2024年中考化学三轮冲刺专项训练：科学探究题

2024年中考化学三轮冲刺专项训练：科学探究题 1．铁、铝、铜是常见的三种金属。同学们发现生活中的铝和铜制品表面一般不用防锈，而铁制品一般需要做防锈处理。 【提出问题】这是不是因为铁、铝、铜三种金属中铁的活动性最强呢？ 【实验探究】同学们对这三种金属的活动性顺序展开了探究，请你参与探究并填写空格。 (1)将粗细相同的铁丝、铝丝、铜丝分别插入体积相同、溶质质量分数也相同的稀盐酸中 操作 根据现象得出 金属活动性顺序 片刻后现象 有少量气泡 无气泡 无气泡 Fe>Al，Fe>Cu 几分钟后现象 有少量气泡 有大量气泡 无气泡 ______ 根据上表中几分钟后现象请写出三种金属的活动性顺序 。 【讨论交流】为什么同一个实验得出了两种结论呢？同学们带着这个疑问查阅了相关资料，明白了铝丝在稀盐酸中短时间内无气泡，是因为铝表面的氧化物会先与盐酸反应。 【反思评价】 (2)做金属性质实验时需将金属进行打磨，打磨的目的是 。 【实验验证】 (3)为了进一步确认铁、铝、铜这三种金属的活动性顺序，同学们又将两根粗细相同的、打磨过的铁丝分别插入硫酸铝溶液、硫酸铜溶液中： 操作 根据现象得出金属活动性顺序 现象 无明显现象 ______ Al>Fe>Cu 写出铁与硫酸铜溶液反应的现象 。 【拓展迁移】 (4)若只有一支盛有少量稀盐酸的试管，只需合理安排金属丝的插入顺序（能与盐酸反应的要一次将盐酸消耗完），也能证明铁、铝、铜这三种金属的活动性顺序。金属丝的插入顺序为 。 2．某校化学兴趣小组在探究“酸碱盐的相关性质”时，做了如图所示的两个实验，试管甲中的现象是 ，试管乙中反应的化学方程式为 。实验结束后，该小组同学将两支试管中的废液倒入一个洁净的废液杯中（如图二所示）。观察到有气泡和白色沉淀产生。于是将混合液过滤后得到滤渣和滤液，分别进行如下探究： 【查阅资料】K2CO3溶液呈碱性。 探究一：滤渣的成分 往滤渣中加入过量的稀盐酸，白色沉淀部分溶解且有气泡产生，则滤渣的成分为 ，写出产生气泡的化学方程式： 。 探究二：滤液的成分（除酚酞） 【提出猜想】K2SO4、KC1、HCl和BaCl2。 【交流讨论】小李同学认为猜想是错误的，他的理由是 。 【进行实验】小红同学观察滤液为无色，根据此现象设计实验检测滤液中溶质成分。 加入试剂 实验方案 结论 滤液中溶质为KCl、BaCl2 【拓展与提升】已知草木灰的主要成分为K2CO3，在农业生产中常用作钾肥施用，然而K2CO3不能与 （填一种化肥）混合施用，否则会降低肥效。 3．草酸的化学性质与碳酸相似。已知碳酸易分解，草酸在受热条件下也易分解，仅生成三种氧化物。某校研究性学习小组对此展开探究： (1)小明首先根据生成物中有水，可推测草酸中含有 元素。 (2)小明对分解生成的其他产物进行猜测、验证： 【假设一】生成物中有二氧化碳 实验一：将生成的气体通入澄清的石灰水，实验现象是 ，小明据此判断生成物中含有二氧化碳。 【假设二】生成物中有一氧化碳 实验二：小明用图所示装置进行实验，从而证明生成物中含有一氧化碳。    请回答： ①为防止出现实验事故，实验开始时应先 （填字母） A．在A处点燃酒精灯 B．通入气体一会儿排净试管内的空气 ②A装置中的实验现象是 。 讨论交流：小芳认为，从环保的角度看，“实验二”装置有一个缺陷，你认为该如何解决这个缺陷： 。 4．小滕和大刘两位同学以“化学反应中的反应物与生成物的质量关系”为课题，进行科学探究活动，请你与他们一起完成下列探究任务。 【提出问题】当物质发生化学反应生成新物质时，反应物的质量总和与生成物的质量总和是否相等？ 【实验探究】小滕设计的实验装置和选用的药品如图A所示，大刘设计的实验装置和选用的药品如图B所示。 【收集证据】 (1)A图中物质发生反应的化学方程式是 ； (2)大刘在锥形瓶中观察到的现象是 ； (3)小滕同学用图A装置探究质量守恒定律，实验结束后，观察到天平指针向 偏转（选填“左”或“右”）。 【交流评价】 小滕的结论：根据自己的实验得出，参加化学反应的各物质的质量总和，与反应后生成的各物质的质量总和不相等。 大刘的结论：根据自己的实验得出，参加化学反应的各物质的质量总和，与反应后生成的各物质的质量总和相等。 (4)小滕和大刘的结论中错误的是 的结论。理由是： 。 【结论与解释】 (5)通过上述探究实验，我们可知在验证质量守恒定律时，应该注意的问题是若利用有气体参加或 的化学反应来设计实验，应选用 的实验装置。 5．小敏的家乡遭遇了百年一遇的特大洪灾，在洪水面前，小敏同学利用课堂上学到的污水处理知识，对所取的水进行了净化处理，解决了家中暂时用水问题。 (1)用纱布滤去水中的泥沙，她采用的是混合物分离中的 操作。 (2){发现问题}：小敏发现经过操作(1)后的水仍然混浊，便在混浊的水中加入适量的明矾，通过搅拌、静止后，发现水便清了。 {查阅资料}：明矾{化学式：KAl(SO4)2·12 H2O}是一种常见的净水剂，它在水中离解出的离子主要有K+、 Al3+ 、 {提出猜想}：明矾中哪种离子有净水作用？小敏进行了如下实验，请你帮助她完成表中的空白。 实验操作 实验现象 结论 在一杯浑浊水中加入适量的KCl，静止 K+ Cl-都没有净水作用 在一杯浑浊水中加入适量的Al2(SO4)2，静止 杯中的水便澄清 (3)小敏的实验方案不完善，需要对方案进行补充，请你把补充方案中要达到的目的、使用的试剂填入下表。 实验目的 使用的试剂 Al3+是否有净水作用 6．在浓硫酸的催化作用下，固体草酸受热会分解。某化学课外兴趣小组对固体草酸受热分解的生成物进行如下探究： 【提出问题】固体草酸在浓硫酸的催化作用下，受热分解的生成物是什么呢？ 【查阅资料】 A．草酸是一种有机酸，化学式为H2C2O4；固体草酸在一定条件下会分解生成碳的氧化物和一种常见的液体。 B．氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳，其原理为； C．浓硫酸具有吸水性。 【实验探究】探究固体草酸受热分解的生成物。 （1）生成物中有水是因为草酸中含有 元素（填元素符号）； （2）其余的生成物是碳的氧化物，小敏提出如下三种猜想： 猜想1：只有CO2 猜想2：只有CO        猜想3：含有CO2和CO 基于猜想3，依据CO和CO2的性质，兴趣小组同学设计了如下实验，观察现象： Ⅰ、观察到 （填序号）装置中的澄清石灰水变浑浊，证明草酸分解有CO2气体生成。 Ⅱ、有两处实验现象都能分别证明草酸分解的气体中含有CO； ①若C装置中澄清石灰水不变浑浊，而F装置中 ； ②观察到E装置中出现 的现象。 【实验结论】通过实验探究证明：猜想3成立。 草酸分解的化学方程式是 。 【问题讨论】 （1）装置C的作用是 ； （2）装置末端酒精灯的作用是 。 7．某校化学实验室有一瓶装满生石灰的塑料瓶已经膨胀破裂，该校化学兴趣小组的同学在化学老师的指导下，对该生石灰样品开展了以下探究活动： 【提出问题】生石灰样品的成分是什么？ 【猜想与假设】生石灰样品的成分可能是CaO、Ca(OH)2和CaCO3中的一种或几种。 【设计实验】兴趣小组设计如下实验进行探究。 实验操作 实验现象 实验结论 （1）取样品于烧杯中，加水溶解，用手触摸烧杯外壁。 烧杯壁发热 （2）将(1)中液体过滤，取少量滤液于试管中，向其中滴入 溶液变红 有Ca(OH)2 （3）取(2)中的少许滤渣于试管中，向其中滴加足量稀盐酸 有CaCO3 【讨论】经过讨论，发现通过(2)不能得到样品中一定含有Ca(OH)2，理由是 。 【结论】通过小组合作，最后得出样品中肯定含有 ，可能含有Ca(OH)2，请写出生成CaCO3的化学方程式 。 【应用交流】生石灰要 保存。 8．某兴趣小组同学进行溶液的导电性实验研究。 【查阅资料】 (1)溶液的导电性是指溶液传导电流的能力。溶液导电是因为溶液中存在大量自由移动的离子 (2)利用图A所示的装置试验溶液的导电性，灯泡越亮，表示溶液的导电性越强。 (3)溶液的导电性也可以用电导率仪(如图B)测定出的电导率数值大小进行衡量。电导率数值越大，溶液的导电性越强。 【提出问题1】溶液是否都能导电？ 【进行实验1】25℃时，用图A装置进行如下三个实验。 实验编号 液体   现象                 实验结论与解释    1-1 100mL水 灯泡不亮 水不导电    1-2 100mL 10%的硝酸钾溶液 灯泡亮 硝酸钾溶液能导电 溶解在水中的硝酸钾能够解离出自由移动的k+和NO3-    1-3 100mL 10%的蔗糖溶液 灯泡不亮 蔗糖溶液不导电 溶解在水中的蔗糖不能解离出自由移动，仍以蔗糖分子形式存在 【提出问题2】溶液的导电性是否受溶液浓度和温度的影响？ 【进行实验2-1】30℃时，测定不同浓度氯化钠溶液的电导率，将数据记录下表。 氯化钠溶液浓度(%) 1.4 2.8 4.2 5.6 7.0 电导率值(S/m) 2.000 3.219 4.533 5.800 7.133 【进行实验2-2】 【解释与结论】 (1)实验1-1的目的是 。 (2)通过实验1-2和实验1-3的对比，说明 对溶液的导电性有影响。 (3)实验2-1中，溶解在水中的氯化钠解离出的离子是 和 ，分析实验数据，能够得出的结论是 。 (4)根据实验2-2，不能够得出“对于氯化钠溶液来说，温度越高，溶液的导电性越强”原因是 。 【反思与交流】 (5)完成实验1-3后，有同学认为没有必要做实验1-1，理由是 。 9．小红在探究碱的化学性质时，将稀盐酸滴到氢氧化钠溶液中，意外地发现有气泡产生，她认为氢氧化钠溶液已经变质。氢氧化钠溶液变质的原因是 （用化学方程式表示）。 小红对变质后的氢氧化钠溶液中的溶质成分做出了两种猜想： 猜想一:氢氧化钠部分变质，变质后的溶液中含有NaOH和Na2CO3 猜想二:氢氧化钠全部变质，变质后的溶液中只含有 【实验设计】为了验证猜想一，小红设计了如下方案:取少量变质后的氢氧化钠溶液样品于试管中，滴加几滴无色酚酞溶液，观察溶液颜色变红色，说明溶液中含有氢氧化钠，氢氧化钠部分变质。小敏认为小红的实验方案不合理，理由是 。 （实验与结论）小敏另外设计实验方案验证猜想二，请你帮她完成下面的实验报告: 实验步骤 实验现象 结论 实验1:取少量氢氧化钠溶液样品于试管中，向其中滴加过量的氯化钙溶液并振荡 有白色沉淀产生 猜想二正确 实验2:将实验1试管中的混合物过滤， ； ； 实验1反应的化学方程式是 。 10．某固体物质可能含有硫酸钠、碳酸钠、氯化钙、硫酸铜、氯化钾和氢氧化钾中的一种或几种，为探究其组成，进行如下实验，流程和现象记录如下： 【资料】氯化钙、氯化钡、氯化钾三种溶液均呈中性。 (1)步骤③中发生反应的化学方程式为 。 (2)根据上述实验得出固体物质中一定含有 (填化学式，下同)，一定不含有 ；为进一步确定组成物质，采用的方法是 。(写出实验的操作、现象和结论) 11．实验探究是化学研究的常用手段。初中化学课上，同学们利用如图实验探究碱的化学性质： ①A实验中滴加酚酞的作用是： ； ②B实验中观察到的现象为： ； ③C实验中反应的化学方程式为： 。 【实验再探究】实验结束后，同学们将废液倒入同一只废液缸中，发现废液浑浊并显红色。 【提出问题】废液中含有什么物质？ 【假设猜想】通过分析上述实验，同学们猜想：废液中除酚酞、碳酸钙及水以外一定含有 。 老师问：废液中还可能含有什么物质？引发了同学们热烈讨论，下面是大家的发言： 学生甲 可能含有Ca(OH)2 学生乙 可能含有Na2CO3 学生丙 可能含有CaCl2 学生丁 可能含有 【实验验证】同学们对可能含有的物质进行确定，取一定量的废液过滤，向滤液中逐滴加入氯化钡溶液，得到白色沉淀，红色褪去。 【结论】上述滤液中，还含有 ，没有 。 【实验反思】 ①根据以上B实验可知，氢氧化钠溶液露置于空气中容易变质，请写出相关反应的化学方程式： ； ②现有一瓶长期敞口放置的氢氧化钠溶液，它的变质程度如何呢？ 【查阅资料】Ⅰ氯化钙溶液呈中性。 Ⅱ氯化钙溶液能与碳酸钠溶液反应：CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl 为了弄清久置的氢氧化钠是否完全变质，设计了如下方案： 实验步骤 实验现象 实验结论 ①取少量该溶液于试管中，向溶液中滴加过量的氯化钙溶液，并不断振荡 有 生成 说明原溶液中一定有碳酸钠 ②取步骤①试管中的少量上层清液，滴加酚酞溶液 溶液变红色 说明原溶液中一定有 【实验结论】 该氢氧化钠溶液 (填“部分”或“全部”)变质。 【反思与评价】 在上述实验步骤①中，小强提出可用氢氧化钙溶液代替氯化钙溶液，你认为该方案 (填“可行”或“不可行”)。 12．实验室常利用化学反应制取少量氧气。 用氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气 (1)写出反应的化学方程式 ，该反应的基本类型是 。 (2)用如图所示方法收集氧气，集满的现象是 ；若要收集一瓶体积分数为80%的氧气，应预先向容积为400mL的集气瓶中装约 mL水。 探究过氧化氢制取氧气的适宜催化剂 除MnO2外，CuO等对H2O2分解也有催化作用。用图1装置进行实验：分别在等质量的CuO、Fe2O3、重铬酸钾（K2Cr2O7）中注入H2O2溶液，烧瓶内压强随时间变化的曲线如图2所示。 (3)实验中，除了通过观察产生气泡的快慢来判断H2O2分解的快慢，还可通过 来判定H2O2分解的快慢。 (4)根据实验结果，有同学认为在实验室用过氧化氢溶液制取氧气实验中，可选择重铬酸钾作为催化剂。你是否同意他的观点，并说明理由 。 (5)你认为上述三种物质中适宜做过氧化氢制取氧气催化剂的是 。 13．蔗糖是生活中常见的一种物质，某兴趣小组对“蔗糖的组成”进行了探究 【查阅资料】水是由氢元素和氧元素组成：二氧化碳是由碳元素和氧元素组成。 【作出猜想】小新同学认为绿色植物通过光合作用将二氧化碳和水转化成葡萄糖和氧气，葡萄糖进一步转化为蔗糖，故蔗糖中一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素。 【实验探究】方案一：小新将蔗糖在氧气中燃烧，检验生成物中有水和二氧化碳，得出结论“蔗糖是由碳、氢、氧三种元素组成的”。小白认为该方案不合理，只能说明蔗糖中一定含有碳、氢元素，不能确定是否含有氧元素，理由是 。 方案二：小白用如图所示装置进行实验，实验开始先通入一会儿氮气，然后关闭弹簧夹，点燃酒精灯给蔗糖加强热； （1）观察到 出现，说明蔗糖中含有氢元素和氧元素。 （2）观察到硬质玻璃管中残留由黑色固体，他猜测该黑色固体是碳，并继续利用如图所示装置，另选试剂进行实验，实验过程和现象如表： 实验过程 实验现象 ①向硬质玻璃管中通入 （填化学式），点燃酒精灯； ②向小烧杯中倒入 。 ①硬质玻璃管中的黑色固体剧烈燃烧，发出白光； ② 。 写出上述实验过程中黑色固体发生的反应方程式： 。 【实验结论】蔗糖是由碳、氢、氧三种元素组成的。 （3）一定质量的某有机化合物完全燃烧，生成2.2gCO2和1.8gH2O，另取3.2g该有机化合物在O2中完全燃烧，消耗4.8gO2，该有机化合物的化学式可能是( )，请写出计算过程。 A．C2H4 B．CH4O C．CH4 D．C2H4O 14．学习了二氧化锰对过氧化氢分解有催化作用的知识后，某兴趣小组的同学提出问题：氧化铁能否起到类似于二氧化锰的催化作用呢？于是他们进行了以下探究： 【猜想】 Ⅰ．氧化铁不是反应的催化剂、也不参与反应，质量和化学性质反应前后均不变； Ⅱ．氧化铁参与反应产生氧气，反应前后质量不变，但化学性质发生了改变； Ⅲ．氧化铁是反应的催化剂，反应前后 。 【实验】用天平称0.2g氧化铁，用试管取5mL 5%的过氧化氢溶液，进行如图实验： (注：氧化铁不溶于水，过滤可与水分离) (1)填写如表： 步骤3现象 步骤6结果 步骤7现象 结论 带火星的木条复燃 过氧化氢溶液中， 猜想1、Ⅱ不成立， 猜想Ⅲ成立 (2)步骤①的目的是 。 (3)步骤⑦重复实验②、③目的是 。 15．某同学发现前段时间做实验用的NaOH溶液瓶塞没有塞好。对于该溶液是否变质，他邀请几个同学进行了如下探究。请你一起完成下列实验报告。 【提出问题】该溶液是否变质？ 【实验探究一】 (1) 实验步骤 实验现象 解释与结论 取少量该溶液放于试管中，滴加氯化钙溶液 有 产生 说明该溶液已变质。变质的原因是 （用化学方程式表示）。 【交流讨论】 (2)以下试剂可以代替上述实验步骤中氯化钙溶液的是______________（填序号）。 A．几滴稀盐酸 B．适量Ba(OH)2溶液 C．适量BaCl2溶液 【提出问题】该溶液变质程度怎样？ 【提出猜想】 (3)猜想一：已完全变质，该溶液中溶质只含Na2CO3； 猜想二：部分变质，该溶液中溶质含有 （写化学式）。 【实验探究二】 (4)为了验证该NaOH溶液的变质程度，做了以下实验： 实验步骤 实验现象 结论与反思 ①先取少量该溶液于试管中，加入过量 溶液 有 生成 猜想二成立 ②静置，取上层清液于另一支试管中，加入2-3滴试液 上层清液变红 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 $$