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．某化学小组同学对二氧化碳和二氧化硫的有关性质进行了相应的探究实验，请根据所学知识及实验过程，回答下列问题。 (1)物理性质对比实验：将两支相同的已收集满有二氧化碳和二氧化硫的试管，倒置于盛有水的水槽中，出现如图1所示现象的原因是 。    (2)化学性质的对比实验：将二氧化碳和二氧化硫分别进行如图2实验（部分装置省略），观察到的实验现象是A与D现象接近；B与E现象相同；C与F现象差异很大，C仍为红色，F红色逐渐褪去，加热后又变回红色。化学小组同学只用澄清石灰水检验二氧化碳的方法是否可靠： （填“是”或“否”）。请写出与澄清石灰水反应的化学方程式： 。    (3)写出一种鉴别二氧化碳和二氧化硫的方法： 。 (4)实验反思：二氧化碳和二氧化硫的化学性质相似之处是 （写一点即可）。 (5)漂白是溶液褪色的原因之一，如：F装置中品红褪色的原因是漂白造成的；很多其他的化学反应也可以使某些有色溶液褪色。某研究性学习小组同学发现：将气体通入滴有酚酞试液的NaOH稀溶液中，也观察到溶液的红色褪去。该小组同学也想通过实验来探究该溶液褪色的原理，经过大家的讨论和分析后，提出了如下两种假设。 假设一：或与水反应的产物漂白了红色的溶液； 假设二：与氢氧化钠反应，降低了溶液的pH。 请你设计一个简单合理的实验方案，验证以上哪种假设成立： 。 2．长江电力是中国股市中高股息高分红绩优知名股，这体现了长江的稀缺性。长江，中国第一大河流，是中华民族的母亲河，也是中华民族发展的重要支撑。在新的历史时期，长江水的利用、成分检测以及保护宣传应该如何开展呢？化学小组的同学们对这些问题产生了浓厚的兴趣，他们以项目式学习的形式进行了一系列探究。 任务一：了解长江水的利用 【资料】长江水资源的综合利用可分为消耗性用水和非消耗性用水两类。 【小组交流】 (1)日常生活中，水力发电属于非消耗性用水。化学实验室中，属于消耗性用水的反应是 (填一种)。 任务二：进行长江水的检测 【参观学习】同学们在教师的带领下来到水质监测部门进行参观，通过工程师的介绍同学们了解到Cu2+和Ca2+是水环境监测中的常规项目。 【提出问题】长江水中是否含有Ca2+和Cu2+？ 【实验准备】 (2)同学们取了长江某一地段的河水，用如图1所示简易装对其进行了初步处理。这种处理方法包括 。 【进行检测】 (3)同学们利用已处理好的无色澄清长江水样品，采用以下实验方案对其中的某些离子进行了检测。 实验步骤 实验现象 实验结论 ①取少量样品于试管中，向其中滴入足量的氢氧化钠溶液。 长江水中含Cu2+ ②取步骤①反应后的溶液，向其中滴加碳酸钠溶液 产生白色沉淀 长江水中含Ca2+ 【反思评价】 (4)若长江水中含有Cl-，则步骤②中发生反应的化学方程式为 。 (5)为测定实验结束后的废水能否直接排放，同学们取实验后的废液少许于烧杯中，向其中逐滴滴加溶质质量分数为20%的稀盐酸，并用pH传感器测定滴加过程中溶液的pH，实验结果如图2所示。观察到在图的ab段无气泡产生，从b点开始产生气泡。分析ab段无气泡产生的原因是 。 任务三：宣传长江水的保护 【成果展示】 (6)通过以上探究，同学们了解到被检测的长江段的水中Cu2+超标，需尽快建议相关部门进行调查、治理。同时，同学们认为长江水的保护是一项长期而艰巨的任务，需要长抓不懈，于是他们制作了宣传页和短视频进行宣传。在制作宣传页，确定其中内容时，你对保护长江水的建议是 (写一条)。 3．如图所示，B为电解水的装置：    ⑴ 在下列的括号内表明电源的正极和负极 。（用“+”和“-”表示） ⑵ 电源正极可收集到的气体是 ，除用排水法收集外，该气体还可用 收集。 ⑶ 指出仪器名称：① ，② 。 ⑷ 装置C内的液体是 ，其作用是 。 ⑸ 装置D硬质试管中发生的化学反应方程式为 。 ⑹ 图中多余的装置是 ，原因是 。 4．碳酸钾是草木灰的主要成分，工业上主要用碳酸钾制造钾玻璃等无机化学品，也可用于脱除工业气体中的二氧化碳。请结合实验探究，回答相关问题。 【观察与记录】通过观察试剂瓶中的碳酸钾：它是一种白色粉末。 【猜想与证明】从物质类别看，碳酸钾应该具有盐类的性质。实验证明如下： ①称取0.5g碳酸钾，加20mL蒸馏水溶解。 (1)②取少许所配溶液，再滴加氯化钙溶液，观察到有明显现象发生。从复分解反应发生的条件分析，碳酸钾与氯化钙能发生反应的原因是 。 (2)③另取少许所配溶液，缓缓滴加稀盐酸并振荡，观察到开始无气泡产生，一段时间后产生气泡。查阅资料得知：在实验过程中，先发生，后发生 （写出化学方程式）。 (3)④碳酸钾溶液呈碱性。取一定量草木灰，加水浸泡，取上层清液测定其pH，测得碳酸钾溶液的pH （填“＞”“＜”或“＝”）7。 【实践与应用】 (4)从碳酸钾组成分析，草木灰可用作 （填“钾肥”“氮肥”“磷肥”或“复合肥”）。 (5)从碳酸钾性质分析，草木灰不能与铵态氮肥（即用作氮肥的铵盐）混合使用的原因是 。 【思考与拓展】 (6)用如图所示装置，模拟工业吸收。其中用多孔球泡（内空球体，球面有许多小孔能通气）比直接用导管插入溶液的吸收效果好，原因是。实验中，需要监测溶液是否还有较强吸收的能力，方法之一：取适量溶液于试管中， （补充操作、现象及结论；可供选择的试剂：NaOH溶液、KCl溶液、稀硫酸）。    5．某学习小组对人体吸入的空气与呼出的气体，进行了如下探究。 【提出问题】人体吸入的空气与呼出的气体组成有什么不同？ 【查阅资料】（1）通常条件下，白磷与氢氧化钠（NaOH）溶液不反应。 （2）白磷在有氧气的情况下，燃烧所需的最低温度约为40℃。 （3）二氧化碳可以被氢氧化钠（NaOH）溶液完全吸收，其与氢氧化钠（NaOH）反应生成易溶于水的碳酸钠和水。 【实验操作、记录、分析】 实验一：探究吸入的空气 （1）先检查装置的 ，装入试剂，在医用输液袋中装入V mL空气，连接装置。 （2）打开弹簧夹K1、K2，缓慢将袋中的气体全部排除。读出量筒中液体体积为V1mL。锥形瓶中氢氧化钠溶液的作用是 。 （3）关闭弹簧夹 K1、K2，再 （填操作方法），以促使白磷迅速燃烧。待瓶中气体冷却至室温，打开 K2， (填现象），读出量筒中液体体积为V2mL，其数值等于已反应的 之外的气体总体积。 实验二：探究呼出的气体 （4）如图2所示，把氧气、二氧化碳、水蒸气（测湿度）探头放入袋中，开始采集数据，然后向袋内呼出气体。采集的数据经处理如图3所示，表示二氧化碳体积分数变化的是 （填“X”或“Y”或“Z”）。Y 的体积分数在 60s 之后逐渐减小的原因是 。 【数据处理】 （5）实验一中，人体吸入的空气中二氧化碳的体积分数是 （用百分数或分数表示，下同），氧气的体积分数是 。 （6）实验二中，200s 时没有被测定的气体所占的总体积分数为 。 【实验结论】 （7）通过实验探究，可知人体吸收的空气与呼出气体组成有何不同？（任写一条即可） 。 6．某化学兴趣小组同学探究铝与铜的金属活动性时，做了如图所示实验，结果观察到铝片上附着一层红色固体，烧杯底部出现红色固体和白色沉淀，另外铝片表面逸出大量无色气泡，放出大量的热。 （1）反应生成的红色固体是 。 [提出问题]a.生成的无色气体是H2吗？ b.白色沉淀又是什么物质？ [查阅资料]15%氯化铜溶液。氯化亚铜（CuCl）为白色结晶，微溶于水，不溶于硫酸和乙醇，可与浓氨水反应生成无色的Cu（NH3）2+和CI- ，Cu（NH3）2+在空气中易被氧化为蓝色的Cu（NH3）42+。 [猜想假设]猜想一：CuCl2溶液可能呈酸性，铝与酸性溶液反应生成H2。 猜想二：白色沉淀是可能是置换出的Cu与CuCl2反应生成的CuCl。 [实验验证]（2）用pH试纸测得CuCl，溶液呈酸性，写出操作过程 ；用小试管收集反应生成的气体，用带火焰的木条点燃，听到爆鸣声，判断猜想一 （填“正确”或“不正确”）。 （3）取烧杯底部的白色沉淀，先后用水和乙醇充分洗涤。洗涤的目的是 ；向白色沉淀中加入浓氨水，沉淀溶解得到无色溶液，置于空气中一段时间，可观察到 ；可确认白色沉淀是CuCl。 [实验反思与改进]将0.5 g铜粉置于常温下5 mL 15% CuCl2溶液中，一段时间后没有观察到白色沉淀物。是Cu与CuCl2不反应吗？ 有同学猜想可能是铝与氯化铜的反应放热，Cu与CuCl2反应可能在较高温度下才能进行。于是分别取0.5g铜粉和5mL15%CuCl2溶液，做了下表中的系列实验，结果如下： 温度（°C） 0 20 40 60 80 现象 没有现象 没有现象 少量白色沉淀 大量白色沉淀 大量白色沉淀 （4）根据表格中数据可知该同学猜想正确，写出Cu与CuCl2反应的化学方程式 ； 7．为了探究霾中是否含有黑碳。小明设计了如图所示的创新实验。(用采样器在室外采集大气中的可吸入颗粒物5g，加适量水，充分溶解后过滤得到残渣，干燥后置于中间凹槽内)    [实验步骤]①滴入过氧化氢溶液制取O2，排出装置内空气后，在导管口接上气球。②向右边的凹槽内滴入澄清石灰水。③接通电源，用热电阻丝点燃残渣。 [实验现象]残渣剧烈燃烧，澄清石灰水变浑浊，气球变大。 [实验结论]霾中含有黑碳。装置内产生氧气的化学方程式是 ；清石灰水变浑浊的化学方程式是 。 [交流研讨]孙红同学对“霾中含有黑碳”的结论产生质疑，理由是 。 8．“垃圾是放错了位置的资源!”将垃圾分类处理、回收可以使它变废为宝。小科发现本校环保小组回收的两种易拉罐，外形、质量和硬度都不同（如图所示）。他想通过实验确定两种易拉罐的材料成分，于是进行了如下探究： 【查阅资料】①罐头史：1804年，法国人阿佩尔发明了玻璃瓶。1823年，英国人丢兰特开办了世界上第一家马口铁（铁皮上镀层锡）罐头厂。1947年，世界上第一只铝罐在美国人莱伊尔茨手中诞生。 ②几种金属的数据： 物理性质 银 铜 铁 铝 密度/（g•cm-3） 10.5 8.92 7.86 2.70 硬度 2.5～4 2.5～3 4～5 2～52.9 【提出猜想】该两种易拉罐是铁罐或铝罐。 【设计实验】 方案一：从两个易拉罐中裁出相同大小的碎片，擦掉表面油漆后放入烧杯，加入等量等质量分数的硫酸铜溶液，观察是否有红色固体析出。 方案二：将两个易拉罐擦掉表面油漆，露出灰黑色金属表面，用刀在金属表面刻出划痕，然后裁成条状放在潮湿的空气中，放置一段时间，观察其变化。 方案三：…… 小敏指出方案 是不可行的，理由是 。你还有其他的方案吗？请写出两种。① ；② 。 9．不少家庭养观赏鱼，有时会在鱼缸里放点“鱼浮灵”，可使水中的含氧量迅速增加。请你和小欣同学一起完成这项探究活动。 【查阅资料】过碳酸钠，白色结晶颗粒，易溶于水并迅速放出氧气。 【猜想假设】“鱼浮灵”的主要成分是过碳酸钠。 【性质探究】 (1) 实验 主要操作步骤(见上图) 主要实验现象 结论 ① 在集气瓶中加入少量二氧化锰，在仪器a中加入新配制的“鱼浮灵”的饱和水溶液；打开仪器a的活塞，放出适量溶液后，在导管口放一根带火星的木条 “鱼浮灵”溶于水生成过氧化氢 ② 关闭仪器a，在仪器b中加入 ，打开活塞，放出适量溶液后，在导管口放一燃着的木条 生成大量无色气泡，木条熄灭 “鱼浮灵”溶于水生成碳酸钠 【结果分析】 (2)上述实验中二氧化锰起 作用。 (3)“鱼浮灵”主要成分是过碳酸钠，根据化学反应方程式：X+H2O=Na2CO3+H2O2，推出过碳酸钠的化学式X为 。 【工业制备】(如图) 注：异丙醇为有机溶剂。 (4)稳定剂的作用是防止H2O2分解(或防止过碳酸钠分解)，稳定剂中MgCl2和Na2SiO3发生复分解反应，生成一种难溶物将过碳酸钠粒子包裹住，该反应的化学方程式为 。 【测定纯度】 实验资料：过碳酸钠样品中的杂质不溶于水且不与水反应。 实验原理：2X+4HCl=4NaCl+2CO2↑+O2↑+2H2O 实验装置： 【交流与讨论】 Ⅰ．甲同学认为测定产物中O2的体积即可测定样品(含有的杂质不溶于水且不与酸反应)的纯度(样品中过碳酸钠的，质量分数)。 (5)装置②的作用是 。 (6)装置③的作用是 。 Ⅱ． (7)乙同学认为测定产物中CO2的质量(即反应前后装置②的质量差)就可测定样品的纯度。但利用上述实验装置测得CO2的质量并计算样品的纯度，结果会偏高，你认为原因可能是_____(填序号)。 A．浓盐酸易挥发，产生的氯化氢气体被装置②吸收 B．二氧化碳气体逸出时带出的水蒸气在装置②中冷凝而被吸收 C．装置①、②内空气中的二氧化碳被装置②吸收 Ⅲ． (8)丙同学提出了一种新方案，得到了大家的一致认可：称取样品12.5g，滴加足量浓盐酸至样品反应完全，再将烧瓶中所有的液体蒸发、结晶、烘干，称得氯化钠固体11.7g，则该样品的纯度为 。 10．化学兴趣小组为了探究金属与盐溶液发生置换反应的规律，进行了下列实验活动： 【提出问题】一种金属跟多种盐的混合溶液发生置换反应的规律是什么？ 【实验探究】小组同学设计实验进行探究。 【实验分析】石建认真观察了滤渣和滤液，并取少量蓝色滤液于B试管中，滴加适量稀盐酸，没有观察到明显现象，确定滤液中一定没有的溶质是 ，据此推断A中一定发生反应的化学方程式为 ，因而确定了反应顺序。秦思另取少量蓝色滤液，重新加入过量的铝粉，充分反应，观察到的现象为 。加入铝粉过程中，滤液中Cu2+数目的变化趋势曲线应该是 (如图，填序号)。 【实验结论】通过上述实验，同学们初步得出金属与盐溶液反应的规律。 【拓展延伸】通过查阅资料，小组同学了解到金属与盐在溶液中发生置换反应的实质是：金属原子与溶液中的金属离子之间发生了电子得失(转移)，溶液中金属离子得电子能力越强，其对应金属的活动性越弱。据此可推断上述实验中涉及的三种金属离子得电子能力由强到弱依次是 。 【探究感悟】在此次探究活动中同学们再次认识到：证明物质发生化学反应，可根据明显的实验现象证明有其他物质生成或 。 11．关于铁锈蚀的研究是一项重要的课题。某兴趣学习小组以“铁锈蚀”为主题展开了项目式学习。 【任务一】定性探究铁锈蚀的因素 【查阅资料】 ①氯化钙固体可作干燥剂。 ②一定条件下，碳可加快铁的锈蚀，但碳本身不参加反应。 【进行实验】 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1。 表1 试管 A B C D 一周后现象 铁钉表面有一层铁锈 铁钉表面无明显变化 铁钉表面无明显变化 铁钉表面有厚层铁锈 【得出结论】 (1)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的 发生反应； ②对比A、D试管中实验现象，说明铁锈蚀还与 有关； 【反思与评价】 (2)①铁锈蚀后应及时除锈的原因是 ； ②写出用稀盐酸除铁锈的化学方程式： 。 【任务二】定量探究铁锈蚀的因素 小组同学按以下步骤进行实验再探究 步骤1：小组设计了图2装置； 步骤2：检查气密性； 步骤3：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，再将一只装有5mL稀盐酸的注射器插到烧瓶上，采集数据。 (3)据图3，铁锈蚀的过程中 （填“吸热”或“放热”）。 【任务三】拓展延伸 (4)据图4，对比AB段和BC段说明 ，分析t3时刻后压强突然变大的原因是 。 12．化学实验中常常会出现意外情况，这是提升我们学科素养的良好机会，要根据具体情况区别对待，善于发现和解决问题．例如：小婧同学在空气中点燃镁条时，却发现在生成的白色固体中还夹杂着少量的淡黄色固体。 【提出问题】为什么会生成淡黄色固体？ 【查阅资料】小婧查阅资料，记录了下列几种物质的颜色： 物 质 MgO MgCl2 Mg3N2 Mg(NO3)2 MgCO3 Mg(OH)2 颜 色 白色 白色 淡黄色 白色 白色 白色 其他同学认为不必查阅氯化镁的颜色，理由是 ； 【提出猜想】分析资料，小婧认为淡黄色固体可能是由镁与空气中的 （填化学式）反应生成的； 【实验探究】小婧设计实验证实了自己的猜想，她的实验操作可能是 ； 【实验结论】根据小婧实验结果，写出镁条在空气中燃烧时两个反应符号表达式： 、 。 【反思与评价】通过上述实验，你对燃烧有什么新的认识？ 。 13．实验探究课上，老师让同学鉴别三瓶无色失去标签的溶液，三瓶无色溶液分别是硫酸钠、稀盐酸和氢氧化钡溶液中的一种。小组的的同学把标有序号1、2、3的三种溶液分别滴入标有对应序号的三支试管中，向三支试管管中滴加酚酞试液，如甲图，鉴别出1号溶液，再向另两支试管中滴加BaCl₂溶液，如乙图。请回答： (1)1号试管中是 溶液。 (2)乙图中2号试管内发生反应的化学方程式为 。把该2号试管反应后的物质进行过滤。再将滤液和3号试管内的液体同时倒入烧杯内混合，过滤后得到白色沉淀和无色滤液。 【提出问题】除含有酚酞外，无色滤液中溶质的成分是什么? 【猜想假设】猜想一：HCl、NaCl;猜想二：HCl、NaCl和 ;猜想三：HCI、NaCl和BaCl2【进行实验】 实验步骤 实验现象 实验结论 取少量滤液于试管中，向其中滴加适量的 溶液 观察到溶液中产生白色沉淀 猜想二正确 取少量滤液于试管中，向其中滴加适量的碳酸钠溶液 观察到 猜想三正确 【交流拓展】张茗同学为了测定3号试管内溶液的酸碱性，将一片pH试纸放在干燥的玻璃片上，用玻璃棒蘸取该滤液，滴到试纸上，立即将试纸显示的颜色与标准比色卡进行对照，读出pH=5。要将该溶液调至中性，可向溶液中加入适量 (填序号)。 A．铁粉B．氯化钙溶液C．石灰石 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 参考答案： 1．(1)二者都能溶于水且二氧化硫比二氧化碳的溶解性大 (2) 否 (3)将气体通入品红溶液中 (4)与水反应（或与石灰水反应） (5)褪色的溶液中再加入足量氢氧化钠溶液（或加热），若不变红，假设一正确（加热若不变红假设二正确） 2．(1)生石灰与水反应（合理即可） (2)过滤和吸附 (3)产生蓝色沉淀 (4) (5)废液中有NaOH (6)工业废水处理达标后排放（合理即可） 3．    氧气 向上排空气法 集气瓶 锥形瓶 浓硫酸 干燥氢气 CuO+H2Cu+H2O E 氢气不会污染空气（或无法收集氢气） 4．(1)生成物中有沉淀产生 (2) (3)> (4)钾肥 (5)草木灰能与铵态氮肥发生反应生成氨气，使化肥失效 (6)滴入少量稀硫酸，观察现象；若立刻产生大量气泡，则碳酸钾吸收二氧化碳的能力已经很小；若没有立刻产生大量气泡，说明碳酸钾还有较强的吸收二氧化碳的能力 5． 气密性 除去或吸收空气中的二氧化碳 向烧杯中倒入热水 水倒吸进入锥形瓶 氧气和二氧化碳 Z 水蒸气冷凝 (V—V1)/V (V1—V2)/V 76.66% 人体呼出的气体中CO2的含量高于吸收的空气中CO2的含量 6． 铜（或Cu） 将pH试纸放在洁净干燥的玻璃片（或表面皿）上，用玻璃棒（或胶头滴管）取少量CuCl2溶液滴在pH试纸上，将试纸显示的颜色与标准比色卡对照，读出pH 正确 除去白色沉淀表面的CuCl2及AlCl3 无色溶液变为蓝色 7． 可能含有不溶性有机物，燃烧也会生成二氧化碳 8． 一 铁和铝都能与硫酸铜溶液反应，置换出红色固体 测密度 用磁铁吸引 9．(1) 带火星的木条复燃 稀盐酸 (2)催化 (3)Na2CO4 (4) (5)吸收除去二氧化碳和氯化氢气体 (6)检验二氧化碳是否被装置②中的氢氧化钠溶液完全吸收 (7)ABC (8)97.6% 10． AgNO3(或硝酸银) Al+3AgNO3=3Ag+Al(NO3)3 银白色固体表面有紫红色固体生成，溶液由蓝色变为无色 ③ 银离子、铜离子、铝离子(或Ag+、Cu2+、Al3+) 反应物被消耗尽(或消失) 11．(1) 水和氧气 氯化钠/NaCl (2) 铁锈疏松多孔，能吸附空气中的氧气和水，会加快内部铁的锈蚀 (3)放热 (4) 氯化钠会加快铁的锈蚀 铁锈蚀消耗氧气，三颈烧瓶内压强减小，注射器内盐酸被吸入烧瓶，铁与盐酸反应放出氢气 12． 镁和空气中的物质都不含氯元素 氮气/N2 点燃镁条迅速伸入盛有氮气的集气瓶中 Mg+O2MgO Mg+N2Mg3N2 燃烧不一定需要氧气参与 13． 氢氧化钡/BaOH Na2SO4 氯化钡/BaCl 先有气泡产生，后有白色沉淀产生 AC 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$