2024年中考化学压轴专项训练--科学探究题

2024年中考化学压轴专项训练--科学探究题 1．小红同学为探究二氧化碳与水反应的生成物，做了如下实验： 将水倒入集满二氧化碳且质地较软的塑料瓶中，立即旋紧瓶盖，振荡；再取塑料瓶中液体少许于试管中，向试管中滴加紫色石蕊试液（如图），观察到紫色石蕊试液变成了红色。为了探究是什么物质使紫色石蕊试液变红了，小红同学作了大胆猜想，并用石蕊试液染成紫色的干燥的小花设计了下列四个实验方案来验证自己的猜想（如图）。 提示：稀醋酸呈酸性，能使紫色石蕊试液变红色。 （1）请你和小红同学一起完成下表。 猜想 实验方案 实验现象 结论 可能是使石蕊变红 C 紫色小花不变色 B 紫色小花不变色 猜想错误 可能是和水发生反应的生成物使石蕊变红 猜想正确 （2）小红同学做了一个对比实验来确定与水反应生成具有酸性的物质，此对比实验方案是 （填图中的实验方案编号）。 2．某课外兴趣小组的同学设计了如下三个实验来验证质量守恒定律： 【设计并实验】 实验一：将盛有硫酸铜溶液的烧杯和铁钉一起放在托盘天平上称量，记录所称的质量，然后将铁钉浸到硫酸铜溶液中，观察现象。待反应一段时间后溶液颜色改变时，将盛有反应后物质的烧杯放在托盘天平上称量，记录所称的质量。 实验二：将盛有稀硫酸的烧杯和镁条一起放在托盘天平上称量，然后将镁条浸到稀硫酸中，观察现象。待反应一段时间后不再放出气泡时，将盛有反应后物质的烧杯放在托盘天平上称量，记录所称的质量。 实验一和实验二的数据见下表： 编号 实验一 实验二 反应前/g 118.4 112.6 反应后/g 118.4 112.4 实验三：用细线系住铜棒中点使之平衡，然后在铜棒一端用酒精灯加热，加热一段时间后，观察到铜棒的平衡情况是 。 【分析与讨论】 （1）在这三个实验中，你认为：实验 正确反映了反应物与生成物之间的质量关系，由此得出的结论是：在化学反应中生成物的总质量与反应物的总质量相等，请从原子的角度分析结论正确的理由是 。 （2）另外两个实验得出的结论是：在化学反应中生成物的总质量与反应物的总质量不相等，你认为导致这一结论错误的原因是 （只写其中一个实验的原因即可）。 【实验反思】小组成员从不能正确反映反应物和生成物之间质量关系的两个实验中，找出了实验设计中的不当之处，并达成了以下共识：设计实验验证质量守恒定律时，对于有空气中的气体（成分）参与或有气体生成的化学反应，一般应使反应在 中进行。 3．小明同学在实验室用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳完毕后，对废液中溶质的成分产生了兴趣。请你一同参与探究并完成下列问题： 【提出问题】废液中的溶质有哪些？ 【作出猜想】猜想一：氯化钙       猜想二：氯化钙与氯化氢 【查阅资料】氯化钙溶液呈中性。 方案 现象 结论 方案一：取少量废液于试管中， 向其滴入几滴无色酚酞溶液 酚酞溶液无变化 猜想一正确 方案二：取少量废液于试管中， 向其中加入少量的铁粉 猜想二正确 【实验与结论】 你认为方案一 （填“能”或“不能”）证明猜想一是正确的？理由是 。 请写出方案二中有关反应的化学方程式 。 【拓展与应用】 实验证明猜想二是正确的，要想处理废液只得到氯化钙溶液，你的方法是向溶液中加入过量的 ，该反应的化学方程式为 。 4．有一种神奇的蜡烛，任你怎么吹也吹不灭，而且看上去和普通的蜡烛一模一样，那么到底是什么能让蜡烛持续燃烧？请你一起参与探究。 【查阅资料】普通蜡烛由石蜡和蜡烛芯制成，而吹不灭的蜡烛是在蜡烛芯上包裹一层打火石的粉末，打火石是由某种金属掺入少量稀土元素制成的合金，它的着火点只有150℃，当蜡烛燃烧时，金属并不燃烧；但当蜡烛吹灭后，未冷却的金属接触到氧气就发生燃烧，从而使蜡烛复燃。 【请教老师】老师告诉同学们，蜡烛芯内打火石中的某种金属是镁、铁、铜三种金属中的一种。 【进行实验】为确定该金属的成分，大家设计了以下实验方案。 实验操作步骤 实验现象 实验结论 1.切开蜡烛，取出打火石，用砂纸打磨 打火石呈银白色 该金属一定不是 2.取少量打磨后的打火石于试管中，滴加稀盐酸 有无色气体产生，反应后的溶液呈 色 该金属一定不是铁，而是镁 【反思交流】（1）实验2中反应的化学方程式为 ； （2）当吹灭蜡烛时，烛芯中的金属燃烧的化学方程式为 ； （3）这种蜡烛燃烧时，蜡烛芯里的金属为什么不燃烧？ ； （4）这种“吹不灭”的蜡烛实际上也可以熄灭，请你采用两种不同的方法熄灭它 。 5．某化学兴趣小组用稀盐酸除去铁钉表面的铁锈（主要成分是），发现反应开始时铁锈消失，有气泡产生，溶液颜色为黄色，一段时间后变为浅绿色。 【提出问题】一段时间后溶液颜色为什么由黄色变为浅绿色？ 【提出猜想】 (1)Ⅰ、溶液变浅绿色与水有关；Ⅱ、溶液变浅绿色与盐酸；Ⅲ、溶液变浅绿色与 有关。 【设计方案】 (2)为验证猜想，设计如下方案： 实验操作 实验现象 结论 1.向盛有少量固体的试管中加入 直至溶解，静置。 溶液为 色 猜想Ⅰ不成立。 2.取固体于试管中，加入 ，振荡完全溶解，静置。 溶液为黄色 猜想Ⅱ不成立。 3.向盛有溶液的试管中加入足量铁粉，静置。 溶液由黄色变为浅绿色 猜想Ⅲ成立 【实验结论】盐酸除去铁钉表面的铁锈后，与反应使溶液由黄色变为浅绿色。 【交流讨论】 (3)查阅资料知，溶液为绿色，与反应的化学方程式是 。 【拓展思考】 (4)出土的青铜器文物表面会有铜绿，铜生锈的条件是铜与氧气、 同时接触，写出反应的化学方程式 。 6．牙膏中常用碳酸钙、二氧化硅等物质作为摩擦剂。某同学对牙膏中摩擦剂碳酸钙的含量进行探究。 【实验原理】测定C装置中生成的BaCO 3 沉淀的质量，通过计算确定牙膏中CaCO3的质量分数。 【查阅资料】CO2＋Ba(OH)2＝BaCO3↓＋H2O，牙膏中其他成分遇到盐酸时无气体产生。 【实验装置】    根据探究过程回答下列问题： （1）装置A中氢氧化钠溶液的作用是 。若没有A装置，直接通入空气，则测得CaCO3的质量分数 （填“偏大”、“偏小”或“不变”）。装置B中发生反应的化学方程式为 。 （2）实验过程中需持续缓缓通入空气，其作用有：①搅拌B、C 中的反应物，使其充分反应；② 。 （3）从C中过滤出BaCO3沉淀，所需的玻璃仪器有烧杯、 和玻璃棒。 （4）只要测定装置C在吸收CO2前后的质量差，同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，分析的原因是 。 （5）为提高测定准确度，应采取必要措施，其中能达到目的的是 （填序号）。 ①在加入盐酸之前，排净装置内的CO2气体 ②放慢滴加盐酸的速度 ③在A～B之间增添盛有浓硫酸的洗气装置 ④在B～C之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置 （6）实验中准确称取三份牙膏样品，每份4.0g，进行三次测定，测得生成BaCO3的平均质量为1.97g。则样品中CaCO3的质量分数为 。 7．某小组同学在协助老师整理化学试剂时，发现一瓶标签残缺，其质量分数为5%的无色液体(如图)。他们对此瓶无色液体产生了兴趣，于是经过教师同意后进行了如下探究。 【提出问题】无色液体的成分是什么？ 【大胆猜想】 猜想一：只是水猜想二：稀硫酸猜想三：过氧化氢溶液 (1)小组同学对标签进行了仔细的观察、分析，他们一致认为猜想一不合理。理由是 。 【设计方案】 同学们结合所学知识设计出如下探究方案。 ①向盛有少量无色液体的试管加入几颗锌粒。 ②向盛有少量二氧化锰的试管中加入适量的该液体，并将带火星的木条放在试管口。 【实验与事实】 (2)实验①无明显现象。 实验②有 产生，带火星的木条复燃，证明生成的气体是 。在反应中二氧化锰起 作用。 【结论与解释】 (3)以上事实证明猜想 是正确的； (4)产生气体的反应为 。 【反思与评价】 (5)在实验中，某同学提出应该先将气体收集，然后用带火星的木条检验，你认为 (填“有”或“没有”)必要。 (6)为避免在今后的实验中出现标签残缺的情况，在倾倒液体时应注意 。 【拓展与迁移】 (7)根据探究结果，重新贴好标签。标签上化学式H2O2中氧元素的化合价为 价。 8．化学世界神奇“多变”，在学习常见的盐的化学性质后，某化学兴趣学习小组完成了如下实验。该学习小组对废液杯上层清液的溶质的成分进行了探究。请完成以下探究过程。 【提出问题】上层清液中含有什么溶质？ 【作出猜想】Ⅰ、溶质仅为 ； Ⅱ、溶质为 KCl 和 BaCl2； Ⅲ、溶质为KCl 和 ； Ⅳ、溶质为KCl 和 K2CO3； Ⅴ、溶质为 KCl、K2SO4 和 K2CO3。 【设计方案】 实验操作 现象 结论 取少量废液杯中上层清液，分装于甲、乙两支试管中 先向甲试管中滴加 少量的 溶液 有白色沉淀产生 猜想Ⅰ、Ⅱ 均不正确 再向乙试管中滴加适量稀盐酸 猜想Ⅲ 不正确 【继续探究】小花同学最终通过以下实验确定Ⅴ正确。实验方案如下：直接对上述甲试管实验后的悬浊液进行过滤，取少量滤渣于另一支试管中， (请将操作、现象补充完整)。 【交流反思】学习小组经讨论认为：实验过程中无须检验 KCl，其理由是 (请用文字表述)。 9．乙炔（C2H2）气体和氧气反应能产生高温火焰，工人师傅常用氧炔焰切割或焊接金属。乙炔由碳化钙（块状固体，化学式为CaC2）与水反应生成，同时生成一种白色固体。 【提出问题】白色固体是什么物质？ 【做出猜想】小明经过思考认为有以下几种可能： 猜想一：CaO；猜想二：CaCO3；猜想三：Ca(OH)2。 【交流反思】经过同学们交流讨论，认为猜想一不成立。 否定猜想一的理由是： 。 【进行实验】 实验操作 实验现象 结论 实验一 操作1：取样于试管中，滴加稀盐酸 现象1： 猜想二：不成立 实验二 操作2： 现象2： 猜想三：成立 【实验结论】白色固体是Ca(OH)2。 写出碳化钙与水反应制取乙炔的化学方程式 。 10．某学习小组对人体吸入的空气与呼出的气体，进行了如下探究： 【提出问题】人体吸入的空气与呼出的气体组成有什么不同？ 【查阅资料】通常条件下，白磷与氢氧化钠溶液不反应。 【实验操作、记录、分析】 实验一： （1）先检查装置的 ，装入试剂，在医用输液袋中装入VmL气体，连接装罝； （2）打开弹簧夹 ，缓慢将袋中的气体全部排除，读出量筒中液体体积为V1mL； （3）关闭弹簧夹K1、K2，再 （填操作方法），以促使白磷迅速燃烧。待瓶中气体冷却至室温，打开K2，读出量筒中液体体积为V2mL，其数值等于已反应的 之外的气体总体积。 实验二： （4）把氧气、二氧化碳、水蒸气（测湿度）探头放入袋中，开始采集数据，然后向袋内呼出气体。采集的数据经处理如图3，表示二氧化碳体积分数变化的是 （填“X”、“Y”、“Z”），Y的体积分数在60s之后逐渐减小的原因是 ； 【数据处理】 （5）实验一中，如果二氧化碳的体积分数用表示，则氧气的体积分数为 ； （6）实验二中，200s时没有采集数据的所有气体的总体积分数为 ； 【评价与反思】 有人认为教材中空气成分的“其它气体和杂质”主要是指水蒸气，由实验二判断此说法是错误的。 11．某学习小组对人体吸入的空气与呼出的气体，进行了如下探究。 【提出问题】人体吸入的空气与呼出的气体组成有什么不同？ 【查阅资料】（1）通常条件下，白磷与氢氧化钠（NaOH）溶液不反应。 （2）白磷在有氧气的情况下，燃烧所需的最低温度约为40℃。 （3）二氧化碳可以被氢氧化钠（NaOH）溶液完全吸收，其与氢氧化钠（NaOH）反应生成易溶于水的碳酸钠和水。 【实验操作、记录、分析】 实验一：探究吸入的空气 （1）先检查装置的 ，装入试剂，在医用输液袋中装入V mL空气，连接装置。 （2）打开弹簧夹K1、K2，缓慢将袋中的气体全部排除。读出量筒中液体体积为V1mL。锥形瓶中氢氧化钠溶液的作用是 。 （3）关闭弹簧夹 K1、K2，再 （填操作方法），以促使白磷迅速燃烧。待瓶中气体冷却至室温，打开 K2， (填现象），读出量筒中液体体积为V2mL，其数值等于已反应的 之外的气体总体积。 实验二：探究呼出的气体 （4）如图2所示，把氧气、二氧化碳、水蒸气（测湿度）探头放入袋中，开始采集数据，然后向袋内呼出气体。采集的数据经处理如图3所示，表示二氧化碳体积分数变化的是 （填“X”或“Y”或“Z”）。Y 的体积分数在 60s 之后逐渐减小的原因是 。 【数据处理】 （5）实验一中，人体吸入的空气中二氧化碳的体积分数是 （用百分数或分数表示，下同），氧气的体积分数是 。 （6）实验二中，200s 时没有被测定的气体所占的总体积分数为 。 【实验结论】 （7）通过实验探究，可知人体吸收的空气与呼出气体组成有何不同？（任写一条即可） 。 12．小明发现实验室有一瓶氢氧化钠固体试剂露置在空气中， 为检验该氢氧化钠固体试剂是否发生变质，某兴趣小组的同学对该氢氧化钠固体试剂的成分进行探究。 [提出猜想]猜想①：没有变质，该样品中只含NaOH； 猜想②：部分变质，该样品中含有 。 猜想③：完全变质，该样品中只含Na2CO3。 [实验探究]为确定该固体试剂的成分，兴趣小组同学设计了如下实验方案，请你一起完成下列实验报告。 实验操作 实验现象 实验结论 （1）取少量样品溶于水，加入 。 有白色沉淀产生 该反应的化学方程式为 。 （2）静置，向上层清液中滴加几滴 。 。 证明猜想②成立 [反思与交流]敞口放置的化学试剂容易变质，实验室中，装碱性化学试剂的试剂瓶要用 塞密封。 13．某化学兴趣小组用图1所示的装置，对氢氧化钙溶液进行探究 【查阅资料】溶液的导电能力越强，溶液的电导率越大。单位体积溶液中某离子的个数越多，则该离子的浓度越大，溶液的导电能力越强。 (1)在图1的A、B两个相同装置中，分别放入等体积的水和饱和石灰水，通电，发现B装置灯泡更亮，原因是 。 (2)接通直流电，同时利用温度传感器测量溶液的温度。观察到B装置中插入溶液的两个碳棒（石墨）电极附近有气泡产生，一段时间后发现烧杯中的溶液的温度由24℃变为28℃，同时出现白色浑浊，这可能是因为析出了氢氧化钙固体，析出氢氧化钙固体的原因可能是 ，还可能是 。 (3)仔细观察，发现B装置中，白色浑浊出现在正极附近。联想电解水时，与电源正极相连的电极附近产生的 （请用化学式表示，下同），它可能与石墨电极中的碳反应生成二氧化碳而使石灰水变浑浊，如果假设成立，则最后一步反应的化学方程式为 。为了验证白色浑浊液体的成分，取上述实验得到的浑浊液体少量，滴加酚酞变红色，说明浑浊液体中还存在 。 (4)将B装置中剩余浑浊液搅拌均匀后分成等体积的两份，第一组同学取一份加入一定量的稀盐酸，没有发现气泡产生。第二组同学取另一份倒入密封的三颈烧瓶中进行数字化实验。连接好传感器等装置，先开启测量二氧化碳含量的数据传感器，然后用注射器注入足量的稀盐酸数字化实验装置及所测量到的二氧化碳体积分数变化情况如图2。 实验结论：第二组同学通过图像分析说明白色浑浊溶液中存在 （除水外） 实验反思： ①第一组同学的实验中，没有发现产生气泡，原因可能是 。 ②第二组同学在数字化实验中，发现曲线图开始时段的CO2百分比下降，可能的原因是 。 14．“84”消毒液在日常生活中使用广泛，具有漂白、杀菌、消毒功效。某化学兴趣小组对一瓶敞口久置的“84”消毒液成分产生兴趣，在老师的指导下，展开探究。 【提出问题】该敞口久置的消毒液中溶质有那些？ 【查阅资料】“84”消毒液主要成分是次氯酸钠（NaClO）和氯化钠。NaClO为有效成分，有腐蚀性并易与空气中二氧化碳反应（2NaClO+CO2+H2O==2HClO+Na2CO3）。NaClO溶液、HClO都具有漂白、杀菌、消毒功效。HClO不稳定，受热或光照会发生分解。 【分析讨论】小组同学经过讨论，认为该消毒液中的溶质一定有 ，可能还有NaClO、Na2CO3、HClO中的一种或多种。 【实验过程】Ⅰ：向装入有色布条的试管中加入适量该消毒液试样，布条长时间不褪色。 Ⅱ：另取适量该消毒液试样于试管中，加入足量氯化钙溶液，静置，观察到的现象为 。 【得出结论】实验过程Ⅰ中有色布条不褪色，说明该消毒液试样中的溶质不含 。 实验过程Ⅱ中反应的化学方程式为 。 综上所述，该消毒液试样中的溶质为 。 【交流反思】生活中，“84”消毒液储藏时应注意 ；一般不用“84”消毒液对水果、蔬菜进行消毒，其原因可能是 。 【拓展延伸】（1）次氯酸钠与稀硫酸能发生复分解反应，化学方程式为 。 （2）次氯酸钠与盐酸反应可生成有毒的氯气，日常生活中“84”消毒液不能与洁厕灵（主要成分为盐酸）混合使用。 15．某同学在探究过氧化氢溶液常温下就可以分解产生氧气的实验时，设计了如下两个实验： 实验Ⅰ：取5mL质量分数为5%的过氧化氢溶液于试管中，把带火星的木条伸入试管，观察现象； 实验Ⅱ：向上述溶液中，加入少量不溶于水的二氧化锰固体，把带火星的木条伸入试管，观察现象； （1）实验Ⅰ中木条没有复燃，请说明原因； （2）实验Ⅱ中木条迅速复燃，请猜想二氧化锰在这个反应中的作用，并设计实验验证猜想，按要求完成下列表格填写：          猜想 操作、现象与结论分析 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 $$