2024年中考冲刺化学精练册专项攻略——科学探究题

2024年中考冲刺化学精练册专项攻略——科学探究题 1．某校课外活动小组，欲测定山洞菜窖中空气中CO2的体积分数（假设菜窖内空气 中不含除CO2外的其他酸性气体）。已知空气中CO2的体积分数达到5%人会昏厥，该小 组进行了如下实验： （1）取样。他们准备从菜窖中的底部取样，请你设计用集气瓶从洞中取回一瓶空气样品的方法 。（假设洞内CO2浓度是安全的） （2）测定。用150mL的注射器从集气瓶中抽取100mL气样，按下图所示的装置进行实验将气体推入甲中。回答下列问题： ①甲中多孔球泡的作用 ，甲装置中NaOH的作 用是 ，写出化学方程式 。 ②实验结束后，量筒内水的体积为99mL，菜窖中底部空气中CO2的体积分数为 。 （3）菜窖中二氧化碳气体的主要来源是 。为降低菜窖中CO2的含量，你认为应采取的措施有 。 下面是灯火实验与石灰水实验测量CO2体积分数的数据 方法一:分别向二氧化碳含量不同的空气中放入燃着的蜡烛。 方法二:分别向二氧化碳含量不同的空气中加入适量的澄清石灰水。 【实验现象】 空气中二氧化碳 体积分数 0，03% 1% 5% 10% 20% 方法一 正常燃烧 正常燃烧 正常燃烧 燃烧不旺 熄灭 方法二 不变浑浊 变浑浊 变浑浊 变浑浊 变浑浊 【分析与应用】 （4）上述实验中，方法一所依据的二氧化碳的性质是 ；从现象分析在进入久未开启的菜窖前做传统的灯火实验，安全吗？请说明理由 。 2．金属是一类重要的材料，人类的生活和生产都离不开它。某兴趣小组发现未经处理的钢铁容易生锈。同学们接着探究了铁生锈的相关问题。 【知识回顾】铁生锈的条件为铁与 （写物质的化学式）同时接触，为了防止铁制品生锈，应采取的措施是 （写出一种）。 【查阅资料】铁锈成分复杂，化学式可简单表示为Fe2O3•nH2O，在加热时会分步反应，首先失去结晶水，其反应可表示为Fe2O3•nH2OFe2O3+nH2O。 浓硫酸可以吸水，碱石灰可以吸收水和二氧化碳。 【提出问题】铁锈（Fe2O3•nH2O）中n的值等于多少呢？ 【问题探究】小明发现实验室中有一保管不善的铁粉，大部分已经结块成红褐色，为了探究铁锈（Fe2O3•nH2O）的组成，称取27.0g这种铁粉样品，按如图2所示装置进行实验。 （1）A中的现象是 ； （2）请指出该装置中有一处明显不足 ； 【数据处理】图3是加热时间和A中固体质量关系图象，下表是B、C中质量不再变化时B中浓硫酸、C中碱石灰装置质量变化情况。 反应前（g） 反应后（g） B 100 105.4 C 150 163.2 （3）铁锈（Fe2O3•nH2O）中n的值是 ； （4）写出T3﹣T4时间段发生反应的化学方程式 ； （5）计算原样品中单质铁的质量分数是 。（计算结果保留到0.1%） 3．阅读下列短文，回答相关问题。 生活中的消毒剂 由于卫生防疫的需要，生活中很多地方都需要用到消毒剂。常见的消毒药品有医用酒精、双氧水、84消毒液等。 酒精（C2H5OH）常用于医疗消毒，医用酒精浓度一般为75%，消毒原理是酒精不断向细菌、病毒内部渗入，使其蛋白质变性，彻底杀死病菌。酒精浓度过高，会在病菌表面形成保护膜，阻止其进入病菌体内；若酒精浓度过低，不能将病药体内蛋白质凝固，也无法初底杀死病菌。酒精有易挥发性和可燃性，着火点为75℃，闪点是12.8℃（闪点是指挥发性物质所挥发出的气体与火源接触会闪出火花的最低温度）。闪点低的燃料易点燃，也易引起火灾。酒精蒸气与空气混合形成爆炸性混合物，爆炸极限3.5%~18.0%。 双氧水是过氧化氢溶液的俗称。它是一种强氧化剂，强氧化的特性可以用来杀灭多种细菌微生物，起到消毒的作用。在医疗领境里应用双氧水进行清洁和杀菌工作，比如在伤口比较深、破伤风等厌氧菌感染的风险比较高时，可用双氧水进行冲洗，不光是用来杀菌，双氧水分解以后产生的氧气，还可以破坏厌氧菌所需要的环境。另外，拔牙或洗牙之前也经常用双氧水来漱口，让口腔的局部尽可能地清洁，在口腔科操作的过程中，细菌入血导致感染的风险会明显下降。 84消毒液的有效成分为次氟酸钠（NaC1O），次氯酸根通过与细菌细胞壁和病毒外壳发生作用，使病菌裂解而死亡。在空气中，次氯酸根容易转化为次氯酸（HClO），次氯酸不稳定，在光照的条件下会发生分解。值得注意的是，84消毒液不得和洁厕灵混合使用，因为洁厕灵中的主要成分是盐酸，它遇到次氯酸钠会发生反应产生有毒的气体氯气（Cl2）。 (1)用酒精消毒时，不适合在家中房间内大范围喷洒，特别是厨房，理由是 。 (2)酒精的闪点远远低于酒精的着火点，原因是 。写出酒精燃烧的化学方程式： 。 (3)双氧水在光照条件下容易失效，写出该反应的化学方程式： 。 (4)次氯酸钠中氯元素的化合价是 ，次氯酸钠与盐酸反应为：，X的化学式是 。 (5)下列叙述正确的是 。 a．84消毒液应尽量密封、避光保存 b．酒精的浓度越大，杀灭病菌的效果越好 c．酒精是可再生的燃料，已作为最主要的家庭厨房燃料 4．在利用红磷燃烧测定空气中氧气含量的实验中，用传感器记录集气瓶内氧气浓度随时间变化的情况，如图所示。    【进行实验】 活动1：证明红磷熄灭后，氧气还有剩余 实验装置 实验步骤 现象 结论 Ⅰ．用高能激光笔照射燃烧匙中足量的红磷 红磷燃烧，放出大量热，一段时间后熄灭，白磷始终不燃烧 红磷熄灭后，氧气还有剩余 Ⅱ．冷却后，将装有白磷的燃烧匙提出水面，用高能激光笔照射 白磷 现象① 【解释与结论】 （1）红磷燃烧的化学方程式为 。 （2）步骤Ⅰ中白磷始终不燃烧的原因是 。    （3）步骤Ⅱ中的现象①是 。 （4）实验中气球的作用是 。 活动2：探究影响剩余氧气浓度的因素 用如图装置进行实验，得到数据如表。 可燃物 白磷 红磷 木炭 着火点/℃ 40 240 370 生成物状态 固态 固态 气态 剩余氧气浓度 3.1% 7.0% 14.0%    （5）通过对比右表中红磷和白磷的相关数据，可以得出影响剩余氧气浓度的因素可能是 。 （6）结合以上探究及实验数据，在“测定空气中氧气含量”的实验中，通常使用红磷而不用木炭的原因可能有 。 5．甲同学对寒痛乐熨剂（简称“寒痛乐”）的发热原理产生了浓厚兴趣，于是带了几包寒痛乐，来到实验室对其进行研究。    【查阅资料】 [用法用量]外用，一日1次。将外袋剪开，取出药袋，晃动数次，使药物充分松散，接触空气，手摸有热感时，置于固定袋内，覆盖于痛患处，每袋可发热不少于15小时。 [原料层]铁、蛭石、活性炭、水等。 [作用原理]铁跟氧气和水反应生成氢氧化铁（固体），并放热。 【实验一】验证寒痛乐成分中所含铁的化学性质。 步骤 实验操作 实验现象 ① 将寒痛乐打开，将药物倒入一烧杯中，观察 药物为黑色固体粉末 ② 用一条形磁铁与烧杯中的黑色粉末充分接触，取适量吸附在磁铁上的黑色粉末放于燃烧匙中，在酒精灯上点燃后伸入盛有氧气的集气瓶中，观察    剧烈燃烧，火星四射，放热，生成黑色固体 实验结论：寒痛乐熨剂中含有铁 （填“单质”或“元素”） 【实验二】用寒痛乐熨剂药粉测定空气中氧气的含量。 甲同学设计了如图2所示装置，进行实验。    【实验记录】 步骤 实验操作 主要实验现象 实验结论及解释 ① 连接好装置如图2所示，然后 装置的气密性良好 ② 加入足量药品，迅速将胶塞盖严，并充分振荡 进入集气瓶内水的体积即为空气中氧气的含量。 【实验反思】乙同学认为甲同学所做“寒痛乐药粉测定空气中氧气的含量”的实验不能证明上述结论，他将操作改进后再进行测量，得到了较为准确的结果。他改进后的操作 。 6．酸和碱在工农业生产中具有重要的作用，是中学化学研究的一类重要的物质。 探究活动一： (1)为探究酸的化学性质，好好同学进行如下实验，请帮他完成下表中横线上的内容： 实验序号 实验一 实验二 实验三 实验操作 溶液 实验现象 溶液变红色 开始没有明显现象，过一会才观察到有气泡产生 结论解释 稀盐酸能与酸碱指示剂作用 稀盐酸能与碳酸钠反应生成气体，反应的化学方程式是 无法确定稀盐酸与氢氧化钠溶液是否发生反应 探究活动二： 【提出问题】探究活动一的实验二中为什么一开始没有明显现象，过一会儿才观察到有气泡产生？ 【作出猜想】开始稀盐酸与碳酸钠没有生成二氧化碳而是生成了其它物质 【实验探究】在老师的指导下，小亮利用图1装置进行实验(所用的碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液的浓度、体积相同，稀盐酸的浓度也相同)：分别在三颈烧瓶中加入碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液，从注射器中缓慢滴入盐酸，记录数据，依次绘制成曲线如图2、3所示。 (2)由图2和图3可知，所用的碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液中碱性较强的是 ； (3)将图2中阴影部分和图3中阴影部分进行叠加，发现两部分曲线基本重合，由此可判断碳酸钠溶液中加入40mL稀盐酸时生成了 ；(填化学式) 【拓展提升】 (4)好好同学在探究活动一的实验二中一开始没有看到有气泡产生，是因为稀盐酸加入的量太少了，实验中若要看到两者反应立即产生气泡，可采取的方法是 ； (5)由好好与小亮同学的探究得到启发，区别纯碱溶液与小苏打溶液的方法是： 。 7．认真阅读下列材料，回答有关问题。 材料一 融雪剂又称“化冰盐”，它以氯化钙和氯化钠为主要原料，可根据需要调整配比，广泛应用于冬季道路、广场等场所的融雪和防冻，以保证人们出行安全。 材料二 节日燃放的烟花，是很多金属化合物在灼烧时呈现出的各种艳丽色彩。实验中用铂丝蘸取某些金属化合物灼烧时发现：含钠元素的火焰呈黄色，含钙元素的火焰呈砖红色 Ⅰ.研究“融雪剂”的成分。结合上述材料，某兴趣小组按如图步骤进行实验，并记录实验现象。 [解释与结论] (1)上述实验验证了样品中含有氯化钙，所依据的实验现象是 ，该反应的化学方程式是 。 (2)同学们认为仅通过上述实验，无法确定样品中是否含有氯化钠，理由是 。 Ⅱ.拓展探究。[提出问题]反应后上层清液的溶质成分是什么？ [猜想] (3)猜想一： ；猜想二：NaCl和Na2CO3；猜想三：NaCl和CaCl2。 [实验验证] (4)为进一步确定该上层清液的溶质成分，兴趣小组继续设计实验并请你一起完成下面报告。 实验操作 实验现象 实验结论 取少量上层清液于试管中，滴加 猜想二成立 [交流讨论] (5)以上实验是利用化合物之间发生复分解反应产生明显现象来判断物质的存在，复分解反应发生的条件是有气体或 或水生成。同学们又联想到有水生成的复分解反应也有很多，如可用熟石灰中和硫酸厂的废水，请写出化学方程式 。 8．某学校的四个化学实验小组同学完成的分组实验如下：第一组和第二组同学：分别进行BaCl2溶液与Na2CO3溶液的反应；第三组和第四组同学：分别进行BaCl2溶液与Na2SO4溶液的反应。实验结束后，小青和小竹两位同学继续展开相关探究。 [探究一]小青同学将第一组和第三组同学的全部浊液集中倒进同一个废液缸中，混合均匀，静置，过滤，得到滤液和滤渣。 （1）滤渣的成分为 。（写化学式）。第一组和第二组同学反应的化学方程式为 。 （2）滤液里除了NaCl外，还有什么物质？ 猜想1：BaCl2 猜想2：Na2SO4 猜想3：Na2CO3 猜想4： （3）小青同学设计如下实验方案，验证上述猜想4成立。 实验步骤 实验现象 实验结论 ①取适量滤液于试管中，加入足量稀硫酸，振荡 有大量气泡产生 ②取①中适量滤液于试管中，加入足量Ba（NO3）2溶液振荡 滤液中存在Na2SO4 （4）小青同学实验方案中存在不严谨的地方，请你帮助她加以修正： 。 （5）写出步骤①中相应的化学方程式 。 [探究二]小竹同学将第二组和第四组同学的全部浊液集中倒进同一个烧杯中，混合均匀，然后向其中逐滴加入稀盐酸，并不断搅拌，烧杯内沉淀的质量随加入稀盐酸的质量变化如图所示。 （6）请你解释AB段沉淀质量增大的原因： 。 （7）D点溶液中一定存在的溶质是： （写化学式）。 9．某化学兴趣小组对蜡烛(主要成分是石蜡)及其燃烧进行探究，请你参与并完成如下拓展学习与探究。 【进行实验】小组同学进行了如下实验探究蜡烛燃烧产物(如图所示)，请完成下列实验报告： 实验步骤 实验现象 实验结论 ①点燃蜡烛，并在火焰上方罩一个冷而干燥的小漏斗 蜡烛燃烧后的产物有 ②同时将产物通入盛有澄清石灰水的烧杯中 蜡烛燃烧后的产物有二氧化碳 【小组交流】（1）实验步骤①中发生反应的为 。 （2）化学反应中常伴有发光、放热的现象，比如蜡烛的燃烧。小林同学认为有发光放热现象的变化不一定是化学变化，请你举例说明： 。 【拓展延伸】小组同学为了解物质燃烧产生火焰的原因，查得资料如下表所示： 物质 熔点/℃ 沸点/℃ 燃烧时温度/℃ 是否产生火焰 石蜡 50~70 300~550 约600 是 铁 1535 2750 约1800 否 钠 97.8 883 约1400 ？ 由上表可知，物质燃烧能否产生火焰与其 (选填“熔点”或“沸点”)和燃烧时温度有关。由此推测：钠燃烧时 (选填“有”或“没有”)火焰产生。 10．质量守恒定律的发现，对化学的发展做出重要贡献。 【提出问题】化学反应中，参加反应的物质质量总和与生成物的质量总和是否相等？ 【进行实验】在质量守恒定律的课堂教学中，甲、乙、丙三个小组的同学分别做了A、B、C三个实验，他们都进行了规范的操作、准确的称量和细致的观察。 【现象与结论】分析实验中的三个实验 (1)实验①过程中观察到气球的变化是 。 (2)实验②结束后，天平指针指向 （填“左”“中间”或“右”），原因是 。 (3)实验③中，在一根用细铜丝吊着的长玻璃棒两端分别绕上等长的粗铜丝，并使玻璃棒保持水平，用酒精灯给a端铜丝加热1～2分钟。冷却后，观察到 。 【实验反思】 (4)通过上述实验，你得到的启示是有气体参加或生成的反应，在验证质量守恒定律时应该注意 。 【拓展迁移】利用如图装置对“蔗糖的组成”进行探究。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。 实验原理：蔗糖隔绝空气受热发生分解反应 【定性实验】 (5)实验开始先通入一会儿氮气的目的是 。 (6)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 元素。 (7)实验结束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，并继续利用如图所示装置，另选试剂进行验证。完成下表： 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。 黑色固体是单质碳 烧杯内 。 。 【定量实验】 (8)用定量方法准确测量出34.2g蔗糖与足量氧气反应后生成52.8g二氧化碳和19.8g水，则34.2g蔗糖中氧元素质量为 g，蔗糖中碳、氢元素的质量比为 （最简整数比）。 【实验结论】蔗糖是由碳、氢、氧三种元素组成的。 11．学习完金属的化学性质，兴趣小组进行了如图所示的实验。 【查阅资料】硝酸铜溶液呈蓝色，硝酸亚铁溶液呈浅绿色，硝酸锌溶液呈无色。 【实验一】同学们进行如图一所示的实验，验证铁、锌、铜、银四种金属活动性强弱。 （1）试管①中观察到的实验现象是 。试管③中反应的化学方程式是 。 （2）你认为通过上述图一所示的三个实验能否验证铁、锌、铜、银四种金属在溶液中的活动性强弱 （填“能”或“不能”）。 【实验二】在完成实验一的过程中，同学们将试管①②③内反应后的物质都倒入废液缸中（如图二）。小组同学对废液缸中混合物的成分产生了探究兴趣。待混合物充分反应后，过滤，得到滤渣和浅绿色滤液。 （3）小明将铁丝放入浅绿色滤液中，一段时间后，铁丝表面没有发生变化。由此判断滤液中含有的溶质是 （填化学式）。 （4）探究滤渣的成分 【提出问题】滤渣的成分是什么？ 【作出猜想】小明的猜想：银、铜、铁、锌 你的猜想：猜想Ⅰ ； 猜想Ⅱ：银、铜、铁 【分析思考】同学们认为小明的猜想不正确，结合上述的实验现象分析，小明的猜想不正确的原因是 。 【进行实验】实验证明猜想Ⅱ正确，请你完成下列实验方案。 实验步骤 实验现象 结论 取少量滤渣样品， 。 。 猜想Ⅱ正确 【反思交流】在分析化学反应后所得物质的成分时，除了考虑生成物外，还需要考虑 。 12．空气中氧气含量测定的再认识。    （一）某化学实验小组点燃红磷，并用氧传感器测定空气中的氧气含量并采集数据如上图。 （1）红磷在瓶中燃烧产生的现象是 ，红磷燃烧的化学方程式是 。 （2）开始时氧气的含量持续下降，一方面是氧气被消耗，另一方面是生成物大量和氧传感器接触，但在110s时氧气的含量又有所上升，其可能原因是 。 （3）从以上数据分析最终集气瓶中的氧气是否完全消耗 。 （二）针对以上实验测定结果实验小组同学对该实验做了以下两种改进：    Ⅰ．根据铁在空气中生锈的原理设计如图实验装置，测定空气中氧气含量。 查资料：装置中饱和食盐水、活性炭会加速铁生锈。 测得实验数据如下表： 测量项目 实验前 实验后（冷却到室温后） 烧杯中水的体积 烧杯中剩余水的体积 集气瓶（扣除内容物）的容积 导管的容积 体积／mL 80.0 54.5 126.0 6.0 （1）铁生锈过程发生复杂的化学反应，首先是铁与氧气、水反应生成氢氧化亚铁[Fe（OH）2]，写出该反应的化学方程式 ；该反应的基本类型是 。 （2）根据上表数据计算，改进实验后测得的空气中氧气的体积分数是 %（结果精确到0.1%）。 （3）从实验原理角度分析，改进后的实验结果比前者准确度更高的原因是： ① ；② 。 Ⅱ．将足量白磷放在集气瓶中，白磷能发生缓慢氧化从而消耗氧气，并用压强传感器测定瓶中压强的变化，根据压强的变化来计算空气中氧气的含量，实验装置及数据采集如下图。    （1）在开始200s压强增大，增大的原因是 。 （2）用上图所示数据计算用这种方法测得的空气中氧气的体积分数是 %（结果精确到0.1%）。 （三）结论：测定空气中氧气含量用燃烧法测定结果误差较大，用缓慢氧化误差较小。 13．小明同学发现自家的水壶用久以后底部会附着一层白色固体，查阅资料后得知，水在加热或长久放置时，溶于水中的可溶性钙和镁的化合物会生成沉淀（水垢），于是他邀请同学小雪进行了以下实验探究。 探究一：自家的井水是软水还是硬水？ 取少量井水样品于试管中，加入 ，振荡，出现大量浮渣，由此得出结论：自家的井水属于 。 探究二：白色固体的主要成分是什么？ 【假设与猜想】 猜想Ⅰ：CaCO3。 猜想Ⅱ： （填化学式）。 猜想Ⅲ：CaCO3和。 【实验与探究】取少量白色固体样品（不考虑杂质和微溶物对实验的影响）于试管中，向其中加入足量稀盐酸，白色固体溶解，有 产生，根据以上现象，小明认为：猜想Ⅰ正确。小雪认为小明的结论不严谨，理由是 。经过两人反复讨论，进一步设计了如下实验。 实验步骡 实验现象 实验结论 取上述实验中的上层清液于试管中，滴加足量NaOH溶液 猜想Ⅲ成立 探究三：利用实验废液 取含有MgCl2和HCl的混合溶液100 g于烧杯中，向其中加入10%的氢氧化钠溶液至恰好完全反应后过滤得到沉淀2.9 g。请回答： （1）配制氢氧化钠溶液时需要称量氢氧化钠固体，应将其放在 （选填“小烧杯”或“纸片”）上。 （2）原混合溶液中MgCl2的质量分数是多少？ （请写出具体的计算过程，2分） （3）第一次加入40 g氢氧化钠溶液充分反应后所得溶液中溶质是 。 14．实验室有一瓶标签受到腐蚀(如图1所示)的无色溶液,老师叫各小组开展探究。 【提出问题】这瓶无色溶液究竟是什么物质的溶液？ 【猜想与假设】经了解得知,这瓶无色溶液原本是存放在消毒剂的柜子里。由此猜测:可能是酒精(C2H5OH)、过氧化氢、高锰酸钾的溶液中的一种。 【理论分析】为了确定该溶液,他们首先进行了分析: (1)甲同学根据标签上的组成元素认为一定不可能是 溶液。 (2)乙同学通过溶液的 也得到与甲同学相同的结论。 【设计实验】为了确定该溶液究竟是哪一种溶液,他们设计了如下实验。 实验操作 实验现象 ①闻溶液气味。 ②取少量该无色溶液于试管中,稍加热,将带火星木条伸入其中 ①没有气味 ②有气泡产生,带火星木条复燃 【实验结论】(3)该瓶溶液是 溶液,反应符号为 。 【实验反思】(4)标签受到腐蚀的原因可能是 。 (5)【知识拓展】利用此试剂的性质,小组设计了如图2所示装置进行有趣的实验。 实验操作 实验现象 将滴管中的该溶液滴入装有二氧化锰的锥形瓶中 15．实验一：验证可燃物燃烧的条件。已知：白磷、红磷的着火点分别是40℃、240℃。 装置（夹持仪器已略去） 步骤及现象 Ⅰ、将一定量的白磷、红磷分别浸入80℃热水中（如图所示）。白磷、红磷均不燃烧 Ⅱ、升高右侧漏斗至红磷露出水面。红磷不燃烧 Ⅲ、升高左侧漏斗至白磷露出水面。白磷燃烧 （1）Ⅰ中白磷不燃烧的原因是 。 （2）对比Ⅱ和Ⅲ，可验证可燃物燃烧的条件是 。 实验二：氨气在空气中无法燃烧，但在纯氧中可以燃烧，如图是氨气燃烧的实验装置 （1）实验开始时，先打开止水夹a通入氧气，再打开止水夹b通入氨气，此时在装置周围都可以闻到氨气特有的刺激性气味，说明 。 （2）在长导管处点燃氨气，氨气在纯氧中安静燃烧。 （3）实验完毕，夹紧止水夹b，火焰即熄灭，利用的灭火原理是 。 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 $$