2022年中考化学专题训练:科学探究题(含答案)
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1、20222022 年中考化学专题训练:科学探究题年中考化学专题训练:科学探究题 一、科学探究题一、科学探究题 1(2022 河北唐山 二模) 某兴趣小组的同学在装有硫酸镁和硫酸铜废液的烧杯中放入一定量的铁粉, 搅拌,待充分反应后过滤、洗涤,得到固体A和溶液B,操作步骤如图所示。请你与小组同学共同完成以下探究:加入铁粉时一定发生反应的化学方程式为:_。 探究实验1: 【提出问题】滤液中的溶质成分是什么? 【猜想与假设】 甲同学:4MgSO; 乙同学:4FeSO、4MgSO; 丙同学:_。 【表达交流】大家一致认为甲同学的猜想不正确,理由是 _(合理即可)。 探究实验2: 【提出问题】固体A中的成
2、分是什么? 【进行实验】取少量固体于试管中,加入少量稀盐酸,观察到的现象是_,得出固体成分为Fe、Cu。 【表达交流】在得出固体A的成分后,也确定了探究实验1中_同学的猜想是正确的。小组同学想将滤渣中的两种金属进行分离,你能帮他们想想办法吗?请写出你的操作步骤:_。 【归纳总结】根据以上探究活动,可以总结出判断反应后溶液中溶质成分的一般思路是: 与所加物质反应后生成的溶于水的物质一定存在。 与所加物质 _的溶质一定存在。 2 (2022 贵州 安顺市平坝区乐平中学模拟预测) 小明在阅读相关资料时, 发现二氧化氮(NO2)具有助燃性。他决定利用如下实验进行探究。 【提出问题】二氧化氮是否具有助燃
3、性? 【查阅资料】蓝色的硝酸铜固体在加热条件下分解,化学方程式为 2Cu(NO3)2=2CuO4NO2O2。 通常状况下,NO2是一种红棕色气体,相同状况下,其密度大于氧气的密度,在低于室温时变成液态。 【实验过程】实验装置如图 1,实验现象:试管内蓝色固体逐渐变成_色,有红棕色气体生成,带火星的木条_。 【实验结论】二氧化氮具有助燃性 【反思与评价】小刚认为小明的实验不能证明 NO2具有助燃性,其理由是_。 小刚认为利用如下补充实验可以证明 NO2具有助燃性 【实验改进】 实验操作 实验现象 实验结论 步骤:如图 2,在试管和集气瓶之间连接冷却装置,重新进行加热硝酸铜的实验 带火星的木条复燃
4、 硝酸铜分解产物中有_ 步骤:取出图 2 中 U 型管,恢复到室温,待 U 型管内充满红棕色气体时,将带火星的木条伸入 U 型管中 _ NO2具有助燃性 【拓展】已知镁在二氧化氮气体中燃烧生成氧化镁和氮气,写出该反应的化学方程式为_。 3 (2022 辽宁 丹东市第十八中学模拟预测)某中学化学兴趣小组为鉴定某工厂排出的无色污水成分,他们查阅工厂有关资料,推测污水中可能含有盐酸、硫酸钠和氢氧化钠中的一种或几种物质,小组同学取污水进行了探究: 【查阅资料】硫酸钠溶液呈中性 【实验探究】 实验一:小组同学用 pH 试纸测得污水的 pH=2,由此得出污水中一定不含_,原理是:_(用化学方程式表示) 。
5、 实验二:为检测污水中可能含有的成分,甲同学做了如下实验: 实验操作 实验现象 实验结论 取少量污水于一支洁净试管中,向其中滴加少量的_溶液 有白色沉淀生成 污水中一定含有_ 实验二中生成白色沉淀的化学方程式为_。 【得出结论】兴趣小组确定了废水的成分 【反思与评价】乙同学经过思考,用物理方法也得到了甲同学的实验结论,他的实验操作及实验现象是:_。 4 (2022 江苏 盐城市初级中学一模)氢化钙(CaH2)固体是一种储氢材料,是登山运动员常用的能源提供剂。 实验一:实验室模拟制备氢化钙。 【查阅资料】 用氢气与钙加热的方法可制得氢化钙; 钙遇水立即发生反应生成氢氧化钙和氢气; 氢化钙要密封保
6、存,遇水反应生成氢氧化钙和氢气; 碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物。 【实验设计】某化学兴趣小组设计的制取装置如图所示(固定装置省略) 。 (1)用酒精灯给玻璃管加热前要先向装置中通一会儿氢气,目的是_。 (2)装置 C 中制取氢化钙的化学方程式为_。 (3)装置 D 的作用是_。 实验二:取少量上述制得的 CaH2样品加入到一定量的碳酸钠溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。经检验滤渣的成分是碳酸钙,小组同学对滤液中的溶质进行探究。 【猜想与假设】猜想一:NaOH; 猜想二:NaOH、Ca(OH)2; 猜想三:NaOH、Na2CO3 猜想四:NaOH、Na2CO3、Ca(OH)2 经过讨论
7、,大家一致认为猜想四不合理,理由是_。 【实验验证】 实验操作 实验现象 实验结论 1、取滤液,向其中滴入少量的Na2CO3溶液 _ 猜想二不成立 2、另取滤液,向其中加入足量的稀盐酸 _ 猜想三成立 【拓展延伸】登山运动员用氢化钙作能源提供剂,与氢气相比,优点是_。 【定量分析】 某化学实验小组同学为了测量氢化钙 (CaH2) 样品中氢化钙的质量分数。 取 5g 样品于烧杯中,加入 100g 水,待烧杯中不再有气泡产生,称得烧杯中剩余物质的总质量为 104.8g(假设杂质与水不发生反应) ,请回答下列问题: (1)反应生成的氢气质量_g。 (2)计算样品中氢化钙的质量分数_。 5 (2022
8、 湖北 武汉市光谷实验中学模拟预测)有一包白色固体样品,可能含氢氧化钠、氯化钠、碳酸钠、硫酸钠、硝酸钡中的一种或几种。某同学为探究其成分,完成了以下实验: 实验一:初步探究固体的组成 取少量白色固体溶于水,得到无色溶液,再滴入几滴紫色石蕊溶液,将溶液等分为两份,分装于甲乙两个烧杯中。 往烧杯甲中加入稀硫酸,产生沉淀 A 的质量与所加稀硫酸质量关系如图所示。 往烧杯乙中通入一定量 CO2,产生沉淀 B。 请回答: (1)写出步骤中生成沉淀 A 的一个化学方程式_。 (2)步骤中滴入石蕊后溶液显_色。 (3)原样品中,一定不存在的物质是_(填化学式)。 实验二:两步操作结束后,将烧杯甲的物质全部倒
9、入烧杯乙中,进一步探究,可知原样品中没有氯化钠。 (4)(沉淀 A 质量+沉淀 B 质量)_沉淀 C 质量(“”“”“=”或“无法确定”)。 (5)红色溶液 X 中一定含有的溶质除石蕊以外是_(填化学式)。 6 (2022 江苏 泰州市姜堰区仲院初级中学三模)在学习盐酸的化学性质时,甲、乙两位同学分别做了稀盐酸和碳酸钠溶液反应的实验(如图 1) 。 【实验现象】甲同学的实验中溶液有气泡冒出,乙同学的实验中溶液基本无气泡冒出。 【提出问题】乙同学的实验中溶液为什么没有气泡冒出? 【查阅资料】碳酸钠溶液中滴加少量稀盐酸无气泡,能生成碳酸氢钠和另一种盐 碳酸氢钠溶液 pH 约为 9.2 【实验】同学
10、们设计并进行了如图 2 所示的实验(装置气密性良好) 。 实验编号 实验步骤 实验现象 .用注射器 1 向小药瓶中缓慢注入少量的稀盐酸,边注入边振荡 细玻璃管中液柱略微升高无气泡产生 .换注射器 2 从瓶中缓慢抽取气体 澄清石灰水 .用注射器 1 向小药瓶中继续注入稀盐酸至较多气泡产生 细玻璃管中液柱明显升高 .换注射器 2 从瓶中缓慢抽取气体 澄清石灰水变浑浊 (1)细玻璃管在实验中的主要作用是_,边注入边振荡的作用是_。 (2)实验中细玻璃管中液柱略微升高可能的原因是_。 (3)澄清石灰水变浑浊发生的化学方程式为_。 【实验反思】此反应说明反应物的量不同,产物可能不同,试另举一例:_。 【
11、实验探究】向一定体积 pH=12 的碳酸钠溶液中加稀盐酸,在老师的帮助下,同学们利用 pH 传感器记录反应过程中溶液 pH 与加入稀盐酸体积的关系,如图 3 所示: 图中各线段实验现象如下表: 线段 实验现象 AB 无气泡 BC 有较多气泡产生 CD 无明显现象 (4)图 3 中 D 点溶液中溶质有_。 (5)分析图表可知,碳酸钠与稀盐酸反应分两步进行: AB 段反应的化学方程式为:_。 BC 段反应的化学方程式为:322Na CO +HCl=NaCl+H O+COH 该反应总反应化学方程式为:_。 【定量分析】 (6)取 10 克碳酸钠溶液,逐渐滴加溶质质量分数为 7.3%的稀盐酸至不再产生
12、气泡共消耗稀盐酸 10mL (密度约 1g/mL) ,试计算碳酸钠溶液中 Na2CO3的质量分数_。 (写出计算过程) 7 (2022 安徽 合肥市五十中学东校三模)请你参与某学习小组进行研究性学习的过程,并协助完成相关任务: 【研究课题】探究热水壶底部水垢的主要成分 【查阅资料】该小组同学通过查阅资料知道,天然水中一般都含有 Ca2+、Mg2+、HCO3-等离子,在加热时,这些离子趋于生成溶解度更小的物质水垢(主要成分为碳酸盐、碱等的混合物) ,水垢中一定含有Mg(OH)2和 CaCO3,同时,他们还查阅到下列有关物质的溶解性: 物质 Ca(HCO3)2 Mg(HCO3)2 Ca(OH)2
13、Mg(OH)2 CaCO3 MgCO3 溶解性 可溶 可溶 微溶 不溶 不溶 微溶 【提出猜想】水垢的主要成分除一定含有 Mg(OH)2和 CaCO3之外,还可能含有 Ca(OH)2和_。 【设计方案】 (1)甲同学在烧杯中放入少量研碎的水垢,加入适量蒸馏水充分搅拌,取上层清液加入_,没有白色沉淀,说明水垢中无 Ca(OH)2。 (2)乙同学设计下列实验装置,进一步确定水垢中含有碳酸盐的成分,步骤如下(装置中的试剂均足量) : 按图组装仪器,将 50g 水垢试样放入锥形瓶中,加入足量某酸溶液; 测量一定时间内干燥管内物质增加的质量(见下列曲线) ; 待锥形瓶中不再产生气泡时,打开活塞 B,从导
14、管 A 处缓缓鼓入一定量的空气; 再次称量干燥管内物质增加的质量; 重复和的操作,直至干燥管内物质质量不变。 a.仪器 D 名称是_; b.步骤所加的酸溶液可选择的是_ (填“稀盐酸”或“稀硫酸”) ; 请写出不选择另一种试剂的理由: _。请写出锥形瓶内的化学方程式_。 c.装置的作用是_。 d.步骤在反应结束后仍通入氮气的理由是_。 e.研究性小组的同学通过简单计算,认为水垢中一定含有 MgCO3,理由是_。 【实验结论】通过上述探究可知:水垢的主要成分有_。 8(2022 山西 寿阳县教研室一模) 化学兴趣小组的同学为了探究氢氧化钠的化学性质, 做了如图所示实验。 【查阅资料】a硫酸钠溶液
15、呈中性 (1)甲实验试管中观察到的现象是_, (2)乙实验试管中滴入酚酞试液,其中酚酞试液的作用是_。 (3)丙实验观察到试管中有蓝色沉淀生成,上层溶液为无色。证明氢氧化钠和硫酸铜发生了化学反应。反应的化学方程式是_。 (4)实验结束后,小组同学对丙实验试管中无色溶液中溶质的成分展开了探究。 【提出问题】试管中无色溶液溶质的成分是什么? 【猜想假设】猜想一:硫酸钠和氢氧化钠;猜想二:_。 【设计实验】要证明猜想一成立,下列试剂中不能达到实验目的是_(填字母序号) 。 A石蕊试液 B氯化钡溶液 C氯化镁溶液 9 (2022 宁夏银川 二模)化学反应是化学研究的重要范畴,但是有的实验会伴随明显现象
16、,有的实验并无明显现象,某兴趣小组对某些化学变化进行研究,请根据实验内容,回答问题: 【实验内容一】探究反应是否发生 (1)实验一:向装有 CuO 的试管中加入一定量的稀硫酸,会观察到明显的_现象, 可见该反应已发生。 【实验内容二】探究某些溶液相互反应后的溶质成分 (2)实验二:为了证明氢氧化钠溶液和稀硫酸发生了反应,该组同学设计了如下图一所示实验。传感器测定的 pH 和温度随溶液质量变化情况如图二、图三所示。则 B 溶液是_,图三中的 M 与图二中 X、Y、Z 中的_数值相等 【提出问题】氢氧化钠溶液和稀硫酸反应后溶液中的溶质成分有哪些? 【实验猜想】 猜想一:只有 Na2SO4 猜想二:
17、Na2SO4和 NaOH 猜想三:Na2SO4和 H2SO4 猜想四:Na2SO4、H2SO4和 NaOH 兴趣小组成员一致认为猜想四不合理,理由是_。 【实验方案】为确认哪个猜想成立,兴趣小组进行如下实验,请填空: 分别取样于试管中 步骤 现象 结论 向其中一份滴加 CuSO4溶液,振荡、静置 _ 猜想二不成立 向另一份滴加 Ba(NO3)2 溶液,振荡、静置 出现白色沉淀 猜想三成立 【实验反思】 (3)小组成员认为该实验方案不能得出猜想三成立,理由是_,若要检验猜想三,应改用的试剂是_(任选一种) 。 (4)从微观角度分析,氢氧化钠溶液和稀硫酸反应的实质是:_。 10(2022 广西 环
18、江毛南族自治县教育局二模) 某校化学实验室有一瓶装满生石灰的塑料瓶已经膨胀破裂,该校化学兴趣小组的同学在化学老师的指导下,对该生石灰样品开展了以下探究活动: 【提出问题】生石灰样品的成分是什么? 【猜想与假设】生石灰样品的成分可能是 CaO、Ca(OH)2和 CaCO3中的一种或几种。 【设计实验】兴趣小组设计如下实验进行探究。 实验操作 实验现象 实验结论 (1)取样品于烧杯中,加水溶解,用手触摸烧杯外壁。 烧杯壁发热 _ (2)将(1)中液体过滤,取少量滤液于试管中,向其中滴入_ 溶液变红 有 Ca(OH)2 (3)取(2)中的少许滤渣于试管中,向其中滴加足量稀盐酸 _ 有 CaCO3 【
19、讨论】经过讨论,发现通过(2)不能得到样品中一定含有 Ca(OH)2,理由是_。 【结论】通过小组合作,最后得出样品中肯定含有_,可能含有 Ca(OH)2,请写出生成 CaCO3的化学方程式_。 【应用交流】生石灰要_保存。 11 (2022 吉林长春 二模) 某中学化学兴趣小组的同学们在实验室发现一瓶标签部分被腐蚀的无色溶液 (如图甲) ,经 实验员分析可知原瓶溶液中的溶质可能是 NaCl、NaOH、Na2CO3、NaHCO3中的一种,为确认溶液中的溶质,他们设计并进行了如下探究活动。 【资料查阅】上述 4 种物质的相关信息如下: 物质 NaCl NaOH Na2CO3 NaHCO3 常温下
20、的溶解度/g 36 109 21.5 9.6 常温下稀溶液的 pH 7 13 11 9 【实验探究 1】如图乙所示: 【讨论分析】 (1)在操作 a 后可确定溶质不是 NaCl,则实验现象应是_; (2)在进行操作 b 时有无色无味气体产生,由此又可排除 NaOH; (3)分析 4 种物质的相关信息,你认为该溶液中的溶质可能是上述 4 种物质中的_,你的判断依据是_; 【讨论质疑】有同学认为以上分析不严密,需要进一步实验确定,于是又进行了如下探究: 【实验探究 2】 实验步骤 实验现象 实验结论 向操作 a 后试管中的溶液中滴加过量 CaCl2溶液(中性) 试管中_ 溶质是 NaOH 【反思拓
21、展】 (1)如图乙所示,在操作 b 滴加稀盐酸后,发现溶液由红色变为无色,为确定此时所得无色溶液中溶质的成分,可选用下列药品中的_(填序号) ; A碳酸钠溶液 B氢氧化钠溶液 C硝酸银溶液 D铁 (2)造成操作 b 中有无色无味气体产生,是因为原破损标签溶液与空气中的物质发生了如下化学反应_(用化学方程式表示) 。 12 (2022 湖南娄底 模拟预测)化学实践活动课上,老师拿来一包久置空气中的碱石灰干燥剂(氧化钙和氢氧化钠的混合物) ,让同学们设计实验进行探究。 【教材运用】碱石灰极易与空气中的_反应而变质。 同学们决定对这包碱石灰成分进行探究。 【猜想假设】 猜想:未变质,只含有氧化钙和氢
22、氧化钠。 猜想:部分变质,有氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸钙和碳酸钠等。 猜想:完全变质,只含有碳酸钙和碳酸钠。 【查阅资料】氯化钙溶液呈中性。 【设计实验】设计如下流程进行实验: 实验 实验步骤 现象 结论 实验 1 取少量破石灰样品于烧杯中,加入足量的水,触摸烧杯外壁,充分搅拌后过滤,得到滤渣和滤液。 温度_(填 “升高”、“降低”或“没有变化”) 猜想正确 实验 2 取少量上述滤渣于试管中,滴加过量_,并将产生的气体通入澄清石灰水中、 产生气泡, 澄清石灰水_ 实验 3 取少量上述滤液于另一支试管中,先滴加酚酞溶液,再滴加过量氯化钙溶液。 溶液先变成红色,_。 【讨论分析】实验 3 是否可以先
23、滴加过量氧化钙溶液,再滴入酚酞溶液,为什么?_。 13 (2022 河南郑州 模拟预测)化学兴趣小组在实验室发现一瓶氢氧化钠溶液,瓶口有少量白色固体且玻璃瓶塞打不开,这一情况激起了他们浓厚的兴趣,于是展开了如下探究: 【提出问题】瓶口白色固体的成分是什么? 【查找资料】玻璃中含有二氧化硅(SiO2),试剂瓶身经抛光处理,不易反应,而瓶口和玻璃塞上的磨砂将二氧化硅裸露出来。 SiO2能与 NaOH 溶液反应生成硅酸钠(Na2SiO3),硅酸钠是一种白色固体,有很强的粘合性,可溶于水,溶液呈碱性。 Na2SiO3能与强酸反应,如:Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3(白色) Na2S
24、iO3能与 CaCl2反应:Na2SiO3+CaCl2=2NaCl+CaSiO3(白色) 【作出猜想】白色固体的成分是:猜想一:Na2SiO3; 猜想二:Na2SiO3和 Na2CO3; 猜想三:Na2SiO3、Na2CO3和 NaOH。 【实验探究】取一定量白色固体溶于适量水中形成样品溶液,进行如下实验: .取样品溶液,滴加足量稀盐酸,观察到有气泡冒出且产生白色沉淀,由此推知猜想_不成立。写出产生气体的反应化学方程式_。 .另取少量样品溶液,滴加过量的氯化钙溶液。 .从步骤反应后的试管中取少量上层清液于另一试管中,向其中滴入酚酞溶液,若猜想二成立,可观察到的现象是_。 【讨论分析】 (1)
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