2024年中考化学三轮冲刺专项训练：科学探究题

2024年中考化学三轮冲刺专项训练：科学探究题 1．地震是一种危害极大的自然灾害，会造成大量人员伤亡和财产损失。地震后的灾区需要大量的消毒剂、漂白剂和清洁剂等。请根据下列信息回答有关问题。 (1)过碳酸钠是一种多用途的清洁剂，其化学式为2Na2CO3·3H2O2，外观为白色固体，具有Na2CO3和H2O2的双重性质。下列哪种物质不能使过碳酸钠失效___________。 A．稀硫酸 B．二氧化锰 C．氢氧化钠溶液 D．氯化钙溶液 【实验探究1】探究过碳酸钠溶于热水后产生气体的成分。 【猜想与假设】猜想一：O2；猜想二：CO2。 【实验验证】 (2)取少量该清洁剂于试管中，向其中加入热水，塞上带导管的橡胶塞，将生成的气体通入澄清石灰水中，没有明显现象；打开橡胶塞，向其中伸入 ，观察到预期的现象，证实猜想一正确。 【实验探究2】探究过碳酸钠溶于水后得到的无色液体的成分。 【猜想与假设】 (3)猜想一：NaOH；猜想二： ；猜想三：Na2CO3、NaOH。 (4)【实验验证】 实验操作 实验现象 实验结论 ①取混合后的无色溶液少许于试管中，滴入两滴无色酚酞溶液 猜想一正确 ②向①所得溶液中滴入足量的CaCl2溶液 产生白色沉淀，溶液为无色 猜想 正确，写出滴入CaCl2溶液后发生反应的化学方程式 。 【反思评价】 (5)小红认为通过操作①证明猜想一正确的说法不科学，理由是 。 2．某纯碱样品中含有少量NaCl，为测定该样品中Na2CO3的质量分数，设计如下实验方案。 【方案一】    ①“操作”的名称是 。 ②加入“过量”CaCl2溶液的原因是 。 ③判断白色沉淀Y是纯净物的方法：取最后一次洗涤液， （填所用的试剂及实验现象）。 ④纯碱样品中Na2CO3的质量分数是 （精确到0.1%）。 【方案二】      ⑤装置A中反应的化学方程式为 。 ⑥为了减少实验误差，理论上装置C中NaOH溶液必须过量。设计实验证明装置C中NaOH溶液可能存在的两种情况。 实验目的 实验方案 实验现象 证明NaOH溶液过量 取装置C中反应后的溶液于烧杯中，滴入 证明NaOH溶液的量不足 取装置D中反应后的固体于烧杯中，滴入 3．小明将家里制作馒头用的白色粉末带到实验室与兴趣小组的同学一起进行探究。 【初步探究】取少量白色粉末于试管中加适量水，测得溶液的pH>7，说明溶液呈 性。 【提出问题】白色粉末成分是什么？ 【查阅资料】(1)碳酸钠、碳酸氢钠都可用于制作发面食品。(2)碳酸氢钠不稳定，受热易分解生成二氧化碳和水等；碳酸钠很稳定。 【猜想与假设】猜想I：碳酸钠    猜想II：碳酸氢钠 【实验探究】甲乙兴趣小组设计不同实验方案进行探究。 甲组方案：如图1，取适量白色粉末于试管中，将导管伸入澄清石灰水，加热，澄清石灰水变浑浊，猜想II正确。写出装置B中反应的化学方程式 。 乙组方案：用如图2所示装置作为反应容器，准确测量生成气体的体积以判断白色粉末的成分。分别向盛有碳酸钠、碳酸氢钠和白色粉末的锥形瓶中，注入等体积、等浓度的足量的稀盐酸，记录如表： 实验编号 锥形瓶内物质及质量 最终得到CO2体积/mL 名称 质量/g ① 碳酸钠 a V1 ② 碳酸氢钠 a V2 ③ 白色粉末 m V3 【实验分析】实验①的化学反应方程式为 ；表中m= g；根据上表中数据分析，若猜想II正确，判断的依据是 。 【反思应用】甲组方案中，无法判断白色粉末是否为碳酸钠和碳酸氢钠的混合物；乙组方案可以判断，如果是两者的混合物，应该满足的条件是 。 4．铁与水蒸气在高温条件下反应生成一种铁的氧化物和一种气体单质，实验装置如图所示。    （1）试管尾部放一团湿棉花的目的是 。 （2）用燃着的木条靠近肥皂泡，有爆鸣声，稍后有肥皂泡飘到上方空中。说明生成的气体是 。 （3）探究试管中剩余固体成分。 【查阅资料】 ①几种常见铁的氧化物的颜色、状态及能否被磁铁吸引如下表所示。 常见铁的氧化物 FeO Fe2O3 Fe3O4 颜色、状态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体 能否被磁铁吸引 否 否 能 ②四氧化三铁能与稀硫酸反应：Fe3O4+4H2SO4=FeSO4+Fe2（SO4）3+4H2O 【初步实验验证】 试管中剩余固体为黑色，能全部被磁铁吸引，则剩余固体一定不含氧化物 、 。 【猜想与假设】 猜想一：剩余固体是Fe3O4； 猜想二：剩余固体是 。 【继续进行实验】 实验操作 实验现象 实验结论 取少量黑色固体于试管中，滴加足量的稀硫酸。 猜想一不成立， 猜想二成立。 【实验结论】铁和水蒸气反应的化学方程式 。 5．小明同学发现上个月做实验用的氢氧化钠溶液忘记了盖瓶塞。对于该溶液是否变质，小明邀约几个喜欢探究的同学对此进行了探究。 (1)该溶液是否变质？ 【实验探究1】 实验步骤 实验现象 解释与结论 取少量该溶液放于试管中，滴加足量稀盐酸 有 产生 说明该溶液已变质。变质的原因是 （请用化学方程式表示） (2)该溶液变质程度怎样？ 【提出猜想】猜想一：已完全变质，该溶液中溶质只含Na2CO3。 猜想二：部分变质，该溶液中溶质含有 。 【查阅资料】氯化钡溶液呈中性 【实验探究2】 实验步骤 实验现象 结论 先取少量该溶液放于试管中，加入过量氯化钡溶液 有 生成 猜想 成立 静置，取上层清液于另一支试管中，加入2~3滴酚酞溶液 上层清液变红 (3)怎样提纯该样品得到纯净的氢氧化钠固体。 【实验探究3】 为得到纯净的氢氧化钠固体，同学们取该样品并设计了如图实验方案。 请回答下列问题： 根据实验流程可知，最终所得氢氧化钠固体的质量 （填“大于”“小于”或“等于”）变质后样品中氢氧化钠的质量。 6．实验室开放日，某化学兴趣小组的同学们在老师的指导下进行了有关二氧化碳制取及性质的探究实验。 活动一探究二氧化碳的制取原理及装置 (1)选用药品。按下表进行实验，取等质量的大理石加入足量酸中（杂质不与酸反应），产生二氧化碳体积随时间变化曲线如图所示： 实验编号 药品 I 块状大理石、10%稀硫酸 II 块状大理石、10%稀盐酸 III 大理石粉末、10%稀盐酸 表中实验I对应如图曲线 （选填“甲”或“乙”或“丙”）。不用曲线甲对应的药品，理由是 。小组同学最终确定用实验Ⅱ的药品制备二氧化碳，反应的化学方程式是 。 (2)选择仪器，组装装置。 为了便于随时添加液体药品，可选择上述仪器中的 （选填编号）制取二氧化碳气体。 活动二制取二氯化碳气体并探究二氧化碳的性质 【进行实验】 实验1：如图所示把一瓶CO2气体倒入烧杯中，观察到下层蜡烛先熄灭。 实验2：如图所示向集满二氧化碳的软塑料瓶中倒入澄清石灰水，立即旋紧瓶塞，振荡。观察并记录现象。 实验3：将产生的CO2气体通入如图装置。①和④为湿润的紫色石蕊纸花，②和③为干燥的紫色石蕊纸花。观察到的现象是④比①先变红，②③始终未变红。 实验4：将镁条点燃后伸入盛有二氧化碳的集气瓶中，观察到镁条剧烈燃烧，发出耀眼的白光，生成一种白色固体和黑色固体。 【交流评价】 (3)根据实验1的现象，可得出CO2的化学性质是 。 (4)实验2的现象是 。 (5)根据实验3的现象，可得出的结论有 （填序号）。 a、CO2密度比空气的大b、CO2分子在不停地运动c、CO2能和水反应生成酸性物质d、CO2能使紫色石蕊变红 (6)根据实验4的现象，推测镁在二氧化碳中燃烧后的产物是 （写化学式）。 【拓展延伸】 同学们查阅资料后得知，钾、钙、钠、镁等活泼金属都能在二氧化碳中燃烧。大家一致认为，如果遇到此类金属着火，一定不能用二氧化碳灭火。 7．实验室有一瓶长期放置的氢氧化钠固体(如图)，某兴趣小组同学欲对该固体变质情况进行探究。(提出问题)该瓶氢氧化钠固体是否变质，变质情况如何？ ①氢氧化钠在空气中容易变质但不会转化为NaHCO3； ②CaCl2溶液呈中性 ③ 猜想Ⅰ：固体未变质 猜想Ⅱ：固体全部变质 猜想Ⅲ：固体部分变质 (1)氢氧化钠在空气中变质的原因是 (用化学方程式表示)。小聪同学取少量样品于烧杯中，用足量水溶解，再向溶液中滴入几滴酚酞试液，溶液变红，由此他得出猜想Ⅰ正确，但其他同学很快予以否定，否定的理是 ，为了进一步得出结论，组内其他三位同学分别取小聪实验后的溶液于试管中，进行如下实验。 同学 小红 小美 小伍 实验操作 加入适量氢氧化钙溶液 加入过量氢氧化钙溶液 加入过量稀盐酸 (实验结论)小红、小美的实验中都观察到有白色沉淀生成且溶液仍是红色，于是他们都得出猜想Ⅲ正确。 (2)(一)老师指出，仅凭小红的实验操作和现象无法确定猜想Ⅲ正确，理由是 。根据小美的结论推测小伍实验现象是 。如何测定变质的氢氧化钠固体中碳酸钠的质量分数？通过测定一定质量样品与足量稀硫酸反应生成二氧化碳的体积来计算碳酸钠的质量分数。小伍称取一定质量的样品，按如图装置进行实验(已知该装置气密性良好，水准管高度可以上下调节，量气管是带有刻度的仪器)。 (3)(二)在实验中，若没有植物油，测定结果会 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。操作中，下列情况不影响测定结果的是 (填字母)。 A．实验前试管中有空气       B．实验中水准管口有水溢出 C．读数时量气管和水准管液面不相平    D．实验后生成的气体在试管中仍有滞留 8．某研究性学习活动小组，从下列装置中选用部分装置组装后在实验室里制取氧气，并通过排水量来测定所收集到氧气的体积。 （1）写出图中有标号的仪器的名称：① ；② 。 （2）甲同学用一定质量的高锰酸钾制取氧气，反应的化学方程式为： ；整套实验装置接口的正确连接顺序为a→ → → 。 （3）实验过程中，甲同学观察到E装置中的水变为紫红色，这是因为 进入E装置并溶于水中的缘故。为了防止试验过程中出现上述现象，相应的改进措施是 ； （4）实验结束，乙同学意外发现收集到的氧气体积大于理论值，为此继续进行以下实验探究： 【提出问题】出现“收集到的氧气体积大于理论值”的原因是什么？ 【作出猜想】猜想Ⅰ：可能是反应生成的二氧化锰分解放出氧气； 猜想Ⅱ：可能是反应生成的锰酸钾分解放出氧气； 猜想Ⅲ： 。 做出以上猜想的理由是 。 【实验验证】（每种方法只限用一次） 实验一：取一定量的二氧化锰于试管中，加热一段时间，冷却后测得二氧化锰的质量不变。证明猜想 错误。 实验二：取少量锰酸钾于试管中，加热一段时间， 。证明猜想Ⅱ正确。 9．化学兴趣小组的同学利用下图装置完成实验。实验步骤如下： ①向下推注射器，将少量溶质质量分数为15%的NaOH溶液注入装有过量CO2的瓶中。 ②打开K1和K3，丙中部分液体流入甲。 ③关闭K1，打开K2，乙中部分液体流入丙，风哨鸣叫。 ④观察并记录现象后，倒掉所有药品，清洗仪器。 ⑤只将15%的NaOH溶液换成等体积的59%的NaOH溶液，其余药品完全不变，重复上述实验。 (1)提出疑问一：甲装置中，CO2与NaOH是否发生了反应? 王同学：两次实验中，丙中部分液体流入甲，若观察到第一次流入甲中的液体体积 (填“>”、“<”或“=”)第二次的体积，则可说明CO2与NaOH发生了反应。 李同学：两次实验中，丙中部分液体流入甲，若观察到甲中有气泡，也能说明CO2与 NaOH发生了反应，产生气泡的化学方程式为 。 (2)提出疑问二：丙装置中，稀盐酸和Ca(OH)2是否发生了反应? 张同学：两次实验中，乙中部分液体流入丙，且若丙中溶液 (填序号)，均可说明稀盐酸和Ca(OH)2发生了反应。 A 第一次为红色，第二次为无色 B 第一次为无色，第二次为红色 C 两次均为无色 D 两次均为红色 (3)交流讨论：有同学提出，完成上述步骤①后，打开K1和K2，若乙中部分液体流入甲，且甲中有白色沉淀生成，也能说明CO2与NaOH发生了反应。你认为正确吗? (填“正确”或“错误”)。 (4)总结反思：上述所有实验中，为判断两种混合时无现象的物质之间是否发生了化学反应，同学们用到了以下哪些方法或思路? (填序号) 。 A 对比实验 B 证明有无新物质生成 C 借助其他药品的反应现象 (5)继续实验：将上述所有实验后的物质倒入废液缸中充分反应后，未看到白色沉淀生成，则废液缸的溶液中除酚酞外，一定有的溶质是 (填化学式)。 10．FHZQ化学实验小组又来到了实验室，进行有趣的化学实验： 同学们加热高锰酸钾固体，加热反应一段时间，收集到所需的氧气后停止加热，同学们对剩余固体的成分进行猜想和探究。 (1)写出发生反应的化学方程式 。 【猜想与假设】剩余周体的成分是什么？ 小F同学的猜想：KMnO4、MnO2 小H同学的猜想：K2MnO4、MnO2 (2)小Z同学的另一种合理猜想： 。 【分析与评价】 (3)同学们经过讨论和分析，小Q同学认为三位同学的猜想中， 同学的猜想一定错误，其错误的理由是 。（写出其错误的理由即可） 【活动与探究】为了验证猜想，大家一起齐动手： 实验步骤：取少量剩余固体于试管中，加热，并伸入带火星的木条，观察现象。 (4)实验现象：同学们观察到的现象为 。 实验结论：小H同学的猜想正确。 【反思与总结】 (5)在验证剩余固体成分时， 无需验证一定存在，只需验证可能存在的固体反应物即可。 (6)同学们没有停止学习的脚步，绘制了制取氧气实验中氧气质量与反应时间的图像。你认为下图中符合本次实验规律的图示是______。 A． B． C． D． 11．实验室有一瓶标签残缺并且瓶盖没有完全密封的无色溶液（如图），化学小组的同学经过寻问老师后只知道是氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠中的一种溶液，为确认原瓶中是何种溶质，化学小组的同学进行了如下的探究活动∶ 【探究一】 甲同学用玻璃棒蘸取瓶中溶液至 pH 试纸上，与标准比色卡比较，测得 pH=12； 乙同学提出先查阅常温下有关物质的溶解度信息（如下表）∶ 物质 氯化钠 氢氧化钠 碳酸钠 碳酸氢钠 常温下的溶解度/g 36 109 21.5 9.6 请你分析∶ （1）从甲同学的实验结果判断∶可知原溶液的溶质一定不是 （2）从乙同学查阅到的溶解度信息判断，原溶液的溶质一定不是 （填化学式）。 【探究二】 丙同学在甲乙两同学探究结果的基础上进一步进行实验∶取少量瓶中溶液于试管中，加入过量的稀盐酸，观察到 （填实验现象），由此丙同学得出结论∶原溶液的溶质为碳酸钠溶液。 但其他同学认为丙同学的结论不一定可靠。同学们经过积极思考并讨论后，继续实验∶ 【探究三】 步骤 实验操作 实验现象 1 取少量原瓶中溶液至试管，滴加足量氯化钙溶液 产生白色沉淀 2 静置后，取少量上层清液，向其中滴加硫酸铜溶液 无明显现象 至此，同学们得出结论∶瓶中原溶液的溶质为碳酸钠。 但老师指出，该实验结论仍然不一定可靠！在老师指导下，同学们又进行实验∶ 【探究四】 取 8.4 g瓶中溶液，加入氯化钙溶液至恰好完全反应，过滤，将滤渣洗涤、干燥后称量，测得沉淀质量为1.0 g。请你计算∶当前该瓶溶液中溶质的质量分数为 （精确到0.1%）。 【实验结论】该试剂瓶上原标签的内容为（填化学式） ，理由是 。 【讨论与交流】老师指出【探究三】中所得结论仍然不一定可靠的理由是 。 12．MnO2不仅对氯酸钾的分解起到催化作用，对过氧化氢的分解也起到催化作用。写出加热氯酸钾与二氧化锰反应的化学方程式： 。 某同学想：CuO能否起到类似MnO2的催化剂作用呢？于是进行了以下探究。 【猜想】I、CuO不是催化剂、也不参与反应，反应前后质量和化学性质不变； II、CuO参与反应产生O2，反应前后质量和化学质发生了改变； Ⅲ、CuO是反应的催化剂，反应前后 。 【实验】用天平称量0.2g CuO，取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，进行如下实验： （1）填写下表： 步骤③现象 步骤⑥结果 步骤⑦现象 结论 猜想Ⅰ、Ⅱ不成立； 猜想Ⅲ成立。 （2）步骤①的目的是 。 （3）过氧化氢能被CuO催化分解产生O2的化学方程式为 。 13．某化学兴趣小组在一次实验中进行如图所示的实验： 此时观察到U形管左右两侧产生的现象是不同的；实验后，小组同学充分振荡U形管。发现管内仍有白色固体残留。将固体分离后，同学们对滤液成分产生浓厚的兴趣，于是进行了进一步的探究活动 （1）【提出问题】滤液中可能含有哪些溶质？ 【猜想与假设】猜想一：溶质为NaCl 猜想二：溶质为NaCl和BaCl2 猜想三：溶质为NaCl、BaCl2和HCl 你认为以上猜想 不合理；理由是 （请用化学方程式表示）；请写出你的猜想 。 （2）【实验探究】小红为了验证滤液成分，取滤液于试管中，向其中滴加少量的硫酸钠溶液，观察到无明显现象。由此得出结论：猜想一成立。小刚认为小红的结论是否严密 （填“严密”或“不严”）。 为了验证你的猜想，请填写下表： 实验操作 实验现象 实验结论 取滤液适量于试管中，向其中滴加适量 溶液 溶液由无色变为红色 你的猜想成立 （3）【归纳与总结】通过上述实验，我们能够总结出：在确定化学反应后所得溶液溶质成分时，除了考虑生成物外，还需要考虑 。 14．元旦联欢会上，化学老师给同学们表演了一个“水能生火”的魔术（如图1），他将包有过氧化钠粉末的脱脂棉放在石棉网上，向棉花上滴了几滴水，棉花立刻燃烧了起来。同学们产生了浓厚的兴趣，为什么脱脂棉会燃烧起来呢？    【提出猜想】 a．小明认为过氧化钠与水反应生成了可以支持燃烧的物质。 b．小刚又根据燃烧的条件，对小明的猜想进行了补充： 。 【实验与分析】同学们设计了如图2的实验装置。 （1）打开分液漏斗的活塞，控制水滴加的速度，看到试管中有气泡产生，将带火星的木条靠近出口，看到木条复燃，从而推测此气体可能是 。 （2）实验中还观察到，烧杯中的导气管口有气泡冒出，产生这一现象的原因是 。 （3）完成了以上实验，老师介绍该反应的产物一共有两种，于是同学们又展开了进一步的研究，继续探究反应后生成的另一种物质。请你回答：另一种产物必含的元素是 ，依据是 。 【老师总结】过氧化钠不仅可以和水发生反应，也可以和二氧化碳反应，也能生成氧气。因此，过氧化钠经常被用于潜水艇和防毒面具中提供氧气。 15．某化学探究小组利用如图所示装置来验证水的组成。 【实验步骤】 ①用大注射器抽取一定量的2%的硫酸溶液，从A中的大圆孔注入；②用两个橡胶帽塞住右边两个出气口，用带针头的小注射器分别在出气口1和2处抽气液面上升，直至水充满正负两极；③接通电源，待C中气体体积达到最大刻度时，关闭电源；仔细观察实验装置中的现象；④分别用带针头的注射器抽取气体并检验。 【交流与反思】 （1）步骤①，在水中加入硫酸的作用是 。 （2）步骤②的目的是 。 （3）步骤③中的现象有：两极上均有气泡冒出 。 （4）步骤④中检验C中生成气体的方法是 。 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 $$