2024年中考化学重点专题提分训练：科学探究题

2024年中考化学重点专题提分训练：科学探究题 1．探究原子结构的奥秘． 【情景提供】世纪以前，人们一直以为原子是不可分的，直到年，汤姆生发现了带负电的电子后，才引起人们对原子结构模型的探索． 【提出问题】电子带负电，原子不带电，说明原子内存在着带正电荷的部分，它们是均匀分布还是集中分布的呢？ 【进行实验】年英国科学家卢瑟福进行了著名的粒子轰击金箔实验． 实验做法如图和图： 放射源放出粒子（带正电荷），质量是电子质量的倍； 金箔厚度（等于），重叠了层左右的原子； 荧光屏粒子打在上面发出闪光； 显微镜通过显微镜观察闪光，且通过度转动可观察不同角度粒子的到达情况． 【收集证据】绝大多数粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，但是有少数粒子却发生了较大的偏转，并且有极少数粒子的偏转超过，有的甚至几乎达到，像是被金箔弹了回来． 【猜想与假设】粒子遇到电子后，就像飞行的子弹碰到灰尘一样运动方向不会发生明显的改变，而结果却出乎意料，除非原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上，否则大角度的散射是不可能的． 【解释与结论】 卢瑟福所说的“除非原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上”中的“很小的结构”指的是 ． 金箔包含了层金原子，绝大多数粒子穿过后方向不变，说明 ． ．原子的质量是均匀分布的      ．原子内部绝大部分空间是空的 ．原子是实心的                ．原子中心有一个很大的核 在图中线条中，不可能是粒子（带正电）的运动轨迹的是 ． ． ． ． ．． 2．为鉴别水和过氧化氢溶液，某小组同学进行如下探究，请参与回答相关问题。 实验步骤 ①取等体积的两种无色液体分别加入A、B两支试管中； ②分别向两支试管中加入二氧化锰，观察现象 实验现象 A试管中无明显现象；B试管中有气泡产生 结论 A试管所取样品为 ；B试管内的反应式（用化学式书写）为 。 [交流与讨论]（1）过氧化氢和水的组成元素相同，但化学性质不同。从宏观上分析，其原因是 元素的化合价不同；从微观角度分析，其原因是 。 （2）实验后，若要将二氧化锰回收，应该采取的操作方法是 ，实验室 完成该过程所需玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和 。 [拓展]：如何检验B试管内产生的气体（写出操作步骤，实验现象和结论） （1）实验操作 ； （2）实验现象 ； （3）结论 。 3．某校同学们开展金属化学性质的实验探究活动。 （1）某同学设计不同实验方案，验证铁和铜两种金属活动性。 实验步骤 实验现象 实验结论 ①分别取等量的铁片和铜片于两试管中，加入等量的稀硫酸 铁比铜活动性强 ② （2）某小组做镁与稀硫酸反应实验时，发现该反应很剧烈，还观察到试管内产生“白雾”，即对“白雾”进行如下探究：反应过程中，“白雾”产生的可能原因是 。写出镁与稀硫酸反应的化学方程式 。 【提出问题】实验过程中，大家只听见氢气燃烧的爆鸣声而没有看见火焰，小组讨论如何实现氢气持续地燃烧并看见淡蓝色火焰呢？ 【查阅资料】水蒸的存在，对氢气燃烧火焰的传播有很明显的阻滞作用，即水蒸气浓度越高，火焰传播的速度越慢。 【设计实验】经老师指导，同学们将实验进行了改进，如图所示。    【实验操作】取0.3镁条放入装有5.0g稀硫酸的试管中，将试管放入盛有冷水的锥形瓶中，反应开始后，用燃着的木条点燃试管口的氢气，观察到氢气持续燃烧，火焰呈现淡蓝色。 【解释与反思】（3）①锥形瓶中冷水的作用是 。 ②在实验冷却恢复室温的过程中，同学们还发现镁条消失一段时间后试管内部产生了白色晶体。对此“意外”的现象，你的解释是 。请计算此时溶液中溶质的质量分数为 (列出计算式即可)。(室温下硫酸镁的溶解度为33.5g)。 4．某兴趣小组为探究金属活动性强弱，分别做了镁、铝、铜与稀盐酸反应的实验。 (1)比较金属活动性强弱:铝比铜 (填“强”或“弱”)。写出镁与稀盐酸反应的化学方程式: (2)小芳同学做镁与稀盐酸反应的实验时，发现试管中出现灰白色沉淀，该小组同学对灰白色沉淀的成分进行如下探究: [提出假设]假设一:含有氯化镁 假设二:含有镁粉 假设三:含有氢氧化镁 …… [查阅资料]①氯化镁易溶于水: ②在一定条件下镁可与冷水缓慢反应。 [设计并进行实验]各取少量灰白色沉淀加入2支试管中进行如下实验: 编号 实验操作 实验现象 实验1 加入适量蒸馏水、搅拌 沉淀未见减少 实验2 加入适量稀盐酸 沉淀全部溶解，没有气泡产生 [得出结论]由实验1可知，假设 不成立；由实验2可知，沉淀中不含 。 假设三 (填“成立”或“可能成立”或“不成立”)。 [实验反思]实验后同学们请教老师得知，灰白色沉淀的主要成分是碱式氯化镁，碱式氯化镁受热易分解产生氯化氢气体。于是小芳再取少量灰白色沉淀于试管中加热，并将蘸有紫色石蕊溶液的滤纸条悬于试管口，预期的实验现象是 注意:若答对第(3)小题奖励4分.化学试卷总分不超过60分。 (3)为探究镁与稀盐酸反应生成碱式氯化镁的条件.该小组同学进行了如下实验:在小烧杯中加入一定量的盐酸和去除氧化膜的镁带，观察实验现象，并测量溶液pH的变化。结果见下表: 时间/min 0 2 4 8 12 16 20 24 溶液pH 2.0 5.3 7.0 8.6 9.3 9.8 10.0 10.0 实验现象 - 镁带溶解较快，产生大量气泡，无沉淀生成 镁带缓慢溶解，产生气泡速率减慢，溶液变浑浊，烧杯底部有灰白色沉淀 根据表中信息回答下列问题: ①请描述溶液pH变化的规律并解释原因: ②请对生成碱式氯化镁的条件提出猜想，并设计实验证明猜想: 5．实验室里有一瓶未盖瓶塞的碱石灰，某化学实验小组的同学在老师的指导下，以“碱石灰成分探究”为主题开展项目式学习。 任务一：查阅资料 ①碱石灰是氧化钙和固体氢氧化钠的混合物，常用作干燥剂，极易与空气中的水蒸气、二氧化碳反应而变质。 ②BaCl2溶液呈中性， Na2CO3溶液呈碱性。 任务二：探究未盖瓶塞的“碱石灰”样品的成分 【提出猜想】样品中可能含有： 猜想1：Ca(OH)2、NaOH 猜想2：CaCO3、Ca(OH)2、NaOH 猜想3：CaCO3、Na2CO3、NaOH 猜想4：CaCO3、Na2CO3 【实验探究】 Ⅰ、取少量碱石灰样品于烧杯中，加入足量的水并搅拌，过滤后得到滤渣和溶液E。 Ⅱ、向滤渣中滴加过量稀盐酸，产生气泡并得到溶液F。 (1)Ⅲ、取少量溶液E于试管中并滴加酚酞溶液，再滴加过量BaCl2溶液，观察到的实验现象是 。 【实验结论】综合以上结论，证明猜想4正确。 【探究拓展】 (2)化学实验小组取一定量的溶液F于烧杯中，向其中逐滴滴加溶液E，测得烧杯内溶液的pH与所加溶液E的质量关系如图所示，则BC段发生反应的化学方程式为 ，图中 （填“A”或“B”或“C”或“D”）点对应的溶液中所含溶质的种类最少。    任务三：探究未盖瓶塞的“碱石灰”样品中各成分的含量 小组同学另取 “碱石灰”样品30.6g，加入足量稀盐酸。按如图进行实验，实验数据如下：    活塞关闭时整个装置总质量（仪器+药品） 442.2g 打开瓶塞和活塞反应完成后整个装置总质量（仪器+药品） 429.0g (3)根据数据可计算原样品中各成分的含量，其中CaCO3的质量分数是 。（结果精确到0.1%） (4)小组其他同学提出：还可以用更简单的方法测出“碱石灰”样品中各成分的含量，请简述该方案的实验操作步骤： 。 6．某实验小组的同学，在参观实验室时，看到盛有NaOH的试剂瓶上标注“NaOH含量不少于96.0%”。对此产生了研究的兴趣，进行了如下探究： 【提出问题】氢氧化钠中含有什么杂质？ 【查阅资料】工业制取NaOH的反应原理是：，然后蒸发溶剂获得NaOH固体(在化工生产中，原料往往不能完全转化为产品)。NaOH固体敞开瓶口放置空气中容易潮解，还会与空气中的二氧化反应生成Na2CO3。 【提出猜想】 猜想一：NaCl    猜想二：Na2CO3    猜想三： 【实验探究】 （1）甲同学取样溶于水，向溶液中滴加紫色石蕊溶液，观察到液体变蓝色，认为杂质中含有碳酸钠。乙同学认为甲同学的实验不足以证明杂质中含有碳酸钠，理由是 。 （2）乙同学重新设计实验如下： 实验操作 实验现象 实验结论 步骤a：取样溶于水，先向溶液中滴加适量硝酸钡溶液，后向其中滴加过量稀硝酸 有白色沉淀产生， 。 杂质中含有碳酸钠 步骤b：向a所得溶液中继续滴加 。 有白色沉淀产生 杂质中含有氯化钠 【分析交流】步骤a中所得溶液中的溶质除硝酸钠外，还有 。 【拓展与反思】 （3）实验室保存氢氧化钠应注意 。 （4）在混合溶液中，检验某种离子时，需排除离子间的相互干扰。 7．用石蕊溶液染成紫色的干燥纸花，验证二氧化碳的性质。 序号 ① ② ③ ④ 操作 现象 紫花变红 紫花不变色 紫花变红 （1）实验②中的现象为 。 （2）实验③的目的是 。 （3）依据实验①~④的现象，可得出的结论是 。 8．某化学兴趣小组欲用家用制氧机制取“富氧空气”并开展相关探究，进行以下实验。 【查阅资料】：通常情况下人体吸入气体和呼出气体的成分 气体成分% 氮气 氧气 二氧化碳 水蒸气 其它 吸入气体% 78 21 0.03 0.01 0.96 呼出气体% Y 15 3.68 5.44 0.88 (1)氮气在呼吸过程中没有参与化学反应，说明氮气的性质 （填“活泼”或“不活泼”）。 (2)根据上表分析数据Y 78（填“>”或“=”或“<”）。 【实验测定】测定“富氧空气”中氧气的含量 “沸石分子筛”能将氮气等分子吸附，是家用制氧机的关键部件。通过控制按钮，利用变压吸附技术，获得不同浓度的富氧空气，图1为该制氧过程的示意图。    用图3装置测定“富氧空气”中氧气的含量（集气瓶中“富氧空气”体积为100mL，底部残留少量水，燃烧匙内有足量红磷），操作如下： I.往量筒内加入适量水，读出量筒内水的体积为V1=60ml。 Ⅱ.用电点火装置点燃红磷，充分反应。 Ⅲ.冷却至室温后打开止水夹，待右侧量筒内液面不再变化时，排出气球中的气体，调节两边液面在同一水平面上，读出量筒内水的体积为V2=33mL。 回答问题： (3)实验前，用排水法收集“富氧空气”，气体应从装置图2中的管 （选“a”或“b”）通入。 (4)本次实验测得“富氧空气”中氧气的含量为 。 【拓展延伸】“温控保鲜”和“气调保鲜”是两类食品保鲜技术，它们通过降低温度和改变气体成分，达到抑制储藏物细胞呼吸的目的。如图所示是工业上用膜分离技术实现“气调保鲜”的流程。    (5)冰箱中常用的是“气调保鲜”，在空气分离后，进入冰箱保鲜室内的气体是 （填“富氧空气”或“富氮空气”）。 (6)富氧空气中氧气和其他气体的体积比可能是 （填字母）。 A．1:3 B．1:4 C．1：5 D．1:6 9．实验中，小红误将氢氧化钠溶液当成酸滴加到金属锌的试管中，结果发现也有气泡产生，为了解该气体的成分，实验小组进行了以下探究： 【提出猜想】小红猜想是氧气；小敏猜想是氢气；小雨猜想是二氧化碳。 其他同学认为小雨的猜想是错误的，理由是 。 【进行实验】利用图Ⅰ所示的装置分别进行实验。 (1)小红：反应一段时间后，将带火星的木条放在a处，观察到 ，则她的猜想错误。 (2)小敏：①用图Ⅱ所示装置干燥从a导管出来的气体，将管口a与 (填“b”或“c”)端管口连接。 ②反应一段时间，点燃干燥的气体，通过对现象的分析，得出他的猜想正确。 【得出结论】锌和氢氧化钠反应生产氢气和偏锌酸钠()，反应的化学方程式为： 。 【交流讨论】有同学认为，小敏的实验方案有欠缺，步骤②中存在安全隐患，理由是 。 【反思提升】许多重大科学发现，源自对实验中异常现象的大胆质疑，深入研究。下列科学成果是通过对异常现象研究得出的是 (填序号) A 侯德榜潜心研究制碱技术发明了联合制碱法 B 拉瓦锡深入研究前人忽视的异常现象发现了氧气 C 张青莲主持测定了多种元素的相对原子质量 10．化学小组对市售“茶垢清洁剂”进行如下探究。 【查阅资料】 ①市售“茶垢清洁剂”的主要成分是过碳酸钠，化学式为2Na2CO3·3H2O2。 ②过碳酸钠是常用的洗涤助剂。通常状况下，过碳酸钠是白色颗粒状粉末，溶于水时分解生成碳酸钠和过氧化氢。 ③使用方法：将“茶垢清洁剂”粉末倒入容器中，加入50℃～70℃的水，浸泡10分钟，清水冲洗即可。 实验1：验证“茶垢清洁剂”中含有过碳酸钠 【进行实验】在分液漏斗a中加入新配制的“茶垢清洁剂”的饱和溶液。 实验装置 实验步骤 实验现象 实验结论 Ⅰ、打开分液漏斗a的活塞，加入适量溶液后，关闭活塞，然后______。 产生大量气泡，带火星的木条复燃 “茶垢清洁剂”中含有过碳酸钠 Ⅱ、待Ⅰ中反应停止后，打开分液漏斗b的活塞，加入适量溶液后，关闭活塞，将生成的气体通入澄清石灰水。 产生大量气泡，澄清石灰水变浑浊 【解释与结论】 （1）步骤I，关闭活塞后进行的实验操作是 ，产生大量气泡的化学方程式为 。 （2）步骤Ⅱ，分液漏斗b中的液体是 ，依据步骤Ⅱ的现象得出的结论是 。 实验2：探究影响过碳酸钠去茶渍效果的因素 【进行实验】25℃时，取洗碗基料15 g于洗碗机中，分别加入不同质量的过碳酸钠，按照不同洗涤模式对具有相同茶渍的茶杯进行洗涤，洗涤后根据去茶渍效果打分，分数越高效果越好，记录如下： 组别 第1组 （常规洗涤模式） 第2组 （快洗模式） 实验序号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ 过碳酸钠用量/g 0 1 2 3 0 1 2 3 水的硬度/mg·kg-1 250 250 250 250 250 250 250 250 pH 11 11 11 11 11 11 11 11 去茶渍效果打分 2 5 7 9 2 4 6 8 【解释与结论】 （3）第1组实验的目的是 。 （4）对比（填实验序号） 可知，常规洗涤模式比快洗模式去茶渍效果好。 （5）生活中碳酸钠也是常用洗涤剂。继续实验，发现碳酸钠比过碳酸钠去茶渍效果差，其实验方案是： ，记录去茶渍效果打分值。 11．物质发生化学变化的前后，总质量是否发生改变？是增加、减小还是不变？小刘、小李按下面的步骤进行探究：    （1）[作出假设]物质发生化学变化前后总质量不变。 （2）[设计并进行实验]小刘设计的实验装置和选用的药品如图甲所示，小李设计的实验装置和选用的药品如图乙所示，他们在反应前后都进行了规范的操作、准确的称量和细致的观察。 这两个实验所发生的化学反应方程式为： 小刘的实验： ； 小李的实验： 。 （3）[结论与解释]小刘认为：在化学反应中，反应后生成的各物质的总质量与参加反应的各物质的总质量相等。 小李认为：在化学反应中，反应后生成的各物质的总质量与参加反应的各物质的总质量不相等。 你认为 的结论正确，导致另一个实验结论错误的原因是 ；请从原子的角度分析你认为正确的结论的原因 。 （4）[反思与评价]在探究化学变化中反应物和生成物的质量关系时，若是 。 12．某兴趣小组完成“稀硫酸与氢氧化钠溶液反应”的实验后，把废液收集到一个烧杯中，对其组成进行了如下探究。 查阅资料：Na2SO4+BaCl2═BaSO4↓+2NaCl(放热反应)；Na2SO4溶液呈中性。 活动1：定性探究废液的组成 (1)废液中的溶质可能为：①Na2SO4；②Na2SO4、H2SO4；③ 。 (2)取样， (填操作及现象)，说明废液中的溶质为)Na2SO4、H2SO4。 活动2：定量探究废液的组成 取50.0g废液样品于三颈烧瓶中，向其中逐滴加入质量分数为8.0%的氢氧化钠溶液，至恰好完全反应，溶液pH随加入氢氧化钠溶液质量的变化关系如图2所示。冷却到室温，再逐滴加入质量分数为20.8%的氯化钡溶液，溶液温度随加入氯化钡溶液质量的变化关系如图3所示。 (3)氢氧化钠与硫酸反应的化学方程式为 。 (4)加入m3g氯化钡溶液后，静置，上层清液中大量存在的离子是 （用符号表示）。 (5)50.0g废液样品中硫酸钠的质量为 （用代数式表示）。 13．蔗糖是生活中常见的一种物质，某兴趣小组对“蔗糖的组成”进行了探究。 Ⅰ、方案一 已知：①植物的光合作用可表示为： ②淀粉和蔗糖的组成元素相同。 小明同学认为可得出结论“蔗糖是由碳、氢、氧三种元素组成的”。 (1)经查阅，该结论并不合理，无法确定蔗糖中是否含有 元素（写元素名称）。 Ⅱ、方案二 【实验原理】蔗糖隔绝空气受热时可以发生分解反应。 【实验装置】    【实验过程】 用上图所示装置进行实验，实验开始先通入一会儿氮气，然后关闭弹簧夹，点燃酒精灯给蔗糖加强热。 【实验分析及改进】 (2)①先通入一会儿氮气的目的是 。 ②实验时观察到干冷的小烧杯内壁有无色液滴，说明蔗糖中含有氢元素和氧元素。 ③观察到玻璃管中残留有黑色固体，小组同学猜测该黑色固体是单质碳，并继续利用上图所示装置，另选试剂进行验证。实验过程和现象等见下表： 实验过程 实验现象 现象分析 （用化学方程式表示） 实验结论 小烧杯中加入足量的澄清石灰水，往 玻璃管中通入氧气，点燃酒精灯加热 玻璃管中黑色固体燃烧。 C+O2CO2 黑色固体 是单质碳 烧杯内 【实验结论】蔗糖是由碳、氢、氧三种元素组成的。 【实验拓展】 (3)兴趣小组为进一步研究蔗糖，在分析化学实验室进行测试。测得3.42g蔗糖中含有碳元素1.44g，氢元素0.22g，氧元素 g。据此可知蔗糖的化学式为 （填字母）。 A．C6H5NO2 B．C6H12O6 C．C12H22O11 14．小聪同学家新换了水龙头，从说明书上了解到该水龙头是铜质镀铬。好奇的小聪想探究铬(Cr)与常见金属铁、铜的活动性强弱，邀请你一起参加。 【提出猜想】猜想一：Cr＞Fe＞Cu；猜想二： ；猜想三：Fe＞Cu＞Cr。 【查阅资料】（1）铬能与稀硫酸反应，生成蓝色的硫酸亚铬(CrSO4)溶液。 （2）铬是银白色有光泽的金属，在空气中其表面能生成抗腐蚀且致密的氧化膜。 【设计实验】小聪同学取大小相同的三种金属片，用砂纸打磨光亮，分别置于三支试管中，再往其中分别放入等质量的相同质量分数的稀硫酸。 实验 试管1 试管2 试管3 实 验 操 作          实验 现象 铁片表面产生气泡较慢，溶液变为浅绿色 铬片表面产生气泡较快，溶液变成为蓝色 【结论与解释】（3）小聪得到的结论是猜想 正确。 （4）实验前用砂纸打磨金属片的目的是 。 【知识运用】将铬片投入FeSO4溶液中，反应 (填“能”或“不能”)进行。若能进行，请你写出反应的化学方程式 。 【拓展探究】为了测定金属镁样品中镁的质量分数(杂质不含镁元素，不溶于水，也不与其它物质发生反应)，进行了如下实验。    据图计算： （5）实验过程中产生氢气的总质量为 g。 （6）所用稀盐酸的溶质质量分数 。 （7）该金属镁样品中镁的质量分数 。 15．在浓硫酸的催化作用下，固体草酸（H2C2O4）受热分解生成碳的氧化物和水。某化学课外兴趣小组对生成物中碳的氧化物种类进行了如下实验探究： （提出问题）生成物中有哪几种碳的氧化物？ （猜测）猜想1：只有CO，猜想2： ，猜想3：有CO和CO2 （设计实验）基于猜想3，依据CO和CO2的性质，兴趣小组同学设计了如下实验： （实验探究） （1）有两种实验现象都能分别证明草酸分解的气体中含有CO： ①C装置中澄清石灰水不变浑浊，F装置中 ； ②E装置中出现 的现象。 （实验结论）通过实验探究证明：猜测3成立。 草酸分解的化学方程式是 。 （问题讨论） （1）B装置的作用是 ；D装置的作用是 。 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 $$