2024年中考化学压轴专项训练--科学探究题

2024年中考化学压轴专项训练--科学探究题 1．小娟同学发现，上个月做化学实验用的氢氧化钠溶液忘记了盖瓶盖。对于该溶液是否变质，小娟和同学们进行了如下探究活动。 【提出问题】该瓶氢氧化钠溶液是否变质及变质的程度？ 【查阅资料】氯化钡溶液呈中性。 【猜想】①该溶液没有变质；②该溶液全部变质；③该溶液部分变质。 【进行实验】小娟和同学们按如下方案进行了实验。 【问题讨论】 （1）操作Ⅰ的名称是 。 （2）写出产生白色沉淀的化学方程式 。由此现象可得出：猜想 （填序号）错误。 （3）结合操作Ⅰ和Ⅱ，若“现象X”是 ，则猜想③正确。 【拓展应用】 （1）小娟和同学们通过以上实验探究得出，实验室保存氢氧化钠溶液的方法是 。 （2）如果氢氧化钠溶液中混有少量碳酸钠杂质，常加入适量 （填“BaCl2”或“Ba（OH）2”）除去。 2．某课外兴趣小组的同学对二氧化碳的制取和性质进行相关探究。 【实验回顾】 (1)实验室用大理石与稀盐酸制取二氧化碳的化学方程式为 ；用向上排空气法收集二氧化碳的原因是 。 【实验探究】 (2)如图1所示，打开汽水瓶盖，有大量气泡冒出，塞上带导管的橡皮塞，导管另一端伸入装有滴加了紫色石溶液的蒸馏水的试管中，轻轻振荡汽水瓶，观察到紫色石蕊溶液变红;加热上述试管，发现溶液颜色由红色变为紫色，写出上述变化过中反应的化学方程式 ， 。 (3)打开汽水瓶盖时，有大量气泡冒出，说明气体的溶解度 。 (4)如图2所示，在C处放入用石蕊溶液染成紫色的干燥的纸花完成以下实验： 在A处持续而缓缓地通入气体X。当关闭K时，C处的紫色石蕊纸花不变色;当打开K后，C处的紫色石蕊纸花变为红色。若气体X为未经干燥的二氧化碳，则B瓶中盛放的溶液可以为 (填字母)；若气体X为未经干燥且混有氯化氢的二氧化碳，则B瓶中盛放的溶液可以为 (填字母) A浓硫酸B氢氧化钠溶液C饱和碳酸氢钠溶液 【交流反思】 (5)该小组用空气样品和提高二氧化碳含量的空气的样品，控制相同条件测定二者在光照前后温度的变化，实验结果如图3。则与空气样品对应的温度变化曲线是 (填“a”或“b＂)，二氧化碳可以产生温室效应。 请简述温室效应对人类生存环境的功与过 (各写一点)。 3．在过氧化氢溶液的分解反应中，二氧化锰能作催化剂。下列有关催化剂的说法正确的是 (选填序号)。 A．在化学反应后其质量减小     B．在化学反应后其化学性质发生了变化 C．能增大生成物的质量      D．能改变化学反应速率 【提出问题】在过氧化氢溶液的分解反应中，除了二氧化锰，是否有其他物质也能作催化剂？ 【查阅资料】在过氧化氢溶液的分解反应中，氧化铜也能作催化剂。 【进行实验】用天平称量0.2g氧化铜，取5mL5%过氧化氢溶液于试管中，进行如下实验：    (1)填写下表： 步骤③现象 步骤⑥结果 步骤⑦操作的现象 结论 ，带火星的木条复燃 溶液又有气泡冒出，带火星的木条复燃 (2)步骤①的目的是 。 (3)步骤⑦操作的目的是 【拓展探究】设计如下四组实验，比较二氧化锰和氧化铜对过氧化氢溶液分解的催化作用，其中观察效果最差的是 (选填序号)。   A．第一组同时实验，观察比较反应过程中两个气球体积的变化 B．第二组同时实验，观察比较反应过程中两个试管内产生气泡的快慢 C．第三组分两次实验，看木条是否能复燃 D．第四组分两次实验，比较收集一定体积的气体所需要的时间 4．某研究性学习小组的同学在学习铁及其化合物知识时进行了系列研究． （1）下图为某兴趣小组探究铁生锈的三个实验，最先观察到铁锈的是 （选填序号）。 （2）铁生锈的主要过程为：FeFe(OH)2Fe(OH)3 Fe2O3·xH2O； 次要过程为：FeFeCO3。 （3）铁锈组分的确定 某铁锈成分为Fe2O3·xH2O和FeCO3。为确定其组成，兴趣小组称取此铁锈样品25.4g，在科研人员的指导下用下图装置进行实验。 【查阅资料】Fe2O3·xH2O失去水分子温度为110℃，FeCO3在282℃分解为FeO和CO2。温度高于400℃时铁的氧化物才能被CO还原。 ①装置A中的反应为：H2C2O4 (草酸)CO↑+CO2↑+H2O。通过B、C装置可得到干燥、纯净的CO气体，洗气瓶B中最好盛放 （选填序号）。 A．浓硫酸           B．澄清的石灰水        C．氢氧化钠溶液 ②现控制D装置中的温度为300℃对铁锈进行热分解，直至D装置中剩余固体质量不再变化为止，冷却后装置E增重3.6g，装置F增重2.2g。则样品中FeCO3的质量m(FeCO3)= g，x= 。 （4）在钢铁厂的实验室，同学们了解到随着温度的升高，氧化铁在还原过程中能产生其他铁的氧化物，并最终被还原成铁。下图是某种热分析仪记录的CO与Fe2O3进行反应时的有关数据，并得到固体质量与反应温度的关系曲线．根据图像分析，固体质量由48.0g变为46.4g的过程中发生反应的化学方程式为 。 （5）同学们取了10g某菱铁矿样品（主要成分为FeCO3，杂质不参加反应），磨成粉末，加入200g足量稀硫酸，充分反应后称得剩余物的总质量为207.8g，计算该样品中FeCO3的质量分数。（要有完整的计算过程）已知： 。 5．化学小组受英国科学家法拉第《蜡烛的化学史》的启发，对蜡烛的燃烧过程进行了探究。 【查阅资料】硫酸铜（CuSO4）是一种白色粉末，吸水后变为蓝色。 【进行实验】 序号 实验步骤 实验现象 实验结论 I 外焰处的铁纱窗出现红热的环，内焰及焰心处的铁纱窗无明显变化 蜡烛火焰外焰的温度 （填“低于”、“高于”或“等于”）内焰及焰心的温度 II 硫酸铜粉末 。澄清石灰水 。 蜡烛燃烧的产物中有 和 。 6．盐湖七彩连天际，化学兴趣小组同学对盐湖的形成、产盐的过程、盐湖的保护等开展了项目式学习。 任务一：了解盐湖的形成 【查阅资料】盐湖是由于地质运动形成湖泊，水中的盐类经过长期自然蒸发作用而沉积，结成了很厚的矿石层，形成了盐湖。运城盐湖是世界上三大硫酸钠型内陆盐湖之一，其矿物成分主要是硫酸钠、氯化钠等。 任务二：分析盐湖产盐的过程 【查阅资料】硫酸钠和氯化钠的溶解度曲线如图所示。 【分析研讨】 (1)盐湖夏季晒盐 冬季产硝，夏季晒盐的过程类似化学实验中的 操作。冬季盐湖面上会绽放出美丽的硝花，硝花的主要成分是硫酸钠，冬季该物质能大量析出的原因是 。 任务三：模拟冬季产硝的过程 同学们取一定量盐湖水，模拟实际生产过程，采用降温结晶的方法，得到少量硫酸钠晶体。同学们猜想所得硫酸钠晶体中可能含氯化钠，于是设计以下实验方案进行验证。 【进行实验】 (2)请完善下面表格。 实验步骤 实验现象 实验结论 步骤1 取少量得到的硫酸钠晶体于试管中，加足量水溶解，再加入足量氯化钡溶液，静置 产生白色沉淀 硫酸钠晶体中含有氯化钠 步骤2 取步骤1反应后的上层清液于另一支试管中，向其中滴加 和稀硝酸 【反思评价】 (3)有同学认为上述实验结论不可靠，理由是 。调整方案后，同学们得出了可靠的结论。 (4)写出上述实验中发生反应的一个化学方程式： 。 任务四：讨论盐湖的开发与保护 (5)“七彩盐湖”“黑泥养生"和“盐水漂浮”是盐湖开发的一些重点旅游项目，但在盐水漂浮的时间不能太长，原因可能是 。 7．过氧化钠（Na2O2）是一种黄色固体．某次科技活动中，某化学兴趣小组的同学将包有Na2O2固体的棉花放入图1烧杯中，缓慢倒入CO2后发现处于下位的蜡烛先熄灭，上位的后熄灭，同时又惊奇的发现棉花燃烧起来。 I．实验过程中“下位的蜡烛先熄灭，上位的后熄灭”的现象，说明二氧化碳具有的性质有 、 。 Ⅱ．棉花为什么会燃烧呢？小组同学联想起物质燃烧的相关知识，推理出棉花要燃烧，除了我们已知“棉花是可燃物”之外，还需满足的条件为 、 。 【提出问题】：在实验中是如何给棉花燃烧提供上述条件的呢？ 【查阅资料】：1、； 2、浓硫酸有吸水性，无水硫酸铜遇水白色会变成蓝色。 设计实验：经过讨论后，小组同学设计了如图2的实验进行探究。 【实验步骤】： （1）按图2装配好装置，并检查其气密性； （2）将相关的试剂放入对应的仪器中； （3）推动注射器的活塞，把稀盐酸注入锥形瓶内，并固定活塞位置；A中发生的反应方程式为 ； （4）一段时间后，在a处放置一根带火星的小木条，观察现象。 【实验现象】：（1）C中干燥管中没有出现蓝色（2）a处带火星的小木条复燃；（3）D处烧杯中水的温度升高。 【实验分析】：（1）B装置的作用是 ； （2）C装置的作用是 ； （3）D装置的烧杯内水温升高的原因是Na2O2和CO2反应要 （填“吸收”或“放出”）热量。 【实验结论】：“小木条复燃”说明了Na2O2和CO2反应产生了氧气并放出热量；满足了棉花燃烧的条件。 8．学习了MnO2对过氧化氢分解有催化作用的知识后，某同学想：CuO能否起到类似MnO2的催化剂作用呢？于是进行了以下探究。 【猜想】Ⅰ、CuO不是催化剂、也不参与反应，反应前后质量和化学性质不变； Ⅱ、CuO参与反应产生O2，反应前后质量和化学性质发生了改变； Ⅲ、CuO是反应的催化剂，反应前后 。 【实验】用天平称量0.2gCuO，取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，进行如下实验： （1）填写下表： 步骤③现象 步骤⑥结果 步骤⑦现象 结论 带火星的木条复燃。 溶液中有气泡放出， 猜想Ⅰ、Ⅱ不成立；猜想Ⅲ成立。 （2）步骤①的目的是 。 （3）步骤④需用到的实验仪器有：铁架台（带铁圈）、玻璃棒、烧杯、 。玻璃棒的作用是 。 【拓展】要确定CuO是催化剂，还应探究 。 9．小强和小明两位同学对黄色的FeCl3溶液产生了浓厚的兴趣,查阅资料获得如下信息: ①FeCl3能与Cu、Fe、Al等金属反应生成FeCl2 ,如: ; ②FeCl3溶液能使无色的苯酚溶液变成紫色 [提出问题]①FeCl3溶液与金属铝反应有哪些现象? ②FeCl3溶液中的哪种粒子使苯酚溶液变成紫色 [实验探究]取适量FeCl3溶液于试管中,进行如下实验: [思考与交流] （1）实验前,铝箔表面需要进行打磨处理,其目的是 。 （2）FeCl3溶液的pH 7（填“>”“<”或“=”）。 （3）溶液由黄色变成浅绿色的化学反应方程式为 。 （4）D中无色溶液的溶质是 （填化学式）。 （5）经分析，小强同学认为是 使苯酚溶液变成紫色,但小明同学认为若要得出此结论还需补做如下实验:在苯酚溶液中滴加稀盐酸.观察溶液是否变成紫色。小明的理由是 。 10．已知木炭还原氧化铜实验中发生的主要反应： C+2CuO2Cu+CO2↑，化学兴趣小组对该实验产物（假设反应物已完全反应）作如下探究： 探究一  检验产物的成分 [提出问题]实验产物是暗红色固体，很难观察到紫红色固体。暗红色固体是什么？ [查阅资料]氧化亚铜Cu2O为红色固体： [猜想与假设]暗红色固体除铜外还可能含有Cu2O [设计实验]取少量暗红色固体，加入稀硫酸，如果观察到现象 。说明暗红色固体含有Cu2O。 探究二：测定产物中Cu2O的含量 原理：，称取一定质量的固体样品，用如图装置进行实验（固定装置略去，碱石灰为氧化钙和氢氧化钠的混合物），通过测定反应前后装置d的质量达到实验目的。 （1）装置a中用稀硫酸而不用稀盐酸，原因是 ； （2）若不加装置e，实验结果会偏高，原因是 ； （3）点燃酒精灯前涉及的部分操作如下，正确的顺序是 ： ①打开K2，关闭K1 ②检查装置的气密性 ③连接仪器 ④关闭K2，打开K1，通氢气一段时间 （4）还可通过测定反应前后装置 （填“a”、“b”或“c”）的质量达到实验目的； （5）小聪认为，探究一的方案也可以测定产物的成分，同学们补充进行了以下实验；称取mg红色固体于试管中，加入过量的稀硫酸充分反应，然后过滤、洗涤、干燥、称量，得到固体。当 （含m的代数式）时，可以得出产物含Cu2O和Cu的结论。 11．某化学兴趣小组想探究“影响过氧化氢分解生成氧气快慢的因素”，经查阅资料后，进行如下实验： 【提出猜想】催化剂的种类和反应物的浓度都会影响过氧化氢分解生成氧气的快慢。 【实验过程】实验装置图如下： 检查装置气密性良好，用排水法收集等体积的一瓶氧气，记录收集气体所需时间。 【实验记录】 实验编号 ① ② ③ 反应物 5%过氧化氢溶液100mL 5%过氧化氢溶液______mL 3%过氧化氢溶液100mL 加入固体 0.5g氯化钠固体 0.5g二氧化锰 收集气体时间 165s 46s 80s (1)写出实验②中反应式： 。 (2)实验②中加入过氧化氢溶液的体积为 mL。通过对比实验①和②可以得出的结论是 。 (3)实验③中加入的固体和用量为 。通过对比实验②和③可以得出的结论是 。 【拓展延伸】 (4)要定量比较两者的催化效果，除了上述方法，还可以通过测定相同时间内收集氧气的体积来比较，应选用如图装置 (填序号)。测定氧气前集气瓶内未装满水，对实验结果 (填“有”或“没有”)影响。 (5)王铭同学提出，过氧化氢溶液在常温下分解缓慢，为了更好地证明二氧化锰和氯化钠对过氧化氢分解生成氧气的快慢确实有影响，还应该增加一组对比实验。该实验选用的药品和用量为 。 12．甲乙小组按右图所示实验探究蜡烛的燃烧产物，获得了不同的实验现象。    甲组：烧杯内壁有无色液滴 乙组：烧杯内壁有无色液滴，烧杯底部附着有黑色固体 【提出问题】 同学们查阅教材实验，得知无色液滴是水，但黑色固体是什么呢？ 【猜想】 同学们猜想黑色固体的主要成分是碳。 【实验验证】利用下图所示装置，甲、乙小组的同学分别设计了以下方案进行验证    实验操作 实验现象 甲组 取少量该黑色固体于a中，通入空气，点燃酒精灯加热。 黑色固体燃烧，① ， b中溶液变浑浊。 乙组 取少量该黑色固体于a中，通入 ② ，点燃酒精灯加热。 黑色固体剧烈燃烧，发出白光，b中溶液变浑浊。 【分析与结论】 (1)实验结束时，停止通入气体，后续实验操作顺序应是 (填字母序号)。 A．熄灭酒精灯，停止加热 B．将试管b移走 (2)b中的实验现象说明黑色固体燃烧生成了 ，由此可推断猜想正确，理由是 。 【反思】 进一步实验发现，罩在火焰上方的烧杯位置越低，产生黑色固体越多。查阅资料可知：蜡烛+氧气(足量)→二氧化碳 + 水；蜡烛+氧气(少量)→ 一氧化碳 + 水； 由此推测乙组实验产生黑色固体的原因是 。 13．实验课上，老师分析金属与盐溶液的反应时指出，在金属活动性顺序表中，排在前面的金属能把位于后面的金属从它的盐溶液中置换出来，但钾、钙、钠等除外。小明很好奇，于是做了金属钠与硫酸铜溶液反应的实验。 【进行实验】取一块绿豆大小的金属钠，放入盛有20毫升硫酸铜溶液的烧杯中，发现金属钠浮在液面上不停打转，产生大量气体，烧杯发烫，溶液中出现了蓝色絮状沉淀，一会儿部分沉淀渐渐变黑，将反应后烧杯中的混合物进行过滤，得滤渣和无色滤液。 【提出问题】①生成的气体是什么？②滤渣的成分是什么？③无色滤液的溶质是什么？ 【查阅资料】①钠能与水反应生成一种碱，同时放出气体。②氢氧化铜受热至60～80℃变暗，温度再高分解为相应的金属氧化物和水。 【实验探究一】探究生成的气体是什么？ 小明将上述实验药品放入锥形瓶中，立即塞上带导管的单孔塞，将导管通入肥皂水中，将燃着的木条靠近飘起的肥皂泡，有爆鸣声．说明生成的气体是 ，点燃该气体前一定要先 。 【实验探究二】探究滤渣的成分是什么？ 【猜想与假设】滤渣中含有Cu(OH)2和 ，还可能含有Cu。 【实验验证】 实验步骤 实验现象 结  论 取少量滤渣，向其中加入足量的 滤渣中没有Cu 【实验结论】通过实验，小明同学得出结论：钠加入到硫酸铜溶液中会先与水反应，生成物再与硫酸铜反应生成氢氧化铜．请写出生成蓝色沉淀的化学方程式 。 【实验探究三】探究无色滤液的溶质是什么？ 【猜想与假设】猜想①Na2SO4，猜想②Na2SO4和NaOH。 【实验验证】 实验步骤 实验现象 结论 取少量无色滤液，向其中加入 猜想①成立 【反思与交流】钠加入硫酸铜溶液中出现黑色物质的可能原因是 。 14．某校实验室有一无色澄清废液，其中除了硝酸钠以外，可能还会含有氢氧化钠、碳酸钠、硫酸钠、硝酸钡中的一种或几种。 实验活动一：探究该废液的组成。 取一定量的无色废液，进行如图所示实验。      请回答下列问题： (1)原无色废液呈 (填“酸性”“碱性”或“中性”)，操作Ⅰ的名称为 。 (2)生成固体甲的化学方程式为 。 (3)原无色澄清废液中一定没有(写名称或化学式均可，下同) 。 实验活动二：处理废液得到较纯净的硝酸钠溶液。 将溶液A和原无色废液充分混合，无明显现象，接下来进行如下图所示实验。    (4)混合后废液中一定含有的溶质是(指示剂除外) ，试剂①是 。 15．化学是一门以实验为基础的科学，实验是科学探究的重要手段。完成“探究某种盐的性质”实验，填写下表。 试管序号 甲 乙 丙 实验操作 实验现象 红色溶液 白色沉淀 无色气体 实验结论 该盐是 (选填“NaCl”“Na2CO3”“Na2SO4”)，其水溶液呈 性。 实验解释 丙中发生反应的化学方程式： 。 实验计算 全班同学完成试管乙实验，共消耗质量分数为10.4%的BaCl2溶液50g，实验后最多收集到 g白色沉淀。 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 $$