2024年中考化学考前适应性强化训练：科学探究题

2024年中考化学考前适应性强化训练：科学探究题 1．“304不锈钢”和“高锰钢”是电热水壶内胆常用的材料，兴趣小组对两种钢进行探究。 【提出问题1】两种钢的成分有什么区别？ 【查阅资料】食品级“304不锈钢”的成分中含铬18%~20%、镍8%~15%、锰低于2%、碳低于0.08%及其他非金属元素；高锰钢的成分中含铬2%、镍3%~5%、锰10%~15%、碳0.9%~1.5%及少量Si、S、P等元素。 【交流讨论】从物质类别看，“304不锈钢”和“高锰钢”都属于 （填“纯净物”或“混合物”）。 【提出问题2】“304不锈钢”中加入铬的作用是什么？ 【查阅资料】铬是一种银白色金属，在空气中表面会形成一层致密的氧化膜，镀在其他金属上可以起保护作用。 【得出结论】“304不锈钢”中加入铬的作用是 。 【提出问题3】锰的金属活动性怎么样？ 【查阅资料】锰是一种灰白色金属，氯化锰（MnCl2）、硫酸锰（MnSO4）溶液均为无色。 【进行实验】 实验编号 实验操作 实验现象 实验结论 实验1 锰片表面出现大量气泡 锰和稀盐酸发生反应，化学方程式为 。 实验2 无明显现象 铜和稀盐酸不反应 实验3 铝片表面有松散的固体出现 铝的金属活动性比锰 （选填“强”或“弱”） 【得出结论】通过上述实验，小组同学得出铝、锰、铜的金属活动性顺序。 【反思交流】 （1）初次实验时，实验3中未出现预期的现象，可能的原因是 。 （2）兴趣小组选用三种试剂也证明了铝、锰、铜三种金属的活动性顺序，实验方案是 （写出操作、现象）。 【拓展应用】生活中使用“304不锈钢”和“高锰钢”应注意的问题是 。 2．84消毒液、H2O2溶液都是常用消毒剂，兴趣小组对两种消毒剂进行了如下探究活动。 （查阅资料）84消毒液的有效成分是次氯酸钠（化学式为NaClO）。 （实验1）取少量84消毒液于试管中，滴加H2O2溶液，发现有大量气泡产生，经检验，产生的气体是氧气。单独取少量H2O2溶液于试管中，加热，也有大量气泡产生，该反应的化学方程式为 。 （提出问题）在上述反应中，NaClO的作用是什么？ （作出猜想）猜想一：作反应物，NaClO与H2O2溶液发生化学反应； 猜想二：作 ，类似分解H2O2溶液制氧气时MnO2的作用。 （实验2）按如图所示组装实验装置进行实验。 （1）实验装置组装后，要先进行的操作是 。 （2）向锥形瓶中加入30m L84消毒液，注射器中吸入25mL H2O2溶液。 （3）将注射器中的H2O2溶液平均分5次推入锥形瓶中：每次推入H2O2溶液，待不再产生气泡后，记录收集气体的总体积（忽略其他因素对测量结果造成的影响）见下表。 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次 收集气体的总体积/mL 140 280 365 x 375 ①表中的数据x＝ 。 ②分析表中数据得出“猜想一正确”，其依据是 。 （分析讨论）NaClO与H2O2溶液反应除生成氧气外，还生成氯化钠和水。该反应的化学方程式为 。 （拓展反思）75%酒精、过氧乙酸等也可作消毒剂。在使用各种消毒剂时，要考虑它们的性质。生活中下列使用消毒剂的做法正确的是 。 A．不同的消毒剂可随意混合使用 B．使用75%酒精消毒应远离明火，防止火灾 C．使用84消毒液的浓度越高越好 D．84消毒液、75%酒精等消毒剂均应密封保存 3．家住农村的小茗发现一袋标签已破损的化肥（如图所示），该化肥还能否继续施用呢？小茗和同学们开启了项目性探究之旅。 项月一：初步判断该化肥的种类 【查阅资料】植物生长不仅需要阳光、空气和水，还需要多种化学元素。包括碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁等常元素和其他微量元素，其中氮、磷、钾需要量最大。该化肥有促进植物茎、叶生长茂盛，叶色浓绿，提高植物蛋白质含量的作用，该化肥可能属于 肥。 项目二：探究该化肥的成分 【猜想与假设】 猜想1：NH4HCO3            猜想2：（NH4）2SO4 猜想3：NH4NO3 猜想4：NH4Cl 根据化肥标签的化学式，可以推测猜想 是不正确的。 【实验探究】 取少量样品于试管中，加水溶解，滴加适量的稀盐酸，有气泡产生，推测该化肥的成分是 （填化学式），写出该反应的化学方程式 。 项目三：验证该化肥还有肥效 【实验操作】如图2，向盛有该化肥样品的锥形瓶中注入NaOH溶液。 【实验现象】 。 【实验结论】该化肥还有肥效。 【实时指导】施用此类化肥时要注意不能和 （填“酸性”或“碱性”）物质混用。 4．在一次用氯酸钾制取氧气的实践活动中，某兴趣小组误将高锰酸钾当作二氧化锰加入并加热，发现也可以加快制取氧气的速率，小组同学对此现象产生了兴趣，进行讨论，并展开探究。 【提出问题】哪种物质作了催化剂？ 【猜想】1.高锰酸钾；2.高锰酸钾受热分解生成的 ；3.高锰酸钾受热分解生成的二氧化锰。 【查阅资料】强氧化剂可阻止高锰酸钾在高温下分解。 【进行实验】 实验步骤 实验现象 实验结论 1.取少量氯酸钾于试管中，加热。在试管中伸入 。 。 氯酸钾单独受热，分解缓慢 2.向试管内加入适量高锰酸钾，再加入强氧化剂，混合均匀，加热，伸入带火星的木条 木条不复燃 。 3.另取少量氯酸钾，加入适量 ，混合均匀，加热，伸入带火星的木条 木条不复燃 锰酸钾不是氯酸钾分解制氧气的催化剂 4.再取少量氯酸钾加入适量二氧化锰，加热，伸入带火星的木条 木条复燃 二氧化锰是氯酸钾分解制氧气的催化剂 【质疑反思】同学们讨论要证明二氧化锰是氯酸钾分解制氧气的催化剂，还要探究二氧化锰在反应前后的 和 是否改变。 5．过氧化钠（Na2O2）是一种淡黄色固体，可用作呼吸面具中的供氧剂。某化学研究小组对过氧化钠的制备和实验室中的过氧化钠药品成分进行探究。 【查阅资料】①在点燃条件下，钠在空气中燃烧生成纯度较高的Na2O2 ② 2Na2O2+2H2O = 4NaOH+O2↑    2Na2O2+2CO2 = 2Na2CO3+O2 ③金属钠遇水会发生剧烈反应生成H2 I．过氧化钠的制备 研究小组设计如图的装置进行实验室制备过氧化钠。 （1）装置B中的试剂是 。 （2）装置C中反应的化学方程式为 。 （3）装置D的作用是 。 II．开封已久的过氧化钠药品的成分测定 【定性检测】检测药品的成分。 （4）请补充完成下列实验报告中的相关内容。 实验序号 实验步骤 实验现象 解释或结论 ① 取少量固体样品于试管中，加入适量的水 样品全部溶解，无气泡产生 不含 ② 取适量①中的溶液于试管中，加入过量的BaCl2溶液 有白色沉淀产生 化学方程式为 ③ 待②充分静置后，向上层清液中滴入 含有氢氧化钠 【定量检测】检测药品的组成。 实验④：称取9.30g开封已久的过氧化钠样品于试管中，加入足量的稀硫酸，将产生的气体全部鼓入到足量的澄清石灰水中，过滤、洗涤、干燥，得到碳酸钙固体5.00g。 （5）计算确定样品中氢氧化钠的质量分数 （写出计算过程，计算最后结果精确到0.1%）。 6．某化学兴趣小组的同学在课外实验中意外发现，将镁条放入 NaHCO3饱和溶液中，产生大量气泡和白色固体。小组同学对此展开了如下探究。 探究一：反应产生的气体是什么？ 【猜想假设】甲同学认为氢气；乙同学认为是二氧化碳；丙同学认为可能是氢气和二氧化碳。同学们作出猜想的依据是 。 【实验探究】小组同学取一段洁净的镁条，先用砂纸打磨，其目的是 ，然后放入 NaHCO3饱和溶液中，先将产生的气体收集并通入澄清石灰水中，无明显现象；再将收集的气体点燃，火焰呈淡蓝色。则该气体为 （写化学式）。 探究二：产生的白色不溶物是什么？ 【查阅资料】 （1）Mg(OH)2难溶于水，MgCO3微溶于水；这两种物质受热都能分解成两种氧化物。 （2）无水硫酸铜为白色粉末，遇水变蓝色。 【提出猜想】猜想1：Mg(OH)2；        猜想2：MgCO3；        猜想3：Mg(OH)2和MgCO3 【定性研究】取白色固体于试管中，滴加足量的稀盐酸，观察到 ，得出猜想1一定不成立。写出产生该现象的反应化学方程式 。 小明通过进一步实验验证得出猜想3成立，写出实验操作及实验现象 。 【定量研究】若现有10.0g该白色固体，向白色固体中加入足量稀盐酸，测得生成的二氧化碳气体质量为a，试计算白色固体中MgCO3的质量分数 。（用a表示，不要求写出计算过程）。 7．在探究氢氧化钙与稀盐酸中和反应实验时，忘记了滴加酚酞溶液，无法判断反应进行到何种程度，同学们决定对反应后溶液中溶质的成分进行探究。写出该化学反应的方程式 。 【提出问题】反应后溶液中的溶质是什么？ 【做出猜想】猜想一：CaCl2和Ca（OH）2 猜想二：CaCl2和HCl    猜想三： 请将猜想三补充完整，并说出你猜想的理由是 。 【设计方案】 实验操作 实验现象 实验结论 ①取少量反应后的溶液于试管中，滴加酚酞试液 猜想一不正确 ②另取少量反应后的溶液于试管中，加入 猜想二不正确 【拓展与应用】举例说明中和反应在日常生活和工农业生产中的应用 （答一点即可） 8．在浓硫酸的催化作用下，固体草酸（H2C2O4）受热分解生成碳的氧化物和水，某化学课外兴趣小组对生成物中碳的氧化物种类进行了如下实验探究： （已知、） (1)（1） 猜想1 猜想2 猜想3 只有CO 只有 含有 【设计实验】基于猜想3，依据相关物质的性质，兴趣小组同学设计了如下实验：    (2)上图中a仪器的名称是 。 (3)观察到 装置（填字母）中的澄清石灰水变浑浊，证明草酸分解有CO2气体生成。 (4)有两种实验现象都能分别证明草酸分解的气体中含有CO：①C装置中澄清石灰水不变浑浊，F装置中 ；②E装置中出现 的现象； 【实验结论】 (5)通过实验探究证明：猜想3成立。草酸分解的化学方程式是： 。 (6)在实验设计时应充分认识各装置的作用。本实验中，G装置的作用是 。D处浓硫酸的作用是使进入E硬质玻璃管中的气体干燥，据此可推测浓硫酸具有 性。 (7)将A、B连接起来的操作方法是 。 (8)将实验中从E装置中得到的红色物质，能否与稀硫酸反应得到氢。 。 9．某化学兴趣小组在实验室里进行电解水实验。 【基础实验】如图所示，在电解器玻璃管里加满水（水中加入少量氢氧化钠），接通直流电源，一段时间后断开电源。用燃着的木条分别在两个玻璃管尖嘴口检验电解反应中产生的气体。 （1）打开管a活塞，观察到 。 （2）该实验说明水是由 组成的。 （3）电解水的反应属于基本反应类型中的 。请从分子、原子的角度，分析该反应的实质： 。 【提出问题】理论上电解水生成氢气与氧气的体积比为2︰1，实际测定结果却往往大于2︰1。这是为什么？ 【查阅资料】常温常压下，1L水中最多能溶解约31mL氧气、18mL氢气。 【探究实验】分别选用不同的电极材料进行电解水实验，3分钟后记录实验数据如下表： 电极材料 铜丝 铁丝 保险丝 电阻丝 氢气与氧气的体积比 7.7︰3.3 6.5︰3.2 6.9︰2.9 7.3︰3.4 【实验分析】下列关于电解水实验的说法中，正确的是 （填字母）。 A水中加入少量氢氧化钠以增强导电性 B铜丝作为电极时，测得的氢气与氧气的体积比最接近2︰1 C选用不同的电极材料进行实验，可能影响测得的气体体积比 D氢气与氧气在水中溶解能力不同，可能影响测得的气体体积比 【拓展延伸】该小组同学用氯化钠代替氢氧化钠加入水中进行电解水实验，结果发现管a中收集到的气体呈黄绿色，已知该气体是一种单质，请完成发生反应的化学方程式：2NaCl+2H2OH2↑+ 。 10．小金同学分别用向上排空气法和排水法各收集一瓶氧气，然后进行铁丝燃烧的实验，发现燃烧现象不同，于是对铁丝燃烧与氧气浓度的关系进行了探究。 [进行实验]取5根相同的铁丝（直径0.6mm），卷成相同的螺旋状后，分别在氧气体积分数不同的集气瓶中进行实验，实验记录如下 实验次数 氧气的体积分数% 实验现象 第一次 90% 燃烧剧烈，火星四射，燃烧时间长，实验成功 第二次 80% 燃烧现象与90%的相比没有明显差异，实验成功 第三次 70% 燃烧比80%的弱，燃烧时间比80%的短，实验成功 第四次 60% 燃烧比70%的弱，燃烧时间更短，实验成功 第五次 50% 铁丝没有燃烧 （1）铁丝燃烧的文字为 。 （2）通过这组探究实验，可得出的结论 。 （3）要研究铁丝的粗细对燃烧现象的影响，下列实验能达到目的是 。 A 在同一瓶氧气中，先后进行不同粗、细铁丝的燃烧实验 B 在两瓶不同浓度的氧气中，分别同时进行粗、细铁丝的燃烧实验 C 在两瓶相同浓度的氧气中，分别进行粗、细铁丝的燃烧实验 [反思与评价]对氧气纯度要求较高的实验应采取 收集氧气。 [观察与思考] 某研究小组在学习氧气的化学性质时发现：铁丝燃烧没有火焰，蜡烛燃烧却有明亮的火焰。该小组同学进行了如下探究。 （1）探究一：蜡烛燃烧产生火焰的原因是什么？ 点燃蜡烛，将金属导管一端伸入内焰，导出其中物质，在另一端管口点燃，也有火焰产生（如图所示）。由此可知：蜡烛燃烧产生的火焰是由 （填“固态”或“气态”）物质燃烧形成的。 （2）探究二：物质燃烧产生火焰的根本原因是什么？ [资料] 物质 熔点/℃ 沸点/℃ 燃烧时温度/℃ 石蜡 50~70 300~550 约600 铁 1535 2750 约1800 钠 97.8 883 约1400 由上表可知：物质燃烧能否产生火焰与其 （填“熔点”或“沸点”）和燃烧时温度有关。由此推测：钠在燃烧时， （填“有"或“没有"）火焰产生。 （3）木炭在氧气中燃烧没有火焰，但生活中木炭燃烧时会产生火焰，其原因可能是 。 获得结论： 。 11．氧气是一种化学性质比较活泼的气体，它可以与许多物质发生化学反应。兴趣小组对氧气的性质和影响制取氧气速率的因素进行了探究活动。 【活动一】探究氧气化学性质的实验 (1)兴趣小组的同学收集一瓶O2并进行性质检验。 实验操作 实验现象 实验结论 硫燃烧时，观察到的现象是 O2具有助燃性 集气瓶中NaOH溶液的作用是 【活动二】探究影响实验室制取氧气反应速率的因素 【实验I】为探究催化剂种类对过氧化氢分解速率的影响，兴趣小组的同学将不同催化剂分别加入30mL等浓度的过氧化氢溶液中，记录收集50mLO2所用的时间，数据如表。 实验序号 催化剂 收集50mLO2所用的时间/s ① 无 ＞200 ② 0.2gMnO2粉末 15 ③ agCuO粉末 34 ④ 0.2gFeCl3粉末 27 (2)表格中a的值为 。 (3)实验②中制取氧气的化学方程式为 。 (4)结论：通过上述实验对比，可得出的实验结论是 。 【实验II】化学兴趣小组借助数字化实验手段，用装置A探究其他条件对过氧化氢分解速率的影响，选用0.2gMnO2粉末作催化剂分组进行实验，通过压强传感器测得的数据如图所示。 (5)分析图中实验①所示数据，你认为H2O2溶液的浓度越大，反应速率 (选填“越快”或“越慢”)。 (6)分析图中实验②所示数据，可得出的结论是 。 【实验拓展】 (7)除上述影响过氧化氢分解速率的因素外，你认为过氧化氢分解的速率还可能与 有关。 12．某项目学习小组开展“影响铁锈蚀因素及控制实验条件的探究。 I.探究铁锈蚀的条件 同学们设计了如图1所示实验进行探究。 (1)设计b试管实验的目的是创设 的实验条件。 (2)一周后试管a中的铁钉生锈而试管c中的铁钉没有生锈，由此可得出的结论是 。 (3)铁锈蚀后应及时除锈的原因是 。 (4)仔细观察b试管中铁钉，发现也有锈蚀现象。同学们对此展开深入研究。将煮沸冷却后的蒸馏水倒入烧杯中，迅速倒入植物油铺满水面。然后将溶解氧传感器插入水中，通风环境中持续三天采集得到数据图像如图2所示(室温下，自然状况的水中溶解气约为8~9mgL1)。据此回答： ①b试管中铁钉也出现了锈蚀现象的原因是 。 ②为达到图1设计实验的目的，针对b试管可采取的改进措施有 。 Ⅱ.探究植物油隔离对其他气体在水中溶解情况的影响 (5)制取二氧化碳。写出实验室制取CO2的反应方程式： 。 (6)用两个量筒分别收集100mLCO2并倒置于水槽中，向其中一个量筒内注入少量植物油，使CO2与水被植物油隔开(CO2与植物油不反应)(如图3、图4所示)。图3表示无植物油隔离时，量筒内气体中存在的CO2分子的微观示意图。 ①实验测得量筒内CO2体积随时间变化曲线如图5，由图可得出的结论是 。 ②请参照图3的表示方式，在图4方框中画出有植物油隔离时，量筒内水中存在的分子的微观示意图 。 (7)请设计实验方案，检验有植物油隔离时CO2是否会进入水中： 。 13．在古代，井代替江河，聚拢着人气和城乡的繁荣。现在仍有一些地方的人们使用井水。化学实践小组的同学对当地井水的使用情况及硬度、水垢的成分、合理利用进行项目式学习。 调查井水的使用情况及硬度探究 【问卷调查】 (1)调查显示部分家庭还在使用井水，井水属于 (填“混合物”或“纯净物”)，主要用于饮用和浇灌菜园。 【实验探究】 (2)向适量的井水中加入少量 ，搅拌后，泡沫较少，浮渣较多，说明井水为硬水。 探究水垢的成分 【提出问题】有同学发现家里用井水烧水，一段时间后水壶底部会附着一层水垢，水垢的主要成分是什么？ 【查阅资料】当地井水中含有较多的、等离子，在加热时会生成碳酸钙和氢氧化镁(均不溶于水)；氢氧化镁溶于酸时无气泡产生，当加热至380℃时会分解成两种氧化物。 【作出猜想】 (3)猜想1：水垢的主要成分是 (填化学式)﹔ 猜想2：水垢的主要成分是； 猜想3：水垢的主要成分是和。 【实验探究】 (4)实践小组取水壶底部的少量水垢洗涤、干燥后，分别置于编号为A、B的两支试管中。 实验序号 实验操作 实验现象 实验结论 1 向试管A中加入足量稀盐酸 固体溶解，产生气泡 猜想 不成立 2 加热试管B，且试管口稍向下倾斜 试管内壁有 猜想3成立 【讨论分析】 (5)实验1产生气泡，其涉及的化学方程式为 。 【实验结论】同学们通过以上实验，确定了水垢的主要成分。 井水的合理利用 【查阅资料】 (6)同学们了解到，可利用阳离子交换树脂对某硬水水样进行软化，其原理如图所示，树脂的作用是除去硬水中的 (填离子符号)，在生活中也可以用 的方法降低水的硬度。 【解决问题】 (7)为了除去水壶中的水垢，应选下列物质中的 (填字母)。 a．盐水                    b．料酒                    c．食醋                    d．洗洁精 【项目总结】通过以上学习，同学们认识到水是人类宝贵的自然资源，应该合理利用。 14．某化学兴趣小组为了测定空气中氧气的含量，进行了如下探究活动： 【选择药品】小光小组认为，选择的药品的理由是：既要能消耗氧气，又不会与空气中的其他成分反应，他们应该选择 。 A 蜡烛   B 硫粉   C 红磷    D 铁丝 【查阅资料】白磷的着火点是40℃，红磷的着火点是240℃，两种物质的燃烧产物五氧化二磷是白色固体，会刺激人体呼吸道，能与空气中的水蒸气反应，生成有毒的偏磷酸(HPO3)。 【设计实验】小明小组设计了如图的装置进行探究活动。 【步骤与现象】①测量试管的容积为50mL；②检查装置的气密性良好；③装药品，将注射器活塞调整到合适位置，连接好仪器；④用弹簧夹夹紧胶皮管，加热粗铜丝，观察现象；⑤燃烧结束，试管冷却到室温后打开弹簧夹，观察注射器活塞的移动情况。 【反思与交流】 (1)实验中白磷燃烧的文字 ； (2)步骤④中观察到试管中的现象有 。 (3)若实验结果偏小，可能的原因是 (填一种即可)。 (4)该实验和教材上测量空气中氧气含量的实验，其优点是 。 15．【发现问题】某兴趣小组的同学在探究NaOH溶液与稀盐酸发生中和反应的实验时，在向NaOH溶液中滴加酚酞溶液时，发现了一个意外现象：氢氧化钠溶液中滴入酚酞溶液，溶液变成了红色，过了一会儿红色就消失了。该小组对这种意外现象的原因作了如下猜想： 【猜想①】可能是酚酞溶液与空气中的氧气反应，使红色消失。 【猜想②】可能是氢氧化钠溶液与空气中的二氧化碳反应，使红色消失。 请你写出氢氧化钠溶液与空气中的二氧化碳反应的化学方程式： (1)为验证猜想①，该组同学将配制的氢氧化钠溶液加热后，在液面上方滴一些植物油，然后在冷却后的溶液中滴入酚酞溶液。实验中“加热”和“滴入植物油”目的是 。实验结果表明酚酞溶液红色消失与空气中的氧气无关。 (2)为验证猜想②，该组同学做了如下实验：取了一定量的Na2CO3溶液，在其中滴入酚酞溶液，发现溶液也呈现红色。请解释这一现象产生的原因： 。由此说明酚酞溶液红色消失与空气中的二氧化碳无关。 (3)该小组同学通过查阅资料得知：当氢氧化钠溶液中溶质的质量分数大于10%时，就会出现上述意外现象。请设计实验证明该方案中取用的氢氧化钠溶液中溶质的质量分数过大： 。 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 $$