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 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 1．中和反应是重要的化学反应，某小组以“探究中和反应”为主题展开实验探究。 (1)向滴有酚酞的氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸，当溶液颜色由红色变为无色时，说明氢氧化钠与稀盐酸发生了反应，该反应的基本反应类型为 。 (2)向氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸至恰好完全反应，反应前后溶液中存在的离子种类如图1所示，其中“”、“”、“”、“”表示不同离子。则“”表示 。(填化学符号) (3)用pH传感器按图2进行实验，将注射器内的液体全部缓慢注入烧瓶。烧瓶内溶液pH变化曲线如图3所示，当加入盐酸为 mL时，盐酸与氧氧化钠恰好完全反应。 2．现有银、铜、镁三种金属，某校化学兴趣小组的同学为探究银、铜、镁的金属活动性顺序，设计了如图所示的实验。    (1)镁片和银片在实验前需要先用砂纸打磨，其目的是什么？ (2)请写出实验Ⅲ中发生反应的化学方程式。 (3)通过如图实验还不能完全判断三种金属的活动性顺序，请你补充一个实验继续探究。(简要叙述实验步骤) 3．某化学科学小组要探究催化剂的种类影响分解反应速率的实验。在相同温度下，他们按下表数据把药品加入锥形瓶中进行实验，并用数字化传感器测得锥形瓶内氧气体积分数如图所示： 实验编号 ① ② ③ 溶液浓度 溶液体积 催化剂种类 无催化剂 粉末 粉末 (1)在②中 。 (2)证明粉末做催化剂效果最明显的依据是什么？ 4．质量守恒定律的发现对化学的发展作出了重要贡献。 (1)用上图所示3个实验可以验证质量守恒定律的是 (填序号)。 (2)从微观角度分析有助于我们理解质量守恒定律。下图是某反应的微观示意图，根据下图回答有关问题 ①从图中判断以下说法正确的是 A．该反应有单质生成 B．上图表示的微观变化过程中共有三种分子 C．分子是化学变化中最小粒子 D．参加反应的“”分子与“”分子的个数比为1:2 ②该反应的化学方程式为 。 ③根据上表，从原子角度分析，化学反应遵守质量守恒定律的原因是 。 5．答下列问题： (1)某科学兴趣小组将一定质量的镁粉加入到硝酸银和硝酸铜的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣，向滤渣中滴加稀盐酸有气泡产生。 则所得滤渣的成分为 ，滤液的成分为 。 (2)长久放置的铁钉表面生锈。 ①铁钉生锈的主要条件是铁与空气中的 同时接触。 ②实验中所用的水是经煮沸迅速冷却的蒸馏水，煮沸的目的是 。 ③为探究氯化钠溶液是否会加速铁锈蚀，现取两支洁净无锈的铁钉，设计如下图所示实验，一段时间后观察到②试管中的铁钉比①试管中的铁钉锈的更厉害，由该实验现象得出的结论为 。 6．某化学课外小组同学，用如图所示实验验证质量守恒定律。 (1)甲同学用A装置实验，在锥形瓶中先铺一层细沙，其作用是 ，此实验中气球的作用是 。 (2)乙同学用B装置实验，发现天平的指针 （填“偏左”、“偏右”或“不偏转”） (3)丙同学将烧杯放在天平左盘，使天平重新平衡。然后取下烧杯把铁钉放入试管中，一段时间后，再把烧杯放回天平左盘，最后天平是否平衡？ （填“是”或“否”）。 (4)丁同学用图中D实验，即镁带在空气中燃烧的实验来探究质量守恒定律时，发现一定质量的镁完全燃烧后留下的固体的质量比反应前镁带的质量轻，联系实验现象，可能的原因是 。 (5)A、B、C、D所示四个实验中能用质量守恒定律解释的是 （填字母）。 (6)有人认为，选用合适的催化剂，通过化学反应可直接把水转变成汽油（主要含碳、氢元素），从而解决能源紧缺问题。你同意这个观点吗？ （填“同意”或“不同意”）。请简要说明理由： 。 7．空气是一种宝贵的资源。 (1)洁净的空气属于 (填“混合物”或“纯净物”)，其中按体积分数计稀有气体约占 %，空气中 含量增多，可引起温室效应的加剧。 (2)某化学兴趣的同学经查阅资料得知人呼吸中各种气体的体积分数如表所示： 气体 X Y 二氧化碳 水 其他气体 吸入气体 78% 21% 0.03% 0.02% 0.95% 呼出气体 75% 15% 3.68% 5.44% 0.88% ①请你判断：表中Y是 。 ②将澄清石灰水倒入装有呼出气体的集气瓶中，振荡，发现 ，说明呼出气体中的二氧化碳含量比空气中的要高。 ③X气体在呼吸过程中没有参与化学反应，但在呼出的气体中体积分数却减少了，其原因是 。 8．某课外活动小组在学习了书本“空气中氧气含量的测定”实验，知道五氧化二磷（P2O5）不能随便排放在空气中，否则会对空气造成污染，所以对该实验进行了改进：在由两个注射器组成的密闭系统内共有50mL空气，如阁。然后给装有红磷的玻璃管加热。同时交替推动两个注射器的活塞，至玻璃管内的红磷变成白烟，且较长时间内无进一步变化时停止。停止加热后，待冷却至室温将气体企部推至一个注射器内。请根据你对上述实验的理解，回答下列问题： (1)请写出玻璃管内发生的反应化学方程式为 。 (2)实验结束后，注射器内的气体体积理论上应该减少约 mL。 (3)在实验的加热过程中，交替缓慢推动两个注射器的目的是 。 (4)上述实验只是粗略测定空气中氧气含量的一种方法，你认为造成该实验不够精确的可能原因是 （写出其中一种）。 9．请设计实验探究人呼出气体中二氧化碳和氧气与空气中二氧化碳和氧气有什么不同。 实验操作 实验现象 实验结论 取两块干燥的玻璃片，对其中一块哈气，对比两块玻璃片上发生的现象 放在空气中的玻璃片无明显变化，另一块上有白雾出现。 呼出气体中水蒸气的含量比吸入的空气中的多 10．绿矾（FeSO4•7H2O）是重要工业产品，可用于制备Fe2O3，复印用Fe3O4粉、还原铁粉等，开发利用绿矾工艺是一项十分有意义的工作。某研究性小组展开了系列研究。 Ⅰ．制备Fe2O3 【资料一】 （1）无水硫酸铜遇水变成蓝色的硫酸铜晶体。 （2）绿矾（FeSO4•7H2O）高温分解产生一种金属氧化物和几种气态非金属氧化物。 （3）SO2是无色有刺激性的有毒气体，能使品红溶液褪色；SO3在0℃是一种无色晶体。 甲同学用如图1装置制备Fe2O3并验证绿矾受热分解的其他产物： 实验过程中发现：A中有红棕色固体生成，B中无水硫酸铜变蓝，C中U形管内有无色晶体析出，D中品红溶液褪色。以上能证明有水生成的现象是 ，装置E的作用是 ，绿矾高温分解的化学方程式为 。 Ⅱ．制备Fe3O4 乙同学模拟生产复印用Fe3O4粉的实验流程如图2： 【资料二】Fe（OH）2是一种白色难溶于水的固体，在空气中易被氧气所氧化，制备时必须尽量排除氧气的干扰。 FeSO4溶液中加入NaOH溶液，反应的化学方程式依次为：① ，②4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3．由沉淀a获得Fe3O4的化学方程式为：Fe（OH）2+2Fe（OH）3=Fe3O4+4H2O，若制取Fe（OH）2，采取的实验操作是：向盛有5mL新制FeSO4溶液的试管中加入10滴植物油，然后用胶滴管加煮沸的NaOH溶液（已经排尽O2），图3中该实验使用胶头滴管的滴加NaOH溶液使用方法正确的是 （填字母）。 Ⅲ．制备还原铁粉 制备还原铁粉的工业流程如图4： （1）操作1的名称是 。 （2）粗还原铁粉经加工处理后变成纯还原铁粉，纯还原铁粉和水蒸气在高温条件下也可制得四氧化三铁，同时生成一种气体。其装置如图5所示： SAP材料用途较多，其吸水性强，湿润的SAP材料能为该反应持续提供水蒸气。实验开始一段时间后，观察到在肥皂液中有大量的气泡产生，此气泡用火柴即能点燃，同时有肥皂泡飘到空中。生成的气体是 ，干燥的SAP材料作用是 ，请写出该反应的化学方程式 。 11．国家环保总局已规定将各类实验室纳入环保监管范围。某中学九年级甲、乙两个班的同学分别做常见酸和碱与指示剂反应的实验，所做的实验和使用的试剂如图所示。实验后废液分别集中到各班的废液缸中，甲班废液呈红色，乙班废液呈蓝色。 （1）请你分析废液的成分：甲班废液含有 ；乙班废液中含有 。 （2）目前许多高校、中学以及科研单位的化学实验室排放的各类废液大都未经严格处理便进入了下水道。甲班的废液若直接排入铸铁管下水道，会造成什么危害? ；你建议如何处理甲班的废液? 。 12．金属在生产生活中起着重要作用。 (1)对Ag、Fe、Cu 三种金属活动性顺序的探究，下列所选试剂组不可行的是 。 ①Fe、Ag、CuSO4溶液 ②Cu、Ag、FeSO4溶液 ③Cu、FeSO4溶液、AgNO3溶液 (2)化学小组在实验结束后，进行了如下废液处理: ①写出Ⅱ中一定发生反应的化学方程式 。 ②滤液的组成可能是 。 13．为研究“影响金属与盐酸反应剧烈程度的因素”，兴趣小组取等质量且过量的锌片分别与等体积、浓度分别为5%、15%的稀盐酸在密闭容器里反应，并利用数字探头测量气压，测得两次实验中气压随时间变化关系的曲线如图2所示。请根据该图中信息得出两条合理结论。 14．根据如图所示装置验证二氧化碳的性质。 （1）实验二：向塑料瓶中分别加入等量的水，拧紧瓶盖，摇动塑料瓶，对比观察两塑料瓶变瘪情况，此实验得到的结论是 。 （2）实验后，向A中滴加紫色石蕊溶液，观察到溶液变为红色，其原因是 （用化学方程式表示）。 （3）以上实验中，可以证明二氧化碳密度比空气大的实验是 。 15．为了探究化学反应前后物质的总质量是否发生改变，甲同学和乙同学分别设计了下面两个实验，请根据图示回答问题： 【查阅资料】 ； (1)甲同学设计的实验如图A所示，反应前，托盘天平的指针指向刻度盘的中间；两种物质反应后，托盘天平的指针 （选填“向左”“向右”或“不”）偏转，原因是 。 (2)乙同学设计的实验如图B所示，通过实验得出结论：化学反应前后物质的总质量 。 (3)两位同学通过交流反思得到启示：在探究化学反应前后物质的总质量是否发生改变时，对于有气体参加或有气体生成的反应一定要在 装置中进行。 (4)从微观角度分析，在化学反应前后一定不变的是 （选填序号）。 ①原子种类    ②分子种类    ③原子数目    ④分子质量    ⑤分子数目    ⑥原子质量 16．对人体吸入的空气和呼出的气体进行探究：把氧气、二氧化碳、水蒸气（测湿度）传感器探头放入充满空气的食品保鲜袋中（如图1），通过导管向袋内呼出气体，采集的数据经处理在电脑屏幕上显示的图像如图2所示。其中表示二氧化碳体积分数变化的是 （填“X”“Y”或“Z”）；Y的体积分数在50s之后逐渐减小的原因是 ；200s时没有采集数据的所有气体的总体积分数为 。 17．“对比实验”是科学探究常用的方法，根据下列实验回答问题。 (1)实验1中，将大小相同的滤纸片和乒乓球碎片放在薄铜片的两侧，加热铜片的中部，观察到乒乓球碎片比滤纸片先燃烧，通过此现象说明燃烧的条件之一是______。 A．可燃物 B．与氧气接触 C．温度达到着火点 (2)实验2中，把干燥的紫色石蕊纸花和湿润的紫色石蕊纸花分别放入两瓶干燥的二氧化碳气体中，观察到干燥的紫色石蕊纸花不变色，湿润的紫色石蕊纸花变红，通过此现象说明CO2与水发生了反应且生成物具有 性。 (3)实验3是探究铁生锈条件的实验，会出现明显现象的是 （填序号，下同）。欲得出“铁生锈需要与氧气接触”的实验结论，需要对比 两次实验。 18．化学物质之间的反应奥妙无穷，有一次化学探究活动中，同学们从不同角度对稀盐酸与氢氧化钠溶液反应进行了探究，请你参与并填写以下空白： (1)如何用实验验证稀盐酸与氢氧化钠溶液能发生反应？ 第一组同学设计了实验方案一： 实验步骤 实验现象 结论 先用pH试纸测定稀盐酸的pH，再逐渐滴加氢氧化钠溶液并振荡，同时测定混合液的pH pH逐渐变大，最后pH≥7 稀盐酸与氢氧化钠溶液发生反应 ①请你分析上述方案中为什么强调只有测得pH≥7才能证明反应发生了呢？原因： ②写出稀盐酸与氢氧化钠溶液反应化学方程式： (2)探究稀盐酸与氢氧化钠溶液反应后，为探究稀盐酸和氢氧化钠溶液是否恰好完全反应，设计和实验方案二： 实验步骤 实验现象 结论 取少量上述反应后的溶液于试管中，滴加硫酸铜溶液 若 氢氧化钠溶液过量 无明显现象 稀盐酸与氢氧化钠溶液恰好完全反应。 此时有同学提出方案二不能证明稀盐酸与氢氧化钠溶液恰好完全反应，其原因是 ，为此还需要选择（填一种试剂） ，再进行实验即可。 试卷第10页，共10页 试卷第1页，共11页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．(1)复分解反应 (2)Cl- (3)20 2．(1)去除表面的氧化物薄膜 (2) (3)把银片放入硫酸铜溶液中 3．(1)0.3 (2)从图中可知：当溶液浓度为，溶液体积为，加入粉末和粉末和不加催化剂作对比，发现在图1中开始反应后，相同时间时加入二氧化锰粉末的锥形瓶内氧气体积分数最大 4．(1)B (2) B 反应前后原子的种类、数目、质量都没有发生改变 5．(1) Ag、 Cu 、 Mg Mg(NO3)2 (2) 水和氧气 除去溶解在水中的氧气 氯化钠溶液能加快铁钉的锈蚀 6．(1) 防止锥形瓶受热而炸裂 成密封系统，平衡装置内外压强，防止瓶塞飞出 (2)偏右 (3)是 (4)部分生成物氧化镁以白烟的形式逸散到空气中了 (5)A、B、C、D (6) 不同意 根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，水与油的所含元素不同，所以经过化学变化不可直接把水转变成汽油 7．(1) 混合物 0.94 二氧化碳/CO2 (2) 氧气/O2 澄清石灰水变浑浊 呼出的气体中，二氧化碳和水蒸气的增加量要比空气中减少的体积多，氮气含量虽然没变，呼出气体的总量却增大了，所以氮气的体积分数减少了 8．(1) (2)10 (3)使注射器内的氧气充分与红磷反应 (4)装置漏气（合理即可） 9． 将燃着的小木条分别插入盛有空气样品和呼出气体样品的集气瓶中 盛有空气集气瓶中，小木条正常燃烧；盛有呼出气体集气瓶中，小木条熄灭 呼出气体中氧气含量比空气中氧气的含量要低 向一瓶盛有空气样品和一瓶盛有呼出气体样品中，各滴入相同滴数的澄清石灰水，盖上玻璃片，振荡 盛有空气集气瓶中，澄清石灰水无明显变化；盛有呼出气体集气瓶中，澄清石灰水变浑浊 呼出气体中CO2含量比空气中CO2的含量要高 10． B中无水硫酸铜变蓝 吸收SO2防止污染空气 2FeSO4•7H2OFe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O↑ FeSO4+2NaOH=Fe（OH）2↓+Na2SO4 A 过滤 氢气 干燥剂或吸水作用（催化作用） 3Fe+4H2OFe3O4+4H2↑ 11． NaCl、CaCl2、HCl 一定含有NaCl、CaCl2，NaOH和Ca(OH)2至少有一种 废液会腐蚀铁质水管，造成污染 用适量的碱性物质中和(或将两班的废液按照一定的比例混和等) 12． ② 硫酸锌或硫酸锌和硫酸亚铁 13．等体积的盐酸，盐酸的浓度越大，产生的氢气越多；盐酸的浓度越大，反应的速率越快 14． 二氧化碳在水中的溶解性比氧气的强 CO2+H2O=H2CO3 实验一和实验三 15．(1) 向右 反应生成的氢气逸出 (2)相等 (3)密闭 (4)①③⑥ 16． X 水蒸气冷凝 76.86% 17．(1)C (2)酸 (3) ③     ②和③ 18．(1) 排除因氢氧化钠溶液的加入，稀释盐酸而引起pH变大 (2) 生成蓝色沉淀 若盐酸过量，加入硫酸铜溶液后也无明显现象 紫色石蕊试液（或锌粒、碳酸钠、氧化铜、氢氧化铜等） 答案第2页，共2页 答案第3页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $$