2024年中考化学三轮复习专项训练科学探究题

2024年中考化学三轮复习专项训练：科学探究题 1．小兰用图示装置验证CO2能与NaOH发生化学反应。推注射器活塞向充满CO2的集气瓶（甲）中注入过量的NaOH溶液，振荡集气瓶后打开止水夹。（不考虑微溶物） （1）向甲中注入NaOH溶液发生的化学反应方程式： （2）打开止水夹后观察到：乙中液体 ，且甲中的液体变浑浊。上述现象证明CO2能与NaOH发生化学反应。 （3）反应后将甲中混合物过滤，得到白色沉淀和无色滤液。小兰欲探究无色滤液中的溶质成分：小兰分析得出无色滤液中一定含 。（填化学式） 【提出问题】无色滤液中还含有哪些溶质? 【做出猜想】①Na2CO3； ②CaCl2； ③CaCl2和Na2CO3； ④无其他溶质。 小兰认为猜想 定不正确。（填数字番号） 【进行实验】 实验步骤 实验现象 实验结论 ①取少量滤液于试管中，滴加少量 溶液 无明显现象 猜想 成立 ②取少量滤液于试管中，滴加足量稀盐酸 有气泡产生 【实验交流】 小梅将步骤③中盐酸改为少量进行实验，没有观察到气泡（其他步骤和现象不变），小梅认为猜想④成立，你认为小梅的判断是否正确?请简述原因 。 2．礼贤烘焙坊制作糕点常用Na2CO3或NaHCO3作膨松剂，九中化学兴趣小组的同学们根据Na2CO3和NaHCO3进行了一系列探究。 [查阅资料] （1）溶解度比较： 溶解度 10℃ 20℃ 30℃ 40℃ Na2CO3 12.5g 21.5g 39.7g 49.0g NaHCO3 8.1g 9.6g 11.1g 12.7g （2）已知碳酸氢钠在270℃左右就能分解，而碳酸钠受热不分解。 [探究一]NaHCO3和Na2CO3溶解度差异的探究。 小贤同学分别取xg两种固体粉末加入20℃10g水中充分溶解，通过观察现象区分出碳酸钠和碳酸氢钠，x可能是 。 A．2    B．0.96    C．0.5    D．3 [探究二]测定某Na2CO3和NaHCO3混合物中NaHCO3的质量分数 [方案一]称取定质量样品，置于坩埚中加热至恒重后，冷却，称量剩余固体质量计算。 （1）坩埚中发生反应的化学方程式为： 。 （2）实验中确定加热至恒重的方法是： 。 [方案二]称取一定质量样品，置于小烧杯中，加适量水溶解；向小烧杯中加入足量Ba（OH）2溶液，计算沉淀的质量。 （1）实验中判断沉淀是否完全的方法是 。 （2）从烧杯中得到纯净的BaCO3固体，操作步骤依次为 。 [方案三]利用下图装置进行实验，装置B中放有20克样品（整套装置气密性良好，各装置中气体吸收剂足量）。    完成该实验要进行以下操作，正确的操作顺序为 。 ①点燃酒精灯；②熄灭酒精灯；③连接D、E装置；④通入一段时间的空气；⑤继续通入一段时间的空气 数据记录 装置C 装置D 实验前物质的质量/g 200.0 122.2 试验后物质的质量/g 201.8 124.4 [数据处理]计算：Na2CO3和NaHCO3混合物中NaHCO3的质量分数为 %。 3．2011年5月1日，我国实施“醉驾入刑”的新规，引起某探究小组的注意，并设计如下实验，对人酒后呼出的气体与空气组成进行比较（不比较水蒸气）。 【查阅资料】重铬酸钾溶液与乙醇反应，溶液由黄色变成浅绿色。 NaOH溶液能与CO2反应，常用来吸收CO2。 【提出假设】 ①呼出的气体中含有乙醇； ②呼出的气体中O2含量比空气的低； ③呼出的气体中CO2含量比空气的高。 【实验方案】 (1)按上图装置取气，吸气时打开止水夹 （填“a”或“b”，下同）， 呼气时打开止水夹 ，反复多次，得空气、呼出气体样品分别于A、C集气瓶中，取多瓶气样备用。 (2)请填写空格 实验步骤 预期现象和结论 ①向C集气瓶中伸入燃着的木条。 火焰变 ，证明假设 成立。 ②同时向A、C集气瓶中加入等量的澄清石灰水 若C集气瓶中 ，且较明显，证明假设3成立。C集气瓶中发生反应的化学方程式： ； ③分别向A、C集气瓶中加入少量重铬酸钾溶液。 若 ，证明 。 4．我校化学兴趣小组在探究“酸碱盐的相关性质”时，做了如图一所示的两个实验，实验结束后，小组同学将两支试管中的废液同时倒入一个洁净的烧杯中(如图二所示)，观察到有气泡产生，为确认烧杯内溶液中溶质的成分，同学们进行了如下探究。    【查阅资料】Na2SO4溶液、NaCl溶液均呈中性。 【提出猜想】 (1)猜想1：Na2SO4、NaCl； 猜想2：Na2SO4、NaCl和Na2CO3； 猜想3：Na2SO4、NaCl和 ； 猜想4：Na2SO4、NaCl、H2SO4和Na2CO3。 【交流讨论】 (2)小强同学认为猜想 一定是错误的，他的理由是 。 【进行实验】 (3)小明同学设计如下两个实验方案： 实验步骤 实验现象 实验结论 方案一 取少量烧杯中的溶液于洁净的试管中，加入无色酚酞溶液 猜想2不正确 方案二 取少量烧杯中的溶液于洁净的试管中，加入锌粒 有气泡产生 猜想 正确(填序号) 【反思与总结】 (4)小明同学认为，方案二中还可以选择___________试剂(填序号)，也能得出相同的结论。分析反应后溶液中溶质成分，除要考虑生成物外，还需考虑反应物是否过量。 A．Cu B．Cu(OH)2 C．CuO D．BaCl2溶液 5．催化剂在生产、生活和科研中有重要作用。 (1)小段在学习了实验室中用双氧水和二氧化锰制取氧气的实验后，了解到二氧化锰是双氧水分解的催化剂，就结合书本、老师的讲解和自己的理解对催化剂作了以下几点归纳， 你认为正确的是    ( ) A．催化剂能加快其他物质化学反应的速率 B．催化剂能使生成物质量增加           C．催化剂能促使反应能够进行 D．催化剂在化学反应前后，本身的质量和化学性质保持不变 (2)小王在帮小段得出正确结论后，两个人想探究其他一些物质如氧化铁是否也可作过氧化氢分解制氧气的催化剂。请你一起参与他们的探究过程，并回答下列问题。 [提出问题] 其他物质能作过氧化氢分解的催化剂吗? [猜想] 小段同学认为氧化铁可以代替二氧化锰。 [实验方案] 小段同学按下面步骤进行实验： ①在试管中加入5 mL 5％的过氧化氢溶液，把带火星的木条伸入试管中； ②用精密的天平准确称量0.5 g氧化铁红色粉末，并将其加入另一试管中； ③在步骤②的试管中加入5 mL 5％的过氧化氢溶液，把带火星的木条伸入试管中； ④待步骤③的试管中没有气泡后，进行“某一操作”，将固体洗净、干燥、称量，得红色固体的质量仍为0．5 g。 [现象与结论] 甲同学观察到步骤①中的现象为 ，步骤③中带火星的木条复燃。 [反思] (1)步骤④中进行的“某一操作”是 ，该操作需要用到的玻璃仪器是： ； (2)小王同学认为在步骤④后还需增加一个实验，请你写出该实验的操作方法和现象 (3)小王同学发现在步骤③中向试管中加入5 mL 5％的过氧化氢溶液后，随即伸入带火星的木条，木条并没有复燃，而是过了一会儿重新伸入后才复燃。请你思考回答刚开始伸入的带火星的木条不复燃的可能原因是： 。 [结论] 通过以上实验步骤得出的结论是 。 6．某化学兴趣小组按以下步骤探究某一氯化钠溶液的酸碱度。 【猜想或假设】溶液的可能为（请将你的假设填入空格中)： ①，② ，③ 。 【设计和实验】要测定该溶液的酸碱度，除有正确的操作步骤外，其中不能采用下列物质中的 （填序号）来进行实验。 ①试纸    ②紫色石蕊试液    ③酚酞试液 组内同学进行了如下实验： 甲同学：取试纸放在玻璃片上，用玻璃棒棒蘸取氯化钠溶液沾在试纸上，把试纸显示的颜色与标准比色卡比较，测得。 乙同学：取试纸放在玻璃片上，先用蒸馏水将试纸湿润，然后用玻璃棒蘸取氯化钠溶液沾在试纸上，把试纸显示的颜色与标准比色卡比较，测得。 丙同学：将试纸直接浸入氯化钠溶液中，把试纸显示的颜色与标准比色卡比较，测得。 【评价】三位同学中操作规范的是 同学。指出其余同学操作上的错误 。 7．金属锌在生产生活中有广泛应用。 Ⅰ、生活中人们常使用的“五号电池”属于锌锰电池，电池内部结构如图 1 所示。    [查阅资料] ①锌皮为金属锌（含有少量的铁）。 ②黑色糊状填充物由炭黑、MnO2、ZnCl2、NH4Cl 等组成 ③NH4Cl 和 ZnCl2的溶解度数据见下表： 温度/C 0 20 40 60 80 100 溶解度/g NH4Cl 29.3 37.2 45.8 55.3 65.6 77.3 ZnCl2 343 395 452 488 541 614 按照图 2 所示实验回收黑色糊状填充物中的部分物质。 （1）溶液 A 中溶质主要有 （填化学式），操作Ⅱ中采用冷却热饱和溶液的方法实现两者的分离，得到的固体 N 是 （填化学式）。 （2）欲从固体 M 中得到较纯的 MnO2，操作Ⅲ可采用的方法是 。 Ⅱ、小明用纯锌粒和稀盐酸反应制取氢气时，发现加入 CuSO4溶液后，反应速率明显变大，于是他对此反应速率变大的原因进行了实验探究。 【猜想】①加入的 CuSO4溶液中的使反应速率变大 ②加入的 CuSO4溶液中的H2O 使反应速率变大 ③加入的 CuSO4溶液中的 Cu2+使反应速率变大 ④加入 CuSO4溶液后， 使反应速率变大。 小明经过思考，认为最不可能的原因是猜想②。 【实验验证】 用 a、b、c、d 四支试管取等质量且过量的纯锌粒，分别向试管中加入等体积等溶质质量分数的稀盐酸后，继续以下实验： 实验 现象 结论 （1）向a试管中加入少量NaCl晶体 产生气泡速率不变 离子（写符号）对反应速率无影响 （2）向b试管中加入少量 晶体（写化学式） 产生气泡速率不变 猜想①不成立 （3）向c试管中加入少量Cu粉 产生气泡速率明显变大 猜想 成立 （4）向d试管中加入少量Cu粉，立即再加入CuSO4粉末 产生气泡速率与c试管的速率几乎一样大 猜想 不成立 【结论】在锌与稀盐酸反应时，加入铜粉或 可加快反应速率。 Ⅲ、尝试定量探究实验 分别用 5 支烧杯各取该稀盐酸 50.00 g，加入锌粒。反应 4 小时后，发现烧杯中锌粒仍在冒气泡。相关数据如下表： 平行实验 ① ② ③ ④ ⑤ 反应前质量/g 锌粒 5.75 5.77 5.79 5.77 5.75 烧杯 75.17 76.36 70.16 74.73 70.14 反应4h后质量/g 烧杯及烧杯内所有物质 128.96 130.13 123.99 128.51 123.93 根据以上数据计算实验①参加反应的锌粒质量。 （写出计算过程，结果精确到 0.01g） 若分别计算实验①②③④中参加反应的锌粒质量并分析计算结果，发现有明显偏差，其可能原因是 。 8．某化学兴趣小组在探究金属铝和铜的活动性强弱时发现以下现象： 编号 操作 现象 甲 将表面未打磨的铝丝浸入CuSO4溶液中 无明显现象 乙 将表面打磨后的铝丝浸入CuSO4溶液中 铝丝表面析出红色固体 丙 将表面未打磨的铝丝浸入CuCl2溶液中 铝丝表面析出红色固体 【提出问题】小组同学对以上现象产生了好奇，为什么未打磨的铝丝在CuSO4溶液和CuCl2溶液中产生的现象不同呢？ 【猜想与假设】 （1）比较实验乙和实验甲可知：打磨铝丝的作用是 。 （2）小明同学对实验丙的现象进行分析，认为H2O对氧化铝薄膜有破坏作用。但此观点马上被其他同学否定，否定的依据是 。 （3）经讨论，同学们一致认为可能是 （填离子符号）破坏了氧化铝薄膜。 【猜测与探究】 为检验此猜测是否正确，他们首先向两支试管中加入相同的CuSO4溶液，并均浸入表面未打磨的铝丝，然后进行了新的探究： 操作 现象 结论 推论 （1）向一支试管中再 加入NaCl固体 铝丝表面析出 红色固体 氧化铝薄膜 被破坏 或 （填离 子符号）能破坏氧化铝薄膜 （2）向另一支试管中 再加入Na2SO4固体 。 氧化铝薄膜 未被破坏 钠离子和硫酸根离子都不能破坏氧化铝薄膜 【结论与反思】通过实验可知猜想正确。 实验中铝丝表面产生红色固体反应的化学方程式为 。 9．某化学小组利用如图所示装置，探究碳及化合物的性质和用途。 探究一：一氧化碳与氧化铜反应 (1)若X为一氧化碳，Y为氧化铜粉末。先缓缓通入一氧化碳，一段时间后点燃A装置中的酒精喷灯，观察到A中硬质玻璃管内的现象是 ，反应的化学方程式为 ，该反应体现了一氧化碳的 。 (2)从环保角度看，该装置需要完善的是 。 探究二：测定橡胶填充料中炭黑的含量 (3)碳酸钙（CaCO3）和炭黑（C）常用作橡胶的填充料来改良橡胶性能。现取一份填充料样品，用如图所示装置进行实验。其实验步骤： a.按图连接装置并检查装置的气密性。 b.取样品（Y）置于A中的硬质玻璃管内，通入氧气（X）一段时间后，读取电子秤的示数为mg。 c.继续通入氧气，点燃酒精喷灯至完全反应。 d.实验结束时，先撤去B装置，再熄灭酒精喷灯。 则实验过程中： ①步骤b中，先通氧气的目的是 。 ②步骤c中，观察到的现象是 ；A中硬质玻璃管内发生反应的化学方程式为 。 ③判断样品完全反应的方法是 。 ④为了达到实验目的，还需要补充完善的实验步骤是 。 10．探究金属的反应规律。 【探究一】在室温条件下进行如图所示实验。实验开始前，两瓶内的液面处于相同水平面，两个长颈漏斗内的液面与瓶内液面相平。试管内的镁带和铁片表面均被打磨洁净，且形状，大小相同；同时加入等质量和等浓度的稀盐酸。 （1）观察到甲装置中产生气泡速率比乙装置快，或 现象时，都可以证明镁的金属活动性比铁的强。 （2）若实验所用的金属均过量，则甲装置中产生的H2的质量 （选填“大于”、“小于”或“等于”）乙装置中产生的H2质量。 【探究二】在硫酸铜和硫酸亚铁的混合溶液中加入一定量的镁粉，充分反应后过滤，向滤出的固体中滴加稀硫酸，没有气泡产生。下列判断正确的是 。 A滤出的固体中一定含有铜 B滤出的固体可能含有铁和镁 C滤液中可能含有硫酸铜 D滤液中一定含有硫酸镁和硫酸亚铁 11．小红与小明两位同学帮助实验老师整理化学药品时，发现分别放在两个试剂瓶中的两片用砂纸磨得光亮的银白色金属、未贴标签。到底它们是哪种金属?两位同学首先对这两种金属X和Y的金属活动性顺序进行实验探究。进行猜想: ①小红同学猜想:活动性X大于Y. ②小明同学猜想:活动性Y大于X. （1）设计实验方案，进行实验，获得知识，完成如下实验报告，并回答后续有关问题。 实验步骤 实验现象 结论 1.    将金属片X、Y分别放入两支试管中，再分别① 2.将燃着的木条分别放在装金属X. Y的试管口 1.金属Y表面无明显变化，金属X的表面有气泡产生 2.气体燃烧 反应产生的气体为 小红的猜想: (选填“正确”或“不正确”) （2）上述实验之前，用砂纸打磨金属片的目的是 ，实验老师只知道X、Y是银、铁中的各一种，则根据实验结果说明Y就是 。 （3）你还能想出哪种方法比较X. Y的活动性(用反应的化学方程式表示) 。 （4）现有的X、 Y的混合粉末中含有未反应完的X粉末，若用化学方法将杂质X粉末除去，两个同学经讨论、交流致认为可选用的除杂试剂是 。 12．近来我国某些城市酸雨污染较严重，主要原因是燃烧硫元素含量高的煤所导致的。 【提出问题】煤中是否含有碳元素和硫元素？ 【查阅资料】 ①二氧化硫能使高锰酸钾溶液褪色，由紫红色变为无色，该反应的化学方程式为： 5SO2+2KMnO4+2X＝K2SO4+2MnSO4+2H2SO4，其中X的化学式是： 。 ②二氧化硫和二氧化碳的化学性质相似，也能使澄清石灰④④水变浑浊，反应的化学方程式： SO2+Ca(OH)2＝CaSO3↓+H2O 根据上述资料，甲、乙同学进行了如下实验探究。 【实验探究】甲同学进行了如图所示A、B两步实验： 他观察到的现象是：A中稀高锰酸钾洛液 ，B中 。 由此甲同学认为：煤燃烧生成二氧化疏和二氧化碳，从而证明煤中含有碳元素和硫元素。 乙学认为甲同学的结论不合理，其理由是： ；经过一番思考，乙同学进行了如图所示实验(夹持装置略去)： 【结论与反思】 (1)图C装置的作用是 。 (2)乙同学的实验成功证明了煤中含有碳元素和硫元素，其中能说明煤中含有碳元素的实验现象是： 。 (3)氢能是清洁高效的能源，能有效解决传统化石能源所带来的环境问题。请写出氢气作为燃料燃烧的化学方程式 。 13．木炭还原氧化铜和一氧化碳还原氧化铜的实验装置如图所示，某兴趣小组的同学对实验做进一步探究。 (1)图甲实验中，酒精灯上网罩的作用是 。 (2)图乙实验前，先通入一段时间的CO的目的是 。 【查阅资料】①木炭、一氧化碳分别与氧化铜反应也可能生成氧化亚铜(Cu2O)； ②氧化亚铜是红色固体，能与稀硫酸反应：Cu2O+H2SO4=Cu+CuSO4+H2O； ③CuSO4溶液显蓝色。 【实验探究】为确定CO与CuO反应的最佳温度，小组同学利用原位X射线衍射仪来测定不同温度下图乙实验反应4小时后固体物质的成分，实验结果如图丙所示，据图回答下列问题。 (3)600℃时，发生的反应的化学方程式为 。 (4)用CO还原CuO制取纯净的Cu，反应温度要控制在 ℃及以上。 【拓展延伸】 (5)将图甲实验中的试管冷却后，观察到黑色固体全部变为红色。取3.6g红色固体于试管中，滴加足量 ，充分反应，观察到 时，再将试管中的物质过滤，将滤渣洗涤、干燥、称量，若称得滤渣的质量为mg，当 (填m的范围)时，则红色固体是Cu和Cu2O的混合物。 14．化学规律建立在实验基础之上，质量守恒定律可以用许多化学实验加以验证。          图1                    图2 (1)小东同学按照课本上的实验进行验证（如图1所示）。一段时间后，可以观察到铁钉表面出现 ，其反应的化学反应方程式为 ，反应前后天平读数不变，但溶液颜色变化不明显。 (2)小东想既能验证质量守恒定律，又能更快地观察到溶液颜色的变化，提出了以下设想： 【提出设想】设想一：增大硫酸铜溶液的浓度    设想二：用更活泼的金属锌代替铁钉 【实验验证】小东将以上实验进行了如下改进： 实验内容 实验现象 实验1 烧杯中换成饱和硫酸铜溶液 ①1小时后溶液颜色几乎不变 ②天平读数不变 ③铁钉表面有变化 实验2 铁钉换成锌粒 ①溶液颜色明显变浅 ②天平读数减小 ③锌粒表面有变化 【实验分析】从以上现象分析，两个设想都不合适，其中按设想 （填“一”或“二”）进行的实验能够验证质量守恒定律。 (3)实验1中溶液颜色几乎不变的原因可能是______（填序号）。 A．铁与饱和硫酸铜溶液不反应 B．铁表面形成了一层氧化膜，阻止了反应的进一步进行 C．生成的铜快速沉积在铁表面，阻止了反应的进一步进行 D．水也参与了该反应，但饱和硫酸铜溶液中水太少 (4)实验2虽然很快观察到溶液颜色变化，但出现了反应后总质量减小的情况，老师提醒小东，硫酸铜溶液呈酸性，所以总质量减小的原因可能是 。 15．某品牌纯碱中含有少量氯化钠．某化学探究小组为了测定该纯碱的纯度（即碳酸钠的质量分数），组内一同学设计了如下实验： 【设计实验方案】实验装置（如图2所示，固定装置略去）： 需要测定的实验数据：纯碱样品的质量：实验前、后装置（包括氢氧化钠固体）C的总质量。 （1）A装置中反应的化学方程式为 ；为了保证纯碱样品中的碳酸钠完全反应，其操作应是 （A．逐滴滴加  B．快速滴加）； （2）B装置的作用是 ；C装置中反应的化学方程式为 ； （3）补充D装置 （简要叙述或画出装置示意图）。 【交流与表达】 （4）有同学认为图2所示实验装置会造成测得纯碱的纯度偏低，原因是 ；如果将稀硫酸改为浓盐酸会造成所测结果 ；（填“偏高”、“偏低”或“不变”）。 （5）为了克服图2装置的不足，有同学提出，还应增加閣1装置与A装置连接（A装置中原双孔橡胶塞换成三孔橡胶室），在反应前、后用图1装置分两次缓缓鼓入足量空气； ①反应前，断开B、C装置之间的连接，用图1装置鼓入空气的作用是 ； ②在A装置中的反应发生时．开关R处于 状态。 【数据处理】 （6）称得的纯碱样品质量为10.8g，实验前、后c装置的总质量分别为75.2g和79.6g，纯碱的纯度为 %（写出计算过程，结果保留小数点后一位）。 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 $$