2024年中考化学考点分类训练：科学探究题

2024年中考化学考点分类训练：科学探究题 1．纯碱是一种重要的化工原料，广泛用于玻璃、造纸、纺织和洗涤剂的生产。某化学兴趣小组对纯碱的制备、性质及用途等开展项目式学习。 任务：探究纯碱的性质一Na2CO3溶液呈碱性 【查阅资料】 ①溶液呈碱性，是因为溶液中存在较多的OH-。 ②Na2CO3在水中全部解离出Na+和。 ③CaCl2溶液呈中性，Ca2+、Cl-对溶液的酸贼性没有影响。 【提出猜想】 猜想一：H2O单独起作用，产生较多的OH-，使溶液呈碱性。 猜想二：Na与H2O作用，产生较多的OH-，使溶液呈碱性。 猜想三： 。 【实验探究】 实验操作 实验现象 实验结论 （1）向试管中加入一定量的蒸馏水，滴入2滴酚酞侪液 溶液无明显变化 猜想一不成立 （2）向试管中加入一定量的NaCl溶液，滴入2滴酚酞溶液 溶液无明显变化 猜想二不成立 （3）①向试管中加入一定量的 溶液，消入2诲酚酞溶液； ②往①所得溶液中逐滴加入CaCl2溶液至过量 ①溶液由无色变红色 ② 。 猜想三成立 【解释与结论】 ①写出实验操作（3）②中反应的化学方程式 。 ②同学们和老师交流，得知和H2O作用，产生较多的OH-和另一种阴离子。 ③结合上述信息和结论。你认为另一种阴离子是 。 2．成成同学发现老家山上的岩石是红色的，他根据所学知识猜测岩石中可能含有氧化铁，为了验证猜想成成和同学进行了以下探究。    （1）利用A装置进行实验。在点燃酒精喷灯之前先通入一段时间CO目的是 。 （2）将A装置中得到的固体经过水洗、过滤、干燥处理后，再通过B装置进行实验，点燃a端气体，观察到的现象为 ，从而得出了岩石中含有氧化铁的结论。A装置中玻璃管内一定发生反应的化学方程式为 。 【查阅资料】 ①一定温度下，CO可将Fe2O3还原为单质铁，若温度控制不当，还可生成少量的Fe3O4。 ②单质铁和Fe3O4均能被磁铁吸引。 【设计实验】 ③结合资料所给信息，设计实验证明A装置中得到的固体中是否含有Fe3O4 。 【评价反思】 实验后同学们经过认真反思，认为在装置A中存在的不是之处是 ，你的改进方法是 。 【拓展延伸】 金属资源储量有限且不能再生，请你给出一条保护金属资源的合理建议 。 3．下面是某小组进行的“哪些因素影响固体物质在水中的溶解度”的实验探究，请你完成探究报告。 【探究实验】哪些因素影响固体物质在水中的溶解度？ (1)溶质种类的影响： 在实验中要改变的因素是：溶质的种类；要保持不变的因素是： 。 【实验步骤】30℃时，用量筒各取5mL蒸馏水分别加入到①、②两支试管中，再分别加入KNO3、Ca(OH)2各2g振荡，观察各物质溶解情况。 【实验现象】试管①中KNO3全部溶解，试管②中有部分Ca(OH)2未溶。 【实验结论】在 保持不变的情况下，不同种类的物质在水中的溶解度一般 (选填“相同”或“不同”)。 (2)温度的影响(以KNO3为例)： 在实验中要改变的因素是 ；要保持不变的因素是 。 【实验步骤】用量筒各取5mL蒸馏水，分别加入①、②二支试管中，再加入5gKNO3晶体，将试管①保持在常温下，将试管②加热并保持在60℃，振荡，观察各试管中KNO3的溶解情况。 【实验现象】试管①中有部分KNO3未溶，试管②中KNO3全部溶解。 【实验结论】在不同 下，同种固体物质在水中的溶解度不同。 4．科技小组同学以“铁锈蚀”为主题开展如下项目式学习。 【查阅资料】 ①食品脱氧剂的主要成分是铁粉和辅助物质，脱氧原理是铁的生锈。 ②铁锈的主要成分是Fe2O3.nH2O。 ③铁锈可与盐酸发生反应但不产生气体。 【任务一】探究铁生锈的条件    (1)一段时间后实验I中铁丝生锈，若反应时间足够，当打开止水夹时，还能观察到的现象是： 。 (2)对比实验 （填序号），可以得出铁生锈需要氧气。 【任务二】探究铁锈蚀快慢的因素    (3)小组设计了图1装置，检查该装置气密性的方法是 。 将5g铁粉和2g碳粉加入三颈烧瓶，连接压强传感器、数据采集器，采集数据，绘制出压强随时间变化的曲线如图2。t1时刻利用注射器加入2mL饱和NaCl溶液，再将一只装有稀盐酸的注射器插到烧瓶上。 (4)据图1，对比AB段和BC段说明 ，t3时刻压强突然变大的原因是 。 【任务三】铁锈主要成分下Fe2O3.nH2O的n数值 (5)根据图3进行两步实验，实验相关数据如图4。    第一步：取5.0g使用一段时间的脱氧剂于玻璃管中，持续通入N2，加强热至t1。 第二步：改持续通入H2，加强热至t2，熄灭酒精喷灯后，继续通入H2至固体冷却。 继续通入H2目的是 。 【计算】这包“脱氧剂”中Fe2O3.nH2O的n= 。 5．学习酸的性质是一项重要的内容，某化学兴趣小组以“探究硫酸的性质”为主题开展项目式学习。 【任务一】探究浓硫酸稀释过程中的能量变化。 (1)图1实验中，观察到用石蜡固定在铜片下的乒乓球脱落，此现象说明浓硫酸溶于水 （填“放热”或“吸热”）。 【任务二】探究硫酸的浓度对硫酸化学性质的影响。 (2)图2实验中，观察到很快变黑的是 （填“滤纸A”或“滤纸B”），由此可知硫酸的浓度不同，其性质不完全相同。 【任务三】探究稀硫酸的化学性质。 小组同学按图3进行实验。 (3)试管A中可观察到的实验现象是 。 (4)写出试管B中发生反应的化学方程式 。 实验后，将试管A和试管B反应后的上层清液倒入同一洁净的烧杯中，发现废液呈无色，有白色沉淀生成。小组同学继续对废液中溶质的成分进行探究。 【提出问题】废液中溶质除酚酞外还含有什么？ 【查阅资料】溶液、溶液均呈中性。 【小组分析】同学们经过讨论一致认为废液中一定含有NaCl，可能含有HCl、、。 【讨论交流】在讨论方案时，甲、乙、丙三位同学的观点如表。 同学 实验操作及预测现象 结论 甲 向废液中滴加溶液，产生白色沉淀 废液中一定含有HCl 乙 向废液中滴加溶液，产生白色沉淀 废液中一定含有 丙 向废液中滴加稀，产生白色沉淀 废液中一定含有 (5)你认为上述 同学依据预测实验现象得出的结论是不合理的。 【实验验证】 (6)丁同学向废液中滴加过量溶液，无气泡冒出，有白色沉淀产生，溶液变为红色。丁同学的实验现象证明废液中的溶质为NaCl和 （填化学式）。 6．化学小组同学在课外读物中看到：“通常CO2可作灭火剂，但有些物质(如Na)着火，不能用CO2熄灭。”他们决定探究CO2与Na反应的产物。 【提出猜想】CO2与Na反应可能生成4种物质：C、CO、Na2O、Na2CO3。 【查阅资料】 ①Na是非常活泼的金属，常温下与O2、H2O等物质反应。 ②碱性的Na2CO3溶液与中性的CaCl2溶液发生复分解反应。 ③Na2O是白色固体，与H2O反应生成NaOH。 ④向氯化钯(PdCl2)溶液中通入CO，产生黑色沉淀。 【实验过程】同学们在老师的指导下设计了如下图所示装置(部分夹持仪器已略去)    (1)实验记录 序号 实验操作 主要实验现象 实验结论和解释 ① 打开a，关闭b，由长颈漏斗注入浓盐酸 A中产生大量气泡E中出现浑浊 E中反应的化学方程式为 ② 当E中出现浑浊时，打开b，关闭a，点燃酒精灯 D中Na剧烈燃烧，产生白烟内壁附着黑色、白色固体G中产生黑色沉淀 反应产物一定有 和 ③ 取D中白色固体于试管中，加水溶解，再加入石灰水 产生白色沉淀 反应产物还有 (2)实验反思 ①实验记录②中，E中出现浑浊，再点燃酒精灯的目的 。 ②装置B中发生的反应的化学方程式是 ，若无装置C，对实验有影响的物质是 。 ③检验第4种反应产物是否存在的实验方案：取D中白色固体于试管中，加水溶解， 。 (3)数据分析：若在实验过程中至少需要8.8g二氧化碳参加反应，则最少需要含杂质20%的石灰石的质量是多少？（写出计算过程） 7．已知：铝在常温下能与O2反应，在铝表面形成一层氧化薄膜；Al2O3能溶于NaOH溶液。某课外小组对“铝与氯化铜溶液反应”进行如下探究。 ①测得CuCl2溶液的pH＜7； ②将铝片放入CuCl2溶液中，没有观察到现象； ③取出铝片用NaOH溶液浸泡一段时间，再取出铝片洗净后放入CuCl2溶液中，观察到铝表面产生无色气泡。 【查阅资料】：氯气是一种易溶于的黄绿色有刺激性气味的气体；在一个化学反应中，如果有化合价的升高则必定有元素化合价的降低。 根据以上信息，请回答下列问题： （1）步骤①得知到CuCl2溶液呈 性（选填“酸”、“碱”或“中”）； （2）步骤②中没有现象的原因是 。 （3）步骤③中还可能观察到的现象是 。 （4）小组对步骤③产生的气体提成以下猜想： a．可能是Cl2；b．可能是O2；c．可能是 ； 小组讨论得出c成立，理由是 。 8．有人提出使用“高科技的添加剂”可以使水变成汽油。小明同学在学习过物质构成的奥秘后，认为可以用物质组成的观点解开这个骗局。 【提出问题】根据水的组成和汽油的组成判断，水是否可以变成汽油。 【猜想与验证】(1)确定水的组成。实验装置示意图如图： 通电一段时间后，对两支试管中的气体进行检验，试管b中的气体可使带火星的木条复燃，说明是 ；将试管a中的气体移近火焰时有爆鸣声，说明是 。 实验结论：水是由氢元素和氧元素组成的。 (2)确定汽油的成分。操作如下： 实验步骤 实验现象 结论 ①点燃使用汽油作燃料的油灯，将光洁干冷的烧杯罩在火焰上方 现象： 证明汽油在空气中燃烧后的产物中有水。 ②将烧杯迅速翻转，注入 ，振荡 现象： 证明汽油在空气中燃烧后的产物中有二氧化碳。 实验结论汽油的组成中含有 。 【实验延伸】请你用物质组成的观点解释水是否可以变成汽油 。 9．某化学研究小组对蜡烛（主要由碳、氢元素组成）燃烧进行了如下探究。 （1）设计图1所示实验，靠近三通管 （填“上口”或“下口”）的火柴先熄灭，理由是 。 （2）某同学用大烧杯将高低不同的两支燃烧的蜡烛罩住（如图2），观察到高的蜡烛先熄灭，低的蜡烛后熄灭。 【提出问题】导致高的蜡烛先熄灭的原因是什么？ 【猜想假设】 假设1：可能是高蜡烛火焰附近的二氧化碳含量过大导致其先熄灭； 假设2：可能是高蜡烛火焰附近的氧气浓度过低导致其先熄灭。 【设计实验】 甲同学按图2装置进行实验，点燃蜡烛，用大烧杯罩住。一段时间后，发现贴在烧杯内上部的滤纸先褪色（提示：能使蘸有酚酞和石灰水的滤纸条褪色），说明此时高蜡烛附近的二氧化碳浓度比低蜡烛附近的浓度 （填“高”或“低”）。 （3）为进一步验证假设1，乙同学收集一瓶含20%氧气和80%二氧化碳的气体，将点燃的蜡烛慢慢伸入瓶中并密封，蜡烛燃烧一段时间后慢慢熄灭，根据实验现象可知：假设1 （填“合理”或“不合理”） （4）丙同学使用传感器测得密闭装置内蜡烛从燃烧到熄灭后的过程中（80s时蜡烛熄灭），装置内氧气和二氧化碳含量的变化曲线如图3，根据曲线可得出蜡烛燃烧的条件是 。 （5）综合已有知识和上述实验分析，乙同学实验中，蜡烛完全熄灭后瓶内含有的气体为二氧化碳、 、 和 。 10．我国制碱工业先驱侯德榜发明了“侯氏制碱法”，为纯碱和氨肥工业技术的发展作出了杰出的贡献。纯碱的用途非常广泛，某化学兴趣小组的同学对它产生了浓厚的兴趣，设计了如下两个实验，并对反应后试管中残留废液进行探究。 【实验1】往一支盛有碳酸钠溶液的试管中滴加无色酚酞溶液，观察到溶液变成 色。 【实验2】往另一支盛有碳酸钠溶液的试管中滴加稀盐酸，观察到的现象是 。同学们对实验2反应后的废液中溶质成分进行探究。 【提出问题】废液中所含溶质是什么？ 【作出猜想】猜想一：废液中的溶质可能是NaCl、HCl； 猜想二：废液中的溶质可能是NaCl、Na2CO3； 猜想三：废液中的溶质可能是 。 【设计实验】同学们为验证猜想，设计了如下实验： 方案一： 实验操作与现象 化学方程式 实验结论 小芳取少量废液于试管中，滴加澄清石灰水，有白色沉淀产生 猜想二正确 方案二：小明取少量废液于试管中，滴加几滴无色酚酞溶液，发现溶液不变红色，小明认为猜想一正确。 【进行讨论】同学们一致认为小明的实验结论不正确，理由是 。 【进行总结】分析反应后溶液中溶质成分，除要考虑生成物外，还需考虑 。 【拓展与应用】现有14.9g纯碱样品（含Na2CO3和NaCl的混合物），将其放入干净的烧杯中，加入89.5g水使其完全溶解，向所得溶液中缓慢加入一定溶质质量分数的稀盐酸（反应方程式为：）。产生气体的质量与加入稀盐酸的质量关系如图所示，试回答下列问题： （1）产生CO2的质量为 g。 （2）滴入稀盐酸至恰好完全反应时，所得溶液中溶质的质量分数是多少 ？ 11．某兴趣小组的同学从超市购买一袋食盐，欲检测其是否为加碘食盐(加碘食盐中的碘元素以碘酸钾的形式存在，碘酸钾的化学式为(KIO3)。他们查阅资料得知，加碘食盐中的KIO3在酸性条件下能与KI溶液发生反应，生成碘(I2)，淀粉遇I2变蓝色。 现提供下列试剂和生活中常见的物质： (1)现有下列试剂和常见的物质：①KI溶液②纯碱③米汤④白糖⑤白酒⑥白醋，该小组同学进行实验必须选用的试剂和物质是( )(填字母)。 A①③④B①③⑥C②④⑥D①④⑤ (2)实验确定这袋食盐是加碘食盐，他们仔细阅读包装袋上的说明后，提出问题并继续探究。 问题一：食盐是比较稳定的，而说明中强调“防热”，是否因为受热会造成碘的损失？ 【实验一】探究温度对碘损失率的影响 老师指导他们将一定浓度的碘酸钾溶液分成等份，在不同温度下加热十分钟后，用硫代硫酸钠标准溶液测定碘酸钾溶液的浓度，计算碘损失率并记录如表： 温度 30水浴 50水浴 80水浴 100水浴 碘损失率(%) 0 30% 67% 100% 分析上表可得出的结论是 。 (3)若要控制碘的损失率在50%左右，做菜时最好将温度范围控制在( ) A 0~30B 30~50C 50~80D 80~100 (4)探究酸碱度对碘损失率的影响： ①此组对照实验，需控制在碘酸钾溶液的浓度和质量、加热的 均相同，溶液的酸碱度不同的条件下进行。 ②实验需要调节溶液的酸碱性，下列物质不能选用的是( ) A纯碱粉末B食盐晶体C食醋 12．某同学设计了如图所示的实验装置探究分子的性质”，请据图回答下列问题：    【进行实验】图Ⅰ是课本中的某个探究实验，几分钟后烧杯甲中可观察到的现象是 ；此实验说明了分子 。 【实验改进】老师对图Ⅰ所示的装置进行了改进(如图Ⅱ所示)，并进行了下列操作： ①取一长条形滤纸，等距离滴加无色酚酞试液； ②将滴加了无色酚酞的长条形滤纸放入一洁净的试管中，并在试管口塞一团脱脂棉； ③再往脱脂棉上滴加几滴浓氨水。 几分钟后可观察到的现象是 。 【分析讨论】 ①若实验Ⅱ的现象不明显，应当进行的改进操作是 ； ②实验过程中，若发现滤纸条没有变色，而试管中所塞的脱脂棉却变成了红色，产生这种现象的原因可能是 。 【拓展延伸】 （1）同学们经过讨论后认为，图Ⅰ和图Ⅱ所示装置虽能够证明分子的性质，但无法影响分子性质的因素，于是又设计了图Ⅲ和图Ⅳ所示装置： ①按照图Ⅲ和图Ⅳ所示装置操作，几分钟后烧杯B中溶液变化有何不同 ； ②对比图Ⅲ和图Ⅳ所示的装置实验现象，说明了 。 （2）下列有关分子、原子和离子的说法正确的是 A．加碘食盐的主要成分是氯化钠，氯化钠是由氯化钠离子构成的 B．分子、原子、离子都可以直接构成物质 C．在化学反应中，分子不能再分 D．物体有热胀冷缩现象，主要是因为物体中的粒子大小随温度的改变而改变 13．某校实验小组在做“盐酸中和氢氧化钠溶液”的实验，一同学滴加盐酸前忘了加入指示剂，导致无法判断该中和反应进行的程度。于是他们对所得溶液的酸碱性进行探究。 【探究目的】探究所得溶液的酸碱性 【提出猜想】猜想一：溶液呈碱性；猜想二：溶液呈酸性；猜想三：溶液呈 。 【实验验证】 实验操作 实验现象 结论 用试管取该溶液1-2mL，滴入1-2滴无色酚酞试液，振荡 无色酚酞试液变红， 猜想 成立 无色酚酞试液不变色 猜想 成立 【分析与思考】 （1）通过以上实验分析，无色酚酞试液不变色，不能说明溶液一定呈酸性，其原因是 。若要证明溶液呈酸性，可加入碳酸钠溶液，若观察到 ，则所取溶液呈酸性。 （2）若溶液呈碱性，为避免碱性溶液污染环境，小亮对所得溶液进行了如下处理：向溶液中逐滴加入 （填化学式，合理均可）溶液，能观察到产生沉淀，等到不再产生沉淀为止，过滤混合溶液，把滤液倒入蒸发皿中加热，还可得到氯化钠晶体。 14．在学习酸的化学性质后，同学们做了如图所示的A、B两个实验： （1）A试管中发生反应的化学方程 。向B试管中加入一定量的稀硫酸后，观察到氧化铁全部消失。 （2）实验结束后，小红将A、B两试管中的废液倒入同一洁净的烧杯中，片刻后发现烧杯中出现了红褐色沉淀，经分析，红褐色沉淀是氢氧化铁。 小红将烧杯中物质进行过滤得到无色滤液，滤液中含有什么溶质？小红、小军对此进行探究。 【实验讨论】 ①小红分析了反应物和生成物之后，认为滤液中不可能有H2SO4，因为 。 ②小军认为滤液中不可能有Fe2（SO4）3，理由是 。 【提出猜想】 猜想Ⅰ：Na2SO4、NaOH 猜想Ⅱ： 实验操作 实验现象 结论 取少量滤液于试管中，向其中滴加 猜想Ⅰ成立 15．“制氧机”在生产生活中应用广泛，兴趣小组对某款家用制氧机开展了探究。 I.制氧原理探究。 (1)制氧机工作原理如图所示，氧气能从加湿过滤仓的水中逸出主要是因为氧气 这一物理性质。观察窗的作用是 (填序号，下同)，加湿过滤仓起到的作用是 。 A．洗气作用，通过洗涤确保氧气的纯度 B．降低反应温度，使反应能够平稳进行 C．使产生的氧气具有一定的湿度，适合人们呼吸 D．观察是否有气泡和产生气体的快慢 E.加快生成氧气的速率 (2)制氧机中的制氧剂为过碳酸钠固体，使用时通常还会加入少量二氧化锰，小组成员为探究过碳酸钠制氧为何需要加入二氧化锰，进行了如表实验： 实验操作 现象 结论 向锥形瓶a中加入适量过碳酸钠 分别加入100L蒸馏水，观察；将一根带火星的木条伸入瓶中 瓶中有少许气泡产生；带火星的木条无明显变化 使用过碳酸钠制氧，需要加入二氧化锰固体，使制氧速度变快 向锥形瓶b中加入等量过碳酸钠和少量二氧化锰，混匀 瓶中迅速产生大量气泡；带火星的木条 (3)以上探究， (填“能”或“不能”)确定二氧化锰是过碳酸钠制氧的催化剂。 II.制氧剂的选择 【查阅资料】双氧水具有一定的腐蚀性：常温常压下产生150mL的氧气，以5%的过氧化氢溶液为制氧剂需要9.1mL，以过碳酸钠为制氧剂需要1.41g。 【实验方案】利用如图装置设计如图实验并记录0-20min量筒中水的体积，绘制出图。 (4)实验 锥形瓶中药品 注射器中药品 实验1 0.2g二氧化锰 9.1mL5%过氧化氢溶液 实验2 1.41g过碳酸钠和0.2g二氧化锰 mL水 (5)实验1中反应的化学方程式为 。 (6)结合信息及所学知识，制氧剂不选择过氧化氢溶液的原因是______(填字母)。 A．制氧效率低 B．分解产物无污染 C．运输储存不方便 D．有一定的腐蚀性 III.自制制氧机 (7)同学们利用饮料瓶、注射器、吸管、输液管等日常用品设计并制作了四套装置如图。瓶中所装液体为水，向左侧瓶中加入制氧药品。 装置中不合理的有 (填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”，下同)，自制制氧机可据需要调节氧气流量，则 装置更适合。 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 $$