2024年中考化学三轮复习高频考点突破：科学探究题

2024年中考化学三轮复习高频考点突破：科学探究题 1．某同学在课外阅读中得知，过氧化钠会与水反应，方程式为：2Na2O2+ 2H2O=4NaOH+O2↑。在实验室中该同学把一定量的Na2O2加入CuSO4溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和无色滤液，并对滤液的成分进行探究。 【提出问题】滤液中溶质的成分是什么? 【猜想与假设】猜想一：Na2SO4 猜想二：Na2SO4、NaOH 猜想三：Na2SO4、CuSO4 有同学提出猜想三不正确，理由是 。 【设计并实验】 实验操作 实验现象 实验结论 取少量滤液于试管中，向其中滴入适量 猜想二成立 【拓展延伸】 (1)CuSO4溶液中加少量Na2O2会产生蓝色沉淀，产生蓝色沉淀的原因是 (用化学方程式表示)。 (2)若向FeCl3溶液中加少量Na2O2反应产生的实验现象是 。 2．课堂上老师在进行中和反应的演示实验时，直接往氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸，没有观察到明显现象，同学们对氢氧化钠与盐酸是否发生反应产生疑问。 【提出问题】氢氧化钠与盐酸是否发生了化学反应？ 【查阅资料】（1）酸与碱发生中和反应会放出热量。 （2）碳酸钠溶液呈碱性。 （3）氢氧化钠和盐酸反应的化学方程式为 。 【实验设计】甲、乙、丙三位同学分别设计了如下实验方案，请你帮他们完成实验报告。 同学 实验操作 现象 解释与结论 甲 向滴有酚酞溶液的氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸 。 氢氧化钠与盐酸发生了化学反应 乙 U形玻璃中 边（填“左”或“右”）的红墨水液面上升 氢氧化钠与盐酸发生了化学反应 丙 用pH试纸测定滴加稀盐酸前后溶液pH的变化 滴加盐酸溶液后pH 7 氢氧化钠与盐酸发生了化学反应 【评价反思】（1）你认为哪位同学的实验设计方案不合理？理由是 。 （2）向一定量的NaOH溶液中滴加少量盐酸后，可以加入 （填字母）来证明两者发生了反应。 A Fe2O3        B NaCl溶液        C Fe        D 酚酞溶液 【拓展延伸】另有一位同学向自己配制的氢氧化钠溶液中滴加酚酞试液时，溶液变红色，可是红色即刻消失了，出现此意外情况的原因可能是 （填字母）。 A 所用的酚酞试液变质了 B 所用的氢氧化钠溶液浓度太大 C 氢氧化钠溶液吸收了空气中二氧化碳而变质了 3．在实验课上，化学兴趣小组的同学进行了与盐酸有关的实验探究。 (1)小组同学分别向两支试管中加入盐酸进行了如图1所示的实验。实验中观察到甲试管中有气泡产生，用图2所示装置收集产生的气体，检验气体已收集满的方法是 。乙试管中无明显现象，于是继续进行探究。 (2)小组同学取少量实验后乙试管中的溶液于另一试管中，滴入几滴酚酞溶液，观察到溶液呈无色，证明稀盐酸和石灰水发生了反应。稀盐酸和石灰水反应的化学方程式为 。 (3)小组同学将图1中甲、乙两个实验后的废液倒入同一个洁净的烧杯中，观察到先有气泡产生，后有白色沉淀出现。将烧杯中的混合物过滤，得到滤渣和滤液。 【提出问题】滤液中溶质的成分是什么？ 【作出猜想】猜想一：只有NaCl 猜想二： 猜想三：NaCl和Na2CO3 【进行实验】取少量滤液于试管中，向其中滴加 ，无明显现象，证明猜想二不正确。另取滤液， (填实验方案及现象)，证明猜想三成立。 4．老师在清点化学实验室药品时，发现一瓶没有标签的、盛有白色粉末的广口瓶，老师邀请小明一起进行探究以确定该瓶试剂的成分。 【初步判定】 ①取一定量固体于试管中，加入适量的蒸馏水，充分振荡后发现试管底部仍有大量固体； ②另取少量固体于试管中，加入适量的稀盐酸，固体溶解，并产生大量气泡，把生成的气体通入Ca（OH）2溶液中，生成白色沉淀。 据此，小明确定该白色固体中一定含有 （填离子符号）。 【提出问题】该瓶试剂的成分是什么？ 【作出猜想】小明提出以下几种猜想： 猜想1：可能是碳酸钙 猜想2：可能是部分变质的熟石灰 猜想3：可能是碳酸钡 猜想4：可能是碳酸钙和某种可溶性盐的混合物 【实验验证】 步骤 实验操作 实验现象及结果 结论 1 取一定量白色粉末于烧杯中， 加入适量蒸馏水，充分振荡 后， 。 溶液pH≈7 猜想 不成立 2 取步骤1所得的溶液接入电路， 进行导电性检测 。 猜想4不成立 3 另取少量粉末于试管中，逐滴 滴入稀盐酸至反应完全 固体溶解，产生大量气泡 猜想3成立，加入稀硫酸 后反应的化学方程式为 。 4 取步骤3所得溶液，滴加稍过 量的稀硫酸 。 【反思拓展】 （1）老师认为小明的实验方案有明显的漏洞，问题主要在步骤4，白色固体有可能是碳酸钙，其判断依据是 。 （2）老师指导小明完善上述方案：称取19.7g固体粉末于烧杯中，加入足量的稀盐酸，待其充分反应后，加入足量的稀硫酸，充分反应后，过滤、洗涤、烘干、称量，若最终称得沉淀的质量为 g，说明猜想3成立。 5．小敏在观看央视农业频道的电视节目时，看到一些水产养殖基地的工作人员向鱼池中撒入一些名为过氧化钙(化学式为CaO2)的固体物质，同时发现水面出现一些气泡。这些现象激发了他进行科学探究的兴趣。 【提出问题】当把过氧化钙投入足量水中时，会生成什么物质呢？ 【进行猜想】①生成氧气；②生成二氧化碳；③生成氢氧化钙 你不赞同的猜想是 (选填①、②或③)，其理由是 ； 【实验探究】在实验室老师的帮助下，小敏利用吸滤瓶等仪器设计组装了如图所示的装置    （1）打开装置中分液漏斗的活塞，观察到试管内有气泡产生。 (填实验操作)， 说明生成的气体是氧气 （2）实验过程中，还发现烧杯中也有气泡出现。产生该现象的原因是 。 （3） 小敏又设计了以下实验方案来验证生成物中有氢氧化钙： 实验步骤及操作方法 使用现象 结论 ➀取少量过氧化钙放入试管中，加足量水，振荡； ➁静置，取上层清液， 。 ➀产生气泡， ➁ 。 过氧化钙和水反应产生的另一种物质是氢氧化钙 【问题讨论】 （1）过氧化钙中氧元素的化合价是 价。 （2）过氧化钙和水反应的化学方程式为 。 （3）人们在运输鱼苗时，在水中也常会加入少量过氧化钙，其主要目的是 。 6．某化学兴趣小组在老师指导下进行课外实验，利用图1装置来探究单质在空气中燃烧后氧气浓度的变化情况      【提出问题】足量红磷在密闭的四颈平底烧瓶内燃烧熄灭后，容器中是否有氧气剩余？ 【猜想假设】猜想①：有氧气剩余；猜想②：无氧气剩余。 【实验验证】该小组同学按图组装好实验装置，利用高能激光笔照射燃烧匙上的红磷，红磷燃烧直至熄灭；待装置完全冷却后，将装有白磷的燃烧匙提出水面，再次用高能激光笔照射，白磷居然也被点燃。 （1）红磷燃烧产物与瓶底热水反应生成磷酸（H3PO4）的化学方程式为 。 （2）根据上述实验现象，得出结论为猜想 （填序号①或②）是正确的。 【拓展延伸】图2是该小组同学从开始实验到最后装置冷却后的整个实验过程中，用氧气传感器测量容器内氧气浓度变化的曲线图。 （3）BC段氧气浓度减小的原因是 。 （4）DE段氧气浓度曲线变缓的原因是： 。 （5）小组同学通过查阅资料发现，还可以用铁丝绒验证空气中氧气的体积分数，将足量细铁丝绒置于试管底部，并倒扣在装有水的烧杯中（如图3），有可能将空气中氧气浓度消耗至0.2％。一段时间后可以看到的现象是 。 7．下图是银镜反应（在试管内壁镀银）的实验过程。实验小组对银镜反应的成镜时间和银镜效果的影响因素进行探究。    【进行实验】 向试管中加入10滴AgNO3溶液，然后滴加1滴16%的NaOH溶液，产生褐色沉淀；逐滴滴加氨水，边加边振荡至沉淀恰好溶解；滴加1mL乙醛溶液后置于70℃水浴中加热。记录不同条件下的成镜时间和银镜效果，见表2。（银镜外观等级标准，见表1） 表1银镜外观等级标准 级别 一级 二级 三级 效果 漂亮的银白色银镜，均匀致密，最佳 灰白色（或灰黑色）银镜，比较均匀致密，较好 局部或斑点状银镜，较差 表2不同条件下的成镜时间和银镜效果 序号 AgNO3溶液 浓度/% 氨水浓度/% 乙醛溶液 浓度/% 成镜时间/min 银镜效果 ① 1 2 2 4.5 三级 ② 2 2 2 3.5 二级 ③ 4 2 2 2.5 二级 ④ 4 4 2 1 一级 ⑤ 4 8 2 0.8 二级 ⑥ 4 4 4 1 一级 ⑦ 4 4 6 1 二级 【解释与结论】 (1)AgNO3溶液中的溶质是 。 (2)向AgNO3溶液中滴入NaOH溶液，生成了AgOH，AgOH不稳定，分解生成两种氧化物。分解反应的化学方程式为 。 (3)①②③的目的是 。 (4)由③④⑤可以得到的结论是 ，氨水浓度为4%时银镜效果最好。 (5)在实验研究范围内，乙醛溶液的浓度基本不影响成镜快慢，证据是 。 【继续实验】 (6)补做实验证明了NaOH溶液的浓度对成镜时间和银镜效果也有影响。 实验方案：向试管中加入10滴4%AgNO3溶液， ，边加边振荡至沉淀恰好溶解，再滴加1mL4%的乙醛溶液后置于70℃水浴中加热，记录成镜时间和银镜效果。 8．某化学兴趣小组的同学对酸、碱和盐的性质进行探究，请你参与。 【查阅资料】CO2+Na2CO3+H2O═2NaHCO3；且NaOH+NaHCO3=H2O+Na2CO3 20℃时，部分物质的溶解度。 物质 Ca（OH）2 NaOH Na2CO3 NaHCO3 溶解度/g 0.16 109 21.8 9.6 探究一：探究氢氧化钙的性质 20℃时，在盛有5g Ca（OH）2固体的A烧杯中加入40mL水，用玻璃棒搅拌，静置，取上层部分清液于B烧杯中。 （1）向A烧杯中滴加几滴酚酞溶液，再加入过量稀盐酸，整个过程中现象有 ，反应的化学方程式为 。 （2）向B烧杯中通入CO2，观察到澄清石灰水变浑浊。 （3）由上述实验可知氢氧化钙的化学性质共有 条（填数字）。 【实验拓展】 向上述（1）反应后的A烧杯中滴加碳酸钠溶液，测得其pH随反应时间的变化如图1。    AB段发生反应的化学方程式为 ，BC段的实验现象是 。 探究二：二氧化碳通入一定溶质质量分数的氢氧化钠溶液中溶质成分的探究。 从a端缓慢通入CO2，一段时间后Ⅱ中无明显现象，停止通CO2，Ⅰ中溶质为Y。打开活塞，滴加足量稀盐酸，Ⅱ中变浑浊。则Y的成分可能是 。 A．NaOH      B．NaOH和NaHCO3 C．Na2CO3 D．NaHCO3和Na2CO3 E．NaHCO3 F．NaOH和Na2CO3 9．钠是一种固体金属单质，与煤油不反应，能和水反应生成一种气体单质，某同学为了确定气体单质是哪种物质，设计了下图装置进行实验。 （1）提出问题：钠与水反应生成的气体单质是哪种物质？ （2）提出猜想：甲同学认为气体单质可能是O2 乙同学认为气体单质可能是： 。 （3）实验探究：按如图所示装置进行实验。 ①向上抽取大头针，让钠块从大头针上脱落，观察到钠块在煤油与水之间上下浮动，产生气体。由此可以得出钠、水、煤油的密度从大到小的关系为 (钠、水、煤油密度分别用p钠、p水、p煤油表示) ②采用排水法收集若干试管的气体备用。 甲乙两位同学为探究气体单质，进一步设计并完成如表实验： 操作 现象 结论 将收集满气体的试管用拇指堵住试管口， 。 听到轻微的“噗”的声音 气体单质是： （4）已知钠与水反应生成氢氧化钠和气体单质，写出钠与水反应的化学方程式 。 10．在一次实验中，小张不小心把硫酸铜溶液滴加到了盛有H2O2的溶液的试管中，立即有大量的气泡产生．硫酸铜溶液中含有三种粒子（H2O、SO、Cu2+），小张想知道硫酸铜溶液中的哪种粒子能使双氧水分解的速率加快．请你和小张一起通过下图所示的三个实验完成这次探究活动，并填空． （1）你认为最不可能的是哪一种粒子，理由是 ； （2）要证明另外两种粒子能否加快双氧水分解的速率，还需要进行实验②和③：在实验②中加入稀硫酸后，无明显变化．在实验③中加入 后，会观察到大量的气泡，证明该离子起到了催化作用． （3）小张认为还不能确定硫酸铜是催化剂．首先是实验②和③存在设计上的错误是 ；另外从催化剂定义上来讲还需通过实验确认它在化学反应前后 ． 11．实验室一瓶长期放置的氢氧化钠，实验老师发现瓶塞松动了，为了确定该溶液是否变质，老师请兴趣小组的同学来帮忙，小组同学做了如下探究： 【提出问题】该溶液的成分是什么？ 【提出猜想】猜想一：NaOH溶液；猜想二：Na2CO3溶液；猜想三：NaCl溶液；猜想四：NaOH和Na2CO3的混合溶液。 【初步判断】根据所学知识，氢氧化钠会变质的主要原因是吸收了空气中的 （填化学式），可直接判断猜想 （填序号）不成立。 【进行实验】为了进一步确定成分，小组设计并进行了如下实实验： 实验一 实验操作 实验现象 溶液变红色 小李同学根据实验一现象即认为“猜想一”正确，小张同学却否定了小李的观点，他的理由是 ；因此大家经过细致周密交流，又共同设计如下实验，取适量待测液体于试管中，先加入足量BaC12，溶液，充分反应，观察现象，然后再加入几滴无色酚酞试液，振荡，观察现象（操作和现象如下所示）。 实验二 实验操作 实验现象 产生白色沉淀 溶液变红色 【做出判断】根据实验二现象，可以确定猜想 正确。 【评价总结）实验二中产生白色沉淀的化学方程式为 ，BaCl2溶液加足量的目的是 。 12．某校化学兴趣小组同学做镁带在空气中燃烧的实验时，发现白色生成物中混有少量淡黄色固体。针对这一现象，他们开展了如下实验探究。请仔细阅读并完成下列探究报告。 【探究目的】探究镁在空气中燃烧产生的淡黄色固体是镁与空气中什么物质反应产生的？ 【分析猜想】分析空气中各种成分，寻找猜想依据。 干燥空气中各组分气体的体积分数大约是：氮气 %，氧气 %， 稀有气体0.94%，二氧化碳0.03%，其他气体和杂质0.03% 已学知识：氧气与镁反应生成的氧化镁是白色固体。 查阅资料：稀有气体化学性质稳定，一般不与其它物质反应。 猜想1：可能是镁与氮气反应生成淡黄色固体。 猜想2：可能是镁与二氧化碳反应生成淡黄色固体。 猜想3：可能是镁与 生成淡黄色固体。 【实验一】镁带与氮气的反应 （一）获取氮气 （1）把空气除尘净化，除去二氧化碳和水蒸气，液化后再蒸发，先蒸发出来的气体就是氮气。这种方法属于 （选填“物理”或“化学”）方法。但在实验室里空气不易 被液化。 (2）如图是获取氮气的方法及装置。用燃烧法除去空气（已除去二氧化碳、水蒸气和杂质）中的氧气从而得到较纯净的氮气， 燃烧匙内选用的物质最好是 。 A．木炭           B．蜡烛        C．红磷          D．铁丝 （二）燃烧镁带，观察现象 将镁带打磨光亮，点燃，伸入盛氮气的集气瓶中，瓶内壁附着一层淡黄色的固体。 （三）实验结论：镁与氮气在点燃的条件下发生化合反应生成淡黄色的氮化镁（Mg3N2）。该反应的化学方程式是 。 【实验二】将燃着的镁带伸入盛二氧化碳的集气瓶中，镁带剧烈燃烧，瓶内出现白色固体和黑色固体。生成的黑色固体物质的化学式是 。 【实验结论】镁在空气中燃烧产生的淡黄色固体是镁与空气中的 气体反应产生的。 【反思与评价】通过上述的实验及所学知识，你对燃烧的条件有什么新的认识？ 。 【拓展与迁移】 （填“能”或“不能”）用镁条代替红磷完成测定空气中氧气含量的实验，理由是 。 13．人类的日常生活和工农业生产离不开水。某化学兴趣小组对水的组成展开了项目式学习。    【活动一】用燃烧法探究水的组成 (1)在带尖嘴的导管口点燃纯净的氢气（如图1所示），观察到火焰呈 色，然后在火焰上方罩一个冷而干燥的小烧杯，过一会儿，观察到烧杯壁有 且烧杯外壁发热，发生反应的为 。 【活动二】用电解法探究水的组成 该兴趣小组利用如图2所示的装置进行电解水实验，先在电解器玻璃管里加满水（含少量氢氧化钠），再接通直流电源。 【查阅资料】水中加入的氢氧化钠只起增强导电性作用，本身不参与反应。 (2)电解后，若b玻璃管中产生3mL气体，则a玻璃管中产生的气体约为 mL。 (3)切断电源后，用燃着的木条在b玻璃管尖嘴口检验产生的气体，观察到的现象是 。 【实验结论】 (4)由上述两个实验都能得到的实验结论是 。 【活动三】探究影响电解水速率的因素 (5)电解纯水速率较慢。为探究不同电压和不同浓度氢氧化钠溶液对电解水速率的影响，该兴趣小组进行了多次实验，测得产生20mL氢气所需时间如图3所示。 ①电解浓度为5%氢氧化钠溶液时，改变电压对电解水速率的影响是 。 ②上述实验中，电解水速率最快的条件是 。 ③除了上述因素外，你认为还有哪些因素会影响电解水的速率： （写1点即可）。 14．酒精灯是实验室中常用的加热仪器．某化学兴趣小组同学对酒精灯进行如下探究： 【探究活动1】酒精灯火焰的那部分温度最高？ 【猜想】猜想1：焰心温度最高；猜想2：内焰温度最高；猜想3： 。 【实验1】甲同学取一根小木条，拿住一端迅速平放入酒精灯火焰中（如图），1-2s后取出，观察木条的 （选填图中字母）处明显碳化． 【结论】酒精灯火焰的 温度最高． 【探究活动2】酒精燃烧生成什么物质？ 【查阅资料】酒精是一种无色透明，具有特殊气味的液体，易挥发，易燃烧，常用作燃料，当点燃酒精灯时，酒精燃烧生成水和二氧化碳． 【实验2】将一只干燥的冷烧杯罩在酒精灯火焰上方观察一会，然后迅速倒转烧杯，向烧杯内倒入少量澄清的石灰水．振荡． （1）有水生成的现象是： ； （2）有二氧化碳生成的现象是： 。 15．下面是某化学兴趣小组的同学对氢氧化钠部分性质的探究过程： （1）用手触摸②的烧杯外壁，感觉发烫，这是由于氢氧化钠固体溶于水时会 （填“吸热”或“放热”），③中的溶液显 色． （2）从③到④溶液的颜色变化不明显，说明④中的溶液呈 性（填“酸”或“碱”）． （3）c溶液和a溶液对比，c溶液颜色更浅． 【提出问题】为什么继续通入过量的二氧化碳气体溶液颜色会更浅？ 【查阅资料】（1）Na2CO3+CO2+H2O==2NaHCO3（2）Ca(NO3)2溶液与NaHCO3溶液不反应 【设计实验】 实验操作 实验现象 实验结论 取少量c溶液滴入稀盐酸 　 溶液中含较多的CO32﹣或HCO3﹣ 另取少量c溶液滴入硝酸钙溶液 无明显现象 溶液中没有大量的 离子 【实验结论】根据甲、乙两个实验得出的结论，写出甲实验中发生反应的化学方程式： ． 【实验反思】同种反应物在不同的条件下发生化学反应时，可能得到不同的产物．如：碳在氧气中燃烧可以生成 或 ． 【实验拓展】106g10% Na2CO3溶液与Ca(NO3)2完全反应生成沉淀 g 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 $$