2024年中考化学高频考点巩固练习----科学探究题

2024年中考化学高频考点巩固练习----科学探究题 1．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个实验，请回答有关问题。 【实验方案一】如图 1 ①观察到的实验现象是 ②该方案的不足之处是 （说出一点即可） 【实验方案二】如图 2、图 3、图 4 图中无色透明塑料瓶的材质、大小、形状完全相同，将滤纸折叠成大小、形状相同的小纸花，在纸花上都均匀喷有酚酞溶液，用细线固定在瓶内，按照图 2 的操作方式分别用注射器向图 3 和图 4 的塑料瓶中同时注入 5 滴浓氨水，然后将针孔处密封，再将两个塑料瓶分别同时放入等体积的冷水和 40℃的热水中。 ①两瓶中观察到的相同现象是 不同现象是 ②图 3、图 4 采用对照实验的方法，变量只有一个，被控制的量有多个，请说出 4个被控制的量 【实验方案三】如图 5（已知NH3HCl=NH4Cl ） 用长柄 V 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（浓盐酸易挥发出氯化氢气体），塞紧橡皮塞。过一会儿后，从图5中观察到有白烟（白烟为 NH4Cl）产生位置偏右，说明 【实验结论】上述实验证明：分子是不断运动的，且分子的运动速率与 和 有关. 2．FeCl3溶液能对过氧化氢的分解也起催化作用。某小组拟在相同浓度FeCl3溶液的催化下，探究过氧化氢浓度对过氧化氢分解速率的影响。    (1)写出本实验发生反应的化学方程式 ； (2)分别取相同体积、不同浓度的过氧化氢溶液于锥形瓶中，注入相同体积、相同浓度的FeCl3溶液，如图观察到 （现象），就可以粗略判断，得出实验结果。 (3)为进一步判断上述实验结论的准确性，小刚同学进行了如下实验方案设计。 【方案一】在不同过氧化氢浓度下，测定收集相同气体体积所需时间。 【方案二】在不同过氧化氢浓度下，测定 。 方案二的实验测量结果： 实验 序号 物理量 30%H2O2溶液的体积（mL） 2%FeCl3溶液的体积（mL） 加入H2O的体积（mL） 反应的时间（min） 生成O2的体积（mL） 1 5 x 20 5 V1 2 10 3 15 y V2 表中x= ，y= ；通过测量，若V1 V2（填“>”“=”或“<”），说明 。 实验结论： 。 【拓展延伸】同学们在老师的指导下设计实验继续探究。向2支试管中分别加入等质量不同浓度的H2O2溶液，再加入等质量的FeCl3溶液，分别用气压传感器测定两试管中气体压力的变化曲线。如图2、3.请你思考：    (4)为保证实验的准确性，请你设计向试管中加入FeCl3溶液的具体方法？ (5)请你从曲线中找出FeCl3溶液对H2O2溶液分解影响的两条规律性的结论： 。 3．为备战中考，提升体质，立信家长为孩子们准备了大量的鸡蛋。鸡蛋主要由蛋壳、蛋白、蛋黄等几个部分组成，其中蛋壳的主要成分是CaCO3、长沙市立信中学化学兴趣小组为此开展了以下探究活动： 【提出问题1】鸡蛋白中含有的主要营养物质是 。 【提出问题2】蛋壳中的CaCO3的质量分数是多少呢？ 【设计方案】 小英同学设计了如下图所示的实验装置，假设每步反应均反应完全。 （已知其他成分均不与稀盐酸反应，碱石灰为CaO和NaOH的混合物）    【实验步骤】 ①按上图连接好装置后，并检查气密性； ②向B装置中加入50g蛋壳样品后，关闭K2，打开K1，先通入空气一会儿； ③关闭K1，打开K2，向蛋壳样品中滴入足量的盐酸，直到B中不再产生气泡为止： ④关闭K3，打开K1，再通入一会儿空气，目的是将生成的二氧化碳全排入到C中，被充分吸收； ⑤将装置C中的固液混合物过滤、洗涤、干燥后称量其质量； ⑥重复上述实验。 【实验数据】重复实验，3次数据记录如下： 实验次数 实验1 实验2 实验3 装置C中沉淀质量（g） 39.6 39.2 39.4 【实验分析及数据处理】 （2）若无A装置，直接通入空气，则测定结果将 。（填“偏大”、“偏小”或“不变”） （3）请利用3次实验数据的平均值，计算该蛋壳中CaCO3的质量分数为 。 【实验反思】 实验结束后，小成同学把A、B、C、D中的物质倒入同一洁净的烧杯中，充分混合后发现白色沉淀明显增多，过滤，得到无色滤液和白色滤渣。小红等几位同学对无色滤液的成分又进行了探究。 【提出问题3】无色滤液中除水外还含有哪些物质？ （4）通过认真讨论，小科同学认为无色滤液中一定没有 。 （5）为进一步确定无色滤液中还含有哪些溶质，小组的同学取少量无色滤液于试管中，滴入无色酚酞溶液，发现溶液不变色。小潘同学认为滤液中一定含有 ，可能含有 。 （6）请你设计一个简单的实验证明可能含有的物质确实存在。 。 4．小华和爸爸去超市买东西时发现装有膨化食品的包装袋内都充有一定量的气体，他和小组同学对所充气体的作用及成分产生了好奇，于是进行了如下探究。 探究一：包装袋内填充气体的目的是什么？ (1)同学们经过讨论后，一致认为在膨化食品包装袋内填充气体的目的可能是： ①增大包装袋体积，防止 ； ②防止食品变质。 这一结论得到了老师的肯定，并告诉他们，包装袋内填充的是一种初中化学常见的气体。 探究二：包装袋内填充的气体成分是什么？ 【作出猜想】猜想1：氧气    猜想2：氮气 猜想3：二氧化碳 猜想4：二氧化硫 (2)通过分析，同学们认为猜想1是错误的，理由是氧气的化学性质活泼，易与食品发生缓慢氧化而变质；猜想4也是错误的，理由是 。 【查阅资料】 ①镁能在氮气中燃烧，生成氮化镁（Mg3N2）固体； ②氮化镁在常温下能与水反应生成能使无色酚酞溶液变红的物质。 (3)镁与氮气反应的化学方程式为： 。 【实验设计】 实验一：抽取包装袋内气体一瓶，将燃着的木条伸入瓶中。观察到木条立即熄灭，小华据此推断猜想3成立。小红不同意此结论，理由是：氮气和二氧化碳都能使燃着的小木条熄灭。 实验二：为了进一步验证猜想3是否成立，小红设计如图所示的方案：（容器内压强接近大气压强） (4)向右拉动注射器活塞，发现 ，证明猜想3不成立。 实验三：为进一步确认猜想2成立，小组同学进行了如下操作 实验操作 实验现象 结论 ①另取一瓶包装袋内的气体，向其中伸入燃着的镁条，观察现象 镁条燃烧，发出耀眼的白光 猜想2成立 ②取少量反应后的固体，加入足量的蒸馏水中，并滴入酚酞溶液，观察现象 。 5．化学兴趣小组查得某品牌牙膏中的摩擦剂主要成分是碳酸钙，其他成分遇盐酸无气体产生。他们想测定该牙膏中碳酸钙的质量分数。    【实验步骤】 ①按如图连接好装置，并 ； ②在B装置中加入牙膏样品8.00g； ③缓缓通入空气一段时间，关闭弹簧夹，然后接上C、D装置；装置A中发生反应的化学方程式为 ； ④打开分液漏斗活塞，滴入10%的盐酸，至不再产生气泡为止； ⑤打开弹簧夹，再次缓缓通入空气，至C装置的质量不再增加； ⑥将C中的沉淀物过滤、洗涤、干燥，并测得固体的质量为3.94g。 【实验分析与数据处理】 （1）D装置的作用是 。 （2）步骤⑤中当C装置的质量不再增加说明 。 （3）通过计算得到该牙膏样品中碳酸钙的质量分数是 。 （4）若无A装置，直接通入空气，则测定结果将 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。 6．某校研究性学习小组用右下图装置进行镁条在空气中燃烧的实验，燃烧、冷却后打开止水夹，进入集气瓶中水的体积约占集气瓶体积的70%。 （1）下图，A仪器的名称是 ；燃烧、冷却后打开止水夹，水能进入集气瓶的原因是： 。 （2）如果镁条只和空气中的氧气反应，则进入集气瓶中水的体积最多不超过其容积的 %。现进入集气瓶中水的体积约为其容积的70%，根据空气的组成可推出减少的气体中有氮气。 【发现问题】氮气是怎样减少的呢？ 【假设一】氮气与镁条反应而减少。 【假设二】 。 【查阅资料】镁条在氮气中能燃烧，产物为氮化镁(Mg3N2)固体。镁条还可以在二氧化碳气体中燃烧生成碳和氧化镁。 （3）通过以上探究，你对燃烧的有关知识有了什么新的认识(写出一点即可)： 7．实验室现有氯酸钾、大理石及以下仪器： (1)若补充一种药品① (填名称），可以制取二氧化碳气体,反应的化学方程式是② 。 (2)若要检验生成的气体，其方法是 。 (3)若将制得的二氧化碳气体慢慢倒入如甲图所示的烧杯中，通过观察现象得出的结论是 。 (4)乙图是同学绘制的实验室制取二氧化碳过程中的部分装置图,请帮助他补充完整 。 8．某兴趣小组同学对实验室制备氧气的条件进行如下探究实验。 Ⅰ.甲同学探究了影响双氧水分解速度的一些因素的相关数据。实验数据记录如下： 实验序号 过氧化氢溶液浓度/% 过氧化氢溶液质量/g 温度/℃ 二氧化锰用量/g 氧气体积/mL 反应所需时间/s ① 5 12 20 0.2 125 11 ② 30 12 20 0.2 125 2 ③ 30 12 40 / 125 148 ④ 30 12 90 / 125 82 （1）本实验中，测量O2体积的装置是 （填编号）。 （2）实验结论：通过实验①和②对比可知， ，双氧水分解得越快。通过对比实验 和 可知，双氧水分解速度与温度的关系是 。 Ⅱ.为探究催化剂的种类对氯酸钾分解的影响，乙同学进行如下探究： 【提出猜想】除二氧化锰、氧化铜外，氧化铁也可以作氯酸钾分解的催化剂。 【完成实验】按下表进行实验：并测定分解温度(分解温度越低，催化效果越好)。 实验编号     实验药品 分解温度(℃)   ①   氯酸钾     580   ②   氯酸钾、二氧化锰(质量比1：1)     350   ③   氯酸钾、氧化铜(质量比l：1)     370   ④   氯酸钾、氧化铁(质量比1：1)     390 【分析数据、得出结论】 （1）由实验 与实验④对比，证明猜想合理。 （2）实验所用的三种物质，催化效果最好的是 。 （3）写出二氧化锰催化氯酸钾分解的文字表达式： 。 【反思】若要证明氧化铁是该反应的催化剂，还要验证它在化学反应前后的 和 不变。 9．“追梦”学习小组走进实验室，探究“水在直流电作用下的变化”，如下图实验一所示。请填空。          实验一 在水电解器的玻璃管中注满水，接通直流电源。一段时间后。发现两电极都有气泡产生，左右两侧玻璃管中的液面有不同程度的下降。 (1)b管连接电源 极，用 检验。写出该反应的符号表达式： 。 (2)写出电解水的符号表达式： 。该实验可以得出：水是由 （填元素名称）元素组成的。在电解水的过程中，电能主要转化为 能。 (3)实验过程中同学们发现电解纯水速率较慢。查阅资料获知，调节电压或在水中加入少量氢氧化钠都会改变水的电解速率。于是他们进行了多次实验，将实验数据取平均值记录如下表格。（保持其它条件不变，每次实验收集10mL氧气）该实验的目的是 。    (4)分析上表数据可得出的结论是 （写一条）。 10．蔗糖可以燃烧，受热容易分解。某兴趣小组对“蔗糖的组成”进行探究。 【提出问题】蔗糖中含有哪些元素? 【设计实验】我们设计了以下两个实验方案来验证蔗糖的元素组成： 方案一：将蔗糖在空气中点燃，分别用干燥的玻璃片和涂有澄清石灰水的玻璃片置于火焰上方，观察现象。 方案二：用如图所示装置进行实验。实验开始前先通入一会儿氮气，然后关闭弹簧夹，点燃酒精灯给蔗糖充分加强热。 【观察现象】 (1)方案一：干燥的玻璃片上有 ，澄清石灰水变 ； 方案二：玻璃管中残留有黑色固体，试管中有水滴出现。 【得出结论】 (2)蔗糖中含有 元素。 【反思与评价】 (3)蔗糖在空气中并不容易被点燃，但若在蔗糖中掺入少量烟灰，则很容易被点燃。烟灰在此可能起 作用。 (4)方案二中，先通入氮气，排尽硬质玻璃内的空气，其目的是 。 (5)请写出“方案二”蔗糖反应的文字表达式 。 【拓展交流】 (6)以上两个实验 （填“方案一”或“方案二”）更合理；为什么? 。 11．某化学兴趣小组对“NaOH溶液与稀盐酸是否恰好完全反应”进行探究。请你参与他们的探究活动，并回答有关问题。已知：①氯化钠溶液显中性；②氯化铜易溶于水。 【实验探究】 （1）方案一：某同学先向试管中加入约2mLNaOH溶液，再滴入几滴酚酞溶液，溶液变红。然后慢慢滴入稀盐酸，边滴边振荡，直至溶液恰好变为无色，证明NaOH溶液与稀盐酸恰好完全反应。 ①从微观的角度分析，该反应的实质是 。 ②在滴入稀盐酸的过程中，若观察到曾有少量气泡出现，请分析产生气泡的原因可能是 （写出一条即可）。 （2）方案二： 实验步骤 实验现象 结论 取2mLNaOH溶液于试管中，滴入一定量的稀盐酸，振荡后加入镁条 若 稀盐酸过量 若没有明显现象 NaOH溶液与稀盐酸恰好完全反应 【实验反思】 （3）有同学提出方案二不能证明NaOH溶液与稀盐酸恰好完全反应，其原因是 。 （4）写出方案二中一定发生了的化学反应方程式 。 12．宋代画家王希孟绘制的《千里江山图》是一幅绢本设色画，为大青绿设色绢本，纵51.5厘米，横1191.5厘米，气势辽阔超凡。其中使用了色彩鲜艳、性质稳定的矿物颜料石青和石绿。某化学兴趣小组对石青和石绿进行了以下探究。 【查阅资料】 ①石青的主要成分是2CuCO3·Cu（OH）2，石绿的主要成分是CuCO3·Cu（OH）2，都可以称为碱式碳酸铜。 ②碱式碳酸铜的化学式可表示为xCuCO3·yCu（OH）2。 任务一 探究碱式碳酸铜的化学性质 (1)如图所示，取少量2 CuCO3·Cu（OH）2粉末于试管中，充分加热后观察到试管中固体变黑，烧杯中溶液变浑浊。试管中发生反应的化学方程式为： ，烧杯中发生反应的化学方程式是 。 (2)取少量2CuCO3·Cu（OH）2粉末于试管中，加入足量稀硫酸，观察到固体溶解，产生气泡，生成蓝色溶液，发生反应的化学方程式为 。 任务二 测定碱式碳酸铜的组成 为测定某种碱式碳酸铜【化学式可表示为xCuCO3·yCu（OH）2】的组成，利用下图所示装置进行实验。 实验装置及主要步骤（夹持仪器已省略，碱石灰能吸收二氧化碳和水，浓硫酸有吸水性，实验中每一步吸收都是完全的） 步骤1：连接好装置并检查装置的气密性。 步骤2：装入药品。 步骤3：打开活塞K，鼓入空气。 步骤4：一段时间后关闭活塞K，称量相关装置的质量。 步骤5：点燃酒精灯，至装置C中无气泡产生。 步骤6：打开活塞K，鼓入空气。 步骤7：熄灭酒精灯。 步骤8：一段时间后关闭活塞K，称量相关装置的质量。 (3)步骤3和步骤6的操作相同，但作用不同。请从减小实验误差的角度，简要分析步骤6的作用 。 (4)装置E的作用是 。 (5)若碱式碳酸铜已完全分解，实验后装置C增重4.5g，装置D增重4.4g，则该碱式碳酸铜的化学式可表示为 。 13．实验课上，某小组同学用生石灰进行“化学反应中能量的变化”实验时发现，向生石灰中加入适量水后没有明显的温度变化。为确定其原因，进行了如下实验探究。 （提出问题）生石灰是否变质？其成分是什么？ （查阅资料）氢氧化钙溶解过程中无明显温度变化，与盐酸反应无气体生成。 （猜想与假设）同学们认为生石灰样品已经变质，并对其成分作出了如下猜想。 猜想1：CaO和Ca（OH）2 猜想2：CaO和CaCO3 猜想3： 。 猜想4：CaO、Ca（OH）2和CaCO3 猜想5：CaCO3 （进行实验）同学们将少量样品研碎后，按如图所示过程进行实验。    （1）在溶解过程中用温度计测量液体的温度，发现温度计示数升高，说明样品中应该含有 ；发生反应的化学方程式为 。 结论：猜想3、猜想5不成立。 （2）如果试剂a是稀盐酸，b处的现象为 ，则说明B中一定含有碳酸钙。 结论：①块状生石灰表面发生变质：②猜想 不成立。 （3）为验证滤液C的成分，某小组进行了后续实验。 实验操作 实验现象 实验结论 取适量滤液C于试管中，向其中滴入 ，观察现象。 溶液变红色 ①滤液中溶质为 ②猜想4成立，猜想2不成立 （反思与评价）（1）上述实验过程不能得出猜想4成立、猜想2不成立的结论，理由是 。 （2）为防止生石灰变质，生石灰必须 保存。 14．焦炭与水蒸气在高温下反应，产物是一种俗称水煤气的气体燃料（其中不含甲烷），为确定水煤气的成分，某实验小组进行了如下探究： 【查阅资料】新鲜的鸡血遇一氧化碳变为樱桃红色。 【提出猜想】 小组成员对水煤气的成分提出以下四种猜想： 猜想1：H2、CO2； 猜想2：H2、CO； 猜想3：CO、CO2； 猜想4：H2、CO、CO2。 请你说明猜想3不能成立的理由： 。 【实验探究】小组设计了下图所示的实验装置进行探究。 【实验现象】通入水煤气后，澄清石灰水不变浑浊，新鲜鸡血变樱桃红色。 （1）由此可知，水煤气中不含 ，含有 。（填化学式）。 【继续实验】在B处点燃气体，然后用一个干冷的烧杯罩在火焰上方。 （1）气体通过A后再在B处点燃时，观察到火焰呈 色，所罩烧杯的内壁 ，由此证明水煤气中含有H2，猜想 成立。 （2）由探究结果可知，焦炭与水蒸气在高温下反应的化学方程式为 。 15．1860年,英国化学家法拉第在为少年儿童所做的化学讲座中用蜡烛和玻璃导管做了一个十分有趣的“子母火焰”实验,如图。 ①他将玻璃导管的一端插入蜡烛火焰(母火焰)的中心部位后,把燃着的火柴放在导管另一端的尖嘴处,发现尖嘴处也出现了火焰(子火焰)。 ②他用湿冷的毛巾包住导管,发现子火焰熄灭。 ③拿下导管去掉毛巾,发现导管内壁附有冷凝的固体。 请根据以上实验过程中的现象,回答下列问题: （1）你认为导管内冷凝的固体的主要成分应该是 ； （2）子火焰中的可燃物是 ， 蜡烛能产生子母火焰这一现象是由石蜡的 性(化学性质)决定的； （3）该实验成功的关键有两点：一是做该实验时,导气管不宜过长,否则不能产生子火焰,其原因是 ；二是导气管必须插入母火焰的焰心处,若是插到外焰中也不能产生子火焰,其原因是 。 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 $$