2024年中考化学考前适应性强化训练：科学探究题

2024年中考化学考前适应性强化训练：科学探究题 1．化学是一门以实验为基础科学，探究实验展示了化学的无穷魅力，我们在实验的过程中也提炼了许多探究方法。 （1）【提出问题】化学兴趣小组想探究分子的运动速率与分子质量有什么关系。 【假设猜想】猜想一：相对分子质量越大，分子运动速率越快。 猜想二： ，分子运动速率越快。 （2）【查阅资料】已知浓氨水能挥发出氨气(NH3)，浓盐酸能挥发出氯化氢气体(HCl)，二者接触反应会产生白烟(即氯化铵固体) 【设计实验】如图所示，在玻璃管两端分别放入蘸有浓氨水和浓盐酸的棉花团。 【实验现象】C处产生的白烟较多。 【解释与结论】氨分子的分子质量小于氯化氢分子的分子质量，该反应的文字为 （3）【反思与评价】老师提醒同学们应该佩戴口罩或通风橱中进行操作，你认为老师提出这样的操作的原因是 （4）【拓展探究】完成上述实验后，化学兴趣小组还想研究分子运动速率与温度成正比的关系。他们将品红分别滴入到等量的热水和冷水中，其实验现象如下所示。 实验过程 冷水 热水 开始 红色扩散较快 红色扩散较慢 长久放置 最终均成为红色、均匀、透明的液体 此实验现象得到的结论与老师讲解的结论恰好相反，试从控制变量角度进行分析小组同学操作不足之处是 。 2．小明同学在实验室用蒸馏水新配制了质量分数为20%的氢氧化钠溶液和饱和石灰水各一瓶，忘记贴上标签，与一瓶末贴标签的蒸馏水混在一起。 [实验探究] 探究一 鉴别三瓶液体 为帮助小明鉴别三种液体，小组同学建议用气体压力传感器进行实验，并设计了如图装置。    实验步骤： 步骤1：如图1所示装置的气密性良好，三瓶250mL的烧瓶内收集满CO2气体，三个注射器内各装有等体积的三种液体。连接好装置和压强传感器。 步骤2：三位同学同时迅速将注射器内等体积的三种液体注入各自烧瓶中，关闭活塞。 步骤3：一段时间后，同时振荡烧瓶。观察传感器定量实时传回烧瓶内气压变化形成的图象情况如图2所示。 实验结论：根据图2对比三根曲线，得出曲线1、2、3分别对应的是蒸馏水、饱和石灰水、氢氧化钠溶液。 交流讨论： （1）曲线1中起点和终点的压强大约相等，说明通常状况下二氧化碳 （填“难溶”、“易溶”、“能溶”）于水。曲线2对应烧瓶中看到的现象为 。曲线3发生的化学方程式是 。 （2）步骤3“一段时间后，同时振荡烧瓶”，从曲线判断“一段时间”指 s（填图2中提供的数字）。 探究二 验证二氧化碳与氢氧化钠发生反应 设计实验：为验证二氧化碳与氢氧化钠溶液发生了反应，兴趣小组同学设计了图3装置。 （3）第一步：检查装置气密性，具体方法是 ；第二步：装药品。关闭止水夹，将注射器内的氢氧化钠溶液全部注入充满二氧化碳的集气瓶，充分振荡后，打开止水夹，若看到 现象，证明二氧化碳与氢氧化钠溶液发生了反应。 交流讨论： （4）小明同学认为，将氯化钡溶液换成氢氧化钙溶液，也可以由上述现象得出“二氧化碳与氢氧化钠溶液发生反应”的结论，你的观点是 。 （5）小明同学认为若没有图3中右边装置，只要提供一种与氯化钡物质分类不同的溶液，也可以证明“二氧化碳与氢氧化钠溶液发生反应”，这种溶液是 。 数据处理： （6）图3中集气瓶内容积为224mL，通常情况下224mL二氧化碳的质量为0.44g，注射器内氢氧化钠溶液全部注入集气瓶充分振荡后，集气瓶内气体压强为0．试计算，注射器内至少要盛有多少克20%氢氧化钠溶液？（写出计算过程） 。 [拓展应用] （7）若需要除去一氧化碳中的少量二氧化碳，一般选择氢氧化钠溶液，而不宜选择氢氧化钙溶液的原因是 。 3．某化学兴趣小组根据下列转化关系在实验室中模拟炼铁，并对产物成分进行探究。 （1）炼铁的原理是 （用化学方程式表示）。 （2）甲、乙两个兴趣小组分别对无色气体A和黑色粉末 B的成分进行探究。 【猜想与假设】 甲组在分析了炼铁的原理后，认为无色气体A中可能有CO2，也可能有未反应的 。 乙组认为黑色粉末的成分中存在以下两种情况： 假设一：只含有铁。假设二：含有 。 【实验探究】 ①为验证甲组的猜想，同学们按下图所示装置进行实验（箭头表示气体流向）。 上述实验装置Ⅱ中浓硫酸的作用是吸收水蒸气，装置Ⅰ的作用是 ，装置Ⅲ的作用是 。当看到Ⅰ中澄清石灰水变浑浊，Ⅲ中黑色固体变成红色后，可以确定无色气体A的成分是 。 ②为验证乙组中假设二是否成立，请你设计实验用化学方法完成以下探究。 实验方法 实验操作 实验现象 实验结论 化学方法 假设二成立 【交流反思】针对甲组实验存在的缺陷，同学们一起进行了改进，解决了污染环境问题。 4．市售某品牌饮料的罐体是A1—Fe合金，为测定其中Al的质量分数，某学习小组精确称取0.050 g合金样品，设计了如下装置并进行实验： 【查阅资料】Ⅰ、Al和NaOH溶液反应，放热并生成H2，反应中对应关系为2Al ~ 3H2，Fe和NaOH溶液不反应；Ⅱ、实验条件下，H2的密度近似为0.090 g·L-1。 【实验步骤】 ① ；②装入药品和水，连接装置；③记录量气管中水面读数为5 mL；④打开分液漏斗活塞，逐滴滴入NaOH溶液，至不再产生气泡为止，关闭活塞；⑤待温度降至室温时，记录量气管中水面读数为49 mL；⑥处理剩余药品，整理实验台。 【实验分析及数据处理】 （1）完善实验步骤中的所缺部分； （2）检查气密性的方法：打开分液漏斗活塞，向量气管中加入水，使水准管和量气管中水面相平，关闭活塞，降低量气管，若两侧水面高度差 （填“改变”或“不变”），则气密性良好； （3）实验结束后，读取量气管中水面刻度之前，需进行的操作是 ； （4）计算此A1—Fe合金样品中Al的质量分数： （精确到小数点后3位）； 【实验反思】 （5）造成实验结果偏大的原因可能是 。 A．实验过程加入NaOH溶液的体积 B．没有冷却至室温就开始读数 C．装置漏气 5．某校“我与化学”学习小组开展“基于特定需求设计和制作简易供氧器”的实践活动。同学们购买了市售家用制氧剂并进行相关的探究。    I.探究制氧剂反应原理 查阅说明书：制氧剂A是过碳酸钠固体，制氧剂B是二氧化锰。 (1)过碳酸钠(化学式Na2CO4)是白色颗粒状粉末，溶于水后会反应生成过氧化氢和碳酸钠，该反应的化学方程式为 ；过氧化氢在二氧化锰的作用下分解产生氧气。 (2)学习小组计划组装一套氧气的制取与过滤的装置：    ①装置甲是O2发生装置，请从下列仪器中选出合适的仪器进行组装，需要用到的仪器有 。(填字母)    ②装置乙中的蒸馏水有过滤杂质、提高氧气纯度的作用外，还能起到的作用是 。(填字母) A．判断是否有氧气输出   B．加快氧气的生成速率 C．增大氧气的产量      D．监测气体的流速 Ⅱ.对制氧剂的选择探究 吴同学提出：常温下，过氧化氢溶液也可以快速制氧，为什么不选用过氧化氢溶液而选用过碳酸钠呢？于是该兴趣小组对两者的制氧效率进行探究，并筛选合适的制氧剂。 【查阅资料】 1 过氧化氢溶液的稳定性较差，浓度较大时具有一定的腐蚀性。 2 过碳酸钠俗称固体双氧水，具有无毒、无臭、无污染、易储存、水溶性好等特点。 【实验探究】 在其他条件相同的前提下，以获得相同体积的氧气设计实验。 实验一：溶质质量相等的四组过氧化氢的制氧效果对比。以做催化剂，记录并处理20min内数据，见图5。 实验二：1.41g过碳酸钠四种加水量的制氧效果对比。为与过氧化氢的制氧效果对比，实验中水的添加量与过氧化氢体积保持一致(固体体积忽略不计)。记录并处理20min内数据，见图6。      (3)从图6中可知，过碳酸钠的制氧效率与加水量的关系是 。 (4)结合图5和图6中数据，制氧剂选择过碳酸钠的依据是 。 (5)对比过氧化氢溶液制取氧气，除了(4)的因素外，选过碳酸钠做家用制氧机制氧剂的优点是 (写一点)。 6．合肥科大附中化学兴趣小组在学习了催化剂的知识后，想探究氧化铜能否在过氧化氢分解反应中起到催化作用。请你一起参与他们的探究过程，并填写下列空白。 【猜想】CuO能作过氧化氢分解反应的催化剂。 【实验验证】   实验     实验步骤     实验现象     实验结论 实验一 在试管中加入10 mL 5%的H2O2溶液，然后将带火星的木条伸入试管中 常温下H2O2分解速率非常缓慢，放出很少量氧气 实验二 在装有10 mL 5%的H2O2溶液的试管中加入少量的CuO，然后将带火星的木条伸入试管中 有较多气泡产生，木条复燃 【讨论与反思】经过讨论，有的同学认为只有上述两个实验，不能证明CuO能作过氧化氢分解反应的催化剂，还要补充一个探究实验。 实验三：【实验目的】探究 。 【实验步骤】①准确称量CuO（少量）的质量；②重复实验二的步骤，待反应结束，将试管里的物质过滤，洗涤，干燥，称量；③对比反应前后CuO的质量。 【讨论】如果 ，则说明CuO能作过氧化氢分解反应的催化剂。但小华认为，要证明猜想，上述三个实验还不足以说明，还需要再增加一个实验。 实验四：【实验目的】探究 。 【实验结论】CuO能作过氧化氢分解反应的催化剂，请写出CuO催化过氧化氢分解的文字： 。 【拓展探究】（1）该小组同学想进一步探究氧化铜和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果，在探究前，他们在控制变量的问题上提出了不同的观点，你认为不正确的是 （填序号）。 A．过氧化氢溶液的浓度一定相同          B．催化剂的质量一定相同 C．反应前过氧化氢溶液的温度一定相同    D．反应容器的容积一定相同 7．某研究小组对过氧化氢溶液制取氧气进行如下探究 实验一、探究H2O2质量分数、溶液pH、温度对反应速率的影响。设计如下表实验方案: 实验序号 H2O2质量分数% pH 温度/℃ 每分钟气泡数 1 30 5 20 30 6 20 3 30 11 20 4 15 11 30 5 a 11 b (1)设计实验1～3的目的是 。 (2)a、b的数值分别是 。 (3)若实验3中温度为30℃(其它条件不变)，观察到每分钟气泡数比实验4多，则得出的结论是 。 实验二、探究制取氧气的适宜催化剂。实验方案如下: Ⅰ.用MnO2、CuO、Fe2O3、Cr2O3四种催化剂分别与海藻酸钠溶液混合，滴入氯化钙溶液制成含等质量催化剂、大小相同的海藻酸钠微球，备用。 Ⅱ.取30粒含MnO2的海藻酸钠微球，采用左下图装置进行实验。改用其他三种微球，分别重复上述实验，得到如图的锥形瓶内压强随时间变化的曲线图。 (4)每次实验时，海藻酸钠微球数应相同的原因是 。 (5)用含MnO2的海藻酸钠微球进行实验，60 s时压强瞬间回落，其原因可能是 。 (6)从实验曲线看，催化效果较好、反应温和的催化剂是 。 8．某化学兴趣小组的同学探究木炭还原氧化铜的实验，实验装置如图所示。实验时，试管中的固体由黑色变红色，广口瓶内产生气泡和白色沉淀。 【提出问题】木炭还原氧化铜产生的气体是什么？ 木奏和氯化钢 【猜想与假设】猜想一：； 猜想二：CO； 猜想三： ； 【提出质疑】甲同学认为猜想二不正确，他的理由是 。 【验证猜想】乙同学将木炭还原氧化铜产生的气体通入灼热的氧化铜粉末中，黑色固体变红，证明猜想 是正确的，该反应的化学方程式为 。 9．化学兴趣小组的同学对蜡烛及其燃烧进行如图探究，请完成相关内容： 实验方法 实验现象 实验结论 用小刀切下一块蜡烛，投入水里 如图一 将木条横放在火焰处，(如图二)3秒后取下，观察 木条靠外焰处最焦黑 蜡烛 的温度最高 火焰上方罩一个干冷的烧杯(如图三) 火焰上方罩一个内壁涂有石灰水的烧杯(如图三) 蜡烛熄灭后，迅速用燃着的木条靠近白烟(如图四) 白烟具有 性 10．某学习小组从课外资料上了解到：当H2还原CuO时可能会有砖红色的氧化铜(Cu2O)粉末生成，现设计实验欲探究氢气还原氧化铜的固体产物成分。（Cu的相原子质量为64) 【资料信息】 ①Cu2O可与稀硫酸反应，反应方程式为Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O。 ②Cu2O受热时可被H2还原为Cu。 （1）写出H2还原Cu2O的化学反应方程式： 。 【还原实验】 将H2通入装有CuO的硬质玻璃管，验纯后加热，当黑色固体完全变红后移去酒精灯待固体冷却后，停止通入氢气。 （2）H2通入硬质玻璃管前，须先通过浓H2SO4，浓H2SO4的作用是 。 （3）H2验纯的目的是 。 【成分猜想】 猜想一：固体产物全是Cu； 猜想二： 猜想三：固体产物中既有Cu也有Cu2O。 【探究实验】 探究过程 现象 结论 取少量红色固体于小试管中，加入过量稀硫酸 猜想一不成立。 另取mg红色固体于试管中，在氢气流中加热至固体质量不再变化，称得固体质量为m＇g 当m＇= (用含m的代数式表示）时，猜想二成立，否则猜想三成立。 11．化学反应发生时常伴随着发光发热等现象，但也有某些化学反应没有明显现象，为证明该反应是否发生，需进一步设计实验，借助实验的现象来判断。为证明CO2和NaOH溶液是否发生化学反应，小明设计如图的三个实验： (1)写出图中标有字母的仪器名称：a ，b 。 (2)分别写出三个实验可能发生的实验现象 实验 实验现象 ① ② ③ (3)若实验③不能证明CO2与NaOH发生了反应，理由是 。 (4)请另外设计一个实验，写出实验步骤和实验现象，以证明CO2和NaOH确实发生了化学反应 。 12．如图是某食品包装中的干燥剂。    下面是兴趣小组对干燥剂的探究过程,请参与到其中去,回答下列有关问题: （1）干燥剂能吸水的原因是 (用化学方程式表示)。 （2）同学们对放置一段时间干燥剂的成分进行如下探究: 【提出问题】干燥剂现在的成分是什么? 【猜想】猜想1:含有CaO;猜想2:含有 ; 猜想3:含有CaCO3。 实验步骤 实验现象 实验 结论 ①取少量干燥剂于试管中,向试管中加入少量的水,用手触摸试管外壁 试管外壁有热感 含有 ②向步骤①加水后的试管中滴入无色酚酞试液 无色酚酞试液变红色 含有Ca(OH)2 ③向步骤②反应后的试管中加入足量 含有CaCO3,反应的化学方程式是 【实验分析】小明同学认为步骤②不能确定Ca(OH)2是否存在,原因是 。 【改进实验】小明同学进行下列实验:    根据小明的实验结果,干燥剂中含有的物质是 。 13．同学们走进实验室，进行了关于水的一系列探究。请根据下列信息，补全实验内容： 活动一：制取蒸馏水 【查阅资料】 (1)蒸馏是一种利用液态混合物中各成分的性质不同进行分离的一种方法，可用于分离和提纯液态混合物或将混在液体中的杂质除去。用自来水制取蒸馏水主要是利用了自来水中各成分的 的不同。 活动二：用制得的蒸馏水进行电解实验 【实验方案】 实验方法：利用图示方法进行实验，接通直流电。 (2)实验原理： （用化学方程式表示）。 (3)实验现象：通电后两电极上都有气泡产生，一段时间后b、a两试管中气体体积之比约为 。 进行检验：分别检验：a、b试管中收集的气体。 (4)实验结论： 。 【问题与交流】 (5)同学们构建了下图所示的水分解的微观示意图，请写一条从图中可以得到的信息。 14．某化学小组的一位同学用稀盐酸和氢氧化钙溶液来做中和反应实验。他向烧杯中的氢氧化钙溶液加入一定量稀盐酸后，才发现忘记了滴加指示剂。他告诉本组同学后，本组的其他同学立即对现在烧杯内溶液的酸碱性进行实验与探究。 【提出问题】现在烧杯内溶液的酸碱性如何？ 【实验猜想】甲、乙、丙三位同学分别作出了猜想。 (1)甲同学：溶液可能呈酸性；   乙同学：溶液可能呈碱性；   丙同学： 。 【查阅资料】氯化钙溶液的PH=7。 【实验验证】 (2) 实验步骤 实验操作 实验现象 实验结论 1 取少量烧杯内溶液与试管中， 滴入几滴酚酞溶液，振荡 乙同学猜想正确 2 另取少量烧杯内溶液与试管中， 逐滴加入碳酸钠溶液，振荡 出现气泡 同学猜想正确 【实验拓展】 (3)老师提议将上表操作中的酚酞溶液换成下面的药品或用品______（填字母），从理论上也可得出乙同学猜想正确的实验结论。 A．硫酸铜溶液 B．pH试纸 C．氯化钠 D．二氧化碳 (4)若甲同学的猜想成立，则要使烧杯内溶液的溶质只含有CaCl2，其处理方法为：向烧杯中加入过量的 （填序号），然后再进行过滤就能达到目的。 ①氧化钙      ②氢氧化钙      ③碳酸钙      ④硝酸钙 (5)下面是向烧杯中的氢氧化钙溶液加入一定量稀盐酸的pH变化图，则a点处溶液中所含的离子 （填符号）。 15．（1）制取气体是初中化学实验的重要内容，请根据下列装置图回答问题：    ①仪器M的名称是 ； ②实验室用过氧化氢溶液与二氧化锰制备氧气，可选用的发生装置为 （填字母序号），反应的符号为 ； ③C装置中的一处明显错误为 ； ④某气体只能用D装置收集，则该气体可能具有的性质为 （填字母序号）； a.能与水反应 b.能与空气反应 e.密度与空气接近 ⑤若用A、E装置制取H2，按气体流向，导管口连接顺序为 （填序号）。 （2）研究性学习小组选择“H2O2生成O2的快慢与什么因素有关”的课题进行探究，以下是他们探究的主要过程： ①【假设】H2O2生成O2的快慢与催化剂种类有关 【实验方案】常温下，在两瓶同质量、同浓度的H2O2溶液中，分别加入相同质量的MnO2和水泥块，测量各生成一集气瓶（相同体积）O2所需的时间。 【进行实验】如图是他们进行实验的装置图，气体发生装置中A仪器名称是 ，此实验中B处宜采用的气体收集方法是 。    【实验记录】 实验编号 1 2 反应物 5% H2O2 5% H2O2 催化剂 1g水泥块 1gMnO2 时间 165秒 46秒 【结论】该探究过程得出的结论是 。 ②【假设】 ； 【实验方案】同温下取2份质量相等、质量分数不同的H2O2溶液， 结果质量分数大的过氧化氢溶液生成的氧气快，先收集满集气瓶。 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 $$