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．甜叶菊苷具有高甜度低热能的特点，是一种新型甜味剂，我国是全球最主要的生产国。小晴同学取适量的甜叶菊苷按图进行操作，并分别将干冷的烧杯和蘸有澄清石灰水的烧杯倒置于火焰上方。观察到 和澄清石灰水变浑浊，由此确定甜叶菊苷中一定含有碳、氢元素。 为了进一步确定其元素组成，利用下图进行实验。(已知：①装置C中的氧化铜能确保甜叶菊苷中的碳元素完全转化为二氧化碳②氢氧化钠可以与二氧化碳反应) (1)实验前要通一会儿氮气，目的是 。 (2)A装置中发生反应的化学方程式为 。 (3)4.02g甜叶菊苷在C装置中充分燃烧后，D装置增重2.7g， E装置增重8.36g。(产物被完全吸收)数据分析: 4.02g 甜叶菊苷中氧元素的质量为 g，由此可以确定甜叶菊苷是由碳、氢、氧元素组成。 (4)若没有F装置，对氧元素质量测定结果的影响是 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。 2．实验室用氢化钙(CaH2)制取氢气，并进行探究实验。 已知：①A装置中发生的反应化学方程式为：。 ②硫酸铜(CuSO4)溶液显蓝色；无水硫酸铜固体是白色的，但遇水变蓝。 ③通常情况下氧化亚铜(Cu2O)、铜(Cu)均为红色固体，Cu2O可与稀硫酸反应生成CuSO4、Cu和H2O，Cu与稀硫酸不发生反应。Cu和H2O，Cu与稀硫酸不发生反应。 【实验1】按照图1所示进行实验，通氢气一段时间后，观察到CuO粉末由黑色变成红色，无水CuSO4固体变成蓝色。    (1)如果红色固体是Cu，写出H2与CuO反应的化学方程式 。 (2)设计实验方案检验生成的红色固体中是否存在Cu2O：取一只烧杯， ，证明红色固体中存在Cu2O，否则无Cu2O。 【提出新问题】实验1中不再产生气泡后，锥形瓶中有较多白色浑浊物。白色浑浊物是什么？ 【分析讨论】氢化钙与水反应生成了氢氧化钙，氢氧化钙微溶于水，白色浑浊物中一定含有氢氧化钙：氢化钙在保存过程中可能变质生成碳酸钙，故白色浑浊物中还可能含有碳酸钙。 【实验2】按题图2所示，将白色浑浊物装入锥形瓶中，用注射器注入适量稀盐酸，并利用二氧化碳传感器测得锥形瓶中二氧化碳的体积分数随时间的变化如图3所示。    (3)实验2中锥形瓶内发生反应产生CO2的化学方程式为 。 (4)图-3中，前30s几乎没有产生CO2，其可能原因为 。 【得出结论】白色浑浊物中含有氢氧化钙和碳酸钙，同时说明氢化钙样品有少量变质。 【反思拓展】 (5)请提出保存氢化钙的一条建议是 。 3．某兴趣小组以“白磷”(着火点为40℃)为药品开展如下探究活动。 【探究活动一】探究燃烧的条件及质量变化 兴趣小组利用图1、图2装置进行实验：步骤1：图1试管内放入白磷，关闭弹簧夹，白磷不燃烧，称量装置总质量为；步骤2：将图1装置放到热水中(如图2所示)，白磷剧烈燃烧。白磷熄灭冷却后称量此时图1装置的总质量为；步骤3：将图1装置再次放入热水中，打开弹簧夹，试管内残留的白磷复燃。 (1)白磷燃烧的化学方程式是 。 (2)对比步骤1、步骤2实验现象，说明可燃物燃烧需要的条件是 。步骤3白磷复燃，说明可燃物燃烧需要的条件是 。 (3)m1、m2的大小关系是：m1 m2 (填“>”“<”或“=”)。 (4)报道显示：国内外一些煤田因发生煤层自燃，带来了资源浪费和环境污染。一旦煤层自燃，请给出一条合理的灭火建议 。 【探究活动二】测定空气中氧气的含量 兴趣小组利用图3所示的装置进行实验：步骤1：加热铜丝；引燃白磷。步骤2：待白磷熄灭，冷却，至液面不再变化，测得左管中剩余气体的高度为h1。 (5)实验测得空气中氧气体积分数的为 (用h1和h0表示)。 4．牙膏是必备的生活用品，某自制牙膏由厨房中的小苏打、苏打、食盐中的一种或多种物质制成，化学兴趣小组的同学对自制牙膏中的成分进行探究。 【查阅资料】碳酸氢钠受热易分解，发生反应： 。 【进行实验】 实验步骤 实验现象 实验结论 ①取少量该牙膏于试管中，充分加热，并将产生的气体通入澄清石灰水中 澄清石灰水变浑浊 牙膏中含有碳酸氢钠 ②冷却后，向步骤①的试管中加入适量水，充分振荡，加入足量稀硝酸 。 牙膏中含有碳酸钠 ③向步骤②反应后的溶液中继续滴加几滴 。 。 牙膏中含有氯化钠 【反思评价】 （1）实验步骤③中发生反应的化学方程式为 。 （2）实验结束后，有同学提出实验步骤 （填序号）的结论不合理，理由是 。 5．鉴别稀盐酸、稀硫酸、Ba(OH)2、Na2CO3、FeCl3五瓶无标签的溶液。 （1）通过观察溶液的 直接鉴别出FeCl3溶液； （2）小刚利用FeCl3溶液分别与其他四种溶液混合，现象如右图所示：试管A中出现红褐色沉淀，B中既有红褐色沉淀有有气泡产生，C、D中取用原溶液是 。他将C中溶液倒入A中，观察到红褐色沉淀溶解且有白色沉淀产生，则试管C所的原溶液是 ；    （3）下强取除FeCl3溶液外的其他四种溶液各少量（可多次取用），将每种溶液分别与另外三种溶液一一混合，同样达到了鉴别的目的。则他鉴别出Na2CO3溶液所依据的实验现象是 6．铝、镁等金属在生产生活中有广泛的应用。 （一）铝制品的应用 （1）Cu、Fe、Al三种金属的活动性由强到弱的顺序是 。 （2）用玻璃钢、铝合金等材料可制成某火箭整流罩，以上叙述中不涉及到 （选填字母）。 A无机材料      B合成材料      C复合材料 （3）焊接铁轨时，铝与氧化铁在高温下生成铁和氧化铝，该反应的化学方程式 。 （4）铝制成铝箔作食品包装，是利用它的 。（选填字母）。 A导热性   B延展性      C导电性 （二）氧化铝的制备 活性氧化铝可用作化学反应的催化剂。某炼钢厂的工业废渣中主要含有Al2O3、Fe2O3、SiO2，对该废渣进行处理来获取活性氧化铝，其流程如图：    （1）将工业废渣研磨成粉末的目的是 。 （2）气体X的化学式 。 （3）碱浸过程中，烧结生成的NaFeO2可与水反应生成NaOH和另一种碱，该含铁化合物为 。 （三）探究铝碳酸镁的组成 铝碳酸镁[AlxMgy(OH)zCO3•aH2O]可用于治疗胃酸过多。某兴趣小组取一定量该药片用如图装置探究其组成。    【资料】①Al2(SO4)3+6NaOH＝2Al(OH)3↓+3Na2SO4，Al(OH)3+NaOH＝NaAlO2+2H2O． ②Mg(OH)2不溶于NaOH，NaAlO2极易溶于水。 （1）装配好实验装置后，先要 。 （2）铝碳酸镁加热分解为Al2O3、MgO、CO2和水，装置B和C中盛放的药品应选择： 。 A浓NaOH溶液、浓H2SO4B浓H2SO4、浓NaOH溶液 （3）实验开始前通入一定量氮气，目的是 。 （4）充分加热后，测得装置B增重2.16g，装置C增重0.44g。另取等质量的样品加入一定量稀硫酸充分反应后滤去不溶物，向滤液中逐渐加入足量的稀NaOH溶液，产生沉淀的物质的质量与加入NaOH质量的关系如图。    ①图中NaOH加入0.80g，仍没有沉淀，说明滤液中含 。 ②X值为 。 ③x：y：z＝ 。 ④写出铝碳酸镁治疗胃酸过多的化学方程式 。 7．某些铜制品在空气中久置，表面生成绿色的铜锈（又称铜绿）。某化学实验小组设计并进行实验，探究铜锈的组成和铜生锈的条件。 Ⅰ.探究铜锈的组成 【查阅资料】①铜锈受热易分解 ②硫酸铜粉末遇水由白色变为蓝色 【进行实验】小组同学从铜器上取下适量的干燥铜锈，按图所示装置实验（部分夹持装置已略去）。观察到A中绿色固体变成黑色，B中白色粉末变为蓝色，C中澄清石灰水变浑浊。 【解释与结论】A中变黑是生成了 （选填Cu或CuO）；C变浑浊的原因 （用方程式表示）依据以上现象分析，铜锈中一定含有的元素：Cu和 。 Ⅱ.探究铜生锈的条件 【提出猜想】根据铜锈的组成推测，铜生锈可能与CO2、H2O和O2有关。 【进行实验】实验小组同学取直径、长度均相同的铜丝，并打磨光亮。设计了如图所示的5个实验并持续观察。 编号 ① ② ③ ④ ⑤ 实验 现象 无明显现象 无明显现象 铜丝表面有绿色物质 无明显现象 无明显现象 【解释与结论】 （1）实验中使用“经煮沸迅速冷却的蒸馏水”，其目的是 。 （2）得出“铜生锈一定与CO2有关”的结论，依据的两个实验是 （填编号）。 （3）对比实验②和③，得出的结论是 。 （4）为验证猜想，实验⑤的集气瓶中的气体是 。 （5）由上述实验可推知，铜生锈的条件是 。 【反思与应用】 （6）防止金属锈蚀的方法是 （写一种）。 8．兴趣小组同学自制呼吸面具，准备用过氧化钠（Na2O2）作为供氧剂，但在实验室找到了一瓶敞口放置的过氧化钠。 【查阅资料】（1）过氧化钠为淡黄色固体； （2）过氧化钠可与二氧化碳和水发生如下反应： 2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2 2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2↑ （3）BaCl2、CaCl2溶液显中性 【进行实验】小芳取少量样品于试管中，加入适量水，没有产生气泡，大家认为该样品中已无 。 【提出问题】该久置固体样品的成分是什么？ 【做出猜想】猜想一：Na2CO3 猜想二：NaOH     猜想三：NaOH和Na2CO3 【实验探究】取适量样品于烧杯中，加入足量水配成溶液，分别取样于三支试管中。 实验1：小明向第一支试管中滴加过量CaCl2溶液，观察到 ，则认为样品中一定有Na2CO3。 小华认为产生的现象不一定说明生成CaCO3，还可能是生成微溶于水的氢氧化钙造成的。 实验2：小美向第二支试管中滴加足量稀盐酸，观察到产生气泡，否定了猜想二。产生气泡的反应的化学方程式为 。 实验3：为进一步确定样品中是否含有NaOH，小刚向第三支试管中滴加BaCl2溶液至过量，取上层清液，加入 溶液，产生红褐色沉淀，则样品中有NaOH，猜想三正确。 【交流讨论】实验3中，不可用Ca(OH)2溶液代替BaCl2溶液的原因是 。 【反思拓展】根据过氧化钠的性质可知，保存过氧化钠时应注意 。 9．在一次用氯酸钾制取氧气的实践活动中，某兴趣小组误将高锰酸钾当作二氧化锰加入并加热，发现也可以加快制取氧气的速率，小组同学对此现象产生了兴趣，进行讨论，并展开探究。 【提出问题】哪种物质作了催化剂？ 【猜想】1.高锰酸钾；2.高锰酸钾受热分解生成的 ；3.高锰酸钾受热分解生成的二氧化锰。 【查阅资料】强氧化剂可阻止高锰酸钾在高温下分解。 【进行实验】 实验步骤 实验现象 实验结论 1.取少量氯酸钾于试管中，加热。在试管中伸入 。 。 氯酸钾单独受热，分解缓慢 2.向试管内加入适量高锰酸钾，再加入强氧化剂，混合均匀，加热，伸入带火星的木条 木条不复燃 。 3.另取少量氯酸钾，加入适量 ，混合均匀，加热，伸入带火星的木条 木条不复燃 锰酸钾不是氯酸钾分解制氧气的催化剂 4.再取少量氯酸钾加入适量二氧化锰，加热，伸入带火星的木条 木条复燃 二氧化锰是氯酸钾分解制氧气的催化剂 【质疑反思】同学们讨论要证明二氧化锰是氯酸钾分解制氧气的催化剂，还要探究二氧化锰在反应前后的 和 是否改变。 【实验小结】二氧化锰是氯酸钾分解制氧气的催化剂，写出该反应的文字： 。 10．做完氢氧化钠与稀硫酸中和反应的实验后，兴趣小组的同学对反应后溶液中的溶质成分产生了兴趣，请你与他们一起进行以下探究。 【提出问题】溶液中的溶质是什么物质？ 【作出猜想】（1）甲同学认为溶液中的溶质只有Na2SO4一种物质。 （2）乙同学认为溶液中的溶质是Na2SO4和 两种物质。 （3）丙同学认为溶液中的溶质是Na2SO4和NaOH两种物质。 【查阅资料】①Na2SO4溶液显中性。 ②Al与强碱NaOH溶液反应生成偏铝酸钠（NaAlO2）等物质。 【实验验证】 实验操作 实验现象 实验结论 乙同学 实验 取中和反应后的溶液少许于试管中，将表面反复打磨后的铝片放入试管的溶液中 铝片逐渐溶解，并有大量气泡冒出，收集气体点燃，火焰呈淡蓝色 猜想（2）成立 丙同学 实验 取中和反应后的溶液少许于试管中，向试管中滴加几滴无色酚酞试液 溶液变 色 猜想（3）成立 【总结反思】丁同学根据乙、丙两位同学的实验现象，首先肯定猜想（1）不成立。经过进一步分析，丁同学认为猜想（2）也不成立，他的理由是 。兴趣小组的同学经过充分讨论，一致认为猜想（3）成立。 【知识拓展】（1）生活中能否用铝制品来盛放强碱性溶液？ （填“能”或“不能”） （2）乙同学的实验中铝片与 溶液发生了反应，请写出铝与该溶液发生反应的化学方程式 。 11．科学探究是重要的学习方式，假设和验证是探究过程中的重要环节。为了探究铁丝可以在纯净的氧气中燃烧"，同学们将一根火柴梗塞入一段螺旋状"铁丝"(可能是纯铁铁丝或含碳铁丝)的末端，将它固定，用镊子夹住"铁丝"，然后将火柴在酒精灯上方点燃，将"铁丝"由集气瓶口向下慢慢伸入，观察现象。 （1）实验中，铁丝表面要先用砂纸打磨光亮可绕成"螺旋状"，铁丝表面要先用砂纸打磨光亮的原因是 （2）有几个同学对铁丝燃烧为什么会出现火星四射现象产生了兴趣。 【提出问题】 铁丝燃烧出现火星四射的现象与什么有关？ 【做出假设】 ①铁丝在氧气中燃烧时"火星四射"的现象与其含碳量有关； ②铁丝在氧气中燃烧时"火星四射"的现象与氧气浓度有关； ③铁丝在氧气中燃烧时"火星四射"的现象与铁丝的 有关。 【实验探究】 同学们查阅资料得知铁丝在氧气中燃烧时出现火星四射现象是因为铁丝中含有碳，于是同学们设计了如下实验，探究铁丝中的含碳量对火星四射现象的影响。 实验操作 实验现象 解释与结论 实验1：取直径0.20mm、含碳0.1%的铁丝，在氧气中燃烧 产生零星的火星 ①铁丝燃烧的文字是 实验2：取直径 mm，含碳0.3%的铁丝，在氧气中燃烧 较明显的火星四射 ②铁丝在氧气中燃烧，“火星四射”与其含碳量的关系为 （3）同学们认为铁丝燃烧的现象还与氧气的浓度有关，所以想收集不同浓度的氧气进行相关实验，若用排水法收集一瓶体积分数为 80%的氧气，预先应向容积为100mL 的集气瓶中加水，水的体积约为 (取整数)ml。 12．某同学收集某种铝制易拉罐，剪成条状并打磨后进行如图所示实验，发现纯铝片表面有划痕。 【发现问题】根据所学知识，合金的硬度比组成它的纯金属硬度更大，结合上述现象，可得出该易拉罐不是纯铝制作。那么易拉罐中除铝外，还含有什么金属呢？ 【查阅资料】 I.铝制易拉罐中的主要成分是铝，可能还含有镁、铁。 Ⅱ.铝能与氢氧化钠溶液反应：； Ⅲ.镁和铁不能与氢氧化钠溶液反应。 【作出猜想】该易拉罐的金属组成除铝外 ，可能还含有镁、铁中的一种或两种。 (1)【实验设计】小明取打磨后的铝制易拉罐样品按如下方案进行实验； 实验步骤 实验现象 解释与结论 (1)取一定量的样品于烧杯中，加入足量的 溶液，充分反应后过滤、洗涤、干燥 固体表面有大量气泡产生；过滤后得到黑色粉末 样品中含铝 (2)取少量上述黑色粉末于试管中，加入足量的稀盐酸 有气泡产生，溶液变成浅绿色 样品中含铁，铁与盐酸的反应的化学方程式为 【实验结论】小明得出该易拉罐是由铝和铁组成。 (2)【反思评价】其他同学分析后认为小明的实验方案不严谨 ，理由是 。大家认为应该补充下列实验：取步骤(1)中少量黑色粉末于试管中，加入某种金属化合物溶液后，如果无现象产生，则小明的结论正确。你认为加入的金属化合物溶液理论上可以是 。 A．硫酸镁溶液    B．硫酸铜溶液    C． 硫酸亚铁溶液    D．硫酸锌溶液 13．学习小组在进行“二氧化碳的实验室制取”时，发现随着反应的进行，生成二氧化碳的速率会变慢，重新加入稀盐酸后，反应速率又有所加快；某兴趣小组同学进行如下探究。 【查阅资料】 ①盐酸属于酸，由HCl气体溶解在水中形成：浓盐酸会挥发出HCl气体，浓度越大，挥发性越强。二氧化碳不溶于饱和碳酸氢钠溶液。 Ⅰ．检验不同浓度的盐酸与石灰石的反应速率 【实验1】如下图所示，用不同浓度的盐酸分别制取二氧化碳。记录集气瓶中收集满二氧化碳气体的时间，结果如下： 盐酸的浓度（%） 收集满瓶的时间（s） 37 20 32 23 26 25 20 26 14 1分6秒 8 2分22秒 (1)a瓶盛放的试剂应选择 （填序号）。 ①氢氧化钠溶液    ②水    ③饱和碳酸氢钠溶液 (2)盐酸与石灰石反应的化学方程式为 。 Ⅱ．探究盐酸浓度对制取的二氧化碳的影响 【实验2】如下图所示（夹持仪器略），用不同浓度的盐酸分别制取二氧化碳，将气体分别通入到紫色石蕊溶液中，然后加热。结果如下： 盐酸的浓度（%） 紫色石蕊溶液的变化 变红的石蕊溶液的变化（加热后） 37 变红 不变 32 不变 26 变成紫色 20 变成紫色 14 变成紫色 8 变成紫色 (3)盐酸的浓度为32%以上时，变红的石蕊溶液加热后颜色不变的原因是 。 【实验3】如图所示，用浓度为0.05%的极稀盐酸与碳酸钙进行实验探究。观察到锥形瓶内无气泡产生，玻璃管内液面不移动；将锥形瓶中的液体过滤，滤液放在蒸发皿中加热浓缩并蒸干，发现有白色固体出现。重复上述实验，结果相同。 (4)滤液蒸干后出现白色固体，猜测该白色固体可能是 （填化学式）。 Ⅲ．实验结论 (5)对比【实验1】和【实验3】，从化学反应的角度，给你的启示是： 。 (6)根据上述实践活动，请你给老师建议：在课堂上制取二氧化碳所使用的盐酸，最适宜的浓度范围是 。 14．学习小组同学用下图所示实验探究完碱的化学性质后，将甲、乙、丙中的无色溶液均倒入洁净的废液缸，发现废液明显变浑浊且呈红色。同学们很好奇，于是接着进行了下列的拓展学习与探究。    【反思交流】 (1)小组同学做甲图所示实验时，当溶液恰好由红色变为无色，即停止了滴加稀盐酸，发生反应的化学方程式为 ，做乙图所示实验时看到的现象是 。 (2)废液呈红色，说明废液显 性。废液变浑浊，是因为倾倒前丙中的溶液含有 （填化学式）。 【拓展问题】使废液变成红色的物质是什么？ 【做出猜想】 猜想一：只有NaOH                 猜想二：只有Na2CO3 猜想三：NaOH和Ca（OH）2 猜想四：NaOH和Na2CO3 (3)你认为以上猜想中，不合理的是猜想 ，理由是 。 【查阅资料】CaCl2溶液呈中性。 (4)加入氯化钙溶液，有白色沉淀生成。静置后，发现试管中的上层清液仍为红色，由此证明了猜想 成立，写出有关反应的化学方程式 。 15．草酸（）存在于自然界的植物中，在以上易分解生成水和碳的氧化物。兴趣小组为确定草酸的分解产物中有哪些含碳的氧化物，展开了探究。 【提出问题】草酸的分解产物中有哪些含碳的氧化物？ 【猜想与假设】 (1)猜想1：只有；猜想2： ；猜想3：有和 【查阅资料】氢氧化钠溶液可以除去二氧化碳；浓硫酸具有吸水性。 【进行实验】基于猜想3，该兴趣小组同学设计了如图所示的实验装置（部分固定装置已略去）。 (2)请完善下面表格。 实验步骤 实验现象 实验结论 将分解产物从左至右依次通过各装置 A中 说明分解产物中含有 E中黑色粉末变为 色，F中澄清石灰水变浑浊 说明分解产物中含有 【交流与反思】 (3)装置A、E中发生反应的化学方程式分别为 、 。 (4)小组同学讨论后认为点燃E处酒精灯前，必须先通一会儿气体，理由是 。 (5)有同学从安全、环保角度考虑，认为该实验装置存在不足，改进的方法为 。 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 $$