2024年中考冲刺化学精练册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．某化学兴趣小组的同学将一定量的铁与浓硫酸加热，发现铁完全溶解，并产生大量的气体X。该兴趣小组同学欲通过实验探究气体X的成分。    (1)猜想假设 猜想一：甲同学认为气体X为 猜想二：乙同学认为气体X为 猜想三：丙同学认为气体X为 。 【资料查阅】 ①气体使酸性高锰酸钾溶液褪色 ②无水硫酸铜是白色粉末，遇水变蓝色 (2)设计实验兴趣小组的同学设计了如图所示实验装置对气体成分进行验证，请按要求填写表格。 实验步骤 实验现象 实验结论 ① C中酸性高锰酸钾溶液颜色变为无色 证明气体X中含有 ② E中粉末 F中固体 证明气体X中含有H2 (3)写出装置E中反应的化学方程式 。 思考与讨论 (4)实验中的硫酸铜工业制法有以下三种方案 方案一：2H2SO4（浓）+CuCuSO4+SO2↑+2H2O 方案二：将废铜屑倒入稀硫酸中，控温80°C并通入空气，生成硫酸铜和水。该反应的化学方程式为 。 方案三：Cu+4HNO3（浓） Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O，Cu（NO3）2+H2SO4CuSO4+2HNO3。请选出较好方案并阐述理由： 。 2．草木灰中富含钾盐，主要成分是碳酸钾，还含有少量氯化钾和硫酸钾。化学小组的同学从草木灰中提取钾盐，并检验其部分成分。请根据部分盐溶解性表和学过的知识回答下列问题： 部分盐的溶解性表（室温） 阴离子/阳离子 NO3﹣ Cl﹣ SO42﹣ CO32﹣ K+ 溶 溶 不 溶 Ba2+ 溶 溶 不 不 Ca2+ 溶 溶 微 不 Ag+ 溶 不 微 不 实验一：分离提纯 ①取适量草木灰样品，研碎。 ②将研碎的草木灰样品置于烧杯中，加入适量的蒸馏水溶解。 ③过滤 ④蒸发结晶。将滤液加入蒸发皿中，用酒精灯加热，并用玻璃棒不断搅拌。 步骤③过滤需要的玻璃仪器有 ； 步骤④中，用玻璃棒搅拌的目的是 。 实验二：验证成分 （1）验证碳酸钾存在：取少量实验一所得的晶体置于烧瓶中，按如图所示的装置实验，则试管中装的药品是 ，证明晶体中含有碳酸钾的实验现象是 。烧瓶中发生反应的化学方程式是 。    （2）验证硫酸钾存在： 甲同学取少量实验一所得的晶体于试管中，加蒸馏水溶解后，再加入氯化钡溶液，产生白色沉淀，于是他得出晶体中含有硫酸钾的结论。 乙同学认为，甲同学的方案不合理，其理由是： 。 乙同学继续向甲同学所得白色沉淀中加入过量的 ，观察到 ，证明了晶体中硫酸钾的存在。 3．海水晒盐可制得粗盐，粗盐除氯化钠外，还含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等杂质，以下是某化学兴趣小组制定的一套制备精盐的实验方案，步骤如图所示：    【查阅资料】可溶性钡盐有剧毒，可以导致蛋白质变性，破坏体内一系列生理活动。 （1）步骤①中溶解粗盐时所加水的质量不宜过多，也不宜过少，过少会造成精盐的产率 （填“偏高”或“偏低”）。沉淀B中共有 种物质。 （2）符合试剂X要求的是 （选填字母）。 A 碳酸钙 B 氢氧化钡溶液 C 氢氧化钠溶液 D 氢氧化钙溶液 E 氢氧化钾溶液 （3）甲乙同学为了证明滤液C是否有盐酸剩余，设计了下列实验方法进行实验探究。 【实验探究】 实验 实验操作 实验现象 实验结论 甲 取样，加入足量AgNO3溶液。 盐酸有剩余。写出盐酸发生反应的化学方程式 。 乙 取样，加入适量的 溶液。 有气泡逸出 盐酸有剩余。 丙同学认为甲的实验方案不严密，请说出理由 。 4．劳动是一种美德，在劳动中可以发现并学习新知识。小明在洗衣服时，对家里的洗涤剂产生了兴趣。他联系了项目学习小组的其他同学，对洗涤剂种类、去污原理、成分等展开了项目式学习。 任务一：认识洗涤剂种类 【查阅资料】常用洗涤剂包括肥皂和合成洗涤剂。肥皂在软水中有良好的去污作用，但在硬水中洗涤效果很差，在酸性介质中会完全失去洗涤能力。合成洗涤剂的去污作用不受水质软硬的影响。 【分析交流】 (1)在日常生活中可用 来检验水的软硬程度。若水质为硬水，则洗涤剂最好选择合成洗涤剂。 任务二：了解洗涤剂去污原理 【咨询老师】同学们咨询老师，知道了洗涤剂由助洗剂(Na2CO3、Na2SO4等)，表面活性剂和添加剂组成。表面活性剂能使油污在水中分散成无数细小的液滴并随水流动，从而使油污从衣物上分离出来。 【小组讨论】 (2)同学们讨论后一致认为：表面活性剂去油污发生的作用是 (选填“乳化”或“溶解”)。 任务三：探究洗涤剂成分 小明拿来家里的合成洗涤剂，在实验室里与同学们对其中的部分成分进行了探究。 【猜想假设】该洗涤剂中含有Na2CO3和Na2SO4 【进行实验】 (3) 实验步骤及操作 实验现象 实验结论 步骤一 取少量水于试管中，向水中加入少量合成洗涤剂，再滴加几滴 溶液 溶液变为红色 洗涤剂中含有Na2CO3和Na2SO4 步骤二 另取少量水于试管中，向水中加入少量合成洗涤剂，再向其中滴加过量稀硝酸 有气泡冒出 步骤三 取步骤二的剩余液体少许于试管中，向其中滴加 BaCl2溶液 【反思评价】 (4)步骤二中所加稀硝酸“过量”的目的是 。 (5)步骤三中发生反应的化学方程式为 。 任务四：制作洗涤剂家庭小贴士 【成果展示】 (6)同学们从洗涤剂的使用环境、环保要求，资源节约等角度进行了要点总结，使用洗涤剂时应注意 。 5．在抗击“新冠肺炎”时武汉修建了火神山医院，火神山医院在建造过程中用到了HDPE膜。HDPE膜具有极好的抗冲击性和防潮性，听完老师的描述后，同学们对HDPE膜的组成元素产生了浓厚的兴趣，进行了如下探究。 【提出问题】HDPE膜由什么元素组成？ 【查阅资料】（1）HDPE膜能够燃烧，燃烧可能生成一氧化碳；（2）碱石灰主要成分是氢氧化钠固体和氧化钙固体。 【实验活动一：制取氧气】用如图置制取并收集氧气。 （1）写出仪器①的名称 ； （2）反应的化学方程式为 ； （3）收集氧气时气体应从 端通入（填“a”或“b”）。 【实验活动二：探究HDPE膜的组成元素】 如图所示，先通入干燥氮气，再将4.2g的HDPE膜样品在一定质量的氧气中点燃，并将燃烧产物依次通过装置A、B、C、D（装置中每步反应均进行完全）。 装置质量 装置A的质量 装置C的质量 实验前 100.0g 100.0g 实验后 105.4g 113.2g 【实验记录】 【实验结论】通过对实验数据进行分析得出HDPE膜由 元素（填元素符号）组成。 【反思拓展】 （1）装置A中浓硫酸的作用是 。 （2）实验中观察到装置B中黑色粉末变成红色，证明燃烧产物中有 。 （3）装置C中发生的化学反应方程式为 。 6．关于酸的研究是一项重要的课题。其小组以“研究硝酸(HNO3)的性质”为主题开展了以下项目式学习。 【任务一】硝酸的物理性质 (1)同学们通过查阅资料可知，纯硝酸为无色透明液体，有窒息性刺激气味。浓硝酸含量为68%左右，无色透明，易挥发，在空气中产生白雾(与浓盐酸相同)，浓硝酸敞口放置浓度会 (填“变大”“不变”或“变小”)。 【任务二】硝酸的化学性质 (2)①不稳定性：浓、稀硝酸性质相差很大，如稀硝酸相对稳定，但浓硝酸不稳定，遇光或热会分解而放出二氧化氮、水和某助燃单质。请写出浓硝酸受热发生反应的化学方程式： 。 ②强酸性：稀硝酸具有酸的通性，将氧化铁加入装有稀硝酸的试管中，观察到的现象是 。 ③强氧化性：小组同学将紫色石蕊溶液滴到装有浓硝酸的试管中，发现紫色石蕊溶液先变红后褪色。 【提出问题】紫色石蕊溶液褪色的原因是什么？ 【猜想假设】 (3)甲同学：紫色石蕊溶液变质了。  乙同学： 。 【实验与结论】 (4)同学们认为甲同学的猜想不合理，理由是 。 为了验证自己的猜想是否正确，乙同学设计了如下实验方案。 实验步骤 实验现象 实验结论 分别取2mL稀硝酸和2 mL浓硝酸于2支试管中，依次滴加2滴紫色石蕊溶液 稀硝酸：溶液变为红色 浓硝酸：溶液先变红后褪色 乙同学猜想正确 (5)工业上以氨气为原料制备硝酸的过程如图1所示。某课外小组认真分析了工业制取硝酸的流程及反应原理，设计了如图2所示的实验装置制备硝酸，试回答下列相关问题： ①完成图1工业上在一定条件下用氮气制取NO的化学方程式： ，然后产生的NO被氧气氧化成NO2；NO2和水反应生成硝酸和NO。 ②图2中通入的气体是 ，其目的是 。 ③盛有Na2CO3溶液的烧杯作为尾气处理装置有点缺陷，某兴趣小组的同学把图2右边装置改进成如图3所示的装置，这样改进的优点是 。 7．已知空气的主要成分是氮气和氧气，某课外活动小组设计了测定空气中氧气含量的实验，实验装置如图所示： （1）实验中红磷需稍过量，其目的是 ，待红磷燃烧停止，白烟消失并冷却后，打开弹簧夹，观察到 ，由此可知氧气约占空气总体积的五分之一，下列氮气的性质中，与本实验无关的是： 。 A．无色无味 B．难溶于水 C．不能燃烧也不支持燃烧 D．不与红磷反应 （2）如果实验中，打开弹簧夹后，几乎没有水进入集气瓶中，其原因可能是 。 （3）若将红磷换成蜡烛，该实验能否获得成功？ ，理由是 。 8．关于燃烧的研究是一项重要的课题。某课外小组以“探究燃烧的奥秘”为主题开展项目式学习。 【任务一】探究燃烧的条件 【初步探究】实验的主要步骤如下：①从长颈漏斗向瓶内迅速注入60℃的热水至刚刚浸没白磷；②将白磷放在燃烧匙内，塞好胶塞；③白磷燃烧熄灭后，瓶内水面上升，最后淹没白磷；④检查装置的气密性；⑤连接好注射器，向瓶内推入空气，瓶内水面下降，当白磷露出水面时立即燃烧停止推入空气。 (1)以上步骤正确的实验操作顺序是④ ③（填序号）。 (2)瓶内水面上升的原因是 ，对比⑤中白磷露出水面前后的现象，说明燃烧需要的条件是 。若把的热水换成冷水，并重复以上实验步骤进行对比，该实验还能得出燃烧需要的条件是 。 (3)该实验装置有什么优点： 。 【提出问题】白磷燃烧熄灭后，瓶内究竟有没有氧气剩余？ 【深入探究】定量检测白磷在瓶内燃烧时氧气的体积分数的变化，结果如图2所示。 【反思交流】 (4)下列关于实验的分析正确的是________（填序号）。 A．白磷燃烧前集气瓶中只含有氧气 B．白磷熄灭的原因是瓶内没有氧气 C．当氧气浓度低于一定浓度时白磷不能继续燃烧 (5)通过数据分析，你对燃烧需要氧气有什么样的新认识 。 【任务二】调控燃烧。 (6)有一种灭火器为液态二氧化碳灭火器，若灭火器中液态二氧化碳大约为时，喷出的气体二氧化碳约，请从微观角度解释该变化 。 (7)二氧化碳灭火的原理是： 。 9．兴趣小组对“化学反应前后物质的质量关系”进行探究，实验方案如图： 【分析交流】 (1)方案A中红磷燃烧的现象为 。 (2)方案B中铁与硫酸铜反应的化学方程式为 。 两个方案反应前后天平均保持平衡，说明上述两个化学反应前后物质的总质量不变。 【发现问题】方案A中因有氧气参加反应，故采用密闭装置。但方案B中铁与硫酸铜反应，反应物和生成物都没有气体，为什么也要用密闭装置呢？ (3)于是在老师的指导下，小组同学再次实验，并使用pH传感器测定锥形瓶内溶液pH，其数据如图。分析图像可知，反应开始阶段溶液的酸性逐渐 (填“增强”或“减弱”)，那么导致这一现象出现的原因又是什么？ 【提出猜想】 猜想甲：硫酸铜溶液和铁作用所致；猜想乙：硫酸铜溶液和空气作用所致；猜想丙：硫酸铜溶液、铁及空气共同作用所致。 【进行实验】 (4)为验证上述猜想，现提供如下用品：用煮沸并迅速冷却的蒸馏水配成4%的硫酸铜溶液、洁净的铁钉、pH传感器等，实验过程如表，请完成表格中①、②两处填空。 实验序号 实验1 实验2 实验3 实验内容 (部分仪器略去) 实验现象 pH先减小后略增大 pH略增大 pH不变 实验结论 猜想 成立 ① ；② ； 【反思拓展】 (5)通过以上探究活动，请分析方案B中用橡胶塞形成密闭装置的原因可能是 。 10．某化学小组在水中加入少量含酚酞的硫酸钠溶液，如图示做电解水实验，通直流电一段时间后，两极产生气泡，负极附近溶液呈红色。 气体a、b的体积比约为 ，写出电解水化学方程式 。 【提出问题】电解后负极附近溶液的溶质含有什么成分？ 【查阅资料】硫酸钠溶液呈中性。 【提出猜想】 猜想一：硫酸 猜想二：氢氧化钠 猜想三：硫酸钠和 混合物 猜想四：硫酸钠和硫酸混合物 经分析，同学们一致认为猜想 错误，理由是 。 【实验探究】 步骤 实验操作 实验现象 实验结论 一 取试管②中少量溶液于另一试管中，滴入过量在氯化镁溶液 产生白色沉淀且 。 猜想三成立， 二 取步骤一反应后试管中上层清液于另一试管中，加入 溶液。 。 【解释与拓展】电解过程中取出少量试管①和②中的溶液进行检验，发现试管①溶液中含有硫酸，将两溶液混合发生的反应属于 反应（填基本反应类型）。 11．化学小组在做“铁在氧气中燃烧”的实验时，进行了一系列探究活动。 探究一：“火星四射”的现象与铁丝含碳量的关系： 实验操作 实验现象 实验结论 实验1：取直径0.38mm的纯铁丝在氧气中燃烧 无火星，生成较少黑色固体 铁丝燃烧的化学方程式是 ；通过铁丝燃烧的实验现象能得出的结论是 实验2：取直径0.38mm，含碳0.1%的铁丝在氧气中燃烧 较少火星，生成较少黑色固体 实验3：取直径 mm，含碳0.3%的铁丝在氧气中燃烧 明显的火星四射，生成较多黑色固体 探究二：铁丝燃烧所需氧气的体积分数的最低值。 取长短相同，直径均为0.38mm的铁丝，分别在体积分数为90%，70%，60%，55%的O2中实验。 （1）实验现象如下： 氧气含量 90% 70% 60% 55% 实验现象 燃烧剧烈，燃烧时间长，效果好 ，燃烧时间短，效果较好 燃烧比70%弱，燃烧时间更短，实验成功 难以燃烧，只是发红 （2）用下图装置收集一瓶含氧气的体积分数约为60%的气体。在150mL集气瓶里装满水，塞紧橡胶塞并关闭活塞b，打开活塞a通入氧气，当量筒内收集到 mL的水后，立即关闭活塞a并打开活塞b通入空气，即可得到含氧气的体积分数约为60%的气体（提示：空气中氧气的体积分数约为五分之一） （3）通过上述实验可知，铁丝燃烧所需氧气的最低体积分数为 。 （4）小明指出上述关于铁丝燃烧所需氧气最低浓度的结论不合理，理由是 。 12．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。为探究催化剂的种类对氯酸钾分解速度的影响，甲设计以下对比实验： Ⅰ．将3.0g KClO3与1.0g MnO2均匀混合加热 Ⅱ．将x g KClO3与1.0g CuO均匀混合加热 在相同温度下，比较两组实验产生O2的快慢。 Ⅰ中反应的化学方程式是 ； Ⅱ中x的值应为 。 【反 思】 单独加热KClO3时反应缓慢，加入MnO2或CuO后反应明显加快，若要证明MnO2和CuO是该反应的催化剂，还需要增加实验来验证它们在化学反应前后的 和 是否改变。 13．某化学兴趣小组阅读课外资料得知，双氧水分解除了二氧化锰作催化剂，还可以用氧化铜等物质作催化剂，于是对氧化铜产生了探究兴趣。 【提出问题】氧化铜是否也能作氯酸钾分解的催化剂？它是否比二氧化锰催化效果更好？ 【设计实验】以生成等体积的氧气为标准，设计了下列三组实验：（其他可能影响实验的因素均忽略） 实验序号 KClO3质量 其他物质质量 待测数据 ① 1.2g / ② 1.2g CuO 0.5g ③ 1.2g MnO20.5g (1)上述实验测量的“待测数据”是 ； (2)若实验②比实验①的“待测数据”更 （填“大”或“小”），说明氧化铜能加快氯酸钾的分解速率； (3)对实验②反应后的固体加水溶解、过滤、洗涤、干燥，称量得到0.5g黑色粉末，这是为了证明氧化铜的 在反应前后没有改变。 (4)设计实验③和实验②对比的目的是 。 【预期结论】 (5)氧化铜还能作氯酸钾分解的催化剂。写出此反应 。 【评价设计】 (6)你认为上述实验探究不能证明氧化铜能作氯酸钾分解的催化剂的理由是 。 【实验拓展】 (7)大家从课外资料上还获得下列信息：氧化铁、硫酸铜、猪肝、马铃薯等也可以作过氧化氢分解的催化剂。下列有关催化剂的说法正确 。 A．二氧化锰可作任何反应的催化剂 B．同一个反应可能有多种催化剂 C．催化剂一定能加快反应速率 D．没有催化剂化学反应不能发生 14．某化学兴趣小组欲探究CO2与NaOH溶液反应后所得溶液中的溶质组成。 【查阅资料】 1．Na2CO3+CO2+H2O＝2NaHCO3 2．NaHCO3可以与碱溶液反应，生成Na2CO3 3．Ca（HCO3）2能溶于水 【提出合理猜想】 猜想一：溶质为Na2CO3 猜想二：溶质为 NaHCO3 猜想三：溶质为Na2CO3，NaHCO3 猜想四：溶质为 ； 【验证猜想】 假如猜想三成立，请你根据下列提供的试剂，完成实验报告。可选试剂：NaCl溶液、NaOH溶液、CaCl2溶液、稀盐酸（每种试剂可重复选用） 实验步骤 实验现象 实验结论 ①取反应后的溶液样品于试管中，滴加 溶液 Na2CO3存在 ②向步骤①的试管中继续添加所滴加的试剂，直至 ，过滤后得滤液。 / NaHCO3存在 ③向步骤②所得的滤液中加入试剂 方法一：加入； 方法二：加入 。 有白色沉淀生成 15．露天焚烧垃圾，会对空气造成污染。某兴趣小组在实验室相对封闭的装置内燃烧某种含碳、氢、氧元素的垃圾，对产生的废气成分进行探究，请你参与探究并回答有关问题。 【提出问题】燃烧该垃圾产生的废气成分是什么？ 【查阅资料】①浓硫酸是一种常见的干燥剂； ②白色无水硫酸铜固体遇水会变为蓝色。 【作出猜想】猜想一：CO2、H2O； 猜想二： ； 猜想三：CO2、CO、H2O。 【实验探究】将该垃圾燃烧产生的废气依次通过下图所示装置（部分夹持、固定装置省略）进行验证。 【记录实验现象】装置A中的实验现象为 ；C中的实验现象为黑色固体变红；D中的实验现象为澄清石灰水变浑浊。 【实验结论】 燃烧该垃圾产生的废气成分是CO2、CO、H2O。 【交流与解释】（1）装置B的作用是 ，发生反应的化学方程式为 。 （2）装置E处气球的作用是 。 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 $$