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．在一次化学实验中，同学们将饱和硫酸铜溶液逐滴加到5mL饱和氢氧化钠溶液中，观察到以下异常实验现象： 实验序号 滴加CuSO4溶液的量 实验现象 ① 第1~6滴 产生蓝色沉淀，但振荡后沉淀消失，形成亮蓝色溶液 ② 第7~9滴 产生蓝色沉淀，且沉淀逐渐增多。振荡后沉淀不消失，很快沉淀逐渐变成黑色 查阅资料可知：氢氧化铜在室温下稳定，70℃~80℃时分解生成氧化铜；氢氧化铜在氢氧化钠溶液中溶解生成铜酸钠[Na2Cu(OH)4]，铜酸钠溶于水，溶液呈亮蓝色。 (1) 硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液生成蓝色沉淀的化学方程式为 。 (2)同学们推知饱和硫酸铜溶液与饱和氢氧化钠溶液的反应是放热反应，他们依据的实验现象是 。 (3)针对实验序号①中的异常现象，同学们进一步实验探究： 实验序号 实验操作 实验现象 实验结论 ③ 向0.5g Cu(OH)2固体中加入5mL5%NaOH溶液，充分振荡 ④ 向0.5g Cu(OH)2固体中加入5mL10%NaOH溶液，充分振荡 蓝色固体不消失 ⑤ 向0.5g Cu(OH)2固体中加入5mL20%NaOH溶液，充分振荡 蓝色固体减少 ⑥ 向0.5g Cu(OH)2固体中加入5mL30%NaOH溶液，充分振荡 蓝色固体消失，得到亮蓝色溶液 写出上述实验⑥中反应的化学方程式： 。 2．熔喷布是生产口罩的主要材料。化学兴趣小组的同学欲探究熔喷布的组成元素，进行了如下图所示实验。 【提出问题】熔喷布是由什么元素组成的？ 【查阅资料】①无水硫酸铜遇水会变为蓝色； ②熔喷布易燃，只可能由碳、氢、氧元素中的一种或多种组成。 【实验装置】 【实验操作】①检查装置的气密性： ②按图连接装置； ③点燃酒精灯，观察实验现象： ④装入相关试剂后，通入一段时间干燥的O2。 上述部分实验操作的顺序为 （填序号，每种操作只选一次）。 【实验分析】 （1）装置B中观察到 ，证明生成了水。 （2）装置C中澄清石灰水变浑浊，证明生成了 ，发生反应的化学方程式 。 （3）尾气中检测不到 ，说明样品充分燃烧。 【得出结论】由上述实验可知，熔喷布中一定含有的元素是 。 【讨论交流】装置B和装置C （选填“能”或“不能”）调换位置，理由是 。 3．我国高铁创造的中国速度令世界瞩目，某学习小组对高铁建设中的钢铁锈蚀进行探究。 【提出问题】铁锈蚀与哪些因素有关。 【查阅资料】碳粉可加快铁的锈蚀，碳粉不与盐酸反应。 【设计实验】 实验一：定性探究铁锈蚀的因素 取四枚大小相同的洁净无锈铁钉分别放入试管，进行图1实验，现象如下表。 试管编号 A B C D 一周后铁钉表面现象 有一层铁锈 无明显变化 无明显变化 有较厚铁锈 (1)对比A、B、C试管中实验现象，说明铁锈蚀是铁与空气中的 （填化学式）发生化学反应。 (2)得到无氧蒸馏水可采用煮沸的方法，是因为氧气在水中的溶解度随温度的升高而 （填“升高”或“降低”）。 (3)对比A和D试管中实验现象，说明铁锈蚀快慢与 （填名称）有关。 (4)生活中铁制品易生锈而铝制品不易生锈的原因是 。（用化学方程式表示） 实验二：定量探究影响铁锈蚀的因素 小组设计了图2装置。检查气密性，将5g铁粉和2g碳粉加入三颈烧瓶，t1时刻加入2mL饱和NaC1溶液后，再将一只装有5mL稀盐酸的注射器插到烧瓶上（此时没有推动注射器活塞），采集数据。 (5)根据图3，说明铁生锈是 （填“放热”或“吸热”）反应，t2一t3这段时间反应并未停止但温度却开始降低，原因是 。 (6)根据图4，分析t3时刻后压强突然变大的原因是 。 实验三：测定部分生锈的铁粉中铁的含量 (7)连接如图5装置。取部分生锈的铁粉（铁和氧化铁的混合物）0.6g于锥形瓶中，加入足量稀盐酸进行实验。完全反应后，测得生成气体体积为0.2L，已知该条件下氢气密度为0.09g/L，根据以上数据，计算出该固体中铁的质量分数为 。 (8)学习小组有同学提出：用这种方法测得的气体体积不够准确，可能会导致测定的铁的质量分数变大，可能的原因是 （填选项字母）。 a.装置气密性不好                                     b.铁与盐酸反应放热 c.生成的气体会部分滞留在锥形瓶中                     d.没有减掉加入的盐酸的体积 4．小洋同学看到妈妈在厨房拿食用碱水浸泡紫甘蓝时，紫甘蓝叶片边缘处变绿，感到很好奇。回到学校在老师的帮助下将紫甘蓝汁分别滴加到下列等体积、等浓度的五种溶液中，紫甘蓝汁显示的颜色如下表： 物质 ①稀 ② ③ ④ ⑤ 颜色 红色 蓝紫色 蓝色 绿色 黄色 [查阅资料] <7 7 7.5-9 10-11.9 12-14 颜色 红色 蓝紫色 蓝色 绿色 黄色 [提高认识] （1）紫甘蓝汁能作酸碱指示剂； （2）上述五种溶液的值由大到小的顺序 （填序号）。 [实验探究]为了便于观察实验现象，老师提议在用稀盐酸中和氢氧化钠溶液时应选用酚酞试液作指示剂，但小洋和兴趣小组的同学在做该实验时忘加了指示剂，因此未观察到明显现象。则该反应的化学方程式为 。 [提出问题]反应后溶液中溶质的成分有哪些？ [问题猜想]猜想一：                    猜想三：， 猜想二：，                    猜想四：，， 兴趣小组的同学一致认为猜想四不合理，原因是 。 [设计实验] 步骤 现象 结论 方案一 取反应后的溶液于试管中，向其中滴加紫色石蕊溶液。 石蕊溶液变红 猜想三成立 方案二 （写一种） 方案三 取反应后的溶液于试管中，向其中加入适量 溶液。 产生白色沉淀 [讨论交流]上述方案三不可行，原因是 。 [拓展应用]人体胃酸过多时可用 治疗。（化学式）（写一种） 5．化学兴趣小组同学们从饼干袋中找到一小包“脱氧剂”，要对脱氧剂的成分展开探究。剪开包装袋，发现脱氧剂大部分为黑色粉末，其中混有少量白色粉末，同学们在老师的指导下开展探究实验： 实验活动一：探究脱氧剂中黑色粉末的成分。 【作出猜想】经过查阅资料，小组同学提出猜想： 猜想一：可能含有铁粉            猜想二：可能含有炭粉 【实验探究1】 (1)小组同学设计实验方案并完成如下实验： 实验步骤 实验现象 实验结论 Ⅰ.取黑色粉末放入烧杯中，加入足量稀硫酸。 有气泡产生，溶液变为浅绿色，有黑色不溶物。 猜想一正确，反应的化学方程式为 。 Ⅱ.将步骤Ⅰ中黑色不溶物滤出，洗涤、干燥后，将滤渣与氧化铜混合后高温加热，把产生的气体通入澄清石灰水中 ，澄清石灰水变浑浊。 猜想二正确。 【实验结论】脱氧剂中黑色粉末中含有铁粉与炭粉 (2)小钟同学提出，可以用一种简单的物理方法验证猜想一，请写出使用此方法的实验操作： 。 (3)脱氧剂利用铁生锈的原理吸收包装内氧气和 (填化学式)，以达到延长食品保质期的作用。 实验活动二：探究脱氧剂中白色固体作用。 【查阅资料】实验所用脱氧剂中还含有氯化钠和硅藻土。氯化钠可以加快铁生锈的反应速率；硅藻土是一种填充剂，不溶于水，疏松配料，使氧气易于接触铁粉。 【实验探究2】小初同学为了验证氯化钠的作用，用控制变量法按图1装置设计并进行实验： (4)一段时间后，观察到锥形瓶内左侧导管液面 右侧导管液面(填“高于”或“低于”)，证明氯化钠确实可以加快铁生锈的反应速率。 【思维拓展】 (5)图2为硅藻土用量(g)与脱氧时间(h)关系图，则硅藻土的最佳用量是 g。 6．“84消毒液”在日常生活中使用广泛，具有漂白、杀菌、消毒功效。某化学兴趣小组对一瓶敞口久置的“84消毒液”成分产生兴趣，在老师的指导下，展开探究。 【提出问题】该敞口久置的消毒液中溶质有哪些？ 【查阅资料】“84消毒液”主要成分是次氯酸钠（NaClO）和氯化钠。NaClO为有效成分，有腐蚀性并易与空气中二氧化碳反应（）。NaClO溶液、HClO都具有漂白（使有色物质褪色）、杀菌、消毒功效。HClO不稳定，受热或见光会发生分解。 【分析讨论】小组同学经过讨论，认为该消毒液中的溶质一定有 ，可能还有NaClO、Na2CO3、HClO中的一种或多种。 【实验过程】 Ⅰ：向装入有色布条的试管中加入该消毒液试样，布条长时间不褪色。 Ⅱ：另取适量该消毒液试样于试管中，加入足量氯化钙溶液，观察到的现象为 。 【得出结论】实验过程Ⅰ中有色布条不褪色，说明该消毒液试样中的溶质不含有 。实验过程Ⅱ中反应的化学方程式为 ，属于 反应。 【交流反思】生活中，“84消毒液”储藏时应注意 保存。（写出其中一点即可） 7．化学课上，某小组同学利用老师提供的实验器材，设计了一套简易“供氧器”。 【反应原理】根据设计的“反应器”，制取氧气的反应原理 （用化学方 程式表示）。 （1）图中标号①仪器的名称 。 （2）为制取干燥的氧气，装置接口连接的正确顺序为 （填选项）。 A．a→b→c→d B．a→b→c→e C．a→c→b→d D．a→c→b→e （3）制取氧气的过程中，检验“储气瓶”氧气已存满的方法是 。 （4）反应发生后，使反应停止的操作是 。 （5）当反应停止，取出“储气瓶”中氧气的操作为 。 【拓展】图装置还可制取 气体，反应的化学方程式为 。 8．按如图组装仪器，关闭止水夹，通电使红磷燃烧。请回答下列问题： （1）燃烧的现象是 ； （2）红磷燃烧一段时间后，自动熄灭了，你认为原因是 ； （3）冷却至室温后松开止水夹，观察到的现象为烧杯中的水面将 ，集气瓶内的水 ； （4）燃烧后集气瓶内剩余的气体主要是氮气。通过本实验可以得出氮气的一条重要的物理性质是 ； 9．为了探究相同条件下同种溶质在不同溶剂中的溶解性，某兴趣小组同学进行如下实验。（提示：本实验汽油与碘均不发生化学反应） 实验：碘在不同溶剂中的溶解实验根据实验操作图示回答相关问题。 实验操作图示 实验结论或解释    （1）由图 2 所示现象可知：碘 （选填“不”、“微”、或“易”）溶于水 （2）图3所示试管中液体分层。上层紫红色溶液的名称是 。说明碘在汽油中的溶解性比在水中 （选填“强”或“弱”） 【反思与应用】 （3）①碘易溶于酒精。若实验中汽油用酒精代替，振荡后静置，最终所得液体 （选填“分层”或“不分层”）。 ②“从稀碘水巾提取碘”是“海带提碘”工艺巾的一个重要步骤，其原理类似实验中第二步操作。工业实际生产时使用其他挥发性液体代替汽油，这种挥发性液体必须具备的条件是 。 10．（1）同学们用下图所示仪器和装置探究制取气体的方法，请回答下列问题： ①图中仪器 B 的名称为 。 ②装配 KClO3 制备O2 的发生装置，上图中还缺少的玻璃仪器是 （写名称）,该反应的化学方程式是 。 ③图中的微型装置 F 可用于实验室制备 H2，反应化学方程式为 。该装置在操作上的优点是 。G 是医用输液观察滴液快慢的滴壶，若用它作微型的 O2 干燥装置，则气体应从 (填选“a”或“b”)进入，滴壶中装的试剂是 。 （2）实验与探究是化学学习的重要方法和内容，李明看到家里多年未用的铜制火锅上有绿色的锈迹，他对绿色锈迹的成分和性质产生了浓厚兴趣。 【查阅资料】 ①绿色锈迹是碱式碳酸铜[Cu2（OH）2CO3]，受热易分解； ②无水硫酸铜为白色粉末，遇水变蓝； ③碱石灰是 CaO 和NaOH 的固体混合物，NaOH 与CO2反应生成碳酸钠固体和水； ④氧化铜与稀硫酸反应生成蓝色溶液，碳粉不与稀硫酸反应也不溶解在稀硫酸中。 【发现问题】 查阅资料后，该同学将少量碱式碳酸铜放入试管中加热，发现试管中的固体由绿色变成黑色，同时试管壁上有无色液滴生成． 为了进一步确定碱式碳酸铜受热分解的产物，进行了如下探究：探究一：碱式碳酸铜受热分解生成的黑色固体成分． 【猜想与假设】该黑色固体可能是①碳粉；② ；③碳和氧化铜的混合物。 【设计方案】请帮助该同学完成下述实验报告： 实验操作与现象 实验结论 猜想②正确 探究二：碱式碳酸铜受热分解还会生成 CO2 和H2O． 【进行实验】选择如下图所示装置进行验证 步骤一：连接A 和 B，打开活塞，通入一段时间的空气； 步骤二：点燃酒精灯，依次连接装置 A→B→ → （填“C”，“D”）；步骤三：点燃酒精灯，观察到明显现象后，停止加热。 【解释与结论】 ①当观察到 ，说明碱式碳酸铜受热分解生成了 CO2 和H2O，写出装置 C 中反应的化学方程式 ； ②写出 Cu2（OH）2CO3 受热分解的化学方程式 。 【反思与评价】 上述装置中A 的作用是 。 11．一包干燥的红色粉末，由Cu、Fe2O3、Fe(OH)3三种固体中的一种或两种组成。下面是同学们的探究过程，请你参与并回答有关问题。 【提出问题】 猜想①：只有Cu   猜想②：只有Fe2O3 猜想③：只有Fe(OH)3       猜想④：是Fe(OH)3和Fe2O3的混合物 猜想⑤：是Cu、Fe2O3的混合物   猜想⑥是 的混合物 【查阅资料】 （1）2Fe(OH）3Fe2O3+3H2O （2）Cu溶解在FeCl3溶液中，得到FeCl2和CuCl2 [实验探究] （3）甲同学进行下列实验，请你填写表中空白处。 实验操作步骤 实验现象 结论 ①取用少量红色固体，放于试管中加热 固体没有明显变化，试管口附近内壁没有发现小液滴 红色固体不含 ②取少量红色粉末于试管中，滴加足量的稀盐酸 发现固体全部溶解，溶液变色 猜想 可能成立，所可能涉及的化学反应方程式是 （4）在甲同学实验的基础上，乙同学为进一步确定红色粉末的组成，称取该粉末10.0g装入硬质玻璃管中，按右图装置进行实验。实验时发现澄清石灰水变浑浊，证明红色粉末中含有Fe2O3硬质玻璃管中发生反应的化学方程式是 反应完全后测得石灰水质量增加6.6g(假定CO足够多，石灰水足量，产生气体全部被吸收)则请计算出该红色粉末中各成分的质量 【反思评价】丙同学指出：从环保角度，乙同学的实验装置有严重不足之处。请提出你的具体改进措施及原因： 12．某化学兴趣小组学习了酸、碱、盐知识后，对某些盐的性质开展了探究活动。 研究主题：FeC13溶液加热、灼烧的变化 相关信息：酒精（C2H5OH）具有还原性，加热条件下能与Fe2O3反应；Fe和Fe2O3易被磁铁吸引，FeO是一中黑色固体，不能被磁铁吸引；Fe2O3能与盐酸反应，生成盐和水。 （1）实验一：将大约20mL饱和FeCl3溶液在蒸发皿中加热蒸发，沸腾后发现濬液中逐渐产生红褐色浑浊。 ①FeCl3溶液呈黄色主要是因为溶液中含有铁离子，铁离子符号为 。 ②加热时，FeCl3易与水反应生成红褐色物质和盐酸，反应的化学方程式 。 ③由实验启示，FeCl3溶液通过蒸发结晶的方式 （填“能”或“不能”）获得FeCl3固体。 （2）实验二：将实验一蒸发获得的红褐色固体转移到坩埚中灼烧，颜色由红褐色变为红棕色。 ①此过程发生分解反应，除生成红棕色物质外，还生成水，反应的化学方程式 。 ②氢氧化镁、氢氧化铜等加热分解也能得到对应的金属氧化物，结合实验，从物质类别及其溶解性推断，通过加热分解 可生成对应的金属氧化物。 （3）实验三：小组同学用多根玻璃棒蘸取饱和FeCl3溶液于酒精灯火焰上灼烧，随着加热时间的持续，在1分钟内观察到玻璃棒表面颜色的变化依次为：黄色、红褐色、红棕色、黑色。 ①实验三相对于实验一和二，优点是 （答1点即可）。 ②同学们对黑色物质的成分产生了疑问。联系酒精的可燃性、还原性等相关性质，对黑色物质的成分提出了猜想，经讨论认为，可能是 和Fe3O4四种物质中的一种或几种。 ③为了确定黑色物质的成分，收集黑色物质，进行了如下实验： 实验步骤 实验现象 实验结论 取黑色粉末，用磁铁吸引，观察现象 黑色粉末全部被磁铁吸引 综合实验现象判断，此黑色物质成分是 。 向装有黑色粉末的试管中加入足量的盐酸，充分反应，观察现象 固体逐渐溶解，但无气泡产生 13．化学课上，某小组同学在探究中和反应时，向盛有氢氧化钠溶液的烧杯中滴加稀盐酸后发现忘了滴加酸碱指示剂。同学们对反应后溶液中含有哪些溶质展开了讨论。 【提出问题】 (1)该反应的化学方程式为 ，反应后溶液中的溶质是什么？ 【进行猜想】 (2)猜想一：溶质是NaCl；猜想二：溶质是NaC1和NaOH；猜想三：溶质是 。 【查阅资料】NaCl溶液呈中性。 【实验探究】 (3)该小组设计了如下实验方案： 方法步骤 实验现象 实验结论 方案一 取少量烧杯中的溶液于洁净的试管中，滴入几滴无色酚酞溶液 酚酞溶液不变红色 猜想一正确 猜想二不正确 方案二 取少量烧杯中的溶液于洁净的试管中，滴加AgNO3溶液 猜想三正确 方案三 取少量烧杯中的溶液于洁净的试管中，加入少量的红色Fe2O3粉末，振荡 粉末溶解，溶液由无色变黄色 正确 【方案评价】 (4)同学们对上述实验方案讨论后认为： ①方案一不能证明猜想一是正确的，理由是 。 ②方案二也不能证明猜想三是正确的，理由是 。 ③同学们经过讨论，一致认为方案三能够证明猜想三是正确的，你认为还可以向烧杯中的溶液中加入下列物质中的 进行证明。 A．K2CO3 B．NaNO3溶液    C．Fe        D．紫色石蕊溶液 【实验反思】 (5)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 。 14．小刚、小军、小红对一久置的NaOH白色粉末的成分进行探究并测定其成分的含量。 一、成分的确定 三位同学都作出以下的猜想： ① 可能是NaOH； ② 可能是Na2CO3； ③ 可能是NaOH与Na2CO3的混合物。 (1)做出②③猜想的依据是 (用化学方程式表示)。 (2)为了验证①②③猜想，他们分别做了下面的实验。 小刚取少量白色粉末于试管中，再滴加稀HCl，有气泡产生，由此可推出白色粉末中一定含有 ，肯定猜想 (填序号)是错误的。 小军又取少量白色粉末溶于水，向所得溶液中滴加酚酞试液，溶液变为红色。由此小军结合小刚的实验，认为猜想③是正确的。小红却认为小军的所得结论不确切，因为 。 (3)为探究白色粉末是否含有NaOH，小红设计了如下实验方案： ①沉淀B的化学式为 ； ②在操作1中要用到玻璃棒，其作用是 ；在操作2中，除要用到铁架台(带铁圈)、烧杯、滤纸、玻璃棒外，还需补充的玻璃仪器是 ； ③小刚认为小红的这个方案也有问题，理由是 但只要稍加改进，就可以证明粉末中还含有NaOH，则小刚改进的方法是 。小刚对小红的实验作了正确的改进后进行了实验，实验现象和小红的一致，由此确定猜想③是正确的。 二、各成分含量的测定 三位同学利用电子天平共同作了以下测定实验。 实验数据记录如下： 称量项目 称量时间 质量(g) 试样 10.00 装置+稀硫酸质量 241.20 装置+稀硫酸质量+试样 反应开始后15秒 249.20 装置+稀硫酸质量+试样 反应开始后35秒 249.00 装置+稀硫酸质量+试样 反应开始后55秒 249.00 (4)写出锥形瓶中发生反应化学方程式： ； 。 (5)试通过分析表中数据计算出混合物中试样中各成分的质量分数，NaOH ，Na2CO3 。 三、实验反思： (6)有同学提出按上述实验所测得试样中Na2CO3质量分数会偏小，该同学的理由是 (实验操作均正确)。 (7)根据反应的化学方程式分析，NaOH部分变质或全部变质，与没有变质的NaOH相比，中和反应时消耗硫酸的量 (填“相等”、“大于”或“小于”) 15．兴趣小组的同学对铝的某些性质进行相关探究。 【实验回顾】如图所示，用坩埚钳夹住一块铝箔在酒精灯上加热至较高温度时，轻轻摇晃，发现熔化的铝不滴落，好像有一层膜兜着(资料：铝的熔点660℃，氧化铝的熔点2054℃)。请解释原因 。 【实验探究】铝与氯化铜溶液的反应 将打磨过的铝片放在15%氯化铜溶液中，观察到铝片表面逸出大量无色气体，且附着红色物质，过一段时间还有白色沉淀产生。利用温度传感器和pH传感器监测实验过程中的相关数据(如图所示)。 【实验反思】 （1）写出生成红色物质的化学方程式为 。 （2）结合图1分析，铝和氯化铜溶液反应生成的无色气体是 。 【提出问题】白色沉淀的化学成分是什么？ 【查阅资料】①氢氧化铝、氯化亚铜(CuC1)均是难溶于水的白色固体。 ②CuCl可与浓氨水反应生成无色的和Cl-。 ③在空气中易被氧化变为蓝色。 【实验方案】将上述实验中产生的沉淀过滤出来，并洗涤干净后，加入浓氨水，沉淀部分溶解得到无色溶液，将无色溶液分为两份，进行实验。 用试管取其中一份溶液，滴加适量 溶液，有白色沉淀产生，该溶液中含有Cl-。 将另一份溶液置于空气中一段时间， ，该溶液中含有。 【实验结论】通过实验可以确定，该白色固体是CuCl。 [思维拓展]（3）Al和CuCl2溶液反应为什么会出现CuCl呢？ 小李同学猜测：可能是Cu与CuCl2溶液反应生成了CuCl。小李同学将Cu粉与15%CuCl2溶液混合，没有观察到白色沉淀。在老师的启发下，结合图2“温度—时间变化曲线”，对实验进行改进，确证了Cu与CuCl2溶液反应生成CuCl。请你写出改进后的实验方案 。 （4）金属锌、铜和稀硫酸构成化学电池(如图)。观察到铜片表面有气泡(H2)，小电珠发光、烧杯中溶液始终无色。下列关于实验的分析不正确的是 (填序号)。 A．铜与稀硫酸发生了置换反应             B．铜的金属活动性变得比锌强 C．烧杯中溶液的pH会逐渐增大            D．该装置将电能转化为化学能 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 $$