2024年中考化学冲刺专项攻略——科学探究题

2024年中考冲刺化学精练册专项攻略——科学探究题 1．某研究性学习小组制备氨气，并利用氨气与氧化铜反应来验证氨气分子中氮、氢原子的个数比，设计如下实验装置进行实验。 【查阅资料】①碱石灰为和的混合物。 ②氨气与灼热的氧化铜反应，生成铜、水和氮气。 (1)选用A作为实验室用氢氧化钙和氯化铵制取氮气的发生装置的理由为 ，其内部试管口略向下倾斜是为了 。 (2)请写出A中的化学方程式 。 (3)实验过程中，为了防止实验装置内残留少量空气，进而影响氨气体积的测定，我们可以 ，使得到的数据更为精确。 (4)该学习小组的同学还测定了反应前后装置D(含药品)的质量和生成的氮气体积(在标准状况下)。通过实验得到数据计算出氨气分子中氮、氢原子个数比小于理论值，其原因可能为 。 2．某学习小组的同学对物质燃烧知识进行了整理和探究，请你一起参与： (1)木炭燃烧试验： ①木炭在氧气中燃烧的现象是 ，完全燃烧的化学方程式是 ②检验如图集气瓶中木炭完全燃烧产物的方法是 (2)对燃烧是否产生火焰的探究 【发现问题】木炭在空气和氧气中燃烧均不产生火焰，而氧气，蜡烛，酒精等在空气或氧气中燃烧都产生火焰，那么物质燃烧是否产生火焰与什么因素有关呢？ 【提出假设】a.与氧气的浓度有关；b.与可燃物的状态有关；c.与燃烧达到的温度和可燃物的沸点的相对大小有关 【资料整理】小组同学查阅资料归纳 物质名称 物质状态 沸点(℃) 燃烧达到温度(℃) 是否产生火焰 氢气 气 -259 约2750 是 一氧化碳 气 约-190 约2500 是 木炭 固 约4827 约1200 否 石蜡 固 约300 约600 是 钠 固 约883 约1400 是 铁 固 约2750 约1800 否 【得出结论】 ①通过木炭在空气和氧气中燃烧均不产生火焰，可以得出假设a (填“合理”或“不合理”)； ②分析表中数据，可以得出有关假设b的结论是 ； ③分析表中数据，可以是出有关假设c的结论是 ； 【验证结论】现有下列用品蜡烛、火柴、注射器、玻璃管，请你根据这些用品设计实验验证石蜡蒸气燃烧能产生火焰 。 3．1. （1）镁将成为2 1世纪重要的轻型环保材料，我国含有非常丰富的镁资源。老师每次做有关镁的实验时都会强调：镁是一种银白色有金属光泽的金属。但拿出的镁条总是有一层灰黑色的“外衣“，这层灰黑色的外衣是什么物质呢？ 猜想：小明认为可能是MgO； 小赵认为可能是Mg2(OH)2CO3； 小花认为可能是Mg(OH)2。 小赵认为小明的猜想是错误的，其理由是 。 实验探究：小赵进行实验，发现试管口有液滴出现，澄清石灰水变浑浊，同时试管内生成白色固体。 实验分析：实验后，小赵认为小花的猜测也是错误的，其理由是 。 查阅资料得出结论：Mg(OH)2和Mg2(OH)2CO3都可以加热分解，产物均为氧化物，据此请你写出Mg2(OH)2CO3加热分解的化学方程式 （2）已知某金属粉末中除含有Al外还含有一定量的Fe和Cu，为证明Al、Fe和Cu的存在并测定其中Al的质量分数，某化学兴趣小组的同学展开了如下的实验探究。 资料在线：Al与氢氧化钠溶液反应生成溶于水的偏铝酸钠和氢气(反应的化学方程式为：2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2↑)，Fe和Cu不与氢氧化钠溶液反应。 化学兴趣小组的同学讨论了证明金属粉末中存在Al、Fe和Cu的实验设计，下列他们的说法正确的是 。 A．先加氢氧化钠溶液后加稀盐酸 B．加入的溶液都要过量 C． 反应过程中溶液始终是无色 D．充分反应到最后，无固体残留 2. 为探究该金属粉末中Al的质量分数，取20g该金属粉末，把100g氢氧化钠溶液平均分成5份依次加入，充分反应后，过滤出固体，将其洗涤、干燥、称量．实验过程中得到的部分数据与图像如图： Ⅰ．分析以上数据可知，上表中n的值为 ； Ⅱ．该金属粉末中Al的质量分数为 %； Ⅲ．列式计算：第一次参加反应氢氧化钠的质量？    4．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 5．“克罗米”技术是指在眼镜的金属架子、自行车车把与钢圈等金属表面镀上一层金属铬（Cr）。小红发现在常见金属活动性顺序中没有铬，于是她和小红同学一起探究铬与常见金属镁和铜的活动性强弱。 【查阅资料】铬（Cr）是一种银白色金属，在空气中能形成一层致密的氧化膜，可阻止铬进一步被氧化；硫酸亚铬（CrSO4）溶液呈蓝色。 【提出猜想】三种金属的活动性强弱为：①Cr>Mg>Cu；② ；③Mg>Cu>Cr 【实验探究】 项目/内容 实验一 实验二 实验三 实验四 实验方案 现象 无明显现象 铬片上有气泡产生，溶液逐渐变成蓝色。 无明显现象 结论 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，其目的是 。 （2）实验四中反应的化学程式为 。 【反思提升】 结合探究结论，有学生提出上述四个实验可进行优化，只需在下列药品中选样三种进行实验，即可判断金属的活动性强弱。合理的选择是 （填序号）。 ①硫酸镁溶液②硫酸亚铬溶液③硫酸铜溶液④稀硫酸⑤镁片⑥铬片⑦铜片 6．松花蛋是我国特有的一种传统美食。某化学兴趣学习小组进行了“松花蛋制作”的项目研究，请结合任务回答问题。 【任务一】品松花蛋，初识松花蛋的酸碱性。 同学们品尝松花蛋时，发现松花蛋略有涩味，加入食醋涩味减轻，他联想到碱性物质通常有涩味，推测松花蛋中含有碱性物质。 【任务二】浸松花蛋粉，寻找涩味缘由。 取适量松花蛋粉（用于制作松花蛋泥的原料），加入足量水，搅拌、过滤、测得滤液pH＝12，证明滤液中含有碱性物质。 【提出问题】滤液中的碱性物质是什么？ 【查阅资料】松花蛋粉中主要含有生石灰、食盐、纯碱等。 【分析推理】松花蛋粉加水调和时发生如下反应：， （写化学方程式）。 甲同学认为滤液中的碱性物质是氢氧化钠。乙同学对甲同学的说法提出了质疑，认为滤液中的碱性物质除氢氧化钠外，还可能含有 （填化学式）或氢氧化钙。 【实验探究】 操作 现象 结论 取滤液少许，向其中加入 无明显现象 滤液中不含 另取滤液少许，向其中加入碳酸钾溶液 滤液中含有氢氧化钙 通过以上探究，同学们找到了松花蛋粉加水后滤液显碱性的原因，寻到了涩味的缘由。 【任务三】腌松花蛋，制作传统美食。 同学们戴上手套。将松花蛋粉加入容器中，慢慢加水，并不断搅拌。充分反应后冷却，得到松花蛋泥，将松花蛋泥均匀裹到新鲜鸭蛋上密封。 从安全的角度说明“慢慢加水，并不断搅拌”的目的是 。 7．木炭作为还原剂用于金属冶炼已有几千年历史。教材用如图Ⅰ所示实验介绍这一知识。 【知识回顾】 （1）木炭与氧化铜反应的化学方程式是 ，此反应中还原剂为 。 （2）图Ⅰ中实验现象为 。 A  ①中黑色粉末变成红色 B  ②中澄清的石灰水变浑浊 C  ①中红色粉末变成黑色 D  生成二氧化碳气体 （3）图Ⅰ与教材中的装置还是略作了改进，实验结束时，可先用弹簧夹夹紧橡皮管，再熄灭酒精灯，这样做的目的除了防止石灰水倒吸入热的试管，避免试管炸裂外，还可以防止 。 【拓展研究】 为了提高成功率，某研究小组设计如图Ⅱ方案进行实验。 分别称取2g木炭与CuO混合物，按每种比例重复实验3次，记录开始反应的时间及实验现象，实验记录如下表： 总质量相同（2g）但木炭与CuO比例不同的实验对比表 比例 1：6 1：7 1：8 1：9 1:10-1:11 1：12 1：13 加热时间 1′51″ 1′43″ 1′57″ 2′21″ 2′00″ 1′53″ 4′ 实验现象 红热，产生大量气泡，石灰水变浑浊 偶尔红热，气泡较少 实验结果 表层铜球较大，出现未完全反应的木炭粉末 反应较完全，生成网状铜块 部分生成Cu2O 主要产物是Cu2O （4）装罩中酒精灯上的网罩作用是 ； （5）由实验数据分析，除温度外，影响实验结果的因素是 ； （6）从产物分析，该反应混合物的最佳比例范围是 。 【装置改进】 （7）由于试管中有空气，实验时应注意： ①混合物需进行预热，除了使试管受热均匀外，另外的目的是 。 ②从理论上讲，并不能把石灰水变浑浊作为木炭跟CuO开始反应的充分证据。其理由是 （用方程式表示）。 8．某化学兴趣小组在学习酸碱中和反应实验时，进行了如下探究。 Ⅰ.探究酸和碱能否发生反应 甲同学向盛有少量NaOH溶液的试管中滴几滴无色酚酞溶液，振荡，继续加入稀硫酸，观察到溶液由 色变成无色。甲同学得出结论：酸和碱能发生反应。请写出稀硫酸和氢氧化钠溶液反应的化学方程式 。 Ⅱ.探究酸和碱反应后溶液中溶质的成分 乙同学对探究I中甲同学实验后的无色溶液展开探究 【提出问题】试管中无色溶液的溶质除了酚酞还有什么？ 【猜想与假设】(1)Na2SO4；(2) 。 【设计实验】 方案 实验操作 实验现象 实验结论 方案1 向试管中加入少量碳酸钠，然后加入过量甲同学实验后的无色溶液 猜想(2)成立 方案2 用玻璃棒蘸取少量反应后的溶液滴在pH试纸上 PH 7(填“>”、“=”或“<”) 方案3 用玻璃棒蘸取少量甲同学实验后的无色溶液，然后慢慢加NaOH溶液，并不断振荡试管 无明显现象，过一会发现 【发散思维】为了验证猜想(2)成立，你认为还可以选择的物质是 (填序号)。 A BaC12          B 镁条         C 盐酸         D 氢氧化铜 9．熔喷布是生产一次性口罩的主要原料，为了探究熔喷布的组成元素，兴趣小组设计了如下实验，请回答相关问题： 【查阅资料】 ①白色无水硫酸铜固体遇水会变为蓝色； ②熔喷布易燃，经初步判断只可能由碳、氢、氧元素中的一种或多种组成： ③浓硫酸具有吸水性，可用于干燥气体。 【实验探究】连接如图所示的装置，检查装置气密性，将mg某熔喷布样品碎屑装入玻璃管中，先通入一段时间的氧气，再点燃酒精灯。样品燃烧后，无灰分残留。熄灭酒精灯，再持续通一会儿氧气。冷却、称量，计算得出：B、C装置共增重ag。D装置增重bg。 【实验分析】 (1)装置B中观察到白色固体变为蓝色，证明生成了 。 (2)装置D中足量的澄清石灰水变浑浊，则发生反应的化学方程式为 。 (3)在尾气中检测不到CO，说明样品 (填“充分”或“不充分”)燃烧。 【反思拓展】 (4)根据(1)(2)得出熔喷布中一定含有 (填元素符号)。 (5)若 (用含m、a、b的关系式表示)，说明该熔喷布中不含氧元素。 10．为了比较铝与相同pH的稀盐酸和稀硫酸反应的快慢，某化学兴趣小组做了如下探究实验． （1）铝与稀硫酸反应的化学方程式为 ． （2）x＝ ，选择此数值的理由 ．实验过程中，可以通过观察 来比较铝与稀盐酸和稀硫酸反应的剧烈程度． （3）实验过程中，发现铝与稀盐酸反应更加剧烈，同学们提出了以下猜想： 猜想一：试管Ⅰ中氯离子对反应起了促进作用； 猜想二：试管Ⅱ中硫酸根离子对反应起了阻碍作用； 猜想三：以上两种猜想同时成立． 为了验证上述猜想是否正确，向试管Ⅰ中加入少量 （填序号），向试管Ⅱ中加入少量 （填序号），作对比实验． A 硫酸铜 B 氯化钠 C 硫酸钠 D 浓盐酸 （4）通过（3）中的对比实验，观察到试管Ⅰ中反应快慢无明显变化，试管Ⅱ中反应明显加剧，则 猜想成立． 11．化学兴趣小组的同学对蜡烛（主要成分是石蜡）及其燃烧进行了如下探究。    （1）取一支蜡烛，用小刀切下一小块，把它放入水中，蜡烛浮在水面上。结论：石蜡的密度比水 。 （2）点燃蜡烛，把一根火柴梗放在火焰中（如图），约1s后取出可以看到火柴梗的 （填字母）处最先炭化变黑。结论是： ； （3）从点燃的蜡烛火焰中引出一缕“白烟”（如图），王亮同学认为“白烟”的成分是石蜡蒸气，请你参与实验探究，确定“白烟”的成分。验证王亮同学猜想所用的操作方法是： 。 12．用如图装置探究影响电解水反应快慢的因素。 【查阅资料】Ⅰ.向水中加入少量NaOH可增强导电性； Ⅱ.通常状况下，1L水中能溶解氧气约30mL 、氢气约18 mL。 【进行实验】在不同条件下进行实验，数据记录如下： 实验 序号 电极种类 NaOH溶液浓度 电压 (V) 氢气体积 (mL) 所需时间 (′表示分，″表示秒) ① 锡棒 2.5% 12 20 11′43″ ② 锡棒 5% 8 20 12′33″ ③ 锡棒 10% 16 20 2′30″ ④ 镀镍回形针 10% 8 20 6′02″ ⑤ 镀镍回形针 10% 12 20 3′24″ ⑥ 镀镍回形针 2.5% 16 20 7′12″ ⑦ 镀镍回形针 5% 16 20 4′02″ ⑧ 镀镍回形针 10% 16 20 2′15″ ⑨ 镀镍回形针 15% 16 20 2′08″ 【解释与结论】 (1)电解水反应的化学方程式为 。 (2)与电源 (填“正”或“负”)极相连的玻璃管内产生的是氢气。 (3)设计④⑤⑧的目的是 。 (4)对比⑥~⑨，可得出的结论是 。 (5)探究产生等量氢气时，电极种类对电解水反应快慢影响的实验是 (填序号)。 (6)通过本实验得出，影响电解水反应快慢的因素有 。 【反思与评价】 (7)部分实验中，产生20 mL氢气时，产生氧气的体积略小于10 mL，其原因可能是 。 13．达州盛产天然气，有“中国气都”之称的美誉。天然气的主要成分是甲烷(CH4)，我校化学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣，请你参与： 【提出问题】：甲烷燃烧后生成哪些物质？ 【查阅资料】：含碳元素的物质完全燃烧生成CO2，不完全燃烧生成CO；无水CuSO4遇水变蓝。 【猜想与假设】：甲：CO2 、H2O ； 乙：CO 、 H2O； 丙： NH3 、CO2 、H2O； 丁： CO2 、CO 、 H2O 。 你认为 同学的猜想一定是错误的，理由是 。 【实验探究】：为了验证上述猜想与假设，将甲烷在一定量的O2中燃烧的产物依次通过下列装置： (1)A、B装置的顺序能否颠倒？(填“能"或“否”) ,实验中用纯净O2而不用空气的原因是 。 (2)实验中观察到A中无水CuSO4变蓝，B、D中澄清石灰水变浑浊，C中黑色粉末变成红色，由此推断 同学猜想成立。 (3)请写出B中澄清石灰水变浑浊、C中黑色粉末变成红色的化学方程式： 、 。 【反思与交流】：为避免有毒的CO污染环境，所以含碳元素的物质燃烧必须满足的条件是 。 14．化学小组的同学在学习了铁生锈的条件后，对暖宝宝的成分（下图）及发热原理感到好奇，请参与他们的探究活动。 【产品名称】一次性发热贴 【主要成分】铁粉、活性炭、水、吸水性树脂、食盐 【产品性能】平均温度53℃，持续时间≥10h 【注意事项】打开包装后，暖宝宝开始发热 同学们在实验室打开一片暖宝宝，取出其中黑色粉末做了下面的实验。 I、黑色粉末的成分 (1)除了用化学方法验证暖宝宝中含有铁粉，还可以用 （填实验用品），最简便地证明其中含有铁粉。 (2)反应结束之后，发现仍有黑色固体残留，经过滤，洗涤，干燥，获得黑色粉末。取样通入氧气点燃，将产物 ， （写出操作及现象），说明黑色粉末中还有炭粉。 Ⅱ、“暖宝宝”发热的原理。 按图（夹持仪器已略去）采用湿度、氧气、温度传感器收集数据，将开封的暖宝宝倒入三颈烧瓶中密封装置，收集数据，观察曲线变化（图中A、B、C）。 (3)从收集到的图像看暖宝宝发热是因为颗粒微小的铁粉与 和 等物质发生反应，并 热量（填“吸收”或“放出”）。 【查阅资料】i、蛭石起保温作用，可以减缓热量散失；吸水树脂有良好的保水性能，为限罩提供水蒸气。 ⅱ、使用后，暖宝宝中的部分固体由黑色变为红棕色。 【提出问题】活性炭和氯化钠的作用是什么呢？ 在下图的锥形瓶中分别放入下表中①④四组物质，用温度传感器分别测量相同时间内的温度变化，传感器测得的相应数据如图。 组数 试验药品 ① 15g铁粉、4mL水 ② 15g铁粉、4mL水、5g活性炭 ③ 15g铁粉、4mL水、5g氯化钠 ④ xg铁粉、4mL水、5g氯化钠、5g活性炭 【解释与结论】 (4)④组中x为 。 (5)暖宝宝能迅速升温的原因是 。 【交流反思】 (6)从绿色化学的角度考虑，你对使用后的暖宝宝内固体的处理建议是 。 Ⅲ：使用暖宝宝贴来测定空气中氧气的含量。 实验开始前的装置如图所示，量筒中水的读数为100mL。 (7)冷却一段时间之后，打开弹簧夹，水从量筒中流入集气瓶（容积为250mL），最后量筒内水为63mL（铁粉生锈消耗水的体积忽略不计），通过计算本实验数据测得空气中氧气的体积分数为 （列式即可）。 15．如图为探究金属化学性质的两组实验。 （1）实验Ⅰ中以“金属表面产生气泡的快慢”为依据来判断锌的化学性质比铁活泼，小李同学认为该实验设计不够合理，理由是 。 （2）写出实验Ⅱ中D试管内反应的化学方程式 。 （3）实验Ⅱ中金属丝在插入试管前一般要打磨，目的是 ；请将C中的现象补充完整： ，溶液由无色变成蓝色。 （4）实验Ⅱ中要证明Cu、Fe、Ag的金属活动性顺序，小铭认为 （填字母序号）是多余的。若实验室只有铜片，小明将铜片分别放入两种化合物溶液中，也通过实验验证了三种金属的活动性顺序，所用的两种化合物溶液可能是 溶液和 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 $$