2024年中考化学专题针对训练——科学探究题

2024年中考化学专题针对训练——科学探究题 1．某化学课堂上同学们正在进行酸、碱、盐知识的探究，请你参与其中并认真填写空格。 【学生实验】将CO2分别通入澄清石灰水和NaOH溶液中，观察到前者变浑浊，后者无明显现象。 【学生板演】澄清石灰水变浑浊的原理 。（用化学方程式表示） 【提出问题】二氧化碳通入氢氧化钠溶液中无明显现象，两者是否发生了化学反应？           【猜想假设】 猜想①：两者发生了化学反应； 猜想②：两者没有发生化学反应 【实验探究】 （1）小华设计了如图所示的A、B两个实验。    实验现象：A中软塑料瓶变瘪； B中 。 （2）小红认为小华的实验是可行的，其共同原理是二氧化碳和氢氧化钠溶液反应，使容器内压强降低。小明同学却对此提出质疑，他认为小华的实验不严谨，其理由是 。要得到科学严谨的结论，仍利用该装置，补做的对比实是 。 （3）小宁设计的是通过检验生成物来验证猜想，请帮她填写实验报告。 实验步骤 实验现象 实验结论 向B实验后的溶液中加入 证明了二氧化碳和氢氧化钠溶液反应。 【实验结论】二氧化碳和氢氧化钠溶液反应 【反思拓展】通过此实验探究，我们发现，对于没有明显现象的化学反应，可以从两个不同的角度证明反应的发生，这两个角度有新物质生成和 。 2．小敏同学发现:向鱼池中撒入名为过氧化钙(化学式为CaO2)的固体物质时水面会出现一些气泡，为此他进行了如下探究： 【提出问题】当把过氧化钙投入足量水中时，生成的气体是什么? 【进行猜想】①是氢气；②是 。 【实验探究】小敏设计如图所示的装置进行探究。他打开装置中分液漏斗的活塞，观察到试管内有气泡产生，反应一段时间后，做了以下两步操作： 步骤 实验操作 实验现象 实验结论 一 将燃着的木条放在导管口P处 没有看到气体燃烧，但木条燃烧更旺盛。 猜想①错误 二 将带火星的木条放在导管口P处 。 猜想②正确      【问题讨论】 （1）实验时烧杯中也有气泡出现，说明该反应发生时会 （填“放热”或“吸热”）； （2）通过探究实验可以得知过氧化钙的正确保存方法是 ； （3）人们在运输鱼苗时，常会在水中加入少量过氧化钙，其主要目的是 。 3．现在许多食品都采用密封包装，但包装袋中的空气、水蒸气仍会使食品氧化、受潮变质，因此一些食品包装袋中需放入一些脱氧剂，以使食品保质期更长一些。为了探究“脱氧剂”的成分，从某食品厂的月饼包装袋中取出“脱氧剂”一袋，打开封口，将其倒在滤纸上，仔细观察，脱氧剂为灰黑色粉末，还有少量的红色粉末。 【提出问题】该脱氧剂中的黑色、红色粉末各是什么? 【作出猜想】猜想一：灰黑色粉末可能是氧化铜、红色粉末可能是铜。 猜想二：灰黑色粉末可能是铁粉，也可能还有少量的活性炭粉；红色物质是氧化铁。 猜想三：灰黑色物质可能是氧化铜、活性炭粉，红色粉末可能是铜。 （1）你认为猜想 （填序号）正确，其理由是 。 （2）设计一个实验方案来验证该同学的猜想是正确的。请填写以下实验报告： 实验步骤 实验现象 结论 ① 绝大部分黑色物质被吸引 ②将红色物质放入小试管中，加入足量稀硫酸观察现象。继续滴加NaOH溶液并观察现象。 4．某化学兴趣小组探究酸、碱和盐的性质，并利用其性质进行“碳中和”的探究学习。 【查阅资料】地球上的生命形式都以碳为基础。当今人们大量使用化石燃料，使大气中含量增加，导致温室效应加剧。减少排放，实现碳中和，已成为全球共识。碳封存、碳捕集、碳替代、碳循环是实现碳中和的主要途径。 探究一：碳封存。将注入油气层起到驱油作用，既提高油的采收率，又实现碳封存。 (1)用图1装置模拟油气田封存。连接A、B装置，将从 端（选填“a”或“b”）通入装有油的集气瓶中封存，油被压入烧杯中。 探究二：碳捕集。小组同学探究酸、碱和盐的性质及的捕集。 【设计与实验】甲同学设计如图2装置（夹持仪器已省略），检查装置气密性，装入药品如图所示，关闭、、。打开，向装满的烧瓶C中注入稀溶液，再关闭；打开，观察到D中部分液体进入C中，有白色沉淀产生，再关闭。 【实验结论】能与反应。 【交流与讨论】 (2)乙同学认为D中部分液体进入C，说明C瓶内气压减小，但并不能说明二氧化碳与氢氧化钠溶液发生了反应，理由是 ，同时提出改进方案 。 (3)丙同学认为D中部分液体进入C有白色沉淀产生，也不能证明有碳酸钠生成了，理由是 。 (4)丁同学取C中物质进行了补充实验，经分析判断，证明能与反应。丁同学的方案是取C中上层清液于试管中，滴加少量氯化钙溶液，若有 的现象，证明滤液中含有碳酸钠，即证明了能与反应。 (5)用溶液“捕集”的化学方程式为 。 【实验拓展】 (6)打开，观察到E中稀盐酸进入D中，溶液变为无色。为确定E中稀盐酸进入D中反应后的溶质成分（酚酞除外），下列药品可选用的有 （填字母序号）。 a．石蕊溶液    b．溶液    c．溶液    d．固体 5．经父母许可后，小明从家里拿了一些治疗胃病的药片到实验室进行成分探究。说明书告知该胃药可以治疗胃酸过多，其主要成分是氢氧化铝和碳酸镁中的一种或两种。 【提出问题】该胃药的具体成分如何？ 【查阅资料】 a.碳酸镁与碳酸钙性质类似 b.氢氧化铝受热分解生成氧化铝和水 c.无水硫酸铜遇水变蓝： 【实验探究】 （1）小明同学取少量该胃药于试管中，加入适量的稀盐酸，观察有气泡产生。该胃药中一定含有的物质名称是 ，反应化学方程式为 。 （2）为进一步确定该胃药的主要成分，小明的甲、乙两位同学利用下图所示装置（气密性良好）分别设计了两套不同的实验方案。 方案①甲同学按照A→B→C顺序连接装置，点燃酒精灯加热试管。观察B中无明显现象，C中澄清石灰水变浑浊。 方案②乙同学按照A→C→B顺序连接装置，点燃酒精灯加热试管。观察C中澄清石灰水变浑浊，B中物质由白色变成蓝色。你认为上述①②两个实验方案合理的是 。 （3）在上述方案①②实验过程中所有发生反应的化学方程式为 、 。 【得出结论】 （4）根据上述实验探究，确定胃药的要成分化学式为 。 6．小诚同学在某网站上看到一段震撼的视频，将大块的钠扔入湖水中瞬间产生爆炸。于是，他对钠和水的反应产生了强烈的好奇，并在老师和同学的帮助下进行相关探究。 【查阅资料】 ①钠是一种活泼金属，常温下不与煤油反应，能与氧气、水等物质发生反应，与水剧烈反应能生成一种可燃性气体。 ②钠的密度是0.97g/cm3，煤油的密度是0.8g/cm3，水的密度是1g/cm3。 【实验探究】 小诚同学设计了如图1所示的一套钠与水反应的实验装置（夹持仪器已略）。 【实验步骤】 ①检查装置气密性 ②向大试管中加入一定体积煤油 ③用小刀切一小块钠，放入大试管，塞上橡皮塞（如图2所示）； ④打开活塞，通过长颈漏斗向试管中加入水，使煤油的液面升至橡皮塞，关闭活塞，观察现象。 （1）步骤①中检查该装置气密性的方法是 。 （2）步骤②中煤油的作用是 。 （3）实验中使用长颈漏斗的作用是便于添加液体药品并形成液封，防止气体从加液口逸出，还能 。 【继续探究】 实验结束后，小华同学对于剩余溶液的溶质成分产生了好奇，并在老师的指导下利用如图4所示装置进行探究，测得数据如图5所示。 （4）钠和水的反应属于 反应（填“吸热”或者“放热”）。 （5）小华同学认为通过图5就可以初步判断剩余溶液的溶质为 ，理由是 。请你设计实验方案验证小华同学的判断： 。 【实验拓展】 （6）写出钠和水反应的化学方程式为 。 （7）小诚同学将图3试管中的水换成足量的硫酸铜溶液，观察到产生了气泡和一种蓝色沉淀，反应后，溶液中的质量分数 （填“变大”“不变”或“变小”）。 7．化学实验小组的同学们对催化剂产生了兴趣，通过查阅资料了解到氧化铁也能加速氯酸钾的分解。为了探究氧化铁能否加快过氧化氢的分解，他们设计了实验装置，并进行气体的制备和测量实验。实验时均以生成40mL气体为标准，相关实验数据记录如下表： 实验序号 过氧化氢溶液浓度/% 过氧化氢溶液体积/mL 过氧化氢溶液温度/℃ 氧化铁的用量/g 收集40mL氧气所需时间/s ① 5 10 20 0 128.5 ② 5 10 20 1.2 16.8 ③ 15 10 20 1.2 10.5 ④ 5 10 70 0 32.7 (1)完成上述实验及数据的测定需要用到如图中的部分装置，请按组装顺序写出所用到的装置代号 。 (2)通过实验①和④对比可知，化学反应速率与温度的关系是 ；通过实验②和③对比可知，化学反应速率与 有关；通过实验 和 对比可知，氧化铁可以加快过氧化氢分解放氧的速率。 (3)用一定量15%的过氧化氢溶液制氧气，为了减小反应速率，可加适量的水稀释，产生氧气的总量 （选填“减小”“不变”或“增大”）。 (4)若要证明氧化铁是过氧化氢分解的催化剂，还需要验证它在该反应前后的 和 未发生改变。 (5)同学们还想探究催化剂的 ，对化学反应速率是有影响的，请你帮他们设计实验方案进行研究： 。 8．某校同学在中考理科实验操作考试前的练习中,同学们用配制不同的石灰水做实验，意外发现,向石灰水中通入CO2时,有的石灰水未变浑浊,有的出现浑浊后又变澄清(沉淀消失)。 [提出问题]1.为什么有的石灰水通入CO2不变浑浊呢? [猜想与假设]I.石灰水未变浑浊,是因为石灰水已变质。 II.石灰水未变浑浊,是因为生成的CO2中含有氯化氢气体。 Ⅲ.石灰水未变浑浊,是因为 。 [进行实验]同学们进行实验后否定了猜想I。大家又进行如下图实验。实验结果见表中所列。 实验序号 V(饱和石灰水)/mL V(蒸馏水)/mL 出现现象所需时间/s 开始浑浊 明显浑浊 沉淀减少 是否澄清 ① 50 0 19 56 366 持续通入CO28min以上，沉淀不能完全消失 ② 40 10 24 51 245 ③ 30 ν 25 44 128 ④ 20 30 27 35 67 89s后完全澄清 ⑤ 10 40 通3min以上，均无明显现象 提示:①实验中所用盐酸与分组实验所用盐酸相同；②CO2在饱和NaHCO3溶液中的溶解度非常小。 [解释与结论](1)实验③中,υ= mL,B装置的作用是 。 (2)设计D装置的目的是 。 (3)C装置中发生反应的化学方程式为: 。 (4)通过实验现象分析，猜想 成立。 [提出问题]2.为什么出现浑浊后又变澄清呢? 同学们经过讨论一致认为反应生成了某种可溶性含钙化合物导致溶液澄清。 [查阅资料]常见可溶性含钙化合物有CaCl2、Ca( NO3)2、Ca( HCO3)2、Ca(H2PO4)2。 [猜想与假设]根据查阅资料,同学们猜想该可溶性含钙化合物可能是 。 [进行实验]请你用所学知识设计合理实验证明同学们的猜想成立。 实验操作 现象 结论 猜想成立 [实验反思]经过探究同学们得出结论，做CO2性质实验时，为避免石灰水不浑浊，应注意: 。 9．实验室有一瓶敞口放置的过氧化钠(Na2O2)固体。同学们想证明这瓶过氧化钠是否变质，进行如下实验探究： 【查阅资料】2Na2O2+2CO2=2Na2CO3，2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ 【提出猜想】①没有变质   ②部分变质   ③全部变质 【实验过程及结论】 (1)取少量样品于试管中，加入足量水，无明显现象，证明猜想 正确(填序号)； (2)取少量(1)中所得溶液于试管中，滴加适量稀盐酸，有无色气体产生，证明原样品中一定含有 ； (3)请在原有实验基础上，进一步设计实验证明原样品中还可能含有什么物质。(简要写出实验步骤、现象和结论) 10．化学兴趣小组的同学按图示装置及步骤验证氢氧化钠的化学性质。 【实验步骤】 I．保持开关K关闭的状态下，将注射器内的红色液体注入盛有CO2的锥形瓶A中，观察到溶液仍为红色。小红认为氢氧化钠和CO2没有发生反应，小明认为发生了反应，反应的化学方程式为： 。 Ⅱ．打开开关K，观察到锥形瓶B中溶液沿导管倒吸入A中， A中溶液变为无色。同时还能观察到的现象是 ， 【实验结论】通过以上实验证明氢氧化钠与CO2发生了反应。 【反思交流】 锥形瓶A中反应后溶液的溶质是什么？大家一致认为反应后溶液的溶质一定有NaCl，你认为还可能含有 。 【活动探究】请你设计一个实验方案验证你的猜想。 实验步骤 实验现象 实验结论 你的猜想成立。 【拓展迁移】在探究化学反应后的剩余物质的成分时，除了考虑生成物，还要考虑 。 11．小华的爷爷去年购买的化肥，由于外包装上的字迹模糊，无法辨认，只记得该化肥成分是KNO3、NH4HCO3和（NH4）2SO4中的一种。小华为帮助爷爷鉴别化肥，设计了如下方案： （1）取该化肥少量于研钵中，加入少量熟石灰粉末混合研磨，闻到氨味，推断该化肥成分一定不是 。 （2）为进一步鉴别该化肥的成分，小华设计了以下实验： 实验步骤 实验现象 实验结论 取少量化肥于试管中，加水溶解后，再滴加稀盐酸 无气泡产生 该化肥成分是 （填写物质名称） （3）小华为了确认化肥成分中的阴离子，设计了如下三种实验方案：①先加入氯化钡溶液，再加入稀盐酸。②先加入硫酸酸化，再加入氯化钡溶液。③先加入盐酸酸化，再加氯化钡溶液。你认为上述三种方案合理的是 ，简述不合理方案的理由 （任写一种）。 （4）请你写出使用铵态氮肥的一点注意事项 。 12．某化学兴趣小组用如图装置验证一氧化碳还原氧化铜，并探究其还原产物的组成． （1）装置及反应原理探究 ①B装置中浓硫酸的作用为 ． ②说明CO能还原CuO的现象为 ③上述整套装置中发生的化学反应，其中属于化合反应的化学方程式 ．（不考虑CO2和H2O的反应．） （2）产物成分探究 [查阅资料]Ⅰ、一氧化碳还原氧化铜．除生成铜外还可能生成氧化亚铜（Cu2O） Ⅱ、Cu2O为不溶于水的红色固体 Ⅲ、Cu2O+H2SO4═Cu SO4+Cu+H2O [提出问题]红色固体含有什么物质？ [猜想假设]假设一：红色固体只含Cu 假设二：红色固体只含Cu2O 假设三： [实验验证]该小组为验证上述假设，取少量红色固体，加到足量稀硫酸中，观察到溶液变为蓝色，红色固体部分溶解． [实验结论]根据上述实验结果，可知红色固体中一定含有 ． [数据处理]为进一步确定红色固体的成分，甲、乙两同不分别称取各自实验后的一定质量的红色固体，加到足量稀硫酸中使其充分反应，经过滤、洗涤、干燥后，称量剩余红色固体质量如表，请完善表中内容． 实验人员 红色固体（g） 剩余红色固体（g） 实验结论 甲 7.2 3.2 乙 4.08 2.48 [交流与反思]只要假设合理，方法正确，根据实验现象和数据就能得出结论． 13．金属材料被广泛的应用于我们的生活中，不仅是因为其物理性能优良，还与它们的化学性质密切相关。下面是小明同学设计测定金属铁、铜和镁的活动性的探究实验过程和实验记录，请你一起探究。 【实验目的】测定金属铁、铜和镁的活动性强弱。 【实验过程】 步骤Ⅰ 将铁片、铜片、镁片分别在空气中加热片刻，观察燃烧现象； 步骤Ⅱ 将铁片、铜片、镁片分别放入三只盛有浓度相同、体积相同的稀硫酸的试管中； 步骤Ⅲ 将铁片、铜片、镁片分别放入三只盛有浓度相同、体积相同的硝酸银溶液的试管中。 【实验记录】用“×”表示实验无明显现象，用“√”表示实验有明显现象，（见表）； 金属 空气 稀硫酸 硝酸银 铁 × √ √ 铜 × × √（A） 镁 √ √ √ 记录表A处应填写的现象是（1） ， 该反应的化学方程式为（2） 。 【实验结论】由步骤Ⅰ和Ⅱ可判断金属铁、铜和镁的活动性由强到弱的顺序是（3） ； 【反思交流】小欣同学认为除了以上实验方案以外，在老师提供的药品中（金属已打磨）：铁片、铜片、镁片、FeCl2溶液、CuCl2溶液、MgCl2溶液，只选三种药品也能达到实验目的，她选用的药品是（4） 。（任写一种组合即可） 14．金属材料的广泛应用，极大地促进了社会发展。 某校化学兴趣小组以“金属材料”为主题开展项目式学习。 【项目一】金属材料的应用 小组中的同学寻找了家中几种金属制品，请你帮助他说出分别与金属的哪些性质有关系。 (1)结合图可知，铁可做炊具说明铁具有良好的 。 (2)铝制垃圾桶相对于铁质垃圾桶的优点是 （写出一点即可）。 【项目二】金属的生锈条件探究 小组同学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，现象如表。 试管编号 A B C 一周后铁钉表面现象 有一层铁锈 无明显变化 无明显变化 (3)对比试管中实验现象，说明铁锈蚀是铁与空气中的 （填化学式）发生化学反应。 (4)经查阅资料铜锈的主要成分为碱式碳酸铜Cu2（OH）2CO3，由此可以推测铜生锈的条件为______。（填序号） A．H2O和O2 B．CO2、H2O和O2 C．CO2和O2 D．CO2、N2和H2 【项目三】金属活动性探究 为了验证生活中常见的铁、铜、银三种金属的活动，兴趣小组同学又进行了以下探究。 【设计实验】 设计的实验方案如下图所示。（所用金属均已打磨，形状与大小均相同） 【进行实验】 (5)实验I中随着反应进行，溶液颜色的变化为 。 (6)实验Ⅱ中发生反应的化学方程式是 。 【交流与讨论】 (7)同学们发现通过此实验方案不能比较铁、铜、银三种金属的活动性顺序强弱。经过同学们的讨论，在上述实验方案的基础上，补充了一个实验（图Ⅲ所示），实现了探究目的，若X是铜片，则Y可能是 溶液。 (8)小组中又有同学提出可以通过调整反应顺序，只用I，Ⅱ中所用的药品（即铁片、铜片和硝酸银溶液）就能得出三种金属的活动性，此同学说法 （填“合理”或“不合理”）。 【实验结论】 (9)最终同学们成功地得出铁、铜、银的金属活动性由强到弱的顺序为 。 15．FeCO3能用于制备可溶性乳酸亚铁补血剂。某化学兴趣小组对其制备和性质进行了如下探究。 【查阅资料】 I、溶液pH大于8.8时，Fe2+完全转化为Fe（OH）2沉淀。 Ⅱ、FeCO3固体置于潮湿的空气中易变质生成Fe（OH）3 Ⅲ、FeCl3溶液中滴加KSCN溶液，会出现血红色絮状物：而FeCl2溶液中滴加KSCN溶液，不会出现血红色絮状物。 IV、碱石灰的主要成分是NaOH和CaO。 探究一：FeCO3的制备 （1）该兴趣小组用pH=11.9的Na2CO3溶液和FeSO4溶液在烧杯中制备FeCO3时，应选用的加料方式是 （填字母序号）。 A．将FeSO4溶液与Na2CO3溶液同时加入到烧杯中 B．将FeSO4溶液缓慢加入到盛有Na2CO3溶液的烧杯中 C．将Na2CO3溶液缓慢加入到盛有FeSO4溶液的烧杯中 （2）制备FeCO3的化学方程式为 探究二：FeCO3的性质探究 【提出问题】久置于空气中的FeCO3固体的成分是什么呢？ 【猜想与假设】 猜想1：FeCO3猜想2：FeCO3和Fe（OH）3猜想3： 【定性探究】 实验操作 实验现象 结论 取少量固体于试管中，加入足量的稀盐酸 固体完全溶解，有气泡产生 不成立 取少量上述反应后的溶液于试管中，滴加KSCN溶液 猜想2成立 【实验结论】久置于空气中的FeCO3固体的成分是FeCO3和Fe（OH）3 【定量探究】该兴趣小组为进一步确定固体中FeCO3的质量分数，称取一定质量的固体做了如图所示的补充实验。    （1）装置A中生成气体的化学方程式为 。 （2）反应结束后，继续通入一段时间N2的目的是 。 （3）如果去掉装置D，会使实验结果 （填“偏小”“不变”或“偏大”）。 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 $$