2024年中考化学重点专题提分训练：科学探究题

2024年中考化学重点专题提分训练：科学探究题 1．镁条放置在空气中一段时间表面会形成一层黑色物质，为探究镁表面黑色物质的生成是与空气中的哪些成分有关，开展以下实验探究。 化学小组查得以下资料： Ⅰ．常温下，空气中的氮气和稀有气体不会与镁发生反应。 Ⅱ．无水CaCl2固体有较强的吸水性，能吸收空气中的水蒸气。 [实验1]按图1所示装置进行实验，数日后，只观察到镁条表面变暗，没有出现黑色物质。 (1)查阅文献获知，镁条表面变暗是镁与氧气反应的结果，该反应的化学方程式为 。 (2)据此现象，可说明就 和 两种物质无法使镁生成黑色物质。 [实验2]按图2所示装置进行实验，数日后，只观察到镁条表面变暗，没有出现黑色物质。 (3)该实验的目的是 。 [实验3]按图3所示装置进行实验，数日后，观察到镁条表面出现黑色物质。 (4)得出“镁条变黑一定与水有关”的结论，依据的两个实验是 (填实验序号)。 [实验4]化学小组认为据此现象还不足以得出最终结论，于是又补做了如下实验： (5)将图3中潮湿的空气换成 进行实验，数日后，观察到镁条表面无明显变化。 (6)根据上述四个实验，化学小组得出结论：镁表面的黑色物质是镁与 等物质共同作用的结果。 2．某校化学兴趣小组的同学们在学习了木炭燃烧实验后，对木炭燃烧需要的条件产生了兴趣，他们用如下装置进行了探究。 【实验原理】 (1)装置甲中发生反应的化学方程式为 ；装置乙中发生反应的化学方程式为 。 【检查装置气密性】 (2)在连接好装置后，小娜将锥形瓶置于冰水中，观察到 现象，说明该装置气密性良好。 【实验步骤】 (3)请完善下面表格。 实验步骤 实验现象 ①保持弹簧夹关闭，将纱布袋伸入双氧水中 木炭不燃烧 ②提起纱布袋，打开弹簧夹，挤压氮气袋 目的是 ③关闭弹簧夹，点燃酒精灯 木炭不燃烧 ④保持酒精灯燃烧，再将纱布袋伸入双氧水中 木炭立即燃烧，澄清石灰水变浑浊 【分析并得出实验结论】 (4)请完善下面表格。 对比 结论 步骤 说明木炭燃烧需要氧气助燃 步骤①④ 说明木炭燃烧需要温度达可燃物着火点 【实验反思】 (5)小兵发现将布袋中二氧化锰换为氧化铁也能较快地产生氧气，若要证明它能作该反应的催化剂还须补做的实验有______（填序号）。 A．测量反应前后氧化铁质量是否不变 B．检验氧化铁物理性质是否不变 C．检验氧化铁化学性质是否不变 D．观察能否改变反应速率 3．铁是生产生活中使用最广泛的金属，但铁制品容易腐蚀生锈。 探究一：铁的冶炼 (1)图一是实验室模拟工业炼铁的装置图。该装置中一共发生的化学反应有 个，酒精灯的作用是 ，炼铁的原理 (写化学方程式)。 探究二：铁制品锈蚀的条件 步骤1：利用图二所示装置，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，将导管a、b处的止水夹k1、k2夹紧。 步骤2：一段时间后，观察U形管内三处铁丝表面的变化情况。 回答下列问题： (2)步骤2中，观察到①处没有明显变化，说明铁制品锈蚀的条件之一是需要有 (填化学式)，②处可能观察到的现象是 ，③处没有明显变化，说明纯铁的抗腐蚀能力较 (填“强”或“弱”)。 (3)待U形管内有明显现象后，将b导管插入水中，打开止水夹k2，观察到 现象，说明该条件下铁制品锈蚀过程消耗了O2。 (4)通过上述实验现象，请你提出一种防止铁制品锈蚀的方法(不包括制造纯铁)： 。 探究三：酸性条件下铁发生腐蚀的影响因素 将混合均匀的铁粉和碳粉置于锥形瓶底部，塞上瓶塞(如图三)。从胶头滴管中滴入几滴醋酸溶液，同时测量容器中的压强变化。 编号 实验目的 碳粉/g 铁粉/g 醋酸/％ ① 为以下实验做参照 1.0 3.0 80.0 ② 探究醋酸浓度的影响 1.0 32.0 ③ 0.5 3.0 80.0 资料：碳粉不参与锥形瓶中的化学反应，醋酸溶液显酸性。 (5)上表中编号②实验中铁粉的质量为 g；编号③实验的实验目的是 。 (6)编号①实验测得容器中压强随时间变化如图四，t2s时容器中压强明显小于起始压强，其原因是 。 (7)兴趣小组总结了图四中0~t1时压强增大的原因，可能是 。 4．化学教材“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的催化作用”，以及“寻找新的催化剂” 研究性实验，引起了化学探究小组的兴趣。 【提出问题】氧化铁能否作过氧化氢溶液分解的催化剂？如果能，其催化效果与二氧化锰相比谁的更好。 实验步骤 实验现象 ①分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入A、B两支试管中，向A试管中加入ag氧化铁粉末，并分别在A、B两支试管中插入带火星的木条，观察现象。 _____ ②将实验①中的剩余物_____，并将所得滤渣进行洗涤、干燥、称量，所得固体质量仍为ag ③分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入C、D两支试管中，向C试管中加入ag氧化铁粉末，向D试管中加入ag二氧化锰粉末，观察现象。 （1）实现步骤 1 的现象是： 。 （2）实现步骤 2 中将实验①中的剩余物 ，然后再进行干燥、称量。 （3）实验②证明：氧化铁的 在反应前后均没有发生变化，可以作过氧化氢分解的催化剂； （4）实验③设计的目的是 ，若实验④观察到 D 试管中产生气泡的速率更快，由此你可以得到的结论是 。 5．2021年7月21日河南省舞钢市发生一起电石（主要成分是碳化钙CaC2）遇水引发爆燃事故，造成10多人受伤。为了分析事故原因，化学小组同学对电石的化学性质进行探究。 【查阅资料】电石与水反应生成白色固体和乙炔（C2H2）气体，乙炔有可燃性，常用于电焊电割。 【提出问题】（1）电石遇水为什么会引发爆燃呢？ 【实验验证I】 操作 现象 结论    ①用手触摸试管外壁 电石与水反应放出大量的热 ②验纯后点燃 剧烈燃烧 充分燃烧的化学方程式为： 【提出问题】（2）电石遇水生成的白色固体是什么？ 【猜想假设】猜想Ⅰ有CaO      猜想Ⅱ有Ca（OH）2    猜想Ⅲ有CaCO3 大家讨论后一致否定了猜想Ⅰ，原因是： 。 【实验验证II】 实验步骤 实验现象 实验结论 将上述反应后试管中的上层清液转移到另一试管中，滴加 。 溶液由无色变红色 猜想Ⅱ成立 取少量反应后的固体于试管中，滴加过量稀盐酸。 固体溶解， 。 猜想Ⅲ不成立 【拓展反思】 电石遇水引发爆燃是因为放出大量的热，将生成的大量乙炔气体引燃而引起的。因此，保存电石时一定要 ，电石与水反应的化学方程式为： ，基本反应类型为 反应。 6．某化学小组想探究铁与浓硫酸能否反应产生气体，进行了如下实验： 【实验】小明同学在烧瓶中加入足量的铁丝与浓H2SO4溶液，开始无明显变化，对反应物加热，有气泡产生可收集到无色气体。 【查阅资料】①铁与浓硫酸在常温下会发生钝化，看不到明显现象，加热情况下会反应，产生有刺激性气味的二氧化硫气体； ②二氧化硫气体能使品红溶液褪色。 【提出假设】小明同学认为收集到的就是二氧化硫气体，小亮同学认为还有氢气，你认为小亮同学预测有氢气的理由是： 。 气体的组成可能有以下几种情况： 假设一：无色气体是SO2； 假设二：无色气体是H2； 假设三：无色气体是SO2与H2的混合气体。 【实验探究】小明用图甲所示的装置进行实验，并将E中收集到的气体进行如图乙所示的爆鸣实验。 【实验现象及结论】 (1)图甲实验中出现 现象，说明有SO2生成； (2)图乙爆鸣实验中出现 现象，说明有H2生成。该爆鸣实验的化学反应方程式 。 结合以上实验可知假设三成立。 【交流反思】 (1)实验中C装置的作用是 。 (2)实验中D装置的作用是 。 【拓展延伸】小明又将A装置进行了如图所示的改过。 试分析增加的导管伸入液面以下的原因是 。 该导管所起的作用是 。 7．酸碱中和反应是初中阶段重要的一类反应，请你参与一起探究。 【实验1】从能量变化角度探究酸和碱的反应 某小组同学测量盐酸与氢氧化钠溶液反应过程中温度的变化，观察到溶液温度升高，因此，得出两者能反应的结论。有同学发现此结论不够严谨，在室温下设计了以下实验： ①10mL一定浓度的盐酸与10mL蒸馏水混合，测量溶液温度的变化。 ②10mL一定浓度的氢氧化钠溶液与10mL蒸馏水混合，测量溶液温度的变化。 ③10mL一定浓度的盐酸与10mL一定浓度的氢氧化钠溶液混合，测量溶液温度的变化。 用数字化实验技术测得3个实验，溶液温度随时间变化的关系如图1所示。 （1）由图1可知，盐酸、氢氧化钠溶液稀释时均 （填“放热”或“吸热”），但它们稀释时温度的变化量远 （填“大于”或“小于”）两溶液混合时温度的变化量。 （2）从微观角度分析，此中和反应的温度变化主要是由于 （填离子符号）两种离子反应放出热量的缘故，由此说明氢氧化钠和盐酸发生了中和反应。 【实验2】从溶液电导率变化角度探究酸和碱的反应 小组同学根据图2进行相应实验操作，利用电导率传感器分别测定A试管和B试管反应过程中溶液的电导率变化，电导率的大小能反映离子浓度的大小。 （3）A试管中反应的化学方程式为 ；试管B中 （填“有”或“无”）明显现象。 （4）表示A试管中溶液电导率变化的是 （填“图3”或“图4”）。 （5）图4中电导率的变化 （填“能”或“不能”）说明酸和碱发生了反应。 8．某化学兴趣小组的同学向氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸时，没有看到明显现象。 【提出问题】氢氧化钠与盐酸是否发生了化学反应？ 【查阅资料】酸与碱发生中和反应会放出热量。 【实验设计】甲、乙、丙三位同学分别设计了如下实验方案，请你帮他们完成实验报告。 同学 实验操作 现象 结论 甲 溶液由红色变成 氢氧化钠与盐酸发生了化学反应，反应的化学方程式为 乙 U形玻璃管中 边的红墨水液面下降(所加稀盐酸的体积忽略不计) 氢氧化钠与盐酸发生了化学反应 丙 用 测定氢氧化钠溶液的pH；向其中滴加足量的稀盐酸后，再测定溶液的pH 最后溶液的pH (填“≥7”“≤7”或“不变”) 氢氧化钠与盐酸发生了化学反应 【评价反思】你认为实验设计方案不合理的同学是 ，理由是 。 9．化学小组对蜡烛的燃烧过程进行了探究，回答下列问题。 【查阅资料】硫酸铜是一种白色粉末，具有吸水性，吸水后变为蓝色． 【进行实验】 序号 实验步骤 实验现象 实验结论 Ⅰ    外焰处的铁纱网出现红热的环，内焰及焰心处的铁纱网无明显变化 Ⅱ    伸入焰心的导气管引出白烟， 焰心处有可燃性物质 Ⅲ    硫酸铜粉末变蓝，石灰水变浑浊 蜡烛燃烧的产物中有 （1）实验Ⅰ得到的结论是 。 （2）补全实验Ⅱ的实验现象 。经过询问老师得知：白烟是石蜡的 小颗粒（填“固态”或“液态”或“气态”） （3）实验Ⅲ中，硫酸铜粉末的作用是 ；得到“蜡烛燃烧的产物中含有二氧化碳”这一结论所对应的实验现象是 。 【反思与评价】 （4）实验Ⅲ是该小组同学对如下图所示实验的改进．与如图所示实验相比，实验Ⅲ的优点是 。    10．某白色固体可能由 CaCO3、BaCl2、NaOH、Na2CO3、Na2SO4、Fe3O4中的一种或几种物质组成。同学们为了确定该白色固体的成分，进行了如下实验探究： 【资料卡片】 BaCl2溶液显中性。 【初步结论】 （1）甲同学根据固体的描述确定样品中肯定没有 （填化学式），原因是 。 【初步探究】 同学们设计的实验过程及现象如图所示。    【交流讨论】 （2）同学们认为：无色溶液 M 加入酚酞试液后变红色，说明溶液 M 显碱性，需对溶液 M 继续探究。 【提出问题】 使溶液 M 显碱性的物质是什么？ 【猜想与假设】 猜想一：是氢氧化钠；猜想二：是碳酸钠；猜想三： 。 （3）请将猜想三补充完整。 【探究与结论】 （4）乙同学取无色溶液 M 于试管中，加入过量的氯化钡溶液，振荡，静置，观察到 。 （5）乙同学为进一步证明无色溶液 M 中的成分，取（4）实验所得上层清液少许于试管中，加入 ，观察到 ，证明猜想三成立。 综合分析，乙同学加入过量氯化钡溶液的作用：①证明无色溶液 M 中含有碳酸钠，② 。 【实验结论】 （6）原白色固体中一定有的物质是 （填化学式）。 11．氢化钙（CaH2）固体是登山运动员经常携带的能源提供剂。 【查阅资料】CaH2固体能与水反应生成氢氧化钙和氢气，请写出该反应的化学方程式 。 【提出问题】该小组将一定量的CaH2加入到碳酸钠溶液中，立即产生大量气泡，且溶液变浑浊，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。滤液中的溶质是什么？ 【猜想与假设】猜想一：NaOH； 猜想二：NaOH、Na2CO3； 猜想三： 。 猜想四：NaOH、Na2CO3、Ca（OH）2 【分析讨论】经过讨论，上述猜想 不合理，理由是 。 【实验过程】 实验步骤 现象 结论 步骤Ⅰ：取滤液，向其中滴加足量的稀盐酸 猜想二不成立 步骤Ⅱ：另取滤液，向其中加入足量的 溶液 产生白色沉淀 猜想 成立 【反思拓展】若向NH4C1溶液中加入CaH2固体，生成的气体是 （填写化学式）。 12．某化学兴趣小组的同学在实验室整理化学实验药品时，发现有一瓶标签破损的无色溶液，可能是稀盐酸或者氯化钠溶液，为确定该无色溶液的成分并测定其溶质质量分数，进行如下实验探究。    Ⅰ、探究溶液的成分 (1)甲同学设计如下探究方案。 实验方案 实验现象 实验结论 方案一：将打磨过的光亮铁钉放入试管中，倒入少量该无色溶液。 该溶液是稀盐酸 方案二：另取少量无色溶液于试管 中，加入少量某种盐溶液，该盐溶液中的溶质为 （填化学式）。 产生大量无色气泡 (2)请你写出方案一中发生反应的化学方程式 。 (3)乙同学认为除甲同学设计的实验方案外，加入下列物质中的______（填字母序号） 也能确定该溶液是稀盐酸。 A．紫色石蕊溶液 B．无色酚酞溶液 C．氧化铁粉末 D．硝酸银溶液 Ⅱ、测定溶液的溶质质量分数 (4)常温下，向盛有 100g 溶质质量分数为 4%的氢氧化钠溶液的烧杯中逐滴加入上述稀盐酸，用 pH 传感器测得溶液的 pH与所加稀盐酸质量的变化曲线如图所示。    ①图像中 a 点所对应的溶液中含有的阴离子是 （填离子符号）。 ②当溶液为中性时，消耗稀盐酸的质量为 g。 ③计算该稀盐酸的溶质的质量分数 （写出具体计算过程）。 13．实验小组对过氧化氢的某些性质进行探究 【查阅资料】过氧化氢是一种受热易分解的物质，某些漂白液中含有过氧化氢溶液，过氧化氢溶液可漂白一些有色物质 【进行实验】 实验A：室温下用10%的过氧化氢溶液浸泡一块红色布条（如图所示），浸泡时间与布条颜色变化如下表 浸泡时间 20min 40min 60min 布条颜色的变化 无明显变化 颜色稍变浅 颜色明显变浅 实验B：改变实验条件再进行4次实验，现象如下表 编号 ① ② ③ ④ 实验条件 20℃25mL 10%H2O2溶液 50℃25mL 10%H2O2溶液 20℃25mL 10%H2O2溶液 +2mLNaOH溶液 50℃25mL 10%H2O2溶液 +2mLNaOH溶液 布条颜色的变化 （20min） 无明显变化 颜色稍变浅 颜色稍变浅 颜色明显变浅 （1）实验A的结论是 （2）实验B中，欲得出“其他条件相同时，升高温度可使过氧化氢溶液的漂白性增强”的结论，需要对比实验 （填编号） （3）实验B中，通过对比②④，得出的结论是 （4）更多的实验结果表明，漂白液的使用温度不宜过高，推测其原因是 14．潜水员使用的供氧装置是用过氧化钠（Na2O2）和呼出的CO2反应来制取氧气提供呼吸．某实验小组为验证这一原理，进行了实验探究． 【查阅资料】在常温常压下过氧化钠是淡黄色固体，在不需要加热的情况下能和二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气． 【设计装置】实验小组设计了如图所示的装置进行实验探究，B装置中盛装NaOH溶液． 【实验过程】向装置A中通入足量CO2气体，观察到A瓶中的淡黄色固体逐渐变为白色粉末，同时见到B、C装置中有气泡出现． 【实验分析】 （1）为验证过氧化钠和二氧化碳反应生成氧气，实验小组采用的验证方法是用一根带火星的木条 ； （2）装置C中浓硫酸的作用是 ，这是根据浓硫酸具有 的原理； （3）写出过氧化钠和二氧化碳反应的化学方程式： ； 【实验结论】 （4）实验证明：Na2O2和CO2在不需要加热的情况下反应可得到氧气．通过探究同学们认为：在实验室不用加热的方法，用气体也可制得氧气．按你在实验室制取氧气的经验，你采用的方法是： （用一个化学方程式表示）． 15．某同学用大小两个不同的玻璃罩罩在两组点燃的蜡烛上 （如图甲），观察发现 A 组实验高处蜡烛先熄灭，B 组实验低处蜡烛先熄灭。为了探究玻璃罩中烛焰熄灭顺序不同的原因，该同学以 A 组为研究对象进行如下实验： 实验一：将 6 个盛有澄清石灰水的敞口容器固定在铁丝上，点燃蜡烛，立即用小玻璃罩罩上 （如图乙），分别记录容器内石灰水变浑浊所需时间，多次充分实验获得数据如下表： 容器编号 1 2 3 4 5 6 平均时间/s 3.2 3.8 5.0 7.1 11.1 19.0 实验二：将 3 支温度计分别在小玻璃罩内不同位置 （如图丙），点燃蜡烛，一段时间后观察温度计示数的变化。请回答下列问题： (1)由实验一的表格可知，澄清石灰水最先变浑浊的是容器编号 （填数字）。根据实验一的结果，推测 A 组实验高处蜡烛先熄灭的原因：高处 ，并且其具有的性质： 。 (2)实验二中温度计示数增大明显的是 。 (3)结合本实验的研究结果，对 B 组实验现象做出的解释：大玻璃罩内蜡烛燃烧时， ，到一定高度后冷却；由于 ，导致玻璃罩底部二氧化碳积聚并逐渐上升，所以 B 组实验低处烛焰先熄灭。 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 $$