2024年中考化学三轮冲刺专项训练：科学探究题

2024年中考化学三轮冲刺专项训练：科学探究题 1．化学反应速率是衡量化学反应进行快慢的物理量，为了探究影响化学反应速率的因素，以过氧化氢分解为研究对象进行实验。三个小组均可采用如图装置进行实验，记录收集10mL氧气的时间，实验室可供选择的试剂有：2%、5%、10%三种浓度的H2O2溶液、MnO2、CuO、红砖粉末。 A组：探究催化剂对化学反应速率的影响取5mL10%H2O2溶液，三次实验分别加入1gMnO2、红砖粉末、CuO进行实验，记录数据如下： 试  剂 ①MnO2 ②红砖粉末 ③CuO t/s 10 60 20 由此可出结论：MnO2、CuO对H2O2分解有催化作用，红砖粉末无催化作用，某同学对该结论提出疑问：红砖粉末是否有催化作用，所以应补充实验，操作为 。 结果：长时间（大于100s），收集到很少量气体。 更正结论：红砖粉末 选填“有”、“无”）催化作用，三者中 催化效率最高，写出用试剂B组：探究反应物浓度对化学反应速率的影响 甲同学：取10mL5%H2O2溶液，加入1gMnO2为催化剂，进行实验，记录时间t1。 乙同学：取10mL2%H2O2溶液，加入1gCuO为催化剂，进行实验，记录时间t2。 实验结果：t1 t2。 结论：浓度越大，反应速率越快。 丙同学：对实验设计提出疑问，并补充实验： ，记录时间t3，且t1<t3<t2。 更正结论为：当 时，反应物浓度越大，反应速率越快。 C组：探究 对化学反应速率的影响。 均取10mL5%H2O2溶液和1gCuO为催化剂进行两次实验，分别将试管置于冰水浴和50℃热水浴记录时间t4、t5，且t4>t5。 结论：当反应物浓度和催化剂相同时， 。 2．相同的反应物在不同外界条件下，会发生不同的反应。 I.CO2与NaOH反应的产物与反应物的量有关。 【资料】 ①少量CO2得到Na2CO3；过量CO2得到NaHCO3。反应的化学方程式 ； 。 ②铝、锌、铁、铜的盐溶液与NaHCO3溶液混合不会产生沉淀。 【提出问题】将CO2通入NaOH溶液反应后，溶液中溶质是什么？ 【猜想与假设】 (1)猜想①：Na2CO3。 猜想②：NaHCO3。 猜想③：Na2CO3、NaOH。 猜想④： 。 【实验与探究】 (2)请完善下面的表格。 实验操作 实验现象 结论 取适量反应后的溶液于试管中加入适量的CaCl2溶液，振荡；再加入 。 若 有气泡产生 猜想②成立 取适量反应后的溶液于试管中，加入过量的CaCl2溶液，振荡；过滤。取滤液于另一支试管中，滴加 。 若产生白色沉淀； 。 猜想③成立 【定量分析】 (3)将4 gNaOH固体溶解在100mL水中，理论上通入 gCO2气体，所得溶液中溶质只有Na2CO3。 【拓展】 (4)实验室用澄清石灰水检验二氧化碳时，如果向一定量的澄清石灰水中不断通入二氧化碳气体，下列图像能正确反映生成的碳酸钙沉淀与二氧化碳的质量之间变化关系的是______。（填字母序号，碳酸氢钙可溶于水） A．   B．   C．   D．   Ⅱ.Na2CO3与盐酸反应的产物也与反应物的量有关。 【资料】少量盐酸与Na2CO3反应先得到NaHCO3，继续加入盐酸才能生成CO2，反应的化学方程式： ； 。 【实验】 (5)有两瓶无色溶液a和b，分别是碳酸钠溶液和稀盐酸，要求只用试管和胶头滴管鉴别两种物质，并填写实验表格。    操作 现象与结论 取适量a溶液于试管中，用胶头滴管逐滴滴入b溶液并振荡 若看到 ，则说明a溶液为Na2CO3溶液；若看到 ，则说明a溶液为稀盐酸 还有许多化学反应的产物也与反应物的量有关，试举一例： 。 3．如图是实验室的部分实验装置图，回答有关问题：    （1）写出仪器名称：a是 。 （2）用A装置制取二氧化碳时长颈漏斗插入液面以下的目的是 ，A中发生反应的化学方程式为 ；收集二氧化碳应选用的装置是 （填序号）。 （3）制取二氧化碳实验结束时，小丽同学将A装置锥形瓶中的溶液（底部没有固体）倒入烧杯中，对溶液中的溶质进行了探究。 【问题】溶液中溶质的成分有哪些？ 【猜想】小刚的猜想：溶液中的溶质是氯化钙 小华的猜想：溶液中的溶质是 。 【实验证明】小方用试管取少量溶液，分别向溶液中加入下列试剂中的 （填序号），如果没有明显现象就证明小刚的猜想正确。 ①氢氧化钙溶液 ②石蕊试液 ③酚酞溶液 ④大理石 4．小雨知道二氧化锰能作过氧化氢分解的催化剂后，还想探究其他物质如氧化铜是否也能作过氧化氢分解的催化剂。请你一起参与探究过程，并填写下列空白。 [提出问题]氧化铜是否能作过氧化氢的催化剂？他是否比二氧化锰的催化效果更好？ [设计实验]小雨以生成等体积的氧气为标准，设计了下列三组实验（其他可能影响实验的因素均忽略）。 实验序号 5%过氧化氢溶液体积（mL） 其他物质质量（g） 待测数据 ① 5 ② 5 氧化铜0.5 ③ 5 二氧化锰0.5 (1)上述实验测量的“待测数据”是 。 (2)若实验②比实验①的“待测数据”更 （填“大”或“小”），说明氧化铜能加快过氧化氢的分解速率。 (3)将实验②反应后的物质过滤、洗涤、干燥，得到0.5g黑色固体，说明 。 (4)再将该黑色粉末放入试管中，加入5mL5%过氧化氢溶液，观察到有大量气泡冒出，说明黑色粉末的 在化学反应前后不变。 [得出结论]氧化铜能作过氧化氢分解的催化剂。 [评价设计] (5)你认为小雨设计实验③和实验②对比的目的是 。 5．学习碱的化学性质时，化学兴趣小组的同学发现将CO2通入到NaOH溶液中，观察不到明显的实验现象。请你和兴趣小组的同学一起进行探究。 【探究目的】CO2与NaOH溶液是否发生了化学反应 【探究思路】（1）判断物质间是否发生化学反应的根本依据是 。 （2）“实验”方法探究物质间是否反应的实验设计依据是：生成物和反应物的性质差异。 【作出猜想】猜想一：CO2通入到NaOH溶液中不发生化学反应 猜想二： 。 【查阅资料】Na2CO3溶液的pH约为11.0，NaHCO3溶液的pH约为8.5。 【探究一】同学们分别取CO2与NaOH反应后的溶液少许于2支试管中，按如下方案进行实验： 方案 实验操作 实验现象 实验结论 1 滴加 有大量气泡产生 猜想二成立 2 滴加适量的氯化钙溶液 请写出方案2中发生反应的化学方程式 。 【探究二】用如图甲所示装置将反应产生的CO2匀速的通入NaOH溶液中，用pH传感器测定反应过程中溶液的pH变化，数据采集器记录并绘制的图象如图乙所示。 （1）图甲所示实验中，用“分液漏斗”而不用“长颈漏斗”的原因是 。 （2）图甲所示实验中，用Na2CO3和稀H2SO4反应来制取CO2，而不用大理石和盐酸反应来制取，理由是 。 （3）写出BC段发生反应的化学方程式 。 6．同学们在实验室中进行“人体吸入的空气和呼出气体成分”的探究。 【猜想与假设】 猜想Ⅰ.吸入空气中O2含量比呼出气体中O2含量高   猜想Ⅱ.吸入空气中CO2含量比呼出气体中CO2含量低 【实验与结论】 (1)按图1所示完成实验。能说明猜想Ⅰ成立的实验现象是 。 【进行实验】 用图2装置完成实验。 实验步骤 实验操作 实验现象 ① 在饮料瓶中加水至没过长吸管底端，塞好瓶塞，对着短吸管缓慢吹气 水从长吸管一端流出 ② 将装置内的水换成澄清石灰水，从短吸管端连续吸气10秒 澄清石灰水无明显变化 ③ 倒掉瓶中液体并清洗干净，重新加入等量的澄清石灰水，然后进行了一个操作 澄清石灰水变浑浊 在步骤③后，小明继续吹气一段时间后浑浊的石灰水又变澄清。于是他将瓶中重新加入等体积的石灰水，多次进行吹气实验，结果记录如下： 实验编号 石灰水浓度 持续吹气时间 实验现象 3-1 0.16% 30 秒 澄清石灰水变浑浊 3-2 0.16% 2分钟 澄清石灰水先变浑浊，后又变澄清 3-3 0.08% 30 秒 澄清石灰水先变浑浊，后又变澄清 3-4 0.08% 2分钟 澄清石灰水先变浑浊，后又变澄清 【解释与结论】 (2)步骤①的作用是 ； (3)步骤③中进行的一个操作是： ； (4)能证明猜想Ⅱ成立的实验现象是 ； (5)能说明石灰水重新变澄清与石灰水浓度有关的实验是 (填实验编号)。 【反思与评价】 (6)在步骤③后，有同学观察到浑浊的石灰水又变澄清，而有的同学却未观察到，产生现象差异的可能原因是 (答1条即可)。 7．过氧化钠(Na2O2)是一种淡黄色固体。实验室有一瓶放置了一段时间的过氧化钠粉末，已知发生了部分变质，同学们取3.00g变质粉末决定探究其中的成分。 【查阅资料】①2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑ ②2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2 【提出问题】变质的过氧化钠粉末中有哪些成分？ 【猜想假设】猜想一：Na2O2和NaOH；猜想二Na2O2、NaOH 和Na2CO3；猜想三： ； 【实验探究】 实验步骤 实验现象 ①取3.00g变质粉末于一支大试管内，加入足量的水，共收集到0.32g气体，然后用带火星木条检验生成的气体。 固体完全溶解， ②继续向上述试管中加入足量的石灰水，充分反应。 ③将②中物质过滤，得到滤渣，将其洗涤、干燥并称量，得固体1.00g。 【解释与结论】经过分析，粉末中含有的成分有 。 【反思与评价】有同学提出把第②步实验中足量的石灰水改为足量氯化钙溶液，至沉淀不再生成时过滤，向滤液中滴加无色酚酞试液，若液体变红，则证明原粉末中有NaOH。你认为该方案是否合理并说明理由 。 8．可燃冰是甲烷与水在低温、高压的条件下形成的无色冰状固体，极易燃烧。在可燃冰开采过程中，甲烷容易泄漏，会加重温室效应。某化学小组的同学对甲烷燃烧的产物产生兴趣，进行了如下探究。 【提出问题】甲烷燃烧后生成哪些物质？ 【查阅资料】含碳元素的物质充分燃烧生成，不充分燃烧生成CO； 氢氧化钠溶液能充分吸收二氧化碳； 无水遇水变蓝。 【猜想与假设】猜想一：CO、； 猜想二：、NH3、； 猜想三：、； 猜想四：、CO、。 其中猜想 一定错误。 【进行实验】 为了验证上述猜想与假设，将甲烷在一定量纯净氧气中燃烧的产物，依次通过如图所示装置进行验证。 （1）实验开始前，连接仪器后要 。 （2）装置A、B的顺序不能颠倒，原因是 。 （3）点燃装置D的酒精灯前，先要通入甲烷燃烧产物，原因是 。 （4）实验中观察到：装置A中无水变蓝， ，装置D中黑色粉末变成红色，由此推断猜想四成立。写出装置D中发生反应的化学方程式 。 （5）在装置E后添一个气球的原因 。 9．1949 年 10 月 1 日中华人民共和国成立，在开国大典上首次实现了电动升国旗。 为保证国旗不被卷入，要求旗杆上的“阻断球”要足够结实，不易被撞裂。在“阻断球” 的制作过程中不仅使用了铁，还熔入了一定比例的铬（Cr）等金属，这是利用了合金 的性质。在常见金属活动性顺序中没有铬，同学们决定对铬与常见金属镁和铜的活动性强弱进行探究。 【查阅资料】铬（Cr）是一种银白色金属，其化合物硫酸亚铬（CrSO4）的水溶液呈蓝色。硫酸亚铬中铬元素的化合价为 。 【提出猜想】三种金属的活动性强弱为： 猜想一：Cr＞Mg＞Cu；    猜想二： ；猜想三：Mg＞Cu＞Cr 【进行实验】 实验步骤 实验现象 实验结论 ①分别向盛有 Cr 和 Cu 两种金属片的试管中加入同体积同浓度的稀硫酸 只有盛 的试管中有气泡产生，并得到蓝色溶液 猜想三错误 ②向盛有硫酸镁溶液的试管中加入金属Cr 无明显现象 猜想 正确 【交流与讨论】 （1）实验前所用的金属片都需用砂纸打磨，目的是 。 （2）实验①中发生反应的化学方程式为 。 （3）结合探究结论，有同学提出上述三个实验可进行优化，只需选择三种药品，即可判断金属的活动性强弱。合理的选择是 （选填序号）。 ①硫酸镁溶液；②硫酸亚铬溶液；③硫酸铜溶液；④镁片；⑤铬片；⑥铜片 【拓展延伸】若将实验步骤①和②中反应后的混合物倒入同一烧杯中，搅拌、过滤， 得到固体 x 和溶液 y，则： （1）溶液 y 中溶质的成分 （选填序号）。 A 一定有 MgSO4           B 一定有CrSO4 C 可能有 H2SO4            D 可能有CuSO4 （2）过滤过程中，用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 ，其中玻璃棒的作用是 。 10．某兴趣小组对铁生锈的影响因素进行探究。 实验1：探究铁生锈的条件 【进行实验】 如图所示，取三根洁净无锈的铁钉，分别放置在三个不同环境中，一周后观察铁钉生锈情况并记录如下。 实验 A B C 现象 在液面附近，铁钉生锈严重 铁钉无明显变化 铁钉无明显变化 【解释与结论】 （1）对比实验 （填序号），可以得出铁生锈与水有关。 （2）由上述实验可知，铁生锈的条件是 。 实验2: 探究NaCl对铁生锈速率的影响 【进行实验】 室温下，取大小、形状相同的光亮铁丝，用下图装置完成实验并记录如下。 装置 实验编号 烧瓶内液体（用于浸润铁丝） 放置不同时间，导管内液面上升高度（cm） 1小时 2小时 3小时 A组（重复三次） ① 2mL蒸馏水 0 0.8 3.5 ② 2mL蒸馏水 0.1 0.7 3.2 ③ 2mL蒸馏水 0 0.9 3.7 B组（重复三次） ① a mL10%NaCl溶液 1.2 5.6 9.8 ② a mL10%NaCl溶液 1.4 5.7 10.0 ③ a mL10%NaCl溶液 0 0 0 【解释与结论】 （3）导管内液面上升的原因是 。 （4）a＝ 。 （5）设计A组实验的目的是 。 （6）该实验可以得出的结论是 。 （7）通过本实验，可初步得出的结论是 。 【反思与评价】 （8）实验⑥中导管内液面没有上升，可能的原因是 。 11．在对蜡烛及其燃烧进行了探究以后，请你填写下列空格： (1)下列各项中， (填序号)是需要燃烧才能观察到的现象。 ①自顶端起约1 cm以内的烛体是温的、柔软且易塑型；②原料是半透明、微臭、无味白色固体；③蜡烛顶端、烛心底部周围有无色液体，呈凹状；④一白色烛心贯穿中轴，并延长至蜡烛顶1 cm；⑤形状为圆柱形，顶部为圆锥形尖出；⑥烛心周围和烛焰上端呈明亮的黄色；⑦吹熄后，能看见烛心周围有白烟上升，并慢慢消失；⑧质软，可用指甲刮出痕迹；⑨若风吹至蜡烛一边，另一边凹形顶端的蜡烛将熔成液体并沿烛体落下；⑩受空气流的影响，火焰会闪动，且生出黑烟。 (2)取一支蜡烛，用小刀切下一小块，把它放入水中，蜡烛会 。 结论：石蜡的密度比水 。 (3)再将一只干燥的烧杯罩在蜡烛火焰上方，烧杯内壁出现 ，片刻后取下烧杯，迅速向烧杯内倒入少量澄清的石灰水，振荡后发现 。结论：蜡烛燃烧以后的生成物有 。 (4)如图所示，将桌面上两支燃着的且高低不同的蜡烛用一大烧杯罩住，最先熄灭的是 ，其原因是 。    12．某化学兴趣小组对学校附近的水质状况进行了相关研究，调查后以“珍爱水资源”为主题开展了项目式学习。 【任务一】净化水 (1)如图1的反渗透系统是净水系统的核心部分，主要采用膜过滤工艺。水分子通过反渗透膜，其他如钙、镁离子等随废水一起排掉.该过程属于 （填“物理变化”或“化学变化”）。 【任务二】探究水的组成 (2)按照图2所示装置测定水的组成，关闭活塞并接通电源，开始一段时间后，A管液面处于时，B管液面示数和中间漏斗液面变化情况分别是 （填序号）。 序号 ① ② ③ ④ 变化情况 ，液面下降 ，液面不变 ，液面上升 ，液面下降 (3)按下图3所示装置模拟拉瓦锡测定水的组成，已知高温条件下水蒸气与铁反应生成氢气和一种学过的黑色氧化物。该反应的化学方程式为 。 (4)图3实验前后测得如下数据：①收集氢气的体积为，该条件下氢气的密度为；反应前玻璃管内固体物质的质量为；③反应后玻璃管内固体物质的质量为；利用测得的数据表示水中氢、氧元素的原子个数比为 。 (5)如果图3集气瓶未装满水（反应完后集气瓶中水未完全排出），瓶内空气对测定结果 （填“有”或“无”）影响。 13．小明除去粗盐中不溶性杂质后,采用如下流程进一步除去粗盐中的可溶性杂质氯化镁、氯化钙、硫酸钠。在操作的过程中由于粗心，小明只确定所加入的X溶液是氯化钡溶液，而Y和Z溶液不确定分别是碳酸钠溶液和氢氯化钠溶液中的哪一种,且X. Y. Z所用的量也不确定。 请回答下列问题: （1）加入X溶液后发生反应的化学方程式是 。 （2）小明取适量D沉淀于烧杯中加入足量的稀盐酸，观察到 ，确定Y溶液是氢氧化钠溶液。 （3）小明为了确定粗盐中的可溶性杂质是否完全除干净以及所加入溶液是否还有剩余，对E溶液成分进行检验与分析，设计实验方案如下: 实验操作步骤 实验现象 实验结论 步骤一:取少量E溶液于试管中加入足量氯化钡溶液，过滤,向沉淀中加入过量稀硝酸 产生白色沉淀; 沉淀部分溶解 证明 E溶液中含有的物质是 ① ，没有的是 ② 步骤二:向步骤一反应后所得滤液中加入③ 溶液 观察到: ④ 证明滤液中含有NaOH,则没有的物质是⑤ [总结归纳]为了完全除去粗盐中的可溶性杂质，所加入的反应物要 。 [拓展延伸]在除去粗盐中可溶性杂质的过程中。小亮认为若实验室中没有氯化钡溶液可以用 溶液来替换。 14．有一包白色粉末，可能由硫酸铜、碳酸钠、硫酸钠、碳酸钾、氯化钡、硝酸钾中的一种或几种组成。为探究该粉末的组成，进行如下实验： （1）根据以上实验现象推断，该白色粉末中一定不含 （填化学式，下同），白色沉淀是 。 （2）该粉末的组成有 种情况，请写出含阳离子种类最少的一种组合 ﹙填化学式）。 15．学校复课后，小陈在实验室发现一瓶敞口久置的漂白液，在老师的指导下，与兴趣小组同学一起展开探究。 【查阅资料】 ①漂白液的有效成分是NaClO； 漂白液的漂白原理： ②生成的HCIO能使有色布条（含有机色素）褪色； ③HClO不稳定，受光照时易分解生成HCl和一种常见气体，分解后丧失漂白作用。 【进行实验】小组同学通过实验，证明了该漂白液已完全失效，他们的实验方法及观察到的现象是 。 【交流讨论】该小组同学经过分析得出：HClO分解除生成HCl外，生成的另外一种常见气体是 （写化学式），验证该气体的方法是 。 【提出问题】该漂白液的成分是什么？ 【作出猜想】猜想一：NaCl 猜想二：NaCl、Na2CO3 猜想三：NaCl、Na2CO3、NaOH 【进行实验】 （1）小明验证猜想三。他向该漂白液中滴加酚酞溶液，观察到溶液变红，证明猜想三正确。大家一致认为小明的实验方案不科学，原因是 。 （2）小红取适量该漂白液于试管中，滴加足量稀盐酸，观察到有大量气泡产生，证明溶液中一定含有Na2CO3，从而否定了猜想一。Na2CO3与稀盐酸反应的化学方程式为 。 （3）为了进一步验证是否含有NaOH，大家经过讨论最终达成了一致意见：向该漂白液中滴加CaCl2溶液至不再产生沉淀为止，加入 ，无明显现象。证明猜想三不正确，从而证明猜想二正确。 【反思拓展】 为了避免漂白液失效，我们在保存和使用时应 ，用完后及时拧紧瓶盖。 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 $$