2024年中考化学二轮科学探究题专练

2024年中考化学二轮科学探究题专练 1．某化学兴趣小组欲探究铁、铜、锌、银的金属活动性顺序，设计了下图实验（其中金属均已打磨，且其形状、大小相同；所用盐酸的溶质质量分数、用量也相同）。 【提出问题】铁、铜、锌、银的金属的活动性由强到弱的顺序是什么? 【猜想与假设】小美同学：锌、铁、铜、银 【实验与探究】 (1)小美同学为了验证自己的猜想，进行了以下实验： 实验内容 实验过程 实验结论 实验①和实验③的试管中银白色固体表面均有气泡产生，但固体表面产生 不同 锌比铁活泼 实验②中方程式： 【反思与评价】 (2)要得出这四种金属的活动性顺序，如果④中Y表示硝酸铜溶液，则X（表示铁、铜、锌、银中的某一种）金属是 ；上述反应的基本反应类型为 ； 【表达与交流】 (3)等质量的上述锌、铁、铜、银四种金属与足量的稀盐酸反应生成氢气由多到少顺序是： 。根据②的实验情况，画出了下图，图中的b表示的离子 。 2．某兴趣小组要做一氧化碳还原氧化铁的实验时，发现教材中没有说明一氧化碳的来源，于是他们打算自己制备一氧化碳。 【提出问题】实验室如何制备一氧化碳？ 【猜想与假设】 甲同学：利用木炭不完全燃烧制备一氧化碳。 乙同学：利用碳与二氧化碳在高温条件下反应制备一氧化碳。 丙同学认为以上两位同学的猜想与假设不合理，理由是 。 【查阅资料】 在60~80℃和浓硫酸作用下，甲酸(HCOOH)分解生成一氧化碳和另一种氧化物，此反应的化学方程式是 。 【设计并实验】小组同学采用下图装置进行实验： （1）确保装置气密性良好后，实验开始时，先点燃 (填字母)处的酒精灯。 （2）实验现象：A处试管内有 产生，C处澄清石灰水变 。 （3）B处一氧化碳和氧化铁反应的化学方程式是 。 （4）结束实验时因为操作不当发生澄清石灰水倒吸，应急的措施是 。 【反思与评价】他们在老师的帮助下，将实验装置改成下图所示： （1）指出H装置的两个作用： 、 。 （2）不拆开装置，检验产物中含有铁的操作方法是 。 （3）该装置存在的不足之处是 (写一点)。 3．为确定木炭还原氧化铜后的固体成分，请你与兴趣小组的同学完成以下探究。 【做出猜想】 猜想Ⅰ：全部是金属铜； 猜想Ⅱ：除铜外，还含有氧化铜； 猜想Ⅲ：除铜外，还含有木炭； 猜想Ⅳ：除铜外，还含有氧化铜、木炭。 【设计实验】实验流程如图： 【问题和讨论】 (1)步骤②包括溶解、 两步操作； (2)C的化学式为 ，D的化学式为 ，由此可以推出固体B中含有 (写化学式)； (3)步骤④发生的反应方程式为 ； (4)结合(2)的结论推断：如果溶液A显蓝色，则证明猜想 成立。 4．化学上经常利用物理或化学的方法对混合物进行分离与提纯（除杂）。 【提出问题】如何除去二氧化碳气体中混有的少量一氧化碳呢？ 【设计方案】小明设计了如下三种方案： 实验方案 方案A 方案B 方案C 上述方案中有一个是不合理的方案，写出合理方案中任意一个反应的化学方程式 ； 【交流反思】上述两种合理方案体现了物质除杂的不同思路： 思路一：将杂质直接转化为所需物质； 思路二：将所需物质 。 【迁移应用】 运用思路一：除去氯化镁粉末中混有的少量氯化钡，先加足量的水溶解，再向溶液中加入适量的 溶液，然后进行过滤、完成该步实验需要的玻璃仪器有 ，最后进行 ，即得氯化镁固体。 运用思路二：除去氯化镁粉末中混有的少量氯化钡、氯化钠和硫酸钾。过程如下： 滤液B中一定含有的溶质是 ； 步骤②中反应的化学方程式是 ，滤液C中一定含有的阴离子是 （填符号）；步骤③中乙溶液是 （填化学式）溶液。 5．学习小组开展了“设计和制作家庭供氧器”的实践活动。 【活动一】选择制氧剂 查阅资料： ①过碳酸钠制氧气的反应为：，过氧化钠制氧气的反应为：。 ②不同药品制氧气的成本、反应条件及使用注意事项如下表： 序号 药品 药品状态 药品成本（每生成100g氧气） 反应条件 使用注意事项 1 高锰酸钾 固态 29.58元 加热 远离火种、热源等 2 过氧化钠 固态 5.85元 常温 远离水、易燃物、火种、热源等 3 过碳酸钠 固态 2.62元 常温 远离水、易燃物等 二氧化锰 固态 (1)实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为 。根据上表信息，小组同学认为高锰酸钾不适合作“家庭供氧器”的制氧剂，除了安全问题，原因可能是 （写一个）。 (2)10g过氧化钠和10g过碳酸钠生成氧气的质量与时间关系如图1所示，根据图1分析“家庭供氧器”的制氧剂用过碳酸钠不用过氧化钠的原因是 。 【活动二】制作供氧器 学习小组利用身边物品，模仿市售制氧机，自制了如图2的简易供氧器。 (3)在供给氧气的过程中，氧气能从A瓶中逸出，是因为氧气具有 的物理性质。 (4)验证A瓶导出的气体是氧气的方法是 。 【活动三】使用供氧器 学习小组利用图2所示装置，设计实验方案，探究药品的用量和温度对制氧速率的影响，结果如下表： 实验序号 过碳酸钠的质量 二氧化锰的质量 水的体积 温度 收集100ml氧气所用的时间 ① 10g 0.3g 100ml 26℃ 36.59s ② 20g 0.3g 100ml 26℃ 11.67s ③ 10g 0.3g 100ml 41℃ 22s ④ _______ 待测 (5)由实验①和②可以得出的结论是 。 (6)实验③若将温度升高至50℃，则收集100ml氧气所用的时间 （填“>”“<”或“=”）22s。 (7)实验④与实验③对比，探究催化剂用量对制氧速率的影响，应选择药品的用量和温度是 。 (8)反思上述活动，提出一个关于不同条件下过碳酸钠制氧速率还可探究的问题： 。 6．古代铁匠常把烧红的铁器浸入水中急速冷却，以增加铁器的硬度，此法称为“淬火”。某兴趣小组的同学设计了如图所示的实验，用以探究铁与水蒸气在高温条件下反应后的产物（注：夹持仪器已省略）。 【查阅资料1】常温下没有氧气存在时，铁与水几乎不反应，但高温下铁与水蒸气能反应，生成一种固体和一种气体。 (1)A装置的作用是 。 (2)探究生成的气体是什么？ 猜测Ⅰ：氧气        猜测Ⅱ：氢气        猜测Ⅲ：二氧化硫 小红认为不需要做实验就可以排除猜想Ⅲ，她的理由是 。 【实验验证】如图所示，加热一段时间后，灰黑色的铁粉逐渐全部变黑，把导气管放入肥皂水中，吹出的肥皂泡上升飘到空中，用燃着的木条靠近肥皂泡，肥皂泡燃烧，有爆鸣声。写出该气体燃烧的化学方程式 。 (3)探究玻璃管中剩余黑色固体的成分？ 同学们讨论后认为：铁与水蒸气反应生成的固体是“铁的一种氧化物”。玻璃管内的黑色固体中还可能含有“剩余的铁”。 【查阅资料2】 ①铁的氧化物有三种：FeO、Fe2O3、Fe3O4，其中仅有Fe2O3为红棕色，FeO、Fe3O4均为黑色，但FeO一接触到空气会立即变成红棕色。 ②铁的三种氧化物都不与硫酸铜溶液反应，铁能与硫酸铜溶液反应生成红色物质。 【实验探究】 ①将玻璃管中的黑色固体倒出，平铺于白纸上，没有发现红棕色的物质，一会儿之后黑色固体也不变色，则黑色固体中一定没有 （填物质名称）。 ②取上述黑色固体少许加入足量的硫酸铜溶液，发现 （填实验现象），说明黑色固体中一定有铁和四氧化三铁。 【实验结论】铁与水蒸气发生反应的化学方程式为 。 7．二氧化锰粉末能催化过氧化氢的分解，小明在实验室发现了另一种黑色粉末氧化铜，也想进行一番探究。 【提出问题】氧化铜能否作为过氧化氢分解的催化剂？ 【进行实验】 ①如图连接装置，加入20毫升10%过氧化氢溶液，收集氧气 ②向锥形瓶中加入二氧化锰粉末，加入10%的过氧化氢，观察现象并记录相关数据如表 ③清洗并干燥装置，换用氧化铜粉末重复步骤②，相关数据记录表中，据此分析： 步骤 物质 质量/g 10%过氧化氢体积/mL 集满一瓶氧气所用时间/s ① / / 20 630 ② 二氧化锰 0.5 20 25 ③ 氧化铜 —— 20 38 （1）步骤①中a所示仪器的名称是 。 （2）步骤③中所加氧化铜的质量是 g。 （3）【得出结论】根据上述实验步骤 和 （填序号，下同）比较得出氧化铜可作为过氧化氢分解的催化剂；根据上述实验步骤 和 比较得出二氧化锰的催化效果更好。 （4）写出步骤③反应的文字或符号表达式 。 （5）小徐同学分析了小明的实验过程后，认为还需要补做几个实验步骤，才能证明氧化铜在该反应中起催化作用。步骤继续设计如下： ④将反应结束后剩余氧化铜固体进行过滤、洗涤、干燥并 （填写操作名称），证明氧化铜在反应前后质量未发生变化； ⑤将上一步所得固体加入少量等浓度的过氧化氢溶液，伸入带火星的木条，观察木条复燃，证明氧化铜的 在反应前后未发生变化。 8．科学探究是奇妙的过程，请你一起参与并填写下列空白： 【提出问题】小明同学用“双氧水”(过氧化氢溶液)清洗伤口时，不小心将双氧水洒到水泥地面上，发现有大量的气泡产生．小明联想到化学课上老师曾用二氧化锰作为过氧化氢分解的催化剂，小明想，水泥块是否也能作为双氧水分解的催化剂呢？于是他到附近的建筑工地上找来了一些水泥块，并用蒸馏水浸泡，洗净，烘干，进行下列探究。 【作出猜想】水泥块也能作为双氧水分解的催化剂 【实验验证】 实验步骤 实验现象 实验结论 实验一 向试管中加入少量的双氧水，将带有火星的木条伸入试管中 有极少量气泡产生，带火星木条不复燃 实验二 【得出结论】水泥块能加快双氧水的分解速率。 【交流反思】小红认为：仅凭上述两个实验不能说明水泥块就是过氧化氢分解的催化剂，她觉得还需要增加一个实验探究：探究 。 【实验操作】①准确称量水泥块的质量；②完成实验二；③待实验结束时，将实验二试管里的物质过滤、洗涤、烘干、 ；④对比反应前后水泥块的质量。 【拓展分析】如果水泥块反应前后在质量不变，则说明水泥块可作为双氧水分解的催化剂。 小华认为：要证明小明的猜想，小红补充的实验还不够，还需再补充一个探究实验究： 。 上述探究实验证明水泥块为双氧水分解的催化剂，写出反应的文字表达式 。 9．甲同学通过查阅资料知道了CuO粉末也能作为H2O2分解的催化剂，于是他依次设计了三个实验来验证： 实验一：取一定量的H2O2溶液于试管中，观察到有极少量气泡产生，伸入带火星的木条，没有复燃说明H2O2溶液常温下缓慢分解； 实验二：在实验一的试管中加入2gCuO粉末，有大量气泡产生，然后伸入带火星的木条，木条复燃，说明 。 实验三：待反应结束后，将试管里的不溶物滤出，并洗涤、干燥、称量，固体质量仍为2g.说明 。 【实验结论】甲同学认为，CuO粉末可以作为H2O2分解的催化剂。 【反思评价】乙同学认为要证明甲同学的结论正确，仅做这三个实验还不充分，需要再补充一个探究实验。探究 。 10．小芳发现，氯酸钾与氧化铜混合加热，也能较快产生氧气，于是进行如下探究： 【提出猜想】除二氧化锰、氧化铜外，氧化铁也可以作氯酸钾分解的催化剂。 【完成实验】按下表进分析：测定分解温度(分解温度越低，催化效果越好)。 实验编号 实验药品 分解温度(℃) ① 氯酸钾 580 ② 氯酸钾、二氧化锰(质量比1：1) 350 ③ 氯酸钾、氧化铜(质量比l：1) 370 ④ 氯酸钾、氧化铁(质量比1：1) 390 【分析数据、得出结论】(1)由实验 与实验④对比，证明猜想合理。   (2)实验所用的三种物质，催化效果最好的是 。 【反思】(1)若要证明氧化铁是该反应的催化剂，还要验证它在化学反应前后 不变； (2)同种催化剂，颗粒大小可能影响催化效果，请设计实验方案进行验证 (3)同种催化剂，还有 因素可能影响催化效果。 11．某些铜制品在空气中久置，表面生成绿色的铜锈（又称铜绿）。某化学实验小组设计并进行实验，探究铜锈的组成和铜生锈的条件。 I、探究铜锈的组成 【查阅资料】①铜锈受热易分解②硫酸铜粉末遇水由白色变为蓝色 【进行实验】小组同学从铜器上取下适量的干燥铜锈，按如图所示装置实验（部分夹持装置已略去）。观察到B中白色粉末变为蓝色，C中澄清石灰水变浑浊。 【解释与结论】依据以上现象分析，铜锈中一定含有的元素除Cu外，还有 、 、 。 II、探究铜生锈的条件 【提出猜想】根据铜锈的组成推测，铜生锈可能与CO2、H2O和O2有关。 【进行实验】实验小组同学取直径、长度均相同的铜丝，并打磨光亮。设计了如下图所示的5个实验并持续观察。 编号 ① ② ③ ④ ⑤ 实验 现象 无明显现象 无明显现象 铜丝表面有绿色物质 无明显现象 无明显现象 【解释与结论】 （1）实验中使用“经煮沸迅速冷却的蒸馏水”，其目的是 。 （2）得出“铜生锈一定与CO2有关”的结论，依据的两个实验是 和 （填编号）。 （3）对比实验②和③，得出的结论是 。 （4）为验证猜想，请在图中将实验⑤补充完整 。 （5）由上述实验可推知，铜生锈的条件是 。 【反思与应用】 （6）结合上述实验，你对保存铜制品的建议是 。 12．酸碱中和反应是初中阶段重要的一类反应，请你参与一起探究。 【实验1】从能量变化角度探究酸和碱的反应 某小组同学测量盐酸与氢氧化钠溶液反应过程中温度的变化，观察到溶液温度升高，因此，得出两者能反应的结论。有同学发现此结论不够严谨，在室温下设计了以下实验： ①10mL一定浓度的盐酸与10mL蒸馏水混合，测量溶液温度的变化。 ②10mL一定浓度的氢氧化钠溶液与10mL蒸馏水混合，测量溶液温度的变化。 ③10mL一定浓度的盐酸与10mL一定浓度的氢氧化钠溶液混合，测量溶液温度的变化。 用数字化实验技术测得3个实验，溶液温度随时间变化的关系如图1所示。 （1）由图1可知，盐酸、氢氧化钠溶液稀释时均 （填“放热”或“吸热”），但它们稀释时温度的变化量远 （填“大于”或“小于”）两溶液混合时温度的变化量。 （2）从微观角度分析，此中和反应的温度变化主要是由于 （填离子符号）两种离子反应放出热量的缘故，由此说明氢氧化钠和盐酸发生了中和反应。 【实验2】从溶液电导率变化角度探究酸和碱的反应 小组同学根据图2进行相应实验操作，利用电导率传感器分别测定A试管和B试管反应过程中溶液的电导率变化，电导率的大小能反映离子浓度的大小。 （3）A试管中反应的化学方程式为 ；试管B中 （填“有”或“无”）明显现象。 （4）表示A试管中溶液电导率变化的是 （填“图3”或“图4”）。 （5）图4中电导率的变化 （填“能”或“不能”）说明酸和碱发生了反应。 13．实验室有一瓶保存不当的试剂（如图所示），其残缺的标签中只剩下“Na”和“10%”字样．已知它是无色液体，是初中化学常用的试剂．小华等几位同学很感兴趣，决定对其成分进行探究． 【提出问题】这瓶试剂溶质是什么？ （1）【交流研讨】根据受损标签的情况判断，这瓶试剂不可能是 （填字母序号） A 酸 B 碱 C 盐 （2）【查阅资料】①初中化学常见含钠化合物有NaCl、NaOH、Na2CO3、NaHCO3 ． ②Na2CO3、NaHCO3溶液都呈碱性．NaCl溶液呈中性．③室温（20℃）时，4种物质的溶解度的数据如下．   物质 NaCl NaOH Na2CO3 NaHCO3 溶解度/g 36 109 215 9.6 【得出结论】小华根据试剂瓶上标注和上表溶解度数据判断，这瓶试剂不可能是 （3）【猜想与实验】①可能是 溶液； ②可能是NaOH溶液； ③可能是NaCl溶液． （4）小亮用pH试纸测得该溶液的pH=11，他判断该溶液不可能是 （5）小强为了确定该溶液的成分，进行了如下实验． 操作步骤 实验现象 结论及化学方程式 步骤一：取样品于试管中，滴加足量 产生大量的气泡 猜想①正确． 步骤一发生反应的化学方程式是 步骤二：把产生的气体，通入 （6）【质疑】小华则不同意小强的观点，认为溶液中有Na2CO3还可能有NaOH．请你帮助他完成以下探究方案 探究步骤 预计现象 结论 步骤一：取样品于试管中，向其中滴加足量的 溶液，充分反应后过滤 产生白色沉淀 溶液中既含Na2CO3，又含有NaOH 步骤二：向上述滤液中滴加酚酞试液 酚酞试液变 色 （7）【反思】为了防止标签发生破损，我们在倾倒溶液时应注意 ．（写1点） （8）【含量计算】小明想测定样品中NaOH的质量分数，称取上述10g样品溶液，逐滴加入7.3%稀盐酸至过量，（不考虑先生成碳酸氢钠的影响）测得生成气体质量与所加稀盐酸质量关系如图2所示：请回答下列问题： ①当稀盐酸加到20g时，样品溶液中的溶质是 ②求样品溶液中NaOH的质量分数 ． 14．“84”消毒液、H2O2溶液都是常用的消毒剂， 兴趣小组对其进行探究。 取少量“84”消毒液与 H2O2溶液混合使用，产生了大量氧气。 【查阅资料】 (1)“84”消毒液的有效成分是次氯酸钠（NaClO）。工业上可用氯气（Cl2）与氢氧化钠（NaOH） 溶液反应来制取NaClO， 同时生成氯化钠和水，该反应的化学方程式为 。 【提出问题】在“84”消毒液与H2O2溶液混合反应中，NaClO的作用是什么? 【作出猜想】 (2)猜想一：用作反应物，NaClO 与 H2O2溶液发生化学反应； 猜想二：用作 ，类似分解双氧水制氧气时MnO2的作用。 【设计实验】 (3)利用如图实验装置测定过氧化氢溶液和“84”消毒液混合后产生的气体体积，请你将虚线方框内的实验装置图补充完整。    【实验探究】 (4)Ⅰ.组装装置并检查气密性，然后向锥形瓶中加入30mL84消毒液。 Ⅱ.注射器中吸入25mLH2O2溶液并平均分5次推入锥形瓶中，每次推入H2O2溶液，待不再产生气泡后，记录量筒内水的体积，如下表所示。 实验次序 第1次 第2次 第 3次 第4次 第 5 次 量筒内水的体积/mL 105 210 315 355 X 表中 X 的值 。 分析表中数据得出猜想 （填“一”或“二”）正确，理由是 。 【拓展反思】 (5)若集气瓶中未装满水，对测量气体的体积 （填“有”或“无”）明显影响。生活中常用消毒剂除84消毒液、H2O2溶液外，还有75%酒精、过氧乙酸等。下列使用消毒剂的做法正确的是 （填字母） A．不同的消毒剂可随意混合使用               B．使用84 消毒液的浓度越高越好 C． 使用75%酒精消毒应远离明火，防止火灾     D．75%酒精在不使用时应密封保存 15．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，他对这种“白色粉末”很感兴趣，与小刚进行了相关探究。 【查阅资料】该“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。 【提出问题】过碳酸钠与足量水充分反应后得到的溶液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： 。 【进行实验】 实验步骤 现象 结论 ①取少量溶液M于试管中，滴加无色酚酞试液 试液变红 溶液中一定含有NaOH ②另取少量溶液M于试管中，滴加 。 有气泡产生 溶液中一定含有Na2CO3，写出产生气泡的化学方程式 。 ③另取少量溶液M于试管中，滴加过量BaCl2溶液，再取上层溶液，加入酚酞试液 ，加入酚酞后无现象 溶液中一定只有Na2CO3，猜想一正确 【反思拓展】 a.小刚认为实验①的结论不够严谨，理由是 。 b.步骤③中不能用Ba(OH)2代替BaCl2，原因是 。 【定量检测】向200g滴有酚酞的氢氧化钠溶液中逐滴加入质量分数为3.65％的稀盐酸，并不断搅拌，反应图示如下。 ①该反应中实际参加反应的微粒为 （填化学符号）；由图可推知实验中的现象为 ，若要验证上述反应后的溶液中稀盐酸有剩余，可选用下列试剂中的 （填字母）。 a.CuO粉末    b.NaOH溶液    c.pH试纸 d.AgNO3溶液 ②随着稀盐酸的加入，溶液的pH变化如图所示。计算NaOH溶液的溶质质量分数 。（写出计算过程） 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 $$