2024年中考化学高频考点：科学探究题

2024年中考化学高频考点：科学探究题 1．小明在帮老师整理实验室时，发现一瓶未密封的KOH固体，对其成分提出以下假设，并在老师的指导下进行实验探究。 【查阅资料】①KOH与NaOH的化学性质相似。请用化学方程式解释KOH变质的原因是 。 ②K2CO3溶液呈碱性，BaC12溶液、KC1溶液呈中性。 【猜想假设】假设Ⅰ：只含KOH 假设Ⅱ：含KOH和K2CO3 假设Ⅲ：只含K2CO3 【进行实验】 实验步骤 实验现象 实验结论 ①取少量样品于试管中，加入足量的稀 有气泡产生 假设 不正确 ②另取少量样品于试管中，加水溶解，加入过量的BaC12溶液，振荡，静置 假设Ⅲ正确 ③取②中上层清液，滴加无色酚酞溶液 【问题讨论】步骤②中加入过量BaCl2溶液的作用是 。 【拓展应用】完全变质的KOH也有利用价值，从K2CO3的组成或性质看，这瓶变质的试剂在农业上的用途是 。 2．燃烧是人类最早利用的化学反应之一，燃烧与人类的生活以及社会的发展有着密切的联系。某校实践小组的同学们在老师的组织下，带着极大的兴趣以“探究燃烧的奥秘”为主题展开了如下项目化学习。 任务一：调查燃烧的价值 (1)同学们通过上网搜索、图书馆翻阅资料、社区调查、学习小组讨论等方式，调查发现社区的家庭使用天然气（主要成分是）做饭，完全燃烧的化学方程式为 。 任务二：探究燃烧的条件 【设计实验】为探究燃烧的条件，小组同学在老师的指导下，在实验室设计并完成如下实验。    【查阅资料】 ①白磷的着火点为，红磷的着火点为： ②磷燃烧产生的白烟会刺激人的呼吸道。 【实验分析】 (2)图甲中铜片上白磷燃烧的化学方程式 ；烧杯中热水的作用一方面是提供热量，另一方面是 。 (3)通过对比图甲中 （填序号）处的现象，可得出燃烧需要可燃物与氧气接触。 (4)通过图乙中a处的白磷燃烧，b处的红磷不燃烧，说明可燃物燃烧的条件之一是 。 【交流讨论】 (5)图乙中a处白磷燃烧后很快熄灭，原因可能是______（填字母）。 A．Y形管内的温度降低 B．氧气耗尽 C．白磷的着火点升高 (6)实验小组又设计了如图所示的一组实验探究燃烧条件。下列说法中不正确的是______（填字母）。    A．图1白磷未燃烧是由于没有与氧气接触 B．图2白磷未燃烧是由于温度没有达到着火点 C．若将图3中白磷换成红磷，也能观察到燃烧现象 任务三：调控运用燃烧 打铁花是一种传统的民间焰火表演艺术。其原理是将生铁烧至熔化成为铁水，再将铁水在空中用力击打而形成四处飞溅的耀眼“铁花”。 (7)烧铁水时，用鼓风机不断向燃着的焦炭中鼓入空气，其目的是 。 【拓展应用】 (8)对下列词语的有关化学原理解释不合理的是______（填字母）。 A．火上浇油—隔绝空气 B．风助火威—为燃料燃烧提供充足的氧气 C．釜底抽薪—燃烧需要可燃物 D．钻木取火—使温度达到可燃物的着火点 3．下水管道往往容易沉积毛发、菜叶、渣滓等各类杂物，这些杂物造成的阻塞困扰了人们日常生活。现对两种不同成分的固态管道疏通剂的疏通效果进行探究。 品名 管道疏通剂A 管道疏通剂B 主要成分 烧碱、过碳酸钠（）、氧化剂、表面活性剂 烧碱、铝粉、氧化剂、表面活性剂 【探究疏通原理】 查阅资料：①固态管道疏通剂是利用氢氧化钠的腐蚀性来腐蚀软化堵塞物，利用其他成分反应产生的气体冲开管道内的腐蚀物等。②管道疏通剂A溶于水能产生氧气。 (1)疏通剂B中发生的反应为： （补全化学方程式）。 (2)疏通剂中的氧化剂有利于蛋白质水解，并能杀菌、除异味；表面活性剂可以使油脂分散，起到发泡作用，使堵塞物松散的目的是 ，使油脂与氢氧化钠反应更充分。 (3)实验中发现疏通剂中的氢氧化钠在腐蚀堵塞物同时，还会溶于水并 （填“吸热”或“放热”），加速放出气体。 (4)从安全角度分析哪种管道疏通剂更好？ ，理由是 。 【探究疏通效果】 小组同学取4支试管，分别加入毛发（3根）、熔化后的猪油（2ml）、果皮（2片）、水垢（5g），贴上标签纸，再依次向4支试管中分别加入3.5g疏通剂A和10mL水。另取4支试管加入疏通剂B做相同实验，观察现象； 实验 1 2 3 4 5 6 7 8 待测物 毛发 猪油 果皮 水垢 毛发 猪油 果皮 水垢 疏通剂种类和质量 疏通剂A        3.5g 疏通剂B         g 开始溶解的时间/min 30 25 60 —— 45 30 100 —— 疏通效果：两种疏通剂对于毛发、猪油和果皮都有明显溶解效果，对水垢均没有明显溶解能力。 (5)实验加入疏通剂B的质量为 g。 (6)根据上述实验，还能得出的结论是 。 (7)在使用管道疏通剂时需注意哪些事项 （写出一条即可）。 【探究疏通剂改进】 (8)查阅资料得知当堵塞物中有较多水垢（主要成分为碳酸钙和氢氧化镁）时，会形成灰白色蜂窝状难溶性堵塞物。同学们讨论得出可以使用 （填物质名称）对管道进行疏通。 【反思与拓展】 (9)科研人员还在不断改进管道疏通剂的配方，对此你有何建议 。 4．某兴趣小组用下图（试管中充满空气）所示的实验来探究“可燃物燃烧的条件”。经查阅资料可知：白磷着火点为40℃，红磷着火点为240℃，它们在空气中燃烧都生成白烟。      （1）用图甲所示装置进行实验，观察到的现象是 。 （2）根据实验得出可燃物燃烧的条件是 、 。 （3）图甲所示实验装置有不足之处，请指出来： 。 （4）若试管a改用图乙所示装置进行实验，待试管冷却后打开止水夹，假如进入试管中水的体积约占试管体积的1/5（不考虑橡皮塞所占体积），请问你能从该现象获得哪些信息（任写一条）： 。 5．某化学兴趣小组学习完金属的冶炼后，进行总结和如图的探究。 (1)图甲是炼铁原理的实验室模拟装置，该反应的化学方程式为 ；该实验需要进行尾气处理，处理CO尾气的方法是 (填一种方法)。 【探究实验一】对照冶炼金属的方法，小组成员做了氢气与氧化铜的探究实验(如图乙)。在点燃酒精灯前必须 ，以排尽空气防止发生爆炸。反应完全后得到红色固体。 查阅资料得知：Cu和Cu2O均为不溶于水的红色固体，Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O。 小明猜想：红色固体可能是Cu和Cu2O的混合物。为验证其猜想，他取少量红色固体于试管中，加入足量稀硫酸、加热，观察到溶液由无色变蓝色，管底仍有少量红色固体。有人认为小明猜想不完全正确，该同学的猜想是：红色固体可能是 。 【探究实验二】同学们接着做了如图丙的探究实验。实验完成后，发现澄清石灰水变浑浊，试管中粉末全部变为黑色；取少量黑色粉末，加入足量稀硫酸充分振荡，他们惊讶地发现没有预期的气泡，黑色粉末没有溶解、质量不变且可以被磁铁吸引。这说明该反应并没有生成 。 查阅资料得如下信息： 铁的氧化物化学式 Fe2O3 Fe3O4 FeO 颜色 红色 黑色 黑色 化学性质 可溶于酸 常温下，不溶于稀硫酸 可溶于酸 根据以上信息，丙实验固体发生反应的化学方程式为 ，经分析后，同学们认为反应温度过低。为保证有更高的反应温度，实验改进的措施为 。 6．烧碱具有较好的杀菌消毒作用且廉价易得，但工业烧碱中常含有杂质碳酸钠。某科学学习小组同学围绕工业烧碱样品纯度测定问题，展开了讨论与探究。 (原理思路)利用Na2CO3与稀H2SO4反应产生CO2，通过CO2质量的测定，确定样品中碳酸钠的质量，从而计算样品纯度。 (实验方案)小华同学根据以上思路，设计了如图的实验方案(固定装置省略)。 (交流讨论) (1)小明认为如图实验方案的设计有缺陷，会导致难以避免的误差。你认为下列哪些因素会导致实验结果偏高 (填序号)。 ①加入的稀硫酸量不足 ②装置内空气中的CO2没有排出 ③反应产生的CO2未被完全吸收 ④干燥管与空气直接相通 (方案改进)为减少误差，使CO2质量的测定更准确，该小组同学根据以上讨论，对如图方案进行改进，设计了如图的实验方案(固定装置省略)。 (2)装置B中样品在与稀硫酸反应前和停止反应后，都要通过量的空气。反应前通空气时a、b、c三个弹簧夹的控制方法是 。 (3)写出装置A中发生反应的化学方程式： 。 (数据分析) (4)若反应过程中，装置B中滴加稀硫酸的速度太快，则烧碱的纯度将 (填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。 (5)若原样品共Ag，实验结束测得C装置增重Bg，D装置增重Cg，则原样品纯度(质量分数)为 。 (拓展延伸) (6)D装置用装有氢氧化钠固体的U形管，而不用装有澄清石灰水的洗气瓶原因： 。 (7)实验结束后，小华、小明一起探讨时，发现按目前所学知识还有其它实验方案测定工业烧碱样品纯度，方法是：取样品溶于水，滴加入过量的氯化钡溶液，过滤、洗涤、干燥、称量 的质量，再计算出碳酸钠的质量，最后计算出其纯度。 7．同学们为探究氢氧化钙的化学性质，取少量氢氧化钙溶液于四支试管中，做了如下实验： （1）A种观察到的现象是 ，B中观察到的现象是 。 （2）D中反应后溶液显 （填“酸性”“碱性”或“中性”）。 （3）C中反应的化学方程式为 。 实验结束后，小组同学把A、D试管中反应后的废液倒入同一个烧杯中，观察到沉淀明显增多，将沉淀过滤得到无色滤液。同学们对所得无色滤液中溶质成分进行了探究。 【提出问题】所得无色滤液中溶质成分是什么？ 【猜想】猜想Ⅰ：NaOH        猜想Ⅱ：NaOH和Na2CO3 猜想Ⅲ： 。 【实验探究】 实验步骤 实验现象 实验结论 ①取少量所得无色滤液于试管中，加足量稀盐酸 无明显现象 猜想 不正确 ②另取少量所得无色滤液于试管中，加适量碳酸钠溶液 猜想Ⅲ正确 8．绿矾（主要成分为硫酸亚铁）在工农业生产中具有重要用途： 【查阅资料】①KSCN溶液遇Fe3+变为血红色，遇Fe2+不变色；②Fe2+易被氧化为Fe3+；③SO2能使品红溶液褪色。 某化学兴趣小组同学取少量绿矾样品于试管中，加水溶解，滴加KSCN溶液，溶液颜色无明显变化，说明样品中没有 (填离子符号)，再向试管中通入氧气，观察到溶液逐渐变红。该小组同学为探究硫酸亚铁分解的产物，设计了下图所示装置进行探究： 【进行实验】 （1）连接好实验仪器以后，要先 。 （2）装好药品后，打开K1、K2，先向装置内通入一段时间N2的原因是 。 （3）关闭K1，点燃酒精喷灯，观察到A中固体最终变为红色粉末，B中的品红溶液褪色，说明硫酸亚铁的分解产物有 、 (填化学式)。若进一步实验证明分解产物中还有一种硫的氧化物，则硫酸亚铁分解的化学方程式为 。 9．如下图所示，某实验小组的同学在进行酸碱中和反应的实验时，向烧杯中的氢氧化钠溶液加入稀盐酸一会后，发现忘记了滴加指示剂。因此，他们停止滴加稀盐酸，并对烧杯内溶液中的溶质成分进行探究。    Ⅰ.从微观角度分析，中和反应的实质是 。 Ⅱ.探究烧杯内溶液中溶质的成分： 【提出问题】该烧杯内溶液中的溶质是什么？ 【猜想】猜想①：可能是NaCl和NaOH；猜想②：可能只有NaCl 猜想③：可能是 。 【查阅资料】氯化钠溶液呈中性。 【进行实验】 实验方案 实验操作 实验现象 实验结论 方案一 取少量烧杯内溶液于试管中，滴入几滴酚酞溶液，振荡 溶液 色 猜想①不正确 方案二 取少量烧杯内溶液于另一支试管中，逐滴加入碳酸钠溶液至过量 猜想②不正确，猜想③正确。 方案二发生反应的化学方程式是 。 【反思与拓展】 （1）在分析化学反应后所得物质成分时，除考虑生成物外还需考虑反应物是否过量。 （2）根据所学化学知识，验证烧杯内溶液中的溶质含有HCl，除以上方案外，下列哪些物质单独使用也能完成该实验？ (填序号)。 A．pH试纸    B．铜        C．紫色石蕊溶液 10．氢氧化亚铁[Fe(OH)2]可以用来制颜料、药物、催化剂、吸收剂和砷解毒剂等,学习小组展开制取Fe(OH)2的实验探究。 [查阅资料] (1) Fe(OH)2是一种白色难溶于水的固体，在空气中易被氧气氧化; (2) 2NaOH+ FeSO4= Na2SO4+ Fe(OH)2↓。 [实验制备]小组同学向盛有FeSO4溶液的试管中滴加NaOH溶液，观察到开始有大量白色沉淀生成，很快变成灰绿色，最终变成红褐色物质。 [提出问题]实验制备中沉淀颜色为什么会发生改变? [猜想假设]通过对资料进行分析，小组同学认为是氧气将Fe(OH)2氧化成红褐色的Fe(OH)3 [实验验证]小组同学利用氧气传感器、溶解氧传感器进行数字化实验，实验装置如图1所示(夹持装置略去，装置气密性良好)。打开磁力搅拌器，立即加入氢氧化钠溶液，实验数据如图2、图3所示。 [解释与结论] (1)搅拌的作用是 (2)通过上述数字化实验，可得到“Fe(OH)2在制备过程中，沉淀颜色的改变与氧气有关”的结论。其依据是 [清洗仪器]实验结束后，装置内壁沾有的红褐色固体用水不易洗去，小林同学提议利用 (填化学式)溶液清洗。 小组同学为制取纯净的Fe(OH)2,设计了如下实验: [改进方案]向盛有5mL新制FeSO4溶液的试管中加入10滴植物油，然后用胶头滴管滴加煮沸过的氢氧化钠溶液，此时,胶头滴管的正确使用方法是 (填字母)。. [实验现象]能较长时间看到白色沉淀产生。 [反思交流]该实验中加入植物油的目的是 ；氢氧化钠溶液煮沸的目的是 11．学完二氧化碳的性质之后，实验兴趣小组的同学对紫色石蕊试纸变红色的实验进行了深入的研究。 【提出问题】是什么物质使紫色石蕊试纸变红色的？ 【提出假设】（1）是水使紫色石蕊试纸变红色； （2）是二氧化碳使紫色石蕊试纸变红色 （3）是碳酸使紫色石蕊试纸变红色。 【设计实验】 他们设计了如图所示的实验。请你根据他们的实验，回答下列问题：（提示浓硫酸具有吸水性） （1）写出用稀盐酸和大理石制取CO2的化学方程式 。 （2）①实验过程中，试管内紫色石蕊试纸的颜色始终没有变化。 ②集气瓶中胶头滴管中的蒸馏水，在二氧化碳气体生成前滴至紫色石蕊试纸上，未见试纸发生颜色变化，当有二氧化碳通过时发现湿润的紫色石蕊试纸变红，此现象说明： 。 ③在烧杯中出现的现象是什么？ 【得出练论】假设（3）成立。 12．某学校化学兴趣小组同学在实验室发现一瓶忘了盖瓶盖的NaOH固体，对其成分是否变质以及变质程度产生了兴趣。同学们作出了以下猜想，并进行如下实验探究。 【提出问题】这瓶NaOH固体样品的成分是什么呢？ 【作出猜想】猜想1：只含NaOH   猜想2：只含Na2CO3  猜想3：含有NaOH和Na2CO3 【讨论交流】 (1)NaOH可能变质的原因是 （用化学方程式表示） 【实验探究】 (2)取少量样品于试管中，加入足量稀盐酸，有气泡产生，说明猜想 不成立。 (3)进一步他探究过程如下： 根据上述探究过程回答： ①加入过量BaCl2溶液的作用是 ； ②不能用适量Ba（OH）2溶液代替过量的BaCl2溶液的原因是 ； ③下列溶液可用来代替酚酞试液检验猜想3成立的是 。 A．CuCl2溶液    B．KNO3溶液    C．CaCl2溶液    D．NH4Cl溶液 13．发现问题：小明同学用“双氧水”（过氧化氢溶液）清洗伤口时，不小心将过氧化氢溶液滴到水泥板上，发现大量气泡产生。 提出问题：小明联想到自己曾经用二氧化锰作过氧化氢的催化剂，他想，水泥块能否作过氧化氢分解的催化剂呢？于是他到建筑工地取回一些小水泥块，并用蒸馏水浸泡、冲洗、干燥，并进行以下探究。 猜想：水泥块能作过氧化氢分解的催化剂。 (1)实验验证： 实验步骤 实验现象 实验结论 实验一 木条不复燃 常温下过氧化氢溶液分解很慢。 实验二 在装有过氧化氢溶液的试管中加入水泥块，然后将带火星的木条伸入试管中 木条复燃 结论：水泥块能加快过氧化氢的分解速率，故水泥块是过氧化氢分解的催化剂。 (2)请写出过氧化氢在二氧化锰催化下反应的文字（或符号）表达式 。 (3)讨论与反思：小冰认为：仅凭上述两个实验还不能证明水泥块为过氧化氢分解的催化剂，他觉得需要增加一个探究实验： ； 实验步骤：①准确称量水泥块质量；②完成实验二；③待反应结束，将实验二试管里的物质进行过滤、洗涤、干燥、 ；④对比反应前后水泥块的质量； (4)但老师指出：要证明小明的猜想，小冰的补充实验还是不足够，需要再补充一个探究实验： 。 14．蔗糖是生活中常见的一种物质，某兴趣小组对“蔗糖的组成”进行了探究｡ 【作出猜想】小组同学认为绿色植物通过光合作用将二氧化碳和水转化成葡萄糖和氧气，葡萄糖进一步转化为蔗糖，故蔗糖中一定含有碳､氢元素，可能含有氧元素｡ 【实验验证】 方案一：小明将蔗糖在氧气中燃烧，检验到生成物中有水和二氧化碳，得出结论“蔗糖是由碳､氢､氧三种元素组成的”｡ 小刚认为该方案不合理，只能说明蔗糖中一定含有碳､氢元素，不能确定是否含有氧元素，理由是 ｡ 方案二：小刚用如图所示装置进行实验｡实验开始先通入一会儿氮气，然后关闭弹簧夹，点燃酒精灯给蔗糖加强热｡    （1）观察到 出现，说明蔗糖中含有氢元素和氧元素｡ （2）观察到硬质玻璃管中残留有黑色固体，他猜测该黑色固体是单质碳，并继续利用如图所示装置，另选试剂进行了验证单质碳的实验｡实验过程和现象如下： 实验过程 实验现象 ，点燃酒精灯 ①硬质玻璃管中的黑色固体剧烈燃烧，发出白光； ② 写出上述实验过程中②反应的化学方程式： ｡ 【实验结论】蔗糖是由碳､氢､氧三种元素组成的｡ 【拓展交流】 （1）方案二中，先通入一会儿氮气的原因是 ｡ （2）查阅资料得知蔗糖的化学式为C12H22O11 小红发现：蔗糖分子中氢原子数目是氧原子数目的2倍，但是蔗糖中氧元素质量却是氢元素质量的 倍｡ 15．某化学兴趣小组探究二氧化碳在水中的溶解性。 【提出问题】在实验室条件下，1体积的水能溶解多少体积的CO2？ 【进行实验】该小组使用大理石和稀盐酸制取CO2，其化学方程式为 。取4支注射器，其中2支注射器分别抽取10mL空气和10mL蒸馏水，另外2支分别抽取10mL的CO2和10mL蒸馏水，并胶管连接(如图1所示)。交替推动2支注射器的活塞，反复多次至体积不再减少为止。 【记录数据】 实验编号 抽取气体的体积 抽取蒸馏水的体积 充分混合后，气、液的总体积 ① 10 mL空气 10 mL 20 mL ② 10 mL的CO2 10 mL 13 mL 【得出结论】在实验室条件下，空气难溶于水；CO2的溶解性为1体积水最多能溶解 体积的二氧化碳。 【反思质疑】许老师用数字实验测量了反应前后容器内压强的变化。如图2实验装置所示，收集一瓶CO2，连接压强传感器和一只装有20mL蒸馏水的注射器。开始时，测量到容器内压强为106.07kPa，然后迅速将注射器里的蒸馏水全部压入烧瓶中，并充分振荡烧瓶。压强变化曲线如图3所示。 ①BC段压强迅速上升的原因是 。 ②CD段的压强减小原因是 (用化学方程式表示)，若向烧瓶中滴加紫色石蕊溶液，现象为 。 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 $$