内容正文:
2025年中考化学重点专题提分训练:科学探究题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、科学探究题
1.某化学兴趣小组在学习金属知识后,对金属钠及其化合物的性质非常感兴趣,并进行了以下实验探究。
(1)钠能置换出硫酸铜溶液中的铜吗?
【猜想】钠的活动性大于铜,能置换出铜。
【进行实验】用小刀切一小块钠投入盛有硫酸铜溶液的烧杯中,钠在液面四处游动,发出“嘶斯”的声音,紧接着产生爆鸣声,烧杯内有火焰冒出。反应后,观察烧杯内的溶液中有蓝色和黑色沉淀。
【提出问题】为什么会发生爆炸和燃烧?生成的蓝色和黑色沉淀是什么物质?
【查阅资料1】①钠在盐溶液中先和水反应,放出热量,生成一种可燃性的气体单质和碱。
②难溶性碱受热易分解,生成金属氧化物和水。
【实验分析】金属钠硬度 (填“较大”或“较小”):钠与水反应生成的气体是 。
【反思与拓展】写出生成蓝色沉淀的化学方程式 ;黑色固体是 。
【结论】钠不能置换出硫酸铜溶液中的铜。
(2)对久置于空气中的氢氧化钠的成分和含量进行探究。
【分析】氢氧化钠在空气中变质的反应方程式为 。
【猜想】猜想1:没有变质。猜想2:部分变质。猜想3:完全变质。
【查阅资料2】氯化钙可做干燥剂。
【进行实验】该小组设计如图所示装置来进行实验。
①在没有加入试剂前称量整个装置(包括氯化钙)的质量为320g。现称取6g样品放入锥形瓶中,连接好装置。
②将装置放在电子天平上,从分液漏斗向锥形瓶内逐渐加入过量的稀盐酸50g,当观察到天平的示数不在变化时,质量为373.8g。
【数据分析】实验反应前后的总质量不相等,是因为 。
【得出结论】由以上实验数据经过计算得出猜想 正确。
【反思与拓展】该实验加氯化钙的作用是 。
2.某化学实验小组用石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳。
(反应原理)(1)反应的化学方程式为 。
(提出问题)影响石灰石与稀盐酸反应速率的因素有哪些?
(猜想)影响石灰石与稀盐酸反应的速率可能有:盐酸的浓度、石灰石的颗粒大小等。
(进行实验)室温下,选用20mL不同浓度的盐酸与1g石灰石进行实验(装置如图所示)。
(处理数据)实验后获得的相关实验数据如表:
实验
编号
盐酸的浓度
(均取20mL)
石灰石固体形状
(均取1g)
二氧化碳体积(mL)
(均收集前30s的气体)
甲
4%
粉末状
64.0
乙
4%
块状
40.4
丙
6%
粉末状
98.2
丁
6%
块状
65.3
(2)要比较不同浓度的盐酸对反应速率的影响,应选择的实验编号是 (写1组),由此得到的结论是 。
(3)能否将稀盐酸换成稀硫酸进行实验: (填“能”或“不能”),试说明原因: 。
(4)从上述实验中得出石灰石的颗粒大小对反应速率影响的结论是:石灰石的颗粒越小,反应速率越 (填“快”或“慢”)。
(5)装置II中植物油的作用是: 。
(实验延伸)表是记录生成二氧化碳气体体积和对应的时间的一组实验数据(每间隔4s读数一次):
时间/s
4
8
12
16
20
24
28
32
36
40
CO2体积/mL
16
22.2
29.4
39.3
50.4
57.6
62
64.7
66
66
(6)从上表数据可以分析得出,到20s后反应速率逐渐变 (填“快”或“慢”),其主要原因是 。
3.钙元素是一种重要的金属元素,它形成的物质种类很多。
(1)钙元素在人体内是 (填“常量元素”或“微量元素”);人体缺钙易引发的疾病是
A贫血 B.夜盲症 C.骨质疏松 D.甲状腺肿大
(2)生石灰溶于水,该反应过程中能量的变化是 (填“吸热”或“放热”),实验室可以用 测定该反应后溶液的酸碱度。在实验室中,生石灰应 保存。
(3)实验小组同学将Na2CO3溶液滴加到Ca(OH)2溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液,经检验滤渣的成分是碳酸钙。
【提出问题】滤液中溶质的成分是什么?
【猜想与假设】猜想一:NaOH
猜想二:NaOH和Ca(OH)2
猜想三:NaOH和
【实验过程】
实验步骤
现象
结论
实验Ⅰ:取滤液,向其中滴入适量Na2CO3溶液
猜想二不成立
实验Ⅱ:另取滤液,向其中加入足量
产生气泡
猜想 成立
【若正确回答下列问题加3分,总分不超过40分】
【拓展延伸】实验室有一瓶碳酸钙和氯化钙粉末组成的均匀混合物,小明用相同溶质质量分数的稀盐酸和该混合物反应(所得溶液均为不饱和溶液)。四组实验数据记录如下表。请分析计算:
实验组别
一
二
三
四
稀盐酸质量/g
100.0
100.0
100.0
100.0
混合物质量/g
3.0
6.0
9.0
12.0
所得溶液质量/g
101.9
103.8
105.0
105.0
剩余固体质量
0
0
m
n
①反应后,稀盐酸还有剩余的是第 组。
②求表中m的值 (第②题写出计算过程,结果精确到0.01g)。
4.某化学兴趣小组认为实验室可用氢氧化钠溶液吸收多余的二氧化碳,从而实现实验室二氧化碳的“零排放”。小组同学对吸收后溶液中溶质的成分产生兴趣并进行探究。
【提出问题】氢氧化钠溶液吸收二氧化碳气体后,溶液中溶质的成分是什么?
【查阅资料】
(1)CO2与NaOH溶液反应会生成Na2CO3,当二氧化碳过量时,会继续反应生成NaHCO3.请写出生成NaHCO3反应的化学方程式,并举出NaHCO3的一种用途 。
【猜想与假设】
(2)猜想①NaOH、 ;猜想②Na2CO3;猜想③Na2CO3、NaHCO3;猜想④ 。
【实验与结论】
(3)
实验步骤
实验现象
实验结论
步骤一:取少量待测液于试管中,加入CaCl2溶液
产生白色沉淀
猜想 不成立
步骤二:另取少量待测液于试管中,加入过量CaCl2溶液,过滤,取少量滤液,向其中加入适量稀盐酸
猜想③不成立
步骤三:另取步骤二的少量滤液,向其中滴入2~3滴无色酚酞试液
试液变红
猜想 成立
写出步骤一中反应的化学方程式 。
5.化学小组的同学们在完成“海洋资源的综合利用与制盐”的跨学科实践活动中,对市场售卖的加碘盐产生了兴趣,进行了以下实验探究。如图为某品牌加碘盐中的部分说明书。
配料表:精制盐、碘酸钾、亚铁氰化钾
贮存条件:防潮、防晒
食用方法:待食品熟后加入
任务一:检验加碘成分
【查阅资料】
①亚铁氰化钾化学性质稳定,具有抗结性能,可用于防止食盐板结。
②碘酸钾化学式为KIO3,不与氯化钙、氯化镁反应,在酸性条件下遇碘化钾(KI)可产生碘单质,淀粉遇碘单质变蓝。
【进行实验】
(1)取一定量的该品牌食盐,加水充分搅拌,向其中加入碘化钾溶液和 ,再向其中加入适量淀粉,搅拌。观察到 ,说明该品牌食盐中含有碘酸钾。
任务二:探究加碘盐的加入时机
【进行实验】同学们采用热重分析仪,对碘酸钾的加热过程展开研究,混合物中碘酸钾的质量分数随温度的变化曲线如图所示。
【交流讨论】
(2)结合图像,谈谈你对加碘盐要在食品熟后才能加入的看法: 。
任务三:探究食盐需要防潮的原因
【咨询老师】该小组的同学通过询问老师知道,食盐中可能含有氯化镁、氯化钙。食盐容易受潮可能是食盐中含有的氯化钙导致的。
【进行实验】
(3)为检验该食盐中是否含有氯化镁和氯化钙,小组同学继续完成实验。(注意:本题中微溶物不作沉淀考虑)
实验步骤
实验现象
实验结论
①取一定量的该品牌食盐,加水充分溶解,向其中加入适量 溶液。
产生白色沉淀
含有氯化镁
②过滤,向滤液中加入适量碳酸钠溶液
含有氯化钙
【实验总结】
(4)写出反应②的化学方程式 。
6.有一瓶密封保存,但标签残缺的试剂(如图),只剩下“Na”和“10%”字样,已知它是无色液体,是初中化学常用的试剂。小华停同学对其成分进行探究。
【提出问题】
(1)这瓶试剂溶质是什么?初步判断这瓶试剂不可能是______(填序号)。
A.酸 B.碱 C.盐
【查阅资料】①初中化学常见的含钠化合物有,NaCl、NaOH、Na2CO3、NaHCO3。
②Na2CO3、NaHCO3溶液都呈碱性,NaCl溶液呈中性。
③室温下,(20℃)时,4种物质的溶解度的数据如表。
物质
NaCl
NaOH
Na2CO3
NaHCO3
常温下的溶解度/g
36
109
21.5
9.6
常温下稀溶液的pH
7
13
11
9
【得出结论】
(2)小华根据试剂瓶上标注和上表溶解度数据判断,该溶液的溶质不可是 ,因为常温下其溶液溶质的质量分数最大是 (精确到0.1%)。
【猜想与实验】
(3)①可能是 溶液;②可能是NaOH溶液;③可能是NaCl溶液。
(4)小亮用洁净的玻璃棒蘸取该溶液,滴到湿润的pH试纸上,测得pH=11,他判断该溶液不可能是 溶液。对小亮的操作方法、测量结果及所得结论,你的评价是 。
A.方法正确,结果正确,结论正确
B.方法不正确,结果偏小,但结论正确
C.方法不正确,结果偏大,结论不正确
D.方法正确,结果正确,但结论不正确
(5)小强为了确定该溶液的成分,进行了如表实验。
操作步骤
实验现象
结论及化学方程式
步骤一:取样品于试管中,滴加足量 。
产生大量的气泡
猜想①正确。
步骤二发生反应的方程式为
步骤二:把产生气体通入澄清石灰水中
【拓展与应用】
(6)请你选择与小强不同类别的试剂来鉴别NaOH溶液和Na2CO3溶液,你将选择 溶液,发生反应的化学方程式为 。
【反思与交流】
(7)小林同学提醒同学们要规范实验操作,防止药品标签受损,你认为标签损坏的可能原因是 。
7.某化学兴趣小组的同学对酸、碱和盐的性质进行探究,实验如下图,回答下列问题。
(1)实验一反应后成分的确定
①实验一中发生反应的化学方程式是 。
②推测实验一反应后溶液所含的溶质
(2)猜想一:氯化钙。猜想二:氯化钙与氯化氢。猜想三 。
【实验验证】
取50ml实验一反应后的溶液于烧杯,将实验二的溶液(实验二中Na2CO3的溶质质量分数为10.6%)逐滴滴入烧杯中,用pH传感器测定滴加过程中溶液的pH,实验结果如图所示。
【实验结论】
(3)分析数据,可以确定猜想 成立。
(4)a→b阶段,观察到烧杯中的现象是 。
(5)b点后曲线平缓阶段,反应的化学方程式为 。
(6)c点时,溶液呈 色。说明处理将反应一中所有钙离子除去,所需10.6%的Na2CO3溶液的体积 120mL。(填“大于”“等于”或“小于”)
(7)将烧杯中的沉淀过滤、洗涤、干燥、称重,质量为7.5g,理论上需要10.6%Na2CO3溶液 mL(实验所用Na2CO3溶液的密度近似看作1g/cm²)
8.稀硫酸中含有、和 ,能使紫色石蕊溶液变成红色。某化学兴趣小组实验探究稀硫酸使紫色石蕊溶液变成红色的原因。
【提出问题】稀硫酸中的哪种粒子使紫色石蕊溶液变红
【猜想假设】猜想 1:稀硫酸中的 H2O 使紫色石蕊溶液变成红色;猜想 2:稀硫酸中的使紫色石蕊溶液变成红色;猜想 3:稀硫酸中的H+使紫色石蕊溶液变成红色
【实验探究】
实验操作
实验现象
结论
①用试管取少量蒸馏水,滴入 1-2 滴紫色石蕊溶液
试管中溶液不变色
猜想 1 不成立
②用试管取少量,滴入 1-2滴紫色石蕊溶液
猜想 2 不成立
③ ,滴入 1-2滴紫色石蕊溶液
试管中溶液变红
结论:稀硫酸中的 能够使溶液变成红色。
我们仔细地对该同学的上述实验探究过程分析后会发现,其实只要做上述实验步骤中的 (填序号),在经过分析后就可以得出正确的结论。
9.化学课堂上,同学们分小组合作探究碳酸钠的性质,请你参与探究并填空。
【实验记录与分析】
(1)
实验一
实验二
实验三
实验四
实验操作
实验现象
溶液由无色变为
红色
生成白色沉淀
生成白色沉淀
实验结论
碳酸钠溶液
显 性
碳酸钠能与盐
酸发生反应
碳酸钠能与氢氧
化钙发生反应
【反思与拓展】
(2)甲同学分析实验一得出:盐溶液 (选填“一定”或“不一定”)显中性。
(3)乙同学用稀硫酸代替实验二中的稀盐酸进行探究,发现实验现象相同。从微观角度分析,这是因为 。
(4)丙同学对比实验三和实验四的现象,从微观角度分析,两个反应的实质相同,溶液中相互结合的离子都是 。请写出实验三反应的化学方程式 。
10.某小组以CO2为主题进行无明显现象化学反应的数字化实验研究。
【实验探究一】用如图所示装置探究CO2与H2O反应
实验步骤:
1.连接装置,检查装置气密性。
2.用三支注射器分别收集20mL、60mL、100mL的CO2气体。向三颈烧瓶中分别注入100mL蒸馏水。
3.连接仪器与装置,打开电脑相关软件,点击开始采集数据按钮。
4.打开止水夹,分别将三支注射器中的CO2气体全部缓缓地挤入蒸馏水中。
5.待数据稳定后,缓慢振荡反应容器约20s,待数据再次稳定后停止采集。三次实验综合得到图示图像。
【实验分析一】
(1)实验c曲线对应注入的CO2气体为 (选填“20”、“60”或“100”)mL。
(2)实验时间约在10~50s时,溶液的pH均不同程度地迅速变小,其原因可用化学方程式表示为 。
(3)实验时间约在100~120s时,三条曲线均有明显下降,其对应的实验操作为 。
【实验探究二】用图1装置探究CO2与NaOH反应
实验步骤:
(1)将三颈瓶内收集满二氧化碳气体,把两支注射器(两种溶液的密度都约为1.0g/mL)和相对压强传感器分别通过橡皮塞固定到三颈瓶上,打开相对压强传感器并和数据采集器和电脑连接。
(2)用夹子固定注射器2的活塞,防止注射器内盐酸被吸入三颈瓶内。将注射器内的氢氧化钠溶液全部注入三颈瓶中,充分振荡装置,直至压强不再改变为止。
(3)取下夹子,将注射器2中盐酸全部压进三颈瓶中,充分振荡,直至压强不再改变。
(4)将两个注射器的活塞都拉回原位,并用夹子固定。实验中测得相对压强变化曲线如图2所示。
【实验分析二】
(4)氢氧化钠与二氧化碳反应的方程式为 。
(5)曲线ef段压强变大的原因是 。
(6)曲线cd、ef段分别从反应物减少角度和 角度证明了氢氧化钠能与二氧化碳反应。
(7)曲线在i点之后的相对压强小于0且保持稳定的原因不可能是 。
a.少量CO2溶于水 b.稀盐酸量不足 c.装置漏气
11.袋装食品的脱氧剂常用于烘焙类食品的保存。现有一包敞口放置的脱氧剂,发现里边出现了结块,且有黑红色物质生成,小圳同学对这包变质的“脱氧剂”的成分产生了好奇,于是进行了以下实验探究。
Ⅰ.变质后的脱氧剂的成分
【查阅资料】“脱氧剂”一般由还原铁粉、活性炭和氯化钠等组成。
【提出问题】变质后的黑红色脱氧剂的成分是什么?
【提出猜想】猜想一: C Fe2O3猜想二: C
【实验探究】
实验操作
实验现象
实验结论
实验1
取变质后的脱氧剂少许,将其放入盛有红墨水的试管中振荡
静置,上层液体颜色明显变浅
说明样品中含有
实验2
取少量稀盐酸于试管中,向其中加入少量变质后脱氧剂粉末
猜想②正确
【结论】脱氧剂变质的反应原理: (用化学方程式表示)
Ⅱ.脱氧剂的性质应用探究。
基于上述Ⅰ中的反应原理,脱氧剂能在短时间内将包装袋中的氧气浓度降至0.01%以下,那么脱氧剂可否用于空气中氧气含量的测定?小圳同学用以下装置对红磷燃烧法和脱氧剂除氧的效果进行了对比探究。
(1)图2所示实验①中,打开止水夹,观察到的现象 。
(2)利用图2所示装置,连接数字传感器,测得实验①、实验②中氧气的体积分数随时间变化的关系分别如图3所示。依据图3信息,实验 (填“①” 或“②”)的测定方法更准确,判断依据是 。
12.某实验小组的同学们为研究稀盐酸与氢氧化钠能否发生化学反应,设计如下的实验方案。
【方案一】测定溶液pH的变化证明二者发生化学反应。图1为用pH传感器测定两溶液混合时pH的变化曲线。
(1)该实验过程是先在烧杯中加入 溶液,再向烧杯中滴加另一种溶液。
(2)同学们测定了不同时刻溶液的pH,结果如下:A.10;B.9;C.7;D.3,以上测定结果中,能说明二者已经发生了化学反应的数值 (填序号)。
(3)b点所表示的溶液中,所含溶质为 (填化学式)。
(4)验证反应后c点溶液中稀盐酸有剩余,请选出一种盐类物质并写出发生的化学方程式 。
【方案二】利用化学反应中的能量变化证明氢氧化钠与盐酸发生化学反应。
【查阅资料】中和反应放热。
【进行实验】
(5)在不使用温度计的情况下,通过如图2所示的装置进行实验,观察到红墨水 (填“向左移动”、“向右移动”或“不动”),证明二者发生反应(不考虑滴加的盐酸液体引起的体积变化)。
【反思交流】
(6)有的同学提出,该现象不足以证明盐酸和氢氧化钠固体发生了化学反应,理由是 。
【方案三】利用图3实验证明二者发生化学反应。
(7)步骤Ⅰ没有明显的实验现象,为证明反应发生,步骤Ⅱ可选用下列药品中的________。
A.AgNO3溶液 B.酚酞溶液 C.溶液 D.FeCl3溶液 E.CO2
13.小明在帮助实验老师整理化学试剂时,发现一瓶敞口放置、标签残缺的无色溶液(如图甲所示)。经实验老师分析可知原瓶溶液中的溶质可能是Na2SO4、NaOH、Na2CO3、NaHCO3中的一种。为确定标签上溶质的化学式,小明设计并进行了如下探究活动。
【资料查阅】上述四种物质的相关信息如表:
物质
Na2SO4
NaOH
Na2CO3
NaHCO3
常温下的溶解度/g
19.5
109
21.5
9.6
常温下稀溶液的pH
7
13
11
9
大部分的碳酸氢盐都溶于水。
请回答下列相关问题:
(1)首先,小明根据四种物质的溶解度信息确定标签上的化学式不是NaHCO3,其判断依据是 。
接下来,小明设计了两种实验探究方案进行实验:
【探究方案I】
(2)如图乙所示。请你补充完整表中的实验现象:
实验操作
实验现象
实验结论
操作①
图甲中的溶质不是Na2SO4
操作②
图甲中的溶质含有Na2CO3
【探究结论】该试剂瓶标签上溶质的化学式是Na2CO3。
【探究方案II】取少量图甲样品溶液到试管中,加入足量BaCl2溶液,观察到有白色沉淀产生。
【探究结论】
(3)该试剂瓶标签上溶质的化学式是Na2CO3。实验老师指出,由此得出的结论不可靠,理由是 。于是小明继续进行实验:将试管中的所有物质过滤,得到滤液和滤渣。向滤液中滴加酚酞溶液,溶液仍为无色; (请你补充接下来的实验操作和实验现象)。最终小明确定了标签上溶质的化学式为Na2CO3。
【实验反思】
(4)实际上,上述2种探究方案都不能确定标签上溶质的化学式一定是Na2CO3,请你说明原因: 。
14.熔喷布是生产一次性口罩的主要原材料。为了探究熔喷布的元素组成,某学习小组设计如下实验。请完成探究,并回答问题。
【查阅资料】
(1)无水硫酸铜吸水后由白色变为蓝色。
(2)浓硫酸有吸水性,常作气体干燥剂。
(3)熔喷布易燃,只可能由C、H、O元素中的一种或多种组成。
【实验探究】
连接如图所示装置,检查装置的气密性,将m g某熔喷布样品碎片装入玻璃管中,先通入一段时间氧气,再点燃酒精灯。一段时间后,样品完全燃烧,无灰分残留。熄灭酒精灯,再持续通一会儿氧气。冷却,称量。计算得出:B、C装置共增重a g,D装置增重b g。
(1)将熔喷布剪成碎片的目的是 。
(2)装置B中 (填实验现象),证明产生了H2O。
(3)装置D中有白色沉淀产生,该白色沉淀的化学式为 。
(4)尾气中检测不到 (填物质名称),说明样品完全燃烧。
【思考拓展】
(5)根据(2)(3)得出熔喷布中一定含有 元素(填元素符号)。
(6)若 (用含m、a、b的关系式表示),说明该熔喷布不含氧元素。
15.小苏打和食盐是厨房中常见物质.现有一包白色固体,可能由碳酸氢钠、氯化钠中的一种或两种物质组成.某科学小组同学展开了系列研究。
(一)定性分析
【实验目的】确定白色固体的组成
【实验方案】如图1所示:
【实验结论】小明同学经过上述实验得出结论:该白色固体由碳酸氢钠、氯化钠两种物质组成。
(1)步骤①发生反应的化学方程式是 。
(2)步骤③中得到的白色沉淀为 (化学式)。
(3)科学小组认真研究讨论后认为,此方案不能得出小明同学的结论。一致认为将上述方案中使用的一种试剂进行调换,如仍出现上述现象,则小明同学的结论正确。调换措施是 。
(二)定量分析
【实验目的】测定该白色固体中碳酸氢钠的质量分数
【实验方案】该小组利用图2所示的实验装置(固定装置已略去,装置气密性良好)进行实验,每一步反应均完全进行。
(4)首先称取5g该样品放入装置甲中,然后打开弹簧夹,通入足量的氮气,关闭弹簧夹,其目的是 。
(5)打开分液漏斗的活塞,注入足量的稀硫酸,关闭活塞,充分反应后继续通入氮气一段时间,发现乙装置增重0.27g,丙装置增重0.88g,则碳酸氢钠的质量分数为 。
(6)乙装置的作用是 。
(7)没有装置丁,会导致测量的碳酸氢钠的质量分数 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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