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．CaO和NaOH固体的混合物、俗称“碱石灰”，是实验室常用作干燥剂，碱石灰在空气久置会吸收空气中的水和二氧化碳而变质。 某实验小组为确定一瓶久置的碱石灰样品的成分，设计了如图所示实验流程：    请你参与探究过程： (1)为了使样品充分溶解，“操作一”还要用到的玻璃仪器是 。 (2)溶液B成分的探究： 【查阅资料】①Ca（OH）2、Na2CO3溶于水无明显的温度变化； ②CaCl2溶液呈中性。 【做出猜想】溶液B中溶质可能为：①NaOH                    ②Na2CO3 ③NaOH和Na2CO3                    ④Ca（OH）2和 。 【设计实验】甲、乙同学分别设计如下方案并进行探究： 甲同学：取少量溶液B于一支试管中，滴加足量的稀盐酸，产生大量气泡，则溶液B中含有Na2CO3； 乙同学：取少量溶液B于另一支试管中，滴加几滴酚酞试液，溶液变成红色，为了进一步确认溶液B中是否含有NaOH，做了如下实验： 实验步骤 实验现象 实验结论 ①另取少量溶液B于第三支试管中，加入足量CaCl2溶液；②过滤，在滤液中滴加 。 ①有白色沉淀生成②溶液由无色变为红色 猜想③正确 实验步骤①中发生的化学反应方程式是 。 (3)实验过程中，同学们发现向样品中加水时还放出大量的热，综合以上探究，下列对样品成分分析正确的是_________（填序号） A．一定有NaOH B．一定有Na2CO3 C．一定有CaO D．至少有NaOH、CaO中的一种 2．一种“贴身暖宝宝”的使用说明书如图，某化学小组围绕袋内物质展开探究。 品名：XX 牌贴身暖宝宝 成分：袋内物质：铁粉、水、活性炭、食盐等 内袋材料：微孔透气无纺布 外袋材料：不透气塑料 用法：临使用前，打开外袋取出内袋，直接贴在衣服上，打开外袋后保持温暖 12 小时 【提出问题】袋内是否含有铁粉？ 【进行实验】①取出袋内粉末于滤纸上，与磁铁充分接触。②将少量磁铁吸出的粉末加入足量稀硫酸中。 【收集证据】 (1)磁铁吸出的粉末与稀硫酸反应产生 ，同时得到浅绿色溶液。 【得出结论】袋内含有铁粉。 【做出猜想】被磁铁吸出的铁粉能在空气中燃烧。 【获取事实】将少许铁粉撒在酒精灯火焰上，铁粉立即剧烈燃烧、火星四射。 【反思交流】 (2)铁粉燃烧反应的化学方程式为 。铁丝不能在空气中燃烧而铁粉能在空气中燃烧的原因是 。 【拓展探究】 (3)用不同物质测定空气里氧气的含量：分别在图甲所示装置（气密性良好）的燃烧匙内放置铁粉、红磷（均足量），电加热引燃。氧气含量随时间变化情况如图乙、图丙。    ①温度传感器显示，实验过程中瓶内温度均升高。 ②待铁粉熄灭并恢复至室温后，打开弹簧夹，进入瓶内的水约占原水面上方空间体积的 。 ③分析图乙、图丙可知，用 （填“铁粉”或“红磷”）测定空气里氧气的含量更准确，判断依据是 。 【拓展应用】 (4)“暖宝宝”反应原理，利用铁粉与 等物质发生反应，并放热。 3．某食品包装袋内有一个小纸袋，上面写着“干燥剂，主要成分是生石灰”。 （1）生石灰（CaO）可作干燥剂的理由是（用化学方程式表示） 。 （2）提出问题：这包干燥剂是否变质，成分是什么？ （3）猜想：小纸袋中的物质除含有CaO外，还可能含有 和 。 （4）设计实验证明纸袋中固体的成分： 实验方案 实验操作 实验现象 实验结论 方案一 取小纸袋中少量固体放于试管中，加入适量水溶解 无放热现象 不含 方案二 取方案一中上层清液于试管中，滴入酚酞溶液 溶液由无色变为红色 含有 方案三 取小纸袋中少量固体于试管中，加入 ， 有气泡产生 含有 4．小云同学完成如图实验：向盛满CO2气体的塑料瓶中加入澄清的石灰水，拧紧瓶盖振荡。让她吃惊的是瓶子虽然变瘪了，但是并没有看到白色沉淀。 【发现问题】沉淀哪去了？ 【探究环节一】 提出猜想：二氧化碳没有和氢氧化钙反应，而是直接溶于水了。于是设计如下实验进行验证。 步骤 操作 实验现象 1 （1）取2个相同规格的软塑料瓶， 分别集满二氧化碳气体 （2）分别向 2 个塑料瓶中注入等体积的氢氧化钙溶液和蒸馏水， 拧紧瓶盖，振荡 2 个塑料瓶都变瘪了，但是注入氢氧化钙溶液的塑料瓶瘪的程度更大 2 （1）用pH试纸测反应前氢氧化钙溶液的酸碱度 （2）向软塑料瓶中注入适量氢氧化钙溶液振荡后，测反应后溶液的 pH 值 反应前氢 氧 化 钙 溶 液 的 pH 大于 7； 反应后 溶液的pH小于7 （1）小云预期会看到白色沉淀的依据是 （写出反应的化学方程式） （2）反应后溶液的pH小于7是由于生成了 （写化学式）；通过分析以上实验现象，小云得到的结论是 。 【探究环节二】 查阅资料后得知：适量的二氧化碳和氢氧化钙能发生反应生成难溶于水的碳酸钙，如果二氧化碳过量，则碳酸钙会继续和二氧化碳反应生成可溶性的碳酸氢钙。（“→”代表反应的方向）CO2+CaCO3+H2O Ca(HCO3)2 提出猜想：实验中可能二氧化碳过量，反应生成了碳酸氢钙，所以没有看到沉淀 步骤 操作 实验现象 1 取少量的氢氧化钙溶液于试管中，向其中持续通入CO2气体 开始产生白色沉淀过一会儿，白色沉淀消失 2 （1）取一个软塑料瓶，集满二氧化碳气体，向其中注入少量的氢氧化钙溶液，拧紧瓶盖，振荡 （2）此时将软塑料瓶放在热水浴中加热 （3）将加热后的软塑料瓶冷却 瓶子变瘪 溶液变浑浊 溶液又变澄清 3 （1）取一个软塑料瓶，集满二氧化碳气体，向其中注入少量的氢氧化钙溶液，拧紧瓶盖，振荡 （2）向实验后的软塑料瓶中继续滴加氢氧化钙溶液 ？ 实验结论：猜想成立 （1）实验步骤2中“改变瓶子的温度”目的是 。 （2）实验步骤3中看到的实验现象是 。 5．氢化钙固体是登山运动员常用的能源提供剂。某探究小组的同学通过查阅资料得知，氢化钙(CaH2)遇水反应生成氢氧化钙和氢气，请写出该反应的化学方程式 。 探究小组的同学把一定量的CaH2加入Na2CO3溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。经检验滤渣的成份是碳酸钙。 【提出问题】滤液中溶质的成份是什么？ 【猜想与假设】猜想一：NaOH               猜想二：NaOH和Ca(OH)2 猜想三：NaOH和Na2CO3   猜想四：NaOH、Na2CO3和Ca(OH)2 经过讨论，大家认为猜想四不合理，请说明原因 。 【实验证明】 实验 现象 结论 实验一：取滤液，向其中滴入少量碳酸钠溶液 Ⅰ： 猜想二不成立 实验二：另取滤液，向其中加入足量 Ⅱ：产生大量气泡 猜想三成立，猜想一不成立 6．金属锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气。化学课外小组的同学对“锌与硫酸反应快慢的影响因素”进行了探究。 【提出问题】锌与硫酸反应的快慢受哪些因素的影响呢？ 【猜想与假设】a、可能与硫酸的浓度有关；b、可能与锌的形状有关。 【设计并实验】小组同学用不同浓度的硫酸和不同形状的锌进行如下实验。 实验编号 硫酸的浓度（均取20mL） 锌的形状（均取1g） 氢气的体积（mL）（均收集3min） ① 20% 锌粒 31.7 ② 20% 锌片 50.9 ③ 30% 锌粒 61.7 ④ 30% 锌片 79.9 (1)锌与稀硫酸反应的化学方程式为 。 (2)要比较不同浓度的硫酸对反应快慢的影响，应选择的实验编号是 。 (3)利用如图装置进行实验时，为了较准确的测量氢气的体积，在读取量气管中液面读数的过程中，应注意 （填字母编号）。 A．读数时视线与凹液面最低处相平 B．保持水准管静止，待水准管中液面不再上升时再读数 C．读数前应上下移动水准管，待两管液面相平再读数 【得出结论】 (4)在其他条件相同情况下， 。 【反思与评价】下表是小组同学第①组实验的详细数据。 时段 第1分钟 第2分钟 第3分钟 第4分钟 第5分钟 第6分钟 H2的体积 3.1mL 16.7mL 11.9mL 9.6mL 7.6mL 6.0mL (5)请详细描述锌与硫酸反应快慢的变化 。 (6)锌与硫酸反应的快慢的影响因素还可能是 。 7．硬水中含有较多的可溶性的钙、镁的化合物，其钙的化合物为碳酸氢钙Ca(HCO3)2，受热易分解，对其加热生成碳酸钙、水和大量的气体。 （1）【提出问题】探究Ca(HCO3)2受热分解的产生什么气体。 （2）【猜想】①你认为生成物中的气体可能是二氧化碳。②小杨认为生成物可能是氮气。你认为小杨同学的猜想一定是错误的，理由是 。 （3）【设计实验方案】请你设计出简单的实验方案，来验证你的上述猜想正确。 实验方案： （4）【现象与结论】如果你的猜想正确，现象应该是 。 8．化学小组进行如图所示实验：将稀盐酸、稀硫酸分别加入到装有少量氧化铜粉末的试管甲、乙中，微热，观察到黑色固体完生溶解，试管甲中的溶液显绿色，试管乙中的溶液显蓝色。激发了他们的兴趣，进行如下探究活动。    (1)写出氧化铜与稀盐酸反应的化学方程式 。 探究一：为什么CuCl2溶液显绿色而CuSO4溶液显蓝色？ 【猜想与假设】①硫酸铜溶液显蓝色与硫酸根离子有关；②氯化铜溶液显绿色与氯离子有关。 【实验1】 (2)取少量氧化铜粉末于试管中，加入一定量的稀硝酸，加热，观察到黑色固体完全溶解，溶液仍显蓝色，说明硫酸铜溶液显蓝色与 无关，而是与铜离子有关。 【实验2】 (3)小组的操作：取试管乙中的溶液滴加一定量的 ，观察到溶液由蓝色变绿色，则猜想②成立。 (4)请你再设计一个实验证明猜想②成立：取试管甲中的溶液， (请简述实验操作与现象)。 探究二：氯化铜溶液显绿色是否与溶液的浓度有关。 【实验3】 步骤I：用托盘天平称取无水氯化铜固体5.0g置于小烧杯中； 步骤Ⅱ：往小烧杯中加入一定量的蒸馏水，搅拌，观察溶液的颜色并记录。 室温下的实验现象及数据记录如下表(p水=lg/mL)； 加入水的体积/mL 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 溶液颜色 深绿 墨绿 墨绿 蓝绿 绿色 深蓝 蓝色 蓝色 浅蓝 淡蓝 (5)上述实验可以得到的结论是 。 (6)仅从上述实验数据判断，为配制蓝色(深蓝~淡蓝)的氯化铜溶液，其溶液中溶质质量分数不超过 (数据精确到0.1%)。 探究三：氯化铜溶液显绿色是否与溶液的温度有关。 【实验4】 资料：透光率越小，溶液颜色越深。 化学小组同学利用数字化技术研究温度对溶液颜色的影响。取50mL溶质质量分数为10%的蓝色氯化铜溶液作为待测液，用色度计测定其透光率，绘出如图。    (7)上述实验结果表明：加热过程中，氯化铜溶液的颜色 (填“变深”、“变浅”或“不变”)。 9．广泛应用在食品加工中的碳酸钠和小苏打（NaHCO3）两种物质都是白色粉末，兴趣小组对它们进行了如下探究活动。 【查阅资料】①热稳定性碳酸钠大于小苏打； ②20℃时，碳酸钠溶解度21.6g，碳酸氢钠溶解度9.8g。 【实验1】利用如图装置（夹持仪器已略去）探究碳酸钠和小苏打的热稳定性。    【实验现象】充分加热后观察到其中一支试管口有水珠出现，试管底留下白色粉末，烧杯 （选填“a”或“b”）中石灰水变浑浊。 【提出问题】充分反应后，试管中留下白色粉末成分是什么？ 【作出猜想】 猜想一：可能是NaOH；猜想二：可能是Na2CO3。猜想的依据是 。 【实验2】 证明试管中留下的白色粉末是Na2CO3，而不是NaOH。 实验操作 实验现象 结论 甲：取少量该粉末放入试管，加足量水溶解，再滴入几滴 。 产生白色沉淀 白色粉末是Na2CO3 乙：取少量该粉末加入试管中，滴加稀盐酸。 【交流讨论】 碳酸钠溶液能使酚酞试液变红，说明溶液中含有氢氧根离子。你认为Na2CO3溶液中存在OH﹣的原因是 。 【拓展应用】 （1）苏打饼干原料中含有小苏打，在烘焙受热过程中，小苏打发生分解反应，该反应的化学方程式是 。 （2）鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色粉末的方法之一是 ：20℃时，在100g水中分别加入12g白色粉末充分溶解后，有白色固体剩余，则为 （填“碳酸钠”或“碳酸氢钠”）。 10．“氯碱工业”生产的烧碱样品常含有碳酸钠、氯化钠等杂质。请完成如下探究。（实验中忽略碳酸钠溶于水的热量变化） Ⅰ、定性探究 (1) 实验步骤 实验现象 解释或结论 ①取适量样品置于试管中，加水溶解并用手触摸试管外壁 试管外壁发热 原因是 。 ②向①所得的溶液中逐滴加入过量稀硝酸 样品中含有的杂质是 ； ③向②所得的溶液中滴加几滴硝酸银溶液 产生白色沉淀 样品中还含有的杂质是 。 Ⅱ、定量探究：用下列装置测量样品中含碳酸钠的质量分数，请回答下列问题：    (2)装置A中氢氧化钠溶液的作用是 ； (3)写出装置B中反应产生气泡的化学方程式 ； (4)本实验通过碱石灰增重测定CO2的质量，需要称量实验前后装置 （填D或E）的质量；反应结束后，要继续再通一会儿空气，使实验结果更准确。若没有此项操作，会使测定结果 （填偏大或偏小或无影响） 11．空气中氧气含量测定的再认识。 Ⅰ【经典赏析】教材介绍了拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分，实验装置及资料如下。 汞（有毒） 氧化汞 密度 13.546g/cm3 密度 11.14g/cm3 沸点 356.58°C 不能溶于汞 加热至沸与氧气反应，12天 分解温度 500℃ ①写出汞与氧气反应的化学方程式 。 ②拉瓦锡在实验中选择使用“汞”的优点如下： A 液态的汞在汞槽中既起到液封的作用，又能直接用来测见反应器内空间体积的变化。 B 汞加热后只跟氧气反应，且生成的氧化汞易加热分解又得到原先质量的汞和氧气，把得到的氧气加到剩下的4/5体积的气体中，结果所得气体跟空气的性质完全相同。 C 氧化汞的密度小于汞，且不溶于汞，因此易与汞分离 D 汞的沸点低，汞蒸气与氧气反应比较充分，能将密闭装置内空气中的氧气几乎耗尽，但现在实验室的模仿研究却不用“汞”的原因有： 。 ③加热红色氧化汞粉末得到汞和氧气的微观过程如下： 根据图示获得的信息是 。 A 可说明分子质量大，原子质量小 B 可说明原子也能保持物质的化学性质 C 氧化汞由一个汞原子和一个氧原子构成 D 所得氧气与原空气中的氧气化学性质相同 Ⅱ【实验回顾】实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量，写出红磷燃烧的化学方程式： 。 兴趣小组在老师的指导下，分别用红磷、白磷进行该实验，用测气体压强的传感器测得反应后装置内气体压强减小分别为12.15%、17.79%。用燃烧磷的方法测出的氧气含量常常远低于21%。 【提出问题】用红磷燃烧的方法测出的氧气含量为什么常常远远偏低？ 【进行猜想】可能的原因有①装置漏气；② ，装置内氧气有剩余；等…； 12．在化学课上，甲同学将燃烧的钠迅速伸入到盛有CO2的集气瓶中，发现钠在其中继续燃烧，反应后冷却，瓶底附着黑色颗粒，瓶壁上粘附着白色物质。 (1)【提出问题】黑色颗粒和白色物质是什么？ 【进行猜想】甲认为黑色颗粒是炭粒，白色物质可能是Na2O或 ；乙同学还认为白色物质是氢氧化钠。甲同学立刻认为乙同学的猜想是错误的，其理由是 。 (2)【查阅资料】①Na2O为白色固体，溶于水生成氢氧化钠：Na2O + H2O = 2NaOH；②CaCl2溶液显中性。 【实验探究】甲同学对白色物质进行实验探究。 实验方案 实  验  操  作 实验现象 结 论 方案1 取样品少量于试管中，加入适量水，振荡，样品全部溶于水，向其中加入无色酚酞试液 溶液变成红色 白色物质为Na2O 方案2 ①取样品少量于试管中，加入适量水，振荡，样品全部溶于水，向其中加入过量的CaCl2溶液 出现白色沉淀 白色物质是 。 ②静置片刻，取上层清液于试管中，滴加无色酚酞试液 无明显现象 (3)【反思评价】丙同学认为方案1得到的结论不正确，理由是 。 (4)【得出结论】钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为 。 (5)【思维托展】通过以上探究，你还能获得哪些结论，请写出一条 。 13．某学习小组做镁在空气中燃烧实验时，发现生成物中有黑色固体，针对这一现象及该反应的应用，他们开展了如下探究，请仔细阅读并完成下列探究报告。 【探究目的】探究黑色固体是镁与空气中什么物质反应产生的。 【分析猜想】分析空气中各种成分，寻找猜想依据： 空气成分一：氧气；空气成分二：氮气；空气成分三：水蒸气；空气成分四：二氧化碳。 【实验一】镁与氧气的反应 （一）制取氧气并探究氯酸钾和二氧化锰制氧气反应物与催化剂的最佳质量比。 实验中采用如图1、2所示装置，取20g氯酸钾，分成10等份，每份2g，分别装入10支试管中。在10支试管中分别加入不同质量的二氧化锰，分别测量二氧化锰与氯酸钾在不同质量比时，生成200mL氧气所消耗的时间。实验数据如表： 实验编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 二氧化锰的质量/g 0.1 0.2 0.33 0.4 0.5 0.66 1 1.3 2 3 二氧化锰与氯酸钾的质量比 1:20 1:10 1:6 1:5 1:4 1:3 1:2 2:3 1:1 3:2 生成200mL氧气时间/秒 235 186 162 147 133 117 143 160 211 244 请回答下列问题： （1）实验开始前先 ； （2）为了完成本实验，方框内应选择图2气体收集装置中的 （填字母）； （3）分析上述数据，你认为利用此法制氧气，二氧化锰与氯酸钾的最佳质量比为 ； （4）催化剂能影响化学反应速度，温度、反应物的浓度（或质量分数）、反应物接触面积等也会影响化学反应速度。分析上表数据，结合影响化学反应速度的因素分析当二氧化锰与氯酸钾的质量比低于最佳质量比时，反应速度变低的原因是 。 （二）燃烧镁带 将镁带打磨，点燃，伸入盛满氧气的集气瓶中，产生大量白烟，生成白色固体。 实验结论：镁与氧气反应生成白色的氧化镁。 【实验二】镁与氮气的反应 （一）获取氮气： 方法1：工业上把空气液化，然后蒸发，先蒸发出来的气体就是氮气； 方法2：实验室将氨气通过红热的氧化铜，可制得纯净的氮气和铜。属于化学变化的是 （填“方法1”或“方法2”） （二）燃烧镁带 打磨镁带光亮，点燃，伸入盛氮气的集气瓶中，瓶内壁附着一层淡黄色的固体。 实验结论：镁与氮气在点燃的条件下发生化合反应生成淡黄色的氮化镁，其中氮元素的化合价为﹣3，则该反应的符号表达式为 【实验三】镁与水蒸气的反应 实验装置如下图所示： （1）装置A中放入几粒沸石或碎瓷片的目的是 ； （2）实验开始时，应先点燃A处酒精灯，等观察到水沸腾后，再点燃B处酒精灯，这样做的目的是 ； （3）生成的气体通入肥皂液中，用燃着的木条靠近肥皂泡，有爆鸣声，稍后有肥皂泡飘到空中，说明生成的气体是 ； 实验结论：镁粉能和水蒸气反应，但装置B中并没有产生黑色固体 【探究结论】根据以上信息，可以推理得出镁在空气中燃烧产生的黑色固体是镁与空气中的 反应产生的。 14．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。 【做出猜想】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：小刚用如图所示的装置进行实验。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。 观察到 ，说明蔗糖中含有氢元素和氧元素。 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，并继续利用如图所示装置，另选试剂进行了验证单质碳的实验。实验过程和现象如表： 实验操作 实验现象 往硬质玻璃管中通入 ， 并在小烧杯中加入 ，点燃酒精灯 ①硬质玻璃管中的黑色固体剧烈燃烧，发出白光； ② 写出上述实验过程中一个反应的化学方程式： 。 【实验结论】蔗糖是由碳、氢、氧三种元素组成的。 【拓展交流】方案二中，先通入一会儿氮气的原因是 。 15．化学课后，化学兴趣小组的同学在整理实验桌时，发现有一瓶氢氧化钠溶液没有塞橡皮塞，征得老师同意后，开展了以下探究： [提出问题1]该氢氧化钠溶液是否变质了呢？ [实验探究1] 实验操作 实验现象 实验结论 取少量该溶液于试管中，向溶液中滴加 ，并不断振荡． 有 产生． 氢氧化钠溶液一定变质了． [提出问题2]该氢氧化钠溶液是全部变质还是部分变质呢？ [猜想与假设]猜想1：氢氧化钠溶液部分变质． 猜想2：氢氧化钠溶液全部变质． [查阅资料]（1）氯化钙溶液呈中性． （2）氯化钙溶液能与碳酸钠溶液反应：CaCl2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaCl [实验探究2] 实验步骤 实验现象 实验结论 （1）取少量该溶液于试管中，向溶液中滴加过量的X 溶液，并不断振荡． 有 生成． 说明原溶液中一定有碳酸钠． （2）取步骤（1）试管中的少量上层清液，滴加酚酞溶液． 溶液变红色． 说明原溶液中一定有 ． [实验结论]该氢氧化钠溶液 （填“部分”或“全部”）变质． [反思与评价] （1）氢氧化钠溶液露置于空气中容易变质，请写出相关反应的化学方程式： ． （2）在上述[实验探究2]中，小明提出可用氢氧化钙溶液代替X溶液，你认为该方案 （填“可行”或“不可行”）． 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 $$