2024年中考化学考前专项练习科学探究题

2024年中考化学考前专项练习——科学探究题 1．酸、碱、盐是初中化学的一个重要内容，化学课堂上同学们正在进行酸、碱、盐知识的探究，请你参与其中。 【学生实验】将二氧化碳分别通入澄清石灰水和氢氧化钠溶液中，观察到前者变浑浊，后者无明显现象。 【学生板书】澄清石灰水变浑浊的原理是 (用化学方程式表示)。 【提出问题】二氧化碳通入氢氧化钠溶液中无明显现象，两者是否发生了化学反应？ 【猜想与假设】猜想①：两者发生了化学反应； 猜想②：两者没有发生化学反应。 【实验探究】 （1）小华设计了如图所示A、B两个实验。 ①实验过程中可观察到A、B中的现象是 。 ②小红认为小华的实验是可行的，其共同原理是二氧化碳和氢氧化钠溶液反应，使容器内压强降低，小明同学却对此提出质疑，他认为小华的实验不严谨，理由是 。 （2）小宁设计的是通过检验生成物来验证猜想，请帮他填写实验报告。 实验步骤 实验现象 实验结论 向CO2与氢氧化钠溶液反应后的溶液中加入 。 有气泡产生 二氧化碳和氢氧化钠发生了反应 【拓展延伸】同学们发现向氢氧化钠溶液中滴加稀硫酸，也无明显现象，两者是否发生了化学反应？于是继续探究。 （3）小刚设计如图1所示实验，他先向氢氧化钠溶液中滴入几滴酚酞溶液，振荡，溶液变红，再滴入稀硫酸，观察到溶液 (填颜色变化)，证明两者确实发生了反应。 （4）小杨同学用相同仪器(如图2)，利用氢氧化钠溶液、硫酸铜溶液、稀硫酸也同样证明了氢氧化钠溶液能与稀硫酸发生反应，其中试剂丙是 。 2．实验室常用双氧水和用二氧化锰作催化剂制取氧气。 【提出问题】二氧化锰是催化剂，二氧化锰的用量对反应速率是否有影响？ 【设计实验】    （1）实验装置如图1所示。 （2）实验记录：每次用30mL5%的过氧化氢溶液，采用不同量二氧化锰粉末做催化剂进行实验，测定相关数据记录于下表中： 过氧化氢体积（mL） 过氧化氢浓度 MnO2质量（g） 测量数据（mL） I 30 5% 0.1 II 30 5% 0.2 III 30 5% 0.3 【分析】（1）上述实验应该测定的“待测数据（mL）”可能是 。本实验中，测定“待测数据”的装置（图2中方框内）是 （填序号） （2）3次实验“每次用30mL5%的过氧化氢溶液”的目的是 。 （3）若第Ⅱ次实验比第Ⅲ次实验的“待测数据”更 （填“大”或“小”），说明催化剂的用量越多，反应越快。二氧化锰可作为该反应的催化剂的依据是：加快该反应的反应速率，反应前后质量和 不改变。 （4）过氧化氢加热到80℃才有较多氧气生成，加入二氧化锰作为催化剂立即生成氧气。采用等量过氧化氢溶液，（虚线表示加热分解制取氧气的曲线，实线表示利用催化剂制取氧气的曲线），放出氧气的质量与反应时间的关系正确的是    3．小峰同学在体育课上腿部擦伤，医务室的大夫在他伤口上涂抹了医用过氧化氢溶液，小峰看到伤口处产生了小气泡，他很好奇；为什么瓶中的过氯化氢溶液涂到伤口上，分解就加快了呢？    (1)实验1：小峰准备用如图所示装置测定过氯化氢分解的快慢，实验前在注射器中吸入过氧化氢溶液，量筒内装满水，若要检验生成的气体是否为氧气，可将导气管从水中取出，取带火星的木条放在导气管口处，观察到 ，说明生成的气体是氧气。 【提出问题】影响过氧化氢分解速率的因素有哪些？ 【查阅资料】 ①人体存在过氧化氢酶，可以加快过氧化氢分解 ②温度对化学反应的快慢有影响，人体正常体温是37℃ 【作出猜想】 (2)猜想1：过氧化氢分解加快是因为体温比试剂瓶中的温度高； 猜想2： 。 实验2：取两支试管分别注入5mL完全相同的过氧化氢溶液，一支试管在常温下进行，另一支试管浸在37℃的温水中，现察到量筒中2分钟收集到的气体体积均为5mL，从而得出猜想1不成立。 (3)实验3：取两支试管，试管①中加入5mL过氧化氢溶液，试管②中装一小粒过氧化氢酶，注入 ，并将两支试管均浸在37℃的温水中，与试管①相连的量筒中2分钟收集到的气体体积为5mL，与试管②相连的量筒中2分钟收集到的气体体积 (选填“大于”或“小于”)5mL，从而得出猜想2成立。 【实验拓展】 (4)小峰反思了实验过程，认为人体中过氧化氢酶是在体温条件下发挥作用的，实验得出的结论可能存在不足，因此他应补充的实验方案是 。 4．关于金属的研究是一项重要的课题。某化学兴趣小组以金属为主题，在老师的指导下进行探究。 【活动一】探究金属与盐溶液反应 甲组同学为探究Cu和A1两种金属的活动性顺序，设计了如下实验： (1)铝和硫酸铜溶液反应的化学方程式为 。 (2)以上化学反应中，金属铝失去电子变成铝离子进入溶液，而 则得到了电子。 【活动二】探究金属与盐酸反应 (3)室温下，乙组同学利用如图3所示装置，分别用等体积、等浓度的稀盐酸和打磨过的等质量不同形状、不同种类的金属进行实验，测定实验结果如下表： 实验编号 金属种类 金属形状 盐酸的浓度(均取20mL) 收集50mL氢气所需的时间 1 镁 粉末状 10% 60s 2 铝 片状 10% 112s 3 镁 片状 10% 102s 对比实验1和实验3说明 对反应速率有影响，比较实验2和实验3可得出的结论是 。 (4)等质量相同表面积的打磨擦去氧化膜的镁条，等体积不同浓度的稀盐酸，在一定条件下反应，实验结果如图4所示，对比a、b曲线，引起a曲线压强迅速增大的因素可能有 (答出一点即可)。                 图4 【活动三】探究金属与氧气反应 (5)镁、铝按一定比例熔融冷却后可得到具有优异性能的镁铝合金。为测定某镁铝合金(不含其他元素)中镁的质量分数，某同学设计如下实验：称取ag镁铝合金粉末，放在如图5所示装置的惰性电热板上，通电使其充分灼烧，充分灼烧后再次称量固体质量为bg。 查阅文献：镁是一种活泼金属，除了能与氧气反应，还可以与氮气、二氧化碳反应。 ①充分灼烧后得到的固体质量(b)的取值范围为 (用a表示)。 ②若用空气代替O2进行实验，对测定结果 (填“有”或“无”)影响。 5．订书钉是生活中常用的文具，主要成分是铁，其表面镀有镁、锌、铜中的一种，为探究是哪种金属，进行以下实验： 【实验步骤】 ①取一块订书钉(40根钉)，如图甲所示，浸入酒精中，一段时间后从表面取下一层胶水薄膜； ②用棉花擦去酒精，待干燥后称量质量为13.4g； ③将其放入图乙所示装置，并在干燥管口用氢气传感器测量氢气的质量，同时记录电子天平显示的质量变化(如图丙所示)； ④5.8min时停止反应取出装置剩余订书钉，洗涤、干燥、称量、剩余订书钉质量为7.8g。 根据实验操作，分析实验数据，请回答： (1)从订书钉的外观看，可以首先排除的金属是 。 (2)图丙中，表示电子天平读数的曲线是点 所在的曲线(填“O”或“P”)，P点纵坐标X的值为 。 (3)0～0.2min不产生氢气的原因主要是 。 (4)1.7min后锥形瓶中发生的主要反应的化学方程式为 。 (5)通过所给数据分析，订书钉表面镀的金属是 (填化学式)。 (6)金属铝也是生活中常用的金属材料，化学兴趣小组的同学把用砂纸打磨过的铝片迅速放入气密性良好的塑料瓶中，利用氧气浓度传感器测得瓶内氧气含量的变化情况如图所示。 请说明实验过程中瓶内氧气含量先减少后基本不变的原因 。 6．某化学兴趣小组想探究某一温度下某氢氧化钠溶液的酸碱度。探究过程为： 【猜想或假设】溶液的pH可能为：①pH<7 ②pH=7 ③ 【设计和实验】要测定该溶液的酸碱度，除有正确的操作步骤外，应采用pH试纸来进行实验。组内同学进行了如下实验： 甲同学：取pH试纸放在玻璃片上，用玻璃棒蘸取氢氧化钠溶液涂在pH试纸上，把试纸显示的颜色与标准比色卡比较，测得pH>7。 乙同学：取pH试纸放在玻璃片上，先用蒸馏水将pH试纸润湿，然后用玻璃棒蘸取氢氧化钠溶液涂在pH试纸上，把试纸显示的颜色与标准比色卡比较，测得pH>7。 丙同学：将pH试纸直接浸入氢氧化钠溶液中，把试纸显示的颜色与标准比色卡比较，测得pH>7。 【评价与反思】三位同学中操作正确的是 同学。错误的是 同学，导致的后果是 。 【结论与分析】丙同学得出：“凡是pH大于7的溶液都是碱溶液”，你认为该同学结论 （填“正确”或“不正确”）。如不正确，请举一例说明 。（如正确，该处不填） 7．操作和保存药品不当，标签常常易损毁。现有试剂标签已破埙的四瓶溶液（如图），已知这四瓶试剂分别是NaOH、Ca（OH）2、Na2CO3、K2SO4。溶液中的一种某兴趣小组同学决定对溶液的成分进行实验探究（实验另外药品只提供盐酸和酚酞溶液），请你参与其中并完成探究内容： ①甲同学认为：第④瓶试剂一定是 ，大家一致同意他的看法。 ②同学们又对其它溶液的成分进行如下实验探究： 实验步骤 实验现象 实验结论 （1）取①②③瓶溶液各少量于三支试管中，分别滴加酚酞试液 酚酞试液不能将其中 的一种溶液鉴别出来 （2）再取①②③瓶溶液各少量于另外 三支试管中，分别滴加 、 、 ①瓶溶液为Na2CO3 （3） ②瓶溶液为NaOH ③瓶溶液为Ca（OH）2 8．某化学课堂围绕“酸碱中和反应”，将学生分成若干小组，在老师引导下开展探究活动。以下是教学片段，请你参与学习并帮助填写空格(包括表中空格)。 【演示实验】将一定量的稀H2SO4加入到盛有NaOH溶液的小烧杯中。 【学生板演】 (1)该反应的化学方程式 。 【提出问题】实验中未观察到明显现象，部分同学产生了疑问：反应后溶液中溶质是什么？ 【假设猜想】 (2)针对疑问，大家纷纷提出猜想。甲组同学的猜想如下，请你补上猜想四。 猜想一：只有Na2SO4；猜想二：有Na2SO4和H2SO4；猜想三：有Na2SO4、H2SO4和NaOH；猜想四： 。 (3)乙组同学对以上猜想提出质疑，认为有一种猜想是不合理的。不合理的猜想是 ，理由是 。 【实验探究】 (4)丙组同学取烧杯中的溶液少量于试管中，滴加几滴CuSO4溶液，无明显变化，溶液中一定没有 。 为了验证其余猜想，各学习小组利用烧杯中的溶液，并选用了老师提供的pH试纸、Na2CO3溶液、BaCl2溶液，进行如表三个方案的探究。 实验方案 测溶液的pH 滴加Na2CO3溶液 滴加BaCl2溶液 实验操作 实验现象 试纸变色，对比比色卡，pH＜7 有气泡产生 产生白色沉淀 实验结论 溶液中有H2SO4 溶液中有H2SO4 溶液中有H2SO4 【得出结论】通过探究，全班同学一致确定猜想二是正确的。 【评价反思】 (5)老师对同学们能用多种方法进行探究，并且得出正确结论给予了肯定。同时指出(2)中存在两处明显错误，请大家反思。同学们经过反思发现了如下两处错误： ①实验操作中的错误是 。 ②实验方案中也有一个是错误的，错误的原因是 。 9．某化学兴趣小组在实验室用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气时，发现制得的气体有刺激性气味，于是在老师的指导下对该气体的成分进行探究。 【提出问题】氯酸钾与二氧化锰混合加热后产生气体的成分是什么？ 【查阅资料】 ①氯酸钾与二氧化锰混合加热产生的气体都是以单质形式存在； ②氯气是有刺激性气味的气体，能溶于水，能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。 【猜想假设】 猜想一：该气体为氧气；  猜想二：该气体为① ；  猜想三：该气体为氧气和氯气的混合物。 【实验探究】 实验操作 实验现象 实验结论 小雅用排水集气法收集A、B两瓶气体，将带火星木条伸入A中，湿润的淀粉碘化钾试纸伸入B中 A中带火星木条复燃，B中湿润的淀粉碘化钾试纸② 。 猜想一成立 小礼用排空气法收集C、D两瓶气体，将带火星木条伸入C中，湿润的淀粉碘化钾试纸伸入D中 C中带火星木条复燃，D中湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。 猜想③ 成立 【反思与评价】小礼认为小雅的结论不严谨，原因是④ ； 【交流与讨论】若用氯酸钾和二氧化锰混合加热制得较纯净的氧气，则收集氧气时最适宜用⑤ （填“排水法”或“排空气法”）； 【拓展延伸】二氧化锰质量在反应前后的变化 同学们将加热后剩余固体中的二氧化锰完全分离并测量其质量，多次实验后发现，只要在反应过程中闻到了刺激性气味，反应后分离出的二氧化锰质量就会小于加热前二氧化锰的质量。 查阅资料得出，加热氯酸钾和二氧化锰混合物的反应过程如下： 第1步：二氧化锰+氯酸钾高锰酸钾+氯气+氧气 第2步：高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 第3步：锰酸钾+氯气氯化钾+二氧化锰+氧气 反应后剩余固体中二氧化锰质量小于反应前的质量，原因可能是⑥ 。 10．化学小组活动中，小秀同学在实验室将一定量铁粉和铜粉加入含有Mg(NO3)2和AgNO3的溶液中，一定发生反应的发化学方程式 。 充分反应后，过滤得到滤液A和滤渣B。小组同学对滤液A和固体B的成分进行探究。 【猜想与假设】滤渣B中含有哪些成分？ 猜想：甲同学：Ag、Cu     乙同学：Ag     丙同学：Ag、 Fe、Mg    丁同学:________ 【表达与交流】写出丁同学猜想成分是 ； 【反思与评价】上述 同学的猜想是错误的,其理由为： 。 【实验探究】小优将用砂纸打磨过洁净的铁丝伸入到滤液A中，无明显现象，由此推测滤液A的溶质为 。由此得出滤渣B的组成情况为 。 【总结与归纳】经过讨论，他们画出了小秀同学加入固体时溶液中阳离子随时间的变化图像。 其中①代表的离子是 （填符号）②代表的离子是 （填符号）。 11．同学们应用数字化实验探究外界条件对双氧水分解速率的影响。实验装置如下： 【进行实验】 序号 主要实验步骤 装置内—时间图像 实验1 ①1号抽滤瓶中不加任何试剂， 2号抽滤瓶中加入0.2gMnO2粉末 3号抽滤瓶中加入0.2gFeCl3粉末 ②用三支分液漏斗分别加入15mL4%的H2O2溶液。 实验2 ①三个抽滤瓶中分别加入0.2gFeCl3粉末 ②分别用1号分液漏斗加入15mL2%的H2O2溶液；用2号分液漏斗加入15mL4%的H2O2溶液；用3号分液漏斗加入15mL6%的H2O2溶液 实验3 ①三个抽滤瓶中分别加入0.2gFeCl3粉末，分别放入装有10℃、20℃、40℃水的水槽中 ②用三支分液漏斗分别加入15mL4%的H2O2溶液 【解释与结论】 （1）实验1的2号抽滤瓶中反应的化学方程式为 。 （2）某同学得到“不同催化剂的催化效果不同”的结论，他的依据是 。 （3）通过上述实验得到：影响该反应速率的外界因素有 。 【反思与评价】 （4）经过多次实验，有的同学对比实验1的3号瓶、实验2的2号瓶中同为40s时的气体压强，发现存在较大的差异，可能的原因是 。 12．某兴趣小组发现氢氧化钠溶液在空气中变质没有明显现象，为探究氢氧化钠溶液是否变质开展如下探究． (1)写出氢氧化钠溶液在空气中变质的化学方程式 ． 【思路一】从反应物的角度 【查阅资料】碳酸钠溶液显碱性． 实验方案 实验现象 方案一 将二氧化碳通入氢氧化钠溶液中，在滴加无色酚酞溶液． 无色酚酞变红色 方案二 将氢氧化钠溶液注入盛有二氧化碳的密闭软塑料瓶中，充分振荡． 软塑料瓶变瘪 (2)方案一 (填“能”或“不能”)判断氢氧化钠溶液是否变质． (3)有同学认为方案二不够严谨，简述理由 ；重新完善设计方案 ． 【思路二】从生成物的角度 【查阅资料】碳酸钡是一种难溶于水的白色固体． 实验方案 实验现象 结论 方案三 向已通入二氧化碳的氢氧化钠溶液中滴加过量 （试剂名称） 最终有气泡产生 氢氧化钠溶液已变质 向已通入二氧化碳的氢氧化钠溶液中滴加氢氧化钡溶液 13．M是生活中常见的金属，MSO4溶液是无色液体，某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． 【提出问题】M、铜、铝的金属活动性顺序是怎样的？ 【猜想与假设】小敏的猜想是Al＞Cu＞M；小强的猜想是Al＞M＞Cu；你的猜想是 。 【设计与实验一】小莉取M丝、铜丝、铝丝和编号为①、②、③的3支试管，进行如表的实验(试管中均盛有体积相同、溶质质量分数也相同的稀盐酸)； 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 刚开始的现象 有少量气泡产生 无气泡 无气泡 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，该原因是 。 【设计与实验二】为了进一步探究三种金属的活动性顺序，同学们取粗细相同，打磨干净的M丝、铝丝及相关溶液，又进行了如图所示的实验： (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。 【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，还有 (任写一种) 14．某学习小组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，（如图所示），经实验员分析可知原瓶溶液中的溶质可能是 NaHCO3，NaOH，Na2CO3，NaCl中的一种，请你对该试剂作出猜想并进行实验探究： 【提出问题】这瓶试剂是什么溶液？ 【猜想与假设】 甲猜想：NaHCO3溶液；乙猜想：NaOH溶液；丙猜想：Na2CO3溶液；丁猜想：NaCl溶液 【查阅资料】上述四种物质相关信息如下 物质 NaHCO3 NaOH Na2CO3 NaCl 常温下溶解度/g 9.6 109 21.5 36 常温下稀溶液的pH 9 13 11 7 【实验探究1】取瓶中溶液少许于试管中，滴加几滴酚酞溶液，溶液变红。 【实验探究2】另取瓶中溶液少许于试管中，滴加足量的稀盐酸，产生生气泡。 【实验分析】通过【实验探究1】可知 同学的猜想一定错误。 甲同学仔细分析四种物质的相关信息表后发现自己的猜想错误，他的理由是 。 丙同学分析【实验探究2】并结合以上同学的实验结论，认为原瓶溶液是NaCO3溶液。 【讨论质疑】乙认为以上同学分析有漏洞，需要进一步实验确定，于是又进行了如下探究。 【实验探究3】在【实验探究1】试管中的红色溶液中滴加过量氯化钙溶液（中性），充分反应后，试管中溶液仍呈红色，但有白色沉淀产生。 【得出结论】通过【实验探究3】可证明这瓶试剂为 溶液，但已经部分变质。 【反思与拓展】写出变质的化学方程式： ，得出了该溶液正确的保存方法。 15．草酸(H2C2O4)存在于自然界的植物中，在170℃以上易分解，某校化学兴趣小组为确定草酸分解产物，做如下探究。 【提出问题】草酸的分解产物是什么？ 【猜想与假设】猜想①CO、CO2 猜想②CO、H2O 猜想③CO2、H2O、H2 猜想④CO、CO2、H2O 经小组同学分析得出上述猜想 一定是错误的。其理由是 。 【查阅资料】 ①无水硫酸铜是一种白色固体，遇水会变成蓝色。 ②氢氧化钙微溶于水，氢氧化钠(化学式为NaOH)易溶于水。氢氧化钠能与二氧化碳反应生成溶于水的碳酸钠。 ③浓硫酸能吸收水蒸气。 【实验探究】该小组同学设计了如图的实验过程(部分固定装置已略去)。    实验步骤 实验现象 实验结论 将分解产物从左至右依次通过各装置 A中无水硫酸铜变蓝 B中澄清石灰水变浑浊 猜想②错误 F中无水硫酸铜 G中澄清石灰水 猜想④正确 问题解答 (1)装置C的作用 (2)写出装置E中发生反应的化学方程式 【交流反思】为防止污染环境，该实验应增加 装置。(填一种即可) 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 $$