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 1．49中学化学兴趣小组同学在学习酸和碱发生中和反应时进行下面的实验探究： 【实验活动】 【观察与结论】同学们观察到B烧杯中 现象，于是判断氢氧化钠和稀盐酸发生了反应，该反应的化学方程式为 。 【反思与总结】由此实验可知：验证没有明显现象的反应发生了，可以通过验证有新物质生成或验证 来判断反应发生了。 【提出问题】同学们对反应后B烧杯中溶液溶质的成分产生了兴趣，B烧杯中溶液溶质是什么物质？（酚酞除外） 【猜想与假设】猜想1：NaCl   猜想2：HCl NaCl NaOH猜想3：HCl   NaCl 【交流讨论】小月同学认为猜想2不成立，其理由是 。 【实验活动】为了探究溶液中溶质成分，小亮取少许B烧杯中溶液，向其中加入有色溶液，观察到 ，得出猜想3成立的结论； 【反思与总结】通过此题的探究，我们可以推而广之，在探究反应后溶液中溶质成分时，只需要选择与需要验证的物质是否 ，即可得出正确结论。 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．[观察与问题]镁条在空气中久置表面会变黑，某小组同学设计并进行实验，探究镁条变黑的条件。 I.从生成物角度分析，进行探究 实验一:刮下镁条表面的黑色物质于试管中，加入足量的稀盐酸产生气体，把生成的气体通入澄清石灰水，观察到石灰水变浑浊。由此可知镁条变黑与空气中的 有关，原因是 。 II.从反应物角度分析，进行探究 [猜想与假设]在实验一的基础上猜想镁条变黑具体与空气中的哪些物质有关，甲、乙、丙、丁四位同学分别提出了如下猜想: 甲: CO2 乙: CO2 O2 丙: CO2 H2O 丁: 。 [实验与探究] 实验二:通过控制与镁条接触的物质，利用如图所示装置（镁条长度为3 cm，试管容积为20 mL），分别进行下列4个实验，并持续观察10天。请将下表中实验操作补充完整。    编号 主要实验操作 实验现象 ① 先收集满二氧化碳，再加入2ml浓硫酸 镁条始终无明显变化 ② 先集满体积比为1 : 1的二氧化碳和氧气的混合气体，再加 入 mL浓硫酸 镁条始终无明显变化 ③ 先收集满二氧化碳，再加入2mL蒸馏水 镁条始终无明显变化 ④ 先集满体积比为1 : 1的二氧化碳和氧气的混合气体，再加入2 mL蒸馏水 镁条第1天开始变黑至第10天全部变黑 [解释与结论] （1）实验①和②中的浓硫酸的作用是 。在这两个实验中 （填“能”或“不能”）用烧碱代替浓硫酸，原因是 （用化学方程式表示）。 （2）实验③的目的 。 （3）由上述实验可推知，镁条变黑的条件是 。 [反思与评价] （4）在猜想与假设时，同学们认为镁条变黑与N2无关，其理由是 。 4．某固体物质可能由NaOH、Na2CO3、Na2SO4中的一种或几种组成，为确定其成分，化学兴趣小组的同学进行了探究。 「提出问题」该固体的成分是什么？ 「做出猜想」猜想一： ；猜想二：Na2CO3；猜想三：Na2SO4；猜想四：NaOH、Na2CO3；猜想五：Na2SO4、Na2CO3；猜想六：NaOH 、Na2SO4；猜想七：NaOH、Na2CO3、Na2SO4。 「知识回顾」NaOH、Na2CO3的溶液都显 性 「查阅资料」 I. 硫酸钠是无色、透明的晶体，易溶入水，其水溶液显中性。 II. BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液、NaNO3溶液都显中性 「实验验证」 实验操作 实验现象 实验结论 第1步：取适量样品入试管中，加足量的水，固体全部溶解，向所得的溶液中滴入几滴酚酞溶液 试管中溶液变为红色 猜想 错误 第2步：取第1步中所得溶液适量滴入试管中，再向其中加入足量的稀硝酸 溶液中红色消失，有气泡产生   猜想一和 错误 第3步：取第2步中反应后溶液适量滴入试管中，再向其中加入BaCl2溶液 无白色沉淀生成 猜想 错误 第4步：另取第1步中所得溶液适量滴入试管中，再向其中加入足量的硝酸钡溶液 猜想四正确 「反思总结」在鉴别物质时，应根据各物质独有的性质设计实验加以验证，同时要注意不同物质共有的性质对实验产生的干扰。例如，上述鉴别中，只有碳酸钠能与稀硝酸反应产生气泡，碳酸钠溶液和硫酸钠溶液都能与氯化钡溶液反应产生沉淀等。 5．化学兴趣小组的同学们对一包花肥的成分产生了兴趣。化学老师只告诉大家这种花肥他是用KNO3、NH4Cl、Ca（NO3）2、KCl、K2CO3中的几种固定配制而成的。 （1）确定花肥的成分，小伟同学设计了以下实验，请你与他一起完成。 实验 实验操作 实验现象 结论及化学方程式 I 取少量花肥于试管中，加水溶解，得无色溶液。向其中滴加少量 溶液 有白色沉淀产生 一定有Ca（NO3）2 Ⅱ 另取少量花肥于试管中，加水溶解，得无色溶液。向其中滴加适量AgNO3溶液 一定有KCl （2）小倩同学提出，实验II不能得出相应的结论，还可能含有氯化铵，她的理由是 。为此，应该补充的实验如下。 实验操作 实验现象 实验结论 取少量花肥， 没有NH4Cl （3）通过对以上实验的分析，你认为这包花肥一定含有的物质是 。一定不含有的物质是 。可能含有的物质是KNO3。 6．老师在讲解金属活动性顺序的应用：位于前面的金属能把后面的金属从它们化合物的溶液中置换出来时，告诉学生不用K、Ca、Na等活泼金属来置换。小双同学对此进行了思考，并查阅资料，对金属钠和硫酸铜溶液的反应进行探究。 （1）写出铁与硫酸铜溶液反应的化学方程式 。 【查阅资料】常温下钠就能与水发生剧烈反应，反应的化学方程式为2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑。 【提出猜想】猜想一：金属钠和硫酸铜溶液反应会有铜生成。 猜想二：金属钠和硫酸铜溶液反应，只会生成氢氧化铜沉淀。 【实验及现象】切取不同大小的钠块分别投入两种不同浓度的硫酸铜溶液中，有关实验现象如下表所示： 实验编号 钠块大小 硫酸铜溶液 实验现象 ① 绿豆大小 稀溶液10mL 有气泡产生，并产生蓝绿色沉淀 ② 绿豆大小 浓溶液10mL 有气泡产生，并产生蓝色絮状沉淀 ③ 豌豆大小 稀溶液10mL 有气泡产生，并产生蓝色絮状沉淀 小双同学咨询老师后，得知蓝绿色沉淀为碱式铜盐。 【实验结论】 （2）上述实验中均未观察到 色固体的生成，由此判断猜想一错误。 （3）由实验可以判断出猜想二 （填“正确”或“错误”）。 【实验反思】 （4）实验中生成氢氧化铜沉淀的原理是 。 （5）为了用钠置换出硫酸铜中的铜元素，小双同学设计了如下实验方案： 方案一：把钠块和无水硫酸铜直接混合，在干燥的空气中加热。 方案二：把钠块和无水硫酸铜直接混合，隔绝空气加热。 请从两个方案中选出合理的方案，并说明理由： 。 7．某校化学兴趣小组的同学学习了酸、碱、盐的知识后，对课本中“酸、碱、盐之间并不是都能发生复分解反应”这句话产生了兴趣，展开了探究性学习。 【提出问题】发生复分解反应应具备哪些条件？   （1）【活动探究】该小组同学进行以下四组实验，发现均能反应，写出④的化学方程式： 。 ①硝酸钡溶液与稀硫酸      ②稀硫酸与碳酸钾溶液      ③稀盐酸与氢氧化钠溶液 ④硝酸钡溶液与碳酸钾 （2）【理论分析】上述反应为什么能够发生？是因为在这些反应物的溶液中有特殊的阴、阳离子，它们两两结合生成了沉淀或气体或水。如： ①中有； ②中有； ③中有； ④中有 两种离子，所以才发生化学反应。 （3）【得出结论】经过分析，该小组同学得出以下结论：生成物中是否有沉淀或气体或 ，是判断酸、碱、盐之间能否发生复分解反应的主要条件。 （4）【形成网络】按照一定的顺序排列某些离子，就可以形成一种知识网络。在网络中，用“－”相连接的阴、阳离子间能两两结合生成沉淀或气体或水。现有、两种离子，请将它们填入下面合适的“”内，使其形成一个更为完整的复分解反应的知识网络。     8．如图是同学们学习过的三个重要实验，仔细观察，回答下列问题: （1）图甲是测定空气中氧气含量的实验，在实验过程中，可观察到: 红磷剧烈燃烧、放出大量热、 ；打开弹簧夹，集气瓶内水面上升，进入的水量约为 。 （2）如图乙A所示，天平没有调节平衡，要使该天平平衡，应采取的措施是 ；小亮同学用图乙B所示装置进行实验，反应前称得左盘内装置及物质的总重量为 g,然后注入氢氧化钠溶液，观察到的现象是 ，反应完毕后，能证明化学反应前后质量守恒的现象是 。 （3）图丙是在实验室里制得铁的装置，回答下列问题: ①A处玻璃管内发生的化学方程式 。 ②B处可观察到的现象是 ；C处酒精灯的作用是 。 ③待四氧化三铁完全反应后，停止加热A处，在断开A、B之前应继续通入一氧化碳至A处玻璃管冷却，若不继续通入一氧化碳，可能出现的后果是 。 9．市面上有一种名为“炸包”的整蛊玩具，由于其能产生一定的“爆炸”效果，从而深得中小学生的喜爱。某化学小组的同学对该玩具产生了浓厚的兴趣，在老师的指导下，他们对“炸包”展开了项目式学习。 探究一：分析“炸包”爆炸的原因 (1)小组同学发现在“炸包”内隐藏着一个小塑料袋，用手捏破小塑料袋后，小塑料袋中的液体与“炸包”中的白色粉末接触，“炸包”会迅速膨胀，产生“爆炸”效果。请你结合所学知识，分析“炸包”“爆炸”的原因可能是 。 探究二：测定“炸包”中小塑料袋内液体的酸碱性 (2)取少量小塑料袋内的液体于试管中， (写出实验操作及现象)，说明小塑料袋内的液体呈酸性。 探究三：探究“炸包”中白色固体的成分 (3)在老师的指导下，同学们推测该白色固体的成分可能是CaCO3、Na2CO3和NaHCO3中的一种，并设计了如下实验讲行验证： 【实验1】 实验操作 实验现象 实验结论 ①取适量白色固体于烧杯中，加入足量蒸馏水充分搅拌 白色固体中不含CaCO3 ②取①中少许溶液于试管中，滴加适量 有气泡产生 白色固体中含有Na2CO3或NaHCO3中的一种 【实验2】同学们利用“炸包”内的白色固体又设计了如下实验进一步探究，图1中澄清石灰水变浑浊，图2中澄清石灰水不变浑浊。    由上述实验可得出“炸包”内的白色固体为碳酸氢钠，图1澄清石灰水所在试管中发生反应的化学方程式为 。 探究四：分析“炸包”选用碳酸氢钠的原因 【信息检索】 ①钠盐与酸的反应速率比钙盐与酸的反应速率快； ②小组同学在老师的帮助下，从相关厂家获知了部分碳酸盐和碳酸氢盐的价格，如下表： 盐的种类 Na2CO3 CaCO3 NaHCO3 K2CO3 Ca(HCO3)2 价格(元/吨) 2200 600 1700 6100 3000 【交流讨论】 (4)从反应速率、原料成本等角度分析，“炸包”选用碳酸氢钠的原因是 。 (5)有同学了解到，“炸包玩具使用的酸为柠檬酸，柠檬酸是天然的防腐剂和食品添加剂。但部分“炸包”玩具厂家为了压低成本，使用了具有腐蚀性和能挥发出毒性气体的工业废酸，具有非常大的安全隐患。你对青少年及家长选购玩具时的建议是 。 10．现有一包白色粉末，是由Na2CO3、K2SO4、NaOH、BaCl2中的一种或几种物质组成。为确定其成分，兴趣小组同学进行了如下探究： 【实验探究】为确定白色粉末的成分，小组同学对滤渣和滤液成分进行探究。 【做出猜想】同学们通过讨论对滤渣成分做出以下猜想： 猜想一：BaCO3 猜想二：BaSO4 猜想二：BaCO3、BaSO4 【实验验证】 (1)请你和同学们一起设计并完成实验。 实验操作 实验现象 实验结论 取少量滤渣于试管中，加入足量的 。 观察到 。 猜想一成立 【继续探究】 (2)同学们继续对滤液中溶质的成分进行探究。结合上述探究结果，同学们分析认为滤液中一定含有的溶质是 。还可能含有Na2CO3、NaOH、BaCl2。 【进行实验】 (3)同学们分别取少量滤液于三支试管中，进行实验并记录如下： 实验 实验操作 实验现象 实验结论 1 加入无色酚酞溶液 溶液由无色变为红色 滤液中含有Na2CO3 2 加入硫酸钠溶液 产生白色沉淀 滤液中含有BaCl2 3 加入 溶液 产生蓝色沉淀 滤液中含有NaOH 【反思评价】 (4)写出实验2中产生白色沉淀的化学方程式 。 (5)实验1和实验2结论相悖，同学们讨论交流后一致认为实验 的结论不合理。 【实验结论】 (6)白色粉末由 （填数字）种物质组成。 11．泡腾片含有NaHCO3和柠檬酸等物质，放入水中时，NaHCO3完全反应产生CO2。某化学兴趣小组的同学欲测定某品牌泡腾片中NaHCO3的含量，设计实验方案如下：    按图示连接装置并加入药品，取用的泡腾片质量为10g。打开止水夹a通入适量空气后，称量D装置，其质量为10g。关闭止水夹a，用注射器向B装置中注入适量水。待装置B中无气泡产生后，打开止水夹a，再次通入适量空气，第二次称量D装置，其质量为12.2g。 回答下列问题： (1)A装置中浓NaOH溶液的作用是 (2)C装置中浓硫酸的作用是 。 (3)碱石灰主要含CaO和NaOH，D装置中碱石灰吸收CO2质量增加，写出所涉及反应的一个化学方程式： (4)步骤中再次通入空气的目的是 。 (5)若省略E装置，则测得NaHCO3的质量分数 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。实验测定泡腾片中所含NaHCO3的质量分数为 。 12．化学兴趣小组的同学欲用如图所示实验装置，通过实验探究质量守恒定律，根据实验目的，两位同学用了不同的药品进行实验，结果如下表所示： 所用药品 实验前后天平是否平衡 小景 氯化钠溶液、硝酸钾溶液 平衡 小波 碳酸钙、稀盐酸 不平衡 （1）小景同学的天平一直平衡，他认为他的实验验证了质量守恒定律，但在小组讨论时，被同学指出设计错误，原因是 。 （2）小波同学的实验中天平不平衡，你认为该反应是否 （填“符合”、“不符合”之一）质量守恒定律，欲使反应前后天平平衡，可对该装置做的改进方法是 （3）化学反应前后，下列诸项中肯定没有变化的是 （填A、B、C、D之一） ①原子的数目    ②分子的数目    ③元素的种类④原子的种类    ⑤物质的种类    ⑥分子的种类 A 只有①④⑥        B 只有①③④        C 只有①②④ D 只有②③⑥ （4）小玉同学做完了质量守恒定律的探究实验后，又欲测定一瓶标签破损的稀硫酸的溶质质量分数。她取了50g稀硫酸样品，逐滴加入10%的氢氧化钠溶液，用pH计测定溶液中pH变化如图所示，试回答： ①当滴入氢氧化钠溶液15g时（即图中a点，烧杯内溶液中含有的溶质有 、 （写化学式）。 ②计算所测稀硫酸的溶质质量分数 （计算结果精确至0.1%）。 13．为进一步确定湖边收集的气体的组成，同学们进行了以下探究过程，请你参与并协助他们完成相关学习任务。 [提出猜想]收集的气体中可能含有CH4、CO2、CO和H2O [查阅资料]CO+CuOCu+CO2；CH4+4CuO4Cu+CO2+H2O [设计方案]：化学学习小组的同学经过讨论，设计了如下图所示的装置进行“猜想”的实验探究。已知：A为储气罐，存放湖边收集的气体；B中装有浓硫酸；C中装有CuO；D中盛装无水硫酸铜白色粉末；E中装有澄清石灰水。(提示：无水硫酸铜白色粉末遇水会变蓝) [讨论与交流] (1)该系列装置还缺少尾气处理装置，你认为尾气处理的方法可以 ；(写一种即可) (2)请你设计完成上图方框内的实验方案(选用下列装置，按连接顺序填写) 。 (3)原气体中若含有CH4，则D中的现象是 ，E中发生的化学方程式是： 。 (4)老师认为以上设计仍有缺陷，不能确定 气体是否存在。 (5)小王同学和小李同学想通过定量实验的方法检验尚不能确定的气体，于是对实验方案进行了改进，E装置中的试剂改为足量的X溶液，可达到更好的吸收效果。则x为 ，试验后为证明X有剩余，可以通过加入 和 验证。 (6)实验中若试剂用量充足调换B跟D的位置，对测定结果有无影响？ (填“有”或“无”)。 14．设计方案是实验探究的保证，感悟方法是探究的根本目的。某合作学习小组开展了如下探究。 实验一：检验氢氧化钠溶液中是否含有氢氧化钙。 【分析】从组成上看，氢氧化钙和氢氧化钠都属于碱，它们在水溶液中都能解离出相同的 （填符号），所以具有相似的化学性质。但由于解离出的Na+和Ca2+不同，所以性质也有不同。设计实验时可加入能解离出CO32－的试剂，利用CO32－与Ca2+结合产生白色沉淀这一特殊现象予以检验。 【设计方案并实验】 实验操作 现象 结论 方案一 取少量待测溶液于试管中，通入CO2 出现白色沉淀 氢氧化钠溶液中含有氢氧化钙。 方案二 取少量待测溶液于试管中，滴加 溶液。 出现白色沉淀 写出上述方案中出现白色沉淀的一个化学方程式 。 【方法感悟】在检验物质时，要分析物质的组成和 ，据此选择加入恰当的试剂，最后根据不同现象得出结论。 【延伸探究】 实验二：有一包白色固体，可能含有氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠、硫酸钠和硝酸钡中的一种或几种，为探究其组成，某合作学习小组设计方案并进行了如下实验： （1）上述实验中，过滤操作用到的玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒和 。 （2）小晶同学通过上述实验推知：白色固体样品中一定不含有 。 （3）为确定白色固体样品中可能存在的物质，小燕对沉淀C进行实验。 实验操作 现象 结论 取少量沉淀C于试管中，加入过量 有气泡产生，沉淀全部消失 白色固体样品中一定含有 （4）小虎同学认为白色固体中还有物质不能确认其是否存在，其理由是（用化学方程式表示） 。如要确认，只需将上述实验方案中所加的一种试剂改为 即可。 【方法感悟】若其它物质的存在对所检验的物质有干扰时，可先将干扰物质转化，再选择加入恰当的试剂，最后根据不同现象得出结论。 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． 红色溶液变成无色 NaOH+HCl=NaCl+H2O 反应物消失 溶液不显碱性且氢氧化钠和稀盐酸不共存 溶液变红色 发生反应且有明显现象 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． 二氧化碳 黑色物质中含碳元素，说明空气中的二氧化碳参加反应 CO2、H2O、O2 2 干燥装置内的气体 不能 探究镁条在只和二氧化碳、水接触的情况下是否会变黑 镁条同时与CO2、O2和H2O接触 N2的化学性质不活泼，常温下很难与Mg反应 4． NaOH/氢氧化钠 碱 三 六 五和七 有白色沉淀生成，溶液为红色 5． 碳酸钠溶液 产生白色沉淀 氯化铵也能和硝酸银反应生成白色沉淀氯化银 氢氧化钙研磨 不产生刺激性气味 硝酸钙、氯化钾 碳酸钾、氯化铵 6． Fe+CuSO4═FeSO4+Cu 红 错误 钠和水反应生成氢氧化钠，氢氧根离子和铜离子结合生成氢氧化铜 方案二合理；理由：隔绝空气加热能够防止生成的铜被空气中的氧气氧化 7． 水 8． 产生大量白烟 瓶内气体体积的1/5 如游码已归零，再向左调节平衡螺母 73.2 产生蓝色沉淀 天平仍保持平衡 石灰水变浑浊 点燃多余的一氧化碳，防止污染空气 石灰水回流导致玻璃管炸裂，生成的铁被氧化 9．(1)液体和“炸包”中的白色粉末接触，产生大量气体，装置中的压强增大，从而引起“爆炸” (2)滴加紫色石蕊溶液，溶液变红色 (3) 白色固体全部溶解 盐酸/硫酸 (4)碳酸氢钠与酸反应速率快，且价格适中 (5)选购正规渠道的“安全玩具”等（合理即可） 10．(1) 稀盐酸 沉淀全部溶解，由气泡产生 (2)NaCl (3)CuCl2 (4) (5)1 (6)3 11．(1)吸收空气中的二氧化碳 (2)干燥二氧化碳 (3) (4)将B中产生的CO2全部排入D装置 (5) 偏大 42% 12． 氯化钠与硝酸钾不能发生化学反应 符合 使反应在密闭系统中进行 B Na2SO4 H2SO4 9.8% 13．(1)点燃（合理即可） (2) (3) 白色粉末变蓝 (4)CO/一氧化碳 (5) 氢氧化钠 氯化钙溶液 酚酞试液 (6)有 14． OH- K2CO3或Na2CO3或(NH4)2CO3 CO2+ Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O （或Na2CO3+ Ca(OH)2=CaCO3↓+ 2NaOH） 性质/化学性质 漏斗 硝酸钡/Ba(NO3)2 稀盐酸（或稀硝酸） 碳酸钠/Na2CO3 BaCl2+ 2AgNO3=2AgCl↓+ Ba(NO3)2 Ba(NO3)2溶液 /硝酸钡溶液 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 $$