2024年中考化学专项复习——科学探究题

2024年中考化学专项复习——科学探究题 1．物质性质决定物质用途，用途反应物质的性质。 （一）探究物质的性质。 用上图所示的方法可检验氢气的纯度，根据该图示可以推测出氢气的性质 、 。 （二）探究物质的用途。 水与我们人类的关系非常密切，在生产、生活和科学实验中有广泛的用途，下图的三个实验中都用到水。 （1）三个实验中水的作用各不相同。 B烧杯中的水的作用是： ;C水槽中的水是： 。 （2）B实验方案相比教材的实验方案有个明显的优点，会避免有关不当操作带来的误差，该优点是 。 （三）实验的改进创新。 利用下图装置进行“硫燃烧”的实验：用气卿（能不断鼓入空气的装置）不断地向弯型具支试管中鼓入空气，同时用酒精灯给硫粉加热至燃烧，移去酒精灯，可观察到微弱的淡蓝色火焰：然后停止鼓入空气，再用酒精灯给高锰酸钾加热，使硫在纯氧中继续燃烧，观察到 火焰。 该实验装置的主要优点是在消除有害气体对环境污染的前提下有利于 。推断棉花的作用是 ，烧杯中的氢氧化钠溶液的作用是 。 2．在学习了酸的化学性质之后，某实验小组选用稀盐酸做了如下图所示实验。 请回答下列问题： （1）写出C烧杯中反应的实验现象： 。 （2）D烧杯中，溶液由红色变为 色，说明盐酸与氢氧化钠发生了反应。 同学们进一步对D烧杯中反应后的溶液进行探究，对其溶质的成分(除酚酞外)做出如下猜想。 【作出猜想】 猜想一：只含有一种溶质： 猜想二：含有两种溶质。 为了验证上述猜想 【设计方案】 请完成下列表格。 实验操作 测定结果 得出结论 用玻璃棒蘸取D烧杯中反应后的溶液，滴在pH试纸上，与标准比色卡比较 pH<7 猜想 正确 小组同学选用稀硫酸代替稀盐酸重复实验，证明了硫酸与盐酸具有相似的化学性质。酸有一些相似的化学性质，是因为在不同的酸溶液中都含有相同的氢离子。 【发散思维】 某同学利用一黑色粉末(含氧化铜、铁粉，碳粉中的一种或多种)和未知溶质质量分数的稀硫酸做如下探究，将ag黑色粉末加入盛有100g该稀硫酸的烧杯中，充分反应后，称得烧杯内物质质量为(99.8+a)g，该稀硫酸的溶质质量分数不低于 (填百分数)。 3．某校化学兴趣小组就空气中氧气的含量进行实验探究。 【设计实验】 第一小组同学共同设计了下图所示的A、B两套装置。 第一小组同学实验完毕打开止水夹，进入集气瓶中的水体积小于空气总体积的1/5，你认为导致这一结果的原因可能是(写一条即可) 。 【改进实验】 第二组同学对实验进行反思后，提出了改进方法，如图B所示。 （1）你认为改进后的优点是 。 （2）从实验现象分析可知：氧气约占空气总体积的1/5，氮气约占空气总体积的4/5.本实验能够得到该结论主要是运用了氮气的什么性质，请写出两点 、 。 4．某校学习小组的同学们准备测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数。 【提出问题】如何测定石灰石样品中碳酸钙的质量分数？ 【实验设计】将样品与稀盐酸反应，测定反应后生成 CO2的体积，再根据体积换算为质量，最后根据 CO2的质量求出样品中碳酸钙的质量。下图1为大理石与稀盐酸反应的反应装置，图2用于测量 CO2的体积。 (1)写出图1中仪器的名称：② (2)图1检查装置气密性的方法是： 。 (3)图2装置中油层的作用是 。 (4)图1中，长颈漏斗的下端必须伸入液面以下，这样做的目的是 ，为便于控制反应速率，可用 代替长颈漏斗。 (5) (填操作方法)可使反应前后油层上方气体压强和外界大气压相同，此时排出水的体积即为生成二氧化碳的体积。 【实验拓展】为进一步探究固体状态与产生气体的关系，同学们进行了如下实验：将采集到的样品用水冲洗后晾干，称取20.00g样品平均分成两份，分别与足量相同质量分数的稀盐酸反应进行下列测定(如图 3)，经数据处理得到释放出二氧化碳的质量与反应时间的关系图(如图4)。 (6)图3所示实验中数据记录纸上应该连续记录的实验数据是计时器读数和 。 (7)石灰石与稀盐酸反应的化学方程式 。 (8)由图 4中曲线可以看出，固体物质与液体物质反应，当其他条件相同时，其影响实验的原因是 。 (9)试求样品中碳酸钙的质量分数 (假设样品中其他杂质不参加反应，不考虑水、氯化氢逸出)。 【反思与评价】 (10)有同学认为图3 装置不能准确测定产生的气体的质量，原因是 。 5．小青将实验剩余的 FeCl3溶液倒入含有H2O2的废液缸中，发现有大量气泡产生。 【实验一】为验证该气体成分，他用带火星的木条伸入收集满该气体的小试管中，观察到木条复燃。则该气体中一定含有 。小青认为上述过程中 FeCl3 溶液（含有的粒子为 Fe3+、Cl-和 H2O）作了 H2O2分解的催化剂。 【实验二】为进一步探究 FeCl3溶液中哪种粒子起催化作用，他做了如下图所示的对比实验。若要证明FeCl3溶液中的 Fe3+对H2O2分解起催化作用，除观察到试管 c 中无明显现象外，还需观察到的现象为 。    小竹同学认为由此得出“FeCl3溶液作H2O2分解的催化剂”的结论不严谨，还需要补充实验来进一步探究，他设计了如下实验 【实验三】    请帮助小竹同学完成上述实验方案： ① X 溶液中溶质的化学式为 。 ②上述实验方案中“ ？”处所填内容依次为：过滤、洗涤、烘干、 、 。 【得出结论】要证明 FeCl3溶液作 H2O2 分解的催化剂，须满足以下两个方面的条件： ①从定性角度需观察到 （填序号）中的明显现象。 a.实验一b.实验二c.实验三 ②从定量角度需得到 m1、m2、m3三者之间存在的关系式为： 。 6．实验室常用的干燥剂“碱石灰”是CaO和固体NaOH的混合物，极易与空气中水蒸气和CO2反应而变质．某同学对一瓶久置的“碱石灰”作了如下探究： （1）【猜想】 猜想Ⅰ：没有变质，“碱石灰”只含有CaO、固体NaOH； 猜想Ⅱ：已完全变质，“碱石灰”全部变成了CaCO3和Na2CO3． （3）【实验】如图所示： （3）【判断】 a．若Ca（OH）2、CaCO3和Na2CO3投入到水中不会放热，则由操作②现象判断：猜想Ⅱ（填：成立、不成立） ； b．由操作⑤⑥的现象判断：滤液中含有 （写化学式）；由此判断猜想Ⅰ（填：成立、不成立） ； c．综合a和b的结论，判断该样品变质情况为 ； （4）【拓展】由上述实验说明，实验室中“碱石灰”应 保存；操作③中玻璃棒的作用是 。 7．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】在日常生活中，检验水质软硬的方法是 。若水质为硬水，则洗涤剂最好选择 。 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(，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】同学们讨论后一致认为：表面活性剂去油污的原理是 。 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】该洗涤剂中含有和 【进行实验】 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，再滴加几滴无色酚酞溶液 洗涤剂中含有 和 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 产生白色沉淀 【反思评价】 （1）步骤二中所加稀硝酸“过量”的目的是 （2）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】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，并制作了家庭小贴士，请你与他们共同完成有关内容的叙写 。 8．某化学兴趣小组的同学，为了比较金属 R 与铁、铜的金属活动性强弱，进行如下探究活动： 【查阅资料】金属活动性强的金属可以把金属活动性弱的金属从它的化合物溶液中置换出来。 【进行猜想】对三种金属的活动性顺序做出如下猜想： 猜想一：R>Fe>Cu；             猜想二： Fe>R>Cu；             猜想三：Fe>Cu>R 【收集证据】为了验证哪一种猜想成立，甲、乙、丙三位同学分别展开实验探究。 操作 现象 实验结论 甲 1、将打磨好的R丝插入盛有硫酸铜溶液的试管中 2、将打磨好的铁丝插入盛有硫酸铜溶液的试管中 1．R丝表面有红色固体析出 2． 现象1得出金属活动性 ，故猜想 一定不正确。猜想一正确。 乙 将粗细相同打磨好的R丝、铁丝、铜丝，分别插入体积和溶质质量分数都相同的稀盐酸中 猜想一正确 丙 将粗细相同打磨好的R丝、铁丝，分别在空气中点燃 R丝在空气中剧烈燃烧，铁丝在空气中不燃烧 铁丝与硫酸铜反应的化学方程式 。 【交流反思】三位同学交流讨论后认为，比较金属活动性强弱的方法有多种。你认 为甲同学实验 （填“合理”或“不合理”），理由是 。 【归纳总结】他们总结得出比较金属活动性强弱的常见方法有： （1）金属与某些金属化合物溶液反应 （2）金属与酸溶液反应 （3）金属与氧气反应，铁在氧气中燃烧现象 。 9．为粗略测量空气中O2与N2的体积比，某学生设计了如图所示的实验装置进行实验。实验时，先关闭弹簧夹k，将螺旋状的铜丝在酒精灯火焰上灼烧后迅速插入大试管，接触试管底部的过量的白磷，然后立即塞紧橡皮塞。由于白磷的着火点（燃烧所需的最低温度）比红磷低得多，因此反应很容易发生，可观察到大试管中产生大量的白烟。    试回答以下问题： （1）待试管冷却后打开弹簧夹，此时可观察到的现象为 ，据此可证实空气中O2与N2的体积比大约为 ； （2）如果装置气密性不好，则测出的O2与N2的体积比将 （填“偏大”、“偏小”、或“不变”）。 （3）可以选用白磷进行该实验，从反应物性质及生成物的状态等角度考虑，其中的原因有： ； ； ； 10．某品牌威化饼干的配料如图，研究性学习小组对其部分成分进行相关探究。 巧克力香草牛奶味威化饼干 配料表：小麦粉，白砂糖，植物油，乳粉，玉米淀粉，麦芽糊精，乳清粉，食用香精，大豆磷脂，食用盐，碳酸氢钠 【查阅资料】 ①饼干制作烘焙过程中，配料中的碳酸氢钠全部受热分解转化为碳酸钠，而碳酸钠不分解。 ②碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物。 【实验准备】 称取质量为mg的饼干样品放入烧杯中，加入适量蒸馏水，充分溶解后过滤，将滤液通过半透膜渗析（除去蛋白质等有机物），得到待检液。将待检液平均分为甲、乙两等份。 任务一：定性验证饼干样品中的有关成分 【实验验证】 (1)请完善下面的表格。 实验步骤 实验现象 实验结论 Ⅰ、取少许待检液甲于试管中，滴入过量稀硝酸 有 产生 饼干中含有碳酸钠 Ⅱ、向步骤Ⅰ反应后溶液中滴入少量硝酸银溶液 有白色沉淀产生 饼干中含有 任务二：定量测定饼干样品中碳酸钠的质量分数 【实验探究】 小组同学用待检液乙进行如图实验。 主要步骤： ①……后装入药品；       ②通入一段时间N2；      ③称量装置C的质量为m1g； ④滴加稀硫酸充分反应；   ⑤再通入一段时间N2；    ⑥称量装置C的质量为m2g。 【实验分析】 (2)步骤①中省略号处的操作是 ；装置C中发生反应的化学方程式为 。 【实验结论】 (3)该饼干样品中碳酸钠的质量分数为 （用m、m1、m2表示）。 【反思评价】 (4)在探究过程中，下列因素会导致所测样品中碳酸钠质量分数偏小的是 （填字母序号）。 a．省略步骤②    b．省略步骤⑤    c．去掉装置D 11．某学习小组的同学对过氧化氢分解反应进行了探究。 Ⅰ．【探究一】过氧化氢分解反应中二氧化锰的作用分别取5mLH2O2溶液进行实验，测定产生4mLO2所需时间。实验结果记录如下： 序号 温度/℃ MnO2/g 反应时间/s ① 35 0 t1 ② 55 0 t2 ③ 20 0.1 1 （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“＞”、“=”或“＜”）。 （2）能说明二氧化锰能加速过氧化氢分解的是实验 （填实验序号）。 【交流讨论】MnO2属于氧化物，其他类似的氧化物能否起到和MnO2一样的催化作用？ Ⅱ．【探究二】探究CuO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试管上方带火星的木条复燃 CuO （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 CuO质量未变 ③    C试管上方带火星的木条 D实验中黑色的氧化铜变 CuO可作过氧化氢分解的催化剂 【得出结论】过氧化氢分解快慢受温度、催化剂等因素影响。 12．用红磷燃烧测定空气中氧气的含量实验： （1）如图该实验中，红磷需稍过量，目的是 ，集气瓶中留水的作用 。 （2）待该物质熄灭并冷却后，打开弹簧夹观察到的现象是 。 （3）某同学测得的空气中氧气的体积分数小于理论值原因可能是 （填序号）。 ①装置气密性不好              ②红磷点燃后未立即塞紧橡皮塞 ③弹簧夹未夹紧                ④未冷却到室温就打开弹簧夹 （4）利用如下图装置进行实验（两支玻璃管内径相同）。实验前K1、K2、K3均已关闭。 实验装置 测定空气中氧气含量 左管中燃烧匙盛有足量白磷，右管盛有水 Ⅰ光照引燃白磷 Ⅱ待白磷熄灭，冷却，打开K2，至液面不再变化，右管中液体的高度为h1 实验：打开K2，右管中液面下降，原因是 ；计算空气中氧气体积分数为 （用h0、h1表示）；用该方法测定氧气含量的优点是 。 13．兴趣小组的同学对做完氢氧化钠与稀硫酸反应后溶液中溶质的成分进行了探究，请和他们一起完成实验探究。 【提出问题】溶液中溶质的成分是什么？ 【做出猜想】猜想一：Na2SO4；猜想二：Na2SO4和 ；猜想三：Na2SO4和NaOH．猜想四：Na2SO4、NaOH和H2SO4。 【查阅资料】①Na2SO4溶液显中性；②Al与强碱NaOH溶液反应生成偏铝酸钠（NaAlO2）、水和氢气。 实验操作 实验现象 实验结论 甲同学实验 取中和反应后的溶液少许于试管中，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 猜想二成立 乙同学实验 取中和反应后的溶液少许于另一试管中，项试管中滴加几滴无色酚酞试液 溶液变 色 猜想三成立 【交流反思】①同学们一致认为猜想四不成立，理由是 （用化学方程式回答）。 ②丙同学对甲同学实验的准确性提出了疑义，其理由是 。丙同学认为要想验证猜想二是否成立，可以将药品换为 或 （填两类不同物质名称），若通过观察没有气泡产生，则可以证明猜想二 。 ③该组同学经过充分讨论，一致认为猜想三成立，则甲同学的实验是铝片和 发生的反应。 14．某兴趣小组想证明稀硫酸与氢氧化钠溶液混合后，虽然无明显现象，但确实发生了化学反应，请你参与他们的探究活动。 【设计实验】 （1）探究稀硫酸与氢氧化钠溶液的反应： 当观察到图一烧杯中出现 的现象时，可确定稀硫酸与氢氧化钠溶液发生了化学变化，反应的化学方程式为： 。 （2）探究实验后烧杯内是否存在过量的硫酸： 同学们设计以下实验方案： 实验方案 实验步骤 实验现象 实验结论 方案一 取样，滴入适量的氯化钡溶液 出现白色沉淀 稀硫酸过量 方案二 取样，滴入几滴紫色石蕊溶液 溶液变红 稀硫酸过量 上述设计的实验方案中，正确的是 （填“方案一”或“方案二”），另外一个实验方案错误的原因是 。 【交流与反思】图二是小明和老师一起向氢氧化钠溶液中逐渐滴入稀硫酸时用数字化实验测定的反应溶液温度（T）和pH的变化曲线。 （1）在0﹣60秒pH变化不大可能的原因是 。 （2）从图二你还能获得的一条信息是 。 15．用实验证明碳酸型饮料（如汽水）中含有二氧化碳。 (1)兴趣小组同学用如图所示的装置进行实验：打开汽水瓶盖，立即塞上带导管的橡皮塞，将导管另一端伸入装有试剂的试管中。甲、乙两位同学分别用不同的试剂进行实验。 甲同学在试管中加入少量澄清石灰水，观察到试管内 ，由此得到结论：该汽水中含有二氧化碳。 乙同学在试管中加入少量紫色石蕊溶液，观察到试管内 ，乙同学认为也能得到甲同学的结论。 【评价反思】兴趣小组的同学对甲、乙两位同学的实验方案进行评价。 (2)丙同学认为甲同学的方案比较合理，其试管中发生反应的化学方程式为 。 (3)丁同学质疑乙同学的方案不够严密，认为也可能是该汽水中的柠檬酸随气体进入试管，而引起紫色石蕊溶液的变色。兴趣小组的同学针对丁同学提出的质疑进行了如下探究： ①查阅资料：柠檬酸为无色晶体，易溶于水和酒精；常温稳定，熔点为153℃，熔化后沸腾前分解，分解温度约为175℃；柠檬、柑橘等水果中含有柠檬酸。 ②乙同学在自己实验的基础上，未增加任何试剂，接着进行了一步实验操作，该操作是 ，该反应的化学方程式为 ，可观察到 可以确认不是因为柠檬酸而引起紫色石蕊溶液的变色。 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 $$