2024年中考化学综合练习—科学探究题

2024年中考化学综合练习—科学探究题 1．金属防腐是科学研究中的重大课题。某校学习小组以铁的腐蚀为项目进行如下研究。 【认识铁的腐蚀】 （1）下列环境中的铁制品最容易生锈的是 （填字母序号）。 A 未擦干的铁锅 B 除油漆的栏杆 C 盛水的不锈钢水杯 （2）铁锈的主要成分是Fe2O3·xH2O，其中铁元素的化合价是 。 【探究铁的腐蚀】 （3）该小组用下图甲装置进行实验，起始时量筒内水面处于50 mL刻度处，之后水面缓慢上升。几天后水面最终处于约 （填“40”或“10”）mL刻度处，原因是 。    【拓展探究】 （4）小强同学进行如下实验：取铁钉用砂纸打磨，称其质量，按上图乙安装装置，放置3天，再取出铁钉称量。在不同温度下重复上述实验，得到铁钉质量增加情况如下表。 温度/℃ 10 20 30 40 50 60 70 铁钉质量增加/g 0.02 0.04 0.08 0.16 0.18 0.18 0.18 小强同学的实验是探究 因素对铁钉腐蚀快慢的影响，结论是 。 （5）有同学认为小强的实验未能真实反映50℃以后铁钉腐蚀的快慢，理由是50℃以后铁钉质量没有变化。请分析铁钉质量没有变化的原因： ；改进实验方案证明你的分析： 。 2．小萧和同学们想利用氯酸钾制取氧气，他误将少量高锰酸钾加入并混合加热，收集到所需的氧气后停止加热，同学们对小萧实验后剩余固体的成分进行猜想和探究。 【猜想与假设】小萧实验后剩余固体的成分是什么? 小萧同学的猜想：K2MnO4、MnO2、KCl 小红同学的猜想：K2MnO4、MnO2、KClO3 小胜同学的猜想：K2MnO4、MnO2、KCl 、KMnO4 小利同学的猜想：K2MnO4、MnO2、KCl 、KMnO4、KClO3 你的猜想 (填符号)。 【分析与判断】同学们经过讨论和分析，认为以上四种猜想中， 同学的猜想一定错误， 【活动与探究】为了验证小萧的猜想，小组同学的操作是：取适量剩余固体于试管中，加热， 再伸入 。 【解释与结论】小组同学没有观察到明显现象，于是得出小萧同学的猜想 （填“正确”或“错误”）。 【反思与收获】实验后剩余固体成分中， 一定存在，固体反应物可能存在。 【实验拓展】小萧同学改正错误后，又重新取质量相等的两份氯酸钾①和②，向①中加入少量二氧化锰，均完全反应。他将实验过程中产生氧气的质量随实验时间变化的函数图象绘制出来，下列图像正确的是 （填序号）。 3．某校化学兴趣小组就空气中氧气的含量进行实验探究，请你一起参与。    【设计实验】同学们设计了如图的 A、B 两套装置。 （1）你认为比较合理的是（填编号） 。 （2）为了充分消耗容器中的氧气，药品的用量应保证 。 【实验过程】（略）。 【数据分析】实验结束后，整理各组数据如下：（注：集气瓶容积为 100mL） 组别 1 2 3 4 5 6 进入集气瓶中水的体积（mL） 20 21 19 20 22 13 （1）通过对实验结果的交流，大多数同学都验证出氧气约占空气体积的 。 （2）第六组同学用相同的实验装置测定的结果与其他小组有明显的偏差，导致这一结果 的可能原因是（回答两点）： ， 。 【查阅资料】同学们从网上得知，（1）当温度达到 40℃时，白磷就能在空气中燃烧，五氧化二磷会刺激人的呼吸道。 （2）铜在加热的情况下，只能和空气中的氧气反应，生成氧化铜。 【改进实验 1】他们按图 C 实验，将试管的容积分成五等份，做好标记。在试管中加入 一小块（足量）白磷，用橡皮塞塞紧试管口，将试管放入热水中，使白磷燃烧。待白磷熄灭并冷却到室温后，将试管倒立于盛有室温下水的水槽中，并在水中将橡皮塞取下。 你认为此装置的优点是：（任写两点） ① ；② 。 【改进实验 2】有同学改进实验 1 中得到启发，设计了如图 D 所示的测定实验，但是他始终未看到水面上升约 1/5 的现象，原因是 。 【改进实验 3】为了排除五氧化二磷的污染，同学们设计了如图 E 所示的装置，其中 A 是底面积为 50cm2、高 20cm 的圆筒状玻璃容器（带密封盖），上面标有以 cm 为单位的刻度，B 是带刻度的敞口玻璃管（其他辅助装置略）。 实验过程如下： ①加入水并调整 B 的高度，使 A 中的液面至刻度 15cm 处； ②将过量的铜粉平铺在惰性电热板上，盖紧密封盖； ③通电加热铜粉，生成氧化铜固体。待充分反应后，冷却到原来的状况，调整 B 的高度使容器 A、B 中的液面保持水平，记录液面刻度。（注：A 容器内固态物质所占的体积忽略不计） （1）细心的同学发现，实验过程①前明显缺少一个重要环节，即 。 （2）在实验③结束时，理论上装置 A 中液面的刻度约为 cm（填整数）。如果在实验③结束时， 装置 A 中液面刻度在 11cm 处，则实验结果比理论值 （填“偏大”或“偏小”）。 4．某化学兴趣小组想要探究一包食品脱氧剂的成分，剪开包装袋，发现脱氧剂大部分为黑色固体，其中混有少量白色粉末。（提出问题）脱氧剂的成分是什么？ （1）（猜想与假设）经过查阅资料，小组同学提出猜想： 甲同学：可能有铁粉 乙同学：可能有炭粉，因为活性炭具有 性，可以将空气中的氧气富集在脱氧剂周围。 （2）（设计实验）小组同学根据两位同学的猜想设计了实验方案，请完成下表： 实验步骤 实验现象 实验结论 向脱氧剂中加入足量的 固体部分溶解，有气泡产生 甲、乙同学的猜想均成立 过滤，将滤渣与氧化铜混合加热 （3）（反思与评价）滤渣与氧化铜的反应需在高温条件下进行，从实验装置角度考虑，可以通过 的方法来提供高温。 （4）有同学提出，可以用一种简单的物理方法验证甲同学的猜想，请写出使用此方法的实验操作及现象： 。 （5）老师告诉同学们，脱氧剂的脱氧原理是利用铁与氧气、水反应生成氢氧化铁来吸收包装袋中氧气，从而延长食品的保质期。该反应的化学方程式是 。 5．下面是探究燃烧条件的实验，请你根据实验图示和资料信息回答有关问题。资料信息：白磷和红磷的着火点分别是40℃、240℃。 （1）图1中，铜片上的红磷不燃烧，是因为 。 （2）化学老师在倾倒烧杯中的热水时，水中的白磷刚露出水面时，发现白磷开始冒烟燃烧，由此得出燃烧所需的条件是 。 （3）烧杯中水的作用一方面 ，另一方面 。 （4）图2中，为了防止失火造成生命财产的损害，运输汽油的车辆必须张贴的警示图标是 。 （5）小颖同学进行图3所示实验时，用烧杯罩住两支高低不同的燃着的蜡烛，看到的现象是 （“高”或“低”）的蜡烛先熄灭。当蜡烛火焰即将要熄灭时，小颖将烧杯口一侧慢慢抬起，发现蜡烛“死而复生”，蜡烛“死而复生”给我们的安全启示是 。 6．某化学兴趣小组的同学设计了如图所示的装置，探究影响化学反应速率的因素。 （1）如图装置中使用注射器的优点是 ，观察量筒中液体的体积时视线要与 。 （2）写出该实验涉及反应的化学方程式： 。 （3）下面是用上述装置实验时，收集的相关数据： 实验序号 H2O2溶液的浓度/% H2O2溶液的体积/mL MnO2的用量/g 温度/ 收集O2的体积/mL 反应所需的时间/s ① 5 2 0.1 20 4 18 ② 10 2 0.1 20 4 6 ③ 30 8 / 40 2 64 ④ 30 8 / 60 2 25 由实验①和②对比可知，化学反应速率与 有关。 由实验③和④对比可知，化学反应速率与温度的关系是 。 （4）发现问题：实验时温度最难控制，反应一段时间后溶液的温度总是比起始时温度高，说明反应 （填“吸收”或者“放出”）热量。 7．化学是一门以实验为基础的科学，请结合图示回答问题： （1）图甲中的装置可用于实验室制取氧气、二氧化碳和氢气，制氢气用到的药品是 和 （填名称），若用F装置收集二氧化碳，气体应从 （填“a”或“b”）口进入； （2）小彭同学设计了如图乙装置并验证二氧化碳的性质，当通入二氧化碳一段时间后，G中紫色石蕊溶液变红，对此变化的合理解释是 （用文字表述），H中澄清石灰水变浑浊，反应的化学方程式为 ，I中观察到蜡烛由低到高依次熄灭，说明二氧化碳具有的性质有 、 、 。 （3）图丙实验中，一段时间后观察到的现象是 。 8．小清同学将氯化钠水溶液加入到稀硫酸(H2SO4的水溶液)中没有观察到明显现象，而将混合溶液加热一段时间后，意外地闻到刺激性气味。 【提出问题】刺激性气味的气体是什么？ 【猜想与假设】猜想1．可能是二氧化硫     猜想2．可能是氯化氢    猜想3．可能是氨气 大家讨论后认为猜想3不合理，依据是 。 【查阅资料】(1) 二氧化硫和氯化氢溶于水后溶液均呈酸性。(2) 氯化氢不能使澄清石灰水变浑浊；SO2和CO2的化学性质相似，都能使澄清石灰水变浑浊，且原理相同。 仿照二氧化碳和氢氧化钙的反应写出二氧化硫和氢氧化钙反应的化学方程式： 。 【实验探究】小诚将产生的气体通入紫色石蕊溶液中，观察到 ，于是他认为猜想2正确。 【评价与改进】小煜认为小诚的结论不科学，原因 ，于是他设计了如下实验确认了猜想2正确。 实验操作 实验现象 将产生的气体 ， . 【结论】加热氯化钠与硫酸的混合溶液得到的气体是氯化氢 【拓展应用】实验室可用氯化钠和硫酸反应制取氯化氢气体，已知氯化氢气体极易溶于水。请推测实验室制取氯化氢气体最适宜的方法为 (填序号)。 A．加热氯化氢溶液和稀硫酸的混合物 B．加热氯化钠固体和稀硫酸的混合物 C．加热氯化钠固体和浓硫酸的混合物 9．如图为探究金属化学性质的两组实验。 (1)实验Ⅰ中以“金属表面产生气泡的快慢”为标准来判断锌、铁的活动性强弱，小李同学认为该实验设计不够合理，理由是 。 (2)写出实验Ⅱ中E试管内反应的化学方程式 。 (3)实验Ⅱ中金属丝在插入试管前一般要打磨，目的是 ；请将C中的现象补充完整：铜丝表面有银白色物质析出，溶液 。 (4)实验Ⅱ中要证明Cu、Fe、Ag的金属活动性顺序，小铭认为 (填字母序号)是多余的。若实验室只有铜片，小明将铜片分别放入两种化合物溶液中，也通过实验验证了三种金属的活动性顺序，所用的两种化合物溶液可能是 溶液和 溶液。 10．不用电，不用火，只需一瓶水，就可以吃到香喷喷的火锅，网红食品“自热火锅”日渐风靡。某中学化学兴趣小组对自热火锅的发热包非常感兴趣，在实验室对其成分进行探究。 【查阅资料】 a、发热包内的粉末主要由生石灰、铁粉、铝粉、碳粉、氯化钠等组成； b、铝是一种两性金属，与强酸、强碱溶液反应都能生成H2； c、AgCl是既不溶于水又不溶于酸的白色沉淀。 【实验探究】为 (1)确认发热包中各种成分的存在，兴趣小组同学们设计了实验方案并进行操作。 步骤 实验操作 实验现象 实验结论 一 取部分粉末，将磁铁靠近 发现有黑色物质被磁铁吸引 成分中有 二 将磁铁充分吸附后的剩余粉末分成两份，其中一份加水溶解，过滤，取滤液测pH pH试纸变蓝紫色 pH 7，成分中有生石灰 三 取少量滤液于试管中，先加入过量稀硝酸，再加入少量 溶液 生成白色沉淀 成分中有 四 将另一份粉末放入烧杯，加入适量NaOH溶液 成分中有铝粉 五 将步骤二中过滤得到的滤渣放入硬质玻璃管中加热，将产生的气体通入澄清石灰水 成分中有碳粉 【实验反思】 (2)生石灰与水反应放出的热量是发热包主要的热量来源，该反应的化学方程式为 。 (3)生成的熟石灰跟碳酸钠反应的化学方程式为 。 (4)铁、铝、碳粉在碱溶液和氯化钠溶液中形成原电池，将 能转化为热能。自热火锅加水后20秒就能升温超过90℃，且能生成氢气，具有一定的危险性，使用不当可能引发事故。 11．某同学用如图一所示的装置来探究 CO2、SO2与澄清石灰水的反应,结果通入 CO2可以看到先浑浊后澄清的现象,但通入 SO2没有看到浑浊现象。经过思考分析后,该同学改用图二的装置,将气体收集在注射器,缓缓地将气体一个气泡一个气泡地通入澄清石灰水中,都能看到石灰水先变浑浊再澄清的现象。 (1)本实验中生成 CO2和 SO2的有关反应的化学方程式为: ; 。 (2)对比分析两组实验,你认为用图一装置实验时,通过 SO2不能出现浑浊的原因可能是 。 (3)用图二装置进行实验,以相同速率通入 CO2和 SO2时,SO2产生浑浊、澄清的现象比 CO2快的原因可能是 。 (4)用图一进行SO2与石灰水反应的实验时,从安全或环境角度考虑,该装置可如何改进 。 12．小明同学在做家庭实验时，不小心将过氧化氢溶液溅到妈妈刚刚切好的土豆丝上，发现土豆丝上立即冒气泡，激发了小明的探究欲望，请你参与小明的探究。 【猜想】土豆丝可作过氧化氢分解的催化剂。 【实验】设计并完成下表所示的探究实验： (1)请你帮小明同学填写如表中未填完的空格。 实验操作 实验现象 实验结论 总结 实验一 取5 mL 5%的过氧化氢溶液于试管中，伸入带火星的木条 有气泡产生，木条不复燃 过氧化氢分解产生氧气，但是反应速率较慢 土豆丝可作过氧化氢分解的催化剂 实验二 向盛水的试管中加入土豆丝，伸入带火星的木条 没有明显现象 水和土豆丝不能放出氧气 实验三 取5 mL 5%的过氧化氢溶液于试管中，加入土豆丝，伸入带火星的木条 土豆丝能加快过氧化氢的分解 (2)在小明的探究实验中，“实验二”起的作用是 。 【反思】 (3)小英同学认为仅由上述实验还不能完全得出表内的“总结”，她补充设计了两个方面的探究实验，证明 ，最终完全证明猜想是正确的。 【结论】 (4)通过上述同学所做的实验，我们知道了土豆丝可以作为过氧化氢制取氧气的催化剂。请写出该反应式 。 13．化学实验室常用二氧化锰催化过氧化氢溶液分解的方法制取氧气。那么，影响过氧化氢分解速率的因素到底有哪些呢？某化学兴趣小组对此进行如下探究。 【提出问题】影响过氧化氢分解速率的因素有哪些？ 【作出假设】假设1：过氧化氢溶液的浓度； 假设2：催化剂的质量； 假设3： （请你提出一种假设）。 【设计实验】小明同学设计如下实验方案进行验证。 序号 H2O2浓度% H2O2质量/g 温度/℃ MnO2质量/g O2体积/mL 所用的时间/s ①     5 12 20 0.2 125 20 ②     30 12 20 0.2 125 2 ③     30 12 40 无 125 148 ④     30 12 90 无 125 82 （1）通过对比实验①和②可知，过氧化氢分解的速率与 有关。 （2）小红同学认为在这个实验中，为了便于观察应选用 法收集氧气。 （3）通过对比实验 和 可知，化学反应快慢与温度的关系是 。 【反思拓展】影响过氧化氢溶液分解快慢的因素还可能有 （写出一条）。 14．某实验小组的同学用氢氧化钙溶液和盐酸进行酸碱中和反应的实验时，向烧杯中的氢氧化钙溶液加入稀盐酸一会后，发现忘记了滴加指示剂。因此，他们停止滴加稀盐酸，并对烧杯内溶液中的溶质成分进行探究。 (1)写出该中和反应的化学方程式： 。 (2)探究烧杯内溶液中溶质的成分。 【提出问题】该烧杯内溶液中的溶质是什么？ 【猜想】猜想一：可能是CaCl2和Ca(OH)2； 猜想二：可能只有CaCl2； 猜想三：可能是 【查阅资料】氯化钙溶液呈中性；氯化钙溶液与二氧化碳不反应。 实验步骤 实验现象 实验结论 取少量烧杯内溶液于试管中，滴入 酚酞溶液振荡 观察到 。 猜想一不正确 取少量烧杯内溶液于另一支试管中， 逐滴加入 溶液至过量。 观察到有大量气泡产生 猜想二不正确，猜想三正确 (3)在分析化学反应后所得物质成分时，除考虑生成物外还需考虑 。 (4)验证烧杯内溶液中的溶质是否含有Ca(OH)2，除以上方案所加物质外，还可以加入哪些物质或实验器材 。 (5)上述烧杯内的溶液未经处理直接倒入铁质下水道，可能会腐蚀下水道，要想处理后只得到CaCl2溶液，应向溶液中加入过量 （写化学式），充分反应后过滤。 15．小敏同学发现：向鱼池中撒入名为过氧化钙（化学式为CaO2）的固体物质时水面会出现一些气泡，为此她进行了如下探究： 【提出问题】当把过氧化钙投入足量水中时，生成的气体是什么？ 【进行猜想】 (1)①是氢气；②是 。 【实验探究】 (2)小敏设计如图所示的装置进行探究。她打开装置中分液漏斗的活塞，观察到试管内有气泡产生，反应一段时间后，做了以下两步操作： 步骤 实验操作 实验现象 实验结论 一 将燃着的木条放在导管口P处 气体没有燃烧，但木条燃烧更旺 猜想① 二 将带火星木条放在导管口P处 猜想②正确 【问题讨论】 (3)实验时烧杯中也有气泡出现，说明该反应发生时会 （填“放热”或“吸热”）； (4)通过探究实验可以得知过氧化钙的正确保存方法是 。 (5)人们在运输鱼苗时，常会在水中加入少量过氧化钙，其主要目的是 。 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 $$