2024年中考化学考前适应性强化训练：科学探究题

2024年中考化学考前适应性强化训练：科学探究题 1．某化学兴趣小组在实验室进行了碳还原氧化铜实验，并对反应条件进行了探究。 （1）碳还原氧化铜的化学方程式是 。 （2）小组同学设计了如图所示的实验装置分别进行实验。 实验中得到的数据如下： 序号 装置 药品 反应时间 1 装置A 木炭粉0.1g、氧化铜粉1.2g 111s 2 装置B 木炭粉0.1g、氧化铜粉1.2g 300s 3 装置A 活性炭0.1g、氧化铜粉1.0g 300s 4 装置A 木炭粉0.1g、氧化铜粉1.0g 110s 5 装置A 木炭粉0.2g、氧化铜粉2.0g 141s 【实验分析】 ②实验过程中是通过观察 现象测量反应所需要的时间。 ②对比实验3、4，说明了 。 【得出结论】通过对比实验，你认为对碳还原氧化铜最佳的实验装置应选择 （填“装置A”或“装置B”），该装置加热效果更佳的原因可能是 。 （3）深入探究：木炭粉与氧化铜反应的最佳质量比。取一定量的混合物，用最佳实验装置进行实验。 序号 木炭粉与氧化铜的质量比 反应后物质的颜色、状态 1 1：10 红色固体混有少量黑色物质 2 1：11 红色固体混有极少量黑色物质 3 1：12 红色固体中无黑色物质 4 1：13 红色固体混有较多黑色物质 ①根据实验可得出的结论为：木炭粉与氧化铜反应的最佳质量比为 。 ②小明同学认为还需要增加木炭粉与氧化铜质量比为1：14的实验，而小王同学认为不需要，其理由是 。 （4）【拓展延伸】 兴趣小组对碳还原氧化铜的实验进行了如下创新探究：取一根洁净的石墨棒，置于一张大小适宜的铝箔内，在其表面均匀撤上适量氧化铜粉末，将其包紧，置于酒精灯火焰上加热（如图）。几分钟后，冷却，发现黑色粉末变为红色。 ①实验创新获得了成功，小芳对此提出了质疑，理由是 。 ②小芳为了验证自己的质疑，设计如下实验方案： 。 2．某学校化学兴趣小组同学在实验室发现一瓶忘了盖瓶盖的NaOH固体，对其成分是否变质以及变质程度产生了兴趣，同学们作出了以下猜想，并进行如下实验探究。 【提问题】这瓶NaOH固体样品的成分是什么呢？ 【作出猜想】 猜想1：没有变质NaOH 猜想2：全部变质Na2CO3 猜想3：部分变质既有NaOH还有Na2CO3 【讨论交流】NaOH可能变质的原因是（用化学方程式表示） 。 【实验探究】 （1）取少量样品于试管中，加入足量稀盐酸，有气泡冒出说明猜想1不成立。 （2）进一步他探究过程如下： 根据上述探究过程回答： ①加入过量BaCl2溶液的作用是为了 。 ②不能用适量Ba（OH）2溶液代替过量的BaC12溶液的原因是 。 ③下列溶液可用来代替酚酞试液检验猜想3成立的是 。 A．CuCl2溶液        B．KNO3溶液       C．CaCl2溶液      D．NH4C1溶液并加热 （3）【实验反思】实验室里，NaOH固体的保存方法是 。 3．某化学兴趣小组的同学为了探究金属的性质，做了如下探究实验。 实验1：在三支分别装有硫酸镁溶液、硫酸铜溶液和稀硫酸的试管中，各加入少量铝条（如下图）。 【实验现象】①、②试管内始终无明显现象，而试管③中开始时无明显现象，但片刻后出现大量的气泡。 【分析反思】试管②中始终无明显现象的原因是 ， 试管③中开始无气体产生的原因是 （用化学方程式表示）。 实验2：将实验1反应后的三支试管中的剩余物全部倒入一个干净的烧杯中，片刻后发现有气泡冒出，并有紫红色固体析出。 【现象分析】析出紫红色固体的原因是 （用化学方程式表示）； 【得出结论】该探究实验说明铝的金属活动性比铜更 。 同学们想确定实验2反应结束后烧杯中所得固体的成分。 【提出猜想】小明的猜想是：含有铝和铜；小莉的猜想是：含有铝和镁。小花认为小莉的猜想不成立，理由是 。 实验3：同学们经检验烧杯中所得的固体，证明小明的猜想正确。请完成下表： 实验步骤 实验现象 结论 向滤出的固体中加入 固体中含有铜和铝。 4．西汉时《淮南万毕术》记载：“曾青得铁则化为铜。” (1)为了模拟此反应，某兴趣小组将打磨光亮的铁钉放入硫酸铜溶液中，打磨铁钉的目的是 ﹔若铁钉表面锈迹较多，可用稀盐酸除去铁锈，发生反应的化学方程式为 。 实验中观察到；铁钉表面有红色固体析出，溶液变为浅绿色，出现小气泡。小组同学对“出现小气泡”这一异常现象展开探究。 【查阅资料】 ①硫酸铜溶液呈酸性，铁与酸性溶液反应会产生氢气。 ②溶液酸性的强弱取决于其中氢离子的浓度，可用pH来表示。溶液中氢离子浓度越大，酸性就越强，pH越小。 ③硫酸亚铁溶液会与氧气发生反应从而产生氢离子。 【探究一】探究硫酸铜溶液酸性强弱的影响因素 小组同学利用打磨光亮的铁钉与硫酸铜溶液进行以下实验。 实验 不同的硫酸铜溶液 浅绿色 有无红色固体 有无气泡 ① 2%硫酸铜冷溶液 较慢 有 无 ② 2%硫酸铜热溶液 较快 有 无 ③ 4%硫酸铜冷溶液 较慢 有 无 ④ 4%硫酸铜热溶液 较快 有 有 (2)由实验②④推知：硫酸铜溶液酸性强弱与溶液的溶质质量分数有关；由实验③④推知：硫酸铜溶液酸性强弱与 有关。 【探究二】探究铁与硫酸铜溶液反应过程中的酸性强弱变化及其原因 将打磨光亮的铁钉放入30mL4%硫酸铜溶液中，插入pH传感器检测溶液pH变化（如图1），同时插入氧气传感器检测密闭容器内氧气含量的变化（如图2）。 (3)由图1和图2可知，铁与硫酸铜溶液反应过程中，溶液的酸性增强，其原因是 。设计实验进行验证：用蒸馏水配制30mL4%热的硫酸铜溶液，放入光亮的铁钉，用pH传感器测密闭容器中溶液pH变化（如图3），对比可知铁与硫酸铜溶液反应过程中，溶液的酸性增强的原因猜测 （选填“成立”或“不成立”）。 【反思与结论】 (4)依据上述三个探究实验，兴趣小组向化学老师建议课堂演示铁与硫酸铜反应的最佳实验条件是 。通过上述探究实验得出：利用铁钉和硫酸铜溶液验证质量守恒定律时装置需要 。 5．请你参与白马湖中学初三年级科学实验探究小组进行研究性学习，并协助完成相关任务。 【探究课题】探究热水壶底部水垢的主要成分 【查阅资料】该小组同学通过查阅资料知道，天然水中一般都含有Ca2+、Mg2+、HCO3-等离子，在加热条件下，这些离子趋于生成溶解度更小的物质—水垢（主要成分为碳酸盐、碱等的混合物）。 水垢的主要成分一定含有Mg(OH)2和CaCO3，可能含有Ca(OH)2和MgCO3 【设计方案】（1）小蕊同学在烧杯中放入少量研碎的水垢，加入适量蒸馏水充分搅拌，取上层清液加入 ，没有白色沉淀，说明水垢中无Ca(OH)2。 （2）小归同学设计了下列实验装置，进一步确定水垢中含有碳酸盐的成分。其主要实验步骤如下： ①按图组装仪器，将50g水垢试样放入锥形瓶中，加入足量某酸溶液； ②测量一定时间内干燥管内物质增加的质量（见下列曲线）；    ③待锥形瓶中不再产生气泡时，打开活塞B，从导管A处缓缓鼓入一定量的空气； ④再次称量干燥管内物质增加的质量； ⑤重复③和④的操作，直至干燥管内物质质量不变。 讨论： a.步骤①加入样品前还应检查装置的气密性； b.从导管A处缓缓鼓入一定量的空气时，装置Ⅰ的作用是 c.研究性小组的同学通过简单计算，认为水垢中一定含有MgCO3，理由是 【实验结论】通过上述探究可知：水垢的主要成分有 6．为探究分子的运动及影响分子运动速率的因素，某同学设计了以下三种实验方案，请回答有关问题。已知酚酞和氨水相互接触会变红，氨气有刺激性气味。 【方案一】如图1 ①观察到的实验现象是 。 ②从环保角度分析该方案的不足之处是 （写出一点即可） 【方案二】如图2、图3 图中无色透明塑料瓶的材质、大小、形状完全相同，瓶内小纸花是用大小和形状相同的白色滤纸折叠而成，再用细线固定在瓶中，小纸花上都均匀喷有酚酞溶液，用注射器向图2和图3的塑料瓶中同时注入5滴浓氨水，浓氨水均落到瓶底，然后将针孔处密封，再迅速将两个塑料瓶分别同时放入等体积的冷水（约10℃）和热水（约40℃）中 ①观察到的现象是 ，由此得出的结论：温度越 （填“高”或“低“），分子运动得越快 ②图2、图3采用对照实验的方法，变量只有一个，被控制的量有多个，以下被控制的量设计合理的有 。 A．滴加浓氨水的量相同  B．塑料瓶大小相同   C．纸花相同   D．温度相同 【方案三】如图4 已知：一个氯化氢分子的质量比一个氨分子的质量大。某化学兴趣小组利用浓氨水和浓盐酸探究分子运动速度与分子质量大小的关系”用W形玻璃管进行实验，向左、右两端的V形玻璃管口分别同时滴入等量的浓氨水和浓盐酸，塞紧橡皮塞，过一会儿后，从图4中观察到有白烟产生且位置偏右，多次实验均如此，由此可以得出的实验结论是：分子质量越 （填“大”或“小”），分子运动得越快。 7．学校化学兴趣小组的同学知道二氧化锰能做过氧化氢(H2O2)分解的催化剂后，想再探究其他一些物质如氧化铝是否也可作过氧化氢分解的催化剂。请你一起参与他们的探究过程，并回答下列问题： 【提出问题】Al2O3能不能做过氧化氢分解的催化剂呢？ 【作出猜想】Al2O3能做过氧化氢分解的催化剂。 【实验验证】 实验方案 实验步骤 实验现象 实验结论 实验一 将带火星的木条插入装有过氧化氢溶液的试管中 有少量气泡，木条不复燃 常温下过氧化氢溶液分解速率很慢 实验二 在装有过氧化氢溶液的试管中加入少量Al2O3，然后将带火星的木条伸入试管中 产生大量的气泡，木条复燃 Al2O3能加快过氧化氢的分解速率 【得出结论】Al2O3能加快过氧化氢的分解速率，故Al2O3能做过氧化氢分解的催化剂。 【反思提高】经过讨论，有的同学认为只有上述两个证据，不能证明Al2O3能做过氧化氢分解的催化剂，还要补充一个探究实验： 实验三： 【实验目的】探究 。 【实验步骤】①准确称量Al2O3(少量)的质量；②完成实验二；③待反应结束，将实验二试管里的物质进行过滤，洗涤， ，称量；④对比反应前后Al2O3的质量。 【交流讨论】如果Al2O3在反应前后质量不变，则说明Al2O3可以作过氧化氢分解的催化剂。 【提出新的问题】但小华认为，要证明猜想，上述三个实验还不足够，还需要再增加一个探究实验：探究 。 8．课本“分解过氧化氢制氧⽓的反应中⼆氧化锰的催化作⽤”以及“寻找新的催化剂”研究性实验，引起了化学探究⼩组的兴趣。 【提出问题】一、氧化铁（Fe2O3）能否作过氧化氢溶液分解的催化剂？ ⼆、如果氧化铁（Fe2O3）能作过氧化氢溶液分解的催化剂，其催化效果如何？ 【实验探究】 实验步骤 实验现象 Ⅰ、分别量取5mL 5%过氧化氢溶液放入A、B两⽀试管中，向试管A中加入ag氧化铁粉末，并分别在A、B两⽀试管中插入带⽕星⽊条，观察现象。 A试管中产生气泡，带火星木条 复燃，B试管中无明显现象 Ⅱ、待A试管中没有现象发⽣时，重新加入过氧化氢溶液，并把带火星的木条伸入试管，如此反复多次试验，观察现象。 试管中均产⽣⽓泡，带火星木条均复燃 Ⅲ、将实验中的剩余物小心过滤，并将所得滤液进⾏洗涤、⼲燥、称量，所得固体质量仍为ag。 / Ⅳ、分别量取5mL 5%过氧化氢溶液放入C、D两⽀试管中，向C试管中加入ag氧化铁粉末，向D试管中加入ag⼆氧化锰粉末，观察现象。 / 【实验结论】 （1）实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ证明：氧化铁（Fe2O3） （填“能”或“不能”）作过氧化氢溶液分解的催化剂； （2）写出实验Ⅰ中A试管里发生的化学反应的符号表达式 ； （3）【实验评价】实验设计Ⅳ的目的是在其他条件相同时 ； （4）若实验Ⅳ观察到D试管中产⽣气泡的速率更快，由此你可以得到的结论是 ； （5）【实验拓展】查阅资料得知：CuO、CuSO4、马铃薯等也可以做过氧化氢溶液分解的催化剂。下列有关催化剂的说法中正确的是( ) A．MnO2只能作过氧化氢溶液分解的催化剂 B．同一个化学反应可以有多种催化剂 C．催化剂只能加快化学反应的速率 D．用作催化剂的物质不可能是其他反应的反应物或生成物 9．为了探究活性炭和氧化铜反应的生成物，某教师设计实验如图所示(固定装置省略)。 （1）探究气体生成物 金属罩的作用是 。A处溶液是 ，其目的是为了检验是否有 生成。在B处看到黑色粉末变成红色时，证明有CO生成，B处反应的化学方程式为 。 （2）探究固体生成物 查阅资料：氧化亚铜(Cu2O)呈红色、且能与稀硫酸反应生成硫酸铜、铜和水。 提出问题：试管中生成的红色固体是否含有氧化亚铜？ 实验步骤 实验现象或数据 实验分析与结论 I.称取试管中的红色固体2g于烧杯中，加入足量的稀硫酸，充分反应 观察到固体部分溶解，溶液变 色 红色固体中含有氧化亚铜，其质量为 g Ⅱ.对步骤I中烧杯内的剩余物进行 ，洗涤，干燥，称量 固体质量为1.5g （3）实验反思：从实验安全的角度分析，本实验存在的不足是 。 10．酒精灯是实验室中常用的加热仪器，某小组同学对酒精灯火焰温度进行如下探究。 （Ⅰ）定性研究：甲同学取一根火柴梗，拿住一端迅速平放入酒精灯火焰中，l～2 s后取出，观察到位于外焰的部分明显碳化。 (1)酒精燃烧是 （填“物理变化”、“化学变化”）。 (2)由上述现象得出结论：外焰温度最高，你认为原因是 。 （Ⅱ）定量研究：乙和丙同学在老师指导下，分别利用高温传感器测得酒精灯各层火焰平均温度如表。 火焰层 平均温度/C。 乙 丙 焰心 432 598 内焰 666 783 外焰 520 667 (3)由上表得出结论： (填“焰心”、“内焰”或“外焰”)温度最高。 (4)结合定量研究结论，下列图示中加热方法(试管夹未画出)最合理的是 (填字母序号)。    （Ⅲ）交流反思：不仅酒精灯的各层火焰温度不同，而且相同火焰层温度也有差异。 (5)造成乙、丙两同学所测相同火焰层温度差异的原因可能是(写出两点即可) ① ，② 。 11．对公共场所定期消毒是控制新冠肺炎的有力保障，84消毒液、H2O2溶液都是常用消毒剂，兴趣小组对两种消毒剂进行了如下探究活动： 【查阅资料】84 消毒液的有效成分是次氯酸钠(化学式为NaClO)。 【实验一】取少量84消毒液于试管中，滴加H2O2溶液，发现有大量气泡产生，然后把带火星的木条伸入试管中，带火星的木条复燃，证明产生的气体是 (填化学式)。 【提出问题】在上述反应中，NaClO的作用是什么？ 【作出猜想】 猜想一：作反应物，NaClO与H2O2溶液发生化学反应。 猜想二：作 ，类似H2O2溶液制氧气时MnO2的作用。 【实验二】    （1）按如图所示组装实验装置，并检查装置的气密性。 （2）向锥形瓶中加入30mL84消毒液，注射器中吸入25mLH2O2溶液。 （3）将注射器中的H2O2溶液分5次推入锥形瓶中，每次推入5mLH2O2溶液，待不再产生气泡后，记录收集气体的总体积见下表(忽略其他因素对测量结果造成的影响)。 实验编号 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次 收集气体的总体积/mL 140 280 365 370 x ①表中的数据x= 。 ②分析表中数据得出“猜想一正确”，其依据是 。 【分析讨论】NaClO与H2O2反应除生成氧气外，还生成氯化钠和水。该反应的化学方程式为 。 【拓展反思】生活中常用的消毒剂除84消毒液、H2O2溶液外，还有75%酒精、过氧乙酸等。在使用各种消毒剂时，要考虑它们的性质。生活中下列使用消毒剂的做法正确的是 (填序号)。 A．不同的消毒剂可随意混合使用                 B．使用84消毒液的浓度越高越好 C．使用75%酒精消毒应远离明火，防止火灾 D．H2O2溶液、75%酒精等消毒剂均应密封保存 12．在学习碳酸钠的化学性质时，甲、乙两位同学分别取20%的碳酸钠溶液和10%的稀盐酸做了如图所示实验。 【实验现象】甲同学的实验中有气泡冒出，乙同学的实验中无气泡冒出。写出甲同学实验的化学方程式 。 【提出问题】乙同学的实验中溶液为什么没有明显的现象？ 【查阅资料】①碳酸钠和稀盐酸反应仅可以生成二氧化碳，还可以生成碳酸氢钠。 ②碳酸钠和氯化钙溶液混合能发生反应，碳酸氢钠和氯化钙溶液混合不发生反应。 【实验设计】证明乙同学所得溶液中含有碳酸钠、碳酸氢钠。 实验步骤 实验现象 实验结论 取适量乙同学实验后的溶液于试管中，加入足量氯化钙溶液 乙同学实验溶液中含有碳酸钠和碳酸氢钠 取步骤①所得上层清液少量，滴加 【实验反思】 （1）碳酸钠和盐酸反应生成物受到盐酸量的影响，稀盐酸 （填“过量”或“不足”）时才能有气泡冒出。 （2）当反应物的量不同，生成物可能不同，试另举一例： 。 【拓展延伸】欲检验某敞口的试剂瓶中氢氧化钠溶液是否变质，某同学取5ml该液体，滴加少量稀盐酸发现无气泡冒出，证明此氢氧化钠溶液没有变质，同学们认为该结论不合理。 请解释可能的原因为：① ；② 。为了得到正确的结论，你的改进的方案是 。 13．实践活动课中，同学们对膨松剂能使油条膨胀这一现象产生浓厚的兴趣，于是围绕膨松剂的成分和原理进行了如下探究。 【查阅资料】①某膨松剂配料表成分：碳酸氢钠、磷酸二氢钙[Ca(H2PO4)2]、玉米淀粉。 ②玉米淀粉是一种填充剂，不参与反应。 任务一：揭示膨松剂使油条膨胀的原理 【提出问题】使油条膨胀的气体是如何产生的？ 【作出猜想】猜想一：碳酸氢钠能与磷酸二氢钙反应产生气体 猜想二：碳酸氢钠受热会分解产生气体 (1)【实验探究】 实验步骤 实验现象 实验结论 取少量磷酸二氢钙于试管中，加水充分溶解，测定溶液的pH pH＜7 磷酸二氢钙溶液呈 性。 猜想一成立。 向盛有膨松剂的试管中加入水 澄清石灰水变浑浊 猜想二成立。 【得出结论】使油条膨胀的气体即来自发面、醒面过程中碳酸氢钠与磷酸二氢钙的反应，又来自油炸过程中碳酸氢钠的受热分解。 【提出问题】碳酸钠与碳酸氢钠都能与酸反应产生气体，碳酸钠适合作膨松剂吗？ 任务二：探究碳酸钠能否作膨松剂 (2)【实验探究】 实验步骤 实验现象 实验结论 分别取等浓度的NaHCO3溶液和Na2CO3溶液，测定pH Na2CO3溶液的pH=8 NaHCO3溶液的pH=11 Na2CO3溶液碱性太强，影响食物口感   等质量等浓度且足量的盐酸 相同条件下， 。 甲中发生的化学反应方程式为： 【得出结论】碳酸钠不适合作食品的膨松剂。 【讨论交流】 (3)同学们认为若想得出上述结论，还需要补充的实验是 。 【拓展延伸】 (4)“臭粉”(主要成分为NH4HCO3)也是膨松剂中的一种，其受热分解产生二氧化碳的同时，也产生氨气，放出的气体量大，膨松效果好，但氨气极易溶于水。制作下列食品时，不适合用臭粉作膨松剂的是______(填字母)。 A．油炸面食 B．烘焙饼干 C．蒸馒头 (5)存放膨松剂时的注意事项是 (写一条)。 14．某校化学学习小组用图1所示装置电解水，为加快电解速率，该小组同学采用了澄清石灰水代替水进行了电解实验，请回答下列问题：    （1）试管a的气体为 ，试管b连接的是电源的 极。 （2）实验时该组同学采用石墨棒作为电极，在电解过程中发现澄清石灰水变浑浊了。针对此异常现象，该小组进行了如下探究： 【提出猜想】： ①．电解过程中水不断减少，导致溶液中的氢氧化钙不能继续溶解，形成沉淀。 ②．电解过程中，温度升高，导致溶液中的氢氧化钙不能溶解，形成沉淀。 【进行实验】： ①．另取相同浓度、体积的澄清石灰水，加入10mL蒸馏水，搅拌，在相同电压下再次进行电解实验，观察到溶液仍然是浑浊的，这说明： 。 ②．取100mL相同浓度的澄清石灰水于大烧杯中，加热至电解实验时上升的温度，没有观察到浑浊。这说明： 。 ③．该小组采用铂电极电解澄清石灰水，如图3，发现澄清石灰水没有变浑浊，于是提出猜想该澄清石灰水变浑浊的原因可能与 有关。 ④．另取浑浊的液体，向其中加入稀盐酸，并用二氧化碳传感器测量反应产生的二氧化碳浓度，所得数据如图3．据此推测该浑浊中应该有： 。产生该物质的原因可能是： ， （请用化学方程式表示） ⑤．实验最终表明该猜想正确，但实验过程中该小组同学也发现，向浑浊的液体中滴加盐酸，并没有气泡产生。其原因可能是 。 15．城区居民普遍使用天然气做燃料，天然气的主要成分是甲烷，某化学兴趣小组对甲烷燃烧的产物进行了探究。 【提出问题】甲烷在氧气中燃烧后生成哪些物质？ 【查阅资料】含碳元素的物质在氧气中完全燃烧生成CO2，不完全燃烧生成CO；白色无水CuSO4遇水会变为蓝色。 【猜想与假设】燃烧产物是：甲CO2、H2O；乙CO、H2O；丙CO2、CO、H2O；丁NH3、CO2、H2O (1)你认为以上哪个同学的猜想肯定是错误的，理由是 。 【实验探究】为了验证上述猜想与假设，将甲烷在一定量的氧气中燃烧的产物依次通过下列装置(假设各步反应完全)： (2)B装置的作用是 ；F装置的作用是 。 (3)实验过程中观察到A中白色粉末变为蓝色，B、E中澄清石灰水变浑浊，D中红棕色粉末变成黑色，由此推断丙同学猜想成立。请写出装置E中发生的化学方程式： 。 【反思交流与应用】 (4)由以上实验探究可知，生活中的燃气热水器必须安装在浴室外非密闭空间中的原因是 。 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 $$