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．铁粉与硫酸铜溶液反应，除了有红色固体生成外，还有一种无色无味的气体产生。为确定气体的成分，进行下列实验探究。 【猜想与假设】： 依据 可知气体可能是SO2、O2、H2中的一种或几种。 【查阅资料】： ①SO2能使酸性高锰酸钾溶液褪色。 ②O2+4KI+4HCl=2I2+4KCl+2H2O，淀粉遇I2变蓝。 ③H2、CO等气体能将氧化铜还原成铜。 【实验验证】： （1）将气体通入酸性高锰酸钾溶液中，无现象，则该气体中 无SO2。小明同学认为没有必要做这个实验，只要根据“无色无味的气体”就可推导出该气体一定不是SO2，他的依据是 。 （2）用下列所示实验检验氢气和氧气： A中观察到 ，证明无O2； B中观察到 ，证明该气体是H2。 【实验反思】： （1）大家认为丙同学在加热之前，应对气体先 以确保安全。 （2）由上述实验可知，硫酸铜溶液显 性（填“酸”或“碱”或“中”）。 2．某兴趣小组对物质的性质进行相关探究。 【提出问题】氯化氢(HCl)气体显酸性吗? 【进行实验】该兴趣小组的同学根据二氧化碳与水反应的实验探究方法，用三朵由紫甘蓝汁液染成蓝紫色纸质干燥小花进行如图1的三个实验。 实验现象：Ⅰ和II中小花不变色；Ⅲ中小花变红色。 【查阅资料】图2是甲同学们查阅的氯化氢气体溶于水的示意图。 【实验结论】氯化氢气体不显酸性。 【交流思想】 (1)从微观角度分析氯化氢不显酸性的原因是 。 (2)下列实验可以用来说明氧化氢气体不显酸性的是 。 A．测试盐酸的导电性，盐酸能导电 B．干燥的碳酸钠粉末放入氯化氢气体中不反应 C．氢气与氯气反应生成氯化氢气体 【拓展应用】该兴趣小组的同学为探究分子的运动情况，在玻璃管两端同时放入沾有试剂的棉花，做了如图3所示实验，发现在玻璃管内形成了白色烟环(成分为氮化铵)且偏向沾有浓盐酸韵棉花一端。 ①白色烟环偏向沾有浓盐酸的棉花一端的原因是 。 ②写出该反应的化学方程式 。 3．某兴趣小组同学对实验室制备氧气的条件进行如下探究实验。 (1)催化剂的种类与过氧化氢溶液分解速率是否有关呢？甲设计以下对比实验： ①将30g10%H2O2溶液与1gMnO2均匀混合；②将xg 10%H2O2溶液与1g CuO均匀混合。 则①反应的化学方程式是 ；②中x的值应为 。 (2)乙探究了影响过氧化氢溶液分解速度的某种因素。实验数据记录如下： 过氧化氢溶液的质量 过氧化氢溶液的浓度 MnO2的质量 相同时间内产生O2体积 Ⅰ 50.0g 1% 0.1g 9mL Ⅱ 50.0g 2% 0.1g 16mL Ⅲ 50.0g 4% 0.1g 31mL 本实验的结论是 。 (3)实验反思： ①本实验中，测量O2体积的装置是 (填图1中编号)。    ②丙用如图2装置进行实验，通过比较相同时间内 也能达到实验目的。 4．钢铁是重要的金属材料，在工农业生产和生活中应用非常广泛。 Ⅰ．铁的冶炼 工业炼铁的原理是高温下用CO作还原剂，将铁从氧化物中还原出来。请回答下列问题： （1）写出以赤铁矿为原料，在高温下炼铁的化学方程式： ； （2）实验探究炼铁原理 某化学兴趣小组在实验室中模拟工业炼铁的原理，并探究CO与Fe2O3反应后的产物。 通过查阅资料知道：①草酸（H2C2O4）固体与浓硫酸混合加热会产生一氧化碳，反应方程式为：H2C2O4 CO↑+ CO2↑+ H2O。 ②NaOH溶液可以吸收二氧化碳，反应方程式为：2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O ③常温下，Ca(OH)2微溶于水；于是他设计了下图的实验装置，结合装置回答下列问题： （1）图A是用固体草酸和浓硫酸制取CO的反应装置，你认为应选择下图中的 （填装置编号）； （2）图中装置C、D的作用分别是 、 ； （3）为了证明产物中有二氧化碳，装置F中的试剂应该是少量的 （填试剂名称），反应的化学方程式为 ； （4）该装置设计有一个明显缺陷，你认为是 。 （5）实验时准确称取一定质量纯净的Fe2O3固体按上图进行实验，当E中固体全部变黑后，继续通入CO直到玻璃管冷却。将得到黑色的固体加入到足量的稀盐酸，发现固体全部溶解，但无气泡产生。 查阅资料：a. 铁的氧化物在足量的稀盐酸中均能全部溶解。 b. Fe2O3与CO反应的固体生成物可能情况如下： 根据“无气泡”猜想，黑色粉末可能是：① Fe3O4 ；② ③ 。 （6）定量分析  用电子天平称量得部分数据如下： 玻璃管质量 玻璃管及其中固体的质量 装置F及其中物质的总质量 反应前 28.20 g 33.00 g 300.0 g 反应后 32.84 g 300.4 g 根据上述数据，纯净的Fe2O3固体质量为 g，请选择有效的数据，推断出反应后黑色固体的成分（写出计算过程） 。 根据推断结果，写出该实验中玻璃管内发生的化学反应方程式： 。 5．同学们整理实验室时，发现一瓶敞口放置且失去标签的白色粉末状药品，实验员老师告诉大家原瓶药品可能是碳酸钠、碳酸钙、氯化钠、氢氧化钠中的一种，同学们对此很好奇，于是他们对这瓶白色粉末的成分做了如下探究： 【实验Ⅰ】小明取一定量白色粉末于烧杯中，加水搅拌，充分溶解后，过滤，得到固体和无色溶液． 【实验Ⅱ】小明取实验Ⅰ得到的固体于试管中，滴加足量稀盐酸后，观察到有气泡产生，于是小明马上就得出结论，该瓶中白色粉末一定是碳酸钙，但是小军却认为小明的结论不一定正确，固体还可能是碳酸钠，你认为小军的理由是 ，请你写出上述有气体生成的反应的化学方程式 （任写一个）． 【实验Ⅲ】小明和小军认为有必要再对实验Ⅰ中滤液的成分进行探究，过程如下： 实验步骤 实验现象 实验结论 （1）取少量滤液于试管中，向其滴加2滴～3滴无色酚酞试液，振荡 溶液由无色变为红色 该瓶中白色粉末一定不是 （2）另取少量滤液于试管中，滴加过量氯化钙溶液，振荡，静置 该瓶中白色粉末一定有碳酸钠，涉及的化学方程式为 【反思与交流】实验结束后，同学们通过讨论，一致认为原试剂瓶中的药品也可能不是碳酸钠，你认为他们的理由是 ． 6．红磷、白磷、木炭、镁条几种物质，哪种更适用于测定空气中氧气含量？小明进行如下探究： 【查阅资料】 ①红磷暗红色固体，着火点240°C；白磷蜡状固体，有毒，着火点40°C。 ②镁条可以与空气中多种物质反应，如N2、CO2等。 【探究过程】如图所示，按照实验装置进行实验： （1）红磷、白磷探究实验小明认为应选用红磷进行实验，其原因是 ； （2）若改为木炭，反应结束后降至室温，打开止水夹，水不倒吸入集气瓶的原因是 ； （3）若改为镁条，反应结束后降至室温，观察到水倒吸入集气瓶大于 1/5，影响结果的原因是 ； （4）写出红磷燃烧的文字为 。 【探究结论】几种物质中，红磷是最适用于测定空气中氧气的含量。 7．某化学课堂围绕“酸碱中和反应”，将学生分成若干小组开展探究活动，请你和他们一起完成以下实验 探究。 【演示实验】将一定量稀盐酸加入到盛有氢氧化钙溶液的小烧杯中，该反应的化学方程式 。 【查阅资料】 CaCl2溶液显中性。 【提出问题】实验中未观察到明显现象，部分同学对此产生了疑问：反应后溶液中溶质的成分是什么？ 【猜想与假设】针对疑问，甲组同学猜想如下： 猜想Ⅰ：只有 CaCl2； 猜想Ⅱ：有 ； 猜想Ⅲ：有 CaCl2和 Ca(OH)2； 猜想Ⅳ：有 CaCl2 、HCl和 Ca(OH)2。 乙组同学对以上猜想提出质疑，认为猜想Ⅳ不合理，其理由是 。 【实验探究】为了验证其余猜想各小组进行了下列三个方案的探究。 实验方案 滴加紫色石蕊溶液 通入CO2 滴加Na2CO3溶液 实验现象 产生白色沉淀 产生白色沉淀 实验结论 溶液中含有Ca(OH)2 溶液中含有Ca(OH)2 溶液中含有Ca(OH)2 【得出结论】通过探究，全班同学一致确定猜想Ⅲ是正确的。 【评价反思】丙组同学认为滴加 Na2CO3溶液产生白色沉淀，并不能证明溶液中一定含有Ca(OH)2，请你 帮助他们说明原因： （直接用化学方程式来作答）。 8．植物通过光合作用得到淀粉和氧气。我国科学家利用二氧化碳人工合成淀粉。化学兴趣小组对淀粉的成分进行实验探究。 【提出问题】淀粉由哪些元素组成? 【猜想假设】对淀粉的组成元素作出以下猜想： 猜想1：由碳元素、氢元素组成； 猜想2：由碳元素、氢元素、氧元素组成。 【实验探究】 (1)甲同学按如下实验方案进行实验。 实验装置 实验操作 实验现象 实验结论 取适量淀粉样品，点燃，并分别用 的烧杯和内壁涂有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上方 反应生成水和二氧化碳，猜想2正确 【讨论交流】 (2)同学们认为甲同学的实验设计不严谨，理由是 （写1条）。 【继续探究】兴趣小组补做了以下实验，进而确认了甲同学的实验结论正确。 (3)实验开始前先通入一会儿氮气然后关闭弹簧夹，点燃酒精灯给淀粉加强热，一段时间后停止加热，硬质玻璃管中残留有黑色固体，冷水中的试管内有 出现。 (4)接着向试管中加入少量澄清石灰水，向硬质玻璃管内通入氧气，点燃酒精灯，观察到黑色固体剧烈燃烧，发出白光，试管中的澄清石灰水变浑汕。硬质玻璃管中发生反应的化学方程式为 。 【实验反思】 (5)该实验的理论依据是 。 (6)实验中，先通入氮气，排尽硬质玻璃内的空气，其目的是 。 9．实验室常用下列装置制取气体，请你根据所学知识回答下列问题。 （1）仪器a的名称是 。 （2）实验室用氯酸钾制取氧气时，选用的发生装置是 （填字母）。若改用如图装置收集氧气，则气体应从 端进（填“a”或“b”）。 （3）实验小组同学取一定浓度的盐酸与石灰石反应制取气体，反应的化学方程式为 ；将生成的气体通入澄清石灰水中，未见变浑浊。为探究其原因，小组同学讨论后作出如下猜想： 【作出猜想】A．石灰水已经完全变质； B．气体中有挥发出来的HCl气体。 【实验探究】 小组同学设计了如下实验来验证。请你帮助完成实验，填写以下表格： 实验步骤 实验现象 实验结论 ①取少量石灰水于试管中，并向试管中滴加几滴无色酚酞试液，振荡 猜想A不成立 ②将生成的气体通入 溶液中 产生白色沉淀 气体中有HCl，猜想B成立 【拓展延伸】 如果用上述原料制取一瓶纯净干燥的二氧化碳气体，所选仪器的连接顺序为 (填字母序号)。 10．某化学课堂围绕“酸碱中和反应”，将学生分成若干小组，在老师引导下开展探究活动。以下是教学片段，请你参与学习并帮助填写空格。 【演示实验】将一定量的稀盐酸加入到盛有氢氧化钾溶液的小烧杯中。 【学生板演】该反应的化学方程式 。 【提出问题】实验中未观察到明显现象，部分同学产生了疑问：反应后溶液中溶质是什么呢？ 【假设猜想】针对疑问，大家纷纷提出猜想。甲组同学的猜想如下： 猜想一：只有氯化钾 猜想二：氯化钾和氯化氢 猜想三：有氯化钾、氯化氢和氢氧化钾 乙组同学对以上猜想提出质疑，认为有一种猜想是不合理的。不合理的猜想是 （填序号），理由是 。 【实验探究】 （1）丙组同学取烧杯中的溶液少量于试管中，滴加几滴 溶液，无蓝色沉淀生成，则说明溶液中一定没有 。 （2）为了验证其余猜想，各学习小组利用烧杯中的溶液，并选用老师提供的pH试纸、AgNO₃ 溶液、Na2CO3溶液，进行如下三个方案的探究。 实验方案 测溶液pH 滴加Na2CO3溶液 滴加AgNO₃溶液 实验操作 实验现象 试纸变色，与 对照读数，pH 7（选填“>”或者“＜”） 有气泡产生 产生白色沉淀 实验结论 溶液中有HCl 溶液中有HCl 溶液中有HCl 【得出结论】通过探究，全班同学一致确定猜想二是正确的。写出滴加碳酸钠溶液反应的化学方程式 。 【评价反思】老师对同学们能用多种方法进行探究，并且得出正确结论给予肯定。同时指出（2）中存在两处明显错误，请大家反思。同学们经过反思发现了这两处错误： ①实验操作中的错误是 。 ②实验方案中也有一个是错误的，错误的原因是 。 【交流与共享】氢氧化钾与氢氧化钠化学性质相似，据此请回答：实验过程中，甲组同学提出所用的氢氧化钾溶液由于储存时间过长可能已经变质，原因是 （用化学方程式表示）。 11．某校化学兴趣小组将用剩的过氧化氢溶液倒入放有生锈铁钉的废液缸中，发现产生了大量的气泡，经检验此气体为氧气．根据学过的知识初步判断，是生锈铁钉中的某种物质加快了过氧化氢的分解，那么究竟是哪种物质加快了过氧化氢的分解速率？请你参与他们的研究，分享和体验探究实验的快乐． 【猜想与假设】 甲同学：铁钉表面的氧化铁加快了H2O2的溶液分解。 乙同学：铁钉里的 加快了H2O2的溶液分解。 【设计方案和实验】 完成下列表： 、 、 实验方案 实验现象 结论 方案一：向盛有10mL5% H2O2溶液的试管中加入2g氧化铁粉末，将一根带火星的木条放在试管口，观察现象。 ① 甲同学结论成立。 方案二：向盛有10mL5% H2O2溶液的试管中加入② 粉末，将一根带火星的木条放在试管口，观察现象。 无现象 乙同学结论③ （填“成立”或“不成立”） 【反思与评价】 丁同学仔细观察“方案二”中一直没有现象的试管，过了一段时间后发现试管中也产生了气体，丁同学对此现象进行深入思考和分析，得出可能的原因，你能想出其中的原因吗？ 某小组同学设计并进行实验，探究影响过氧化氢分解速率的因素。（实验装置如图所示，夹持仪器已略去） 【猜想与假设】影响过氧化氢分解速率的因素可能有温度、溶液的浓度、催化剂种类。 【实验记录】同学们进行6组实验，实验记录如下： 实验序号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 过氧化氢溶液的浓度（%） 30 30 15 30 30 30 过氧化氢溶液的体积（mL） 6 X 6 6 6 6 水槽中水的温度 20 90 70 70 20 20 锥形瓶中的物质 0.5gNaCl 0.5gFeCl3 60min内产生氧气（mL） 0.0 41.0 4.5 12.1 2.0 650.0 【解释与结论】 （1）实验②中应加入过氧化氢溶液的体积x是 mL。 （2）实验①~⑥通过测定相同时间内产生氧气的体积来比较过氧化氢的分解速率，还可以通过测定 来比较过氧化氢的分解速率。 （3）得出“过氧化氢溶液的浓度越大分解速率越大”结论所依据的实验是 （填序号）。 （4）通过实验①、②、④可得出的结论是 。 【反思与评价】 （5）同学们认为实验室制氧气，应选择实验⑥而不选实验②的理由是 ， 请写出⑥的符号 （6）某同学改用如图所示装置代替气囊完成实验②，正确的实验操作顺序是 。 a．将导管伸入量筒，开启控温加热器，滴入过氧化氢溶液b．开启控温加热器，将导管伸入量筒，滴入过氧化氢溶液c．开启控温加热器，滴入过氧化氢溶液，待导管口有连续均匀气泡冒出时将导管伸入量筒。 12．理科实验操作考试中，小明同学在做铝和稀盐酸反应时无意中加入硫酸铜溶液，发现铝片表面上产生气泡速率明显增快，对此他产生了兴趣。 【提出问题】硫酸铜溶液是不是此反应的催化剂？硫酸铜溶液的体积对此实验有影响吗？ 【设计实验1】室温下，小明将过量、表面积相同已打磨的铝片分别加入到6份30mL10﹪稀盐酸中，并在每份中加入不同体积的硫酸铜饱和溶液，记录获得相同体积氢气的时间，从而确定产生氢气的速率。 实验混合溶液 1 2 3 4 5 6 硫酸铜饱和溶液/mL 0 0.5 2.5 5 10 20 水/mL 20 19.5 17.5 V 10 0 （1）上述表格中V＝ 。 （2）写出铝和稀盐酸反应的化学方程式 。 （3）定量收集氢气体积可用如图 （填字母序号）装置。 【实验现象】随着硫酸铜溶液体积的增加，产生氢气的速率先快后慢，且铝片表面附着的红色物质逐渐增加。 【结论与解释】 （4）随着硫酸铜溶液体积的增加，反应速率明显变慢可能的原因是 。 （5）根据实验现象小明认为硫酸铜溶液不是此反应的催化剂，其原因是 。 【实验反思】加快铝和稀盐酸反应速率还可以采取的措施是（写一点） 。 【设计实验2】根据上述实验，小明认为是盐中的金属离子影响了铝和稀盐酸的反应速率；为了研究不同金属离子对反应的影响，小明同学继续实验，取过量表面积相同的铝片和30mL10﹪稀盐酸混合后加入不同的盐溶液，实验现象如下（加号越多，代表反应速率越快）。 实验 ① ② ③ ④ ⑤ 加入试剂0.5mL 水 5﹪NaCl溶液 5﹪Mg(NO3)2溶液 5﹪FeSO4溶液 5﹪CuSO4溶液 产生气泡速率 + + + ++ +++ （6）上表中，用水进行实验的目的是 。 （7）上述实验设计存在有缺陷，该缺陷是 。改进实验后，仍符合上表中的实验现象，可得到的实验结论是 （写一点）。 13．小丽同学对“固体酒精”产生好奇，于是她决定对其进行探究。 【信息资料】 （1）固体酒精中含有酒精、氢氧化钠等物质。 （2）酒精的化学式为C2H5OH。 【提出问题】 （1）C2H5OH与NaOH分子中都有“OH”，那么酒精的水溶液是不是显碱性？能鉴别酒精溶液是否显碱性的物质是 （填字母序号）。 A．硝酸镁溶液      B．氯化钠溶液      C．硝酸钾溶液      D．酚酞 通过实验验证，酒精溶液显中性。 （2）固体酒精中的氢氧化钠是否变质？变质的程度如何？ 【猜想假设】 猜想一：没有变质，只含有氢氧化钠。 猜想二：全部变质，只含有碳酸钠。 猜想三：部分变质，含有 。 【实验探究】  取少量固体酒精溶于足量水，充分溶解并过滤，取少量滤液于试管中，滴入几滴无色酚酞溶液，液体呈红色。甲同学认为固体中含有的氢氧化钠没有变质，乙同学认为甲同学的结论不正确，理由是 。 于是小丽和同学们经过讨论并请教老师后，进行了实验探究（写出详细步骤）。 实验操作 实验现象 实验结论 取少量滤液于试管中，滴加 有气泡产生 猜想 不成立 取少量滤液于试管中，加入过量的氯化钙溶液，充分反应后，再加入 有白色沉淀产生，溶液 猜想三成立 【拓展应用】实验室除去部分变质的氢氧化钠溶液中的杂质，方法是 （用化学方程式表示）。 14．潜艇在海军建设中具有非常重要的战略意义，其功能包括近岸保护、突破封锁等。某沿海学校兴趣小组的同学们了解到潜艇能够长时间在水下运行，他们对潜艇供氧原理、氧气再生药板使用后的固体成分、潜艇供氧的优势等展开了项目化探究之旅。 项目一：了解潜艇供氧原理 【信息检索】潜艇上的主要供氧装置是电解水装置，此外，潜艇上还有应急供氧措施，当监测到氧气不足时，可打开配备的高压氧气瓶或使用氧气再生药板。 【交流讨论】 (1)电解水制氧时，与电源 （填“正”或“负”）极相连的一端产生的氢气会被暂时储存、择机排出；与电源另一极相连的一端产生的氧气被压入高压氧气瓶进行储存，经减压后供艇员呼吸，从微观角度考虑，该过程发生改变的是 。 项目二：探究氧气再生药板使用后的固体成分 【查阅资料】氧气再生药板[涂有过氧化钠（Na2O2）]中的药品可以与人呼出的二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，也可以与水反应生成氢氧化钠和氧气。 【进行实验】 (2)同学们获得使用后的氧气再生药板中的固体，进行了如下探究。 实验步骤 实验现象 实验结论 ①取少量该固体于烧杯中，加入足量蒸馏水 固体完全溶解，无气泡产生 固体中不含过氧化钠 ②取少量步骤①的溶液于试管中，滴加过量的 固体中含碳酸钠 ③取少量步骤②反应后的溶液于另一支试管中，滴入酚酞溶液 固体中不含氢氧化钠 【反思评价】 (3)步骤②中发生反应的化学方程式为 。 (4)使用后的氧气再生药板不含氢氧化钠的原因是 。 项目三：探讨潜艇供氧的优势 【小组交流】 (5)同学们深入了解了灌能供氧的相关知识后，议论纷纷，请你写出电解水制氧的优势 。 15．长郡双语实验中学化学兴趣小组的同学将氢氧化钠溶液和稀硫酸混合，没有观察到明显的现象，他们对此提出了如下问题并进行了相应探究： 问题一：二者之间是否发生了反应？他们设计了如下方案证明二者之间确实发生了反应：    （1）可以选择的试剂组合有 （填序号）。 ①试剂A：足量稀硫酸，试剂B：MgCl2溶液 ②试剂A：足量稀硫酸，试剂B：铁粉 ③试剂A：少量稀硫酸，试剂B：MgCl2溶液 ④试剂A：少量稀硫酸，试剂B：铁粉 （2）小玮认为：若选用 溶液，不管加入顺序如何，只需控制加入稀硫酸的量也能证明二者发生了反应。 问题二：反应后溶液中溶质有哪些？ 【猜想假设】猜想一：只有Na2SO4；猜想二：Na2SO4和NaOH；猜想三：Na2SO4和H2SO4。 【查阅资料】①Na2SO4溶液显中性，②Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaCl。 【实验操作】分别取少量反应后的溶液于试管中，进行如下实验： 实验编号 实验过程 实验现象 ① 加入酚酞溶液 不变红 ② 加入少量BaCl2溶液 产生白色沉淀 ③ 加入少量（3） 溶液 没有气泡产生 【实验结论】猜想一成立。 【实验反思】小光认为，实验（4） （填实验编号）可省略。小娟取少量反应后的溶液中于试管中，加入红色固体（5） （填化学式），观察到红色固体不溶解，也得出了相同结论。 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 $$