2024年中考化学二轮专题训练科学探究题

2024年中考化学二轮专题训练---科学探究题 1．中和反应是一类重要的化学反应，化学兴趣小组做了如图所示实验。观察到试管①③中都出现明显现象实验现象，而试管②中没有明显现象。 【提出问题】试管②中没有明显现象，是否发生了反应？兴趣小组对无明显现象的中和反应进行“可视化”探究 【探究活动1】 （1）化学兴趣小组取少量实验后试管②中的溶液，分别放入a、b两支试管中，向a试管中滴入酚酞溶液，观察到 (填写现象)，证明了稀盐酸和氢氧化钠溶液一定发生了化学反应。该反应的化学方程式为 。 （2）为进一步探究试管②反应后溶液中溶质成分，还可以向试管b中加入下列物质中的 。 A．Cu B．Fe2O3 C．CO2 D．CaCO3 【探究活动2】化学兴趣小组又利用pH传感器探究稀盐酸和氢氧化钠溶液的反应过程。实验操作和测定结果如图所示： （3）加入甲溶液12 mL时，烧瓶中溶液的溶质成分是 (填化学式)； （4）根据该实验测定结果，判断发生化学反应的依据是 。 【探究活动3】 借助其它“可视化”现象判断。如图实验所示，其中无水乙酸与氢氧化钠反应的化学方程式为；变色硅胶为蓝色，吸水后变为红色。 （5）能证明中和反应有水生成的现象是 。 （6）能证明中和反应有发生能量变化的现象是 。 2．网红产品自嗨锅和自热米饭深受年轻人喜欢。自嗨锅内有一个发热包，加水后即可加热食物，持续时间长达2小时。某中学化学兴趣小组对发热包非常感兴趣，在学校化学实验室对其成分进行探究。 【查阅资料】a．发热包内的粉末主要由生石灰、铁粉、铝粉、碳粉、氯化钠等组成； b．铝是一种两性金属，与强酸、强碱溶液反应都能生成H2； c．AgCl是既不溶于水又不溶于酸的白色沉淀。 【实验探究】 (1)为确认发热包中各种成分的存在，同学们设计了实验方案并进行操作。 步骤 实验操作 实验现象 实验结论 一 取部分粉末，将磁铁靠近 发现有黑色物质被磁铁吸引 成分中有 。 二 将磁铁充分吸附后的剩余粉末分成两份，其中份加水溶解，过滤，取滤液测pH pH试纸变蓝紫色 pH 7成分中有生石灰 三 取少量滤液于试管中，先加入过量稀硝酸，再加入少量 溶液 生成白色沉淀 成分中有 。 四 将另一份粉末放入烧杯，加入适量NaOH溶液 。 成分中有铝粉 五 将步骤二中过滤得到的滤渣放入硬质玻璃管中 ，将产生的气体通入澄清石灰水 石灰水变浑浊 成分中有碳粉 【实验反思】 (2)生石灰与水反应放出的热量是发热包主要的热量来源，该反应的化学方程式为 ；自嗨锅注入冷水后可以升温至150℃以上，而蒸汽的温度可达到200℃，反应过程中还会产生大量的气体，操作不当很有可能引发爆炸，需要注意安全。 3．现有CuO和Cu(OH)2的混合物。小皮为将CuO全部转化为Cu(OH)2做了如下实验： (1)取部分固体加入足量的稀硫酸，固体全部溶解，溶液变蓝。写出其中属于中和反应的化学方程式： 。 【提出问题】使CuO和Cu(OH)2溶解的是什么粒子？ 【进行猜想】猜想一：是H2O使其溶解 猜想二：是使其溶解 猜想三：是H+使其溶解 【进行实验】 (2)小皮的实验记录如下表： 编号 实验操作 实验现象 实验结论 I 取少量固体混合物于试管中，加入足量的 。 固体不溶解 猜想一不成立 II 取少量固体混合物于试管中，加入足量的Na2SO4溶液 。 猜想二不成立 III 取少量固体混合物于试管中，加入足量的稀盐酸 固体全部溶解溶液变蓝 猜想三 （填“成立”或“不成立”） 【得出结论】酸溶液中的H+能溶解CuO和Cu(OH)2。 完成Ⅲ中实验操作后，向蓝色溶液中加入过量NaOH溶液，即可得到Cu(OH)2沉淀。 (3)由于小皮未及时过滤出上述反应中得到的Cu(OH)2沉淀，结果发现沉淀逐渐变黑了。小皮查阅资料发现：在碱性较强的溶液中Cu(OH)2会分解为CuO和水。请写出该反应的化学方程式： 。 【迁移应用】 (4)小皮重新实验，为避免Cu(OH)2沉淀变黑，下列操作合理的是_______________（填字母）。 A．减小NaOH溶液的浓度 B．及时将沉淀过滤，洗涤，干燥 C．将过量NaOH溶液改为适量NaOH溶液 4．菠菜是人们喜爱的一种绿叶蔬菜。实验小组探究营养液中不同成分的浓度对水培菠菜生长的影响。    【进行实验】 将品种、质量相同的菠菜幼株，置于10L不同营养液中培养，控制培养温度相同。实验记录如下： 序号 营养液中的主要成分及浓度 15天后单株鲜重/g 氮素浓度(mmol/L) Mg2+浓度(mmol/L) 腐殖酸浓度/% ① 8 0.616 0 4.36 ② 8 1.232 0 2.42 ③ 8 2.464 0 11.50 ④ 12 0.616 0 7.14 ⑤ 12 1.232 0 6.01 ⑥ 12 2.464 0 8.52 ⑦ 8 2.464 0.116 5.09 ⑧ 8 2.464 0.232 2.98 说明：单株鲜重越大，菠菜生长越好。 【解释与结论】 (1)菠菜中铁含量丰富。人体中缺铁可能会导致________(填序号，下同)。 A．甲状腺肿大 B．贫血 C．骨质疏松 (2)营养液中含有KNO3。KNO3属于_________。 A．氧化物 B．盐 C．化合物 D．混合物 (3)对比②⑤的目的是 。 (4)探究Mg2+浓度对菠菜生长有影响的实验组有 (填序号，写全对比组)。 (5)依据③⑦⑧得出的结论是 。 【反思与评价】 (6)依据实验数据，不能得出“不添加腐殖酸且Mg2+浓度相同时，氮素浓度越大，菠菜生长越好”的结论，其证据是 。【实际应用定量分析) 5．露天焚烧垃圾，会对空气造成污染。某兴趣小组在实验室相对封闭的装置内燃烧某种含碳、氢、氧元素的垃圾，对产生的废气成分按如图所示的装置进行检验。 【查阅资料】浓硫酸是一种常见的干燥剂：无水硫酸铜为白色固体，遇水会变蓝色 【提出猜想】该气体可能含有CO2、CO、H2O中的一种或几种。猜想依据是 。 【设计实验】 【进行实验】拉动注射器，让废气依次通过装置。 【记录实验现象】 A中的实验现象为 ；D中的实验现象为黑色固体变红：E中的实验现象为澄清石灰水变浑浊。 【实验结果】 废气中存在CO2、CO、H2O。 【反思评价】 （1）写出装置B中发生反应的化学方程式 。 （2）装置F处的大号注射器，可以引导气体流向，其另一个主要作用是 。 （3）仅根据装置E中的实验现象，无法确定一氧化碳的存在，其理由是 。 （4）装置A、B是否能够交换 （填“能”或“不能”），理由是 。 6．元旦联欢会上，化学老师给同学们表演了一个“水能生火”的魔术（如图1所示），他将包有过氧化钠（Na2O2）粉末的脱脂棉放在石棉网上，向棉花上滴了几滴水，棉花立刻燃烧起来。同学们产生了浓厚的兴趣，为什么脱脂棉燃烧起来呢？    【提出猜想】小明认为过氧化钠（Na2O2）与水反应生成了可以支持燃烧的物质。小刚又根据燃烧的条件，对小明的猜想进行了补充： 。 【实验与分析】同学们设计了图2的实验装置。 （1）打开分液漏斗的活塞，控制水滴加的速度，看到试管中有气泡产生，将带火星的木条靠近P出口，看到木条复燃，你推测此气体可能是 。 （2）实验中还观察到烧杯中的导管口有气泡冒出，产生这一现象的原因是 。 （3）完成了以上实验，老师介绍该反应的产物一共有两种，于是同学们又展开了进一步的研究，继续探究反应后生成的另一种物质。请你回答：另一种产物必含的元素有 ，依据是 。 【老师介绍】过氧化钠不仅可以和水发生反应，也可以和二氧化碳反应，生成碳酸钠和氧气，该反应的化学方程式为 。 7．请运用已学知识完成下列实验探究。 学习了“对蜡烛及其燃烧的探究”后，小明同学对酒精及其燃烧产生了兴趣，请你和他一起完成以下实验探究。 探究一 酒精的性质 (1)点燃前：观察到酒精灯里的酒精是 色液体，打开灯帽，可闻到有特殊的香味，说明酒精具有 （“易”或“不易”）挥发的性质。 探究二 酒精的燃烧 (2)点燃时：仔细观察发现火焰也分为外焰、内焰、焰心三层，拿住小木条一端迅速平放入火焰中1~2s 取出，可观察到小木条与外焰接触部分最先变黑，与焰心接触部分无明显变化，说明酒精灯   温度高。 (3)对酒精点燃时产生的主要气体进行探究： 【提出问题】酒精完全燃烧后产生的气体主要含有什么? 【查阅资料】 ① 酒精的主要成分是乙醇 （C₂H₅OH），含有碳、氢、氧三种元素； ② 有机物（一般含有碳、氢元素）完全燃烧后，碳元素转化为二氧化碳，氢元素转化为水。 【猜想与假设】 猜想一：酒精完全燃烧后产生的气体可能只有二氧化碳 猜想二：酒精完全燃烧后产生的气体可能只有水蒸气 猜想三：酒精完全燃烧后产生的气体可能含有二氧化碳和水蒸气 【进行实验 实验操作 实验现象 实验结论 烧杯内壁出现水雾 猜想一不正确 将沾有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上方 猜想二不正确 【实验结论】通过上述实验现象可知，猜想三正确。酒精完全燃烧后产生的气体主要含有二氧化碳和水蒸气。 8．某化学学习小组在老师的指导下，对白色粉笔的成分进行探究。 【提出问题】白色粉笔的主要成分是什么呢？老师提示是一种常见的钙盐与少量性质稳定的粘合剂制成的。 【猜想与假设】同学分别做出如下猜想： A：碳酸钙   B：氢氧化钙    C：硫酸钙   D：氯化钙    E：硝酸钙 同学们根据老师提示并讨论，立即否定了B的猜想，你认为理由是 。 【查阅资料】 （1）硫酸钙是自然界中石膏矿的主要成分，为白色固体，微溶于水。 （2）室温下几种物质的溶解度 物质 碳酸钙 氯化钙 硫酸钙 硝酸钙 溶解度/g 0.0013 74.5 0.3 138 【进行实验】 实验操作 现象 结论 ① 取少量白色粉笔研碎于试管中，加入 无现象 A不成立 ② 取少量白色粉笔研碎于烧杯中，加入少量水，搅拌 固体没有明显减少 不成立 ③ 将②进行 操作，得到清液A和固体，向清液中加入 溶液，再加入足量稀盐酸 产生白色沉淀，沉淀不消失 C成立 请写出③中发生反应的化学方程式 。 注意：若答对以下问题可奖励4分，化学试卷总分不超过60分。 【拓展延伸】为了测定生石膏的组成（CaSO4•xH2O），即测定x的值，做了如下实验：将含结晶水的硫酸钙放在坩埚中加热，加热前和加热后都进行称量。随着实验次数的增加，加热的时间不断延长，他们在实验中将数据整理如下，并利用数据绘制的图象如图所示。 查阅资料：含结晶水的硫酸钙有两种组成形式，在加热过程中，分步失去结晶水，最终得到硫酸钙固体。 实验顺序 （按序延长加热时间） 固体质量/g 加热前 加热后 1 3.44 3.26 2 3.44 3.12 3 3.44 2.90 4 3.44 2.90 5 3.44 2.80 6 3.44 2.78 7 3.44 2.72 8 3.44 2.72 （1）AB段固体质量不变的原因 。 （2）利用实验数据，计算x= 。 （3）图中CD段固体物质的化学式 。 9．中国古代已掌握了铜冶炼和铸造技术，现代铜冶炼后的废气、废水需经过处理后排放。 Ⅰ．铜的冶炼与防腐 (1)如图所示为一氧化碳还原氧化铜的实验，硬质玻璃管内出现 的现象，证明反应已经发生。 (2)上述实验获得的Cu中含有少量黑色的CuO。请将提纯铜的实验方案补充完整： 将所得固体置于烧杯中，加入足量的______（填序号），过滤，洗涤，干燥。 A．稀硫酸 B．硝酸银溶液 C．氢氧化钠溶液 D．蒸馏水 (3)《周礼·考工记》中记载了铸造各类青铜器的配方。铜和青铜的相关性质见下表，推断铜冶炼过程中熔入锡的作用有 。（写出一条即可） 铜 青铜（含25%的锡） 熔点 1085℃ 800℃ 硬度 3.0 5～6.6 注：硬度以金刚石的硬度10为标准，1表示很软，10表示很硬。 (4)铜锈蚀产生铜绿的化学式为Cu2(OH)2CO3，根据查阅资料猜测铜生锈是铜与空气中的氧气、水和二氧化碳共同作用的结果，理由是 。某同学设计实验探究铜锈蚀产生铜绿的条件（如图所示），图中铜片上最容易产生铜绿的试管是 （填序号）。请写出A试管中氢氧化钠发生反应的化学方程式： 。 A．   B．     C．    D． Ⅱ．湿法炼铜废水的处理 湿法炼铜会产生含硫酸的酸性废水，含有的硫酸铜、硫酸锌可用铁炭混合物（铁粉和活性炭的混合物）除去。其他条件不变，废水的pH对、去除率的影响如图所示。 (5)pH<3时，铁炭混合物表面有大量气泡产生，产生该现象的化学方程式为 。 (6)相同pH条件下，的去除率远高于的原因可能是 。 10．蒸汽眼罩逐渐走进日常生活，它借助铁生锈产生热量，使材料内部的水分稳定蒸发，利用产生的热度和湿度缓解眼部疲劳。某小组从化学视角对蒸汽眼罩进行探究活动。 【实验探究】 (1)探究一：检验蒸汽眼罩内部材料中有铁粉(用化学方法) 选用试剂 预计观察到的实验现象 涉及的化学方程式 (2)探究二：蒸汽眼罩快速发热的原因 铁生锈，是铁与 共同作用的结果，但放热缓慢。哪些因素能加快反应，使蒸汽眼罩快速发热？小组同学设计了以下实验方案进行验证：将药品放入密闭容器中，通过数字传感器分别测得氧气含量变化和温度变化。 (查阅资料：蒸汽眼罩内部材料有铁粉、活性、氯化钠、水等。) 方案 药品 1分钟前后氧气含量变化 1分钟前后温度变化 实验1 4g铁粉、2mL水 20.1%→20.1% 16℃→16℃ 实验2 4g铁粉、2mL水、__？__g氯化钠 20.1%→20.1% 16℃→16℃ 实验3 4g铁粉、2mL水、2g活性炭 20.1%→20.1% 16℃→16℃ 实验4 4g铁粉、2mL水、2g氯化钠、2g活性炭 20.1%→15% 16℃→55℃→26℃ 实验2中应取用氯化钠的质量是 g。实验4中温度迅速上升的原因是铁粉与 共同作用的结果。 【拓展延伸】小组同学想知道炭粉的量对铁粉生锈快慢的影响，于是利用浓度为3.6%的NaCl溶液，2.0g铁粉与不同质量的炭粉混合进行如图所示实验，打开止水夹，记录烧杯中水开始倒吸进入烧瓶所消所耗的时间，如下表： 炭粉的质量/g 0.5 1 2.0 2.5 …… 时间/s 1468 376 212 162 …… 分析实验数据，可得出的结论是 。 【反思评价】 ①炭粉、氯化钠等在一定条件下能促进铁的锈蚀。但在实际生产蒸汽眼罩时，炭粉等物质的质量要控制在一定的比例范围，并不是越多越好，你分析原因是 (写出一条)。 ②结合上述探究，谈谈你对铁生锈的辩证认识： 。 11．小明、小红二位同学为探究盐酸的化学性质，做了如下实验：    （1）试管 A 中的现象是 。 （2）试管 C 中反应的化学方程式为 。 （3）小明同学把反应后 D、E 试管中的废液倒入一个洁净的烧杯中，观察到先有气泡产生，后有白色沉淀生成。过滤，得到白色沉淀和无色滤液。 小明同学欲探究无色滤液中的溶质成分：小明同学分析得出无色滤液中一定不含 HCl，理由是 。 【提出问题】无色滤液的溶质是什么？ 【作出猜想】①NaCl； ②NaCl 和 CaCl2； ③NaCl、CaCl2和 Na2CO3； ④NaCl 和 Na2CO3．小红认为猜想 一定不正确。 【进行实验】 实验步骤 实验现象 实验结论 ①取少量滤液于试管中，滴加少量碳酸钠溶液 无明显现象 猜想④成立 ②取少量滤液于试管中，滴加少量 12．小强同学在化学氧自救器的说明书中看到“人呼出的CO2与自救器药的生氧剂（过氧化钠：Na2O2）接触能产生氧气”后，对自救器内发生的化学反应原理展开探究活动，请你参与。 活动Ⅰ：收集过氧化钠与CO2反应后生成的氧气于集气瓶里并检验氧气 （1）检验氧气的方法是 (写出操作、现象及结论) 活动Ⅱ：探究二氧化碳与过氧化钠反应除生成氧气还生成什么其它物质？ [老师提示] 二氧化碳与过氧化钠反应的生成物只有两种，一种是氧气，另一种是化合物。 [作出猜想]（2）根据化学反应前后元素种类不变，过氧化钠与二氧化碳反应的产物是氧气和化合物X，X中一定含 元素，于是作出以下两种猜想： ①可能是Na2CO3；     ②可能是NaHCO3； 通过对反应物有关的元素组成的分析，你认为猜想 一定是错误的。 已知：（3）Na2CO3与碳酸钙具有相似的化学性质，你认为可以加入 初步检验碳酸钠。 写出该物质与Na2CO3反应的化学式： 活动Ⅲ：探究“氧自救器药罐”中的生氧剂过氧化钠是否需要更换 [老师提示]：人呼出的气体中含有水分也能与过氧化钠反应生成氧气 [进行实验] 同学们通过以下实验进行判断。 取少量样品于试管中，加少量的 (写出操作、现象及结论) [交流讨论] （4）过氧化钠含有过氧根离子，与有利健康的负氧离子（氧分子得到2个电子形成的）符号相同，过氧根离子符号为 13．随着我国“资源节约型”与“环境友好型”社会的建设，金属矿物资源的利用，金属材料的生产防护以及回收再利用已成为一项重要工程。某实验小组同学们在老师组织下，对金属的性质及用途、生铁的冶炼、钢铁锈蚀的因素以及防护措施等活动开展了项目化学习。 任务一：探究金属的性质及用途 【咨询交流】 (1)我国是使用金属材料最早的国家。古代的青铜器、铁器，现代铝合金、不锈钢等各种合金都是重要的金属材料。其中，制造航天飞机用的具有耐高温、耐腐蚀、强度高的“高温合金”属于 材料。厨房中，铁质炊具比铝质更环保，这是因为铁质炊具可以给人体补充微量元素铁。对人体的作用是 ；铝质炊具比铁质更耐腐蚀，这是因为铝有“自我保护”的作用，铝“自我保护”的化学原理是 （用化学方程式表示）。 任务二：探究生铁的冶炼原理 小组同学们参观了某炼铁厂的原料及设备等，了解到炼铁的原理及流程如下图所示。 【小组交流】 (2)原料中使用焦炭的目的是 。 (3)流程（3）中发生的化学反应方程式为 。 任务三：探究钢铁的锈蚀及其防护 【提出问题】钢铁生锈的因素中是否与水、氧气、二氧化碳有关？ 【查阅资料】 ①铁锈的主要成分为Fe2O3·XH2O ②铁生锈与二氧化碳几乎无关 【进行实验】 (4)为探究铁生锈因素，小组同学们设计并进行如下实验。 实验步骤 实验现象 实验结论 A．取少量干燥剂于试管中，再放一团棉花，把铁钉放于棉花上，塞紧橡皮塞 铁钉未生锈 铁在无水的情况下不易生锈 B．取适量蒸馏水于试管中，使铁钉全部浸没水中，然后注入一层植物油将其密封 铁钉未生锈 铁在无氧气的情况下不易生锈 C．取少量蒸馏水于试管中，使铁钉一半浸没水中 铁钉生锈明显 铁与 同时接触时生锈 实验设计： 【交流讨论】 (5)通过实验对照可知，钢铁生锈与 有关。 (6)该实验设计不足点是 。 【联系实际】 (7)小组同学通过调查了解、生活观察、网上查询等方式，知道了许多的防锈方法措施，请联系实际，写出一种金属防锈措施： 。 14．红枣包装中常使用一种袋装防腐剂，品名为“504双吸剂”，其标签如图所示。同学们对一包久置的“504双吸剂”固体样品很好奇，设计实验进行探究。 【提出问题】久置固体的成分是什么？ 【查阅资料】Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O，氯化铁溶液呈黄色。 【作出猜想】久置固体中可能含有Fe、Fe2O3、CaO、Ca（OH）2和CaCO3。 分析：（1）久置固体中铁粉锈蚀生成Fe2O3，主要是铁粉与 发生化学反应所致； （2）久置固体中可能含有Ca（OH）2的原因是 （用化学方程式表示）。 【实验探究】 甲组同学对滤渣B的成分进行探究，记录如下： 实验操作 实验现象 实验结论 取少量滤渣B于试管中，加入足量稀盐酸，将生成的气体通入澄清的石灰水中 ①固体全部溶解， ，溶液由无色变为黄色。 ②澄清的石灰水变浑浊 滤渣B中含有 和CaCO3 乙组同学对滤液C的成分进行探究，记录如下：取少量滤液C于试管中，通入适量的CO2，产生白色沉淀，说明滤液中一定含有Ca（OH）2。此过程发生反应的化学方程式为 。 【反思与评价】 通过以上实验探究，该固体样品中能确定一定含有的成分是 。 15．为探究氢氧化钙溶液和稀盐酸反应所得溶液中溶质的成分，小鸣和同学们通过测定反应后溶液的pH，得到了如图所示的pH曲线，请回答：    （1）由图可知该实验操作是将 滴加到另一种溶液中。 （2）该反应的化学方程式为 。 （3）实验过程中，小鸣取了a、b、c三处反应后的溶液于三个烧杯中，却忘了做标记，他设计不同的方案（不再用测定pH的方法），探究三种样品分别属于哪处溶液。 【查阅资料】CaCl2溶液显中性。 【探究过程】 ①分别取少量样品于三支试管中，加入石蕊试液，观察到其中一支试管内出现 的现象。结论：该样品是a处溶液。 ②为进一步确定b和c处溶液，又设计了以下方案： 实验步骤 实验现象 实验结论 另取余下样品少量于两支试管中，分别滴加足量的Na2CO3溶液 （Ⅰ） 该样品为b处溶液 （Ⅱ） 该样品为c处溶液，并推知溶液中的溶质有（Ⅲ） 【反思评价】 ①若要证明C处溶液的成分，能达到目的的是 。 A Cu B酚酞溶液 C AgNO3溶液 D Fe2O3 ②探究反应后溶液中溶质的成分，除了要考虑生成物之外，还要考虑 。 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 $$