内容正文:
2025年中考化学题型强化提升:科学探究题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、科学探究题
1.某研究小组对一款在中小学生中盛行的炸包玩具进行了项目式探究。
任务一:探究炸包爆炸的原因
【阅读说明书】在炸包内(示意图如图),隐藏着一小袋液体包,用手捏破液体包后,液体与白色粉末接触产生大量二氧化碳气体,炸包会在内迅速膨胀,产生“爆炸”效果。
【交流表达】
(1)①若检验产生的气体是二氧化碳,可选用 (填试剂名称)。
②引发爆炸的原因是:炸包中的两种试剂接触后,在有限的炸包空间内,短时间内产生大量气体,使内部压强增大而急速膨胀引发爆炸。
任务二:探究炸包中两种试剂的成分
【探究问题1】液体包内液体的酸碱性
(2)取少量液体包内液体于试管中,加入试剂X,根据实验现象说明该液体呈酸性,试剂X及实验现象为 。
【探究问题2】炸包中白色粉末的成分
【作出猜想】猜想1:碳酸钙.猜想2:碳酸钠.猜想3:碳酸氢钠。
【进行实验】
①将少量白色粉末放入水中搅拌,观察到粉末全部溶解,说明甲同学的猜想不正确。
②室温时,分别向盛有碳酸氢钠、碳酸钠和白色粉末样品的锥形瓶中注入等体积、足量的的盐酸(装置如图),记录如表:
实验编号
锥形瓶内物质
最终得到体积
名称
质量/g
Ⅰ
碳酸氢钠
0.1
Ⅱ
碳酸钠
0.1
Ⅲ
白色粉末
a
【解释与结论】
(3)实验Ⅰ的化学方程式为 。
(4)表中 。
(5)由上述实验可知白色粉末为碳酸氢钠,判断依据是 。
任务三:分析炸包中选用药品的依据
【查阅资料】
①柠檬酸是一种有机酸,是天然的防腐剂和食品添加剂。
②与相同浓度的柠檬酸反应,碳酸氢钠比碳酸钠更剧烈。
③碳酸钠和碳酸氢钠的价格参考:碳酸钠2200元/吨、碳酸氢钠1700元/吨。
结合资料及已学知识,回答下列问题:
(6)老师查看炸包包装后告诉同学们所用的酸性溶液是柠檬酸溶液,请分析选用柠檬酸的原因: 。
(7)从原料成本或反应速率分析,炸包中白色粉末选用碳酸氢钠的原因是 。
2.兴趣小组的同学为探究在空气中久置的某氢氧化钠样品是否变质,设计了如下图所示的A、B、C、D四组探究实验。
【查阅资料】氯化钙、氯化钡溶液都呈中性。
【实验探究】取适量该氢氧化钠样品,加足量的水溶解,将得到的溶液分别加入到四支试管中,再向四支试管中分别加入稀盐酸(足量)、酚酞试液、氢氧化钙溶液、氯化钙溶液,如图所示:
【分析与结论】(1)上述四组实验中不能达到实验目的的是 (填字母序号),原因为 。
(2)实验A中,观察到 的现象,说明该氢氧化钠样品已经变质。
(3)实验D中,证明该氢氧化钠样品已经变质的反应的化学方程式是 。
【继续探究】实验结束后,同学们将四支试管中反应后的混合物全部倒入一个洁净的大烧杯中(如上图),充分搅拌、静置,观察到烧杯内上层清液呈红色,下层有白色沉淀。
【提出问题】上层清液呈红色,说明溶液呈碱性。上层清液中呈碱性的物质是什么?
【猜想与假设】上层清液中呈碱性的物质可能是碳酸钠、 和 三种物质中的一种或两种。
【设计实验】取少量烧杯中的上层清液于试管中,加入过量的氯化钡溶液,观察现象。
【现象与结论】
预测现象
结论
①若有白色沉淀生成溶液呈无色
上层清液中呈碱性的物质是
②若有白色沉淀生成溶液呈红色
上层清液中呈碱性的物质是
③若无沉淀生成溶液呈红色
上层清液中呈碱性的物质是氢氧化钙
【实验反思】同学们认为上述预测现象③所得结论不严密,原因是 。
3.同学们在实验室发现一瓶失去标签的溶液(如下图),试剂瓶的未盖瓶盖且标破损,于是决定对这瓶溶液进行探究,过程如下:
【提出问题】这瓶溶液是什么溶液?
【查阅资料】资料一:实验室中含有钠元素的物质有NaCl、NaOH、Na2CO3。
资料二:碱性的Na2CO3溶液与中性的CaCl2溶液能发生复分解反应。
【提出猜想】这瓶溶液标签写的是,猜想一:NaCl;猜想二:Na2CO3;猜想三: 。
【实验验证】为了验证上述猜想是否正确,同学们做了如下的实验探究活动。
实验一:验证猜想一和猜想二
序号
实验操作
实验现象
结论和解释
(1)
取少量试剂瓶内的溶液于试管中,滴加2-3滴酚酞溶液。
无色酚酞溶液变红。
该溶液不可能是 ;理由是
。
(2)
另取少量该溶液于试管中,向其中加入足量的稀盐酸。
;
溶液中一定含有的溶质是Na2CO3,有关的化学反应方程式为 。
由此同学们得出结论:该溶液是Na2CO3溶液,你认为结论是否正确?理由是 。
实验二:验证猜想三
序号
实验操作
实验现象
结论和解释
(3)
取少量试剂瓶内的溶液于试管中,先加入酚酞再加入
产生白色沉淀最终溶液显
色
该溶液是NaOH溶液。
4.小昊对家中剩余的外墙颜料铁红的成分感兴趣,于是他与同学们对此进行探究。
【查阅资料】
(1)①工业铁红主要成分是氧化铁,可能含有少量的氧化亚铁、四氧化三铁;
②氧化铁、氧化亚铁、四氧化三铁都能与稀盐酸,稀硫酸反应,并且只有四氧化三铁能被磁铁吸引。氧化铁与稀硫酸反应的化学方程式为 。
【提出猜想】铁红的成分可能为:①氧化铁②氧化铁和氧化亚铁③氧化铁和四氧化三铁④氧化铁、氧化亚铁和四氧化三铁
【进行实验】
(2)取少量铁红样品,用磁铁吸引,实验中有黑色固体被吸引,猜想 不正确。
(3)为进一步确定铁红的成分,兴趣小组设计下图装置进行实验,装置A制取氢气的优点为 ;C装置中网罩的作用为 。
(4)经过规范的操作,得到如下数据:
反应前
完全反应后
数据处理和结论
C:玻璃管的质量为32.8克,16克经过磁铁充分吸引后的剩余固体
C:玻璃管和管内固体物质的质量44克
经过磁铁充分吸引后的剩余固体中铁元素的质量分数为 ,猜想 正确
5.化学兴趣小组将打磨后的镁条放入稀盐酸中,一段时间后发现有“灰白色沉淀”产生的异常现象。
【提出问题】灰白色沉淀可能含有什么物质?
【查阅资料】①Mg(OH)2受热分解生成MgO和H2O。
②无水硫酸铜(CuSO4)是白色固体,遇水会变蓝。
③碱式氯化镁【Mg(OH)Cl】不溶于水,受热易分解生成MgO和HCl气体。
【提出假设】
(1)甲同学认为灰白色沉淀中不含MgCl2,你认为原因是 。
乙同学认为灰白色沉淀中可能含有:猜想I:Mg;猜想Ⅱ:Mg(OH)Cl;猜想Ⅲ:Mg(OH)2
【实验探究】
(2)乙同学将灰白色沉淀洗涤、干燥后,分别置于编号为①②③的试管中,进行实验。
序号
实验操作
实验现象
实验结论
实验1
向试管①中加入适量稀盐酸
沉淀消失,无气泡产生
猜想I (选填“成立”或“不成立”)
实验2
加热试管②,将生成气体通入 溶液。
溶液变红
猜想Ⅱ成立
实验3
加热试管③,将产生的气体通过装有无水硫酸铜(CuSO4)的U形管。
猜想Ⅲ成立
【讨论分析】
(3)实验1中发生的中和反应的化学方程式为 。
(4)写出加热灰白色沉淀生成HCl气体的化学方程式 。
6.某化学兴趣小组将铜块加入到盛有稀硫酸的试管中,发现它们不发生化学反应。再向该试管管中加入硝酸钾溶液,发现铜块逐渐溶解且溶液变成蓝色,同时产生大量气泡。
[查阅资料]实验中产生的气体为NO,它是一种无色无味难溶于水的气体,它与空气接触后易生成红棕色的有毒气体NO2,实验室收集NO的方法为
[提出问题]铜块与什么物质发生了化学反应?
[作出猜想]猜想一:硫酸钾;猜想二: 猜想三:硝酸。
[进行实验](1)将铜块加入 溶液中,铜块不溶解,猜想一错误。
(2)将铜块加入硝酸钾溶液中,铜块不溶解,猜想二错误。
(3)铜块加入稀硝酸中,铜块溶解,有无色气体产生,该气体与空气接触后变成红棕色的气体,溶液变成蓝色。猜想三正确。
[讨论交流]
(4)铜不能与稀硫酸反应的原因是
(5)铜与稀硝酸反应的原理为3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4X, 则X的化学式为
7.化学兴趣小组的同学从废品收购站找到了一个内壁积了一层厚厚水垢的铝制烧水壶,开展了如下实验探究。
【实验目的】探究消除水垢的方法。
【查阅资料】水垢的主要成分是碳酸钙和氢氧化镁。
(1)【进行实验】
步骤
实验操作
实验现象
实验结论
1
向水壶中加入少量水,振荡
无现象
水垢不溶于水,用此方法不能去除
2
倒掉步骤1水壶中的水,用砂纸在水壶内壁打磨一会儿
①水垢有少量掉落②打磨过的水壶内部有明显的
此方法不仅不易清除水垢,而且会对铝制水壶造成损伤
3
向水壶中加入一定量稀盐酸,振荡,静置
①水垢逐渐减少至消失②有气泡生成
涉及的方程式为(没有顺序要求)① ②
【反思评价】
(2)有同学认为步骤3中产生的气泡可能不是单一气体,还可能有一种气体单质,原因是 (语言叙述)。
家庭中除水垢,可以使用厨房中的食醋。
【拓展延伸】
(3)兴趣高涨的同学又做了如图所示的探究实验,观察到如图试管中溶液红色褪去,原因可能是 。
8.纯碱在工业生产中用途极广,广泛应用于冶金、造纸、纺织、印染和洗涤剂生产等领域。某化学兴趣小组的同学在预习了纯碱的相关知识后,对纯碱的制备和部分化学性质展开项目式学习,并对部分实验废液进行了拓展探究。
任务一:了解纯碱的制备———“侯氏制碱法”
“侯氏制碱法”的主要过程是利用饱和食盐水先后吸收两种气体,生成碳酸氢钠和氯化铵,再加热碳酸氢钠即可制得纯碱。
(1)“侯氏制碱法”中的“侯氏”指的是我国著名化学家 。
(2)“侯氏制碱法”的主要过程中需要吸收的两种气体是______(填字母序号,漏选、错选均不得分)。
A.Cl2 B.NH3 C.SO2 D.CO2
任务二:探究纯碱与酸、碱、盐的反应
(3)向盛有一定量纯碱溶液的三支试管中分别加入稀硫酸、澄清石灰水、氯化钡溶液,实验现象记录如表:
试管编号
1
2
3
加入试剂
稀硫酸
澄清石灰水
氯化钡溶液
实验现象
产生白色沉淀
产生白色沉淀
任务三:对部分废液的拓展探究
化学兴趣小组的同学将实验后试管2和试管3中的物质分别进行过滤,得到滤液甲和滤液乙。
[提出问题]
滤液乙中的溶质是什么?
[猜想与假设]
(4)猜想一:氯化钠;
猜想二:氯化钠和碳酸钠;
猜想三: 。
(5)[进行实验]
实验操作
实验现象
实验结论
取少量滤液乙于试管中,加入适量稀硫酸
猜想三成立
[拓展延伸]
(6)基于以上探究结论,同学们取一定量的滤液甲和滤液乙于小烧杯中混合;发现有白色沉淀产生,试写出该反应的化学方程式 。
9.化学课堂上,同学们在探究碳酸钠的性质时,向盛有碳酸钠溶液的大试管中加入饱和石灰水(如图所示),产生白色沉淀,滤出沉淀后,兴趣小组对滤液成分产生了兴趣,进行了如下探究。
【猜想】
猜想1∶NaOH;
猜想2∶NaOH和Na2CO3;
猜想3∶NaOH和
猜想4∶Na2CO3和Ca(OH)2
通过讨论,小组同学一致认为猜想4不合理,理由是 (用化学方程式表示)。
【实验方案】
方法步骤
可能出现的实验现象
实验结论
方案一
取少量滤液于试管中,加入碳酸钠溶液
猜想3不成立
方案二
取少量滤液于试管中,加入足量稀盐酸
猜想2成立
【得出结论】根据实验现象,得出结论:滤液中的成分是NaOH和Na2CO3。
【反思评价】分析反应后溶液中的溶质成分,除要考虑生成物外,还需考虑 。
【实验延伸】小红取适量上述大试管中反应后的滤液于锥形瓶中,然后逐滴加入过量的稀盐酸,用pH传感器等电子设备采集信息,形成图像。
(1)a点溶液呈 (填“酸性”“碱性”或“中性”)。
(2)ab段溶液pH逐渐降低,发生反应的化学方程式为 (写一个即可)。
10.潜水艇内“氧再生剂”的主要成分是过氧化钠,通过化学反应, 为潜水员提供氧气。现对“氧气再生剂”进行探究。
【提出问题一】呼出的气体中有哪些物质与过氧化钠(Na2O2)发生反应,且生成物是什么?
【查阅资料】
①呼出的气体主要含有氮气、二氧化碳、水蒸气和氧气
②过氧化钠与氮气、氧气不反应
③过氧化钠为淡黄色固体粉末
【探究一】H2O 与 Na2O2反应。
步骤一
步骤二
步骤三
实验操作
实验现象
有气泡产生
带火星的木条复燃
出现
实验结论
H2O能'与Na2O2反应,产生氧气和NaOH
【探究二】CO2与Na2O2反应。
步骤一
步骤二
实验操作
实验现象
淡黄色粉末逐渐变成白色粉末,带火星的木条复燃
固体溶解出现
实验结论
CO2能与Na2O2反应,产生氧气和Na2CO3
【提出问题二】使用后剩余固体成分是什么?
【作出猜想】根据人体呼出的气体中含有较多的 CO2和 H2O。对剩余固体的成分做出如下猜想:
猜想 1:只有氢氧化钠;
猜想 2: ;
猜想 3:含有氢氧化钠和碳酸钠。
【探究三】使用“氧气再生剂”呼吸后的产物。
实验操作
实验现象
实验结论
(1)取少量剩余固体溶于水后,加入过量的 CaCl2溶液
含有 Na2CO3
(2)将上述反应后的混合物过滤,取滤液滴加 溶液
产生白色沉淀
【得出结论】猜想 3 成立。
【交流与讨论】
(1)操作(1)中加入过量的 CaCl2溶液的目的是 。
(2)操作(1)中能代替 CaCl2溶液的试剂是 (写填字母)。
A.NaCl 溶液 B.Ca(NO3)2溶液 C.BaCl2溶液
(3)“氧气再生剂”应 保存。
11.探究某些酸、碱、盐之间能否发生反应。
【实验探究】化学小组在实验过程中的部分记录如下表:
加了酚酞的氢氧化钠溶液
碳酸钠溶液
硝酸钡溶液
滴加稀硫酸
溶液呈红色
产生气泡
产生白色沉淀
(1)有白色沉淀生成的反应的化学方程式为 。
(2)甲同学认为硫酸与氢氧化钠没有发生反应,其理由是 ;乙同学认为它们发生了反应,只需从“试剂用量”角度做实验改进即可证明,其方法是 。
【废液处理】实验后的废液需进行无害化处理,使溶液呈中性且不含钡离子等。经讨论,同学们将上述废液按下列步骤进行处理:
步骤
I
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
方法
将三组废液倒入同一烧杯中
静置
滴加足量的硫酸钠溶液
加过量的X
现象
浑浊,产生气泡,红色消失
分层
无明显现象
……
(3)步骤Ⅱ静置后的上层清液中,除酚酞外一定含有的溶质是 (填化学式,下同);溶质种类最多时,溶质有 。
(4)步骤Ⅳ加过量X的目的用化学方程式可表示为 。
12.金属活动性顺序是金属化学性质的核心内容,为了更好地掌握该知识,提升科学探究能力,某实验小组同学以铝、铁、铜三种常见金属为例,对金属活动性强弱的验证展开了项目化学习。
任务一:依据金属与氧气的反应进行验证
【查阅交流】
(1)①铝常温下能与空气中的氧气反应,导致铝更耐腐蚀的原因是 (用化学方程式表示)。
②铁在空气中不能燃烧,在纯氧中点燃铁丝,能剧烈燃烧。
③铁、铜在常温下几乎不与氧气反应,在潮湿空气中,铜比铁耐腐蚀。
【得出结论】
(2)小组同学依据 ,得出结论:金属活泼性:Al>Fe>Cu。
任务二:利用金属与稀酸的反应进行验证
【进行实验】
(3)分别取形状、大小完全相同的三种金属片放在三支试管中,进行如下图操作并记录了实验现象。
实验现象
铝片
铝片表面产生大量气泡
铁片
铜片
铜片表面无明显现象
【得出结论】金属活动性:Al>Fe>Cu。
【反思评价】
(4)小组同学仔细分析实验后,提出了质疑,认为实验不严密,理由是: 。
任务三:根据金属与金属盐溶液的反应进行验证
【进行实验】如图,分别取两片形状、大小完全相同的铁片放在试管中,滴加等量的氯化铝溶液和氯化铜溶液。
【实验分析】
(5)实验①无明显现象;实验②的现象是 ,反应的化学方程式是 。
【得出结论】金属活动性:Al>Fe>Cu。
【拓展延伸】
(6)小组同学通过实验,讨论后一致认为利用其他三种物质也可完成铝、铁、铜的金属活动性强弱探究,请写出其中一种组合的三种物质 。
任务四:对废液成分的探究
【讨论交流】
(7)若待实验②充分反应后取出铁片,晾干后发现增重0.1g,则反应掉的铁的质量 g。
(8)实验结束,为做好废液处理,小组同学将任务三中实验①②反应后的物质全部倒入一个洁净的烧杯内,观察到红色固体明显增多,由此可推断出,烧杯中废液的溶质成分一定有 。为了验证烧杯中可能存在的固体,下列可以选用的试剂有 。
A.氢氧化钠溶液 B.氯化亚铁溶液 C.氯化铜溶液 D.稀硫酸
13.学习小组对当地工业园区工厂排放的废水进行了下列拓展学习与探究。
【进行实验】测定废水的酸碱度
甲、乙、丙三位同学分别测定废水pH的操作如图所示。其中正确的是 同学,丙同学测得废水pH为5,丙测得结果与实际值相比 (选填“偏大”、“偏小”或“一样”)。
【拓展探究】为探究废水含有的离子,该小组同学设计并进行了如下实验
实验步骤
实验现象
实验结论
①取少量废水于试管中,向其中滴加适量的NaOH溶液
产生蓝色沉淀
废水中含有的离子是 。
②取少量废水于试管中,先向其中滴加足量的稀硝酸,再滴入适量的硝酸银溶液
。
污水中含有Cl-
③取少量废水于试管中,先向其中滴加足量的稀硝酸,再滴入适量的 。
产生白色沉淀
污水中含有
【小组交流】步骤③中发生反应的化学方程式为 。
14.1921年,正在美国留学的侯德榜先生为了发展我国的民族工业毅然回国,“其侯氏制碱法”为我国纯碱和氮肥工业技术的发展作出了杰出贡献。工业纯碱中可能混有少量NaCl,某化学兴趣小组对工业纯碱样品展开探究。
【探究一】确定纯碱样品中是否含有 NaCl
(1)取样品加水溶解,加入过量稀硝酸,观察到实验现象:有 产生。
(2)取上述溶液,继续滴加适量AgNO3溶液,观察到实验现象:有 产生。
【结论】样品中含有 NaCl。
(3)甲、乙、丙三个同学分别用以下药品代替稀硝酸进行(1)步实验,也能确定样品中是否含有NaCl的是 (填“甲”、“乙”或“丙”)。
甲: CaCl2溶液 乙:稀盐酸 丙: Ba(NO3)2 溶液
【探究二】测定纯碱样品中Na₂CO3的质量分数
(4)兴趣小组设计了以下两个测定方案:
方案一:将样品溶解,加入过量CaCl2溶液,搅拌至反应完全。过滤、洗涤、干燥,称量沉淀的质量,计算Na₂CO3的质量分数。
方案二:如图所示,取样品于锥形瓶中,加入足量稀盐酸。反应结束后,根据球形干燥管的增重计算的质量分数。
【讨论】:①上述两个方案中,你认为方案 更优,理由是 。
②方案二锥形瓶内发生反应的方程式为 。
【探究三】确定溶液的酸碱性
(5)向溶液中滴加酚酞, 溶液变成红色, 所以溶液呈 性。
【知识拓展】
(6)纯碱属于 (填“酸”、“碱”或“盐”)。
15.学习小组同学用如图所示实验探究完碱的化学性质后,将甲、乙、丙中的无色溶液倒入到一个洁净的废液缸中,发现废液明显变浑浊且呈红色。同学们对此产生了好奇,于是接着进行了下列的拓展学习与探究。
【反思交流】
(1)小组同学做甲图所示实验时,当溶液恰好由红色变为无色,即停止了滴加稀盐酸,写出发生反应的化学方程式: 。做乙图所示实验时,看到的现象是 。
(2)废液呈红色,说明废液显 性。废液变浑浊,是因为实验中 (填化学式)过量。
【拓展问题】使废液变红色的物质是什么?
【做出猜想】猜想一:只有Na2CO3;
猜想二:只有NaOH;
猜想三:NaOH和Ca(OH)2;
猜想四:NaOH和Na2CO3;
(3)以上猜想中不合理的是猜想 。
【查阅资料】CaCl2溶液呈中性。
【验证猜想】
(4)静置一段时间后,取少量废液缸中的上层红色清液于试管中,加入过量CaCl2溶液,有白色沉淀生成,写出该反应的化学方程式: 。静置后,发现试管中的上层清液为 色,由此证明了猜想 成立。
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
$$