2024年中考化学强化复习—科学探究题

2024年中考化学强化复习—科学探究题 1．甜叶菊苷具有高甜度低热能的特点，是一种新型甜味剂，我国是全球最主要的生产国，实验小组欲探究甜叶菊苷的元素组成，进行如下实验： 【提出猜想】甜叶菊苷由什么元素组成？ 【进行实验】小晴取适量的甜叶菊苷按如图进行操作，并分别将干冷的烧杯和蘸有澄清石灰水的烧杯倒置与火焰上方。 (1)写出澄清石灰水变浑浊的方程式： 。 【讨论交流】 (2)其他同学认为小晴的实验设计不严谨，原因是 。经改进试验后，检验到甜叶菊苷在氧气中充分燃烧的产物只有二氧化碳和水，由此确定甜叶菊苷中一定含有碳、氢元素。 【继续探究】为了进步确定其元素组成。利用如图进行实验。(氢氧化钠固体和浓硫酸均可吸收水蒸气) (3)实验前要通一会儿氮气，目的是 。 (4)A装置中发生反应的化学方程式为 。 (5)C装置中氧化铜的作用是： 。 【数据记录】4.02g甜叶菊苷在C装置中充分燃烧后，D装置增重2.7g，E装置增重8.36g。(产物被完全吸收) 【分析与讨论】 (6)数据分析：4.02g 甜叶菊苷中氧元素的质量为 g，由此可以确定甜叶菊苷是由碳、氢、氧元素组成。 (7)本研究利用的原理是 ，若没有F装置，对氧元素质量测定结果的影响是 。(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。 2．铁、铝、铜是常见的三种金属。同学们发现生活中的铝和铜制品表面一般不用防锈，而铁制品一般需要做防锈处理。 【提出问题】这是不是因为铁、铝、铜三种金属中铁的活动性最强呢？ 【实验探究】同学们对这三种金属的活动性顺序展开了探究，请你参与探究并填写空格。 操作       根据现象得出金属活动性顺序 现象 无明显现象 Al>Fe>Cu 将粗细相同的铁丝、铝丝、铜丝分别插入体积相同、溶质质量分数也相同的稀盐酸中： 【讨论交流】为什么同一个实验得出了两种结论呢？同学们带着这个疑问查阅了相关资料，明白了铝丝在稀盐酸中短时间内无气泡，是因为铝表面致密的氧化膜会先与盐酸反应。 【反思评价】做金属性质实验时需将金属进行打磨，打磨的目的是 。 【实验验证】为了进一步确认铁、铝、铜这三种金属的活动性顺序，同学们又将两根粗细相同的、打磨过的铁丝分别插入硫酸铝溶液、硫酸铜溶液中：写出铁与硫酸铜溶液反应的化学方程式 。 【拓展迁移】（1）若只有一支盛有少量稀盐酸的试管，只需合理安排金属丝的插入顺序(能与盐酸反应的要一次将盐酸消耗完)，也能证明铁、铝、铜这三种金属的活动性顺序。金属丝的插入顺序为 。 （2）金属被人类大规模开发利用的大致年限也与金属活动性顺序有关，请写出铁、铝、铜三种金属材料被人类利用的先后顺序 。 3．同学们用碳酸钠溶液和浓盐酸来研究简易灭火器的反应原理时，对废液的成分进行了探究． 【推理假设】上述两种物质反应的化学方程式为 ．由此推测出反应后废液中的溶质一定有 ，可能有碳酸钠或盐酸． 【实验探究】 (一)确定废液中是否含有盐酸 (1)选择试剂：根据盐酸的化学性质，同学们选用了如图所示的五种物质，其中物质X是酸碱指示剂中的 溶液． (2)实验验证：某同学甲向废液中加入少量的镁粉，观察到 ，确定废液中一定没有盐酸． (二)确定废液中是否含有碳酸钠 某同学选用 测出废液的pH=10，由此确定废液中 。 (三)处理废液，回收利用 欲从废液中得到纯净的NaCl，设计了如下实验方案，请完成方案评价． 方案 加入试剂 分离方法 方案评价 一 适量的Ca(NO3)2溶液 过滤、蒸发结晶 (选填“可行”或“不可行”，下同) 二 适量的稀盐酸 蒸发结晶 4．金属材料在人类发展的历史长河中起着非常重要的作用，化学兴趣小组的同学以铁、铜、银的金属活动性顺序为课题，进行科学探究活动，请根据已学知识回答下列问题： 【提出问题】铁、铜、银的金属活动性顺序是怎样的？ 【设计实验】兴趣小组同学设计了如图所示的实验方案。（所用金属均已打磨，形状与大小均相同） 【进行实验】 (1)实验I的现象是 。 (2)实验Ⅱ中发生反应的化学方程式是 ，该反应属于 （填基本反应类型）。 【交流与讨论】 (3)同学们发现通过此实验方案，不能比较铁、铜、银三种金属的活动性顺序强弱，原因是没有探究 的金属活动性强弱。经过同学们的讨论，在上述实验方案的基础上，补充了一个实验（知图Ⅲ所示），实现了探究目的，若X是铜片，则Y可能是 溶液。 【实验结论】 (4)最终同学们成功地得出铁、铜、银的金属活动性由强到弱的顺序为 。 5．按照体积计算空气中氧气约占21%，某化学兴趣小组的同学按照课本的实验装置做“测定空气中氧气的体积分数”实验（图1），但测出的氧气体积分数明显偏小．请你参与探究： 【提出问题】造成误差的原因是什么？如何改进课本实验装置？ 【查阅资料】 ① 颜色、状态 熔点/℃ 燃烧所需最低温度/℃ 密度/g•cm﹣3 红磷 暗红色固体 590 240 2.34 白磷 白色固体 44.1 40 1.82 ②二氧化碳气体能被氢氧化钠溶液吸收 ③在加热的条件下铜粉能与氧气反应生成黑色的氧化铜固体 (1)【猜    想】 甲同学：可能是导管内原存有空气，后来留有吸入的水，影响实验的准确性； 乙同学：可能是瓶内残留气体中还有氧气的缘故； 你还能做的猜想是 （写一点即可）。 (2)【交流与讨论】 丙同学认为，用木炭代替红磷也能完成图1的实验，但事先要在集气瓶中放入一定量的 ； (3)他们对图1实验装置进行了如图2的改进． ①甲同学提出应把红磷更换为白磷，理由是 ； ②通过粗铜丝来点燃玻璃管内的白磷，利用了金属铜的 性； (4)【探究与反思】 ①为验证乙同学的猜想，将铜粉在残余气体中加热，观察到铜粉变黑，所以乙同学的猜想 （选填“合理”或“不合理”）； ②大家采用改进的实验装置（图2）进行实验（左边玻璃管上面的空气平均分成了5等份，并标刻度线），待玻璃管冷却、管内白色的烟幕消失，同时能观察到 。 ③图2的玻璃管中预先装一定量的水，是为了：加快气体的冷却； 。 6．金属镍（Ni）是生活中常见的一种青白色金属，NiCl2的溶液是无色的。探究铝、镍和铜的金属活动性顺序的实验如下：取铝丝、镍丝、铜丝分别插入盛有体积相同、浓度也相同的稀盐酸的三支试管中，现象如下： 实验操作 刚开始的现象 几分钟后的现象 将镍丝插入试管①中 有大量气泡产生 有少量气泡产生 将铜丝插入试管②中 无气泡 无气泡 将铝丝插入试管③中 无气泡 有大量气泡产生 （1）通过上述实验得到的结论是 。实验刚开始时试管③中无气泡产生的原因是 。 （2）查阅资料得知三种金属的活动性顺序为Al＞Ni＞Cu。如果实验室只有三种金属丝和稀盐酸以及实验所需的实验仪器，请你根据上述结论，补充实验来验证三种金属的活动性顺序，并写出操作过程及现象 。 （3）写出（2）中必发生的一个反应的化学方程式 。 7．三星堆遗址是迄今为止西南地区发现的范围最大、延续时间最长、文化内涵最丰富的古蜀文化遗址，出土了大量的金、铜、玉陶等珍贵文物。某兴趣小组的同学在古玩市场看到“三星堆”遗址出土的同款黄金面具，为了探究其真假，他们进行了如下项目式探究。 【查阅资料】 ①铜锌合金(又称假黄金)外观和黄金相似，常被不法商贩以假乱真。 ②标准状况下，氢气密度ρ=0.09g/L (1)【项目一：用物理方法鉴别】截取小块古玩市场看到的黄金面具，通过测量其密度，密度 (填“大于”或“小于”)黄金的，则为假黄金。 (2)【项目二：用化学方法鉴别】 ①方法一：截取小块黄金面具于一支试管中，加入适量硫酸铜溶液，实验现象为面具的表面有红色固体析出， 。 ②方法二：截取小块黄金面具于另一支试管中，加入一定量稀盐酸，有气泡产生，反应的化学方程式为 。 (3)【项目三：定量测定黄金面具】为了定量测定黄金面具中铜的质量分数，李华同学设计了如下实验(装置气密性良好)    a.向锥形瓶加入10.0g黄金面具样品，注射器中吸入50mL稀硫酸。 b.将注射器中的稀硫酸平均分5次推入锥形瓶中，每次推入稀硫酸，待不再产生气泡后，记录收集气体的总体积，如表。 次数 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次 收集气体的总体积/mL 400 800 830 840 850 分析上表中的数据，完全反应后生成氢气的体积V= mL，此黄金面具中铜的质量分数ω= 。 (4)【项目四：反思评价实验过程】 王明同学对李华同学的实验设计和数据处理进行分析，认为求黄金面具中铜的质量分数还有更简便的方法。经分析，锥形瓶内反应后的剩余固体为 。经系列操作：过滤→ →干燥→称量，得到固体剩余物的质量，也可求出黄金面具中铜的质量分数。 8．化学实验课上，同学们利用如图装置和步骤鉴别稀硫酸、稀盐酸和碳酸钠三种无色溶液。 步骤Ⅰ：把标有序号1、2、3的三种溶液分别滴入标有对应序号的三支试管中，分别滴加无色酚酞溶液，鉴别出1号溶液。 步骤Ⅱ：再向另两支试管中分别滴加溶液，鉴别出2号和3号溶液。                 Ⅰ                             Ⅱ 【学习交流】 (1)步骤Ⅰ中，1号试管中溶液变为红色，可知1号为 （填化学式）溶液。 (2)步骤Ⅱ中，产生白色沉淀的化学方程式是 。 【提出问题】将反应后2号试管内溶液过滤，滤液中的溶质除酚酞外还有什么？ 【做出猜想】 (3)猜想一：只有；猜想二：只有；猜想三：和；猜想四：和 。 【讨论交流】 (4)有同学指出猜想二不合理，理由是 。 【设计实验】 (5)以下是部分同学设计的实验方案，最终可得出猜想三成立的是______（填字母）。 A．向滤液中加入镁粉，产生气泡 B．向滤液中加入溶液，产生白色沉淀 C．向滤液中加入溶液，产生白色沉淀 D．向滤液中加入过量溶液，溶液变红 【反思拓展】 (6)有同学指出，可将滤液逐滴加入到步骤Ⅰ后1号试管内的红色溶液中，也可得出猜想三成立的结论。实验过程中可观察到的现象是 （填序号）。 ①产生气泡    ②产生白色沉淀    ③溶液变为紫色 9．图甲是课本中探究分子的运动的实验，小斌在老师的指导下，设计了如图乙的实验装置，进行同样的实验，快速出现实验现象，得到了和课本实验同样的结论。(提示：固体氢氧化钠吸水放热)小斌用图乙所示装置进行实验。    (1)滴入少量浓氨水后，小斌观察到湿润的酚酞滤纸条变红。从分子运动的角度分析，此现象可说明的结论是 ；从浓氨水化学性质的角度分析，此现象可说明的结论是 。 (2)在此实验中，氢氧化钠固体起到的作用是 。小斌改进后的装置的优点是 (写出一条即可)。 10．小明在家清洗餐具时发现下水道堵塞，小明爸爸请来的家政师傅拿出几包白色粉状管道疏通剂（如图），取部分投入管道并倒入适量水，只见管道中的水上下翻滚，并产生大量泡沫，用工具在管道内搅动几下，管道即通。好奇的小明与化学兴趣小组同学利用剩余的管道疏通剂开展探究活动。 【查阅资料】该管道疏通剂中过碳酸钠的化学式为，白色晶体，加入水中，剧烈反应并产生气体；香精只起除臭作用。 【理论推测】兴趣小组的同学们根据所学知识和资料信息推测该气体为氧气。 【实验验证】同学们选择下列实验装置开展验证实验。 (1)标号a的仪器名称 。 (2)若以管道疏通剂为原料，制取并收集干燥的氧气，所选装置的连接顺序为 （从左到右填写装置序号字母）。 (3)若把G装置中的浓硫酸换成水并盛满，用来收集难溶于水的气体时，气体从 （填a或b）端通入。 【深入探究】为检验疏通剂与水反应后剩余溶液中溶质成分，兴趣小组开展了下表所示的探究实验。（提示氯化钙溶液呈中性） (4)请完善下面的表格。 ①取适量该疏通剂于烧杯中，加少量水，触摸烧杯外壁 烧杯外壁发烫 疏通剂加入水中会 （填“放热”或“吸热”） ②取少许实验①的溶液于试管中，滴加过量的氯化钙溶液， 静置，观察现象 溶液中溶质含有Na2CO3 ③ 溶液变红 溶液中溶质含有NaOH ④讨论与分析实验步骤②中不能使用氢氧化钙溶液的原因可能是 。 【交流反思】 (5)经探究，过碳化钠与水反应生了碳酸钠和过氧化氢。过氧化氢在碱性条件下快速分解，其化学方程式为 。 11．实验原理：在封闭的瓶子里（体积可测，带塞，并通过管与外部装水的广口瓶相连）燃烧红磷，瓶里空气中的氧气与红磷反应消耗殆尽，压强变低，瓶内外形成压力差，外部大气压把水压进瓶里直至内外气压相等，进入瓶里的水的体积比上瓶子的体积即空气中氧气的体积百分比。 空气中氧气的体积比例约为0.2。 1. 锥形瓶中空气体积的测量 （1）把橡皮塞（连有燃烧匙和直玻璃导管）塞紧250mL锥形瓶口，用笔在瓶身标记橡皮塞下表面的位置； （2）往瓶里加水直至液面与标志线相平； （3）把瓶里的水倒入500mL量筒（放公共台），记录水的体积（即锥形瓶中空气的体积）为 mL。 2. 反应装置安装 按下图安装装置，并在广口瓶里加约1/4体积的水。完成后须给监考员看一下。    3. 检查装置的气密性 4. 在瓶中燃烧红磷 （1）往广口瓶里添水到水面接近瓶颈，把止水夹夹紧乳胶管； （2）点燃酒精灯； （3）把塞子拨出（注意塞子上连接的燃烧匙，玻璃导管等所有东西作为一个整体，不要拆卸）； （4）取适量红磷放在燃烧匙里，把燃烧匙放在酒精灯上加热至红磷燃烧后，迅速放至锥形瓶里，压紧瓶塞，把导管放入广口瓶没入水中，记录现象： ； （5）熄灭酒精灯； 5. 消耗氧气体积的测量与空气中氧气体积分数的计算 （1）待锥形瓶恢复清晰透明，且冷却至室温后，打开止水夹； （2）当锥形瓶不再有水流入后，打开瓶塞，把水倒入100mL量筒； （3）记录量筒中水的体积（即瓶中氧气的体积）为 mL； （4）计算空气中氧气的体积分数为 （用小数表示，保留小数点后两位）。 6. 实验思考 通常用以上方法测得的空气中氧气的体积分数都少于理论值0.2，请问其原因是什么？写出4个。 原因1： ； 原因2： ； 原因3： ； 原因4： 。 12．工业上常用NaOH溶液来实现“碳捕捉”技术，去“捕捉”空气中的二氧化碳。某实验小组的同学向一定量的NaOH溶液中慢慢通入CO2气体，未观察到明显现象，对所得溶液成分进行了如下探究。请参与他们的探究活动，并完成以下问题： 【提出问题】所得溶液中溶质的成分是什么？ 【查阅资料】资料一：将CO2气体慢慢地通入一定量的NaOH溶液中，可能发生以下两个化学反应：先发生反应：2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O，当NaOH反应完全后，继续发生反应：Na2CO3+CO2+H2O═2NaHCO3 资料二：Ca(HCO3)2易溶于水；CaCl2溶液呈中性；NaHCO3溶液呈碱性，可使酚酞溶液变红色，且能与Ca(OH)2溶液反应，产生白色沉淀。 【猜想与假设】 (1)小组同学通过讨论，提出了所得溶液中溶质成分的四种猜想： 猜想1：NaOH和Na2CO3；             猜想2：Na2CO3（俗称 ）； 猜想3：Na2CO3和NaHCO3；             猜想4：NaHCO3。 【实验探究】 (2)实验一：取适量反应后的溶液置于试管中，加入过量CaCl2溶液，观察到有白色沉淀生成，写出化学方程式 ，说明猜想4不成立； 实验二：取适量实验一反应后的上层清液，滴加几滴酚酞溶液，观察到 ，说明猜想2不成立； 实验三：取适量实验一反应后的上层清液，加入稀盐酸，观察到有气泡产生，说明猜想 不成立。 【实验结论】针对上述实验，小组的同学总结并得出正确结论。 【拓展迁移】 (3)为得到上述相同的实验结论，在实验三中，还可把稀盐酸换成 。 A．二氧化碳 B．氧化铁 C．Ca(OH)2溶液 D．石蕊溶液 13．小强查阅资料得知：氢化钠与水反应的化学方程式为NaH+ H2O=NaOH + H2↑，同时得知Na2SO4溶液呈中性。在实验室里，小强做了以下探究实验：取一定量的硫酸铜溶液于烧杯中，加入少量氢化钠固体，充分反应后过滤得到滤液和蓝色滤渣。并对滤液的成分进行探究。 【提出问题】滤液中溶质的成分是什么？ 【猜想与假设】猜想一：Na2SO4           猜想二： 猜想三：Na2SO4和CuSO4    猜想四：Na2SO4、CuSO4和NaOH 【讨论与交流】小玲认为猜想四不合理，理由是 (用化学方程式表示)。 【实验与结论】 实验 实验操作 现象 实验结论 实验一 取少量滤液于试管中，仔细观察 溶液为无色 猜想三不成立 实验二 向实验一所取滤液中滴入酚酞溶液 猜想二成立 【评价与反思】小强在完成实验一和二后，发现猜想一未设计实验进行探究，请您设计实验证明猜想一不成立： 。 【拓展与延伸】在分析反应后所得物质的成分时，除考虑生成物外，还需考虑： 。 14．化学兴趣小组的同学对“二氧化锰在过氧化氢分解前后的质量和化学性质没有改变”这一结论产生了兴趣，决定进行亲身验证． 【查阅资料】①过滤是将不溶于水的固体和液体分离开的操作，二氧化锰不溶于水．②在一定范围内，温度升高，化学反应的速率会加快。 【初步验证】小华提出先用电子天平称量1.0g的二氧化锰，然后将其与过氧化氢溶液中，请写出该反应的化学方程式 ，待反应结束后，过滤，洗涤，再进行二次称量，结果发现所得数据大于1.0g，原因可是 。 【实验改进】小强针对上述原因，提出烘干后再称量的方案，结果得到了准确的实验结论，与此同时，老师引导同学们可以尝试蒸发的方法，结果也得到了相同的结果．由此我们得出的实验结论是 。 【深入探究】对于二氧化锰在反应前后化学性质没有改变的验证，小兵提出可以直接向刚蒸干的二氧化锰中滴入过氧化氢溶液，若能观察到仍有 的现象，就可以得出结论．但小芳对此产生了异议，她的理由是 。（已确认产生的气体为氧气） 【实验反思】在过氧化氢制取氧气的过程中，二氧化锰的确起到了加快过氧化氢分解的作用，那么有没有别的方法也能起到这一效果呢？对此，兴趣小组的同学们展开了激烈的讨论，并最终设计出了如图甲所示的装置。 （1）此装置能较快收集到氧气的原因是 。 （2）课堂上同学们利用如图甲所示装置做功氧化氢制取氧气的实验时，用带火星的木条检验氧气，却发现带火星的木条很难复燃，这又是为什么呢？　   　 （3）针对这一异常现象，兴趣小组的同学们去请教了老师，老师在思考以后，决定对甲装置进行改进，如乙图所示，发现带火星的木条较易复燃（图中的加热装置已略去）。 【交流与讨论】 （4）兴趣小组的同学们受到启发，在查阅了相关资料后，又共同设计处了图丙所示的装置，发现带火星的木条也易复燃（图中的加热装置已略去），根据图乙装置的启示，请你分析浓硫酸的作用可能是 。 （5）再加热过氧化氢溶液制取氧气的过程中，加热的温度与集气瓶中氧气的体积分数之间存在联系（如曲线图所示），若能使带火星的木条复燃所需的氧气的体积分数最低为49%（只考虑氧气的体积分数对实验结果的影响），现欲使带火星的木条复燃，应将加热过氧化氢溶液的最高温度控制在 ℃。 15．实验课上，同学们发现实验桌上正放着一瓶无色气体(如图所示)，当老师请同学们根据气体的放置方法猜想该气体的成分时，同学们经过讨论形成了三种不同意见： 猜想Ⅰ：该气体可能是氧气； 猜想Ⅱ：该气体可能是 ； 猜想Ⅲ：该气体可能是氢气。 (1)查质料得知，空气平均密度1.2g/L；氧气密度1.429g/L；氢气密度0.0899g/L；二氧化碳密度1.977g/L；氮气密度1.25g/L。 你认为猜想 (填序号)一定是错误的，理由是 (2)为了弄清另外两种意见是否正确，同学们设计了如下实验方案，请完成下表： 实验方法 实验现象 实验结论 实验1 带火星的木条不复燃 猜想Ⅰ (选填“正确”或“错误”) 实验2      猜想Ⅱ正确 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 $$