2024年中考化学三轮冲刺专项训练：科学探究题

2024年中考化学三轮冲刺专项训练：科学探究题 1．某校化学兴趣小组对教材中“探究可燃物燃烧的条件”的实验进行了大胆的改进，设计了如图1所示的实验装置。（已知：白磷燃烧的现象和产物与红磷完全相同） 【初步探究】 实验的主要步骤如下： ①从长颈漏斗向瓶内迅速注入80℃的蒸馏水至刚刚浸没白磷； ②将白磷放在燃烧匙内，塞好胶塞； ③检查装置的气密性； ④白磷燃烧熄灭后，瓶内水面上升，最后淹没白磷； ⑤连接好注射器，向瓶内推入空气，瓶内水面下降，当白磷露出水面时立即燃烧，停止推入空气。 （1）以上步骤正确的实验操作顺序是 （填序号）。 （2）步骤③检查装置气密性的方法是 。 （3）白磷燃烧的文字为 。 （4）对比⑤中白磷露出水面前后的现象说明燃烧需要的条件之一是 。 （5）若把80℃的蒸馏水换成20℃的蒸馏水，重复以上实验步骤进行对比，该实验还能得出燃烧需要的条件是 。 【提出问题】白磷燃烧熄灭后，瓶内究竟有没有氧气剩余？ 【深入探究】用手持技术定量检测白磷在密闭容器内燃烧时氧气的体积分数的变化，结果如图2。 【反思交流】 （6）下列关于实验数据的分析正确的是 （填字母）。 A．反应前容器中只含有氧气 B．白磷熄灭的原因是瓶内没有氧气 C．当氧气浓度低于一定浓度时白磷不能继续燃烧 2．盐碱地是重要的土地资源之一，在我国西北地区都有盐碱地分布，这为沙尘暴的形成埋下隐患。化学兴趣小组的同学们欲探究某地区土壤中可溶性物质的成分，设计了以下探究过程。(将土壤样品用水充分浸泡后过滤，所得滤液为“浸出液”) 【提出问题】该土壤样品中的可溶性物质主要成分有哪些？ 【查阅资料】 ①土壤样品中主要含有的可溶性物质为NaCl、Na2CO3、CaCl2、Na2SO4中的一种或几种； ②CaCl2、Na2SO4的溶液均显中性，Ag2SO4属于微溶物。 【实验探究】 (1)同学们设计了以下实验方案并进行验证。 实验步骤 现象 结论 Ⅰ.向浸出液中加入过量稀硝酸 样品中含Na2CO3，不含CaCl2 Ⅱ.继续向上述溶液中加入足量 (填化学式)溶液 产生白色沉淀 样品中含有Na2SO4 Ⅲ.向Ⅱ的滤液中继续加入硝酸银溶液 产生白色沉淀 样品中含有NaCl (2)步骤Ⅲ中发生的反应方程式为 。 【实验结论】该土壤样品中可溶性物质的成分为Na2CO3、Na2SO4和NaCl。 【反思评价】 (3)该实验 (填“能”或“不能”)将步骤Ⅱ、Ⅲ使用药品的顺序对调。简要说明原因： 。 【拓展应用】新疆等地有盐碱地分布，进行盐碱地改良刻不容缓！ (4)兴修水利，当地农民常用引进淡水浸泡再排水的方法改良土壤。若以土壤浸出液的pH为纵坐标，浸泡水的次数(m)为横坐标，下列能正确表示pH变化的是___________。 A． B． C． D． (5)改良土壤，充分利用资源。以下建议不合理的是___________(填字母)。 A．可以用熟石灰改良盐碱地 B．春秋季平整土地时，可适量灌水洗盐 C．可适量施用有机肥料(能产生有机酸) D．可种植沙枣、白榆、胡杨、枸杞等耐盐碱的植物 3．某实践小组同学参加了“锈外慧中”的项目式学习。对铁的锈蚀与应用进行了进一步的探究。 任务一：探锈——铁锈蚀因素的探究 小雅同学用铁钉探究铁生锈与哪些因素有关，设计了如图所示的实验。 (1)经过一周的观察，试管B和试管C中的铁钉无明显变化，试管A中的铁钉明显锈蚀，说明铁锈是铁与 发生化学反应生成的。 (2)该实验中将蒸馏水煮沸的目的是 。 (3)结合实验结果和生活经验，写一条防止生活中铁制品生锈的方法： 。 任务二：用锈——铁锈蚀原理的应用 小礼同学通过查阅资料了解到暖宝宝发热的原理是利用铁粉生锈放出热量。他购买了某品牌暖宝宝发现原料主要包括铁粉、活性炭、食盐等，针对该暖宝宝的原料进行如下探究活动： 活动一：验证暖宝宝原料中含有铁粉 (4)打开包装后观察到固体为黑色，判断原料含铁粉，但立即被其他同学否定，原因是 。 (5)取少量原料固体于试管中，加入适量稀盐酸，观察到 现象。 分析得出结论：暖宝宝中的黑色物质含有铁粉。 活动二：暖宝宝的发热原理再利用 利用暖宝宝的发热原理，小礼设计如图实验装置来测定空气中氧气的含量。实验开始前，在容积为250mL的集气瓶中预装30mL水，量筒中水的读数为100mL。 (6)实验开始一段时间后，待装置冷却至室温，打开弹簧夹，水从量筒中流入集气瓶，最后量筒内水为57mL(铁粉生锈消耗水的体积忽略不计)，通过计算本实验数据测得空气中氧气的体积分数为 (结果精确到0.1%)。 4．化学兴趣小组的同学将足量的锌加入到浓硫酸中，发现有大量的气泡放出，他们对气体的成分进行了探究。 【提出问题】锌粒加入浓硫酸后生成的气体是什么？ 【查阅资料】①浓硫酸能与锌反应，但不产生氢气，也不会产生氧气。 ②SO2有刺激性气味，易溶于水，能使品红溶液（一种红色色素）褪色。 【提出猜想】甲：气体是H2；乙：气体是SO2；丙：气体是SO2和H2 【实验探究】针对上述猜想，同学们在老师的指导下设计了如图的实验装置进行探究实验： （1）实验开始后，观察到A中品红溶液褪色，证明气体中含有 。 （2）B装置的作用是 。 （3）C装置在点燃酒精灯加热之前应先通一段时间的气体，目的是 ；加热一段时间后，观察到 现象，证明气体中含有H2。 （4）该实验装置存在一个缺点，请你进行改进： 。 【讨论】（1）锌和浓硫酸反应生成硫酸锌、水和二氧化硫，为什么在反应过程中又产生了氢气呢？用文字简述原因 。 5．同学们学习氢氧化钠的化学性质的时候发现，氢氧化钠溶液与盐酸反应无明显现象，同学们对此展开了探究。 【实验目的】证明氢氧化钠溶液与盐酸发生化学反应。 【分析讨论】同学们讨论后认为，可以用两种思路探究上述反应是否发生。 思路I：验证 ；思路II：验证反应物减少或消失。 【实验步骤】小方同学设计了以下实验方案从多种途径来证明： 步骤 现象 结论 1.取一定量稀氢氧化钠溶液于烧杯中，滴加2滴酚酞试液 溶液呈红色 2.向烧杯中逐滴加入稀盐酸，边滴加边搅拌 溶液变为无色 溶液中已没有NaOH 3.取第2步所得溶液滴加CuSO4溶液 ① 溶液中已没有NaOH 4.取第2步所得溶液滴加AgNO3溶液 ② 溶液中含有NaCl 大家讨论后指出上述方案中的第4步不合理，理由是③ （用化学方程式表示）。 【实验改进】取第2步所得的溶液 ，再滴加AgNO3溶液，根据产生的现象得到了正确结论。 【继续探究】 （1）如图是氢氧化钠与盐酸反应的微观示意图。从微观角度分析，氢氧化钠溶液和盐酸反应的实质是 。 （2）兴趣小组认为上述实验对反应实质缺少直观的验证。查阅资料：（i）变色硅胶为蓝色，吸水后呈红色。（ii）变色硅胶与NaOH固体充分混合，无明显现象；变色硅胶与无水醋酸（CH3COOH）充分混合，无明显现象。兴趣小组据此设计了如图实验，验证中和反应有水生成：将无水醋酸迅速倒入装有NaOH固体和变色硅胶的试管中，并用玻璃棒在试管中不断搅拌，观察到变色硅胶由蓝色逐渐变为红色，U型管内液面左低右高。 ①U型管内液面左低右高说明该反应 热量（填写“放出”或“吸收”）。 ②无水醋酸可产生CH3COO-和H+。用化学方程式表示变色硅胶由蓝色变成红色的原因 。 6．在实验室制取二氧化碳后，同学们对制取过程中药品的选择做了进一步探究。科学兴趣小组的同学设计了如下实验方案：室温下在六个锥形瓶中分别加入A、B两种大理石各50克，然后加入等量的不同溶质质量分数的稀盐酸，记录表如下： 试验次数 1 2 3 4 5 6 稀盐酸的溶质质量分数 5% 10% 15% 5% 10% 15% 大理石的种类 A A A B B B 收集一瓶CO2所用的时间/秒 （1）由实验方案可知，他们探究的问题是 。 （2）科学兴趣小组讨论后认为，既然化学反应的实质是微观粒子相互接触、碰撞的结果。那么从这个角度思考，实验室制取二氧化碳的反应速率还应该与大理石的 有关。 （3）根据你作出的假设，完善表格内容，以便记录实验数据。 实验次数 1 2 3 1 2 3 4 7．蔗糖是生活中常见的一种物质，某兴趣小组对“蔗糖的组成”进行了探究。 【作出猜想】小组同学认为绿色植物通过光合作用将氧化碳和水转化成葡萄糖和氧气，葡萄糖进一步转化为蔗糖，故蔗糖中一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素。 【实验验证】 方案一：小明将蔗糖在氧气中燃烧，检验到生成物中有水和二氧化碳，得出结论“蔗糖是由碳、氢、氧三种元素组成的”。 (1)小刚认为该方案不合理，只能说明蔗糖中一定含有碳、氢元素，不能确定是否含有氧元素，理由是 。 方案二：小刚用下图所示装置进行实验。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。 (2)观察到 出现，说明蔗糖中含有氢元素和氧元素。 (3)观察到硬质玻璃管中残留有黑色固体，他猜测该黑色固体是单质碳，并继续利用下图所示装置，另选试剂进行了验证单质碳的实验。实验过程和现象如下：    实验过程 实验现象 ，点燃酒精灯 ①硬质玻璃管中的黑色固体剧烈燃烧，发成白光； ② 写出上述实验过程中玻璃管中反应的化学方程式： 。 【实验结论】蔗糖是由碳、氢、氧三种元素组成的。 【拓展交流】 (4)方案二中，先通入一会儿氮气的原因 。 (5)查阅资料得知蔗糖的化学式为C12H22O11.小红发现：蔗糖分子中氢原子数目是氧原子数目的2倍，但是，蔗糖中氧元素质量却是氢元素质量的8倍。导致出现这种情况的原因 。 8．某化学兴趣小组的同学学习“灭火器原理”后，设计了如图所示实验，并对反应后瓶中残留废液进行探究。 （提出问题）废液中所含溶质是什么？ （猜想与假设）猜想1：废液中的溶质可能是NaCl、Na2CO3和HCl。 猜想2：废液中的溶质只有NaCl。 猜想3：废液中的溶质是NaCl和HCl。 猜想4：废液中的溶质是 。 （讨论与交流）小明认为猜想1无需验证就知道是错误的，他的理由是 。 （1）小亮同学为验证猜想3，取少量废液装入试管中，然后滴入酚酞溶液，发现酚酞溶液不变色，于是小亮认为猜想3正确。你认为他的结论错误，理由是 。 请你另设计实验方案验证猜想3： 实验步骤 实验现象 实验结论 取少量废液于试管中，滴入几滴紫色石蕊溶液 猜想3正确 （2）验证猜想4，可选用的试剂有 。 A 酚酞溶液 B 氢氧化钾溶液 C 稀硫酸 D 氯化钡溶液 （拓展与应用）若废液中的溶质是NaCl和HCl，根据HCl的性质，无需另加试剂，只要对废液进行 操作即可从废液中得到NaCl固体。 9．蔗糖是常用的调味品。对蔗糖的制备及成分进行如下探究。 一、蔗糖的工业制备：工业制备蔗糖的流程如下如图所示。 （1）操作A过程中常用玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、 ，实验室进行此操作时使用玻璃棒的作用是 。 （2）糖汁呈棕黄色，工业上可加入 对糖汁进行脱色处理，加入的该物质的结构特点是 。 （3）由甘蔗制得蔗糖的整个过程中主要是 （选填“物理”或“化学”）变化。 二、蔗糖组成探究 【资料卡片】 ①绿色植物吸收空气中的CO2和H2O先合成葡萄糖，再将葡萄糖转化为蔗糖。 ②蔗糖不易燃烧，掺入少量烟灰后，就能直接点燃（烟灰不能燃烧）。烟灰可能的作为 。 【成份探究】 蔗糖可能是由碳、氢、氧三种元素组成。 实验1：点燃蔗糖与烟灰混合物，在火焰上方罩一干冷烧杯，烧杯壁有水雾，则蔗糖含有 元素。 实验2：取下烧杯迅速加入澄清石灰水并振荡，若观察到 ，则蔗糖含有碳元素。 实验3：隔绝空气加热蔗糖，容器内壁也出现水雾，则蔗糖还含有 元素。 【蔗糖应用】实验室需配置蔗糖溶液，需要称量5g的蔗糖固体，称量过程中，指针偏向左边，他应该 （填序号） A．增加砝码      B．继续加药品      C．减少砝码      D．减少药品 10．科学家本杰明荣膺2021年诺贝尔化学奖，以表彰他们对不对称有机催化的发展所作出的贡献。化学兴趣小组同学以过氧化氢分解反应为研究对象，展开“寻找新的催化剂”的实验探究。 【提出问题】氧化铁(Fe2O3)能否作为过氧化氢分解的催化剂？ 【做出假设】氧化铁可以作为过氧化氢分解的催化剂 【进行实验并收集证据】 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2g氧化铁粉末，并分别在A、B两支试管中插入带火星的木条，观察现象。 A 试管中产生气泡，① 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。 试管中均产生气泡，带火星木条均复燃。 Ⅲ.将试管 A 中的剩余固体，进行②、洗涤、干燥、称量。 所得固体质量为③g。 Ⅳ.分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入C、D两支试管中，向C试管中加入2g氧化铁，向D试管中加入2g二氧化锰，观察现象。 （1）①处的实验现象为 ，②处的实验操作是 ，③处应填写 。 【解释与结论】 （2）实验Ⅱ的目的是 ，结合实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的结论可以证明氧化铁能够作为过氧化氢分解的催化剂，请写出氧化铁催化过氧化氢分解的符号 （3）设计实验Ⅳ的目的是 ；若实验Ⅳ观察到D试管中产生气泡的速率更快，由此你可以得到的结论是 。 【反思与评价】 （4）回顾以上探究过程，结合实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ总结催化剂的探究思路：若要证明某一物质能够作为该反应的催化剂，需要证明该物质 11．【提出问题】某化学兴趣小组通过未名化学教研团队的老师了解到碳和浓硫酸在加热条件下会发生反应生成水、二氧化硫和另一种气体。他们决定对这种未知气体进行探究。 【作出假设】小红认为该气体可能是CO2，她的依据是 。你认为还可能是 。 【查阅资料】 （1）SO2通入澄清石灰水会产生白色浑浊，且反应形势与二氧化碳和澄清石灰水反应很相似。 （2）SO2会使品红溶液褪色 （3）高锰酸钾溶液可以吸收SO2 【实验】    （4）装置连接顺序为：A-C-D-B-E-B-F-B，D的作用是 ，若F装置中无现象，请写出碳和浓硫酸反应的化学方程式： 。 （5）请写出SO2通入澄清石灰水会产生白色浑浊的反应方程式 12．外出研学时，同学们自带了不同种类的自热食品，对于自热食品中的发热包，他们非常感兴趣，进行了以下系列探究。 【查阅资料】 I.如下所示是同学们所带食品中某品牌发热包说明书中的部分内容。 产品名称：食品专用发热包 主要成分：生石灰、铝粉、碳酸钠 贮存条件：…… Ⅱ.铝能和NaOH溶液反应生成偏铝酸钠（NaAlO2）和氢气，偏铝酸钠能溶于水。 探究一：发热包的发热原理是什么？ 【进行实验】 小组同学取出发热包，撕去塑料膜，放入适量凉水中，观察到剧烈反应，有气泡，放出大量的热，同时发热包内固体物质变硬结块。 (1)产生气泡是因为生成了 （填化学式）。用化学方程式表示固体物质变硬结块的原因 。 探究二：反应后固体混合物中含有什么物质？ 【实验验证】 ①取适量反应后的固体于烧杯中，加入足量蒸馏水溶解，无热量放出。过滤，得到滤渣和滤液。 ②取步骤①的滤渣于试管中，加入足量稀盐酸，将产生的气体按如图1所示进行操作。观察到澄清石灰水变浑浊，干冷烧杯内壁有水珠。 ③取步骤①的滤液于试管中，按如图2进行实验。观察到A试管内无明显现象，B试管内溶液变红色。    【解释与结论】 (2)上述实验中浓硫酸的作用是 。 (3)依据上述实验现象，得出反应后固体中含有的物质有 。 探究三：发热包中只用氧化钙是否可行？ 【设计方案】取3g氧化钙、3g发热包中的发热剂，分别与等体积的水反应，用数字化实验获得的温度随时间变化曲线如图所示。    【分析讨论】 (4)由实验数据可得出发热剂不单独使用氧化钙的原因是 。 【总结反思】 (5)通过以上探究，小明做出如下反思： a.发热包应密封防潮保存 b.能与水混合放出热量的物质均可做发热包的发热材料 c.使用后的发热包应包好按照垃圾分类投放 其中正确的是 （填字母）。 13．某实验小组在研究酸的化学性质时，做了如图丙所示5个实验． ①实验后，某试管中溶液呈浅绿色，该试管中发生反应的化学方程式为 ． ②实验后，向某试管中滴加无色酚酞，溶液变红，再向此试管中加稀盐酸，只观察到溶液由红色变为无色．据此推断，该试管中最初发生的反应的化学方程式可能为： （写一个即可）． ③将②反应后的溶液，与上述五支试管中某试管反应后的溶液混合，看到先产生气体，后出现沉淀．则混合后溶液中溶质可能为 （写一种即可）． ④科学实验提倡绿色环保，对实验装置进行微型化改进是一条很好的途径．如图甲是实验时制取并检验CO2的装置，图乙是对图甲实验装置微型化改进后的装置． I．图乙中微型塑料滴管在实验中的作用与图甲中的 （填字母编号）仪器相同； Ⅱ．通常用甲装置完成该实验需要的盐酸是微型实验装置用量的10倍，采用微型实验装置具有的优点是 ． 14．水是生命之源，学习了《自然界中的水》之后，某化学小组对泰安市区饮用水的来源及净化产生了兴趣，并开始了系列探究。 问题组一：水源地是哪里？处理前水质如何？怎样处理可以达到饮用标准？ 【调查研究】黄前水库是泰安城区重要的水源地，通过实地调查，明确了该水源中水质情况，在处理前，该水源除水之外，还含有 、可溶性矿物质、有颜色或异味的杂质、细菌等杂质。 【参观考察】小组同学通过参观考察，绘制了自来水厂处理水的过程模拟图： （1）澄清池主要沉降去除大颗粒泥沙，一般会加入适量明矾作絮凝剂，其主要目的是 ； （2）滤水池底部铺有干净细沙，主要起到过滤作用，其主要目的是除去 ； （3）进入X池的水含有少量色素和异味，X池中应该加入 试剂，以除去这些杂质； （4）进入气管网或水塔之前应该加入氯气，主要目的是 ； 【反思质疑】处理后的饮用水是纯水吗？经过讨论之后，同学们一致认为不是，理由是 。 问题二：怎样处理才能得到纯水？ 【实验探究】学习小组在黄前水库取了一烧杯水。然后按照以下步骤进行实验，得到了纯水。 【反思交流】（1）上述净化过程是将混合物分离为纯净物的过程。分离提纯混合物基本思路是，先除去不溶性杂质，再除去可溶性杂质，上述中的步骤 和 （填字母序号），都是将不溶性杂质分离除去的。在过滤操作中玻璃棒的作用是 ； （2）如果只需进行一步操作就可以直接得到纯水，这个操作是 （填字母序号）； （3）有的同学认为，可采用下图自制净水器净化处理水，其中石英沙的作用是 ，其主要原理是利用 不同使不溶性杂质和液体分离开。 15．李克强总理在今年的政府工作报告中提出,要在 960 万平方公里土地上掀起“大众创业,万众创新”的新浪潮,“万众创新”已成为新常态经济的必然选择,某化学兴趣小组为探究二氧化碳与氢氧化钠反应,设计了如下创新实验方案: 实验装置 实验步骤及操作 实验现象    ①将注射器1中的溶液推入充有CO2的瓶中 气球鼓起 ②… 无明显现象 ③将注射器2中的溶液推入瓶中 溶液中有气泡产生,气球变瘪 ④向外拉注射器3 澄清石灰水变浑浊 (1)实验前要进行的实验操作是 (2)步骤①中气球鼓起的原因可能是 (3)步骤②的目的是证明步骤①中装置内的 CO2已被完全吸收,其操作方法是 (4)步骤③中发生反应的化学方程式为 (5)本实验的结论是 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 $$