2024年中考化学重点题型集中练习---科学探究题

2024年中考化学重点题型集中练习---科学探究题 1．注射器是一种普通的医疗器械，们它在化学实验中发挥着越来越大的作用。某化学兴趣小组为了测定空气中氧气的含量，进行了如下探究活动。 【查阅资料】白磷的着火点是40°C，红磷的着火点是240°C，两种物质的燃烧产物五氧化二磷是白色固体，会刺激人体呼吸道，能与空气中的水蒸气反应，生成有毒的偏硝酸(HPO3) 【设计实验】为防止实验室污染设计了如图的装置进行探究活动。 【步骤与现象】弹夹①测量试管和导管的总容积为50mL； ②检查装置的气密性良好； ③装药品，将注射器活塞调整到合适位置，连接好仪器； ④用弹簧夹夹紧胶皮管，加热粗铜丝，观察试管中产生的现象； ⑤待试管冷却到室温后打开弹簧夹，观察发生的现象。    【反思与交流】 (1)实验中利用了铜丝的 性。 (2)为了使实验达到预期的结论，步骤③中注射器活塞底部至少应调到 mL处(填整数)。 (3)步骤④中试管内发生反应的化学方程式是 。 (4)若步骤③中活塞在15mL的位置，则步骤⑤中可观察到的现象是 。 2．某兴趣小组在实验室里准备常见酸、碱、盐的性质实验时，发现实验台上摆放的药品中，有一瓶未盖瓶塞且标签破损的溶液（如图），他们决定对这瓶溶液的成分进行探究。    【提出问题】这瓶溶液的溶质是什么？ 【查阅资料】 ①酸、碱、盐的性质实验中用到含钠元素的物质有氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠。 ②实验室里盛放碱性溶液的试剂瓶通常使用橡胶塞。 ③碳酸氢钠溶液与氯化钡溶液不反应；氯化钡溶液呈中性。 【提出猜想】猜想一：氢氧化钠； 猜想二：碳酸钠； 猜想三：碳酸氢钠。 【实验探究】 (1)小军取样滴加稀盐酸有 产生，得出结论：该溶液的溶质是碳酸钠或者是碳酸氢钠，写出碳酸氢钠与稀盐酸反应的化学方程式： 。 (2)小军另取样加入过量的氯化钡溶液，观察到有 产生，进而得出结论：该溶液的溶质是碳酸钠。 (3)小华认为小军的结论不完全正确，理由是 ，其化学方程式为 。 小组同学讨论后一致认为还需要进行如下实验： 取小军第二次实验后的上层清液，滴入无色酚酞溶液，溶液呈红色。 【实验结论】 (4)这瓶溶液的原溶质是 。 【探究启示】实验中取用液体药品时，应注意及时盖好瓶塞。 3．香蕉果肉营养价值颇高，含多种微量元素和维生素欧洲人因为它能解除忧郁而称它为“快乐水果”。    【发现问题】香蕉久置后果皮会逐渐变黑 【查阅资料】香蕉变黑是因为香蕉皮的细胞中含有丰富的多酚类物质，同时含有多酚氧化酶。正常情况下这两种物质分隔在细胞不同的区域，然而当香蕉表皮受到损伤或剥开的时候导致细胞破坏，这两种物质便可以见面。再加上破损的细胞暴露于空气当中，于是这些多酚氧化酶开始催化皮中的多酚类物质与氧气反应，产生醌类物质，然后醌类继续发生一系列的反应生成邻苯二酚型黑色素。反应时间越长，颜色越深，从褐到黑，直至香蕉皮全部变黑。 根据上述资料可知： ①香蕉皮变黑是因为最终反应生成了 。 ②香蕉皮变黑属于化学反应类型中的 反应。 【实验验证】请你设计一个家庭小实验证明香蕉皮变黑与氧气有关 实验操作 实验现象 实验结论 香蕉皮变黑与氧气有关 提示：实验操作文字叙述、作图或文字加作图均可 【拓展应用】许多水果商都把香蕉挂起来放置而不是平铺于案板上。    请你根据上述资料和实验解释其中的道理： 【温馨提示】如果香蕉只是果皮变黑而果肉没变黑，则仍然是可以食用的。 4．学习了过氧化氢制氧气使用二氧化锰作催化剂，某化学兴趣小组在寻找新的催化剂的活动中，对硫酸铜（CuSO4）能否作过氧化氢分解的催化剂进行了以下探究。 【实验探究】 （1）甲同学按如下方案进行实验。 实验步骤 实验现象 实验结论 步骤①：木条不复燃 步骤②：产生气泡，溶液变蓝色 步骤③：带火星的木条 。 硫酸铜能作过氧化氢分解的催化剂，该反应的符号表达式为 。 【查阅资料】硫酸铜溶于水，溶液呈蓝色。 【评价改进】 （2）大家认为甲同学的实验结论不严谨。若要确定该实验结论正确，还需证明硫酸铜 在反应前后都没有发生改变。 【继续探究】 （3）小组同学认为还可以采取另一种方法获取上述实验结论：将甲同学实验后试管中的溶液蒸发、干燥得到白色固体，再称其质量为m克，然后将固体加入5%的 溶液中，带火星的木条再次复燃，说明硫酸铜仍然可以加速过氧化氢分解。 【拓展延伸】同学们对上述实验进行了下列反思： （4）将过氧化氢溶液平均分成两等份a和b，只向b中加入少量二氧化锰，另一份不做处理。则放出氧气的质量（m）与反应时间（t）的关系的图像正确的是 。 A． B． （5）比较硫酸铜和二氧化锰对过氧化氢制取氧气的催化效果，实验过程中需要控制的条件是 （填写序号）。 A．溶液的起始温度    B．催化剂的质量    C． 溶液的浓度    D．反应起始时间 5．金属材料被广泛的用于我们的生活中，不仅是因为物理性能优良，还与它们的化学性质密切相关。下面是小明设计的测定金属铁、铜和镁的活动性的探究实验过程和实验记录，请你一起探究。 【实验目的】测定金属铁、铜和镁的活动性的强弱 【所用试剂】稀硫酸、硝酸银溶液、光亮的薄铁片、薄铜片、薄镁片 【实验过程】 步骤一：将铁片、铜片、镁片分别在空气中点燃片刻，观察燃烧现象； 步骤二：将铁片、铜片、镁片分别放入三只盛有溶质质量分数相同，体积相同的稀硫酸的试管中； 步骤三：将铁片、铜片、镁片分别放入三只盛有溶质质量分数相同，体积相同的硝酸银溶液的试管中； 【实验记录】用“√”表示能观察到的实验现象，用“—”表示观察不到的实验现象（见右表）。 金属 空气 稀硫酸 硝酸银液 铁 — √ √ 铜 — — √ 镁 √ √ √ （1）通过步骤一可以得出三种金属中镁的金属活动性最强，判断依据是 。 （2）运用控制变量法设计实验方案是化学研究的重要方法，步骤二和步骤三中需要控制的实验条件除了金属的体积、溶液的体积、溶质的质量分数以外，还要控制的条件是 ，写出镁和稀硫酸反应的化学方程式 ，此反应属于 。 【实验结论】金属铁、铜、镁的活动性由强到弱的顺序是 。（用元素符号表示） 【反思交流】若利用上述试剂制取氢气，小明认为应该选择金属铁和稀硫酸反应，而不选择金属镁和稀硫酸反应，他的理由是 。 6．反应条件是影响化学反应的重要因素。 I.石墨相氮化碳/碳量子点的纳米复合物是一种新型的复合光催化剂，它可以利用太阳光实现高效分解水，其原理如图1所示。 (1)该反应原理实现了 能向化学能的转化，反应Ⅱ是 （填放热或吸热）反应。 (2)反应中的纳米复合物经烘干后可以直接反复使用，其原因是 。 (3)氮化碳中碳元素和氮元素的质量之比为9:14，氮化碳的化学式为 。 II.反应Ⅱ的原理可用于实验室制取氧气，以图2所示装置进行如下实验。（室温为20℃，氧气浓度传感器初始读数为A，水浴时间均为5分钟） 实验编号 具支试管内的试剂 水浴温度 试管内现象 传感器读数 I 10mL蒸馏水1mL2%H2SO4溶液 20℃ 无气泡 A 40℃ 极少量气泡 A Ⅱ 10mL30%H2O2溶液1mL2%H2SO4溶液 20℃ 无气泡 A 40℃ 少量气泡 B III 10mL 30%H2O2溶液1mL 2%CuSO4溶液 20℃ 少量气泡 C 40℃ 大量气泡 D (4)实验I试管中产生的气泡是溶解在水中的空气，说明气体的溶解性受 影响。 (5)实验中氧气浓度传感器的读数大小为：A<B<C<D。 分析对比实验I、实验II，由A<B （填“能”或“不能”）得出H2SO4能加快H2O2溶液的分解速率的结论。 (6)分析对比实验II、实验III，可以得出以下结论：当其他条件相同时，① ；② 。 7．请你帮助小林同学完成“探究碱式碳酸铜（铜绿）的性质”实验的报告： [实验目的]探究铜绿的性质 [实验用品]略 [实验过程及现象记录] （1）观察铜绿的颜色和状态等物理性质：铜绿是绿色粉末状固体。 （2）用药匙或纸槽分别取少量铜绿于两支试管中。 （3）然后用胶头滴管向其中一支试管中逐滴滴加稀盐酸，观察到铜绿逐渐溶解，产生大量 ，并形成蓝色溶液。 （4）将另一支试管在酒精灯上加热，一段时间后，观察到固体粉末逐渐变成 色，且试管壁有水雾出现，若把产生的气体通入澄清石灰水中，石灰水会变浑浊。 [实验结论]铜绿具有的化学性质是： （1）铜绿能与 反应； （2）铜绿受热易分解，由分解的产物可推断出铜绿是铜在空气中与 、 、 等发生复杂的化学变化生成的。 8．兴趣小组在完成实验室制取CO2后，欲对剩余废液的成分和废液的处理展开以下探究。 (1)废液成分的确定 ①写出实验室制备CO2的化学方程式 。 ②推测废液所含溶质 推测一：CaCl2和HCl； 推测二： 。 ③若要用一种药品验证哪种推测成立，可选择的有哪些? (填标号) A．Fe2O3      B．AgNO3溶液        C．Mg        D．酚酞溶液 (2)废液的处理 实验表明废液中的溶质是CaCl2和HCl，小组决定用Na2CO3除去它们。 【提出问题】如何估算Na2CO3的用量? 【查阅资料】氯化钙溶液呈中性。 【进行实验】取100mL废液样品于烧杯中，逐滴滴加Na2CO3溶液，用pH传感器测定滴加过程中溶液的pH。实验结果如图所示。 【结果讨论】 ①a→b阶段，观察到烧杯中的现象是 。 ②b点后曲线平缓阶段，反应的化学方程式为 。 ③c点时，取少量烧杯中的清液于试管中，滴加CaCl2溶液，有白色沉淀生成，说明处理100mL废液，所需Na2CO3溶液的体积 120mL。(填“大于”“等于”或“小于”)。 9．钙是人体必需的元素，是构成骨骼、牙齿的重要成分。如图是某品牌钙片保健品说明书。某同学为测定里面的含钙量，进行了以下探究活动。    【查阅资料】盐酸具有挥发性，但稀盐酸的挥发性可忽略；氮气的化学性质不活泼，一般条件下不和其它物质发生反应。    【设计实验】实验装置如上图所示，甲装置中，钙片样品会与稀盐酸反应产生二氧化碳，该反应的化学方程式为 ；乙装置(澄清石灰水)用于吸收甲装置释放出的二氧化碳，该反应的化学方程式为 ；丙装置用于吸收氮气流带出的水蒸气。 【进行实验】 第一步：在U型管中放入5片钙片样品，按图示连接好仪器，向其中通入氮气。 第二步：通入氮气一段时间后，称得乙、丙装置总质量为458.5 g。 第三步：再次连接好仪器，持续通入氮气，同时打开分液漏斗活塞，至甲装置不再产生气泡。 第四步：实验结束后，称得乙、丙装置总质量为458.94 g(假定实验中不产生其它与澄清石灰水及生石灰反应的气体)。 【数据处理】 实验中生成的二氧化碳质量为 ，则每片钙片中钙元素的质量为 。 【反思交流】 (1)在第一步中通入氮气的目的是 ，在第三步中通入氮气的目的是 。 (2)实验过程中，下列措施正确的是 (填选项序号)。 A 装置气密性要好 B 澄清石灰水要过量 C 为了加快反应的进行，应把稀盐酸换成浓盐酸 D 为了加快反应的进行，应事先把样品磨成粉末 【改进实验】 经过多次实验，该实验装置测出的结果比实际含钙量偏大，你认为可能的原因是 ；你将对这套装置做出如下改进 。 10．化学小组的同学对“暖宝宝”发热原理和主要成分很感兴趣，买来一盒“暖宝宝”进行如下探究： 【查阅资料】木炭、铁都是黑色粉末，木炭不与无色的稀硫酸反应；铁粉与稀硫酸反应(Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑)， (FeSO4溶液显浅绿色)， 【讨论分析】 (1)小林认为其主要成分是生石灰，生石灰能与空气中的水反应放热，反应的化学方程式为 。 (2)小芳认为小林的说法不对，因为生石灰与水反应 ，放热快、温度高，易烫伤皮肤。 【实验探究】 (3)大宝打开外包装，发现“暖宝宝”装在真空袋中，目的是 。 (4)小李剪开“暖宝宝”看到内容物为黑色粉末，于是进行实验： 操作 现象 结论 ①取少量黑色粉末于试管中。加入足量的稀盐酸 黑色粉来部分溶解， ，溶液由无色变为浅绿色 反应的化学方程式为 。 ②另取少量黑色粉末放在白纸上，用磁铁靠近 黑色粉末部分被吸引 黑色粉末中含有铁粉 ③将操作②余下的黑色粉末放在燃烧匙中，用酒精灯的外焰灼烧，罩上内壁附有澄清石灰水的烧杯 黑色粉末燃烧，发出红光；澄清石灰水 黑色粉末中含有炭 【探究结论】 (5)“暖宝宝”发热是因为其中的铁粉在空气中发生 氧化而放热。 【拓展反思】 (6)小芳认为操作③的结论不严密，因为 ，应重新设计实验检验是否含有炭。 11．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。某次实验时偶然发现制得的气体有刺激性气味，这一现象引起了同学们的兴趣，于是在老师的指导下对该气体成分进行探究。 【提出问题】氯酸钾与二氧化锰混合加热后产生的气体成分是什么？ 【查阅资料】①氯酸钾与二氧化锰混合加热产生的气体只以单质形式存在； ②氯气(Cl2)是有刺激性气味的气体，密度比空气大，能溶于水，能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。 【猜想与假设】 猜想一：该气体为O2   猜想二：该气体为Cl2   猜想三：该气体为 【实验探究】 序号 操作 现象 结论 方案 I 用排水集气法收集甲、乙两瓶气体，将带火星的木条伸入甲瓶，湿润的淀粉碘化钾试纸伸入乙瓶 木条复燃，淀粉碘化钾试纸不变色 猜想一成立 方案Ⅱ 向上排空气法收集甲、乙两瓶气体，将带火星的木条伸入甲瓶，湿润的淀粉碘化钾试纸伸入乙瓶 木条复燃，淀粉碘化钾试纸 猜想三成立 【反思评价】为什么两种方案得出的结论不一致？哪个是正确的？ 同学：方案I结论不正确，其操作不合理，不合理之处是 。 老师：不需要进行实验，就能排除猜想一，理由是 。 【拓展应用】若取少量氯酸钾和二氧化锰混合加热后的固体，加入足量水溶解、过滤，滤液呈现紫红色。通过查阅资料，催化剂参与该化学反应过程，则结合上述实验结论，写出二氧化锰和氯酸钾反应生成一种固体和两种气体的反应化学方程式 。 12．蔗糖是生活中常见的一种物质。某兴趣小组对“蔗糖的组成”进行探究。 【提出问题】蔗糖的组成元素有哪些？ 【查阅资料】 ①蔗糖受热时会发生分解反应； ②铜可以和氧气加热后反应会生成氧化铜。 【进行实验】 兴趣小组成员进行了下述两种不同的实验方案： (1)实验一（如图1） 实验步骤 实验现象 实验结论 1.打开甲仪器的活塞； 2.待排尽装置中空气后，加热蔗糖。 b中玻璃管右端有小液滴产生，c中现象是 。 蔗糖在氧气中加热，生成水和二氧化碳。 (2)实验二（如图2） 实验步骤 实验现象 实验结论 1.先用酒精灯加热铜丝处，并反复推拉注射器活塞； 2.再将酒精灯移置蔗糖处加热 铜丝表面生成 色的物质，蔗糖固体变少，玻璃管右侧端有小液滴生成。 蔗糖受热分解，其中一种生成物是水。 【解释与结论】 分析以上表格中的实验内容，回答下列问题： (3)根据质量守恒定律，化学变化前后，元素种类 。（填“变多”、“变少”或“不变”） (4)补全实验一的现象是：c中 ，该反应的化学方程式为： 。 (5)依据实验一的结论分析，不能确定蔗糖中一定含有氧元素的原因是 。 (6)补全实验二步骤1的现象是：铜丝表面生成 色的物质；写出该反应的化学方程式 ；实验中铜丝需足量的目的是 。 (7)综合实验一和实验二的实验探究，分析得出蔗糖是由 元素组成的。 13．在实验探究课上，老师给了同学们一包红色粉末，该粉末是铜粉和和氧化铁粉中的一种或两种，同学们为了确定该粉末的成分，进行如下探究。 （1）【猜想与假设】假设 ：红色粉末是铜粉；假设 ：红色粉末是氧化铁粉；假设 ：红色粉末是 。 （2）【步骤与现象】同学们对实验作了如下设想和分析：取少量红色粉末放入硬质玻璃管中，通入一氧化碳片刻后加热至充分反应（实验装置图如下）。 请你完成下表：    实验中可能出现的现象 结论 假设1成立 红色粉末全部变成黑色，澄清石灰水变浑浊 假设2成立 假设3成立 （3）通过实验及分析，确认假设3成立。 某同学为进一步确定红色粉末的组成，称取该粉末5.0g 装入硬质玻璃管中，按上图装置在通风橱中进行实验。开始时缓缓通入CO气体，过一段时间后再加热使其充分反应。待反应完全后，停止加热，仍继续通CO气体直至玻璃管冷却。反应前后称量相关装置和物质的总质量，其数据如下表： 反应前 反应后 I组 玻璃管和红色粉末的总质量为37.3g 玻璃管和固体物质的总质量为36.1g Ⅱ组 洗气瓶和所盛的总质量为180.0g 洗气瓶和瓶中物质的总质量为183.1g 根据上表数据进行计算，得出粉末中铜的质量为 g，氧化铁为 g。 （4）【反思与评价】 ①实验过程中，硬质玻璃管内发生的化学反应方程式是 。 ②实验时通入一氧化碳片刻后再加热的原因是 。 ③从环保角度看，上面的实验装置有不足之处，请你对该装置进行改进，具体措施是 。 14．某学习小组对人体呼出气体的成分进行探究。 【知识回顾】 (1)供给生物呼吸是氧气的重要用途，吸入的空气中氧气的体积分数约为 。 (2)镁带在空气中燃烧的化学符号表达式为 。 【粗略测量】 (3)检查装置气密性。在医用输液袋中装入VmL呼出气体，为保证精确性，收集气体前输液袋应该 处理。如图一所示，集气瓶中装入VmL足量NaOH溶液以充分吸收CO2，带孔燃烧匙内装入足量红磷（通常条件下，红磷与NaOH溶液不反应）。连接成如图二所示装置，则方框内最合适的装置是 （在图一中选择）。 打开弹簧夹K1、K2，缓慢将袋中的气体全部排出。读出量筒中液体体积为V1mL。 关闭弹簧夹K1、K2，用激光笔照射红磷，红磷剧烈燃烧。待装置和气体冷却，打开K2，读出量筒中液体体积为V2mL。 (4)数据分析：人体呼出气体中，氧气的体积分数可表示为 ×100%；若二氧化碳体积分数大于0.03%，则理论上可证明呼吸作用产生了CO2。 【精密测定】 如图三所示，把O2、CO2、湿度（测水蒸气）传感器探头放入有少量空气的保鲜袋中，打开仪器开始采集数据，然后向袋内呼出气体。采集的数据食品如图四所示，纵坐标均为某气体体积分数（%），横坐标均为时间（s）。据图回答： (5)表示O2体积分数变化的曲线是 （填“X”“Y”或“Z”）。 (6)粗略测量时万能瓶中装入氢氧化钠溶液VmL，如果没有装满瓶子，结果 （填“会”或“不会”）带来误差。 (7)Y曲线60s之后逐渐下降，可能原因是 。 15．化学兴趣小组应用如图所示的实验对课本中木炭还原氧化铜的反应机理进行了探究。 (1)实验中，同学甲观察到试管中黑色粉末变红，澄清石灰水 。由此他认为反应生成了铜和二氧化碳。 【提出问题】同学乙提出了质疑：上述现象不能肯定产物一定是铜，也可能含有氧化亚铜（Cu2O）。 【查阅资料】Cu2O，为+1价铜的氧化物，红色粉末状固体，不溶于水，遇酸发生反应：； (2)【设计实验】取反应后的固体粉末少许于试管中， （补充步骤及现象）。 【得出结论】产物中含有Cu2O。 【新的问题】Cu2O是如何产生的呢？ 【原理探究】某大学课题组为化学兴趣小组提供了帮助：反应分两步进行：，，可通过研究Cu2O的产率来探究碳与氧化铜的反应机理。 【实验数据】课题组通过实验测得的数据如下表： 加热时间/min 0.5 1 1.5 2 3 4 5 6 8 10 12 Cu2O的产率/% 19.7 23.8 24.3 21.7 19.2 15.4 10.7 6.9 3.2 1.7 0.8 产物性状 红色夹大量黑色粉末 红色夹少量黑色粉末 红色粉末 红色粉末 红色粉末 红色粉末 红色粉末 红色粉末 红色粉末 色粉末 色粉末 (3)【交流讨论】由上表数据可知，Cu2O的产率随加热时间变化情况为 。 同学丙认为，老师在演示该实验时仅看到黑色粉末变红不能说明CuO被完全还原为Cu，原因是 。 (4)【实验改进】课题组建议老师做该实验时，采用带网罩的酒精灯加热以便缩短反应时间。网罩的作用是 。 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 $$