2024年中考化学三轮冲刺专项训练：科学探究题

2024年中考化学三轮冲刺专项训练：科学探究题 1．某化学兴趣小组的同学为了比较氧化铜和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果，用如图1所示的装置进行了两次实验，在试管中分别加入等质量的氧化铜和二氧化锰，分别将注射器内盛有的3mL5%的双氧水注入试管中，利用注射器收集氧气，收集到氧气的体积和时间的关系如图2所示。    （1）在检查装置的气密性后，小组同学开始实验时注入双氧水的方法是 （填序号），另一种方法除了误差较大，还可能造成的后果是 。实验中造成U形管内红墨水液面左低右高的原因是 。 A快速推注射器活塞 B缓慢推注射器活塞 （2）根据 注射器内氧气的体积不同，可比较两种催化剂的催化效果，通过图像除了能得出二氧化锰催化效果比氧化铜好，还能得出的结论是 。 （3）由氧化铜催化的反应，t1-t2时间段反应速率逐渐变慢，原因是 。 【拓展延伸】 同学们在老师的指导下设计实验继续探究。向两支试管分别加入等质量不同浓度的H2O2溶液，再加上等质量、等浓度的FeCl3溶液，分别用气压传感器测定两试管中气体压力变化曲线。见下图3,4.请你思考    ①为保证实验准确性，请你设计向两试管中加入FeCl3溶液的具体方法？ ②请你从曲线中找出FeCl3溶液对H2O2溶液分解影响的一条规律性结论： 2．已知空气中氮气的含量最大，氮气的化学性质稳定，难溶于水且不支持燃烧，在老师的指导下，明明同学进行了吸入的空气与呼出的气体的探究    (1)呼出气体的收集，明明同学用右图所示方法收集两瓶呼出的气体。 ①写出仪器的名称：A 。 ②明明收集气体的方法叫 。 ③收集满呼出气体的集气瓶应 （填“正”或“倒”）放在桌面上备用。 (2)明明把一根燃着的木条伸入瓶中，木条很快熄灭了，据此，他提出了以下观点： A．认为是二氧化碳     B．认为是氮气     C．认为是二氧化碳和氮气的混合物 为了弄清呼出气体的成分，明明设计了以下实验： 实验步骤一内容 实验现象 实验结论 ①．取一瓶呼出的气体，倒入足量澄清石灰水后立即盖上玻璃片，振荡 澄清石灰水变浑浊 呼出的气体中含有 ②．把步骤1中的集气瓶倒立在水槽中，并在水面下拿开玻璃片 瓶内液面上升至一定高度后便不再上升 集气瓶内剩余气体 溶于水 ③．把步骤2中的集气瓶取出，向瓶中插入一根燃着的木条 木条立即熄灭 集气瓶内剩余气体有 的性质 【实验反思】综上所述，他得出的结论是：呼出气体中一定含有 （从以上A、B、C三个观点中选择） 3．家里的水壶用久了，会结一层白色水垢，倒在杯子中的水也隐约可见白色的悬浮颗粒。小明对水垢的成分产生了好奇，将该白色固体带到学校实验室，与兴趣小组的同学展开如下探究。 【提出问题】水垢的成分是什么？ 【查阅资料】水垢的主要成分一般是CaCO3、Mg(OH)2（其他物质不参与探究过程）； 氯化钙与氢氧化钠的稀溶液不发生反应；氢氧化镁受热分解生成水和氧化镁。 【作出猜想】猜想一：CaCO3 猜想二：Mg(OH)2猜想三：CaCO3、Mg(OH)2 【实验设计】 (1)请完善下面的表格。 实验方案 实验现象 实验结论 ①取少量白色固体于试管中，加入过量稀盐酸 猜想二不成立 ②向①反应后的试管中加入2~3滴NaOH溶液 无明显现象 猜想一成立 【反思交流】 (2)兴趣小组的同学认为上述结论不正确，原因是 。 【继续探究】为进一步确定水垢的成分，同学们设计了如下实验，称取mg水垢样品放入硬质玻璃管中（已知：碱石灰的主要成分是氧化钙和氢氧化钠）。    【实验与数据记录】 ①称量装置C、D的质量，连接仪器； ②打开弹簧夹，缓慢通入氮气，一段时间后关闭弹簧夹，点燃酒精喷灯； ③待硬质玻璃管中样品完全反应，打开弹簧夹通入氮气； ④实验结束后再次称量装置C、D的质量，发现装置C增重ag，装置D增重bg。 【结论与分析】 (3)待硬质玻璃管中样品完全反应，打开弹簧夹通氮气目的是 。 (4)水垢样品中氢氧化镁的质量分数为 （用含a、b、m的式子表示）。 【拓展与延伸】 (5)装置E的作用是 ；生活中，水垢过多会影响电水壶的使用寿命，需定期进行清洗，可使用厨房中的 （填化学式）除去水垢。 4．某实验小组的同学在进行酸碱中和反应的实验时，向烧杯中的氢氧化钠溶液加入稀盐酸一会后，发现忘记了滴加指示剂。因此，他们停止滴加稀盐酸，并对烧杯内溶液中的溶质成分进行探究。 (1)氢氧化钠和盐酸反应的化学方程式是 。 探究烧杯内溶液中的溶质的成分。 【提出问题】该烧杯内溶液中的溶质是什么？ 【猜想】 (2)猜想①：可能是NaCl和NaOH；猜想②：可能只有NaCl；猜想③：可能是 。 【查阅资料】氯化钠溶液呈中性。 【进行实验】 (3) 实验方案 实验操作 实验现象 实验结论 方案一 取少量烧杯内溶液于试管中，滴入几滴酚酞溶液，振荡 溶液 色 猜想①不正确 方案二 取少量烧杯内溶液于另一支试管中，加入 猜想②不正确， 猜想③正确 【反思与拓展】 (4)在分析化学反应后所得物质成分时，除考虑生成物外还需考虑 。 5．某实验小组的同学在做氢氧化钙溶液与稀盐酸反应的实验时，忘记加入指示剂，为探究反应溶液中溶质的成分，又进行了以下实验探究。 【提出问题】反应后溶液中溶质是什么？ 【假设猜想】猜想一：溶质是CaCl2；      猜想二：溶质是CaCl2和Ca(OH)2 猜想三：溶质是 ；  猜想四：溶质是CaCl2、Ca(OH)2和HCl 【资料】CaCl2溶液呈中性 同学们经过讨论，一致认为猜想 是错误的，理由是 ； 【进行实验】 实验操作 实验现象 结论 实验一 取少量反应后的溶液于试管中，滴入酚酞溶液 猜想二不成立 实验二 再取少量反应后的溶液与另一只试管中，加入少量铁粉 猜想三成立 【交流反思】边巴同学认为，只用下列一种试剂 （填序号），也可以得出上述猜想三成立。 ①AgNO3          ②Fe2O3            ③NaOH 【拓展延伸】 （1）在判断反应后所得溶液中溶质成分时，既要考虑生成物，还要考虑 ； （2）写出实验二中反应的化学方程式 ； （3）倾倒猜想三的废液前，可向废液中加入足量 并过滤，才能使废液中的溶质只含有CaCl2。 6．二氧化硫是引起酸雨的重要原因。某研究性学习小组的同学认为“保护环境，人人有责”，他们在课外活动时对“二氧化硫能否与水反应生成酸”进行了实验探究。请你参与他们的探究活动，并回答有关问题。 【查阅资料】常温下二氧化硫是一种无色气体，易溶于水 【假设】二氧化硫能与水反应生成酸 【设计实验】 (1)小华同学将二氧化硫气体通入紫色石蕊试液中，观察溶液颜色的变化。他认为，若紫色石蕊试液变 色，则证明假设成立。 (2)小明同学认为小华同学的实验方案不严密。小明同学用紫色石蕊试液将白色滤纸染成紫色，干燥后做成三朵紫色的小花，然后按图示进行实验，在A、B、C中分别观察到变色和不变色的两种现象。    小明同学认为，若 和 (填序号)中的紫色小花变成红色，则证明假设成立。 【反思交流】 (3)小夏同学对小明同学的实验方案提出了质疑，他认为上述实验还不足以证明“二氧化硫和水反应生成了酸”，其理由是 。三位同学讨论后补充了一个实验，使探究活动获得了成功，你认为这个实验的操作是： ，现象是： 。 【结论】通过上述实验得出，二氧化硫能与水反应生成酸。 【拓展延伸】 (4)已知二氧化硫的化学性质与二氧化碳的相似，则将二氧化硫通入澄清的石灰水中可观察到的现象是： ，写出对应的化学反应方程式： 。 7．人们喜欢在清晨天刚蒙蒙亮时到草木茂盛的公园中锻炼身体，这样好吗？为了研究清晨公园与日照后公园空气成分是否相同。化学兴趣小组开展实验探究： 【提出问题】清晨公园空气中二氧化碳和氧气的含量和日照后公园空气中二氧化碳和氧气的含量相同吗？ 【猜想假设】 (1)猜想1：清晨空气中氧气含量比日照后空气中氧气的含量 。 猜想2：清晨空气中氧气含量比日照后空气中氧气的含量高 猜想3：清晨空气中二氧化碳含量比日照后空气中二氧化碳含量高 猜想4：清晨空气中二氧化碳含量比日照后空气中二氧化碳含量低 【实验探究】             (2)步骤1：用 （填“排水法”或“排空气法”）分别收集两瓶清晨公园中空气和日照后公园中空气，具体的操作方法是：用集气瓶装满水，带到目的地，倒了水盖上玻璃片。 (3)步骤2：如下实验： 实验 实验操作 实验现象 得出结论 1 将 分别放入盛有清晨空气和日照后空气的集气瓶中，并盖上玻璃片 盛清晨空气的集气瓶比日照后空气的集气瓶中蜡烛先熄灭 猜想1正确 2 将 分别滴入盛有清晨空气和日照后空气的集气瓶中，振荡 猜想3正确 【实验拓展】 (4)通过实验探究，下列说法正确的是 （填序号）。 A．空气中的成分可以改变 B．清晨空气中没有氧气 C．日照后空气中没有二氧化碳 D．清晨空气中与日照后空气中水蒸气含量一定相同 8．小李将实验剩余的FeCl3溶液倒入含有H2O2的废液缸，立即产生大量的无色气泡。 （1）小李根据组成的元素猜测，无色气体可能是H2、O2、HCl、Cl2中的一种或多种。 【查阅资料】①Cl2是黄绿色、有刺激性气味的气体； ②FeCl3在水中解离出Fe3+、Cl-。 根据资料，小李可排除的气体为 ，理由是 。 （实验一）为进一步验证该气体成分，他用燃着的木条伸入收集满该气体的小试管中，只观察到木条燃得更旺，则该气体一定含 。 （2）小李认为上述过程中FeCl3溶液作了H2O2分解的催化剂。 （实验二）为了进一步探究哪种离子起催化作用，他做了下图所示的对比实验。若要证明FeCl3溶液中的Fe3+对H2O2溶分解起催化作用，除观察到试管c中无明显现象外，还需观察到的现象为 。 （3）小王同学认为由此得出“FeCl3溶液作H2O2分解的催化剂”的结论不严谨，还需要补充实验来进一步探究，他们又设计了如下实验。 （实验三） 【得出结论】要证明FeCl3溶液作H2O2分解的催化剂，须满足以下两个方面的条件： ①从定性角度需观察到 （填序号）的现象。 A．实验一     B．实验二     C．实验三 ②从定量角度需得到的关系式为 m1＝ （用m2和m3表示）。 9．实验室有失去标签的两瓶无色溶液，分别是氢氧化钡溶液和稀硫酸。为了鉴别它们设计如下鉴别方法：先把两瓶溶液分别贴上标签A、B，然后进行实验。 加入的试剂 实验现象 实验结论 方法1 锌粒 A中无明显现象 B中产生气泡 A是 溶液； B是 溶液 方法2 碳酸钠溶液 A中 ； B中 。 化学小组同学对方法2进一步探究，设计了如下实验方案 溶液C和溶液D混合，可能有以下三种情况： （1）若有气泡产生，写出反应的化学方程式 ； （2）若有沉淀产生，通过现象可推出溶液C中的溶质是 ； （3）若无明显现象，混合物E中所含溶质种类最多时，写出所有溶质的化学式 。 10．已知草酸(H2C2O4)加热时在浓硫酸的催化作用下会发生分解反应，某化学兴趣小组对草酸分解的产物产生了兴趣，请你参与： 【提出猜想】甲：CO2，H2O；乙：CO，H2O；丙：NH3，CO2，H2O；丁：CO2，CO，H2O。 (1)某同学认为丙同学的猜想是错误的，理由是 。 【查阅资料】无水CuSO4遇水变蓝。 【进行实验】为了验证上述猜想，将草酸在一定条件下分解的产物依次通过如图所示的装置： (2)A、B装置的顺序不能颠倒，原因是 。 (3)实验中观察到A中无水CuSO4变蓝，B、D中澄清石灰水(足量)变浑浊，C中红棕色粉末变成黑色，由此推断 同学猜想成立，写出B中发生反应的化学方程式 。 【得出结论】 (4)草酸分解的化学方程式为 。 【反思与评价】 (5)从环保角度考虑，上述实验的不足之处是 。 11．某同学在家中无意将小苏打和洁厕灵（主要成分为盐酸）混合在一起，观察到有气泡产生，他对二者反应后的成分产生兴趣，于是在学校实验室将一定量的小苏打和稀盐酸混合，充分反应后对产生气体的成分和反应后溶液的溶质成分进行探究。 探究一：产生的气体是什么? (1)该同学将收集到的气体通入澄清石灰水中，观察到 该气体是二氧化碳。 探究二：反应后溶液中溶质的成分是什么? 【猜想与假设】猜想一：氯化钠；猜想二：氯化钠、碳酸氢钠；猜想三：氯化钠、氯化氢。 【查阅资料】碳酸氢钠溶液显碱性。 【实验验证】 (2)请完善下面表格。 实验 实验操作 实验现象 实验结论 1 取少量反应后的溶液于烧杯中，滴加无色酚酞溶液 猜想二不成立 2 用玻璃棒蘸取少量反应后的溶液于湿润的pH试纸上，待显色后，与标准比色卡对照读数 pH<7 猜想 成立 3 取少量反应后的溶液于烧杯，加入 。 溶液变为蓝色 实验3中发生反应的化学方程式为 。 【反思交流】 (3)有同学指出上述实验操作中存在一处明显错误是 。 (4)根据洁厕灵的主要成分，判断使用洁厕灵时应注意 。 12．氢化钙(CaH2)固体与水反应制取氢气，反应的方程式为在实验室中某同学把一定量的CaH2加入溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，并对滤液的成分进行探究。 【提出问题】滤液中溶质的成分是什么？ 【猜想与假设】猜想一：NaOH 猜想二：NaOH、 猜想三：NaOH、 猜想四：NaOH、、 其中猜想 不合理。 【设计实验】 实验 实验操作 实验现象 实验结论 实验— 取少量滤液于试管中，向试管这滴入适量的碳酸钠溶液 猜想二不成立 实验二 另取少量滤液于试管中，向其中加入过量稀盐酸 产生气泡 猜想 成立 写出实验二中产生气泡的化学方程式： 。 【拓展延伸】 下列说法不正确的是 (填序号)。 ①若向CuSO4溶液中加少量CaH2，充分反应，产生的现象是有气泡产生、蓝色沉淀 ②保存CaH2密封、防潮 ③氢化钙CaH2是很好贮氢剂，便于运输、携带 ④向FeCl3溶液中加少量CaH2，充分反应，产生的现象只有气泡产生 13．同学们在实验室设计了以下实验，探究空气中氧气的含量。 (1)实验方法：按图组装好装置，打开弹簧夹，检查装置气密性，拔出橡胶塞，导气管内注满水，关闭弹簧夹，燃烧匙中放入足量红磷，点燃后迅速伸入集气瓶，塞紧橡皮塞， 。 (2)实验原理：红磷燃烧的化学方程式为 。 (3)实验现象：红磷燃烧，产生大量的白烟， 。 (4)实验结论： 。 (5)问题与交流：实验结束后，集气瓶中剩余气体的主要成分是氮气，请推测氮气具有的化学性质 。 14．某校兴趣小组对空气中氧气的体积含量测定展开了探究： 【实验改进一】在实际容积为150mL的集气瓶和量程为100mL的量筒里，分别加入50mL的水。再按如图连接好仪器，调整集气瓶和量筒的高度使其液面在同一水平面上，按下灼热的铜丝，白磷被点燃。    (1)白磷燃烧的文字表达式为 。 (2)实验过程中，集气瓶内水面的变化 。 (3)集气瓶里预先装进的水，在实验中所起到的作用有 (选填字母)。 a.加快集气瓶冷却     b.导管末端形成液封，防气体逸出    c.缓冲集气瓶内气压的骤然升高 (4)燃烧结束后，待量筒内水面不再变化时，且调节到集气瓶和量筒中液面相平，记录量筒内水的体积为33.8mL。实验测得氧气约占空气总体积的 (用百分数表示)。 同学们发现以上实验的精确度不高，为探究其原因，在查阅资料后，学习小组进行如下实验： 【实验改进二】    步骤1：按如图所示组装。 步骤2：打开导管活塞，向烧杯内加入适量的水，打开瓶口橡皮塞，加水并调节使蒸馏水瓶和烧杯内液面相平，关闭活塞，打开并调试好传感器和电脑。将足量的白磷点燃，立即将燃烧匙伸入瓶中并塞紧橡皮塞。 步骤3：燃烧结束后，装置冷却到室温，打开导管活塞，待瓶内液面不再上升后再向烧杯内加入一定量的水，使烧杯和瓶内的液面相平。在电脑上得到如下图的曲线（纵坐标为O2浓度，横坐标为时间：压强和温度曲线仅表示该段时间内对应的变化情况)。    (5)压强曲线 点（填字母）表示白磷开始在集气瓶中燃烧，用O2浓度曲线说明主要判断依据 。 (6)造成压强曲线DE段突然升高的实验操作是 。 【结论与反思】 (7)为了保证实验的精确度，以上两个实验前还必须要完成的一步实验操作是 。 (8)以上两个实验前后都要将容器内的水调整到同一水平面的原因是 。 (9)通过对实验改进二所得数据图像的分析，实验改进一的精确度不高的主要原因是 。 15．某实验小组的同学在做酸碱中和反应的实验时，向烧杯中的氢氧化钙溶液加入一定量的稀盐酸后，发现忘记了滴加酸碱指示剂。因此，他们停止滴加稀盐酸，并对烧杯内溶液中的溶质成分进行探究。 【提出问题】该烧杯内溶液中的溶质是什么？ 【猜想】 (1)猜想一：只有CaCl2； 猜想二： ； 猜想三：含有CaCl2和Ca(OH)2； 猜想四：含有CaCl2、HCl和Ca(OH)2 同学们讨论后一致认为猜想四不合理，理由是 。 【查阅资料】氯化钙溶液呈中性 【进行实验】 (2)同学们设计了如下实验方案，证明猜想二是成立的。请你帮他们填写有关实验步骤或实验现象。 实验步骤 实验现象 取少量氧化铜粉末于试管中，加入一定量的烧杯中的溶液 【反思交流】 (3)要使烧杯内溶液的溶质只含有CaCl2，需要除去杂质，其中的一种方法是向烧杯中加入过量的 ，然后过滤。    试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $$