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 1．二氧化碳是初中化学继氧气之后的又一种重要的气体，该气体不仅与日常生活联系密切，而且对地球上的生命具有重要意义。请随着以下线索和化学兴趣小组的同学一起开展探究之旅。 【探究二氧化碳的发现】 (1)①公元300年左右，西晋学者张华就在《博物志》一书中作了“烧白石作白灰既讫……”的记载，其中“白石”即石灰石，同时生成，该反应的化学方程式为 。 ②十七世纪初，比利时化学家范·海尔蒙特发现木炭燃烧会产生一种气体，蜡烛的火焰在该气体中会熄灭，说明这种气体的化学性质是 。 【探究二氧化碳的制取装置】 小明利用块状石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳。 (2)应选用的发生装置与收集装置为 (填字母)，反应的化学方程式为 。 (3)取含碳酸钙80％的石灰石与足量稀盐酸反应，理论上最多能生成二氧化碳的质量为多少？(写出计算过程) 【探究使用不同物质吸收的可行性】 二氧化碳是一种常见的温室气体，于是同学们进行如下实验。向注射器内分别装入等体积的、饱和溶液和溶质质量分数为40％的溶液，利用图1所示装置分别进行3次实验，测得瓶内压强随时间变化的曲线如图2所示。 (4)结合图2数据分析，实验使用的三种物质中，对吸收效果最好的是 。 (5)有同学提出：反应中的能量变化也会导致压强变化。小组同学将压强传感器更换为温度传感器，重新进行了部分实验，实验数据如图3所示。由数据可知，与溶液的反应是 填“吸热”或“放热”)反应。结合图3数据综合分析，图2中溶液对应曲线在内压强变化的原因是 。 得出结论：吸收时，要多角度考虑其方案的可行性。 2．小明想探究家中厨房用某种洗涤剂的成分，他将洗涤剂的粉末带到学校寻求老师的帮助。在老师指导下，小明进行了大胆的猜想与实验。 【提出问题】洗涤剂中主要含有哪些物质？ 【作出猜想】小明根据所学酸、碱、盐知识作出以下猜想： 猜想一：可能含有； 猜想二：可能含有 ； 猜想三：可能含有和OH-。 【进行实验】 实验一：取少量粉末，加水溶解得到无色溶液，滴加紫色石蕊溶液后，溶液变为 色，说明洗涤剂的溶液显碱性。 实验二：取少量粉末滴加足量的稀盐酸，有无色无味气体产生。将生成的气体通入澄清石灰水中，观察到 ，证实洗涤剂中含有。 【查阅资料】小明查阅资料得知： （1）该洗涤剂中含有Na2CO3、NaOH等。 （2）Na2CO3溶液显碱性。 【小结反思】实验二中产生气体的化学方程式为 。 【实验验证】该洗涤剂中还含有NaOH 实验三中可选试剂： A BaC12溶液    B Ba(OH)2溶液    C NaCl溶液    D 稀盐酸    E 石蕊溶液    F 酚酞溶液 实验三：取少量粉末，加水配成溶液，加入稍过量的 （填字母序号，下一空同），产生了白色沉淀，再加几滴 ，溶液变为 色，证实洗涤剂中还含有NaOH。 【实验结论】该洗涤剂中含有Na2CO3和NaOH。 3．实验课上，同学们发现一瓶久置的氢氧化钠固体的瓶口有白色粉末，在老师指导下，同学们对白色粉末的成分进行了探究。 【猜想与假设】 (1)猜想Ⅰ：白色粉末是碳酸钠 猜想Ⅱ：白色粉末是氢氧化钠 猜想Ⅲ：白色粉末是 【查阅资料】CaCl2溶液、Ca（NO3）2溶液呈中性。 【实验探究】取白色粉末溶于水形成溶液A，设计如图实验： (2)由上述实验可知，猜想 肯定不成立，沉淀C的化学式 。 (3)操作①产生气体的化学反应方程式是： 。该反应的反应类型是 。 (4)操作③的X溶液不能用以下的 （填字母序号）。 A．CaCl2溶液 B．Ca（OH）2溶液 C．Ba（OH）2溶液 D．Ca（NO3）2溶液 (5)操作④的名称 。 (6)请写出操作⑤的实验如表： 方案 现象 结论 方案一：吸取少量溶液D滴入白色点滴板的孔穴中，再滴加无色酚酞试液 ① 猜想Ⅰ成立 方案二：在洁净的玻璃片上放一片pH试纸，用② 滴在pH试纸上，将试纸显示的颜色与标准比色卡比较，读出pH。 pH＞7 猜想Ⅲ成立 4．关于酸的性质是一项重要的课题。某小组以“探究硫酸的性质”为主题开展项目式学习。 【任务一】 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 。 【任务二】溶液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滤纸 （填“A”或“B”），由此可知，硫酸溶液的浓度不同，腐蚀性不同。 【任务三】稀硫酸的化学性质。 小组同学按图 3 进行实验。 (3)试管 2 中可观察到的现象是 ；反应方程式为 。 (4)该组同学利用数字化传感器测得试管 3 中不断滴加稀硫酸时 pH 的变化图像如图 4 所示，二者恰好完全反应的微观示意图如图 5 所示。 ①图 4 中 a 点所示溶液中含有的溶质是 。 ②该反应的微观实质是 。 小组同学对试管 4 反应后的物质成分产生了兴趣，继续进行实验。 【提出问题】试管 4 反应后的溶液中溶质成分是什么？ 【作出猜想】 (5)猜想一：可能是 K2SO4；猜想二：可能是 ；猜想三：可能是 K2SO4、H2SO4 【实验与结论】 (6)某同学为验证猜想三，用洁净干燥的玻璃棒蘸取该反应后溶液滴到湿润的 pH 试纸上，测得 pH=4，她认为猜想三正确。对她的操作方法、测量结果及结论的评价，正确的是 ________________。 A．方法不正确，结果偏小，结论正确 B．方法正确，结果偏大，结论不正确 C．方法不正确，结果偏大，结论正确 D．方法正确，结果偏小，结论不正确 5．小军同学在学习酸碱盐有关知识时，对一些沉淀物质的颜色产生了兴趣。老师告诉他氢氧化铜是蓝色、氢氧化铁是红褐色，让他自己探究氢氧化亚铁的颜色。下面请你和他一起探究。 [查阅资料] ①铁有两种氢氧化物，它们可以分别由相对应的可溶性盐与碱溶液反应而制得。 ②氢氧化亚铁在空气中立即被氧化。 ③硫酸铜溶液是蓝色，硫酸亚铁溶液是浅绿色。 [提出猜想]氢氧化亚铁是浅绿色。 [实验过程]在2支试管里分别加入少量FeCl3和FeSO4溶液，然后滴入NaOH溶液，观察现象。请补充完成下表： FeCl3溶液 FeSO4溶液 滴入NaOH溶液的现象 生成红褐色沉淀 先生成白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色沉淀。 化学方程式 基本反应类型属于 反应 FesO4+2NaOH=Fe(OH)2↓+Na2SO4 Fe(OH)2+ + H2O= (完成并配平此方程) [学习交流] （1）氢氧化亚铁是 色而不是浅绿色。 （2）小军联系到CO2与C的反应，认为FeCl3溶液可以转化为FeCl2溶液。你认为小军的理由是 。化学方程式为 。 6．课外小组同学在实验室发现了一瓶标签残缺的无色液体（如图），想通过探究确定其成分，以便重新利用。 【查阅资料】初中化学常见的含钠化合物有NaCl、NaOH、Na2CO3、NaHCO3。有关四种物质的信息如下： 物质 NaCl NaOH Na2CO3 NaHCO3 20oC溶解度/g 36 109 21.5 9.6 水溶液的pH 7 14 11 9 【实验探究】（1）为确定该溶液的成分，小明设计了如下图所示的实验过程： 实验操作 实验现象 实验结论 ①取少量样品于试管中， 滴加酚酞试液 溶液变红 该溶液不可能是 溶液。 ②向上述试管中，滴加稀盐酸 有气泡产生，溶液由红色逐渐变为无色 该溶液不可能是 溶液。 【得出结论】通过以上活动，小明认为瓶中的试剂是碳酸钠溶液，不是碳酸氢钠溶液，理由是 。 （2）小明和小红将实验后的废液倒入同一个烧杯中，小红取少量瓶中的试剂于试管中，向试管中滴加澄清石灰水，充分反应后，与小明所得溶液混合，静置后发现：上层为无色透明的溶液，底部有白色沉淀。则上层溶液中一定含有的溶质是 （酸碱指示剂除外），可能含有的溶质是 。 7．化学教材 “寻找新的催化剂”研究性实验，引起了化学探究小组的兴趣。 【提出问题】（1）氧化铁能否作过氧化氢溶液分解的催化剂？ （2）氧化铁与二氧化锰催化效果哪个好？ （3）催化剂的质量是否对过氧化氢溶液分解的速率产生影响？ 【实验探究】 实验步骤 实验现象 ①分别量取5 mL5%过氧化氢溶液放入A、B 两支试管中，向A试管中加入a g氧化铁粉末，并分别在A、B两支试管中插入带火星的木条，观察现象。 A试管中产生大量气泡，带火星木条复燃，B试管中的现象：_____ ②待A试管中没有现象发生时，重新加入过氧化氢溶液，并把带火星的木条伸入试管内，如此反复多次实验，观察现象。 试管中均产生大量气泡，带火星木条均复燃 ③将实验②中的剩余物小心过滤，并将所得滤渣进行洗涤、干燥、称量，所得固体质量仍为a g。 ④分别量取5 mL5%过氧化氢溶液放入C、D 两支试管中，向C试管中加入a g氧化铁粉末，向D试管中加入a g二氧化锰粉末，观察现象。 （1）A中产生的气体是 ；B试管中的现象 。 （2）实验②、③证明：氧化铁的 和 在反应前后均没有发生变化，可以作过氧化氢分解的催化剂； （3）实验设计④的目的是 ，若实验④观察到D试管中产生气泡的速率更快，由此你可以得到的结论是 。D试管中发生反应的符号是 。C、D 两支试管中最终产生的氧气质量 （填“相等”或“不相等”） 8．实验是实现科学探究的重要途径。请回答以下有关化学实验的问题： （1）过氧化钠（Na2O2）是一种淡黄色粉末，在通常情况下能分别与CO2、H2O、HCl发生反应，生成O2。为了验证CO2和Na2O2反应生成的气体是O2，某化学兴趣小组同学设计了如图所示装置。 ①用A装置制得的CO2中常混有H2O和HCl气体，设置B、C装置的目的是净化CO2。其中B装置的作用可用化学方程式表示为 ，C装置瓶内的液体是 。 ②E装置中氢氧化钠的作用是吸收没有反应的CO2，发生反应的化学方程式为 。 ③如何验证CO2和Na2O2反应生成的气体是O2？ 。 （2）化学小组的同学在收集满CO2的集气瓶中放入燃烧的钠，钠继续燃烧，充分反应后生成黑色的碳和一种白色固体。 【作出猜想】白色固体的成分可能为：①氧化钠；②碳酸钠；③氧化钠和碳酸钠的混合物；④氢氧化钠；⑤碳酸氢钠。 请指出以上不合理的猜想并说明理由。 。 【查阅资料】氧化钠为白色粉末，能和水反应生成氢氧化钠。 【实验探究】取少量白色固体溶于水，将溶液分成两份，一份加入酚酞溶液，溶液变红；另一份先加入过量的CaCl2溶液，出现白色沉淀，过滤，向滤液中滴加酚酞溶液，无明显现象。 【得出结论】白色固体的成分为 （填化学式）。钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为 。 （3）称取12.5 g石灰石放入烧杯中，向其中加入50 g稀盐酸，二者恰好完全反应。反应结束后称量烧杯中剩余物质的总质量为58.1 g。试计算石灰石中杂质的质量分数 。 9．某化学兴趣小组的同学对实验室制取二氧化碳及相关性质进行一系列的探究活动。 （1）气体制取 按如图1所示的制取装置进行实验。 ①写出有标号仪器的名称：a ；b 。 ②实验室制取二氧化碳的反应化学方程式是 。 ③实验室收集二氧化碳的方法是 ，原因是 。 （2）实验研究 【提出问题】实验室制取二氧化碳时能否采用排水法收集？ 【查阅资料】盐酸具有挥发性，会挥发出氯化氢气体，氯化氢气体极易溶于水，碳酸氢钠（NaHCO3）可以与其反应， 【设计实验】实验一：向一个充满二氧化碳气体的质地较软的塑料瓶中加入约1/3体积的水，立即旋紧瓶盖，用力摇晃塑料瓶，可观察到塑料瓶 ，说明二氧化碳能溶于水； 实验二：先用集气瓶装满一瓶蒸馏水，然后按如图2所示组装并进行实验；再将适量石蕊试液加入到从装置C排到烧杯中的液体中； ①装置B中碳酸氢钠溶液的作用是 。 ②观察到烧杯中的液体变红，说明二氧化碳具有的化学性质是（化学方程式说明）： 。 【实验结论】实验室制取二氧化碳不宜采用排水法收集； 【拓展延伸】某同学先对图2装置做了以下改进：将装置C中的部分蒸馏水换成植物油，将烧杯换成量筒（如图3所示），然后利用改进后的装置测定收集到二氧化碳的体积，测得气体的实际体积小于理论值，原因可能是： 。 10．现用稀盐酸和氢氧化钠溶液进行“酸碱中和反应”实验。某小组一段时间后发现没有明显现象，这时想起是因为忘记加指示剂。在老师的指导下，他们对烧杯内的溶液进行探究。该烧杯内的溶质是什么？ 【猜想假设】猜想一：NaCl 猜想二： 猜想三：NaCl和NaOH 猜想四：NaCl、NaOH和HCl 讨论后同学们一致认为猜想 （选填“一”、“二”、“三”、“四”）不合理，用化学方程式表示理由 。 【查阅资料】NaCl溶液呈中性。 【实验探究】兴趣小组甲、乙、丙三位同学分别设计了如下的实验方案，请你帮助他们完成实验报告的相关内容。 实验方案 实验现象 实验结论 甲同学取少量烧杯内的溶液于试管中，滴入酚酞试液 溶液无变化 猜想一成立 乙同学另取少量烧杯内的溶液于试管中，加入 有气泡生成 猜想二成立 丙同学另取少量烧杯内的溶液于试管中，滴加适量的CuSO4溶液 无蓝色沉淀产生 猜想 不成立 【评价反思】老师看了甲、乙、丙三位同学的实验报告，指出 （选填“甲”、“乙”、“丙”）同学的实验结论不准确，请你分析该同学实验结论不准确的原因 。 【得出结论】猜想二成立 【拓展延伸】现测得该实验过程中溶液的pH变化如图所示，则横坐标表示的是 溶液，c点对应的溶液中一定存在的阳离子有 （填离子符号）。 11．人被蚊虫叮咬后，蚊虫在人的皮肤内分泌出蚁酸，使叮咬处又痛又痒。化学小组同学对蚁酸产生了浓厚的兴趣，决定对其进行探究。 【提出问题】蚁酸的成分是什么？它有什么性质？ 【查阅资料】Ⅰ、蚁酸化学名称叫做甲酸，化学式为 HCOOH； Ⅱ、 HCOOH在隔绝空气并加热的条件下会分解生成两种氧化物。 【实验探究】（1）隔绝空气并加热至完全反应 （2）小芳同学根据蚁酸中含有 元素，推测出一种生成物是水； （3）另一种生成的氧化物是气体，小敏提出两种猜想： ①猜想Ⅰ：该气体是CO2；猜想Ⅱ：该气体是 。 他们将蚁酸隔绝空气加热分解产生的气体通过下图的装置。    ②实验时装置A中无明显变化，则猜想Ⅰ （填“成立”或“不成立”）；刚开始通入一会气体的目的是 ；已知浓硫酸能吸水，某同学认为“B装置质量增加” 还能验证水的生成，你是否同意他的观点 （填“同意”或“不同意”）。 若猜想Ⅱ成立，则：③实验时装置C中的现象是 。 ④实验时装置D中发生反应的化学方程式为 。 （4）【反思评价】①从环保角度看，该装置存在明显的缺陷，处理方法是 ； ②小明经过思考后发现从蚁酸的化学式即可确定出蚁酸分解的两种氧化物中一定不含二氧化碳，他的依据为 。 12．高锰酸钾是初中常用的一种试剂，它可以和很多物质反应，发生颜色变化。小明和小丽把 经硫酸酸化的高锰酸钾溶液和草酸[H2C2O4]溶液混合，发现刚开始反应时溶液褪色不明显，但不久后褪色速度突然加快。为了探究反应过程中褪色速度加快的原因，小明查到了如下资料： 资料1：2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4= K2SO4+2MnSO4+8H2O+10CO2↑ 资料2：通常情况下，反应物浓度变大。反应加快；温度开高，反应加快。 (1)根据这些资料，小明提出了两个假设。 假设一：褪色速度突然加快是由反应物浓度变大引起的； 假设二：褪色速度突然加快是由反应过程中温度升高引起的。小明经过分析，否定了假设一，理由是 。 (2)小丽针对假设二进行实验探究后，经过思考，又做了如下实验： 把经硫酸酸化的高锰酸钾溶液等分为两份，分装A、B两试管，同时向两支试管中加入等量等浓度的草酸溶液，并置于同一水浴中。迅速向A试管中加入一定量的MnSO4，发现A试管中溶液褪色明显快于B试管。上述实验中，把2支试管置于同一水浴中的目的是 。这一实验基于的假设是 。 13．（1）为探究盐酸的化学性质，某化学小组做了如下实验：    ①A试管中的实验现象为 。 ②能产生气泡的是 （填序号）。 ③有一只试管中的物质不与稀盐酸反应，原因是 。 （2）将反应后E、F试管中的废液倒入一个洁净的烧杯中，观察到烧杯中先有气泡产生，后有白色沉淀出现。将烧杯中的混合物过滤，得到白色沉淀和无色滤液。同学们对滤液中溶质的成分进行探究。    【提出问题】滤液中溶质的成分是什么？ 【作出猜想】猜想一：NaCl 猜想二：NaCl和CaCl2 猜想三： 猜想四：NaCl、Ca（OH）2和HCl 【进行讨论】经过讨论，同学们一致认为猜想 是错误的，理由是 。 【设计实验】请完成实验报告。 实验步骤 实验现象 实验结论 （1）取少量滤液于试管中，滴加适量的碳酸钠溶液。 猜想二不成立 （2）取少量滤液于试管中，滴加 。 猜想三成立 【拓展】上述（1）（2）涉及的反应中有 微粒实质上未参加反应。 14．车用乙醇汽油的使用不仅可适当节省石油资源，还在一定程度上减少汽车尾气的污染。乙醇燃烧生成碳的氧化物和水，某化学兴趣小组对生成物中碳的氧化物种类进行了如下实验探究： 【查阅资料】 氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳气体，浓硫酸有吸水性 【提出问题】 生成物中有哪种碳的氧化物？ 【猜测】 (1)猜想一：只有CO 猜想二：只有 。 猜想三：含有CO和CO2 【设计实验】 依据CO和CO2的性质，兴趣小组同学设计了如下实验： (2)实验中观察到 （填字母）装置中的澄清石灰水变浑浊，证明酒精燃烧的生成物中含有CO2。 (3)观察到C装置中澄清石灰水不变浑浊， 的现象，证明酒精燃烧的生成物中含有CO。写出F装置中反应的化学方程式 。 【实验结论】 通过实验探究证明：猜想3成立。 【问题讨论】 (4)D装置的作用是 。 (5)装置末端点燃的酒精灯的作用是 。 15．蚊虫叮咬时能在人的皮肤内分泌出蚁酸刺激皮肤，兴趣小组同学决定对蚁酸进行探究。 【查阅资料】1.蚁酸化学名称叫甲酸，化学式为HCOOH，熔点为8.6 ℃ 2.蚁酸在一定条件下会分解生成两种物质 3.白色无水硫酸铜粉末遇水变蓝 【提出问题】蚁酸分解产物是什么？ 【猜想与假设】 猜想1：H2和CO2；猜想2：CO和H2O； 【设计实验】20 ℃时，甲酸的状态为 ；从图一装置中选择合适的装置 （填序号）对甲酸进行加热。 2.探究蚁酸分解的两种产物。 为了确认蚁酸分解的所有产物，同学们设计实验，将蚁酸分解的产物通入图二所示的实验装置，并观察现象。 【现象与结论】实验中观察到C中无水硫酸铜变蓝，D中澄清石灰水未变浑浊，F中红棕色粉末逐渐变黑，G中澄清的石灰水变浑浊。 （1）写出F中发生的反应的化学方程式 。 （2）通过对实验现象的分析，上述猜想 正确。 【实验反思】从环保的角度考虑，上述实验装置设计上存在的不足之处是 。 【拓展应用】资料表明，不同条件下，甲酸的分解产物不同，猜想1和猜想2均能成立。据此小婧对甲酸的分解产物又提出新猜想：猜想3.H2O和CO2；猜想4.CO和H2.经讨论认为无需进行实验就能确定猜想3和猜想4都错误，理由是 。 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 $$