2024年中考化学过关专题训练---实验探究题

2024年中考化学过关专题训练---实验探究题 实验探究题 1．【科学探究】 在学习了催化剂的相关内容后，小英同学对氯酸钾分解为何要选择作为催化剂产生了疑问，在查阅了相关资料后，组织实验小组进行了探究． 【提出问题】哪种催化剂对氯酸钾分解的催化效果更好？ 【提出猜想】猜想一：二氧化锰 猜想二：氧化铁 猜想三：氧化铜 （1）【设计实验】 小明同学提出，可用排气法收集氧气，将　 　放在集气瓶口，观察哪一组实验中更快出现复燃现象． 小英同学提出，可用排水法收集氧气，测量相同质量氯酸钾分解所用的　 　． （2）【进行实验】 经过讨论，实验小组选择了小英同学的方案进行实验．装置如图所示： 开始实验前，需先进行的操作是　 　． （3）如下图装置，导管的连接顺序为　 　（用字母表示） （4）通过分组实验，实验小组将实验结果填写在以下表格中，请将表格补充完整． 实验组 催化剂 氯酸钾用量 催化剂用量 所用时间 氧气生成量 1 二氧化锰 32秒92 2 氧化铁 　 　 39秒19 3 氧化铜 38秒15 【得出结论】 通过分析，实验小组认为　 　对氯酸钾分解的催化效果最好．请写出此催化剂作用下氯酸钾分解过程的符号表达式　 　 （5）【讨论与交流】 小英认为，要验证以上三种物质均能作为氯酸钾分解的催化剂，还需继续进行实验，验证此三种物质在反应前后　 　和　 　不变． 2．实验室通常用溶质质量分数15%的稀盐酸和碳酸钙反应来制取CO2，某化学兴趣小组提出：若将稀盐酸改为极稀盐酸结果又如何呢？ 【猜想与假设】 猜想一：有较多CO2放出 猜想二：无CO2放出，有新物质生成 猜想三： （1）无CO2放出，　 　。 【查阅资料】Ca(HCO3)2+Ca(OH)2=2CaCO3↓+2H2O 【实验探究】 （2）用溶质质量分数0.050%的极稀盐酸进行如图实验探究： 实验步骤 实验现象 实验结论或解释 ①如图，将纯碳酸钙和0.050%的盐酸混和，放置一段时间，观察现象，再过滤 玻璃管内液面不移动 猜想一　 　(填“成立”或“不成立” ②取滤液放在蒸发皿中加热浓缩并蒸干 有白色固体出现 猜想二成立，有新物质生成的理由是：　 　 ③取滤液于试管中滴加饱和碳酸钠溶液 有白色沉淀生成 滤液中含有　 　离子 ④取滤液于试管中滴加饱和澄清石灰水 滤液变浑浊 滤液中含有　 　离子 （3）在实验①中，极稀盐酸与碳酸钙反应的化学方程式为　 　。 继续用不同浓度的极稀盐酸做重复实验…。 【实验结论】实验室不能选用极稀盐酸与碳酸钙反应来制取CO2 【拓展应用】酸雨腐蚀建筑物可用碳酸钙能与极稀酸反应的原理解释。 3．我国古代将炉甘石(ZnCO3)、赤铜(Cu2O)和木炭粉混合后加热到约800℃，可以得到一种外观似金子的锌和铜的合金。 小明同学在实验室按古代方法将炉甘石、赤铜和木炭粉混合加热一段时间，得到固体混合物A，固体混合物A的成分是什么？他对此进行了实验探究。 【查阅资料】①ZnCO3加热可分解为ZnO和另外一种常见的氧化物。 ②Cu2O+H2SO4=Cu+CuSO4+H2O。 【实验探究】 （1）步骤I：取混合物A适量于烧杯中，加入过量稀硫酸，充分反应后过滤，得到滤渣B和蓝色溶液C，同时生成了一种气体，将该气体通入澄清石灰水无明显现象，该气体应是________(填化学式)。 步骤II：在滤渣B中加入足量硝酸银溶液，充分反应后过滤，得到银和蓝色溶液D，发生反应的化学方程式是________。 【实验分析】 （2）炉甘石加热分解的化学方程式是________。 （3）若向溶液C中加入过量的锌片，除锌片上的变化外还会观察到溶液中现象是________。 （4）混合物A中一定含有Zn和________(填化学式)。 【拓展延伸】 （5）下列方法不能用于鉴别锌铜合金与黄金的是________(填字母序号)。 A. 观察颜色 B. 在空气中灼烧 C. 滴加稀硫酸 4．实验室利用图1装置制取O2和，可供选择的药品有大理石、、。 （1）①仪器a的名称是　 　。 ②小明用A装置制取O2，反应的化学方程式为　 　，并且需要在试管口放一团棉花；若想制取，需要补充的药品名称为　 　，制取较多的应选用装置　 　（填字母）。 （2）将产生的依次通入图2所示的装置中，可观察到D中紫色石蕊溶液变红，是因为　 　（写化学方程式）：E中气球　 　，说明密度比空气大。 （3）利用过氧化氢分解产生氧气的原理，小辰自制了图3的家庭简易制氧机。 ①利用可以抽拉的线绳，可以实现二氧化锰与过氧化氢溶液的接触与分离，这样设计的优点是　 　。 ②若想用G监测产生氧气的气流速度，可改进a管，你的改进措施是　 　。 5．下图是实验室制取气体的常用装置。 （1）现用盐酸和大理石制取一瓶纯净、干燥的二氧化碳。 ①装置中导管接口正确的连接顺序为a接　 　、　 　接　 　、　 　接　 　（填导管口字母）。 ②B装置的作用是什么？　 　 （2）若用A装置制取氧气，写出反应的化学方程式。 6．在一次科学实验中，同学们将饱和CuSO4溶液逐滴加到5mL饱和NaOH溶液中，观察到以下异常实验现象。 实验序号 滴加CuSO4溶液的量 实验现象 ① 第1~6滴 产生蓝色沉淀，但振荡后沉淀消失，形成亮蓝色溶液 ② 第7~9滴 产生蓝色沉淀，且沉淀逐渐增多。振荡后沉淀不消失， 很快沉淀逐渐变黑 （1）已知蓝色沉淀是氢氧化铜，写出生成蓝色沉淀的化学方程式：　 　。 【提出问题】实验①中蓝色沉淀为什么消失？ 【查阅资料】I、Cu（OH）2在室温下稳定，70℃~80℃时可脱水分解生成CuO。 II、酮酸钠【Na2Cu（OH）4】溶于水，溶液呈亮蓝色。 【猜想与讨论】小陶认为实验①中蓝色沉淀消失可能是Cu（OH）2发生了分解。 （2）其他同学一致否定了小陶的猜测，理由是　 　。 同学们交流讨论后，提出以下两种猜想： 猜想一：少许Cu（OH）2可溶于足量水中； 猜想二：Cu(OH)2可在足量NaOH浓溶液中溶解，溶液呈亮蓝色。 【实验探究】 （3）为验证猜想，同学们用Cu（OH）2粉末设计如下实验。 实验序号 实验方法与操作 实验现象 实验结论 I 将少许Cu（OH）2粉末加到5mL 蒸馏水中，充分振荡 蓝色固体不溶解 猜想一错误 II 　 　。 蓝色固体溶解，　 　。 猜想二正确 【实验反思】 （4）实验中当滴加CuSO4溶液的量为第7~9滴时，观察到产生蓝色沉淀，且沉淀逐渐增多，振荡后沉淀不消失，很快沉淀逐渐变黑色。由此可知，饱和CuSO4溶液与饱和NaOH溶液的反应会　 　（选填“吸收”或“放出”）热量。 7．某化学兴趣小组为探究可燃物的燃烧条件，设计了两个方案并进行了相应实验：（已知：红磷的着火点为240℃，白磷的着火点为40℃） 【方案一】步骤如下： ①连接好如图一装置，并检查装置气密性； ②装好药品，从长颈漏斗向锥形瓶内迅速注入80℃的水至刚好浸没白磷； ③挤压注射器，向锥形瓶内推入空气，锥形瓶内水面下降； ④停止推入空气，锥形瓶内水面上升，最后淹没白磷。 （注：实验过程中长颈漏斗下端始终在液面以下，注射器的摩擦力忽略不计）。 则： （1）步骤________（填序号）能观察到白磷燃烧起来。 （2）已知白磷的化学式与红磷一样，试着写出白磷燃烧的化学方程式________。 （3）分析对比步骤②和③，可知可燃物燃烧条件之一是________；若把80℃的水换成20℃的水，重复步骤②和③，对比两次产生的实验现象，还可以得出可燃物燃烧需要满足的另一条件是________。 （4）步骤④中锥形瓶内液面上升的原因是________。 【方案二】用图二所示装置进行实验（夹持仪器略去），加热b处与c处的正中间，当b处白磷燃烧时，a处白磷和c处红磷均不燃烧。 （5）实验中利用了铜的性质是_______。（填字母） A. 导热性 B. 导电性 C. 可燃性 （6）不能验证“可燃物燃烧温度需要达到着火点”的现象是_______（填字母序号）。 A. b处白磷燃烧，a处白磷不燃烧 B. b处白磷燃烧，c处红磷不燃烧 C. a处白磷不燃烧，c处红磷不燃烧 （7）图一与图二装置比较，哪个更好？________，（填图一或图二）理由是________。 （8）燃烧是人类最早利用的化学反应之一，但它却是一把双刃剑。下列叙述正确的是________（填字母序号）。 A. 室内起火，要迅速打开所有门窗，通风降温 B. 电器在使用时着火，应先切断电源 C. 一旦发生火灾，应用湿毛巾捂住口鼻，迅速逃离后拨打火警电话119 8．用下图示装置制取并进行相关实验。 （1）甲组同学用图1装置制取并进行相关性质实验（已知溶液呈中性）。实验开始，向锥形瓶中加入一定量的盐酸，图2表示实验过程中装置B和C中的溶液pH变化曲线。 ①图1中生成的化学方程式为　 　。 ②图1中能说明能与NaOH溶液反应的现象是　 　。 ③图2中，时，显示器Ⅱ测得pH不断变小，写出符合此变化的可能反应化学方程式　 　。 ④图2中，时，显示器I的pH小于显示器Ⅱ的pH，其可能原因是　 　。 （2）甲组实验结束后，乙组同学对A中剩余废液进行如下的探究。 乙组同学用图3装置进行实验，向100g废液中持续加入溶质质量分数为10.6%的碳酸钠溶液，测得的数据如图4所示。 ①图3中边添加碳酸钠溶液边用磁力搅拌器搅拌的目的是　 　。 ②图4中，a点的实验现象为　 　。 ③图4中，b点发生反应的化学方程式为　 　。 ④根据图像和所给数据分析，c点所得溶液中溶质的质量为　 　g。 9．实验室制取气体的部分装置如图所示，请回答。 （1）标号①的仪器名称是　 　。 （2）实验室制取二氧化碳的药品是　 　，发生装置可以选用装置B或C，相对于装置B，装置C的优点是　 　。 （3）用高锰酸钾制取比较纯净的氧气，应选择上述装置中的A和　 　(填字母)。检验氧气的方法是　 　。 （4）G装置在实验室中有多种用途。 ①若用G装置检验二氧化碳，瓶内发生反应的化学方程式是　 　。 ②若用G装置收集二氧化碳，验证二氧化碳已经收集满的方法是　 　。 （5）实验室可用次氯酸钠固体粉末和浓盐酸在常温下反应制取氯气，氯气的密度比空气大，可与水反应生成酸。据此你认为实验室制取较多量的氯气时，最好选用的发生装置是　 　，如果用G装置收集氯气，气体应从　 　(填“a”或“b”)口进。 10．下列是有关蜡烛及其燃烧的探究。 （1）图一中将一根火柴梗迅速平放在火焰中，约1秒后取出，可以观察到位于　 　（填“外焰”“内焰”或“焰心”）部分炭化变黑严重。 （2）图二中将短玻璃管一端伸入烛芯附近，在另一端用火柴点燃，也有火焰产生，由此可知，蜡烛燃烧产生的火焰是由　 　（填“固态”或“气态”）物质燃烧形成的。 （3）图三中用火柴去点蜡烛刚熄灭时的一缕白烟，能否点燃？　 　（填“能”或“不能”）。 （4）图四中，将一个　 　的烧杯罩在火焰上方，烧杯内壁出现水雾，证明蜡烛燃烧有水生成。 11．小华在学习了盐的相关知识后，将一定量的溶液和溶液混合，没有观察到明显现象。 【提出问题】溶液和溶液能否发生反应？ 【查阅资料】①在相同条件下，反应的剧烈程度与反应物的浓度有关； ②mol/L是一种表示溶液浓度的单位。 【实验探究】向盛有相同体积的溶液的4支试管中分别加入等体积的溶液，充分混合，观察并记录实验现象： 实验装置图 实验 序号 溶液浓度 溶液浓度 实验现象 ① 0.01 0.01 无明显现象 ② 0.01 0.09 产生白色沉淀 ③ x 0.45 产生白色沉淀并伴有气泡 ④ 0.01 1.14 产生白色沉淀，有大量气泡 【实验分析】 （1）表中x＝　 　。 （2）经检验，实验中产生的气体能使澄清石灰水变浑浊，该气体是　 　。 （3）【实验结论】 溶液和溶液反应，除生成白色沉淀及气体外，还会生成水和一种生活中常见的盐，该反应的化学方程式为　 　。 （4）【交流反思】 实验②中不能观察到气泡的原因是　 　。 （5）该实验过程中，若要观察到明显的现象，还可采取的措施有　 　（任写一条）。 12．碳在地壳中的含量不高，但它的单质尤其化合物数目众多，而且分布及广。对碳及其化合物的研究，一直倍受科学工作者的关注。 （1）下图是碳原子结构示意图和三种碳单质的结构图。 图①为碳原子的结构示意图，碳原子最外层电子数为　 　。图②、⑤、④对应三种碳单质，图②单质的名称是　 　，②③④物理性质有很大差异。其原因是　 　。 （2）碳的氧化物之一是二氧化碳。在实验室常用常用稀盐酸与大理石（或石灰石）反应制取二氧化碳，发生反应的化学方程式为　 　，可选择的气体发生装置是　 　。（从下图选择填字母序号） （3）上图C或D装置均可收集二氧化碳，若用C装置收集则验满的方法是　 　。 （4）如图所示，将二氧化碳气体慢慢倒入烧杯中，观察到蜡烛火焰由下至上依次熄灭。依据这一现象可获得的实验结论是　 　。 （5）在探究二氧化碳的化学性质时，我们曾用四朵石蕊染成紫色的干燥小花，进行了如下图的实验，让我们体验了对比、分析、归纳、概括等科学方法和手段的运用。 本实验得出的结论是二氧化碳与水反应生成碳酸、碳酸能使紫色的石蕊小花变成红色。若将（Ⅳ）喷水后放入二氧化碳中变色的纸花放在酒精灯火焰上烘干，你能看到的现象是　 　，原因是　 　。 （6）工业上用煅烧石灰石的方法制取生石灰，得到副产品二氧化碳。若制取2.8t生石灰，需要含碳酸钙80%的石灰石　 　t。 （7）碳的氧化物有二氧化碳和一氧化碳，且两者在一定条件下可以相互转化。CO2在高温下与　 　反应可生成CO。 归纳总结：碳是我们生活和生产中不可或缺的元素之一，它存在于自然界的各个角落。在以后的学习中将更加深入的研究。 13．兴趣小组以“CO2的制备、转化及应用”为主题开展研究性学习。 （1）CO2的制备。以石灰石和盐酸为原料，利用下列装置和试剂制取较纯净的CO2气体。 ①仪器接口的连接顺序为a、　 　、b。 ②有小组成员认为可将D装置中的溶液换成NaOH溶液。小明同学认为不可以，他的理由是　 　。 （2）CO2的转化。利用太阳能由CO2制取C的工艺流程如图所示。 ①已知Fe3O4中O为-2价，Fe有+2和+3两种价态，则+2价Fe与+3价Fe的个数比为　 　。 ②写出“重整”过程中反应的化学方程式：　 　。 （3）CO2的应用。人体内CO2含量骤降时会诱发呼吸性碱中毒症。医疗上可通过口服适量CaCO3制剂进行急救，原理是　 　(用化学方程式表示)。 14．根据下列装置，结合所学化学知识回答下列问题： （1）写出图中标号仪器的名称：①　 　。 （2）实验室可用A装置制取二氧化碳，如果将发生装置A改为B，你认为有什么优点(写一点)　 　。 （3）实验室用高锰酸钾制取并收集氧气，装置应选用　 　(填字母序号)；反应的化学方程式为　 　。 （4）用E装置可收集二氧化碳，写出验满的方法　 　。 15．絮凝剂常用于污水处理。聚合硫酸铁（PFS）溶于水后形成多种络合物，使水中的悬浮物聚集，在重力作用下沉降。实验小组探究PFS对悬浮物的净化效果。 【进行实验】取200 mL浑浊程度相同的水样于烧杯中，调节水样pH，加入PFS，使水样中PFS达到一定浓度，搅拌，静置一段时间后，测定浊度去除率（浊度去除率越高，净化效果越好）。结果如下表： 序号 水样pH 水样中PFS浓度（mg·L-1） 静置时间（min） 浊度去除率（%） ① 7.57 50 20 90.83 ② 7.57 75 20 96.95 ③ 7.57 100 10 88.15 ④ 7.57 100 15 91.14 ⑤ 7.57 100 20 93.17 ⑥ 7.57 125 20 84.52 ⑦ 6.14 100 20 79.72 ⑧ 9.01 100 20 83.26 【解释与结论】 （1）硫酸铁是制备PFS的重要原料。补全制备硫酸铁的化学方程式：NaClO3+6FeSO4+3H2SO4=NaCl+3Fe2(SO4)3+　 　H2O。 （2）探究水样中PFS浓度对悬浮物的净化效果影响的实验是　 　（填序号）。 （3）③比④浊度去除率低的原因是　 　。 （4）由⑤⑦⑧得到的结论是　 　。 （5）PFS对悬浮物净化效果最佳的实验条件是　 　。 【反思与评价】 （6）明矾也是常用的絮凝剂。继续实验，发现相同条件下明矾对水中悬浮物的净化效果比PFS差，其实验方案是：取200 mL浑浊程度相同的水样于烧杯中，　 　。 16．某同学利用下列装置进行气体的制取和收集实验。请回答下列问题。 （1）实验室用A装置制取氧气的化学方程式为　 　；选取F装置收集氧气，停止加热时要先把　 　，然后再熄灭酒精灯： （2）实验室制取干燥的CO2可选用的装置的连接顺序是　 　（填数字符号）； （3）实验室制取气体选择发生装置的依据是　 　。 17．酸碱中和反应是初中阶段重要的一类反应，化学兴趣小组进行了如图所示实验，并做了拓展性探究。 （1）观察到试管①中溶液变为　 　色，试管②中无明显现象，试管③中的现象　 　。 （2）【提出问题】试管②中反应后溶液的溶质成分是什么？ 【作出猜想】猜想Ⅰ：； 猜想Ⅱ：HCl和； 猜想Ⅲ：和； 猜想Ⅳ：、HCl和。 小组同学对以上猜想提出疑问，认为猜想Ⅳ不合理，其理由是　 　（用化学方程式表示）。 （3）【进行实验】 序号 实验操作 实验现象 实验结论 实验1 取试管②中反应后溶液于试管中，向其中通入 溶液变浑浊 溶液中含有 实验2 取试管②中反应后溶液于试管中，向其中滴加紫色石蕊溶液 　 　 溶液中含有 实验3 取试管②中反应后溶液于试管中，向其中滴加碳酸钠溶液 产生白色沉淀 溶液中含有 （4）【得出结论】通过探究，小组同学一致确定猜想Ⅲ成立。 【拓展延伸】 上述实验探究方案中的实验。　 　（选填“1”、“2”或“3”）并不能证明溶液中一定含有，理由是　 　。 18．在实验室中，我们常用如图所示装置制取和收集某些气体。 （1）写出实验室用装置A制取氧气的化学方程式　 　。 （2）实验室制取一瓶干燥的二氧化碳，装置导管接口正确的连接顺序为b→　 　→　 　→　 　(填小写字母)。 （3）若用装置E收集CO2，写出验满方法　 　。 19．某化学兴趣小组选用红磷和白磷，对用不同可燃物测定空气中氧气含量的结果是否相同展开探究，实验装置图如下： 图1图2 回答下列问题： （1）如图1所示，连接好实验装置后，接下来的操作是　 　。在集气瓶内加入60.0mL水，导管内注满水后夹紧橡皮管。 （2）打开并调试好传感器和数显设备，点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞紧。观察到的主要实验现象是　 　。 （3）用红磷为可燃物实验时，各传感器测得的数据如图2所示，横坐标为时间，纵坐标表示容器内气体压强、温度、氧气浓度的数据。 ①bc段压强升高的原因是　 　，cd段压强变化的原因是　 　。 ②X曲线表示的是　 　（填“温度”或“氧气浓度”）变化情况。 ③冷却到室温后，打开弹簧夹。集气瓶中液面不再变化时，测得实验数据如下。根据表中数据计算，空气中氧气的体积分数是　 　。 塞上塞子后集气瓶最大可盛装液体体积 集气瓶中最初装入水的体积 反应后集气瓶内水的体积 560.0mL 60.0mL 129.0mL 图3 （4）用白磷进行相同的实验，测得装置内的压强随时间变化的数据如图3所示。已知在温度一定的情况下，氧气的体积分数等于氧气的压强分数，则氧气的体积分数为　 　（精确到0.1%）。 （5）分别使用红磷、白磷做可燃物进行实验，测定结果不同的原因可能是　 　。 20．小明在市场看到，鱼老板将一勺白色粉末加入水中，水中奄奄一息的鱼很快张开嘴，活蹦乱跳起来，小明对这种“白色粉末”很感兴趣，与小刚进行了相关探究． 【查阅资料】这种“白色粉末”的主要成分是过碳酸钠（化学式为Na2CO4），常温下，与水反应生成氧气． 【实验1】小明选用如图所示装置中的　 　（选填序号）进行过碳酸钠与水的反应并收集产生的气体，经检验该气体是氧气，检验方法是　 　 【提出问题】过碳酸钠与水反应后得到的溶液M中溶质的成分是什么？ 【作出猜想】根据过碳酸钠与水的组成作出三种猜想． 猜想一：Na2CO3；猜想二：NaOH；猜想三：Na2CO3和NaOH． 【实验2】小明取溶液M，滴加CaCl2溶液，观察到有白色沉淀生成，他认为白色沉淀是CaCO3，溶液中一定含有Na2CO3．小刚提出质疑，产生的白色沉淀不一定是CaCO3，他的理由是：　 　． 【实验3】小刚取溶液M，滴加稀HCl，观察到　 　，证明溶液中一定含有Na2CO3，从而否定了猜想二．Na2CO3与稀HCl反应的化学方程式为　 　． 【实验4】为进一步确定溶液M中是否含有NaOH，他们向溶质M中滴加CaCl2溶液至不再产生沉淀为止，取上层溶液，加入　 　，无明显现象．证明溶液中无NaOH溶液，猜想一正确．该实验中用CaCl2溶液而不用饱和石灰水，原因是：　 　． 【反思拓展】 （1）根据过碳酸钠的性质，保存时应注意防潮． （2）检验A、B两种物质是否同时存在，一定要考虑二者性质的互相干扰问题． 学科网（北京）股份有限公司 $$