2024年中考化学提高练习：科学探究题

2024年中考化学提高练习 ：科学探究题 1．A、B、C三位同学组成的化学实验小组在实验中，用到了三个分别盛有NaCl溶液、NaOH溶液、Na2SO4溶液的滴瓶。由于A同学将三个滴瓶中的滴管混用，导致滴瓶中的试剂因此会受到污染而无法使用。学习小组就盛有NaCl溶液的滴瓶是否被另两种试剂污染进行了如下探究。 【提出问题】该滴瓶中溶质的成分是什么？ 【提出猜想】三位同学经过分析讨论，提出如下猜想： 猜想一：成分只有NaCl；猜想二：成分为NaCl、NaOH； 猜想三：成分为NaCl 、Na2SO4；猜想四：成分为 。 【实验探究】探究你的猜想四： 实验操作 实验现象 实验结论（或化学方程式） （1）取该滴瓶中的溶液少量于试管中，向试管中滴加足量的 溶液。 该反应的化学方程式为 。 （2）将上述反应后的混合溶液过滤，取滤液少量于另一支试管中，向试管中滴加 。 证明猜想四成立 【实验反思】C同学认为该实验方案并未证明猜想二、三是否成立，应补充相应的实验予以证明，你是否赞同 （填“是”或“否”）。 2．为了比较铝与相同pH的稀盐酸和稀硫酸反应的快慢.某化学兴趣小组做了如下实验探究:    (1)写出铝与稀硫酸反应的化学方程式 。 (2)X= 。 (3)实验过程中，发现铝与稀盐酸反应更加剧烈，同学们提出了以下猜想: [做出猜想]猜想1:水分子( H2O)起催化作用； 猜想2:氯离子(Cl-)起催化作用； 猜想3:硫酸根离子(SO42-)起阻碍作用； ............... 你认为上述猜想 不合理，说出你的理由 。 [进行猜想]为了验证上述猜想是否正确，向试管1中加入少量 (填序号)。试管Ⅱ中加入少量 做对比实验。 A 硫酸铜 B 氯化钠 C 硫酸钠 D 浓硫酸 [得出结论]猜想2正确。 [拓展延伸]同一个化学反应可以具有不同的催化剂，对反应速率的影响结果也不相同。由此，小明提出了一个新的探究话题? (说出一种即可)。 3．某兴趣小组活动中，同学们按图1装置对“可燃物燃烧的条件”进行探究．在探究过程中，大家对磷燃烧生成的大量白烟是否危害人体健康提出疑问： [查阅资料]1．可燃物燃烧的条件是：（1）必须是可燃物（2）燃烧必须要有氧气（3）温度必须达到燃烧所需要的最低温度（达到着火点）。白磷的着火点是40℃，红磷的着火点是240℃，…磷的燃烧产物五氧化二磷是白色固体，会刺激人体呼吸道，可能与空气中水蒸气反应，生成有毒的偏磷酸（HPO3）。 [交流与讨论]白烟对人体健康有害，该实验装置必须改进。 [改进与实验]同学们按改进后的图2装置进行实验。请你参与他们的实验讨论并将下表补充完整。 实验现象 结论与解释 a．试管中白磷燃烧，热水中的白磷没有燃烧． b．试管中红磷没有燃烧． 热水中的白磷没有燃烧的原因是 ； b试管中红磷没有燃烧的原因是 。 实验过程中，图3中左侧a试管中气球的变化为 ； [反思与评价] （1）改进后的图2装置与图1装置比较，优点是 ； （2）小林同学指出图2装置仍有不足之处，他重新设计了图3装置，你认为图中气球的作用是 ； [拓展与迁移] 按图2装置实验结束后，小朱同学说：“待a试管冷却后，如果将试管口略浸入水面下（室温下）．并取下橡皮塞，将看到液体进入试管．”这一说法得到大家的一致认同．小晶问：“进入a试管内液体的体积约占试管内空气体积的多少呢？” 你的预测是大约为 ，理由是空气中氧气的体积约占空气体积的 。 4．某实验小组对“载人宇宙飞船或潜水艇中一般都要安装盛放过氧化钠(Na2O2)颗粒的装置”感到非常好奇，设计实验进行探究。 【提出问题】过氧化钠与人体呼出的哪些气体发生反应产生氧气？ 【信息提示】 ①人呼出的气体中主要成分是氮气、二氧化碳、水蒸气和未被利用的氧气等。 ②二氧化碳能与氮氧化钠反应：CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O。 ③氮气不能和过氧化钠反应。 【提出猜想】 ①过氧化钠能与人呼出的水蒸气反应生成氧气。 ②过氧化钠与人体呼出的二氧化碳反应生成氧气。 【进行实验】 实验一：验证过氧化钠能和水蒸气反应生成氧气。(如图1) (1)小组成员按如图装置进行实验(夹持装置略)。 (2)其中装置A的作用是 。将带火星木条放在装置B干燥管的右侧管口，观察到小木条复燃。 (3)实验结论：过氧化钠能和水蒸气反应生成氧气。请补充完整该反应的化学方程式： 2H2O+2Na2O2= +O2。 实验二：验证过氧化钠与二氧化碳反应生成氧气。(如图2) 同学们在老师的指导下，设计了上述装置进行实验(夹持装置略)，并实验记录： 实验操作 主要实验现象 实验结论及解释 (1)检查装置的气密性 ∕ 装置气密性良好 (2)向装置A中加入大理石，打开分液漏斗上活塞，缓慢滴入稀盐酸 装置A中观察到的现象有 ；装置C装置中有气泡出现 装置A中发生反应的化学方程式为 ；装置C作用是 (3)一段时间后用带火星的木条在装置C的右侧导管口 带火星的木条复燃 过氧化钠与二氧化碳反应并生成氧气 【实验结论】过氧化钠能与人体呼出的水蒸气、二氧化碳分别反应生成氧气。 【实验反思】 某同学对实验二的设计提出疑问：该实验不能证明二氧化碳与过氧化钠确实发生了反应，你认为他的理由是 。 5．同学们在做碱的性质实验时，发现两个异常现象： ①金属铝放入新制的氢氧化钠溶液中，铝表面有气泡产生。 ②将氢氧化钠溶液与稀盐酸混合有气泡产生。 对以上两个实验，同学们展开了下列探究活动。 【探究主题1】 铝能与NaOH溶液反应吗？生成了什么物质呢？ 【查阅资料】 铝能与NaOH溶液发生化学反应，并生成一种气体。 【假设与猜想】 猜想①：该气体为O2 猜想②：该气体为H2 【设计实验】 同学们利用如图装置对该气体进行验证。 (1)将带火星的木条放在a口处，观察到 ，证明猜想①错误。 (2)将装置A、B、C组合，干燥并点燃生成的气体，则B装置内盛放的液体是 ，C装置内出现的现象是： ，则证明猜想②正确。 【探究主题2】 氢氧化钠溶液与稀盐酸混合产生气泡的原因。 【解释分析】 可能是氢氧化钠溶液发生了变质。 【设计实验】 (3)对该氢氧化钠溶液的变质程度进行以下探究 实验操作与步骤 实验现象 实验结论 Ⅰ：取适量实验所用NaOH溶液，先向其中滴加无色酚酞试液，溶液变为红色，再向其中滴入过量的 氢氧化钠完全变质 Ⅱ：取适量实验所用NaOH溶液，先滴加过量的氢氧化钙溶液，静置后，再向上层清液中滴加硫酸铜溶液 先有白色沉淀生成，后有蓝色沉淀生成 氢氧化钠部分变质 【反思与交流】 (4)某同学认为上述实验Ⅱ不能证明氢氧化钠部分变质，原因是 。 碱类溶液因保存不当会发生变质，这是出现某些异常的原因，因此碱类溶液要密封保存。 6．工业上用天然气(CH4)和水蒸气在高温条件下发生反应，生成CO和H2，该混合气被称为合成气，广泛应用于化工生产，某兴趣小组设计实验对合成气进行成分探究。 I.用甲烷和水蒸气在高温条件下反应得到合成气，反应的化学方程式为 ；合成气中CO和H2的质量比为 。 Ⅱ.用合成气还原足量氧化铜，如图所示    【设计实验步骤】 ①连接好装置并检查气密性          ②装入药品，通入一段时间合成气 ③分别称量装置D和E的质量       ④缓缓通入合成气，加热装置C，使其充分反应 ⑤停止加热，继续通入合成气至恢复到室温   ⑥再次分别称量装置D、E的质量 【完善实验】设计经过讨论同学们认为，装置E后还应添加一个酒精灯，并在实验步骤 (填实验步骤的序号)前点燃，点燃酒精灯前应对合成气进行 。 【进行实验】该小组的同学按上述步骤进行实验，并记录了实验现象和数据： （1）装置C中出现 色物质，请写出其中的一个化学反应方程式： ，其中发生还原反应的物质是 。 【进行称量】称量装置D反应后增重3.6g，装置E增重3.3g 【现象分析和数据处理】 （2）乙同学通过对上表数据的分析，可以计算得到合成气中碳、氢元素质量比为 ，根据以上分析，乙同学判断出该合成气中 (填“含有”或“不含有”)甲烷。 【拓展探究】小组中丁同学对于CH4是否真的能够还原氧化铜提出了质疑并进行探究。 查阅资料：甲烷具有还原性，可以还原氧化铜，生成CO2和H2O； 实验设计：该小组同学拟用纯净的甲烷气体和如图装置进行实验。    （3）如图装置F中盛放的试剂名称是 。 （4）如图装置的正确连接顺序是 (填字母，且每套装置限用一次)。 7．做中和反应实验时，将稀盐酸滴入氢氧化钠溶液中，意外看到有气泡产生。查验标签后确认药品没有拿错，在瓶口发现有白色粉末状物质。猜测是氢氧化钠溶液变质了。 （1）分析原因：氢氧化钠溶液变质的原因 （用化学方程式表示）。 （2）实验验证：利用与上述实验不同的原理，设计实验再次确认该氢氧化钠溶液已变质。 实验步骤 实验现象 实验结论 取少量溶液样品于试管中，滴加足量BaCl2溶液 该氢氧化钠溶液已变质 写出上述实验中所发生反应的化学方程式 。 （3）提出质疑：该氢氧化钠溶液是否完全变质？ （4）再次验证： 实验步骤 实验现象 实验结论 将实验（2）试管中物质过滤，在滤液中滴加几滴 试液 该氢氧化钠溶液没有完全变质 （5）实验反思：检验氢氧化钠溶液是否完全变质的过程中不可用Ba(OH)2溶液替代BaC12溶液，理由是 。 8．发酵粉是制作馒头、糕点等食品的常见蓬松剂。某兴趣小组拟对发酵粉的化学成分进行实验探究。 [查阅资料] ①发酵粉一般含有NH4HCO3、NaHCO3、 明矾[KAI（SO4）2﹒12H2O]中的二种; ②已知反应: ; ③明矾溶于水后可解离出硫酸根离子。 [提出假设]假设1:有NH4HCO3和NaHCO3; 假设2:有NaHCO3和明矾; 假设3:有 和明矾。 [实验方案] . [问题讨论] （1）步骤①的操作是在研钵中把发酵粉和熟石灰混合、研磨，现象A没有产生刺激性气味的气体，则说明发酵粉中一定不含有 （写名称） ; （2）步骤②中生成了一种无色无味的气体，则发生反应的化学方程式为 实验方案中，设计实验步骤③的目的是 ；如果现象B观察到有白色沉淀生成，则加入的试剂X为 。 [拓展延伸] 碳酸钠和碳酸氢钠都可作为蓬松剂。为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体，设计了不同的方法做了以下实验，如下图所示: （1）图I、II所示实验方案中，能够达到实验目的的是（填装置序号） ; （2）写出实验Ⅲ中澄清石灰水变浑浊的化学方程式 与实验Ⅲ相比，实验IV除了能鉴别碳酸钠和碳酸氢钠外，还能得出的结论 ；为了得出该结论，在试管B中装入的固体最好是 。 9．碱是一类重要的物质，氢氧化钠和氢氧化钙是常见的碱。 ①我国古代劳动人民在生产，生活中就已经充分利用氢氧化钙。氢氧化钙的俗名是 。写出氢氧化钙的一种用途 。 ②为验证氢氧化钙和氢氧化钠的性质。进行如下图所示实验（装置气密性良好）。 步骤：分别向充满二氧化碳的甲、乙两个容器中注入等体积的氢氧化钙饱和溶液、氢氧化钠饱和溶液；稍后打开弹簧夹K1、K2。 现象与结论：实验过程中甲、乙均有氯化钡溶液进入，进入乙中的液体量较多。从氢氧化钙和氢氧化钠性质的角度分析。产生上述现象的原因 。乙中产生的白色沉淀的化学式是 。 ③在某15mL氢氧化钠溶液中滴入稀盐酸，稀盐酸的体积与溶液温度的变化关系如下图所示。 Ⅰ.由上图可知，氢氧化钠的溶液与盐酸反应会 （选填“放出”或“吸收”）热量：滴入稀盐酸的体积为 （选填“a”“b”“c”成“d”）mL时两者恰完全反应。 Ⅱ.设计实验。证明上述实验产生的热量来自酸碱中和反应，而不是溶液稀释所导致的。请写出实验方案 。 10．氧气是工农业生产及科研中一种重要的物质。 Ⅰ.某化学实验小组称取一定质量KMnO4放在大试管中，将温度控制在250°C加热制取O2，该反应的符号表示式为 。实验结束时，乙同学发现收集到的O2大于理论产量，针对这一现象，同学们进行了如下探究: 【提出猜想】 猜想Ⅰ：反应生成的MnO2分解放出O2 猜想Ⅱ：反应生成的K2MnO4分解放出O2 做出上述猜想的理由是 。 【实验验证】同学们分为两组，分别进行以下实验： ①第一组同学取一定质量的 MnO2，在250℃条件下加热一段时间，冷却后测得MnO2的质量不变。则猜想 错误。 ②第二组同学取K2MnO4在250℃条件下加热，没有用测定质量的方法得出了猜想Ⅱ正确的结论。该组同学选择的实验方法是 。 【拓展延伸】实验发现，K2MnO4受热只能部分分解，经分析可能是生成物K2O对其分解产生影响。请设计实验方案验证： 。 Ⅱ.测定空气中氧气含量 使用右图装置进行实验。实验前应先进行的操作是 。 【实验过程】 步骤1：在注射器中放入足量脱氧剂粉末(体积为2mL)，封闭。 步骤2：打开弹簧夹，将活塞向右拉至一定距离，关闭弹簧夹。 步骤3：不断轻轻晃动注射器，至活塞位置不再发生变化。 【数据处理】 (1)实验中需要记录的数据是 。 (2)上述实验测定过程至少需要重复两次，其目的是 。计算得氧气约占空气体积的。 【实验对比】实验室常通过燃烧红磷法测定空气中氧气的含量(装置如图)。 步骤如下： (1)用弹簧夹夹紧橡皮管； (2)点燃燃烧匙内的红磷，立即伸入瓶中并塞紧瓶塞。 (3) 。 (4)观察并记录水面的变化情况。多次实验发现，集气瓶内上升的水面始终小于瓶内原有空气体积的。 【拓展研究】查阅资料得知，当空气中氧气的体积分数降至约为7%以下时，红磷不再燃烧。由此可知，燃烧红磷法测定结果不够准确的原因的是 。 【实验评价】与燃烧红磷法相比，脱氧剂法测定空气中氧气含量的优点是 。 11．实验室常用大理石与盐酸混合的方法制取CO2： 【提出问题】大理石与盐酸反应的快慢与哪些因素有关？ 【提出猜想】猜想1：盐酸的浓度越大，反应越快。 猜想2：大理石的颗粒越小，反应越快。 【完成实验】小明每次用含碳酸钙60%大理石与20mL浓度为18.25%或浓度为9.125%的盐酸完成如下实验： 实验编号 盐酸浓度 大理石规格 反应时间/s ① 18.25% 粗颗粒 160 ② 18.25% 细颗粒 100 ③ 9.125% 粗颗粒 210 【分析实验数据，得出结论】某同学欲证明猜想1合理，应选择实验 与实验 对比（选填上表中实验编号）。 【交流讨论】 ①比较反应快慢除了可以看反应结束的时间，还可以采用什么方法？ ； ②还有哪些因素会影响大理石与盐酸反应的快慢？请你再探究（探究一种因素即可） 。 12．学习了二氧化锰对过氧化氢溶液分解有催化作用的知识后，同学们对催化剂产生了兴趣，他们开展了以下探究。 实验探究一：比较催化剂种类对过氧化氢溶液分解的影响 【查阅资料】 （1）很多植物对过氧化氢溶液的分解有催化作用。 （2）压强传感器可以测量密闭体系内气体压强的变化。 【实验操作】 （1）在27.8℃，100.7kPa时，将具支试管的支管通过胶皮管与压强传感器连接（如图1所示），取2.0g植物碎末放入具支试管中。    （2）用量筒量取2mL3%过氧化氢溶液，倒入具支试管中并立即塞上橡胶塞，同时启动数据采集程序采集数据。更换相同质量，不同种类的植物碎末，重复实验（1）和（2）。 （3）不加入植物碎末，重复实验（1）和（2），做空白实验。 （4）将采集到的数据用电脑进行处理，得到反应前后压强随时间变化曲线如图2。 实验操作（3）的目的是 。 【实验结论1】由图2可知，催化效果最好的是 。 【交流反思】上海青叶作催化剂时，200s前曲线迅速升高的原因是 ；200s后曲线略有下降的原因是 。除此之外，你还可以从图2中得出的结论是： 。        实验探究二：比较催化剂用量对过氧化氢溶液分解的影响 【进行实验】 在30.2℃，压强100.5kPa时，选择上海青叶碎末用量分别为1g、2g、3g，均与2mL3%过氧化氢溶液反应，获得数据如图3所示。 【实验结论2】 由图3可知，在t1秒内，上海青叶用量为 时，过氧化氢溶液分解速率最快；图中三条曲线最终将重合在一起，其理由是 。 【拓展延伸】 某些植物、氧化铜、猪肝、二氧化锰等都可以做过氧化氢溶液分解的催化剂，除此以外，你还知道 可以作过氧化氢溶液分解的催化剂。 13．探究性学习是培养学生思维与创新能力的重要方法。下列实验是我校化学兴趣小组对所学的实验进行的改进。请根据所学的知识回答问题： 实验一：测定空气中氧气的含量 图1是测定空气中氧气含量的实验，图2是用注射器改装的实验，用传感器记录集气瓶中压强、温度随时间变化如图3所示。 (1)图2实验相对于图1来说，有很多的优点，其中把红磷分成很多份，其优点是 。 (2)t1~t2时段，压强降低的主要原因是 。 实验二：探究分子的运动 图5和图6是两位同学对课本实验（如图4）的改进。 (3)甲同学利用图5装置进行实验时，发现玻璃管内滴有酚酞溶液的滤纸条上部先变红，他通过分析，认为原因是 。 (4)乙同学利用图6装置进行实验时，发现玻璃管内滴有酚酞溶液的滤纸条 （填实验现象），并且右边玻璃管内滴有酚酞溶液的滤纸条比左边变红的速率快，由此他得出的结论是 。 14．“富氧空气”是指氧气含量高于普通空气的气体，可用于航天、医疗、炼钢等，这主要利用了氧气的 性质（填“物理”或“化学”）。 在2019年年末出现的“新型肺炎”重症患者的治疗上有一个重要环节为“高流氧呼吸”，其本质也和“富氧空气”差不多，化学兴趣小组欲混制“富氧空气”并开展探究，进行以下实验： 实验一：混制“富氧空气”用纯氮气及氧气，混制一瓶（集气瓶容积为250mL）氧气体积分数为40%的“富氧空气”。先在图甲装置中装满水，再从导管 （填“a”或“b”），先通入氮气排出120mL水，再通入氧气排出 mL水。 实验二：测定上述“富氧空气”中氧气的含量。用如图乙装置测定“富氧空气”中氧的含量（实验前注射器中有35mL氮气，100mL集气瓶中（其中已收集好实验一中“富氧空气”）加入20mL水，导管的体积忽略不计，燃烧匙内有足量红磷。实验数据记录如下）。 时间/min 0 1 3 4 5 6 7 8 9 10 10 11 注射器读数/ML 35.0 44.0 40.2 30.6 22.8 16.4 13.6 11.2 10.0 10.0 10.0 10.0 （1）根据以上实验过程和数据综合分析，集气瓶内空气中氧气的体积是 mL；开始体积增大的原因是 。 （2）经计算，测出该“富氧空气”中氧气的含量小于40%，原因可能是 。 （3）图乙相较于课本上测定空气中氧气的含量装置（图丙），优点 。 15．为探究CO2的性质，同学们完成了如下实验，请回答问题。 实验操作             实验现象 紫色石蕊溶液变成红色 紫色干燥小纸花不变化 紫色石蕊溶液变成红色 红色溶液又变成紫色 实验编号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ （1）由实验Ⅰ可得出的结论是 ； （2）小明认为不必做“向石蕊溶液中滴加蒸馏水”的实验，理由是 ； （3）综合实验I、Ⅱ、Ⅲ能得出的结论是 ； （4）写出实验Ⅳ中反应的化学方程式 。 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 $$