内容正文:
2025年中考化学复习新题突破:科学探究题
一、科学探究题
1.某兴趣小组为探究“质量守恒定律”做了如图所示的四组测定实验(实验4中装置气密性良好)。
【小组讨论】
(1)上述实验能用来验证质量守恒定律的是实验 (填数字)。
【基础回顾】
(2)实验2中反应的化学反应方程式为 。
【记录分析】
(3)实验4反应过程中气球的变化是 ;下列图像中符合实验4容器中物质总质量随时间变化关系的是 (填字母)。
【评价反思】
(4)验证质量守恒定律时,对于有气体参加或生成的反应,应在 装置中进行。
【拓展延伸】
(5)由质量守恒定律可知,化学反应前后,一定不变的是 (填序号)。
① 原子种类 ② 原子数目 ③ 分子种类 ④ 分子数目 ⑤ 元素种类 ⑥ 物质种类
2.近年来果蔬洗涤盐成了厨房中常见的一种清洁用品。兴趣小组的同学们对某品牌果蔬洗涤盐的性质及成分展开项目式学习的探究之旅。
任务一:检测果蔬洗涤盐溶液的酸碱性
取适量果蔬洗涤盐溶液于试管中,滴加无色酚酞试液,观察到无色酚酞试液变红,说明溶液呈碱性。
任务二:探究果蔬洗涤盐的成分
【查阅资料】Ⅰ、钠及其化合物灼烧时火焰呈黄色;
Ⅱ、,碳酸钠受热不易分解;
Ⅲ、碳酸氢钠溶液与氯化钙溶液不反应。
(1)【实验探究】
实验步骤
实验现象
分析与结论
①取一根打磨好的细铁丝,蘸取该品牌果蔬洗涤盐,放在酒精灯外焰上灼烧,
观察到火焰呈 色
果蔬洗涤盐中含有纳的化合物
②取适量洗涤盐放入试管中,加入稀盐酸
观察到有气泡产生
洗涤盐中含有碳酸钠
(2)【讨论交流】西西同学对以上实验和结论提出质疑,认为洗涤盐的成分不一定是碳酸钠,原因是 。
(3)【猜想假设】他提出三种猜想:
猜想一:碳酸钠;猜想二:碳酸氢钠;猜想三: 。
(4)【实验验证】
实验步骤
实验现象
实验结论
步骤Ⅰ:取一定量果蔬洗涤盐加热至固体质量不再改变,将生成的气体全部通入足量澄清石灰水中、
猜想三正确
步骤Ⅱ:另取少许果蔬洗涤盐溶于水中,滴加足量的氯化钙溶液
产生白色沉淀
请写出步骤Ⅱ中反应的化学方程式 。
任务三:测定果蔬洗涤盐中碳酸氢钠的含量
(5)【定量计算】为了测定该品牌果蔬洗涤盐中碳酸氢钠的含量,利用如图装置进行实验,装置B中玻璃管内放有果蔬洗涤盐。(假设整套装置气密性良好,各装置气体吸收剂足量)。
充分反应后,装置D增重,则该果蔬洗涤盐中碳酸氢钠的质量分数是 。
(6)【实验反思】在实验过程中,下列因素会导致所测样品中碳酸钠的质量分数偏大的是 (填字母序号)。
a.去掉装置A b.去掉装置E c.实验过程中不向装置中通入空气
3.为了探究酸碱盐的性质,松雷化学小组的同学们设计了如图实验,请你参与:
【实验探究】小松同学向氧化铁与稀硫酸反应后的试管中加入氯化钡溶液,得到混合物A,继续向A中逐滴加入一定量的NaOH溶液,产生沉淀的质量随NaOH溶液的量的变化关系如图所示。
【收集证据】
(1)氧化铁和稀硫酸反应的化学方程式为 。
(2)A中反应的实验现象为 。
【猜想假设】
(3)同学们对b-c段溶液中的阳离子的成分提出了以下猜想:
小雷:Na+、Fe3+、Ba2+、H+
小卓:Na+、Fe3+、Ba2+
小越:Na+、Fe3+
通过分析大家一致认为 猜想错误,原因是 。
【实验结论】
(4)为了最终确定溶液的成分,小卓和小越分别取B中的黄色溶液针对不同的待测离子进行了的实验,均未观察到明显的实验现象,所以B中上层清液含有的离子是 。
【实验反思】
(5)在判断最终所得溶液中离子成分的时候,可根据以上探究总结出以下结论:1.通过实验现象能判断出某些一定存在或一定不存在的离子;2.通过可溶于水的生成物能判断出一定存在的离子;3.通过分析能判断出 一定不存在。
4.某实验小组同学用氢氧化钡溶液与稀盐酸进行酸碱中和反应实验。如图,反应一段时间发现未加酸碱指示剂,此时停止加入稀盐酸,立即向烧杯内滴加酚酞试液,振荡后溶液呈无色。实验结束后,他们对烧杯内的溶液的成分进行探究。(提示:BaCl2溶液呈中性)
【提出问题】该溶液中溶质是什么?
【猜想与假设】
(1)猜想一:BaCl2
猜想二:BaCl2、Ba(OH)2
猜想三:
【分析讨论】
(2)同学们一致认为猜想二不成立,理由是 。
【进行实验】
(3)完善下列表格
实验步骤
实验现象
实验结论
取该溶液少量于试管中,加入Na2SO4溶液
产生白色沉淀
猜想三成立
另取该溶液少量于试管中,
【反思评价】
(4)分析反应后溶液中溶质的成分时,需要考虑的因素有 。
5.过氧化钠(Na2O2)可将人们呼出的CO2转化为O2,常用作特殊环境中的供氧剂。某课外活动小组设计了下列实验验证“CO2与Na2O2反应需要与水接触”。
【查阅资料】过氧化钠易与水、CO2、盐酸反应,化学方程式为:
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑、2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2、2Na2O2+4HCl=4NaCl+O2↑+2H2O
Ⅰ.装置分析
(1)装置①中发生反应的化学方程式是 。
(2)装置②中饱和碳酸氢钠溶液的作用是 。
(3)装置⑥中碱石灰的作用:一是避免空气中的二氧化碳、水蒸气进入④⑤,影响实验结论;二是 。
Ⅱ.进行实验
步骤1:打开K2,关闭K1,打开分液漏斗活塞缓缓加入盐酸,将带火星的木条放在a处,木条不复燃。
步骤2:打开K1,关闭K2,打开分液漏斗活塞缓缓加入盐酸,将带火星的木条放在a处,木条复燃。
Ⅲ.实验反思
(4)有同学提出:“步骤2实验不足以证明氧气是二氧化碳与过氧化钠反应产生的。”其理由是 。
(5)为验证⑤中生成了Na2CO3,需要补充的实验操作是:取⑤中反应后的少量固体,加入稀盐酸至溶液呈酸性, 。
6.某化学兴趣小组以“探究硫酸铜”为主题开展学习活动。
【主题1】查阅资料,初识硫酸铜
(1)硫酸铜属于 (填“酸”、“碱”或“盐”),无水硫酸铜为白色粉末,易吸水变成蓝色的五水合硫酸铜(CuSO4·5H2O)。利用此现象,无水硫酸铜在化学实验中常用于检验 。
【主题2】实验探究,再识硫酸铜
实验1:按图1连接线路,灯泡不亮;按图2连接线路,灯泡亮了。
(2)由实验1可知,硫酸铜溶液中存在着大量 (填粒子符号)。
实验2:如图3所示,取一根粗钢丝弯曲并固定在橡皮塞上,将铁丝绒缠绕在粗钢丝上。往U型管中注入溶质质量分数为6%的硫酸铜溶液(呈酸性),液面距管口有2~3c,将粗钢丝插入右管中,3~5min后发现,铁丝绒表面覆盖一层红色固体,U型管两边出现液面差。
(3)写出铁丝绒表面覆盖一层红色固体的化学反应方程式 。U型管两边出现液面差的现象是 (填“左高右低”或“左低右高”),出现该现象的原因可能是 。
【主题3】设计方案,制备硫酸铜
(4)制备硫酸铜的一种方案,X的化学式为 。
小组同学制备硫酸铜的过程中观察到:开始有少量气泡,而后反应剧烈产生大量气泡,溶液呈蓝色,试管发热。他们对反应产生大量气泡非常好奇,推测是某些因素加快了H2O2的分解。甲同学认为是反应放热使温度升高加快了H2O2的分解;乙同学认为是反应生成的CuSO4加快了H2O2的分解。于是设计了表中实验进行探究。
编号
试剂
温度
现象
A
10mL30%H2O2、1mL10%CuSO4溶液
30℃
产生少量气泡
B
10mL30%H2O2、 。
30℃
无明显现象
C
10mL30%H2O2、1mL10%CuSO4溶液
80℃
快速放出气泡
(5)甲同学对比实验 (填编号)认为自己的推测正确,乙同学对比实验AB认为自己的推测正确,B中补充试剂为 。丙同学认为,甲、乙同学的结论都不严谨,其理由是 。
7.麒麟中学化学社团对锌与硫酸的反应开展了项目式学习。在学习过程中,“波义耳”小组的同学们将足量的锌粒加入到某未知浓度硫酸中,发现有大量的气泡放出,并闻到有刺激性气味。反应一段时间后,他们对反应后收集到的气体成分进行探究。
【提出问题】锌粒加入某未知浓度硫酸后生成的气体成分是什么?
【查阅资料】①锌与浓硫酸反应时会生成硫酸锌,但不会产生氢气,也不会产生氧气。
②二氧化硫是一种有刺激性气味,可溶于水的气体,能使品红(一种红色色素)溶液褪色。
③无水硫酸铜为白色固体,遇水变蓝。
【提出猜想】
(1)猜想甲:气体可能是 ;
猜想乙:气体可能是;
猜想丙:气体可能是和。
【实验探究】
(2)为了验证上述猜想,同学们将产生的气体依次通过如下图所示的装置(部分夹持器材略去)来进行探究,请帮他们完成下表中的实验记录。
实验现象
实验结论
装置A中品红溶液褪色
证明气体中含有 。
装置C中
证明气体中含有。
装置D中白色固体变蓝色
证明气体中含有。
【实验结论】猜想丙成立。
【评价与交流】
(3)请用化学方程式解析装置B的作用 。
(4)方案评价:“拉瓦锡”小组的同学提出该套装置不严谨,装置D中白色固体变蓝色并不能证明气体中含有,对此你有何看法,请说出你的理由 。
(5)通过分析得出是由锌和浓硫酸反应产生的,请结合资料写出该反应的化学方程式 。
(6)请说明收集气体中含有氢气的原因是 。
8.重温经典,再探变化。某化学小组同学对电解水实验进行了再设计。
(1)小组1用如图所示实验探究水的组成。实验时,常在水中加入少量的氢氧化钠溶液,目的是 。打开电源开关,观察到的现象是 。经检验,两玻璃管内的气体分别为氢气和氧气,据此得出水由 组成,得出这一结论的理论依据是 。
某化学小组同学对该实验进行了再探究。
小组2用饱和石灰水进行上述实验。一段时间后,电极附近产生气泡并出现白色浑浊,溶液的温度由24℃变为28℃。
“异常现象”探究:为什么电极附近出现白色浑浊,其成分是什么呢?
【做出猜想】
(2)甲组同学认为这可能是因为析出了氢氧化钙固体,析出氢氧化钙固体的原因可能是 。
(3)乙组同学认为这可能是反应生成了碳酸钙,原因可能是电解产生的氧气与石墨电极反应生成了二氧化碳,二氧化碳继续与氢氧化钙溶液的反应。写出氧气与石墨反应的化学方程式为 。
【实验探究】
(4)甲组同学将实验中产生的浑浊液体进行过滤,分离出白色固体。请你设计实验证明该白色固体的成分。
实验步骤
实验现象
实验结论
白色固体是和的混合物
(5)乙组同学将烧杯中浑浊液倒入密封的三颈烧瓶中进行数字化实验。如图所示,连接好装置,先开启测量二氧化碳含量的数据传感器,然后用注射器注入足量的稀盐酸,数字化实验装置及所测量到的二氧化碳体积分数变化情况如图所示。根据曲线变化,分析白色浑浊物中一定有碳酸钙和氢氧化钙,请说明理由 。
9.随着人们食品安全意识的提升,果蔬洗涤盐成为人们喜爱的清洁用品,既能去除水果和蔬菜表面的农药,又能杀菌、去虫。
【查阅资料】①钠及其化合物灼烧时火焰呈黄色;②碳酸氢钠受热分解产生二氧化碳和水,碳酸钠受热不易分解;③碳酸氢钠溶液与氯化钙溶液不反应;④碳酸银是白色沉淀。
(1)取一根铂丝蘸取果蔬洗涤盐的水溶液,放在酒精灯外焰上灼烧,观察到火焰呈 色,同学们认为果蔬洗涤盐中含有钠的化合物。
(2)取果蔬洗涤盐的水溶液,滴加无色酚酞溶液,观察到 ,说明溶液呈 。有同学提出果蔬洗涤盐中可能有氢氧化钠,你同意吗?理由: 。
【作出猜想】果蔬洗涤盐可能含有碳酸钠、碳酸氢钠中的一种或两种。
(3)猜想一:碳酸钠;猜想二: ;猜想三: 。
【实验验证】
(4)
实验步骤
实验现象
实验结论
步骤Ⅰ:取一定量固体样品加热至质量不再改变,其反应方程式为: 。将生成的气体全部通入足量澄清石灰水中。
有气体产生,
猜想 成立
步骤Ⅱ:另取少许样品溶于水,滴加足量的氯化钙溶液。
产生白色沉淀
【拓展探究】
(5)生活中可用食盐水洗水果蔬菜,小明由此猜想该品牌果蔬洗涤盐中还可能含有氯化钠。于是进行以下实验:取少量果蔬洗涤盐的水溶液,加入足量的 溶液,观察到有白色沉淀产生,证明该品牌果蔬洗涤盐中含有氯化钠。
(6)小红认为小明的探究不够严谨,理由是 。取小明同学实验后的白色沉淀,滴加足量的 (试剂名称),观察到 ,证明该品牌果蔬洗涤盐中含有氯化钠。
10.根据如图所示的装置,回答有关问题。
(1)写出图中仪器a的名称: 。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气,应选用的发生装置是 (填字母),反应的化学方程式为 。
(3)某同学选用发生装置B来制取二氧化碳气体,如果用装置收集,则装置B中的导管应与装置中的 (填“b”或“c”)端相连;如果发生装置选用C,其优点是 。
为了探究碳酸钙与稀盐酸的接触面积对反应速率的影响,某化学兴趣小组的同学进行了以下实验。
[进行实验]按图1所示的装置进行实验,倾斜锥形瓶,使试管内的稀盐酸流入瓶中与碳酸钙发生反应,测得瓶内的气压随时间的变化如图2所示。
[实验分析]
(4)碳酸钙与稀盐酸反应的化学方程式为 。
(5)对比分析a、b两点可知,曲线 (填“①”或“②”)表示粉末状碳酸钙与稀盐酸的反应;对比分析c、d两点可知,相同气压时, (填“粉末状”或“块状”)碳酸钙与稀盐酸反应速率更快。
(6)由图2可知,粉末状碳酸钙产生的质量 (填“大于”“小于”或“等于”)块状碳酸钙产生的质量。
[实验结论]碳酸钙与稀盐酸的接触面积越大,反应速率越快。
(7)还有哪些因素影响碳酸钙与稀盐酸反应的快慢?请再提出两种猜想。
猜想1: ;猜想2: 。
11.如图是实验室制取气体常见的部分装置,根据图示回答问题。
(1)实验室制取二氧化碳可选择的发生装置和收集装置组合是 (从A~F中选,填序号),与装置B相比,装置C的主要优点是 。
(2)项目式学习小组利用如图所示的物质自制汽水,同学们猜想自制汽水中产生的气体可能是二氧化碳,设计如下方案进行探究。
实验方案
实验现象
实验结论
产生的气体是二氧化碳
二氧化碳可与水反应生成碳酸,写出反应的化学方程式: 。因此自制汽水也被称为碳酸饮料。
【拓展探究】验证无明显现象的化学反应
①为证明二氧化碳能与水反应,设计如下方案进行探究。
实验方案
实验现象
实验结论
二氧化碳能与水反应
②为证明二氧化碳能与氢氧化钠反应,设计如下方案进行探究。
向充满二氧化碳的锥形瓶中先注入氢氧化钠溶液,振荡,未观察到明显现象,再打开弹簧夹并注入过量 (填一种试剂),产生气泡,证明二氧化碳能与氢氧化钠反应。
12.一种名为“污渍爆炸盐”的洗涤产品能高效去除衣物上的顽固污渍,某化学兴趣小组对此产生了兴趣,开展了如下探究。
查阅资料:“污渍爆炸盐”的主要成分是过碳酸钠(化学式为Na2CO4),它是一种白色固体粉末,易溶于水且能与水反应生成甲和乙两种化合物,其中化合物乙有强氧化性,具有较好的去污效果。碳酸钠常温或加热不分解。
(1)小明同学对化合物乙的强氧化性产生兴趣,为了探究它的成分,做了如下实验设计,请你和他一起探究,完成下面问题。
序号
实验步骤
实验现象
实验结论与解释
①
取少量“污渍爆炸盐”于试管中,加入适量的水
固体溶解
该固体易溶于水且能与水反应
②
向①中所得的液体中加入适量的二氧化锰
产生大量气泡
试管中产生的气体是 (化学式,下同),过碳酸钠和水反应生成的化合物乙是 。
③
将带火星的小木条放在试管中,观察现象
木条复燃
(2)小磊同学将“污渍爆炸盐”放入冷水中,发现产生少量气泡;而放入热水中,产生较多气泡,由此你认为影响化合物乙分解快慢的因素是 ;测得分解快慢的方法有很多,请你再说出一种测定的实验方法(用简洁的文字表述) 。
13.氢能作为极具发展潜力的多元化能源,在我国经济发展中具有重要的地位。某校实践小组的同学们对此产生了浓厚的兴趣,他们对氢气的制取方法、应用优势、储存手段和发展前景等展开了项目式问题探究。
任务一:调查氢能制取方法
【咨询专家】小组同学通过数字化平台向专家进行咨询,知道了氢气可用多种工艺过程制备,方法有电解水制氢和工业副产品制氢等。
【模型构建】用可再生能源电解水制氢,将是应用广泛、技术成熟的一种手段。过程如图:
【交流讨论】
(1)近年来,能用来发电的可再生能源有 。
(2)化石燃料也可用于氢的制取,但不足之处有 。
任务二:探究氢能应用优势
【提出问题】氢气作为理想能源的原因是什么?
【进行实验】
(3)设计纯净氢气与天然气燃烧的对比实验
实验步骤
实验现象
实验结论
①分别在带尖嘴的导管口点燃氢气和天然气,在火焰上方罩一个干冷的小烧杯
均有水生成
②迅速把①中的烧杯倒过来,分别注入少量澄清石灰水,振荡
罩在天然气火焰上方烧杯内的澄清石灰水变浑浊,而氢气火焰上方的烧杯内无变化
【反思评价】
(4)通过上述实验对比,氢气作为燃料的优点是 。
(5)在理想状态下,小组同学通过图1实验,将测得的实验数据绘制成的图像如图2所示,分析图像,可得出的结论是 。
任务三:调研氢能储存手段
【查阅资料】
(6)我国绿氢规模化储存是商业化应用的基本保障,为了进行大量储存,通常将氢气转化为液氢,从微观角度分析,发生改变的是 。
任务四:展望氢能发展前景
【市场调研】
(7)目前,氢燃料电池在公共交通中应用已较为成熟,其工作原理如图3所示,发生反应的化学方程式为 ,未来,氢能将在航空、航天、电力和建筑领域大力推广。
成果分享:通过问题探究,大家对氢能有了较为全面的认识。氢气作为一种理想的新型能源,其产业链包括“制—储—输—用”四个主要环节。因此,降本增效、规模化发展,将是我国经济增长和服务民生的一项重要举措。
14.随着我国“资源节约型”与“环境友好型”社会的建设,城市垃圾的处理成为了一项重要工程。红心中学课外小组的同学们在老师的组织下,对垃圾的分类、处理、焚烧产物及宣传活动等展开了项目化学习。
任务一:调查垃圾分类的价值
【咨询交流】同学们参观了一个垃圾分类处理厂,获悉城市生活垃圾可分为可回收物、有害垃圾、厨余垃圾和其他垃圾。通过垃圾的综合化分类可得到金属、塑料等可再利用的资源。
任务二:学习垃圾分类处理的方法
【参观学习】小组同学在技术人员的指导下,了解到垃圾回收处理的过程如下:
【小组交流】
(1)垃圾筛分时,最简单的方法是可根据 区分铜和铝。
任务三:探究垃圾焚烧产生的气体成分
【提出问题】垃圾焚烧产生的气体中是否含有、CO、?
【查阅资料】①能使红色的品红溶液褪色,常用品红溶液来检验;②紫红色酸性高锰酸钾溶液可与反应而褪色,常用于除去;③也能使澄清石灰水变浑浊。
【进行实验】设计实验方案,探究垃圾焚烧产生的气体成分。
实验步骤
实验现象
实验结论
①将除尘后的气体通入盛有少量品红溶液的试管中
红色褪去
含有
②将除尘后的气体先通过图1装置后,再通入盛有澄清石灰水的试管中
澄清石灰水变浑浊
含有
【反思评价】
(2)步骤②中,混合气体从 (填“a”或“b”)端通入图1装置。
(3)步骤②中,澄清石灰水变浑浊的化学方程式为 。
(4)小组同学通过传感器,测得焚烧垃圾产生的气体中CO体积分数变化如图2,时间段内CO体积分数出现异常的原因是 。
任务四:成果分享宣传推广
同学们通过手抄报、宣讲等各种方式,将学到的垃圾减量化、无害化、资源化的分类管理知识进行分享、宣传推广。
15.镁和含镁化合物都是十分重要的物质。实验一:取一段镁条打磨后放入图1的烧瓶中(气密性良好),再将注射器中的稀盐酸推入,通过数字传感器测定密闭容器内压强与时间的关系如图2。
(1)点所含的溶质有 (填化学式),段容器内压强略有减小的原因为 。
实验二:小睿同学将镁条放入碳酸钠溶液中,快速产生较多气泡,但一段时间后,观察到镁条(镁条和水均有剩余)表面无气泡产生,反应停止了。
【查阅资料】
①镁能与水缓慢反应生成氢气;
②碳酸钠溶液中除含有、外,还含有。
【探究1】镁条放入碳酸钠溶液中产生的气体只有氢气吗?
假设一:只有 假设二:和
(2)提出假设二的依据是 。
(3)小翔设计如图3所示方案进行检验。根据B中 现象,C中导管口气体燃烧,烧杯内壁有水珠的现象,确认假设一成立。
(4)小组同学讨论认为,C中有水珠产生不能作为A中有氢气的依据,其理由是: ,改进方案为: 。
【探究2】碳酸钠溶液中什么微粒加速了镁与水的反应?
【猜想假设】
(5)猜想Ⅰ:能促进镁与水的反应
猜想Ⅱ:能促进镁与水的反应
猜想Ⅲ: 能促进镁与水的反应
【实验探究】
(6)
实验操作
实验现象
实验结论
取少量镁条于试管中,加入1-2滴① 溶液
缓慢产生气泡
猜想Ⅰ和猜想Ⅲ不成立
取少量镁条于试管中,加入1-2滴溶液
②
猜想Ⅱ成立
【实验结论】碳酸钠溶液中促进镁与水的反应。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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