2024年中考化学考点分类训练：科学探究题

2024年中考化学考点分类训练：科学探究题 1．某同学在做“氢气在空气中燃烧”实验时，对生成物的成分产生了质疑：水和过氧化氢具有相同的组成元素，那么氢气在空气中燃烧除生成水外，是否还有过氧化氢生成呢？带着疑问，该同学利用如图所示实验装置进行了以下探究。    【提出猜想】氢气在空气中燃烧除生成水，还有过氧化氢生成。 【查阅资料】 ①在一定条件下（低温环境下），氢气在空气中燃烧除生成水外，还有过氧化氢生成。 ②过氧化氢溶液能使无色的淀粉碘化钾溶液变蓝色。 ③低温时过氧化氢难分解 【实验探究】 主要步骤 主要现象 实验结论 Ⅰ.将注射器内的稀硫酸注入到盛有锌粒的锥形瓶中 在锌粒表面有 产生 反应的化学方程式为 Ⅱ.点燃经验纯后的氢气，用底部结有冰的小烧杯罩在火焰上方，用漏斗和试管收集所得液体。向试管中加入 。 氢气燃烧产生淡蓝色火焰，试管中液体由无色变 色 氢气在空气中燃烧有过氧化氢生成 【反思评价】实验中将氢气燃烧的火焰对着冰，冰的作用是 。 A创设低温环境，使部分氢气燃烧产生一定量的过氧化氢 B使生成的过氧化氢溶入冰融化成的水中，便于收集 C有利于防止生成的过氧化氢分解 【拓展分析】除氢气和氧气反应会生成两种氧化物外，金属钠也具有类似的化学性质。钠常温露置在空气中与氧气反应生成氧化钠，钠在空气中燃烧生成过氧化钠（Na2O2）；造成反应物相同，生成物不同的原因是 。 2．过氧化钠(Na2O2)常用作潜水艇的供氧剂。某兴趣小组欲探究一瓶敞口放置的过氧化钠固体的成分并测定过氧化钠的质量分数，进行如下实验探究。装置气密性良好，试剂均足量。 〖查阅资料〗ⅰ．过氧化钠与二氧化碳反应： ⅱ．过氧化钠与水反应： ⅲ．过氧化钠与稀硫酸反应生成硫酸钠、水与氧气 〖实验设计〗 取质量为mg的固体样品，利用以下装置进行实验。实验测得装置C增重m1g，装置E玻璃管内的固体增重m2g。    回答以下问题： (1)装置①的名称为 。 (2)写出过氧化钠与稀硫酸反应的化学方程式 。 (3)说明原固体仍含有过氧化钠的现象是 。 (4)通过以上数据可以说明原固体是否含有氢氧化钠，若固体样品中含有氢氧化钠，依据为 (用相关测定数据表达数量关系) (5)下列有关说法正确的是_____(填序号)。 A．若实验前未通氮气，则导致样品中过氧化钠的质量分数测定偏大 B．若无F装置且未冷却后就停止通氮气，则导致样品中过氧化钠的质量分数测定偏大 C．若将稀硫酸换为稀盐酸，也能达到实验目的 3．钠的化合物在日常生活中应用广泛． （1）碳酸氢钠是发酵粉的成分之一，其俗称是 ． （2）氯化钠是重要的调味品，通过以下化学反应均能生成NaCl． 反应一：钠在氯气中燃烧．反应的化学方程式为 ． 反应二：NaOH溶液与稀盐酸反应．关于该反应，下列说法正确的是 A．该反应是中和反应 B．将一定量的稀盐酸逐滴滴入NaOH溶液中，pH不断减小，说明两者发生了反应 C．将一定量的稀盐酸滴入滴有酚酞的NaOH溶液中，溶液仍为红色，说明两者不反应 D．将一定量的稀盐酸与NaOH溶液混合后溶液的pH=7，说明两者发生了反应 E．将NaOH固体放入稀盐酸中，放出热量，说明两者发生了反应 反应三：用Na2CO3溶液和稀盐酸混合．反应的化学方程式为： ． 充分反应后的溶液中一定有NaCl，可能有Na2CO3或盐酸． ①为确定反应后溶液中的溶质，同学们进行了如下实验： 步骤I、确定溶液中是否含有盐酸： 甲同学选用了酸碱指示剂中的 试液； 乙同学选用了镁粉，通过实验观察到 ，确定溶液中一定没有盐酸． 步骤II、通过实验确定溶液中含有Na2CO3 ②欲从反应后溶液中得到纯净的NaCl，丙同学设计了如下实验方案： 方案 加入试剂 分离方法 方案评价 一 适量Ba(OH)2溶液 过滤、蒸发结晶 不可行，理由是： 二 适量的 可行 （3）过氧化钠(Na2O2)是供氧设备中常用的供氧剂．韩国“岁月号”沉船事故发生后， 几百名潜水员携带水下供氧设备参与了打捞工作．过氧化钠与水的反应为：2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑．现将15.6g过氧化钠加入盛有147.6g水(过量)的烧杯中充分反应，直至固体完全消失，不再有气泡产生． 请计算：①反应生成的氧气质量；②反应后所得溶液中溶质的质量分数． 写出计算过程) 4．同学们对“二氧化碳溶于水是否与水反应”进行实验探究，请你参与探究并回答下列问题。 【实验目的】探究二氧化碳溶于水是否与水反应 【探究思路】 (1)判断物质间是否发生化学反应的根本依据是 ，观察到的可以作为判断依据的宏观实验现象有产生气泡、颜色变化或 等。 (2)CO2溶于水无明显现象， (填“能”或“不能”)用观察的方法判断是否发生反应。 实验的方法探究物质间是否反应的实验设计依据是：生成物和反应物的性质差异 【提出猜想】 (3)猜想一：二氧化碳溶于水不与水反应；    猜想二： 。 【设计实验】 (4)用四朵石蕊溶液染成紫色的干燥纸花设计如下实验： 序号 实验设计 ① 向第一朵纸花喷稀醋酸 ② ？ ③ 将第三朵纸花直接放入盛有二氧化碳的集气瓶中 ④ 将第四朵纸花喷水后放入盛有二氧化碳的集气瓶中 “实验设计①”中的稀醋酸还可用 (填物质名称)代替。 “实验设计②”的具体操作内容是 。 “实验设计③”的目的是 。 【进行实验】观察记录实验现象，进行实验探究。 【实验结论】 (5)猜想二成立，支持猜想二成立的实验现象是 。 【反思交流】 (6)实验探究“无明显实验现象时是否发生化学反应”的核心思路有 (填字母序号)。 a．设计对比实验            b．控制实验条件        c．获取事实证据            d．逻辑推理判断 5．做完氢氧化钠与稀硫酸中和反应的实验后，兴趣小组的同学对反应后溶液中的溶质成分产生了兴趣，请你与他们一起进行以下探究。 【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只有Na2SO4一种物质。 （2）乙同学认为溶液中的溶质是Na2SO4和 两种物质。 （3）丙同学认为溶液中的溶质是Na2SO4和NaOH两种物质。 【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）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，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许于试管中，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，首先肯定猜想（1）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】 （1）生活中能否用铝制品来盛放强碱性溶液？ （填“能”或“不能”）； （2）乙同学的实验中铝片与NaOH（氢氧化钠）溶液发生了反应，化学方程式为 ； （3）丁同学认为铝制品不能用清洁球擦洗，你认为原因是 。 6．某同学对三种牙膏的成分和性质进行如下探究。 ①测定牙膏的pH。 甲：pH=8.5 乙：pH=7.0 丙：pH=6.5能缓解牙齿酸痛的碱性牙膏是 （填“甲”、“乙”、“丙”）。 ②检验牙膏中是否含有碳酸钙。 该同学用检验碳酸盐的方法检验牙膏中是否含有碳酸钙，实验记录如下。 实验步骤 实验现象 实验结论 各取三种牙膏膏体于试管中，加入适量稀盐酸。 甲、乙牙膏的表面 ；丙牙膏的表面无明显现象。 甲、乙牙膏中含碳酸钙，丙牙膏中不含碳酸钙。 上述实验不够完善，还需增加的一步操作是 。 ③比较甲、乙牙膏中碳酸钙的质量分数。 【实验原理】通过测定逸出气体的质量，可计算出碳酸钙的质量分数（牙膏中其它物质不与盐酸反应）。 【实验步骤】按下图装置进行实验，记录不同时刻装置和药品的总质量，数据如下：    时间（min） 0 2 4 6 8 10 12 装置和药品总质量（g） 牙膏甲 261.0 260.0 259.3 258.8 258.5[ 258.5 258.5 牙膏乙 263.0 262.4 261.9 261.4 261.0 261.0 261.0 【实验结论】 ； 【实验反思】经查实，上述方法所测得的两种牙膏的碳酸钙含量均偏小（实验操作规范），导致偏小的原因可能是 。 A．盐酸挥发      B．有水蒸气逸出 C．装置漏气      D．锥形瓶内残留二氧化碳 7．化学老师上演了“吹气生火”实验，他的操作是：用导管向包有“过氧化钠（Na2O2）”粉末的脱脂棉吹气，脱脂棉迅速燃烧起来。同学们很好奇，决定探个究竟。 （1）探究脱脂棉燃烧的原因。 【分析、作出猜想】根据燃烧条件分析：①脱脂棉是 物；②吹出的气体可能与Na2O2反应生成了氧气；③反应放出热量，使温度达到脱脂棉的 。 【进行实验】在图装置中，向装有Na2O2的试管中不断吹气，观察到Na2O2粉末由淡黄色逐渐变成白色，在导管口P处放置带火星的木条，木条 ，证明②成立。同时还观察到U型管中的液面 ，说明③成立。 【得出结论】吹出的气体与Na2O2粉末反应生成了氧气，放出了热量，满足脱脂棉燃烧的条件。 （2）通过探究试管内残留的白色固体成分，确定与Na2O2粉末反应的气体。 【查阅资料】①吹出的气体主要成分有氮气、二氧化碳和水蒸气； ②Na2O2粉末不与氮气反应； ③氢氧化钡【Ba(OH)2】可溶于水，氢氧化钙【Ca(OH)2】微溶于水； ④氯化钡（BaCl2）、氯化钙（CaCl2）溶液呈中性。 【作出猜想及推断】猜想1：固体成分是Na2CO3，则CO2参加反应； 猜想2：固体成分是NaOH，则H2O参加反应； 猜想3：固体成分是Na2CO3和NaOH，则CO2和H2O均参加反应。 【实验验证】 实验步骤 实验现象 分析与结论 ①取残留白色固体配成溶液，向其中加入过量的氯化钡溶液，振荡，静置 产生白色沉淀 白色固体中含有碳酸钠，此反应的化学方程式为 ②取适量实验①的上层清液，滴加少量酚酞溶液 溶液变红色 白色固体中含有 【实验结论】Na2O2与CO2、H2O蒸气都能反应，故猜想3正确。请写出Na2O2与CO2或与H2O反应的一个化学方程式 。 【拓展延伸】实验室存有Na2O2时，一旦失火， （填“能”或“不能”）用水灭火。 【反思与创新】 a.实验①中不能将氯化钡溶液换成氯化钙溶液，原因是 。 b.请你在如图方框中画出能替代U型管的装置 （其实验目的相同）；    8．我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国，也是世界上少数几个以煤炭为主要能源的国家之一。化学兴趣小组的同学对煤炭燃烧的主要产物产生了兴趣，请你参与： 【提出问题】煤炭燃烧后生成哪些物质？ 【查阅资料】①煤炭的主要元素有碳、氢、氧和硫等。 ②含碳元素的物质完全燃烧生成CO2，不完全燃烧生成CO。 ③无水CuSO4遇水变蓝，SO2能使酸性高锰酸钾溶液褪色（由紫红色变为无色），也能使澄清石灰水变浑浊，CO2和CO不能使酸性高锰酸钾溶液褪色。 【猜想与假设】 (1)燃烧的主要产物可能有：甲。CO2；乙、SO2：丙、H2O：丁、Fe3O4；戊。CO，你认为 选项的猜想是错误的，理由是 。 【实验探究】为了验证上述猜想与假设，将煤炭在一定量的氧气中燃烧的产物依次通过如图所示装置： 【实验与结论】 (2)A装置中无水CuSO4变 ，则证明煤炭燃烧产物有水。 (3)B装置中观察到酸性高锰酸钾溶液褪色，则证明煤炭燃烧产物有 。 (4)若C中酸性高锰酸钾溶液 ，D装置中澄清石灰水变浑浊，则证明煤炭燃烧产物有CO2：D中发生反应的化学方程式为 。 【交流与反思】 (5)经分析发现上述现象无法证明燃烧产物中有CO，若要证明燃烧产物中有CO，还需观察到的现象是 。 9．如图所示为实验室制取二氧化碳及验证其性质的实验（夹持装置略去）。 （1）仪器①的名称为 。 （2）实验室利用A装置还可以制取氧气，发生反应的化学方程式为 。 （3）若A中不断产生二氧化碳气体，装置B中观察到蜡烛熄灭的现象，说明二氧化碳具有的性质是 。 10．牙膏是必备的生活用品，某自制牙膏由厨房中的小苏打、苏打、食盐中的一种或多种物质制成，化学兴趣小组的同学对该自制牙膏产生了浓厚的兴趣，并展开了项目性探究实验。 任务一：了解牙膏中各成分的作用 【查阅资料】①小苏打可作牙膏中的摩擦剂，能清除牙齿表面污垢，减少色素沉着。氯化钠本身具有摩擦力，还能杀菌，作为牙膏中一种活性成分，有益牙齿健康。 ②碳酸钠很稳定，受热不易分解；碳酸氢钠受热易分解，同时有碳酸钠产生。 【小组讨论】 (1)苏打、小苏打的水溶液都呈 （选填“酸性”、“中性”或“碱性”），可以与口腔中因细菌发酵产生的酸性物质反应，减少对牙釉质的酸蚀。 任务二：检验自制牙膏中的成分 【进行实验】 (2) 项目 实验步骤 实验现象 实验结论 方案 ①取少量该牙膏于试管中，充分加热，并将产生的气体通入澄清石灰水中 澄清石灰水变浑浊 牙膏中含有碳酸氢钠 ②冷却后，向步骤①的试管中加入适量的水，充分振荡，加入足量的稀硝酸 有气泡产生 牙膏中含有 ③向步骤②反应后的溶液中继续滴加几滴 牙膏中含有氯化钠 【反思评价】 (3)实验步骤③中发生反应的化学方程式为 。 (4)实验结束后，有同学提出实验步骤 （填序号）的实验结论不合理，理由是 。 任务三：寻找最佳的自制牙膏 【小组交流】 (5)同学们想到生活中使用过的各种各样的牙膏，为了使自制牙膏的效果更佳，同学们建议再添加氟化钠从而补充氟元素，其作用是 。经过努力，同学们终于制得了满意的牙膏。 11．空气质量与人类的健康息息相关。某校化学社团开展了微型空气质量“检测站”的组装与使用、并进行了检测某小区地下车库的空气质量、分析某化工厂附近降雨类型、调查空气污染的原因等项目化学习。 任务一：微型空气质量“检测站”的组装 【组装步骤】 ①阅读安装说明书。 ②将空气质量检测站组件—采样系统(检测站)、分析系统和数据传输系统连接起来(如图)。 ③联网调试。 任务二：检测某小区地下车库中的有害气体 【测定实验】利用微型空气质量“检测站”能检验多种空气污染物。用该“检测站”测得某小区地下车库中一氧化碳在不同时间段内的浓度如图。(已知：50ppm为一氧化碳准许成年人置身其中的最大量) (1)【交流分析】一氧化碳浓度最大的时间段是 ，原因可能是 。 任务三：设计实验分析某化工厂区附近降雨的类型 【调查分析】同学们通过走访调查，得知该化工厂区附近所降雨水为酸雨。 【查阅资料】常见酸雨根据致酸物质分为硫酸型酸雨和硝酸型酸雨。 (2)【进行实验】 实验步骤 实验现象 实验结论 ①取少量雨水于试管中，利用pH计检测 pH (填“>”“<”或“=”)5.6 该化工厂区附近所降雨水为硫酸型酸雨 ②取少量雨水于试管中，向其中滴加 溶液 有白色沉淀生成 【反思评价】 (3)步骤2发生的反应的化学方程式为 。 (4)小李同学认为只进行步骤②即可得出结论，理由是 。 任务四：调查空气污染的原因 (5)【交流讨论】空气污染是由 (填一种燃料)的燃烧造成的。 (6)【成果分享】同学们通过项目化学习，了解了微型空气质量“检测站”的组装和使用、有害气体的检测等，他们一起制作了保护空气倡议书，请你将其补充完整。 保护空气倡议书 为了使天空更蓝，人类正在积极行动，我们能做的很多，比如，其中一种保护空气的具体做法是 。 12．化学兴趣小组对某品牌牙膏中的摩擦剂成分及其含量进行以下探究： 【查得资料】（1）该牙膏摩擦剂由碳酸钙、氢氧化铝组成；牙膏中其它成分遇到盐酸时无气体产生。 （2）饱和碳酸氢钠溶液不吸收二氧化碳。（3）碱石灰的主要成分为氧化钙和氢氧化钠。 【设计实验】小组同学设计了如图所示装置（图中夹持仪器略去）测定牙膏样品中碳酸钙的含量。 依据图示回答下列问题： （1）B装置使用分液漏斗的优点是 。 （2）A中氢氧化钠溶液的作用是 。 （3）C中观察到有沉淀产生，反应的化学方程式为 。 （4）实验过程中需持续缓缓通入空气，其作用有 。 【解释与结论】将C中产生沉淀通过 、洗涤、干燥、称量，通过计算求得牙膏样品中碳酸钙的含量。 【反思与评价】 反思实验过程，小刚同学提出应采取必要措施，提高测定准确度。他提出的下列各项措施中，不能提高测定准确度的是 （填字母序号）。 a在加入盐酸之前，排净装置内的CO2气体 b放慢滴加盐酸的速度 c在A﹣B之间增添盛有浓硫酸的洗气装置 d在B﹣C之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置。 【拓展延伸】小亮同学为确定A中溶质成分，进行了如表所示实验： 实验操作 实验现象 实验结论 1、取少量滤液于试管中，加入足量 产生白色沉淀 溶质主要成分为Na2CO3和NaOH 2、过滤，取少量滤液加入 13．某化学兴趣小组的同学围绕酸碱中和反应这一主题展开了深度学习。请你参与其中，按要求回答问题和开展探究。 (1)下列选项的应用与中和反应的原理无关的是_______。 A．使用浓硫酸干燥CO2气体 B．使用熟石灰改良酸性土壤 C．服用含有Al（OH）3的药物治疗胃酸过多症 D．利用氢氧化钠溶液洗涤石油产品中的残余硫酸 (2)某工厂化验室用10%的氢氧化钠溶液洗涤一定量石油产品中的残余硫酸，共消耗氢氧化钠溶液80g，洗涤后的溶液呈中性。这一定量石油产品中含硫酸的质量是 g。 (3)做酸碱中和反应实验时，向烧杯内的氢氧化钙溶液中加入一定量的稀盐酸后，发现忘记了滴加酸碱指示剂。因此，他们停止滴加稀盐酸，并对烧杯中溶液的溶质成分进行探究。 【提出问题】该烧杯中溶液的溶质是什么？ 【猜想与假设】 猜想一：只含有CaCl2；             猜想二：CaCl2、HCl和Ca（OH）2； 猜想三：含有CaCl2和Ca（OH）2；                 猜想四：含有 。 同学们讨论后一致认为猜想二不合理，理由是 。 【查阅资料】氯化钙溶液呈中性。 【进行实验】同学们设计了如下不同的实验方案，证明猜想四是成立的。请帮他们填写有关实验步骤和实验现象。 方案 实验步骤 实验现象 一 取少量烧杯中的溶液于试管中，滴加几滴紫色石蕊溶液 。 二 将一颗生锈铁钉放入另一支试管中，取一定量烧杯中的溶液加入其中 。 三 另取少量烧杯中的溶液于第三支试管中，加入 。 产生气泡 【反思与拓展】 ①要使烧杯内溶液的溶质只含有CaC12，需要除去杂质，其中的一种方法是向烧杯中加入过量的某种物质，然后过滤，该除杂原理用化学方程式表示为 。 ②为了验证猜想三中不含有Ca（OH）2，小智的方案是：取少量烧杯中的溶液于试管中，滴入几滴酚酞试液，振荡，观察到酚酞试液不变色，即说明猜想三不正确。你还有什么方案，请说出一种 。 14．在“过氧化氢制取氧气的反应中二氧化锰的作用”的探究活动中老师和同学们一起进行了如下探究： 【活动与探究一】 实验（1）：在试管中加入5mL5%过氧化氢溶液，把带火星的木条伸入试管，观察到木条不能复燃 实验（2）：称量ag二氧化锰加入上述试管中，把带火星的木条伸入试管，观察到木条复燃了． 由此小何同学得出二氧化锰是这个化学变化中的催化剂．小苗同学认为小何同学的说法是错误的，小苗同学的理由是 ． 为了进一步探究二氧化锰是否是过氧化氢制氧气中的催化剂，小苗小组的同学进一步进行了如下探究． 查阅资料：过氧化氢溶液在常温下分解缓慢，放出的氧气很少． 设计实验方案： 实验方案及现象 实验结论 实验（3）：待实验（2）中试管中没有现象发生时，重新加入过氧化氢溶液，并把带火星的木条伸入试管，观察到木条又一次复燃了，重复上述实验多次，每次都出现相似的实验现象，二氧化锰好像永远用不完． 实验（4）：待实验（3）结束后，将试管中的二氧化锰洗净、干燥，再称量，发现二氧化锰的质量约为ag 由此得出利用过氧化氢和二氧化锰制氧气的化学反应式是 ． 【活动与探究二】 实验室中也可以利用分解氯酸钾来制取氧气，在实验中也用到了催化剂．下面两实验是为探究催化剂的种类对氯酸钾分解速度的影响． 甲：将3.0g 氯酸钾与1.0g 二氧化锰均匀混合加热 乙：将xg氯酸钾与1.0g氧化铜均匀混合加热 在相同温度下，比较两组实验产生氧气的快慢． 乙中的化学反应式是 ． 乙实验中x的值应为 ． 15．草木灰是农家肥料，主要含钾盐。请回答相关问题。 【分离提纯】 （1）在烧杯里放一定量的草木灰，加入水，同时用玻璃棒搅拌。浸出溶液中主要含有的金属阳离子是 。 （2）把烧杯中的草木灰连同浸出液一起过滤。如果滤液仍然浑浊，处理的方法是 。 （3）把滤液倒入蒸发皿里，加热，用玻璃棒搅拌。当蒸发到 时，停止加热。 【成分探究】 取（3）所得的晶体少量溶于水，分到两支试管中。 （4）第一支：滴加盐酸，产生能使澄清的石灰水变浑浊的气体。请写出化学方程式： ①加盐酸： ； ②产生浑浊： 。 （5）第二支：滴加酚酞溶液后，溶液变为 色，说明溶液呈碱性。为证明溶液呈碱性是由CO32－引起的，再向试管中加入 〔可供选择试剂：澄清石灰水、KCl溶液（呈中性）、CaCl2溶液（呈中性）〕，此时发生反应的方程式为 ，当看到 时即可证明。因此，草木灰 （填“能”或“不能”）与铵态氮肥混合施用。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 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