广东省2022年中考化学总复习作业：专题4 科学探究题

第二轮能力篇专题四科学探究题1．(2020·大庆)某白色固体可能由BaCl2、NaOH、Na2CO3、Na2SO4、Fe3O4中的一种或几种物质组成．同学们为了确定该白色固体的成分，进行了如下实验探究：【资料卡片】BaCl2溶液显中性．【初步结论】甲同学根据固体的描述确定样品中肯定没有________(填化学式)，原因是____________________．Fe3O4

Fe3O4是黑色固体

【初步探究】同学们设计的实验过程及现象如图所示．【交流讨论】同学们认为：无色溶液M中一定含有________(填化学式)，无色溶液M加入酚酞试液后变红色，说明溶液M显碱性，需对溶液M继续探究．【提出问题】使溶液M显碱性的物质是什么？NaCl

【猜想与假设】猜想一：是氢氧化钠；猜想二：是碳酸钠；猜想三：______________________．【探究与结论】乙同学取无色溶液M于试管中，加入过量的氯化钡溶液，振荡，静置，观察到__________________，是氢氧化钠和碳酸钠

有白色沉淀产生

证明无色溶液M中含有碳酸钠，此过程发生反应的化学方程式为____________________________________.丙同学为进一步证明无色溶液M中的成分，取乙同学实验所得上层清液少许于试管中，加入__________，观察到______________，证明猜想三成立．综合分析，乙同学加入过量氯化钡溶液的作用：①证明无色溶液M中含有碳酸钠，②_______________________________________.【实验结论】原白色固体中一定有的物质是____________________________(填化学式)．BaCl2＋Na2CO3===BaCO3↓＋2NaCl

酚酞试液

溶液变红色

除尽碳酸钠，防止对检验氢氧化钠产生影响

BaCl2、NaOH、

Na2CO3

2．(2021·肇庆高要模拟)小兰的爸爸承包了一块山地，想种植马家柚等特色农产品．她利用所学化学知识对下列问题进行探究．【提出问题】①这块山地的土壤呈酸性还是碱性呢？是否适合种植马家柚；②以前的承包商在山地中施用过化肥硫酸铵，土壤中是否还残留硫酸铵？【查阅资料】①土壤pH在5.0～7.0之间的均可栽植马家柚．②硫酸钡是一种白色不溶于水也不溶于酸的固体．实验探究Ⅰ：测定土壤的酸碱性(1)取少量土壤样品，加水充分搅拌后________(填操作)．(2)用pH试纸测得滤液的pH＝6，得出这片山地显______(填“酸”“碱”或“中”)性，________(填“适合”或“不适合”)种植马家柚．实验探究Ⅱ：土壤中是否含有硫酸铵？过滤

酸

适合

【作出猜想】猜想1：土壤中含有硫酸铵；猜想2：土壤中不含硫酸铵．【进行实验】操作步骤实验现象实验结论①取实验探究Ⅰ中滤液于试管中，向其中加入少量硝酸钡溶液和过量稀硝酸有白色沉淀生成滤液中含有__________离子②另取适量土壤样品，加熟石灰混合研磨，闻气味________________________土壤中含有铵盐硫酸根

产生刺激性气味的

气体

【实验结论】猜想_____(填“1”或“2”)成立．【反思交流】铵态氮肥是农民常用的一种化肥，由上述实验可知在施用铵态氮肥时，应避免与______性物质混在一起．1

碱

3．某化学兴趣小组在一个充满O2的密闭容器中加入一定量的纯净的碳粉，在高温条件下使其充分燃烧反应，待反应结束后，容器中的碳粉已完全消失．该小组对容器中反应后的气体进行如下探究：【提示】①氢氧化钠可以吸收除去二氧化碳气体；②浓硫酸能吸水．【知识回顾】碳充分燃烧生成CO2，不充分燃烧生成CO．【提出猜想】(1)小红对容器中气体的组成提出如下四种猜想，你认为其中明显不合理的有______(填字母)．A．可能有SO2 B．可能有CO

C．可能有CO2 D．可能有CO2和O2的混合气体(2)小明认为碳粉部分充分燃烧，还有部分没有充分燃烧，容器中的气体还可能是CO和CO2的混合气体．A

【实验探究1】小明为了验证自己的猜想，按如图所示装置进行探究．请回答下列问题：(1)装置A中的澄清石灰水的主要成分是氢氧化钙，它的化学式为______________．(2)小明的实验设计思路：装置A的作用是________________________，可观察到装置A中的实验现象是____________________．若原气体中含有CO气体，小明可观察到D玻璃管中的实验现象是________________________；E中气球作用是________________________．Ca(OH)2

检验气体中是否有

CO2

澄清石灰水变浑浊

固体

由红棕色变为黑色

处理尾气，防止污染空气

【实验探究2】小强认为容器中的气体是CO2和O2的混合气体，并进行实验改进和探究．小强把小明实验中的氧化铁换成铜丝网，并去掉E装置进行验证.若小强的猜想成立，则装置D中的铜丝网的变化现象是________________________．【反思交流】有同学认为，小强应先通入容器中气体一段时间再加热，目的是____________________________________________________.铜丝网由红色变

为黑色

排除玻璃管中的空气，防止空气中的氧气对实验产生干扰

2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O

小苏打

【提出问题】NaOH是否变质？【作出猜想】猜想1：NaOH全部变质．猜想2：_________________．【制定计划】老师探究是否产生了NaHCO3，学生在老师探究的基础上进一步探究．NaOH部分变质

【进行实验】编号实验操作实验现象实验分析老师实验略略没有产生NaHCO3学生实验a：取一定量的待测液于试管中，加入足量CaCl2溶液产生白色沉淀反应的化学方程式为______________________________________________b：充分反应后静置，取上层清液加入无色酚酞溶液溶液变红原待测液中含有_________Na2CO3＋CaCl2===CaCO3↓＋2NaCl

NaOH

【表达交流】有同学认为上述实验a中的CaCl2溶液可改为澄清石灰水，你是否同意这种看法？__________(填“同意”或“不同意”)．【实验结论】上述猜想2成立．【反思评价】在实验室中，氢氧化钠应密封保存．不同意

5．(2017·广东)某同学进行如图两个实验：(1)甲实验中反应的化学方程式为_______________________________________．(2)乙实验观察到的现象是________________________，溶液由蓝色变成无色．(3)把甲、乙反应后的溶液倒入同一烧杯，发现有白色沉淀生成．他决定对白色沉淀的成分进行探究．Ba(OH)2＋Na2CO3===BaCO3↓＋2NaOH

镁条表面出现

红色固体

【查阅资料】硫酸钡不溶于酸．【提出猜想】白色沉淀为：Ⅰ．______________；Ⅱ．Mg(OH)2和BaSO4；Ⅲ．Mg(OH)2和MgCO3．Mg(OH)2

【实验方案】实验操作实验现象与结论过滤、洗涤白色沉淀备用；向白色沉淀中加入盐酸至过量①若沉淀全部溶解，且无其他现象；猜想Ⅰ成立；其化学反应方程式为_________________________________．②若____________________且无气体产生，猜想Ⅱ成立.③若沉淀完全溶解，________________，猜想Ⅲ成立．Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O

白色沉淀部分溶解

且有气体产生

【拓展与思考】如果猜想Ⅲ成立，产生此结果的原因是做甲实验时____________________；上述白色沉淀的成分不可能出现的组合是Mg(OH)2、MgCO3和BaSO4，原因是_______________________________________________．滴加的碳酸钠过量

甲反应后的溶液中碳酸钠与氢氧

化钡不能共存

6．在一次实践活动中，某小组同学对游泳馆内清澈湛蓝的池水产生了浓厚的兴趣，他们对池水呈现蓝色的原因和溶质成分展开了问题探究．活动一：查阅相关资料，寻找池水呈现蓝色的原因．【查阅资料】水对蓝光的反射作用使水呈现蓝色，水越深蓝色越深．【交流讨论】光反射引起池水呈现蓝色，从微观角度分析，水分子本身________(填“有”或“没有”)改变．有同学质疑：池水呈现蓝色可能是加入了硫酸铜．没有

活动二：检验泳池水中是否加入硫酸铜．实验步骤实验现象实验结论1．取少量泳池水于试管中，滴加几滴____________________________________(合理即可)有蓝色沉淀产生池水中含有Cu2＋2．另取少量泳池水于试管中，滴加足量稀盐酸，无明显现象，再滴加几滴_______________________________(合理即可)产生白色沉淀池水中含有的离子是______(用符号表示)NaOH溶液[或Ca(OH)2溶液]

Ba(NO3)2溶液(或BaCl2溶液)

【实验小结】泳池水中含有硫酸铜．步骤1发生反应的化学方程式为____________________________________________．CuSO4＋2NaOH===Cu(OH)2↓＋Na2SO4

7．“84”消毒液、H2O2溶液都是常用消毒剂，兴趣小组对两种消毒剂进行了如下探究活动．【查阅资料】“84”消毒液的有效成分是次氯酸钠(化学式为NaClO).【实验1】取少量“84”消毒液于试管中，滴加H2O2溶液，发现有大量气泡产生：然后______________________________________________(填写实验操作和现象)，证明产生的气体是氧气．将带火星的木条伸入试管中，带火星的木条复燃

【提出问题】在上述反应中，NaClO的作用是什么？【作出猜想】猜想一：作反应物，NaClO与H2O2溶液发生化学反应．猜想二：作__________，类似分解H2O2溶液制氧气时MnO2的作用．催化剂

【实验2】(1)按如图所示组装实验装置，并____________________．(2)向锥形瓶中加入30mL“84”消毒液，注射器中吸入25mLH2O2溶液．检查装置的气密性

(3)将注射器中的H2O2溶液平均分5次推入锥形瓶中：每次推入H2O2溶液，待不再产生气泡后，记录收集气体的总体积(忽略其他因素对测量结果造成的影响)见下表．编号第1次第2次第3次第4次第5次收集气体总体积/mL140280365x375①表中的数据x＝_______．②分析表中数据得出“猜想一正确”，其依据是__________________________________________________________________________________________________________________________________．370

每次加入的H2O2溶液质量不变，如果是NaClO作催化剂，那么每次产生气体的质量应该相等，但实验结果是产生的气体质量不等，在减少

【分析讨论】NaClO与H2O2溶液反应除生成氧气外，还生成氯化钠和水．该反应的化学方程式为__________________________________．NaClO＋H2O2===O2↑＋NaCl＋H2O

【拓展反思】生活中常用消毒剂除“84”消毒液、H2O2溶液外，还有75%酒精、过氧乙酸等．在使用各种消毒剂时，要考虑它们的性质．切记：科学使用，注意安全！生活中下列使用消毒剂的做法，正确的是________(填字母)．A．不同的消毒剂可随意混合使用B．使用“84”消毒液的浓度越高越好C．使用75%酒精消毒应远离明火，防止火灾D．“84”消毒液、75%酒精等消毒剂均应密封保存CD

8．(2021·揭阳揭西模拟)小明学习金属有关知识后，对“一定金属和盐酸反应快慢的影响因素”进行了探究．【提出问题】一定金属与盐酸反应快慢受哪些因素的影响呢？【猜想与假设】a．可能与盐酸的浓度有关；b．可能与反应时的温度有关．【设计并进行实验】小明用不同质量分数的盐酸和相同形状的铝片进行如下实验．实验编号盐酸的浓度(均取20mL)温度/℃收集40mL气体所需时间/s①5%3048②10%2041③5%2069④10%3032【分析数据，得出结论】(1)写出铝与盐酸反应的化学方程式__________________________．(2)通过实验②③对比，说明________________________________________________；通过实验______________(写编号)对比，说明反应时的温度对反应快慢有影响．2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑

其他条件相同时，盐酸的浓度越大，反应速率越快

①③或②④

(3)如果盐酸的浓度为10%，温度为25℃，则收集40mL气体所需的时间范围为_________________．(4)小明在做以上四组实验时，发现一开始反应速率都很慢，原因是__________________________________________________．32s＜t＜41s

铝片可能没有打磨，实验前没有除去铝表面的氧化膜

9．某实验小组借助数字化实验手段用装置A“探究外界条件对H2O2分解速率的影响”，按下表分组进行实验1，在同一温度下通过压强传感器得到数据如图所示：图1试管编号①②③H2O2溶液溶质质量分数/%444H2O2溶液/mL151515催化剂种类—MnO2CuCl2催化剂质量/g00.2x温度/℃202020(1)实验1中x＝_______．(2)经分组实验，学生从实验1中得出结论：在其他条件相同的情况下，__________作催化剂的催化效果最好，其反应的化学方程式为______________________．(3)小组同学查阅资料，温度会影响化学反应速率，请设计实验验证：________________________________________________________________________________________________________________________________________．0.2

MnO2

取两支试管，分别加入相同体积、相同质量分数的过氧化氢溶液，一支试管保证反应温度为20℃，一支试管反应温度为60℃，然后记录内部压强变化

(4)选用0.2gMnO2催化剂，学生做了实验2，得到数据如图2所示，由此可知化学反应速率与________________________有关．反应物的溶质质量分数

图2

(5)为了进一步探究溶液中哪种组分起了催化作用，做了如图3所示对比实验，若要证明CuCl2溶液中Cu2＋对H2O2分解起催化作用除观察到试管c中无明显现象外，还需观察到的现象为________________________________．a产生气泡，b中没有

明显变化

图3

10．不用火不用电，只需拆开发热包倒入凉水，就能享用美食的自热食品，受到消费者的追捧．[查阅资料]Ⅰ．发热包中物质的主要成分是生石灰、碳酸钠、铝粒．Ⅱ．铝和强碱溶液反应生成氢气．探究一：发热包的发热原理(1)小明买了一盒自热米饭，取出发热包加入凉水，发生剧烈反应，迅速放出大量的热，写出产生该现象的主要化学反应方程式_________________________；同时发热包内固体物质变硬、结块，依据观察到的实验现象，小明猜想发热包内的物质可能发生多个化学反应，写出其中一个反应的化学方程式______________________________________________________．(2)发热包上的安全警示图标有“禁止明火”，其原因可能是__________________________________________．(3)小明向使用后的发热包中加入稀盐酸，并对产生的气体展开进一步探究．CaO＋H2O===Ca(OH)2

Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓

＋2NaOH(合理即可)

铝粉在空气中遇明火会燃烧，容易诱发火灾

探究二：确定气体的成分[猜想与假设]小明认为该气体可能是a．H2;b．________;c．CO2和H2的混合气体．[实验设计]小明同学设计下图实验装置，对气体成分进行探究．CO2

[实验验证]甲装置中的实验现象是____________________．丁装置中黑色的粉末逐渐变为红色，试管口有水珠产生，证明猜想c正确．若甲、乙装置交换位置，________(填“能”或“不能”)确定气体中含有CO2，写出化学方程式并说明理由____________________________________________________________________________________．澄清石灰水变浑浊

不能

2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O，二氧化碳会被氢氧化钠吸收，澄清石灰水不能变浑浊

[总结与反思]通过以上探究，小明做出如下反思．你认为其中正确的是________(填字母)．a．发热包应密封防潮保存b．能与水混合放出热量的物质均可做发热包的发热材料c．使用后的发热包应包好按照垃圾分类投放ac

11．(2021·百色)某校毕业班同学准备进行化学技能操作考试实验时，发现实验台上摆放的药品中，有一装有溶液的试剂瓶未盖瓶盖且标签破损