2024年中考化学三轮冲刺专项训练：科学探究题

2024年中考化学三轮冲刺专项训练：科学探究题 1．学习了MnO2对过氧化氢分解有催化作用的知识后，某同学想：氧化铜（CuO）能否起到类似MnO2的催化作用呢？于是进行了以下探究。 【猜想】Ⅰ. CuO不是催化剂，也不参与反应，反应前后质量和化学性质不变； Ⅱ. CuO参与反应产生O2，反应前后质量和化学性质发生了改变； Ⅲ. CuO是反应的催化剂，反应前后 。 【实验】用天平秤量0.2g CuO，取5 mL5%的过氧化氢溶液于试管中，进行如下实验： （1）填写下表 步骤③现象 步骤⑥结果 步骤⑦现象 结论 带火星的木条复燃 溶液中有气泡放出 猜想I、II不成立；猜想Ⅲ成立 （2）步骤1的目的是 。 （3）步骤6的目的是 。 （4）步骤7的目的是 。 2．学习了MnO2对过氧化氢的分解有催化作用的知识后。某同学想：Fe2O3对过氧化氢的分解能否起到类似MnO2的催化作用呢？于是进行了如下探究。 【查阅资料】Fe2O3难溶于水 【猜想】I. Fe2O3不能改变过氧化氢的分解速率、也不参与反应，反应前后质量和化学性质不变； II. Fe2O3参与反应产生O2，反应前后质量和化学性质发生了改变； Ⅲ. Fe2O3是反应的催化剂。 【实验】用天平称量m1g Fe2O3，取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，进行下图所示实验： (1)回答下表中问题： 步骤③的现象 步骤⑥的结果 步骤⑦的现象 结论 A．有大量气泡产生；B．带火星的木条复燃 m2 m1(填“大于”、“小于”或“等于”) A．有大量气泡产生；B． 。 猜想Ⅰ、Ⅱ不成立；猜想Ⅲ成立。 (2)步骤 (填2个步骤序号)对比的目的是证明Fe2O3能加快过氧化氢溶液分解的速率。 (3)步骤⑦的目的是 。 3．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】CaH2的制备 (1)实验室制取氢气的化学反应方程式为 。 (2)装置A的作用是 。 (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 色。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 。经重新检验，实验制得CaH2。 【探究二】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： 和 。 (5)CaH2与Na2CO3溶液反应 取lg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 。 4．某化学兴趣小组为探究可燃物的燃烧条件，设计如下两个方案并进行实验（已知红磷的着火点为240℃，白磷的着火点为40℃）： 【方案一】步骤如下： ①连接好如图一装置，并检查装置气密性； ②装好药品，从长颈漏斗向瓶内迅速注入80℃的水至刚好浸没白磷； ③推动注射器，向瓶内注入空气，瓶内水面下降至白磷露出水面； ④停止推入空气，瓶内水面上升，最后淹没白磷。 （注：实验过程中长颈漏斗下端始终在液面以下，注射器的摩擦力忽略不计） 【现象与结论】 （1）步骤 （填序号）能观察到白磷燃烧起来。 （2）分析对比步骤②和③，可得出可燃物的燃烧条件之一是 ；若把80℃的水换成20℃的水，重复步骤②和③，对比两次产生的实验现象还可以得出可燃物燃烧的另一条件是 。 （3）步骤④中瓶内水面上升的原因是 。 【方案二】用图二所示装置进行实验（夹持仪器略去），加热b处与c处的正中间，当b处白磷燃烧时，a处白磷和c处红磷均不燃烧。 【分析与讨论】 （4）不能验证“可燃物燃烧温度需要达到着火点”的现象是 （填字母）。 A．b处白磷燃烧，a处白磷不燃烧 B．b处白磷燃烧，c处红磷不燃烧 C．a处白磷不燃烧，c处红磷不燃烧 图一与图二装置比较，哪个更好？理由是 。 【实际应用】 （5）灭火毯是由玻璃纤维等材料经特殊处理编织而成。遇到火灾时将灭火毯迅速盖住火焰从而灭火。下列与灭火毯灭火原理相同的是 （填字母）。 A．油锅着火时用锅盖盖灭B．釜底抽薪C．用扇子扇灭蜡烛火焰 5．科学探究是重要的学习方式，假设和验证是探究过程中的重要环节。为了探究“铁丝可以在纯净的氧气中燃烧”，同学们将一根火柴梗塞入一段螺旋状“铁丝”(可能是纯铁铁丝或含碳铁丝)末端，将它固定，用镊子夹住“铁丝”，然后将火柴在酒精灯上点燃，将“铁丝”由集气瓶口向下慢慢伸入，观察现象： (1)甲同学只发现“铁丝”红热一下，就没有观察到其它现象，请你分析铁丝没有燃烧的可能原因是 ；(只答一条) (2)甲乙同学在做铁丝燃烧的实验时都用砂纸将铁丝打磨干净，原因是 。 (3)为了找出“铁丝”在纯氧中燃烧“火星四射”的原因，根据现有实验用品：细纯铁铁丝、细含碳铁丝、镁条、集气瓶装的几瓶纯氧气、酒精灯、火柴和镊子等，你能提出的假设和验证方法有： a.假设1： ，验证方法是 b.假设2： ，验证方法是 只要假设合理，验证方法准确，根据实验现象，进行分析判断，就能得出结论。 6．2010年 4月28日某媒体题为“排污工程施工，毒气放倒三人”的报道，引起某兴趣小组同学的思考。 【提出问题】排污管道中的毒气有什么成分？ 【查阅资料】 Ⅰ．排污管道中的大部分有机物在一定条件下发酵会产生CO、CO2、H2S、CH4等。Ⅱ．H2S气体能与CuSO4溶液反应生成黑色沉淀。 【提出猜想】小组同学对排污管道气含有上述气体中最少 3 种成分的猜想如下： 猜想1：有 CO、CO2、H2S；猜想2：有 CO、CO2、CH4； 猜想3：有 CO、H2S、CH4；猜想4：有 CO2、H2S、 猜想5：有 CO、CO2、H2S、CH4。 (1)猜想4还有： ； 【实验方案】小组同学共同设计了下图所示的装置并进行探究(夹持仪器已省略)。 【问题讨论】 (2)如果A装置没有明显变化，则猜想 成立。 (3)要确证猜想5中是否有CH4，某同学认为图示装置有不足之处，需要在装置 C与 D之间加一个 装置。改进后，若气体燃烧，且 D装置内壁出现 ，证明气体中一定含有 CH4。 7．某化学实验小组同学将铁粉投入硫酸铜溶液中，发现生成红色固体物质的同时有较多的气泡放出。生成的是什么气体呢？同学们决定进行探究。探究前老师提示，该反应生成的气体只有一种。 （提出猜想） 生成的气体可能是SO2或O2或H2。 （查阅资料） ①SO2与CO2化学性质相似，如：它不能燃烧也不支持燃烧； 也能使澄清石灰水变浑浊。② 浓硫酸具有吸水性，常做气体的干燥剂。③ H2与CO均可以还原金属氧化物。 （方案设计）甲同学设计了如下实验方案，验证猜想的气体。 甲同学认为：若观察到 ，则气体为SO2，若观察到 C中红色的铜网变为 ，则气体为O2。 （实验探究） ①实验开始时，应先将收集到的气体从a处通入一段时间后，再点燃C处酒精灯。这样操作的目的是 。 ②实验过程中发现 A 装置中溶液不变浑浊，C装置中表面含CuO的铜网由黑色变为光亮的红色，试管壁上有水滴生成；C装置玻璃管中反应的化学方程式为 。 （实验结论）①铁粉与该硫酸铜溶液反应时，产生的气体是 。 ②铁与硫酸铜溶液发生反应的化学方程式为 。 （实验反思）乙同学设计了一个简单的实验方案，他先收集一瓶气体，然后将燃着的木条伸入瓶中，若 ，则为SO2；若火柴燃烧更旺，则为 ；若 ，则为H2。 8．实验I某同学设计如下实验装置探究“分子的运动实验”。 图I是按课本进行的一个化学实验，大烧杯中的实验现象是 ，此实验说明分子 。但是在实验时同学们闻到了一股难闻的刺激性气味，于是小明对原实验装置进行了改进，装置如图II，并进行如下操作： a、向B、C、E三支试管中分别加入5mL的蒸馏水，各滴入1~2滴无色酚酞溶液，振荡，观察溶液颜色。 b、在A、D试管中分别加入2mL浓氨水，立即用带橡皮塞的导管按实验图Ⅱ连接好，并将D试管放置在盛有热水的烧杯中，观察几分钟。 【分析讨论】 （1）E试管放有酚酞溶液的目的是 。 （2）由此实验可以得出影响分子运动速率的因素有 。 （3）对比改进前的实验，改进后实验的优点是 。 实验II （4）把上述标号仪器的名称填在横线上： a、 b、 c、 d、 （5）把下列实验所用的仪器的名称填在横线上； ①固体药品一般保存在 ，液体药品保存在 。 ②可用作少量试剂的反应容器的是 。 （6）某化学兴趣活动小组为测定空气中氧气的含量，进行如下探究实验： A、如图所示，在一个具有刻度和可以滑动的活塞的玻璃容器中放入一粒白磷（白磷燃烧所需的最低温度为40℃），将玻璃容器固定好，放在盛有85℃热水的烧杯上，请回答下列问题： ①实验中可以看到玻璃容器内白磷燃烧时的现象是 。实验结束后，恢复至常温，活塞应停在刻度 处，出现该现象的原因是：白磷燃烧消耗了 ，从而使玻璃容器内的气体体积 （填“增大”、“减小”或“不变”）。 ②玻璃容器内余下的气体的用途 （写一条）。 ③此反应中白磷要过量，目的是 。 B、小军根据燃烧红磷测定空气中氧气含量的实验原理，认为可用木炭代替红磷测定空气中氧气的含量，并按如图装置进行实验。他依据的实验原理可能是 。 ①小军检查装置气密性后，将盛有足量红热木炭的燃烧匙迅速伸入集气瓶中，并把塞子塞紧，待红热的木炭熄灭并冷却至室温后，打开弹簧夹，并未发现倒吸现象，经过认真分析，小军发现实验失败的原因是 。（答一条） ②小军反思上述实验的探究过程后认为：用燃烧法测定空气中氧气含量的实验时，在药品的选择应考虑的是 。 9．夏天到了，衣服上常会留下难以清洗的汗渍，果汁渍等。某校“我与化学”兴趣小组对“污渍爆炸盐”（一种新型衣物助洗剂）化学成分进行探究。主要探究过程如下： （1）阅读产品标签：“主要成分是过氧碳酸钠，能在瞬间去除洗衣粉难以除去的多重顽固污渍……，本产品不伤衣物，‘无磷’是它的一大优点”。含磷洗涤剂对环境的危害是 。 （2）查阅资料：过氧碳酸钠（Na2CO4），白色结晶颗粒，其溶于水会产生碳酸盐和其他化合物。 （3）合理猜想：①其化合物为NaOH；②其化合物为H2O2；③其化合物为NaOH 和H2O2；该小组同学做出以上猜想的理论依据是 。 （4）实验设计：探究“污渍爆炸盐”水溶液的成分，完成下列表格。 限选试剂：稀盐酸、BaCl2溶液、MgCl2溶液、MnO2、蒸馏水 实验步骤 实验现象 实验结论 步骤1：取少量“污渍爆炸盐”于烧杯中，加入足量蒸馏水，充分搅拌 固体完全溶解，形成无色溶液 \ 步骤2：取少量步骤1形成的溶液与试管中，再滴加 ，振荡，静置 含有Na2CO3 步骤3：取少量步骤2试管中的上层清液与另一支试管中，再滴加少量MgCl2溶液，振荡。 无明显现象 步骤4：另取一支试管，加入少量步骤1形成的溶液，再加入 ，将带火星木条伸入试管中. 含有H2O2 10．合肥某中学兴趣小组同学看电视报道说洁厕灵不能与“84”消毒液混用，否则会产生使人中毒的气体。于是他与化学兴趣小组同学一起对洁厕灵的成分进行探究。 【提出问题】洁厕灵的主要成分是什么？ 【查阅资料】（1）洁厕灵是酸性洗涤剂。 （2）洁厕灵中所含的阴离子主要是氯离子。 （3）“84”消毒液的主要成分是NaClO 【猜想与假设】猜想1：洁厕灵的主要成分为NaCl 猜想2：洁厕灵的主要成分为稀盐酸 【讨论交流1】同学们认为猜想1不合理，因为 。 【设计并完成实验】 实验操作 实验现象 实验结论 取少量洁厕灵于试管中，加适量水振荡，放入一根生锈的铁钉 猜想2成立 写出该试管中发生的属于置换反应的化学方程式 。 【讨论交流2】（1）请你设计不同的实验方案检验洁厕灵的成分，写出实验步骤、现象和结论 。 （2）洁厕灵与“84”消毒液混用时发生如下化学反应，请完成反应方程式。2HCl+NaC1O＝NaCl+ ↑+H2O 11．我国劳动人民早在五千年前就会使用木炭炼铜.在化学实验室里模拟炼铜，既可用传统的实验装置(见图甲)，又能用改进的微型实验装置(见图乙)。化学兴趣小组采用图乙装置，开展以下探究活动。    [提出问题]木炭与CuO反应所得红色固体中含有什么物质？ 查阅资料 (1)木炭与CuO的反应是：C+2CuO2Cu+CO2↑ ，若该反应进行的不彻底，产物中还有氧化亚铜(Cu2O)。 (2)Cu2O是红色固体，能与稀硫酸反应：Cu2O+H2SO4=Cu+CuSO4+H2O [作出猜想]红色固体的成分：①全部是Cu；②全部是Cu2O；③ 。 [实验探究] (1)取木炭、CuO两种黑色粉末适量，再加少许CaCl2(能降低反应温度，加快反应速率)均匀混合，然后将黑色粉末装入长柄V形玻璃管的直管内. (2)按图乙连好实验装置，然后加热反应物：2分钟后，黑色粉末出现红热现象，同时澄清的石灰水 ，此时停止加热。 (3)待玻璃管冷却后，提取里面的红色固体，进行如下的验证： 步骤 现象 结论 ①取1.44g红色固体装入试管，滴入足量 ，充分反应。 红色固体部分减少，溶液变为 色。 猜想 错误 ②滤出试管中残留的红色固体，洗涤干燥，称其质量为 1.04g 猜想 正确 [评价反思] (1)使用图乙装置与使用甲装置相比，其优点是 (写出1条即可)。 (2)在铜的冶炼史中，我国劳动人民还有一项重大发明就是“湿法炼铜”(铁和硫酸铜溶液反应)，该方法可用化学方程式表示为 。 12．小刚在化学实验室发现，盛放NaOH溶液的试剂瓶瓶口和橡皮塞上出现了白色粉末。小刚叫来小军和小红，共同探究这种白色粉末的成分。他们依据所学的化学知识，对这种白色粉末的成分作了如下猜想： ①可能是NaOH；②可能是Na2CO3；③可能是 。为了验证猜想，他们分别做了下面的实验。 （1）小刚取少量白色粉末，滴加稀盐酸，有气体生成。由此小刚认为白色粉末是Na2CO3。请判断小刚所得结论是否正确，并简述理由。 。 （2）小军取少量白色粉末溶于水，向所得溶液中滴加酚酞溶液，溶液变为红色。由此小军认为白色粉末是NaOH。请判断小刚所得结论是否正确，并简述理由。 。 （3）小红取少量白色粉末溶于水，向所得溶液中滴加BaCl2溶液，有白色沉淀产生。由此判断白色粉末中含有 。为了验证猜想③，小红继续向溶液中滴加BaCl2溶液至不再产生沉淀，然后过滤。你认为她接下来还应进行的实验是 。 在小红所做的实验中，若把BaCl2溶液换成Ba（OH）2溶液是否可行？请简述理由。 。 13．化学兴趣小组的同学在探究碱溶液的化学性质时进行了如下实验： 请回答下列问题： （1）试管A中的现象是 。 （2）实验D中发生反应的化学方程式为 ，该反应 （填“是”或“不是”）复分解反应； （3）以上实验中，能发生反应但无明显现象的是实验 （填字母序号）； （4）实验结束后，小组同学做了两个探究实验： 实验一：充分反应后，小组同学对C试管中上层清液的溶质成分产生疑问，作出猜想： 猜想一：只含有NaOH            猜想二：含有NaOH、Na2CO3猜想三：含有NaOH、Ca(OH)2 同学们取少量C试管的清液分别置于甲、乙两个试管中，进行探究： 实验操作 实验现象 结论 在试管甲中滴加碳酸钠溶液 不产生白色沉淀 猜想 错误 在试管乙中滴加足量稀盐酸 开始无明显现象，一段时间后 猜想二正确 实验二：小组同学将A、B、C、D四个试管中的物质倒入一个洁净的大烧杯中，充分反应后静置，发现：烧杯底部有白色沉淀，上层清液为无色。则上层清液中一定含有的溶质是 （指示剂除外）。 14．在实验复习课中，某组同学用澄清的石灰水鉴别失去标签的碳酸钠溶液和氢氧化钠溶液。请你参与探究，并回答有关问题： 【进行实验】 操作步骤 实验现象 实验结论 分别用A、B两支试管取少量样品，然后各加入适量澄清石灰水 A中 ；B中 。 A中的物质是氢氧化钠溶液；B中的物质是碳酸钠溶液 实验结束后，同学们将A、B两支试管中的废液倒入同一个干净的烧杯中，然后对烧杯内的物质进行了过滤：同学们对滤液的成分很好奇，请你与同学们一起进行探究。 【提出问题】反应后滤液中溶质的成分是什么？ 【猜想假设】 甲同学的猜想：只含有NaOH： 乙同学的猜想：含有NaOH和Ca（OH）2 丙同学的猜想：含有NaOH、Ca（OH）2、Na2CO3： 你的猜想还可能是：含有 。 上述猜想中，你认为不合理的想是 （选填：“甲”“乙”“丙”），理由是 （用化学方程式表示） 【实验探究】请你设计一个简单的实验来验证“你的猜想”是正确的。 实验操作步骤 实验现象 实验结论 取少量滤液于试管中，再加入 猜想正确 【反思拓展】 ①在分析化学反应后所得物质的成分时，除考虑生成物外还需考虑： 。 ②通过以上探究，你认为应怎样处理上述实验后的废液才能倒入下水道： 。 15．某学习小组探究氢氧化钙溶液的化学性质，并作了延伸探究。 探究一：甲同学设计了如下实验方案，请你帮助完成实验报告。 方案 （1） （2） （3） 实验 操作 现象 石灰水变 色； 澄清石灰水变浑浊 红色褪为无色 结论或 解释 氢氧化钙能与石蕊等酸碱指示剂反应。 氢氧化钙溶液能与某些非金属氧化物反应生成盐和水。SO2与澄清石灰水反应的化学方程式是： 。 氢氧化钙溶液能与酸发生中和反应。 【提出问题】实验方案（3）褪色后溶液中的溶质是什么？ 【查阅资料】CaCl2溶液呈中性． 【作出猜想】乙同学从反应情况分析，溶液中除含少量酚酞外，溶质可能有以下三种情况：①CaCl2；②CaCl2和 ；③CaCl2和Ca(OH)2 【分析讨论】丙同学从实验现象分析得出：猜想③肯定不合理，其理由是 。 探究二：丁同学为进一步验证乙同学的猜想，设计实验如下：将实验方案（3）褪色后溶液倒入烧杯中，向其中逐滴滴加稀碳酸钠溶液至过量，边滴边振荡。实验后得出产生沉淀质量与滴加碳酸钠溶液体积之间的关系，如图所示。图中0~ V1段发生反应的化学方程式为 。a点处对应的溶液中的溶质是 （填化学式） 【得出结论】乙同学的猜想中， （填序号）合理。 【反思讨论】学习小组结合图象，分析了丁同学实验过程中烧杯内溶液的变化。下列说法正确的是 。（填序号） A溶液质量逐渐增大 B氯化钠质量逐渐增大，V2后不变 C氯化钙的质量先增大后减小 D溶液的pH一直在增大 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 $$