2024年中考化学重点专题提分训练：科学探究题

2024年中考化学重点专题提分训练：科学探究题 1．小明同学在整理实验室时发现了一瓶敞口放置的氢氧化钠溶液，他认为该溶液可能变质了，于是邀来小琳和小可，对该溶液中溶质成分进行实验探究。 【猜想与假设】 小可认为该溶液中溶质是NaOH； 小琳认为该溶液中溶质是Na2CO3； 小明却认为该溶液中溶质是NaOH、Na2CO3。 【查阅资料】氯化钡溶液显中性：碳酸钡难溶于水。 【进行实验】 实验 实验操作 实验现象 ① 小可取适量该溶液，滴入几滴无色酚酞溶液 溶液变红色 ② 小琳取适量该溶液，滴入几滴氯化钡溶液 产生白色沉淀 ③ 小明取适量该溶液，滴入过量氯化钡溶液 产生白色沉淀 ④ 小明取适量实验③所得的上层清液，滴入几滴无色酚酞溶液 溶液变红色 【实验结论】 (1)根据实验①和②可以得出结论：该溶液中一定含有的溶质是 （填化学式）。小可同学的猜想一定是错误的，原因是 。 (2)根据实验③和④，你认为小明同学的猜想 （填“正确”或“错误”）。 【反思与交流】 (3)氢氧化钠溶液变质的原因是（用化学方程式表示） 。 (4)实验室为了防止氢氧化钠溶液变质，正确的措施是 （写出一条即可）。 2．《蜡烛的化学史》是英国科学家法拉第著的传世科普经典。化学兴趣小组的同学们沿着大师的足迹，对蜡烛的燃烧过程进行了再一次探究。 【查阅资料】硫酸铜是一种白色粉末，具有吸水性，吸水后变为蓝色。 【进行实验】    （1）如图A，点燃蜡烛，取一片铁纱窗罩在火焰中心，观察到外焰的铁纱窗出现红热的环，内焰及焰心处的铁纱窗无明显变化，该实验结论为 。 （2）如图B，取一支导管，将其中一端伸入焰心，将另一端导管口有白烟出现时，再将燃着的火柴放在导管口，观察到的现象为 ，证明焰心中的可燃物质是“气态”的石蜡。 （3）如图C，用一个大烧杯罩在一支点燃的小蜡烛，并在烧杯内靠近顶部的位置放置适量的硫酸铜粉末和澄清石灰水，一段时间后，蜡烛熄灭，观察到硫酸铜粉末变蓝，澄清石灰水变浑浊。 结论：石蜡燃烧后生成的产物是 和二氧化碳；得到“蜡烛燃烧的产物中含有二氧化碳”这一结论所对应的实验现象是 。 3．某初中化学“魔法课堂”社团的活动丰富多彩。下面是他们围绕“神奇的金属”为主题的两次探究活动。      探究1：活泼金属与酸的反应 【提出问题】锌与稀硫酸反应的快慢受哪些因素的影响呢？ 【猜想与假设】a．可能与硫酸溶液的浓度有关；b．可能与锌的形状有关。 【设计并实验】小兵用不同浓度的硫酸和不同形状的锌进行如下实验。 实验编号 硫酸的浓度（均取20mL） 锌的形状（均取1g 氢气的体积（mL）（3分钟） ① 20% 锌粒 31.7 ② 20% 锌片 50.9 ③ 30% 锌粒 61.7 ④ 30% 锌片 79.9 小兵用如图装置收集并测量氢气的体积，氢气应从 （填e或f或g）管通入。要比较不同浓度的硫酸对反应快慢的影响，应选择的实验编号是 。 【得出结论】 实验结论是 、 。 【评价与反思】下表是小兵第①组实验的详细数据。 时段（均为1分钟） 第1分钟 第2分钟 第3分钟 第4分钟 第5分钟 第6分钟 H2的体积 3.1mL 16.7mL 11.9mL 9.6mL 7.6mL 6.0mL 请描述锌与硫酸反应的快慢的变化并解释原因。 。 探究2：金属与盐溶液的反应 社团成员在进行镁条与盐溶液反应的实验时，发现均能产生H2，实验现象如下： 实验序号 实验1 实验2 实验3 ﹣﹣ 与镁条反应的溶液 NH4Cl NaCl Na2SO4 H2O 实验现象 有大量气泡产生 有较多气泡产生 有少量气泡产生 气泡极少 加热后，实验现象 气泡明显增多可闻到氨味 气泡增多 气泡增多 气泡增多 上表中，用水进行实验的目的是 。 根据上表中的实验现象，请写出三条结论，并分析可能的原因（不分析原因，不得分）：（1） （2） （3） 。 4．据有关资料介绍：将贝壳(主要成分是碳酸钙)灼烧后与纯碱(Na2CO3)在水中作用，可以得到氢氧化钠。某化学课外小组的同学们为了制取氢氧化钠，将少量碳酸钙充分灼烧后的固体放入烧杯中，再向其中加入一定量10%的碳酸钠溶液，充分反应冷却后过滤、洗涤得到固体A和溶液B，操作步骤如图所示。请你与小组同学共同完成以下探究： 【提出问题1】固体A中的成分是什么? 【猜想与假设】甲同学：只有CaCO3乙同学：CaCO3、Ca(OH)2 【实验与探究】甲、乙同学为了验证各自的猜想，分别做了实验： 实验内容 实验现象 实验结论 甲同学：取少量固体于试管中，向其中加入 。 有气泡产生 自己的猜想正确 乙同学：取少量固体于试管中，加水充分溶解、过滤，向滤液中滴加 溶液由无色变为红色 自己的猜想正确 【反思与评价】小组同学讨论后认为，甲同学的实验不能证明他的猜想，理由是 ；而另一个同学的实验能证明他的猜想，因此小组同学确定了固体A的成分。 【提出问题2】溶液B中溶质的成分是什么? 【猜想与假设】丙同学：NaOH、Na2CO3丁同学：NaOH、Ca(OH)2 【表达与交流】你认为哪位同学猜想不正确，理由是 。为了除去杂质，得到氢氧化钠溶液，还需要的操作是 ，最终，小组同学通过相应的实验操作最终制得了氢氧化钠溶液。 5．某化学兴趣小组的同学为了比较氧化铜和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果，用如图1所示的装置进行了两次实验。在试管中分别加入等质量的氧化铜和二氧化锰，分别将注射器内盛有的3mL5%的双氧水(过氧化氢溶液)注入试管中，利用注射器收集氧气，收集到氧气的体积和时间的关系如图Ⅱ所示。 (1)在检查装置的气密性后，小组同学开始实验时注入双氧水的方法是_____(填序号)。 A．快速推注射器活塞 B．缓慢推注射器活塞 (2)根据相同时间注射器内氧气的体积不同，可比较两种催化剂的催化效果，通过图像除了能得出二氧化锰催化效果比氧化铜好，还能得出的结论是 。 (3)由氧化铜催化的反应，t1～t2时间段反应速率逐渐变慢，原因可能是 。 【拓展延伸】同学们在老师的指导下设计实验继续探究。 (4)如图Ⅲ，向两支试管分别加入等质量不同浓度双氧水，再加上等质量、等浓度的FeCl3溶液，分别用气压传感器测定两试管中气体压力变化曲线，如图Ⅳ。请你思考： ①保证实验准确性，请你设计向两试管中加入FeCl3溶液的具体操作是 。 ②请你从曲线中找出FeCl3溶液对双氧水分解影响的一条规律性结论： ，写出该反应化学方程式 。 6．小红和小明同学在药品柜取用药品时，发现有一瓶未盖瓶塞的氢氧化钠溶液瓶口附近“长”满了白色物质，他们决定对白色物质的成分进行探究。 【提出问题】这种白色物质是什么？ 【查阅资料】①氢氧化钠在空气中不会转化为碳酸氢钠； ②氯化钙溶液呈中性；  ③碳酸钠溶液呈碱性。 【猜想假设】小红认为：白色物质全部是氢氧化钠； 小明认为：白色物质是碳酸钠和氢氧化钠的混合物； 你认为：白色物质还有可能是 （填化学式）。 【实验验证】 他们取白色固体，加水溶解配制成溶液，标记为溶液A，以备实验使用。 （1）小红先取适量溶液A，然后滴加酚酞溶液，溶液变红，小红由此认为自己的猜想是正确的，小明认为小红的实验不能得出这个结论，理由是 。 （2）小明认真总结了小红的实验，也取适量的溶液A，加入过量的氯化钙溶液，观察到 产生，充分反应后过滤，向滤液中滴加酚酞溶液，观察到溶液 ，证明自己猜想正确。 【探究启示】实验取完药品后应 。 【反思拓展】 （1）废液处理：实验结束后，小红、小明把废液统一倒入一个废液缸中，发现溶液呈红色，于是逐滴加入稀盐酸至刚好变为无色时，溶液中的溶质除了酚酞外，还含有 　　（填化学式）； （2）杂质去除：要除去部分变质的氢氧化钠溶液中的杂质，得到纯净的氢氧化钠溶液，选择的试剂可以是 （填序号）。 ①氯化钙溶液； ②氢氧化钙溶液； ③氯化钡溶液； ④ 氢氧化钡溶液。 7．实验探究和证据推理是提升认知的重要手段。 查阅资料知：草酸钙加热易分解为氧化钙、二氧化碳、一氧化碳。 (一)为验证分解产物中既有又有，小明设计如图实验装置。请回答下列问题： (1)B中实验现象是 ，据此可证明有存在。 (2)小华认为在D装置后再增加装置B才能验证的存在，小明认为不加装置B就可验证，小明的理由是反应一段时间后，观察到装置D玻璃管内粉末由红棕色变成黑色，即可证明有存在，写出D中发生反应的化学方程式： 。 (二)实验结束后发现：生成的黑色固体都能被磁铁吸引，小明和小华对黑色粉末继续进行探究： 【查阅资料】铁粉、均为黑色固体；铁粉、均能被磁铁吸引。 【提出猜想】 (3)猜想Ⅰ：铁粉；猜想Ⅱ：；猜想Ⅲ： 。 【实验验证】 (4)取少量反应后的黑色固体放入试管中，加入足量的 溶液，充分反应，然后过滤，所得固体中既有红色固体也有黑色颗粒。 【实验结论】 (5)根据以上实验现象可知 (选填“猜想Ⅰ”“猜想Ⅱ”或“猜想Ⅲ”)是正确的。 8．早在战国时期，《周礼·考工记》就记载了我国劳动人民制取氢氧化钾以漂洗丝帛的工艺；大意是：先将干燥的木头烧成草木灰（主要成分为）；加水后形成灰汁（主要为溶液），用其灰汁浸泡丝帛，再加入石灰（主要成分为）即可；化学实践小组的同学以此为依据，进行了相应的科学实践活动； 已知：与化学性质相似 【实践内容】探究灰汁的性质 【实验一】灰汁酸碱度测定 (1)在玻璃片上放一小片试纸，用玻璃棒蘸取灰汁，滴在试纸上，把试纸显示的颜色与标准比色卡比较，酸碱度为 7（填“>”、“<”或“=”）； 【实验二】灰汁反应后成分分析 将上述灰汁与石灰进行混合，观察到有白色沉淀产生．对沉淀进行过滤后，得到无色滤液 小组成员随即对滤液成分进行了分析 [提出猜想]滤液中溶质成分有： (2)猜想1、；        猜想2、 猜想3、 ；        猜想4、 (3)同学们一致认为猜4不合理，理由是 ； [实验验证] (4) 实验步骤 实验现象 结论 实验一 取少许该滤液，加入，溶液 观察到 猜想2不正确 实验二 另取少许该滤液，加入 溶液 观察到有沉淀生成 猜想3正确 (5)写出实验二涉及到的方程式 ； [实验拓展]实验结束后，小明进行了补充实验三 实验步骤 实验现象 结论 实验三 另取少许该滤液，加入少量的稀盐酸溶液 观察到无气泡产生 猜想3不正确 (6)小明的实验结论与小组同学得出的实验结论结果不一致，指导教师指出小明的实验设计存在问题，才导致其结论错误，小明实验设计出现的问题是 。 9．某研究小组发现，将适量淀粉放入过氧化氢溶液中，过氧化氢溶液的分解速率加快。对于此现象，该小组同学进行了如下探究： 【提出问题】淀粉能否作过氧化氢分解的催化剂？ 【做出猜想】淀粉能作过氧化氢分解的催化剂。 【实验验证】 （1）完成表格内填空。 实验步骤 实验现象 结论及解释 I. A中无明显现象，B中产生大量 气泡，带火星木条复燃 Ⅱ.向B试管中重新加入5%的过氧化氢溶液，反应停止后过滤、洗涤、干燥、称量滤渣 又产生大量使带火星木条复燃的气体；滤渣质量为 淀粉质量和化学性质在反应前后均没有发生变化，能作过氧化氢分解的催化剂 （2）写出淀粉催化过氧化氢分解的化学方程式： 。 【实验拓展】 （3）该小组设计了如图所示装置对比淀粉与二氧化锰的催化效果，实验均以生成25mL气体为准，其他可能的影响因素忽略不计，相关数据见表： 实验编号 3%过氧化氢溶液的体积 其他物质质量 待测数据 Ⅰ 20mL 淀粉0.5g a Ⅱ 20mL 二氧化锰0.5g b 上述实验中“待测数据”是指 ；若a>b，则可得出的结论是 。 【拓展探究】 (4)某兴趣小组如图进行了几组实验，取几只集气瓶，分别装入其总体积不同含量的水。用排水法收集氧气，恰好把几只集气瓶中的水排去。将带火星的木条依次插入集气瓶中，发现当集气瓶预装水体积分数最低为35%时(忽略水蒸气的干扰)，木条复燃。这时集气瓶中氧气的体积分数是 (计算结果精确到0.1%)，以上实验证明用带火星的木条检验氧气是否纯净的做法是否可靠 (填“是”或“否”)。 10．控制变量是科学探究的重要方法之一。小华同学实验中发现：把质量相等的不同物质放入同样一杯水中，有的溶解快，有的溶解多，有的溶解又快又多。是哪些因素影响着物质溶解的快慢与多少呢？ 请你参考下表硝酸钾的溶解度随温度的变化关系，以硝酸钾为例，选择一种可能影响硝酸钾溶解快慢的因素设计实验进行探究： 温度（℃） 20 30 40 50 60 70 80 溶解度（g） 31.6 45.8 63.9 85.5 110 138 168 (1)影响因素： 实验中，控制不变的因素是 。 (2)实验方案： 11．实验探究题： 已知某生铁合金除了含有铁、碳外，还含有硅或者铝中的一种。 某化学兴趣小组对该生铁合金产生了浓厚的兴趣，于是探究到底是含有硅还是铝。 【查阅资料】 硅不能与盐酸反应，但能与NaOH溶液反应:Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑。 铝与NaOH溶液反应生成NaAlO2与H2，则铝与NaOH溶液反应的化学方程式为 。 【提出猜想】 猜想一:该生铁合金除了含有铁、碳外，还含有硅。 猜想二：该生铁合金除了含有铁、碳外，还含有 实验步骤及现象: ①取一定生铁合金，加入过量的 ，充分反应后，合金部分溶解，并有无色气体产生。 ②取步骤①中的滤渣，加入过最的 ，充分反应后，滤渣部分溶解,并有气体放出。 实验结论:猜想 正确。若步骤②中实验现象为无现象，则猜想 正确。 12．某化学兴趣小组分组探究CO2的性质实验，他们分别发挥自己的智慧设计实验进行探究。 【分组实验】甲组：如图1向一个收集满CO2气体的软质塑料瓶中倒入约三分之一体积的水，立即拧紧瓶盖，振荡，瓶子变瘪。原因是 。又将水换成浓NaOH溶液重复实验，发现瓶子变得更瘪，对比之后得出结论： （用化学方程式表示）。    乙组：设计如图2所示的装置，探究CO2与NaOH溶液的反应。    （1）实验过程 实验序号 实验操作 实验现象 ① 启动CO2浓度传感器 ② 将注射器1中的溶液推入充满CO2的烧瓶中 气球 ③ 将注射器2中的溶液推入烧瓶中 （2）从定量的角度验证CO2与NaOH反应，绘制的曲线如图3所示：CD段对应的是实验 （填实验序号）。 （3）实验②是从 角度验证CO2与NaOH反应。 【实验拓展】 （4）兴趣小组将CO2持续通入一定浓度一定量的NaOH溶液中，用数字化实验技术测定反应过程中的pH和温度变化，结果如图4，图5所示。 【查阅资料】本实验条件下，Na2CO3和NaHCO3溶液的pH分别约为11.0和8.5。    ①图4中，BC段发生反应的化学方程式为 。 ②图5中，DE段温度变化的原因是 。 13．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）铜片上的白磷燃烧，燃烧的化学反应方程式为 ，而红磷和水中的白磷不燃烧据此实验事实可知燃烧必须同时具备下列条件：① ，② ，③ 。 （2）炒菜时燃气灶的火焰呈黄色，锅底出现黑色，此时可将灶具的进风口 （填“调大”或“调小”）；油锅中的油不慎着火，可用锅盖盖灭，其灭火原理是 。 14．化学兴趣小组在实验室用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气进行探究。 实验一：氧气制取和性质实验现有如下装置： (1)图D中用于收集气体的仪器是 ； (2)检查A装置气密性的操作是 ；   (3)应选用的发生装置是 (用图中的序号，下同)和收集装置 。 实验二：某次在做该实验时偶然发现制得的气体有刺激性气味，这一现象引起了同学们的兴趣，于是在老师的指导下对该气体成分进行探究。 【提出问题】氯酸钾与二氧化锰混合加热后产生的气体成分是什么？ 【查阅资料】①氯酸钾与二氧化锰混合加热产生的气体只以单质形式存在； ②氯气（Cl2）是有刺激性气味的气体，能溶于水，能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。 (4)【猜想假设】猜想一：该气体为O2；猜想二：该气体为 ；猜想三：该气体为O2和Cl2的混合物。 (5)【实验探究】 序号 操作 现象 结论 方案一 用排水集气法收集甲、乙两瓶气体，将带火星的木条伸入甲瓶，湿润的淀粉碘化钾试纸伸入乙瓶。 木条复燃，淀粉碘化钾试纸不变色 ①猜想 成立 方案二 向上排空气法收集甲、乙两瓶气体，将带火星的木条伸入甲瓶，湿润的淀粉碘化钾试纸伸入乙瓶。 ②木条 ，淀粉碘化钾试纸为 色 猜想三成立 (6)【反思评价】为什么两种方案得出的结论不一致？哪个是正确的？ ①同学：方案一结论不正确，其操作不合理，不合理之处是 。 ②老师：不需要进行实验，就能排除猜想一，理由是 。 【拓展应用】 (7)实验结束后，该组同学准备回收固体剩余物中的不溶物二氧化锰，实验的主要步骤为：①溶解、② 、③洗涤干燥。步骤②中玻璃棒的作用是 。 15．酸在工业、医药等领域的应用特别广泛，其中最常见的就是盐酸和硫酸。化学兴趣小组对酸的相关性质展开了如下项目式探究： 【任务一】：初始盐酸和硫酸 (1)某瓶酸溶液由于标签被腐蚀，无法看清药品名称和化学式。根据残留的部分信息可以判断出该酸为：(写出化学式) 。 【任务二】：探究酸的共性 实验①：小组同学用紫茄子皮自制了酸碱指示剂，滴加至盐酸和硫酸中都能变成桃红色。 实验②：分别将大小相同的金属铝、锌、铁放入等体积等浓度的稀硫酸溶液中，观察实验现象，结果发现铝表面开始时并没有气泡产生。 实验③：向某固体滴加足量稀盐酸溶液，产生大量气泡。 (2)盐酸、硫酸都能使指示剂变色的本质原因是溶液中都含有 (写出离子符号)。 (3)写出铁与稀硫酸的化学方程式 ；铝和稀硫酸反应为什么刚开始没有气泡产生？ 。(用化学方程式解释) 【任务三】：再探盐酸和硫酸 盐酸和硫酸中酸根离子不同，与其它物质反应，也可体现酸的个性。 【进行实验】：同学对这个问题进行了如下探究：用滴定管分别向Ba(OH)2溶液中匀速滴加稀盐酸和稀硫酸，观察现象并绘制出电导率随温度变化的曲线。 【查阅资料】 1.电导率传感器可通过电脑软件记录溶液中导电情况。 2.电导率与溶液中离子浓度有关。 【进行实验】 (4)向Ba(OH)2溶液中匀速滴加稀盐酸，并绘制出曲线1，其中曲线1点M处烧杯中溶液溶质有(写化学式) 。曲线2表示的是向Ba(OH)2溶液中匀速滴加稀硫酸时溶液的导电性的变化情况。 (5)根据该实验，下列所得结论正确的是 (填序号)。 A．溶液离子浓度越大，电导率越强 B．N点和Q点是中和反应的结束点 C．随着酸的不断增加，电导率最终趋近于稳定值 D．往氢氧化钡溶液中滴加盐酸和硫酸溶液时现象相同 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 $$