2024年中考化学专项测试科学探究题

2024年中考化学专项测试——科学探究题 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 1．阅读下面科普短文。 氢气燃烧热值高，约是煤的4倍，被视为理想清洁燃料。我国氢能的利用还处于起步阶段，2022年中国各能源一次性消费占比如图1所示。 分解海水制氢被认为是最可行的清洁制氢技术，主要有以下两种研究方向。光解水：在太阳光驱动下催化水发生分解反应。虽然这项技术操作简单，能耗低，无二次污染，但因光腐蚀，能量转换效率低等问题，目前并未实际投入生产。研究发现使用氮化铟镓或氮化镓作为催化剂进行光解水可以提高制氢效率。不同温度下使用该催化剂分解水的速率如图2所示。 电解水：利用电能将水分解。海水中成分复杂，电解时易对电极等材料造成腐蚀或生成不需要的副产物。针对上述问题，我国科学家研制了全球首套海上制氢平台，将海水中的水以水汽的形式跨膜转移，实现了海水中的杂质完全分离。分解海水所需电能完全来自于风能和太阳能，实现零碳能源。依据文章内容回答下列问题。 (1)由图1可知，2022年我国能源一次性消费占比最高的是 。 (2)光解水目前未实际投入生产，其原因是 。 (3)由图2可知，温度 （填“升高”或“降低”）会加快使用氮化铟镓或氮化镓为催化剂进行光解水的反应速率。 (4)电解水的化学方程式为 该过程是将电能转化为 能。 (5)下列说法正确的是_______（填字母）。 A．煤的热值没有氢气高 B．电解海水时，海水中溶解的物质会对电极造成腐蚀 2．人体胃腺壁细胞能分泌出盐酸，使胃液呈酸性。胃酸在人体的消化吸收中发挥潜重要作用，比如为胃蛋白酶提供适宜的酸性环境，分解食物中的结缔组织和肌纤维，使其易于被消化吸收。而胃酸过多会对胃黏膜产生侵蚀作用，并使人感觉反酸或胃灼热。 胃酸过多会引起不适。治疗酸过多的药物主要有两大类：一是抑酸药，能抑制胃酸分泌，但本身不能和胃酸反应，二是抗酸药，能与胃酸反应，如常用的碳酸氢钠、氢氧化铝、氧化镁、氢氧化镁和碳酸钙等。不同病症需要服用不同的抗酸药。实验小组同学对抗酸药的选择进行探究。 【查阅资料】 1.抗酸药主要利用有效成分与胃液中的过量盐酸反应，药品用量一般为1~2片(约0.5g~1g)。 2.氧化镁和氧化铁均属于金属氧化物，与盐酸反应的原理相似。 3.胃蛋白酶是胃中唯一的消化性蛋白酶，当pH为3~5时活性较好，当pH超过6时会失去活性。 4.理想抗酸药应具备起效快速，避免产生气体刺激溃疡面等特点。 5.科学家发现人体胃液的pH影响人体对药物的吸收，胃液pH低时，胃对弱酸性类药物的吸收相对多；胃液pH高时，有利于弱碱性类药物的吸收。如图是一组胃病患者在空腹状态下24小时胃液pH的变化曲线。 【进行实验】 I.是否引起胃内压强的变化 实验仪器及装置如表图中所示。锥形瓶中模拟胃酸过多的环境。将气球中的抗酸药加入锥形瓶中，观察实验现象并记录。 1-1 氢氧化铝片 气球无明显变化 1-2 碳酸氢钠片 气球明显膨胀 1-3 铝碳酸镁咀嚼片 气球无明显变化 1-4 氧化镁粉末 气球无明显变化 Ⅱ.是否引起胃内温度和pH的变化 利用上述装置及药品进行实验。向4个烧瓶中分别加入抗酸药，打开恒压滴液漏斗，滴加0.37%的足量稀盐酸。传感器测得的相关结果见图。 . 【解释与结论】 (1)患者服用含实验1-1成分的胃药时，最适宜的用药时间约为 。 (2)药品用量一般在1~2片内，对“严重胃溃疡患者”，你不建议选用的抗酸药及理由是： (请用化学方程式表示)。 (3)综合资料信息，你优先选择的抗酸药是 ，其优势有 等。 3．某兴趣小组同学设计如图所示的实验装置进行趣味实验，他们将适量液体滴入集气瓶中，发现气球体积发生了变化。 (1)若气球鼓起，静置一段时间气球体积无明显变化，请写出集气瓶内可能发生的一个反应的化学方程式 。 (2)若气球鼓起，静置一段时间后又恢复原状，瓶内固体可能是 。 (3)气球鼓起的原因是 。 4．利用下列实验研究物质组成。请回答下列问题： (1)实验A探究水的组成，若试管2产生气体的体积约为10mL，则试管1产生气体的体积约为 mL。 (2)实验B探究某可燃性气体的组成，观察到烧杯内壁有水滴，则该可燃气体中一定含有 元素。 (3)实验C探究空气的组成。 ①该实验成功的关键是 (填字母)。 a.装置气密性好 b.实验前夹紧止水夹 c.红磷过量或足量 d.冷却至室温后再打开止水夹 e.选用教室内的空气. ②能证明空气中O2含量的现象是 。 5．阅读材料回答问题。 同学们，你们知道潜水用的钢瓶中装的是什么气体吗？其实，这种气体既不是氧气，也不是普通的空气，而是一种特殊的空气--人造空气。人造空气是将普通空气中的氮气除去后，把氧气和氦气按照1:4的比例混合起来制成。这种人造空气中的氦气，极难溶于水，可以防止潜水员从深海处上升体内恢复常压时产生氮气泡造成的“气塞症”。人造空气的密度只有普通空气的，呼吸起来也比普通空气轻松得多，可以减轻人呼吸的困难，因此还常用于治疗支气管哮喘等疾病。 (1)人造空气中氦气的化学式为 。 (2)下列关于人造空气的说法错误的是 。 A．在“人造空气”中，燃着的蜡烛不会迅速熄灭 B．在“人造空气”中带火星的小木条会复燃 C．氦气是一种稀有气体，可以用来制造电光源 D．氮气是一种难溶于水的气体，氮气比氦气更难溶于水 (3)镁是一种比较活泼的金属，在空气中燃烧时可以与空气中的氧气、氮气（生成氮化镁）发生反应。某兴趣小组设计如图所示装置来测定人造空气中氧气含量。写出上述实验中镁和氧气反应的化学方程式： ；镁在空气中燃烧为什么看到的主要是镁与氧气的反应现象： 。    6．种类繁多的金属材料已成为社会发展的重要物质基础。 (一)金属材料在生产生活中的应用 (1)①“三星堆遗址”出土了黄金面罩、象牙、青铜艺术品、残存的丝织品等重要文物，其中属于金属材料的有 (选填序号)。 a.黄金面罩        b.象牙        c.青铜面具        d.丝织品 ②《吕氏春秋·别类篇》载有“金(铜)柔锡柔，合两柔则刚”，表明青铜的硬度比纯铜 (选填“大”或“小”)。 (2)2022年6月17日，我国第三艘航母下水。航母的飞行甲板，既能承受舰载机起降时产生的强烈冲击和摩擦，也能承受舰载机的尾焰炙烤，还能遭受潮湿盐雾的海洋大气环境侵蚀。由此可推知，制造飞行甲板的材料具有的性质是 。 A．耐高温 B．良好的导电性 C．耐腐蚀 D．硬度大 (3)金属材料在使用时常常因为锈蚀而影响其使用寿命。 ①探究铁锈蚀的实验中，试管 (填字母) 中的铁钉最易生锈。通过对比试管A、C中的现象，可以得出铁生锈需要与 接触。 ②铁合金是目前世界上应用最广泛的金属材料。为防止铁制品生锈，通常采取的具体措施 。 ③铝的“自我保护”是指铝在常温下与空气中的氧气反应形成一层致密的氧化膜。写出发生反应的化学方程式： 。 (二)金属的冶炼 (4)金属的冶炼。如图是实验室仿照工业炼铁原理设计的实验。 ①硬质玻璃管内物质为磁铁矿，则硬质玻璃管中发生主要反应的化学方程式是 。 ②C装置的作用是 。 ③有同学觉原方案浪费资源，因此设计出如图所示的改进装置。已知甲装置是为了防倒吸的，则乙装置的作用是 。 (5)古代金属铜的冶炼方法有很多种 《淮南万毕术》中记载“曾青得铁则化为铜”，先用孔雀石制取硫酸铜，再用“湿法炼铜”获得铜。其流程如下： ①孔雀石需要粉碎，这样做的目的是 。步骤a的反应方程式为，加入的稀硫酸需过量的目的是 。 ②步骤b中发生反应的化学方程式 (任写一个)，固体B的成分 。 (三)含铜化合物组成的探究 (6)铜是人类最早使用的金属之一、铜也会氧化锈蚀，铜锈的主要成分可用Cux(OH)y(CO3)z表示。根据化学式可推测铜生锈很可能与空气中的氧气、二氧化碳和 有关。某同学为了验证这一猜想设计出如下实验。对比实验 (选填两组实验编号)，可判断铜锈的产生需要CO2参加。 某同学对铜锈主要成分的化学式产生了浓厚兴趣。为探究其组成，用如图装置对27.1g纯净的样品进行热分解实验，观察到样品固体先变成黑色，然后部分出现红色。 资料：①浓硫酸具有吸水性，浓氢氧化钠溶液能充分吸收CO2。 ②CuO加热会分解生成红色的Cu2O和O2。 实验步骤：①连接好装置并_____； ②A中装入27.1克样品，其它各装置装入足量相应药品； ③通入一段时间氮气，分别称量装置A、B、C、D的质量； ④打开A处电加热器进行加热； ⑤一段时间后观察到A中有红色物质出现，打开活塞通入N2并关闭电加热器； ⑥继续通入氮气直到冷却； ⑦再次称量装置A、B、C、D的质量。 (7)补全步骤①中的操作 。 (8)D装置中的实验现象是 。 (9)停止加热后仍需继续通N2，目的是 和防止倒吸。 (10)测得实验前后各装置的质量变化如下表。 温度/℃ 装置A 装置B 装置C 装置D 实验前/g 227.1 100.0 100.0 100.0 实验后/g 219.0 102.7 104.4 101.0 ①该碱式碳酸铜的化学式中x：y：z= (最简整数比)。 ②最后装置A剩余固体中铜、氧元素质量比 (最简整数比)。 7．未经打磨的铝片放入盛有足量稀盐酸的密闭容器中，通过气压传感器测得容器内气体压强和反应时间的变化关系如图所示，回答下列问题。    (1)下列分析不正确的是_______。 A．a→b段气压几乎没增大，是因为铝基本未参加反应 B．b→d段气压增大是因为产生气体与反应放热综合所致 C．e点一定是容器中化学反应的结束点 D．d→e段容器内物质的温度不断降低 (2)用化学方程式表明bc段压强增大的原因 。 (3)c点时容器中溶液的溶质是 。 8．阅读下面的科普短文，回答相关问题。 自热火锅、米饭的发热包主要成分是：生石灰、铁粉、铝粉、焦炭粉、活性炭、盐、焙烧硅藻土、氢化钙（CaH2）等。向发热包中加水，生石灰与水反应快速放热、金属粉、炭粉、盐等物质相互反应持续放热。硅藻土孔隙较大，可起到缓冲反应的作用，为发热包的安全性提供保障。氢化钙能与水反应（生成氢氧化钙和氢气）用来吸收渗入包装内的微量水分，防止氧化钙逐渐失效。发热剂成分不同，发热效果不同。下表为不同发热剂（30g）对不同食物的加热效果表（加热时间为5min）， 发热剂 理论放热量/kJ 矿泉水（250g） 八宝粥（250g） △T/°C 吸热量/kJ △T/°C 吸热量/kJ H2O+MgCl2 43.48 25 26.17 22 20.14 H2O+AlCl3 73.29 38 39.77 32 29.31 下图为自热米饭在不同测温点的温度变化曲线。 使用加热包的注意事项：①加热前，将自热锅盖上的透气孔打开，加入冷水；②发热包中反应较为复杂，会产生一定量的氢气和一氧化碳，不能在汽车等密闭、狭小环境中使用，使用时避免明火；③使用后的发热包按有害垃圾分类处置。 (1)发热包中所含硅藻土和活性炭都有 的结构，能起到吸附作用。 (2)表中等量的八宝粥与矿泉水比较，八宝粥的吸热率更 （填“高”或“低”）。 (3)写出氢化钙与水反应的化学方程式： 。 (4)下列说法中正确的是______（填序号） A．高铁车厢内不可以多人同时制作多个的自热火锅 B．为快速使自热火锅升温，应密封锅盖上的透气孔 C．自热米饭“自热”后保温时间极短，“自热”后需立即食用 D．等质量的MgCl2和AlCl3作发热剂为相同食物加热时，A1Cl3“发热”效果更好 (5)推测发热包里不能改加热水的原因是 。 9．为验证“氧化铁能加快过氧化氢制氧气的速率，其本身的化学性质在反应前后没有改变”，小红同学设计了以下实验方案： ①称取1.5g氧化铁装入试管，把带火星的木条伸入试管，观察现象。 ②在上述试管中加入5mL5%过氧化氢溶液，把带火星的木条伸入试管，观察现象。 ③待实验②的试管中没有现象发生时，重新加入5mL5%过氧化氢溶液，观察现象。 ④待实验③的试管中又没有现象发生时，再重新加入5mL5%过氧化氢溶液，观察现象。 ⑤把实验④中的氧化铁过滤出来，洗净、干燥、称量。 请回答： (1)实验②中观察到的现象是 ，反应的化学方程式为 。 (2)实验①至⑤中，不必进行的一个实验是 。 (3)小明同学认为以上实验方案不完整，还需要补充实验。请你把需要补充的实验的有关内容填写在下面实验报告的空格内。 实验操作 实验现象 解释 10．根据下图所示实验回答问题。 （1）甲实验：图1实验中，热水的作用是 ；图2中的实验再次证明燃烧需要 。 （2）乙实验：可燃气体若为甲烷，则观察到的现象为 。 （3）丙实验：此装置可用于测定空气中氧气的含量，实验时用红磷作耗氧剂，若打开弹簧夹后，发现进入集气瓶内的水明显低于1刻度线，其原因可能为 （答一种即可）。 11．实验设计是化学实验的重要环节，根据下列实验要求回答相应问题： 【活动与探究】用变量控制方法探究影响物质溶解性的因素。 实验一 实验二 实验一目的是探究 对硝酸钾溶解性的影响；实验二是探究 对物质溶解性的影响。 12．小明同学欲通过实验证明“两瓶不明气体，分别鉴别出氧气和二氧化碳。”这一命题。他设计并完成了下表所示的探究实验。请你帮小明同学填写下表中未填完的空格； 实验操作 实验现象 各步骤结论 实验一 将带火星的小木条放入集气瓶中，带火星的木条。 木条不复燃 实验二 将带火星的小木条放入集气瓶中，带火星的木条。 木条复燃 实验三 将实验一的气体重新将石灰水倒入实验一的集气瓶中振荡。 实验结论：实验一的气体是二氧化碳、实验二的气体是氧气。 问题讨论：(1)在小明的探究实验中，实验一和实验二起的作用 。 (2)小明同学进行了实验操作中包含了两次将带火星的小木条放入集气瓶中，其还可以将实验三进行两次是先证明 气体； 13．18世纪前后，人们把元素等同于一种在化学变化中不可再分的物质，即单质。“燃素说”和“燃烧的氧化学说”一度成为科学家争论的焦点。 材料一：1723年，施塔尔提出“燃素说”：燃素也是一种元素，燃素存在于一切可燃物中。如金属含有燃素，金属燃烧时金属释放燃素后成为金属灰（实际是金属氧化物）；金属灰与燃素结合又会重新变回金属。 材料二：1766年，卡文迪许制得氢气并认为它是燃素；1773年，舍勒研究发现，可燃物燃烧需要一种他称为“火空气”的单质参与；1784年前，人们认为水是一种元素；1796年，普里斯特利制得可在“脱燃素气”中燃烧的“可燃空气”，也把它当作燃素。 材料三：1777年，拉瓦锡建立了“燃烧的氧化学说”，认为可燃物中不存在燃素；1801年，克鲁克香克证明了普里斯特利所谓的“可燃空气”是一氧化碳，从而结束了“燃素说”与“燃烧的氧化学说”之争。 （1）用你所学的燃烧条件分析，材料二中的“火空气”是 。 （2）材料三中的“可燃空气”一氧化碳属于纯净物中的 ，所以不可能是燃素。 （3）“燃素说”自提出后就引起争议。下列是当时科学家分析的事实或现象，用“燃素说”解释不合理的是 （可多选）。 选项 事实或现象 用“燃素说”解释 A 金属成分比金属灰简单 因为金属燃烧时燃素从金属中逸出 B 加热金属灰通入氢气，金属灰变回金属 因为氢气是燃素 C 木炭与金属灰一起加热变回金属 因为木炭富含燃素 D 铜在空气中加热后质量增加 因为金属铜中含有燃素，加热后有燃素逸出 E 燃素（氢气）与脱燃素气（氧气）结合成为水 因为水是一种元素 14．一次试验结束后，小兵忘记将酒精灯灯帽盖上，第二天再去点怎么也点不着，这是怎么回事呢？小兵想探个究竟，就设计了如下实验：①检查灯内是否含有足量酒精，发现酒精充足；②将灯内的酒精倒出少量点燃，能很好的燃烧；③将灯头处的灯芯挤出液体，用燃着的火柴去点，发现挤出的液体不能燃烧；④将灯帽盖好放置几个小时候后或直接在灯头上滴几滴酒精再去点燃时，酒精能正常燃烧。小兵去学校图书馆查阅相关资料：酒精（学名乙醇），无色透明，有特殊香味的液体，易挥发，能与水以任意比例互溶，并能溶解多种有机物。实验室用的酒精一般是95%的工业酒精……酒精的沸点为78.5℃，水的沸点为100℃。 (1)通过实验①得出的结论： 。 (2)小兵设计实验②的目的是什么： 。 (3)实验③中挤出的液体不能燃烧的原因是： 。 (4)实验④中将灯帽盖好放置几小时后再去点燃为什么能正常燃烧： 。 (5)通过此探究实验，小兵最终课以得出结论： 。 15．实验室有五种试剂分别是硫酸铜溶液、澄清石灰水、浓氨水、蒸馏水、井水。任选试剂与仪器，设计实验方案，把这五种试剂区分开来。 (1)不用任何试剂，可以鉴别出来的试剂是___________。（填字母） A．硫酸铜溶液 B．澄清石灰水 C．浓氨水 D．蒸馏水 E．井水 (2)区分剩下三种试剂（限选试剂：二氧化碳、木炭粉、二氧化锰粉末、肥皂水、酚酞溶液） 实验操作 预期现象与结论 试卷第2页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．(1)煤炭 (2)存在光腐蚀，能量转换效率低等问题 (3)升高 (4) 化学 (5)AB 2．(1)09:00 (2) (3) 铝碳酸镁咀嚼片 起效快、不刺激溃疡面，能保持胃蛋白酶的活性 3．(1)Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑(答案合理即可) (2)氧化钙(答案合理即可) (3)集气瓶内压强增大 4．(1)20 (2)氢/H (3) abcd 烧杯中的水进入集气瓶至1刻度处 5．(1)He (2)BD (3) 2Mg+O22MgO 氧气的化学性质比氮气活泼 6．(1) ac/ca 大 (2)ACD (3) C 水 涂油 4Al+3O2=2Al2O3 (4) 4CO+Fe3O43Fe+4CO2 处理尾气，防止CO污染大气 收集一氧化碳、检验二氧化碳 (5) 增大接触面积，使反应更快更充分 保证孔雀石中的碱式碳酸铜被完全反应 Fe+CuSO4=Cu+FeSO4/Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ Cu和Fe (6) 水 甲和丁 (7)检查装置的气密性 (8)铜网表面变黑 (9)将生成的气体完全排入吸收装置中 (10) 5:6:2 16:3 7．(1)C (2) (3)HCl和AlCl3 8．(1)疏松多孔 (2)低 (3) (4)AD (5)发热包一旦接触到热水很容易导致水剧烈沸腾，引发危险 9．(1) 试管中产生大量气泡，带火星木条复燃 2H2O22H2O+O2↑ (2)④ (3) 向试管中加入5mL5%过氧化氢溶液，把带火星的木条伸入试管，观察现象 试管中产生极少量的气泡，木条不复燃 没有催化剂的作用，过氧化氢分解的速率很慢 10． 提高热量，隔绝氧气 可燃物与氧气接触 发出淡蓝色火焰，烧杯内壁有水雾 红磷不足等合理即可 11． 温度 溶剂种类 12． 该气体是二氧化碳 该气体是氧气 澄清石灰水变浑浊 该气体是二氧化碳 对比/对照 二氧化碳/CO2 13． 氧气 化合物 ADE 14．(1)不能燃烧不是因酒精不足造成的 (2)证明酒精灯内的酒精可燃 (3)酒精挥发，挤出液体中酒精含量较低不足以燃烧 (4)酒精能与水任意比例互溶，酒精扩散到灯头灯芯处，增大了灯芯酒精浓度 (5)酒精燃烧需要达到一定的浓度 15．(1)AC (2) 取样品分别通入二氧化碳 变浑浊的是澄清石灰水 取少量样品，加入肥皂水，振荡 有浮渣的是井水，有泡沫的是蒸馏水 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$