甘肃省兰州市五年（2018-2022）中考化学真题分题型分层汇编-18科学探究题

甘肃省兰州市五年（2018-2022）中考化学真题分题型分层汇编-18科学探究题

一、科学探究题(共0分)

1．（2020·甘肃兰州·统考中考真题）某化学兴趣小组在学习氨分子扩散实验时对这种有刺激性气味的气体产生了浓厚的兴趣，对其性质进行了探究性学习。

【查阅资料】（1）常温常压下，氨气（NH3）极易溶于水。

（2）氨气有还原性，在加热条件下可还原氧化铜。物质还原过程中，所含元素化合价会降低。

（3）Cu2O是红色固体，不溶于水，可与稀硫酸发生反应：Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O。

（4）白色无水硫酸铜粉末遇水变蓝色。

探究一：趣味实验

该小组同学应用氨气性质，设计了图1实验。用干燥的圆底烧瓶收集一瓶氨气，根据图1进行实验，挤压胶头滴管，使其中的水进入圆底烧瓶后，打开弹簧夹，观察到圆底烧瓶内形成红色喷泉。

产生喷泉现象的原因是______，喷泉为红色的现象说明______。

探究二：氨气的还原性

小组同学利用图2装置进行NH3的还原性实验探究（夹持装置已略去）。先通入干燥的氨气，再加热酒精灯。实验中观察到______现象说明氨气具有还原性。该实验中C装置的作用是______。

【提出问题】充分反应后，硬质玻璃管内的固体物质G的成分是什么？

【猜想假设】猜想一：Cu

猜想二：Cu2O

猜想三：______

【实验验证】

（1）定性分析：根据实验现象分析，甲同学认为猜想二正确。乙同学认为甲同学的判断不准确，他的理由是______。

（2）定量分析：为进一步验证猜想，乙同学称取G物质7.2g，滴加稀硫酸至固体的量不再变化时，过滤、洗涤、干燥、称重固体质量为3.5g。

【实验结论】对比实验数据，证明猜想______正确。

【反思交流】该小组同学认为上述装置存在明显不足，你的改进措施是______。

2．（2018·甘肃兰州·中考真题）可燃冰是一种新型能源，在我国南海储量很高，其主要成分为甲烷(CH4)

(1)纯净的 CH4 气体在空气中燃烧的化学反应方程式为_____

(2)CH4能还原 CuO，某化学兴趣小组同学设计实验探究 CH4 还原 CuO 的反应。

【提出问题】CH4还原 CuO 的反应产物是什么?

【查阅资料】白色的无水硫酸铜固体遇水变蓝色。

【实验探究】

①在点燃 B 处酒精灯之前先通入甲烷气体的作用_____

②点燃酒精灯一段时间后 B 装置内的现象_________，证明有铜 生成；

③反应过程中，C 装置中的现象_________，证明有水生成；

④D 装置内澄清石灰水变浑浊，证明有_________生成；

⑤请根据以上信息写出 CH4还原 CuO 的化学反应方程式_________

3．（2019·甘肃兰州·中考真题）“鱼浮灵”是常用的化学增氧剂，主要成分是过氧碳酸钠（2Na2CO3•3H2O2），溶于水能迅速增加水体溶氧量，提高鱼苗及活鱼运输成活率。某化学兴趣小组对“鱼浮灵”的化学性质、增氧原理进行了探究。

【查阅资料】a.过氧碳酸钠具有碳酸钠和过氧化氢的双重性质，其水溶液中含有Na+、OH-、CO32-、H2O2。

b.Na+不能催化过氧化氢分解。

c.相同温度下，pH相同的溶液，OH-的浓度也相同。

探究一   过氧碳酸钠的化学性质

探究二“鱼浮灵”增氧原理

【提出问题】过氧碳酸钠溶液中的哪种微粒对过氧化氢分解有催化作用？

【猜想假设】猜想一：CO32-   猜想二：OH-猜想三：______________

【实验过程】相同温度下，进行H2O2溶液以及H2O2溶液中分别加Na2CO3、NaOH的实验，测定相同时间内溶液的pH、溶解氧含量（mg/L），数据如下：

【实验结论】对比实验数据，证明猜想_______正确。

【反思交流】设计实验2、3的目的是_______。

4．（2021·甘肃兰州·统考中考真题）FeCO3能用于制备可溶性乳酸亚铁补血剂。某化学兴趣小组对其制备和性质进行了如下探究。

【查阅资料】

1.溶液pH大于8.8时，Fe2+完全转化为Fe(OH)2沉淀。

2.FeCO3固体置于潮湿空气中易变质生成Fe(OH)3。

3.FeCl3溶液中滴加KSCN溶液，会出现血红色絮状物；而FeCl2溶液中滴加KSCN溶液，不会出现血红色絮状物。

4.FeCO3是白色固体，难溶于水，能与酸反应，与稀盐酸反应的化学方程式为。

5.碱石灰的主要成分是NaOH和CaO。

探究一FeCO3的制备

（1）该兴趣小组用pH=11.9的Na2CO3溶液和FeSO4溶液在烧杯中制备FeCO3时，应选用的加料方式是_________（填字母）。

A 将FeSO4溶液与Na2CO3溶液同时加入到烧杯中

B 将FeSO4溶液缓慢加入到盛有Na2CO3溶液的烧杯中

C 将Na2CO3溶液缓慢加入到盛有FeSO4溶液的烧杯中

（2）制备FeCO3的化学方程式是_________。

探究二FeCO3的性质探究

【提出问题】久置于空气中的FeCO3固体的成分是什么？

【猜想与假设】猜想1：FeCO3猜想2：FeCO3和Fe(OH)3猜想3：_________

【定性探究】

【实验结论】久置于空气中的FeCO3固体的成分是FeCO3和Fe(OH)3。

【定量探究】该兴趣小组为进一步确定固体中FeCO3的质量分数，称取10.0g固体做了如下图所示的补充实验。

（1）装置C中足量NaOH溶液的作用是_________。（用化学方程式表示）

（2）反应结束后，继续通入一段时间N2的目的是_________。

（3）关于上述实验过程，下列说法不正确的是_________。

A 装置A中加入的稀硫酸可用稀盐酸代替

B 装置B的作用是除去水蒸气

C 如果去掉装置D，会使实验结果偏大

D 实验结束后，测得装置C增重0.44g，则固体中FeCO3的质量分数为11.6%

5．（2021·甘肃兰州·统考中考真题）某实验小组同学在帮助实验员整理化学试剂时发现了一瓶标签破损的无色溶液，他们猜想瓶内原有的液体只能是 Na2CO3溶液、NaOH 溶液、BaCl2溶液、CuSO4溶液中的一种。为了判断瓶内是何种溶质，并确定试剂瓶的标签，实验小组的同学进行了如下探究活动。

【查阅资料】1．碳酸钠溶液显碱性

2．氯化钡溶液显中性

【实验探究 1】

（1）大家认为该瓶溶液不可能是______，原因是______。

（2）甲同学设计了如下文字探究瓶内溶质的成分：

【讨论质疑】乙同学认为甲同学的实验方案不严谨，小组同学讨论后一致认为还需要进行下一步探究。

【实验探究 2】另取少量瓶内液体于试管中，加入过量的 CaCl2 溶液（中性），观察到有白色沉淀生成，反应的化学方程式为______；静置后，取上层清液，滴入酚酞试液，溶液呈红色。

【得出结论】该溶液的溶质有______；该试剂瓶标签上的物质为______。

【反思拓展】造成该溶液出现上述实验现象的原因是______（用化学方程式表示）。

6．（2022·甘肃兰州·统考中考真题）竹麻通过生石灰，草木灰（主要成分是K2CO3）浸泡以及打浆、抄纸等步骤可制得纸张。某兴趣小组模拟古代造纸技术，他们将一定量的生石灰、K2CO3用足量的水溶解后。过滤得到澄清溶液。澄清溶液中溶质是什么，请你参与他们的探究。

【猜想假设】

猜想一：只含有KOH；     猜想二：含有KOH、______；     猜想三：KOH、Ca（OH）2

【设计实验】

【交流反思】

（1）步骤2中发生反应的化学方程式为______。

（2）含有KOH、Ca（OH）2的废水直接排放会造成水体污染。某小组同学对废水做如下处理（见下图）。C烧杯中出现______现象时。说明水中已无KOH、Ca（OH）2。

参考答案：

1．     氨气溶于水，导致烧瓶中的气压减小，在外界大气压作用下，烧杯中的液体进入烧瓶     氨气和水反应生成氨水，氨水显碱性，能使酚酞试液变红色     黑色固体变红色，无水硫酸铜由白变蓝     防止空气中的水蒸气进入装置B     Cu、Cu2O     固体部分溶解，溶液由无色变成蓝色     固体是氧化亚铜和铜的混合物，实验现象也是固体部分溶解，溶液由无色变蓝色     三     在C装置后面添加尾气处理装置

【详解】探究一：趣味实验

根据题干提供的资料，常温常压下，氨气（NH3）极易溶于水，产生喷泉现象的原因是氨气极易溶于水，导致烧瓶中的气压减小，在外界大气压作用下，烧杯中的液体进入烧瓶。因为碱性溶液能使酚酞变成红色，所以喷泉为红色的现象说明氨气和水反应生成氨水，氨水显碱性，能使酚酞试液变红色。

探究二：氨气的还原性

因为氧化铜呈黑色，氧化亚铜呈红色，铜呈紫红色，白色无水硫酸铜粉末遇水变蓝色，所以实验中观察到黑色固体变成红色，无水硫酸铜由白变蓝的现象，就说明氨气和氧化铜发生了反应，氨气具有还原性。该实验C装置中的碱石灰具有吸水性，其作用是防止空气中的水蒸气进入装置B，影响对水的检验。

［猜想假设］

因为反应后试管中的固体物质为红色，而铜呈紫红色，氧化亚铜呈红色，所以该固体物质可能是Cu、Cu2O、Cu和Cu2O这三种情况中的一种，故猜想三为：Cu、Cu2O。

［实验验证］

根据资料，氧化亚铜和稀硫酸反应生成硫酸铜、铜和水，红色固体只能部分溶解，溶液呈蓝色。根据甲同学得出的定性分析结论：猜想二成立，故取少量硬质玻璃管内的固体物质于试管中，滴加足量稀硫酸溶液，实验现象应该是：固体部分溶解，溶液由无色变蓝色。

（1）当固体是铜和氧化亚铜的混合物时，加入稀硫酸，铜不能和稀硫酸反应，氧化亚铜和稀硫酸反应，红色固体也是只能部分溶解，溶液也呈蓝色，所以乙同学认为甲同学的判断不准确。

［实验结论］

根据（2）中定量分析数据，该固体物质7.2g，滴加稀硫酸至固体的量不再变化时，过滤、洗涤、干燥、称重固体质量为3.5g，说明得到的铜质量为3.5g。

假设该固体7.2g全部是氧化亚铜，设反应后生成铜的质量为x。

解得x=3.2g

由以上计算可知，如果红色固体全部是氧化亚铜，最终得到固体质量是3.2g，而称重固体质量为3.5g，说明红色固体是铜和氧化亚铜的混合物，即猜想三正确。

［反思交流］

该小组同学认为上述装置存在明显不足，即没有处理尾气，导致氨气扩散到空气中污染环境，改进措施是：在C装置后面添加尾气处理装置。

2．     CH4+2O2 CO2+2H2O     排尽装置内的空气防治加热时发生爆炸     黑色粉末变红     白色固体变为蓝色     二氧化碳     4CuO+CH44Cu+CO2+2H2O

【详解】（1）甲烷和空气中的氧气反应生成二氧化碳和水，其反应的化学方程式为：CH4+2O2 CO2+2H2O；

（2）①由于甲烷气体与空气混合在加热时可能出现爆炸，因此，在进行加热前要把玻璃管中空气全部排出，所以进行操作时应先通入甲烷排出装置内空气然后再进行加热；

②甲烷和氧化铜在加热时生成铜，会观察到会黑色粉末变红；

③水可以与白色无水硫酸铜反应生成蓝色的五水硫酸铜，所以C 装置中白色固体变为蓝色，说明证明有水生成；

④二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，D 装置内澄清石灰水变浑浊，证明有二氧化碳生成；

⑤据以上信息写出可知甲烷和氧化铜在加热时生成铜、二氧化碳和水，化学方程式为：4CuO+CH44Cu+CO2+2H2O。

3．     氯化钙     产生气泡     2H2O2 2H2O+O2↑     CO32-和OH-     二     对比

【详解】根据“过氧碳酸钠具有碳酸钠和过氧化氢的双重性质”可知：

探究一：取样，溶于水，滴加氯化钙溶液，产生白色沉淀，是因为碳酸钠和氯化钙反应生成了碳酸钙沉淀；取样，溶于水，加入二氧化锰粉末，产生气泡，是因为过氧化氢在二氧化锰催化作用下反应生成氧气和水，反应的化学方程式：2H2O2 2H2O+O2↑；

实验过程如下所示：

探究二：

提出问题

猜想假设：根据“过氧碳酸钠水溶液中含有Na+、OH-、CO32-、H2O2，Na+不能催化过氧化氢分解”可作如下猜想：

猜想一：CO32-   猜想二：OH-  猜想三：CO32-和OH。；

实验结论：

对比实验数据可知，产生氧气的速率决定于pH，即pH越大，反应速率越快，证明猜想二正确；

[反思交流]

设计实验2、3的目的是对比，通过对比可知，只要溶液pH相等，即氢氧根离子浓度相等，产生氧气速率就相等，与碳酸根离子无关。

4．     C          Fe(OH)3     猜想3     出现血红色絮状物          使生成的二氧化碳让氢氧化钠溶液充分吸收     A

【详解】[查阅资料]

①在烧杯中制备FeCO3沉淀时，由于碳酸钠溶液的碱性较强，避免生成氢氧化亚铁沉淀，应选用的加料方式将Na2CO3溶液缓慢加入到盛有FeSO4溶液的烧杯中。

（2）碳酸钠和硫酸亚铁反应生成碳酸亚铁沉淀和硫酸钠，该反应化学方程式：；

[猜想与假设]久置于空气中的FeCO3固体的成分，可能是FeCO3，可能是FeCO3和Fe(OH)3，可能是Fe(OH)3。

[定性探究]取少量固体于试管中，加入足量稀盐酸，固体完全溶解，有气泡产生，说明含有FeCO3，猜想3不成立。

取少量上述反应后的溶液于试管中，滴加KSCN溶液，出现血红色絮状物，说明猜想2成立。

[定量探究]（1）该兴趣小组为进一步确定固体中FeCO3的质量分数，称取10.0g固体做了如下图所示的补充实验。装置C中足量NaOH溶液的作用是吸收生成的二氧化碳，化学方程式是；

（2）反应结束后，继续通入一段时间N2的目的是使生成的二氧化碳让氢氧化钠溶液充分吸收。

（3）A、稀盐酸有挥发性，装置A中加入的稀硫酸不能用稀盐酸代替，说法不正确；

B、浓硫酸作干燥剂，装置B的作用是除去水蒸气，说法正确；

C、如果去掉装置D，空气中的二氧化碳会被氢氧化钠吸收，会使实验结果偏大，说法正确；

D、实验结束后，测得装置C增重0.44g，说明生成二氧化碳的质量是0.44g，固体中FeCO3的质量是1.16g，其质量分数分数为11.6%，说法正确；

答案：A。

5．     CuSO4溶液     硫酸铜溶液蓝色     BaCl2溶液     有气体生成     CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl     NaOH、Na2CO3     NaOH##氢氧化钠     2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O

【详解】[实验探究1]

（1）硫酸铜溶液是蓝色，该溶液是无色溶液，不可能是硫酸铜溶液，故填：CuSO4溶液；硫酸铜溶液蓝色。

（2）取少量瓶内液体于试管中，滴加酚酞试液，溶液变红色，说明溶液显碱性，不可能是是氯化钡溶液。

结论为该溶液溶质是碳酸钠，碳酸钠和稀盐酸生成氯化钠、二氧化碳和水，现象为有气体生成。

[实验探究2]

氯化钙和碳酸钠生成碳酸钙沉淀和氯化钠，化学方程式CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl。

[得出结论]

加入过量氯化钙后，静置后，取上层清液，滴入酚酞试液，溶液呈红色，说明还含有氢氧化钠，溶质为氢氧化钠和碳酸钠，说明氢氧化钠发生了变质，标签上物质为氢氧化钠。

[反思拓展]

溶液中出现碳酸钠，因为氢氧化钠发生变质，化学方程式，故填：2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O。

6．     K2CO3     无明显现象      K2CO3     产生白色沉淀          溶液由红色变为无色

【分析】将一定量的生石灰、K2CO3用足量的水溶解，生石灰会先与水发生反应生成氢氧化钙，之后氢氧化钙会与碳酸钾反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钾，据此回答。

【详解】猜想假设：溶质的成分可能包括生成的氢氧化钾和没有反应完的碳酸钾。

设计实验：1、碳酸钾与稀盐酸反应会产生二氧化碳气体，结论说明猜想二不正确，则溶质中不含碳酸钾，那么加入稀盐酸后不会看到气泡产生，故现象为无明显现象。

2、氢氧化钙与碳酸钾反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钾，结论说明猜想三正确，则溶质中含有氢氧化钙，要验证氢氧化钙的存在，一般加入的试剂与氢氧化钙产生沉淀即可判断，故可以选择加入碳酸钾溶液等可溶性碳酸盐，现象为产生白色沉淀。

交流反思：（1）步骤2中发生的反应为氢氧化钙和碳酸钾生成碳酸钙和氢氧化钾，化学方程式为。

（2）A烧杯中含有的溶质为KOH、Ca（OH）2，B烧杯中加入酚酞后溶液遇碱变红，C烧杯中加入稀硫酸会与KOH、Ca（OH）2发生酸碱中和反应，溶液的红色会逐渐变淡，当溶液由红色完全变为无色时，说明水中已无KOH、Ca（OH）2。