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．某同学为了探究木炭和氧化铜在高温条件下生成的气体产物的成分，提出了如下猜想：    a、可能是二氧化碳； b、可能是一氧化碳。 并设计如图所示装置进行实验，预期的实验现象及结论如下： Ⅰ、若澄清的石灰水变浑浊。则气体为二氧化碳； Ⅱ、若澄清的石灰水不变浑浊。则气体为一氧化碳。 请你分析并回答： （1）另一位同学认为该同学的猜想不严谨，提出了第三种猜想。这位同学的猜想是： ； （2）为验证这位同学的猜想，他设计了如下实验方案。 实验方案 预期实验现象 预期实验结论 1.先将气体通过澄清的石灰水 石灰水变浑浊 气体中有 2.再通过足量的石灰水溶液 无明显现象 该过程的目的是 3.然后气体通过灼热的氧化铜 气体中有一氧化碳 2．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。 3．实验室使用块状石灰石和稀盐酸制CO2.某小组进行了以下探究： 【猜想】当观察不到有气泡产生，固体仍有剩余时，认为反应结束，剩余液呈中性。 【实验操作】向试管中加入5粒石灰石，倾倒约试管体积1/3的稀盐酸(1：1)观察不到气泡后，仍有固体剩余。将试管静置，取上层清液，用pH试纸测得溶液pH=2，反应剩余液放置一段时间后，溶液pH增大。 (1)测得溶液pH=2，说明溶液显 性。 【实验思考】反应剩余液中有哪些物质？其中使溶液pH=2的有哪些？ 【实验探究】 (2)甲同学通过实验排除了CaCl2的可能性。简述其实验方案 乙同学将CO2通入蒸馏水中至饱和，测得pH约为5.6。 (3)综合甲、乙两同学实验，得出的结论是：剩余液中还含有 。 【拓展延伸】 (4)反应剩余液放置一段时间后，溶液pH增大，其主要原因是 。 (5)假如用100g14.6%的稀盐酸和足量石灰石反应，看不到气泡产生时，理论上生成的CO2质量是 克？(请根据方程式计算并写出计过程)。 (6)实际收到的CO2比理论值小，其可能原因是 。 【继续探究】 (7)该兴趣小组在老师指导下继续探究了浓盐酸与石灰石的反应，并用pH传感器测得图烧杯中溶液的pH随通入气体时间的变化曲线。 ①AB段pH几乎不变的原因可能是 。 ②BC段发生反应的化学方程式主要有 。 4．某校研究性学习小组用如图装置进行镁条在空气中燃烧的实验，燃烧、冷却后打开止水夹，进入集气瓶中水的体积约占集气瓶容积的70%． （1）如果镁条只和空气中的氧气反应，则进入集气瓶中水的体积最多不超过其容积的 %．现进入集气瓶中水的体积约为其容积的70%，根据空气的组成可推出减少的气体中有氮气．该校研究性学习小组想通过自己的研究探究其中的奥妙． 【发现问题】氮气是怎样减少的呢？ 【假设一】氮气与镁条反应而减少． 【假设二】 ． 【查阅资料】镁条在氮气中能燃烧，产物为氮化镁（Mg3N2）固体．氮化镁中氮元素的化合价为 ．镁条还可以在二氧化碳气体中燃烧生成碳和氧化镁． （2）通过以上探究，你对燃烧的有关知识有了什么新的认识： （写出一点即可）． 5．为探究盐酸的化学性质，某化学小组做了如图实验： (1)C试管中所发生反应的化学方程式为 。 (2)将反应后D、E试管中的废液倒入一个洁净的烧杯中，观察到烧杯中先有气泡产生，后有白色沉淀出现。将烧杯中的混合物过滤，得到白色沉淀和无色滤液。同学们对滤液中溶质的成分进行探究。 【提出问题】滤液中溶质的成分是什么? 【作出猜想】猜想：NaCl 猜想二：NaCl和CaCl2 猜想三： 猜想四：NaCl、Ca(OH)2和HCl 【设计实验】请完成实验报告。 实验步骤 实验现象 实验结论 取少量滤液于试管中，滴加适量的碳酸钠溶液。 猜想二不成立 取少量滤液于试管中，滴加 (填名称)。 猜想三成立 【迁移拓展】稀盐酸、稀硫酸有一些相似的化学性质，是因为在不同的酸溶液中都含有氢离子。 6．我国是世界上最早冶炼铁的国家。化学小组同学在实验室模拟古人炼铁组装了如图装置。 加热一段时间后，同学们对是否有铁生成及直玻璃管内固体成分进行探究。 【查阅资料】木炭还原氧化铁反应中因为温度不同会生成铁、氧化亚铁、四氧化三铁(均为黑色，其中氧化亚铁不具有磁性)。 【设计实验】 (1)待冷却后，倒出直玻璃管内粉末，观察到粉末呈红棕色和黑色混杂状态，由此得出 肯定存在。 (2)用磁铁在混合物粉末中反复、多次进行吸引，磁铁上有黑色物质(甲)，其他混合物中有红棕色和黑色混杂物(乙)。将甲置于过量的硫酸铜溶液中反复搅拌后静置、过滤。滤渣的颜色分为 两种，由此推出铁和四氧化三铁存在。 (3)取乙于烧杯中，加入足量稀硫酸后，烧杯底部有黑色粉末，该黑色粉末是 。加入稀硫酸后一定发生反应的化学方程式是 。 【讨论分析】受所学知识限制，不能确定氧化亚铁是否存在。 【反思交流】 (4)有同学提出根据炼铁装置中澄清石灰水变浑浊的现象就可以确定肯定有铁生成，但有同学不同意，你认为原因是 。 【拓展延伸】 (5)炼铁装置中设置尾气处理装置目的是防止直玻璃管内的 在高温下反应生成的一氧化碳污染空气。 7．溶洞都分布在石灰岩组成的山洞中，石灰岩的主要成分是碳酸钙，当遇到溶有二氧化碳的水时，会反应生成可溶性的碳酸氢钙：CaCO3+ CO2+ H2O=Ca(HCO3)2。某化学兴趣小组同学们思考：若向碳酸钠溶液中通入一定量的二氧化碳，是否能生成碳酸氢钠（NaHCO3）?于是他们开始实验探究。（不考虑二氧化碳和碳酸作为溶质的情况） 【提出问题】所得溶液中所含溶质成分是什么? 【查阅资料】碳酸氢钠溶液呈碱性。 【提出猜想】猜想一：溶质为Na2CO3； 猜想二：溶质为NaHCO3； 猜想三：溶质为 。 【设计实验】 实验步骤 实验现象 实验结论 ①取所得溶液少许于试管中， 向其中滴加过量的CaCl2溶液 有白色沉淀生成 猜想二 （填“成立”或“不成立”） ②取实验步骤①中上层清液，滴加适量稀盐酸 有气泡冒出 猜想一不成立 【得出结论】猜想三成立，证明二氧化碳通入碳酸钠溶液生成了碳酸氢钠。写出实验步骤②中发生反应的化学方程式 。 【讨论交流】小明同学认为，向碳酸钠溶液中通入一定量二氧化碳后，再向所得溶液中滴加几滴酚酞溶液，溶液变红就能证明一定有碳酸氢钠生成。小红同学对小明同学的结论产生质疑，其理由是 。 【拓展应用】同学们回忆在实验室用澄清石灰水检验二氧化碳的情景，结合上述知识，如果向一定量的澄清石灰水中不断通入二氧化碳气体，下列哪一个图像能正确反应生成的碳酸钙沉淀与二氧化碳的质量之间的变化关系 （填字母序号）。 A    B     C 8．实验室常用如图所示的装置制取气体和气体性质的验证，回答有关问题． （1）实验室要用氯酸钾和二氧化锰制取氧气，应选用发生装置是（填编号） ，反应的化学方程式为 ，如果进行铁丝燃烧的实验，选用的最佳收集装置是 （填字母标号）; （2）装满氧气的集气瓶应盖上玻璃片后， （填正放或倒放在桌面上； （3）实验室用过氧化氢溶液与二氧化锰制取氧气，其反应的化学方程式为是 ，制取装置应选择 （4）若以高锰酸钾为原料，用A、C、装置制取、收集氧气时，A装置中一处明显的错误是 ；试管口略向下倾斜的原因是 。 （5）将点燃的蜡烛放入集满氧气的集气瓶中，可观察到发出白光且瓶壁上有 出现，证明蜡烛燃烧有水生成；接着，将蜡烛从集气瓶中取出， （填实验步骤和现象），证明蜡烛燃烧还生成了二氧化碳。 9．小明同学在实验室发现了一瓶标签残缺的无色溶液(如图所示)，为确认其中的溶质，他设计并进了如下探究活动：    【提出问题】该瓶溶液的溶质是什么呢？ 【猜想与假设】其溶质可能为NaCl、NaOH、Na2CO3和 NaHCO3中的一种。 【资料查阅】1.上述四种物质的相关信息如下： 物质 NaCl NaOH Na2CO3 NaHCO3 常温下的溶解度/g 36 109 21.5 96 常温下某稀溶液的pH 7 13 11 9 已知：Ca(NO3)2溶液呈中性。 【进行实验】小明同学取少量该溶液于一试管中，按下图所示操作进行实验：    【讨论交流】（1）通过查阅资料，小明首先排除了假设物质中的 。 （2）通过操作①，小明确认该溶液呈碱性，则X溶液是 。 （3）分析操作②实验过程中产生的现象，你认为操作②发生反应的化学方程式是 。 【反思评价】另有同学猜想其中的溶质还可能是Na2SO4，但又没有Na2SO4的上述列表信息。 请你根据以上实验操作的相关现象，判断该溶液中的溶质是否是Na2SO4，并叙述理由： 。 【拓展提升】实验室现有一瓶长期敞口放置的氢氧化钠溶液，若只加一种试剂探究该瓶溶液变质程度，你的实验方案是 (写出实验操作、现象和结论)。 10．某化学课堂围绕“酸碱中和反应”，将学生分成若干小组开展探究活动。请你和他们一起完成以下实验探究。 【演示实验】 (1)将一定量氢氧化钙溶液加入到盛稀盐酸的小烧杯中，该反应的化学方程式是 。 【查阅资料】CaCl2滚液显中性 【提出问题】实验中未观察到明显现象，部分同学产生了疑问：反应后溶液中溶质的成分是什么？ 【猜想与假设】 (2)针对疑问，甲组同学猜想如下： 猜想I：只有 。 猜想Ⅱ：有 。 猜想Ⅲ：有CaCl2和Ca(OH)2 猜想Ⅳ：有CaCl2、HCl和Ca(OH)2 (3)乙组同学对以上猜想提出质疑，认为猜想IV不合理，其理由是 。 【实验探究】 (4)为了验证其余猜想，各小组进行了下列三个方案的探究。 滴加紫色石蕊溶液 通入CO2 滴加Na2CO3，溶液 实验操作 实验现象 产生白色沉淀 实验结论 溶液中含有Ca(OH)2 溶液中含有Ca(OH)2 溶液中含有Ca(OH)2 【得出结论】通过探究，全班同学一致确定猜想Ⅲ是正确的。 【评价反思】 (5)丙组同学认为滴加Na2CO3，溶液产生白色沉淀，并不能证明溶液中一定含有Ca(OH)2，请你帮助他们说明原 (用化学方程式解释)。 【课后拓展】丁组同学探究稀硫酸和氢氧化钠溶液的反应过程，测得烧杯中溶液的pH随滴加液体体积变化的曲线如图所示。请回答下列问题 (6)向图中a点所示溶液中滴加紫色石蕊溶液，溶液变 色。 (7) 点处氢氧化钠和稀硫酸恰好完全反应。 (8)图中c点所示溶液中的离子有 (写离子符号) 。 11．探究学习小组在实验室中用图1所示装置制取CO2并探究CO2与过氧化钠(Na2O2)的反应。    查阅资料得知：过氧化钠(Na2O2)是一种淡黄色固体，能与CO2、H2O发生反应：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，　2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ 请回答下列问题： （1）装置A中发生反应的化学方程式为 ，反应一段时间后夹紧弹簧夹，A中现象是 。 （2）装置E中收集到的气体是 (填化学式)。    12．糕点疏松剂的主要成分中含有碳酸氢钠，某化学兴趣小组对碳酸氢钠的化学性质进行探究。 【探究实验1】碳酸氢钠能否与酸反应：取少量固体放入试管中，滴加足量的稀盐酸，现象为 结论：碳酸氢钠能与酸反应。 【探究实验2】碳酸氢钠的热稳定性：取一定量的碳酸氢钠放在铜片上加热，如图所示。    （1）加热一段时间后，观察到烧杯内壁有水珠。 （2）充分加热后，将烧杯迅速倒转过来，加入适量的澄清石灰水，振荡，观察到石灰水变浑浊。 （3）通过进一步实验来确定充分加热后的固体产物的成分。 限选试剂：稀盐酸、氢氧化钙溶液、氯化钙溶液、无色酚酞溶液。 序号 实验操作 预期现象 结论 ① 取少量加热后的固体产物放入试管A中，加入适量蒸馏水，充分振荡溶解，滴加足量 ，振荡，静置 产生白色沉淀 产物含Na2CO3 ② 取操作①后的上层清液于试管B中，滴加 产物不含NaOH 【反思总结】根据上述实验结论，写出碳酸氢钠受热分解的化学方程式 。 13．石头纸是一种低碳经济的绿色产品。2010年全国两会期间首次使用了石头纸制作的便笺和文件袋，但石头纸至今没有被广泛推广使用。某化学兴趣小组对其原因进行了探究。 任务一：石头纸成分及性质初探究。 【实验初探】 操作 现象 1.如图，取一片石头纸用砂纸打磨后，撕成碎片放入试管中，加入10%稀盐酸5mL    试管内石头纸表面有细密气泡冒出，烧杯中澄清石灰水逐渐变浑浊 2.用坩埚钳夹持石头纸，点燃 石头纸燃烧，灰烬为白色固体 3.利用与操作1相同装置，取操作2中白色灰烬少许于试管中，加入10%稀盐酸5mL 试管内固体溶解，有大量气泡产生，烧杯中澄清石灰水变浑浊 【分析解释】 (1)澄清石灰水变浑浊的原因 (用化学方程式表示)。甲同学根据上述三步操作得出结论：石头纸成分中含有可燃的物质和碳酸钙，乙同学认为不严密，理由是 。 任务二：石头纸燃烧后灰烬成分再探究 【查阅资料】石头纸的成分是碳酸钙、聚乙烯高分子化合物及少许胶合剂。 该兴趣小组的同学为了探究灰烬的成分，提出了以下猜想。 【提出猜想】 (2)猜想①CaCO3；猜想② ；猜想③CaCO3和CaO。 【实验再探】 (3) 操作 现象 结论 取少量灰烬于试管中，滴加稀盐酸 有气泡产生 一定含有CaCO3 一定含有CaO 【得出结论】猜想③正确。 任务三：了解石头纸的制作方法和性能 【查阅资料】在上世纪70年代，中国科学家就已经研制出了石头纸，它是以石头为原料，研磨成纳米级的石头粉，以高分子聚合物为辅料，经特殊工艺处理后，挤出、吹塑而成。正常石头纸的寿命在20～30年左右，在阳光的直射下不足六个月就被粉化。当石头纸被大量使用时，回收利用需要特殊设备。 【归纳总结】 (4)你认为石头纸没有被广泛推广使用的原因是 (答出一点即可)。 14．小慧和小字同学在实验室做了如图所示A、B两组探究实验。回答下列问题：    （1）Na2CO3和Ca(OH)2溶液均能使酚酞溶液变色，两种溶液pH 7（填“>”或“<”或“=”）； （2）A组实验证明试管中Ca(OH)2与盐酸反应的现象是 。 （3）实验结束后将AB两组试管内的物质同时倒入一洁净的大烧杯中，混合后产生白色沉淀，该白色沉淀的化学式为 。 【继续实验】 I.小慧同学：大烧杯内的溶液为无色，则溶液中除了酚酞外还有哪些物质？ 【猜想与假设】猜想1：只有NaCl；猜想2：NaCl和CaCl2；猜想3：NaCl和HCl 经分析认为猜想3不正确，原因是： 。 【实验验证】 实验步骤 实验现象 实验结论 取大烧杯中的溶液，滴加适量的Na2CO3溶液； 产生白色沉淀 猜想2成立，写出产生白色沉淀的化学方程式 。 Ⅱ.小宇同学：大烧杯中的溶液为红色，则溶液中除了酚酞和NaCl之外，还可能存在的溶质为 （写出一种即可） 【拓展与反思】完成实验后，能否将废液直接倒入水池中，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 参考答案： 1． 可能是CO与CO2的混合气体 二氧化碳 除去二氧化碳 黑色固体变红 2． 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 > 3． 酸 取适量CaCl2溶液于1支洁净试管中，加入几滴紫色石蕊溶液，紫色石蕊溶液不变色，说明不是CaCl2溶液，因为CaCl2溶液显中性 HCl 盐酸具有挥发性，挥发出一部分HCl气体了，导致溶液酸性减弱，pH增大 设二氧化碳的质量为x， 求得x=8.8g，所以理论生成的二氧化碳的质量是8.8g； 有一部分CO2残留在装置内 开始出来的气体主要是装置内膨胀出来的空气，导致反应还几乎未发生，由于反应几乎未发生，故AB段pH几乎不变） 4． 21 氮气和集气瓶中的铁丝发生了反应；或氮气与集气瓶中的细沙发生了反应（其他合理假设均可） ﹣3 燃烧不一定有氧气参加或氮气、二氧化碳在一定条件下也能支持某些燃烧或金属镁着火时不能用二氧化碳灭火（其他合理的答案写出一点即可） 5．(1) (2) NaCl和Na2CO3 无沉淀产生 稀盐酸 有气泡产生 6．(1)氧化铁 (2)黑色和红色 (3) 碳 (4)木炭还原氧化铁反应中因为温度不同会生成铁、氧化亚铁、四氧化三铁 (5)碳与二氧化碳 7． Na2CO3和NaHCO3（或碳酸钠和碳酸氢钠） 不成立 NaHCO3+ HCl=NaCl+H2O+CO2↑ 碳酸钠溶液呈碱性也能使无色酚酞溶液变红色 B； 8． A E 正放 BC或BE 试管口没塞一小团棉花 防止冷凝水倒流回试管底，使试管受热不均匀而破裂 水雾 倒入澄清石灰水，振荡，澄清石灰水变浑浊 9． NaCl 无色酚酞 溶液不是硫酸钠，硫酸钠溶液呈中性，不能使无色酚酞变红 取一定量样品加入试管中，逐滴加入稀盐酸，一段时间后开始产生气泡，证明氢氧化钠部分变质。 10．(1) (2) CaCl2 CaCl2、HCl (3)HCl和Ca(OH)2能反应，不能共存 (4) 溶液变蓝色 溶液变浑浊 (5) (6)红 (7)b (8)Na+、OH-、 11． CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 试管中液面下降，石灰石与盐酸脱离接触，反应停止 氧气（O2） 12． 固体溶解，溶液中有气泡产生 CaCl2溶液 无色酚酞试剂 溶液不变色 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑ 13．(1) CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O 甲同学的实验只能证明石头纸成分中含有碳酸盐或碳酸氢盐，无法证明含有碳酸钙 (2)CaO (3) 另取取少量灰烬于试管中，加入少量的水，用手触摸试管外壁温度 试管外壁发烫 (4)石头纸的主要原料石灰石是有限的，是不可再生的(或在阳光的直射下保存时间短，大量使用时回收利用需要特殊设备等，合理即可) 14． ＞ 溶液由红色变成无色（溶液颜色变成无色，答案合理即可） CaCO3 白色沉淀碳酸钙不能与盐酸共存（碳酸钙与盐酸反应，答案合理即可） NaOH（或Na2CO3或Ca(OH)2或Na2CO3和NaOH或NaOH和Ca(OH)2）（任写一种即可） 不能污染环境（或腐蚀管道或污染水源等，答案合理即可） 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 $$