2024年中考化学核心素养专项训练实验探究题

2024年中考化学核心素养专项训练——实验探究题 实验探究题 1．现有如图所示五套常见的实验装置，请按要求填写下列有关空格： （1）实验A的烧杯中水的作用是　 　。 （2）B中试管1内气体的为　 　；实验时在水中加入少量稀硫酸的目的是　 　。 （3）C操作　 　（填：“能”或“不能”）将硬水转变为软水。 （4）除去食盐水中的少量泥沙，应选用的一套装置是　 　（填序号），要正确完成该操作还需要的仪器名称是　 　，如果液面　 　（高或低）于滤纸边缘，就要再过滤。 （5）在进行D装置相关操作时，通常在实验桌上放一石棉网。该石棉网在此实验过程中的用途是：放置加热后的　 　；D装置中的如果缺少“玻璃棒”会导致的可能后果是　 　。 （6）自来水厂生产自来水时，使用的净水方法有____。 A．沉淀 B．过滤 C．煮沸 D．蒸馏 E．吸附 2．实验室有下列装置，根据图示回答问题： （1）写出仪器 a 的名称：a　 　。 （2）用过氧化氢溶液和二氧化锰的混合物制取并收集比较纯净的氧气，应选用的装置为　 　（填字母），反应的化学方程式为　 　。 （3）加热高锰酸钾制取氧气，若用 D 收集氧气，验满的方法是　 　。 （4）实验室常用锌粒和稀硫酸来制取氢气（H2），应选择的发生装置是　 　（填上图字母）。氢气难溶于水，密度比空气小，则收集氢气可选用　 　（填上图字母）。 3．现有一包固体粉末，可能含有、、、、中的一种或几种．现做如下实验： （1）取少量固体溶于足量的水，过滤得白色沉淀A和无色滤液B，则原固体中一定不含　 　。 （2）取白色沉淀A，滴加过量稀HCl，固体不溶解，则原固体中一定不含　 　，一定含有　 　。 （3）向无色滤液B中通入，产生白色沉淀，则原固体中　 　（选填“一定”或“不一定”，下同）含有，　 　含有。 4．下图是一些实验室常用气体制备装置，据图回答问题：（已知：二氧化锰不溶于水） （1）仪器①的名称：　 　 。 （2）装置 A 常用于实验室制取氧气，反应的化学方程式 　 　， 若要收集较纯净的氧气要用　 　 装置(填字母)。 （3）实验室选用 B 装置制取 CO2，其优点是　 　 ，如果用 H2O2溶液制取氧气选用 B装置 　 　（填“能”或“不能”）起到相同的作用。 （4）实验室常用硫化亚铁(FeS)固体与稀硫酸反应制取一种常温下为无色有臭鸡蛋气味的有毒气体——硫化氢(H2S)，其密度比空气大，反应同时还生成硫酸亚铁，写出反应的化学方程式　 　 ，为了控制其反应的速率，应选择的发生装置为　 　 （填字母），用 H 装置收集该气体主要是防止中毒和污染空气，收集时的进气口是　 　 。（选填“a”或“b”） 5．某兴趣小组的同学在学习碱的化学性质时，进行了如图所示的实验。 请回答下列问题： （1）甲烧杯中发生的反应，属于　 　反应(填反应基本类型)。 （2）乙实验装置中气球连接在玻璃导管上。将胶头滴管中的氢氧化钠浓溶液滴入瓶中，一段时间后观察到的现象是　 　。 （3）丙烧杯中发生反应的化学方程式为　 　。 （4）实验结束后，同学们还对丙实验所得上层清液进行了探究。 ①向上层清液中滴入酚酞，溶液呈红色。上层清液呈碱性，可能的原因是：a.上层清液中的溶质只有氢氧化钠；b.上层清液中的溶质有氢氧化钠和碳酸钠；c.上层清液中的溶质有　 　。 ②小亮欲证明猜想是正确的，他取少量滴有酚酞的上层清液于试管中，加入过量的盐酸溶液，如果产生　 　现象，则证明猜想正确。 6．实验室里现有高锰酸钾、石灰石、稀硫酸和稀盐酸，以及下列装置，请根据所学知识回答下列问题： （1）仪器a的名称是　 　。 （2）请写出利用上述仪器和药品制取氧气的化学方程式　 　，若选用F装置收集氧气，应使气体从　 　（填“左”或“右”）端导管通入。 （3）利用A装置和上述药品制二氧化碳时，你选择的药品为　 　，长须漏斗末端要伸入液面以下的原因是　 　，选样的收集装置是　 　（填装置下方的字母），检验二氧化碳己收集满的方法是　 　。 7．下图所示实验是九年级化学重要的实验。请回答下列问题。 （1）图1实验证明燃烧的条件之一是　 　（只答一条）。 （2）图2实验中，发现高锰酸钾几乎不溶于汽油，碘却可以溶解在汽油中，说明物质的溶解性与　 　有关。 （3）图3实验是蒸发食盐水的操作，当蒸发皿中　 　时，停止加热。 （4）图4实验探究的三种金属活动性顺序是　 　。 8．为了探究影响金属与酸反应速率的因素，某实验小组用足量形状相同的镁片和铝片分别与40g溶质质量分数为7.3%的稀盐酸反应，用数据采集器测得装置内压强随时间变化的关系图（如图）。已知在相同温度下，装置内压强与气体体积成正比。 （1）写出铝与稀盐酸反应的化学方程式　 　。 （2）曲线 BC段下降的原因是　 　。 （3）根据图乙可知，充分反应后产生氢气的质量：Mg　 　（填“>”“<”或“=”）Al。 （4）计算镁片与稀盐酸充分反应后溶液中溶质的质量。 9．实验小组同学做了如下实验。 （1）A是“大象牙膏”趣味实验，现象为迅速涌出柱状的泡沫，其原理主要是H2O2在某些催化剂作用下迅速分解产生水和氧气，反应的化学方程式为　 　。 （2）B实验用于制取CO2，向锥形瓶中加入适量稀盐酸，盐酸液面应位于　 　（填“a”或“b”）处。 （3）C实验②中的现象是　 　。 （4）D实验，为了验证CO2能与H2O反应，①、②处可分别放置　 　。 10．下图是二氧化碳的制取和性质验证的微型实验装置。“人”字管左端发生反应的化学方程式为　 　；实验中，可观察到被石蕊溶液浸湿的纸质小花　 　；若“人”字管右端未出现浑浊现象，可能原因是　 　。 11．思维模型的建构既便于问题的解决，又能促进深度学习。某小组同学对解决“气体检验”类问题建构了如下五个环节的思维模型： （提出问题）检验甲烷燃烧后的气体产物成分是什么？ 推断猜想）猜想1：SO2、H2O 猜想2：CO2、H2O 猜想3：CO、H2O 猜想4：CO、CO2、H2O （1）（分析讨论）“猜想1”不成立的原因是　 　； （2）（查阅资料）Ⅰ.白色无水硫酸铜固体遇水会变成蓝色 Ⅱ.CO2能与NaOH发生反应，而CO不能； Ⅲ.相同条件下，NaOH在水中的溶解能力比Ca(OH)2强； （设计实验）应用模型设计如下方案(固定装置未画出)，将气体产物通过该装置进行实验。 （分析讨论）上图实验方案中，装置C属于上述思维模型中的　 　环节； （3）（操作现象）Ⅰ.向装置中通入气体产物，观察到A中无水硫酸铜变蓝，B中澄清石灰水变浑浊，E中澄清石灰水不浑浊。说明气体产物成分中一定有　 　； Ⅱ.通入一段时间气体产物后，点燃酒精灯，D中有红色固体生成，E中澄清石灰水变浑浊。请写出D中玻璃管里反应的化学方程式　 　； Ⅲ.关闭止水夹，熄灭酒精灯。 （得出结论）猜想　 　成立； （4）（分析讨论）装置E的作用是______(选填字母序号)。 A．检验CO2 B．防止污染环境 C．防止加热时发生爆炸 12．化学老师上演了“吹气生火”实验，他的操作是：用导管向包有“过氧化钠（Na2O2）”粉末的脱脂棉吹气，脱脂棉迅速燃烧起来。同学们很好奇，决定探个究竟。 （1）探究脱脂棉燃烧的原因。 【分析、作出猜想】 根据燃烧条件分析：①脱脂棉是　 　物；②吹出的气体可能与Na2O2反应生成了氧气；③反应放出热量，使温度达到脱脂棉的　 　。 （2）【进行实验】 在如图装置中，向装有Na2O2的试管中不断吹气，观察到Na2O2粉末由淡黄色逐渐变成白色，在导管口P处放置带火星的木条，木条复燃，证明②成立。同时还观察到U形管中的液面　 　，说明③成立。 【得出结论】 吹出的气体与Na2O2粉末反应生成了O2，放出了热量，满足脱脂棉燃烧的条件。 （3）通过探究试管内残留的白色固体成分，确定与Na2O2粉末反应的气体。 【查阅资料】 ①吹出的气体主要成分有氮气、二氧化碳和水蒸气； ②Na2O2粉末不与氮气反应； ③氢氧化钡【Ba（OH）2】可溶于水，氢氧化钙【Ca（OH）2】微溶于水； ④氯化钡（BaCl2）、氯化钙（CaCl2）溶液呈中性。 【作出猜想及推断】 猜想1：固体成分是Na2CO3，则CO2参加反应； 猜想2：固体成分是NaOH，则H2O参加反应； 猜想3：固体成分是Na2CO3和NaOH，则CO2和H2O均参加反应。 【实验验证】 实验步骤 实验现象 分析与结论 ①取残留白色固体配成溶液，向其中加入过量的氯化钡溶液，振荡，静置 　 　 白色固体中含有碳酸钠 ②取适量步骤①的上层清液，滴加少量酚酞溶液 溶液变红色 白色固体中含有　 　 （4）【实验结论】Na2O2与CO2、水蒸气都能反应，故猜想3正确。 请写出Na2O2与CO2或H2O反应的化学方程式：　 　（写一个）。 （5）【反思与创新】步骤①中不能将氯化钡溶液换成氯化钙溶液，原因是　 　。 13．为了验证银、铜、锌的金属活动性强弱，同学们设计了如图所示的实验。 （1）写出实验一中发生反应的化学方程式　 　。 （2）为达到实验目的，且实验二中固体X和溶液Y发生了化学反应，则X为　 　，通过观察到　 　现象即可得出结论。 14．某化学兴趣小组的同学发现有一瓶标签受损、久置的某溶液，受损标签如图所示。该小组同学对这瓶溶液进行了如下探究： 【提出问题】这瓶溶液是什么物质的溶液 【猜想与假设】老师提示：原溶液只可能是下列三种溶液中的一种： 猜想①氢氧化钠溶液 猜想②碳酸钠溶液 猜想③硫酸钠溶液 【查阅资料】Na2SO4溶液和BaCl2溶液均呈中性 （1）【实验探究一】 同学 实验操作 实验现象及结论 同学相互评价 甲 溶液变红 猜想①成立 乙同学认为此方案结论不正确，你认为他的理由是　 　。 乙 产生气泡 猜想②成立 丙同学认为：猜想①的溶液久置可能变质，加足量盐酸也会产生气泡 （2）【实验探究二】 丙同学重新设计实验如下： 实验操作 实验现象 实验结论 步骤一：取少量样品溶液于试管中，加入过量BaCl2溶液，振荡 　 　 猜想①正确，且已部分变质。步骤二完毕后，溶液中除指示剂外。还含有的溶质有　 　种（填数字）。 步骤二：静置，取少量上层清液于另一支试管中，滴加　 　 溶液变红 （3）【交流与讨论】 大家认为该实验方案仍然存在缺陷，如果氢氧化钠溶液已完全变质，则无法得出正确结论。 【实验反思】 ①氢氧化钠变质的化学方程式为：　 　，因此为了防止氢氧化钠变质，该试剂一定要密封保存。 ②倾倒液体试剂，要注意标签朝向手心。 15．学习小组欲利用下列仪器完成常见实验操作，请一起完成相关问题： （1）用高锰酸钾制取较为纯净的氧气，所选择的仪器有　 　（选填字母，下同）：所发生反应的化学方程式：　 　。 （2）实验室制取二氧化碳要求能够随时添加药品，所选择的仪器有　 　，所发生反应的化学方程式：　 　。 （3）在空间站中，水资源再生使用率已超过90%，一种途径是通过冷凝干燥组件收集汗液等体液净化为再生水。模拟这个过程要除掉水中难溶性杂质，除了用到图中所含仪器外，还需要用到一种玻璃仪器是　 　（填仪器名称）。 16．过氧化钠（Na2O2）可作为供氧剂。兴趣小组同学查阅资料发现过氧化钠有如下性质： a．与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气； b．和水反应生成氢氧化钠和氧气。 实验目的：验证过氧化钠能与二氧化碳反应，并检验生成的碳酸钠和氧气。兴趣小组用如下装置进行实验，其中A处为CO2发生装置。 （1）A处二氧化碳气体的发生装置。下列是实验室常用的仪器： 其中仪器c的名称是　 　。组装二氧化碳发生装置时，仪器组合错误的是　 　（选填编号）。 甲：acfh 乙：adfh 丙：bdeg （2）D中收集的气体是氧气，检验试管中气体是氧气的方法是　 　。 （3）有同学认为应增加一个装置使整套实验装置更符合实验目的。请你阐述需要增加的实验装置的作用是　 　。 （4）若要检验产物碳酸钠，取B中反应后样品进行实验，请完成下表中空白处的实验方法： 实验步骤 实验方法 现象或结论 一 加入足量的稀盐酸 有气泡产生 二 　 　 存在碳酸钠 17．图1是测定空气中氧气含量的实验，两个注射器组成的密闭系统内共有50mL空气。给装有红磷的玻璃管加热。同时交替推动两个注射器的活塞，至玻璃管内的固体较长时间内无进一步变化时停止。停止加热后，将气体全部推至一个注射器内。图2是验证质量守恒定律实验。根据下图所示的实验回答问题。 （1）图1实验反应的化学方程式为　 　，交替推动两个注射器的活塞的原因是　 　。 （2）注射器内的气体体积理论上应该减少约　 　mL。上述实验只是粗略测定空气中氧气含量的一种方法，你认为造成该实验不够精确的可能原因是　 　。（写出一种即可） （3）若将红磷换成木炭粉，该实验　 　（选填“可以”或“不可以”）成功。 （4）图2实验中涉及到的化学反应方程式为　 　，该实验　 　（选填“能”或“不能”）验证质量守恒定律，原因是　 　。 18．某化学兴趣小组在验证氢氧化钠性质时，进行如下实验： （1）取少量NaOH固体放在表面皿上，在空气中放置10分钟，观察到固体表面潮湿，利用这点性质，NaOH固体在实验室中常作　 　剂； （2）将放置后的NaOH固体溶于水后得到溶液a，为确定溶液a中溶质的成分，可采取实验操作是　 　。 （3）在两支试管中分别取少量溶液a，向一支试管加入生石灰后过滤，得到滤液b和滤渣，将滤渣洗涤后得到洗涤液。关于上述实验的说法中，错误的是____。 A．溶液a中加入生石灰，发生反应的化学方程式为： B．取滤液b，加入足量的稀盐酸，有气泡产生，则洗涤后的滤渣中一定只含有CaCO3 C．取滤渣放入水中，向其中滴入酚酞溶液，变红，则滤渣中含有Ca(OH)2 D．取洗涤液通入CO2，溶液变浑浊，则滤液b中的溶质只含有Ca(OH)2 （4）小组同学通过查阅资料发现，NaOH溶液与CO2反应全部生成Na2CO3溶液，Na2CO3溶液还可以继续吸收CO2，其原理用化学方程式表示为：， X的化学式为　 　。向另一支试管中的溶液通入二氧化碳，一段时间后，得到的溶液中，溶质成分有　 　种可能的情况。 19．初中实验分为定性实验和定量实验两部分，据图回答问题。 （1）I．定性实验　 图1中①仪器名称　 　，利用B装置制取氧气的反应方程式是　 　 （2）实验室制取氢气的反应方程式为　 　；实验中小明发现反应过了半个小时依然没有停止。为了实验安全并节约药品，需要及时终止反应，此时应选择的最佳装置为　 　。 （3）Ⅱ．定量实验 小组设计实验探究质量守恒定律的装置如图2，在①至③中可选的装置是　 　，②中气球的作用　 　。 （4）图4可用于空气中氧气含量测定，冷却室温后，量筒中液面理论上约降低到　 　mL刻度线处。(提示：量筒的起始值是50mL) （5）某工厂化验室用15%的氢氧化钠溶液洗涤一定量石油产品中的残余硫酸，共消耗氢氧化钠溶液40g，洗涤后的溶液呈中性，这一定量石油产品中含的质量是多少？ 20．某化学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣，并设计实验探究： 【提出问题】甲烷燃烧后生成哪些物质？ 【查阅资料】①含碳元素的物质完全燃烧生成CO2，不完全燃烧生成CO；②白色无水CuSO4粉末遇水变蓝色；③CO与人体内的血红蛋白结合，会造成人中毒缺氧。④实验室常用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳 【猜想与假设】猜想一：CO2、H2O；猜想二：CO、H2O；猜想三：CO2、CO、H2O。 【实验探究】将甲烷在一定量的纯净氧气中燃烧的产物依次通过如图装置(部分夹持，固定装置省略)进行验证： （1）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　 　(填实验现象)，由此推断猜想　 　成立。(C中氢氧化钠溶液足量) （2）实验过程中B装置的作用是　 　；装置D中反应的化学方程式是　 　。 （3）【反思与交流】 实验过程中用纯净O2而不用空气的原因是　 　。 （4）【拓展与创新】 同学想根据装置E的质量变化(澄清石灰水足量)，计算出氧化铁样品的纯度，称量a克氧化铁样品，称取完全反应前后装置E的质量分别为b克和c克。则氧化铁样品的纯度为　 　%(用a、b、c表示)。 21．氮化钛（TiN）是一种新型耐热材料，在电子、医疗、能源等领域都具有广泛的应用。某研究小组以和制备为原料制备TiN（实验装置如图，夹持装置省略）。 已知：①浓氨水易挥发。②无水可作干燥剂。③ （1）A中生石灰的作用为　 　。 （2）䒾置B中试剂X为　 　。 （3）装置C中反应生成TiN、和，该反应的化学方程式为　 　。 （4）实验中部分操作及实验数据如下： a．反应前，称取一定质量的样品； b．打开装置A中恒压滴液漏斗旋塞； c．关闭装置A中恒压滴液漏斗旋塞； d．打开管式炉加热开关，加热至800℃左右； e．关闭管式炉加热开米，待装置冷却。 ①正确的操作顺序为：a→　 　（填标号）。 ②分析研究小组的实验装置和数据，以下说法正确的是　 　（填字母）。 装置C瓷舟中固体的质量 装置D的质量 反应前的质量/g 0.8 200 反应后的质量/g 0.496 201.944 A．装置B、D可以互换位置。 B．应在装置D后加一个尾气处理装置，将未反应完的氨气除去，防止污染环境。 C．选择上述表格中合适的数据，计算可得TiN的产率为80%。 （5）在三维层面上，重复单元常为立方体，每个立方体顶点上的原子被8个立方体共用，棱上的被4个立方体共用，面上的被2个立方体共用（提示：一个原子被N个重复单元共用，则每个重复单元实际占有该原子的N分之一）。 氛化钢（TiN）晶体的晶胞结构如图所示，若用碳原子代替氮化钛晶胞顶点的氮原子，可得到碳氮化钛化合物，请写出这种碳氮化钛化合物的化学式　 　。 学科网（北京）股份有限公司 $$