2024年中考化学科学探究题专项训练

2024年中考化学科学探究题专项训练 1．实验室有两瓶保管不当的试剂（如图1），左瓶残缺的标签中只剩下“Na”和“10%”字样，已知它是NaCl、NaOH、Na2CO3、NaHCO3中的一种；右瓶是敞口放置的30%的NaOH溶液。同学们很感兴趣，决定对其成分进行探究： （查阅资料） ①Na2CO3和NaHCO3溶液都呈碱性。 ②测定室温（20℃）时，四种物质的溶解度的数据如下 物质 NaCl NaOH Na2CO3 NaHCO3 溶解度g 36 109 215 9.6 （得出结论） (1)根据试剂瓶标注的溶质质量分数10%和上表中的溶解度的数据判断，这瓶试剂不可能是 。 （设计实验并继续探究） 用洁净的玻璃棒蘸取该溶液滴在pH试纸上，测得pH＞7，这瓶试剂不可能是NaCl。 (2)为了检验该溶液是NaOH溶液还是Na2CO3溶液，他又进行了如下实验： 操作步骤 实验现象 结论及化学方程式 取样于试管中，滴加足量的 有气泡产生 该溶液是Na2CO3 乙同学对右瓶敞口放置的溶液展开研究：乙同学根据氢氧化钠固体及溶液在空气中很容易发生变质生成碳酸钠，对其变质情况进行了如下探究。 （猜想与假设）该氢氧化钠溶液已部分变质。 (3)（实验与结论） 实验步骤 实验现象 实验结论 a．取少量该溶液于一支试管中，加入足量 有白色沉淀产生 该氢氧化钠溶液已变质 b．将步骤a所得的液体静置，取上层清液于另一支试管中，滴加 该氢氧化钠溶液已部分变质 （拓展探究） (4)乙同学又尝试通过实验除去该氢氧化钠溶液中含有的碳酸钠，方案如下： 向该溶液中加入适量的 溶液，充分反应后，经过滤操作，即可除去该氢氧化钠溶液中含有的杂质。 (5)丙同学查阅资料得知：碳酸钠与稀盐酸反应分两步进行：Na2CO3+HCl＝NaHCO3+NaCl，NaHCO3+HCl＝NaCl+H2O+CO2↑，他取14.6g变质的氢氧化钠固体样品（不含水）于锥形瓶中，加入50.0g水，充分溶解，再向锥形瓶中滴加的溶质质量分数为7.3%的稀盐酸。实验测得加入稀盐酸的质量与锥形瓶中物质的总质量关系如图2所示。下列说法正确的是______。 A．N点的溶液表示氢氧化钠被恰好完全反应 B．PQ段（不含P点）溶液的pH＜7 C．NP段表示产生气体的过程，a的值为210.2 D．该固体样品中氢氧化钠的质量为8.0g 2．某化学兴趣小组在一个充满O2的密闭容器中加入一定量的碳粉，在高温条件下使其充分反应，待反应结束后，容器中的碳粉已完全消失。该小组成员对容器中反应后的气体进行如下探究： 【提示】①CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O；②浓硫酸能吸水； ③CuOCOCuCO2 【知识回顾】碳充分燃烧和不充分燃烧的产物是不同的。 【提出猜想】 （1）小红对容器中气体的组成提出如下四种猜想，你认为其中明显不合理的有 (填字母)。 A．C和CO  B．只有CO  C．CO和O2的混合气体  D．只有CO2 （2）小明认为容器中的气体还可能是CO和CO2的混合气体；小强认为容器中的气体还可能是 。 【实验探究1】小明为了验证自己的猜想，按如下图所示装置进行探究。 装置B中NaOH溶液的作用是 。 【实验探究2】小强为了验证自己的猜想，将小明的实验改动了一处，并去掉装置E 即可，小强的改动是 。 3．李红同学通过调查得知，自己家庭厨房所用燃料是天然气。她对天然气主要成分甲烷燃烧后生成的气体成分产生了兴趣，进行了如下探究。 【提出问题】甲烷燃烧生成的气体成分都有哪些？ 【查阅资料】 I.无水硫酸铜是白色固体，它遇到水变成蓝色。 Ⅱ.NaOH溶液能吸收CO2气体。 【猜想与假设】 (1)猜想1：CO2和H2O 猜想2：CO和H2O 猜想3： 。 【实验探究】李红同学设计下图所示装置进行探究（夹持装置未画出）： 【现象与结论】 (2)观察到A装置中 的现象，说明甲烷燃烧产生的气体中含有水蒸气。 (3)观察到B装置中的澄清石灰水变浑浊，证明甲烷燃烧有CO2气体生成，请写出B装置中反应的化学方程式： 。 (4)观察到E中澄清石灰水变浑浊和D中 现象，说明甲烷燃烧生成的气体中含有CO。 【交流与评价】 (5)A装置与B装置位置对换 （选填“会”或“不会”）对实验造成影响，C装置的作用是 。 (6)李红认为实验装置的设计还有一处明显不足（实验前已排尽装置内的空气），请提出改进措施： （任写一条）。 (7)通过上述实验得知甲烷燃烧不充分的后果是 。 4．纳米零价铁在环保领域应用广泛，以菱铁矿（主要成分为FeCO3，其它成高温分不参与反应）为原料，制备纳米零价铁的反应为：H2 +FeCO3Fe +H2O+CO2，反应一段时间后，某学习小组对剩余固体的成分进行探究。 查阅资料：①浓硫酸吸水，可以对气体进行干燥 ②H2O能使无水硫酸铜变蓝 ③FeCO3+H2SO4=FeSO4+H2O+CO2 ↑ 【提出问题】剩余固体的成分是什么？ 【作出猜想】 (1)剩余固体的成分：猜想一：Fe；猜想二：FeCO3；猜想三： 。 【实验探究】该学习小组利用下图装置，对剩余固体成分进行探究，请根据以下实验操作及现象回答问题。 (2)将剩余固体放入装置A中，加入稀硫酸，A中产生气泡且溶液变为浅绿色，小芳同学判断猜想一正确，小刚同学认为小芳的判断不合理，理由是： 。 (3)观察到装置B中溶液变浑浊，写出装置B中的化学反应方程式 。 观察到装置D中黑色粉末变红色。 【实验结论】 (4)猜想 正确 【反思交流】 (5)如果将装置 E 去掉， （填“能”或“不能”）验证剩余固体中含有Fe，理由是 。 (6)制备纳米铁时，需要在充满氩气的环境中进行，是因为 。实验结束后，处理实验后的残余药品时，铁粉和铜粉不小心混在了一起，请你设计实验用化学方法提纯铜粉 。 5．化学兴趣小组的同学对酸、碱和盐的性质进行探究，请你参与。 【查阅资料】 ① ②Na2CO3与酸的反应是分步反应，第一步：；第二步： 探究一：探究碱的化学性质 (1)实验A中，推入NaOH 溶液后，可观察到的现象是 。 (2)实验B中发生反应的化学方程式是 ，该反应的基本反应类型为 。 (3)观察到B、C中现象不同，其原因是 （从微观角度分析），D、E现象相同，其反应的微观实质是 。 (4)通过以上实验，可以总结出碱的化学性质有 。 探究二：探究装置A 中CO₂和 NaOH 溶液反应后的溶质 【猜想与假设】 (5)猜想①：NaOH和Na2CO3； 猜想②： ；           猜想③： ； 猜想④：NaHCO3 【设计和实验】 取少量反应后的溶液于试管中，向其中逐滴加入10%稀盐酸，通过数字化仪器测得产生的CO₂ 的质量和加入的稀盐酸的质量如图所示。 【解释与结论】 (6)小组同学一致认为猜想④不正确，你认为该结论是否合理并说明理由 。 (7)经分析，猜想 正确（填序号）。 6．在学习《制取氧气》时，小明突发奇想：除了书上介绍的三种原理，是否可以用其他药品来制得氧气呢？对此，他带领学习小组进行了以下探究。 针对小明的突发奇想，这属于科学探究的 环节。小组同学求助老师得知，可以用一些过氧化物如过氧化钠、过氧化钙等进行试验。 〖提出问题〗过氧化钙可否用于制取氧气。 〖查阅资料〗部分内容如下：过氧化钙(CaO2)室温下稳定，在300℃时分解生成氧气，同时得到氧化钙。当与水接触时，也能生成氧气，同时得氢氧化钙。可做鱼池增氧剂、泳池杀菌剂等。 〖猜想与验证〗 （1）猜想Ⅰ：加热过氧化钙可制取氧气。 实验装置 实验主要过程    ①组装仪器的顺序是： 。 ②检查装置的气密性。操作如下：先将导管一段伸入液面以下，用手紧握试管观察到 ，松手后导管内形成一段水柱。 ③加入过氧化钙，加热，试管口略向下倾斜的原因是 ，导管口有大量的气泡冒出。 ④收集满一瓶气体，当 ，才能开始收集气体。验满的方法是 。 ⑤停止加热，熄灭酒精灯前，应先 。 ⑥检验该气体的方法是 。 实验结论：加热过氧化钙可制取氧气。反应式为 。 （2）猜想Ⅱ：过氧化钙与水反应可迅速制取大量氧气。 实验装置 实验主要过程    ①检验装置的气密性。 ②加入过氧化钙和水后，有少量细小气泡缓慢放出，在导管口几乎收集不到气体。该装置放置到第二天，集气瓶中只收集到极少量气体，振荡试管后，仍有少量的细小气泡缓慢放出。收集并检验所得气体，确为氧气。 实验结论：不能用过氧化钙与水反应迅速制取大量氧气。 分析与反思： ①虽然没有快速收集到大量氧气，但渔民用过氧化钙做增氧剂的原因是 。 ②学习小组希望对此实验进行改进，使该反应加快，你的合理的建议是： 。 7．根据如下装置进行气体的制取和收集，回答下列问题： （1）请写出仪器名称：a. 。 （2）实验室里不使用催化剂制取氧气时，可选用的发生装置是 （填字母）；实验室制取CO2气体时发生反应的化学方程式为 ；收集CO2一般不选用装置D的原因是 。同学用图中装置A、E、F组合制备CO2气体并验证相关性质，则装置A应该先连接装置 （选填“E”或“F ”）；E装置中的现象是 ；装置E和F中分别发生反应的方程式 、 。 （3）若装置A中反应过于剧烈，从安全角度考虑可采取的措施有 （填序号）。 a．用容积较小的锥形瓶 b．将长颈漏斗换成针筒减慢液体的滴加速度 c．加热反应物 d．降低液体反应物的浓度 （4）某化学兴趣小组在老师指导下制取、干燥、收集氨气，并探究氨气的一些性质。 【查阅资料】 a．氨气通常情况下是有刺激性气味的无色气体，密度比空气小，极易溶于水． b．氨水是氨气（NH3）的水溶液，具有碱的性质。 c．碱溶液能使无色酚酞溶液变红。 下图为合成氨的模拟实验装置图（玻璃管中是铁粉和石棉绒组成的混合物）。 步骤：①检查气密性；②使锌粒和稀硫酸反应一段时间；③在Y型管盛有亚硝酸钠和氯化铵饱和溶液的一边加热（NH4Cl + NaNO2 NaCl + 2H2O + N2↑ ）；④到产生氮气较快时，再点燃玻璃管下方的酒精灯进行加热。 ①反应开始前使锌粒和稀硫酸反应一段时间的目的是： 。 ②当锥形瓶中出现 现象,表示有氨气生成。 ③写出玻璃管中生成氨气的化学方程式 。 8．空气中氧气含量测定的再认识。 （经典赏析）教材中介绍了拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分（实验装置如下图）。 该实验中选择使用汞的优点有 （填序号）。 A．实验过程中没有污染 B．在汞槽中起到液封的作用 C．生成的物质加热分解又能得到汞和氧气 D．能将密闭装置内空气中的氧气几乎耗尽 【实验回顾】实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量（装置如下图所示），兴趣小组用该方法测出的氧气含量（按体积计）常常远低于21％。 【提出问题】用红磷燃烧的方法为什么不能准确地测定空气中氧气的含量？ 【进行猜想】（1）装置漏气； （2） ，装置内氧气有剩余； …… 【实验与交流】在老师的指导下，小明进行了多次实验，发现当燃烧过程中，氧气的体积分数低于7%时，红磷无法继续燃烧。因此通过上述实验，测量结果与理论值误差较大。 【实验探究1】小明根据铁生锈的原理（铁生锈是铁的缓慢氧化，是铁与空气中的氧气、水发生化学反应的过程），探究用铁能否准确测定空气中氧气的含量。于是进行了实验（装置如下图所示）。通过7天测得的数据计算出空气中氧气的含量（按体积计）为19.13％。 【交流与反思】与用红磷燃烧的方法相比，用铁丝生锈的方法测定的主要优点及原因： 。 【实验探究2】为了加快反应速率，小明通过查阅资料，利用铁粉、炭粉、氯化钠等物质又进行了实验（装置如下图所示）。 8min后测得的数据如下表： 实验前的体积 实验后的体积 集气瓶内空气 烧杯内蒸馏水 烧杯内剩余蒸馏水 131 mL 90.0 mL 63.6 mL 请计算出空气中氧气含量（按体积计） （计算结果保留一位小数）。 【结论与反思】通过上述实验探究，选择 （填物质名称）进行实验，可较为快速地完成实验并减小实验误差。 【拓展延伸】铜也能与空气中氧气、水、二氧化碳反应而锈蚀，生成铜绿（铜绿的主要成分为碱式碳酸铜）。若将【实验探究1】所用装置中的粗铁丝换成足量的铜丝进行实验，请判断能否比较准确地测定空气中氧气的含量，并说明理由： 。 9．同学们为了探究二氧化碳的性质，在老师的指导下进行如图所示的实验，向一个收集满二氧化碳气体的质地较软的塑料瓶中加入约1/3体积的水，立即旋紧瓶盖，振荡。 (1)同学们观察到 的现象，据此分析得出二氧化碳的物理性质是 。    【提出问题】在二氧化碳溶于水的过程中，有没有发生化学变化呢？ 【猜想与假设】在二氧化碳溶于水的过程中，发生了化学变化。 甲同学所作实验如图I（喷水后放入二氧化碳中）：        【收集证据】 (2)如图I中观察到的实验现象是 ； 结合老师给出的提示，甲同学认为可得出二氧化碳能与水反应的结论。 【反思与评价】 (3)经过思考，乙同学认为甲同学的结论不严密，理由是紫色石蕊纸花同时与二氧化碳和水接触，纸花变红的原因可能是二氧化碳和水发生了反应，也可能是 。 【解释与结论】 (4)经过分析讨论，丙同学又补充了两个实验如上图Ⅱ（喷水）、Ⅲ（直接放入二氧化碳中）所示，观察到的现象都是 ，从而排除了水使紫花变红、二氧化碳使紫花变红的可能性。 (5)老师也给同学们补充进行了如图IV（喷稀醋酸）的实验，经过共同努力，最终得出了正确的实验结论，同时揭示出甲同学所作实验I中产生现象的原因是 （用化学方程式表示）。 【反思总结】 (6)同学们得出结论，要证明没有明显实验现象的化学反应发生了，可以借助类似紫色石蕊这样的物质，来证明有 产生，从而证明化学反应发生了。 10．化学项目式学习小组对某雪饼中的干燥剂很感兴趣，于是对使用后并久置于潮湿空气中生石灰干燥剂成分进行探究。 【猜想与假设】 (1)样品的成分可能是 、和中的一种或两种。 【查阅资料】20℃时溶解度：（微溶于水），。 【设计实验】学习小组设计如下实验进行探究。 【分析与结论】 (2)甲、乙两位同学各取固体粉末1g放入试管中，再加入3mL水，振荡后，温度无变化，说明： 。 (3)甲同学：将悬浊液的试管静置后，取上层清液于另一支试管中，通入，观察到溶液变白色浑浊，该反应的化学方程式是 。 (4)乙同学：向悬浊液的试管中滴入2滴酚酞，振荡、静置后，观察到上层溶液呈红色，下层悬浊物呈粉红色；然后向试管中逐滴加入适量的稀盐酸，观察到上层红色溶液逐渐变为无色；再将试管振荡、静置后，观察到试管上层清液又呈现红色，其原因是 。 【应用与交流】 (5)生石灰要 保存。 【拓展延伸】兴趣小组为了进一步探究固体中是否含有碳酸钙，取一定量样品粉末与足量的稀盐酸反应，并在装置中连接压强传感器，如图一所示；测得实验过程中锥形瓶内气体压强变化情况，如图二所示。 (6)分析图二中曲线，ab段说明样品中 （选填“含”或“不含”）碳酸钙。 (7)c点对应的操作是 。 11．氢氧化钠和氢氧化钙是两种常见的碱，化学活动课上，同学们就这两种物质进行了以下探究。 探究一:小组同学首先进行了如图所示的三个实验。 实验过程中,甲、乙两支试管中都观察到了明显现象。其中乙试管中反应的化学方程式为 ；甲试管中加入CuSO4溶液前,后主要离子种类及个数比的变化如图所示.则“●”代表的离子是 (填离子符号)。丙试管中无明显现象,同学们进一步进行了探究。 探究二: [提出问题]二氧化碳和氢氧化钠能否发生反应? [进行实验]如图所示，三颈烧瓶中充满二氧化碳气体，通过A颈往瓶内注入NaOH溶液,小气球变大。据此现象,小明得出结论:二氧化碳和氢氧化钠能发生反应。小组同学讨论后认为,小明的结论不一定正确，理由是 。于是小组同学通过C颈用注射器继续加入 ，观察到变大的气球又变小了，证明二氧化碳和氢氧化钠发生了反应。 探究三: [提出问题]探究一中反应后的丙试管中，溶质的成分是什么? [进行实验]取适量丙试管中反应后的溶液于丁试管中,加入足量BaCl2溶液，再滴加几滴酚酞溶液，观察到 。由此可确定丙试管溶液中的溶质为NaOH和Na2CO3。判断所加入的BaCl2溶液已足量的方法是 。 [拓展交流]人若长期食用“镉大米”(镉含量超标)会致病;如图所示是水稻对镉的吸收率与土壤pH的关系。欲降低水稻对镉的吸收。下列物质中最适合被施用于稻田的是 (选填序号)。 a.硫酸钾 b.烧碱 c.熟石灰 d.稀盐酸 12．2021年3月20日，三星堆遗址发布最新考古成果，青铜神树、青铜面具等破土而出！“拉瓦锡”小组从生活中的铜制品上提取绿色的铜锈，开启“课外考古”探究。 【查阅资料】①铜锈俗称铜绿，化学式 ，受热易分解；②无水CuSO4为白色粉末，遇水变蓝；③碱石灰是CaO和NaOH的固体混合物；④碳粉不与稀盐酸反应，不溶于稀盐酸。 【发现问题】小组同学将少量铜锈放入试管中加热，发现固体由绿色变成黑色，试管壁上有无色液滴生成。 探究一：生成的黑色固体成分。 【猜想与假设】该黑色固体可能是：①C粉；② ；③C粉和CuO的混合物。 【设计方案】 实验操作 实验现象 实验结论 取少量样品于试管中，加入足量稀盐酸 猜想②正确 探究二：铜锈受热分解还会生成哪些物质。 【进行实验】选择如图所示装置进行验证。 步骤一：连接A和B，打开弹簧夹，通入一段时间的空气； 步骤二：关闭弹簧夹，依次连接装置A→B→ （选填“C→D”或“D→C”）； 步骤三：点燃酒精灯，观察到明显现象后，停止加热。 观察到装置D石灰水变浑浊，说明铜锈受热分解生成了CO2；当观察到无水CuSO4从白色变成蓝色，说明铜锈受热分解生成了 。 【反思与评价】装置中A的作用是 。写出铜锈受热分解的化学方程式： 。 13．某校实验室有一批生锈的铁架台。为了除去铁锈，某兴趣小组的同学从超市购来一瓶“除锈液”。欲对“除锈液”的成分进行探究： 【提出猜想】 “除锈液”的成分中含有 ( 填“酸”、“碱”或“盐”)。 【除锈实验探究】 该组同学向生锈铁架台喷“除锈液”，“泡”一段时间后发现有气泡产生。 【讨论】 小组同学讨论认为也可以用实验室的试剂自制一瓶“除锈液”。小华同学认为选择试剂 合适。请你写出除去铁锈的反应化学方程式 。 【反思】除锈后，为了防止铁架台再锈蚀。你的建议是 。 14．暑假，化学兴趣小组的同学们在帮助老师整理实验室时，发现一瓶标签为“NaOH”的试剂（如右图），围绕这瓶试剂，他们进行了如下探究： 【查阅资料】碳酸钠溶液呈碱性。 (1)小婷为了确定氢氧化钠溶液是否变质，她设计了以下实验：取样，向溶液中滴加无色酚酞溶液，溶液变为红色，她认为氢氧化钠溶液没有发生变质，但小旸同学认为她的观点不正确，原因是 。 (2)小肠设计了如下实验，来探究氢氧化钠溶液是否变质： 实验操作 实验现象 实验结论 取适量样品于试管中，加入足量稀盐酸。 。 氢氧化钠没有发生变质 小优对小肠实验后溶液中的溶质成分产生了浓厚的兴趣，于是进行了进一步的探究活动： 【提出问题】氢氧化钠溶液与稀盐酸混合后，所得溶液中溶质的成分是什么？ 【作出猜想】 (3)猜想一：溶质为NaCl 猜想二：溶质为NaCl、HCl 猜想三：溶质为 。（填化学式） 【实验设计及验证】 (4)请你将下列实验报告填写完整： 实验操作 实验现象 实验结论 取反应后的溶液于试管中，加入 。 。 猜想二正确 (5)小静同学对于氢氧化钠的变质很感兴趣，为此，她设计以下实验来证明CO2和NaOH确实能发生化学反应，实验装置如右图。打开分液漏斗活塞，向装有CO2的锥形瓶中加入NaOH溶液时，观察到 ，证明CO2和NaOH发生了反应。有同学质疑：上述实验设计还不能证明CO2与NaOH发生了化学反应，若要进一步设计实验证明CO2和NaOH肯定发生了化学反应，可将实验中的所用到的NaOH溶液换成 进行对比。 【拓展延伸】对于无明显现象的化学反应，证明它的发生除了可以验证生成物的存在，还可以验证反应物的消失。 15．某小组以“验证二氧化碳与氢氧化钠反应”为主题展开了化学反应可视化的项目式学习。 【方法一】通过验证二氧化碳气体的减少判断反应的发生 探究 实验操作 实验现象 实验结论 一   将氢氧化钠溶液全部注入集气瓶中充分反应 可观察到集气瓶中的气球 。 NaOH与CO2发生了化学反应 二   分别将等体积的氢氧化钠溶液和水同时注入盛有等体积CO2的集气瓶中 一段时间后，盛有红墨水的U型管右面的液面将会 （选填“升高”、“降低”、“不变”）。 思考：探究一实验操作及现象不足以证明氢氧化钠与二氧化碳发生了反应，理由是 ； 【方法二】通过验证碳酸钠物质的生成来判断反应的发生 查阅资料：①CO2、NaOH、Na2CO3与乙醇不反应，本实验条件下CO2在乙醇中的溶解忽略不计。 ②常温下，NaOH易溶于乙醇可形成无色透明溶液，Na2CO3几乎不溶于乙醇。 探究 实验操作 实验现象 实验结论 三    将氢氧化钠用乙醇溶解，向其溶液中通入少量二氧化碳气体 有白色沉淀从溶液中析出 NaOH与CO2发生了化学反应。该反应的方程式为 。 【方法三】通过数字化实验判断反应的发生 探究四：小明同学利用图甲装置，进行了两次实验：    （1）向其中注入50ml氢氧化钠溶液，测定密闭容器中压强变化。 （2）向其中注入50ml水，测定密闭容器中压强变化。同学们采集数据绘制成曲线a、b（如图乙）。根据分析，曲线 （选填“a”或“b”）表示加入氢氧化钠溶液后，装置中压强的变化。 思考：800s时，曲线a表示的溶液显 （填“酸”、“碱”或“中”）性。 【归纳总结】对于没有明显现象的化学反应，可通过验证反应物的减少或 ，从不同的角度证明反应的发生。 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 $$