2024年中考化学高频考点：科学探究题

2024年中考化学高频考点：科学探究题 1．某化学兴趣小组探究常温下碳酸钠饱和溶液的酸碱度。 ［猜想与假设］溶液的pH可能是（填入你的猜想与假设）： ①pH>7；②pH ；③pH 。 ［设计与实验］小方、小钟、小陈三位同学进行了如下实验： 小方：取pH试纸于玻璃片上，用玻璃棒蘸取碳酸钠溶液沾在pH试纸上，测得pH>7。 小钟：取pH试纸于玻璃片上，先用蒸馏水润湿pH试纸，然后用玻璃棒蘸取碳酸钠溶液沾在pH试纸上，测得pH>7。 小陈：取pH试直接浸入碳酸钠溶液中，测得pH>7。 ［评价］以上三位同学中操作规范的是 同学，其余两位同学操作上的错误是 ； 。 ［结论］从物质的类别看，碳酸钠是一种 （填“酸”或“碱”或“盐”），它的溶液显碱性，说明显碱性的溶液 （填“一定”或“不一定”）是碱的溶液。 ［大胆推理］根据碳酸钠溶液显碱性，碳酸钠溶液中一定含有 （填微粒符号）。 2．某化学兴趣小组学完酸、碱、盐后，利用所学知识和一些实验用品，完成了以下实验探究活动： 此时U形管右侧发生反应的方程式为 ；实验后振荡U形管，过滤后，向滤液中滴加紫色石蕊试液，溶液呈红色，使紫色石蕊溶液变红的是滤液中的 (填离子符号)，同学们对滤液成分进一步探究。    【提出问题】滤液中含有哪些离子？ 【猜想与假设】猜想一：K+、Cl-、H+、 猜想二：K+、Cl-、H+、Ba2+ 猜想三： (填离子符号) 【总结提升】在猜想反应后溶液中的离子情况时， 的离子一定存在， 的离子可能存在。 【实验与活动】为了验证哪个猜想成立，另取少量滤液向其中逐滴加入碳酸钠溶液，刚开始观察到溶液中有气泡产生，一段时间后观察到 的现象，则证明猜想二正确。 【总结提升】通过以上探究总结出，在验证溶液中离子成分时，所加试剂与一定存在的离子和可能存在的离子均发生反应，产生不同实验现象且 时，所加试剂一定要足量或过量。 3．将冷的浓硫酸加入到装有碳粉的圆底烧瓶中，无明显现象。加热该混合物，有大量气泡产生，现对导出的气体成分进行检验。 【查阅资料】 碳与浓硫酸在加热时，除了生成水之外，还生成二氧化硫和碳的一种氧化物； 二氧化硫和二氧化碳都能使澄清石灰水变浑浊，其中，二氧化硫还能使紫红色的酸性高锰酸钾溶液褪色。 【实验验证】某化学兴趣小组在老师指导下设计了如图所示实验装置进行检验(温馨提示：丁装置的A．B．C中均装有紫红色的酸性高锰酸钾溶液)。 (1)为了完成对导出气体的验证,请将上述装置进行正确的连接：甲→ → →丙→ 。(填序号) (2)请完成下表中的相关内容： 实验现象 实验结论 乙中观察到氧化铁粉末 ,澄清石灰水 证明碳与浓硫酸加热反应生成碳的 氧化物是二氧化碳而不是一氧化碳 丁装置A中溶液 证明气体中有二氧化硫 丁装置C中溶液 丁装置C的作用是验证二氧化硫全部除去 戊中白色固体变蓝 证明气体中有 【获得结论】碳与浓硫酸加热发生反应的化学方程式为 。 4．某校化学兴趣小组对雪碧中的气体进行了如下探究，请你回答下列问题： （1）猜想：雪碧中的气体是 CO2。 用注射器抽取一定量的雪碧，上下振荡，然后将液体部分挤出，收集到一注射器的气体， 问：怎样设计实验证明其为CO2？ ，该反应的化学方程式为： 。 （2）利用生活中的废弃材料来做家庭小实验，其乐无穷！小美同学设计了如图所示的装置（a、d为浸有紫色石蕊试液的湿润棉球，b、c为用紫色石蕊试液浸过的干燥棉球，夹持装置已省略）来制取并探究CO2的性质。 ①棉球b和c均不变红，这是因为： 。 ②棉球d比棉球a先变红，这是因为： 。 ③棉球a和棉球d变红的原因： （用化学方程式表示）。 5．2024年5月1日，我国利用船舶加装的碳捕捉系统回收首罐液态二氧化碳的卸船，标志着远洋航行船舶从燃油消耗到二氧化碳回收利用形成闭环。同学们对“二氧化碳回收利用形成闭环”非常感兴趣，开展有关二氧化碳的项目式学习。 任务一：调查空气中二氧化碳含量增加的原因 (1)同学们调查到空气中二氧化碳含量增加的原因有很多，你认为有 （写一种即可）。 任务二：讨论空气中二氧化碳含量减少的方法 (2)同学们讨论了空气中二氧化碳含量减少的方法，知道低碳生活方式可以减少二氧化碳排放，你的一种低碳生活方式是 。有同学想到二氧化碳能使澄清石灰水 （填实验现象），补充了可以利用有碱溶液或水吸收二氧化碳。 任务三：探究实验室中不同试剂吸收二氧化碳的效果 实验室提供4种试剂：水、饱和石灰水、质量分数为0.165%的NaOH溶液、质量分数为40%的NaOH溶液。 【提出问题】上述4种试剂吸收二氧化碳的效果如何？ 【查阅资料】 ①室温下，饱和石灰水中氢氧化钙的质量分数约为0.165% ②利用压强传感器及信息处理终端可将实验数据进行记录、呈现和分析 【进行实验】 步骤1：各装置气密性良好（夹持装置已省略），同学们用4只250mL烧瓶集满纯净的二氧化碳气体。 步骤2：用4支注射器分别取60mL上述提供的4种试剂，将烧瓶分别连接压强传感器和注射器（如图1所示）。 步骤3：待烧瓶内气压平稳后，迅速将4支注射器内试剂分别全部注入相对应的烧瓶中，关闭止水夹，观察压强变化。一段时间后，振荡烧瓶，继续观察压强变化。小组合作完成实验，并展示烧瓶内压强随时间变化的曲线图（如图2所示） 【分析讨论】 (3)根据40%NaOH溶液对应的曲线，分析时间段曲线变化的原因是 。 【得出结论】 (4)结合图2数据，从压强和吸收效果两个角度对比分析，得到的结论是 。 任务四：形成二氧化碳闭环的意识 (5)在老师指导下，知道上述实验中40%NaOH溶液吸收二氧化碳后，氢氧化钠有剩余。为了达到零碳排放和对环境无污染，形成二氧化碳闭环的意识。现处理上述实验中40%NaOH溶液吸收二氧化碳后的液体，你设计的实验方案是 。 师生对其他烧瓶中的物质也进行了科学处理。 【拓展思维】我国已经实现了利用二氧化碳合成淀粉、甲醇和负碳纤维等，“二氧化碳回收利用形成闭环”是未来碳科学和技术发展的探索方向。 6．小鸣同学特别喜欢化学，经常看一些与化学有关的课外书，有一次阅读化学氧自救器的说明书中，看到人呼出气体中的二氧化碳与自救器药罐中的生氧剂(超氧化钾KO2)接触能产生氧气后，对自救器内发生的化学反应原理产生了探究欲望。在老师指导下，小鸣与化学兴趣小组的同学们展开了以下两个实验探究活动，请你也参与。 活动Ⅰ：用下图所示的由a、b、c、d组合成的装置和有关药品制取并收集氧气。 活动Ⅱ：探究二氧化碳与超氧化钾反应除生成氧气还生成什么其他物质？ [老师提示]二氧化碳与超氧化钾反应的生成物只有两种，其一是氧气，其二是一种化合物。     (1)[作出猜想]二氧化碳与超氧化钾反应生成的化合物到底是哪种物质？小强作出了以下两种猜想： ①是一种碱；②是一种碳酸盐。 通过对反应物有关的元素组成的分析，小影同学认为猜想 (填序号)一定是错误的，理由是 。     (2)[进行实验]同学们通过以下实验验证小强同学的另一个猜想。 实验步骤 实验现象 实验结论 将二氧化碳与超氧化钾反应后的固体 猜想是正确的，二氧化碳与超氧化钾反应生成的化合物是 (填名称)。 (3)[交流与讨论] 小影认为：二氧化碳与超氧化钾反应的化学方程式 。 7．六十九中学化学学习小组对铁制品锈蚀的条件进行探究。 【提出问题】铁制品锈蚀与哪些因素有关？ 【查阅资料】 Ⅰ.氯化钙固体可作干燥剂。 Ⅱ.一定条件下，碳可加快铁的锈蚀，但碳本身不参加反应。 Ⅲ.常温常压，氢气密度是0.089g/L。 【设计与实验】 龙龙：定性探究铁锈蚀的因素 取四枚相同的洁净无锈铁钉分别放入试管，进行图1实验，现象如表。    试管 一周后现象 A 铁钉表面有一层铁锈 B 铁钉表面无明显变化 C 铁钉表面无明显变化 D 铁钉表面有较厚铁锈 (1)对比A、B、C试管中实验现象，说明铁锈蚀主要是与空气中 发生化学反应。 (2)对比A、D试管中实验现象，说明铁锈蚀还与 有关。 (3)铁锈蚀后应及时除锈的原因是 ，写出铁锈的化学式 。 西西：定量探究铁锈蚀的因素 装置如图2所示，检查气密性，将5g铁粉和2g碳粉加入三颈烧瓶，t1时刻加入2mL饱和NaCl溶液后，t3时刻再将一只装有5mL稀盐酸的注射器插到烧瓶上，采集数据如图3、图4。      (4)据图3，0-t2时刻说明铁在生锈过程中 （填“吸收”“放出”）热量。 (5)据图4，对比AB段和BC段说明 ，分析t3时刻压强突然变大的原因是 。 8．小明参观某养鱼池时，好奇地发现农民向养鱼池中撒一种叫过氧化钙的淡黄色固体，用来增加鱼池中的含氧量。小明刚学完氧气的实验室制法，于是他想可否用过氧化钙制取氧气。 【提出问题】过氧化钙可否用于制取氧气？ 【查阅资料】部分内容如下：过氧化钙（化学式）室温下稳定，在300℃时分解生成氧气，可做增氧剂、杀菌剂等。 【猜想与验证】 （1）小明依据 ，提出猜想Ⅰ。 猜想Ⅰ：加热过氧化钙可制取氧气。 实验装置 实验主要过程    ①检查装置气密性。操作如下：先将导管一端伸入液面以下，用手紧握试管，观察到 ，松开手后，有液体进入导管。 ②加入过氧化钙，加热，导管口有大量气泡冒出，加热时应先 。 ③收集满一瓶气体。生成的气体可用排水法收集，原因是 。 ④停止加热。熄灭酒精灯前，应 。 ⑤检验气体。方法是 。 实验结论：加热过氧化钙可制取氧气。 （3）小明联想到农民用过氧化钙增加鱼池中的含氧量，提出猜想Ⅱ。 猜想Ⅱ：过氧化钙与水反应可制取氧气。 实验装置 实验主要过程    ①检查装置气密性。 ②加入过氧化钙和水后，有少量细小气泡缓慢放出，在导管口几乎收集不到气体。该装置放置到第二天，集气瓶中只收集到极少量气体，振荡试管后仍有少量细小气泡缓慢放出，经检验该气体为氧气，该反应同时还生成氢氧化钙，写出该反应的化学方程式 。 实验结论：不能用过氧化钙与水反应制取氧气。 【分析与反思】①虽然没有快速收集到大量氧气，但由此实验现象，小明认为农民用过氧化钙做增氧剂的主要原因是 。 ②小明希望对此实验进行改进，使该反应加快，你能帮他提出建议吗？你的合理建议： 。以上建议是否可行，还需进一步通过实验验证。 9．镁是一种银白色的金属，但见到的镁条总是有一层灰黑色的“外衣”。 【提出问题】这层灰黑色的“外衣”是什么物质呢？ 【提出猜想】小组同学认为该固体不可能是MgO，他们的理由是 ；他们由铜生锈会产生Cu2（OH）2CO3联想到灰黑色的物质可能是Mg2（OH）2CO3。 【查阅资料】 【实验分析】按图所示装置进行实验： 观察到如下现象： 证明灰黑色的“外衣”是Mg2（OH）2CO3。 由此可知：灰黑色的“外衣”是镁与 等物质作用，发生一系列化学反应形成的。 【组成测定】小组同学称取外层有灰黑色的“外衣”的样品2.5g，按如图装置进行实验，实验结束后，装置D内生成气体体积为2.24L。请回答：（该条件下氢气密度为0.09g/L） （1）装置C的作用是 。 （2）所得氢气的质量为 （结果精确到0.1g）。 （3）样品中单质镁的质量为 g。 （4）样品中单质镁的质量分数是 。 10．学习化学的一个重要途径是科学探究，请你完成以下探究活动。 【探究活动一】化学反应后溶液中溶质成分的探究。 如图所示，向碳酸钠溶液和氢氧化钡溶液中，分别滴加稀盐酸，A试管中有气泡产生，B试管中无明显现象。待充分反应后，将两支试管中的溶液倒入同一洁净烧杯中，有气泡和白色沉淀产生。    【提出问题】烧杯中溶液的溶质是什么？ 【猜想与假设】 (1)猜想l：溶质为NaCl 猜想2：溶质为NaCl、BaCl2 猜想3：溶质为 。（填化学式） 【验证与探究】同学们取少量烧杯中的溶液于试管中，加入适量的稀硫酸。 (2)若有 现象，则猜想2正确；若有 现象，则猜想3正确。 【归纳与总结】经实验证明，猜想3正确。 (3)反思与评价同学们经过上述实验，认为确定反应后溶液中溶质成分时，除了要考虑生成物外，还要考虑 。 【探究活动二】制备与生产流程的探究。 钨（W）是一种重要的战略资源。下图是生产钨的一种工业流程。    已知： ①白钨矿的主要成分是钨酸钙（CaWO4），还含有CaO、SiO2等。 ②碳在高温条件下会与金属钨反应生成碳化钨。 (4)操作3的名称是 。 (5)“酸浸”时适当升高温度会提高浸出率，但温度不宜太高，原因是 。 (6)操作2所得滤液中一定含有的溶质是 （填化学式）。 (7)用氢气还原WO3可获得高纯度的钨，此处不宜用焦炭代替氢气的原因是 。 11．同学们运用对比的学习方法探究碱的性质。 实验一 实验二 观察固体表面 向两块固体表面滴加稀盐酸 （1）由上图实验一、二可知，氢氧化钠会吸收空气的 ，因此要密封保存。 （2）同学们看到盛有NaOH的试剂瓶上标注着“NaOH含量不少于96.0%”，开始如下探究： 【提出问题】氢氧化钠中含有什么杂质？ 【查阅资料】工业制取NaOH的反应原理是：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，然后蒸发溶剂获得NaOH固体（在化工生产中，原料往往不能完全转化为产品）。 【提出猜想】杂质为 和NaCl。理由是氢氧化钠暴露在空气中变质和氯化钠没有完全转化为氢氧化钠。 【实验探究】取样溶于水，并分成两份。 实验步骤 实验现象 实验结论 步骤①：向一份溶液中滴加酚酞试剂 溶液变红 猜想正确 步骤②：向另一份溶液中滴加过量 产生气泡 步骤③：向步骤②所得溶液中滴加 溶液 产生白色沉淀 【实验反思】 Ⅰ．上述实验中步骤 （填写序号）是没有必要进行的； Ⅱ．步骤②所得溶液中的溶质除NaCl外，还有 。 12．同学们发现新鲜的苹果汁在空气中放置一段时间后会变色，仿佛铁生锈一样。于是，研究性小组同学设计并进行实验，探究苹果汁变色的原因。 【查阅资料】 a．苹果汁中含有0.001%的二价铁物质，同时也含有多酚类物质，多酚可与空气中的氧气反应变为褐色。 b．二价铁在空气中或与浓硝酸反应都能变为三价铁，且三价铁的溶液为黄色 c．硫氰化钾（KSCN）溶液变色规律 药品 二价铁溶液 三价铁溶液 KSCN溶液 不变色 变红色 【猜想与假设】 Ⅰ．苹果汁变色与苹果中的铁元素有关 Ⅱ．苹果汁变色是苹果汁中的多酚物质与空气中的氧气反应的结果 【进行实验】 编号 实验操作 实验现象 实验1 ②中未出现明显变化 ③： 实验2 分别放置于空气中一段时间（如下图所示） 试管编号 1min 10min 24小时 ① 黄褐色 褐色 深褐色 ② 无明显变化 无明显变化 无明显变化 ③ 略有些黄色 浅黄 黄色 实验3 【解释与结论】 （1）实验1验证了苹果汁中含有二价铁物质。在该实验中③的现象是 。 （2）实验2的②中FeSO4溶液溶质的质量分数为 %，该实验得出的结论是 。 （3）若试验3验证猜想Ⅱ成立的操作是：在除去氧气的空气中放置一段时间鲜苹果汁。则现象是： 。 【反思与评价】 （4）写出一种防止苹果汁变色的方法： 。 13．某化学兴趣小组在学习酸碱中和反应实验时，进行了如下探究： I探究酸和碱能否发生反应 甲同学向盛有少量KOH溶液的试管中滴入几滴无色酚酞试液，振荡，继续加入稀盐酸，观察到溶液由 色变成无色。甲同学得出结论：酸和碱能发生反应。 请写出稀盐酸和氢氧化钾溶液反应的化学方程式 。 Ⅱ探究酸和碱反应后溶液中溶质的成分 乙同学对探究I中甲同学实验后的无色溶液展开探究 【提出问题】试管中无色溶液的溶质除了酚酞还有什么？ 【提出猜想】（1）KCl；（2）KCl和 （填化学式）。 【设计实验】 方案 实验操作 实验现象及方程式 实验结论 方案1 试管中加入少量碳酸钠，然后加入过量甲同学实验后的无色溶液 可观察到溶液中有 产生，化学反应方程式为 。 猜想（2）成立 方案2 用玻璃棒蘸取少量反应后的溶液滴在PH试纸上 pH 7（填“>“<”或“=”） 方案3 取少量实验后的无色溶液于试管中，然后慢慢加NaOH溶液，并不断振荡试管 开始无明显现象，过一会发现 。 【发散思维】 为了验证猜想（2）成立，你认为还可以选择的物质是 （填选项）。 A二氧化碳         B锌粒        C氧化铜           D紫色石蕊试液 14．在学习了金属的相关知识后，老师告诉同学们硫酸铜溶液是初中化学学习中的一种常用试剂，于是同学们对其性质产生了兴趣，开展了如下探究。 【查阅资料】氧化铜和稀盐酸的反应 实验1：探究硫酸铜和金属的反应    (1)向三支试管中加入少量的硫酸铜溶液（如图），观察到试管A中的铁片上有红色固体析出溶液逐渐变成浅绿色，说明铁与硫酸铜溶液发生了反应：试管B中无明显现象，则X可能是 。 (2)写出试管C中发生反应的化学方程式： 。 (3)实验前要对金属片表面用砂纸打磨，其目的是 。 有同学在做实验A时，仔细观察到铁片表面刚开始有红色物质析出，一段时间后又附着较多黑色固体，于是进行了进一步探究。 实验2：探究铁与硫酸铜反应生成的黑色固体 (4)【进行猜想】猜想1：氧化铜；猜想2：铁粉；猜想3：铁粉和氧化铜。 【设计并进行实验】 组别 实验方案 实验现象 实验结论 甲 取该黑色固体晾干、研细，然后用磁铁充分吸引 猜想3成立 乙 向甲组实验后的黑色固体中加入足量稀盐酸 【实验反思】铜在常温下不易被氧化，同学们认为生成氧化铜是由于铁与硫酸铜反应 （填“吸热”或“放热”）使生成的铜被氧化。 实验3：影响铁与碳酸铜反应生成黑色固体的因素 (5)小组同学称量5份3g无水硫酸铜固体，加入不同质量的水溶解，取3mL配制好的溶液于试管中，分别加入等质量的铁钉，实验现象如下： CuSO4：H2O 3：10（有固体未溶） 3：30 3：50 3：70 3：90 实验现象 生成红色固体， 溶液颜色无变化 生成红色固体， 溶液颜色无变化 生成红色固体， 溶液颜色无变化 生成红色固体， 溶液变为绿色 生成黑色固体， 溶液变为浅绿色 ①根据上述实验现象可得出的实验结论是为 （写一条）。 ②为进一步探究生成黑色固体的出现是否与硫酸铜溶液中的有关，请设计实验方案进行探究 。 15．某化学兴趣小组在老师的指导下，对纯碱(Na2CO3)溶液的酸碱性进行了进一步的探究。 探究1:Na2CO3溶液酸碱性检验 (1)请你将实验报告填写完整。 实验步骤 实验现象 实验结论 取少量Na2CO3溶液于试管中，加入少量的 。 。 Na2CO3溶液呈碱性 探究2:影响Na2CO3溶液酸碱性强弱因素研究不同温度下(20°C和30°C),用pH计分别测定等质量不同溶质质量分数的Na2CO3溶液(1%和5%)的pH值,获得的相关实验数据如下表所示。 实验编号 Na2CO3溶液的溶质质量分数(均取2mL) 实验温度 pH ① 1% 20 °C 11.6 ② 1% 30 °C 11.8 ③ 5% 20 °C 12.1 ④ 5% 30 °C 12.4 (2)要获取Na2CO3溶液溶质质量分数对其碱性强弱影响的结论,可比较的实验编号是 (写一组)，由此可得出的结论是 。 (3)从上述实验数据中得出温度对Na2CO3溶液碱性强弱影响的结论是 。探究3:验证CO32-是造成Na2CO3溶液呈碱性的因素 (4)请设计实验证明上述结论 (写出实验步骤和相应的实验现象)。 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 $$