2024年中考化学专题训练：科学探究题

2024年中考化学专题训练：科学探究题 1.我国西晋时期张华所著的《博物志》中就有“烧白石作白灰既......”的记载，其中“白石”即石灰石(杂质不溶于水且不参与反应)。某活动小组同学在老师的指导下取“白石”用酒精喷灯加热1~2分钟，并对反应后剩余固体中“白灰”的成分进行了以下探究。 (1)煅烧“白石”的化学方程式为 。 【提出问题】 加热后剩余固体中“白灰”除杂质外，还含有的成分是什么？ 【猜想与假设】 (2)假设一：含有碳酸钙；假设二：:含有 ；假设三：含有碳酸钙与氧化钙。 【实验设计】 (3)取少量“白灰”于试管中，向其中加入少量水，搅拌、静置，观察到烧杯底部有大量不溶物，甲同学据此认为假设一成立。乙同学认为上述实验不足以证明假设一成立，其理由是 。 (4)取(2)中少许上层清液于试管中，向其中滴加无色酚酞溶液，观察到 ，取(2)中少量不溶物于试管中，滴加过量 ，观察到有气泡产生，证明假设三成立。 【实验反思】 (5)①氧化钙与水反应后的溶液，通常可以用来检验 。 ②通过上述实验，同学们认为，在判断反应后物质成分时，既要考虑反应的生成物，还需要考虑 。 2.化学兴趣小组的小科同学将碳酸钠溶液滴加到氢氧化钙溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。于是兴趣小组的同学对滤液中溶质的成分进行了以下探究。请你一起参与探究活动： (1)该反应的化学方程式为 。 探究滤液中溶质的成分。 【提出问题】滤液中溶质的成分是什么？ 【猜想与假设】小科的猜想：氢氧化钠； (2)小红的猜想：氢氧化钠和氢氧化钙； 小亮的猜想：氢氧化钠、碳酸钠和氢氧化钙； 你的猜想： 。 对于上述猜想，兴趣小组的同学经过认真讨论，一致认为小亮的猜想错误，理由是 。 【设计与实验】 (3) 实验步骤 预期的现象 结论 实验一：取滤液于试管中，向其中滴入适量的碳酸钠溶液。 小红的猜想不成立 实验二：另取滤液于试管中，向其中滴加足量的稀盐酸。 你的猜想成立,反应的化学方程式 【反思与评价】 (4)通过上述探究活动，小组同学归纳总结出：分析化学反应后所得物质的成分时，要从两个方面考虑：一是生成物；二是 。 (5)如图是碳酸钠溶液与氢氧化钙溶液发生反应的微观示意图。该反应的微观本质是 。 3.某校进行消防演练时，同学们学习并使用了干粉灭火器。 (1)所使用干粉灭火器中天火剂的主要成分是碳酸氢钠，其俗称 。 (2)使用干粉灭火器灭火的正确操作顺序 。(填序号)。 a．压下把手，对火焰根部扫射         b．解脱喷管         c．拔出保险销 同学们对灭火后残留的白色固体产生了兴趣，进行了如下探究: 【查阅资料】 碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳酸钠受热不分解。碳酸氢钠不与氯化钡反应。 【作出猜想】 猜想一：碳酸氢钠； 猜想二：碳酸钠； 猜想三：碳酸氢钠和碳酸钠的混合物。 【实验探究】 (3)同学进行如下实验: 实验操作 实验现象 实验结论 ①取适量白色固体于试管中，加热，将产生的气体通入澄清石灰水中。 (用方程式解释实验现象)。 固体中含有碳酸氢钠。 ②另取少量白色固体于试，管中，加水使其完全溶解，再滴加氯化钡溶液。 产生白色沉淀。 固体中含有碳酸钠。发生反应方程式为 。 【实验结论】 (4)猜想 正确。 【反思与交流】 (5)有同学认为步骤②中除了滴加氯化钡溶液外，还可以选用以下试剂也可以得到同样实验现象，则选用 (填字母)。 a.NaCl溶液      b.KC1溶液       c.CaCl2溶液 【拓展延伸】 (6)写出碳酸氢钠受热分解的化学方程式： 。 4.有光的地方就会有文明，三千多年前人类开始使用蜡烛，如今现代都市华灯璀璨。照明经历了从火到电的发展历程，同时也是社会经济和文化的缩影。 Ⅰ.蜡烛的燃烧 (1)最初的蜡烛为单股烛芯，在使用中很难完全燃烧。所以需要不时地将烛芯残留的末端减掉。后来发明了多股棉线烛芯，烛芯更加松散蓬松，可以完全燃烧，不需要不断修剪烛芯。相比单股烛芯，多股棉线烛芯可以完全燃烧的原因是 。 (2)如图点燃蜡烛，将直角导管一端伸入内焰，在另一端管口点燃，有火焰产生，由此可知，“子火焰”由 (填“固态”或“气态”)物质燃烧形成。 Ⅱ.蜡烛的发展 小明发现市而上有种“吹不灭的蜡烛”，需点燃30s到60s后再吹，吹灭后很快复燃。该蜡烛的烛芯上裹有一层打火石粉末，粉末中含单质镁、铝、铁中的一种，其着火点约为150℃。 【提出问题】 ①粉末的成分是什么？ ②为什么要点燃30秒后再吹？ 【查阅资料】 镁、铝、铁都能溶于稀盐酸；铝能溶于氢氧化钠溶液，镁和铁不能。 【实验探究】 (3)将一支蜡烛在热水中熔化，取出烛芯，刮下表面银白色金属备用。 实验1 取样于试管中，加入足量稀盐酸，观察到有气泡产生，反应后溶液呈无色，则该金属不可能是 实验2 取样于试管中， ，则该金属是镁 (4)另取一支“吹不灭的蜡烛”，点燃后立即吹灭，发现蜡烛未复燃，从燃烧的条件分析，原因是： 。 5.5.某兴趣小组为验证质量守恒定律，做了镁在空气中燃烧的实验。 （1）镁与氧气反应的化学方程式为 。 （2）根据质量守恒定律小明可知，反应后生成物的总质量应 （填“>”或“=”或“<”）参加反应镁的质量，但实际测量与之不符，小明认为这个反应不遵守质量守恒定律。 （3）小红按如图装置改进实验，验证了质量守恒定律，却发现产物中还有少量黄色固体。 【提出问题】黄色固体是什么？ 【查阅资料】①氧化镁为白色固体，氮化镁为黄色固体； ②氧化镁不溶于水，氮化镁能与水剧烈反应产生氨气，氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。 【猜想与假设】黄色固体是氮化镁 【进行实验】 实验操作及现象 实验结论 猜想正确 【实验反思】空气中N2的含量远大于O2的含量，而镁在空气中燃烧生成的氧化镁却远多于氮化镁，请给出合理的解释 。 （4）小丽继续进行镁与水反应的探究，做了如下实验： 实验序号 实验1 实验2 实验3 向等质量的镁条中加入的物质 10g水 10g水和0.5g硫酸钠 10g水和0.5g氯化钠 实验现象 （单位时间内） 气泡极少 有少量气泡产生 有较多气泡产生 加热后，实验现象 （单位时间内） 气泡增多 气泡增多 气泡增多 进行实验1的目的是 ，根据上表中的实验现象，你能得出的结论是 （写一条即可）。 6.石头纸是一种低碳经济的绿色产品。2020年全国两会期间首次使用了石头纸制作的便笺和文件袋，但石头纸至今没有被广泛推广使用。某化学兴趣小组对其原因进行了探究。 任务一：石头纸成分及性质初探究。 【实验初探】 操作 现象 1.如图，取一片石头纸用砂纸打磨后，撕成碎片放入试管中，加入10%稀盐酸5mL 试管内石头纸表面有细密气泡冒出，烧杯中澄清石灰水逐渐变浑浊 2.用坩埚钳夹持石头纸，点燃 石头纸燃烧，灰烬为白色固体 3.利用与操作1相同装置，取操作2中白色灰烬少许于试管中，加入10%稀盐酸5mL 试管内固体溶解，有大量气泡产生，烧杯中澄清石灰水变浑浊 【分析解释】 澄清石灰水变浑浊的原因 　（用化学方程式表示）。甲同学根据上述三步操作得出结论：石头纸成分中含有可燃的物质和碳酸钙，乙同学认为不严密，理由是 　。 任务二：石头纸燃烧后灰烬成分再探究 【查阅资料】石头纸的成分是碳酸钙、聚乙烯高分子化合物及少许胶合剂。 该兴趣小组的同学为了探究灰烬的成分，提出了以下猜想。 【提出猜想】猜想①CaCO3；猜想②　 　；猜想③CaCO3和CaO。 【实验再探】 操作 现象 结论 取少量灰烬于试管中，滴加稀盐酸 有气泡产生 一定含有CaCO3 　 　 　 　 一定含有CaO 【得出结论】猜想③正确。 任务三：了解石头纸的制作方法和性能 【查阅资料】在上世纪70年代，中国科学家就已经研制出了石头纸，它是以石头为原料，研磨成纳米级的石头粉，以高分子聚合物为辅料，经特殊工艺处理后，挤出、吹塑而成。正常石头纸的寿命在20～30年左右，在阳光的直射下不足六个月就被粉化。当石头纸被大量使用时，回收利用需要特殊设备。 【归纳总结】你认为石头纸没有被广泛推广使用的原因是 　 　（答出一点即可）。 7.某课外小组的同学利用老师提供的仪器、药品进行实验探究。 （1）甲同学设计了两种制取氧气的方案： A 把二氧化锰加入盛有过氧化氢溶液的试管中； B 把过氧化氢溶液缓缓加入盛有少量二氧化锰的试管中。能得到平稳氧气流的是 （填A或B）。 （2）乙同学联想二氧化锰作过氧化氢的催化剂，于是想到红砖粉末是否也可以作过氧化氢的催化剂？请你一起参与探究，并回答有关问题。 【猜想与假设】红砖粉末也能作过氧化氢分解的催化剂。 【实验验证】乙同学设计了如下三个实验： 实验一：取一定量过氧化氢溶液于试管中，观察到有极少量气泡产生，将带火星的木条伸入试管中，木条没有复燃。说明过氧化氢在常温下分解缓慢。 实验二：在实验一的试管中加入1克红砖粉末，有大量气泡产生，伸人带火星的木条，木条复燃。 实验三：待反应结束后，将试管中的不溶物滤出，并洗涤、干燥、称量，固体的质量仍为1克，说明 。 【实验结论】乙同学认为红砖粉末可以作过氧化氢分解的催化剂。 【反思评价】丙同学认为要证明乙同学的结论正确，还需要再补充一个探究实验，这一探究实验的目的是 。 【拓展】下表是丁同学探究影响过氧化氢分解速率的因素时所记录的数据。 浓度 时间 催化剂 30% 15% 5% W克二氧化锰 0.3 0.9 2.1 W克红砖粉末 8.0 10.0 17.0 通过对数据的分析，你得到的结论是 ， 。（两条） 8.某学校初中甲、乙两个化学兴趣小组的同学在老师的指导下，完成下列实验活动。请你一起参与探究并回答问题。 【探究活动一】 两组同学按相同的方案首先向氯化钡溶液、氢氧化钡溶液中分别滴加硫酸钠溶液和碳酸钠溶液。 (1)四支试管中产生的相同的实验现象为 。 (2)试管①中发生反应的化学方程式为： 。 (3)同学们认为试管①、②和试管③、④中发生反应的微观实质是分别相同的，请你写出试管③、④中发生反应而减少的微观粒子符号： 。 【探究活动二】 实验后同学们将四支试管中的所有物质倒入一个烧杯中，充分混合后过滤得滤渣和滤液（废液）。同学们对废液产生兴趣，打算对其溶质成分进行探究，然后再进行处理。 (4)甲组同学取少量废液于试管中，加入足量稀硫酸，看到溶液中产生气泡，则废液中一定含有的溶质是 （填化学式）。现要求将甲组废液处理呈中性再排放，请你写出一个可行的实验方案 。 (5)乙组同学也取少量废液于试管中，加足量稀硫酸，看到有白色沉淀产生，则乙组废液中一定没有的离子是 （填符号）。 9.学习了二氧化锰对过氧化氢分解有催化作用的知识后，某兴趣小组的同学提出问题：氧化铁能否起到类似于二氧化锰的催化作用呢？于是他们进行了以下探究： 【猜想】 Ⅰ．氧化铁不是反应的催化剂、也不参与反应，质量和化学性质反应前后均不变； Ⅱ．氧化铁参与反应产生氧气，反应前后质量不变，但化学性质发生了改变； Ⅲ．氧化铁是反应的催化剂，反应前后 。 【实验】用天平称0.2g氧化铁，用试管取5mL 5%的过氧化氢溶液，进行如图实验： (注：氧化铁不溶于水，过滤可与水分离) (1)填写如表： 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 过氧化氢溶液中， 猜想1、Ⅱ不成立， 猜想Ⅲ成立 (2)步骤①的目的是 。 (3)步骤⑦重复实验②、③目的是 。 10.某实验小组在探究碱的化学性质实验时，用到了氢氧化钠溶液和氢氧化钙溶液． （1）甲同学不小心将这两种溶液混合在一起，结果产生浑浊的现象，说明氢氧化钠溶液变质了．写出变质时发生反应的化学方程式 ． （2）同学们对变质的氢氧化钠溶液中溶质的成分产生了兴趣，进行如下探究： 【提出问题】氢氧化钠溶液中溶质的成分是什么？ 【做出猜想】猜想一：Na2CO3 猜想二： （写化学式） （3）【进行讨论】甲同学取少量待测液加入足量的稀盐酸，有气泡产生．认为猜想一成立．乙同学不同意甲同学的观点，理由是 ． （4）【反思评价】在实验室中，氢氧化钠应 保存． 11.小明同学在实验室用蒸馏水新配制了质量分数为20%的氢氧化钠溶液和饱和石灰水各一瓶，忘记贴上标签，与一瓶末贴标签的蒸馏水混在一起。 [实验探究] 探究一 鉴别三瓶液体 为帮助小明鉴别三种液体，小组同学建议用气体压力传感器进行实验，并设计了如图装置。    实验步骤： 步骤1：如图1所示装置的气密性良好，三瓶250mL的烧瓶内收集满CO2气体，三个注射器内各装有等体积的三种液体。连接好装置和压强传感器。 步骤2：三位同学同时迅速将注射器内等体积的三种液体注入各自烧瓶中，关闭活塞。 步骤3：一段时间后，同时振荡烧瓶。观察传感器定量实时传回烧瓶内气压变化形成的图象情况如图2所示。 实验结论：根据图2对比三根曲线，得出曲线1、2、3分别对应的是蒸馏水、饱和石灰水、氢氧化钠溶液。 交流讨论： （1）曲线1中起点和终点的压强大约相等，说明通常状况下二氧化碳 （填“难溶”、“易溶”、“能溶”）于水。曲线2对应烧瓶中看到的现象为 。曲线3发生的化学方程式是 。 （2）步骤3“一段时间后，同时振荡烧瓶”，从曲线判断“一段时间”指 s（填图2中提供的数字）。 探究二 验证二氧化碳与氢氧化钠发生反应 设计实验：为验证二氧化碳与氢氧化钠溶液发生了反应，兴趣小组同学设计了图3装置。 （3）第一步：检查装置气密性，具体方法是 ；第二步：装药品。关闭止水夹，将注射器内的氢氧化钠溶液全部注入充满二氧化碳的集气瓶，充分振荡后，打开止水夹，若看到 现象，证明二氧化碳与氢氧化钠溶液发生了反应。 交流讨论： （4）小明同学认为，将氯化钡溶液换成氢氧化钙溶液，也可以由上述现象得出“二氧化碳与氢氧化钠溶液发生反应”的结论，你的观点是 。 （5）小明同学认为若没有图3中右边装置，只要提供一种与氯化钡物质分类不同的溶液，也可以证明“二氧化碳与氢氧化钠溶液发生反应”，这种溶液是 。 数据处理： （6）图3中集气瓶内容积为224mL，通常情况下224mL二氧化碳的质量为0.44g，注射器内氢氧化钠溶液全部注入集气瓶充分振荡后，集气瓶内气体压强为0．试计算，注射器内至少要盛有多少克20%氢氧化钠溶液？（写出计算过程） 。 [拓展应用] （7）若需要除去一氧化碳中的少量二氧化碳，一般选择氢氧化钠溶液，而不宜选择氢氧化钙溶液的原因是 。 12.食用盐中较抢眼的低钠盐主要含有氯化钠、氯化钾、碘酸钾（KIO3），为了调整口味还会加入一定量氯化镁或硫酸镁。因其能帮助人体进行钠钾平衡，降低高血压、心血管疾病的风险，使其在关注健康养生并力行科学营养的中老人群中受到特别青睐。    ※答题所用试剂限定如下：氢氧化钠溶液、氢氧化钡溶液、硝酸银溶液、氯化钡溶液。 【任务一】探究某低钠盐样品中添加的是哪种镁盐？ 序号 实验操作 实验现象 实验结论 （1） 取少量样品于洁净的试管中，加入足量蒸馏水，充分振荡 固体溶解，形成 低钠盐样品中含有硫酸镁 （2） 取少量（1）的溶液于试管中，滴加 振荡 有白色沉淀产生 （3）此低钠盐溶于水形成的溶液中所含离子符号为 。 【任务二】测定该低钠盐样品中硫酸镁的质量分数？ （一）实验步骤：（1） 称取10 g低钠盐样品放入小烧杯中，加足量蒸馏水溶解； （2）滴加 氢氧化钠溶液，充分搅拌； （3）待充分反应后，将混合物进行过滤； （4）用天平称出滤渣质量为0.29 g。 （二）规范计算：（5）上述反应化学方程式为 。 （6）样品中硫酸镁的质量分数为 。 （三）反思拓展：（7）计算所得硫酸镁含量偏高，其中一个原因是 。 （8）除氢氧化钠溶液外，用其他限定试剂能否也通过实验并计算出硫酸镁质量分数？若能，请写出相关化学方程式： 。 13.学习完碱的化学性质后，兴趣小组设计如图1三组实验进行验证。 (1)实验一试管中的现象是 。 (2)实验二试管中可观察到有蓝色沉淀产生，写出反应的化学方程式 。 (3)实验三试管中无明显现象，为了探究氢氧化钠与稀盐酸是否发生反应，该小组设计了实验四，向10mL NaOH溶液（密度约为1.0g/mL）中滴加7.3%的稀盐酸，并用数字化仪器测得溶液的pH变化如图2所示。 ①能根据图2判断氢氧化钠与稀盐酸发生反应的依据是 。 ②图3为该反应中a点到b点的微观示意图b点时溶液中消失的离子为 。 (4)由实验三联想到将通入NaOH溶液时也没有明显现象，为了验证二者是否发生反应，小组同学设计了实验五（如图4所示）。 ①一段时间后，当观察到 时，说明二者能够发生反应。 ②某同学向反应后的左侧烧杯中滴加少量稀盐酸，没有观察到明显现象，他认为二者未发生反应。请判断该同学的实验方案是否正确并说明原因 。 (5)在老师的指导下，小组同学结合实验四和实验五总结出探究无明显现象反应是否发生的思路与方法如图5所示。请分析实验四和实验五均是利用方法 （填“1”或“2”）来确认反应发生的。 (6)请根据图2计算实验四所用氢氧化钠溶液的溶质质量分数。 14.某化学兴趣小组的同学对蒸汽眼罩产生兴趣，开展了如下探究。 任务一：探究蒸汽眼罩发热包中的成分 (1)阅读蒸汽眼罩的说明书，用磁铁靠近发热包的粉末，部分粉末能被吸引，则证明其中一定含有 。 任务二：探究蒸汽眼罩的发热原理 (2)小组同学结合成分表及蒸汽眼罩要打开后才会发热推测，蒸汽眼罩发热可能是与空气中的 接触发生反应；用高纯度铁粉而不选用铁丝或铁片制作蒸汽眼罩的原因是 。 任务三：探究活性炭和氯化钠的作用 在密闭的锥形瓶中分别放入表中①~④四组物质，用温度传感器分别测量相同时间内的温度变化，温度传感器测得的相应数据如图所示。 组数 实验药品 ① 15g铁粉、4mL水 ② 15g铁粉、4mL水、5g活性炭 ③ 15g铁粉、4mL水、5g氯化钠 ④ xg铁粉、4mL水、5g氯化钠、5g活性炭 (3)实验④中x为 。 (4)实验③和④对比可说明 。 (5)从绿色化学的角度考虑，你对使用后的蒸汽眼罩内固体的处理建议是 。 【拓展探究】 (6)小组同学利用蒸汽眼罩发热包中的成分来测量空气中氧气的含量，设计了如图所示的实验。与课本实验相比，该实验的优点有 (填两点)。 (7)下列有关蒸汽眼罩的相关说法中正确的是_______(填字母)。 A．蒸汽眼罩可以循环使用 B．蒸汽眼罩戴的越久，效果越好 C．蒸汽眼罩开封后立即使用，以保证效果 15.皮蛋是一种大众喜爱的传统美食，皮蛋粉是制作皮蛋的原料之一，其部分说明书如图所示。利用皮蛋粉经调料、裹蛋、密封等工序，即可制得皮蛋。化学小组同学围绕“皮蛋的制作”进行了如下活动。 活动一：认识皮蛋粉 (1)皮蛋粉主要成分均为初中化学常见物质，下列各组化学名称与皮蛋粉的主要成分对应正确的是______（选填字母）。 A．氢氧化钙、氢氧化钠、氯化钠 B．碳酸钙、碳酸氢钠、亚硝酸钠 C．氧化钙、碳酸钠、氯化钠 活动二：将皮蛋粉调制成皮蛋液 取皮蛋粉加入一定量的水充分搅拌后过滤，即得皮蛋液（调制过程中辅料不参与反应，其成分忽略不计）。 (2)调制过程中会有发热现象，这是因为 （用化学方程式表示）。 (3)皮蛋液中一定含有的两种溶质是 （填化学式）；除上述两种物质外，皮蛋液中还可能含有氢氧化钙或碳酸钠中的某一种。 活动三：探究皮蛋液中是否含有氢氧化钙或碳酸钠 【进行实验】小组同学取少量皮蛋液于试管中，向其中加入足量氯化钙溶液，观察到有白色沉淀产生，据此认为白色沉淀是碳酸钙，得出“皮蛋液中含有碳酸钠”的结论。 【讨论交流】 (4)小明认为白色沉淀不一定是碳酸钙，因为白色沉淀还有可能是 ，所以不能得出“皮蛋液中含有碳酸钠”的结论。 (5)大家用试剂X替代氯化钙溶液重新进行实验，依据现象Y得出“皮蛋液中含有碳酸钠”的结论。试剂X和现象Y分别是 。 活动四：腌制皮蛋 将新鲜鸭蛋洗净后放入皮蛋液中，密封保存7~10天后，即可食用。 (6)密封保存是为了防止空气中的 与皮蛋液成分反应影响腌制效果。 【拓展延伸】 (7)皮蛋不仅给我们带来美味的体验，还具有丰富的营养价值，皮蛋中除水外含量最多的基本营养素是 。 学科网（北京）股份有限公司 $$