2024年中考化学三轮复习专项训练：科学探究题

2024年中考化学三轮复习专项训练：科学探究题 1．某实践活动小组在老师带领下，对空气质量检测开展了一系列项目式学习活动。 活动一：网络调查近期新疆空气质量 【网络查询】某日的新疆部分地区空气质量如表所示： 地区 乌鲁木齐 和田 喀什 库尔勒 土鲁番 博州 阿勒泰 伊犁 AQI指数 26 444 280 66 41 30 27 39 首要污染物 pM10 pM10 pM10 指数级别 一级 六级 五级 二级 一级 一级 一级 【思考分析】 (1)分析表格，博州的空气质量指数级别是 级，各地的首要污染物几乎都是PM10，根据新疆地区的特点，你认为主要原因是 。 活动二：认识微型空气质量“检测站” 【网络查询】微型空气质量检测系统可实时、准确检测室外空气污染物。 【交流思考】 (2)太阳能板工作时将太阳能转化为 ，空气中较多的二氧化氮、二氧化硫会导致的环境问题是 。 活动三：进行实践 同学们对供暖公司附近的空气质量感到好奇，调研发现该供暖公司长期采用燃煤技术，于是同学们猜测该公司排放的废气中含有二氧化硫。 【查阅资料】二氧化硫能使澄清石灰水变浑浊，也能使品红溶液褪色。 (3)设计并进行实验 实验操作 实验现象 实验结论 收集一瓶该工厂的废气，加入 ，振荡 红色褪去 废气中含有二氧化硫 【反思评价】 (4)不选用澄清石灰水检验SO2的原因是 。 活动四提出空气质量改进方案 (5)为改善空气质量，你可以做的是 (写一条)。 2．某化学学习小组在老师的指导下，对白色粉笔的成分进行探究。 [提出问题]白色粉笔的主要成分是什么呢？老师提示是一种常见的钙盐与少量性质稳定的粘合剂制成的。 [猜想与假设]四位同学分别做出如下猜想： 甲：碳酸钙        乙：氢氧化钙        丙：硫酸钙        丁：氯化钙 同学们根据老师提示并讨论，立即否定了乙的猜想，你认为理由是 。 [查阅资料] （1）硫酸钙是自然界中石膏的主要成分，为白色固体，微溶于水，不与稀盐酸反应。 （2）室温下几种物质的溶解度 物质 碳酸钙 氯化钙 硫酸钙 硫酸铜 碳酸铜 溶解度/g 0.0013 74.5 0.3 0.000115 0.0014 以上资料中提到硫酸钙的物理性质是 。 [进行实验] 实验操作 现象 结论 ① 取少量白色粉笔研碎于试管中，加入 无现象 甲不成立 ② 取少量白色粉笔研碎于烧杯中，加入足量水，搅拌 固体没有明显减少 不成立 ③ 将②进行 ，得到清液A和固体，向清液中加入 溶液，再加入足量稀盐酸 产生白色沉淀，沉淀不消失 丙成立 请写出③中发生反应的化学方程式 。 [反思交流] （1）以上实验中产生的白色沉淀其实质可能是清液A中含量不多的SO42-与所加试剂中的 （填离子符号）结合，生成更难溶的物质，由此我们对复分解反应发生的条件之一有了更进一步的认识是 。 （2）对于以上同学们的实验探究，老师做了鼓励、点评，指出尚不能肯定判断白色粉笔成分含硫酸钙，你认为理由是 （写一点）。 （3）硫酸钙是石膏的主要成分，请写出石膏的另一种用途 。 3．在2019年九年级化学实验操作技能考试中，小聪同学抽到的试题是“探究酸和碱之间的中和反应“。他向盛有氢氧化钠溶液的烧杯中缓慢滴加稀盐酸，一会儿后，想起忘记加指示剂了，便补加几滴无色酚酞溶液，搅拌，观察到溶液不变色，于是他得出“酸碱恰好完全中和”的结论。 （1）该中和反应的化学方程式是 ； （2）老师给予小聪的评定是结论不准确。请你帮小聪分析老师的理由是： ； （3）请你另外设计一个实验，探究小聪实验后烧杯中的溶液是否“恰好完全中和”。 填写下表： 实验步骤 实验现象 实验结论 取少量溶液于试管中， 稀盐酸过量 （4）反思：中和反应过程中，往往无明显的实验现象，无法确定反应是否发生及反应进行的程度，因此，需要借助一定的方法来判断。除上述方法以外，还可以用 进行检验。 4．为了探究某脱氧剂的成分（由两种单质组成）及利用该脱氧剂测定空气中氧气含量，兴趣小组进行了如下实验： Ⅰ探究脱氧剂成分 【实验观察】脱氧剂为灰黑色粉末，若在空气中放置一段时间，有红棕色固体生成． 【实验猜想】根据颜色变化，猜想该脱氧剂中含有 （填化学式）． 【验证猜想】方法为： ． 【实验探究】新取一定量的脱氧剂，将已验证的成分分离．取剩余固体与少量CuO混合，置于图1所示装置中加热．一会儿观察到黑色固体变红色，同时澄清石灰水变浑浊． 【实验结论】该脱氧剂中还含有 （填化学式）．写出澄清石灰水变浑浊的化学方程式： ． Ⅱ测定空气中氧气含量 使用图2装置进行实验．实验前应先进行的操作是 ． 【实验过程】 步骤1：在注射器中放入足量脱氧剂粉末（体积为2mL），封闭． 步骤2：打开弹簧夹，将活塞向右拉至一定距离，关闭弹簧夹． 步骤3：不断轻轻晃动注射器，至活塞位置不再发生变化． 【数据处理】 （1）实验中需要记录的数据是 ． （2）上述实验测定过程至少需要重复两次，其目的是 ．计算得氧气约占空气体积的． 【实验对比】 实验室常通过燃烧红磷法测定空气中氧气的含量（装置如图3）．步骤如下： （1）用弹簧夹夹紧橡皮管； （2）点燃燃烧匙内的红磷，立即伸入瓶中并塞紧瓶塞． （3） ． （4）观察并记录水面的变化情况． 多次实验发现，集气瓶内上升的水面始终小于瓶内原有空气体积的． 【拓展研究】查阅资料得知，当空气中氧气的体积分数降至约为7%以下时，红磷不再燃烧．由此可知，燃烧红磷法测定结果不够准确的原因的是 ． 【实验评价】与燃烧红磷法相比，脱氧剂法测定空气中氧气含量的优点是 ． 5．某校化学课堂围绕酸、碱的化学性质开展自主探究活动，请你参与学习。 此次探究实验的药品是盐酸和氢氧化钠，该反应的化学方程式是 ，在进行盐酸中和氢氧化钠溶液实验时，某小组忘记向氢氧化钠溶液中滴加酚酞溶液，因此未观察到明显现象。该小组同学对反应后所得溶液的成分产生疑问。 【假设猜想】针对疑问，第一组同学的猜想如下： 猜想一：只有 ； 猜想二：有NaCl和HCl； 猜想三：有NaCl和NaOH； 猜想四：有NaCl、HCl和NaOH。 第二组同学对以上猜想提出质疑，认为有一种猜想是不合理的，指出不合理的猜想并说明原因 。 【实验探究】①第三组同学取少量该溶液于试管中，滴加 溶液，无明显变化，则溶液中一定没有氢氧化钠； ②为验证其余猜想，第四组同学分别取该溶液样品按下列方案探究： 方案 实验操作 实验现象 实验结论 方案一 往溶液中加 有气泡产生 溶液中有HCl 【得出结论】通过比较分析，猜想二是正确的。 【评价反思】小明发现，排除不合理猜想后，只做一次实验就能同时验证其余猜想，此实验方法是 。 【交流讨论】中和反应在日常生活和工农业生产中有广泛应用，请你举一个实例说明： 。 6．不少同学都被蚊虫叮咬过，感觉又痛又痒。同学们从化学课上知道：蚊虫叮咬时，能在人的皮肤内分泌出蚁酸刺激皮肤。课外兴趣小组同学决定对蚁酸进行探究。 【查阅资料】 （1）蚁酸是一种有机酸，化学名称叫做甲酸，化学式为HCOOH：具有酸的化学性质，蚁酸在一定条件下会分解生成两种氧化物。 （2）无水CuSO4是一种白色晶体，遇水会变成蓝色。 【提出问题】蚁酸的成分是什么？它有什么性质？ 【实验探究一】探究蚁酸的酸性。 （1）向盛有蚁酸溶液的试管中滴加紫色石蕊试液，观察到溶液颜色变成 色，说明蚁酸溶液显酸性； （2）将锌粒放入盛有蚁酸溶液的试管中，有气泡产生，该气体是 。 【实验探究二】探究蚁酸分解产生的两种氧化物。 （1）小芳同学根据蚁酸中含有 元素，推测出生成物中含有水。 （2）小敏猜想另一种生成物是气体。提出了两种猜想： 猜想①：该气体是CO2；猜想②：该气体是 。 他们将蚁酸分解产生的气体通过如下装置（铁架台已略去），观察现象。 实验现象与结论： I、实验时A中白色固体变为 色，说明甲酸分解产生的气体中有水蒸气： Ⅱ、实验时装置B中无明显变化，则猜想① （填“成立”或“不成立”）： Ⅲ、装置C玻璃管中的现象是 。 【讨论交流】从环保角度看，该装置的缺陷是 。 【拓展延伸】你被蚊虫叮咬后，在叮咬处涂抹一些物质可减轻痛痒。你不会选择的下面中的 。 A．氢氧化钠溶液B．食醋C．肥皂水D．纯碱（碳酸钠）溶液 7．实验是科学探究的重要形式和学习化学的重要途径——再探燃烧条件。 【查阅资料】I.红磷的着火点是240℃，白磷的着火点为40℃。 Ⅱ.二氧化碳难溶于饱和碳酸氢钠溶液。 探究一：燃烧条件的再探。 【实验1】兴题小组同学设计下图装置进行实验，分别在燃烧匙中加入足量的红磷和白磷，往长颈漏斗加入80℃的热水、待热水浸没长颈漏斗下端管口后（不浸没燃烧匙）关闭止水夹并连接注射器，继续往长颈漏斗中加入一定量的热水（如图所示）。观察到燃烧匙中的白磷燃烧，红磷不燃烧。一段时间后观察到长颈漏斗液面下降，热水浸没燃烧匙，白磷火焰熄灭。 (1)红磷不能燃烧的原因是 ；能说明可燃物燃烧需要与氧气接触的实验现象是 。 (2)实验中导致长颈漏斗液面下降，热水浸没燃烧匙的原因是 。 (3)利用注射器，让白磷重新燃烧的操作是 。 探究二：是否可燃物满足了三个必要条件就一定会燃烧？ 【实验2】不同规格的铁丝在空气中的燃烧对比。将不同规格的铁（普通细铁丝、细铁丝棉、铁粉）放在空气中加热，普通铁丝在空气中不能燃烧；细铁丝棉能部分燃烧；铁粉在空气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体。 (4)铁粉在空气中燃烧的化学反应方程式是 。 (5)根据实验可知，像铁丝这类在空气中不能直接燃烧的物质，使其燃烧的措施有 。 探究三：蜡烛在密闭容器中燃烧至熄灭，是否是二氧化碳使蜡烛熄灭？ 【实验3】利用氧气传感器测定蜡烛在密闭容器内从燃烧到熄灭过程中的氧气体积分数变化如下图所示。 【实验4】利用排饱和碳酸氢钠溶液法收集一瓶约80%的二氧化碳和约20%的氧气的混合气体，将燃着的蜡烛伸入，观察到蜡烛先正常燃烧，后慢慢熄灭。 (6)结合实验3数据分析，密闭容器中燃烧的蜡烛熄灭的原因是 。 (7)据此分析，实验室用燃着的木条检验二氧化碳是否集满，该方法 （填“准确”或“不准确”），理由是 。 8．小明在帮老师整理实验室时，发现一瓶未密封的KOH 固体，对其成分提出以下假设，并在老师的指导下进行实验探究。 【查阅资料】①KOH 与NaOH 的化学性质相似。②K2CO3溶液呈碱性，BaCl2溶液、KCl 溶液呈中性。 【猜想假设】猜想 1：只含 KOH；猜想 2：含 KOH 和 K2CO3；猜想 3：只含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 猜想 不正确 ②另取少量样品于试管中，加水溶解，加入过量的BaCl2溶液，振荡，静置 猜想 3 正确 ③取②中上层清液，滴加无色酚酞溶液 无色酚酞溶液不变色 【问题讨论】：步骤②中加入过量BaCl2溶液的作用是 ，写出②中化学方程式 。 9．呼吸自救器是人在缺氧环境或出现高浓度有毒有害气体环境中使用的一种安全防护装置。如图是某化学氧自救器的示意图，其供氧装置由“初期生氧器”和“生氧罐”组成同学们对其工作原理进行了如下探究： Ⅰ.探究“初期生氧器” 【查阅资料1】 ①该化学氧自数器在工作初期，内部独立的“初期生氧器”首先启动，以解决初期供氧不足的问题。“初期生氧器”内有氯酸钾、二氧化锰、铁粉等成分。 ②Fe3O4能与硫酸反应，其化学反应方程式为：Fe3O4+4H2SO4 =Fe2(SO4)3+FeSO4+4H2O （1）“初期生氧器”主要依靠氯酸钾和二氧化锰制氧，其化学反应方程式为 。   （2）小组成员为了解铁粉的作用展开了研究。 【实验探究1】 序号 实验步骤 实验现象 实验结论 ① 取“初生氧器”充分反应后的物质于纸上，将磁铁靠近并接触粉末 有黑色物质被磁铁吸引 被吸引物质可能是Fe、Fe3O4或两者都有 ② 取①中被铁吸引的物质于试管中，向其中加入足量稀硫酸 固体完全溶解，得到澄清的黄色溶液 被吸引物质中一定含有 (填化学式) （3）“初期生氧器”中铁粉与氧气反应能 ，从而使氯酸钾的分解反应能持续进行。 Ⅱ.探究“生氧罐” 【查阅资料2】 ①该化学氧自救器主体是由“生氧罐”供氧，内部装有颗粒状超氧化钾作为“制氧剂”，其反应原理为：4KO2+2H2O=4KOH+3O2↑；4KO2+2CO2=2K2CO3+3O2 ②超氧化钾能与硫酸反应，其化学反应方程式为：4KO2+2H2SO4 =2K2SO4+3O2↑+2H2O 【实验探究2】 同学们对超氧化钾是否变质展开了研究，取出久置的“生氧罐”内颗粒状固体，称得样品质量为69.3g，进行如图所示实验，待实验结束测得C装置增重2.2g，E装置内固体变黑色且增重19.2g(实验前已排尽装置内空气，使用的药品均足量) （1）反应开始后A装置中通入N2的目的是 。 （2）E装置中发生反应的化学反应方程式为 。 （3）超氧化钾 (选填“未”“部分”或“全部”)变质。 （4）生产该“生氧罐”时加入的超氧化钾的质量为 克。 10．露天焚烧垃圾，会对空气造成污染。某兴趣小组在实验室采用相对封闭的装置内燃烧某种含碳、氢、氧元素的垃圾，对产生的废气成分按如图所示的装置进行检验。 【查阅资料】①浓硫酸是一种常见的干燥剂。②无水硫酸铜为白色固体，遇水会变蓝色。 【提出猜想】 (1)该气体可能含有CO2、CO、H2O中的一种或几种。猜想的理论依据是 。 【实验装置】 【进行实验】拉动注射器，让废气依次通过装置。 【实验现象】 (2)A中的实验现象为 ；D中的实验现象为 ；E中澄清石灰水变浑浊。 【实验结果】废气中存在CO2、CO、H2O。 【反思评价】 (3)写出装置B中发生反应的化学方程式 。 (4)装置F处的大号注射器，除了可以引导气体流向，其另一个主要作用是 。 (5)下列可以区分二氧化碳和一氧化碳的是 。 A．澄清的石灰水 B．氧化铁 C．燃着的木条 D．紫色石蕊溶液 (6)装置A、B是否能够交换 (填“能”或“不能”)，请说出你的理由 。 11．维生素C（简称Vc，又名抗坏血酸），易溶于水，易被氧化。人体缺乏Vc可能引发多种疾病。水果和蔬菜中含有丰富的Vc。某研究性学习小组对它探究如下： (1)探究一：检验三种饮品中Vc含量的顺序。 【查阅资料】Vc能和高锰酸钾反应，使紫色的高锰酸钾溶液褪色。 【设计方案】分别向盛有1mL等浓度高锰酸钾稀溶液的三只试管中逐滴滴加果味饮料、苹果汁和梨汁，边滴边振荡，直至高锰酸钾溶液褪色。 【实验数据】 果味饮料 苹果汁 梨汁 滴加的滴数 40 10 20 【实验结论】三种饮品中Vc含量由高到低的顺序是 (各液体浓度的差别忽略不计)，依据是 。 (2)探究二：蔬菜放置时间的长短对其Vc含量是否有影响。 【设计方案】请你用新鲜的黄瓜、放置一周的黄瓜、高锰酸钾稀溶液和必要的仪器设计实验方案： 【实验结论】按上述方案实验，根据 这一实验结果，分析得出蔬菜放置时间的长短对其Vc的含量有影响。 【实验反思】化学实验需要控制变量。在做探究二时，下列情况会影响到测定结果的是 。 A、试管的大小不同 B、没有用同一规格胶头滴管滴加 C、所用高锰酸钾溶液的浓度不同 12．某班同学在学习了铁的冶炼后,欲探究炼铁高炉气体中有害气体的成分。于是他们分成甲乙两个小组,收集炼铁高炉不同时间段的气体进行探究。回答下列问题。 已知:高炉气体中一定含有二氧化碳、氮气、极少量的氧气、稀有气体等,还可能含有一氧化碳、二氧化硫等有害气体。 [提出问题]高炉气体中的有害成分是什么? [作出猜想]猜想一:只有CO;    猜想二:只有 SO2;    猜想三:CO 和SO2都有。 甲实验小组 [查阅资料]SO2与CO2具有许多相似的化学性质: ①都能与水反应。（亚硫酸）; ②SO2也能使澄清石灰水变浑浊,生成亚硫酸钙（CaSO3）白色沉淀; ③都能与氢氧化钠溶液反应,分别生成可溶性的碳酸钠、亚硫酸钠（Na2SO3）和水。 不同之处:二氧化硫能使红色品红溶液褪色，可被酸性高锰酸钾溶液吸收。 [实验探究]甲组同学设计组装如下装置进行实验。 （1）A中品红溶液的作用是检验二氧化硫，B中酸性高锰酸钾溶液的作用是 ，C中品红溶液的作用是 。 （2）观察现象发现:A中品红溶液褪色,C中品红溶液不褪色,E中澄清石灰水变浑浊。 得出结论:高炉气体中含有SO2和CO。 反思评价:部分同学认为上述结论不够准确,理由是 。 [实验改进]同学们经过讨论后,在原有基础上改进了实验装置,如下图所示。 （3）用氢氧化钠溶液代替酸性高锰酸钾溶液的优点是 ，写出二氧化硫与氢氧化钠溶液反应的化学方程式 。 乙实验小组 [查阅资料]一氧化碳能与红色氯化钯（PdCl2）溶液反应,生成黑色的金属钯（Pd）沉淀、盐酸和二氧化碳。 [实验探究]乙组同学设计如下实验装置并进行实验。 （4）B中反应的化学方程式为 ，结合已有知识和该反应可以判断:金属钯的活动性比铁 ，（填“强”或“弱”）。 [实验结论]炼铁厂排放的高炉气体中含有CO和SO2,直接排放会造成大气污染，需净化达标后才能排放。 [延伸拓展]二氧化硫排放到空气中会导致酸雨。二氧化硫与水反应生成亚硫酸，亚硫酸会被氧气进一步氧化生成硫酸。 为了研究酸雨的危害,同学们设计了如下实验探究: ②将硫燃烧的产物溶于水后,通入氧气,用所得溶液模拟硫酸型酸雨。 ②模拟实验如下: 实验序号 所加物质 实验现象 1 树叶、果皮 树叶、果皮被腐蚀 2 细铁丝、镁条 产生气泡 3 石灰石、大理石碎片 产生气泡 实验结论:酸雨具有较强的危害性。 反思评价: （5）实验室制取二氧化碳时,不能使用大理石与稀硫酸反应,但硫酸型酸雨却能腐蚀大理石雕像,其原因是 。 （6）同学们经过讨论认为,酸雨还会加剧“温室效应”。这种说法的依据是 。 13．小强查阅资料得知：氢化钠与水反应的化学方程式为NaH+ H2O=NaOH + H2↑，同时得知Na2SO4溶液呈中性。在实验室里，小强做了以下探究实验：取一定量的硫酸铜溶液于烧杯中，加入少量氢化钠固体，充分反应后过滤得到滤液和蓝色滤渣。并对滤液的成分进行探究。 【提出问题】滤液中溶质的成分是什么？ 【猜想与假设】猜想一：Na2SO4           猜想二： 猜想三：Na2SO4和CuSO4    猜想四：Na2SO4、CuSO4和NaOH 【讨论与交流】小玲认为猜想四不合理，理由是 (用化学方程式表示)。 【实验与结论】 实验 实验操作 现象 实验结论 实验一 取少量滤液于试管中，仔细观察 溶液为无色 猜想三不成立 实验二 向实验一所取滤液中滴入酚酞溶液 猜想二成立 【评价与反思】小强在完成实验一和二后，发现猜想一未设计实验进行探究，请您设计实验证明猜想一不成立： 。 【拓展与延伸】在分析反应后所得物质的成分时，除考虑生成物外，还需考虑： 。 14．某化学小组在老师的指导下对木炭还原氧化铜的实验进行探究，老师指出反应物之间的质量比不同可能会影响生成物的种类，在探究时，可以从定性观察和定量分析两个角度来判断生成物；请你跟随老师的思路，探究碳还原氧化铜生成的气体（假设所有反应均充分进行，浓硫酸能吸水，是常见的气体干燥剂）。 【提出问题】碳还原氧化铜生成的气体是什么？ 【作出猜想】猜想①：CO；猜想②：CO2；猜想③：CO2和CO的混合物。 【实验设计】装置如图所示： 方案一：从定性观察角度判断： （1）实验时，A中出现 的现象。 （2）若猜想①成立，B、D处会出现的现象是 （填序号）。 aB中变浑浊，D处能点燃            bB中变浑浊，D处不能点燃 cB中无明显实验现象，D处能点燃    dB中无明显实验现象，D处不能点燃 方案二：从定量计算角度判断： 测定表格中的四个数据： 反应前的质量 反应后的质量 A（试管+固体） m1 m2 B+C（广口瓶+溶液） m3 m4 （3）若猜想②成立，则m4-m3 m1-m2 (选填“>”“<”或“=”)，此时A中发生反应的化学方程式为 。 （4）若猜想③成立，且8gCuO全部参与反应，则生成的气体混合物的质量取值范围是 。 15．金属是一种重要的资源，它们有什么性质呢？请你参与下列“探究镁的性质”的探究活动： (1)取一段镁条，用砂纸打磨，观察镁条的外观，试试是否容易被折断。 结论：镁是一种 色的金属，硬度较 （填“大”或“小”）。 (2)用打磨好的镁条连接一节干电池和一个小灯泡，观察到小灯泡发亮。 结论：金属镁 （填“能”或“不能”）导电。 (3)取一段打磨好的镁条，用坩埚钳夹持，用酒精灯外焰加热，观察现象。 现象：镁条在空气中能剧烈燃烧， 。 结论：镁条能与氧气反应，该反应的文字或符号 。 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 $$