2024年中考化学提升训练——科学探究题

2024年中考化学提升训练——科学探究题 1．某校化学兴趣小组在学习了催化剂的知识后，想探究氧化铜能否在过氧化氢溶液分解反应中起到催化作用。请你一起参与他们的探究过程，并填写下列空白： 【提出问题】氧化铜能不能作过氧化氢溶液分解反应的催化剂呢？ 【猜想假设】（1） 。 【实验验证】（2） 实验 实验步骤 实验现象 实验结论 一 在试管中加入少量的过氧化氢溶液，然后将带火星的木条伸入试管中 常温下过氧化氢溶液分解速率非常缓慢，放出很少量氧气 二 在装有过氧化氢溶液的试管中加入氧化铜少量，然后将带火星的木条伸入试管中 有较多气泡产生，木条复燃 【讨论反思】 （3）经过讨论，有的同学认为只有上述两个实验，不能证明氧化铜能作过氧化氢溶液分解反应的催化剂，理由是 。 【补充实验】 实验三：①准确称量氧化铜(少量)的质量；②重复实验二的步骤：待反应结束，将试管里的物质过滤，洗涤，干燥，称量：③对比反应前后，氧化铜的质量。 【交流讨论】 （4）如果 ，则说明氧化铜能作过氧化氢溶液分解反应的催化剂。但小华认为，要证明猜想，上述三个实验还不足以说明，还需要再增加一个实验，该增加的实验目的 。 【实验结论】 （5）氧化铜能作过氧化氢溶液分解的催化剂，请写出氧化铜催化过氧化氢分解的文字或符号为： ，生成的产物当中， 是单质(填化学符号)。 【实验拓展】 （5）把5g的氧化铜与2g二氧化锰分别加入等质量等浓度的过氧化氢溶液中，完全反应后生成氧气质量分别为m1、m2，则m1 (填“大于”、“小于”或“等于”)m2。 2．西川实验化学组对碳酸钠和碳酸氢钠之间的转化产生了兴趣，开展了以下实验： 【查阅资料】 ①碳酸钠与盐酸反应，盐酸不足时反应生成碳酸氢钠和氯化钠；盐酸过量时反应生成氯化钠、水和二氧化碳； ②碳酸钠、水、二氧化碳可以化合生成碳酸氢钠； ③20℃，氢氧化钠、碳酸钠和碳酸氢钠的溶解度如下表所示： 物质 氢氧化钠 碳酸钠 碳酸氢钠 溶解度/g 110 21.8 9.6 I.陈老师和罗老师分别做了碳酸钠溶液和稀盐酸相关的化学实验（如图 1）：    【实验现象】陈老师的实验中出现大量气泡，罗老师的实验中没有气泡产生。 (1)写出陈老师实验中发生反应的化学方程式 。 【提出疑问】罗老师的实验为何没有气泡产生？ 【实验探究】 步骤一：两位老师一番倒腾，另外设计实验，在锥形瓶内装 30mL 一定浓度的碳酸钠溶液，用注射器 A 从容器中抽出 1mL 空气，用注射器 B 缓慢加入 1mL 稀盐酸并不断振荡，发现无气泡产生，同时采集数据（如图2）：    步骤二：用注射器 A 继续抽取 10mL 空气，用注射器 B 继续缓慢加入 10mL 稀盐酸并不断振荡，发现出现大量气泡，同时采集数据。 (2)实验前需检查该装置气密性，方法是 ，说明该装置气密性良好。 (3)实验中用注射器 A 抽取空气的目的是 。 (4)实验中通过气压测量仪所测锥形瓶内压强和时间的变化关系如图 3，曲线②中 t1到 t2时间段压强变化的操作是 。 (5)【实验结论】导致陈老师、罗老师实验中出现不同现象的原因是 。 (6)II. 在 20℃时，余老师为测定某样品（含杂质,且杂质不溶于水，也不溶于酸）中碳酸钠的含量时，设计如图的实验装置：   装置 A 的作用是 ，C 处应依次排入装置 →E。（在 E~H 中选择） (7)当向装置 D 中通入足量的 CO2时，实验最终会析出的晶体质量为 。 （不考虑结晶水，且忽略空气成分影响） (8)何老师认为若 B 中稀盐酸反应完，而样品没有反应完，测定的含量会偏小。所以，请优秀的西川实验同学帮忙补做一个简单实验： ，证明样品中的碳酸钠已完全反应。 3．某校兴趣小组对氢氧化钠溶液与稀盐酸混合后的有关问题，进行了如下探究，请同学们一起参与此次探究之旅。 (1)探究一：判断氢氧化钠溶液与稀盐酸混合后是否恰好完全中和？ 【方案设计】小丽、小林两位同学设计了如下方案进行探究： 方案设计者 方案步骤 方案预估现象 方案预估结论 小丽 用一根洁净的玻璃棒蘸取反应后的溶液沾在pH试纸上，把试纸呈现的颜色与标准比色卡对照 pH=7 恰好完全中和 小林 取少量反应后的溶液于一支试管中，并向试管中滴加稀硝酸和硝酸银溶液 有白色沉淀生产 盐酸过量，没有完全中和 【方案评价】请判断以上设计的两个方案中， 同学的方案是正确的。 【方案反思】请分析另一个方案错误的原因： 。 (2)探究二：氢氧化钠溶液与稀盐酸混合后，所得溶液中溶质的成分是什么？ 【作出猜想】小亮猜想：溶质有NaCl、HCl、NaOH 小丽猜想：溶质只有NaCl 小林猜想：溶质有NaCl、HCl 你的猜想：溶质有 (填化学式) 小丽认为小亮的猜想是错误的，她的理由是 。 【实验设计及验证】请你将下列实验报告填写完整： 实验操作 实验现象 实验结论 取反应后的溶液于试管中，加入碳酸钠溶液 小林猜想正确 有蓝色沉淀生成 你的猜想正确 4．“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的催化作用”，以及“寻找新的催化剂” 研究性质实验，引起了化学探究小组的兴趣。 Ⅰ、二氧化锰的催化作用 【实验探究】 (1)请完成下列表格的相关内容 实验编号 实验操作 实验现象 实验分析或结论 实验分析 实验结论 ① 向盛有5mL 5%的 溶液的试管中 伸入带火星的木条 有少量气泡； 木条不复燃 过氧化氢能分解， 但是反应速度太慢 二氧化锰是过氧 化氢分解制氧气 的催化剂 ② ，再向试 管内伸入带火星的 木条 有大量气泡产 生， 二氧化锰能加快 过氧化氢分解 【交流反思】小明同学认为仅由上述实验还不能完全得出二氧化锰是过氧化氢制氧气的催化剂，他补充设计了以下两个探究实验。 (2)实验一：称量反应后固体质量，并与反应前的称量数据作比较，其目的是 。 (3)实验二：另取5mL 5%的过氧化氢溶液于试管中，再向其中加入实验②反应后的固体剩余物，其目的是证明 。 Ⅱ、寻找新的催化剂 【实验拓展】小红同学用、CuO两种催化剂分别与海藻酸钠混合，制成含等质量催化剂、大小相同的海藻酸钠微球探究分解过氧化氢溶液制取氧气的适宜催化剂。实验操作：取30粒含的海藻酸钠微球，采用图1装置进行实验。改用另一种CuO的海藻酸钠微球，分别重复上述实验，得到锥形瓶内压强随时间变化的曲线图（图2所示）。    (4)每次实验时，海藻酸钠微球数应相同的原因是 。 (5)用含的海藻酸钠微球进行实验，60s时压强瞬间回落，其原因是 。 (6)从实验曲线看，反应温和、催化效果较好的催化剂是 。则利用该催化剂催化过氧化氢反应的文字为 。 【交流反思】查阅资料得知：、猪肝、马铃薯等也可以作过氧化氢溶液分解的催化剂。 (7)下列有关催化剂的说法中正确的是______。 A．只能作过氧化氢溶液分解的催化剂 B．同一个化学反应可以有多种催化剂 C．催化剂只能加快化学反应的速率 D．用作催化剂的物质不可能是其他反应的反应物或生成物 Ⅲ、氧气性质实验 (8)用少量的5%过氧化氢溶液先后收集两瓶氧气来做硫、铁丝和氧气反应的实验。如图所示，做硫与氧气反应实验时集气瓶底水的作用 ：在做铁丝与氧气反应实验时集气瓶底水的作用 ，某同学在实验过程中只看到铁丝一阵红热，但没有见到火星四射的现象，可能的原因 。    5．某化学兴趣小组的同学在实验室发现一瓶敞口放置的过氧化钠（Na2O2）固体，他们对该固体是否变质产生了兴趣，对固体成分进行了实验探究。 【查阅资料】 ①在标准状况下，氧气的密度是1.429g/L．在室温下，1L水中能溶解约30mL的氧气。 ②过氧化钠能与二氧化碳反应：2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2↑ ③过氧化钠能与水反应：2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑ ④BaCl2溶液呈中性。 【成分猜想】固体中可能有Na2O2、NaOH和Na2CO3中的一种或几种。 【实验验证】 实验步骤 实验现象 结论或化学方程式 （1）取少量样品于试管中，加水溶解，并立即将带火星的木条伸入试管中。 有气泡产生， 证明固体中含有Na2O2 取步骤（1）所得溶液于试管中，滴加过量的BaCl2溶液 有白色沉淀生成 证明固体中含有Na2CO3，化学方程式为 取步骤（2）中的上层清液于试管中，滴入1～2滴酚酞试液 溶液变红 证明固体中含有NaOH． 【分析交流】经过讨论分析，同学们认为步骤（3）中的结论不合理，不能证明固体中含有NaOH，理由是 。 【继续探究】为确定固体中是否含有NaOH，取一定质量的样品，利用如图装置进行实验验证。（BaCl2溶液的体积和温度变化对气体体积的影响忽略不计） （1）装置乙中植物油的作用是 。 （2）待反应完全后，根据收集所得气体的体积，进行相关计算，得出样品中 的质量。 （3）再将烧瓶中的沉淀进行过滤、洗涤、烘干、称量，进行相关计算，得出样品中 的质量。 【实验结论】经过实验数据分析，得出固体中不但含有Na2O2和Na2CO3，还含有NaOH．证明含有NaOH的依据是 。 6．某兴趣小组为探究Zn、Fe、Cu、Ag四种金属的活动性，进行图中甲、乙、丙三个实验。    (1)小组同学随后发现该实验无法得出四种金属的活动性顺序，于是补充实验丁，最终得出四种金属活动性:Zn>Fe>Cu>Ag，则图丁中的试剂A、B分别为 (写出一组即可)。 (2)小组同学将丙试管中的物质过滤后，向滤液中加入甲中剩余的锌， 析出固体质量的变化随反应时间的关系如图戊所示。 ①图戊中b-c段发生的反应方程式是 。 ②写出a点对应溶液中所含的溶质是 (填化学式)。 7．在实验室小华同学利用碳酸钠和盐酸反应检验盐和酸的反应，实验完毕后想知道反应后溶液的成分是什么。 写出碳酸钠和稀盐酸反应的化学方程式： 。 【提出问题】溶液中溶质的成分是什么？ 猜想一：Na2CO3和NaCl；猜想二：NaCl；猜想三： 。 【实验过程】小英同学进行了如下实验： 实验步骤 实验现象 实验结论 取一定量溶液于试管中，滴加无色的酚酞溶液 猜想二正确 小李同学认为小英同学的结论是错误的，原因是 。 为证明是猜想二还是猜想三正确，写出该实验的操作、现象和结论： 。 8．化学兴趣小组对CO2与NaOH溶液反应的发生进行了探究。 (1)从压强变化的角度探究。    ①利用图1装置进行实验，先挤压胶头滴管，再打开止水夹，观察到烧瓶内形成红色“喷泉”，原因是：烧瓶内压强 (填“大于”或“小于”)外界大气压。 ②利用图2装置进行实验，分别将等体积的NaOH溶液和水同时注入盛有等体积CO2的玻璃容器中。证明CO2与NaOH溶液发生反应的实验现象是 。 ③写出CO2与NaOH溶液反应的化学方程式： 。 (2)利用“数字化实验”探究。    ①石灰石和稀盐酸反应的化学方程式为： ，检验CO2的方法是 。 ②实验测得烧杯中溶液的pH随时间的变化关系如图4所示，可推知反应过程中浓度不断减小的离子是 (填离子符号)。 (3)氯碱工业生产的烧碱样品中常含有Na2CO3和NaCl等杂质。为测定烧碱样品中Na2CO3的质量分数，称取20g烧碱样品，加足量水溶解，再加入足量的BaCl2溶液，充分反应后，过滤，将滤渣洗涤、干燥、称量，得到0.197g碳酸钡(BaCO3)固体。 ①检验烧碱样品中是否含有Na2CO3，可选择的试剂是 (填序号)。 A．稀盐酸        B．澄清石灰水        C．酚酞 ②计算烧碱样品中Na2CO3的质量分数 (写出计算过程)。 9．某化学兴趣小组的同学利用如图装置制取收集一瓶二氧化碳气体，请和他们一起完成以下实验探究。    （1）写出标号①的仪器名称： （2）实验室制取一瓶二氧化碳气体，应选用的收集装置为 (填序号)，反应的化学方 程式为 （3）化学兴趣小组的同学对反应后的废液中溶质的成分进行进一步探究。 【提出问题】废液中的溶质含有哪些物质？ 【查阅资料】氯化钙溶液呈中性。 【猜想与假设】猜想①：废液中的溶质只有氯化钙；猜想②：废液中的溶质是 氯化钙和 （ 填化学式) 【设计并进行实验】 Ⅰ.为验证上面两种猜想哪种正确，甲小组的同学从下面A―E五种药品中选择合适的一种进 行实验，证明了猜想②是正确的，他们选择的药品不可能是 A．紫色石蕊试液    B．无色酚酞试液      C．锌粒                D．氧化铁粉末 Ⅱ.乙小组用一种钠盐溶液进行实验，也证明了猜想②是正确的，请完成下面的实验报告： 实验操作 实验现象 实验结论 取少量反应后的废液于试管中，加入足量 填化学式)溶 液，振荡 猜想②正确 10．某化学兴趣小组的同学在学习九年级《化学》下册中的资料卡片“石笋和钟乳石的形成”时,发现难溶于水的碳酸钙当遇到溶有二氧化碳的水时,会反应生成溶解性较大的碳酸氢钙：CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2。 【提出问题】向NaOH溶液里通入一定量CO2，反应后的溶质组成是什么? 【查阅资料】 (1)在NaOH溶液中通入少量CO2反应的化学方程式： 。 (2)在NaOH通入过量CO2反应的化学方程式为：2NaOH+CO2+H2O=2NaHCO3。 (3)碳酸氢钠溶液呈碱性 【提出猜想】猜想一：溶质为Na2CO3;猜想二：溶质为NaHCO3猜想三：溶质为 (填化学式)。 【设计实验】 实验步骤 实验现象 实验结论 (1)取反应后溶液少许于试管中,向其中滴加几滴酚酞 酚酞变红色 该溶液显碱性 (2)另取反应后溶液少许于试管中,向其中滴加过量的CaCl2溶液 有 生成 猜想二不成立 (3)取步骤(2)中的上层清液,滴入稀盐酸 有气泡冒出,化学方程式为 猜想一不成立 【得出结论】猜想三成立。 【讨论交流】有同学提出,实验步骤(1)是多余的，理由是 。 11．化学兴趣小组同学们从饼干袋中找到一小包“脱氧剂”，要对脱氧剂的成分展开探究。剪开包装袋，发现脱氧剂大部分为黑色粉末，其中混有少量白色粉末，同学们在老师的指导下开展探究实验： 实验活动一：探究脱氧剂中黑色粉末的成分。 【作出猜想】经过查阅资料，小组同学提出猜想： 猜想一：可能含有铁粉            猜想二：可能含有炭粉 【实验探究1】 (1)小组同学设计实验方案并完成如下实验： 实验步骤 实验现象 实验结论 Ⅰ.取黑色粉末放入烧杯中，加入足量稀硫酸。 有气泡产生，溶液变为浅绿色，有黑色不溶物。 猜想一正确，反应的化学方程式为 。 Ⅱ.将步骤Ⅰ中黑色不溶物滤出，洗涤、干燥后，将滤渣与氧化铜混合后高温加热，把产生的气体通入澄清石灰水中 ，澄清石灰水变浑浊。 猜想二正确。 【实验结论】脱氧剂中黑色粉末中含有铁粉与炭粉 【表达交流】 (2)小钟同学提出，可以用一种简单的物理方法验证猜想一，请写出使用此方法的实验操作： 。 (3)脱氧剂利用铁生锈的原理吸收包装内氧气和 (填化学式)，以达到延长食品保质期的作用。 实验活动二：探究脱氧剂中白色固体作用。 【查阅资料】实验所用脱氧剂中还含有氯化钠和硅藻土。氯化钠可以加快铁生锈的反应速率；硅藻土是一种填充剂，不溶于水，疏松配料，使氧气易于接触铁粉。 【实验探究2】小初同学为了验证氯化钠的作用，用控制变量法按图1装置设计并进行实验： (4)一段时间后，观察到锥形瓶内左侧导管液面 右侧导管液面(填“高于”或“低于”)，证明氯化钠确实可以加快铁生锈的反应速率。 【思维拓展】 (5)图2为硅藻土用量(g)与脱氧时间(h)关系图，则硅藻土的最佳用量是 g。 12．松花蛋是我国特有的一种传统美食。化学兴趣小组同学进行了“松花蛋制作”的项目研究，请结合任务回答问题。 【任务一】品松花蛋，初识松花蛋的酸碱性 同学们品尝松花蛋时，发现松花蛋略有涩味，他联想到碱性物质通常有涩味，推测松花蛋中含有碱性物质，生活中食用时可加入 减轻涩味。（填写：厨房常见调料的名称） 【任务二】浸松花蛋粉，寻找涩味缘由 取适量松花蛋粉（用于制作松花蛋泥的原料），加入足量水，搅拌、过滤。测得滤液pH=12，证明滤液中含有碱性物质。 【提出问题】滤液中的碱性物质是什么？ 【查阅资料】松花蛋粉中主要含有生石灰、食盐、纯碱（Na2CO3）等。 【分析推理】松花蛋粉加水调和时发生如下反应： ①，属于 （填“吸热”或“放热”）反应； ② （写化学方程式）。 【提出猜想】猜想一：只有NaOH； 猜想二：有NaOH和 （填化学式）； 猜想三：有NaOH和Na2CO3。 【实验探究】 操作 现象 结论 取滤液少许，向其中加入 过量的稀盐酸 无明显现象 滤液中不含 。 另取滤液少许，向其中加入 碳酸钠溶液 有 生成 猜想 成立。 通过以上探究，同学们找到了松花蛋粉加水后滤液显碱性的原因，寻到了涩味的缘由。 【反思总结】判断化学反应后溶液的成分时，既要考虑生成物又要考虑 是否过量。 【项目拓展】 为了使松花蛋产生美丽的松花，传统工艺中加入密陀僧（主要成分为氧化铅），目前密陀僧已逐渐被硫酸锌取代，制得无铅松花蛋。从人体健康角度分析这一工艺改进的原因是 。 13．小强和小明两位同学对黄色的FeCl3溶液产生了浓厚的兴趣,查阅资料获得如下信息: ①FeCl3能与Cu、Fe、Al等金属反应生成FeCl2 ,如: ; ②FeCl3溶液能使无色的苯酚溶液变成紫色 [提出问题]①FeCl3溶液与金属铝反应有哪些现象? ②FeCl3溶液中的哪种粒子使苯酚溶液变成紫色 [实验探究]取适量FeCl3溶液于试管中,进行如下实验: [思考与交流] （1）实验前,铝箔表面需要进行打磨处理,其目的是 。 （2）FeCl3溶液的pH 7（填“>”“<”或“=”）。 （3）溶液由黄色变成浅绿色的化学反应方程式为 。 （4）D中无色溶液的溶质是 （填化学式）。 （5）经分析，小强同学认为是 使苯酚溶液变成紫色,但小明同学认为若要得出此结论还需补做如下实验:在苯酚溶液中滴加稀盐酸.观察溶液是否变成紫色。小明的理由是 。 14．MCO3广泛应用于建筑工业。 (1)某碳酸盐样品MCO3，为确定金属M的相对原子质量，某研究小组设计如下实验装置及步骤（友情提醒：①MCO3 ==MO+CO2↑②，不考虑植物油中溶解CO2产生的影响）。③不考虑装置中的空气对实验的影响    ①连接装置并___________；②准确称量样品的质量10g；③装药品， _________________，读数；④加热至样品质量不再减少；⑤冷却到室温；⑥调节量气装置两边液面相平，读数、列式计算。 Ⅰ．请将上述实验步骤补充完整① ；③ Ⅱ．B装置量气管上方少量植物油的作用是 ； Ⅲ．步骤⑥中调节液面相平的操作是将水准管 （填“缓慢上移”或“缓慢下移”）。 Ⅳ．若其他操作均正确，仅因下列因素可使M相对原子质量的测定结果偏大的是 （填字母序号）； a．反应前量气管水面在0刻度处，反应后仰视读数 b．样品未分解完全即停止实验 c．量气管中未加植物油 (2)某研究小组使用上述装置测定M的相对原子质 量，测得3组数据如下表所示。取3组数据的值（这样做的目的是为了减少实验误差）得到CO2的体积为 L。又知常温常压下CO2的密度为1.964 g/L，则生成CO2的质量约是 g（结果保留一位小数），据此计算M的相对原子质量的值 。（写出计算M相对原子质量的过程）。 组别 样品质量 CO2体积 第1组 10 g 2.239 L 第2组 10 g 2.241 L 第3组 10 g 2.240 L 15．某小组以“CO2与NaOH反应”为主题进行无明显现象化学反应的可视化研究。 【知识回顾】CO2与NaOH反应的化学方程式为 。 【实验探究】 实验1：向NaOH溶液中通入一定量的CO2后，取少量溶液于试管中，既可以滴加足量 ，观察到产生较多气泡；也可以滴加Ca(OH)2溶液，观察到产生白色沉淀，即可说明CO2能与NaOH反应。 实验2：如图1中甲所示，分别加入等体积的水和氢氧化钠溶液，不断振荡，容器内二氧化碳的浓度降低情况如乙所示。CO2与NaOH反应对应的是曲线 (选填“a”或“b”)。加入水做对比实验的原因是 。 实验3：如图2中A所示，向氢氧化钠溶液中匀速通入CO2，同时用传感器测定溶液的pH变化，数据采集器记录并绘制图像如B所示。反应后溶液的碱性 (选填“增强”、“不变”或“减弱”)。 【模型构建】无明显现象的化学反应可视化可以从证明有新物质生成和证明原物质减少(或消失)两个角度展开，上述与实验2属于同种研究角度的是实验 (选填“1”、或“3”)。也可以从宏观和微观两个维度展开，实验1和实验3分别从和 (填写微粒符号)的微观维度展开研究。      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 $$