2024年中考化学题型强化提升之科学探究题

2024年中考化学题型强化提升之科学探究题 1．化学兴趣小组通过分组实验对“碱的化学性质”进行了如图探究。 【学习交流】 (1)小文进行实验A时，观察到的现象是 。 (2)小明进行实验B时，发现实验无明显现象， (填“能”或“不能”)证明稀盐酸与Ca(OH)2发生了反应。 【提出问题】反应后B中溶液除含有酚酞外，还含有什么? 【做出猜想】 猜想一：CaCl2；猜想二：CaCl2和HCl 【查阅资料】CaCl2、Na2SO4溶液呈中性，MgSO4溶液呈弱酸性。 【实验验证】小明将A反应后的物质全部倒入B中，充分反应，最终只得到红色溶液。 【实验结论】 (3)根据实验现象能证明猜想 成立。倾倒前A中溶液的溶质是 。 【拓展延伸】 为证明碱的所有化学性质，小磊又补充了下列实验： 实验装置 实验步骤 实验现象 ①将注射器内的NaOH溶液全部注入甲中 软塑料瓶变瘪 ②打开弹簧夹后，乙中BaCl2溶液流入甲中 产生白色沉淀 【实验分析】 (4)小新认为根据步骤①的现象不能证明NaOH与CO2发生了反应，理由是 。 (5)步骤②中产生白色沉淀的化学方程式为 。 2．水资源是一种宝贵的资源，我们要爱护水资源，使工业废水达标之后再排放便是国家爱护水资源的一种措施体现。某印染工厂的废水呈碱性，其废水中主要含有氢氧化钠这种物质，该工厂加入一定量的盐酸来进行中和处理再排放。某兴趣小组对该工厂处理排放的废水产生了浓厚的兴趣，欲探究其排放废水中的物质成分，判断该废水是否达标排放。 【提出问题】该工厂排放废水中含有哪些物质成分？ 【做出猜想】大家认为该工厂排放废水的组成共有下面四种可能： 猜想1．NaCl 猜想2．NaCl NaOH 猜想3． ；        猜想4．NaCl    NaOH    HCl 该工厂废水处理的原理是： （填化学方程式），某同学认为其中一个猜想不合理，你认为该猜想不合理的是： 。 【探究验证】 步骤 过程 现象 结论 1 取少量废水与试管中，往试管中滴加几滴无色酚酞溶液 猜想2错误 2 取少量废水与试管中，往试管中滴加足量的碳酸钠溶液 有气泡产生 正确 【结论】通过探究验证，得出结论该废水排放不达标。 【交流讨论】有同学认为步骤2滴加足量的碳酸钠溶液也可以用足量的硝酸银溶液代替，产生白色沉淀，就可以得出该结论。你是否同意该同学的观点 （填同意或不同意），理由是 。 3．现有四种没有标签的无色溶液分别为氢氧化钠溶液、氯化钠溶液、碳酸钠溶液和氯化钡溶液，为了鉴别它们，小组同学分别取对应四种溶液于试管中编号为A、B、C、D，分别向内滴加稀硫酸，观察实验现象。    （1）试管A与试管B均无明显现象。若要鉴别A、B两种溶液，可借助一种试剂，与上 述所有物质的类别不同，该试剂是 。 （2）试管D与稀硫酸反应产生白色沉淀，其化学反应方程式是 。 实验结束后，小组同学将废液倒入同一废液缸中，过滤，得到滤渣和滤液。 【提出问题】滤液中含有哪些离子？ 经分析可知，滤液中一定含有的离子是 （填离子符号）。 【实验探究】对滤液中可能含有的离子进行探究。 小刚：取样，测定溶液的pH=3，由此可知，溶液中一定不含 （填离子符号）。 小明：取滤液少许于试管中，向其中滴加氯化钡溶液，观察到有白色沉淀产生，由此可知，滤液中一定含有硫酸根离子。 【实验结论】溶液中溶质最多有 种。 【实验反思】上述探究给我们的启示：探究离子存在与否的过程中，如果遇到干扰离子，可将干扰离子转化为 除去。 4．某兴趣小组同学阅读课外资料得知：很多因素都能影响过氧化氢分解速度；于是，同学们对影响过氧化氢分解速度的某种因素进行了探究。 【实验原理】 (1)过氧化氢分解为 ； 【实验过程】甲同学实验数据记录如下： 序号 过氧化氢溶液的体积 过氧化氢溶液的浓度 的质量 测量数据 ① 1% ② 2% ③ 4% 【实验分析】 (2)表格中的“测量数据”指的是：相同时间内    (3)实验中，测量体积可选用图1中的装置是 （填编号） 【实验结论】 (4)在相同条件下 【交流评价】 (5)乙同学提出用图2装置进行实验，通过比较 也能得到与甲同学相同的实验结论。 5．订书钉是生活中常用文具，顾老师指导同学们围绕订书钉开展实验研究。 提示：图丙m1所示为电子天平显示的质量，mH2所示为氢气传感器所测氢气质量。 实验步骤实验内容： ①用磁铁吸引订书钉，发现订书钉能被吸引； ②取一个订书钉块（40根钉子）（如图甲所示），浸入酒精中，一段时间后能从订书钉块上取下 一层胶水薄膜； ③取上述订书钉块用棉花擦去精，并待酒精完全挥发后称量其质量为13.4g； ④将其放入图乙所示装置，并在干管口用氢气传感器测量氢气质量，同时记录质量变化； ⑤5.8分钟时停止反应取出装置剩余订书钉，洗涤、干燥、称量，剩余订书钉质量为7.8g。 问题思考： （1）请写出第②步所加酒精溶液中的溶质化学式 ；订书钉表面涂胶水的目的主要是 。 （2）查阅资料可知：订书钉主要成分为铁，请结合图丙分析： ①请你根据图丙中m1所示的数据算出P点纵坐标X的值 。 ②0→0.2分钟不产生氢气的原因主要是 。 ③请写出1.7分钟后装置中发生的主要化学反应方程式 。 ④订书钉表面镀的金属可能是钙、镁、铝、锌、铜中的一种，请根据实验分析该金属是 。 6．小明和小东是某校化学研究性学习小组的成员，他们在查阅资料时，发现单质碳能够在高温时与金属氧化物反应得到金属单质并有气态物质生成，于是，他们用木炭与CuO进行了如下的探究活动。请你参与他们的这次活动，并解决相关问题： 【提出问题】木炭与氧化铜反应的气态生成物是什么? 【猜想与假设】（1）可能是CO。 （2）可能是CO2。 （3）可能是 。 【设计实验方案】设计的实验装置图如下： （1）产生的CO2气体可通入澄清石灰水进行验证。 （2）为了检验CO，他们设计的方案是：把小动物放在收集的气体中，观察能否存活。后经充分研究后，认为此方案不可行，其不可行的理由是 。 （3）他们在互联网上收集到这样一条信息：把滤纸浸泡在磷钼酸和氯化钯的黄色混合溶液中，制成的湿润的试纸遇CO立即变成蓝色，而遇CO2不变色。 【实验与结论】 实验现象 实验结论 A中固体由黑色变成红色 有 生成 B中黄色试纸没有变蓝 没有 生成 C中 有CO2生成 【反思与评价】如果装置中的试管口高于试管底部，在实验过程中可能造成的后果是 。 7．全世界每年因锈蚀造成浪费的金属高达产量的20%以上，但铁锈蚀原理却在日常生活中被广泛应用，例如暖宝宝、食品脱氧剂等。小组同学对暖宝宝发热产生兴趣，展开探究。 【资料卡片】某品牌暖宝宝的使用说明如图。 成分：铁粉、蛭石（保温）、高分子吸水树脂（供水）氯化钠、活性炭 内袋材料：微孔透气无纺布 注意事项：不使用时请勿拆开密封包装 (1)暖宝宝“不使用时请勿拆开密封包装”的原因是 。 【猜想与假设】暖宝宝成分中氯化钠、活性炭可能加快铁锈蚀速率，使反应在短时间内放出大量的热。 【实验方案】小组同学通过反应过程中温度的变化，探究氯化钠、活性炭及两者共同存在对铁锈蚀速率的影响，设计完成如下4组实验。（实验在密闭容器中进行） 实验编号 铁粉/g 水/mL 活性炭/g 氯化钠/g 测得10min内温度上升值/℃ 1 2 5 0 0 0.1 2 2 5 m 0.1 3.1 3 2 5 0.2 0 22.0 4 2 5 0.2 0.1 56.3 【解释与结论】 (2)对比实验1和2，可探究氯化钠对铁锈蚀速率的影响，表中m= 。 (3)为探究活性炭对铁锈蚀速率的影响，应选择的实验组合是 （填实验编号）。 (4)综合以上4组实验得出结论： 。 【拓展与应用】小组同学运用该原理设计如下对比实验测定空气中氧气的含量。    (5)装置B中发生反应的化学方程式为 。 (6)反应结束后，测得的数据如下表： 装置 集气瓶内空气体积/mL 实验前烧杯内水的体积/mL 实验后烧杯内水的体积/mL 空气中氧气的体积百分含量 A 200.0 100.0 59.6 n % B 200.0 100.0 66.0 17.0% (7)用装置B测得空气中氧气含量小于五分之一，产生该偏差的原因可能是________（填字母）。 A．使用红磷的量太少 B．弹簧夹没有夹紧中间的乳胶管 C．点燃红磷后，缓慢将燃烧匙伸入瓶内 (8)结合反应原理和结果分析装置A的优点： 、 。 8．甲、乙、丙为初中常见物质，其转化关系如下图（“→”表示由一种物质转化成另一种物质，反应条件、部分反应物和生成物已略去）。    （1）若甲、乙、丙各为稀硫酸、氢氧化铜、硫酸铜溶液中的一种，则乙是 。 （2）若甲、乙、丙均为含有钙元素的化合物，甲与水反应生成乙并放出大量的热。则甲→乙的化学方程式为 ，丙可能是 （写一种）。 （3）若甲、乙、丙为氧化物，除氧元素外另一种元素均不相同，且三种物质常温下依次为固态、气态和液态，则甲可能是 （写一种）。 9．为了探究CO2是否能与水反应，兴趣小组的同学进行了如下探究活动。 实验1：甲同学按如图所示进行实验，打开瓶塞，迅速将烧杯中的水倒入软塑料瓶中并拧紧瓶塞，振荡、根据 的现象，得出CO2能与水反应的结论。 【交流讨论】经过讨论，同学们认为甲同学的实验，还不足以证明CO2能与水反应。理由是 。 实验2：在甲同学实验的基础上，乙问学认为取软塑料瓶中的液体少量于试管中，向其中滴加紫色石蕊试液，若紫色石蕊试液变红、则证明CO2能与水反应。丙同学认为乙同学的实验也不足以证明CO2能与水反应。 【提出问题】是什么物质使紫色石蕊溶液变为红色。 【猜想与假设】猜想一：水使紫色石蕊溶液变红 猜想二： 。 猜想三：二氧化碳与水反应生成的新物质使紫色石蕊溶液变红 【查阅资料与实验准备】 （1）将滤纸浸泡在紫色石蕊溶液中。晾干后制成紫色小花。 （2）自制的紫色石蕊小花遇酸溶液变红色，遇碱溶液变蓝色。 【实验探究】（1）向干燥的紫色小花上喷水； （2）将干燥的紫色小花放入盛满二氧化碳的集气瓶内： （3）将干燥的紫色小花喷水后放入盛满二氧化碳的集气瓶内： （4）将实验（3）中的小花取出烘干。 实验（1）的现象是 ，实验（2）得出的结论是 ，根据 的现象，得出猜想三正确。 【反思交流】 （1）实验（4）发生反应的化学方程式为 。 （2）探究“无明显实验现象”的化学反应是否发生的核心思路有 （填字母序号）。 A．设计对比实验               B．控制实验条件 C．获取事实证据               D．逻辑推理判断 10．小强建构了“两组分混合物含量测定”的思维模型。 运用该模型对教材中“测定空气中氧气含量”的实验进行了再探究：忽略含量很低的其它物质，空气可以看到由氮气和氧气组成的两组分混合物。 【探究一】根据沸点低的组分先汽化的性质，测定混合物中某组分的含量。 (1)将空气转变为液态空气，液氮先汽化。从建模角度分析，该操作属于上述思维模型中的 。（选填“分离转移”或“反应转化”） 【探究二】根据混合物中某组分发生化学反应，测定混合物中某组分的含量。 (2)按图甲装置测定空气中氧气含量时，止水夹最合理的打开时间是 。 该实验中，集气瓶中少量水的目的是 。 【交流评价】 (3)已知：在空气中点燃石蜡，会生成水和二氧化碳等物质。小强用足量石蜡替换红磷规范操作后，测得的氧气含量将 （填“偏大”、“偏小”或“不变”） 【继续探究】 (4)运用上述思维模型，小强又设计了图乙的实验装置，其“测定空气中氧气含量”，气球在反应前气球应该是 。（选填“鼓”或“瘪”） (5)图乙装置的玻璃管中空气体积为25mL，反应前注射器活塞位于11mL刻度处，反应完毕后，注射器活塞位于4ml刻度处，则该实验测得空气中氧气的体积分数为 。（结果保留一位小数） 11．化学是一门以实验为基础的科学，九年级的有训学子进行了如下一系列的科学探究，请和他们一起完成探究过程，体验探究乐趣！ 探究一：验证二氧化锰在过氧化氢分解前后的质量没有改变。 某同学用电子天平称取1.0g二氧化锰固体于试管中，加入适量过氧化氢溶液，反应结束后，过滤、洗涤、称量，发现所得固体质量大于1.0g，其可能原因是 。 探究二：温度对过氧化氢反应速率的影响。           （1）某同学用如图所示装置进行实验，发现加热后产生气泡速率明显加快，但用带火星的木条检验产生的氧气时，木条很难复燃，其可能原因是 。 （2）经实验测定，受热液体的温度与得到氧气的体积分数之间存在一定关系（如图所示）。若能使带火星木条复燃所需氧气的体积分数最低为50%（只考虑氧气的体积分数对实验结果的影响），现欲使带火星的木条复燃，应将加热过氧化氢溶液的最高温度控制在 ℃以下。 探究三：红砖粉是否也能作过氧化氢分解的催化剂？ 小雨以收集等体积的氧气为标准，设计了下列三组实验（其它可能影响实验的因素均忽略）。 编号 过氧化氢 其他物质 待测数据 实验1 20mL5%过氧化氢溶液 无 实验2 20mL5%过氧化氢溶液 1g红砖粉 实验3 20mL5%过氧化氢溶液 lg二氧化锰 （1）上表中的“待测数据”是 。 （2）如图可用于此实验收集氧气的装置是 （填字母）。 （3）通过实验2与实验 的待测数据对比，可说明红砖粉能改变过氧化氢分解速率。 探究四：是不是只有纯净的氧气才能使带火星的木条复燃呢？ 同学们开展了相关探究实验，实验主要步骤如下：先制取一定量的氧气备用，再测得集气瓶实际容积为317毫升，然后采用某种方法得到5瓶含氧量不同的空气，最后用带火星的木条来试验，观察是否复然，相关的数据见下表： 集气瓶编号 瓶内预装水体积/毫升 充入氧气体积毫升 瓶内空气体积/毫升 瓶内空气里氧气体积的百分比 木条能否复燃 1 120 120 197 50.9% 能 2 97 97 220 （1） 能 3 90 90 227 43.4% （2） 4 84 84 233 41.9% 能 5 81 81 236 41.2% 不能 （1）表格空白（1）处的数值为 （保留1位小数）：表格空白（2）处填 （填“能”或“不能”）。 （2）由该实验可得到的结论是 。 12．实验室中用一氧化碳还原纯净的粉末．反应后装置中玻璃管内固体粉末由红色全部变为黑色小明同学认为该黑色固体全部是铁，但小军同学提出了质疑，于是同学们提出查阅资料，寻求真理． 【查阅资料】 一氧化碳还原的固体产物的成分与反应温度、时间有关，产物可能是、FeO、Fe 几种物质的性质 物质性质 Fe FeO 颜色 黑色 红色 黑色 黑色 能否被磁铁吸引 能 不能 不能 能 已知反应：溶液呈棕黄色 【实验探究 该小组同学将反应后的黑色固体研细后，用磁铁吸引，发现黑色粉末全部能被吸引，则该黑色粉末中不可能含有和 填化学式． 黑色固体粉末的成分是什么？ 猜想Ⅰ：全部为Fe 猜想Ⅱ：全部为 猜想Ⅲ： 填化学式 将黑色粉末加入到足量的稀盐酸中，全部溶解，观察现象： 有无色气体产生，证明该固体中一定含有 填化学式． 溶液呈棕黄色 由上述实验现象，得出上述猜想 正确． 【评价与反思】 装置中澄清石灰水的作用是 ． 若撤出装置中点燃的酒精灯可能造成的后果 ． 13．碳酸钠、碳酸氢钠是我们初中化学中两种常见的碳酸盐，它们与酸反应的情形非常相似。两者与酸反应有区别吗？某研究小组通过控制变量法设计实验进行探究。 【实验1】：同时将“40mL8%(足量)的”稀盐酸分别倒入装有2克碳酸钠和碳酸氢钠的锥形瓶甲和锥形瓶乙中(如下图)。    (1)写出甲，乙锥形瓶中任意一个化学方程式 。 (2)探究甲乙锥形瓶中化学反应速率，可采取的方法是 。 【实验2】：在两个锥形瓶中分别加入2g碳酸钠粉末，然后向其中一个锥形瓶中倒入20mL的蒸馏水，向另一个锥形瓶中倒入20mL质量分数15%的稀盐酸(足量)，利用温度传感器测定其温度变化(如图a)。另取2g碳酸氢钠粉末，重复上述实验(如图b)。    (3)从温度曲线看，碳酸氢钠粉末溶于水及与酸反应过程中， (选填“吸收”或“放出”)热量。 (4)从两种粉末状固体溶于水及与酸反应过程的能量变化判断，反应速率快的固体物质是 (选填Na2CO3或NaHCO3)。 (5)该实验中，相同质量固体与足量稀盐酸反应结束产生的二氧化碳的量：Na2CO3 NaHCO3(选填“>”、“<”或“=”) 【实验3】 (6)研究小组还想继续通过实验检测二者的碱性强弱，请你设计一种简单的实验方法 (只写方法，不写实验过程)。 Na2CO3和NaHCO3溶液均呈碱性，但在物质分类上不属于碱。以Na2CO3为例，它的水溶液为什么会呈碱性呢？ (7)Na2CO3在水溶液中呈离子状态：其实水本身也会分解为一小部分离子，请写出水分解会产生的阴阳两种离子符号 。 (8)Na2CO3在水溶液中的离子与水本身分解产生的离子，从复分解反应离子交换特征思考，会生成少量新物质。请你继续分析Na2CO3溶液呈碱性的原因 。 14．如图1是市场上销售的某品牌补钙剂说明书部分内容，化学兴趣小组进行了如下探究：【查阅资料】①ppm常用来表示气体的浓度，数值越大，说明气体的浓度越高。 ②实验过程中不考虑醋酸挥发。③白醋的主要成分是醋酸（CH3COOH）可与碳酸钙反应，不与补钙剂中的其它成分反应。 反应方程式为：    I、验证补钙剂能与白醋反应：【进行实验】化学兴趣小组按图2进行实验。 【解释与结论】 (1)实验过程试管中的现象 ，用化学方程式解释石灰水变浑浊的原因 。 (2)①成人一次1片，一日2次，相当于补充 g钙元素。如果缺少钙元素，中老年会 。 ②图2中4片补钙剂与足量的白醋充分反应后，请计算产生气体的质量。 （写出计算过程） 【小组交流】实验中发现不同小组反应的快慢不一样，同学们决定继续探究。 Ⅱ、数字化实验探究影响补钙剂与白醋反应速率的因素： 【进行实验】室温条件下根据图3装置进行实验，记录如下、 组别 实验序号 补钙剂形态 白醋中酸浓度+（g100mL） 二氧化碳浓度随时间的变化曲线 第1组 ① 片状 6    ② 片状 3 第2组 ③ 粉末 6    ④ 粉末 3 【解释与结论】 (3)室温下， （填实验序号）反应速率最快。 (4)设计第1组实验的目的是 。 (5)对比①③可得到的结论是 。 【反思与评价】 (6)实验过程中，发现温度对该反应速率有影响。同学们再进行实验探究温度对反应率的影响时，不需要控制的______（填序号）。 A．补钙剂的质量 B．温度 C．白醋中醋酸浓度 D．白醋的体积 E．补钙剂形态 15．世界上每年因锈蚀而损失大量铁制品。某化学小组设计如下实验，探究铁生锈的条件及影响生锈速率的因素。 【进行实验】 实验1：分别取铁钉按下图装置所示，放置一周，结果如下： 序号 1-1 1-2 1-3 实验 现象 无明显现象 无明显现象 铁钉表面有红色固体 实验2：分别取铁钉浸于等体积的不同试剂中，放置一周，结果如下： 序号 2-1 2-2 2-3 试剂种类 蒸馏水 3%的NaCl溶液 5%的NaCl溶液 U形管左侧液面 上升1.2cm 上升3.7cm 上升5.3cm 【解释与结论】 （1）铁生锈属于 （填“物理”或“化学”）变化。 （2）铁锈中含有Fe、O、H元素，从元素守恒角度说明理由 。 （3）实验1中，证明铁生锈需要与水接触实验组是 。 （4）实验2-1中，U形管左侧液面上升的原因是 。 （5）实验2的目的是 。 【反思与评价】结合本实验，建议合理科学保存铁制品。 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 $$