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.氢氧化钠是重要的化工原料。某同学对氢氧化钠的性质进行了如下探究： （1）将适量NaOH固体放入刚停止沸腾的水中，观察到水重新沸腾，说明NaOH固体溶解时 （填“吸收”或“放出”）热量。 （2）取（1）中的溶液连入图1电路中，闭合开关后，小灯泡发光，说明NaOH溶液具有导电性，NaOH以 （填“分子”或“离子”）形式分散在水中。 （3）在盛有NaOH溶液的烧杯中，滴加2～3滴无色酚酞试液，再逐滴加入稀盐酸，边滴加边用玻璃棒搅拌，当溶液颜色刚好 时，稀盐酸和NaOH溶液恰好完全反应。 （4）按图2所示进行实验，将H2O和NaOH溶液同时全部注入集气瓶中，观察到U形管内液面 ，说明CO2和NaOH可以发生反应。 （5）探究NaOH溶液和FeSO4溶液的反应 【进行实验1】该同学将NaOH溶液滴入盛有FeSO4溶液的试管中，观察到有白色沉淀生成，短时间内即变为红褐色。 【查阅资料】FeSO4+2NaOH═Na2SO4+Fe（OH）2↓（白色）； Fe（OH）2容易被氧气氧化：4Fe（OH）2+O2+2H2O═4Fe（OH）3（红褐色）。 【提出问题】如何使白色沉淀长时间存在？ 【进行实验2】改进实验装置如图3所示，观察到白色沉淀存在时间较长。 【交流反思1】装置中煤油的作用是 。 【发现问题】上述白色沉淀放置一段时间后，又转化为红褐色沉淀。 【进行实验3】分析原因后，再次改进实验装置如图4所示，打开止水夹K1、K2；一段时间后，关闭K1，具支试管B中出现白色沉淀，待液面稳定后关闭K2，所得白色沉淀能保持更长时间。 【交流反思2】①具支试管A中发生反应的化学方程式为 。 ②H2的作用有： a．排出装置中溶液上方的空气； b． ； c．将A中溶液压入B中。 【归纳总结】NaOH溶于水，水溶液能导电，显碱性，能与非金属氧化物、酸和盐等物质发生反应。 2.某化学兴趣小组同学在探究碱的化学性质时，设计并完成了如下实验： 【实验探究一】 Ⅰ、向滴加有酚酞的NaOH溶液中慢慢滴入稀盐酸（如图1所示），边滴加边振荡，测得试管①中最终溶液的pH=2。 Ⅱ、分别称取0.5g氢氧化钙粉末置于两支试管中，各滴加2mL水，振荡；再向试管②中加入2mL水、试管③中加入2mL稀盐酸（如图2所示）。振荡并观察现象。 Ⅲ、向盛有氢氧化钠溶液的试管④中加入少量硫酸铜溶液，振荡。静置后测得上层清液的pH=12,继续向其中滴加几滴稀盐酸（如图3所示），试管⑤中无明显现象。 （1）实验Ⅰ中，能证明盐酸和氢氧化钠发生了化学反应的实验现象是 。试管①最终溶液中含有的溶质有（酚酞除外） 。 （2）实验Ⅱ中用水作对照实验，其目的是 。 （3）试管④中发生反应的化学方程式是 。 【分析讨论】甲同学通过“试管⑤中无明显现象”得出“盐酸不能与Cu（OH）2发生反应”的结论。乙同学认为甲同学的结论不正确，于是继续开展如下探究。 【实验探究二】取试管①反应后的溶液逐滴滴入试管⑤中，直至过量，边加边振荡。 （4）实验探究二中依次观察到的现象有 。 【结论】盐酸能与Cu（OH）2发生反应。 【交流反思】最终试管⑤溶液中大量存在的离子有 。 3.空气中氧气含量测定再认识。 【实验回顾】实验室常用图1所示的方法测定空气中氧气的含量，写出红磷燃烧的化学反应表达式 。同学们发现利用图1装置进行实验时，在集气瓶外点燃红磷，一方面会造成空气污染，另一方面伸进集气瓶速度慢了会影响测定结果。于是对实验装置进行改进，用图2装置重新探究。 【实验探究】先在容积为200.0mL的集气瓶里装进50.0mL的水，再在量筒内装入100.0 mL的水，然后按图连好仪器，按下热的玻璃棒，红磷被点燃。 （1）集气瓶里预先装进的水，在实验过程中除了能够加快集气瓶冷却，还起到 作用。（写出一种即可） （2）如果红磷停止燃烧时立即记录量筒内剩余水的体积，则会导致测定结果 （填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 （3）如果实验结束时量筒内剩余水的体积是73.0 mL，则测得的空气中氧气体积分数为 。（用百分数表示） 【拓展延伸】图3所示装置可用于测定空气中氧气的含量，其中与集气瓶相连的压强传感器等电子设备能将集气瓶内气体压强精确地记录并保存下来。图4、图5是用该装置测得的红磷和木炭分别在集气瓶中燃烧的压强﹣时间关系图，该装置气密性良好，p0是集气瓶内初始气压，p和p′分别是反应结束后恢复到室温时集气瓶内的气压。（已知相同条件下集气瓶中气体的压强与气体所占的体积成正比）。下列说法正确的是 。 A燃烧匙内所装红磷或木炭的多少对实验结果无影响 B反应开始时集气瓶中压强瞬间变大均是由燃烧瞬间产生了大量气体引起的 C图5中p′=p0是因为该实验装置漏气造成的 D由图4中p=0.79p0可推出空气中氧气的体积占总体积的21% 4.皮蛋是一种大众喜爱的传统美食，皮蛋粉是制作皮蛋的原料之一，其部分说明书如图所示。利用皮蛋粉经调料、裹蛋、密封等工序，即可制得皮蛋。化学小组同学围绕“皮蛋的制作”进行了如下活动。 活动一：认识皮蛋粉 (1)皮蛋粉主要成分均为初中化学常见物质，下列各组化学名称与皮蛋粉的主要成分对应正确的是______（选填字母）。 A．氢氧化钙、氢氧化钠、氯化钠 B．碳酸钙、碳酸氢钠、亚硝酸钠 C．氧化钙、碳酸钠、氯化钠 活动二：将皮蛋粉调制成皮蛋液 取皮蛋粉加入一定量的水充分搅拌后过滤，即得皮蛋液（调制过程中辅料不参与反应，其成分忽略不计）。 (2)调制过程中会有发热现象，这是因为 （用化学方程式表示）。 (3)皮蛋液中一定含有的两种溶质是 （填化学式）；除上述两种物质外，皮蛋液中还可能含有氢氧化钙或碳酸钠中的某一种。 活动三：探究皮蛋液中是否含有氢氧化钙或碳酸钠 【进行实验】小组同学取少量皮蛋液于试管中，向其中加入足量氯化钙溶液，观察到有白色沉淀产生，据此认为白色沉淀是碳酸钙，得出“皮蛋液中含有碳酸钠”的结论。 【讨论交流】 (4)小明认为白色沉淀不一定是碳酸钙，因为白色沉淀还有可能是 ，所以不能得出“皮蛋液中含有碳酸钠”的结论。 (5)大家用试剂X替代氯化钙溶液重新进行实验，依据现象Y得出“皮蛋液中含有碳酸钠”的结论。试剂X和现象Y分别是 。 活动四：腌制皮蛋 将新鲜鸭蛋洗净后放入皮蛋液中，密封保存7~10天后，即可食用。 (6)密封保存是为了防止空气中的 与皮蛋液成分反应影响腌制效果。 【拓展延伸】 (7)皮蛋不仅给我们带来美味的体验，还具有丰富的营养价值，皮蛋中除水外含量最多的基本营养素是 。 5.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： 6.化学是一门以实验为基础的科学，实验是科学探究的重要手段。 （1）完成“探究某种盐的性质”实验，填写下表。 试管序号 甲 乙 丙 实验操作 实验现象 红色溶液 白色沉淀 无色气体 实验结论 该盐是 （选填“NaCl”“Na2CO3”“Na2SO4”），其水溶液呈 性。 实验解释 丙中发生反应的化学方程式： 。 实验计算 全班同学完成试管乙实验，共消耗质量分数为10.4%的BaCl2溶液50g，实验后最多收集到 g白色沉淀。 （2）处理“CO2的实验室制取与检验”实验废液。全班同学完成该实验共产生1000g含HCl废液（固体已除，大理石中杂质未参加反应），不能直接排放。 【实验方案】先测定废液中HCl的质量分数，再用熟石灰处理废液至中性。 【实验操作】①称量 NaOH固体，溶解，配制30g5%的NaOH溶液。 ②取100mL小烧杯，倒入20g废液样品，插入pH计测定溶液的pH，向废液样品中逐滴加入5%的NaOH溶液，实验过程中溶液pH变化如图所示。 ③投入 g熟石灰处理剩余废液（写出计算过程）。 【实验反思】有同学提出也可以根据盐酸具有挥发性直接加热废液除去杂质HCl，并得到CaCl2。写出你的观点及理由： 。 7.在学习了金属的化学性质后，某小组以“探究镁的化学性质”为主题开展项目式学习。 【任务一】探究镁、铜的金属活动性强弱 小组同学进行了如图所示的实验。 （1）实验中观察到的现象是 ，由此得出镁的金属活动性比铜强。有关反应的化学方程式为 。 【任务二】探究镁条在空气中久置表面变黑的原因 【查阅资料】常温下，亚硫酸钠（Na2SO3）可与O2发生反应，实验室常用于除去O2。 【做出猜想】常温下，镁条变黑可能与O2、CO2、水蒸气中的一种或多种有关。 【进行实验】通过控制与镁条接触的物质，利用下图装置（试管容积为20mL，镁条长度为3cm，试剂均适量），分别进行下列5个实验，并持续观察20天。 实验序号 实验① 实验② 实验③ 实验④ 实验⑤ 实验内容 实验现象 镁条始终无明显变化 镁条始终无明显变化 镁条始终无明显变化 镁条始终无明显变化 镁条第3天开始变黑，至第20天全部变黑 【解释与结论】 （2）实验②中，NaOH溶液的作用是 。 （3）得出“镁条变黑一定与O2有关”结论，依据的两个实验是 （填序号）。 （4）由上述实验可推知，镁条变黑的条件是 。 【任务三】探究镁在空气中燃烧的产物成分 小组同学做了镁在空气中燃烧的实验，发现产物中除了有大量白色固体外，还有少量黄色固体。 【查阅资料】镁在空气中燃烧时也能与N2反应生成黄色固体氮化镁（Mg3N2）；氮化镁可与水剧烈反应产生氨气，氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。 【实验探究】（5）请设计实验方案验证该黄色固体是氮化镁： 。 【拓展延伸】（6）空气中N2的含量远大于O2的含量，而镁粉在空气中燃烧生成的MgO却远多于Mg3N2，其原因是 。 8.某化学小组在探究碱的化学性质时，先取了一瓶密封保存的NaOH溶液，然后做了如图所示的两个实验。 （1）NaOH溶液密封保存的原因： 。 （2）写出A试管中发生反应的化学方程式： 。 （3）实验结束后，同学们将A、B两试管中的废液倒入同一洁净的烧杯，烧杯中出现蓝色沉淀。小组同学将烧杯中的物质进行了过滤，对滤液中成分有如下猜想。 【提出猜想】甲：滤液中的溶质是Na2SO4 乙：滤液中的溶质是Na2SO4、H2SO4 丙：滤液中的溶质是Na2SO4、CuSO4 丁：滤液中的溶质是 。 【交流讨论】同学们对以上的猜想提出质疑，认为猜想 不合理，理由是 。 【设计实验】同学们通过以下的实验对猜想进行验证，请你完成实验报告。 实验内容 预计现象 预计结论 ①取少量滤液于试管中，观察 溶液呈无色 猜想 不成立 ②继续在上述试管中加入 猜想丁成立 【交流反思】丁溶液不能直接排放到下水道，要加入 （填“酸”或“碱”）性物质调节pH至中性后方可排放。 9.CaCl2可用于冷冻剂、干燥剂、融雪剂、医药及冶金工业等。化学兴趣小组在完成实验室制取二氧化碳的实验后，欲对剩余废液的组成进行探究，并制定回收CaCl2的方案。 【提出问题】实验室制取二氧化碳后的废液中含有哪些溶质？ 【猜想与假设】猜想一：CaCl2猜想二：CaCl2和HCl 【查阅资料】CaCl2溶液呈中性 【探究活动一】取少量废液等分成2份，甲、乙两组同学分别利用其中一份进行如下探究： (1)甲组同学向废液中滴加紫色石蕊溶液，溶液变成 色，证明猜想二成立。 乙组同学用图1装置进行实验，将80mL一定质量分数的碳酸钠溶液逐滴加入废液，测得数据如图2。 【数据分析】乙组同学对图2数据进行讨论分析，证明猜想二成立。 (2)I.a点的实验现象为 。 Ⅱ.b点发生反应的化学方程式为 。 Ⅲ.c点对应溶液中全部溶质的化学式为 。 【探究活动二】 (3)丙组同学提出直接蒸发溶剂可从剩余废液中回收纯净CaCl2，理由是 。 【交流与反思】 (4)甲组同学认为丙组同学提出的方法会对空气造成污染。在不借助其它试剂和仪器的情况下，除去废液中对空气造成污染的物质，建议最好先在废液中加入过量的下面 （填选项序号）试剂。 A．CaO B．Ca（OH）2 C．CaCO3 10.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） 11.某小组以“CO2与NaOH反应”为主题进行无明显现象化学反应的可视化研究。 【知识回顾】CO2与NaOH反应的化学方程式为 。 【实验探究】 实验1：向NaOH溶液中通入一定量的CO2后，取少量溶液于试管中，既可以滴加足量 ，观察到产生较多气泡；也可以滴加Ca(OH)2溶液，观察到产生白色沉淀，即可说明CO2能与NaOH反应。 实验2：如图1中甲所示，分别加入等体积的水和氢氧化钠溶液，不断振荡，容器内二氧化碳的浓度降低情况如乙所示。CO2与NaOH反应对应的是曲线 (选填“a”或“b”)。加入水做对比实验的原因是 。 实验3：如图2中A所示，向氢氧化钠溶液中匀速通入CO2，同时用传感器测定溶液的pH变化，数据采集器记录并绘制图像如B所示。反应后溶液的碱性 (选填“增强”、“不变”或“减弱”)。 【模型构建】无明显现象的化学反应可视化可以从证明有新物质生成和证明原物质减少(或消失)两个角度展开，上述与实验2属于同种研究角度的是实验 (选填“1”、或“3”)。也可以从宏观和微观两个维度展开，实验1和实验3分别从和 (填写微粒符号)的微观维度展开研究。      12.同学们在实验室用混合两种固体药品的办法自制“钾、氮复合肥料”。实验室中存有的药品有K2CO3、KCl，以及一瓶标签受损的铵盐（如图所示），查阅采购单，发现实验室曾采购过NH4HCO3、NH4C1、（NH4）2SO4。 【查阅资料】K2CO3溶液显碱性。 （1）下列关于化肥和农药的说法正确的是 。 A．施用农药是最重要的作物保护手段 B．残留农药可能会通过多种途径转移到人体中 C．植物叶片发黄，应施用磷肥来促进植物茎叶生长 D．化肥和农药的过度施用会造成大气污染 （2）在农业生产中常常用到一种“钾、氮复合肥料”，写出该化合物的化学式 。 （3）自制肥料的活动探究过程： 活动一：确定肥料的成分。 ①甲同学提出不能选用K2CO3，请说明理由 。 ②在认同甲同学的意见后，同学们利用实验室药品制得了“钾、氮复合肥料”。 活动二：另一小组的同学想探究该肥料的成分，进行了如下实验。 a.取少量肥料样品于烧杯中，加水溶解，得到无色溶液A。 b.取少量溶液A于试管中，滴加AgNO3溶液，有白色沉淀产生。 c.取少量溶液A于试管中，滴加BaCl2溶液，无白色沉淀产生。 d.取少量溶液A于试管中，滴加稀盐酸，无明显现象。 ①通过上述实验，得出该肥料的成分是 （填化学式）。 ②实验a~d中，必需进行的实验有 （填字母）。 活动三：氮肥肥效的检验。 一段时间后，为检验自制的复合肥料中的氮肥是否还有肥效，设计实验方案进行检验，完成下表。 实验操作 预期现象与结论 如 ，则该肥料中的氮肥还有肥效。如 ，则该肥料中的氮肥没有肥效。 13.近年来，自热食品种类繁多。只需将撕去塑料膜的发热包放入凉水中，就能享用美食。实验小组同学买来一份自热食品取出发热包进行以下探究： 【提出问题】发热包的发热原理是什么？ 【实验分析】 (1)小组同学通过查看标签发现，发热包的主要成分中有生石灰、碳酸钠、铝粒等。根据所学知识推断自热食品的发热原理是 (用化学方程式表示)。 【查阅资料】 ①铝能和NaOH溶液反应生成可溶性的偏铝酸钠(NaAlO2)和氢气。 ②自热食品加热时温度会迅速升高，放出大量热，可使温度高于100℃。蒸汽温度可达200℃，保温时间可达几个小时。发热过程中污染小，成本低。 【实验活动一】 (2)同学们将发热包剪开，将其中固体放入烧杯A中，加入适量凉水，出现烧杯外壁发烫，烧杯内有气泡产生的现象。气泡内气体的成分是 。 【实验活动二】 实验活动一结束后，同学们利用烧杯A中物质进行了如下实验探究： (3)通入二氧化碳后，烧杯B内液体变浑浊，说明滤渣中一定含有 ，滤渣中含有该物质的原因是 。 (4)向烧杯A的滤液中加入足量稀盐酸，无明显现象，烧杯A中一定不含 。 【实验延伸】 (5)写出自热食品的一条优点 。 (6)自热食品盖上有透气孔，使用时若不慎堵住透气孔或压重物，其后果是 。 14.请完成下列有关科学探究的问题： （1）清蒸大闸蟹由青色变成红色。甲同学认为这种红色物质可能像酸碱指示剂一样，遇到酸或碱颜色会发生改变，则甲同学的看法应该属于科学探究中的 ；实验室里有一瓶标签残缺的盐酸，为能立即确定它是否为浓盐酸，你认为下列做法合理的是 。 A 猜想假设　　　B 查阅资料　　　C 进行试验　　　D 交流讨论 （2）某实验小组组装了如图所示的实验装置图，并要验证其气密性是否良好。甲同学用热手握住试管，发现 （填现象），可以说明装置气密性好；乙同学用冷毛巾捂住试管，发现右端导管形成了一小段水柱，说明装置气密性 （填“好”或“差”）。 （3）点燃蜡烛时，小红发现有一根烛芯沾有食盐的蜡烛比普通蜡烛燃烧的时间长一些。请你与小红一起探究，并回答相关问题。 【提出问题】盐是否能延长蜡烛的燃烧时间？ 【大胆猜想】一定量的食盐可延长蜡烛的燃烧时间。 【实验探究】探究不同量的食盐对蜡烛燃烧时间的影响。取6支相同的蜡烛，在其中5支的烛芯周围分别放入不同量的食盐，另1支作对照实验，分别测定它们的燃烧时间： 食盐质量（g） 0 0.1 0.5 0.7 0.9 1.0 燃烧时间/分钟 10 15 18 23 25 27 燃烧稳定性 正常 正常 正常 正常 易灭 极易灭 【形成结论】从所得实验结果可初步分析出两点结论： ； 。 15.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。 学科网（北京）股份有限公司 $$