2024年中考化学重难点突破--科学探究题

2024年中考化学重难点突破--科学探究题 1．小明对铁的锈蚀进行如下探究，室温时，将包有样品的滤纸包用大头针固定在橡胶塞上，迅速塞紧，装置如图，观察到量筒内水沿导管慢慢进入广口瓶（净容积为146mL）。当温度恢复至室温，且量筒内水面高度不变时读数（此时瓶内氧气含量近似为零）。记录起始和最终量筒的读数以及所需时间如表。 序号 样品 量筒起始 读数/mL 量筒最终 读数/mL 所需时间 /min 1 1g铁粉、0.2g碳和10滴水 100 70 约120 2 1g铁粉、0.2g碳、10滴水和少量NaCl 100 70 约70 3 100 70 约480 （1）实验①和②说明NaCl可以 铁锈蚀的速率。 （2）实验开始后，广口瓶内温度有所上升，说明铁的锈蚀过程是 （填“放热”或“吸热”）过程。 （3）实验结束后取出滤纸包，观察到有红棕色物质生成，该物质的化学式是 。 （4）已知含碳能够加快铁的生锈速度，小明想通过实验①和③是探究碳对铁锈蚀速率的影响，请填写实验③的样品组成 。 （5）该装置还可用于测量空气中氧气的含量，根据上述数据计算氧气的体积含量是 （小数点后保留1位）。 2．化学老师演示了一个“黑面包”实验：往烧杯中倒入蔗糖和少量水，再注入一定量的浓硫酸，用玻璃棒迅速搅拌，可观察到蔗糖迅速变黑，并逐渐膨胀成“面包”状，同时烧杯壁明显发烫并有大量水雾。同学们对这个实验进行了探究： 【查阅资料】SO2有则激性气味，与CO2一样能与NaOH溶液反应，也能让澄清石灰水变浑浊。此外，SO2还易被酸性KMnO4吸收，并能让品红（一种红色试剂）褪色。 探究一：黑色物质 （1）蔗糖（C12H22O11）脱水的反应为，则黑色物质X为 。 探究二：面包的成因 （2）如图1组装装置，滴入浓硫酸后气球膨胀，冷却至室温后，观察到气球 ，甲同学据此认为膨胀不仅是由于放热造成的，还生成了气体。 探究三：生成的气体 （3）乙同学将气球摘去并将图2甲、乙装置相连后，重新进行实验时发现石灰水变浑浊，并能闻到刺激性的气味，他判断生成了SO2。 为了确认是否还生成CO2，乙同学认为要避免干扰，先确保除尽SO2，再检验CO2，则需按气流由左向右流向：A— 、 、 、 、—B连接好装置。能说明气体产物中有CO2的实验现象是①品红溶液 ②澄清石灰水混浊。由此说明面包膨胀的主要原因是黑色物质和浓硫酸反应产生了CO2和SO2。 （4）丙同学考虑到可能还会生成有毒气体CO，在参考乙同学的思路下设想用如图3所示的装置进行证明。则A、B中的试剂应分别为 （填标号）。 A．NaOH溶液、石灰水 B．石灰水、NaOH溶液 C．酸性KMnO4溶液、石灰水 3．小明在实验室发现一瓶久置且标签受损的药品（如图），根据你的判断该药品不可能是 。    A．氧化物          B．酸         C．碱          D．盐 经查阅药品管理记录发现，此药品可能是氢氧化钾。 【查阅资料】：①KOH与NaOH的化学性质相似，在空气中容易变质。 ②K2CO3溶液呈碱性，KC1溶液呈中性。 KOH变质的原因是 （用方程式解释）。 小明欲对其成分进行实验探究，他做了如下猜想。 【猜想假设】：猜想I：成分可能是KOH：猜想II：成分可能是 ；猜想III：成分可能是K2CO3。 【进行实验】： 实验操作步骤 实验现象 实验结论 （1）取少量样品于试管中，加入足量的稀盐酸 有气泡产生 假设 不正确 （2）另取少量样品于试管中，加水溶解，加入过量的 溶液，振荡，静置 有白色沉淀产生 猜想II正确 （3）取②中上层清液，滴加无色的酚酞试液 为了除去已经变质的物质提纯KOH，小明设计了如下方案：    ①操作1、2、3中都要用到的一种玻璃仪器是 ；在操作3的作用是 。 ②下列溶液，可以用作a溶液的是 。 A．稀盐酸          B．氯化钡溶液       C．氢氧化钡溶液       D．澄清石灰水 【拓展应用】：完全变质的KOH也有利用价值，从K2CO3的组成或性质看，K2CO3在农业上的用途是 （填一种即可） 4．某实验小组的同学在整理实验仪器时，发现了一个盛有黑色固体的烧杯。在请教老师后，同学们得知烧杯中的固体是加热制取氧气的剩余物（反应完全），从中可以回收得到MnO2.小组同学将黑色固体取出，并对其进行了探究。 【查阅资料】 ①实验室中可以加热二氧化锰和氯酸钾（KClO3）固体的混合物制取氧气，同时生成氯化钾。 ②氯化钾溶于水，其水溶液呈无色；锰酸钾溶于水，其水溶液呈绿色。 Ⅰ、探究黑色固体是哪个化学反应的剩余物。 【猜想】猜想一：H2O2制取氧气；猜想二：KClO3制取氧气；猜想三： 。 根据所学知识判断，猜想一不成立，理由是 。猜想二反应的化学方程式为 。 【进行实验】 取少量黑色固体于另一个烧杯中，加入足量蒸馏水溶解，振荡，过滤后得到黑色滤渣和无色滤液。 【得出结论】猜想 成立，理由是 。 Ⅱ、探究二氧化锰在氯酸钾固体加热制取氧气反应中的作用。 【猜想】猜想一：是反应物；猜想二：是催化剂。 【进行实验】 实验操作 实验现象 1、取12.25g氯酸钾在试管中加热，把带火星的木条伸入试管。 固体融化，产生少量气体，木条上的火星变亮。 2、取12.25g氯酸钾和2.55g二氧化锰混合均匀后在试管中加热，把带火星的木条伸入试管。 。 3、待反应完全后，将试管中的剩余物加足量的水溶解，过滤，并将全部滤渣洗涤、干燥、称量。 称量固体的质量是 g 【实验结论】 猜想二成立，二氧化锰在氯酸钾固体加热制取氧气的反应中起到催化作用。 【反思与交流】 小贝同学提出，前面的实验不足以证明二氧化锰在这个反应中起到了催化作用，因为 。经过讨论，大家设计了一个补充实验，证明了猜想二成立，请你写出实验操作 。 5．某班学生在老师的指导下开展小组合作探究“酸和碱的中和反应”。以下是他们的探究过程，请你也一起参与其中。 【演示实验】将一定量的稀H2SO4加入到盛有NaOH溶液的小烧杯中。 【提出问题】实验中未观察到明显现象，部分同学产生了疑问：反应后溶液中溶质是什么呢？ 【假设猜想】针对疑问，大家纷纷提出猜想。甲组同学的猜想如下： 猜想一：只有Na2SO4； 猜想二：有Na2SO4和 ； 猜想三：有Na2SO4和NaOH； 猜想四：有Na2SO4、H2SO4和NaOH。 乙组同学对以上猜想提出质疑，认为有一种猜想是不合理的。 (1)据你分析，明显猜想 不合理，理由是 。 【实验探究】 (2)丙组同学先取烧杯中的溶液少量于试管中，滴加几滴硫酸铜溶液，无明显变化。由此可推出溶液中一定没有 。 (3)为了进一步验证溶液中的溶质，各学习小组利用烧杯中的溶液，选用老师提供的pH试纸、铜片、氯化钡溶液、碳酸钠溶液几种试剂，自行设计实验并进行探究，请你帮助他们完成实验表格。 实验方案 实验操作 实验现象 实验结论 1    试纸变色，对比比色卡，pH＜7 溶液中有硫酸 2    溶液中有硫酸 3    有白色沉淀生成 溶液中有硫酸 【得出结论】通过探究，全班同学一致确定猜想二是正确的。写出实验操作2中反应的化学方程式 (4)实验结束后，废液处理方法正确的是 (填序号)。 a．倒入下水道 b．倒入废液缸 c．带出实验室 【评价反思】老师对同学们能用多种方法进行探究，并且得出正确结论给予肯定，同时指出实验中存在两处明显错误，请大家反思。 (5)各小组同学经过反思讨论，发现了两处错误： ①实验操作中的错误是 ； ②实验方案中也有一个是错误的，错误的原因是 。 6．苏泊尔不锈钢锅具经检测发现：制造材料不锈钢中添加锰金属含量超过国家标准。某实验小组以“探究锰与铁的金属活动性”为课外探究项目。 【实验方案】在相同温度下，取大小相同、表面光亮的两种金属薄片，分别投入等体积、等溶质质量分数的足量稀盐酸中（反应中Mn显+2价）。 【观察现象】通过观察实验现象，填写下表： 金属 铁 锰 与盐酸反应现象 放出气泡速率缓慢 放出气泡速率较快 得出结论 活动性铁 （填“＞”“＜”）锰 【讨论归纳】 （1）除了比较金属分别与酸反应产生气体速率的快慢，请你再举出一种可比较这二种金属活动性强弱的方法，你重新设计的实验方案是 。 （2）写出锰与上述操作中的一种物质发生反应的化学方程式为 ，反应的基本类型为 。 7．某化学兴趣小组在学习酸碱中和反应实验时，进行了如下探究： (1)探究酸和碱能否发生反应 甲同学向盛有少量KOH溶液的试管中滴入几滴无色酚酞试液，振荡，继续加入稀盐酸，观察到溶液由 色变成无色。甲同学得出结论：酸和碱能发生反应。请写出稀盐酸和氢氧化钾溶液反应的化学方程式 。 (2)探究酸和碱反应后溶液中溶质的成分 乙同学对探究I中甲同学实验后的无色溶液展开探究 【提出问题】试管中无色溶液的溶质除了酚酞还有什么？ 【提出猜想】①KCl；②KCl和 (填化学式)。 【设计实验】 方案 实验操作 实验现象及方程式 实验结论 方案1 试管中加入少量碳酸钠，然后加入过量甲同学实验后的无色溶液 可观察到溶液中有气泡产生 猜想②成立 方案2 用玻璃棒蘸取少量反应后的溶液滴在pH试纸上 pH 7(填“>“＜”或“=”) 方案3 取少量实验后的无色溶液于试管中，然后慢慢加NaOH溶液，并不断振荡试管 开始无明显现象，过一会发现 。 (3)为了验证猜想②成立，你认为还可以选择的物质是 (填选项)。 A．二氧化碳    B．锌粒     C．氧化铜     D．紫色石蕊试液 8．实验课上，同学们发现一瓶久置于空气中的氢氧化钠固体的瓶口有白色粉末。在老师指导下，同学们对该白色粉末的成分进行了探究。 【猜想与假设】猜想Ⅰ：白色粉末是碳酸钠。 猜想Ⅱ：白色粉末是氢氧化钠。 猜想Ⅲ：白色粉末是 。 对白色粉末的猜想：考虑氢氧化钠未变质、部分变质、全部变质三种情况。 【查阅资料】溶液、溶液呈中性。 【实验探究】取该白色粉末溶于水形成溶液A，设计如下实验 读实验流程图，根据加入的物质和加入物质后产生的现象确定白色粉末的成分。 （1）由上述实验可知，猜想 肯定不成立。 （2）若操作①滴加过量稀硫酸有气体产生，而滴加少量稀硫酸可能没有气体生成，其可能的原因是 （用化学方程式回答）。 （3）适宜操作③的溶液是 （填字母序号）。 A 溶液             B             C            D 溶液 （4）操作④需要用到的玻璃仪器是 。 （5）请写出操作⑤的两种方案并得出结论。 方案一： 。 方案二： 。 9．小明发现一种淡黄色的粉末可以用于杀菌、消毒和漂白，于是想探究该固体的 成份。 【提出问题】该淡黄色固体的化学成份是什么？ 【查阅资料】 (1)硫单质是一种淡黄色固体，难溶于水，在空气中点燃硫单质，生成一种无色、 有刺激性气味的气体。 (2)过氧化钠(Na2O2)是一种淡黄色固体，能与水反应，生成气体并放出大量的热。 【设计实验方案】 方案一：取少量该固体粉末于试管中，加2mL水，振荡并观察现象。 方案二：在燃烧匙里放少量该固体，在酒精灯上加热，观察现象。 比较以上两方案，你认为的最佳方案是 (填“方案一”或“方案二”)，理由是 。 【实验验证并得出结论】 (1)小明向盛有少量该固体的试管中加入2mL水，立刻观察到有无色气泡产生，并且验 证出该反应同时生成了氢氧化钠(NaOH)，确定该淡黄色 粉末为过氧化钠(Na2O2)。 (2)小明还想对生成的气体成分进行判断，他提出了以下三种假设： A 该气体是 CO2 B 该气体是 O2 C 该气体是 H2 ①同学们首先一致认为上述假设中的 (填“A”或“B”或“C”)肯定不合理，理由是 。 ②通过查阅资料，同学们又得知：在化学反应中，有元素化合价升高，就必然有元素 化合价降低。于是通过小组讨论，大家一致认为上述假设中的 (填“A”或“B”或“C”)肯定也不合理．。 ③同学们用图 1 装置(装置气密性良好)进行实验检验，验证了上述分析的合理性：    他们的方法是：打开活塞使水流入试管，将带火星的木条放在导管 (填“a”或“b”)处，发现木条复燃，说明生成的气体是氧气。 【思考与小结】 (1)下列关于 Na2O2说法不正确的是 (填字母序号)。 A Na2O2中氧元素的化合价是-2价 B Na2O2必须密封保存 C Na2O2着火后可用水扑灭 (2)根据上述实验信息，写出过氧化钠(Na2O2)与水反应的化学方程式为： 。 【交流与反思】 (1)小佳同学待试管内固体完全溶解且不再有气泡产生后，往试管内加入少量二氧化锰，又立即产生大量气泡，由此可知过氧化钠与水反应后的溶液中含有过氧化氢， 写出过氧化氢在二氧化锰催化下分解的化学方程式： 。 (2)小王同学用图2装置，测量生成氧气的体积：测量气体体积读数时，必须待试管和量筒内的气体都冷却至室温时才能进行，因此应选用图2 装置中的 (填“A”或“B”)，选择的理由或原因是 。 10．探究学习小组在实验室中用下图所示装置制取 CO2 并探究 CO2与过氧化钠(Na2O2)的反应。    【查阅资料】过氧化钠(Na2O2)是一种淡黄色固体，能与 CO2、H2O发生反应：2Na2O2＋2CO2＝2Na2CO3＋O2，2Na2O2＋2H2O＝4NaOH＋O2↑。 请回答下列问题： （1）装置 A 中发生反应的化学方程式为 ，利用装置 A 制取 CO2 的优点是 ； （2）装置B的作用是吸收CO2中混有的HCl，发生反应的化学方程式为 ； （3）装置D的作用是 ； （4）装置E中收集的气体还可用上图2装置中 （填字母序号）收集； （5）为探究反应后装置 C 硬质玻璃管中固体的成分，该小组同学进行了如如图3实验：    根据判断，反应后装置C硬质玻璃管中固体为 （填名称）。 11．某实验小组将制作皮蛋的原料生石灰，纯碱和食盐放入水中，充分反应后过滤，得到澄清溶液。对该溶液的组成，甲同学推测有食盐，还有反应生成的氢氧化钠和碳酸钠；乙同学推测有氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸钠和氯化钠。 (1)写出将原料放入水中发生的化学反应： (写一条)。 (2)请指出两位同学推测的不足之处： 。 (3)该溶液中一定存在的溶质是 (填化学式)。 (4)请你根据该实验所得现象，推测该溶液的溶质组成。 推测1：NaOH、NaCl；推测2： ；推测3： 。 若推测1成立，请完成以下实验设计。 可选试剂有：AgNO3溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液、稀盐酸 实验操作 现象与结论 12．某化学兴趣小组在学习酸碱中和反应时，进行了如下探究。 （1）探究酸和碱能否发生反应。 甲同学向盛有少量NaOH溶液的试管中滴加几滴无色酚酞溶液，振荡，继续加入稀硫酸，观察到溶液由 色变成无色。甲同学得出结论：酸和碱能发生反应。请写出稀硫酸和氢氧化钠溶液反应的化学方程式 。 （2）探究酸和碱反应后溶液中溶质的成分。 乙同学对探究（1）中甲同学实验后的无色溶液展开探究。 【提出问题】试管中无色溶液的溶质除了酚酞还有什么？ 【做出猜想】猜想①：Na2SO4； 猜想②：Na2SO4和NaOH； 猜想③： 。 经过分析，同学们一致认为猜想②不成立，理由是 。 【设计实验】 实验操作 实验现象 实验结论 取适量甲同学实验后的无色溶液于试管中，向其中加入少量碳酸钠溶液 猜想③成立 【发散思维】为了验证猜想③成立，你认为还可以选择的物质是 （填字母）。 A．铜粉 B．稀盐酸 C．溶液 D．锌粒 【拓展探究】室温下，将稀硫酸慢慢滴入装有氢氧化钠溶液的烧杯中，利用温度计测出烧杯中溶液的温度，溶液温度随加入稀硫酸的质量而变化如图所示． ①B点表示的含义是 。 ②从A到B过程中，烧杯中溶液的pH逐渐 。 ③C处溶液中溶质是 。 13．空气中氧气含量测定的再认识。 【经典赏析】 (1)拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分（实验装置如图1）。汞在加热的条件下，只和氧气反应且消耗氧气较充分；汞为液态，在汞槽中起到液封的作用，并能直接用来测见反应器内空间体积的变化；生成的氧化汞分解又能得到汞和氧气，把得到的氧气加到剩下的 体积的气体中，结果所得气体跟空气的性质完全一样：汞有毒。该实验中选择使用汞，优点有_______。 A．实验过程中没有污染 B．在汞槽中起到液封作用 C．生成的物质加热分解又能得到汞和氧气 D．能将密闭装置内空气中的氧气几乎耗尽 (2)通过实验，拉瓦锡得出了空气由氧气和氮气组成，其中氧气约占空气总体积 的结论。请根据现在的认识，对此结论予以补充 。 【实验回顾】 (3)实验室常用红磷燃烧法测定空气中氧气的含量（装置如图2），写出红磷燃烧的实验现象 ，该反应的化学方程式为 ，其基本反应类型属于 反应，红磷此性质可用于制作 。 兴趣小组用该方法测出的氧气含量常常远低于21%。 【提出问题】用红磷燃烧的方法为什么不能准确地测定空气中氧气的含量？ 【进行猜想】 (4)装置漏气； 装置内氧气有剩余；… 【实验探究1】小明根据铁生锈的原理，探究用铁能否准确测定空气中氧气的含量，于是进行了实验（装置如图3）通过7天测得的数据计算空气中氧气的含量为19.13%。 【交流与反思】 (5)与用红磷燃烧的方法相比，用铁丝生锈的方法测定的主要优点： 。 【实验探究2】为了加快反应速率，小明通过查阅资料，利用铁粉、炭粉、氯化钠（NaCl）等物质又进行了实验（装置如图4），8分钟后测得的数据如表： 实验前的体积 实验后的体积 集气瓶内空气 烧杯内蒸馏水 烧杯内剩余蒸馏水 100mL 70.0mL 49.8mL (6)请计算出空气中氧气含量 （计算结果保留一位小数）。 【结论与反思】 (7)通过上述实验探究，选择 （填物质名称）进行实验，可较为快速地完成实验并减小实验误差。 【拓展延伸】 (8)铜也能与空气中氧气、水、二氧化碳反应而锈蚀，生成铜绿【铜绿的主要成分为Cu2（OH）2CO3】若将图3装置中的粗铁丝换成足量的铜丝进行实验，请判断能否比较准确地测定空气中氧气的含量，并说明理由： 。 14．【探究一】空气中氧气含量的再测定 （1）实验原理：由于红磷燃烧消耗空气中的氧气，使瓶内 减小，烧杯中水倒吸到集气瓶。能粗略测出空气中氧气的含量。 （2）同学们讨论后认为，选择的药品既要能消耗氧气，又不会跟空气中的其它成分反应，而且生成物为固体。他们应该选择（填编号） （选填①蜡烛 ②红磷 ③硫粉） （3）为了充分消耗容器中的氧气，药品的用量应保证 【实验改进】 （4）Ⅰ.根据铁在空气中生锈的原理设计下图实验装置，再次测定空气中氧气含量。饱和食盐水、活性炭会 铁生锈。（填：加快或减慢）    Ⅱ.测得实验数据如表 测量 项目 实验前 实验后 烧杯中水的体积 烧杯中剩余水的体积 集气瓶（扣除内容物）和导管的容积 体积/mL 80.0 54.5 126.0 （5）铁生锈过程发生复杂的化学反应，首先是铁与氧气、水反应生成氢氧化亚铁[Fe(OH)2]，写出该反应的化学方程式 。 （6）根据上表计算，改进后测得的空气中氧气的体积分数是 (计算精确到0.1%)。 （7）从实验原理角度分析，改进后的实验结果比前者准确度更高的原因是： （写一点即可） 【实验拓展】 （8）某兴趣小组的同学选用 了 40mL的试管作反应容器（如图）和量程体积足够大且润滑效果很好的针筒注射器，将足量的白磷（其化学性质与红磷相似，40℃时就可以燃烧）放入试管后，用橡皮塞塞紧试管，并夹紧弹簧夹。用酒精灯加热白磷，燃烧结束后，等到试管冷却后松开弹簧夹，观察现象。    ①正式开始实验前，该兴趣小组同学打开弹簧夹，将注射器活塞从20mL刻度处推至15mL处，然后松开活塞，观察到活塞返回至20mL刻度处。该操作的主要目的是实验前要检查 。 ②实验中，在松开弹簧夹前，大试管中可以观察到白磷燃烧时的现象为 。 ③实验后，可以观察到针筒活塞会从原来的20mL刻度处慢慢向左移到约 处。 A．4mL刻度       B．8mL刻度      C． 12mL刻度      D． 16mL刻度 ④下列实验操作，对实验结果几乎没有影响的是 。 A．装置有点漏气      B．白磷的量不足    C．用干燥的红磷代替白磷做实验 ⑤该实验与课本“测量空气中氧气体积分数”实验装置相比，有不少优点，请你写出一条： 。 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 $$