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．氢化钙是一种常用的储氢材料，也是登山运动员常用的能源提供剂。 【探究一】探究氢化钙与水的反应 氢化钙与水反应生成氢气和另一种化合物，关于该物质，某同学做出如下猜想：猜想一：氧化钙；猜想二：氢氧化钙。 (1)兴趣小组讨论后认为猜想一错误，理由是 。实验证明猜想二正确。 (2)写出与水反应的化学方程式： 。 【探究二】实验室模拟制取氢化钙 【查阅资料】①氢气与钙单质共热可制得氢化钙。 ②活动性很强的金属遇水即剧烈反应生成相应的碱和氢气。 ③无水硫酸铜遇水变蓝；碱石灰是和的混合物。 【实验装置】同学们设计了如图实验装置： (3)装置C的作用是 。 (4)实验时先滴加稀硫酸，一段时间后再点燃装置D中的酒精灯，目的是 。 (5)若没有装置，制得的产品中可能会混有碳酸钙。请你设计实验进行检验，简述实验过程（包括操作、可能的实验现象和对应的结论） 。 【探究三】测定产品中的含量 取探究二所得氢化钙样品，将其中的氢化钙完全转化为碳酸钙（质量为），再通过计算确定的含量，流程如图所示。 (6)确定“过滤”所得滤渣已经洗涤干净的方法是：取最后一次洗涤液，滴加 溶液，若无明显现象，则已洗净。 (7)若 （填最简整数比），说明该样品为纯净物。 (8)某同学利用电子天平，通过测定反应前后装置及药品的质量确定样品中的含量（如图），该方法的测定值大于理论值，原因是 。 2．做完“铁在氧气中燃烧”的实验后，化学兴趣小组进行了以下探究。 【问题一】铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还有没有铁？ 【查阅资料1】 ①自然界中铁的氧化物主要有氧化铁和四氧化三铁两种； ②氧化铁为红棕色固体，不能被磁铁吸引，铁和四氧化三铁能被磁铁吸引； ③铁能和稀硫酸反应生成氢气，铁的氧化物也能和稀硫酸反应，但无气体产生。 【实验探究】 (1)为了证明掉落下来的黑色物质中还有铁，下列操作可行的是_______（填序号）。 A．用磁铁吸引该黑色物质 B．向黑色物质中加入稀硫酸 【问题二】铁燃烧的最终产物为什么不是氧化铁？ 【查阅资料2】 (2)氧化铁（Fe2O3）在高温条件下分解生成四氧化三铁和一种能使带火星木条复燃的气体，该反应的化学方程式为 。 【问题三】氧化铁和二氧化锰都是氧化物，氧化铁能做过氧化氢分解的催化剂吗？ 实验步骤I：分别向A、B试管中装入5mL5%的过氧化氢溶液，并将ag氧化铁放入B试管中观察现象 实验现象：A中无明显现象，B中产生大量能使带火星的木条复燃的气体。 实验步骤Ⅱ：向B试管中重新加入5%的过氧化氢溶液，并把带火星的木条伸入试管，如此反复多次试验，观察现象。 实验步骤Ⅲ：将实验Ⅱ中剩余物质过滤，并将所得滤渣进行洗涤、干燥、称量。 【实验结论】氧化铁可做过氧化氢分解的催化剂 【实验交流】 (3)步骤Ⅱ的实验现象是 。 (4)步骤Ⅲ所得固体质量为 g。 【问题四】某实验小组欲比较氧化铁和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果，实验时均以生成相同体积气体为准，其他影响实验因素均已忽略。相关数据如下表。    序号 3%过氧化氢溶液的体积 其他物质质量 反应时间 1 20mL 氧化铁0.5g 30秒 2 20mL 二氧化锰0.5g 25秒 (5)由实验可知， 的催化效果更好。 3．某兴趣小组同学阅读课外资料得知：很多物质都能影响过氧化氢分解速度。于是，同学们探究催化剂对过氧化氢分解速度的影响。分别取相同质量和浓度的过氧化氢溶液加入不同质量的MnO2，测量相同时间内收集氧气的体积。 【实验过程】实验数据记录如下： MnO2的质量 测量数据 Ⅰ 0.1g 9 mL Ⅱ 0.2g 16 mL Ⅲ 0.4g 31 mL 【实验分析】 （1）过氧化氢分解的化学方程式 。 （2）本实验中，测量O2体积的装置是 （填编号）。 【实验结论】在其他条件相同的情况下 。 【交流评价】 有同学提出在上述实验中测量 同样能得出相同的结论。 【实验反思】 除了催化剂的质量会影响过氧化氢分解速度外，催化剂的 （写一种）也会影响过氧化氢分解速度，你的实验方案是 。 4．化学废渣的回收可以变废为宝，还能提高学生的环保意识。在一次整理初中化学实验室时，同学们发现了一包黑色固体粉末，它到底是什么物质，能否回收利用呢？老师带领大家一起展开了探究。 【实验目的】探究黑色物质的组成成分。 【实验猜想】黑色固体可能是碳粉、铁粉、二氧化锰粉末、氧化铜粉末中的一种或者几种。 【查阅资料】氧化铜可以和稀硫酸反应生成硫酸铜和水。 【实验步骤】 实验步骤 实验现象 实验结论 步骤1：用磁铁吸引黑色粉末。 黑色粉末没有被吸引。 说明 。 步骤2：在试管中加入5mL5%的过氧化氢溶液，向其中加入少量黑色粉末，伸入带火星的木条。 。 说明没有二氧化锰粉末。 步骤3：取黑色粉末于燃烧匙中，在酒精灯上加热到红热，将其伸入盛满氧气的集气瓶中，反应后向集气瓶中加入澄清石灰水振荡。 黑色粉末剧烈燃烧，发出白光； 。 说明有碳粉。 步骤4： 另取黑色粉末进行上述实验，观察到滤液呈蓝色，则说明原黑色粉末中还含有 （填化学名称）。 【实验结论】该黑色固体中含有 （写出化学式）。 【反思评价】 步骤4同时也是同学们设计的实验回收固体的流程图，请写出①中生成单质铜的化学反应方程式： 。滤渣的成分是 （填化学名称）。 5．广西是矿产资源富集区，素有“有色金属之乡”的称号，发现的矿种约百种。课外实践小组的同学们对广西金属矿物的种类、矿物中金属元素含量以及金属的利用展开了项目式探究。 项目一：调查金属矿物种类 【查阅资料】广西锰矿的探明储量以及开采量居全国之首，除此之外还有铝矿、银矿、铁矿等。银常在自然界中以单质形式存在，其原因是 。 项目二：测定某赤铁矿中铁元素的含量 不同地区的赤铁矿中含铁量不同。同学们在调查过程中获得了当地的一块赤铁矿样品，打算测定该赤铁矿中铁元素的含量。 【设计方案】 方案一：还原法 将赤铁矿样品粉碎、称量，在高温条件下用 将赤铁矿还原得到金属铁，称量、计算。 方案二：沉淀法 ①将赤铁矿样品粉碎、称量，向其中加入足量稀盐酸，充分反应(样品中的杂质不参加反应)，过滤。 ②向滤液中加入一定量的NaOH溶液，至不再产生沉淀。 ③根据所加NaOH溶液中溶质的质量，计算出赤铁矿样品中铁元素的质量。 【交流评价】 (1)方案二与方案一相比，优点是 。 (2)方案二中加入NaOH溶液后，一定发生反应的化学方程式是 。 【质疑反思】有同学认为，方案二中利用所加NaOH的质量进行计算，结果不一定准确，原因是 ，因此应利用沉淀的质量进行计算。 【进行实验】同学们在老师的指导下修改方案二并重新进行实验，测得该赤铁矿样品中铁元素的含量。 项目三：了解日常生活中金属的利用 金属铝、铁的制品在生活中应用广泛，例如： (写一条)。但每年因为锈蚀等问题，造成大量金属资源的浪费。 6．思维模型的建构既方便于问题的解决，又能促进深度学习，某科学研究小组同学，在研究了气体检验专题内容后，认为气体检验的关键是干扰气体的界定，判断标准是对后续实验是否会产生干扰，于是在老师的指导下对解决“气体检验”类问题建构了如图所示思维模型：    【模型应用】同学们为检验天然气燃烧后的气体产物成分，应用思维模型设计了如图甲实验方案（固定装置未画出），将天然气在氧气中燃烧后得到的混合气体通过该方案进行实验。    （1）实验过程中观察到A装置中的无水硫酸铜变蓝，B、F装置中的澄清石灰水均变浑浊，D装置中的澄清石灰水不变浑浊，由此可得出该气体产物的成分为 。 （2）图甲实验方案中，装置C和D归属于上述思维模型中的 环节。 【改进创新】小金同学认为，原气体产物中的CO2对CO的检验不会产生干扰；于是从简约装置、节约实验药品的角度出发，对图甲方案进行了改进与创新，去掉B、C、D装置，替换F、G装置，改用图乙所示的装置对该气体产物的成分进行探究。在实验中，小金先从A处通一段时间混合气体，再点燃E处酒精灯加热，观察现象，也实现了气体产物成分的检验。    （3）实验中，小金在加热前先通一段时间的混合气体，其目的是 。 （4）实验中，判断E中玻璃管内空气已排净的实验现象是 。 7．金属在生产和生活中有广泛的应用。 （1）铝、铁、铜是常见金属。下列生活用品中，主要利用金属导热性的是 。 （2）铁制品在沙漠地区不易锈蚀的原因是 。 （3）工业上用一氧化碳和赤铁矿炼铁反应的化学方程式为 。 （4）为探究银、铜、铁的金属活动性顺序，某研究小组的探究过程如下： 【实验方案】 I.将铁片浸入稀硫酸中；  II.将银片浸入稀硫酸中；  III.将铁片浸入硫酸铜溶液中。 【实验及现象记录、分析】 ①实验I的现象是：有气泡产生，溶液由无色逐渐变为浅绿色。充分反应后的溶液质量比反应前溶液质量 （填“增大”或“减小”）。 ②上述三个实验还不能完全证明三种金属的活动性顺序，请你补充一个实验来达到实验目的写出实验操作 。 【实验结论】三种金属的活动性由强到弱的顺序是铁、铜、银。 【实验反思】将银、铁中的两种金属分别放入 溶液中，即可验证这三种金属的活动性强弱。 8．过氧化氢在二氧化锰的作用下可分解产生氧气。科学探究是一个奇妙的过程，请你一起参与实验探究，并填写下列空白。 【提出问题】小松同学用“双氧水”（过氧化氢溶液）清洗伤口时，不小心将过氧化氢溶液滴到水泥板上，发现有大量气泡产生。小松想水泥块是否可作过氧化氢分解的催化剂呢？于是他到附近建筑工地取回一些小水泥块，并用蒸馏水浸泡、冲洗、干燥。 【猜想】水泥块可以作过氧化氢分解的催化剂。 【实验验证】 实验步骤 实验现象 实验结论 实验一 取5mL的过氧化氢溶液于试管中，伸入带火星的木条 木条不复燃 过氧化氢分解产生氢气，但是反应速度 实验二 向盛水的试管中加入水泥块，伸入带火星的木条 没有明显现象 实验三 水泥块能加快过氧化氢分解的速率 【结论】水泥块能加快过氧化氢分解的速率，故水泥块可以作过氧化氢分解的催化剂。 【讨论与反思】小芳认为：仅凭上述两个实验还不能证明水泥块可以作过氧化氢分解反应的催化剂，她觉得需要增加一个探究实验：探究 。 【实验步骤】①准确称量水泥块的质量；②完成实验二；③待反应结束，将实验二中试管里的物质进行过滤，洗涤，干燥，称量；④对比反应前后水泥块的质量。 【分析】如果水泥块在反应前后的质量保持不变，则说明水泥块可以作过氧化氢分解的催化剂。但小华认为，要证明小松的猜想，小芳的补充实验还是不够，还需要再补充一个实验：探究 。 9．我国医学著作博大精深,许多化学物质很早就出现在了我国医书中。如李时珍的《本草纲目》中就有绿矾(FeSO4﹒7H2O)的相关记载。绿矾又名皂矾、青矾,性酸、凉、无毒,主要药用功能是除湿、解毒、收敛、止血。 (1)写出铁与稀硫酸反应的化学方程式: 。 (2)某实验小组欲用久置的硫酸亚铁溶液制备绿矾(FeSO4﹒7H2O)晶体,小明同学提出该硫酸亚铁溶液可能变质了,于是进行了以下探究活动: 【查阅资料】 ①FeSO4易被空气中的氧气氧化成Fe2 (SO4)3而变质。 ②Fe2+能使紫色酸性高锰酸钾溶液褪色。 ③Fe3+的检验:向含Fe3+的溶液中滴加无色的KSCN(硫氰化钾)溶液,溶液会变为血红色。 【猜想与假设】猜想1:该硫酸亚铁溶液没有变质; 猜想2:该硫酸亚铁溶液部分变质; 猜想3: 。 【设计实验并验证】 实验操作步骤 实验现象 实验结论 取少量样品于试管中,加入3~4滴 溶液 试管中溶液 猜想2成立 取少量样品于试管中,加入3~4滴酸性高锰酸钾溶液 【实验拓展】该实验小组继续查阅资料得知,单质铁能与硫酸铁溶液反应生成硫酸亚铁。写出上述反应的化学方程式: 。实验室配制硫酸亚铁溶液时,为了防止FeSO4被空气氧化,可以向溶液中加入适量的固体物质是 。 10．研究性学习小组测定实验室里一瓶久置的固体是否变质。 【提出问题】固体是否变质？ 【猜想与假设】 (1)猜想1：没变质，全部是； 猜想2：全变质，全部是 ； 猜想3：部分变质，既含有，又含有； 【设计方案并进行实验】 (2)请你与他们一起完成，并回答所给问题。 实验步骤 实验现象 实验结论 ①称取上述固体样品溶于水配成溶液，向溶液中滴加过量的氯化钙溶液充分反应后，静置。 说明久置固体中，一定含有 ②用玻璃棒蘸取少量①中的上层清液滴在试纸上，与标准比色卡对比，测出 说明固体中，还一定含有 (填化学式)。 上述步骤①中，滴加过量氯化钙溶液的目的是 。 【实验结论】 (3)通过实验，说明上述猜想中 是正确的。 【拓展】 (4)要除去氢氧化钠中含有的碳酸钠，所用的方法(用化学方程式表示) 【反思】 (5)通过探究，实验室中的氢氧化钠应 。 11．某化学兴趣小组的同学在做完木炭还原氧化铜的实验后，发现试管中仍有黑固体存在，他们对黑色固体是什么进行了探究： 【提出猜想】甲同学：是木炭              乙同学：是氧化铜 丙同学： 【查阅资料】木炭、铜都不与稀硫酸反应；CuO、Fe2O3、MgO等氧化物能与稀硫酸反应生成盐和水 【实验设计】向盛有黑色固体的试管中加入足量稀硫酸，充分振荡，静置后观察现象。 【分析讨论】他们对该实验方案进行了讨论，达成了共识；若试管内溶液呈蓝色，黑色固体不存在，证明 同学猜想正确；若试管内液体无色，有黑色固体存在，证明 同学猜想正确；若出现的现象是 ；证明丙同学的猜想正确；发生反应的化学方程式为： 。 12．解决燃煤电厂中SO3的排放与控制问题，对保护生态环境有着重要意义。 某兴趣小组设计了用NaOH溶液吸收SO3的实验，将一定量的SO3气体通入NaOH溶液中，并对反应后溶液中溶质的成分进行探究。 【查阅资料】①；②溶液显中性。 【作出猜想】 (1)猜想一：溶质成分是Na2SO4； 猜想二：溶质成分是 。 【实验探究】 (2) 实验操作 实验现象 实验结论 取少量反应后的溶液于试管中，加入 溶液 产生白色沉淀 溶质成分含Na2SO4 另取少量反应后的溶液于试管中，滴入几滴酚酞溶液 猜想一正确 【拓展延伸】 (3)燃煤电厂的烟气中除SO3外还含有SO2，若吸收剂还能与SO2反应，则会影响SO3的吸收效果。如图是相同条件下几种吸收剂对SO3的吸收率随时间变化的情况，吸收率最高的是第 min，吸收率最高的物质是 (填化学式)，相较于该物质其他两种物质吸收效果较差的原因是 。    13．化学学科实践活动课上，老师拿来一包不纯的NaOH固体粉末，可能混有Na2SO4、NaCl、CuCl2、Na2CO3、Ba(NO3)2中的一种或几种，老师让同学们设计实验并进行探究。 【提出问题】固体粉末中，除了NaOH以外，还有哪些成分？ 【查阅资料】NaNO3、Ba(NO3)2溶液呈中性。 【初步探究】同学们取少固体粉末于试管中加足量水溶解，过滤，得到无色溶液X和白色沉淀Y，由此可确定该固体粉末中一定没有 。 【继续探究】为进一步确定固体粉末的成分，同学们分成甲、乙两组进行探究。 （1）甲组：对白色沉淀Y的成分进行探究 取少量白色沉淀Y于试管内，加入足量的稀盐酸，固体全部溶解，产生气泡，证明原固体粉末中一定没有的物质是 。 写出产生白色沉淀Y的化学反应方程式 。 （2）乙组：对无色溶液X的成分进行探究 【做出想】猜想一：无色溶液X中含有NaOH、NaNO3、Na2CO3 猜想二：无色溶液X中含有NaOH、NaNO3、Ba(NO3)2 猜想三：无色溶液X中含有NaOH、NaNO3 【进行实验】同学们设计方案进行探究，以下是实验示意图及记录的实验现象。 根据方案一中溶液变为红色，方案二中实验现象 ，得出猜想一成立的结论。 【反思交流】①小华同学认为乙组同学在探究无色溶液X的成分时，方案一的设计不合理，其理由是 。 ②经过大家的讨论，发现上述实验无法确定原固体粉末中是否有NaCl。为进一步探究该物质是否存在，可另取适量溶液X于试管中，向其中滴加足量稀硝酸和 (填化学式)溶液，观察现象。 14．某兴趣小组设计实验探究氢氧化钠的性质，请你参与他们的探究。 【实验过程与分析】 实验一 实验二 实验三 实验操作 实验现象 无明显现象 实验结论 氢氧化钠能与硫酸铜发生反应 氢氧化钠能与氯化铵发生反应 氢氧化钠不能与硫酸发生反应 （1）实验一的现象： 。 （2）实验二的现象： 。 【实验反思与拓展】 （3）实验一中发生反应的化学方程式： 。 （4）某同学认为实验三的结论不正确，他改进了该实验方案：先向氢氧化钠溶液中滴入几滴酚酞溶液并振荡，再滴入稀硫酸，观察到溶液由 色变为无色，由此可知氢氧化钠与稀硫酸确实发生了反应，该反应的化学方程式为 。 （5）由实验三联想到二氧化碳通入氢氧化钠溶液中也没有明显现象，那么二氧化碳与氢氧化钠是否发生了化学反应呢？(本实验中忽略CO2溶于水) ①甲同学设计了如图所示实验方案，当观察到 现象时，说明两者发生了化学反应。 ②乙同学重新设计实验方案：取NaOH溶液于试管中，通入少量CO2，然后向所得溶液中加入稀盐酸溶液，当观察到 现象时，也能证明二氧化碳与氢氧化钠发生了化学反应。 15．某化学兴趣小组用石灰石和盐酸制取一瓶CO2，验满后，将澄清石灰水倒入集气瓶中，发现没有变浑浊。兴趣小组对这个异常现象进行了探究。 [提出问题]澄清石灰水为什么没有变浑浊? [查阅资料] (1) CO2过量时，CaCO3沉淀会转化为可溶于水的Ca (HCO3)2。 (2)AgCl不溶于稀硝酸 [提出猜想] I.石灰水已完全变质; II.CO2过量; Ⅲ.CO2中混有HCl。 [实验方案]兴趣小组用原药品继续制取CO2，并进行探究。 制备CO2的化学方程式 。 [实验结论]制取的CO2气体中混入了HCl，所以澄清石灰水没有变浑浊。 [交流讨论]若要收集到纯净、干燥的CO2，需将混合气体依次通入饱和NaHCO3溶液和 。 步骤 实验操作 实验现象 结论及化学方程式 (1) 取少量澄清石灰水于试管中，加入 溶液。 产生白色沉淀。 猜想I不成立 (2) 将少量气体通入盛有澄清石灰水的试管中。 。 猜想Ⅱ不成立 (3) 将气体通入盛有 溶液的试管中，再加稀硝酸。 。 猜想Ⅲ成立，反应方程式为 。 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 $$