专题42 科学探究题-三年中考（2021-2023）化学模拟题知识点汇编专项训练

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三年中考（2021-2023）化学模拟题知识点汇编专项训练

专题42科学探究题

一、科学探究题

1．金属及其化合物用途广泛。

（1）家庭常用铜质插头，是利用金属铜的______性。

（2）工业上用赤铁矿石炼铁的反应化学方程式是______。

（3）某学习小组设计了如图所示实验（夹持装置省略），探究铁的锈蚀条件。

①检查装置气密性：连接好装置，关闭分液漏斗活塞，将C导管接入到装有水的烧杯中，微热甲装置，说明气密性良好的现象是______。

②甲装置内发生反应的化学方程式为______。

③一段时间后观察到，A处铁丝依然光亮，B处铁丝表面灰暗，D处铁丝依然光亮，A、B处实验现象对比，可得出铁生锈与______有关，B、D处实验现象对比说明，决定铁生锈快慢的一个重要因素是______。

2．某学习小组的同学对铁和铁的化合物的相关知识进行了以下研究。

【知识回顾】铁制品锈蚀的过程，实际上是铁与空气中的         （写化学式）等发生化学反应的过程。

【基础实验】

【提出猜想】溶液由黄色变为浅绿色，可能是因为氯化铁与某些物质发生了反应。

【探究实验】进行如下3个实验（持续10小时，已知氢气不影响该反应）。

【查阅资料】经查阅资料确认，溶液由黄色变为浅绿色，是因为在酸性条件下，氯化铁与铁发生反应生成了氯化亚铁。

【拓展延伸】取一定量X溶液于烧杯中，向其中逐滴滴加Y溶液，利用磁力搅拌器不断搅拌，利用pH传感器采集数据，得到下图。同时观察到：0~t₁阶段，未产生沉淀；t₁~t₂阶段，产生红褐色沉淀，且沉淀不断增加；t₂之后，沉淀不再增加。

【实验分析】

（1）X、Y两种溶液依次为         （填字母）。

A 氢氧化钠溶液

B 氢氧化钡溶液

C 硫酸和硫酸铁的混合溶液

D 硝酸和硝酸镁的混合溶液

（2）t₁~t₂阶段产生沉淀的反应的化学方程式为______。

【定量计算】根据流程图进行计算。

理论上，最终得到的溶液中溶质的质量为______g，沉淀的质量为______g。

3．氯化钠是一种生活中常见的盐，在实验、生产、生活中有广泛的用途。

（一）配制50g质量分数为6%的氯化钠溶液

（1）计算。需要氯化钠______g，蒸馏水______mL。

（2）称量、量取。用量筒量取水的体积时，量筒必须放平，视线要与______保持水平，再读出水的体积。

（3）溶解。用玻璃棒搅拌的目的是______。

（4）装瓶、贴标签。

（二）探究氯化钠溶液的导电性

【查阅资料】

溶液的导电性可以用电导率传感器等测定出的电导率数值大小进行衡量。电导率数值越大，溶液的导电性越强。一定条件下，电导率的大小还能反映离子浓度大小。

【实验探究1】氯化钠溶液的导电性是否受溶液浓度和温度的影响？

【进行实验1】30℃时，测定不同浓度氯化钠溶液的电导率，将数据记录下表。

【进行实验2】测定不同温度、不同浓度氯化钠溶液的电导率。

【实验结论】

（1）根据实验1，能够得出的结论是______；

（2）根据实验2，能够得出的结论是______。

【实验探究2】氯化钠溶于水形成溶液的过程中，导电性如何变化？

第一步：室温为26℃时，取100mL蒸馏水，加入烧杯中，放入磁力搅拌器磁珠；

第二步：校准传感器，组装仪器，设定搅拌档位；

第三步：用电导率传感器采集数据，迅速将一定质量的氯化钠加入烧杯中、实验数据如图所示。

请说明实验过程中液体的电导率变化的原因______。

（三）电解饱和氯化钠溶液

工业上用电解饱和食盐水的方法生产烧碱、氢气、氯气等化工产品。某学习小组在老师的指导下，用自制的实验装置（如图所示）进行电解饱和食盐水制取氢氧化钠的实验。

【查阅资料】：Ι、在氯化钠溶液中存在Na⁺、Cl^–、H⁺、OH^–四种离子。

Ⅱ、氯气能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。

【实验探究】

接通电源一段时间后，观察到X、Y电极周围均有气泡产生，溶液由无色变为红色。用小试管在a端收集气体，移近酒精灯火焰，松开拇指，发出轻微的爆鸣声，说明该气体为______。将湿润的淀粉碘化钾试纸放在b端，试纸变蓝。电解饱和食盐水的化学方程式是______。

【实验反思】电解水时，为增加导电性可向水中加入稀硫酸或氢氧化钠溶液，______（填可以或不可以）加入氯化钠溶液进行水的电解。

4．同学们对课本上“活动性较强的金属一般可以将金属活动性顺序表中位于其后面的金属从它们的盐溶液中置换出来”以及“支持燃烧的气体一般是氧气”这两句话产生了质疑。在老师的帮助下，用金属钠来探究下列问题

【提出问题】

（1）金属钠能否置换出硫酸铜溶液中的铜？

（2）金属钠能否在其他气体（如：CO₂）中燃烧？

【查阅资料】金属钠性质活泼，常温下，它极易与氧气反应生成白色固体氧化钠，氧化钠溶于水生成氢氧化钠。金属钠还可以与水剧烈反应放出氢气。

【实验探究】

实验一：

①找到标签为“Na”的试剂瓶，金属钠是保存在煤油中的；

②用镊子从煤油中取出一小块金属钠，用滤纸吸干表面煤油后投入硫酸铜溶液中，观察到溶液中出现蓝色沉淀，但没有红色的物质析出；③按照步骤②将金属钠投入水中，待反应结束后滴加酚酞溶液，发现溶液变红。

实验二：

将燃烧的钠迅速伸入盛有CO₂的集气瓶中，观察到钠在CO₂中继续燃烧，反应后冷却瓶内附着黑色颗粒，并粘附着白色物质。

【问题讨论】

（1）金属钠保存在煤油中的原因是____________。

（2）根据上述资料写出钠块投入水中发生反应的化学方程式：____________。

（3）实验二中生成的黑色颗粒是____________，而白色物质可能是什么呢？

①同学们围绕白色物质可能是什么产生如下猜想：甲认为白色物质是氧化钠；乙认为是碳酸钠；丙认为是氧化钠和碳酸钠的混合物；丁认为是氢氧化钠。但丁的猜想是错误的，理由是____________。

②对白色物质是什么进行实验再探究，方案设计如下：

方案1：取该样品少量于试管中，加入适量的水，振荡，过滤，向滤液中加入无色酚酞试液，观察到溶液变成红色。结论：白色物质中一定有氧化钠。

方案2：取该样品少量于试管中，滴加足量盐酸，溶液中有气泡冒出。

结论：白色物质中一定有____________。

方案3：取该样品少量于试管中，加入适量的水，振荡，过滤，向滤液中加入过量的           溶液（填序号，供选试剂：A．石灰水；B．氯化钙溶液；C．硫酸铜溶液），出现白色沉淀，然后过滤，再向溶液里滴加无色酚酞试液，无明显现象出现。则____________（选填“甲、乙、丙”）的猜想成立。

①评价与反思：小娟同学认为实验方案1得出的结论不正确，其理由是____________。

【拓展应用】

测定实验中使用的标有质量分数为16％的盐酸（图1）的实际质量分数。

小明同学在烧杯中加入配得的氢氧化钠溶液20g，再逐滴加入该盐酸，用pH计测定滴加过程中溶液的pH。图2为滴加盐酸的质量与溶液pH的关系图。

①b点对应的溶液中的溶质为____________（写化学式）。

②该盐酸的实际质量分数与标签上标出的质量分数不一致的可能原因：____________（不考虑测量误差）。

5．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。

（1）分别在盛有少量碳酸钠、碳酸氢钠固体的试管中加入足量的稀盐酸，观察到都剧烈反应且产生大量气泡。碳酸氢钠和稀盐酸反应的化学方程式为______

（提出问题）

碳酸钠、碳酸氢钠和稀盐酸反应产生二氧化碳的快慢是否相同？

（设计与实验）

（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所示想象。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质疑：

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，若碳酸钠的质量仍为0．318g，应称取______g碳酸氢钠。

（4）小组同学在老师指导下设计了图3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、碳酸氢钠稀溶液（各2滴酚酞溶液），以及相同体积、相同浓度的足量的稀盐酸进行实验。实验时，溶液颜色变化记录如表1，广口瓶内压强随时间变化如图4所示。

（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）通过以上探究与分析，小组同学设计了只用试管和胶头滴管鉴别碳酸钠溶液和稀盐酸的实验。

6．化学兴趣小组对某“酸碱灭火器”（如图所示）进行了相关探究。

查阅资料：

①酸碱灭火器反应原理：内筒中的稀硫酸或稀盐酸与外筒中的碳酸钠或碳酸氢钠的浓溶液发生反应，产生大量的CO₂气体。

②常温下，饱和碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液的pH分别为12．3和8．3。

③碳酸氢钠浓溶液与氯化钙浓溶液反应的化学方程式：2NaHCO₃ + CaCl₂＝ CaCO₃↓ + CO₂ ↑+ 2NaCl + H₂O。

材质分析：如图所示，制作喷嘴的塑料属于______（填字母，下同）；制作外筒的钢属于______。

A．合成材料        B．金属材料            C．复合材料

实验探究：

I、内筒试剂

【猜想与假设】猜想一：稀盐酸 ；猜想二：稀硫酸。

【进行实验】分别取少量内筒中的溶液于两支试管中；向一支试管中加入适量的氯化钡溶液，观察到试管中无明显现象；向另一支试管中加入______溶液（写名称），观察到试管中______。

【实验结论】内筒中盛放的试剂为稀盐酸。

II、外筒试剂

【猜想与假设】猜想一：碳酸钠溶液；猜想二：碳酸氢钠溶液。

【进行实验1】如图所示，组装好实验装置；取适量外筒中的溶液于仪器a中，向a中滴入氯化钙浓溶液，一段时间后，观察到______。

【实验结论】猜想二不成立，猜想一成立。

【进行实验2】取适量外筒中的溶液于烧杯中，插入pH计。测得溶液的 pH为______。

【实验结论】外筒中盛放的试剂为饱和碳酸钠溶液。

根据上述实验结论，请写出该“酸碱灭火器”产生二氧化碳的化学方程式______。

反思与拓展：

小组同学查阅了化学教材等相关资料，认为可以向样品中持续通入二氧化碳气体，观察溶液中是否出现沉淀来确定外筒盛放的试剂。

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参考答案

1．     导电     3CO+ Fe₂O₃2Fe +3CO₂     C导管口有气泡冒出     2H₂O₂2H₂O+O₂↑     水     氧气的浓度

【详解】（1）家庭常用铜质插头，是利用金属铜的导电性，故填：导电；

（2）赤铁矿主要成分是氧化铁，一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为3CO+ Fe₂O₃2Fe +3CO₂，故填：3CO+ Fe₂O₃2Fe +3CO₂；

（3）①检查装置的气密性：连接好装置，关闭分液漏斗的旋塞，将C导管接入到装有水的烧杯中，微热甲装置，说明气密性良好的现象是C导管口有气泡冒出，故填：C导管口有气泡冒出；

②甲中过氧化氧在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，反应的化学方程式为2H₂O₂2H₂O+O₂↑，故填：2H₂O₂2H₂O+O₂↑；

…………