2024年中考化学二轮专题训练--科学探究题
1．钢铁的腐蚀是重要的研究课题。
基础实验：用图1所示实验进行铁钉腐蚀的研究。一段时间后试管A、B中铁钉几乎没有生锈，试管C和试管D中铁钉明显锈蚀。试管D中铁钉严重锈蚀。
(1)B中用煮沸蒸馏水的目的是 。
(2)对比分析试管C和试管 的现象，可推出铁锈蚀必须与氧气接触。
(3)向试管D中(含有生锈铁钉)加入过量的稀盐酸，浸泡一段时间。写出有关的化学方程式 。
(4)图2表示水样温度22℃、氧含量6m L﹒L-1时，钢铁腐蚀速率与水样pH的关系。当pH﹤4时，钢铁腐蚀速率明显增大的原因是 。
(5)图3表示水样温度22℃、pH=7时，钢铁腐蚀速率与水中溶解氧浓度的关系是 。
(6)生活中常用在金属表面涂油的方式“防生锈”，其原因是 。
拓展实验：研究水样中溶解氧浓度与钢铁腐蚀速率的关系(见图)。
(1)由试管A、B、C中的现象可知，铁的锈蚀是铁跟 (填化学式)等物质作用的过程。
(2)试管B中使用“煮沸并迅速冷却的蒸馏水”，其目的是 。推测试管D中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反应所致。先进行如下图所示的三个实验(持续10h，已知氢气不影响该反应)。
序号 实验Ⅰ 实验Ⅱ 实验Ⅲ
实验内容
现象 溶液颜色始终呈黄色 产生红褐色沉淀 溶液逐渐由黄色变浅绿色
①设计实验I的目的是 。
②综合分析上述三个实验，试管D中溶液由黄色变为浅绿色的原因是 。
2．某化学小组用石灰石（含杂质SiO2、CaO，还可能含有少量的Fe2O3）与足量的稀盐酸制备二氧化碳气体，实验结束后对废液中的溶质成分进行探究（溶解于水中的气体成分忽略不计）。
【提出问题】废液中的溶质含有哪些物质？
【查阅资料】
①SiO2不溶于水，且不与稀盐酸反应。
②FeCl3溶液遇到硫氰化钾（KSCN）溶液能够很灵敏的显现出红色。
③FeCl3只能在较强的酸性溶液中存在，若pH＞3.8时，FeCl3会完全与水发生反应生成Fe(OH)3沉淀。
④已知反应：CaCl2 + Na2CO3 === CaCO3↓+ 2NaCl。
【假设猜想】
（1）该小组同学一致认为废液中一定含有CaCl2，用化学方程式表示其原因是 。
（2）结合以上资料，该小组同学作出以下三种合理的猜想。
猜想1：溶质只有CaCl2
猜想2：溶质有CaCl2和HCl
猜想3：溶质有CaCl2, HCl和FeCl3
请写出猜想3中有HCl和FeCl3的依据 。
【实验验证】
实验操作 实验现象 实验结论
步骤1：取少量过滤后的废液于试管中，滴加溶液 。 溶液没有变红 废液的溶质中不含FeCl3
步骤2：另取少量过滤后的废液于试管中，加入过量的Na2CO3溶液。 猜想2成立
【反思评价】
（1）上述步骤2中，小明同学提出可以通过检测废液的pH来判断是否含有HCl。你认为该方案是否合理，其原因是 。
（2）根据实验结论，实验结束后若要回收CaCl2溶液，正确的操作是：向废液中加入过量的 ，过滤。
3．实验小组在向氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸进行中和反应操作时，忘记预先在氢氧化钠溶液中加入酚酞试液，为判断反应进行的程度，决定对反应后溶液的性质进行以下探究：
【猜想假设】猜想①盐酸不足量； 猜想②恰好完全中和 猜想③盐酸过量
【方案设计】（并填写表中的空格）
实验方案 实验操作 实验现象 实验结论
方案一 取适量反应后的溶液于试管中，滴加几滴无色的酚酞试液，振荡 溶液变红色 猜想①正确
方案二 用一根洁净的玻璃棒蘸取反应后的溶液滴在pH试纸上，把试纸呈现的颜色与标准比色卡对照 pH=7
方案三 取适量锌粒于试管中，加入适量反应后的溶液 猜想③正确
【评价反思】甲同学按方案一进行实验，观察到溶液未变色，则甲同学可以得出的结论是 （填字母序号）
A、猜想②正确 B、猜想③正确 C、猜想②或③正确
理由是 ．
4．注射器是一种普通的医疗器械，们它在化学实验中发挥着越来越大的作用。某化学兴趣小组为了测定空气中氧气的含量，进行了如下探究活动。
【查阅资料】白磷的着火点是40°C，红磷的着火点是240°C，两种物质的燃烧产物五氧化二磷是白色固体，会刺激人体呼吸道，能与空气中的水蒸气反应，生成有毒的偏硝酸(HPO3)
【设计实验】为防止实验室污染设计了如图的装置进行探究活动。
【步骤与现象】弹夹①测量试管和导管的总容积为50mL；
②检查装置的气密性良好；
③装药品，将注射器活塞调整到合适位置，连接好仪器；
④用弹簧夹夹紧胶皮管，加热粗铜丝，观察试管中产生的现象；
⑤待试管冷却到室温后打开弹簧夹，观察发生的现象。
【反思与交流】
(1)实验中利用了铜丝的 性。
(2)为了使实验达到预期的结论，步骤③中注射器活塞底部至少应调到 mL处(填整数)。
(3)步骤④中试管内发生反应的化学方程式是 。
(4)若步骤③中活塞在15mL的位置，则步骤⑤中可观察到的现象是 。
5．实验室有一包粉末，可能由Na2SO4、Na2CO3、BaCl2、CuCl2、NaOH中的一种或几种组成。为探究其组成，同学们在老师的指导下，设计并进行了以下实验：
【进行实验】
实验操作 实验现象 实验结论
步骤1：取少量该粉末于烧杯中，加入足量的水溶解，并用玻璃棒充分搅拌，过滤。 滤液呈无色，有白色沉淀产生 该粉末中不存在的物质是 （填化学式）。
步骤2：向白色沉淀中加入足量的稀硝酸。 沉淀全部溶解 该粉末中不存在的物质是 （填化学式）。
步骤3：取步骤1得到的少量滤液于试管中。滴加酚酞溶液，振荡，观察现象 溶液变为红色 滤液显碱性
写出步骤2中白色沉淀溶解的化学方程式 。
继续探究：为确定该粉末的组成，还需要对步骤1得到的滤液成分进行探究。
【提出问题】滤液中含有的溶质是什么？
【查阅资科】BaCl2溶液呈中性。
【做出猜想】
猜想Ⅰ：NaCl和NaOH
猜想Ⅱ：
猜想Ⅲ：NaCl、Na2CO3、NaOH
猜想Ⅳ：NaCl、BaCl2、NaOH
【进行实验】取步骤1得到的无色滤液于试管中，滴加过量BaCl2溶液，有白色沉淀产生；静置后，取上层清液滴加FeCl3溶液，产生红褐色沉淀。
【得出结论】猜想 成立。
通过探究可知，该粉末含有的物质是 （填化学式）。
6．小红、小军、小明三人化学学习小组在实验中用到了三个分别盛有NaCl溶液、NaOH溶液、Na2SO4溶液的滴瓶．
小军发现小红将三个滴瓶中的三支滴管混用，认为小红实验操作不规范，滴瓶中的试剂会因此受污染而无法再次使用，学习小组就盛有NaCl溶液的滴瓶是否被另外两种试剂污染进行了如下探究．
【提出问题】该滴瓶中溶质的成分是什么？
【提出猜想】通过分析，提出如下猜想：
猜想Ⅰ溶质成分只有NaCl；
猜想Ⅱ溶质成分为NaCl和NaOH；
猜想Ⅲ溶质成分为 ；
猜想Ⅳ溶质成分为NaCl、NaOH和Na2SO4．
【实验探究】为证明猜想，小军设计了如下实验方案，请你一起完成下列实验报告；
实验操作 实验现象 结论或解释
（1）取该滴瓶内溶液少许于试管中，向试管中加入适量BaCl2溶液 产生 白色沉淀 该反应的化学 方程式为
（2）将上述反应后的混合液过滤，取滤液于另一支试管中，向该试管中加入 证明猜想Ⅳ成立
【实验反思】小红和小明非常赞赏小军的实验方案，该实验方案同时证明了猜想Ⅱ、Ⅲ不成立．
7．实验室有三瓶失去标签的无色溶液，分别是氯化钠溶液、氢氧化钙溶液和稀盐酸。
（1）为了鉴别它们：先把三只试剂瓶分别贴上标签①、②、③，然后进行如下实验。
实验步骤 实验现象 结论
1、各取约5mL未知液于三只小烧杯中，分别滴入无色酚酞溶液 滴入试剂①的烧杯内溶液变红，其它无明显现象 ①、②溶液分别为
2、取适量红色溶液于a、b两支试管中，再分别滴入②、③溶液 a．中溶液红色消失 b．中溶液红色不消失
（2）继续探究a试管反应后溶液中溶质的成分（酚酞除外）。
【提出问题】反应后溶液中溶质的成分是什么？
【作出猜想】猜想一：氯化钙； 猜想二： 。
【实验探究】设计实验方案如下：
实验步骤 实验现象 实验结论
猜想二成立
【评价反思】小英同学提出，用一种盐溶液一次性操作就可以鉴别出①、②、③瓶试剂，该盐溶液是 。
8．有一包固体粉末可能由NH4Cl、Na2CO3、CaCl2、CuSO4、Na2SO4中的一种或几种组成。为了确定其组成，某化学兴趣小组做了以下实验：
已知：步骤Ⅰ中无明显现象；步骤Ⅱ可观察到有白色沉淀生成；步骤Ⅲ可观察到有气体生成。
请回答下列问题：
（1）这包固体中一定不存在的物质有 ；一定存在的物质有 ；
（2）写出步骤Ⅱ中一定发生反应的化学方程式 。
（3）步骤Ⅱ所得滤液A中一定含有的溶质是 ，步骤Ⅲ中发生反应的方程式为 。
9．某校兴趣小组同学准备进行常见酸、碱、盐的性质实验时，发现实验台上摆放的药品中（如图），有一装溶液的试剂瓶未盖瓶盖且标签破损，于是决定对这瓶溶液进行实验探究：
【提出问题】这瓶溶液是什么溶液？
【获得信息】酸、碱、盐的性质实验中用到含有钠元素的物质是氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠
【提出猜想】这瓶溶液是：猜想一：氯化钠溶液；猜想二：氢氧化钠溶液；猜想三：碳酸钠溶液。
【实验推断】（1）小丽取样滴加无色酚酞试液，溶液呈红色，得出结论：该溶液不可能是 溶液，理由是 。
（2）小刚另取样滴加稀盐酸有 产生，发生的化学方程式是 ，小刚得出结论：该溶液是碳酸钠溶液。
（3）小青认为小刚的结论不完全正确，理由 。
小组同学讨论后一致认为还需要进行如下实验：
【继续探究】另取样加入过量的CaCl2溶液，观察到有 产生，设计这一步骤的目的是 ；静置后，取上层清液，滴入酚酞试液，溶液呈红色。
【实验结论】这瓶溶液是 。
【探究启示】实验取完药品后应 。
10．某兴趣小组的同学在化学老师的指导下，将一定比例的生石灰、纯碱、氯化钠加水调成糊状敷料，涂裹在鸡蛋外面，制作松花蛋，并对剩余敷料成分进行探究，过程如下。请回答下列问题：
(1)步骤②中冒出的气泡的成分是 。
(2)写出步骤⑤中出现白色沉淀的反应的化学方程式 。
(3)结合步骤③④⑤的现象判断，滤液中一定没有的物质是______（填字母）。
A．NaOH B．Ca（OH）2 C．Na2CO3 D．NaCl
(4)食用松花蛋时会尝到碱涩味，可加入厨房中的 （填字母）来减轻碱涩味。
11．在实验探究课上，化学老师给了同学们一包红色粉末，该粉末是由Cu 、Fe2O3 、Fe(OH)3三种固体中的一种或两种组成，其中一个小组同学提出如下猜想并进行探究：
【提出猜想】红色粉末可能的组成有：①只有Fe2O3；②是Cu 、Fe2O3的混合物；③是Fe2O3 、Fe(OH)3的混合物。
【查阅资料】（1）2Fe(OH)3Fe2O3 +3H2O；
（2）无水CuSO4白色固体遇水变蓝；
（3）Cu在FeCl3溶液中发生的反应：2FeCl3＋Cu =2FeCl2＋CuCl2；
【实验探究】
(1)甲同学取适量红色粉末装入试管中，按图11进行实验，结果无水CuSO4没有变蓝，从而排除猜想中的 （填猜想中的序号）。
(2)乙同学为进一步确定红色粉末的组成，按图12称取少量红色粉末放入硬质玻璃管中，通入CO片刻，然后加热至完全反应,停止加热,继续通入CO冷却至室温。
【反思评价】
(1)实验时通入CO片刻后再加热的原因是： 。
(2)实验过程中，A装置中发生反应的化学方程式是： 。
(3)从环保角度看，图12装置存在的不足之处是： 。
(4)如果观察到A装置中红色粉末部分变黑，则猜想 正确（填序号）。
【拓展延伸】丙同学认为：在甲同学实验结论的基础上，还可以这样探究猜想①和②。取少量红色粉末于试管中，滴加足量稀盐酸，振荡后发现固体全部溶解，溶液变色，即可以排除猜想中的②。你认为丙同学的观点是否正确？ （填“正确”或“不正确”），理由是 。
12．学习化学开启了我们认识物质之旅，某实验小组的同学对氢氧化钠的性质进行了如图所示的探究。
（1）A 试管中观察到的现象是 。
（2）写出 B 试管中发生反应的化学方程式 。
（3）C、D 试管中均无明显现象。
【提出问题】怎样证明 C、D 试管中发生了反应？
【分析讨论】同学们讨论后认为，可以用两种思路探究上述反应是否发生。
（4）思路Ⅰ：验证反应物减少或消失；思路Ⅱ：验证有 。
（5）请按照思路Ⅰ设计实验证明氢氧化钠溶液和稀盐酸能发生化学反应（写出实验操作及现象）。
操作： ，现象： 。
（6）为证明 D 中已发生化学反应，同学们按照思路Ⅱ设计并进行了如下实验，请完成下列实验报告。
实验操作 实验现象 实验结论
取少量D中反应一段时间后的溶 液于试管中，向其中加入 。 氢氧化钠溶液与二氧化碳发生了反应
13．四硫化钠(Na2S4)固体可代替红磷测定空气中氧气的体积分数，反应原理为：2Na2S4+O2+2H2O=8S↓+4NaOH
【实验资料】
①四硫化钠受热时，会与空气中水蒸气反应，生成少量有毒气体硫化氢(水溶液呈酸性)
②硫代硫酸钠(Na2S2O3)可溶于水，常温下与NaOH溶液不反应
【实验过程】
①取碳酸钠、硫粉混合后置于试管中，加热(如图1所示，夹持装置已略去)，制得Na2S4反应为：4Na2CO3+12S+X=2Na2S4+2Na2S2O3+4CO2，X的化学式为 ，蘸有浓NaOH溶液的棉花的作用是 。
②冷却后，取下棉花，放置一段时间，再向该试管中加入10mL水，迅速塞紧橡胶塞，充分振荡，测量液面至橡胶塞下沿的距离，记录数据h1(如图2所示)
③将该试管插入水中(如图3所示)，取下橡胶塞，观察到 ，塞紧橡胶塞。
将试管取出，倒过来，测量液面至橡胶塞下沿的距离，记录数据h2，理论上h1：h2= 。
④按照①~③再重复实验2次，3次实验数据如下表所示。
第1次 第2次 第3次
h1/cm 11.2 11.4 11.6
h2/cm 8.9 9.1 9.2
【解释与结论】根据第一次实验数据，计算空气中氧气的体积分数为 (结果精确到0.1%)。
【反思与评价】若实验过程②中，取下棉花后，未放置一段时间即进行后续操作，会影响测定结果，请说明有何影响，并阐述理由 。
14．某兴趣小组的同学用氧化铜与足量的炭粉利用如图甲所示装置进行实验，对生成气体的成分进行探究。
提出问题：生成的气体中是否含有一氧化碳？
实验与讨论：
①打开K，缓缓通入干燥的氮气一段时间。该实验步骤中通入氮气的目的是 。
②关闭K，加热至一定温度使之反应，用气囊收集气体样品。
③除去气体样品中的二氧化碳，并将剩余气体收集在集气瓶中，如图乙装置中最为合理的是 。
【实验求证】将除尽二氧化碳后的气体样品干燥，仍然用图甲所示的装置进行实验，若A中的固体选用CuO，B中溶液为澄清石灰水，若出现 现象可说明气体样品中含有一氧化碳。
15．实验室中有一瓶标签受损的无色液体，如图所示。这瓶无色液体是什么呢？实验员老师告诉大家，该液体可能是过氧化氢溶液、稀盐酸、稀硫酸和蒸馏水中的一种。
（1）大家讨论后一致认为不可能是蒸馏水，也不可能是稀盐酸，理由是 。
（2）为确定该液体成分，同学们继续进行了如下实验探究：
实验操作 实验现象 实验结论
步骤一：取该液体适量于试管中，向其中加入 该液体不是过氧化氢溶液。
步骤二： 该液体是稀硫酸
【反思交流】
如果该液体是过氧化氢溶液，则步骤一中产生的变化用化学方程式表示为 。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1． 防止溶解在水中氧气干扰实验 B 、 铁与水样中氢离子发生化学反应 随着溶解氧浓度变大，钢铁腐蚀速率加快，当溶解氧浓度超过20mL L-1时钢铁腐蚀速率明显减慢 隔绝空气中氧气和水 O2、H2O 除去溶解在水中氧气 说明不是氯化铁与盐酸反应生成氯化亚铁 在酸性条件下，氯化铁与铁反应生成氯化亚铁，使溶液显浅绿色
2． CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O或CaO+2HCl=CaCl2+H2O 依据题干和资料③,石灰石中可能含有的Fe2O3会与稀盐酸反应生成FeCl3，且FeCl3只能在较强的酸性溶液中存在 硫氰化钾（或KSCN） 有气泡产生，并产生白色沉淀 不合理，未考虑CaCl2溶液的酸碱性（或应补充测定CaCl2溶液pH的对比实验） 碳酸钙（或CaCO3）
3． 猜想②正确 有气泡产生 C 酚酞溶液遇酸性和中性溶液不变色，遇碱性溶液变红
4．(1)导热
(2)10
(3)
(4)注射器活塞向下移动至约5mL刻度线位置
5． CuCl2 Na2SO4 BaCO3+2HNO3=Ba（NO3）2+H2O+CO2↑ NaCl、Na2CO3 Ⅲ Na2CO3、BaCl2、NaOH
6． NaCl、Na2SO4 BaCl2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaCl 酚酞试液 酚酞试液变红色
7． 氢氧化钙溶液、稀盐酸 氯化钙和氯化氢（化学式表示也可） 取反应后溶液少量于试管中，加入锌粒或取反应后溶液少量于试管中，加入碳酸钠溶液（合理即可） 有气泡产生 碳酸钠溶液
8． NH4Cl、CuSO4 Na2CO3、CaCl2 CaCl2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaCl Na2CO3、NaCl 2HCl+Na2CO3===2NaCl+H2O+CO2↑
9． 氯化钠 氯化钠溶液呈中性，不能使酚酞变红 气泡 Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ 暴露在空气中的氢氧化钠溶液可与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠 白色沉淀 除去溶液中的碳酸钠，避免对氢氧化钠的检验造成干扰 变质的氢氧化钠溶液 盖好试剂瓶的瓶盖（或密封保存）
10．(1)CO2/二氧化碳
(2)
(3)C
(4)醋（或食醋，合理即可）
11． ③ 防止玻璃管中的CO与空气混合受热发生爆炸 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 没有进行尾气的处理 ② 不正确 Fe2O3与盐酸反应得到FeCl3溶液，Cu又与生成的FeCl3反应得到FeCl2和CuCl2溶液（或Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O，2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2）
12． 溶液变为蓝色 生成物（存在） 取一定量的氢氧化钠溶液于试管中，滴入2滴酚酞溶液，再向其中逐滴加入盐酸 溶液由红色变为无色 盐酸 有气泡产生
13． O2 吸收硫化氢和二氧化碳气体 水进入试管内，进入水的体积约为试管内空气体积的五分之一，有黄色固体生成 5:4 20.5% 导致结果偏小，未放置一段时间会导致试管内的空气成分与外边的空气成分可能有差异，因为过程①消耗了氧气
14． 排出装置中的空气，防止对检验二氧化碳产生影响 c A中的固体由黑色变为红色，B中澄清石灰水变浑浊
15． 由标签知该液体是混合物，而蒸馏水为纯净物，盐酸中氯化氢的化学式的氢元素的右下角不会有2 二氧化锰 没有气泡产生 取该液体适量于试管中，向其中滴加紫色石蕊试液 石蕊试液变红色
答案第1页，共2页
