2024年中考化学专项攻略：科学探究题

2024年中考化学精练册专项攻略：科学探究题 1．我们已经知道，呼吸作用产生二氧化碳。某小组同学设计实验验证人体呼吸作用确实产生二氧化碳气体。 Ⅰ．知识链接 (1)人类进行呼吸作用的主要形式是有氧呼吸，通过酶的催化作用，把糖类等有机物转化为二氧化碳和水。葡萄糖（）在人体内参与呼吸作用为 。 Ⅱ．实验验证 (2)初始实验：甲同学通过导管向澄清石灰水中吹气，观察到澄清石灰水变浑浊，于是得出结论：人体呼吸作用产生二氧化碳。 经过讨论，同学们认为甲同学实验不足以得出正确结论，原因是 。 (3)改进实验：同学们改进实验装置如图1所示，检验气密性良好后，在A、B瓶中装入等浓度等体积、足量的澄清石灰水。乙同学对着装置吹气口进行吹气15s，实验过程中若观察到 现象，则说明人体呼吸作用产生二氧化碳。 (4)数字化实验：同学们又进行如下图2所示实验。把氧气浓度、二氧化碳浓度和湿度传感器探头放入有少量空气的保鲜袋中，打开仪器开始采集数据，然后向袋内呼出气体。采集的数据如图3所示，纵坐标为某一气体体积分数（%），横坐标为时间（s）。 ①实验中没有进行数据采集的其余气体的主要成分为 。 ②能说明人体呼吸作用产生二氧化碳的曲线是 。 ③根据图3中信息，推断Z曲线在下降后又略有上升的可能的原因是 。 2．为了探究金属活动性，将锌和铜分别放入稀硫酸中，铜不反应而锌的表面有气泡产生。老师告诉学生，铜和浓硫酸在加热的条件下也能反应且产生气体。 【提出问题】铜与浓硫酸反应的生成物是什么？其中气体是什么？ 【猜想假设】同学们对产生的气体作出了猜想。 猜想一：氢气；    猜想二：二氧化硫； 猜想三：氢气和二氧化硫的混合物。 【查阅资料】（1）二氧化硫可以使品红溶液褪色，也能和碱性溶液反应 （2）H2+CuOCu+H2O 【实验探究】师生设计了如下装置进行实验（部分仪器省略），请完成下列表格。 主要实验步骤 主要现象 解释或结论 ①加热装置A一段时间 装置B中的品红溶液褪色 有 生成 ②点燃装置D处酒精灯 装置D玻璃管中无明显现象 猜想 正确 ③停止加热，将铜丝上提，向装置A中玻璃管鼓入空气 / / ④冷却，将A中液体用水稀释 A中液体变为 色 有硫酸铜生成 【表达交流】 （1）在步骤③中，鼓入空气的目的是 。 （2）请完成铜与浓硫酸反应的化学方程式：Cu+2H2SO4（浓）CuSO4+SO2↑+ （3）若猜想二正确，装置E中发生反应的化学方程式是 。 【反思拓展】 下列各组药品能够证明锌的活动性比铜强的是 （填序号）。 ① 锌、铜、稀盐酸     ② 锌、硫酸铜溶液     ③ 锌、铜、氯化镁溶液 3．有一种神奇的蜡烛，点燃后任你怎么吹也吹不灭，而且看上去和普通的蜡烛一模一样，那么到底是什么玄机能让蜡烛持续燃烧？请你一起参与探究。 【查阅资料】普通蜡烛由石蜡和蜡烛芯制成的，而吹不灭的蜡烛是在蜡烛芯上包裹一层打火石的粉末。打火石是由某种金属掺入少量稀土元素制成的合金，它的着火点只有150℃。当蜡烛燃烧时，金属并不燃烧；但当蜡烛吹灭后，未冷却的金属接触到氧气就发生燃烧，从而使蜡烛复燃。 【探究与反思】 打火石是 （填“混合物”或“纯净物”），这种蜡烛燃烧时，蜡烛芯里的金属为什么不燃烧？ ，这种蜡烛也可以熄灭，你采用的方法是 。 【实验探究】吹不灭的蜡烛芯内的金属可能是镁、铝、铁或铜中的一种，为确定该金属的成分，请你继续探究并完成下列有关问题：（注：不考虑打火石中稀土元素对探究金属性质的影响） 实验 操作步骤 现象 结论 1 切开蜡烛，取出打火石，用砂纸打磨 打火石是银白色 2 该金属一定不是铁 3 取少量打磨后的打火石于试管中，滴加硫酸铜溶液。 有红色物质析出 该金属一定是镁 【分析思考】 （1）请写出“实验3”中可能涉及到的化学方程式 。 （2）有同学认为通过“实验3”中现象不能证明烛芯内的金属一定是镁，因为 。 （3）针对以上实验，请你设计一个合理的实验方案来进一步验证这种金属 。 4．小鹏与小明做完酸、碱、盐相关性质实验后，很感兴趣地把稀硫酸、氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液混合在一起，看到有大量气泡生成。他们对反应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】反应后溶液中溶质的成为是什么？ 【猜想假设】 猜想①：Na2SO4、Na2CO3 猜想②：Na2SO4、Na2CO3、NaOH 猜想③：Na2SO4、H2SO4、Na2CO3 猜想④：Na2SO4、H2SO4 猜想⑤：Na2SO4 上述猜想中，小鹏认为猜想③不合理，不合理的原因是 （用化学方程式表示）。 【实验探究】 （1）小鹏取少量该溶液于试管中，向其中滴加无色酚酞，发现溶液颜色无变化，据此，他认为猜想⑤是正确的。你认为他的结论是 （填“合理”域“不合理”）的，理由是 。 （2）小明向盛有少量氧化铜粉末的试管中加入适量该溶液，振荡，溶液变蓝。该反应的化学方程式是 。 【实验结论】根据上述实验探究，你认为猜想 （填序号）是正确的。 【拓展应用】工厂与实验室的酸性废水必须处理至中性再排放，这样做的意义是 （合理即可）。 5．三草酸合铁酸钾晶体K3 [Fe(C3O4 )3]·3H2O可用于摄影和蓝色印刷。某研究小组将无水三草酸合铁酸钾在一定条件下加热分解后，着手探究所得含碳元素气体产物的成分。 (1)提出合理假设 假设1： ； 假设2： ；假设3：同时含有CO和CO2。 (2)设计实验方案证明“假设3”成立(不用在答题卡上作答) (3)实验过程：收集两瓶产生的气体，并标记为A和B。 根据(2)中方案进行实验。(所用药品和仪器任取)在答题卡上按下表的格式写出实验步骤、预期现象与结论。 实验步骤 预期现象与结论 步骤1：将一红亮的铜丝在酒精灯上加热变黑，然后迅速伸入A瓶中，观察。 铜丝由黑变为红色 结论：瓶中气体含有CO 步骤2： 6．为探究碱溶液的化学性质，化学兴趣小组的同学进行了如下图所示的实验，请根据实验回答问题： 【查阅资料】氯化钙溶液显中性。 （1）A试管中的实验现象是 。 （2）C试管内无明显现象，同学们对氢氧化钙与盐酸能否发生化学反应产生了质疑。于是小明向C试管中滴加几滴酚酞溶液，溶液呈无色。请你评价小明的实验方法是否能证明两者发生化学反应，并说明理由： 。 （3）实验结束后，将C、D试管中的物质倒入同一个洁净的烧杯中，充分反应后，最终得到无色澄清溶液。同学们对最终的无色溶液中溶质的成分进行继续探究： 【提出问题】无色溶液中除酚酞外还有哪些溶质？ 【猜想与假设】 猜想一： 。 猜想二： 。 【实验验证】若要证明猜想一成立，请你帮助他们设计实验方案 （写出实验操作和现象）。 【拓展与交流】小组同学经过讨论认为以上四个实验并没有体现出碱的所有化学通性，若想得出碱的全部化学通性，还应补充一个实验，请用化学方程式表示出所需要补充的实验 。 7．在实验探究课上，老师给了同学们一包黑色粉未，该粉末可能是氧化铜粉末和铁粉中的一种或两种。同学们为了确定该粉末的成分，进行了如下探究。 提出问题假设l：黑色粉末是铁粉； 假设2：黑色粉末是氧化铜粉末；假设3：黑色粉末是 。 设计实验方案同学们对实验作了如下设想和分析：取少量黑色粉末放入硬质玻璃管中，通入一氧化碳一会儿后加热至充分反应 实验装置图如图。请你完成如表： 实验中可能出现的现象 结论 假设1成立 假设2成立 黑色粉末部分变成红色，澄清石灰水变浑浊 假设3成立 进行实验通过实验及分析，确认假设3成立。 反思与评价 ①实验过程中，硬质玻璃管内发生的化学反应方程式是 。 ②实验时通入一氧化碳一会儿后再加热的原因是 。 ③从环保角度看，上面的实验装置有不足之处，请你对该装置进行改进，具体措施是 。 8．“低钠盐”可以控制钠的摄入量从而防止高血压等疾病。国内某些生产厂家为改变“低钠盐”的口味，还会在“低钠盐”中加入少量的镁盐（MgSO4或MgCl2中的一种）。某兴趣小组的同学对某“低钠盐”样品中添加的镁盐的成分进行如下探究： [提出问题]该“低钠盐”中添加了哪种镁盐？ [猜想与假设]猜想1：添加了MgCl2 猜想2：添加了MgSO4 [设计实验] 实验操作 实验现象 实验目的或结论 步骤1：取少量“低钠盐”充分溶解后，加入足量 溶液 。 除尽溶液中的镁离子 步骤2：取少量步骤1所得的上层清液，向其中加入适量 溶液 有白色沉淀生成 猜想2正确 写出步骤2中发生反应的化学方程式 。 [拓展与应用]若将NaCl溶液中含有的少量MgSO4除去，下列提供的试剂中，可选用的是 （ 填字母）。 A NaOH溶液 B BaCl2 溶液 C AgNO3溶液 D Ba(OH)2溶液 9．KOH 溶液中含有 H2O、K+、OH-，能使无色酚酞溶液变红。某化学兴趣小组想探究 KOH 溶液使无色酚酞溶液变红的原因,请你一起完成探究。 【提出问题】 KOH 溶液中的什么成分使无色酚酞溶液变红? 【猜想】 猜想 1：KOH 溶液中的 H2O 使无色酚酞溶液变红。 猜想 2：KOH 溶液中的 K+使无色酚酞溶液变红。 猜想 3：KOH 溶液中的 (填粒子符号)使无色酚酞溶液变红。 【实验探究】 实验操作 实验现象 结论 ①取少量蒸馏水于试管中，滴入1~2滴无色酚酞溶液 试管内溶液不变色 结论I：猜想1不成立 ②取少量KCl溶液于试管中。滴入1~2滴无色酚酞溶液 结论II：猜想2不成立 ③ ，滴入1~2滴无色酚酞溶液 试管内溶液变红 结论III： 【讨论反思】 有同学认为猜想 1 不需要实验验证就可以排除,你认为该同学的理由是 。 【拓展】 (1) KOH 和 NaOH 化学性质相似，都易变质，应 保存。 (2)向酒精(C2H5OH)的水溶液中滴入几滴无色酚酞溶液,酚酞溶液不变红,说明酒精溶液中 。 10．某化学小组用石灰石（含杂质、，还可能含有少量的）与足量的稀盐酸制备二氧化碳气体，实验结束后对废液中的溶质成分进行探究（溶解于水中的气体成分忽略不计）。 【提出问题】废液中的溶质含有哪些物质？ 【查阅资料】 ①不溶于水，且不与稀盐酸反应。 ②溶液遇到硫氰化钾（KSCN）溶液能够很灵敏的显现出红色。 ③只能在较强的酸性溶液中存在，若时，会完全与水发生反应生成沉淀。 ④已知反应：。 【假设猜想】 （1）该小组同学一致认为废液中一定含有，用化学方程式表示其原因是 。 （2）结合以上资料，该小组同学作出以下三种合理的猜想。 猜想1：溶质只含有 猜想2：溶质含有和 猜想3：溶质含有 【实验验证】 实验操作 实验现象 实验结论 步骤1：取少量过滤后的废液于试管中，滴加硫氰化钾溶液 溶液没有变红 废液的溶质中不含 步骤2：另取少量过滤后的废液于试管中，加入过量的溶液 猜想2成立 【反思评价】 （1）上述步骤2中，小姚同学提出可以通过检测废液的来判断是否含有。你认为该方案是否合理 ，其原因是 。 （2）根据实验结论，实验结束后若要回收溶液，正确的操作是：向废液中加入过量的 ，过滤。 11．在古代，井代替江河，聚拢着人气和城乡的繁荣。现在仍有一些地方的人们使用井水。化学实践小组的同学对当地井水的使用情况及硬度、水垢的成分、合理利用进行项目式学习。 （一）调查井水的使用情况及硬度探究 (1)调查显示部分家庭还在使用井水，井水属于混合物，主要用于饮用和浇灌菜园。请你举出生活中含“水”字的混合物： （2个） (2)请你设计实验证明井水是含有氯化钠： 。 （二）探究水垢的成分 【提出问题】有同学发现家里用井水烧水，一段时间后水壶底部会附着一层水垢，水垢的主要成分是什么？ 【查阅资料】当地井水中含有较多的、等离子，在加热时会生成碳酸钙和氢氧化镁，均不溶于水；氢氧化镁溶于酸时无气泡产生，当加热至时会分解成两种氧化物。 【作出猜想】 (3)猜想1：水垢的主要成分是 （填化学式）； 猜想2：水垢的主要成分是； 猜想3：水垢的主要成分是和。 (4)实践小组取水壶底部的少量水垢洗涤、干燥后，分别置于编号为A、B的两支试管中。 序号 实验操作 实验现象 实验结论 1 向试管A中加入足量稀盐酸 固体溶解，产生气泡 猜想 不成立 2 加热试管B，试管口稍向下倾斜 试管内壁有 猜想3成立 (5)实验1产生气泡，其涉及的化学方程式为 。 (6)写出操作2中有水珠生成的化学方程式： 。 （三）井水的合理利用 (7)同学们了解到，可利用阳离子交换树脂对某硬水水样进行软化，其原理如题下图所示，树脂的作用是除去硬水中的 （填离子符号），在生活中也可以用 的方法降低水的硬度。 (8)为了除去水壶中的水垢，应选下列物质中的______（填字母）。 A．盐水 B．料酒 C．食醋 D．洗洁精 (9)离子交换后的水不能当蒸馏水使用的原因是： 。 12．高锰酸钾在生产、生活中有广泛应用。实验小组对高锰酸钾的某些性质进行研究。 Ⅰ.不稳定性 （1）如图所示进行实验，受热分解为 （2）用向上排空气法收集O2的原因是 （3）用排水法收集O2时，实验结束后先熄灭酒精灯，导致水槽中水倒流进入了导气管。可采取的补救措施是 (说出一种) Ⅱ.腐蚀性：“对比试验”是科学探究常用的方法 【查阅资料】KMnO4溶液有腐蚀性 【进行实验】在室温下，将铜片分别浸泡在4种浸泡相同时间，现象如下表： 编号 ① ② ③ ④ 实验 25mL 0.1% KMnO4溶液 25mL 0.1%KMnO4溶 液+10滴浓硫酸 25mL蒸馏水+ 10滴浓硫酸 25mL 1% KMnO4溶 液+10滴浓硫酸 铜片 质量/g 实验前 0.54 0.54 0.54 0.54 18小时后 0.54 0.52 X 0.43 【解释与结论】 （4）通过对比②和④，得出的结论是 （5）实验③中，欲得出“KMnO4和硫酸共同作用对铜才有腐蚀性”的结论，X的值为 ，需要对比 (填编号) （6）为了探究KMnO4的腐蚀性是否与温度有关，请您补充探究实验⑤ 13．《蜡烛的化学史》是英国科学家法拉第著的传世科普经典。兴趣小组的同学们沿着大师的足迹，对蜡烛的燃烧展开了项目式学习。    I.蜡烛燃烧过程的探究 (1)火焰结构特点探究：点燃蜡烛，将一张滤纸从火焰上方盖下，1-2秒后取出，观察到滤纸上炭化形成黑圈（如图A），得出结论： 。 (2)焰心所含物质探究：如图B，点燃蜡烛，用注射器在烛芯附近抽取气体物质。 【猜想假设】同学们对该物质主要成分提出三种猜想：猜想一：二氧化碳；猜想二：水蒸气；猜想三：石蜡蒸气，立即将注射器靠近火焰，推动活塞。观察到注射器口产生火焰，物质能燃烧。说明猜想 成立。 【补充实验】将蜡烛熄灭，瞬间可观察到一缕“白烟”轻轻升起，立即用燃着的火柴去点燃“白烟”、“白烟” （填“能”或“不能”）燃烧。 【实验结论】石蜡燃烧是固态石蜡受热熔化，在烛芯处形成气态石蜡后才燃烧。 Ⅱ.蜡烛燃烧产物的探究 (3)点燃蜡烛，将一个干冷的烧杯罩在蜡烛火焰上方。我们可预测：烧杯内壁会出现 ，片刻后取下烧杯，迅速向烧杯内倒入少量澄清石灰水，振荡后发现 。 14．某校化学兴趣小组在老师指导下，对过氧化氢溶液分解制取氧气进行再探究。 【初步探究】 (1)写出实验室用过氧化氢溶液制取氧气的化学方程式： 。 【继续探究】小组同学通过查阅资料得知，氯化铜溶液也可作为过氧化氢溶液分解的催化剂，已知氯化铜溶液中含有、、，到底哪种微粒对过氧化氢溶液的分解起催化作用呢？ 【作出猜想】 猜想一：可能是； 猜想二：可能是； 猜想三：可能是。 【分析交流】 (2)猜想一肯定是错误的，因为 。 【实验探究】 (3)为了进一步验证猜想，小组同学设计了如表实验， 实验操作 实验现象 其他条件不变，向过氧化氢溶液中加入溶液 无明显变化 其他条件不变，向过氧化氢溶液中加入溶液 无明显变化 其他条件不变，向过氧化氢溶液中加入 (填化学式)溶液 立即产生大量气泡 【结论反思】 (4)猜想 成立。 【拓展应用】 (5)与课本中二氧化锰相比，从循环利用的角度分析， (填“二氧化锰”或“氯化铜溶液”)更适合作该反应的催化剂。 【深入探究】小组同学查阅了不同金属离子对过氧化氢分解影响的实验资料得知，时，在不同金属离子存在下，纯过氧化氢的分解率如表所示。 实验编号 离子 加入量(mg/L) 分解率% ① 无 2 ② 1.0 2 ③ 1.0 15 ④ 0.1 86 ⑤ 0.1 96 【交流反思】 (6)实验①的目的是 ，通过以上探究可得出的结论有 (写一点即可)。 15．过氧化氢（H2O2）可用于环境消毒，自身缓慢分解，在催化剂的作用下能快速分解。 （1）写出实验室用过氧化氢分解制取氧气的化学方程式 。 84消毒液也是生活中常见的消毒剂，其有效成分为NaClO，小明同学为了使消毒效果更好，将84消毒液和H2O2溶液混合使用，发现产生了大量气体。引发了小明的猜想，他边查阅资料边做了以下实验。 资料：一般条件下，氯气是黄绿色、有刺激性气味的气体，且不燃烧、不支持燃烧。 猜想I：该气体可能是氧气。 实验1：取少量84消毒液于试管中，再加入H2O2溶液，快速伸入带火星的木条。 （2）实验现象： 。 结论1：说明猜想I成立，产生的气体是氧气。 猜想II：这里的氧气都是由过氧化氢分解产生的。 实验2：向锥形瓶中加入35mL84消毒液，注射器中吸入30mL5%的H2O2溶液，并将其平均分6次推入锥形瓶中，每次推入5mLH2O2溶液，待不再产生气泡后，记录所得气体的体积（见下表）。    第1次 第2次 第3次 第4次 第5次 第6次 收集气体的总体积/mL 140 280 365 370 375 x （3）结论2：分析表中的数据可以说明，猜想II （填“成立”或“不成立”）。依据是 。 （4）综合分析后推测x的数值是 。 （5）测得第3次反应后溶液中溶质只有氯化钠，请写出该反应的化学方程式 。 反思：将84消毒液和H2O2溶液混合使用并不能使消毒效果更好，两者发生化学反应反而会使消毒效果变差。 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 $$