2024年中考化学重点专题提分训练：科学探究题

2024年中考化学重点专题提分训练：科学探究题 1．“双吸剂”是一种常见袋装食品的保鲜剂，能吸收空气中的氧气、二氧化碳、水蒸气等。化学兴趣小组的同学在某食品袋中发现一包“双吸剂”，其标签如图所示。同学们对这包久置的“双吸剂”固体样品很好奇，设计实验进行探究。 【提出问题】久置“双吸剂”固体的成分是什么？ 【查阅资料】 铁与氯化铁溶液在常温下发生反应生成氯化亚铁：Fe+2FeCl3═3FeCl2。 【作出猜想】久置固体中一定有活性炭可能含有及 。 【实验探究】下表是小组同学设计的实验方案和记录的实验报告，请你补充完整： 实验操作 实验现象 实验结论 ①取3g固体样品仔细观察，用磁铁吸固体，置于烧杯中，加20 mL水，用温度计测量溶解前后液体温度，过滤，所得滤液备用。 固体样品中有黑色粉末， 较多白色固体及少量红棕色固体，少量黑色粉末可以被磁 铁吸引，温度计温度无明显变化，得到无色滤液 样品中 ②取少量①中无色滤液，滴加无色酚酞。 溶液有无色变为红色 样品中一定含Ca(OH)2 ③取少量固体样品放入试管 中，加适量的试剂Y，用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管口，导管另一端伸入澄清石灰水中。 试管中固体逐渐减少，有大量无色气体产生，得到浅绿色溶液，有少量黑色固体不溶，澄清的石灰水变浑浊。 样品中含有活性炭、CaCO3 【实验释疑】确定了久置“双吸剂”固体的成分后，几位同学又提出了以下问题： Ⅰ步骤③中加入试剂 Y 后，溶液却不呈黄色的原因是 。 Ⅱ查阅资料得知，铁粉作脱氧剂时，为了达到更好的脱氧效果，会向其中加入少量的氯化钠。请设计实验说明氯化钠存在时铁粉脱氧效果更好： 。 2．为探究氢氧化钙的化学性质，化学小组同学做了如下图所示的实验。 请根据实验回答下列问题。 (1)实验一中加入酚酞试液的目的是 。 (2)实验二中试管内发生反应的现象是 。 (3)实验三中发生反应的化学方程式为 。 实验结束后，同学们将上述三支试管中的物质倒入同一个洁净的烧杯内，得到无色澄清溶液。 【提出问题】无色溶液中除指示剂外还含有哪些溶质？ 【分析讨论】 (4)无色溶液中一定含有的溶质是 （填化学式），可能含有的溶质是HCl。 【进行实验】 (5)为确定可能物质是否存在，他们进行了以下实验。 实验操作 实验现象 实验结论 取少量溶液于试管中，向其中加入锌粒。 该溶液中一定有HCl。 (6)这类废液会对水体产生污染，需要加入过量的 （填序号）调至中性后再排放。 A．生石灰 B．熟石灰 C．烧碱 D．石灰石 3．化学研究小组的同学对“寻找新的催化剂分解过氧化氢”的探究实验引起了兴趣。他们进行了如下探究： 【提出问题】氧化铁能否作过氧化氢分解的催化剂？如果能，其催化效果如何？ 【实验探究】 实验步骤 实验现象 Ⅰ．分别量取2mL5%过氧化氢溶液加入A、B两支试管中，向A试管中加入0.5g氧化铁粉末，并在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，带火星的木条复燃，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，如此反复多次实验，观察现象 试管中均产生气泡，带火星的木条均复燃 Ⅲ．将实验Ⅱ中的剩余物小心过滤，并将所得的滤渣进行洗涤、干燥、称量，所得固体质量仍为0.5g Ⅳ．向C试管中加入2mL5%过氧化氢溶液和0.5g氧化铁粉末，向D试管中加入XmLY%过氧化氢溶液和Zg二氧化锰粉末，对比观察现象。 【实验结论】 （1）A中产生的气体是 ； （2）实验Ⅱ、Ⅲ证明：氧化铁的 和 在反应前后均没有发生改变，再结合实验Ⅰ的结论，得出：氧化铁可以作为过氧化氢分解的催化剂。 【实验评价】 （1）实验Ⅳ的目的是 ；其中X、Y、Z的数值分别是 、 、 。 （2）若实验观察到D试管中产生气泡的速率更快，由此你可以得到的结论是 。 【实验拓展】查阅资料得知，氧化铜、硫酸铜、猪肝、发芽的马铃薯等也可以作过氧化氢分解的催化剂。下列有关催化剂的说法正确的是 （填序号）。 A 二氧化锰只能作为过氧化氢分解的催化剂 B 同一个化学反应可以有多种催化剂 C 催化剂只能加快化学反应的速率 D 用作催化剂的物质不可能是其他反应的反应物或生成物 4．法拉第曾说过：若想在自然科学方面有所造诣，研究蜡烛的理化现象将是很好的敲门砖。 【查阅资料】硫酸铜是一种白色粉末，具有吸水性，吸水后变为蓝色。 【进行实验】 (1)如图甲，点燃蜡烛，取一片铁纱窗罩在火焰中心，观察到外焰的铁纱窗出现红热的环，内焰及焰心处的铁纱窗无明显变化，该实验结论为 。 (2)如图乙，取一支导管，将其中一端伸入焰心，待另一端导管口有白烟出现时，再将燃着的火柴放在导管口，观察到 的现象，证明焰心中的可燃物质是气态的石蜡。 (3)如图丙，在燃烧的蜡烛火焰上方分别罩上干燥及内壁蘸有澄清石灰水的烧杯。 ①由烧杯内壁 的现象推知，蜡烛燃烧有水生成。 ②蘸有澄清石灰水的烧杯内壁出现 ，说明有二氧化碳生成。 (4)小明认为上述实验存在不足。他收集等体积的空气和蜡烛燃烧后的气体分别依次通过图丁装置来探究，得出结论。其设计目的是 。 【实验拓展】 (5)上述实验中，蜡烛受热熔化和燃烧，这两种变化的根本区别是 。 (6)化学反应中常伴有发光、发热的现象，比如蜡烛的燃烧。小红同学认为有发光、发热现象的变化不一定是化学变化，请举一例说明 。 5．如图是探究钢铁锈蚀条件的实验装置，与教材实验相比的优点是将不同条件下的物质放在同一个装置中，增强了实验的对比性。通过实验，一周后观察到以下现象：钢丝棉1、2处均生锈，且钢丝棉1处生锈较严重，钢丝棉3、4处未观察到明显现象。由钢丝棉2、3处的现象可得出的结论是 ；对比钢丝棉1、2处的现象可知 ；该装置中使用刚冷却的凉开水的目的是 。 6．学习了酸碱盐之后，化学兴趣小组的同学开展了利用紫甘蓝制作酸碱指示剂的项目式学习。 【查阅资料】 ①紫甘蓝汁液的变色范围如表： 紫甘蓝汁液 粉红色 紫色 蓝色 绿色 黄色 ②饱和溶液的 【活动一】制取试剂 利用紫甘蓝自制酸碱指示剂的步骤依次为：研碎→酒精浸泡→过滤→装瓶。 (1)提取紫甘蓝的汁液，需用酒精浸泡而不用水的原因是 。 【活动二】应用试剂 同学们用自制的紫甘蓝汁液验证中和反应：取适量氢氧化钠溶液于试管中，滴入几滴紫甘蓝汁液，观察到溶液由无色变为黄色；再逐滴加入稀盐酸，溶液从上至下依次呈现不同的颜色，宛若彩虹，非常美丽。 【提出问题】为什么在反应过程中溶液中的紫甘蓝汁液会呈现多彩的颜色呢？ 【进行猜想】可能是反应过程中，溶液中各部位的酸碱度（pH）不同。 【实验探究】 (2)为验证猜想，同学们设计如下实验方案：另取适量氢氧化钠溶液于试管中，滴入几滴紫甘蓝汁液，逐滴加入盐酸，边滴加边振荡，观察溶液的颜色变化，同时测量 。 【得出结论】猜想正确 【交流反思】 (3)氢氧化钠溶液与稀盐酸反应的化学方程式为 。 (4)取适量氢氧化钠溶液于试管中，滴入几滴紫甘蓝汁液，再逐滴加入稀盐酸充分振荡，溶液最终变成 色，说明氢氧化钠与盐酸发生了中和反应。 【活动三】拓展延伸 老师向滴有紫甘蓝汁液的稀盐酸和的混合溶液中，逐滴加入饱和溶液，反应所得沉淀或气体的质量变化如图所示。 (5)加入饱和溶液质量为时，所得溶液中除指示剂外还含有的溶质是 （填化学式）。 (6)加入饱和溶液质量由0至bg的过程中，溶液颜色的变化情况是 。 7．为探究酸、碱、盐之间能否发生复分解反应，进行下列实验。 【提出问题】硫酸分别与氢氧化钡溶液、氯化铁溶液、碳酸钠溶液能否发生复分解反应？ 【实验探究】利用已有知识猜想、判断后，进行如图实验： 【证据与解释】C中产生气泡的原因是 （用化学方程式表示）。A中观察到的实验现象是 ，实验过程中试管内溶液中离子数目的变化趋势如图D，图中①表示的是其中一种离子，请将其他离子的符号及变化趋势补充在图D中 。在A实验中加入无色酚酞溶液的作用是 。 【实验与结论】根据B中黄色溶液无明显变化，猜想其可能没有发生化学变化。为进一步证实，进行实验E，x、y处加入的试剂依次是 （填试剂或主要成分的化学式），根据明显的实验现象，最终确定硫酸与氯化铁溶液确实没有发生反应。 【归纳总结】经历上述探究过程，可以发现：酸、碱、盐之间并不是都能发生复分解反应。发生复分解反应的实质是：两种化合物在水溶液中互相交换离子，结合成 ，使水溶液中的某些离子 。 8．某校进行消防演练时，消防员给大家展示了校园内消火栓和干粉灭火器的使用方法，同学们对灭火器的灭火原理、干粉灭火器的成分及火灾逃生等产生了兴趣，他们开启了项目性学习的探究之旅。 项目一：灭火器的灭火原理 （1）消火栓：消火栓的使用方法如图1所示，木材，衣服等引起的失火可用水来灭火，其灭火原理为 。    （2）干粉灭火器：利用压缩的二氧化碳吹出干粉，干粉覆盖在可燃物表面使火熄灭。干粉灭火器除可扑灭一般失火外，还可用来扑灭油、燃气等燃烧引起的失火。图2中干粉灭火器灭火的正确操作顺序是 （填字母序号）。 项目二：老师带领学生使用干粉灭火器进行模拟灭火演练后化学兴趣小组收集灭火后残留的白色固体，探究其成分（不考虑杂质的影响）。 【查阅资料】 ①干粉灭火器的主要成分为碳酸氢钠。 ②碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水；碳酸钠受热不分解。 ③碳酸氢钠溶液显碱性，且不与氯化钡溶液发生反应。 【提出猜想】 猜想一：固体成分为碳酸氢钠； 猜想二：固体成分为碳酸钠； 猜想三：固体成分为碳酸氢钠和碳酸钠。 【进行实验】 实验步骤 实验现象 实验结论 取少量白色固体于试管中，加水溶解，滴入无色酚酞试液 无色酚酞试液变红 猜想一成立 【提出质疑】甲同学认为上述实验得出的结论不准确，理由是 。 【实验探究】兴趣小组的同学继续进行实验： 实验步骤 实验现象 实验结论 ①取少量白色固体于试管中，加热，将可能生成的气体通入澄清石灰水中 固体中含有碳酸氢钠 ②另取少量白色固体于试管中，加水使之完全溶解，再滴加溶液 固体中含有碳酸钠 【实验结论】猜想三正确。 【拓展延伸】上述实验步骤②中发生反应的化学方程式为 ；其中溶液 （选填“能”或“不能”）用溶液代替。 9．某化学学习小组的同学对一瓶敞口放置氢氧化钙固体的化学成分产生了兴趣，他们根据自己所学知识进行如下探究: [提出问题]该瓶药品的化学成分是什么? [猜想假设]猜想一:Ca(OH)2 猜想二:CaCO3 猜想三: [实验验证] 实验操作 实验现象 实验结论 （1）取1g样品放入盛有50g水的烧杯中，充分搅拌后,静置 烧杯底部有较多固体未溶解 样品中含有CaCO3 （2）取实验（1）中 样品中含有Ca(OH)2 [得出结论]甲同学认为猜想三正确。 [反思交流] （1）乙同学认为甲同学的结论不合理,他认为猜想一也可能正确,原因是 。 （2）丙同学认为要想验证猜想三正确,还需做如下实验:取实验（1）中未溶解固体于试管中，向试管中滴加适量稀盐酸,如有 ,则猜想三正确。 [拓展提升] （1）要想验证反应后物质的成分，除需验证有生成物以外，还应考虑反应物是否 。 （2）实验室的许多药品需密封保存。例如 （说出名称和原因）。 （3）同学们在试验Ca（OH）2溶液导电性实验时（如图），无意中观察到烧杯中的饱和石灰水变浑浊了，于是大家进行了热烈讨论。假如你也参与其中，请对此现象提出假设，并说明理由，然后设计实验进行验证。（只要求写出实验方案，不要写出现象及结论）    你的猜想： 。 理由： 。 实验方案： 。 10．某校研究性学习小组的同学为了探究人呼出的气体与吸入的空气中氧气、二氧化碳和水蒸气的含量是否相同，设计了简单的实验方案，其主要操作步骤如图所示。请根据图示回答下列问题。    (1)图中收集呼出气体的方法是 。 (2)下表是他们的探究方案，请你填写完整。 探究内容 实验方法 判断依据 二氧化碳含量是否相同 氧气含量是否相同 水蒸气含量是否相同 (3)结论： 。 11．草木灰是农家肥料，主要含钾盐。请回答相关问题。 （1）【分离提纯】在烧杯里放一定量的草木灰，加入水，同时用玻璃棒搅拌。把烧杯中的草木灰连同浸出液一起过滤。然后把滤液倒入 里，加热蒸发，同时用玻璃棒不断搅拌。当蒸发到 时，停止加热。 （2）【成分探究】 取（1)所得的晶体少量溶于水，分到两支试管中。 第一支：滴加盐酸，产生能使澄清的石灰水变浑浊的气体。 第二支：滴加酚酞溶液后，溶液变为 色，说明溶液呈碱性。为证明溶液呈碱性是由CO32-引起的，再向试管中加入 （可供选择试：澄清石灰水、KCl溶液（呈中性)、CaCl2溶液（呈中性）)，当看到 时即可证明。因此，草木灰 （填“能”或“不能”）与铵态氮肥混合施用。 12．如图从左到右位次为甲、乙、丙三位同学探究物质燃烧条件的实验（信息点：当吸入或接触五氧化二磷粉尘时，能与黏膜表层、眼、皮肤的水分反应，对局部有强烈的腐蚀性刺激作用，严重者可引起中毒性肺炎、肺水肿．） 根据上述实验装置回答下列问题： (1)为了防止空气污染，应选择 同学的实验方案最好，不选择其它实验方案理由是 ； (2)三位同学在做实验时发现铜片上的红磷不能燃烧说明 ． 13．某化学兴趣小组以“探究硫酸铜”为主题开展学习探究。 【主题1】查阅资料，初识硫酸铜 (1)硫酸铜属于 （填“酸”、“碱”或“盐”），无水硫酸铜为白色粉末，易吸水变成蓝色的五水合硫酸铜（俗称胆矾，化学式为），利用此现象，无水硫酸铜在化学实验中常用于检验 。 【主题2】实验探究，再识硫酸铜 (2)实验一：向硫酸铜溶液中滴加紫色石蕊溶液，变红，说明硫酸铜溶液呈 性。 实验二：如图所示，向U形管中注入溶质质量分数为的硫酸铜溶液，取一根粗钢丝弯曲后固定在橡皮塞上，在粗钢丝上缠绕铁丝绒后插入右侧管中．一段时间后发现，铁丝绒表面覆盖一层红色固体，最终U形管液面左高右低。    (3)铁丝绒表面覆盖一层红色固体的原因是 （用化学方程式解释）。 (4)U形管两边出现液面差的原因可能是 。 【主题3】设计方案，制备硫酸铜 方案一： 方案二： (5)方案一中若用的浓硫酸与足量铜充分反应，得到硫酸铜的质量小于理论值，其原因是 。 (6)方案二中反应刚开始有少量气泡，而后反应剧烈，产生大量气泡．你认为产生的气体可能是 （填化学式），反应变剧烈的原因可能是 。 14．图1是探究白磷在水中燃料的实验装置。该装置的不足之处有：①通入氧气时，白磷易被冲散而较难与氧气接触；②逸散的五氧化二磷会造成空气污染。图2是探究白磷在水中燃烧的改进实验装置，由A、B、C三部分组成。请认真阅读下列内容并回答有关问题： 资料卡：氢氧化钠溶液能吸收五氧化二磷。 （1）在锥形瓶中加入1药匙二氧化锰，用注射器吸入约40mL5%的过氧化氢溶液，然后将注射器的针头刺入橡皮塞中。 （2）在广口瓶中加入氢氧化钠溶液至其中上部，旋紧双孔塞．加入氢氧化钠溶液的目的是 。 （3）取一块绿豆大小的白磷放入小试管中，再加入少量约80℃热水（热水的高度以小试管高度1/2为宜）；将大试管稍作倾斜，让小试管沿大试管内壁滑入大试管中；将双孔塞的长导管伸到小试管中接近白磷正上方的位置，旋紧双孔塞；最后将大试管放入烧杯中。放白磷的试管必须要小，其原因是 。 （4）按题图2连接好装置。在烧杯中加入200mL约80℃热水，若观察到C装置浸没在氢氧化钠溶液中的长导管末端有气泡冒出，则气密性良好。烧杯中加约80℃热水的目的是 。 （5）装置B小试管中观察到的现象为：①有气泡产生；② 。 15．某研究小组的同学在老师的带领下研究影响过氧化氢制取氧气反应速率的因素，做了5组实验，具体实验数据如下表所示，请你一同参与他们的研究，并回答下列问题。 实验 次数 H2O2溶液质量 分数/%（浓度） H2O2溶液 用量/mL 催化剂（MnO2） 用量/g 反应温度 /℃ 收集气体 体积/mL 所需时间 /s ① 20 5 0.1 85 20 3.8 ② 15 2 0.2 20 20 2.8 ③ 5 2 0.2 20 20 7.4 ④ 20 5 0.1 55 20 10.5 ⑤ 15 2 0.1 20 20 21.6 【提出问题】影响过氧化氢制取氧气反应速率的因素有哪些？ 【猜想与假设】组内3位同学分别作出猜想，根据表格内容，请你完成丙同学的猜想。 甲同学：化学反应速率与反应物的质量分数有关； 乙同学：化学反应速率与反应温度有关； 丙同学： 。 【实验与结论】第 （填字母序号，下同）组实验证明乙的猜想是正确的。 A．①和②    B．②和③    C．③和④    D．①和④ 【反思与评价】（1）做完实验后，如果要确认二氧化锰就是该反应的催化剂，还要验证反应前后二氧化锰的 和 不变。 （2）针对“催化剂”再作出猜想，你认为影响反应速率的因素还可能与 有关。 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 $$