2024年中考化学压轴专项训练--科学探究题

2024年中考化学压轴专项训练--科学探究题 1．实验课上林浩同学在利用Zn与稀H2SO4制取H2的实验时，不小心将硫酸铜溶液加入反应容器，发现的反应速率加快了。林浩同学决定对此进行探究。 [提出问题]硫酸铜是否是反应的催化剂?硫酸铜溶液的用量对反应速率是否有影响? [设计实验]室温下，林浩将过量的、颗粒大小相同的锌粒分别放在六支洁净的试管中，再依次加入20ml的稀硫酸，然后向其中分别加入饱和硫酸铜溶液和水，实验记录数据如下: 试管编号 1 2 3 4 5 6 饱和硫酸铜溶液/ml 0 0.5 2.5 5 10 20 水/ml 20 19.5 17.5 15 10 0 1分钟收集的气体体积/m1 12.0 14.0 16.8 17.9 11.1 9.8 (1)实验中加入的饱和硫酸铜溶液和水总体积相等，目的是 。 (2)请写出锌与稀硫酸反应的化学方程式 。 (3)比较反应速率除测量“1分钟收集的气体体积”，还可采用的方法有 。 [实验现象]实验是除观察到产生气泡速率不同之外，还可看到锌片的表面有红色固体出现。 [实验结论] (4)硫酸铜 (填“是” 或“否”)反应的催化剂。 (5)硫酸铜溶液的用量太多反应速率反而下降，可能的原因是 。 [实验反思] (6) 影响锌与稀硫酸反应速率快慢的因素还有哪些?请列举一点。 。 [实验拓展]根据林浩同学的实验，陶黎同学认为是盐中金属离子影响了锌与稀硫酸反应的速率。为了探究不同的金属离子对速率的影响，陶黎设计了如下实验:取过量的、颗粒大小相同的锌粒分别放在五支洁净的试管中，加入20ml稀硫酸，再加入0. 5ml试剂，测量生成气体的速率，记录如下表(表中★越多，表示生成气体速率越快)。 试管编号 1 2 3 4 5 加入试剂名称(0. 5ml) 水 5%Na2SO4溶液 5%MgSO4溶液 5%FeCl2溶液 5%CuSO4溶液 生成气体速率 ★ ★ ★ ★★ ★★★ (7)上述实验设计存在实验缺陷，该缺陷是 。你认为应该如何改进?你的改进方法是 。 (8)上表中，用水进行实验的目的是 。 (9)实验改进后，得到了相同的实验现象，你认为由该实验可得到的结论是(答一条即可) 。 2．某化学课外小组的同学，在实验室实验时发现一瓶标签破损的无色溶液(如下图所示)。这瓶溶液是什么物质？在老师的指导下，同学们首先提出假设可能是实验室制备氧气的一种液体药品并进行了如下的探究活动。请在空白处完成相应内容。 [设计实验] 在试管中取少量黑色粉末二氧化锰，向其中滴入该无色溶液，立即产生大量气泡，并放出大量的热。 (1)用 法收集一试管纯净的气体。 (2)检验收集的气体的方法为 。 [实验现象]木条复燃。 [实验结论]由以上现象可知此气体是 ；该无色溶液是 ，则原假设成立。 3．化学反应是化学研究的重要范畴，但是有的实验会伴随明显现象，有的实验并无现象。某兴趣小组对部分化学变化进行研究，请根据实验内容，回答问题： 【实验内容一】探究反应是否发生 (1)实验一：向装有CuO的试管中加入一定量的稀硫酸，观察到：氧化铜完全溶解，溶液变为蓝色。该反应的方程式为 。 (2)实验二：为呈现明显现象，用图1所示装置进行实验： 向装满二氧化碳的集气瓶中滴加氢氧化钠的浓溶液，发现小气球胀大，产生该现象的原因可以用化学方程式表示为 。 (3)实验三：为证明NaOH溶液和稀硫酸发生了反应，该组同学设计了如“题19—2图”所示实验①，传感器测定的pH和温度随溶液质量变化情况见图②、图③。    ①中的B溶液是 （填“NaOH溶液”或“稀硫酸”），图③的M与图②中的 （填“X”或“Y”或“Z”）数值相等。 【实验内容二】探究实验三溶液反应后的溶质成分 【实验猜想】 (4)猜想一：                  猜想二：Na2SO4和NaOH 猜想三：Na2SO4和H2SO4             猜想四：Na2SO4、H2SO4和NaOH 小组成员一致认为猜想四不合理，理由是 。 【实验方案】 (5)为确认哪个猜想成立，兴趣小组进行如下实验： 分别取样于试管中 步骤 现象 结论 向其中一份滴加CuSO4溶液，振荡、静置 猜想二不成立 向另一份滴加Ba(NO3)2溶液，振荡、静置 出现白色沉淀 猜想三成立 【实验反思】 (6)老师指出实验方案不能得出猜想三成立，若要检验猜想三，应改用的试剂是 （写一种即可）。 4．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（装置如图1），通过该实验拉瓦锡得出了氧气约占空气体积 的结论. 【实验回顾】（1）实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量（装置如图2），兴趣小组用该方法测出的氧气含量常常远低于1/5。其原因可能是 ； （2）由于红磷在空气中点燃后才放入集气瓶内，实验缺陷：①测定结果不准确；② 。③ 【提出问题】能否设计一套实验装置以解决上述缺陷？ 【实验改进】 改进一：兴趣小组同学，设计了如图3所示装置 【查阅资料】白磷的着火点40℃， 【实验准备】锥形瓶内空气体积为230mL，注射器中水的体积为50mL，该装型气密性良好 【实验探究】装入药品，按图所示连接好仪器，夹紧弹资夹。先将锥形瓶底部放入热水中，白磷很快被引燃，然后将锥形瓶从热水中取出 【现象分析】 （1）锥形瓶底部放入热水中，白磷被引燃。 （2）整个实验过程中，气球的变化是 。 （3）待白磷熄灭、锥形瓶冷却到室温后，打开弹簧夹，还可观察到的现象一是:注射器中的水自动喷射出来，原因是 现象二是:当注射中的水还剩约 mL时停止流下。 改进二:兴趣小组同学又进行了大改进，设计图4和图5的实验方案。 兴趣小组同学经过讨论认为图5的装置更合理，理由是 。 兴趣小组同学按照图5装配好仪器，在给足量的铜粉加热时，实验中要来回推拉注射器，其目的是 ，兴趣小组同学收到了良好的效果。 5．当把燃着的小蜡烛放入一个集气瓶中并塞紧胶塞时，蜡烛一会儿就熄灭了。那么，蜡烛为什么会熄灭呢?某化学兴趣小组进行了如下探究，请你填答相关空格。 [提出猜想]猜想I:蜡烛燃烧把集气瓶内的氧气耗尽，导致蜡烛熄灭。 猜想II:蜡烛燃烧随集气瓶内氧气含量降低而变弱，放出的热量减少，使温度降至蜡烛的着火点以下，导致蜡烛熄灭。 猜想Ⅲ:蜡烛燃烧产生的二氧化碳能灭火，导致蜡烛熄灭。 [进行实验]小组设计如下图所示的实验装置，并进行实验来验证猜想。    实验操作 实验现象 点燃蜡烛并连同胶塞上的其它仪器药品一起放入集气瓶中，塞紧胶塞。 蜡烛火焰逐渐变微弱最终 ， 蜡烛熄灭并静置冷却后，将铜丝上提，使盛白磷的铜网勺高于试管口，试管倒下，水流出。 一会儿后，白磷着火燃烧，有大量 产生。 [分析及结论] （1）蜡烛熄灭前，要让白磷浸没在小试管所盛的水中，目的是 。 （2）生石灰遇水发生化学反应放出大量的热，集气瓶中装入- -些生石灰的设计，目的是让它发生反应提高瓶内的 。 （3）瓶内的白磷能燃烧，证明猜想 和 不能成立。我们根据成立的猜想认为，应该把“燃烧需要氧气”这一燃烧发生的条件补充完善为“ ”。 6．超市出现了一种名为“污渍爆炸盐”的洗涤新产品，能在瞬间去除洗衣粉难以除去的多种顽固污渍。某校兴趣小组的同学在老师的指导下对该产品开展探究活动 【查阅资料】①“污渍爆炸盐”的主要成分是过碳酸钠(Na2CO4)，它是一种白色结晶颗粒，易溶于水，能与水反应，生成碳酸盐和一些化合物起到去除污渍的作用 ②碳酸钠和氢氧化钠的溶液都显碱性 【提出问题】“污渍爆炸盐”与水反应后，生成物是什么呢 【作出猜想】 (1)猜想一：Na2CO3和H2O2猜想二：Na2CO3和NaOH猜想三：Na2CO3、 。 【实验探究】 (2) 序号 步骤 现象 结论 ① 取少量“污渍爆炸盐”于烧杯中加入 足量的蒸馏水充分搅拌 固体完全溶解形成无色溶液 ② 取①少量的溶液于试管中，先向其中加入 少量二氧化锰粉末，再伸入带火星木条 产生大量气泡，木条复燃 猜想 不成立 ③ 取适量①的溶液于试管，向其中加入 足量CaCl2溶液，振荡、静置 有 产生 猜想一成立 ④ 取适量③的上层清液于试管 向其中滴加 ，振荡 无蓝色沉淀产生 【小结】 (3)请写出②中反应化学方程式： (4)实验中加入足量CaCl2溶液的目的是 。 【拓展延伸】 (5)”洁厕灵“的有效成分是稀盐酸，“污渍爆炸盐”与洁厕灵 (“能”或“不能”)混用，原因用化学方程式表示 。 7．某小组以“探究催化剂的奥秘”为题展开了项目式学习。将适量淀粉放入过氧化氢溶液中，过氧化氢溶液的分解速率加快。因此，该小组同学进行了如下探究： 【提出问题】淀粉能否作过氧化氢分解的催化剂? 【做出猜想】淀粉能作过氧化氢分解的催化剂。 【实验验证】 (1)完成下列探究： 实验步骤 实验现象 结论及解释 I. A中无明显现象， B产生大量气泡， 带火星木条复燃 B中产生的气体是 (填名称) Ⅱ.向B试管中重新加入5%的过氧化氢溶液，反应停止后过滤、洗涤、干燥、称量滤渣 B中带火星木条又复燃， 滤渣质量为 g (3淀粉的 和 在反应前后均没有发生变化， 能作过氧化氢分解的催化剂 (2)B中过氧化氢反应： 。 【实验拓展】 设计了如图所示装置对比淀粉与二氧化锰的催化效果，实验均以生成25mL气体为准，其他可能的影响因素忽略不计，相关数据见表： 实验编号 3%过氧化氢溶液的体积 其他物质质量 待测数据 I 20mL 淀粉0.5g a Ⅱ 20mL 二氧化锰0.5g b (3)上述实验中“待测数据”是指 ；若a>b，则可得出的结论是 。 【拓展探究】 (4)同种催化剂，还有哪些因素会影响过氧化氢分解反应的催化效果? (回答一点)。 (5)催化剂在化工生产中起着重要作用， (选填“能”或“不能”)提高产物产量。 8．酸碱中和反应是初中阶段重要的一类反应，请你一起参与探究。 【实验探究Ⅰ】在 50mL 一定浓度的氢氧化钠溶液中滴加 50mL 一定浓度的盐酸，并用玻璃棒搅拌，观察到溶液的温度 ，由此现象小李同学得出两者能发生反应的结论。通过查阅相关资料后，小张同学发现此结论不够严谨，设计了下列 3 个对比实验： ①50mL 一定浓度的盐酸与 50mL 蒸馏水混合，测量溶液温度的变化。 ②50mL 一定浓度的氢氧化钠溶液与 50mL 蒸馏水混合，测量溶液温度的变化。 ③50mL 一定浓度的盐酸与 50mL 一定浓度的氢氧化钠溶液混合，测量溶液温度变化。 用数字化实验技术测得 3 个实验，溶液温度随时间变化的关系如图所示。 （1）由图可知，盐酸、氢氧化钠溶液稀释时均放热，但它们稀释时温度的变化量远小于两溶液混合时温度的变化量，由此可以得出二者发生了化学反应。 【实验探究Ⅱ】 （2）在 50mL 一定浓度的氢氧化钠溶液中滴加 2﹣3 滴酚酞试液，再逐滴加入一定浓度的盐酸，并用玻璃棒搅拌，溶液颜色由红色刚好变为无色时，可说明两者发生了反应。 （3）取一定量反应后的无色溶液加热蒸发，在蒸发的过程中，“意外”发现溶液由无色又变成红色。同学们对红色溶液中溶质的成分（酚酞除外）进行再探究。 查阅资料：酚酞在 pH＜8．2 的溶液中呈无色，在 8．2＜pH＜14 的溶液中呈红色。 作出猜想：猜想一：NaCl；猜想二：NaCl、NaOH；猜想三：NaCl、NaOH 和 Na2CO3。 同学们讨论后一致认为猜想三是错误的，理由 。 实验验证：取样实验 实验操作 实验现象 结论 猜想二正确 原因分析：反应后无色溶液中仍存在少量 NaOH，加热蒸发， ，pH 升高，溶液的颜色变红。 总结反思：向某碱性溶液中滴加 2～3 滴无色酚酞试液，振荡后溶液的颜色 （填“一定”或“不一定”）变红。 9．小明在市场看到鱼老板将一包白色粉末加入鱼缸中，奄奄一息的鱼很快张开嘴，活蹦乱跳起来。小明对这种白色粉末产生了兴趣，与小刚进行了相关探究。 【查阅资料】这种白色粉末的主要成分是过碳酸钠（化学式为Na2CO4），常温下与水反应生成氧气。 【实验1】小明用过碳酸钠与水反应并收集产生的气体选用如图所示装置中的 （填字母序号）组合进行实验。检验产生的气体是氧气的方法为 。 【提出问题】过碳酸钠与水反应后得到的溶液M中的溶质的成分是什么？ 【做出猜想】根据过碳酸钠与水反应后的组成做出三种猜想： 猜想一：Na2CO3；猜想二：NaOH；  猜想三：Na2CO3和NaOH。 【实验2】小明取溶液M，滴加CaCl2溶液，观察到有白色沉淀生成，推测白色沉淀是 ，说明溶液中一定含有 ，由此得出猜想 不成立。 【实验3】小刚取溶液M，滴加过量的稀盐酸观察到得到了和小明相同的结论。加入稀盐酸时，产生上述现象的化学方程式为 。 【实验4】为进一步确定溶液M中是否含有NaOH，再次取溶液M，向其中滴加CaCl2溶液至不再产生沉淀为止，静置，取上层溶液，加入无色酚酞溶液，无明显现象。证明猜想 成立。 【交流反思】 （1）该实验中用CaCl2溶液而不用Ca（OH）2溶液原因是 。 （2）该实验中的CaCl2溶液可用 溶液代替。 【拓展应用】 （1）根据过碳酸钠的性质可知，保存过碳酸钠时应注意 。 （2）检验烧碱部分变质时。应先检验的物质是 ，后检验的物质是 。 10．某些化合物的水溶液能导电。 【知识回顾】水溶液能导电是因为溶液中存在 的离子。 【设计实验】设计实验证明溶液的导电性与离子浓度有关。 【查阅资料】电导率传感器用于测量溶液的导电性强弱；一定条件下，电导率的大小能反映离子浓度的大小。 【实验探究】取等量的滴有酚酞的氢氧化钡溶液于两个烧杯中，分别向其中逐滴滴加X、Y两种液体，利用磁力搅拌器不断搅拌，利用电导率传感器采集数据，得到图1、图2。    【实验分析】 (1)根据图1、图2，X、Y液体分别为 (填字母)。 A．氯化钠溶液    B．硫酸钠溶液      C．蒸馏水       D．稀硫酸 (2)图1中电导率降为零的原因是 ；图2中，b点所示溶液的溶质是 (填化学式，酚酞除外)； (3)向171克10%的氢氧化钡溶液中逐滴加入稀硫酸至过量，理论上可得沉淀质量多少克？ (写计算过程) 11．小宝同学从饼干袋中找到一小包“脱氧剂”，与化学兴趣小组同学讨论后，对脱氧剂的成分展开探究。剪开包装袋，发现脱氧剂大部分为黑色粉末，其中混有少量白色粉末，接着同学们在老师的指导下开展探究实验： 实验活动一：探究脱氧剂中黑色粉末的成分。 【作出猜想】经过查阅资料，小组同学提出猜想： 甲同学：可能含有铁粉 乙同学：可能含有炭粉 【实验探究I】 (1)小组同学设计实验方案并完成如下实验： 实验步骤 实验现象 实验结论 I、取黑色粉末放入烧杯中，加入足量稀盐酸。 有气泡产生，溶液变为 色，有黑色不溶物。 甲同学猜想正确，黑色粉末中含有铁粉，反应的化学方程式为 。 Ⅱ、将步骤I中黑色不溶物滤出，洗涤、干燥后，将滤渣与氧化铜混合后高温加热，把产生的气体通入澄清石灰水中 ，澄清石灰水变浑浊。 乙同学猜想也正确，黑色粉末中含有炭粉。 【实验结论I】脱氧剂中黑色粉末中含有铁粉与炭粉 【表达交流】 (2)小钟同学提出，可以用一种简单的物理方法验证甲同学的猜想，请写出使用此方法的实验操作： 。 (3)脱氧剂利用铁生锈的原理吸收包装内和 (填化学式)，以达到延长食品保质期的作用。 实验活动二：探究脱氧剂中白色固体作用。 【查阅资料】实验所用脱氧剂中还含有氯化钠和硅藻土，氯化钠可以加快铁生锈的反应速率，硅藻土是一种填充剂，不溶于水，疏松配料，使氧气易于接触铁粉。    【实验探究2】小初同学为了验证氯化钠的作用，用控制变量法按图1装置设计并进行实验： (4)一段时间后，观察到烧杯内左侧导管液面 右侧导管液面(填“高于”或“低于”)，证明氯化钠确实可以加快铁生锈的反应速率。 【思维拓展】 (5)图2为硅藻土用量(g)与脱氧时间(h)的关系图，则硅藻土的最佳用量是 g。 12．某兴趣小组发现了一包敞口放置的碱石灰样品，为探究其成分，同学们在实验室对这包碱石灰样品展开了探究。 【查阅资料】1．碱石灰是由CaO和NaOH固体混合而成，通常用于吸收二氧化碳及干燥气体。 2．熟石灰微溶于水，且溶于水放出的热量很少可以忽略不计。 3．BaCl2溶液显中性。 【提出猜想】根据资料，同学们分析碱石灰样品的主要成分可能含有CaO、NaOH、Ca（OH）2、CaCO3和 。 【实验探究】小组讨论后设计如下实验进行探究： 实验步骤及操作 实验现象 结   论 （1）取部分该样品于试管中，加少量水 无明显放热现象 碱石灰样品中不含CaO和 。 （2）继续加足量水，振荡，静置 产生白色沉淀 样品中一定含有CaCO3 （3）从步骤（2）的试管中取少量上层清液于另一试管中，向其中滴加过量BaCl2溶液 产生白色沉淀 （4）将步骤（3）所得物质过滤，向滤液中滴加无色酚酞溶液 溶液变红色 【思考与分析】小杰同学经过分析认为步骤（2）的结论不准确，原因是 （用化学方程式表示）。 【解释与结论】通过以上探究与分析：可以得出该碱石灰样品一定含有的物质是 ；实验探究步骤（4）所得溶液中除酚酞外还含有的溶质有 。 【表达与交流】请写出氢氧化钠变质反应的化学方程式 。 13．根据实验装置图回答下列问题。 (1)实验室制取气体可以通过反应物状态、反应条件等选用相应反应装置，用过氢化氢溶液制取氧气时，可以选择装置 （填字母），化学方程式为 ，该反应属于 反应（填化学反应基本类型），装置B相对于装置C的优点是 。 (2)装置D是多功能瓶，装满水时可以用排水集气法收集氧气，则气体从 （填字母）进入。 小军阅读课外资料得知： 氯酸钾分解除了二氧化锰外，还可用氧化铜等物质作催化剂，于是他对氧化铜产生了探究兴趣。 【提出问题】氧化铜是否也能作氯酸钾分解的催化剂？ 是否比二氧化锰催化效果更好？ 【设计实验】小军以生成等体积的氧气为标准，设计了下列三组实验 （其它可能影响实验的因素均忽略） 实验序号 氯酸钾的质量 催化剂的种类 及质量 待测数据 分解温度（℃） ① 1.225g ------ 收集等量氧气 所需的时间 580 ② 1.225g CuO 0.5g 350 ③ 1.225g MnO2 0.5g 370 (3)若实验②比实验①的“待测数据”更 （填“大”或“小”），说明氧化铜能加快氯酸钾的分解速率。计算1.225g氯酸钾完全分解生成氧气的物质的量。（根据化学方程式列式计算） 。 (4)将实验②反应后的固体加水溶解、过滤、洗涤、干燥称量仍得到0.5g黑色粉末，若要验证氧化铜是该反应的催化剂，还需验证氧化铜的 不变。 【预期结论】氧化铜还能作气酸钾分解的催化剂。 【评价设计】 (5)你认为小军设计实验③和实验②对比的目的 。 14．探究Ⅰ某同学对蜡烛(主要成分是石蜡)及其燃烧进行了如下探究。请回答下列问题。 (1)取一支蜡烛，用小刀切下一小块，把它放入水中，蜡烛浮在水面上。 结论：石蜡的硬度小，密度比水 。 (2)点燃蜡烛，观察到蜡烛火焰分为外焰、内焰和焰心三层。把一根火柴梗平放入火焰中，约1s后取出，看到 (填“a”“b”或“c”)处最先变黑。      结论：蜡烛火焰的 层温度最高。 (3)再将一只干燥的烧杯罩在蜡烛火焰上方，烧杯内壁出现水雾。迅速倒转烧杯，向烧杯内倒入少量澄清石灰水，振荡，澄清石灰水变浑浊。 结论：石蜡燃烧有 和 生成。 探究Ⅱ (4)通过对人体吸入的空气和呼出的气体成分的探究，比较人体吸入的空气和呼出的气体中所含二氧化碳、氧气、水蒸气的多少，得到初步结论，并完成下表。 实验步骤 实验现象 实验结论 用排水集气法收集两瓶呼出的气体，另取两个空集气瓶，其中为空气，供后续实验用 / / 向一瓶盛空气的集气瓶中和一瓶盛呼出的气体的集气瓶中分别加入等量澄清石灰水 空气中二氧化碳的含量比呼出的气体中二氧化碳的含量 将燃着的木条分别插入盛有空气和呼出的气体的集气瓶中 空气中氧气的含量比呼出的气体中氧气的含量 取两块干燥的玻璃片，对着其中一块哈气，对比观察两块玻璃片上产生的现象 放在空气中的玻璃片无明显变化，对着哈气的玻璃片上有水雾出现 空气中水蒸气的含量比呼出的气体中水蒸气的含量 15．某化学兴趣小组欲探究实验室的一包白色固体( 已知含碳酸钠)的具体成分 。 他们猜测可能含有硝酸钡、硫酸钠、氢氧化钠中的一种或几种。 通过查阅资料发现硝酸钡溶于水呈中性，硫酸钠溶于水呈弱碱性。以下是实验步骤: 步骤一:取少量白色固体于烧杯中.向烧杯中加入足量水并不断搅拌，固体部分溶解。 步骤二:接着向烧杯中加入足量稀硝酸并不断搅拌，测定固体质量变化，并画出如图所示图象。 (1)步骤一的实验目的是 ； (2)步骤二中他们观察到的现象是 ；综合步骤一、步骤二能确定该白色粉末中一定含有 。 (3)若要继续确定该白色粉末的成分，请你设计实验方案: 实验操作 预期实验现象 实验结论 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 $$