2024年中考化学提高练习：科学探究题

2024年中考化学提高练习 ：科学探究题 1．某实验小组的同学为了探究稀盐酸与NaOH能否发生化学反应，设计了如下的方案： 【实验方案】 测定溶液pH的变化证明二者发生化学反应。如图1为用pH传感器测定两溶液混合时pH的变化曲线。 （1）该实验过程是先在烧杯中加入 溶液，再向烧杯中滴加另一种溶液：同学们测定了不同时刻溶液的pH值，结果如下： A．10          B．8          C．7           D．3 （2）能说明二者已经发生了化学反应的数值有 （填序号）： （3）a点所示的溶液中，所含溶质为 。 【拓展延伸】 有的同学在不使用温度计的情况下，通过图2所示装置进行实验，观察到红色墨水向右移动，得出酸和碱发生中和反应是放热的结论。 【交流反思】 有的同学提出，该现象不足以证明氢氧化钠与稀盐酸发生了化学反应，他的理由是： 。 （4）又有同学设计图3实验证明酸和碱反应确实是放热的，图3中观察到的现象是 ，该现象产生的原因是 。 “宏观辨识与微观探析”是化学学科的核心素养之一。在宏观、微观和符号之间建立联系是化学学科重要的思维方式。 （5）图4能够充分反映出酸和碱反应过程中的微观实质，反应中数目减少的离子是 （填微粒符号）。 2．某兴趣小组对“影响大理石与盐酸反应速率的因素”进行了探究。 【查阅资料】大理石与稀盐酸反应会放出热量。 【提出问题】大理石与盐酸反应的快慢受哪些因素影响呢？ 【猜想与假设】 a.可能与盐酸浓度有关； b.可能与大理石颗粒大小有关。 实验编号 ① ② ③ ④ 实验方案             二氧化碳体积（mL）（均收集前30s的气体） 64.0 40.4 98.2 65.3 （1）写出大理石与稀盐酸反应的化学方程式： 。 （2）该实验收集二氧化碳的装置可选用下图 （填字母序号）。植物油的作用是 。 （3）通过测量产生气体快慢来比较反应速率，也可以从 来比较化学反应速率。 【收集证据】 （4）要比较不同浓度的盐酸对反应快慢的影响，应选择的实验编号是 。 【得出结论】 （5）结论是 。 【拓展与反思】 （6）影响大理石与盐酸反应快慢除上述因素外，还有 （写出1点即可），请设计实验方案： 。 3．化学小组用如图实验装置（气密性良好）探究影响电解水反应快慢的因素。 【进行实验】20℃时，在不同条件下进行实验，数据记录如下： 组别 实验序号 液体种类 电压（V） 时间（min） 氢气体积（mL） 氧气体积（mL） Ⅰ ① 200mL蒸馏水 2 45 0 0 ② 200mL蒸馏水 10 45 极少 极少 ③ 200mL蒸馏水 16 45 5 2.5 Ⅱ ④ 200mL蒸馏水+1滴浓硫酸 16 88 10 4.9 ⑤ 200mL蒸馏水+2滴浓硫52酸 16 68 10 4.9 ⑥ 200mL蒸馏水+3滴浓硫酸 16 52 10 4.9 Ⅲ ⑦ 200mL蒸馏水+0.8g氢氧化钠 10 3.0 10 4.9 ⑧ 200mL蒸馏水+1.6g氢氧化钠 x 2.6 10 4.9 ⑨ 200mL蒸馏水+3.2g氢氧化钠 10 2.0 10 5.0 (1)写出电解水的化学反应方程式 ，该反应的基本类型是 。 (2)与电源正极相连的玻璃管内产生的气体是 。 (3)Ⅲ组实验⑧中的x= 。 (4)对比实验②⑦，可得出的结论是 。 (5)Ⅱ组实验的目的是 。 (6)通过本实验得出，影响电解水反应快慢的因素有 。（至少写两条） 【反思与评价】 (7)表中部分数据氢气与氧气的体积比略大于2:1，从物质性质角度分析可能的原因是 。（填字母选项） A．相同条件下，氧气在水中的溶解能力大于氢气 B．相同条件下，氢气在水中的溶解能力大于氧气 C．氧气与水发生了化学反应 D．氢气与水发生了化学反应 4．某化学兴趣小组围绕“酸和碱的反应”，做了如下图所示的两个实验。 (1)实验一：向氯化铁溶液中滴入NaOH溶液，观察到的现象为 ，继续滴加稀盐酸，通过稀盐酸与 反应的现象，证明了酸和碱能发生反应。 (2)实验二结束后，小组同学对试管内的无色溶液成分展开了讨论，一致认为试管中无色溶液的溶质除酚酞外还有 ，可能含有 ，若要证明可能含有的物质是否存在，下列试剂能够达到目的的是 （填字母）。 A．紫色石蕊溶液        B．Cu                C．AgNO3                D．Na2CO3 【意外现象】 (3)实验二滴入稀盐酸的过程中发现有气泡生成，出现该现象的原因是 。 【数字化实验】 (4)同学们通过电导率传感器测氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸的电导率变化（如图），从而判断酸和碱发生反应。导电性强弱能反映离子浓度的大小。 ①XY段曲线下降的原因是 。 ②下图表示该反应过程中不同时间点的微观粒子示意图，按时间先后排列的顺序为 （填字母）。 abcd 【实验拓展】 (5)某同学对中和反应进行探究。将稀硫酸逐滴加入一定量的氢氧化钠溶液中，并对实验过程中溶液的温度进行实时测定，得到如图所示曲线。 ①图中C点的溶质是 （填化学式），B→C阶段溶液的pH逐渐 （填“变大”或“变小”）；该反应的反应阶段反应体系的温度 （填“升高”或“降低”）； ②实验后该同学反思，不能用氢氧化钠固体和稀酸反应来证明中和反应放热，原因是 。 5．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】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，溶液也可作为过氧化氢溶液分解的催化剂，氯化铜溶液中含有H2O、Cu2+、Cl﹣，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H2O； 猜想二：可能是 ； 猜想三：可能是Cl﹣。 【分析交流】猜想一肯定是错误的，因为 。 【实验探究】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NaCl溶液 无明显变化 其他条件不变，向过氧化氢溶液中加入Na2SO4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】猜想 成立。 【拓展应用】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，100℃时，在不同金属离子存在下，纯过氧化氢24h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 Al3+ 1.0 2 ③ Fe3+ 1.0 15 ④ Cu2+ 0.1 86 ⑤ Cr3+ 0.1 96 【交流反思】实验①的目的是 ，通过以上探究可得出的结论： （写一点即可）。 【继续探究】在实验时，小组同学发现实验室氯化铜溶液的颜色有绿色、蓝色等，氯化铜溶液颜色与什么有关呢？ （1）小组同学提出氯化铜溶液的颜色可能与溶液的浓度有关。 【实验】步骤Ⅰ：用托盘天平称取无水氯化铜固体5.0g置于小烧杯中；步骤Ⅱ：往小烧杯中加入一定量的蒸馏水，搅拌，观察溶液的颜色并记录。 室温下的实验现象及数据记录如表：（水的密度为1g/mL） 加入水的体积/mL 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 溶液颜色 深绿 墨绿 墨绿 蓝绿 绿色 深蓝 蓝色 蓝色 浅蓝 淡蓝 a 上述实验可以得到的结论是氯化铜溶液颜色和其浓度有关。 b 仅从上述实验数据判断，为配制蓝色的氯化铜溶液，其溶液中溶质质量分数不超过 （数据精确到0.1%）。 （2）老师提示氯化铜溶液颜色还与温度有关，请设计实验验证 。 6．镁是一种重要金属，镁和铝的合金常用于制作各种材料，现对镁具有什么样的化学性质进行如下科学探究： 【查阅资料】镁的化学性质较为活泼，容易与空气中的二氧化碳、氧气和水反应生成灰黑色的“镁锈”（碱式碳酸镁） 【提出问题】镁有什么样的化学性质？ (1)【猜想与假设】1.镁可以和稀盐酸发生反应        2.镁可以在空气中燃烧        3. 。 【设计实验】 (2)小明同学为了验证猜想1，首先取了一小段镁条，观察到镁条表面是灰黑色的，用砂纸打磨后发现镁是一个 色的金属，硬度比较小，能导电；将打磨后的镁条放入醋酸中观察到 ，证明镁可以醋酸发生反应。 (3)小军同学为了验证猜想2，用坩埚钳夹持打磨后的镁条于酒精灯上，观察到 . 【实验结论】镁的化学性质活泼，常温下就可以和空气中的氧气、二氧化碳等物质发生反应，可以在空气中燃烧，也可以和某些酸发生反应等。 【反思与评价】 (4)小敏同学认为，既然镁的化学性质活泼，所以在保存时应该要 保存。 7．为探究化学反应前后反应物与生成物之间的质量关系，三位同学分别做了下列三个实验： 实验一：称量镁条，点燃，待反应结束后再称量。 实验二：将装有稀盐酸的小试管放入装有锌粒的烧杯中称量，然后将盐酸与锌粒接触，过一会儿再称量。 实验三：将装有氢氧化钠溶液的试管放入盛有硫酸铜溶液的烧杯中，称量，然后设法将两种溶液接触，过一会儿再称量。 数据见下表[锌与盐酸反应的化学方程式为Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑；氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液混合反应的化学方程式为2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4]： 编号 实验一 实验二 实验三 变化前 4.8 g 112.6 g 118.4 g 变化后 8.0 g 112.4 g 118.4 g （1）从表面上看，这三个实验过程中，反应后的剩余物质的质量变化是：实验一： ，实验二： ，实验三： 。(均填“减小”“增大”或“不变”) （2）这三个实验中，是否有不遵循质量守恒定律的反应？ ，实验 正确地反映了反应物与生成物之间的质量关系。造成其他两个实验结果错误的原因分别是 。 （3）从不能正确反映反应物和生成物之间质量关系的实验中，选一例提出改进思路： 。 （4）由此可以得出，探究有气体参加或生成的化学反应前后反应物与生成物质量关系的实验，必须在 体系中进行。 8．化学是一门注重实验的科学。 (1)小明制取并收集了氧气和二氧化碳各一瓶气体，但是不小心把两瓶气体混淆了，请帮小明设计一个简便的实验把他们鉴别开来。 实验步骤 现象及结论 分别往两个集气瓶中 的是氧气； 的是二氧化碳； (2)化学兴趣小组的同学在课余时间帮助化学老师整理实验室。小明发现了瓶标签已损坏的黑色固体粉末（见图）。    【提出问题】小明询问了老师这瓶黑色粉末是什么？老师告诉他这瓶黑色粉末是我们实验时已经使用过的一种纯净物质。于是，小明就这瓶黑色粉末是什么物质与伙伴们进行了探究。 【提出猜想】小洪提出猜想，这瓶黑色固体可能是炭粉、硫磺、氯酸钾或是二氧化锰中的一种。 【讨论分析】小明认为，这瓶固体不可能是硫磺和 ，理由是 。 【实验论证】请你设计一个简单的实验，帮助他们确定这黑色粉末是炭粉还是二氧化锰？ 实验操作 预期现象和结论 取少量黑色固体于 （填仪器名称）中，然后 ，观察现象。 若 ，则该物质是炭粉；若 ，则该物质是二氧化锰。 9．有关物质组成及化学规律的发现对化学的发展做出了重要贡献。 （1）法国化学家拉瓦锡为化学学科的发展做出了巨大贡献，下列有关发现与他有密切关系的是 。 A．空气的组成      B．质量守恒定律      C． 水的组成      D．酸碱指示剂 （2）在密闭容器内加入下列两种物质，并称量加入前后的总质量（含密闭容器），能验证质量守恒定律的是 （填标号）。 A．蔗糖和水  B．氯化钠溶液和硝酸钾溶液  C． 氯化钡溶液和稀硫酸 （3）在氧气中点燃红磷的实验过程，固体质量变化如图所示。    ①从燃烧条件分析，固体质量在t1前没有发生变化的原因是 。 ②该反应的化学方程式为 。 ③参加反应的氧气质量为 g。 （4）某学习小组拟在实验室里利用空气和镁粉为原料制取少量氮化镁（Mg3N2）。 查阅资料可知Mg、Mg3N2能发生如下反应： ①2Mg+O2 2MgO；   ②3Mg+N2Mg3N2；  ③2Mg+CO22MgO+C ④Mg+H2OMgO+H2↑　　  ⑤Mg3N2+6H2O= 3Mg(OH)2↓+2NH3↑ 实验中所用的装置和药品如图所示（镁粉、还原铁粉均已干燥，装置内所发生的反应是完全的，整套装置的末端与干燥管相连）。回答下列问题：    ①连接并检查实验装置的气密性，实验开始时，将空气通入实验装置，则气流流经装置的顺序是 （填装置序号）。D装置中发生反应的化学方程式为 。 ②通气后，如果同时点燃A、B装置的酒精灯，对实验结果有何影响？ 。 ③设计一个实验，验证产物是否含氮化镁： 实验操作和实验现象 实验结论 产物中含有氮化镁 ④思维拓展：空气中N2的含量远大于O2的含量，而镁条在空气中燃烧生成的MgO的质量却远大于Mg3N的质量，请给出合理的解释 。 10．在学习了盐的性质后，同学们分组对碳酸氢钠的化学性质进行探究。 【查阅资料】碳酸氢钠受热分解生成一种固体、一种液体和一种气态的氧化物；碳酸钠受热不分解。 探究环节 甲组的探究 乙的探究 【提出问题】 碳酸氢钠溶液的酸碱性？ 碳酸氢钠受热分解后产物是什么？ 【猜想假设】 猜想一：碳酸氢钠构成中含有氢离子，溶液显酸性 猜想二：碳酸氢钠构成中含有碳酸根离子，溶液显碱性 猜想一：碳酸钠、水和二氧化碳 猜想二：氢氧化钠、水和二氧化碳 【实验验证】 （1）小红将pH试纸用蒸馏水润湿后测得碳酸氢钠溶液的pH=8。小明认为小红的操作有误，请你简述错误所在及对检验碳酸氢钠溶液的酸碱性是否有影响？ （2）小明取少量碳酸氢钠溶液，滴入酚酞溶液，溶液 ，证明猜想二正确 （1）取少量干燥后的碳酸氢钠粉末按图进行操作：    观察到试管A的试管口有无色流体，试管B澄清石灰水变浑浊，试管B中发生反应的化学方程式是 （2）待完全反应后，取冷却后的白色粉末溶于水，滴入氢氧化钙溶液，观察到 ，猜想一成立 【反思交流】乙组的实验(1)中取干燥后的碳酸氢钠粉末的意图是 。 【拓展迁移】请你设计一种区别碳酸钠和碳酸氢钠的简易方案： 。 11．游大湿地，做深呼吸！学习小组同学想测定湿地空气中氧气的含量，给游客做“深呼吸”提供数据上支撑！ 【仪器用品】铜粉、硬质玻璃管（相同规格2支）、橡胶塞（相同规格2个）、量筒、酒精灯、铁架台（带铁夹）、气球、注射器。 【实验原理】如图所示，这个反应属于 反应（填反应类型）。 【实验步骤】 ①将一支硬质玻璃管注满水，塞上橡胶塞。然后打开中橡胶塞，将水倒入量筒中，记录体积。 ②如图所示：在另一支硬质玻璃管中装入铜粉，塞上橡胶塞，用小气球密封玻璃管口。移动注射器活塞，在注射器中留下一定体积的气体，记录体积后插入橡胶塞中、根据酒精灯的高度，将玻璃管固定在铁架台上。 ③用酒精灯在铜粉部位加热，加热时不断推拉注射器活塞。 ④停止加热后，待试管冷却至室温，将气球内的气体全部挤入注射器内。待注射器活塞稳定后，记录注射器中气体的体积。 硬质玻璃管的容积 反应前注射器中气体体积 反应后注射器中气体体积 反应消耗的氧气体积 40 mL 15 mL 4 mL 【实验现象】硬质玻璃管中观察到 ； 【实验结论】先填写表格中的空白，由此得出的结论是 。 【反思评价】 ①有的同学提出在【实验步骤】第①步实验前，还应该 ； ②实验中准备两支“相同规格”的硬质玻璃管，一支用水测出硬质玻璃管的体积，用另一支加热铜粉，然后测气体的减少值。有同学提出这种用两支玻璃管的设计不够严谨，你的看法是 （填 “同意”或“不同意”），简要说明理由 ； ③加热过程中要不断推拉注射器活塞，这样做的目的是 。 【表达交流】大湿地空气中氧气含量丰富，空气质量优，是旅游度假、放松身心的好去处。 12．暖宝宝是一种防寒用品，如图所示。暖宝宝中的主要成分有哪些?发热的原因是什么? (1)小明探究：暖宝宝中的主要成分是什么? 剪开内包装袋，倒出其中的粉末，发现呈黑色。 【提出猜想】该黑色粉末可能含有炭粉、铁粉、二氧化锰、氧化铜、四氧化 三铁中的一种或几种。 【初步验证】将磁铁靠近黑色粉末，部分被吸引。 【查阅资料】四氧化三铁具有磁性，能被磁铁吸引。 【得出结论】该黑色粉末可能含有 。 【进行实验】 实验编号 实验操作 实验现象 ① 取黑色粉末加足量稀硫酸 固体部分溶解，有气泡产生，溶液无蓝色 ② 取实验①的残渣灼烧，将内壁涂有澄清石灰水的小烧杯罩在上方 澄清石灰水变浑浊 由实验①可知，该黑色粉末肯定含 ，肯定不含 ；写出实验①的化学反应方程式 。 由实验②可知，该黑色粉末肯定含 。 (2)小明思考：暖宝宝为什么会发热? 【查阅资料】暖宝宝中的铁粉在空气中发生了缓慢氧化，进而放出热量。 由此可见，人们可以利用化学反应放出的能量，请再举一例： 。(3)人们利用化学反应还可以 。 13．某实验小组对“载人宇宙飞船或潜水艇中一般都要安装盛放过氧化钠(Na2O2)颗粒的装置”感到非常好奇，设计实验进行探究。 【提出问题】过氧化钠与人体呼出的哪些气体发生反应产生氧气？ 【信息提示】 ①人呼出的气体中主要成分是氮气、二氧化碳、水蒸气和未被利用的氧气等。 ②二氧化碳能与氮氧化钠反应：CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O。 ③氮气不能和过氧化钠反应。 【提出猜想】 ①过氧化钠能与人呼出的水蒸气反应生成氧气。 ②过氧化钠与人体呼出的二氧化碳反应生成氧气。 【进行实验】 实验一：验证过氧化钠能和水蒸气反应生成氧气。(如图1) (1)小组成员按如图装置进行实验(夹持装置略)。 (2)其中装置A的作用是 。将带火星木条放在装置B干燥管的右侧管口，观察到小木条复燃。 (3)实验结论：过氧化钠能和水蒸气反应生成氧气。请补充完整该反应的化学方程式： 2H2O+2Na2O2= +O2。 实验二：验证过氧化钠与二氧化碳反应生成氧气。(如图2) 同学们在老师的指导下，设计了上述装置进行实验(夹持装置略)，并实验记录： 实验操作 主要实验现象 实验结论及解释 (1)检查装置的气密性 ∕ 装置气密性良好 (2)向装置A中加入大理石，打开分液漏斗上活塞，缓慢滴入稀盐酸 装置A中观察到的现象有 ；装置C装置中有气泡出现 装置A中发生反应的化学方程式为 ；装置C作用是 (3)一段时间后用带火星的木条在装置C的右侧导管口 带火星的木条复燃 过氧化钠与二氧化碳反应并生成氧气 【实验结论】过氧化钠能与人体呼出的水蒸气、二氧化碳分别反应生成氧气。 【实验反思】 某同学对实验二的设计提出疑问：该实验不能证明二氧化碳与过氧化钠确实发生了反应，你认为他的理由是 。 14．某学校项目学习小组进行了如下探究。 【查阅资料】a.鸡蛋壳主要成分是碳酸钙，其他成分对实验影响忽略不计。鸡蛋壳、牙齿分别与含氟牙膏反应的化学原理相似。 b.电导率越大，溶液导电性越强，离子浓度越大。 实验一：做无壳鸡蛋 【实验步骤和现象】如图所示，将一个新鲜的鸡蛋放入水中，鸡蛋沉入水底。加入过量浓盐酸后，鸡蛋壳表面出现气泡，一会儿鸡蛋慢慢上浮、露出液面后又下沉，然后再上浮、再下沉，反复多次，最后变成无壳鸡蛋。    【解释与交流】 (1)检验上述鸡蛋壳表面产生气泡成分的原理为 (请用化学方程式表示)。 (2)鸡蛋露出液面后又下沉的原因是 ，左侧杯中水的作用是 。 实验二：鸡蛋壳溶解 (3)在20℃时，向烧杯中加入蒸馏水，插入电导率传感器，加入蛋壳粉、搅拌，测得电导率随时间的变化关系如图所示。图1中，a～b段电导率变化的原因是 ，b～c段电导率几乎不变化的原因是 。    实验三：鸡蛋壳代替牙齿探究含氟牙膏能否预防龋齿 由资料可知，含氟牙膏(含氟成分为NaF)与鸡蛋壳反应，在其表面生成碳酸钠和氟化钙保护层，反应的化学方程式为CaCO3+2NaF=CaF2+Na2CO3。 (4)先检查图装置的气密性，其方法是 。再称取“用牙膏处理过的鸡蛋壳(用牙膏液浸泡、洗涤、晾干)”于锥形瓶中，用注射器抽取的稀盐酸模拟形成龋齿的酸性环境，连接好装置，打开开关，将稀盐酸快速压入锥形瓶，关闭开关，测得压强随时间的变化关系如图所示。用“未用牙膏处理的鸡蛋壳”重复上述实验，这样做的目的是 。    【反思评价】 (5)图3中x～y段压强增大的主要原因是 。 (6)根据实验三的数据分析，含氟牙膏能预防龋齿，理由是 。 15．某化学兴趣小组的同学在实验室发现一瓶标签被部分腐蚀的无色溶液，如图，他们对此产生兴趣，并展开探究： 【资料】Na2SO4 溶液显中性；CuSO4 溶液显酸性 【分析讨论】经过分析，大家一致认为这瓶无色溶液不可能是 （填序号）。 A酸 B碱 C盐 D氧化物 【提出猜想】这瓶溶液是什么呢？兴趣小组同学对这瓶无色溶液的成分，做出如下猜想： 猜想 1：H2SO4 猜想 2：Na2SO4 猜想 3：BaSO4 猜想 4：CuSO4 【实验探究】同学们交流讨论后，排除了猜想 （填序号），并设计实验验证其余猜想，请填写下列空白： 实验方案 方案一：加入紫色石蕊溶液 方案二：加入氢氧化钡溶液 实验操作 实验现象 产生白色沉淀 实验结论 猜想 1 成立 猜想 1 成立 【结论】由此确定猜想 1 成立，该瓶无色溶液是稀硫酸，并给试剂贴上“稀硫酸”的标签。 【评价与反思】（1）老师指出同学们在实验操作中有明显的错误，存在错误操作的方案是 （填“一”或“二”或“一和二”）。 （2）上述两种实验方案的原理也有一个是错误的，错误的原因是 。 （3）小兰同学在老师的指导下重新设计了以下实验方案，其中也能证明猜想 1 成立的方案有 （填序号）。 A取样加入碳酸钠 B取样加入氧化铜 C取样加入氢氧化铜 D取样加入锌 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 $$