2024年中考化学三轮复习高频考点突破：科学探究题

2024年中考化学三轮复习高频考点突破：科学探究题 1．学习了“过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用”后，化学社团在寻找新的催化剂的活动中，对“硫酸铜能否作过氧化氢分解的催化剂”进行了以下探究。 【实验探究】 (1)甲同学按如下方案进行实验。 实验步骤 实验现象 实验结论    步骤a木条不复燃。步骤b产生气泡，溶液变蓝色。步骤c 。 硫酸铜能作过氧化氢分解的催化剂，反应的化学方程式为 。 【评价改进】 (2)大家认为甲同学的实验结论不严谨。若要确定该实验结论正确，还需证明硫酸铜的 ，在反应前后都没有发生改变。 【继续探究】乙同学进一步探究了影响双氧水分解速度的某种因素，实验数据记录如表： 双氧水的质量 双氧水的浓度 CuSO4的质量 相同时间内产生O2的体积 Ⅰ 50.0g 1% 0.1g 9mL Ⅱ 50.0g 2% 0.1g 16mL Ⅲ 50.0g 4% 0.1g 31mL 【数据处理及结论】 (3)本实验中，测量O2体积的装置是 (选填图1中“A”“B”“C"编号)。    (4)实验结论： 。 (5)丙同学用如图2装置进行实验，通过比较 也能达到实验目的。 2．甜叶菊苷具有高甜度低热能的特点，是一种新型甜味剂，实验小组欲探究甜叶菊苷的元素组成，进行如下实验： 【提出猜想】甜叶菊苷可能含有碳、氢、氧三种元素 【进行实验】 (1) 实验操作 实验现象 实验结论 取适量的甜叶菊苷按图甲进行操作分别将干冷的烧杯和蘸有澄清石灰水的烧杯倒置与火焰上方。           甲 。 甜叶菊苷含有氢元素 石灰水变浑浊 甜叶菊苷含有碳元素 【交流讨论】 (2)澄清石灰水变浑浊化学反应方程式为： 。 (3)有同学认为实验操作与结论不严谨，原因是 。 【继续探究】为了进步确定氧元素存在。利用如图乙进行实验，（氢氧化钠固体可吸收水蒸气和二氧化碳、浓硫酸可以吸收水蒸气）                           图乙 (4)先通一段时间N2，打开分液漏斗活塞，加热电炉；C装置中氧化铜处理甜叶菊苷燃烧不充分产生的CO，化学方程为： ，体现CO具有 性。 (5)反应后需要再通入一段时间的氮气，原因是 。 (6)根据实验结果4.02g甜叶菊苷充分燃烧后，D增重2.7g，E装置增重8.8g（假设产物被完全吸收），由此可以确定甜叶菊苷 （填“含有”或“没有”）氧元素。 (7)F装置为了防止空气中的 进入装置影响结果判断。 3．在小英家的仓库里，堆放着一袋袋化肥——碳酸氢铵（）。过了一个夏天，小英发现这种化肥所特有的刺激性气味变得更浓烈了，有些化肥袋里碳酸氢铵变少了，检查发现变少的化肥包装袋没有密封，化肥也没有撒落在地上，更没有人进过仓库开袋使用。为了探究这些化肥减少的原因，小英在实验室取了一些碳酸氢铵粉末，放在蒸发皿中加热，过一会儿观察到粉末完全消失，同时也闻到了这种刺激性气味。 粉末为什么会消失呢？ （1）【提出问题】碳酸氢铵粉末消失的原因是什么？ （2）【猜想】①碳酸氢铵粉末在不加热或加热条件下由固态变成它的气态。②碳酸氢铵在不加热或加热条件下发生分解反应，可能产生的物质有氨气和一些氧化物。 （3）【查阅资料】①碳酸氢铵属于氮肥，不具有升华的性质，说明上述猜想 （填序号）不成立。 ②氨气（化学式）具有特殊的刺激性气味，极易溶于水，其水溶液是碱性，但干燥的氨气不能使干燥的红色石蕊试剂变蓝，潮湿的氨气可以使干燥的红色石蕊试纸变蓝，干燥的氨气可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝。 （4）【实验操作，现象与结论】 实验操作 实验现象 实验结论 ①取适量碳酸氢铵于试管中加热，如图一所示，将干燥的红色石蕊试纸接近导管口 产生强烈的刺激性气味，试管壁上有无色液滴且试纸变蓝 分解产物中有 、 ②按如图二所示装置继续实验，直到反应完全 澄清石灰水变浑浊 分解产物中有 （5）【应用】①利用氨气的化学性质，请写出实验室检验氨气的方法（写出实验操作、现象、结论）： 。 ②如果你家里有碳酸氢铵化肥，你应该如何保存？ 。 4．某兴趣小组对“蜡烛燃烧的产物”进行探究。请你填写下表空白处并参与他们的探究。 实验步骤 实验现象 实验结论 1、点燃蜡烛，用干冷的小烧杯罩在蜡烛火焰上 蜡烛燃烧产生水。 2、将步骤1的烧杯迅速拿出，倒入少量石灰水，振荡 石灰水变浑浊 蜡烛燃烧产生 。 【发现问题】(1)实验中小明观察到一个意外现象：小烧杯内壁上有少量黑色物质。 (2)将短玻璃导管插入焰心，发现另一端也可以点燃(如右图A)。    【查阅资料】蜡烛的主要成分是石蜡，石蜡由碳、氢两种元素组成，石蜡没有还原性。同学们讨论认为烧杯内壁上的黑色物质是蜡烛不完全燃烧产生的炭黑。 【猜  想】猜想一：焰心产生的可燃性气体含有一氧化碳。 猜想二：焰心产生的可燃性气体含有石蜡蒸气。 【实验与判断】同学们用上图中的装置进行实验。 (1)甲同学用上图B装置进行实验，发现玻璃管b处 ，证明猜想一成立，反应的化学方程式是 。 (2)乙同学用上图C方法进行实验，观察到 ，证明猜想二成立。 【实验反思】 (1)甲同学实验前，先在玻璃管的中部放入一团疏松的棉花，是为了防止 (填物质名称)对实验的干扰。 (2)为防止玻璃管中的红色物质又被氧化变成黑色，甲同学结束实验时的操作顺序是 (选填“先熄灭蜡烛”或 “先熄灭酒精灯”)。 【拓展应用】含碳元素的燃料不充分燃烧会浪费资源，且污染空气。为使燃料充分燃烧，应采取的措施是 (答一条)。 5．氢化钙（CaH2）固体是一种储氢材料，是登山运动员常用的能源提供剂。 【阅读资料】 ①碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物。 ②钙遇水立即发生剧烈反应生成氢氧化钙和氢气。 ③氢化钙要密封保存，遇水反应生成氢氧化钙和氢气。 【氢化钙的制备】 氢化钙通常用氢气与钙加热制得。某化学兴趣小组设计的制取装置如图甲所示（固定装置省略）。    回答下列问题： （1）装置A中制取氢气的化学方程式 。 （2）装置B的作用是 。 （3）若不改变温度，整套装置气密性的检查方法是 。 【产品的定量测定】 通过上述方法制得的氢化钙样品中常混有未完全反应的钙（其余可能的杂质忽略不计）。样品纯度的测定步骤如下： ①检查装置气密性，装入药品，按乙（固定装置省略）所示连接仪器。 ②调整水准管高度，使量气装置两边的液面保持同一水平。读取液面所在的刻度数据为10.0 mL。 ③将Y形管慢慢倾斜，直到A端的水全部与B端的样品混合。 ④反应结束，冷却至室温，再次读取液面所在刻度数据为110.0 mL。 回答下列问题： （4）如何判断样品与水完全反应： 。 （5）反应生成氢气的体积为 mL。 （6）已知该实验条件下，氢气的密度为0.09 mg/mL。样品中氢化钙的纯度为 。 （结果精确到0.1%） 6．据图回答问题: （1）为了验证可燃物燃烧的条件，某同学设计了图（一）实验。装好药品后，操作顺序是 ， （填abc序号） a.给燃烧管微热至46°C b.滴入过氧化氢溶液 c.滴入盐酸 （2）如图（二）所示，分别把10mL水和澄清石灰水同时注入容器中，观察到中间U型管内的现象是 。 写出容器Ⅱ中的化学反应方程式 。 7．化学实验室里，某化学兴趣小组发现了一瓶标签受到腐蚀的无色溶液(如图所示)，他们对此产生了兴趣。 【提出问题】这瓶溶液究竟是什么? 【猜想假设】 猜想①：Na2CO3 猜想②：NaCl 猜想③：Na2SO4 小丹同学根据标签上的信息认为一定不可能的猜想是 。 【查阅资料】Na2SO4溶液显中性 【设计实验】为了确定该溶液究竟是剩余两种盐的哪一种，设计如下实验： 实验步骤 实验现象 实验结论 Ⅰ．取少量样品于试管中，慢慢滴加BaCl2溶液 猜想 成立 Ⅱ．向步骤Ⅰ中试管内继续加入过量稀盐酸 有大量气泡产生 【实验反思】 (1)写出实验步骤Ⅰ中发生的化学反应方程式 。 (2)为达到实验目的，小丹认为上述设计实验还可简化，则下列实验操作可以是 (填序号)。 A．向样品中滴加酚酞试液看溶液的颜色变化 B．向样品中加入稀盐酸看是否有气泡产生 C．蒸发样品看是否有固体析出 8．实验室放置已久的Na2SO3固体很容易变质。为探究实验室该药品的成分，某兴趣小组的同学进行了下列探究过程： 【查阅资料】2Na2SO3+O2=2Na2SO4；BaSO3+2HCl=BaCl2+H2O+SO2↑ 【提出问题】该Na2SO3是否变质了呢？是全部变质，还是部分变质呢？ 【猜想】猜想1：样品未变质（即：样品中只含Na2SO3）。 猜想2：样品全部变质（即：样品中只含…… 猜想3：样品部分变质（即：样品中含有Na2SO3和Na2SO4）。 【实验探究】 实验操作 实验现象 结论 ①将少量粉末装入试管，加少量蒸馏水溶解，向溶液中滴加足量稀盐酸，并不断振荡 产生现象A 猜想2不成立 ②取步骤①中的少量液体于试管中，然后进行实验Ⅱ 有白色沉淀 猜想1不成立 回答下列问题： （1）猜想2：样品中只含 （填化学式）。 （2）现象A： 。 （3）写出实验Ⅱ发生反应的化学方程式： 。 【实验拓展】 ①若猜想3成立，将实验探究中的两个实验步骤交换顺序。请回答滴入盐酸后看到的现象是 。 ②根据以上探究可知固体Na2SO3必须密封保存。氢氧化钠固体也必须封保存，其目的是为了防止它与空气中的 发生反应而变质。 9．“神舟上九天揽月，蛟龙下五洋捉鳖”，充分展现了中国科技实力。航天员王亚平在“天宫课堂”上向同学们演示了“泡腾片太空溶解实验”“太空水球”内产生大量气泡等奇妙现象。某化学兴趣小组同学在老师的指导下，对气体的成分进行探究。 【提出问题】泡腾片太空实验中产生的气体是什么？ 【查阅资料】维生素C泡腾片的主要成分：维生素C（C6H8O6）、碳酸氢钠和柠檬酸（C6H8O7）。 【作出猜想】 (1)同学们认为：该气体可能是CO2、O2、N2、CO、H2中的一种或几种。依据质量守恒定律，该气体不可能含有 ，从安全角度考虑，该气体中不可能含有H2和CO。 (2)猜想一：该气体是CO2 猜想二：该气体是          猜想三：该气体是CO2和O2 【设计与实验】 (3) 实验序号 实验操作 实验现象 实验结论 实验一 。 该气体中肯定含有CO2 实验二 带火星的木条没有复燃 。 (4)根据上述实验现象分析判断猜想 正确。 【反思与交流】 (5)实验二中饱和氢氧化钠溶液的作用是 ，写出该装置发生反应的化学方程式 。 10．下图是灭火器原理模拟示意图。 （1）上述装置②发生反应的化学方程式是 。 （2）CO2灭火的原理是 。 （3）某同学对装置②反应后的溶液中溶质的成分进行探究。 【查阅资料】氯化银不溶于酸 【提出猜想】装置②反应后的溶液中溶质为： I. ；II.HCl和NaCl；III.Na2CO3和NaCl。 【进行实验】 实验装置及操作 实验现象与结论 a.取装置②反应后的溶液于试管中，加入足量稀HNO3。b.继续向a的溶液中滴加 。 c.有气体产生；猜想1、猜想II不成立。d. ；反应的化学方程式是 ，猜想III成立。 【拓展与思考】如果猜想II成立，产生此结果的原因是实验时 。反应后溶液溶质不可能出现的组合是NaCl、Na2CO3、HCl，原因是 。 11．南南同学看到“好想你”红枣袋中装有一袋防腐剂，品名为“504双吸剂”，其标签如下图所示。南南和北北对这包久置的“504双吸剂”固体样品很好奇，设计如下实验进行探究。    【提出问题】久置固体的成分是什么？ 【查阅资料】铁与氯化铁溶液在常温下发生反应生成氯化亚铁。 【作出猜想】久置固体中可能含有Fe、Fe2O3、CaO、Ca（OH）2和CaCO3。 【实验探究】南南同学的方案： 实验操作 实验现象 实验结论 取少量固体放于试管中，滴加足量的 。 固体逐渐消失，有无色气体产生，得到浅绿色溶液。 固体中一定含有 ， 一定不含Fe2O3。 北北同学认为南南同学的实验并不能得出一定不含Fe2O3的结论，理由是 ，并设计如下实验方案继续验证。    （1）步骤①样品用磁铁吸引前需经过研碎，其中研碎的目的是 。 （2）步骤②中固体溶解时放出大量热，由此可以判断固体中一定含有 。写出该过程中的化学方程式 。 （3）步骤③中反应的化学方程式是 。 北北同学对滤渣B又进行探究。 实验操作 实验现象 实验结论 ① 取滤渣B于试管中，加入适量 ② 生成的气体通入 ① ②该溶液变浑浊。 固体中一定含有CaCO3 和Fe2O3。 【实验结论】综合上述实验及所给数据，该久置固体中一定含有的物质是Fe、Fe2O3、CaO、CaCO3。 12．某研究小组发现，将一片土豆片放入过氧化氢溶液中，过氧化氢溶液的分解速度加快。该小组同学进行了如下探究： 【提出问题】土豆能不能做过氧化氢分解的催化剂呢？ 【作出猜想】土豆能做过氧化氢分解的催化剂。 【实验验证】 试验编号 实验操作 实验现象 ① 在试管中加入过氧化氢溶液，然后将带火星的木条伸入试管中 木条不复燃 ② 在装有过氧化氢溶液的试管中加入0.5g土豆，然后将带火星的木条伸入试管中 产生大量的气泡，木头复燃 ③ 待②中反应结束，将试管里的剩余物进行过滤、洗涤、干澡、称量 称得固体质量为0.5g ④ 将③中所得固体放入试管中，重新加入过氧化氢溶液，然后将带火星的木条伸入试管中 产生大量的气泡，木头复燃 【分析数据、得出结论】 （1）实验③证明土豆在反应前后 没有发生变化。 （2）实验④证明土豆在反应前后 没有发生变化。 结论：土豆可以做过氧化氢分解的催化剂 【实验拓展】 （1）该研究小组又做了比较土豆与二氧化锰的催化效果的实验（如图）。实验时均以生成25mL气体为准。其他可能影响实验的因素均忽略不计。    相关数据如下表： 实验编号 3%过氧化氢溶液体积 其他物质质量 待测数据 Ⅰ 20mL 鲜土豆片0.5g a Ⅱ 20mL 二氧化锰0.5g b ①用量筒收集气体的优点 。 ②该实验还需控制的量有 。 ③上述实验中的“待测数据”指 。 （2）研究小组继续开展“寻找过氧化氢分解的新催化剂”活动。小明用坩埚钳夹取一点光亮的铜丝，放到酒精灯火焰上灼烧至表面变黑（此物质是氧化铜）。然后迅速地插入一只装有20mL3%的过氧化氢溶液的试管中。观察到试管内迅速产生大量气泡。于是得出结论氧化铜可以加快过氧化氢的分解。小组同学认为这个结论不可靠。原因是使得过氧化氢分解速率加快的因素还可能与 有关。请你重新设计实验方案 。 13．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。并设计如下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）该同学的猜想是否严谨？请你说明理由： ； ； （2）假设生成的气体是二氧化碳，请写出有关反应的化学方程式： ， 。 （3）该实验装置存在的缺陷是 ； （4）反应结束时，停止实验的操作步骤是 ； （5）实验后发现试管①内壁上附着不易用试管刷洗净的固体生成物，清洗试管①的方法是 。 14．某实验小组研究盐酸、氢氧化钙两种物质的化学性质，做了如图所示八个实验。 （1）实验中观察到有沉淀产生的试管是 ，有气泡出现的试管是 （填试管序号 （2）若实验后某试管中为红色溶液，则向其中加入足量的 ，溶液变为无色，由此推断，该试管中最初盛有的物质是 ； （3）若实验后某试管的底部有白色固体，且过滤后向滤液中滴加稀盐酸，一段时间后有气泡出现，则该试管中最初发生反应的化学方程式为 ； （4）实验后某试管中得到无色溶液A，向其中加入足量的溶液，无明显现象，由此推断，无色溶液A中的溶质可能是 。 15．已知草酸（H2C2O4）加热时在催化剂的作用下会发生分解反应，某化学兴趣小组对其分解产物进行了如下探究。 【提出猜想】 a.分解产物是一氧化碳和水蒸气的混合物。 b.分解产物是二氧化碳和水蒸气的混合物。 c.分解产物是一氧化碳、二氧化碳和水蒸气的混合物。 【查阅资料】 ⅰ.白色的无水硫酸铜遇水会变为蓝色。 ⅱ.碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物，能吸收水蒸气和二氧化碳。 【进行实验】为了检验草酸的分解产物，该小组同学将草酸的分解产物通过如图所示的装置（部分夹持仪器已略去）。    (1)装置A中无水硫酸铜变蓝，装置B中澄清石灰水变浑浊，证明草酸分解产生了 。 (2)装置D的作用是 。 (3)装置DEF中证明草酸分解产生了一氧化碳的现象分别为 。 (4)装置B中发生反应的化学方程式为 。 【得出结论】 (5)草酸分解的化学方程式为 。 【反思与评价】 (6)从环保角度考虑，上述实验的不足之处是 。 【数据与分析】兴趣小组同学将硬质玻璃管中Fe2O3换成铁红进行实验，铁红主要成分是Fe2O3，还含有少量的FeO、Fe3O4。 【铁的常见氧化物中铁的质量分数】： 铁的氧化物 FeO Fe2O3 Fe3O4 铁的质量分数 77.8% 70.0% 72.4% 小组同学称取铁红样品10.0 g，用上述装置进行实验，测定铁红中铁的质量分数。 (7)若E中充分反应后得到铁粉的质量为mg，则 ＜m＜ 。 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 $$