2024年中考化学科学探究题专题拔高练习

2024年中考化学科学探究题专题拔高练习 1．做完氢氧化钠与稀硫酸中和反应的实验后，兴趣小组的同学对反应后溶液中的溶质成分产生了兴趣，请你与他们一起进行以下探究。 【提出问题】溶液中的溶质是什么物质？ 【作出猜想】（1）甲同学认为溶液中的溶质只有Na2SO4一种物质。 （2）乙同学认为溶液中的溶质是Na2SO4和 两种物质。 （3）丙同学认为溶液中的溶质是Na2SO4和NaOH两种物质。 【查阅资料】①Na2SO4溶液显中性。 ②Al与强碱NaOH溶液反应生成偏铝酸钠（NaAlO2）等物质。 【实验验证】 实验操作 实验现象 实验结论 乙同学 实验 取中和反应后的溶液少许于试管中，将表面反复打磨后的铝片放入试管的溶液中 铝片逐渐溶解，并有大量气泡冒出，收集气体点燃，火焰呈淡蓝色 猜想（2）成立 丙同学 实验 取中和反应后的溶液少许于试管中，向试管中滴加几滴无色酚酞试液 溶液变 色 猜想（3）成立 【总结反思】丁同学根据乙、丙两位同学的实验现象，首先肯定猜想（1）不成立。经过进一步分析，丁同学认为猜想（2）也不成立，他的理由是 。兴趣小组的同学经过充分讨论，一致认为猜想（3）成立。 【知识拓展】（1）生活中能否用铝制品来盛放强碱性溶液？ （填“能”或“不能”） （2）乙同学的实验中铝片与 溶液发生了反应，请写出铝与该溶液发生反应的化学方程式 。 2．某兴趣小组活动中，同学们按图1装置对“可燃物燃烧的条件”进行探究。探究过程中，大家对白磷燃烧产生的大量白烟是否危害人体健康提出疑问。 【查阅资料】白磷的着火点是40℃，红磷的着火点是240℃，……燃烧产物五氧化二磷是白色固体，会刺激人体呼吸道，可能与空气中水蒸气反应，生成有毒的偏磷酸(HPO3)。 【交流与讨论】白烟对人体健康有害，该实验装置必须改进。 【改进与实验】同学们按改进后的图2装置进行实验。 请你帮助他们将下表补充完整。、 现象 解释 a试管中白磷燃烧，热水中的白磷没有燃烧 b试管中红磷没有燃烧 b试管中红磷、热水中白磷都没有燃烧得原因分别是 ① ， ② 。 【反思与评价】（1）改进后的图2装置与图1装置比较，优点是 。 （2）小林同学指出图2装置仍有不足之处，并设计了图3装置。其中气球的作用是 。 3．化学兴趣小组同学发现实验台有两瓶标签破损的溶液，经小明回忆可能是NaOH、Na2CO3、Na2SO3或NaCl溶液。 【提出问题】这两瓶试剂分别是什么？ 【查阅资料】 ①亚硫酸钠(Na2SO3)溶液和碳酸钠溶液均显碱性，氯化钙溶液显中性 ②亚硫酸钙(CaSO3)为白色不溶于水的固体 ③Na2SO3+2HCl=2NaCl+SO2↑+H2O 【提供试剂】 氯化钙溶液 、澄清石灰水、酚酞试液、稀盐酸 【作出猜想】可能是NaOH、Na2CO3、Na2SO3或NaCl溶液中的两种 【实施方案】取少量待测溶液分别于试管中，然后分别进行下列三组实验。 实验操作 实验现象 实验结论 实验1：在两支试管中分别滴入酚酞溶液 两试管中的溶液均变成红色 不可能是上述猜想中的 溶液 实验2：另取待测液于试管中，分别滴入澄清石灰水 两试管中出现 则待测溶液可能分别是Na2SO3溶液和Na2CO3溶液中的一种。写出其中一个反应的化学方程式 实验3：另取待测液于试管中，分别滴入稀盐酸 说明A是Na2CO3溶液 说明B是Na2SO3溶液 【实验反思】同学们经过分析，认为A溶液还可能是变质的NaOH溶液。请你利用提供的试剂设计实验方案，完成实验报告。 实验操作 实验现象 实验结论 是部分变质的NaOH溶液。 4．某化学课外兴趣小组通过查阅资料知道过氧化钠(Na2O2)能与水反应生成氢氧化钠和氧气，于是他们做了以下探究实验。 实验1:向包有过氧化钠粉末的脱脂棉上滴水，脱脂棉燃烧起来。请你对脱脂棉燃烧的原因进行分新 实验2:向盛有过氧化钠粉末的试管中加入水，充分反应后，取试管中的少量溶液放入另一小试管中加入几滴无色酚酞试液，溶液变红，过了一会，红色又褪去了。 [提出问题]溶液为什么先变红，过了一会，红色又褪去了呢? [猜想]甲同学认为是氢氧化钠溶液与空气中的二氧化碳反应的缘故。乙同学认为甲同学的猜想不正确，理由是 。 [查阅资料]①滴加酚酞呈现红色的溶液遇到H2O2时, H2O2可以破坏酚酞的结构,使酚酞在碱性溶液中不能再显红色；②酚酞在稀碱性溶液中稳定显红色，而在浓氢氧化钠等溶液中显红色后又褪色。 [猜想]通过查阅资料后，该兴趣小组对溶液的红色褪去的主要原因进行了猜想。 猜想A :过氧化钠与水反应可能生成了H2O2； 猜想B:生成的氢氧化钠溶液可能太浓。 [实验探究]请你将下列实验方案填写完整。 猜想 实验操作 实验现象 结论 A 取过氧化钠与水反应后的溶液放入试管中， 猜想A正确 B 取过氧化钠与水 反应后的溶液放入试管中， 猜想B错误 5．实验课上，同学们将一定量的碳酸钠溶液和稀硫酸混合，反应完全后，对反应后溶液中溶质的成分进行探究。 【提出问题】实验后溶液中的溶质组成是什么？ 【猜想1】实验后溶液中的溶质组成是：碳酸钠、硫酸钠、硫酸 【猜想2】实验后溶液中的溶质组成是：碳酸钠、硫酸钠 【猜想3】实验后溶液中的溶质组成是：硫酸钠、硫酸 方案 A B C D 操作             现象 无气泡产生 溶液变为红色 ？ 现象：？ (1)表格中“？”处应该填写的现象为 ； (2)上述实验方案中 （填字母）能独立得出正确结论。 (3)上述实验证明反应后溶液中溶质的组成是猜想 正确。 (4)D实验中化学反应的现象 ，写成其中的一个化学反应方程式 。 【拓展练习】 (5)在硫酸和硫酸钠的混合溶液中，滴加适量的氯化钡溶液，反应物恰好完全反应生成233g沉淀，则硫酸和硫酸钠混合溶液中的溶质硫酸与硫酸钠的质量比是 （化成最简比）。 6．同学们为探究氢氧化钙的化学性质，取少量氢氧化钙溶液于四支试管中，做了如下实验： （1）A种观察到的现象是 ，B中观察到的现象是 。 （2）D中反应后溶液显 （填“酸性”“碱性”或“中性”）。 （3）C中反应的化学方程式为 。 实验结束后，小组同学把A、D试管中反应后的废液倒入同一个烧杯中，观察到沉淀明显增多，将沉淀过滤得到无色滤液。同学们对所得无色滤液中溶质成分进行了探究。 【提出问题】所得无色滤液中溶质成分是什么？ 【猜想】猜想Ⅰ：NaOH        猜想Ⅱ：NaOH和Na2CO3 猜想Ⅲ： 。 【实验探究】 实验步骤 实验现象 实验结论 ①取少量所得无色滤液于试管中，加足量稀盐酸 无明显现象 猜想 不正确 ②另取少量所得无色滤液于试管中，加适量碳酸钠溶液 猜想Ⅲ正确 7．实验室一瓶久置的氢氧化钠溶液可能发生了变质（若发生变质，变质结果是生成了Na2CO3）。现对该瓶氢氧化钠溶液进行分析检测。 [猜测溶质]猜测一：溶液中溶质只有NaOH； 猜测二：溶液中溶质只有Na2CO3； 猜测三：溶液中溶质 。 [查阅资料]①溶液能使无色酚酞变红，则该溶液可能是碱溶液或碱性溶液。 ②Na2CO3溶液能使pH试纸变蓝，BaCl2溶液则不能使pH试纸变色。 [实验设计] [实验结论] 根据实验方案一，你得出的结论是：溶液中的溶质一定有 ，可排除猜测 。 根据实验方案二，你认为该瓶溶液中的溶质是 。 [讨论] （1）实验方案一不能准确确定溶质一定含有NaOH的原因是 。 （2）实验室为防止NaOH溶液变质，你的措施是 。（答一点即可） 8．实验室有一瓶常用无色液体的标签模糊了（如图）。    为确定该瓶溶液的溶质是什么，同学们进行了如下探究。 【提出问题】这瓶溶液的溶质是什么？ 【作出猜想】猜想①：   猜想②：   猜想③：   猜想④： 同学们一致认为猜想 不成立。 【查阅资料】在一定浓度的溶液中，有微溶物生成的复分解反应也能发生。 【实验探究】同学们设计不同方案进行如下实验，请完成下表。 实验方案 实验操作 实验现象 实验结论 方案一 取该无色溶液于试管中， 滴加溶液 溶液变浑浊 猜想②成立 方案二 取该无色溶液，滴入装有 稀盐酸的试管中 猜想②成立 方案三 用 吸取该无色 溶液，滴一小滴在试纸上 试纸变色，对照标准 比色卡， 猜想 不成立 【交流讨论】 （1）同学们经过讨论，认为方案一不严密，理由是 （用化学方程式表示）。 （2）鉴别该瓶溶液溶质的成分，还可以用下列试剂 （填字母序号）。 A．溶液     B．溶液     C．溶液     D．澄清石灰水 9．在学习了催化剂的知识以后，某化学兴趣小组对催化剂产生了深厚兴趣。在用百度搜索“催化剂”时显示：“据统计，约有90%以上的工业过程中使用催化剂，如化工、石化、生化、环保等”。他们决定对过氧化氢制氧气实验“寻找新的催化剂”。 【提出问题】氧化铁（Fe2O3）能否作为过氧化氢溶液分解的催化剂？ 【猜想】氧化铁能作过氧化氢溶液分解的催化剂。 【查阅资料】氧化铁是一种不溶于水也不与水反应的固体。 【实验探究】 (1)甲同学设计了下列实验方案，并进行实验。 实验操作 实验现象 实验结论 实验一 取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中， 伸入带火星的木条；向试管中加入 0．5g氧化铁粉末，伸入带火星木条 开始时带火星木条不能复燃 加入氧化铁后，产生大量气 泡，带火星木条复燃。 实验二 反应结束后，将剩余固体过滤、洗涤、 干燥，称量 剩余固体质量为 g 氧化铁在反应 后质量不变 实验三 取实验二称量后的固体于试管中， ，伸入带火星木条 产生大量的气泡，木条复燃 氧化铁在反应后 不变 【实验结论】根据实验一至三的结果，同学得出结论：氧化铁能作为过氧化氢溶液分解的催化剂。 【实验扩展】氧化铁与二氧化锰相比较，哪种物质对过氧化氢溶液分解的催化效果更好？ 乙同学以生成等体积的氧气为标准，设计了下列两组实验（其他可能影响实验的因素均忽略）。 实验编号 5%过氧化氢溶液 催化剂 待测数据 ① 5mL 氧化铁0.5g ② 5mL 二氧化锰0.5g (2)上述实验应测量的“待测数据”是 。 (3)若实验①比实验②的“待测数据”更 （填“大”或“小”），说明对于过氧化氢分解来说，二氧化锰比氧化铁的催化效果更好。 【知识延伸】 (4)下列有关催化剂的说法中正确的是______（填字母）。 A．所有化学反应的发生都需要催化剂 B．同一化学反应可以有不同的催化剂 C．催化剂只能是固体状态 D．催化剂只能加快化学反应的速率 10．2022年12月9日，我国“天宫课堂”第一课成功授课。兴趣小组同学对其中的“泡腾片实验”很好奇，于是一起开展如下探究。 【查阅资料】 （1）维生素C（C6H8O6）具有增强机体抵抗力，预防和治疗坏血病等作用。某品牌维生素C泡腾片主要成分如图。 （2）柠檬酸为食用酸类，由碳、氢、氧三种元素组成，可增强体内正常代谢，适当剂量对人体无害。柠檬酸易溶于水，20℃时，其2%水溶液呈酸性。 （3）碳酸氢钠在医疗上是治疗胃酸（主要成分是盐酸）过多的药剂之一，该反应能生产CO2。 【提出问题】维生素C泡腾片溶于水后产生的气体是什么？ 【猜想与假设】 ①同学甲认为产生的气体中不可能含有CO和H2，因为从药品安全角度考虑，H2易燃易爆，CO 。 ②同学乙认为产生的气体也不可能含有N2，因为 。 ③同学丙认为该气体可能含有O2、CO2中的一种或两种。 【进行试验】 编号 实验操作 实验现象 实验结论 Ⅰ 将一片维生素C泡腾片放入装有水的试管中 有大量气泡产生 Ⅱ 将带火星的木条伸入试管 带火星的木条没有复燃 该气体中不含O2 Ⅲ 将气体通入澄清石灰水中 澄清石灰水变浑浊 该气体中含有 【解释与结论】 （1）同学丁认为由实验Ⅱ不能确定该气体中不含O2，理由是 。同学们经过讨论，设计了更为严谨的实验，最终证明了该气体中不含氧气。 （2）Ⅲ中发生的化学反应方程式为 。 【反思与评价】 （1）维生素C泡腾片的保存注意事项是 。 （2）通过本次活动，同学们对柠檬酸的用途也充满了兴趣，你觉得柠檬酸还可以用来 。 A．做水垢的清洗剂B．做金属的除锈剂C．做碳酸饮料的添加剂 11．实验小组的同学开展活性炭脱色效果的研究。脱色效果以过滤后滤液颜色为参照。 【查阅资料】活性炭具有吸附性。活性炭活化:将活性炭放入坩埚中，盖上盖子，放进马弗炉中加热至900°C并保温6h。 【进行实验】用活性炭对某品牌的陈醋进行系列脱色实验，每次实验量取5mL深褐色陈醋，实验记录如下： 实验序号 活性炭质量/g 振荡时间/s 静置时间/min 滤液颜色 ① 0.2 30 6 褐色 ② 0.3 30 60 淡黄色 ③ 0.4 30 60 近无色 ④ 0.5 0 5 淡黄色 ⑤ 0.5 0 8 近无色 ⑥ 0.5 0 10 无色 ⑦ 0.5 30 5 无色 ⑧ 0.5 30 8 无色 ⑨ 0.5 30 10 无色 【解释与结论】 (1)量取陈醋时，应选用 (填“10”“50”或“100”)mL量筒。 (2)⑦比③的脱色效果好，其原因是 。 (3)依据实验④-⑥得出的结论是 。 (4)依据实验数据，得出“静置时间相同时，振荡比不振荡，活性炭脱色效果好”的结论，依据的实验是 (填序号)。 【反思与评价】 (5)继续实验，发现活化后的活性炭能明显提高脱色效率，其实验操作为：量取5.0mL深褐色陈醋， 。 12．某化学研究小组在学习了“空气中氧气含量测定”实验的基础上，对教材中的实验进行了改进，设计了以下两种实验方案。 I【查阅资料】四硫化钠（Na2S4）固体替代红磷进行实验，反应原理为四硫化钠在有水存在的情况下与空气中的氧气反应，生成固态物质（体积忽略不计）。 【实验步骤】 ①将足量的四硫化钠固体置于试管中，加入适量的水并迅速塞紧橡胶塞，充分振荡。 ②测量液面至橡胶塞下沿的距离，记录数据h1（如图乙所示）。 ③将该试管插入水中（如图丙所示），取下橡胶塞，观察到试管内液面上升。 ④当管内液面稳定时塞紧橡胶塞，将试管取出倒转过来，测量液面至橡胶塞下沿的距离（如图丁所示），记录数据h2。 ⑤按照①~③再重复实验2次，三次实验数据如下表所示： X 第1次 第2次 第3次 h1/厘米 11.0 11.3 11.6 h2/厘米 8.7 9.0 9.2 回答下列问题： （1）计算第3次实验空气中氧气的体积分数约为 （结果精确到 0.1%）。 （2）本实验与课本上的实验（图甲）相比，有什么优点（写一点） 。 （3）同学们分析了实验方案后，认为步骤4中塞紧橡胶塞的时机对测量结果有影响，何时塞橡胶塞测量结果最准确？请选择 （填字母序号）。 A待管内液面稳定时立即塞紧橡胶塞 B待管内液面稳定后，上下移动试管，使试管内液面与水槽液面与水槽液面相平后再塞紧橡胶塞 II【设计实验】研究小组设计了如图的装置进行探究活动。 【实验步骤】 ①测量试管的容积为50mL； ②检查装置的气密性良好； ③装药品，将注射器活塞调整到合适位置，连接好仪器； ④用弹簧夹夹紧胶皮管，加热粗铜丝，观察现象； ⑤燃烧结束，试管冷却到室温后打开弹簧夹，观察注射器活塞的移动情况。 【反思与交流】 （4）检查此套装置的气密性的方法是 ； （5）粗铜丝的作用是 ； （6）步骤③中注射器吸水使活塞至少应调到 mL处； （7）步骤中观察到试管中的现象有 。 13．同学们在实验室中进行了“酸的化学性质”实验，请你与他们一同完成实验报告的填写。 【实验目的】①加深对酸的主要性质的认识。 ②通过实验解释生活中的一些现象。 【实验用品】 (1)试管、玻璃片、玻璃棒、 、胶头滴管。 稀盐酸、氢氧化钙溶液、石蕊溶液、酚酞溶液、铁钉、pH试纸。 【实验步骤】 (2)测定稀盐酸的pH。测定结果pH 7。 (3)按下图所示完成实验。    ①C试管中观察到的现象是 。 ②D试管中发生反应的化学方程式为 。 【问题与交流】 (4)由以上实验能够解释日常生活中的什么现象？请举一例说明 。 14．《礼记》等文献中记载古人用草木灰制取氢氧化钾，用作纺织品漂洗剂等等。化学兴趣小组同学对草木灰有关性质、成分、用途开展如下探究。 【查阅资料】草木灰是作物秸秆、枯枝等燃烧后的剩余灰烬，其中富含可溶性钾盐。 任务一：探究草木灰的酸碱性 (1)取少量草木灰水溶液于试管中，滴加无色的酚酞溶液，观察到 的现象，则证明草木灰水溶液呈碱性。 任务二：探究草木灰的成分 【猜想与假设】草木灰中可能含有碳酸钾、硫酸钾中的一种或两种。 【实验探究】 (2)兴趣小组同学另取草木灰水溶液根据表格方案进行实验： 项目 实验步骤 实验现象及分析 实验结论 方案 ①取少量草木灰水溶液于试管中，滴加足量 (填试剂名称) 有大量气泡产生，发生反应的化学方程式为 草木灰中含有碳酸钾 ②另取少量草木灰水溶液于试管中，滴加足量氯化钡溶液 产生白色沉淀 草木灰中含有硫酸钾 【反思评价】 (3)有同学认为步骤②的实验结论不一定正确，理由是 ，因此需要改进实验。 【实验改进与结论】 (4)兴趣小组同学向步骤②中得到的白色沉淀中滴加足量的稀硝酸，观察到的现象是 ，证明草木灰中含有硫酸钾和碳酸钾。 任务三：验证草木灰古法制碱 古人用草木灰制碱；将草木灰与氢氧化钙悬浊液混合生成氢氧化钾。兴趣小组的同学用如下实验验证草木灰与氢氧化钙混合。 资料：常温下Ca(OH)2饱和溶液的pH为12.7，实验配制的K2CO3溶液pH为11.3。 【验证实验】同学们模拟古人制碱的原理，向盛有K2CO3溶液的烧杯中，分3次加入氢氧化钙，充分反应后，静置，分别测其溶液的pH(如图)。 (5)小组同学通过分析以上实验数据认为可以证明步草木灰与氢氧化钙悬浊液混合后生成了氢氧化钾，依据是 。 15．牙膏中常用碳酸钙、二氧化硅等物质作为摩擦剂。某同学对牙膏中摩擦剂碳酸钙的含量进行测定。 【实验原理】测定C装置中生成沉淀的质量，通过计算确定牙膏中CaCO3的质量分数。 【查阅资料】，牙膏中其他成分遇到盐酸时无气体产生。 【实验装置】 （1）装置B中发生反应的化学方程式： 。 （2）实验过程中需持续缓缓通入空气，其作用有：①搅拌B、C中的反应物，使其充分反应；② 。 （3）下列各项措施中，不能提高测定准确度的是 (填字母序号)。 a.在加入盐酸之前，应排净装置内的CO2气体 b.滴加盐酸不宜过快 c.在A、B之间增添盛有浓硫酸的干燥装置 d.在B、C之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液吸收挥发的HCl （4）若实验前放入B中的某品牌牙膏样品的质量10g，实验后C中生成了1.97g沉淀，则该品牌牙膏中碳酸钙的质量分数为 。 （5）若没有A装置，直接通入空气，则测得CaCO3的质量分数 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。 （6）D装置的主要作用是 。 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 $$