2024年中考化学三轮达标巩固题：科学探究题

2024年中考化学三轮达标巩固题：科学探究题 1．小鹏从超市买来一袋干果，发现袋里有一小纸包，上面标明“铁系食品脱氧剂，主要成分：铁粉、活性炭、氯化钠”。化学小组的同学们对这包脱氧剂产生了探究兴趣。 【查阅资料】 ①这种铁系食品脱氧剂的脱氧原理是铁粉与空气中的氧气、水蒸气反应生成铁锈； ②活性炭和氯化钠是辅助材料，能提升脱氧效果； ③FeCl3溶液和KSCN溶液反应可以得到血红色溶液，常用于Fe3+的检验。 【提出问题】此包食品脱瓴剂中铁粉是否变质？ 【作出假设】 假设一：铁粉没有变质； 假设二：铁粉部分变质； 假设三：，铁粉全部变质。 (1)【实验探究1】 实验操作 实验现象 结论 ① 取少量固体于烧杯中，加入足量稀盐酸，用玻璃棒充分搅拌静置，过滤，得滤液A 溶液中产生 脱氧剂中含有 烧杯中溶液呈浅棕黄色，底部有少量黑色物质 脱氧剂中含有C、Fe2O3 ② 取少量滤液A于试管1中，向其中滴加KSCN溶液 溶液呈 【实验结论】 (2)假设二正确。请写出实验操作①发生的化学反应方程式(写出一个即可)： 。 【实验探究2】 (3)小鹏为证明此包食品脱氧剂中还有氯化钠(已验证钠离子的存在)，再取少量滤液A于试管2中，向其中滴加硝酸银溶液，生成白色沉淀，继续滴加稀硝酸，沉淀不消失。由此证明，食品脱氧剂中含有氯化钠，请写出生成白色沉淀的化学方程式： 。 【反思评价】 (4)小宝认为小鹏的检验方案并不能证明氯化钠的存在，你认为其原因是 。 2．过氧碳酸钠是多种“网红”供氧剂、杀菌剂、洗涤剂的主要成分，某兴趣小组在实验室进行了相关探究。 【查阅资料】过氧碳酸钠()兼具碳酸钠和双氧水的性质，常温下性质稳定。 【实验1】取少量白色固体，加入适量的热水溶解，发现有气泡产生，并得到无色溶液。 【猜想假设】气泡中的气体可能是H2、O2、CO、CO2，N2中的一种或多种混合的气体。 【表达交流】这种气体不可能是N2，原因是 ；从日常使用安全的角度判断，不能是H2和CO，因为这两种气体都具有的化学性质是 ，大量使用易导致爆炸。 【实验2】把产生的气体通入澄清的石灰水，发现无明显现象，排除气体中含 ；再用 (填检验方法及现象)，证明气体是氧气。 【得出结论】气泡里的气体是氧气，用H2O2作反应物，其化学方程式可表示为 。 【实验3】取少量实验1中所得的溶液放入洁净的试管中，向溶液中滴入几滴紫色石蕊溶液，发现溶液变成蓝色，证明该溶液呈 (填“酸性”“碱性”或“中性”)。 【实验4】另取少量实验1中所得的溶液放入洁净的试管中，向溶液中加入足量的 ，有气泡产生，经检验该气体是CO2，判断该溶液中存在离子。 【设计实验】请你设计实验判断溶液中的OH-是否来自，你的方案是 。 【得出结论2】这种洗涤剂溶解于水后，产生了O2和起到良好的供氧、杀菌、去污效果。 3．酒精灯是实验室中常用的加热仪器，某兴趣小组同学对酒精灯火焰进行如下探究． （1）甲同学取一根火柴梗，拿住一端迅速平放入酒精灯传感器火焰中，1～2s后取出，观察到位于 层的火柴梗烧焦的最厉害，在火焰上方罩冷而干燥的烧杯，发现烧杯变浑浊；把烧杯倒转过来倒入澄清的石灰水，石灰水变浑浊。写出酒精燃烧的文字 。 （2）焰心的温度为什么低呢？乙同学用注射器抽取灯芯和焰心交界处气体（见图一），利用氧气传感器测量氧气的体积分数（见下表）．丙同学利用高温传感器（见图二）测酒精灯灯芯和焰心交界处温度（见下表） 测量次数 第一次 第二次 第三次 灯芯和焰心交界处氧气体积分数 5.93% 5.29% 6.53% 灯芯和焰心交界处温度/℃ 236 243 240 乙、丙同学多次进行测量的目的是 由表格数据分析焰心处的可燃性气体主要是 （3）火柴梗燃烧需要氧气的最低含量是14.0%，最低温度是270℃，结合上表谈谈你对“火柴梗在焰心处没有明显变化”的认识 （4）如果考虑抽气时空气的影响，则乙同学测出的氧气浓度比焰心的实际氧气浓度 （“高”或“低”）；另外乙同学所测氧气的体积分数差异的原因可能是 。（写出一点即可） 4．高锰酸钾是初中常用的一种试剂，它可以和很多物质反应，发生颜色变化。小明和小丽把 经硫酸酸化的高锰酸钾溶液和草酸[H2C2O4]溶液混合，发现刚开始反应时溶液褪色不明显，但不久后褪色速度突然加快。为了探究反应过程中褪色速度加快的原因，小明查到了如下资料： 资料1：2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4= K2SO4+2MnSO4+8H2O+10CO2↑ 资料2：通常情况下，反应物浓度变大。反应加快；温度开高，反应加快。 (1)根据这些资料，小明提出了两个假设。 假设一：褪色速度突然加快是由反应物浓度变大引起的； 假设二：褪色速度突然加快是由反应过程中温度升高引起的。小明经过分析，否定了假设一，理由是 。 (2)小丽针对假设二进行实验探究后，经过思考，又做了如下实验： 把经硫酸酸化的高锰酸钾溶液等分为两份，分装A、B两试管，同时向两支试管中加入等量等浓度的草酸溶液，并置于同一水浴中。迅速向A试管中加入一定量的MnSO4，发现A试管中溶液褪色明显快于B试管。上述实验中，把2支试管置于同一水浴中的目的是 。这一实验基于的假设是 。 5．潜水艇内“氧气再生剂”的主要成分是过氧化钠，通过化学反应2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑为潜水员提供氧气。现对“氧气再生剂”进行探究。 【提出问题一】呼出的气体中有哪些物质与过氧化钠(Na2O2)发生反应，且生成物是什么？ 【查阅资料】 ①呼出的气体主要含有氨气、二氧化碳、水蒸气和氧气 ②过氧化钠与氮气、氧气不反应 ③过氧化钠为淡黄色固体粉末 (1)【探究一】H2O与Na2O2反应。 步骤一 步骤二 步骤三 实验操作 实验现象 有气泡产生 带火星的木条复燃 出现 实验结论 H2O能与Na2O2反应，产生O2和NaOH 【探究二】CO2与Na2O2反应。 步骤一 步骤二 实验操作 实验现象 淡黄色粉末逐渐变成白色粉末，带火星的木条复燃 固体溶解出现 实验结论 CO2能与Na2O2反应，产生O2和Na2CO3 【提出问题二】使用后剩余固体成分是什么？ 【作出猜想】 (2)根据人体呼出的气体中含有较多的CO2和H2O。对剩余固体的成分做出如下猜想： 猜想1：只有氢氧化钠； 猜想2： 。 猜想3：含有氢氧化钠和碳酸钠。 【探究三】 (3)使用“氧气再生剂”呼吸后的产物。 实验操作 实验现象 实验结论 ①取少量剩余固体溶于水后，加入过量的CaCl2溶液 含有Na2CO3 ②将上述反应后的混合物过滤，取滤液滴加MgCl2溶液 产生白色沉淀 含有NaOH 【得出结论】猜想3成立。 【交流与讨论】 (4)操作①中加入过量的CaCl2溶液的目的是 。 (5)探究三操作②中发生反应的方程式为 。 (6)“氧气再生剂”应 保存。 6．为了鉴别碳酸钾溶液和氢氧化钾溶液，同学们进行了探究实验，分别取两种溶液于两支试管中，各滴入一定量的氯化钙溶液，观察到一支试管中出现白色浑浊，实验结束后，同学们将废液倒入同一个干净的烧杯中，发现废液变浑浊，同学们对废液进行了过滤，并对滤液的成分进行了探究． 【提出问题】滤液中除水外还含有那些物质？ 【猜想】 A．可能含有氢氧化钾、氯化钾和碳酸钾 B．可能含有氢氧化钾、氯化钾 C．可能含有氢氧化钾、氯化钾、碳酸钾和氯化钙 你认为还可能是 （写出一种猜想）． 【讨论】你认为 猜想不合理（填字母），请说明理由 ． 【实验设计】设计一个简单的实验，证明你的猜想正确． 实验步骤 实验现象 实验结论 取样于试管中， 猜想正确 【反思交流】写出碳酸钾与氯化钙反应的化学方程式 ，在分析化学反应后所得物质的成分时，除考虑生成物外还需考虑 ． 7．科学探究是奇妙的过程，请你一起参与实验探究，并填写下列空白。 【提出问题】小明同学用过氧化氢溶液清洗伤口时，不小心将其滴到水泥地板上，发现有大量的气泡产生。小明联想到自己曾经用二氧化锰作过氧化氢分解的催化剂，他想水泥块是否也可以作过氧化氢分解的催化剂呢？于是他到附近建筑工地取回一些小水泥块，用蒸馏水浸泡、冲洗、烘干进行以下探究。 【猜想】水泥块能作过氧化氢分解的催化剂。 【实验验证】 实验步骤 实验现象 实验结论 实验一 木条不复燃 常温下过氧化氢溶液分解缓慢 实验二 在装有过氧化氢溶液的试管中加入水泥块，然后将带火星的木条伸入试管中 木条复燃 【结论】水泥块能作过氧化氢分解的催化剂。 【讨论与反思】小芳认为，仅凭上述两个实验还不能证明水泥块可以作为过氧化氢分解的催化剂，她觉得需要增加一个探究实验：探究 ； 【实验步骤】①准确称量水泥块的质量；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对比反应前后水泥块的质量。 【分析】如果水泥块在反应前后质量不变，则说明水泥块可以做过氧化氢分解的催化剂。 但小华认为，要证明小明的猜想，小芳的补充实验还是不足够，还需要再补充一个探究实验；探究 。 8．某研究性学习小组设计了测定纯碱（Na2CO3）样品（只含NaCl杂质）中Na2CO3质量分数的实验方案．请回答下列问题： 小资料：碱石灰的主要成分是氢氧化钠和氧化钙的混合物 （1）气体法。         【原理思路】利用Na2CO3与稀硫酸反应产生CO2，通过测量丙装置实验前后的质量得出CO2质量，从而计算碳酸钠的质量分数。（不考虑原装置内空气的影响） 【实验分析】小科同学根据以上思路，设计了如图1的实验装置。 ①实验装置乙中盛放的试剂为 ， 其作用是 ； 装置丁中碱石灰的作用是 。（填字母） A．吸收Na2CO3与稀硫酸反应产生CO2 B．防止外界空气中二氧化碳进入丙中 C．干燥二氧化碳 ②实验中如果滴加稀硫酸的速度过快，会导致测得样品中碳酸钠的 质量分数 （填写“偏高”“偏低”或“不变”）． ③小明同学认为小科的方案存在问题，即使操作规范下也会造成结果偏低，你 认为他的理由是 ，应该将装置甲中双孔橡 胶塞换成三孔橡胶塞，并增加图2装置，实验结束后缓缓通入一段时间空气， 目的是 ，其中NaOH溶液的作用是 。 （2）沉淀法． 【实验原理】利用碳酸根离子与钙离子结合生成沉淀，通过沉淀的质量而得出碳酸钠的质量分数。 【实验步骤】①用托盘天平称取样品11．0g放入烧杯中，加水使其完全溶解； ②加入过量的CaCl2溶液充分反应。证明CaCl2过量（即Na2CO3已完全反应）的方法是: 静置，向上层清液中滴加 溶液，如果没有白色沉淀生成，证明CaCl2过量； ③过滤、操作X、干燥、称量沉淀的质量为10．0g，操作X的名称是 ，如果缺少此操作会造成碳酸钠质量分数 （填写“偏高”“偏低”或“不变”）。 ④通过以上提供的数据计算出样品中碳酸钠的质量分数为 。（写出计算过程，结果保留至0．1%，共3分） 9．某校化学小组的同学做完酸、碱、盐相关性质实验后，很感兴趣地把稀盐酸、氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液混合在一起，他们对混合后溶液中溶质的成分很好奇，请你与他们一起进行探究．   【提出问题】混合后溶液中溶质的成分是什么？ 【猜想假设】猜想①NaCl、Na2CO3        猜想②NaCl、Na2CO3、NaOH 猜想③NaCl、HCl、Na2CO3              猜想④：NaCl、HCl、猜想⑤：NaCl （1）上述猜想中，你认为不合理的是猜想 （填序号）．   甲同学取少量该溶液于试管中，向其中滴加无色酚酞溶液，发现溶液变红，据此，他认为猜想②是正确的，你认为他的结论是否合理？理由是什么？ ． （2）乙同学设计如下实验并得出正确结论，请你将下列实验报告补充完整．   实验步骤 现象 结论 ①取少量混合后的溶液于试管中，滴加足量CaCl2溶液 产生白色沉淀 猜想②成立 ②过滤，再向滤液中滴加 【实验反思】下列物质①BaCl2溶液 ②Ca（OH）2溶液③Ca（NO3）2溶液 ④稀盐酸，能代替乙同学实验中CaCl2溶液的是 （填序号）． 10．某化学兴趣小组对木炭与浓硫酸反应的产物进行探究。 【查阅资料】 （1）浓硫酸与木炭共热，生成CO2、SO2和H2O，写出反应的化学方程式 。 （2）SO2能使品红溶液褪色，也能使澄清石灰水变浑浊；而CO2不能使品红溶液褪色；SO2能被酸性KMnO4溶液吸收而除去。而CO2不能被酸性KMnO4溶液吸收。 【实验探究】 （1）小组同学用下图所列各种装置，设计一套实验来验证浓H2SO4与木炭反应所得到的各种产物。已知A、C中的溶液为品红，B中为酸性KMnO4溶液。这些装置的连接顺序（按产物气流从左到右的方法）是 → → → （填写装置的编号）。    （2）实验时，可观察到装置①中A瓶里的品红溶液褪色，C瓶溶液不褪色。则A瓶的作用是： ；B瓶的作用是： ；C瓶的作用是： 。 （3）装置②中所加固体药品是 ，可验证的产物是 。 （4）装置③中所盛的溶液是 ，可验证的产物是 。 11．研究学习小组选择“活性炭的吸附效果和哪些因素有关”的课题进行研究，以下是他们探究的过程： 【提出假设】活性炭的吸附效果和活性炭的量有关 【完成实验】按下表进行实验，取容积相同的集气瓶（125mL），收集满红棕色的二氧化氮气体，并进行编号，记录颜色消失的时间。 实验编号 活性炭纯度 活性炭的用量（克） 消失时间（秒） 1 80% 1.0 60 2 80% 9.0 45 数据分析： （1）该探究过程得出的结论是： 。 【反思】 （2）某品牌冰箱的除味剂主要成分是活性炭，其说明书中写道“切勿靠近高温”，原因是活性炭具有 。 （3）活性炭的吸附效果还与活性炭的纯度有关？请你帮他们继续探究。实验方案： 。 12．SO2是一种无色有刺激性气味的气体，可以用于葡萄酒和果酒的酸造，SO2在性质上和CO2有一定的相似性，又有一定的差异。现通过实验探究如下：    实验一：在装有水的水槽中滴入紫色石蕊试液，分别将收集满两种气体的试管同时倒立其中，片刻后实验现象如图所示，说明相同条件下SO2在水中的溶解能力 CO2（填“强于”或“弱于”），试管内液体都变成 色，左侧试管中发生反应的符号为 。 实验二：某实验产生的气体可能含有CO2和SO2中的一种或两种。 【提出问题】该气体是什么气体呢？ 【查阅资料】SO2能使酸性高锰酸钾溶液褪色，同时被高锰酸钾溶液吸收。CO2则不与酸性高锰酸钾溶液反应。 【实验探究】 为验证该气体的成分，设计方案如表： 实验步骤 实验现象 实验结论 ①将气体缓慢通入足量的酸性高锰酸钾溶液中 酸性高锰酸钾溶液 气体中含有 ②继续将剩余气体缓慢通入澄清石灰水中 气体中含有 结论：实验产生的气体为CO2和SO2的混合气体，实验步骤②中发生反应的符号为 。 【反思拓展】 （1）CO2和SO2的化学性质存在差异的微观原因是 不同。 （2）科学告诉我们：化学反应前后反应物和生成物应该含有相同的元素。由此推断此气体可能来自 反应生成。 A．铜和硫酸 B．碳和盐酸 C．碳和硫酸 13．快手美食“自热米饭”中带有一个发热包，遇水后可迅速升温至150℃，保温时间达3小时，能将生米做成熟饭。某化学小组对发热包的固体成分进行了以下探究。 【查阅资料】 ①发热包可能由生石灰、铁粉、镁粉、铝粉、炭粉、氯化钠中的若干种物质组成。 ② MgCl2溶液、A1C13溶液均能与NaOH溶液发生复分解反应生成白色沉淀。 ③氢氧化镁不溶于NaOH溶液，氢氧化铝可溶于NaOH溶液。 【猜想1】固体中一定存在铁粉及生石灰 【实验1】 步骤 实验操作 实验现象 实验结论 1-1 取发热包内灰黑色的固体粉末，分成两份 / / 1-2 用磁铁多次重复靠近其中一份粉末 有部分黑色固体被磁铁吸引 1-3 取另一份粉末于试管中， 放热，溶液变为红色 原粉末中一定含有生石灰 【猜想2】除上述物质外，还可能存在镁粉、铝粉和炭粉 【实验2】继续进行如下实验： 步骤 实验操作 实验现象 实验结论 2-1 取实验1-2的剩余固体于试管中，加入足量稀盐酸，充分反应后过滤 ，滤液呈无色 原粉末中一定含有炭粉，至少含镁粉、铝粉中的一种 2-2 取实验2-1的滤液于试管中，逐滴加入 溶液至过量 先产生白色沉淀，后沉淀消失，变为无色溶液 该发热包中一定不含有的物质是 【反思与评价】 （5）综合上述实验，无法确定该发热包中是否含有 。 （6）氢氧化铝与NaOH反应生成偏铝酸钠（NaA1O2）和另一种物质，请补全该反应的化学方程 。 14．丙烷（C3H8）是家用液化石油气的主要成分之一，也是北京奥运会火炬的燃料。某化学兴趣小组的同学对丙烷燃烧的产物进行探究。 【提出问题】丙烷燃烧后生成了哪些物质？ 【查阅资料】含碳的物质完全燃烧生成CO2，不完全燃烧生成CO；无水CuSO4遇水变蓝。 【猜想与假设】甲同学：CO2、H2O ； 乙同学：CO、H2O ； 丙同学：CO2、CO、H2O ； 丁同学：CO2、NO2、H2O。 经大家讨论后，一致认为丁同学的猜想错误，理由是 。 【实验探究】为了验证上述几位同学的猜想与假设，将丙烷在一定量纯净的O2中燃烧的产物依次通过如图所示装置： ①本实验中A、B装置的顺序不可颠倒的原因是 。 ②实验过程中观察到装置A中无水硫酸铜变蓝，B、D中石灰水变浑浊，C中 ，由此推断 同学猜想成立。其中D处发生的反应的化学方程式为 。 ③若C处玻璃管内1.6 g固体完全反应，其质量会减少 g。实验过程中用纯净O2而不用空气的原因是 。 【反思与交流】从此实验情况看，北京奥运会的火炬在使用时为避免污染环境，应该注意的事项是 。 15．某化学兴趣小组用如图装置验证一氧化碳还原氧化铜。 [资料卡片] Ⅰ.一氧化碳还原氧化铜，除生成铜外还可能生成氧化亚铜（Cu2O），Cu2O为不溶于水的红色固体。 Ⅱ.铜不与稀硫酸反应:Cu2O溶于H2SO4的化学方程式: [合作探究] （1） A装置中发生反应的现象是 。 （2）完全反应后固体成分的探究 [提出问题]完全反应后固体的成分是什么? [猜想假设]猜想①只含Cu 猜想②只含Cu2O 猜想③Cu2O和Cu. [实验验证]该小组为验证上述猜想，取少量反应后的固体于试管中，加入足量的稀硫酸，观察到溶液变为蓝色，试管底部仍有少量固体。 根据上述实验现象，可知原固体中一定含有 。 [数据处理]为进一步确定反应后固体的成分，某同学另取一定质量的该固体，与足量稀硫酸充分反应，经过滤、洗涤、干燥后称量剩余固体，有关数据如下表，请填写表中内容。 反应后固体 剩余固体 反应后固体中单质铜的质量分数 实验结论 7.96g 4.76g ， 猜想 成立 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 $$