2024年中考化学突破热点训练营专题——科学探究题

2024年中考化学突破热点训练营专题——科学探究题 1．某兴趣小组同学为了探究干电池中物质的成分，将电池剥开时闻到异味且发现有黑色物质。 【提出问题】为什么有异味？黑色物质的成分是什么？ 【网络搜索】干电池的成分有二氧化锰、铁粉及铵盐等物质。 【实验探究】同学们分别设计实验进行探究。 实验Ⅰ.小婧取适量黑色物质与 （写化学式）混合置于研钵内研磨，嗅到刺激性气味，再用湿润的红色石蕊试纸检测，试纸变蓝，证明黑色物质中含有铵盐。 实验Ⅱ.小清用一种物理方法发现黑色物质中不含铁粉，他采用的方法是 。 实验Ⅲ.小明将黑色物质加入适量的水中搅拌，静置后过滤，取滤渣进行实验。 实验步骤 实验现象 实验结论 取适量黑色滤渣装入试管中，再加入过氧化氢溶液 有气泡冒出 有气体生成 向上述试管中伸入带火星的小木条 木条复燃 该气体是 据此小明认为黑色物质中一定含有二氧化锰。 【交流讨论】大家对小明的结论提出了质疑。 （1）小莹认为若要证明黑色物质中一定含有二氧化锰，必须验证二氧化锰的 和 在反应前后都没有发生变化。 （2）小仪认为除了小莹考虑的因素外，另一个原因是氧化铜等黑色物质对过氧化氢分解也有催化作用。 【获得结论】干电池中一定含有 ，可能含有 ，一定不含有铁粉。（用物质名称填空） 2．小新和小米同学帮助实验老师整理化学药品室.发现分别放在两个试剂瓶中的两片用砂纸磨得光亮的银白色金属片，未贴上标签，到底它们是哪两种金属？两位同学首先对这两种金属X和Y的金属活动性进行探究？ （1）[猜想]①小新猜想：活动性X大于Y  ②小米猜想：活动性Y大于X （2）[设计方案并进行实验]完成好如下实验报告，并回答后续有关问题。 ①实验步骤 ②实验现象 ③结论 金属Y表面无明显变化，金属X的表面有气泡冒出。将燃着的木条放在装金属X的试管口，气体燃烧 小新的猜想： （“正确”或“不正确”） （3）上述实验之前，实验老师只知道X、Y是银、铁中的各一种，则根据实验结果说明Y就是 （用化学式表示）.实验室急需一定量的铜粉，小新认为可用现有的X金属粉末和铜的盐溶液、蒸馏水等药品，配以必要的仪器来制得，原因是（用反应的化学方程式表示）： 。 （4）小米向、、混合溶液中加入一些X，完全反应后过滤.取滤渣于试管中，加稀盐酸，有气体生成.则滤液中的溶质是 。 3．因发现青蒿素而获诺贝尔奖的科学家屠呦呦还发现了双青蒿素。查阅资料可知，双青蒿素由碳、氢、氧三种元素组成。为测定双青蒿素中碳、氢、氧三种元素的质量比。兴趣小组进行了以下探究。. 【设计实验】兴趣小组设计并进行了如图一所示的实验。(装置气密性良好)。      将9.6 g双青蒿素放在装置C的玻璃管中，燃烧至无固体灰分残留。 （1）装置A．B中盛放的试剂分别是 (填序号)。 ①足量NaOH溶液、足量浓硫酸  ②足量浓硫酸、足量NaOH溶液 （2）装置F可吸收从装置E的气流中带出来的少量水蒸气，生石灰与水蒸气发生反应的化学方程式是 。 【记录数据】加热前，先通入空气一段时间，再称量装置D的质量、装置E和F的总质量(反应前的质量)。双青蒿素完全反应后，停止加热，继续通入空气-段时间，再次称量装置D的质量、装置E和F的总质量(反应后的质量)，实验数据如表所示。 装置 反应前的质量/g 反应后的质量/g D 80.0 90.8 E和F 86.6 108.6 【实验结论】（3）根据表中数据分析，双青蒿素中碳、氢、氧三种元素的质量比是 。 【拓展分析】（4）双青蒿素中氧元素的质量分数 。 【实验反思】（5）实验过程中，加热前要先通入空气一段时间，该操作的目的是 。 （6）有同学建议，为使实验结果更准确，需要在装置C和D之间增加图二所示的装置，其目的是 。 4．探究分子运动及与影响分子运动速率的因素，同学们积极参与实验。 Ⅰ.小华设计了如图两种实验方案。    (1)实验一（图1），观察到的现象是 ，据此可得出的结论 。 实验二中图2、图3中无色透明塑料瓶的材质、大小、形状完全相同，瓶内用细线固定有用滤纸折叠成的大小和形状相同的小纸花，小纸花上都均匀喷有酚酞溶液，按照图4的操作方式分别用注射器向图2和图3的塑料瓶中同时注入1mL浓氨水，然后将针孔处密封，再将两个塑料瓶分别同时放入等体积的冷水和50℃的热水中。 (2)实验二观察到的现象是 。 (3)在实验二中浓氨水被封入密闭塑料瓶中，和实验一相比较其突出优点是 。 Ⅱ.小王同学借助氧气传感器探究微粒的运动（图5），用数据处理软件实时输出氧气体积分数随时间变化的曲线。现收集一塑料瓶氧气用以下三步实验：①敞口放置；②双手贴在塑料瓶外壁上；③将塑料瓶的瓶口朝下。三步实验中，测得氧气的体积分数随时间变化的曲线依次为图6中的MN段、NP段和PQ段。    (4)能够说明氧气密度比空气大的曲线是 （填字母序号）。 a.MN段    b.NP段    c.PQ段 (5)MN段和NP段相比较，说明 。 (6)随着实验的进行，传感器测出氧气的体积分数约为 时几乎不再变。 (7)Ⅲ.探究分子的运动速率与分子质量的关系：浓氨水能挥发出氨气，浓盐酸能挥发出氯化氢气体，二者接触反应会产生白烟；氨气分子质量小于氯化氢分子质量。如图7所示，在玻璃管两端分别放入蘸有浓氨水和浓盐酸的棉花团，实验时观察到C处产生的烟较多，由此可知，分子质量越 （“大”或“小”），分子的运动速率越快。    5．实验室制取气体的装置如下图所示，根据所学知识，回答下列问题： ⑴ 图中标有①②的仪器名称：① ；② 。 ⑵ 写出用装置A制取O2的一个化学方程式 ；A装置中试管口略向下倾斜的目的是 ；检验O2的方法是 。 ⑶ 在制取过程中，使用了排水法收集O2，但发现收集到的气体不纯，可能的原因是 （只需填一种即可）。 ⑷ 若某同学要用装置F收集并测定O2 体积，还需要仪器 ，该仪器应与 (填“长”、“短”）导管相连，如果装置F中未装满水则对实验的结论 （填“有影响”、“无影响”）。 ⑸ 验证CO2的性质 ①若要用装置F 验证二氧化碳与水，则在F中发生反应的化学方程式为 ； ②若改用图所示装置进行验证二氧化碳能与水反应的实验（已知氮气的密度小于空气），操作为：A从分液漏斗中滴加适量水；B从a端通入二氧化碳；C从b端通入氮气；D将石蕊溶液染成紫色的干燥纸花放入广口瓶中，实验操作顺序最合理的是 （有些操作可重复使用）； 6．某校化学兴趣小组的同学设计实验探究氢氧化钠的化学性质，请你一起参与探究。 (1)【实验过程与分析】 实验一 实验二 实验三 实验操作 实验现象 无明显现象 实验结论 氢氧化钠能与紫色石蕊反应 氢氧化钠能与硫酸铜反应 氢氧化钠不能与盐酸反应 【实验反思与拓展】 (2)实验二中发生反应的化学方程式 。 (3)某同学认为实验三的结论不正确，他改进了该实验方案：先向氢氧化钠溶液中滴入几滴酚酞溶液并振荡，再滴入稀盐酸，观察到溶液由 色变为无色，由此可知氢氧化钠与稀盐酸确实发生了反应。 (4)由实验三联想到把二氧化碳通入到氢氧化钠溶液中也没有明显现象，那么二氧化碳与氢氧化钠是否发生了化学反应呢？(本实验中忽略CO2溶于水) ①甲同学设计了如图所示实验，当观察到 现象时，说明两者发生了化学反应。 ②乙同学重新设计实验：取NaOH溶液于试管中，通入少量CO2，然后向所得溶液中加入 溶液，当观察到 现象时，也能证明二氧化碳与氢氧化钠发生了化学反应。 7．某化学学习小组在“利用稀硫酸分别鉴别氢氧化钠和碳酸钠”的实验充分反应后，将废液倒入废液缸中，发现又有气泡冒出。 （1）写出产生该气泡的反应方程式： 。 （2）为了处理废液，需要对废液的成分进行分析： 【提出问题】废液缸中溶质的成分是什么？ 【作出猜想】猜想一：溶质为Na2SO4； 猜想二：溶质为 ； 猜想三：溶质为Na2SO4和Na2CO3。 【查阅资料】Na2SO4溶液是中性的。 【设计方案】为验证猜想，小组的四位同学分别设计了如下实验： 实验编号 实验一 实验二 实验三 实验四 实验方案 实验现象 溶液变为红色 产生白色沉淀 产生气泡 有明显实验现象 实验结论 猜想三成立 猜想三成立 猜想三成立 猜想三成立 【得出结论】猜想三成立。 【表达交流】①实验一溶液变红的原因是 。 ②小羽认为实验二的方案是错误的，原因是 。 ③实验四用到的X溶液的物质类别与上述三种试剂不同，则X溶液溶质的化学式是 。 【反思与评价】将上述废液加水稀释后可与油污反应，从而去除油污；厨房常用洗洁精清洗餐具上的油污，下列洗涤方法中与上述两种方法原理均不相同的是 。 A用汽油除去衣服上的油污　　　B用肥皂液洗衣服　　　C用沐浴露洗澡 8．某校化学兴趣小组的同学在老师的指导下做了有关氧气的系列探究实验： 探究一：氧化铜（CuO）能否催化“双氧水”分解？    【猜想】 Ⅰ．CuO不是反应的催化剂       Ⅱ．CuO是反应的催化剂。 【实验】用天平称量2gCuO，取5mL的过氧化氢溶液于试管中，进行如下实验： (1)能证明猜想II成立的现象是：步骤③ ；步骤⑥ 。 (2)步骤7的目的是 。 (3)该实验过程中发生的主要化学反应的文字或符号为 。 探究二：测定收集到氧气的体积。    ①用高锰酸钾制取一瓶氧气。 ②粗略测定所收集到的氧气体积。 【装置连接】 (4)为达到实验目的②，各装置的正确连接顺序是：a→ → →d。（填接口的字母） 探究三：对空气中氧气含量的测定实验进行探究，选用白磷（化学符号为P）进行实验。 已知：在空气中，温度超过40℃，白磷就可以自燃，即和氧气反应生成五氧化二磷。 如图是“空气中氧气体积分数测定”实验的改进装置．主要操作是：在实际容积为150mL的集气瓶里，先装进50mL的水，再按图连好仪器，按下热的玻璃棒，白磷立即被点燃。    (5)请写出白磷与氧气反应的文字或符号 。 (6)白磷从燃烧到熄灭冷却的过程中，瓶内水面的变化是 ；若实验非常成功，最终集气瓶中水的体积约为 mL。 (7)实验过程中水起哪些作用： 。（填序号） a．加快集气瓶冷却 b．液封导气管末端以防气体逸出 c．缓冲集气瓶内气压的骤然升高 9．氧气是一种化学性质比较活泼的气体，它可以与许多物质发生化学反应。如图1是探究氧气化学性质的实验装置。 (1)B装置中物质X燃烧后，生成一种刺激性气味的气体。你认为物质X可能是 (填化学式)。 (2)装置B和C的集气瓶里都预先加入少量水，其目的各不相同。其中可以用细沙来代替水的是装置 (填“B”或“C”)； (3)若装置C实验失败，可能的原因是 (填序号)。 ①未打磨生锈的铁丝 ②铁丝在集气瓶中自上而下缓慢伸入 ③火柴快燃尽时才伸入 ④实验前集气瓶敞口放置了一段时间 (4)写出C装置中发生反应的化学方程式 ；该反应属于 (填“化合反应”或“分解反应)。 (5)图2是初中化学常见的装置，有着较多用途。 ①将此装置倒置后，气体从b 端进入收集气体，则该气体必须具有的物理性质是 ； ②若在该装置中加入少量水，用于病人输氧，则连接病人的一端是 (选填“a”或“b”)，该装置在病人输氧时可发挥的作用有 (填字母)。 a 验证输出气体是否为氧气  b 用于收集气体  c 便于观察输氧的快慢。 10．实验室中的试剂一般要密封保存，小明在帮老师整理实验室时发现一瓶未密封的氢氧化钾（KOH）固体，在老师的指导下对其是否变质进行探究。 【提出猜想】猜想一：未变质猜想二：部分变质猜想三：完全变质 【查阅资料】①KOH与NaOH的化学性质相似。KOH在空气中变质的原因是 （用化学方程式解释）。 ②K2CO3溶液呈碱性，BaCl2溶液、KCl溶液呈中性。 【设计实验】 操作步骤 实验现象 实验结论 ①取少量样品于试管中，加入足量的稀盐酸 有气泡产生 猜想 不正确 ②另取少量样品于试管中，加水溶解，加入过量的BaCl2溶液，振荡，静置 猜想二正确 ③取②中上层清液，加入无色酚酞溶液 【问题讨论】 （1）步骤②中加入过量BaCl2溶液的作用是 。 （2）为确定该固体变质情况，准确称取一定质量的固体样品，放在如图所示装置中进行实验，根据CO2的体积和密度计算变质产物的质量，你认为这个方案是否可行，并说明理由 。 （3）若要除去KOH溶液中混有少量K2CO3，常加入适量的 （填化学式）。 11．学习了常见的酸和碱后，同学们对碱的化学性质进行整理归纳并进行如下实验活动，请你参与其中。 【验证实验】 序号 实验一 实验二 实验三 实验四 实验内容 实验现象 （1）溶液变为 色 产生蓝色沉淀 无明显现象 无明显现象 分析结论 Ca(OH)2能与指示剂作用 （2）发生反应的化学方程式为 无法确定是否发生反应 无法确定是否发生反应 【发现问题】 通过实验，同学们发现实验三、实验四无明显现象，无法确定是否发生了化学反应。于是继续进行探究。 【探究实验】 （3）取少量实验三中反应后的溶液于试管中，滴加酚酞溶液，溶液仍为无色，证明稀盐酸和Ca(OH)2溶液发生了化学反应，判断依据是 。 （4）取少量实验四中反应后的溶液于试管中，滴加足量 ，观察到有气泡产生，证明CO2和NaOH溶液发生了化学反应。 【拓展延伸】 同学们针对实验四又进行了如图所示的对比实验： （5）将充满CO2的两支相同的试管分别倒扣入盛有不同液体（液体温度相同）的两个烧杯中，根据试管内液面上升的高度不同，确定CO2和NaOH发生了化学反应。图中横线处应填 。 【总结提升】 （6）对于没有明显现象的化学反应，可以通过检验反应物消失（或减少）或 的方法证明反应发生。 12．某同学进行中和反应实验：取适量氢氧化钠溶液于烧杯中，滴加几滴石蕊试液，然后逐渐滴入稀硫酸，测得溶液的pH及颜色变化情况如下表． 滴入稀硫酸的体积/ml 0 1 2 3 4 5 6 7 pH 13.0 12.8 12.5 12.2 7.0 2.0 1.7 1.6 溶液颜色 蓝色 紫色 红色 (1)从上表获得的信息有：紫色石蕊试液遇碱变蓝色，遇酸变红色．请再写出两点． ① ② (2)当加入7mL的稀硫酸时，溶液中的溶质为 ， ． (3)将上述实验中紫色石蕊试液改成无色酚酞试液，则溶液的颜色变化为 ． 13．某化学兴趣小组根据下列转化关系在实验室中模拟炼铁，并对产物成分进行探究。 （1）炼铁的原理是 （用化学方程式表示）。 （2）甲、乙两个兴趣小组分别对无色气体A和黑色粉末 B的成分进行探究。 【猜想与假设】 甲组在分析了炼铁的原理后，认为无色气体A中可能有CO2，也可能有未反应的 。 乙组认为黑色粉末的成分中存在以下两种情况： 假设一：只含有铁。假设二：含有 。 【实验探究】 ①为验证甲组的猜想，同学们按下图所示装置进行实验（箭头表示气体流向）。 上述实验装置Ⅱ中浓硫酸的作用是吸收水蒸气，装置Ⅰ的作用是 ，装置Ⅲ的作用是 。当看到Ⅰ中澄清石灰水变浑浊，Ⅲ中黑色固体变成红色后，可以确定无色气体A的成分是 。 ②为验证乙组中假设二是否成立，请你设计实验用化学方法完成以下探究。 实验方法 实验操作 实验现象 实验结论 化学方法 假设二成立 【交流反思】针对甲组实验存在的缺陷，同学们一起进行了改进，解决了污染环境问题。 14．化学兴趣小组在实验室发现了一瓶无色的硫酸氢钠（NaHSO4）溶液。 【提出疑问】硫酸氢钠（NaHSO4）具有怎样的化学性质： 【实验探究】化学兴趣小组依据所学知识，向NaHSO4溶液中加入不同试剂（如下图）： (1)上述实验有气泡产生的是 （填字母）。 (2)实验B中，若加入过量的Fe2O3粉末，反应后溶液中的阳离子是 。 【实验拓展】 (3)兴趣小组将上述实验C、D反应后的溶液倒入同一烧杯中，观察到同时有沉淀和气体产生。小辉同学对实验D反应后溶液的成分产生了兴趣，经分析。他确定溶液中一定存在Na2SO4和 （填化学式）。关于此过程的分析，下列说法正确的是 （填序号） A．实验C反应后溶液一定显酸性 B．可用BaCl2溶液确定实验D反应后的溶质成分 C．C、D混合后产生的沉淀一定有BaSO4，可能含有BaCO3 【微观探析】下图是Ba（OH）2与NaHSO4反应的围观示意图。 (4)根据微观示意图所示的信息，下列推断不正确的是______（填字母） A．NaHSO4溶液中含有SO42- B．NaHSO4溶液可以使紫色石蕊变红 C．NaHSO4溶液可以导电 D．NaHSO4溶液具有酸的通性 (5)写出该反应的化学方程式 。 15．兴趣小组获得两包制作“跳跳糖”的添加剂，一包是柠檬酸晶体，另一包是标注为钠盐的白色粉末。将少量柠檬酸和这种白色粉末溶于水，混合后产生了使澄清石灰水变浑浊的气体。于是对白色粉末的化学成分进行了以下探究： 【提出猜想】猜想1.碳酸钠； 猜想2.碳酸氢钠； 猜想3.碳酸钠和碳酸氢钠 【查阅资料】①碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液均呈碱性； ②碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳；碳酸钠受热不分解。 【实验探究】甲、乙同学分别对有关猜想设计如下方案并进行实验： 实验操作 实验现象 实验结论 甲 将白色粉末溶于水后用pH试纸测定其酸碱度 pH 7（填“>”、“<”或“=”） 溶液呈碱性，猜想1成立 乙 用下图所示的装置进行实验 试管A中有水珠产生，试管B中液体变浑浊 猜想2成立，试管B中反应的化学方程式为 。 【交流反思】大家一致认为甲和乙同学的结论都不准确 （1）甲同学实验结论不准确的原因是 ； （2）乙同学的实验方案不能排除白色粉末是否含有 。 【继续探究】丙同学通过实验、计算并分析实验数据，确定猜想3正确。 【结论分析】探究后他们核查到添加剂的成分是柠檬酸和碳酸氢钠，分析后认为白色粉末中的碳酸钠是由碳酸氢钠分解产生的。写出产生碳酸钠的化学方程式： 。 【拓展应用】下列物质常温下放置一段时间也会分解的是 （填序号）。 A 浓硫酸B 氢氧化钠C 碳酸氢铵D 氯化钠 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 $$