2024年中考化学考点分类训练：科学探究题

2024年中考化学考点分类训练：科学探究题 1．探究液化气燃烧的变化 小刚同学在帮妈妈做饭时观察到液化气燃烧的现象，他认为液化气燃烧应属于化学变化。小刚在妈妈的帮助下对此展开了探究。请你参与他的探究过程并回答有关问题。 【提出问题】液化气燃烧是化学变化吗？ 【查阅资料】液化气是由碳、氢两种元素组成的混合物。 【猜想与假设】假设是利用已有的知识和经验进行加工处理形成的一种能被检验的假设性结论，其表述方式为：如果…….那么…….。 （1）对于液化气燃烧是否为化学变化，你做出的假设是 。 【收集证据】小刚设计了下列实验来验证自己的猜想： （2）打开液化气，并将其调至小火，把一只干冷的玻璃杯罩在火焰上，观察到： ①玻璃杯内壁出现 ；②手摸玻璃杯壁有 感觉。 ③将玻璃杯迅速倒置，向其中加入少量澄清石灰水，振荡。观察到 。 （3）分析：液化气燃烧产生的新物质是 。 【获得结论】 （4）液化气燃烧为 变化。 【反思与交流】 （5）液化气燃烧过程伴随发光放热的现象，小刚认为有发光放热现象的变化不一定是化学变化。你认为小刚的观点是否正确 ，试举一例说明 。 2．蚊虫叮咬时，会分泌蚁酸。化学小组同学对蚁酸产生了浓厚的兴趣，决定对其进行探究。 [提出问题]蚁酸的成分是什么？它有什么性质？ [查阅资料]I．蚁酸的化学名称叫甲酸，化学式为HCOOH II．蚁酸隔绝空气并加热时会分解生成两种氧化物 [实验探究] (1)向盛有蚁酸溶液的试管中滴加紫色石蕊试液，观察到溶液颜色变成 色，说明蚁酸显酸性。 (2)小芳同学根据蚁酸中含有 元素，推测出蚁酸在隔绝空气并加热分解时生成水。 (3)对它分解生成的另一种氧化物，小敏提出两种猜想： 猜想Ⅰ是CO2； 猜想Ⅱ是 ； 他们按如图所示进行实验：先向装置中通入一会N2，再将蚁酸分解产生的气体通入其中。 ①先通N2的目的是 ； ②若装置A中无明显变化，则猜想Ⅰ (填“成立”或“不成立”)； ③装置B的作用是 (用化学方程式表示)； ④装置D中的现象为 ； [结论] (4)甲酸受热能分解，反应的化学方程式是 ； [讨论交流] (5)从环保角度看，该装置存在的明显缺陷是 。 [拓展延伸] (6)小组同学利用蚁酸分解产生的气体，测定10g氧化铜样品(杂质不参与反应)中氧化铜的质量分数，在不同时刻测定C中固体的质量(如表)： 反应时间/min 2 4 6 8 10 固体质量/g 9.3 8.8 8.5 8.4 8.4 分析表中数据，完成以下问题： ①在称量质量过程中，必须把玻璃管两端封住，目的是 ； ②样品中氧化铜的质量分数是 ？ 3．我国提出争取在2060年前实现碳中和，其中最重要的操作之一是碳捕集，新兴技术捕集是利用溶液喷淋捕捉空气中的。某实验小组的同学对捕捉了一段时间的氢氧化钠溶液展开了以下探究实验。 实验探究一：氢氧化钠溶液是否捕捉到? 三位同学分别取捕捉了一段时间的氢氧化钠溶液，加入了三类不同的物质进行实验。 (1)甲同学观察到的现象是产生气泡，乙、丙同学均观察到 。 (2)三个现象均说明溶液已经捕捉到，请写出溶液捕捉时反应的方程式： 。 (3)实验结束后分析总结时，丁同学提出还可用滴加无色酚酞溶液来证明溶液已经捕捉到，甲同学认为不行，请说出理由： 。 实验探究二：上述捕捉了一段时间的溶液是否还能继续捕捉? 实验小组同学取捕捉了一段时间的氢氧化钠溶液，按照如图进行实验。 ①滴加足量的氯化钡溶液，产生白色沉淀。 ②静置后，取上层清液，滴加X溶液产生红褐色沉淀。 小组同学讨论后，一致认为该溶液中还有未反应完的氢氧化钠溶液，可以继续捕捉。 【讨论交流】 (4)加入足量的氯化钡溶液的目的是 ，写出X溶液溶质的化学式： 。 【拓展延伸】 (5)若要使该溶液重新变为氢氧化钠溶液，继续捕捉．可以向该溶液中加入适量的 溶液，再过滤即可。 4．小双同学家里承包了一块土地，由于担心该地土壤的酸碱性不适合种植玉米，特邀请学校化学兴趣小组的同学利用所学化学知识对土壤的酸碱性进行项目式探究。 【查阅资料】玉米适宜在pH范围是6.5～7.0的土壤中生长。植物生长需要多种营养元素。 任务一：测定土壤的酸碱性 【进行实验】步骤1：取农田里五份不同位置的5g土样于烧杯中，分别加入10 mL蒸馏水，充分搅拌后静置，澄清后过滤； 步骤2：用玻璃棒分别蘸取少量滤液滴加到pH试纸上，试纸显色后与标准比色卡对照读数。 (1)在农田里确定5个位置进行取样，以下取样位置设定合理的是___________。 A． B． C． 【实验记录】同学们分别进行了五次实验测定土壤滤液的酸碱度，实验数据记录如下： 滤液1 滤液2 滤液3 滤液4 滤液5 测得的pH 5 6 6 5 5 【实验结论】 (2)该土地的土壤呈 性。 【调查分析】经调查，该土地之前的承包者为使种植的农作物生长茂盛，施用了大量含硫酸铵的化肥。兴趣小组同学查阅资料后得知，硫酸铵水溶液呈微弱的酸性，推测土壤的酸碱性出现问题的可能原因是土壤中含有大量的硫酸铵。 任务二：探究土壤中是否有硫酸铵 (3)【设计实验】 实验步骤 实验现象 实验结论 步骤①：取适量土壤样品，加熟石灰混合研磨 土壤中含有硫酸铵 步骤②：取少量“任务一”中土壤溶液于试管中，滴加 溶液 有白色沉淀生成 (4)写出步骤①发生反应的化学方程式 。 任务三：改良土壤酸碱性 (5)该兴趣小组的同学采用熟石灰降低农田土壤的酸性，但效果不明显，小明同学提出可能是熟石灰已变质，写出检验熟石灰是否变质的实验方案是取少量的样品于试管中，滴入 ，若有 产生，证明熟石灰已变质。 (6)经过本次项目式探究，同学们也有了自己的收获，但对土壤施用化肥的利与弊产生了争执，请选择你支持的一方并阐述自己的理由 。 (7)农民常引入淡水冲洗以降低土壤酸性，冲洗过程中土壤溶液酸碱度变化的大致曲线，正确的是___________。 A． B． C． D． 5．天然气的主要成分是甲烷（CH4），某校化学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣，欲通过此实验探究燃烧的产物，请你参与： 【提出问题】甲烷燃烧后生成哪些物质？ 【查阅资料】含碳元素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】：甲的猜想CO2 H2O ；        乙的猜想 CO  H2O； 丙的猜想 NH3 CO2 H2O；    丁的猜想 CO2 CO  H2O 。 老师认为丙同学的猜想是错误的，理由是 。 【实验探究】：为了验证上述猜想与假设，将甲烷在一定量的O2中燃烧的产物依次通过下列装置： （1）实验中观察到A中无水CuSO4变蓝，B、D中澄清石灰水变浑浊，C中红色粉末变成黑色，由此推断 同学猜想成立。 （2）请写出C中红棕色粉末变成黑色的化学方程式： 。 （3）D装置后添加一大气球的原因是： 。 【反思与交流】：（4）为避免有毒的CO污染环境，所以含碳元素的物质燃烧必须满足的条件是 。 （5）A、B装置的顺序能否颠倒？为什么？ 。 6．糖果、烧烤等食品中常会用到一种银白色的被称为“锡纸”的材料进行包装，制作“锡纸”时，用到了一种常见金属。“锡纸”中的金属是锡吗？据此，小明同学取某种“锡纸”进行探究： 【查阅资料】 ①“锡纸”是锡箔或铝箔和纸粘合而成；              ②锌粉是一种深灰色固体； ③锡（Sn）与酸或盐溶液反应生成+2价的锡盐。 【提出猜想】 猜想Ⅰ：“锡纸”中的金属是锡；                  猜想Ⅱ：“锡纸”中的金属是铝。 【进行实验】小明设计方案并进行实验 实验操作 实验现象 实验分析与结论 取打磨后的“锡纸”片放入试管中，滴加稀盐酸，…… “锡纸”表面有少量气泡产生 根据实验现象，小明认为“锡纸”中可能是锡（Sn），请写出锡和稀盐酸反应的化学方程式： ，反应类型为 。 取打磨后的“锡纸”片放入试管中，滴加氯化锌溶液 “锡纸”表面有深灰色固体析出 根据实验现象，结合金属活动性顺序表，最终确定猜想 （填“Ⅰ”或“Ⅱ”）成立；反应的化学方程式为 。 【交流讨论】 ①下列物质的溶液可以替代氯化锌溶液完成上述实验的是 （填序号）。 A．氯化铜        B．硝酸银        C．硫酸钠        D．硫酸亚铁 ②下列各组物质能验证锡、铜、锌三种金属活动性强弱的是 。 A．稀盐酸、Zn、Sn、Cu           B．ZnSO4溶液、Sn、Cu C．Zn、Cu、SnSO4溶液           D．Sn、ZnSO4溶液、Cu（NO3）2溶液 7．医学上经常用硫酸亚铁糖衣片给贫血患者补铁。某兴趣小组的同学对糖衣片中硫酸亚铁晶体的制备和组成产生了兴趣并对其进行探究。 探究Ⅰ：利用实验室的废水回收铜、制备硫酸亚铁晶体 (1)步骤①的化学方程式是 。 (2)固体甲中含有的物质是 ；红色固体是 ；溶液乙中的溶质是 。 探究Ⅱ：硫酸亚铁晶体的化学式 【查阅资料】 1 无水硫酸铜粉末遇水会变成蓝色的硫酸铜晶体 2 硫酸亚铁晶体加热失去结晶水，高温继续分解产生金属氧化物和气态非金属氧化物 3 亚铁离子遇具有氧化性的物质易被氧化成铁离子 【进行实验】该兴趣小组同学称取硫酸亚铁晶体样品按图1装置高温加热，使其完全分解，并对所得产物进行分析，并利用SDTQ600热分析仪对硫酸亚铁晶体热分解获得相关数据，绘制成图2所示关系图。 【数据分析】 (3)图1装置B中无水硫酸铜粉末变蓝，质量增加12.6g，说明产物中有 。 (4)实验中要持续通入氮气，否则测出的值会 (填“偏大”“偏小”或“不变)。 (5)时，硫酸亚铁晶体经完全分解后装置A中固体呈红色，放入足量稀盐酸，固体全部溶解，得到黄色溶液，则装置A中红色固体是 。(填化学式或名称)。 (6)请计算中的x值为 。 【交流讨论】 (7)硫酸亚铁糖衣片的糖衣除了用于包装药物外，还可能具有的作用是 。 8．碱是化学中重要的一类物质，某化学小组以“探究碱的性质”为主题开展探究学习。 【任务一】了解常见的碱及用途 (1)氢氧化钙、氢氧化钠是最常见的两种碱，下列有关说法正确的是______。 A．氢氧化钙、氢氧化钠都是易溶于水的白色固体 B．氢氧化钙俗称熟石灰、氢氧化钠俗称烧碱 C．氢氧化钙常用于做建筑材料 D．氢氧化钠可用来改良酸性土壤 【任务二】探究碱的化学性质 步骤1：取少量氢氧化钠溶液于试管中，滴加2滴无色酚酞溶液 步骤2：向上述试管中逐滴滴加稀硫酸 步深3：另取少量氢氧化钠溶液于试管中，滴加某种盐溶液 步骤4：再另取10mL氢氧化钠溶液于试管中，持续通入二氧化碳，无明显现象 (2)上述实验，能证明氢氧化钠溶液与稀硫酸发生反应的现象是 ，该反应的化学方程式为 。 (3)步骤3中若现象为产生蓝色沉淀，则加入的盐可能是 。（填化学式） (4)碱具有相似化学性质的原因是 。 【任务三】拓展探究：氢氧化钠与二氧化碳反应 步骤4中无明显现象，小组同学设计了如图1、2实验装置，将等量的氢氧化钠溶液和水分别同时注入等量的二氧化碳中，得到压强随时间变化的曲线（如图3）      (5)图1、图2、图3能否说明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应，并说明理由是 。 (6)图2装置，充分反应后三颈瓶中的溶液里一定含有的微粒有 （填微粒符号）。 (7)如果用图1装置，将注射器内的水换成等量的澄清石灰水，请在图3中绘制出随着澄清石灰水的注入装置内的压强变化大致曲线。 9．海洋封存是实现“碳中和”的途径之一，其原理是利用CO2在水等溶剂中的溶解性来吸收CO2。某小组开展如下探究。 【活动一】探究CO2在水和食盐水（模拟海水）中的溶解情况 相同条件下，该小组分别用排水法、排食盐水法收集CO2（如图1），待收集100mLCO2后，移出导管。每隔一段时间观察并记录量筒内CO2体积。重复实验，所测数据平均值如下表。 表。时间/h 0 0.5 6 12 24 48 排水法时CO2体积/mL 100 98.5 85.5 77 66 59 排食盐水法时CO2体积/mL 100 99 93 90.5 89 88 (1)由上表数据分析： ①能用排水法收集CO2的理由是 。 ②相同条件下，等体积水和食盐水吸收CO2更多的是 （填“水”或“食盐水”）。 (2)海洋封存CO2可能带来的危害是 （写出1点即可）。 【活动二】探究植物油隔离对CO2在水中溶解情况的影响 (3)小芳设计并完成以下对照实验：用两个量筒分别收集100mLCO2倒置于水槽中，向其中一个量筒内注入少量植物油，使CO2与水被植物油隔开（CO2与植物油不反应）。测得量筒内CO2体积随时间变化曲线如图2。分析该图可得出的结论是 。 (4)为检验有植物油隔离时CO2是否会进入水中，请设计实验方案： 。 10．“504双吸剂”的成分如标签所示，甲、乙两位同学对一包久置的“504双吸剂”探究，他们猜想久置固体中可能含有Fe、Fe2O3、CaO、Ca（OH）2、CaCO3。 已知：铁与氧化铁溶液反应的化学方程式为：Fe+2FeCl3═3FeCl2。 请你补充甲同学设计并记录的部分实验报告： 实验操作 实验现象 实验结论 1．取少量固体于试管中， ，将生成气体通入澄清石灰水中。 产生大量气泡，得到浅绿色溶液，澄清石灰水变浑浊。 固体中一定含有 ，不一定含Fe2O3 2．取少量固体于试管中，加水溶解，静置后取上层清液滴加无色酚酞试液。 试管底部有不溶物，试管外发热， 固体中含有CaO和Ca（OH）2 写出实验操作1中产生大量气泡的反应的化学方程式 。 【若正确回答下列问题加4分，总分不超过40分】 实验质疑：乙同学认为“固体中含有CaO和Ca（OH）2”的实验结论不正确，请阐述理由 。 请你设计实验探究固体中是否含有Fe2O3 （写出实验步骤即可）。 11．学习复分解反应后，某化学兴趣小组的同学对初中化学常见的四种物质稀盐酸、CaCO3粉末、Na2SO4溶液、BaC12溶液之间的反应进行如图所示的实验探究。 (1)大家一致认为试管①中不发生复分解反应，理由是 。 (2)试管②中的化学反应方程式为 。 (3)试管③中观察到的现象是有沉淀产生。将试管③反应后的物质过滤，对滤液中溶质的成分进一步探究： 【提出问题】滤液申溶质的成分是什么？ 【猜想假设】猜想一：NaCl；猜想二：NaCl、Na2SO4；猜想三： ；猜想四：NaCl、Na2SO4、BaCl2 经过讨论，大家认为猜想四不合理，原因是 。 【设计实验】 实验操作 实验现象 结论 步骤一：取少量滤液于试管中，加入适量BaC12溶液 无明显现象 猜想 不成立 步骤二：取少量滤液于试管中，加入适量稀硫酸 有白色沉淀生成 猜想三成立 【反思拓展】 探究反应后溶液中溶质的成分，既要考虑生成物，又要考虑 。 12．兴趣小组获得两包制作“跳跳糖”的添加剂，一包是柠檬酸晶体，另一包是标注为钠盐的白色粉末。将少量柠檬酸和这种白色粉末溶于水，混合后产生了使澄清石灰水变浑浊的气体。于是对白色粉末的化学成分进行了以下探究： 【提出猜想】猜想1.碳酸钠；猜想2.碳酸氢钠；猜想3.碳酸钠和碳酸氢钠。 【查阅资料】①碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液均呈碱性；②碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳；碳酸钠受热不分解。 【实验探究】 小月、小妮分别对有关猜想设计方案并进行实验： 实验操作 实验现象 实验结论 小月 将白色粉末溶于水后用pH试纸测定其酸碱度 pH (选填“>”“<”或“＝”)7 溶液呈碱性，猜想1成立 小妮 用下图所示的装置进行实验 试管A中有水珠产生，试管B中液体变浑浊 猜想2成立，试管B中反应的化学方程式为 【交流反思】大家一致认为小月和小妮的结论不准确： (1)小月实验结论不准确的原因是 ； (2)小妮的实验方案不能排除白色粉末是否含有 。 【结论分析】探究后他们核查到添加剂的成分是柠檬酸和碳酸氢钠，分析后认为白色粉末中的碳酸钠是由碳酸氢钠分解产生的。 【拓展应用】下列物质常温下放置一段时间也会分解的是 (填序号)。 A．浓硫酸      B．氢氧化钠      C．碳酸氢铵      D．氯化钠 13．两个实验小组同学分别利用不同的方法测定空气中氧气的含量： A组实验：利用红磷燃烧测定空气中氧气含量 图1是利用气压传感器测定红磷燃烧时集气瓶内气压变化的实验装置； 图2是集气瓶内气压的变化情况。 (1)点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入集气瓶中并把橡皮塞塞紧。待红磷熄灭并冷却后，打开止水夹。下列有关图2的分析不正确的是___________。 A．BC段气压增大的主要原因是燃烧放热 B．CD段气压减小的主要原因是集气瓶内氧气不断被消耗且瓶内温度逐渐冷却 C．DE段气压增大的主要原因是烧杯中的水进入集气瓶 D．若用木炭代替红磷完成此实验，集气瓶内气压变化趋势与图2基本一致 (2)经多次实验发现，当反应停止并恢复至室温，用氧气浓度传感器测得集气瓶内始终有8%左右的氧气残留，但实际实验中倒吸入瓶内的水的体积能达到理论值（五分之一）其可能的操作原因是 。 B组实验：加热铜粉测定空气中氧气含量 图3是铜粉与氧气加热后生成氧化铜固体的实验装置： (3)实验的主要实验步骤如下： ①组装装置，检查装置的气密性； ②向试管中加入足量的铜粉，铜粉要足量的原因是 ； ③点燃酒精灯，不停地抽拉注射器的活塞，充分反应后停止加热。 (4)实验开始时，若注射器活塞前沿停在35mL的刻度线上，实验结束并等到具支试管冷却后观察，活塞前沿约停在 mL的刻度线上。若实验过程中没有不断推拉注射器，则可能导致测定的氧气的体积分数 （填“偏大”、“偏小”、“不变”）。 (5)装置中小气球的作用是 。 14．氢氧化钠是化工生产的重要原料，保存不妥易发生变质，某化学兴趣小组的同学在实验室中发现一瓶敞口放置的氢氧化钠溶液，对其是否变质以及变质程度产生了兴趣。 【提出问题】氢氧化钠溶液是否变质及变质的程度？ 【猜想与假设】①没有变质；②部分变质；③全部变质。 【实验与结论】 方案 实验操作 现象 结论 方案一 取该溶液2mL于试管中，滴入少量稀盐酸 无明显现象 没有变质 方案二 首先取该溶液2mL于试管中，滴入过量氯化钡溶液 溶液变浑浊 部分变质 静置，然后取上层清液放入试管中，滴入硫酸铜溶液 有蓝色沉淀产生 【评价与解释】 (1)实验结束后，小组同学对两种方案得出的结论不同进行了充分讨论，一致认为方案二科学合理，方案一有明显漏洞。你认为方案一的漏洞导致结论错误的原因是 。方案二中加入过量氯化钡溶液后反应的化学方程式是 。 (2)向清液中滴加硫酸铜溶液的目的是 。 【反思与整改】 (3)该氢氧化钠溶液变质的原因是 (用化学方程式表示)，因此需 保存。 15．实验室有一瓶存放很久的生石灰，小轩同学想了解其变质情况，设计如下实验： 【实验1】：取少量样品于烧杯中，加入一定量水，触摸烧杯外壁，感觉发热。充分 搅拌后过滤，得到白色沉淀和无色滤液。小轩同学对样品的组成提出了以下假设： 假设1.是Ca（OH）2和CaCO3的混合物， 假设2.是CaO和CaCO3的混合物， 假设3.是CaO和Ca（OH）2的混合物， 假设4.是CaO、Ca（OH）2、CaCO3的混合物。 （1）通过实验现象可以直接看出，其中假设 不合理。 （2）为了判断其他几种假设的合理性，他继续进行实验： 【实验2】:取少量沉淀放在试管中，加入足量稀盐酸，产生气泡，由此可否定假设 。 【实验3】：取少量滤液放在另一支试管中，加入碳酸钠溶液后溶液变浑浊，反应的化学方程式为： ，于是小轩同学得到结论：只有假设4合理。但你认为此实验仍不能得到最后结论，请说明原因： 。 （3）为了得到最后结论，小轩在老师的指导下设计了如下实验： 向滤液D中逐滴加入过量稀盐酸，观察到的现象是 ； 通过上述实验，小轩最终得出假设4成立，请根据所给实验数据进行计算，推测他所称取的生石灰样品的质量范围是 。 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 $$