2024年中考化学考前适应性强化训练：科学探究题

2024年中考化学考前适应性强化训练：科学探究题 1．实验是科学探究的重要方法。如图是测定空气中氧气含量的三套实验装置，请结合图示回答下列问题：    （1）图一、二中发生反应的文字表达式分别为 、 。测定氧气含量前必须检查装置的气密性，检查图一装置气密性的方法是 。 （2）由图一实验可推知反应后剩余气体的性质物理性质 ；化学性质 。 （3）对图一实验进行了如图二所示的改进。图二装置的试管中空气体积为25mL，反应前注射器活塞位于15mL刻度处，反应完毕后打开弹簧夹，注射器活塞位于11mL刻度处，则该实验测得空气中氧气的体积分数为 。小明分析，该实验结果与理论值有差异的可能原因是 。（任答一点） （4）与图一实验相比，图三实验的优点是 。（答一点）图三实验中，为了使氧气反应更充分，实验中采取的措施合理的是 （填序号）。 A铜粉平铺在玻璃管中 B反复推拉注射器的活塞 C减少加热时间节省燃料 （5）某兴趣小组的同学在老师指导下，对于图一的实验原理进行了进一步探究，过程如下：将装有足量红磷的燃烧匙置于瓶内中间，并把装有足量白磷的燃烧匙浸没在蒸馏水下。图乙表示用氧气传感器测量的容器内氧气浓度变化曲线图。    他们用激光笔点燃红磷。 【提出问题】红磷在烧瓶内熄灭后，瓶中是否有氧气剩余？ 【猜想假设】猜想：①有氧气剩余；②无氧气剩余。 【实验验证】待装置完全冷却后，将装有白磷的燃烧匙提出水面，用激光笔点燃白磷。 【得出结论】分析图乙得出，猜想 正确（填①或②）。 【若正确回答下列问题加3分，总分不超过40分】 【反思交流】 （1）根据本实验的结论，用“燃烧红磷测定空气中氧气含量”的方法是否可行并说明理由 。 （2）曲线DE段氧气浓度变化的主要原因是 。 2．为验证有些无明显现象的反应也发生了化学变化，进行如下实验。 (1)估算用量：NaOH与CO2反应时，可根据CO2的体积估算NaOH的用量。 ①写出CO2与NaOH反应的化学方程式： 。 ②查阅资料：常温下，CO2的密度约为2g/L。 取1 g NaOH可以将250mLCO2反应完的依据是 。（阐述时只需列式，无需计算结果） (2)配制溶液：将1 g NaOH固体溶解于 g水中，可配制成10%的NaOH溶液。 (3)实验过程：250mL的集气瓶中充满CO2，关闭K1、K2，将上述配制的10%的NaOH溶液全部盛放于分液漏斗内，实验装置如图所示（气密性良好）。 ①打开分液漏斗上的旋钮，注入全部NaOH溶液，关闭旋钮；静置后打开K1，观察A中的现象是 。请结合石灰水的溶解度，推测反应后A中溶液的溶质成分是 。（20℃，Ca(OH)2的溶解度为0.173g/100g水） ②关闭K1，打开K2，C中液体进入B，但无明显现象。请设计实验方案证明C中液体进入B后发生了化学变化 。 (4)实验结论：本实验通过证明 ，验证了无明显现象的反应也发生了化学变化。 (5)反思总结：本实验还体现了碱的化学性质有 （填字母序号）。 a.能与指示剂反应                             b.能与酸反应 c.能与酸性氧化物反应                         d.能与某些盐反应 3．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。 【作出猜想】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】 (1)方案一：小明将蔗糖在氧气中燃烧，检验到生成物中有 。得出结论“蔗糖是由碳、氢、氧三种元素组成的”。 (2)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。    (3)先通入一会儿氮气的原因： 。 (4)观察到 出现，说明蔗糖中含有氢元素和氧元素。 (5)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。实验过程和现象如下： 实验过程 实验现象 小烧杯中加入足量的澄清石灰水，往硬质玻璃管中通入氧气，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 。 写出上述实验中烧杯中反应的化学方程式 。 【实验结论】 蔗糖是由碳、氢、氧三种元素组成的。 【计算验证】 (6)现称取34.2g蔗糖在充足的氧气中完全燃烧，测得生成52.8gCO2和19.8gH2O，则蔗糖中碳、氢、氧元素的质量比为 。 4．某校化学兴趣小组在进行氧化铜与稀硫酸反应实验时，观察到这样特殊的现象：有红色固体出现，上层清液呈浅绿色。这引起了同学们探究的欲望。 （1）猜想：依据实验现象并结合所学化学知识，大家一致认为用于实验的氧化铜不纯，其中一定混有物质X，其名称是 。出现上述特殊现象的原因用化学方程式表示为 。 （2）为了验证猜想，甲同学征求老师同意，重新取用一份分析纯的氧化铜，加入足量溶质质量分数为9.8%的稀硫酸，进行实验。观察到现象 ，说明此时只是氧化铜与稀硫酸反应：对比分析，认为猜想成立。 （3）乙同学认为无需进行化学反应实验，只需进行操作： ，观察到现象，就能验证猜想成立。 （4）老师肯定了同学们的猜想，并提出问题：氧化铜和混有的物质X在与稀硫酸发生反应时，反应的先后顺序是怎样的？ 同学们【做出猜想】： 猜想一、物质X先和稀硫酸反应，然后氧化铜再和稀硫酸反应； 猜想二、物质X和氧化铜同时与稀硫酸发生反应； 猜想三、氧化铜先和稀硫酸反应，然后物质X再和稀硫酸反应。 老师提示大家，物质X和氧化铜用量的差异及不同硫酸浓度对反应先后顺序都会产生影响，今天我们只探究一个方面。并设置如表所示的实验探究内容： 【实验探究】 实验 物质X（g） 氧化铜（g） 9.8%稀硫酸 （mL） 实验现象 1 0.56 1.60 100 ______ 2 1.12 1.60 100 立即出现红色固体，无气泡产生，充分反应后上层清液呈浅绿色 3 1.68 1.60 100 立即出现红色固体，待红色固体不再增加后产生大量气泡，充分反应后上层清液呈浅绿色 补全实验1的实验现象为： 。 【实验结论】从上述三个实验中可以得出，在硫酸足量且浓度为9.8%的情况下， 。 【反思交流】要验证探究实验中硫酸是否足量，可测定实验后液体的pH，用pH试纸测定溶液pH的方法是： 。 5．新型灭菌消毒剂—ClO2 目前，新冠肺炎疫情肆虐全球。为抑制新冠病毒传播，“含氯消毒剂”被广泛使用，其中就包含一种新型灭菌消毒剂—ClO2。在通常情况下，ClO2是一种有刺激性气味的黄绿色气体，熔点-59℃，沸点11℃。在常温下，1L水中大约能溶解2.9gClO2。ClO2受热或者见光易分解，具有强氧化性和很强的腐蚀性。含有2%的ClO2和0.085%Na2CO3的水溶液无色、无臭、无腐蚀性，常温下稳定，不易分解；该溶液用于杀菌、消毒的同时，还有除臭、防霉、保鲜等作用，是特性优良、高效安全的消毒剂。我国从2000年起就逐渐用ClO2取代氯气(Cl2)对饮用水进行消毒。 (1)ClO2中氯元素的化合价是 。 (2)下列消毒剂中，不属于“含氯消毒剂”的是(填字母序号)。 A．84消毒液(含NaClO) B．双氧水 C．氯气 D．过氧乙酸(C2H4O3) (3)ClO2的化学性质有 (写出一点即可)。 (4)ClO2遇热水生成次氯酸(HClO)和两种气态单质。完成该反应的化学方程式：8ClO2＋2H2O 。 6．某化学兴趣小组的同学在做“二氧化碳的实验室制取及性质”实验时，发现长时间向澄清石灰水中通入二氧化碳，石灰水先变浑浊，后又变澄清，加热澄清的液体又变浑浊。请教老师后知道：难溶的碳酸钙能与二氧化碳和水反应，生成易溶解的碳酸氢钙：CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2。碳酸氢钙受热易分解：Ca(HCO3)2 CaCO3↓+H2O+CO2↑。他们对长时间向碱溶液中通入CO2反应后溶液中的溶质组成产生了浓厚的兴趣。 【提出问题】 一定量CO2与NaOH溶液反应后的溶液中溶质组成是什么? 【查阅资料】 （1）通入少量CO2，反应的化学方程式为： ； （2）通入过量CO2，反应的化学方程式为：Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3； （3）碳酸氢盐都是可溶于水的，BaCO3难溶于水。 【提出猜想】 （1）溶质为Na2CO3； （2）溶质为NaHCO3； （3）溶质为NaOH和Na2CO3； （4）溶质为 （填化学式）。 【设计实验】 实验步骤 实验现象 实验结论 A．取反应后溶液少许于试管中，向其中滴加过量的BaCl2溶液 有 生成 猜想（2）不成立 B．取步骤a中的上层清液，滴入稀盐酸 有气泡冒出 猜想（1）和（3）不成立 【得出结论】 猜想（4）成立。 【讨论交流】 试写出NaHCO3受热分解的化学方程式： 。 7．小明在市场看到，卖鱼老板将一勺白色粉末加入水中，水中奄奄一息的鱼很快张开嘴，活蹦乱跳起来，小明对这种“白色粉末”很感兴趣，与小刚进行了相关探究． 【查阅资料】这种“白色粉末”的主要成分是过碳酸钠（化学式为Na2CO4），常温下，过碳酸钠与水反应生成氧气． 【实验1】小明进行过碳酸钠与水的反应并收集产生的气体，应选用如图所示装置中的 （选填序号），经检验该气体是氧气，检验方法是 。 【提出问题】过碳酸钠与水反应后得到的溶液M中溶质的成分是什么？ 【作出猜想】根据过碳酸钠与水的组成作出三种猜想． 猜想一：Na2CO3；猜想二：NaOH；猜想三：Na2CO3和NaOH． 【实验2】小刚取溶液M，滴加稀HCl，观察到 ，证明溶液中一定含有Na2CO3，从而否定了猜想二．Na2CO3与稀HCl反应的化学方程式为 ． 【实验3】为进一步确定溶液M中是否含有NaOH，他们向溶质M中滴加CaCl2溶液至不再产生沉淀为止，取上层溶液，加入 ，无明显现象,证明溶液中无NaOH溶液，猜想一正确．该实验中用CaCl2溶液而不用饱和石灰水，原因是： ，加入CaCl2溶液发生的化学方程式 8．在一次化学实验中，小敏将碳酸氢钠溶液当成碳酸钠溶液滴入氯化钙溶液中，观察到有气泡产生，且生成了白色沉淀，于是小敏和兴趣小组的同学对此意外现象进行了如下探究。 【提出问题】产生的气体是什么？沉淀是什么？ 【查阅资料】室温(20℃)时，碳酸氢钙的溶解度为16.6g。 【猜想与假设】 (1)猜想1：气体是二氧化碳，沉淀是碳酸氢钙。 猜想2：气体是二氧化碳，沉淀是碳酸钙。 猜想3：气体是二氧化碳，沉淀既有碳酸钙，又有碳酸氢钙。 小敏提出气体可能是二氧化硫，小组同学认为不合理，理由是 。 【设计并进行实验】 (2)完成下列表格 序号 实验方案或步骤 实验现象 实验结论 ① 产生的气体为二氧化碳 ② 将①中烧杯内的混合物过滤，并将滤渣洗涤、干燥 产生的沉淀不是碳酸氢钙，而是碳酸钙，④中发生反应的化学方程式为 ③ 室温下取10g②中滤渣放入盛有100g水的烧杯中，充分搅拌后，静置 ④ 取②中滤渣于一支试管中，加入 有气泡产生 【实验结论】猜想2正确。 【交流与反思】小组同学向10mL不同浓度的NaHCO3溶液中滴加10%的溶液，测得生成的浓度与时间的关系如图。 (3)从图像中你能得出的结论是 (写一条)。 (4)向NaHCO3溶液中滴加CaCl2溶液时，有些同学只观察到溶液变浑浊，未观察到有气泡产生，其原因可能是 。 9．在验证质量守恒定律时，某同学设计了如图所示的两个实验，请根据质量守恒定律回答下列问题。 (1)实验Ⅰ中气球的主要作用是什么？ 写出红磷燃烧的化学方程式 。 (2)实验Ⅱ中，反应前天平平衡，将稀盐酸倒入烧杯中和碳酸钠充分反应后，观察到天平指针向右偏转。该反应 (选填“遵守”或“不遵守”)质量守恒定律。请解释反应后天平向右偏转的原因 。 10．利用下列装置进行实验室制取气体的探究。    【实验一】气体的制备 (1)实验室用高锰酸钾制取并收集一瓶纯净的氧气所需的装置为 （填字母），反应的文字表达式为 。 (2)若用装置C收集氧气，体现氧气的性质是 ，证明D装置氧气收集满的方法是 。 (3)已知：氢气的密度比空气小，难溶于水。实验室常用锌粒和稀硫酸在常温下反应来制取氢气，应选用的发生装置是 （填字母），若用F装置收集氢气，则气体应从 （选“a”或“b”）端通入。 【实验二】兴趣小组对氯酸钾分解的催化剂进行探究 在相同的加热条件下，用图中的装置完成表中实验。    编号 氯酸钾质量/g 催化剂 催化剂质量/g 收集50mL O2所需时间/s 实验1 5 —— —— 171 实验2 5 二氧化锰 0.5 49 实验3 5 氧化铁 0.5 58 实验4 5 氯化钾 0.5 154 (4)表中所列3种催化剂，催化效果最佳的是 。 (5)写出实验3中氯酸钾分解的文字表达式： 。 (6)由实验1和实验4可知，氯化钾 （填“有”或“无”）催化作用。维持加热条件不变，用实验1再继续收集50mL O2，所需时间 171s（填“>”“=”“<”），解释原因： ； (7)要比较氯酸钾分解反应中不同催化剂的催化效果，除了测量收集50mL氧气所需时间外，还可以测量 。 【交流反思】 (8)氯酸钾分解的速率除与催化剂的种类有关外，还可能与催化剂的 有关（写一种）。 11．“氧立得”家用制氧机选择过碳酸钠做制氧剂，具有产氧量足、易携带、操作简单等特点，某兴趣小组对用过碳酸钠制氧气进行探究 【设计和进行实验】定性认识过碳酸钠的制氧气原理 实验 加水后的现象 用带火星的木条检验 温度变化 ① 迅速有较多气泡产生 复燃 明显升温 ② 有少许气泡产生 (填“能”或“不”)复燃 几乎不变 【查阅资料】过碳酸钠制氧气原理：将过碳酸钠和二氧化锰加入水中，发生如下两个反应①2Na2CO3·3H2O2=2Na2CO3+3H2O2 ②生成的H2O2发生分解反应的化学方程式 ； 【实验分析】 （1）如1图所示操作，过碳酸钠溶于水会缓慢产生氧气，若要加快反应速率，需加入 (填化学式)； （2）对比过氧化氢溶液制取氧气，过碳酸钠做家用制氧机制氧剂的优点是 (多选题)； A．过碳酸钠是固体且较稳定，易于携带 B．过氧化氢溶液不稳定，易分解，不易存放 C．过氧化氢溶液浓度较大时具有一定的腐蚀性 【设计和进行实验】定量比较过碳酸钠与某浓度过氧化氢溶液的制氧气效率 【查阅资料】经计算产生150 mL氧气，若用过氧化氢溶液制氧气，则需9.11 mL5%的过氧化氢溶液和0.2 g二氧化锰；若用过碳酸钠制氧气，则需1.41g过碳酸钠和0.2 g二氧化锰，并加水至9.11 mL。 运用控制变量法进行实验，测得前20分钟数据如2图： 【数据分析】 （3）从制氧气效率分析，前 min两者制氧气效率相当。2～20 min内，曲线变化趋势是： ①两种制氧剂产生的气体体积随着时间的增加而 ； ②相同时间内， (填“过碳酸钠”或“5%过氧化氢溶液”)产生氧气的量较多； (4)已知某鱼缸养鱼需氧气流速在7.5mL/min左右更适合，依据图中信息判断选用 (填“过碳酸钠”或 “5%过氧化氢溶液”)作为制氧剂可达到以上要求。 12．实验桌上现有一包白色粉末，可能是氢氧化钠、硫酸钠、碳酸钠和氯化铜中的两种或两种以上组成。现将其放入一干净的烧杯M中，加入足量的水后，固体全部溶解得到无色溶液，再滴加几滴无色酚酞，溶液变为红色。 为进一步确定白色粉末的成分，同学们进行了如下探究。 【查阅资料】氯化钡溶液和硫酸钠溶液呈中性。 【讨论猜想】经过分析，针对白色粉末的组成，大家提出如下猜想： 小红：氢氧化钠、硫酸钠；　小华： ； 小明：碳酸钠、硫酸钠；　  小亮：氢氧化钠、碳酸钠和硫酸钠。 【实验分析】四位同学共同设计并进行了如下实验： 实验步骤 实验现象 实验结论 1.取烧杯M中的少量溶液于试管A中，向其中加入一定量的稀盐酸 溶液由红色变为无色且有气泡产生 的猜想不正确 2.另取烧杯M中的少量溶液于另一试管B中，向其中加入过量氯化钡溶液 小亮的猜想正确 3.继续向试管B中加入过量的稀盐酸 实验完毕后，同学们将试管A、B中的物质倒在同一个烧杯中，然后过滤，滤液中除酚酞外一定还含有的溶质有 。 13．小明和小艳在实验室配制石灰水时，小明同学将两药匙熟石灰样品放入小烧杯中，向其中加入一定量的蒸馏水，充分搅拌后发现烧杯底部仍有不溶性的固体，于是他认为熟石灰样品已经变质。小艳同学不同意他的判断，你认为小艳同学的理由是 。 针对该熟石灰样品的成分，同学们展开了讨论，请你参与讨论并完成实验报告。 【提出问题】该样品的成分是什么？ 【作出猜想】甲同学猜想是Ca（OH）2； 乙同学猜想是CaCO3；你认为是 。 【实验与结论】请你通过实验验证你的猜想。 实验步骤 实验现象 实验结论 取少量的熟石灰样品于烧杯中，加适量的水充分溶解后过滤，向滤液中加入 ；再向滤出固体中加入 ； 猜想正确 【拓展与应用】 （1）小组同学反思了熟石灰变质的原因，认识到实验室使用石灰水时应注意 。 （2）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．化学兴趣小组的同学发现氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠这几种初中化学所学物质中均含有钠元素，这引起了他们的兴趣，于是他们对钠及其化合物的有关性质进行了探究。 探究一、钠的有关性质 【查阅资料】钠是一种银白色金属，化学性质很活泼，常温下可与氧气、水等物质发生反应。 【实验探究】用小刀切下一小块金属钠，投入盛有水的烧杯中，观察到钠浮在水面上迅速游动，并有轻微的嘶嘶声，很快熔化成一个银白色小球，向反应后的溶液中滴入酚酞后溶液变红，生成的气体可点燃，有爆鸣声。 (1)从实验现象可知钠的物理性质有：固体、硬度小、 （任写一条）。 (2)写出钠与水反应的化学方程式 ，属于 反应。 (3)实验室中金属钠通常保存在煤油中，原因是 。 探究二、钠的化合物性质的探究 【查阅资料】 ①室温下某些物质的溶解度：氢氧化钠109g，碳酸钠21.5g，碳酸氢钠9.6g。 ②向碳酸钠溶液中不断通入二氧化碳发生反应：。 【实验探究】兴趣小组的同学用如图所示实验进行探究。    (4)甲实验中观察到 现象，能说明稀盐酸与氢氧化钠发生了反应。图1表示反应前后溶液中的主要离子，请写出“  ”代表的离子： （填离子符号）。 乙实验观察到气球变大，同时发现所得溶液变浑浊。针对溶液变浑浊这一现象，小组同学查阅资料后设计了如下实验：室温下，取四支相同的试管，分别加入溶质质量分数为10%的氢氧化钠溶液10g。（假设每组中氢氧化钠都完全反应） 组别 氢氧化钠溶液 通入CO2的体积/mL 实验现象 1 10% 300 没有明显现象 2 10% 450 出现较少浑浊 3 10% 500 出现较多浑浊 4 10% 600 出现大量浑浊 【交流与反思】 (5)若想探究浑浊物的成分，还需要补充的物理量是 ，请据此解释溶液变浑浊的原因 。 15．兴趣小组对教材中的分子运动实验进行了再探究。 【实验一】如图甲所示，向盛有20mL蒸馏水的小烧杯A中加入5滴酚酞溶液，搅拌均匀，观察到烧杯A中溶液呈 色。 【实验二】另取一个小烧杯B，加入约5mL浓氨水。用一大烧杯把A、B两个烧杯罩在一起(如图乙)。过一段时间，观察到烧杯A中溶液变红色，该实验说明分子具有的性质是 。 【提出问题】是什么物质使A烧杯中酚酞变红色？ 【作出猜想】 猜想Ⅰ：B烧杯中挥发出的蒸馏水使酚酞溶液变红。 猜想Ⅱ：B烧杯中浓氨水挥发出氨气使酚酞溶液变红。 猜想Ⅲ：B烧杯中浓氨水挥发出的氨气与A烧杯中水反应的生成物使酚酞溶液变红。 【实验探究】 （1）经过讨论，同学们认为猜想1肯定不成立，理由是 。 （2）限选试剂：氨气(收集在带橡胶塞的试管中)、浓氨水、蒸馏水。 小红取一张滤纸，用酚酞溶液全部润湿，待晾干后制成若干条条状酚酞试纸备用。小明利用小红的“条状滤纸”和“限选试剂”继续如下实验： 步骤 实验操作 实验现象 实验结论 1 试纸不变色 猜想 不成立 2 猜想Ⅲ成立 【交流讨论】请举一个能说明分子具有题中性质的生活事例 。 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 $$