2024年中考化学三轮达标巩固题：科学探究题

2024年中考化学三轮达标巩固题：科学探究题 1．某校兴趣小组的同学准备进行常见酸、碱、盐的性质实验时，发现实验台上摆放的药品中有一瓶溶液的试剂瓶未盖瓶盖且标签破损（如图），于是决定对该瓶溶液进行实验探究： 【提出问题】这瓶溶液是什么溶液？ 【获得信息】酸、碱、盐的性质实验中用到含有钠元素的物质是氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠． 【做出猜想】： 猜想一：这瓶溶液是氯化钠溶液； 猜想二：这瓶溶液是氢氧化钠溶液； 猜想三：这瓶溶液是碳酸钠溶液． 【实验推断】 （1）小明取样滴加无色酚酞溶液，溶液呈红色，得出结论：该溶液不可能是 溶液，原因是 ． （2）小李另取样滴加稀盐酸，观察到有气泡产生，由此得出结论：该溶液是碳酸钠溶液，反应的化学方程式是 ． （3）小王认为小李的结论不完全正确，理由是 ． 大家讨论后一致认为还要进行如下实验： 【继续探究】另取样加入过量的CaCl2溶液，观察到有 产生，设计这一步骤的目的是 ，静置后，取上层清液，滴入酚酞溶液，溶液呈红色． 【实验结论】这瓶溶液是 ． 【探究启示】实验取完药品后应立即盖好瓶塞，且取用药品时标签向着手心． 【拓展迁移】若该溶液与盐酸发生中和反应，恰好完全反应的微观过程如图2所示，反应实质是 ． 2．氢化钙（CaH2）固体是一种储氢材料，是登山运动员常用的能源提供剂。 实验一：实验室模拟制备氢化钙。 【查阅资料】 ①用氢气与钙加热的方法可制得氢化钙； ②钙遇水立即发生反应生成氢氧化钙和氢气； ③氢化钙要密封保存，遇水反应生成氢氧化钙和氢气； ④碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物。 【实验设计】某化学兴趣小组设计的制取装置如图所示（固定装置省略）。    （1）用酒精灯给玻璃管加热前要先向装置中通一会儿氢气，目的是 。 （2）装置C中制取氢化钙的化学方程式为 。 （3）装置D的作用是 。 实验二：取少量上述制得的CaH2样品加入到一定量的碳酸钠溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。经检验滤渣的成分是碳酸钙，小组同学对滤液中的溶质进行探究。 【猜想与假设】猜想一：NaOH； 猜想二：NaOH、Ca（OH）2； 猜想三：NaOH、Na2CO3 猜想四：NaOH、Na2CO3、Ca（OH）2 经过讨论，大家一致认为猜想四不合理，理由是 。 【实验验证】 实验操作 实验现象 实验结论 1、取滤液，向其中滴入少量的Na2CO3溶液 猜想二不成立 2、另取滤液，向其中加入足量的稀盐酸 猜想三成立 【拓展延伸】登山运动员用氢化钙作能源提供剂，与氢气相比，优点是 。 【定量分析】某化学实验小组同学为了测量氢化钙（CaH2）样品中氢化钙的质量分数。取5g样品于烧杯中，加入100g水，待烧杯中不再有气泡产生，称得烧杯中剩余物质的总质量为104.8g（假设杂质与水不发生反应），请回答下列问题： （1）反应生成的氢气质量 g。 （2）计算样品中氢化钙的质量分数 。 3．小宸同学在家里的药箱中发现一瓶用来清洗伤口的双氧水，他联想到化学课上曾用过氧化氢溶液制取氧气，他高兴地将家中的双氧水拿到学校的实验室，和兴趣小组的同学们展开了项目化学习。 任务一：了解双氧水被称为“绿色消毒剂”的原因 【查阅资料】双氧水是过氧化氢的水溶液，3%双氧水具有消毒杀菌的能力，杀灭细菌后剩余的物质是水，不会形成二次污染，因此被称为“绿色消毒剂”。 【小组讨论】 (1)双氧水的物质类别是 。 任务二：检验该瓶双氧水是否失效 【进行实验】 实验步骤 实验现象 ①在试管中加入5mL该双氧水，将带火星的木条伸入试管中 带火星的木条没有复燃 ②用酒精灯给步骤①中的试管加热，有气泡产生，将带火星的木条伸入试管中 带火星的木条没有复燃 ③按图1装置进行实验操作 带火星的木条复燃 【小组交流】 (2)步骤①中带火星的木条没有复燃的原因是 。 (3)步骤③中冰水所起的作用是 。 【实验结论】 (4)由上述实验可得到的结论是 。 任务三：探究影响双氧水分解速率的因素 以下是同学们探究影响双氧水分解速率的部分因素的相关实验数据。 实验序号 双氧水浓度/% 双氧水体积/mL 温度/℃ MnO2的用量/g 收集氧气的体积/mL 反应所需的时间/s ① 5 1 20 0.1 4 16.75 ② 15 1 20 0.1 4 6.04 ③ 30 5 35 0 2 49.21 ④ 30 5 55 0 2 10.76 【数据分析】 (5)通过对比实验 可知，双氧水浓度越大，其分解速率越快。 (6)通过对比实验③④可知，双氧水分解速率还与 有关。 【反思评价】 (7)二氧化锰催化分解双氧水的文字表达式为 ，该反应前后二氧化锰的 都没有发生改变。 4．某实验小组的同学用ＮaOH溶液和稀盐酸进行中和反应的实验，向烧杯中的氢氧化钠溶液滴加一定量的稀盐酸后，发现忘记了滴加指示剂，此时他们停止滴加稀盐酸，并对所得溶液中溶质的成分进行探究。 Ⅰ.该反应的化学方程式为 ； Ⅱ.请你和他们一起完成探究活动： 【提出问题】反应后所得无色溶液中的溶质是什么？ 【猜想假设】1、NaCl和NaOH；2、 （填化学式）；3、NaCl和HCl；4、NaOH、NaCl和HCl。小亮认为猜想4不合理，他的理由是 。 【实验方案】（1）小明取少量烧杯中的溶液于试管，滴入几滴酚酞溶液，振荡，观察到 ，证明：猜想1不成立；（2）小明又取少量反应后的溶液于试管，加入适量无锈的铁钉，观察到 ，证明：猜想3成立。 【反思拓展】（1）在分析化学反应后所得物质的成分时，除考虑生成物外，不需考虑 ； （2）若要证明猜想3成立，下列试剂中还可以达到实验目的的是 。 A．紫色石蕊试液      B．Cu      C．Zn      D．Na2CO3     E.AgNO3 5．据初中所学的知识并结合下列仪器回答问题： （1）写出f的仪器名称 K （2）若用a、h、e制取氧气的化学方程式 ，实验室选取d、e、i、j、k五种仪器用高锰酸钾制取氧气，其中还缺少的仪器是 ，反应的化学方程式为 。 （3）实验室制取二氧化碳用的药品（填名称） 化学方程式为 ，收集二氧化碳应用 法，验满的方法是 。 （4）某化学兴趣小组设计实验甲、乙（装置如下图）探究二氧化氮气体能否使带火星木条复燃。 【资料】Ⅰ．硝酸铜加热分解生成氧化铜、红棕色二氧化氮气体（有毒）和氧气。 Ⅱ．同温同压下，不同气体的体积之比等于分子个数之比。 Ⅲ. 二氧化氮能与NaOH溶液反应 ①甲实验中硝酸铜加热分解的化学方程式为 ，NaOH溶液的作用是 。 ②根据实验过程中的 现象得出“NO2能使带火星木条复燃”的结论。请你根据甲、乙对比实验的现象，从气体的组成角度分析，该结论正确的理由是 。 6．人教版新课标化学教材九年级上册（2012教育部审定）“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的催化作用”，以及“寻找新的催化剂”研究性实验，引起了化学探究小组的兴趣。 【提出问题】氧化铁能否作过氧化氢溶液分解的催化剂？如果能，其催化效果如何? 【实验探究】 实验步骤 实验现象 I.分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入A、B 两支试管中，向A试管中加入ag氧化铁粉末，插入带火星木条，观察现象。 A试管中产生气泡，带火星木条复燃，B试管中无明显现象 II.待A试管中没有现象发生时，重新加入过氧化氢溶液，并把带火星的木条伸入试管，如此反复多次试验，观察现象。 试管中均产生气泡，带火星木条均复燃 III.将实验II中的剩余物小心过滤，并将所得滤渣进行洗涤、干燥、称量，所得固体质量仍为ag。 IV分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入C、D 两支试管中，向C试管中加入ag氧化铁粉末，向D试管中加入ag二氧化锰粉末，观察现象。 【实验结论】：（1）A中产生的气体是 ； （2）实验II、III证明：氧化铁的 在反应前后均没有发生变化。 （3）写出氧化铁催化过氧化氢分解的化学方程式 。 【实验评价】实验设计IV的目的是 ； 【实验拓展】查阅资料得知，CuO、CuSO4、、、猪肝、马铃薯等也可以做过氧化氢溶液分解的催化剂。下列有关催化剂的说法中正确的是 。 A、MnO2只能作过氧化氢溶液分解的催化剂 B、同一个化学反应可以有多种催化剂 C、催化剂只能加快化学反应的速率 D．用作催化剂的物质不可能是其他反应的反应物或生成物 7．化学兴趣小组同学利用手持技术(利用传感器和数据采集器实时测量技术)对制氧气进行了深入的探究。图1是利用传感器研究“氯酸钾以及加入一定量二氧化锰后的分解温度”的实验装置。实验测得相关数据分别如图2和图3所示。 已知:Ⅰ.氯酸钾的熔点的为356℃，二氧化锰的分解温度约为535℃，用酒精灯给物质加热，受热物质的温度一约为400℃左右； Ⅱ.不同配比是指氯酸钾和二氧化锰混合物中，氯酸钾和二氧化锰的质量比。 Ⅲ.氯酸钾分解时，传感器得到氧气浓度随温度的变化示意图(图2)及不同配比时氧气浓度随温度的变化示意图(图3) 请回答问题： (1)分析图2，氯酸钾的熔点 (选填:“高于”、“等于”成“低于”)其分解温度；甲同学认为图1装置中试管口应略向下斜，面乙同学认为图装置正确，你支持 (选填:“甲或“乙”)同学的观点，理由是 。 (2)分析图2，在氯酸钾分解前，传感器得到氧气浓度降低的可能原因是 。 (3)分析图3，氯酸钾分解温度随物质配比变化的规律是: 当物质配比为2:1时，氯酸钾分解温度为 ℃。 (4)丙同学认为仅通过以上实验还不能说明二氧化锰是氢酸钾分解的催化剂，还需证明在此反应中二氧化锰的 不变。 (5)写出实験室利用氯酸钾和二氧化锰制取氧气的表达式为 。 8．化学小组设计如下实验，探究温度对CO和反应产物的影响。 甲、乙两实验中(固定装置略)，所取氧化铁的质量相等，同时开始加热，观察到两组实验中的红色粉末均全部变黑后，同时停止加热，持续通入CO冷却至室温；再分别用甲、乙反应后所得黑色粉末继续实验，实验现象如下表所示。 资料：①酒精喷灯火焰的温度高于酒精灯； ②铁的氧化物均能与盐酸反应，其中只有能被磁铁吸引。 步骤 操作 甲组现象 乙组现象 1 取少量黑色粉末，用磁铁吸引 黑色粉末全部被吸引 黑色粉末全部被吸引 2 另取少量黑色粉末，加入足量溶液 黑色粉末全部消失，有红色固体产生 …… (1)从实验安全角度考虑，甲、乙实验还需增加的装置是 。 (2)甲组反应后玻璃管中黑色粉末是 ，判断的依据是 。乙组所得黑色粉末是铁和四氧化三铁的混合物，则表中乙组步骤2中应观察到的实验现象是 。 (3)某同学认为，向甲、乙实验反应后的黑色粉末中加入足量稀盐酸，若能观察到黑色粉末全部消失，有气泡产生，可证明黑色粉末是铁。你是否同意该观点，说明理由。 (4)本次探究活动的结论是 。 9．某化学兴趣小组参观当地氯碱厂并进行相关探究。 探究一：探究固体样品的成分 【查阅资料】该氯碱厂采用电解饱和食盐水的方法来制取氢氧化钠、氯气和氢气。 【提出问题】固体样品的成分是什么？ 【作出猜想】 (1)猜想1：NaOH 猜想2：NaOH、NaCl 猜想3：NaOH、NaCl、Na2CO3 猜想4：NaCl、Na2CO3 猜想5：NaOH、Na2CO3 猜想6：Na2CO3 猜想中含有Na2CO3的原因是 (用化学方程式表示)。 (2)【进行实验】 实验步骤 实验现象 实验结论 Ⅰ.取少量样品于试管中，加水完全溶解，滴加过量的硝酸钡溶液，过滤 有白色沉淀生成 含有 (填化学式) Ⅱ.取Ⅰ反应后溶液于另一支试管中，滴加氯化镁溶液 含有NaOH Ⅲ.取Ⅰ反应后溶液于另一支试管中，滴加 (填化学式)溶液和稀硝酸 无明显变化 不含NaCl 【得出结论】猜想5正确。 探究二：硫酸铜溶液的制备 【进行实验】 (3)化学兴趣小组在进行氧化铜与稀硫酸反应的实验时(见实验一)，很长时间才观察到明显的现象。于是大家对实验进行改进，完成了实验二，很快观察到黑色固体消失，溶液由无色变为 色。 【实验反思】 (4)同学们对比分析了前后两次实验，认为溶液的 影响反应速率，并认为在第一次实验的基础上不加任何试剂，只进行 操作，也能很快观察到实验现象。 (5)同学们反思后觉得实验二操作中还存在的问题是 。 【拓展延伸】 (6)实验结束后，同学们将两只烧杯中的溶液混合，混合后溶液中的溶质有硫酸和硫酸铜，则可向溶液中加适量的___________(填序号)，可得到具有化肥功效的溶液。 A．Fe2O3 B．KOH C．Ba(NO3)2 10．某化学兴趣小组同学探究铝与铜的金属活动性时，做了如图所示实验，结果观察到铝片上附着一层红色固体，烧杯底部出现红色固体和白色沉淀，另外铝片表面逸出大量无色气泡，放出大量的热。 （1）反应生成的红色固体是 。 [提出问题]a.生成的无色气体是H2吗？ b.白色沉淀又是什么物质？ [查阅资料]15%氯化铜溶液。氯化亚铜（CuCl）为白色结晶，微溶于水，不溶于硫酸和乙醇，可与浓氨水反应生成无色的Cu（NH3）2+和CI- ，Cu（NH3）2+在空气中易被氧化为蓝色的Cu（NH3）42+。 [猜想假设]猜想一：CuCl2溶液可能呈酸性，铝与酸性溶液反应生成H2。 猜想二：白色沉淀是可能是置换出的Cu与CuCl2反应生成的CuCl。 [实验验证]（2）用pH试纸测得CuCl，溶液呈酸性，写出操作过程 ；用小试管收集反应生成的气体，用带火焰的木条点燃，听到爆鸣声，判断猜想一 （填“正确”或“不正确”）。 （3）取烧杯底部的白色沉淀，先后用水和乙醇充分洗涤。洗涤的目的是 ；向白色沉淀中加入浓氨水，沉淀溶解得到无色溶液，置于空气中一段时间，可观察到 ；可确认白色沉淀是CuCl。 [实验反思与改进]将0.5 g铜粉置于常温下5 mL 15% CuCl2溶液中，一段时间后没有观察到白色沉淀物。是Cu与CuCl2不反应吗？ 有同学猜想可能是铝与氯化铜的反应放热，Cu与CuCl2反应可能在较高温度下才能进行。于是分别取0.5g铜粉和5mL15%CuCl2溶液，做了下表中的系列实验，结果如下： 温度（°C） 0 20 40 60 80 现象 没有现象 没有现象 少量白色沉淀 大量白色沉淀 大量白色沉淀 （4）根据表格中数据可知该同学猜想正确，写出Cu与CuCl2反应的化学方程式 ； 11．某校化学兴趣小组对如何鉴别生活中的苏打（Na2CO3）和小苏打（NaHCO3），进行了下列探究： （查阅资料） ①相同条件下，碳酸钠溶液比碳酸氢钠溶液的碱性强； ②270℃时，NaHCO3会完全分解生成二氧化碳、水及一种白色固体，而Na2CO3不易分解： ③常见的碳酸盐中，只有碳酸钠、碳酸钾和碳酸铵溶于水，其它碳酸盐大多不溶于水。 （实验探究） （1）充分加热后，A、B两烧杯中的现象分别为 、 、 ，由此可得出的结论是 。 （2）现有浓度相同的Na2CO3与NaHCO3溶液，充分利用所学知识和资料，你认为区分二者最简单的方法是 。 A 加热    B 用pH试纸测溶液pH    C 滴加稀盐酸 （反思与评价） （1）常用小苏打治疗轻度胃酸过多的病人，原因是 （用化学方程式表示）。 （2）检验碳酸钠粉未中是否含有碳酸氢钠的方法是 。 （拓展延伸）该兴趣小组同学认为，充分加热NaHCO3后的白色固体产物可能是NaOH或Na2CO3。 （1）他们猜想的依据是 。 （2）设计实验检验反应后的固体产物是NaOH还是Na2CO3，并完成下表（限选试剂及仪器：稀盐酸、氯化钡溶液、澄清石灰水、酚酞试液、蒸馏水、试管、胶头滴管）。 序号 实验操作 实验现象 实验结论 ① 取少量加热后的固体产物于试管A中，加入适量蒸馏水并充分振荡溶解，再加入足量 ，振荡，静置 产生白色沉淀 产物中含有Na2CO3 ② 取操作①后的上层清液于试管B中，滴加 产物中不含NaOH 12．某化学兴趣小组对某膨化食品中的充入气体产生了兴趣，于是进行了如下探究。 【提出问题】包装袋内的气体成分是什么呢？ 膨化食品包装袋中填充气体的目的是 。 【查阅资料】稀有气体价格高，膨化食品价格低，生产厂家一般不用稀有气体。 【猜想假设】猜想一：氧气 ；猜想二：氮气；猜想三：二氧化碳； 猜想四：二氧化硫；猜想五：干燥的空气 通过分析，大家认为猜想一不正确，原因是 ；从食品安全的角度考虑，大家觉得猜想四也是不正确的，你的理由是 。 【实验探究】为了探究气体的成分，乙和丙两位同学各提出了一种方案。 ①甲同学的实验：收集一瓶该气体，把一根燃着的木条伸入瓶中，发现木条立即熄灭。 通过这个现象可判断出猜想 是错误的。 甲同学根据此现象，判断气体是二氧化碳。你认为此结论是 （填“正确”或“错误”）的，理由是 。 ②乙同学的实验方案被同学们认可。在装有该气体的容器（容器内压强接近大气压强）上连接下图装置。 A．为了使容器内的气体通过澄清石灰水，活塞应向 （左或右）移动。 B．经过实验后，发现澄清石灰水 ，证明气体是二氧化碳。 【交流讨论】根据上述实验现象，兴趣小组的同学讨论，认为气体除了是二氧化碳，还可能是 。 13．某化学兴趣小组为探究化学反应中的能量变化，进行以下实验： 【探究一】盐酸与氢氧化钠的反应 （1）写出氢氧化钠溶液与盐酸反应的化学方程式： 。 （2）甲同学设计实验：向一定量氢氧化钠固体中倒入20mL 4%盐酸，用温度计测量反应前后各溶液的温度。乙同学认为该实验方案不合理，其理由是 。 （3）丙同学设计了如下三组实验，请你帮助他完成实验方案： 实验编号 实验方案 实验1 向20mL4%盐酸中倒入20mL水，测定稀释前后溶液的温度。 实验2 向20mL5%氢氧化钠溶液中 ，测定稀释前后溶液的温度。 实验3 。 （4）丙同学观察到的实验现象是：实验3溶液升高的温度远大于实验1与实验2溶液升高的温度之和，由此你能得出的实验结论是① ；② 。 【探究二】盐酸与碳酸氢钠溶液的反应。 如图是丁同学在20℃、基本隔热条件下利用温度传感器，分别测定向20mL水和20mL饱和碳酸氢钠溶液中各倒入20mL13.7%盐酸的温度与时间变化曲线。 实验测得饱和碳酸氢钠溶液稀释时温度变化不大，可忽略不计，据此回答下列问题： （5）18.0秒后，曲线①逐渐下降的原因是 ； （6）比较曲线①和曲线②，你认为13.7%盐酸与饱和碳酸氢钠溶液的反应是 （填“放热”或“吸热”）反应，其理由是 。 14．某化学兴趣小组设计了如右图所示的装置，对纯碱(Na2CO3)和小 苏打(NaHCO3)两种固体进行实验探究。 (1)写出甲、乙两种仪器 的名称：甲 ，乙 。 (2)在实验过程中，观察到丙仪器中的澄清石灰水变浑浊，请写出丙仪器中发生反应的化学方程式： 。 (3)该实验探究利用的科学方法是 (填“控制变量法”、“对比观察法”或“定量分析法”)，实验目的是 。 15．下表是空气中的气体成分和人体呼出的气体成分含量对照表： 气体成分 氮气 氧气 二氧化碳 水 其他气体 空气中的气体（﹪） 78 21 0.03 0.07 0.9 呼出的气体（﹪） 78 16 4 1.1 0.9 某校研究性学习小组的同学设计了简单的实验方案，验证呼出的气体与吸入的气体成分的含量有什么不同，其四个主要操作步骤如图（1、2、3、4）所示，请依据图示将主要实验操作步骤及验证依据填入下表中的空白处： 实验步骤 验证依据 1、用排水法收集两瓶呼出的气体，另收集两瓶空气。 2、将澄清石灰水分别滴入盛有呼出的气体和空气的集气瓶中。 根据 ，判断二氧化碳含量不同。 3、 根据木条燃烧情况的不同，判断氧气含量不同。 4、 根据 ，判断水含量不同。 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 $$