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．物质发生化学变化的前后，总质量是否发生改变？是增加、减小还是不变呢？甲、乙同学按下面的步骤进行探究： （1）提出假设：物质发生化学变化前后总质量不变． （2）设计并进行实验： ①甲设计的实验装置和选用药品如图A所示，他在反应前后都进行了规范的操作，准确的称量和细致的观察． 写出A实验发生反应的化学方程式： ②乙进行了图B所示的实验，在一根用细铜丝吊着的长玻璃棒两端，分别绕上粗铜丝，并使玻璃保持水平．然后，用酒精灯给a端铜丝加热数分钟．停止加热后冷却．他观察到的现象是 发生反应的化学方程式为 （3）实验结论： 甲认为：在化学反应中，生成物的总质量与反应物的总质量相等 乙认为：在化学反应中，生成物的总质量与反应物的总质量不相等． ①你认为 的结论正确，请从原子的角度分析，结论正确的理由是 ②导致其他实验结论错误的原因是 ． 2．化学兴趣小组的同学对蜡烛燃烧进行如下探究。 探究一：蜡烛火焰哪一部分温度最高。 点燃一根蜡烛，取一根火柴梗，将其迅速插入蜡烛火焰中（如图），约1秒后取出，观察火柴梗的碳化情况。 【现象观察】发现火柴梗的 （填“a”、“b”或“c”）处碳化最明显。 【实验结论】蜡烛火焰的 （填“焰心”、“内焰”或“外焰”）的温度最高。 探究二：蜡烛火焰熄灭时所产生白烟的成分探究。 【提出问题】蜡烛火焰熄灭时所产生白烟的成分是什么？ 【查阅资料】（1）烟是由固体细小颗粒形成的，雾是由小液滴形成的。 （2）蜡烛的主要成分是由碳氢元素组成的石蜡，它的熔点和沸点都较低，易液化或气化。 （3）二氧化碳是无色且能是澄清石灰水变浑浊的气体。 【猜想假设】猜想一：白烟是蜡烛燃烧产生的水蒸气。 猜想二：白烟是蜡烛燃烧所产生的 。 猜想三：白烟是石蜡蒸气凝结成的石蜡固体颗粒。 【实验探究】在化学老师的帮助下，他们展开了实验探究。 操作步骤 实验现象 实验结论 实验一：吹灭蜡烛，立即用干而冷的玻璃片放在白烟上 玻璃片上只出现了一些白色固体物质 猜想一不成立 实验二：吹灭蜡烛，立即用一个内壁涂有澄清石灰水的烧杯罩住白烟 澄清石灰水变浑浊 猜想二 （填成立或不成立） 实验三：吹灭蜡烛，立即用燃着的木条靠近白烟 猜想三成立 【分析解释】（1）石蜡在氧气充足的条件下燃烧时，生成二氧化碳和水。 （2）实验最终证明白烟不是二氧化碳，但实验二中观察到澄清石灰水变浑浊，其原因可能是 。 【反思交流】得到正确结论以后，小明和同学们反思了实验探究过程，发现不用经过实验探究也可以排除猜想一和猜想二，理由是 。 3．有同学发现，在某些食品包装袋中会有一包干燥剂，同学们很好奇干燥剂的主要成分是什么。为此他们进行了如下探究。 查阅资料：该食品包装袋中干燥剂的主要成分为生石灰(CaO)。 氢氧化钙微溶于水。 实验一：验证该干燥剂的成分 (1)甲同学取几小块该食品袋中的干燥剂放于试管中，向其中加入少量蒸馏水，振荡，用手触摸试管外壁，没有感觉到 ，由此判断该干燥剂的成分不是CaO。 (2)乙同学认为甲同学的实验结论不够严谨，其理由是该干燥剂可能已经全部变质，变质的原因是 (用化学方程式表示，下同)，变质后的干燥剂还可能含有CaCO3，原因是 。 实验二：探究已完全变质的干燥剂的成分 猜想一：只含Ca(OH)2   猜想二：只含CaCO3   猜想三：含Ca(OH)2和CaCO3 (3)实验探究 ①取少量样品于烧杯中，加水溶解，烧杯底部有白色固体未溶解，取上层清液于试管中，向试管中滴加紫色石蕊试剂，观察到 ，说明样品中含有Ca(OH)2。 ②取烧杯底部的白色固体于试管中，向其中加入过量的稀盐酸，观察到 ，说明该白色固体含有CaCO3。 (4)实验结论 综上所述，猜想 正确。 (5)交流讨论 同学们通过交流讨论得出：实验②中的白色固体可能还含有Ca(OH)2，原因是 ，写出氢氧化钙与稀盐酸反应的化学方程式 。 (6)实验反思 由以上实验得出：①碱的化学性质有 。 ②实验室中的氧化钙必须 保存。 4．某中学化学兴趣小组按照课本实验方法，做木炭与氧化铜反应实验。请写出木炭与氧化铜反应化学方程式： 。实验时，同学们发现很难观察到紫红色铜的生成，却往往观察到有暗红色固体出现。请你参与探究木炭与氧化铜反应得到的暗红色固体的成分，完成下列各题： 已知信息：Ⅰ．木炭与氧化铜反应除生成铜外还可能生成氧化亚铜（Cu2O）； Ⅱ．Cu和Cu2O均为不溶于水的固体； Ⅲ．Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O 提出问题：红色固体含有什么物质？ （1）猜想假设：猜想一：红色固体只含Cu；猜想二：红色固体只含Cu2O；猜想三： （请补充完成猜想三）。 （2）实验探究：（填写表中空格） 实验操作 实验现象 实验结论 a．取少量红色固体加入到足量硫酸溶液中 无明显现象 假设 成立 b．取少量红色固体加入到足量硫酸溶液中 假设二和假设三均有可能成立 （3）试管B中看到的现象是： ，反应的化学方程式： 。 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时，向烧杯中的氢氧化钙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。 （1）写出该中和反应的化学方程式： 。 （2）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】猜想一：可能是CaCl2和Ca（OH）2 猜想二：可能只有CaCl2 猜想三：CaCl2、Ca（OH）2和HCl 猜想四： （填化学式） 【查阅资料】氯化钙溶液呈中性。 【进行实验】同学们经过讨论，一致认为猜想三不正确，理由是： 。 实验步骤1：取少量烧杯内溶液于试管中，滴入几滴酚酞溶液，振荡，实验现象： 。 结论：猜想一不正确。 实验步骤2：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，实验现象： 。 结论：猜想二不正确，猜想四正确。 【反思与拓展】 要处理烧杯内溶液，使其溶质只含有CaCl2应向烧杯中加入过量的 。 6．在家庭劳动中，小南对妈妈用“可乐除铁锈”产生了极大的兴趣。于是对其进行了实验探究。小南将几枚生锈的铁钉放入一定量某品牌的可乐中，观察到铁钉表面有气泡产生，容器底部沉有固体物质。反应停止后，取出铁钉用水清洗，铁钉恢复光亮。 任务一：探究容器底部固体成分 【实验探究1】 (1)取出容器底部沉有固体物质，用水清洗后干燥，分成两份备用。 实验操作 实验现象 解释与结论 ①用磁铁靠近其中一份固体 固体物质 （填“不能”或“能”）被吸引 固体物质中不含铁单质。固体物质中一定含有C和 （填化学式） ②往①中固体中加入足量20%的盐酸 固体部分溶解，有少量黑色物质残留，溶液变成黄色 任务二：探究溶液中逸出气体成分 【猜想假设】气体中除了可乐本身含有的外，可能还有。 【查阅资料】①可以还原CuO，生成Cu和。 ②无水硫酸铜为白色固体，遇水变蓝。 【实验探究2】将逸出气体依次通过如图的组合装置。 (2)A中澄清石灰水的作用是 (3)实验过程中观察到 现象，证明逸出气体中含有氢气。 任务三：探究反应停止的原因 【查阅资料】3%的稀盐酸pH约为l，某品牌可乐的pH值为3.39。 【提出问题】铁钉表面已变光亮，而容器底部有大量固体剩余的原因是什么? 【猜想假设】①可乐太少，酸性物质已消耗完。 ②剩余溶液中酸性物质浓度低与固体反应速率太慢。 【实验探究3】 (4)取反应后的溶液于试管中 （填操作和现象）则猜想①不成立。 【实验探究4】取另一份固体物质放入3%的稀盐酸中，振荡，观察固体溶解，溶液变成黄色。 【实验结论】猜想②成立。 (5)学以致用：小南认为铁制品生锈是因为铁与空气中的水蒸气和氧气共同作用的结果。因此为了防止铁制品锈蚀可以采取的具体措施有 （答一点） 7．某兴趣小组通过查阅资料发现在一定条件下镁可以和二氧化氮反应，发出耀眼白光，放出热量，生成氧化镁和氮化镁，小明决定利用如下实验进行探究。 【提出问题】二氧化氮是否支持燃烧？ 【查阅资料】 Ⅰ、蓝色的硝酸铜固体在加热条件下分解生成氧化铜、二氧化氮和氧气，写出该反应的符号 。 Ⅱ、氧化铜是一种黑色固体。 Ⅲ、通常状况下，二氧化氮是一种红棕色气体，密度大于氧气，低于室温时变成液态。 【实验过程】 实验装置 实验现象 实验结论    试管内蓝色固体逐渐变为黑色，有红棕色气体生成， 二氧化氮能支持燃烧 【反思与评价】 小刚认为小明的实验不能证明二氧化氮具有助燃性，其理由是 小刚认为利用如下补充实验可以证明二氧化氮具有助燃性。 【实验改进】 实验操作 实验现象 实验结论 步骤一：在上图的试管和集气瓶之间连如图所示的装置，重新进行加热硝酸铜的实验。    带火星的木条复燃。 硝酸铜分解的产物中有 步骤二：取出上述实验中的U型管，恢复至室温，待U型管内充满红棕色气体时，将带火星的木条伸入U型管中。 带火星的木条复燃 【探究启示】（1）通过探究，你对燃烧概念的新认识是： （2）写出一个你学过的没有氧气参加的燃烧反应符号 8．在老师的指导下，化学兴趣小组利用下列装置进行了“可燃物燃烧的条件”的探究实验。 [实验目的]探究可燃物燃烧的条件 [实验步骤]①将所需仪器按照装置图连接起来； ②打开K1和K2，向上拉动任意一支注射器的活塞； ③将实验所需药品加入对应的仪器中； ④将装有适量白磷的具支试管放入冷水中； ⑤打开K1，关闭K2，往装置甲中加入适量的双氧水，氧气进入具支试管中； ⑥关闭K1，打开K2，往装置乙中加入适量的盐酸，二氧化碳进入具支试管中； ⑦将装有适量白磷的具支试管放入80℃的热水中； ⑧打开K1，关闭K2，往装置甲中加入适量双氧水，氧气进入具支试管中； ⑨关闭K1，打开K2，往装置乙中加入适量的盐酸。 [问题解答](1)实验步骤②的目的是 。 (2)装置乙中发生反应的化学方程式是 。 (3)在实验步骤⑥中，具支试管中氧气已经排尽的实验现象是 。 (4)能看到白磷燃烧起来的实验步骤是 。 [实验结论]可燃物燃烧必须同时满足两个条件：可燃物与氧气接触；温度达到可燃物的着火点。 9．某班同学做验证铁、铜、银的金属活动性顺序的实验，用到的药品有①铁丝、②铜丝、③银丝、④稀硫酸、⑤硫酸铜溶液。实验结束后，化学兴趣小组的同学欲对该实验的废液进行探究，请你一起参与。 【进行实验】选用上述的药品 （填字母序号）就能一次性验证铁、铜、银的金属活动性强弱。 A、①②③④   B、①②④    C、①③④      D、①③⑤ 【提出问题】废液中含有什么物质? 【交流表达】 （1）小明通过观察，认为废液中一定含有硫酸铜。他观察到的现象是 。 （2）小红通过分析，认为废液中一定含有硫酸亚铁，她的依据是： 。 【做出猜想】小华认为废液中还可能含有硫酸。 【实验验证】（1）小华测得废液的pH 7（填“>”或“=”或“<”），证明废液中含有硫酸。 （2）小明取少量废液，向其中滴加氢氧化钠溶液，也得到了相同的结论。小明的实验现象是 。通过分析与实验，同学们得出废液中含有硫酸亚铁、硫酸铜和硫酸。 【拓展应用】 （1）若将废液中的溶质全部转化为硫酸亚铁，应向废液中加入过量的 。 （2）反应完全后，过滤，滤渣中物质为 ，滤液中溶质为硫酸亚铁。 10．小组同学收集了某种铝制易拉罐，剪成条状并打磨后进行如图所示实验，发现纯铝片表面有划痕。 【发现问题】根据所学知识，合金的硬度比组成它的纯金属硬度更大，结合上述现象，可得出该易拉罐不是纯铝制作。那么易拉罐中除铝外，还含有什么金属呢？ 【查阅资料】①铝制易拉罐中的主要成分是铝，可能还含有镁、铁。 ②铝能与氢氧化钠溶液反应：2Al +2NaOH +2H2O=2NaAlO2 +3H2↑；镁和铁不能与氢氧化钠溶液反应。 【作出猜想】该易拉罐的金属组成除铝外，可能还含有镁、铁中的一种或两种。 【实验设计】小明取打磨后的铝制易拉罐样品按如下方案进行实验： 实验步骤 实验现象 解释与结论 ①取一定量的样品于烧杯中，加入足量的 溶液，充分反应后过滤、洗涤、干燥。 固体表面有大量气泡产生，过滤后得到黑色粉末。 样品中含铝 ②取少量上述黑色粉末于试管中，加入足量的稀盐酸。 有气泡产生，溶液变成浅绿色。 样品中含铁 【实验结论】小明得出该易拉罐是由铝和铁组成。 【反思评价】其他同学分析后认为小明的实验方案不严谨，理由是 ；大家认为应该补充下列实验：取步骤（1）中少量黑色粉末于试管中，加入某种金属化合物的溶液后，既能有明显现象，又能证明结论正确，你认为加入的这种金属化合物的溶液阳离子对应的金属，理论上可以是 。 【拓展应用】下图为国家颁布的“城市生活垃圾分类标志”，废弃易拉罐应放入标有 （填序号）图标的垃圾桶内。 11．氢氧化钠是重要的工业原料，也是实验室的常用药品。小明和小芳做了如下探究： （1）小明查阅资料得知，氢氧化钠溶液露置在空气中容易变质，其变质的化学方程式 。 （2）小明向氢氧化钠溶液中加入稀硫酸，该中和反应的实质是 。然后，对反应后废液的溶质进行了如下探究： 【提出问题】氢氧化钠溶液和稀硫酸反应后，溶质是什么？ 【查阅资料】硫酸钠溶液呈中性 【猜想假设】猜想1硫酸钠和氢氧化钠；猜想Ⅱ硫酸钠和硫酸；猜想Ⅲ 。 【设计实验】 实验操作 实验现象 实验结论 ①取少量废液于试管中，滴入几滴酚酞试液 溶液无明显变化 猜想 不成立 ②另取少量废液于试管中，滴入碳酸钠溶液 猜想Ⅱ成立 12．某研究性学习小组的同学对实验室里久置于空气中变质的过氧化钠（Na2O2）固体的成分进行探究。 【查阅资料】 （1）Na2O2化学性质很活泼，能与水、二氧化碳反应，相关化学方程式为：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ ； 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。 （2）CaCl2溶液显中性。 【猜想】 Ⅰ：固体为 的混合物 Ⅱ：固体为NaOH和Na2CO3的混合物 Ⅲ：固体为NaOH Ⅳ：固体为Na2CO3 【实验探究】 实验操作 实验现象 实验结论 ①取少量固体于试管中，加水振荡，直至完全溶解。 无气泡产生 ②取少量①中的溶液于试管中，滴加过量CaCl2溶液。 证明有Na2CO3存在 ③ 证明有NaOH存在 综合以上实验现象，说明猜想 是成立的。 【反思评价】固体Na2O2应 保存。 13．碱式碳酸铜【化学式Cu2(OH)2CO3，相对分子质量222】加热完全分解后生成的黑色固体是什么？甲、乙、丙、丁四位同学对此进行了探究。他们称取了4.44g碱式碳酸铜在试管中高温加热使之完全分解，冷却到室温后，称量黑色固体产物质量为3.2g。 他们对固体产物作出了以下猜想：①可能是氧化铜；②可能是碳粉；③可能是碳粉和氧化铜的混合物。以上猜想的理由是： 。 （1）甲同学设计的实验方案是：向盛有少量该黑色固体的试管中加入足量的稀硫酸，充分振荡，静置后观察现象。 若出现 的现象，则猜想①正确； 若出现 的现象，则猜想③正确。 （2）乙同学根据初中学过的知识分析了一下，认为猜想③可以排除，他的理由是： 。 （3）丙同学通过对实验数据进行计算，排除了猜想②，他的理由是： 。 科学探究的方法和途径有多种，丁同学通过查找化学资料，证实了前几位同学的实验和推理是正确的。 14．某化学小组用石灰石（含杂质SiO2、CaO，还可能含有少量的Fe2O3）与足量的稀盐酸制备二氧化碳气体，实验结束后对废液中的溶质成分进行探究（溶解于水中的气体成分忽略不计）。 【提出问题】废液中的溶质含有哪些物质？ 【查阅资料】 ①SiO2不溶于水，且不与稀盐酸反应。 ②FeCl3溶液遇到硫氰化钾（KSCN）溶液能够很灵敏的显现出红色。 ③FeCl3只能在较强的酸性溶液中存在，若pH＞3.8时，FeCl3会完全与水发生反应生成Fe(OH)3沉淀。 ④已知反应：CaCl2 + Na2CO3 = CaCO3↓+ 2NaCl。 【假设猜想】 （1）该小组同学一致认为废液中一定含有CaCl2，用化学方程式表示其原因是 。 （2）结合以上资料，该小组同学作出以下三种合理的猜想 猜想1：溶质只含有CaCl2 猜想2：溶质含有CaCl2和HCl 猜想3：溶质含有 【实验验证】 实验操作 实验现象 实验结论 步骤1：取少量过滤后的试液于试管中，滴加 溶液 溶液没有变红 废液的溶质中不含有FeCl3 步骤2:另取少量过滤后的废液于试管中加入过量的Na2CO3溶液 猜想2成立 【反思评价】 （1）上述步骤2中，小姚同学提出可以通过检测废液的pH来判断是否含有HCl。你认为该方案是否合理，其原因是 。 （2）根据实验结论，实验结束后若要回收CaCl2溶液，正确的操作是：向废液中加入过量的 ，过滤。 15．某化学兴趣小组利用镁条在空气中燃烧的实验验证质量守恒定律。 （1）请写出镁条与氧气反应的化学方程式： ； （2）小明发现燃烧产物的质量大于反应物镁条的质量，认为这个反应不遵守质量守恒定律。我 （填“同意”或“不同意”）小明的观点，因为 。 （3）小红按如图装置改进实验，验证了质量守恒定律，却发现产物中还有少量黄色固体。 [提出问题]黄色固体是什么？ [查阅资料] ①氧化镁为白色固体； ②镁能与氮气反应生成黄色的氮化镁（Mg3N2）固体； ③氮化镁可与水剧烈反应产生氨气，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。 [作出猜想]黄色固体为Mg3N2。 [实验探究]请设计实验，验证猜想。 实验操作 实验现象 实验结论 取少量 于试管中，加入少量 ，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口 黄色固体为氮化镁 [反思交流] ①若用镁条代替红磷完成测定空气中氧气含量的实验，不考虑其他因素的影响，进入水的体积会 （填“大于”、“小于”或“等于”）瓶内空气总体积的。 ②空气中的氮气的含量远大于氧气的含量，可是镁条在空气中燃烧的产物氧化镁却远多于氮化镁，合理的解释是 。 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 $$