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．空气中氧气含量测定再认识。 【你知道吗】通过实验（图1）测定了空气组成的科学家是 。（填字母序号） A．门捷列夫　　　　B．达尔文　　　　C．拉瓦锡　　　　D．牛顿 【实验回顾】实验室常用图2所示的方法测定空气中氧气的含量，该实验中红磷稍过量，目的是 。若实验中进入集气瓶的水不足容积的五分之一，可能的原因主要有： 、 （说出两点）。 【拓展延伸】图3所示装置可用于测定空气中氧气的含量，其中与集气瓶相连的压强传感器等电子设备能将集气瓶内气体压强精确地记录并保存下来，图4、图5是用该装置测得的红磷和木炭分别在集气瓶中燃烧的压强-时间关系图（该装置气密性良好，p0是集气瓶内初始气压，p和p'分别是反应结束后恢复到室温时集气瓶内的气压）。    （1）该实验中能否利用木炭燃烧测定空气中氧气含量？请做出判断并说明理由 。 （2）从微观角度解释图4中反应开始时集气瓶中压强瞬间变大的原因是 。 2．松花蛋是我国特有的一种传统美食。“追梦”化学学习小组进行了“松花蛋制作”的项目研究，请结合任务回答问题。 【任务一】品松花蛋，初识松花蛋的酸碱性 同学们品尝松花蛋时，发现松花蛋略有涩味，同学们联想到碱性物质通常有涩味，推测松花蛋中含有碱性物质。 【任务二】浸松花蛋粉，寻找涩味缘由 取适量松花蛋粉（用于制作松花蛋泥的原料），加入足量水，搅拌、过滤。测得滤液的酸碱度，证明滤液中含有碱性物质。 【提出问题】滤液中的碱性物质是什么？ 【查阅资料】松花蛋粉中主要含有生石灰、食盐、纯碱等。 【分析推理】松花蛋粉加水调和时发生如下反应： （写化学方程式），。 甲同学认为滤液中的碱性物质是氢氧化钠。乙同学对甲同学的说法提出了质疑，认为滤液中的碱性物质除氢氧化钠外，还可能含有氢氧化钙或碳酸钠。 【实验探究】 操作 现象 结论 取滤液少量，向其中加入溶液 滤液中不含有 另取滤液少量，向其中加入 有气泡产生 滤液中含有 通过以上探究，同学们找到了松花蛋粉加水后滤液显碱性的原因，寻到了涩味的缘由。 【反思总结】结合查阅资料和上述实验分析，滤液中一定含有的溶质有 ； 【任务三】腌松花蛋，制作传统美食 同学们戴上胶皮手套。将松花蛋粉加入容器中，慢慢加水，并不断搅拌。充分反应后冷却，得到松花蛋泥，将松花蛋泥均匀裹到新鲜鸭蛋上密封。从安全的角度说明“慢慢加水，并不断搅拌”的目的是 ； 【项目反思】根据上述探究过程和所学过的知识，为了减轻食用松花蛋时的涩味，可在食用时添加的调味品是 ； 【项目拓展】为了使松花蛋产生美丽的松花，传统工艺中加入密陀僧（主要成分为氧化铅），目前密陀僧已逐渐被硫酸锌取代，制得无铅松花蛋。从人体健康角度分析这一工艺改进的原因是 。 3．老师提供了如图所示的实验装置（试剂均足量，假设各步反应均完全，装置可重复使用，部分夹持装置已省略，组合装置气密性良好），A中烧瓶内的气体可能含有、、中的一种或几种，为了确定烧瓶内气体的成分，某兴趣小组同学进行如下实验。    【查阅资料】甲烷和氧化铜反应的化学方程式为 【实验探究】Ⅰ.将3.0g的浓氢氧化钠溶液滴入烧瓶中，充分反应。 Ⅱ.按A→C→B→C→D的顺序连接装置，打开，从处通入氮气，打开排尽B中空气，然后点燃酒精灯加热B中足量的氧化铜固体，同时点燃D处酒精灯充分反应。 Ⅲ.反应结束后，测得烧瓶中溶液的质量为3.1g，B中固体的质量减少了0.32g，第二个C装置的质量增加了0.18g。 【实验现象】测得烧瓶中浓氢氧化钠溶液的质量增加，观察到B中有部分物质变为红色。 【实验结论】 (1)打开前通入氮气的目的是 。 (2)两个装置C中试剂相同，装置C中的试剂名称是 ；前后两个装置C的作用分别是 。 (3)步骤Ⅰ中反应的化学方程式为 。 (4)烧瓶中气体的成分是 。 4．以下是某研究小组探究影响反应速率部分因素的相关实验数据。（过氧化氢的化学式是） 实验序号 溶液浓度% 溶液体积/mL 温度℃ 的用量/g 收集氧气的体积/mL 反应所需的时间/s ① 5 1 20 0.1 4 16.75 ② 15 1 20 0.1 4 6.04 ③ 30 5 35 2 49.21 ④ 30 5 55 2 10.76 (1)通过实验①和②对比可知，化学反应速率与 有关；从实验 和 对比可知，化学反应速率与温度的关系是： ； (2)化学反应的实质是微观粒子相互接触、碰撞的结果，化学反应速率与微观粒子的碰撞概率有关。试从微观角度解释“反应物浓度越大，化学反应速率越快”的原因是： 。 (3)用一定量15%的过氧化氢溶液制氧气，为了减小反应速率，可加适量的水稀释，产生氧气的总重量 （选填“减小”或“不变”或“增大”）。 5．某兴趣小组的同学对氢氧化钠的性质进行了如下的探究。 【实验探究】氢氧化钠的化学性质 如图一所示，四支试管分别装有氢氧化钠溶液，同学们分别加药品完成了四组实验。 (1)A试管中观察到的现象是 ，说明氢氧化钠溶液呈碱性。B试管反应中实际参加反应的粒子为 ， (2)C、D试管中均无明显现象 ①向反应后D试管中的溶液加入足量的 (填溶液名称)，观察到有气泡产生，反应方程式为 ，则可证明D中已发生化学反应。 ②为了证明氢氧化钠溶液和稀盐酸能发生化学反应，同学们设计并进行了如图二实验。实验过程中无明显现象，证明两者能发生化学反应。步骤二中所加溶液X可能是 。 A 氯化镁溶液   B．酚酞溶液   C．硝酸银溶液 【实验拓展】同学们用图三装置进行实验。打开分液漏斗的活塞，将氢氧化钠浓溶液加入锥形瓶A中，关闭活塞，打开弹簧夹，观察到A中产生白色沉淀，烧杯B中液面降低。 (3)若溶液Y是一种碱溶液，则该碱溶液中溶质的化学式可能是 (写一种)。 (4)若溶液Y是氯化钙溶液，实验结束后，同学们又做了以下三组实验，其中能说明反应后A中溶液一定含有氢氧化钠的是___________(填序号)。 A．取少量反应后A中溶液测得 B．取少量反应后A中溶液测得，继续向其中加入氯化钙溶液，无明显现象 C．取少量反应后A中溶液测得，向其中加入碳酸钠溶液，产生白色沉淀 6．某兴趣小组的同学为探究X、Y、Z三种金属的活动性顺序，设计并完成了下列实验： 实验一：分别把X、Y、Z三种金属放入稀硫酸中，X表面无明显变化，Y表面无明显变化，Z溶解且表面有无色气体产生，溶液最终为无色。请回答: （1）通过上述实验，你认为上述三种金属中最活泼是 ； （2）Z与硫酸反应后，生成物中Z显+3价，写出Z与硫酸反应的化学方程式（该金属的化学式用Z表示）： ； 实验二：把X、Y分别放入硝酸银溶液中，X表面有银白色固体析出，Y表面没有明显现象。 （3）通过上述实验事实得出X、Y、Z金属活动性由强到弱的顺序为 ； 实验三：小组同学继续对“Z和硫酸反应速率的快慢与什么因素有关”的问题进行探究。下表是他们分别用质量、形状相同的Z和足量稀硫酸反应的三组实验数据： 实验编号 硫酸的质量分数/% 反应的温度 Z消失的时间/S ① 3 20 500 ② 6 20 300 ③ 6 30 80 （4）由实验可知Z和硫酸反应速率与温度的关系是 ； （5）能证明硫酸的浓度与反应速率关系的实验编号是： ； （6）该实验除了用Z消失的时间来衡量反应速率的快慢外，请你提出另一种能准确衡量反应快慢的方法或依据： 。 7．在某次化学社团的活动中，同学们为了探究氢氧化钠的化学性质，进行下图所示实验。 (1)A试管中观察到的实验现象是 ，该反应的化学方程式为 。 (2)B试管中反应的微观实质是 。 (3)实验后，将A、B两支试管中所有物质倒入同一个洁净的烧杯，最终形成蓝色溶液，由此现象可知B试管中反应后所得溶液的溶质是 。 (4)为了确定烧杯内蓝色溶液中溶质的成分，同学们进行了以下实验探究： 【提出问题】烧杯内蓝色溶液中的溶质是什么? 【进行猜想】猜想1．硫酸钠、硫酸铜、硫酸；猜想2． 。 【设计实验】同学们设计如下实验方案： 实验步骤 实验现象 实验结论 取少量烧杯内的溶液于试管中，加入少量氢氧化钠溶液 猜想1成立 【反思评价】分析反应后所得溶液中溶质的成分时，除了要考虑生成物，还要考虑 。 8．烟花爆竹是节日庆典的传统消费品，其具有易燃易爆的危险属性。为进一步加强烟花爆竹安全管理，改善大气环境质量，减少人员聚集，2021年1月27日，兰州市人民政府发布了关于调整燃放烟花爆竹区域和时间的公告。学习了该文件后，某兴趣小组的同学针对烟花展开了如下探究： 探究一：了解烟花颜色的原理 【查阅资料】烟花是在火药（主要成分为硫磺、炭粉、硝酸钾等）中按一定配比加入镁、铝、锑等金属粉末和锶、钡、钠等金属化合物制成的。由于不同的金属和金属离子在燃烧时会呈现出不同的颜色，所以烟花在空中爆炸时，便会放出五彩缤纷的火花。 所含金属元素 钠 钾 钙 铜 钡 呈现颜色 黄 浅紫 砖红 绿 黄绿 【交流讨论】若在烟花燃放时呈现了 色的火焰，则可能是加入了氯化钡。 探究二：探究燃放烟花爆竹对空气的污染 【提出问题】烟花爆竹燃烧后生成了哪些气体？ 【查阅资料】①烟花爆竹的主要成分黑火药中含木炭粉、硝酸钾、硫磺、氯酸钾。 ②SO2不但能使澄清石灰水变浑浊，而且能使紫红色的酸性高锰酸钾溶液和品红溶液褪色，酸性高锰酸钾溶液常用于吸收SO2。 【做出猜想】小明猜想是：CO2小红猜想是：SO2            小李猜想是：CO2和SO2 【实验探究】兴趣小组的同学设计了如图所示的装置（假设实验中每步反应均完全进行），并对实验现象和结论进行下列推测： 推测 实验现象 实验结论 推测① 装置A、B溶液不褪色，C中澄清石灰水变浑浊 小明猜想正确 推测② ，C中澄清石灰水不变浑浊 小红猜想正确 推测③ 装置A溶液褪色、B溶液不褪色，C中澄清石灰水 小李猜想正确 （1）若小明的猜想正确，则装置C中发生反应的化学方程式为 。 （2）A、C装置的顺序能否颠倒并说明理由 。 （3）燃放烟花爆竹后产生的主要环境问题是 （写一种）。 【知识拓展】根据国家对易燃易爆物品使用和储存的安全要求，在储存烟花爆竹的仓库应贴上的标志是 （填字母，可多选）。 9．小兵和小东是某校化学研究性学习小组的成员，他们在查阅资料时，发现单质碳能够在高温时与金属氧化物反应得到金属单质。于是，他们用木炭与CuO进行了如下的探究活动。 请你参与他们的这次活动，并解决的关问题： 【提出问题】 木碳与氧化铜反应除生成单质铜外，另外生成物是什么？ 【猜想与假设】 (1)①可能是CO，②可能是CO2，③可能是 。 【设计实验方案】 (2)检验CO2的方法是 (用文字描述)。 (3)为了检验CO，他们设计的方案是：把小动物放在收集的气体中，观察能否存活。后经充分研究后，认为此方案不可行，其不可行的理由是 。他们在互联网上用Google收集到这样一条信息：把滤纸浸泡在磷钼酸和氯化钯的黄色混合溶液中制成的试纸遇CO立即变成蓝色，而遇CO2不变色。 【实验与结论】设计的实验装置图如下： (4)请完成下列表格。 实验现象 实验结论 A中固体由黑色变成红色； 有 生成 B中黄色试纸没有变蓝； 没有 生成 C中 有CO2生成 结论：猜想二成立 10．某化学拓展课堂的主题是：探秘氯化钠样品。 主题Ⅰ：探究氯化钠样品中杂质的成分 已知所提供的氯化钠样品中，可能含有硫酸钠、氯化镁、氯化钙中的一种或几种杂质，甲同学的实验探究过程记录如图： 根据以上实验信息，甲同学得出结论：此氯化钠样品中含有的杂质是硫酸钠。 【实验分析】 （1）步骤①中加入适量NaOH溶液的目的是 。 （2）乙同学认为步骤③中不需要加入足量稀盐酸，你是否同意他的观点？ （选填“同意”或“不同意”），请说明原因 。 主题Ⅱ：测定氯化钠样品中氯化钠的质量分数 确定了氯化钠样品中杂质的成分后，甲同学对样品中氯化钠的质量分数进行测定。称取30.0g氯化钠样品于烧杯中，加足量的水充分溶解，再向其中加入氯化钡溶液至不再产生沉淀为止，沉淀经过滤、洗涤、干燥后称量，其质量为4.66g。请计算该样品中氯化钠的质量分数 。（写出计算步骤，计算结果精确到0.1%） 11．化学兴趣小组在一次实验中进行了如图所示实验：刚开始实验时右管内观察到的实验现象是 ；然后，小组同学充分振荡U形玻璃管，得到无色溶液，同学们对实验后所得的溶液成分产生了浓厚的兴趣，进行了进一步的探究活动。    【提出问题】溶液中含有哪些溶质(酚酞除外)？同学们经过讨论，一致认为溶质中一定含有氯化钠，理由是 (用化学方程式表示)。 于是，同学们做出如下猜想。 【猜想与假设】小萧的猜想：NaCl 小红的猜想：NaCl、HC1 小美的猜想：NaCl、NaOH 【探究与交流】上述猜想中，不合理的是 的猜想；你判断的理由是 。 【活动与探究】小红同学为了验证自己的猜想，取少量废液于试管中，向其中加入 溶液，观察到：溶液中出现气泡，证明了自己的猜想成立 【归纳与总结】通过上述实验我们能够总结出：在分析反应后溶液中溶质的成分时，除了要考虑溶于水的生成物还要考虑 。 12．某校化学实验兴趣小组的同学对氢氧化钠与稀硫酸反应后溶液中的溶质成分进行了以下探究。 【提出问题】溶液中的溶质是什么物质？ 【作出猜想】 （1）甲同学认为溶液中的溶质一定不能是、 和 三种物质共同存在。 （2）乙同学认为溶液中的溶质是和 两种物质。 （3）丙同学认为溶液中的溶质是和NaOH两种物质。 （4）丁同学认为溶液中的溶质只有一种物质。 【查阅资料】①溶液显中性。 ②Al与强碱NaOH溶液（NaOH和）反应生成偏铝酸钠（）等物质。 【实验验证】 实验操作 实验现象 实验结论 乙同学实验 取反应后的溶液少量于试管中， 将表面反复打磨后的铝片放入 试管的溶液中 铝片逐渐溶解，并有大量气泡 冒出，收集气体点燃，火焰呈 淡蓝色 猜想（2）成立 丙同学实验 取中和反应后的溶液少量于试 管中，向试管中滴加几滴无色 酚酞试液 溶液变 色 猜想（3）成立 【总结反思】丁同学根据乙、丙两位同学的实验现象，首先肯定自己的猜想（4）不成立。经过进一步分析，丁同学认为猜想（2）也不成立，他的理由是 。兴趣小组的同学经过充分讨论，一致认为猜想（3）成立。 【知识拓展】生活中能否用铝制品来盛放强碱性溶液？ （填“能”或“不能”） 13．化学小组表演“烧不坏的纸手帕”小魔术：将滤纸在酒精溶液中充分浸泡，取出点燃。预期现象是，燃烧一段时间后熄灭，滤纸完好无损。但表演时，却未成功。小组同学分析原因，认为与使用酒精的浓度有关，因此展开以下探究。 【提出问题】确保魔术成功的酒精溶液的浓度范围大致是多少？ 【查阅资料】滤纸的着火点约为130℃。 【实验步骤】Ⅰ、按下表配制5组酒精溶液。 Ⅱ、将5张滤纸分别放入所配的5组酒精溶液中充分浸泡，取出点燃。 Ⅲ、测定5组实验过程中滤纸的温度，用所得数据绘制成图示曲线。 实验编号 无水酒精体积/mL 水体积/mL 1 10 5 2 10 10 3 10 15 4 10 20 5 10 30 （1）实验1在20秒时，能观察到的现象是 。实验4对应的曲线是 （填字母）。a曲线对应的实验，酒精在 （填选项）秒时逐渐熄灭。 A．8~12           B．12~16         C．16~20 （2）本实验中，魔术一定成功所需酒精溶液浓度的最大范围，可通过实验 （填实验编号）对应的数值进行计算。 （3）比较实验5与其他4组实验的曲线，你对物质燃烧新的认识是 。将滤纸紧紧揉成团，在实验2的酒精溶液中充分浸泡，取出点燃。观察到的现象与不揉成团时相比，火焰更小。解释原因 。 14．火锅是我国独创的美食,历史悠久,火锅常用的一种燃料是固体酒精。某化学兴趣小组的同学对固体酒精产生了好奇,对其成分进行探究,请你回答下列问题。 【查阅资料】 a.固体酒精是用酒精、氯化钙和氢氧化钠按一定的质量比混合制成。 b.氯化钙、氯化钠溶液均呈中性 【提出问题】 ①酒精中是否含有碳元素? ②固体酒精中的氢氧化钠是否变质? 【实验探究】 (1)按上图所示进行实验,观察到 ,可得出酒精中含有碳元素的结论。 (2)取少量固体酒精于烧杯中,加足量的水充分溶解后静置,发现烧杯底部有白色沉淀,请用化学方程式表示该沉淀是如何形成的: ,由此说明氢氧化钠已变质。 (3)为进一步确定氢氧化钠的变质程度,分组进行探究。甲组同学取烧杯上层清液于两支试管中,按所示进行实验。 实验方案 实验现象 溶液变红 产生 实验结论 清液中有氢氧化钠 清液中有碳酸钠 乙组同学认为甲组实验不能证明清液中一定有氢氧化钠,理由是 。他们另取烧杯中上层清液,加足量氯化钡溶液。充分反应后,静置,取上层清液,滴加酚酞溶液,酚酞溶液变红。 【实验结论】小组同学经过讨论,一致认为该固体酒精中的氢氧化钠已部分变质。 【反思交流】 (1)乙组实验中加足量氯化钡溶液的目的是 。 (2)下列物质能代替实验中的氯化钡溶液的是 (填序号)。 A氢氧化钡溶液 B 稀盐酸 C 硝酸钡溶液 D 氯化钠溶液 15．学完酸、碱、盐性质实验后，化学活动小组在一次实验中进行了如下图所示实验： 实验探究1      实验探究2   【实验探究1】 (1)A中观察到的实验现象是 ；B中发生反应的化学方程式是 。 【实验探究2】小组同学将A、B两支试管中的物质倒入到烧杯C中，充分混合后过滤，同学们对滤液D的成分产生了浓厚的兴趣，进行了进一步的探究活动。 【提出问题】滤液D中除NaC1外，还含有什么溶质？ 【猜想与假设】甲同学：BaCl2 乙同学：Na2SO4 丙同学：Na2CO3，Na2SO4 【实验探究3】 乙同学为了验证自己的猜想，取一定量的滤液D于试管中，向其中滴加适量的硝酸钡溶液，观察溶液中产生白色沉淀的现象。由此乙同学得出结论：自己的猜想成立，甲同学的猜想不正确。 【评价与交流】 (2)请你评价乙同学的结论是否正确 (填正确或错误)。 (3)丙同学继续乙同学的实验，把C烧杯物质过滤得到滤渣，向滤渣中加入足量的 (填化学式)。滤渣的质量变化如图像所示，从而得出滤液D中的溶质为 。通过滤渣质量的变化情况，可以计算出乙同学实验取一定量滤液D中参加反应的两种物质的质量比为 。    【归纳与总结】 (4)上述实验所涉及的反应都是复分解反应，在此类反应前后没有 的改变。 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 $$