2024年中考化学二轮专题训练-科学探究题

2024年中考化学二轮专题训练-科学探究题 1．如图一所示，三个充满CO2气体的烧瓶，注射器内各装有85mL的液体（分别是水、饱和石灰水、40%的氢氧化钠溶液），同时将注射器内的液体注入烧瓶中，关闭活塞。观察到烧瓶内气压变化图像如图二所示。 （1）写出曲线3发生反应的化学方程式 。 （2）曲线1和曲线3对比可得出什么结论 ？ （3）对比曲线1、曲线2、曲线3可以得出实验室除去O2中混有的CO2最好选用的物质是 。 2．某化学兴趣小组用如图装置测定空气中氧气的含量。    【实验步骤】 （1）实验前，先检查装置的 性，然后夹紧止水夹，导气管一端放入盛有50mL水的量筒中； （2）将装有白磷的试管浸入热水中，使白磷燃烧； （3）待装置冷却至室温后打开止水夹，观察到量筒中的水回流至试管中，停止回流后，取出导气管，读取剩余水的体积。 【数据分析】 （4）设空气中氧气体积分数为20％，量筒中剩余的水的体积理论为 mL，实际发现量筒中剩余的水比理论值大很多，可能的原因是 。 3．实验小组同学对影响电解水反应速率的因素进行探究。 【查阅资料】在电解水实验时添加适量酸或碱可增加水的导电性。 【进行实验】 配制不同浓度的NaOH溶液，利用如图装置进行实验，实验记录如下： 组别 第1组 第2组 第3组 实验序号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ 电压/V 8 8 x 12 12 12 16 16 16 NaOH溶液浓度/% 2.5 5.0 10.0 2.5 5.0 10.0 2.5 5.0 10.0 电解时间/s 1366 753 464 703 395 237 458 244 150 氧气体积/mL 9.2 9.3 9.8 9.8 9.8 10.0 10.0 10.0 10.0 【解释与结论】 (1)实验中配置了10.0% NaOH溶液，其中溶质与溶剂的质量比为 。 (2)电解水反应的化学方程式为 ；得到氧气的玻璃管是 （填“a”或“b”）。 (3)依据实验数据可推知②比①的电解水反应速率大，理由是 。 (4)③中x为 。 (5)由上述三组实验得到的结论是 。 【反思与交流】 (6)你还想研究的问题是 。 4．Ⅰ.超氧化钾（KO2）是一种黄色固体，它能与二氧化碳反应生成氧气，它与二氧化碳反应的化学方程式为： 。某学生为了验证这一实验，以大理石、足量的盐酸和超氧化钾为原料制取O2，设计出如图甲所示实验装置： （1）A是制取CO2的装置，应从乙图中图1、图2、图3中选择图 （填写数字）。写出实验室制取CO2气体的化学方程式 ，B装置的作用是除去气体中可能含有的氯化氢气体，C装置可用于检验水并除去水分。 （2）表明D中的超氧化钾样品接近反应完毕时E中现象是 ，在宇宙飞船上可以安装盛有Na2O2（过氧化钠）的装置，它的作用是与人呼出的二氧化碳反应生成氧气，过氧化钠与二氧化碳反应原理类似于超氧化钾（KO2）与二氧化碳的反应，化学方程式是 。 Ⅱ.蚊虫叮咬时能在人体皮肤内分泌出蚁酸，让人痛痒不止。某课外兴趣小组在老师的带领下决定对蚁酸进行探究 （提出问题）蚁酸的成分是什么？它有什么性质？ （查阅资料）蚁酸是一种有机酸，化学名称叫做甲酸，化学式为 HCOOH；在浓硫酸做催化剂，加热条件下会分解成两种氧化物。 实验与探究一：向盛有蚁酸溶液的试管中滴加紫色石蕊溶液，观察到溶液颜色变成红色，说明蚁酸溶液显酸性。 实验与探究二 （1）小明同学根据蚁酸中含有氢元素，推测出生成物中含有水； （2）另一种生成物是气体，小刚提出两种猜想：猜想一：该气体是一氧化碳；猜想二：该气体是 。为了证明自己的猜想，他们将蚁酸分解产生的气体通过如上图所示的装置（铁架台已略去），观察现象。 ①实验时装置A中无明显变化，则猜想二 （选填“成立”或“不成立”）。 ②实验时装置C中的实验现象是黑色固体逐渐变成红色，装置D中澄清的石灰水变浑浊，由上述实验现象，得出甲酸分解产物的结论。 （3）装置E的作用是 。 5．小明在帮助实验员整理化学试剂时发现了一瓶标签残缺的无色溶液（如图甲所示），经实验员分析可知原瓶溶液中的溶质可能是NaCl、NaOH、Na2CO3、 NaHCO3中的一种，为确认溶液中的溶质，他设计并进行了如下探究活动。    【资料查阅】上述四种物质的相关信息如下： 物质 NaCl NaOH Na2CO3 NaHCO3 常温下的溶解度/g 36 109 21.5 9.6 常温下稀溶液的pH 7 13 11 9 请回答下列问题： 【实验探究1】如图乙所示，在操作①后可确定溶质不是NaCl，则实验现象应是 ；在进行操作②时有无色无味气体产生，由此又可排除的物质是 。    【探究结论】分析四种物质的相关信息，你认为该溶液中的溶质可能是上述四种物质中的 ，你的判断依据是 。若上述探究结论是正确的，操作②发生反应的化学方程式为 。 【讨论质疑】小红认为以上分析不严密，需要进一步实验确定，于是又进行了如下探究。 【实验探究2】向操作①后试管中的溶液中滴加过量CaCl2溶液（中性），充分反应后，试管中溶液颜色不变，但有白色沉淀产生。 【得出结论】通过实验探究2可确定原瓶溶液中的溶质应该是 。 【反思拓展】实验室中应密封保存实验试剂。 6．甜叶菊苷是一种新型甜味剂，具有高甜度、低热能的特点，且能活血降压，有降低血糖及降低血脂的功效。某实验小组欲探究甜叶菊苷的元素组成，进行如下实验（实验中固定装置已省略）： 【提出猜想】甜叶菊苷可能由碳、氢、氧三种元素组成。 【进行实验】小方取适量的甜叶菊苷按如图1进行操作，并分别将干冷的烧杯和蘸有澄清石灰水的烧杯倒置于火焰上方。 【讨论交流】其他同学认为小方的实验设计存在明显错误，原因是 。 经改进实验后，检验到甜叶菊苷在氧气中充分燃烧的产物只有二氧化碳和水，由此确定甜叶菊苷中一定含有碳、氢元素。 【继续探究】为了进一步确定其元素组成，同学们设计了如图2进行实验。（已知：装置中C中的氧化铜能确保甜叶菊苷中的碳元素完全转化为二氧化碳） 【实验分析】 B装置的作用是什么？ 。 【数据处理】 质量为m克甜叶菊苷在C装置中充分燃烧后，D装置增重a克，E装置增重b克（产物均被完全吸收）。由此可以确定甜叶菊苷一定含氧元素的依据是 。（用m、a、b关系式表示） 【交流与反思】实验前后在装置中通氮气都能减小该实验中的误差。但也有同学认为这个实验中其实不通氮气也能通过其它方法减小这方面的误差。该同学说的其他方法是指 。 7．某同学利用如图装置完成以下两个实验(加热装置已略去)。 实验1:探究CO的化学性质 该实验有以下实验操作: ①对I处粉末进行高温加热，观察现象； ②检查装置气密性； ③停止加热，继续通入气体，待冷却至室温，停止通入气体； ④从Ⅱ处通入CO； ⑤I处放入Fe2O3粉末，固定好仪器后: (1)正确的实验步骤顺序是 。(填序号) (2)I处反应的化学方程式为 。 (3)导管伸入试管底部的目的是 。 (4)该实验有一个缺点，你的改进措施是 。 实验2:探究可燃物燃烧的条件 具体操作步骤:①在Ⅰ处放入木炭，从Ⅱ处通入气体X；②在Ⅰ处点燃酒精灯加热，观察现象；③Ⅱ处通入N2。 (1)气体X是 。 (2)此实验中，能证明燃烧需要可燃物与氧气接触的现象是 。 (3)该实验不能探究出的燃烧条件是 。 8．某化学兴趣小组的同学为了探究“复分解反应发生的条件”，做了如图两个实验： 【实验一】：把试管①②中静置后的上层清液倒入洁净的烧杯中，最后只得到蓝色沉淀和无色溶液。 （1）写出混合后得到蓝色沉淀一定发生反应的化学方程式 。 （2）混合后所得无色溶液中一定含有的溶质是 （填化学式，下同）可能含有的溶质是 。 【实验二】：按照下列组合继续验证复分解反应发生的条件： 组合序号 ① ② ③ 组合的溶液 H2SO4NaOH H2SO4NaCl H2SO4Na2CO3 （3）在组合①、②、③中，组合 无明显现象，但它们的实质不同，为了证明实质不同，小夕在实验过程中使用了酚酞试液。 （4）实验结束后把3个组合反应后的溶液混合，混合后溶液也显无色。混合后所得溶液中溶质（除酚酞外）的组成可能有 种情况（填数字）。 【结论】 （5）复分解反应发生的条件是：生成物中有 。 9．某化学兴趣小组为探究碳酸氢钠的化学性质，设计如下图所示三个实验。 实验一：探究碳酸氢钠溶液的酸碱性。用pH试纸测得碳酸氢钠溶液的pH=9，由此得出结论是碳酸氢钠溶液呈 。 实验二：探究碳酸氢钠是否与酸反应。取少量固体放入试管中，滴加足量的稀盐酸，观察到试管中的现象是 ，说明碳酸氢钠能与酸发生化学反应。 实验三：为探究碳酸氢钠的热稳定性。 （1）小组同学按如图进行实验。充分加热后，大试管口有水珠出现，试管内有白色固体残留，小试管中澄清石灰水变浑浊，说明碳酸氢钠受热易分解。实验结束后，先进行的操作是 （填选项字母）。 A．熄灭酒精灯                 B．把导管从石灰水中拿出 （2）小组同学对实验三试管内残留的白色固体成分又进行了探究。 【提出问题】该固体的成分是什么？ 【提出猜想】猜想一：NaOH   猜想二： Na2CO3猜想三：NaOH和Na2CO3 【实验验证】小明同学取少量加热后的固体产物于烧杯中，用足量蒸馏水溶解，再向溶液中滴入几滴酚酞液，溶液变红，由此他得出猜想一正确，但其他同学很快予以否定，否定的理由是 。 为了进一步得出结论，小亮和小光同学分别取小明实验后的溶液于试管中，进行如下表所示实验。 同学 实验操作 现象 结论 小亮 滴加过量氯化钙溶液，振荡，静置 试管中 猜想二成立 小光 滴加过量稀盐酸，振荡，静置 试管中产生气泡，溶液由红色变成无色 猜想二成立 根据上述实验结论，写出碳酸氢钠受热分解的化学方程式 。 【反思评价】小组同学认为，小光的实验操作和现象无法确定猜想二成立，理由是 。 10．在今天的化学兴趣小组活动中，指导老师拿来了一包已经失效的石灰干燥剂。为了确定该干燥剂的组成，同学们进行了如下的探究活动： 小萌同学通过探究发现，此包装袋中的生石灰干燥剂已经完全变质失效。他采用的探究方法是：取少量样品于试管中，加入少量水，用手触摸试管外壁，没有明显的放热现象。此实验中加入的水必须是少量的，理由是 。 【查阅资料】 石灰干燥剂的成分为CaO，请写出该干燥剂干燥原理 （用化学方程式表示）。 【提出猜想】①该干燥剂的成分为Ca(OH)2 ②该干燥剂的成分为CaCO3 ③你的猜想是 ； 【方案设计】小组成员设计了如下的实验方案： 方案一：取样滴加稀盐酸，有气泡产生，则白色固体只存在CaCO3； 方案二：取样滴加少量稀盐酸，没有气泡产生，则白色固体中只存在Ca(OH)2 ； 方案三：取样加入水中，振荡，静置，上层为清液，下层出现固体不溶物，取上层清液滴加酚酞试液，变红，则固体为CaCO3和Ca(OH)2的混合物。 【实验分析】小组成员经过讨论发现上述实验方案都存在着问题。 上述方案一中存在的问题是 。 上述方案二的结论是错误的，原因是 。 （3）实验方案三中的结论也有些不妥，是因为 。 （4）实验证实,该固体是CaCO3和Ca(OH)2的混合物,请你再设计一种实验方案予以证明,只要写出实验步骤和现象即可。 实验操作步骤 实验现象 【数据分析】 为了进一步确定该混合物中CaCO3的质量分数,实验小组的同学取了15克样品，加入足量的稀盐酸,实验测得生成CO2气体的质量如图所示,请据图计算该混合物中CaCO3的质量分数。 【反思与评价】 实验中造成计算结果与实际值相比偏小，则可能的原因是 11．某化学兴趣小组获得两包制作“跳跳糖”的添加剂，一包是柠檬酸晶体，另一包是标注为钠盐的白色粉末。将少量柠檬酸和这种白色粉末溶于水，混合后产生了使澄清石灰水变浑浊的气体，为确定白色粉末的化学成分，该小组进行了以下探究：    【提出猜想】猜想1．碳酸钠；猜想2．碳酸氢钠；猜想3．碳酸钠和碳酸氢钠。 【查阅资料】①碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液均呈碱性； ②碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳；碳酸钠受热不分解。 【实验探究1】小亮、小刚分别对有关猜想设计方案并进行实验 实验操作 实验现象 实验结论 小亮 小亮将白色粉末溶于水后用pH试纸测定其酸碱度 pH （填“＞”“＜”或“=”）7 溶液呈碱性，猜想1成立 小刚 用如图所示的装置进行实验 试管A中有水珠产生，试管B中液体变 。 猜想2成立，试管B中反应的化学方程式为 。 【实验质疑】 （1）小红认为小亮的实验结论不正确，理由是 （用文字叙述）。 （2）小明认为小刚的实验并不能得出猜想2成立，理由是 （用文字叙述）。 【注意：若答对下列小题奖励4分，化学试卷总分不超过60分。】 【实验探究2】为了进一步确定白色粉末的化学成分，小戚称取10g白色粉末与足量稀盐酸反应，充分反应后生成二氧化碳的质量为mg，通过计算并分析实验数据确定猜想3成立，则m的取值范围为 （计算结果用分数表示） 【结论分析】探究后他们查到该白色粉末的成分为碳酸氢钠，那么你认为白色粉末中的碳酸钠是如何产生的？写出产生碳酸钠的化学方程式 。 12．(一)19世纪末，科学家瑞利通过如下两种方法制得氮气，并测得其密度，从而导致了科学史上的某项重大发现。请你参与氮气的科学发现过程。 方法Ⅰ：利用空气分离出氮气 实验步骤 解释或结论 (1)将清新洁净的空气通过NaOH溶液，再通过浓硫酸。 通过NaOH溶液反应的化学方程式为 。通过浓硫酸的目的是为了除去空气中的水蒸气。 (2)将气体通过能与氧气反应的物质(提示：反应不能生成新的气体)。 请写出能用于除去氧气的物质名称： 。 (3)收集剩余气体，并测定该气体的密度。 密度：1.257 2 g˙L-1 方法Ⅱ：用亚硝酸钠(NaNO2)和氯化铵(NH4Cl)反应制取氮气，同时还生成了氯化钠和一种常见的液态物质。测得由此法得到的氮气密度为1.250 8 g˙L-1。该反应的化学方程式为 , NaNO2中N元素的化合价为 。 讨论：瑞利教授经过多次严密的实验，发现方法Ⅱ测得的氮气密度均小于方法Ⅰ，试分析其原因为 。 (二)利用物质沸点不同可以实现混合物的分离，根据下表数据判断． 物质 H2 N2 O2 NH3 沸点/℃ ˗252.8 ˗195.8 ˗183.0 ˗33.35 工业上制取氧气，控制温度在˗195.8℃＜T＜ ℃时，可以将液态空气中的氮气与氧气分离开． 13．化学老师带来一瓶未知溶液A，已知它含有Na+、Ba2+、Ag+、、C1-、、、OH-中的五种离子，为确定其成分，进行如下实验：    【实验探究】 【收集证据】B中发生反应的化学方程式 。根据B试管中的现象及结合学过的知识，能得出未知溶液A中一定含有的离子是 （填符号）在C试管中加入适量的硝酸铜溶液，观察到 现象，确定出末知溶液A中一定含有OH-。 【评价交流】根据D中的实验现象，甲同学认为A中一定含有Cl-，但其他同学不同意甲同学的观点，理由是 ，同学们交流后，将上述实验中的某药品进行更换，重复上述实验，确定出未知溶液A中不含氯离子。 【实验结论】结合上述实验最终确定未知溶液A中含有的离子是 （填离子符号）。 【归纳总结】由上述探究可知：通过实验确定可能存在的离子存在后，就能推出 的离子一定不存在。 14．碳单质在生产、生活中具有重要的用途。某化学兴趣小组的同学在老师的指导下对碳单质进行如下探究。 【活动一】认识碳单质 (1)金刚石与石墨的物理性质不同，是因为碳原子的 不同。 【活动二】定性探究碳与氧化铜反应的气体生成物 【提出问题】碳与氧化铜反应可能生成什么气体？ 【作出猜想】猜想①：只生成；猜想②：只生成；猜想③：既生成，又生成。 【查阅资料】浸有磷钼酸溶液的氯化钯试纸遇无变化，但遇微量的会立即变成蓝色。 【实验验证】小红同学经过思考之后，设计了如图1所示的实验装置。    步骤一：打开弹簧夹，先通一会儿纯净、干燥的氮气；步骤二：关闭弹簧夹，点燃酒精灯给玻璃管加热；步骤三：实验结束后，拆洗装置和仪器。 (2)实验开始时，先通一会儿氮气再加热的目的是 。 (3)给玻璃管集中加热一段时间后，玻璃管中黑色粉末逐渐变成红色，B装置和C装置中出现的现象分别是 。 【实验结论】 (4)通过分析得出，猜想③是正确的。写出C装置中发生反应的化学方程式： 。 【实验反思】 (5)C装置的作用是 。 【活动三】用数字传感器探究碳与氧化铜反应的气体生成物 (6)小亮同学采用数字化传感器对木炭还原氧化铜的实验进行探究（如图2所示），对不同质量比的CuO与C反应产生的气体进行数据采集（1 ppm=0.0001%），结果如图3和图4所示。    ①分析图3，浓度下降的原因可能是 。 ②分析图4可得，反应物的质量比与产生的含量的关系是 。 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 参考答案： 1． CO2和NaOH溶液可以反应 氢氧化钠溶液 2． 气密 24 白磷不足 3．(1)1：9 (2) 2H2O2H2↑ + O2↑ b (3)对比②①，②电解时间比①短，但产生氧气的体积比①大（答案合理即可） (4)8 (5)电压相同时，NaOH溶液浓度越大，电解水反应速率越大；NaOH溶液浓度相同时，电压越大，电解水反应速率越大 (6)探究酸溶液浓度对电解水反应速率的影响（答案合理即可） 4． 2 CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑ 澄清石灰水变浑浊 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 二氧化碳 不成立 把一氧化碳转化成二氧化碳，防止污染环境 5． 溶液呈红色 NaOH（或氢氧化钠） Na2CO3或碳酸钠 常温下碳酸氢钠饱和溶液的溶质质量分数不可能达到10%，而碳酸钠溶液可以 NaOH（或氢氧化钠） 6． 由于酒精溶液中含有水，且酒精燃烧也能生成二氧化碳和水，影响实验结果的判断 吸收水蒸气 加入足量的过氧化氢溶液 7． ②⑤④①③ 使一氧化碳和氧化铁充分接触 在末端放一盏燃烧的酒精灯，点燃尾气 氧气 通入氧气木炭燃烧，通入氮气后木炭熄灭 燃烧需要可燃物 8． NaCl、Na2SO4 NaOH ①、② 2 沉淀、气体、水 9． 碱性 气泡产生 B 碳酸钠溶液也呈碱性 产生白色沉淀，溶液由红色变成无色 2NaHCO3Na2CO3 +H2O+CO2↑ 若有氢氧化钠，加入过量的稀盐酸也会有相同的现象 10． 水太多会吸热会影响实验结果 CaO+H2O=Ca(OH)2 CaCO3、Ca(OH)2 不能说明白色固体中是否含有Ca(OH)2 由于加入的盐酸是少量的，可能只是与氢氧化钙发生了反应，还没有与碳酸钙反应，无法证明没有碳酸钙的存在 不能说明白色固体中含有CaCO3 ，因为不溶物可能是微溶于水的氢氧化钙。 取样，滴加足量稀盐酸；另取适量的样品，加足量的水溶解，静置取上层清液，滴加酚酞试液 产生大量的气泡；溶液呈红色 50% 有部分生成的二氧化碳气体因溶解于水而没有全部逸出或装置的气密性不好（只要合理就行） 11． ＞ 浑浊 CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O 碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液均呈碱性 不能排除白色粉末中含有碳酸钠 ＜m＜ 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑ 12． 2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O 铜(或红磷) NaNO2+ NH4Cl === NaCl +2 H2O + N2↑ +3 方法Ⅰ中还有惰性气体等杂质气体 -183.0 13． Na+、、（三个写全） 溶液中有蓝色沉淀生成、溶液由蓝色变为无色 加入氯化钡溶液引入氯离子，加入硝酸银溶液，一定会生成白色沉淀，无法确定是否含有氯离子 NO3-、Na+、、、OH- 与存在的离子发生反应（与存在的离子不共存） 14．(1)排列方式 (2)排出装置中空气 (3)氯化钯试纸变蓝、澄清石灰水变浑浊 (4) (5)检验反应生成的二氧化碳，收集一氧化碳，避免反应生成的一氧化碳污染空气 (6) 二氧化碳与装置中碳发生反应生成了一氧化碳 反应物中的CuO与C质量比越大，反应产生的CO越少 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$