2024年人教版中考化學二輪復習專題科學探究題2

2024年人教版中考化學二輪復習專題：科學探究題1．為測定空氣中氧氣的含量，小華同學打算設計如下方案：選用實際容積為40mL的試管作反應容器．將過量的白磷放入試管，用橡皮塞塞緊試管，通過導管與實際容積為60mL且潤滑性很好的針筒注射器組成如圖的實驗裝置．假設此實驗能按照小華的設想正常進行，且白磷所占體積與導管內的氣體體積忽略不計，請回答下列問題：（1）實驗前，打開彈簧夾，將注射器的活塞前沿從20mL刻度處推至15mL刻度處，然后松開手，若活塞仍能返回至20mL刻度處，則說明；（2）若先夾緊彈簧夾，用酒精燈加熱白磷，燃燒結束，等到試管冷卻后再松開彈簧夾．可觀察到的現象為；（3）若不使用彈簧夾，用酒精燈加熱白磷，充分反應直至燃燒結束，試管冷卻．可觀察到的現象為；（4）試管中發(fā)生的反應的文字表達式：．2．某研究小組發(fā)現，將一片土豆片放入過氧化氫溶液中，過氧化氫溶液的分解速率加快。該小組同學進行了如下探究。【提出問題】土豆能不能做過氧化氫分解的催化劑呢？【作出猜想】土豆能做過氧化氫分解的催化劑?！緦嶒烌炞C】實驗編號實驗操作實驗現象①在試管中加入過氧化氫溶液，然后將帶火星的木條伸入試管中木條不復燃②在裝有過氧化氫溶液的試管中加入土豆，然后將帶火星的木條伸入試管中產生大量的氣泡，木條復燃③待②中反應結束，將試管里的剩余物進行過濾、洗滌、擦干、稱量稱得固體質量為④將③中所得固體放入試管中，重新加入過氧化氫溶液，然后將帶火星的木條伸入試管中產生大量的氣泡，木條復燃【分析數據、得出結論】(1)實驗③、④證明：土豆的和在反應前后均沒有發(fā)生變化，可以做過氧化氫分解的催化劑。【實驗拓展】該研究小組又做了比較土豆與二氧化錳的催化效果的實驗（如圖），實驗時均以生成氣體為準，其他可能影響實驗的因素均忽略不計，相關數據如下表：實驗編號3％過氧化氫溶液體積其他物質質量待測數據Ⅰ鮮土豆片aⅡ二氧化錳b(2)用量筒收集氣體的優(yōu)點。(3)上述實驗中的“待測數據”指；最后的結果表明二氧化錳的催化效果好，則ab（填“＞”、“＜”或“＝”）。(4)查閱資料得知，氧化銅、硫酸銅、豬肝等也可以作過氧化氫分解的催化劑。下列有關催化劑的說法正確的是______。A．二氧化錳只能作過氧化氫分解的催化劑B．同一個化學反應可以有多種催化劑C．催化劑能加快化學反應的速率D．用作催化劑的物質不可能是其他反應的反應物或生成物3．某興趣小組設計如圖裝置測定空氣中氧氣含量?！静殚嗁Y料】白磷在40℃時能發(fā)生自燃。【實驗準備】錐形瓶內空氣體積為230mL，注射器中水的體積為50mL，該裝置氣密性良好。【實驗探究】裝入藥品，按圖所示連接好儀器，夾緊彈簧夾。先將錐形瓶底部放入熱水中片刻，然后將錐形瓶從熱水中取出。

【現象分析】將錐形瓶底部放入熱水中，白磷被引燃。（1）在整個實驗過程中，可觀察到氣球的變化是。（2）待白磷熄滅、錐形瓶冷卻到室溫后，打開彈簧夾，可觀察到以下兩個現象。現象一：注射器中的水自動噴射出來，原因是。現象二：當注射器中的水還剩約mL時停止流下?！緦嶒灧此肌浚?）將錐形瓶底部放入熱水中的目的是；（4）白磷足量的原因；（5）注射器中水的體積應≥mL。（6）如下圖所示，能正確反映錐形瓶內氣壓（P）隨反應時間（t）而發(fā)生變化的是（填標號）。

4．有一種淡黃色粉末可制備消毒殺菌劑?！咎骄恳弧颗d趣小組對其成分進行了探究?！咎岢鰡栴}】淡黃色固體是什么？【查閱資料】①硫粉是一種淡黃色固體，難溶于水，燃燒生成刺激性氣味的有毒氣體。②過氧化鈉（Na2O2）是一種淡黃色固體，能與水反應放出氣體。【設計實驗】（1）方案一：取少量該固體粉末于試管中，加5mL水，振蕩并觀察現象。（2）方案二：在燃燒匙里放少量該固體，在酒精燈上加熱，觀察現象。經討論，興趣小組決定采用方案一，其理由是（填序號）A．操作簡單B．防止實驗污染C．節(jié)約能源【實驗驗證】用圖裝置實驗，將淡黃色粉末加入試管中。（3）若淡黃色粉末為硫粉，則（選填“有”或“無”）現象。（4）若淡黃色粉末為過氧化鈉，可觀察到試管中的現象是，燒杯中的導管口也出現氣泡，說明。【實驗結論】實驗確定該淡黃色粉末是過氧化鈉?！咎骄慷磕硨嶒炐〗M對“載人宇宙飛船或潛水艇中一般都要安裝盛放過氧化鈉（Na2O2）顆粒的裝置”感到非常好奇，設計實驗進行探究?！咎岢鰡栴}】過氧化鈉是否為一種制氧劑？與人呼出的哪種氣體發(fā)生反應？【查閱資料】人呼出的氣體中主要成分是N2、O2、CO2和水蒸氣等。【提出猜想】過氧化鈉與人呼出的N2、水蒸氣、CO2都可以反應并生成氧氣。【進行實驗】實驗I：驗證過氧化鈉與氮氣反應并生成氧氣。（如圖1所示裝置）

（5）實驗現象及結論：觀察到的現象，結論是過氧化鈉與氮氣沒有發(fā)生反應。實驗Ⅱ：驗證過氧化鈉與水蒸氣反應并生成氧氣。（如圖2所示裝置）（6）A裝置的試管中發(fā)生的變化屬于（選填“物理”或“化學”）變化。（7）實驗現象及結論：帶火星木條復燃；結論是過氧化鈉與水蒸氣發(fā)生反應并生成氧氣。實驗Ⅲ：驗證過氧化鈉與二氧化碳反應并生成氧氣。（如圖3所示裝置）（8）足量澄清石灰水的作用是。已知過氧化鈉與二氧化碳反應并生成氧氣和碳酸鈉，該反應的文字表達式：。5．課本“分解過氧化氫制氧氣的反應中二氧化錳的催化作用”以及“尋找新的催化劑”研究性實驗，引起了化學探究小組的興趣。【提出問題】氧化鐵能否作過氧化氫溶液分解的催化劑？如果能，其催化效果如何?【實驗探究】實驗步驟實驗現象Ⅰ．分別量取5mL5%過氧化氫溶液放入A、B兩支試管中，向A試管中加入ag氧化鐵粉末，并分別在A、B兩支試管中插入帶火星木條，觀察現象。A試管中產生氣泡，帶火星木條復燃，B試管中無明顯現象Ⅱ．待A試管中沒有現象發(fā)生時，重新加入過氧化氫溶液，并把帶火星的木條伸入試管，如此反復多次試驗，觀察現象。試管中均產生氣泡，帶火星木條均復燃Ⅲ．將實驗Ⅱ中的剩余物小心過濾，并將所得濾渣進行洗滌、干燥、稱量，所得固體質量仍為ag。Ⅳ．分別量取5mL5%過氧化氫溶液放入C、D兩支試管中，向C試管中加入ag氧化鐵粉末，向D試管中加入ag二氧化錳粉末，觀察現象。【實驗結論】（1）A中產生的氣體是。（2）實驗Ⅱ、Ⅲ證明：氧化鐵的和在反應前后均沒有發(fā)生變化，可以作過氧化氫溶液分解的催化劑。（3）寫出氧化鐵催化過氧化氫溶液分解的符號表達式。【實驗評價】(1)實驗設計Ⅳ的目的是。(2)若實驗Ⅳ觀察到D試管中產生氣泡的速率更快，由此你可以得到的結論是。【實驗拓展】（1）查閱資料得知：CuO、CuSO4、馬鈴薯等也可以做過氧化氫溶液分解的催化劑。下列有關催化劑的說法中正確的是（填序號）。A．MnO2只能作過氧化氫溶液分解的催化劑B．同一個化學反應可以有多種催化劑C．催化劑只能加快化學反應的速率D．用作催化劑的物質不可能是其他反應的反應物或生成物（2）實驗創(chuàng)新是中學生最為重要的科學素養(yǎng)。下圖是某學校的師生對“MnO2催化H2O2溶液分解實驗裝置的”，實驗過程如下：①將一支球形干燥管水平放置，用滴管吸取3ml(密度為1g/ml)質量分數為5%的H2O2加入干燥管的球泡內，再用藥匙取0．2gMnO2粉末，加在干燥管的進氣管的管壁上。②點燃橡膠塞上棒香后，塞緊干燥管并將其豎立，觀察到帶火星的棒香立即復燃。對該創(chuàng)新實驗的評價，你認為不合理的是（填序號）。A．實驗中所用的儀器、材料及藥品均易得到B．實驗使用的藥品用量太大C．反應速度太慢，耽誤時間D．實驗現象明顯，整個裝置好似點燃的燈塔，趣味性強6．化學興趣小組在一次活動中進行了如圖所示的探究實驗。

向盛有Ba(OH)2溶液的燒杯中加入一定量Mg(NO3)2溶液，反應的化學方程式是，充分反應后過濾，得不溶性固體和濾液A。【提出問題】濾液A中含有哪些溶質？【猜想與假設】小左同學：Ba(NO3)2、Mg(NO3)2小天同學：Ba(NO3)2、Ba(OH)2小金同學：Ba(NO3)2由上述同學做出的猜想分析，一般化學反應后，是濾液中可能存在的物質?！具M行實驗】為了確定濾液A中溶質的成分，實驗小組的同學們分別取少量濾液A進行了下列實驗：

甲同學認為由實驗1觀察到的現象可確定小天的猜想成立；乙同學認為由實驗2觀察到的現象可確定小左的猜想成立。經過討論，同學們一致認為甲同學由實驗1得出的結論不正確，理由是。實驗結束后，將實驗1、實驗2試管內的物質過濾，將濾液倒入廢液缸中，無明顯現象，則混合后所得溶液中一定含有的離子為。實驗2在滴加氫氧化鈉溶液的過程中，符合溶液中部分發(fā)生改變的離子的圖像是。

【反思總結】兩組實驗反應后所得濾液再次混合后，分析所得溶液中離子的組成情況時，除了要考慮原濾液中離子的組成情況，還要結合，進行合理分析。7．已知某金屬粉末由鐵銅、鋁三種金屬中的兩種組成興趣小組的同學對此進行了如下探究。（提出問題）該粉末由什么組成？（查閱資料）鐵和銅與氫氧化鈉溶液都不反應而鋁與氫氧化鈉溶液可反應生成溶于水的偏鋁酸鈉和氫氣（）。（提出猜想）猜想Ⅰ：該粉末由銅、鐵組成；猜想Ⅱ：該粉末由銅、鋁組成；猜想Ⅲ：該粉末由鐵、鋁組成。（實驗探究）實驗操作實驗現象實驗結論①取一個燒杯，加入適量粉末樣品，再加入足量的稀鹽酸粉末部分溶解，有氣泡產生粉末一定含有②另取一個燒杯，加入適量粉末樣品，再加入足量NaOH溶液粉末部分溶解，氣泡產生粉末一定含有鋁③綜合下述實驗，說明猜想成立。④（實驗反思）有同學認為能用淺綠色的FeSO4溶液代替NaOH溶液完成步驟②，你認為（填“能”或“不能”），理由是。⑤（拓展應用）鋁與稀鹽酸反應的化學方程式是。8．某化學興趣小組同學用不同濃度的碳酸氫鈉溶液和氯化鈣溶液混合，出現不同的現象，如下：①10g/L氯化鈣+10g/L碳酸氫鈉，有沉淀出現；②5g/L氯化鈣+8g/L碳酸氫鈉，有沉淀出現；③8g/L氯化鈣+1g/L碳酸氫鈉，無沉淀出現；④1g/L氯化鈣+8g/L碳酸氫鈉，無沉淀出現?！静殚嗁Y料】20℃，氯化鈣的溶解度為74.5g；碳酸氫鈣的溶解度為16.6g；氯化鈉的溶解度為35.9g；碳酸氫鈉的溶解度為9.6g。從溶解度來看，碳酸氫鈉溶液和氯化鈣溶液（填“能”或“不能”）發(fā)生復分解反應?！咎岢鰡栴}】碳酸氫鈉溶液和氯化鈣溶液反應產生的沉淀究竟是什么物質呢？【猜想假設】猜想1：碳酸氫鈣；猜想2：碳酸氫鈉；猜想3：碳酸鈣?！緦嶒炋骄俊繉嶒灢襟E實驗現象實驗結論①取3.0mL10g/L碳酸氫鈉于試管中，并向其中滴加5滴10g/L的氯化鈣溶液溶液中出現白色沉淀的同時又有持續(xù)性氣泡產生②過濾，取少量沉淀于試管中，加入足量水固體不溶解③再取少量沉淀，逐漸滴入稀鹽酸白色沉淀為碳酸鈣【拓展研究】上述實驗①中產生的氣體是什么？實驗步驟實驗現象實驗結論重復實驗①，再對渾濁液稍稍加熱溶液有氣泡冒出，同時白色沉淀明顯增加產生氣體通入澄清石灰水產生了CO2【交流討論】上述實驗，可以把這個反應理解為碳酸氫鈣在濃度較高或者加熱時發(fā)生分解?？芍然}溶液跟碳酸氫鈉溶液反應的原理為。【反思交流】①實際實驗中，鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉溶液（填“可以”或“不可以”）選用氯化鈣溶液；②飽和濃澄清石灰水，通入過量二氧化碳，現象為。9．碳及許多含碳化合物不充分燃燒都要產生一氧化碳，一氧化碳是一種污染空氣的有毒氣體，它會使人中毒，通常采用燃燒法處理尾氣中的一氧化碳。某同學對一氧化碳與一定量的氧氣反應后所得的氣體成分進行了如下實驗探究：【提出猜想】反應后氣體的組成可能是：①CO和CO2；②只有CO2；③?！緦嶒炋骄俊吭撏瑢W為了驗證自己的猜想，用下列裝置進行實驗：①裝置B中氫氧化鈉溶液的作用是；②裝置A中出現的現象是；發(fā)生反應的化學方程式是；用帶火星的木條伸入D中出現的現象是?！緦嶒灲Y論】通過實驗驗證，猜想③成立。10．在實驗室有失去標簽的五瓶藥品，分別是硫酸銅、碳酸鈣、碳酸鈉、氫氧化鈉、氫氧化鈣五種物質（均為純凈物），它們均為白色粉末?，F將藥品分別標記為A、B、C、D、E，某?；瘜W實驗小組的同學們積極思考，利用所學知識設計實驗，對這些物質進行鑒別?！静殚嗁Y料】白色的硫酸銅粉末遇水變?yōu)樗{色【實驗探究】化學實驗小組的同學鑒別實驗過程記錄如下：步驟1：取五種白色粉末各一藥匙，分別放入五支潔凈的試管中，各加蒸餾水2mL，充分振蕩后靜置。五支試管底部均有固體存在，只有盛放E的試管中液體呈藍色，其他均呈無色。步驟2：取B、C、D上層清液滴加稀鹽酸，只有B的試管中有氣泡產生，其他無明顯現象。步驟3：取A、C、D的上層清液放入試管中，分別滴加無色酚酞，A、C顯紅色。請根據該學生的實驗過程，回答下列問題：（1）由步驟1可知E為（填化學式）；（2）步驟3中，D的現象是；（3）通過上述步驟，除E外，該化學小組的同學還推斷出的是B為（填化學式，下同）、D為；（4）對尚未鑒別出來的物質，同學設計了實驗進行確定，請將如表補充完整：實驗操作實驗現象及結論取兩種待測物質少量于試管①、②，加足量水配制成溶液，分別向其中滴加溶液；觀察到①試管中有白色沉淀產生，則①中的待測物質為（填化學式）。11．某?；瘜W興趣小組用紅磷進行兩組實驗探究，回答下列問題。探究環(huán)節(jié)甲組的探究乙組的探究提出問題化學反應前后物質的總質量是否發(fā)生改變？空氣中氧氣的體積分數是多少呢？實驗驗證實驗裝置如圖：

(1)實驗步驟：①按圖示組裝儀器并添加藥品，調節(jié)天平平衡；②取下錐形瓶，將瓶塞上的玻璃管在酒精燈火焰上灼燒至紅熱后迅速塞緊瓶塞，并引燃紅磷；③待反應結束并冷卻至室溫后，將錐形瓶放回天平托盤上，觀察到托盤天平的指針(填“向左”“向右”或“不”)偏轉。實驗裝置如圖：

已知：Y形管內裝有紅磷，Y形管體積(已去除膠塞占的體積)為amL注射器中裝有體積為bmL的水。實驗步驟：①用酒精燈加熱紅磷至燃燒；②反應結束并冷卻至室溫后，讀取注射器中水的體積為cmL。(4)根據實驗數據，測得空氣中氧氣的體積分數為(用含a、b、c的代數式表示)。反思評價(2)寫出錐形瓶中發(fā)生反應的化學方程式：。(3)從微觀角度分析質量守恒的原因。(5)實驗中加入過量紅磷的目的是。(6)若裝置的氣密性不好，測得空氣中氧氣的體積分數會(填“偏大”“偏小”或“無影響”)。12．在學習金屬的化學性質時，同學們對金屬與酸的反應比較感興趣。通過學習我們知道，銅與稀硫酸在常溫或加熱的條件下均不反應。那么，銅與濃硫酸能否發(fā)生反應呢？小明將一小塊銅片放入試管中，加入足量濃硫酸，觀察到無明顯現象出現；接著用酒精燈加熱上述試管，發(fā)現銅片上有氣泡出現，有刺激性氣味的氣體逸出試管。小明認為這說明銅與濃硫酸在常溫下不反應，但在加熱條件下能反應。聞到的刺激性氣味氣體是什么？該反應還有什么物質生成？小明進行了進一步探究。探究一：銅與濃硫酸反應的產物有哪些【查閱資料】（1）SO2有刺激性氣味，能和NaOH等堿溶液反應生成鹽和水。（2）SO2能使紅色的品紅溶液褪色，加熱后又能恢復原來的紅色?！驹O計實驗】實驗步驟實驗現象實驗結論如右圖所示，對裝有銅片和濃硫酸的試管1進行加熱。銅片上有氣泡出現，紅色品紅溶液褪色。銅與濃硫酸反應生成了①（填物質化學式）。停止加熱，取出裝品紅溶液的試管2，并對其加熱。褪色的品紅溶液又恢復紅色。將試管1中的溶液慢慢倒入水中，觀察。溶液呈②色。銅與濃硫酸反應生成了含銅離子的溶液。

【實驗結論】銅與濃硫酸反應生成的所有產物為：。小明向裝有銅片和稀硫酸的試管中加入適量KNO3溶液后，驚奇地發(fā)現銅片逐漸溶解，有無色氣體產生，且該氣體與空氣接觸后變成紅棕色的氣體，最后銅片完全溶解。銅片與什么物質發(fā)生了化學反應？產生的氣體是什么？小明對此進行了探究。探究二：銅在稀硫酸和KNO3溶液的混合液中，與什么物質發(fā)生了反應？由于生成的氣體與空氣接觸后變成紅棕色氣體，所以小明認為該氣體一定不是H2。【查閱資料】NO是一種無色氣體，與空氣接觸后會生成紅棕色的NO2氣體?！咎岢霾孪搿坎孪胍唬恒~片與KNO3溶液發(fā)生了化學反應；猜想二：銅片與④（填化學式）（代號為A）溶液發(fā)生了化學反應。猜想三：銅片與稀硝酸發(fā)生了化學反應；【設計實驗】小明設計了下面的實驗方案，并進行實驗。實驗步驟實驗現象實驗結論（1）將銅片加入KNO3溶液中。銅片不溶解。猜想一錯誤（2）將銅片加入A溶液中。銅片不溶解。猜想二錯誤（3）將銅片加入稀硝酸中。銅片溶解，有無色氣體產生，該氣體與空氣接觸后變成紅棕色的氣體，溶液由無色變成藍色。猜想三正確【實驗結論】猜想三成立。請寫出銅片與稀硝酸發(fā)生反應的化學方程式。【交流討論】從發(fā)生復分解反應的條件來看，稀硫酸和KNO3溶液不能發(fā)生化學反應。那你認為銅片是如何與稀硝酸發(fā)生化學反應的呢？請從離子的角度進行分析：?！就卣寡芯俊恳糟~片和硝酸為原料來制取硝酸銅【Cu（NO3）2】，有以下不同的方案：方案一：上述探究二中銅片與稀硝酸的反應方案二：方案三：你認為選擇哪個方案最適宜？選擇的理由是什么（寫一點即可）？。13．在實驗課上，某研究性學習小組對中和反應進行探究：將NaOH溶液與稀鹽酸混合后發(fā)現并無明顯現象。那么，如何證明無明顯實驗現象的化學反應真實發(fā)生了呢？【思路一】設計實驗證明反應物的消失?！咎骄炕顒?】測定溶液pH的方法(1)小彤同學在向鹽酸溶液中滴加氫氧化鈉的過程中，用pH計不斷測量溶液的酸堿度，實驗測得pH的變化如下圖所示。在滴加氫氧化鈉的過程中，可作為判斷二者發(fā)生化學反應的依據是。c點大量存在陰離子有。【探究活動2】借助酸堿指示劑(2)小蘇同學往含有酚酞的NaOH溶液中滴加稀鹽酸，當觀察到時，即可確定二者發(fā)生了化學反應。此時，有同學對上述結論提出了質疑，認為顏色變化可能是鹽酸和酚酞發(fā)生了反應導致溶液中無酚酞，請你設計實驗方案檢測上述滴加鹽酸后所得溶液中是否存在酚酞（寫明實驗步驟現象及結論）?！舅悸范吭O計實驗證明有新物質生成?！咎骄炕顒?】是否可以通過檢驗有氯化鈉生成來證明反應發(fā)生？(3)小凡同學用玻璃棒蘸?。?）中小蘇同學實驗后的溶液放在酒精燈上蒸干，發(fā)現有白色固體析出，從而得出結論：氫氧化鈉溶液確實與鹽酸