2023年中考化学二轮专题复习--科学探究题

2023年中考化学二轮专题复习--科学探究题

1．小华某天打开自己家的水龙头，发现自己家的自来水散发出刺激性气味。请教老师后得知，自来水厂用氯气来杀菌、消毒；氯气是一种有毒气体，会损伤人的喉黏膜和肺；氯气与水反应会生成酸。小华决定对氯气与水反应后的成分进行探究。

【提出问题】氯气溶于水后的生成物是什么?

【查阅资料】次氯酸（HClO）具有强氧化性，能杀死水中的细菌，起到消毒的作用，同时，次氯酸也具有漂白作用。

【猜想与假设】猜想1：反应后的生成物为HCl

猜想2：反应后的生成物为HClO

猜想3：反应后的生成物为                       。

【实验探究】

【实验结论】根据上述实验可得出猜想                             正确。

【拓展与延伸】近年来有科学家提出，氯气会与水中的有机物反应，生成对人体有害的有机氯化物，因此，自来水厂采用二氧化氯（ClO2）代替氯气进行消毒。二氧化氯是一种红黄 色有强烈刺激性臭味的气体，其与水反应，生成次氯酸、氯气和一种供给呼吸的气体，其反应的化学方程式为                       。

2．1.化学课上老师为大家做了一个“燃纸成铁”的趣味实验，将一张滤纸（组成元素为C、H、O）用FeC13浓溶液润湿，在酒精灯上烘干后点燃，滤纸变黑、红热，最终生成黑褐色物质，老师告诉大家：黑褐色物质中含有铁单质．聪明的小明对此进行了如下探究：

【提出问题】黑褐色物质中真的含有铁单质吗？

【探究过程】

(1)Ⅰ小明先从反应物元素组成分析，认为：因为                       ，所以反应后可能有铁单质生成。

(2)Ⅱ（1）为获得实验证据，小明做了实验1。

实验1：将黑褐色物质放入稀盐酸中，发现有连续微波气泡产生，若黑褐色物质中含有铁单质，则反应的化学方程式为                           。

（2）小刚提出疑问是：由反应物的组成分析，能与稀盐酸反应产生气泡的物质不一定是铁单质，还可能是                         （填化学式）。

小明查阅资料得知，在高温条件下不可能生成此类物质。

（3）为进一步证明黑褐色物质中有铁单质，小明又做了实验2。

实验2：将黑褐色物质放入         溶液中，观察到                    。

【得出结论】通过以上实验探究，证明黑褐色物质中确实含有铁单质。

3．AgNO3可用于制作电影胶片等感光材料，小吉同学在老师指导下设计实验对AgNO3固体分解的产物进行探究。

【查阅资料】①Ag2O和粉末状的Ag均为黑色固体；

②NO2气体颜色为红棕色，；

③Ag2O可溶于氨水；Ag不溶于氨水。

【实验活动】取适量的AgNO3固体于试管中加热，产生红棕色气体和黑色固体。将红棕色气体通过足量NaOH溶液后，有无色气体剩余，用带火星的木条检验该无色气体，观察到木条复燃，则该无色气体是氧气。

【提出问题】黑色固体是什么？

【猜想与假设】猜想一：只有Ag；

猜想二：只有      ；

猜想三：有Ag、Ag2O。

【实验方案】

【实验拓展】浓硝酸在光照条件下分解的气体产物与AgNO3固体分解的气体产物相同，则浓硝酸在光照条件下发生分解反应的化学方程式为      。

【实验反思】在实验室中，类似AgNO3、浓硝酸等见光、受热易分解的物质，应保存在      。（填“棕”或“无”）色试剂瓶中。

4．请按以下要求完成探究过程

【问题】：如何鉴定孔雀石Cu2（OH）2CO3加热分解的产物？

【查阅资料】：查阅资料可知：

①孔雀石加热分解的产物是H2O、CO2和CuO；

②无水硫酸铜CuSO4是一种白色粉末，吸收水分后变成蓝色，也常作为气体的干燥剂。

【设计实验并验证】：实验①：按下图Ⅰ进行实验，证明分解产物中有H2O和CO2。

图Ⅰ装置的连接顺序是：a接               ，              接                。

实验②：有同学设计了如图Ⅱ所示的实验装置来验证剩余的黑色固体CuO，完成下列实验报告：

【现象和结论】：

实验①中：U型管中的无水硫酸铜变成蓝色，证明产物中有                ；证明产物中有CO2的化学方程式是                      。实验②中因为有                 现象，所以黑色固体中有氧元素，由此可得到结论：产物中有CuO。

5．燃料的燃烧离不开氧气，那么是不是只有氧气才能支持燃烧呢？某化学学习小组对这个问题进行了如下探究。

【查阅资料】钠是一种银白色的金属，能与空气中的氧气、水蒸气反应。

【提出问题一】除氧气外，其他物质是否也能支持燃烧。

【猜想与假设】除氧气外，也有其他物质能支持燃烧。

【进行实验】如图实验一，向盛有金属钠（Na）的硬质玻璃管中通入纯净、干燥的CO2气体，当观察到澄清石灰水中刚好出现浑浊时，点燃酒精灯，同时继续缓缓通入CO2气体，钠剧烈燃烧，产生白烟，燃烧结束后玻璃管中有黑色颗粒和白色固体生成。

【实验结论】二氧化碳                （“能”或“不能”）支持某些物质燃烧。

【反思与评价】点燃酒精灯前，要先向玻璃管中通一会二氧化碳，其目的是                 。

【提出问题二】黑色颗粒和白色固体是什么？

【猜想与假设】黑色固体颗粒可能是                 （用化学式填写）。

【进行实验】如图实验二，向生成黑色固体颗粒的玻璃管通入氧气并加热，产生的现象：黑色颗粒逐渐减少，澄清石灰水                 

【实验结论】黑色固体颗粒的猜想是正确的。

某同学对白色固体的成分做出猜想：（I）碳酸钠（Na2CO3）；（Ⅱ）氢氧化钠（NaOH）。

你认为猜想                 （填序号）一定是错误的，理由是                 。

6．某研究小组发现，维C泡腾片（保健药品，主要成分见图）溶于水，有许多气泡产生。该小组同学进行如下探究。

探究一：该气体的成分。

【猜想与假设】小华说：该气体可能是CO2、O2、CO、H2、N2.

小明说：不可能含有N2，因为     。

小芳说：不可能含有CO和H2，因为从药品安全角度考虑，H2易燃易爆，CO     。

该小组同学认为：该气体可能含有CO2、O2中的一种或两种。

【进行实验】

【得出结论】（1）由实验①可知，该气体中肯定含有     。

（2）由实验②     （填“能”或“不能”）确定该气体中不含氧气，理由是     。

探究二：维C泡腾片溶液的酸碱性。

向维C泡腾片溶液中滴加石蕊试液，溶液变红，说明溶液显     性。

7．学习完碱的相关知识后，某兴趣小组对“二氧化碳与碱的反应”进行了探究。

（1）甲、乙两位同学分别进行了如下实验：

甲同学向盛有二氧化碳的集气瓶中倒入澄清石灰水，观察到石灰水先变浑浊，后变澄清；乙同学将二氧化碳通入到澄清石灰水中，观察到石灰水变浑浊。你认为            同学的实验能验证氢氧化钙的性质，反应的化学方程式为                。

（2）实验小组同学又将CO2通入某浓度的氢氧化钠溶液中，一段时间后，发现有固体析出。

【提出问题】析出固体的成分是什么？

【猜想与假设】同学们提出以下猜想：

猜想A:Na2CO3；

猜想B:NaHCO3；

猜想C:                       

【进行实验】甲同学取少量固体溶于水，滴加无色酚酞溶液，溶液变红，则认为猜想A正确；乙同学认为甲同学的实验不合理，理由是                        。

乙同学设计了以下方案进行验证：

【反思交流】该小组同学将二氧化碳通入氢氧化钠溶液中，利用数字化技术测定溶液pH值变化，待完全反应后，观察到溶液中逸出大量气泡，pH出现两段S型变化曲线。

【实验分析】（3）AB段变化的原因可能是                                     。BC段变化的原因可能是               。利用实验验证变化后的产物，实验操作为                      .实验现象是                .

8．如图1是利用数字化仪器测定CO2含量的探究实验。

（1）图A中用注射器代替长颈漏斗的优点是        。

（2）用装置A制取CO2气体，不选用无挥发性的稀硫酸与块状石灰石反应的原因是        。

（3）采用D图装置，将注射器中等量、等浓度的氢氧化钠溶液分别注入用排水法和排空气法收集的CO2气体的锥形瓶内（NaOH溶液均过量），得到如图2所示的压强随时间变化的曲线图。该实验说明        （选填“排水法”或“排空气法”）收集到CO2的含量较高，请结合图像说明你的理由：        。

9．当把燃着的小蜡烛放入一个集气瓶中并塞紧胶塞时,蜡烛一会儿就熄灭了。那么,蜡烛为什么会熄灭呢?某化学兴趣小组进行了如下探究,请你填答相关空格。

[提出猜想]

猜想I:蜡烛燃烧把集气瓶内的氧气耗尽，导致蜡烛熄灭。

猜想II:蜡烛燃烧随集气瓶内氧气含量降低而变弱,放出的热量减少,使温度降至蜡烛的着火点以下,导致蜡烛熄灭。

猜想Ⅲ:蜡烛燃烧产生的二氧化碳能灭火，导致蜡烛熄灭。

[进行实验]小组设计如下图所示的实验装置,并进行实验来验证猜想。

[分析及结论]

（1）蜡烛熄灭前,要让白磷浸没在小试管所盛的水中,目的是       。

（2）生石灰遇水发生化学反应放出大量的热,集气瓶中装入一些生石灰的设计,目的是让它发生反应提高瓶内的       ，写出生石灰与水反应的方程式         。

（3）瓶内的白磷能燃烧,证明猜想        和         不能成立。我们根据成立的猜想认为,应该把“燃烧需要氧气”这一燃烧发生的条件补充完善为“       ”。

10．CO2通入NaOH溶液中没有明显现象，CO2与NaOH是否发生了化学反应呢？某化学兴趣小组的同 学们对此进行了探究。

【查阅资料】通常情况下，1体积水溶解1体积的CO2。

【实验探究】小红同学设计了如图所示的实验装置(锥形瓶内充满CO2)，并进行实验。

(1)打开瓶塞和活塞，使NaOH溶液快速滴入锥形瓶中，立即关闭活塞(漏斗中仍有溶液剩余)，观察到U形管左侧的红墨水液面       (填“升高”、“降低”或“不移动”)，小红根据现象判断CO2和NaOH发生了反应，理由是        ；请根据初中化学知识写出CO2与NaOH 溶液反应的化学方程式：         

(2)小明认为小红的实验方案不严密，理由是            ，

【问题讨论】用图所示装置进行实验：

兴趣小组的同学们为此又设计了检验生成物的方法来证明。向反应后溶液中加入足量的BaCl2溶液，若有         的现象，则说明两者确实反应生成了碳酸钠。为了进一步确认反应后 的溶液中是否有氢氧化钠剩余，可以向其中加入      ，若出现           现象则说明氢氧化钠仍有剩余。

(3)用气体压力传感器也可以研究二氧化碳与氢氧化钠的反应。

图Ⅰ表示的该实验的设计方案，图Ⅱ中曲线1和曲线2分别表示瓶1和瓶2内气压随时间的变化趋势。

①从曲线 1 可以看出添加20mL水之后，瓶中压强没有发生任何变化，请解释原因         ；曲线1      (能/不能)说明水和二氧化碳发生化学反应。

②对比曲线1和曲线2可知，二氧化碳和氢氧化钠一定发生了化学反应。

11．甜叶菊苷是一种新型甜味剂，具有高甜度、低热能的特点，且能活血降压，有降低血糖及降低血脂的功效。某实验小组欲探究甜叶菊苷的元素组成，进行如下实验（实验中固定装置已省略）：

【提出猜想】甜叶菊苷可能由碳、氢、氧三种元素组成。

【进行实验】小方取适量的甜叶菊苷按如图1进行操作，并分别将干冷的烧杯和蘸有澄清石灰水的烧杯倒置于火焰上方。

【讨论交流】其他同学认为小方的实验设计存在明显错误，原因是           。

经改进实验后，检验到甜叶菊苷在氧气中充分燃烧的产物只有二氧化碳和水，由此确定甜叶菊苷中一定含有碳、氢元素。

【继续探究】为了进一步确定其元素组成，同学们设计了如图2进行实验。（已知：装置中C中的氧化铜能确保甜叶菊苷中的碳元素完全转化为二氧化碳）

【实验分析】

B装置的作用是什么？           。

【数据处理】

质量为m克甜叶菊苷在C装置中充分燃烧后，D装置增重a克，E装置增重b克（产物均被完全吸收）。由此可以确定甜叶菊苷一定含氧元素的依据是           。（用m、a、b关系式表示）

【交流与反思】实验前后在装置中通氮气都能减小该实验中的误差。但也有同学认为这个实验中其实不通氮气也能通过其它方法减小这方面的误差。该同学说的其他方法是指           。

12．如图为实验室常见的气体制备、收集和性质探究的实验装置，据图回答。

（1）实验室用大理石与稀盐酸反应制取CO2，应选择的装置是      ，反应的化学方程式是      。

（2）实验室用加热氯化铵和氢氧化钙固体混合物的方法制取氨气，应选择的发生装置是      。为探究氨气的性质，小红利用图中F装置进行氨气与氧化铜反应的实验，实验中观察到黑色氧化铜粉末变成红色。

【提出问题】得到的红色粉末是什么？

查阅资料：Cu2O是红色，易与稀硫酸反应：Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O

【猜想假设】红色粉末是①Cu；②Cu2O；③     。

【设计实验】小明设计如下实验验证红色粉末中是否含有Cu2O：

【实验反思】小明设计的实验无法证明红色粉末中是否含有Cu，原因是      。

13．Mg与NH4Cl溶液反应，除生成一种盐外，还有气泡产生。为确定气体的成分，进行下列实验探究：

【假设与猜想】气体可能是HCl，NH3，H2中的一种或几种。

【查阅资料】①NH3＋HCl=NH4Cl   　　　   ②2NH3＋H2SO4=( NH4)2SO4

③2NH3＋3CuO3Cu＋N2＋3H2O

【实验探究】

（1）为确定是否含有HCl，将气体通入酸化的                溶液中，无沉淀产生，则该气体中无HCl。

（2）为了探究其他气体是否存在，又设计了如下实验装置：

①A中观察到                           ，证明有NH3；

②B中玻璃管内观察到                                ，证明有H2；

③浓硫酸的作用是                                             。

【实验结论】

（3）Mg与NH4Cl溶液反应生成盐、NH3和H2 。写出化学方程式              。

【实验反思】

（4）综合以上信息和实验结论，有同学认为不需要单独检验HCl，就能证明HCl不存在。请评价这种说法是否合理         （填“是”或“否”），理由是          。

参考答案：

1．     HClO和HCl     硝酸银（或AgNO3）     生成物中含有 HClO     3     8ClO2+2H2O=4HClO+2Cl2+7O2

2．(1)反应物FeC13中含有铁元素

(2)          FeCO3     硫酸铜/CuSO4     有红色物质生成

3．     Ag2O     氨水     无明显现象          棕

4．     d     e     b     CO     黑色粉末变成红色     水          黑色粉末变成红色，且澄清石灰水变浑浊

5．     能     排净玻璃管内空气，以防钠与氧气或水蒸气反应干扰对实验结论的判断     C     变浑浊     （II）     化学反应前后元素种类不发生改变，反应之前不含氢元素，反应后也不含有氢元素。

6．     根据质量守恒定律（或化学反应前后元素种类不变），反应物中不含氮元素     有毒     二氧化碳     不能     若生成氧气和二氧化碳的混合物，当氧气含量过少时，带火星的木条也不能复燃     酸

7．     乙     Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O     碳酸钠和碳酸氢钠的混合物     碳酸氢钠溶液也显碱性     氢氧化钙     先无现象，后有气泡产生     二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，碱性减弱     二氧化碳、水和碳酸钠反应生成碳酸氢钠，碱性继续减弱     取最后段的液体加热至沸腾，将气体通入澄清石灰水     澄清石灰水变浑浊

8．     可以控制稀盐酸的滴加速率     由于生成的硫酸钙微溶于水，附着在石灰石表面，阻止稀硫酸进一步与石灰石接触，反应停止     排水法     注入氢氧化钠溶液后，排水法收集到的气体锥形瓶内压强变化较大

9．     熄灭     白烟     隔离氧气，防止白磷发生自燃     温度     CaO+H2O=Ca(OH)2     I     Ⅲ     燃烧需要氧气且要达到一定量

10．     升高     U型管左侧液面升高，说明锥形瓶内气压减小，二氧化碳和氢氧化钠发生了反应          二氧化碳也会溶于水，也会使锥形瓶内压强减小     白色沉淀生成     无色酚酞试液     溶液变成红色     二氧化碳溶于水时消耗的气体少，压强变化不明显     不能

11．     由于酒精溶液中含有水，且酒精燃烧也能生成二氧化碳和水，影响实验结果的判断     吸收水蒸气          加入足量的过氧化氢溶液

12．     BE          A     Cu、Cu2O     固体减少，溶液由无色变蓝色     氧化亚铜和稀硫酸反应生成铜

13．     硝酸银（或AgNO3）     酚酞溶液变红色     黑色粉末变红色，玻璃管内壁有水珠     除去氨气，干燥氢气     Mg＋2NH4Cl＝MgCl2＋2NH3↑＋H2↑     是     氯化氢与氨气不共存（或HCl与NH3反应生成NH4Cl固体等）