2024年中考化学复习专项训练----科学探究题

2024年中考化学复习专项训练----科学探究题 1．某化学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣，设计实验探究： 【提出问题】甲烷燃烧后生成哪些物质？ 【查阅资料】①含碳元素的物质完全燃烧生成CO2，不完全燃烧生成CO；②白色无水CuSO4粉末遇水变蓝色；③CO与人体内的血红蛋白结合，会造成人中毒缺氧。 【猜想与假设】猜想一：CO2、H2O；猜想二：CO、H2O；猜想三：CO2、CO、H2O 【实验探究】将甲烷在一定量的纯净氧气中燃烧的产物依次通过如图装置(部分夹持、固定装置省略)进行验证： （1）实验过程中观察到A中白色粉末变为蓝色，B、E中澄清石灰水变浑浊，D中红棕色粉末变成黑色，由此推断猜想 成立。 （2）实验过程中B装置的作用是 。该反应的化学方程式是 。 （3）D装置中发生反应的化学方程式是 。 （4）实验过程中用纯净O2而不用空气的原因是 。 （5）实验过程中B、C装置的顺序不能颠倒，原因是 。 （6）实验过程中气球的作用是 。 【反思与交流】 （7）日常生活中，使用含碳燃料一定要注意通风，防止 中毒。 2．王宏同学组装了下图实验装置，验证一氧化碳的部分性质并验证产物。 （Fe3O4黑色且具有磁性） (1)写出图中标号仪器的名称：② 。 (2)实验中B装置硬质玻璃管中发生反应的化学方程式为： 。 (3)C装置实验过程中的现象是 ，其中反应的化学方程式为 。 (4)该同学实验完成后，发现C装置中过量的澄清石灰水增重0.44g，则该同学通入装置的CO气体质量 （填“>”、“<”或“=”）0.28g。 (5)下列对该实验的分析正确的是 （选填编号）。 ①实验结束时应先熄灭D处酒精灯。 ②反应后得到的黑色粉末全部能被磁铁吸引，说明氧化铁已全部转化为铁。 ③实验结束待玻璃管内物质冷却至室温才停止通CO，可防止高温下铁被重新氧化。 ④反应结束时B装置硬质玻璃管中固体减少的质量为0.8g，则C中增加的质量为2.2g。 (6)①为研究实验产物的成分，王宏同学查阅了相关资料，得知一氧化碳还原氧化铁是一个逐渐的过程。又查知：FeO、Fe3O4均为黑色，且Fe3O4有磁性；FeO、Fe3O4都不与硫酸铜溶液反应。 ②结合上述资料，王宏同学对反应后黑色固体的成分进行了猜想： 猜想一：Fe与Fe3O4；猜想二：Fe与FeO；猜想三：Fe与Fe3O4和FeO。 ③为了对产物固体的成分进行更客观的分析，王宏同学将所做实验整理如下： 实验内容 实验现象 实验结论 将反应后得到的黑色粉末用磁铁吸引 猜想一成立 将反应后得到的黑色粉末加入足量的硫酸铜溶液中 3．镁带在空气中放置几十天后表面会变黑，这是什么原因呢？为此，化学活动小组的同学们展开了探究。 [查阅资料] 镁在空气中会与氧气反应生成的氧化镁。铁在潮湿的空气中会生锈。铜在潮湿的空气中会生成铜绿[Cu2(OH)2CO3]，铜绿是一种碳酸盐。 (1) 镁带在空气中放置几十天后表面变黑的原因可能是： ①镁与氧气反应    ②镁与氧气、水反应     ③镁与 反应。 [实验探究]将如图所示的两个装置抽气，然后充入除去二氧化碳后的空气，再在两边用弹簧夹将装置密封，几十天以后观察现象， 两个装置中的镁带表面都未变黑。    [分析] (2)A装置所盛放的液体是 。 (3)B装置的实验结果说明上述猜想 不正确。 (4)你认为猜想 正确，若取镁带上的黑色物质加入足量的稀盐酸，会观察到 。 4．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】 (1) 实验步骤 实验现象 结论及解释 Ⅰ   A中无明显现象，B中产生大量能使带火星木条复燃的气体 产生的气体是氧气 淀粉 （“能”或“否”）加快过氧化氢的分解速率 Ⅱ．向B试管中重新加入5%的过氧化氢溶液，反应停止后过滤、洗涤、干燥、称量滤渣 ①又产生大量使带火星木条复燃的气体 ②滤渣质量为ag 淀粉的 在化学反应前后均没有发生变化，能作过氧化氢分解的催化剂 (2)写出淀粉催化过氧化氢分解的化学反应方程式： 。 【实验拓展】    (3)该小组设计了如图1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，相关数据见表： 实验编号 3%过氧化氢溶液的体积 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 上述实验中“待测数据”是指 ；若a＞b，则可得出的结论是 。 5．某学习小组探究氢氧化钙溶液的化学性质，并作了延伸探究。 探究一：甲同学设计了如下实验方案，请你帮助完成实验报告。 方案 （1） （2） （3） 实验 操作 现象 石灰水变 色； 澄清石灰水变浑浊 红色褪为无色 结论或 解释 氢氧化钙能与石蕊等酸碱指示剂反应。 氢氧化钙溶液能与某些非金属氧化物反应生成盐和水。SO2与澄清石灰水反应的化学方程式是： 。 氢氧化钙溶液能与酸发生中和反应。 【提出问题】实验方案（3）褪色后溶液中的溶质是什么？ 【查阅资料】CaCl2溶液呈中性． 【作出猜想】乙同学从反应情况分析，溶液中除含少量酚酞外，溶质可能有以下三种情况：①CaCl2；②CaCl2和 ；③CaCl2和Ca(OH)2 【分析讨论】丙同学从实验现象分析得出：猜想③肯定不合理，其理由是 。 探究二：丁同学为进一步验证乙同学的猜想，设计实验如下：将实验方案（3）褪色后溶液倒入烧杯中，向其中逐滴滴加稀碳酸钠溶液至过量，边滴边振荡。实验后得出产生沉淀质量与滴加碳酸钠溶液体积之间的关系，如图所示。图中0~ V1段发生反应的化学方程式为 。a点处对应的溶液中的溶质是 （填化学式） 【得出结论】乙同学的猜想中， （填序号）合理。 【反思讨论】学习小组结合图象，分析了丁同学实验过程中烧杯内溶液的变化。下列说法正确的是 。（填序号） A溶液质量逐渐增大 B氯化钠质量逐渐增大，V2后不变 C氯化钙的质量先增大后减小 D溶液的pH一直在增大 6．课本第二单元课后作业中有“寻找新的催化剂” 的探究内容，实验中学探究小组据此设计了如下探究方案。 【提出问题】红砖粉末能否作为过氧化氢溶液分解的催化剂？如果能，效果如何？ 【实验探究】 实验步骤 实验现象 实验结论及解释 Ⅰ.   A中无明显现象, B中产生大量能使带火星木条复燃的气体 产生的气体是 ② 红砖粉末能改变过氧化氢分解速率 Ⅱ. 向B试管中重新加入5％的过氧化氢溶液，反应停止后过滤、洗涤、干燥、称量滤渣 ① 又产生大量能使带火星木条复燃的气体滤渣质量等于ag 红砖粉末的 和 在反应前后均没有发生变化，能作过氧化氢分解的催化剂 Ⅲ.   两试管中均产生气泡且 红砖粉末的催化效果没有二氧化锰粉末好 【拓展应用】 已知CuSO4也可作为过氧化氢分解的催化剂。向101.2g一定溶质质量分数的过氧化氢溶液中加入2g CuSO4粉末，充分反应后得到溶质质量分数为2％的溶液，则生成氧气 g。 7．某实验小组对浓硫酸与木炭共热得到的气体成分产生了好奇，老师告诉大家该混合气体成分全是氧化物，请你参与他们对混合气体组成的探究并回答相关问题。 【猜想与假设】该混合气体中可能含有SO2、CO2、H2O、CO、NO中的一种或几种。 【查阅资料】（1）SO2、CO2都能使澄清石灰水变浑浊。 （2）SO2能使品红褪色并且可以与高锰酸钾溶液反应被吸收，CO2不能。 （3）无水硫酸铜遇水变蓝。 【设计实验方案】 （1）①中品红褪色证明有 （填化学式）存在。有同学认为应排除有NO存在的可能性，你认为其理由是 。 （2）③中品红的作用是 。 （3）该套实验装置能否探究混合气体中是否有水存在，请说明理由： 。 （4）现将①至⑧的顺序调整正确后经检验该混合气体由SO2、CO2和H2O组成。如果④中沉淀经过滤、洗涤、烘干后得到1g白色固体，则木炭与浓硫酸共热所得的混合气体中至少含有二氧化硫 g（假设每个装置中药品足量且均反应完全）。 8．某化学活动小组在一次实验中进行了如下图所示实验。实验中观察到的现象是 。实验后，小组同学充分振荡U型管，将U型管内物质过滤后，对滤液的成分进行了探究。 提出问题：滤液中除Na＋外，还含有什么离子？ 猜想：A．含有OH－、Cl－、CO32－ B．含有OH－、Cl－、Ba2＋ C． 实验探究：小明同学取滤液于试管中，向其中滴加少量Na2SO4溶液，观察到无明显现象，由此小明得出结论：B猜想不成立， A猜想成立。请你评价小明的结论： 。同学们经过讨论后一致认为，若将所加试剂调换成足量的另一种试剂 (填化学式)，就能验证上述猜想是否成立。 9．课本“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的催化作用”以及“寻找新的催化剂”研究性实验，引起了化学探究小组的兴趣。 【提出问题】氧化铁能否作过氧化氢溶液分解的催化剂？如果能，其催化效果如何？ 【实验探究】 实验步骤 实验现象 Ⅰ、分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入A、B两支试管中，向A试管中加入ag氧化铁粉末，并分别在A、B两支试管中插入带火星木条，观察现象。 A试管中产生气泡，带火星木条复燃，B试管中无明显现象 Ⅱ、待A试管中没有现象发生时，重新加入过氧化氢溶液，并把带火星的木条伸入试管，如此反复多次试验，观察现象。 试管中均产生气泡，带火星木条均复燃 Ⅲ、将实验Ⅱ中的剩余物小心过滤，并将所得滤渣进行洗涤、干燥、称量，所得固体质量仍为ag —— Ⅳ、分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入C、D两支试管中，向C试管中加入ag氧化铁粉末，向D试管中加入ag二氧化锰粉末，观察现象 —— 【实验结论】 （1）A中产生的气体是 。 （2）实验Ⅱ、Ⅲ证明：氧化铁的 和 在反应前后均没有发生变化，可以作过氧化氢溶液分解的催化剂。 （3）写出氧化铁催化过氧化氢溶液分解的文字表达式 。 【实验评价】 （4）实验设计Ⅳ的目的是比较 。 【实验拓展】 （5）查阅资料得知：CuO、CuSO4、马铃薯等也可以做过氧化氢溶液分解的催化剂。下列有关催化剂的说法中正确的是 （填序号）。 A MnO2只能作过氧化氢溶液分解的催化剂 B 同一个化学反应可以有多种催化剂 C 催化剂只能加快化学反应的速率 D 用作催化剂的物质不可能是其他反应的反应物或生成物 10．老师带领化学兴趣小组的同学在实验室进行酸的相关的化学性质的实验，为了培养同学们的能力，结合实验进行了实验报告的填写和图像的分析。整个过程如下所示： 【实验探究一】酸和碱的反应    【记录与分析】当反应恰好完成时，同学们观察到的现象是 。 根据所学知识，图像（一）中①表示的是两种溶液中Na+和C1-，则②表示的离子是 （填离子符号）通过某种离子的减少或消失，说明发生了复分解反应。 【实验探究二】酸和碳酸盐的反应    【记录与分析】乙组同学实验中发生反应的化学方程式是 。图像（二）中③④分别表示表示的是 （填离子符号）。 【实验探究三】硫酸和钡盐的反应    【记录与分析】丙组同学实验记录了生成沉淀的质量与加入稀硫酸质量的关系图像，图像（三）中⑥表示的物质的化学式是 。图中Q点时所得溶液中的离子有 （填离子符号）。 【归纳与总结】结合上述三组实验探究的分析，老师提示同学们，上述反应都属于复分解反应。在这些反应过程中，有些离子在反应前后没有发生改变，有些离子在溶液中与 生成 ，这就是复分解反应能够发生的基本条件。 11．某化学兴趣小组的同学以“土壤改良”为主题开展了项目式学习。 【任务一】认识土壤的酸碱性 【实验准备】在土壤中取样。将样品与蒸馏水按1：5的质量比在烧杯中混合，充分搅拌后，静置。 (1)若要对土壤的酸碱度进行测定，以下三种取样位置设定合理的是______(填字母序号)。 A． B． C． 【进行实验】在玻璃片上放一小片pH试纸，用玻璃棒蘸取上层清液滴在pH试纸上，把试纸显示的颜色与标准比色卡比较。 (2)若测定的结果为pH 7(填“＞”“＜”或“=”)，则土壤浸出液呈碱性。 【任务二】确定土壤中的碱性物质 【提出猜想】结合已有知识，小组同学猜测碱性物质可能是碳酸钠或碳酸氢钠中的一种或两种(假设土壤中的其它成分对下面的实验没有影响)。 【查阅资料】 ①碳酸钠、碳酸氢钠的溶液都呈碱性。 ②碳酸氢钠加热易分解，化学方程式为：2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。碳酸钠有较高的热稳定性。 ③碳酸氢钠溶液与氯化钙溶液不反应。 (3)【实验探究】 实验步骤 实验现象 实验结论 步骤I：将一定量上层清液蒸发后所得固体放入如图所示的试管中加热。 土壤中的碱性物质含有碳酸钠和碳酸氢钠 步骤II：另取少量上层清液于试管中，向其中滴加足量的氯化钙溶液。 产生 写出步骤II中发生反应的化学方程式 。 【任务三】改良土壤的酸碱度 (4)小组同学根据查阅的资料得知：除了应用微生物菌肥、生物有机肥、秸秆还田等方式，改良碱性土壤外，还可以向土壤中施加某些物质。实验表明，硫酸亚铁、硫酸铵和磷酸二氢钾能够有效降低碱性土壤的pH。以改良1m3某处碱性土壤(pH为8.6)为例，实验数据如表所示。 土壤pH调节剂 用量(kg) 单价(元/kg) 总价(元) 施用60天后pH降低幅度 硫酸亚铁(FeSO4) 4 1.6 6.4 0.41-2.28 硫酸铵[(NH4)2SO4] 5 1.5 7.5 0.45-1.8 磷酸二氢钾(KH2PO4) 6 9.8 58.8 0.21-0.69 由表中信息可知，硫酸亚铁、硫酸铵和磷酸二氢钾中， 是最好的土壤pH调节剂；除了用于降低碱性土壤的pH， 还可用作复合肥料。 (5)根据土壤状况，改良酸性土壤应加入的物质是 。 【交流反思】 (6)除改变土壤酸碱性外，还可以选种适合在该土壤中生长的作物。经检测，某土壤的pH约为7.4，查阅资料得知，常见作物最适宜生长的土壤pH范围如表，则这块土壤最适合种植的作物为 。 作物 马铃薯 胡萝卜 萝卜 大头菜 最适宜生长的土壤pH范围 5.5~6.5 5.3~6.0 7.0~7.5 6.0~7.0 【成果分享】 (7)改良土壤酸碱性在农业生产中的重要意义是 。(答一点即可) 12．暖宝宝是一种防寒用品，暖宝宝中的主要成分有哪些？ 小明探究暖宝宝中的主要成分，剪开内包装袋，倒出其中的粉末，发现呈黑色。 【提出猜想】该黑色粉末可能含有炭粉、铁粉、二氧化锰、氧化铜、四氧化三铁中的一种或几种。 【进行实验】 实验编号 实验操作 实验现象 ① 取黑色粉末加足量硫酸 固体溶解，有气泡生成，溶液无蓝色 ② 取适量的残渣灼烧，将内壁涂有澄清石灰水的小烧杯罩在上方 澄清石灰水变浑浊 【实验分析】 (1)① 由实验①可知，该黑色粉末肯定含 （写化学式），肯定不含 （写化学式）。 ②实验①的化学反应方程式为 。 ③由实验②可知，该黑色粉末中肯定还含有 （写化学式）。 实验室中有一瓶无色溶液A，已知其中的溶质可能是NaOH和BaCl2或两者之一，另有固体混合物B，其中可能含有NH4Cl、(NH4)2SO4、CuO三种物质中的两种或多种。按如图所示进行探究实验，出现的现象如图中所述(设过程中所有发生的反应都恰好完全反应)。        (2)请根据实验过程和发生的现象，回答下列问题： ①气体C的化学式 。 ②根据上述实验现象推理，在固体混合物B中，肯定存在的物质是 (填化学式）。 ③在无色滤液F中，一定存在的酸根阴离子有 (填离子符号)。 ④写出步骤④中发生的化学方程式 。 ⑤根据上述现象固体B中不能确定的物质是 （填写化学式）。 13．中和反应是一种重要的化学反应，广泛应用于生产、环保和医药等领域。污水处理、制药、金属加工等。某化学兴趣小组对稀盐酸的化学性质开展项目式学习。 任务一：了解中和反应的发生 兴趣小组做了如图一所示的两个实验： (1)写出A试管中反应的化学方程式 ； 任务二： 探究中和反应后溶液与其他溶液混合后溶质的成分 (2)实验结束后，小组同学将A、B 两支试管中的废液同时倒入一个洁净的烧杯中（如图二所示），观察到先有气泡产生，后有白色沉淀生成。同学们将烧杯内的物质进行过滤，对所得滤液的溶质成分进行探究：    【作出猜想】甲同学猜想：NaCl；乙同学猜想：NaCl、CaCl2、HCl；丙同学猜想：NaCl、CaCl2；丁的猜想是： 。 【查阅资料】NaCl、CaCl2 溶液均呈中性。 【交流讨论】甲同学认为 同学的猜想一定不正确，理由是： ； 【设计实验】丙、丁两位同学分别设计如下实验验证自己的猜想： 实验方案 实验步骤 实验现象 实验结论 丙 取少量滤液于试管中，向其中滴加无色酚酞试液 无明显现象 猜想正确 丁 取少量滤液于试管中，向其中滴加适量稀盐酸 猜想正确 【反思评价】实验结束后，甲同学认为 （填“丙”或“丁”）同学的实验结论是错误的，理由是 。 14．物质成分的探究是化学研究的一个重要部分。 (一)下图根据某一化学性质对空气成分进行分类    (1)框图中横线部分为空气中含量最多的气体 (写化学式)。 (2)稀有气体中氦气常用于 。 (二)为探究空气中氧气的含量，某实验小组利用手持技术进行了如下图所示实验。    【资料】金属镁可与二氧化碳发生反应生成氧化镁和炭黑。 (3)实验中，白磷燃烧时放出大量 ，该反应的符号表达式为 。 (4)图甲中使用的密闭容器体积为200mL，第一次实验中实际进入水的体积约为30mL。 ①通过计算，氧气的体积分数约为 (用百分数表示)。 ②计算发现，所得结果比理论值偏小，可能的原因是实验过程中 。 ③若将所使用的白磷改为镁条，则测得的结果 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。 (5)调整操作后重新实验，瓶内气压用气体压强传感器测定，其变化如图乙所示： ①在t1到t2时刻间曲线有一段上升过程，原因是 。 ②在t3时刻后的一段时间内瓶内气压又显著增加，原因是 。 15．在实验室里，某同学看到氢氧化钠试剂瓶的瓶口有白色粉末，如图所示． 他对白色粉末的成分作出了一些猜测． 猜测一：可能是氧氧化钠 猜测二：可能是碳酸钠 猜测三：可能是氧氧化钠和碳酸钠 为探究白色粉末的成分，他将该粉末溶于水，得到无色溶液，再进行了如下实验： (1)根据实验现象推测，无色气体是 ． (2)在溶液2中滴加过量氯化钡溶液的目的是 (3)由实验现象可知，猜测 是正确的． 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 $$