2024年中考化学三轮达标巩固题：科学探究题

2024年中考化学三轮达标巩固题：科学探究题 1．化学是一门以实验为基础的自然科学。结合下列实验装置图回答有关问题。    (1)A装置中，仪器a的名称 ，若用A装置加热高锰酸钾制取氧气，反应的文字是 ，你认为该装置中还缺少 。 (2)某化学兴趣小组用图2装置探究MnO2、CuO对过氧化氢分解的催化效果，设计的方案和记录的数据如下表所示： 实验序号 过氧化氧溶液 催化剂 收集50mL O2所用时间 实验1 30mL 2% 粉末状MnO2 0.2g 21s 实验2 30mL 1% 粉末状CuO ag 47s ①表格中a的值为 。 ②结论：MnO2对过氧化氢分解的催化效果比CuO好，得出该结论的依据是 。 2．化学兴趣小组的同学将足量的锌加入到浓硫酸中，发现有大量的气泡放出，他们对气体的成分进行了探究。 （提出问题）锌粒加入浓硫酸后生成的气体是什么？ （查阅资料）①浓硫酸具有吸水性，能与锌反应，但不产生氢气，也不会产生氧气。 ②SO2有刺激性气味，易溶于水，能使品红溶液（一种红色色素）褪色。 （提出猜想）甲：气体是H2；乙：气体是SO2；丙：气体是H2和SO2。 （实验探究）针对上述猜想，同学们在老师的指导下设计了如图的实验装置进行探究实验。 （1）实验开始后，观察到A中品红溶液褪色，证明气体中含有 。 （2）B装置的作用是 。 （3）C装置在点燃酒精灯加热之前应先通一段时间的气体，目的是 ；加热一段时间后，观察到 现象，证明气体中含有H2。 （4）该实验装置存在一个缺点，请你指出： 。 （讨论） （5）锌和浓硫酸反应生成硫酸锌、水和二氧化硫，为什么在反应过程中又产生了氢气呢？请从下列选项中选择一个你认为合适的答案 。 A．因为浓硫酸在反应的过程中浓度降低变为稀硫酸，稀硫酸与锌反应放出了氢气 B．因为锌和浓硫酸反应直接放出了氢气 C． 因为浓硫酸直接分解放出了氢气 3．某课外兴趣小组用以下装置对二氧化碳的制取和性质进行探究。 探究一：小明做“证明鸡蛋壳主要成分是碳酸盐，并收集干燥的气体”的实验时，准备了如下图一的实验装置： (1)A中的现象是 。 (2)证明鸡蛋壳的主要成分是碳酸盐，A 装置应该和 (填序号)装置相连。 (3)若想收集一瓶干燥的二氧化碳，上述装置的连接顺序是(填各接口字母)a→ 。 (4)①A还可以用于锌和稀硫酸制取氢气，写出反应的化学方程式 。 ②氢气作为燃料的优点是 (答出一条即可)。若利用D通过排水法收集氢气，具体的操作是 。 探究二：二氧化碳性质的探究 (5)利用如下图二的装置研究CO2与NaOH的反应。用等体积的氢氧化钠溶液和蒸馏水分别进行实验，测得一段时间内压强的变化为图三所示。 ①曲线 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)说明NaOH与CO2发生了反应，写出NaOH与CO2反应的化学方程式 。 ②已知，该方法既可以生产尿素[CO(NH2)2]，又可以减少CO2的排放。若用该方法生产120t尿素，理论上可减少排放CO2的质量是 ？ 4．研究小组在学习氧气的化学性质时发现:铁丝燃烧没有火焰,蜡烛燃烧却有明亮的火焰。该小组同学进行了如下探究。 (1)探究一:蜡烛燃烧产生火焰的原因是什么? 点燃蜡烛,将金属导管一端伸入内焰,导出其中物质,在另一端管口点燃,也有火焰产生(如图所示)。由此可知:蜡烛燃烧产生的火焰是由 (填“固态”或“气态”)物质燃烧形成的。 (2)探究二:物质燃烧产生火焰的根本原因是什么? 查阅资料: 物质 熔点/℃ 沸点/℃ 燃烧时温度/℃ 石蜡 50～70 300～550 约600 铁 1 535 2 750 约1 800 钠 97.8 883 约1 400 由上表可知:物质燃烧能否产生火焰与其 (填“熔点”或“沸点”)和燃烧时温度有关。由此推测:钠在燃烧时, (填“有”或“没有”)火焰产生。 (3)木炭在氧气中燃烧没有火焰,但生活中木炭燃烧时会产生火焰,其原因可能是 。 5．某化学课外活动小组在实验室配制石灰水，并完成石灰水与稀盐酸的反应。 （1）小明同学将两药匙熟石灰样品放入小烧杯中，向其中加入一定量的蒸馏水，充分搅拌后发现烧杯底部仍有未溶解的固体，于是他认为熟石灰样品已经变质，你认为熟石灰变质的可能原因是（用化学方程式表示） 。小莉同学不同意他的判断，你认为小莉的理由是 。小莉同学把烧杯中的物质过滤，取滤液少许于试管中滴加酚酞试液，酚酞变红。 （2）该小组同学使用配制好的氢氧化钙溶液和稀盐酸做中和反应实验，向烧杯中的氢氧化钙溶液加入一定量稀盐酸后，发现忘记滴加指示剂了，因此，他们停止滴加稀盐酸，并对烧杯内溶液中的溶质成分进行探究。 Ⅰ、写出该中和反应的化学方程式： 。 Ⅱ、探究烧杯内溶液中溶质的成分。 【提出问题】该烧杯内溶液中的溶质是什么？ 【猜想】甲、乙、丙三位同学分别作出了猜想，请你补充丁同学的猜想。 甲：可能是和； 乙：可能是和； 丙：可能是、和； 丁：可能 （填物质的化学式）。 【查阅资料】氯化钙溶液呈中性。 【进行实验】 实验步骤 实验操作 实验现象 实验结论 实验1 取少量烧杯内溶液于试管中，滴入几滴酚酞溶液，振荡 同学甲猜想不正确 实验2 另取少量烧杯内溶液于试管中，逐滴加入碳酸钠溶液至过量 先有气体产生，后产生沉淀 同学 猜想正确 【反思与拓展】 A你认为四位同学的猜想中不需做实验就可以否定的是 。 B根据所学化学知识，若验证停止滴加盐酸后的烧杯内溶液的溶质含有，除以上方案外，下列物质中的 单独使用也能完成该实验（填序号，可多选）。 a pH试纸铜   b铜   c硝酸银   d氧化铁 C烧杯中的溶液未经处理直接倒入下水道，可能造成的危害是（写一条）。 。 6．草酸（）存在于自然界的植物中，在以上易分解生成水和碳的氧化物。兴趣小组为确定草酸的分解产物中有哪些含碳的氧化物，展开了探究。 【提出问题】草酸的分解产物中有哪些含碳的氧化物？ 【猜想与假设】 (1)猜想1：只有；猜想2： ；猜想3：有和 【查阅资料】氢氧化钠溶液可以除去二氧化碳；浓硫酸具有吸水性。 【进行实验】基于猜想3，该兴趣小组同学设计了如图所示的实验装置（部分固定装置已略去）。 (2)请完善下面表格。 实验步骤 实验现象 实验结论 将分解产物从左至右依次通过各装置 A中 说明分解产物中含有 E中黑色粉末变为 色，F中澄清石灰水变浑浊 说明分解产物中含有 【交流与反思】 (3)装置A、E中发生反应的化学方程式分别为 、 。 (4)小组同学讨论后认为点燃E处酒精灯前，必须先通一会儿气体，理由是 。 (5)有同学从安全、环保角度考虑，认为该实验装置存在不足，改进的方法为 。 7．某校研究性学习小组用如图装置进行镁条在空气中燃烧的实验：将镁条燃烧、冷却后打开止水夹。 【发现问题】 （1）进入集气瓶中水的体积约占集气瓶容积的30%。如果镁条只和空气中的氧气反应，则进入集气瓶中水的体积应不超过其容积的 %。可现进入集气瓶中水的体积约为其容积的30%，根据空气的组成，可推出减少的气体中一定有氮气，这种推测的理由是 。剩余约70%的气体主要成分是 。 【提出假设】镁条能与空气中的氮气发生化学反应。 【探究实验】接着上述实验，先拿开装置中集气瓶的胶塞，然后迅速把点燃的镁条伸进含有剩余气体的集气瓶中。发现镁条能在余下的气体中剧烈燃烧。 【实验结论】 （2）根据上述探究实验，你得的结论是 。 【查阅资料】 （3）镁条在氮气中能燃烧并生成氮镁化合物；经测定该化合物中镁元素和氮元素的质量比为18:7，请写出该化合物的化学式 ，该反应的化学方程式为 。 （4）镁条除了能与氮气反应，还可以在二氧化碳气体中燃烧生成碳和氧化镁。请你写出该反应的化学方程式 。 【实验反思】 （5）通过以上探究，你对燃烧有了什么新的认识： 。（写出一点即可）。 8．最近气温陡降，很多同学家里开始吃火锅，化学兴趣小组的同学对火锅的燃料“固体酒精”产生了兴趣。为了探究燃烧的条件和“固体酒精”中乙醇的质量分数。部分探究过程如下(装置的气密性良好)： Ⅰ.称量质量为m的“固体酒精”放入硬质玻璃管中，并称量装置D的质量为a，E、F的总质量为b。 Ⅱ.打开K1、K3，关闭K2、K3，通入N2一段时间后点燃酒精灯，观察玻璃管中的现象。 Ⅲ.熄灭酒精灯，继续通N2至玻璃管冷却至室温。 Ⅳ.打开K2、K3，关闭K1、K3，通入O2，观察硬质玻璃管中的现象，再点燃酒精灯。 Ⅴ.待硬质玻璃管中固体酒精充分燃烧后，熄灭酒精灯继续通O2至玻璃管冷却至室温。称量装置D的质量为c，E、F的总质量为d。 【查阅资料】 1.“固体酒精”的成分为乙醇和凝固剂(凝固剂中不含碳、氢元素)组成。 2.浓硫酸不与CO2反应，具有吸水性，可用作干燥剂。 3.碱石灰的主要成分为生石灰和氢氧化钠，可以吸收二氧化碳和水蒸气。 请回答下列问题： (1)乙醇的化学是 。 (2)步骤Ⅱ和步骤Ⅳ探究的燃烧条件是 。 (3)装置E中发生的化学反应方程式为 。 (4)该“固体酒精”中乙醇的质量分数的为_____________。 A．×100% B．×100% C．×100% (5)若步骤Ⅴ中，熄灭酒精灯后没有继续通入氧气，则会使测得的乙醇含量 (填“偏高”“偏低”或“不变”)。 9．可燃冰的外观像冰，主要成分是甲烷水合物（甲烷分子和水分子组成）。某化学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣，设计了如下实验进行探究： 【提出问题】甲烷燃烧后生成哪些物质？ 【查阅资料】①含碳元素的物质完全燃烧生成CO2，不完全燃烧生成CO；②白色无水硫酸铜粉末遇水变蓝色；③CO与人体内的血红蛋白结合，会造成人中毒缺氧。 【猜想与假设】猜想一：CO2、H2O； 猜想二： 猜想三：CO2、CO、H2O。 【实验探究】将甲烷在一定量的纯净氧气中燃烧的产物依次通过如图所示的A~E装置（部分夹持、固定装置省略）进行验证：    （1）甲烷的化学式： 。 （2）根据题设信息和查阅的资料推测猜想二的物质可能有 。 （3）实验过程中观察到A中白色粉末变成蓝色，证明甲烷燃烧产物中有 。稍后观察到B、E中澄清石灰水均变浑浊，D中红色粉末变成黑色，由此推断猜想 成立。 （4）装置C的作用是 ；实验过程中A、B的装置顺序不能颠倒，原因是 。 10．“打铁花”是一种民间传统焰火，属于国家级非物质文化遗产。化学兴趣小组的同学利用所学化学知识对“打铁花”进行了探究。 【查阅资料】铁水打花的主要原料为生铁、锯末等。金属具有导热快、传热快、冷却速度快的特点。它会在空气中迅速冷却。表演者利用这一特性将高温的铁水吹向空中，它会迅速变成粉碎的小颗粒。这些小颗粒在向上或向下飞行的过程中，会像电焊落下的火花一样，不会灼伤人。 【联想思考】 (1)同学们想到铁丝在氧气中燃烧的实验(如图)，实验现象是剧烈燃烧，火星四射。实验时瓶底有水，若集气瓶炸裂，操作上可能的错误是 。 同学们产生了疑间：铁丝在空气中不能燃烧，为什么“打铁花”能使铁屑在空气中剧烈燃烧？请你分析原因： 。 【提出问题】“打铁花”溅落下来的黑色物质是什么？ 【实验1】 (2)小亮和小红分别用两种不同的化学方法，选用不同类型的物质，验证了黑色物质中含有铁屑。 小亮的实验方案是：取“打铁花”溅落下来的黑色物质于试管中，加入适量稀硫酸，观察到有气泡产生，该反应的化学方程式为 。 小红的实验方案是：取“打铁花”溅落下来的黑色物质于试管中， (填加入的试剂及实验现象)。 (3)小刚根据铁丝在氧气中燃烧的实验猜测黑色固体中还可能含有四氧化三铁(不考虑氧化亚铁的干扰)，并设计如图实验进行验证。B中的试剂是 ，该实验的现象是 ，证明黑色固体中含有四氧化三铁。木炭粉和四氧化三铁反应说明碳单质具有 。 【交流讨论】经过本次探究，同学们有了自己的收获，也体会到了中华民族深厚的文化传统。 11．某学习小组对旧铜器上的绿色锈斑产生了探究兴趣。 （一）对绿色锈斑的探究 【查阅资料】①无水硫酸铜为白色粉末，遇水变蓝；②碱石灰是CaO和NaOH的固体混合物；③绿色锈斑的主要成分是碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]，受热易分解。 【探究过程】 实验1：取一定量的碱式碳酸铜放入试管中并加热，发现试管中的固体由绿色变成黑色，同时试管壁上有无色液滴出现。 猜想：（1）从元素守恒角度分析，该黑色固体可能是①碳粉；②氧化铜；③ 。 （2）从元素守恒角度分析，生成的气态物质可能是水和CO2的混合气体。 实验2：取少量实验1中的黑色固体物质于试管内，加入足量稀硫酸并加热，观察到 ，则猜想②正确。 实验3：同学们选择如下装置探究反应生成的气体成分。    实验步骤（1）打开A中活塞，通入一段时间的空气； （2）关闭活塞，连接装置，其连接顺序为A→ → ； （3）点燃酒精灯，充分加热后，停止加热。 现象与结论：根据实验现象可知，碱式碳酸铜分解还生成了二氧化碳和水。 反思与评价：A装置中U形管内碱石灰的作用是 。 （二）用锈蚀严重的废铜屑为原料，回收铜 资料1：Cu2(OH)2CO3＋2H2SO4=2CuSO4＋3H2O＋CO2↑ 资料2：回收铜的两种实验方案。    反思与评价： （1）溶液A中的主要离子有 （写出离子符号）。 （2）方案二优于方案一的理由是 （答一点）。 12．科学探究是奇妙的过程，请你一起参与实验探究，并填写下列空白： 【提出问题】小王同学用“双氧水”(过氧化氢溶液)清洗伤口时，不小心将过氧化氢溶液滴到水泥板上，发现有大量气泡产生。小王联想到自己曾经用二氧化锰做过氧化氢分解的催化剂，他想，水泥块能否也可作过氧化氢分解的催化剂呢？于是他到附近建筑工地取回一些小水泥块，并用蒸馏水浸泡，冲洗、干燥，并进行以下探究。 【猜想】水泥块能作过氧化氢分解的催化剂。 【实验验证】 实验步骤 实验现象 实验结论 实验一 木条不复燃 常温下过氧化氢溶液分解很慢。 实验二 在装有5mL5%过氧化氢溶液的试管中加入水泥块，然后将带火星的木条伸入试管中 木条复燃 【结论】水泥块能加快过氧化氢的分解速率，故水泥起能作过氧化氢的催化剂。 【讨论与反思】小芳认为：仅凭上述两个实验还不能证明水泥块为过氧化氢分解的催化剂，她觉得需要增加一个探究实验：探究 。 【实验步骤1】 ①准确称量水泥块的质量；②完成实验二；③待反应结束，将实验二试管里的物质进行过滤，洗涤， ，再次称量；④对比反应前后水泥块的质量。 【分析】如果水泥块反应前后质量不变，则说明水泥块可以作为过氧化氢分解的催化剂。 但小华认为，要证明小王的猜想，小芳的补充实验还是不足够，还需要再补充一个探究实验：该实验的目的是探究 。 【实验拓展】查阅资料得知，氧化铜、硫酸铜、猪肝、马铃薯等也可以做过氧化氢溶液分解的催化剂。下列有关催化剂的说法中正确的是 。 A．MnO2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； E.酶是一种重要的生物催化剂。 13．在学校的元旦联欢会上，某同学表演了“水能生火”的魔术。他向包有过氧化钠（Na2O2）粉末的脱脂棉上滴水，脱脂棉燃烧起来。小明很感兴趣，于是，他和同学们进行探究。 【提出问题】过氧化钠与水反应生成了什么物质？为什么脱脂棉会燃烧？ 【猜想】①可能有一种气体和另一种物质生成； ②反应过程中可能有能量变化。 【设计装置】如图所示 【实验探究】实验一：探究反应后生成的气体是什么？ （1）小利猜想生成的气体可能是氢气，也可能是氧气。小利猜想的依据是 。 （2）小宁打开装置中分液漏斗的活塞，控制滴加水的速度，观察到试管内有气泡产生，用带火星的木条靠近P处，木条复燃。说明生成的气体是 。 （3）实验过程中，还观察到u型管A端红墨水液面下降，说明本反应是 反应（填“放热”或“吸热”反应）。 【资料】氢氧化钠与稀盐酸有反应但无明显现象，碳酸钠与稀盐酸反应有气体生成。 实验二：继续探究反应后生成的另一种物质是什么？ （1）小明认为反应生成了碳酸钠，小军认为不可能，应生成氢氧化钠，你认为这两位同学，谁的猜想是正确的 。 （2）为了验证上述同学的想法是否正确，可以取出少量样品于试管中，然后加入 根据是否有 生成来判断。 （3）根据以上结论，写出过氧化钠和水反应的化学方程式： 。 14．用下列微型实验进行氧气、二氧化碳气体相关性质研究。    (1)同时挤压滴管B和C，控制相同液体量于球形容器中。 ①写出II反应的化学方程式 ； ②有关上述对比实验，说法正确的是 (填写字母)。 A．MnO2加快反应速率 B．半分钟内球形III中产生气体少 C．反应过程中球形II比球形III内反应剧烈 D．MnO2一定分解产生气体 (2)微热燃烧器，蜡烛b、c燃烧，蜡烛a不燃烧。关于燃烧器中的实验分析正确的是 (填写字母)。 A．探究可燃物燃烧需要温度达到着火点 B．探究可燃物燃烧需要氧气 C．说明红磷与白磷是性质相似 D．可以比较白磷、红磷着火点的高低 (3)挤压滴管A，将足量稀盐酸滴于球形I中，球形I中产生的现象为 ，一段时间后，蜡烛c熄灭，然后蜡烛b也熄灭了，其原因是 。 (4)蜡烛熄灭后，将玻璃尖嘴管对着涂有澄清石灰水的小烧杯内，烧杯内壁变模糊，此反应 (选填“能”或“不能”)证明蜡烛一定含有碳元素。 15．欲证明“CO2与NaOH发生了化学反应”，某化学兴趣小组进行以下探究实验（实验装置中夹持仪器已略去）。 【实验1】配制溶液 （1）用NaOH固体配制20g20%NaOH溶液，无需用到的玻璃仪器有 （填标号）。 A．胶头滴管    B．酒精灯      C．量筒       D．烧杯        E．玻璃棒 【实验2】按如图1所示装置进行实验。实验前U型管两端液面相平，将NaOH溶液滴入试管中，恢复到室温后，U型管中的液面左高右低。据此，甲同学得出“CO2与NaOH发生了化学反应”的结论。 （2）U型管中液面高度发生变化的原因是 。 （3）上述结论的证据不充足，理由是 。 【实验3】按如图2所示装置进行实验。 〖查阅资料〗i.CaCl2溶液呈中性；ii.CaCl2＋2NaOH=Ca(OH)2 ↓＋2NaCl   〖实验步骤〗①检查装置的气密性，往装置中加入药品； ②关闭K1、K2，将注射器中的NaOH溶液缓缓推入A中； ③A中物质充分作用后，打开K1，B中无色溶液倒吸入A中，A中产生沉淀且溶液显红色； ④关闭K1，打开K2，将注射器活塞向上拉，C中溶液倒吸入A中。 （4）步骤③“产生沉淀”的现象仍不足以证明CO2与NaOH发生了化学反应，理由是 。 （5）步骤④中，若观察到 （填现象），证明CO2与NaOH发生了化学反应。 【实验4】探究CO2与NaOH反应后溶液中溶质的成分： 〖实验探究〗将CO2缓缓通入一定浓度的NaOH溶液中并不断搅拌，测得反应过程中溶液的pH随时 间的变化关系图如图所示。 〖查阅资料〗①在本实验条件下，Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的pH分别为11.0和8.5。 ②Na2CO3溶液中通CO2发生反应的化学方程式为Na2CO3+H2O+CO2 = 2NaHCO3。 ③NaHCO3溶液能与Ca(OH)2反应生成白色沉淀，却不能与CaCl2反应。 〖图象分析〗AB段发生反应的化学方程式为 。 〖猜想与假设〗CO2与NaOH反应后溶液中溶质的成分。 猜想I：NaOH和Na2CO3；猜想2： ；猜想3：Na2CO3和NaHCO3；猜想4：NaHCO3。 〖设计并实验〗 实验操作 实验现象 实验结论 实验一 取少量反应后的溶液于试管中，加入足量的 ，振荡； 产生白色沉淀 猜想4不成立 实验二 振荡。 　有气泡产生   　 猜想3成立。 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 $$