2024年中考化学重点专题复习---科学探究题

2024年中考化学重点专题复习---科学探究题 1．实验室有一瓶长期露置于空气中的氢氧化钠溶液，确认已变质．某学习小组展开如下探究，确定该溶液的成分，并进一步从变质的溶液中回收氢氧化钠． 【问题1】久置的氢氧化钠溶液是全部变质？还是部分变质？ 【探究1】确定该溶液中溶质的成分． 实验操作 实验现象 实验结论 (1)取少量溶液于试管中，向溶液中滴加过量 溶液，并不断振荡．方程式为 白色沉淀产生 该溶液部分变质，含有碳酸钠和氢氧化钠 (2)将步骤(1)反应后的混合物静置，取少量上层清液，滴加2～3滴酚酞试液 【反思】氢氧化钠溶液变质的原因 (用化学方程式表示)，因此氢氧化钠溶液必须密封保存． 【问题2】如何从变质的氢氧化钠溶液中回收得到较纯净的氢氧化钠固体． 【探究2】回收纯净的氢氧化钠固体．(已知：氢氧化钠溶解度随温度升高增大明显) 请回答下列问题： (3)试剂X是 ，反应的方程式 。 (4)系列操作z中步骤②的名称是 ，它与操作y是相同的。 (5)探究1中的物质检验和探究2中的除杂提纯都将碳酸钠进行了转化，但二者目的不同，请说明本质的不同是什么 ． 2．回答下列问题 （1）实验是化学的根本，请根据如所示实验装置图，回答有关问题： ①写出有标号①的仪器名称： 。 ②若用装置B制取相对纯净的氧气，反应的化学方程式为 ，应该选择的收集装置为 ，气体集满的标志是 。 ③B或C装置均可用于实验室制取二氧化碳，C装置相对于B装置的优点是 ，实验室里为了制取纯净、干燥的二氧化碳气体，其装置接口正确的连接顺序a→ →b（填接口对应的字母）。 （2）某实验小组在探究碱的化学性质实验时，用到氢氧化钠溶液和氢氧化钙溶液。 ①甲同学不小心将这两种溶液混合在一起，结果产生 的现象，说明氢氧化钠溶液变质了。 ②同学们对变质的氢氧化钠溶液中溶质的成分产生了兴趣，进行如下探究： 【提出问题】氢氧化钠溶液中溶质的成分是什么？ 【做出猜想】猜想一： 猜想二： （写化学式） 【进行讨论】甲同学取少量待测液加入足量的稀盐酸，有气泡产生。认为猜想一成立。乙同学不同意甲同学的观点，理由是 。 ③【设计实验】请你验证猜想二成立，并完成实验报告。 实验操作 实验现象 实验结论 Ⅰ、取一定量的待测液于试管中，加入 溶液。 Ⅱ、充分反应后静置，取上层清液加入无色酚酞溶液 猜想二成立 3．小明和小东同学学习了酸、碱、盐的知识后，在老师的带领下来到化学实验室进行了如下实验活动。 【实验活动一】两位同学按下图所示进行实验。小明同学观察到甲试管中开始无明显现象，一段时间后溶液变成 色：乙试管中发生反应的化学方程式为 。    【实验活动二】两位同学将试管中所有废液倒入废物缸中，为科学处理实验后的废渣、废液，小东同学决定先弄清其中成分，于是进行了如下实验，请帮助完成表格中相关内容。 实验步骤 实验现象 实验结论 1、将废物缸中混合物进行过滤 得到白色滤渣和无色滤液 滤渣中含有 （填化学式，下同） 2、取少量滤渣于试管中，加入足量的稀盐酸 沉淀部分溶解，有无色气泡产生 3、另取少量无色滤液于试管中，滴加适量 溶液 滤液中一定含有BaCl2（酚酞除外） 【结论】通过上述实验得知，滤液的成分是 （填化学式）。 4．某课外活动小组按照课本的实验装置做“测定空气中氧气的体积分数”实验（如图1），装置气密性良好，但仍测出的氧气体积分数明显偏小。请你参与探究： 【提出问题】造成误差的原因是什么？如何改进课本实验装置？ 【查阅资料】① 颜色、状态 熔点/°C 燃烧所需最低温度/°C 密度/g·cm-3 红磷 暗红色固体 590 240 2.34 白磷 白色固体 44.1 40 1.82 ②二氧化碳气体极易被浓氢氧化钠溶液吸收。 ③在加热的条件下铜粉能与氧气反应生成黑色的氧化铜固体。 【猜想】甲同学：可能是导管内原存有空气，后来留有吸入的水，影响实验的准确性。 乙同学：可能是瓶内残留气体中还有氧气的缘故； 你还能做的猜想是 （写1点即可）。 【交流与讨论】 （1）空气中的氧气约占总体积的 ；写出图1中集气瓶中发生反应的化学方程式 。 （2）丙同学认为用木炭代替红磷也能完成图1的实验，但要先在集气瓶中放入一定量的 。 （3）他们对图1实验装置进行了如图2的改进。 ①图2中把红磷更换为白磷，理由是 ； ②与图1实验装置相比，图2装置的一个优点是 。 【探究与反思】 （4）为验证乙同学的猜想，将铜粉在残余气体中加热，观察到铜粉变黑，所以乙同学的猜想 （选填“合理”或“不合理”）。 （5）大家采用图2进行实验（左边玻璃管上面的空气平均分成了5等份，并标刻度线），待玻璃管冷却、管内白色的烟消失，同时能观察到 ，得到了较准确的数据。 5．金属钠是一种很活泼的金属，必须保存在煤油中，因为在空气中会与空气中的氧气、水等发生化学变化。小东在实验室把一块没用完的金属钠没有及时放回煤油中，一段时间后发现变成了一堆白色固体，于是对这堆白色固体的成分展开了探究，请你参与其中。 【提出问题】这堆白色固体现在的成分是什么？ 【查阅资料】钠在空气中能被氧化成过氧化钠（），过氧化钠能与水发生反应，生成氢氧化钠和氧气。 【作出猜想】 (1)猜想1：白色固体含有；猜想2：白色固体含有；猜想3：白色固体含有 ，做出此猎想的依据是 （用化学方程式表示）。 【实验探究】 (2)请完善下面表格。 实验操作 实验现象 实验结论 1．取少白色固体于烧杯中，加入足量蒸馏水 猜想1不正确 2．向上述烧杯中滴加无色酚酞试液 酚酞试液变红色 猜想2正确 3．向上述烧杯中滴加 有气泡产生 猜想3正确 【得出结论】猜想2、3正确 【实验反思】 (3)上述实验探究中，有一个步骤是不合理的，不合理的是实验操作 ，理由是 ；为了检验白色固体是否含有，应该取少量步骤1所得溶液，先加入过量的 溶液，再滴加酚酞试液，如果酚酞试液变红色，说明含有。 6．化学反应是化学研究的重要范畴，但是有的实验会伴随明显现象，有的实验并无现象，某兴趣小组对部分化学变化进行研究，请根据实验内容，回答问题： 【实验内容一】探究反应是否发生 （1）实验一：向装有CuO的试管中加入一定量的稀硫酸，会观察到明显现象：氧化铜完全溶解， 可见该反应已发生： （2）实验二：为呈现明显现象，利用如图所示装置进行实验：向盛满二氧化硫的广口瓶中滴加氢氧化钾浓溶液，发现小气球胀大，产生该现象的原因用化学方程式表示为 。 （3）实验三：为了证明NaOH溶液和稀硫酸发生了反应，该组同学设计了如图一所示实验，传感器测定的pH和温度随溶液质量变化情况见图二、图三。 则B溶液是 ，图三中的M与图二中X、Y、Z中的 数值相等。 【实验内容二】探究实验三溶液反应后的溶质成分 【实验猜想】一：只有Na2SO4 二：Na2SO4和NaOH 三：Na2SO4和H2SO4 四：Na2SO4、H2SO4和NaOH 兴趣小组成员一致认为猜想四不合理，理由是 。 【实验方案】为确认哪个猜想成立，兴趣小组进行如下实验： 分别取样于试管中 步骤 现象 结论 向其中一份滴加CuSO4溶液，振荡、静置 猜想二不成立 向另一份滴加Ba（NO3）2溶液，振荡、静置 出现白色沉淀 猜想三成立 请写出表中“”位置所对应的实验现象： 。 【实验反思】 （4）小组成员认为实验方案不能得出猜想三成立，若要检验猜想三，应改用 试剂。 （5）从微观角度分析，氢氧化钠溶液和稀硫酸反应的实质是： 微粒（符号表示）参与反应，而 （同上）微粒没有参加反应，只是“旁观者”。 7．某校化学兴趣小组对教材中“探究可燃物燃烧的条件”的实验进行了大胆的改进，设计了如图所示的实验装置，请你参与探究。 【初步探究】实验的主要步骤如下：①从长颈漏斗向瓶内迅速注入60℃的热水至刚刚浸没白磷；②将白磷放在燃烧匙内，塞好胶塞；③白磷燃烧熄灭后，瓶内水面上升，最后淹没白磷；④检查装置的气密性；⑤连接好注射器，向瓶内推入空气，瓶内水面下降，当白磷露出水面时立即燃烧，停止推入空气。 (1)以上步骤正确的实验操作顺序是④② (填序号)。 (2)瓶内水面上升的原因是 ，对比⑤中白磷露出水面前后的现象，说明燃烧需要的条件是 。 【提出问题】白磷燃烧熄灭后，瓶内究竟有没有氧气剩余？ 【深入探究】定量检测白磷在瓶内燃烧时氧气的体积分数的变化，结果如图所示： 【反思交流】 (3)下列关于实验的分析正确的是 (填序号)。 ①该过程中瓶内物质总质量不变 ②白磷熄灭的原因是瓶内没有氧气 ③当氧气浓度低于一定浓度时白磷不能继续燃烧 (4)写出白磷燃烧的化学方程式 。 (5)在按课本装置测定空气中氧气含量的实验时，当反应结束并待集气瓶冷却到室温后打开弹簧夹，根据进入瓶中水的体积，从而得出空气中氧气的体积含量的结论是 (填“准确”或“不准确”)的。 8．过碳酸钠俗称固体双氧水，它既有碳酸盐的性质，又有双氧水的不稳定性和氧化性，是很好的消毒剂和供氧剂，广泛用于洗涤、印染和医药等领域。兴趣小组同学结合过碳酸钠的相关性质和用途开展了以下项目式学习。 【任务1】从物质分类上认识过碳酸钠。 (1)过碳酸钠属于 （填“纯净物”或“混合物”）。 【任务2】从不同角度了解过碳酸钠的化学性质。 (2)小组同学将过碳酸钠固体溶于热水，产生大量气体。同学们经过讨论认为该气体可能是二氧化碳、氧气中的一种或两种，得出此猜测的依据是 。于是同学们取适量过碳酸钠固体按下图进行实验。实验过程中观察到装置B中无明显现象，装置D的蜡烛燃烧更旺，说明产生的气体为 。 (3)小组同学又在过碳酸钠中加入稀盐酸，也产生大量气泡，该气体的成分又是什么呢？小组同学又设计下列实验进行验证。 编号 实验操作 实验现象 实验结论 ① 将产生的气体通入澄清石灰水中 澄清石灰水变浑浊 气体中含有 ② 将产生的气体通入灼热的铜网 气体中含有 得出结论，该气体成分是和。 (4)同学们查阅资料，产生氧气的原因是过碳酸钠溶于水时产生了过氧化氢，过氧化氢分解产生氧气。请写出实验室用过氧化氢溶液制氧气反应的化学方程式 。 【任务3】定量探究过碳酸钠与稀盐酸反应产生气体的体积。 (5)项目小组收集过碳酸钠和稀盐酸反应生成的气体105mL，将其通过下图装置 （填“E”或“F”）中，最终量筒内得到的液体为45mL，则生成的气体中氧气和二氧化碳的体积比为 （填最简整数比）。若实验过程中测得的氧气与二氧化碳的体积比（与真实值比）偏大，可能的原因是 。 9．某校研究小组对氯酸钾热分解进行以下探究。 [探究一]第一小组通过氧气传感器进行探究，绘制出氧气浓度随温度的变化如图所示。 查阅资料：KClO3的熔点约为356°C，MnO2的分解温度约为535°C，用酒精灯给物质加热，受热物质的温度一般约为400°C左右，从图中可知，KClO3分解温度 (填“>”、“=”或“<”)其熔点。在KCIO3分解前，传感器得到氧气浓度降低的可能原因是 。 [探究二]第二小组发现：氯酸钾与氧化铜混合加热，也能较快产生氧气。于是，按下表进行实验探究，并测定分解温度。 实验编号 实验用品 分解温度 ① 3.0g氯酸钾 580 ② 3.0g氯酸钾和1.0g二氧化锰 350 ③ xg氯酸钾和1.0g氧化铜 370 (1)实验3中x的值应为 ；由对比实验 (填标号)，证明氧化铜也会加快氯酸钾的分解，但催化效果更好的物质是 。 (2)在探究“氧化铜用量与一定质量氯酸钾分解速率关系”时，得出有关实验数据如下: 氧化铜与氯酸钾的质量比 1/40 1/20 1/10 1/5 1/3 1/2 2/3 1/1 2/1 生成1L氧气所需的时间(s) 124 79 50 54 75 93 106 153 240 分析数据：氧化铜与氯酸钾的质量比为 时，反应速率最快。因此，在化学反应中催化剂的用量 (填“是”或“不是”)越多越好。 [探究三]第三小组利用氯酸钾和二氧化锰制取氧气时，发现生成的气体略带颜色，并有刺激性气味。 提出问题：生成的气体中除了氧气外还含有什么物质? 查阅资料：①常温下，氯气是黄绿色、二氧化氯是黄色，都有强烈刺激性气味的气体； ②二氧化氯具有强氧化性，可与硫酸锰溶液反应生成不溶于水的二氧化锰，而氯气不能。 提出假设： 假设1：含有氯气；假设2：含有二氧化氯。 设计实验： 实验步骤 实验现象 实验结论 假设2正确 10．如图是同学们探究稀盐酸化学性质的实验，反应后的废液倒入指定的废液缸中。为确保废液缸中液体对环境无害，化学兴趣小组的同学对废液缸中废液的成分进行了探究。 【查阅资料】 （1）氢氧化钾的化学性质与氢氧化钠相似。 （2）碳酸钾的化学性质与碳酸钠相似，其溶液也能使酸碱指示剂变色。 （3）氯化钡溶液呈中性。 【实验分析】 （1）请写出氢氧化钾和稀盐酸反应的方程式： 。 （2）甲组同学取少量废液，向其中加入紫色石蕊溶液，发现溶液由紫色变为蓝色，由此确定废液一定不含盐酸，一定含有的物质是氢氧化钾。 （3）乙组同学认为甲组同学的分析不合理，理由是： 。 乙组同学根据甲组同学的实验，又设计了如下的实验方案，对废液成分进行了探究。 【猜想与假设】废液缸中液体的成分除水外，其组成可能为： 猜想1：KCl、KOH猜想2：KCl、K2CO3 猜想3： （写化学式） 【实验探究】 实验操作 实验现象 实验结论 ①取少量废液于试管中，向其中加入过量氯化钡溶液，振荡、静置 ,反应方程式为： 猜想1不成立 ②取实验①上层清液少许于试管中，向其中加入适量 溶液 产生蓝色沉淀 猜想3成立 【拓展延伸】同学们为实现废液缸中废液的无害化处理（使溶液呈中性），向废液缸中边滴加稀盐酸边搅拌，当观察到 时，得到处理达标后的废液。将废液蒸发结晶得到晶体，它对农作物的主要作用是 （填字母）。 A促进作物茎、叶生长茂盛，叶色浓绿 B．增强作物抗病虫害和抗倒伏能力 C．增强作物的抗寒、抗旱能力 11．化学兴趣小组用如图装置做电解水实验时，为了增强溶液的导电性，在水中加入一些氯化钠固体。 （实验记录）实验中观察到电极两端有气泡产生，用燃烧木条检验负极产生的气体，看到 的现象，说明负极产生的气体是氢气，检验正极产生的气体时，闻到刺激性气味。 化学兴趣小组对这异常现象产生兴趣，继续进行探究： （提出问题）正极产生的刺激性气味的气体是什么? （猜想与假设）猜想 1：NH3；猜想 2：HCl；猜想 3：Cl2；猜想 4：HCl 和 Cl2。 （讨论与交流）大家讨论后认为 不合理，理论依据是 。 （查阅资料） ①带有刺激性气味的气体有：HCl、Cl2、NH3等； ②Cl2与水反应生成 HCl 和 HClO，Cl2能与 KI 反应生成 KCl 和 I2，Cl2有毒且能溶于 CCl4； ③碘能使淀粉溶液变蓝色； ④HCl 不溶于 CCl4，可以和硝酸银反应生成难溶于水的白色固体氯化银； ⑤氢氧化钠溶液显碱性。 （实验探究）如下图所示，将正极产生的气体依次通过湿润的碘化钾淀粉试纸、四氯化碳、硝酸银溶液、   浓氢氧化钠溶液。 （实验现象）观察到装置 B 中 ，装置 D 中 。 （实验结论）猜想 3 正确 （反思评价）装置 C 中四氯化碳的作用是 ；由上述实验可知， 电解氯化钠溶液的过程中发生改变的微粒是 ； （拓展应用） 实验结束，向装置 A 中的液体中滴入无色酚酞溶液，观察到溶液变红色，由此实验可知氯化钠参加反应， 电解氯化钠溶液的化学方程式为 。 12．工业铁红的主要成分是，还含有少量的 【查阅资料】①草酸晶体（）在浓硫酸作用下受热分解，化学方程式为 ②碱石灰是固体和的混合物，能吸收水蒸气和二氧化碳. ③铁的常见氧化物中铁元素的质量分数； 铁的氧化物 铁元素的质量分数 77.8% 70.0% 72.4% 【问题讨论】为了测定铁红中铁的质量分数，小组同学进行如下实验（装置气密性良好）。    （1）该实验为了保证进入E中的气体是纯净、干燥的CO，则B．C．D中的试剂依次是 （填序号）. a.浓硫酸               b.澄清石灰水             c.氢氧化钠溶液 （2）C装置的作用是 （3）写出E装置中所发生反应的一个化学方程式 （4）取铁红样品10.0g，用上述装置进行实验，测定铁红中铁元素的质量分数。 ①若E中充分反应后得到铁粉的质量为mg，则m的取值范围 。 ②若实验前后称得F装置增重7.7g，则此铁红中铁元素的质量分数 。 【实验反思】①如果缺少G装置（不考虑其他因素），则测得样品中铁元素的质量分数会 （填“偏大”偏小”或“不变”），②该实验装置的一个明显缺陷是 。 13．某研究小组探究利用废弃鸡蛋壳制备乳酸钙的最佳条件。 【查阅资料】 ①用鸡蛋壳制备乳酸钙，需要先在一定条件下将鸡蛋壳中的碳酸钙分解成氧化钙，此过程称为灰化。 ②一定量灰化后的鸡蛋壳制备乳酸钙，乳酸钙产事主要受水的用量、乳酸用量、反应温度的影响。 【进行实验】 取2g灰化后的鸡蛋壳，加入一定量的水，充分反应。分别在不同温度下，加入85%的乳酸进行中和，充分结晶、抽滤、干燥后，称量最终产品质量，情况如下表： 编号 水的用量/mL 乳酸用量/mL 反应温度/℃ 产品质量/g ① 20 5 75 6.53 ② 20 6 75 7.56 ③ 20 7 75 7.31 ④ 20 6 45 6.77 ⑤ 20 a 60 7.24 ⑥ 16 6 75 7.48 ⑦ 24 6 75 7.33 根据以上实验，回答下列问题： 【解释与结论】 (1)表格中a为 。 (2)灰化后的鸡蛋壳加入水，发生反应的化学方程式为 。 (3)第①、②、③实验，目的是 。 (4)由②、④、⑤实验，能得出的实验结论是 。 (5)根据实验数据可知，2g灰化后的鸡蛋壳制备乳酸钙，最佳条件是 mL水， mL乳酸，反应温度为 ℃。 【反思与评价】 水的用量从20mL增加到24mL时，乳酸钙的产量反而减低，可能的原因是水的用量增加，溶解了部分乳酸钙，导致抽滤时，乳酸钙质量减少。 14．茶垢清洁剂可以轻松除茶垢。在茶垢清洁剂中加水，会产生大量气泡。某化学兴趣小组对茶垢清洁剂的除垢原理、使用方法等进行了系列探究。 【提出问题】茶垢清洁剂遇水产生的气体是什么？ 【查阅资料】茶垢清洁剂的主要成分为过碳酸钠（Na2 CO4）。 【猜想假设】 (1)同学们对该气体的成分提出了三种猜想。 猜想1：只有O2；             猜想2：只有CO2；             猜想3： 。 【实验验证】 (2)按如图装置对猜想进行实验： 实验操作 实验现象 实验结论 向A中加入热水，将生成的大量气体依次通过B、C，再将 放入D中 观察到B中无明显变化，D中 。 猜想1正确 【得出结论】茶垢清洁剂遇水产生的气体是氧气。 【对比实验】小组同学改用冷水重复上述实验，发现A中产生少量气泡，D中无明显现象。 【表达交流】老师提示：过碳酸钠能够与水反应生成碳酸钠和过氧化氢，在过氧化氢的作用下茶垢分解、剥离、脱落，使用时加入温度稍高的水，效果更好。 (3)根据过碳酸钠的性质，保存茶垢清洁剂应注意 。 (4)写出过碳酸钠与水反应的化学方程式： 。 (5)使用冷水时，将带火星的小木条放入D中无明显现象，请你分析可能的原因是 。 15．某学习小组对碳酸钠、碳酸氢钠和稀盐酸的反应进行了探究。 （1）分别在盛有少量碳酸钠（俗称 ）、碳酸氢钠固体的试管中加入足量稀盐酸，观察到都剧烈反应且产生大量气泡。碳酸氢钠和稀盐酸反应的化学方程式为 。 【提出问题】碳酸钠、碳酸氢钠和稀盐酸反应产生二氧化碳的快慢是否相同？ 【设计与实验】 （2）甲设计的实验如图1所示。实验时，两注射器中的稀盐酸应 （填操作），观察到图2所示现象。于是他得出碳酸氢钠和稀盐酸反应产生二氧化碳较快的结论。 （3）乙对甲的实验提出了质疑：①碳酸钠、碳酸氢钠固体和稀盐酸反应都很剧烈，通过观察很难判断产生气体的快慢；② 。他认为，应取含碳元素质量相同的碳酸钠和碳酸氢钠，若碳酸钠的质量仍为0.318g，应称取 g碳酸氢钠。 （4）小组同学在老师指导下设计了如图3所示的实验。 ①连通管的作用是 。 ②分别取等体积、含碳元素质量相同的碳酸钠和碳酸氢钠稀溶液（各滴2滴酚酞溶液），以及相同体积、相同浓度的足量稀盐酸进行实验。实验时，溶液颜色变化记录如表，广口瓶内压强随时间变化如图4所示。 滴入酚酞溶液 滴入稀盐酸，溶液颜色变化 碳酸钠溶液 红色 红色→浅红色→无色 碳酸氢钠溶液 浅红色 浅红色→无色 【实验结论】 （5）分析图4所示的实验数据可得到的结论是：相同条件下， 和稀盐酸反应产生二氧化碳较快。 【反思与应用】 （6）小组同学分析表中实验现象和图4数据，得出另一种物质和稀盐酸反应产生二氧化碳较慢的原因是 。 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 $$