2024年中考化学复习专题：科学探究题

2024年中考化学复习专题：科学探究题 1．在研究人呼出的气体与空气中二氧化碳有什么不同时，实验小组曾用排水法收集一瓶气体与空气进行对比实验（如右图）。对比实验中看到的现象是 ，反应的化学方程式为 。 【提出问题】实验室制取二氧化碳时能不能用排水法收集？ 【查阅资料】通常情况下：二氧化碳在饱和碳酸氢钠溶液中 不溶；1体积水约能溶解1体积二氧化碳。 【进行实验】实验小组设计了如下图实验装置进行探究。 实验 实验过程 实验结果 1 A中加入足量石灰石，并充满二氧化碳；B中盛满饱和碳酸氢钠溶液。将10mL稀盐酸注入瓶中。 量筒内液体体积，实验2比实验1少约1%． 2 A中加入足量石灰石，并充满二氧化碳；B中盛满蒸馏水。将10mL稀盐酸（浓度与实验1相同）注入瓶中。 （1）A中发生反应的化学方程式为 。 （2）A中充满二氧化碳的目的是 。 （3）实验室用排水法收集气体的方法通常如右图所示，则实验小组的研究中，实验装置B还有缺陷，你认为改进的方法是 。 （4）改进装置后，再次按照实验1和2的过程进行实验，实验结果为“量筒内液体体积，实验2比实验1少约10%”，说明二氧化碳可以用排水法进行收集。你认为二氧化碳能用排水法收集的原因是 。 2．某实验小组利用如图所示装置测量空气中氧气体积分数并取得成功。 【查阅资料】白磷的着火点是40 ℃。 【提出问题】氧气体积约占空气总体积的多少? 【实验准备】锥形瓶内空气体积为230 mL,注射器中水的体积为50 mL,该装置气密性良好。 【实验探究】装入药品,按图所示连接好仪器,夹紧弹簧夹。先将锥形瓶底部放入热水中,白磷很快被引燃,然后将锥形瓶从热水中取出。 【现象分析】 （1）将锥形瓶底部放入热水中,白磷被引燃,说明燃烧不能缺少的一个条件是 ,足量的白磷在锥形瓶中未能全部燃烧,说明瓶内剩余气体 （填“支持”或“不支持”）燃烧。写出白磷燃烧的化学方程式: ,白磷燃烧时最明显的现象是 。 （2）在整个实验过程中,可观察到气球的变化是 。 （3）待白磷熄灭、锥形瓶冷却到室温后,打开弹簧夹,还可观察到的现象是:①注射器中的水自动喷射出来,②当注射器中的水还剩约4 mL时停止下流。导致以上两现象发生的原因分别是: ① ; ② 。 【得出结论】氧气约占空气总体积的 。 3．某化学兴趣小组利用如图1实验装置探究铁生锈的条件。 【提出问题】铁生锈的条件是什么？ 【设计实验】取3根无锈的铁丝设计如图1所示的三个实验。      【实验现象】实验Ⅰ中铁丝生锈，当铁丝足量，时间足够长，打开止水夹后，还能观察到的现象是 。 【实验结论】对比实验 （填序号），可以得出铁生锈需要氧气：得出“铁生锈需要与氧气接触”这一结论所依据的现象是 。对比实验 （填序号），可以得出铁生锈需要水。 【拓展延伸】小明发现，海边铁制渔船上的锈迹比江边铁制渔船的多，他提出问题：海水会加快铁的生锈吗？为验证这一问题，设计如图2所示实验，并按照下表药品进行A、B两个实验，根据实验数据绘制图3. 实验 实验药品 实验A 长5cm、直径1mm铁丝，15mL蒸馏水 实验B 长5cm、一定粗细的铁丝，15mL海水 ①实验B中铁丝的直径最好是 。 ②根据图3，说明铁生锈会 （选填“吸收”或“放出”）热量。 ③根据图3，可以得出结论 。 【反思交流】 暖宝宝反应原理与铁锈蚀原理相同。根据以上探究分析，为了加快暖宝宝发热速度，原料中除铁粉和活性炭外，还可以加入 （填物质类别或名称）。暖宝宝发热时，铁粉与氧气、水蒸气在催化剂作用下迅速的发生反应生成氢氧化铁。请写出该反应的化学方程式 。 4．化学兴趣小组的同学将足量的锌加入到浓硫酸中，发现有大量的气泡放出，他们对气体的成分进行了探究。 【提出问题】锌粒加入浓硫酸后生成的气体是什么？ 【查阅资料】①浓硫酸能与锌反应，但不产生氢气，也不会产生氧气；②SO2有刺激性气味，易溶于水，能使品红(一种红色色素)溶液褪色。 【提出猜想】甲：气体是H2；乙：气体是SO2；丙：气体是SO2和H2； 【实验探究】针对上述猜想，同学们在老师的指导下设计了如图的装置进行探究：    (1)实验开始后，观察到A中品红溶液褪色，证明气体中含有 。 (2)B装置的作用是 。 (3)C装置在点燃酒精灯加热之前应先通一段时间的气体，目的是 ；加热一段时间后，观察到 现象，证明气体中含有H2。 (4)D装置的作用是 。 【讨论】(1)锌和浓硫酸反应生成硫酸锌、水和二氧化硫，为什么在反应过程中又产生了氢气呢？用文字简述原因： 。 (2)锌与浓硫酸和稀硫酸反应都可以产生硫酸锌，如果需要制取硫酸锌，选择锌与稀硫酸反应的优点是 (任填一种合理的答案)。 5．探究白酒燃烧的奥秘 在诊所里，小华同学看到老中医用“酒火疗法”为患者治疗，发现白酒竟然能够被点燃。老中医告诉她：只有酒精体积分数较大(即度数较高)的白酒才能被点燃。好奇并喜欢探究的小华用体积分数为75%的酒精溶液(指每100 mL酒精水溶液中含75mL酒精) 代替白酒进行了系列探究。 【提出问题】能被点燃的酒精溶液的最小体积分数是多少？ 【查阅资料】 ①酒精( C2H5OH)是一种无色液体，易挥发，易燃烧，可任意比倒与水互溶。 ②两种液体混合时，分子间隔不同对混合后的总体积有影响，但对本实验的影响很小， 忽略不计。 【实验探究】 实验用品：75%酒精溶液、蒸馏水、小烧杯、胶头滴管、量筒(20 mL、10 mL)、蒸发皿、玻璃棒、火柴。 (1)实验时，用75%酒精溶液配制IO mL60%的酒精溶液。 ①最好选用 mL量筒，使周量筒量取液体读数时应注意 。 ②配制该溶液的操作方法是 。 (2)在室温(20℃)时，小华按上述方法配制了体积分数为50%、40%、30%、20%的酒精溶液各l0mL，分别倒入蒸发皿中，点燃，观察。实验结果如下表 酒精体积分数 50% 40% 30% 20% 观察到的现象 可燃 可燃 不可燃 不可燃 酒精完全燃烧的化学方程式为 。 (3)室温(20℃)，在小华实验探究的基础上，要想更精确测定能被点燃的酒精溶液的最小体积分数，请你补充进一步探究的实验方案 。 (4)拓展应用 ①未盖灯帽且久置不用的酒精灯，常常不能被点燃。其原因是 。 ②因酒精含量低而不能燃烧的酒精溶液，要分离出其中的酒精，可采用的方法是 。 6．某化学兴趣小组同学，在学习燃料的合理利用与开发后，对天然气的主要成分甲烷，燃烧后的气体产物是什么产生了兴趣，他们在老师的指导下进行探究，请你参与探究并回答下列问题。 【提出问题】甲烷燃烧后生成哪些气体物质？ 【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白色无水硫酸铜粉末遇水变蓝色；③氢氧化钠溶液能吸收CO2。将甲烷在一定量纯净氧气中燃烧的产物依次通过A～E装置(部分夹持、固定装置省略)进行实验。 【猜想与假设】 猜想Ⅰ：CO2、H2O；猜想Ⅱ：CO、H2O；猜想Ⅲ： 。 【实验设计】 观察到的实验现象如下： （1）A中 ；（2）B、E中澄清石灰水变浑浊；（3）D中固体由红色变为黑色。 【实验结论】 （1）根据以上实验现象可知猜想Ⅲ成立。 （2）写出B装置中发生反应的化学方程式 。 【反思交流】 （1）B装置的作用是 ；E装置后的气球的作用是 。 （2）在煤炉旁放一盆水可以预防一氧化碳中毒，这种说法对吗？为什么？ ； 请你说出一条防止一氧化碳中毒的方法 。 7．维生素C易溶于水，水溶液显酸性，易被氧气、碘氧化；某同学为了探究VC的性质，进行了如下实验. Ⅰ、用某制药厂生产的VC片(每片含VC0.1g及不溶性辅料)配制0.5%的VC溶液。 (1)若取5片VC片，应大约去蒸馏水 mL.(取整数) (2)除去浑浊液中的不溶性辅料，得到澄清的VC溶液，其操作名称是 。 Ⅱ、设计实验证明VC溶液具有酸性。 (3)限用试剂：无色酚酞试液、稀氢氧化钠溶液。请你完成下表。 实验步骤 预期现象及结论 ，说明VC溶液具有酸性 Ⅲ、探究VC溶液在一定温度下(18℃)露置时间对VC含量的影响，采用控制变量法进行试验，具体如下表所示。 实验序号 碘水浓度及用量 0.6%淀粉溶液 VC溶液恒温露置时间/h 蓝色消失需要VC溶液滴数 ① 0.06%、4.8mL 3滴 0 10 ② 0.06%、4.8mL 3滴 12 12 ③ 3滴 24 18 ④ 0.06%、4.8mL 3滴 36 41 (4)实验③中碘水的浓度及用量分别是 。 (5)VC质量分数随露置时间(0——36h)的变化图像，正确的是 (填字母标号) (6)为了提高定量探究vc溶液的准确性。配制VC溶液时，必须先除去溶解在蒸馏水中的少量氧气，具体处理方法是 。 8．小雨同学在体育课上腿部擦伤，医务室的大夫在她伤口上涂了医用过氧化氢溶液，小雨看到伤口处产生了小气泡，很好奇。为什么瓶中的过氧化氢溶液涂到伤口上，分解就加快了呢？    （1）小雨同学准备用如图所示装置测定过氧化氢分解的快慢，实验前在注射器中吸入过氧化氢溶液，量筒内装满水。实验开始时，向试管中注入过氧化氢溶液，并用排水法收集氧气。记录2分钟收集的气体体积。 I、请写出实验室过氧化氢分解制氧气的文字表达式： 。 Ⅱ、小雨同学为了检验该气体是否是氧气，把导气管从水中取出，将带火星的木条放在导气管口处，观察到 ，说明生成的气体是氧气。 （2）小雨查阅了相关资料，并进行了探究实验： 【查阅资料】 I、过氧化氢是人体代谢废物之一，它能够对机体造成损害，人体存在过氧化氢酶，可以催化过氧化氢分解。 Ⅱ、温度对化学反应的快慢有影响，人体正常体温是37℃。 【提出猜想】 猜想1：过氧化氢分解加快是因为体温比瓶中的温度高。 猜想2：过氧化氢分解加快是因为伤口中有过氧化氢酶。 【进行实验】 序号 实验步骤 实验现象 实验结论 1 分两次进行实验，均注入等体积过氧化氢溶液 第一次在常温下进行 第二次将试管浸在37℃的温水中 量筒中2分钟收集到的气体体积均为5mL 2 分两次进行实验： 第一次将装有一小粒过氧化氢酶的试管浸在37℃的温水中，注入5mL过氧化氢溶液； 第二次 第一次，量筒中2分钟收集到的气体体积为 mL 第二次，量筒中2分钟收集到的气体体积为5mL 过氧化氢分解加快是因为过氧化氢酶的作用 【实验反思】小雨反思了实验过程，认为人体中过氧化氢酶是在体温条件下发挥作用的，实验得出的结论可能存在不足。因此又补充进行了几组实验，数据记录如下表所示。 加入过氧化氢酶 不加过氧化氢酶 反应温度/℃ 25 37 42 25 37 42 收集到气体体积/mL 39 56 34 5 5 5 I、你认为小雨的实验中所用过氧化氢溶液除浓度相同外，体积应该是 mL。 Ⅱ、通过这些数据，你能得出的新结论是 。 9．如图几种物资在新冠疫情中起到了重要的作用。 (1)一次性医用三层口罩是由专业两层纤维无纺布和中间一层熔喷布，经超声波焊接而成，能像滤纸一样起到 (填实验操作名称)作用。 (2)84消毒液的有效成分为次氯酸钠(NaClO)，其中氯元素的化合价为 ；工业上可用氯气(C12)和NaOH溶液反应来制取NaClO，同时生成一种重要的调味品和水，该反应的化学方程式为 。 (3)某兴趣小组对84消毒液和过氧化氢消毒剂进行如下探究： 【实验1】取少量84消毒液于试管中，滴加过氧化氢消毒剂，发现大量气泡产生并能使带火星的木条复燃，说明该气泡是 (写化学式)。 【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与过氧化氢消毒剂发生化学反应； 猜想二：作 ，与过氧化氢分解产生氧气时起类似MnO2的作用。 【实验2】 ①按图所示组装实验装置，并检查装置气密性。 ②向锥形瓶中加入30mL84消毒液，注射器中吸入25mL过氧化氢溶液。 ③把注射器中的过氧化氢溶液平均分5次推入锥形瓶中；每次推入过氧化氢溶液，待不再产生气泡后，记录收集气体的总体积(忽略其他误差)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 140 280 365 370 375 分析表中数据得出“猜想 正确”，其依据是 。 【拓展反思】 ①生活中使用各种消毒剂时，要考虑它们的性质，切记“科学使用，注意安全！”下列使用消毒剂的做法正确的是 。 A 消毒剂均应密封保存              B 使用84消毒液的浓度越高越好 C 不同的消毒剂可混合使用          D 使用医用酒精消毒应远离明火 ②“洁厕灵”的有效成分是稀盐酸，若与“84消毒液”混用，会产生一种有毒气体，其反应的化学方程式为，则的化学式为 。 10．某同学对“氯化氢(HCl)气体是否显酸性”进行相关探究，他用三朵由紫甘蓝的汁液染成蓝紫色的纸质干燥小花进行了以下三个实验。 I喷水 II直接放入氯化氢气体中 Ⅲ喷水后放入氯化氢气体中 实验中可观察到:I和II中的小花不变色;Ⅲ中的小花变红色。 （1）由实验可知氯化氢气体不显酸性，请你从微观角度分析其原因 。 （2）小明向实验中变红的小花上喷足量的稀氢氧化钠溶液，发现小花最后变成黄绿色，写出相关反应的化学方程式 。 11．根据下列的实验装置图回答问题。 （1）装置Ⅰ在实验中可用于过氧化氢溶液制氧气，其反应的化学方程式为 。 （2）在化学实验中，对装置稍加改装或采用不同的组合时，就能完成多种实验。如将装置Ⅱ改为Ⅳ后，可以顺利进行草酸受热扫解的实验。 草酸是一种有机物，常温时为一种无色透明的晶体，加热时易分解。草酸受热分解的化学方程式为：C2H2O2==H2O+CO2+CO 根据改进后图Ⅳ所示实验装置推测草酸还具有的物理性质为 。 （3）现将装置Ⅳ与装置Ⅲ相连，对草酸受热分解后所得产物的组成和性质进行探究。实验开始前E中左右液面在同一水平面上。 ①装置Ⅲ中A可用于收集反应生成的水，还具有 的作用； ②实验过程中，D中一直无明显现象，E中球容器内液面 （填“升高”、“降低”或“不变”）。 12．某工业铁红（Fe2O3）样品中可能混有一种黑色的金属氧化物杂质．根据工业制取铁红分析，该杂质可能是FeO或CuO，兴趣小组同学为探究样品中是否含有杂质及杂质的成分，进行如下实验． （1）甲组同学分别取质量相等的样品和Fe2O3，加入试管Ⅰ、Ⅱ中，然后加入等体积稀硫酸进行如图对照实验，并得出结论：样品中不含杂质，你认为该结论 （填“合理”或“不合理”．） （2）乙组同学按下列步骤进行实验： 收集资料 ①上述三种氧化物在加热条件下，都能与氢气反应得到相应的金属单质和水． ②三种氧化物中氧元素的质量分数由大到小的顺序为 ． ③铁粉中混有少量铜时，难以从金属颜色确定是否含有金属铜． （3）设计方案进行实验 乙组同学用如图装置进行实验（碱石灰是氧化钙与氢氧化钠固体混合物）． ①乙组同学的实验装置中，依次连接的合理顺序为A→F→ → → →B，检查装置气密性后，向各装置中加入药品，装置F中试剂X是 溶液， ②下列实验操作步骤的合理顺序是 （填写操作编号）． a 加热装置D中反应管 b 检验H2的纯度 c 打开装置A中分液漏斗活塞，向圆底烧瓶中加入稀盐酸 ③该实验处理尾气的方法是 ． 实验分析与结论 （4）乙组同学的两次实验数据如表：（两次实验工业铁红均与氢气完全反应） 实验编号 加入装置D中工业铁红的质量（g） 实验后装置E的增重（g） 1 8.0 2.6 2 16.0 5.2 ①分析数据，你的实验结论是 ． ②请帮助乙组同学设计实验方案确认该样品中杂质的成分 ． 13．某同学在学习木炭和氧化铜反应的知识后，产生了疑问：木炭与氧化铜反应生成的气体有哪些？同学们带着疑问进行了下列探究： ［提出猜想］猜想一：只有CO2：猜想二：只有CO；猜想三：有CO和CO2。 ［查阅资料］没有磷钼酸溶液的氯化钯试纸遇二氧化碳无变化，但遇到微量一氧化碳会立即变成蓝色。 ［实验步骤］连接好实验装置，并进行实验，装置如下图所示(夹持仪器已省)： 步骤一：实验前先通一段时间N2； 步骤二：点燃酒精喷灯加热。玻璃管中的现象是 。 ［实验结论］ (1)若观察到氯化钯试纸不变色，澄清石灰水变浑浊，则猜想一成立，请写出澄清石灰水变浑浊的化学方程式： 。 (2)若观察到氯化钯试纸变蓝，澄清石灰水不变浑浊，则猜想 成立。 (3)若观察到氯化钯试纸变蓝，澄清石灰水 ，则猜想三成立。 (4)该实验开始前通一会儿N2的目的是： 。 (5)有同学认为该装置需要添加尾气处理装置，你认为是否需要？ 请说明理由。 。 14．在做盐跟盐反应的分组实验时，第一组学生进行BaCl2与Na2CO3溶液的反应，第二组学生进行BaCl2与Na2SO4溶液的反应．实验结束后，两组同学将全部的浊液集中倒进一个废液缸中．浊液中白色沉淀物质是 和 ． 化学兴趣小组对浊液进行过滤，探究滤液的成分． 【提出问题】滤液里除了NaCl外，还有什么物质？ 【提出猜想】猜想①： ；            猜想②：Na2SO4； 猜想③：Na2CO3；              猜想④：Na2CO3、Na2SO4 【实验探究】 若现象a只有白色沉淀，则猜想 成立，则生成沉淀的反应方程式为 ；若现象a只有气泡产生，则猜想 可能成立，则生成气体的反应方程式为 ；若现象b产生白色沉淀，然后加稀硝酸沉淀部分溶解，并产生气泡，则猜想 成立，若沉淀全部不溶解，则猜想 成立． 15．九年级的几名同学对蜡烛火焰的焰心进行了以下探究,请你完成其中的一些步骤。    (1)点燃蜡烛,将一根小木条迅速平放入火焰中,约ls后取出,现象如图A,这证明蜡烛 温度最高。 (2)向焰心斜向插入一支细短玻璃管,发现玻璃管中无明显现象(如图B),在玻璃管的上口点燃,上口产生火焰,这说明焰心物质具有的化学性质是 。 (3)问题与猜想: 【信息提示】蜡烛的主要成分是石蜡,石蜡为白色固体。 【提出问题】从短玻璃管导出的物质是什么 【猜想与实验】 猜想 实验操作 实验现象 实验结论 猜想①:焰心气体含二氧化碳 在未点燃的细短玻璃管上口罩一个内壁涂有澄清石灰水的小烧杯 澄清的石灰水不变浑浊 猜想① (填“成立”或者“不成立”) 猜想②:焰心气体含石蜡蒸气 取一根较长的细玻璃管用湿冷毛巾包住中部,将玻璃管下端插入焰心,上端试着用火柴点燃 上端 火焰(填“有”或者“没有”) 猜想②成立 取下长玻璃管,打开湿毛巾 导管中部有 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 $$