2024年中考化学综合测试—科学探究题

2024年中考化学综合测试—科学探究题 1．某小组以“探究催化剂的奥秘”为题展开了项目式学习。 【任务一】证明MnO2是双氧水分解反应的催化剂。 步骤一：按下图进行实验的目的是： ； 步骤二：利用天平证明MnO2在反应前后 不变（具体过程省略）； 步骤三：（为达到实验目的，请补齐步骤三的实验方案、现象、结论） ； 结论：MnO2是双氧水分解反应的催化剂。 【任务二】探究制取氧气的适宜催化剂。 实验方案如下： I、用MnO2、CuO、Fe2O3、Cr2O3四种催化剂分别与海藻酸钠溶液混合，滴入氯化钙溶液制成含等质量催化剂、大小相同的海藻酸钠微球，备用。 II、取30粒含MnO2的海藻酸钠微球，采用如图装置进行实验。改用其他三种微球，分别重复上述实验，得到如图的锥形瓶内压强随时间变化的曲线图。 ①每次实验时，海藻酸钠微球数应相同的目的是 。 ②用含MnO2的海藻酸钠微球进行实验，60s时压强瞬间回落，其原因是 。 ③从实验曲线看，催化效果较好、反应温和的催化剂是 。 2．学习了“过氧化氢制氧气使用二氧化锰作催化剂”，化学社团在“寻找新的催化剂”的活动中，对“硫酸铜能否作过氧化氢分解的催化剂”进行了以下探究。 【实验探究】甲同学按如图方案进行实验。 实验步骤 实验现象 实验结论 步骤①木条不复燃 步骤②产生气泡，溶液变蓝色 步骤③ 硫酸铜能作过氧化氢分解的催化剂，反应的文字表达式为 【评价改进】大家认为甲同学的实验结论不严谨。若要确定该实验结论正确，还需证明硫酸铜的 在反应前后都没有发生改变。 【拓展延伸】比较硫酸铜和二氧化锰对过氧化氢制氧气的催化效果，实验过程中不需要控制的条件是 (填序号)。 A．溶液的起始温度     B．催化剂的质量      C．溶液的浓度      D．反应起始时间 3．某化学学习小组的同学欲用生石灰制取氢氧化钠，他们将少量生石灰放入烧杯中，向其中加入一定量的碳酸钠溶液，充分反应后冷却、过滤、洗涤得到固体A和溶液B．请你与小组同学共同完成以下探究： 探究一：固体A的成分是什么？ 【猜想假设】猜想1：只有CaCO3 猜想2：CaCO3和Ca（OH）2 猜想3：只有Ca（OH）2 【交流讨论】同学们经讨论分析后认为猜想3错误，理由是 （用化学方程式表示）。 【实验1】小华取少量固体A于试管中，加入稀盐酸，当有气泡产生时，可以证明猜想1成立；但小组同学经讨论后，认为实验1不能证明猜想1正确，他们的理由是 。 【实验2】小楠又取少量固体A于试管中，加水充分溶解，过滤后，向滤液中加入 ，观察到溶液由无色变为红色，可以证明猜想2正确。 综合上述实验，同学们最后确定了固体A的成分 探究二：溶液B中溶质的成分是什么？ 【猜想假设】猜想1：Na2CO3和NaOH 猜想2：NaOH和Ca（OH）2 猜想3：NaOH 【实验3】小霞同学取一定量的溶液B于试管中，向其中滴入过量的稀盐酸，无明显现象，则判断出猜想1不正确，该实验过程中加入过量稀盐酸的原因是 。 【实验4】小芳设计了自己的实验证明猜想2正确，则她进行的实验及现象为 。 【反思交流】（1）结合对固体成分的探究，同学们讨论后认为不用做实验就能确定猜想2正确，理由是 。 （2）该小组同学向溶液B中继续滴加适量的 （填化学式）溶液，至不再产生白色沉淀为止，过滤，将滤液蒸发，冷却结晶，可制得纯净的氢氧化钠固体。 4．某中学化学兴趣小组同学在老师的指导下进行气体的制备和性质的探究。    （1）写出图中标号为a的仪器的名称 。 （2）上图仪器可用于实验室制取CO2，选择其中的 （填字母）仪器可组装一套制取CO2的发生装置，该反应的化学方程式为 。 （3）实验室常用过氧化氢溶液制氧气，该反应的化学方程式为 ，实验室若需要干燥的氧气，则收集氧气前应先将氧气通过H装置，H装置中的液体d是 ，气体通过H时，应从 （填“b”或“c”）端进入。 （4）化学很多实验都与压强有关。    小张同学设计了“喷泉实验”（如图所示），挤压胶头滴管使其中少量的水进入烧瓶，打开止水夹，烧瓶中就可以看到红色的喷泉，形成喷泉的原理是 。小张同学进一步实验，用CO2代替氨气（NH3）做“喷泉实验”，结果现象不明显，未看到预期的“喷泉”，小张把胶头滴管中的水换成了 ，得到了较好的效果。 如图所示，将X滴加到Y中，通过U形管中液面的变化（忽略加入一定体积X导致的液面变化），下列实验得出的结论正确的是    选项 A B C D X 稀盐酸 水 稀盐酸 水 Y 金属镁 生石灰 NaOH固体 硝酸铵固体 液面变化 a处液面下降b处液面上升 a处液面下降b处液面上升 a处液面下降b处液面上升 b处液面下降a处液面上升 结论 该反应放热 该反应放热 说明中和反应放热 硝酸铵溶于水吸热 5．某化学兴趣小组同学为探究铁、铜、锌、银四种金属的活动性顺序，设计如图所示的三个实验。(其中三种金属均已用砂纸打磨，且形状、大小相同；所用稀盐酸的溶质质量分数和体积也相同。) （1）小兰同学得出锌的活动性比铁强，依据的现象是 。 （2）C实验中的化学方程式为 ，反应后溶液的质量 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。同学们将C实验后的混合物进行过滤，开始对滤液成分进行探究。 【猜想假设】同学们对该滤液中所含溶质的成分作出2种猜想： 猜想一：硝酸铜　　猜想二： 。 【实验事实】小明同学向滤液中，滴加一定量稀盐酸，观察到 。 【得出结论】大家一致认为所猜想二成立。 【反思拓展】对于反应后所得溶液的溶质成分，不但要考虑生成物，还要考虑反应物。 （3）同学们认为上述实验不足以得出四种金属的活动性顺序，还需补充一个实验，以下能达到探究目的的是 (填序号)。 A 将锌片投入到硫酸铜溶液中  B 将铁片投入到硫酸铜溶液中 C 将锌片投入到硝酸银溶液中  D 将铁片投入到硝酸银溶液中 6．某研究小组发现，将适量淀粉放入过氧化氢溶液中，过氧化氢溶液的分解速率加快。对于此现象，该小组同学进行了如下探究。 【提出问题】淀粉能否作过氧化氢分解的催化剂？ 【作出猜想】淀粉能作过氧化氢分解的催化剂。 【实验验证】 编号 实验操作 实验现象 ① 向试管中加入过氧化氢溶液，再将带火星的小木条伸入试管中 小木条不复燃 ② 向盛有过氧化氢溶液的试管中加入0.5g淀粉，再将带有火星的小木条伸入试管中 产生大量气泡，小木条复燃 ③ 向②中反应结束，试管中的剩余物质洗涤、干燥、称量 得固体物质0.5g ④ 将③中所得固体放入试管中，重新加入过氧化氢溶液，然后将带火星的小木条伸入试管中 产生大量气泡，小木条复燃 【分析数据、得出结论】 (1)实验③④证明淀粉的 和 在反应前后均未发生变化，可作过氧化氢分解的催化剂。 (2)写出二氧化锰催化过氧化氢分解的符号表达式 。 【实验拓展】该小组设计了如图所示装置对比淀粉与二氧化锰的催化效果，实验均以生成25mL气体为准，其他可能的影响因素忽略不计，相关数据见下表： 实验编号 3%过氧化氢溶液体积 其他物质质量 待测数据 Ⅰ 20mL 淀粉0.5g a Ⅱ 20mL 二氧化锰0.5g b (3)上述实验中的“待测数据”是指 ；最后结果表明二氧化锰的催化效果较好，则a b（填“＜”“＞”或“＝”）。 (4)小明用坩埚钳夹取少量光亮的铜丝，放在酒精灯火焰上灼烧至表面变黑后，迅速插入一只装有20mL3%过氧化氢溶液的试管中，观察到试管内迅速产生大量气泡。且变黑的铜丝质量和化学性质不发生改变，于是得出结论：氧化铜可以加快过氧化氢分解。有同学认为这个结论不可靠，原因是过氧化氢分解速率加快还可能与 有关。 (5)用上述方法制备的氧气与不同物质进行反应，其中有一种固体能在氧气中燃烧，火星四射，生成黑色固体。该反应的化学符号表达式为 。为防止生成的高温熔化物溅落，炸裂瓶底，应预先在其瓶中放少量的 。 7．获悉某处矿井中瓦斯报警器发出警报后，学校兴趣小组对该矿井提供的少量气体样品进行探究。 【查阅资料】瓦斯气体通常可能含有CO、CO2、CH4等气体。 【设计实验】为确定该气体是否含有这三种气体中的一种或几种，小组组长初步设计了如下实验方案供大家讨论：(已知：)    【讨论交流】 (1)甲同学认为，欲通过D装置中浓硫酸因吸收水分而增重，说明混合气体中含有CH4的思路不严密，需要在 (填序号)间再增加一个D装置(编号为F)，才能证明含有CH4； (2)乙同学认为，通过C中CuO粉末变红也不能说明该气体中含有CH4，理由是 。 (3)丙同学认为，B装置可有可无。说说你的看法和理由： 。 【实验探究】通过改进后的装置进行实验探究。 (4)连接好装置，先缓缓通入氮气一段时间，其目的是 。 (5)再通入该气体，观察到A中澄清石灰水变浑浊，写出反应的化学方程式 。 【实验结论】 (6)实验结束后，装置D增重3.6g，装置E增重4.4g。由此小组成员认为该气体样品的成分为 。 【反思评价】 (7)氧化钙的作用是 。 8．质量守恒定律的发现对化学科学发展具有重大意义。 (1)如图A、B、C三个实验的变化中，遵守质量守恒定律的是 （填序号）。用图A所示实验来验证质量守恒定律时，此实验中玻璃管的主要作用是 。 (2)图B所示实验来探究化学反应前后物质的质量关系时，发生反应的化学方程式为 。用图B的实验来验证质量守恒定律时，若所用试剂不变，实验中要保证装置 。若所用装置不变，可将两种试剂调换成 和 （填物质名称）。 (3)用图D所示实验来探究化学反应前后物质的质量关系时：小霖认为根据质量守恒定律，天平指针应该向左偏转。镁带完全燃烧后，发现天平指针向右偏转，联系实验现象，请分析其主要原因可能是① ；② 。 【拓展提高】113中兴趣小组的同学发现B实验中有大量的气泡产生，他们对气泡的成分进行如下猜想，在猜想的过程中不考虑空气中的物质溶于水的情况 小辰：N2                小禹：O2                小俊：CO2 (4)同学们讨论发现 的猜想一定错误，理由是 。 (5)同学们将碳酸钠和稀盐酸反应生成的气体通入澄清石灰水中，观察到 现象，说明小俊的猜想正确。 9．某化学学习小组在学习酸碱盐后，设计并完成如图所示实验。 (1)请写出乙试管反应时产生的现象： 。 【实验探究一】探究甲、乙试管实验后所得溶液中的溶质。 (2)甲试管溶液中一定含有的溶质是BaCl2；乙试管溶液中一定含有的溶质是 （写化学式）。 (3)甲、乙同学把上述实验所得溶液倒入同一废液杯中，观察到先有气泡产生，后有白色沉淀生成。若甲中试管溶液的溶质为BaCl2、HCl；则乙中试管溶液的溶质为 （写化学式）。 【实验探究二】确定溶液充分混合后，废液杯中的成分。 (4)同学们将废液杯的物质进行过滤，对所得滤液的溶质成分进行探究。 【作出猜想】 猜想一：溶质为KCl、K2CO3 猜想二：溶质为KC1 猜想三：溶质为 。 【设计实验】请你设计实验，验证猜想三是否成立 （包括操作、现象及结论）。 【交流讨论】我们回顾实验，已知甲试管无明显现象，下列试剂可以证明Ba（OH）2溶液和稀盐酸能反应的是 （填字母）。 A．Na2SO4溶液 B．CuSO4溶液 C．铁粉 D．酚酞溶液 E.AgNO3溶液 10．某“贴身暖宝宝”的使用说明书（部分）如下图，化学兴趣小组围绕袋内物质展开探究。 品名：XX牌贴身暖宝宝 袋内物质成分：铁粉、水、活性炭、食盐等 内袋材料：微孔透气无纺布 外袋材料：不透气塑料 用法：临使用前，打开外袋取出内袋，直接贴在衣服上，打开外袋后保持温暖12小时 【提出问题】袋内是否含有铁粉？ 【进行实验】①取出袋内粉末于滤纸上，与磁铁充分接触。②将少量磁铁吸出的粉末加入足量稀硫酸中。 【收集证据】 (1)磁铁吸出的粉末与稀硫酸剧烈反应得到浅绿色溶液，同时观察到有产生 。 【得出结论】袋内含有铁粉。 【做出猜想】被磁铁吸出的铁粉能在空气中燃烧。 【获取事实】将少许铁粉撒在酒精灯火焰上，铁粉立即剧烈燃烧，火星四射。 【反思交流】 (2)铁粉燃烧反应的化学方程式为 。铁丝不能而铁粉能在空气中燃烧的原因是 。 【拓展探究1】为探究发热材料中各主要物质所起到的作用，小组成员设计了如下实验。 回答下列问题： 实验编号 实验药品及用量 反应时间/min 温度上升值/℃ 铁粉/g 活性炭/g 食盐/g 水/g 对照组 1 0.2 0.1 5 10 58 实验组 1 0 0.2 0.1 5 10 0 2 1 0 0.1 5 10 2.7 3 1 0.2 0.1 0 10 4.5 4 1 0.2 0 5 10 20 (3)进行实验组1的目的是 。 (4)分析 的数据，可说明活性炭能加快铁粉氧化的速率。 (5)分析实验组4与对照组的数据，可说明 。 【拓展探究2】用不同物质燃烧测定空气里氧气的含量：分别在图甲所示装置的燃烧匙内放置铁粉、红磷（均足量），用电热丝引燃。氧气含量随时间变化情况如图乙、图丙： (6)温度传感器显示，实验过程中瓶内温度均 （填“升高”或“降低”）。 (7)待铁粉熄灭并恢复至室温后，打开弹簧夹，进入瓶内的水约占原水面上方空间体积的 。 (8)分析图乙、图丙可知，实验中消耗氧气更彻底的是 （填“铁粉”或“红磷”），消耗氧气速率更快的是 （填“铁粉”或“红磷”）。 11．为验证氢氧化钠与盐酸反应，化学小组同学用各自实验台上提供的药品做了如图所示的实验。 （1）甲组同学向滴有酚酞溶液的稀盐酸中滴加NaOH溶液，振荡后溶液仍为无色，此现象 （填“能”或“不能”）证明氢氧化钠与盐酸发生了反应； （2）乙组同学进行实验时，发现试管中出现了“怪现象”——有气泡产生。同学们通过讨论一致认为乙组同学所用的NaOH溶液已变质，写出产生气泡的化学方程式 。 【提出问题】变质的NaOH溶液中含有哪些溶质？ 【作出猜想】猜想一： ；猜想二：NaOH、Na2CO3 【查阅资料】CaCl2溶液显中性。 【实验探究】 ①滴加酚酞溶液后的现象为 ，证明猜想二成立。 ②小丹同学用CuSO4溶液代替酚酞溶液也证明了猜想二成立，写出此反应的化学方程式 。 【反思交流】实验室的化学药品应密封保存。 12．氢氧化钠溶液与稀硫酸反应，没有明显现象。同学们针对氢氧化钠与硫酸是否发生反应展开探究。 【猜想与假设】甲同学：两种物质混合，有两种可能。 ①不发生反应，仅仅是简单混合； ②发生反应，反应物减少或消失。 【设计与实验一】取少量稀硫酸于试管中，滴入2滴酚酞溶液，然后向试管中又滴加2滴氢氧化钠溶液。试管内无明显现象产生。 实验结论：氢氧化钠与硫酸发生反应。 【解释与结论一】 (1)如果氢氧化钠不与硫酸反应，一定是简单混合，那么溶液一定会呈现 ，但是这样的现象并未出现，说明试管内 ，即氢氧化钠与硫酸发生反应。 【设计与实验二】乙同学受到启发。取少量稀硫酸于试管中，用pH 试纸测得试管内溶液的pH为a；然后向试管内滴加3滴氢氧化钠溶液(如图)，振荡，又用pH试纸测得pH为b；继续向试管内滴加3滴氢氧化钠溶液，振荡，再用pH试纸测得pH为c。    【设计与实验三】 (2)继续向上述试管内滴加氢氧化钠溶液，当pH大于7时，试管内 ，证明氢氧化钠与硫酸发生反应。 【表达与交流】 (3)甲、乙同学所做实验中涉及反应的化学方程式是 ，该反应的基本反应类型属于 。 【解释与结论二】 (4)三次测得的pH由大到小的顺序是 。随着氢氧化钠溶液的不断滴加，试管内溶液的 性在逐渐减弱。 13．钙被称为人体中的“钢筋混凝土”。 实验验证二： (1)取少量样品加入足量水中充分搅拌，滴加酚酞溶液后液体变红，继续加入足量稀盐酸，观察到有气泡产生且溶液变成无色，由于忘记观察温度变化，小南对样品成分提出了以下猜想：I.CaO、Ca（OH）2、CaCO3；Ⅱ.Ca（OH）2、CaCO3；Ⅲ. （填化学式）；Ⅳ.CaO、Ca（OH）2。 (2)为了进一步确定固体样品的成分，小开同学利用如图所示的装置进行实验。 查阅资料：Ca（OH）2加热至580℃，CaCO3加热至825℃分别分解生成两种氧化物。 ①实验前首先连接好仪器，检查装置的气密性，然后在B装置中放入12.4g固体样品，接入C、D、E装置，通入一段时间的空气后分别称量C、D装置的质量。 ②加热使装置B中样品完全反应，再通一段时间空气，测得反应前后装置D增重2.2g，C装置质量增加了 g，得出了猜想Ⅱ成立的结论。 14．为探究影响氯酸钾分解速率的因素，小红同学把实验温度恒定在330℃或380℃，(其他实验条件见下表)，并设计了以下实验。 实验编号 氯酸钾的质量 其他物质的质量∕g 温度∕℃ 收集氧气的体积/mL 反应所需时间∕s ① 2.0 330 100 t1 ② 2.0 CuO       0.5 330 100 t2 ③ 2.0 MnO2     0.5 330 100 t3 ④ 2.0 MnO2    ____ _______ 100 t4 请回答 (1)进行实验②和③，并对对比，其实验目的是 。 (2)要说明氧化铜对氯酸钾分解速率的影响，则要选用实验 和实验 进行对比。 (3)用实验③和④探究温度对氯酸钾分解速率的影响，则MnO2的质量是 g，反应的温度是 ℃，实验④发生反应的化学方程式为 ；若t3>t4，氯酸钾分解速率与温度的关系是 。 15．某化学兴趣小组发现化学实验室有瓶敞口长久放置的NaOH溶液，他们对溶液的成分进行了探究： 【提出问题】：这瓶NaOH溶液一定变质了，其变质程度如何呢？ 【提出猜想】：小组的猜想：NaOH溶液全部变质。你的新猜想是： ． 【实验探究】：我设计如下实验验证自己的猜想，请根据表中内容填写实验现象： 实验步骤 现象 结论 ①取少量该样品放于试管中，先滴加足量的CaCl2溶液，过滤， 结论：我的猜想正确 ②然后在滤液中再滴加酚酞试液 写出上述发生反应的化学方程式： 【实验反思】： （1）下列物质①BaCl2溶液 ②Ca（OH）2溶液，不能替代实验中CaCl2溶液的是（填序号） （2）上述实验步骤②中滴加的酚酞试剂除用指示剂外，还可用 替代． 【应用拓展】：保存NaOH溶液的方法是 . 【交流与提高】：实验证明氢氧化钠还能与二氧化硫反应，化学方程式为： 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 $$