸，有气泡产生，说明滤液中一定没有的溶质为_______(填字母序号)。 A．碳酸钾 B．氢氧化钙 C．氯化钾 D．氢氧化钾 【拓展与应用】 (5)小明建议父母最好选择________与草木灰混合施用，以免降低肥效。 A．CO(NH2)2 B．NH4NO3 C．NH4HCO3 14．化学兴趣小组的同学在探究碱溶液的化学性质时，进行了如图所示的实验。实验结束后，小组同学对 B 试管中上层清液的溶质成分产生疑问，作出猜想： (1)猜想一：只含有 NaOH              猜想二：含有 NaOH、Na2CO3 猜想三：含有 NaOH、Ca（OH）2          猜想四：含有 NaOH、Na2CO3、Ca（OH）2 根据所学的化学知识，不用实验就可知猜想 错误。 (2)同学们取少量 B 试管中的上层清液分别置于甲、乙两支试管中，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 未产生白色沉淀 猜想 错误 在试管乙中滴加足量的稀盐酸 猜想二正确 (3)AB、C、D 四个实验中未能体现碱化学通性的实验是 （填字母）。 (4)CO2能与 NaOH 发生反应，反应的化学方程式是 。实验 A中，用针筒推入一定量的 NaOH 溶液后，观察到 。 (5)为了进一步探究锥形瓶 A 中 NaOH 是否有剩余，小组同学向锥形瓶内加入过量的 BaCl2溶液后，再进行一步操作就能得出结论，下列操作可行的是_______。 A．加入少量 MgSO4溶液 B．加入少量 CuCl2溶液 C．加入少量 FeCl3溶液 D．向溶液中通入 CO2气体 15．铁是生产、生活中应用广泛的金属材料。某兴趣小组同学以铁为主题开展项目式学习。 【任务一：认识铁及其合金】 (1)生活中常见到的金属铁是铁的合金，生铁和钢就是常见的两种铁合金，生铁的含碳量 （选填“大于”或“小于”）钢的含碳量。 【任务二：铁的冶炼】 (2)工业上常采用铁矿石、石灰石、焦炭为原料来冶炼铁，其中焦炭的作用除了可以提供热量外，还能 （用化学方程式表示）。 【任务三：探究铁锈蚀的条件】 (3)兴趣小组按如下步骤进行实验探究。 步骤1：利用如图所示装置，将干燥的从导管a通入u形管（装置气密性良好、药品如图所示）：待U形管内充满后，在导管b处连接一个活塞推至底部的注射器收集，然后在导管a处连接橡胶管并用弹簧夹夹紧。 步骤2：一段时间后，观察U形管内的铁丝现象如下表所示。 U形管内的铁丝 现象 A．干燥的普通铁丝 没有明显变化 B．潮湿的普通铁丝 较多红褐色锈斑 C．潮湿的纯铁丝 没有明显变化 ①该实验中证明铁制品锈蚀需要的现象是 。 ②通过对比实验现象，还可得出铁制品锈蚀与 有关。 【任务四：铁制品的防护】 (4)为防止铁制品生锈，通常会对铁制品进行“烤蓝”处理，反应原理是铁在高温条件下与水反应生成致密的氧化物保护膜，其防锈原理是 。 【任务五：再探铁的锈蚀】 (5)为探究某纯铁粉样品的锈蚀情况，将铁粉洗涤、干燥，得mg固体。连接装置如图，检查气密性后加入固体与足量稀硫酸进行实验。 ①完全反应后，常温常压下测得生成气体的体积为VmL（已知：常温常压条件下氢气的密度是dg/mL），则该固体中铁锈的质量分数为 %（用含字母的代数式表示）。 ②该实验条件下测得铁锈的质量分数偏小的原因是 ； 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 $$