2024年中考冲刺化学精练册专项攻略——科学探究题

2024年中考冲刺化学精练册专项攻略——科学探究题 1．某化学兴趣小组的同学围绕“酸碱中和反应”，在老师引导下开展实验探究活动。 【实验探究】将氢氧化钠溶液与稀硫酸混合，观察不到明显现象，为证明氢氧化钠溶液与稀硫酸发生了反应，三位同学进行了以下实验。 (1)现需要10%的稀硫酸980g，需要98%的浓硫酸（密度为1.8g/cm3）的体积为 cm3。（结果精确到0.1） (2)测定溶液pH变化的方法。 甲同学在实验过程中测得pH变化如图1所示，则该同学是将 （填字母序号）。 a．氢氧化钠溶液滴入稀硫酸中          b．稀硫酸滴入氢氧化钠溶液中 (3)测混合过程中的温度变化。乙同学在实验过程中测得反应混合溶液的温度变化如图2所示，说明稀硫酸与氢氧化钠溶液发生的反应是 （填“放热”或“吸热”）反应。图2中B点表示的含义是 ，此时溶液的pH值为 7（“>”、“=”或“<”）。 (4)借助于酸碱指示剂。丙同学通过图3所示实验，他观察到溶液由红色变成无色，也证明氢氧化钠溶液与稀硫酸发生了化学反应，反应的化学方程式为 。 (5)【提出问题】针对反应后溶液中溶质的成分，大家纷纷提出了猜想。 【猜想与假设】 猜想一：只有Na2SO4；猜想二：有Na2SO4和H2SO4；猜想三：有Na2SO4和NaOH 【进行实验】为了验证猜想，学习小组选用Fe2O3粉末、BaCl2溶液，进行如下探究： 实验方案 实验操作 实验现象 实验结论 方案一 取少量反应后的溶液于试管中，加入Fe2O3粉末 溶液中有H2SO4猜想二正确 方案二 取少量反应后的溶液于试管中，滴加BaCl2溶液 ②产生白色沉淀 溶液中有H2SO4，猜想二正确 【实验结论】通过探究，同学们一致确定猜想二是正确的。 (6)【评价与反思】丁同学针对上述方案提出疑问，认为方案二是不合理的，理由是 。 (7)同学们经过反思与讨论，最后认为方案一中的Fe2O3粉末可以用下列的某些物质代替，也能得到同样的实验结论，请你选出可用药品的字母序号______。 A．Mg B．CuO C．KCl D．Na2CO3 E．Cu（OH）2 (8)分析反应后所得溶液中溶质的成分时，除了考虑生成物外，还要考虑 。 2．碘化钾(KI)保存不当会变质。实验小组进行以下实验探究KI变质的因素。 【提出问题1】 KI变质的条件是什么？ 【查阅资料】 ① KI为白色粉末，暴露在空气中或久置会被氧化为碘(I2)而泛黄变质。 ② 碘水中含较多KI时，滴加淀粉溶液显紫色或蓝紫色 【进行实验】分别取适量KI于燃烧匙中，再分别放入盛有不同物质的集气瓶中，塞紧胶塞，若干天后观察。 实验1 实验2 实验3 实验4 固体变潮、表面变微黄 固体无明显现象 固体变潮、无其他明显现象 固体变潮、表面变黄 继续实验：取实验1中少量微黄固体溶解，加入淀粉溶液，溶液变紫色。 取实验4中少量黄色固体溶解，加入淀粉溶液，溶液变紫色。 【解释与结论】 (1)实验3的目的是 。 (2)对比实验 ，可以得出KI变质一定与水有关。 (3)从上述实验可推知，KI变质的条件是 。 (4)CO2的作用是 。 3．某化学小组查阅资料知道，蓝色的氢氧化铜固体在加热条件下能够发生分解反应，其化学方程式为:Cu(OH)2CuO+H2O,草酸(H2C2O4)在浓H2SO4作用下分解，化学方程式为:H2C2O4CO2↑+CO↑+H2O. 该小组同学为了测定氢氧化铜样品中氢氧化铜的含量(杂质不参加反应)，按照如图装置进行实验。已知：氢氧化铜样品的质量为m1g，E中药品足量，F中集气瓶足够大，完全反应后测得C中剩余固体质量为m2g，E中质量增加m3g （1）A中浓硫酸的作用是 （2）实验过程中应先通一会气体再点燃酒精灯，通气体的作用是 （3）实验过程中观察到C装置中的现象是 （4）该实验说明草酸分解的产物中有CO2的证据是 （5）该样品中氢氧化铜的质量分数为 4．镁是初中化学中常见的一种金属。小莫同学欲探究镁的制备方法及镁的一些化学性质。 一、目前世界上60%的镁是从海水提取的。海水提镁的主要流程如下：    提示：①MgCl2晶体的化学式为MgCl2•6H2O； ②MgO的熔点为2852℃，无水MgCl2的熔点为714℃． （1）操作①的名称是 （2）试剂X的名称 （3）用氯化镁电解生产金属镁的化学方程式为： （4）工业上是将氢氧化镁转变为氯化镁，再电解熔融氯化镁来制取镁单质；而不采用加热Mg（OH）2得到MgO，再电解熔融MgO的方法制金属镁，其原因是 二、小莫同学用上述制得的镁与稀盐酸反应。 将打磨后的镁条放入盐酸中，观察到有灰白色沉淀生成的“异常”现象，引起了他的兴趣并进行了以下探究； 【初步探究】出现灰白色沉淀是否为偶然现象 【实验Ⅰ】向4份相同体积与浓度的稀盐酸中加入一定长度的镁带，现象如下： 实验组别 A B C D 镁带长度 1cm 3cm 3cm 4cm 沉淀量 无沉淀生成 少量沉淀 沉淀较多 沉淀很多 【实验结论】并非偶然，据表分析， 是实验出现“异常”的主要因素； 【再次探究】该沉淀的成分 【猜想假设】猜想1：Mg；猜想2：MgCl2 【实验Ⅱ】 序号 实验操作 实验现象 实验结论 ① 取1g样品，加入足量 ，振荡 未见气泡 猜想1错误 ② 取1g样品，加入5mL蒸馏水，振荡 沉淀未见溶解 猜想2错误 ③ 取1gMgCl2固体，加5mL蒸馏水，振荡 固体全部溶解 【交流讨论】 （1）莫凡同学做出猜想1的依据是他认为反应物Mg过量，做出猜想2的依据是他认为生成物MgCl2 ； （2）从实验设计的角度讲，实验③的作用是 ； 【深入探究】该沉淀的物质的组成 【查阅资料】 灰白色沉淀的成分为碱式氯化镁，它存在多种组成，化学式可表示为Mgx(OH)yClx•nH2O，它受热分解可以产生氧化镁，氯化氢和水； 【实验Ⅲ】 洗去沉淀表面杂质并室温晾干，取其7.07g，用如图装置（夹持仪器未画出）按照正确的操作步骤进行实验，待反应停止后，测得硬质玻璃管中剩余固体质量为4.00g，装置B的质量增加了2.34g；    【问题讨论】 （1）反应停止后，应继续通入氮气一段时间，目的 ； （2）该沉淀中镁、氯离子个数比n(Mg2+) : n(Cl-) = ；（写出计算步骤） （3）若该沉淀Mgx(OH)yClx•nH2O中，n=5，则x、y、z的比值为 。 5．钙元素是一种重要的金属元素，它形成的物质种类很多。 (1)氢化钙(CaH2)固体是登山运动员常用的能源提供剂。 某实验探究小组的同学通过查阅资料得知：CaH2能与H2O反应生成Ca(OH)2和H2，请你写出该反应的化学方程式 。 (2)生石灰溶于水可制得熟石灰，该反应过程中能量的变化是 (填“吸热”或“放热”)，实验室可以用 测定其溶液的酸碱度。 (3)实验探究小组同学将Na2CO3溶液滴加到Ca(OH)2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 【做出猜想】猜想一：NaOH   猜想二：NaOH和① 猜想三：NaOH和Na2CO3 猜想四：NaOH、Na2CO3和Ca(OH)2 经过讨论，大家认为猜想四不合理，原因是② 。 【实验过程】 实验步骤 现象 结论 实验I：取滤液，向其中滴入适量Na2CO3溶液 ③ 猜想二不成立 实验Ⅱ：另取滤液，向其中加入足量④ 产生气泡 猜想⑤ 成立 写出实验Ⅱ产生气体的化学反应方程式为⑥ 6．期末化学实验老师整理药品时，拿出一瓶久置的氢氧化钠粉末，他让小刘和小赵对这瓶氢氧化钠粉末的组成进行实验探究。 （1）提出问题；这瓶氢氧化钠是否已经生成碳酸钠而变质？ （2）进行猜想：A：氢氧化钠全部变质；B：氢氧化钠部分变质；C： 。 （3）请你设计实验方案对猜想B进行实验探究 实验步骤 实验现象 实验结论 取少量样品，加适量水，搅拌，过滤 / / ①取少量滤液于试管中，滴入足量的 试剂。 有白色沉淀生成 样品含有碳酸钠 ②取少量①中的滤液于试管中，加入适量的无色酚酞试液。 样品含有氢氧化钠 （4）结论：猜想 成立，因此氢氧化钠应 保存。 （5）实验探究①中加入足量试剂的目的： 。 （6）除去部分变质的氢氧化钠中的杂质，操作步骤为 。 7．某校化学实验室一瓶装满生石灰的塑料瓶试剂瓶已经膨胀破裂（如图），该校化学兴趣小组的同学在化学老师的指导下，对该生石灰取样开展了以下探究活动： 【提出问题】 生石灰样品的成分是什么？ 【猜想与假设】 生石灰样品的成分可能是 CaO、Ca（OH）2和 CaCO3中的一种或几种。 【设计实验】 兴趣小组设计如下实验进行探究。 实验操作 实验现象 实验结论 （1） 取样品于烧杯中，加水溶解，用手触摸烧杯外壁。 烧杯壁发热 。 （2） 将（1）中液体过滤，取少量滤液于试管中，向其中通入 。 滤液变浑浊 有Ca（OH）2 （3） 取（2）中的少许滤渣于试管中，向其中滴加足量稀盐酸。 。 有CaCO3 【反思评价】 （4）经过讨论，发现通过（2）不能得到样品中一定含有 Ca（OH）2，理由是 。 （5）通过小组合作，最后得出样品中的成分是 。 【应用交流】 （6）生石灰要 保存。 【拓展延伸】 （7）兴趣小组在实验室制取二氧化碳气体的发生装置中连接上压强传感器如图一，测得实 验过程中试管内气体压强变化情况如图二、下列说法正确的是 （填大写字母）。 A．ab 段试管中液面逐渐上升             B．bc 段石灰石与盐酸脱离接触 C．c 点的对应操作是打开弹簧夹         D．此气体的发生装置可控制反应速率 8．某研究小组对H₂O₂分解的各种催化剂的催化效果进行定量对比探究。小组人员选用海藻酸钠（海藻酸钠是一种天然高分子物质，在本实验中性质稳定）作为催化剂支架，制备负载不同催化剂的海藻酸钠微球，利用数字化手持技术展开探究。    【实验过程】取负载各种催化剂的海藻酸钠微球各30粒分别放入4个锥形瓶中，连接压力传感器（如图 1所示）。用注射器分别向每个锥形瓶中注入20mL浓度为5%的H2O2溶液，溶液全部注入瞬间立即采集 200s 内压强数据，最后软件绘制实验图形如图 2 所示（肝脏研磨液富含过氧化氢酶，酶主要成分为蛋白质，CuO为氯化铜，Fe₂O₃为氧化铁）。 【实验分析】 (1)写出a瓶中发生反应的符号 ； (2)每次实验时，海藻酸钠微球数目都相同的目的是 ；a、b、c瓶中的海藻酸钠微球都浮了起来，主要原因是 ； (3)a、b瓶在60秒左右时压强突然恢复至常压，最可能的原是 ； (4)前50秒内，b、c、d 瓶中反应速率越来越快，可能原因是 ；实验中发现a瓶中催化剂的性能随反应进行越来越弱，可能原因是 ； 【实验结论】 (5)上述四种物质中催化效果较好、反应温和的一种催化剂是 ； (6)下列有关催化剂的说法正确的是______。 A．同一个化学反应可以有多种催化剂 B．用作催化剂的物质不可能是其他反应的反应物或生成物 C．使用海藻酸钠负载二氧化锰可以方便二氧化锰的回收利用 D．图2可知四个锥形瓶中使用Fe₂O₃作催化剂的一组产生氧气的量最少 9．烧陶瓷窑炉所用燃料经历了柴、煤、油、天然气等变迁。兴趣小组研究燃料组成及燃料产物，帮助了解窑炉燃料的发展。 I．煤窑 (1)煤属于 (填“可再生”或“不可再生”)能源。烧煤产生的SO2对环境的危害是 。 II．油窑 (2)油窑使用油类燃料。小组同学研究油窑燃料的元素组成： 实验序号 操作 现象 结论 1 取样品点燃，在火焰上方罩干燥烧杯 烧杯内壁 含氢元素 2 往烧杯中注入澄清石灰水，振荡 石灰水变浑浊 含 元素 (3)小组同学进一步探究燃烧产物中含碳氧化物的成分，设计如下方案： 查阅资料：NaOH溶液可吸收CO2 提出猜想：猜想1：只有CO2 猜想2：有CO和CO2. 实验过程：为检验含碳氧化物的成分，实验装置连接顺序为：燃烧后气体→ (填字母)→A→尾气处理装置。 得出结论：实验中观察到 ，猜想2成立。 III．气窑 (4)使用天然气(主要成分CH4)为燃料，控温更准确，烧制陶瓷更匀整。CH4燃烧的化学方程式为 。 10．氧气是初中化学涉及的三大气体之一，人类在很多领域离不开氧气。下列与氧气相关的实验探究活动，请按要求回答相关问题。 (1)制气：实验室用双氧水与硫酸铜的混合溶液制取氧气。反应（发生）装置如下图所示： i.该制气过程中硫酸铜溶液起 作用。 ii.检查该装置气密性的方法是 。 iii.制气过程中，双氧水从 注入反应（发生）装置中。 (2)验气：氧气的物理性质。小组同学用排水法收集两瓶氧气做如下实验，当观察到 可推理得出氧气的密度比空气大。 (3)用气：铁丝在氧气中燃烧。 i.铁丝在氧气中燃烧的文字 。 ii.如图是铁丝燃烧对照实验组c（改进前）与d （改进后），c中水与d中双氧水的共同作用是 。 iii.在d （改进后）中进行实验，无需等火柴快燃尽便可将铁丝伸入瓶中且实验现象比c （改进前）更加明显。你觉得产生这一现象的原因可能是 。 (4)探气：空气中氧气含量探析实验。 【原理】红磷燃烧仅消耗氧气，压强减小，液体倒吸。 【不足】氧气浓度低于一定值,燃烧停止,所测氧气含量与实际值相比偏 （填“高”或“低”）。 【探索】 ①红磷改为木炭。 ②红磷改为镁条。 【资料】 ①木炭在充足氧气（空气）中燃烧产生二氧化碳，在不充足氧气（空气）中燃烧产生一氧化碳。 ②镁条在氧气、氮气、二氧化碳都能燃烧。 【反思】下列对相关实验的理解合理的是 。 A．两个探索实验都可用于测定空气中氧气的含量 B．为了确保实验结论准确，所选药品通常需足量 C．初中化学，做任何实验都必须检查装置气密性 11．CCTV1撒贝宁主持的《加油向未来》做过这样一个实验，专业人员将大块的钠扔入水中瞬间产生爆炸。小耿同学看到该节目后，他对钠产生了强烈的好奇。 【查阅资料】 ①钠是一种活泼金属，常温下不与煤油反应，能与氧气、水、二氧化碳等物质发生反应。与水剧烈反应能生成一种可燃性气体与一种碱。 ②密度：煤油0.8g/cm3，水1g/cm3，钠0.97g/cm3。钠一般保存在煤油中。 【实验探究】老师启发下，小耿同学设计了如图1所示的一套钠与水反应的实验装置（夹持仪器已略）。 【实验步骤】 ①检查装置气密性； ②向大试管中加入一定体积煤油； ③用小刀切一小块钠，放入大试管，塞上橡皮塞； ④打开活塞，通过长颈漏斗向试管中加入水。使煤油的液面升至胶塞，关闭活塞观察现象。 请回答下列问题： (1)金属钠保存在煤油中的原因是 。 (2)图1中，仪器X的名称是 。 (3)实验结束打开活塞，将燃着的木条放到尖嘴处，发现气体被点燃，产生 色火焰，罩一个干冷的烧杯在火焰上方，烧杯内壁有水雾，生成的气体是 （填化学式）。小季同学将图1试管中的水换成足量的硫酸铜溶液，观察到产生了气泡和一种蓝色沉淀。没有看到红色的铜生成，根据实验探究和查阅资料了解到，金属钠先与硫酸铜溶液中的水反应。 小杨在实验室中探究金属钠与二氧化碳的反应，选用如图2所示装置及药品进行实验。回答下列问题： (4)打开活塞，制取CO2，实验室制取二氧化碳的化学方程式 。为了得到干燥、纯净的CO2，B中盛有 （填试剂名称）溶液。反应结束后，关闭活塞，干燥管内可观察到的现象是 。用稀硫酸 （填“能”或“不能”）代替稀盐酸。 (5)金属钠与二氧化碳反应的实验步骤及现象如下表： 操作步骤 实验现象 1 打开活塞，待玻璃管中充满二氧化碳后，点燃酒精灯加热。 产生大量白烟，玻璃管壁上有黑色固体产生。 2 冷却后，将玻璃管中的固体全部取出，并置于试管中，加入适量的蒸馏水，振荡、过滤。 滤纸上留下黑色物质，滤液为无色溶液 ①验证玻璃管中充满二氧化碳的方法是 。 ②为检验玻璃管中白色物质的成分，取适量滤液于2支试管中，向一支试管中滴加1滴酚酞溶液，溶液变红；向第二支试管中滴加氢氧化钡溶液，溶液变浑浊。据此推断，白色物质中一定有的物质的化学式是 （填标号）。 A．Na2O         B．Na2O2               C．NaOH         D．Na2CO3 ③经检验，滤纸上留下的黑色固体是一种单质。 ④本实验中金属钠与二氧化碳反应的化学方程式为 。 12．下图是实验室常用的实验装置，请回答下列问题。    （1）写出仪器①的名称 。 （2）用高锰酸钾制取氧气，选用的发生装置是 化学方程式为 。 （3）图E是某同学利用报废试管设计的实验室制二氧化碳的发生装置，反应的化学方程式是 ，该设计除了废物利用的优点外，请另写一个优点： 。 （4）用收集的氧气完成图F铁丝燃烧的实验，反应的化学方程式为 。 （5）学习了CO2的相关知识之后，小明对CO2的性质进行三个实验。    图一：探究CO2在水中的溶解能力。 ①将试剂瓶加满 （选“蒸馏水”或“干净雨水”），恰好200mL，塞紧橡皮塞； ②用针筒抽取200mLCO2； ③连接装置，缓慢推动活塞，将CO2注入瓶内。 ③当注入CO2气体体积达到120mL时，红色油柱开始向上移动。则表明在该条件下，1体积水中能溶解 体积CO2。 图二：验证CO2的密度比空气大，应选 装置易成功。 图三：验证CO2能否与NaOH、Ca（OH）2反应。 ①关闭K1，打开K2，缓缓通入600mL CO2，丙、丁容器中均无明显现象； ②打开K1，打开K2，继续通入CO2，丁容器中出现浑浊。 根据上述现象，可推断CO2 。 A．一定能与NaOH反应                   B．可能与NaOH反应 C．一定能与Ca（OH）2反应               D．可能与Ca（OH）2反应 13．化学实验课上,老师拿来一瓶标签有破损的试剂瓶,里面盛有一种无色溶液(如图),要求同学们根据所学知识判断这瓶无色溶液是什么,全班同学分成几个小组展开讨论,分别对该无色溶液的溶质成分作出了如下猜想: 第一组:可能是CaO 第二组:可能是CaCO3 第三组:可能是CaCl2 第四组:可能是Ca(OH)2 第五组:可能是Ca( NO3)2 [交流讨论]各小组讨论后,大家一致认为第一组 和第二组的猜想不正确,理由是 (任选一个作答)。 [进行实验]同学们又针对其他猜想进行了下面几个实验: 实验方案 实验操作 实验现象 实验结论 方案 取样于试管中,向其中滴加几滴无色酚酞溶液 第四组猜想错误 方案二 pH=7 第三组猜想正确 方案三 另取样于另一支试管中,向其中滴加过量的 溶液和稀硝酸 产生白色沉淀 实验方案三中发生反应的化学方程式为 。 [反思应用]（1）取用化学试剂时为防止标签受损,因此倾倒液体时应 。 （2）探究结束后,同学们给该试剂重新贴上标签,请你帮助分析这瓶试剂应该放到下列 (填序号)药品柜中。 AHCl、H2SO4 BNaOH溶液、KOH溶液 CNaCl 溶液、KNO3溶液 14．某化学兴趣小组的同学准备探究影响化学反应速率的因素有哪些，同学们收集资料后发现： （1）镁条在空气中可以剧烈燃烧，铁丝在氧气中能够剧烈燃烧，金在高温下也不能燃烧，说明影响反应速率的因素之一是 。分析可知，这三种金属活动性由弱到强的顺序是 。铁丝在空气中不能燃烧，在氧气中可以燃烧，说明影响反应速率的因素之二是 。 （2）同学们又利用压强传感器来探究影响铁和稀盐酸反应速率的因素，实验装置和测得的数据如图所示： ①锥形瓶内发生反应的化学方程式为 ，基本反应类型为 。 ②图中表示铁片与稀盐酸反应的曲线是 （填“a”或“b”），根据曲线得出的结论是 。 ③实验测得的反应达到终点时，压强相等。若取少量锥形瓶中剩余溶液加入紫色石蕊溶液，均无明显现象，说明两锥形瓶内的 （填化学式）一定没有剩余。 附加问： （3）同学们查阅资料发现工业上运输浓硫酸常用铁罐车，于是提出疑问：铁能与浓硫酸反应吗？请参与实验设计完成相关探究。 实验步骤 实验现象 ①将一打磨过的铁片放入硫酸铜溶液中 ②另取一打磨过的铁片先放入浓硫酸中，一段时间后将铁片取出，用水冲洗干净后，放入硫酸铜溶液中，观察现象 在硫酸铜溶液中，铁片表面没有明显现象 （4）①常温下铁能与浓硫酸反应吗？ （填“能”或“不能”） ②运输浓硫酸的铁罐车能否用水冲洗？请回答并分析原因 。 15．某研究性学习小组对中和反应进行探究，请你参与实验。        【实验一】证明酸和碱发生了反应。 稀盐酸和 NaOH 溶液混合没有明显现象，小李同学按如图 1 所示，首先向盛有适量NaOH 溶液的试管中滴加了 2~3 滴酚酞溶液，接着向试管中逐滴加入稀盐酸，当观察到 的现象时，证明了盐酸和 NaOH 溶液发生化学反应。 【实验二】证明酸碱反应有水生成 。 小杨取变色硅胶（吸水后由蓝色变红色）、无水醋酸（一种酸，常温下为无色液体）和氢氧化钠固体进行如图 2 所示的三个实验。 （1）实验①、②的实验目的是 ； （2）能证明酸和碱反应有水生成的现象是 ； 【实验三】探究酸和碱反应过程中溶液 pH、温度的变化。 小芳和小敏同学在老师指导下，取一定量的稀盐酸，逐滴匀速滴加 NaOH 溶液， 用电子传感器实时获得溶液的 pH、温度曲线如图 3、如图 4。       （1）由图1 分析，酸和碱发生反应的依据是 ， 其反应方程式为： 。 （2）由图2 分析，酸和碱的反应是 反应（填“吸热”或“放热”）。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 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