2024年中考化学题型强化提升之科学探究题

2024年中考化学题型强化提升之科学探究题 1．在研究酸和碱的化字性质时，某同学想证明：稀硫酸和氢氧化钠溶液混合后，虽然没有发生明显的变化，但确实发生了化学反应，请你与他们一起进行下列探究： (1)方案一：测定稀硫酸和氢氧化钠溶液混合前后的pH(常温)，测定某NaOH溶液的pH大于7，然后将一定量的稀硫酸加入该NaOH溶液中，混合均匀后测其pH小于7。 结论：稀硫酸和NaOH溶液发生了化学反应，并且 过量。该反应的化学方程式为 。    (2)方案二：借助酸碱指示剂。 ①小红说：根据如图1所示实验步骤进行实验，观察到 时，稀硫酸和NaOH溶液恰好完全反应。 ②小文说：实验开始不需要滴加无色酚酞溶液，在实验后所得溶液中滴加几滴无色酚酞溶液，若溶液颜色没有变化，则两者恰好完全反应。 【分析】你认为他们的说法中 的说法不正确，理由是 。 【继续实验】请你设计一个实验，探究上述烧杯中的溶液是否显酸性： 实验操作 实验现象 实验结论 取反应后的容颜1-2mL于试管中，加入 ，振荡 溶液呈酸性 (3)测温度变化：为了进一步获取稀硫酸与氢氧化钠溶液确实发生了反应的证据，依据中和反应是 (填“放热”、“吸热”或“无热量变化”)的反应，小明按图2装置进行实验，可观察到烧杯中的澄清石灰水 ，其原理是 。 2．过氧化钙是一种对环境友好的多功能无机化合物，某实验小组用两种方法制取。 【查阅资料】 从溶液中制得的过氧化钙含有结晶水，其结晶水合物化学式为，在脱水干燥，可得过氧化钙成品。加热至左右，过氧化钙迅速分解，生成氧化钙，并放出氧气。过氧化钙与水反应生成氢氧化钙和氧气。 【进行实验】 甲组：由鸡蛋壳（含碳酸钙高达）为原料反应制得，其制备流程如图1所示，其中鸡蛋壳的预处理主要是除去碳酸钙以外的大部分杂质。 (1)过氧化钙中氧元素的化合价为 。气体是 。 (2)煅烧后的反应是化合反应，生成，反应的化学方程式为 。实际获得的产品不纯，主要含有的固体杂质是 （填化学式）。该反应需控制温度在，可将反应器放置在 中。 乙组：由氨气、双氧水、氯化钙为原料，制得沉淀，反应装置如图2所示。 (3)装置A加热的是熟石灰和硫酸铵，写出该反应的化学方程式 。 (4)制取的化学方程式：。则的化学式 ，该反应温度仍不能过高的原因是：① ；② 。 (5)样品受热脱水过程的热重曲线（样品质量随温度变化的曲线，时完全脱水，杂质受热不分解）如图3所示。 试确定样品中结晶水的质量为 g。 3．氧气是我们身边无法离开的物质。兴趣小组对氧气研究如下： I.氧气的制备： （1）写出图中有标号仪器的名称：① ，② 。 （2）写出化学反应方程式 。图中装置一处明显的错误是 。 II.氧气的收集： [实验1]用向上排空气法收集氧气，当放置在集气瓶口带火星木条复燃时停止收集，测定瓶中氧气的含量，重复实验3次。 [实验2]用向上排空气法收集氧气，当放置在集气瓶口带火星木条复燃后，继续收集40秒，测定瓶中氧气的含量，重复实验3次。 [实验3]用排水法收集氧气，测定瓶中氧气的含量，重复实验3次。 实验数据: 实验1 实验2 实验3 氧气的体积分数(%) 79.7 79.6 79.9 88.4 89.0 87.9 90.0 89.8 89.3 氧气的平均体积分数(%) 79.7 88.4 89.7 数据分析： （3）由实验1、2可知，用向上排空气法收集氧气时，为提高获得的氧气体积分数，可采取的措施是 。 Ⅲ.发现：带火星的木条在不纯的氧气中也会复燃，为了找到能使带火星竹签复燃的氧气含量最小值，他们进行了如下探究： （1）【设计实验】小君设计了如上图的装置，圆底烧瓶中放入硫酸铜溶液（硫酸铜溶于水的混合物）的目的是① ，② ，写出锥形瓶中的化学反应方程式 。 【实验研究】第一组实验：取3只集气瓶，编号为①②③，分别装入15%、30%和45%的水，盖上盖玻片倒置在水槽中。当气泡 放出后，导管口伸入集气瓶把其中的水全部排出，将相同的3支带火星竹签分别插入①~③号瓶中，记录实验现象。获得第一组实验现象后，小君又做了第二组实验，并记录实验现象，两组实验数据和现象见表： （2）根据两组实验现象计算：使带火星的木条复燃最小氧气的含量，这时集气瓶中氧气的体积分数分数应该是 %（计算结果保留整数） （3）为了测定能使带火星的木条复燃时氧气的最低浓度，课外活动小组的同学们又进行了实验探究。他们设计的实验方案是先将氧气和空气按不同的体积比收集在集气瓶里。收集气体的装置如图。收集气体的方法是；在150mL集气瓶里装满水，塞紧胶塞并关闭活塞b，打开活塞a通入氧气，把瓶里的水排入量筒，当量筒内的水达到设定的体积后立即关闭活塞a，然后打开活塞b通入空气，把瓶里的水全部排入量筒。若要收集一瓶含氧气的体积分数约为60%的气体，则停止通入氧气时量筒内水的体积约为 （提示：空气中氧气的体积分数约为1/5） A 25mL                B 40mL             C 60mL               D 75mL 4．学习完NaOH的性质后，某兴趣小组对KOH的性质展开了如下探究。 【设计实验】如图所示，同学们用KOH溶液进行了下列实验： (1)A实验测得KOH溶液的pH (填“＞”“=”或“＜”)7。 (2)B试管中的现象是 。 (3)C试管中无明显现象，为了证明二者发生反应，同学们又设计如下实验。 方案一：先用pH试纸测定KOH溶液的pH，再逐滴滴加稀硫酸，并不断振荡溶液，同时多次测定混合溶液的pH，测定的pH结果为 ，则能说明二者发生化学反应。 方案二：利用如图装置证明二者发生化学反应。 (4)步骤Ⅱ中若观察到 ，可证明C中发生了化学反应。 (5)试写出步骤Ⅱ中发生反应的化学方程式 。 (6)同学们猜测反应后的溶液中可能含有稀H2SO4，可选择 (适当的药品)加以证明。 【得出结论】 (7)KOH与NaOH化学性质相似，原因是 。 【拓展提升】 (8)通过同学们的实验探究，大家讨论后认为，对于无明显现象的化学反应，可以用两种思路探究反应是否发生。思路一：验证有新物质生成；思路二：验证 。 5．学习了二氧化锰对过氧化氢分解有催化作用的知识后，某兴趣小组的同学提出问题：氧化铁能否起到类似于二氧化锰的催化作用呢？于是他们进行了以下探究： 【猜想】 Ⅰ．氧化铁不是反应的催化剂、也不参与反应，质量和化学性质反应前后均不变； Ⅱ．氧化铁参与反应产生氧气，反应前后质量不变，但化学性质发生了改变； Ⅲ．氧化铁是反应的催化剂，反应前后 。 【实验】用天平称0.2g氧化铁，用试管取5mL 5%的过氧化氢溶液，进行如图实验： (注：氧化铁不溶于水，过滤可与水分离) (1)填写如表： 步骤3现象 步骤6结果 步骤7现象 结论 带火星的木条复燃 过氧化氢溶液中， 猜想1、Ⅱ不成立， 猜想Ⅲ成立 (2)步骤①的目的是 。 (3)步骤⑦重复实验②、③目的是 。 6．某兴趣小组分别用“红磷燃烧法”和“燃碳法”测定空气中氧气的含量，实验装置如图所示。其中“燃碳法”的是利用氢氧化钠溶液吸收反应产生的二氧化碳气体，从而达到测定密闭容器内空气中氧气含量的目的。      (1)利用燃烧红磷法测定空气中氧气体积分数，选择该药品的原因是 ；(任写一点) (2)氢氧化钠溶液吸收生成的二氧化碳后，进入集气瓶中氢氧化钠溶液的体积分数仍小于1/5。 【提出问题】是什么原因导致测量不准确呢？ 【猜想与假设】甲同学：可能是木炭取的量过少 乙同学：可能是木炭燃烧没有消耗完集气瓶中的氧气； 小组同学发现实验结束后，燃烧匙中还有残留的黑色固体，都认为 同学的猜想不合理。 【查阅资料】木炭、棉花和蜡烛在密闭容器内燃烧停止后，残留氧气的体积分数分别高达14.0%、8.0%和16.0%乙同学又利用上述装置设计了如下实验证明自己的猜想，请你在横线上填空。 实验步骤 实验现象 实验结论 1.将足量木炭点燃，迅速插入集气瓶中； 木炭燃烧，发光，放热 木炭燃烧没有消耗完集气瓶中的氧气 2.待冷却后，再将燃着的 (填“棉花”或“蜡烛”)伸入该集气瓶中。 7．某化学学习小组的同学围绕“澄清石灰水与碳酸钠溶液的反应”展开了如下探究活动。 （1）该反应的化学方程式为 。 （2）反应后溶液中的溶质是什么？同学们一致认为有以下三种情况： ①氢氧化钠和氢氧化钙； ②氢氧化钠和碳酸钠； ③ 。 （3）小新取少量溶液于试管中，滴加过量稀盐酸，发现无气泡产生，说明情况 （填序号）是不可能的。 （4）为了进一步确定溶液的成分，同学们设计了如下实验方案： 【实验步骤】 。 【实验现象】 。 【实验结论】情况①正确 小红选择了另外一种不同类别的物质 （填化学式），也得到了同样的结论。 8．在学习过程中，小青同学提出一个问题：“碳燃烧时可能生成CO2，也可能生成CO，那么碳与氧化铜反应生成的气体可有多种可能？” 【猜想】碳与氧化铜反应生成的气体中：①只有CO2，则发生的化学方程式是 ；②只有 ；③既有CO，又有CO2． 【查阅资料】浸有磷钼酸的氯化钯试纸遇CO2无变化，但遇到微量CO立即变成蓝色． 【方案设计】通过上述资料和已有知识，小青初步设想用浸有磷钼酸溶液的氯化钯试纸和澄清的石灰水对碳与氧化铜反应生成的气体进行检查． 【实验验证】经过思考之后，小青设计了如图实验装置． 【实验步骤】 （1）打开弹簧夹，先通一会儿纯净、干燥的N2，通一会儿N2的目的是 ； （2）关闭弹簧夹，点燃酒精灯加热． 【结论】充分反应后，小青观察到：试纸 ，石灰水 ，证明猜想③是正确的，A中可能观察到的现象 ． 【定量计算】小青称取一定量的碳和氧化铜的混合物，充分反应后，测得装置A质量减少了1.44g，装置C质量增加了0.88g，计算参加反应的氧化铜的质量为 g． 【反思与评价】从环保的角度分析该实验装置中不完善之处是 ． 9．草酸晶体（H2C2O4•2H2O）熔点较低，加热会熔化、气化和分解。草酸（H2C2O4）受热会分解，与氢氧化钙的反应为：。 甲、乙两同学对草酸受热分解的产物作如下探究： （1）猜想与假设：第一种：草酸分解生成 CO2 和 H2；第二种：草酸分解生成 CO2 、CO 和 H2O；第三种： 。 （2）设计与实验： 甲、乙两同学分别设计了下图所示的 A、B 两套实验装置（图中铁架台略去）。 ①甲同学按 A 装置实验，观察到澄清石灰水变浑浊，认为此现象是由草酸晶体受热分解产生的 CO2所导致，此判断 。（填“严密”或“不严密”） ②乙同学的 B 装置图方框内的仪器未画完整，请你帮他画完 。乙同学按B装置实验，看到无水硫酸铜由白变蓝，洗气瓶中溶液变浑浊。在尖嘴管口点燃剩余气体，火焰上方罩一个 ,烧杯，有白色固体生成，证明产物中有 ；换一个干、冷烧杯罩在火焰上方，内壁无现象，证明产物中无 H2。 （3）结论与思考：①草酸受热分解的化学方程式为: 。 ②若省略 B 装置方框内的仪器，整套装置也能证明产物中有 CO2（假设每步都反应完全），方法是： 。 10．小组同学将几枚生锈的铁钉放入盛有足量可乐饮料的烧杯中，观察到铁钉表面有气泡产生，烧杯底部沉有固体物质。取出铁钉后用水清洗，铁钉恢复光亮。 Ⅰ.容器底部固体成分探究 【实验探究1】取出容器底部剩余的固体物质，用水清洗后干燥，分成甲、乙两份。 实验操作 实验现象 解释与结论 ①用磁铁靠近固体物质甲 固体物质 (选填“能”或“不能”)被吸引 固体物质中不含铁单质 ②将固体物质甲放入20%的盐酸中 固体逐渐消失，溶液变成黄色 固体物质主要是氧化铁，反应的化学方程式为 Ⅱ.溶液中逸出气体成分探究 【猜想假设】气体中除了可乐本身含有的CO2外，可能还有H2。 【查阅资料】①H2可以还原CuO，生成Cu和H2O ②无水硫酸铜为白色固体，遇水变蓝。 ③碱石灰做干燥剂防止空气成分干扰。 【实验探究2】将逸出气体依次通过如图所示的组合装置。 (1)NaOH溶液的作用是 。 (2)实验过程中观察到 现象，证明逸出气体中含有氢气。 Ⅲ. 拓展延伸 铁钉表面已变光亮，而容器底部有大量铁锈剩余的原因是什么？可能是可乐酸性弱，与铁锈反应太慢。 【查阅资料】3%的稀盐酸pH约为1，该品牌可乐的pH为3.39。 【实验探究3】取另一份固体物质乙放入3%的稀盐酸中，振荡，观察到无明显现象。 【实验结论】对比【实验探究1】和【实验探究3】的不同反应现象可得出化学反应速率与反应物的 有关。 【合理推测】可乐能快速去除铁钉表面铁锈的真正原因是铁锈结构疏松多孔， 。 11．某化学兴趣小组的同学为了探究“复分解反应发生的条件”，做了以下两个实验。回答下列问题： ①CuSO4溶液和BaCl2溶液反应    ②CuSO4溶液和NaOH溶液反应 （1）写出实验①发生反应的化学方程式： 。 （2）实验结束后，将两个实验后的废液倒入到同一干净的烧杯中，充分混合后过滤，得到滤液呈无色。取少量滤液于试管中，滴入紫色石蕊溶液，溶液仍为紫色，则滤液呈 (选填“酸”“碱”或“中”)性。 （3）该小组的同学对滤液中溶质成分继续进行如下探究： 【提出问题】滤液中溶质成分是什么？ 【作出猜想】 小红认为：只有NaCl 小亮认为：可能有NaCl、BaCl2 小明认为：可能有NaCl、BaCl2、Na2SO4 【交流讨论】从物质共存的角度分析，你认为 同学的猜想一定不正确。你的猜想是 。 【设计实验】请设计实验证明谁的猜想正确。 实验操作 实验现象 实验结论 取少量滤液于试管中，滴加适量 溶液 无明显现象 小亮猜想不正确 取少量滤液于试管中，滴加适量BaCl2溶液 。 你的猜想成立 12．在学完氧气的性质后，某校课外小组同学对铁与氧气的反应进行了更深入地研究。 (1)实验1：在燃着的酒精上方抖落铁粉，观察到火星四射，如图所示。 ①铁丝在空气中不能燃烧，铁粉却能在空气中燃烧，由此说明在某些工业生产中将原料粉碎的目的是 。 ②铁丝在空气中不能燃烧，在氧气中能燃烧，其燃烧的化学反应方程式为 。 (2)实验2：用排水法收集等量的氧气作如下图所示实验，实验中所用的3根铁丝均从同1根长铁丝上截取，并且长度相同。 实验装置 实验现象 铁丝均燃烧，剧烈程度不同，II最剧烈，其次是III，较弱的是I。 ①若实验中集气瓶底部不预留少量水，则可能造成的结果是 。 (3)实验3：用排水法收集等量的氧气，取不同型号的铁丝进行实验(铁丝的长度、绕成的螺旋圈数等相同)。 小资料：型号为304L、304、302铁丝，含碳量分别约为0.03％、0.08％、0.15％。 铁丝种类 实验现象 304L 轻微火星四射 304 明显的火星四射 302 剧烈的火星四射 由该实验可得到的结论是：其他条件相同时， 。 13．如图“黑面包”实验中，蔗糖(C12H22O11)变黑，体积膨胀，变成疏松的炭，放出有刺激性气味的气体，同时试管壁明显发烫并有大量水雾。    【查阅资料】浓硫酸具有吸水性(溶于水时会放出大量的热)、脱水性和氧化性。当浓硫酸和蔗糖混合会发生两步反应。①脱水性：浓硫酸使蔗糖脱水生成黑色的炭；②氧化性：浓硫酸和黑色的炭继续反应。 探究一：影响实验效果的因素 【提出问题】改变糖的种类、浓硫酸的体积、水的滴数和温度是否会影响实验效果呢？ 【进行实验】分别取5g糖粉进行实验，根据前2分钟的现象对实验效果进行评分，记录如下： 实验 糖 浓硫酸体积/mL 水的滴数 温度/℃ 效果得分 1 蔗糖 4 5 22 65 2 蔗糖 5 10 30 81 3 蔗糖 6 15 50 93 4 冰糖 4 10 50 91 5 冰糖 5 15 22 88 6 冰糖 a 5 30 75 7 葡萄糖 4 15 30 0 8 葡萄糖 5 5 50 0 9 葡萄糖 6 10 22 0 【解释与结论】 (1)蔗糖变成黑色的炭，发生了 (填“物理”或“化学”)变化。 (2)依据反应前后元素种类不变，推测放出的刺激性气味气体是 。 (3)实验6中，a为 mL。 (4)综合分析，使实验3的效果得分高于实验5的因素除了糖的种类还有 和 。 探究二：“面包”的成因    如图1组装装置，滴入浓硫酸后气球膨胀，冷却至室温后，观察到气球 ，甲同学据此认为蔗糖膨胀为“面包”不仅是由于 ，还由于 。 14．把红色铜片放在酒精灯内焰加热一会儿，然后拿出来，观察到铜片变黑色。 【提出的问题】铜片加热变黑色，黑色物质是什么？ 【假设与预测】根据生活经验，对实验现象提出下列二种猜想。 预测（1）：若铜片上附着的黑色物质是 ，则很容易抹去。 预测（2）：若铜片与空气中 发生反应生成黑色物质，则铜片隔绝空气加热将不变色。 【实验与事实】 实验一：铜粉在蒸发皿上加热，如图所示。 仪器名称：a ；b ； 实验现象为铜粉由红色变黑色。 实验二：在密闭的试管中加热铜片。 （1）用酒精灯对着放在有塞试管内的长条铜片从底端到上端加热，操作如图所示，下列操作不正确的是 （填序号）。 （2）实验现象是：铜片的底端由红色变成黑色，往上端逐渐不变色。 以上两个实验，说明预测 （填：“1”或“2”或“1和2”）正确。 【表达与交流】 结论：铜片在加热条件下能与氧气发生化学反应。反应类型为 反应。 【拓展与迁移】 把铜片放在蜡烛火焰上加热一会儿，然后拿出来，观察到铜片变黑。用洁净干布擦已冷却的铜片黑色部分，大部分黑色物质被抹去，一部分黑色物质抹不去。预测铜片上黑色物质是 ，该黑色物质属于 （填“纯净物”或“混合物”）。 15．某实验小组的同学用氢氧化钙溶液和盐酸进行酸碱中和反应的实验时，向烧杯中的氢氧化钙溶液加入稀盐酸一会后，发现忘记了滴加指示剂。因此，他们停止滴加稀盐酸，并对烧杯内溶液中的溶质成分进行探究。 (1)写出该中和反应的化学方程式： 。 【提出问题】 (2) ？ 【猜想】 (3)猜想一：CaCl2和Ca（OH）2；猜想二：只有CaCl2；猜想三： 。 【查阅资料】氯化钙溶液呈中性。 (4)实验如下。 实验步骤 实验现象 实验结论 取少量烧杯内溶液于试管中，滴入酚酞溶液，振荡。 观察到： 。 猜想一不正确 取少烧杯内溶液于另一支试管中，逐滴加入 溶液。 观察到有大量的气泡产生 猜想二不正确，猜想三正确 (5)在分析化学反应后所得物质成分时，除考虑生成物外还需考虑 。 (6)验证烧杯内溶液中的溶质是否含有Ca（OH）2，除以上方案外，下列哪些物质单独使用也能完成该实验__________。 A．pH试纸 B．二氧化碳 C．紫色石蕊溶液 D．氯化钠溶液 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 $$