2024年中考化学综合练习—科学探究题

2024年中考化学综合练习—科学探究题 1．草木灰是农家肥料，它的主要成分是一种含钾的盐，可以用作养花时的肥料。小亮从爸爸养花用的草木灰中取了一些草木灰做了以下实验，请你帮助他将下列实验报告填写完整： 实验序号 实验目的 实验方案 实验现象 结论 实验1 取一定量草木灰于试管中，滴加适量稀盐酸，将产生的气体通入澄清石灰水中 观察到有气泡产生，澄清石灰水变浑浊 草木灰的主要成分是 （填化学式） 实验2 探究草木灰主要成分的性质 取一定量草木灰用水浸泡，将上层浸出液进行过滤，取少量滤液向其中滴入澄清石灰水 有白色沉淀生成 化学方程式为 实验3 探究实验2反应后上层清液中溶质的成分 上层清液中有两种溶质 【反思与评价】草木灰的水溶液显碱性。它不能与 混合使用。 2．钢铁的腐蚀是重要研究课题 【知识回顾】用如图所示实验进行铁钉腐蚀的研究，一段时间后试管A、B中铁钉几乎没有生锈，而试管C中铁钉明显锈蚀，试管D、E中铁钉严重锈蚀。 （1）由A、B、C的现象可知，铁的锈蚀是铁跟 （填化学式）等物质作用的过程。 （2）试管B中使用“煮沸并迅速冷却的蒸馏水”，其目的是 。 【实验探究】向试管D中（含生锈铁钉）加入过量10%稀盐酸，浸泡，可观察到铁锈逐渐消失，铁钉表面有气泡产生，溶液呈黄色，一段时间后黄色变为浅绿色。 （3）写出铁锈溶于盐酸的化学方程式 。 （4）推测试管D中溶液由黄色变为浅绿色，可能是因为氯化铁与某些物质发生反应所致，现进行如下3个实验（持续10小时，已知氢气不影响该反应）。 序号 实验Ⅰ 实验Ⅱ 实验Ⅲ 实验内容 现象 溶液颜色始终呈黄色 产生红褐色沉淀 溶液逐渐由黄色变浅绿色 ①设计实验Ⅰ的目的是 。 ②综合分析上述3个实验，试管D中溶液由黄色变为浅绿色的原因是 。 3．某兴趣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（反应已完全），从中可以回收得到二氧化锰。小组同学将黑色固体取出，并对其进行了探究。 【查阅资料】 氯化钾溶于水，其水溶液呈无色；锰酸钾也溶于水，而其水溶液呈墨绿色。 I.探究黑色固体是哪个化学反应的剩余物 【猜想】 猜想一：高锰酸钾制取氧气； 猜想二：氯酸钾制取氧气； 猜想三：过氧化氢制取氧气。 根据所学知识判断，猜想三不成立，理由是 。 【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 也不成立，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】 序号 实验操作 实验现象 各步骤结论 实验一 取7.5g氯酸钾于试管中加热一段时间，把带火星的木条伸入试管 木条上的火星变亮 氯酸钾受热分解能产生氧气，但是分解速度 实验二 取2.5g二氧化锰于试管中加热，把带火星的木条伸入试管 二氧化锰受热不产生氧气 实验三 取7.5g氯酸钾和2.5g二氧化锰于试管一起混合加热，把带火星的木条伸入试管 木条迅速复燃 二氧化锰能加快氯酸钾的分解速度 实验四 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 称量固体的质量为 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】 小明同学提出，前面的实验还不足以证明二氧化锰在这个反应中起到了催化作用，因为： 。 4．请结合下图回答问题： (1)写出仪器的名称：① 。 (2)实验室可用(NH4)2SO4固体和熟石灰混合加热制取NH3，应选择的发生装置为 (选填序号)。 (3)实验室用氯酸钾和二氧化锰制备氧气的化学式是 能收集氧气的装置有 (填编号) 氧气收集完毕后，测得其纯度明显偏低，原因可能是： (填字母，可多选)； A．氯酸钾中混入了二氧化锰         B．收集前，集气瓶中未注满水 C．收集后，集气瓶中仍有少量水     D．加热前就将发生装置和收集装置连接好 (4)二氧化碳是一种温室气体。某化学兴趣小组利用如下图所示装置对二氧化碳的性质进行验证： 发生装置A的优点是 。 当打开K，反应一段时间后： ①D烧杯中 (填“上层”或“下层”)的蜡烛先熄灭，说明二氧化碳具有的物理性质是 ，化学性质是 。 ②B处紫色石蕊溶液变成红色，C处澄清石灰水变浑浊。B处使紫色石蕊变红的物质是 ； (5)某同学欲测定一定质量的大理石粉末与盐酸充分反应后生成二氧化碳的体积，实验室制备二氧化碳的反应原理的化学式是 ，其设计如图甲所示装置进行实验： 【实验步骤】 ① 连接仪器， ； ② 将实验所用药品装入各仪器中，记录量气管初始刻度； ③ 打开分液漏斗活塞，加入足量稀盐酸至不再有气泡冒出。 在实验过程中，若烧瓶和量气管内气体压强过大，可将水准管 (填“上提”或“下移”)。 ④ 等恢复至室温，并 后，再次记录量气管刻度； 【交流讨论】利用甲装置，即使操作无失误，由于加入的酸要占一定体积，也会导致测量结果偏大，某同学重新设计了一个如图乙的实验装置，利用该装置实验时，在气密性良好的前提下，如果往锥形瓶中注入的稀盐酸体积为V1 mL，充分反应后，右侧针筒中气体的读数为V2 mL，则反应生成的二氧化碳的体积为 mL。 (6)催化剂在生产、生活和科研中的地位越来越重要。实验室用过氧化氢溶液分解制取氧气时，就常用二氧化锰作催化剂。 【提出问题】红砖粉能作过氧化氢分解的催化剂吗？ 【提出猜想】甲同学认为红砖粉可以代替MnO2作过氧化氢溶液分解的催化剂。 【设计实验】 ①在试管中加入10mL6%的过氧化氢溶液，将带火星的木条伸入试管中； ②准确称量0.5g红砖粉，并放入另一支试管中，将带火星的木条伸入试管中； ③在步骤②的试管中加入10mL 6%过氧化氢溶液，将带火星木条伸入试管中； ④待步骤③的试管中无气泡冒出后，经过操作A、洗涤、干燥、称量得粉末仍为0.5g； ⑤另取10mL6%过氧化氢溶液，加入步骤④中所得固体，将带火星木条伸入试管。 【问题讨论】 a．步骤①中的现象为 ，步骤③、⑤中带火星的木条复燃。 b．步骤④中操作A的名称是 。若提供了铁架台、玻璃棒、烧杯还缺少的玻璃仪器为 ，其中玻璃棒的作用为 。 c． 步骤⑤实验的目的为 。 【实验结论】： 。 5．某校化学兴趣小组的同学利用稀盐酸、碳酸钠、氢氧化钡三种物质探究“复分解反应发生的条件”，进行了如图所示的实验。 (1)大家一致认为在试管①中还需要加入 溶液才能证明发生了复分解反应，试管③中反应的化学方程式为 。 (2)通过三组实验，同学们得出复分解反应发生的条件是 。 兴趣小组的同学将试管③反应后的物质过滤，对滤液中溶质的成分进一步探究。 【提出问题】滤液中溶质的成分是什么？ 【猜想假设】 (3)猜想一：NaOH；猜想二：Ba(OH)2、NaOH；猜想三： 。 (4)【实验与结论】 实验操作 实验现象 实验结论 步骤一：取试管③中滤液少量于试管中，加入适量Na2SO4溶液 猜想二不成立 步骤二：取试管③中滤液少量于试管中，加入适量CaC12溶液 有白色沉淀产生 猜想三成立 【拓展应用】 (5)同学们发现Ba(OH)2和NaOH化学性质相似，你认为Ba(OH)2的保存方法是 。 6．小军参观某养鱼池时，好奇的发现农民伯伯向养鱼池中撒一种叫过氧化钙的淡黄色固体，用来增加鱼池中的含氧量。小军刚学完氧气的实验室制法，于是他想：可否用过氧化钙来制取氧气。 【提出问题】过氧化钙可否用于制取氧气？ 【查阅资料】过氧化钙（CaO2）在室温下稳定，在350℃左右时分解生成氧化钙和氧气；过氧化钙在常温下与水反应生成氢氧化钙和氧气。 (1)【问题Ⅰ】加热过氧化钙是否可用于实验室制取氧气？ 【验证问题Ⅰ】用下图的实验装置进行实验，请填空： 实验装置 实验主要过程    ①检查装置气密性。 ②加入过氧化钙，加热，导管口有大量气泡冒出。 ③收集气体，当看到 时，即满。 ④停止加热前，应先 。 【实验结论】 。 请写出在350℃时过氧化钙分解生成氧化钙和氧气： 。 【分析与反思】若用上述装置制得的氧气不纯净，原因可能是 （写一条即可）。 (2)小军联想到农民用过氧化钙增加鱼池中的含氧量，提出问题II。 【问题II】过氧化钙与水反应是否可用于实验室制取氧气？ 实验装置 实验主要过程    ①检查装置气密性。 ②加入过氧化钙和水后，有少量细小气泡缓慢放出，在导管口几乎收集不到气体。该装置放置到第二天，集气瓶中只收集到极少量气体，振荡试管后仍有少量细小气泡缓慢放出。 【实验结论】实验室不能用过氧化钙与水反应可制取氧气，请你简要的说出理由 。 【分析与反思】小军希望对此实验进行改进，加快放氧速率，在不增加其它仪器的前提下，请你帮他提出建议。你的合理建议是 。 小军通过计算得知：用72克过氧化钙就能制得16g氧气。他称取72g过氧化钙固体，利用上述第一套装置制取并收集氧气，经过几次实验后发现，收到氧气的质量始终少于16克 （若装置不漏气且其他实验操作都正确），原因是 。 7．“像保护眼睛一样保护生态环境，像对待生命一样对待生态环境”。同学们对身边的空气质量开启了项目型学习的探究之旅。 任务一：查阅空气质量日报 污染指数 0-50 51-100 101-150 151-200 201-300 >300 质量级别 一级 二级 三级 四级 五级 六级 质量类别 轻 良 轻度污染 中度污染 重度污染 严重污染 (1)2021年3月15日北京空气质量级别是 ；首要污染物是 。 任务二：分析当日空气质量形成原因 【信息检索】2021年3月15日8时，中央气象台发布升级预警：预计今天白天到夜间，北京等12省将出现明显的沙尘天气，部分地区有沙尘暴。中央气象台称，这是近10年来我国遭遇强度最强的一次沙尘天气过程，沙尘暴范围是近10年最广。 【表达交流】 (2)下列有关沙尘暴形成的主要条件说法正确的是 。 A．强风是沙尘暴产生的动力 B．沙、尘源是沙尘暴的物质基础 C．干旱少雨、气温偏高是沙尘形成的气候背景 D．乱砍滥伐使植被破坏、土地沙化迅速扩展是沙尘形成的人为原因 任务三：探究沙尘对空气中氧气含量的影响 【资料收集】发热贴发热原理：铁粉与氧气反应生锈放热，辅助成分不与氧气反应 【装置设计】同学们将课堂实验（图a）重新设计（图b），利用生活中常见的发热贴欲测定沙尘天气中空气中的氧气含量。 【进行实验】 (3)用集气瓶（有效容积为242mL）取空气样品，塞紧胶塞，观察到温度计的示数明显增大。待 ，打开弹簧夹，观察到量筒内水面下降了48mL，由此可知该空气样品中氧气的体积分数约为 （保留一位小数）。 【反思评价】 (4)与图a相比，图b的优点 。 8．某化学兴趣小组的同学们在实验室里探究某些酸、碱，盐之间是否发生复分解反应。 【查阅资料】碳酸钾与碳酸钠有相似的化学性质 【实验与探究】 内容 现象 结论 实验一 生成物中有 或有水或有沉淀生成时复分解反应可以发生 实验二 溶液颜色由红色恰好变为无色 实验三 产生白色沉淀 实验结束后某同学把三个实验所得废液倒入同一烧杯中，完全反应后。取少量烧杯中的上层无色清液a的倒入一支洁净的试管中，向清液a中逐滴滴加K2CO3溶液。在滴加过程中，发现先产生气泡，然后又产生白色沉淀、根据上述现现象，请你判断清液a中中的溶质是 。 9．某化学兴趣小组围绕“酸碱中和反应”开展探究活动。该小组同学将一定量的稀H2SO4加入到盛有NaOH溶液的小烧杯中，由于忘了加入酸碱指示剂，故无法判断酸碱是否恰好中和，于是他们对反应后溶液中溶质成分进行探究，以确定此次实验是否酸碱恰好中和。 【提出问题】反应后溶液中溶质是什么呢？ 【假设猜想】同学们做出猜想如下： 猜想一：只有Na2SO4； 猜想二：有Na2SO4和NaOH； 猜想三：有 ； 猜想四：有Na2SO4、H2SO4 和NaOH。 有同学对以上猜想提出质疑，认为有一种猜想是不合理的。不合理的猜想是 ，理由是 。 【实验探究】 实验步骤 实验现象 实验结论 ①取少量反应后的溶液于洁净试管中滴加 溶液不变红 猜想二不成立 ②另取少量反应后的溶液于另一个洁净的试管中滴加Na2CO3溶液 猜想 不成立 【结论】猜想三成立。 【拓展】通过分析，同学们认为只需往反应后的溶液中滴加石蕊溶液便能确定溶液中溶质的成分，理由是 。 10．研究小组对“物质燃烧条件”进行探究。 【查阅资料】白磷着火点为40℃，普通棉花着火点为150℃。 【实验装置】如图I所示：U型管放有棉花，右侧棉花中裹有少量白磷。 【实验步骤】Ⅰ、检查装置（由a、b、c、d连接而成）气密性。 Ⅱ、按图1标注，向装置内添加适量药品。 Ⅲ、向装置b烧杯内加入冰水，打开K1，关闭K2，向U型管通入O2。 Ⅳ………。 Ⅴ、按步骤Ⅳ操作后，观察到白磷及棉花燃烧，在燃烧过程中，关闭K1，打开K2，向U型管通入CO2。 回答问题： （1）检查装置a的气密性的方法： 。 （2）步骤Ⅲ中，观察到U型管内可燃物不燃烧，其原因是 。 （3）步骤Ⅳ证明可燃物燃烧需要氧气。请完善实验方案并回答问题。 ①操作1：关闭K1，打开K2，通入CO2至装置c中。 现象：澄清石灰水变浑浊。 此操作目的是 。 ②操作2：将装置b烧杯内的水换成40℃以上的热水。 现象： 。 ③操作3： （结合图中装置写出具体的操作过程）。 现象：观察到U型管右端先产生白烟，片刻后U型管右端的棉花开始燃烧。 （4）步骤Ⅴ中可观察到现象： ，说明CO2具有的性质： 。 11．小明同学对明矾的组成和性质产生了浓厚的兴趣，通过查阅资料可知： Ⅰ、明矾[KAl（SO4）2·12H2O]又称钾铝矾、钾矾和钾明矾，溶于水，能解离出两种金属阳离子和硫酸根离子，解离出的Al3+很容易水解，生成H+和胶状的氢氧化铝Al（OH）3，反应原理为：Al2（SO4）3+6H2O=2Al（OH）3+3H2SO4，氢氧化铝胶体的吸附能力很强，可以吸附水里悬浮的杂质，并使之沉降下来； Ⅱ、氢氧化铝能与氢氧化钠反应，反应方程式：Al（OH）3+NaOH=NaAlO2+2H2O，产物偏铝酸钠NaAlO2是一种可溶性钠盐。 (1)从物质分类的角度，硫酸铝钾KAl（SO4）2属于______（填字母）。 A．化合物 B．混合物 C．氧化物 D．盐 E．酸 (2)预测明矾的化学性质，说明预测的依据，并设计实验验证。限选试剂：明矾溶液、稀盐酸、稀H2SO4、Ba（NO3）2溶液、蒸馏水、ZnCl2溶液、NaOH溶液、酚酞溶液、石蕊溶液。 预测 预测依据 验证预测的实验操作与实验现象 ①能够与可溶性碱反应 明矾溶液中有Al3+ 取少量明矾溶液于试管中，逐滴滴加氢氧化钠溶液至过量如果观察到 ；则预测成立 ②能够与可溶性钡盐溶液反应 明矾溶液中有 取少量明矾溶液于试管中 ，预测成立 ③能够与酸碱指示剂反应 明矾溶液中有H+ 取少量明矾溶液于试管中，加入 ，观察到溶液变成红色，预测成立 (3)用明矾作净水剂容易使人摄入过量的铝元素，对人体健康不利，长期或大量摄入铝元素，对人体的大脑和神经系统将造成损害。FeCl3是一种很好的净水剂，其净水原理和明矾类似，试写出FeCl3与水反应的化学方程式 。 12．小灿、小宏、小峰对“铜树”和“银树”的形成感到好奇，他们决定对这两树进行探究： （1）小灿先对铝线用砂纸打磨，其目的是 ；然后插入盛有硝酸铜溶液的试管中，放置试管架上进行观察。 （2）小峰将铜线直接插入硝酸银溶液中，也放在试管架上观察，几小时后发现铜线上有银白色长须出现，化学方程式是 。第二天后，奇观出现了，好开心地见证铜树和银树的形成。 （3）小宏提出新的问题：将两试管中的混合物倒在一起后，其中的成分又是什么呢？ 接着又进一步探究： ①将铝线与铜线分别取出后过滤，得滤渣和滤液，其中滤渣中含有 （写名称）。 ②滤液中含有哪些物质呢？ 【猜想】小峰认为一定含有硝酸铝，理由是 。 小灿认为还有硝酸铜；小宏认为还有硝酸银。 【设计实验】 设计如下实验方案，以验证你的猜想。 实验步骤 实验现象 实验结论 ①取滤液适量，插入 一根新铜线一段时间。 无现象 证明 猜想不正确 ②另取一试管盛滤液， 放入锌片一段时间 锌片上出现红色固体 证明一定含有硝酸铜，化学方程式 【表达与交流】 通过上述探究，得出滤液中含有 。 13．重庆八中化学兴趣小组进行了甲、乙两个实验。 (1)乙试管中反应的化学方程式是 。 实验结束后，小组同学把两支试管的上层清液倒入同一个烧杯中，发现仅得到无色溶液M，他们决定对溶液M的溶质成分进行探究。 【提出问题】溶液M的溶质成分是什么？ 同学们认为溶液M的溶质一定有Na2CO3和NaCl，溶质中还可能有什么？做出以下猜想。 (2)【进行猜想】 猜想一：可能有NaOH；猜想二；可能有Na2SO4；猜想三：可能有 。 【验证猜想】阿序设计的实验方案如下： 实验操作 现象 结论 取少量溶液M于试管中，加入足量BaCl2溶液 有白色沉淀产生 溶液M中有硫酸钠 ②取①反应后的溶液滴加无色酚酞溶液 无色酚酞溶液变红 溶液M中有氢氧化钠 (3)【结论分析】阿松认为实验操作①的结论不严谨，原因用方程式表示 。 (4)阿松补充实验如下： 实验操作 实验现象 实验结论 取上述操作①中的白色沉淀于试管中，滴加足量的 。 溶液M中有硫酸钠 【实验拓展】 (5)下列反应，也需要借助其他物质或装置来判断其发生了化学反应的是___________(填字母)。 A．稀盐酸和氢氧化钠溶液 B．稀硫酸和氢氧化铜 C．二氧化碳和水 D．二氧化碳和氢氧化钙溶液 14．化学是一门以实验为基础的科学，实验的创新设计可以培养学生多方面的能力。某研究性学习小组以“化学实验再设计”为主题展开项目式学习，请你也参与进来，按照要求回答问题。 【任务一】探究影响过氧化氢分解速率的因素 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)通过对比实验1和2，得出的结论是 。 (2)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 。 (3)通过对比实验 ，得出温度对过氧化氢分解速率的影响。 (4)实验中，使用注射器的优点是 。 (5)写出实验1反应式 。 【任务二】探究催化剂的催化效果 分别取两份10mL质量分数为5%的过氧化氢溶液，然后分别加入1g二氧化锰和1g氧化铜，按图甲所示装置进行实验，实验时倾斜锥形瓶使过氧化氢溶液与催化剂接触，瓶内压强的变化如图乙所示。 (6)对比分析图2中的 （填字母）点，可知化学反应速率与催化剂的种类有关。 (7)请从催化剂的角度解释在实验过程中，上述两个反应虽化学反应速率不同，但完全反应后两个装置内压强相同的原因： 。 15．某校综合实践小组调查校园内劳动地白菜长势，发现甲、乙两地的白菜长势不佳，叶色发黄。小组同学开展了系列实践活动。 【资料显示】白菜适宜生长的pH范围约为6.5~7.0。 任务一： (1)检测土壤的酸碱度。取土壤样品浸出液，用 测定土壤浸出液的pH，经测定，甲地pH为5，显酸性；乙地pH为7，显中性。 任务二：改良甲地土壤。在甲地加入一定量的熟石灰，调节土壤的酸碱性。 任务三：提升土壤肥力。小组同学欲给两地施加适量的氮肥，促进白菜生长。 实验一： (2)学校有标识不清的两袋化肥，分别是K2CO3和(NH4)2SO4中的一种，小组同学设计实验鉴别。 操作 现象与结论 方案一：取两种化肥样品分别置于盛有熟石灰的两个研钵中，研磨 方案二一：取两种化肥样品分别置于两支试管中，滴加 (试剂自选) 【分析交流】 (3)实践小组同学认为刚使用过熟石灰改良的土壤不宜施加(NH4)2SO4，其理由是 (用化学方程式表示)。 实验二：学校还有一包化肥，可能由KNO3、Ca(NO3)2、K2CO3和KCl中的一种或几种物质组成。取少量化肥样品于烧杯中，加足量的水溶解，得无色溶液；取样品溶液分别置于两支试管中，向一支试管中滴加Na2CO3溶液，另一支试管中滴加AgNO3溶液，均产生白色沉淀。 【解释结论】 (4)滴加Na2CO3溶液时，可确定该化肥一定没有的物质是 。根据以上实验，可推测该化肥的成分是 (填物质名称或化学式)。 【拓展延伸】 (5)若测得实验二的化肥中K+与Cl-的数目之比为2：1，则该化肥的成分是 。 【解决问题】小组同学一致认为可以用实验二中化肥提升甲乙两地的肥力。 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 $$