2024年中考化学二轮专题训练科学探究题

2024中考化学二轮专题训练： 科学探究题 1．小兵和小东是某校化学研究性学习小组的成员，他们在查阅资料时，发现单质碳能够在高温时与金属氧化物反应得到金属单质，于是，他们用木炭与进行了如下的探究活动。请你参与他们的这次活动，并解决相关问题： 【提出问题】木炭与氧化铜反应的气态生成物是什么 【猜想与假设】猜想一：可能是CO  猜想二：可能是CO2猜想三：可能是 【设计实验方案】 （1）检验CO2的方法是： 。 （2）【查阅资料】：把滤纸浸泡在磷钼酸和氯化钯的黄色混合溶液中，制成的湿润的试纸遇CO立即变成蓝色，而遇CO2不变色。 【实验与结论】设计的实验装置图如下：    实验现象 实验结论 A中固体由黑色变成红色 有 生成 B中 没有CO生成 C中 有CO2生成 【结论】该实验说明了木炭与氧化铜反应生成了铜和二氧化碳，请写出该反应化学方程式： 。 【反思与评价】如果A装置中的试管口高于试管底部，在实验过程中可能造成的后果是： 。 2．镁是20世纪才发展起来的年轻金属，应用广泛。兴趣小组同学对金属镁化学性质进行了如下探究。 兴趣小组同学根据金属的化学性质，知道金属镁能与O2、稀盐酸和CuSO4溶液反应，并设计了如下实验进行验证（以下实验用镁条均用砂纸打磨光亮，其目的是 ）。 （1）兴趣小组同学把镁粉轻轻洒在酒精灯的火焰上，火焰上绽放出美丽烟花。该反应的化学方程式是 。 （2）兴趣小组同学探究镁与稀盐酸的反应，除观察到预期现象外，还观察到有灰白色沉淀生成的“异常”现象。于是进行了以下探究。 【实验1】向4份相同体积与浓度的稀盐酸中分别加入一定长度的某种镁带，现象如下： 实验组别 A B C D 镁带长度 1cm 2cm 3cm 4cm 沉淀量 无沉淀 少量沉淀 沉淀较多 沉淀很多 【实验结论1】据表分析， 是实验出现“异常”的因素之一。 【实验2】再向4份相同体积与浓度的稀硫酸中分别加入一定长度的某种镁带，现象如下： 实验组别 A B C D 镁带长度 1cm 2cm 3cm 4cm 沉淀量 无沉淀 无沉淀 无沉淀 无沉淀 【实验结论2】对比实验1和实验2， 是实验出现“异常”的因素之一。 （3）兴趣小组同学取一支试管，放入一根镁条，加入一定量硫酸铜溶液，观察到镁条表面有少量气泡产生，且有黑色物质生成。同学们对此实验的现象感到意外和困惑，于是查阅到了相关资料： 资料1：硫酸铜溶液在配制时加入了少量稀硫酸； 资料2：当金属粉末颗粒很小时，容易成为黑色； 资料3：生成的黑色物质可能是CuO、Cu中的一种或两种。则该黑色物质成份的可能性，可表述为只含有铜、 、含有铜和氧化铜。 ①镁条与硫酸铜溶液反应的实验中产生的气体可能为 （写化学式），理由是 （用化学方程式表示）。 ②同学们进一步设计实验确定黑色物质的成分，请补全实验方案。 （i）将黑色物质过滤、晾干后，分成两份； （ii）将其中一份装入硬质玻璃管中，向其中通入CO后，加热，并将生成的气体通入澄清石灰水中，观察到石灰水 （填现象），说明黑色粉末中含有CuO； （iii）将另一份置于坩埚中，称其质量为m1，在空气中加热一段时间后冷却，称其质量为m2，m1 m2（填“＞”、“＜”或“＝”）则黑色粉末中含有Cu。 通过以上探究，兴趣小组同学确定了黑色物质为Cu和CuO两种。 3．小明在做“盐酸中和氢氧化钠”的实验时，实验前忘记向氢氧化钠溶液中滴加酚酞溶液，导致无法判断中和反应进行的程度，于是小明对反应后溶液的酸碱性进行了探究。 【探究目的】确定反应后溶液的酸碱性 【猜想与假设】反应后溶液①呈碱性，②呈 ，③呈 。 【实验验证】 实验操作 实验现象 结论与解释    无色酚酞溶液液呈 色； 溶液呈碱性，是因为溶液中含有大量 (填微粒符号) 无色酚酞溶液不变色 溶液呈 ； 【继续验证】 实验操作 实验现象 结论与解释        粉末部分或全部消失，溶液变为黄色； 溶液呈 性，反应的化学方程式是 ； 溶液呈 ； 4．常温下，小明同学在练习“金属的化学性质”实验操作时，发现几支试管中冒出气泡的速率有快有慢，于是他与小芳同学一起合作进行如下探究。 【提出问题】金属与酸反应的快慢受哪些因素影响呢？ 【猜想与假设】A．可能与酸的浓度有关；B．可能与金属的种类有关；C．可能与金属的形状有关。 【设计并实验】小明和小芳进行如下实验。 实验编号 盐酸的浓度 金属(均取2 g) 金属的形状 收集50 mL氢气所需要 的时间/s ① 10% 镁 粉状 60 ② 10% 铁 片状 120 ③ 10% 镁 片状 102 ④ 20% 铁 片状 110 (1)实验时需将镁片和铁片进行打磨，其目的是 。 (2)写出铁与稀盐酸反应的化学方程式： 。 【收集证据】 (3)要比较金属的种类对反应快慢的影响，应选择的实验编号是 。 【得出结论】通过上述四个实验，你得出的影响金属与酸反应的因素有 。 (4)实验①中试管外壁发烫，说明镁与稀盐酸反应是放热反应。实验测得镁与稀盐酸反应中产生气体的速率(v)与时间(t)的关系如图所示，你认为在t1～t2     时间段内反应速率逐渐加快的主要原因是 ，   t2～t3时间段内反应速率逐渐减慢的主要原因是 。 5．某化学兴趣小组的同学用盐酸除铁锈，待铁锈消失后将铁钉拿出但忘了清洗，第二天发现铁钉表面又出现许多新的铁锈(铁钉是由碳和铁混合制成的铁合金)。该小组同学对此现象进行了如下探究： [探究内容]酸性条件下铁生锈的速率是否加快? [提出猜想]猜想①：酸性条件下，铁生锈的速率加快； 猜想②：酸性条件下，铁生锈的速率无明显变化。 [实验验证]实验设计如图所示。 实验编号 实验操作 实验现象 A 将潮湿的铁钉放入用稀盐酸润湿的试管中，一天后观察 ①两试管中铁钉均发生锈蚀，A试管中铁钉锈蚀更严重；②两试管底部均有黑色固体物质生成；③两烧杯中的导管内液面均上升，B烧杯中液面上升更高 B 将潮湿的铁钉放入用水润湿的试管中，一天后观察 (1)请写出用盐酸清洗铁锈时发生反应的化学方程式： 。 [得出结论](2)由上述实验现象①可得到的结论是 。 [交流与反思](3)A、B装置导管中液面都上升的原因是 。 B导管中液面上升比A导管中液面高可能的原因是 。 (4)根据铁钉的成分推测试管底部的黑色固体定含有 。 (5)影响铁生锈的因素很多，请你再举例： 。 6．（1）探究学习小组在实验室中用下图所示装置制取 CO2 并探究 CO2与过氧化钠(Na2O2)的反应。 【查阅资料】过氧化钠(Na2O2)是一种淡黄色固体，能与 CO2、H2O 发生反应： 2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2，2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑。 请回答下列问题： ①装置 A 中发生反应的化学方程式为 ，利用装置 A 制取 CO2 的优点是 ； ②装置B的作用为 ； ③装置D中发生反应的化学方程式为 ； ④装置E中收集的气体还可用下图装置中 （填字母序号）收集。 ⑤为探究反应后装置 C 硬质玻璃管中固体的成分，该小组同学进行了如图实验： 根据判断，反应后装置C硬质玻璃管中固体为 。 (2)冬季取暖人们常用到暖宝宝，小明同学对它很好奇，于是找来一袋暖宝宝（如下图），进行了以下探究： ①通过查阅资料他知道了暖宝宝的热量来源于铁的缓慢氧化，发热原理是铁粉与氧气、水共同作用生成氢氧化铁，该反应的化学方程式为 。 ②小明同学利用暖宝宝测定空气中氧气的含量，设计了图1所示装置 【实验步骤】a.检查装置气密性 b.向250mL集气瓶中加入20mL水c.读取温度计示数为18℃，撕掉暖宝宝上的贴纸，塞紧橡胶塞d.观察温度计示数的变化e. 待温度计示数为18℃时，打开止水夹 【实验结论】小明同学的实验结果如图2所示，根据图示数据计算出空气中氧气的体积分数为 。 【实验反思】你认为小明同学实验产生误差的可能原因有 （写出一条即可）。 【拓展探究】 小明同学认为使用后的暖宝宝中还一定含有食盐，于是继续进行以下实验，请你帮他完成下面表格： 实验内容 实验现象 实验结论 使用后的暖宝宝中还有食盐 7．为加深对酸的主要性质的认识，在学完酸的化学性质后，老师组织同学们进行了如下的实验探究。 实验内容： 实验一：按图1所示完成实验。 实验二：往装有生锈铁钉的试管中加入足量的稀盐酸。 实验三：往滴有酚酞的氢氧化钠溶液中加入一定量的稀盐酸。 实验分析： （1）实验一中，观察到紫色石蕊溶液变 色。 （2）实验二中，观察到溶液由无色变成发黄，一段时间后铁钉表面有气泡产生，请写出相关的化学方程式 、 。 （3）实验三中，观察到溶液由红色变成无色，由此分析，反应后所得溶液中，溶质成分的可能组合有（不考虑酚酞） 、 （用化学式表示）。 应用与拓展： （4）小明在征得老师同意后，继续进行了如下实验，由下述实验可以得出氢氧化钙的性质有： 、 、 。   8．化学课后，化学兴趣小组的同学在整理实验桌时，发现有一瓶氢氧化钠溶液没有塞橡皮塞，征得老师同意后，开展了以下探究： 【提出问题1】该氢氧化钠溶液是否变质了呢？ 【实验探究1】 实验操作 实验现象 实验结论 取少量该溶液于试管中，向溶液中 滴加 ，并不断振荡 有气泡冒出 氢氧化钠溶液一定变质了 【提出问题2】该氢氧化钠溶液是全部变质还是部分变质呢？ 【猜想与假设】猜想1：氢氧化钠溶液部分变质。猜想2：氢氧化钠溶液全部变质。 【查阅资料】（1）氯化钙溶液呈中性。 （2）氯化钙溶液能与碳酸钠溶液反应：CaCl2+Na2CO3＝CaCO3↓+2NaCl 【实验探究2】 实验步骤 实验现象 实验结论 （1）取少量该溶液于试管中，向溶液中滴加 过量的氯化钙溶液，并不断振荡 有 生成 说明原溶液中一定有 碳酸钠 （2）取步骤（1）试管中的少量上层清液， 滴加 溶液 溶液变红色 说明原溶液中一定有 氢氧化钠 【实验结论】该氢氧化钠溶液 （填“部分”或“全部”）变质。 【反思与评价】 （1）氢氧化钠溶液露置于空气中容易变质，请写出相关反应的化学方程式： 。 （2）小明提出可用氢氧化钙溶液代替氯化钙溶液，你认为该方案 （填“可行”或“不可行”）。 9．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】甲同学按如下方案进行实验。 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，反应的化学方程式为 。 【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。 【继续探究】乙同学补做以下实验，进而确认了甲同学的实验结论。    根据上述实验中m1：m2= ，证明反应前后铜离子没有发生变化；将实验方案中的氢氧化钠溶液换成 溶液，再次实验，证明反应前后硫酸根离子也没有发生变化。 【讨论交流】大家认为还可以采取另一种方法获取上述实验结论：在甲同学实验的基础上，将乙同学实验时烧杯B中的溶液蒸发、干燥得到白色固体，再称其质量为 g，然后将固体加入5%的过氧化氢溶液中，仍然可以加速过氧化氢分解。 【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 10．北宋王希孟创作的《千里江山图》比采用同样颜料的《蒙娜丽莎》早300年，如表是《千里江山图》所用的部分矿物颜料： 矿物 蓝铜矿 朱砂 赭石 颜色 深蓝色 大红色 ？ 主要成分 Cu2(OH)2CO3 HgS Fe2O3 回答下列问题： （1）表中赭石的颜色应为 。 （2）Cu2(OH)2CO3不稳定，受热易发生反应：Cu2(OH)2CO32CuO+H2O+CO2↑，该反应的基本反应类型为 。 （3）铁锈的主要成分是Fe2O3，写出用盐酸除铁锈时的化学方程式 。 （4）小棋向装有20gFe2O3的硬质玻璃管中通入CO，用酒精喷灯加热一段时间后，测得玻璃管中剩余固体质量为15.2g。于是她和同学对硬质玻璃管中的剩余固体物质成分进行如下探究。 【查阅资料】铁粉有磁性，磁铁不能吸引氧化铁。 【实验分析】硬质玻璃管中的反应的化学方程式是 。 【提出猜想】反应后，硬质玻璃管中剩余的固体是什么？ 猜想Ⅰ：Fe 猜想Ⅱ：Fe和Fe2O3 【进行实验】进行如下实验，请完成填空 实验步骤 实验现象 实验结论 步骤一：取少量玻璃管内剩余的固体，用磁铁反复吸引固体 大部分固体被磁铁吸引 固体中含有 (写名称) 步骤二：另取少量玻璃管内剩余的固体，加入过量的 溶液 固体逐渐溶解，有气泡产生，溶液变成黄色 固体中一定含有Fe2O3，猜想Ⅱ成立 【问题探讨】 尾部的酒精灯的作用是 。 【定量探究】 小琪和小宇通过上述原理，计算得知，参加反应的Fe2O3占原总质量的 %(结果保留至1%)。 11．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响速率的因素，以过氧化氢分解为研究对象进行实验。 三个选择均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%、5%、10%三种浓度的H2O2溶液、MnO2、CuM、红砖粉末。 (1)探究催化剂对化学反响速率的影响取5mL10%的H2O2溶液，三次实验分别参加0.5gMnO2、CuO、红砖粉末进行实验，记录数据如下： 试剂 MnO2 红砖粉末 CuO t/s 10 60 20 由此得出结论：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。补充比照实验，操作为 。 结果：长时间(大于100s)，收集到很少气体。 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。 (2)探究浓度对化学反响速率的影响 甲同学：取10mL5%的H2O2溶液，加入0.5gMnO2为催化剂，进行实验，记录时间t1。 乙同学：取10mL2.5%的H2O2溶液，加入0.5gCuO为催化剂，进行实验，记录时间t2。 实验结果： 。 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，反响物浓度越大，反应速率越快。 (3)探究 对化学反应速率的影响 10mL5%的H2O2溶液和0.5gCuO为催化剂进行实验，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 。 综上所述：①为了研究某一因素对化学反响速率的影响，必须 。 ②探究影响化学反响速率的因素有： 。 12．化学社团对蜡烛燃烧进行了如下探究。 探究一：“剪烛”的原因 诗人李商隐以“何当共剪西窗烛，却话巴山夜雨时”来寄托对家人的思念。古人为何剪烛？ 点燃两支相同的蜡烛，一段时间后，观察到均有较长烛芯露出，且发生弯曲。将其中一支蜡烛的烛芯剪掉一部分后，蜡烛仍正常燃烧，如图1。没有剪烛芯的蜡烛，火焰上方不时有黑烟产生；烛芯弯曲的方向，石蜡形成缺口，蜡油外流，如图2。 (1)图2中“不时有黑烟产生”说明蜡烛中含有 元素。 (2)若进一步检验蜡烛是否含有氢元素，实验操作是 。 (3)剪掉过长烛芯的作用是 （写一条）。 探究二：“熄烛”的原理 社团成员按文献资料仿制了古代蜡烛“熄灯器”，将其套在蜡烛的适当位置，点燃蜡烛，当燃烧至套筒的上边缘时，弹簧回弹，“小趣膀”关闭，蜡烛熄灭，如图3。 (4)从灭火的原理分析：蜡烛熄灭的原因是 。 (5)与吹灭蜡烛相比，“熄灯器”的优点是 （写一条）。 13．某小组同学在进行氢氧化钙溶液与稀盐酸反应的实验时，没看到明显现象，因而无法判断是否恰好完全反应，于是他们对反应后溶液中的溶质大胆提出猜想，进行了以下探究。 【提出问题】该溶液中的溶质成分是什么？ 【查阅资料】CaCl2溶液呈中性。 【猜想与假设】猜想①:只有CaCl2;猜想②:有 ;猜想③：有CaCl2、Ca(OH)2；猜想④:CaCl2、Ca(OH)2、HCl。经过讨论，同学们直接得出猜想 是不正确的，理由是 ，为了验证其余哪种猜想是正确的，同学们又做了以下实验： 【设计与实验】 实验操作 实验现象 实验结论 步骤一：取少量反应后的溶液于试管中，滴加酚酞溶液 猜想③不正确 步骤二：再另取少量反应后的溶液于另一支试管中，加入适量的 有气泡产生 猜想 正确 【交流与反思】还可以用下列哪种物质来证明上述猜想是正确的 。 a.Cu                b. NaOH            c. CuO               d. AgNO3 14．查阅资料得知：氢氧化钠溶液中 含有H2O，Na+，OH﹣，某化学兴趣小组同学欲探究氢氧化钠溶液中哪一种粒子能使无色酚酞试液变红，做了三个实验设计： 实验一：在第一支试管中加入约2mL蒸馏水，再滴入几滴无色酚酞试液，观察实验现象； 实验二：在第二支试管中加入约2mL，5%NaCl（pH=7）溶液，再滴入几滴无色酚酞试液，观察实验现象； 实验三：在第三支试管中加入约2mL，5%NaOH溶液，再滴入几滴无色酚酞试液，观察实验现象； 根据上述实验探究回答下列问题： （1）实验一观察到的现象是 ，得出的结论是 。 （2）实验二观察到的现象是 ，得出的结论是：Na+不能使无色酚酞试液变红色。 （3）实验三观察的现象是 ，得出的结论是 。 （4）拓展应用：向滴加2﹣3滴无色酚酞试液的氢氧化钠溶液中逐渐加入稀盐酸至恰好完全反应，溶液的颜色变化是 ，该反应的化学方程式是 。 15．垃圾是放错地方的资源，城市的废旧电器是一座“金属矿山”。某废旧电器中含有锌、铜、镍（Ni）三种金属，兴趣小组的同学为了从中回收金属铜和镍，做了如下的探究。 已知：硫酸镍（NiSO4）能溶于水。 实验一：探究锌、铜、镍三种金属的活动性强弱 【提出猜想】兴趣小组结合常见金属活动性顺序，提出了以下猜想。 (1)猜想一：Zn>Ni>Cu；猜想二：Zn>Cu>Ni；猜想三： 。 【进行实验】 (2)兴趣小组进行了如下的实验，请完成实验报告。 实验步骤 实验现象 解释与结论 取三支试管，分别向其中加入等质量、等浓度的稀硫酸，然后将大小、形状相同的锌、铜、镍三种金属片分别插入三支试管中 ；铜片无明显现象 猜想一正确。镍与稀硫酸反应的化学方程式是 。 实验二：从含有锌铜、镍三种金属的度旧电器中回收铜和镍 【设计方案】兴趣小组设计了如图所示的物质转化流程。 (3)步骤①中得到的A是 ，溶液B中除水之外还含有的物质为 （写化学式）。 【反思评价】合理开发城市“金属矿山”的意义是节约金属资源，减少对环境的污染 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 学科网（北京）股份有限公司 $$