2024年中考化学科学探究题专项训练

2024年中考化学科学探究题专项训练 1．柠檬烯是橙皮、橘子皮和许多柑橘类水果皮里含有的一种物质，可溶解许多不易溶于水的物质如橡胶和塑料。将橙皮汁液涂在泡沫饭盒上，泡沫饭盒会溶解破损。 【提出问题】橙皮的形状、温度以及酸碱性是否影响橙皮汁溶解泡沫饭盒的速率？ 【查阅资料】碳酸钠溶液呈碱性，稀醋酸溶液呈酸性。 【进行实验】 每次取1/4块橙皮，1/4个泡沫饭盒进行实验，所用溶液浓度均为5%，记录10分钟时的泡沫饭盒现象如下表所示。 实验1 序号 实验操作 饭盒表面的实验现象 1-1 将一块挤压出汁的橙皮放在泡沫饭盒上 明显凹凸不平以及很多小洞 1-2 将一块橙皮切成丝，均匀地放在泡沫饭盒上 一点凹凸不平 1-3 将一块橙皮切成粒，均匀地放在泡沫饭盒上 一点凹凸不平 1-4 将一块橙皮研磨成酱，均匀放在泡沫饭盒上 较多凹凸不平 1-5 将一块橙皮研磨成酱，加热后均匀放在泡沫饭盒上 仍然光滑 实验2 序号 实验操作 饭盒表面的实验现象 2-1 将一块橙皮研磨成酱再滴入10mL醋后均匀放在泡沫饭盒上 较多凹凸不平 2-2 将一块橙皮研磨成酱再滴入10mL碳酸钠溶液后均匀放在泡沫饭盒上 较多凹凸不平 2-3 将amL醋均匀滴在泡沫饭盒上 仍然光滑 2-4 将bmL碳酸钠溶液均匀滴在泡沫饭盒上 仍然光滑 【解释与结论】 （1）由实验1-2~1-4可以得出的实验结论是 。 （2）实验1-5的目的是 。 （3）实验2-3、 2-4中a和b的值分别为 。 （4）证明碱性环境对柠檬汁溶解泡沫饭盒速率无影响，依据的实验是 。 【反思与评价】 （5）实验1-1的效果最明显的原因是 。 （6）根据实验1-5，可以猜测柠檬烯具有的性质是 。 2．同学们在学习过碳的化学性质之后，来到实验室中进行木炭还原氧化铜的实验。    【实验记录】 (1)A 试管内发生反应的化学方程式为 ，B 试管内产生的现象是 ，此实验中酒精灯火焰外加金属网罩的目的是 。 【提出问题】 实验结束冷却至室温后，同学们将试管内剩余的固体倒在一张白纸上，发现除了紫红色的铜外，其中仍有少量黑色的固体，他们想要验证这黑色固体的成分是什么？ 【猜想与假设】 (2)小冰猜想：是 C              小城猜想：是 CuO          小美猜想：是 【查阅资料】a.在酒精灯火焰上灼烧木炭粉，会产生火星； b.实验中涉及的某些物质密度如表所示： 物质 木炭粉 水 氧化铜粉末 密度 0.4g/cm³ 1.0g/cm³ 6.5g/cm³ c.氧化铜可以和稀硫酸反应，生成硫酸铜和水，而铜和木炭粉与稀硫酸不反应。 【进行实验】同学们取反应后的黑色固体粉末，设计了不同的实验方案。 【方案 1】小冰进行了如图所示的实验，他根据实验现象得出结论： (3)自己的猜想成立。你认为他的实验结论 （填“正确”或“错误”）。    【方案 2】 (4)小城进行了如图所示的实验，由实验现象可知，三位同学中 的猜想是正确的。 【方案 3】 (5)小美向黑色粉末中加入足量的稀硫酸，发生反应的化学方程式为 。观察到的现象是 ，从而也得出了正确结论。    【交流评价】 (6)同学们对比三名同学的实验，一致认为鉴别物质的实验应该 。 3．华蓥城区内流淌着两条小河，从河水中橵发出的气味及颜色上观察，其水污染已非常严重．华蓥一中的小明同学为了探究河水的污染情况，从河中取了一烧杯水，请你与他一起用已学过的化学知识面进行实验探究． 小明提出：河水酸碱情况是什么样的呢？ 甲说：可能呈酸性，乙说：可能呈 ，丙说：可能呈 ． 由于意见不一致，于是他们各自设计实验进行检测： 方案一：取少量河水于试管中，向试管中滴加几滴 ，溶液呈 色，说明河水呈 ， 猜想正确． 方案二，取少量河水于试管中，另取 放在玻璃片上，用玻璃棒从试管中蘸取河水滴在其上面，将显示的颜色与标准比色卡进行对照，得出其值是 ，说明河水呈 ， 猜想正确． 反思：上述两个方案中哪一个更能说明河水的污染程度： ．按方案一的检测结果，要采取措施治理河水，应向河水中加入物质是 ． 4．空气中氧气含量测定的再认识： （1）[经典赏析]拉瓦锡用定量的方法研究空气的成分（实验装置如图1）。该实验中选择使用汞的优点有 A 汞俗称水银，常温下呈液态，安全无毒            B 能将密闭装置内空气中的氧气几乎耗尽 C 反应生成的氧化汞是固态，不影响压强            D 生成的化合物加热分解又能得到汞和氧气 （2）【实验回顾】实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量（装置如图2），写出红磷燃烧的符号表达式 。图2中集气瓶底部的水的作用为 。（填一点即可）但是用该方法测出的氧气含量常常低于21%。 （3）【提出问题】用该方法测出的氧气含量为什么低于21%？ 【进行猜想】①装置漏气；② ，装置内氧气有剩余；      （4）【实验与交流】为了帮助同学们更好地理解空气中氧气含量测定的实验原理，老师利用传感器技术定时测定了实验装置（如图5）内的压强、温度和氧气浓度，三条曲线变化趋势如图6所示。X曲线表示压强变化趋势，Y曲线表示 （填“温度”或“氧气浓度”）变化趋势。    （5）【实验探究1】已知，铁丝在纯氧中才能燃烧，反应的符号表达式为 ，一般不能在空气中燃烧，因此无法用铁丝代替红磷进行该实验。小明根据铁生锈的原理（铁在常温下可以和氧气、水生成铁锈）来测定空气中氧气的含量，于是进行了实验（装置如图3）。通过7天测得的数据计算出空气中氧气的含量为19.13%。 【交流与反思】与用红磷燃烧的方法相比，用铁丝生锈的方法的主要优点 （填字母）。 A 装置内残留的氧气更少            B 铁丝生锈比红磷燃烧反应更快            C 反应更彻底，实验结果更准确 （6）【实验探究2】小明利用铁粉、炭粉、氯化钠等物质又进行了实验（装置如图4）。8分钟后测得的数据如下表：请计算出空气中氧气含量 （计算结果保留一位小数）。 实验前的体积 实验后的体积 集气瓶内空气 烧杯内蒸馏水 烧杯内剩余蒸馏水 131mL 90.0mL 63.4mL （7）【拓展延伸】铜能与空气中氧气、水、二氧化碳反应生成铜绿（其主要成分为：Cu2（OH）2CO3）．写出生成铜绿的符号表达式 。 （8）请计算：Cu2（OH）2CO3的相对分子质量是 。 5．某化学兴趣小组的同学，为了比较金属R与铁、铜的金属活动性强弱，进行如下探究活动：根据 可知铁的活动性比铜强。 【进行猜想】对三种金属的活动性顺序做出如下猜想： 猜想一:R>Fe>Cu；    猜想二： ；    猜想三：Fe>Cu>R 【收集证据】为了验证哪一种猜想成立，甲、乙、丙三位同学分别展开实验探究。 主要操作 主要现象 实验结论 甲 将打磨好的R丝插入盛有硫酸铜溶液的试管中 猜想一正确 乙 将粗细相同打磨好的R丝、铁丝，分别插入体积和溶质质量分数都相同的稀盐酸中 R丝表面产生气泡速率比铁丝表面产生气泡速率 (填“快”或“慢”) 丙 将粗细相同打磨好的R丝、铁丝，分别在空气中点燃 R丝在空气中剧烈燃烧，铁丝在空 气中 已知金属R在金属化合物的溶液中显+3价，写出R与硫酸铜溶液反应的化学方程式   。 【交流反思】三位同学交流讨论后认为，比较金属活动性强弱的方法有多种。 【归纳总结】他们总结得出比较金属活动性强弱的常见方法有： (1)金属与氧气反应的难易和剧烈程度； (2) ； (3) 。 6．钢铁的腐蚀是重要的研究课题。 基础实验：用图1所示实验进行铁钉腐蚀的研究。一段时间后试管A、B中铁钉几乎没有生锈，试管C和试管D中铁钉明显锈蚀。试管D中铁钉严重锈蚀。 （1）B中用煮沸蒸馏水的目的是 。 （2）对比分析试管C和试管 的现象，可推出铁锈蚀必须与氧气接触。 （3）图3表示水样温度22℃、pH=7时，钢铁腐蚀速率与水中溶解氧浓度的关系是 。 （4）生活中常用在金属表面涂油的方式“防生锈”，其原因是 。 （5）拓展实验：研究水样中溶解氧浓度与钢铁腐蚀速率的关系（见图）。 由试管A、B、C中的现象可知，铁的锈蚀是铁跟 （填化学式）等物质作用的过程。 7．次氯酸钠溶液是一种广泛应用的消毒剂，但由于其易自然分解，不宜长时间存储。某化学小组同学欲通过实验探究影响次氯酸钠稳定性的因素。 【查阅资料】 ①次氯酸钠溶液是一种呈微黄色，有类似氯气的刺激性气味，稳定性差于氯气，见光易分解、易挥发的液体。 ②次氯酸钠的稳定性可以通过测量有效氯的衰减速率来进行比较，相同时间内，次氯酸钠溶液的衰减量越大，衰减速率越快，次氯酸钠的稳定性就越差。 【进行实验】 将3种不同质量分数的次氯酸钠溶液放置在正常光线、温度一定的房间内，研究周期为30天，测量次氯酸钠溶液的有效氯的衰减量，将实验结果记录于下表。 实验序号 次氯酸钠溶液的质量分数/% 温度/℃ 有效氯的衰减量/% ① 10 16-18 7.0 ② 20-22 9.0 ③ 25-28 15.0 ④ 7 16-18 3.5 ⑤ a 4.0 ⑥ 25-28 11.0 ⑦ 5 16-18 1.9 ⑧ 20-22 2.0 ⑨ 25-28 3.5 【解释与结论】 (1)根据实验分析，实验5中，a应为 。 (2)由实验①②③可以得到的结论是 。 (3)若要探究次氯酸钠溶液的质量分数对次氯酸钠稳定性的影响，应选择的实验是 （写实验序号）。 (4)根据实验数据可知，储备次氯酸钠溶液最好选择的质量分数和储备温度是 。 (5)对次氯酸钠溶液的日常保存，提出你的一些建议 。 【继续实验】 (6)补做实验：探究储存时间对次氯酸钠稳定性是否有影响。实验方案：将一份质量分数为10%的次氯酸钠溶液放置在正常光线， 。 8．某化学实验活动小组的同学为了探究实验室中久置的氢氧化钠固体的成分，进行了有关实验．请你参与他们进行的探究活动： 提出问题：久置氢氧化钠固体的成分是什么？ 猜想与假设： 猜想Ⅰ：全部是NaOH；猜想Ⅱ：全部是Na2CO3；猜想Ⅲ： 实验与探究： (1)实验如表： 实验操作步骤 实验现象 结论及解释 步骤一：取少量固体样品于试管中，加蒸馏水完全溶解，然后加入足量的稀盐酸。 实验过程中始终没有气泡产生 则证明猜想 成立 步骤二：另取少量固体样品于试管中，加蒸馏水完全溶解，然后滴加氯化钡溶液 实验过程中产生 则证明猜想Ⅱ或Ⅲ成立 (2)为了进一步的验证猜想结果，小明同学提出如下实验方案：继续步骤二的实验，过滤，然后向滤液中滴加无色酚酞试液，若酚酞变红，则猜想Ⅲ成立；若酚酞不变红，则猜想Ⅱ成立．小华同学立即对小明同学的方案提出了质疑，通过查阅资料知道，氯化钡溶液呈中性，不能使无色酚酞试液变红，但碳酸钠溶液呈 性(填“酸”或“碱”或“中”)，因此他认为该方案的操作步骤中应该改进的是 反思与交流： 久置的固体氢氧化钠变质的原因是(用化学方程式表示) 9．一氧化碳还原氧化铜和木炭还原氧化铜的实验装置分别如甲、乙两图所示，某兴趣小组的同学对实验做了进一步探究。 (1)甲图实验开始时，先 (填“通入CO”或“点燃A处酒精灯”)。 (2)甲、乙两图实验中澄清石灰水都变浑浊，石灰水变浑浊的化学方程式是 。 (3)乙图实验时，待反应结束，先将导气管从石灰水中取出，然后关闭止水夹，让产物自然冷却。若不关闭止水夹，可能出现的问题是 。 【查阅资料】一氧化碳、木炭分别与氧化铜反应也可能生成氧化亚铜(Cu2O)；氧化亚铜是红色固体，能与稀硫酸反应：Cu2O+H2SO4=Cu+CuSO4+H2O；铜与稀硫酸不反应。 【实验探究】为确定CO和CuO反应的最佳温度，小组同学利用原位X射线衍射仪来测定不同温度下反应4小时后的固体物质成分，实验结果如丙图所示，据图回答下列问题。 (4)400℃时，反应的固体产物中含有 。 (5)用CO还原CuO制取纯净的Cu，反应温度至少要控制在 ℃以上。 【拓展延伸】 (6)乙图所示实验中，若发生的反应为，丁图表示一定质量的CuO和C恰好完全反应过程中的物质质量随时间的变化趋势，则下列说法中错误的是_______(填字母序号)。 A．t1表示开始发生反应 B．b可表示试管①中固体的质量 C．c可表示二氧化碳的质量 D．t1一t2时间段，固体中铜元素质量保持不变 (7)将乙图所示实验中的试管冷却后，观察到黑色固体全部变为红色。取5.4g红色固体于试管中，滴加足量稀硫酸，充分反应，观察到 ，再将试管中的物质过滤，将滤渣洗涤、干燥、称量，若称得滤渣质量为 时，则得出红色固体是Cu和Cu2O混合物的结论。 10．高锰酸钾是一种重要的化工产品，某种生产高锰酸钾的工业流程如图所示。流程中箭头进入的是投料（即反应物），出去的是生成物（包括主产物和副产物）。 (1)“Ⅰ混合加热”步骤中发生的主要是 （填“物理”或“化学”）变化； (2)分析完成“Ⅱ氧化反应”中的化学方程式：2MnO2+4KOH+O2 ； (3)“Ⅲ电解”步骤中所发生化学反应的主要能量转化形式为： 能转化为化学能； (4)在整个生产流程中，可循环利用的物质主要是 （填化学式）； (5)经干燥等操作得到KMnO4晶体时温度不宜过高，是因为KMnO4受热易分解，请写出该反应的化学方程式 。 11．铜器在潮湿的空气中容易生锈。铜锈(俗称铜绿)的主要成分是Cu2(OH)2CO3，那么，铜在什么条件下容易生锈呢？为此，小明同学设计了以下实验，请你参与探究。    【提出假设】铜生锈是铜与氧气、 和 共同作用的结果。 【设计方案】为验证假设，小明同学设计了如图1实验方案： (1)B的实验目的是 。 (2)装置C中有一处明显错误，用文字叙述加以改正 ；NaOH溶液的作用是(用化学方程式表示) 。 (3)小明同学的这个实验方案不完整，还需要再补充一个实验。请在图2框中绘出该实验的装置图。 【结论】经过探究，得知了铜生锈的条件。 12．兴趣小组的同学对水的组成进行实验探究。 【提出问题】水是由什么组成的？ 【查阅资料】通过电解水和点燃氢气的方法均可证明水的组成。 【设计实验】图甲是电解水的实验装置，图乙将电解水产生的氢气缓缓地通过装有足量碱石灰(可吸收水分，干燥氢气)的仪器c，并在导管口d处点燃气体，将盛有冰水的烧杯置于导管口d正上方。 【实验现象】 (1)图甲可观察到玻璃管a、b内生成气体的体积比约为 ；检验b管中生成气体的方法是 。 (2)图乙所示的实验过程中，可观察到导管口d处产生 色火焰，盛有冰水的烧杯底部出现 。 【实验结论】 (3)由甲、乙两个实验可知：水是由 组成的。 (4)实验甲发生反应的文字表达式为 。 13．兴趣小组同学取用氧化钙时，发现装满氧化钙的塑料试剂瓶已经膨胀破裂。小明推测该瓶氧化钙已经变质。 任务一：为确定该瓶氧化钙的成分，小明取适量该样品，设计并进行了如下实验： 【交流讨论】 (1)现象B为 ； (2)小胡认为现象A不足以证明样品中含氢氧化钙，原因是 。 任务二：为确定该瓶氧化钙中是否含有氢氧化钙，并进一步确认其是否完全变质，小组同学继续进行探究。 【提出问题】 问题1：该瓶氧化钙中是否含有氢氧化钙? 问题2：该瓶氧化钙是否完全变质? 【查阅资料】 ①氢氧化钙在一定温度下能分解： ②碳酸钙在一定温度下能分解： ③碱石灰是氢氧化钠与氧化钙的固体混合物，能吸收水和二氧化碳。 【进行实验】 (3)小组同学取10.0g该样品，用如图所示装置(装置气密性良好，夹持装置已省略)进行实验： ①实验前，通入N2一段时间后，称量装置B、C的质量； ②充分反应后停止加热，再继续通入N2，这样做的目的是 ； ③实验后测得装置B增重0.9g，装置C增重2.2g。 【实验结论】 (4)装置B质量增加，说明该瓶氧化钙中含有 (填化学式)； (5)通过计算，该瓶氧化钙部分变质，其中氧化钙的质量分数为 。 【交流反思】 (6)若无装置D，会对样品中 (填化学式)含量的检测造成干扰； (7)氧化钙在保存中应该注意： 。 14．某校化学兴趣小组的同学在实验室整理药品时，发现氢氧化钠溶液的试剂瓶未塞瓶塞，且试剂瓶口周围有一些白色固体，他们怀疑氢氧化钠已经变质，于是进行了如下实验探究。 【提出问题】氢氧化钠溶液是否变质 【查阅资料】氯化钠溶液、氯化钡溶液呈中性 【实验探究】小王、小李两同学分别设计了不同方案并进行实验 实验步骤 实验现象 结论 小王 用pH试纸测定溶液的pH pH试纸呈蓝黑色 说明溶液的pH＞7 氢氧化钠溶液没有变质 小李 取少量溶液于试管中，加入适量氯化钡溶液 _____________ 氢氧化钠溶液已经变质 （1）小李认为小王同学的结论不科学，理由是 ； （2）小李在实验中观察到现象是 ； （3）小张为判断溶液是否完全变质，进行如下实验：取少量溶液于试管中，向试管中加入 （“少量”或“过量”）的氯化钡溶液，再向试管中滴加酚酞试液，通过观察溶液颜色变化来判断该溶液是否完全变质；若滴加酚酞试液后，溶液呈无色，说明该氢氧化钠溶液 （选填“没有”“完全”“部分”）变质； （4）若氢氧化钠溶液已经变质，则变质的原因是 （用化学方程式表示）。 15．学习化学的一个重要途径是科学探究，请完成以下探究活动。 【探究活动一】 学习完NaOH的性质后，某兴趣小组对KOH的性质展开了如下探究。 【设计实验】如图所示，同学们用KOH溶液进行了下列实验： (1)A实验测得KOH溶液的pH (填“＞”“=”或“＜”)7。 (2)B试管中的现象是 。 (3)C试管中无明显现象，为了证明二者发生反应，同学们又设计如下实验。 方案一：先用pH试纸测定KOH溶液的pH，再逐滴滴加稀硫酸，并不断振荡溶液，同时多次测定混合溶液的pH，测定的pH结果为 ，则能说明二者发生化学反应。 方案二：利用如图装置证明二者发生化学反应。 (4)步骤Ⅱ中若观察到 ，可证明C中发生了化学反应。 (5)试写出步骤Ⅱ中发生反应的化学方程式 。 (6)同学们猜测反应后的溶液中可能含有X，可选择 (答一种)加以证明。 【得出结论】 (7)KOH与NaOH化学性质相似，原因是 。 【拓展提升】 (8)通过同学们的实验探究，大家讨论后认为，对于无明显现象的化学反应，可以用两种思路探究反应是否发生。思路一：验证有新物质生成；思路二：验证 。 【探究活动二】 锂辉矿是制备新能源汽车电池的重要原料。如图是一种模拟提纯碳酸锂的工艺，根据要求回答问题。 【查阅资料】 I.锂辉矿主要成分为Li2CO3，含泥沙等杂质。 Ⅱ.Li2CO3 (化学性质与Na2CO3类似)为无色晶体，微溶于水，在冷水中的溶解度比热水中大。 (9)X是一种酸，其溶质化学式为 。 (10)②中发生中和反应的化学方程式为 。 (11)有以下三种温度的饱和Na2CO3溶液，③中你选择的是_______(填序号)。 A．0℃ B．25℃ C．80℃ 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 $$