2024年中考化学冲刺专项攻略：科学探究题

2024年中考冲刺化学精练册专项攻略：科学探究题 1．化学兴趣小组的同学，为比较金属R与铁、铜的金属活动性强弱，进行如下探究活动: [作出猜想]对三种金属的活动性顺序作出如下猜想: 猜想Ⅰ: R>Fe>Cu 猜想II: ； 猜想Ⅲ: Fe>Cu> R [收集证据]为了验证哪一种猜想成立， 甲、乙、丙三位同学分别展开实验探究，主要操作 主要操作 主要现象 结论 甲 将打磨好的R丝插入盛有硫酸铜溶液的试管中 R丝表面有 色固体析出 猜想 不成立 乙 将打磨好的粗细相同的R丝，铁丝分别插入相同的稀盐酸中 R丝表面产生气泡速率比铁丝 （填“快”或“慢”） 猜想Ⅰ成立 丙 。 R丝在空气中剧烈燃烧，铁丝在空气中 。 猜想Ⅰ成立 [交流反思]三位同学交流讨论后认为，比较金属活动性强弱的方法有多种。 [归纳总结]他们总结得出比较金属活动性强弱的常见方法有: （1）观察金属与氧气反应的难易和剧烈程度。 （2）观察金属与 是否反应或反应的剧烈程度。 （3）观察金属与另种金属的 ；溶液是否反应。 2．【提出问题】某化学兴趣小组通过未名化学教研团队的老师了解到碳和浓硫酸在加热条件下会发生反应生成水、二氧化硫和另一种气体。他们决定对这种未知气体进行探究。 【作出假设】小红认为该气体可能是CO2，她的依据是 。你认为还可能是 。 【查阅资料】 （1）SO2通入澄清石灰水会产生白色浑浊。 （2）SO2会使品红溶液褪色 （3）高锰酸钾溶液可以吸收SO2 【实验】    装置连接顺序为：A-C-D-B-E-B-F-B，D的作用是 。若F装置中无现象，请写出碳和浓硫酸反应的化学方程式： 。 3．（1）某化学兴趣小组的同学进行了气体的制取，除杂、检验及性质验证的探究。 实验一：如图1是实验室常用的几种实验装置，请回答下列问题：    ①写出实验室用AE装置组合制取某种气体的化学方程式 ，用E装置收集该气体，气体从 (填“a”或“b”)端进入。 ②实验室制取的CO2中常含有少量杂质气体会干扰F实验的目的。为排除干扰，除去该杂质并检验是否除净，将混合气体依次通过上述装置 (填序号)，再进入F装置：F装置内产生的现象为 。 实验二：日常生活中使用的塑料袋，有的是用聚乙烯制成的，有的是用聚氯乙烯制成的。小组同学对包装食品的塑料袋进行探究，以验证其成分。    查阅资料：聚乙烯燃烧生成二氧化碳和水；聚氯乙烯燃烧生成二氧化碳、水和氯化氢。 ③装置B的作用是 。 ④按装置进行试验，在实验过程中，D、F产生明显现象，E无明显现象发生，说明塑料袋的成分是 。连接实验仪器时，能否将D、E位置进行交换，理由是 。 （2）学习了金属铝的化学性质，某兴趣小组对铝与水能否发生化学反应进行了如下探究。 ①小明将铝粉加入到盛有冷水的试管中，加热至沸腾，没有观察到明显的现象。但先将水煮沸后再加入铝粉产生了少量白色沉淀。依据氧气的溶解度随温度的升高而减小的性质，小明认为在冷水中加入铝粉后进行加热，没有明显现象的原因是 。 ②将铝粉加入到盛有冷水的试管中，加热至沸腾，滴入几滴氯化钠溶液，观察到有少量白色沉淀产生。为什么滴入氯化钠溶液后铝就能和水发生反应了？ 小明猜想：可能是氯化钠溶液中的Na+促进了铝和水的反应： 小洪猜想： 。 请你设计实验，验证小明的猜想不成立。 实验操作 实验现象和结论 ，则小明的猜想不成立。 4．同学们一起探究铝、铁、铜三种金属的活动性，小刚同学设计了用铜丝、铁丝、铝丝和稀硫酸，只用一支试管，取一次稀硫酸的探究方案。请你和他们一起完善下表的探究方案并回答有关问题。 (1)填表。 实验步骤 观察到的现象 向试管中加入少量稀硫酸，插入铁丝，充分作用 在所得的溶液中插入 ，充分作用 无明显现象 在所得的溶液中插入 ，充分作用 结论：金属活动性Al＞Fe＞Cu。 (2)将铝丝插入前应进行的操作是 。 (3)小华同学认为在小刚设计的方案中，只要补充一个实验，就可得出Al＞Fe＞H＞Cu的结论。小华要补充的实验是 。 (4)小强同学认为要得到Al＞Fe＞H＞Cu的结论，不必做补充实验，只需将小刚同学方案中插入金属的顺序调整即可，你认为调整后插入金属的顺序是 。 (5)实验后有人提出，将稀硫酸换成硫酸铜溶液，同样也能得出铝、铁、铜的活动性顺序。你认为 （填“可行”或“不可行”），若可行，请说出具体操作方法；若不可行，请说明理由： 。（不说明理由或操作方法不得分） 5．小华与朋友聚餐时，对火锅燃料“固体酒精”产生了好奇，于是他与同学对其成分进行如下探究。 【提出问题】固体酒精是固态酒精吗? 【查阅资料一】酒精，学名乙醇，化学式C2H5OH，熔点为−114 ℃，易挥发，能与水以任意比例互溶。 【交流讨论】小华认为固体酒精不是固态的酒精，他判断的理由是 ，写出酒精完全燃烧的化学方程式 。 【发现问题】小华观察发现，固体酒精完全燃烧后会残留少量白色固体。 【再提问题】燃烧后残留的白色固体是什么？ 【查阅资料二】固体酒精是酒精、氢氧化钠和凝固剂按一定的质量比混合制成，该凝固剂在空气中能完全燃烧生成二氧化碳和水。 【作出猜想】猜想一：氢氧化钠； 猜想二：碳酸钠； 猜想三： 。 你认为猜想中含有碳酸钠的理由是： 。(用化学方程式表示) 【实验探究】 J 实验操作 实验现象 结论 （1） 将白色固体溶于足量水中 白色固体全部溶解 固体可溶于水 （2） 取（1）所得少量溶液，加入过量的BaCl2溶液 白色固体中肯定有Na2CO3 （3） 取（2）所得少量上层清液，加入 溶液 有蓝色沉淀生成 白色固体中肯定有 【反思交流】实验中，加入过量氯化钡溶液的目的是 。 如果实验中发现氯化钡溶液不够，可选用下列试剂代替也能达到实验目的是 。 A．Ca(OH)2溶液              B．Ba(NO3)2溶液          C．稀盐酸          D．CaCl2溶液 6．某化学兴趣小组的同学按图示装置验证氢氧化钠的化学性质。 [实验步骤] Ⅰ.关闭K1、K2，将注射器内的液体注入装置A中的锥形瓶内； Ⅱ.打开K1，观察到装置C中部分红色溶液沿导管倒吸入装置A中，片刻后回流停止； Ⅲ.打开K2，观察到装置B中溶液倒吸入装置A、C中，液面稳定后观察到装置A中溶液仍为红色，装置C中溶液变为无色。 同学们对相关问题分组展开如下探究： 探究环节 甲组的探究 乙组的探究 [提出问题] 装置A中使酚酞变为红色的物质是什么？ 装置C中溶液为什么变成无色？ [作出猜想] 猜想一： Na2CO3； 猜想二： Na2CO3和NaOH 猜想一：实验过程中酚酞变质了； 猜想二：溶液中的NaOH反应完了。 [实验验证] ①小鹏取少量装置A中溶液于试管中，向其中滴加过量BaCl2溶液，若观察到 ，则证明猜想二成立； ②小丽认为用溶液也可证明猜想二成立，小鹏认为小丽的方案不合理，理由是 。 ①取少量装置C中溶液于试管中，向其中滴加NaOH溶液，溶液又变为红色，证明猜想一不成立； ②用pH试纸测定装置C 中溶液的酸|碱度，若pH ， 则证明猜想二成立。 [反思交流] （1）甲、乙两组同学的实验证明了NaOH能与稀盐酸、CO2发生反应，装置A中溶液里一定还存在NaCl； （2）[实验步骤] II 中的现象 （选填“能”或“不能”）证明NaOH与CO2发生了反应。 [拓展迁移] 综上所述，对于无明显现象的化学反应，要证明反应确实发生，可通过检验 的方法实现。 7．某校研究性学习小组用如图（1）所示装置进行过量镁条在空气中燃烧的实验，燃烧、冷却后打开止水夹，进入集气瓶中水的体积约占集气瓶容积的70%。 （1）【分析问题】水能进入集气瓶中的原因是： 。 （2）【发现问题】如果镁条只和空气中的氧气反应，则进入集气瓶中水的体积最多不超过其容积的 %，现进入集气瓶中水的体积约为其容积的70%，根据空气的组成可推出减少的气体中有氮气。氮气是怎么减少的呢？ 。 （3）【查阅资料】镁条在氮气中能燃烧，产物为淡黄色的氮化镁（）固体；氮化镁能与水反应，且反应前后元素化合价不变。氮化镁中氮的化合价是 。 （4）【实验探究】学习小组设计并实施了如下方案验证镁可在氮气中燃烧生成。 步骤1：用盛水的水槽、无底的废广口瓶、燃烧匙、蒸发皿、橡皮塞等装配成如图（2）所示的装置。另准备一只有一根铜丝穿过的橡皮塞，铜丝末端固定两根绕成螺旋状的镁条。 步骤2：引燃燃烧匙中足量的红磷，塞好橡皮塞。待充分冷却观察到广口瓶内水面上升的体积约占瓶内水面原上方空间的1/5左右。 步骤3：往水槽中加水使广口瓶内外水面相平 步骤4：点燃镁条，更换并塞紧橡皮塞，镁条在广口瓶内继续燃烧，开始发出耀眼的白光，冒出大量的白烟，一会儿光的强度减弱，变成了红光，在广口瓶内壁及蒸发皿中出现淡黄色固体，并有镁条残留。待冷却后广口瓶内水位继续上升至原上方空间的3/5左右。 步骤5：将步骤4中出现的淡黄色固体转移至小试管内，加入1mL蒸馏水，在试管口平放一湿润的红色石蕊试纸，加热到沸腾，可观察到红色石蕊试纸变蓝。 ①步骤1将镁条绕成螺旋状的目的是 ；步骤2的目的是 ；步骤3的目的是 。 ②在步骤4“待冷却后广口瓶内水位继续上升”是由于瓶内气体压强 （选填“大于”“小于”或“等于”）外界大气压。 ③步骤4中镁条继续燃烧反应的化学方程式为 。 ④步骤5中淡黄色固体与水反应的化学方程式为 。 （5）【反思交流】 ①请针对上述【实验探究】提出一个需要继续探究的问题： 。 ②若240g镁条在某充满空气的密闭容器中完全燃烧，所得固体质量可能为 。[相对分子质量：40、：100] A 3.33g                        B 4.00g                C 3.93g                    D 3.96g ③实验表明镁条在敞开的空气中燃烧的产物是氧化镁，产物中几乎检验不出氮化镁。其可能的原因是 。 8．某学习小组在练习《酸的化学性质》实验操作时，将一根生锈(铁锈的主要成分是(的铁钉放入盛有稀硫酸的试管中，过一会儿出铁钉后，发现试管中的溶液发生了颜色变化。 【提出问题】发生了颜色变化后，该试管中溶液的溶质是什么？ 【猜想假设】 猜想①：；          猜想②： 猜想③：和； 猜想④：和 猜想⑤：和；   猜想⑥：、和 (填化学式)。 【查阅资料】Ⅰ.溶液能使酸性溶液的紫红色褪去；溶液和溶液均不能使酸性溶液的紫红色褪去。 Ⅱ.与无色硫氰化钾溶液相遇出现血红色溶液，溶液和溶液与无色硫氰化钾溶液相遇均无明显现象。 【实验探究】将取出铁钉后的溶液分成三份，倒入3支试管中，进行如下实验探究。 实验步骤 现象 结论 (1)向试管1中滴加几滴酸性溶液，振荡试管 酸性溶液的紫红色褪去 猜想 不成立 (2)向试管2中滴加几滴无色硫氯化钾溶液，振荡试管 猜想②和④不成立 (3)向试管3中加入足量铁粉，振荡试管，充分反应后，再向试管3中滴加几滴无色硫氰化钾溶液，振荡试管 产生大量气泡，滴加无色硫氰化钾溶液后，试管中溶液颜色无明显变化 猜想⑥成立 【交流讨论】 (1)铁锈能与稀硫酸反应，该反应的化学方程式为 。 (2)试管3中滴加无色硫氟化钾溶液后，溶液颜色无明显变化，同学们对此感到困惑。上网查询发现：铁能与硫酸铁反应生成硫酸亚铁，该反应的化学方程式为 。 【总结反思】小组同学通过实验探究后一致认为，使用酸除去铁制品表面的铁锈时，务必控制好 答一条即可)，否则会造成铁制品的损耗。 9．甲、乙两同学为了探究实验室中久置的氢氧化钠固体是否变质，进行了如下实验。请与他们一起完成探究活动。 【提出问题】氢氧化钠固体是否变质。 【实验探究】甲、乙两同学分别设计了不同的方案并加以实验。 甲同学的方案及实验： 实验步骤 实验现象与结论 ①取少量白色固体于试管中，加水振荡至全部溶解 无色溶液 ②用pH试纸测①溶液的pH值 溶液的pH>7，说明氢氧化钠固体没有变质 乙同学的方案及实验： 实验步骤 实验现象与结论 ①取少量白色固体于试管中，加水振荡至全部溶解 无色溶液 ②向①溶液中加入适量氯化钡溶液 现象A，说明氢氧化钠固体已变质 (1)乙同学认为甲同学的结论不科学，其理由是 ； (2)乙同学的实验中，观察到的现象A应为 ，该反应的化学方程式为 ，氢氧化钠固体变质的原因是（用化学方程式表示） ； 【拓展应用】 (3)氢氧化钠固体应当 保存； (4)若要除去上述变质的氢氧化钠溶液中的杂质，应加入适量的 （填化学式）溶液而除去。 10．某研究小组对自动充气气球（示意图如图1）进行下列探究。    [查阅资料] 该气球充气原理是：通过挤破液体包，使液体与白色粉末接触产生二氧化碳气体，实现气球自动充气。 （1）为检验气体是二氧化碳，可选用 （填试剂名称）。 探究一：液体包内溶液酸碱性的探究 （2）室温时，用pH试纸测得溶液的pH=3，则该溶液呈 性。 探究二：白色粉末成分的探究 [猜想与假设]甲同学认为是碳酸钙；乙同学认为是碳酸钠；丙同学认为是碳酸氢钠。 [设计并进行实验] （3）将少量白色粉末放入水中搅拌，固体全部溶解，说明甲同学的猜想 （填“正确”或“不正确”）。 （4）室温时，分别向盛有碳酸氢钠、碳酸钠和白色粉末样品的锥形瓶中注入等体积、足量的10%盐酸（装置如图2），记录如表：    实验编号 锥形瓶内物质 最终得到CO2体积/mL 名称 质量/g ① 碳酸氢钠 0.10 V1 ② 碳酸钠 0.10 V2 ③ 白色粉末 a V1 表中a= ；V1 V2（填“>”、“＜”或“=”）。 [分析并得出结论] （5）如何从上表中获取证据并得出结论 。 11．探究木炭还原氧化铜的气体产物。 已知：2CuO+C2Cu+CO2↑ CuO+CCu+CO↑  CuO+COCu+CO2 Ⅰ.利用图1装置进行木炭还原氧化铜并检验气体产物。 (1)该反应的气体产物可能有 种情况。 (2)澄清石灰水的作用是 (用化学方程式表示) Ⅱ.利用图2装置探究木炭与氧化铜反应的气体产物。 (3)若要证明有一氧化碳生成，则B处盛放的药品为 。 Ⅲ.利用数字传感器探究木炭与氧化铜反应的气体产物(如图3和4)。 (4)理论上，当氧化铜与碳的质量比不小于 (填最简比)时，气体产物为二氧化碳。 (5)为确保该实验产生的一氧化碳浓度可忽略不计，应采取的措施是 。 (6)据图4分析，二氧化碳浓度到达一定峰值后，出现下降趋势的原因是 。 12．今年冬天，我区城乡居民普遍使用“天然气”取暖，天然气主要成分为甲烷。请写出甲烷燃烧的化学方程式： 。 实验小组针对甲烷的性质进行了如下探究： 查阅资料：1 甲烷在隔绝氧气的情况下，高温裂解生成炭黑和氢气。 2 甲烷气体扩散到空气中也可造成温室效应。 探究一： 发现问题：小明发现用天然气做饭时，锅底出现一些黑色物质。这些黑色物质是不是甲烷燃烧生成的碳单质呢？ 进行实验：小明收集少量样品，利用如下图装置进行实验： 实验过程 实验现象 实验装置 取样品放于燃烧匙，点燃酒精灯，加热至红热，由上至下缓慢深入盛有氧气的集气瓶中； 待燃烧结束后向集气瓶中加入少量澄清石灰 ①燃烧匙中的黑色固体剧烈燃烧，发出白光； ② 。 写出上述实验过程中黑色物质燃烧的化学方程式： 。 实验结论：此黑色物质为 。 探究二： 提出问题：二氧化碳和甲烷哪一种气体产生的温室效应更强？ 设计实验： （1）甲、乙装置相同，广口瓶为透明玻璃瓶，分别充满甲烷和二氧化碳气体。U形管内装有相同的红墨水，左右液面相平。 （2）用相同强度的光照照射甲、乙装置，且日照时间相同。 进行实验： （1）一定时间内，甲乙装置产生的共同现象是 。 （2）几天后，观察到甲装置U形管液面差明显大于乙装置U形管液面差。 得出结论： 。 反思交流：盲目开采可燃冰很容易造成甲烷不断往空气中泄漏，很可能造成严重的生态灾难。因此，我们要努力学习，习得本领，造福人类。 13．M是生产、生活中常见的金属。张老师化学兴趣小组的同学欲探究M与铜、铝的活动性顺序，请你和他们一起进行以下探究活动。 【查阅资料】MSO4溶液是无色液体。 【提出问题】M、铜、铝的金属活动性顺序是怎样的？ 【猜想与假设】小玉的猜想是M>Al>Cu；小静的猜想是Al>M>Cu；你的猜想是 。 【设计与实验一】小影取长短、粗细相同的M丝、铜丝、铝丝和编号为①、②、③的3支试管，进行如下表的实验（试管中均盛有相同体积、相同浓度的稀盐酸）： 实验操作 M丝插入试管①中 铜丝插入试管②中 铝丝插入试管③中 实验结论 刚开始的现象 有少量气泡产生 无气泡 无气泡 M>Cu； M>Al 几分钟后的现象 有少量气泡产生 无气泡 有大量气泡产生 【交流与表达】同学们对同一实验得出两种不同结论的现象进行了讨论，明白了实验刚开始时试管③中无气泡产生的原因是铝丝表面的氧化膜与稀盐酸反应，因而无气泡产生。 【设计与实验二】为了进一步探究三种金属的活动性顺序，同学们取长短、粗细相同、打磨干净的M丝、铝丝及相关溶液，又进行了如下图所示的实验： （1）试管乙中观察到的现象是 。 （2）试管丙中反应的化学方程式为 。 【交流与表达】同学们经讨论后认为该实验可以优化，去掉试管 （填试管编号）中的实验，也可以得出正确的结论。 【解释与结论】通过以上实验，同学们得出了三种金属的活动性顺序。 【拓展与延伸】实验结束，同学们积极性未减，兴趣小组的同学们又做了下面的实验。向盛有Cu（NO3）2溶液的烧杯中加入一定量的锌粉和银粉的混合物，充分反应后过滤，得到滤渣和无色滤液。请你帮助回答，下列判断正确的是 。（填序号） A．滤渣中一定不含锌，一定含有铜和银 B．滤渣中含有两种或三种固体 C．滤液中一定含Zn（NO3）2，一定不含AgNO3 D．滤液中一定含Zn（NO3）2，可能含AgNO3和Cu（NO3）2 【评价与反思】实验结束后，同学们对实验过程进行了如下反思：影响金属与酸反应速率快慢的因素，除了相互反应的金属和酸的性质外，还与温度以及 等因素有关（任写一种即可）。 14．某化学兴趣小组在学习酸碱中和反应实验时，进行了如下探究。 Ⅰ.探究酸和碱能否发生反应 甲同学向盛有少量NaOH溶液的试管中滴几滴无色酚酞溶液，振荡，继续加入稀硫酸，观察到溶液由 色变成无色。甲同学得出结论：酸和碱能发生反应。请写出稀硫酸和氢氧化钠溶液反应的化学方程式 。 Ⅱ.探究酸和碱反应后溶液中溶质的成分 乙同学对探究I中甲同学实验后的无色溶液展开探究 【提出问题】试管中无色溶液的溶质除了酚酞还有什么？ 【猜想与假设】(1)Na2SO4；(2) 。 【设计实验】 方案 实验操作 实验现象 实验结论 方案1 向试管中加入少量碳酸钠，然后加入过量甲同学实验后的无色溶液 猜想(2)成立 方案2 用玻璃棒蘸取少量反应后的溶液滴在pH试纸上 PH 7(填“>”、“=”或“<”) 方案3 用玻璃棒蘸取少量甲同学实验后的无色溶液，然后慢慢加NaOH溶液，并不断振荡试管 无明显现象，过一会发现 【发散思维】为了验证猜想(2)成立，你认为还可以选择的物质是 (填序号)。 A BaC12          B 镁条         C 盐酸         D 氢氧化铜 15．化学兴趣小组的同学在老师讲金属的化学性质后，做了以下探究实验： （1）小华将铜丝放入硝酸银溶液中，看到的现象是 ，写出该反应的化学方程式为 ；小华发现反应后溶液的质量 （填“变大”、变小“或”不变“）。 （2）小明认为将锌粒放入一定量的硝酸银溶液中也能发生反应，因为： 。 （3）小明提出疑问：如果将铜粉与锌粉的混合物放入一定量的硝酸银溶液中，反应是否有先后顺序？探究内容如下： 【提出问题】铜粉和锌粉的混合物放入一定量的硝酸银溶液中，反应是否有先后顺序？ 【做出猜想】①铜粉先与硝酸银溶液反应 ②锌粉先与硝酸银溶液反应 ③ 。 【设计实验】 ①小明取一定量铜粉和锌粉的混合物放入少量的硝酸银溶液中，溶液的颜色没有发生变化，由此推断铜粉与硝酸银溶液 （填“有”或“没有”）发生反应。他再向反应后的溶液中加入稀硫酸，发现无气泡产生，推断剩余固体中 （填“有”或“没有”）锌粉，说明锌粉 （填“已经”或“没有”）发生反应。 ②小明再取同样的混合物放入较多量的硝酸银溶液中，看到溶液变成蓝色，由此推断铜粉与硝酸银溶液 （填“有”或“没有”）发生反应。 【分析得出结论】综合上述实验现象可知，铜粉与锌粉的混合物放入一定量的硝酸银溶液中， 优先与硝酸银溶液反应。 【反思】小明分析得到蓝色滤液中所含的溶质的成分可能有两种情况，分别为①溶质为 ；②溶质为 。 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 $$