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．小刚在化学实验室发现，盛放NaOH溶液的试剂瓶瓶口和橡皮塞上出现了白色粉末。小刚叫来小军和小红，共同探究这种白色粉末的化学成分。 （1）他们依据所学的化学知识，对这种白色粉末的成分作了如下猜想： ①可能是NaOH；②可能是Na2CO3；③可能是NaOH和Na2CO3。 （2）验证猜想：他们分别做了下面的实验。 序号 实验方案 实验现象 实验结论 实验1 小军取少量白色粉末于试管中，加入适量蒸馏水至固体完全溶解，向所得溶液中滴加酚酞溶液。 溶液变红色 猜想①正确 实验2 小刚取少量白色粉末于试管中，滴加 。 有气泡冒出 猜想②正确 实验3 小红取少量白色粉末于试管中，加入适量蒸馏水至固体完全溶解，向所得溶液中滴加足量的 溶液，振荡，过滤，然向滤液中滴加几滴酚酞溶液。 先有 生成，后滤液变红。 猜想③正确 （3）反思评价。 ①老师经过认真分析和实验验证后，认为只有小红的实验方案及结论完全正确。发生反应的化学方程式 。 ②小刚实验的不合理之处：只能证明碳酸钠的存在，不能证明是否还有氢氧化钠；小军实验的不合理之处为 。 2．蔗糖是一种常见的生活用品，化学兴趣小组的同学们为探究蔗糖的组成元素进行了一系列实验。 【进行实验】小明同学将蔗糖在氧气中燃烧，为检验其燃烧产物，首先用一个内壁涂有澄清石灰水的烧杯罩在蔗糖燃烧火焰的上方。 【收集证据】 （1）一段时间后观察到的现象是 ，由此说明蔗糖燃烧生成了二氧化碳。 （2）若欲证明蔗糖燃烧有水生成，小明还需要进行的操作以及对应的现象是 。 【得出结论】蔗糖是由碳、氢、氧元素组成。 【讨论交流】（3）有同学认为上述结论不一定正确，理由是 。 【反思改进】在老师的帮助下，同学们用如下定量分析的方法最终确定了蔗糖的组成元素。 【查阅资料】：①无水硫酸铜吸收水分变蓝；②碱石灰（含有氢氧化钠和氧化钙）可以吸收二氧化碳和水；③装置B、C、D中试剂均足量。 【定量实验】连接如图所示装置，检查装置的气密性，将6.2g蔗糖装入玻璃管中，先通入一段时间氧气，再点燃酒精灯。一段时间后，样品完全燃烧，无残留物质。熄灭酒精灯，再持续通一会儿氧气。冷却，称量。计算得出：B装置共增重3.6g，C装置增重9.6g。 （4）尾气中检测不到 （填化学式），说明样品燃烧充分。 （5）D装置在实验中所起的作用 。 （6）根据定量实验的数据分析，实验小组同学最终确定蔗糖是由 组成。 3．燃烧是生活、生产中获取能量的主要方式，某兴趣小组以燃烧为课题展开了项目式探究活动。 【项目一】认识燃烧 (1)生活中常常看到木炭、煤、天然气等燃料的燃烧。下列属于三者燃烧共有的现象是______。（填字母序号） A．发光 B．产生火焰 C．放热 D．产生使澄清石灰水变浑浊的气体 (2)写出天然气（主要成分是甲烷）完全燃烧的化学方程式： 。 【项目二】探究燃烧的条件 兴趣小组设计如图1装置探究燃烧的条件。 根据图1分析： (3)铜片上的红磷不燃烧，是因为 。 (4)烧杯中水的作用是 。通过上述实验，能证明燃烧需要氧气的实验现象是 。 【项目三】利用燃烧探究空气中氧气含量 某兴趣小组设计如图2装置，利用氧气浓度传感器来检测足量红磷燃烧过程中氧气的含量，并绘制氧气含量与反应时间的关系如图3所示。 根据图3分析： (5)此实验测得空气中氧气的体积分数 21%。（填“大于”“小于”或“等于”） (6)容器内物质总质量：a点 b点。（填“>”“<”或“=”） (7)c点时，观察到红磷熄灭，据此你对燃烧的新认识为 。 4．为探究酸的化学性质，某化学小组利用盐酸进行了如图实验操作： (1)A中的实验现象是 。 (2)C中反应的化学方程式是 。 (3)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如下探究： 【提出问题】滤液中溶质的成分是什么？ 【作出猜想】 猜想一：NaCl 猜想二：NaCl和CaCl2 猜想三：NaCl、HCl和CaCl2 猜想四：NaCl和Na2CO3 【查阅资料】NaCl溶液、CaCl2溶液呈中性。 【进行讨论】经过讨论，同学们一致认为猜想 是错误的。 【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 产生白色沉淀 猜想四成立 【反思拓展】该小组同学根据猜想中涉及物质的化学性质，还设计了如下的方案验证猜想四正确，其中不合理的是 (填字母)。 A．测定滤液的pH B．向滤液中滴加足量稀盐酸 C．向滤液中滴加KOH溶液 D．向滤液中滴加AgNO3溶液 5．小军从试剂柜中拿出一瓶标签破损的无色溶液，发现只能依稀看到“SO4”的字样。 【提出问题】这瓶试剂到底是什么溶液呢？标签受损的原因可能是 。 【做出猜想】同学们根据药品柜中保存的药品，做出如下猜想： 猜想一：可能是H2SO4溶液        猜想二：可能是BaSO4溶液 猜想三：可能是Na2SO4溶液        猜想四：可能是CuSO4溶液 【讨论交流】经过讨论，大家一致认为猜想二、四不成立，理由是 。 【查阅资料】Na2SO4溶液呈中性 【实验探究】分别取少量瓶内试液于试管中进行如下实验： 实验操作 实验现象 实验结论 取适量液体与试管中，向其 中加入紫色石蕊试液 猜想三不成立，该溶液 不是Na2SO4溶液 取适量液体与试管中，向其 中加入铁粉 有 产生 猜想一成立，该溶液 是H2SO4溶液 为进一步证实猜想一是否成立，同学们又取两份瓶内试液进行了下列实验： 实验操作 实验现象 实验结论 加入少量 （不能是单质） 有气泡产生 猜想一成立，溶液 是硫酸溶液 加入一根生锈的铁钉 用硫酸来处理化工厂烧碱废液的化学反应方程式为： 。 6．胃液中含有盐酸，常用碳酸氢钠片或铝碳酸镁片治疗胃酸过多症。某化学兴趣小组通过模拟实验和数字实验探究碳酸氢钠，铝碳酸镁治疗胃酸过多症的优缺点。 【查阅资料】A．铝碳酸镁片的主要成分为 Al2Mg6（OH）16CO3·4H2O。 B．抗酸原理：抗酸药物和胃酸中的氢离子反应，降低胃液酸性。 Ⅰ、【模拟实验】定性探究碳酸氢钠和铝碳酸镁与“胃酸”的反应原理。 取甲、乙两个大小相同的锥形瓶，瓶内分别加入 40 mL 同浓度的稀盐酸并在瓶口套上相同大小的气球（其中甲瓶气球内放 1.0 g碳酸氢钠片，乙瓶气球内放 1.0 g铝碳酸镁片），如图 1 所示，同时将气球内的药品放入锥形瓶，充分反应。 (1)写出碳酸氢钠治疗胃酸过多症的化学方程式： 。 (2)铝碳酸镁治疗胃酸过多症时发生的反应为：Al2Mg6（OH）16CO3·4H2O+18HCl=2X+6MgCl2+CO2↑+21H2O，则 X 的化学式为 。铝碳酸镁片中含有铝离子，镁离子，氢氧根离子和碳酸根离子，结合上述化学方程式分析，该药物起去酸作用的离子是 （填离子符号）。 Ⅱ、【数字实验】定量探究碳酸氢钠片、铝碳酸镁片与“胃酸”的反应，对比分析两种药片产生CO2的速率快慢和消耗酸的能力强弱。 取两只 500 mL。的烧瓶，分别加入120 mL 稀盐酸，然后分别投入 1.0 g碳酸氢钠片和 1.0 g 铝碳酸镁片，插入并启动 pH传感器（如图 2 所示），利用数字化实验分别测定碳酸氢钠片、铝碳酸镁片与“胃酸”反应时产生 CO2的速率快慢和pH 的变化。处理所得数据，得到“二氧化碳浓度—时间”曲线（如图3所示）和“pH—时间”曲线（如图 4所示） 分析图 3、图4 曲线，回答下列问题： (3)结合图 3 的数据分析，【模拟实验】中图 1 两锥形瓶中的实验现象为______（填序号） A． B． C． (4)患有胃溃疡的病人不宜过多服用含 的药物，造成胃胀而引发胃穿孔等病症。 (5)分析图4，两种药品中消耗酸的能力更强的是 。 Ⅲ、【反思与提升】 日常生活中，我们应该根据个人的实际病情，遵照医嘱或按药物说明书选择适合的胃药服用。 7．某兴趣小组同学为证明NaOH与稀盐酸能发生化学反应，从不同角度设计了如下方案并进行实验。 方案一：同学们查阅资料得知，酸与碱发生反应时会放出热量，于是在不使用温度计的情况下小青设计了如图1所示装置进行实验。实验过程中，观察到U型管内红墨水 (填“左”或“右”)端液面上升，于是得出NaOH与稀盐酸发生了化学反应的结论。小悠同学认为，该现象不足以得出相应结论，理由是 。 方案二：向NaOH溶液中滴加酚酞溶液，溶液呈红色，再滴加稀盐酸、若红色消失，则证明NaOH溶液与稀盐酸发生了化学反应。实验中，同学们发现了一个意外现象：向NaOH溶液中滴入无色酚酞溶液，如图2所示，溶液变成了红色，但很快红色就消失，又变为无色了。为此同学们进行了如下探究。 【提出猜想】猜想一：可能是NaOH溶液变质的缘故 猜想二：可能是酚酞溶液变质的缘故 猜想三：可能与NaOH溶液的溶质质量分数有关 【表达交流】用化学方程式解释NaOH溶液变质的原因： 。 【讨论分析】同学们经过讨论后认为，猜想一不成立，理由是 。此外，由于开始实验时溶液能够变红，所以猜想二也不成立。 【实验验证】为验证猜想三是否成立，小组同学进行了如下实验，请完成表中内容。 小悠组 小青组 实验操作 现象 加入酚酞溶液后，两支试管中溶液均变红。一段时间后， (填序号)号试管中溶液的红色褪去。 加入一定量蒸馏水后，试管中溶液的颜色变化是 。 结论 猜想三成立。溶液先变红再变为无色的原因是NaOH溶液的溶质质量分数太大了 8．某实验小组同学用加热草酸晶体制得CO，并利用CO来完成炼铁实验，请你参与过程分析。    【查阅资料】 (1)实验室常用氢氧化钠溶液除去二氧化碳，用澄清石灰水检验二氧化碳。 (2)草酸晶体(H2C2O4•3H2O)在浓硫酸作用下受热分解，化学方程式为： 【问题讨论】 (1)实验室提供下列仪器供选择使用：①试管 ②烧杯 ③集气瓶 ④蒸发皿 ⑤酒精灯⑥带导管的橡皮塞 ⑦铁架台(含铁夹) ，其中你认为在加热分解草酸晶体的装置中，需要用到的仪器有 (填序号)。 (2)进入D装置的气体是纯净、干燥的CO，则A，C装置中的试剂依次是 、 (填名称)； (3)写出A装置中发生反应的化学方程式 ； (4)B装置的作用是 ； (5)证明草酸晶体分解产物中存在CO的现象是 ； 【实验评价】 反思：请指出上述实验装置的一个明显缺陷 。 9．某校化学兴趣小组同学在陈老师的带领下举行了《是真的吗》的化学主题活动。 [话题]只有二氧化锰是过氧化氢溶液分解反应的催化剂吗? 陈老师将硫酸铜溶液加入过氧化氢溶液中，发现过氧化氢的分解速率加快了。另外，同学们通过查阅资料得知硫酸铜等多种物质也可以作为过氧化氢分解反应的催化剂，催化剂在化学反应中起 作用。 同学们对硫酸铜溶液可以加快过氧化氢溶液分解的速率产生了兴趣，请你和该组同学一起探究下列问题。 [提出问题]硫酸铜溶液中的哪种微粒加快了过氧化氢分解的速率? [做出猜想]甲同学： 。 乙同学：硫酸根离子。 丙同学：水分子。 [实验与结论] (1)丙同学的猜想一经提出就被其他同学否定了,理由是 。 (2)为了验证猜想，同学们设计了以下实验进行验证： 实验步骤 实验现象 实验结论 实验一：取10mL5%过氧化氢溶液于试管中，加入适量的稀硫酸，将一根带火星的小木条伸入试管内 带火星的小木条没有复燃 硫酸根离子不能加快过氧化氢溶液分解的速率 实验二: 试管里产生大量气泡,小木条复燃 [拓展与提升]在现实生活中，硫酸铜属于重金属盐,有毒。若误食，应立即大量食用富含 (填人体的六大营养素之一)的食品,或者使用EDTA钙钠盐解毒。 10．同学们在学习金属与盐溶液的反应时，老师强调：“金属K、Ca、Na必须除外。”化学兴趣小组的同学们对此产生了兴趣，并在老师的指导下，进行如下探究： 【提出问题】将金属钠投入到硫酸铜溶液中，结果会怎样？ 【查找资料】（1）少量钠通常保存在煤油中 （2）钠是银白色的软金属，可用小刀切割，熔点97.81℃，沸点882.9℃，密度为0.97g/cm3 （3）钠是一种很活泼的金属，遇水发生剧烈反应，生成氢氧化钠和氢气 【做出猜想】猜想Ⅰ：放出气体，生成蓝色沉淀，能置换出铜； 猜想Ⅱ：放出气体，生成蓝色沉淀，不能置换出铜。 【实验探究】 实验操作 实验现象 ①取10ml一定溶质质量分数的硫酸铜溶液，倒入50ml的烧杯里 ②取一块钠，用滤纸吸干表面煤油，再切取绿豆大小的一块，投入溶液中 钠浮在液面上，熔化成闪亮小球，钠球游动，发出“嘶嘶”的声响，析出蓝色沉淀 【现象分析】（1）钠熔成小球是因为 。 （2）钠球游动，发出“嘶嘶”声响说明有气体产生。 （3）析出蓝色沉淀是因为 （用化学方程式表示）。 【继续探究】有部分同学认为置换出的铜可能被蓝色沉淀掩盖，于是他们进一步探究： 实验操作 实验现象 结论 取烧杯中少许沉淀于试管中，再向其中加入过量的稀硫酸 沉淀全部溶解，溶液变蓝色 【实验结论】在金属活动性顺序里，位于前面的金属（K、Ca、Na必须除外）能把位于后面的金属从它们盐的溶液里置换出来。K、Ca、Na必须除外是因为 。 11．草木灰主要成分为K2CO3，贝壳灰主要成分为CaO，化学小组将二者“混合加水所得溶液”的成分进行了探究。 【实验过程】如图1所示 【反应原理】 (1)如图1所示，步骤I的反应会 （“放出”或“吸收”）热量，步骤Ⅱ的化学方程式为 。 【提出问题】小组同学将烧杯丙中混合物过滤后得到澄清溶液，所得溶液中含哪溶质？ 【作出猜想】 (2)猜想Ⅰ：含有KOH；猜想Ⅱ：含有KOH、K2CO3；猜想Ⅲ：含有KOH和Ca（OH）2；猜想Ⅳ：含有KOH、Ca（OH）2和K2CO3。无需实验验证分析就可知道猜想 （填序号）肯定错误，理由是 。 【查阅资料】K2CO3溶液显碱性。 【实验验证】 (3)请完善下面表格。 实验步骤 现象 实验结论 取过滤后的溶液各少许，分装在两支试管里 甲同学：向第一支试管里滴加足量稀盐酸 无明显现象 甲同学认为猜想Ⅱ错误 乙同学：向第二支试管里通入二氧化碳气体 乙同学认为猜想Ⅲ正确 【讨论交流】 (4)有同学提出他可以选用其他试剂，也能证明猜想Ⅲ正确。你认为他选择的试剂是 。 A．K2CO3 B．CaCO3 C．稀硫酸 D．Na2CO3 【定量分析】取上述溶液100g（含KOH、Ca（OH）2的混合溶液）于烧杯中，向混合液中缓慢通入CO2气体（气体的溶解忽略不计），生成沉淀的质量与通入CO2气体的质量关系如图2所示，请根据信息回答问题： 已知：K2CO3+CO2+H2O＝2KHCO3，CaCO3+CO2+H2O＝Ca（HCO3）2【注：Ca（HCO3）2易溶于水，20℃时，溶解度为16.6g】 (5)①在此实验中，图像A点时容器内物质为 （写化学式），其沉淀质量m为 g。 ②原溶液中Ca（OH）2溶质质量分数为 。 【拓展延伸】 (6)将鲜鸭蛋浸入草木灰与石灰乳的混合物中，一段时间后就制得了皮蛋。食用皮蛋时口感发涩源于其中含有碱性物质，可加入适量厨房里的 使其口味更佳。 12．某化学兴趣小组做粗盐提纯实验，并对粗盐（含大量可溶性杂质和难溶性杂质）的成分做进一步探究。请回答下列问题： 实验一：粗盐提纯 (1)溶解﹑过滤、蒸发时都要用到同一种仪器，它是 。 (2)蒸发后所得食盐质量为 g（读数如图）。 实验二：物质检验 【提出问题】食盐中除含有NaCl外，可能还含有什么溶质? 【查阅资料―】食盐中可能还含有Na2CO3、Na2SO4等。 【作出猜想】 (3)猜想一：还有溶质Na2CO3；猜想二：还有溶质Na2SO4；猜想三： 。 【查阅资料二】Na2CO3溶液、Na2SO4溶液均可以与BaCl2溶液反应生成白色沉淀，且BaCO3可以溶于盐酸，BaSO4不能溶于盐酸。 【讨论交流】 (4)小组同学经讨论后认为：选择BaCl2溶液和稀盐酸两种试剂即可验证猜想。若猜想二正确，则发生反应的化学方程式为 。 【实验验证】为验证猜想，小组同学设计了如下实验方案。 Ⅰ.取上述食盐样品少量于试管中，加水溶解，得到澄清透明溶液。 Ⅱ.向溶液中滴加过量的BaCl2溶液，生成白色沉淀，静置。 Ⅲ.静置后弃去清液，加入足量稀盐酸，发现沉淀部分溶解，且有气泡产生。 【实验结论】 (5)根据上述实验现象判断 （填“猜想一”“猜想二”或“猜想三”）是正确的。 【问题与交流】 (6)小组同学在实验报告中记录了如下文字：经实验验证，该食盐样品中仅含有NaCl、Na2CO3和Na2SO4。你认为这个观点 （填“正确”或“错误”）。请说明你的理由 。 13．蔗糖是我们在日常生活中经常接触的一种食品，蔗糖是由哪些元素组成的呢？同学们进行了如下探究： 【提出猜想】 生活中，偶尔会看见蔗糖在锅中加热时间过长，会变成褐色。因此有同学提出蔗糖中含有碳元素，或许还有其他元素。 【收集资料】 (1)蔗糖属于有机化合物（一般指含有碳元素的化合物）。有机化合物一般可以燃烧，受热容易分解，这都属于有机化合物的 （选填“物理”或“化学”）性质。 【设计实验】 (2)将蔗糖在氧气中点燃，分别用干冷的烧杯和沾有澄清石灰水的烧杯置于火焰上方，观察现象。通过检验燃烧产物中的水和二氧化碳，能证明蔗糖中一定含有的元素是 。依据化学反应前后 不变。请写出澄清石灰水变浑浊的化学方程式： 。 (3)用如图所示装置进行实验，实验开始先通入一会儿氮气，然后关闭弹簧火，点燃酒精灯给蔗糖加强热。    （I）观察到 出现，说明蔗糖中含有氢元素和氧元素； （Ⅱ）同时观察到硬质玻璃管中残留有黑色固体，猜测该黑色固体是单质碳，并利用图中装置，向烧杯中加入石灰水，继续通入氧气，点燃酒精灯加热。观察到黑色固体剧烈燃烧，发白光，烧杯中的石灰水变浑浊。 【实验结论】 蔗糖是由碳、氢、氧三种元素组成的。 【拓展交流】 (4)实验开始时先通入一会儿氮气的目的是 。 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． （适量）稀盐酸（或其它酸） BaCl2（或CaCl2）或填物质名称 白色沉淀 （或） 碳酸钠和氢氧化钠的溶液均呈碱性，遇酚酞溶液都能使酚酞溶液变红色，无法证明有氢氧化钠还是碳酸钠或是二者都有。 2． 烧杯内壁变浑浊 在火焰上方罩一个干冷烧杯，烧杯内壁有水珠生成 燃烧过程中有氧气参与，不能确定蔗糖是否含有氧元素 CO 防止空气进入C中干扰实验结果 C、H、O 3．(1)ACD (2) (3)温度没有达到红磷的着火点 (4) 隔绝白磷与氧气接触，给铜片上的白磷燃烧提供热量 铜片上白磷燃烧，而水中白磷不燃烧 (5)小于 (6)= (7)物质燃烧时氧气必须达到一定浓度 4．(1)紫色石蕊试液变红 (2)Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O (3) 三 无明显现象 氯化钡溶液 CD/ DC 5． 倾倒液体时，标签未指向手心 BaSO4不溶于水，CuSO4溶液为蓝色 溶液变红 气泡 碳酸钠（合理即可） 铁锈逐渐消失，溶液由无色变为黄色 6．(1)NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑ (2) AlCl3 OH-和 (3)C (4)碳酸氢钠 (5)铝碳酸镁片 7． 右 氢氧化钠固体溶于水也会放出热量，也会使锥形瓶内压强增大，也会使U型管内红墨水右端液面上升 氢氧化钠溶液变质后生成的碳酸钠，也显碱性，也会使无色酚酞变红色 ① 出现红色且不褪去 8． ①⑤⑥⑦ 氢氧化钠 浓硫酸 检验一氧化碳中是否含有二氧化碳 D装置中的红色粉末慢慢变成黑色 没有尾气处理装置 9． 催化 铜离子 过氧化氢溶液中有水 取10mL5%过氧化氢溶液于试管中,加入适量的氯化铜溶液，将一根带火星的小木条伸入试管内 铜离子能加快过氧化氢溶液分解的速率 蛋白质 10． 钠与水发生剧烈反应，反应放出的热量使钠熔化成小球 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，2NaOH+CuSO4=Cu（OH）2↓+Na2SO4 说明沉淀中不含红色的铜 K、Ca、Na盐溶液的反应先是和溶液里面的水的反应生成碱和氢气 11．(1) 放出 (2) Ⅳ 和K2CO3不能共存 (3)有白色沉淀生成 (4)AD (5) CaCO3、KOH、H2O 0.1 0.074% (6)食醋 12．(1)玻璃棒 (2)7.4 (3)还有溶质Na2CO3和Na2SO4 (4) (5)猜想三 (6) 错误 该食盐样品中可能还含有其他可溶性物质如MgCl2 13．(1)化学 (2) 碳元素、氢元素（或C、H） 元素种类 (3)烧杯内有水珠 (4)排净空气，防止氧气对实验的干扰 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 $$