2024年中考化学专题练习----科学探究题

2024年中考化学专题练习----科学探究题 1．氢氧化钠和氢氧化钙是两种常见的碱，化学实验活动课上，同学们进行了如图所示的实验。    （1）实验一中，B试管中发生反应的化学方程式为 。A、B两支试管中共同的实验现象是 ，其原因是 。 （2）实验二中，观察到C中有白色沉淀生成，该白色沉淀是 （填化学式）。 ①D试管中无现象，为了探究二氧化碳是否与氢氧化钠反应，甲同学又设计了如图所示的对比实验：      小洪同学认为该实验设计不符合对比实验的基本原则。理由是 。 ②为了探究D中反应后的溶液中是否有碳酸钠，乙同学进行了如下探究： 方案 实验步骤 实验现象 结论、反应的化学方程式 一 取少量反应后溶液于一支试管中，加入过量的稀盐酸 二 取少量反应后溶液于另一支试管中， 有碳酸钠生成： ③丙同学设计下列实验来证明反应后的溶液中，除生成物碳酸钠还有剩余的氢氧化钠。 实验操作 实验现象 实验结论 取D中少量溶液于另一试管中，加入适量的溶液，静置后，取上部清液加入酚酞试液 产生白色沉淀，酚酞试液变红 溶液中还有氢氧化钠存在 小军评价实验操作③的结论不正确，理由是 。 2．如图为实验室常见的装置。 （1）仪器①的名称： 。 （2）某同学选用C、D装置组合制取CO2，化学方程式为 ，实验开始前，他关闭活塞，向长颈漏斗中倒水，观察到 现象，说明该装置的气密性良好。 （3）同学们用高锰酸钾制取较为纯净的氧气，可选用的装置组合是 ，小明收集的气体纯度明显偏低，其原因可能是 （填字母序号）。 a 高锰酸钾中混入了二氧化锰      b 收集前，集气瓶中未装满水 c 收集后，集气瓶中仍留有水      d 未见气泡连续均匀冒出时就开始收集 （4）林同学称取一定质量的高锰酸钾制取氧气，将温度控制在250℃，实验结束时，林同学发现收集到的O2量大于理论产生的O2量，针对这一现象，同学们展开如下探究： 【提出猜想】依据质量守恒定律，提出猜想 猜想Ⅰ：反应生成的二氧化锰分解出O2 猜想Ⅱ：反应生成的锰酸钾分解出O2 【实验验证】同学们分为两组，分别进行以下实验： ①第一小组同学取一定质量的二氧化锰 ，在250℃条件下加热一段时间，冷却后测得二氧化锰的质量不变，由此他们得出的结论是 。 ②第二小组同学也用同样的方法加热后，没有用测定质量的方法就验证了猜想Ⅱ正确，他们的实验操作是 。 （5）张同学查阅资料，得出信息： ①锰酸钾在较高温度下加热分解生成氧化钾、二氧化锰和氧气； ②锰酸钾受热只能部分分解，原因可能是生成的氧化钾对其分解产生影响。 对此，张同学设计了如下实验方案: 分别取等质量的锰酸钾固体于两支试管中，一支试管中加入氧化钾，另一支试管中不加氧化钾，分别加热，比较收集相同体积的气体所需的时间。该过程中还必须控制的变量是 ，锰酸钾受热分解的化学方程式为 。 3．实验是科学探究的重要方法。如图是测定空气中氧气含量的三套实验装置，请结合图示回答下列问题：(已知： )    （1）测定氧气含量前必领检查装置的气密性。检查图一装置气密性的方法是 。 （2）由图一实验可推知反应后剩余气体的性质有：物理性质 ；化学性质 。 （3）对图一实验进行了如图二所示的改进。图二装置的试管中空气体积为25mL，反应前注射器活塞位于15mL刻度处。反应完毕后打开弹簧夹，注射器活塞位于11mL刻度处，则该实验测得空气中氧气的体积分数为 。小明分析，该实验结果与理论值有差异的可能原因是 。(任答一点) （4）与图一实验相比，图三实验的优点是 (答一点)。图三实验中，为了使氧气反应更充分，实验中采取的措施合理的是 (填序号)。 A铜粉平铺在玻璃管中    B反复推拉注射器的活塞    C减少加热时间节省燃料 （5）某兴趣小组的同学在老师指导下，对于甲图的实验原理进行了进一步探究，过程如下：将装有足量红磷的燃烧匙置于瓶内中间，并把装有足量白磷的燃烧匙浸没在蒸馏水下。图乙表示用氧气传感器测量的容器内氧气浓度变化曲线图。他们用激光笔点燃红磷。    (提出问题)红磷在烧瓶内熄灭后，瓶中是否有氧气利余? (猜想假设)猜想： ①有氧气剩余；②无氧气剩余。 (实验验证)待装置完全冷却后，将装有白磷的燃烧匙提出水面，用激光笔点燃白磷。 (得出结论)分析图乙得出，猜想 正确(填①或②) (反思交流) I.根据本实验的结论，用“燃烧红磷测定空气中氧气含量”的方法是否可行并说明理由 。 II.曲线DE段氧气浓度变化的主要原因是 。 4．网红产品自嗨锅和自热米饭深受年轻人喜欢。自嗨锅内有一个发热包，加水后即可加热食物，持续时间长达2小时。某中学化学兴趣小组对发热包非常感兴趣，在学校化学实验室对其成分进行探究。 【查阅资料】a．发热包内的粉末主要由生石灰、铁粉、铝粉、碳粉、氯化钠等组成； b．铝是一种两性金属，与强酸、强碱溶液反应都能生成H2； c．AgCl是既不溶于水又不溶于酸的白色沉淀。 【实验探究】 (1)为确认发热包中各种成分的存在，同学们设计了实验方案并进行操作。 步骤 实验操作 实验现象 实验结论 一 取部分粉末，将磁铁靠近 发现有黑色物质被磁铁吸引 成分中有 。 二 将磁铁充分吸附后的剩余粉末分成两份，其中份加水溶解，过滤，取滤液测pH pH试纸变蓝紫色 pH 7成分中有生石灰 三 取少量滤液于试管中，先加入过量稀硝酸，再加入少量 溶液 生成白色沉淀 成分中有 。 四 将另一份粉末放入烧杯，加入适量NaOH溶液 。 成分中有铝粉 五 将步骤二中过滤得到的滤渣放入硬质玻璃管中 ，将产生的气体通入澄清石灰水 石灰水变浑浊 成分中有碳粉 【实验反思】 (2)生石灰与水反应放出的热量是发热包主要的热量来源，该反应的化学方程式为 ；自嗨锅注入冷水后可以升温至150℃以上，而蒸汽的温度可达到200℃，反应过程中还会产生大量的气体，操作不当很有可能引发爆炸，需要注意安全。 5．某化学兴趣小组开展课外探究，他们将稀硫酸倒入盛有氢氧化钠溶液的烧杯中，没有看到明显现象，请你一起探究。 【提出问题】两者是否发生了反应？ 【实验与结论】甲、乙、丙三位同学分别取等量反应后溶液进行如下实验： 实验方案 甲测量溶液的pH值 乙滴加Na2CO3溶液 丙滴加BaC12溶液 实验操作          实验现象 pH<7 产生白色沉淀 实验结论 发生了反应 稀硫酸仍然存在，没有发生反应 发生了反应 （1）有同学提出甲同学实验操作中有一处错误，请你指出并改正 。 （2）有同学认为乙同学的结论错误，请说出他的理由 ，也有同学指出丙同学的结论也不一定准确，请说出他的理由 。 【拓展延伸】 （3）另一位同学从烧杯中取少量反应后的溶液于试管中，滴加适量的CuSO4，发现 ，证明稀硫酸和氢氧化钠溶液发生了反应。 （4）综合上述实验现象，同学们一致认为发生了反应，反应后烧杯中的溶质是 ，请你写出该中和反应化学反应方程式 。 （5）对于没有明显现象的变化，有同学建议可以借助数字实验来直观的判定。他用温度传感器来测得氢氧化钠溶液和稀硫酸混合前后烧杯内溶液的温度的变化（如图一）。说明酸碱之间的反应过程 （填吸热或者放热）。T点后曲线下降的原因是 。 （6）小组其他几位同学也做了该实验并绘制了实验过程中溶液温度变化（图二），那么甲乙丙三位同学所得温度变化图像不同的原因可能是 。 6．小明在生日宴会上，点燃蜡烛后，突然想到了化学课上的一个问题，蜡烛燃烧后生成了什么物质？请按下表进行实验探究，并完成相应空格内容。    提出问题：蜡烛燃烧生成了什么物质？ 探究实验： 实验方案 实验现象 实验结论 ①将一个干燥的烧杯罩在蜡烛火焰上 烧杯内壁出现 蜡烛燃烧生成了 。 ②在火焰的上方，罩一只内壁涂有澄清石灰水的烧杯。 观察到： 。 反思交流：高低不同的燃着的蜡烛罩上烧杯后有什么现象，为什么？ 。 7．铜是人类使用最早的金属，铜及铜的化合物在生产生活中应用广泛。 (一)对古代铜制品认识 (1)深埋于地下的古代青铜器能保存至今的原因除了铜的活泼性弱，不易生锈，还可能是 。 (2)《吕氏春秋·别类篇》载有“金柔锡柔，合两柔则刚”，表明我们的祖先已认识到铜锡合金与纯铜的 不同。 (二)实验室探究铜的冶炼 已知：。有文献报道：在氢气还原氧化铜的一些实验中，得到的固体产物是铜和氧化亚铜(Cu2O)组成的混合物。氧化亚铜为红色固体，在空气中溶于氨水得到蓝色溶液。某兴趣小组对此开展如下探究。 I、设计如图1实验装置，开展氢气还原氧化铜实验并检验固体产物。 (3)实验开始时，应___________ A．先向长颈漏斗中加稀硫酸，一段时间后再点燃酒精灯 B．先点燃酒精灯加热，再向长颈漏斗中加稀硫酸 (4)设计实验证明固体产物有Cu2O，(写出实验操作、现象和结论) 。 Ⅱ、探究反应生成Cu2O的变化情况。 称取若干份质量均为0.6000g的CuO，在相同条件下分别用氢气还原不同时间(t)，检测所得固体中Cu2O的质量(m)，结果如图2。 (5)2~5分钟内固体中Cu2O的质量明显升高的原因是 。 (三)用废铜屑生产硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O)流程如下： 已知：硫酸铜晶体易溶于水，难溶于乙醇。 (6)“溶解”时发生的化学反应方程式为 。 (7)混合溶液经过加热浓缩、 、过滤等操作，可以获得硫酸铜晶体粗品。 (8)“洗涤、干燥”过程中常用95%的酒精做洗涤剂，与水相比，优点是 。 (四)利用硫酸铜进行趣味实验 将浸泡了蓝色硫酸铜溶液的滤纸在酒精灯火焰上点燃，观察到滤纸颜色变白，由湿变干后燃烧，在燃烧后的灰烬中出现红色固体。 资料：1.温度达200℃时，CuSO4开始分解生成CuO和另一种氧化物 2.滤纸主要是由碳、氢、氧三种元素组成 (9)经实验分析，产生的红色固体主要是铜，其原因可能是 。 (五)拓展 CuCl用于石油工业脱硫与脱色，是一种不溶于水和乙醇的白色粉末。实验室制备CuC1可用图3装置，仪器1为三颈烧瓶，仪器2为恒压分液漏斗。 反应原理：将CuSO4-NaCl混合液和Na2SO3溶液混合反应获得CuCl沉淀。 (10)制备过程中，Na2SO3过量会发生副反应生成Cu2SO3，为提高产率，仪器2中所加试剂应为___________。 A．CuSO4-NaCl混合液 B．Na2SO3溶液 8．为了探究金属铝的化学性质，某兴趣小组的同学进行了如下探究。 (1)铝的金属活动性 铝的表面有一层致密氧化膜氧化铝，其化学式为 ；甲同学将打磨过的铝片放入硫酸铜溶液中，看到的现象是 ，说明铝的金属活动性比铜 (填“强”或“弱”)。 (2)铝与酸的反应 ①铝片与稀硫酸反应产生氢气的速度与时间的关系如图所示，反应过程中，试管外壁发烫，说明该反应是 (填“放热”或“吸热”)反应。图中从c点到d点反应速率变慢的主要原因可能是 ②将大小相同的铝片与氢离子浓度相同的足量的稀硫酸和稀盐酸反应，结果是生成氢气的速度前者比后者慢很多，乙同学对比了盐酸和硫酸的化学式后，认为可能是溶液中的 (选填“H+”“Cl－”“SO”)对反应产生了促进作用。 (3)铝与水的反应 【提出问题】 铝能否与水反应生成氢气？ 【查阅资料】 铝能与氯化汞(HgCl2)反应，形成铝汞齐(铝汞合金)破坏铝表面致密的氧化膜且防止其重新生成 【实验探究】 将铝片完全浸入氯化汞(HgCl2)溶液中1min左右取出，立即用流水冲洗干净后加入到蒸馏水中如图，其表面生成大量气泡、周围出现白色沉淀。铝与氯化汞溶液发生置换反应的化学方程式为 。在导管口e处涂肥皂水，发现导管口有气泡，形成当气泡离导管后，气泡 (选填“下沉”或“上升”)用燃着的木条点燃气泡，发出爆鸣声。 【实验结论】 铝能与水反应生成氢气。 (4)如图，在铝与水反应的过程中，若关闭导管上的活塞K，反应停止；当再次打开活塞 K，反应继续，产生气泡。铝未能生成氧化铝，其原因是 9．某实验小组的同学用氢氧化钙溶液和盐酸进行酸碱中和反应的实验时，向烧杯中的氢氧化钙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、写出该中和反应的化学方程式： 。 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】猜想一：可能是CaCl2和Ca(OH)2；猜想二：可能只有CaCl2；猜想三： 。 【查阅资料】氯化钙溶液呈中性。 【进行实验】 实验步骤：取少量烧杯内溶液于试管中，滴入几滴酚酞溶液，振荡 实验现象： 结论：猜想一不正确 实验步骤：实验步骤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 实验现象： 结论：猜想二不正确，猜想三正确 【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 。 （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       d．硝酸银溶液 （3）烧杯中的溶液未经处理直接倒入下水道，可能造成的危害是 （写一条）。要处理烧杯内溶液，使其溶质只含有CaCl2，应向烧杯中加入过量的 。 10．某同学进行如图两个实验： （1）甲实验中反应的化学方程式为 。 （2）乙实验观察到的现象是 。 （3）把甲、乙反应后的试管内的物质倒入同一烧杯，发现白色沉淀、蓝色沉淀均增加，分离，得到无色溶液，测定溶液的pH，结果pH＞7，说明溶液显碱性。他决定对溶液中溶质的成分进行探究。 【提出猜想】溶液中的溶质组成为： 猜想Ⅰ NaCl、NaOH； 猜想Ⅱ NaCl、NaOH、BaCl2； 猜想Ⅲ NaCl、NaOH、 。 【实验探究】 实验操作 实验现象与结论 ①取溶液于试管中，滴入硫酸钠溶液 无白色沉淀，猜想Ⅱ不成立 ②另取溶液于试管中，加入硝酸钡溶液 若观察到无明显现象，则猜想Ⅰ成立：若观察到 ，则猜想Ⅲ成立，反应的化学方程式为 。 【拓展与思考】溶液显无色的原因是 ，若甲、乙反应后试管内的物质混合，仅蓝色沉淀增加，且溶液的pH＞7，则猜想 成立。 11． CaH2是一种储氢材料，是登山运动员常用的能源提供剂。某小组对CaH2的制备和性质进行探究。 【查阅资料】 Ⅰ. H2与钙加热可得CaH2；钙、CaH2遇水均反应生成一种碱和一种可燃性气体。 Ⅱ.碱石灰的主要成分为NaOH 和 CaO。 探究一：H2的制备 (1)仪器B的名称是 。 (2)实验室常用锌和稀硫酸反应制取H2，从如图中选择合适的仪器组装一套H2发生装置，要求能够随时控制反应的发生和停止，需要用到的仪器除了A，还有 （填标号，若仪器需重复使用只填一次标号即可）。 探究二：CaH2的制备 (3)实验结束后，取少量B中固体加入水中，观察到有气泡产生，向溶液中滴入紫色石蕊溶液，溶液变成 。甲同学据此判断实验制得CaH2，乙同学质疑结论不一定正确，理由是 （用化学方程式表示）。经检验，实验制得CaH2。 【探究三】CaH2的性质 (4)CaH2与H2O 反应。 检测图1装置气密性，得到图2，说明装置气密性良好。往三颈烧瓶内加入少量制得的CaH2样品，注射器内装有50mL水，连接好装置，迅速将水全部注入烧瓶内，测得瓶内气压及温度变化如图3、4。 ①图2中 AB段进行的操作是 。 ②反应时烧瓶内的现象为 。 ③图3中压强最终下降并回到起始压强可能的原因是： 。 (5)CaH2与Na2CO3溶液反应 取少量上述制得的CaH2样品加入到一定量的碳酸钠溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。经检验滤渣的成分是碳酸钙，小组同学对滤液中的溶质进行探究。 【猜想与假设】 猜想一：NaOH            猜想二：NaOH、Ca（OH）2 猜想三：NaOH、Na2CO3     猜想四：NaOH、 Na2CO3、Ca（OH）2 经过讨论，大家一致认为猜想四不合理，原因是 。 【实验验证】 实验操作 实验现象 实验结论 1.取滤液, 向其中滴入少量的Na2CO3溶液 无明显现象 猜想二不成立 2.另取滤液, 向其中加入 猜想三成立 【定量分析】取1g制得的CaH2样品（杂质为未反应完的Ca） 加入足量的Na2CO3溶液中，产生大量气泡，有沉淀生成。过滤、洗涤、干燥，称得沉淀的质量为2.4g，则该样品中氢元素的质量分数为 。 【拓展延伸】登山运动员常用氢化钙固体作能源提供剂，与氢气相比，其优点是 。 12．石灰石矿堪称山中之宝，是重要的化工原料。某校化学兴趣小组的同学对石灰石的性质、石灰石的用途以及石灰石的生产对环境的影响等问题，展开了项目化学习的探究。 活动一：探究石灰石的性质 取两块大小相近的石灰石，一块放入试管中，滴加稀盐酸；另一块在酒精喷灯火焰上加热（假设杂质加热时不发生变化），探究过程如图所示 【问题交流】 (1)向试管中加入石灰石的操作是 。 (2)试管A中发生的反应的化学方程式为 。试管B中的现象是 。 (3)实验中使用酒精喷灯而不使用酒精灯加热，说明 。 活动二：了解石灰石的用途 (4)石灰石是高炉炼铁的原料之一，它能除铁去铁矿石中的SiO2，同时提高单位时间内生铁的产率。分析加入石灰石能提高生铁产率的原因： 。 活动三：石灰石厂区周边的环境污染及治理措施 (5) 污染源 治理措施 I． 封闭运输原料，布袋除尘处理 Ⅱ．烟气中的SO2等有害气体 Ⅲ．厂区内废水水质的碱性较强 【成果分享】通过学习，同学们认识到石灰石是工业的重要原料，石灰石行业的发展前景明朗。 13．据有关资料介绍：将贝壳(主要成分是碳酸钙)灼烧后与纯碱(Na2CO3)在水中作用，可以得到氢氧化钠。某化学课外小组的同学们为了制取氢氧化钠，将少量碳酸钙充分灼烧后的固体放入烧杯中，再向其中加入一定量10%的碳酸钠溶液，充分反应冷却后过滤、洗涤得到固体A和溶液B，操作步骤如图所示。请你与小组同学共同完成以下探究： 【提出问题1】固体A中的成分是什么? 【猜想与假设】甲同学：只有CaCO3乙同学：CaCO3、Ca(OH)2 【实验与探究】甲、乙同学为了验证各自的猜想，分别做了实验： 实验内容 实验现象 实验结论 甲同学：取少量固体于试管中，向其中加入 。 有气泡产生 自己的猜想正确 乙同学：取少量固体于试管中，加水充分溶解、过滤，向滤液中滴加 溶液由无色变为红色 自己的猜想正确 【反思与评价】小组同学讨论后认为，甲同学的实验不能证明他的猜想，理由是 ；而另一个同学的实验能证明他的猜想，因此小组同学确定了固体A的成分。 【提出问题2】溶液B中溶质的成分是什么? 【猜想与假设】丙同学：NaOH、Na2CO3丁同学：NaOH、Ca(OH)2 【表达与交流】你认为哪位同学猜想不正确，理由是 。为了除去杂质，得到氢氧化钠溶液，还需要的操作是 ，最终，小组同学通过相应的实验操作最终制得了氢氧化钠溶液。 14．为探究金属的化学性质，兴趣小组使用等质量分数的稀盐酸进行如下实验。 ①A中反应的化学方程式是 ，由A、B反应的现象可推出Fe与Zn两种金属的活动性强弱是 。 ②通过比较B、C的反应现象，不能得出铁、锌两种金属的活动性强弱，原因是 。 ③充分反应后，B中固体全部消失，检验溶液中是否含有HCl，不可选择的药品是 。 A Na2CO3固体 B AgNO3溶液 C CuO D 铁粉 ④A与C中分别放入等质量的铁片与铁粉，在图一中画出铁粉与稀盐酸反应时间与生成氢气的关系的图像 。 15．甲、乙两工厂排出的废水中含有中离子各三种。 【实验】 (1)小红同学测得甲厂溶液呈酸性且有硝酸根离子，则乙厂溶液中三种离子是 （填离子符号）； 【发现问题】 (2)小明同学发现，两厂排出的废水在c处有白色沉淀产生，取出c处溶液，向其中加入无色酚酞溶液，溶液变红。于是小组同学们展开了以下思考：则白色沉淀一定是 （填化学式）；c处溶液中一定不存在的离子有 （填离子符号）； 【提出清想】小明同学对c溶液溶质成分提出以下猜想： (3)猜想一：碳酸钠  硝酸钠     猜想二：碳酸钠  硝酸钠   。 【设计实验】 (4)取c处溶液，先加入足量的稀硝酸，观察到有气泡冒出，再加入硝酸钡溶液，此时观察到的现象是 ，则猜想二正确。加入足量稀硝酸的目的： （请你用化学反应方程式解释） 【实验反思】小刚同学认为c处溶液呈碱性，应该加入适量的稀盐酸至溶液呈中性再排放。 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 $$