2024年中考化学三轮达标巩固题：科学探究题

2024年中考化学三轮达标巩固题：科学探究题 1．常温下，分解生成的速率较为缓慢。某学习小组选择“H2O2分解生成O2的快慢与什么因素有关”的课题进行探究，以下是他们探究的主要过程： 【提出假设】催化剂的种类会影响H2O2分解生成O2的快慢 【供选择的试剂】5% H2O2溶液、15% H2O2溶液、30% H2O2溶液；5%的CuSO4溶液、10%的CuSO4溶液、20%的CuSO4溶液：二氧化锰粉末；氧化铜粉末。 【设计方案】常温下，取两份5% H2O2溶液各100mL，分别加入 的CuO和MnO2粉末，测量各生成一瓶相同体积的O2所需的时间，也可以测量相同时间内 。 【实验探究】他们进行实验的装置见下图1，此实验中A处宜采用的气体收集方法是 。 【实验记录】 实验编号 ① ② 反应物 5%H2O2溶液100mL 5%H2O2溶液100mL 加入固体粉末 CuO MnO2 收集一瓶气体所需时间 165s 46s 【实验分析】 若要证明二氧化锰、氧化铜是该反应的催化剂，还需要验证它们在化学反应前后的 和 没有改变。 【得出结论】通过该探究过程得出的结论是 。 实验室用H2O2溶液制取氧气的反应符号 。 【讨论交流】继续探究发现CuSO4溶液也能显著加快过氧化氢的分解速率。在常温下，向a、b、c三支试管中分别加入等量5%的过氧化氢溶液，在其他条件相同时，各滴2滴5%、10%、20%的CuSO4溶液。绘制了产生的氧气体积随时间变化的曲线，如图2所示。 请你写出两条规律性结论 、 。 若实验中所得曲线如图2中虚线所示，请推测其中可能的原因 。 2．某兴趣小组利用“盐酸、硫酸铜、氢氧化钠、碳酸钠、硝酸钾”五种溶液对“复分解反应发生的条件”进行再探究。    【知识回顾】回忆向滴有酚酞溶液的氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸的实验；观察两者反应的微观示意图(图1)， （1）该反应的化学方程式是 。 （2）两者反应的微观实质是 。 【实质再探】（3）图2是向氢氧化钠溶液中滴加硫酸铜溶液反应的微观示意图，两者反应的实质是溶液中的氢氧根离子和铜离子结合生成蓝色沉淀 (填化学式)。 （4）向碳酸钠溶液中滴加稀盐酸，观察现象产生 ，实质是溶液中氢离子和碳酸根离子结合生成水和二氧化碳。 【归纳小结】复分解反应发生的条件是有 (答出三点)生成。 【拓展应用】将碳酸钠溶液和硝酸钾溶液混合 (填“能”或“不能”)发生复分解反应。 3．金属及其化合物是中学化学学习的重要内容。 (1)《梦溪笔谈》中记载：“古人以剂钢为刃，柔铁为茎干，不尔则多断折。”剂钢、柔铁均为铁的合金，说明合金比纯金属 （填字母序号）。 a．硬度大、耐腐蚀         b．硬度小、熔点高        c．熔点高、耐腐蚀 (2)某兴趣小组为探究Zn、Fe、Cu、Ag四种金属的活动性，进行甲、乙、丙三个实验。 ①丙实验中的现象为铜片表面有银白色固体析出，且溶液由无色变为 色。甲中发生反应的化学方程式为 。 ②小组同学发现以上三个实验无法得出四种金属的活动性顺序，于是补充了图丁的实验，得出四种金属的活动性顺序。若图丁中的溶液B为5mL10%的稀盐酸，则A是 。 (3)某校化学实验室废液桶中收集了溶有大量FeSO4、CuSO4的废液，他们想从中回收金属铜和硫酸亚铁晶体，设计了如图实验方案。结合实验方案回答下列问题： ①金属X为 ，溶液Y是 。 ②理论上所得硫酸亚铁晶体的质量 （填“＞”、“＜”或“＝”）原废液中硫酸亚铁的质量。 4．同学们通过实验来验证Cu、Fe、Ag三种金属的活动性。 实验室提供的药品有：Cu（NO3）2溶液、AgNO3溶液、Fe（NO3）2溶液、稀硫酸、铜丝、铁丝、银丝、铝丝。 I、小华同学设计并完成了如下实验： (1)你认为小华所做的实验 （填序号）是多余的，实验①反应现象为 ，实验④反应的化学反应方程式为 。 Ⅱ、小贝只选用了上述药品中的三种，通过两步实验，也达到了实验目的。 (2)他选用的三种药品是 （写出一种药品组合即可）。 Ⅲ、取一定量的铝丝放入盛有Cù（NO3）2和AgNO3混合溶液的烧杯中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。 【提出问题】滤液中所含金属化合物是什么？ 【猜想假设】同学们对滤液中所含的成分作出多种猜想： 猜想一：只有A1（NO3）3 猜想二：Cu（NO3）2、A1（NO3）3 猜想三：AgNO3、Al（NO3）3 猜想四：Cu（NO3）2、AgNO3、Al（NO3）3 (3)经过讨论，同学们一致认为猜想 一定不正确。 【实验验证】 (4)将实验方案补充完整： 实验操作 现象 结论 小贝向所得滤渣中滴加稀盐酸 若观察到有气泡产生 猜想 一定成立 小华将铜丝插入所得滤液 若观察到 猜想四成立 5．84消毒液、H2O2溶液都是常用消毒剂，兴趣小组对两种消毒剂进行了如下探究活动。 【查阅资料】84消毒液的有效成分是次氯酸钠(化学式为NaClO)。 【实验1】 (1)取少量84消毒液于试管中，滴加H2O2溶液，发现有大量气泡产生；然后 (填写实验操作和现象)，证明产生的气体是氧气。 【提出问题】在上述反应中，NaClO的作用是什么？ 【作出猜想】 (2)猜想一：作反应物，NaClO与H2O2溶液发生化学反应； 猜想二：作 ，类似分解H2O2溶液制氧气时MnO2的作用。 【实验2】 (3)①按如图所示组装实验装置，并 ②向锥形瓶中加入30mL84消毒液，注射器中吸入25mLH2O2溶液。 ③将注射器中的H2O2溶液平均分5次推入锥形瓶中；每次推入H2O2溶液，待不再产生气泡后，记录收集气体的总体积(忽略其他因素对测量结果造成的影响)见下表。 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次 收集气体的总体积/mL 140 280 365 x 375 (4)表中的数据x= 。 (5)分析表中数据得出“猜想一正确”，其依据是 。 【分析讨论】 (6)NaClO与H2O2反应除生成氧气外，还生成氯化钠和水。该反应的文字为 。 【拓展反思】 生活中常用消毒剂除84消毒液、H2O2溶液外，还有75%酒精、过氧乙酸等，在使用各种消毒剂时，要考虑它们的性质。切记：科学使用，注意安全！ (7)生活中下列使用消毒剂的做法正确的是___________。 A．不同的消毒剂可随意混合使用 B．使用75%酒精消毒应远离明火，防止火灾 C．使用84消毒液的浓度越高越好 D．84消毒液、75%酒精等消毒剂均应密封保存 6．用玻璃棒蘸取碘酒溶液滴到淀粉试纸上，淀粉试纸变蓝。已知碘酒中含有碘单质和酒精，试设计一个实验研究下面问题：是碘单质使淀粉变蓝，还是酒精使淀粉变蓝？ 提出问题：是碘单质使淀粉变蓝，还是酒精使淀粉变蓝？ 猜想与假设：是碘单质使淀粉变蓝，且不论原先就有的碘单质，还是反应生成的碘单质。 (1) 实验步骤 实验现象 结论 a．用玻璃棒蘸取碘酒溶液滴在淀粉试纸上 淀粉试纸变蓝 碘酒溶液 （填“能”或“不能”）使淀粉变蓝 b．用玻璃棒蘸取酒精滴在淀粉试纸上 淀粉试纸未变蓝 酒精 （填“能”或“不能”）使淀粉变蓝 c．将碘晶体放在湿淀粉试纸上 淀粉试纸变蓝 碘 （填“能”或“不能”）使淀粉变蓝 d．把五氧化二碘（I2O5）放在干燥的试管里加热，将湿润的淀粉试纸和带火星的木条分别放在试管口 淀粉试纸变蓝，带火星的木条复燃 生成了 和 ，且生成的碘也能使淀粉变蓝 (2)根据以上现象，可以得出关于分子的两个结论： A． ； B． 。 7．某学习小组对铜丝在空气中灼烧后的产物进行探究。 实验1：甲同学将螺旋状铜丝灼烧至红热，冷却后观察到铜丝表面变为黑色，再伸入质量分数为25%的稀硫酸中，黑色固体消失，溶液出现蓝色，将铜丝取出洗净；重复上述实验2~3次，溶液蓝色逐渐加深。 【实验分析】灼烧铜丝生成黑色固体，该反应属于基本反应类型中的 反应，溶液变为蓝色的原因是黑色固体溶于稀硫酸变成硫酸铜溶液，写出生成硫酸铜的化学方程式 。 实验2：乙同学将螺旋状铜丝灼烧至红热，迅速伸入质量分数为25%的稀硫酸中，观察到溶液中有红色固体产生，将铜丝取出洗净；重复上述实验2~3次，红色固体逐渐增多，沉淀后滤出红色固体，滤液呈浅蓝色。 【提出问题】红色固体是什么? 【查阅资料1】①Cu与O2在高于900℃时会反应生成红色的Cu2O。 ②Cu2O能与H2SO4发生反应：。 ③加热条件下，Cu2O能与H2反应生成Cu和H2O。 【提出猜想】丙同学认为红色固体全部是Cu，不含Cu2O。 【实验验证1】学习小组取经过干燥的红色固体，采用如图装置验证猜想。 （1）仪器X的名称为 。 （2）装置B中浓硫酸的作用是 。 （3）实验时，应先将产生的氢气通入装置C中，待 ，再开始加热。 （4）实验中观察到 （填实验现象），说明红色固体中含有Cu2O，丙同学猜想错误。 【提出问题2】实验2中有稀硫酸存在的情况下，为什么红色固体中仍含有Cu2O? 【查阅资料2】Cu2O与H2SO4反应的快慢与稀硫酸的浓度有关。稀硫酸的浓度越大，Cu2O与H2SO4反应越快。 【实验验证2】请设计实验验证“稀硫酸的浓度越大，Cu2O与H2SO4的反应越快”这一结论。简述实验过程（包括操作和现象）： 。 （实验中须使用的试剂：Cu2O、质量分数为5%和40%的稀硫酸） 【问题解决】因实验2中稀硫酸浓度变小，Cu2O与H2SO4反应变慢，Cu2O没有反应完全，故红色固体中仍含有Cu2O。 8．学习酸碱盐知识后，同学们知道碳酸钠溶液与氢氧化钙溶液能发生反应，可观察到溶液变浑浊。甲组同学进行如图所示的实验，却未观察到预期现象。 【提出问题】未观察到浑浊的原因是什么？ 【猜想和假设】 ①与氢氧化钙溶液的浓度有关。若使用更大浓度的氢氧化钙溶液，会迅速产生浑浊。 ②与碳酸钠溶液的浓度有关。若使用更大浓度的碳酸钠溶液，会迅速产生浑浊。经讨论，同学们认为猜想①不合理，其理由是 。 【进行实验】乙组同学针对猜想②进行实验。 实验目的 实验操作 实验现象 探究猜想② 取4支试管，向其中分别加入…… 碳酸钠溶液浓度/% 是否浑浊 10 不浑浊 5 不浑浊 1 浑浊 0.5 浑浊 【解释与结论】 （1）补全上述实验操作“……”部分：取4支试管，向其中分别加入2mL，浓度为10%，5%，1%，0.5%的碳酸钠溶液，再分别滴加 。 （2）氢氧化钙溶液与碳酸钠溶液混合出现浑浊的化学方程式是 。 （3）乙组实验证明：猜想② （填“成立”或“不成立”）。理由是 。 【实验反思】 （4）丙组同学对乙组所做实验中未出现浑浊的原因进行探究。设计了多组实验，其中部分同学的实验过程及结果如下： 丙组同学的实验结论是 。 （5）依据乙、丙两组的实验探究，丁组同学仍使用甲组的仪器和药品对甲组实验进行了改进，当滴入几滴某溶液后，溶液迅速变浑浊。其实验操作是 9．兴趣小组用盐酸和制备，产生了大量废液。兴趣小组通过研究确定废液处理方案： (1)废液成分：①推测废液所含溶质。 猜想1： ；猜想2：和HCl ②若用一种药品验证哪种猜想成立，可选择的试剂是 （填字母）。 A、石蕊试液    B、溶液    C、锌粒    D、CuO粉末    E、NaOH溶液 (2)废液处理：实验表明猜想2正确，小组决定用处理废液。 【提出问题】如何估算固体的用量？ 【进行实验】取100mL废液样品于烧杯中，逐滴滴加5.3％的溶液，用pH传感器测定滴加过程中溶液的pH。实验结果如图所示。 【结果讨论】 ①a～b阶段，观察到烧杯中的现象是 。 ②b点后曲线平缓阶段，反应的化学方程式为。 ③c点时，取少量烧杯中的清液于试管中，滴加溶液，有白色沉淀生成。说明处理100mL废液，所需5.3％的溶液的体积 （填“大于”“等于”或“小于”）120mL。 10．镁是一种银白色的金属，但见到的镁条总是有一层灰黑色的“外衣”。 【提出问题】这层灰黑色的“外衣”是什么物质呢？ 【提出猜想】小组同学认为该固体不可能是MgO，他们的理由是 ；他们由铜生锈会产生Cu2（OH）2CO3联想到灰黑色的物质可能是Mg2（OH）2CO3。 【查阅资料】 【实验分析】按图所示装置进行实验： 观察到如下现象： 证明灰黑色的“外衣”是Mg2（OH）2CO3。 由此可知：灰黑色的“外衣”是镁与 等物质作用，发生一系列化学反应形成的。 【组成测定】小组同学称取外层有灰黑色的“外衣”的样品2.5g，按如图装置进行实验，实验结束后，装置D内生成气体体积为2.24L。请回答：（该条件下氢气密度为0.09g/L） （1）装置C的作用是 。 （2）所得氢气的质量为 （结果精确到0.1g）。 （3）样品中单质镁的质量为 g。 （4）样品中单质镁的质量分数是 。 11．木糖醇是一种白色粉末状固体，易溶于水，新型甜味剂，目前木塘醇口香糖正在取代蔗糖口香糖，是蔗糖和葡萄糖替代品。 探究一：人们食用含糖量较高的物质会在口腔中细菌作用下产生酸性物质，腐蚀牙齿，形成龋齿。由图1判断食用 （填“蔗糖”或“木塘醇”）能有效的防止龋齿。 探究二：[提出猜想]木糖醇由什么元素组成? [进行实验]小晴取适量的木糖醇按如图2进行操作： 操作 现象 结论 ①把木糖醇灼烧，将一干冷的烧杯罩在火焰上方 烧杯内壁有水雾 木糖醇中含有氢元素 ②将 罩在灼烧的木糖醇的火焰上方 。 木糖醇中含有碳元素 [讨论交流]其他同学认为小睛的实验设计不严谨，原因是 。 经改进实验后，检验到木糖醇在氧气中充分燃烧的产物只有二氧化碳和水，由此确定木糖醇中一定含有 元素。 [继续探究]为进步确定其元素组成。利用如图3进行实验。（已知：装置中C中的氧化铜能确保木糖醇中的碳元素完全转化为二氧化碳；氢氧化钠固体可吸收水蒸气和二氧化碳） （1）实验前要通一会儿氮气，目的是 。 （2）A装置中发生反应的化学方程式为 。 [数据记录]6.08 g木糖醇在C装置中充分燃烧后，D装置增重4.32 g，E装置增重8.8 g。（产物被完全吸收） [分析与讨论]数据分析：6.08g木糖醇中氧元素的质量为 g，由此可以确定木糖醇是由碳、氢、氧元素组成。 [反思评价]若没有F装置，对氧元素质量测定结果的影响是 。（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。 12．碱的性质的研究是一项重要的课题。某小组以“探究氢氧化钠的性质”为主题开展项目式学习。 【任务一】认识氢氧化钠 (1)氢氧化钠是一种重要的化工原料，广泛应用于肥皂、造纸等工业。 ①氢氧化钠的化学式为NaOH，它的俗名为 （写一种）。 ②久置的氢氧化钠变质的原因是 （用化学方程式表示）。 【任务二】探究氢氧化钠的部分性质 (2)该小组同学用图1实验对氢氧化钠部分性质进行探究：    ①实验1试管中观察到的实验现象是 。 ②实验2中无明显现象。甲同学得出结论：氢氧化钠与盐酸不发生反应。乙同学认为甲同学的结论不正确，他改进了该实验方案：先向氢氧化钠溶液中滴入几滴 并振荡，再逐滴滴入稀盐酸，观察到溶液由红色变无色，由此可知氢氧化钠与盐酸 （选填“发生”或“不发生”）化学反应。 【任务三】探究氢氧化钠的应用 (3)实验室中能用氢氧化钠固体干燥的气体是______。（填字母） A．氯化氢 B．一氧化碳 C．氧气 D．二氧化硫 【任务四】利用数字化传感器探究NaOH与CO2的反应 【查阅资料】NaOH和Ca（OH）2都能与CO2反应，且反应原理相似。 【设计并实验】在锥形瓶内收集满CO2，如图2所示，将注射器内的液体同时迅速注入锥形瓶内，关闭活塞，一段时间后，同时振荡锥形瓶，观察到甲中有白色沉淀生成，乙中无明显现象。通过压强传感器测得锥形瓶内压强随时间的变化如图3所示，曲线1、2分别表示甲、乙两个锥形瓶内的压强变化。    【实验分析】 (4)①导致CD段压强快速变小的原因是 。 ②通过图3可知，吸收大量的CO2，最好选用 （选填“NaOH溶液”或“澄清石灰水”）。 【拓展延伸】 (5)通过上述探究可知，实验室的NaOH和Ca（OH）2应 保存。 13．探究某种家用制氧机的工作原理。 【提出问题】白色粉末和黑色粉末分别是什么？产生的气体是氧气吗？ 【查阅资料】获得的资料有： （1）过碳酸钠俗称固体双氧水，白色固体，过碳酸钠溶于水，分解生成碳酸钠溶液和过氧化氢溶液。 （2）碳酸钠溶液不与二氧化锰反应。 （3）过碳酸钠遇热分解产生氧气和大量水。 【猜想与假设】根据资料和已学知识，得出猜想：白色粉末是过碳酸钠，黑色粉末是 。 【实验验证】 实验装置 实验主要过程 (1)检验装置气密性，操作如下:先将导管伸入液面下，用手紧握试管，观察到 ，松开手后，导管口有液面上升、 (2)在试管中依次加入二氧化锰、过碳酸钠和水，有大量气泡生成 (3)收集满一瓶气体 (4)检验气体.方法是 。 实验现象和使用制氧机的白色粉末和黑色粉末反应现象完全相同，证明猜想正确。 【实验拓展】 (1)小明根据资料，认为可加热白色粉末制取氧气(使用排水法收集气体)该实验需要的仪器有(填序号) 。 (2)使用该方法制取氧气，加热时试管口应 。停止加热熄灭酒精灯前，应进行的操作是 。 (3)生活中的很多物质都可以进行家庭小实验.消毒用的双氧水，其成分为过氧化氢溶液，其与二氧化锰制取氧气的反应文字或化学方程式是 。 14．盐酸是工业上一种重要的化工原料。学完“常见的酸”内容后，同学们对盐酸的制法、化学性质以及用途产生了浓厚的兴趣，展开了项目探究之旅。 项目一  盐酸的工业制法——燃烧法 【查阅资料】第一步：将饱和食盐水进行电解，生成氢氧化钠、氢气和氯气。 第二步：在反应器中将氢气和氯气点燃制得氯化氢气体。 第三步：气体冷却后用冷水吸收得到盐酸。 (1)根据资料内容，写出第二步反应的化学方程式 ； 项目二  盐酸的化学 性质——与金属氧化物反应 (2)实验一：验证稀盐酸和氧化铁反应 实验操作 实验现象 实验结论 取少量氧化铁于试管中，加入2mL稀盐酸 稀盐酸能和Fe2O3反应 (3)实验二：探究稀盐酸中哪一种粒子与Fe2O3发生了反应 实验操作 实验现象 ①取少量Fe2O3于试管中，加入2mL蒸馏水 无明显现象 ②取少量Fe2O3于试管中，加入2mL 无明显现象 【实验结论】 (4)根据上述实验得出结论： 。 项目三   盐酸的用途 金属除锈 【提出问题】酸可用于金属除锈，那么影响铁锈与酸反应速率的因素有哪些？ 【实验探究】小组同学利用等体积几种不同的酸溶液和质量、颗粒大小相同的铁锈粉末进行除锈实验，记录铁锈粉末完全溶解所需时间，数据如表。 序号 溶质质量分数 温度/℃ 时间/ min ① 磷酸 3% 25 15 ② 盐酸 3% 25 12 【实验结论】 (5)根据实验①、②，对比分析可得出的结论是 ； 【反思提升】 (6)温度也能影响酸与金属氧化物的反应速率，温度越高，反应速率越快。请根据上述实验方法，选择实验药品，设计实验方案验证温度对其反应速率的影响： 。 15．关于铁锈蚀的研究是一项重要的课题。某兴趣学习小组以“铁锈蚀”为主题展开了项目式学习。 【任务一】定性探究铁锈蚀的因素 【查阅资料】 ①氯化钙固体可作干燥剂。 ②一定条件下，碳可加快铁的锈蚀，但碳本身不参加反应。 【进行实验】 取四枚相同的洁净无锈铁钉分别放入试管，进行图1实验，现象如表1。    表1 试管 A B C D 一周后现象 铁钉表面有一层铁锈 铁钉表面无明显变化 铁钉表面无明显变化 铁钉表面有厚层铁锈 【得出结论】 (1)①对比A、B、C试管中实验现象，说明铁锈蚀主要是与空气中的 发生反应； ②对比A、D试管中实验现象，说明铁锈蚀还与 有关； 【反思与评价】 (2)①铁锈蚀后应及时除锈的原因是 ； ②写出铁锈的化学式： 。 【任务二】定量探究铁锈蚀的因素 小组同学按以下步骤进行实验再探究 步骤1：小组设计了图2装置； 步骤2：检查气密性； 步骤3：将5g铁粉和2g碳粉加入三颈烧瓶，t1时刻加入2mL饱和NaCl溶液后，再将一只装有5mL稀盐酸的注射器插到烧瓶上，采集数据。    (3)据图3，铁锈蚀的过程中 （填“吸热”或“放热”）。    【任务三】拓展延伸 (4)①据图4，对比AB段和BC段说明 ，分析t3时刻后压强突然变大的原因是 。 ②铁与氧气反应的条件不同，产物不同。若5.6g铁与氧气反应可得ag产物，且铁无剩余，则a的取值范围是 。 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 $$