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．学完酸碱盐的性质后，同学们完成了以下实验活动。 【探究一】硫酸的性质 （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”）。若实验室用98%的浓硫酸配制100g溶质质量分数为20%的稀硫酸应加水的质量为 g（计算结果保留一位小数）。 （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。 （3）图3为某同学进行的稀硫酸的化学性质相关实验： ①烧杯C中发生反应的化学方程式为 ，烧杯D中反应后一定存在的金属阳离子为 （填离子符号）； ②结合以上实验内容，请设计实验除去铜粉中混有的氧化铜，得到纯净的铜（写出实验操作方法） 。 【探究二】氢氧化钙的性质    （4）图4所示实验，可以得出氢氧化钙的性质有 。 【探究三】测定某纯碱样品中Na2CO3的质量分数 纯碱样品中常含有少量氯化钠。小组同学拟测定某纯碱样品中Na2CO3的质量分数： 方案一、沉淀分析法（如图所示）    （5）沉淀A的成分是 （用化学式填空）。 （6）检验CaCl2溶液已过量的方法是 。 （7）若沉淀A没有洗涤烘干，导致Na2CO3的质量分数 （填“偏大”、“偏小”或“不变”）。判断沉淀A洗净的方法是：取最后一次洗涤所得滤液，滴加少量 溶液，若无白色沉淀，则洗涤干净。 方案二、气体分析法 （8）称取该纯碱样品21.5g于烧杯中，加入150g过量稀盐酸，样品完全反应后，测得烧杯内混合物的质量为162.7g，试计算： ①反应生成二氧化碳的质量为 g。 ②该纯碱样品中Na2CO3的质量分数为 （计算结果精确到0.1%）。 2．达州盛产天然气，有“中国气都”之称的美誉。天然气的主要成分是甲烷（CH4），我校化学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣，请你参与： 【提出问题】甲烷燃烧后生成哪些物质？ 【查阅资料】含碳元素的物质完全燃烧生成CO2，不完全燃烧生成CO；无水CuSO4遇水变蓝。氢氧化钠溶液能吸收CO2，浓硫酸可作干燥剂，吸收水。 【猜想与假设】甲CO2、H2O；乙CO、H2O；丙NH3、CO2、H2O；丁CO2、CO、H2O。 你认为 同学的猜想是错误的，理由是 。 【实验探究】为了验证上述猜想与假设，先向下列装置中通氮气一段时间，再将甲烷在一定量的O2中燃烧的产物依次通过下列装置：    （1）A、B装置的顺序能否颠倒？ （填“能”或“否”）。 （2）实验中甲烷的燃烧用纯净O2而不用空气的原因是 。 （3）实验中观察到A中无水CuSO4变蓝，B中澄清石灰水变浑浊，E中粉末由黑色变成红色，由此推断 同学猜想成立。 （4）请写出B中澄清石灰水变浑浊、E中粉末由黑色变成红色的化学方程式： 。 【反思与交流】：为避免有毒的CO污染环境，所以含碳元素的物质燃烧必须满足的条件是 。 3．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 。 4．Vc泡腾片是一种含有大量维生素 C的片状物品，可增强机体抵抗力，我校一兴趣小组的同学发现，Vc泡腾片加入水中后会产生气体。 实验一：验证产生的气体 (1)小组同学查阅资料后得知，该气体由泡腾片中的碳酸氢钠(NaHCO3)与柠檬酸(H3C6H5O7)反应产生，反应的化学方程式为，则X的化学式为 。 (2)小组同学将产生的气体通入澄清石灰水中，出现了浑浊现象，发生的化学反应方程式为 ，证实了产生的气体确为CO2。 实验二：测定维 C泡腾片中NaHCO3的含量 方案一：取12.0g该 Vc泡腾片研磨后，进行了如图1所示的实验。 【实验步骤】 Ⅰ.连接装置，检查装置的气密性； Ⅱ. 向 B装置中加入12.0g泡腾片，反应前称得D装置及药品的质量为200.00g； Ⅲ.按图A所示连接好装置后，关闭K，向B装置中加入足量的稀硫酸B中发生反应的化学方程式为：（其余成分不与稀硫酸反应）； Ⅳ. 当 B装置中不再有气泡产生时，打开K，先通入一段时间的空气，待D装置中质量不再发生变化，称量D装置及药品质量为201.32g（原装置中的空气对实验结果的影响忽略不计）。 【实验分析及结论】 (3)当 B装置中不再有气泡产生时，打开K，先通入一段时间的空气的作用是 。 (4)该 Vc泡腾片中NaHCO3质量分数为 。 (5)如果没有A、E两个装置，测得NaHCO3的质量分数将 （填“偏大”或“偏小”或“不变”）。 方案二：测定生成气体的体积，再根据气体密度换算成质量进行计算，实验装置如图2。 (6)关于该实验，下列说法正确的是 。 A．橡胶导管可平衡气压，便于分液漏斗内液体能顺利滴下 B．量气管读数前应等待装置恢复至室温 C．量气管读数前应调节高度使左右两管液面相平 5．某实验小组的同学用氢氧化钙溶液和盐酸进行酸碱中和反应的实验。向烧杯中的氢氧化钙溶液滴加一定量的稀盐酸后，发现忘记滴加指示剂，此时，他们停止滴加稀盐酸，并对烧杯内溶液中溶质的成分进行探究。 Ⅰ 写出该反应的化学方程式： 。 Ⅱ 探究烧杯内溶液中溶质成分。 【提出问题】该烧杯内溶液中的溶质是什么？ 【作出猜想】猜想一：CaCl2　猜想二：CaCl2、Ca(OH)2　猜想三： 。 【查阅资料】CaCl2溶液呈中性。 【进行实验】（1）取少量烧杯中的溶液于试管中，并向试管中滴加几滴氯化铁溶液，振荡，观察到没有 色沉淀产生，于是排除了猜想二。 （2）小宇想用碳酸钠溶液来验证猜想一、三，请你帮他完成实验，填写以下表格。 实验步骤 现象 结论 取少量烧杯中的溶液于试管中，逐滴加入Na2CO3溶液至过量 只产生 猜想一正确 猜想三正确 【反思交流】 （1）为确定猜想三正确，下列几种实验方案还可行的是 (填字母序号)。 A 取少量烧杯中的溶液于试管中，加入镁粉冒气泡 B 取少量烧杯中的溶液于试管中，加入硝酸银溶液，生成白色沉淀 C 取少量烧杯中的溶液于试管中，滴加紫色石蕊试液变红色 D 取少量烧杯中的溶液于试管中，加入几滴滴有酚酞的NaOH的溶液，试管内溶液依然呈无色 （2）若猜想三正确，则在验证过程中下列有关溶液pH值的变化曲线正确的是 。 6．红枣包装中常使用一种袋装防腐剂，品名为“504双吸剂”，其标签如图所示。同学们对一包久置的“504双吸剂”固体样品很好奇，设计实验进行探究。 【提出问题】久置固体的成分是什么？ 【查阅资料】铁与氯化铁溶液在常温下发生反应生成氯化亚铁。 【作出猜想】久置固体中可能含有Fe、Fe2O3、CaO、Ca（OH）2、CaCO3。 【实验探究1】甲同学的方案： 实验操作 实验现象 实验结论 （1）取少量固体于试管中，溶解，静置后取上层清液滴加无色酚酞溶液 固体溶解时试管外壁发烫，试管底部有不溶物，溶液变红 固体中一定含 和氢氧化钙 （2）另取少量固体于试管中，滴加足量的 固体逐渐消失，有大量无色气体产生，得到浅绿色溶液 固体中一定含有 ,一定不含Fe2O3 （3）将步骤（2）中产生的气体通入到澄清的石灰水中 固体中一定含有CaCO3 【实验质疑】 （1）乙同学认为甲同学的实验中不能得出一定含Ca（OH）2的结论，理由是 。 （2）丙同学认为甲同学的实验并不能得出一定不含Fe₂O3的结论，理由是 。 【实验探究2】乙、丙同学设计如下实验方案继续验证： （1）乙、丙同学实验中又能得出固体样品中一定还含有 ，仍有一种物质不能确定，该物质是 。 （2）乙、丙同学又经过实验测得上述3.9g残留固体中含钙物质的总质量为2.3g，滤渣B中CaCO3的质量为1.0g，滤渣C的质量为2.0g。 【实验结论】综合上述实验及所给数据： （1）判断久置固体的成分是 。 （2）计算上述残留固体中氧化钙的质量的质量为 克。 7．在学习了常见的酸和碱后，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，请你参与下列活动。 【实验探究】将氢氧化钾溶液与稀硫酸混合，观察不到明显现象，为证明氢氧化钾溶液与稀硫酸发生了反应，同学们进行了以下实验： (1)小明测反应中温度的变化如图一所示，其中B点对应溶液的pH （填“>”、“<”或“=”）7。 (2)小安通过图二所示实验，观察到溶液由红色变成无色，也证明氢氧化钾溶液与稀硫酸发生了化学反应，写出该反应的化学方程式 。 (3)【提出问题】实验中小美同学发现小安滴加稀硫酸时还出现了气泡，于是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：溶质为K2SO4； 猜想二：溶质为K2SO4和H2SO4 猜想三：溶质为K2SO4和K2CO3 大家讨论后一致认为猜想 错误。 【进行实验】为了验证猜想，学习小组进行如下探究： 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CuO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 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。 【评价与反思】 (4)小华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 。 (5)同学们经过反思与讨论，最后认为方案一中的CuO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．Cu C．NaOH D．Na2CO3 8．某同学在实验室里制取气体，并验证气体的某些性质，根据下图回答问题： （1）写出图中仪器①的名称： ； （2）在实验室里，通过加热两种固体混合物制取O2，请写出该反应的化学方程式： ； （3）实验室里制取CO2时，如果需要控制反应的发生与停止，则应选择的发生装置为 （填字母）； （4）用D中质地较软的塑料瓶收集满CO2，再倒入约1/3体积的紫色石蕊溶液，立即旋紧瓶盖，振荡，观察到的现象是 ； （5）往E中烧杯内缓缓通入丙烷气体（化学式为C3H8），充空气的气球会慢慢浮起，由此得出C3H8具有的性质是 。 9．小明同学看到妈妈将买来的排水口洗净剂（主要成分：过碳酸钠、柠檬酸）洒在厨房排水口网状盖的底部，倒上温水后迅速冒出气泡。为了解其反应过程，他与学习小组的同学进行了如下探究。 【探究一】小组同学根据所学的化学知识设计并进行了如图所示的实验。 要保证实验的效果，实验装置要有良好的气密性，检查A装置气密性的方法是 。实验中观察到如下现象：A中有气泡产生；B中的澄清石灰水变浑浊；C中收集到的气体能使燃着的木条燃烧更旺。由此同学们得出结论：生成的两种气体分别是 、 (填化学式）。 【探究二】 实验过程：教师提供了一瓶过碳酸钠（Na2CO4）， 小组同学进行了如下实验探究： 提出问题：无色溶液X中的溶质有哪些物质？ 猜想与假设：根据以上实验现象，X溶液中一定存在的溶质是 ；还可能存在Na2CO3、NaHCO3、NaOH中的一种或几种。写出上述实验探究中②反应的化学方程式 。 查找资料： 资料1：氯化钙溶液呈中性；氯化钙溶液与碳酸氢钠溶液混合不发生反应；氯化钙溶液与碳酸钠溶液混合后发生如下反应：Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl 资料2：NaHCO3溶液呈碱性，与石灰水反应生成白色沉淀；碳酸氢钠、碳酸钠与足量的酸反应产物相同。 实验过程：小组同学对溶液X中的溶质进行了如下实验。请将下列实验方案填写完整。 实验操作 主要实验现象 结论 ① 证明溶液中有Na2CO3 ② 证明溶液中既无NaHCO3又无NaOH 实验反思：①根据资料，Na2CO4与水反应的化学方程式为 。 ②Na2CO3、NaHCO3两种物质性质上既有共性又有差异，其差异性可用于鉴别、 等。 10．空间站内获得氧气的原理：利用航天员呼吸作用产生的CO2与Na2O2(过氧化钠)反应产生O2，同时降低舱内CO2的浓度。兴趣小组模拟空间站内制取氧气的原理制取氧气；他们对获得的气体成分进行探究。 【作出猜想】 猜想一：氧气 猜想二：氧气和二氧化碳 猜想三：氧气、二氧化碳和水蒸气 【实验验证】小组同学将气体通过下列装置进行实验(如图，所用药品均足量，反应均完全)。    (1)检查装置气密性：在甲、丙装置中倒入适量的水；关闭丙装置右端的止水夹；往甲装置中鼓入一定量空气后，停止鼓气。如果甲装置的长导管中液柱液面高于瓶内液面并保持稳定，说明装置气密性 (选填“不好”或“良好”)。 (2)甲装置电子天平读数恒定不变；装置乙中观察到的现象是 。 (3)装置丙中发生反应的化学方程式为 。 【实验结论】猜想二成立。 【延伸探究】小组同学认为二氧化碳和过氧化钠反应的另一种产物可能是碳酸钠、氢氧化钠和碳酸氢钠中的一种。 (4)小明认为反应的另一种产物不可能是碳酸氢钠和氢氧化钠；其理由是 。 (5)为此；小明取少许反应后的剩余固体于试管中加水溶解，滴加足量氯化钙溶液，观察到的现象是 ，从而验证了猜想。 【反思交流】 (6)有人提出可以利用太阳能将航天员产生的“废水”(废水中包含尿液和生活废水等)电解获得氧气；从改善太空舱内航天员生活环境的角度，说明用这种方式制取氧气的优点： (写一条)。 11．在一次探究活动中，小强用吸管向澄清石灰水中不断吹气，发现石灰水先变浑浊后又变澄清，他感到很意外。于是将纯净的CO2持续通入新制的澄清石灰水中，一段时间后，观察到和之前一样的现象。小强做第二次实验的目的是 。 【提出问题】石灰水为什么先变浑浊后又变澄清？ 【查阅资料】CaCO3不溶于水Ca（HCO3）2能溶于水且能与酸反应，受热易分解，生成CaCO3和CO2等物质。 【提出猜想】 猜想一：液体显酸性，溶解了CaCO3：        猜想二：反应生成了Ca（HCO3）2 【实验探究】 实验操作 实验现象 实验结论 ①取少量变澄清后的液体于试管中，滴加 溶液变蓝 猜想一不成立 ②取少量变澄清后的液体于另一支试管中，滴入稀盐酸 猜想二成立 【合作探究】小欣认为，证明猜想二成立，还可以取少量变澄清后的液体于另一支试管中， （填操作名称），根据 的现象，判断猜想二成立。 【分析与结论】通过探究可知，碳酸钙固体能与水、二氧化碳反应生成可溶于水的碳酸氢钙，该反应的化学方程式为 。 【拓展延伸】天然溶洞中形态各异的石笋和钟乳石的形成过程中容易使溶洞附近地下水的硬度 （填“偏高”或“偏低”），生活中若要将硬水软化，可以采用 的方法。 12．某化学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣，请你参与探究并回答相应问题： 【提出问题】甲烷燃烧后生成哪些物质？ 【查阅资料】①含碳元素物质完全燃烧生成CO2，不完全燃烧生成CO； ②无水CuSO4遇水变蓝。 ③NaOH会与CO2反应。 【猜想与假设】 甲：CO2、H2O；乙：CO、H2O；丙：NH3、CO2、H2O；丁：CO2、CO、H2O。 你认为 同学的猜想肯定错误。 【实验探究】为了验证上述猜想，将甲烷在一定量的O2中燃烧的产物依次通过下列装置： 实验中观察到A中无水CuSO4变蓝，B、E中澄清石灰水变浑浊，D中红色粉末变成了黑色，由此推断 同学猜想成立。 请写出B、D中反应的化学方程式： 、 。 装置E中气球的作用是 。 【反思与交流】控制燃烧条件，使燃料充分燃烧，对节约能源非常重要。 13．碳还原氧化铜的实验装置如图所示。老师指出反应物不同的质量比可能会影响生成物的种类，在学习时，可以从定性观察和定量分析两个角度来判断生成物。请探究碳还原氧化铜生成的气体。（所有反应均充分进行） 【查阅资料】CO具有可燃性。浓硫酸可做干燥剂吸收水蒸气。 【提出问题】碳还原氧化铜生成的气体是什么？ 【作出猜想】 (1)猜想①：CO；猜想②：CO2；猜想③： 。 【实验设计】    方案一：从定性观察角度判断： (2)木炭呈块状，实验时要先将木炭研细，再与CuO粉末混合均匀后使用，这样处理的目的是 。 (3)实验时，A中出现的现象是 。 (4)若猜想①成立，B、D处会出现的现象是 （填序号）。 a.B中变浑浊，D处不能点燃                    b.B中变浑浊，D处能点燃 c.B中无明显实验现象，D处不能点燃            d.B中无明显实验现象，D处能点燃 方案二：从定量计算角度判断： 测定表格中的四个数据： 反应前的质量 反应后的质量 A（玻璃管+固体） k n B+C（广口瓶+溶液） p q (5)若猜想②成立，则q-p k-n（选填“>”、“<”或“=”），此时A中发生反应的化学方程式为 。 (6)若猜想③成立，且4gCuO全部参与反应，则生成的气体混合物的质量m的取值范围 。 (7)实验开始前缓缓通入氮气的目的是 。 14．化学小组的同学为验证质量守恒定律分别设计了三个实验，请你参与探究。 【提出问题】化学反应前后各物质的质量总和是否相等？ 【作出猜想】猜想1：不相等                猜想2：相等 【进行实验】 (1)三组同学用托盘天平分别称量反应前后物质的总质量。 组别 第一组 第二组 第三组 实验装置 实验现象 无明显现象，天平指针不偏转 有蓝色沉淀产生，天平指针 （填“向左”、“向右”或“不”）偏转 固体溶解，产生气泡，天平指针向右偏转 实验结论 猜想2正确 猜想2正确 猜想1正确 【实验分析】 (2)有同学认为第一组实验不能验证质量守恒定律，原因是 。 (3)第三组实验产生气泡的原因是 （用化学方程式解释）。 【反思评价】通过讨论，同学们发现第三组中有气体逸出，导致指针向右偏转。 【优化装置】 (4)同学们对第三组实验天平左盘中的反应装置进行了如下三种改进，你认为最佳装置是______________（填字母）。 A． B． C． 【实验结论】同学们利用改进后的最佳装置进行再次探究，得出猜想2正确。 【得到启示】 (5)在探究质量守恒定律时，凡有气体生成或参加的反应一定要在 装置中进行。 【拓展应用】 (6)硝酸铵（NH4NO3）固体在不同温度下会发生不同的分解反应，下列物质不可能是该反应生成物的是 （填序号）。 ①NH3 ②H2O        ③CO2 ④N2 15．某小组同学向盛有MnO2的试管中加入H2O2溶液，发现有大量气泡和水雾生成。小组同学对H2O2分解反应进行了深入的研究。 任务一：探究水雾产生的原因 【进行实验】分别向三支试管中依次加入0.5gMnO2和30mL浓度不同的H2O2溶液，用温度传感器测定反应过程中溶液温度的变化，现象如下。 溶液 5%H2O2溶液 10%H2O2溶液 30%H2O2溶液 温度变化 水雾 有少量水雾 有较多水雾 有大量水雾 【解释与结论】 (1)在MnO2作催化剂的条件下，H2O2发生分解反应的化学方程式为 ，该反应 热量（填“吸收”或“放出”）。 (2)H2O2溶液的浓度与反应中溶液温度变化的关系是 。 (3)根据以上实验，可得出的结论是 。 任务二：探究影响H2O2反应速率的因素 【实验方案】 试验编号 H2O2溶液 蒸馏水 催化剂 温度/℃ 浓度 V/mL V/mL ① 10% 10 20 无催化剂 20 ② 10% 10 20 0.5gMnO2 20 ③ 10% 15 x 0.5gMnO2 20 (4)对比实验①②，目的是探究 与H2O2分解反应速率是否有关。 (5)实验②③，目的是探究浓度与H2O2分解反应速率是否有关，则实验③中x是 。 【实验过程及分析】 在恒温恒容的密闭容器中完成以上实验，用压强传感器测量反应过程中容器内的气体压强随时间的变化，实验数据如下图所示。 (6)实验保持恒温的原因是 。 (7)能证明浓度对H2O2分解反应速率有影响的证据是 。 (8)t2时间后，压强增大速率变缓的原因 。 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 $$