2024年中考化学备考专题：科学探究题

2024年中考化学备考专题：科学探究题 1．垃圾分类管理可充分利用垃圾资源，改善生存环境。兴趣小组的同学对学校垃圾分类及处理的具体做法和遇到的问题展开如下项目式学习活动。 任务一：调查垃圾分类投放情况 【信息检索】 a．垃圾有占用土地、污染空气和污染水体等多种危害。 b．垃圾按可回收垃圾、有害垃圾、厨余垃圾和其它垃圾分类。 c．垃圾回收后的处理方法大致有：加工后再变成相应的原料、加工处理后可以变成有机肥、拆解提取宝贵的稀有金属等原材料、作为填海、填坑的材料、焚烧发电以及填埋处理等。 【信息分析】 (1)学校旧电脑、教学一体机的处理方法是 （写出一种）。 (2)列举加工处理后可以变成有机肥的垃圾 （写出一种）。 任务二：体验废金属的处理回收 【材料收集】校办工厂收集带有油污和铁刺的钢制废螺丝。 【进行实验】 (3)将材料带回实验室，完成了除去废螺丝表面油污和铁刺的实验。 实验步骤 实验现象及化学方程式 实验结论或原理分析 步骤：将废螺丝放入一只烧杯中，向其中倾倒废汽油，浸泡一段时间后取出。 实验现象：螺丝表面的油污消失。 汽油能去除油污的原因是 步骤二：将去除油污后的螺丝放到另一只烧杯中，向其中倾倒足量稀盐酸，浸泡一段时间后取出。 化学方程式： 螺丝表面铁刺被除去。 【交流讨论】 (4)上述步骤二铁刺消失时废液中的溶质是 （填名称）。 任务三：拓展~探究铁丝在氧气中燃烧时“火星四射”的原因 【实验设计】同学们利用实验室回收的废金属，选择纯镁丝和不同含碳量的铁丝（镁丝和铁丝直径均为0.4mm）放入相同体积的氧气中燃烧，做对比实验。 物质 燃烧的现象 含碳0.05%的铁丝 剧烈燃烧，极少量火星 含碳0.2%的铁丝 剧烈燃烧，少量火星 含碳0.6%的铁丝 未记录 纯镁丝 剧烈燃烧，发出耀眼的白光，无火星 (5)推测表中“未记录”部分的内容为 。 (6)通过以上探究，能得到的实验结论是 。 【反思评价】 (7)铁丝在氧气中燃烧的现象还可能跟 有关。 2．蚊虫叮咬时，会分泌蚁酸．化学小组同学对蚁酸产生了浓厚的兴趣，决定对其进行探究． [提出问题]蚁酸的成分是什么？它有什么性质？ [查阅资料]I蚁酸的化学名称叫甲酸，化学式为HCOOH II蚁酸隔绝空气并加热时会分解生成两种氧化物 Ⅲ浓硫酸具有吸水性 [实验探究]（1）向盛有蚁酸溶液的试管中滴加紫色石蕊试液，观察到溶液颜色变成 色，说明蚁酸显酸性． （2）小芳同学根据蚁酸中含有 元素，推测出蚁酸在隔绝空气并加热分解时生成水． （3）对它分解生成的另一种氧化物，小敏提出两种猜想：猜想Ⅰ是CO2； 猜想Ⅱ是 ； 他们按如图所示进行实验：先向装置中通入一会N2，再将蚁酸分解产生的气体通入其中．    ①先通N2的目的是 ； ②若装置A中无明显变化，则猜想Ⅰ （填“成立”或“不成立”）； ③装置C发生反应的方程式为 ； ④装置D中的现象为 ； [结论]甲酸受热能分解，反应的化学方程式是 ； [讨论交流]从环保角度看，该装置存在的明显缺陷是 ． [拓展延伸]小组同学利用蚁酸分解产生的气体，测定C装置中10g氧化铜样品（杂质不参与反应）中氧化铜的质量分数，在不同时刻测定C中固体的质量（如表）： 反应时间/min 2 4 6 8 10 固体质量/g 9.3 8.8 8.5 8.4 8.4 分析表中数据，完成以下问题： ①在称量质量过程中，必须把玻璃管两端封住，目的是 ； ②样品中氧化铜的质量分数是 ？ 3．小明同学对“木炭燃烧和木片燃烧及其现象有什么不同”进行了探究。 探究步骤：①分别在空气中点燃木片和木炭，观察到的现象： 木炭燃烧：发红光，放热；木片燃烧： 木片燃烧：有火焰，放热，产生少量黑烟。 ②在火焰上方分别罩一个冷而干燥的小烧杯，发现红热木炭上方罩的烧杯壁上没有水雾，将烧杯倒转过来，迅速向烧杯内倒入少量澄清石灰水，振荡，石灰水变浑浊，说明木炭燃烧没有生成 ，生成了 。而罩在木片火焰上方的烧杯内有水雾产生，倒转过来，向烧杯内倒入少量澄清石灰水，振荡，石灰水变浑浊，说明木片燃烧既产生了 ，又产生了 。由此得出的结论是：木片和木炭的成分 （填“相同”或“不同”）。 4．某小组同学用镁条测定空气中氧气含量，实验完毕，冷却后进入水的体积远大于总容积的1/5，且产生了淡黄色固体。该小组对此现象作如下探究。 【提出问题】为什么会生成淡黄色固体？为什么测得氧气的体积分数会明显偏大？ 【查阅资料】镁元素化合物的颜色： 物质 MgO MgCl2 Mg3N2 Mg（NO3）2 MgCO3 Mg（OH）2 颜色 白色 白色 淡黄色 白色 白色 白色 【猜想】（1）大家一致认为产物中一定不含有氯化镁，理由是 ； （2）分析资料，小组成员认为淡黄色固体是Mg3N2，是由镁与空气中的氮气反应生成的，导致进入水的体积远大于总容积的1/5。 【实验验证】小组成员设计并进行了下列实验。 ①组装仪器（如图，钟罩下端无底）； ②将足量白磷在空气中点燃后，迅速伸入钟罩内，塞紧橡皮塞（图1）； ③待钟罩内水面不再变化时，向水槽中加水，使水槽中液面与钟罩内液面相平； ④打开橡皮塞，将燃着的螺旋状镁条迅速伸入钟罩内，塞紧橡皮塞（图2）； ⑤待钟罩内水面不再变化时，观察钟罩内壁及表面皿中出现淡黄色固体。 【分析】（3）请将实验验证的步骤①补充完整 ； （4）步骤②中将足量白磷在钟罩内燃烧的目的是 ； （5）步骤③中加水的目的是为了防止 。 【结论】（6）该小组同学的猜想正确。写出支持结论的化学方程式 。 【拓展】（7）实验结束，清洗仪器时，小组同学嗅到了刺激性气味，猜想有氨气生成。请教老师后得到了肯定，老师还告诉同学们氮化镁会与水反应生成氨气，同时生成上述资料列表中的一种碱类物质。据此写出该反应的化学方程式 。 （8）通过以上探究，你对燃烧有什么新认识？请写一点 。 5．在学习过程中，小青同学提出一个问题：“碳燃烧时可能生成CO2，也可能生成CO，那么碳与氧化铜反应生成的气体也有多种可能吗？ 【猜想】碳与氧化铜反应生成的气体中： ①只有CO2，则发生的化学方程式是 ； ②只有 ；③既有CO，又有CO2。 【查阅资料】浸有磷钼酸溶液的氯化钯试纸遇CO2无变化，但遇到微量CO会立即变成蓝色。 【方案设计】通过上述资料和已有知识，小青初步设想用浸有磷钼酸溶液的氯化钯试纸和澄清的石灰水对碳与氧化铜反应生成的气体进行检查。 【实验验证】经过思考之后，小青设计了如下实验装置： 【实验步骤】 （1）打开弹簧夹，先通一会儿纯净、干燥的N2，通一会儿N2的目的是 ； （2）关闭弹簧夹，点燃酒精灯加热。 （3）实验要结束时，打开弹簧夹，继续通一会N2，再熄灭酒精灯。 【结论】 充分反应后，小青若观察到：试纸不变色，石灰水变浑浊，证明猜想①是正确的。 若观察到：试纸 ，石灰水 ，证明猜想②是正确的， 若观察到：试纸 ，石灰水 ，证明猜想③是正确的。 【定量计算】小青称取碳和氧化铜的混合物的质量为2g，充分反应后，装置C的质量增加了0.44g。计算装置C中生成碳酸钙的质量是多少克 ？（写出具体的计算过程） 【反思与评价】从环保的角度分析该实验装置中不完善之处是： 。 实验要结束时继续通N2除了可防止石灰水倒吸外，还有什么作用： 。 6．某研究小组同学发现，超市里有一种神奇的污渍爆炸盐(如图)能除去各种顽固污渍，溶于水，有许多气泡产生。该小组同学进行如下探究。 探究一：该气体的成分是什么？ 【猜想与假设】 甲说：该气体可能是CO2、O2、CO、H2、N2。 乙说：不可能含有N2，因为 。   丙说：不可能含有CO和H2，因为从药品安全角度考虑，H2易燃易爆，CO 。 该小组同学认为：该气体可能含有CO2、O2中的一种或两种。 【进行实验】   实验编号 实验操作 实验现象 ① 将气体通入澄清的石灰水中 澄清石灰水变浑浊 ② 将带火星的木条伸入该气体中 带火星的木条没有复燃 【得出结论】 (1)由实验①可知，该气体中肯定含有 ，请写出该反应的化学方程式 。由实验② (填“能”或“不能”)确定该气体中不含氧气。 (2)为了进一步确定是否产生了O2，老师利用氧气传感器测得O2的浓度变化如图所示，证明该气体中 (填“有”或“没有”)氧气。 探究二：O2是如何产生的？ (3)【查阅资料】过碳酸钠(Na2CO4)俗称固体双氧水，溶于水时生成碳酸钠和过氧化氢。写出该反应的化学方程式： 。 (4)通过观察氧气产生的曲线，请你提出猜想，是 加速了H2O2的分解。 (5)请设计对照实验验证你的猜想 。 7．某农场有一袋标签已脱落的化肥，只知道它是、、和尿素中的一种。请你通过以下实验探究来确定它的成分。 【提出猜想】猜想一：该化肥是；猜想二：该化肥是；猜想三：该化肥是；猜想四：该化肥是尿素 【查阅资料】BaCl2溶液与碳酸氢铵不发生反应。 【进行实验】 (1)请完善下面表格。 步骤 现象 结论 第一步：取少量样品在研钵中与熟石灰研磨 有刺激性气味的气体放出 猜想 不成立 第二步：另取少量样品于试管中，加入适量的水振荡，然后滴加BaCl2溶液 未见明显现象 猜想 不成立 第三步：向第二步的试管中再滴加稀盐酸 猜想三不成立 【得出结论】 (2)猜想一正确，第一步中发生反应的化学方程式为 。 【反思交流】 (3)问题1：对于铵态氮肥， （填“能”或“不能”）与碱性物质混合使用。 问题2：如图是某市售化肥（碳酸氢铵）包装袋上的标签，依据标签上的信息，推测碳酸氢铵具有的性质是 （写出一种即可）。 问题3：化肥对提高农作物的产量有重要作用。下列有关化肥及其施用的说法正确的是 。 A．施用化肥是提高农作物产量的唯一方式 B．为提高农作物产量，施用化肥越多越好 C．不合理施用化肥会造成土壤、空气和水等的污染 8．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：小刚用图示装置进行实验。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，并继续利用图示装置，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 在烧杯中倒入适量的澄清石灰水， ，点燃酒精灯。 ①硬质玻璃管中的黑色固体剧烈燃烧，发成白光； ②烧杯中， 。 写出上述实验过程烧杯中反应的化学方程式： 。 【实验结论】蔗糖是由碳、氢、氧三种元素组成的。 【拓展交流】 (3)方案二中，先通入一会儿氮气的原因是 。 (4)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8倍。导致出现这种情况的原因是 。 9．做完“铁在氧气里燃烧”实验后，小冬同学有两个疑惑不解的问题，于是她进行了以下探究活动，请你一同参与。 【问题1】铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还有没有铁呢？ 【查阅资料1】 （1）铁的氧化物主要是Fe3O4（黑色）和Fe2O3（红褐色）两种[FeO（黑色）极易被氧化为Fe2O3； （2）铁的氧化物均能溶于盐酸或硫酸的溶液。 （3）铁单质也能与盐酸或硫酸的溶液反应，生成氢气。 【实验探究】 将冷却后的黑色物质碾碎，装入试管，加入 溶液，观察到的现象是 ，说明铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还含有铁。 【问题2】铁燃烧的产物为什么不是Fe2O3呢？ 【查阅资料2】 （1）Fe3O4和Fe2O3的分解温度、铁的熔点见表： Fe3O4 Fe2O3 铁 分解温度/℃ 1538 1400 — 熔点/℃ — — 1535 （2）Fe2O3高温时分解成Fe3O4。 【理论探讨】 根据实验现象，并结合表中数据，可推知铁在氧气里燃烧时产生的高温应在 之间，在此温度范围内Fe2O3已分解，所以铁在氧气里燃烧的产生是Fe3O4。 【拓展延伸】 （1）实验中为了防止集气瓶炸裂，必须 ； （2）Fe2O3（氧化铁）高温时会分解成Fe3O4（四氧化三铁）和一种可使带火星木条复燃的气体，请写出此反应的表达式 ； （3）有些超市的食品密封包装盒的透明盖内放有黑色的FeO粉末，若粉末的颜色 ，就说明包装盒破损进气，这样售货员就能及时发现并处理。 10．【科学探究】 化学兴趣小组对“测定空气中氧气的含量”实验进行探究，并基于证据进行推理分析。 （一）氧气是参与“氧循环”的重要物质。 (1)空气成分中，体积分数最大的气体的化学式为 。 (2)若测出空气中氧气体积分数小于，可能的原因是 （答一点）。 (3)利用图1装置测定空气中氧气含量并结合传感器技术，测得实验过程中容器内气体压强、温度的变化趋势如图2所示，请结合实验原理，解释BC段气体压强变化的原因： 。 （二）Ⅰ：用红磷测定空气中氧气的含量 (4)集气瓶中的水的作用是加快装置降温和 。 Ⅱ：镁条可以在空气中燃烧，用镁条代替红磷测定空气中氧气的含量。 (5)某同学进行图2所示实验时发现，产物中有少许黄色固体。 【提出问题】黄色固体是什么呢? 【查阅资料】 ①Mg+O2MgO （白色固体） ; ②Mg+N2Mg3N2（黄色固体） ; ③Mg3N2可与水反应生成氨气，氨气能使酚酞溶液变红。 【做出猜想】黄色固体为氮化镁（Mg3N2）。 【实验过程】进行图3所示实验：取燃烧产物于烧杯B中，加入适量水，然后用大烧杯罩住小烧杯A和B。 【实验结论】观察到的现象 ，据此可推断燃烧产物中含氮化镁。 【反思交流】进行图2所示实验时，在确保规范操作的前提下，该同学所测得的空气中氧气的体积分数 （填“大于”“小于”或“等于”） 。 11．铝镁合金具有强度高,密度小,散热好等优点,广泛用于电子,汽车,航天等领域。 (1)铝具有良好的抗腐蚀性的原因 (用化学方程式表示)。 (2)为了探究铝、镁、铜三种金属的活动性强弱,将形状、大小相同的三种金属打磨后分别放入装有X溶液的试管中,通过观察现象即能得出实验结论。则X溶液是 (填序号)。 A 稀H2SO4 B AgNO3溶液 C CuCl2溶液 D Mg(NO3)2溶液 E Al2(SO4)3溶液 (3)为了测定铝镁合金中铝的质量分数以及铝的相对原子质量。某同学设计了下图所示装置(已知:铝可与氢氧化钠溶液反应,生成偏铝酸钠(NaA1O2)和密度最小的气体,而镁和氢氧化钠溶液不反应)。 ①A中试剂为 (填序号)。 A 稀盐酸         B 氢氧化钠溶液           C 氯化钠溶液 ②若实验用铝镁合金的质量为ag,测得反应生成氢气质量为bg,B中剩余固体的质量为cg,则铝的相对原子质量为 (用a、b、c表示)。 ③实验过程中,若未洗涤过滤所得的不溶物,则测得铝的质量分数将 (填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。 12．某兴趣小组在探究二氧化碳与氢氧化钠溶液反应的实验中，做了如图所示的实验：将足量的氢氧化钠浓溶液装入分液漏斗中，先打开阀门K1，待氢氧化钠溶液完全进入广口瓶之后立即关闭K1，充分反应后，打开止水夹K2，请填写现象：    （1）U型管左侧的液体 ；广口瓶中的液体出现浑浊。 （2）注射器中的液体自动喷入U型管：U型管右侧液体 。请用化学方程式表示出广口瓶中出现浑浊现象的原因： 。同学们将实验后的废液倒入烧杯中，过滤得白色沉淀和红色滤液，欲对滤液的成分进行探究，其成分除了酚酞外的猜想有如下三种： 猜想一：Na2CO3 NaOH； 猜想二：Ca（OH）2 NaOH； 猜想三：NaOH； 设计如下实验方案，请你帮助他们完成探究报告： 实验步骤 实验现象 实验结论 ①取滤液样品于试管中，加入足量 若有气泡冒出，且红色消失 猜想一正确 ②另取滤液样品于试管中，加 入 若有白色沉淀出现，红色不消失 猜想二正确 【反思拓展】实验步骤①中所加的试剂可换成以下 ，也能通过观察现象得出同样的结论。 A．CaCl2溶液             B．Ba（OH）2溶液           C．NaCl溶液。 13．乙炔（C2H2）气体与甲烷气体有些性质相似，乙炔和氧气反应能产生高温火焰，工人师傅常用氧炔焰切割或焊接金属。乙炔由碳化钙（块状固体，化学式为CaC2）与水反应生成，同时生成一种白色固体。 【提出问题】白色固体是什么物质？ 【做出猜想】小明经过思考认为有以下几种可能： 猜想一：CH4；猜想二： ；猜想三：Ca(OH)2。他的依据是 。 【交流反思】经过同学们交流讨论，认为猜想一不成立．否定猜想一的理由是： 。 【进行实验】取少量白色固体加入水中，取上层清液， ，有白色沉淀出现，证明猜想三成立。该反应的化学方程式为： 。 结论：白色固体是Ca(OH)2。 【拓展应用】 （1）已知碳化钙与水反应非常剧烈，乙炔的密度比空气略小．实验室欲制取并收集纯净的乙炔，要求做到节约、安全、随时发生、随时停止，你选择的装置是 （选填图中装置序号）。 （2）写出乙炔在空气中燃烧的化学方程式： 。 14．为探究酒精灯火焰不同部位的加热效果。小明同学取3支相同规格的试管，分别编号为A、B、C，向试管内各加入3 mL水，进行如下实验： ①把A试管底部放在酒精灯火焰上方约3 cm处加热。 ②把B试管底部放在酒精灯火焰的外焰部分加热。 ③把C试管底部放在酒精灯灯芯处加热。 实验结果如下表： 试管编号 A B C 水沸腾所用时间/s 90 30 45 (1)由此可得出的结论是： 。 (2)根据这一结论，请你对使用酒精灯加热的操作提出建议： 。 (3)写出用酒精灯加热试管时要注意的事项： 。(写出一条即可)。 15．小明怀疑自家菜地因施用硫酸铵出现了较为严重的土壤酸化问题，于是和化学兴趣小组的同学对此进行了探究。 (1)(查阅产品说明)小组同学根据图1所示产品说明书中的 和硫酸铵的组成，推测硫酸铵受热可能会分解生成氨气，使肥效降低。 (2)(探究I)土壤的酸碱性 实验1：按图2所示溶解土样，用pH试纸测得土样浸出液的方法是 ，经测定pH约为4，说明土壤呈酸性。 (3)(探究Ⅱ)硫酸铵具有哪些性质 实验2：为证明硫酸铵受热分解生成了氨气，小组同学进行了图3所示的实验。观察到的实验现象为：①硫酸铵固体减少；②用酚酞溶液浸湿的滤纸 ；③小气球胀大。 小明依据现象①和②，小红只依据现象③，都得出了“硫酸铵受热分解”的结论。小组同学认为小红的依据不合理，小气球胀大可能是装置中的空气受热膨胀所致。若要通过小气球的变化得出“硫酸铵受热分解”的结论，还需继续进行观察 ，才能得出这一结论。 (4)(拓展应用) ①为保证铵态氮肥的肥效，不能高温暴晒，不能 。 ②硫酸铵中的氮元素被植物吸收后，剩余的硫酸使得土壤酸化，可用熟石灰进行改良，反应的化学方程式为 。 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 $$