2024年中考化学备战复习--科学探究题

2024中考化学备战复习--科学探究题 1．科学探究和证据推理是化学学科的核心素养。化学兴趣小组对“测定空气中氧气的含量”进行了实验探究，并基于证据进行推理分析。 某同学利用如图1所示装置进行实验，步骤如下： ①用弹簧夹夹紧胶皮管。 ②点燃燃烧匙内的红磷，立即伸入瓶中并塞紧瓶塞。 ③红磷熄灭，冷却至室温，打开弹簧夹。 ④观察并记录水面的变化情况。多次实验发现，集气瓶内水平面上升始终小于集气瓶容积的1/5 (1)请写出红磷在空气中燃烧的文字表达式： 。 小组同学利用图2装置结合现代传感器技术，测得实验过程中容器内气体压强、温度、氧气浓度的变化趋势如图3所示。 (2)其中Y曲线代表的是 (填“温度”或“氧气浓度”)的变化趋势。 (3)结合图3中X、Y两条曲线，解释BC段压强变化的原因是 ；实验结束打开弹簧夹的过程，对应的是压强曲线中的 段。 (4)据图可知，燃烧红磷法测定结果不够准确的原因是 。 (5)结合你的知识积累，若要寻找红磷的替代物测定空气中氧气的含量，该替代物应满足的条件是 。 2．天然气的主要成分是甲烷，某校化学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣，请你参与： 【提出问题】甲烷燃烧后生成哪些物质？ 【查阅资料】含碳元素的物质完全燃烧生成CO2 ，不完全燃烧生成CO；无水CuSO4遇水变蓝。 【猜想与假设】甲：CO2、H2O；乙：CO、H2O；丙：SO2、CO2、H2O；丁：CO2、CO、H2O 你认为 同学的猜想是错误的，理由是 。 【实验探究】为了验证上述猜想和假设，将甲烷在一定量的O2中燃烧的产物依次通过如图所示装置 （1）实验中用纯净的O2而不用空气的原因是 。 （2）实验中观察到 现象，由此推断丁同学的猜想成立。 （3）请写出B中澄清石灰水变浑浊的化学反应方程式 。 【反思与交流】为避免有毒的CO污染环境，所以含碳元素的物质燃烧必须满足的条件是 。 3．铁的化学性质比较活泼，能与氧气、酸、CuSO4溶液等多种物质发生化学反应。化学兴趣小组在课外资料中发现，铁和Fe2O3在高温条件下竟然也能发生化学反应。 【提出问题】 铁和Fe2O3反应的产物是什么？ 【查阅资料】 ①FeO、Fe2O3、Fe3O4中，Fe2O3是红棕色，其余是黑色；FeO在空气中会很快被氧化成Fe2O3；Fe3O4有磁性。②二氧化碳可用作该反应的保护气。③铁的氧化物都能与酸溶液反应。 【猜想与假设】 根据质量守恒定律，请你猜想铁和Fe2O3反应的产物： ①有FeO；②只有Fe3O4；③ 。 【进行实验】 （1）按如图装好药品（铁粉过量），连好仪器（装入药品前已检查装置的气密性）。 （2）轻推注射器活塞通入二氧化碳，估计玻璃管里空气 ，停止通入二氧化碳。 （3）点燃酒精喷灯加热药品，等到固体粉末全部变黑，再熄灭酒精喷灯。 （4）当长柄V形玻璃管冷却至室温时，检验黑色粉末成分。检验过程如下（请填写表格中的空白）： 检验操作及现象 检验结果 a 黑色粉末暴露在空气中不变化 黑色粉末中一定没有 b 用磁铁靠近，黑色粉末能完全被吸引 黑色粉末中一定含有铁和 c 取少量的黑色粉末装入试管，滴加足量的 溶液，出现红色固体，充分反应后仍残留少许黑色粉末 确认猜想 正确 【探究结论】 铁和Fe2O3能发生化合反应，有关的化学方程式是 。 【反思评价】 本实验中的保护气，既能用二氧化碳气体，也能用 。 4．小明进行H2O2溶液制O2的实验探究：结合下列过程，回答有关问题： （1）向5mL5%的H2O2溶液中加入少量MnO2，立即产生大量气泡。 ①写出用H2O2溶液制备O2的化学方程式： 。 ②用上述反应原理制备并收集一瓶干燥的O2，从所给装置图中选择并组装一套装置，其连接顺序为 → → （填标号）。为了确保实验成功，在装药品之前应该 。    ③用选择的装置收集O2，检验集气瓶充满O2的方法是 。 （2）向5mL5%的H2O2溶液中加入2滴一定浓度的FeCl3溶液，立即产生大量气泡。某同学设计下列实验探究那种微粒对H2O2溶液的分解起催化作用？ 实验 H2O2溶液 加入溶液 实验现象 ① 5mL5% 其他条件不变，向H2O2溶液中加入2滴NaCl溶液 无明显变化 ② 5mL5% 其他条件不变，向H2O2溶液中加入2滴Na2SO4溶液 无明显变化 ③ 5mL5% 其他条件不变，向H2O2溶液中加入2滴Fe2（SO4）3溶液 立即产生大量气泡 从上述实验现象，得出对H2O2溶液分解起催化作用的微粒是 （填化学式）。 （3）从循环利用的角度分析，MnO2和FeCl3溶液两种催化剂 （填化学式）更适合做该反应的催化剂。 5．化学小组对“铁和硫酸铜溶液的反应”展开研究。 掌握“多重表征”的思维方式有助于我们深入理解物质及其变化 (1)宏观表征：如图实验中可以观察到铁钉表面有 色固体析出。 (2)符号表征：该反应的化学方程式为 ，属于基本反应类型中的 。 (3)微观表征：该反应的微观实质是铁原子和铜离子之间的电子交换：每个铁原子失去2个电子生成亚铁离子，每个铜离子得到2个电子生成铜原子。因此，该反应还可以表示为：Fe+Cu2+= +Cu。溶液中没有发生改变的微粒是 （填微粒符号）。 对实验异常现象的分析、研究有助于培养严谨的科学思维。 同学们经过多次试验后，发现红色固体析出的现象非常明显，但溶液变为浅绿色的现象很难出现，且偶尔在铁片表面观察到少量气泡。 查阅资料： ①溶液中的FeSO4很容易被氧气氧化：4FeSO4+10H2O+O2=4Fe（OH）3+4H2SO4 ②极其微量的CuSO4能与水反应，生成Cu（OH）2和H2SO4。该反应受温度和CuSO4溶液浓度影响。 实验1：用下图装置进行实验，并测量反应时装置中氧气的含量。 (4)根据以上信息，很难观察到该反应中溶液变为浅绿色的原因是 。 实验2：用去氧蒸馏水配制2%和4%硫酸铜冷、热溶液各--份，分别放入光亮的铁钉，比较实验现象： 不同浓度、不同温度的CuSO4溶液 溶液是否变为浅绿色 是否产生红色固体 有无气泡 是否符合预期现象 方案① 2%、冷 是，较快 是 无 符合 方案② 2%、热 是，更快 是 无 符合 方案③ 4%、冷 是，较慢 是 无 符合 方案④ 4%、热 是，较快 是 有 不符合 (5)可以用煮沸的方法除去水中溶解的氧气，原理是 。 (6)铁和硫酸铜溶液的反应要观察到预期的现象，上表中最佳实验方案是 （填序号）； (7)下列做法中有助于使实验现象更明显的是_______。 A．用沸水趁热配制硫酸铜溶液 B．提高硫酸铜溶液的浓度 C．用螺旋状铁丝代替铁钉 D．使用敞口装置进行实验 6．过碳酸钠（2Na2CO3·3H2O2）常用于洗涤合成纤维、动物纤维、合成树脂纤维等衣物，不损伤面料，不泛黄。某兴趣小组在过碳酸钠中加入稀盐酸，产生许多气泡。小组同学对此产生了浓厚的兴趣，进行如下探究。 探究一：过碳酸钠与稀盐酸反应产生的气体成分。 【猜想假设】 小东：该气体可能含有O2、N2、CO2。 (1)小程：不可能含有N2，因为 。 小组同学认为：该气体可能含有CO2、O2中的一种或两种。 【进行实验】 (2) 操作 现象 结论 将气体通入澄清的石灰水中 。 气体中含CO2 将气体通入灼热的铜网 铜网表面变黑 气体中含O2 探究二：测定产生气体中的氧气的体积分数。 【查阅资料】点燃条件下镁条能与二氧化碳反应生成氧化镁与碳。 方法1：用如图1装置测定气体中氧气含量。    (3)小组分析后一致认为不可行，原因是 （请用化学方程式表示）。 方法2：用如图2装置测量气体中氧气的含量。 ①抽取140mL的气体，缓缓地从a处通入装置中。 ②实验结束后，排入量筒中的溶液体积为56mL。 (4)结论：产生气体中的氧气体积分数为 。 【拓展延伸】 (5)写出氢氧化钠溶液吸收二氧化碳的化学方程式： 。 (6)图2集气瓶中左侧导管口略高于右侧导管口的原因是 。 (7)过碳酸钠在放入热水中比冷水中产生气泡速率快的原因是 。 7．化学兴趣小组同学进行中和反应实验时，将4mL2%的稀硫酸逐滴滴加到2mL2%的氢氧化钠溶液中，测得溶液的pH变化曲线如图所示。 【提出问题】导致溶液pH变化的原因是什么？ 【查阅资料】①溶液的pH是由H+或OH-浓度决定，H+浓度越大，pH越小；OH-浓度越大，pH越大。 ②溶液中某种离子浓度非常小时，可忽略不计。 【作出猜想】猜想①：溶液pH变化是因为氢氧化钠溶液被稀释。 猜想②：溶液pH变化是因为发生了化学反应。 【进行实验】同学们分成两组分别进行实验。 (1)甲组：同学们将4mL2%的稀硫酸换成 ，逐滴滴加到2mL2%的氢氧化钠溶液中，并测得溶液的pH始终大于7，说明猜想Ⅰ不合理。 (2)乙组：同学们分别取a、b、c三处溶液进行实验。 实验操作 实验现象 实验分析 取适量a处溶液于试管中，加入镁条 无气泡产生 溶液中几乎不含 （填离子符号） 取适量b处溶液于试管中，加入紫色石蕊溶液 溶液中几乎不含H+和OH- 取适量c处溶液于试管中，加入 溶液中几乎不含OH- 【实验结论】猜想Ⅱ合理。 (3)【知识拓展】从微观角度分析，中和反应的实质是 。 8．根据化学性质不同，氧化物主要可分为酸性氧化物、碱性氧化物、两性氧化物和不成盐氧化物。凡能跟碱反应，生成盐和水的氧化物叫酸性氧化物；能跟酸反应，生成盐和水的氧化物，叫做碱性氧化物。Al2O3是一种两性氧化物，它可发生如下化学反应： Al2O3 + 6HCl ═ 2AlCl3 + 3H2O；      Al2O3+ 2NaOH ═ 2NaAlO2 + H2O 请回答下列问题： ①下列氧化物中，属于酸性氧化物的是 。（填字母编号） A．H2O          B．CO           C．SO2           D．Fe2O3 ②NaAlO2的名称是偏铝酸钠，它属于 （选填“酸”、“碱”、“盐”或“氧化物”），偏铝酸钠电离时产生的阴离子是 （填离子符号）。 9．松花蛋，又称皮蛋，皮蛋是一种中国传统美食．其中一种加工工艺的主要原料配方为：鸭蛋、水、生石灰、纯碱、食盐，加工时将纯碱、食盐加入容器中，加沸水溶解，再慢慢加入生石灰充分反应，冷却后得到料液，再加入鸭蛋浸渍．请回答下列问题： (1)鸭蛋中富含的营养素有水和 。 (2)生石灰加入沸水中，水能持续保持沸腾，其原因是 。 (3)静置后，取少量的上层料液，稀释后滴加无色酚酞试液，料液应变为 色 。 同学们对上层料液的成分产生了兴趣，请你一起参加他们的探究活动。 【提出问题】料液中除含有NaOH和NaCl外，还含有那些溶质？ 【猜想】 甲同学推断只有Ca（OH）2； 乙同学推断只有Na2CO3； 丙同学推断有Ca（OH）2、也有Na2CO3； 通过进一步讨论，大家一致认为 同学的猜想是错误的，其他两个还需探究. 【实验探究】 实验步骤 实验现象 ①取少量上层料液，滴加稀盐酸 无明显现象 ②另取少量上层料液，滴加碳酸钠溶液 产生白色沉淀 【探究结论】 同学的推断是正确的,请写出步骤②中发生反应的方程式： 。 【问题与思考】 (4)实验①加入足量稀盐酸的目的是 。 (5)新做的皮蛋往往带有涩味，食用时可以加入适量的 。 10．硬水中含有一定量的Ca(HCO3)2和Mg(HCO3)2，某兴趣小组的同学将一定量的硬水煮沸后出现白色固体，该小组的同学探究其成分。 查阅资料:已知可溶性的Ca(HCO3)2加热会分解，出现白色沉淀和能使澄清石灰水变浑浊的气体，分解的化学方程式为 【提出问题】硬水煮沸后的白色固体中还含有什么物质？ 【猜想】 甲：MgCO3；  乙：Mg(OH)2；  丙：MgO 【实验】 （1）甲同学取白色固体，加入适量的稀盐酸，观察到有气泡产生，认为自己的猜想正确，其他同学否定了他的结论，理由是 （2）乙同学称取10.8g白色固体，设计如下实验确定固体组成： ①反应前，先通一段时间的空气，目的是 。 ②加热一段时间后，装置C中可观察到 （填实验现象），证明乙同学的猜想成立。 ③实验中E装置的作用是 。 ④充分反应后，测得C增重1.8g，D中增重2.2g。 【结论】（1）白色固体中各成分的质量比为 。 （2）写出Mg(HCO3)2受热分解的化学方程式 。 11．兴趣小组获得两包制作“泡腾片”的试剂，一包是柠檬酸晶体，另一包是标注为钠盐的白色粉末。将少量柠檬酸和这种白色粉末溶于水，混合后产生了使澄清石灰水变浑浊的气体。于是对白色粉末的化学成分进行了以下探究：    【提出猜想】猜想1碳酸钠； 猜想2碳酸氢钠； 猜想3碳酸钠和碳酸氢钠。 【查阅资料】①碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液均呈碱性； ②碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，碳酸钠受热不分解。 【实验探究】甲、乙同学分别对有关猜想设计如下方案并进行实验： 实验操作 实验现象 实验结论 甲 将白色粉末溶于水后用pH试纸测定其酸碱度 pH＞7 ，猜想1成立 乙 用如图所示的装置进行实验 生成水和二氧化碳，猜想2成立 【交流反思】大家一致认为甲和乙同学的结论都不准确。 （1）甲同学实验结论不准确的原因是 。 （2）乙同学的实验方案不能排除白色粉末是否含有 。 【继续探究】丙同学通过实验、计算并分析实验数据，确定猜想3正确。 【结论分析】探究后他们核查到泡腾片的主要成分是柠檬酸和碳酸氢钠，分析后认为白色粉末中的碳酸钠是由碳酸氢钠分解产生的。写出产生碳酸钠的化学方程式： 。 【拓展应用】下列物质常温下放置一段时间也会分解的是 （填字母）。 A．双氧水B．碳酸氢铵C．浓盐酸D．碱石灰 12．学完金属的性质后，某校兴趣小组同学对金属的部分性质进行了研究。 【活动一】探究金属与氧气的反应 (1)若利用图一进行铁丝燃烧实验时没有观察到火星四射的现象可能原因 （写一条即可）。 (2)图二是同学们进行“铁丝在氧气中燃烧的性质实验”时的几种操作方式，更能提高实验成功率的方式是 （填序号）。 【活动二】探究金属与酸的反应 (3)为探究铁与盐酸反应剧烈程度的影响因素，兴趣小组做了以下实验，如图三所示，实验过程中可观察到铁粉产生气泡速率更快。由此得出的结论是 ，发生反应的化学方程式 。 (4)取表面积大小相同的3种金属片，分别加入足量相同的三份稀盐酸中，并用温度传感器测定反应过程中的温度变化，所得温度变化曲线如图所示。 由图A可知： （填“能”或“不能”）根据金属与酸的反应放热来判断不同金属的活动性强弱。 图A 【活动三】探究金属与金属化合物溶液反应 (5)兴趣小组同学想检测生产硫酸铜工厂排放的污水中是否含有硫酸铜，请你参与设计方案 操作 现象及原理（用方程式表示） 结论 将打磨过的铁钉放入装有少量废水的试管中，观察现象。 现象： 。 原理： 。 污水中含有硫酸铜 (6)铁在潮湿的空气中易生锈，铁锈的主要成分是 （填化学式），要防止洗完后的铁锅生锈，合理的做法是 （写一条）。 (7)该小组用如图甲装置进行实验，起始时量筒内水面处于50mL刻度处，之后水面缓慢上升。几天后水面最终处于约 mL刻度处，原因是 。 (8)小强同学进行如下实验：取铁钉用砂纸打磨，称其质量，按上图乙安装装置，放置3天，再取出铁钉称量。在不同温度下重复上述实验，得到铁钉质量增加情况如下表。 温度/℃ 10 20 30 40 50 60 70 铁钉质量增加/g 0.02 0.04 0.08 0.16 0.18 0.18 0.18 小强同学的实验是探究 因素对铁钉腐蚀快慢的影响，最终小强得出的结论是：温度越高，铁钉锈蚀越快。请你对他的结论给予评价： 。 13．如图是实验室中常见的一些装置，请根据所学知识回答下列问题： (1)实验室用A装置制备氧气，反应的化学方程式是 ，若要收集较纯净的氧气，选择的收集装置是 （填装置编号）。 (2)实验室用B装置制备二氧化碳气体，实验开始前，应从 （填“a”或“b”）处装入大理石，收集完气体后， （填操作），反应随后停止。 (3)E装置的集气瓶中充满CO2，打开分液漏斗①，滴入少量NaOH浓溶液，气球明显胀大，写出反应的化学方程式 ；关闭分液漏斗①，打开分液漏斗②，气球恢复原状，则分液漏斗②中可能盛放的溶液是 （填名称，忽略滴入液体体积）。 (4)用盐酸和碳酸钙制备CO2产生了大量废液。通过以下探究制定废液处理方案。 I.探究废液成分。 推测废液所含溶质：推测一：CaCl2；推测二：CaCl2和HCl。 用一种药品验证哪种推测成立，可选择 (填标号) A．NaOH溶液       B．AgNO3溶液       C．锌粒       D．CuSO4溶液 实验测得废液中的溶质是CaCl2和HCl。 Ⅱ.废液的处理：决定用Na2CO3除去它们。 【提出问题】如何估算Na2CO3固体的用量? 【进行实验】取100mL废液样品于烧杯中，逐滴滴加5.3%的Na2CO3溶液，用pH传感器测定滴加过程中溶液的pH。实验测得部分数据如图二所示。 【结果讨论】 i.整个实验过程发生反应的化学方程式是 、 。 ii.c点时，将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5.3%的Na2CO3溶液的体积 120mL。（填“大于”“等于”或“小于”） iii.将烧杯中的沉淀过滤、洗涤、干燥、称重，质量为4g。若处理100mL该废液，理论上需要Na2CO3固体 g。(实验所用Na2CO3溶液的密度近似看作1g/mL) 14．“304不锈钢”和“高锰钢”是电热水壶内胆常用的材料，兴趣小组对两种钢进行探究。 【提出问题1】两种钢的成分有什么区别？ 【查阅资料】食品级“304不锈钢”的成分中含铬18%-20%、镍8%-15%、锰低于2%、碳低于0.08%及其他非金属元素；高锰钢的成分中含铬2%、镍3%-5%、锰10%-15%、碳0.9%~1.5%及少量Si、S、P等元素。 【交流讨论】从物质类别看，“304不锈钢”和“高锰钢”都属于 （填"纯净物”或“混合物”）。 【提出问题2】“304不锈钢”中加入铬的作用是什么？ 【查阅资料】铬是一种银白色金属，在空气中表面会形成一层致密的氧化膜，镀在其他金属上可以起保护作用。 【得出结论】“304不锈钢”中加入铬的作用是 。 【提出问题3】锰的金属活动性怎么样？ 【查阅资料】锰是一种灰白色金属，氯化锰（MnCl2）、硫酸锰（MnSO4）溶液均为无色。 【进行实验】 实验编号 实验操作 实验现象 实验结论 实验1    锰片表面出现 大量气泡 锰和稀盐酸发生反应， 化学方程式为 。 实验2    无明显现象 铜和稀盐酸不反应 实验3    铝片表面有松散的 灰白色固体出现 铝的金属活动性比锰 （选填“强”或”弱”） 【得出结论】通过上述实验，小组同学得出铝、锰、铜的金属活动性顺序。 【反思交流】 （1）初次实验时，实验3中未出现预期的现象，可能的原因是 。 （2）另一兴趣小组选用三种试剂也证明了铝、锰、铜三种金属的活动性顺序， （写出你所用方法中所用的药品主要成分的化学式）。 【拓展应用】生活中使用“304不锈钢”和“高锰锯”应注意的问题是 。 15．化学小组围绕“铁丝在氧气中燃烧现象及产物”的问题，进行了相应的探究活动。 活动1：“火星四射”的现象与铁丝含碳量的关系 实验操作 实验现象 实验结论 实验1：取直径0.20mm，含碳0.1%的铁丝，在氧气中燃烧 零星火星 铁丝燃烧的符号表达式是 “火星四射”与铁丝含碳量的关系是 。 实验2：取直径 mm，含碳0.3%的铁丝，在氧气中燃烧 较明显的火星四射 活动2：黑色固体中是否含有铁？ 资料：①铁粉和四氧化三铁为黑色固体，均具有磁性，可用磁铁吸引。 ②铁、四氧化三铁均能溶于稀盐酸（即：铁 + 盐酸 →氯化亚铁 + 氢气；四氧化三铁+盐酸→氯化铁+氯化亚铁+水） ③氯化亚铁溶液为浅绿色，氯化铁溶液为黄色。 小明质疑小刚用磁铁来检验黑色固体是否含有铁的方案，其理由是 ；同学们都认可了下列实验方案： 实验操作 实验现象 实验结论 取少量黑色固体于试管中，加入一定量 ，放置一段时间 有气泡产生，溶液由无色变为黄色      黑色固体中含有铁 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 $$