2024年中考化学专项复习——科学探究题

2024年中考化学专项复习——科学探究题 1．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】a.很多植物对过氧化氢溶液的分解有催化作用。 b.压强传感器可以测量密闭体系内气体压强的变化。c.过氧化氢分解的反应是放热反应 【实验操作】 (1)在27.8℃，100.7kPa时，如图1将具支试管的支管通过胶皮管与压强传感器连接。 (2)取2.0g植物碎末放入具支试管中，加入2mL3%过氧化氢溶液，并立即塞上橡胶塞，同时启动数据采集程序采集数据。 (3)取不同种类的植物碎末 g，重复实验(1)和(2)。 (4)不加入植物碎末，重复实验(1)和(2)，此实验操作的目的是 。 (5)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。 【实验结论】①由图2可知，催化效果最好的是 。 ②你也可以从图2中得出的结论是 。 【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 。实验探究二：比较催化剂用量对过氧化氢溶液分解的影响 【实验操作】在30.2℃，压强100.5kPa时，选择上海青叶碎末用量分别为1.0g、2.0g、3.0g，均与2mL3%过氧化氢溶液反应，获得数据如图3所示。 【实验结论】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，原因是 。 【拓展延伸】某些植物、氧化铜、猪肝、二氧化锰等都可以作过氧化氢溶液分解的催化剂，除此以外，你还知道 也可以作过氧化氢溶液分解的催化剂。 2．实验室里有一瓶放置已久的亚硫酸钠（Na2SO3）固体样品，爱动脑筋的小亮同学在征得老师同意后，对该样品的成分进行了探究： 【查阅资料】 I.亚硫酸钠化学性质不稳定，易与氧气发生反应生成硫酸钠 II.亚硫酸钠（亚硫酸盐）与碳酸钠（碳酸盐）化学性质和物理性质均相似 III. SO2是一种有刺激性气味的气体 【提出问题】该亚硫酸钠样品是否变质了呢？ 【建立猜想】猜想1：样品未变质 猜想2：样品全部变质 猜想3：样品部分变质 【设计并进行实验】对猜想3进行验证 实验操作 实验现象及对应反应方程式 结论 猜想3成立 【交流反思】根据以上探究，实验室里亚硫酸钠必须密封保存。为了防止与空气中的成分发生反应而变质，实验室必须密封保存的药品很多，试举一例： （填药品名称）。 3．某粗盐样品中除含有不溶性固体杂质外,可能还含有少量氯化镁、氯化钙、硫酸钠,化学兴趣小组在实验室开展如下探究活动,请完成下列问题。 探究一:除去粗盐中不溶性杂质。    (1)操作①中必须用到的一种仪器是 (填字母序号,下同); A 研钵 B 量筒 C 烧杯 D 试管 (2)操作③的名称是 ；该操作中玻璃棒的作用为 ； (3)操作④“蒸发结晶”中，用到的器材有:铁架台(铁圈)、坩埚钳、火柴、玻璃棒、石棉网、酒精灯、 ； (4)如果称得粗盐的质量为5g,称得精盐的质量为5.1g,则下列分析正确的是 ； A 精盐的产率一定为98.04% B 精盐的产率一定为102% C 蒸发操作中可能有水分没有蒸干 D 溶解操作中可能有粗盐没有溶解 探究二:除去精盐中可溶性杂质提取纯净氯化钠固体(该探究中,微溶物不沉淀)。    (1)甲试剂为氯化钡溶液、乙试剂为碳酸钠溶液,加入这两种试剂顺序 (填“能”或“不能”)颠倒; (2)在白色滤渣中加入稀盐酸,沉淀部分溶解,结合流程图示推断该精盐中,除NaCl外,一定不含有 (填“化学式”,下同) ,可能含有 ； (3)写出加入试剂甲发生反应的化学方程式 ； (4)加入适量试剂丙的目的是 ； (5)若实验过程中不考虑损耗,最终得到的NaCl固体的质量将 (填“大于”、“小于”或“等于”)原精盐中NaCl的质量。 4．为了解甲酸的分解产物，实验小组进行了以下探究： 【查阅资料】甲酸（HCOOH）的熔点为8.6℃，能分解生成两种物质。 【提出猜想】实验小组对甲酸的分解产物提出了猜想： (1)猜想1、H2和CO2；  猜想2、 【设计实验】 (2)从图一装置中选择合适的装置 （填序号）对甲酸进行加热。为了加快分解速率，实验小组加入了催化剂，反应后将分解产物通入图二装置进行实验。 【实验预测】 (3)若猜想1成立，则D中的实验现象应为 。 【进行实验】 (4)实验中观察到C处瓶内出现大量水珠，则F处玻璃管中固体由红色变为黑色，此时F处发生发应的化学方程式为 ，则猜想2成立。 (5)甲酸分解的化学方程式为 。 【交流拓展】 (6)资料表明，不同条件下，甲酸的分解产物不同，猜想1和猜想2均能成立。据此小新对甲酸的分解产物又提出新猜想：猜想3、H2O和CO2；猜想4、CO和H2。经讨论认为无需进行实验就能确定猜想3和猜想4都是错误的，理由是 。 5．兴趣小组的同学做了如图所示的实验，请回答下列问题。 （1）实验1中将酚酞溶液滴入氢氧化钙溶液中，观察到溶液变红，得出结论：氢氧化钙溶液呈 （选填“酸性”、“碱性”或“中性”）；继续进行实验，将过量的稀盐酸加入该溶液中，此时溶液中的溶质为 （酸碱指示剂除外）。 （2）实验2中将碳酸钠溶液滴入氢氧化钙溶液中，充分反应后，将所得溶液倒入实验1最后所得溶液中，得到实验3的混合液体，静置后发现，该烧杯中上层为无色透明液体，底部有白色沉淀。 【提出问题】上层清液中的溶质是什么？ 【做出猜想】猜想一：氯化钠；猜想二：氯化钠、碳酸钠；猜想三：氯化钠、氢氧化钙； 猜想四： 。 其中同学们认为 肯定是错误的，理由是 。 【实验与结论】请你设计实验验证你的猜想。 实验步骤 实验现象 实验结论 猜想四正确 6．实验小组以“探究燃烧的奥秘”为主题开展项目式学习。 【任务一】探究燃烧的条件 【查阅资料】白磷的着火点为40℃，红磷的着火点为240℃，无烟煤的着火点为700—750℃。步骤Ⅰ：将电炉升温至60℃，①开始燃烧，②，③、④无明显现象。 步骤Ⅱ：继续升温至260℃的过程中，③开始燃烧，②、④无明显现象。 (1)步骤Ⅰ将电炉升温至60℃，仅①开始燃烧，说明燃烧需要的条件是 。 (2)将装置的温度调到260℃，对比 （填序号）的实验现象，说明燃烧需要可燃物与氧气接触。 (3)如下图所示A、B、C三个实验，其中能证明物质燃烧需要与氧气充分接触的是 （填字母，下同）；能证明物质具有可燃性是燃烧条件之一的是 。 【任务二】调控燃烧 (4)下列灭火的措施得当的是___________（填字母）。 A．电视机着火，立即用水浇灭 B．档案馆着火，用干粉灭火器灭火 C．森林起火，砍掉周围树木设置隔离带 D．酒精洒到实验台上燃烧起来，立即用湿抹布盖灭 7．金属是人类生活和生产中非常重要的一类材料。 （1）生铁和钢的主要区别是 。 A．生铁和钢都是合金                        B．生铁和钢的主要成分不同 C．生铁和钢的含碳量不同，性能不同            D．生铁和钢的抗腐蚀性不同 （2）铝制品耐腐蚀的原因是 。 （3）河南博物院的青铜器闻名全国，出土于河南省安阳市殷墟妇好墓的汽柱甑（如图），外形颇似一个敞口的深腹盆，专家研究认为这是一件三千多年前的汽蒸铜锅。依据上边的铜锈的成分[Cu2(OH)2CO3]推测它生锈的条件是与O2、H2O和 同时接触。在小件青铜器文物的展柜内，要放置干燥剂以防文物生锈，干燥剂最好使用下列选项中的 。 A．生石灰            B．无水硫酸铜            C．浓硫酸 （4）如图所示，某化学小组向一定量AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入适量的铁粉和铝粉。该小组对溶液甲和固体乙的成分进行了分析和实验探究。 【提出问题】溶液甲中的溶质可能有哪些？ 【作出猜想】①只含有Al(NO3)3 ②Al(NO3)3、Fe(NO3)2 ③Al(NO3)3、Fe(NO3)2、Cu(NO3)2 ④Al(NO3)3、Fe(NO3)2、AgNO3 【交流讨论】明显不合理的猜想是 （填标号），理由是 。 【实验探究】若猜想②成立，通过以下实验可确定固体乙的成分，请用化学式将下表填写完整。 实验步骤 现象 固体乙的成分 取少量固体乙，滴加稀盐酸 有气泡产生 （5）化学兴趣小组同学对某炼铁厂生产的生铁样品（杂质不与酸反应）进行组成分析，该同学称取生铁样品16.0 g放入烧杯中，加入150.0 g的稀盐酸（足量），待完全反应后，称取反应后烧杯中物质的总质量为165.5 g。求生铁样品中铁的质量分数。 8．用砂纸打磨过的镁条与稀盐酸反应时，现象为：反应剧烈，产生大量气泡，且试管明显发热。但是，在分组实验中，部分小组除观察到上述现象外还看到：出现白色不溶物。 【提出问题一】分组实验中，为什么有的小组出现白色不溶物？ 【实验探究一】在4支试管中加入等量、同浓度的稀盐酸，加入宽窄相同、用砂纸打磨过的镁条，反应后静置观察，结果如下表： 试管 A B C D 镁条长度 1cm 2cm 3cm 4cm 不溶物 无 少量 较多 很多 【实验结论】出现白色不溶物是因为 。 【提出问题二】分组实验中，出现的白色不溶物是什么？ 【查阅资料】 ①在MgCl2溶液中，MgCl2能发生微弱水解，反应为： 或 ；加热能促进水解反应的进行。 ②AgNO3与可溶性氯化物在溶液中生成不溶于稀硝酸的白色沉淀AgCl，该性质可以用来检验溶液中是否含有氯化物。 ③Mg（OH）2和Mg（OH）C1均为白色固体，不溶于水，能与盐酸、硝酸等反应。 【猜想与假设】 Ⅰ、 Ⅱ、镁用量增多使生成的MgCl2增多而析出晶体 Ⅲ、生成了Mg（OH）2白色沉淀 Ⅳ、生成了Mg（OH）C1白色沉淀 【实验探究二】过滤【实验探究一】D试管中的物质，将得到的白色不溶物分成三份，进行实验： （1）取第一份白色不溶物于试管中，加入稀盐酸。现象为没有气泡产生。 结论：假设Ⅰ不成立。 （2）取第二份白色不溶物于试管中，加入适量蒸馏水，充分振荡后，不溶物没有减少。 结论：假设Ⅱ （3）取第三份白色不溶物于试管中，加入适量稀硝酸，发现不溶物立即溶解，向所得无色溶液中加入几滴硝酸银溶液，出现白色沉淀。 结论：白色不溶物一定含有 元素，由此推出假设Ⅳ 成立（填“一定不”、“一定”或“可能”，下同），假设Ⅲ 成立。 【实验反思】 （1）甲同学对上述实验（3）的结论提出质疑，他认为实验（3）的设计不严密，要求假设Ⅳ是否成立，在进行实验（3）之前应该 。 （2）在老师的帮助下，实验小组最终确定白色不溶物为Mg（OH）Cl，试写出镁与盐酸反应生成Mg（OH）C1的化学反应方程式 ；为避免镁与盐酸反应生成Mg（OH）C1，请你提出一条合理化建议 。 9．小亮发现：收集的氧气占集气瓶容积的60%(空气占40%)时，能使带火星的木条复燃。那么，使带火星的木条复燃的氧气浓度的最低值是多少呢?小亮对此展开探究：    第一组实验：取5只集气瓶，编号为①、②、③、④、⑤，分别装入其总容积10%、20%、30%、40%、50%的水。用排水法收集氧气，恰好把5只集气瓶中的水排去。将带火星的木条依次插入①~⑤号瓶中，记录实验现象。 小亮在前一组实验的基础上又做了第二组和第三组实验，三组实验的数据和现象见下表。 实验分组 第一组 第二组 第三组 集气瓶编号 ① ② ③ ④ ⑤ ① ② ③ ④ ⑤ ① O2占容积的体积分数(%) 10 20 30 40 50 31 33 35 37 39 34 带火星木条状况 微亮 亮 很亮 复燃 复燃 很亮 很亮 复燃 复燃 复燃 很亮 请根据实验回答下列问题： ⑴写出实验室用高锰酸钾制取氧气的文字表达式 。 ⑵在使用双氧水和二氧化锰制取的装置中，使用分液漏斗的优点是 ，此反应中二氧化锰起 作用； ⑶使用带火星的木条验满氧气的方法是否可靠： (填“是”或“否’')。 ⑷集气瓶中氧气的体积分数 ＝ 收集的氧气占容积的体积分数 ＋ 瓶中空气占容积的体积分数 × %。 ⑸收集的氧气占容积的体积分数最低为 %时，可使带火星的木条复燃，这时集气瓶中氧气分数是 %(计算结果保留整数)。 ⑹用带火星的木条直接检验双氧水受热分解产生的氧气时，往往难以复燃，这是因为在加热生成氧气的同时产生大量水蒸气所致，此时混合气体中氧气的体积分数随温度变化的曲线如右下图所示。若只考虑氧气的体积分数对实验结果的影响，欲使带火星的木条复燃，应将加热双氧水的最高温度控制在 ℃。 ⑺采取“半值法”探究能减少实验次数。例如：第一组实验若按③、④的编号顺序进行实验，即可确定下一组实验收集的氧气占容积的体积分数应在30%~40%之间，从而省去编号为①、②、⑤的实验。同理，第二组实验可以省去的实验编号为 。 10．用如图1装置完成以下实验： (1)探究燃烧的条件： 若A处通入某气体，B处盛放黑色的木炭粉，C处盛有澄清石灰水。 实验步骤：①先在A处通入氮气一段时间后，在B处加热，B、C处没有明显变化； ②待B处冷却至室温，在A处通入氧气一段时间后，B．C处没有明显变化； ③在A处继续通氧气，然后在B处加热，发现B处黑色粉末逐渐减少，C处变浑浊。 若将上述步骤中的①与③对比，说明燃烧所需的条件：与氧气充分接触： 若将上述步骤中 对比（填序号），说明燃烧所需的条件：温度达到可燃物着火点。 (2)模拟工业炼铁：①若A处通入一氧化碳，B处盛放氧化铁粉末。实验时要将B处的酒精灯加上铁丝网罩（如图2），此处铁丝网罩的作用是 。 (3)某气体可能由CO和H2中一种或两种组成，为确定其成分，小明进行了以下探究。 【查阅资料】白色的无水硫酸铜遇水会变成蓝色。 图3装置的正确连接顺序是： （填字母，且每套装置限用一次）。 【进行猜想】若装置连接正确，试完成下表对有关气体成分的猜想和预测现象的填写： 无色气体的成分 对应的实验现象 装置A中的液体 装置B中的固体 装置C中的固体 猜想一：只有CO 变浑浊 无明显现象 变红 猜想二： 变浑浊 变蓝 猜想三：只有H2 无明显现象 变蓝 【实验原理】写出猜想一或猜想三的气体还原氧化铜的化学方程式： （任写一个）。 【实验结论】进行实验后，根据实验现象，证明猜想二是正确的。 【拓展延伸】查阅资料后小明得知铁元素可形成三种氧化物：Fe2O3、Fe3O4和FeO（黑色）。若将上述实验中的CuO换为某黑色粉末（可能由一种或几种铁的氧化物组成），用如图3装置按原连接顺序进行实验，充分反应至铁的氧化物全部转化为铁。 【数据分析】不考虑外界空气的影响，假设上述实验中的每一步吸收都是完全的，若黑色粉末的质量为6.4g，反应后装置A增重1.1g，装置B增重0.9g，试判断该黑色粉末的成分是 。 11．过氧化钠(Na2O2)可将人们呼出的CO2转化为O2，常用作特殊环境中的供氧剂。某课外活动小组设计了下列实验验证“CO2与Na2O2反应需要与水接触”。 【查阅资料】过氧化钠易与水、CO2、盐酸反应，化学方程式为： 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 2Na2O2+4HCl=4NaCl+O2↑+2H2O    I.装置分析 (1)装置①中发生反应的化学方程式是 。 (2)装置②中饱和碳酸氢钠溶液的作用是 。 (3)装置⑥中碱石灰的作用：一是避免空气中的二氧化碳、水蒸气进入④⑤，影响实验结论；二是 。 II.进行实验 步骤1：打开K2，关闭K1，打开分液漏斗活塞缓缓加入盐酸，将带火星的木条放在a处，木条不复燃。 步骤2：打开K1，关闭K2，打开分液漏斗活塞缓缓加入盐酸，将带火星的木条放在a处，木条复燃。 III.实验反思 (4)有同学提出：“步骤2实验不足以证明氧气是二氧化碳与过氧化钠反应产生的。”其理由是 。 (5)为验证⑤中生成了Na2CO3，需要补充的实验操作是：取⑤中反应后的少量固体，加入稀盐酸至溶液呈酸性， 。 12．在化学兴趣小组的活动中，老师让同学给大家表演了一个小魔术：“清水变牛奶，牛奶变雪碧”；A、B、C三种溶液分别是稀盐酸、氢氧化钙溶液、碳酸钠溶液中的某一种。    【实验活动】如图1所示 【提出问题】为什么能出现上述现象呢？A、B、C分别是什么？ 【交流讨论】同学们根据新奇的现象展开了热烈的讨论： 甲同学：“清水变牛奶”就是无色溶液中产生白色浑浊； 乙同学：“牛奶变雪碧”就是白色浑浊消失，溶液中产生大量的气泡；大家都点头认同。 【解释结论】根据甲、乙同学的提示，同学们写出了步骤1“清水变牛奶”的化学方程式 。根据步骤2的现象，大家确定C物质为 （填名称）；但还无法确定A、B各是什么。 【继续实验】另取A于试管中，把C滴加到A中观察到的现象如图2，由此断定A是 （填化学式）溶液，同时也确定了B。 【交流讨论】图1所得的“雪碧”中除了水，还一定含有 。 利用如图所示装置完成可燃物燃烧条件和空气中氧气含量测定的相关实验。 已知：白磷的着火点是40℃。    ①将锥形瓶底部置于80℃热水中，观察到底部白磷先燃烧，一段时间后，燃烧匙中的白磷燃烧，由此得出，可燃物燃烧的条件是 。 ②锥形瓶冷却到室温后，打开K，观察到的现象是 。 13．小凯同学欲通过实验证明“二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂”这一命题。他设计并完成了下表所示的探究实验： 实验操作 实验现象 结论 总结 实验一 取5mL 5%的过氧化氢溶液于试管中，伸入带火星的木条 有气泡产生，木条不复燃 过氧化氢常温下能分解产生氧气，但是放出氧气慢而且少 二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂 实验二 向盛有5mL 5%过氧化氢溶液的试管中加入二氧化锰，伸入带火星的木条 _______ 二氧化锰能加快过氧化氢的分解 (1)请你帮小凯同学填写上表中未填完的空格 。 (2)小悦同学认为仅由上述实验还不能完全得出表内的“总结”，她补充设计了两个方面的探究实验，最终完成了对“命题”的实验证明。 第一方面的实验操作中包含了两次称量，其目的是： ； 第二方面的实验是利用“实验二”反应后试管内的剩余物继续实验。接下来的实验操作是： ，观察到有大量气泡产生，带火星的木条复燃，说明MnO2仍然能加快过氧化氢的分解速率，即MnO2的 没变。 14．某同学想探究酸碱中和反应是放热反应。进行下列实验操作：取溶质质量分数为20%的稀硫酸30ml，用温度计测出其温度为13℃。然后向其中加入NaOH固体，再用温度计测出温度为22℃。由此，该同学得出NaOH与稀硫酸发生的中和反应是放热反应的结论。请回答下列问题： （1）壮壮同学认为由该实验得到的结论是不科学的。理由是 。 （2）根据本实验的目的，请你改进他的实验操作 。 （3）子萱同学取反应后的溶液，向其中滴入酚酞试液，发现酚酞试液不变色。因此他得出溶液呈中性的结论。你认为他的结论是否正确？ 理由是 。他应补做的实验是 。 15．小贝同学在做过氧化氢溶液分解的实验时，不小心将过氧化氢溶液滴在地面的红砖上，随后发现有大量气泡产生。聪明的他立即想到：红砖粉能不能在做过氧化氢溶液分解的催化剂呢？于是，他立即查阅资料，制定实验方案进行探究。请你和他一起完成有关空白： 【提出问题】红砖粉能不能做过氧化氢溶液分解的催化剂？ 【做出猜想】 (1)猜想1： ；猜想2：红砖粉不能做过氧化氢溶液分解的催化剂。 【进行实验】 (2)为了验证猜想，小贝进行了以下实验： 实验 实验过程 收集证据 解释与结论 I 伸入A中的带火星木条不能复燃 是因为过氧化氢溶液在常温下分解很 (填“快”或“慢”)，放出的氧气很少，不能使带火星的木条复燃。 Ⅱ 观察到C中的现象 。 与步骤I对比，说明红砖粉 。 Ⅲ 待试管C中没有现象时，重新加入过氧化氢溶液，伸入带火星的木条。重复此操作 均观察到与Ⅱ中相同的实验现象 证明化学反应前后红砖粉末的 没有发生变化。 【得出结论】 (3)猜想 正确。 【反思与拓展】 (4)“小华”提出，仅凭上述实验还不能证明红砖粉能做过氧化氢溶液分解的催化剂，需要增加一个探究实验是 。 (5)以下有关催化剂的说法正确的是 (填序号)。 ①二氧化锰是催化剂②某些化学反应可以有多个催化剂③一种物质可能作为多个反应的催化剂④所有化学反应都需要催化剂⑤催化剂只能加快化学反应速率 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 $$