内容正文:
2026年中考化学专题强化:科学探究题
1.某同学为了探究木炭和氧化铜在高温条件下生成的气体产物的成分,提出了如下猜想:
a、可能是二氧化碳;
b、可能是一氧化碳。
并设计如图所示装置进行实验,预期的实验现象及结论如下:
Ⅰ、若澄清的石灰水变浑浊。则气体为二氧化碳;
Ⅱ、若澄清的石灰水不变浑浊。则气体为一氧化碳。
请你分析并回答:
(1)另一位同学认为该同学的猜想不严谨,提出了第三种猜想。这位同学的猜想是:___________;
(2)为验证这位同学的猜想,他设计了如下实验方案。
实验方案
预期实验现象
预期实验结论
1.先将气体通过澄清的石灰水
石灰水变浑浊
气体中有___________
2.再通过足量的石灰水溶液
无明显现象
该过程的目的是___________
3.然后气体通过灼热的氧化铜
___________
气体中有一氧化碳
2.小军从试剂柜中拿出一瓶标签破损的无色溶液,发现只能依稀看到“SO4”的字样。
【提出问题】这瓶试剂到底是什么溶液呢?标签受损的原因可能是______。
【做出猜想】同学们根据药品柜中保存的药品,做出如下猜想:
猜想一:可能是H2SO4溶液 猜想二:可能是BaSO4溶液
猜想三:可能是Na2SO4溶液 猜想四:可能是CuSO4溶液
【讨论交流】经过讨论,大家一致认为猜想二、四不成立,理由是______。
【查阅资料】Na2SO4溶液呈中性
【实验探究】分别取少量瓶内试液于试管中进行如下实验:
实验操作
实验现象
实验结论
取适量液体与试管中,向其
中加入紫色石蕊试液
______
猜想三不成立,该溶液
不是Na2SO4溶液
取适量液体与试管中,向其
中加入铁粉
有______产生
猜想一成立,该溶液
是H2SO4溶液
为进一步证实猜想一是否成立,同学们又取两份瓶内试液进行了下列实验:
实验操作
实验现象
实验结论
加入少量______(不能是单质)
有气泡产生
猜想一成立,溶液
是硫酸溶液
加入一根生锈的铁钉
______
用硫酸来处理化工厂烧碱废液的化学反应方程式为:______。
3.勇往直前学习小组的同学来到实验室,探究酸和碱的反应。
【实验活动】同学们按如图设计进行了实验。
【实验记录】同学们的每一步实验都观察到了明显的现象。实验1中滴加氢氧化钠和稀盐酸时一定会发生的化学反应方程式为______(写2个)。实验2滴加稀盐酸时观察到______现象时停止加酸。实验证明酸和碱能反应,这类酸和碱作用生成盐和水的反应叫做______反应。
【实验分析】为证明氢氧化钠与盐酸反应滴加了酚酞溶液,而氢氧化铜与盐酸反应则不需要滴加酚酞证明,原因是______。
【提出问题】同学们发现,各组同学实验1最后所得溶液颜色不同,有的同学得到绿色溶液,有的同学得到蓝绿色溶液,也有同学得到蓝色溶液。这是为什么呢?
【猜想假设】考虑到硫酸铜溶液都显蓝色,除铜离子和硫酸根离子外,同学们提出下列猜想。
猜想1:可能与溶液中含Na+有关 猜想2:可能与溶液中含H+离子有关
猜想3:可能与溶液中含______(填离子符号)有关
【实验设计】同学们取2份硫酸铜溶液样品,分别滴加了______(填2种物质的化学式)溶液,发现溶液颜色没有变化,排除了猜想1和猜想2。确定猜想3正确。
【讨论交流】因为实验1中同学们用的试剂种类都是相同的,却得到了不同颜色的溶液,同学们进一步讨论得出,除了跟猜想3的离子有关外,还应该和______有关。
【总结归纳】我们发现问题后,应该设计科学合理的实验来验证猜想。根据实验目的的需要,设计区分物质的定性实验或者需要具体数据比较的______实验。
4.中和反应是一类重要的化学反应,化学兴趣小组的同学做了如图1实验,没有明显现象。
【提出问题】图1中没有明显现象,是否发生了反应?
【猜想与假设】猜想一:没有反应 猜想二:发生了化学反应
【实验探究】
(1)化学兴趣一组的同学取少量实验后试管中的溶液,分别放入a、b两支试管中,向a试管滴入酚酞溶液,观察到溶液不变色,证明了盐酸和氢氧化钠一定发生了化学反应,为进一步探究反应后溶液中溶质成分,还可以向试管b中加入下列物质中的______(填字母)。
A.Zn B.Mg(OH)2 C.FeCl3 D.AgNO3
(2)化学兴趣二组又利用PH传感器探究稀盐酸和氢氧化钠的反应过程。实验操作和测定结果如图2所示:
①该实验中,注射器中溶液是______。
②加入注射器中溶液20mL时,烧杯中的溶液溶质成分______(填化学式);
(3)化学兴趣三组的同学向盛有一定量氢氧化钠溶液的密闭隔热容器中不断加入稀盐酸,利用数字传感器上的计算机绘制出反应时间与溶液温度的图像,如图所示。当加入盐酸_____mL时,盐酸与氢氧化钠恰好完全反应。
【结论与交流】通过以上实验探究,写出对中和反应的理解______。(写一条即可)
5.化学课上,老师把二氧化碳通入氢氧化钠溶液中,无明显现象。下面是某小组合作探究的过程:
【提出问题】二氧化碳和氢氧化钠是否发生反应?
【初步实验】小张同学设计如图1实验,实验中他观察到锥形瓶内气球鼓起来了,认为二氧化碳和氢氧化钠溶液发生了反应。小红对小张的结论提出了异议,原因是___________。
【继续实验】小红重新设计实验证明二氧化碳与氢氧化钠溶液发生了反应。
实验步骤如下:向两只相同的软塑料瓶充满二氧化碳,分别加入等体积的水和氢氧化钠溶液,立即拧紧瓶盖振荡。此时观察到的现象是___________。
证明二氧化碳与氢氧化钠溶液确实发生了反应。请写出二氧化碳与氢氧化钠发生反应的化学方程式___________。
【实验反思】小明认为也可以通过检验生成物的存在来证明二者确实发生了反应。
【再次实验】小明将二氧化碳持续通入一定浓度一定量的氢氧化钠溶液中,然后向其中滴加氯化钡溶液,观察到___________,写出此反应的化学方程式___________,证明二氧化碳与氢氧化钠溶液确实发生了反应。
【反思交流】华认为还可用稀盐酸验证二氧化碳与氢氧化钠确实发生了反应,她取试管中的溶液,向其中滴加几滴稀盐酸,没有明显现象,便认为二氧化碳没有与氢氧化钠反应,她的说法是否正确,说说你的理由____________。
压强传感器和温度传感器分别测出烧瓶中压强与时间,温度与时间的变化曲线如图3,4所示。
(1)图3中,曲线___________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)表示二氧化碳与氢氧化钠溶液的反应。
(2)图4中,曲线Ⅲ为二氧化碳与氢氧化钠溶液的反应,曲线IV为二氧化碳与水的反应。由此证明二氧化碳与氢氧化钠溶液的反应是___________(填“吸热”或“放热”)。
6.纳米零价铁(单质铁)在环保领域应用广泛。某兴趣小组在实验室模拟制取纳米零价铁,并对相关问题进行了系列探究活动。
探究Ⅰ:模拟制取纳米零价铁
【查阅资料】
①高温下,氢气还原菱铁矿(主要成分为不考虑杂质)可制取纳米零价铁,反应的化学方程式为
②无水硫酸铜为白色固体,吸水后生成五水合硫酸铜变为蓝色。
③与无水硫酸铜不反应
【实验1】小组同学按图所示装置进行实验。步骤如下:
(1)①检查______良好,并添加药品;
②打开弹簧夹K,通入氢气,检验______后,点燃酒精灯加热;③反应进行一段时间后,根据B处的现象判断有水生成,在C处检验并证明有二氧化碳生成。
(2)在酒精灯上加装金属网的作用是______。
(3)B处观察到的现象是______。
(4)步骤③中在C处检验二氧化碳的方法是______(填写操作方法)。
探究Ⅱ:【实验1】中反应后剩余固体的成分
【做出猜想】根据实验原理,小组同学推测上述反应后剩余固体的成分可能是:
(5)猜想一:只有Fe; 猜想二:; 猜想三:______。
【实验2】小明同学用图乙、丙进行实验。用燃着的木条放在乙中玻璃尖嘴处,气体被点燃;丙中试管①中快速有气泡产生,但试管②中无明显现象。小明据此得出“猜想一”正确。
【分析讨论】
小组同学讨论认为小明的实验方案不合理,因为所用试剂X具有挥发性,导致试管②中无明显现象。小红提出在试管①和②之间增加丁装置即可,遭到小组同学的一致反对。
最后小组同学认为将试剂X换成试剂Y即可,并重新进行实验,观察到试管②中澄清石灰水变浑浊,从而得出最终结论:猜想三正确。
【拓展交流】
(6)图乙所示实验中,生石灰的作用是______。
(7)图丙所示实验中,试管①中FeCO3与试剂X反应的化学方程式为______。
(8)小组同学一致反对小红修改方案的理由是______。
(9)试剂Y为______。(填化学式)
7.实验探究和证据推理是提升认知的重要手段。化学兴趣小组对“CO还原Fe2O3粉末”的实验进行探究:
查阅资料:四氧化三铁与硫酸铜溶液不反应
【实验过程】
步骤1在通风橱中,按上图连接装置并检验装置的气密性。
步骤2装入试剂:玻璃管内装入Fe2O3粉末,试管I中装入澄清石灰水。
(1)步骤3从a端通入CO一段时间,再点燃酒精灯,可以观察到硬质玻璃管中的现象是:_________。
(2)写出试管I中发生反应方程式为:___________,该装置还有一个不足之处:___________。
【提出猜想】对磁铁吸引的黑色固体成分有以下三种猜想:
猜测Ⅰ:Fe:
猜测Ⅱ:Fe3O4:
猜测Ⅲ:___________。
【实验验证】取少量反应后的黑色固体放入试管中,加入足量的硫酸铜溶液,振荡,充分反应后静置,观察到___________,说明猜测Ⅰ是正确的。
(3)原料CO的制备
可以加热MgCO3、Zn的混合物可快速制备CO,同时还得到两种金属氧化物,写出反应方程式:___________。也可以用加热草酸晶体(H2C2O4·2H2O)制备CO,原理为:H2C2O4·2H2OCO↑+CO2↑+3H2O
8.氧气是一种重要的气体,人们一直寻找通过各种方法获得所需的氧气。
(一)实验室制氧气
在相同的条件下,某同学用加热氯酸钾的方法制取氧气,并对催化剂进行探究:
编号
质量/g
催化剂
催化剂质量/g
收集所需时间/s
实验1
5
171
实验2
5
0.5
49
实验3
5
0.5
58
实验4
5
0.5
154
(1)写出实验2中分解的化学方程式______。
(2)表中所列3种催化剂的催化效果最佳的是______。
(3)由实验4和实验______可知,有催化作用。维持加热条件不变,用实验1再继续收集收集,所需时间明显少于171s,解释原因______。
(4)要比较分解反应中不同催化剂的催化效果,除了可以通过测量收集所需时间的方法外,还可以通过测量______的方法可知。
(二)家庭中制氧气
(5)某家庭制氧机上有湿化瓶装置。人吸氧时观察到瓶中有气泡。湿化瓶装置类似于下图。关于该注水口装置,下列说法正确的有______(填字母序号)。
A.b导管连接制氧机
B.b导管连接人吸氧气的塑料管
C.使用该装置可以观测是否有氧气输出
D.使用该装置可以观测氧气输出的速率
(三)渔业制氢气
运输活鱼时,用过氧化钙()可增加水中含氧量。联想到过氧化钙()的此作用,某同学在实验时,提出下列猜想并用下图装置进行实验:
【猜想】与反应用于实验室制取氧气。
【实验过程】
(6)①组装仪器,______(填一实验步骤);
②向试管中加入和后,有极微量细小气泡缓慢放出。将导管伸入集气瓶中,几乎收集不到气体。放置到第二天,集气瓶中只收集到少量气体,振荡试管后仍有极微量细小气泡缓慢放出。
【实验结论】
(7)与反应______(填“能”或“不能”)用于实验室制取氧气。
【分析】
(8)小明认为过氧化钙和水反应还生成氢氧化钙,写出CaO2与H2O反应的化学方程式为______。若将7.2克CaO2加入足量的水中,完全反应后能生成______克氧气。
9.某化学小组同学对二氧化碳和二氧化硫的有关性质进行了相应的探究实验,请根据所学知识及实验过程,回答下列问题。
(1)物理性质对比实验:将两支相同的已收集满有二氧化碳和二氧化硫的试管,倒置于盛有水的水槽中,出现如图1所示现象的原因是__________。
(2)化学性质的对比实验:将二氧化碳和二氧化硫分别进行如图2实验(部分装置省略),观察到的实验现象是A与D现象接近;B与E现象相同;C与F现象差异很大,C仍为红色,F红色逐渐褪去,加热后又变回红色。化学小组同学只用澄清石灰水检验二氧化碳的方法是否可靠:__________(填“是”或“否”)。请写出与澄清石灰水反应的化学方程式:__________。
(3)写出一种鉴别二氧化碳和二氧化硫的方法:__________。
(4)实验反思:二氧化碳和二氧化硫的化学性质相似之处是__________(写一点即可)。
(5)漂白是溶液褪色的原因之一,如:F装置中品红褪色的原因是漂白造成的;很多其他的化学反应也可以使某些有色溶液褪色。某研究性学习小组同学发现:将气体通入滴有酚酞试液的NaOH稀溶液中,也观察到溶液的红色褪去。该小组同学也想通过实验来探究该溶液褪色的原理,经过大家的讨论和分析后,提出了如下两种假设。
假设一:或与水反应的产物漂白了红色的溶液;
假设二:与氢氧化钠反应,降低了溶液的pH。
请你设计一个简单合理的实验方案,验证以上哪种假设成立:__________。
10.小明在帮老师整理实验室时,发现一瓶未密封的KOH固体,对其成分提出以下假设,并在老师的指导下进行实验探究。
【查阅资料】①KOH与NaOH的化学性质相似。请用化学方程式解释KOH变质的原因是____。
②K2CO3溶液呈碱性,BaCl2溶液、KCl溶液呈中性。
【猜想假设】假设Ⅰ:只含KOH;
假设Ⅱ:含KOH和K2CO3;
假设Ⅲ:只含K2CO3
【进行实验】
实验操作步骤
实验现象
实验结论
(1)取少量样品于试管中,加入足量的稀盐酸
有气泡产生
假设_____不正确
(2)另取少量样品于试管中,加水溶解,加入过量的BaCl2溶液,振荡,静置
______
假设Ⅲ正确
3)取(2)中上层清液,滴加无色酚酞溶液
____
【问题讨论】步骤(2)中加入过量BaCl2溶液的作用是_____。
【拓展应用】完全变质的KOH也有利用价值,从K2CO3的组成或性质看,这瓶变质的试剂在农业上的用途是______。
11.钛(Ti)是一种重要的航天金属材料.某学习小组为了探究Ti、 Al 、 Cu的金属活动性:
[提出假设] a. Ti金属活动性比Al强 b. Al金属活动性比Cu强
[查阅资料] Ti能与盐酸反应。
[实验设计] 同温下,取大小相同的这三种金属薄片,分别投入等体积等浓度的足量的盐酸中反应,观察现象。
[操作分析] 三种金属加入盐酸前都先用砂布将表面擦光亮,其目的是__________
A 除去氧化膜,利于直接反应 B 使表面光亮,易观察现象 C 使反应金属温度相同,易反应
[实验现象]
金属
Ti
Al
Cu
与盐酸反应
反应缓慢
反应剧烈
无明显现象
[实验结论]
(1)原假设_________不正确(填“a” 、 “b”或 “ab”)
(2)三种金属的金属活动性由强至弱的顺序为__________________。
[结论应用] 能否用铝制容器来盛放波尔多液(含硫酸铜)__________。(填“能”或“不能”)
12.基于实验事实的逻辑推理、质疑批判是科学探究的重要方法。
碳酸钠与熟石灰反应生成氢氧化钠: 某化学兴趣小组的同学想利用生石灰和碳酸钠制取氢氧化钠溶液。
【知识回顾】
(1)生石灰与水反应______热量(填“放出”或“吸收”),写出反应的化学方程式______,属于______反应(基本反应类型)。
【制取过程】
【讨论】有同学认为无色溶液 A 是氢氧化钠溶液;有同学认为,溶液中除了氢氧化钠还可能有其他溶质。
【提出问题】无色溶液 A中的溶质是什么?
【猜想】
(2)有三种可能 ①NaOH②NaOH 和Na2CO3③NaOH和______
【实验探究】
(3)
实验操作
实验现象
解释或结论
______
猜想②不成立
有白色沉淀生成
猜想______成立
【反思与交流】
(4)判断反应后溶液中溶质的成分,既要考虑生成物,还要考虑______。
13.兴趣小组的同学对二氧化碳的制取及某些性质进行了相关探究。
【实验探究 1】
甲、乙、丙三位同学利用传感器设计并完成实验。
(Ⅰ)如图 1 所示装置的气密性良好,在三只 250 mL 的烧瓶内收集满二氧化碳气体,在 三个注射器内各装入 85 mL 的液体(分别是水、饱和石灰水、40%氢氧化钠溶液),连接好装置和压强传感器。
(Ⅱ)三位同学同时迅速将注射器内 85 mL 的液体(水、饱和石灰水、40%氢氧化钠溶液) 注入各自烧瓶中,关闭活塞。
(Ⅲ)一段时间后,同时振荡烧瓶,冷却至室温。观察传感器定量实时地传回烧瓶内气压 变化形成的图象,如图 2 所示。
【问题与讨论 1】
(1)三个实验的 AB 段压强都快速增大的原因是_____。
(2)曲线 1 中表示“振荡后压强变化”的线段是_____(填数字序号)。
①BC段 ②CD 段 ③DE 段
(3)曲线 2 中发生的反应方程式为_____。曲线 2 与曲线3差异较大的原因是_____。
(4)观察、对比曲线 1、2、3,能得出的结论是_____(填数字序号)。
①该温度下,1 体积水约溶解 1 体积 CO2
②CO2 能与水发生反应
③检验CO2 用饱和澄清石灰水较合适
④40% NaOH溶液比饱和石灰水更适合吸收CO2
【实验探究 2】
丁同学将实验室里制取的 CO2 通入澄清石灰水,石灰水未变浑浊,于是作如下探究(装置见图 3)
(5)①实验室制 CO2 反应的化学方程式为_____。
②装置 F、H 中溶液变浑浊,G 中溶液不变浑浊,则原石灰水未变浑浊的原因是_____。
③装置 G 的作用是_____。
14.某实验小组的甲、乙两同学围绕Na2CO3进行了如图一所示的实验。实验结束后,丙同学把A、B两支试管中的物质倒入同一洁净的烧杯中(如图二),充分混合后发现白色沉淀明显增加。
(1)往试管内滴加液体所用的仪器是______(填仪器名称);小组同学将C中液体过滤后,对所得滤液的主要成分进行了如下探究:
【猜想与假设】实验小组的同学对滤液的成分作出了如下猜想:
猜想一:滤液中的溶质是NaCl、Na2CO3
猜想二:滤液中的溶质是NaCl、CaCl2
猜想三:滤液中的溶质是NaCl、CaCl2、HCl
猜想四:滤液中的溶质是______
【讨论与交流】通过认真讨论,小组同学排除了其中一种不合理的猜想。
(2)你认为不合理的猜想是______,理由是______。
【进行实验】丁同学取少量滤液置于试管中,向试管中滴加一种物质,发现有无色气泡生成。
(3)你认为丁同学向滤液中滴加的物质是______。
【实验结论】通过探究,小组同学得出了猜想一是正确的结论。
【实验反思】分析实验后所得溶液中溶质成分时,除生成物外,还要考虑______。
试卷第1页,共3页
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参考答案
1. 可能是CO与CO2的混合气体 二氧化碳 除去二氧化碳 黑色固体变红
2. 倾倒液体时,标签未指向手心 BaSO4不溶于水,CuSO4溶液为蓝色 溶液变红 气泡 碳酸钠(合理即可) 铁锈逐渐消失,溶液由无色变为黄色
3. 、 溶液由红色变为无色 中和 氢氧化钠与盐酸反应没有明显的现象,而氢氧化铜与盐酸反应有明显的现象 Cl- Na2SO4、H2SO4 离子浓度或氯化铜浓度 定量
4. AB/BA 稀盐酸 NaCl、HCl 10 中和反应出热量(合理即可)
5. 二氧化碳能溶于水 加入氢氧化钠溶液的软塑料瓶变得更瘪 有白色沉淀生成 盐酸的量太少,先和氢氧化钠溶液反应了 II 放热
6.(1) 装置气密性 氢气纯度
(2)集中火焰,提高温度
(3)白色固体变为蓝色
(4)将一个内壁沾有澄清石灰水的烧杯倒置在C处,观察澄清石灰水是否变浑浊
(5)Fe、FeCO3/FeCO3、Fe
(6)吸收氢气中可能混有的水蒸气和氯化氢
(7)FeCO3+2HCl=FeCl2+H2O+CO2↑
(8)丁装置中的碳酸氢钠会与可能挥发出的氯化氢反应生成二氧化碳气体,从而无法判断二氧化碳的来源
(9)H2SO4
7. 红色固体变黑,黑色固体均能被玻璃管上方的磁铁吸引
没有尾气处理 Fe、Fe3O4 黑色固体消失,有红色固体产生,溶液由蓝色变浅绿色
8.(1)
(2)二氧化锰或MnO2
(3) 1 因为氯酸钾分解生成的氯化钾对反应起了催化作用
(4)相同时间内收集氧气的体积
(5)BCD
(6)检查装置气密性
(7)不能
(8) 1.6
9.(1)二者都能溶于水且二氧化硫比二氧化碳的溶解性大
(2) 否
(3)将气体通入品红溶液中
(4)与水反应(或与石灰水反应)
(5)褪色的溶液中再加入足量氢氧化钠溶液(或加热),若不变红,假设一正确(加热若不变红假设二正确)
10. Ⅰ 有白色沉淀生成; 无明显现象 检验并除去碳酸钾 做化肥
11. A a Al 、Ti 、Cu 不能
12.(1) 放出 化合
(2)氢氧化钙/Ca(OH)2
(3) 无明显现象 ③
(4)反应物是否过量
13. 因为液体压缩了瓶内的气体,使瓶内气压增大 ② CO2+Ca(OH)2=H2O+CaCO3↓ 氢氧化钠易溶于水,氢氧化钙微溶于水,相同质量的两种溶液中氢氧化钠的含量大于氢氧化钙,因此会影响二氧化碳的吸收 ①③④ 生成的二氧化碳气体中含有氯化氢气体 检验氯化氢气体是否被除尽
14. 胶头滴管 NaCl 三 碳酸钙与稀盐酸不能共存 稀盐酸(合理即可) 反应物是否过量
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