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．同学们为进一步认知识酸、碱、盐的化学性质，进行了如图所示的实验，请你来参与他们的探究活动，并回答下列问题：    (1)当观察到甲试管中溶液由 恰好变为无色时，说明二者恰好完全反应。 (2)乙试管中两种溶液不能发生反应，理由是 。 (3)丙试管内的物质完全反应后，大家对得到的上层溶液的成分产生了兴趣，于是又进行了如下的实验探究： 【提出问题】上层溶液的溶质成分有哪些？ 【做出猜想】猜想一：；猜想二： ；猜想三： 【设计实验】 部分实验步骤 实验现象 实验结论 取少量溶液于试管中，滴加过量稀盐酸 有气体生成 猜想三成立 另取少量溶液于试管中，滴加适量氯化钡溶液 有 生成 【反思拓展】小亮明确指出猜想三不能用无色酚酞试液来验证，理由是 。 2．碘酸钾为白色固体，可溶于水得到无色溶液，常作为补碘剂被添加到食盐中，小组同学通过实验探究其化学性质。 【进行实验1】用下图装置完成实验，探究的热稳定性。记录如下： 序号 1-1 1-2 装置 现象 加热较长时间后，产生大量气泡 带火星的木条复燃 【解释与结论】 (1)实验1-1结束时，应进行的操作是先 ，后 。 (2)由实验1可知，受热 （填“能”或“不能”）分解。 【进行实验2】按下表数据，用下图装置进行实验，探究与维生素C的反应及其影响因素，记录如下表。 资料：i．溶液、维生素C溶液、淀粉溶液、稀醋酸分别指、维生素C、淀粉、醋酸溶于水得到的混合物，、维生素C、淀粉、醋酸称为溶质，水称为溶剂。 ii．淀粉溶液遇变为蓝色，遇、维生素C（化学式为）、醋酸（化学式为）不变色。 装置 序号 溶液中溶质的质量/g 实验现象 维生赛C 2-1 0.1 0.1 溶液立即由无色变为蓝色 2-2 0.005 0.005 溶液逐渐由无色变为蓝色 2-3 0.0025 0.0025 一段时间后溶液无明显变化，再滴入5滴稀醋酸后，溶液逐渐变为浅蓝色 【解释与结论】 (3)实验2-1中“溶液立即由无色变为蓝色”，原因是 。 (4)对比实验2-1、2-2，可以得出的结论是 。 (5)实验2-3中“一段时间后溶液无明显变化”，可能的原因是 。 (6)甲同学由实验2-3得出结论：醋酸会促进与维生素C的反应；乙同学认为不严谨，理由是 。 【反思】 (7)由上述实验，可以确定的具有化学性质是 。 3．小新拿来一片黄色的金属向同学们炫耀说他捡到了黄金。小宝说他曾在网上看到过，有一种铜锌合金外观和黄金相似，常被误认为黄金。于是他与小新开始探究。 【提出问题】这块黄色的金属是黄金还是铜锌合金？ 【猜想】①小新认为是黄金；②小宝认为是铜锌合金 【查阅资料】合金中的金属保持各自的化学性质，金在高温下不与氧气反应，锌在高温下与氧气反应生成白色固体。 【设计实验】①小新设计的实验：截取一小片黄色的金属放在石棉网上用酒精灯加热；②小宝设计的实验：截取一小片黄色的金属放入硝酸银溶液中。 【现象与结论】①小新在实验中观察到黄色的金属变黑，则他的猜想 ，黑色物质是 ，写出生成该黑色物质的化学方程式 。 ②小宝在实验中能观察到的现象是 ，写出化学方程式 （只写一个）。 【反思与应用】①假如你的观点和小宝的观点相同，你还可以设计一个实验：截取一小片黄色的金属放入 溶液中。②你设计的实验中能观察到的现象是 ，写出该反应的化学方式 。 4．某化学兴趣小组在实验室发现一个装有黑色粉末的试剂瓶，试剂瓶上没有标签，为给这瓶药品贴上正确的标签，在老师的帮助下，进行了以下实验： 【提出问题】这瓶药品的成分是什么？ 【查阅资料】 ①初中阶段常见的黑色粉末有五种，分别是铁粉、碳粉、二氧化锰、氧化铜、四氧化三铁 ②四氧化三铁俗称磁性氧化铁，有磁性。 ③二氧化锰不溶于稀盐酸，也不与稀盐酸反应。 【提出猜想】 猜想一：铁粉 猜想二：碳粉 猜想三：二氧化锰 猜想四：氧化铜 猜想五：四氧化三铁 【进行实验】 (1) 实验步骤 实验现象 实验结论 实验一 取少量样品，用磁铁吸引 无明显现象 猜想 不成立 实验二 取少量样品， 无明显现象 猜想二不成立 实验四 取少量样品，加入适量过氧化氢溶液 猜想三成立，反应的化学方程式为 (2)老师认为结论三不正确，质疑的理由是 。 (3)同学们重新设计实验，取少量样品，加入适量稀盐酸，观察到 ，证明猜想四成立。 【拓展延伸】 (4)二氧化锰与浓盐酸在加热条件下会反应生成MnCl2、水和一种有强烈刺激性气味的气体单质，该气体单质为 。 5．KOH溶液中含有分子和离子。某化学兴趣小组想探究KOH溶液使紫色石蕊溶液变成蓝色的原因。 【提出问题】KOH溶液中哪一种粒子能使紫色石蕊溶液变成蓝色？ 【猜想】猜想1：KOH溶液中的H2O分子使紫色石蕊溶液变蓝。 猜想2：KOH溶液中的阳离子使紫色石蕊溶液变蓝。 猜想3：KOH溶液中的 （填符号）使紫色石蕊溶液变蓝。 【实验探究】 实验操作 实验现象 结论 ①用试管取少量蒸馏水，滴入1-2滴紫色石蕊溶液 试管内溶液不变色 猜想1不成立 ②用试管取少量氯化钾溶液，滴入1-2滴紫色石蕊溶液 。 猜想2不成立 ③用试管取少量 溶液，滴入1~2滴紫色石蕊溶液 试管内溶液变蓝 猜想3成立 【讨论反思】有同学认为猜想1不需要实验验证就可以排除，你认为该同学理由是 。 【拓展】KOH与稀盐酸反应微观示意图如图，则该反应的方程式为 ，观察其反应过程可得出中和反应实质上是 之间的反应。    6．在化学课上甲同学将燃烧的钠迅速伸入到盛有CO2的集气瓶中，钠在其中继续燃烧，反应后冷却，瓶底附着黑色颗粒，瓶壁上附粘附着白色物质。 【查阅资料】氧化钠为白色粉末，溶于水生成氢氧化钠：Na2O+H2O=2NaOH 【提出问题】黑色颗粒和白色物质是什么？ 【进行猜想】甲认为黑色颗粒是 ，白色物质可能是Na2O或 ；乙同学还认为白色物质是氢氧化钠。甲同学立刻认为乙同学的猜想是错误的，其理由是 。 【实验探究】甲同学对白色物质进行实验探究。 实验方案 实验操作 实验现象 结论 方案1 取样品少量于试管中加入适量水，振荡，样品全部溶于水，向其中加入无色酚酞试液。 溶液变成红色 白色物质为Na2O 方案2 取样品少量于试管中加入适量水，振荡，样品全部溶于水，向其中加入CaCl2溶液 出现白色沉淀 白色物质是 静置片刻，取上层清液于试管中，滴加无色酚酞试液 无明显现象。 【反思评价】丙同学认为方案1得到的结论不正确，理由是 。 【得出结论】钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为 。 通过以上探究，你还能获得的结论有： 。 7．今年3月，一场沙尘暴席卷我国北方大部地区，某校环境监测实践小组的同学们对沙尘暴的成因、危害、成分、防护、治理以及雨水酸碱度的异常变化产生了浓厚的兴趣，开启了项目性学习的探究之旅。 任务一：分析沙尘暴的危害 (1)当人暴露于沙尘天气中时，含有各种有毒的化学物质、病菌等的尘土可进入到口、鼻、眼、耳中引发各种疾病，戴口罩相当于化学操作中的 。 任务二：探究沙尘暴的成分 【猜想假设】此次沙尘暴中可能含有碳酸钠等碱性物质 【进行实验】 (2)取少量沙尘土与蒸馏水按的质量比在烧杯中混合，充分搅拌后静置，取上层清液，用如图装置完成如下实验。    项目 实验步骤 实验现象 实验结论 方案 ①挤压胶头滴管a，滴入 产生白色沉淀 沙尘暴中含有，不含 ②挤压胶头滴管b，滴入几滴酚酞溶液 酚酞溶液不变色 【反思评价】 (3)步骤①中的物质用 代替，产生 现象，(不同于①中的现象)，也能得出相同的结论。 (4)自然界的土壤中通常不含，理由是 。 (5)若加入的X是 (填化学式)，则只能证明沙尘暴中含有，而不能确定是否含有，最终所得氢氧化钠固体质量 样品中氢氧化钠的质量(填“大于”、“小于”或“等于”)。 任务三：评价雨水pH异常的原因 【数据监测】小组同学在老师的帮助下，从环保部门获得了当地雨水的pH数据。 测定时间 3月5日 3月17日 3月28日 3月31日 pH 5.57 5.73 5.60 5.59 【表达交流】 (6)若使雨水样品pH降低，写出不发生化学反应的方法 。 (7)当地雨水的pH一直比较稳定，3月17日，雨水pH出现异常的原因是 。 8．某化学兴趣小组在实验室取用NaOH溶液时，发现瓶口有白色粉末状物质，该小组质疑该NaOH溶液可能已变质，于是进行了如下探究： 【猜想与假设】 猜想 I.没有变质 Ⅱ.部分变质 Ⅲ.完全变质 溶液中溶质 NaOH NaOH、Na2CO3 Na2CO3 【探究过程】 （1）取一定量的该NaOH溶液，加入足量的 ，有气泡产生，说明猜想I不成立。产生气泡的化学方程式为 。 （2）重新取一定量的该NaOH溶液，加入足量的CaCl2溶液，观察到的现象为 。接下来的实验操作及观察到的现象是 ,则说明猜想Ⅱ成立；若将CaCl2溶液换为Ca（OH）2溶液是否可行，判断并简述理由 。 【结论与反思】NaOH易与空气中的CO2反应而变质. 9．小芳在实验室制取氧气时发现，氯酸钾与氧化铜或氧化铁混合加热也能较快产生氧气，于是进行如下探究： 【提出猜想】除MnO2外，CuO、Fe2O3也可以作KClO3分解的催化剂。 【完成实验】按如表进行实验：测定分解温度（分解温度越低，催化效果越好）。 实验编号 实验药品 分解温度（℃） ① KClO3 580 ② KClO3、MnO2（质量比1：1） 350 ③ KClO3、CuO（质量比1：1） 370 ④ KClO3、Fe2O3（质量比1：1） 390 请写出实验③所发生的反应的化学方程式： 。 【分析数据、得出结论】由实验与实验④对比，证明Fe2O3也可以作KClO3分解的催化剂。实验所用的三种催化剂，催化效果最好的是 。 小芳还发现，Al2O3也能作过氧化氢分解的催化剂，请你一起参与他的探究过程，并填写下列空白。 【问题】Al2O3能不能作过氧化氢分解的催化剂呢？ 【猜想】Al2O3能作过氧化氢分解的催化剂。 【实验验证】 实验操作 现象 实验一 取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，伸入带火星的木条 有少量气泡产生，木条不复燃 实验二 取 于试管中，加入少量氧化铝，伸入带火星的木条 【结论】Al2O3能加快过氧化氢的分解速率，故Al2O3能作过氧化氢分解的催化剂。 【讨论与反思】经过讨论，有同学认为仅凭实验一和实验二，不能证明氧化铝能作过氧化氢分解的催化剂，还要补充两个方面的探究实验，最终大家一起完成了对这个猜想的验证。 ①第一方面的实验操作中包含了两个称量，其目的是 ； ②第二方面的实验是利用实验二反应后试管内的剩余物继续实验，验证 。 10．某兴趣小组为验证质量守恒定律做了镁条在空气中燃烧的实验。同学们观察到镁条在空气中剧烈燃烧发出耀眼的白光，产生大量白烟弥漫到空气中，最后在陶土网上得到一些白色固体（已知白色固体为氧化镁）。 (1)写出镁条燃烧的化学方程式： 。 (2)同学们通过称量发现：在陶土网上收集到的产物质量小于镁条的质量，有人认为这个反应不遵守质量守恒定律。我 （填“同意”或“不同意”）他的观点，原因可能是： （答出一点即可）。 (3)小红按下图装置改进实验，验证了质量守恒定律，却发现产物中还有少量黄色固体。 【查阅资料】 ①氧化镁为白色固体； ②镁能与氮气剧烈反应生成黄色的氮化镁（Mg3N2）固体； 【反思与交流】空气中N2的含量远大于O2的含量，可是镁条在空气中燃烧产物MgO却远多于Mg3N2，合理的解释是： （从化学性质的角度回答）。 11．实验课上，同学们做了电解水的实验： (1)电解水时，通常要加入少量氢氧化钠或硫酸钠， 目的是 。 (2)“宏观—微观—符号”相结合是化学学科的思维方式。如图甲乙所示为电解水的实验装置图和微观反应过程。    如图所示甲是电解水的实验装置，a 处产生气体燃烧发出 火焰。如图所示乙表示水电解的微观变化过程，其正确的顺序是 （填序号），写出电解水的化学方程式 。 (3)某同学在做电解水实验时，向水中加入氯化钠，发现与正极相连的石墨电极上出现黄绿色气体。 [提出问题]加入氯化钠的水通电时，石墨电极上分别生成了什么气体？ [查阅资料] ①氯气（Cl2）是一种黄绿色、有刺激性气味的有毒气体。常温下 1 体积水里能溶解 2 体积的氯气； ②氯化钠溶液就是在水中加入氯化钠固体。 【提出假设】假设 1：电极上分别生成了氧气和氯气； 假设 2：电极上分别生成了氢气和氧气； 假设 3：电极上分别生成了 ； 【设计实验】小红用如图所示的装置来电解加了氯化钠的水。并收集两个电极上产生的气体。    实验步骤 实验现象 解释或结论 ①按照如题 19-2 图所示，连接好实验装置，通电 一段时间后，用 a、b 两支试管分别收集两根石墨 电极上产生的气体，观察气体的颜色。 a 试管收集到黄绿色 气体，b 试管收集到 无色气体。 通过对气体颜色的分析， 说明假设 肯定 是错误的。 ②用拇指堵住 b 试管，移近点燃的酒精灯，松开拇指。 听到轻微的爆炸声 证明b 试管中收集的气 体为氢气。 【实验分析】小红发现通电除了生成两种气体外，还生成了氢氧化钠，请写出在水中加入氯钠通电发生反应的化学方程式： 。 【反思与评价】联想电解水的实验，你认为在电解水时不可以加入少量的氯化钠溶液，原因是 。 12．氨水是常见的化学试剂，可将氨气(NH3)气体分别溶于水制得。 (1)小华为探究氨气溶于水是否发生化学反应，设计并完成如表实验填写表中空白： 实验操作 实验现象及结论 将浸有酚酞溶液的滤纸干燥后，放入盛有干燥氨气的集气瓶中 无明显现象,说明氨气不呈碱性 (2)蚊虫叮咬分泌出蚁酸刺激皮肤，蚁酸溶液呈酸性，在叮咬处 (填能或否)涂抹一些氨水可减轻痛痒。 (3)某兴趣小组对蚁酸进行如下探究。 【提出问题】蚁酸的成分是什么？它有什么性质？ 【查阅资料】①蚁酸(化学式为HCOOH)在一定条件下会分解生成两种氧化物。 【实验探究】探究蚁酸分解的两种氧化物 ①甲同学根据蚁酸中含有氢元素，推测出一种生成物是水； ②另一种生成物是气体，乙同学对该气体提出两种猜想：猜想一：该气体是CO2；猜想：该气体是 。 乙同学将蚁酸分解产生的气体通过如图所示装置(铁架台未画出) Ⅰ根据实验现象，A中溶液 浑浊填“变”或“不变”，就能否认猜想。 Ⅱ装置B中有明显的现象，发生反应的化学方程式是 。 【讨论交流】从环保角度看，该装置的缺陷是 。 13．某化学实验活动小组的同学为了探究实验室中久置的氢氧化钠固体的成分，进行了有关实验．参与他们进行的探究活动： 【提出问题】久置氢氧化钠固体的成分是什么？ 【猜想与假设】猜想Ⅰ：全部是NaOH； 猜想Ⅱ：全部是Na2CO3； 猜想Ⅲ： ． 【实验与探究】 （1）分析：暴露在空气中的氢氧化钠会变质，变质原因是（用化学方程式表示） （2）实验如下： 实验操作步骤 实验现象 结论及解释 步骤一：取少量固体样品于试管中，加蒸馏水完全溶解，然后加入足量的 ． 实验过程中始终没有气泡产生． 则证明猜想 成立． 步骤二：另取少量固体样品于试管中，加蒸馏水完全溶解，然后滴加氯化钡溶液． 实验过程中产生 则证明猜想Ⅱ或Ⅲ成立．此过程中发生反应的化学方程式为 （3）为了进一步的验证猜想结果，小明同学提出如下实验方案：继续步骤二的实验，过滤，然后向滤液中滴加无色酚酞试液，若酚酞变红，则猜想 成立；若酚酞不变红，则猜想 成立． 小华同学立即对小明同学的方案提出了质疑，通过查阅资料知道，氯化钡溶液呈中性，不能使无色酚酞试液变红，但碳酸钠溶液呈 性（填“酸”或“碱”），能使酚酞变红，因此他认为该方案的操作步骤中应该改进的是 ． 14．为了研究物质的溶解现象，进行如下探究活动。 探究 I：将足量的碳酸钠、氯化钠和硝酸钾三种物质分别溶解在一定量的水中，溶解过程的温度变化如图1所示。      探究 II： 实验   ①   ②   ③ 现象 固体溶解，形成紫红色溶液 固体溶解，形成紫红色溶液 固体几乎不溶解 探究 III：探究过程如图2所示： 回答下列问题： (1)探究 I中，溶解过程放出热量的物质是 。 (2)对探究 II中实验现象进行分析，需要做的对比是 。分析得出的结论之一是 。 (3)探究 III中，所得溶液一定属于饱和溶液的是 。通过该探究得出的结论是 （答一点即可）。 15．某研究性学习小组的同学为探究金属镍(Ni，银白色金属)和铜的活动性顺序，进行了一系列实验活动。请你一起参与他们的活动，并回答有关问题。 探究活动一：金属镍和铜的活动性顺序 实验方案 实验现象 实验结论 将金属镍加入在盛有硫酸铜溶液的试管中 溶液的颜色变浅，有 色固体析出 镍比铜的金属活动性强 若在生成物中Ni为＋2价，则该反应的化学方程式为 。 实验过程中，小组同学还发现试管中有无色气体产生的“异常”现象，十分好奇，于是继续进行探究活动。 探究活动二：无色气体的成分是什么？ 【猜想假设】A．氢气　B．氧气　C．二氧化硫　D．二氧化碳　E．一氧化碳 【分析推理】小明认为无色气体不可能是二氧化碳或一氧化碳，理由是 。 小红根据二氧化硫能够形成酸雨的事实，推测二氧化硫与二氧化碳的化学性质相似。小组同学认为小红的观点合理，于是将收集到的气体通入 中，发现溶液 ，证明无色气体不是二氧化硫。 综上所述，小组同学认为，无色气体可能是氢气，或者是氧气。    【设计方案】为确定气体成分，小组同学设计了如下实验方案： 用如图所示装置进行实验，先 ，然后将燃着的木条放在尖嘴处，发现气体燃烧并发出淡蓝色火焰，证明无色气体可能是氢气。 该实验方案中浓硫酸的作用是 。 【评价与反思】小组同学认为，还可以补充一个实验，验证无色气体中含有氢元素，从而进一步证明无色气体可能是氢气。他们应补充的实验是 。 试卷第10页，共14页 试卷第11页，共14页 学科网（北京）股份有限公司 $$