广东省各地区2022年中考化学模拟试题分类汇编-科学探究题（压轴题）
一、科学探究题
1．（2022·广东佛山·校考三模）某化学兴趣小组在某次实验中发现镁、钠都能在纯净的二氧化碳中燃烧，反应后瓶底有黑色颗粒，瓶壁上附着有白色物质。经检验，黑色颗粒是碳。他们对白色物质的成分分别进行了如下探究：
探究活动一：镁在纯净的二氧化碳中燃烧生成的白色物质是什么？
同学们认为一定不是Mg（OH）2，理由是________。
【作出猜想】猜想①MgO：猜想②________。猜想③MgO和MgCO3的混合物。
【进行实验】取少量白色物质于试管中，加入足量的稀盐酸，观察到__________，证明猜想①正确。
【实验结论】镁在二氧化碳中燃烧的化学方程式为_________。
探究活动二：钠在纯净的二氧化碳中燃烧生成的白色物质是什么？
【查阅资料】a金属钠能与冷水发生剧烈反应；b. 。
【作出猜想】猜想①Na2O：猜想②Na2CO3：猜想③Na2O和Na2CO3的混合物。
【实验设计】同学们设计了以下方案进行探究：
实验步骤 实验现象 实验结论
I.取少量白色物质于试管中，加水溶解，再加入足量的Ca（OH）2溶液 __________ 白色物质中有Na2CO3
Ⅱ.静置，向上层清液中滴加无色酚酞溶液 溶液变红 白色物质中有Na2O
步骤I中加入Ca（OH）2溶液发生反应的化学方程式为________。
【实验反思】小东认为上述方案不合理，理由是________。
【拓展应用】实验室里镁、钠等金属发火灾时，可以选用的灭火物质是________（填序号）。
A．水 B．二氧化碳 C．干沙土
2．（2022·广东广州·广州大学附属中学校考二模）学校兴趣小组同学看到有如下文献报道：在氢气还原氧化铜的一些实验中，得到的固体产物是铜和氧化亚铜(Cu2O)组成的混合物。氧化亚铜为红色固体，在空气中溶于氨水得到蓝色溶液。同学们对此开展了如下探究。
I.设计如图1实验装置，开展氢气还原氧化铜实验并检验固体产物。
（1）实验室制取氢气的化学方程式为_______。
（2）氧化钙在实验过程中可能发生反应的化学方程式是_______。
（3）取反应后的红色固体加入盛有氨水的烧杯中，不断搅拌，观察到_______，证明固体产物有Cu2O。
Ⅱ.探究反应生成Cu2O的原因。
为解释实验结果，兴趣小组对氢气还原氧化铜的反应过程提出如下假设：经历，两个反应，且两个反应同时进行。
为验证上述假设，同学们称取若干份质量均为0.6000g的CuO，在相同条件下分别用氢气还原不同时间(t)，检测所得固体中Cu2O的质量(m)，结果如图2所示。
（4）在加热的条件下用氢气还原0.6000g的CuO，最多能得到_______g的Cu20。
（5）小红结合上述计算结果和图2进行分析后，认为上述假设合理。她判断“两个反应同时进行”的依据是_______。
3．（2022·广东潮州·统考模拟预测）实验课上，某小组同学用生石灰进行“化学反应中能量的变化”实验时发现，向生石灰中加入适量水后没有明显的温度变化。为确定其原因，进行了如下实验探究。
（提出问题）生石灰是否变质？其成分是什么？
（查阅资料）氢氧化钙溶解过程中无明显温度变化，与盐酸反应无气体生成。
（猜想与假设）同学们认为生石灰样品已经变质，并对其成分作出了如下猜想。
猜想1：CaO和Ca（OH）2
猜想2：CaO和CaCO3
猜想3：___________。
猜想4：CaO、Ca（OH）2和CaCO3
猜想5：CaCO3
（进行实验）同学们将少量样品研碎后，按如图所示过程进行实验。
（1）在溶解过程中用温度计测量液体的温度，发现温度计示数升高，说明样品中应该含有___________；发生反应的化学方程式为___________。
结论：猜想3、猜想5不成立。
（2）如果试剂a是稀盐酸，b处的现象为___________，则说明B中一定含有碳酸钙。
结论：①块状生石灰表面发生变质：②猜想___________不成立。
（3）为验证滤液C的成分，某小组进行了后续实验。
实验操作 实验现象 实验结论
取适量滤液C于试管中，向其中滴入_____，观察现象。 溶液变红色 ①滤液中溶质为_________②猜想4成立，猜想2不成立
（反思与评价）（1）上述实验过程不能得出猜想4成立、猜想2不成立的结论，理由是___________。
（2）为防止生石灰变质，生石灰必须___________保存。
4．（2022·广东广州·统考一模）1、水和溶液在生产生活中应用广泛。
Ⅰ.硬水加热时易产生水垢，很多工业用水需要对硬水进行软化处理。小组同学利用1.5%的肥皂水，对水的硬度、肥皂水的用量与产生泡沫量的关系进行实验探究。
【查阅资料】硬水含较多可溶性钙、镁化合物；软水不含或含较少可溶性钙、镁化合物。
【进行实验】向蒸馏水中加入CaCl2和MgC12的混合溶液，配制两种不同硬度的硬水。用蒸馏水和两种硬水完成三组实验，记录如下：
组别 第1组 第2组 第3组
实验操作
实验序号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑨
混合溶液用量/滴 0 0 0 1 x 1 2 2 2
肥皂水用量/滴 5 10 20 5 10 20 5 10 20
产生泡沫量 少 多 很多 无 少 多 无 无 少
【解释与结论】
（1）对比②和⑧可知，肥皂水能区分软水和硬水，依据的现象是__________。
（2）设计第2组实验时，为控制水的硬度相同，⑤中x应为__________。
（3）第2组实验的目的是__________。
（4）由上述三组实验得到的结论是__________。
Ⅱ.有一包白色粉末，可能是KCl、BaC12、K2CO3、K2SO4、CuSO4中的一种或几种，为确定白色粉末的成分，进行如下探究：
a.取适量白色粉末加入足量的水，搅拌，得到白色沉淀和无色溶液。
b.取a中的白色沉淀，加入过量的稀盐酸，白色沉淀不溶解。
（5）写出产生白色沉淀的化学方程式：__________。
（6）白色粉末中一定不含有的成分是__________。
5．（2022·广东珠海·珠海市第九中学校考一模）某化学兴趣小组用石灰石和盐酸制取一瓶CO2，验满后，将澄清石灰水倒入集气瓶中，发现没有变浑浊。兴趣小组对这个异常现象进行了探究。
【提出问题】澄清石灰水为什么没有变浑浊？
【查阅资料】
（1）CO2过量时，CaCO3沉淀会与CO2、水反应转化为可溶于水的Ca（HCO3）2。
（2）AgC1不溶于稀硝酸。
【提出猜想】
Ⅰ．石灰水已完全变质 Ⅱ、CO2过量： Ⅲ、CO2中混有HCl
【实验方案】兴趣小组用原药品继续制取CO2，并进行探究。
制备CO2的化学方程式为：______。
步骤 实验操作 实验现象 结论及化学方程式
（1） 取少量上述实验所用的澄清石灰水于试管中，滴加少量碳酸钠溶液 ______ 猜想1不成立，发生反应的化学方程式为______
（2） 将少量CO2气体通入盛有澄清石灰水的试管中 ______ 猜想Ⅱ不成立
（3） 将气体通入盛有______溶液的试管中，再加稀硝酸 产生白色沉淀 猜想Ⅲ成立
【实验结论】制取的气体CO2中混入了HCl，所以澄清石灰水没有变浑浊。
【交流讨论】制取的CO2气体中混入了HCl气体的原因是______。
【拓展思考】回忆课本中收集呼出气体的操作后，同学们尝试用排水法收集一瓶CO2，倒入澄清石灰水后，石灰水变浑浊。你认为该实验成功的原因是______。
A．HCl气体极易溶于水 B．CO2能溶于水
C．石灰水发生了变质 D．CO2在水中溶解性不大
6．（2022·广东深圳·校考一模）铁矿石是钢铁生产企业的重要原材料。现有一块铁矿石是红色的，同学们猜测岩石中可能含有氧化铁，为了验证猜想并测定其含铁量，在老师的指导下进行了以下研究：
【查阅资料】
①赤铁矿的主要成分是Fe2O3其他成分不含铁元素且不能与酸反应。
②在高温的条件下，CH4可将Fe2O3还原为单质铁，同时生成两种无污染的氧化物，但若温度控制不当，还可生成少量的Fe3O4
③单质铁和Fe3O4均能被磁铁吸引。
【实验探究】
（1）氧化铁中铁元素的化合价是_________。
（2）小明利用A装置进行实验时，连接好装置，在装入药品并通入一段时间的甲烷气体之前应先________
（3）小明将A装置中得到的固体经过水洗、过滤、干燥处理后，再通过B装置进行实验，得出了岩石中含有氧化铁的结论，你认为B装置中小明观察到的现象是_________。
（4）若温度控制得当，计算岩石中氧化铁的质量分数，需要测量的量有_________。
A．岩石样品质量 B．消耗盐酸的质量 C．收集的气体体积(量筒中水的体积)
（5）若从A装置中取出并经过处理后的固体中含有一定量的Fe3O4，则会导致测得的岩石中氧化铁的质量分数比实际含量_________(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。
（6）利用从A装置中取出并经过处理后的固体，CuSO4溶液、磁铁等试剂及用品，结合资料所给信息，设计实验证明其中是否含有Fe3O4(Fe3O4不与CuSO4溶液反应)
实验步骤 取少量固体于试管中，加入足量硫酸铜溶液，过滤，干燥固体，把磁铁靠近固体
实验现象 磁铁能吸引固体
实验结论 _________
（7）有同学说将（6）实验中的CuSO4溶液换成H2SO4溶液，其他药品试剂及操作步骤不变，也可以得到同样的结论，你认为他的说法_________(填“正确”或“不正确”)
7．（2022·广东广州·模拟预测）.甲、乙同学在学完酸的化学性质后，做了如下实验：
实验结束，甲、乙同学依次将废液缓慢倒入同一洁净的废液缸中，然后进行了讨论。
【观察与讨论1】甲同学在做实验时没有观察到明显现象，于是对氢氧化钙溶液和稀盐酸能发生反应表示怀疑。但乙同学认为，甲同学实验时向氢氧化钙溶液中应先滴几滴酚酞试液，再滴加适量的稀盐酸，当观察到（1） _________ 时。就可以说明两种物质能发生反应。
【观察与讨论2】当乙同学沿废液缸内壁缓慢倾倒液体时，观察到废液缸中先有气泡产生，然后又出现了白色沉淀。经过讨论确定，甲、乙同学试管中废液含有的溶质分别是（2） _____ （3） ___________ （均写化学式），才会出现上述现象。
为了科学处理试验后产生的废液，甲、乙同学决定对废液缸中最终废液溶质的成分进行探究。
【提出问题】最终废液中含有什么溶质？
【猜想与假设】甲同学猜想：废液中含有NaCl、CaCl2两种物质
乙同学猜想：废液中含有NaCl、Na2CO3两种物质
【活动与探究】甲、乙同学为了验证自己的猜想分别同时进行了如下实验：
甲同学实验：取少量废液于试管中，向其中滴加碳酸钠溶液，无明显现象。
得出结论：甲猜想不成立，则 乙猜想成立。
乙同学实验：取少量废液于试管中，向其中滴加氯化钙溶液，出现白色沉淀。
得出结论：乙猜想成立，则甲猜想不成立。
【反思与评价】请对甲同学由实验现象得出的结论给予评价（4） ____________________ 。
【表达与交流】甲、乙同学确认了最终废液中溶质的成分。你认为处理该废液的方法是
（5） _________________________________________ 。
参考答案：
1． 不遵守质量守恒定律（或反应前后元素种类不同或反应物中不含氢元素，合理即可） MgCO3 固体溶解，无气泡产生 有白色沉淀产生 步骤I所加试剂对后续实验有干扰 C
【详解】探究活动一：根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，反应物中不含氢元素，不会生成Mg(OH)2，故填：不遵守质量守恒定律（或反应前后元素种类不同或反应物中不含氢元素，合理即可）。
[作出猜想]
根据猜想①MgO，③MgO和MgCO3，可得出猜想②MgCO3，故填：MgCO3。
[进行实验]
猜想①中只有MgO，MgO和盐酸反应生成氯化镁和水，固体溶解，没有气泡产生，故填：固体溶解，无气泡产生。
[实验结论]
根据探究结论，镁在二氧化碳中燃烧生成碳和氧化镁，方程式为：
探究活动二：
[实验设计]
根据实验结论白色物质中有Na2CO3，加入足量的Ca(OH)2溶液，反应生成氢氧化钠和白色沉淀碳酸钙，故填：有白色沉淀产生。
发生反应的化学方程式为：
[实验反思]
实验步骤I中反应生成了NaOH，而且是Ca(OH)2过量的，NaOH和Ca(OH)2的水溶液都显碱性，滴加无色酚酞溶液，溶液变红，干扰了步骤Ⅱ实验，不能证明溶液显碱性是由Na2O和水反应生成的NaOH引起的，也就是不能证明白色物质中有Na2O。故填：步骤I所加试剂对后续实验有干扰（或步骤I所加试剂干扰了Na2O的检验或I中反应生成了NaOH，而且是Ca(OH)2过量的，合理即可）。
[拓展应用]
因为镁能与二氧化碳反应，金属钠能与冷水发生剧烈反应，又能与二氧化碳反应，故实验室里镁、钠等金属发火灾时，应选择撒干沙土的方式灭火。故选C。
2． 固体减少溶液变蓝 0.3218 设氧化铜完全转化为氧化亚铜，生成氧化亚铜的质量为
由0.5g>0.3218g，说明说明氧化铜未完全转化为Cu2O时，Cu2O就开始转化为其他物质即两个反应同时进行。
【详解】I.（1）实验室常用锌粒和稀硫酸反应制取氢气，同时生成生成硫酸锌，故化学方程式为：；
（2）根据题意，稀硫酸中含有水，故生成的氢气可能含有水蒸气导入到U型管中，氧化钙与水反应生成氢氧化钙，故化学方程式为：；
（3）根据题意可知氧化亚铜为红色固体，在空气中溶于氨水得到蓝色溶液，根据结论是固体产物有Cu2O，故推知现象是：固体减少溶液变蓝；
Ⅱ.（4）根据图像可知在第5分钟时生成的氧化亚铜质量最大，故最多生成的氧化亚铜质量是0.3218g，固体：0.3218；
（5）计算过程见答案，故填：氧化铜完全转化为氧化亚铜时生成的氧化亚铜质量0.54g大于0.3218g，说明氧化铜未完全转化为Cu2O时，Cu2O就开始转化为其他物质，即两个反应同时进行。
3． Ca（OH）2和CaCO3 CaO##氧化钙 产生气泡 1 无色酚酞溶液 Ca（OH）2 氧化钙能与水反应生成氢氧化钙 密封
【详解】猜想与假设：
氧化钙与水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，猜想3可以是：Ca(OH)2和CaCO3；
进行实验：
（1）氧化钙与水反应放热，在溶解过程中用温度计测量液体的温度，发现温度计示数升高，说明样品中应该含有CaO，氧化钙和水反应生成氢氧化钙，反应的化学方程式为：；
（2）碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，b处加稀盐酸的现象为产生气泡，则说明滤渣B中一定含有碳酸钙；
结论：
①由于检验到碳酸钙的存在，说明块状生石灰表面发生变质；②猜想1不含碳酸钙，不成立；
（3）实验结论是猜想4成立，猜想2不成立，溶质中含有氢氧化钙，氢氧化钙呈碱性，实验现象为溶液变红色，因此实验操作为取适量滤液C于试管中，向其中滴入无色酚酞溶液，观察到溶液变红色，证明①滤液中溶质为Ca（OH）2，②猜想4成立，猜想2不成立；
反思与评价：
（1）上述实验过程不能得出猜想4成立、猜想2不成立的结论，理由是样品中有氧化钙，氧化钙与水反应生成氢氧化钙，无法证明样品中是否含有氢氧化钙；
（2）为防止生石灰与空气中的水反应变质，生石灰必须密封保存。
4． 产生泡沫的多少 1 第2组实验以肥皂水为变量，探究肥皂水多少与产生泡沫量的关系 其他条件相同时，硬水中加肥皂水泡沫少，软水中加肥皂水泡沫多 K2CO3、CuSO4
【分析】本题涉及控制变量对水的硬度、肥皂水的用量与产生泡沫量的关系及物质成分的探究。
【详解】（1）对比②和⑧，混合溶液用量不同，说明②和⑧的水硬度不同，②为软水产生泡沫多，⑧为硬水产生泡沫少，可知肥皂水能区分软水和硬水，依据的现象是产生泡沫的多少，故填：产生泡沫的多少；
（2）设计第2组实验时，为控制水的硬度相同，滴加混合溶液的量需相同，④、⑥混合溶液用量均为1，所以⑤第2组实验中x也应为1，故填：1；
（3）第二组实验：滴加混合物溶液的用量相同，滴加肥皂水用量不同，产生泡沫的多少不同，所以第2组实验以肥皂水为变量，探究肥皂水多少与产生泡沫量的关系，故填：第2组实验以肥皂水为变量，探究肥皂水多少与产生泡沫量的关系；
（4）从3组实验可以看出：当在相同体积的蒸馏水中加入不同量的氯化钙和氯化镁溶液，同时加入相同体积的肥皂水，可以看到蒸馏水产生泡沫多，而加入氯化钙和氯化镁的体积越多，水的硬度越大，产生泡沫越少，可以得出其他条件相同时，硬水中加入肥皂水泡沫少，软水中加肥皂水泡沫多，故填：其他条件相同时，硬水中加肥皂水产生泡沫多，软水中加入肥皂水产生泡沫少；
（5）由操作a得到无色溶液可知，溶液中一定不含硫酸铜，因为硫酸铜溶液为蓝色；由操作a得到白色沉淀，可知白色沉淀可能是BaC12与K2CO3反应生成的碳酸钡沉淀，也可能是BaC12与K2SO4反应生成的硫酸钡沉淀，结合操作b，白色沉淀加稀盐酸不溶解，可知白色沉淀只有硫酸钡、没有碳酸钡，发生的反应为BaC12与K2SO4反应生成硫酸钡和氯化钾，故填：；
（6）由上面分析可知：BaC12与K2SO4一定存在，没有碳酸钡沉淀，所以K2CO3一定不存在，溶液为无色，硫酸铜溶液为蓝色一定不存在，KCl可能存在，白色粉末中一定不含有的成分是K2CO3、CuSO4，故填：K2CO3、CuSO4。
【点睛】钡离子的沉淀有碳酸钡和硫酸钡，若加酸沉淀全部溶液，沉淀为碳酸钡；若加酸沉淀不溶液，沉淀为硫酸钡；若加酸沉淀部分溶液，则沉淀为碳酸钡和硫酸钡的混合物。
5． 产生白色沉淀 澄清石灰水不变浑浊 硝酸银##AgNO3 盐酸具有挥发性，挥发出HCl气体 AD##DA
【分析】本题针对石灰石和盐酸制取一瓶CO2反应中的澄清石灰水没有变浑浊的异常现象进行探究。
【详解】石灰石和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，故填：；
（1）猜想Ⅰ不成立，石灰水没有完全变质，说明含有氢氧化钙，滴加少量碳酸钠溶液，产生白色沉淀，碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，故填：产生白色沉淀；；
（2）将少量CO2气体通入盛有澄清石灰水的试管中，猜想Ⅱ不成立，说明澄清石灰水不变浑浊与二氧化碳多少无关，所以通入少量CO2气体实验现象是澄清石灰水不变浑浊，故填：澄清石灰水不变浑浊；
（3）猜想Ⅲ成立，即CO2中混有HCl，要检验HCl，即检验氯离子，滴加硝酸银溶液，再滴加稀硝酸，产生白色沉淀，沉淀不溶解，故填：硝酸银（或AgNO3）；
【交流讨论】盐酸具有挥发性，易挥发出HCl气体，故填：盐酸具有挥发性，挥发出HCl气体；
【拓展思考】用排水法收集一瓶CO2，倒入澄清石灰水后，石灰水变浑浊，说明排水法即能收集到CO2，还能将HCl气体除去。
A、HCl气体极易溶于水 可以被水吸收除去，符合题意，故A选项正确；
B、CO2能溶于水，不能说明用排水法可以收集到CO2，不符合题意，故B选项错误；
C、石灰水发生了变质，就不会变浑浊，不符合题意，故C选项错误；
D、CO2在水中溶解性不大，可以用排水法收集到CO2，符合题意，故D选项正确。
故选AD。
【点睛】探究反应中的异常现象：猜想（找出成因）、实验（验证成因）、得出结论（找到原因）、拓展（延伸思维），将异常现象与常规有机结合起来。
6． +3 检查装置气密性 固体减少，产生气泡，溶液由无色变成浅绿色 AC 偏低 固体中含有四氧化三铁 不正确
【详解】（1）氧化铁的化学式为 ，氧元素的化合价为-2价，根据化合价代数和为0，可知铁元素的化合价为+3价，故①填+3；
（2）有气体参与或者生成的装置，连接好仪器后，应该先检查装置的气密性，故②填检查装置气密性；
（3）由结论可知岩石中含有氧化铁，所以A装置中得到的固体经过水洗、过滤、干燥处理后固体中有铁，再通过B装置进行实验，就是需要写出B装置中铁和稀盐酸反应的现象：固体减少，产生气泡，溶液由无色变成浅绿色，故③填中固体减少，产生气泡，溶液由无色变成浅绿色；
（4）计算岩石中氧化铁质量分数，需要测量所取样品的质量，生成氧气的体积，根据氢气的密度，算出生成氢气的质量，故④填AC；
（5）若从装置取出的固体含有一定量的 ，则四氧化三铁和盐酸反应不能产生氢气，会造成生成氢气的体积偏小，而实验是根据氢气的质量求氧化铁的质量，最后得到氧化铁的质量分数偏低，故⑤填偏低；
（6）加入足量硫酸铜溶液，铁和硫酸铜充分的反应，过滤，干燥后的固体磁铁能吸引固体，说明有 ，故⑥填固体中含有；
（7）换成稀硫酸后，铁和四氧化三铁都可以反应，在用磁铁吸引就无法验证，故⑦填不正确。
7． 酚酞试液由红色变为无色（或酚酞试液红色褪去）。 CaCl2、HCl NaCl、Na2CO3 甲同学结论不正确，甲实验只能说明废液中无氯化钙，若废液中只含有氯化钠也无明显现象，则乙同学猜想不一定成立，所以甲同学结论不正确。 向最终废液中加入氯化钙溶液（或加入酸溶液）至中性后再倒掉废液。
【详解】（1）向氢氧化钙溶液中应先滴几滴酚酞试液，则溶液为红色，如果红色消失，则说明反应发生了；酚酞溶液遇碱性溶液，会变红；而在中性或酸性溶液中，无色；酚酞溶液可鉴别碱是否被中和，当观察到酚酞试液由红色变为无色（或酚酞试液红色褪去）时，就可以说明两种物质能发生反应；
（2）废液缸中先有气泡产生，然后又出现了白色沉淀，又由图知：
①盐酸和氢氧化钙溶液生成氯化钙和水；
②盐酸和碳酸钠生成氯化钠和水和二氧化碳；
说明液体中有酸和碳酸根及钙离子；所以知甲同学的试管：CaCl2、HCl；
（3）由（2）中分析可知，乙同学的试管中： NaCl、Na2CO3。
（4）甲实验只能说明废液中无氯化钙，若废液中只含有氯化钠也无明显现象，则乙同学猜想不一定成立，所以甲同学结论不正确；
（5）因为废液中有碱性物质碳酸钠，所以要中和碱性。处理该废液的方法：向最终废液中加入氯化钙溶液（或加入酸溶液）至中性后再倒掉废液。
试卷第1页，共3页
"()
" ()
