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．某兴趣小组对溶液酸碱性是否会影响铁钉生锈的快慢展开了如下探究：按图1装置进行实验，测得装置上方氧气浓度的变化曲线如图2所示．（已知：氯化铵溶液显酸性） (1)实验中氧气浓度变化越大，铁钉生锈的速率 （填“越快”“越慢”或“不变”）； (2)根据图中数据可知，铁钉在 （填“酸”“碱”或“中”）性溶液中更易锈蚀； (3)图2曲线先陡后缓说明铁生锈速率的规律是 。 2．化学课上，老师和同学们一起做实验，将二氧化碳气体通入到试管中的氢氧化钠溶液中，没看到明显的现象，于是他们对此问题展开探究。 【提出问题】二氧化碳与氢氧化钠是否发生了化学反应。 【猜想假设】两者发生了化学反应。 【进行实验】用图1装置进行实验，先后将溶液快速全部推入，测得一段时间内压强变化如图2所示。 【解释与交流】 （1）先推入的溶液是 。 （2）AB段压强变化 (填“能”或“不能”)明确判断二氧化碳与氢氧化钠发生化学反应。 （3）BC段压强不变，原因是 。 （4）CD段压强变大，用化学方程式解释 。 （5）P点溶液中阳离子有 。 （6）D点压强比初始瓶内压强大，其不可能的原因是 (填序号)。 ①此时瓶内二氧化碳气体的量比初始多 ②因为加入了一定体积的稀盐酸和氢氧化钠溶液 ③可能是发生的反应有能量的释放 （7）最终的压强比初始压强小，可能的原因是 。 【获得结论】二氧化碳与氢氧化钠发生了化学反应。 3．多种物质都可催化过氧化氯分解，如MnO2、CuSO4等。实验小组的同学探究漂白液（主要成分是NaClO和NaCl）、FeCl3、K2SO4能否催化过氧化氢分解。 （1）MnO2催化过氧化氢分解的化学方程式是 。 （2）如图所示，分别向三支试管中多次加入5%过氧化氢溶液，每次2mL，如有气泡产生， 则将 伸入试管，检验是否有氧气生成。结果如下表。 研究对象 第1次 第2次 第3次 第4次 漂白液 大量气泡 较多气泡 少量气泡 无气泡 FeCl3溶液 较多气泡 较多气泡 较多气泡 较多气泡 K2SO4溶液 实验结论 i、实验中产生的气体都是氧气。 （查阅得知：NaClO+H2O2＝O2↑+NaCl+H2O） ii、K2SO4不能催化过氧化氢分解。 iii、 可能是过氧化氢分解的催化剂。 iv、…… （3）下列物质中，也可能是过氧化氢分解的催化剂的是 （填标号）。 A．CuCl2 B．Fe2（SO4）3 C． Na2SO4 D．KCl 4．某同学查资料得知，实验室常用电石（主要成分CaC2）与水反应抽取乙炔（C2H2），反应的化学方程式为：（电石中的杂质不溶于水且不与水反应，也不与Na2CO3反应）。在实验室中，该同学把一定量的CaC2加入Na2CO3溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，并对滤液的成分进行探究。 【提出问题】 滤液中的成分是什么？ 【猜想与假设】 猜想一：NaOH、Na2CO3 猜想二：NaOH 猜想三：NaOH、Na2CO3、Ca（OH）2 你的猜想： 【讨论与交流】 同学们经过讨论后一致认为猜想三是错误的，因为 为了验证猜想，同学进一步进行实验验证。 实验序号 实验操作 实验现象 实验结论 实验一 取少量滤液于试管中，向其中加入过量 无气泡冒出 猜想一不成立 实验二 另取少量滤液于试管中，向其中滴入适量的碳酸钠溶液 你的猜想成立，发生反应的化学方程式 【拓展延伸】 若向CuCl2溶液中加入少量CaC2，充分反应后，可预测能够观察到的现象是 。 5．某地农民将稻草秸秆粉碎后放在密闭的沼生池内发酵制沼气，发酵后的残余物可做农家肥。沼气的主要成分是甲烷(CH4)，据此化学小组的同学围绕“稻草秸秆主要由哪些元素组成”的问题展开了以下探究活动。 【猜想与假设】根据沼气的成分猜想稻草秸秆中主要含有碳元素、氢元素。 【设计方案进行探究】 (1) 实验步骤 实验现象 实验结论 用坩埚坩夹持一小段烘干的稻草秸秆，点燃后伸入盛有氧气的集气瓶中 稻草秸秆剧烈燃烧，火焰熄灭后能够观察到瓶壁上有水珠 产物中有 向集气瓶中滴入少量 能够观察到 产物中有CO2 【结论与解释】 (2)将稻草秸秆烘干的目的是：①干燥，使其容易燃烧；② 。 根据以上探究，同学们得出结论，秸秆中含有C、H、O三种元素。 【反思与评价】 (3)你认为同学们得出的结论是否正确 ，理由是 。 (4)有同学在野外空地引燃稻草，发现产生大量白烟，认为产生的白烟质量等于稻草的质量与留下的灰烬质量之差，你的观点是 。 6．某兴趣小组对酸碱中和反应开展了项目式学习。 任务一：从能量变化角度探究酸和碱的反应。 某小组同学根据盐酸与氢氧化钠溶液反应过程中溶液温度升高得出两者能反应的结论。某同学认为此结论不够严谨。该同学在室温下借助传感器设计了以下实验： ①10mL、20%的盐酸与蒸馏水混合，测量溶液温度的变化； ②、20%的氢氧化钠溶液与蒸馏水混合，测量溶液温度的变化； ③10mL、20%的盐酸与10mL、20%的氢氧化钠溶液混合，测量溶液温度的变化。 三个实验中溶液温度随时间变化的关系如图1所示。 (1)该同学设计实验①②的原因是 也可能有温度升高的现象； (2)基于实验①②③，说明氢氧化钠和盐酸发生了反应的证据是 ； (3)写出氢氧化钠和盐酸反应的化学方程式 ； 任务二：探究氢氧化钠与盐酸反应的实质。 [查阅资料]相同状况下，单位体积的溶液中离子数目相同，电导率相同，离子越多，电导率越大。向一定体积的氢氧化钠溶液中滴加电导率相同的盐酸，测得电导率变化情况如图2所示。 (4)结合资料解释mn段曲线下降的原因________（填字母）； A．反应过程中离子数目减少 B．反应过程中离子数目不变 C．反应过程中溶液体积增大 D．反应过程中溶液体积不变 (5)判断n点溶液呈 性（填“酸”、“碱”或“中”）； (6)用图3表示上述反应过程中，溶液中微观粒子的变化储况（氢氧化钠溶液和稀盐酸中的水分子在图中未体现），按时间先后排列的顺序为 （填数字序号）； [拓展延伸] (7)电导率相同的盐酸和氢氧化钠溶液的溶质质量分数之比是否为36.5:40？请你给出判断并说明理由 ； 任务三：探究中和反应中溶液的变化。 取三份相同体积相同浓度的氢氧化钠溶液，分别滴入两滴无色酚酞溶液，再以相同的速度同时滴加不同浓度的盐酸，得到溶液的随时间变化的曲线如图4。 (8)在a、b、c三种曲线所示的实验中，所用盐酸的浓度由大到小的顺序为 ，溶液红色最先褪去的是 。 7．烧碱具有较好的杀菌消毒作用且廉价易得，但工业烧碱中常含有杂质碳酸钠。某科学学习小组同学围绕工业烧碱样品纯度测定问题，展开了讨论与探究。 【原理思路】利用Na2CO3与稀H2SO4反应产生CO2，通过CO2 质量的测定，确定样品中碳酸钠的质量，从而计算样品纯度。 【实验方案】小华同学根据以上思路，设计了如图的实验方案（固定装置省略）。如何检验A装置的气密性 。 【交流讨论】小明认为上图实验方案的设计有缺陷，会导致难以避免的误差。你认为下列哪些因素会导致实验结果偏高 （填序号）。 ①加入的稀硫酸量不足                ②装置内空气中的CO2没有排出 ③反应产生的CO2未被完全吸收        ④干燥管与空气直接相通 【方案改进】为减少误差，使CO2质量的测定更准确，该小组同学根据以上讨论，对上图方案进行改进，设计了如下图的实验方案（固定装置省略）。 （1）装置B中样品在与稀硫酸反应前和停止反应后，都要通过量的空气。反应前通空气时a、b、c三个弹簧夹的控制方法是 。停止反应后，通过量的空气的目的是 。 （2）写出装置A中发生反应的化学方程式： 。 【数据分析】 （3）若反应过程中，装置B中滴加稀硫酸的速度太快，则烧碱的纯度将 （填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。 （4）若原样品共Ag，实验结束测得C装置增重Bg，D装置增重Cg，则原样品的纯度（质量分数）为 。 【拓展延伸】 （5）D装置用装有氢氧化钠固体的U形管，而不用装有澄清石灰水的洗气瓶的原因： ；请写出CO2与澄清石灰水反应的化学方程式： 。 （6）实验结束后，小华、小明一起探讨时，发现按目前所学知识还有其它实验方案测定工业烧碱样品纯度，请你帮他们设计一个新方案： 。 8．某化学兴趣小组在实验室探究碳酸钠溶液与稀盐酸的反应原理，请你一起完成实验探究。 实验一：在5mL稀盐酸中逐滴加入碳酸钠溶液，边滴边振荡，直至滴完5mL碳酸钠溶液 现象：开始有气泡产生。一段时间后无气泡产生。写出碳酸钠与稀盐酸反应的化学方程式 。在反应后的溶液中加入2滴酚酞溶液，溶液变红，则反应后溶液中的溶质是 （写全才得分）。 实验二：在5mL碳酸钠溶液中逐滴加入稀盐酸，边滴边振荡，直至滴完5mL稀盐酸。 现象：整个实验过程无气泡产生。 【提出问题】用量相同的两种反应物，滴加顺序不同，现象为什么不一样呢？ 【查阅资料】碳酸钠溶液与盐酸反应： ①盐酸过量时，反应生成NaCl、CO2和H2O； ②盐酸不足时，产物是NaCl和 NaHCO3 【假设猜想】实验二结束后，试管中溶液的溶质有哪些？ 猜想1：NaCl、Na2CO3和 NaHCO3猜想2： 猜想3：NaCl                              猜想4：NaCl和HCl 小明认为猜想3和4明显不合理，理由是 。 【实验探究】实验二结束后，将试管中溶液分成三等份，分别做下列三个实验。 序号 实验操作及实验现象 实验结论 实验1 加入硝酸银溶液，产生白色沉淀 再加入稀硝酸溶液，沉淀不消失 溶液中含 （写离子符号） 实验2 加入 溶液，无沉淀产生 猜想1不成立 实验3 加入 ，有 产生 猜想2成立 【交流反思】用量相同的两种反应物，滴加顺序不同，现象和产物可能都不一样。 9．同学们在化学实验课上完成了二氧化碳的实验室制取与性质实验，请你与他们一起完成以下实验报告。 实验活动 二氧化碳的实验室制取与性质 【实验目的】 （1）练习实验室制取二氧化碳的方法。 （2）（2）加深对二氧化碳性质的认识。 【实验用品】 烧杯、 、玻璃导管、胶皮管、单孔橡胶塞、试管、蒸馏水等（其余仪器与试剂自选）。 【实验步骤】 （1）制取二氧化碳 ①按照如图所示连接装置，并检查装置的气密性。 ②向装置中加入适量 （填药品名称），立即旋紧单孔橡胶塞。 ③用 法收集气体。 （2）验证二氧化碳的性质 欲验证二氧化碳的一个化学性质，应进行的操作是 。 【问题与交流】 （1）检查装置气密性时，烧杯内的水中始终未看到气泡冒出，可能的原因 。 （2）为保证实验的安全，注意事项是什么？请列举一项 。 10．酸碱中和反应是初中阶段重要的一类反应，某校学习小组做了如下三个实验，并由此展开了一系列学习探究活动。    【学习交流】（1）观察到试管①中溶液变为 色，试管②中无明显现象，试管③中 。 （2）试管②中发生反应的化学方程式为 。 【提出问题】试管②中反应后溶液的溶质成分是什么？ 【做出猜想】猜想Ⅰ：CaCl2 猜想Ⅱ： 猜想Ⅲ：CaCl2和Ca（OH）2 猜想Ⅳ：CaCl2、HCl和Ca（OH）2 小华同学对以上猜想提出疑问，认为猜想Ⅳ不合理，其理由是 （用化学方程式表示）。 【实验探究】 序号 实验操作 实验现象 实验结论 实验1 取少量试管②中反应后的溶液于洁净的试管中，向其中滴加紫色石蕊溶液 溶液中含有Ca（OH）2 实验2 取少量试管②中反应后的溶液于洁净的试管中向其中滴加碱酸钠溶液 产生白色沉淀 溶液中含有Ca（OH）2 实验3 取少量试管②中反应后的溶液于洁净的试管中，向其中通入CO2 溶液变浑浊 溶液中含有Ca（OH）2 【得出结论】通过探究，小组同学一致确定猜想Ⅲ成立。 【反思评价】上述实验探究方案中的实验 （选填“1”、“2”或“3”）并不能证明溶液中一定含有Ca（OH）2，理由是 。 11．我国第四套人民币硬币中使用到镍（Ni）、铜、铁等金属．某兴趣小组决定探究Ni、Fe、Cu的金属活动性顺序． （1）【查阅资料】 镍能与盐酸或稀硫酸反应，生成可溶于水的正二价镍盐，并放出氢气． ①写出镍与盐酸反应的化学方程式 ． ②结合所学知识， （填“能”或“不能”）直接比较出Ni、Fe的金属活动性强弱． （2）【探究实验】（所用金属片均已用砂纸打磨．） 实验步骤 实验现象 实现结论 相同浓度的NiSO4 铁片表面有固体析出，铜片表面 ． 三种金属活动性由强到弱的顺序为 ． （3）【迁移应用】 用镍片、硫酸亚铁溶液和 溶液通过实验也能判断Fe、Ni、Cu的金属活动性顺序． 12．如图是化学兴趣小组测定空气中氧气含量的改进实验。(已知：铜丝导热性好、白磷在40℃时即燃烧，其燃烧现象和产物与红磷一致) (实验步骤) ①测量试管的容积： ②检查装置气密性 ③将足量白磷置于试管底部，将注射器活塞调整到合适位置，连接好仪器 ④用弹簧夹夹紧胶皮管，加热粗铜丝，观察现象： ⑤燃烧结束后，打开弹簧夹，观察注射器活塞的移动情况。 (反思交流) （1）该装置气密性检查的方法是 。 （2）经测量试管容积为40mL，加热前注射器活塞至少应调到 mL。(精确到lmL)。 （3）加热粗铜丝一段时间看到试管内的现象是 。 （4）试管里反应的为 。 （5）该装置相对于课本实验的优点是 。 (拓展延伸) 下面实验是同学们进行的拓展实验，图2为利用气压传感器按照课本实验装置测定红磷燃烧时集气瓶内气压变化的实验装置。点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入集气瓶中并把塞子塞紧待红磷熄灭并冷却后，打开止水夹。集气瓶内气压的变化情况如图3，BC段气压增大的主要原因是 ：CD段气压减小的主要原因是 ：DE段气压增大的主要原因是 。 13．某小组同学在老师的带领下参观化学药品室，他们发现放在药品柜里的镁条表面呈黑色，于是他们取适量的镁条到实验室一起探究镁条变黑的条件。 （作出猜想）常温下，镁条变黑可能与O2、CO2、水蒸气有关。 （查阅资料）常温下，亚硫酸钠（Na2SO3）可与O2发生化合反应。 （实验探究）小组同学先用砂纸将镁条打磨光亮，再按图所示在常温下进行了5个实验，并持续观察20天，发现实验①至④中的铁条始终无明显变化，实验⑤中的镤条从第3天开始逐渐变黑，至第20天全部变黑。 （解释与结论） （1）实验前先将镁条打磨光亮的目的是 。 （2）实验①中NaOH固体的作用是 。 （3）实验③的目的是 。 （4）能得出“镁条变黑一定与CO2有关”结论的是实验 （填实验代号）。 （5）写出实验④中亚硫酸的与氧气反应的化学方程式 。 （6）由上述实验可推知，镁条变黑的条件是 。 14．类比法是化学研究物质的重要方法之一，草酸（H2C2O4）的化学性质与碳酸相似，受热分解后得到三种氧化物，某兴趣小组对草酸的有关性质进行了探究。 【提出猜想】猜想一：草酸也能使紫色石蕊试液变红色； 猜想二：三种氧化物可能是CO2、CO和 （填化学式）。 【查阅资料】I.无水硫酸铜是一种白色粉末，遇水变成蓝色。 II.向氯化钯溶液中通入CO，会产生黑色沉淀。 【实验探究】兴趣小组为验证猜想二，将草酸受热后得到的气体，依次通过如图的A、B、C装置。    【实验结论】当观察到装置A中变蓝、B中变浑浊、C中 的实验现象时，证明猜想二是正确的。写出B中发生反应的化学方程式 。 【实验反思】①根据实验结论，从环保角度考虑，实验中还有一个缺陷，处理方法是 。 ②草酸受热分解化学方程式为 。 【拓展提升】某实验小组同学从碳酸钙、碳酸钠和氯化钠的固体混合物中提取氯化钠，实验操作的一部分流程如下图。请根据图中所提供的数据，回答下列问题：    ①反应生成二氧化碳的质量为 。 ②固体混合物中碳酸钠的质量为 。 ③本实验最终所得不饱和溶液的溶质质量分数是多少 ？（写出计算过程） 15．“烧不坏的手帕”实验再探究。 【知识回顾】 （1）写出该实验中，酒精（C2H6O）燃烧生成水和二氧化碳的化学方程式： 。 （2）手帕未燃烧的原因是 。 【提出问题】用滤纸代替手帕做实验，适合的酒精溶液溶质质量分数范围是多少? 【实验步骤】Ⅰ.按下图表格配制不同浓度的酒精溶液（已知:无水酒精的密度为0.8g/mL，水的密度为1.0g/mL） 实验编号 无水酒精体积/mL 水体积/mL ① 10 5 ② 10 10 ③ 10 15 ④ 10 20 ⑤ 10 30 Ⅱ.用不同浓度的酒精溶液浸泡滤纸。 Ⅲ.用下图1所示装置测定酒精燃烧时滤纸的温度，所得数据绘制成图2。    试回答: （3）曲线①在接近20s时，温度突然上升的主要原因是 （4）实验③大约在 秒时酒精燃尽，火焰熄灭。 【实验结论】 （5）根据图2信息，用滤纸做“烧不坏的手帕”实验，为确保实验成功，所用酒精溶液的溶质质量分数（ω）合理范围是 （最终计算结果保留至小数点后1位） 【反思提高】 （6）分析图2中曲线④和⑤，你对物质燃烧条件的新认识是 。 （7）用实验②的酒精溶液实验时，将滤纸紧紧揉成一团，最后滤纸被烧成灰烬。所以要用浓度较大的酒精溶液成功完成本实验应该 。 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 $$