2024年中考化学复习专题：科学探究题

2024年中考化学复习专题：科学探究题 1．某学习小组对人体吸入的空气与呼出的气体，进行了如下探究。 【提出问题】人体吸入的空气与呼出的气体组成有什么不同？ 【查阅资料】（1）通常条件下，白磷与氢氧化钠溶液不反应。 （2）白磷在有氧气的情况下，燃烧所需的最低温度约为40℃。 （3）二氧化碳可以被氢氧化钠溶液完全吸收，其与氢氧化钠反应生成易溶于水的碳酸钠和水。 【实验操作、记录、分析】 实验一：探究吸入的空气 （1）先检查装置的气密性，然后装入试剂，在医用输液袋中装入VmL空气，连接装置。 （2）打开弹簧夹 ，缓慢将袋中的气体全部排出，读出量筒中液体体积为V1mL。 （3）关闭弹簧夹K1、K2，再 （填操作方法），以促使白磷迅速燃烧。待瓶中气体冷却至室温，打开K2，待量筒内读数稳定后，读出液体体积为V2mL，其数值等于已反应的 外的气体总体积。 实验二：探究呼出的气体 （4）如图所示，把氧气、二氧化碳、水蒸气（测湿度）探头放入袋中，开始采集数据，然后向袋内呼出气体，采集的数据经处理如图3所示，表示二氧化碳体积分数变化的是 （填“X”或“Y”或“Z”）。Y的体积分数在60s之后逐渐减小的原因是 。 【数据处理】 （5）实验一中，人体吸入的空气中氧气的体积分数是 。（用含有字母的式子表示） 【实验结论】 （6）通过实验探究，可知人体吸收的空气与呼出气体组成有何不同？（任写一条即可） 。 2．化学兴趣小组对与溶液反应的发生进行了探究。 Ⅰ、从压强变化的角度探究。 (1)利用图甲装置进行实验，先挤压胶头滴管，再打开止水夹，观察到烧瓶内形成红色“喷泉”，原因是烧瓶内压强 （填“大于”或“小于”）外界大气压； (2)利用图乙装置进行实验，分别将等体积的溶液和水同时注入盛有等体积的玻璃容器中。证明与溶液发生反应的实验现象是 ； (3)写出与溶液反应的化学方程式： 。 Ⅱ、利用“数字化实验”探究。 (4)写出图丙中制取的化学方程式： ； (5)检验的方法是（用化学方程式表示） ； (6)实验测得烧杯中溶液的pH随时间的变化关系如图丁所示，可推知反应过程中浓度不断减小的离子是 （填离子符号）。 Ⅲ、氯碱工业生产的烧碱样品中常含有和等杂质。 为测定烧碱样品中的质量分数，称取20g烧碱样品，加足量水溶解，再加入足量的溶液，充分反应后，过滤，将滤渣洗涤、干燥、称量，得到0.197g碳酸钡（）固体。 (7)检验烧碱样品中是否含有，可选择的试剂是 （填字母）； a．稀盐酸        b．澄清石灰水        c．酚酞 (8)计算该烧碱样品中的质量分数 （小数点后两位）。 3．某班学生在老师指导下探究铁与水蒸气的反应。 (1)按图甲装好药品，连接装置(夹持仪器已略去)。其中A装置的作用是 。 (2)加热一段时间后，灰色铁粉逐渐变黑，吹泡器连续吹出气泡，且气泡向上飞起；用燃着的木条靠近气泡，能产生爆鸣。该气体燃烧的化学方程式为 。 (3)同学们讨论后认为：铁与水蒸气反应生成的固体是“铁的一种氧化物”，玻璃管内的黑色固体中还可能含有“过量的铁”。 (查阅资料)铁有三种氧化物(FeO、Fe2O3、Fe3O4)，其中FeO接触到空气会立即由黑色变为红棕色；铁的三种氧化物都不与硫酸铜溶液反应。 (实验探究) 实验步骤 实验现象 实验结论 倒出玻璃管中黑色固体，平铺于白纸上 黑色固体不变色 黑色固体中一定没有 (填物质名称) 取上述黑色固体少许，装入试管，加入足量 溶液 ，且有红色固体出现 黑色固体中一定含有 (探究结论)铁与水蒸气发生置换反应，有关的化学方程式是 。 4．某校化学兴趣小组同学在实验室整理药品时，发现氢氧化钠溶液的试剂瓶未塞瓶塞，且试剂瓶口周围有一些白色固体，他们怀疑氢氧化钠已经变质，于是进行了如下实验探究。 【提出问题】氢氧化钠溶液是否变质？ 【查阅资料】氯化钠溶液、氯化钡溶液呈中性。 【实验探究】小王、小李两同学分别设计了不同方案并加以实验。 实验步骤 实验现象 结论 小王 用pH试纸测溶液的pH 溶液的pH＞7 说明氢氧化钠溶液没有变质 小李 取少量溶液于试管中，加入适量氯化钡溶液 A 说明氢氧化钠溶液已经变质 (1)小李同学认为小王同学的结论不科学，其理由是 。 (2)小李同学的实验中观察到实验现象A为 ．该反应的化学方程式为 。 (3)小张同学认为该氢氧化钠溶液只是部分变质．为确定小张同学的猜想，应该对小李同学的实验进行如下改进：向试管中加入 的氯化钡溶液，再向试管中滴加酚酞试液，通过观察溶液颜色变化来检验该溶液是否含有氢氧化钠。 (4)小王同学在测定溶液pH实验中，由于紧张先将pH试纸润湿后再去测氢氧化钠溶液的pH，你认为他测出该溶液的pH会 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。 【反思】 (5)该氢氧化钠溶液变质的原因是 (用化学方程式表示)。 【拓展应用】 (6)要证明氢氧化钠溶液是否变质，你认为还可使用与小李实验所加试剂不同类别的试剂是 (填一种试剂即可，用化学式填写)。 (7)若要除去上述变质的氢氧化钠溶液中的杂质应加入适量的 (填化学式)溶液而除去。 5．化学兴趣小组的三位同学对蜡烛（主要成分是石蜡）及其燃烧进行了如下探究． （1）贝贝取一支蜡烛，用小刀切下一小块，把它放入水中，蜡烛浮在水面上． 结论：石蜡 （2）芳芳点燃蜡烛，观察到火焰分为外焰、内焰、焰心三层．把一根火柴梗放在火焰中约1s后取出可以看到火柴梗的 处最先碳化（填“a”、“b”或“c”）． 结论：蜡烛火焰的 温度最高； （3）婷婷在探究蜡烛燃烧过程中，发现罩在火焰上方的烧杯内壁被熏黑，你认为以下做法中不合适的是 A 反复实验，并观察是否有相同现象 B 查找资料，了解石蜡的主要成分，探究生成的黑色固体是什么 C 认为与本次实验目的无关，不予理睬 D 询问老师或同学，讨论生成黑色物质的原因 （4）三位同学在探究的过程中，将短玻璃导管插入焰心，发现另一端也可以点燃． 【提出问题】导管里一定有可燃性气体，气体成分可能会是什么呢？ 【猜想】贝贝认为：可能是蜡烛不完全燃烧时产生的CO 芳芳认为：可能是蜡烛受热后产生的石蜡蒸气 婷婷认为：可能以上两种情况都有 【实验方案】换一根较长的导管，并用冷的湿毛巾包住导管，然后在导管另一端做点火实验． 【现象与结论】 如果观察到 现象，则贝贝的猜想正确； 如果观察到 现象，则芳芳的猜想正确； 如果观察到 现象，则婷婷的猜想正确． 6．古玩市场惊现“三星堆”遗址出土的同款黄金面具，某化学兴趣小组的同学为鉴别其真假进行了如下探究活动。 【查阅资料】（1）铜锌合金（又称：假黄金）外发和黄金相似，常被不法商贩以假乱真。 （2）标准状况下，氢气密度p 0.09g/L。 【进行实验】同学们设计了如下不同的探究方案，均验证了该黄金面具是假黄金，请帮他们完成实验报告。 方案一：截取小块黄金面具放在酒精灯上加热。实验现象为 。 方案二：截取小块黄金面具于试管中，加入一定量稀硫酸，有气泡产生。反应的化学方程式为 。 方案三：截取小块黄金面具于另一支试管中，如入适量硫酸铜溶液。实验现象为 。 【深入探究】为了定量分析黄金面具中金属锌的质量分数，李阳同学设计了如下实验： Ⅰ.按如图所示组装实验装置后，应检查装置的 。    Ⅱ.向锥形瓶中加入5.0g黄金面具样品，注射器中吸入25mL稀硫酸。 Ⅲ.将注射器中的稀硫酸平均分5次推入锥形瓶中：每次推入稀硫酸、待不再产生气泡后，记录收集气体的总体积，如表。 次数 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次 收集气体的总体积/mL 200 400 515 520 525 （1）分析上表中的数据，加入第 次盐酸后，黄金面具中的锌已经反应完。 （2）分析数据、完全反应后生成氢气的体积V= mL。 【数据处理】此黄金面具中锌的质量分数ω1= 。 【反思评价】 （1）王明对李阳的方案和数据处理进行分析，认为求黄金面具中锌的质量分数还有更简便的方法。他将锥形瓶内反应后的剩余物经系列操作： →洗涤→干燥→称量。得到固体剩余物的质量，也可求出黄金面具中锌的质量分数ω2。 （2）ω1和ω2略有差异，王明对李阳的方案和数据处理提出了质疑，认为自己的更准确，请说出王明质疑的理由 。 （3）按照李阳的实验方案，生成的氢气会部分滞留在锥形瓶中，若这部分氢气没有计算在内，对最后锌的质量分数的影响会 （填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。 7．小雨发现一种神奇的蜡烛，点燃后发现怎么也“吹不灭”，于是对这种蜡烛产生了浓厚的兴趣，下面请你和小雨一起进行探究。    [查阅资料] 普通蜡烛由石蜡和烛芯制成，吹不灭的蜡烛在普通蜡烛的烛芯外包裹了一层打火石。打火石是在某种金属中掺入少量稀土元素制成的合金，它的着火点只有150°C蜡烛燃烧时包裹在石蜡内的打火石并不燃烧，当吹“灭”蜡烛时，未冷却的金属接触到氧气就发生燃烧，从而使蜡烛复燃。 [问题与思考] （1）蜡烛燃烧时，包裹在石蜡内的打火石并不燃烧，原因是： ，如果将这种蜡烛熄灭，你应采用的方法是 。 （2）蜡烛芯外包裹的打火石中的金属是什么？ [实验探究] 吹不灭的蜡烛芯外的打火石含的金属可能是镁、铝、铁或铜中的一种，为确定该金属的成分，他们决定继续探究。（不考虑打火石中稀土元素对探究金属性质的影响） 实验序号 实验操作 现象 结论 1 取该打火石，用砂纸打磨后观察 打火石呈 色 打火石中的金属一定不是铜 2 取少量打磨后的打火石于试管中，加入稀盐酸 有气泡产生，溶液无色 打火石中的金属一定不是 。 3 将少量打磨后打火石加入到硫酸铜溶液中 打火石表面有红色物质析出 打火石中的金属一定是镁 [讨论交流] （1）实验3中涉及的化学方程式为 。 （2）你认为实验3的方案是否合理 （填“是”或“否”），如合理请说明理由，如不合理请设计一个方案进一步确认该金属是镁： 。 8．中考前夕，某市进行化学实验操作考查，请完成下列相关空白。 考查一：第一组同学抽到的题目是“鉴别生活中的食盐和纯碱，并测定食醋的pH”。 (1)请将小组同学的实验记录补充完整： 操作步骤 现象记录 实验结论 取两支试管，分别加入一匙待测样品， 再向其中滴入少量稀盐酸 样品1：无明显现象 / 样品2：出现气泡 该待测样品为 。 (2)小张在刷洗试管时，水龙头放出的水将实验台上的pH试纸溅湿，他用该pH试纸测定食醋的酸碱度时，测定的结果会 （填“偏大”、“偏小”成”不变”） 考查二：第二组同学发现实验台上有氢氧化钡溶液、酚酞溶液以及A、B、C三瓶未贴标签的溶液，老师告诉他们未贴标签的分别是稀硫酸、氯化钡溶液（呈中性）、氢氧化钠溶液。 (3)【实验目的】鉴别A、B、C三种溶液。 【进行实验】甲同学取入溶液少量于试管中，按图示进行实验，据图问答问题：    【初步结论】A一定不是 。 【完善方案】乙同学向实验后的溶液中滴加酚酞溶液，酚酞溶液由无色变为红色，乙同学认为A一定是氢氧化钠溶液。丙同学认为乙的结论不够严谨，他的理由是 。于是，丙同学又找到了另一种实验台上设有的试剂，利用该试剂，很快鉴别出A物质。请补充他的实验步骤、现象及结论：另取A少量于试管中， 。丁同学认为无需借助任何试剂，仅利用三种待测溶液，他便能在甲同学结论的基础上，通过实验鉴别出A．写出他的实验步骤、现象及结论 。 【最终结论】在小组同学的共同努力下，最终鉴别出三瓶溶液，并贴上标签。 【实验反思】小聪认为鉴别上述三种溶液不必如此麻烦，分别加入某种试剂即可一次性鉴别，他选择的试剂是 。 9．许多化学反应无明显现象，CO2与NaOH溶液的反应就是其中之一。 【提出问题】怎样证明CO2与NaOH溶液发生了反应？ 【实验设计】 (1)同学们根据碱的化学性质，推测CO2与NaOH反应的化学方程式为 。并从不同的角度分别设计了实验加以验证。 【实验验证】 (2)从压强变化的角度探究。 ①利用图甲装置进行实验，先挤压胶头滴管，再打开止水夹，观察到烧瓶内形成红色“喷泉”，原因是烧瓶内压强 （填“大于”或“小于”）外界大气压。 ②利用图乙装置进行实验，将氢氧化钠溶液全部推入集气瓶中，过一会观察到气球鼓起，认为二者发生了反应。同学们经过讨论认为该实验不严谨，理由是 。于是同学们将该装置中NaOH溶液换成 ，通过对比实验，证明二者发生了反应。 (3)从新物质生成的角度探究。 利用图丙装置进行实验，将NaOH溶液全部推入集气瓶中，过一会打开止水夹，观察到 也证明二者发生了反应。 (4)利用“数字化实验”探究。 实验测得烧杯中溶液的pH随时间的变化关系如图丁所示，由图可推知反应过程中浓度不断减小的离子是 （填离子符号）。 10．某同学用大小两个不同的玻璃罩罩在两组点燃的蜡烛上 （如图甲），观察发现 A 组实验高处蜡烛先熄灭，B 组实验低处蜡烛先熄灭。为了探究玻璃罩中烛焰熄灭顺序不同的原因，该同学以 A 组为研究对象进行如下实验： 实验一：将 6 个盛有澄清石灰水的敞口容器固定在铁丝上，点燃蜡烛，立即用小玻璃罩罩上 （如图乙），分别记录容器内石灰水变浑浊所需时间，多次充分实验获得数据如下表： 容器编号 1 2 3 4 5 6 平均时间/s 3.2 3.8 5.0 7.1 11.1 19.0 实验二：将 3 支温度计分别在小玻璃罩内不同位置 （如图丙），点燃蜡烛，一段时间后观察温度计示数的变化。请回答下列问题： (1)由实验一的表格可知，澄清石灰水最先变浑浊的是容器编号 （填数字）。根据实验一的结果，推测 A 组实验高处蜡烛先熄灭的原因：高处 ，并且其具有的性质： 。 (2)实验二中温度计示数增大明显的是 。 (3)结合本实验的研究结果，对 B 组实验现象做出的解释：大玻璃罩内蜡烛燃烧时， ，到一定高度后冷却；由于 ，导致玻璃罩底部二氧化碳积聚并逐渐上升，所以 B 组实验低处烛焰先熄灭。 11．某化学实验小组的同学利用如图所示装置进行实验。 (1)A中反应开始时，弹簧来C处于打开状态，一段时间后，关闭C，装置A仍在反应，过一会儿，观察到装置B中出现白色沉淀：该沉淀的化学式为 。小组同学探究反应后装置B中的溶液的溶质成分。 【提出问题】反应后置B溶液的溶质成分是什么？ 【猜想与假设】猜想1：NaCl、HCl；猜想2：NaCl、CaCl2；猜想3：NaCl、NaOH；猜想4：NaCl、NaOH、Na2CO3 (2)【交流讨论】经讨论大家一致认为猜想 一定不合理，理由是 。 (3)【实验探究】将反应后装置B中所得混合物过滤，取少量滤液分别进行如下实验： 实验1：向滤液中滴加碳酸钠溶液，无明显现象，则猜想2不正确 实验2：(填写下表) 实验操作 先向滤液中加入过量Ba(NO3)2溶液 然后再向滤液中滴加酚酞溶液 实验现象 溶液变红 实验结论 猜想4正确 【反思评价】实验结束后，同学们经过交流与讨论后认为：探究反应后所得溶液的溶质成分时，不仅要考虑生成物还要考虑反应物是否过量。 12．氢氧化钾是一种常见的碱．某化学兴趣小组的同学依据绿色化学的核心及原则，利用所学的化学知识，设计了制备氢氧化钾的方案，同时还可制得纯碱等物质，具体流程如图所示（部分反应、条件和产物已经略去）： 【提出问题1】溶液C中的溶质除氢氧化钾外，还含有什么？ 【猜想与假设1】猜想1：K2CO3   猜想2：Ca（OH）2 【实验与探究1】小林同学设计了如下实验对猜想进行探究 实验操作 实验现象 实验结论 取少量溶液C于试管中，滴加稀盐酸 猜想1错误 同学们经过讨论分析后认为小林的实验结论不严密，理由是 ． 【提出问题2】固体D中的成分是什么？ 【猜想与假设2】小军同学经分析认为一定含有CaCO3，原因是 （用化学方程式表示）；可能还含有 ． 【实验与探究2】请你设计一个简单可行的实验方案，证明固体D中存在猜想与假设2中可能还含有的物质 （所用试剂只能为溶液）． 【表达与交流】由反应①和反应②原理制备纯碱的方法就是我国著名的“侯氏制碱法”，请写出反应①的化学方程式 ． 【反思与评价】请你写出以上物质制备流程方案中体现绿色化学的核心及原则的一点 ． 13．84消毒液是一种无色或者淡黄色具有刺激性气味的含氯消毒剂，有效成分为次氯酸(NaClO)。 广泛用于医院、宾馆、旅游、家庭等的卫生清毒。某化学兴趣小组对该消毒液进行如下一系列探究。 [查阅资料] 84消毒液不稳定，其杀菌作用主要依靠有效氯，有效氯越高杀菌效果越好。 探究一：84消毒液中有效氯含量的稳定性。0.5%的84消毒液在不同温度、不同存放时间下的有效氯含量： 存放时间(小时) 不同温度下，有效氯存留率 60℃ 70℃ 80℃ 90℃ 0 (对照) 100% 100% 100% 100% 3.0            94.66% 88.05% 6.0      96.66% 89.67% 74.69% 12.0       93.32% 62.62%         20.0 94.75%                         20.0 92.99%                           [解释与结论] 综合分析探究一中数据，在其他条件不变时，0.5%的84消毒液有效氯存留率受温度和时间的影响，其影响的变化趋势是 存84消毒液应注意的问题是 探究二：84消毒液、H2O2溶液都是常用消毒剂，兴趣小组对两种消毒剂进行了如下探究活动。 [实验1]取少量84消毒液于试管中，滴加H2O2溶液，发现有大量气泡产生；然后 ， (分别填写实验操作和现象)，证明产生的气体是氧气。 [提出问题]在上述反应中，NaClO的作用是什么？ [作出猜想] 猜想一：作反应物，NaClO 与H2O2溶液发生化学反应： 猜想二：作 ，具有类似分解H2O2溶液制氧气时MnO2的作用。 [实验2] ①按如图所示组装实验装置，并检查装置气密性。 ②向锥形瓶中加入30mL 84消毒液，注射器中吸入25mL H2O2溶液。 ③将注射器中的H2O2溶液平均分5次推入锥形瓶中：每次推入H2O2溶液，待不再产生气泡后，记录收集气体的总体积(忽略其他因素对测量结果造成的影响)见下表。 第一次 第二次 第三次 第四次 第五次 收集气体的总体积/mL 140 280 365 x 375 (1)分析表中数据得出“猜想一正确”，其依据是 (2)表中的数据x= [分析讨论] NaClO与H2O2溶液反应除生成氧气外，还生成氯化钠和水，该反应的符号表达式为 [拓展反思]生活中常用消毒剂除84消毒液、H2O2溶液外，还有75%酒精等。在使用各种消毒剂时，要考虑它们的性质。切记：科学使用，注意安全！ 生活中下列使用消毒剂的做法，正确的是 。 A 不同的消毒剂都可随意混合使用 B 使用84消毒液的温度越高效果越好 C 使用75%酒精消毒应远离明火，防止火灾 D H2O2溶液、75%酒精等消毒剂均应密封保存 14．潜水员使用的供氧装置的原理是利用过氧化钠(Na2O2)和呼出的CO2反应来制取氧气。某实验小组为验证这一原理，进行以下实验探究： [查阅资料]1.二氧化碳与过氧化钠反应的生成物只有两种，一种是氧气，另一种是化合物； 2.水也能与过氧化钠反应生成氧气，并放出大量热。 (1)小红利用上图装置组合和有关药品验证二氧化碳与过氧化钠反应生成氧气。D中若要收集较纯净的氧气可采用下图中的 (填序号)。小军认为小红所设计的实验不能证明二氧化碳与过氧化钠反应生成氧气，你是否同意小军的说法？ (填“是”或“否”)，原因： (2)二氧化碳与过氧化钠反应除生成氧气还生成什么物质？ [作出猜想]二氧化碳与过氧化钠反应生成的化合物到底是什么物质？小红作出了以下三种猜想： 猜想一：碳酸    猜想二：氢氧化钠    猜想三：碳酸钠 通过所学知识分析，小军认为猜想一和二是错误的，你认为小军的理由是 。 [进行实验]小红通过以下实验验证了猜想三是正确的，请完成下述实验报告。 实验步骤 实验现象 实验结论 将CO2与Na2O2反应后的固体取少量于试管中，加入 ，把产生的气体通入足量的澄清石灰水中 猜想三正确 [得出结论]由此可知道过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式为： 。 [反思与交流] 请你设计一个实验方案，验证H2O与Na2O2反应产生了O2，释放出热量(写出实验步骤、现象及结论) 15．在二氧化碳制取的研究中，好奇的同学提出了下面的问题。 【提出问题】若用排水法收集二氧化碳会有什么样的结果？ 【查阅资料】①CO2+H2O=H2CO3 ②其他条件不变时，温度越高，气体溶解能力越弱。 【设计方案】 探究一：同学们设计了如图1所示的实验装置并进行实验，请你参与该探究过程。 【进行实验】 (1)将丁装置与甲相连，以便收集CO2气体，连接方法是c接 (填“a”或“b")。 (2)关闭K1、K3，打开K2和分液漏斗的活塞，滴加足量稀盐酸后关闭活塞，该过程发生反应的化学方程式为 。将燃着的木条放在K2导管口处，该操作的目的是 。 (3)打开K3，关闭K2，并开始计时，待蒸馏水全部排净，用时28"。 (4)打开K1，关闭K3，用排空气法收集一瓶CO2，用时15"。 探究二：在通常状况下，用氧气测量仪分别测定排空气法和排水法收集的二氧化碳气体中氧气的体积分数，测得的数据如图2所示。 【得出结论】根据上述实验分析， (填“能/或“不能”)用排水法收集二氧化碳？若减少二氧化碳在水中溶解的量，可采取的措施有 。(写一种即可) 【反思与评价】在上述探究一中，应控制的影响变量是 。 【发现新问题】采用数字化实验测定排水法和向上排空气法收集的二氧化碳纯净度的差异。因实验设备有限，本实验通过氧气传感器测出收集气体中残留的氧气(来自空气)含量，推算出空气的含量，再求出CO2的含量。请填写下列表格中相应的空白(精确到1%即可) 测得氧气含量 推算出CO2的含量 结论 排空气法 6.6% 69% 收集到的二氧化碳更纯净 排水法 4.2% 【实验拓展】请再设计一种方案证明排水法比向上排空气法所收集的二氧化碳气体纯度更高 。(写出方案即可) 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 $$