2024年中考化学复习分项专练科学探究题

2024年中考化学复习分项专练--科学探究题 1．某化学兴趣小组的同学探究过量的炭粉与Fe2O3在高温条件下反应的气体产物成分。探究过程如下: 【提出假设】气体产物是CO2。 【查阅资料】①氮气不能与炭粉及Fe2O3反应。 ②高温下可以发生下列反应: 【设计方案】将一定量Fe2O3在隔绝空气的环境下与过量炭粉充分反应，用实验中测得的有关物质的质量，进行分析、判断。 【进行实验】用如图所示装置进行实验。首先称得玻璃管C的质量为48.48 g，再称取2.40 g Fe2O3和1.50 g炭粉，加到玻璃管C中。连接好装置，通一段时间氮气，再夹紧弹簧夹T，点燃酒精喷灯加热。待玻璃管C中固体质量不再变化时，称得玻璃管C与残留固体共51.30 g。 【问题分析】 （1）用酒精喷灯而不用酒精灯的目的是 。 （2）加热前先通一段时间氮气的目的是 。 （3）尾气处理的方法是 。 （4）若Fe2O3与炭粉反应的气体产物全部是CO2. 求2.40 g Fe2O3完全反应时生成CO2的质量 。(写出计算过程) （5）根据实验数据计算，实验中实际获得气体质量为 。 （6）结论:原假设 (填“能”或“不能”)成立，理由是 。 2．化学小组同学发现在面包制作过程中加入了一些白色粉末，使面包变得松软。同学们对白色粉末的成分进行了下列探究。 【查阅资料】 ①经调查，市场上有以下3种主要产品。 商品名称 小苏打 食臭粉 混合碱性膨松剂 主要成分 碳酸氢钠 碳酸氢铵 碳酸氢钠和碳酸氢铵 ②氨气是一种有刺激性气味的气体，极易溶于水，其水溶液显碱性。 ③；； 【实验准备】同学们选用如图4-2实验装置，经组合进行实验： 【实验记录】 实验序号 实验装置 实验现象 实验结论及分析 实验1 选用A、B、C C中澄清石灰水变浑浊 有生成，C中反应的化 学方程式是 实验2 选用A、 和E E中紫色石蕊溶液变成 色 有生成 【实验分析】 根据上述实验，甲同学认为该粉末的主要成分为食臭粉，乙同学认为上述实验不能确定该粉末为食臭粉。为进一步确认其组成及含量，同学们设计了如下定量实验： 实验序号 实验目的 实验装置 数据记录 实验结论 实验3 测定生成的质量 选用A、B、D 装置D增重a g 该粉末为“混合碱性膨松剂” 实验4 测定生成的质量 选用A、B、D 装置B增重1.7g （1）实验3中装置B的作用是 。 （2）实验3中测得装置D增重a g，a的范围是 。 （3）若测得a为92.4，该碱性膨松剂中与的质量比为 。（结果用最简整数比表示） 3．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：氢化钙遇水反应生成氢氧化钙和氢气。探究小组的同学把一定量的 加入溶液中，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、 猜想三：NaOH、 猜想四：NaOH、、 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 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 另取少量滤液，向其中加入足量稀盐酸 猜想三成立 【反思与拓展】 写出氢化钙与水反应的化学方程式 。 若向的溶液中加入一定量的，充分反应，产生的气体有氢气和 。 登山运动员携带作为能源提供剂与携带氢气相比，其优点是 写一条即可。 4．利用过氧化氢制取氧气是初中化学的重点探究内容。 (1)如图是化学兴趣小组在课外设计的“趣味实验”，他们将过氧化氢溶液滴加在瓶中，结果发现气球 （变大、变小，不变），红墨水 （左移、右移、不动）。 (2)他们研究影响过氧化氢分解速率的因素，记录如下： 实验次数 1 2 3 4 过氧化氢溶液的浓度 1% 5% 10% 15% 二氧化锰质量 0.2克 m 0.2克 0.2克 气泡产生的速率 + ++ ＋++ ++++ 该实验探究的问题是过氧化氢分解的速率与 的关系，其中m等于 克，一名同学认为该实验不能说明二氧化锰起到了催化剂的作用，你觉得他的理由是 。后来老师和同学们共同实验验证了二氧化锰具有催化作用，那么下列图像能大致反映实际情况的是 （填符号）。 A、 B． C． D． (3)后来同学们发现氧化铜也有和二氧化锰类似的催化作用，又设计了如下实验：常温下，在两瓶相同质量的二氧化锰和氧化铜中滴人相同浓度等量的过氧化氢，测量各收集一瓶相同体积的氧气所需要的时间，二氧化锰的用时t1，氧化铜的用时t2。 ①本实验中采用的气体收集方法最好是 ； ②若采用上图制氧气，过氧化氢盛放在分液漏斗中的优点是 ； ③若t1<t2，则说明 的催化效果更好。 5．小组同学以酸碱中和反应为项目开展如下研究，请你一同完成下列问题。 【任务1】有现象的中和反应的探究 (1)小组同学向少量Fe(OH)3沉淀中加入稀盐酸，观察到的现象是沉淀逐渐消失和 ，可判断发生了反应。 【任务2】无现象的中和反应的探究 某化学兴趣小组的同学设计如图甲所示装置对氢氧化钾溶液和稀盐酸反应进行探究。他们在盛有一定量X溶液的烧杯中放置pH传感器和温度传感器，并滴入3滴酚酞试液，然后开启电磁搅拌器，从滴定管中逐滴加入Y溶液，计算机显示两种传感器所得的数据曲线如图乙和图丙。 回答下列问题： (2)烧杯中的X溶液是 ，实验过程中烧杯内溶液的颜色变化： 。 (3)实验过程中发生反应的化学方程式是 。若使用的KOH溶液已经部分变质，则实验时还可观察到烧杯中出现的现象是 。 (4)结合图像分析上述实验，下列说法正确的是______(填序号)。 A．a点溶液显碱性 B．加入20mLY溶液时恰好完全反应 C．该反应是放热反应 D．烧杯中KCl的质量分数一直增大 (5)若敞口放置的氢氧化钾溶液已经全部变质，再滴入硝酸钡溶液会发生反应的方程式为： 。 6．某兴趣小组用如图装置进行一氧化碳还原氧化铜的探究实验。    (1)在点燃酒精灯前先通CO的原因是 。 (2)充分反应后，装置A中粉末全部变为红色固体，装置B的现象为 ，B的化学方程式为 。 (3)从安全环保的角度考虑，上述实验需要改进的是 。 【提出问题】反应后生成的红色固体成分是什么？ 【查阅资料】铜和氧化亚铜（Cu2O）都是红色固体，Cu2O能和稀硫酸反应，生成一种蓝色溶液和铜单质，请写出化学方程式 。 【作出猜想】猜想一：红色固体只有Cu； 猜想二：红色固体只有Cu2O； 猜想三：红色固体可能含有 。 【实验探究】设计如下实验方案： 实验操作 现象 结论 取少量红色固体于试管中，加入过量的稀硫酸 固体部分溶解溶液 。 猜想 一定不成立红色固体含有Cu2O 【思考与分析】小明认为猜想二正确，同学们分析后认为他的结论不准确，理由是 。 为此，同学们补充进行了以下实验：称取mg红色固体于试管中，加入过量的稀硫酸充分反应，然后过滤、洗涤、干燥、称量，得到ng固体。当n> （含m的代数式）时，可以得出猜想三的结论正确。 7．兴趣小组以“土壤酸碱性形成原因以及对植物生长的影响”为主题开展了项目式研究。 【任务一】测定土壤的酸碱度及对作物的影响 取我市3份不同地方土样，干燥后分别与自来水按2∶5的质量比混合，操作如下图所示。测得三个土样的pH分别为5.1、5.2、5.3。 (1)请指出该实验中不够严密的操作 （写一点）。 (2)模拟不同酸碱度土壤对植物生长的影响：项目小组分别在5个烧杯中倒入不同pH溶液50mL，保持其他条件一致，放入8粒大小一样的绿豆，观察记录，数据如图。由图可知，土壤pH= 时，绿豆生长状况最好。 【任务二】酸性土壤形成的原因及改良 (3)长期施用一些化肥会造成土壤酸化，以为例：，则R的化学式是 。 (4)用适量的石灰石粉末（）改良上述土壤的原理如下图 说明石灰石中的把土壤颗粒上吸附的 （填离子符号）交换下来。 8．氢化镁（化学式为MgH2）是一种常用的焰火剂，某兴趣小组拟选用如图1装置制备氢化镁。 【查阅资料】 （1）氢化镁可用氢气与纳米级镁粉加热制得。氢化镁遇水反应生成氢氧化镁[Mg（OH）2]和氢气，并放出热量。 （2）常温下镁不与水反应，标准状况下氢气的密度为0.09g/L。    【实验步骤】 ①先连接装置，再……； ②装入药品，打开分液漏斗活塞向装置中通入氢气，D处收集的气体验纯后，给C装置加热。继续通入平稳的氢气流。 ③实验结束时，先停止加热，等装置冷却到室温停止通入氢气。 …… 回答下列问题： （1）请将步骤①中的操作补充完整 。 （2）装置A中反应的化学方程式 。A中用分液漏斗添加稀硫酸的优点是 。制得的氢化镁必须 保存。 （3）实验开始时要“先通氢气”的目的，除防止氢气遇到热的空气引起爆炸外，还有 。B装置的作用是 。 （4）实验结束同学们利用图2装置检测得到的氢化镁的纯度。取一定质量样品，如图放入Y形管一端，实验开始将Y形管倾斜，水和样品接触，共收集到氢气178ml，则样品中氢化镁的质量是 g。 （5）如果测量的结果偏大，可能的原因是 。 A．Y形管左侧的水倒入右侧排出部分气体 B．导管伸入量筒太长，未将导管拿出就读数 C．未冷却到室温就读数 D．实验前Y形管里有空气 9．已知浓硫酸与焦炭在加热的条件下能发生反应，生成三种氧化物。某校研究性学习小组对此进行以下一系列的探究活动。 【提出猜想】浓硫酸与焦炭在加热条件下反应，生成H2O、SO2和CO2。 【查阅资料】经查阅资料得知：①CO2、SO2均可使澄清石灰水变浑浊；②SO2可使品红溶液的红色褪去，而CO2不能；③SO2可与酸性的KMnO4溶液反应使其褪色，而CO2不能；④无水CuSO4为白色粉末，遇水可生成蓝色胆矾。 【实验探究】用以下A—D四个装置组装成一套完整的实验装置，然后进行实验，验证猜想。 (1)本实验的发生装置应选用如下图所示三种装置中的 装置（填序号）。 (2)为了验证三种产物，达到预期的实验目的，整套实验装置的正确组装顺序是（按导管口连接的先后顺序）：发生装置导管口 (3)实验过程中，同学们观察到装置D中的无水CuSO4变为蓝色，由此得出产物中有 的结论；同时还观察到以下实验现象：装置C中品红溶液( I)和酸性高锰酸钾溶液都褪色，品红溶液(Ⅱ)不褪色；装置B中澄清石灰水变浑浊。装置C中品红溶液( I)褪色，说明产物中有 ，酸性KMnO4溶液的作用是 ，品红溶液(Ⅱ)不褪色，说明 ；装置B中发生反应的化学方程式是 (4)能确认反应产物中有CO2的实验现象是 。 【实验结论】本实验提出的猜想 （填“成立”或“不成立”）； 浓硫酸与木炭反应的化学方程式是 。 【交流讨论】实验结束后，同学们针对本实验进行讨论，其中张辉同学提出了“反应产物中可能还有一氧化碳”这样的一个观点。你是否支持张辉同学的观点？ （填“支持”或“不支持”），请你说出两点理由：① ；② 。 10．学小组用如图所示自制装置进行“人体吸入和呼出气体成分”的探究。 【提出假设】人体呼出气体中二氧化碳的含量高于吸入气体。 【进行实验】实验活动1 装置 实验操作 现象    ①在饮料瓶中装水至没过长吸管底端，对着短吸管缓慢吹气 水从长吸管端快速流出 ②将饮料瓶中装满水，对着短管吹气，用排水法收集呼出气体，将燃着的木条快速伸入饮料瓶中 饮料瓶中木条熄灭 ③将水倒掉，向饮料瓶中加入澄清石灰水至没过长吸管底，从短吸管端吸气30秒，观察石灰水的变化；再从长吸管端吹气30秒，观察石灰水的变化 (1)步骤①说明，自制装置的气密性 （填“良好”或“不好”）。 (2)步骤②中的现象 （填“能”或“不能”）证明呼出气体中含二氧化碳，原因是 。 (3)若假设成立，步骤③中，预期会观察到的现象是 。 实验活动2： 实验1中有同学发现，吹气一段时间后发现，浑浊的石灰水重新变得澄清。他用上述装置加入与实验1等体积的石灰水，做下列实验来研究这一问题。 实验编号 石灰水浓度 持续吹气时间 瓶底现象 ④ 0.16% 30秒 澄清石灰水变浑浊 ⑤ 0.16% 2分钟 澄清石灰水先变浑浊，后又变得澄清 ⑥ 0.08% 30秒 澄清石灰水先变浑浊，后又变得澄清 ⑦ 0.08% 2分钟 澄清石灰水先变浑浊，后又变得澄清 【反思与评价】 (4)能说明石灰水重新变澄清与石灰水浓度有关的实验是 （填实验编号）。 (5)实验1中，吹气时间均为30秒，有同学观察到石灰水变澄清，而有的学生未观察到产生现象差异的可能原因是 。 11．过氧氢溶液分解可以制取氧气，为了探究过氧化氢溶液分解制氧气速率的与哪些因素有关，王老师带领化学兴趣小组做了5组实验，具体实验数据如下表，请你一同参与他们的探究，并回答下列问题 实验编号 过氧化氢溶液的质量分数/% 过氧化氢溶液的用量/mL 催化剂（二氧化锰）的用量g 反应温度/°C 收集气体体积/mL 所需时间/S ① 20 5 0.1 85 20 3.8 ② 15 2 0.2 20 20 2.8 ③ 5 2 0.2 20 20 7.4 ④ 20 5 0.1 55 20 10.5 ⑤ 15 2 0.1 20 20 21.6 数据如上表，请你一同参与他们的探究，并回答下列问题。 【提出问题】过氧化氢溶液分解制氧气速率与哪些因素有关？ 【猜想与假设】兴趣小组中三位同学分别作出如下猜想： A同学：与过氧化氢溶液的质量分数有关 B同学：与催化剂的用量有关 C同学：与反应温度有关 【实验与结论】 （1）实验 （填序号）证明A同学的猜想是正确的，B同学的猜想的依据是实验 （填序号）。 （2）C同学得出的结论是 。 【拓展探究】请你再设计出一个方案，进一步探究其它影响过氧化氢溶液分解制氧气速率的因素（写出猜想、方法） 12．（1）实验室常利用下列装置制取并探究气体的有关性质，请你根据所学知识回答下列问题： ①仪器甲的名称是 。 ②氧气与世间万物如影随形，动植物呼吸、燃料燃烧、钢铁冶炼等都需要氧气，实验室利用B装置制取氧气时所发生反应的化学方程式为 ，若要收集一瓶干燥的氧气，装置接口连接顺序为b→ 。 ③甲烷是一种密度小于空气，难溶于水且具有可燃性的气体，实验室里也可利用上述装置通过加热无水醋酸钠和碱石灰固体混合物的方法来制取，则制取装置为 。 该同学对甲烷的其他化学性质产生了兴趣： 【提出问题】甲烷除了可燃性外，还具有什么化学性质？ 【查阅资料】无水硫酸铜遇水变成蓝色 【作出假设】甲烷具有还原性 【设计并进行实验】该同学按如图装置进行实验： 【实验现象与结论】 通入甲烷加热一段时间后才观察到A装置中黑色固体变为红色，B装置中无水硫酸铜变为蓝色，C装置中氢氧化钙溶液变浑浊，根据现象写出甲烷与氧化铜发生反应的化学方程式 。通过实验证明，甲烷具有还原性。 【反思与评价】 实验时，先向装置中通入一段时间的氮气，再通入甲烷加热的目的是 。 （2）①兴遵小组有同学提出疑问：E装置内反应后的废液中除酚酞以外还有哪些溶质呢？请你一起参与探究。 【作出猜想】 猜想一：NaCl      猜想二：NaCl和NaOH      猜想三： 。 ②【分析】以上有一种猜想一定错误，请写出错误猜想的序号及错误理由 。 【资料】NaCl的水溶液呈中性。 ③【设计并进行实验】排除了错误猜想后，为了验证其余猜想，同学们进行了如下实验： 实验操作 实验现象 实验结论 取少量E装置中的废液于试管中，并向其中加入 。 。 猜想 正确 【交流反思】该废液未经处理不能随意倒入水池。 13．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 【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）。 【交流与讨论】 （1）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 ； （2）他们对图1实验装置进行了如图2的改进；与图1实验装置相比，图2装置的一个优点是 ； 【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 ，得到了较准确的数据，但又意外发现左玻璃管内壁上端附着白色固体．左玻璃管上端的白色固体主要成分可能是白磷或者五氧化二磷。 14．小亮同学对蜡烛（主要成分是石蜡）及其燃烧进行了如下探究活动。请你参与并填写下列空格：取一支蜡烛，观察到它是白色固体，有轻微气味。 (1)用小刀切下一小块石蜡，把它放入水中，可观察到石蜡固体不减少，由此得出的结论是 。 (2)点燃一支蜡烛，在火焰上方罩一只冷而干燥的烧杯，烧杯内壁出现 ，片刻后取下烧杯，迅速向烧杯内倒入少量澄清石灰水，振荡，澄清石灰水变 ，由此说明蜡烛燃烧生成了 。 (3)探究：蜡烛刚熄灭时产生的白烟是什么?   [提出问题]蜡烛刚熄灭时，总会有一缕白烟冒出，它的成分是什么? [提出假设] ①白烟是燃烧生成的二氧化碳 ②白烟是燃烧生成的水蒸气 ③白烟是石蜡蒸气凝成的石蜡固体 [实验探究] I.吹灭蜡烛，立即用一个沾有澄清石灰水的烧杯罩住白烟，其目的是为了验证假设 （填序号）。 II.吹灭蜡烛，立即用一块冷而干燥的玻璃片放在白烟上，玻璃片上没有出现水雾，说明白烟不是 。 III.吹灭蜡烛，立即用燃着的木条去点白烟（注意不要接触烛芯），发现蜡烛重新被点燃，说明白烟具有可燃性，这为假设 （填序号）提供了证据，可排除假设 （填序号），因为 。 15．同学们在学习碱的化学性质时，进行了如图所示的实验｡    (1)请写出实验A试管中反应的化学方程式： ，实验B中向下推动针筒后看到的实验现象是： ｡试管C反应后的溶液呈 ｡ (2)实验结束后，将A､B､C三个实验的废液倒入同一个干净烧杯D中，发现烧杯底部有白色沉淀，上层清液呈红色｡ 【提出问题】烧杯D中上层清液含有哪些溶质(除指示剂外)？ 【分析讨论】小组讨论后认为，确定反应后物质成分的思维路径：①考虑反应物用量的不同； ②抓住化学反应的本质，即微粒的重组｡某小组同学分析过程笔记如下：    【初步结论】 通过分析确定：烧杯D上层清液中肯定不含H+，肯定含有Na+､Cl-｡判断肯定不含H+依据是 ； 【实验探究】 小组按如下方案进行实验探究 实验 实验内容 实验现象 实验结论 Ⅰ 取少量上层清液于试管中 加入过量碳酸钠溶液，静置 无沉淀，溶液呈红色 肯定没有_____ Ⅱ 取少量上层清液于试管中 加入过量“？”溶液，静置 有白色沉淀，溶液呈红色 肯定有OH-､ 根据实验Ⅰ可以初步推断溶液中不含 (填离子符号)：上层清液中溶质(除指示剂外)可能的组成：①NaCl､NaOH；② (用化学式表示)；③NaCl､NaOH､Na2CO3； 实验Ⅱ中应加入过量的 溶液｡ 【实验结论】烧杯D中上层清液的溶质有指示剂､氯化钠､氢氧化钠､碳酸钠｡ 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 $$