2024年中考化学二轮专题复习：科学探究题

2024年中考化学二轮专题复习：科学探究题1．实验小组的同学们在探究氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液反应的实验时观察到，有的同学产生的蓝色沉淀在静置一段时间后出现少许黑色固体（经测定为氧化铜），而有的同学确没有，还有部分同学得到的是浅绿色沉淀（经测定为碱式碳酸铜）。针对这一异常现象，同学们对实验现象的影响因素进行了以下探究：【探究1】生成沉淀的颜色与两种反应物的用量有关编号5%的溶液/g10%的溶液/g沉淀颜色出现黑色沉淀所用时间①22浅绿色末出现②42蓝、绿均有25min③6蓝色20min(1)表中的值是(2)根据实验数据分析，生成沉淀的颜色及沉淀的转变与溶液的用量有关。【探究2】蓝色沉淀转变为黑色固体与温度有关(3)用探究1中编号（填序号）的方法制备三份蓝色沉淀的混合物并对其加热。编号恒温加热全部变成黑色沉淀所用时间④30℃15min⑤60℃3min⑥80℃1min(4)写出氢氧化铜蓝色沉淀受热分解的反应的化学方程式为。(5)根据探究2可得出的结论是。2．类比法是化学研究物质的重要方法之一。草酸（C2H2O4）的化学性质与碳酸相似，已知碳酸易分解，草酸在受热条件下也易分解，仅生成三种氧化物。某校研究性学习小组对比展开探究：（1）小明首先根据草酸中含有元素，可推测生成物中含有水。（2）小明对分解生成的其他产物进行精测、验证：【假设一】生成物中有二氧化碳。实验一：将生成的气体通入澄清的石灰水，实验现象是，小明据此判断生成物中含有二氧化碳。【假设二】生成物中有一氧化碳。实验二：小明用下图装置进行试验，从而证明生成物中含有一氧化碳。请回答A装置中黑色固体粉末是（填化学式），A装置中的实验现象是。（3）讨论交流：小芳认为，小明的“实验二”不需要B装置也能够推新出生成物中含有一氧化碳。你是否支持小芳的观点：（选填“支持“或不支持"），请说出你的理由：。芳认为，从环保的角度看，“实验二”装置有一个缺陷，请你指出该缺陷：。3．建构合理的思维模型，既能促进深度学习，又能提高思维品质。某兴趣小组同学建构了“混合物含量测定”的思维模型（如图甲），运用该模型对教材中“测定空气中氧气含量”的实验进行了再探究：【探究一】根据沸点低的组分先汽化的性质，测定混合物中某组分的含量。(1)将空气转变为液态空气，液氮先汽化。请结合图甲，从建模角度分析，该操作属于上述思维模型中的（“分离转移”或“反应转化”）；【探究二】根据混合物中某组分发生化学反应，测定混合物中某组分的含量。(2)按图乙装置测定空气中氧气含量时，止水夹最合理的打开时间是（填“反应刚结束时”或“冷却到室温时”）；(3)写出乙装置中红磷燃烧的文字表达式。【探究三】兴趣小组同学还设计了如图3所示装置来测定图2制氧机制得的气体中氧气的含量。(4)请将下列实验步骤补充完整：①连接装置，。②加入药品，将装置连接固定。③打开止水夹a和b，向A中缓慢鼓入一定量气体，关闭止水夹a和b，此时，A中水进入到B中，测得B中水的体积为V1mL。④用凸透镜聚光引燃白磷，看到。⑤待白磷熄灭并冷却到室温，（填一操作）。B中水倒吸进入到A中，测得量筒中的体积变为V2mL。⑥通过实验数据，小组同学计算所制气体中氧气的体积分数为（填表达式）。(5)下列有关这个实验的说法中，不正确的有______。A．步骤③中，仰视量筒读数会使测得的V1数值偏低B．步骤③中，鼓入的气体一定要让白磷露出水面C．步骤④中，白磷燃烧时可以不关闭止水夹a、bD．与图1相比，图3装置的优点有：误差减少和更加环保(6)下列区分氮气、氧气的方法不可行的是。a．用燃着的木条b．用带火星的木条c．用澄清石灰水(7)绿色植物在光照和叶绿素的条件下可以将二氧化碳和水转化为氧气和糖类，这就是我们生物学中提到的生物制氧气。请写出该反应的文字表达式。4．铜及其化合物一般都具有特征的颜色，例如Cu、呈红色，CuO、CuS呈黑色，呈蓝色，无水硫酸铜白色（可用于证明水蒸气的存在）等。某研究性学习小组甲，为探究用还原CuO所得红色固体中是否含有，进行了如下的实验。Ⅰ．查阅资料：①高温灼烧能与氧气反应得到CuO；②能与稀硫酸发生下列反应：。Ⅱ．设计实验方案：方案1：取该红色试样溶于足量的稀硫酸中，观察溶液是否呈蓝色；方案2：称得干燥坩埚的质量为ag，取红色试样置于坩埚中称得总质量为bg，在空气中高温灼烧至质量恒定，最后称得总质量为cg(1)请你评价方案1。如果你认为该方案合理，就简述其化学原理；如果你认为该方案不合理，就简述原因。方案1：(2)方案2中，如果a、b、c的关系符合可确认红色粉末是。Ⅲ．某研究性学习小组乙从还原有水生成出发设计了新的探究方案，装置如下图所示。(3)该方案判断红色固体中含有的依据是：。(4)研究性学习小组丙的同学认为：即使出现了学习小组乙预期的现象，也不能确保实验的科学性。鉴于此，你的改进措施是：。5．2017年合肥市中考化学实验考查D题操作中要求将稀盐酸倒入装有少量碳酸氢钠粉末的试管中，写出该反应的化学方程式。同学们想知道反应后溶液中的溶质是什么，于是进行如下探究(假设反应中产生的气体已全部逸出)：【实验药品】石蕊溶液、酚酞溶液、铁片、铜片、氧化铁、稀盐酸、氢氧化钠溶液、氯化钠溶液、硝酸银溶液。【假设猜想】猜想一：氯化钠

猜想二：氯化钠、碳酸氢钠猜想三：氯化钠、盐酸

猜想四：氯化钠、盐酸、碳酸氢钠你认为一定错误的猜想是(简述理由)：。【实验探究】同学们取反应后的溶液用不同方案进行右侧表格中的相关实验。实验方案ABCD实验操作

实验现象无明显现象溶液变红色产生气泡产生白色沉淀实验结论猜想三正确【得出结论】猜想三正确。写出实验方案C中发生反应的化学方程式：。【评价反思】老师对同学们能用多种方案进行探究并且得出正确的实验结论给予了肯定，同时指出表格中探究实验方案存在两处明显错误，请你指出这两处错误并简述理由：错误①；错误②。【总结提高】利用上面提供的实验药品，请你再设计两个方案证明猜想三是正确的，要求写出实验操作和相应的实验现象：方案①；方案②。【交流讨论】如果猜想二正确，能被上述表格中实验方案证明(填字母序号，漏填、错填不得分)。6．某学习小组对碳酸钠、碳酸氢钠和稀盐酸的反应进行了探究。【探究一】碳酸钠、碳酸氢钠和稀盐酸的反应(1)分别在盛有少量碳酸钠(俗称)、碳酸氢钠固体的试管中加入足量稀盐酸，观察到都剧烈反应且产生大量气泡。碳酸钠和稀盐酸反应的化学方程式为。【探究二】碳酸钠、碳酸氢钠和稀盐酸反应的快慢是否相同？(2)甲设计的实验如图1所示，实验时，两注射器中的稀盐酸应(填操作)，观察到图2所示现象。于是他得出碳酸氢钠和稀盐酸反应产生二氧化碳较快的结论。(3)乙对甲的实验提出了疑问：①碳酸钠、碳酸氢钠固体和稀盐酸反应都很剧烈，通过观察很难判断产生气体的快慢；②，他认为，应取含碳元素质量相同的碳酸钠和碳酸氢钠。(4)小组同学在老师指导下设计了下图所示的实验。①连通管的作用是。②分别取等体积、含碳元素质量相同的碳酸钠和碳酸氢钠稀溶液(各滴2滴酚酞溶液)，以及相同体积、相同浓度的足量稀盐酸进行实验。实验时，溶液颜色变化记录如表所示，广口瓶内压强随时间变化如图所示。物质滴入酚酞溶液滴入稀盐酸，溶液颜色变化碳酸钠溶液红色红色→浅红色→无色碳酸氢钠溶液浅红色浅红色→无色【实验结论】(5)分析图4所示的实验数据可得到的结论是：相同条件下，和稀盐酸反应产生二氧化碳较快，理由是。【反思与应用】(6)小组同学分析表1实验现象和图4数据，得出另一种物质和稀盐酸反应产生二氧化碳较慢的原因是(请用必要的文字和化学方程式说明)。7．锌锰干电池是生活常用物品，随意丢弃废旧电池会造成环境污染，利用废旧电池的铜帽可制得铜和ZnSO4溶液，化学小组在研究“锌锰干电池”时发现，剥开电池外壳后里面有黑色固体填充物。小组同学对该电池展开探究。【查阅资料】①锌锰干电池的铜帽主要由Zn和Cu组成；②黑色固体填充物含有NH4Cl、MnO2和碳粉中的一种或几种；③通常状况下，NH4Cl、MnO2、碳粉相互间不发生反应；④探究Ⅰ：黑色固体填充物的成分是什么？【实验1】取少量黑色固体于研钵中，加熟石灰研磨，产生有刺激性气味的气体，该气体能使酚酞溶液浸泡过的棉花变为色。据此得出：黑色固体中含有NH4Cl。【实验2】按图1所示进行实验：①取少量黑色固体于燃烧匙中，在酒精灯上灼烧；②将灼烧后的燃烧匙伸入盛有O2的集气瓶；③向集气瓶中加少量澄清石灰水，振荡。根据实验现象得出：黑色固体中含有碳粉。他们得出这一结论所依据的现象是。【实验3】小明向盛有少量黑色固体的试管中加入5mL10%的过氧化氢溶液，并将带火星的木条伸入试管中（如图2所示），观察到快速产生大量气泡，且。根据过氧化氢溶液分解速率加快的现象，得出：黑色固体中含有MnO2小组同学认为小明得出上述结论的证据不充分，他们补充完成了图3所示的实验后，得出与小明一致的结论。则试剂X和Y分别是。探究Ⅱ：利用废旧电池铜帽制取铜和ZuSO4溶液【实验4】按下图所示流程进行实验。（1）溶液A中的溶质为。（2）加入物质B的目的是。（3）步骤③中反应的化学方程式为。8．小杰同学从家里带来一个小纸袋，上面写着“石灰干燥剂”，纸袋上信息如图，实验小组同学对该干燥剂进行如下探究。【辨析推断】（1）“石灰干燥剂”中的石灰是指（填字母）。A．消石灰B．生石灰C．石灰石（2）不可食用，幼儿勿取的原因。【提出问题】该袋干燥剂的现有成份是什么呢？【实验探究】分别取该石灰干燥剂进行如表实验，并记录。实验目的实验步骤实验现象实验结论实验一：验证有无CaCO3样品中有碳酸钙实验二：无放热现象【问题分析】同学们由上表现象结合已学知识综合分析后，认为该袋干燥剂的成份可能为：①碳酸钙②碳酸钙和【成分探究】取少量样品加水溶解，静置后取少量上层清液于试管中，再向试管中，观察到，证明该固体成分是两种物质。9．化学兴趣小组对与溶液反应的发生进行了探究。Ⅰ、从压强变化的角度探究。(1)利用图甲装置进行实验，先挤压胶头滴管，再打开止水夹，观察到烧瓶内形成红色“喷泉”，原因是烧瓶内压强（填“大于”或“小于”）外界大气压；(2)利用图乙装置进行实验，分别将等体积的溶液和水同时注入盛有等体积的玻璃容器中。证明与溶液发生反应的实验现象是；(3)写出与溶液反应的化学方程式：。Ⅱ、利用“数字化实验”探究。(4)写出图丙中制取的化学方程式：；(5)检验的方法是（用化学方程式表示）；(6)实验测得烧杯中溶液的pH随时间的变化关系如图丁所示，可推知反应过程中浓度不断减小的离子是（填离子符号）。Ⅲ、氯碱工业生产的烧碱样品中常含有和等杂质。为测定烧碱样品中的质量分数，称取20g烧碱样品，加足量水溶解，再加入足量的溶液，充分反应后，过滤，将滤渣洗涤、干燥、称量，得到0.197g碳酸钡（）固体。(7)检验烧碱样品中是否含有，可选择的试剂是（填字母）；a．稀盐酸

b．澄清石灰水

c．酚酞(8)计算该烧碱样品中的质量分数（小数点后两位）。10．1、某学习小组对铜丝在空气中灼烧后的产物进行探究。实验1：甲同学将铜丝灼烧至红热，冷却后观察到铜丝表面变黑，再伸入质量分数为25%的稀硫酸中，黑色固体消失，溶液出现蓝色。【实验分析】（1）溶液变为蓝色的原因是（用化学方程式表示）。实验2：乙同学将铜丝灼烧至红热，迅速伸入质量分数为5%的稀硫酸中，观察到溶液中有红色固体产生，过滤出红色固体，滤液呈浅蓝色。【提出问题1】红色固体是什么？【查阅资料1】①Cu与O2在高于900℃时会反应生成红色的Cu2O。②Cu2O能与H2SO4发生反应：。③加热条件下，Cu2O能与H2反应生成Cu和H2O。【提出猜想】丙同学认为红色固体全部是Cu，不含Cu2O。【实验验证1】学习小组取经过干燥的红色固体，采用如图装置验证猜想。

（2）仪器X的名称为。（3）装置A中反应的化学方程式为，装置B中浓硫酸的作用是。（4）实验时，应先将产生的氢气通入装置C中，待，再开始加热。（5）实验中观察到D中白色固体变蓝，证明丙同学猜想（填“正确”或“错误”）。【查阅资料2】Cu2O与H2SO4反应的快慢与稀硫酸的浓度有关。【实验验证2】（6）丙回学又做了以下对比实验，解决心中疑惑。请你完成实验表格：实验操作实验现象实验结论取1gCu2O加入50mL25%的稀硫酸溶液快速变蓝Cu2O与H2SO4反应越快取Cu2O加入50mL5%的稀硫酸溶液慢慢变蓝11．某研究小组发现，将适量淀粉放入过氧化氢溶液中，过氧化氢溶液的分解速率加快。对于此现象，该小组同学进行了如下探究：【提出问题】淀粉能否作过氧化氢分解的催化剂？【作出猜想】淀粉能作过氧化氢分解的催化剂。【实验验证】实验步骤实验现象结论及解释Ⅰ、

A中无明显现象，B中产生大量能使带火星木条复燃的气体产生的气体是氧气淀粉（“能”或“否”）加快过氧化氢的分解速率Ⅱ、向B试管中重新加入5%的过氧化氢溶液，反应停止后过滤、洗涤、干燥、称量滤渣①又产生大量使带火星木条复燃的气体②滤渣质量为ag淀粉的和在化学反应前后均没有发生变化，能作过氧化氢分解的催化剂（1）写出淀粉催化过氧化氢分解的文字表达式：。【实验拓展】

（2）该小组设计了如图1所示装置对比淀粉与二氧化锰的催化效果，实验均以生成25mL气体为准，其他可能的影响因素忽略不计，相关数据见表：实验编号3%过氧化氢溶液的体积其他物质质量待测数据Ⅰ20mL淀粉0.5gaⅡ20mL二氧化锰0.5gb上述实验中“待测数据”是指；若a＞b，则可得出的结论是。【拓展探究】探究小组在查阅资料时发现：收集氧气占集气瓶容积的60%（空气占40%）时，能使带火星的木条复燃。那么，使带火星的木条复燃的氧气浓度的最低值是多少呢？小组同学对此展开研究。（3）温度升高过氧化氢的分解速率会加快，某同学取足量5%的过氧化氢溶液进行加热，如图2所示，可实验中虽然有大量的气泡生成，但带火星的木条往往难以复燃，请解释原因：。（4）第一组实验：取5支集气瓶，编号为①②③④⑤，分别装入其总体积10%、20%、30%、40%、50%的水。用排水法收集氧气，恰好把5只集气瓶中的水排去。将带火星的木条依次插入①～⑤号瓶中，记录实验现象。小亮在前组实验的基础上又做了第二组和第三组实验，三组实验的数据和现象见表。第一组第二组第三组集气瓶编号①②③④⑤①②③④⑤①收集的O2占容积的体积分数（%）1020304050313335373934带火星木条的状况微亮亮很亮复燃复燃很亮很亮复燃复燃复燃很亮集气瓶中氧气的体积分数=收集的氧气占容积的体积分数+瓶中空气占容积的体积分数×21%。收集的氧气占容积的体积分数最低为%时，可使带火星的木条复燃。如集气瓶的体积为200mL，要想得到浓度40%的氧气，则须在集气瓶内预先装入水的体积为mL。（结果保留整数）12．冬冬化学性却小组的同学共同设计了“定量研究化学反应”的系列实验方案。【方法一】如图所示（1）碳酸钠溶液与稀盐酸发生反应生成氯化钠、水和二氧化碳，其化学反应方程式：取下烧杯将两种溶液充分混合，发生化学反应。再把烧杯重新放回托盘天平上，观察托盘天平指针位于分度盘（填“偏左”，“中间”或“偏右”），你认为该化学反应填（填“符合”或“不符合”）质量守恒定律。（2）请从化学变化本质解释质量守恒定律【方法二】如图所示。（3）取下锥形瓶，推动注射器栓塞将稀盐酸全部注入锥形瓶内，发生化学反应，观察到现象是：。再将锥形瓶重新放到托盘天平上，观察托盘天平平衡。（4）实验中某小组的注射器栓突然弹出，导致无法准确称量出反应后的质量总和。请结合实验方案写出避免栓塞弹出的一个可行办法：。【方法三】综上实验写出你所选取药品发生反应的化学方程式，或者绘成简明的示意图。。13．某学习小组的同学对物质的酸碱性进行探究。【设计实验】在两支试管中分别加入少量白醋、肥皂水，各滴入2滴无色酚酞溶液。【预测现象】(1)滴入无色酚酞溶液的白醋呈色，滴入无色酚酞溶液的肥皂水呈红色。【提出问题】实验发现，肥皂水未能使无色酚酞溶液变红，产生疑惑。【猜想与验证1】(2)甲同学提出，可能是因为所用的无色酚酞溶液变质了。在试管中加入少量氢氧化钠溶液，然后滴入两滴无色酚酞溶液，溶液呈色，说明甲同学的猜想不成立。乙同学提出，可能是因为所用的肥皂水不显碱性。用pH计测定肥皂水的酸碱度，测得pH为7.8，说明乙同学的猜想不成立。【猜想与验证2】(3)丙同学提出，可能是因为所用的pH为7.8的肥皂水碱性较弱，不足以使无色酚酞溶液变红。学习小组同学讨论后，继续探究。向800mL、600mL、400mL、300mL蒸馏水中分别加入0.5g某种肥皂，充分搅拌后，取样，各滴人两滴无色酚酞溶液，观察现象并用pH计测定酸碱度(实验结果如表)。肥皂的质量/g0.50.50.50.5蒸馏水的体积/mL800600400300酚酞显示的颜色无色浅红色红色红色pH7.98.59.410.1表中pH为时，肥皂水不能使无色酚酞溶液变红，说明丙同学的猜想成立，由表中信息可知，，其碱性越强。【得出结论】(4)根据上述探究可知，无色酚酞溶液在中性液体、液体中颜色不发生变化。【查阅资料】学习小组同学通过查阅资料，证明上述结论成立。【拓展探究1】取三份相同体积相同浓度的氢氧化钠溶液，分别滴入两滴无色酚酞溶液，再以相同的速度同时滴加不同浓度的盐酸，得到溶液的pH随时间变化的曲线如图。(5)从微观角度分析，氢氧化钠与盐酸反应的实质是：。(6)在a、b、c三种曲线所示的实验中，所用盐酸的浓度由大到小的顺序为；溶液颜色最先褪去的是，20分钟时溶液的酸性强弱顺序是。【拓展探究2】(7)取三份相同质量、相同浓度的稀盐酸，分别与溶质质量分数为1%、2%、3%的氢氧化钠溶液发生反应，恰好完全反应时，消耗溶质质量分数为1%、2%、3%的氢氧化钠溶液的质量比为：。14．小娜及学习小组的同学在老师的指导下，对黄铜中铜和锌的含量及其性质展开了探究。【查阅资料】HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3,AgCl是一种白色沉淀，这个反应在化学上用于检验和鉴别。【提出问题】测定黄铜中锌、铜的质量分数。【实验原理及实验方案设计】（略）。【探究实验】（1）先将黄铜在热碱液中浸泡一段时间，以除去表面的油污。然后再放在稀盐酸中浸泡片刻，其目的是。用蒸馏水清洗干净，干燥，取少量研碎，称取质量为ag。（2）将ag试样放入小烧杯中，加入足量稀盐酸，搅拌使其充分反应。（3）将小烧杯中