2024年中考化学冲刺专项攻略——科学探究题

2024年中考冲刺化学精练册专项攻略——科学探究题 1．“制氧机”在生产生活中的应用非常广泛，如保健、急救、大型化工生产等都需要制氧，使用时通过试剂发生反应产生氧气，某兴趣小组对便携式家用制氧机开展探究。 Ⅰ.定性探究反应原理 (1)该制氧机中有一包过碳酸钠粉末和一包二氧化锰，向盛有过碳酸钠的烧杯中加入水，观察到产生气泡非常缓慢，向其中放入二氧化锰，立即有大量气泡产生。检验该气体是氧气的方法是 。 (2)过氧化氢溶液与二氧化锰在常温下也可以快速制氧，反应的化学方程式是 。 (3)从便于携带的角度分析。上述两组药剂中 更适合用作制氧机中的制氧剂。 Ⅱ.定量探究实际制氧效率 【资料】理论上生成150mL氧气，分别需要6%的过氧化氢溶液7.6mL，过碳酸钠1.4g。 (4)小组同学取上述两种药品分别加入0.2g二氧化锰进行对比实验，比较过氧化氢溶液和过碳酸钠制取氧气的效率。测得数据如图1(20min后几乎不产生氧气)请分析制氧剂选择过碳酸钠的依据是 。 Ⅲ.探究反应的装置 (5)化学制氧机内缸如图2.为保证制氧的效果稳定，制氧机反应仓的加水量在夏季比冬季的高，原因是 。 (6)实验室根据上述化学制氧机原理示意图组装制取氧气的装置，除A-D仪器外，如图3，还需补充的仪器是 。 (7)小组同学利用饮料瓶、吸管、输液管等日常用品设计并制作了简易制氧机，如下图。他们想为鱼缸中的鱼供氧，能达到目的的是 (填“甲”或“乙”)。该装置与化学制氧机相比，优点是 ；缺点是 。 【拓展】 (8)一种家用制氧机的工作原理是用分子筛分离空气获得氧气，分子筛是一种内部分布有均匀微小孔径的固体，通过特制的分子筛把空气中的氧分子吸入孔穴而与其它分子分离，该变化属于 (填“物理”或“化学”)变化。 2．人教版新课标化学九年级上册教材中“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的催化作用”，以及“寻找新的催化剂”研究性实验，引起了化学探究小组的兴趣。 【提出问题】氧化铁(Fe2O3)能否作过氧化氢溶液分解的催化剂？如果能，其效果如何？ 实验步骤 实验现象 Ⅰ.分别量取5 mL5%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，并将所得滤渣进行洗涤、干燥、称量，所得固体质量仍为ag Ⅳ.分别量取5 mL5%过氧化氢溶液放入C、D两支试管中，向C试管中加入ag氧化铁粉末，向D试管中加入ag二氧化锰粉末，观察现象 【实验结论】(1)实验Ⅱ、Ⅲ证明：氧化铁的 和 在反应前后均没有发生变化，可以作过氧化氢分解的催化剂。 (2)写出氧化铁催化过氧化氢分解的符号： 。 【实验评价】(3)设计实验Ⅳ的目的是 。 (4)若实验Ⅳ观察到D试管中产生气泡的速率更快，由此可以得到的结论是 。 (5)还有哪些因素可能影响该反应的速率呢？请说出你的一个猜想： (6)请设计实验证明你的猜想(实验包括步骤、现象、结论)： 。 3．化学兴趣小组探究金属的性质时，将一段去除氧化膜的镁条，放入一定量的稀盐酸中，有气泡产生，写出产生气泡的化学方程式 。充分反应后静置，发现试管中有灰白色沉淀。 【提出问题】 灰白色沉淀是什么物质？ 【猜想假设】 小轩认为灰白色沉淀为碳酸镁(MgCO3)，其他同学认为不需要实验就能否定小轩的猜想，理由是 。 小琬认为由于反应后氯化镁的生成量偏多，灰白色沉淀为不能再溶解的氯化镁固体。 小恬认为灰白色沉淀为脱落的镁粉细颗粒。 【实验探究1】 实验操作 现象 结论 ①取试管中的上层清液，加入适量的氯化镁固体 氯化镁固体 (选填“溶解”或“不溶解”) 小琬猜想错误 ②取适量白色沉淀加入足量稀盐酸中 (选填“有”或“没有”)气泡冒出 小恬猜想错误 基于以上探究与分析，原有猜想均遭到了否定。 【查阅资料】 HCl+AgNO3=HNO3+AgCl↓，AgCl是一种白色沉淀。 【实验探究2】 他们又另取灰白色沉淀放入试管中加热，将蘸有硝酸银溶液的玻璃棒伸入试管内，玻璃棒上的溶液出现白色浑浊，证明产生了 气体。再将湿润的石试液浸泡过的滤纸条悬于试管口，试纸变 色。 同学们请教老师后得知，足量的镁与稀盐酸反应时，溶液会经历从酸性到碱性且碱性逐步增强的过程，从而生成了碱式氯化镁沉淀，据文献介绍，碱式氯化镁的化学通式可表示为Mgx(OH)yClz，其不溶于水，能与酸反应。 【反思拓展】 做镁与稀盐酸反应的实验时，镁条的用量 。 4．为了有效预防新冠病毒的传播，国家卫健委提出一系列措施进行防护。口罩是重要的“防疫"物资。熔喷布是生产口罩的主要原料，某兴趣小组同学为探究熔喷布的元素组成，设计并完成了如下实验。 【提出问题】熔喷布由哪些元素组成？ 【查阅资料】①白色的无水CuSO4遇水变蓝；②熔喷布易燃，可能由C、H、O元素中的一种或多种组成。 【实验探究】连接装置如图，检查装置的气密性，装入相关试剂后，先通入一段时间O2，再点燃酒精灯，观察实验现象。    (1)装置B中无水CuSO4由白色变为蓝色，说明熔喷布燃烧产物中有 。 (2)装置C中澄清石灰水变浑浊，证明产生了CO2，C中发生反应的化学方程式为 。 (3)根据上述现象可判断：熔喷布中一定含有的元素是 （填元素符号）。是否含有其他元素还需要进一步的实验去判断。 【反思交流】 (4)点燃酒精灯前，先通入一段时间O2的目的是 。 (5)装置B和C能否调换位置？并说明理由： 。 (6)该实验可能存在的缺陷是 。 5．小明网购金鱼时，商家附赠了一包过氧化钙(如图所示)，他取少量该产品加入适量水中，观察到有气泡缓慢地产生，最终得到无色溶液，于是他和兴趣小组的同学进行了如下探究。    探究：产生的气体是什么？ 【作出猜想】 (1)依据化学反应前后 ，且反应物中含有氢、氧两种元素，作出如下猜想：猜想①氢气；猜想②氧气。 【实验1】 (2)同学们组成如图所示的发生装置，收集气体时应选用图中的 。    (3)同学们将气体收集好，然后 (填写实验操作和现象，证明产生的气体是氧气)。 探究Ⅱ：无色溶液的溶质是什么？是多少？ 【实验2】 (4)取一小片试纸放在表面皿上，用玻璃棒蘸取无色溶液滴在试纸上，再将变色的试纸与 对照，读出等于12. 【表达交流】 (5)无色溶液中的溶质是 。 (6)写出过氧化钙与水反应的化学方程式 。 【拓展延伸】 (7)过氧化钙可用于长途运输活鱼，这是因为过氧化钙能与水缓慢反应供给氧气，除此之外，还能吸收活鱼在水中呼出的二氧化碳，这是因为 (用化学方程式表示)。 6．昆明斗南花卉市场大力推广无土栽培技术进行花卉培育。某无土栽培粉状肥料可能由KCl、NH4NO3、MgSO4、Cu(NO3)2中的一种或几种物质组成。为探究其成分，小明同学设计并完成了如下实验。 【提出问题】肥料的成分有哪些？ 【实验探究】 实验步骤 实验现象 实验结论 ①取少量固体样品于试管中，加入适量蒸馏水 溶液呈无色 固体中一定没有 (填化学式) ②另取少量固体样品，加入少量熟石灰粉末，混合、研磨 固体中一定含有 NH4NO3 ③另取少量固体样品于试管中，加入适量蒸馏水，充分溶解，再向其中加入过量氯化钡溶液，静置 产生白色沉淀 固体中一定含有MgSO4 ④取③中上层清液，向其中滴加硝酸银溶液和稀硝酸 产生白色沉淀 KCl固体中一定含有 【反思与评价】（1）步骤③中涉及的化学方程式为 。 （2）小红同学认为步骤④的结论不合理，原因是 。同学们改进实验后，最终确定了肥料的成分。 【拓展与应用】下列说法错误的是 (填标号)。 A．磷矿粉[Ca3(PO4)2]属于复合肥 B．农业上提倡使用农家肥，合理施用化肥和农药 C．尿素在土壤中不残留任何有害物质，长期施用没有不良影响 D．在今后相当一段时间内，施用农药仍是最重要的作物保护手段 7．为探究铁在氧气中燃烧后所得黑色固体的成分，化学兴趣小组设计以下实验。 【查阅资料】 ①铁的氧化物主要有（黑色）、（红棕色）、FeO（黑色）； ②FeO极易与氧气反应转化为； ③铁能与稀盐酸反应生成氢气； 【资料分析】 (1)由资料推知，铁燃烧后黑色固体的成分中 （填“有”或“没有”）FeO，铁在氧气中燃烧的化学符号为 。 【进行实验】 (2)点燃铁丝前须铁丝绕成螺旋状，其目的是 。将铁燃烧后的黑色物质冷却并碾碎，装入试管，加入足量的稀盐酸，观察到 现象，说明铁燃烧时溅落下来的黑色物质中含有铁。 【拓展延伸】 (3)化学小组对铁燃烧产物不含的原因进行分析。经查阅得到下表数据。由此推测，铁在氧气里燃烧时达到的温度（T）范围是 ，此时已分解。 Fe 分解温度/℃ 1538 1400 熔点/℃ 1535 (4)在高温时会分解成和一种常见的气体，写出该反应的化学符号 。 8．同学们在学习完氧气的性质后，知道了“氧气能使带火星的木条复燃”，在此基础上，同学们提出了以下问题，并逐一进行了探究。 【问题一】带火星的木条复燃能否证明氧气是纯氧？ 【进行实验】同学们用数字化实验探测仪进行实验（如图），并获得了一系列数据。 集气瓶编号 ① ② ③ ④ ⑤ 氧气浓度（体积分数） 25% 35% 45% 65% 带火星木条情况 微亮 亮 很亮 复燃 复燃 【收集证据】④号集气瓶内的氧气浓度可能是 。 【实验结论】带火星的木条复燃 （选填“能”或“不能”）证明氧气是纯氧。 【反思与评价】分析数据可知欲收集一瓶较为纯净的氧气最好的收集方法是 法（选填“排水集气”或“向上排空气”）。 【问题二】铁丝在氧气中的燃烧与氧气浓度和铁丝粗细有关系吗？ 实验编号 ① ② ③ ④ ⑤ 氧气浓度（体积分数） 34% 47% 60% 73% 86% 直径0.2mm的细铁丝 不燃烧 稍有燃烧 剧烈燃烧 剧烈燃烧 剧烈燃烧 直径0.5mm的粗铁丝 不燃烧 不燃烧 不燃烧 稍有燃烧 剧烈燃烧 【收集证据】⑤号实验中细铁丝燃烧的完整实验现象是剧烈燃烧， ，放出热量，生成黑色固体。 【实验解释】实验操作中，在集气瓶底部放少量水或铺一层细沙的作用是防止 炸裂。 【实验结论】氧气浓度越大，细铁丝燃烧越 （选填“剧烈”或“不剧烈”）。 【表达与交流】在完成铁丝燃烧的实验时，为保证实验成功需注意的一项实验操作是 。 9．某学校的探究性学习小组发现，铜绿[Cu（OH）2CO3]受热分解后，除生成CO2和水蒸气外，试管中还有一些黑色粉末状固体。他们通过实验探究，分析黑色固体的组成，并验证产生的气体。请填空： （1）提出问题：黑色固体是什么？ （2）猜想与假设：黑色团体可能是： a.炭粉b.氧化铜 c 。 （3）查阅资料：炭粉和氧化铜均为黑色固体，其中炭粉不与稀酸反应，也不溶于稀酸，而氧化铜可与稀酸反应而溶解。 （4）设计实验方案：向试管中的黑色固体滴加足量的 （填化 学式）溶液，充分反应后，观察固体的溶解情况和所得溶液的颜色。 （5）现象与结论：假如现象为 ， 则猜想c成立。 （6）若用如图装置验证两种气体生成物，应将生成的混合气体先通过 装置， 反之会有何影响？ 。当将气体通入装置A进行验证时，气流应从 通入。 10．氢氧化钠露置在空气中会与二氧化碳反应而变质 【提出问题】二氧化碳与氢氧化钠溶液反应没有明显现象，从哪些视角可以证明CO2与NaOH溶液发生了反应？ 【作出猜想】猜想一：从生成物的视角；猜想二：从 的视角；猜想三：从能量变 化的视角…… 【实验探究1】第一组同学分别取反应后的溶液少许于试管中，按如下四种方案实验： A．滴加酚酞试液，若变红则说明没发生反应； B．滴加 BaCl2 溶液，若有白色沉淀生成，则说明发生了反应； C．滴加澄清石灰水，若有白色沉淀生成，则说明发生了化学反应； D．滴加足量的稀盐酸，若产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，则说明发生了反应。 ①该小组同学通过讨论，一致认为 方案是不正确的，原因是 。 ②若方案B正确，请写出此方案涉及的化学反应方程式 。 【实验探究2】第二组同学利用压强传感器和CO2传感器设计了如图甲、乙两个实验装置，并进行实验，得到了压强随时间变化的曲线(如图丙) ①设计图乙实验的目的是 。 ②图丙中曲线 (填I或者II)表示CO2和NaOH溶液的反应。 【实验探究3】化学反应常常伴随着能量的变化，第三组同学利用温度传感器获得了实验过程中温度随时间变化的曲线(如图丁)，曲线III为CO2与NaOH溶液的反应，曲线IV为CO2与水的反应。由此证明CO2与NaOH反应是 反应(填：“吸热”、“放热”) 【拓展延伸】查阅资料，Na2CO3溶液与CO2也会发生反应：，当10g8%的NaOH溶液通入一定体积的CO2后，所得溶液中的溶质是Na2CO3和NaHCO3，则参加反应的CO2的体积范围 (该状况下，CO2 的密度为2g/L) 【实验探究 4】第四组同学对二氧化碳的性质再探究。实验步骤如下： （1）图1所示装置的气密性良好，三个250mL的烧瓶内收集满CO2气体，三个注射器内各 装有85mL的液体(分别是水、饱和石灰水、40%的氢氧化钠溶液)。连接好装置和压强传感器。 （2）三位同学同时迅速将注射器内85mL的液体(水、饱和石灰水、40%的氢氧化钠溶液)注入各自 烧瓶中，关闭活塞。 （3）一段时间后，三位同学同时振荡烧瓶。观察烧 瓶内气压随时间变化的曲线(如图2) ①导致曲线1中CD段气压急速减小的操作是 。在不改变装置和药品的情况下，进一步降低E点的方法是 。 ②曲线2中发生的反应方程式为 。 ③曲线2与曲线3差异较大的原因是 。 ④对比曲线1、2、3，不能得出的结论是 (填序号)。 A．CO2能与水发生反应 B．1体积水约溶解1体积CO2； C．CO2能与NaOH溶液发生反应 D．检验CO2用饱和澄清石灰水较合适 E.吸收CO2用NaOH溶液较合适 11．欣欣在课外阅读中得知：实验室用电石（主要成分CaC2）与水反应制取乙炔（C2H2），反应为CaC2 + 2H2O=Ca(OH)2 + C2H2↑，她把一定量的CaC2加入Na2CO3溶液中，充分反应后过滤，得到滤液和洗涤后的滤渣，并对滤渣及滤液的成分进行探究。 任务一： 【提出问题】滤渣的成分是什么？ 【猜想与假设】 (1)猜想一：CaCO3； 猜想二：CaCO3、Ca(OH)2 猜想三：Ca(OH)2 猜想三明显不正确，你的理由是 。 【设计并实验】取少量滤渣于试管中，加入足量水，取上层清液用pH计测得溶液pH=7，说明猜想一正确。 任务二： 【提出问题】滤液的成分是什么？ 【猜想与假设】 (2)猜想一： ； 猜想二：NaOH、Ca(OH)2 猜想三：NaOH、Na2CO3 【设计并实验】 (3)请完善下面的表格。     实验 实验操作 实验现象 实验结论 实验一 取少量滤液于试管中，向试管滴加适量的碳酸钠溶液 猜想二不成立 实验二 另取少量滤于试管中，向其中加入足量稀盐酸 无气泡产生 猜想 不成立 【实验总结】 (4)①综合上述所有实验，说明一定量的CaC2加入Na2CO3溶液中是 （填 “碳化钙过量”或“碳酸钠过量”或“恰好完全反应”）。 ②往电石中加入碳酸钠溶液，写出反应的总化学方程式 。 【拓展延伸】 (5)①若向Fe(NO3)3溶液中加少量CaC2，充分反应，现象是有气泡产生并有 生成。 ②实验室保存电石应注意保持干燥。 12．不锈钢是在铁中加入铬镍，改变内部结构，从而起到防锈作用。 小明为了探究铬（Cr）、镁、铜的活动性强弱关系，进行如下探究活动： 【提出假设】对三种金属的活动性顺序提出三种可能的假设: a．Mg >Cr>Cu b．Mg >Cu > Cr c． 【设计实验】同温下，取大小相同的打磨过的金属薄片，分别投入到等体积等浓度的足量稀盐酸中，观察现象，记录如下： 金属 Cr Mg Cu 与盐酸反应的现象 气泡产生缓慢，金属逐渐溶解 气泡产生剧烈，金属迅速溶解 无气泡产生，金属无变化 【得出结论】原假设中正确的是 （填假设中a、b或c）。 【实验讨论】 ⑴铬与盐酸反应的化学方程式是 （Cr在生成物中显+2价），该反应的基本反应类型 ⑵小明还想用硫酸铜溶液代替上述实验中的盐酸，在两试管中分别与镁片、铬片混合得出三种金属的活动性关系。小花认为不可行，理由是 。 【拓展迁移】若只有一支盛有少量稀盐酸的试管，只需合理安排金属片的插入顺序（能与盐酸反应的要一次将盐酸消耗完），也能证明铬、镁、铜这三种金属的活动性顺序，则三金属片的插入顺序为 。 13．实验室有一瓶标签受损的无色溶液A,如图所示。老师告诉同学们,这瓶溶液只能是CaCl2溶液和Ca(OH)2溶液中的一种。同学们将碳酸钠溶液与一定量的溶液A混合,发现有白色沉淀产生,过滤后得到澄清滤液。同学们进行了如下实验探究:    (1)探究一:这瓶溶液中溶质是什么? 【提出猜想】①CaCl2;②Ca(OH)2。 【查阅资料】CaCl2溶液呈中性 【设计实验】同学们设计了如下方案并进行实验。 实验操作 实验现象 实验结论 取少量溶液A于试管中,向其中滴加无色酚酞溶液 猜想②正确 (2)探究二:过滤后的滤液中的溶质有哪些？ 【提出猜想】①NaOH;②NaOH、Na2CO3;③ 。 请你设计一个实验证明猜想②成立(简要说明操作、现象和结论) 。 14．探究课上，老师带了一包黑色粉末，该粉末是由铁粉和氧化铜粉末中的一种或两种组成。为确定该粉末的成分，同学们进行如下探究。请回答下列问题： 【猜想假设】 (1)①黑色粉末是铁粉； ②黑色粉末是氧化铜粉末； ③黑色粉末是 。 【设计方案】 取少量黑色粉末，放入硬质玻璃管中，通入一氧化碳气体，片刻后加热充分反应(实验装置如图所示) (2)请填写下表空白：(不考虑铁粉和氧化铜粉末可能发生反应) 实验中可能出现的现象 结论 黑色粉末不变红，澄清石灰水不变浑浊 猜想①成立 黑色粉末全变红，澄清石灰水变浑浊 猜想② (填“成立”或“不成立”) 现象： 猜想③成立 【实验结论】 经过分析实验现象，确认猜想③成立。 【反思评价】 (3)实验完毕后，先停止加热，继续通入一氧化碳直至玻璃管冷却至室温。目的是 。 (4)从环保角度上看，上述装置有不足之处，改进措施是 。 (5)猜想②玻璃管中发生反应的化学方程式是 。 15．“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”，其标签如下图所示。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】 ①铁与氯化铁溶液在常温下反应生成氯化亚铁:Fe + 2FeCl3 =3FeCl2; ②碱性的 Na2CO3 溶液可以与中性的 CaCl2 溶液发生复分解反应。 【作出猜想】久置固体中可能含有 Fe、Fe2O3、CaO、Ca(OH)2 和 CaCO3。 【定性研究】小明取少量样品放入试管中，加入一定量的稀盐酸，发现，试管中固体质量逐渐减少，生成一种 能使澄清石灰水变浑浊的气体，得到浅绿色溶液，他初步判断：样品中一定含有 ，一定不含 Fe2O3 【实验质疑】小组同学谈论认为上述实验并不能得出一定不含 Fe2O3 的结论，理由是 ，（用化学方程式表示） 为进一步确定这包久置的“双吸剂”固体的成分进行如下定量实验。 【定量研究】取 3g 样品研碎，并用磁铁充分吸引后，得到剩余固体2.6g，按照下图流程进行实验，请回答相关问题： （1）操作二、操作三名称是 。 （2）固体 I 的成分是 。(填物质化学式，下同）； （3）写出生成固体Ⅱ的化学方程式 。 【实验反思】结合上面的实验，下列说法正确的是 （填字母序号） A．对物质成分的研究有时需要定性和定量相结合 B．在原样品中加入足量盐酸有4个反应发生 C．定量研究烧杯C中的溶质为NaOH和Na2CO3 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 $$