2024年中考化学冲刺专项攻略：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．为了探究金属的化学性质，某学校化学兴趣小组设计以下实验： 实验Ⅰ：探究Fe、Cu、Ag、R四种金属的活动性顺序(R为未知金属)。 【实验装置】    (1)乙烧杯中可观察到的现象 。 (2)一段时间后，将烧杯中铁丝替换为R进行实验，如图B所示。若甲烧杯中无现象、乙烧杯中R表面有明显现象，可得出Fe、Cu、Ag、R的活动性顺序由强到弱为 。 实验Ⅱ：同学们在练习实验操作时，发现气泡产生的速率有快有慢，于是进行如下探究。 【猜想与假设】假设一：与反应初始温度有关；   猜想二：与酸的浓度有关 【实验探究】 (3)砂纸打磨镁条，进行下列实验。打磨的目的是 。 (4)图1所示装置收集并测量氢气的体积，则正确的链接顺序是：氢气→ (填导管口序号)。    实验数据如下： 反应初温/°C 镁的形状 稀硫酸的浓度/% 气体的体积/mL 1 20 镁条 5 40 2 20 镁条 10 55 3 30 镁条 10 62 【实验结论】 (5)比较不同浓度酸对反应快慢的影响，应选择的实验编号是 。 【实验反思】 (6)试管外壁发烫，该反应属于放热反应。实验测得该反应中产生气体的反应速率( D)与反应时间(t)的关系如图2所示，你认为在t2-t3时间段内反应速率逐渐减慢的主要原因是 。 2．化学兴趣小组的同学在探究碱的化学性质时，完成了如图1所示的两个实验，实验后，小明同学将废液倒入同一废液缸中，发现混合废液浑浊并显红色，请你完成下列问题： （1）A实验中发生反应的现象为 ，反应的化学方程式是 ； （2）B实验中反应的化学方程式是 ； （3）【提出问题】废液中，能使酚酞溶液变红的物质可能是那些呢？ 【作出猜想】 猜想一：废液中，能使酚酞溶液变红的物质可能是氢氧化钠； 猜想二：废液中，能使酚酞溶液变红的物质还可能是 ； 猜想三：废液中，能使酚酞溶液变红的物质还可能是氢氧化钙； 【实验验证】同学们对可能含有的性物质进行确定，取一定量的废液过滤，向滤液中逐滴加入稀盐酸，根据反应现象得到了如图2所示的图象； 【结论】分析图象数据得出，废液中使酚酞溶液变红的物质一定是 ，一定不是 ； 【拓展提高】为了使以上废液实现安全排放，你的做法是 。 3．氢氧化钠是重要的常见的碱，它可以多钟物质反应。某小组以“探究中和反应”为主题展开研究性学习。 (1)【任务一】宏微结合初识中和反应 ①向滴有酚酞的氢氧化钠溶液中逐滴加入稀盐酸至溶液变为 ，证明反应发生，该反应化学方程式为 ，从微观角度解释该反应的本质是 。 ②上述实验从 (选填“反应物减少”或“新物质生成”)角度说明了反应的进行。 (2)【任务二】转换思维再探中和反应 用pH传感器按图1再次实验，将注射器内的液体全部缓慢注入烧瓶。烧瓶内溶液pH变化曲线如图2所示，小明认为a点对应溶液中的溶质为 (填化学式)，小明要证明自己的观点，可选用的物质是 (填序号)。 A 酚酞溶液      B．硝酸银溶液        C．氧化铁固体      D．硫酸铜溶液 (3)【任务三】探究中和反应能量变化 将图1装置中pH传感器换成温度传感器，向氢氧化钠溶液中匀速加入初温相同的稀盐酸，得到温度变化曲线如图所示。 ①氢氧化钠和盐酸反应是 反应(填“放热”或“吸热”)。 ②当加入盐酸 mL时，盐酸与氢氧化钠恰好完全反应。 (4)【拓展任务】小亮向滴有酚酞的氢氧化钠溶液中逐滴加入稀盐酸，边滴加边振荡，在滴加过程中，意外发现有气泡产生，通过思考认为氢氧化钠已经变质，氢氧化钠变质的原因是 (用化学方程式表示)。 同学们为了检验氢氧化钠溶液变质的程度，进行了如图实验。 实验操作 实验现象 实验结论 取少量样品于试管中，向其中先滴入足量 ，再滴入 。 。 氢氧化钠完全变质 4．兴趣小组何学对饱和氢氧化钙溶液通电情况进行探究。 Ⅰ.初步探究 【查阅资料】 ①单位体积溶液中离子的个数越多，则离子的浓度越大，溶液的导电能力越强。 ②在一定条件下，石墨会和氧气反应生成二氧化碳气体。 (1)在图1的A，B两个相同装置中，分别放入等体积的蒸馏水和饱和石灰水。通电，发现A装置灯泡不发光，B装置灯泡发光，原因是石灰水中含有较多的Ca2+和 （填离子符号）。 (2)观察到B装置中插入溶液的两根石墨电极附近有气泡产生，此条件下产生气泡的原理与电解水相同，则与电源负极相连的电极上产生的气体是 。 Ⅱ.探究产生白色浑浊的原因 通电一段时间后测得B装置烧杯中的溶液的温度由24℃上升到28℃，同时正极附近出现白色浑浊。 (3)小昊认为可能是电极中的碳与氧气反应生成二氧化碳，二氧化碳使石灰水变浑浊。如果假设成立，则石灰水变浑浊的化学方程式为 。 (4)小娜认为出现白色浑浊的原因是析出了氢氧化钙固体，析出氢氧化钙固体的可能原因：① ，② 。 Ⅲ.探究白色浑浊的成分 兴趣小组的同学将B装置中剩余浑浊液搅拌均匀后分成等体积的三份，进行如下实验。 实验1：取一份浑浊液于烧杯中，静置一段时间后，向上层清液中滴加酚酞，溶液变红。 实验2：另取一份浑浊液于烧杯中，滴加少量的稀盐酸，没有发现气泡产生。 实验3：将第三份浑浊液倒入密封的三颈烧瓶中进行数字化实验（如图2）。连接好传感器等装置，先开启测量二氧化碳含量的数据传感器，然后用注射器注入足量的稀盐酸。测量到的二氧化碳体积分数变化情况如图3。 (5)实验1的现象说明浑浊液中存在 （填物质名称）。 (6)根据实验3能得出浑浊液中含有碳酸钙，依据是 。 (7)实验2中没有产生气泡，原因可能是 。 5．2020年新冠肺炎在全球爆发，给人们生命健康带来严重威胁。为了有效预防新冠病毒的传播，国家卫健委提出一系列措施进行防护。熔喷布是生产一次性口罩的主要原材料。为了探究熔喷布的元素组成，某学习小组设计了如下实验。请完成探究，并回答问题。 【查阅资料】 1无水硫酸铜遇水变蓝； 2浓硫酸有吸水性； 3碳不充分燃烧会产生一氧化碳气体； 4氢氧化钡溶液的作用与澄清石灰水的性质相似； 5熔喷布易燃，只可能由C、H、O元素中的一种或多种组成。 【实验探究】 连接如下图所示装置，检查装置的气密性，将mg某熔喷布样品碎片装入玻璃管中，先通入一段时间氧气，再点燃酒精灯。一段时间后，样品完全燃烧，无灰分残留。熄灭酒精灯，再持续通一会儿氧气。冷却，称量。计算得出：B、C装置共增重ag，D装置增重bg。 （1）装置B中 （填实验现象），证明产生了H2O。 （2）装置D中有白色沉淀产生，说明产物是 。 （3）尾气中检测不到 （填化学式），说明样品燃烧充分。 【思考拓展】 （4）根据（1）、（2）得出熔喷布中一定含有元素 （填元素符号）。 （5）若 （用含m、a、b的关系式表示），说明该熔喷布不含氧元素。 6．有一包白色粉末，可能是NaHCO3、NaCl中的一种或两种。同学们设计了如下两个实验对其成分进行探究。 【定性探究】样品成分验证。 (1)请完善下面的表格。 实验步骤 实验现象 实验结论 步骤一：取适量样品完全溶解在水中，向其中滴加足量稀HNO3 有 产生 样品中含有NaHCO3 步骤二：取步骤一反应后的溶液于试管中，向其中滴加 溶液 有 产生 样品中含有NaC1 【定量探究】样品中NaHCO3的质量分数。 【设计实验】装置图如下： 【进行实验】    已知：装置B、C、D中药品均足量。 ①连接装置并检查气密性，加入ag样品于锥形瓶中 ②打开K1，通一段时间氮气后，称量装置B、C的质量分别是a1g和a2g，记录数据。 ③关闭K1，打开K2，向锥形瓶中缓慢注入足量稀硫酸，关闭K2 ④待锥形瓶中无气泡产生时…关闭K1。第二次称量装置B、C的质量分别是a3g和a4g，记录数据。 【分析讨论】 (2)A中反应的化学方程式是 。 (3)装置D的作用是 。 (4)将④中省略号处的操作补充完整 。 (5)如果没有步骤②中通一段时间N2的操作，会使测得NaHCO3的质量分数 （选填“偏大”“偏小”或“无影响”）。 【得出结论】 (6)样品中NaHCO3的质量分数是 （用含有相关字母的式子表示）。 7．高锰酸钾在生产、生活中有广泛的应用。实验小组同学查阅资料得知，草酸(H2C2O4)可使滴有硫酸的高锰酸钾溶液褪色，但不同条件下褪色时间不同，即反应的速率不同。小组同学进行了如下探究。 【提出问题1】影响该反应反应速率的因素有哪些？ 【作出猜想】影响该反应反应速率的因素有温度、催化剂、硫酸的浓度等。 【查阅资料]】硫酸锰(MnSO4)可作该反应的催化剂。 【进行实验】(如图) 取A、B、C、D4支试管，每支试管中分别加入4mL浓度为0.08%的KMnO4溶液、0.4mL的硫酸、1mL浓度为0.09%的H2C2O4溶液。 【实验记录】 序号 所滴硫酸浓度 温度 催化剂 高锰酸钾完全褪色时间 A 98% 室温 无 72s B 65% 室温 无 129s C 65% 50℃ 无 16s D 65% 室温 MnSO4 112s 【解释与结论】 (1)4支试管中作为对照实验的是 (填序号)。 (2)探究催化剂对该反应反应速率影响的实验是 。(填序号) (3)设计实验A和B的目的是 。 (4)对比实验B和C可得出的结论是 。 8．在一次探究中，同学用吸管向新制的澄清石灰水中不断吹气，发现石灰水先变浑浊后又变澄清，他感到很意外。于是将纯净的持续通入新制的澄清石灰水中，一段时间后，观察到和之前一样的现象。小强做第二次实验的目的是 。    【提出问题】石灰水为什么先变浑浊后又变澄清？ 【查阅资料】不溶于水；能溶于水；能与酸反应受热易分解，生成和等物质。 【提出猜想】猜想一：液体显酸性，溶解了；猪想二：反应生成了。 【实验探究】 实验操作 实验现象 实验结论 ①取少量变澄清后的液体于试管中，滴加 溶液变蓝 猜想一不成立 ②取少量变澄清后的液体于另一支试管中，加热 猜想二成立 【分析与结论】通过探究可知，碳酸钙固体能与水、二氧化碳反应生成可溶于水的碳酸氢钙，该反应的化学方程式为 。 【拓展延伸】天然溶洞中形态各异的石笋和钟乳石的形成过程中容易使溶洞附近地下水的硬度 （填“偏高”或“偏低），生活可以采用 的方中将硬度降低。 9．兴趣小组同学对某淡黄色粉末成分进行如下探究： 【提出问题】淡黄色粉末是什么？ 【查阅资料】 （1）硫粉是一种淡黄色粉末，难溶于水且不与水反应；在空气中燃烧生成一种有刺激性气味的气体。 （2）过氧化钠（Na2O2）是一种淡黄色粉末，能与水反应且放出大量的热。 （3）化学反应前后，原子的种类、数目、质量都不发生改变。 【设计实验】 方案一：取少量该固体粉末于试管中，加 5mL 水，振荡并观察现象。 方案二：在燃烧匙里放少量该固体粉末，在酒精灯上点燃，观察现象。 经过讨论，同学们决定采用方案一，理由是 。 【实验操作】①量取5mL的水选用量程为 的量筒（填序号） A 10 mL       B 20 mL        C 50 mL ②用 （填仪器名称）将淡黄色粉末从试剂瓶中取出并加入到试管中，进行如图所示实验，观察到试管中产生大量气泡，同时烧杯中 现象。 【实验结论】实验确定该淡黄色粉末是过氧化钠。 【问题讨论】小明对试管中生成的气体成分提出了如下假设： Ⅰ、气体为 CO Ⅱ、气体为 H2Ⅲ、气体为 O2 ①小组其他同学一致认为该气体不可能是 CO，理由是 ； ②兴趣小组的同学用带火星的木条检验该气体，观察到 现象，则上述假设Ⅲ是正确； ③查阅资料，过氧化钠与水反应还生成氢氧化钠（NaOH），则过氧化钠与水反应为 。 【实验反思】许多事实表明，化学变化伴随着能量的吸收或释放，则过氧化钠与水反应的过程中化学能转化为 能。 10．某某学习小组的同学对过氧化氢分解进行探究。 Ⅰ．【探究一】影响过氧化氢分解快慢的因素 分别取5mLH2O2溶液进行实验，测定产生4mLO2所需时间，实验结果记录如下： 实验序号 H2O2溶液的溶质质量分数% 温度℃ MnO2粉末用量/g 反应时间 ① 30 35 0 t1 ② 30 55 0 t2 ③ 5 20 0.1 3s ④ 15 20 0.1 1s （1）对比①②可知，其他条件相同时，温度越高，过氧化氢分解越快，则t1 t2（填“＞”“=”“＜”） （2）能说明过氧化氢分解快慢与溶质质量分数有关的实验是 （填实验序号），合理的结论是 。 【交流探讨】MnO2属于金属氧化物，其它金属氧化物能否起到类似MnO2的催化作用？ Ⅱ、【探究二】探究Fe2O3是否对过氧化氢分解起催化作用 操作步骤 实验情况记录 结论 ①    A试管上方带火星的木条未复燃B中出现气泡快，带火星的木条复燃 Fe2O3 （填“不影响”、“减慢”或“加快”）过氧化氢分解 ② 将B试管中的混合物过滤，把滤渣烘干、 。 固体质量0.2g Fe2O3质量未变 小组的同学认为要证明Fe2O3是催化剂，上述二个实验还不够，还需要再增加一个实验， a、该实验的目的是： b、请你设计实验证明，简要的写出实验步骤及实验现象： 。 【得出结论】过氧化氢分解快慢受温度、浓度、催化剂等因素影响。 11．蔬菜大棚的土质会影响小红薯的生长，兴趣小组开展了与土壤酸碱度相关的探究活动。已知最适宜小红薯生长的土壤pH为6.5~7.5。 检测：配制土壤样品浸出液，测得pH=5不适合种植小红薯。 探究：同学们通过蔬菜大棚管理员的介绍，了解到该土地之前施用过大量氯化铵化肥，土壤中可能有氯化铵残留。 【查阅资料】 氯化铵的水溶液呈酸性。 【作出猜想】 该土壤中可能含有氯化铵。 【实验探究】 教师提供土壤样品浸出液。 (1)取少量土壤样品浸出液分别加入试管A、B中： 实验序号 实验操作 实验现象 实验结论 1 向A中加入少量澄清石灰水 土壤浸出液中含有、Cl-，土壤中含有氯化铵 2 向B中滴加 溶液 【补充实验】 同学们取两份土壤样品各500g，分别加入0.2g不同的改良剂和1L左右的水，充分搅拌后静置，测上层清液的pH，得到下表结果。 加入的改良剂 熟石灰 草木灰（主要成分K2CO3） 测得的pH 11 6 【交流】 (2)用熟石灰改良此土壤时，需要注意的是 （写一条）； (3)用草木灰改良土壤的优点是 （写一条）。 12．中和反应在日常生活和工农业生产中有广泛的应用。某小组在实验室探究氢氧化钠和盐酸的反应。 (1)向盛有5mL氢氧化钠溶液的烧杯中滴加几滴酚酞溶液，可观察到 的现象。再向其中滴入稀盐酸，溶液变无色； 学生对于所加盐酸是否过量提出了疑问，于是对反应后溶液中溶质的成分作出猜想：猜想一：NaCl  猜想二：NaCl、HCl (2)为了验证其猜想，同学们进行如下探究。 实验操作 实验现象 实验结论 取少量反应后的溶液，加入镁条 猜想二正确证明盐酸过量 (3)向氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸时，有同学触摸到试管外壁，感觉有温度变化。小组利用数字传感器得出反应时间与溶液温度变化的关系，如图所示。 同学们得出结论：稀盐酸和氢氧化钠反应过程中 ； (4)查阅资料得知，在中和反应中溶液的导电性也发生变化。已知电导率是衡量溶液导电能力大小的物理量。在相同条件下，电导率与离子浓度(单位体积内的离子数)成正比。M点表示 。 【交流与反思】 a．中和反应发生的实质是酸中的氢离子和碱中的氢氧根离子结合成水 b．中和反应可以从热量、酸碱性、产物、导电性等方面进行探究。 13．通过对我们吸入的空气和呼出的气体成分的研究，比较人体吸入的空气和呼出的气体中所含二氧化碳、氧气、水蒸气的多少，得到初步结论，并完成下表。 实验步骤 实验现象 实验结论 （1）用排水集气法收集两瓶呼出 的气体，另取两个空集气瓶，具 中为空气，供下面的实验使用 （2）向一瓶盛空气的集气瓶中和 一瓶盛呼出的气体的集气瓶中 分别加入少量澄清石灰水 空气中二氧化碳的含量 比呼出的气体中二氧化 碳的含量 。 （3）将燃着的木条分别伸入盛有 空气和呼出的气体的集气瓶中 空气中氧气的含量比呼 出的气体中氧气的含量 。 （4）取两块干燥的玻璃片，对着 其中一块呼气，观察玻璃片上 出现的情况，并与另一块放在 空气中的玻璃片做对比 放在空气中的玻璃片上无明显变化， 对着呼气的玻璃片上有水雾出现 空气中水蒸气的含量比 呼出的气体中水蒸气的 含量 14．过氧化钙（CaO2）是一种淡黄色固体，可用于改善地表水质、处理含重金属离子的废水等。实验室有一瓶放置一段时间的过氧化钙样品，某兴趣小组对其成分展开了如下探究。 【查阅资料】①查阅资料发现CaO2与水反应的过程是分两步进行的，最终生成Ca（OH）2和O2。②CaO2能与CO2反应得到CaCO3和O2。③过氧化氢溶液具有漂白性，能使红色的酚酞溶液褪色。 【提出问题】该固体样品的成分是什么？ 【猜想假设】可能是CaO2、Ca（OH）2、CaCO3中的一种或几种。 【实验探究】 实验编号 实验步骤 实验现象 ① 取少量样品于试管中，加入一定量的水，一段时间后，在试管中插入带火星的木条。 得到浊液，有气泡产生， 。 ② 另取少量样品于试管中，滴加适量的 并将产生的气体通入澄清石灰水。 得到澄清溶液有气泡产生，生成的气体使石灰水变浑浊 ③ 室温下，取①中上层清液，用 测定溶液的酸碱度。 pH约为12 【得出结论】（1）由实验①、②可知，白色固体中肯定有 。 （2）根据实验③ （填“能”或者“不能”）判断原固体样品中含有Ca（OH）2，理由是 。 【反思交流】 （1）过氧化钙（CaO2）中氧元素的化合价为： 。 （2）过氧化钙敞口放置在空气中，最终会变质为： 。 （3）该兴趣小组在老师指导下，用如图装置进行少量过氧化钙样品与足量水反应的实验，实验时加入过氧化钙样品与足量水，迅速密闭装置。滴入几滴酚酞试液，观察到三颈烧瓶中溶液先变红后慢慢褪色，其原因可能是 。    15．学习了酸碱盐知识，同学们了解到碱性物质可以去除油污。小刚想探究家中厨房洗涤剂的成分，在小组同学的合作下，他进行了大胆的猜想与实验： 【提出问题】洗涤剂中主要含有哪些物质？ 【做出猜想】小刚根据所学酸碱盐知识做出以下猜想： 猜想一：可能含有NaOH； 猜想二：可能含有Na2CO3； 猜想三：可能含有 。 【进行实验】实验一：取少量粉末，加足量水溶解得到无色溶液，滴加紫色石蕊溶液后，溶液变为 色，说明洗涤剂含有NaOH。 实验二：取少量粉末，滴加少量的稀盐酸，无明显现象，说明洗涤剂中不含Na2CO3。 【反思评价】同学们讨论后认为小刚得出的实验结论不严密，理由是 （写一点即可）。 【拓展实验】小旭设计的实验方案。 实验步骤 实验现象 结论 ①取适量实验一中的无色溶液于试管中，滴加过量的CaCl2溶液 有白色沉淀产生 猜想三成立 ②将步骤①反应后的混合物过滤，向滤液中滴加氯化铁溶液 有 色沉淀产生 【讨论交流】 （1）小旭实验①中所加试剂替换为下列 （填序号）也可以实现相同的目的。 A．氢氧化钙溶液        B．氢氧化钡溶液        C．硝酸钙溶液        D．硝酸钡溶液        E．氯化钡溶液 （2）氢氧化钠在空气中变质的原因是 （用化学方程式表示）。 【实验结论】通过改进实验方案，确定该洗涤剂中含有Na2CO3和NaOH。该洗涤剂不能与厕所清洁剂（成分中含有盐酸）混合使用的原因是 。 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 $$