2024年中考化学三轮复习专项训练：科学探究题

2024年中考化学三轮复习专项训练：科学探究题 1．某同学在蒸发浓缩FeCl3溶液时，闻到刺激性气味且观察到溶液逐渐变为红色浑浊，经过滤、洗涤和低温干燥，得Fe（OH）3固体。 【猜测】浓缩时出现有刺激性气味的气体可能是：①HCl；②Cl2；HCl和Cl2混合物。 资料1：①，HClO溶液显酸性，能使紫色石蕊试液褪色。 ②Cl2和KI溶液发生如下反应： 【实验】 （1）将气体通入淀粉和足量KI的混合溶液（无色），溶液未变蓝色猜测 （填序号）不成立。 （2）将气体通入紫色石蕊试液， （填现象），猜测①成立。 【结论】蒸发浓缩FeCl3溶液时，发生反应的化学方程式 。 资料2：在某温度时蒸发浓缩FeCl3溶液，可得到碱式氯化铁固体[Fe2（OH） x Cly·nH2O]，其不溶于水，充分加热分解为Fe2O3、HCl和H2O。浓硫酸不吸收HCl。 （3）为确定Fe2（OH） x Cly·n H2O的组成，取该固体30.5g，充分加热至质量不再改变，并使产生的气体全部缓缓通过如图 （选填“甲”或“乙”）装置，测定生成气体的质量。 实验数据：a．加热后剩余固体质量16.0g。b．浓NaOH溶液增重7.30g。实验中，浓硫酸增重为 。 【延伸】将该Fe2（OH） x Cly·n H2O长期浸泡在浓NaOH溶液中，固体全部转化为Fe（OH）3。此反应的化学方程式 。 2．（1）实验室用过氧化氢与二氧化锰制取氧气的化学方程式为： ，加入二氧化锰是为了 。 （2）下表是某研究小组探究影响化学反应速率的因素的相关实验数据：（每次实验取用含碳酸钙60%的大理石l0g，每次实验盐酸的用量为20mL，大理石中杂质不与盐酸反应）。 实验编号 温度/℃ 大理石规格 盐酸的质量分数 完全反应的时间/s a 20 粗颗粒 18.25% 130 b 粗颗粒 9.125% 205 c 30 粗颗粒 18.25% 63 d 20 细颗粒 18.25% 95 【实验目的】 ①实验a和b探究同体积下盐酸的质量分数对该反应速率的影响，则实验b中的温度应该为 。 ②实验a和c探究 对该反应速率的影响。 ③实验a和 探究大理石颗粒大小对该反应速率的影响。 ④根据表格中的数据写出2个与实验目的相对应的实验结论： 。 3．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。 4．某校学生用下如图的实验验证质量守恒定律。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，最后一些白色固体掉落在石棉网上。   （1）同学们通过称量发现：在石棉网上收集到产物的质量小于镁条的质量。你认为出现该实验结果的原因可能是 。 （2）小红按如图装置改进实验，验证了质量守恒定律，还发现产物中有少量黄色固体。 （提出问题）黄色固体是什么？ （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固体；③氮化镁可与水剧烈反应产生氨气，氨气有强烈的刺激性气味。 （做出猜想）黄色固体是Mg3N2。 （实验探究）请设计实验，验证猜想 实验操作 实验现象 结论 黄色固体是Mg3N2 （3）（反思与交流） ①氮化镁中氮元素的化合价是 ； ②写出镁条燃烧生成氮化镁的化学方程式 ； ③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 ； ④从镁条能在氮气中燃烧、钠能在氯气中燃烧的实验事实，你对燃烧条件有了什么新的认识？请写出一种： 。 5．某同学为探究碱的性质，对氢氧化钙进行如下实验。 (1)将石蕊试液滴入澄清石灰水中，振荡，溶液呈 色。 (2)将稀盐酸逐滴加入含有酚酞试液的石灰水中，振荡，可观察到什么现象？ (3)将CO2气体通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊，说明氢氧化钙能与某些 (填物质类别)反应，氢氧化钙与氢氧化钠的化学性质相似，试写出三氧化硫与氢氧化钠反应的化学方程式 。 (4)向氢氧化钙和稀盐酸反应后的溶液中逐滴滴加Na2CO3溶液，溶液pH的变化如图所示，e点溶液中溶质的化学式是 ，滴入Na2CO3溶液的过程中d~m段观察到的现象是 ，m~n段观察到的现象是 。 (5)称取5g含有氯化钠杂质的氢氧化钠样品，加入25g水后充分溶解，缓慢加入10%的稀盐酸，当溶液的pH=7时，刚好用去稀盐酸的量为36.5g。计算样品中氢氧化钠的质量分数 。 6．学习了二氧化锰对过氧化氢溶液分解有催化作用的知识后，同学们对催化剂产生了兴趣，他们开展了以下探究。 实验探究一：比较催化剂种类对过氧化氢溶液分解的影响 【查阅资料】 (1)很多植物对过氧化氢溶液的分解有催化作用，催化过氧化氢溶液分解过程中放热。 (2)压强传感器可以测量密闭体系内气体压强的变化。 【实验操作】 (1)在27.8℃，100.7kPa时，将具支试管的支管通过胶皮管与压强传感器连接(如图1所示)，取2.0g植物碎末放入具支试管中。      (2)用量筒量取2mL3%过氧化氢溶液，倒入具支试管中并立即塞上橡胶塞，同时启动数据采集程序采集数据。更换相同质量，不同种类的植物碎末，重复实验(1)和(2)。 (3)不加入植物碎末，重复实验(1)和(2)，做空白实验。 (4)将采集到的数据用电脑进行处理，得到反应前后压强随时间变化曲线如图2。 实验操作(3)的目的是 。 【实验结论l】由图2可知，催化效果最好的是 。 【交流反思】 ①上海青叶作催化剂时，200s前曲线迅速升高的原因是 。 ②200s后曲线略有下降的原因是 。 ③除此之外，你还可以从图2中得出的结论是 。    实验探究二：比较催化剂用量对过氧化氢溶液分解的影响 【进行实验】在30.2℃、100.5kPa时，选择上海青叶碎末用量分别为1g、2g、3g，均与2mL3%过氧化氢溶液反应，获得数据如图3所示。 【实验结论2】由图3可知，在t1秒内，上海青叶用量为 g时，过氧化氢溶液分解速率最快；图中三条曲线最终将重合在一起，其理由是 。 7．如图是实验室制取气体的常用装置。    I.氧气的制取 Ⅱ.二氧化碳的制取 (1)用A装置制取氧气的化学方程式是 。 (2)用E装置比用D装置收集氧气的优点是 。 (1)用B装置制备二氧化碳的优点是 。 (2)若用F装置收集CO2，气体应从 (填“a”或“b”)管通入。 (3)收集二氧化碳不选用C、E装置的原因是 。 8．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。 （1）请写出镁条与氧气反应的化学方程式 。 （2）小明发现燃烧产物的质量大于反应物镁条的质量，认为这个反应不遵守质量守恒定律。我 （“同意”或“不同意”）小明的观点。 （3）小红按如图装置改进实验，验证了质量守恒定律，却发现产物中还有少量黄色固体。 【提出问题】黄色固体是什么呢？ 【查阅资料】 ①氧化镁为白色固体 ②镁能与氮气反应生成黄色的氮化镁（Mg3N2）固体； ③氮化镁可与水剧烈反应产生氨气，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。 【做出猜想】黄色固体为Mg3N2 实验操作 实验现象 【反思与交流】空气中N2的含量远大于O2的含量，而镁条在空气中燃烧生成的MgO却远多于Mg3N2，为什么？请给出合理的解释 。 （4）该兴趣小组想探究金属镁的化学性质，又进行了如下实验，将足量镁条加入到氯化铁溶液中，观察到镁条表面有气泡产生。 【提出问题】产生气体是什么物质？ 【作出猜想】猜想一：可能是氧气；猜想二：可能是氢气；猜想三：可能是二氧化碳。 【交流讨论】大家思考后，一致认为猜想三不合理，其理由是 。 【实验与结论】 实验步骤 现象 结论 ①先用试管收集该气体，再将带火星的木条伸入试管 猜想一不成立 ②用尖嘴导管将气体导出并引燃，同时在上方放一块干冷的玻璃片 该气体能燃烧，且玻璃片上 有 出现 猜想二成立    9．玲玲在学习复分解反应时，对复分解反应发生的条件产生了兴趣，于是她和小组内的同学仅用以下药品展开了探究活动。 组合序号 ① ② ③ ④ ⑤ 组合物质 H2SO4 NaOH H2SO4 NaCl H2SO4 Na2CO3 H2SO4 Ba（NO3）2 NaOH Ba（NO3）2 (1)组合③的现象为 ，组合①、②、⑤均无明显现象，其中组合 与另外两组的实质不同。 (2)请写出组合④的化学方程式 。 (3)他们请教老师并讨论后知道，只有当两种化合物互相交换成分，生成物中有沉淀或水或 时，复分解反应才可以发生。根据你对物质溶解性的了解，结合复分解反应发生的条件，请写出一种在水溶液中一般不能发生复分解反应的可溶性钠盐 （写化学式）。 (4)为了防止污染环境，玲玲向组合②的废液中加入适量的 对废液进行处理后再排放。 【拓展延伸】实验结束后，他们将组合③、④废液收集在废液缸中静置，得到白色沉淀和无色的上层清液。为了确定沉淀和清液的成分，继续展开探究。 【实验1】探究沉淀的成分。 【提出猜想】 I、沉淀只有BaSO4 Ⅱ、沉淀只有BaCO3 Ⅲ、沉淀中含有BaSO4和BaCO3 (5)梅梅取少量沉淀于试管中，滴加 ，观察到 ，证明了猜想Ⅲ是正确的。 【实验2】探究清液的成分 ①取少量清液于试管中，向其中滴加几滴Ba（NO3）2溶液，无明显现象。 ②量取少量清液于另一支试管中，滴入几滴硫酸钠，有白色沉淀产生。 【解释与结论】 (6)探究活动结束后，小组内成员通过讨论分析，一致认为清液中含有的阳离子是 。 10．铜器在空气中久置，表面会生成一层绿色固体，查阅资料得知绿色固体是铜绿【化学式为Cu2(OH)2CO3】。 (1)化学兴趣小组收集了一些铜绿进行如下探究： 实验步骤 实验现象 实验结论 取少量铜绿在下图装置中加热 试管内壁有水雾 铜绿加热后产生 。 试管中的固体变黑色 铜绿加热后生成氧化铜 气球胀大 需要继续探究 同学们对气球胀大产生兴趣，于是进行了如下探究。 【发现问题】气球为什么会胀大？ 【提出猜想】猜想I：试管内的空气受热膨胀使气球胀大； 猜想Ⅱ：铜绿加热产生二氧化碳使气球胀大； 猜想Ⅲ：铜绿加热产生一氧化碳使气球胀大； 猜想IV：铜绿加热产生一氧化碳和二氧化碳的混合气体使气球胀大。 【实验与分析】 (2)熄灭酒精灯后，气球依然胀大没有变瘪，证明猜想 （填序号）不成立。 (3)用下图装置进行实验： 同学们发现装置A中的澄清石灰水变浑浊，说明铜绿加热后有CO2产生，装置A中发生反应的化学方程式是 。装置B中试管内的氧化铜没有变化。 【实验结论】 (4)猜想 成立。 【反思】 (5)根据铜绿的组成可知，铜绿是铜与空气中的氧气、水和 （填化学式）共同作用形成的，推断的依据是 。 (6)有同学认为省略装置A也可得到相同的结论，具体的操作是 。 11．小亮在实验室发现一瓶盛有无色溶液的试剂瓶，其标签破损，从残余部分只能看出溶质质量分数为15％．具体是什么物质无法辨认。老师告诉他，这瓶溶液可能是氢氧化钠、氯化钠、氢氧化钙或是碳酸钠中的一种。 （1）小亮查阅氢氧化钙常温下的溶解度为0.18g后，认为该溶液不可能是氢氧化钙，理由是 （2）小亮取少量样品于试管中，滴加 试液．试液变红色，该溶液不可能是 ，, (填写化学式)，理由是 。 （3）为了确定该溶液的成分，小亮同学继续进行下列实验，请一起参与，并填写下列实验报告。 【设计实验方案】方案甲：选择氯化钙溶液来确定该溶液的成份； 方案乙：选择稀盐酸来确定该溶液的成份。 【进行实验】你愿意选择方案 (选填“甲”或“乙”)进行实验。 实验步骤 实验现象 实验结论 取少量溶液于试管中，滴加 该溶液是碳酸钠溶液。有关反应的化学方程式为： 12．在实验室开放日，为验证质量守恒定律，甲、乙两组同学分别设计了以下实验，并进行了规范的操作和细致的观察。请参与并完成相关问题：    【提出问题】两组实验都能验证质量守恒定律吗？ 【进行实验】甲组同学在实验过程中发现，化学反应前后天平平衡，成功验证了质量守恒定律：而乙组同学在实验过程中发现天平指针向右倾斜，其原因是 。此反应 （填“遵循”或“不遵循”）质量守恒定律。 【实验结论】在验证质量守恒定律时，对于有气体参加或生成的化学反应，一定要在 装置中进行。 【发现问题】实验过后，两组同学对乙组烧杯中的废液进行了探究。废液中所含溶质是什么？ 【猜想与假设】 猜想Ⅰ：只有NaCl； 猜想Ⅱ：NaCl、和 HCl； 猜想Ⅲ：NaCl和HCl； 猜想Ⅳ： 。 【交流讨论】经过讨论，甲组同学认为，猜想 是错误的，原因是 。 【实验与结论】甲组同学先将少量废液滴入试管中，然后滴入酚酞溶液，现象为 ，原因是 ，则猜想Ⅳ正确。 13．下面是兴趣小组同学对暴露在空气的氢氧化钠固体的探究。请回答下列问题： [提出问题1]：该氢氧化钠固体有没有变质呢？ [进行实验1]：甲同学取少量固体于试管中用足量的水溶解，后加入过量的 BaCl2溶液，观察到 ，证明氢氧化钠固体已经含有 Na2CO3。 [提出问题2]：如何除去氢氧化钠固体中的杂质，得到纯净的氢氧化钠呢？ [进行实验2]：乙同学对该氢氧化钠固体进行提纯，按如下操作流程进行实验。 [实验分析]： （1）步骤②反应的化学方程式是 ，步骤②的操作有搅拌和过滤，搅拌的作用是 。 （2）证明步骤②中已达到 Ca（OH）2溶液过量的目的，下列方案中可行的是 。 a、取少量滤液 B，向其中通二氧化碳气体，溶液变浑浊 b、取少量溶液 B，向其中再加少量石灰水，无白色浑浊 c、取少量溶液 B，向其中再加少量浓碳酸钠溶液，有白色浑浊 （3）为获得纯净的氢氧化钠步骤③所包含的具体操作是蒸发浓缩、 、过滤。（A．蒸发结晶   B．降温结晶） （4）丙同学认为乙同学流程中的 Ca（OH）2溶液可以用稍过量的CaCl2溶液代替，乙同学认为不可以，你认为他的理由是 。 [实验拓展]：如何测定久置的烧碱样品中氢氧化钠的质量分数呢？ 从一瓶久置的烧碱中称取了20g，干燥后剩余固体质量为 19g，完全溶于蒸馏水中配成 100g 样品溶液，现取一定溶质的质量分数的氯化钡溶液与样品溶液混合，充分反 应后得到如表所示的数据。 第1次 第2次 第3次 第4次 样品溶液质量（g） 10 20 30 40 氯化钡溶液质量（g） 10 15 15 30 产生沉淀的质量（g） 1.97 3.94 3.94 X （5）表中第 次恰好完全反应。 （6）请计算干燥后剩余固体样品中氢氧化钠的质量分数？ （请写具体解题过程） 14．某班学生对氯气的制取、性质进行如下探究： 【查阅资料】氯气（C12）是无色有刺激性气味的有毒气体，它的密度比空气大，溶于水生成盐酸和次氯酸（HClO）；自来水厂常用氯气杀菌消毒。 【探究一】制取氯气。实验室常用二氧化锰固体和浓盐酸加热制取氯气，同时还生成氯化锰（其中锰元素显+2价）和水，请写出该反应的化学方程式： 。 【探究二】氯气的性质。    （1）小明用甲图装置探究氯气的漂白性：I．将滴管内的蒸馏水滴到B瓶中的干燥有色布条上，布条没有褪色。II．通入干燥的C12，发现A瓶中的布条没有褪色，而B瓶中的布条褪色。请回答： ①通过上述实验，小明能得到的结论是 。 ②小明认为，甲图实验装置中有一个明显的缺陷是 。 ③小颖补充做了一个实验，得出“次氯酸具有漂白性”的结论，该实验的有关步骤和现象是 。 （2）小星用乙图装置探究氯气的助燃性：I．用锌粒和稀硫酸在C装置中制取氢气，该反应的化学方程式是 ，该反应的基本类型是 。II．先 ，再点燃氢气，产生淡蓝色火焰。Ⅲ．将燃着的氢气缓缓伸入氯气瓶中，观察到氢气继续燃烧并产生苍白色火焰，此时D瓶口上方有大量的白雾，白雾是 ；通过氢气能在氯气中燃烧的实验，你对燃烧的新认识是 。 15．某化学实验小组同学发现：带火星的竹签在空气中不会复燃，若用装有60%水的集气瓶倒置在水槽中收集气，得到的气体能使带火星的竹签复燃，为了找到能使带火星竹签复燃的氧气含量最小值，他们进行了如下探究： （1）【设计实验】小组A同学设计了如图的装置，该装置的圆底烧瓶中放入25毫升水的目的是 ，放入MnO2的目的是 ，写出烧瓶中发生的反应的方程式 。 （2）【实验研究】第一组实验：取3只集气瓶，编号为①②③，分别装入15%、30%和45%的水，盖上盖玻片倒置在水槽中。当气泡 放出后，导管口伸入集气瓶把其中的水全部排出，将相同的3支带火星竹签分别插入①～③号瓶中，记录实验现象。 获得第一组实验现象后，该小组同学A又做了第二组实验，并记录实验现象，两组实验数据和现象见表： 实验分组 第一组 第二组 实验序号 ⑥ 集气瓶装水的体积分数（%） 15 30 45 34 38 42 带火星竹签状况 亮 很亮 复燃 很亮 复燃 复燃 （3）得出上述两组实验现象后，小组B同学认为还不能确定能使带火星竹签复燃的氧气含量最小值，需继续进行实验。则实验序号⑦的集气瓶装水的体积分数应该是 % （4）【实验结论】再经过数次实验并计算后得出：能使带火星竹签复燃的氧气含量最小值为48.7%．请你写出计算过程的计算式 。（恰好复燃时集气瓶装水的体积分数是X%） （5）【继续探究】小组C同学认为采用该方法收集的氧气中含有一定量的水蒸气，请你提出实验改进的措施 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 $$