2024年中考化学分类练习：科学探究题

2024年中考化学分类练习：科学探究题 1．某化学兴趣小组同学用下列仪器和装置制取乙烯（C2H4），并用氧气将C2H4氧化成CO2和H2O，从而测定乙烯中碳、氢两种元素的质量比，如图所示，请回答下列问题。（资料：有机物不完全燃烧会生成一种有毒气体；无水氯化钙是一种常见的吸水的干燥剂；NaOH固体可吸收二氧化碳和水蒸气。 （1）仪器A的名称为 。 （2）实验室制备乙炔的化学方程式为CaC2+2H2O＝C2H2↑+Ca（OH）2；该小组同学受实验制备C2H2的启发，用Mg2C2固体与水反应来制备乙烯，并发生类似的化学反应，写出该反应的化学方程式 ； （3）装置己的作用是 ； （4）实验前称得丁、戊两装置的质量分别为m1g和n1g，实验完毕，称得丁、戊两装置的质量分别变为m2g和n2g，则测定乙烯中碳、氢两种元素的质量比为 （用最简分数形式表示）。 （5）能否将装置丁换成氧化钙 （填“能”或者“否”）。 （6）若丙装置中没有CuO，则测定结果 （填“偏高”、“偏低”或“不变”，下同）；若不接乙装置，则测定结果 。 2．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，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，太家纷纷提出猜想．甲组同学的猜想如下： 猜想一：只有Na2SO4猜想二：有Na2SO4和H2SO4 猜想三：有Na2SO4和NaOH 猜想四：有Na2SO4、H2SO4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】（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，并选用老师提供的pH试纸、BaC12溶液、Na2CO3溶液，进行如下三个方案的探究． 实验方案 测溶液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 有气泡产生 产生白色沉淀 实验结论 溶液中有H2SO4 溶液中有H2SO4 溶液中有H2SO4 【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（2）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： 实验操作中的错误是 ． 实验方案中也有一个是错误的，错误的原因是 ． 3．2021 年 12 月 9 日，某校九年级同学观看“天宫课堂”，观察到王亚平 老师往蓝色水球里塞入半片泡腾片，水球中产生了很多小气泡，而且气泡一直附着 在水球内部。兴趣小组的同学对此现象产生了浓厚的兴趣，他们买了一些维生素 C 泡腾片，展开了以下实验探究。 【信息检索】 ①普通维生素 C 片的主要成分是维生素 C，辅料为淀粉和硬脂酸镁。维生素 C 泡腾片的主要成分是维生素 C，辅料为乳糖、酒石酸（与盐酸有类似的化学性 质）、碳酸氢钠。 ②维生素 C 广泛存在于新鲜蔬菜水果中，可预防坏血病，也可用于慢性病的 辅助治疗。一般情况下，大多数人可以从日常膳食中获得足够的维生素 C．长期过 量服用维生素 C 补充剂，有害身体健康。 ③当水温超过 60℃时维生素 C 会被破坏。维生素 C 泡腾片不适合与某些药物一同服用。 活动一： 探究维生素 C 泡腾片放入水中，产生了哪种气体。 【作出猜想】普通维生素 C 片放入水中，不会产生气泡，维生素 C 泡腾片放入水 中却产生了大量的气泡，该气体可能是 CO2。 【进行实验】 实验步骤 实验现象及化学方程式 实验结论 方案一：将维生素 C 泡腾片放入盛有水 试管中，将燃着的木条伸入试管中、 实验现象： 。 产生 的 气 体是 二 氧 化碳 方案二：将维生素 C 泡腾片放入盛有水试 管中，将产生的气体通入 。 实验现象：溶液变浑浊。化学方程式： 。 【实验反思】小王同学认为方案一不能得出产生的气体是二氧化碳的结论，原因是 。 活动二：探究维生素 C 泡腾片放入水中，产生二氧化碳气体的原理 【作出猜想】可能是酒石酸与碳酸氢钠反应生成的二氧化碳。 【进行实验】取少量碳酸氢钠（NaHCO3）于一支试管中，向其中滴加稀盐酸（代 替酒石酸），观察到 ，说明二氧化碳是由酒石酸与碳酸氢钠反应生成的。 【原理分析】稀盐酸与碳酸氢钠反应生成碳酸，碳酸分解产生二氧化碳。请写出稀盐酸与碳酸氢钠反应方程式 。 【实验总结】 （1）日常服用维生素 C 泡腾片时应注意 。（双选） A．水温超过60℃时，不宜服用维生素C泡腾片 B．水温低于60℃，不与酸性物质同时服用 C．维生素C可以长时间大量服用 （2）在地面实验中同学们发现泡腾片放入水中产生的气泡会在水中上浮，到液面时破裂，气体逸散于空气中、而在天宫，气泡一直附着在水球内部。神奇的宇宙现象激励着同学们继续探究科学的奥妙。 4．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 实验结论 甲 将打磨好的R丝插入盛有硫酸铜溶液的试管中 。                 猜想一正确 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 。 写出铁丝与稀盐酸反应的化学方程式 。 【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性强弱的常见方法有： （1）金属与氧气反应的难易和剧烈程度； （2）金属与酸溶液是否反应或反应的剧烈程度； （3）金属与 是否反应。 5．如图是探究过氧化氢分解制取氧气时，二氧化锰作用的实验设计流程。 I、在试管中加入5mL6%的过氧化氢溶液，把带火星的木条伸入试管，观察现象。 Ⅱ、接着向I的试管中加入mg二氧化锰，再把带火星的木条伸入试管，观察现象。 III、待Ⅱ试管中无现象时，加入过氧化氢溶液，把带火星的木条伸入试管，观察现象。      (1)图示中有明显实验操作错误的实验编号是 。 (2)图示①③⑤中带火星的木条能复燃的是 。 (3)若要证明二氧化锰是催化剂，还需要补充测定反应后二氧化锰的 。 (4)写出实验室用过氧化氢溶液制取氧气的化学方程式 。 6．用过氧化氢进行相关实验，回答下列问题： 【实验I】探究MnO2、CuO对过氧化氢分解的催化效果，实验装置和数据如下图所示。 实验序号 过氧化氢溶液 催化剂 收集50mLO2所用时间 实验1 30mL 2% 粉末状MnO2 0.2g 21s 实验2 30mL 2% 粉末状CuO mg 47s (1)表格中m值为 。 (2)实验1中制取氧气的文字表达式为 。 (3)结论：MnO2对过氧化氢分解的催化效果比CuO好，得出该结论的依据是 。 【实验Ⅱ】探究过氧化氢溶液浓度对分解速率的影响（二氧化锰均为0.5g，过氧化氢溶液均为5mL，三颈瓶容积为250mL），采用如图甲所示装置进行实验，并依据数字传感器数据绘制图乙、丙的图像：    (4)图乙说明过氧化氢溶液浓度越高，反应速率越 （填“快”或“慢”），以10%H2O2溶液为例，三颈瓶内气压由高缓慢降低的原因是 。 (5)从图丙可得出过氧化氢溶液分解时，浓度与温度的关系是 。 【实验反思】在设计上述实验时，都只改变一个影响因素，保持其他因素不变。 7．在化学兴趣小组的活动中，老师让甲同学给大家表演了一个小魔术：“清水变红酒，红酒变牛奶”。A、B、C三种溶液分别是氯化钙溶液、酚酞溶液、碳酸钠溶液中的某一种。 【实验活动】 【交流讨论】同学们根据新奇的现象展开了热烈的讨论。 乙同学：“清水变红酒”就是无色溶液变红。 丙同学：“红酒变牛奶”就是红色褪去，溶液中产生白色浑浊。 大家都点头认同。 【提出问题】甲同学：A、B、C分别是什么？为什么能出现上述现象呢？ 【解释结论】丁同学：根据步骤2的现象可确定C为 (填名称)。 戊同学：产生步骤1的现象还无法确定A、B各是什么。 【实验证明】乙同学：另取A于试管中，把C滴加到A中观察到产生浑浊，因此他断定A是 (填化学式)溶液，同时也确定了B。 【深入交流】甲同学：A中加入C时，溶液中离子数目变化如右图所示，b表示的离子是 (填离子符号)。 【总结归纳】 ①从生成物的角度考虑，发生复分解反应的条件是 。 ②将氢氧化钠溶液和氯化镁溶液混合，溶液中数目发生改变的离子是 。 8．松花蛋是我国特有的一种传统美食。某化学兴趣学习小组进行了“松花蛋制作”的项目研究，请结合任务回答问题。 【任务一】品松花蛋，初识松花蛋的酸碱性。 同学们品尝松花蛋时，发现松花蛋略有涩味，加入食醋涩味减轻，他联想到碱性物质通常有涩味，推测松花蛋中含有碱性物质。 【任务二】浸松花蛋粉，寻找涩味缘由。 取适量松花蛋粉(用于制作松花蛋泥的原料)，加入足量水，搅拌、过滤、测得滤液pH=12，证明滤液中含有碱性物质。 【提出问题】滤液中的碱性物质是什么? 【查阅资料】松花蛋粉中主要含有生石灰、食盐、纯碱等。 【分析推理】松花蛋粉加水调和时发生如下反应：， (写化学方程式) 甲同学认为滤液中的碱性物质是氢氧化钠。乙同学对甲同学的说法提出了质疑，认为滤液中的碱性物质除氢氧化钠外，还可能含有 (填化学式)或氢氧化钙。 【实验探究】 操作 现象 结论 取滤液少许，向其中加入 无明显现象 滤液中不含 另取滤液少许，向其中加入碳酸钾溶液 滤液中含有氢氧化钙 【任务三】腌松花蛋，制作传统美食。 同学们戴上手套。将松花蛋粉加入容器中，慢慢加水，并不断搅拌。充分反应后冷却，得到松花蛋泥，将松花蛋泥均匀习裹到新鲜鸭蛋上密封。 从安全的角度说明“慢慢加水，并不断搅拌”的目的是 。 9．同学们在学习了催化剂的知识后提出问题：氧化铁固体（Fe2O3，难溶于水），在过氧化氢溶液制氧气的反应中能否起到类似二氧化锰的催化作用呢？ 【作出猜想】 Ⅰ、Fe2O3既不是催化剂，也不是反应物，反应前后质量和化学性质都不变； Ⅱ、Fe2O3是反应物，会生成 O2，反应前后质量和化学性质都改变； Ⅲ、Fe2O3是该反应的催化剂，反应前后 。 【进行实验】用天平称量 1gFe2O3固体，取 10mL10%的双氧水于试管中，进行以下 7 个步骤的实验探究。 步骤⑦：步骤⑥后，将所得的固体再次放入等量的过氧化氢溶液中，重复完成实验②③，并观察现象。 【寻找证据】 步骤①现象 步骤③现象 步骤⑥结果 步骤⑦现象 得出结论 溶液中缓慢放出气泡， 带火星的木条不复燃 溶液中较快放出 气泡， 固体质量为 g 溶液中较快放出 气泡，木条复燃 猜想Ⅲ成立 【实验分析】写出氧化铁催化过氧化氢分解的反应文字表达式 ，步骤⑦中的重复实验，目的是证明验证氧化铁在反应前后 不变。 【表达与交流】步骤③中，试管中各物质质量随反应时间 t 变化曲线正确的是 （填字母） 10．铜片久置于空气中表面会变绿，某同学设计并进行实验，探究铜变绿的条件。 【查阅资料】1 铜绿的成分是碱式碳酸铜(Cu2(OH)2CO3)，碱式碳酸铜能与盐酸反应。 2 浓硫酸具有吸水性，可以作为某些气体的干燥剂。 【猜想与假设】常温下，铜片变绿可能与O2、CO2、水蒸气有关。 【进行实验】利用下图1装置分别制取并收集气体于试管中，制取气体原理及收集气体等操作见下表。将收集好的气体，用图2所示装置进行4个实验，通过控制与铜片接触的物质，进行实验并持续观察实验现象。    编号 主要实验操作 实验现象 1 甲中盛有过氧化氢溶液和二氧化锰，收集一试管气体 铜片始终无明显变化 2 甲中盛有大理石和稀盐酸，收集一试管气体 铜片始终无明显变化 3 甲处先用过氧化氢溶液和二氧化锰反应收集半试管气体，再换盛有大理石和稀盐酸的装置，继续收集至一试管气体 一段时间后铜片绿 4 甲处先用过氧化氢溶液和二氧化锰反应收集半试管气体，再换盛有大理石和稀盐酸的装置，继续收集至一试管气体，并向气体中加入适量浓硫酸 钢片始终无明显变化 【解释与结论】（1）实验1的目的是验证 。 （2）实验2制取气体反应的化学方程式为 。 （3）得出“铜片变绿一定与O2有关”的结论，依据的两个实验是 。(填编号) （4）上述实验可推知，铜片变绿的条件是 。 【讨论与交流】（5）同学们猜想碱式碳酸铜与盐酸反应有二氧化碳生成，证明此猜想所需试剂是 。铜绿在加热条件下会分解生成三种氧化物，请写出铜绿分解的化学反应方程式 。 11．某校化学兴趣小组欲探究CO2与NaOH溶液反应后的溶质组成。 【查阅资料】20℃时，几种物质在水中的溶解度（S）： 物质 Na2CO3 NaHCO3 Ca（HCO3）2 Ca（OH）2 Ba（OH）2 NaOH S/g 21.5 9.6 16.6 0.165 3.89 109 【实验探究I】 实验一：取两只充满CO2的矿泉水瓶，分别加入50mL的水和等体积的NaOH溶液，立即拧紧瓶盖，实验如图，充分振荡。 （1）瓶子变瘪程度A B（填“>”“=”或“<”）。 实验二：验证B瓶中反应生成了Na2CO3，取少量B瓶中的溶液，滴加过量BaCl2的溶液，有白色沉淀生成，静置。 （2）实验中不宜将BaCl2溶液换成CaCl2溶液，原因是 。 实验三：取少量实验二中的上层清液，滴入几滴酚酞。 （3）溶液变红色。说明清液中还有 （填化学式）。 【实验探究Ⅱ】 【查阅资料】 ①本实验条件下，NaOH溶液、Na2CO3溶液和 NaHCO3溶液的pH分别约为14.0、12.0和8.5。 ②将CO2通入少量的澄清石灰水中，溶液变浑浊，继续通CO2气体，浑浊逐渐消失，其消失过程中发生的反应为： 【提出猜想】过量CO2与NaOH溶液反应后的溶质中可能含有：Na2CO3、 NaHCO3。 【进行实验】小明在老师的帮助下利用数字传感器完成了以下实验。室温（约20℃）下，将8 g NaOH溶于190g水中，然后向其中持续通入二氧化碳气体，同时用数字传感器测定溶液的pH值，所得数据如图2所示： 【得出结论】 （1）实验中，用“分液漏斗”而不用“长颈漏斗”的原因是 。 （2）根据资料和图象判断：M点溶质应为 （填化学式）。 【反思交流】 （3）待pH不再变化后，取适量溶液，向其中滴加几滴稀盐酸可观察到的现象为 。 12．初三 13 班的“张董丁钧”实验探究小组进行氧气含量的测定和制取氧气的探究，请你一起参与。 Ⅰ、【实验目的】探究空气中氧气含量。 【实验设计】探究小组设计了甲、乙、丙三种方案测定空气中氧气含量。    【实验分析】 （1）大家一致认为， （填“甲”、“乙”或“丙”）同学的实验设计存在问题，不能用于空气中氧气含量的测定。 【进行实验】探究小组根据甲、乙装置图的进行实验，请你一起来完成实验报告。张轩同学甲装置进行实验，它的操作过程如下： ①检查气密性后，将 c 处的止水夹夹紧，点燃红磷并迅速插入广口瓶中。 ②待燃烧停止，整个装置冷却至室温后，将 c 处的止水夹打开。 ③实验前原广口瓶中空气的体积为 400 mL。待烧杯中的水不能再进入广口瓶后，打开广口瓶的橡胶塞，将广口瓶中的水全部倒入到 100 mL 量筒中，测得其中水的体积为 78 mL。回答下列问题： （2）该同学测得的空气中氧气的体积分数为 %，与理论值 21%相比较，产生误差的原因很可能是 （导气管的体积可忽略不计，写一点即可）。董均利用乙装置进行实验，选用容积为 35 mL 的试管和 20 mL 的注射器作反应容器。实验过程由于操作疏忽，弹簧夹没有夹紧。 （3）乙实验中，能看到的现象是 。 Ⅱ、二氧化锰和过氧化氢酶均能催化过氧化氢分解制取氧气。为比较两者的催化能力，丁文同学按图甲所示装置进行了如下实验。    【查阅资料】过氧化氢分解为放热反应；温度过高，过氧化氢酶的活性反而会降低。 【实验步骤】 ①连接好装置，检查装置的气密性。 ②取 1.5 毫克过氧化氢酶和 8 毫升蒸馏水加入容器中，搅拌后塞紧橡皮塞。 ③用注射器 A 从容器中抽出 2 毫升气体，用注射器 B 将 2 毫升 H2O2溶液注入容器中，采集数据。直至反应结束。 ④用 3.1 毫克、3.6 毫克过氧化氢酶及 1.5 毫克、5.6 毫克、10.7 毫克二氧化锰重复上述实验， 获取数据如图乙。 （1）检查装置气密性的方法是 。 （2）丁文分析相关数据，得出“过氧化氢酶对过氧化氢的催化能力比二氧化锰强”这一结论，其依据是 。 （3）陈棵推测：过氧化氢酶质量过大，可能导致实验过程中突然变慢。理由是 。 13．二氧化碳的研究是一项重要课题。某小组以“探究二氧化碳的奥秘”为主题开展项目式学习。 【任务一】认识实验室制取二氧化碳的药品 该小组同学按下表进行实验，取等质量大理石加入足量酸中，杂质不与酸反应，产生的二氧化碳的体积随时间变化曲线如图1所示。 实验编号 药品 I 块状大理石、7%稀硫酸 Ⅱ 块状大理石、7%稀盐酸 Ⅲ 粉状大理石、7%稀盐酸 (1)如表中实验Ⅲ对应如图曲线 (选填“甲”“乙”或“丙”)。小组同学制二氧化碳气体时，不用实验I药品制备二氧化碳的原因是 。 (2)实验Ⅱ中反应的化学方程式是 。 【任务二】选择收集方法。二氧化碳在不同溶剂中的溶解度如下表。 物质种类 水 酒精 饱和NaHCO3溶液 每毫升液体中溶解二氧化碳的体积 1ml 3.6ml 几乎不溶 (3)利用图2装置收集一瓶纯净的二氧化碳，集气瓶中的液体选择 效果最好。 【任务三】认识二氧化碳的性质。 将干燥的CO2气体通入如图所示的装置中. (4)b处观察到的现象是 ，其原因是 （用化学方程式表示）。 (5)通入一段时间后，d处两支蜡烛的现象 。 14．某兴趣小组设计实验探究氢氧化钠的性质，请你参与他们的探究。 【实验过程】 实验 实验一 实验二 实验三 实验操作    实验现象 产生有刺激性气味的气体，湿润的红色石蕊试纸变蓝 无明显现象 实验结论 氢氧化钠能与硫酸铜发生反应 氢氧化钠不能与硫酸发生反应 【实验反思】 （1）实验一中发生反应的化学方程式为： 。 （2）实验二中若用干燥的红色石蕊试纸，实验一段时间后，试纸也会逐渐变蓝，可能的原因是： 。 （3）某同学认为实验三的结论不正确，他改进的实验方案是（写出实验步骤及现象）： ，则证明氢氧化钠与稀硫酸能发生反应。 【联想交流】由实验三联想到二氧化碳通入到氧化钠溶液中也没有明显现象，如何证明他们发生了化学反应呢？同学们设计如图所示的对比实验方案。    实验1：分别挤压两装置中的胶头滴管，观察到 现象时，证明二氧化碳与氢氧化钠发生了化学反应，甲实验的作用是 。 【提出问题】实验结束后乙瓶溶液中溶质是什么呢？ 【做出猜想】想一：碳酸钠。猜想二：碳酸钠和氢氧化钠。 实验2： 实验步骤 实验现象 实验结论 取2mL该无色溶液于试管中，逐滴加入稀盐酸 一段时间后才观察到有气泡产生 猜想二正确 【查阅资料】向Na2CO3溶液中逐滴加入稀盐酸时，反应分两步进行： ； （4）你认为由实验2得出的结论 （选填“是”或“不”）合理，依据是 。 实验3：同学们重新取少量该溶液于试管中，加入足量的BaC12溶液，主要作用是 ，然后加入 ，观察到 ，确认了猜想二正确。 【拓展应用】鉴别失去标签的碳酸钠溶液和稀盐酸时，可分别标记A和B，若不另加任何试剂要将二者鉴别开，你的方案是： （写出操作方法、现象和结论）。 15．某同学发现，上个月做实验用的氢氧化钠溶液忘记了盖瓶盖。对于该溶液是否变质，同学们进行了以下探究： 【提出问题】氢氧化钠溶液是否变质？变质程度如何？ 【做出猜想】 猜想一：氢氧化钠溶液未变质； 猜想二：氢氧化钠溶液完全变质； 猜想三： 。 【设计实验】请完成实验报告 实验步骤 实验现象 实验结论 ①取少量溶液于试管中加入 充分反应。 溶液中含有碳酸钠 ②将步骤①试管中的物质过滤，向滤液中加入 溶液变红 猜想三成立 【反思拓展】 （1）实验步骤①加入该溶液的目的 。 （2）分别取两份完全变质的氢氧化钠溶液样品于试管中，向其中一份加入盐酸有气泡产生，另一份加入氢氧化钙溶液有白色沉淀产生，然后将两支试管中所有物质一起倒入废液缸中，得到无色澄清溶液，所得溶液中溶质一定有 。    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 $$