2024年中考化学二轮专题训练---科学探究题

2024年中考化学二轮专题训练科学探究题 1．在老师的指导下，某兴趣小组利用下列装置进行了“可燃物燃烧的条件”的探究实验。 【实验目的】探究可燃物燃烧的条件。 【查阅资料】碳酸钠和稀盐酸反应生成CO2；白磷的着火点是40℃。 【实验步骤】 ①将所需仪器按照装置图连接起来； ②打开K1和K2，向上拉动任意一支注射器的活塞，检查装置的气密性； ③将实验所需药品加入对应的甲、乙装置中； ④将装有过量白磷的具支试管放入冷水中，并将导管伸入澄清石灰水； ⑤关闭K2，打开K1，往装置甲中加入适量双氧水； ⑥关闭K1，打开K2，往装置乙中加入适量的稀盐酸； ⑦将烧杯中的冷水换成80℃热水； ⑧关闭K2，打开K1，往装置甲中加入适量双氧水； ⑨关闭K1，打开K2，往装置乙中加入适量的稀盐酸； 【实验现象】上述步骤中，能看到白磷燃烧的是 （填序号），白磷燃烧的化学方程式是 。 【实验结论】通过上述实验可知，可燃物燃烧必须同时满足 、 两个条件。 【反思与评价】 （1）实验步骤⑥，根据装置中 的现象可以判断具支试管中的氧气基本排尽。 （2）该实验与如图所示装置相比，优点是 （答一条即可）。 2．实验课上，小明同学向盛有澄清石灰水的烧杯中加入过量的碳酸钠溶液，生成白色沉淀，过滤后得到无色溶液，他说：“我制得了氢氧化钠溶液！” 小舟这样说的理由是： （用化学方程式表示） （1）小红同学却说：“这种无色溶液中不一定含有氢氧化钠”他做了如下实验： 实验步骤 实验现象 实验结论 用试管取无色溶液少许，滴入2滴无色酚酞试液 无色酚酞试液变红 无色溶液中含有氢氧化钠 小玉认为小红的实验方案也不严密，不能证实无色溶液中一定含有氢氧化钠，理由是： （2）小玉设计了另一个实验： 实验步骤 实验现象 实验结论 ①取少量样品于试管中，加入 ②过滤，向滤液中滴加几滴硫酸铜溶液 ③ ④ 无色溶液中确实含有氢氧化钠 步骤②中发生反应的化学方程式为 。 小玉的实验可靠性高的原因是 。 3．某兴趣小组在实验室里准备常见酸、碱、盐的性质实验时， 发现实验台上摆放的药品中，有一瓶未盖瓶塞且标签破损的溶液（如图）， 他们决定对这瓶溶液的成分进行探究。 【提出问题】这瓶溶液的溶质是什么？ 【获得信息】 （1）酸、碱、盐的性质实验中用到含钠元素的物质有氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠。 （2）实验室里盛放碱性溶液的试剂瓶通常使用橡胶塞。 （3）碳酸氢钠溶液与氯化钡溶液不反应；氯化钡溶液呈中性。 【提出猜想】猜想一：氢氧化钠； 猜想二：碳酸钠； 猜想三：碳酸氢钠。 【实验探究】 方案 实验操作 实验现象 实验结论 1 取样滴加稀盐酸 有 产生 溶液的溶质是碳酸钠或者是 2 另取样加入过量的氯化钡溶液 有 产生 该溶液的溶质是碳酸钠 【交流讨论】（1）大家认为实验2的结论不完全正确，理由是 。 （2）小组同学讨论后一致认为还需要进行如下实验：取实验2后的上层清液， 。 【实验结论】这瓶溶液的原溶质是氢氧化钠。 【实验拓展】（1）实验中取用液体药品时，应注意 ； （2）氢氧化钠变质化学方程式 。 4．小亮同学发现实验室利用红磷燃烧测定空气中氧气含量，实验结果并不准确。为什么呢？ 【进行猜想】（1）装置漏气； （2） ，导致装置内有氧气剩余。 【实验与交流】在老师的指导下，小亮分别用过量的红磷和白磷进行实验，用测氧气浓度的传感器测得反应后装置内氧气的浓度分别为8.84%和3.21%，请问产生上述结果的原因可能是： 。 【再探究】小亮查阅资料发现铁粉在潮湿的空气中易生锈（Fe2O3﹒xH2O）,利用铁粉、活性炭、氯化钠等物质又进行了实验（如图），实验后测得的数据如下表： 实验前体积 实验后体积 集气瓶内空气 烧杯内蒸馏水 烧杯内剩余蒸馏水 131mL 90.0mL 63.6mL 计算出空气氧气体积含量为 （计算结果保留一位小数） 【结论与反思】通过上述实验探究，选择 （填物质名称）进行实验，可减小实验误差。 【拓展延伸】铜也能与空气中的氧气、水、二氧化碳反应而锈蚀生成铜绿[主要成分为Cu2 (OH)2CO3],若将上图实验中的铁粉换成铜粉进行实验，请判断能否较准确的测定空气中氧气的含量，并说明理由： 。 5．关于铁的性质是一项重要的课题。某小组以“探究铁的性质”为主题开展项目式学习。 【任务一】认识铁的合金 (1)生铁和钢均是铁的合金，两者性能不同的原因 。 【任务二】探究影响铁与酸反应快慢的因素 取四份等质量的铁分别与足量的盐酸进行反应，实验条件如表1所示；如图1为反应时间与产生气体体积的关系曲线。    表1： 实验 温度/℃ 铁的质量及形状 a 40 10g铁粉 b 30 10g铁粉 c 30 10g铁丝 d 20 10g铁丝 (2)铁与稀盐酸反应的化学方程式为 。 (3)对比图1中实验a和b的曲线，得出的结论是 ，若要比较金属铁的表面积对反应快慢的影响，应选择是实验组别是 。 (4)实验中观察到气体产生速率“逐渐变快又变慢”，“逐渐变快”的原因是 。 (5)除了实验得出的结论，铁与酸反应的速率还与 有关。（写一种即可） 【任务三】比较铁、镁、铝、三种金属的性质。 小明同学取来镁、铝、铁三种金属，分别放入盛有溶液质量和溶质质量分数都相等的稀盐酸的锥形瓶中，实验装置如图2，采集数据后，得到如图3所示的气压变化曲线。      (6)从图3分析，金属镁与稀盐酸反应对应的气压变化曲线是 （填序号）。 (7)铝对应的曲线是B，开始时的气压增加几乎为零，后来才逐步加快，推测刚开始气压变化几乎为零的主要原因 。 (8)有Fe、Mg、Al的混合物共7.20g，与足量盐酸反应，生成H2的质量可能是 。 A．0.25g B．0.60g C．0.80g D．0.90g 6．某化学兴趣小组模拟工业上以菱铁矿（主要成分为 FeCO3，不考虑杂质）为原料制备纳米级单质铁，其反应为。该小组对反应后剩余固体的成分进行探究。 【提出问题】剩余固体的成分是什么？ 【查阅资料】①白色的无水硫酸铜粉末遇水变蓝色； ②碳酸亚铁可与酸发生反应： 【做出猜想】剩余固体的成分： 猜想一：Fe       猜想二：        猜想三：Fe 和 FeCO3 【实验探究】该化学兴趣小组利用如图装置，对剩余固体成分进行探究，实验操作及现象如下。 向装置 A 中加入稀硫酸后，A 中产生气泡且溶液变成浅绿色，B 中溶液变浑浊，D中黑色粉末变红色。 回答下列问题： （1）仪器 a 的名称是 ； （2）装置 C 的作用是 ； （3）装置 B 中反应的化学方程式为 ； （4）甲同学根据装置 A 中现象判断猜想一正确，乙同学认为甲同学的判断不合理，理由是 。 【实验结论】猜想 正确。 【反思交流】如果将装置 E 去掉， （填“能”或“不能”）验证剩余固体中含有 Fe。 7．实验室常用加热氯酸钾与二氧化锰混合物的方法制取氧气，写出反应的化学方程式： 。 小芳发现，氯酸钾与氧化铜混合加热，也能较快产生氧气，于是进行如下探究： 【提出猜想】除MnO2外、CuO也可以作KClO3分解的催化剂。 【完成实验】按下表进行实验：测定分解温度（分解温度越低，催化效果越好（℃） 实验编号 实验药品 分解温度（℃） ① KClO3 580 ② KClO3、MnO2（质量比1：1） 350 ③ KClO3、CuO（质量比1：1） 370 ④ KClO3、MnO2（质量比1：3） 320 【分析数据、得出结论】 （1）由实验 的对比，证明猜想合理： （2）对比实验①②④你得出的认识是 。 【反思】 （1）若要证明CuO是该反应的催化剂，还要验证它在化学反应前后质量和 不变； （2）同种催化剂，颗粒大小可能影响催化效果，请设计实验方案进行验证 。 8．某探究兴趣小组在学习碳单质的化学性质时发现，碳单质不能与稀硫酸发生反应,但碳粉与浓硫酸在加热条件下反应有气体生成,小组同学为了了解该气体的成分,于是进行了进一步的探究。 [提出问题]碳粉与浓硫酸反应生成的气体是什么? [查阅资料]二氧化硫能与高锰酸钾溶液反应,使高锰酸钾溶液褪色;二氧化硫还能使澄清石灰水变浑浊。 [猜想与假设] 猜想1:该气体是SO2 猜想2:该气体是CO2 猜想3:该气体是NH3 猜想4:该气体是SO2和CO2 上述猜想 不成立，原因是 。 [实验探究] 实验操作 实验现象 实 验结论 ① 将气体通入适量高锰酸钾溶液中 溶液由紫红色逐渐变为无色 猜想 不成立 ② 将①中通过高锰酸钾溶液的气体通入澄清石灰水中 。 猜想4成立 [反思与评价]某同学认为该气体中可能含有CO,于是设计如下方案,请你帮他补充方案及现象:先将气体通过足量的碱石灰,然后 ，经过实验后,该同学得知该气体中不含CO。 [拓展延伸] (1)二氧化硫能使高锰酸钾溶液褪色,二者反应的化学方程式为,其中X的化学式为 。 (2)二氧化硫的性质与二氧化碳相似,但二氧化硫会污染空气,故实验过程中需要进行尾气处理，请写出一个尾气处理的方法 。 9．情景 ：某学校兴趣小组的同学对市场上销售一种食品袋的蛋糕产生了兴趣，因为蛋糕包装袋充得鼓鼓的，看上去好像有一个小“枕头”。 提出问题：食品包装袋内所充入的气体是什么呢？ 查阅资料：（1）经了解，这样包装的目的是为了防止食品挤压变形或食品腐败，且从经济性、环保等因素考虑，工厂使用的包装气体是空气或空气的成分之一。 （2）氧气是化学性质活泼的气体。 猜想：充入的气体可能是：①氧气  ②氮气 ③二氧化碳 ④空气 讨论：经过大家认真讨论，一致认为上述猜想 （填序号）不合理，理由是 。 设计实验方案：对另外三种猜想，他们设计了如下实验方案： （1）用注射器从包装袋中抽取气体，用排水法收集于集气瓶中，然后 ，木条熄灭，则可排除猜④。 （2）再用注射器从包装袋中抽取气体，将气体通入澄清石灰水中，如果澄清石灰水变浑浊，则猜想 （填序号，下同）正确。如果澄清石灰水不变浑浊，则猜想 正确。 反思应用：延长食品保质期的方法还可用 。 10．捕捉二氧化碳是实现“碳中和”的重要途径之一，其原理是利用CO2性质吸收CO2并进行综合应用。某小组开展如下项目式学习： 【任务1】探究水、饱和石灰水和10%氢氧化钠溶液吸收二氧化碳情况 兴趣小组按照图1所示，分别将85mL液体迅速推入到圆底烧瓶中，用压强传感器测定，曲线变化如图2。 (1)图2中，发现一开始曲线都上升（AB段），分析可能的原因是 。 (2)曲线3是氢氧化钠溶液吸收二氧化碳变化情况，写出该反应的化学方程式 ；实验中，用水吸收二氧化碳的作用是 。 【任务2】捕捉高浓度的CO2 兴趣小组利用所学化学知识，将吸收的二氧化碳，通过下列反应流程，捕捉到高浓度的CO2。 (3)有同学认为可以直接将“烟气”通入到“颗粒反应室”，你是否赞同，说明原因 。 (4)上述流程中，可以循环再利用的物质有 （写物质的化学式）。 【任务3】CO2的综合利用 兴趣小组查阅资料发现，我国科学家已实现由CO2到淀粉的全人工合成。其中，在反应过程，涉及到甲醇和甲醛两种物质的生成，具体反应微观示意图和循环图（图4中，反应a四种物质的化学计量数均为1）如下： (5)根据上述反应，可以推断甲醇分子中氢原子比甲醛分子中 （填“多”、“少”或者“相等”）。 (6)为使甲醇持续转化为甲醛，反应b需补充H2O2。理论上需补充的H2O2与反应a中生成的H2O2的关系是 。 11．含氯消毒剂是人类最早使用的化学消毒剂之一，电解食盐水可以制备含氯消毒剂。小组同学利用图1所示装置研究实验条件对消毒剂中有效氯含量的影响。 【查阅资料】该研究中含氯消毒剂的主要成分是NaClO，其中氯元素的化合价为 。 【猜想与假设】食盐水浓度、电压、电解时长可能影响消毒剂中有效氯含量。 【进行实验】在40mm电极长度、10mm电极间距的条件下电解300mL食盐水，实验数据记录如下表： 实验序号 食盐水浓度/（g/L） 电压/V 电解时长/min 有效氯含量/（g/L） 1 10 6 150 0.21 2 20 6 150 0.65 3 40 6 150 1.62 4 20 3 150 0.09 5 20 9 150 0.72 6 a 6 50 0.79 7 40 6 100 1.26 根据上表中的部分数据绘制有效氯含量--时间（电解时长）图，并进行了曲线拟合，所得曲线如图2所示。 【解释与结论】 （1）表中数值a为 。 （2）食盐水浓度对消毒剂中有效氯含量的影响是 。 （3）探究电压对消毒剂中有效氯含量影响的实验是 （填序号）。 （4）餐具消毒液的有效氯含量为0.34~0.46g/L。依据上述实验，制备餐具消毒液的适宜条件为 。 【反思与评价】 （5）实验研究表明，食盐水浓度为50g/L时，能发生如下反应，产生有毒的氯气，配平该反应的化学方程式。 （6）结合以上实验，你还想探究的问题是 。 12．根据化学教材中“寻找新的催化剂”的研究性实验，某化学课外兴趣小组的同学们想到月饼等食品包装中的除氧剂是一种黑色粉末状的固体，失效后带有红褐色，同学们通过咨询老师得知红褐色粉末是氧化铁，于是展开了如下探究。 【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，其催化效果与二氧化锰比较，哪个更好？ 【实验探究】 (1)请完善下面表格。 实验步骤 现象 Ⅰ．分别量取 5 mL 5%过氧化氢溶液放入编号为①②的两支试管中，向①试管中加入 0.5 g 氧化铁粉末，并分别在试管①和②中插入带火星的木条，观察现象 。 Ⅱ．试管①中没有现象发生时，重新加入过氧化氢溶液、并把带火星的小木条伸入试管内，反复多次，观察现象 均产生大量气泡，木条均复燃 Ⅲ．将实验 Ⅱ 中的剩余物进行过滤，并将所得滤渣进行洗涤、干燥，称质量，所得固体质量仍为 0.5 g Ⅳ．分别量取 5 mL 5%过氧化氢溶液放入编号为③④的两支试管中，向试管③中加入 0.5 g 氧化铁粉末，向试管④中加入 g二氧化锰粉末，观察现象 ④中产生气泡速率比 ③快 【实验结论】 (2)试管①中产生气体的化学符号是 。 (3)实验 Ⅱ、Ⅲ 证明：氧化铁的 和 在反应前后均没有发生变化，可以作过氧化氢分解的催化剂。 (4)写出氧化铁催化过氧化氢分解的文字表达式： 。 【实验评价】 (5)实验步骤Ⅳ的目的是 ，由此实验现象可以得到的结论是 。 (6)在化学反应中催化剂的用量 （填“是”或“不是”）越多越好。 13．某兴趣小组活动中，同学们按图1装置对“可燃物燃烧的条件”进行探究，在实验过程中，同学们观察到只有铜片上的白磷燃烧，并产生大量白烟；而铜片上的红磷和水中的白磷都没有燃烧．据此，你能总结出可燃物燃烧的条件是：① ，② ． 大家还对磷燃烧产生的大量白烟是否危害人体健康提出疑问，继续进行了如下探究： 【查阅资料】白磷的着火点是40℃，红磷的着火点是240℃，…燃烧产物五氧化二磷是白色固体，会刺激人体呼吸道，可能与空气中水蒸气反应，生成有毒的偏磷酸（HPO3）．请写出五氧化二磷与水反应的化学方程式： ． 【交流与讨论】白烟对人体健康有害，该实验装置必须改进． 【改进与实验】同学们按改进后的图2装置进行实验． 请你帮助他们将下表补充完整． 实验现象 对实验现象的解释 （1）a试管中白磷燃烧，热水中白磷没有燃烧 （2）b试管中红磷没有燃烧 （1）热水中白磷没有燃烧的原因是 （2）b试管中红磷没有燃烧的原因是 【反思与评价】 （1）改进后的图2装置与图1装置比较的优点是 ； （2）小岑同学指出图2装置仍有不足之处，并设计了图3装置．你认为图3装置与图2装置对比，其优点是 ． 【拓展与迁移】实验结束时，小茜同学说：“待a试管冷却后，如果将试管口朝下垂直伸入水面下（室温），并取下橡皮塞，将看到液体进入试管．“这一说法得到大家的一致认同．你认为如果不考虑橡皮塞占试管的容积，且实验所用白磷足量，装置气密性良好，进入a试管内液体的体积约占试管容积的　 　，理由是 ． 14．某固体粉末由Mg、MgO、Mg (OH)2中的一种或几种组成。某化学小组为了探究该固体粉末的成分，设计如图所示的装置（固定装置省略）。 【信息资料】（1））本实验条件下，氢气密度为0.09g/L。 （2）Mg，MgO，Mg(OH)2 均能与硫酸反应 （3）MgSO4+2NaOH===Na2SO4+Mg(OH)2↓ 【实验过程】 步骤Ⅰ：检查装置气密性，装入药品并连接仪器。 步骤Ⅱ：倾斜Y形管，使样品充分反应，测的生成气体的体积为55.6mL。 步骤Ⅲ：拆下装置，往Y形管内残余液中加入氢氧化钠溶液，至不再生成沉淀。经过滤、洗涤和干燥后，称得沉淀质量为2.90g。 【回答问题】 （1）该套装置气密性的检验方法是 。 （2）用冷水浴的原因是 （3）①使样品与硫酸充分反应的正确操作是 （填标号）。 A．硫酸溶液转移到样品中    B．样品转移到硫酸溶液中 ②判断样品完全反应的现象是 。 ③样品与硫酸反应中可能存在属置换反应的反应方程式为 （4）根据实验结果分析： ①通过步骤Ⅱ推断，样品中一定含有的物质是 。步骤Ⅲ中有沉淀生成的方程式为MgSO4+2NaOH===Na2SO4+Mg(OH)2↓，经计算，样品中镁元素的总质量为 克 。 ②结论：该样品中的成分是 。 【反思】 （5）该化学小组同学经过讨论得出以下结论，正确的是 （填标号）。 A．利用该实验方案，能计算出样品中各物质的质量 B．实验前可通过样品的质量估算硫酸溶液的质量，确保样品完全反应 C．仅称量步骤Ⅱ中Y形管内药品减轻的质量，即能计算出样品中各物质的质量 （6）从该实验中得出制取硫酸镁的三种方法，得出这三个反应中消耗等量等浓度的硫酸，生成的硫酸镁质量 （相等或不同） （7）若本实验中把硫酸换为浓盐酸，你的看法是 15．碳酸氢钠俗称小苏打，是一种白色细小晶体，可溶于水。它是焙制糕点所用发酵粉主要成分之一。明明兴趣小组同学通过实验对碳酸氢钠化学性质进行了如下探究。 【查阅资料】 【探究实验1】向碳酸氢钠溶液中滴入石蕊试液后振荡，溶液变蓝，说明 。 【探究实验2】向装有少量碳酸氢钠固体的试管中滴加稀盐酸，观察到有气泡明显产生：化学反应方程式为 。 【探究实验3】（一）明明小组邀你用下图装置共同探究干燥碳酸氢钠加热后部分产物。    （1）若检验生成物中二氧化碳和水，整套装置的大写字母连接顺序为 。 （2）明明认为根据反应前后相关装置的质量变化能够确定生成水和二氧化碳质量，那么合理选用装置并连接的接口小写字母顺序依次为 。 （二）有同学问：碳酸氢钠充分加热后的固体产物是什么？ 【作出猜想】（1）甲同学：氢氧化钠：乙同学：碳酸钠：丙同学： 。 【实验方案】 序号 操作 现象 结论 ① 取少量加热后的固体样品于试管A中，加入适量的蒸馏水，振荡，充分溶解，再滴加足量氯化钙溶液，振荡，静置 产生白色沉淀 产物中含有 ② 再取操作①静置后的上层清液少许于试管B中，滴加 产物不含氢氧化钠 （2）碳酸氢钠受热分解化学方程式为 ，4.2g碳酸氢钠产生二氧化碳质量为 。 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 $$