2024年中考化学重点专题提分训练：科学探究题

2024年中考化学重点专题提分训练：科学探究题 1．探究影响锌与稀硫酸反应快慢的因素。可选用的实验仪器与装置如图： 实验过程中，控制其他条件均相同，进行4组实验，获得数据如下表。 实验编号 不同纯度的锌 试剂/相同体积和不同浓度的稀硫酸 收集前10min内产生的氢气体积(mL) a 纯锌 30mL35% 626.5 b 纯锌 30mL30% 564.3 c 含杂质的锌 30mL30% 634.7 d 纯锌 30mL20% 449.3 (1)设计能控制H2制备、测量H2体积的装置，应选的仪器为 (填编号)。 (2)比较实验b和实验c，可以得到的结论是 。 (3)为了研究硫酸浓度对反应快慢的影响，需比较实验是 (填编号)。 (4)a和c比较，比较影响锌与硫酸反应的快慢各因素的间大小关系 。 2．近年各大体坛赛事报道频繁出现一个名词“嗅盐”。某校兴趣小组在老师的指导下，对“嗅盐”展开了系列探究： 【查阅资料】①嗅盐，是一种由碳酸铵和香料配制而成的药品，给人闻后有刺激作用； ②嗅闻原理是碳酸铵晶体产生的氨气对人体有刺激作用，过量嗅闻不利健康； ③碳酸铵[（NH4）2CO3]晶体受热易分解，产生 NH3、H2O、CO2。 【定性初探】验证“嗅盐”的化学性质 （1）甲同学进行了NH4+的验证实验：取适量嗅盐于试管中，加入氢氧化钠溶液共热，在试管口放一张 ，观察到了预期的实验现象。请写出氢氧化钠溶液与碳酸铵反应的化学方程式 。 （2）乙同学进行了 CO32﹣的验证实验：取适量嗅盐于试管中，再加入稀硫酸，并将生成的气体通入 ，预期的实验现象是 ，实验后观察到了预期的现象。 【定量再探】测定“嗅盐”中碳酸铵（NH4）2CO3的质量分数 方案Ⅰ：取样品 6.0 克，用图 1 装置进行实验，测量C装置在反应前后增加的质量即为产生NH4+的质量：    （3）装置B的作用 ，装置C中普通漏斗的作用是 ，图2装置中不能与其起到相似作用的是 。 （4）小组同学经讨论后，均认为用该套装置测量会导致碳酸铵的质量分数偏小，原因是 。 方案Ⅱ：取样品6.0克，用图3装置进行实验，利用F装置测量反应生成气体的体积。 （5）请写出装置D中发生反应的化学方程式 ，装置 D 中橡胶管除平衡压强，便于液体顺利滴下外，还有 的作用。 （6）该方案实验结束后，会有气体残留，不能完全进入量气管中， （填“需要”或“不需要”）通入N2将其 中残留的气体排入量气管中，阐述你的理由 。 （7）实验测得量气管中产生气体的体积为 558mL，该方案所测嗅盐中碳酸铵的质量分数为 。（已知实验条件下，CO2的密度约为 1.97g/L）。（请写出过程，计算结果精确到 1%） （8）若其他操作均正确，下列因素会导致所测嗅盐中碳酸铵的质量分数偏大的是 （填字母） a反应前量气管液面在 0 刻度处以下 b实验结束后，调节两端液面相平读数 c反应结束后未等装置冷却到室温，就开始读数 d反应前正确读取量气管中液体体积，反应后仰视读数 3．实验桌上有一瓶敞口放置的氢氧化钠样品溶液，同学们对溶液成分进行了实验探究。 【提出问题】敞口放置的氢氧化钠样品溶液中溶质可能是什么？ 【猜想与假设】猜想一：NaOH 猜想二：Na2CO3 猜想三：NaOH和Na2CO3 用化学方程式解释溶液中出现碳酸钠的原因 。 【设计实验】 实验方案 实验步骤 实验现象 实验结论 甲同学 取少量样品溶液于试管中，滴加过量的 溶液 有气泡产生 猜想一不成立 乙同学 ①先另取少量样品溶液于试管中，加入过量的氯化钡溶液 猜想三成立 ②然后静置，过滤，向反应后的滤液中滴加2～3滴无色酚酞溶液 上层清液变红 【讨论与交流】 （1）有同学提出将乙同学步骤①中的BaCl2溶液换成Ba（OH）2溶液也能达到实验目的，小李认为不合理，他的理由是 。 （2）若将乙同学步骤②中所加的试剂替换为下列中的 （填字母），也可达到相同的实验目的。 A．测溶液的pH    B．滴加氯化铁溶液    C． 通入CO2 4．在学习盐的性质时，某组同学将碳酸钠溶液和一瓶常见但标签破损的溶液  (如图)进行反应，有白色沉淀产生，过滤后得到澄清溶液。同学们对该实验进行了一系列的探究。 探究一：M溶液中的溶质是什么? （1）【提出猜想】该组同学认为M物质的溶质有两种可能： ①溶质是 ；②溶质 CaCl2。 【收集资料CaCl2水溶液呈中性。 （2）【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M溶液于试管中，向其中滴加 猜想①正确 根据上述结论，写出碳酸钠和溶液M反应的化学方程式为 。 （3）探究二：过滤后澄清滤液中会有哪些溶质？ 【提出猜想】猜想一 NaOH和Na2CO3；猜想二： ；猜想三NaOH； （4）【实验验证】同学们针对“猜想一”进行了如下实验： 　实验步骤 实验现象 实验结论 取样于试管中，滴入几滴稀盐酸 “猜想一”不成立 他们的结论是否正确？ ，理由是 。 5．许多化学反应无明显现象，氢氧化钠溶液和二氧化碳的反应就是其中之一。    【提出问题】怎样证明氢氧化钠溶液和二氧化碳发生了反应？ 【实验设计】 (1)同学们写出该反应的化学方程式 ，并根据该反应原理分别设计了图一、图二两个实验。 【实验验证】 (2)第一组同学按图一所示，将氢氧化钠溶液全部推入集气瓶中，过一会儿观察到气球鼓起，认为二者发生了反应。第二小组同学认为该实验不严谨，理由是 。于是同学们将该装置中氢氧化钠溶液换成 ，做了对比实验，证明二者发生了反应。 (3)第二组同学按图二所示，先将氢氧化钠溶液全部推入集气瓶中，过一会打开止水夹，观察到 ，也证明二者发生了反应。 【拓展延伸】 (4)同学们经过反思，设计并进行了图三所示的实验，观察到瓶中产生 ，再次证明氢氧化钠溶液与二氧化碳发生了反应。 【归纳总结】通过以上实验，同学们经过讨论，认为对于无明显现象的化学反应，可以通过检验反应物减少和生成物两个不同的角度证明反应的发生。 【废液处理】 (5)实验结束后，同学们将上述实验中所有物质倒入同一洁净的烧杯中，得到无色澄清溶液，测得溶液的pH＜7，且含有毒的钡离子。从环保的角度考虑，需要向烧杯中加入适量的 （填一种具体物质），将废液处理达标后再排放。 6．小明同学对“锌与硫酸反应快慢的影响因素”进行了探究。 【提出问题】锌与硫酸反应的快慢受哪些因素的影响呢？ 【猜想与假设】 a.可能与硫酸的质量分数有关； b.可能与锌的形状有关。 【查阅资料】 锌的化学性质比较活泼，在常温下的空气中，表面生成一层“保护膜”，可阻止进一步氧化。该“保护膜”可以和酸反应，但不产生氢气。 【设计并实验】小兵用不同质量分数的硫酸和不同形状的锌进行如下实验。 实验编号 硫酸的质量分数（均取20mL） 锌的形状（均取1g） 氢气的体积(mL) ① 20% 锌粒 31.7 ② 20% 锌片 50.9 ③ 30% 锌粒 61.7 ④ 30% 锌片 79.9 （1）写出稀硫酸与锌反应的化学方程式 。 （2）小兵用图装置收集并测量氢气的体积，其中量筒的作用是 ，氢气应从 （填e或f或g）管通入； 【收集证据】 （3）要比较不同质量分数的硫酸对反应快慢的影响，应选择的实验编号是 ； 【得出结论】 （4）结论是 ； 【评价与反思】 （5）下表是小兵第①组实验的详细数据。 时段 第1分钟 第2分钟 第3分钟 第4分钟 第5分钟 第6分钟 H2的体积 3.1mL 16.7mL 11. 9mL 9.6mL 7.6mL 6.0mL 请描述锌与硫酸反应的先慢后快最后又变慢的原因 ； （6）你认为锌与硫酸反应的快慢可能还受 因素影响？ （7）取某厂生产的生铁样品6g，与100g足量的稀硫酸充分反应后，称得剩余物质的总质量为105.8g。 ①生成气体的质量为 克； ②该厂生产的生铁样品中铁的质量分数是 （写出具体的过程，结果精确到0.1%） ③该厂生产的生铁是否合格？ （填“合格”或“不合格”） 7．有位化学教师取用生石灰时，发现装满生石灰的塑料试剂瓶已经膨胀破裂，于是请同学们进行了如下探究： （1）取一定量样品于烧杯中，加入适量的水充分搅拌，用手触摸烧杯外壁，无明显现象。由此说明该样品中不含有 ； （2）对该样品成分进行了如下猜想： 猜想① Ca(OH)2 猜想② Ca(OH)2和 CaCO3的混合物  猜想③ CaCO3 以下是某同学对猜想②进行的探究，请你补充完成实验报告 实验操作 预期现象与结论 ，说明固体中含有Ca(OH)2。 ，说明固体中含有CaCO3。 8．国家环保总局已规定将各类实验室纳入环保监管范围。某中学九年级甲、乙两个班的同学分别做常见酸和碱与指示剂反应的实验，所做的实验和使用的试剂如图所示。实验后废液分别集中到各班的废液缸中，甲班废液呈红色，乙班废液呈蓝色。    （1）请你分析废液的成分：甲班废液含有 ；乙班废液中含有 。 （2）目前许多高校、中学以及科研单位的化学实验室排放的各类废液大都未经严格处理便进入了下水道。甲班的废液若直接排入铁管下水道，会腐蚀下水道，你建议可用 试剂来处理，原理： 。（用化学方程式表示） 9．阅读材料，回答问题： 材料1．臭氧（化学式为O3）是淡蓝色气体，大气中的臭氧层能有效阻挡紫外线，保护地球的生存环境，但目前南极出现了臭氧层空洞，并有继续扩大的趋势． 材料2．复印机在工作时，会因高压放电产生一定浓度的臭氧．长期吸入大量臭氧会引起口干舌燥，咳嗽等不适症状，还可能诱发中毒性肺气肿． 材料3．臭氧发生器是在高压电极的作用下将空气中的氧气转化为臭氧的装置．利用臭氧的强氧化性，可将其应用于游泳池、生活用水、污水的杀菌和消毒． （1）请总结臭氧的有关知识： ①物理性质： ； ②化学性质： ； ③用途： ； （2）请从分子构成的角度，指出氧气和臭氧的不同点： ； （3）写出材料3中氧气转化为臭氧的化学方程式： ； （4）磷在臭氧中燃烧与在氧气中燃烧相似，生成物也相同．请写出磷在臭氧中燃烧的化学方程式： ； （5）从上述材料中可见臭氧对人类有利有弊．请再举出一种物质，并说出其利弊： ． 10．老师在实验室将浸泡了硫酸铜溶液的蓝色滤纸在酒精灯火焰上加热，观察到滤纸变白色，由湿润变干燥后燃烧起来；在燃烧后的灰烬中有少量红色固体。同学们很好奇，对红色固体的成分进行了下列探究： 【查阅资料】①无水硫酸铜是一种白色固体，当温度达到200℃时，CuSO4开始分解生成CuO和另一种氧化物，反应过程中元素的化合价不变。 ②温度超过1000℃时，CuO分解生成Cu2O，Cu2O难溶于水，但能与稀硫酸发生反应，生成Cu2+和Cu。 【提出问题】红色固体是什么物质？ 【猜想与假设】猜想一：红色固体是Cu 猜想二：红色固体是Cu2O 猜想三：红色固体是 。 【实验探究】将红色固体加入足量的稀硫酸中，无明显现象，说明猜想 成立。 【实验讨论】 （1）加热时，浸有硫酸铜溶液的滤纸刚开始不燃烧，原因是 。 （2）实验中，CuSO4受热分解的化学方程式为 。 （3）滤纸的组成元素是C、H、O，实验中产生铜的原因可能是滤纸在燃烧过程中产生的碳与分解产生的氧化铜发生了反应；同时该实验还说明滤纸的着火点低于1000℃，理由是 。 11．丽丽在做实验时不小心把少量的盐酸洒到粉笔灰上，发现有无色无味的气体生成，因此她对粉笔产生了兴趣，通过老师介绍粉笔成分后做如下探究。 【查阅资料】粉笔主要成分由碳酸钙、生石膏(CaSO4·2H2O)等物质组成，除碳酸钙外，其他成分不与盐酸反应。 探究一：粉笔主要成分含量的测定 【验证实验】取4g粉笔进行如下实验： (1)粉笔研磨成粉末状的目的是： (2)加入BaCl2溶液所发生的化学方程式是 ； (3)试计算4g粉笔中CaSO4的质量分数 (列出计算式)。 探究二：粉笔的制作生石膏(CaSO4·2H2O)脱水与温度的关系如图。利用粉笔灰获取熟石膏(CaSO4·H2O)制作粉笔：熟石膏加水调成糊状，灌入模具凝固即得粉笔。 (4)AB段固体不分解的原因是 ； (5)为获取较纯的熟石膏，实验时要控制温度的范围是 ℃； (6)写出生石膏完全脱水的化学方程式 。 探究三：丽丽设计如图1所示实验，3个圆底烧瓶中都收集等量的粉笔灰与稀盐酸反应生成的CO2气体，然后分别在甲、乙、丙装置的注射器内盛装水、饱和澄清石灰水、浓NaOH溶液。a端连接气压传感器，将液体同时并完全注入烧瓶中，测得烧瓶内压强与时间的关系曲线如图2所示。 (7)图1中，X的数值为 ； (8)分析图2中曲线，吸收二氧化碳的效果浓NaOH溶液比饱和澄清石灰水好的原因是 。 12．实验室有一瓶纯净的气体，可能是一氧化碳、甲烷、氢气中的一种，请你设计实验探究该气体的成分，并完成下表： 操作 现象 结论 将气体点燃，在火焰的上方罩一个 烧杯, 该气体是甲烷 迅速把烧杯倒过来，向烧杯中倒入少量的 ,振荡。 13．某兴趣小组同学用如图所示装置测定铜锌合金中铜的质量分数。 【实验准备】 （1）将铜锌合金用砂纸打磨，其目的是 ； 【实验步骤】 （2）实验操作有： ①记录量气管D的液面位置； ②检查气密性，将药品和水装入各仪器中，连接好装置； ③待B中不再有气体产生并恢复至室温后，记录量气管D的液面位置； ④由A向B中滴加足量试剂； ⑤将B中剩余固体过滤，洗涤，干燥，称重。 上述进行的操作的顺序是 （填序号） （3）B中发生反应的化学方程式为 。 【定量计算】 （4）若实验中，打磨后铜锌合金样品质量为5g，与稀硫酸充分反应后，测得产生的气体体积为0.556L，该条件下氢气的密度为0.09g/L，则生成氢气的质量为 g（结果保留两位小数）；合金中铜的质量分数为多少 ？（写出计算过程）。 【分析讨论】 （5）小组同学交流发现上述方法测得的铜的质量分数会偏小，则下列选项中可能的原因有 。 A．剩余固体中仍含有未反应的锌 B．生成氢气的体积包含了加入的稀硫酸体积 C．由于稀硫酸与锌粒反应放热，生成气体的温度高于常温，没有等气体恢复至室温就开始读数 D．反应后读数时，量气管液面高度高于左侧球形干燥管内液面的高度 14．实验课上，老师指导某兴趣小组进行粗盐提钝的实验，邀请你帮助他们完成下面的实验报告。 【实验名称】粗盐的提纯。 【查阅资料】 ①粗盐中含有泥沙及少量可溶性MgCl2、CaCl2、等杂质 ②是一种易溶于水的强碱. 【主要玻璃仪器】量筒、烧杯、漏斗、玻璃棒、胶头滴管、酒精灯。 【主要试剂】粗盐样品、稀盐酸、溶液、NaOH溶液、溶液、蒸馏水。 【实验过程】 (1)a.去除粗盐中的泥沙。 ①称取粗盐样品10.0g，用蒸馏水充分溶解。 ②过滤，去除泥沙得到溶液Ⅰ。 以上两步操作中均需要使用到玻璃棒，②中过滤时玻璃棒的作用是 。 b.去除可溶性杂质。将溶液1按如图流程图进行处理：    ①加入“过量BaCl2溶液”时，发生反应的化学方程式为 。 ②过滤后，所得的滤液中共有 种溶质。 ③确保加入“过量溶液”的操作方法是 。 c.获得产品。将溶液口转移入 (填仅器名称)中，通过结晶获得干燥的产品9.2g。 d.数据处理。该粗盐样品中氯化钠的质量分数是92%。 【结果与反思】 (2)实验操作、试剂和装置均不存在问题，老师却指出该样品中氧化钠的质量分数并不是92%，请说出你的理解： 。 (3)小明提出，如果【实验过程】步骤(2)中只调换“过量BaCl2溶液”与“过量溶液”的加入顺序，对除杂结果也不会产生影响，你认为小明的观点是否正确，并说明理由： 。 (4)小聪提出，实验过程可以进行简化，你认为小聪的具体想法是 。 15．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： 实验I：称量镁条，在空气中点燃，待反应结束后，将生成物全部收回再称量． 实验II：将装有稀盐酸的小试管放入装有锌粒的烧杯中，称量，然后将盐酸与锌粒接触，产生氯化锌和氢气，反应一段时间后再称量． 实验III：将装有氢氧化钠溶液的试管放入盛有硫酸铜的锥形瓶中，并在锥型瓶口塞上橡皮塞，称量，然后设法将两种溶液接触(有蓝色氢氧化铜沉淀和硫酸钠生成)过一会再称量．数据见下表： (1)在实验I中，发生反应的化学方程式为 ，该反应中各物质的质量比为 ．（写最简整数比） (2)实验II中反应后的质量比反应前减少，请用质量守恒定律加以解释 ． (3)这三个实验中，实验III正确反映了反应物与生成物之间的质量关系．请从分子、原子的角度解释反应前后质量相等的原因 ． (4)实验I、II不能正确反映反应物和生成物之间的质量关系，选一例说明实验设计中的不当之处，并提出改进思路 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 $$