2024年中考化学三轮达标巩固题：科学探究题

2024年中考化学三轮达标巩固题：科学探究题 1．小致同学在做验证分子不断运动的实验后，对微粒运动速率与气体相对分子质量的关系产生兴趣，进行了下列探究实验。 【提出问题】微粒运动速率与气体相对分子质量有什么关系呢？ 【查阅资料】 ①浓盐酸（主要成分HCl）靠近浓氨水（主要成分NH3·H2O）时，会出现大量的白烟。 ②氨气与氯化氨反应得到一种铵盐，该反应可用于探究微粒的运动。 【实验探究】 如图甲所示，将一根玻璃管放在水平桌面上，向两端同时塞入分别滴有浓盐酸、浓氨水的脱脂棉，塞紧橡皮塞。观察到靠近浓盐酸的端最先出现白烟。    (1)请从微观角度解释浓盐酸与浓氨水未直接接触就产生白烟的原因： 。 (2)由图甲实验可知，相同条件下，相对分子质量越小的气体，其微粒运动速率越 。 【拓展延伸】 (3)如图乙所示，向开口向上竖直放置的V型玻璃管的两端同时塞入分别滴有浓盐酸、浓氨水的脱脂棉，塞紧橡皮塞。观察到靠近浓氨水的一端最先出现白烟，该现象与图甲实验现象相反，说明相同条件下氯化氢的密度 氨气的密度。 2．丙酸钙可作食品防霉剂，国家严格规定了其用于制作面食、糕点时每千克面粉中的最大使用量。小组同学欲通过实验探究其性质和防霉的效果。 I、探究丙酸钙的性质 【查阅资料】丙酸钙与盐酸反应没有气体生成 【设计并进行实验】小组同学利用如图步骤（夹持仪器已略去）完成实验。 实验中观察到：步骤①进行实验时，试管内壁出现水珠；步骤②中将稀盐酸推入试管中，有气泡产生，澄清的石灰水变浑浊。 （1）①中试管口略向下倾斜的原因是 。 （2）步骤②将稀盐酸推入试管中后，有 （填物质符号）气体生成。 （3）结合步骤①、②可以得知，①中丙酸钙受热发生的是 （填“物理”或“化学”）变化。 Ⅱ、探究丙酸钙防霉的效果 【进行实验】分别按下列配方（酵母除外）蒸制6个馒头，冷却后置于密封袋中，记录如下： 序号/配方 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 面粉/g 50 50 50 50 50 50 蔗糖/g 0 0 0 5 5 5 丙酸钙/g 0 0.06 0.1 0 0.06 0.1 开始发霉时间 第3天 第4天 第5天 第3天 第4天 第5天 （4）①~③实验的目的是 。 （5）对比①~⑥实验，可知在其他条件相同时，蔗糖对丙酸钙防霉效果 （填“有”或“无”）影响。 【反思评价】（6）某同学认为，“制作面食糕点时，丙酸钙的用量越多越好”，你是否同意他的观点？为什么？ 。 3．某研究小组对一款中小学生中盛行的炸包玩具进行了项目式探究。 【查阅资料】在炸包内，隐藏着一个小塑料袋，用手捏破塑料袋后，使液体与白色粉末接触产生二氧化碳气体，炸包会在3秒内迅速膨胀，产生“爆炸”效果。 任务一：炸包中小塑料袋内液体的酸碱性 取少量小塑料袋内液体于试管中，滴加几滴 试液，若溶液 ，说明该塑料袋内液体呈酸性。 任务二：炸包中小塑料袋内白色固体成分 【提出猜想】猜想1：碳酸钙；猜想2：碳酸钠；猜想3：碳酸氢钠。 【查阅资料】碳酸钠受热不分解，碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳。 【进行实验】（1）将少量白色粉末放入水中搅拌，固体全部溶解，说明猜想 不成立。 （2）另取炸包内的白色粉末又进行了如图实验进一步探究白色固体的成分，观察到 ，说明白色固体为碳酸氢钠。写出试管B中反应的化学方程式 。 任务三：分析炸包中选用药品的依据结合资料及已有知识，回答下列问题： （3）等质量的碳酸钠和碳酸氢钠分别与适量的酸完全反应，产生二氧化碳的体积为V1和V2，则V1 V2(填“大于”、“小于”或“等于”)。 （4）选择做为炸包中的药品，你认为还需要注意的是 、 。 4．某白色固体可能由Ba(NO3)2、NaOH、Na2CO3、Na2SO4中的一种或几种物质组成。某兴趣小组的同学为确定该白色固体的成分，进行了如下的实验探究，请你参与并回答。 Ⅰ.相关问题初步探究：小金同学设计的实验过程及现象如图所示： 【查阅资料】Ba(NO3)2溶液显中性。 【初步结论】 原白色固体中一定没有的物质是 。写出产生气泡的化学反应方程式 。 【交流讨论】小英同学认为：无色溶液M变红色，说明溶液M中含有碱性物质，但不能由此推导出原固体物质中是否含有氢氧化钠。若要进一步确定，需对溶液M继续进行探究。为此同学们进行了如下的探究： Ⅱ.继续探究 【提出问题】无色溶液M中有氢氧化钠吗？ 【猜想与假设】猜想一：有NaOH；  猜想二：没有NaOH。 【探究与结论】 实验步骤 实验现象 实验结论 A．取无色溶液M于试管中，加入 ，振荡，静置 产生白色沉淀 证明溶液M中有碳酸钠并被除尽 B．取实验A所得上层清液于试管中，加入氯化铁溶液 猜想一正确 【最终结论】综合上述实验现象，最终确认该白色固体由 组成。 5．如图所示，在小烧杯A中装入30mL蒸馏水，再滴入3滴酚酞溶液，在小烧杯B中装入30mL浓氨水，用一大烧杯把A、B两个烧杯罩在一起。过一段时间烧杯A中溶液变红色，该实验说明分子具有的性质是 。小强同学对A烧杯中酚酞溶液变红色的原因进行了如下探究： 【提出问题】是什么物质使A烧杯中酚酞溶液变红色？ 【提出猜想】猜想1：B烧杯中挥发出的蒸馏水使酚酞溶液变红。 猜想2：B烧杯中浓氨水挥发出氨气使酚酞溶液变红。 猜想3：B烧杯中浓氨水挥发出的氨气与A烧杯中水反应的生成物使酚酞溶液变红。 【实验探究】限选试剂：酚酞试液、氨气、浓氨水、蒸馏水。 （1）通过上述实验你认为猜想 肯定不成立，原因是 。 （2） 步骤 实验操作 预期现象与结论 1 取一张滤纸，用酚酞试液湿润，待凉干后制成条状酚酞试纸。 2 取酚酞试纸置于盛有 的带塞试管中。 试纸不变色，猜想 不成立 3 猜想3成立 6．某兴趣小组的同学对实验室制备氧气的条件进行如下探究。 【提出问题】①氧化铜是否也能做氯酸钾分解的催化剂？它是否比二氧化锰催化效果好？ 【查阅资料】①氯化钾可溶于水；②研究表明，许多金属氧化物对氯酸钾的分解有催化作用。分别用下列金属氧化物作催化剂氯酸钾开始发生分解反应和反应剧烈时的温度如下表所示： 种类 反应程度、温度 氧化铁 氧化铝 氧化铜 氧化镁 开始反应温度（℃） 420 515 305 490 剧烈反应温度（℃） 490 540 350 545 实验室用氯酸钾制取氧气，如果没有二氧化锰，最好选用上述物质的 作催化剂。 【设计并完成实验】 I、将3.0g氯酸钾放在试管中加热 Ⅱ、将3.0g氯酸钾与1.0g二氧化锰均匀混合加热 Ⅲ、将3.0g氯酸钾与Xg氧化铜均匀混合加热 【实验现象分析】 （1）Ⅲ中X的值应为 g，实验Ⅰ和Ⅲ对比的目的是 。 （2）实验Ⅱ和Ⅲ对比的目的是 。 （3）将实验Ⅲ反应后的固体加水溶解、过滤、洗涤、干燥，然后进行称量，目的 。 （4）判断氧化铜能否作氯酸钾分解的催化剂，还要做一个实验： 。实验Ⅲ中发生化学反应的符号表达式为： 。 【拓展延伸】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，某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、5.6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。 （5）检查甲装置气密性的方法是 。 （6）分析乙图中的相关数据，得出“过氧化氢酶对过氧化氢的催化能力比二氧化锰强"的结论，其依据是 。 （7）依题目中信息推测：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 。 7．某工业铁红（Fe2O3）样品中可能混有一种黑色的金属氧化物杂质．根据工业制取铁红分析，该杂质可能是FeO或CuO，兴趣小组同学为探究样品中是否含有杂质及杂质的成分，进行如下实验． （1）甲组同学分别取质量相等的样品和Fe2O3，加入试管Ⅰ、Ⅱ中，然后加入等体积稀硫酸进行如图对照实验，并得出结论：样品中不含杂质，你认为该结论 （填“合理”或“不合理”．） （2）乙组同学按下列步骤进行实验： 收集资料 ①上述三种氧化物在加热条件下，都能与氢气反应得到相应的金属单质和水． ②三种氧化物中氧元素的质量分数由大到小的顺序为 ． ③铁粉中混有少量铜时，难以从金属颜色确定是否含有金属铜． （3）设计方案进行实验 乙组同学用如图装置进行实验（碱石灰是氧化钙与氢氧化钠固体混合物）． ①乙组同学的实验装置中，依次连接的合理顺序为A→F→ → → →B，检查装置气密性后，向各装置中加入药品，装置F中试剂X是 溶液， ②下列实验操作步骤的合理顺序是 （填写操作编号）． a 加热装置D中反应管 b 检验H2的纯度 c 打开装置A中分液漏斗活塞，向圆底烧瓶中加入稀盐酸 ③该实验处理尾气的方法是 ． 实验分析与结论 （4）乙组同学的两次实验数据如表：（两次实验工业铁红均与氢气完全反应） 实验编号 加入装置D中工业铁红的质量（g） 实验后装置E的增重（g） 1 8.0 2.6 2 16.0 5.2 ①分析数据，你的实验结论是 ． ②请帮助乙组同学设计实验方案确认该样品中杂质的成分 ． 8．氢化钙固体是登山运动员常用的能源提供剂。某探究小组的同学通过查阅资料得知：氢化钙(CaH2)遇水反应生成氢氧化钙和氢气。探究小组的同学把定量的CaH2加入Na2CO3溶液，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，经检验滤渣的成分是碳酸钙。 [提出问题]滤液中溶质的成分是什么？ 猜想一：NaOH 猜想二：NaOH、Ca(OH)2 猜想三：NaOH、Na2CO3 猜想四：NaOH、Na2CO3、Ca(OH)2 经过讨论，大家一致认为猜想四不合理，请用化学方程式说明原因 。 [实验验证] 实验 现象 结论 ①取少量滤液，向其中滴入少量碳酸钠溶液 无明显现象 猜想 不成立 ②另取少量滤液，向其中加入足量 猜想三成立 [反思与拓展] (1)写出氢化钙(CaH2)与水反应的化学方程式 。 (2)若向NH4Cl的溶液中加入一定量的CaH2，充分反应，产生的气体有氢气和 。 (3)登山运动员携带CaH2作为能源提供剂与携带氢气相比，其优点是 (写一条即可) 9．某兴趣小组通过开展“测定密闭容器中某种气体的体积分数”一系列探究实验。 【实验1】按图1所示装置，用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。 【实验2】按图2所示装置，在集气瓶内壁用水均匀涂附铁粉除氧剂（其中辅助成分不干扰实验），利用铁锈蚀原理测定空气中氧气的体积分数。 （1）实验1中，红磷燃烧的主要现象是 。为提高实验的准确性，以上两个实验都需要注意的事项是 （写一点）。 （2）实验过程中，连接数字传感器，测得实验1、实验2中氧气的体积分数随时间变化的关系分别如图3、图4所示。依据图3、图4信息， （填“实验1”或“实验2”）的测定方法更准确，判断依据是 。 【实验3】测定用排空气法收集到的集气瓶中二氧化碳的体积分数。 （3）甲同学设计图5所示装置进行测定。浓NaOH溶液的作用是 （用化学方程式表示）。乙同学提出，仅利用图5所示装置与浓氢氧化钠溶液保持不变的前提下，还能测得集气瓶中收集的 气体体积分数。 A 氧气 B 氮气 C 二氧化硫 D 氢气 【实验4】测定实验选用的氢氧化钠溶液是否变质？ （4）甲同学取少量该溶液于试管中，滴加2~3滴酚酞溶液，观察到溶液变红，他得到结论：溶液未变质。乙同学认为甲同学的结论不科学，乙同学的判断依据是 ；为进一步确定氢氧化钠溶液是否变质，乙同学继续向甲剩余的红色溶液中，加入过量稀盐酸，观察到 ，于是他认为氢氧化钠溶液变质。经实验探究可知所用氢氧化钠溶液部分变质，乙同学加入过量稀盐酸，盐酸过量的原因可用化学反应方程式解释为： 。 【实验5】探究氢氧化钠与硫酸反应后，物质成分 （5）向无色氢氧化钠溶液中滴加硫酸，无明显变化，但经分析，大家一致认为，反应后的溶液中一定含有的一种溶质是X。 甲组同学的猜想如下： 猜想一：只有X 猜想二：有X和H2SO4 猜想三：有X和NaOH 猜想四：有X和NaOH、H2SO4 X的化学式是 ； ①同学们一直认为猜想四不成立，请指出猜想四不成立的依据 。 ②小红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，说明猜想 不成立。 ③小兰取烧杯中的溶液少量于试管中，滴加几滴碳酸钠溶液，观察到有气泡产生，由此断定猜想 成立。 10．用实验证明碳酸型饮料（如汽水）中含有二氧化碳。    【进行实验】兴趣小组同学用如图所示的装置进行实验：打开汽水瓶盖，立即塞上带导管的橡皮塞，将导管另一端伸入装有试剂的试管中。甲、乙两位同学分别用不同的试剂进行实验。 (1)甲同学在试管中加入少量澄清石灰水，观察到试管内 ，由此得到结论：该汽水中含有二氧化碳。 (2)乙同学在试管中加入少量紫色石蕊溶液，观察到试管内 ，乙同学认为也能得到与甲同学相同的结论。 【评价反思】兴趣小组的同学对甲、乙两位同学的实验方案进行评价。 (3)丙同学认为甲同学的方案比较合理，其试管中发生反应的化学方程式为 。 (4)丁同学质疑乙同学的方案不够严密，认为也可能是该汽水中的柠檬酸随气体进入试管，而引起紫色石蕊溶液的变色。兴趣小组的同学针对丁同学提出的质疑进行了如下探究： ①查阅资料：柠檬酸为无色晶体，易溶于水和酒精；常温稳定，熔点为153℃，熔化后沸腾前分解，分解温度约为175℃；柠檬、柑橘等水果中含有柠檬酸。 ②乙同学在自己实验的基础上，未增加任何试剂，接着进行了一步实验操作，该操作是 ，可观察到 ；可以确认不是因为柠檬酸而引起紫色石蕊溶液的变色。 11．某课外兴趣小组的同学对二氧化碳的制取和性质进行相关探究。 【实验回顾】（1）实验室用大理石与稀盐酸制取二氧化碳的化学方程式为 。 （2）下图可用于实验室制取CO2发生装置的是 （填字母）。    【实验探究】CO2与NaOH溶液反应 【查阅资料】 （1）过量CO2通入NaOH溶液，发生两步反应。 第一步： （用化学方程式表示） 第二步：Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3 （2）Na2CO3和NaHCO3部分溶解度表 温度/℃ 0 15 20 30 40 50 60 NaHCO3/g 6.9 8.72 9.6 11.1 12.7 14.45 16.4 Na2CO3/g 7.1 13.25 21.8 39.7 48.8 47.3 46.4 【实验设计】在室温为15℃时，将10gNaOH固体完全溶解于80g水中，而后匀速通入CO2，同时用传感器测定溶液的pH变化，结果如图1所示。多次重复实验，所得实验结果基本一致。    （1）通过图像分析，NaHCO3溶液显 （填“酸性”、“中性”或“碱性”）。 （2）为了确定M点溶液的成分，同学们进行如下实验： 实验步骤 实验现象 初步实验结论 ①取样，滴加过量的BaCl2溶液 产生白色沉淀 含有Na2CO3、NaOH ②在①反应后的上层清液中滴加 （3）实验过程中，同学们发现18min后溶液的pH基本不再变化，则此时溶液中可观察到的现象是 。 【拓展延伸】某同学向等体积、含等碳原子数的碳酸氢钠和碳酸钠溶液中，分别逐滴加入相同浓度的稀盐酸，测得消耗盐酸与生成CO2的质量之间关系如图2、图3所示。(忽略CO2在水中的溶解)    （1）图2中A点溶液中的溶质是 （写化学式 ），图3中从B点开始的变化关系与图2完全重合,图3中B点溶液中的溶质是 （写化学式）。 （2）写出OB段发生反应的化学方程式 。 12．学习化学的一个重要途径是科学探究，请完成以下探究活动。 【探究活动一】 学习完NaOH的性质后，某兴趣小组对KOH的性质展开了如下探究。 【设计实验】如图所示，同学们用KOH溶液进行了下列实验： (1)A实验测得KOH溶液的pH (填“＞”“=”或“＜”)7。 (2)B试管中的现象是 。 (3)C试管中无明显现象，为了证明二者发生反应，同学们又设计如下实验。 方案一：先用pH试纸测定KOH溶液的pH，再逐滴滴加稀硫酸，并不断振荡溶液，同时多次测定混合溶液的pH，测定的pH结果为 ，则能说明二者发生化学反应。 方案二：利用如图装置证明二者发生化学反应。 (4)步骤Ⅱ中若观察到 ，可证明C中发生了化学反应。 (5)试写出步骤Ⅱ中发生反应的化学方程式 。 (6)同学们猜测反应后的溶液中可能含有X，可选择 (答一种)加以证明。 【得出结论】 (7)KOH与NaOH化学性质相似，原因是 。 【拓展提升】 (8)通过同学们的实验探究，大家讨论后认为，对于无明显现象的化学反应，可以用两种思路探究反应是否发生。思路一：验证有新物质生成；思路二：验证 。 【探究活动二】 锂辉矿是制备新能源汽车电池的重要原料。如图是一种模拟提纯碳酸锂的工艺，根据要求回答问题。 【查阅资料】 I.锂辉矿主要成分为Li2CO3，含泥沙等杂质。 Ⅱ.Li2CO3 (化学性质与Na2CO3类似)为无色晶体，微溶于水，在冷水中的溶解度比热水中大。 (9)X是一种酸，其溶质化学式为 。 (10)②中发生中和反应的化学方程式为 。 (11)有以下三种温度的饱和Na2CO3溶液，③中你选择的是_______(填序号)。 A．0℃ B．25℃ C．80℃ 13．某兴趣小组的同学探究分子的运动，实验如图所示。图中试管A和装置D的试管中装有体积和浓度浓氨水，试管B和C中装有体积和浓度相同的酚酞溶液。 (1)实验①和实验②中的现象是 。 (2)请从微观的角度解释产生上述现象快慢不同的原因是 。 (3)由此得到的实验结论是：① ，② 。 (4)如图是课本上研究分子运动的实验，该小组设计的实验设计和课本实验相比的优点是 。 序号 过氧化氢溶液浓度/% 过氧化氢溶液质量/g 温度/℃ 二氧化锰用量/g 氧气体积/mL 反应所需时间/s ① 5 12 20 0.2 125 11 ② 30 12 20 0.2 125 2 ③ 30 12 20 / 125 296 ④ 30 12 90 / 125 82 (5)通过实验①和②对比可知，化学反应快慢与 有关； (6)通过对比实验可知，化学反应快慢与温度的关系是 ； (7)通过对比实验可知，使用二氧化锰能加快过氧化氢溶液的分解速率，但要证明二氧化锰是催化剂，还需证明二氧化锰 不变； (8)由上表实验推测，实验室用过氧化氢制取氧气的最合适的条件是 。 14．某化学兴趣小组同学在中国人民革命军事博物馆里看到了展品中有被烧熔在一起的美军钢盔、卡宾枪，询问老师后得知是铝热反应所致。小组同学对铝热反应原理产生了兴趣，并对铝热剂的成分进行了如下探究。 【查阅资料】①铝热剂是铝粉和难熔金属氧化物的混合物，最常见的组合是铁铝热剂；②铝可以与氢氧化钠溶液反应，反应过程中有氢气生成；③铝热反应能得到新的金属单质和金属氧化物；④四氧化三铁能被磁铁吸引，氧化铁、氧化亚铁均不能被磁铁吸引。 【提出问题】铁铝热剂中铁的氧化物是什么? 【作出猜想】甲：Fe2O3乙：Fe3O4丙：Fe2O3、Fe3O4 【实验探究】友鹏同学初步通过氧化物的颜色判断猜想的对错，为了证实小组开始实验： 实验操作 实验现象 实验结论 步骤1：取一定量的样品于试管中，加入足量的氢氧化钠溶液 出现 部分固体溶解 铁的氧化物为Fe2O3 步骤2:将步骤1中反应后的混合物过滤，取少量烘干后的滤渣研碎，用磁铁充分吸引 【讨论交流】有俊同学说：步骤1中加入足量的氢氧化钠溶液，而不加入稀盐酸或稀硫酸的目的是 。 为了进一步验证铁的氧化物，同学们设计图1所示的装置进行探究(实验前先通入一段时间氮气，排尽装置内的空气)。    【数据记录】称取步骤2中得到的滤渣m g在A装置中充分反应后，测得A装置中减少的质量为n g。 【数据处理】荣辉同学根据上述实验数据，通过计算得出铁铝热剂中铁的氧化物是Fe2O3，则n= (用含m的式子表示)。 【拓展迁移】(1)本实验A装置中其反应的化学方程式为 ； (2)铝热反应的实验装置如图2所示，实验时点燃镁条，观察到镁条剧烈燃烧，放出大量的热，发出耀眼的光芒，纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中，其中氯酸钾的作用是 。 15．现有一包固体粉末，含有氯化钾、氢氧化钾、硫酸钾、氯化铜中的一种或几种，为了确定其成分，化学兴趣小组的同学们进行实验探究。 【提出问题】固体粉末的成分是什么? 【实验探究1】同学们进行如下实验 (1)通过上述实验证明固体粉末中一定没有 。 【实验探究2】 取少量探究1所得溶液进行如图实验： (2)写出滴加硝酸银溶液，一定发生的化学反应方程式： ；（写一个） (3)通过实验能得出的结论：固体粉末中一定不含硫酸钾，原因是 ﹔但还无法确定 是否存在。 【实验探究3】 (4)为了证明固体粉末中不确定的存在，同学们讨论后重新取探究1所得溶液于试管中，加入适量的 溶液，充分反应后过滤出蓝色沉淀，再向滤液中加入适量的 溶液，至恰好不再产生白色沉淀后过滤，将滤液再经过 操作，观察到有白色固体出现的现象，最终确定固体粉末的成分为氯化钾和氯化铜。 【反思与总结】 (5)如图是同学们绘制的【实验探究3】③的操作过程溶液中某离子的变化趋势图，其中表示Cl-数量变化趋势的是 （填序号“A”或“B”）； 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 $$