2024年中考化学专题强化训练：科学探究题

2024年中考化学专题强化训练：科学探究题 1.某些酸和碱溶液反应没有明显现象，某研究性学习小组为证明它们发生了中和反应进行以下探究，请你参与实验 方案一：甲同学按图一进行实验。 （1）观察到溶液由红色变为无色，证明两种物质发生反应，反应的化学方程式是 。 方案二：乙同学取一定量的稀盐酸，向其中逐滴滴入氢氧化钠溶液，用传感器测得溶液的pH曲线如图二。 （2）0﹣40s时，溶液pH变大非常缓慢，其后急剧变大。开始时溶液pH变大非常缓慢的原因可能是 。 （3）请你根据图二分析稀盐酸和氢氧化钠溶液发生反应的依据是 。 方案三：丙同学取变色硅胶（吸水后由蓝色变红色）、无水醋酸（一种酸，常温下为无色液体）和氢氧化钠固体进行图三所示的实验。 （4）实验①、②的实验目的是 。 （5）加入试剂后，要迅速塞紧橡胶塞的原因是 。 （6）能证明酸和碱反应有水生成的现象是 。 拓展探究：证明稀盐酸和稀氢氧化钠溶液确实能发生反应的方法还有多种，请你和小组同学用其他方案继续进行探究： （7）若不加酚酞试液，将稀盐酸与稀氢氧化钠溶液混合后，再向其中加入硫酸铜溶液，无蓝色沉淀生成，则 （填“能”或“不能”）证明两者确实发生了反应。 （8）若不加酚酞试液，将稀盐酸与10mL稀氢氧化钠溶液混合后，再向其中加入硫酸铜溶液至蓝色沉淀质量不再增加，耗硫酸铜溶液5mL，此时还必须做一个对比实验才能证明两者确实发生了反应，这个对比实验是（简述操作方法及结论）： 。 2.镁能与NH4Cl液反应，不仅生成一种盐，还有气泡产生。为确定气体的成分，某化学兴趣小组的同学进行下列实验探究。    【提出问题】镁能与NH4Cl溶液反应生成何种气体？ 【猜想与假设】小华说：生成气体可能是HCl、NH3、H2中的一种或几种。 小华做出上述猜想的理论依据是 。 【进行实验】修正后该小组同学认为：该气体可能含有NH3和H2或NH3，他们设计如图装置进行实验。 【现象与结论】 中观察到 ，证明生成气体含有NH3；B装置中浓硫酸的两个作用：① ；② ；C中有肥皂泡飘到空中，用燃着的木条靠近肥皂泡，有爆鸣声，说明生成的气体还含有 。 【实验反思】 写出Mg与NH4Cl溶液反应的化学方程式 。 氨气极易溶于水，上述实验中有氨气逸出的原因可能是 。 3.某化学兴趣小组的同学在老师的指导下对二氧化碳进行如下探究。 【提出问题】1体积的水究竟能溶解多少体积的二氧化碳呢？ 【进行实验】 实验①：取两瓶盛满二氧化碳的软塑料瓶，分别加入1/3体积的水，立即盖紧瓶盖。将其中一瓶静置，一瓶充分振荡。 实验②：取2支医用注射器分别抽取10mL空气和10mL新制的蒸馏水，用胶管连接(如图1所示)，交替推动2支注射器的活塞，反复多次。 实验③：另取2支医用注射器分别抽取10mL新制的二氧化碳气体和10mL新制的蒸馏水，用胶管连接(如图1所示)，交替推动2支注射器的活塞，反复多次至体积不再减少为止。 (1)实验①观察到，静置的塑料瓶几乎没有发生形变，而振荡后的塑料瓶 ，说明振荡可以加快二氧化碳在水中的溶解。 (2)实验②、③使用的蒸馏水是新制的，目的是 ，反复交替推动注射器活塞的作用是 。 【记录数据】 实验编号 抽取气体及体积 抽取蒸馏水的体积 充分混合后，气、液总体积 ② 10mL空气 10mL 20mL ③ 10mL现制的二氧化碳 10mL 12mL 【得出结论】 (3)由上表所列数据可知，二氧化碳的溶解性为1体积水最多能溶解 体积的二氧化碳，实验②的作用是 。 (4)用注射器向集满二氧化碳的密闭软塑料瓶中注水振荡后，软塑料瓶没有变，其原因是 。 【实验反思】二氧化碳溶于水是否与水发生反应？ (5)二氧化碳溶于水无明显现象， (填“能”或“不能”)通过直接观察法判断是否发生化学反应。 【实验验证】用四朵由石蕊溶液染成紫色的干燥纸花分别进行如下实验(如图2)。 (6)实验②的目的是 。对比实验①④可以得到的结论是 。 (7)小组同学进行了创新，设计了图3所示实验。实验中能观察到的现象是 ，二氧化碳与水反应的化学方程式是 。 【定量探究】如图4所示，向集满二氧化碳的密闭的三颈烧瓶中分别注入50mL水、50mL饱和澄清石灰水、50mL质量分数为40%的氢氧化钠溶液，一段时间后微微振荡烧瓶，三次实验分别测得瓶中压强变化如图5所示。 (8)饱和澄清石灰水与二氧化碳反应的化学方程式： 。从图5可知，实验室需要成功捕捉二氧化碳选用的试剂最好是 。 (9)请解释图5中0-20s压强上升的变化原因 。 4．某化学兴趣小组围绕“酸碱中和反应”，在老师引导下开展实验探究活动。 【实验项目】设计实验以观察到的明显现象，证明稀硫酸与氢氧化钾溶液能发生反应。 【实验探究】将稀硫酸与氢氧化钾溶液分别按以下三种实验方案进行操作、完成实验。 方案Ⅰ：测定溶液pH的变化 (1)甲同学将___________，测定得到如图1所示的实验过程中溶液pH变化，以作证明。 A．氢氧化钾溶液滴入稀硫酸中 B．稀硫酸滴入氢氧化钾溶液中 方案Ⅱ：测量溶液混合过程中的温度变化 (2)乙同学测量得到如图2所示的实验过程中混合溶液的温度变化，以作证明、且发生的反应是放热反应。图2中B点表示的含义是 。 方案Ⅲ：借助酸碱指示剂使溶液发生的颜色变化： (3)丙同学设计如图3所示实验，观察到 ，以作证明。 【实验结论】 (4)稀硫酸与氢氧化钾溶液能发生反应，化学方程式为 。 【实验反思】研究图3所示实验(除酚酞外)，反应后溶液中溶质的成分有哪些？ 【提出猜想】 (5)猜想Ⅰ： ；猜想Ⅱ：K2SO4和H2SO4；猜想Ⅲ：K2SO4和KOH。 同学们经讨论后发现猜想Ⅲ不合理，其理由是 。 【实验操作】 (6)兴趣小组选用Fe2O3粉末进行如下探究：取少量反应后的溶液于试管中，加入Fe2O3粉末，根据观察到的 的实验现象，同学们一致确定猜想Ⅱ是正确的。 【实验讨论】 (7)同学们认为可用物质___________(填字母序号)代替选用的Fe2O3粉末，也能得到相同结果。 A．BaCl2 B．Zn C．K2CO3 D．NaOH E．紫色石蕊溶液 5.同学们学习了燃烧与灭火后，在实验室设计并完成了如下实验，以探究灭火的原理。 实验方法：点燃3支蜡烛，在其中一支蜡烛上扣一个烧杯；将另两支蜡烛分别放在两个烧杯中，然后向一个烧杯中加入适量碳酸钠和盐酸。 (1)实验原理：Ⅲ中反应的化学方程式为_____________。 (2)实验现象：Ⅱ中蜡烛正常燃烧，Ⅰ和Ⅲ中蜡烛熄灭，Ⅲ中的现象还有________。 (3)实验后，接下来必须要做的事情是_____________，完善实验报告，离开实验室。 (4)问题与交流：Ⅲ中的操作，可能造成的结果是_____________。 6.已知在浓硫酸的催化作用下，加热草酸（H2C2O4）可以发生分解反应，产生气态物质和水。某化学兴趣小组需要检验该反应得到的气态产物. （1）甲同学首先将分解产物通过了如图所示的装置，观察到澄清石灰水变浑浊，该反应的化学方程式为 说明产物中含有CO2气体. （2）乙同学进一步思考，对草酸分解的产物成分提出了以下猜想： 猜想I CO、CO2 、H2O， 猜想Ⅱ：H2 、CO2 、H2O ， 猜想Ⅲ：CO 、 H2 、CO2 、 H2O 【查阅资料】氢氧化钠溶液可以吸收二氧化碳。无水硫酸 铜是一种白色粉末，遇水变成蓝色硫酸铜晶体，化学方程式为：CuSO4（白色粉末）+5H2O===CuSO4.5H2O（蓝色晶体）。 【进行实验】他们准备了如下装置进行实验，部分固定装置已略去。 实验现象如下：B中澄清石灰水不变浑浊，D黑色固体变红，E中澄清石灰水变浑浊，F中无水硫酸铜变蓝。 【实验结论】猜想 是正确的。 【反思评价】同学们经过讨论，认为该实验装置仍有不足之处，请指出上述装置的不足之处 。 【实验拓展】实验后，有同学对装置F中所得蓝色固体感兴趣，并对其进行实验探究。另取10.g CuSO4.5H2O样品加热分解，受热过程中固体质量随温度变化的曲线如图所示。 ①试确定200℃时固体物质的化学式 。 ②取270℃所得的样品，于570℃下加热得到的产物是黑色粉末和一种气体氧化物，该反应的化学方程式 。 7.化学兴趣小组的同学们对融雪剂消除积雪的原理、融雪剂的成分、使用融雪剂对环境的影响等产生了浓厚的兴趣，他们进行了如下探究。 探究一：了解融雪剂消除积雪的原理。 【信息检索】常见的无机融雪剂中主要含有氯化钠、氯化钙、氯化钾。融雪剂溶于水后使混合物的凝固点改变，从而融雪化冰，保障道路交通安全。 【表达交流】 （1）无机融雪剂中所含化合物所属物质类别是______（选填“酸”、“碱”或“盐”）。 探究二：探究融雪剂中是否含有氯化钙。 【进行实验】 实验步骤 实验操作 实验现象 实验结论 ① 取少量融雪剂，向其中加入一定质量的蒸馏水，搅拌、静置 得到无色澄清溶液 融雪剂能溶于水 ② 取步骤①所得溶液于试管中，向其中滴加适量碳酸钠溶液，振荡 生成白色沉淀 该融雪剂中含有Ca2+ ③ 取步骤①所得溶液于另一支试管中，滴加溶液，再滴加稀硝酸，振荡。 _______ 该融雪剂中含有Cl- （2）实验中步骤②中发生化学反应方程式为______。 （3）步骤③的实验操作中滴加的试剂为______溶液。 （4）步骤③的实验现象是______。 探究三：评价使用融雪剂对环境的影响。 【反思评价】 （5）对于经常使用无机融雪剂的路段，请写出一种路边护栏（钢铁材质）的防锈方式______。 8.某同学在家中无意将小苏打和洁厕灵（主要成分为盐酸）混合在一起，观察到有气泡产生，他对二者反应后的成分产生兴趣，于是在学校实验室将一定量的小苏打和稀盐酸混合，充分反应后对产生气体的成分和反应后溶液的溶质成分进行探究。 探究一：产生的气体是什么? (1)该同学将收集到的气体通入澄清石灰水中，观察到 该气体是二氧化碳。 探究二：反应后溶液中溶质的成分是什么? 【猜想与假设】猜想一：氯化钠；猜想二：氯化钠、碳酸氢钠；猜想三：氯化钠、氯化氢。 【查阅资料】碳酸氢钠溶液显碱性。 【实验验证】 (2)请完善下面表格。 实验 实验操作 实验现象 实验结论 1 取少量反应后的溶液于烧杯中，滴加无色酚酞溶液 猜想二不成立 2 用玻璃棒蘸取少量反应后的溶液于湿润的pH试纸上，待显色后，与标准比色卡对照读数 pH<7 猜想 成立 3 取少量反应后的溶液于烧杯，加入 。 溶液变为蓝色 实验3中发生反应的化学方程式为 。 【反思交流】 (3)有同学指出上述实验操作中存在一处明显错误是 。 (4)根据洁厕灵的主要成分，判断使用洁厕灵时应注意 。 9.探究碳酸氢钠的热稳定性 【查阅资料】碳酸氢钠受热容易分解，生成水、二氧化碳气体和一种常见的固体物质。 【进行实验】为验证碳酸氢钠受热时会分解，兴趣小组的同学取一定质量的碳酸氢钠放在铜片上加热，如下图所示。    (1)加热一段时间后，观察到烧杯内壁有 。 (2)充分加热后，将烧杯迅速倒转过来，倒入适量的澄清石灰水，振荡，观察到石灰水变浑浊。写出该反应的化学方程式： 。 (3)兴趣小组的同学认为充分加热后的固体产物可能是NaOH或Na2CO3。 ①他们猜想的依据是 。 ②设计实验，检验反应后的固体产物是Na2CO3而不是NaOH，并填入下表 实 验 操 作 预期实验现象 结 论 固体产物是Na2CO3，而不是NaOH。 10.某食品包装袋中“双吸剂”标签如图所示：化学兴趣B组的同学们对这包久置的“双吸剂”样品兴趣，设计了下列实验进行探究。 【提出问题】久置的“双吸剂”固体的成分是什么？ 【查阅资料】常温下，铁能与氯化铁溶液反应生成氯化亚铁。 【作出猜想】久置固体中可能含有Fe、Fe2O3、CaO、 、CaCO3。 【定性研究】(1)取少量样品放入试管中，加入一定量的稀盐酸，观察到试管中的固体质量逐渐减少，生成了一种能使澄清石灰水变浑浊的气体，得到了浅绿色的溶液。 小明初步判断：样品中一定含有 (填化学式)，一定不含Fe2O3。 【实验质疑】(2)兴趣小组的同学们讨论后认为上述实验并不能得出一定不含Fe2O3的结论，理由是： 、 (用化学方程式表示)。 为了进一步确定这包久置的“双吸剂”固体的成分，同学们继续进行如下定量实验。 【定量研究】(3)取3.0g样品研碎，并用磁铁充分吸收后，得到剩余固体2.6g，按照下列流程进行实验： ①操作二和操作三的名称为 ； ②固体Ⅰ的成分是 (填化学式)； ③写出生成固体Ⅱ的化学方程式： (填化学式)。 【得出结论】(4)根据定性、定量研究中的现象和数据分析判断，判断这包久置的“双吸剂”固体的成分 ； 【实验反思】(5)结合上述的实验，下列说法正确的是 (不定项选择)； A 对物质成分的研究有时需要定性和定量相结合 B 在原样品中加入足量的稀盐酸后有4个反应发生 C 该“双吸剂”可吸收空气中的水蒸气、氧气和二氧化碳 D 烧杯C中的溶质为NaOH和Na2CO3 11.某化学兴趣小组同学在打扫教室时，意外发现了半瓶敞口放置的“84”消毒液，同学们对其成分产生了兴趣，于是在老师的指导下进行了如下探究。 【信息检索】 ①市售“84”消毒液除含有效成分次氯酸钠(NaC1O)外还含有少量氯化钠。 ②次氯酸钠见光或受热易分解，易与空气中的二氧化碳和水发生反应生成Na2CO3等物质而导致其消毒性能减弱。 ③“84”消毒液具有漂白作用。 （1）活动一：探究该“84”消毒液的酸碱性。 小红同学取2滴该“84”消毒液于试管中，加入1-2滴酚酞溶液，溶液先变红，后红色褪去，则该“84”消毒液呈 (选填“酸”或“碱”)性，红色褪去的原因是 。 （2）活动二：探究该“84”消毒液中溶质的成分。 【提出问题】该“84”消毒液中是否含有Na2CO3和NaCl？ 【实验探究】 实验步骤 实验现象 实验结论 ①取少量该消毒液于试管中，加入过量的Ca(NO3)2溶液 有白色沉淀产生 含有Na2CO3 取步骤①反应后的溶液于试管中，加入适量 溶液 含有NaCl 12.小李将实验剩余的FeCl3溶液倒入含有H2O2的废液缸，立即产生大量的无色气泡。 （1）小李根据组成的元素猜测，无色气体可能是H2、O2、HCl、Cl2中的一种或多种。 【查阅资料】①Cl2是黄绿色、有刺激性气味的气体； ②FeCl3在水中解离出Fe3+、Cl-。 根据资料，小李可排除的气体为 ，理由是 。 （实验一）为进一步验证该气体成分，他用燃着的木条伸入收集满该气体的小试管中，只观察到木条燃得更旺，则该气体一定含 。 （2）小李认为上述过程中FeCl3溶液作了H2O2分解的催化剂。 （实验二）为了进一步探究哪种离子起催化作用，他做了下图所示的对比实验。若要证明FeCl3溶液中的Fe3+对H2O2溶分解起催化作用，除观察到试管c中无明显现象外，还需观察到的现象为 。 （3）小王同学认为由此得出“FeCl3溶液作H2O2分解的催化剂”的结论不严谨，还需要补充实验来进一步探究，他们又设计了如下实验。 （实验三） 【得出结论】要证明FeCl3溶液作H2O2分解的催化剂，须满足以下两个方面的条件： ①从定性角度需观察到 （填序号）的现象。 A．实验一     B．实验二     C．实验三 ②从定量角度需得到的关系式为 m1＝ （用m2和m3表示）。 13.为验证锌、铁、铜三种金属的话动性顺序，张丽和王宇同学设计了不同的实验方案进行实验，都达到了实验目的。他们所用的试剂有锌片、铁片、铜片、硫酸锌溶液、硫酸亚铁溶液、硫酸铜溶液。实验方案如下： 实验方案 方案一 方案二 实验操作 一种金属放入两种溶液中 两种金属同时放入一种溶液中 （1）方案一中选择的金属是 ； （2）方案二中能发生反应的化学方程式是 ； （3）李军又设计了一个新的方案，也能达到实验目的。即将三种金属同时放入一种溶液中，该溶液中的溶质在物质分类上和前两位同学所用的试剂不同，他选择的溶液是 。 14.摩擦剂是牙膏的重要成分，能有效去除牙垢。化学学习小组围绕“牙膏摩擦剂”展开项目探究，请结合任务回答问题。 【任务一】探究牙膏中摩擦剂成分 某品牌牙膏的摩擦剂中可能有碳酸钙、氢氧化铝中的一种或两种。 【提出问题】该牙膏中的摩擦剂是什么？ 【查阅资料】氢氧化铝能与氢氧化钠反应生成可溶性的偏铝酸钠和水。牙膏中除了摩擦剂外，其它物质均不与酸、碱反应。 【实验探究】取少量牙膏样品，加入足量水，搅拌、过滤，得到沉淀。 (1)请完善下面的表格。 操作 现象 结论 ①取少量沉淀于试管中，加入足量稀盐酸 产生无色气泡 该牙膏摩擦剂中含有 。 ②将步骤①中产生的气体通入澄清石灰水 澄清石灰水变浑浊 ③另取少量沉淀于试管中， 。 该牙膏中还含有另一种摩擦剂。 【任务二】测定牙膏中碳酸钙含量 【实验测量与计算】为测定牙膏样品中碳酸钙的含量，小组同学又进一步设计了如图所示的实验方案（装置气密性良好），准确称取10.0g牙膏样品加入锥形瓶中，其他各装置中试剂皆足量，每步均完全反应或吸收。    (2)反应开始前先通入一段时间的空气，反应结束后继续通入一段时间的空气，测得反应前后装置C增重0.88g，请计算该牙膏样品中碳酸钙的质量分数 。 【实验分析与反思】 (3)装置A的作用是 。 (4)有同学指出，该装置会导致测定结果偏大，请分析结果偏大的可能原因是 （写出一条即可）。 【任务三】探秘牙音摩擦剂碳酸钙的生产    (5)步骤①中，还可得到另外一种生成物，写出该物质的一种用途 。 (6)写出步骤②反应的化学方程式 。 (7)步骤③中，还可以选择另一种类别的物质，该物质可以是 。 15.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 (1)该反应的化学方程式为 。 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，能溶于水，能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。 【猜想假设】 (2)猜想一：该气体为 O2； 猜想二：该气体为 ； 猜想三：该气体为 O2和 Cl2的混合物。 【实验探究】 (3)完成下列表格 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，将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 成立 方案Ⅱ 用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，将湿润的淀粉碘化钾试纸伸入乙瓶。 ，淀粉碘化钾试纸变蓝色 猜想三成立 【反思评价】 (4)为什么两种方案得出的结论不一致？哪个是正确的？ ①同学：方案Ⅰ结论不正确，其操作不合理，不合理之处是 。 ②老师：不需要进行实验，可通过直接闻样品气体气味就能排除猜想一，理由是 。 【拓展应用】 (5)实验结束后，该组同学可通过过滤操作分离固体剩余物中的不溶物二氧化锰，过滤操作中玻璃棒的作用是： 。 学科网（北京）股份有限公司 $$