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．学习了二氧化锰对过氧化氢分解有催化作用的知识后，某同学想：氧化铜能否起到类似二氧化锰的催化剂作用呢？于是进行以下探究． 【猜想】 Ⅰ、氧化铜不是催化剂、也不参与反应，反应前后质量和化学性质不变； Ⅱ、氧化铜参与反应产生氧气，反应前后质量和化学性质发生了改变； Ⅲ、氧化铜是反应的催化剂，反应前后 。 【实验】用天平称量0.2g氧化铜（CuO），取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，进行实验： （1）填写下表： 步骤③现象 步骤⑥结果 步骤⑦现象 结论 ，带火星木条复燃。 溶液中产生大量气泡， 。 猜想Ⅰ、Ⅱ不成立；猜想Ⅲ成立． （2）步骤①的目的是 。 （3）过氧化氢能被氧化铜催化分解放出氧气的化学方程式为： 2．为验证氢氧化钠与稀硫酸能发生反应，按如图所示进行实验演示。实验甲中观察到溶液由无色变为红色，实验乙中观察到溶液由红色变为无色，同时产生大量气泡。 资料：碳酸钠溶液显碱性。 【分析与讨论】 (1)同学们对实验乙中产生气泡的原因进行认真分析讨论，认为实验乙中产生气泡的原因可能是氢氧化钠溶液取错或氢氧化钠溶液变质的缘故。经核实氢氧化钠溶液没有取错，同学们一致认为所用氢氧化钠溶液已经变质，氢氧化钠变质的原因是 （用化学方程式表示，下同），则实验乙中产生气体的化学反应方程式为 。 【提出问题】所用的氢氧化钠溶液样品中是否还含有氢氧化钠？ 【作出猜想】猜想一：含有氢氧化钠；猜想二：不含氢氧化钠 【进行实验】 (2)同学们取一定量的该NaOH溶液于试管中，滴加过量的BaCl2溶液，有白色沉淀产生，静置，取上层清液，再滴加CuCl2溶液，观察到 ，猜想一成立。 【反思与拓展】 (3)①在【进行实验】中的CuC12溶液，待换为 溶液，也能达到实验目的。 ②若委除去NaOH溶液中混有的Na2CO3，可向溶液中加入适量的 。 3．某化学兴趣小组的同学对制作松花皮蛋的配料很感兴趣。查阅资料得知，制作松花皮蛋的主要配料有生石灰、纯碱、食盐。将一定比例的配料用水和黏土调制成糊状，敷于蛋上，密封保存，数日后可食用。该小组同学将这三种物质混合后加入适量的水搅拌、过滤得滤渣和滤液。 对滤液中溶质的成分进行探究： 【猜想与假设】 猜想一：NaCl、Na2CO3、Ca（OH）2           猜想二：NaCl、NaOH、Na2CO3 猜想三：NaCl、NaOH、Ca（OH）2            猜想四： （填化学式）。 【交流与评价】 经过讨论，大家一致认为猜想 不合理，理由是 。 【实验探究】 实验操作 实验现象 实验结论 ①向滤液中加入足量CaCl2溶液，静置。 ②取操作①中的上层清液少许于试管中，向试管中滴加酚酞溶液 有白色沉淀产生， 溶液变红色 猜想 正确 【实验讨论】 在实验操作①静置后的溶液中一定含有的阴离子是 （填离子符号），向滤液中加入足量CaCl2溶液，其目的是 （用化学方程式表示）。 【拓展延伸】 一定质量的氢氧化钠，如果未变质、部分变质、全部变质（杂质都是Na2CO3）的样品与同浓度的硫酸完全反应，需用同浓度硫酸的质量相等，用质量守恒的角度解释其原因是 。 4．小松同学在实验室发现一包白色粉末，老师告诉他其成分可能是氯化钠、硫酸钠、碳酸钠、氯化钡、氢氧化钡中的一种或几种，小松对固体成分展开了探究： 【实验探究1】取白色固体进行如下实验： (1)根据图像，可知“步骤③”发生反应的方程式为 ；由上述实验可知，原白色粉末中一定含有 ，且至少含有 中的一种，也可能两种都存在。 【实验探究2】 (2)小雷取上图中“红色溶液A”少许于试管中，向其中滴加足量溶液，一定能观察到的现象是： ，由该现象能确定原固体中一定含有氢氧化钡。 【提出问题】另两种物质是否存在呢？ 【实验探究3】 (3)小雷继续向“实验探究2”所得溶液中，先滴加稀硝酸至溶液红色褪去，再滴加溶液：观察到 则确定了白色固体成分；固体成分为 。 【表达与交流】 (4)在“实验探究3”中，通过“溶液红色褪去”的现象，即可排除 对 （填离子符号）检验造成的干扰。 老师对小松和小雷严谨的实验设计给予了赞扬！愿大松雷的小蓝精灵们在2024中考中都能细心严谨！祝你们前程似锦！ 5．为了比较铝与相同pH的稀盐酸和稀硫酸反应的快慢，冬冬做了如下探究实验：    ⑴铝与稀硫酸反应的化学方程式为 ； ⑵X＝ ，实验过程中，可以通过观察气泡产生的速度来比较反应的剧烈程度； ⑶实验过程中，发现铝与稀盐酸反应更加剧烈，冬冬提出了以下猜想： 猜想一：试管I中 对反应起了促进作用； 猜想二：试管II中硫酸根离子对反应起了阻碍作用； ⑷为了验证上述猜想是否正确，向试管I中加入少量 （填序号），向试管II中加入少量 （填序号），做对比实验： A硫酸铜 B氯化钠 C硫酸钠 D浓盐酸 ⑸通过⑷中的对比实验，观察到试管I中反应快慢无明显变化，试管II中反应明显加剧，则可得出的结论是 。 6．体操、举重运动员在比赛前都要在手上抹些白色粉末，此粉末俗称“防滑粉”。化学兴趣小组对防滑粉进行了以下探究。 【查阅资料】防滑粉的主要成分是碳酸镁（MgCO3），它是一种白色粉末，微溶于水具有良好的吸湿性和附着性，高温时分解生成氧化镁固体和一种气体氧化物。 【提出问题I】碳酸镁溶液的酸碱性如何？ 【实验1】 (1)按如图所示溶解碳酸镁，玻璃棒的作用是 。取一小片干燥的pH试纸放在玻璃片上，用玻璃棒蘸取烧杯中的溶液滴在pH试纸上，得出溶液显碱性，则测得的pH值可能是 （选填“5”“7”或“8”）。 【提出问题Ⅱ】碳酸镁受热分解的气体氧化物是什么？ 【作出猜想】猜想一：CO；猜想二：CO2。 【实验2】 (2)按下图所示装置进行实验，加热一段时间后，观察到试管B中的澄清石灰水变浑浊，说明猜想 成立。 【表达交流】 (3)实验结束时，先从试管B中移出导管，再停止给试管A加热，这样操作的目的是 。 (4)实验结束，取试管A中冷却后的固体，加入试剂X，根据实验现象说明固体中含有MgCO3，试剂X及实验现象为 ，该反应的化学方程式为 。 【拓展应用】 (5)生活中存放防滑粉时应注意的问题是 。 7．某校初中科技小组的同学对于覆铜板制作印刷电路的原理很感兴趣，决定进行探究，请你随他们一起进行探究。 【查阅资料】 （1）覆铜板制作印刷电路的原理，是把预先设计好的电路在覆铜板上用蜡或不透水的物质覆盖，然后将覆铜板浸泡到FeCl3溶液中，利用FeCl3溶液将不需要的铜腐蚀掉，留下来的就是印刷电路。 （2）FeCl3溶液呈酸性，在与铜单质反应后Fe3+变为Fe2+，反应后有Cu2+产生。 【提出问题】FeCl3溶液为什么能将铜腐蚀掉？ 【猜想假设】 （1）小明同学从资料中获知FeCl3溶液呈酸性，用石蕊试纸检验FeCl3溶液，试纸变红色，他认为一定是溶液中的H+与Cu发生反应，将Cu腐蚀掉，但大家用 （填物质的化学式）不能与Cu反应置换出氢气的知识否定了小明的观点。 （2）小文同学认为可能是FeCl3溶液与铜发生了置换反应，Fe3+将铜置换成可溶于水的Cu2+，大家也否定了他的观点，因为置换反应原理是一种单质和一种化合物反应生成 ，而不是一种离子置换另一种离子。 （3）根据查阅的信息，小丽同学认为这个腐蚀过程是一个新的反应，请写出反应的化学方程式 。 【原理分析】根据信息和上述反应的化学方程式，得知铁元素由+3价下降为+2价的特点，从化合价升降的角度，小明同学发现铜元素化合价由 。 【交流讨论】经思考，小丽同学推断FeCl3溶液作为腐蚀液也可以与Fe发生反应。 请写出她的推断依据：氯化铁具有氧化性，铁具有比铜 的还原性。 【拓展研究】考虑到使用后的腐蚀液富含Cu2+，具有很高的回收再利用价值，小组同学继续进行回收探究。在100mL反应后的废液中投入足量的锌粉，析出0.64gCu（若废液中仍有FeCl3剩余，则锌粉先与FeCl3反应，再与氯化铜反应），则说明原来配制的FeCl3溶液浓度至少是 g/L（g/L表示的是在每升溶液中所含溶质的质量）。 8．某校化学兴趣小组在老师指导下，进行了“影响双氧水分解因素”的实验。以下是探究影响化学反应快慢因素的相关数据(常温通常指20℃；“浓度”指溶质的质量分数) 实验序号 过氧化氢溶液浓度/% 过氧化氢溶液质量/g 温度/℃ 二氧化锰用量/g 氧气体积/ml 反应所需时间/s ① 5 12 20 0.2 125 11 ② 30 12 20 0.2 125 2 ③ 30 12 40 / 125 148 ④ 30 12 90 / 125 82 (1)通过实验①和②对比可知，化学反应快慢与 有关； (2)通过对比实验 和 可知，化学反应快慢与温度的关系是：相同条件下，温度 ，反应速率越快。 (3)由上述实验可知，实验室用过氧化氢制取氧气的最合适的条件是：温度为 ℃,过氧化氢的浓度为 % ，二氧化锰 (填“有”或“无”)。 (4)实验中除了量筒外，还需要用到的测量仪器有： 。 (5)为完成本实验，收集装置可以选下图中的 (填序号) 9．氧自救器是人在缺氧环境或出现高浓度有毒有害气体环境中使用的一种安全防护装置，同学们对现在销售的氧自救器进行了研究。 (1)Ⅰ．压缩氧自救器较便宜，直接装压缩，打开阀门后瓶内液氧通过减压器，进入气囊供人使用。此时由液态变为气态，说明：分子间隔 （填“变小”“不变”或“变大”）。 同学们对学过的制氧知识进行讨论。 【提出问题】用什么样的方式给压缩氧自救器提供氧气更环保呢？ 方法1：电解 方法2：加热 方法3：加热和的混合物 方法4：在催化下分解 (2)经过动手实验和讨论，大家一致认为方法4较合适，原因是 。 Ⅱ．化学氧自救器价格较高，兼具过滤毒烟的功能。 【查阅资料】化学氧自救器主体是由“生氧罐”供氧，内部装有颗粒状超氧化钾作为“制氧剂”，其反应原理为：；。 【提出问题】自救器中剩余物成分是什么? 【实验探究】 (3) 实验操作 实验现象 反应方程式 实验结论 ①取样于试管中，加入少量水，将带火星木条伸进试管 有气泡产生， — ①剩余物中可能还有 ②取①中溶液于试管中，滴入无色酚酞溶液 无气泡，溶液为 — ②剩余物中无，含有 ③另外取样于试管中，加入稀盐酸，将生成的气体通入澄清石灰水 有气泡产生， 、 ③剩余物中有 【实验结论】剩余物成分是KOH和。 【实验反思】 (4)小刚认为，凭第②个实验并不能证明剩余物中有，因为 。 10．将一定量的碳酸钠溶液加入到盛有澄清石灰水的烧杯中、为了探究两种物质是否恰好完全反应，某化学兴趣小组将其产物进行过滤，并对滤液进行如下探究。 【提出问题】所得滤液的溶质是什么？ 【作出猜想】猜想一：溶质是NaOH 猜想二：溶质是NaOH、Na2CO3 猜想三：溶质是 。 猜想四：溶质是NaOH、Na2CO3、Ca（OH）2 【实验过程】 实验操作 实验现象 实验结论 ①取少量滤液于试管中，滴加几滴稀盐酸 无明显现象 猜想二不成立 ②取少量滤液于试管中，向其中滴加的 溶液 。 猜想三成立 （1）小红同学认为猜想四一定不成立，理由是 。（用化学方程式表示） （2）小明同学认为实验操作①并不能证明猜想二不成立，理由是 。 【拓展反思】在分析化学反应后溶液中溶质的成分时，除了考虑生成物外还需考虑 。 11．某化学兴趣小组的同学在整理化学药品柜时，发现有一瓶标签受损的无色溶液（受损标签如图所示），咨询实验老师得知，这瓶无色溶液是一种常用的盐溶液。小组同学对这瓶溶液进行了如下探究： 【提出问题】这瓶无色溶液是什么物质的溶液？ 【查阅资料】①20℃是碳酸钠的溶解度是21.8g，碳酸氢钠的溶解度是9.6g，硫酸钠的溶解度19.5g，硝酸钠的溶解度是88g。 ②碳酸钡是不溶于水的白色固体，硫酸钡是既不溶解于水又不溶解于酸的白色固体； ③Ca（OH）2和Ba（OH）2的不同温度下的溶解度如表所示： 温度（℃） 10 20 30 40 50 60 Ca（OH）2 0.17g 0.16g 0.15g 0.14g 0.13g 0.12g Ba（OH）2 2.48g 3.89g 5.59g 8.22g 13.12g 20.94g 【猜想与假设】小组同学提出了如下假设： ①碳酸钠溶液；②硫酸钠溶液；③碳酸氢钠溶液；④硝酸钠溶液 【讨论交流】在老师的指导下，小组同学认为假设 不合理，理由是 。 【进行实验】小组同学设计并进行了如下实验，请你完善小组同学的“相互评价”。 实验组别 操作、现象与结论 结论与评价 第一组 取少量的样品溶液于一试管中，向其中加入稀盐酸，试管中无明显现象。猜想②成立。 你认为此结论 （填“正确”或不正确”），理由是 。 第二组 取少量的样品溶液于一试管中，向其中加入氢氧化钡溶液，试管中出现白色沉淀。猜想②成立。 此结论不正确，要想进一步确定猜想②成立，还需进行的实验是 。 【实验反思】请写出硫酸钠和氢氧化钡反应的化学方程式 。 【拓展提升】长期存放的氢氧化钠溶液会变质生成碳酸钠，为探究氢氧化钠变质的程度，实验室常用先加过量的氯化钙溶液或氯化钡溶液充分反应后过滤，再在滤液中滴加酚酞溶液的方案进行实验。 【实验反思】实验发现加氯化钡溶液比加氯化钙溶液实验结果更准确，原因是 。如果使用氯化钙溶液，要达到实验目的，你认为改进实验的方法是 。 12．某化学兴趣小组发现实验桌上的氢氧化钠溶液没有塞上橡胶塞。为探究敞口的氢氧化钠溶液是否变质，该组同学进行了如下的探究实验。回答下列问题。 （1）【提出问题1】氢氧化钠溶液是否变质？ 【实验探究1】 实验步骤 实验现象 解释与结论 取少量该溶液于试管中，滴加足量稀盐酸 该溶液已变质 （2）【提出问题2】氢氧化钠溶液是否完全变质？ 【提出猜想】猜想一：已完全变质，该溶液中溶质不含NaOH。 猜想二：部分变质，该溶液中溶质是 。 【查阅资料】氯化钡溶液呈中性。 【实验探究2】 实验步骤 实现现象 结论 先取少量该溶液于试管中，加入过量氯化钡溶液 有 生成 猜想二成立 静置，取上层清液于另一支试管中，加入2～3滴酚酞溶液 上层清液 （3）【提出问题3】怎样提纯该样品得到纯净的氢氧化钠固体？ 【实验探究3】为得到纯净的氢氧化钠固体，设计了如下图所示的实验方案。    ①操作a的名称为 。 ②根据实验流程分析，最终所得氢氧化钠固体的质量 （填“>”“<”或“=”）变质样品中所含氢氧化钠的质量。 13．日常生活中常用氢氧化钠溶液来清洗炉具、油烟机等，李华在周末帮助家人清洗油烟机，他用自来水配制氢氧化钠溶液时总是出现浑浊，静置一会儿溶液底部还会出现较多的白色沉淀物。 【提出问题】配制氢氧化钠溶液时为什么会出现浑浊？ 【作出猜想】李华根据课本知识对出现的异常现象作出如下猜想： 猜想Ⅰ：所用氢氧化钠不纯，其中含有不溶性杂质。 猜想Ⅱ：氢氧化钠能与自来水中的某种物质反应，生成了难溶性物质。 【查阅资料】①徐州地区石灰岩分布广泛，导致水中含有较多的碳酸氢钙。 ②在溶液中，碳酸氢钙能与氢氧化钠反应生成碳酸钙。 ③碳酸氢钙受热易分解，生成碳酸钙、二氧化碳和水。 【实验验证】 (1) 实验步骤 实验现象 实验结论 ①取氢氧化钠样品少许，加入足量的 ，并搅拌 没有出现浑浊 猜想I错误 ②取少许配制氢氧化钠溶液时产生的白色沉淀物，加入足量的稀盐酸 白色沉淀物是 ，猜想Ⅱ正确 【拓展延伸】 (2)李华在家里将该自来水经过煮沸后可用于配制氢氧化钠溶液，其原理是 （用化学方程式表示）。 (3)李华设计如图W形玻璃管进行步骤②探究稀盐酸的浓度对反应速率的影响（反应时只要将W形玻璃管竖起即可将药品混合），通过对比 可判断反应的快慢。    14．化学课上老师为同学们做了一个“燃纸成铁”的趣味实验：将一张滤纸（成分为纤维素）用FeC13浓溶液润湿，在酒精灯上烘干后点燃，滤纸变黑、红热，最终生成黑褐色物质。老师告诉同学们：黑褐色物质中含有铁单质。 聪颖的小明对此进行了如下探究： 【提出问题】黑褐色物质中真的含有铁单质吗？ 【探究过程】 I.理论分析 （1）小明先从反应物元素组成分析，认为：因为 ，所以反应后可能有铁单质生成。 II.实证研究 （2）为了获得实验证据，小明做了实验1。 实验1：将黑褐色物质放入稀盐酸中，发现有连续微波气泡产生，若黑褐色物质中含有铁单质，则反应的化学方程式为 。 （3）对于实验1，小红提出了自己的疑问：由反应物的组成分析，能与稀盐酸反应产生气泡的物质不一定是铁单质，还可能是 （填化学式）。 不过，小明查阅相关的资料后得知，在此高温条件下不可能生成此类物质。 （4）为了进一步证明黑褐色物质中有铁单质，小明又做了实验2。 实验2：将黑褐色物质放入 溶液中，观察到的现象是 。 【得出结论】通过以上实验探究，证明黑褐色物质中确实含有铁单质。 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． 质量和化学性质不变 溶液中产生大量气泡 固体质量为0.2g 带火星木条复燃 对比，证明氧化铜是反应的催化剂 2．(1) 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑ (2)产生蓝色沉淀 (3) 硫酸铜 Ca(OH)2溶液(或Ba(OH)2溶液) 3． NaCl、NaOH/NaOH、NaCl 一 Na2CO3与Ca（OH）2不能在溶液中共存，且滤液中一定存在氢氧化钠 二 Cl-、OH-/OH-、Cl- Na2CO3＋CaCl2=2NaCl＋CaCO3↓ 在反应中钠离子和硫酸分子的个数比都是2∶1，而未变质、部分变质或全部变质的样品中含有的钠离子个数相等，因此消耗硫酸质量也相等 4．(1) 碳酸钠、硫酸钠 氢氧化钡、氯化钡 (2)溶液仍为红色 (3) 无明显现象变化 硫酸钠、碳酸钠、氢氧化钡 (4) 碳酸根离子、氢氧根离子 5． 2Al＋3H2SO4=Al2（SO4）3＋3H2↑ 5 氯离子（或Cl-） C B 猜想一成立（或氯离子对反应起促进作用） 6．(1) 搅拌，加速溶解 8 (2)二 (3)防止澄清石灰水倒流，炸裂试管 (4) 加入适量稀盐酸，有气泡产生 (5)置于阴凉干燥处 7． HCl/H2SO4 另一种单质和另一种化合物 零价升高到+2价 更强 32.5 8．(1)反应物的浓度大小 (2) ③ ④ 越高 (3) 20℃ 5% 有 (4)秒表 (5)③④ 9．(1)变大 (2)不需加热或通电，较节省资源；操作简单；二氧化锰可重复使用 (3) 带火星的木条复燃 红色 澄清石灰水变浑浊 (4)溶液也呈碱性 10． NaOH、Ca(OH)2 碳酸钠（合理即可） 产生白色沉淀 稀盐酸先和氢氧化钠反应，再和碳酸钠反应。滴加的稀盐酸量少，先和氢氧化钠反应，即使溶液中含有碳酸钠，也不能和稀盐酸反应产生气泡 反应物是否过量 11． ① 20℃碳酸氢钠的溶解度是9.6g，即使是饱和溶液，溶质质量分数也小于10% 不正确 硝酸钠溶液中加盐酸也没有明显现象 在白色沉淀中加足量稀硝酸 当样品中存在氢氧化钠时，加入氯化钙，可能产生氢氧化钙沉淀 使用浓度稀的氯化钙溶液 12． 有气泡产生 NaOH、Na2CO3（或氢氧化钠、碳酸钠） 白色沉淀 变为红色 过滤 > 13．(1) 蒸馏水 固体溶解，有气泡产生 碳酸钙 (2) (3)气球鼓起的速度 14． 反应物FeCl3中含有铁元素 Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ FeCO3 CuSO4 有红色物质生成 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 $$