2021年中考化学真题分类汇编：科学探究专项复习含答案

2021中考化学真题分类汇编——专题十八：科学探究1．（2021湖南永州）某研究性学习小组对铁、铜的金属活动性及实验后的废液进行探究，设计下列实验。

Ⅰ.铁、铜金属活动性比较结论：通过上面实验，可知Fe的金属活动性比Cu_______(填“强”或“弱”)。

Ⅱ.将上面①、②、③实验后的液体收集在一烧杯中，对该烧杯中的废液进行分析。

（1）甲同学观察到废液呈现蓝色，认为废液中一定含有_______(填化学式)。

（2）乙同学用玻璃棒蘸取废液滴到pH试纸上，把试纸显示的颜色与_______比较，测得废液pH<7，表明废液中还有硫酸。

（3）丙同学设想把废液进行回收，为了将废液中的溶质全部转化为FeSO4，采取向废液中加入过量的Fe粉，待反应完全后，过滤，滤渣的成分为_______(填化学式)。

滤液经蒸发结晶，可得到硫酸亚铁晶体。

2．（2021四川泸州）某实验小组验证：“Fe+Ag2SO4=FeSO4+2Ag”反应并进行如下探究，已知银粉为黑色，22℃时Ag2SO4的溶解度为0.8g。

①22℃时，向盛有硫酸银饱和溶液的烧杯中加入过量铁粉，搅拌静置，观察到溶液变为黄色并逐渐加深。

②静置3小时后观察，烧杯底部仍有黑色粉末，溶液黄色几乎消失。

③用pH试纸检测Ag2SO4、FeSO4溶液，测得pH均小于7。

回答下列问题：(1)22℃时，硫酸银饱和溶液显___________性(填“酸”、“碱”或“中”)，其溶质质量分数为___________。

(列出计算式即可)(2)取步骤①上层的黄色溶液少许滴加盐酸，观察到白色沉淀，该沉淀的化学式为___________ 。

(3)某同学由步骤②中“仍有黑色粉末”得出Fe比Ag活泼的结论。

小组同学讨论后认为思维不严密，因为黑色粉末不一定含Ag，还可能是___________，需要进一步实验才能得出结论，该实验方案是：取黑色粉末少许___________。

(补充完设计方案)(4)仍有呈黄色是因为含有Fe3+离子。

小组对Fe3+产生的原因作出如下假设：a．可能是铁粉表面有氧化物，可产生Fe3+；b．空气中的O2能与Fe2+反应，可产生Fe3+；c．溶液中存在___________离子能与Fe2+反应，可产生Fe3+。

请设计实验证明假设a、b不是产生Fe3+的主要原因。

实验方案是：向过量的铁粉中加入FeSO4溶液，振荡静置，观察到___________时即可证明。

3．（2021安徽）关于燃烧的研究是一项重要的课题。

某小组以“探究燃烧的奥秘”为主题开展项目式学习。

（任务一）认识燃烧（1）酒精、煤（含硫）、天然气是生活中常见的燃料，下列不属于三者燃烧共有的现象是______（填字母序号）。

A发光 B产生有刺激性气味的气体 C放热 D产生使澄清石灰水变浑浊的气体（2）写出酒精（C2H5OH）完全燃烧的化学方程式______。

（任务二）探究燃烧的条件及质量变化（3）该小组同学按下列实验步骤开展探究。

步骤1：室温下，按如图组装装置，装入药品，称量装置总质量为m1g。

步骤2：将锥形瓶浸入80℃的热水中，观察现象。

步骤3：取出装置，恢复至室温并擦干锥形瓶；打开止水夹K1，和K2，从K1处缓慢通入约50mL氧气，再关闭K1和K2，称量装置总质量为m2g。

步骤4：将锥形瓶再次浸入80℃的热水中，观察现象。

步骤5：取出装置，恢复至室温并擦干锥形瓶，称量装置总质量为m3g。

①通过上述实验，能证明燃烧需要氧气的实验现象是______。

②m1、m2、m3的大小关系是______。

（任务三）调控燃烧（4）报道显示：国内外一些煤田因发生煤层自燃，带来了资源浪费和环境污染。

一旦煤层自燃，请给出一条合理的灭火建议______。

（任务四）再探铁的燃烧（5）查阅文献：颗粒直径为20~30nm的铁粉，在空气中会发生自燃生成氧化铁。

结合已有知识，回答下列问题：①影响铁燃烧的因素有_______、_______（至少答出2点）。

②铁与氧气反应的条件不同，产物不同。

若5．6g铁与氧气反应可得ag产物，且铁无剩余，则a的取值范围是______。

4．（2021江西）化学社团的同学在探究金属化学性质时，进行了图1 所示的实验。

图1 实验中观察到的现象是：锌片表面产生气泡，铜片表面______。

锌和稀硫酸反应的化学方程式为______。

实验过程中小辰意外发现：当两种金属发生触碰时（如图2），铜片表面产生了气泡。

（提出问题）图2 中铜是否发生了化学反应？产生的气体是什么？（作出猜想）同学们对产生的气体进行了以下猜想：小知猜想是二氧化硫；小辰猜想是氧气；小彬猜想是氢气。

他们作出猜想的理论依据是______。

（查阅资料）（1）将锌片、铜片用导线连接后平行插入稀硫酸中，铜片表面产生气体。

该反应过程中金属失去的电子通过导线发生了转移。

（2）二氧化硫能使品红溶液褪色。

（设计并进行实验）他们设计了图3 装置进行实验，将产生的气体分别通过导管与图4 中的装置连接，验证自己的猜想。

（教师释疑）图1 实验中，锌与稀硫酸反应，锌失去电子，酸溶液中氢离子在锌片表面获得电子生成氢气。

（学生感悟）图3 实验中，酸溶液中的氢离子从铜片表面获得______（选填“锌”或“铜”）失去的电子生成了氢气。

（得出结论）图2 中两种金属触碰后铜______（选填“有”或“没有”）发生化学反应。

（延伸应用）制造钢制船闸门时，为防止铁被腐蚀，常在钢闸门表面安装比铁更活泼的金属。

这种金属可以是______。

（填序号）A．锌 B．铜 C．银5．（2021江苏盐城）化学是一门以实验为基础的科学，实验是科学探究的重要手段。

（1）完成“探究某种盐的性质”实验，填写下表。

（2）处理“CO2的实验室制取与检验”实验废液。

全班同学完成该实验共产生1000g含HCl 废液（固体已除，大理石中杂质未参加反应），不能直接排放。

（实验方案）先测定废液中HCl的质量分数，再用熟石灰处理废液至中性。

（实验操作）①称量______NaOH固体，溶解，配制30g5%的NaOH溶液。

②取100mL小烧杯，倒入20g废液样品，插入pH计测定溶液的pH，向废液样品中逐滴加入5%的NaOH溶液，实验过程中溶液pH变化如图所示。

③投入______g熟石灰处理剩余废液（写出计算过程）。

（实验反思）有同学提出也可以根据盐酸具有挥发性直接加热废液除去杂质HCl，并得到CaCl2。

写出你的观点及理由：______。

6．（2021海南）某兴趣小组对“人体吸入的空气和呼出的气体有什么不同”进行探究。

(1)小明进行了实验并得出结论如下表，请补充完整。

(2)小红认为实验③的结论不正确，并查阅到相关资料。

（资料卡片）Ⅰ.经测定，人体吸入空气和呼出气体中各成分的体积分数大约是：Ⅱ.用氧气、二氧化碳传感器在烧杯顶部测量杯内两支蜡烛从点燃到全部熄灭后，杯内氧气和二氧化碳的浓度变化如图。

Ⅱ.将燃着的木条插入含20%氧气和80%二氧化碳的集气瓶中，木条能正常燃烧。

请结合以上资料，简述小红认为实验③结论不正确的理由。

_______7．（2021辽宁葫芦岛）许多化学反应无明显现象，氢氧化钠溶液和二氧化碳的反应就是其中之一。

（提出问题）怎样证明氢氧化钠溶液和二氧化碳发生了反应？（实验设计）同学们写出该反应的化学方程式______，并根据该反应原理分别设计了图一、图二两个实验。

（实验验证）（1）第一组同学按图一所示，将氢氧化钠溶液全部推入集气瓶中，过一会儿观察到气球鼓起，认为二者发生了反应。

第二小组同学认为该实验不严谨，理由是______。

于是同学们将该装置中氢氧化钠溶液换成______，做了对比实验，证明二者发生了反应。

（2）第二组同学按图二所示，先将氢氧化钠溶液全部推入集气瓶中，过一会打开止水夹，观察到______，也证明二者发生了反应。

（拓展延伸）同学们经过反思，设计并进行了图三所示的实验，观察到瓶中产生______，再次证明氢氧化钠溶液与二氧化碳发生了反应。

（归纳总结）通过以上实验，同学们经过讨论，认为对于无明显现象的化学反应，可以通过检验反应物减少和______两个不同的角度证明反应的发生。

（废液处理）实验结束后，同学们将上述实验中所有物质倒入同一洁净的烧杯中，得到无色澄清溶液，测得溶液的pH<7，且含有毒的钡离子。

从环保的角度考虑，需要向烧杯中加入适量的______（填一种具体物质），将废液处理达标后再排放。

8．（2021黑龙江）已知Mg能在CO2中燃烧，根据金属活动性顺序表，Na的金属活动性比Mg强，说明Na也能在CO2中燃烧。

为了验证，实验小组进行了以下实验探究：（查阅资料）①金属钠性质活泼，常温下，金属钠极易与氧气反应，生成白色固体氧化钠，氧化钠溶于水生成氢氧化钠。

全属钠还可以与水剧烈反应，放出氢气。

②Na2CO3溶液显碱性；CaCl2溶液显中性。

（实验探究一）步骤1：打开活塞，让A装置中产生的气体依次通过B、C，收集一瓶纯净的CO2气体。

步骤2：将燃烧的钠迅速伸入集气瓶中，观察到钠在CO2中继续燃烧，发光放热，冷却后观察到瓶内附着黑色颗粒，并粘附着白色物质。

（问题讨论）（1）为获得纯净的CO2，可利用装置B除去CO2中混有的______；装置C中盛放的试剂是______。

（2）步骤2中生成的黑色固体成分是______。

（初步结论）Na能在CO2中燃烧。

（提出问题）白色物质是什么？（猜想与假设）猜想一：氧化钠猜想二：碳酸钠；猜想三：氧化钠和碳酸钠的混合物；猜想四：氢氧化钠。

（3）大家讨论后一致认为猜想四是错误的，理由是______。

（实验探究二）对白色物质是什么进行实验探究，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氯化钙溶液，出现白色沉淀，过滤，再向滤液中滴加无色酚酞溶液，无明显现象。

（反思与评价）（4）甲同学思考后提出方案1得出的结论不正确，其理由是______。

（5）请将方案2结论补充完整：______。

（填化学式）（6）方案3中加入过量CaCl2溶液的目的是______。

写出此反应的化学方程式______。

（实验结论）（7）综上所述，你认为猜想______成立。

（8）请写出Na在CO2中燃烧的化学方程式______。

9．（2021广东）用如图所示装置进行实验：（1）丙装置作用______。

（2）如乙中澄清石灰水变浑浊，甲中发生反应的化学方程式为______。

（3）探究反应后甲中黑色固体成分。

已知：Fe3O4不与CuSO4反应。