2024年中考化学重点专题提分训练：科学探究题

2024年中考化学重点专题提分训练：科学探究题 1．化学是一门以实验为基础的科学，如图为实验室用氯酸钾和二氧化锰混合物制取氧气的实验装置，请回答下列问题。    (1)若需要制取较为纯净的氧气，应选择的收集装置为 （填字母），用该装置收集氧气，停止加热前，应 。 【查阅资料】 ①大多数金属氧化物都能作氯酸钾分解的催化剂； ②分解温度越低，催化效果越好。 【作出猜想】除二氧化锰外，氧化铜、氧化铁都可作氯酸钾分解的催化剂。 【进行实验】 实验编号 实验药品及质量 分解温度/℃ ① 氯酸钾5g 590 ② 氯酸钾5g，二氧化锰2g 350 ③ 氯酸钾5g，氧化铜2g 360 ④ 氯酸钾5g，氧化铁2g 490 【得出结论】 (2)不加催化剂的情况下，加热氯酸钾 （选填“能”或“不能”）生成氧气。 (3)三种催化剂中，催化效果最好的是 ；由实验 分别和实验③④对比，证明猜想合理。 【拓展反思】 (4)同种催化剂，除了温度， （提出一种因素即可）也可能影响催化效果。 2．有人提出使用“高科技的添加剂”可以使水变成汽油。小明同学在学习过物质构成的奥秘后，认为可以用物质组成的观点解开这个骗局。 【提出问题】根据水的组成和汽油的组成判断，水是否可以变成汽油。 【猜想与验证】(1)确定水的组成。实验装置示意图如图： 通电一段时间后，对两支试管中的气体进行检验，试管b中的气体可使带火星的木条复燃，说明是 ；将试管a中的气体移近火焰时有爆鸣声，说明是 。 实验结论：水是由氢元素和氧元素组成的。 (2)确定汽油的成分。操作如下： 实验步骤 实验现象 结论 ①点燃使用汽油作燃料的油灯，将光洁干冷的烧杯罩在火焰上方 现象： 证明汽油在空气中燃烧后的产物中有水。 ②将烧杯迅速翻转，注入 ，振荡 现象： 证明汽油在空气中燃烧后的产物中有二氧化碳。 实验结论汽油的组成中含有 。 【实验延伸】请你用物质组成的观点解释水是否可以变成汽油 。 3．化学兴趣小组利用周末时间做课外小实验，同学们收集了几瓶呼出气体（其中不含空气），通过【实验1】比较吸入空气和呼出气体的成分差异。 【查阅资料】空气中主要含有氧气和氮气N2（体积比1:4），还有少量二氧化碳，水蒸气等。 【实验1】 (1)完成以下表格。 实验目的 实验操作 实验现象 ① 比较空气的和呼出气体中二氧化碳的含量 向呼出气体中倒入少量澄清石灰水，振荡 ② 比较空气和呼出气体中氧气的含量 分别将伸入空气和呼出气体中 空气中的木条无明显变化呼出气体中的木条熄灭 (2)小明指出实验①不能比较空气和呼出气体中CO2的含量，还需补充的实验操作为 。 小芳对②中燃着的木条熄灭的原因提出猜想，并设计【实验2】进行验证。 【猜想与假设】 猜想1：木条熄灭是因为呼出气体比吸入空气中CO2的含量高。 猜想2：木条熄灭是因为呼出气体比吸入空气中O2的含量低。 【实验2】 实验序号 ① ② ③ 实验操作            实验现象 燃着的木条无明显变化 燃着的木条无明显变化 燃着的木条熄灭 (3)由实验①和②可得出猜想1 .（填“成立”或“不成立”）。 (4)【实验2】中，能证明猜想2成立的实验序号是 。 【实验反思】 (5)根据以上实验，下列说法正确的是______（填字母序号）。 A．吸入空气和呼出气体中O2和CO2的含量不同 B．将燃着的木条伸入呼出气体中，木条熄灭，说明呼出气体中没有O2 C．【实验1】的②中,燃着的木条熄灭的原因还可能与水蒸气含量增多有关 D．若把燃着的木条伸入体积比为1:1的O2和CO2混合气体中，会观察到无明显变化 4．某研究小组在学习氧气的化学性质时发现：有些物质（如铁丝）燃烧没有火焰，有些物质（如蜡烛）燃烧却有明亮的火焰。该小组同学进行了如下探究，请回答相关问题：    （1）探究一：蜡烛燃烧产生火焰的原因是什么？用火柴去点蜡烛刚熄灭时产生的白烟，观察到的现象是 ，据查阅资料可知：蜡烛是一种混合物，在50~70%时熔化，在300~550℃时气化，蜡烛燃烧时的温度约为600℃，据此判断，蜡烛刚熄灭时产生的白烟是蜡烛受热后气化产生的蜡烛蒸气。由此可知，蜡烛燃烧产生的火焰是由 （填“固态”或“气态”）物质燃烧形成的。 （2）探究二：铁丝在氧气中燃烧为什么没有火焰产生？ 【查阅资料】 物质 熔点（℃） 沸点（℃） 燃烧时的温度（℃） 铁 1535 2750 约1800 钠 97.8 883 约1400 请结合探究一与上表中的数据，简要说明铁丝在氧气中燃烧没有火焰产生的原因： 。由此推测：钠在氧气中燃烧时， （填“有”或“没有”）火焰产生。 （3）拓展思考：木炭在氧气中燃烧发出白光，没有火焰产生。但生活中发现，冬天用木炭烤火取暖时木炭燃烧会产生火焰，其原因可能是： 。 5．某化学小组的同学用锌粒与如图1中的硫酸溶液（部分标签被腐蚀）反应时，发现有气泡产生，并闻到有刺激性气味，他们对此气体的成分进行了探究。    【提出问题】锌粒加入硫酸溶液反应生成的气体是什么？ 【查阅资料】 ①浓硫酸也可以与锌粒发生反应，但不会生成氢气，也不会生成氧气，能生成二氧化硫气体。 ②二氧化硫有刺激性气味，易溶于水，能使品红（一种红色素）溶液褪色。 ③浓硫酸有吸水性，常用作干燥剂 ④氢氧化钠溶液可吸收二氧化硫，并生成亚硫酸钠（Na2SO3）和水 【提出猜想】 甲同学认为：气体可能是H2； 乙同学认为：气体可能是SO2； 丙同学认为：气体还可能是 。 【实验探究】为了验证上述猜想，同学们在老师的指导下设计了如图2的装置（部分夹持器材略去，假设每个能发生的反应都能完全进行）进行探究：    （1）图中a仪器的名称是 ，D处气体发生装置，可选图中的 （填字母序号） （2）实验开始后，观察到E中品红溶液褪色，证明气体中含有 。 （3）H装置的作用是 ，写出发生反应的化学方程式 。 （4）G装置加热一段时间后，观察到的现象是 ，证明气体中含有氢气。 【实验结论】 同学的猜想是正确的。 【反思与交流】 （5）锌与浓硫酸反应生成硫酸锌、水和二氧化硫，为何反应过程中又产生氢气了呢？用文字简述原因 。 （6）锌与浓硫酸、稀硫酸反应都可以生成硫酸锌，如果需要制取硫酸锌，往往选用锌与稀硫酸反应，其优点是 （答案合理即可） 6．铁是人体必需的微量元素之一，缺少铁元素，人体易患的疾病为 ，医学上常用硫酸亚铁糖衣片给这种病人补铁。小陈对这种糖衣片产生了兴趣，打算进行探究。 [提出问题]这种糖衣片中是否含有硫酸亚铁，若有，含量是多少? [查阅资料]①亚铁离子遇具有氧化性的物质时易被氧化。如氢氧化亚铁为白色沉淀，在空气中会迅速被氧化成红褐色的氢氧化铁沉淀，这是氢氧化亚铁的典型特征。 ②亚铁盐溶于水时，会产生少量氢氧根离子而产生沉淀(溶液浑浊)。 [实验探究] (1)鉴定硫酸亚铁的成分时需加水溶解，加1滴稀盐酸的作用是什么? ，能否用稀硫酸代替? (填“能”或“不能”)。 (2)为了不影响后续检验亚铁盐，用盐酸酸化的氯化钡溶液检验硫酸盐。 (3)检验亚铁盐可用的试剂是 。 (4)含量测定： ①取十粒糖衣片，称其质量为5g，溶于20g水中； ②向所配溶液中滴加氯化钡溶液至略过量，证明溶液过量的操作为：静置，取上层清液，向其中滴加氯化钡溶液，若现象为 ，则溶液已过量。 ③过滤、洗涤、干燥。洗涤沉淀的操作为：用玻璃棒 (填仪器作用)，向过滤器中加入蒸馏水至淹没沉淀，待液体滤出，重复操作2~3次。 ④称量沉淀质量为4.66g，该糖衣片中硫酸亚铁的质量分数是60.8%。 [拓展应用]对硫酸亚铁来说，药片的糖衣可以起到 的作用。 7．酸和碱在工农业生产中具有重要的作用，是中学化学研究的一类重要的物质。 探究活动一： (1)为探究酸的化学性质，好好同学进行如下实验，请帮他完成下表中横线上的内容： 实验序号 实验一 实验二 实验三 实验操作 溶液 实验现象 溶液变红色 开始没有明显现象，过一会才观察到有气泡产生 结论解释 稀盐酸能与酸碱指示剂作用 稀盐酸能与碳酸钠反应生成气体，反应的化学方程式是 无法确定稀盐酸与氢氧化钠溶液是否发生反应 探究活动二： 【提出问题】探究活动一的实验二中为什么一开始没有明显现象，过一会儿才观察到有气泡产生？ 【作出猜想】开始稀盐酸与碳酸钠没有生成二氧化碳而是生成了其它物质 【实验探究】在老师的指导下，小亮利用图1装置进行实验(所用的碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液的浓度、体积相同，稀盐酸的浓度也相同)：分别在三颈烧瓶中加入碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液，从注射器中缓慢滴入盐酸，记录数据，依次绘制成曲线如图2、3所示。 (2)由图2和图3可知，所用的碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液中碱性较强的是 ； (3)将图2中阴影部分和图3中阴影部分进行叠加，发现两部分曲线基本重合，由此可判断碳酸钠溶液中加入40mL稀盐酸时生成了 ；(填化学式) 【拓展提升】 (4)好好同学在探究活动一的实验二中一开始没有看到有气泡产生，是因为稀盐酸加入的量太少了，实验中若要看到两者反应立即产生气泡，可采取的方法是 ； (5)由好好与小亮同学的探究得到启发，区别纯碱溶液与小苏打溶液的方法是： 。 8．关于燃烧的研究是一项重要的课题。某小组以“探究燃烧的奥秘”为主题开展项目性学习。 【任务一】认识燃烧。 (1)写出酒精完全燃烧的化学方程式 。 (2)酒精、煤（含硫）等是生活中常见的燃料，下列不属于二者燃烧共有的是___________（填字母序号）。 A．放热 B．产生有刺激性气味的气体 C．产生使澄清石灰水变浑浊的气体 【任务二】探究燃烧的条件（已知：白磷、红磷的着火点分别是40℃、240℃） 装置（夹持仪器已略去） 步骤及现象 I、将一定量的白磷、红磷分别浸入80℃热水中（如左图所示）。白磷、红磷均不燃烧 Ⅱ、升高右侧漏斗至红磷露出水面。红磷不燃烧 Ⅲ、升高左侧漏斗至白磷露出水面。白磷燃烧 (3)Ⅰ中白磷不燃烧的原因是 。 (4)对比Ⅱ和Ⅲ，可验证可燃物燃烧的条件是 。 【任务三】调控燃烧 (5)将木炭制成空心管状，可使其燃烧更加充分，原因是 。 (6)煤炉火越扇越旺的原因是 。 【任务四】利用燃烧 (7)某物质A由二种元素组成，现将A在氧气中燃烧，得到产物为CO2、SiO2，则A中一定存在的元素为 （填元素符号）。 (8)小明同学提出利用物质的燃烧产物进行物质的鉴别，已知有一瓶无色无味的气体是由CH4、N2、CO2、H2这四种气体中的两种或两种以上混合而成，将该气体充分燃烧测出产物为水和二氧化碳，那么这一瓶气体的可能组合为 种。 9．一包固体，可能含有锌粉、炭粉、氧化铜、氢氧化钠、氯化钠中的一种或几种。为探究固体的组成某化学兴趣小组进行了如图所示的实验：    请回答下列问题： （1）该实验中生成白色滤渣乙的化学方程式为 。 （2）原固体中一定含有的物质是（写化学符号，下同） ，一定不含有的物质是 。 （3）滤液D中一定含有的阳离子是有 。 （4）若滤渣丙在空气中充分燃烧后质量没有改变，则滤渣丙的成分是 。 10．CO2通入NaOH溶液中没有明显现象，CO2与NaOH是否发生了化学反应呢？某化学兴趣小组的同学们对此进行了探究。 【查阅资料】①通常情况下，1体积水溶解1体积的CO2。 ②在一定浓度的溶液中，有微溶物生成的复分解反应也能发生。 【实验探究】小红同学设计了下图所示的实验装置（锥形瓶内充满CO2），并进行实验。 打开瓶塞和活塞，使NaOH溶液快速滴入锥形瓶中，立即关闭活塞（漏斗中仍有溶液剩余），观察到U形管左侧的红墨水液面 （填“升高”、“降低”或“不移动”），小红根据现象判断CO2和NaOH发生了反应，理由是 。请根据初中化学知识写出CO2与NaOH溶液反应的化学方程式： 。 【反思与评价1】小明认为小红的实验方案不严密，理由是 。 【拓展实验】兴趣小组的同学们为此又设计了下表所示的两种方法，进一步探究。请填写表中的空格。 实验方法 操作过程 现象 实验结论 方法一 取小红实验后锥形瓶内的溶液适量，加入足量CaCl2溶液 有白色沉淀生成 CO2与NaOH发生了反应 方法二 取小红实验后锥形瓶内的溶液适量，加入足量稀硫酸 【反思与评价2】同学们经过讨论，认为【拓展实验】的 （填“方法一”或“方法二”）依然不严密，理由是 （用化学方程式表示）。 11．张南同学所在的化学活动小组同学在化学实验课上，想探究老师带来两包未知粉末A、B，A、B分别是 NH4HCO3和NH4Cl中的一种，进行如下探究活动。请回答下列问题及填写相关空白： 【提出问题】如何区分这两种粉末？ 【猜想与假设】张南同学猜想是：A是NH4HCO3粉末，B是NH4Cl粉末 小岗同学猜想是：A是NH4C1粉末，B是NH4HCO3粉末 【实验验证】为了验证猜想，三名同学做了如下实验： (1)张南同学的实验：分别取A、B两种粉末于试管中，观察颜色，发现粉末颜色一样，则两种粉末的颜色均为 。张南认为用观察颜色的办法无法区分A、B两种粉末。 (2)小岗同学的实验：取A粉末，加入研钵中，加入熟石灰，研磨，闻到有氨味(或刺激性气味)，得出结论：自己的猜想不正确，张南同学的猜想正确。请对小岗同学的实验及得出的结论进行评价 。 (3)小南同学的实验。分别取A、B两种粉末于两支试管中，再分别滴加稀盐酸，观察到加入A粉末的试管有 现象，发生反应的化学方程式为 。证明此物质是NH4HCO3．得出结论：张南同学的猜想正确。 【反思与总结】 (4)根据张南、小岗和小南三名同学所做区分两种物质的实验，我们总结出，在区分两种物质时，关键是利用两种物质 的不同点，通过此实验可以得出，在鉴别物质时的一般思路是，先利用 方法鉴别，如果这种方法不能得出结论，可以再利用 方法鉴别。 12．某化学兴趣小组用实验室的稀盐酸。稀硫酸和一些药品做如下实验。 【实验一】将氯化钠溶液加入稀硫酸中加热一段时间后，闻到制激性气味。小组同学猜想刺激性气体可能是二氧化硫、氯化氢或氨气中的一种。 (1)甲同学认为刺激性气味气体是氨气。大家讨论后认为氨气不合理，依据是 。 (2)SO2和CO2的化学性质相似，都能使澄清石灰水变浑浊。用化学方程式表示二氧化硫使澄清石灰水变浑浊的原因（一种生成物是CaSO3） 。 (3)乙同学将产生的气体通入紫色石蕊溶液中，观察到 ，认为该气体是氯化氢。 (4)丙同学认为乙同学的结论不科学，他做了如图所示实验，小试管中盛放的液体是 ，观察到 ，排除了二氧化硫的可能性，说明该气体是氯化氢。 【实验二】兴趣小组同学发现向试管中（含生锈铁钉）加入过量溶质质量分数为10%稀盐酸浸泡。观察到铁锈逐渐消失，铁钉表面有气泡产生，溶液呈黄色，一段时间后黄色变为浅绿色。 (5)写出铁锈（Fe2O3）溶于盐酸的化学方程式： 。 (6)推测试管中溶液由黄色变为浅绿色，可能是因为氯化铁与某些物质发生反应所致。现进行如表3个实验（持续10小时，已知氢气不影响该反应） 序号 实验I 实验Ⅱ 实验Ⅲ 实验内容 现象 溶液颜色始终呈黄色 产生红褐色沉淀 溶液逐渐由黄色变浅绿色 ①设计实验I的目的是 。 ②综合分析上述3个实验，实验Ⅲ试管中溶液由黄色变为浅绿色的原因是：在酸性条件下， 。 13．某化学兴趣小组对于“暖宝宝”这一产品展开了一系列探究。 资料卡：①Fe3O4为磁铁矿主要成分，可以被磁铁吸引； ②“暖宝宝”中除了主要成分外，还含有蛭石、吸水树脂、氯化钠、活性炭等辅助成分，其中蛭石是高效的保温材料，吸水树脂具有很强的吸水功能，活性炭能够加快反应速率； ③蛭石是一种自然界的矿石，其主要成分包含：硅酸盐、MgO、Fe2O3、Al2O3等。 任务一：探究“暖宝宝”的成分 (1)该小组取一个磁铁靠近未使用的暖宝宝粉末中，发现有黑色固体被吸引，于是得出结论：“暖宝宝”中含有铁粉，有同学认为该方案不合理，原因是 。 (2)为了证明“暖宝宝”中有铁粉，该小组又设计了如下实验，请完善如下表格： 序号 实验方案 现象 结论 Ⅰ 取少量粉末，用酒精灯点燃 粉末剧烈燃烧，火星四射放出大量热，生成 色固体 “暖宝宝”中有铁粉 Ⅱ 取少量粉末，加入 (填写一种试剂) 产生无色气泡，溶液变为浅绿色 铁丝在空气中不能燃烧，铁粉在空气中却可以燃烧的原因是 。 任务二：探究“暖宝宝”的发热原理 (3)兴趣小组查阅资料得知，“暖宝宝”的原理为其中的铁粉可以与空气中的水蒸气和氧气发生缓慢氧化反应，发热后的“暖宝宝”主要产物为 (填化学式)； 任务三：“暖宝宝”的回收利用 (4)该小组利用发热后的“暖宝宝”开启一系列实验探究，将粉末进行相关处理后，进行了如下的物质转化过程： ①请写出过程Ⅰ的化学方程式 。 ②分析滤液2中含有 (填化学式)。 (5)该小组又针对“滤渣2”开启探究：向滤渣2中加入一定量的AgNO3溶液，充分反应后过滤，将所得滤渣放入稀盐酸中有气泡产生，则滤液里一定含有 。 14．某班级探究小组的同学在学习了催化剂的知识后，他们想研究“红砖粉末”能否在过氧化氢分解的反应中起催化作用，于是设计了如下图所示的对比实验：    请仔细观察图示并回答以下问题： (1)图1中的木条 说明 。 (2)图2中的木条复燃，根据现象得出 。 (3)图3中，在室温下向试管中加入了少量的红砖粉末后，木条 说明 。 (4)当图3的反应完成后，小心过滤，得滤出物，洗涤、干燥后称量，发现它的质量 仔细观察它的颜色和状态仍为 。 (5)当把滤出物再次加入过氧化氢溶液中，仍可以 。 (6)由此实验，你得出的结论是 。 15．某化学兴趣小组在化学实验室发现一瓶没有标签的淡黄色粉末，同学们对探究该粉末产生浓厚兴趣，并在老师的指导下进行探究活动。 【提出问题】这种淡黄色粉末是什么？有什么性质和用途？ 【查阅资料】 ①硫是淡黄色粉末，不溶于水； ②过氧化钠(Na2O2)是淡黄色粉末，在常温下能溶于水且与水反应生成氢氧化钠(NaOH)和一种气体；氢氧化钠能使酚酞溶液变红。 【猜想与探究】猜想：淡黄色粉末可能是：a。硫；b。过氧化钠；c。硫和过氧化钠的混合物。 探究：过氧化钠与水反应后生成物的成分。 【实验与结论】 实验操作 实验现象 实验结论 探究1 在一支洁净的试管中加入少量的上述黄色粉末，再加入足量的蒸馏水 猜想a、c不成立，猜想b成立。 探究2 ①用带火星的木条伸入过氧化钠与水反应的试管中 木条复燃 生成物有 ②往①试管内的溶液中滴加 生成物有氢氧化钠 【继续探究】小组的同学查阅资料时还发现过氧化钠能作为供氧剂，其原因是过氧化钠能与二氧化碳(CO2)反应生成碳酸钠和氧气。 （1）若用上图的装置检验二氧化碳与过氧化钠反应生成氧气，方法是： ； （2）CO2在常温下与过氧化钠反应，该反应的化学方程式为： 。 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 $$