2024年中考化学强化复习—科学探究题

2024年中考化学强化复习—科学探究题 1．化学兴趣小组的同学对“影响金属与盐酸反应的剧烈程度的因素”进行了探究。 【提出问题】金属与盐酸反应剧烈程度受哪些因素的影响？ 【查阅资料】盐酸是由氯化氢和水组成，盐酸的浓度是指氯化氢在盐酸中所占的质量分数。 【作出猜想】a．可能与金属本身的性质有关；b．可能与盐酸的浓度有关。 【设计探究】实验所用金属均已用砂纸打磨。 实验(1):为探究猜想a，常温下，小组同学分别在两支试管中放入相同形状、质量相等的锌片和铁片，然后分别加入质量相等、浓度相等的稀盐酸，观察到放锌片的试管中立即产生大量气泡，放铁片的试管中只产生少量气泡。请写出放锌片的试 管中发生反应的化学方程式： 。从实验现象可初步判断：金属活动性Zn Fe(填“<”“=”或“>”)。 【得出结论1】金属与盐酸发生反应的剧烈程度与金属本身性质有关。 实验(2):为探究猜想b，小组同学设计如图的装置进行实验，其中注射器的作用是 。 【实验记录】实验数据如下表： 实验编号 选用金属（均取2g） 盐酸质量分数（均取50mL） 每分钟产生氢气的体积/mL 1分钟 1-2分钟 2-3分钟 3-4分钟 4-5分钟 前5分钟共收集气体 Ⅰ 锌片 15% 2.9 16.9 11.9 9.2 7.6 48.5 Ⅱ 锌片 5% 1.6 8.4 5.9 4.8 3.7 24.4 【得出结论2】金属与盐酸发生反应的剧烈程度与盐酸的浓度有关，其关系是 。 【反思评价】根据表中实验Ⅱ数据分析，请描述锌与盐酸发生反应快慢的变化情况并解释原因 。通过以上探究，你认为金属与盐酸反应的剧烈程度可能还受哪些因素的影响？ （写一条即可）。 2．钠是一种活泼金属，常温下能与氧气、水等物质发生反应。钠与水反应的化学方程式为：2Na+2H2O═2NaOH+H2↑。在实验室，小亮先取定量的硫酸铜溶液于烧杯中，再取一小块钠投入硫酸铜溶液中，充分反应后过滤，得到滤液和蓝色滤渣，并对滤液的成分进行探究。 【提出问题】滤液中溶质的成分是什么？ 【查阅资料】Na2SO4溶液呈中性 【猜想假设】猜想一：Na2SO4 猜想二：Na2SO4和NaOH 猜想三：          猜想四：Na2SO4、CuSO4和NaOH 【讨论交流】小明认为猜想 不合理，理由是 （用化学方程式表示）。 【实验探究】 实验 实验操作 实验现象 实验结论 1 取少量滤液于试管中，仔细观察现象 溶液为无色 猜想 不成立 2 向实验一所取滤液中滴入酚酞溶液 猜想二不成立 3 常温下，再取少量滤液，测溶液酸碱度 pH=7 猜想 成立 【实验拓展】钾与钠性质相同，把金属钾投入硫酸铜溶液中，观察到现象是 。 3．蔗糖是生活中常见的一种物质，某兴趣小组对“蔗糖的组成”进行了探究。 【作出猜想】小组同学认为绿色植物通过光合作用将二氧化碳和水转化成葡萄糖和氧气，葡萄糖进一步转化为蔗糖，故蔗糖中一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素。 【实验探究】 方案一：小组将蔗糖在氧气中燃烧，检验生成物中有水和二氧化碳，得出结论“蔗糖是由碳、氢、氧三种元素组成的”。小刚认为该方案不合理，只能说明蔗糖中一定含有碳、氢元素，不能确定是否含有氧元素，理由是 . 方案二：小刚用如图所示装置进行实验，实验开始先通入一会儿氮气，然后关闭弹簧夹，点燃酒精灯给蔗糖加强热.    （1）观察到 （填现象）出现，说明蔗糖中含有氢元素和氧元素。 （2）观察到硬质玻璃管中残留由黑色固体，他猜测该黑色固体是碳，并继续利用如图所示装置，另选试剂进行碳的实验。实验过程和现象如表： 实验过程 实验现象 ① , ② 再点燃酒精灯。 ①玻璃管中黑色固体剧烈燃烧，发出白光； ② 【实验结论】蔗糖是由碳、氢、氧三种元素组成的。 4．某实验小组同学在做完蜡烛燃烧试验后，欲探究酒精燃烧的产物。 [发现问题]酒精灯燃烧现象与蜡烛燃烧差不多，那燃烧产物会不会一样呢？ [提出猜想]酒精燃烧产物与蜡烛相同。 [设计实验] （1）收集仪器和化学用品，包括酒精灯，烧杯，火柴，澄清石灰水； （2）点燃酒精灯，将一干冷的小烧杯罩在火焰上方检验是否有 生成；再用附有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上方检验是否有 生成； [现象与结论] （1）酒精灯火焰分为三层，其中温度最高的是 ，温度最低为 。 （2）观察到干燥的烧杯内有水珠、澄清石灰水变浑浊，推测出酒精燃烧可能生成了 。 5．某化学兴趣小组进行“铁丝在氧气中燃烧”的实验，并进行了一些探究活动。    (1)【实验回顾】铁丝在氧气中燃烧实验的示意图如图，实验前要将铁丝打磨，原因是 ；图中螺旋状铁丝的末端系一根火柴的作用是 ；铁丝应由上向下缓慢伸进盛有氧气的集气瓶中，原因是 。集气瓶中先放一些水的作用是 。 (2)【探究一】铁丝燃烧是否需要纯氧？ 【设计实验1】取直径为0.38mm的铁丝，分别在体积分数为90%、70%、60%、55%的氧气中实验。实验现象如表所示： O2体积分数 90% 70% 60% 55% 实验现象 燃烧剧烈、燃烧时 间长，效果好 燃烧比90%弱，燃烧 时间短，实验成功 燃烧比70%弱，燃烧 时间更短，实验成功 难以燃烧， 只是发红 【结论】就0.38mm铁丝而言，铁丝燃烧对氧气体积分数的要求是 （“>”“=”或“<”）55%，且氧气浓度越大，燃烧现象越 （填“剧烈”或“不剧烈”）。 (3)【探究二】兴趣小组同学又产生新的猜想，铁丝燃烧，是否和铁本身的颗粒大小有关？ 【设计实验2】他们用还原铁粉、纳米铁粉在空气中进行实验，实验操作及现象如表： 还原铁粉 纳米铁粉 粒径大小（nm） 1000 20-200 实验操作和现象 直接洒在燃着的酒精 灯外焰上，有火星 直接从密封容器中洒落 在石棉网上，有火星 由此实验你能得出的结论是： 。 (4)【探究三】铁丝燃烧为什么会火星四射？ 【资料】生活中常见的铁都不是纯净的铁，都含有一定量的碳 【设计实验3】小明将直径都为0.38mm的纯铁丝和不同含碳量的铁丝放入氧气中燃烧，实验现象记录如表，请你分析完成下表： 物质 纯铁丝 含碳0.05%的铁丝 含碳0.2%的铁丝 含碳0.6%的铁丝 燃烧时的现象 剧烈燃烧， 无火星 剧烈燃烧， 极少火星 剧烈燃烧， 少量火星 剧烈燃烧， 大量火星 【结论】通过以上实验，说明铁丝燃烧产生火星四射现象和含碳量 （填“有关”或“无关”）。 6．纯碱是一种重要的化工原料，广泛用于玻璃、造纸、纺织等工业生产。某化学兴趣小组对纯碱的制备和性质开展项目式学习。 任务一：了解纯碱的制备——“侯氏制碱法”涉及的主要化学反应有： I. 在饱和的食盐水中通入氨气(NH3)和二氧化碳，充分反应，析出小苏打晶体，同时生成一种铵盐；    Ⅱ. (1)写出反应I的化学方程式 。 (2)反应Ⅱ属于基本反应类型中的 反应。 (3)下列有关“侯氏制碱法”的说法中正确的是______ (填字母代号)。 A．“侯氏制碱法”中的“碱”指的氢氧化钠 B．NaHCO3受热易分解 C．二氧化碳可以循环使用 任务二：探究Na2CO3溶液呈碱性的原因 【查阅资料】 ①溶液呈碱性，是因为溶液中存在较多的OH-。 ②Na2CO3在水中全部解离出Na+和。 ③CaCl2溶液呈中性，Ca2+、Cl-对溶液的碱性没有影响 【提出猜想】 (4)猜想一：H2O单独起作用，产生较多的OH-，使溶液呈碱性。 猜想二：Na+与H2O作用，产生较多的OH-，使溶液呈碱性。 猜想三： 。 【实验探究】 (5)请完善下面表格。 序号 实验操作 实验现象 实验结论 ① 向盛有蒸馏水的试管滴入2滴酚酞溶液 溶液无明显变化 ② 向盛有NaCl溶液的试管滴入2滴酚酞溶液 猜想二不成立 ③ 向盛有Na2CO3溶液的试管滴入2滴酚酞溶液 溶液由无色变红色 猜想三成立 ④ 向实验3所得的溶液中逐滴加入CaCl2溶液至过量 【结论与反思】 (6)经与老师交流得知：Na2CO3溶液中部分和H2O作用，产生较多的OH-和另一种阴离子，该阴离子为 （填离子符号）。 (7)氢氧化钠俗称火碱、烧碱，敞口放置于空气中会因CO2发生变质，写出该反应的化学方程式 。 任务三：验证Na2CO3与酸的反应 (8)小组同学取Na2CO3和NaHCO3固体混合物，充分加热至固体质量不再改变，冷却至室温后，向其中加入100g质量分数为7.3%的盐酸恰好完全反应。则原固体混合物中含钠元素的质量为 g。 7．长途运输鱼苗时，人们常在水中加入少量过氧化钙(CaO2)固体。甲、乙两位同学发现往水中投入过氧化钙时产生气泡。 【提出问题】当把过氧化钙投入足量水中时，最终会生成什么物质呢？ 【进行猜想】甲同学认为生成氧化钙和氧气；乙同学认为生成氢氧化钙和氧气。同学们都认为甲同学的猜想是错误的，其理由是 ； 【实验探究】 (1)打开如图装置中分液漏斗活塞，控制滴加水的速度，观察到试管内有气泡产生。 ① (填实验操作)，说明生成的气体是氧气。 ②实验过程中，发现烧杯中有气泡出现，该现象说明 。 (2)请你设计一个实验方案来验证过氧化钙和水反应产生的另一种物质是氢氧化钙，(提示：氢氧化钙溶液能使无色酚酞溶液变红) 实验步骤及操作方法 预期的实验现象 结论 ①取少量过氧化钙放入试管中、加足量的水，振荡 ② ①产生气泡 ② 过氧化钙与水反应产生的另一种物质是氢氧化钙 【问题讨论】 (3)运输鱼苗时，在水中加入少量过氧化钙的目的是 (4)过氧化钙和水反应的化学方程式为 8．竹子是“有节、中空、四季常绿”的植物。同学们对竹子中的气体成分展开了探究，测定其成分 [提出猜想]猜想一:气体成分含有 ，猜想二:气体成分含有 ， （1）收集竹子中的气体。 小华提出:将一节竹子浸没在水中，在竹子上钻孔，用排水法收集气体。 小刚提出:可用注射器从竹子中抽取气体。 大家认为两人的想法都可行，于是分为A、B两组，在相同条件下，A组采用小华的取气方法，B组采用小刚的取气方法，分别完成下面的实验。 （2）检验气体中是否含有二氧化碳气体。 实验步骤 实验现象 实验结论及解释 向所取得气体中加入 。 。 有二氧化碳 （3）测定氧气含量。 [查阅资料]红磷的着火点为240°C，白磷的着火点为40°C。 [设计实验]同学们设计了如图所示的方案一和方案二来测定氧气含量。 [进行实验]按上述两个方案进行多次实验。 [反思与评价] a.实验中磷的量应为足量，原因是 ， b.两个方案的实验测定结果不同，大家经讨论后一直认为方案 （选填“一“或“二”）测定结果比较准确。原因是 。 c.经过A．B两组同学将收到的气体尽管都用比较准确的方案实验，但A的误差较大，导致这种结果的原因可能是 。 9．实验课上，为检验镁条能否在N2中燃烧，某兴趣小组开展如下探究: 【查阅资料】1、氮化镁（Mg3N2）是一种淡黄色固体，能和水反应，生成不溶于水的白色固体Mg(OH)2和NH3；2、NH3能使湿润红色石蕊试纸变蓝色。 【实验步骤】 ①将足量白磷在空气中点燃后，迅速伸入钟罩内，塞紧橡皮塞（图1）； ②待钟罩内水面不再变化时，向水槽中加水，使水槽中液面与钟罩内液面相平； ③打开橡皮塞，将燃着的螺旋状镁条迅速伸入钟罩内，塞紧橡皮塞（图2）； ④待钟罩内水面不再变化时，观察钟罩内壁及表面皿中固体颜色，取少量固体加入水中。 【分析】a步骤①中足量白磷在钟罩内燃烧的目的是 ； b步骤③中镁条剧烈燃烧，反应的化学方程式为 ； c步骤④中钟罩内壁及表面皿中出现淡黄色固体，加入水中，产生白色浑浊及能使湿润红色石蕊试纸变蓝色的气体，反应的化学方程式为 ； 【结论】镁能在N2中燃烧，并生成Mg3N2。 请你判断：2.40g镁条在某充满空气的密闭容器中完全燃烧，所得固体质量可能为 。 a 3.33g b 3.93g c 4.00g d 3.96g 10．某化学兴趣小组同学用图1微型装置进行燃烧条件的实验（空气已排除干净） 【查阅资料】 ①白磷的着火点为，红磷的着火点为。 ②五氧化二磷有毒。 【实验步骤】 ①挤压滴管1，一段时间后，加热燃烧管至，观察现象。 ②持续加热燃烧管，挤压滴管2，观察现象。 回答下列问题： 【实验分析】 (1)写出步骤①中双球管内发生反应的化学方程式 。 (2)证明燃烧需要与氧气接触的实验现象是 。 (3)步骤②中观察到的现象是 ，说明燃烧的条件是 。 【拓展延伸】 (4)小明通过木炭在空气中呈红热状态，在氧气中却可以燃烧，认为木炭燃烧现象可能与 有关，为了证明这一猜想，他设计了图2所示装置进行实验。 取形状相同的木炭，用注射器分别将不同体积的相同浓度的过氧化氢溶液推入瓶中，装置中产生氧气的量可以用压强传感器测出（在等温条件下，产生氧气体积与装置内压强成正比。反应放热忽略不计）。记录装置内压强与木炭的燃烧现象的关系如下： 序号 实验现象 ① 木炭迅速燃烧，发出白光，明亮耀眼 ② 木炭迅速燃烧，发光颜色偏白，较亮 ③ 木炭迅速燃烧，发光颜色偏黄，较亮 (5)能验证木炭燃烧产物的现象是 。 (6)通过实验验证了猜想，其与可燃物燃烧现象的关系是 。 【反思评价】 (7)请你再说出一种影响可燃物燃烧现象的因素 。 11．兴趣小组同学发现实验室一片久置的铜片表面附着有一层绿色固体，查阅资料得知绿色固体是铜绿 [化学式为Cu2(OH)2CO3]，甲同学从铜片上刮下一些铜绿进行如下探究，请填写下表中空白： (1) 实验步骤 实验现象 实验结论 取少量铜绿在如图装置中加热 试管内壁有水雾。 铜绿加热产生 。 铜绿加热后生成氧化铜。 气球胀大。 乙同学对气球胀大产生兴趣，于是进行了如下的探究。 【发现问题】 气球为什么会胀大？ 【提出猜想】 猜想Ⅰ：试管内的空气受热膨胀使气球胀大； 猜想Ⅱ：铜绿加热产生二氧化碳使气球胀大； 猜想Ⅲ：铜绿加热产生一氧化碳使气球胀大； 猜想Ⅳ：铜绿加热产生一氧化碳和二氧化碳混合气体使气球胀大。 【实验与分析】 (2)①熄灭酒精灯后，气球依然胀大没有变瘪，证明猜想 不成立。 ②乙同学用下图装置进行实验： 乙同学发现 ，说明铜绿加热后有 CO2 产生，产生此现象的化学方程式是 ，B 处试管内的氧化铜没有变化，说明猜想不成立。    【实验结论】猜想Ⅱ成立。 【反思】 (3)加热铜绿反应的化学方程式是 。 12．“双吸剂”是常用的食品保鲜剂，可用来吸收氧气、二氧化碳、水蒸气等气体。某化学小组的同学在袋装食品中发现一包久置的双吸剂，其标签如下图所示。 【提出问题】久置固体的成分是什么？ 【收集资料】 （1）查阅资料：铁与氯化铁溶液在常温下生成氯化亚铁：Fe＋2FeCl3＝3FeCl2。 （2）打开固体包装观察：部分粉末呈黑色、部分粉末呈白色、另有少量红棕色的块状固体。 【作出猜想】久置固体中可能含有Fe、Fe2O3、CaO、Ca（OH）2、CaCO3。猜想固体中可能含有Fe2O3的依据是 。 【实验探究】下表是甲组同学设计并记录的实验报告，请你补充完整。 实验操作 实验现象 实验结论 一、取少量固体加入足量蒸馏水，搅拌溶解 固体部分溶解，并放出大量热 固体中一定含有 二、过滤，取滤液滴加无色酚酞溶液 溶液变红色 固体中一定含有氢氧化钙 三、取滤渣加入足量稀盐酸 固体逐渐消失，产生大量无色气体，得到浅绿色溶液 固体中一定含有 ，一定不含有Fe2O3 四、将操作三中产生的气体通入到澄清石灰水中 澄清石灰水变浑浊 固体中一定含有 【实验质疑】乙组同学认为甲组同学第二步操作得出的结论不合理，理由是 （用化学方程式表示）。甲组同学第三步操作得出“一定不含有Fe2O3”的结论也是错误的，理由是 。 【继续探究】为验证固体中是否含有Fe2O3，乙组同学用磁铁先分离出铁粉，向残留固体中加入足量稀盐酸，若溶液呈 色，证明固体中含有Fe2O3，写出该反应的化学方程式 。 13．过氧化钠（）是一种淡黄色固体，可用作呼吸面具中的供氧剂。某化学研究小组对过氧化钠的制备和实验室中过氧化钠药品的成分进行了如下探究。 【查阅资料】①在点燃条件下， 钠在空气中燃烧生成纯度较高的 ②过氧化钠能和水以及二氧化碳发生如下化学反应： ； . ③金属钠遇水会发生剧烈反应生成 Ⅰ.过氧化钠的制备： 研究小组设计如图装置制备过氧化钠。 （1）装置B中的试剂是 。 （2）装置C中反应的化学方程式为 。 （3）装置D的作用是 。 Ⅱ.测定久置的过氧化钠样品的成分： 【定性检测】检测样品的成分 （4）请补充完成下列实验报告中的相关内容。 实验序号 实验步骤 实验现象 解释或结论 ① 取少量固体样品于试管中，加入适量的水 样品全部溶解，无气泡产生 样品中不含 ； ② 取适量①中的溶液于试管中，加入过量的溶液 有白色沉淀产生 化学方程式为 ； ③ 待②充分静置后，向上层清液中滴入 ； ； 含有氢氧化钠 【定量检测】检测药品的组成。 （5）实验④：称取10g上述过氧化钠样品于试管中，加入足量的稀硫酸，将产生的气体全部鼓入到足量的澄清石灰水中，过滤、洗涤、干燥，得到碳酸钙固体5.00g。计算确定样品中氢氧化钠的质量分数 （写出计算过程） 14．为验证质量守恒定律，我校化学兴趣小组进行了下列实验： （1）小凯做了镁条在空气中燃烧的实验，镁完全燃烧后，称量石棉网上留下固体的质量比反应前镁条质量还轻，结合实验现象分析其可能的原因 。 （2）虽然没有能成功验证了质量守恒，但小凯在实验结束后发现产物中有少量淡黄色物质，并由此展开进一步探究： 【提出问题】黄色固体是什么？ 【查阅资料】小凯查阅镁的化合物的相关资料，记录了下列几种物质的颜色： 物质 MgO MgCl2 Mg3N2 Mg(NO3)2 MgCO3 Mg(OH)2 颜色 白色 白色 淡黄色 白色 白色 白色 小志认为不必查阅氯化镁，原因是 。 【提出猜想】小志认为淡黄色固体可能是Mg3N2，该物质的名称为 。 【实验探究】小志将点燃的镁带伸入装有纯净N2的集气瓶中，发现镁带能平静的燃烧，生成了淡黄色固体，证实了自己的猜想。请写出该反应的化学方程式： 。 【反思与交流】镁条在空气中燃烧主要生成的是MgO，只有少量Mg3N2.对于此实验事实解释合理的是： 。 A．O2的化学性质比N2更活泼   B．燃烧必须有氧气的参与   C．O2在空气中的含量大于N2 15．为测定空气中氧气的含量，小华同学进行操作如实验1：选用实际容积为50mL的硬质玻璃管作反应容器，将过量的铜粉放入试管，用橡皮塞塞紧硬质玻璃管，通过导管与实际容积为60mL且润滑性很好的针筒注射器组成如图的实验装置。请回答下列问题： (1)实验前，将注射器活塞前沿从30mL刻度处推至20mL刻度处，然后松开手，若活塞仍能返回至30mL刻度处，则说明 。 (2)选择铜作为反应物的原因是 。 (3)实验过程中，硬质玻璃管内的实验现象为 ，该反应的化学方程式是 。 (4)①根据表中提供的数据，完成下列内容。 硬质玻璃管的容积/mL 反应前注射器中气体体积/mL 反应后注射器中气体体积/mL 实验测得空气中氧气的体积分数/% 50 30 18 ②上述测定结果偏 (填“高”或“低”)。 ③出现误差的原因可能是 (填序号)。 A．加热时不断推拉注射器活塞          B．读数时冷却至室温 C．加入铜粉量太少                     D．加入铜粉量太多 (5)小明同学设计出如实验2所示的实验装置，实验时在粗铜丝末端的燃烧匙中放足量白磷。如图为用气体压力传感器测得的广口瓶中气压变化情况。 ①点燃酒精灯加热铜丝一端，一段时间后，白磷燃烧。这样做的好处是 。 ②图像中CD段气压变化的原因是 。 ③DE段压强突然增大的实验操作是 。 (6)实验3：在集气瓶内壁用水均匀涂附铁粉除氧剂(其中辅助成分不干扰实验)，利用铁锈蚀会消耗空气中的氧气原理测定空气中氧气的体积分数。用数字传感器测实验2、实验3中氧气的体积分数随时间变化的关系如图所示。 依据如图信息，实验 的测定方法更准确，判断依据是 。 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 $$