2024年中考化学三轮达标巩固---科学探究题

2024年中考化学三轮达标巩固--科学探究题 1．小明同学一次不小心将一点氧化铜粉末掉落进了过氧化氢溶液中，发现过氧化氢溶液迅速出现了气泡，于是他对氧化铜在过氧化氢溶液中的作用产生了兴趣。 【提出问题】 (1)氧化铜在过氧化氢溶液分解过程中起 作用。 【设计实验】以生成等体积的氧气为标准，设计了下列三组实验(其他可能影响实验的因素均忽略)。 实验序号 过氧化氢溶液质量/g 其他物质质量/g 待测数据/s ① 15g 无 ② 15g CuO0.5g ③ 15g MnO20.5g (2)上述实验应测量的“待测数据”是收集等体积氧气所需的 。 (3)若实验②比实验①的“待测数据”更 (填“大”或“小”)，说明氧化铜能加快过氧化氢的分解速率。 (4)从实验②反应后的剩余物通过过滤、洗涤、干燥的方法分离出氧化铜，若称得其质量为0.5g，说明氧化铜的 在化学反应前后保持不变。再将该黑色粉末放入试管中，加入过氧化氢溶液，若观察到 说明黑色粉末的 在化学反应前后保持不变。 【预期结论】 (5)氧化铜 (填“能”或“不能”)作过氧化氢的催化剂。写出实验②的化学方程式 。 【拓展】 (6)实验②和③则是为了比较 。 【迁移】 (7)上述实验，也能说明 。 A．同一种催化剂可以催化不同化学反应 B．同一个化学反应可以有不同的催化剂 2．高锰酸钾在生产、生活中有广泛应用。某实验小组对高锰酸钾的腐蚀性进行研究。 【实验现象】将铜片分别浸没在4种液体中20小时，现象如下表。 编号 ① ② ③ ④ 实验 25mL0.1%KMnO4溶液+10滴蒸馏水 25mL0.1%KMnO4溶液+10滴浓硫酸 25mL蒸馏水+10滴浓硫酸 25mL1%KMmO4溶液+10滴浓硫酸 铜片 质量/g 实验前 0.54 0.54 0.54 0.54 实验后 0.54 0.52 0.54 0.43 【分析与结论】 （1）实验中，高锰酸钾的腐蚀性是通过 来判断的。 （2）通过对比 可以得出“在滴有硫酸的条件下，KMnO4浓度越大腐蚀性越强”这一结论。（填编号） （3）通过对比①②③，可以得出的结论是 。 3．兴趣小组同学探究锌与硫酸的反应，请回答下列问题： 【查阅资料】镁放置在空气中，会产生氧化膜，氧化镁与酸反应放热，锌片类似； Ⅰ. 小凯将未打磨的锌片与稀硫酸放入密闭容器中，用压强传感器和温度传感器分别得数据如图所示。 (1)写出锌与稀硫酸反应的化学方程式 。 (2)下列说法不正确的是 (填序号)。 ①AB段未观察到气泡产生，但压强逐渐增大，可能是因为氧化锌与硫酸反应放热 ②BC段压强升高的主要原因是产生大量气体 ③E点对应时刻反应一定刚好停止 Ⅱ.小羿将打磨好的锌片放入盛有硫酸的试管中，发现锌片表面有气泡冒出，同时闻到刺激性气味。他对这一异常现象展开探究： 【查阅资料】当硫酸浓度过大时与锌反应能生成SO2气体，有刺激性气味，能与水反应生成亚硫酸(H2SO3)。 【提出问题】锌与硫酸反应除生成氢气外，同时还可能生成什么气体呢？ 【提出猜想】猜想一：还可能生成SO2；猜想二：还可能生成O2； 【进行实验】 (3)小羿将润湿的蓝色石蕊试纸放在试管口，观察到 的现象，则猜想一成立。 (4)小羿刚要用点燃的木条验证另一个猜想，却被小涵及时制止了，原因是 ，实验证明：混合气体中不含有O2等其他气体。 【实验改进】为了收集到较纯净、干燥的氢气，兴趣小组同学对装置进行了改进，如下图，B装置的U形管内的盛放的固体是碱石灰，其主要成分是CaO和NaOH。 (5)小虎认为该装置仍不正确，在不增减装置，不改变药品的基础上，如何调整： 。 【评价与反思】 (6)小亮认为C装置可以省略，但需对药品进行改进，也可达到实验目的，他的改进做法是 。 4．某课外小组对铁的锈蚀条件进行了如下探究。 【探究1】铁锈蚀的条件 实验 ① ② ③ 现象 放置一周 无明显变化 无明显变化 铁丝表面出现红色物质 放置两周 铁丝表面出现红色物质 无明显变化 铁丝表面红色物质增多 【提出问题】为什么①中“油封”一段时间后铁丝表面出现了红色物质？ 【探究2】“油封”对水中溶解氧的影响 实验1：将蒸馏水煮沸后迅速冷却至室温(12℃)，取等体积水样于2个烧杯中，其中一个烧杯加5mL花生油进行“油封”，用溶解氧传感器测定两个水样中溶解氧含量。 实验2：操作与实验1相同，室温变为19℃，花生油改用煤油。 溶解氧含量/(mg/L) 时间/h 0 2 6 12 24 36 48 实验1 ①未油封 2.42 4.75 6.44 8.45 10.10 10.43 10.51 ②油封 2.43 3.02 4.28 4.81 6.47 7.20 7.98 实验2 ③未油封 1.95 3.79 6.23 7.98 8.98 9.09 9.08 ④油封 1.93 3.42 5.37 7.11 8.26 8.24 8.22 已知：未煮沸的蒸馏水中溶解氧含量，12℃时为10.68 mg/L，19℃时为9.10 mg/L。 【解释与结论】 (1)探究1中，对比 (填序号)，可得出铁锈蚀需要与水接触。 (2)对比花生油、煤油，进行“油封”时，效果较好的是 。 (3)0小时时，实验2的溶解氧含量低于实验1，其原因可能是 。 (4)由实验得出的结论是 (填序号)。 A “油封”的方式能隔绝氧气在水中的溶解 B 通过加热煮沸并冷却，可以明显降低水中含氧量 C “油封”和“未油封”水样中的溶解氧均随时间增加而呈增大趋势 【反思与评价】 (5)生活中常用在金属表面涂油的方式“防生锈”，其主要原因是 。 (6)探究1实验①中，放置两周后铁丝依然出现锈蚀的原因是 。 5．某小组的同学用下列实验装置进行一氧化碳还原氧化铜，加热一段时间后，玻璃管中黑色粉末逐渐变成红色，对红色物质的成分进行探究。 【提出问题】一氧化碳与氧化铜反应一段时间后，得到的红色固体是什么？ 【查阅资料】小组同学查阅资料知道：一氧化碳还原氧化铜的反应过程可以分为两步，第Ⅰ步：一氧化碳将氧化铜还原成氧化亚铜：CO+2CuOCu2O+CO2；第Ⅱ步：一氧化碳与氧化亚铜反应生成铜和二氧化碳，写出这个反应的化学方程式 ； 【作出猜想】根据查阅资料可以作出下列猜想：猜想一：红色固体是氧化亚铜；猜想二：红色固体是铜；猜想三：红色固体是 。 【实验验证】 （1）取红色固体少量盛于试管中，加入足量的硝酸银溶液充分反应后，观察到有银白色固体生成。写出反应的化学方程式 ； （2）过滤得到滤渣，观察到滤渣中还有少量的红色固体。 【实验结论】通过上述实验证明，猜想正确的是 ； 【实验反思】 （3）上述一氧化碳还原氧化铜的实验装置中，C处放一个酒精灯的作用是 ； （4）下列说法正确的是 。 A．从安全角度考虑，实验开始时，要先通入CO一段时间，再加热玻璃管                  B．从实验安全角度考虑，刚观察到黑色粉末变红就停止加热 C．从节约的角度考虑，将实验剩余的红色固体放回氧化铜的试剂瓶 6．某化学兴趣小组以“生命之源——水”为主题开展项目式学习。水是生命之源，是“永远值得探究的物质”，人类从未停止过对水的研究。 【任务一】认识水的蒸发 (1)如图是两杯等体积的水在不同温度下蒸发时发生变化的微观示意图，已知两杯水的水温分别是50℃和80℃，则温度为50℃的水为 (填序号“A”或“B”)。 【任务二】探究水的组成 (2)图C所示装置是电解水的装置，收集到氢气的试管是 (填“a”或“b”)管，若用碳棒作电极进行电解水实验，一段时间后，得到氢气和氧气的体积比大于理论值，对产生此现象原因合理的猜想是 。 【任务三】水的净化过程 (3)膜分离技术可用于淡化海水如图D所示，通过膜的主要微观粒子是 (填微观粒子名称)。 (4)某同学设计的净水过程如图E所示。物质A是常见絮凝剂，操作a的名称是 ，操作b中加入活性炭的作用是 。 【任务四】继续探究 实验过程中，同学们发现调节电压或在水中加入少量氢氧化钠都会改变电解速率。于是他进行了多次实验，将实验数据取平均值。记录如下。(保持其它条件不变，每次实验收集10mL氧气) (5)该实验的目的是 。 (6)分析上表数据可得出的结论 。(写一条) (7)该实验采用的方法是收集相同体积的氧气比较反应时间的长短，你还可以采用的方法是 。 7．在一次跨学科实践活动后，同学们对花卉的栽培产生了浓厚的兴趣，某小组同学为了让月季花长势更好，对枝叶发黄原因、土壤酸碱度检测及改良、土壤成分、提高土壤肥力等展开了项目化探究。 【查阅资料】 月季花更适合在微碱性疏松肥沃土壤中生长 任务一：枝叶发黄的原因 （1）了解到原因之一是土壤板结，经分析土壤板结会导致 ，不利于根部正常呼吸，枝叶生长受阻；其次，浇水过多、光照不足、施肥不当等也会引起枝叶发黄。 任务二：土壤酸碱度检测及改良 【实验操作】 （2） ，与标准比色卡对照，读出pH约为5，呈酸性；同学们想到可以加入适量 进行调节，反应的微观实质是 。 任务三：土壤成分检测 【信息搜集】在老师的帮助下同学们得知土样中一定含有Na+、K+，可能含有和。 【进行实验】 （3）探究土样中是否含有和。 实验操作 实验现象 实验结论 取少量土样，加熟石灰粉末，混合，研磨。 土质中不含，含有 取少量土样，加适量蒸馏水充分溶解后过滤，向滤液中加入适量 。 产生白色沉淀 【反思评价】 （4）上述实验中可能发生反应的化学方程式是 。 任务四：提高土壤肥力 【表达交流】 （5）为了让月季花枝繁叶茂花正好，同学们给工作人员献计，可以在土壤中加入适量有机腐殖质，也可以合理施用复合肥，如 。 A．KNO3                B．Ca（OH）2                C．HNO3                D．CO（NH2）2 通过本次项目学习，同学们不仅了解到花开背后工作人员的辛苦，也体会到运用化学知识解决实际问题的喜悦。 8．某校化学活动小组用镁和铁探究金属的反应规律。 【查阅资料】 ①镁，铁的活动性均在 H 之前并且镁比铁活泼。 ②相同条件下，相同时间内金属的活动性越强，与酸反应越剧烈，产生的氢气越多。 【探究一】在室温条件下进行如图所示实验。试管内的镁带和铁片表面均被打磨洁净，且形 状、大小相同；同时加入等质量和等浓度的稀盐酸。 （1）该兴趣小组的同学认为该方案中长颈漏斗起非常重要的作用。 ①通过相同条件下，相同时间内长颈漏斗中   ②长颈漏斗在实验中还可以起 作用。   （2）在甲、乙装置的水中滴入 2～3 滴红墨水的目的 。 （3）乙装置中反应方程式为 ，该反应属于基本反应类型中的 反应。 （4）观察到甲装置中产生气泡速率比乙装置快或 现象时，都可以证明镁的金属活动性比铁的强。 【探究二】方案二：如图丙，将等质量光亮洁净，形状厚薄相同的镁条和铁片分别放入左、 右试管中，加入等质量、等质量分数的稀盐酸，充分反应后，冷却到室温，金属均有剩余，（U 型管内为水，初始液面相平，反应过程中装置气密性良好）。 （5）实验过程中 U 型管中液面   （填“左高右低”，“左低右高”，“相平”）； 充分反应后，冷却到室温 U 型管中液面 填“左高右低”，“左低右高”，“相平”），原因是 。 【探究三】在硫酸铜和硫酸亚铁的混合溶液中加入一定量的镁粉，充分反应后过滤，向滤出 的固体中滴加稀硫酸，没有气泡产生。下列判断正确的是 。写成发生反应的化学方程式   。 A．滤出的固体中一定含有铜    B．滤出的固体可能含有铁和镁 C．滤液中可能含有硫酸铜      D．滤液中一定含有硫酸镁和硫酸亚铁 9．空气是人类最宝贵的自然资源。空气中氮气的含量最多，氮气在高温、高能量条件下可与某些物质发生反应。图1是以空气和其他必要的原料合成氮肥（NH4HCO3）的流程．请按要求回答下列问题： (1)步骤①中可利用氮气和氧气的 不同分离出氮气和氧气。 (2)写出步骤②中发生反应的化学方程式 。 (3)图2是化肥碳酸氢铵包装袋上的部分说明：碳酸氢铵具有的性质是 （填字母）。 A．易溶于水 B．有挥发性 C．受热易分解 (4)这种化肥含氮量是否达到16%，化肥中碳酸氢铵的含量是多少？带着这些问题，兴趣小组的同学取了一些化肥样品，进入实验室。 【查找资料】①碱石灰能够吸收水和CO2，但是不吸收NH3。 ②浓硫酸能吸收NH3但是不吸收CO2。 ③氨气溶于水形成氨水 【性质探究】该同学设计了如下的实验装置： ①用A装置给碳酸氢铵加热，装药品前，必须进行的一步操作是 。 ②取适量碳酸氢铵加入试管，连接A、C、E装置，加热，E中的现象是 。 ③连接A、B装置，继续加热，观察到试管口的现象是 ，B中的现象是 。 ④碳酸氢铵在受热时发生反应的化学方程式是 。 【含量分析】将装置A、C、D依次连接，加入20g化肥样品，加热至A中固体完全消失。 她称量装置D的质量如表： 实验前D装置的质量 149g 实验后D装置的质量 152.4g ⑤由此分析得知：反应中产生氨气的质量为 g。 ⑥通过反应的化学方程式可以知道：氨气中氮元素全部来自碳酸氢铵（假设杂质中不含氮元素），请计算此化肥含氮元素质量分数为 。 ⑦请计算此化肥中碳酸氢铵的纯度 。 ⑧ 千克的硝酸铵（NH4NO3）和这袋化肥的含氮元素质量相等。 10．（1）制取气体是初中化学实验的重要内容，请根据下列装置图回答问题：    ①仪器M的名称是 ； ②实验室用过氧化氢溶液与二氧化锰制备氧气，可选用的发生装置为 （填字母序号），反应的化学方程式为 ； ③C装置中的一处明显错误为 ； ④某气体只能用D装置收集，则该气体可能具有的性质为 （填字母序号）； a.能与水反应 b.能与空气反应 e.密度与空气接近 ⑤若用A、E装置制取H2，按气体流向，导管口连接顺序为 （填序号）。 （2）研究性学习小组选择“H2O2生成O2的快慢与什么因素有关”的课题进行探究，以下是他们探究的主要过程： ①【假设】H2O2生成O2的快慢与催化剂种类有关 【实验方案】常温下，在两瓶同质量、同浓度的H2O2溶液中，分别加入相同质量的MnO2和水泥块，测量各生成一集气瓶（相同体积）O2所需的时间。 【进行实验】如图是他们进行实验的装置图，气体发生装置中A仪器名称是 ，此实验中B处宜采用的气体收集方法是 。    【实验记录】 实验编号 1 2 反应物 5% H2O2 5% H2O2 催化剂 1g水泥块 1gMnO2 时间 165秒 46秒 【结论】该探究过程得出的结论是 。 ②【假设】 ； 【实验方案】同温下取2份质量相等、质量分数不同的H2O2溶液， 结果质量分数大的过氧化氢溶液生成的氧气快，先收集满集气瓶。 11．某化学兴趣小组在做“铁在氧气中燃烧”实验时，进行了一系列探究活动，请你一同参与。 【探究一】    (1)小组的实验过程如图甲所示。铁丝表面要先用砂纸打磨光亮再绕成“螺旋状”，铁丝绕成“螺旋状”的目的是 。该反应的化学方程式是 。 【探究二】影响铁丝燃烧的因素。 【设计并实验】 经过讨论后，小组同学取两种不同直径的铁丝，以氧气的体积分数为变量进行实验如表： 试验编号 铁丝直径 氧气的体积分数浓度 实验现象 A 铁丝发红，无法燃烧 B 无法燃烧 C 燃烧不剧烈，少量火星 D 铁丝发红，无法燃烧 E F 燃烧不剧烈，少量火星 【分析讨论】 (2)选择实验 (填实验编号)的数据进行探究，可对比氧气浓度对0.5mm铁丝燃烧程度的影响。 (3)为了更准确地了解直径为0.9mm的铁丝燃烧所需氧气的最低浓度，你认为同学们继续进行实验应选取的氧气体积分数的范围是 。 【实验结论】 (4)根据表格数据，可以得出铁丝的燃烧与 、 等因素有关。 【实验拓展】 (5)小组同学用图乙装置收集一瓶(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 (提示：空气中氧气的体积分数约为1/5)。 A 25mL B 40mL C 60mL D 75mL (6)小红对铁丝燃烧实验进行了简化设计，如图丙所示。简述改实验设计的优点 。 12．某学习小组对铁锈蚀进行相关探究。 【知识回顾】 (1)铁锈蚀的过程，实际上是铁与空气中的 等发生化学反应的过程。 (2)用稀盐酸除去铁锈的化学方程式为 。 (3)一氧化碳将氧化铁中的铁还原出来的化学方程式为 。 【查阅资料】 ①一定条件下，碳可加快铁的锈蚀。但碳本身不参加反应。 ②。 【实验一】定量探究铁锈蚀的因素 小组设计了图1装置（气密性良好），将铁粉和碳粉加入三颈烧瓶，时刻加入饱和溶液后，再将一只装有稀盐酸的注射器插到烧瓶上，采集数据。    (4)据图2，时刻后反应并未停止温度却开始降低，原因是 。 (5)据图3，对比AB段和BC段说明 ，分析时刻后压强突然变大的原因是 。 【实验二】测定铁锈样品组成 学习小组称取的铁锈样品（颜色为红褐色），按照图4装置进行实验（气密性良好）。假定该铁锈样品中只有和两种成分，和不发生反应，实验过程中每步均完全吸收或反应。    (6)实验中，A装置的玻璃管中现象是 。 (7)充分反应后冷却、称量，装置A的玻璃管中剩余固体的质量为，装置B增重，则中 ，铁锈样品中单质铁的质量分数为 （计算结果保留一位小数）。 (8)通过测定玻璃管中剩余固体质量和装置C的增重， （填“能”、“不能”）计算出中x的数值。 13．某校学习小组利用二氧化锰与过氧化氢溶液混合制取氧气。 【提出问题】如何来测定生成O2的质量和体积，并处理数据。 【实验设计】通过下图Ⅰ、Ⅱ两个实验分别测定10mL过氧化氢溶液和适量二氧化锰混合产生O2的质量和体积。 【分析与表达】 (1)实验Ⅱ中发生反应的化学方程式： 。 (2)实验Ⅰ中，将小烧杯中的过氧化氢溶液加入大烧杯中，并不断搅拌，判断反应结束的现象是： ，电子天平示数不再变化。 (3)实验Ⅱ中，先连接好装置， (填操作名称)，然后装好药品，最后将10mL过氧化氢溶液 (填“缓慢”或“快速”)推入烧瓶中。 (4)实验Ⅰ数据处理得55mgO2，实验中电子天平 (填“能”或“不能”)用托盘天平代替。 (5)实验Ⅱ的实验记录如下： 时间/min 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 注射器读数/mL 30.0 45.0 48.0 50.0 51.5 52.8 52.0 50.0 50.0 50.0 ①根据实验记录在坐标图中用圆滑曲线绘制出0~10min注射器内体积随时间变化的曲线 。 ②根据以上实验过程和数据综合分析，最终生成O2的体积是 mL。 14．碱式碳酸亚铁是工业上冶炼铁的一种矿物，为测定碱式碳酸亚铁【xFeCO3·yFe（OH）2·zH2O】的组成，同学们在老师的指导下进行了如下的探究： 【查阅资料】 ①碱式碳酸亚铁受热会完全分解生成FeO、CO2以及H2O。 ②FeO是一种黑色粉末，它不稳定，在空气中加热，可被氧化成四氧化三铁。 ③碱石灰是NaOH及CaO的混合物，可以吸收CO2和H2O。 【实验步骤】 （1）检查装置的 后，准备称取3.40g碱式碳酸亚铁粉末放在装置B中，连接仪器。 （2）打开弹簧夹K，鼓入一段时间空气，准确称量装置C、D、E的质量。 （3）关闭弹簧夹K，加热B装置至装置C中导管末端无气泡冒出，再打开弹簧夹K，缓缓通空气一段时间，使B中分解的二氧化碳和水蒸气转移干净。 【实验分析】再次准确称量装置C、D、E的质量，所得数据如下： 装置C/g 装置D/g 装置E/g 加热前 200.00 180.00 180.00 加热后 200.36 180.88 180.00 （4）由上表可知，3.40g碱式碳酸亚铁粉末加热分解，生成H2O的质量为 ，生成CO2的质量为 ，装置A的作用 。 【实验结论】 （5）据表中数据分析，可计算出xFeCO3·yFe（OH）2·zH2O中，x：y：z= 。请写出碱式碳酸亚铁受热完全分解的化学方程式 。 15．某兴趣小组为了探究铁粉与水蒸气反应的产物，做了下面实验。 资料：在不同温度下，铁粉与水蒸气反应的产物不同。 实验一：某兴趣小组用下图所示装置，使铁粉与过量水蒸气充分反应并检验固体产物的组成。 铁粉与水蒸气的反应装置 (1)实验过程中，应先点燃 （选填“酒精灯”或“酒精喷灯”）；目的是 ，装置中石棉绒的作用是 。 (2)若在实验中的某段时间内生成H20.04g，则这段时间内参加反应的铁粉质量至少是 g。 (3)实验二：铁粉完全反应后，兴趣小组对硬质玻璃管中生成的FeO和Fe3O4的质量进行测定，实验流程如下图。 实验前如何检查装置A的气密性关闭止水夹K，从长颈漏斗向试管内加水，至长颈漏斗中管内的 液面高于管外液面，静置一段时间，若液面高度差 ，则气密性良好。 (4)装置A中发生的反应方程式 。 (5)为了安全，在点燃酒精灯之前，在F装置出口b处必须 。 (6)装置C中所放试剂为 ，则装置B的作用是 。 (7)干燥管E右边又连接干燥管F的目的是 。 若无干燥管F，测得Fe3O4的质量将 （填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。 (8)若FeO和Fe3O4混合物的质量为15.2g，反应完全后干燥管E的质量增加了4.5g，则完全反应后D装置中固体的质量为 g;混合物中Fe3O4的质量为 g。 试卷第14页，共18页 试卷第15页，共18页 学科网（北京）股份有限公司 $$