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．研究性学习小组的同学为探究空气中氧气的体积分数，设计了如图所示装置。请根据图示实验回答下列问题：    (1)闭合电源开关，可以观察到的现象是 ；反应的化学方程式为 。 (2)此实验还可推知反应后剩余气体的两点性质是： ① ；② 。 2．某兴趣小组同学对实验室制取氧气的条件进行如下探究实验。 (1)为探究催化剂的种类对氯酸钾分解速度的影响，甲设计以下对比试验： Ⅰ将与均匀混合加热 Ⅱ将与均匀混合加热 在相同温度下，比较两组实验产生的快慢。 Ⅰ中反应的化学方程式是 ；Ⅱ中的值为 。 (2)乙探究了影响双氧水分解速度的某种因素，实验数据记录如表： 双氧水的质量 双氧水的浓度 的质量 相同时间内产生的体积 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 本实验中，测量的装置是 填序号。 (3)实验结论：在相同条件下， ，双氧水分解得快。 (4)丙用如图装置进行实验，通过比较 也能达到实验目的。 3．某同学对氯酸钾制取氧气时所用到的催化剂进行研究，当在相同的加热条件下，记录了以下的数据： 编号 KClO3质量/g 催化剂 催化剂质量/g 收集50mLO2所需时间/s 实验1 50 无 0 171 实验2 50 Fe2O3 0.5 58 实验3 50 MnO2 0.5 49 实验4 50 KCl 0.5 154 (1)实验中设置实验1的目的是 。 (2)上表中所列三种催化剂的催化效果最佳的是 。 (3)写出实验2中反应的化学方程式 。 (4)由实验1和实验4可知，KCl对KClO3的分解 （填“有”或“无”）催化作用。维持加热条件不变，用实验1继续加热收集50ml O2，所用的时间明显小于171 s，其原因是 。 (5)要比较KClO3分解反应中不同的催化效果，除了测定收集50ml O2所需时间外，还可以测定相同时间内 。 (6)以下有关催化剂的说法正确的是 （填序号）。 ①二氧化锰一定是催化剂                     ②某些化学反应可以有多个催化剂 ③催化剂能使氯酸钾分解产生更多的氧气          ④所有化学反应都需要催化剂 ⑤催化剂在改变化学反应的速率的同时，本身的质量也不变 4．空气中氧气含量测定的再认识。 [经典赏析]教材中介绍了拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分(实验装置如图1)。该实验中选择使用汞的优点有 (填字母)。 A 实验过程中没有污染 B 在汞槽中起到液封作用 C 生成的物质加热分解又能得到汞和氧气 D 能将密闭装置内空气中的氧气几乎耗尽 [实验回顾]实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量，写出红磷燃烧化学方程式： 。该方法测出的氧气含量常常远低于1/5的原因。 [进行猜想](1)装置漏气；(2) 。(任写一点) [实验交流]在老师的指导下，某学习小组又分工实验：预先在集气瓶底放少量的水，然后分别选用了①木炭；②铁丝；③红磷；④镁条等四种药品进行实验： 。 (1)甲小组实验反应的化学方程式为 ，同学经讨论后认为，不能用木炭进行实验，原因是 。 (2)乙小组的同学都认为装置B无法测定空气中氧气的体积分数，理由是 ； (3)丙小组同学们用装置C进行实验，但实验结束后，冷却至室温，打开弹簧夹，烧杯中的水进入集气瓶中，从实验推知，剩余气体具有的物理性质有 。 (4)丁小组的同学用D装置进行镁条在空气中燃烧的实验，燃烧、冷却后打开止水夹，进入集气瓶中水的体积约占集气瓶体积的70%。根据空气的组成可推出减少的气体中除氧气外还一定有 。 [查阅资料]空气中的二氧化碳能和镁反应，镁条点燃后，放入盛有二氧化碳的集气瓶中继续燃烧，生成氧化镁和碳。写出该反应的化学方程式为 ； (5) 通过以上对比实验，同学们总结出测定空气中氧气含量时，所用的反应物应满足两个条件：①反应物 ； ②生成物 。 5．某同学利用如图1装置验证空气中氧气的体积分数，将装有足量红磷的燃烧匙置于四颈平底烧瓶内中间位置，并把装有足量白磷的燃烧匙浸没在蒸馏水下。图2表示用氧气传感器测量的容器内氧气浓度变化曲线图。 他用激光笔点燃红磷。 【提出问题】红磷在烧瓶内熄灭后，瓶中是否有氧气剩余？ 【猜想假设】猜想：①无氧气剩余：②有氧气剩余。 （1）激光笔的作用是 。 （2）实验过程中，刚开始即使用激光笔照射，燃烧匙内的白磷也不会燃烧的原因是 。 【实验验证】待装置完全冷却后，将装有白磷的燃烧匙提出水面，再次使用激光笔照射，白磷被点燃。 【得出结论】（3）分析图2得出，猜想 正确（填①或②）。 【反思交流】（4）课本上用“燃烧红磷测定空气中氧气含量”的方法是不严谨的，其理由是 。 （5）图2中曲线DE段氧气浓度变化的主要原因是 。 （6）①白磷燃烧的微观图示如图3，写出白磷燃烧的化学方程式： ，基本反应类型是 。 ②根据实验结果，你对燃烧条件的新认识是 。 6．小明在实验室发现一瓶未密封的KOH固体，对其成分进行实验探究。 【查阅资料】①KOH与NaOH的化学性质相似。请用化学方程式解释KOH变质的原因是 。 ②K2CO3溶液呈碱性，CaCl2溶液，KCl溶液呈中性。 【猜想假设】假设I：只含KOH；假设II：含KOH和K2CO3；假设Ⅲ：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 假设 不正确 (2)另取少量样品于试管中，加水溶解，加入过量的CaCl2溶液，振荡，静置 猜想II正确 (3)取②中上层清液，滴加无色的酚酞试液 【拓展应用】完全变质的KOH也有利用价值，从K2CO3的组成或性质看，K2CO3在农业上的用途是 (填一种即可)。 7．某研究小组发现，维C泡腾片（保健药品，主要成分见图1）溶于水，有许多气泡产生（如图2）。小组同学对产生的气体成分进行如下探究实验。 【猜想与假设】小继说：该气体可能是CO2、O2、CO、H2、N2 小娇说：不可能含有N2，因为 。 小芳说：不可能含有CO和H2，因为从药品安全角度考虑，CO和H2均易燃易爆，且CO 。 经讨论分析，小组同学认为：该气体可能含有CO2、O2中的一种或两种。 【实验探究】请填写表格中的空白 实验编号 实验操作 实验现象 实验结论 ① 将气体通入澄清的石灰水中 有CO2 ② 将带火星的木条伸入该气体中 带火星的木条没有复燃 无O2 【反思交流】（1）实验①中反应的化学方程式为 。 （2）小组同学完成实验后又继续讨论他们得出的结论，发现实验②的结论不一定正确，请你分析不一定正确的理由是 。 【拓展延伸】CO和H2均为易燃易爆气体，像这一类气体在点燃之前一定要 。 8．学习了过氧化氢制氧气使用二氧化锰作催化剂，化学社团在寻找新的催化剂的活动中，对硫酸铜能否作过氧化氢分解的催化剂进行了以下探究， 【实验探究】 (1)甲同学按如下方案进行实验。 实验步骤 实验现象 实验结论 步骤①木条不复燃 步骤②产生气泡，溶液变蓝色 步骤③：带火星的木条 。 硫酸铜能作过氧化氢分解的催化剂，该反应的化学方程式为 。 【查阅资料】硫酸铜溶于水，溶液呈蓝色。 【评价改进】 (2)大家认为甲同学的实验结论不严谨。若要确定该实验结论正确，还需证明硫酸铜的 在反应前后都没有发生改变。 【继续探究】 (3)大家认为还可以采取另一种方法获取上述实验结论：将甲同学实验后试管中的溶液蒸发、干燥得到白色固体，再称其质量为m克，然后将固体加入5%的 溶液中，带火星的木条再次复燃，说明硫酸铜仍然可以加速过氧化氢分解。 【拓展延伸】同学们对上述实验进行了下列反思： (4)将过氧化氢溶液平均分成两等份a和b，只向b中加入少量二氧化锰，另一份不做处理。则放出氧气的质量（m）与反应时间（t）的关系的图像正确的是 A． B． C．     D． (5)比较硫酸铜和二氧化锰对过氯化氢制氧气的催化效果，实验过程中不需要控制的条件是 （填序号）。 A．溶液的起始温度    B．催化剂的质量 C． 溶液的浓度    D．反应起始时间 9．化学兴趣小组设计了探究SO2与AgNO3溶液反应的实验。将SO2通入质量分数为1.8%的AgNO3溶液中，反应后过滤得到无色滤液A和白色沉淀B．综合分析得知B可能是Ag2SO3、Ag2SO4或二者的混合物。 [查阅资料] ①Ag2SO4为白色固体，微溶于水； ②Ag2SO3为白色固体，难溶于水，但溶于过量的Na2SO3溶液； ③SO2+H2O=H2SO3。 [提出问题]白色沉淀B的成分是什么？ [实验猜想] (1)猜想1：只有Ag2SO4； 猜想2： ； 猜想3： 。 [实验探究] (2)取少量滤液A于试管中，滴加足量Ba(NO3)2溶液后无明显现象，证明猜想 成立。 [实验结论] (3)SO2与AgNO3溶液反应生成一种酸和沉淀B，其反应的化学方程式为 。 [实验拓展] (4)另取滤液A，滴加足量Ba(NO3)2溶液无明显现象，再滴加BaCl2溶液产生白色沉淀，其原因是 ； (5)向盛有少量AgNO3溶液的试管中滴加Na2SO3溶液至过量，其现象是 。 10．某校化学研究学习小组的同学在一次活动中查阅资料时发现，单质碳能够在高温时与金属氧化物反应得到金属单质。于是，他们用木炭与CuO进行了如下的探究活动。请你参与他们的这次活动，并解决有关问题： 【提出问题】木炭与氧化铜反应除生成单质铜外，另一种生成物是什么？ 【猜想与假设】（1）可能是CO；（2）可能是CO2。 【实验准备】（1）他们在互联网上收集到这样一条信息：把滤纸浸泡在磷钼酸和氯化钯的黄色混合溶液中制成的试纸遇CO立即变成蓝色，而遇CO2不变色。 （2）CO2的检验方法是（用文字描述） 。 【设计实验】装置图： 【实验与结论】 实验现象 实验结论 A中固体由黑色变成红色 ①说明有 生成 B中黄色试纸没有变蓝色 ②说明没有 生成 ③C中 。 说明有CO2生成 【反思与评价】 （1）如果A装置中的试管口高于试管底部，在实验过程中可能造成的后果是 。 （2）假设产生的气体是CO和CO2的混合气体，能否直接用点燃的方法来检验CO？ （填“能”或“不能”），原因是 。 11．实验课上，老师分析金属与盐溶液的反应时指出，在金属活动性顺序里，位于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，并没有出现紫红色的铜。一会儿，部分沉淀渐渐变黑。 【提出问题】金属钠与硫酸铜溶液反应后的产物是什么？ 【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1】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2】探究沉淀的成分是什么？ 【猜想与假设】沉淀中有Cu(OH)2和 ，可能还有Cu。 【实验验证】 实验步骤 实验现象 结论 将锥形瓶内反应后的物质过滤，向滤出的固体中加入足量的 沉淀中没有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 【反思与交流】出现黑色物质的可能原因是 。 12．小虹在洗衣服时，对家里的洗涤剂产生了兴趣。于是她与项目学习小组的其他同学对洗涤剂的种类、去污原理及成分等展开了项目式学习。 任务一：认识洗涤剂种类 【查阅资料】常用洗涤剂包括肥皂和合成洗涤剂。肥皂在软水中有良好的去污作用，但在硬水中洗涤效果很差，在酸性介质中会完全失去洗涤能力。合成洗涤剂的去污作用不受水质软硬的影响。 【分析交流】 (1)小虹向家里的自来水中加入肥皂水，发现泡沫很少且有大量浮渣，则适合她使用的洗涤剂种类是 。 任务二：了解洗涤剂去污原理 【咨询老师】同学们咨询老师，知道了洗涤剂由助洗剂（、等），表面活性剂和添加剂组成。表面活性剂能使油污在水中分散成无数细小的液滴并随水流动，从而使油污从衣物上分离出来。 【小组讨论】 (2)同学们讨论后一致认为：表面活性剂在去除油污时所起的作用是 （填“乳化”或“溶解”）。 任务三：探究洗涤剂成分 小虹拿来家里的洗涤剂，在实验室里与同学们对其中的部分成分进行了探究。 【猜想假设】该洗涤剂中含有和 【进行实验】 (3) 实验步骤及操作 实验现象 步骤一 取少量水于试管中，向水中加入少量洗涤剂，再滴加几滴 溶液 溶液变为红色 洗涤剂中含有和 步骤二 另取少量水于试管中，向水中加入少量洗涤剂，再向其中滴加过量稀硝酸 有气泡冒出 步骤三 取步骤二的剩余液体少许于试管中，向其中滴加溶液 【反思评价】 (4)步骤二中所加稀硝酸“过量”的目的是 。 (5)步骤三中发生反应的化学方程式为 。 任务四：制作洗涤剂家庭小贴士 【成果展示】 (6)同学们从洗涤剂的使用环境、资源节约等角度进行了要点总结，使用洗涤剂时应注意 。 13．某化学实验活动小组的同学为了探究实验室中久置的氢氧化钠固体的成分，进行了有关实验。请你参与他们进行的探究活动： 【提出问题】久置氢氧化钠固体的成分是什么？ 【猜想与假设】猜想一：全部是NaOH；猜想二：全部是Na2CO3；猜想三： 。 【实验与探究】实验如下： 实验方案 实验现象 结论及解释 方案一：取少量固体样品于试管中，加蒸馏水完全溶解，然后加入足量的稀盐酸。 实验过程中始终没有气泡产生。 则证明猜想 成立 方案二：另取固体样品于试管中，加蒸馏水完全溶解，然后滴加少许氯化钡溶液。 实验过程中产生 。 则证明猜想二或三成立。 （2）为了进一步的验证猜想结果，小明同学提出如下实验方案：继续方案二的实验，过滤，然后向滤液中滴加无色酚酞试液，若酚酞不变红，则猜想 成立，若酚酞变红，则另一猜想成立。 通过查阅资料知道，氯化钡溶液呈中性，小华同学立即对小明同学的方案提出了质疑，理由是 ，因此他认为该方案的操作步骤中应该改进的是 。该实验中氯化钡溶液 （填“能”或“不能”）用氢氧化钡溶液代替。 【反思与交流】久置的固体氢氧化钠变质的原因是（用化学方程式表示） ，该反应是 （选填：A．置换反应  B．复分解反应   C．中和反应   D．以上都不是）。因此小红同学提出，实验室里氢氧化钠要 保存。 14．有一包白色粉末可能是CuSO4、Na2CO3、Ca(OH)2、NaCl中的一种或几种，为了确定该白色粉末的成分，某化学兴趣小组做了如下实验探究： 【查阅资料】(1)Ag2CO3不溶于水。(2)AgOH在水中分解生成Ag2O，该物质不溶于水。 【活动与探究】 实验步骤Ⅰ 现象 甲同学取少量样品于试管中，加入足量水，搅拌，静置，测量上层清液的pH ①产生白色沉淀 ②上层清液为无色 ③溶液的pH为10 【实验结论】(1)该粉末中一定含有的物质是 (填化学式)； (2)该粉末中可能含有的物质是 (填化学式)； (3)写出产生白色沉淀的化学方程式 。 为了确定粉末中可能含有的物质，乙同学又做了如下实验： 实验步骤Ⅱ 现象 结论 乙同学取步骤Ⅰ中的上层清液少量于试管中，加入足量的HNO3，再加入适量的AgNO3 ①溶液中有气泡产生 ② 该粉末中可能含有的物质一定存在 【解释与结论】(1)实验中加入足量HNO3的目的是 。 (2)有同学认为，将步骤Ⅱ中的稀硝酸用稀盐酸代替，你认为是否可行，并说明理由： 。 15．在浓硫酸催化作用下，固体草酸（H2C2O4）受热分解生成水和气体．某化学课外兴趣小组对所得气体成分进行了探究． （1）下列可用作草酸分解制取气体的装置是 （填字母编号） 【提出问题】如何通过实验确定气体成分． 【猜想】 猜想1 猜想2 猜想3 只有CO 只有 CO、CO2都有 【设计】基于猜想3，兴趣小组同学设计了如图装置： 【信息提供】 ①氢氧化钠溶液能很好的吸收二氧化碳。 ②浓硫酸是实验室里一种常用的干燥剂，能干燥某些气体。 【探究】 （1）实验过程中观察到装置 （填字母）中澄清石灰水变浑浊，证明有CO2气体。其反应方程式为 。 （2）实验过程中除了观察E装置中黑色粉末变成红色外，还应该观察到； ，证明有CO气体。 【结论】通过探究证明：猜想3成立．草酸分解化学方程式是 。 【讨论】 （1）C装置作用是 ， D装置作用是 （2）装置末端酒精灯的作用是 【提升】 若反应结束后，F处的澄清石灰水质量增加了8.8克，则参加反应的氧化铜的质量是多少 ？若F处吸收的CO2先通过下列变化：CO2→CO→CO2（每步反应都进行完全），再将得到的CO2通入足量的澄清石灰水，理论上会生成 g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 $$