2024年中考化学题型强化提升之科学探究题

2024年中考化学题型强化提升之科学探究题 1．化学学习小组在学习完铁锈蚀的条件后，在实验室进行了“铁钉锈蚀条件的探究”。    一周后，观察到试管①中铁钉表面有较多红色固体。对比上述实验，铁锈蚀的条件是铁与 、 共同作用。小组同学对铁锈成分进行了如下探究。 【提出问题】铁锈的主要成分是什么？ 【查阅资料】无水硫酸铜遇水变蓝色。 【猜想与假设】猜想1：Fe2O3；猜想2：Fe2O3·xH2O；猜想3：Fe3O4·xH2O；猜想4：FeO·xH2O。根据铁锈蚀的条件大家认为猜想1错误，理由是 。 【进行实验】小组同学按如图装置进行实验(装置气密性良好，假设生成物被完全吸收)，实验前先通入CO，再点燃酒精喷灯，待反应完全后，熄灭酒精喷灯，继续通入CO至装置冷却。    【实验现象】装置A中红色固体变为黑色，装置B中无水硫酸铜 。 【数据分析】反应后称量装置B质量增加9g，装置C质量增加13.2g，装置C中发生反应的化学方程式为 。 【实验结论】通过数据分析得出猜想2正确，计算铁锈中铁、氧元素的质量比为 (填最简比)。 【反思与评价】 （1）该实验方案存在的不足之处是 。 （2）实验中D装置的作用是 。 2．某品碑饼干的配料表如下，研究性学习小组对该饼干的成分进行了项目式研究。 XXX饼干 配料表：小麦粉、白砂糖、植物油、乳粉、玉米淀粉、麦芽湖精 乳清粉、食用香精、大豆磷脂、食用盐、碳酸氢钠。 【查阅资料】①饼干制作烘培过程中的化学反应为： ②碱石灰是固体氢氧化的和氧化钙的混合物。 【实验准备】称量一定量的饼干样品放入烧杯内，加入适量蒸馏水，充分溶解后过滤，将滤液通过半透膜渗析(除去其中蛋白质、淀粉等有机物)，得到待检液。将待检液平均分成甲、乙两等份， 【作出猜想】待检液中溶质的成分为NaHCO3、Na2CO3、NaCl中的一种或几种。 任务一：定性分析待检液的成分 【实验活动】 (1)小组同学设计实验方案并进行实验。 实验步骤 实验现象 实验结论 ①取少量待检液甲于烧杯中 向其中滴加足量Ca(NO3)2溶液 有 产生 饼干中含有碳酸钠 ②向①反应后溶液中滴入过量稀硝酸 无明显现象 饼干中不含 。 ③向步骤②反应后溶液中滴入少量硝酸银溶液 产生白色沉淀 饼干中含有 。 【得出结论】待检液中含有两种物质 【交流讨论】 (2)小组有同学认为②中可用稀盐酸替代稀硝酸，请分析不可行的原因是 。 任务二：定量测定饼干样品中碳酸钠的质量分数 【实验探究】小组同学组装了下图的实验装置，并用待检液乙进行了实验。    【实验步骤】①检查装置气密性后装入药品②通入一段时间的N2③称量C的质量为m1④滴加稀硫酸充分反应⑤再通入一段时间N2，称量C的质量为m2。 【实验分析】 (3)步骤②的目的是 ；C中发生反应的化学方程式为 。 【实验结论】 (4)要测定饼干中Na2CO3的质量分数，除了测定实验前后C装置质量以外，你认为还需要测定 的质量。 同学们经过测定得出该饼干样品中碳酸钠质量分数约为0.6%。 【反思评价】 (5)下列因素会导致所测样品中碳酸钠的质量分数偏小的是 。(填字母) a．去掉装置D            b．省略步骤②            c．省略步骤⑤ 3．某化学兴趣小组在实验室用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气时，发现制得的气体有刺激性气味，于是在老师的指导下对该气体的成分进行探究。 【提出问题】氯酸钾与二氧化锰混合加热后产生气体的成分是什么？ 【查阅资料】 ①氯酸钾与二氧化锰混合加热产生的气体都是以单质形式存在； ②氯气是有刺激性气味的气体，能溶于水，能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。 【猜想假设】 猜想一：该气体为氧气；  猜想二：该气体为① ；  猜想三：该气体为氧气和氯气的混合物。 【实验探究】 实验操作 实验现象 实验结论 小雅用排水集气法收集A、B两瓶气体，将带火星木条伸入A中，湿润的淀粉碘化钾试纸伸入B中 A中带火星木条复燃，B中湿润的淀粉碘化钾试纸② 。 猜想一成立 小礼用排空气法收集C、D两瓶气体，将带火星木条伸入C中，湿润的淀粉碘化钾试纸伸入D中 C中带火星木条复燃，D中湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。 猜想③ 成立 【反思与评价】小礼认为小雅的结论不严谨，原因是④ ； 【交流与讨论】若用氯酸钾和二氧化锰混合加热制得较纯净的氧气，则收集氧气时最适宜用⑤ （填“排水法”或“排空气法”）； 【拓展延伸】二氧化锰质量在反应前后的变化 同学们将加热后剩余固体中的二氧化锰完全分离并测量其质量，多次实验后发现，只要在反应过程中闻到了刺激性气味，反应后分离出的二氧化锰质量就会小于加热前二氧化锰的质量。 查阅资料得出，加热氯酸钾和二氧化锰混合物的反应过程如下： 第1步：二氧化锰+氯酸钾高锰酸钾+氯气+氧气 第2步：高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 第3步：锰酸钾+氯气氯化钾+二氧化锰+氧气 反应后剩余固体中二氧化锰质量小于反应前的质量，原因可能是⑥ 。 4．在酸和碱的中和反应中，氢氧化钠与稀盐酸反应现象不明显。为证明两者发生化学反应，在老师指导下开展了系列探究活动，选取以下三组实验方案进行分析讨论，请你参与其中。 实验方法 实验操作 实验现象 实验分析 Ⅰ．测定滴定过程中温度变化 室温时，将温度传感器放入氢氧化钠溶液中，然后逐滴加入稀盐酸至过量，得到温度变化图像    氢氧化钠和稀盐酸发生的反应是 反应（填“吸热”或“放热”）；图中 点表示氢氧化钠与稀盐酸恰好完全反应 Ⅱ．用酚酞溶液作指示剂检测 反应前向氢氧化钠溶液滴加酚酞溶液 溶液显 色 氢氧化钠与稀盐酸混合发生反应，其化学方程式为 然后逐步加入稀盐酸至过量 溶液颜色逐渐变浅至无色 Ⅲ．用pH试纸检测酸碱混合后溶液的酸碱性 用洁净、干燥的玻璃棒蘸取少量混合液滴在干燥的pH试纸上，观察颜色变化并与标准比色卡比较 ①若试纸变蓝色 pH 7，溶液呈碱性 ②若试纸不变色 pH＝7，溶液呈中性 ③若试纸变红色 pH＜7，溶液呈 性 能证明氢氧化钠和稀盐酸混合恰好完全反应的实验现象是 （填序号） 5．CO2与NaOH溶液反应没有明显的现象，某化学兴趣小组从以下角度对该反应进行了探究。    (1)探究压强的变化。 第一组同学利用图1装置进行实验，分别将等体积的NaOH溶液和水同时注入盛有等体积CO2的集气瓶中、一段时间后，盛有红墨水的U型管右边的液面将会 。 (2)探究能量的变化。 化学反应常常伴随着能量的变化，第二组同学利用温度传感器获得了实验过程中温度随时间变化的曲线如图2所示，曲线Ⅰ为CO2与NaOH溶液的反应，曲线Ⅱ为CO2与水的反应。由此证明CO2与NaOH溶液反应是 反应(填“吸热”、“放热”)。写出曲线Ⅱ对应的化学方程式 。 (3)“数字化实验”探究。 第三组同学利用压强传感器研究NaOH溶液吸收CO2的情况。如图3装置气密性良好，用3个250mL的烧瓶收集满纯净的CO2，连接压强传感器，同时采集数据，用注射器同时分别注入15mL三种不同浓度的氢氧化钠溶液，片刻后，同时振荡烧瓶，等待反应完成。采集的数据如图3所示。    试分析： ①写出曲线c对应的烧瓶内反应的化学方程式： 。 ②a、b、c三条曲线所示的实验中，t3时被吸收CO2的体积由小到大的顺序是 。由此可以得出的结论是 。 ③根据曲线c对应烧瓶内的反应，可推知反应过程中不断减少的离子是 (填离子符号)。 ④如使曲线a下降更加明显，除振荡烧瓶外，还可采用的方法是： 。 6．在冬季雪后，经常使用融雪剂防止路面结冰。某兴趣小组的同学们对融雪剂的成分发生了兴趣。 【查阅资料】 ①融雪剂融雪原理：当融雪剂溶于水（雪）后，其冰点在零度以下，一方面是盐类的溶解需要吸热，另一方面是盐水的凝固点降低，因此在雪水中溶解了盐之后就难以再形成冰块。 ②某时常用的融雪剂主要含有氯化钠，还含有氯化钙、硫酸铵等物质。 ③氯化钙溶液呈中性。 【实验探究一】该兴趣小组的同学们找来路边残留的白色晶体，将其溶于足量的水中、分小组分别做了如下实验： 甲组同学实验的目的是 ，发生反应的化学方程式 ；乙组同学证明物质存在的物质是 。 【实验探究二】甲、乙两组同学将反应后的废液倒入废液缸，在废液缸中一定存在的离子有 。为了实现绿色排放，他们在废液缸中滴了几滴酚酞，发现废液变红，于是甲组同学做出猜想：乙组同学实验时，NaOH溶液一定过量，乙组同学表示不同意，理由是 。为了验证他们猜想，做了如下实验： 实验操作 实验现象 实验结论 取少量废液于试管中，滴加 溶液 氢氧化钠和碳酸钠都过量 为了实现绿色排放，他们的方法是 。 【反思评价】融雪剂的使用给人们的出行带来了方便，但也给环境、农田、各种公共设施造成的危害极大：①会危害道路两旁的植物；②会造成土壤硬化贫瘠；③会腐蚀钢铁桥梁；④会缩短道路寿命。为了避免这种情况的发生，你的建议是 。 7．兴趣小组探究纯碱的性质。问题：Na2CO3溶液为何呈碱性。 【查阅资料】 Ⅰ. 溶液呈碱性，是因为溶液中存在较多的OH-。 Ⅱ. Na2CO3在水中全部解离出Na+和。 Ⅲ.CaCl2溶液呈中性，Ca2+、Cl-对溶液的酸碱性没有影响。 【提出猜想】 (1)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】小组进行了三组实验，具体如下： a.向试管中加入一定量的蒸馏水，滴入2滴酚酞溶液，观察到溶液甲无变化 b.向试管中加入一定量的NaCl溶液，滴入2滴酚酞溶液。观察到溶液无明显变化 c.①向试管中加入一定量的Na2CO3溶液，滴入2滴酚酞溶液；②往①所得溶液中逐滴加入CaCl2溶液至过量。观察到：①溶液由无色变红色；②溶液中出现白色沉淀，溶液由红色褪成无色。 【解释与结论】 (2)从上述实验可以得出的结论是猜想 正确。同学们和老师交流，得知和H2O作用，产生较多的OH-和另一种阴离子。 (3)经过分析推理可得出：Na2CO3溶液中含有的阴离子是 。 8．某小组同学在进行“常见的碱”的实验时：取少量纯净的氢氧化钠固体于50mL干燥的烧杯中，置于电子天平上，一段时间后，氢氧化钠固体表面出现了液体，天平示数增加。 【交流与解释】 氢氧化钠固体表面出现液体是因为氢氧化钠吸收空气中的水分而潮解。 (1)电子天平示数增加的原因除了吸收水分以外，还有另一个原因是 (用化学方程式表示)。 向烧杯中加适量水配制成溶液，教师安排兴趣小组同学对烧杯中溶液溶质成分进行探究。 【作出猜想】 (2)猜想一：氢氧化钠；  猜想二： ；猜想三：碳酸钠。 【查阅资料】BaCl2溶液、NaNO3溶液、Ba(NO3)2溶液均呈中性。 (3)【进行实验】 实验操作 实验现象 实验结论 小明同学取少量烧杯中的溶液于试管中，滴入几滴无色酚酞溶液 观察到溶液变红 猜想一成立 小玲同学另取少量烧杯中的溶液于试管中，滴加足量的 溶液，然后滴加几滴无色酚酞溶液 猜想二成立 【交流与评价】 (4)有同学认为小明同学的结论不正确，原因是 。 【反思与拓展】 (5)另取少量烧杯中的溶液进行以下实验，也能证明猜想二成立的是___________。 A．先加足量BaCl2溶液，静置，取上层清液，再滴加CuCl2溶液 B．先加足量Ca(OH)2溶液，静置，取上层清液，再滴加酚酞溶液 C．先加足量Ba(NO3)2溶液，静置，取上层清液，再滴加FeCl3溶液 9．向饱和碳酸钠溶液中通入CO2会析出碳酸氢钠晶体而使溶液变浑浊，发生的反应为Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3。某同学发现不同条件下出现浑浊的时间不同。 【提出问题】影响碳酸氢钠晶体产生速率的因素有哪些？ 【猜想与假设】影响碳酸氢钠晶体产生速率的因素有：温度、试管内径、CO2流速、饱和碳酸钠溶液的体积。 【进行实验】实验装置如下图所示。每次实验时均在试管里加入1mL饱和碳酸钠溶液并测定相同浑浊程度所需时间，记录如下： 实验序号 温度（℃） 试管内径（mm） CO2流速（个/秒） 时间（秒） ① 25 10 5~8 317 ② 32 10 5~8 230 ③ 40 10 5~8 228 ④ 25 14 5~8 396 ⑤ 25 25 5~8 525 ⑥ 25 10 10~13 302 ⑦ x 10 2~5 340 【解释与结论】 （1）补全锥形瓶中发生反应的化学方程式：□NaHCO3+□H2SO4=□Na2SO4+ □H2O+□CO2↑ 。 （2）实验①④⑤研究的影响因素是 。 （3）得出“二氧化碳流速越快，碳酸氢钠晶体产生速率越快”的结论，依据的3个实验是⑦和 （填实验序号），⑦中x为 。 （4）结合实验①②③，可得出的结论是 。 （5）若要研究饱和碳酸钠溶液的体积对碳酸氢钠晶体产生速率是否有影响，需要控制的变量有 。 10．Ⅰ.竹麻通过生石灰、草木灰(主要成分是K2CO3)浸泡以及打浆、抄纸等步骤可制得纸张。某兴趣小组模拟古代造纸技术，他们将一定量的生石灰、K2CO3用足量的水溶解后。过滤得到澄清溶液。澄清溶液中溶质是什么，请你参与他们的探究。 【猜想假设】 猜想一：只含有KOH； 猜想二：含有KOH、 ； 猜想三：KOH、Ca(OH)2 【设计实验】 实验步骤 实验现象 实验结论 1.取溶液少许于试管中，滴加过量稀盐酸 猜想二不正确 2.取溶液少许量于试管中，滴加少量K2CO3溶液 猜想三正确 【交流反思】 （1）步骤2中发生反应的化学方程式为 。 （2）含有KOH、Ca(OH)2的废水直接排放会造成水体污染。某小组同学对废水做如下处理(见下图)。C烧杯中出现 现象时。说明水中已无KOH、Ca(OH)2。    Ⅱ.铝碳酸镁咀嚼片(主要成分是AlMg(OH)3CO3) 可治疗胃酸过多症，反应原理可用化学方程式表示为。某化学兴趣小组使用下图所示装置，对该咀嚼片中的铝碳酸镁含量进行测定。先取足量稀盐酸于烧杯中，再向其中加入20片铝碳酸镁咀嚼片，开始计时，并将电子天平的读数记录在下表中。已知AlMg(OH)3CO3的相对分子质量为162.请计算：    时间(s) 0 10 20 30 40 50 60 70 读数(g) 198.4 197.8 197.4 196.0 195.8 195.7 195.7 195.7 （3）生成二氧化碳 g。 （4）每片该咀嚼片中铝碳酸镁的含量为 ？(写出计算过程，计算结果保留到0.1g) 11．我市九年级学生在4月份进行了实验操作考试，实验室的老师准备实验药品时发现一瓶氢氧化钠固体未盖瓶塞。对于该固体是否变质，老师让三位同学通过实验来探究： 【提出问题】氢氧化钠是否变质？变质程度如何？ 【猜想与假设】猜想Ⅰ；没有变质，全部是NaOH； 猜想Ⅱ：部分变质，固体是NaOH和Na2CO3； 猜想Ⅲ：全部变质，全部是Na2CO3； 氢氧化钠变质的原因 (用化学方程式表示)。 【设计并进行实验】取一定量的固体溶于水配制成溶液，分成三份，三位同学按照自己的方案进行以下实验： 实验操作 实验现象 实验结论 小李 向第一份溶液中加入无色酚酞试液 溶液变红 猜想Ⅰ成立 小王 向第二份溶液中滴加几滴稀盐酸 无明显现象 猜想Ⅰ成立 小陈 向第三份溶液中加入CaCl2溶液 猜想Ⅲ成立 【分析讨论】 ①小王和小陈认为碳酸钠溶液也能使无色酚酞试液变红，因此小李的结论不正确。 ②经过讨论他们认为通过小王的实验不能得出样品中一定不含Na2CO3，原因是 。 【得出结论】综合三位同学的实验操作和现象可以得出猜想 成立； 【反思与拓展】 (1)大家一致认为实验室的NaOH必须 保存。 (2)已知：①②。如果向NaOH溶液中通入一定量的CO2气体，反应后所得溶液中溶质的组成有 种情况(不考虑CO2和H2CO3作溶质)。 12．化学探究小组的同学们在学习完了酸碱盐的化学性质后，进行了如图1所示的实验，请回答下列问题。 （1）B试管中一定发生的反应其化学方程式为 。 （2）同学们将B实验的固液混合物过滤，得到滤渣C和滤液D，同学们想要探究滤渣C和滤液D中溶质的成分。小丽同学取滤渣少许于试管中，向其中加入稀盐酸，固体质量变化情况如图2图像，则推测出滤渣的成分为 （填化学式）。 【提出问题】滤液D中含有哪些离子呢？ 甲同学猜想：Na+、Cl-、、Ba2+ 乙同学猜想：Na+、Cl-、 丙同学猜想：Na+、Cl、、 你的猜想是：（3） （写出一种可能的组合即可） 【讨论与交流】 （4）经过大家讨论，一致认为甲同学的猜想是错误的，理由是 。 【实验验证】 （5）小明同学的验证方案是：先向滤液D中加入足量的 溶液，若溶液中出现气泡的现象，而后再加入 溶液，可以得出丙同学猜想的结论是正确的。 【反思与交流】 （6）根据小岗同学的经验，当溶液中有两种可能存在的离子要进行验证，要先加入一种足量试剂， ，再验证另一种可能存在的离子，就可以得出正确的结论。 13．某校化学活动小组对测定空气中氧气的体积分数做了如下回顾。 【知识回顾】 (1)初中化学常采用燃烧某物质的方法来测定空气中氧气的体积分数(如图一)。    若实验操作规范，该实验得出的结论是 。该方法测定的结果偏小的可能原因是 (填序号)。 ①红磷量不足②装置气密性不好③弹簧夹没有加紧④没有冷却到室温就打开了弹簧夹 【探究实验】活动小组同学用如图二的装置进行镁条在空气中燃烧的实验。待点燃的镁条在密闭的集气瓶中停止燃烧，冷却到室温，打开止水夹，发现进入集气瓶中的水的体积约为其容积的70%。    【提出问题】集气瓶中气体为什么减少了70%这么多？ 【讨论分析】 (2)根据空气的组成，可推出减少的气体中一定有 ，因为如果镁条只和空气中的氧气反应，则进入集气瓶中的水的体积最多不超过容积的 %。 【查阅资料】镁条的化学性质很活泼，能和氧气剧烈反应；也能在氮气中燃烧，产物为黄绿色的氮化镁固体。 【反思拓展】 (3)如果用燃烧法来测定空气中氧气的体积分数，不能选用镁条，因为镁条除了和氧气反应，还要和氮气等反应；也不能选用铁丝，其原因是 ；一般也不会选用木炭或硫粉，其原因是 。 14．张南同学所在的化学活动小组同学在化学实验课上，进行酸和碱的某些化学性质实验，实验情况如下(微溶物质按照难溶性处理）： 【实验一】张南同学进行氢氧化钠的性质实验，如图实验一所示，首先张南取氯化铁溶液于试管A中,观察到氯化铁溶液的颜色为(1) ，向试管A中逐滴加入氢氧化钠溶液过程中又观察到有(2) 色沉淀产生，最终溶液变为无色;张南向试管B中加入氢氧化钠溶液，实验过程中观察到明显现象。两个实验验证了氢氧化钠溶液能与某些盐溶液发生了化学反应。 【实验二】小岗同学观察张南同学的实验过程后，进行了盐酸的性质实验，如图实验二所示，请写出在试管D中实验过程中发生反应的化学方程式是:(3) 。小岗同学实验后将试管D中物质过滤后与试管C中物质倒入同一废液缸中，发现只有气泡产生的现象，小岗同学得出结论：试管C溶液中碳酸钠有剩余，试管D过滤后的溶液中盐酸有剩余，请对小岗同学得出的结论进行评价(4) 。张南同学将A、B两支试管中的滤液倒入小岗实验的废液缸中，废液缸中无明显现象，为了确定废液缸中废液的成分，进行如下实验： 【实验验证】 小岗同学的实验:取少量废液，滴入一定量氢氧化钠溶液后观察到有白色沉淀的现象。化学活动小组同学根据上述所有实验，确定溶液中一定不含有的离子有(5) (填离子符号）。 【反思与总结】根据上述实验探究过程可总结出：在确定溶液中一定不存在的离子时，可根据(6) 判断得出正确的结论。 15．某兴趣小组同学对CuSO4溶液与NaOH溶液反应生成的蓝色沉淀进行了相关探究。 （1）写出生成蓝色沉淀的反应方程式 。 （2）对蓝色沉淀进行加热，一般看到蓝色沉淀变黑色，可有时却看到蓝色沉淀变绿色，该兴趣小组对这异常现象产生了兴趣，决定对这现象产生的实验条件进行探究。 【查阅资料】难溶性碱受热易分解成对应的金属化合物，写出蓝色沉淀变黑色的化学方程式 。 【提出问题】加热蓝色沉淀不出现黑色沉淀，与什么因素有关？ 【作出猜想】猜想一：与硫酸铜溶液过量有关 猜想二：与氢氧化钠溶液过量有关 【设计实验】限选试剂：1%的NaOH溶液，20%的NaOH溶液，20%的CuSO4溶液，1%的CuSO4溶液。 实验操作 实验现象 实验结论 （1） 再将所得沉淀加热 先产生蓝色沉淀，加热后 猜想一不成立 （2）往2mL 20%NaOH溶液中滴加2滴1%CuSO4溶液，再将所得沉淀加热 猜想二成立 【实验结论】在上述实验中，要能观察到蓝色沉淀变黑色的关键是 。 【拓展延伸】进一步查阅资料可知上述绿色物质是溶解度比氢氧化铜更小的碱式硫酸铜[化学式为Cu4（OH）6SO4]，在碱性较强的条件下容易形成，继续加热一段时间该绿色固体则可产生黑色沉淀，请设计一个实验，证明该浅绿色沉淀中含有硫酸根离子 。 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 $$