2024年中考化学三轮达标巩固--科学探究题

2024年中考化学三轮达标巩固--科学探究题 1．某化学兴趣小组的同学在进行“活泼金属与酸的反应”实验时，对铝和铝的化合物的性质进行了探究。 [性质探究] I.金属的活动性 甲同学将用砂纸打磨过的铝片放入氯化镁溶液中， ，说明铝的金属活动性排在镁的 。 II.金属与酸的反应 （1）乙同学利用数字传感器测得铝片与稀硫酸反应产生氢气的速度与时间的关系如图1所示，单质铝与稀硫酸反应的化学方程式为 。图中从0到a这段时间无明显变化的原因是 。 （2）将铝片与浓度相同的足量稀硫酸、稀盐酸反应，结果是生成氢气的速度前者比后者慢很多。丙同学对比盐酸和硫酸的化学式之后，猜想可能是盐酸中的氯离子对反应有促进作用。为了验证是“盐酸中的氯离子对反应有促进作用”的猜想，大家一起设计了如图2所示的实验。如果该实验能证明猜想，加入的B溶液是Na2SO4溶液，依据控制变量的原则，A溶液是 溶液。 （3）你认为还有可能是 因素造成的。 2．木炭作为还原剂用于金属冶炼已有几千年历史。某兴趣小组的同学为了探究木炭在高温条件下还原氧化铜所生成的气体产物是什么 提出了猜想：a 气体产物可能是二氧化碳； b 气体产物可能是一氧化碳； c 气体产物可能是二氧化碳和一氧化碳。 (1)如果猜想a成立，写出气体产物通入澄清石灰水反应的化学方程式 。 (2)如果猜想b成立，写出木炭还原氧化铜反应的化学方程式 。 (3)同学们设计了如下图所示装置，通过实验探究气体产物的成分。(NaOH溶液能吸收CO2)    实验过程中观察到A、E装置中的澄清石灰水均变浑浊，C装置中的澄清石灰水不变浑浊，由此可得出该气体产物的成分为 。    (4)有同学提出，从简化装置、节约实验药品的角度出发，上图装置可进行改进，去掉A、B、C装置，用如图所示的装置同样可以探究出该气体产物的成分。请你写出其实验操作过程 (写出操作步骤以及现象和结论) 3．（1）为研究锌和铜的金属活动性，某研究小组进行了如下探究。 操作 现象 结论 小明的方案 将锌片、铜片分别放入 ，铜片上无明显现象 锌的活动性比铜强，反应的化学方程式为 小芳的方案 将锌粉加入浓氯化铜溶液中，振荡 有紫红色物质生成；有气泡产生；溶液中出现白色浑浊 锌的活动性比铜 （2）[提出问题]小芳实验中产生的气体是什么？产生的白色固体中含有什么？ [查阅资料]①ZnCl2为白色固体，易溶于水和乙醇。 ②CuCl为白色固体不溶于水、乙醇；溶于浓盐酸且溶液变褐色：溶于浓氨水且溶液变蓝色。 [猜想]猜想一：该气体可能是氢气；猜想二：该白色固体可能含有Zn；猜想三：该白色固体可能含有ZnCl2；猜想四：该白色固体可能含有CuCl。 [设计与实验] 序号 实验操作 实验现象 实验结论 ① 有爆鸣声 猜想一正确 ② 取该白色固体，加入适量的浓盐酸 无气泡产生，固体全部溶解，得到褐色溶液 猜想二 ③ 取该白色固体，加入适量无水乙醇 固体不溶解 猜想三 ④ 取该白色固体，加入适量浓氨水 猜想四正确 （3）[反思]小明认为实验①的结论不严谨，该气体还可能是一氧化碳或甲烷，但小芳认为实验①的结论严谨，小芳的理由是 。 4．用久置的镁条做实验时，需要用砂纸把表面的灰黑色打磨掉，直到露出光亮的银白色．实验小组同学对镁条表面“灰黑色外衣”的成分进行如下探究． 【提出问题】镁条表面“灰黑色外衣”的成分是什么？ 【猜想与假设】 Ⅰ．是镁与空气中的氧气反应生成的氧化镁． Ⅱ．是镁与空气中的二氧化碳反应生成的黑色碳单质． Ⅲ．根据铜锈的成分是碱式碳酸铜，推测镁条表面的“灰黑色外衣”是镁在潮湿的空气中生锈得到的碱式碳酸镁． 同学们经讨论，从颜色上否定了只含有氧化镁，因为氧化镁是 ． 【查阅资料】 ①碱式碳酸镁的性质有：受热可分解；常温下能与稀硫酸反应． ②白色的硫酸铜粉末遇水能变为蓝色． ③碳不与稀硫酸反应，但与浓硫酸在加热条件下能反应并生成CO2、SO2和H2O． 同学们认为碳与浓硫酸反应生成三种产物的共同点是 （答出一点即可）． 【进行实验】 （1）同学们用久置的镁粉进行了如下实验． 实验 装置 实验 现象 ①无水硫酸铜粉末逐渐由白色变为蓝色 ②澄清石灰水变浑浊 结论 久置的镁粉中除镁元素外，还含有的元素是 久置的镁粉中含有碱式碳酸镁 （2）同学们发现，经加热一段时间后，试管中镁粉会突然“噗”地燃烧起来，出现红热，很快停止，并有黑色固体粘附在试管壁上． ①将试管取下，冷却后加入足量稀硫酸，大部分固体溶解，并有气泡出现，但黑色固体没有消失．请写出有气体生成的一个反应化学方程式 ． ②将实验①试管中的混合物进行 （填操作名称），除去其中溶液，向黑色固体中加入浓硫酸，加热．黑色固体全部溶解，得澄清溶液并伴有刺激性气味的气体产生． 实验（2）说明，镁在CO2中可以燃烧，生成了碳单质． 【实验结论】 综合上述实验现象，实验小组认为镁条表面“灰黑色外衣”中含有碳和碱式碳酸镁． 【反思与评价】 有的同学提出，实验（2）不足以证明镁条表面“灰黑色外衣”中含有碳，他的理由是 ． 5．某研究小组发现，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。对于此现象，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)完成表格内填空。 实验步骤 实验现象 结论及解释 I. A 中无明显现象，B 中产生大量气泡，带火星木条伸入会复燃 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 又产生大量使带火星木条复燃的气体；滤渣质量为 淀粉质量和化学性质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)写出淀粉催化过氧化氢分解的化学符号： 。 【实验拓展】 (3)该小组设计了如下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 上述实验中“待测数据”是指 ；若 a＞b，则可得出的结论是 。 6．做完“铁在氧气里燃烧”的实验后，某兴趣小组存在一些疑惑，于是进行了以下探究： 【问题一】铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还有没有铁？ 【查阅资料1】 ①氧化铁为暗红色固体，不能被磁铁吸引，铁和四氧化三铁能被磁铁吸引； ②铁能和稀盐酸反应产生气泡；氧化铁、四氧化三铁也能和稀盐酸反应，但无气泡产生。 【实验探究】（1）将铁丝燃烧后得到的黑色物质冷却，然后碾碎， （填操作方法和现象），说明溅落下来的黑色物质中还有铁。 （2）写出铁丝在氧气中燃烧的文字或符号 。 【问题二】铁燃烧的产物为什么不是氧化铁呢？ 【查阅资料2】①氧化铁和四氧化三铁的分解温度见下表； ②氧化铁高温分解成四氧化三铁 四氧化三铁 氧化铁 铁 分解温度/℃ 1538 1400 —— 熔点/℃ —— —— 1535 【理论讨论】（3）根据上述探究以及实验现象，并结合表中数据分析，可推知铁在氧气里燃烧时产生的高温在 之间，此温度范围氧化铁已分解。 【问题三】（4）氧化铁、二氧化锰在物质的分类上都属于 （填“纯净物”或“混合物”）；氧化铁也能做过氧化氢分解的催化剂吗？ 【实验探究】 实验步骤 实验现象 I．分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入A、B 两支试管中，向A试管中加入ag氧化铁粉末，并分别在A、B两支试管中插入带火星木条，观察现象。 A试管中产生气泡，带火星木条复燃，B试管中无明显现象 II．待A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，如此反复多次试验，观察现象。 III．将实验II中的剩余物小心过滤，并将所得滤渣进行洗涤、干燥、称量，所得固体质量为 g。 【实验结论】氧化铁可做过氧化氢分解的催化剂。 【讨论交流】（5）做A、B 两支试管中实验的作用 。 （6）步骤II的实验现象 ；其实验目的是 。 （7）步骤III所得固体质量为 g。 【问题四】某实验小组欲证明氧化铁与二氧化锰的催化效果，实验时均以生成25mL气体为准，其他可能影响实验的因素均已忽略，相关数据见如表： 实验序号 过氧化氢 其他物质质量 待测数据 1 5mL 氧化铁0.5g a 2 5mL 二氧化锰0.5g b （8）上述实验中的“待测数据”指 ，若 ，说明二氧化锰比氧化铁对过氧化氢的催化效果好。 7．某化学实验小组对“影响石灰石与盐酸反应速率的因素——盐酸的浓度和石灰石的颗粒大小等”进行了如下实验探究。 【进行实验】    室温下，选用20mL不同溶质质量分数的盐酸（4%和6%）分别与1g颗粒状和块状的石灰石进行实验（固定夹持仪器略去） （1）石灰石与盐酸反应的化学方程式为 。 （2）按上图装置进行实验，在装药品前应检查该装置的气密性，具体的做法是 。 【处理数据】 （3）实验小组进行实验后，获得的相关实验数据如下表所示： 实验编号 盐酸溶质质量分数（均取20mL） 石灰石固体形状（均取1g） 二氧化碳体积（mL）（均收集前30S的气体） a 4% 颗粒 64.0 b 4% 块状 40.4 c 6% 颗粒 98.2 d 6% 块状 65.3 ①比较不同溶质质量分数的盐酸对反应速率的影响，可选择的实验编号是 ，由此可得到的结论是 。 ②从上述实验中得出石灰石的颗粒大小对反应速率影响的结论是 。 【拓展延伸】 （4）下表是实验时记录生成的二氧化碳气体体积和对应的时间的一组实验数据（每间隔4S读数一次）： 时间/S 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 气体体积/mL 16.0 22.2 29.4 39.3 50.4 57.6 62.0 64.7 66.0 66.0 从上表数据可以分析得出，到20S后反应速率逐渐变 ，其主要原因是 。 （5）你认为影响石灰石与盐酸反应速率的因素还有 ，请设计实验方案验证你的猜想 。 8．以下是老师引导学生探究“质量守恒定律”的教学片段，请你参考探究并帮忙填写空格。 【提出问题】化学反应前后各物质的质量总和是否相等？ 【猜想与假设】猜想1：不相等 猜想2：相等。 【实验探究】甲、乙两组同学用托盘天平分别称量反应前后物质的质量。 甲组 乙组 实验方案（反应后略）       实验现象 有气泡产生，天平指针向右偏转 有蓝色沉淀生成，天平指针没有偏转 结论 猜想1正确 猜想2正确 【反思评价】究竟哪种猜想正确？通过讨论，同学们发现甲组中有气体逸出，导致指针向右偏转。提到启示：在探究化学反应前后各物质的质量总和是否相等时，凡有气体生成或参加的反应一定要在 中进行。 【优化装置】同学们对甲组左盘中的反应装置进行了如下三种改进，你认为最佳装置是 （填字母代号），从另外两种装置中任选一种指出其不足 。温馨提示：二氧化碳能与溶液反应，不生成气体。    【提出结论】同学们利用改进后的最佳装置进行再次探究，均得出猜想2正确。进一步分析发现，反应体系中器材和未参加反应的物质的质量在反应前后保持不变，最终得出结论： 的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。 【解释应用】解释：化学反应前后，原子的 均不变，所以质量守恒。 应用：某固体物质受热会发生分解反应，生成氧化铜、水和二氧化碳三种物质，则该固体物质一定由 种元素组成。 9．我国是世界钢铁产量最大的国家，建造航母、修高铁都需要大量钢铁。工业上炼铁的原理是利用一氧化碳和氧化铁的反应，某化学兴趣小组利用下图装置进行实验探究，请按要求填空： ⑴A中玻璃管内观察到的现象是 。 ⑵写出CO还原Fe2O3的化学方程式 ； ⑶试验中盛澄清石灰水的试管中可观察到的现象是 ；右边导气管放置点燃的酒精灯的目的是 。 ⑷图中高炉炼铁时焦炭的作用是① ；② 。 ⑸高炉炼的铁是生铁，它与钢的区别是 。 10．某实验小组同学欲通过实验探究金属的性质。 【实验目的】证明金属活动性强弱：Al > Cu 【设计并实施实验】小组内的3位同学分别做了下述实验： 实验 现象 甲 将铝片直接放入到稀CuCl2溶液中 一段时间后才出现了预期的实验现象 乙 将用砂纸打磨过的铝片放入稀CuCl2溶液（与甲实验浓度相同）中 十几秒内即观察到明显现象。 丙 将用砂纸打磨过的铝片放入稀CuSO4溶液中 在与乙相同的时间内没有观察到明显现象 （1）实验中，预期的实验现象是 。 （2）对比甲、乙两位同学的实验，推测甲同学开始时没有观察到明显实验现象的原因是 。 该小组同学进一步对实验进行探究。 【提出问题】为什么打磨过的铝片放入到CuCl2溶液和CuSO4溶液中观察到的现象不同呢？ 【微观探析】查阅资料可知两个反应的微观示意图如下。    （3）图1反应的化学方程式为 ；Al和CuCl2溶液、CuSO4溶液反应的微观本质是Al和Cu2+反应生成 Al3+和 。 【提出猜想】根据上述图示，小组同学提出了如下猜想。 猜想1：产生现象不同的原因是CuCl2溶液比CuSO4溶液中含有的Cu2+浓度大。 猜想2：溶液中Cl-对Al和Cu2+反应有促进作用。 猜想3：溶液中SO42-对Al和Cu2+反应有阻碍作用。 【设计并实施实验】 序号 实验方案及操作 现象 结论 1 乙、丙两位同学取Cu2+浓度相同的CuCl2溶液和CuSO4溶液重复实验。 与上述乙、丙同学实验现象相同 猜想1 （填“成立”或“不成立”） 2    在同一时间内，③最快产生现象，②次之，①无明显现象 猜想2成立 （5）甲同学认为通过实验2得到的结论证据不充足，其理由是溶液中的 对实验可能有干扰。 （6）丙同学通过查阅资料排除了上述干扰，并模仿实验2又设计了一组3支试管的实验，证明了猜想3也成立。请在下列方框中画出实验设计图示。    11．菱铁矿的主要成分是碳酸亚铁(FeCO3)，是一种分布广泛的矿物。化学兴趣小组做了探究在空气中煅烧碳酸亚铁固体生成物的实验。 [查阅资料] ①在空气中加热FeCO3，生成一种铁的氧化物和CO2. ②FeO是一种黑色粉末，在空气中加热，能迅速被氧化成Fe3O4. ③Fe3O4能与盐酸反应生成FeCl2、FeCl3和水。 ④酸性条件下，FeCl2能使高锰酸钾溶液褪色，FeCl3不能；FeCl3能与KSCN溶液反应，溶液变红色，FeCl2不能。 [猜想与假设] 猜想Ⅰ：固体成分是FeO 猜想Ⅱ：固体成分是Fe2O3 猜想Ⅲ：固体成分是Fe3O4 [进行实验] ①利用如图装置进行实验，连接仪器； ②打开弹簧夹K，通入氧气，加热FeCO3； ③当石灰水中沉淀不再增多时，停止加热，继续通入氧气至玻璃管冷却； ④取玻璃管里的少量固体于试管中，滴加过量稀盐酸，微热，固体完全溶解； ⑤将所得溶液分成甲、乙两份进行实验。实验步骤和现象记录如下 试验编号 实验步骤 实验现象 a 向甲溶液中滴加KSCN 溶液变红色 b 向乙溶液中滴加高锰酸钾溶液 高锰酸钾溶液的紫红色不消失 [解释与结论] (1)步骤①中连接仪器后装药品之前的操作是 。 (2)在实验前就可以判断猜想Ⅰ不成立，因为 。 (3)实验b的目的是 ，由实验a、b的现象可知，猜想 成立，则FeCO3与氧气在加热时反应的化学方程式为 。 (4)澄清石灰水变浑浊的化学方程式为 。 12．某化学兴趣小组对酸、碱、盐的部分性质进行探究。 【探究一】氢氧化钠与二氧化碳反应，甲同学设计实验方案如图1所示。 （1）实验现象为 ，甲同学由此判断氢氧化钠和二氧化碳发生了反应。 【探究二】氢氧化钠和盐酸发生中和反应时放出热量 乙同学向一定量10%的氢氧化钠溶液中滴加10%的盐酸，滴加过程中温度变化如下表： 加入盐酸体积V/mL 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 混合溶液温度T/℃ 15.2 19.6 22.0 26.0 28.2 26.7 25.7 24.7 23.7 22.9 （2）根据表中数据分析混合溶液温度变化的原因 。 （3）小组内其他同学提出“将10%的盐酸直接滴入氢氧化钠固体中也能得出相同结论”，你认为是否合理并说明理由 。 （4）丙同学将甲同学和乙同学实验后的溶液混合，未发现明显现象。现将混合液中的氯化钠进行提纯，具体的操作为 。 【探究三】碳酸钠溶液与稀盐酸的分步反应 【查阅资料】向碳酸钠溶液中逐滴加入稀盐酸的反应是分步反应，第一步反应生成碳酸氢钠和氯化钠，当碳酸钠反应完后才发生第二步反应。 丁同学向106g质量分数为10%的碳酸钠溶液中逐滴加入质量分数为3.65%的稀盐酸，生成二氧化碳的质量变化如图2所示（不考虑CO2的溶解）。 （5）A→C段的反应物是 。 （6）完全反应后生成二氧化碳的质量即C点的纵坐标为 。 13．某兴趣小组的同学为探究X、Y、Z三种金属的活动性顺序，设计并完成了下列实验： 实验一：分别把X、Y、Z三种金属放入稀硫酸中，X表面无明显变化，Y表面无明显变化，Z溶解且表面有无色气体产生，溶液最终为无色。请回答： （1）通过上述实验，你认为上述三种金属中最活泼是 ； （2）Z与硫酸反应后，生成物中Z显+3价，写出Z与硫酸反应的化学方程式（该金属的化学式用Z表示）： ； 实验二：把X、Y分别放入硝酸银溶液中，X表面有银白色固体析出，Y表面没有明显现象。 （3）通过上述实验事实得出X、Y、Z金属活动性由强到弱的顺序为 ； 实验三：小组同学继续对“Z和硫酸反应速率的快慢与什么因素有关”的问题进行探究。下表是他们分别用质量、形状相同的Z和足量稀硫酸反应的三组实验数据： 实验编号 硫酸的质量分数/% 反应的温度 Z消失的时间/S ① 3 20 500 ② 6 20 300 ③ 6 30 80 （4）由实验可知Z和硫酸反应速率与温度的关系是 ； （5）能证明硫酸的浓度与反应速率关系的实验编号是： ； 14．某些铜制品在空气中久置，表面生成绿色的铜锈（又称铜绿）。某化学实验小组设计并进行实验，探究铜锈的组成和铜生锈的条件。 Ι.探究铜锈的组成 [查阅资料]①铜锈受热易分解；②硫酸铜粉末遇水由白色变为蓝色。 [进行实验1]小组同学从铜器上取下适量的干燥铜锈，按图示装置进行实验（部分夹持装置已略去）。观察到B中白色粉末变为蓝色，C中澄清石灰水变浑浊。    [解释与结论] (1)C中反应的化学方程式是 。 根据以上实验现象分析，铜锈中一定含有的元素是Cu、C、H和O。 Ⅱ.探究铜生锈的条件 [提出猜想] 根据铜锈的组成推测，铜生锈可能与二氧化碳、水和氧气有关。 [进行实验2]实验小组同学取直径、长度均相同的铜丝，并打磨光亮。设计了如下表所示的四个实验，并持续观察。 编号 ① ② ③ ④ 实验             现象 无明显现象 无明显现象 铜丝表面有绿色物质 无明显现象 [讨论交流] (2)实验中使用“经煮沸迅速冷却的蒸馏水”，其目的是 。 (3)得出“铜生锈一定与二氧化碳有关”的结论，依据的两个实验是 （填序号）。 (4)对比实验②和③，得出的结论是 。 (5)为验证猜想，请将实验④补充完整，广口瓶中放入的物质有铜丝和 。 [获取结论] (6)铜生锈的条件是 。 [反思应用] (7)结合上述实验，你对保存铜制品的一条建议是 。 15．探究氢氧化钙溶液和稀盐酸反应所得溶液中溶质的成分，小明和同学们通过测定反应后溶液的pH，得到了如图所示的pH曲线，请回答： （1）该反应的化学方程式为 。 （2）实验过程中，小明取了a、b、c三处反应后的溶液于三个烧杯中。却忘了做标记，他设计不同的方案(不再用测定pH的方法)，探究三种样品分别属于哪处溶液。 【查阅资料】CaCl2溶液显中性。 【探究过程】 ①分别取少量样品于三支试管中，加入 ，观察到其中一支试管内溶液变成蓝色。 结论：该样品是a处溶液； ②为进一步确定b和c处溶液，又设计了如表方案： 实验步骤 实验现象 实验结论 另取余下样品少量于两支试管中分别滴加足量的Na2CO3溶液 (Ⅰ)产生白色沉淀 该样品为b处溶液 (Ⅱ) 该样品为c处溶液 【反思评价】 ①若要证明c处溶液的成分，不能达到目的的是 。 A．Cu      B．酚酞溶液 C．Fe2O3 D．AgNO3溶液 ②探究反应后溶液中溶质的成分，除了要考虑生成物之外，还要考虑 。 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 $$