2024年中考化学二轮科学探究题专练

2024年中考化学二轮科学探究题专练 1．常温下，铝是一种较活泼的金属，能与盐酸等酸反应生成氢气，在一次实验中，小红误将氢氧化钠溶液当成酸滴加到金属铝中，结果发现也有气泡产生，为了解该气体的成分，实验小组进行了以下探究 【提出猜想】小红猜想是氧气；小敏猜想是氢气；小雨猜想是二氧化碳； 小军同学认为小雨的猜想是错误的，理由是 ； 【进行实验】小红、小敏分别用图I所示的装置进行如下实验： （1）小红：反应一段时间后，将带火星的木条放在a处，观察到 ，则她的猜想错误． （2）小敏：①用图II所示装置干燥从图I装置的a导管出来的气体，将管口a与 （填“b”或“c“）端管口连接。 ②反应一段时间，在导管口点燃干燥的气体，通过对现象的分析，得出他的猜想正确。 【得出结论】铝、氢氧化钠和水反应生成氢气和偏铝酸钠（NaAlO2），反应的化学方程式为 ． 【交流讨论】小军同学认为，小敏的实验方案有欠缺，步骤②中存在安全隐患，理由是    【反思提升】许多重大科学发现，源自对实验中异常现象的大胆质疑，深入研究。下列科学成果是通过对异常现象研究得出的是 （填序号）。 A．波义耳不慎将浓盐酸溅到花瓣上从而发现了酸碱指示剂 B．侯德榜潜心研究制碱技术发明了联合制碱法 C．拉瓦锡深入研究前人忽视的异常现象发现了氧气 2．复习硬水、软水及自来水的软化知识时，某小组的同学们进行了如下探究。 【知识回顾】溶有较多可溶性钙、镁化合物的水，叫硬水。 任务一：当地自来水是否为硬水？ 【实验准备】取一定量当地自来水于烧杯中，滴加几滴稀盐酸酸化。 【进行实验】小组同学设计检验Mg2+、Ca2+的实验方案如下： 实验步骤 实验操作 实验现象 Ⅰ 取少量烧杯中溶液于试管中，滴加足量的NaOH溶液     Ⅱ 取步骤Ⅰ上层清液于另一试管中，滴加几滴 。 产生白色沉淀 【实验结论】当地自来水为硬水。 任务二：自来水在煮沸后有水垢生成，水垢的主要成分是什么？ 【猜想与假设】水垢中可能有碳酸钙。 【实验探究】小希收集热水壶内壁上的少量水垢于试管中，滴加足量稀盐酸，观察到有气泡产生，说明水垢中有碳酸钙。 【反思评价】 （1）产生气泡的化学反应方程式为 。 （2）小瑶认为小希的实验设计不合理，还需增加一个证明气体成分的实验，该设计是 。 任务三：小组同学走访许多工厂和家庭，了解到很多硬水软化的方法，并对硬水的危害有了更多的认识。 【联系实际】硬水的另一种危害是 。 【拓展应用】经蒸馏操作可将自来水软化，得到蒸馏水。配制溶液时要用蒸馏水，下列关于配制50g溶质质量分数为15%的氯化钠溶液，说法正确的是 （填字母）。 A 实验步骤为计算、溶解、装瓶贴标签 B 应量取42.5mL蒸馏水（水的密度可近似看做1g/cm3），称量7.5g氯化钠 C 用规格为100mL的量筒准确量取42.5mL的蒸馏水 D 往烧杯中加水时有水洒出，会导致所配溶液中溶质质量分数偏小 3．钠是一种活泼的金属,常温下能与氧气、水等物质发生反应。钠与水反应的化学方程式为2Na+2H2O=2NaOH+H2↑。在实验室,某同学先取一定量的硫酸铜溶液于烧杯中,再取一小块钠投入硫酸铜溶液中,充分反应后过滤,得到滤液和蓝色滤渣,并对滤液成分进行探究。 【提出问题】滤液中溶质的成分是什么? 【查阅资料】硫酸钠溶液呈中性。 【猜想假设】猜想一:Na2SO4； 猜想二:Na2SO4和NaOH；猜想三: ；猜想四:Na2SO4、CuSO4和NaOH。 分析:小明认为猜想 不合理,理由是 (用化学方程式表示)。 【实验与验证】 实验 实验操作 实验现象 实验结论 实验一 取少量滤液于试管中,仔细观察现象 滤液为无色 猜想 不成立 实验二 向实验一所取滤液中滴入酚酞试液 猜想二不成立 实验三 常温下,再取少量滤液,测溶液酸碱度 pH=7 猜想 成立 4．达州盛产天然气有“中国气都”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。 【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】为了验证上述猜想和假设，将甲烷在一定量的O2中燃烧的产物依次通过如图所示装置    （1）实验中用纯净的O2而不用空气的原因是 。 （2）实验中观察到 现象，由此推断丁同学的猜想成立。 （3）请写出B中澄清石灰水变浑浊的化学反应方程式 。 【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 。 5．实验台有一瓶标签受到腐蚀(如图1所示)的无色溶液，实验员说该溶液只含一种溶质。化学兴趣小组的同学对该溶液作了如下探究：    (1)同学们认为，该瓶试剂标签受到腐蚀的原因是 。 【提出猜想】该瓶试剂是： 猜想1：NaOH溶液； 猜想2：Na2CO3溶液； 猜想3：NaCl溶液； 【进行实验】兴趣小组的同学取少量该溶液于试管中，按图2所示操作进行实验： (已知白色沉淀M不溶于稀硝酸)    (2)通过操作①，兴趣小组的同学确认该溶液呈碱性，则X溶液是 。 (3)综合分析操作②和操作③实验过程中产生的现象，你认为无色气体是 ，操作③发生反应的化学方程式是 。由此你认为 (选填“猜想1”、“猜想2”或猜想3)正确。 【反思交流】 (4)大家认为该溶液还可能是 溶液。 6．“化学反应条件的控制是实验灵魂”。某校化学兴趣小组在老师指导下，进行了“影响双氧水分解因素”的实验。请你回答。 (1)取两支大试管，分别倒入适量的5%、15%的双氧水，再加入等量的MnO2，各收集一小试管气体，发现浓度大的先收集满。该操作过程中合理的排列顺序是 （选填序号）。 ①检验装置的气密性 ②有连续稳定气泡再排水集气 ③将水槽中待收集气体的小试管注满水 ④旋紧连有导管的单孔塞 ⑤向大试管内倒入适量双氧水再加入少许MnO2粉末 (2)小丽同学欲通过实验证明“二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂”这一命题。她设计并完成了下表所示的探究实验： 实验操作 实验现象 实验结论或总结 结论 总结 实验一 取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，伸入带火星的木条 有气泡产生，木条不复燃 二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂 实验二 向盛水的试管中加入0.5g二氧化锰，伸入带火星的木条 没有明显现象 实验三 向盛有5mL5%过氧化氢溶液的试管中加入0.5g二氧化锰，伸入带火星的木条。 实验四 （1）把实验三反应后的液体倾倒掉，取出固体干燥后称得质量为0.5g。然后这把0.5g固体装入试管中，再加入5mL5%过氧化氢溶液； （2）伸入带火星的木条。 有大量气泡产生，带火星的木条迅速复燃 MnO2仍然能加快过氧化氢的分解速率 ①请你帮小丽同学填写上表中未填完的空格。 ②在小丽的探究实验中，“实验一”和“实验二”所起的作用是 。 ③通过四个实验完成了对“命题”的实验证明。进行实验四其目的是： 。 7．某兴趣小组对氯酸钾分解反应的催化剂进行研究，在相同的加热条件下，用如图装置完成表中实验： 编号 KClO3质量/g 催化剂 催化剂质量/g 收集50mLO2所需时间/s 实验1 5 0 0 171 实验2 5 MnO2 0.5 49 实验3 5 Fe2O3 0.5 58 实验4 5 KCl 0.5 154 (1)设置实验1的目的是 ，表中所列3种催化剂的催化效果最佳的是 。 (2)由实验1和实验4可知，KCl （填“有”或“无”）催化作用。维持加热条件不变，实验1在继续收集50mLO2，所需时间明显少于171秒，解释原因： 。 (3)要比较KClO3分解反应中不同催化剂的催化效果，除了测量收集50mLO2所需时间外，还可以测量相同时间内 。 8．“双吸剂”是一种常见的袋装食品保鲜剂，它可以吸收氧气、水等物质，化学兴趣小组的同学在某食品袋中发现一包“双吸剂”，其标签如图所示。同学们对这包久置的“双吸剂”固体样品很好奇，设计实验进行探究。    【提出问题】久置“双吸剂”固体的成分是什么？“双吸剂”失效了吗？ 【作出猜想】久置固体中可能含有Fe、Fe2O3、CaO、Ca(OH)2和CaCO3 【实验探究】下表是小明设计的实验方案和记录的实验报告，请你补充完整。 实验操作 实验现象 实验结论 取固体药品，观察颜色 （1） 固体中一定有Fe2O3 取少量固体药品，用磁铁吸引 部分固体被吸引 固体中一定有Fe 取少量固体药品，加入足量蒸馏水，搅拌 固体部分溶解，放出热量 （2）固体中一定有 过滤，取滤液滴加无色酚酞溶液 溶液变红 固体中一定含有Ca(OH)2 （3）取滤渣，加足量 固体逐渐消失，产生使澄清石灰水变浑浊的气体 固体中一定含有CaCO3 【实验反思】小组同学通过讨论认为上述实验结论有缺陷，应该是不一定有 存在。 【拓展应用】取少量固体药品，加入足量蒸馏水，搅拌。发生反应的化学方程式为 。 【实验结论】“双吸剂” （填“失效”或“未失效”） 9．化学兴趣小组对双氧水的分解速率受外界条件的影响进行探究。 【提出问题】双氧水的分解速率受哪些外界条件的影响？ 【猜想与假设】双氧水的分解速率受催化剂、浓度、温度等影响。 【设计并实验】如图1组装装置。 实验一：按如表添加物质，然后打开仪器a活塞，采集数据，得到如图所示的装置内压强-时间图像。 实验 抽滤瓶 抽法瓶中盛放物质 分液漏斗盛放物质 1 ① 无任何试剂 20mL4%的H2O2溶液 2 ② 0.2gMmO2粉末 20mL4%的H2O2溶液 3 ③ 0.2gCuO粉末 20mL4%的H2O2溶液 (1)图1装置还可用于实验室制 气体，写出反应的化学方程式 。 (2)从实验一得出的实验结论是 。 实验二：按如表添加物质，然后打开仪器a活塞，采集数据，得到如图3所示的装置内压强一时间图像。 实验 抽滤瓶 抽法瓶中盛放物质 分液漏斗盛放物质 1 ① 0.2gCuO粉末 20mL2%的H2O2溶液 2 ② 0.2gCuO粉末 20mL4%的H2O2溶液 3 ③ 0.2gCuO粉末 20mL6%的H2O2溶液 (3)实验二的探究目的是 。 (4)从实验一中的③号瓶与实验二中的②号瓶比较，发现同为40s时装置内压强一时间图像有显著差异，其原因可能是 。 (5)设计实验验证双氧水分解速率受温度的影响： 。 10．某化学实验小组通过在钟罩内燃烧镁条来测定空气中氧气含量，在操作正确的前提下，发现测定结果明显偏高。 （1）【猜想】：除与氧气反应外，镁还可能与空气中的其他物质反应。 【根据已有知识分析推测】： 空气中的 化学性质很稳定，一般不与其他物质反应，可排除。 （2）空气中二氧化碳和水蒸气含量很低，应该可以忽略不计。 【推测】：镁可能跟空气中的氮气发生化学反应。 进行实验验证： 【实验一】：获取氮气。 工业上利用蒸发液态空气来获取氮气。液氮沸点低，应 （填“先、或后”）被蒸发出来。此法在实验室中不适用。 （3）下方是实验小组获取氮气的三种方案，其中可得到较纯氮气的是 （填字母）。B装置中澄清石灰水的作用是 ，气球的作用是 。      （4）【实验二】：在氮气中点燃镁条，观察现象。 将镁带打磨光亮后引燃，伸入盛有氮气的集气瓶中，镁条继续燃烧，瓶内壁附着一层黄色的氮化镁(Mg3N2)固体。该反应是 。 （5）【结论】：镁燃烧时消耗了钟罩内的氧气和氮气，使测定结果偏高。此实验也可得出氮气性质的一点新认识是： 。 11．探究高锰酸钾的性质 （1）实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式是 。为防止试管破裂，实验中采取的安全措施是 （写一点）。 （2）维生素C能使紫色高锰酸钾溶液褪色。常温下，利用如图实验测定苹果汁和橙汁中维生素C含量的相对多少，要得出正确结论，实验过程中需要进行控制的条件有 （填标号）。    A 烧杯中溶液的体积和浓度 B 胶头滴管每次吸取果汁的体积 C 两个胶头滴管滴出的每滴果汁的体积 （3）酸性KMnO4（相对分子质量为158）溶液可以测定居室内甲醛（CH2O）的含量是否超标（国家标准：成人允许的最高浓度为0.1mg/m3）。    实验步骤如下： ①检查如图装置气密性良好。 ②关闭止水夹 （填“a”或“b”，下同），打开 ，用注射器抽取新装修的室内空气；接着关闭止水夹 ，打开 ，将气体全部推入酸性高锰酸钾溶液中。重复上述操作，至抽取到空气样品0.5m3与溶液中的高锰酸钾恰好完全反应。 ③根据化学方程式计算：该居室内空气中含甲醛的浓度，写出计算过程。 （反应原理为4KMnO4 + 5CH2O + 6H2SO4 == 2K2SO4 + 4MnSO4 + 5CO2 + 11H2O。） 由此判断该居室内甲醛含量 （填“有”或“没有”）超标。 12．通过联想提出问题是探究的源泉，某合作学习小组开展了如下探究，请你协助他们完成： 【提出问题】温度越高，分子运动越快；温度越高，化学反应也越快吗？ 【实验探究】为了探究温度对过氧化氢分解反应速率的影响，某实验小组使用如图所示实验装置(夹持装置略去)，进行了两次实验，两次实验的部分数据如表所示： 实验1 实验2 二氧化锰的质量/g 0.5 0.5 5%的过氧化氢溶液的体积/mL 40 X 恒温水浴加热/℃ 40 80 收集一试管氧气所需要时间/秒 36 23 （1）实验2中X= ； （2）在两次实验中，不同温度下收集同体积的氧气的实验设计目的是 ； （3）上述实验中所发生的反应式为 。 【实验结论】通过两次实验的实验记录，你可以得出的实验结论是： ； 【实验拓展】请根据所学再举出一例与温度有关的实验结论：温度越高， 。 13．某化学兴趣小组对课本“测定空气中氧气含量”的实验完毕后，集气瓶中是否还含有氧气产生质疑，于是同学们设计了如图1装置来探究磷在空气中燃烧，氧气浓度的变化情况。 【提出问题】足量红磷在密闭的四颈平底瓶内燃烧，熄灭后容器中是否有氧气剩余？ 【作出猜想】猜想①：有氧气剩余；        猜想②：无氧气剩余。 【实验验证】该小组同学按图1组装好实验装置，利用高能激光笔照射燃烧匙上的红磷，一段时间后红磷燃烧，待熄灭后，将装有白磷的燃烧匙提出水面，再次用高能激光笔照射，白磷居然也被很快点燃。 (1)激光笔的作用是 。 【实验结论】 (2)根据上述实验现象，得出的结论是：猜想 正确。 (3)课本上用红磷燃烧的方法 （填“能”或“不能”）精确地测定空气中氧气的含量，理由是 。 【拓展延伸】图2是该小组同学从开始实验到最后装置冷却后的整个实验过程中，用传感器测量容器内氧气浓度变化的曲线图。 (4)图2中，在 （填“A、B、C、D、E”）点时燃烧的红磷熄灭了，白磷开始燃烧至燃烧结束对应的曲线为 段（用图2中字母表示）。 14．在“自制烤面包”的劳动课上 ，乐趣小组发现烤面包时常用到“泡打粉”，通过查阅资料发现，某品牌的泡打粉部分信息如图所示： 请你协助他们完成课外探究： 不同品牌泡打粉中都含有相同的成分碳酸氢钠。 (1)探究泡打粉使面包蓬松的原理：面粉在加入适量水和泡打粉后，揉成面团，在发酵过程中，产生的有机酸与碳酸氢钠反应，生成的气体 （填气体的名称或化学式）能使蒸出来的馒头蓬松柔软，且口感好。 (2)探究泡打粉的替代品： 通过查阅资料发现，食用碱（如上图所示）可作泡打粉的替代品。根据所学知识，比较后发现下述食用碱的主要成分为碳酸钠，与泡打粉中的碳酸氢钠非常相似，其中碳酸钠的俗称为 ，从物质的分类角度来说，这两种物质都属于 （写一条即可）。 (3)为探究碳酸钠和碳酸氢钠与酸反应的效果，乐趣小组同学分工合作，进行了如下探究： 定性实验：碳酸钠和碳酸氢钠组成相似，化学性质也有相似的地方，向其水溶液滴入酚酞溶液中， 可观察到的相同现象是 ，说明它们都呈碱性， 故都能与酸反应。 定量实验： 【设计实验】 (4)取0.5g粉末状的碳酸钠和0.5g粉末状的碳酸氢钠放入左右两个气球中，将气球套在装有等质量、等浓度的装有稀盐酸的锥形瓶中，该实验的设计是通过观察气球变化来比较碳酸钠与碳酸氢钠的优劣。请写出下图中任意一个锥形瓶中所发生反应的化学方程式 。 【反思与提升】通过实验和反思，大家一致认为该方案不够严谨，一是设计和操作时没有明确两个锥形瓶和气球的大小一定要相同，二是肉眼观察到的气球大小变化差异不是很直观和明显。 【实验改进】在老师的指导下，同学们知道，有些实验现象光凭肉眼进行观测，缺乏科学性。基于此，同学再次对实验进行优化，采用压强传感器进行实验，各取0.5g碳酸钠粉末、0.5g碳酸氢钠粉末分别放在两支 Y 形管（容量为100mL）一端，另一端装有等质量、等浓度且足量的稀盐酸，同时倾斜Y形管，使稀盐酸等速缓缓流向另一端，利用压强传感器测量管内气压变化，数据如图所示。 (5)通过对比采集的数据，可以得出的结论是： 。 【实验收获】使用数字实验技术，能够测量和采集各种实验数据，促进我们对物质变化现象的分析、比较、抽象和概括，提高知识理解和实验探究的效率，帮助我们更加深入地研究化学反应的现象和本质。 15．某实验小组为了研究在其他条件相同时，反应物的接触面积对反应速率的影响。实验装置如图一所示，他们用等质量不同形状的金属锌（所用金属锌均不含任何杂质）和稀盐酸反应（见下表），实验中使用传感器装置测算生成氢气的体积，绘制氢气体积随时间变化的曲线如图二所示，      实验编号 药品 Ⅰ 6.5g锌块、150g含HCl 7.3%足量的稀盐酸 Ⅱ 6.5g锌粒、150g含HCl 7.3%足量的稀盐酸 Ⅲ 6.5g锌粉、150g含HCl 7.3%足量的稀盐酸 (1)小组按照图一中装置进行的三个实验中，实验 （填实验编号）反应速率最慢，在图二中的曲线 （填“甲”、“乙”或“丙”）代表的是实验Ⅲ。从图二中的曲线可得出的实验结论是： 。 (2)分析表中锌和稀盐酸的用量可知： （填物质名称）反应消耗完；请计算以上任意一组实验中生成氢气的质量（写出具体计算过程）。 (3)分析上表数据，请在下图中画出在6.5g锌中加入0～150g稀盐酸过程中，产生氢气质量对应的变化曲线图，并标注必要的数值。    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 $$