2024年中考化学二轮专题复习---科学探究题

2024年中考化学二轮专题复习-科学探究题 1．某化学课堂围绕“酸碱中和反应”，在老师引导下开展探究活动。 资料：K2CO3与Na2CO3化学性质相似，溶液均呈碱性。 【演示实验】氢氧化钾溶液与稀硫酸混合，观察不到明显现象，为证明氢氧化钾溶液与稀硫酸发生了反应，三位同学进行了以下实验。 (一)测定溶液pH的方法 (1)小刚同学在实验过程中用pH试纸测的pH变化如图1所示，横坐标是表示滴加溶液的体积，该溶液中溶质的化学式是 ，a点的溶液中的阳离子是 。(填离子符号) (二)测混合过程中的温度变化 (2)由图2知，稀硫酸与氢氧化钾溶液发生的反应是 反应。(填”放热”或“吸热”) (三)借助于酸碱指示剂 小明同学通过图3所示实验，他观察到溶液由红色变成无色，也证明氢氧化钾溶液与稀硫酸发生了化学反应。小明同学继续探究：反应后溶液中溶质是什么呢？他提出以下猜想。 猜想一：只有K2SO4    猜想二：有K2SO4和H2SO4    猜想三：有K2SO4和KOH (3)小林同学认为有一种猜想是不合理的，理由是 。 (4)为了验证其余猜想，小组同学设计了以下方案进行探究： 实验方案 加入干净的铁丝 实验现象 实验结论 溶液中有H2SO4。相关化学方程式为 。 2．草酸晶体（H2C2O4•2H2O）熔点较低，加热会熔化、气化和分解。草酸（H2C2O4）受热会分解，与氢氧化钙的反应为：。 甲、乙两同学对草酸受热分解的产物作如下探究： （1）猜想与假设：第一种：草酸分解生成 CO2 和 H2；第二种：草酸分解生成 CO2 、CO 和 H2O；第三种： 。 （2）设计与实验： 甲、乙两同学分别设计了下图所示的 A、B 两套实验装置（图中铁架台略去）。 ①甲同学按 A 装置实验，观察到澄清石灰水变浑浊，认为此现象是由草酸晶体受热分解产生的 CO2所导致，此判断 。（填“严密”或“不严密”） ②乙同学的 B 装置图方框内的仪器未画完整，请你帮他画完 。乙同学按B装置实验，看到无水硫酸铜由白变蓝，洗气瓶中溶液变浑浊。在尖嘴管口点燃剩余气体，火焰上方罩一个 ,烧杯，有白色固体生成，证明产物中有 ；换一个干、冷烧杯罩在火焰上方，内壁无现象，证明产物中无 H2。 （3）结论与思考：①草酸受热分解的化学方程式为: 。 ②若省略 B 装置方框内的仪器，整套装置也能证明产物中有 CO2（假设每步都反应完全），方法是： 。 3．某化学小组同学对二氧化碳和二氧化硫的有关性质进行了相应的探究实验，请根据所学知识及实验过程，回答下列问题。 (1)物理性质对比实验：将两支相同的已收集满有二氧化碳和二氧化硫的试管，倒置于盛有水的水槽中，出现如图1所示现象的原因是 。    (2)化学性质的对比实验：将二氧化碳和二氧化硫分别进行如图2实验（部分装置省略），观察到的实验现象是A与D现象接近；B与E现象相同；C与F现象差异很大，C仍为红色，F红色逐渐褪去，加热后又变回红色。化学小组同学只用澄清石灰水检验二氧化碳的方法是否可靠： （填“是”或“否”）。请写出与澄清石灰水反应的化学方程式： 。    (3)写出一种鉴别二氧化碳和二氧化硫的方法： 。 (4)实验反思：二氧化碳和二氧化硫的化学性质相似之处是 （写一点即可）。 (5)漂白是溶液褪色的原因之一，如：F装置中品红褪色的原因是漂白造成的；很多其他的化学反应也可以使某些有色溶液褪色。某研究性学习小组同学发现：将气体通入滴有酚酞试液的NaOH稀溶液中，也观察到溶液的红色褪去。该小组同学也想通过实验来探究该溶液褪色的原理，经过大家的讨论和分析后，提出了如下两种假设。 假设一：或与水反应的产物漂白了红色的溶液； 假设二：与氢氧化钠反应，降低了溶液的pH。 请你设计一个简单合理的实验方案，验证以上哪种假设成立： 。 4．某化学兴趣小组在学习金属知识后，对金属钙及其化合物的化学性质非常感兴趣，并进行了以下实验探究。 (1)对金属钙的化学性质进行探究 【提出问题】金属钙能否与水反应？ 【实验探究】取一粒金属钙投入盛有50mL水的烧杯中，钙粒与水剧烈反应，四处游动，产生气泡，溶液出现浑浊，用手触摸烧杯外壁，感觉发热。反应结束放置一段时间后，溶液变澄清，往烧杯中滴入无色酚酞试液，溶液变红色。 【实验结论】金属钙能与水反应。经进一步检验，产生的气体能燃烧。请写出钙与水反应的化学方程式 。 【交流与反思】反应结束放置一段时间后，溶液变澄清的原因是 。 (2)对久置于空气中的“生石灰”干燥剂的组成成分及含量进行探究 【查阅资料】Ca(OH)2加热到一定温度时会发生分解反应，生成两种氧化物。 【实验探究】该小组称取10.0g干燥剂样品于控温电加热器中，按如图所示装置进行实验(装置气密性良好，装置A、B、C中药品足量，实验操作正确) 【实验数据记录】充分反应后，产物被完全吸收，A装置增重0.9g，B装置增重2.2g 【分析与结论】该包干燥剂的成分有 (填化学式)，其中Ca(OH)2的质量为 g。 【反思与拓展】 ①停止加热后，需要通入N2一段时间的目的是 。 ②若没有C装置，会导致含量测定结果偏小的成分是 。 5．某化学兴趣小组设计了如右图所示的装置，对纯碱(Na2CO3)和小 苏打(NaHCO3)两种固体进行实验探究。 (1)写出甲、乙两种仪器 的名称：甲 ，乙 。 (2)在实验过程中，观察到丙仪器中的澄清石灰水变浑浊，请写出丙仪器中发生反应的化学方程式： 。 (3)该实验探究利用的科学方法是 (填“控制变量法”、“对比观察法”或“定量分析法”)，实验目的是 。 6．铁在生产、生活中应用十分广泛。 【识铁】 小组同学通过如图所示实验认识铁的性质： (1)实验一中铁丝燃烧的化学方程式为 ； (2)燃烧后，黑色固体溅落瓶底。为了验证黑色固体中仍含有铁粉，可进行的操作是 。 (3)实验二利用铁的化学性质验证质量守恒定律。为了达到实验目的，可以选择的试剂是 （填字母），不选择其他试剂的原因是 。 A．稀硫酸 B．硫酸铜溶液 C．硫酸锌溶液 【制铁】 铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程，把铁矿石和焦炭、石灰石一起加入高炉，在高温下，利用焦炭生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来，得到铁合金。 (4)一氧化碳还原氧化铁的化学方程式为 。 小阳同学提出单质碳也具有还原性，为什么工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石?于是，他模拟工业炼铁设计如下对比实验： 取两份相同质量的氧化铁粉末，一份与足量的碳粉均匀混合放入装置A的硬质试管中；另一份放入装置B的硬质玻璃管中。 装置A和B两组实验同时开始，同时结束。 (5)在装置B的反应中，实验开始前，先 （填“通CO”或“加热”）； (6)实验结束后，继续通入CO直至冷却至室温。装置B中酒精灯的作用是 。 (7)结束时，装置B的硬质玻璃管中红棕色固体全部变黑，装置A的硬质试管中仍有红棕色固体。因而他认为焦炭和铁矿石都是固体， ，不易完全反应是工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石的重要原因。 【用铁】 林则徐修筑洪泽湖大堤时，将砂浆、铁镉和条石黏合在一起，使大堤固若金汤。 (8)铁镉是合金，可以筑坝的原因是 。 (9)砂浆中的熟石灰与空气接触，发生反应的化学方程式是 。 【护铁】 (10)为了防止铁栏杆生锈，经常在栏杆表面刷油漆，隔绝 。 7．日常生活中使用的塑料袋，有的是用聚乙烯制成的，有的是用聚氯乙烯制成的。小风对包装食品的塑料袋进行探究，以验证其成分。 【查阅资料】聚乙烯燃烧生成二氧化碳和水；聚氯乙烯燃烧生成二氧化碳、水和氯化氢；无水硫酸铜是白色粉末，遇水变为蓝色。 ①装置A中所发生的反应化学方程式为 ；装置B的作用是 。 ②【实验探究】小风按装置进行试验，在实验过程中，D、F产生明显现象，E无明显现象，说明塑料袋燃烧没有 气体生成。D装置的作用是 ；F瓶中发生反应的化学方程式是 。 ③连接实验仪器时，能否将D、E位置进行交换，理由是 。 8．将过量的CO2与Na在高温高压、催化剂的作用下，反应制得纳米级别的金刚石和一种白色固体。为了探究该白色固体的成分，兴趣小组的同学一起设计如下探究： 【提出问题】白色固体的成分是什么？ 【查阅资料】 a、碳酸钠（Na2CO3）、氧化钠（Na2O）均为白色固体； b、氧化钠与水常温下反应生成氢氧化钠，； c、氯化钙溶液、氯化钡溶液显中性。 【猜想与假设】根据资料，同学们提出以下猜想： 甲同学：白色固体是氧化钠（Na2O）； 乙同学：白色固体是碳酸钠（Na2CO3）； 丙同学： 。 【实验与结论】 ①甲同学为验证猜想，取白色固体样品于试管中，加适量水，滴加无色酚酞溶液，通过酚酞溶液变红就判断自己的猜想正确，但遭到其他同学反对，原因是： 。 ②为了验证自己的猪想，同学们设计了以下方案进行验证： 实验步骤 实验现象 实验结论 Ⅰ、取少量白色固体样品于试管中，加入足量水使之溶解，并加入过量的 ，观察现象 试管中产生白色沉淀 白色固体中有碳酸钠 Ⅱ、往实验I反应后的试管中滴加 ，观察现象 。 白色固体中没有氧化钠 ③通过上述实验可证明乙同学猜想正确，请写出金属钠与二氧化碳反应的化学方程式： 。 9．在化学实验技能考试中，有一题目是探究碱的化学性质，某同学进行了以下两组实验。 (1)做甲图所示实验时，看到的现象是 ，有同学认为该现象不足以证明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应，他提出：可以向混合后的溶液中加入 若观察到有气泡产生，即可证明二氧化碳与氢氧化钠确实发生了反应。 (2)从微观角度分析，乙实验中没有真正参与反应的离子 （填离子符号）。 (3)将甲、乙中的无色溶液均倒入洁净的废液缸，发现废液变浑浊，向上层清夜中滴加无色酚酞，溶液呈红色。同学们很好奇，于是接着进行了下面的拓展学习与探究。 【提出问题】使废液变成红色的物质是什么？ 【做出猜想】 猜想一：只有Na2CO3 猜想二：只有NaOH 猜想三：NaOH和Na2CO3 猜想四： 。 你认为以上猜想中，不合理的是哪个 。 【查阅资料】CaCl2溶液呈中性。 【设计并进行实验】 (4)静置一段时间后，取少量废液缸中的上层红色清液于试管中，加入过量CaCl2溶液，观察现象。 ①有白色沉淀生成，上层清液仍为红色，由此证明了猜想 成立。 ②若无沉淀生成，溶液呈红色，由此证明猜想二成立。 【实验反思】 (5)同学们认为上述实验②的结论不严密，原因是 。 10．某化学兴趣小组设计如下表所示的对比实验来比较MnO2、CuO对过氧化氢分解的催化效果，所用实验装置如图所示。 实验序号 过氧化氢溶液 催化剂 实验1 5mL    4% 粉末状MnO20.2g 实验2 5mL   4% 粉末状CuO0.2g ①实验1中制取氧气的化学方程式为 。 ②实验需要测量并记录的数据有：氧气体积和 。 ③实验时，分别将过氧化氢溶液一次性注入盛有催化剂的小试管中，测量并记录数据，实验过程中发现U型管内右侧液面上升，原因是 。 ④结论：MnO2对过氧化氢分解的催化效果比CuO好，得出该结论的依据是 。 11．某兴趣小组采用如下装置进行实验，实验时打开弹簧夹，并推压加液器的活塞加入稀盐酸。 （1）写出制气管中发生反应的化学方程式 ； （2）当制气管中盐酸消耗完，反应停止后能观察到什么现象 ？ （3）请设计实验证明烧杯中剩余溶液中含有NaOH 。（写出实验步骤和现象） 12．如图所示，蒸汽眼罩是一种眼部护理产品，其原理是让空气中的氧气、水与眼罩内部的铁粉逐渐发生化学反应，形成低温发热体，将空气中的水转变成细微温润的水蒸气。温润的水蒸气可以促进眼部血液循环，缓解眼部疲劳、干燥等症状。某兴趣小组对“蒸汽眼罩”进行了以下探究。 【查阅资料】“蒸汽眼罩”中的主要成分有铁粉、活性炭等。 【探究Ⅰ】验证“蒸汽眼罩”的成分。 小组同学取出“蒸汽眼罩”内的黑色粉末，进行如下实验： 【实验1】取少量黑色粉末于试管中，加入足量 (填试剂名称)，观察到黑色粉末部分溶解，出现大量气泡，溶液由无色变为浅绿色，说明黑色粉末中含有铁粉。 【实验2】实验l的废液过滤后得到黑色粉末，干燥后放在燃烧匙中点燃，再伸入盛有氧气的集气瓶中，燃烧停止后，向集气瓶内倒入少量澄清石灰水，振荡，观察到 ，说明黑色粉末中含有活性炭。 【反思交流Ⅰ】实验1中发生反应的化学方程式为 。 【探究Ⅱ】“蒸汽眼罩”中活性炭的作用。 【作出猜想】活性炭具有 性，能使铁粉与水蒸气充分接触发生反应，从而加快铁粉生锈的速率。 【实验3】小组同学分别将一定量的铁粉、 蒸馏水和活性炭均匀混合后，测量10分钟内上升的温度，数据记录如下表： 实验编号 铁粉的质量/g 蒸馏水的质量/g 活性炭的质量/g 温度上升值/℃ ① 2 5 0 0.1 ② 3 5 0.1 10.4 【得出结论】小组同学依据实验得出结论：活性炭能加快铁生锈的速率。 【反思交流Ⅱ】 （1）有同学认为根据上述实验得出的结论不严密，理由是 。要得出正确结论，还需要重新设计实验。 （2）为便于比较铁生锈速率的快慢，除上述实验采取的测量方法外，还可以通过测量 达到目的。 【拓展应用】生活中存放蒸汽眼罩的建议是 。 13．化学兴趣小组在吴老师的指导下，借助紫甘蓝汁液进行中和反应实验。 【演示实验】取少许久置的NaOH溶液，并滴入几滴紫甘蓝汁液（溶液由紫变黄）；然后向黄色NaOH溶液中逐滴加入稀盐酸，发现溶液中冒气泡，且溶液从下至上依次呈现黄色、绿色、蓝色、紫色、粉红、深红色等，宛若彩虹、非常美丽。 探究Ⅰ：为什么反应过程中溶液里呈现多彩的颜色 【进行猜想】 小彤猜想：可能是反应过程中，溶液中各部位紫甘蓝汁液的浓度不同。 小哲猜想：可能是反应过程中，溶液中各部位的酸碱度（pH）不同。 (1)【实验验证】 （1）在小烧杯中加入少许紫甘蓝汁液，然后逐渐加入适量的水，溶液始终是紫色。 （2）在另一个小烧杯中加入适量新配制的NaOH溶液，然后逐滴加入稀盐酸，及时观察溶液颜色的变化，同时用传感器测出反应过程中溶液pH的变化，绘制溶液pH及颜色的变化图（如图所示）。读图可知， 的猜想是正确的。    【拓展延伸】结合图像思考： （1）当酸碱恰好完全中和时，溶液呈 色； （2）当溶液呈红色时，对应溶液中的溶质是 。 探究Ⅱ：久置的NaOH溶液的溶质成分 【查阅资料】CaCl2溶液显中性。 (2)【实验验证】 （1）小宇认为，因为向久置的NaOH溶液中滴加稀盐酸时产生了气泡，所以该溶液已变质。请用化学方程式表示NaOH溶液变质的原因： 。 （2）小文取少量久置的NaOH溶液，滴入足量CaCl2溶液，产生白色沉淀；再向上层清液中滴入几滴紫甘蓝汁液，溶液显黄色。因此，这瓶久置的NaOH溶液的溶质成分是 。 【评价反思】作为酸碱指示剂，紫甘蓝汁液与紫色石蕊溶液相比，优点明显，它既能测出溶液的酸碱性，还能显示溶液的 。 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 参考答案： 1．(1) KOH K+、H+ (2)放热 (3)溶液由红色变为无色，说明溶液中不含有氢氧化钾 (4) 溶液变为浅绿色，有气泡生成 2． 草酸分解生成 CO2和 H2O； 不严密 澄清石灰水 CO; 称量实验前后盛有碱石灰的干燥管的质量。 3．(1)二者都能溶于水且二氧化硫比二氧化碳的溶解性大 (2) 否 (3)将气体通入品红溶液中 (4)与水反应（或与石灰水反应） (5)褪色的溶液中再加入足量氢氧化钠溶液（或加热），若不变红，假设一正确（加热若不变红假设二正确） 4． Ca+2H2O═H2↑+Ca(OH)2 温度降低氢氧化钙溶解度增大，不能溶解的氢氧化钙全部溶解 CaO、Ca(OH)2、CaCO3 3.7 使反应生成的水、二氧化碳全部被浓硫酸、氢氧化钠溶液吸收 氧化钙 5． 酒精灯 烧杯 对比观察法 探究纯碱和小苏打两种固体加热是否分解 6．(1) (2)将黑色固体研碎后加人稀盐酸，有气泡产生，证明黑色固体中仍含有铁粉（合理即可） (3) B 稀硫酸与铁反应产生气体，装置不密闭无法验证质量守恒定律，硫酸锌与铁不反应 (4) (5)通CO (6)处理尾气，防止CO逸出污染空气 (7)接触不充分（合理即可） (8)硬度大 (9) (10)氧气和水 7． 干燥氧气 氯化氢 检验是否有水生成 不能，如果将D、E位置交换，气体经过E装置时，会带出水，无法检验反应是否有水生成了 8． 白色固体是氧化钠和碳酸钠/白色固体是Na2O和Na2CO3 碳酸钠溶液显碱性，也能使酚酞试液变红色 氯化钙溶液（氯化钡溶液等合理即可） 酚酞试液 酚酞试液不变色 9．(1) 小气球胀大 过量的稀盐酸 (2)Na+、OH- (3) NaOH和Ca(OH)2 猜想一/一 (4)三 (5)如果废液中含氢氧化钠和氢氧化钙，加入过量氯化钙溶液，也无沉淀生成，溶液也呈红色 10． 收集相同体积的氧气所需要的时间 反应放热导致装置内压强增大 产生相同体积的氧气时MnO2所用的时间短 11． 烧杯中的溶液被倒吸进制气管中，有白色沉淀产生 取少量溶液，加入足量的CaCl2（或 BaCl2等）溶液，静置，向上层清液中滴加酚酞溶液，溶液变红 12． 稀盐酸/稀硫酸 澄清石灰水变浑浊 Fe+2HCl=FeCl2+H2↑/Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ 吸附 对比实验中没控制铁粉的量相同 升高相同温度所需的时间 密封、防潮 13．(1) 小哲 紫 NaCl和HCl (2) NaOH和Na2CO3 酸碱性强弱、酸碱度或一定范围内的pH 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$