北京市东城区三年（2020-2022）中考化学模拟题分题型分层汇编-20科学探究题、计算题

这是一份北京市东城区三年（2020-2022）中考化学模拟题分题型分层汇编-20科学探究题、计算题，共15页。试卷主要包含了科学探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、科学探究题(共0分)
1．（2020·北京东城·统考二模）化学小组同学用图1装置探究铝与盐酸的反应。将未去除表面氧化膜的铝箔放入稀盐酸中，刚开始反应现象不明显，一段时间后反应比较剧烈，产生大量气泡，出现灰色沉淀。
【查阅资料】
①铝粉在颗粒较小时为灰黑色；铝既能与酸反应，又能与碱反应，且反应均生成氢气。
②氯化铝固体为白色颗粒或粉末，易溶于水和乙醇。
③氧化铝与盐酸反应的化学方程式为：。
【实验一】探究灰色固体的成分
【实验二】探究盐酸浓度对灰色固体产生量的影响
取0.09 g铝箔和5 mL不同浓度的稀盐酸，用图1装置进行实验。
【解释与结论】
（1）铝与盐酸反应的化学方程式为___________。
（2）图1所示实验中，刚开始反应现象不明显，一段时间后才看到有气泡产生的原因是________。
（3）由实验________（填实验序号）可以判断灰色固体中含有铝。
（4）由实验1-4可知，灰色固体中还含有氯化铝。实验1-3的现象是_________。
（5）实验二的结论是__________。
【反思与交流】
（6）为了进一步探究灰色沉淀的出现是否与盐酸中的Cl-有关，可以将稀盐酸换成______进行图1所示实验。
2．（2021·北京东城·统考一模）实验小组进行“蓝瓶子实验”。
【提出问题】影响溶液褪色快慢的因素有哪些？
【查阅资料】
在碱性条件下存在如下转化关系：亚甲基蓝溶液（蓝色）亚甲基白溶液（无色）
【进行实验】
改变条件，按上述装置及操作进行对比实验，第一次褪色时间记录如下：
【解释与结论】
（1）搅拌的作用是使溶液与_______充分接触。
（2）设计对比实验①②③的目的是_______。
（3）得出“其它条件相同时，温度升高，能使溶液褪色更快”的结论，需要对比_______（填编号）。
（4）实验的结论是：影响溶液褪色快慢的因素有_______。
【反思与评价】
（5）实验发现随着变色次数的增加，褪色时间越来越长，可能的原因是_______。
（6）实验结束后，应对废液中的氢氧化钠进行处理，可加入的试剂为_______
3．（2022·北京东城·统考二模）碳酸钠和碳酸氢钠是生活中常见的盐，小组同学实验探究其性质。
【查阅资料】
（1）复分解反应发生的条件为生成物中有沉淀或有气体或有水。
（2）右表为部分盐的溶解性表（室温）
【进行实验一】
【解释与结论】
（1）实验1中，Na2CO3与CaCl2发生复分解反应的化学方程式为______。
（2）结合资料分析，实验2中CaCl2与NaHCO3不发生复分解反应的原因是______。
【进行实验二】改变溶液浓度，进行如下实验。
【解释与结论】
（3）将浊液过滤，滤渣用蒸馏水洗净后，检验滤渣为碳酸盐需要的试剂是______。
（4）NaHCO3溶液与CaCl2溶液混合。若想观察到浑浊，可选择NaHCO3溶液的浓度为______。
（5）NaHCO3与CaCl2在溶液中的反应为：，部分实验未观察到气泡，可能的原因是______。
【反思与评价】
（6）综合以上实验可知：
①盐与盐在溶液中能发生复分解反应，也能发生其他类型的反应。
②影响盐与盐在溶液中反应的因素有______。
4．（2021·北京东城·统考二模）84 消毒液的有效成分为次氯酸钠（NaClO），具有漂白性，常用于织物的漂白。实验小组对其漂白性进行研究。
【查阅资料】
Ⅰ、酚酞在不同酸碱度溶液中的颜色：
Ⅱ、ORP 可衡量 84 消毒液的漂白能力，ORP 数值越大，84 消毒液的漂白能力越强。
III、84 消毒液标签部分内容如下：
【进行实验】
实验 1：验证 84 消毒液的漂白性
实验 2：探究 84 消毒液漂白能力的影响因素
不同条件下，测得 84 消毒液的ORP值，记录如下、
【解释与结论】
（1）实验 1，向 NaOH 溶液中滴加 2 滴酚酞溶液后，溶液变为______色；加入 84 消毒液后，溶液褪色的原因是______。
（2）实验 2-1 的结论是______。
（3）分析实验 2-2，解释标签中“勿用 40C 以上的热水稀释原液”的原因是______。
【反思与评价】
（4）84 消毒液勿与洁厕灵（主要成分为 HCl）混用，因为 NaClO 与 HCl 反应生成有毒的氯气（Cl2），补全该反应的化学方程式：2HCl + NaClO＝ NaCl +______+ Cl2↑。
（5）根据标签信息，推测 84 消毒液的漂白能力还可能受______影响。
5．（2022·北京东城·统考一模）实验小组探究金属与酸的置换反应。
【进行实验】
(1)实验1：向分别盛有Fe片、Cu片的试管中加入稀盐酸。
①Fe与稀盐酸发生反应，化学方程式为______。
②Cu与稀盐酸不反应，原因是______。
(2)实验2：探究Fe与硫酸的反应（Fe片大小相同且已除去表面氧化膜；硫酸溶液体积相等）
①对比实验①和②，可得到的结论是______。
②实验③中没有气泡产生的原因是______。
(3)实验3：探究Cu与浓盐酸的反应
用如下装置进行实验（硫酸溶液与浓盐酸中H+的浓度接近）。
【解释与结论】
① ④是对照实验，目的是排除______的干扰。
② 点燃⑥中气球内的气体，发出爆鸣声，则⑥中气球变鼓是因为生成了______；经检测，⑥反应后的溶液中主要成分是H3CuCl4。
【反思与评价】
③综合以上实验，请写出你对金属与酸的置换反应的新认识______。
6．（2020·北京东城·统考一模）实验小组同学验证Ca(OH)2溶液导电性的实验装置如图1所示。实验观察到灯泡变亮的同时，两个电极上均有气体产生，且阳极附近出现了白色浑浊。小组同学对白色浑浊物的成分进行了如下探究。
【猜想一】甲同学认为：白色浑浊物是Ca(OH)2。
【实验一】为了验证甲同学的猜想，进行如下实验。取少量白色浊液于试管中，加入足量水，充分振荡，观察到仍有白色浑浊。
【猜想二】乙同学认为：白色浑浊物中含有CaCO3。
【实验二】为了验证乙同学的猜想，进行如下实验。取少量白色浊液于试管中，滴加稀盐酸，白色浑浊消失，没有观察到有气泡产生。
【实验三】为了进一步验证乙同学的猜想，进行如下实验。
【解释与结论】
(1)用石墨电极验证Ca(OH)2溶液的导电性实验时，两个电极上产生大量气体，发生的是电解水的反应，写出反应的化学方程式________。
(2)甲同学提出白色浑浊为Ca(OH)2的理由是_____。
(3)由实验三得出的结论是____，相关反应的化学方程式为____。
【反思与交流】
(4)实验二中没有观察到明显气泡的可能原因是____。
(5)丙同学为了进一步探究白色浑浊物产生的原因，用铂(Pt)电极代替石墨(C)电极完成图1所示实验，其目的是________。
二、计算题
7．（2021·北京东城·统考一模）氢化钙(CaH2)可用作干燥剂，与水反应的化学方程式为：CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑。现有2.1g氢化钙，理论上可吸收水的质量是多少？(写出计算过程及结果)
8．（2021·北京东城·统考二模）工业生产氯化钡（BaCl2）时会产生有毒的硫化氢（H2S）气体，用氢氧化钠溶液吸收尾气中的硫化氢，化学方程式为 H2S + 2NaOH＝ Na2S + 2H2O。现有 40kg 氢氧化钠，配成溶液后，理论上可吸收硫化氢气体的质量是多少？
9．（2022·北京东城·统考一模）用NaH制H2的反应为：NaH+H2O=H2↑+NaOH。若制备2g H2，计算理论上需要NaH的质量（写出计算过程及结果）。
10．（2022·北京东城·统考二模）汽车尾气处理系统为减少有毒气体的排放，使用催化转换器，其反应的化学方程式为：。计算当有6gNO被转化时，同时被转化的CO的质量。（写出计算过程及结果）
实验序号
1-1
1-2
1-3
1-4
实验操作
实验现象
有微量气泡产生，固体溶解
有少量气泡产生，固体溶解
____________
固体部分溶解
实验序号
盐酸浓度
实验现象
2-1
4.0%
刚开始反应现象不明显，一段时间后缓慢反应，然后反应比较剧烈，有大量气泡产生，出现灰色沉淀
2-2
2.8%
先是看不到反应现象，一段时间后缓慢反应，然后慢慢地反应比较剧烈，有大量气泡产生，出现少量灰色沉淀
2-3
2.1%
3~4小时后明显有气泡产生，反应慢慢地比较快些，试管底部出现少量灰色沉淀
2-4
1.4%
反应更慢，出现极少量的灰色沉淀
装置
操作
现象
打开磁力搅拌器，搅拌
溶液为蓝色
停止搅拌，静置
溶液褪为无色
打开磁力搅拌器，搅拌
溶液变为蓝色
停止搅拌，静置
溶液褪为无色
实验编号
NaOH质量/g
温度/C
搅拌时间/s
搅拌转速/r/min
褪色时间/s
①
1.0
25
60
2500
90
②
2.0
25
60
2500
68
③
3.0
25
60
2500
40
④
2.0
35
60
2500
45
⑤
2.0
45
60
2500
23
⑥
2.0
25
20
2500
39
⑦
2.0
25
100
2500
118
阴离子
阳离子
Cl-
Na+
溶
溶
溶
Ca2+
溶
不
溶
序号
实验装置
实验药品
实验现象
1
0.1%CaCl2溶液+0.1%Na2CO3溶液
有浑浊
2
0.1%CaCl2溶液+0.1%NaHCO3溶液
无明显变化
NaHCO3溶液
0.1%
1%
5%
CaCl2溶液
0.1%
无明显现象
有浑浊
有浑浊
1%
无明显现象
有浑浊
有浑浊，有微小气泡
5%
无明显现象
有浑浊
有浑浊，有大量气泡
装置
操作步骤
现象
（1）滴加2滴酚酞溶液
溶液显______色
（2）滴加一定量84消毒液
溶液恰好褪为无色
（3）测所得溶液的pH
pH约为13
（4）再滴加2滴酚酞溶液
溶液恢复为步骤（1）中的颜色
实验组
序号
84 消毒液与水体积比
温度/℃
ORP 值
2-1
①
1：100
18
667
②
1：25
18
610
③
1：10
18
577
2-2
④
1：25
3
608
⑤
1：25
16
592
⑥
1：25
52
558
序号
药品
现章
①
Fe片+硫酸溶液（V浓硫酸：V水=1：2）
快速产生气泡
②
Fe片+硫酸溶液（V浓硫酸：V水=1：200）
缓慢产生气泡
③
Fe片+硫酸溶液（V浓硫酸：V水=1：200000）
无气泡产生
装置
序号
药品
现象
④
浓盐酸
24小时后仍无明显变化
⑤
Cu粉＋硫酸溶液
24小时后得无明显变化
⑥
Cu粉+浓盐酸
24小时后气球变鼓
实验装置图
实验操作
实验现象
将注射器内稀盐酸推入瓶中，并用二氧化碳传感器测得装置内二氧化碳的体积分数
I.白色浑浊消失，没有观察到有气泡产生
II.检测到二氧化碳含量随时间的变化如下图所示
参考答案：
1． 盐酸先与表面的氧化铝反应，该反应无明显现象，再与铝反应，出现明显气泡 1-1 和1-2 固体部分溶解 在实验二的条件下，稀盐酸浓度在1.4%~4%之间，随着盐酸浓度的降低，得到灰色沉淀的量依次减少 稀硫酸
【分析】铝与盐酸反应生成氯化铝和氢气，铝和氧气反应生成氧化铝，盐酸和氧化铝反应生成氯化铝和水，铝和稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气。
【详解】（1）铝与盐酸反应生成氯化铝和氢气，反应的化学方程式为。
（2）铝和氧气反应生成氧化铝，盐酸先和氧化铝反应生成氯化铝和水，然后盐酸和铝反应生成氯化铝和氢气，故图1所示实验中，刚开始反应现象不明显，一段时间后才看到有气泡产生的原因是盐酸先与表面的氧化铝反应，该反应无明显现象，再与铝反应，出现明显气泡。
（3）铝粉在颗粒较小时为灰黑色；铝既能与酸反应，又能与碱反应，且反应均生成氢气，实验1-1有微量气泡产生，固体溶解，实验1-2有少量气泡产生，固体溶解，故由实验1-1 和1-2可以判断灰色固体中含有铝。
（4）氯化铝固体为白色颗粒或粉末，易溶于水和乙醇，由实验1-4可知，固体部分溶解，则灰色固体中还含有氯化铝，故实验1-3的现象是固体部分溶解。
（5）实验二的结论是在实验二的条件下，稀盐酸浓度在1.4%~4%之间，随着盐酸浓度的降低，得到灰色沉淀的量依次减少。
（6）为了进一步探究灰色沉淀的出现是否与盐酸中的Cl-有关，稀硫酸中不含氯离子，铝和稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气，故可以将稀盐酸换成稀硫酸进行图1所示实验。
【点睛】盐酸先与铝表面的氧化铝反应，该反应无明显现象，再与铝反应生成氢气，出现明显气泡，在实验二的条件下，稀盐酸浓度在1.4%~4%之间，随着盐酸浓度的降低，得到灰色沉淀的量依次减少。
2． 氧气 其他实验条件相同时，NaOH溶液的浓度对溶液褪色快慢的影响 ②④⑤ 氢氧化钠溶液浓度、温度和搅拌时间 溶液中的葡萄糖因反应不断消耗而逐渐减少 盐酸（或硫酸）
【详解】（1）根据题目信息发生颜色变化，需要亚甲基白溶液与氧气接触，因此搅拌可以使溶液与氧气充分接触，实验现象明显变化，便于观察；故答案为：氧气。
（2）①②③中变量为氢氧化钠的质量，其他实验条件相同，因此探究氢氧化钠溶液浓度对褪色现象的影响；故答案为：其他实验条件相同时，NaOH溶液的浓度对溶液褪色快慢的影响。
（3）实验变量为温度，其他实验条件需要保证相同，符合此要求的为②④⑤；故答案为：②④⑤。
（4）根据实验内容可以看出，变量有氢氧化钠溶液浓度、温度和搅拌时间，因此探究影响溶液褪色快慢因素为氢氧化钠溶液浓度、温度和搅拌时间；故答案为：氢氧化钠溶液浓度、温度和搅拌时间。
（5）由于葡萄糖不断消耗，亚甲基蓝溶液与葡萄糖反应需要的时间增长，所以造成褪色时间变长；故答案为：溶液中的葡萄糖因反应不断消耗而逐渐减少。
（6）氢氧化钠为碱性，需要酸来中和，因此可以用盐酸或者硫酸进行处理；故答案为：盐酸（或硫酸）。
3． Na2CO3 +CaCl2═2NaCl+CaCO3↓ NaCl和Ca（HCO3）2均可溶，没有沉淀生成，不符合复分解反应发生的条件； 稀盐酸和澄清石灰水 1%##5% NaHCO3溶液的浓度小，CO2产生的量少，溶于水中 盐的种类、盐溶液的浓度
【详解】（1）碳酸钠与氯化钙反应生成氯化钠和碳酸钙沉淀，化学方程式为Na2CO3+CaCl2═2NaCl+CaCO3↓；
（2）根据复分解反应发生的条件交换成分后有气体、沉淀或水生成，碳酸氢钠和氯化钙交换成分后为NaCl和Ca（HCO3）2均可溶，没有沉淀生成，不符合复分解反应发生的条件；
（3）检验碳酸根离子常用的方法是：在溶液中加入稀盐酸，产生气泡，然后将气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，故检验滤渣为碳酸盐需要的试剂是稀盐酸和澄清石灰水；
（4）从表中的信息可以看出，NaHCO3溶液与CaCl2溶液混合，若想观察到浑浊，可选择NaHCO3溶液的浓度是1%（或5%）；
（5）NaHCO3与CaCl2在溶液中的反应为：2NaHCO3+CaCl2=2NaCl+CaCO3↓+H2O+CO2↑，部分实验未观察到气泡，可能的原因是NaHCO3溶液的浓度小，CO2产生的量少，溶于水中；
（6）根据实验的过程，影响盐与盐在溶液中反应的因素有盐的种类、盐溶液的浓度。
4． 红 次氯酸钠具有漂白性，使溶液褪色 其它条件相同时，消毒液浓度越大，84 消毒液的ORP值越大 其它条件相同时，温度越高，84 消毒液的ORP值越小 H2O 光照
【详解】（1）酚酞遇碱性溶液变红色；实验 1，向 NaOH 溶液中滴加 2 滴酚酞溶液后，溶液变为红色；84 消毒液的有效成分为次氯酸钠，具有漂白性，加入 84 消毒液后，溶液褪色的原因是次氯酸钠具有漂白性，使溶液褪色。
（2）实验 2-1 控制的变量为消毒液的浓度，比较数据可知：其它条件相同时， 消毒液浓度越大，84 消毒液的ORP值越大。
（3）实验 2-2控制变量为温度，分析数据可知：其它条件相同时，温度越高，84 消毒液的ORP值越小，故“勿用 40C 以上的热水稀释原液”。
（4）反应前后原子种类数目不变；由方程式可知，反应前氢、氯、钠、氧数目分别为2、3、1、1，反应前氢、氯、钠、氧数目分别为0、3、1、0，故空格处化学式为H2O。
（5）根据标签信息，宜贮存在避光阴凉处，可推测 84 消毒液的漂白能力还可能受光照影响。
5．(1) 在金属活动性顺序里，铜排在氢后
(2) 在其它条件相同的情况下，酸的浓度越低，铁与硫酸的反应速率越慢 酸的浓度太低，铁与氢离子接触少
(3) 浓盐酸挥发 氢气##H2 一定条件下，氢后金属也能与酸发生置换反应
【详解】（1）①铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，该反应的化学方程式为： ；
②在金属活动性顺序里，铜排在氢后，故铜与稀盐酸不反应；
（2）①实验①和②中，酸的浓度不同，其它因素均相同，且酸的浓度越低，产生气泡的速率越慢，说明在其它条件相同的情况下，酸的浓度越低，铁与硫酸的反应速率越慢；
②实验③中酸的浓度太低，铁与氢离子接触少，故没有气泡产生；
（3）①浓盐酸具有挥发性，会挥发出氯化氢气体，故④是对照实验，目的是排除浓盐酸挥发的干扰；
②点燃⑥中气球内的气体，发出爆鸣声，且根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，反应物中含Cu、H、Cl，生成的气体具有可燃性，故则⑥中气球变鼓是因为生成了氢气；
③由以上实验可知，铜与稀盐酸不反应，但是铜粉能与浓盐酸反应生成氢气，说明一定条件下，氢后金属也能与酸发生置换反应。
6． 2H2O2H2↑+O2↑ Ca(OH)2已经饱和，水因反应而被消耗，使体系内水减少，导致Ca(OH)2析出 白色浑浊物中有CaCO3 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ CaCO3含量较少，使反应生成的CO2太少，没有明显逸出 探究白色浑浊物的产生与石墨电极有关
【详解】（1）在通电的条件下，水分解为氢气和氧气；反应的化学方程式：2H2O2H2↑+O2↑；
（2）饱和的石灰水是氢氧化钙的饱和溶液，水因为电解而部分被消耗，所以导致氢氧化钙析出；
（3）由图象可知，装置内二氧化碳的含量增加，这是因为碳酸钙与稀盐酸反应生成了二氧化碳，所以白色浑浊物中含有碳酸钙，碳酸钙与盐酸反应生成了二氧化碳、氯化钙和水，反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；
（4）因为碳酸钙的含量较少，与稀盐酸反应生成的二氧化碳太少，所以没有观察到有明显的气体逸出；
（5）用铂（Pt）电极代替石墨（C）电极完成图1所示实验，其目的是探究白色浑浊物的产生是否与石墨电极有关。
7．解：设理论上可吸收水的质量为x，
解得：x=1.8g。
答：理论上可吸收水的质量是1.8g。
【详解】详见答案。
8．解：设可吸收硫化氢气体的质量是x
答：可吸收硫化氢气体的质量是17kg。
【详解】见答案。
9．解：设理论上需要NaH的质量为x
x=24g
答：理论上需要NaH的质量为24g
【详解】见答案。
10．解：设被转化的CO的质量为x 。
答：当有6gNO被转化时，同时被转化的CO的质量为5.6g。
【详解】详解见答案。