内容正文:
2025年中考化学复习新题突破---科学探究题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、科学探究题
1.化学教师为了调动同学们探究的积极性,布置了一个探究任务:粉笔的成份是初中化学中常见的盐类,请同学们探究粉笔的化学成份。某化学兴趣小组进行了以下探究实验。
【提出猜想】(1)粉笔的成份氯化物;(2)粉笔的成份碳酸盐;(3)粉笔的成份硫酸盐。
【实验探究】
(1)取一段白色的粉笔(约1g),在研钵中研成粉末,倒入大烧杯中,加入100mL蒸馏水充分搅拌,静置,发现烧杯底部有较多的白色固体未溶解。根据表中以及后面实验操作现象,判断粉笔的成份属于哪类物质? 。
溶解度(20℃)
<0.01g
0.01g~1g
1g~10g
>10g
物质分类
难溶
微溶
可溶
易溶
(2)从烧杯中取少许上层清液注入试管,滴加几滴酚酞,无明显现象。粉笔溶液(酸碱性)不可能呈 性。
Ⅰ.从烧杯中取少许上层清液注入试管,滴加盐酸溶液,无明显现象产生。
Ⅱ.从烧杯中取少许上层清液注入试管,滴加Na2CO3溶液,产生白色沉淀。
Ⅲ.从烧杯中取少许上层清液注入试管,滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀。
【实验判断】
根据探究实验中出现的现象,请你做出粉笔化学成份可能合理的判断。完成下列填空:
(3)写出粉笔的主要成份化学式 。
(4)写出【实验探究】Ⅱ中化学反应的化学方程式 。
(5)写出【实验探究】Ⅲ中化学反应的化学方程式 。
(6)若要证明粉笔的主要成分中不是氯化物,可加入 溶液,并滴加稀硝酸,无 。
2.在校园“消防日”活动中,老师带领学生使用干粉灭火器进行模拟灭火演练。化学兴趣小组的同学收集灭火后残留的白色固体,探究其成分。(不考虑杂质的影响)
【查阅资料】
①干粉灭火器的主要成分为NaHCO3
②NaHCO3受热分解生成Na2CO3、CO2和H2O;Na2CO3受热不分解。
③NaHCO3溶液呈碱性,且不与BaCl2溶液发生反应。
【提出猜想】
猜想一:固体成分为NaHCO3
猜想二:固体成分为 。
猜想三:固体成分为NaHCO3和Na2CO3
【进行实验】
实验步骤
实验现象
实验结论
小东取少量白色固体于试管中,加水溶解,再滴入无色酚酞溶液
无色酚酞溶液变红
猜想一成立
【提出疑问】小玫认为小东得出的结论不准确,理由是 。
【实验探究】化学兴趣小组的同学继续进行实验:
实验步骤
实验现象
实验结论
1. 。
澄清石灰水变浑浊
固体中含有NaHCO3
2.另取少量白色固体于试管中,加水使之完全溶解,再滴加 BaCl2溶液
。
发生反应的化学方程式为
固体中含有Na2CO3
【实验结论】猜想三正确。
【拓展延伸】小组成员小丽取少量白色固体于试管中,加足量的水使之全部溶解,得澄清溶液,再将镁条放入所得溶液中,意外发现快速产生了较多气泡,并利用下图装置称量反应前后的质量,发现反应前、后质量关系为:m前>m后
①请你解释质量减轻的原因 。
②小组同学对反应产生的气体作出如下猜想:可能是氢气;可能是二氧化碳;也可能是氢气和二氧化碳。请你说明做出以上三种猜想的依据是 。
3.某学校化学课外活动小组,对铜制品生锈很感兴趣。经查阅资料,知道铜锈的主要成份是碱式碳酸铜,俗称铜绿,化学式为Cu2(OH)2CO3。他们在探究中发现,铜绿受热分解后,除生成二氧化碳和水蒸气外,试管中还有一些黑色粉末状固体。为了更清楚地了解这种黑色粉末,小明和小娜准备通过实验探究,进一步分析黑色固体的组成,并验证产生的气体:
(1)提出问题:黑色固体是什么?
(2)猜想与假设:
小刚:黑色固体可能是炭粉。
小娜:黑色固体可能是氧化铜。
你的猜想是: 。
(3)设计实验方案:向试管中的黑色固体滴加足量的 (填化学式)溶液,充分反应后,观察固体的溶解情况和所得溶液的颜色;
(4)现象与结论:小刚和小娜经过实验之后,都给自己的猜想做了正 确的评价。如果你的猜想是正确的话,实验现象应为: 。
(5)若用如图所示装置验证两种气体生成物(无水硫酸 铜遇水变蓝),应将生成的混合气体先通过 装置,当将气体通入装置A进行验证,气流应从 口通入。
4.劳动课上同学们对有病虫害的红薯应使用哪种肥料寻求老师的建议,老师推荐给红薯施草木灰,并介绍到草木灰是一种天然的钾肥,主要成分是碳酸钾,具有防病虫害、抗倒伏等作用。施肥结束后同学们对提纯草木灰中的碳酸钾及其化学性质产生兴趣,于是将剩余的部分草未灰带回了实验室,请你一起参与探究。
探究一:提取草木灰中的碳酸钾
【实验探究】同学们按照下列操作得到了碳酸钾固体:①取草木灰于烧杯中,用热水浸洗后得到草木灰液体:②将草木灰液体经操作a处理后得到滤渣和含碳酸钾的滤液;③含碳酸钾的滤液经操作b处理后得到含碳酸钾的晶体,进一步处理得到碳酸钾。
(1)操作①中用热水浸洗而不用冷水浸洗的原因是 。
(2)进行操作a时使用玻璃棒的作用是 。
探究二:探究碳酸钾的性质
【实验探究】
(3)同学们利用上述提取的碳酸钾,并配制溶液进行了下列实验。
实验方案
实验现象
实验结论
①乐乐同学取少量碳酸钾溶液于试管中,向试管中滴加少量酚酞溶液
溶液变为
碳酸钾溶液显碱性
②天天同学取少量碳酸钾溶液于试管中,加入
有气泡产生
碳酸钾溶液能与酸反应
③铭铭同学取少量碳酸钾溶液于试管中,加入氢氧化钙溶液
碳酸钾能与碱发生反应
【反思总结】
(4)步骤③中发生反应的化学方程式为 。
(5)其他同学对铭铭同学得出的实验结论提出质疑,经过讨论后将结论修改为“碳酸钾能与某些碱发生反应”。你认为碳酸钾能与某些碱发生反应的条件是 。
5.研究“水”可从多角度展开。
(1)水的电解:①宏观现象:按如图所示装置,通电一段时间后,试管A、B中产生气体的体积比约为 ,检验B中气体的现象是 。②微观分析:该反应中发生分解的微粒名称是 。③结论:水由 组成。
(2)水的性质:将二氧化碳通入紫色石蕊试液中,溶液变红。写出该反应的化学方程式 。
(3)水的用途:①碘与锌在常温下反应速度很慢,若滴入几滴水则反应剧烈,水在此的作用是 。②下列实验中,对水的主要作用分析不全面的是 (填字母)
A.a图中的水便于观察烧瓶内气压变化
B.b图中的水提供热量
C.c图集气瓶中的水排尽空气且便于观察H2何时集满
D.d图中的水防止熔融物炸裂集气瓶
6.纯碱是一种重要的化工原料,广泛用于玻璃、造纸、纺织和洗涤剂的生产。某化学兴趣小组对纯碱的制备、性质及用途等开展项目式学习。
任务一:了解纯碱的制备—“侯氏制碱法”
“侯氏制碱法”主要化学原理是利用饱和氯化钠溶液吸收两种气体,生成碳酸氢钠和氯化铵(NH4Cl),再加热碳酸氢钠即可制得纯碱。
(1)纯碱属于 (填“酸”“碱”或“盐”)。
(2)饱和氯化钠溶液吸收的两种气体是 (填字母序号)。
A.Cl2 B.NH3 C.SO2 D.CO2
任务二:探究纯碱的性质—Na2CO3溶液呈碱性
【查阅资料】①溶液呈碱性,是因为溶液中存在较多的OH-。
②Na2CO3在水中全部解离出Na+和。
③CaCl2溶液呈中性,Ca2+、Cl-对溶液的酸碱性没有影响。
【提出猜想】猜想一:H2O单独起作用,产生较多的OH-,使溶液呈碱性。
猜想二:Na+与H2O作用,产生较多的OH-,使溶液呈碱性。
猜想三: 。
【实验探究】
实验操作
实验现象
实验结论
向试管中加入一定量的蒸馏水,滴入2滴酚酞溶液
溶液无明显变化
猜想一不成立
向试管中加入一定量的NaC1溶液,滴入2滴酚酞溶液
溶液无明显变化
猜想二不成立
①向试管中加入一定量的Na2CO3溶液,滴入2滴酚酞溶液
②向①所得溶液中逐滴加入CaCl2溶液至过量
①溶液由无色变红色
② 。
猜想三成立
【解释与结论】同学们和老师交流,得知CO32-和H2O作用,产生较多的OH-和另一种阴离子。
【拓展与延伸】
(3)结合任务二的所有信息和结论,运用初中化学所学知识,经过分析推理可得出:Na2CO3溶液中含有的阴离子是HCO3-和 。
(4)根据纯碱可以用于生产洗涤剂,则下列物质可用于去除油污的是 (填字母序号)。
A.NaCl B.NaOH C.K2CO3 D.CaCO3
7.同学们用Na2CO3溶液和浓HCl来研究简易灭火器的反应原理时,对废液的成分进行了探究.
【推理假设】上述两种反应的化学方程式为 .由此推测出废液中一定有NaCl,可能有Na2CO3或盐酸.
【实验探究】
(一)确定废液中是否含有盐酸
(1)选择试剂:根据盐酸的化学性质,同学们选用了如图所示的五种物质,其中物质X是酸碱指示剂中的 溶液.
(2)实验验证:某同学向废液中加入少量的镁粉,观察到 ,确定废液中一定没有盐酸.
(二)确定废液中是否含有Na2CO3某同学选用 测出废液的pH=10,确定废液中一定含有Na2CO3
(三)处理废液,回收利用
欲从废液中得到纯净的NaCl,设计了如下实验方案,请完成方案评价.
方案
加入试剂
分离方法
方案评价
一
适量的Ca(NO3)2溶液
过滤、蒸发结晶
(选填“可行”或“不可行”,下同)
二
适量的稀盐酸
蒸发结晶
8.已知草酸(H2C2O4)加热时在浓硫酸的作用下会发生分解反应,某化学兴趣小组对其分解产物进行了如下探究.
【提出猜想】
(1)分解产物是一氧化碳和水蒸气的混合物.
(2)分解产物是二氧化碳和水蒸气的混合物.
(3)分解产物是一氧化碳、二氧化碳和水蒸气的混合物.
你认为合理的猜想是 (选填序号),依据是 。
【查阅资料】
(1)浓硫酸具有脱水性,可以将有机物中的氢、氧元素按水的组成脱去.
(2)白色的无水硫酸铜遇水会变为蓝色.
(3)碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物.
【进行实验】为了检验草酸的分解产物的成份,小组同学将草酸的分解产物通过下图所示的装置(部分夹持仪器已略去).
(1)装置A中无水硫酸铜变蓝,装置B中澄清石灰水变浑浊,证明草酸分解产生了 。
(2)装置D的作用是 。
(3)证明草酸分解产生了一氧化碳的现象应包括 .
(4)装置B中发生反应的化学方程式为 ,装置E中发生反应的化学方程式为 .
【得出结论】草酸分解的化学方程式为 .
【反思与评价】从环保角度考虑,上述实验的不足之处是 .
9.化学项目式学习小组对某雪饼中的干燥剂很感兴趣,于是对使用后并久置于潮湿空气中生石灰干燥剂成分进行探究:
【猜想与假设】
(1)样品的成分可能是 、Ca(OH)2和CaCO3中的一种或两种。
【查阅资料】20℃时溶解度:Ca(OH)2:0.161g(微溶于水),CaCO3:0.005g。
【设计实验】学习小组设计如下实验进行探究。
(2)请你完善表格:
编号
实验操作
实验现象
实验结论
①
取样品于烧杯中,加入一定量的水溶解
温度无变化,烧杯底有白色固体
。
②
将①中所得物质进行过滤,取少量滤液
于试管中,滴入1~2滴酚酞试液
。
有Ca(OH)2
③
。
有气泡产生
有CaCO3
【反思评价】
(3)通过小组合作探究,最后得出样品中含有Ca(OH)2和CaCO3。请用化学方程式解释生石灰干燥剂中产生Ca(OH)2和CaCO3的原因 (写其中一个即可)。
【拓展延伸】
(4)学习小组用熟石灰进一步研究酸碱中和的性质,如图1,取少量熟石灰于烧杯中,加适量的水充分搅拌后,熟石灰未完全溶解,在烧杯中连接pH传感器,然后缓慢滴入稀盐酸,并不断搅拌,熟石灰逐渐溶解。pH传感器数据曲线如图2,请从微观角度分析ab段变化实质: 。
10.某学习小组在探究碳酸钠的化学性质时,做了下面所示三个实验.
(1)实验一:探究碳酸钠溶液的酸碱性。观察到试管中溶液变为红色,可得出结论是
实验二:探究碳酸钠与稀盐酸的反应.试管中产生大量气泡,该反应化学方程式为 。
实验三:探究碳酸钠与氢氧化钙溶液的反应.试管中产生白色沉淀,该白色沉淀为
(2)小组同学将实验三试管内液体进行过滤,对滤液中溶质成分展开了探究.
【提出问题】滤液中溶质成分是什么?
【猜想】
猜想一:滤液中溶质是氢氧化钠;
猜想二:滤液中溶质是氢氧化钠、氢氧化钙和碳酸钠;
猜想三:滤液中溶质是氢氧化钠、氢氧化钙;
猜想四:滤液中溶质是
【讨论】大家一致认为猜想二不成立,理由是 。
【实验验证】
小组同学通过以下实验验证了猜想三成立,请你完成实验报告.
实验步骤
实验现象
实验结论
取实验三少量滤液与试管中,通入二氧化碳气体
猜想三成立
(3)实验结束,同学对废液进行处理,将实验一、实验二溶液倒入同一洁净烧杯,得到无色溶液,则实验二试管中溶液含有溶质为 。
11.某化学兴趣小组在当地一家阀门厂进行社会实践活动时,发现铁质、铜质水龙头表面镀铬不仅美观,还可以耐磨、防锈,延长水龙头的使用寿命。铬的这一用途是否与其金属活动性有关呢?为了解铜、铁、铬三种金属的金属活动性相对强弱关系,进行如下探究。
[查阅资料]
资料1:铬是银白色有光泽的金属,质极硬而脆,在空气中表面能生成抗腐蚀性的致密氧化膜。
资料2:含有Cr2+的溶液显蓝色,含有Cr3+的溶液显绿色。
[实验药品]铁片、铬片、铜片、稀硫酸、FeSO4,溶液、CuSO4。溶液。
[实验过程]
(1)该小组同学取形状相同的铁片、铬片和铜片,用砂纸将三种金属片打磨光亮。用砂纸打磨的目的是 。
(2)向盛有三种金属片的试管中分别注入等体积等浓度的稀硫酸,实验现象及结论如表:
试管1
试管2
试管3
实验现象
金属片表面较快产生气泡,溶液逐渐变蓝色
金属表面缓慢产生气泡,溶液颜色逐渐变浅绿色
实验结论
三种金属的金属活动性由强到弱的顺序为Cr>Fe>Cu
写出试管1中发生反应的化学方程式 。
[反思评价]
(3)实验过程中同学们发现试管1外壁有明显的热感,考虑到温度会影响化学反应的速率,于是对实验结论产生质疑。接下来利用实验所提供的药品,重新进行实验探究,他们选用的药品是 ,进行的实验操作为 ,得出实验结论是:三种金属的活动性由强到弱的顺序仍然为Cr>Fe>Cu。
经探究,金属阀门表面镀铬有很好的耐磨、防锈效果与其金属活动性顺序无关。
12.水产养殖的速效增氧剂“鱼浮灵”的主要成分是过氧碳酸钠(aNa2CO3·bH2O2)。某化学研究小组对“鱼浮灵”的制备、成分测定及增氧原理进行了如下探究。
[查阅资料]①过氧碳酸钠有 Na2CO3 和 H2O2的双重性质,50 ℃开始分解;②过氧碳酸钠在异丙醇(有机溶剂)中的溶解度较低。
Ⅰ.“鱼浮灵”的制备。
实验室用 Na2CO3与稳定剂的混合溶液和 30%的 H2O2溶液反应制备过氧碳酸钠,实验装置如图所示。
(1)反应温度不能超过 20 ℃的原因是 。
(2)反应结束后,停止搅拌,向反应液中加入异丙醇,静置过滤、洗涤、干燥,获得过氧碳酸钠固体。加入异丙醇的目的 。
Ⅱ.“鱼浮灵”的成分测定。
(3)请补充完成下列实验报告中的相关内容。
实验序号
实验步骤
实验现象
解释或结论
①
取样,加入MnO2粉末,用带火星的木条伸入试管内
木条复燃
溶液中含过氧化氢
②
溶液中含有Na2CO3
Ⅲ.“鱼浮灵”的增氧原理。
研究小组通过测定常温下相同时间内水溶液中溶解氧的变化,探究CO、OH-对 H2O2分解速率的影响,设计了对比实验,实验数据记录如下表。
编号
试剂
pH
溶解氧/(mg·L-1)
①
H2O
6.96
5.68
②
4%H2O2溶液
6.01
6.44
③
Na2CO3溶液+4%H2O2溶液
8.14
9.11
④
NaOH 溶液+4%H2O2溶液
8.15
9.12
⑤
NaOH 溶液+4%H2O2溶液
9.26
10.97
(4)由实验②可知,常温下,过氧化氢水溶液不呈碱性;得出此结论的依据是: 。
(5)过氧碳酸钠可以速效增氧的原理是 。
13.在20℃环境中,制取干燥的二氧化碳气体,并验证二氧化碳气体与氢氧化钠溶液可以发生化学反应,设计如下探究实验。
【查阅资料】(1)碳酸钠、水、二氧化碳可以化合生成碳酸氢钠。
(2)20℃,氢氧化钠、碳酸钠和碳酸氢钠的溶解度如下表所示
物质
NaOH
Na2CO3
NaHCO3
溶解度/g
110
21.8
9.6
【定性探究】(1)仪器a的名称是 ;
(2)装置B中盛有 NaHCO3溶液,目的是吸收装置A中挥发出的HCl气体,写出B中发生反应的化学方程式: ;
(3)装置C的作用是 ,选择 (选填E、F)达到实验目的;
(4)在实验过程中装置D中观察到 ,说明CO2和NaOH溶液能发生反应。
【定量计算】
(5)装置D中NaOH全部转化成Na2CO3时,理论上最多可以生成Na2CO3多少克 ?
(6)当向装置D中通入足量的CO2时,可以将NaOH全部转化为NaHCO3,实验过程中会析出的NaHCO3质量 g(不考虑结晶水)。
14.同学们往盛有NaOH溶液的试管中通入CO2,未看到明显现象,于是对NaOH与CO2是否发生反应进行了探究利拓展实验。
活动一:
(1)甲同学设计了如图1所示实验(装置气密性良好),观察到的实验现象为 。
(2)甲同学认为上述实验操作及现象足以证明氢氧化钠与二氧化碳发生了反应,其他同学均认为不合理,理由是 。
活动二:
(3)取活动一结束后软塑料瓶中的液体于三支试管中,分别进行如图2所示实验。当观察到三支试管中有明显现象时,均证明氢氧化钠和二氧化碳发生了反应。A、B、C试管中的现象分别为 ,试管中反应的化学反应方程式为 (任写其一)。
活动三:活动二结束后,同学们将三支试管中的剩余物倒入一个洁净的大烧杯中进行废液回收,搅拌静置后发现烧杯内上层为无色清液,下层有白色沉淀,如图3。
(4)上层清液中一定不会大量存在的离子是 。
(5)为检验上层清液中是否存在大量OH-和CO,同学们按下列表格进行试验,请完善表格。
实验步骤
实验现象
实验结论
①取烧杯中上层清液少许于试管中,滴加Ba(NO3)2溶液
无明显现象
②另取烧杯中上层清液少许于试管中,滴加 (指示剂除外)
有大量OH-
活动四:同学们将久置而变质的氢氧化钠样品与稀硫酸反应,欲通过测定CO2的质量,从而计算碳酸钠的质量分数。他们设计了如图4所示装置进行实验(装置气密性良好)。
查阅文献得知:无水CaCl2只吸收水而不吸收二氧化碳。
(6)①盛装药品后,称得总质量为m1。
②逐滴加入稀硫酸至不再产生气泡。待电子天平读数不再改变时,称得总质量为m2。同学们将(m1-m2)作为CO2质量,计算碳酸钠的质量分数,你认为计算得到的值与真实值比较 (填“偏大”、“偏小”或“不变”),理由是 。
15.实验小组同学们利用氢氧化钙和稀盐酸探究中和反应,请你参与探究。
【甲组探究】观察到试管中固体完全溶解,但据此现象得出氢氧化钙和盐酸发生反应的证据不充足,同学们提出可以通过查阅资料获取该温度下氢氧化钙的溶解度数据即可得出正确结论。
【乙组探究】通过对比A、B两试管中固体溶解的情况得出氢氧化钙和盐酸能反应。
(1)为达成目的,B试管中应加入的试剂X为 。
(2)实验后,A试管中得到无色澄清溶液,溶液中的溶质成分可能是_____。
A.CaCl2 B.CaCl2和HCl
C.CaCl2、Ca(OH)2和HCl D.CaCl2和Ca(OH)2
【丙组探究】用pH传感器按图①再次实验,将注射器内的液体全部缓慢注入烧瓶。烧瓶内溶液的pH随加入盐酸体积的变化曲线如图②所示。
(3)当检测到溶液的pH_______7时,可以证明氢氧化钙和盐酸之间发生反应。
A.小于 B.等于 C.大于
(4)为了探究b点和c点对应溶液中的溶质成分不同,所选药品正确的是_____。
A.碳酸钠溶液 B.铜片 C.硝酸银溶液 D.氧化铜粉末 E.氢氧化钠溶液
(5)所用稀盐酸的溶质质量分数为10%(密度为1.1g/mL),分析图中数据,计算Ca(OH)2溶液中溶质的质量。
解:设Ca(OH)2溶液中溶质的质量x
比例式:
解得x= g(结果保留一位小数)。
试卷第1页,共3页
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