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．某兴趣小组为探究金属活动性强弱，分别做了镁、铝、铜与稀盐酸反应的实验。 （1）比较金属活动性强弱：铝比铜 （填“强”或“弱”），比较的依据： 。写出镁与稀盐酸反应的化学方程式： 。 （2）小芳同学做镁与稀盐酸反应的实验时，发现试管中出现灰白色沉淀，该小组同学对灰白色沉淀的成分进行如下探究： 【提出假设】 假设一：含有氯化镁 假设二：含有镁粉 假设三：含有氢氧化镁 …… 【查阅资料】①氯化镁易溶于水；②在一定条件下，镁可与冷水缓慢反应。 【设计并进行实验】各取少量灰白色沉淀加入两支试管中，进行如下实验： 编号 实验操作 实验现象 实验1 加入适量蒸馏水，搅拌 沉淀未见减少 实验2 加入适量稀盐酸 沉淀全部溶解，没有气泡产生 【得出结论】由实验1可知，假设 不成立；由实验2可知，沉淀中不含 。 假设三 （填“成立”、“可能成立”或“不成立”）。 【实验反思】实验后同学们请教老师得知，灰白色沉淀的主要成分是碱式氯化镁，碱式氯化镁受热易分解产生氯化氢气体。于是小芳再取少量灰白色沉淀于试管中加热，并将蘸有紫色石蕊溶液的滤纸条悬于试管口，预期的实验现象是 。 2．兴趣小组同学在老师的带领下，探究影响过氧化氢分解速率的因素。 【提出问题】影响过氧化氢分解速率的因素有哪些？ 【做出假设】假设1：催化剂的种类 假设2：过氧化氢溶液的浓度 假设3：温度 【实验探究】学生利用如图所示装置，以收集50mL的气体为标准，比较反应的快慢，实验方案如下表所示： 序号 温度/℃ 过氧化氢溶液浓度 过氧化氢溶液体积/mL 1g催化剂 时间/S 1 20 5% 40 二氧化锰 37 2 20 10% 40 二氧化锰 14 3 20 5% 40 氧化铜 b 4 80 5% 40 二氧化锰 29 （1）写出实验3发生反应的化学方程式 。 （2）对比实验1和2，得出的结论是 。 （3） 通过对比实验1和3，得出二氧化锰的催化效果比氧化铜强的实验依据是 。 【拓展延伸】在实验3探究中，学生将注射器换成了压强传感器，测出了实验过程中装置压强与时间的关系图（如图2）。实验过程中，学生触摸锥形瓶外壁，有发烫的感觉，至反应结束后，发生装置的温度慢慢趋于常温。 （4）根据图2所示，分析发现：反应速率在不断发生改变。反应过程中从开始到结束，影响反应速率的因素有 （填2种）。 3．某同学对蜡烛及其燃烧进行了如下探究。请填写下列空格。 （1）取一支蜡烛，用小刀切下一小块，把它放入水中，蜡烛浮在水面上。所涉及物理性质有 。 （2）再将一只干燥的烧杯罩在蜡烛火焰上方，烧杯内壁出现 取下烧杯，迅速向烧杯内倒入少量澄清石灰水，振荡，澄清石灰水变 。结论：石蜡燃烧生成了 和 。 （3）对蜡烛燃烧火焰进行了以下探究：点燃蜡烛，将小木条迅速平放入火焰中，约1秒取出，可以看到火焰的焰心处未变黑，而外焰处变黑，这证明 温度高（填外焰，内焰或焰心） 4．下列是某校化学兴趣小组的同学一起探究碱溶液的化学性质时所做的探究活动。 (1)实验A中，注入NaOH浓溶液后，可观察到的现象是 。 (2)实验C中发生反应的化学方程式为 。 (3)实验结束后，该小组同学对实验B中试管里的上层澄清溶液的溶质成分产生疑问，并作出了如下的猜想： 猜想一：溶质为NaOH 猜想二：溶质为NaOH、 猜想三：溶质为 【实验探究】 实验操作 实验现象 实验结论 取少量B试管的上层清液于甲试管中，滴加稀盐酸 猜想二正确 取少量B试管的上层清液于乙试管中，滴加 产生白色沉淀 猜想三正确 5．氢化钙（CaH2）是一种白色结晶性粉末，常作为登山和野外探险的紧急能源提供剂。化学兴趣小组对CaH2的制备进行相关探究。 【资料获取】通过网络查询和咨询老师，同学们获得以下资料： ①在隔绝空气条件下，加热H2和钙单质可制得CaH2； ②钙单质遇水立即发生剧烈反应生成Ca(OH)2和H2； ③CaH2也能与水反应生成Ca(OH)2和H2。 探究一：探究CaH2的制备方法 同学们设计的制取装置如图所示，实验步骤如下： ①检查装置气密性→②装入药品，打开分液漏斗活塞→③通入气体一段时间，在导管口a处收集气体并验纯→④点燃C处酒精灯加热反应一段时间→⑤停止加热，充分冷却，关闭分液漏斗活塞。 (1)装置 A中反应的化学方程式为 (2)装置 D的作用是 。 (3)实验步骤中，点燃C处酒精灯前先要通入气体一段时间，其目的是 。 探究二：探究CaH2的检验方法 为探究上述实验中是否有CaH2生成，兴趣小组的两位同学分别设计并进行了以下实验： 实验步骤 实验现象 实验结论 小华 ①取少量反应后的固体，将其小心加入水中； ②滴入酚酞溶液 ①有大量气泡产生 ②溶液变为红色 有 CaH2生成 小雪 取少量反应后的固体 ,将其加入到足量的碳 酸钠溶液中 有大量气泡产生，并有白色沉淀生成 有 CaH2生成 (4)同学们经过讨论后，一致认为小华根据现象得出的结论不一定正确，理由是： 。 探究三：探究反应后的固体中CaH2的质量分数 (5)同学们取反应后的固体样品1g（杂质为未反应完的Ca）加入到足量的Na2CO3溶液中，充分反应后过滤，洗涤并干燥滤渣，称得其质量为2.4g，则该样品中CaH2的质量分数为 。 6．在学习完“二氧化锰催化过氧化氢制氧气”的知识后，有一天某校化学兴趣小组同学无意中发现过氧化氢溶液和“84”消毒液以及氧化铜混合后均产生了大量气泡，有同学对此产生了疑惑——“84”消毒液能否作过氧化氢分解的催化剂呢？催化过氧化氢分解除了二氧化锰外是否有更好的催化剂呢？于是同学们在老师的指导下对这两个问题展开了探究活动。 【资料】①“84”消毒液的有效成分是次氯酸钠。 ②“84”消毒液和过氧化氢溶液混合能产生氧气。 ③氧化铜是过氧化氢分解的催化剂。 探究一：探究次氯酸钠能否作过氧化氢分解的催化剂。 【设计实验】同学们设计了如右上图所示实验装置进行探究，（图中省略了相应固定装置，实验过程中忽略大气压、温度、摩擦等其他因素对测量结果造成的影响） 【进行实验】 (1)步骤Ⅰ：连接仪器，并 ； 步骤Ⅱ：向锥形瓶中加入30mL“84”消毒液，然后用注射器吸取25mL过氧化氢溶液，塞紧橡胶塞； 步骤Ⅲ：将注射器中的过氧化氢溶液平均分5次（每次5mL）推入锥形瓶中；每次推入过氧化氢溶液，待不再产生气泡后，读出量筒中水的总体积如表所示。（忽略其他因素对测量结果的影响） 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次 量筒中水的总体积/mL 140 280 365 370 x 【讨论与分析】 (2)下列有关该实验的数据分析中，正确的是____________． A．第1次实验产生的气体为140mL B．前两次实验产生气体的总体积为270mL C．表格中x的值是370 D．最后两次实验没有气体产生 (3)小组同学根据表中数据分析得出结论：在次氯酸钠和过氧化氢的反应中，次氯酸钠的作用是 （填“作反应物”或“作催化剂”）。 探究二：氧化铜与二氧化锰的催化效果比较 图1所示的装置进行了两次实验，在试管中分别加入等质量的氧化铜和二氧化锰，分别将注射器内盛有的等体积相同、等浓度的过氧化氢溶液注入试管中，利用注射器收集氧气，收集到氧气的体积和时间的关系如图2所示。 (4)实验中造成U形管内红墨水液面左低右高的可能原因是 ． (5)通过图像2除了能得出二氧化锰催化效果比氧化铜好，还能得出的结论是 。 (6)由氧化铜催化的反应，时间段反应速率逐渐变慢的原因是，随着反应的进行， ，导致反应速率减慢。 7．“铁、锌、铜、铝”是生活中常见的金属。请根据所学知识回答下列问题： （1）铁锅、铝锅和铜火锅可以用来炒菜做饭等，是因为铁、铝、铜都具有良好的 性。 （2）已知铝在空气中会生成一层致密的氧化膜，该氧化膜可以与稀盐酸反应生成氯化铝和水，实验小组将未打磨的铝片和稀盐酸放入密闭容器中，用传感器探究反应过程中温度和压强的变化，结果如图。    ①0-50s，发生反应的化学方程式是 ； ②50s 时，溶液中的溶质为 （填化学式） ③100-140s，压强减小的原因为 。 （3）将一定质量的锌粒投入含有 Cu(NO3)2 和 Fe(NO3)2 的混合溶液中，充分反应后过滤，若滤液中只含有一种溶质，则滤渣中一定含有 。 （4）15g 某钢样在纯氧中完全燃烧，得到 0.33g 二氧化碳。求此钢样中碳的质量分数 。（写 出计算过程）。 8．某小组采用图a所示实验装置探究CO还原Fe2O3时，出现了争论。甲同学观察到固体由红色变成黑色，推断黑色固体是Fe；乙同学提出质疑，认为黑色固体可能是Fe3O4，并查阅了资料：Fe3O4可被磁铁吸引，几乎不溶于稀的酸溶液。 (1)制备CO的原理是：(HCOOH在常温下为液态)，图b所示三种气体发生装置中，可用于制备CO的是 (填标号)。 (2)若甲同学推断正确，反应的化学方程式为 。 (3)对乙同学提出的质疑进行分析和验证。 ①定量分析物质组成可知，该反应生成Fe3O4是合理的，理由是 。 ②该小组通过对黑色固体进行检验，证明同时含有Fe3O4和Fe．检验的操作和现象是：取样于试管中，加入足量 溶液，可以观察到 。 (4)该小组为了探索CO还原Fe2O3与温度的关系，走访了某钢铁厂。工程师用SDTQ热分析仪对该反应进行研究，根据不同温度下所得固体的质量，推导对应的固体成分，结果如图。 ①用CO炼铁时，还原Fe2O3的温度应不低于 ℃。(填“400”“600”或“800”) ②图中：x= 。 ③该小组查阅资料得知酒精灯加热温度为600℃左右，他们发现上述对黑色固体成分的检验结果与图像有矛盾，推测黑色固体在冷却过程中发生了以下反应： FeO 。 9．某化学兴趣小组对教材里的探究空气中氧气含量实验完毕后集气瓶中是否还含有氧气产生疑问，于是同学们设计了如图1所示的装置来探究磷在空气中燃烧后氧气浓度的变化情况。 [提出问题]足量红磷在密闭的四颈平底烧瓶内燃烧熄灭后，容器中是否有氧气剩余？ [作出猜想]猜想①：有氧气剩余；猜想②：无氧气剩余。 [实验验证]该小组同学按图1组装好实验装置，利用高能激光笔照射燃烧匙上的红磷，红磷燃烧直至熄灭；待装置完全冷却后，将装有白磷的燃烧匙提出水面，再次用高能激光笔照射，白磷居然也被点燃。 [实验结论] (1)高能光笔的作用是 。 (2)红磷燃烧的化学方程式 ，该反应是 反应（填基本反应类型）。 (3)根据上述实验现象，得出的论猜想 正确。 (4)教材里用红磷燃烧的方法 （填“能”或“不能”）精确地定空气中氧气的含量，理由是 。 [拓展延伸]如图2所示为该小组的同学从开始实验到最后装置冷却的整个实验过程中，用氧气传感器测量容器内氧气的浓度变化的曲线图。 (5)在图2中， （填“A”、“B”、“C”、“D”或“E”）点时红磷熄灭；白磷开始燃烧至燃烧结束对应的曲线为 （填字母）段。红磷燃烧到熄灭再到冷却，压强变化如图3。 (6)在图3中，BC段压强变大的原因是 。 (7)在图3中，CD段压强变小的原因是 。 10．如图所示，某实验小组的同学在进行酸碱中和反应的实验时，向烧杯中的氢氧化钠溶液加入稀盐酸一会后，发现忘记了滴加指示剂。因此，他们停止滴加稀盐酸，并对烧杯内溶液中的溶质成分进行探究。探究烧杯内溶液中溶质的成分： (提出问题) 该烧杯内溶液中的溶质是什么？ (猜想 )猜想① ：可能是 NaCl和 NaOH； 猜想② ：可能只有NaCl ； 猜想③ ：可能是 。 (查阅资料) 氯化钠溶液呈中性。 (进行实验) 实验方案 实验操作 实验现象 实验结论 方案一 取少量烧杯内溶液于试管中，滴入几滴酚酞溶液，振荡 溶液 色 猜想①不正确 方案二 取少量烧杯内溶液于另一支试管中，逐滴加入碳酸钠溶液至过量 猜想②不正确，猜想③正确 方案二发生反应的化学方程式是 。 (反思与拓展) （1）在分析化学反应后所得物质成分时，除考虑生成物外还需考虑 。 （2）根据所学化学知识，验证烧杯内溶液中的溶质含有HCl ，除以上方案外，下列哪些物质单独使用也能完成该实验？ (填序号) 。 A．pH试纸B．无色酚酞试液C．紫色石蕊溶液 11．为探究酒精燃烧的现象和产物，请完成有关内容： 实验操作 实验现象 实验结论 （1）干燥的冷烧杯罩在酒精灯火焰的上方 观察到烧杯内壁有小水珠 说明酒精燃烧时生成 （2）手触摸此烧杯的底部 感觉 说明酒精燃烧时有 放出 （3此烧杯迅速翻转，并倒入澄清石灰水振荡 发现澄清石灰水 说明燃烧时有二氧化碳生成 12．某化学兴趣小组开展碱的化学性质系列探究实验，请完成下列问题。 Ⅰ.分析碱的化学性质（如图1） (1)实验A中，推入溶液后，可观察到的现象是 ； (2)实验C中发生反应的化学方程式是 ； 实验结束后，小组同学对B试管中上层清液的溶质成分产生疑问，作出猜想： 猜想一：只含有 猜想二：含有、 猜想三：、 (3)同学们取少量B试管中的清液分别置于甲、乙两支试管中，进行探究： 实验结论 实验现象 实验操作 在试管甲中滴加足量稀盐酸 无气泡产生 猜想 不成立 在试管乙中滴加碳酸钠溶液 猜想三成立 Ⅱ.利用传感器探究：氢氧化钠溶液与稀盐酸发生酸碱中和反应的过程中温度和的变化，实验操作及测定结果如图2所示。 (4)图丙表明酸和碱的反应为 （填“吸热”或“放热”）反应。 (5)写出氢氧化钠和稀盐酸反应的化学方程式 。 (6)图乙中c点的溶液中溶质为 （填化学式）。下列试剂中，不能验证出反应后溶液处于乙图c点的是 （填序号） A．试纸    B．硝酸银溶液    C．碳酸钙 13．同学们在学习了焦炭还原氧化铁的反应后，联想到单质碳的一些化学性质，对反应后的气体成份产生了疑问，并对其气体成份进行了如下探究。 【猜想】①气体产物全部是CO2；②气体产物全部是 ；③气体产物是CO和CO2的混合物。 【查阅资料】CO气体能使湿润的黄色氯化钯试纸变蓝色。 【设计实验】根据各自的猜想，他们共同设计了如下图的实验装置进行探究。    【现象与分析】 预期的现象 相应的结论 如果装置B中澄清石灰水变浑浊，装置C无明显现象； 则猜想①成立； 如果装置B中澄清石灰水变无明显变化，装置C ； 则猜想 成立； 如果装置B ，装置C ； 则猜想 成立。 【结论】根据实验结果猜想③成立，同学们的疑问是合理的。 【反思】 （1）同学们对CO产生的原因进行了分析：首先Fe2O3与焦炭反应，生成的其中一种产物和焦炭又发生了化学反应，产生了CO；请你写出该化学反应涉及的两个化学方程式： 、 。 （2）根据上述实验，可以得出焦炭具有 性。 14．兴趣小组在做“铁在氧气中燃烧”的实验时，进行了一系列探究活动，请你一同参与。    【探究一】铁丝燃烧是否需要纯氧 【实验内容】取长短相同，直径均为0.38mm的铁丝，分别在体积分数为90%、70%、60%、55%的O2中实验。 【实验现象】 氧气含量 90% 70% 60% 50% 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 (1)铁丝在氧气中燃烧化学方程式为： 。 【结论】 (2)就0.38mm铁丝而言，铁丝燃烧对氧气体积分数的要求是 (填“>”、“=”或“<”)55%，且氧气浓度越大，燃烧现象越 。(填“剧烈”或“不剧烈”)。 (3)实验中所用的不同体积分数的氧气可用 收集(填“向上排空气法”或“排水法”)。 (4)若用如图1装置收集一瓶(150mL)含氧气的体积分数约为60%的气体，方法是在150mL集气瓶里装满水，塞紧橡胶塞并关闭活塞b，打开活塞a通入氧气，把瓶里的水排入量筒，当量筒内的水达到设定的体积后立即关闭活塞a，然后打开活塞b通入空气，把瓶里的水全部排入量筒，则停止通入氧气时量筒内水的体积约为 mL(提示：空气中氧气的体积分数约为)。 【探究二】铁丝燃烧产生火星四射的原因。 【查阅资料】 ①日常生活中的钢铁制品都含有少量碳杂质； ②含碳细铁丝燃烧时，其中的炭粒生成的CO2气体在融液态物质中形成气泡，熔融液态物质因气泡炸裂引起“火星四射”的现象。 【实验内容】取长短相同、直径均为0.20mm、含碳量不同的铁丝分别在足量的氧气中燃烧，观察现象。 (5)下表是兴趣小组将几种铁丝放入氧气中燃烧时的实验现象的记录。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 燃烧的现象 无活性四射现象，熔断 剧烈燃烧，极少火星 剧烈燃烧，少量火星 (6)通过以上实验，说明铁丝燃烧产生火星四射现象和 (填元素符号)有关。 15．肥皂是常见的清洁用品。实验小组以废油脂为原料制备肥皂，并探究影响肥皂制备效果的因素。 【查阅资料】 1.肥皂的主要成分是脂肪酸盐，可由油脂与碱反应制得。 2.肥皂制备效果用皂化率衡量，皂化率越高，制备效果越好。 【进行实验】 取50g废油脂于反应器中，一定温度下，滴加由一定质量NaOH固体配制的30%NaOH溶液，反应4小时，进行处理，测定皂化率。结果如表： 序号 反应温度/℃ 溶液中NaOH的质量/g 皂化率/% ① 100 10 65.06 ② 100 15 78.01 ③ 100 20 87.95 ④ 80 25 95.11 ⑤ 90 25 98.63 ⑥ 100 25 99.10 ⑦ 100 30 98.79 【解释与结论】 (1)NaOH溶液中，溶剂是 。 (2)配制NaOH溶液时，用玻璃棒不断搅拌的作用是 和加速散热。 (3)当混合液的pH范围为9～10时，说明反应完全。此时混合液呈 （填“酸性”“中性”或“碱性”）。 (4)肥皂制备效果与反应温度的关系是 。 【反思与评价】 (5)依据实验数据，不能得出“反应温度等其他条件相同时，NaOH固体质量越大，肥皂制备效果越好”的结论，其证据是 。 (6)继续实验，发现反应时间对肥皂制备效果有影响。补全实验方案：取50g废油脂于反应器中， 。 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 $$