2024年中考化学冲刺专项突破：科学探究题

2024年中考化学冲刺专项突破：科学探究题 1．为验证碳酸钠的性质，同学们进行了如下实验。 ①利用图A装置进行如下实验： 实验装置 实验步骤 实验现象或方程式 Ⅰ 向三颈瓶内倒入一定量的碳酸钠溶液，并滴加酚酞； 溶液变 色。 Ⅱ 按图A所示连接装置，将注射器1的长针头伸入瓶内液面下，抽取少量碳酸钠溶液； 注射器1中液体变浑浊，写出反应的化学方程式 。 Ⅲ 将注射器2中的稀硫酸完全注入三颈瓶中。 在整个过程中，能观察到的实验现象有 。 ②甲、乙两组同学在研究碳酸钠和澄清石灰水的反应时发现了新问题，实验操作及现象如图B所示。 【提出问题】甲组实验未见浑浊的原因是什么? 【猜想与假设】 猜想：与澄清石灰水的浓度或碳酸钠溶液的浓度有关 假设一：若使用更大浓度的石灰水，会迅速产生浑浊。 假设二：若使用更大浓度的碳酸钠溶液，会迅速产生浑浊。 经讨论，饱和石灰水的浓度已达最大值（室温），因此假设一 （填“成立”或“不成立”） 【进行实验】甲、乙两组同学设计如下实验验证假设二是否成立。 分别向盛有2 mL、不同浓度的碳酸钠溶液滴加 滴饱和石灰水，记录现象如下： 实验序号 1 2 3 4 5 6 碳酸钠溶液的浓度 0.5% 0.8% 1% 5% 8% 10%（饱和） 实现现象 浑浊 浑浊 浑浊 不浑浊 不浑浊 不浑浊 【解释与结论】 由上表信息可知，假设二是否成立？ （填“是”或“否”）。 【实验反思】 甲组同学重复进行了图B中乙组同学的实验，观察到溶液迅速浑浊。甲组同学和乙组同学实验操作的不同之处是 。 2．某研究小组发现，维C泡腾片（保健药品，主要成分见图1）溶于水，有许多气泡产生（如图2），该小组同学进行如下研究。    【猜想与假设】 小华说：该气体可能是CO2、O2、CO、H2、N2。 小明说：不可能含有N2，因为 。 小芳说：不可能含有CO和H2，因为从药品安全角度考虑，H2易燃易爆，CO 。 该小组同学认为：该气体可能含有CO2、O2中的一种或两种。 【进行实验】 实验编号 实验操作 实验现象 ① 将气体通入澄清的石灰水中 澄清石灰水变浑浊 ② 将带火星的木条伸入该气体中 带火星的木条没有复燃 【得出结论】（1）由实验①可知，该气体中肯定含有 。 （2）由实验② （填“能”或“不能”）确定该气体中不含氧气。 探究二：CO2的部分性质： 将CO2气体按图所示慢慢倒入烧杯中，观察到的现象是 ，说明二氧化碳具有的性质是 。    3．某化学兴趣小组的同学在对蜡烛及其燃烧的探究活动中，做了如下实验：    （1） 点燃一支白色蜡烛，观察到蜡烛的火焰分为 层，将一根小木条迅速平放入火焰中，约1秒后取出，现象如图A，这证明蜡烛 （填“外焰”、“内焰”或“焰心”）温度最高；再将一只干燥的烧杯罩在火焰上方，发现罩在火焰上方的烧杯内壁被熏黑并有水珠生成，证明石蜡燃烧发生了变化 （填“物理”或“化学”），那么在实验中石蜡受热熔化和燃烧这两种变化的本质区别是 。 （2） 向焰心斜向插入一支细短玻璃管，发现玻璃管中无明显现象（如图B）在玻璃管的上端管口点燃，上口产生火焰，这说明焰心物质可以燃烧，同学们对焰心的成分产生了浓厚的兴趣，在老师的指导下，继续进行探究，请你完成其中的步骤。 【提出问题】焰心物质含有什么气体？ 【查阅资料】氧气不足时，蜡烛燃烧会生成一氧化碳；一氧化碳能燃烧生成二氧化碳，产生蓝色火焰；石蜡蒸气遇冷会凝结为白色固体。 【猜想与假设】 假设Ⅰ：焰心气体只含一氧化碳 假设Ⅱ：焰心气体只含石蜡蒸气 假设Ⅲ：焰心气体含有一氧化碳和石蜡蒸气 【设计实验方案】取一较长的细玻璃管，用湿冷毛巾包住中部，将玻璃管下端插入焰心，上端用火柴点燃，若观察到玻璃管另一端管口有蓝色火焰，取下长玻璃管，打开湿毛巾，观察到玻璃管内壁无白色固体，说明假设 成立；若观察到玻璃管另一端管口 ，取下长玻璃管，打开湿毛巾，观察到玻璃管内壁 ，说明假设Ⅱ成立；若观察到玻璃管另一端管口 ，取下长玻璃管，打开湿毛巾，观察到玻璃管内壁 ，说明假设Ⅲ成立。 【获得结论】经过同学们的反复实验，确定了焰心气体中含有一氧化碳和石蜡蒸气。 【反思与交流】焰心处之所以会产生一氧化碳，原因是 。 （3）以下是铁丝在氧气中燃烧的实验，点燃铁丝下端的火柴，将铁丝伸入集气瓶内，实验时瓶底有水，若集气瓶炸裂，操作上可能的错误是 。    4．化学课上，刘老师为同学们表演了神奇魔术——吹不灭的蜡烛。点燃蜡烛后任你怎么吹也吹不灭，引发了同学们的探究欲望。那么到底是什么玄机能让蜡烛持续燃烧？请你一起参与探究。 【查阅资料】普通蜡烛由石蜡和蜡烛芯制成，而吹不灭的蜡烛是在蜡烛芯上包裹一层打火石的粉末。打火石是由某种金属掺入少量稀土元素制成的合金，它的着火点只有150℃。当蜡烛燃烧时，金属并不燃烧；但当蜡烛吹灭后，未冷却的金属接触到氧气就发生燃烧，从而使蜡烛复燃。 【实验探究】老师告诉同学们，蜡烛芯内打火石中的某种金属可能是镁、铁或铜中的一种，为确定该金属的成分，同学们设计了以下实验方案，请回答有关问题。 （注：不考虑打火石中稀土元素对探究金属性质的影响） 实验 操作步骤 实验现象 实验结论 一 切开蜡烛，取出打火石，用 砂纸打磨 打火石呈银白色 该金属一定不是 二 取少量打磨后的打火石于试管中，滴加 该金属一定不是铁，而是镁 【反思交流】（1）实验二中反应的化学方程式为 。 （2）这种蜡烛燃烧时，蜡烛芯里的金属为什么不燃烧？ 。 （3）这种“吹不灭”的蜡烛实际上也可以熄灭，你采用的一种方法是 。 5．空气中的SO2含量和可吸入颗粒的含量（可用g/cm3表示）都是重要的空气质量指标。在工业生产上规定：空气中二氧化硫的最大允许排放浓度不得超过0.02 mg/L。《2004年江苏省环境状况公报》指出：江苏省2004年工业(主要是热电厂)二氧化硫排放总量为1.24×106t，全省酸雨污染比较严重。分析降雨成分发现，雨水中阴离子仍以硫酸根离子为主，约占阴离子总量的61.9％。 （一）(1)正常的雨水显 性(填:酸、碱、或中)，原因是 ； (2)由于大气中SO2和NOx(NO和NO2)的含量不断升高，并转变为H2SO4型和HNO3型雨水降落而形成的。我省主要是硫酸型酸雨。我省这种酸雨形成过程有两种途径：一种是SO2在空气中的飘尘做催化剂的作用下被氧气氧化为SO3，溶于水生成硫酸，写出有关的反应化学方程式 、 ； 另一种是SO2溶于水生成亚硫酸，再被空气中的氧气氧化成硫酸，写出有关的反应化学方程式 、 。由于SO2的氧化非常缓慢，故后一种途径是其主要形成过程。 （3）兴趣小组同学取刚降到热电厂附近的雨水进行测定，每隔五分钟测一次pH，其数据如下表所示： 测定时刻 5∶05 5∶10 5∶15 5∶20 5∶25 5∶30 5∶35 pH 4.95 4.94 4.94 4.88 4.86 4.85 4.85 分析上述数据变化，你可以得出的结论是 ；针对此结论，你猜测其中的原因为 。结合大理石被酸雨腐蚀的事实，你认为碳酸、硫酸、亚硫酸酸性由强到弱的顺序为 。 （二）SO­2气体能使品红溶液、高锰酸钾溶液褪色。 回答以下问题： （1）单独检查装置C的气密性的操作是：关闭活塞b，然后 ，若发现 ，说明装置C气密性良好。 （2）实验室用Na2SO3固体和硫酸溶液制取SO2气体，应选用 （选“A”或“C”）做气体发生装置，不选用另一装置的理由是 。 （3）小组的同学在A、C装置中的另一个用块状FeS固体和稀硫酸制取H2S气体，反应的方程式为 。 （4）SO2气体通过D装置时现象是 ，通过E装置时现象是 ；SO2与H2S在B装置中反应，生成一种氧化物和一种单质，反应的方程式是 。 （5）F仪器的名称是 ；F中盛有NaOH固体，作用是 （三）⑴为测定某地方的空气中SO2和可吸入颗粒的含量，查阅资料得知：可用含有一定量碘的溶液测定空气中的SO2含量，反应方程式是：SO2＋I2＋2H2O＝H2SO4＋2HI。甲同学设计了如下图所示的实验装置： ①应用上述装置测定空气中的SO2含量和可吸入颗粒的含量，除测定气体流速（单位：cm3/min）外，还需要测定吸收前后颗粒吸附剂、棉花、盛放容器的总质量和 。 ②已知：碘单质微溶于水，KI可以增大碘在水中的溶解度。 请你协助甲同学完成稀碘溶液的配制： 第一步：准确称取1.27g碘单质加入烧杯中， ； 第二步：加适量水使之完全溶解，然后加水至溶液体积为1000 mL； 第三步：从第二步所得溶液中，取出10.00mL溶液加入稀释至100 mL。 ⑵乙同学拟用下列简易装置测定空气中的SO2含量：准确取50mL第三步所得的碘溶液，注入如图所示广口瓶中，加2～3滴淀粉指示剂，此时溶液呈蓝色。在指定的测定地点抽气，每次抽气100mL，直到溶液的蓝色全部褪尽为止，记录抽气次数（n）。 假设乙同学的测量是准确的，乙同学抽气的次数为80次，计算说明该地空气中的SO2含量是否符合排放标准 ⑶该小组同学认为这些工厂要对排出的废气进行处理，为了达到最好效果，在实验室进行了实验模拟，你认为他们为了吸收产生的SO2气体，所使用药品应该是 ，发生的化学反应方程式 经过再三思考，设计了以下装置，认为下列哪种不能采用 ,因为其他装置都具有 作用。 6．小红同学在学习“金属的化学性质”实验操作时，发现几支试管中产生气泡的速率有的快有的慢。于是，她与小芳同学一起合作进行如下探究。 【提出问题】金属与酸反应的快慢受哪些因素影响？ 【猜想与假设】猜想1：可能与酸的浓度有关    猜想2：可能与金属的种类有关 猜想3：可能与金属的形状有关。 【设计并实验】为了验证猜想，小红和小芳设计如图1所示的装置进行如下实验： （1）小红和小芳检查图1装置气密性的方法是 。 （2）实验时须将镁片和铁片进行打磨，其目的是 。 （3）写出镁与稀硫酸反应的化学方程式： 。 实验编号 硫酸的浓度 （均取20mL） 金属 （均取2g） 金属的形状 收集50mLH2 所需时间/s ① 10% 镁 粉末状 60 ② 10% 铁 片状 120 ③ 10% 镁 片状 102 ④ 20% 铁 片状 110 【收集证据】（4）要比较金属的形状对反应快慢的影响，应选择的实验编号是 。 【得出结论】（5）从上述实验数据可得出的结论是 。 【评价与反思】（6）测得实验①反应中产生气体的速率（v）与时间（t）的关系如图2所示，t1～t2时间段内反应速率逐渐加快的原因是 ；t2～t3时间段内反应速率逐渐减慢的主要原因是 。 （7）铁与硫酸反应的快慢还受到温度的影响。请你设计实验验证： （不要求写出现象和结论）。 7．根据下列实验装置图，回答有关问题，    （1）装置图中仪器a的名称为 。 （2）用氯酸钾和二氧化锰混合制取氧气，可选用的发生装置是 （填字母），写出该反应的化学方程式 ；若用D装置收集氧气，当导管口气泡 冒出时，再把导管口伸入盛满水的集气瓶。 （3）实验室用B装置制取二氧化碳的化学方程式为 ，如果用G装置收集气体，气体应从 （填“b”或“c”）端通入；用C装置代替B装置，收集所需的气体量后，对C装置进行的操作是 。 （4）氮的氧化物（NO2）是大气污染物之一，工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NO2还原成N2，某同学在实验室中对NH3与NO2的反应进行了探究。 （资料：NO2有毒，常温下为红棕色，实验中常用氢氧化钠溶液进行尾气处理；同温同压下，不同气体的体积之比等于分子个数之比。） 现将收集到的NH3充入注射器X中，硬质玻璃管Y中加入少量催化剂，充入NO2（两端用夹子K1、K2夹好）。在一定温度下按下图装置进行实验。    （Ⅰ）打开K1，推动注射器活塞，使X中的气体缓慢通入Y中，Y管中的现象 ，反应方程式是 。 （Ⅱ）将注射器活塞退回原处并固定，待装置恢复到室温，Y中有少量水珠。 （Ⅲ）打开K2，观察到的现象 ，原因是 。 8．近几年我国某些城市酸雨污染较为严重，主要是因为大量燃烧含硫量高的煤而形成的。 [提出问题] 如何通过实验证明煤中含有碳元素和硫元素。 [查阅资料] （1）二氧化硫能使高锰酸钾溶液褪色(由紫红色变为无色)；二氧化碳不能使高锰酸钾溶液褪色。 （2）二氧化硫和二氧化碳一样，能和澄清石灰水发生反应生成难溶于水的亚硫酸钙(CaSO3)，也能使澄清石灰水变浑浊。请写出二氧化硫气体使澄清的石灰水变浑浊的化学方程 。 根据上述资料，甲同学、乙同学和丙同学分别设计实验方案进行探究。 [实验探究] 甲同学进行了如下图所示A、B两步实验：    实验现象：A ，B 。 得出结论：煤燃烧生成二氧化硫和二氧化碳，证明煤中含有碳元素和硫元素。 [反思与改进] 乙同学认为甲同学的实验方案不合理，其理由是： 。 乙同学进行了如下图所示实验(部分装置在图中略去)：    上图C装置的作用是 。 若乙同学的实验能准确证明煤中含有碳元素，则应看到的实验现象是 。 9．某兴趣小组在实验室中探究氢氧化钾的性质，请你参与他们的探究。 【实验过程与分析】 实验一 实验二 实验三 实验操作          实验现象 无明显现象 实验结论 氢氧化钾能与硫酸铜发 生反应 氢氧化钾能与氯化铵发 生反应 氢氧化钾不能与硫酸 发生反应 【实验反思与拓展】 ①某同学认为实验三的结论不正确。他改进了该实验方案，借助于酸碱指示剂，通过明显的现象证明氢氧化钾能与硫酸发生反应。简述他的实验方案： （写出操作方法和现象）。 ②对于无明显现象的化学反应，可通过检验有新物质生成或检验 的方法来证明物质间发生了化学反应。 10．小红和小明同学在药品柜取用药品时，发现有一瓶未盖瓶塞的氢氧化钠溶液瓶口附近“长”满了白色物质，他们决定对白色物质的成分进行探究。 【提出问题】这种白色物质是什么？ 【查阅资料】①氢氧化钠在空气中不会转化为碳酸氢钠； ②氯化钙溶液呈中性；  ③碳酸钠溶液呈碱性。 【猜想假设】小红认为：白色物质全部是氢氧化钠； 小明认为：白色物质是碳酸钠和氢氧化钠的混合物； 你认为：白色物质还有可能是 （填化学式）。 【实验验证】 他们取白色固体，加水溶解配制成溶液，标记为溶液A，以备实验使用。 （1）小红先取适量溶液A，然后滴加酚酞溶液，溶液变红，小红由此认为自己的猜想是正确的，小明认为小红的实验不能得出这个结论，理由是 。 （2）小明认真总结了小红的实验，也取适量的溶液A，加入过量的氯化钙溶液，观察到 产生，充分反应后过滤，向滤液中滴加酚酞溶液，观察到溶液 ，证明自己猜想正确。 【探究启示】实验取完药品后应 。 【反思拓展】 （1）废液处理：实验结束后，小红、小明把废液统一倒入一个废液缸中，发现溶液呈红色，于是逐滴加入稀盐酸至刚好变为无色时，溶液中的溶质除了酚酞外，还含有 　　（填化学式）； （2）杂质去除：要除去部分变质的氢氧化钠溶液中的杂质，得到纯净的氢氧化钠溶液，选择的试剂可以是 （填序号）。 ①氯化钙溶液； ②氢氧化钙溶液； ③氯化钡溶液； ④ 氢氧化钡溶液。 11．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，由长颈漏斗注入稀盐酸 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是 。 ②若无装置C，对实验有影响的物质是 。 ③检验第4种物质是否存在的实验方案：取D中白色固体于试管中， 。 12．某同学进行如图实验，充分反应后，将试管①②内的物质倒入同一烧杯中混合再充分反应后过滤，结果得到滤渣A和无色滤液B。 （1）试管①中反应的化学方程式为： ；试管②中观察到的现象是：有红色固体出现，溶液 。 （2）过滤操作中需要的玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒和 。 （3）设计实验探究滤渣A的成分 【提出问题】滤渣A的成分是什么？ 【查阅资料】银、铜、铁、铝四种金属中，只有铝可以和氢氧化钠溶液反应，化学方程式为：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑。 【作出猜想】滤渣A的成分为： 猜想Ⅰ：银、铜； 猜想Ⅱ：银、铜、铁； 猜想Ⅲ：银、铜、铁、铝。 【分析思考】猜想Ⅰ一定不正确，原因是 。 【进行实验】取两份滤渣样品进行实验： 样品 加入试剂 现象 第一份样品 足量稀盐酸 产生气泡，固体部分溶解，溶液变浅绿色 第二份样品 足量氢氧化钠溶液 现象b 【作出判断】如果现象b为“产生气泡，固体部分溶解”，则猜想 成立； 如果现象b为 ，则猜想 成立。 13．工业上用电解饱和食盐水的方法制取烧碱，某化学兴趣小组为了探究久置的工业烧碱的成分，进行了如下探究： 【猜想假设】 （1）同学们对烧碱的成分做出如下猜想： 猜想一 ；猜想二 ；猜想三 【实验探究】 （2）取少量样品于烧杯中，向其中加入过量稀盐酸，观察到有气泡产生，说明样品中含有 ，该反应的化学方程式为 ，接着又向烧杯中继续加入酚酞试液，酚酞试液不变色，甲同学立刻得出结论：样品中不含氢氧化钠，乙同学对该结论提出了质疑，认为也有可能含有氢氧化钠，理由是 ； （3）丙同学认为要确定样品中是否含有氢氧化钠需要进行以下实验： ①另取少量样品溶解于水，向其中加入过量氯化钙溶液，产生白色沉淀，然后过滤、得到滤渣； ②向滤液中加入少许酚酞试液，溶液变红色； 【得出结论】 在上述实验中，滤渣的物质是 （填化学式）。由此判断，猜想 成立。 【反思交流】 （4）有同学提出在丙同学的步骤①中，可以将氯化钙溶液换成氢氧化钙溶液，也能得到相应的结论，你赞同这个观点吗？ ，原因是 。 14．某化学兴趣小组对冰箱中的除味剂产生了浓厚的兴趣。他们查阅了冰箱除味剂的产品说明书，知道了该除味剂的主要成分是活性炭，于是他们对活性炭的吸附作用展开了探究。 【提出问题】活性炭的吸附效果受哪些因素影响？ 【猜想与假设】活性炭的吸附效果与活性炭的用量有关。 【设计实验】取几个容积均为 125 mL 的集气瓶，收集满红棕色的二氧化氮气体，并进行编号，然后加入不同纯度的活性炭颗粒，记录红棕色消失所需的时间，所得实验数据如下： 实验编号 活性炭的纯度 活性炭的用量 红棕色消失所需要的时间/s ① 80% 1.0 60 ② 9.0 45 ③ 60% 1.0 55 【分析数据，得出结论】 （1）若通过实验①②探究活性炭的用量对吸附效果的影响， 则实验②中活性炭的纯度应为 ，该探究过程可得出结论：相同条件下，活性炭用量越多，吸附效果 （填“越好”或“越差”）。 （2）通过实验①③可探究活性炭的 对吸附效果的影响，该探究过程可得出的结论是 。 【反思】某品牌冰箱除味剂的主要成分为活性炭，其说明书中写明“切勿靠近高温”，原因是活性炭具有可燃性，写出能反映该性质的化学方程式： 。 【拓展】活性炭的吸附效果还受哪些因素影响？请你帮助他们继续探究（只要求提出假设和实验方案即可）。 假设： 。 实验方案： （不要求写出具体的实验步骤）。 15．焦炭与水蒸气在高温下反应，产物是俗称水煤气的气体燃料(水煤气是一些常见气体的混合物，不含甲烷)，为确定水煤气的成分，某实验小组进行了如下探究： 【查阅资料】H2和CO均有还原性；实验室常用无水硫酸铜检验水，无水硫酸铜遇水由白色变成蓝色；浓硫酸有吸水性，常用作干燥剂。 【提出猜想】 (1)小组成员对水煤气的成分提出以下四种猜想： 猜想1：H2、CO2； 猜想2： ； 猜想3：CO、CO2； 猜想4：H2、CO、CO2。 请你说明猜想3不能成立的理由 。 【设计方案】 (2)实验小组同学设计以下实验方案(实验前，已检查装置气密性且装置内空气已排尽，A、B、E中试剂均足量)。 E装置的设置是为了证明混合气体中是否含有CO，则E装置中盛放的试剂是 。 【实验现象】 (3)通入水煤气后，装置A中澄清石灰水不变浑浊， 。(将装置C、D、E中的实验现象补充完整)。 【实验结论】猜想2成立。 【交流讨论】 (4)小轩同学认为只通过“装置A中澄清石灰水不变浑浊”的现象也能得出猜想2成立的结论，理由是 。小组同学经过讨论还认为该装置中存在一个明显的不足之处，该不足之处是 。 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 $$