2024年中考化学三轮复习重难点提分专训：科学探究题

2024年中考化学三轮复习重难点提分专训：科学探究题 1．某地区有盐碱地分布，化学兴趣小组针对盐碱地成分展开探究。 【猜想与假设】在老师的指导下，同学们认为，盐碱地土壤中可能含有： ①碳酸钠    ②碳酸氢钠     ③氢氧化钠 【查阅资料】 ①碳酸氢钠受热容易分解，生成碳酸钠、水和二氧化碳； ②氯化钙溶液呈中性； ③碳酸氢钙可溶于水。 【设计与实验一】 (1)甲同学取少量盐碱地土壤于烧杯中，加入适量的蒸馏水，充分搅拌混合后过滤，将所得滤液分成三等份，依次编号为1号、2号和3号，进行如下实验。 实验步骤 实验现象 实验结论 取1号滤液滴加足量稀盐酸 滤液里可能含有碳酸钠，也可能含有碳酸氢钠 取2号滤液滴加 溶液 滤液里一定含有碳酸钠。相关化学方程式是 实验结论：盐碱地土壤中含有碳酸钠。 【设计与实验二】乙同学设计如图所示装置并实验。    (2)实验结论：盐碱地土壤中不含碳酸氢钠。得出该结论所依据的实验现象是 。 【设计与实验三】 (3)丙同学设计实验如下。 实验步骤 实验现象 实验结论 取3号滤液 盐碱地土壤中不含氢氧化钠。 【反思与交流】 (4)丁同学经过思考，认为盐碱地土壤长期暴露在空气中不可能含有氢氧化钠，他的理由是 (用化学方程式表示)。 2．某化学兴趣小组对一包干燥的红色粉末组成进行探究。请回答有关问题。 【教师提醒】它由Cu、Fe2O3二种固体中的一种或两种组成。 【提出猜想】红色粉末可能的组成有： ①只有Cu；②只有 ；③是Cu、Fe2O3的混合物 【资料获悉】氧化铁会和稀盐酸反应生成黄色的氯化铁溶液和水；Cu在FeCl3溶液中发生反应： 【实验探究】(1)甲同学取少量红色粉末于试管中，滴加足量稀盐酸，振荡后观察，发现固体全部溶解。甲同学认为可以排除猜想中的①和③，而乙同学认为只能排除猜想①，你认为 的观点正确(填“甲”或“乙”)。 【实验再探究】丙同学为进一步确定红色粉末组成，称该粉末5.0g装入硬质玻璃管中，按右下图在通风橱中进行实验。开始时缓缓通入CO气体，过一段时间后再加热使其充分反应。待反应完全后，停止加热，仍继续通CO气体直至玻璃管冷却。反应前后称量相关装置和物质的总质量，其数据如下表： 反应前 反应后 Ⅰ组 玻璃管和红色粉末的总质量为40.4g 玻璃管和固体物质的总质量为39.2g Ⅱ组 洗气瓶和所盛溶液的总质量为178.0g 洗气瓶和瓶中物质的总质量为181.1g (2)在装置A中先通CO气体的作用是 。 (3)应该选择 组的实验数据计算来确定红色粉末的组成。请通过计算说明：该红色粉末的组成是猜想中的第 组(填序号)(写出计算过程) (4)实验中观察到A装置中的现象为 。 (5)为了防止溶液倒吸，本实验停止加热前是否需要先断开A和B的连接处？ (填“需要”或“不需要”) 【反思评价】从环保角度，上图装置有严重不足之处。你认为应该如何改进？ 3．小亮同学对蜡烛（主要成分是石蜡）及其燃烧进行了如下活动与探究。请你参与并填写下列空格： （1）取一支蜡烛，观察它的颜色、状态、硬度，并嗅其气味．结果记录为 ，这些属于物质的 性质。 （2）用小刀切下一小块石蜡，把它放入水中，可观察到 ，由此得出的结论是 。 （3）点燃蜡烛，可观察到灯芯周围石蜡融化，灯芯上的蜡烛燃烧，其火焰分为三层，则A层为 ，B层为 ，C层为 。把一根火柴梗放在蜡烛的火焰中（如图所示）约1s后取出．可观察到火柴梗与火焰接触的 层最先碳化变黑，由此说明 。 （4）将一直干燥的烧杯罩在烛焰上方，烧杯内壁出现 ，片刻后取下烧杯，迅速向烧杯内倒入少量澄清石灰水，振荡，澄清石灰水变 。由此说明蜡烛燃烧生成了 等物质，这种变化属于 变化。 （5）探究：蜡烛刚熄灭时产生的白烟是什么？ 提出问题：蜡烛刚熄灭时，总会有一缕白烟冒出，它的成分是什么？ 提出假设： a．白烟是燃烧时生成的二氧化碳 b．白烟是燃烧时生成的水蒸气 c．白烟是石蜡蒸气凝成的石蜡固体 实验探究： ①吹灭蜡烛，立即用一个沾有澄清石灰水的烧杯罩住白烟，其目的是为了验证假设 （填序号），但这样做并不能得出正确的结论。原因是 。 ②吹灭蜡烛，立即用一块干而冷的玻璃片放在白烟上，玻璃片上没有出现水雾，说明白烟不是 。 ③吹灭蜡烛，立即用燃着的木条去点白烟（注意不要接触烛芯），发现蜡烛重新被点燃，说明白烟具有可燃性，这为假设 提供了证据，同时可排除假设 ，因为 。 4．某化学兴趣小组的同学对空气中氧气的含量进行探究。 【提出问题】空气中氧气的含量是多少？ 【查阅资料】①红磷和白磷都能在空气中燃烧都生成五氧化二磷，但红磷燃烧所需的最低温度为240℃，白磷为40℃； ②生石灰能与水反应放出大量的热，能煮熟鸡蛋。 【设计方案】兴趣小组的同学将一个具有刻度和可滑动活塞的玻璃管（其中有空气和白磷）放在装有生石灰的烧杯上方进行实验（如图所示）。    【进行实验】 (1)①检查图中玻璃管的 。 ②装好药品后的操作是向烧杯中加入适量的水，该操作的作用是 。 【记录现象】 (2)实验过程中，活塞最终将停在刻度线 处。 【实验结论】氧气约占空气总体积的。 【拓展与应用】 (3)该反应是文字为 。 (4)实验结束后，玻璃管内剩余的气体主要是 。 (5) （填“能”或“否”）用铁代替白磷测定空气中氧气的体积含量？理由是 。 5．将过量的Na2CO3溶液滴入到一定量CuSO4溶液中得到蓝色固体。某研究性学习小组对蓝色固体的成分进行了如下探究。请完成下列各题。 （一）猜想与假设 猜想一：沉淀为CuCO3，理由： （化学方程式表示）： 猜想二：沉淀为Cu（OH）2； 猜想三：沉淀为Cu（OH）2和CuCO3的混合物。 （二）资料查阅 ①Cu（OH）2和CuCO3晶体均不带结晶水； ②Cu（OH）2、CuCO3受热易分解，各生成对应的两种氧化物。 （三）设计与实验 I.固体的获取： （1）反应后的固、液混合物经 、洗涤、低温烘干得蓝色固体。 （2）上述需要填空的操作中，玻璃棒的作用是 。 Ⅱ.用如图所示装置，定性探究固体的成分。 （3）小组同学将装置按A、 、 （填“B”、“C”）的顺序组合进行实验，验证出猜想三是正确的，实验中：B中的现象为 。 6．某化学课堂围绕“酸碱中和反应”，将学生分成若干小组，在老师引导下开展探究活动。以下是教学片段，请你参与学习并帮助填写空格（包括表中空格）。 【演示实验】将一定量的稀H2SO4加入到盛有NaOH溶液的小烧杯中。 【学生板演】该反应的化学方程式 。 【提出问题】实验中未观察到明显现象，某同学提出疑问：反应后溶液中溶质是什么？ 【假设猜想】针对疑问，大家纷纷提出猜想。甲组同学的猜想如下，请你补上猜想四。 猜想一：只有Na2SO4 猜想二：有Na2SO4和NaOH 猜想三：有Na2SO4、H2SO4和NaOH 猜想四： 。 乙组同学认为有一种猜想是不合理的。不合理的猜想是 ，理由是： 。 【实验探究】 （1）丙组同学取烧杯中的溶液少量于试管中，滴加几滴CuSO4溶液，无明显变化，溶液中一定没有 。 （2）为了验证其余猜想，各学习小组利用烧杯中的溶液，并选用了老师提供的pH试纸、Na2CO3溶液、BaC12溶液，进行如下三个方案的探究。 实验方案 测溶液的pH 滴加Na2CO3溶液 滴加BaCl2溶液 实验操作 实验现象 试纸变色，对比比色卡，pH＜7 产生白色沉淀 实验结论 溶液中有H2SO4 溶液中有H2SO4 溶液中有 【得出结论】通过探究，全班同学一致确定猜想 是正确的。 【评价反思】老师对同学们能用多种方法进行探究，并且得出正确结论给予肯定，同时指出[实验探究]（2）中存在一处明显错误。同学们经过反思发现了该处错误，这处错误是 。 7．如图所示，小娟同学在进行酸碱中和反应的实验时，向烧杯中氢氧化钠溶液滴加稀盐酸一会儿后，发现忘记了滴加指示剂。为了确定盐酸与氢氧化钠是否恰好完全反应，小娟从烧杯中取少量反应后的溶液于一支试管中，并向试管中滴加几滴无色酚酞试液，振荡，观察到酚酞试液不变色。于是她得出“两种物质已恰好完全中和”的结论。 （1）你认为她得出的结论是否正确 ；理由是 。 （2）学习小组的同学们欲探究“NaOH和HCl是否恰好完全反应”，他们设计了如下实验方案，请你和他们一起完成： 实验方法 可能观察到的现象 结论 方案一 用玻璃棒蘸取反应后的溶液滴在pH试纸上，并与标准比色卡对比 pH试纸的颜色与标准比色卡上pH为7处的颜色一致（浅黄色） 方案二 取反应后的水少量溶液于试管中，加入几颗锌粒 盐酸已完全反应 再取反应后的少量溶液于另一支试管中，滴加 溶液 氢氧化钠已完全反应 8．下图装置可做一氧化碳还原氧化铁的实验，并检验生成的气体产物。 （1）请写出B装置中反应的化学方程式 。 （2）实验结束后，请设计实验证明反应后A装置溶液中溶质的成分 。 9．某实验研究小组欲检验草酸晶体分解的产物并测定其纯度（杂质不发生反应）。 【查阅资料】 ①草酸晶体（H2C2O4•2H2O）100℃开始失水，101.5℃熔化，189℃左右分解。 ②无水硫酸铜遇水由白色变成蓝色。 ③碱石灰既可吸收水也可以吸收 CO2 甲、乙两同学采用不同的方法检验草酸晶体分解的产物并测定其纯度： （1）请完成猜想三 【猜想与假设】 猜想一：分解产物是 CO2、H2O 猜想二：分解产物是 CO、 H2O 猜想三：分解产物是 。 【实验设计】 Ⅰ. 甲同学用下列实验仪器（图中某些加热装置已略去，实验所需药品不限）进行探究。    （2）仪器a 的名称是 。 （3）用加热草酸晶体的方法获取气体，应该选择的气体发生装置是 （填编号）。 （4）甲同学实验利用装置“G（碱石灰）—F—C（CuO 固体）—F”检验 CO，则 F 中盛装的试剂是 ，证明含有 CO 的现象是 。 Ⅱ. 乙同学对装置进行了改进，设计的新装置如下图所示（所用容器为底部弯曲的试管）    【实验过程】 乙同学加热试管后观察到无水硫酸铜由白色变成蓝色，澄清的石灰水变浑浊，且生成的气体通过碱石灰后，在干燥管的尖嘴处点燃，该气体能燃烧。通过进一步检验，确认燃烧的气体为 CO。 【实验结论】 （5）猜想 是正确的，写出草酸晶体受热分解的化学方程式： 。 【纯度计算】 乙同取样品a g，通过实验测得产生的CO 质量b g，则草酸纯度的为 。 【反思与评价】经过实验和讨论。请你对比两套装置，指出乙同学设计的装置优点是 。 10．测定空气中氧气占总体积的体积分数实验装置如图 （1）写出仪器名称A B ； （2）写出磷燃烧的（化学式表示） ； （3）磷燃烧观察到的现象是 ，待冷却后打开止水夹，观察到瓶内水上升至1刻度处，由此说明，氧气约占空气总体积的 ； （4）磷熄灭后瓶内剩余气体主要是 ，该气体 （选填“能”、“不”）支持燃烧； （5）若该实验中磷的量不足，测得氧气的体积数 （选填“偏大”“偏小”），原因是 。 11．三星堆考古再次成为考古界的热点。此次考古出土了大量的青铜器、象牙等文物。青铜是铜、锡、铅组成的合金。青铜器中的铜在氯离子等作用下，生成活性很强的氯化亚铜（CuC1）。氯化亚铜易与氧气、水反应生成氯化氢和碱式氯化铜【化学式为Cu2（OH）3C1】，其反应的化学方程式为 。去除文物表面的Cl-是保护青铜器文物的重要手段。 同学们发现生活中铜制品长期露置在潮湿空气中也会锈蚀，生成“铜绿”【化学式为Cu2（OH）2CO3】。为探究生活中某铜样品的锈蚀程度（即该铜样品中单质铜的质量分数），并回收铜。 查阅资料：① ② 实验设计：取铜样品（假设除铜和铜绿外，不含其它物质），设计甲、乙两方案。 方案甲： （1）操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的名称是 ，该操作中都要用到玻璃棒，其作用是 。 （2）若溶液B为浅绿色，任写一个步骤②中发生反应的化学方程式 。 （3）溶液C中的金属离子 。（填离子符号） 方案乙： （4）步骤Ⅰ中铜绿受热分解生成黑色固体A、CO2和H2O，还发生另一个化合反应也生成黑色固体A，黑色固体A的化学式为 。 （5）步骤Ⅱ所得铜中往往含有少量的Cu2O。检验铜中含有Cu2O的实验方法为 （填实验步骤、实验现象）。 数据处理： （6）①根据方案甲中数据可知，铜样品中单质铜的质量分数为 （小数点保留到0.1%）。 ②利用方案乙还原16.0g黑色固体A，得到Cu和Cu2O的混合物共ag。则a的取值范围为 <a<14.4g。 反思评价： （7）方案乙的主要缺点为 （任写一条）。 12．日常生活中，人们常利用泡打粉来制作馒头，糕点等食品，主要是利用制作过程中产生的二氧化碳气体，使馒头变得松软可口。某小组同学对利用泡打粉发面的原理进行了如下探究。 【查阅资料】泡打粉是一种复配膨松剂，主要成分是固体碳酸氢钠和酒石酸氢钾(化学式为：KC4H5O6)，又称为发泡粉，可作为快速发面剂用于制作面食。 【知识应用】 (1)碳酸氢钠的俗称是 。 【提出问题】泡打粉为什么会产生二氧化碳？ 【作出猜想】 猜想一：碳酸氢钠受热分解产生二氧化碳气体。 猜想二：酒石酸氢钾受热分解，产生二氧化碳气体。 猜想三：碳酸氢钠和酒石酸氢钾在溶液中发生反应，产生二氧化碳气体。 【进行实验】 (2)小组同学设计并进行了如图所示的实验。 实验一：在装置1的a试管中放入少量碳酸氢钠固体，加热，观察到a试管内壁有无色液滴，b试管中澄清石灰水变浑浊，证明猜想一成立； 实验二：在装置1的a试管中放入少量酒石酸氢钾固体，加热，观察到a试管内壁有无色液滴，b试管中 的现象，证明猜想二不成立； 实验三：在装置2的c试管中放入少量碳酸氢钠和酒石酸氢钾的固体混合物，滴加 ；观察到试管c中 ，d试管中澄清石灰水变浑浊，证明猜想三成立。 【反思交流】 (3)碳酸氢钠受热易分解产生碳酸钠和两种常见氧化物，化学方程式为 。 (4)小组同学又用碳酸钠代替碳酸氢钠，在装置2中做了与实验三相同的实验，结果观察到相同的实验现象。由此，同学们得出泡打粉能发面(能产生二氧化碳)的化学原理是 。 【拓展应用】 (5)在保存泡打粉时，应注意 。 13．自然界并不缺少镁，缺少是发现镁的眼睛。某化学兴趣小组开启寻镁之旅，现邀请你参与并完成相关内容。 【探究1】通过查阅资料了解到，金属镁在O2、N2、CO2中均能燃烧，金属Mg在CO2中燃烧的化学反应方程式为，根据镁条在CO2中燃烧的反应，下列有关说法正确的是 (填序号)。 ①燃烧不一定有氧气参加 ②反应前后各元素化合价都发了改变，该反应属于置换反应 ③不是所有的火灾都能用CO2来灭火，镁火不用CO2灭火 ④向反应后所得固体中加入足量稀盐酸，观察到固体完全溶解并冒气泡 【探究2】钠的活动性比镁强，那么金属钠在CO2中能否燃烧呢？ 【进行实验】将燃着的钠伸入盛有CO2的集气瓶中，观察到钠在CO2中能继续燃烧，生成白色固体和黑色固体。 【提出问题】金属钠在CO2中燃烧的生成物是什么？ 【查阅资料】Na2O是白色固体，能与CO2反应生成Na2CO3，也能与H2O反应生成NaOH。 【提出猜想】猜想一：Na2O、C     猜想二：NaOH、C 猜想三：Na2CO3、C    猜想四：Na2O、Na2CO3、C 同学们通过理论分析认为猜想二肯定是错误的，其依据是 。 【实验验证】为验证其余猜想，同学们进行如下实验： 步骤 实验操作 实验现象 ① 取反应后的生成物少许于试管中，加入足量的水 固体部分溶解，试管底部有黑色固体 ② 取少量步骤①所得上层溶液，加入过量的BaCl2溶液 产生白色沉淀 ③ 取少量步骤②所得上层清液，滴到湿润的pH试纸上 测得pH=10 【得出结论】猜想 是正确的。 【表达交流】（1）写出步骤②中发生反应的化学方程式： 。 （2）对步骤③的操作方法、测量结果及所得结论，你的评价是 (填字母)。 A．方法正确，结果正确，结论正确 B．方法不正确，结果偏小，但结论正确 C．方法不正确，结果偏大，结论不正确 D．方法正确，结果正确，但结论不正确 【拓展迁移】（3）在步骤②中加入过量BaCl2溶液的目的是 。 （4）步骤③中的pH试纸用下列 (填字母)代替，通过观察实验现象也能得到相同的实验结论。 A．二氧化碳    B．氯化铵溶液      C．硫酸镁溶液    D．氯化铜溶液 14．化学社团的同学用图所示实验验证质量守恒定律。图Ⅰ中将锥形瓶和玻璃管放在托盘天平上，调节砝码和游码使天平平衡，记录所称得的质量为M1，待反应后锥形瓶冷却，重新放到托盘天平上，记录所称得的质量为M2。图Ⅱ取一根用砂纸打磨干净的镁条和一块石棉网，称量其质量为M3，在石棉网上方点燃镁条，冷却后将燃烧后的产物和石棉网一起称量，称得其质量为M4。 [知识回顾] 质量守恒定律： 的各物质的质量总和，等于反应后生成的各物质的质量总和，这个规律叫作质量守恒定律。 [实验分析] （1）锥形瓶的底部铺有一层细沙，其作用是 。 （2）红磷燃烧过程中观察到气球的变化是 。 （3）M1＝95.9 g，M2＝95.9 g，则红磷燃烧 （填“遵循”或“不遵循”）质量守恒定律。 （4）M4 （填“＞”“＝”或“＜”）M3，理由是 。 [实验结论] 图Ⅰ和图Ⅱ两个实验都遵循质量守恒定律的微观原因是 。 15．化学是一门以实验为基础科学，探究实验展示了化学的无穷魅力，我们在实验的过程中也提炼了许多探究方法。 （1）【提出问题】化学兴趣小组想探究分子的运动速率与分子质量有什么关系。 【假设猜想】猜想一：相对分子质量越大，分子运动速率越快。 猜想二： ，分子运动速率越快。 （2）【查阅资料】已知浓氨水能挥发出氨气(NH3)，浓盐酸能挥发出氯化氢气体(HCl)，二者接触反应会产生白烟(即氯化铵固体) 【设计实验】如图所示，在玻璃管两端分别放入蘸有浓氨水和浓盐酸的棉花团。 【实验现象】C处产生的白烟较多。 【解释与结论】氨分子的分子质量小于氯化氢分子的分子质量，该反应的文字为 （3）【反思与评价】老师提醒同学们应该佩戴口罩或通风橱中进行操作，你认为老师提出这样的操作的原因是 （4）【拓展探究】完成上述实验后，化学兴趣小组还想研究分子运动速率与温度成正比的关系。他们将品红分别滴入到等量的热水和冷水中，其实验现象如下所示。 实验过程 冷水 热水 开始 红色扩散较快 红色扩散较慢 长久放置 最终均成为红色、均匀、透明的液体 此实验现象得到的结论与老师讲解的结论恰好相反，试从控制变量角度进行分析小组同学操作不足之处是 。 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 $$