2024年中考化学科学探究题-定量实验提高复习

2024年中考化学科学探究题-定量实验提高复习 1．工业铁红的主要成分是Fe2O3，还含有少量的FeO、Fe3O4。为了测定铁红中铁的质量分数，兴趣小组的同学进行了如下实验，请你参与过程分析。 【资料1】草酸晶体（H2C2O4•3H2O）在浓H2SO4作用下受热分解，化学方程式为H2C2O4•3H2OCO2↑+CO↑+4H2O。 (1)下列可用作草酸分解制取气体的装置是 （填字母编号）。 【问题讨论】用如图所示装置进行实验： (2)进入D中的气体是纯净、干燥的CO，则A、C中的试剂依次是 、 。（填字母编号） a．浓硫酸    b．澄清的石灰水    c．氢氧化钠溶液 (3)B装置的作用是 。 (4)写出D装置中还原Fe2O3的化学方程式 。 【数据分析与计算】 【资料2】铁的常见氧化物中铁元素的质量分数： 铁的氧化物 FeO Fe2O3 Fe3O4 铁的质量分数 77.8% 70.0% 72.4% (5)称取铁红样品10.0g，用上述装置进行实验，测定铁红中铁的质量分数。D中充分反应后得到Fe粉的质量为mg，则 ＜m＜ 。 【实验改进与评价】 (6)该实验装置中D的酒精灯应加一个网罩，目的是 。 (7)请指出该实验装置中的一个明显缺陷 。 2．化学探究不仅激发同学们学习化学的兴趣也能提高学习能力，有助于开发同学们的智慧潜力。某化学兴趣小组在老师的指导下，对水蒸气通过灼热的焦炭后得到的混合气体进行了实验探究。 【提出问题】水蒸气通过灼热的焦炭后得到的混合气体含有哪些成分? 【猜想与假设】 猜想一：含有一氧化碳、氢气和水蒸气。 猜想二：含有一氧化碳、二氧化碳、氢气和水蒸气。 猜想三：含有二氧化碳、氢气和水蒸气。 【查阅资料】 ①无水硫酸铜遇水由白色变为蓝色。 ②碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物。 ③氢气与一氧化碳都具有还原性。 【收集证据】同学们在老师的指导下设计了如图1所示装置（部分夹持仪器已略去），并进行了实验。 (1)装置A中无水硫酸铜由白色变为蓝色，装置B中澄清石灰水变浑浊，由此得出的结论为混合气体中有 。 (2)装置C中的药品为氢氧化钠溶液，其目的为除去二氧化碳气体，防止干扰后面的实验。装置D中应放 ，除去混合气体中的水蒸气 (3)反应后装置E玻璃管中 粉末变为黑色，F中无水硫酸铜由白色变为蓝色，G中澄清石灰水变浑浊，说明混合气体中还存在的气体是 。 (4)装置H的作用是 。 【实验结论】 (5)猜想 正确。 【实验反思】 (6)经过讨论，同学们将如图1装置进行了简化。只用如图2所示装置并自选必要试剂就能完成探究（假设每步都完全反应）。实验过程中点燃玻璃尖嘴导出的气体，干燥的凉烧杯内壁能观察到的现象是 ，应补充的最后一步实验操作及现象是 。 3．草木灰是一种常见的农家肥料，也是农业生产上生产钾肥的重要来源之一，探究小组就实验室的草木灰样品展开了系列探究。 Ⅰ.将一定量的草木灰放入烧杯，加入足量水浸泡，将上层浸出液进过滤。 (1)取少量上述滤液，向其中滴加几滴紫色石蕊试液，溶液变为 色，说明草木灰是一种碱性肥料，与铵态氮肥混合使用会 (填“增加”或“降低”)肥效。 Ⅱ.查阅资料，得知草木灰的主要成分是碳酸钾。已知草木灰样品中可能混入了氧化镁、硝酸铵、硫酸钾、氯化钾四种物质中的两种或多种。为探究其成分，课外小组的同学取了一定量的该固体混合物A，按下图所示进行探究实验，出现的现象如图中所述。(设过程中所有发生的反应都恰好完全反应)    请根据实验过程和图示提供的信息，进行分析推理，回答下列问题： (2)无色气体B的化学式为 。 (3)白色沉淀F的化学式为 。 (4)根据上述实验现象判断，在该草木灰样品中，一定混入的物质为以上四种物质中的 (写化学式)。 (5)为进一步确定混入样品中的其它物质的存在，请你对无色滤液D或无色滤液G进行下一步探究，请写出操作、现象和结论 。 4．实验室里有一瓶未盖瓶塞的碱石灰，某学习小组同学在老师的指导下，以“碱石灰成分和性质”为主题开展项目式学习。 任务一：查阅资料认识碱石灰 I.制碱石灰的流程 II.Ca(OH)2的分解温度是580℃；NaOH受热不分解。 (1)煅烧石灰石发生反应的化学方程式为 。 (2)上述制得的碱石灰主要含有 、Ca(OH)2和少量水。 任务二：探究未盖瓶塞的碱石灰样品的成分 【作出猜想】样品中的成分可能有下列几种： 猜想1：Ca(OH)2、NaOH 猜想2：CaCO3、Ca(OH)2、NaOH 猜想3：CaCO3、NaOH、Na2CO3 猜想4：CaCO3、Na2CO3 【实验探究】 该小组同学设计并进行了如表实验(已知：BaCl2溶液呈中性)。 实验步骤 现象 结论 步骤1：取5g碱石灰样品于烧杯中，加入50g水，充分搅拌后，静置 烧杯底部有白色固体 猜想1不正确 步骤2：取步骤1烧杯中上层清液少许，加入试剂X 无明显现象 猜想2不正确 步骤3：取步骤1烧杯中上层清液少许，滴2滴酚酞溶液 溶液变红 猜想3正确，猜想4不正确 步骤4：取步骤3变红的溶液，加入过量BaCl2溶液 【反思评价】 (3)步骤1的方案不严密，理由是 。改进实验方案：取5g碱石灰样品于烧杯中，加入足量的 ，产生气泡，则猜想1不正确。 (4)步骤2中试剂X可选用______(填字母)。 A．FeCl3溶液 B．稀盐酸 C．Na2CO3溶液 (5)步骤4中的现象为 。 5．空间站内获得氧气的原理：利用航天员呼吸作用产生的CO2与Na2O2(过氧化钠)反应产生O2，同时降低舱内CO2的浓度。兴趣小组模拟空间站内制取氧气的原理制取氧气；他们对获得的气体成分进行探究。 【作出猜想】 猜想一：氧气 猜想二：氧气和二氧化碳 猜想三：氧气、二氧化碳和水蒸气 【实验验证】小组同学将气体通过下列装置进行实验(如图，所用药品均足量，反应均完全)。    (1)检查装置气密性：在甲、丙装置中倒入适量的水；关闭丙装置右端的止水夹；往甲装置中鼓入一定量空气后，停止鼓气。如果甲装置的长导管中液柱液面高于瓶内液面并保持稳定，说明装置气密性 (选填“不好”或“良好”)。 (2)甲装置电子天平读数恒定不变；装置乙中观察到的现象是 。 (3)装置丙中发生反应的化学方程式为 。 【实验结论】猜想二成立。 【延伸探究】小组同学认为二氧化碳和过氧化钠反应的另一种产物可能是碳酸钠、氢氧化钠和碳酸氢钠中的一种。 (4)小明认为反应的另一种产物不可能是碳酸氢钠和氢氧化钠；其理由是 。 (5)为此；小明取少许反应后的剩余固体于试管中加水溶解，滴加足量氯化钙溶液，观察到的现象是 ，从而验证了猜想。 【反思交流】 (6)有人提出可以利用太阳能将航天员产生的“废水”(废水中包含尿液和生活废水等)电解获得氧气；从改善太空舱内航天员生活环境的角度，说明用这种方式制取氧气的优点： (写一条)。 6．2024年2月29日，国家自然科学基金委员会发布2023年度“中国科学十大进展”，中国科学院遗传发育所“农作物耐盐碱机制解析及应用”成果入选。某盐碱地的土壤中含有的可溶性盐是中的一种或多种，某项目化研究小组的同学利用该地土壤的浸出液进行了以下探究。（提示：把土壤样品用水充分浸泡后过滤，所得滤液即为“浸出液”） 【实验验证】 (1)请完善下面表格。 实验操作 实验现象 实验结论 ①取少量浸出液于试管中，滴加足量 产生气泡 浸出液中含有，没有 ②在上述反应后的溶液中继续滴加足量硝酸钡溶液，充分反应后过滤 产生 浸出液中含有 ③取上述实验过滤后的滤液于另一支试管中，滴加适量硝酸银溶液 产生白色沉淀 浸出液中含有 【反思评价】 (2)同学们讨论后发现，如果实验②是直接往土壤的浸出液中滴加足量硝酸钡溶液，则无法确定浸出液中含有，理由是： 。（请用化学方程式解释） 【拓展应用】 (3)经测定，该地土壤的浸出液的为8，同学们对当地农民施肥给出了建议，在施用氮肥中，不宜选择含铵根的氮肥，其原因是 。 7．小敏发现妈蚂在家蒸馒头时，揉面加入了一种白色粉末，做出的馒头松软好吃。她很感兴趣，想探究妈妈加入“白色粉末”的成分是什么。 商品 成分 碳酸钠 碳酸氢钠 碳酸氢钠、有机酸 通过对市场上相关产品进行调查，小敏发现了如上图所示的三种商品。小敏妈妈告诉她所用的白色粉末就是以上三种商品中的一种。 【查阅资料】①快速发酵粉与水混合后，产生大量二氧化碳气体。 ②碳酸钠水溶液呈碱性。碳酸氢钠水溶液有弱的碱性，且20℃时，饱和碳酸氢钠溶液的pH为8.3。 ③20℃时碳酸钠的溶解度为21.5g，碳酸氢钠的溶解度为9.6g。 【实验设计】小敏进行了如下实验步骤： (1)取少量白色粉末于试管中，加入适量蒸馏水，白色粉末溶解，无其他明显现象。说明白色粉末不是 。 (2)另取少量白色粉末于试管中，加入稀盐酸，有无色气体产生。小敏认为该白色粉末是食用纯碱。你认为小敏同学的结论是否正确并说明理由： 。 (3)请你运用所学知识设计实验方案探究“白色粉末”的成分 (要求写出实验操作、现象和结论)。 8．小虹在洗衣服时，对家里的洗涤剂产生了兴趣。于是她与项目学习小组的其他同学对洗涤剂的种类、去污原理及成分等展开了项目式学习。 任务一：认识洗涤剂种类 【查阅资料】常用洗涤剂包括肥皂和合成洗涤剂。肥皂在软水中有良好的去污作用，但在硬水中洗涤效果很差，在酸性介质中会完全失去洗涤能力。合成洗涤剂的去污作用不受水质软硬的影响。 【分析交流】 (1)小虹向家里的自来水中加入肥皂水，发现泡沫很少且有大量浮渣，则适合她使用的洗涤剂种类是 。 任务二：了解洗涤剂去污原理 【咨询老师】同学们咨询老师，知道了洗涤剂由助洗剂（、等），表面活性剂和添加剂组成。表面活性剂能使油污在水中分散成无数细小的液滴并随水流动，从而使油污从衣物上分离出来。 【小组讨论】 (2)同学们讨论后一致认为：表面活性剂在去除油污时所起的作用是 （填“乳化”或“溶解”）。 任务三：探究洗涤剂成分 小虹拿来家里的洗涤剂，在实验室里与同学们对其中的部分成分进行了探究。 【猜想假设】该洗涤剂中含有和 【进行实验】 (3) 实验步骤及操作 实验现象 步骤一 取少量水于试管中，向水中加入少量洗涤剂，再滴加几滴 溶液 溶液变为红色 洗涤剂中含有和 步骤二 另取少量水于试管中，向水中加入少量洗涤剂，再向其中滴加过量稀硝酸 有气泡冒出 步骤三 取步骤二的剩余液体少许于试管中，向其中滴加溶液 【反思评价】 (4)步骤二中所加稀硝酸“过量”的目的是 。 (5)步骤三中发生反应的化学方程式为 。 任务四：制作洗涤剂家庭小贴士 【成果展示】 (6)同学们从洗涤剂的使用环境、资源节约等角度进行了要点总结，使用洗涤剂时应注意 。 9．某校九年级“我们爱化学”活动小组的同学，探究了过氧化钠与二氧化硫（）反应后所得固体产物的成分，过程如下： 【查阅资料】过氧化钠与二氧化硫反应的化学方程式为：，； 【提出猜想】猜想1：固体成分为 猜想2：固体成分为 (1)猜想3：固体成分为 。 【实验探究】用如图所示的装置进行实验。打开A中分液漏斗的活塞，反应发生（产生足量的）后，用带火星的木条检验从a处导出的气体，木条复燃。 【实验结论】 (2)A是制取气体的装置，反应的化学方程式与实验室制取的化学方程式类似，请写出A中发生反应的化学方程式： 。 (3)由题中 的实验现象，可推测猜想2是错误的。 (4)装置B的作用是 ；装置D的作用是 。 【总结提升】 (5)若实验前称得固体的质量为，充分反应后称得生成物固体质量为，则的取值范围是 （用含的含系式表示）。 10．化学兴趣小组对网购的某食品专用发热包（部分标签如图所示）进行了探究。 请回答探究过程中的问题： Ⅰ.探究发热原理 (1)氧化钙和水的反应 热量。 (2)查阅资料：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，反应放热。据此推知发热包中碳酸钠的作用是 （利用化学方程式作答）。 Ⅱ.探究发热剂中各成分的质量比 为能够自制发热包，设计如下实验对发热剂的组成进行定量探究。已知下图中B处为两个单向阀；推注射器时A1关闭， A2处打开；拉注射器时，A1打开进空气，A2关闭。 【实验步骤】 ①检查实验装置气密性。 ②称取5.0 g发热剂样品放入锥形瓶中，并在其它装置中装入足量的相应试剂。 ③……，然后称得F处装置的质量为m1。 ④打开分液漏斗的活塞，加入足量稀硫酸后关闭活塞，一段时间后再.....，然后称得F处装置的质量为m2。 (3)实验步骤③和④中“……”处操作相同，该操作是 。 【数据处理】 (4)基于实验所得数据，可以计算出该发热剂中氧化钙、铝粉、碳酸钠的质量比。5.0 g发热剂样品中氧化钙质量为 。 【模拟制作】 将氧化钙、铝粉碳酸钠按以上质量比混合均匀后，倒入无纺布袋中封口，将无纺布袋放入塑料自封袋中密封保存。 【拓展延伸】 (5)取以上自制发热包加水后，反应过程中溶液温度和pH随时间变化如图所示。下列说法正确的是______。 A．0 ~500s内，温度升高的原因仅是氧化钙与水反应放热 B．0~ 100s内，pH上升的原因仅是氧化钙和水生成氢氧化钙 C．100~880 s内，pH变化的原因是氢氧化钠被铝粉逐渐消耗 D．0~500s内，温度上升逐渐放缓，可能与生成的碳酸钙覆盖在反应物表面有关 11．蒸汽眼罩是我们日常生活中常见的缓解眼睛疲劳的产品。某化学兴趣小组对蒸汽眼罩开展了以下探究。 [查阅资料] ①蒸汽眼罩由无纺布和发热体组成．发热体内含有铁粉、活性炭、氯化钠、蛭石（保温作用，可以减缓热量散失）、高吸水树脂（良好保水性能，为眼罩提供水蒸气）等。 ②铁粉、四氧化三铁均能被磁铁吸引。 ③蛭石、高吸水树脂不参与下列反应。 【探究一】验证蒸汽眼罩发热体内含有铁粉 实验设计 实验现象 实验结论 小明 用磁铁靠近发热体中的粉末 磁铁吸引了部分粉末 蒸汽眼罩发热体内含有铁粉 小花 取出发热体中的少量粉末加入足量稀盐酸中 _______ 蒸汽眼罩发热体内含有铁粉 (1)根据实验结论，小花实验操作中观察到的现象是 ，涉及的化学反应方程式为 ； (2)有同学指出小明的实验设计不严谨，理由是 ； 【探究二】验证蒸汽眼罩发热体内含有氯化钠 (3)小丽另取发热体中的粉末于烧杯中加入足量水，用玻璃棒搅拌，然后过滤；取滤液于一支试管中，加入 溶液，观察到产生白色沉淀，证明发热体内含有氯化钠。 【探究三】探究蒸汽眼罩的发热原理 (4)实验设计：取发热体内的固体粉末放入密闭容器中，通过数字传感器分别测得容器内氧气和二氧化碳含量的变化情况见下图。按图所示，发热体内的物质与空气中的 发生了反应，理由是 。 (5)实验结束后，同学们观察到部分黑色粉末变成了红棕色，根据发热体成分试推测红棕色粉末是 （填化学式）。 12．《礼记》等文献中记载古人用草木灰制取氢氧化钾，用作纺织品漂洗剂等等。化学兴趣小组同学对草木灰有关性质、成分、用途开展如下探究。 【查阅资料】草木灰是作物秸秆、枯枝等燃烧后的剩余灰烬，其中富含可溶性钾盐。 任务一：探究草木灰的酸碱性 (1)取少量草木灰水溶液于试管中，滴加无色的酚酞溶液，观察到 的现象，则证明草木灰水溶液呈碱性。 任务二：探究草木灰的成分 【猜想与假设】草木灰中可能含有碳酸钾、硫酸钾中的一种或两种。 【实验探究】 (2)兴趣小组同学另取草木灰水溶液根据表格方案进行实验： 项目 实验步骤 实验现象及分析 实验结论 方案 ①取少量草木灰水溶液于试管中，滴加足量 (填试剂名称) 有大量气泡产生，发生反应的化学方程式为 草木灰中含有碳酸钾 ②另取少量草木灰水溶液于试管中，滴加足量氯化钡溶液 产生白色沉淀 草木灰中含有硫酸钾 【反思评价】 (3)有同学认为步骤②的实验结论不一定正确，理由是 ，因此需要改进实验。 【实验改进与结论】 (4)兴趣小组同学向步骤②中得到的白色沉淀中滴加足量的稀硝酸，观察到的现象是 ，证明草木灰中含有硫酸钾和碳酸钾。 任务三：验证草木灰古法制碱 古人用草木灰制碱；将草木灰与氢氧化钙悬浊液混合生成氢氧化钾。兴趣小组的同学用如下实验验证草木灰与氢氧化钙混合。 资料：常温下Ca(OH)2饱和溶液的pH为12.7，实验配制的K2CO3溶液pH为11.3。 【验证实验】同学们模拟古人制碱的原理，向盛有K2CO3溶液的烧杯中，分3次加入氢氧化钙，充分反应后，静置，分别测其溶液的pH(如图)。 (5)小组同学通过分析以上实验数据认为可以证明步草木灰与氢氧化钙悬浊液混合后生成了氢氧化钾，依据是 。 13．牙膏中常用碳酸钙、二氧化硅等物质作为摩擦剂。某同学对牙膏中摩擦剂碳酸钙的含量进行探究。 【实验原理】测定C装置中生成沉淀的质量，通过计算确定牙膏中CaCO3的质量分数。 【查阅资料】，牙膏中其他成分遇到盐酸时无气体产生。 【实验装置】 (1)实验过程中需持续缓缓通入空气，其作用有：①搅拌B、C中的反应物，使其充分反应；② 。 (2)下列各项措施中，不能提高测定准确度的是 (填标号) a.在加入盐酸之前，应排净装置内的CO2气体 b.滴加盐酸不宜过快 c.在A、B之间增添盛有浓硫酸的洗气装置 d.在B、C之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置 (3)若实验前放入B中的某品牌牙膏样品的质量8g，实验后C中生成了9.85g沉淀，则该品牌牙膏中碳酸钙的质量分数为 (计算结果精确到0.1％)。 (4)若没有A装置或D装置，测得CaCO3的质量分数都会 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。 14．【科学探究】 我国古代人民积累了许多对物质变化的认识，早在战国时期，《周礼•考工记》中记载有“涑帛”方法(贝壳灰)和“灰”(草木灰)混合加水所得溶液来洗涤丝帛，化学小组对“混合加水所得溶液”的成分进行了探究。 【查阅资料】 ①草木灰和贝壳灰主要成分分别为K2CO3、CaO。 ②脱胶率越高，所得丝帛越顺滑亮丽，浓度为10%的K2CO3的pH=11.6，浓度为1%KOH的pH=12.2。 【提出假设】“混合加水所得溶液”的成分 猜想Ⅰ：只含有KOH 猜想Ⅱ：含有KOH、Ca(OH)2 猜想Ⅲ：含有KOH、K2CO3 猜想Ⅳ：含有KOH、Ca(OH)2、K2CO3 (1)如图1所示，步骤Ⅰ的反应为 。(填“吸热”或“放热”) (2)猜想 肯定是错误的，原因是 。(用化学方程式表示) 【实验探究】 (3)小组同学对丙溶液进行探究。 实验序号 实验步骤 实验现象 实验结论 1 取少量溶液于试管中，通入CO2 无明显现象 证明该溶液中没有 2 另取溶液少量于试管中，滴加少量的稀盐酸溶液 证明溶液中不含有K2CO3 【交流讨论】 (4)有同学提出实验2得到的结论不够准确，原因是： 。 (5)经过讨论，同学们又进行了实验3，请填写表格。 实验序号 实验步骤 实验现象 实验结论 3 取少量溶液于试管中，滴加足量的 (填盐溶液名称)溶液。 有白色沉淀产生 证明溶液中有K2CO3 【实验结论】 (6)根据以上实验，可得出烧杯丙中澄清溶液含有的溶质是 (填化学式)。 【拓展提升】 (7)根据图2数据分析，选用 溶液洗涤丝帛效果更好。 15．侯氏制碱法所得的纯碱中常含有少量氯化钠，现用下图所示装置来测定纯碱样品中碳酸钠的质量分数(铁架台、铁夹等固定装置已略去)。 实验步骤如下： ①按图连接装置，并检查气密性；准确称得6.0g纯碱样品放入装置B的广口瓶中；往试管A中缓缓鼓入空气数分钟。 ②准确称得盛有碱石灰(固体氢氧化钠和氧化钙的混合物)的干燥管D的质量为83.4g； ③打开装置B的分液漏斗旋塞，缓缓滴入稀硫酸，至不再产生气泡为止； ④打开弹簧夹，往试管A中缓缓鼓入空气数分钟。然后称得干燥管D的总质量为85.6g。 试回答： (1)步骤④中鼓入空气的目的是 ，装置A中试剂X最适宜选用 。 (2)若没有C装置，则会导致测定结果 (填“偏大”或“偏小”)。 (3)E装置的作用是 。 (4)请根据实验中测得的有关数据，计算纯碱样品中碳酸钠的质量分数 。 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 $$