考点10 科学探究题-中考化学必考题型命题猜想（江苏苏州卷）

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中考化学必考题型命题猜想专题10  科学探究近几年苏州中考最后两题必有实验探究题，形式会变化，如考物质性质预测、物质制备、物质成分探究等。这类题以教材中物质的性质以及教材实验为基础设计题目，考查方向以科学探究的基本要素，如提出问题、猜想与假设、设计实验、收集证据、解释与结论、评价与交流等为基点设计问题。 1.（2021苏州中考-28．）石灰石是重要的化工原料。为研究石灰石的性质和用途进行如下探究。Ⅰ．石灰石分解的探究取三块形状大小相近的石灰石（长宽厚约为1cm×1cm×0.2cm），一块不加热，另两块分别在酒精灯和酒精喷灯（酒精化学式为C2H5OH）的火焰上加热2min（假设杂质加热时不发生变化）。探究过程如图所示，实验现象见表1。表1 不同条件下的实验现象实验组别实验条件试管B中的现象甲未加热无明显现象乙酒精灯加热呈浅红色丙酒精喷灯加热呈红色（1）通过甲、乙、丙三组对比实验，得出影响石灰石分解的因素是 　   　。（2）丙组实验加热石灰石时，在火焰上方倒扣一个用澄清石灰水润湿的烧杯，石灰水变浑浊，出现浑浊的化学方程式为 　  　   　　   　　   　　   　 　。此实验能否推断石灰石煅烧产生二氧化碳，并说明理由：　 　   　　   　　   　  　。（3）丙组实验中，向试管B中逐滴滴入稀盐酸，至红色恰好褪去，轻轻晃动试管，溶液自下而上又变为红色。解释产生上述现象的原因：　  　   　　   　　   　　   　 　。（4）为检验丙组实验中的石灰石部分分解，设计实验：取研细后的粉末少许于试管中，　 　   　　   　   　　   　　   　　   　　   　　   　　   　　  　（补充完整实验方案）。Ⅱ．石灰石煅烧温度的探究【查阅资料】生石灰质量的优劣常采用“活性度”来街量。“活性度”的测定方法：取一定质量的生石灰，加入一定量的水，用指定浓度的盐酸中和，记录所消耗盐酸的体积数（单位为mL）。消耗盐酸的体积数越大，“活性度”越高。某研究小组在电炉内煅烧石灰石样品，并测定煅烧产物（CaO）的活性度，数据见表2。表2 不同条件下煅烧产物的活性度（mL）煅烧时间/活性度/煅烧温度1050℃1100℃1150℃1200℃1250℃1300℃12min79083686880845441216min79385687184555653020min795863873864617623 （5）石灰石煅烧的最佳温度范围为1100~1200℃的证据是 　  　   　　   　　   　　   　 　。Ⅲ．石灰石用途的探究（6）石灰石是高炉炼铁的原料之一。石灰石能除去铁矿石中的SiO2，同时能提高单位时间内生铁的产率。分析加入石灰石能提高生铁产率的原因：　  　   　　   　　   　　   　 　。2.（2020苏州中考-28. ）钢铁腐蚀是重要研究课题。【知识回顾】用如图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，而试管C中铁钉明显锈蚀，试管D、E中铁钉严重锈蚀。（1）由A、B、C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________________。【实验探究】向试管D中（含生锈铁钉）加人过量10%稀盐酸，浸泡。可观察到铁锈逐渐消失，铁钉表面有气泡产生，溶液呈黄色，一段时间后黄色变为浅绿色。（3）写出铁锈溶于盐酸的化学方程式：________________。（4）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。现进行如下3个实验（持续10小时，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3个实验，试管D中溶液由黄色变为浅绿色的原因是__________。【拓展延仲】研究水样的pH、水中溶解氧浓度与钢铁腐蚀速率的关系。查阅相关文献得到如下资料。（5）如图表示水样温度22℃、氧含量6mL·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___________________。（6）如图表示温度22℃、pH=7时，钢铁腐蚀速率与水中溶解氧浓度的关系。当溶解氧超过20mL·L-1时，钢铁腐蚀速率明显下降的原因可能是________________。3．（2019苏州中考-33）水是生命之源，是“永远值得探究的物质”，人类从未停止过对水的研究。       （1）1766年，英国化学家卡文迪许用锌和稀硫酸制得“可燃空气”，他所说的“可燃空气”成分是　   　（填化学式）。“可燃空气”在纯氧中燃烧生成水，可得出“水是一个结合物而不是简单元素”。（2）1785年，拉瓦锡将水蒸气通过红热的铁制枪管将水转化为氢气，同时生成四氧化三铁，实验示意图如图1所示。上述反应的化学方程式为　 　   　　   　  　。该反应若生成1g氢气，则理论上铁制枪管应增重　   　g。实验发现枪管实际增重比理论数值大，其可能的原因是　 　   　　   　　   　  　。（3）1800年，英国化学家尼科尔森通过电解水得到氢气和氧气，后人不断研究和改进该实验。现有某同学在水电解器中加入含酚酞的稀Na2SO4溶液，至充满管A和管B（Na2SO4）溶液呈中性且不参与反应）。通直流电一段时间后现象如图2所示。电解结束后将容器内所有液体倒入烧杯中，溶液呈无色。①下列说法正确的是　   　（填字母）。a．硫酸钠在水中形成自由移动的Na+和SO42﹣，可增强水的导电性b．电解过程中化学能转化为电能c．电极N与电源负极相连②电解后，管A中生成的微粒有　   　（填微粒符号）。（4）当温度、压强分别超过临界温度（374.2℃）和临界压强（22.1MPa）时的水称为超临界水。现代研究表明：超临界水能够与氧气以任意比例互溶，由此发展了超临界水氧化技术。550℃时，测得乙醇（C2H6O）的超临界水氧化结果如图3所示。注：δ（分布分数）表示某物质分子数占所有含碳物质分子总数的比例。如δ（CO）图中CO的分布分数先增后降的原因是　 　   　　   　　   　  　。 1. （2022江苏泰州姜堰区二模）化学兴趣小组同学将镁条放入盛有NH4Cl溶液的试管中，微热后发现产生无色气体，还生成白色沉淀。【提出问题】问题一：气体有什么成分？        问题二：白色沉淀有什么成分？【查阅资料】①氯化铵溶液显酸性。②无水硫酸铜吸水变蓝。③Mg（OH）2受热分解成MgO和H2O：碱式氯化镁【Mg（OH）Cl】不溶于水，受热分解生成MgO和HCl气体。实验一：探究气体的成分【作出猜想】气体可能含有NH3，小组同学根据氯化铵溶液显酸性，猜测气体中也可能含有_______。【实验探究】甲同学用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，观察到试纸_______，证明气体中含有NH3。乙同学收集了部分气体，通过足量浓硫酸后，利用下图装置进行实验，证明另一种气体存在。硬质玻璃管中反应的方程式为________________________，加热前先通入气体，目的为__________________。实验二：探究白色沉淀的成分【作出猜想】白色沉淀可能含Mg、Mg（OH）2或Mg（OH）Cl中的一种或多种【实验探究】丙同学取部分白色沉淀于试管中，加入_______（填物质名称），观察到沉淀消失且没有气泡产生，则白色沉淀中不含Mg。丙同学另取6g白色沉淀，置于上图装置玻璃管中，充分加热后，玻璃管中剩余固体质量为4g。通过推算可知白色沉淀的成分为_______。【拓展延伸】碱式盐在生活中应用广泛。碱式氯化铝【Al2（OH）Cl5】是一种高效净水剂。已知碱式氯化铝与盐酸发生反应生成氯化铝和常见的溶剂，则此反应的方程式为________________________。2. （2022江苏泰州市靖江市二模）生活中铜制品长期露置在潮湿空气中会锈蚀生成碱式碳酸铜【Cu2（OH）2CO3】。某研究性学习小组为探究某锈蚀铜样品中单质铜的质量分数，并回收铜。【查阅资料】① （2） 【实验设计】取锈蚀铜样品（假设除铜和碱式碳酸铜外，不含其它物质）均分为两等份，设计甲、乙两方案。
 （1）方案甲中操作I的名称为__________；滤液中的阳离子有__________（填离子符号）。（2）方案乙中步骤I碱式碳酸铜受热分解生成黑色固体A、CO2和H2O，该步骤中还有另一个化合反应也生成固体A，该化合反应的化学方程式为______________________。【实验结果】（3）方案甲所得固体经洗涤、干燥后，称得质量为6.4g。则该锈蚀铜样品中单质铜的质量分数为________。（4）方案乙中，所得铜的质量__________（填“>”、“<”或“=”）6.4g。【实验反思】（5）方案甲中，若需对所得滤液中的铜元素进行回收，则可以加入一种稍过量的金属，该反应的化学方程式可能为___________。（6）方案乙与方案甲相比，方案乙的缺点有______________________（任写一个）。【拓展延伸】（7）指导老师指出，方案乙最终所得铜中可能含有Cu2O（也为红色），请为该小组设计检验是否含有Cu2O的实验方案（写出操作、现象、结论）_________________________________________。（8）查阅资料发现，古代青铜器除锈蚀生成碱式碳酸铜外，在氯离子等作用下，会生成氯化亚铜（CuC1），CuC1易与O2、H2O反应生成氯化氢和碱式氯化铜【Cu2（OH）3C1】，该化学方程式为________________。3. （2022福建三明市龙溪县模拟）氧烛是一种被广泛应用的一次性制氧机。以氯酸钾为主要原料(含一定比例的二氧化锰)，原料连接启动装置，装置中添加少量镁粉、铁粉等，如图(a)所示。【实验探究】启动氧烛需要先撞击火帽，使启动装置中的镁粉、铁粉燃烧，这样做的目的是_____________；制氧机制氧时发生反应的化学方程式为_________________________。【提出问题】甲同学提出，氯酸钾不加催化剂，受热是否会分解产生氧气呢？【做出猜想】氯酸钾不加催化剂，受热分解可以产生氧气。【设计实验】步骤I.向大试管中加入4.0g氯酸钾(含有一定量水分)，如图(b)。步骤Ⅱ.把高温传感器探头插入药品内，把氧气传感器插在试管口，且氧气传感器测量极限值约为29%。步骤Ⅲ.点燃酒精灯加热试管，测定数据如图(c)所示(测量数据不考虑仪器造成的误差)。【数据收集】【结论分析】根据图(c)可知，猜想正确，且氯酸钾分解的温度大概为_______。【交流与讨论】刚开始加热一段时间时，试管内温度不断上升，但氧气的体积分数却略有下降，可能的原因是_____________________________________。【拓展探究】丁同学提出，若加了催化剂二氧化锰，氯酸钾分解产生氧气的温度又需要多少呢？兴趣小组根据该问题，取氯酸钾和二氧化锰按质量比5：1、4：1、3：1、2：1、1：1、1：2均匀混合，分别置于六支大试管中，进行图(b)所示实验并采集数据，数据如图(d)所示。【拓展延伸】①根据图(d)可知：氯酸钾的分解温度随氯酸钾与二氧化锰比例的变化规律是_____________。②当氧气体积分数到达约29%时曲线不再上升，呈一条平行于横轴的直线，其原因是___________________。4.（2022广州市从化区一模）轻质氧化镁(MgO)在橡胶工业上有重要用途。兴趣小组同学在实验室用工业炉渣废料(主要成分是MgO、CaO，含少量杂质SiO2)来制取轻质氧化镁，实验流程如图：请根据流程图回答下列问题：（1）步骤①研磨的目的是____________________________。（2）写出粉末中加水时发生的一个化学方程式：____________________________。【查阅资料】①Mg(OH)2、MgCO3受热易分解，各生成对应的两种氧化物。②Mg(OH)2的分解温度为340℃-380℃，MgCO3的分解温度为520℃。小组同学用热分析仪对aMg(OH)2·bMgCO3固体进行热分解，获得相关数据，绘成固体质量变化与分解温度的关系如图，请根据图示回答下列问题：（3）写出AB、CD段发生反应的化学方程式：AB段：____________________________；CD段：___________________________________。（4）BC段固体为______________。5. （2022广东韶关市乐昌一模）某化学兴趣小组以A装置为核心装置设计了如图系列实验：（固定装置的仪器已省略）按如图所示连接仪器，检查整套装置的气密性良好，添加药品，固定装置，进行实验。（1）关闭K2，打开K1，将H2O2溶液缓缓滴入锥形瓶中，待D装置中出现连续均匀气泡时点燃C装置中的酒精灯，观察到V型管内a处的硫燃烧，现象是________________________，试写出在D装置中反应的化学方程式________________________，待V型管内的硫燃尽后仍要继续通一段时间的氧气，目的是________________________。（2）打开K2，关闭K1，继续将H2O2溶液缓慢滴入锥形瓶，观察到装置E中______________________________（填现象），说明氢氧化钠和稀盐酸一定发生了反应。（3）兴趣小组有同学提出疑问：E装置内反应后的废液中除酚酞以外还有哪些溶质呢？请你一起参与探究。【作出猜想】猜想一：NaCl猜想二：NaCl和NaOH猜想三：__________________。【分析】以上有一种猜想一定错误，请写出错误猜想的序号及错误理由______________________________。【资料】NaCl的水溶液呈中性。【设计并进行实验】排除了错误猜想后，为了验证其余猜想，同学们进行了如下实验：实验操作实验现象实验结论取少量E装置中的废液于试管中，并向其中加入______。______猜想三正确【交流反思】该废液未经处理不能随意倒入水池。6.（2022江苏苏州市高新区一模）某化学小组在实验室进行二氧化碳与碱溶液反应的实验探究。 Ⅰ．二氧化碳与氢氧化钠溶液反应的可行性研究 [实验1] 学习碱的性质时，甲组同学分别向澄清石灰水 和氢氧化钠溶液中通入二氧化碳（如图①、②）。观察到： ①中澄清石灰水很快变浑浊，②中无明显现象。 甲组得出结论：二氧化碳能与氢氧化钙溶液反应， 不与氢氧化钠溶液反应。 （1）乙组同学提出异议，如果生成物具有 ______________ 性质，就无明显 现象。他们设计如图③所示的实验，若软塑料瓶变瘪就可证明二氧化碳和氢氧化钠发生 反应。他们的依据是 ______________ 。 （2）丙组同学提出：需要在乙组同学的基础上增加一个对比实验，才可以证明是氢氧化 钠吸收了二氧化碳。丙组的实验设计为 ______________ 。 结论：二氧化碳能与碱溶液反应。化学方程式为 ______________ 。 Ⅱ．二氧化碳与氢氧化钠溶液反应的现象研究 [实验2] 丁组往氢氧化钠溶液中持续通入一段时间二氧化碳，发现也变浑浊了。 已知：1．室温下某些物质的溶解度：氢氧化钠 109g，碳酸钠 21.5g，碳酸氢钠 9.6g。 2．向碳酸钠溶液中不断通入二氧化碳发生反应： 。 【猜想与假设】 猜想 1：可能生成了难溶物。 猜想 2：可能与二氧化碳的量有关。 猜想 3：可能与氢氧化钠溶液浓度有关。 上述猜想中，肯定错误是 ____________________ ，理由 ________________________________ 。 [实验3] 室温下，取四支试管，向其中加入质量分数均为 10%氢氧化钠溶液为 10g，向 其中通入不同体积的二氧化碳（二氧化碳被充分吸收），实验现象记录如下： 组别氢氧化钠溶液通入CO2的体积/mL实验现象110%300没有明显现象210%450出现较少浑浊310%500出现较多浑浊410%600出现大量浑浊解释与结论 1：溶液变浑浊的原因主要是：过量的二氧化碳与碳酸钠反应生成碳酸氢钠， 碳酸氢钠的 ______________ ，导致溶液浑浊。所以，猜想 2 ______________ （填“成立”或“不成立”）。 [实验4] 室温下，另取三支试管，向其中加入质量分数不同的氢氧化钠溶液 10g，向其 中通入相同体积的二氧化碳，实验现象记录如下： 组别氢氧化钠溶液实验操作实验现象11%持续通入等体积的CO2气体 没有明显现象25%出现很少浑浊310%出现大量浑浊 解释与结论 2：由此可知，猜想 3 ______________ （填“成立”或“不成立”）。 【反思与评价】 结合所给数据，丁组推测实验 3 中出现的不溶物还可能是碳酸钠，理由是 ________________________ 。 【拓展延伸】 往氢氧化钠溶液中持续通入二氧化碳气体，如果始终不能产生浑浊现象，氢氧化钠溶液的浓度最大值为 ______________ （结果保留两位小数）。7.（2022福建南平市一模）某校化学兴趣小组，确定“探究铁生锈的影响因素”研究性学习项目，请您参与他们的研究项目，完成相关研讨。（1）如图是来自教材实验设计，若要证明“与氧气接触是铁生锈的必要条件”，需将图中试管______（选填“①”或“②”）与试管③对照。（2）使用“迅速冷却的沸水”目的是________________________。（3）项目组同学用数字传感仪探究铁生锈的原理，测量实验过程中装置内温度与相对湿度（体现水蒸气含量）的变化，数据见下图。请解释装置内相对湿度升高的原因________________________。（4）项目组同学从耗氧量的角度设计实验，研究铁生锈原理，以及在稀醋酸、氯化钠溶液存在时对铁生锈速率的影响，实验方案如下表所示。实验组别铁粉质量/g炭粉质量/g水/滴食盐质量/g稀醋酸（pH=4.5）/滴a5.00.1000b5.00.11000c5.00.1101.00d5.00.11005测得4组实验装置内氧气含量变化如图所示。①实验a和b对照的结论是______。②通过实验______对照，可以证明“氯化钠溶液存在会加速铁的生锈。（5）项目组向全班同学汇报实验成果时，表演了一个趣味实验，设计如下图实验装置，测量铁腐蚀过程中装置内压强变化，数据见图。请解释，图中曲线BC段压强突然增大原因是________________________。（6）反思：①从控制单一变量的角度，请指出上表“d”组实验设计存在的问题________________________。②在炭粉、氯化钠溶液、稀酸存在的环境下，会加速铁的锈蚀。化学反应速率可以加快也能减慢，请举一例，通过改变反应条件降低反应速率的生活事例：________________________。8.（2022安徽滁州市定远县二模）小张为探究铁制品锈蚀的条件，进行如下实验。
 步骤1：利用如图甲所示装置，将干燥的O2从导管a通入U形管(装置气密性良好，药品如图所示)；待U形管内充满O2后，在导管b处连接一活塞推至底部的注射器，收集20 mLO2后在导管处连接乳胶管并用止水夹夹紧，如图乙所示。步骤2：一段时间后，观察U形管内的铁丝，其现象如下表所示。观察对象现象①干燥的普通铁丝没有明显变化②潮湿的普通铁丝较多红褐色锈斑③潮湿的纯铁丝没有明显变化 （1）能证明铁生锈需要水分的实验现象是___________________________。（2）铁制品锈蚀的条件之一是需要 O2，在此实验中能支持此条件的证据是_________________。（3）对比②③现象，你还可以得出铁生锈与_________有关。（4）在钢铁表面涂油漆可以防止铁生锈原因是__________________________________，写出用稀盐酸除铁锈反应的化学方程式_________________________。小红设计图丙装置，定量探究铁锈蚀的因素：检查气密性，将5 g铁粉和2 g炭粉加入三颈烧瓶，t1时刻加入2 mL饱和NaCl溶液后，再将一只装有5 mL稀盐酸的注射器插到烧瓶上，采集数据。
 （5）根据图丁，t2时刻后反应并未停止，温度却开始降低，原因是_________________。（6）对比0-t1段和t1-t2段的温度变化，你得出的结论是_______________ ；分析t3时刻后温度升高的主要原因是_________________________________。9.（2022深圳市蛇口育才三中一模）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Fe3O4③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”)10.（2022广东汕头市濠江区一模） 在制作馒头、面包等发面食品时需加入发酵粉，使发面食品松软可口。某化学兴趣小组利用图一所示装置测定某品牌发酵粉中碳酸氢钠的含量，他们用等质量的发酵粉和不同浓度的足量稀盐酸反应（见下表），绘制二氧化碳质量随时间变化的曲线如图二所示。实验编号药品I5g发酵粉、3.65%的稀盐酸100gII5g发酵粉、7.3%的稀盐酸100g（1）小组按照图一中装置进行的实验中，图二中的曲线_____（填"甲"、"乙"）代表的是实验Ⅱ，从图二曲线甲、乙可得出的结论是 _____。（2）请计算该品牌发酵粉中碳酸氢钠的质量分数是多少？（写出具体的计算过程）（3）分析上表数据，请在图三中画出在实验Ⅰ中，产生二氧化碳质量对应的变化曲线图，并标注必要的数值。