2024年中考化学考点分类训练：科学探究题

2024年中考化学考点分类训练：科学探究题 1．为了探究活性炭和氧化铜反应的生成物，某教师设计实验如图所示(固定装置省略)。 （1）探究气体生成物 金属罩的作用是 。A处溶液是 ，其目的是为了检验是否有 生成。在B处看到黑色粉末变成红色时，证明有CO生成，B处反应的化学方程式为 。 （2）探究固体生成物 查阅资料：氧化亚铜(Cu2O)呈红色、且能与稀硫酸反应生成硫酸铜、铜和水。 提出问题：试管中生成的红色固体是否含有氧化亚铜？ 实验步骤 实验现象或数据 实验分析与结论 I.称取试管中的红色固体2g于烧杯中，加入足量的稀硫酸，充分反应 观察到固体部分溶解，溶液变 色 红色固体中含有氧化亚铜，其质量为 g Ⅱ.对步骤I中烧杯内的剩余物进行 ，洗涤，干燥，称量 固体质量为1.5g （3）实验反思：从实验安全的角度分析，本实验存在的不足是 。 2．进行如下图所示实验，研究物质的性质（所用金属片表面已做打磨处理）。 （1）能发生反应的是 （填字母序号）。 （2）若要验证铝、铜、银的金属活动性顺序，依据的现象是 ，反应的化学方程式为 。 （3）在铝、铁、铜、银中，通过该实验，无法比较金属活动性顺序的两种金属是 ；请你设计实验比较这两种金属的活动性，实验方案是 （写出操作和现象）。 3．盐城盛产海盐。某化学兴趣小组同学在市场购到粗盐，带回实验家进行提纯。 ①在溶解，过滤，蒸发等操作中，均用到的玻璃仪器是 (填仪器名称). ②配制50%质量分数为6%的NaCl溶液，需称量NaCl固体 g，若用粗盐配制上述解液，则所配溶液中NaCl的质量分数会 (填“偏大”、偏小”或“无影响“)。 探究活动:以NaCl为原料可以制取金属钠。兴趣小组同学认为Na是活泼金属，能与CuSO4等盐溶液反应，生成相应的金属单质。 【提出问题】Na与CuSO4溶液反应，是否有Cu生成？ 【设计实验】兴趣小组同学在老师的指导下，设计如图装置进行实验。    I.向大试行中加入一定体积煤油。 II.用小刀切一小块钠，放入大试管，塞上橡皮塞。 III.打开活塞，通过长颈漏斗向试管中加入CuSO4溶液。使煤油的液面升至胶塞，关闭活塞，观察现象。 【实验现象】（1）Na在煤油与溶液交界处上下来回振动。表面产生气泡，逐渐变小直至消失。（2）溶液颜色逐渐变淡，有蓝色絮状沉淀和少量黑色固体生成。（3）打开活塞，用燃着的木条放在尖嘴管口处，气体被点燃。 【查阅资料】①Na通常存放在煤油中 ②煤油不溶于水且不与水反应③2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ ④Cu(OH)2CuO+H2O 【实验分析】①根据上述信息，可获知金属钠的物理性质是 (答出一点即可)。 （2）实验中长颈漏斗的作用 (填数字序号)。 ①便于添加CuSO4溶液 ②收集气体 ③防止压强过大冲开活塞 （3）对于产生的气体，有些同学猜想是H2，有些同学猜想是SO2。小组同学经过讨论，排除了SO2，理由是 。经过进一步实验，确认气体是H2. （4）将反应后的混合物过滤，向滤渣滴加足量稀硫酸，滤渣完全溶解。写出滤渣与稀硫酸反成的化学方程式 (写出一个即可)。 【实验结论】Na与CuSO4溶液反应，无Cu生成。 【实验反思】Na与CuSO4溶液无Cu生成，原因可能是 。 4．在学习了金属的知识后，同学们开展了有关金属活动性及相关反应的探究。请回答下列问题。 【探究一】王然同学提供了一份不完整的金属活动顺序表，如图所示，其中金属①具有很好的抗腐蚀性，其原因是 。 【探究二】镍（Ni）是一种银白色金属，常用于电镀，刘刚为比较镍、铁、银三种金属活动性进行了如下探究。 【猜想假设】结合金属活动顺序表，刘刚作出如下猜想。 猜想一：镍＞铁＞银 猜想二： 猜想三：铁＞银＞镍 【实验验证】实验方案如下。请将表格内容填写完整。 设计实验 实验步骤 实验现象 结论 实验1 镍片上有细小的气泡生成 在金属活动顺序表中，镍位于H之 （填“前”或“后”） 实验2 将铁片加入到NiSO4溶液中 铁片上有松散的固体生成 【实验结论】刘刚得出了三种金属的活动性顺序，猜想 正确。 【探究三】张朵同学将锌和银的混合粉末加入到一定量的硫酸铜溶液中，充分反应后，过滤，得到固体物质。对所得固体物质进行探究： （1）写出反应的化学方程式 。 （2）取所得固体物质少量于试管中，加入适量的稀盐酸，有气泡产生。则所得固体物质中含有的物质是 。 5．皓矾晶体中结晶水含量的测定：化学实验小组同学将回收到的部分皓矾晶体(ZnSO4∙xH2O)带回实验室，用下图装置测定晶体中结晶水的含量(图中半透膜可让气体通过又可防止固体粉末进入导管)。测定方法：称取28.7g晶体置于C装置的硬质玻璃管中。加热至完全失去结晶水：(ZnSO4∙xH2O=ZnSO4+xH2O)，冷却至常温后，称量玻璃管中固体。其质量为16.1g。 (1)A中的化学方程式是 ，B中的试剂可从下列物质中选取，你的选择是 。 A．浓硫酸B．硝酸银溶液C．饱和碳酸钠溶液D．澄清石灰水 (2)实验过程中若不通入空气测得的结果将 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。根据实验结果，，计算皓矾晶体中结晶水的x值为 。 (3)将上述皓矾晶体加热会逐渐失去部分结晶水。加热过程中有关残留固体质量如图，写出C-D段发生反应的化学方程式 。 6．青竹湖初三化学兴趣小组的同学利用下图装置进行了一系列实验。操作步骤如下：（已知：CaCl2+Na2CO3=2NaCl+CaCO3） Ⅰ检查装置气密性：向乙瓶中加水至浸没下端导管口，关闭K1，打开K2、K3，用热毛巾捂住甲瓶外壁，若观察到 的现象，说明装置左侧装置气密性良好；用同样的方法可以检查装置另一侧的气密性。 Ⅱ向甲瓶中加入足量石灰石（杂质不参与反应且不溶于水），向乙瓶中加入碳酸钠溶液，连接装置。 Ⅲ打开K1，关闭K2、K3，用注射器向甲瓶中注入适量稀盐酸，直至液面浸没下端导管口。 Ⅳ通过K1上方导管收集气体（收集装置已略去）。 Ⅴ当甲瓶中稀盐酸全部反应完后，打开K2、K3，通过K1上方导管将步骤Ⅳ中收集的气体压入甲瓶中，可以观察到 （填实验现象）。 依据上述实验回答下列问题： （1）甲瓶中产生的气体是 ； （2）反应结束后，乙瓶中溶液一定含有的溶质是 ，还有别的溶质吗？小组同学对此有如下猜想：猜想一：没有别的溶质；猜想二：还有CaCl2；猜想三：还有Na2CO3；猜想四：还有CaCl2和Na2CO3。通过理论分析，其中猜想 肯定不成立。为证明其余三个猜想究竟哪种猜想正确，小湘同学设计了一个正确的实验方案如下：取乙瓶中的溶液两份于A、B两支试管中，向A试管中滴加X试剂，向B试管中滴加Y试剂。这样，小湘同学就可以根据A、B试管内出现的现象来判断三个猜想中到底谁成立。你觉得小湘同学所用的X、Y试剂可能是 （填字母） AX为稀盐酸、Y为Na2CO3溶液          BX为Ba(OH)2溶液，Y为Na2CO3溶液 CX为AgNO3溶液、Y为稀硝酸           DX为CO2、Y为稀盐酸 7．化学实验小组用排水法收集了一大瓶沼气池中气体(图1中的A)，为检测它的成分，进行下列探究实验活动。（资料：a.氢氧化钠溶液能与二氧化碳发生反应，吸收二氧化碳；b. 一般从溶液里出来的气体都会含水蒸气；c.气体中的水分可以通过氯化钙等干燥剂除去。） 【猜想与假设】①是CH4；②是CH4和CO2的混合气体； ③是CO和CO2的混合气体；④ 。 【实验和推断】将A中的气体依次通入B、C中，在D处点燃。 （1）要将A中的气体通入后面的装置中，应选图2中的 (填序号)“注水装置”。 （2）B中石灰水变浑浊，则说明A中的气体中含有 气体。 （3）装置C作用是 。 （4）当D处倒扣的是涂有澄清石灰水的烧杯，出现浑浊；当D处倒扣的是干冷的大烧杯，杯壁有水雾出现。实验结论是猜想 正确（填序号）。我对此实验的改进建议是 。 8．某化学兴趣小组同学对家中“管道疏通剂”进行下列探究。 品名：管道疏通剂 成分：氢氧化钠固体、铝粉、硝酸钠 注意事项：使用时要防明火 保存方法：密封 适用范围：毛发、残渣等淤积物 活动一：了解疏通原理 “管道疏通剂”包装袋上相关信息如图。 查阅资料：铝和氢氧化钠固体遇水反应放出大量的热，能加快氢氧化钠对毛发等淤积物的腐蚀。同时产生的气体能增加管道内的气压，利于疏通。该反应的化学方程式为： 。 （注：NaAlO2名称为偏铝酸钠，溶液显碱性。） (1)该疏通剂与水反应产生的 在空气中遇到明火可能会引起爆炸。该疏通剂需密封保存的原因是成分中的 （填化学式）会与空气中有关物质发生反应，其中与二氧化碳发生反应的化学方程式为 。 (2)小华使用该疏通剂疏通某塑料软管时发现软管变形，原因可能是 （写出一个即可）。 活动二：探究成分作用 (3)小夏取少量该疏通剂加入适量水，充分反应后，无固体残留，说明疏通剂中 一定已完全反应。取少量反应后溶液，向其中滴入1滴酚酞试液，可观察到溶液呈 色，所得溶液中的溶质成分有 种可能。 (4)该疏通剂中含有硝酸钠，硝酸钠中氮元素的化合价为 。硝酸钠与氢氧化钠和铝粉均不反应，同学们对于疏通剂中硝酸钠的作用感到好奇。通过科学方法检验，该疏通剂与水反应前后硝酸钠的质量和化学性质均没有改变。由此，小夏猜测：硝酸钠可能是铝粉和氢氧化钠溶液反应的 。 9．实验小组同学探究金属的化学性质。他们将打磨好表面积相同的铝片分别放入不同浓度的稀盐酸中，结果发现产生气泡的速率明显不同。 （1）写出该反应的化学方程式： 。 （2）实验小组的同学根据所学的知识得出： 影响了该反应速率。 （3）打磨铝片的目的： 。 实验小组的同学偶然发现把硫酸铜溶液加入到上述试管中，发现反应的速率明显加快。 [提出问题] 硫酸铜溶液中的什么粒子导致反应速率明显加快的？ [作出猜想] 猜想一：硫酸铜溶液中的水分子; 猜想二：硫酸铜溶液中的硫酸根离子； 猜想三： ； 上述猜想 肯定是错误的，原因： 。 [进行实验] 取三只干净的试管，分别向试管中加入打磨干净的表面积相同的铝片，再分别加入相同体积相同浓度的稀盐酸： （1）向第一支试管中加入氯化钠晶体，观察到产生气泡的速率不变，得出 离子对实验没有影响； （2）向第二支试管中加入 晶体，观察到产生气泡的速率不变，得出硫酸根离子对实验没有影响； （3）向第三支试管中继续加入 晶体，观察到产生气泡的速率明显加快，得出猜想三成立； [反思] 上述实验的第3步，还可以加入 晶体，也可以验证猜想三成立。 10．某化学兴趣小组的同学对甲烷气体燃烧的产物产生了兴趣，于是对甲烷(CH4)进行了探究。 【查阅资料】无水硫酸铜固体遇水变蓝；浓硫酸能吸收水蒸气。 探究一：甲烷在一定量氧气中燃烧后生成哪些物质？ 【猜想与假设】猜想一：CO2、H2O； 猜想二：CO、H2O； 猜想三：CO2、CO、H2O。 (1)同学们提出相关猜想的依据是 。 【实验】为了验证上述猜想，将甲烷在一定量纯净氧气中燃烧的产物，依次通过下图所示装置进行验证(假设装置中所盛药品均足量)：    (2)实验中观察到A中固体变成蓝色，B、E中澄清石灰水均变浑浊，D中 ，由此推断猜想三成立。 (3)B装置中发生反应的化学方程式是 。 探究二：探究甲烷的组成    【实验步骤】 ①连接好装置，检查气密性。 ②装入药品，通入一段时间甲烷。 ③分别称量装置B、C的质量。 ④缓缓通入甲烷，加热装置A，使其充分反应。 ⑤停止加热，继续通入甲烷至恢复到室温。 ⑥再次分别称量装置B、C的质量。 【进行实验和现象分析】该小组的同学按上述步骤进行实验，并记录了实验现象和数据 (4)装置A中出现红色物质；B中固体变蓝；C中现象为石灰水变浑浊。请根据实验现象写出甲烷和氧化铜反应的化学反应方程式 ，该反应说明甲烷具有 (填“氧化性”或“还原性”)。 称量数据如表所示。 装置B(含药品)的质量/g 装置C(含药品)的质量/g 反应前 212.00 191.00 反应后 212.18 191.22 【数据处理】 (5)根据实验数据计算甲烷中碳、氢元素的质量比(写出计算过程) 。 【反思与拓展】 (6)以下情况会导致计算碳、氢元素质量比偏小的有 。 a．氧化铜的量偏少             b．氧化铜中有水分 c．无水硫酸铜的量偏少         d．澄清石灰水的量偏少 11．（一）我们知道二氧化碳与水反应生成碳酸，那么二氧化硫与水是否也能反应生成一种酸呢？某实验小组对此进行探究，设计的探究过程如下。请你回答其中的有关问题： （1）做出假设： ； （2）设计方案：先验证水能否使蓝色石蕊试纸变色，再验证二氧化硫气体能否使干燥的蓝色石蕊试纸变色，最后验证二氧化硫气体能否使湿润的蓝色石蕊试纸变红，实验装置和药品如图：    （3）查阅资料：你认为该实验小组需要掌握的资料内容中应包括（填序号） ①二氧化硫易溶于水 ②酸能使湿润的蓝色石蕊试纸变红 ③SO2不与浓硫酸反应 ④二氧化硫有毒，能与碱溶液反应生成盐和水 （4）实验： ①实验过程中装置C内石蕊试纸的颜色始终没有变化，这说明 。 ②装置D中胶头滴管中的蒸馏水在二氧化硫气体生成之前滴到蓝色石蕊试纸上，未见试纸颜色发生变化，当有二氧化硫气体通过时发现湿润的蓝色石蕊试纸变红。此现象说明 ，此过程中反应的化学方程式为 。 ③装置E的作用是 。 （5）结论：原假设 (“成立”或“不成立”)。 （二）皮蛋是我国传统的蛋制品，深受人们喜爱，由少量 NaCl，CaO 和过量的 Na2CO3 混合得到的粉末状混合物 A 是制皮蛋的配方之一。 （1）某化学兴趣小组从市场获取少量的混合物 A 于烧杯中，缓慢加入足量的蒸馏水，边加边搅拌，静置，过滤得滤液。滤液中含有 Cl- 、OH- ，还含有的阴离子是 。 （2）在混合物A中加入少量的ZnSO4可改善皮蛋品质，该兴趣小组获得某样品，探究混合物中是否添加了少量的 ZnSO4。 设计实验方案，完成下述表格。 限选用品与试剂：稀盐酸、pH 试纸、BaCl2 溶液、蒸馏水、AgNO3 溶液 步骤1：取少量样品于烧杯中，缓慢加入足量的蒸馏水，充分搅拌，静置，过滤。 步骤2：取少量步骤1形成的溶液于试管中，向其中加入足量稀盐酸，振荡 步骤3： ，说明样品中有ZnSO4。 ，说明样品中没有ZnSO4。 12．我国大部分地区深受酸雨危害，煤燃烧产生的SO2是形成酸雨的主要污染物，SO2与水结合生成亚硫酸（H2SO3）。已知：H2SO3易分解成水和SO2，也易于空气中的氧气反应生成H2SO4；H2SO3和SO2都能使红色品红溶液褪色；BaSO3可以被硝酸氧化为BaSO4。 （1）酸雨是pH小于 的降雨。 （2）常用脱硫方法减少废气中的SO2：以生石灰（CaO）为脱硫剂，高温下与废气中的SO2和O2化合生成CaSO4，化学反应方程式为 。 （3）小鸿同学利用中和反应的原理，在空气中放置一段时间的酸雨（pH约为3）中加入足量的KOH溶液，并反应后混合溶液中盐的成分进行了如下探究： 【提出问题】反应后混合溶液中盐的成分是什么？ 【提出猜想】猜想1：只有K2SO3；猜想2：只有 ；猜想3：既有K2SO3又有K2SO4。 【实验探究】限选试剂：稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、氯化钡溶液、澄清石灰水、品红溶液、紫色石蕊溶液。 步骤 实验操作 预期现象与结论 1 各取2mL反应后的溶液分别加入A、B两支试管中 2 向A试管中加入足量稀硫酸，随机加入几滴红色品红溶液 ，证明含有K2SO3 3 向B试管中加氯化钡溶液，再加足量的 。 现有白色沉淀产生，后有气泡产生，沉淀部分溶解，则猜想3成立。 13．蔗糖是生活中常见的一种物质，某兴趣小组对“蔗糖的组成”进行了探究． 【作出猜想】小组同学认为绿色植物通过光合作用将二氧化碳和水转化成葡萄糖和氧气，葡萄糖进一步转化为蔗糖，故蔗糖中一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素． 【实验探究】 方案一：小明将蔗糖在氧气中燃烧，检验生成物中有水和二氧化碳，得出结论“蔗糖是由碳、氢、氧三种元素组成的”。小刚认为该方案不合理，只能说明蔗糖中一定含有碳、氢元素，不能确定是否含有氧元素，理由是 。 方案二：小刚用如图所示装置进行实验，实验开始先通入一会儿氮气，然后关闭弹簧夹，点燃酒精灯给蔗糖加强热．    （1）先通入一会儿氮气的原因是 。 （2）观察到 ，说明蔗糖中含有氢元素和氧元素． （3）观察到硬质玻璃管中残留有黑色固体，他猜测该黑色固体是单质碳，并继续利用如图所示装置，另选试剂进行了验证单质碳的实验．实验过程和现象如表： 实验过程 实验现象 小烧杯中放入澄清的石灰水， ，点燃酒精 ①硬纸玻璃管中的黑色固体剧烈燃烧，发出白光； ② 。 写出上述实验过程中②的化学方程式： 。 【实验结论】蔗糖是由碳、氢、氧三种元素组成的． 【拓展交流】（1)木柴燃烧后的产物与蔗糖在氧气中燃烧的产物相似，请问在生活中燃烧木柴取暖后为什么留下的灰烬质量比原木柴轻 。 （2）兴趣小组用定量方法准确测量出18克蔗糖与足量氧气反应后生成26.4克二氧化碳及10.8克水，则蔗糖中碳氢元素质量比为： 。 14．铁钉是生活中常见的铁制品。学习小组对不同条件下铁钉的锈蚀和盐酸除锈时的反应进行了探究。 Ⅰ探究不同条件下铁钉的锈蚀 取四枚铁钉，按第图1所示进行实验。一天后观察到的现象如下表所示。 试管 a b c d 实验现象 铁钉表面无明显变化 铁钉表面无明显变化 蒸馏水和空气交界处铁钉出现轻微锈蚀 食盐水和空气交界处铁钉出现较多锈蚀 （1）由试管a、b、c中的现象可知铁钉锈蚀的条件是 。 （2）由试管c、d中的现象可以得出的结论是 。 （3）切过咸菜的菜刀不及时处理，易生锈。防止切过咸菜的菜刀生锈，处理的方法是 。 Ⅱ探究盐酸除锈时的反应 步骤1  将一枚表面部分锈蚀的铁钉置于试管中，向其中加入稀盐酸至浸没铁钉。观察到铁钉表面的铁锈逐渐消失，无锈处有气泡产生，溶液变为黄色。 步骤2  将“步骤1”中装有铁钉和盐酸的试管长时间放置后，观察到铁钉变细，溶液变为浅绿色。 【提出问题】①“步骤1”中铁锈消失发生了什么反应？ ②“步骤2”中试管长时间放置后，溶液为什么会变色？ 【查阅资料】①铁锈中主要含有Fe2O3； ②FeCl3溶液呈黄色，FeCl2溶液呈浅绿色； ③K3[Fe（CN）6]溶液为黄色，FeCl3溶液遇K3[Fe（CN）6]溶液不变色，FeCl2溶液遇K3[Fe（CN）6]溶液会生成蓝色沉淀。 【实验分析】铁锈消失是因为Fe2O3与盐酸发生了反应，该反应的化学方程式为 。 【提出猜想】对于问题②，实验小组提出如下两个猜想： 猜想1：溶液变色是FeCl3与铁钉表面产生的气体反应所致； 猜想2：溶液变色是FeCl3与铁钉反应所致。 【实验验证1】对“猜想1”进行验证的实验过程用如图2所示装置进行实验，……。 （1）仪器X的名称为 。 （2）实验是验证 （填气体的化学式）与溶液中的FeCl3是否发生反应。 【实验验证2】请设计实验对“猜想2”进行验证，简述实验过程（包括操作、可能的实验现象和对应的结论）： 。（实验中必须用到K3[Fe（CN）6]溶液、FeCl3溶液和铁钉） 15．化学实验是探究物质的组成、性质的重要方法和手段。根据实验回答问题： ①实验1中的红磷和实验2中的白磷都能与氧气反应生成五氧化二磷 Ⅰ、实验1中红磷需要稍过量的作用是 ，写出红磷燃烧的化学方程式 。 Ⅱ、实验2中先把（含瓶塞、燃烧匙、药品及少量细砂）的集气瓶置于电子天平上称总质量，然后引燃白磷，反应停止并冷却后，再次称得总质量如图所示，该实验中的白磷 （填“一定”或“不一定”）要过量。 ②下列装置常用于实验室制取气体。根据给出的装置回答下列问题： （1）写出仪器①的名称 。 （2）实验室用氯酸钾和二氧化锰制取较纯的氧气，应选的装置组合是 （填序号），反应的化学方程式为 ，其中二氧化锰是 。 （3）B和C装置均可制取CO2，其中C装置的优点是 ；证明二氧化碳气体已经集满的方法是 。 （4）实验室用过氧化氢溶液与二氧化锰混合制取氧气时选用了B装置。甲、乙、丙三名同学用所选装置合作实验过程中，橡皮塞突然弹飞，就此异常现象三名同学探究如下： 【问题】为什么橡皮塞会突然弹飞呢？ 【查阅资料】 ①容器内瞬间产生气体过多，压强过大，可能导致橡皮塞弹飞。 ②化学反应速率与反应物的溶质质量分数、接触面积、温度、催化剂等因素有关。 【猜想】 甲同学：导气管堵塞或弯折造成。 乙同学：过氧化氢溶液用量过多造成。 丙同学：过氧化氢溶液的溶质质量分数过大造成。 【分析验证】通过检查实验装置发现导气管没有堵塞、弯折的情况；与实验成功的小组交流，得知各小组所用过氧化氢溶液的溶质质量分数均相同。于是他们否定了 同学的猜想。请你设计实验，验证另一名同学的猜想是导致本次实验橡皮塞弹飞的主要原因。 实验步骤 实验现象 结论 取两支试管分别加入等质量的二氧化锰，再加入 的反应较剧烈 的猜想正确 【交流反思】老师建议他们可以通过改进发生装置的方法，避免橡皮塞弹飞。你对所选的发生装置有何改进设想？ 。 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 $$