2024年中考化学复习分项专练---科学探究题

2024年中考化学复习分项专练---科学探究题 1．甲、乙、丙三个兴趣小组同学依据教材实验对化学反应前后物质质量变化进行了如图所示的探究。 查阅资料：碳酸钠与稀盐酸反应生成二氧化碳气体。 (1)甲组实验中，反应前用天平称出装置的总质量，用滴管向盛有硫酸铜溶液的锥形瓶中加入氢氧化钠溶液，会发现有蓝色沉淀生成，反应后会观察到天平 平衡（选填“仍保持”或“失去”）。 (2)乙组实验中，用过氧化氢溶液和二氧化锰进行了实验，反应前用天平称出装置的总质量，用滴管向锥形瓶中加入过氧化氢溶液，反应后会观察到天平 平衡（选填“仍保持”或“失去”），该反应中二氧化锰起 作用。 (3)通过甲、乙小组实验的探究，你得到的结论是参加化学反应的各物质的质量总和 （选填“大于”“等于”或“小于”）反应后生成的各物质的质量总和。 (4)丙组实验中，反应前用天平称出装置的总质量，然后将盐酸倒入烧杯中，反应后天平 平衡（选填“仍保持”或“失去”），其原因是 。 (5)从微观角度对实验进行分析可知，化学反应的过程是 重新组合的过程，在化学反应前后一定不变的是 （选填序号）。 ①原子种类  ②分子种类  ③原子数目  ④分子质量 ⑤分子数目 ⑥原子质量 (6)对丙组实验进行反思，对该实验装置改进的方法是 。 2．甲、乙同学在学完酸的化学性质后,做了如下实验: 实验结束后,甲、乙同学依次将废液缓慢倒入同一洁净的废液缸中,然后进行了讨论。 【观察与讨论1】甲同学在做实验时没有观察到明显现象,于是对氢氧化钙溶液和稀盐酸能发生反应表示怀疑,但乙同学认为,甲同学实验时向氢氢化钙溶液中应滴几滴酚酞溶液，再滴加稀盐酸，当观察到 时,就可以说明两种物质能发生反应。 【观察与讨论2】当乙同学沿废液缸内壁缓慢倾倒液体时,观察到废液缸中先有气泡产生,然后又出现白色沉淀。经过讨论确定,甲、乙同学试管中的废液含有的溶质分别是甲 乙： (均写化学式),才会出现上述现象。 为了科学处理实验后产生的废液,甲、乙同学决定对废液缸中最终废液溶质的成分进行探究。 【提出问题】最终废液中含有什么溶质? 【猜想与假设】甲同学猜想:废液中含有NaCl、CaCl2两种溶质 乙同学猜想:废液中含有NaCl、Na2CO3两种溶质。 【活动与探究】甲、乙同学为了验证自己的猜想分别进行了如下实验: 甲同学实验:取少量废液于试管中,向其中滴加碳酸钠溶液,无明显现象。 得出结论:甲猜想不成立,则乙猜想成立。 乙同学实验:取少量废液于试管中,向其中滴加氯化钙溶液,出现白色沉淀。 得出结论:乙猜想成立,则甲猜想不成立。 【表达与交流】甲、乙同学确定了最终废液中溶质的成分。 你认为处理该废液的方法是: ； 写出发生反应的化学方程式 。 3．制氧机在生产、生活中有重要应用。化学兴趣小组的同学们利用相关知识，对家用制氧机的工作原理、制氧方法以及自制设备等展开了项目式学习活动。 活动一：了解家用制氧机的工作原理 【查阅资料】目前市场上常见家用制氧机的工作原理有两种：分离空气法和化学试剂法。 【讨论交流】 (1)分离空气法制取氧气时所发生的变化属于 。 (2)化学试剂法制取氧气时可供选择的反应物较多，以下物质中，有可能用作制取氧气反应物的是 （填序号）。 a．KC1O4 b．NH4Cl c．CH4 d．CaO2 活动二：分析家用制氧机的制氧方法 【回忆旧知】实验室中常用如图装置制取氧气。制取氧气时发生反应的化学方程式是 ，试管口棉花的作用是 。    【分析判断】同学们讨论后认为，这种制氧方法不适用于家用制氧机，理由是 ，在家庭中制取氧气时应该考虑的因素是 （写一条），因此在已学习过的制取氧气的方法中，可用于家用制氧机的是 。 活动三：制作简易的家用制氧机 【设计制作】制作简易的家用制氧机时，除需考虑反应原理、方法选择外，还需考虑很多方面的因素，例如： （写一条）。 同学们在充分思考交流的基础上，利用家庭中常见材料，设计并制作了简易家用制氧机（如图），其中A瓶的作用是 。    【成果展示】在学校的科技节中，同学们将自制的简易家用制氧机进行了展示，获得了老师和同学们的一致好评。在项目式学习过程中，同学们也学会了从技术与工程、物理与数学等领域借鉴知识解决实际问题的思路与方法。 4．在验证光合作用产生氧气的实验时，教材中实验使用的试剂为清水，但获得氧气的效果并不明显，把清水改用一定浓度的碳酸氢钠溶液能提高实验的成功率。不同质量分数的碳酸氢钠溶液是否会影响光合作用的速率呢？兴趣小组选用金鱼藻在不同质量分数的碳酸氢钠溶液中进行实验(如图甲所示)。在相同环境下光照4小时并测量产生氧气的体积，绘制出碳酸氢钠溶液质量分数与产生氧气的体积的关系如图乙所示。查阅资料：碳酸氢钠受热或见光易分解成碳酸钠、二氧化碳和水。 (1)该实验用到的测量仪器有 (写出2种)。 (2)兴趣小组利用图甲装置进行实验，当瓶内产生的气体积累到一定量时，该如何检验产生的气体是氧气？ (3)请结合图乙分析，为什么适当增加碳酸氢钠溶液的质量分数，金鱼藻光合作用的速率会增加？ 5．某同学将厨房里制作馒头用的发酵粉（标签已模糊）带到化学实验室，与兴趣小组的同学一起进行探究。 【初步探究】取少量发酵粉于试管中，加适量水溶解，测得溶液的pH＞7，说明溶液呈 性。 【提出问题】发酵粉的主要成分是什么 【查阅资料】（1）碳酸氢钠不稳定，受热易分解生成二氧化碳、水和一种常见的固体物质；碳酸钠很稳定。 （2）碳酸钠、碳酸氢钠都可用于制作发面食品。 【作出猜想】猜想Ⅰ：碳酸氢钠；猜想 Ⅱ：碳酸钠。 【实验探究】该兴趣小组同学们设计了不同实验方案进行探究： 方案1：分别取适量碳酸钠和碳酸氢钠的粉末于上述装置中加热，则 （填“左边”或“右边”）试管中石灰水变浑浊，写出碳酸氢钠受热分解的化学方程式： 。 方案2：分别向盛有碳酸钠、碳酸氢钠和发酵粉的装置中，注入等体积、等浓度的足量稀盐酸，准确测量生成气体的体积来判断发酵粉的成分。记录数据如下表所示： 实验编号 物质名称 质量/g 最终得到CO2体积/ml ① 碳酸钠 10 V1 ② 碳酸氢钠 10 V2 ③ 发酵粉 m V3 根据上述数据分析，表中m= g；若猜想Ⅰ正确，判断的依据是 。（选填“V1=V2”“V1=V3”“ V2=V3”） 【思维拓展】若某同学测得V1＜V3＜V2，你对该结果的解释是 。 6．某同学利用如图装置验证空气中氧气的体积分数，将装有足量红磷的燃烧匙置于瓶内中间，并把装有足量白磷的燃烧匙浸没在蒸馏水下。图乙表示用氧气传感器测量的容器内氧气浓度变化曲线图。 他用激光笔点燃红磷。 【提出问题】红磷在烧瓶内熄灭后，瓶中是否有氧气剩余？ 【猜想假设】猜想：①有氧气剩余；②无氧气剩余。 【实验验证】待装置完全冷却后，将装有白磷的燃烧匙提出水面，用激光笔点燃白磷。 【得出结论】分析图乙得出，猜想 正确（填①或②）。 【反思交流】 （1）根据本实验的结论，教材中用“燃烧红磷测定空气中氧气含量”的方法是否可行并说明理由 。 （2）曲线 DE 段氧气浓度变化的主要原因是 。 （3）查阅资料，验证空气中氧气体积分数，可利用铁的缓慢氧化，将空气中氧气浓度消耗至0.2%．如图丙将足量细铁丝置于试管底部，并倒扣在装有水的烧杯中，一段时间后你将看到的现象是 。 7．根据下图所示实验回答问题：    (1)图A实验中能得到铁生锈的条件之一是：与 接触 (2)图B实验中热水的作用是 (3)图C中用玻璃棒搅拌的目的是 (4)在配制一定溶质质量分数的氯化钠溶液时，量取水的操作如图D所示，所配溶液的溶质质量分数会 (填“偏大”或“偏小”) 8．某化学兴趣小组在做氢氧化钠溶液和稀硫酸中和反应的实验时，忘记滴加指示剂而无法判断酸碱是否恰好完全反应。于是，对反应后溶液中的溶质进行探究。 【提出问题】该溶液中的溶质是什么？ 【查阅资料】Na2SO4溶液的pH＝7 【猜想与假设】猜想I：溶液中的溶质只有Na2SO4猜想Ⅱ：溶液中的溶质是Na2SO4和H2SO4 猜想Ⅲ：溶液中的溶质是 。 猜想IV：溶液中的溶质是Na2SO4、H2SO4和NaOH。 【交流讨论】大家一致认为猜想是 错误的，原因是 。 【进行实验】 实验操作 实验现象 实验结论 ①取少量反应后的溶液于试管中，滴入酚酞溶液。 未见变红 猜想Ⅲ错误 ②再取少量反应后的溶液于另一支试管中，向其中加入Na2CO3溶液。 猜想Ⅱ正确 实验②中反应的化学方程式是 。 【反思拓展】若要验证猜想Ⅱ正确，在实验②中还可以用以下 代替Na2CO3溶液（填序号）。 A．Zn  B．Cu  C．Cu（OH）2 D．BaCl2溶液 【交流提升】在探究该中和反应的产物组成时，只需一步就可达到目的：取反应后溶液少许于试管中，滴加 溶液观察现象即可。 9．随着我国“资源节约型”与“环境友好型”社会的建设，金属矿物资源的利用，金属材料的生产防护以及回收再利用已成为一项重要工程。某实验小组同学们在老师组织下，对金属的性质及用途、生铁的冶炼、钢铁锈蚀的因素以及防护措施等活动开展了项目化学习。 任务一：探究金属的性质及用途 【咨询交流】 (1)我国是使用金属材料最早的国家。古代的青铜器、铁器，现代铝合金、不锈钢等各种合金都是重要的金属材料。其中，制造航天飞机用的具有耐高温、耐腐蚀、强度高的“高温合金”属于 材料。厨房中，铁质炊具比铝质更环保，这是因为铁质炊具可以给人体补充微量元素铁。对人体的作用是 ；铝质炊具比铁质更耐腐蚀，这是因为铝有“自我保护”的作用，铝“自我保护”的化学原理是 （用化学方程式表示）。 任务二：探究生铁的冶炼原理 小组同学们参观了某炼铁厂的原料及设备等，了解到炼铁的原理及流程如下图所示。 【小组交流】 (2)原料中使用焦炭的目的是 。 (3)流程（3）中发生的化学反应方程式为 。 任务三：探究钢铁的锈蚀及其防护 【提出问题】钢铁生锈的因素中是否与水、氧气、二氧化碳有关？ 【查阅资料】 ①铁锈的主要成分为Fe2O3·XH2O ②铁生锈与二氧化碳几乎无关 【进行实验】 (4)为探究铁生锈因素，小组同学们设计并进行如下实验。 实验步骤 实验现象 实验结论 A．取少量干燥剂于试管中，再放一团棉花，把铁钉放于棉花上，塞紧橡皮塞 铁钉未生锈 铁在无水的情况下不易生锈 B．取适量蒸馏水于试管中，使铁钉全部浸没水中，然后注入一层植物油将其密封 铁钉未生锈 铁在无氧气的情况下不易生锈 C．取少量蒸馏水于试管中，使铁钉一半浸没水中 铁钉生锈明显 铁与 同时接触时生锈 实验设计： 【交流讨论】 (5)通过实验对照可知，钢铁生锈与 有关。 (6)该实验设计不足点是 。 【联系实际】 (7)小组同学通过调查了解、生活观察、网上查询等方式，知道了许多的防锈方法措施，请联系实际，写出一种金属防锈措施： 。 10．育华化学社的同学对某膨化食品包装袋内气体的成分进行探究，请你参与他们的探究并回答下列问题。 【提出问题】包装袋内的气体成分是什么？ 【查阅资料】①在膨化食品包装袋内填充气体的目的可能是 。 ②镁能在氮气中燃烧，反应生成氮化镁(Mg3N2)固体，氮化镁在常温下能与水反应生成氨气和沉淀Mg(OH)2，氨气极易溶于水，形成氨水。 【猜想与假设】包装袋内的气体为： 猜想1：SO2；        猜想2：CO2        猜想3：N2 【实验设计】实验一：小涛同学说，不需要通过实验就可以判断猜想1错误，原因是： ；小矾同学通过实验确定猜想2和猜想3，为此收集了两瓶气体，设计了以下方案进行实验。 实验二： 实验步骤 实验现象 实验结论 向其中一瓶气体中滴加澄清石灰水，振荡，观察现象 ①澄清石灰水不变浑浊 猜想2不成立 ①    将点燃的镁条伸入另一瓶气体中燃烧 ②完全反应后取少量固体物质加入足量的蒸馏水溶解，并滴入无色酚酞溶液，振荡观察现象 ② 镁条剧烈燃烧，发出 ③    酚酞溶液 ； 猜想3成立 【交流讨论】试写出氮化镁与水反应的化学方程式 。 【拓展延伸】已知12g镁在空气中完全燃烧所得产物为氧化镁和氮化镁的混合物，则生成物的质量可能是( )双选题 A 19.5g B 18.3g C 24g D 16.5g 11．化学实验常用到干燥剂“碱石灰”，碱石灰是由固体烧碱NaOH和生石灰CaO组成的混合物，极易与空气中水蒸气和反应而变质。某探究小组对一瓶久置空气中的碱石灰作了如下探究： 【假设与猜想】猜想Ⅰ：没有变质，碱石灰只含有CaO、固体NaOH； 猜想Ⅱ：已完全变质，碱石灰全部变成了和。 【活动与探究】如下图所示： 【解释与结论】 （1）如和投入到水中不会放热，则由操作②现象判断：猜想Ⅱ （填“成立”或“不成立”）。 （2）操作④发生反应的化学方程式为 ；由操作⑤⑥的现象判断：滤液中含有 （写化学式）；由此判断猜想Ⅰ （填“成立”或“不成立”）。 （3）综合上述（1）和（2）的结论，判断该样品变质情况为 。 【应用与拓展】 （4）由上述实验说明，化学实验室中干燥剂碱石灰应采用的保存方法为 ； （5）操作③中玻璃棒的作用是 。 12．某兴趣小组的同学在实验室用大理石和稀盐酸进行制取二氧化碳的实验，并进行了如下实验探究活动。 写出大理石和稀盐酸反应的化学方程式 。 【提出问题】产生二氧化碳的快慢与哪些因素有关？ 【猜想与假设】猜想1：与稀盐酸的浓度有关； 猜想2： 。 活动一：甲同学实验时用普通漏斗（如装置A），发现该装置不能用作制取二氧化碳的发生装置，于是他把装置A改装成装置B，则装置B中小试管的作用是 。 【数据处理】甲同学获得的相关实验数据如表所示： 实验编号 盐酸浓度（均取20mL） 大理石的形状（均取1g） 二氧化碳的体积/mL（均收集前30s的气体） ① 4% 块状 40 ② 6% 块状 65 【实验小结】从上述实验中可得出的结论是 。 【交流讨论】要验证猜想1除了比较相同时间内收集到的CO2的体积外，还可以 。 活动二：为验证猜想2，乙同学按图Ⅰ所示装置进行实验，倾斜锥形瓶，使10mL稀盐酸与固体充分接触，利用压强传感器测得锥形瓶内气压的变化情况，并绘制如图Ⅱ所示的曲线。 【实验分析】对比分析图Ⅱ中的点 （选填“a”“b”“c”或“d”）可知，两个锥形瓶内达到相同气压时，大理石粉末与稀盐酸反应所需的时间较短。 【实验结论】从乙同学所做的实验中可以得到的实验结论是 。 【实验拓展】分析实验室制取CO2时，不宜选用粉末状大理石的原因： 。 13．在氢氧化钠溶液中加入x溶液并插入温度计，逐滴加入硫酸溶液，观察到红色褪去，温度计示数上升．证明碱与酸能发生反应，且放出热量． （1）加入的X溶液应该是 溶液； （2）请写出该反应的化学反应方程式 ； （3）甲同学提出滴入的硫酸不能用浓硫酸，他的理由是 （4）乙同学提出红色褪去不能说明酸和碱恰好反应完全，为了证明硫酸是否过量，可以取上层清液再加入 （填序号），若有现象，说明硫酸过量． ①铜    ②镁    ③BaCl2溶液    ④KOH溶液 14．一年一度的教育均衡发展大检查开始了，老师在整理化学实验室时，发现一瓶没有标签、盛有白色粉末的广口瓶，于是老师邀请小刚同学一起进行探究，确定该瓶试剂的成分。 【初步感知】 ①取少量固体于试管中，加入适量的蒸馏水，充分震荡发现试管底部仍有大量固体。 ②另取少量固体于试管中，加入适量的稀硝酸，固体溶解，并产生大量气泡，把生成的气体通入澄清的石灰水，澄清的石灰水变浑浊。 (1)由此，小刚确定该白色固体含有 （填离子符号）。 【提出问题】该瓶试剂成分是什么？ 【做出猜想】小刚提出以下几种猜想： 猜想1：可能是碳酸钙 猜想2：可能是部分变质的熟石灰 猜想3：可能是碳酸钡 猜想4：可能是碳酸钡和某种可溶性盐的混合物 【实验验证】 (2) 步骤 实验操作 实验现象及结果 结论 1 取少量白色粉末于烧杯中，滴加数滴无色酚酞试液 溶液并没有变成红色 猜想 不成立 2 取步骤1所得的溶液接入电路中，进行导电性实验 猜想4不成立 3 另取少量白色粉末于烧杯中，逐滴加入稀盐酸至反应完全结束 猜想3成立，加入稀硫酸后反应的化学方程式为： 4 取步骤3所得溶液，滴加过量的稀硫酸 产生白色沉淀 【拓展与反思】 (3)老师认为小刚的实验方案有明显的漏洞，问题主要在步骤4，理由是 。 (4)老师指导小刚完成上述方案：称取Xg固体于烧杯中，加入足量的稀盐酸，待其充分反应后，加入足量的稀硫酸，充分反应，过滤洗涤、烘干、称量，若最终称得沉淀的质量为 g，（用含X的代数式表示）则证明猜想3成立。 【交流与合作】在进行科学探究时，可以对物质进行定性分析也可以对其进行定量分析，两种方法可以帮助我们更快的找到问题的答案。 15．空气中氧气含量测定的再认识。 【实验回顾】 I.写出红磷燃烧的文字表达式 ，该反应的现象是 。 II.实验原理：由于红磷燃烧消耗空气中的氧气，使瓶内 减小，烧杯中水倒吸到集气瓶。若装置的气密性良好，操作规范，用量筒测量进入瓶中水的体积，能粗略测得空气中氧气的含量。 【问题提出】 I.有实验资料表明：燃烧过程中当氧气体积分数低于7%时，红磷就无法继续燃烧，因此通过上述实验，测量结果应该比理论值 （填偏大或偏小）。 II.如果用气压传感器测瓶内气压的变化， （选填：AB、BC、CD、DE、EF）段表示水倒吸的过程。 【实验改进】 I.铁生锈原理：铁与氧气、水作用生成铁锈。根据铁在空气中生锈的原理设计上图实验装置，再次测定空气中氧气含量。装置中饱和食盐水、活性炭会加速铁生锈。 II.测得实验数据如下表： 测量项目 实验前 实验后 烧杯中水的体积 烧杯中剩余水的体积 集气瓶（扣除内容物）和导管的容积 体积/mL 80.0 54.5 126.0 【交流表达】 I.铁生锈过程发生复杂的化学反应，首先是铁与氧气、水发生缓慢氧化生成氢氧化亚铁。 II.根据表中数据计算，改进实验后测得的空气中氧气的体积分数是 （计算结果精确到0.1%）。 【反思】请你分析，改进后的实验比红磷燃烧实验的优点有：I. ；II. 。 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 $$