2024年中考化学 三轮达标巩固--科学探究题

2024年中考化学三轮达标巩固--科学探究题 1．质量守恒定律是自然界的基本定律之一，化学兴趣小组以“探究质量守恒定律”为主题开展实验探究。 【提出问题】化学反应前后各物质的质量总和是否相等？ 【猜想与假设】猜想1：不相等；猜想2：相等。 【实验探究】 (1)甲、乙两组同学用托盘天平分别称量反应前后装置的质量。 甲组 乙组 实验方案       实验现象 有气泡产生，天平指针向右偏转 锥形瓶内现象 ，天平指针没有偏转 实验结论 猜想1正确 猜想2正确 【反思评价】 (2)两个实验，得出了相反的结论。请讨论分析甲组中导致指针向右偏转的原因是 ；乙组实验过程中，气球的变化是 。 【解释应用】 (3)化学反应前后肯定没有变化的是 （填序号） ①原子数目②分子数目③元素种类④物质种类⑤原子种类⑥物质的总质量 【总结交流】 (4)通过以上实验，小组同学总结出：验证质量守恒定律时，若反应有气体生成时，应在 中进行。 【拓展延伸】 (5)小华同学设计了如下图实验来验证质量守恒定律，小刚同学认为该实验设计是错误的，原因是 。    (6)质量守恒定律是帮助我们学习和认识化学反应实质的重要理论。下列表述正确的是___________。 A．蜡烛燃烧后质量减少，说明质量守恒定律不是普遍规律 B．每32gS和32gO2恰好完全反应后，生成64gSO2 C．在化学反应aA+bB=cC+dD中，一定有：a+b=c+d 2．工业生产中常用到催化剂。小芳查阅资料发现，除了二氧化锰，氧化铜、氧化铝也可以作氯酸钾分解的催化剂，并且氯酸钾分解温度越低，催化效果越好，于是进行探究。 实验探究一：测定二氧化锰、氧化铜、氧化铝作氯酸钾分解的温度。 实验编号 实验药品 分解温度(℃) ① 氯酸钾 580 ② 氯酸钾、二氧化锰(质量比1：1) 350 ③ 氯酸钾、氧化铜(质量比1：1) 370 ④ 氯酸钾、氧化铝(质量比1：1) 390 【分析数据、得出结论】 (1)氯酸钾与二氧化锰混合加热制取氧气的符号为 。 (2)做实验①的作用是 。 (3)实验所用的三种催化剂，催化效果最好的是 。 【反思】一个化学反应不仅有多种催化剂，一种物质是否也可作多个反应的催化剂？ 实验探究二：氧化铝能不能作过氧化氢(H2O2)分解的催化剂呢？ 【作出猜想】氧化铝能作过氧化氢分解的催化剂。 【实验验证】 (4) 实验步骤 实验现象 实验结论 实验一 取10ml过氧化氢溶液的试管中，将带火星的木条伸入试管中。 木条不复燃 常温下过氧化氢溶液分解缓慢。 实验二 取 过氧化氢溶液于试管中，加入 ，将带火星小木条伸入试管中。 木条复燃 氧化铝能加快过氧化氢的分解速率。 【结论】氧化铝能加快过氧化氢的分解速率，故能作过氧化氢分解的催化剂。 【讨论与反思】经过讨论，有的同学认为只有上述实验一和实验二，不能证明氧化铝能作过氧化氢分解的催化剂，还要补充探究实验： 实验三：探究氧化铝在反应前后质量是否改变。 (5)实验三步骤： ①准确称量氧化铝的质量； ②完成实验二； ③待反应结束，将实验二试管里的物质进行过滤、洗涤、烘干、 ； ④对比反应前后Al2O3的质量。 (6)写出过氧化氢溶液在Al2O3作催化剂的条件下反应的： 。 实验探究四：催化剂的用量对过氧化氢分解制氧气的影响？ 小组同学在常温下，向a、b、c三个试管中加入等量的5%的过氧化氢溶液，分别加入2g、4g和6g的二氧化锰固体，绘制了产生氧气的体积和时间变化的曲线如图。请回答： (7)出两条规律性结论： ① ； ② 。 3．化学课上，同学们对呼出气体的主要成分及含量非常好奇，进行了如下探究。 【提出问题】人体呼出的气体中主要成分有哪些，它们的含量是多少？ 【查阅资料】 ①碱石灰可以吸收二氧化碳和水； ②氮气和稀有气体均不参与人体内的反应。 【提出猜想】 (1)呼出的气体中主要成分是N2、O2、CO2、水蒸气等。同学们经过讨论后，一致认为呼出气体中一定含有N2，请分析其理由是 。 【实验设计】 实验1：验证呼出的气体中含有水蒸气。 (2)如图1，同学们测量了呼气前浓硫酸的质量为m1，然后向装置吹气并再次测量浓硫酸的质量为m2，发现m1 m2(填“>“<“或“=”)，说明呼出的气体中含有水蒸气。 实验2：验证呼出气体中含有O2和CO2 如图2，同学们在老师的指导下，利用数字化设备进行实验：将O2、CO2、湿度(测水蒸气)传感器探头放入含有少量空气的食品保鲜袋中，打开仪器开始采集数据，然后向袋内呼出气体。采集的数据如图3所示，纵坐标均为某气体体积分数(%)，横坐标均为时间(s)。据图回答： (3)表示O2体积分数变化的曲线是 (填“X”“Y”或“Z”)。 (4)实验中，200s时没有采集数据的其余气体的总体积分数为 。 (5)Y曲线60s之后逐渐下降，可推测保鲜袋中可能出现的现象是 。 【反思拓展】 (6)小组同学曾认为空气成分中“其他气体和杂质(约占0.03%)“主要包括水蒸气等，由实验可判断该认识是错误的，理由是 。 4．实验是科学探究的重要方法，如图是测定空气中氧气含量实验的两套装置图，请结合图示回答有关问题 （已知铜粉在加热条件下能与氧气反应生成黑色固体氧化铜）。 【实验目的】测定空气中氧气的体积分数。 【实验现象】硬质玻璃管中的现象是 。 （1）在实验加热过程中，不断推拉注射器的目的是 。 （2）根据如表提供的实验数据，填空： 硬质玻璃管中空气的体积 反应前注射器中空气体积 反应后注射器中气体体积 实验测得空气中氧气的体积分数 25mL 15mL 9mL 【反思与交流】 A．装置一和装置二中气球的位置不同， （填“装置一”或“装置二”）更合理，理由是 。 B．实验测得的结果偏小，可能的原因有 。（写一条即可 ） 5．不少同学都被蚊虫叮咬过，感觉又痛又痒。同学们从化学课上知道：蚊虫叮咬时能在人的皮肤内分泌出蚁酸(CH2O2)刺激皮肤。课外兴趣小组同学决定对蚁酸进行探究。 【提出问题】蚁酸的成分是什么？它有什么性质？ 【查阅资料】相同浓度不同种的酸在相同条件下，发生反应越剧烈，酸性越强。 【实验探究一】探究蚁酸的酸性。 (1)向盛有蚁酸溶液的试管中滴加紫色石蕊试液，观察到溶液颜色变成 色，说明蚁酸溶液显酸性。若向蚁酸溶液试管中滴加氢氧化钠溶液，则试管中溶液的pH将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。 【实验探究二】探究蚁酸分解的两种产物。 (2)小芳同学根据蚁酸中含有 元素，根据 定律推测出生成物中含有水。 (3)另一种生成物是气体，小敏提出两种猜想。 猜想①：该气体是CO2；猜想②：该气体是 。 他们将蚁酸分解产生的气体通过如图装置(铁架台已略去)，观察现象。 Ⅰ.实验时装置A中无明显变化，则猜想① (选填“成立”或“不成立”)； Ⅱ.若猜想②成立，则装置B中的现象是 。 【注意：若答对(4)(5)两小题奖励4分，化学试卷总分不超过60分。】 (4)当你被蚊虫叮咬后，在叮咬处涂抹一些物质可减轻痛痒。下列物质中，你不会选择的物质是 (选填字母)。 A．氨水　　　B．食醋　　　C．肥皂水　　　D．苏打水 (5)小华同学用pH试纸测等浓度的蚁酸和稀盐酸，发现稀盐酸的酸性比蚁酸的酸性强。请你设计另一个实验方案比较二者的酸性强弱，写出你的实验方案： 。 6．兴趣小组的同学对碳酸氢钠、碳酸钠、氢氧化钠的某些性质利用数字化传感器测得烧杯中溶液pH的变化图象进行相关探究。 【提出问题】它们溶液的酸碱性及与酸反应时溶液的pH如何变化？ 【实验探究1】向等体积、等浓度的碳酸氢钠、碳酸钠、氢氧化钠溶液中，分别加入几滴紫甘蓝汁液，同时用蒸馏水进行对比实验，观察并记录现象如下： 液体名称 蒸馏水 碳酸氢钠溶液（A） 碳酸钠溶液(B) 氢氧化钠溶液(C) 紫甘蓝汁液显示的颜色 蓝紫色 蓝色 绿色 黄色 查阅资料： pH 7.5～9 10～11.9 12～14 紫甘蓝汁液显示的颜色 蓝色 绿色 黄色 【得出结论1】三种溶液的碱性由强到弱的顺序为 。(用A、B、C表示) 【实验探究2】甲同学在烧杯溶液中加入约5mL稀氢氧化钠溶液，滴入几滴酚酞溶液，此时溶液由 色变为 色。向其中加入稀盐酸，该反应的化学方程式为 。 乙同学向一定体积、一定浓度的氢氧化钠溶液中，逐滴加入一定浓度的盐酸，得到pH变化与时间的关系如下图所示. 【得出结论2】①从微观角度分析，该反应的实质是 。 ②如图所示，下列说法正确的是 ( ) A．图中c点所示溶液呈碱性 B．图中a点所示溶液中，含有的溶质是只有NaCl C．该实验是将氢氧化钠溶液逐滴滴入到盛有盐酸的烧杯中 D．由a点到b点的pH变化过程证明酸和碱发生了中和反应 7．围绕酸、碱、盐构建大单元复习主题，能更好地建立知识间的内在联系。 【主题一】对无明显现象反应的研究 （一）探究氢氧化钠溶液与盐酸能否发生反应——从反应物减少的角度 (1)甲同学完成了如图1所示实验，溶液恰好由红色变为无色，证明二者发生了化学反应，该反应的化学方程式为 ，请在图2虚线框内将此时溶液中的微粒补充完整（酚酞除外）。 （二）探究氢氧化钠与二氧化碳能否发生反应——从有新物质生成的角度 (2)乙同学向盛有氢氧化钠溶液的试管中通入二氧化碳，溶液中无明显现象，再向溶液中滴加氯化钙溶液，观察到 的现象，证明二者发生了化学反应。 (3)乙同学继续向试管内，上层清液中滴加无色酚酞溶液，观察到溶液变红，于是他得出此时溶液中的溶质还有氢氧化钠，该结论是否正确，并说出理由。 【主题二】物质的变化与转化 （一）河南叶县岩盐资源丰富。用晒盐的方法得到的粗盐中含有泥沙、、等杂质，某化学兴趣小组先将样品中的泥沙除去，再将得到的粗盐按以下步骤制备精盐。 Ⅰ．向粗盐中加水，充分溶解后过滤，得到溶液A； Ⅱ．向溶液A中依次加入过量的氢氧化钠溶液、X溶液，充分反应后过滤，得到溶液B； Ⅲ．将溶液B蒸发结晶，得到固体C。 (4)蒸发时玻璃棒的作用是 。 (5)X的化学式为 。 (6)步骤Ⅲ得到的固体C并不是纯净的氯化钠，写出固体C中含有的杂质并完善上述方案。 (7)（二）工业上可以采用纯碱和石灰乳反应制取烧碱，现要利用该方法生产8kg烧碱固体，计算至少需要熟石灰的质量。 8．为了解未知金属R、 铁、铜的金属活动顺序，兴趣小组同学进行了如下探究。 【查阅资料】RSO4溶液是无色液体，金属R 是银白色固体。 【提出问题】R、 铁、铜的金属活动性顺序是怎样的? 【猜想与假设】 (1)杨昊的猜想是 Fe>Cu>R；你的猜想是 ；马皓然的猜想是 Fe>R>Cu。 【设计与实验一】 (2)郭雨泽同学取 R 丝、铜丝、铁丝和编号为①、②、③的3支试管（试管中均盛有体积相同、溶质质量分数也相同的稀硫酸），进行如下表的实验： 实验操作 R丝插入试管①中 铜丝插入试管②中 铁丝插入试管③中 实验结论 几分钟后的现象 有少量气泡且反应缓慢 无气泡 金属活动性：R>Cu、Fe>Cu 【设计与实验二】 (3)为了进一步探究金属R、 铁丝的金属活动性顺序，给同学们准备了粗细相同、打磨干净的R 丝、铁丝、FeSO4溶液以及RSO₄溶液，请补充一个实验。 实验操作 实验现象 实验结论 金属活动性：Fe>R 【交流与表达】 (4)试管3中发生反应的化学方程式为 。 【解释与结论】通过以上实验，同学们得出了三种金属的活动性顺序。 【评价与反思】实验结束后，同学们对实验过程进行了如下反思： (5)探究金属活动性顺序时，除了上述实验中已经用到的两种方法外，还可以根据 进行判断。 (6)影响金属与酸反应速率快慢的因素，除了相互反应的金属和酸的性质外，还有 （ 任写 一种） 。 9．实验设计是化学实验的重要环节。以下实验设计在课本实验的基础上进行了创新与改进。请根据下列实验要求回答相关问题： 实验一：定量测定空气中氧气的含量 实验二：用对比实验方法探究二氧化碳的性质       （1）实验一中，反应的原理为 （用化学方程式表示）；该实验方案与课本上实验方案相比的优点是 。 根据下表提供的实验数据，完成下表： 硬质玻璃管及小气球中空气的体积 反应前注射器中空气体积 反应后注射器中气体体积 实验测得空气中氧气的体积分数 30mL 20mL 9.8mL     （2）实验二中，观察到试管中3、4号紫色石蕊试纸发生的现象是 ，结论是 （用化学方程式表示）；该实验方案与课本上实验方案相比的优点是 。 10．一次趣味化学活动中，王老师向同学们展示了一瓶标签受损的溶液，如图所示，同学们对其成分展开了探究。 【提出猜想】王老师提示：这瓶溶液是下列四种溶液中的一种：①K2SO4溶液   ②CuSO4溶液  ③H2SO4溶液    ④(NH4)2SO4溶液 【查阅资料】K2SO4溶液显中性，CuSO4溶液、(NH4)2SO4溶液显酸性。 【实验探究】 （1）小辉同学观察到该瓶溶液是无色的，因此它不可能是 溶液。 （2）为确定其它猜想是否正确，小辉同学继续进行探究： 实验操作 实验现象 实验结论 用 蘸取少量该溶液滴在pH试纸上，并跟标准比色卡对照 溶液pH 7(填“>”、“<”或“=”) 猜想③成立 小雅同学认为通过上述实验，得出猜想③成立的结论不严谨，理由是 。 （3）请你设计实验方案，进一步确定该溶液的成分并完成实验报告： 实验操作 实验现象 实验结论 ①取少量该溶液于试管中，滴加适 量 溶液并加热； ②将湿润的红色石蕊试纸放在试管口 ①产生有刺激性气味的气体 ② 猜想④成立，该反应的化学方程式为 【反思评价】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 。 11．做完“铁在氧气里燃烧”实验后，九年级化学兴趣小组有一些疑惑不解的问题，于是他们进行了以下探究活动。 【问题1】细铁丝在氧气中燃烧为什么会“火星四射”？ 【查阅资料1】①日常生活中的钢铁制品都含有少量碳杂质。②含碳细铁丝燃烧时，其中的炭粒生成的CO2气体在熔融液态物质中形成气泡熔融液态物质因气泡炸裂引起“火星四射”的现象。 【设计实验】为了探究细铁丝在纯氧中燃烧产生“火星四射”现象的原因，该小组同学设计的实验方案是：取长短粗细相同的含碳细铁丝和不含碳的细铁丝，分别在足量的氧气中燃烧，观察现象。你认为他们的方案 （填“合理”或“不合理”）。 【问题2】铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还有没有铁呢？ 【查阅资料2】①自然界中铁的氧化物主要是Fe3O4和Fe2O3两种（FeO极易被氧化为Fe2O3）；②铁的氧化物均能溶于酸的溶液。 【实验探究2】将冷却后的黑色物质碾碎，装入试管，加入 溶液，观察到的现象是 ，说明铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还含有铁。 【问题3】铁燃烧的产物为什么不是Fe2O3呢？ 【查阅资料3】①Fe3O4和Fe2O3的分解温度铁的熔点见表：②Fe2O3高温时分解成Fe3O4。 Fe3O4 Fe2O3 铁 分解温度/℃ 1538 1400 - 熔点/℃ - - 1535 【理论探讨】根据实验现象，并结合表中数据，可推知铁在氧气里燃烧时产生的高温应在 之间，在此温度范围内Fe2O3已分解，所以铁在氧气里燃烧的产物是Fe3O4。 【拓展延伸】 （1）实验中为了防止集气瓶炸裂，必须 。 （2）Fe2O3高温时会分解成Fe3O4和一种气体，请写出此反应的化学方程式： 。 12．小军同学想要通过实验证明“二氧化锰可作氯酸钾分解的催化剂”。他设计并完成了下表所示的探究实验： 实验操作 实验现象 实验结论 实验一 取少量氯酸钾于试管中，加热至熔融，伸入带火星的木条 木条接近试管底部，发亮复燃 加热氯酸钾产生氧气，但是反应所需温度较高，反应速率慢 实验二 取少量二氧化锰于试管中，加热，伸入带火星的木条 没有明显现象 实验三 ，加热，伸入带火星的木条 二氧化锰可作氯酸钾分解的催化剂 （1）请你帮小军同学填写上表中未填写的空格。 （2）请写出在小军的探究实验三中发生的文字 。 （3）【讨论与反思】经过讨论有的同学认为只有上述三个实验并不能证明二氧化锰能作氯酸钾分解的催化剂，还要补充以下实验四的步骤。 实验四【实验步骤】①准确称量二氧化锰(少量)的质量；②完成实验三；③待反应结束，将试管里的物质进行过滤洗涤、干燥、再称量。该步骤中的两次称量的目的是 。 （4）但小华认为要证明猜想，上述三个实验还不足够，还需要再增加一个探究实验：探究 。 （5）某同学查阅资料发现，氧化铜和氧化铁可作为氯酸钾分解的催化剂。若想设计实验比较氧化铜和氧化铁的催化效，需要控制的变量有 、 (至少写出两条)。 13．酸、碱、盐是非常重要的化合物。某小组同学围绕这三类化合物进行了一系列的探究活动。 (1)小组同学发现两瓶药品标签缺失，只知道一瓶是稀盐酸，另一瓶是稀硫酸。小红同学只用了一种试剂就区分出了二者。这种试剂是 。 (2)小组同学又发现一袋腌制松花蛋的泥料，配料表上的成分是氧化钙、纯碱和食盐。 他们要探究在腌制松花蛋过程中都有哪些物质对鸭蛋起作用。于是取少量泥料在水中溶解，充分搅拌后过滤，取滤液探究其成分。 【猜想与假设】 他们都认为滤液中定有NaCl和NaOH。对其他成分他们分别做出了如下猜想： 小明猜想：还可能有Na2CO3； 小乐猜想：还可能有Ca(OH)2和Na2CO3。 可小红认为小乐的猜想是错误的，她的理由是 ，你还能做出的猜想是：还可能有 。 【活动与探究】 小明取一定量的滤液于试管中，向其中滴加了几滴稀盐酸，振荡，没有气泡，于是他得出结论：没有Na2CO3。 请你选择CO2以外的物质，设计一个实验方案验证你的猜想。 实验步骤 现象 结论 取少量滤液于试管中，向其中加入 溶液。 猜想成立 【反思】 小红认为小明的结论不严密，理由是 。 (3)氢氧化钠不仅可用于腌制松花蛋，还可用于吸收一些气体。现将一定质量的二氧化碳气体通入到40g的氢氧化钠溶液中，充分反应后，得到42.2g碳酸钠溶液。求：氢氧化钠溶液的浓度 。 14．工业铁红的主要成分是Fe2O3，还含有少量的FeO、Fe3O4。为了测定铁红中铁的质量分数，兴趣小组的同学进行了如下实验，请你参与过程分析。 【资料1】草酸晶体(H2C2O4·3H2O)在浓H2SO4作用下受热分解，化学方程式为H2C2O4·3H2OCO2↑+CO↑+4H2O 【问题讨论】用下图所示装置进行实验： (1)实验前应先检查装置的气密性。 (2)进入D中的气体是纯净、干燥的CO，则A、C中的试剂依次是 (填字母编号)。 a 浓硫酸       b 澄清的石灰水      c 氢氧化钠溶液 (3)B装置的作用是 。 (4)对D装置加热前和停止加热后，都要通入过量的CO，其作用分别是： ①加热前将装置中的空气排出，防止发生爆炸。 ②停止加热后 。 (5)写出D装置中所发生反应的一个化学方程式 。 【数据分析与计算】 【资料2】铁的常见氧化物中铁的质量分数： 铁的氧化物 FeO Fe2O3 Fe3O4 铁的质量分数 77.8％ 70.0％ 72.4％ (6)称取铁红样品10.0g，用上述装置进行实验，测定铁红中铁的质量分数。 ①D中充分反应后得到Fe粉的质量为mg。 ②实验前后称得E装置增重6.6g，则此铁红中铁的质量分数是 。 【实验评价】 本实验中如果缺少C装置(不考虑其它因素)，则测得样品中铁的质量分数会 (填“偏小”、“不变”或“偏大”)。 15．胃液中含有盐酸，常用碳酸氢钠片或铝碳酸镁片治疗胃酸过多症。某化学兴趣小组通过模 拟实验和数字实验探究碳酸氢钠、铝碳酸镁治疗胃酸过多症的优缺点。 【查阅资料】A．铝碳酸镁片主要成分的化学式为[Al2Mg6（OH）16CO3·4H2O] B．抗酸原理：抗酸药物中的离子和胃酸中的氢离子反应，降低胃液酸性。 I．【模拟实验】 定性探究碳酸氢钠和铝碳酸镁与“胃酸”的反应 取甲、乙两个大小相同的锥形瓶，瓶内分别加入 40 mL 同浓度的稀盐酸并在瓶口套有相同大小的气球（其中甲瓶气球内放 1.0 g 碳酸氢钠片，乙瓶气球内放 1.0 g 铝碳酸镁片），同时将气球内的 药品放入锥形瓶，充分反应后，现象如图 1 所示。 （1）写出碳酸氢钠治疗胃酸过多的化学方程式： 。 （2）铝碳酸镁治疗胃酸过多时发生的反应为：Al2Mg6（OH）16CO3·4H2O + 18HCl ═ 2X + 6MgCl2 + CO2↑ + 21H2O， 则 X 的化学式为 。铝碳酸镁片中含有铝离子、镁离子、氢氧根离子和碳酸根离子。结合上述化学方程式分析，该药物起抗酸作用的离子是 （填离子符号）。 II．【数字实验】 定量探究碳酸氢钠片、铝碳酸镁片与“胃酸”的反应，对比分析两种药片产生CO2的速率快慢和中和酸的能力强弱。取两只 500 mL 规格烧瓶，分别加入 120 mL 稀盐酸并插入 pH 传感器，启动磁力搅拌器和传 感器然后分别投入 1.0 g 碳酸氢钠片和 1.0 g 铝碳酸镁片（如图 2 所示），利用数字化实验分别测 定碳酸氢钠片、铝碳酸镁片与“胃酸”反应时，产生CO2的速率快慢和 pH 的变化，处理所得数据， 得到“二氧化碳浓度-时间”曲线（如图 3 所示）和“pH-时间”曲线（如图 4 所示）。 分析曲线图 3、图 4，回答下列问题： （3）分析图 4，所用稀盐酸的 pH 约为 ； （4）结合图 3，描述图 1 中乙装置的实验现象是： 。 （5）相比铝碳酸镁，服用碳酸氢钠治疗更易引发胃胀的原因是： 。 （6）判断铝碳酸镁片中和酸的能力更强的理由是 。 【反思与提升】 （7）患有胃溃疡的病人不易过多服用含 的药物，以免造成胃胀、引发胃穿孔等症状。 日常生活中，我们应该根据个人的实际病情，遵照医嘱或按药物说明书，选择适合的胃药服用。 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 $$