2024年中考化学考点分类训练：科学探究题

2024年中考化学考点分类训练：科学探究题 1．同学们在学习碱的化学性质时，做了如下图所示的甲乙两个实验。 写出乙实验的化学反应方程式： ，反应过程中产生的现象是 。 实验结束后，甲、乙两个同学将废液倒入实验室的废液缸，结果发现废液浑浊并呈红色，他们产生了疑问。 【提出问题】废液中含有哪些物质？ 【交流讨论】废液中一定含有的碳酸钙、指示剂、水和氯化钠，此外还含有能使废液呈碱性的物质。能使废液呈碱性的物质是什么？同学们有如下猜想： 小云认为：只有碳酸钠； 小红认为：只有氢氧化钙； 小林认为：是氢氧化钠和碳酸钠； 你认为还可能是 。 (写一种猜想) 【实验设计】小方想用氯化钙溶液来验证小云、小红、小林的猜想，查阅资料获悉氯化钙溶液呈中性，设计如下实验，请你将小方的实验设计补充完整。 实验内容 预计现象 预计结论 取少量废液缸中上层清液于试管中，加入过量氯化钙溶液，静置 ①有白色沉淀，溶液呈红色 的猜想正确 ② 小云的猜想正确 ③ 小红的猜想正确 【反思拓展】在分析化学反应后所得物质的成分时，除了考虑生成物外还需考虑 。 2．如图1是市场上销售的某品牌补钙剂说明书部分内容，化学兴趣小组进行了如下探究：【查阅资料】①ppm常用来表示气体的浓度，数值越大，说明气体的浓度越高。 ②实验过程中不考虑醋酸挥发。③白醋的主要成分是醋酸（CH3COOH）可与碳酸钙反应，不与补钙剂中的其它成分反应。 反应方程式为：    I、验证补钙剂能与白醋反应：【进行实验】化学兴趣小组按图2进行实验。 【解释与结论】 (1)实验过程试管中的现象 ，用化学方程式解释石灰水变浑浊的原因 。 (2)①成人一次1片，一日2次，相当于补充 g钙元素。如果缺少钙元素，中老年会 。 ②图2中4片补钙剂与足量的白醋充分反应后，请计算产生气体的质量。 （写出计算过程） 【小组交流】实验中发现不同小组反应的快慢不一样，同学们决定继续探究。 Ⅱ、数字化实验探究影响补钙剂与白醋反应速率的因素： 【进行实验】室温条件下根据图3装置进行实验，记录如下、 组别 实验序号 补钙剂形态 白醋中酸浓度+（g100mL） 二氧化碳浓度随时间的变化曲线 第1组 ① 片状 6    ② 片状 3 第2组 ③ 粉末 6    ④ 粉末 3 【解释与结论】 (3)室温下， （填实验序号）反应速率最快。 (4)设计第1组实验的目的是 。 (5)对比①③可得到的结论是 。 【反思与评价】 (6)实验过程中，发现温度对该反应速率有影响。同学们再进行实验探究温度对反应率的影响时，不需要控制的______（填序号）。 A．补钙剂的质量 B．温度 C．白醋中醋酸浓度 D．白醋的体积 E．补钙剂形态 3．在学了生活中常见盐的性质以后，某校化学兴趣小组的同学开展了测定Na2CO3和NaCl混合固体中Na2CO3含量的探究实验，他们设计了如下的实验方案：    （1）如图甲所示（铁夹夹持的仪器是注射器），把一定量的混合物与足量稀硫酸反应后，测定产生的二氧化碳气体的体积，检查该装置的气密性的方法是： 。 （2）小明同学提出用图乙代替图甲中的收集装置，则所测CO2气体的体积 （填“偏大”、“偏小”、“不变”）；有同学对乙装置中的缺陷提出三种改进方案。 A方案：将广口瓶中的水改为饱和的CO2水溶液。 B方案：将广口瓶中的水改为氢氧化钠稀溶液。 C方案：在广口瓶中的水面上覆盖一层植物油。你认为错误的方案是 （填字母代号）；广口瓶内原有的空气对实验结果 （填“有”或“没有”）影响。 （3）小宇同学用图丙装置测定CO2的质量，则图丙实验装置主要存在哪些缺陷？这些缺陷对实验结果有何影响？请写出其中两点主要缺陷及对实验结果的影响。 ① ； ② 。 4．某兴趣小组通过查阅资料发现在一定条件下镁可以和二氧化氮反应，发出耀眼白光，放出热量，生成氧化镁和氮化镁，小明决定利用如下实验进行探究。 【提出问题】二氧化氮是否支持燃烧? 【查阅资料】 (1)①蓝色的硝酸铜固体在加热条件下分解生成氧化铜、二氧化氮和氧气。该反应的化学方程式为： 。 ②CuO是一种黑色固体；通常状况下，NO2是一种红棕色气体，相同状况下，其密度大于氧气密度，在低于室温时变成液态。 (2)【实验过程】 实验装置 实验现象 实验结论 试管内蓝色固体逐渐变为黑色，有红棕色气体生成， 。 二氧化氮能支持燃烧。 【反思与评价】 (3)小刚认为小明的实验不能证明NO2具有助燃性，其理由是 。 小刚认为利用补充如下实验可以证明NO2具有助燃性。 (4)【实验改进】 实验操作 实验现象 实验结论 步骤Ⅰ：在图2的试管和集气瓶之间连上图3所示的装置，重新进行加热硝酸铜的实验 带火星的木条复燃 硝酸铜分解产物中有 。 步骤Ⅱ：取出图3的U型管，恢复至室温，待U型管内充满红棕色气体时，将带火星的木条伸入U型管中 带火星的木条复燃 【拓展】镁不仅在二氧化氮气体中能燃烧，在二氧化碳气体中也能燃烧生成氧化镁和一种单质，由此说明燃烧不一定有氧气参加。 5．某小组同学对“铁丝在氧气中燃烧时，铁丝为什么要盘成螺旋状？”展开了探究活动。 【提出问题】铁丝盘成螺旋状的原因是什么？ 【猜想与假设】猜想一：为了增大铁丝与氧气的接触面积，使铁丝燃烧更剧烈； 猜想二：为了聚集热量，使铁丝温度达到着火点，使铁丝持续剧烈燃烧； 【实验探究】在老师的指导下，同学们进行了如下实验探究活动。 实验设计 取3个规格相同的集气瓶，集气瓶中均盛有等量的水和氧气；取用的细铁丝粗细均匀相同。          实验操作 取三根粗细、长度均相同的已打磨的细铁丝，其中一根呈直线型 另两根分别盘成螺旋状(如上图)，然后在三根铁丝一端分别绑上粗铜丝(便于拿持) 铁丝的另一端系一根火柴，点燃火柴，待火柴快燃尽时，分别插入盛有氧气的集气瓶中。 实验现象 实验I、Ⅱ中铁丝都燃烧，且Ⅱ中铁丝燃烧比I中的更剧烈；Ⅲ中铁丝没有燃烧。 【分析与讨论】 (1)实验I、Ⅱ中铁丝都能燃烧，该反应的化学方程式为 ； (2)通过实验现象可知，铁丝在氧气中能不能燃烧，与铁丝是否缠绕成螺旋状有关吗？ (选填“有”或“无”)； (3)请从燃烧条件的角度分析，实验Ⅲ中铁丝未燃烧的原因是 ； (4)同学们在实验中发现，实验Ⅰ、Ⅱ中，铁丝燃烧是沿着被点燃的一端从一个点不断向另一端延伸点的方向燃烧，不是铁丝与火接触的部分同时全部燃烧；铁丝燃烧时，铁丝燃烧部分与氧气的接触面积_____(请从下列选项中选择)； A．不断增大 B．基本不变 C．不断减小 【得出结论】 (5)通过上述实验现象的分析与对比，同学们一致认为猜想 是正确的。 6．某化学课堂围绕“酸碱中和反应”，将学生分成若干小组，在老师引导下开展探究活动。以下是教学片段，请你参与学习并帮助填写空格（包括表中空格）。 【演示实验】将一定量的稀H2SO4加入到盛有NaOH溶液的小烧杯中。 【学生板演】该反应的化学方程式 。 【提出问题】实验中未观察到明显现象，某同学提出疑问：反应后溶液中溶质是什么？ 【假设猜想】针对疑问，大家纷纷提出猜想。甲组同学的猜想如下，请你补上猜想四。 猜想一：只有Na2SO4 猜想二：有Na2SO4和NaOH 猜想三：有Na2SO4、H2SO4和NaOH 猜想四： 。 乙组同学认为有一种猜想是不合理的。不合理的猜想是 ，理由是： 。 【实验探究】 （1）丙组同学取烧杯中的溶液少量于试管中，滴加几滴CuSO4溶液，无明显变化，溶液中一定没有 。 （2）为了验证其余猜想，各学习小组利用烧杯中的溶液，并选用了老师提供的pH试纸、Na2CO3溶液、BaC12溶液，进行如下三个方案的探究。 实验方案 测溶液的pH 滴加Na2CO3溶液 滴加BaCl2溶液 实验操作 实验现象 试纸变色，对比比色卡，pH＜7 产生白色沉淀 实验结论 溶液中有H2SO4 溶液中有H2SO4 溶液中有 【得出结论】通过探究，全班同学一致确定猜想 是正确的。 【评价反思】老师对同学们能用多种方法进行探究，并且得出正确结论给予肯定，同时指出[实验探究]（2）中存在一处明显错误。同学们经过反思发现了该处错误，这处错误是 。 7．某化学兴趣小组在实验室进行电解水实验。 【教材实验】如图所示在电解器玻璃管里加满水，接通直流电源，一段时间后断开电源。用燃着的木条分别在两个玻璃管尖嘴口检验电解反应中产生的气体。    （1）打开管a活塞，观察到 。 （2）该实验说明水是由 组成的。 （3）电解水反应的文字表达式为 。 【提出问题】理论上电解水生成氢气与氧气体积比为2：1，实际测定结果却往往大于2：1，这是为什么呢？ 【查阅资料】常温常压下，1L水中最多能溶解约31mL氧气、18mL氢气。 【实验设计】分别选用不同的电极材料进行电解水实验，3分钟后记录实验数据如表： 电极材料 铜丝 铁丝 保险丝 电阻丝 氢气与氧气的体积比 7.7：3.3 6.5：3.2 6.9：2.9 7.3：3.4 【讨论交流】下列关于电解水实验的说法中，正确的是 (填字母，双选)。 A．氢气与氧气在水中溶解能力不同，可能影响测得的气体体积比 B．铜丝作为电极时，测得的氢气与氧气的体积比最接近2：1 C．选用不同的电极材料进行实验，可能影响测得的气体体积比 【数据计算】 （4）水的相对分子质量为 。 （5）水中氢元素与氧元素的质量比为 。 （6）根据反应前后元素种类和质量不变的规律，将18g水完全电解产生氢气的质量为 g。 8．学习了二氧化锰对过氧化氢溶液分解有催化作用的知识后，同学们对催化剂产生了兴趣，他们开展了以下探究。 实验探究一：比较催化剂种类对过氧化氢溶液分解的影响 【查阅资料】 （1）很多植物对过氧化氢溶液的分解有催化作用。 （2）压强传感器可以测量密闭体系内气体压强的变化。 【实验操作】 （1）在27.8℃，100.7kPa时，将具支试管的支管通过胶皮管与压强传感器连接（如图1所示），取2.0g植物碎末放入具支试管中。    （2）用量筒量取2mL3%过氧化氢溶液，倒入具支试管中并立即塞上橡胶塞，同时启动数据采集程序采集数据。更换相同质量，不同种类的植物碎末，重复实验（1）和（2）。 （3）不加入植物碎末，重复实验（1）和（2），做空白实验。 （4）将采集到的数据用电脑进行处理，得到反应前后压强随时间变化曲线如图2。 实验操作（3）的目的是 。 【实验结论1】由图2可知，催化效果最好的是 。 【交流反思】上海青叶作催化剂时，200s前曲线迅速升高的原因是 ；200s后曲线略有下降的原因是 。除此之外，你还可以从图2中得出的结论是： 。        实验探究二：比较催化剂用量对过氧化氢溶液分解的影响 【进行实验】 在30.2℃，压强100.5kPa时，选择上海青叶碎末用量分别为1g、2g、3g，均与2mL3%过氧化氢溶液反应，获得数据如图3所示。 【实验结论2】 由图3可知，在t1秒内，上海青叶用量为 时，过氧化氢溶液分解速率最快；图中三条曲线最终将重合在一起，其理由是 。 【拓展延伸】 某些植物、氧化铜、猪肝、二氧化锰等都可以做过氧化氢溶液分解的催化剂，除此以外，你还知道 可以作过氧化氢溶液分解的催化剂。 9．据有关资料介绍：将贝壳（主要成分是碳酸钙）灼烧后与草木灰（主要成分是碳酸钾）在水中作用，可以得到氢氧化钾．某科学课外小组的同学们为了制取氢氧化钾，将少量碳酸钙充分灼烧后的固体放入烧杯中，再向其中加入一定量10%的碳酸钾溶液，充分反应冷却后过滤、洗涤得到固体A和溶液B，操作步骤如图所示．请你与小组同学共同完成以下探究： 【提出问题1】固体A中的成分是什么？ 【猜想与假设】甲同学：只有CaCO3；乙同学：CaCO3、Ca(OH)2 【实验与探究】甲、乙同学为了验证各自的猜想，分别进行了实验：                   实验内容     实验现象   实验结论   甲同学：取少量固体于试管中，向其中加入稀盐酸． 有气泡产生 自己的猜 想正确   乙同学：取少量固体于试管中，加水充分溶解、过滤， 向滤液中滴加酚酞试液． 溶液由无色 变为红色 自己的猜 想正确 【反思与评价】小组同学讨论后认为，甲同学的实验不能证明他的猜想，理由是 ；而乙同学的实验能证明他的猜想，因此小组同学确定了固体A的成分． 【提出问题2】溶液B中溶质的成分是什么？ 【猜想与假设】丙同学：KOH、K2CO3 丁同学：KOH、Ca(OH)2 【表达与交流】结合对固体成分的探究，同学们经过讨论确定了丁同学猜想正确，理由是 ．为了得到纯净的氢氧化钾，需要向溶液B中滴加适量的一种溶液，发生反应的化学方程式为 ，小组同学通过相应的实验操作最终制得了氢氧化钾． 10．在研究“铁生锈的条件”的实验中，某兴趣小组对实验进行了创新设计，请把实验报告补充完整。    【实验目的】铁生锈条件的探究。 【实验内容】取3段光亮无锈的细铁丝（足量），绕成螺旋状，放入3支干燥洁净的试管底部，进行下列实验，实验要保证有足够长的时间来观察现象。 【实验现象】实验①②无明显现象，实验③中铁丝生锈，且试管内空气体积减小。 【实验结论】铁生锈实际上是铁与空气中的 、 发生反应的结果。 【实验思考】 （1）足够长时间后，实验③进入试管内的水的体积约占试管体积的 。 （2）该实验创新之处在于：可根据铁丝表面的铁锈和 两种现象来判断铁丝反应进行的情况。 （3）用完的菜刀要擦干存放，理由是 。 11．化学实验小组在探究酸的化学性质时，做了如图所示的三个实验： （1）写出实验A、B、C中的任一个化学反应方程式 。 （2）实验结束后，同学们将A、B、C三个实验的废液倒入同一个干净的烧杯中，最终得到无色透明的液体，对废液中含有哪些物质做进一步研究。 【交流讨论】 （3）废液中一定含有的物质：氯化钠、水和 。 （4）还可能含有的物质是 （写一种猜想）。 【设计实验】 实验步骤 预计实验现象 预计结论 取少量溶液于试管中，加入 猜想正确 12．回答下列问题： (1)体操比赛中，选手会双手涂抹一种白色粉末来防滑，体育界称其为“镁粉”，某兴趣小组在学校体育器材室也发现了该种白色粉末，便对该白色粉末的成分展开探究。 【提出问题】白色粉末的主要成分是什么? 【查阅资料】①该白色粉末的主要成分为MgCO3、Mg(OH)2中的一种或两种。MgCO3和Mg(OH)2受热后都能发生分解反应且生成两种氧化物，两个反应的生成物中均有一种白色固体，则该白色固体为 (填写化学式)。 ②无水硫酸铜为白色固体，遇水变蓝。 【猜想与假设】猜想1：MgCO3；猜想2：Mg(OH)2；猜想3：MgCO3和Mg(OH)2。 【进行实验】甲同学取少量白色粉末于试管中进行如下实验。 实验操作 现象 结论 向试管中加入适量稀盐酸 有 产生 猜想1成立 【讨论交流】乙同学认为甲同学的实验结论不严谨，原因是 。 【改进实验】丙同学用如图实验装置继续进行探究，其中A中玻璃管内发生的反应与煅烧石灰石的原理类似，该反应的化学方程式为 。 实验操作 现象 结论 加热A中玻璃管内的白色粉末 B中白色固体无明显现象，C中澄清石灰水 猜想 成立 (2)实验室中有一瓶无色溶液A，其中的溶质可能是KOH、Ba(NO3)2、Na2CO3物质中的两种或多种，另有一固体混合物B，其中可能含有(NH4)2SO4、MgCl2、NH4NO3、Fe2O3四种物质中的两种或多种。按如图所示进行探究实验，出现的现象如图中所述(设过程中所有发生的反应都恰好完全反应)。 试根据实验过程和发生的现象，填写以下空白： ①气体C的气味是 。沉淀G是 (填写化学式)。 ②无色溶液D中，一定存在的酸根阴离子是 (填写离子符号)。 ③无色溶液A中，一定存在的物质是 (填写化学式)，请进一步任选一种物质说明其一定存在的理由 。 ④写出步骤④中发生的化学方程式： 。 ⑤固体混合物B中还不能确定是否存在的物质是 (填写化学式)，得出此结论的理由是 。 13．某化学兴趣小组的同学，为了比较金属R与铁、铜的金属活动性强弱，进行如下探究活动： 【查阅资料】铁的活动性比铜强。 【进行猜想】对三种金属的活动性顺序做出如下猜想： 猜想一：R>Fe>Cu； 猜想二： ； 猜想三：Fe>Cu>R 【收集证据】为了验证哪一种猜想成立，甲、乙、丙三位同学分别展开实验探究。 主要操作 主要现象 甲 将打磨好的R丝插入盛有硫酸铜溶液的试管中 乙 将粗细相同打磨好的R丝、铁丝，分别插入体积和溶质质量分数都相同的稀盐酸中 R丝表面产生气泡速率比铁丝表面产生气泡速率填 （“快”或“慢”） 丙 将粗细相同打磨好的R丝、铁丝，分别在空气中点燃 R丝在空气中剧烈燃烧，铁丝在空气中不能燃烧 【得出结论】猜想 正确。 【交流反思】三位同学交流讨论后认为，比较金属活动性强弱的方法有多种。 【归纳总结】他们总结得出比较金属活动强弱的常见方法有： （1）金属与氧气反应的难易和剧烈程度； （2）金属与 溶液（盐酸、稀硫酸等）是否反应或反应的剧烈程度； （3）金属与盐溶液（金属的化合物的水溶液）是否反应。 14．我国北方的水比南方的更“硬”一些，烧水时易产生水垢。 (1)水质“硬”是由于水中含有较多 （填离子符号）。 如图1是实验室净化天然水的流程： 【原理分析】 (2)①请从“沉降”“蒸馏”“蒸发”“吸附”“过滤”中选择合适的关键词填空：图中方框B 。 ②操作过程：在过滤时，同学们发现过滤后得到的滤液仍然浑浊，可能的原因之一是 。 用如图2所示实验装置（气密性良好）探究影响电解水反应快慢的因素。 【进行实验】20℃时，在不同条件下进行实验，数据记录如下： 组别 实验序号 液体种类 电压/V 时间/min 氢气体积/mL 氧气体积/mL I ① 200mL蒸馏水 2 45 0 0 ② 200mL蒸馏水 10 45 极少 极少 ③ 200mL蒸馏水 16 45 5 2.5 II ④ 200mL蒸馏水+0.8g氢氧化钠 10 3.0 10 4.9 ⑤ 200mL蒸馏水+1.6g氢氧化钠 x 2.6 10 4.9 ⑥ 200mL蒸馏水+3.2g氢氧化钠 10 2.0 10 5.0 【解释与结论】 (3)II组实验⑤中的x= 。 【反思与评价】 (4)通过本实验得出，影响电解水反应快慢的因素有 。 (5)下列做法不利于节约水资源或减少水体污染的是 。 ①农业和园林浇灌改漫灌为喷灌、滴灌             ②工业废水直接排入江河中 ③为提高农作物产量，大量使用化肥、农药         ④生活污水集中处理和排放 15．某化学兴趣小组准备对酸、碱、盐的性质及应用进行探究，请你参与。 探究一：酸与碱的反应。 (1)向氢氧化铜蓝色固体中，加入足量稀硫酸，现象是 ，则氢氧化铜与硫酸能发生反应。 (2)向氢氧化钠溶液中加入稀盐酸，无明显现象。 【提出问题】氢氧化钠溶液与盐酸是否发生反应？ 【实验设计】设计如图装置，烧瓶中盛NaOH溶液，匀速滴加盐酸。    【实验分析】pH传感器测得瓶内溶液pH的变化应是 。 【实验结论】氢氧化钠与盐酸发生了反应，反应的化学方程式为 。 【实验拓展】温度传感器测得瓶内温度变化如图，则实验过程是 （填“吸收”或“放出”）热量。通过瓶内压强变化，也能推理得出能量变化，理由是 。    探究二：用酸、碱和盐的性质制取物质。   (3)工业上可用碳酸钠与氢氧化钙制取氢氧化钠。向碳酸钠溶液中加入澄清石灰水，过滤，得到滤液X和滤渣。设计实验证明滤液X中的溶质成分。 实验操作 实验现象 实验结论 滤液X中的溶质只有NaOH (4)取滤液X，向其中滴加溶质质量分数为a%的CuCl2溶液，CuCl2溶液与生成物的质量关系如图。发生反应的化学方程式为 ，m与n的比为 。    (5)由以上两个探究实验，可归纳得出碱的化学性质有 。 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 $$