2024年中考化学三轮冲刺专项训练：科学探究题

2024年中考化学三轮冲刺专项训练：科学探究题 1．某化学兴趣小组在老师指导下进行课外实验，利用下列装置来探究磷单质在空气中燃烧后氧气浓度变化情况。    【提出问题】足量红磷在密闭的四颈平底烧瓶内燃烧熄灭后，容器中是否有氧气剩余？ 猜想假设】猜想①：有氧气剩余   猜想②：无氧气剩余 【实验验证】该小组同学按图组装好实验装置，利用高能激光笔照射燃烧匙上的红磷，红磷燃烧直至熄灭；待装置完全冷却后，将装有白磷的燃烧匙提出水面，再次用高能激光笔照射，白磷居然也被点燃。 (1)激光笔的作用是 。 (2)红磷燃烧的化学方程式为 。 (3)实验过程中，刚开始即使用激光笔照射，燃烧匙内的白磷也不会燃烧的原因是 。 【实验结论】根据上述实验，得出结论如下： (4)结论1：猜想 正确。 结论2：用“燃磷法测定空气中氧气含量”时，选择 (填“红磷”或“白磷”)更合适，理由是 。 【拓展延伸】下图是该小组同学从开始实验到最后装置冷却后的整个实验过程中，用氧气传感器测量容器内氧气浓度变化的曲线图。    (5)在图中 (填“A、B、C、D、E”)点时红磷燃烧熄灭；请你解释曲线AB段、DE段氧气浓度变化的主要原因。AB段 ，DE段 。 (6)小组同学通过查阅资料得知，验证空气中氧气体积分数较好的药品是铁丝绒，利用铁与氧气、水等的缓慢氧化，可将空气中氧气浓度消耗至0.2%。将足量细铁丝绒置于试管底部，并倒扣在装有水的烧杯中(如图)，一段时间后你将看到的现象是 。 2．某燃料气体成分可能含有和等，某化学兴趣小组的同学对该燃料气体样品的成分进行了如下探究： 【猜想】①该混合气体只含　有         ②该混合气体含有和 ③该混合气体只含有和          ④该混合气体只含有和 …… 【实验】同学们在老师的指导下设计了如下图所示装置，并进行了实验。提示：每个装置中的药品都足量。白色无水硫酸铜固体遇到水会变蓝色 （1）装置A中无水硫酸铜变蓝，B中澄清石灰水变浑浊，B中发生的化学反应方程式为 。结论：猜想中不符合的为 （填猜想中的序号）。 （2）装置C和D的设计有错误地方，如何改进 （3）实验结束后，同学们一致认为猜想③正确。 其中同学们在装置F中加入了无水硫酸铜，你认为在装置G中所加药品最好为 ，他们所依据的实验现象分别为：E中 ，F中 ，G中 （4）实验后，有同学对装置A中所得蓝色固体感兴趣，并对其进行实验探究。 10g 样品受热脱水过程的热重曲线（固体质量随温度变化的曲线）如下图所示。 请回答下列问题： ①试确定时固体物质的化学式 。（写出解题过程） ②取所得的样品，于下灼烧得到的主要产物是黑色粉末和一种氧化物气体，该反应的化学方程式为 。 ③把该黑色粉末溶解于稀硫酸中，经浓缩、冷却，有晶体（）析出，其晶体存在的最高温度是 。 3．小明所在村子里的一家企业是用鸡蛋制作皮蛋。他观察到技术人员将生石灰、纯碱、水以及黄土、麦糠（后两种为辅料，不参与反应）按一定比例混合后包裹鸡蛋。原料混合后都有哪些成分在起作用？小明将原料带回学校和同学们一起探究。小明和同学们一起将原料和水混合，搅拌时发现有明显放热，原因是 。然后再加入一定量的水，充分搅拌后过滤，对滤液溶质成分进行探究。 【猜想假设】猜想一：氢氧化钙、碳酸钠； 猜想二：氢氧化钠； 猜想三：氢氧化钠、氢氧化钙； 猜想四：氢氧化钠、碳酸钠。 【讨论分析】经过讨论大家一致认为猜想一不正确，理由是 （用化学方程式表示）。 【实验探究】（1）取滤液，滴入碳酸钠溶液，未见明显现象，则猜想 不成立。 （2）另取滤液，滴入氯化钡溶液，观察到 ，说明猜想二不成立。 （3）继续滴入过量氯化钡溶液后再滴入 溶液，溶液变红。 【探究结论】猜想四成立。 【反思交流】因为碳酸钠溶液也呈碱性，所以最终使得鸡蛋变为皮蛋起主要作用的是 。 4．在学习了常见的酸和碱后，某化学兴趣小组的同学围绕“酸碱中和反应”，在老师引导下开展实验探究活动，请你参与下列活动。 【实验探究】将氢氧化钾溶液与稀硫酸混合，观察不到明显现象，为证明氢氧化钾溶液与稀硫酸发生了反应，三位同学进行了以下实验。    (1)测定溶液pH变化，甲同学实验过程中测得pH变化如图1所示，则该同学是将 （填字母序号）。 a、氢氧化钾溶液滴入稀硫酸中                    b、稀硫酸滴入氢氧化钾溶液中 (2)测定混合过程中的溶液温度变化，乙同学实验过程中测得反应混合溶液的温度变化如图2所示，说明该反应 （填“放热”或“吸热”）反应。 (3)借助于酸碱指示剂，丙同学通过图3所示实验，他观察到溶液由红色变成无色，也证明氢氧化钾溶液与稀硫酸发生了反应，反应的化学方程式为 。 【提出问题】针对反应后溶液中溶质的成分，大家纷纷提出了猜想。 【猜想与假设】 (4)猜想一：只有K2SO4； 猜想二：有K2SO4和H2SO4； 猜想三：有K2SO4和KOH 同学们讨论后一直认为猜想三是错误的，理由是 。 【进行实验】 (5)为了验证猜想，学习小组选用Fe2O3粉末、BaCl2溶液，进行如下探究： 实验方案 实验操作 实验现象 实验结论 方案一 取少量反应后的溶液于试管中， 加入Fe2O3粉末。 。 溶液中有H2SO4, 猜想二正确。 方案二 取少量反应后的溶液于试管中， 滴加BaCl2溶液。 产生白色沉淀 溶液中有H2SO4, 猜想二正确。 【实验结论】通过探究，同学们一致确定猜想二是正确的。 【评价与反思】 (6)①丁同学针对上述方案提出疑问，认为方案二是不合理的，理由是 。 ②方案一中的Fe2O3粉末可以用下列的某些物质代替，也能得到同样的实验结论，请你选出可用药品的字母序号 。 A．Mg                B．CuO            C．KCl                D．Na2CO3 5．学校化学兴趣小组知道二氧化锰能作过氧化氢分解的催化剂后，再想探究其他一些物质如氧化铝是否也可作过氧化氢分解的催化剂。请你一起参与他们的探究过程，并填写下列空白： 【提出问题】氧化铝能不能作过氧化氢分解的催化剂呢？ 【猜想与假设】氧化铝能作过氧化氢分解的催化剂。 【实验探究】 实验步骤 实验现象 实验结论 实验一 (1) 木条不复燃 常温下过氧化氢溶液分解缓慢 实验二 在装有过氧化氢溶液的试管中加入少量氧化铝，然后将带火星的木条伸入试管中 木条复燃 (2) 【得出结论】氧化铝能作过氧化氢分解的催化剂。 【交流与讨论】经过讨论，有同学认为只有上述依据，不能证明氧化铝是过氧化氢分解的催化剂，还要补充一个探究实验：实验三： 【实验目的】(3)探究 【实验步骤】(4)①准确称量氧化铝(少量)的质量；②完成实验二；③待反应结束，将实验二试管里的物质进行 ，洗涤，干燥，称量；④对比反应前后氧化铝的质量。 【得出结论】如果氧化铝在反应前后质量不变，则说明氧化铝可以作过氧化氢分解的催化剂。 (5)但小华认为要证明猜想，上述三个实验还不够，还需要再增加一个探究实验：探究 ； 【实验拓展】实验四：探究二氧化锰和氧化铝的催化效果那个更好 【实验步骤】分别取5mL过氧化氢溶液于A、B两支试管中，A试管中加入1g二氧化锰，B试管中加入1g氧化铝，比较相同时间内生成氧气的体积； 【得出结论】(6)如果相同时间内，A试管中产生的氧气体积比B试管中多，则说明 ； 【交流与讨论】(7)下列关于催化剂的说法正确的是( ) A 催化剂不一定加快化学反应速率，也可以减慢化学反应速率 B 所有化学反应都需要催化剂 C 催化剂不能增加生成物的质量 D 没有催化剂化学反应不能发生 6．学习氢氧化钠的化学性质时，某化学兴趣小组设计以下实验，探究氢氧化钠与二氧化碳是否发生反应及所得溶液的溶质成分。 （1）从反应物减少的角度探究氢氧化钠与二氧化碳是否反应。实验操作如图所示，观察到软塑料瓶变瘪，认为氢氧化钠与二氧化碳反应了，反应的化学方程式为 ；一位同学认为此实验操作及现象不足以证明氢氧化钠与二氧化碳发生了反应，其理由是 。 （2）从生成物角度探究氢氧化钠与二氧化碳是否反应，取上述步骤C中的溶液少许于试管中，滴加 ，观察到有气泡产生，证明氢氧化钠与二氧化碳发生了反应。 （3）探究步骤C中溶液的溶质成分。 实验步骤 实验现象 实验结论 步骤一：取少量样品，滴加 产生白色沉淀 溶质的成分为 步骤二： 7．我们和小亮一起走进化学实验室，共同来学习科学探究的方法。 小亮在实验室用一小块生铁与稀盐酸反应，观察到生铁表面出现 ，同时发现反应后的液体中有少量黑色不溶物。 提出问题：这种黑色不溶物是什么呢？ 猜想与假设：这种黑色不溶物中可能含碳。 设计方案：将黑色固体灼烧，如果黑色固体中含有碳，就会有 气体生成，要想进一步确定这种气体，可以用 （填俗称）来检验，其化学方程式为 。 进行实验：小亮按设计方案进行实验，得到了预想的结果。 解释与结论：由此小亮得出结论：（1）生铁中 碳（填“含”或“不含”）； （2）碳与稀盐酸 反应（填“能”或“不能”，下同），铁与稀盐酸 反应。 8．某兴趣小组同学取酸性锌锰干电池进行探究，发现电池内部结构如图所示。 【查阅资料】黑色糊状填充物含有炭黑、MnO2，还含有少量白色固体，该白色固体含有ZnC12和NH4Cl中的一种或两种。 Ⅰ．制取氢气:取电池外壳锌皮，用砂纸打磨干净，剪成小块和稀硫酸反应制取氢气。 （1）锌皮与稀硫酸反应的化学方程式为 。 （2）选择的发生装置为 （填编号），若用排水法收集并测定气体的体积，气体从装置E导管口 （填“a”或“b”） 进入。 Ⅱ．回收MnO2 步骤1   取黑色糊状物，加水溶解，过滤，得滤渣。 步骤2   灼烧滤渣，得到黑色固体。 （1）过滤时，玻璃棒的作用是 。 （2）灼烧的目的是 （用化学方程式表示）。 Ⅲ．探究黑色填充物中白色固体的成分 【提出猜想】白色固体为ZnC12或NH4Cl或两者的混合物。 【实验探究】①甲同学取白色固体， （填实验操作），闻到有刺激性气味的气体，说明固体中含有NH4Cl。 ②乙同学取白色固体溶于水，加入硝酸银溶液，出现白色沉淀，得出固体中含有ZnC12。该结论不正确，原因是 。 ③丙同学取53.5g白色固体，加入足量的水溶解，再加入足量硝酸银溶液，产生白色沉淀，若白色沉淀的质量 （填“＞”、“＜”或“=”）143.5g，说明固体中含有ZnC12。 【实验结论】白色固体的成分为ZnC12和NH4Cl的混合物。 【拓展延伸】氯化铵固体受热易分解为氨气和氯化氢两种气体，舞台上的幕布常用浓氯化铵溶液浸泡，可起到防火的作用。其原理是 。 9．某化学兴趣小组在一个充满O2的密闭容器中加入一定量的碳粉，在高温条件下使其充分反应，待反应结束后，容器中的碳粉已完全消失。该小组成员对容器中反应后的气体进行如下探究： 【知识回顾】碳充分燃烧和不充分燃烧的产物是不同的，充分燃烧生成二氧化碳，不充分燃烧生成一氧化碳。 【提出猜想】 （1）小红对容器中气体的组成提出如下四种猜想，你认为其中明显不合理的有 （填字母）。 A．C和CO B．只有CO C．CO和O2的混合气体 D．只有CO2 （2）小明认为容器中的气体还可能是CO和CO2的混合气体；小强认为容器中的气体还可能是 。 【实验探究1】小明为了验证自己的猜想，按如下图所示装置进行探究。    请回答下列问题： （3）装置B中NaOH溶液的作用是 。 （4）若小明的猜想成立，则装置A中的实验现象是 ，装置D玻璃管中反应的化学方程式是 。 【实验探究2】小强把小明实验中的氧化铁换成了铜丝网，并去掉E装置验证其猜想。 若小强的猜想成立，则装置D中的实验现象是 。 【反思交流】有同学认为，小强应先通入容器中气体一段时间后方可加热，你认为这样修改的原因是 。 10．科学探究是个奇妙的过程，请你参与下面的实验探究。 【提出问题】在一个门窗紧闭刚上完课的教室内空气中的二氧化碳的含量，与教室外操场上空气中二氧化碳的含量有什么不同？ 【提出猜想】小岑认为：刚下课的教室内空气中二氧化碳的含量应该比教室外操场上空气中二氧化碳的含量高。 【查阅资料】当空气中二氧化碳超过正常含量时，会对人体产生有害的影响。 【实验探究】分别收集教室内和操场上气体各两瓶。进行如下探究： 比较项目 实验操作 实验现象 结论 二氧化碳的含量 将相同滴数的 分别滴入盛有教室内的空气和操场上的空气的集气瓶中 教室内的空气瓶中 ；操场上的空气瓶中澄清的石灰水无现象 教室内的空气中二氧化碳含量比操场上的空气中二氧化碳的含量 （填“高”或“低”）。 氧气的含量 将燃着的木条分别放入盛有教室内的空气和操场上的空气的集气瓶中 教室内的空气瓶中木条熄灭；操场上的空气瓶中木条无明显变化 教室内空气中氧气含量比操场上空气中氧气的含量 （填“高”或“低”） 【拓展应用】根据实验探究结果，我们在教室里学习时应经常开窗通风。 11．“学化学，爱化学，用好化学”兴趣小组的同学围绕“酸碱中和反应”开展实验探究活动，请你参与下列活动。 【实验探究】将氢氧化钾溶液与稀硫酸混合，观察不到明显现象，为证明氢氧化钾溶液与稀硫酸发生了反应，三位同学进行了以下实验。            图1               图2                图3 (1)测定溶液变化的方法。 甲同学在实验过程中测得变化如图1所示，则该同学是将 （填字母序号）。 a．氢氧化钾溶液滴入稀硫酸中     b．稀硫酸滴入氢氧化钾溶液中 (2)测混合过程中的温度变化。 乙同学在实验过程中测得反应混合溶液的温度变化如图2所示，说明稀硫酸与氢氧化钾溶液生的反应是 （填“放热”或“吸热”）反应，图2中B点表示的含义是 。 (3)借助于酸碱指示剂。 丙同学通过图3所示实验，他观察到溶液由红色变成无色，也证明氢氧化钾溶液与稀硫酸发生了化学反应，反应的化学方程式为 。 【提出问题】针对反应后溶液中溶质的成分，大家纷纷提出了猜想。 【猜想与假设】猜想一：只有;猜想二：有和;猜想三：有和 【进行实验】 (4)为了验证猜想，学习小组选用粉末、溶液，进行如下探究： 实验方案 实验操作 实验现象 实验结论 方案一 取少量反应后的溶液于试管中，加入粉末 、 溶液中有猜想二正确 方案二 取少量反应后的溶液于试管中，滴加溶液 产生白色沉淀 溶液中有，猜想二正确 【实验结论】通过探究，同学们一致确定猜想二是正确的。 【评价与反思】 (5)丁同学针对上述方案提出疑问，认为方案二是不合理的，理由是 。 (6)同学们经过反思与讨论，最后认为方案一中的粉末可以用某些物质代替，也能得到同样的实验结论，请你选出下列的不可用来代替药品的字母序号________。 A． B． C． D． 12．化学兴趣小组的同学对蜡烛燃烧进行如下探究。 探究一：蜡烛火焰哪一部分温度最高。 点燃一根蜡烛，取一根火柴梗，将其迅速插入蜡烛火焰中（如图），约1秒后取出，观察火柴梗的碳化情况。 【现象观察】发现火柴梗的 （填“a”、“b”或“c”）处碳化最明显。 【实验结论】蜡烛火焰的 （填“焰心”、“内焰”或“外焰”）的温度最高。 探究二：蜡烛火焰熄灭时所产生白烟的成分探究。 【提出问题】蜡烛火焰熄灭时所产生白烟的成分是什么？ 【查阅资料】（1）烟是由固体细小颗粒形成的，雾是由小液滴形成的。 （2）蜡烛的主要成分是由碳氢元素组成的石蜡，它的熔点和沸点都较低，易液化或气化。 （3）二氧化碳是无色且能是澄清石灰水变浑浊的气体。 【猜想假设】猜想一：白烟是蜡烛燃烧产生的水蒸气。 猜想二：白烟是蜡烛燃烧所产生的 。 猜想三：白烟是石蜡蒸气凝结成的石蜡固体颗粒。 【实验探究】在化学老师的帮助下，他们展开了实验探究。 操作步骤 实验现象 实验结论 实验一：吹灭蜡烛，立即用干而冷的玻璃片放在白烟上 玻璃片上只出现了一些白色固体物质 猜想一不成立 实验二：吹灭蜡烛，立即用一个内壁涂有澄清石灰水的烧杯罩住白烟 澄清石灰水变浑浊 猜想二 （填成立或不成立） 实验三：吹灭蜡烛，立即用燃着的木条靠近白烟 猜想三成立 【分析解释】（1）石蜡在氧气充足的条件下燃烧时，生成二氧化碳和水。 （2）实验最终证明白烟不是二氧化碳，但实验二中观察到澄清石灰水变浑浊，其原因可能是 。 【反思交流】得到正确结论以后，小明和同学们反思了实验探究过程，发现不用经过实验探究也可以排除猜想一和猜想二，理由是 。 13．小亮同学对蜡烛(主要成分是石蜡)及其燃烧进行了如下探究活动。请你参与并填写下列空格：     （1）取一支蜡烛，观察它的颜色、状态、并嗅其气味，结果记录为 ，这些属于蜡烛的物理性质。     （2）用小刀切下一小块石蜡，把它放入水中，可观察到 ，由此得出的论是 。     （3）点燃一支蜡烛，在火焰上方罩一只冷而干燥的烧杯，烧杯内壁出现 ，片刻后取下烧杯，迅速向烧杯内倒入少量澄清石灰水，振荡，澄清石灰水变 ，由此说明蜡烛燃烧生成了 。     （4）探究：蜡烛刚熄灭时产生的白烟是什么?   提出问题：蜡烛刚熄灭时，总会有一缕白烟冒出，它的成分是什么? 提出假设： A 白烟是燃烧生成的二氧化碳 B 白烟是燃烧生成的水蒸气 C 白烟是石蜡蒸气凝成的石蜡固体 实验探究： ①吹灭蜡烛，立即用一个沾有澄清石灰水的烧杯罩住白烟，其目的是为了验证假设 （填序号）。 ②吹灭蜡烛，立即用一块冷而干燥的玻璃片放在白烟上，玻璃片上没有出现水雾，说明白烟不是 。 ③吹灭蜡烛，立即用燃着的木条去点白烟(注意不要接触烛芯)，发现蜡烛重新被点燃，说明白烟具有可燃性，这为假设 提供了证据，可排除假设 ，因为 。 14．某化学实验小组同学用氯酸钾和二氧化锰混合制取氧气，反应一段时间后收集到所需的氧气后停止加热。冷却后，同学们对剩余固体成分产生了兴趣，想要继续探究，老师鼓励了同学们勇于探究的想法。剩余固体的成分是什么呢？同学们做出了以下猜想： 【猜想与假设】 (1)甲同学认为：KClO3、KCl 乙同学认为：KCl、MnO2 丙同学认为： 。 【反思与交流】 (2)经过讨论大家一致认为甲同学的猜想是错误的，理由是 。 【实验探究】 (3)丙同学为了验证自己的猜想，做了如下实验：丙同学取适量的剩余固体加入到试管中并充分加热，同时用 检验，观察到明显的实验现象，得出了自己猜想正确的结论。丙同学在加热过程中，试管内二氧化锰的质量与加热时间的关系如下图所示，其中正确的是 （填字母）。    【总结与归纳】 (4)经过讨论，同学们根据以上探究过程得出了若证明乙同学的猜想正确，其主要思路是：只要证明剩余固体中 一定不存在即可。 15．某学习小组完成“实验活动1氧气的实验室制取与性质"进行了研讨。请你参与完成下面的问题。 Ⅰ．氧气的制备： (1)写出上图中有标号仪器的名称：① 。 (2)实验操作：用高锰酸钾制取氧气的操作过程可概括为：“组装仪器→ →装药品并固定试管→加热试管→收集气体→将导管从水槽中取出→停止加热”。 (3)若选择装置A用高锰酸钾制取氧气，则试管口应 ，该反应的文字或符号表达式为 。老师指出装置图F有错误，要改正错误需要操作的旋钮 (填字母)。 (4)如果用双氧水、二氧化锰制氧气，则选用的发生装置是 ；为了得到平稳的气流，应将长颈漏斗换成 。 Ⅱ．氧气的收集： (5)装置E可用来收集氧气的原因是 ，实验结束应先将导管移出水面后熄灭酒精灯的原因是 。某化学兴趣小组的同学对用向上排空气法收集的氧气的纯度展开如下探究： 【实验1】用向上排空气法收集氧气，当放置在集气瓶口带火星木条复燃时停止收集，测定瓶中氧气的含量，重复实验3次。 【实验2】用向上排空气法收集氧气，当放置在集气瓶口带火星木条复燃后，继续收集4.0秒，测定瓶中氧气的含量，重复实验3次。 实验1 实验2 氧气的体积分数(%) 79.7 79.6 79.9 88.4 89.0 87.9 氧气的平均体积分数(%) 79.7 88.4 数据分析： (6)由实验1、2可知，用向上排空气法收集氧气时，为提高获得的氧气体积分数，可采取的措施是 。 Ⅲ．氧气的检验和验满 (7)用装置C收集氧气验满的方法是 。 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 $$