2024年中考化学题型强化提升之科学探究题

2024年中考化学题型强化提升之科学探究题 1．化学研究性学习小组的同学在校外活动中看到铁匠师傅把红热的铁块浸在水中，产生“滋滋”声音，并有气泡产生，铁块表面生成一层黑色固体。铁匠师傅告诉他们，这叫“淬火”，通过查阅资料，得知“淬火”过程中铁与水发生的反应是：。为验证该反应，小组同学做了下面的实验（如图所示）： ①将一个可乐瓶去底，瓶口塞一带尖嘴玻璃管的橡皮塞，将尖嘴用木棍堵上； ②瓶中注满水，设法立在盛水的水盆中，把带长柄的烧红铁块插入水中瓶下位置。 请回答下列问题： （1）“淬火”过程中铁与水发生的反应属于 反应（选填“化合”、“分解”或“置换”）。 （2）图中所示收集气体的方法叫做 法。 （3）怎样验证可乐瓶收集到的气体？ （4）怎样验证铁块表面生成的黑色固体不是铁？ （5）为了收集到较多的气体，除了多次把铁块烧红插入水中瓶下位置，而且在每次烧红铁块前还要除去铁块表面的黑色固体，并在加热时给铁块罩上铁皮外罩。罩铁皮外罩的作用是 。 2．如图所示，某实验小组的同学在进行酸碱中和反应的实验时，向烧杯中的氢氧化钠溶液加入稀盐酸一会后，发现忘记了滴加指示剂。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。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)猜想①：可能是NaCl和NaOH； 猜想②：可能只有NaCl； 猜想③：可能是 。 (查阅资料)氯化钠溶液呈中性。 (进行实验) 实验方案 实验操作 实验现象 实验结论 方案一 取少量烧杯内溶液于试管中，滴入几滴酚酞溶液，振荡 溶液 色 猜想①不正确 方案二 取少量烧杯内溶液于另一支试管中，逐滴加入碳酸钠溶液至过量 猜想②不正确，猜想③正确 方案二发生反应的化学方程式是 。 (反思与拓展) (1)在分析化学反应后所得物质成分时，除考虑生成物外还需考虑 。 (2)根据所学化学知识，验证烧杯内溶液中的溶质含有HCl，除以上方案外，下列哪些物质单独使用也能完成该实验？ (填序号)。 A pH试纸            B 铜           C 紫色石蕊溶液 3．为完成“金属铜化学性质的探究”实践性作业，学习小组开展了如下活动。 【查阅资料】①酒精灯体内燃料为乙醇，俗称酒精（化学式为 C2H5OH）。 ②氧化铜呈黑色，能与稀硫酸反应生成硫酸铜和水。 【动手操作】夹取铜片放在酒精灯火焰加热，观察到铜片变黑。 (1)有同学认为铜表面的黑色物质可能是附着的烟灰，理由是 。也有同学认为黑色物质是铜反应生成的新物质。于是，又继续进行了以下的探究活动。 【探究活动一】铜与氧气的反应 实验一：用银白色的金属铝箔将铜片严密包裹压紧，不留空隙。然后加热，再放冷，打开包裹的铝箔，观察到铜片不变黑。 (2)实验一加热前，对铜片进行预处理的目的是 。 实验二：如图 1，将足量的铜粉置于硬质玻璃管中，利用氧气传感器测定加热过程中装置内氧气含量的变化情况，采集到的数据如图 2 所示。 (3)实验中气球的作用是 。 (4)分析曲线，从 （填字母）段可知实验装置的气密性良好；CD 段氧气含量下降的原因是 。 【探究活动二】黑色物质的成分 将一段光亮铜片装入敞口的试管中，用酒精灯火焰加热一段时间，观察到铜片变黑。取下试管，冷却后用白色纸巾反复擦拭试管外壁，纸上无明显现象。往试管中倒入适量稀硫酸，观察到溶液逐渐由无色变为蓝色。 (5)铜片上的黑色物质不可能是炭黑，判断的依据是 。 (6)结合资料，观察到“溶液由无色变为蓝色”的原因是 （用化学方程式表示）。 (7)反思上述探究，有同学提出质疑：铜是否会与稀硫酸反应使溶液变为蓝色？ 该同学认为还需要再补充一个实验，请你写出实验设计的方案： 。 4．化学实验技能考试中，有一题目是鉴别碳酸钠溶液和氢氧化钠溶液，小红等几位同学进行了如下图所示的实验。    (1)写出试管②中碳酸钠与氢氧化钙反应的化学方程式： 。 (2)实验结束后，小红同学将①、②两支试管中的废液倒入同一个干净的烧杯中，看到废液浑浊，就对废液进行了过滤，小红等几位同学对滤液的成分又进行了探究。 【提出问题】滤液中除水外还含有哪些物质？ 【猜想】小红认为：只含氢氧化钠； 小亮认为：可能含有氢氧化钠和碳酸钠；小明认为：可能含有氢氧化钠、碳酸钠和氢氧化钙； 你认为还可能是 （写一种猜想）。 【讨论】你认为小红、小明、小亮三位同学中 的猜想不合理。 【实验设计】设计一个简单的实验证明你的猜想正确。 实验步骤 实验现象 实验结论 取样与试管中 你的猜想正确 【反思拓展】 ①在分析化学反应后所得物质的成分时，除考虑生成物外还需考虑 。 ②通过以上探究，你认为应怎样处理上述实验后的废液才能倒入下水道 。 5．某化学兴趣小组同学进行了鉴别澄清石灰水和氢氧化钠溶液的实验探究，请你一同参与探究． 【提出问题】如何鉴别这两种无色溶液？ 【实验方案】明明等几位同学进行了如图所示的实验，请你回答下列问题： （1）其中不能达到实验目的的是 （填字母） （2）写出C组实验中发生反应的实验现象 ． （3）写出D组实验中有明显现象的化学方程式 ． 【继续探究】实验结束后，明明同学将A、B、C、D四组试管中的物质全部倒入同一个干净的烧杯中，充分反应后，得到无色澄清透明的溶液，对该溶液的成分又进行了探究． 【提出问题】该溶液中除水、酚酞外还含有哪些物质？ 【查阅资料】氯化钙溶液呈中性． 【猜想与假设】Ⅰ．NaCl、CaCl2    Ⅱ．NaCl、CaCl2、NaOH    Ⅲ．NaCl、CaCl2、HCl 【反思与拓展】 ①上述猜想与假设中只有一个不成立，它是 （填序号），理由是 ． ②为了验证烧杯内溶液中可能有的物质是否存在，使用下列哪些物质可以达到目的是 （填字母）． A 氧化铁    B 铜        C 硝酸银溶液        D 过量氢氧化钠溶液 6．化学实验是进行科学探究的重要方式。 【实验准备】 实验II、III所用金属反应前均已打磨光亮。 (1)【实验操作】 实验项目 实验内容 现象与分析 I.验证金属材料的部分物理性质 黄铜在铜的表面刻画出明显痕迹，说明黄铜的 比铜的大。    酒精灯加热铜片过程中，观察到铜片上的蜡烛 ，说明铜具有导热性。 II.金属与氧气的反应    一段时间后，试管1中镁条表面变为灰黑色，试管2中铁丝无明显变化。系有火柴的铁丝，引燃火柴后，伸入装有氧气的集气瓶中，铁丝剧烈燃烧， 四射，生成黑色固体。实验Ⅱ说明镁、铁化学性质较活泼的是 。    III.验证金属活动性顺序    观察到有共同现象的试管是 (填序号)，本组实验可以验证的金属活动性顺序是 。 试管6、试管7中都能观察到的现象是 ，试管7中溶液的颜色变化是 。 【实验反思】 (2)实验III不能得出铝、铁、铜三种金属活动性顺序，补充实验完成验证，所需试剂为 。 【实验拓展】 (3)对实验事实进行归纳概括是提炼物质性质的基本方法之一。 归纳项目 适用方法 比较金属 金属化学性质活泼程度比较 与同一种物质发生反应的 程度 镁、铁 与稀硫酸或 是否反应 铁、铜 与另一种金属的化合物溶液是否反应 铝、铜 7．兴趣小组同学为了探究实验室中久置的氢氧化钠固体的成分，进行了有关实验，请你与他们一起完成以下探究活动。 [对固体猜想] 猜想1:全部是NaOH；猜想2:全部是Na2CO3；猜想3: 。 [实验和推断] (1)若A是盐酸，现象a为有气泡产生，说明氢氧化钠已经变质。 (2)若A是Ca(OH)2溶液，现象a为白色沉淀，现象b为无色酚酞溶液变红，该实验 (填“能”或“不能”)说明样品中有NaOH。 (3)若A是CaCl2溶液，当实验现象a为 ，现象b为 ，则猜想2成立。 [反思]久置的氢氧化钠变质的原因是 (用化学方程式表示)。 8．现有一包白色粉末，可能由NH4Cl、Na2CO3、NaHCO3中的一种或几种组成。小莹为了探究其成分，进行了如下实验： （1）由上述实验可知气体A是 。 （2）根据上述的实验现象，原白色粉末一定没有 。 （3）【发现问题】Na2CO3、NaHCO3与盐酸反应，均能产生气体，无法确定固体的成分。 【查阅资料】 ①NaHCO3与可溶性的钙盐、钡盐混合没有沉淀产生。 ②NaHCO3与足量的Ca（OH）2反应有白色沉淀产生。 【提出猜想】 猜想1：白色粉末只有 ； 猜想2：白色粉末只有Na2CO3； 猜想3：白色粉末是 。 【实验探究】 小勇为了验证其猜想，取少量的白色粉末放入烧杯中，加水全部溶解后，加入足量的Ca（OH）2溶液，现象是 ，他就认为猜想二正确。小杰认为小勇的结论不正确，理由是 ， 于是他做了进一步的探究： 实验操作 现象 实验结论 取白色粉末于烧杯中，加水溶解，再加入BaCl2溶液充分搅拌，静置 若无 现象 猜想 成立 若 证明白色固体肯定有 ，可能有 取10.6g白色粉末于锥形瓶中，加入足量稀盐酸后把生成的气体通入足量的NaOH溶液中，反应完全后称得NaOH溶液增重4.5g 确认猜想 成立 9．某校化学兴趣小组就空气中氧气的含量进行实验探究： 【选择药品】 （1）同学们想采用燃烧的方法除去氧气，选择的药品应满足：既要能消耗氧气，又不会与空气中的其他成分反应，同时还要满足不生成气体。 （2）同学们还一致认为不能用铁丝代替红磷，原因是 。 【进行实验】 同学们进行了如图1所示的实验。以下是同学们在实验过程中的一些做法，正确的是 (填字母)。 A．实验前一定要检查装置的气密性        B．点燃红磷前，弹簧夹要夹紧橡胶导管 C．点燃红磷后立即伸入瓶中并把塞子塞紧      D．待红磷燃烧的火焰熄灭后立刻打开弹簧夹 【现象与结论】 若所有操作均正确打开弹簧夹后，同学们观察到的现象是 ；由此他们得出的关于空气中氧气含量的结论是 。 【改进实验】 同学们又设计了图2方案：选用实际容积为20mL的试管作反应容器，将过量的红磷放入试管中，用橡皮塞塞紧试管口，通过导管与润滑性很好的针筒注射器组成如图2的实验装置。假设此实验能按照同学们的设想正常进行，且红磷所占体积与导管内的气体体积忽略不计，请回答下列问题： （3）若先夹紧弹簧夹，再用酒精灯加热红磷，待燃烧结束，并等到试管冷却后再松开弹簧夹。可观察到注射器的活塞前沿停在约 (填数字)mL刻度处。 （4）与图1的实验装置相比较，图2装置的一个优点是 。 10．镉镍电池属于有害垃圾。当环境受到镉污染后，镉可在生物体内富集，通过食物链进入人体引起慢性中毒。镉的回收一般先将废镉镍电池进行处理以制得硫酸镉（CdSO4）溶液。 请预测硫酸镉（CdSO4）的化学性质，说明预测的依据，并设计实验验证。 已知：（1）金属镉（Cd）的活动性与锌相似，锌的金属活动性比镉强。 （2）镉（Cd）从溶液中析出时呈海绵状固体。 （3）经查阅资料，镉的化合物相关性质如下表： 物质 Cd（OH）2 CdCO3 CdSO4 20℃时的溶解度（g） 2.97×10-4 3.932×10-5 76.6 颜色与状态 白色固体 白色固体 白色固体，其水溶液是无色液体 限选试剂：CdSO4溶液、Na2CO3溶液、Ba（NO3）2溶液、KOH溶液、稀盐酸、锌片、铜片。 预测 预测的依据 验证预测的实验操作与预期现象 ①能够与含Ba2+的可溶性盐反应 CdSO4溶液中含SO42- 取少量CdSO4溶液于试管中， ，如果观察到 ，则预测成立 ②能够与 （填物质类别）反应 取少量CdSO4溶液于试管中， ，如果观察到 ，则预测成立 ③能够与 （填物质类别）反应 取少量CdSO4溶液于试管中， ，如果观察到 ，则预测成立 ④能够与 （填物质类别）反应 取少量CdSO4溶液于试管中， ，如果观察到 ，则预测成立 11．水煤气是一种气态燃料，工业上用水蒸气（H2O）通过炽热的焦炭层（C）所得气体即为水煤气。某化学兴趣小组同学欲探究水煤气的成分，开展如下活动： 【提出问题】水煤气的成分是什么？ 【作出猜想】猜想Ⅰ：CO和H2；猜想Ⅱ：CO2和H2；猜想Ⅲ：CO、CO2和H2 猜想依据是： 。 经过讨论，小组同学认为水煤气中一定还含有水蒸气。 【查阅资料】H2的化学性质与CO相似，也能与氧化铜反应，产物为铜和水； 【设计方案】小组同学验证猜想的方案如图所示（夹持仪器省略），并进行实验。 【实验现象】A、E中白色粉末变蓝；D中黑色粉末变红；B、F中澄清石灰水变浑浊，C中澄清石灰水不变浑浊。 【实验结论】根据上述现象，兴趣小组推断出水煤气中含有 。 请完成下列问题： ①装置B中反应的化学方程式为 ； ②推断出水煤气中含有CO的依据是 ； ③装置C的作用是 ； 【实验评价】该兴趣小组设计的实验方案存在问题，你的改进措施是 。 12．某校兴趣小组同学准备进行常见酸、碱、盐的性质实验时，发现实验台上摆放的药品中(如下图)，有一装溶液的试剂瓶未盖瓶盖且标签破损，于是决定对这瓶溶液进行实验探究： 【提出问题】这瓶溶液是什么溶液？ 【获得信息】酸、碱、盐的性质实验中用到含有钠元素的物质是氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠 【提出猜想】这瓶溶液是：猜想一：氯化钠溶液；猜想二：氢氧化钠溶液；猜想三：碳酸钠溶液。 【实验推断】 (1)小丽取样滴加无酚酞试液，溶液呈红色，得出结论：该溶液不可能是 溶液，理由是 。 (2)小刚另取样滴加稀盐酸有 产生，反应的化学方程式为 ，小刚得出结论：该溶液是碳酸钠溶液。 (3)小青看到露置在空气中未盖的试剂瓶，认真进行了思考，他认为小刚的结论不完全正确，该溶液也可能是已经变质的 ，理由是 。 小组同学讨论后一致认为小青的结论需要进行实验进行验证： 【实验结论】小青的结论是正确的。 【探究启示】实验取完药品后应 。 13．学校化学探究小组为研究影响石灰石与稀盐酸反应速率的因素，于是进行了以下探究： 【提出问题】石灰石与稀盐酸反应的快慢受哪些因素的影响呢？ 【猜想与假设】猜想：可能与温度有关； 猜想2：可能与石灰石形状有关。 【设计实验】（1）小明设计的实验方案：实验时，小明同时将注射器内足量稀盐酸全部推出后，观察到下图1所示现象，于是他得出粉末状石灰石和稀盐酸反应产生二氧化碳较快的结论，写出石灰石与稀盐酸反应的化学方程式 ，班级同学通过讨论对小明设计的实验方案提出质疑，请你指出小明设计方案的不科学之处是 。 （2）小明按照图2所示实验装置进行实验，并比较收集60mL二氧化碳的时间。 实验编号 温度/℃ 石灰石颗粒 大小、3g 稀盐酸浓度 /% 收集60mL二氧化碳的 时间/s ① 20 块状 10 84 ② 20 粉状 10 43 ③ 40 块状 10 68 ④ 40 粉状 10 32 ①C装置应该选择 （填“C1”或“C2”）。 ②通过对比实验①②，得出的结论是 ；若比较温度对该反应的影响，可以通过实验 （写实验编号）对比。 【拓展延伸】 （3）除了上述比较的方法外，还有比较快慢的方法是 。 （4）为探究二氧化碳的性质，小英同学设计了如图所示的装里（a、d为浸有紫色石蕊试液的湿润棉花，b、c为用紫色石蕊试液浸过的干燥棉花，垂直固定玻璃管的装置未画出） ①棉球b和c均不变红，这是因为： 。 ②棉球d比a先变红，说明： 。 14．学习小组同学用澄清的石灰水鉴别失去标签的碳酸钠溶液和氢氧化钠溶液。并展开了拓展学习与探究。 【学习交流】 (1)上述实验A中无明显现象，说明A中的物质是氢氧化钠溶液。B中看到的现象是 ，说明B中的物质是碳酸钠溶液。 实验结束后，同学们将A、B两支试管中的废液倒入同一个干净的烧杯中，过滤，然后对滤液成分进行探究。 【提出问题】反应后滤液中溶质的成分是什么？ 【做出猜想】 甲同学的猜想：只含有NaOH； 乙同学的猜想：含有NaOH和Na2CO3； 丙同学的猜想：含有NaOH、Ca(OH)2； 丁同学的猜想：含有NaOH、Ca(OH)2、Na2CO3。 (2)学习小组同学认为丁同学的猜想不合理，理由是 (用化学方程式表示)。 【实验探究】 (3)戊同学取少量滤液于试管中，再加入过量的稀盐酸一段时间后观察到有 产生，戊同学的实验现象证明乙的猜想成立，实验过程中需要加过量盐酸的原因是 。 【反思拓展】 (4)下列试剂中可用于处理实验后废液的是_______(填字母)。 A．盐酸 B．氯化钙 C．氢氧化钙 15．某兴趣小组发现，有一瓶氢氧化钠固体试剂没盖瓶盖，他们欲对该固体的变质情况进行探究。 【提出问题】该瓶氢氧化钠固体是否变质，变质情况如何？ 【查阅资料】①碳酸钠溶液的pH最大约为10.6，饱和的碳酸氢钠溶液的pH约为8.0，氯化钙溶液呈中性。 【作出猜想】猜想Ⅰ：固体未变质；猜想Ⅱ：固体部分变质；猜想Ⅲ：固体全部变质。 【实验探究】（1）兴趣小组同学取少量样品于烧杯中，加适量水溶解，测得溶液的pH约为12.由此他们得出猜想Ⅰ正确，但其他同学很快予以否定，否定的理由是 。 （2）组内其他同学取步骤（1）烧杯中少量溶液于试管中，加入过量的 溶液，振荡，有白色沉淀生成；不再产生沉淀时，取上层清液于另一支试管中，滴加 ，溶液变红。 【实验结论】通过实验，兴趣小组证明猜想 正确。 【实验拓展】实验室使用pH传感器来测定Na2CO3和NaHCO3混合物中NaHCO3的含量。称取一定量样品，溶于水配成250.0mL溶液，将pH=2的稀盐酸逐滴加入体积为25.0mL的该溶液中，所得曲线如图所示。 a.上一个计量点前发生反应的化学方程式为 。 b.下一个计量点时溶液中的溶质是 。 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 $$