贵州省黔东南五年（2018-2022）中考化学真题分题型分层汇编-05科学探究题

贵州省黔东南五年（2018-2022）中考化学真题分题型分层汇编

05科学探究题

一、科学探究题

1．（2022·贵州黔东南）氢氧化钠是化工生产的重要原料，保存不容易发生变质，某化学兴趣小组的同学在实验室中发现一瓶敞口放置的氢氧化钠溶液，对其是否变质以及变质程度产生了兴趣。

【提出问题】氢氧化钠溶液是否变质及变质的程度？

【猜想与假设】①没有变质：②部分变质：③全部变质。

【实验与结论】

【评价与解释】

（1）实验结束后，小组同学对两种方案得出的结论不同进行了充分讨论：一致认为方案二科学合理，方案一有明显漏洞，你认为方案一的漏洞导致结论错误的原因是__________；

（2）方案二中加入过量氯化钡溶液的目的是__________，向清液中滴加硫酸铜溶液后发生反应的化学方程式为__________。

【反思与整改】

（3）该氢氧化钠溶液变质的原因是_____________(用化学方程式表示)，因此需_______保存。

2．（2021·贵州黔东南）乙醇俗称酒精，燃烧时放出大量的热，因而被用作酒精灯、火锅和内燃机等的燃料，工业上常用高粱、玉米等淀粉含量较高的物质发酵生产，属于可再生资源，为解决能源危机开辟了新的道路。某化学小组的同学对乙醇燃烧的产物产生兴趣，进行了如下探究。

【提出问题】乙醇燃烧生成哪些物质？

【猜想与假设】猜想一：CO、H2O；猜想二：___________；猜想三：CO2、CO、H2O。

【设计与实验】小组同学充分讨论后，决定选用下列药品和装置来验证上述猜想与假设。

（1）先将乙醇放入盛有一定量氧气的容器中燃烧，然后将燃烧产物通入上述装置，通入装置的顺序是___________（装置可以重复选用，也可以不选）。其中选用E装置的目的是___________。

（2）待燃烧产物将装置内空气排尽后，再点燃C装置中的酒精灯对固体进行加热。

【现象与结论】

实验中所选第一个装置观察到现象是___________，C中红棕色粉末变成黑色，D中澄清石灰水都变浑浊，由此推断猜想三成立。其中C装置内发生反应的化学方程式为___________。

【反思与交流】

实验结束后，小组同学对实验结论进行了反思：甲同学发现含碳的化合物燃烧时，氧气充足才能避免有毒物质一氧化碳产生；乙同学发现该实验的设计中有一个明显缺陷，该缺陷是___________。

3．（2020·贵州黔东南）做“中和反应”实验时，小聪同学向盛有氢氧化钠溶液的烧杯中滴加稀硫酸，一会儿后发现忘了滴加酸碱指示剂，于是他停止滴加稀硫酸。同学们对反应后溶液中含有哪些溶质展开了讨论。

【提出问题】上述实验中发生反应的化学方程为_____，那反应后溶液中的溶质是什么？

【提出猜想】猜想一：溶质是Na2SO4猜想二：溶质是Na2SO4 和NaOH     猜想三：溶质是______

【查阅资料】Na2SO4 溶液呈中性

【实验探究】小聪同学设计如下的实验方案

【方案评价】同学们对小聪的实验方案讨论后认为：

①方案一存在缺陷，该方案不能证明猜想一是正确的，其原因是___。

②方案二也不能证明猜想三是正确的，理由是___。

③同学们经过讨论，一致认为方案三能够证明猜想三是正确的，并讨论除此方案外，还可以向烧杯的溶液中加入活泼金属或碳酸盐等物质进行证明。

【实验反思】在分析化学反应后所得物质成分时，还需考虑反应物的用量。

4．（2018·贵州黔东南）某化学兴趣小组在学习酸碱中和反应实验时，进行了如下探究。

I.探究酸和碱能否发生反应

甲同学向盛有少量KOH溶液的试管中滴几滴无色酚酞试液，振荡，继续加入稀硫酸，观察到溶液由_____色变成无色。甲同学得出结论：酸和碱能发生反应。

请写出稀硫酸和氢氧化钾溶液反应的化学方程式__________。

II.探究酸和碱反应后溶液中溶质的成分

乙同学对探究I中甲同学实验后的无色溶液展开探究。

【提出问题】试管中无色溶液的溶质除了酚酞还有什么?

【提出猜想】(1) K2SO4；(2) K2SO4和_______

【设计实验】

【发散思维】为了验证猜想(2)成立，你认为还可以选择的物质是_____(填选项)。

A．Ba(NO3)2     B．锌粒       C．Cu            D．盐酸

5．（2019·贵州黔东南）某化学兴趣小组为探究金属铝和铜的活动性强弱，开展了以下活动。

【查阅资料】

经查阅，金属铝在常温下能与空气中的氧气反应生成致密的氧化铝薄膜。该反应的化学方程式为 _____ 。

【对比实验】

（1）比较实验乙和实验 _____ （填“甲”或“丙”）可得知：打磨能破坏氧化铝薄膜。

（2）实验乙中反应的化学方程式为 _____ ，据此可知金属活动性Al比Cu _____ （填“强”或“弱”）。

（3）小明同学对实验丙的现象进行分析，认为H2O对氧化铝薄膜有破坏作用。但此观点马上被其他同学否定，否定的依据是 _____ 。

【猜测与探究】

小组同学针对实验丙的现象，经讨论后猜测：Cl-破坏了氧化铝薄膜。

为检验此猜测是否正确，他们首先向两支试管中加入相同的CuSO4溶液，并均浸入表面未打磨的铝丝，然后进行了新的探究：

【结论与反思】

得出结论：前述猜测 _____ （填“正确”或“不正确”）。总结反思：本次探究充分运用了比较法和控制变量法。

参考答案：

1． 滴入稀盐酸的量过少，稀盐酸只与氢氧化钠反应，没有观察到明显现象     将溶液中的碳酸钠除尽               密封

【详解】（1）氢氧化钠变质的原因是氢氧化钠能与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水，则变质后的溶液中含有碳酸钠和氢氧化钠，而向其中滴加盐酸时，盐酸先与氢氧化钠反应生成氯化钠和水，等氢氧化钠反应完后，盐酸才与碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳，则为方案一的漏洞为：向溶液中滴入少量盐酸，盐酸先与氢氧化钠反应，则没有明显现象。

（2）溶液部分变质，则溶液中溶质的成分为氢氧化钠和碳酸钠，由于氯化钡能与碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，则氯化钡溶液的作用是除去溶液中的碳酸钠；再向溶液中加入硫酸铜，硫酸铜能与氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，化学方程式为。

（3）氢氧化钠溶液变质的原因是氢氧化钠与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水，化学方程式为；因此氢氧化钠溶液需密封保存。

2． CO2、H2O     BDECD（或BDEC或BDEACD或BDEAC）     除尽CO2气体（能强调到完全吸收CO2的答案均可）     变成蓝色     Fe2O3＋3CO 3CO2＋2Fe     没有尾气处理装置（其他合理答案均可）

【详解】猜想与假设：

乙醇完全燃烧生成二氧化碳和水，故猜想二：CO2、H2O；

设计与实验：

装置连接的顺序是检验是否有水生成，检验是否有二氧化碳生成，除去二氧化碳气体，检验燃烧是否完全，是否有一氧化碳生成，此过程中可以除去水，也可以不用除去水，故通入装置的顺序是BDECD（或BDEC或BDEACD或BDEAC），选用E装置的目的除尽CO2气体；

现象与结论：

实验中所选第一个装置观察到现象是变成蓝色，C中红棕色粉末变成黑色，D中澄清石灰水都变浑浊，由此推断猜想三成立。其中C装置内氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为：Fe2O3＋3CO 3CO2＋2Fe；

反思与交流：

含碳的化合物燃烧时，氧气充足才能避免有毒物质一氧化碳产生，氧气不充足时会生成一氧化碳，一氧化碳有毒，会污染环境，故该实验的设计中有一个明显缺陷是没有尾气处理装置。

3．2NaOH+H2SO4═Na2SO4+2H2O     Na2SO4 和H2SO4     粉末溶解，溶液由无色变蓝色     稀硫酸显酸性，也不能使酚酞试液变色     硫酸钠也能和氯化钡反应生成白色沉淀硫酸钡和氯化钠

【详解】提出问题：

上述实验中氢氧化钠和稀硫酸反应生成硫酸钠和水，发生反应的化学方程为：。

提出猜想：

猜想一：溶质是Na2SO4

猜想二：溶质是Na2SO4 和NaOH

猜想三：稀硫酸过量时溶质是Na2SO4 和H2SO4。

实验探究：

实验过程如下所示：

方案评价：

①方案一存在缺陷，该方案不能证明猜想一是正确的，其原因是稀硫酸显酸性，也不能使酚酞试液变色。

②方案二也不能证明猜想三是正确的，理由是硫酸钠也能和氯化钡反应生成白色沉淀硫酸钡和氯化钠。

【点睛】本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论。

4． 红     2KOH+ H2SO4= K2SO4 + 2H2O     H2SO4(或稀硫酸)      气泡     Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+CO2↑+H2O     pH<7     溶液由无色变为红色     B

【详解】I.氢氧化钾溶液显碱性，滴入无色酚酞试液变红色，继续加入稀硫酸，硫酸与氢氧化钾发生中和反应生成硫酸钾和水，当加入的硫酸将氢氧化钾完全中和后，溶液变成无色；硫酸与氢氧化钾反应生成硫酸钾和水，反应的化学方程式：2KOH+ H2SO4= K2SO4 + 2H2O；II.【提出猜想】氢氧化钾与硫酸反应生成硫酸钾和水，所以溶液中一定存在硫酸钾；若氢氧化钾有剩余，则还含有氢氧化钾（但是溶液是无色，说明一定不含氢氧化钾）；若硫酸有剩余，则还含有硫酸，则溶液中的溶质是硫酸钾和硫酸；【设计实验】方案1：若猜想(2)成立，即反应后的溶液中存在硫酸钾和硫酸，加入碳酸钠后，碳酸钠与硫酸反应生成硫酸钠、二氧化碳和水，会观察到有气泡产生；反应的化学方程式：Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+CO2↑+H2O；方案2：若猜想(2)成立，即反应后的溶液中存在硫酸钾和硫酸，用玻璃棒蘸取少量反应后的溶液滴在pH试纸上，因为有硫酸，溶液显酸性，测得溶液的pH<7；方案3：若猜想(2)成立，即反应后的溶液中存在硫酸钾和硫酸，向试管中加入少量甲同学实验后的无色溶液，然后慢慢滴加NaOH溶液，并不断振荡试管，氢氧化钾将其中的硫酸中和，继续滴加氢氧化钾，溶液显碱性，无色的酚酞试液变红色； 【发散思维】若证明有硫酸的存在，加入Ba(NO3)2溶液不可行，因为硫酸钾也能与氯化钡溶液反应生成白色的硫酸钡沉淀，不可行；锌与硫酸反应生成氢气，会有气泡冒出，可行；铜与硫酸不反应，不可行；盐酸与硫酸、硫酸钾都不反应，无明显现象，不可行。

5．      甲          强     甲实验中未打磨过的铝丝浸入硫酸铜溶液中无明显现象，说明水对氧化铝薄膜没有破坏作用     SO42-     无明显现象     正确

【详解】[查阅资料]

铝在常温下能与空气中的氧气反应生成氧化铝，化学方程式为：;

[对比实验]

（1）甲实验是将表面未打磨的铝丝浸入CuSO4溶液中，乙实验是将表面未打磨的铝丝浸入CuSO4溶液中，前者无明显现象，后者铝丝表面析出红色固体，对比甲乙可知，打磨能破坏氧化铝薄膜；

（2）乙实验中铝和硫酸铜溶液反应生成硫酸铝和铜，化学方程式为：；铝能将硫酸铜溶液中的铜置换出来，说明铝的金属活动性比铜强；

（3）小明同学的观点错误，否定的依据是，甲实验中未打磨过的铝丝浸入硫酸铜溶液中无明显现象，说明水对氧化铝薄膜没有破坏作用；

[猜测与探究]

①表面未打磨的铝丝浸入氯化钠溶液中，铝丝表面有红色固体铜析出，说明Na+或Cl-,能破坏氧化铝薄膜；

②得出的结论是氧化铝薄膜未被破坏，则因为氧化铝薄膜的保护作用，铝丝不能和硫酸铜溶液反应，故观察到的现象是;无明显现象；

[结论与反思]

前述猜测正确，这是因为根据上述实验氯化钠可以破坏铝丝表面的氧化膜，而Na+又不能破坏铝丝表面的氧化膜，则说明Cl-可以破坏铝丝表面的氧化膜。