2024年中考化学题型强化提升之科学探究题

2024年中考化学题型强化提升之科学探究题 1．某化学兴趣小组的同学为验证质量守恒定律，做了镁条在空气中燃烧的实验。 Ⅰ.实验结束后，将所有燃烧后的产物收集起来称量，发现其质量大于反应物镁条的质量。请回答： (1)该反应 （填“遵守”或“不遵守”）质量守恒定律。 Ⅱ.小周同学发现产物中有少量黄色固体。 【提出问题】黄色固体是什么物质呢？ 【查阅资料】 ①氧化镁为白色固体；②镁能与氮气反应，生成黄色的氮化镁固体；③氮化镁可与水剧烈反应产生氨气，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。 【猜想】黄色固体为氮化镁 【实验探究】取适量燃烧后的产物于试管中，加少量水，再将湿润的红色石蕊试纸于试管口； (2)若观察到 的现象。则说明猜想正确。 【反思与交流】 (3)若用镁条代替红磷做测定空气中氧气含量的实验，不考虑其他因素的影响，进入水的体积会 （填“大于”“小于”或“等于”）瓶内空气体积的。 (4)已知空气中氮气的含量大于氧气的含量，而镁条在空气中燃烧生成的氧化镁却远多于氮化镁，为什么？请给出合理的解释 。 (5)写出镁条在氮气中燃烧生成氮化镁的化学方程式： 。 2．老师给了同学们一包红色粉末，该粉末可能是铜粉和氧化铁（Fe2O3）粉末中的一种或两种。同学们对该粉末进行了定性与定量研究。 （1）定性实验： 实验方案 实验现象 实验结论 取少量红色粉末放入试管中，滴加足量的稀盐酸振荡 红色粉末全部消失，溶液呈粉末棕黄色 粉末为Fe2O3 粉末为Cu （2）定量实验： 取该粉末4g放入硬质玻璃管中，先通CO，然后再用酒精喷灯加热一段时间，停止加热继续通入CO至装置冷却。实验装置如图：    ①实验时，先通CO再加热的目的是 。 ②若该粉末全部是氧化铁，在硬质玻璃管中观察到的实验现象是 。B装置是用于吸收二氧化碳并收集CO，其中盛放的试剂最好是 。 A NaOH溶液        B 稀盐酸        C 水 如果该实验没有装置B、C，实验造成的危害是 。 ③若该粉末为铜粉和氧化铁的混合物，待装置完全冷却至室温，称量硬质玻璃管内剩余固体的质量为mg。则m的取值范围是 。 （3）反思与交流：铁架台的防锈措施是 （写一点即可），生铁的硬度 钢（填大于”或“小于”），塑料管 （填“是”或“不是”）合成材料。 （4）拓展提升： 为探究铜及其化合物的性质，进行如下实验：称取已部分被H2还原的氧化铜粉末（含Cu和CuO）7.2g置于烧杯中，向其中加入50g稀硫酸，充分反应后，再向烧杯中加入溶质质量分数为20%的NaOH溶液，加NaOH溶液的过程中，烧杯内固体物质的质量与加入NaOH溶液的质量关系如图所示。    请计算： ①实验所用稀硫酸中溶质的质量分数 。（写出计算过程） ②a的值 。（写出计算过程） 3．实验室有一瓶敞口放置的氢氧化钠固体，同学们对其是否变质以及变质情况进行探究。 【提出问题】敞口放置的氢氧化钠溶液是否变质呢？变质程度是怎样的？ 【猜想与假设】猜想I：没有变质；猜想Ⅱ：全部变质；猜想Ⅲ：部分变质。 【实验探究】同学们分别设计了不同的方案进行探究，请你协助完成相关内容。 小芳设计的实验方案如下： 实验步骤 实验现象 结论 ①取少量固体样品于试管中，加足量水溶解，滴加无色酚酞溶液 (1) 猜想Ⅲ成立 ②向步骤①的试管中滴加过量的稀盐酸 有气泡产生 【反思与评价】 (2)同学们讨论认为：小芳的实验结论不严密，理由是 。 【拓展实验】 (3)小华另取少量固体样品溶于水，滴加足量的CaCl2溶液(显中性)，涉及的化学反应方程式为 。过滤后，对滤液 (填序号)，根据实验现象，即可证明猜想Ⅲ成立。 ①测pH②滴加MgSO4溶液③加入稀盐酸、④滴加CuCl2溶液 (4)为测定这瓶敞口放置的氢氧化钠固体的纯度，现取10.0g样品于烧杯中，加水充分溶解，然后逐滴加入CaC12溶液，反应过程中加入氯化钙溶液的质量与生成沉淀的质量关系如图甲所示(不考虑其他因素的影响)，该样品中氢氧化钠的质量分数是 。 【学科融合】(5)按如图乙所示装置进行实验。实验前U型管两端液面相平，将NaOH溶液滴入试管中，恢复到室温后，U型管中的左端液面 。据此，小明同学得出“CO2与NaOH发生了化学反应”的结论。小红认为小明结论证据不充足，理由是 。 【再次实验】(6)同学们用压强传感器研究水或等量NaOH溶液分别吸收CO2的效果，实验装置及测定结果如图丙和图丁所示。图丁中 (填“Ⅰ”、“Ⅱ”)表示等量NaOH溶液吸收CO2的曲线。 4．小明同学在实验室中探究化学反应前后物质的质量有无变化。 【实验用品】托盘天平（或电子秤）、烧杯、试管、胶头滴管、锥形瓶、酒精灯、橡皮塞、导管、试管夹、玻璃棒、塑料袋（或气球）、细线、细沙、火柴；盐酸、石灰石、红磷、白磷等。 【实验步骤】 I：回答下列问题。 (1)使用电子秤比托盘天平的优点是 。（写一条即可） (2)稀盐酸（用化学式HCl表示）和石灰石（用化学式CaCO3表示）反应生成二氧化碳、水和氯化钙（化学式为CaCl2），反应的化学方程式 。 用图1所示的装置放在电子秤上称量，数据如下表：      图1 反应前装置总质量/g 反应后装置总质量/g 225.50 220.05 【实验分析】 (3)反应前后，装置总质量减少的原因是： 。该反应是否遵循质量守恒定律？ （填是或否）。对于该装置，你改进的方法是 。 II：如图2所示，烧杯底铺一层细沙，上面放少量红磷，点燃烧杯中的红磷，反应完毕小明发现天平的指针略向右偏转。          图2 (4)烧杯底铺一层细沙的原因是 。 (5)指针略向右偏转的原因可能是 。 (6)小芳同学设计了如图3实验装置。白磷的着火点很低，将玻璃管上端系一个气球，下端正好接触到白磷。将玻璃管下端在酒精灯上加热至红热，迅速将橡皮塞塞紧锥形瓶，将白磷引燃。观察到的现象是 。反应完毕，天平是否保持平衡？ （填是或否）。图3与图2相比，改进的优点是 。              图3 5．在消防安全进校园活动中，老师带领学生使用干粉灭火器进行模拟灭火演练。化学兴趣小组收集灭火后残留的白色固体，探究其成分。（不考虑杂质的影响） 【查阅资料】 （1）干粉灭火器的主要成分为碳酸氢钠（NaHCO3）。 （2）碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳；碳酸钠受热不分解。 （3）碳酸氢钠溶液呈碱性，且与氯化钙不发生反应。 【提出猜想】猜想一：固体成分为碳酸氢钠； 猜想二：固体成分为 ； 猜想三：固体成分为碳酸氢钠和碳酸钠。 【进行实验】 实验步骤 实验现象 实验结论 小明同学取少量白色固体于试管中，加水溶解，再滴入无色酚酞溶液 无色酚酞溶液变红 猜想一成立 【提出质疑】小刚认为小明得出的结论不准确，理由是 。 【实验探究】小明和小组其他同学继续实验： 实验步骤 实验现象 实验结论 ① 澄清石灰水变浑浊 固体中含有碳酸氢钠 ②另取少量白色固体于试管中，加水使之完全溶解，再滴加氯化钙溶液 发生反应的化学方程式为 ；固体中含有碳酸钠 【实验结论】猜想三正确。 【拓展延伸】根据以上实验写出碳酸氢钠分解的化学方程式： 。 6．为了测定空气中氧气含量，某兴趣小组设计以下实验进行探究： Ⅰ.燃烧红磷法测定空气中氧气的含量。 实验原理：利用红磷在空气中燃烧生成五氧化二磷固体，集气瓶内压强减小，烧杯内水倒流。写出红磷在空气中燃烧的符号表达式 。 实验步骤：(1)用弹簧夹夹紧橡皮管； (2)点燃燃烧匙内的红磷，立即伸入瓶中并塞紧瓶塞； (3) (补全实验步骤)； (4)观察水倒流至集气瓶并记录水面的变化情况。 实验结论：多次实验发现，在实验操作完全规范下，集气瓶内上升的水面仍然始终小于理论值，请你分析可能的原因 。 Ⅱ.探究脱氧剂测定空气中氧气含量。 使用图2装置进行实验，实验原理是利用脱氧剂中铁在常温下能够消耗装置内氧气，但实验前应先进行的操作是 。 实验过程：步骤1：在注射器中放入足量脱氧剂粉末，打开弹簧夹； 步骤2：注射器向右拉至一定距离，关闭弹簧夹； 步骤3：一段时间后活塞位置不再发生变化，记录数据。 数据处理：(1)实验中需要记录的数据有 (填字母)。 A 反应前注射器中原有空气的体积 B 反应后注射器中剩余气体的体积 (2)上述实验测定过程至少需要重复两次，其目的是 ，最终计算得出氧气约占空气的体积分数。 实验评价：与燃烧红磷法相比，脱氧剂法测定空气中氧气含量的优点 。 7．钙元素是人体中重要的微量元素，钙元素组成的化合物种类有很多。某实验探究小组想研究一些含钙化合物的性质，请你一起参与。 (1)人体中缺少钙元素易得 病。 (2)氧化钙溶于水制得熟石灰，该反应过程中能量的变化是 (填“吸热”或“放热”)，氧化钙常用作 剂。 (3)氢化钙(CaH2)固体是登山运动员常用的能源提供剂，小明同学将一定量稀盐酸滴入盛有氢化钙固体的锥形瓶中立刻观察到有大量气泡冒出，一段时间后变成澄清的溶液。 【提出问题】①生成的气体是什么？ ②澄清溶液中溶质的成分是什么？ 【查阅资料】①氢化钙是一种灰白色固体，CaH2能与水反应生成Ca(OH)2和一种可燃性气体。 ②CaCl2溶液显中性。 【猜想气体】小张认为气体为CO，小明立刻否定。你认为他的理由是 。请你写出CaH2与水反应的化学方程式 。 【猜想溶质】猜想一：只有CaCl2； 猜想二：有 (填化学式)； 猜想三：有CaCl2和Ca(OH)2。 【实验探究】为了验证猜想二，他们分别进行了下列三组实验： 实验①：取少量溶液置于试管中，滴加紫色石蕊试液，观察到溶液颜色变成 色，则猜想二正确。 实验②：取少量溶液置于试管中，加入 ，观察到有气泡冒出，则猜想二正确。 实验③：取少量溶液置于试管中，加入CuO粉末，观察到 ，则猜想二正确。 【得出结论】通过上述三组实验的探究，两位同学一致确定猜想二正确。 【评价反思】在分析反应后所得溶液中溶质的成分时，除考虑生成物外，还需要考虑 。 8．几位同学对蜡烛燃烧火焰的焰心进行了以下探究。 请你完成其中的些步骤： 点燃蜡烛，将一根小木条迅速平放入火焰中，约1s后取出，现象如图A，这证明焰心 。 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，在玻管的上口点燃，上口产生火焰，这说明焰心物质的性质是： 。(写一条） 猜想和验证： 猜想 操作 现象 结论 假设①：焰心气体含 在未点燃的短玻璃管上口 。 。 假设①不成立 假设②：焰心气体含有石蜡蒸气 取一较长的细玻璃管，用湿冷毛巾包住中部，将玻璃管下端插入焰心，上端试用火焰点燃。 假设②成立 取下长玻璃管，打开湿毛巾 若蜡烛的主要成分是石蜡，则其燃烧的反应文字表达式为： 。 9．黄铁矿（主要成分为FeS2 ，杂质不含硫元素）是我国大多数硫酸厂制取硫酸的主要原料。化学课外活动小组为测定某黄铁矿中FeS2含量，进行了如下的实验探究（假设每步反应均完全）， [查阅资料] ① ② [实验探究] I .称取1.60 g黄铁矿样品放入如图①所示装置（夹持和加热装置省略）的石英管中，从a处不断地缓缓通入空气，高温灼烧石英管中的黄铁矿样品至反应完全。    II.反应结束后，将乙瓶中的溶液进行如图②处理。    [问题讨论] （1）I装置中甲瓶内盛放的试剂是氢氧化钠溶液，其作用是 。 [含量测定] （2）II中最终得到的4.66 g固体是 （填物质的化学式）； （3）该黄铁矿中FeS2 的质量分数 。 [交流反思] （4）如果缺少甲装置，则最终测得FeS2的质量分数将会 （填“偏大”“偏小”或“不变”）； （5） II中证明所加BaCl2溶液过量的方法是 。 10．某研究小组围绕着蜡烛的性质做了如下探究活动 【实验一】 (1)小亮切一小块蜡烛放入水中蜡烛浮在水面说明蜡烛具有的性质是 。点燃蜡烛，蜡烛能够燃烧，说明蜡烛具有的性质是 。 (2)请你设计实验验证蜡烛燃烧的产物是水和二氧化碳，写出实验步骤和预期现象。①验证水；②验证二氧化碳； 【实验二】 同学们发现发现：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。 (3)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。 (4)探究二：物质燃烧产生火焰的根本原因是什么？ 查阅资料 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；根据镁条在空气中燃烧的实验实事，请你推测镁的沸点 镁燃烧时的温度(填“>”或“<”或“=”)。 (5)李梅在探究蜡烛燃烧的过程中，发现罩在火焰上方的烧杯内壁被熏黑，你认为她的以下做法中不合适的是 。 A 反复实验，并观察是否有相同现象 B 查找资料，了解石蜡的主要成分，探究生成的黑色固体是什么 C 认为与本次实验目的无关，不予理睬 D 询问老师或同学，讨论生成黑色物质的原因 11．实验探究题：某同学对CaH2的制备和性质进行探究。 【阅读资料】①用H2与钙加热可制得CaH2。 ②钙遇水立即剧烈地发生反应生成一种碱和一种气体。③CaH2要密封保存，遇水反应生成一种碱和一种气体。 【CaH2的制备】设计的制取装置如图所示。    (1)仪器a的名称为 。 (2)装置D的作用是 。 (3)制备CaH2实验结束后，取少量产物，小心加入水中，观察有气泡产生，在溶液中滴入石蕊溶液后显 色，该同学据此判断；实验中确有氢化钙生成，其他同学指出该同学结论不一定正确，原因是 。 【CaH2的性质探究】取少量上述装置C中的CaH2样品加入足量的碳酸钠溶液中，产生大量气泡，过滤，得到滤渣和滤液，经检验滤渣的成分是碳酸钙。该同学继续探究。 (4)点燃产生的气体，火焰呈淡蓝色，将燃烧产物通入澄清石灰水中，无明显现象。该气体为 (填化学式)。 (5)对滤液中溶质的成分作出如下猜测并进行实验： 猜想一：NaOH              猜想二：NaOH、Ca(OH)2 猜想三：NaOH、Na2CO3 猜想四：NaOH、Ca(OH)2、Na2CO3 经过讨论，大家一致认为猜想四不合理，请用化学方程式说明理由： 。 12．赣州中学化学兴趣小组的同学们设计了如下实验验证质量守恒定律。 （1）装置A中发生反应的化学方程式为 ； （2）装置B中发生反应的现象是 ，天平失去平衡，所以验证质量守恒定律时，只要 的反应，应在密闭体系中进行。 实验结束后将上述废液混合在一起得到白色浑浊的液体，同学们对此现象产生了兴趣并进行如下探究。 【提出问题】液体中的溶质是什么？ 【作出猜想】液体中的溶质可能是： ①NaCl； ②NaCl、Na2CO3； ③NaCl、Na2CO3、BaCl2。 …… 【交流讨论】同学们一致认为猜想③不成立，他们的理由是 。 【进行实验】 实验步骤 实验现象 实验结论 ①取上层清液，向其中滴入过量的 溶液 |产生白色沉淀 猜想②成立 ②静置后过滤，向沉淀中加入足量的稀盐酸 13．今年全省统一的化学实验操作考试中，有一题目是鉴别澄清石灰水和氢氧化钠溶液。实验考试中小苗等几位同学碰到了如下问题，请你参与探究： 【提出问题】如何鉴别这两种无色溶液？ 【实验方案】小苗等几位同学进行了下图所示的实验。请你回答下列问题： (1)C组实验中反应的化学方程式为 ； (2)其中不能达到实验目的的是(填字母) ； (3)实验结束后，小苗同学将D组的两支试管中的废液倒入同一个干净的烧杯中，并将废液进行过滤，同学们对滤液成分进行了探究。 【提出问题】滤液中除水外还含有哪些物质？ 【查阅资料】氯化钙溶液呈中性； 【猜想假设】a：只含有氢氧化钠；b：只含有碳酸钠；c：含有氢氧化钠和氢氧化钙； 你认为还可能是(写一种猜想) 【实验设计】设计一个简单的实验证明你的猜想正确。 实验步骤 实验现象 实验结论 取滤液于试管中， 猜想正确 【反思拓展】 下列实验方法可以区分氢氧化钠和氢氧化钙两种固体的是 (填字母)。 A 放置在空气中  B 观察颜色  C 加水溶解  D 利用溶解性 14．松花皮蛋是我们喜爱的食品，制皮蛋料泥的原料主要是：生石灰、纯碱、草木灰（主要成分是K2CO3，实验中不考虑其它杂质）等，同学们对料泥进行了如下实验探究： 实验步骤 实验现象 实验结论 1、将原料按一定比例混合放入烧杯中，加适量的水搅拌、充分反应 ，有白色沉淀生成 滤渣A中一定有 。 2、将上述烧杯中的物质过滤、洗涤 得到白色滤渣A和无色滤液B 3、取少量滤渣A于试管中加水充分溶解，取上层清液滴加 上层清液由无色变成红色 小杰同学结合上述实验，推断出滤液B中的溶质是 15．高阳同学通过阅读课外资料得知，潜水艇中常用过氧化钠（Na2O2）作为供氧剂，有关反应的化学方程式为：2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2，2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑。于是她用如图所的装置来制取CO2并验证其与Na2O2的反应。 （1）装置B的作用是 。 （2）反应一段时间后，装置E中收集到的气体主要是 ；反应后装置C硬质玻璃管中固体的成分是什么？高阳为此又进行了如下探究： 【猜想与假设】 猜想一 Na2CO3 猜想二Na2CO3和Na2O2 猜想三Na2CO3和NaOH 你认为还可能是 【设计实验】 实验操作 实验现象 实验结论 ①取少量样品于试管中，加入足量的水，振荡 固体完全溶解， 样品中一定没有Na2O2 ②取少量实验①所得溶液于另一试管中，加入过量的BaCl2溶液，振荡 有白色沉淀产生 猜想三正确 ③取少量实验②所得上层清液于另一试管中，加入 溶液，振荡 有白色沉淀产生 【反思与评价】反应后装置C硬质玻璃管中的固体含有NaOH，原因可能是 。 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 $$