2024年中考化学题型强化提升之科学探究题

2024年中考化学题型强化提升之科学探究题 1．在高温下，铁与水蒸气能发生反应生成一种常见的铁的氧化物和一种气体。某兴趣小组用以下装置进行研究： 【查阅资料】I、碱石灰能作干燥剂。 II、氢气的化学性质与一氧化碳相似。 III、铁的氧化物中，只有Fe2O3是红棕色，其余均为黑色，只有Fe3O4能被磁铁吸引。 IV、Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O，Fe3O4+4H2SO4=FeSO4+Fe2（SO4）3+4H2O 【推断】（1）观察到D中黑色固体变红，则B中生成的气体是 。 （2）探究B装置中剩余固体成分是什么？ 【初步探究】B装置中剩余固体为黑色，能全部被磁铁吸引 【猜想与假设】 猜想一：剩余固体是Fe和Fe 3O 4 猜想二：剩余固体是 。 【实验探究】 实验操作 实验现象 结论 取样，加入 （填试剂名称） 猜想一正确 【实验结论】铁与水蒸气反应的化学方程式为 ，该反应为 （填基本反应类型）。 【含量测定】取B装置中剩余黑色固体5g，与足量的CO反应后，所得固体质量为4.36 g，则原剩余黑色固体中Fe 3O 4的质量分数为 。 2．某兴趣小组的同学在进行氢气还原氧化铜的实验时，对得到的固体产物的成分产生了兴趣，并对此开展了一系列项目式学习探究活动。已知试管中氧化铜的质量为8g。 项目一：开展氢气还原氧化铜实验    （1）图1中制取氢气时反应的化学方程式为 。 （2）实验开始时，将进行以下操作：①向长颈漏斗中加入稀硫酸；②点燃酒精灯。这两个操作的正确顺序是 (填序号)。 反应一段时间后，观察到试管中固体全部变为红色，经老师提醒，该红色固体不一定是铜，还可能是氧化亚铜(Cu2O)。 项目二：探究反应得到的固体产物的成分 【查阅资料】 （3）氧化亚铜与稀硫酸反应的化学方程式是Cu2O+H2SO4═Cu+H2O+ 。(请把化学方程式补充完整) 【提出问题】试管中红色固体是什么物质？ 【猜想与假设】 （4）猜想一： ； 猜想二：氧化亚铜； 猜想三：铜和氧化亚铜的混合物。 【实验探究】 （5）小军同学按如下方案进行实验。 实验步骤 实验现象 实验结论 将试管中的红色固体全部倒入烧杯 中，加入足量稀硫酸，充分搅拌 溶液由无色变为 烧杯底部仍有红色固体 猜想二成立 【交流讨论】 （6）小奇同学认为小军同学的结论错误，他认为可以通过测定烧杯中剩余的红色固体的质量来验证猜想。于是他将烧杯中的混合物进行过滤，并对滤渣进行洗涤、干燥处理后，称量固体的质量为mg，证明猜想三正确，则m的取值范围是 。 【拓展延伸】 （7）兴趣小组的同学在老师的协助下取若干质量相等的氧化铜，在相同条件下分别用氢气还原不同时间(t)，检测所得固体中氧化亚铜的质量(m)，并绘制了如图2所示的曲线。由图2可知：为确保氢气还原氧化铜所得固体中不含氧化亚铜，应采取的措施是 。 3．已知碱性溶液能使无色酚酞溶液变红，氨气（NH3）的水溶液具有碱性。某兴趣小组做以下实验探究分子的运动，请回答实验中的有关问题： （1）实验Ⅰ：在盛有少量蒸馏水的小烧杯中滴入2~3滴酚酞试液，现象是酚酞不变红色，再向其中滴加浓氨水，现象是溶液变红色。由实验Ⅰ说明 ； （2）实验Ⅱ（如图甲所示）：烧杯A中的现象是： ；产生这一现象的原因是： ；烧杯B的作用是 ； （3）实验Ⅱ中有同学闻到有少量刺激性气味的气体，另一个小组将实验进行改进（如图乙），在A、D试管分别加入2mL浓氨水，立即用带橡皮塞的导管，按实验图乙连接好，并将D试管放置在盛有热水的烧杯中，观察几分钟。分析讨论： ①观察到的现象是 ； ②由此可以得到的实验结论是： ；对比改进前的实验，改进后实验的优点是 。 4．空气中氧气含量测定再探究 【知识回顾】 (1)下列较早通过实验研究空气成分的科学家是( ) A 拉瓦锡    B 居里夫人    C 门捷列夫    D 诺贝尔 (2)如图是科学家经过精确实验得出的空气成分示意图(按体积分数计算)，其中“b”的数值是 。 【提出问题】能否用木炭代替红磷进行实验？ 【初步探究】同学们设计下图所示的实验。实验时先关闭K1、K2、K3，再将红磷、木炭点燃后同时伸入到大小相同的两个集气瓶中。 (1)待反应完毕，装置冷却到室温后，应进行的较合理的操作是 。 A 先打开K1、K2，一段时间后，再打开K3 B 先打开K1、K3，一段时间后，再关闭K1、打开K2 (2)操作全部正确的情况下，能观察到的实验现象是 。 【深入探究】同学们再用左图装置进行探究，传感器分别测得气体浓度变化如下右图所示。 依据实验数据回答下列问题： ①装置中试剂X的主要作用是 。 ②通过探究得出结论：不能用木炭代替红磷测定空气中氧气的含量，理由是 。 5．某兴趣小组对 KC1O3分解反应的催化剂进行研究，在相同的加热条件下，用下图装置完成表中实验： 编号 氯酸钾质量 催化剂 催化剂质量 收集50ml氧气时间 实验1 5 / / 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）写出实验 2 中 KClO3，分解的化学方程式 。 （2）设置实验 1 的目的是 。 （3）表中所列3种催化剂的催化效果最佳的催化剂是 。 （4）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，用实验 1 再继续收集 50mLO2，所需时间少于171s，出现这种情况 的原因是 。 6．学习了二氧化锰对过氧化氢分解有催化作用的知识后，某同学想：CuO能否起到类似二氧化锰的催化作用呢，于是进行了以下探究。 【猜想】 (1)I、CuO不是催化剂，也不参加反应，反应前后质量和化学性质不变； Ⅱ、CuO参与反应产生氧气，反应前后质量和化学性质发生了改变； III、CuO是反应的催化剂，反应前后 。 【实验】用天平称量0.2gCuO，取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，进行如下实验： (2)填写下表： 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 溶液中有气泡放出， 猜想I、Ⅱ不成立； 猜想III成立 (3)步骤①的目的是 。 7．某化学兴趣小组在实验室用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气时，发现制得的气体有刺激性气味，于是在老师的指导下对该气体成分进行探究． 【提出问题】氯酸钾与二氧化锰混合加热后产生的气体成分是什么？ 【查阅资料】 (1)氯酸钾与二氧化锰混合加热产生的气体只以单质形式存在； (2)氯气(Cl2)是有刺激性气味的气体，能溶于水，能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝． 【猜想与假设】猜想一：该气体为O2；猜想二：该气体为Cl2；猜想三：该气体为 ． 【实验探究】 序号 实验操作 实验现象 实验结论 1 小丽用排水集气法收集A、B两瓶气体，将带火星木条伸入A中；湿润的淀粉碘化钾试纸伸入B中 A中带火星木条复燃，B中淀粉碘化钾试纸不变色 猜想 成立 2 小岚用向上排空气法收集C、D两瓶气体，将带火星木条伸入C中，湿润的淀粉碘化钾试纸伸入D中 C中带火星木条复燃，D中淀粉碘化钾试纸 猜想三成立 【反思与评价】 (1)小涛认为小丽的结论不正确，原因是 ． (2)还可用更简便的方法检验Cl2的存在，该方法是 ． 【拓展应用】 (1)若取氯酸钾和二氧化锰混合加热后的少量固体，加入足量水溶解，过滤，滤液成紫红色，该现象说明反应还生成了 (填化学式)． (2)MnO2不仅能作催化剂还可以作反应物，实验室通常用MnO2与浓盐酸共热制取Cl2．请完成该反应的化学方程式：MnO2+4HCl(浓)MnCl2+ +Cl2↑． 8．某校化学兴趣小组进行了甲、乙两个实验。    （1）甲实验中反应的化学方程式为 ； （2）乙实验观察到的现象是 。 （3）实验结束后，小组同学把实验后的两支试管的溶液倒入同一个烧杯中，发现烧杯中仅得到无色溶液，他们决定对烧杯中溶液的溶质成分进行探究。 【提出问题】烧杯中溶液的溶质成分是什么？ 一致认为溶液的溶质一定有Na2SO4和 ；溶质中还可能有什么？ 【进行猜想】小明认为烧杯中溶液的溶质可能有 NaOH，小亮认为烧杯中溶液的溶质可能有 ；小红认为烧杯中溶液的溶质可能有Na2CO3和NaOH。 【验证猜想】 实验操作 现象 结论 ①取少量烧杯中的溶液于试管，测定pH pH＞7 溶液呈 性 ②另取少量烧杯中的溶液于试管中，滴加足量BaCl2溶液，静置，再滴加无色酚酞。 ，溶液由无色变为红色。 小红的猜想成立 【结论分析】小刚认为实验操作②的结论不严谨，因为 （用文字表述）；若要确定小红的猜想是否成立，应另取少量烧杯中的溶液于试管中，滴加 ，然后观察是否有 出现。 9．为了解甲酸的分解产物，实验小组进行了以下探究： 【查阅资料】甲酸（HCOOH）的熔点为8.6℃，能分解生成两种物质。 【提出猜想】 实验小组对甲酸的分解产物提出了猜想： 猜想1. H2和CO2； 猜想2. CO和H2O。 【设计实验】20℃时，甲酸的状态为 ；从图一装置中选择合适的装置 （填序号）对甲酸进行加热。为了加快分解速率，实验小组加入了催化剂，反应后将分解产物通入图二装置进行实验。        【实验预测】若猜想l成立，则D中的实验现象应为 ，所发生反应的化学方程式为 。 【进行实验】实验中观察到C处瓶内出现大量水珠，F处玻璃管中出现的现象为 ，所发生反应的化学方程式为 。甲酸分解的化学方程式为 。 【交流拓展】资料表明，不同条件下，甲酸的分解产物不同，猜想1和猜想2均能成立。据此小新对甲酸的分解产物又提出新猜想：猜想3. H2O和CO2；猜想4.CO和H2。经讨论认为无需进行实验就能确定猜想3和猜想4都错误，理由是 。 10．有一包固体粉末，其中含有碳酸钠、氢氧化钠、碳酸钙、生石灰、氯化钠中的四种物质。某兴趣小组为确定其组成设计并进行如下实验。 【实验一】甲组同学进行如下探究。请完成表中空白。 实验操作 实验现象 实验结论及分析 Ⅰ．取少量该固体粉末于烧杯中，加入足量的水溶解、过滤 粉末部分溶解，得到白色滤渣和无色滤液 滤渣中一定含有 Ⅱ．向滤液中滴加无色酚酞试液 溶液变红 滤液中可能含有 物质（填“酸性”“碱性”或“中性”） Ⅲ．向Ⅱ中所得溶液滴加足量稀盐酸 原固体粉末中一定含有Na2CO3 【实验二】乙组同学进行如下探究。 取21.0g该固体粉末，加入160.0g 10%的稀盐酸，恰好完全反应，实验测得产生8.8g二氧化碳，将反应后溶液继续蒸发结晶，得到固体，测定所得固体中含16.0g氯元素。 试综合甲、乙两组同学的实验进行分析，填空： （1）乙组实验中一定发生的化学反应是：Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑ （2）固体粉末的组成中除Na2CO3外，一定还含有的物质是 ，可能含有的物质是 （均填写化学式） 11．某化学兴趣小组的小张和小王在探究盐的化学性质时，做了如下甲、乙实验：    【实验Ⅰ】甲实验观察到的现象是 ，化学方程式为 。 【实验Ⅱ】小张同学把甲、乙实验后的上层清液倒入同一个烧杯中，出现白色沉淀。他们决定对该白色沉淀的成分进行探究。 【查阅资料】Zn（OH）2和ZnCO3均为白色难溶于水的固体。 【提出猜想】小张同学认为白色沉淀为：①Zn（OH）2；②ZnCO3；③Zn（OH）2和ZnCO3.经过思考讨论，小王同学认为猜想②不成立，理由是 。 【实验验证】 实验操作 实验现象 结论及反应方程式 取烧杯中的少量白色沉淀于一支试管中，加盐酸至过量。 猜想③成立，该实验的化学方程式为 。 【拓展与思考】若猜想①成立，则实验甲要满足的条件为 。 12．某化学兴趣小组在一个充满O2的密闭容器中加入一定量的纯净的碳粉，在高温条件下使其充分燃烧反应，待反应结束后，容器中的碳粉已完全消失。该小组对容器中反应后的气体进行如下探究： [阅读资料]①氢氧化钠可以吸收并除去二氧化碳气体；②浓硫酸能吸水，可做气体干燥剂。 [知识回顾]碳充分燃烧生成CO2，不充分燃烧生成CO [提出猜想]（1）小红对容器中气体的组成提出如下四种猜想，你认为其中明显不合理的有 （填字母）。 A 可能是SO2   B 可能是CO   C 可能是CO2   D 可能是CO2和O2的混合气体 （2）小明认为碳粉部分充分燃烧，还有部分没有充分燃烧，容器中的气体还可能是CO和CO2的混合气体； [实验探究1]小明为了验证自己的猜想，按如下图所示装置进行探究。 请回答下列问题： ①小明的实验设计思路：装置A的作用是 ，A中发生反应的化学方程式是 。 ②若原气体中含有CO气体，小明可观察到D玻璃管中的实验现象是 ，E中气球作用是 。 [实验探究2]小强认为容器中的气体是CO2和O2的混合气体，并进行实验改进和探究。小强把小明实验中的氧化铁换成了铜丝网，并去掉E装置进行验证。若小强的猜想成立，则装置D中的铜丝网的变化现象是 ，发生反应的化学方程式是 。 [反思交流]有同学认为，小强应先通入容器中气体一段时间再加热， 目的是 。 13．医用外科口罩中间是一层熔喷布，它的材料为聚丙烯。某化学兴趣小组的同学对口罩中的熔喷布进行了探究。 【提出问题】聚丙烯的组成元素是什么？ 【猜想与假设】聚丙烯中含有碳、氢、氧元素中的一种或几种。 【进行实验】兴趣小组同学设计了下图实验装置。 （1）为完成以上实验探究，请将装置E和F分别连接至方框内，写出导管的连接顺序：a→ (填小写字母)→b。 （2）装置A的作用是 。 （3）装置E中发生反应的化学方程式是 。 【数据分析与结论】 （4）4.2g口罩熔喷布碎片在装置B中充分燃烧后，装置E质量增加13.2g，装置F质量增加 g。 根据以上数据计算可知，聚丙烯中只有碳元素和氢元素，且碳、氢原子的个数比为 。 【反思评价】 （5）没有装置C，测得聚丙烯中碳元素质量将 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。 14．同学们在实验室用块状大理石和5%的稀盐酸反应制取CO2，观察不到气泡产生时，发现固体还有剩余，对此进行探究（杂质不溶于水且不与酸反应） 【提出问题】不再产生气泡的原因是什么？ 【猜想假设】猜想一：盐酸已经完全反应；猜想二：剩余固体中无碳酸钙 猜想三：生成物或杂质附着在大理石表面，阻碍反应继续进行 【实验探究一】反应后溶液中是否有盐酸。 （1）小亮取上述反应后的清液，滴在pH试纸上，把试纸呈现的颜色与 ，测得溶液pH＝2，说明溶液显 性，由此得出猜想一不成立的结论。 （2）小慧认为此结论不够严谨，还应考虑生成物对溶液酸碱度的影响，补充了如下实验 ①取洁净的烧杯，另配制 溶液，测得溶液pH＝7 ②取洁净的试管，加入适量水和紫色石蕊溶液，持续通入CO2，发现溶液变为 色。但小亮认为实验②不能说明CO2，对溶液酸碱度的影响，他重新改进了实验。 ③另取洁净的试管，加入适量水，持续通入CO2至饱和，测得溶液pH＝5.6。 由以上实验可知，该反应的生成物对溶液酸碱度影响不大，猜想一不成立，反应后的溶液中有盐酸。 【实验探究二】（3）剩余固体中是否有碳酸钙。小亮先振荡反应容器，使剩余固体和液体充分接触，观察到仍无气泡产生。再向容器中滴加少量5%的稀盐酸，又有气泡产生。一段时间后，不再产生气泡，仍有固体剩余。产生气泡的化学方程式是 。 由以上实验可知，猜想二和猜想三不成立。 【得出结论】（4）根据以上实验探究，可得出影响反应能否进行的因素之一是 。 【反思交流】（5）小慧又提出，也可能是反应太慢，无法观察到气泡产生，她设计了如下对比实验：取出【实验探究二】所得的部分清液，放置一段时间后，测得pH为X，同时测得【实验探究二】容器中剩余清液的pH为Y，若X Y（填“＞”“＝”或“＜”），则她的猜想成立。 15．催化剂在化学反应中起着非常重要的作用，某兴趣小组进行了如下探究。 探究一：催化剂的选择。 研究表明，许多金属氧化物对氯酸钾的分解也有催化作用。分别用下列金属氧化物作催化剂，氯酸钾开始反应和剧烈反应时的温度如表所示。 催化剂的名称 氧化铁 氧化铝 氧化铜 氧化镁 开始反应时的温度/℃ 470 515 305 490 剧烈反应时的温度/℃ 490 540 350 545 (1)上述实验中，从温度对反应催化效果的影响来看，最好选用 作催化剂。 探究二：对氧化铜与二氧化锰的催化效果进行比较。 用如图所示的装置进行实验，均以生成25mL氧气为准，实验数据如表所示（影响实验的因素均已忽略）。 实验序号 氯酸钾的质量 催化剂的质量及种类 待测数据 ① 2.45g / a ② 2.45g 0.5g二氧化锰 b ③ (2) 2.45g 0.5g氧化铜 c 上述实验中的“待测数据”是 ；若b （填“>”“<”或“=”）c，则该温度下氧化铜对氯酸钾分解的催化效果更好。 探究三：氧化铜与二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果对比。 安妮同学用如图乙所示的装置进行了两次实验，在试管中分别加入等质量的氧化铜和二氧化锰粉末，分别将注射器内盛有的过氧化氢溶液全部注入试管中，利用注射器收集氧气，收集到氧气的体积和所需时间的关系如图丙所示。 (3)①装入药品前先要进行的操作是 ， ②实验开始时注入过氧化氢溶液的方法是 （填字母）。 A．快速推注射器活塞      B．缓慢推注射器活塞 (4)通过图丙分析用氧化铜作催化剂的反应时t₁~t₂时间段反应速率逐渐变小，原因可能是 。 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 $$