2024年中考化学冲刺专项突破科学探究题

2024年中考化学冲刺专项突破：科学探究题 1．化学小达人罗同学对氯酸钾分解反应的催化剂进行研究，在相同的加热条件下，用如图装置完成表中实验： 【查阅资料】氯酸钾是白色晶体，二氧化锰是黑色粉末，氧化铁是红棕色粉末。一般情况下，二氧化锰，氧化铁受热均不会分解。 编号 氯酸钾质量/g 催化剂 催化剂质量/g 收集50mL氧气所需时间/s 实验1 5 —— —— 171 实验2 5 二氧化锰 0.5 49 实验3 5 氧化铁(Fe2O3) 0.5 58 (1)设置实验1的目的是 。 (2)由表可知，两种物质都可以作过氧化氢分解的催化剂，但是催化效果更好的是 。 (3)要比较氯酸钾分解反应中不同催化剂的催化效果，除了测量收集50mL氧气所需时间外，还可以测量 。 【继续探究】氯酸钾和氧化铁(Fe2O3)的质量比会不会影响反应的快慢？ (4)调节KClO3和Fe2O3的质量比制备氧气，整理数据绘制出如图，从图中得出KClO3和Fe2O3反应的最佳质量比是 。 (5)如图所示，在KClO3和Fe2O3质量比为5：1~5：4之间。氧化铁质量越多，反应越快的原因： 。 2．在进行“盐溶液与金属发生置换反应”的实探究时：兴趣小组同学先取一定量的硫酸铜溶液于烧杯中：再切取绿豆大小的钠块投入硫酸铜溶液中，观察到钠浮在水面上，熔化成闪亮小球，有气体和蓝色沉淀生成，没有红色固体析出。充分反应后过滤，得到滤液X。 【查阅资料】①钠是银白色软金属，熔点97.81°C，沸点882.9℃，密度0.97g/cm3. ②钠是种很活泼的金属，易与空气中的O2反应，遇水发生剧烈反应，生成NaOH和H2. 【现象分析】（1）钠熔成小球是因为 。 （2）生成蓝色沉淀的化学方程式为 。 【提出问题】钠与硫酸铜溶液反应后滤液X中的溶质的成分是什么？ 【猜想假设】猜想一：Na2SO4；猜想二：Na2SO4和NaOH；猜想三： 。 【实验探究】 实验 实验步骤 实验现象 实验结论 实验一 取少量滤液X于试管中，观察溶液颜色 溶液为无色 猜想三不成立 实验二 向实验一所取的滤液中滴入氯化钡溶液 猜想一成立 实验三 另取少量滤液X于试管中，向其中滴加少量的无色酚酞溶液 溶液不变色 猜想一成立 【反思评价】同学们认为实验二不合理，其原因是 。 【拓展延伸】为了用钠置换硫酸铜中的铜元素，同学们设计了如下实验方案。 方案I：把钠块和无水硫酸铜直接混合，在干燥的空气中加热。 方案Ⅱ：把钠块和无水硫酸铜直接混合，隔绝空气加热。 选择合理的方案并说明理由： 。 3．人被蚊虫叮咬时，蚊虫向人的皮肤“注射”了“蚁酸”，使叮咬处红肿痛痒。化学兴趣小组的同学们对蚁酸产生了浓厚的兴趣，决定对其进行探究。 【提出问题】蚁酸的成分是什么？ 【查阅资料】 ①蚁酸是一种有机酸，化学名称叫甲酸，化学式为HCOOH；蚁酸在隔绝空气并加热的条件 会分解生成两种氧化物。 ②CO可以还原Fe2O3，(Fe2O3+3CO2Fe+3CO2) ③CO有毒且会污染环境。 【实验探究】 (1)小亮同学根据蚁酸中含有 元素，推测出蚁酸分解生成的氧化物之一是H2O。 小亮同学对蚁酸分解生成的另一种氧化物提出猜想： 猜想一：该氧化物是CO2 猜想二：该氧化物是CO 于是他将蚁酸分解产生的气体通过如图实验装置进行验证： (2)实验过程中，装置甲中无明显现象，则猜想 不成立。 (3)若猜想二成立，则装置丁中的现象是 ；装置丁中发生反应的化学方程式是 。 【讨论交流】 (4)从环保角度分析，该装置存在的明显不足是 。 4．长郡双语化学兴趣小组以“中和反应”为课题进行项目式学习，请你一起参与。 【任务一】认识中和反应 (1)小光同学通过阅读教材知道中和反应是指酸和碱生成盐和水的反应，请你判断：中和反应 （填“属于”或“不属于”）复分解反应，小明通过查阅资料还认识到中和反应都放出热量。 【任务二】探究中和反应 探究1：探究氢氧化钠与稀盐酸能发生中和反应。小玲同学通过实验发现氢氧化钠与稀盐酸反应无明显现象，于是从不同角度设计了如下实验方案进一步证明反应能够发生。 方案 操作 现象 方案一：证明一种反应物消失了 通过pH传感器完成以下实验：向40mL溶质质量分数为0.04%的氢氧化钠溶液中逐滴滴入一定浓度的稀盐酸，测定溶液的pH 溶液的pH随滴入稀盐酸的体积变化情况如图1所示 方案二：证明有新物质生成 ①_______，将所得的溶液倒入蒸发皿中进行蒸发②将步骤①所得的晶体溶于水，滴加无色酚酞溶液 ①产生白色晶体②酚酞溶液不变色 方案三：利用中和反应能放出热量 通过如图2所示装置将2mL的稀盐酸滴加到烧瓶内 观察到红色墨水向右移动 【交流讨论】 (2)图1中C点对应的溶液中溶质成分为 （填化学式）。 (3)请你完善方案二中操作①的内容 。 (4)小娟同学提出，方案三的现象不足以证明氢氧化钠与稀盐酸能发生反应，请你分析原因： 。 探究2：探究醋酸与氢氧化钠反应有水生成。 【查阅资料】 a.无水醋酸和氢氧化钠固体混合后生成醋酸钠和水； b.无水醋酸在常温下为无色液体； c.变色硅胶吸水后由蓝色变红色。 (5)如图3所示，小娟首先分别往4支试管中装入对应的试剂，然后迅速塞紧橡胶塞，观察到只有试管D中硅胶由蓝色变为红色。于是得出结论：醋酸与氢氧化钠反应有水生成。请你分析，试管C中加入的试剂是 。 【任务三】应用中和反应 (6)中和反应在工农业生产和日常生活中有广泛的用途。请你举出一个应用中和反应解决实际问题的例子： 。 5．拼博小组的同学在参观完山西青铜博物馆后，对博大精深的中国文化叹为观止的同时，对金属蚀刻画产生了浓厚的兴趣。在老师的指导下，他们开启了项目性学习之旅。 项目一：查阅相关资料，了解金属蚀刻画的原理及金属冶练的方法。 【资料1】在涂有蜡层的金属表面上描线作画，划掉蜡层，露出金属板；然后将金属板浸泡在酸液中（这道工序叫做"腐蚀"），露出的金属板上的划痕被腐蚀成细槽且呈现出画作的线条。用刻刀能轻易划掉蜡层体现了石蜡的 （填物理性质）。 【资料2】火法冶铜是将含有铜元素的氧化物与还原剂在较高温度下进行反应制取单质铜的过程，此还原反应需要一定的温度，所以要在加热的状态下才能产生铜单 质，故称为"火法冶铜"。实验室模拟火法冶铜的装置如图所示： 实验中观察到的现象是 项目二：讨论金属板的预处理。 金属板做蚀刻画前要经过预处理——打磨，这是因为多数金属能与氧气发生反应。写出常温下铝与氧气反应的化学方程式： 。这也是铝制品抗腐蚀性强的原因。 项目三：探究酸能用作腐蚀液的原因。 拼搏小组的同学找来了青铜片（铜锡合金）、黄铜片（铜锌合金）、生铁片与稀盐酸进行验证。将三种金属片分别放入A、B、C三支试管后，向其中各加入20mL等浓度的稀盐酸，观察到三支试管中均有气泡冒出，其中与稀盐酸反应产生气泡速率最快的金属片是 。实验结束后，小组同学发现，生铁片和稀盐酸反应后的C试管中残留有少量黑色固体，于是对黑色周体的成分进行了进一步探究。 【提出问题】生铁片和稀盐酸反应后残留的黑色固体是什么成分？ 【猪想假设】猜想一：碳单质；    猜想二：铁；    猜想三：碳单质和铁 【进行实验】将C试管中的混合物过滤后，将固体物质洗涤、烘干，称量后分成两等份。 实验方案 实验步骤 实验现象 实验结论 ① 取一份黑色固体放在石棉网上，用酒精灯充分灼烧 有固体剩余 猜想一 ② 另取一份黑色固体于试管中，向其中加入足量的 固体表面有气泡胃出，溶液由无色变为浅绿色，有黑色固体残留 猜想二错误，猜想三正确 【反思与评价】猜想二不用实验验证也可排除，原因是 。 【表达与交流】除酸溶液以外，还有哪些溶液能给金属制品留下腐蚀痕迹呢？拼搏小组的同学学习了金属的化学性质、金属活动性相关知识后，想到能在铁制品表面留下痕迹的溶液还有 （填化学式，写出一种即可）溶液。 6．某化学兴趣小组的同学按照课本上的实验装置做“测定空气中氧气的体积分数”实验（如图1所示），但测出氧气的体积分数明显小于1/5.请你参与探究：    【提出问题】造成误差的原因是什么？如何改进课本上的实验装置？ 【查阅资料】 ①红磷的着火点为240℃，白磷的着火点为40℃。 ②铜在加热时易与空气中的氧气反应。 【猜想与假设】 (1)甲同学：可能是导管内原含有空气，后来留有吸入的水，影响实验结果。 乙同学：可能是瓶内残留气体中还有氧气。 你还能作出的猜想 。 【交流与讨论】 (2)若改用另一种物质也能完成该实验，该物质需要满足 （至少2点）的条件。 (3)他们利用金属的导热性对课本上的实验装置进行了图2所示的改进（其他仪器忽略）。 ①甲同学提出应把红磷换为白磷，理由是 。 ②与课本上的实验装置相比较，该装置的一个优点是 。 【探究与反思】 (4)为了验证乙同学的猜想，将铜粉放在残余气体中加热，观察到铜粉变黑色，证明乙同学的猜想 （填“合理”或“不合理”）。 (5)大家用改进的实验装置（如图2所示）进行实验，待玻璃管冷却、管内白色的烟幕消失时，左玻璃管内的液面上升了 格，为了得到较准确的结果，此时应该怎么操作后才能读取左管液面的刻度？ 。 7．实验室有一瓶标签受到腐蚀（如图所示）的无色溶液，老师叫各小组开展探究。 【提出问题】 这瓶无色溶液究竟是什么物质的溶液？ 【猜想与假设】 经了解得知，这瓶无色溶液原来是放在存放盐溶液的柜子里。由此猜测：可能是碳酸钠、碳酸氢钠、氯化钠、硫酸钠、硝酸钠中某一种。 【理论分析】 为了确定该溶液，他们首先进行了分析： （1）甲同学根据标签上的组成元素认为一定不可能是 溶液。 （2）乙同学提出，碳酸氢钠、硝酸钠的溶液也不可能，他的依据是 。 【设计实验】 为了确定该溶液究竟是剩余两种盐的哪一种溶液，他们设计了如下实验： 实验操作 实验现象 ①取少量该无色溶液于试管中，慢慢滴加BaCl2溶液 ②静置后，倒出上层清液，向沉淀中滴加稀盐酸 产生白色沉淀 产生大量气泡，沉淀消失 【实验结论】 （3）该瓶无色溶液是 。 【实验反思】 （4）丙同学认为原设计的实验还可简化，同样达到鉴别的目的。丙同学设计的实验如下（将实验操作及实验现象填入相应的空格中）： 实验操作 实验现象 （5）下列物质能与Na2CO3溶液反应产生与步骤①类似实验现象的是 。 A Ba（OH）2 B CaCl2 C KNO3 D H2SO4 8．网课结束返校复课后，小明在帮老师整理实验台时发现，盛有氢氧化钾(KOH)固体的试剂瓶没有盖上瓶盖，决定用实验的方法对这瓶样品的成分和含量展开探究。 【查阅资料】①KOH与NaOH的化学性质相似，在空气中易与CO2反应而变质。 ②碳酸钾(K2CO3)溶液呈碱性：氯化钙溶液、氯化钾溶液呈中性。 ③浓硫酸具有很强的吸水性：碱石灰常用于吸收水蒸气和二氧化碳。 请用化学方程式解释氢氧化钾在空气中变质的原因： 。 活动一：探究氢氧化钾样品中的成分。 【作出猜想】 猜想Ⅰ：只含KOH； 猜想Ⅱ：含KOH和K2CO3； 猜想Ⅲ：只含K2CO3。 【设计实验】 操作步骤 实验现象 实验结论 ①取少量样品于试管中，加入足量稀盐酸。 (选填“有”或“无”)气泡产生 猜想Ⅰ不正确 ②另取少量样品于试管中，加水溶解，加入过量CaCl2溶液，振荡后过滤，再往溶液中滴加无色酚酞溶液。 猜想Ⅱ正确，而猜想Ⅲ不正确 活动二：测定样品中K2CO3的质量分数。 另取10g样品与足量稀硫酸反应，通过利用C装置测定反应产生的CO2气体的质量，可计算K2CO3的质量分数。 ③打开弹簧夹，先对A和B装置通入一会儿N2，以排尽A和B装置中含有的二氧化碳，再接上C和D装置。 ④关闭弹簧夹，加入足量的稀硫酸，A装置中反应产生二氧化碳气体的化学方程式为： 。 ⑤实验结束后，还要再通一会儿N2。若省略这一步骤，则测得样品中碳酸钾的质量分数将 (选填“偏低”、“偏高”或“不变”)。 9．某兴趣小组同学去盐场参观，带回了部分粗盐样品，并对其进行了如下探究：    (1)操作③的名称是 (2)操作④中用到玻璃棒，作用为 。 (3)实验结束后称量获得的精盐，并计算精盐的制得率，发现制得率较低，其可能原因是 (填序号)。 A．食盐没有全部溶解即过滤    B．蒸发时食盐飞溅剧烈 C．蒸发后，所得精盐很潮湿    D．器皿上沾有的精盐没全部转移到称量纸上。 (4)查阅资料得知：粗盐中除含少量泥沙等不溶性杂质外，还含有少量的可溶性杂质(假定可溶性杂质只有MgCl2一种)，为了得到较纯净的氯化钠，小组同学将所得的“精盐”又作了如下处理：    ①白色沉淀的化学式为 。 ②在得到的滤液中加入足量的稀盐酸的目的是 。 10．实验桌上现有一包白色粉末，可能是氢氧化钠、硫酸钠、碳酸钠和氯化铜中的两种或两种以上组成。现将其放入一干净的烧杯M中，加入足量的水后，固体全部溶解得到无色溶液，再滴加几滴无色酚酞，溶液变为红色。根据所学化学知识和以上实验，可以排除白色粉末中无 ，原因是 。 为进一步确定白色粉末的成分，同学们进行了如下探究。 【查阅资料】碳酸钠溶液呈碱性；氯化钡溶液和硫酸钠溶液呈中性。 【讨论猜想】经过分析，针对白色粉末的组成，大家提出如下猜想： 小红：氢氧化钠、硫酸钠；　小华：氢氧化钠、碳酸钠； 小明：碳酸钠、硫酸钠；　  小亮：氢氧化钠、碳酸钠和硫酸钠。 【实验分析】四位同学共同设计并进行了如下实验： 实验步骤 实验现象 实验结论 1．取烧杯M中的少量溶液于试管A中，向其中加入一定量的稀盐酸 溶液由红色变为无色且有气泡产生 的猜想不正确 2．另取烧杯M中的少量溶液于另一试管B中，向其中加入过量氯化钡溶液 小明的猜想不正确 3．继续向试管B中加入过量的稀盐酸 的猜想不正确，小亮的猜想正确 实验完毕后，同学们将试管A、B中的物质倒在同一个烧杯中，然后过滤，滤液中除酚酞外一定还含有的溶质有 。 11．逻辑推理是化学学习常用的思维方法。某校研究性学习小组在做“寻找新的催化剂”课题时，发现将生锈的铁钉放到过氧化氢溶液中，也可以加快过氧化氢的分解速率。于是，他们对此展开探究： （1）提出问题：什么物质是该反应催化剂？ （2）设猜想与假设：下面是组内两位同学所作的猜想，请你完成小华的猜想。 【假设一】小芳同学：铁钉表面的铁锈（氧化铁）是H2O2溶液分解反应的催化剂。 【假设二】小华同学：铁钉里的 是H2O2溶液分解反应的催化剂。 （3）实验与结论： 实验操作 实验现象 实验结论 实验I：把一定质量的氧化铁粉末加入到装有10mL5％的过氧化氢溶液的试管中，并用一根带火星的小木条置于试管口，观察现象。 反应的化学方程式 假设一成立 实验Ⅱ：取10mL5％的过氧化氢溶液于另一支试管中，加入 ， 并用一根带火星的小木条置于试管口，观察现象。 无现象 假设二 （填“成立”或“不成立”） 12．某班同学用木炭粉和氧化铜按图示装置进行实验。实验过程中发现有的小组“黑色固体变红色”这一实验现象不明显。小组同学对此异常现象进行如下探究。    【知识回忆】碳和氧化铜反应的化学方程式为，理论上碳和氧化铜的质量比为 。 【作出猜想】产生异常现象可能与所取用木炭粉和氧化铜的质量比有关。 【实验探究】小组同学用总质量相同但质量比不同的木炭粉和氧化铜的混合物（不考虑其中杂质）分别进行实验，部分实验现象记录如下： 实验序号 m（C）：m（ CuO） 实验后A处试管中固体颜色 C处导管口的现象 1 1：8 红色固体中有少量黑色固体 尾气燃烧 2 1：9 红色固体中有较少量黑色固体 尾气燃烧 3 1：10 红色固体中有很少量黑色固体 尾气不燃烧 4 1：11 红色固体中有极少量黑色固体 _____ 5 1：12 红色固体中无黑色固体 尾气不燃烧 6 1：13 红色固体中有较多黑色固体 尾气不燃烧 【交流讨论】 （1）实验4中“C处导管口的现象”是 。 （2）上述探究可得出，实验时所用木炭粉和氧化铜的质量比控制在1：10~1：12，可观察到黑色固体明显变红，同时还可减少 （填化学式）排放，防止空气污染。 （3）实验6反应后A处试管中黑色固体物质的成分是 。 【反思评价】分析发现，实验5中m（C）：m（CuO）的比值与理论值不符，实验后却无黑色固体残留。请用化学方程式解释实验中过量的黑色固体消失的原因： （写一个即可）。 13．某化学兴趣小组的同学学习了催化剂的知识后，想探究氧化铜能否作为过氧化氢分解的催化剂，他们进行了如下探究： 【作出猜想】 氧化铜能作过氧化氢分解的催化剂。 (1)【实验探究】 实验 实验步骤 实验现象 实验结论 实验一 在试管中加入10mL5%的过氧化氢溶液，然后将带火星的木条伸入试管中 常温下，过氧化氢分解速率非常缓慢，放出很少量氧气 实验二 在装有10mL5%的过氧化氢溶液的试管中加入少量氧化铜，然后将带火星的木条伸入试管中 有较多气泡产生，木条复燃 氧化铜能 过氧化氢的分解速率 【讨论与反思】 (2)经过上述两个实验， (填“能”或“不能”)说明氧化铜是过氧化氢分解的催化剂。还需要设计实验证明氧化铜在反应前后的 不变。 14．某化学实验小组对“影响石灰石与盐酸反应速率的因素——盐酸的浓度和石灰石的颗粒大小等”进行了如下实验探究。 【进行实验】    室温下，选用20mL不同溶质质量分数的盐酸（4%和6%）分别与1g颗粒状和块状的石灰石进行实验（固定夹持仪器略去） （1）石灰石与盐酸反应的化学方程式为 。 （2）按上图装置进行实验，在装药品前应检查该装置的气密性，具体的做法是 。 【处理数据】 （3）实验小组进行实验后，获得的相关实验数据如下表所示： 实验编号 盐酸溶质质量分数（均取20mL） 石灰石固体形状（均取1g） 二氧化碳体积（mL）（均收集前30S的气体） a 4% 颗粒 64.0 b 4% 块状 40.4 c 6% 颗粒 98.2 d 6% 块状 65.3 ①比较不同溶质质量分数的盐酸对反应速率的影响，可选择的实验编号是 ，由此可得到的结论是 。 ②从上述实验中得出石灰石的颗粒大小对反应速率影响的结论是 。 【拓展延伸】 （4）下表是实验时记录生成的二氧化碳气体体积和对应的时间的一组实验数据（每间隔4S读数一次）： 时间/S 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 气体体积/mL 16.0 22.2 29.4 39.3 50.4 57.6 62.0 64.7 66.0 66.0 从上表数据可以分析得出，到20S后反应速率逐渐变 ，其主要原因是 。 （5）你认为影响石灰石与盐酸反应速率的因素还有 ，请设计实验方案验证你的猜想 。 15．某化学课堂围绕“酸碱中和反应”，将学生分成若干小组，在老师的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】将一定量的稀加入到盛有NaOH溶液的小烧杯中 【学生板演】 (1)该反应的化学方程式为 ； 【提出问题】实验中未观察到明显现象，部分同学产生了疑问：反应后溶液中溶质是什么呢？ 【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： (2)猜想一：只有 猜想二：有和 猜想三：有和NaOH 猜想四：有和NaOH 乙组同学对以上猜想提出质疑，认为有一种猜想是不合理的，不合理的猜想是 ； 【实验探究】 (3)丙组同学取烧杯中的溶液少量于试管中，滴加几滴溶液，无明显变化，溶液中一定没有 ，则不合理的猜想是 ； (4)为了验证其余猜想，各学习小组利用烧杯中的溶液，并选用老师提供的pH试纸、铜片、溶液、溶液，进行如下三个方案的探究： 实验方案 测溶液pH 滴加溶液 滴加溶液 实验操作 实验现象 试纸变色，对照比色卡， 产生白色沉淀 实验结论 溶液中有 溶液中有 溶液中有 【得出结论】通过探究，全班同学一致确定猜想二是正确的； 【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】中存在两处明显错误，请大家反思，同学们经过反思发现了这两处错误： (5)实验操作中的错误是 ； (6)实验方案中也有一项是错误的，错误的原因是 。 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 $$