2024年中考化学题型强化提升之科学探究题

2024年中考化学题型强化提升之科学探究题 1．某兴趣小组的同学为验证质量守恒定律，做了以下实验。 (1)请写出镁条与氧气反应的化学方程式 。若在陶土网上点燃镁条，镁条完全燃烧后，通过称量发现陶土网上燃烧产物的质量比反应前镁条的质量小，其主要原因是参加反应的氧气质量比逸散的氧化镁质量 (填“大”或“小”)。小红按图甲对实验装置进行改进，小气球的作用是 。通过甲实验验证了质量守恒定律，却发现产物中还有一些黄色固体。 [提出问题]黄色固体是什么呢？ [查阅资料]①氧化镁为白色固体；②镁条能在氮气中燃烧生成黄色的氮化镁(Mg3N2)固体；③氮化镁可与水反应生成氨气，氨气溶于水后得到的氨水能使酚酞试液变红。 [作出猜想]黄色固体为Mg3N2。 [实验探究]如图乙所示，取部分燃烧产物于小烧杯B中，加入适量水，然后用大烧杯罩住小烧杯A和B。 若观察到 的现象，则可得出燃烧产物中含Mg3N2的结论。 [反思与交流]空气中N2的含量远高于O2的含量，而镁条在空气中燃烧生成的MgO却远多于Mg3N2，请给出合理的解释： 。 (2)写出丙实验过程的现象 。 (3)在丁实验中，混合后烧杯中物质的总质量随时间的变化关系正确的是 。 A． B． C． D． (4)请从微观的角度分析质量守恒的原因 。 (5)通过上述实验，你得到启示：有气体参加或生成的反应，在验证质量守恒定律时应在 环境进行。 2．某学校科学兴趣小组对二氧化碳气体开展项目式探究学习。 实验一：研究二氧化碳的制取 (1)如图1，写出有标号②的仪器名称： 。 (2)选用药品。 按如表进行实验，取等质量的同种大理石加入足量酸中（杂质不与酸反应），产生二氧化碳的体积随时间变化曲线如图2所示。表中实验I对应图2中曲线 （选填“甲”“乙”或“丙”）。最终，小组同学决定用实验Ⅱ的药品制取二氧化碳气体而不用实验Ⅲ药品制备二氧化碳的原因是 ，写出该反应的化学方程式 。 编号 药品 I 块状大理石、10%稀硫酸 II 块状大理石、7%稀盐酸 III 粉状大理石、7%稀盐酸 (3)选择发生装置。实验小组同学在制取二氧化碳时想要控制反应的发生和停止，应选择图1中的 作发生装置。（填字母） (4)收集CO2。已知CO2几乎不溶于NaHCO3饱和溶液，用如图3装置来收集二氧化碳气体，气体从 （填“a”或“b”）口通入。 实验二：研究二氧化碳的性质（如下图所示） (5)在实验1中可观察到的现象是： ；由此说明二氧化碳的性质是 。 (6)向A、B两支试管中分别加入2mL蒸馏水，然后各滴入1~2滴石蕊溶液。向B试管中通入CO2，观察到 ；反应的化学方程式为 。 3．小明利用网络，了解到铜器外置后表面会出现一层绿色物质，这层绿色物质俗称铜绿．小明邀请你一起探究铜绿的性质． 【提出问题】铜绿具有什么性质？ （1）【猜想与假设】根据网络资料，小明猜想铜绿具有如下性质： ①铜绿难溶于水；②铜绿受热分解；③铜绿能与稀盐酸反应． 【实验用品】铜绿、稀盐酸、澄清石灰水、药匙、试管、酒精灯、铁架台、烧杯、玻璃片、带导管的单孔塞、胶头滴管、试管刷、火柴． 【实验与记录】 序号 操作 现象 结论 ① 观察铜绿的颜色、状态，取适量铜绿于试管中，加入少量的水，并振荡试管 铜绿是绿色、粉末状固体，难溶于水 猜想① ② 小心将实验①试管中的水倾出，但不要倒出固体，往试管中加入适量的稀盐酸 滴加稀盐酸后，固体不断减少，最后完全消失，液体变成蓝色 猜想 正确 ③ 另取适量铜绿于试管中，带上带导管的胶塞，将试管固定在铁架台上，将导管另一端伸入盛有澄清石灰水的试管中，然后用酒精灯加热盛有铜绿的试管 加热一段时间后，固体由绿色变成黑色，澄清的石灰水变浑浊 猜想 正确 【分析与讨论】 本次探究中，涉及取用药品．粉末状固体取用的操作，将试管竖直放置，用药匙将铜绿从试管口倒入试管中，可能带来的后果是 ． （2）酒精灯时化学实验常见的热源，加热时应该利用酒精灯的 焰加热，熄灭酒精灯应该 ． （3）实验③结束时，应该先将导管从石灰水中撤出，然后熄灭酒精灯，其目的是： ． （4）实验结束时，需清洗试管，整理器材． 【拓展】实验可帮助我们认识物质的性质，通过本次探究，我们认识到，铜绿的物理性质是 ，铜绿具有的化学性质是 ． 4．实验室常用过氧化氢溶液制取氧气。实验小组同学对该反应进行探究。 实验1：验证二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂。 (1)过氧化氢分解的符号表达式为 。 (2)Ⅳ中过滤需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 ；称得的固体质量为 g。 (3)证明二氧化锰能加快过氧化氢分解速率的实验现象是 。 实验2：探究催化剂种类和质量对过氧化氢分解的催化效果的影响 【进行实验】 称取催化剂置于三颈瓶中，塞紧胶塞，用注射器将3 mL 5%过氧化氢溶液快速注入。测定氧气浓度达到最大值时所用的时间，实验记录如下： 序号 初始温度/℃ 催化剂种类 催化剂质量/g 氧气浓度达到最高值时所用时间/s ① 30 MnO2 0.03 8 ② 30 FeCl3 0.03 32 ③ 30 FeCl3 0.04 29 ④ 30 FeCl3 0.05 28 ⑤ 30 CuCl2 0.03 3364 ⑥ 30 CuCl2 0.04 837 ⑦ 30 CuCl2 0.05 464 注：①氧气浓度达到最高值时H2O2已完全分解。 ②在可控范围内，过氧化氢分解速率越快，催化效果越好。 【解释与结论】 (4)实验2中，效果最好的催化剂是 。 (5)实验⑤⑥⑦的目的是 。 【反思与评价】 (6)继续实验，发现活性炭比MnO2的催化效果差。其实验方案:称取0.03 g活性炭置于三颈瓶中，塞紧胶塞,用注射器将3 mL 5%过氧化氢溶液快速注入。在初始温度30℃时测定，测定结果是 。 5．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 。 6．实验室开放日，化学兴趣小组的同学在老师的指导下，对碳与氧化铜反应生成的气体产物进行如下实验探究。 【查阅资料】①通常情况下氧元素显-2价，铜元素有+1、+2两种化合价。 ②碳在高温下不仅能跟金属氧化物反应，而且还能与二氧化碳反应。 【实验一】探究是否有CO2生成 如图1装置所示，取烘干后的C和CuO粉末混合均匀平铺在硬质试管底部，用酒精喷灯加热一段时间，发现硬质玻璃管中有暗红色固体出现，试管中足量的澄清石灰水变浑浊且有气泡不断冒出。 （1）结合以上实验现象，硬质玻璃管中发生置换反应的化学方程式为 。 （2）有同学猜测暗红色固体还可能是一种氧化物，并猜测它的化学式是 。 （3）针对上述实验中“有气泡不断冒出”的发现，有同学提出实验还可能产生CO气体，猜测的依据是 。 【实验二】探究是否有CO生成 如图2装置所示，用定制的硬质短试管进行反应，用平底三颈烧瓶收集试管中反应产生的气体。三颈烧瓶一端口径连接双孔橡胶塞(配细而短的导气管)，并套上气球。同时用无线CO、CO2传感器，分别采集不同量比反应物反应生成的CO和CO2的含量变化数据(如图3)。 （4）实验前，用氦气对装置进行排空气处理，以避免装置内空气中的 气体与木炭反应，对本实验气体的含量测定造成影响。 （5）对变化曲线进行数据分析，得出结论： ①C和CuO反应的主要气体产物是 ，随着反应物中CuO量比的逐渐增多，另一种气体产物的含量逐渐 (填“增多”或“减少”)。 ②结合提供的资料和图3数据的变化情况，解释产生CO的可能原因： 。 【反思与评价】 （6）对比实验二，请从环保的角度分析实验一装置的不足之处： 。 7．实验是研究物质性质的重要途径。甲烷除具有可燃性外，还具有什么性质？小军按图装置进行实验，一段时间后，观察到黑色的氧化铜变为红色，白色无水硫酸铜变为蓝色，澄清的石灰水变浑浊。（白色无水硫酸铜遇水变蓝） （1）写出C装置中反应的化学方程式： 。 （2）写出A装置硬质玻璃管中发生反应的化学方程式： ，由此说明甲烷还具有 性。 8．某化学兴趣小组阅读课外资料得知：过氧化氢溶液制氧气除了用二氧化锰作催化剂，还可以用马铃薯、铁锈、红砖粉末等物质作催化剂。于是他们想检验马铃薯是否能作过氧化氢溶液分解的催化剂。 【提出问题】马铃薯是否能作过氧化氢溶液分解的催化剂？ 查阅资料：马铃薯中含有过氧化氢酶，过氧化氢酶对过氧化氢溶液的分解起催化作用。 【设计实验】化学兴趣小组的同学设计的实验如下： 实验 实验步骤 实验现象 1 取5%的过氧化氢溶液5mL，将带火星的木条伸入 试管口 II 取5%的过氧化氢溶液5mL，加入0.5g马铃薯（切 成豆粒大小），将带火星的木条伸入试管口 木条复燃 Ⅲ 待实验Ⅱ中没有气泡放出后，继续加入5%的过氧化 氢溶液，将带火星的木条伸入试管口 (1)写出该反应的符号表达式 。 (2)设计实验I的目的是与实验Ⅱ 。 (3)实验I和Ⅲ的实验现象分别是 、 。 (4)要得出马铃薯可以作过氧化氢溶液分解的催化剂，还需要验证参加反应的马铃薯的在反应前后 是否发生变化。 化学兴趣小组还想比较马铃薯和二氧化锰的催化效果，他们又设计了如下实验： 实验 5%的过氧化氢溶液 催化剂 待测数据 IV 15 mL 二氧化锰0.5g 排水法收集100mL氧气所需时间 V 15mL 马铃薯0.5g (5)实验IV和V中的待测数据测定除了该方法，还可使用的方法是 。 【得出结论】马铃薯可以作过氧化氢溶液分解的催化剂，且马铃薯的催化效果比二氧化锰的好。 9．古人云“处处留心皆学问”，你若善于观察，就会获取更多的新知识。 【发现问题】在一次探究活动中，小强用塑料吸管向新制的澄清石灰水中吹气，在吹气的过程中发现石灰水先出现浑浊，后又变澄清，他感到很意外。于是小强又将纯净的二氧化碳通入新制的澄清石灰水中，观察到的现象与上次相同。 （1）请写出石灰水变浑浊的方程式 小强做第二个实验的目的是 。 （2）小强从老师那里得知：CO2能与CaCO3和H2O继续反应生成Ca（HCO3）2。 由此，小强推测出Ca（HCO3）2的一条物理性质是 ，写出CO2与CaCO3和H2O反应生成Ca（HCO3）2的方程式 。 此外，小强还想了解Ca（HCO3）2的化学性质，提出了如下猜想： 【提出猜想】Ca（HCO3）2受热能否分解？ 【查阅资料】Ca（HCO3）2受热分解生成CaCO3、H2O和CO2 【设计方案】小强用高锰酸钾制取氧气的发生装置来加热Ca（HCO3）2，加热时试管口要略 倾斜，目的是 。 【实验过程】小强在实验室找到一瓶Ca（HCO3）2粉末，取少量放入试管中进行加热，观察到试管口附近有小液滴产生。据此，小强得出结论：Ca（HCO3）2受热能够分解。 【反思评价】（1）小波认为小强的实验不能证明Ca（HCO3）2受热一定分解了，小波的理由是 。 （2）请你设计实验方案，验证加热过程中有CO2产生。 选用试剂 实验操作方法 预想实验现象 结论 澄清石灰水 取适量Ca（HCO3）2粉末于试管中进行加热，将产生气体通入澄清石灰水中 有CO2生成 （3）小红发现 CO2与CaCO3和H2O反应生成Ca（HCO3）2的化学反应方程式与Ca（HCO3）2受热分解的方程式在形式上近乎相反，于是联想到二氧化碳溶于水的过程也有类似情况，进行了如下课后小实验： ①将二氧化碳气体通入紫色石蕊溶液中，观察现象； ②将第①步实验得到的溶液置于酒精的火焰上加热，观察现象。 则下列选项中与小红进行的①②两步实验中石蕊溶液颜色变化情况相符的是 （选择序号填写） A 紫色→红色→无色          B 红色→紫色→无色 C 红色→紫色→红色          D 紫色→红色→紫色 写出小红第①步实验中发生的反应的化学方程式 ， 小红第②步实验中发生的化学反应属于 反应（反应类型）。 10．关于燃烧的研究是一项重要的课题。某课外小组以探究燃烧的奥秘为主题开展项目式学习。 【任务一】 (1)知识回顾：写出红磷燃烧的化学方程式 。 【任务二】探究影响燃烧的因素 步骤Ⅰ：小组同学按如图1所示，组装仪器，装入药品。 步骤Ⅱ：用凸透镜聚光对准燃烧匙中蜡烛的烛芯照射一段时间后，观察到蜡烛被点燃，过一段时间熄灭。而这一过程中白磷始终不燃烧。 步骤Ⅲ：将装有白磷的燃烧匙提出水面，用凸透镜聚光照射一段时间后，观察到白磷燃烧。 通过上述实验分析： (2)①步骤Ⅰ中白磷始终不燃烧的原因是 。 ②实验中气球的作用是 （写一条即可）。 【任务三】对任务二展开数字化探究 小组同学对蜡烛熄灭后白磷还能继续燃烧的现象产生好奇，利用数字传感器分别测定了蜡烛、白磷（均足量）在密闭容器中燃烧时氧气浓度的变化，结果如图2所示。 (3)①根据图中数据分析可知，白磷能够燃烧而蜡烛不燃烧的氧气浓度（x）范围是 。 ②通过分析图中数据，你认为有氧气时可燃物 （填“一定”或“不一定"）能够燃烧，写出你对可燃物燃烧需要氧气的新认识： 。 11．化学实验常用二氧化锰催化过氧化氢分解制取氧气。针对影响过氧化氢分解速率速率的因素有哪些？某化学兴趣小组对此进行以下探究； 序号 过氧化氢溶液的浓度/% 过氧化氢溶液的质量/g 温度/℃ 二氧化锰的质量/g 氧气的体积/mL 时间/s ① 5 12 20 0.2g 125 20 ② 30 12 20 0.2g 125 2 ③ 3 12 40 ﹣ 125 148 （提出问题）影响过氧化氢分解速率因素有哪些？ （猜想与假设）假设1：过氧化氢的浓度；　假设2：催化剂的质量； 假设3：实验的温度；　　　假设4： （请你提出一种假设） （设计实验方案）小明设计如下实验进行验证。 （1）通过对比实验①和②可知，过氧化氢分解的速率与 有关。 （2）二氧化锰在过氧化氢分解前后质量和 不变。 （讨论交流） （3）小燕认为在这个实验中，必须使用排水法收集氧气，理由是： （4）小辉认为小明的方案无法验证温度对过氧化氢分解速率的影响。请你帮他说出理由： （拓展延伸） 同学们查阅资料后得知，氧化铜对过氧化氢分解也有影响。因此设计实验继续探究。用如图1所示的装置进行了两次实验，在试管中分别加入等质量的氧化铜和二氧化锰，分别将注射器内盛有的3mL 5%的双氧水注入试管中，利用注射器收集氧气，收集到氧气的体积和时间的关系如图2所示。 （1）装入药品前检查该装置气密性的方法是 ，开始实验时注入双氧水的方法是 （填序号），另一种方法除了误差较大，还可能造成的后果是 。 A 快速推注射器活塞　　　　　B 缓慢推注射器活塞 实验中造成U形管内红墨水液面左低右高的原因是 。 （2）根据 氧气的体积不同，可比较两种催化剂的催化效果，通过图象除了能得出二氧化锰催化效果比氧化铜好，还能得出的结论是 。 （3）由氧化铜催化的反应，t0～t1时间段反应速率逐渐变 （填“快”或“慢”），原因是 。t1～t2时间段反应速率又逐渐变 （填“快”或“慢”），原因是 。 12．化学反应速率是衡量化学反应进行快慢的物理量，为了探究影响化学反应速率的因素，以过氧化氢分解为研究对象进行实验。三个小组均可采用如图装置进行实验，记录收集10mL氧气的时间，实验室可供选择的试剂有：2.5%、5%、10%三种浓度的H2O2溶液、MnO2、CuO、红砖粉末。 A组：探究催化剂对化学反应速率的影响 取5mL10%H2O2溶液，三次实验分别加入0.5gMnO2、红砖粉末、CuO进行实验，记录数据如下： 试剂 MnO2 红砖粉末 CuO    t/s 10 60 20 由此可出结论：MnO2、CuO对H2O2分解有催化作用，红砖粉末无催化作用，某同学对该结论提出疑问． 补充对比实验，操作为 。 结果：长时间 (大于100s )，收集到很少量气体。 更正结论：红砖粉末 (选填“有”、“无” )催化作用。 B组：探究浓度对化学反应速率的影 甲同学：取10mL5%H2O2溶液，加入0.5gMnO2为催化剂，进行实验，记录时间t1。 乙同学：取10mL2.5%H2O2溶液，加入0.5gMnO2为催化剂，进行实验，记录时间t2。 实验结果 。 结论：浓度越大，反应速率越快。 C组：探究 对化学反应速率的影响。 取10mL5%H2O2溶液和0.5gCuO为催化剂进行实验，两次实验分别将试管置于冰水浴和50℃热水浴记录时间t4、t5 ，且t4＞t5 。 结论：当反应物浓度和催化剂相同时， 。 综上所述：①为了研究某一因素对化学反应速率的影响，必须 。 ②探究发现影响化学反应速率的因素有催化剂、反应物浓度、温度。 13．小组同学利用水果制作电池（如下图），并对影响水果电池效果的因素进行实验探究。 【查阅资料】水果电池是利用水果中的果酸与金属片发生反应产生电能的一种电池。 【进行实验】将铜和锌制成的电极插入水果中，用导线连接电极和电流计，测量产生的电流，记录如下： 影响因素 实验序号 水果种类 电极间距 （cm） 电极深度 （cm） 电流计示数 （μA） ① 西红柿 1 1 223 ② 西红柿 1 2 251 ③ 西红柿 1 3 284 ④ 西红柿 1 4 309 ⑤ 西红柿 2 4 292 ⑥ 西红柿 3 x 286 ⑦ 西红柿 4 4 275 ⑧ 猕猴桃 1 4 258 ⑨ 柠檬 1 4 284 ⑩ 橘子 1 4 217 【解释与结论】 (1)设计①—④的目的是 。 (2)⑥中x为 cm。 (3)对比④—⑦，得出的结论是 。 (4)能说明“水果种类影响电池效果”的实验是⑧⑨⑩ （填实验序号）。 (5)根据实验数据推断，水果电池效果最佳时应选择西红柿、电极间距为1cm，电极深度为 cm。 【反思与评价】 (6)综合分析，使⑤比⑨电流计示数大的因素是 （填序号）。 A．水果种类 B．电极间距 C．电极深度 14．某化学兴趣小组同学利用以下三组装置探究燃烧的条件    (1)如图 1 所示，实验中 (填字母)对比说明燃烧时 (答一点)。 A 水中的白磷 B 铜片上的白磷 C 铜片上的红磷 (2)如图 2 所示，将液体 a 滴入集气瓶中并与固体 b 接触，整个实验中可观察到试管中 的现象是 ，集气瓶内发生反应的化学方程式为 。 (3)已知过氧化钠与二氧化碳反应会生成氧气和碳酸钠。如图 3 所示，在空气中放置 时，两团棉花均不燃烧；若将足量二氧化碳倒入烧杯时，可以观察到的现象有： ① ； ②粘有过氧化钠的棉花燃烧； ③未粘有过氧化钠的棉花不燃烧．通过上述实 验的对比分析，写出产生现象②的原因 ． 15．下面是“燃烧的条件”实验活动的部分操作示意图： （1）由实验一可得出燃烧的条件之一是 。 （2）实验二分别加热片刻观察到 A 棉球燃烧产生火焰，B 棉球不燃烧，由此得出燃 烧的条件之一是 。 （3）实验三观察到先熄灭的是 ；由此得出燃 烧的条件之一是 。 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 $$