2024年中考化学三轮冲刺专项训练：科学探究题

2024年中考化学三轮冲刺专项训练：科学探究题 1．某研究性学习小组，选择“过氧化氢（H2O2）生成氧气（O2）的快慢与什么因素有关”的课题进行探究，以下是他们探究的主要过程。 【假设】过氧化氢生成氧气的快慢与催化剂的种类有关。 【实验方案】常温下，在两瓶相同体积的过氧化氢（H2O2）溶液中分别加入相同质量的二氧化锰（MnO2）和红砖粉，测量各生成一瓶（相同体积）氧气所需的时间。 【进行实验】如图是他们进行实验的装置图，气体发生装置中A仪器的名称是 ，此实验中B处宜采用的气体收集方法是 。 【实验记录】 实验编号 1 2 反应物 6%过氧化氢（H2O2） 6%过氧化氢（H2O2） 催化剂 1g二氧化锰 时间 35s 152s 【结论】该探究过程得出的结论是 【反思】过氧化氢在常温下分解缓慢，加入二氧化锰或红砖粉后反应明显加快，若要证明二氧化锰（MnO2）和红砖粉是该反应的催化剂，还需增加实验来验证它们在化学反应前后的 和 是否改变。 2．在探究氢氧化钙与稀盐酸中和反应实验时，忘记了滴加酚酞溶液，无法判断反应进行到何种程度，同学们决定对反应后溶液中溶质的成分进行探究．写出该化学反应的方程式 ． 【提出问题】反应后溶液中的溶质是什么？ 【做出猜想】猜想一：CaCl2和Ca（OH）2猜想二：CaCl2和HCl 猜想三： 请将猜想三补充完整，并说出你猜想的理由是 ． 【设计方案】 实验操作 实验现象 实验结论 ①取少量反应后的溶液于试管中，滴加酚酞试液 猜想一不正确 ②另取少量反应后的溶液于 猜想二不正确 【拓展与应用】举例说明中和反应在日常生活和工农业生产中的应用 （答一点即可） 3．某实验小组同学们利用老师提供的试剂：锌片、铜片、银片、硫酸锌溶液、硫酸铜溶液、硝酸银溶液和稀硫酸，探究锌、铜、银三种金属活动性顺序。请你参与他们的实验探究。 【实验目的】探究锌、铜、银三种金属活动性顺序。 【设计实验方案】经过讨论，他们设计出了以下几种实验方案。 方案一：铜片、硫酸锌溶液、硝酸银溶液； 方案二：锌片、铜片、稀硫酸、硝酸银溶液； 方案三：锌片、铜片、硫酸铜溶液、硝酸银溶液； 方案四： 。 【进行实验】小明同学选用方案三进行如下探究，请你帮他完成表格中横线上的空白处： 实验操作 实验现象 分析与结论 ① 有银白色固体析出，溶液由无色逐渐变为蓝色 金属活动性：Cu＞Ag ② 有红色固体析出，溶液由蓝色逐渐变为无色 金属活动性：Zn＞Cu，反应的化学方程式为 【实验结论】根据上述实验，小明得出三种金属活动性顺序是Zn＞Cu＞Ag 【反思与评价】探究活动结束后，同学们对实验进行分析与反思： （1）有同学提出小明的实验中不用硫酸铜溶液也能得到相同的实验结论。简要说明其验证方法： 。 （2）经过讨论，大家一致认为以上实验方案中，方案 较好。 （3）小红提出，试管中的金属可以回收再利用，这样做的意义是 。 【拓展与延伸】在征得老师同意后，小红把一定量的锌粒加入硝酸铜和硝酸银的混合溶液中，充分反应一段时间后，过滤，发现滤液呈蓝色。此时，滤渣中可能含有 ，滤液中一定含有的阳离子是 。 4．某实验小组利用如图所示装置测量空气中氧气体积分数并取得成功。 【查阅资料】白磷的着火点40℃。 【提出问题】氧气体积约占空气总体积的多少？ 【实验准备】锥形瓶内空气体积为230 mL，注射器中水的体积为50 mL，该装置气密性良好。 【实验探究】装入药品，按如图所示连接好仪器，夹紧弹簧夹。先将锥形瓶底部放入热水中，白磷很快被引燃，然后将锥形瓶从热水中取出。 【现象分析】 (1)将锥形瓶底部放入热水中，白磷被引燃，足量的白磷在锥形瓶中未能全部燃烧，说明瓶内剩余气体 (填“支持”或“不支持”)燃烧。写出白磷燃烧的化学方程式： 。 (2)在整个实验过程中，可观察到气球的变化是 。 (3)待白磷熄灭、锥形瓶冷却到室温后，打开弹簧夹，还可观察到的现象是：①注射器中的水自动喷射出来，②当注射器中的水还剩约4 mL时停止下流。导致这些现象发生的原因是 【得出结论】氧气约占空气总体积的1/5。 5．空气是一种宝贵的资源。 (1)利用图甲所示装置测定空气中氧气的含量，同时用气体压力传感器测出集气瓶中的气压变化，并用数据处理软件以数字、曲线的形式实时显示出气压变化，如图乙所示。    步骤1：获取点燃前集气瓶中的气压(图乙中t1时刻前的A点)； 步骤2：红磷点燃，获取实验过程中集气瓶内的气压变化曲线，如图乙所示。 ①写出红磷燃烧反应的符号 ； ②图象中BC 段气压变化的原因是 ，t3时刻后的一段时间内瓶内气压又显著增加，这是因为进行了一个实验操作，即 。 ③实验结束时，若进入集气瓶内的水大于集气瓶内原空气体积的1/5，可能的原因是 (只填一种即可) ④丙为改进的装置，与甲装置相比较，其优点为 。 (2)查阅资料得知镁可在氮气中燃烧生成氮化镁(Mg3N2)，现设计以下实验进行验证。已知常温下镁的化合物的颜色和状态如下表： 物质 MgO Mg3N2 颜色 白色 淡黄色 状态 固体 固体 步骤l：用水槽、无底废集气瓶等装配成如图丁所示的装置。另准备一根穿过橡皮塞的铜丝，铜丝末端系一根镁条。 步骤2：引燃燃烧匙中足量的红磷，塞好橡皮塞，充分燃烧，冷却到室温。 步骤3：往水槽中加水使集气瓶内外水面相平。点燃镁条，更换橡皮塞，丁镁条在集气瓶内继续燃烧，发出红光，放出热量。请回答下面问题：    ①步骤2的目的是 。 ②步骤3中观察到的现象：瓶内液面 ，镁条在氮气中燃烧的现象是 。 ③根据上述实验和你所学的知识，写出镁在氮气中燃烧的符号反应： 。 6．为了探究化学反应前后各物质的总质量是否发生改变，甲、乙、丙三组同学分别进行了下列实验，请根据图示回答问题。 (1)(实验探究)甲、乙、丙三组同学用托盘天平分别称量反应前后物质的质量。 甲组 乙组 丙组 实验 装置 实验 现象 ①红磷燃烧，产生大量 ；小气球鼓起，冷却后变瘪；反应后冷却到室温称量，天平的指针 (填“向右”“向左”或“不”)偏转。 有蓝色沉淀生成，反应前、后天平保持平衡。 ②反应剧烈，有 产生，固体不断减少，天平不保持平衡。 (2)乙组实验中若硫酸铜溶液的量不足，对实验结论 (填“有”或“没有”)影响。 (3)(实验分析)丙组中反应前后天平不平衡的原因是 。 (4)由质量守恒定律可知，化学反应前后，一定不变的是 (填序号)。 ①原子种类 ②原子数目 ③分子种类 ④分子数目 ⑤元素种类 ⑥物质种类 (5)实验结论 等于反应后生成的各物质的质量总和。 (6)(实验反思)在探究质量守恒定律时，对于有气体参加或有气体生成的反应一定要在 装置中进行。 7．在食盐中加碘可以预防甲状腺肿大（俗称大脖子病），其中碘元素是以含碘钾盐形式加入的，某化学兴趣小组对加碘食盐中含碘钾盐的成分进行了探究。请参与探究并回答下列问题。 【提出问题】加碘食盐中含碘钾盐的成分是什么？ 【查阅资料1】含碘钾盐主要有KI、KIO3。 【作出猜想】猜想一：KI；猜想二： （填化学式）；猜想三：KI与KIO3的混合物。 【查阅资料2】 ①KIO3与KI在酸性条件下能发生反应生成碘（I2），淀粉溶液遇I2变蓝色；②KI与AgNO3溶液可以反应，生成不溶于水的黄色AgI沉淀；③I2有毒，不能服用。 【讨论交流】小组同学根据资料进行讨论后，认为猜想 （填“一”“二”或“三”）不正确，原因是 。 【实验验证】为验证其他猜想，小组同学设计了如下实验，请填写表格中空白处。 实验 实验操作 实验现象 实验结论 实验一 取少量加碘食盐于试管中，加水溶 解，再向试管中滴加AgNO3溶液 猜想一不成立 实验二 另取少量加碘食盐于试管中，加水溶 解，先向试管中滴加稀硫酸酸化的KI 溶液，再向试管中滴加 溶液由无色变成蓝色 猜想二成立 【实验结论】根据上述实验得知，加碘食盐中含碘钾盐是KIO3。 【实验拓展】小红按上述实验方法进行探究时，只准备了AgNO3溶液和KI溶液，请从下列生活用品中找出其他两种药品的替代物 （填字母）。 A．米汤    B．白酒    C．小苏打    D．白醋 8．CaO和NaOH固体的混合物，俗名“碱石灰”，实验室常用作干燥剂。碱石灰在空气中久置会吸收空气中的水和二氧化碳而变质。某实验小组为确定一瓶久置的碱石灰样品的成分，设计了如图所示实验流程。 （1）固体A中一定含有 。（写化学式） （2）【问题与探究】过滤后滤液中会有哪些溶质？ 【查阅资料】CaCl2溶液呈中性 【提出猜想】同学们提出以下猜想： ①NaOH ②Na2CO3③NaOH和Na2CO3④Ca(OH)2和 ⑤NaOH、 Na2CO3、Ca(OH)2 你认为该猜想 一定不正确。 【实验与探究】 甲同学：取少量溶液B于试管中，滴加少许几滴稀盐酸，没有立即产生气泡，甲同学判断溶液B中的溶质一定没有Na2CO3。小红同学认为该同学结论不严密，因为 。 乙同学：取少量溶液B于试管中，滴加几滴Ca(OH)2溶液,看到有沉淀产生现象，他认为B溶液中一定含有Na2CO3 。 为进一步帮助乙同学确认溶液B中是否含NaOH，你的实验设计是： 实验步骤 实验现象 实验结论 取无色溶液B少许于试管中，向其中加入 溶液，过滤，再向滤液中加入无色酚酞溶液。 猜想③正确 9．已知Mg能在CO2中燃烧，根据金属活动性顺序表，Na的金属活动性比Mg强，说明Na也能在CO2中燃烧。为了验证，实验小组进行了以下实验探究：    （查阅资料） ①金属钠性质活泼，常温下，金属钠极易与氧气反应，生成白色固体氧化钠，氧化钠溶于水生成氢氧化钠。金属钠还可以与水剧烈反应，放出氢气。 ②Na2CO3溶液显碱性；CaCl2溶液显中性。 （实验探究一） 步骤1：打开活塞，让A装置中产生的气体依次通过B、C，收集一瓶纯净的CO2气体。 步骤2：将燃烧的钠迅速伸入集气瓶中，观察到钠在CO2中继续燃烧，发光放热，冷却后观察到瓶内附着黑色颗粒，并粘附着白色物质。 （问题讨论） （1）为获得纯净的CO2，可利用装置B除去CO2中混有的 ；装置C中盛放的试剂是 。 （初步结论）Na能在CO2中燃烧。 （提出问题）白色物质是什么？ （猜想与假设）猜想一：氧化钠  猜想二：碳酸钠； 猜想三：氧化钠和碳酸钠的混合物；猜想四：氢氧化钠。 （2）大家讨论后一致认为猜想四是错误的，理由是 。 （实验探究二）对白色物质是什么进行实验探究，方案设计如下： 方案1：取该样品少量于试管中，加入适量的水。振荡，过滤，向滤液中加入无色酚酞试液，观察到溶液变成红色。结论：白色物质中一定有氧化钠。 方案2：取该样品少量于试管中，滴加足量盐酸，溶液中有气泡冒出： 方案3：取该样品少量于试管中，加入适量的水，振荡，过滤，向滤液中加入过量的氯化钙溶液，出现白色沉淀，过滤，再向滤液中滴加无色酚酞溶液，无明显现象。 （反思与评价） （3）甲同学思考后提出方案1得出的结论不正确，其理由是 。 （实验结论） （4）综上所述，你认为猜想 成立。请写出Na在CO2中燃烧的化学方程式 。 10．某兴趣小组同学在进行“金属的物理性质和某些化学性质”的实验活动时，发现了一些“异常现象”，请你参与探究活动并回答有关问题： 探究活动一： 小明同学将铝丝插入硫酸铜溶液中，未发现明显的实验现象。 （1）请分析出现上述实验现象的原因： ； （2）为顺利完成实验，你建议如何操作？ 。 探究活动二： 兴趣小组根据你的建议重新进行实验，观察到溶液蓝色逐渐变浅至无色，铝丝表面有红色固体析出，同时有少量气泡产生。 【提出问题】生成的气体是什么？ 【查阅资料】硫酸铜溶于水中会生成微量的稀硫酸。 【猜想与假设】小华同学对生成的气体作出如下猜想： Ⅰ：SO2 Ⅱ：O2 Ⅲ：H2 【实验探究】验证猜想： 实验操作 实验现象 结论 1．招气入鼻法闻气体的气味 猜想Ⅰ不成立 2． 带火星的木条不复燃 猜想Ⅱ不成立 3．用小试管收集产生的气体，用拇子堵住试管口，移近火焰点火 试管内产生火焰，并伴有轻微的爆鸣声 猜想Ⅲ成立 【讨论与交流】根据以上探究，经过小组讨论后一致认为生成的气体是氢气。写出反应中生成氢气的化学方程式： 。 【拓展与反思】盐溶液的酸碱性是由盐的组成决定的。有的呈中性，如NaCl、K2SO4等溶液；有的呈酸性，如CuSO4、FeCl3等溶液；有的呈碱性，如 等溶液（请根据已有知识任举一例，写出其化学式）。 11．早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器，钢铁的生产和使用是人类文明和社会进步的一个重要标志。怎样用铁矿石炼铁？某校化学兴趣小组对此展开实验探究，请你参与。 探究活动一：一氧化碳与氧化铁反应是否有铁生成 资料摘要：在高温条件下，一氧化碳跟氧化铁反应生成铁和二氧化碳。 【设计并进行实验】化学兴趣小组的同学通过下图实验装置进行炼铁。 (1)实验过程中玻璃管里粉末的颜色由红棕色逐渐变成 色，同时观察到澄清石灰水变浑浊。 (2)实验时，要在装置末端a处燃着一盏酒精灯，其作用是 。 (3)请你设计一个实验证明反应后的玻璃管内的固体含有铁 （写出实验方法和现象）。 探究活动二：测定本次实验中生成的铁单质的含量（质量分数） 资料：氧化铁能与稀硫酸发生反应，其反应的化学方程式为： 【设计并进行实验】根据资料和已学知识，小组同学按如下图连接好装置，在A装置中加入一定量反应后得到的固体粉末，滴入10%的稀硫酸，至不再产生气泡为止（装置气密性良好，每步反应或作用都是完全的）。 (4)用上图所示装置B和C收集并测量氢气的体积，氢气应从 （填“e”或“f”）管通入。 【实验反思】 (5)老师看完上述实验设计后指出用上述实验装置测出来的铁的质量分数一定会偏大，导致测定的铁的质量分数偏大的原因是 。 【实验拓展】 (6)小组同学经讨论研究后发现在不改变实验装置的情况下也能避免【实验反思】中老师提出的问题，请写出其具体做法 。 12．69中学化学兴趣小组以“化学反应中的反应物与生成物的质量关系”为课题，进行科学探究活动，请你与他们一起完成下列探究任务： 【提出问题】化学反应中，反应物质量总和与生成物的质量总和是否相等？ 【制定计划】小哈设计的实验装置和选用的药品如图A所示。小西设计的实验装置和选用的药品如图B所示，两位同学均进行了规范的操作和细致的观察。 【收集证据】小哈在实验中观察到的实验现象是：暗红色固体燃烧，发光，放热，发出黄白色火焰，产生 ，生成白色固体，气球 ，冷却至室温后，重新放回天平，天平 。实验时，用到了玻璃管，玻璃管的作用 。 小西把盛有盐酸的小试管小心地放入装有碳酸钠粉末的小烧杯中，将烧杯放在天平上用砝码平衡，然后取下烧杯，并将其倾斜使盐酸与碳酸钠粉末接触，观察到的现象是 ，一段时间后再把烧杯放在天平上，发现天平的指针偏右。造成天平的指针向右偏转的原因是： 。 【交流评价】化学兴趣小组同学经分析讨论最后一致认为：在化学反应中，生成物的总质量与反应物的总质量相等。若反应消耗气体或有气体生成，则装置需 若用B装置进行实验验证质量守恒定律，可将药品换成 。(填化学式) 13．M是生活中常见的金属，MSO4溶液是无色液体，某化学兴趣小组的同学欲探究M与铜、铝的活动性顺序，请你和他们一起进行以下探究活动。 【提出问题】M铜、铝的金属活动性顺序是怎样的？ 【猜想与假设】小明的猜想是M>Al>Cu；小红的猜想是Al>M>Cu；你的猜想是 。 【设计与实验一】取M丝、铜丝、铝丝分别放入盛有体积相同、溶质质量分数也相同的稀盐酸①、②和③的三支试管中，进行如下表所示的实验。 实验操作 M丝插入试管①中 铜丝插入试管②中 铝丝插入试管③中 实验结论 刚开始的现象 有少量气泡产生 无气泡 无气泡 M、铜、铝的金属活动性顺序是： 几分钟后的现象 有少量气泡产生 无气泡 有大量气泡产生 【交流与表达】同学们对同一实验出现两种不同的现象进行了讨论，实验刚开始时试管③中无气泡，是因为铝和氧气常温反应生成致密的氧化铝薄膜，氧化铝先和稀盐酸反应。 【设计与实验二】同学们继续从不同的角度探究三种金属的活动性顺序。同学们取粗细相同，打磨干净的M丝、铝丝及相关溶液，进行了如图所示的实验： (1)打磨的目的是 。 (2)试管乙中观察到的现象是 。 (3)试管丙中反应的化学方程式为 。 【交流与表达】同学们经讨论后认为该实验可以优化，去掉试管 (填试管编号)中的实验，也可以得出正确的结论。 【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。 14．实验室有一包粉末，可能由Na2SO4、Na2CO3、BaCl2、CuCl2、NaOH中的一种或几种组成。为探究其组成，同学们在老师的指导下，设计并进行了以下实验： 【进行实验】 实验操作 实验现象 实验结论 步骤1：取少量该粉末于烧杯中，加入足量的水溶解，并用玻璃棒充分搅拌，过滤。 滤液呈无色，有白色沉淀产生 该粉末中不存在的物质是 （填化学式）。 步骤2：向白色沉淀中加入足量的稀硝酸。 沉淀全部溶解 该粉末中不存在的物质是 （填化学式）。 步骤3：取步骤1得到的少量滤液于试管中。滴加酚酞溶液，振荡，观察现象 溶液变为红色 滤液显碱性 写出步骤2中白色沉淀溶解的化学方程式 。 继续探究：为确定该粉末的组成，还需要对步骤1得到的滤液成分进行探究。 【提出问题】滤液中含有的溶质是什么？ 【查阅资科】BaCl2溶液呈中性。 【做出猜想】 猜想Ⅰ：NaCl和NaOH 猜想Ⅱ： 猜想Ⅲ：NaCl、Na2CO3、NaOH 猜想Ⅳ：NaCl、BaCl2、NaOH 【进行实验】取步骤1得到的无色滤液于试管中，滴加过量BaCl2溶液，有白色沉淀产生；静置后，取上层清液滴加FeCl3溶液，产生红褐色沉淀。 【得出结论】猜想 成立。 通过探究可知，该粉末含有的物质是 （填化学式）。 15．小亮在做“盐酸中和氢氧化钠溶液”的实验时，滴加盐酸前忘了加入指示剂，导致无法判断该中和反应进行的程度。于是他对所得溶液的溶质进行探究。 【探究目的】探究所得溶液的溶质是什么？ 【提出猜想】猜想一：溶质可能是NaCl；猜想二：溶质可能是NaCl、HCl；猜想三：溶质可能是 ；猜想四：溶质可能是NaCl、NaOH、HCl。 【实验验证】以上猜想中一定不成立的是（请写出原因）： ； 实验操作 实验现象 结论 用试管取该溶液1~2mL，滴入1~2滴无色酚酞溶液，振荡 无色酚酞溶液变红色 猜想 成立 【分析与思考】 若无色酚酞溶液不变色，为了进一步确定溶液的溶质，设计以下方案： 取少量溶液于试管中，加入碳酸钙粉末，若观察到（请写出实验现象和实验结果）： ； 你还有其他不同种类的方案吗？请至少写出两种你的方案（请写出实验步骤和实验结果）： ； ； 小亮现在采用计算的方法，如果恰好完全反应，向其中加入了36.5%的稀盐酸20g，则原氢氧化钠溶液中溶质的质量是 g。 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 $$