2024年中考化学专项攻略：科学探究题

2024年中考化学精练册专项攻略：科学探究题 1．为探究盐酸的化学性质，某化学小组做了如下实验： （1）D试管中加入稀盐酸后溶液的pH会 （填“增大”或“减小”或“不变”）。 （2）硫酸和盐酸具有相似的化学性质，原因是 。 （3）实验结束后，用胶头滴管取反应后C试管中溶液并逐渐滴入反应后的D试管中，观察到D试管中先无明显现象，后有红褐色沉淀出现，最终形成无色溶液。 【提出问题】 最终的无色溶液的溶质成分是什么？ 【假设与猜想】 猜想一：CaCl2 猜想二：CaCl2和 猜想三：CaCl2和FeCl3 小组成员经过讨论后得出猜想三不需要证明，原因是 。 【实验与结论】 实验步骤 实验现象 实验结论 取少量滤液于试管中， 猜想二成立 （4）若E中为10g10.6%的碳酸钠溶液，当加入盐酸至恰好不冒出气泡时，生成的气体质量为 g。 2．某兴趣小组同学在实验室将一定量的稀硫酸加入到盛有氢氧化钠溶液的烧杯中，未看到明显的现象，部分同学产生疑问：酸和碱到底能否发生反应？ （1）该小组同学又做出了如下实验： 实验步骤 实验现象 实验结论及反应方程式 向滴有酚酞溶液的稀氢氧化钠溶液的试管中，加入稀硫酸，并振荡 观察到溶液由 色变为无色 氢氧化钠和硫酸发生了反应，反应的化学方程式为 （2）同学们对（1）实验后溶液中的溶质组成展开探究，做出如下猜想： 猜想一是：只有Na2SO4； 猜想二是：有Na2SO4和NaOH； 猜想三是：有Na2SO4和H2SO4；你认为猜想 是不符合实际的。 若要验证余下两种猜想中的一种是正确的，请完成下面的实验方案。 实验步骤 预期实验现象 实验结论 取（1）实验后溶液少量于试管中，加入 猜想 正确 3．课本第二单元课后作业中有“寻找新的催化剂”的探究内容，某中学探究小组据此设计了如下探究方案。 【提出问题】 红砖粉末能否作为过氧化氢分解的催化剂如果能，效果如何？ 【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B试管中加入ag红砖粉末（如图所示）。然后分别在A、B两支试管中插入带火星的小木条，观察现象 A试管中无明显现象， B试管中产生气泡，带火星的小木条复燃 Ⅱ.待B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，带火星的小木条均复燃 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。 所得固体质量仍为ag 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ag红砖粉末，向D试管中加入ag二氧化锰粉末，观察现象。 两试管中均产生气泡且 【实验结论】 （1）实验I得出的结论是 。 （2）实验Ⅱ、Ⅲ证明：红砖粉末的 和 在反应前后均没有发生变化。 （3）通过实验I-Ⅲ，可以得出的结论是 。 （4）过氧化氢在红砖粉末催化条件下分解放出O2的化学方程式 。 【实验评价】 （5）设计实验IV的目的是 。 （6）若通过实验Ⅳ得出结论：红砖粉末的催化效果没有二氧化锰粉末好，那么实验Ⅳ中可以观察到的现象是：两试管中均产生气泡，且 。 【实验拓展】 查阅资料得知：氧化铜、硫酸铜溶液、猪肝、马铃薯、水泥块等也能作过氧化氢分解的催化剂。若用水泥块作为过氧化氢分解的催化剂，可以通过改变水泥块的 提高反应速率。 4．蔗糖是我们生活中经常接触的一种食品，你是否想过蔗糖是由哪些元素组成的呢？ 【猜想】生活中，我们偶尔会看见蔗糖在锅里加热过长会变成黑色，因此，小明猜想蔗糖中含碳元素，或许还有其他元素，如氢元素等。 【收集资料】小明、小强在图书馆查到以下资料： (1)蔗糖属于有机化合物（含有碳的化合物，今后将学到），有机化合物一般可以燃烧，受热易分解，这属于有机化合物的 性质（填“物理”或“化学”）； (2)化学反应的本质是分子 ，因此在化学反应前后，元素的种类 （填“变多”“不变”或“变少”）。 【设计实验】小明、小强分别设计了如下方案进行实验探究： 小明：将蔗糖在空气中点燃。单独点燃蔗糖不易燃烧，但在蔗糖中掺入少量烟灰，蔗糖就很容易被点燃。分别用干燥的玻璃片和蘸有澄清石灰水的玻璃片置于火焰上方，观察现象。 小强：将蔗糖放在一密闭的容器中加强热，观察现象。 【现象与结论】 (3)小明实验观察到的现象为：玻璃片上有水珠，澄清的石灰水变浑浊。 小强观察到的现象为：容器底部有黑色物质，容器壁上有水珠。 结论：蔗糖是由 三种元素组成的。 【反思与评价】 (4)两个实验方案中你会选择哪一个？为什么？ 。 5．实验小组探究影响H2O2溶液化学反应速率的因素。 (1)用下图装置探究反应物浓度和温度对H2O2溶液化学反应速率的影响，记录实验现象如下表： 试管 A B C 浓度 10%H2O2溶液 15%H2O2溶液 20%H2O2溶液 温度 50℃ 无明显气泡 无明显气泡 极少量气泡 60℃ 无明显气泡 极少量气泡 少量气泡 70℃ 极少量气泡 少量气泡 较多气泡 I.写出该反应的化学方程式 ，反应类型为 （选填“化合”或“分解”）反应。 Ⅱ.分析表中现象可得出： （选填“升高”或“降低”）温度或 ，都可加快H2O2溶液的反应速率。 (2)为探究催化剂（MnO2和CuO）对H2O2溶液反应速率的影响，设计如下装置进行实验，测得反应后70秒内的O2含量如下图所示： I.实验中CuO的质量X= g。 Ⅱ.对比分析哪两条曲线，可说明催化剂能加快H2O2溶液反应速率？ 。 Ⅲ.和CuO相比，MnO2能使H2O2分解得更快，判断依据是 。 6．已知某固体混合物X中，可能含有CuSO4、NaCl、NH4NO3、FeCl3四种物质中的两种或多种。欲探究其组分，按如图所示进行探究实验，出现的现象如图中所述：（设过程中所有发生的反应都恰好完全进行）    试根据上述实验信息，回答下列问题： （1）将气体A通入无色酚酞试液，溶液呈 色。 （2）沉淀C的化学式是 。 （3）固体样品X中，上述四种物质中，一定存在的物质是（写化学式） ，一定不存在的物质是（写化学式） 。 （4）实验证明，在溶液D中，肯定存在的酸根离子是（写离子符号） 。 （5）写出步骤②中发生反应的一个化学方程式： 。 （6）固体样品X中，仍不能确定的物质是（写化学式） ，你的理由是 。 7．某学习小组的同学对物质燃烧知识进行了整理的探究。请你一起参与！ ⑴木炭燃烧的实验： ①木炭在氧气中燃烧的现象是 ；完全燃烧的化学方程式是 ； ②检验如图集气瓶中木炭燃烧产物的方法是 。 ⑵对燃烧是否产生火焰的探究： 【发现问题】木炭在空气和氧气中燃烧均不产生火焰，而氢气、蜡烛、酒精等在空气或氧气中燃烧都产生火焰。那么，物质燃烧是否产生火焰与什么因素有关呢？ 【提出问题】a．与氧气的浓度有关 b．与可燃物的状态有关 c．与燃烧达到的温度和可燃物的沸点有相对大小有关 【资粒整理】小组同学查阅资料并归纳整理，如表： 物质名称 物质状态 沸点（℃） 燃烧达到的温度（℃） 是否产生火焰 氢气 气 -259 约2750 是 一氧化碳 气 约-190 约2500 是 木炭 固 约4827 约1200 否 石蜡 固 约300 约600 是 钠 固 约883 约1400 是 铁 固 约2750 约1800 否 【得出结论】①通过木炭在空气和氧气中燃烧均不产生火焰，可以得出假设a （填“合理”或“不合理”）； ②分析表中数据，可以得出有关假设b的结论是 ； ③分析表中数据，可以是出有关假设c的结论是 ； 【验证结论】请你设计实验验证石蜡蒸气燃烧能产生火焰。（用简要语言叙述。提供仪器；蜡烛、火柴、注射器、玻璃管） 。 8．玲玲在学习复分解反应时，对复分解反应的条件产生了兴趣，于是她和小组内的同学仅用以下药品展开了探究活动。 实验药品：稀硫酸、稀盐酸、氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液、硝酸钡溶液、氯化钠溶液、酚酞溶液 【提出问题】他们要探究的问题是 。 【查阅资料】硝酸钡溶液显中性，且Ba2+有毒。 【实验探究】玲玲用上述物质做了下列几组实验 组合序号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 组合物质 H2SO4 NaOH H2SO4 NaCl H2SO4 Na2CO3 H2SO4 Ba(NO3)2 NaOH Ba(NO3)2 Na2CO3 Ba(NO3)2 【记录和解释】 (1)组合①、②、⑤均无明显现象，其中组合 与另外两组的实质不同。为证明该不同之处，玲玲在实验过程中使用了酚酞溶液。 (2)请写出组合③的化学方程式 。 【实验结论】他们请教老师并讨论后知道，只有当两种化合物互相交换成分，生成物中有沉淀或 生成时，复分解反应才可以发生。 【拓展延伸】实验结束后，他们将所有废液收集在废液缸中静置，观察到白色沉淀和无色的上层清液。为了确定沉淀和清液的成分，继续展开探究。 【实验1】探究沉淀的成分。 【提出猜想】I．沉淀只有硫酸钡II．沉淀只有碳酸钡Ⅲ．沉淀中含有硫酸钡和碳酸钡。 梅梅取少量沉淀于试管中，滴加 (请补充完整实验操作和观察到的现象)，证明了猜想Ⅲ是正确的。 【实验2】探究清液的成分。 ①取少量清液于试管中，向其中滴加几滴硝酸钡溶液，无明显现象。 ②另取少量清液于另一只试管中，滴加几滴 ，有白色沉淀产生。 【解释与结论】探究活动结束后，小组内成员通过讨论分析，一致认为清液中含有的离子是 (指示剂除外)。 【处理废液】为了防止污染环境，玲玲向废液缸中加入适量的 ，对废液进行处理后，将固体回收进一步处理，溶液排放。 【交流与反思】根据你对物质溶解性的了解，结合复分解反应发生的条件，请写出一种在水溶液中一般不能发生复分解反应的可溶性盐 (写化学式)。 9．现在有两个化学反应，一个反应的产物是另一个反应的反应物，且一个反应的反应物是另一个反应的产物。如果把其中一个反应叫做“正反应”，那么另一个反应就是这个反应的“逆反应”。在一定条件下用普通铁粉和水蒸气反应，可以得到可以被磁铁吸引的铁的氧化物。该氧化物又可以经过此反应的逆反应，生成颗粒很细的铁粉。这种铁粉具有很高的反应活性，在空气中受撞击或受热时会燃烧，所以俗称“引火铁”。请分别用下图中示意的两套仪器装置，制取上述铁的氧化物和“引火铁”。实验中必须使用普通铁粉和20%的盐酸溶液，其他试剂自选（装置中必要的铁架台、铁夹、铁圈、石棉网、加热设备等在图中均已略去）。填写下列空白：      （1）实验进行时试管A中应加入的试剂是 ；烧瓶B的作用是 ；烧瓶C的作用是 ；在试管D中收集得到的是 。 （2）实验时，U型管G中应加入的试剂是 ；长颈漏斗H中应加入 。 （3）两套装置中，在实验时需要加热的仪器是（填该仪器对应的字母） 。 （4）试管E中发生反应的化学方程式是 。 （5）为了安全，在E管中的反应发生前，在F出口处必须 。 10．同学们都点过生日蜡烛，蜡烛点燃后，发出明亮的火焰。某化学兴趣小组的同学进行了下图所示的系列实验。    （1）如图A所示，点燃一支蜡烛，看到的主要现象有 (填字母序号)。 a．发出黄色火焰　　　b．熔化的蜡烛顺着蜡烛流下　　c．发光、放热 d．产生淡淡的黑烟　　　　e．火焰分层 （2）将一根木条迅速插入蜡烛火焰中，片刻后取出，观察到木条表面出现了如图B所示的圆弧状黑斑，说明蜡烛火焰的 温度最高。 （3）如图D所示，将干冷的小烧杯罩在火焰上方，发现烧杯壁有 出现，说明蜡烛燃烧的生成物中含有 。 （4）如图E所示，在火焰正上方罩一个漏斗，用一根燃着的火柴接近漏斗截口处，观察到火柴 ，将产生的气体导出并通入澄清石灰水，振荡，石灰水 。 （5）根据以上实验及现象判断，蜡烛燃烧的生成物中一定含有的物质是 11．在校园“消防日”活动中，老师带领学生使用干粉灭火器进行模拟灭火演练。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NaHCO3。 ②NaHCO3受热分解生成Na2CO3、二氧化碳和水；Na2CO3受热不分解。 ③NaHCO3溶液呈碱性，且不与BaCl2溶液发生反应。 【提出猜想】 猜想一：固体成分为NaHCO3; 猜想二：固体成分为 ； 猜想三：固体成分为NaHCO3和Na2CO3。 【进行实验】 实验步骤 实验现象 实验结论 小东同学取少量白色固体于试管中，加水溶解，再滴入无色酚酞溶液 无色酚酞溶液变红 猜想一成立 【提出质疑】小玫认为小东得出的结论不准确，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 。 澄清石灰水变浑浊 固体中含有 NaHCO3 ②另取少量白色固体于试管中，加水使之完全溶解，再滴加BaCl2溶液。 发生反应的化学方程式为 ； 固体中含有Na2CO3 【实验结论】猜想三正确。 【拓展延伸】上述实验步骤② (填“能”或“不能”)用 Ba(NO3)2溶液代替BaCl2溶液，理由是： 。 12．盐酸是实验室常用的重要试剂，请回答下列问题： （1）为探究盐酸与氢氧化钠溶液的反应，设计下列实验方案（如图1）：向5mL稀氢氧化钠溶液中滴加3滴酚酞溶液，然后逐滴加入稀盐酸，并用玻璃棒不断搅拌． ①实验过程中观察到的现象是 ． ②向稀氢氧化钠溶液滴加稀盐酸至过量，溶液pH变化的曲线正确的是（如图3） （填写字母标号）． （2）实验室可以利用稀盐酸等药品，通过连接图2装置制取二氧化碳、氢气． ①制取二氧化碳气体装置的连接顺序是 （填写字母，下同），制取氢气装置的连接顺序是 ． ②块状固体加入试管中的方法是 ． ③检查发生装置气密性的方法是 ． 13．小悦和小涵同学发现：若用装有占瓶容积60%的水的集气瓶倒置在水槽中收集氧气，把瓶中的水刚好全部排出时得到的气体就能使带火星的木条复燃，为了找到能使带火星木条复燃的氧气含量最小值，他们进行了如下探究： 【设计实验】 (1)小悦设计了如图的装置，该装置的圆底烧瓶中先放入50毫升水的目的是 。 【实验研究】 (2)第一组实验：取3只集气瓶，编号为①②③，分别装入占瓶容积15%，30%和45%的水，盖上毛玻璃片倒置在水槽中、当 时，再将导管口伸入集气瓶，并把瓶中的水刚好全部排出，然后将相同的3支带火星木条分别插入①~③号瓶中，记录实验现象。 在认真分析了第一组实验现象后，小悦又做了第二组实验，并记录实验现象。 两组实验数据和现象见下表 实验分组 第一组 第二组 实验序号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 水占瓶容积% 15 30 45 37 34 - 带火星木条状况 亮 很亮 复燃 复燃 很亮 (3)分析上述两组实验现象后，小涵认为还不能确定能使带火星木条复燃的氧气含量最小值，需继续进行实验，结合上表中实验数据，请你分析，实验序号⑥的集气瓶内水占瓶容积应该是 %。 【实验结论】 (4)瓶中的水刚好全部排出后，第二组④瓶中氧气的体积分数为 %（精确到1%）。 再经过数次实验并精密的计算后得出：能使带火星木条复燃的氧气含量最小值为48.7%。 【反思】 (5)他们认为在实验室制取氧气的实验中，采用向上排气法方法收集氧气时，在验满时看到带火星的木条在瓶口刚好复燃时，为提高瓶中的氧气的浓度，此时应该采取的实验操作是 。 14．氢气是一种重要的化学物质。 (1)下图为丽水缙云水光氢生物质近零碳示范工程的流程图。请分析过程，回答下列问题。    ①图中太阳能、水能、生物质能属于 能源（填“可再生”或“不可再生”）。 ②常采用的储氢方式是将氢气直接加压储存在由某种铝镁合金制造的储氢罐中备用，请从微粒的角度解释加压储存氢气的原理 。 ③通常情况下沼气发生器中产出的沼气，甲烷占比只有55%左右，其余大部分为二氧化碳。工程利用全国首台甲烷化装置在一定条件下将沼气中的二氧化碳转化为甲烷，进一步提纯了天然气。写出甲烷化装置中发生反应的化学方程式 ，此反应为 反应（填“吸热”或“放热”）。 ④生物质天然气经管道输送到各居民厨房，若在做饭的过程中发现燃气灶的火焰呈黄色，锅底出现黑色，此时你需要将燃气灶进风口调 （填“小”或“大”）。 (2)小力同学制取氢气时把稀硫酸换成了稀盐酸，实验中看到收集到的气体中有白雾并闻到了刺激性气味。其他同学对他收集的气体成份产生了疑问，于是，小力同学进行了下列探究： 【提出问题】锌粒与稀盐酸反应收集到的气体成分是什么？ 【查阅资料】无水硫酸铜是白色粉末，易吸水变蓝，遇无明显现象。 【猜想假设】 ①猜想一：该气体为、；猜想二：该气体为、；猜想三：该气体为 。 ②小力同学认为猜想一不成立，理由是 。 【实验探究】小力同学将收集的气体分别通入无水硫酸铜固体、灼热的氧化铁粉末、硝酸银溶液，发现无水硫酸铜固体变蓝，氧化铁粉末（变黑）．硝酸银溶液中产生白色沉淀，由此得出结论，猜想 正确。 【反思拓展】小力同学欲通过下图装置除去中含有一种杂质气体，请写出瓶中发生反应的化学方程式 。    15．化学实验小组将锌粒投入到CuCl2溶液中，发现锌粒表面生成红色物质的同时有无色气体产生，对此他们进行了以下探究。 （1）反应中生成红色物质的化学方程式为 。 【查阅资料】CuCl2溶液显酸性，产生的无色气体为H2。 （2）小勤认为产生H2是因为CuCl2溶液中存在H+。根据质量守恒定律，H+来自溶液中的 （填微粒）。 【提出问题】CuCl2溶液显酸性还与溶液中的哪种微粒有关？ 【形成假设】假设一：Cu2+ 假设二：Cl 【实施实验】小颖设计了如下实验，测定下列溶液的pH值： 溶液名称 蒸馏水 CuSO4溶液 NaCl溶液 pH值 等于7 小于7 等于7 【形成结论】经上述实验对比，证明假设 正确。 【表达交流】小伟提出，将上述实验中的NaCl溶液替换为 （填序号，下同），CuSO4溶液替换为 ，也可完成实验。 A．CaCl2溶液                B．稀盐酸            C．Cu（NO3）2溶液            D．Cu（OH）2 【反思评价】小组成员继续查阅资料后发现，将CuCl2固体直接加热至熔化，该液体中不存在H+。则CuCl2溶液显酸性的原因是 。 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 $$