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．某校化学兴趣小组的同学对实验室制取氧气如下探究(已知图甲装置的气密性良好)。利用图甲所示装置探究影响 H2O2分解速率的因素，装置中产生氧气的量可以用压强传感器测出(在等温条件下，产生氧气体积与装置内压强成正比，反应放热忽略不计)，得到图乙所示的图象。    (1)写出图甲装置中发生反应的 。该反应的基本类型是 。 (2)图乙是“0.1 克MnO2与不同体积的 3%H2O2溶液混合”的实验结果，从图中可以看出的规律是 。 (3)图丙是用“8mL 浓度为3%的H2O2溶液与不同质量的MnO2混合”时，所得到的曲线，通过该曲线可以得到的结论是 。 (4)查阅资料得知：氧化铜、硫酸铜溶液、马铃薯等也可以做过氧化氢溶液分解的催化剂。下列有关催化剂的说法中正确的是 。 A MnO2只能作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 用作催化剂的物质可能是其他反应的反应物或生成物。 2．某化学兴趣小组同学在学习电解水实验时对水中增加的其他物质感到好奇。于是进行了如下探究，请回答有关问题。 【资料提示】 a.纯水每十亿个水分子中，只有约两个水分子解离成氢离子和氢氧根离子。 b.硫酸钠、硫酸、氢氧化钠、氯化钠在水中易解离出离子。离子浓度越大，导电性越好。 c.氯气是浅绿色有刺激性气味的有毒气体，可溶于水。 (1)图1中的甲应该是电源的 （填“正”或“负”）极，请写出电解水的化学方程式： 。 (2)电解水时，通常要加入少量氢氧化钠溶液或稀硫酸，其目的是 。 (3)从图2中可以得出的结论有 （答两点）。 【拓展探究】氯化钠是否会增强水的导电性？ 【进行实验】兴趣小组同学用上图1装置做了以下探究。 实验 正极 负极 I.蒸馏水通电 没有气泡 没有气泡 Ⅱ.蒸馏水中加入足量氯化钠，溶解后通电 产生明显气泡 产生明显气泡，比正极气泡更多更快 (4)结论：氯化钠 （填“能”或“不能”）增强水的导电性。 【反思交流】 (5)小组同学用燃着的木条检验两电极上的气体，发现负极气体燃烧，火焰呈淡蓝色，正极没有看到小木条燃烧更旺的现象，却闻到刺激性气味，在反应后的溶液中滴加无色酚酞溶液，结果无色酚酞溶液变红，请写出氯化钠溶液通电时发生反应的化学方程式： 。 【实验结论】电解水制氢气时，不能加入氯化钠，因为会产生氯气导致收集到的气体不纯。 3．在研究酸和碱的化学性质时，某小组想证明稀硫酸和氢氧化钠溶液混合后，虽然无明显现象，但确实发生了化学反应。试与他们一起完成实验方案的设计、实施和评价，并得出有关结论。 （1）如图所示，探究稀硫酸和氢氧化钠溶液的反应。当在NaOH溶液中滴入几滴酚酞试液后，溶液由无色变为 色。根据上述实验中颜色变化，可确定稀硫酸和氢氧化钠溶液发生了化学反应，反应的化学方程式为 。 （2）探究上述稀硫酸和氢氧化钠溶液反应后烧杯中的硫酸是否过量。根据上述反应过程中溶液变成无色，不能确定稀硫酸是否过量。同学们又分别选取氯化钡溶液、紫色石蕊试液设计实验方案，请你判断并分析： 实验方案 实验步骤 实验现象 实验结论 方案一 取样，滴入适量的氯化钡溶液 出现白色沉淀 稀硫酸过量 方案二 取样，滴入几滴紫色石蕊试液 溶液变红 稀硫酸过量 方案三 取样， 稀硫酸过量 ①上述设计的实验方案中，正确的是 （填“方案一”或“方案二”）； ②另外一个实验方案错误的原因是 。 ③完成方案三中实验步骤和现象，填写到表格中。 4．某化学兴趣小组在实验室做了如图所示的A、B两个实验． A、B两个实验结束后，小明同学将两支试管中的物质同时加入一洁净的烧杯中（如图C所示）．混合后，观察到烧杯中白色沉淀明显增加，同学们将烧杯内的物质过滤，对所得滤液中溶质的成分进行探究． 【分析】A实验结束后，反应物中一定有剩余的是 （填化学式）．B实验中发生反应的化学方程式为 ． 【猜想】小明猜想：滤液中的溶质是NaCl、Na2CO3； 小滨猜想：滤液中的溶质是NaCl、CaCl2； 小英猜想：滤液中的溶质是NaCl、CaCl2、HCl； 你的猜想：滤液中的溶质是 ． 【讨论】你认为 的猜想一定不合理，请说出理由 ． 【实验】若要验证小明的猜想，请完成下表的方案． 实验步骤 预想的实验现象 实验结论 取少量滤液于试管中，滴入 溶液中有气泡产生 小明的猜想正确 5．小明买了一种“汽泡爽”的冲调饮料。    【饮料说明】 ①主要原料：柠檬酸(C6H8O7)和小苏打(NaHCO3)； ②使用说明：将一包“汽泡爽”粉末倒入玻璃杯中，加入200mL冷水，看到有大量气泡快速生成，待粉末完全溶解，就得到一杯果味饮料。 小明观察了饮料说明后，他借助化学实验的方法，探究“汽泡爽”产生气体的成分，及加水温度对产生气体量的影响。 【实验一】探究“汽泡爽”产生气体的成分。 小明阅读资料发现：“汽泡爽”原料中的柠檬酸(C6H8O7)和小苏打(NaHCO3)粉末混合后加水，可以发生以下反应：，则R的化学式为 ；实验室通常用澄清的石灰水检验R气体，其发生反应的化学方程式为 。 【实验二】探究加水温度对产生气体量的影响。 (1)小明先用冷水和热水各冲了一杯饮料，品尝时发现冷水冲的饮料中气泡较多，热水冲的饮料中气泡较少。当他摇动杯子时，发现冷水冲的饮料中又有大量气泡从水中逸出。他查阅资料发现：随着温度升高，气体在一定量的水中溶解的量会迅速降低。 于是小明设计了如下实验方案。 实验序号 加入水的体积 加入水的温度 收集到气体的体积 1 200mL 15℃ a(待记录) 2 200mL 60℃ b(待记录) (2)在老师的帮助下，小明采用相同的两套实验装置(如图)分别完成上述实验，在A中加入水，再加入一袋“汽泡爽”，迅速塞紧胶塞。量筒C用于收集A中产生的气体所排出的液体，冷却至室温后读取数据。B中油层的作用是 。    (3)通过实验，小明测得：a=64mL，b=132mL，由此获得结论：“汽泡爽”产生气体的量与加水温度有关系。但是老师看到小明的实验报告后却指出：两套装置中，“汽泡爽”产生气体的总量应该近似相等，与温度关系不大，其本质原因是 。 (4)通过反思，为了证明老师的观点，小明继续利用(3)中已反应完的两套装置又做了一步实验，发现两套装置最终收集到的气体总量确实相近，他的实验操作应该是 。 6．化学兴趣小组进行锌与某浓度硫酸溶液反应的实验时，在收集气体的过程中闻到一股刺激性气味。大家对这个异常现象很感兴趣，于是进行了相关探究活动。 【提出问题】锌和该硫酸溶液反应后生成的气体是什么？ 【查阅资料】 （1）锌与浓硫酸反应生成硫酸锌、二氧化硫气体和水。 （2）SO2有刺激性气味，能使品红溶液褪色，不能还原CuO，能被NaOH溶液吸收 （3）浓硫酸有吸水性，可作某些气体的干燥剂 【提出猜想】 猜想一：生成的气体为 ； 猜想二：生成的气体为SO2； 猜想三：生成的气体为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下图的装置（部分夹持器材略去），对气体进行探究。 （1）在点燃酒精灯加热之前应先通一段时间的氮气，目的是 。 （2）实验中观察到 的现象，同学们得出猜想三正确的结论。 【实验结论】通过实验探究，确认该实验中产生的气体是SO2和H2的混合气体，请利用所学知识解释原因 。 【拓展反思】 （1）下列物质中不能由金属和稀硫酸反应直接得到的是 。 A．Al2(SO4)3 B．Fe2(SO4)3    C．MgSO4    D．CuSO4 （2）已知铜与浓硫酸只能在加热的条件下产生二氧化硫气体。结合上述探究，若实验室需制取较纯净的二氧化硫气体，选择 （填“铜”或“锌”）与浓硫酸发生反应 7．课外化学兴趣小组的同学利用某化工厂的废碱液（主要成分为Na2CO3、还含有少量NaCl）和石灰乳（氢氧化钙的悬浊液）为原料制备烧碱，并对所得的烧碱粗产品的成分进行分析和测定。 【查阅资料】①碱石灰是CaO与NaOH的固体混合物，可吸收二氧化碳和水； ②CO2+Ba(OH)2 =BaCO3↓+H2O。 【粗产品制备】 （1）将废碱液加热蒸发浓缩，形成较浓的溶液，冷却后与石灰乳混合，发生反应的化学方程式为 。 （2）将反应后的混合物过滤，得到的滤液进行蒸发结晶，制得NaOH粗产品。 【粗产品成分分析】 （1）取适量粗产品溶于水得澄清溶液，加入Ba（NO3）2溶液出现白色沉淀，由此该粗产品中一定不含有 ，理由是 （2）该小组同学通过对粗产品成分的实验分析，确定该粗产品中含有三种物质。 【含量测定】Na2CO3含量的测定： 该兴趣小组的同学设计了下图所示的实验装置。取20.0g粗产品，进行实验。    （1）实验过程中需持续缓缓通入空气，其目的是 。 （2）下列各项措施中，不影响测定准确度的是 （填标号）。 a．在加入盐酸之前，应排净装置内的CO2气体 b．滴加盐酸不宜过快 c．在A-B之间增添盛有浓硫酸的洗气装置 d．取消上图中Ｄ装置 （3）实验中准确称取20.0g粗产品，进行测定，测得BaCO3质量为1.97g。则粗产品中碳酸钠的质量分数为 。 （４）有人认为不必测定C中生成的BaCO3质量，只要测定装置C在吸收CO2前后的质量差，一样可以确定碳酸钙的质量分数．实验证明按此方法测定的结果明显偏高，原因是 。 8．二氧化锰因应用广泛而备受关注。化学兴趣小组采用下图装置通过焙烧MnCO3制取MnO2，发生反应的化学方程式为：2MnCO3+O22MnO2+2CO2。 (1)图一中尾气吸收剂主要吸收的气体是 。 (2)实验过程中，石英管内剩余固体的质量和成分随温度的变化如图二所示。若焙烧过程中温度达到900℃， （填写“能”或“不能”） 达到实验目的。 (3)当加热到300—900℃时，锰的氧化物会分解产生一种常见气体，该气体是 （填化学式）。若加热到一定温度，当剩余固体质量为 33.2g时，则剩余固体中的物质成分是 。 9．家庭小实验是化学学习的有益拓展。化学兴趣小组同学收集了家中的一些物品进行了实验探究。 【准备的物品】：食用醋精、食盐、纯碱、紫甘蓝汁、氯化钙除湿剂（某品牌）、生锈铁钉、pH试纸（带标准比色卡）、筷子。 【资料1】①食用醋精中含有10%~15%的醋酸，呈无色。 ②氯化钙除湿剂是易溶于水的白色固体，水溶液无色、显中性；氯化钙可与纯碱发生反应：。（除湿剂的其它成分不参与反应） ③紫甘蓝汁液在酸性溶液中显红色，在中性溶液中显紫色，在碱性溶液中显蓝色。 【实验探究Ⅰ】探究酸的性质。 实验步骤 实验现象 实验结论 ①将紫甘蓝汁液滴入醋精中 溶液变成 色 酸能与指示剂反应 ②将生锈铁钉放入醋精中 铁锈逐渐消失，溶液变为 色，一段时间后有气泡冒出 酸能与某些金属氧化物反应，酸能与某些 反应 ③将醋精加入纯碱中 有气泡冒出 酸能与碱反应 【表达交流Ⅰ】 （1）小明认为步骤③不能得到“酸能与碱反应”的结论，理由是 。 （2）小亮想利用pH试纸进一步测定醋精的酸碱度，在实验中他用到了筷子，该实验中“筷子”能替代实验仪器中的 。 【实验探究Ⅱ】探究纯碱水溶液显碱性的原因。 【资料Ⅱ】①水、氯化钠溶液均为中性；C1-对溶液的酸碱性没有影响。 ②Na2CO3在水中全部电离生成Na+和。 参考分析资料Ⅰ和资料Ⅱ的信息后，小晶利用上面准备的药品，按如图流程进行实验。 【交流表达Ⅱ】 （1）X水溶液溶质的化学式为 ，加入X溶液的目的是 。 （2）不新增药品，检验加入的X溶液已足量（这里“足量”可以是恰好用量或过量）的方法是 。 （3）溶液M呈 色，说明纯碱水溶液显碱性与有关。 10．某化学兴趣小组对复分解反应进行了如下探究。 【探究主题】水溶液中复分解反应的实质。 【查阅资料】 I、室温下，各物质的电导率数值如下表（稀硫酸、Ba（OH）2溶液的浓度相同，设为c）。 物质 蒸馏水 稀硫酸 Ba（OH）2溶液 BaSO4悬浊液 电导率（μS/cm） 3 3921 3273 3 Ⅱ、离子浓度越大，溶液的导电性越强，电导率越大。 Ⅲ、Ba（OH）2与NaOH具有相似的化学性质，BaCO3属于难溶物：硫酸钠溶液呈中性。 【实验设计与操作】 实验一：NaOH溶液与稀硫酸反应 往烧杯中加入一定量的NaOH溶液，滴入几滴酚酞试剂，再逐滴滴入稀硫酸。测得溶液的pH变化曲线如图所示。 （1）a点溶液显 （填“酸性”、“碱性”或“中性”），c点所示的溶液中，含有的溶质是 （填化学式）。 （2）写出该反应的化学方程式 。 （3）a、b、c三点所示溶液呈无色的是 （填字母序号）。 （4）从a点到b点溶液的导电性逐渐 （填“增强”，“减弱”或“不变”），其原因是 。 实验二：Ba（OH）2溶液与稀硫酸反应 按下图所示装连接好仪器，在烧杯中加入浓度为c的Ba（OH）2溶液。开启磁力搅拌器，逐滴滴加相同浓度的稀硫酸，测得溶液的电导率变化曲线如下图。 （5）实验开始前，测得Ba（OH）2溶液的电导率低于3273μS/cm的原因是 （用化学方程式解释）。 （6）反应过程中，电导率最小值可能是 。 【实验结论】 （7）结合已学知识可知，溶液中复分解反应的实质是参与反应的离子，结合生成了沉淀、气体或水，导致其浓度 （填“增大”或“减小”）。 11．“测定空气里氧气的含量”实验的思维模型如下： 【实验一】图甲是教材中“测定空气里氧气的含量”实验装置。 (1)写出红磷燃烧的化学方程式 ，该反应属于 （基本反应类型）。 学习小组同学按图甲完成氧气含量测定的实验时，发现进入集气瓶的水量低于“1”刻度线。 几位同学对测量值偏小原因的分析如下： 甲：红磷的量不足，未能把瓶内氧气耗尽； 乙：未等冷却到室温，便打开了止水夹； 丙：将燃烧匙伸入集气瓶的瞬间，有部分空气逸出； 丁：由于集气瓶的形状造成很难均分为五等份，影响测量结果； (2)以上原因分析中，其中一位同学的观点被大家一致否定，你认为是哪位同学的观点？ （填“甲”“乙”“丙”或“丁”）； 【实验二】根据以上讨论，学习小组同学在查阅资料中发现：可燃物的着火点和燃烧需要的最低含氧量数据如下表： 可燃物名称 红磷 白磷 着火点 240℃ 40℃ 最低含氧量 8.8% 3.2% 学习小组同学结合上表数据设计了图乙改进装置。 (3)玻璃棒的作用 。 (4)比较图甲、图乙的实验方案， （填“甲”或“乙”）方案更优化，理由是 。 【实验三】学习小组同学讨论后认为，从模型中“消耗氧气”的方法入手还可以将该实验进行改进。可以根据铁生锈的原理（铁在常温下可以和氧气、水等反应生成铁锈）来测定空气里氧气的含量（如图丙）。通过7天后测得的数据计算出空气里氧气的含量为19.13%。小鲍同学联想到“暖贴”主要成分有铁粉、活性炭、食盐，为了缩短反应时间，学习小组同学根据“暖贴”中的成分进行了实验改进（如图丁）。 (5)8分钟后测得数据如下，计算出空气里氧气的含量为 （结果精确到0.1%）。 实验前的体积 实验后的体积 集气瓶内空气 量筒内蒸馏水 量筒内剩余蒸馏水 131mL 90.0mL 63.6mL (6)通过上述实验探究，选择图 （填“丙”或“丁”）实验装置用时短且实验结果更准确。 【实验四】学习小组同学对活性炭、食盐在反应中起到的作用产生了兴趣，将4g铁粉和2mL水分别与不同质量的活性炭、食盐均匀混合，测量温度变化。 实验方案 方案一 方案二 方案三 方案四 活性炭/g 0 0 2 2 食盐/g 0 2 0 2 (7)通过对比分析以上4组实验数据，可得出的结论是 。 (8)如何保存“暖贴” 。 【小结】 (9)结合实验一、实验二、实验三的探究可以得出“测定空气里氧气的含量”实验成功的关键是 。 12．为了制取CO2并验证它的性质，张林同学设计并进行了下图所示的实验，请根据要求回答。    (1)仪器a的名称是 。 (2)B中玻璃管内发生反应的化学方程式为 。 (3)D中石蕊试液始终没有变红，则C装置中M最有可能是 (填序号)。 A 稀硫酸　　B 澄清石灰水　　C 氢氧化钠溶液 (4)尾气的处理方法可以是 。为了证明A中反应后的溶液里含有CaCl2，张林同学向溶液中滴加少许Na2CO3溶液，结果没有观察到白色沉淀，你推测是 (填物质的名称)的干扰。 13．某化学兴趣小组在实验室探究金属与酸的反应。进行铁钉与稀硫酸的实验时，小明和小红分别取相同铁钉与等体积等浓度的稀硫酸进行实验，小明在小烧杯中进行实验，小红在试管中进行实验。 （1）该反应的实验现象为 。 （2）小明发现，反应后小烧杯中的溶液很快变成了黄色，而试管中的溶液放置到第二天才变色。实验小组对这一现象开展进一步的探究。 【查阅资料】硫酸亚铁可以与氧气反应生成硫酸铁。 【猜想与假设】 ①小明猜想，硫酸亚铁的变质与空气的接触面积有关， ，硫酸亚铁变质越快。 ②小红猜想，硫酸亚铁的变质可能与氧气的浓度有关。设计实验方案，验证小红的猜想是否正确 。 14．在浓硫酸的催化作用下，固体草酸（H2C2O4）受热分解生成碳的氧化物和水，某化学课外兴趣小组对生成物中碳的氧化物种类进行了如下实验探究： 【提出问题】生成物中有哪种碳的氧化物？ 【提出猜想】 猜想1 猜想2 猜想3 只有 只有CO2 含有CO和CO2 【设计实验】基于猜想3，依据CO和CO2的性质，兴趣小组同学设计了如下实验：    （1）观察到装置 （填字母）中的澄清石灰水变浑浊，证明草酸分解有CO2气体生成； （2）有两种实验现象都能分别证明草酸分解的气体中含有CO： Ⅰ．装置C中澄清石灰水不变浑浊，装置F中澄清石灰水变浑浊； Ⅱ．装置E中出现黑色固体逐渐变成 色的现象。 【实验结论】通过实验探究证明猜想3成立，则草酸分解的化学方程式为 。 【问题讨论】 （1）装置B的作用是除去二氧化碳；装置D的作用是除去水蒸气； （2）装置末端酒精灯的作用是 。 15．不少同学都被蚊虫叮咬过，感觉又痛又痒。同学们从化学课上知道：蚊虫叮咬时，能在人的皮肤内分泌出蚁酸刺激皮肤。课外兴趣小组同学决定对蚁酸进行探究。 【查阅资料】 （1）蚁酸是一种有机酸，化学名称叫做甲酸，化学式为HCOOH：具有酸的化学性质，蚁酸在一定条件下会分解生成两种氧化物。 （2）无水CuSO4是一种白色晶体，遇水会变成蓝色。 【提出问题】蚁酸的成分是什么？它有什么性质？ 【实验探究一】探究蚁酸的酸性。 （1）向盛有蚁酸溶液的试管中滴加紫色石蕊试液，观察到溶液颜色变成 色，说明蚁酸溶液显酸性； （2）将锌粒放入盛有蚁酸溶液的试管中，有气泡产生，该气体是 。 【实验探究二】探究蚁酸分解的产生两种的氧化物。 （1）小芳同学根据蚁酸中含有 元素，推测出生成物中含有水。 （2）小敏猜想另一种生成物是气体。提出了两种猜想： 猜想①：该气体是CO2猜想②：该气体是 。 他们将蚁酸分解产生的气体通过如下装置（铁架台已略去），观察现象。    实验现象与结论： I、实验时A中白色固体变为 色，说明甲酸分解产生的气体中有水蒸气： Ⅱ、实验时装置B中无明显变化，则猜想① （填“成立”或“不成立”）： Ⅲ、装置C玻璃管中的现象是 ，装置D中发生反应的化学方程式为 。 【讨论交流】从环保角度看，该装置的缺陷是 。 【拓展延伸】你被蚊虫叮咬后，在叮咬处涂抹一些物质可减轻痛痒。你不会选择的下面中的 。 A．氢氧化钠溶液       B．食醋        C．肥皂水       D．纯碱（碳酸钠）溶液 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 $$