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．某化学兴趣小组在老师指导下进行课外实验，利用如图1所示装置来探究磷单质在空气中燃烧后氧气浓度变化情况。 【查阅资料】①白磷与红磷的燃烧现象、产物均相同；②“暖宝宝”中的药品能与空气中的氧气发生缓慢氧化。 【提出问题】足量红磷在密闭的三颈烧瓶内燃烧熄灭后，容器中是否有氧气剩余？ 【猜想假设】猜想①：有氧气剩余。 猜想②：无氧气剩余。 【实验验证】该小组同学按图1组装好实验装置，利用高能激光笔照射燃烧匙上的红磷，红磷燃烧直至熄灭;待装置完全冷却后，将装有白磷的燃烧匙提出水面，用高能激光笔照射，白磷开始燃烧。 (1)红磷在空气中燃烧的现象为 。 【实验结论】 (2)猜想 正确。 【交流讨论】 (3)测定空气中氧气含量的实验中，不能用木炭代替磷的原因是 。 【拓展延伸】图2是该小组同学从开始实验到最后装置冷却后的整个实验过程中，用传感器测量容器内氧气浓度变化的曲线图。 (4)在图2中 （填“A”、“B”、“C”、“D”或“E”）点时红磷燃烧熄灭。 【反思评价】 (5)兴趣小组分析对比曲线段和段，得出了“不同物质燃烧，需要的氧气浓度不一样”的结论。同学们由此联想到课本上的一个实验： （填物质名称）在空气中不能点燃，但在氧气中能点燃并剧烈燃烧。 【实验拓展】为提高测定空气中氧气含量实验的精确度，化学兴趣小组在查阅相关资料后改用“暖宝宝”对实验进行了如图3的创新改进。 【实验方案】在实际容积为的集气瓶里先加入的水，右侧连接装有空气的注射器。 重复3次上述实验，记录数据如表。 实验次数 1 2 3 注射器内剩余气体读数 (6)根据表中的实验数据计算，空气中氧气含量为 （用体积分数表示）。 (7)实验后必须等到 时，才可以记录注射器内剩余气体的体积。 2．小明在实验室制备氧气，误将氯化铁当成二氧化锰加入到过氧化氢溶液中，他发现也有大量气泡产生，于是小明开展了相关的探究活动。 【查阅资料】氯化铁是黑棕色粉末，能溶于水。它与水形成的黄色液体，在一定条件下蒸发得到黑棕色粉末。 【提出问题】氯化铁粉末对过氧化氢分解是否有催化作用？ 【作出猜想】 (1)猜想Ⅰ：氯化铁粉末对过氧化氢分解没有催化作用。 猜想Ⅱ： 。 【实验探究一】 (2) 序号 操作 现象 分析 实验1 向试管A中加入5%过氧化氢溶液，将带火星的小木条伸入试管内 产生少量气泡，带火星的小木条 反应速度缓慢， 放出少量氧气 实验2 向试管B中加入5%过氧化氢溶液和氯化铁粉末，将带火星的小木条伸入试管内 产生大量气泡， 带火星的小木条复燃 【实验结论】猜想Ⅱ成立。 【实验反思】 (3)实验2中反应的化学方程式是 。 (4)小红认为小明做的实验1、2并不能证明猜想Ⅱ成立，原因是 。 【实验探究二】 (5) 序号 操作 现象 结论 实验3 向实验2中的试管B中继续加入 ，将带火星的小木条伸入试管内 又产生大量气泡，带火星的小木条又复燃 猜想Ⅱ 成立 实验4 将试管B的混合物在一定条件下完全蒸发水分，得到固体，称量其质量 【实验探究三】已知：氯化铜粉末也能催化过氧化氢的分解。 实验5：小明想快速制得氧气，他分别取二氧化锰、氯化铁、氯化铜粉末置于三个烧瓶中，各加入5%过氧化氢溶液，利用氧气传感器测量不同的催化剂催化过氧化氢分解的效果。实验结果如图所示。 (6)结合数据分析，小明选用过氧化氢分解的最佳催化剂是 （填化学式）。他在制取氧气时，为得到平稳的氧气流，选用的方案是 （填字母）。 a.把催化剂缓缓加入过氧化氢溶液中 b.把过氧化氢溶液缓缓加入盛有适量催化剂中 3．2022 年全球新冠疫情形势依然严峻，科学、安全的消毒是防止疫情扩散的有效途径。84 消毒液 （有效成分 NaClO）、H2O2溶液都是常用的消毒剂。 （1）NaClO 中氯元素化合价是 ，将氯气（Cl2）通入氢氧化钠溶液，生成 NaClO 和 NaCl，是制取 84 消毒液的主要反应，该反应的化学方程式是 。 （2）【实验探究】取少量 84 消毒液置于试管中，滴加 H2O2溶液，有大量气泡产生，经检验产生的气体是氧气。 【提出问题】在上述反应中，NaClO 的作用是什么？ 【作出猜想】 猜想一：NaClO 类似 H2O2分解制取氧气时 MnO2的作用，作 。 猜想二：NaClO 与 H2O2发生化学反应。 【实验探究】 （3）按如图所示组装实验装置(固定装置省略)。检查该装置气密性的方法是 。 （4）先向锥形瓶中加入 20mL 84 消毒液，再按图装置将 25mLH2O2溶液平均分 5 次经注射器甲注入锥形瓶中，待注射器乙活塞不再向右移动后，记录每次气体的总体积，数据见下表： 第 1 次 第 2 次 第 3 次 第 4 次 第 5 次 H2O2溶液/mL 5 5 5 5 5 注射器乙中气体的总体积/mL 35 70 85 a b 表中的数据 a= 。 【实验结论】 （5）根据数据判断 （填“猜想一”或“猜想二”）是正确的，依据是 。 【反思评价】 （6）下列选项的表述中，正确的是 . A．H2O2溶液中溶剂是 H2O2 B．从物质分类角度看，NaClO 是一种酸 C． 84 消毒液和 H2O2溶液混合使用，会减弱其消毒效果 D．相比较来看，H2O2溶液是较为清洁的消毒剂 4．同学研究“影响过氧化氢生成氧气快慢的因素”，查阅资料，猜想如下： 【提出猜想】催化剂种类和反应物浓度都会影响过氧化氢生成O2的快慢。 【实验操作】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)实验②中加入过氧化氢的体积为 mL。 (2)实验③中加入的固体和用量为 。 【结论】 (3)该探究过程得出的结论 。 【反思】 (4)过氧化氢溶液在常温下分解缓慢，加入二氧化锰后反应明显加快。小红提出，为了更好的证明二氧化锰和氯化钠是否对过氧化氢生成O2快慢有影响，还应该增加一组对比实验。该实验选用的药品和用量为 。 【拓展】 (5)若要测定相同时间内所产生氧气体积，如图1装置应选 (填序号)，测定气体前集气瓶内未装满水，对实验结果 (填“有”或“没有”)影响。       (6)某同学为探究影响过氧化氢分解速度的某种因素，用如图2装置进行实验，通过比较_______(填序号)也能达到实验目的。 A．分别称量反应前后双氧水的质量 B．分别称量反应前后二氧化锰的质量 C．记录相同时间天平读数差值 5．管道疏通颗粒是一种新型厨卫管道深层清洁产品，主要是针对厨卫管道内的堵塞进行疏通。某小组对某种管道疏通剂（主要成分为、铝粉、缓蚀阻垢剂）的疏通效果进行探究，并探究该种管道疏通颗粒对下水管道的腐蚀情况。 查阅资料：与铝粉混合遇水后发生化学反应，放大量热和气体，可加快疏通毛发等物质。 【实验1】按表中数据将各固体物质混合均匀后，加入水，观察到有气体产生，并通过测定反应前后温度的变化比较疏通效果（温度升高值越大，疏通效果越好）。 实验数据记录如下： 序号 质量/g 铝粉质量/g 缓蚀阻垢剂质量/g 混合前后温度升高值/ ① 1.3 0.55 0.18 63 ② 1.3 0.75 0.18 78 ③ 1.3 0.95 0.18 89 ④ 1.3 1.15 0.18 83 ⑤ 1.3 0.95 0.04 86 ⑥ 1.3 0.95 0.09 87 ⑦ 1.3 0.95 0.27 87 (1)写出在生产、生活中的一种用途 。该疏通剂存储要注意 。 (2)要探究铝粉的用量对疏通效果的影响，需对比的实验是①、②和 （填实验序号）。 (3)对比实验选择的序号是③、⑤、⑥、⑦，其目的是 。 (4)由实验1可得知：、铝粉、缓蚀阻垢剂的最佳质量比为 。 【实验2】其他条件相同时，改变下水管道材料，测定管道疏通颗粒对各种材料的腐蚀率。实验结果记录如下表格： 材料 塑料 铜 铁 钢 铝 铝合金 腐蚀率 (5)管道疏通颗粒腐蚀率最低的材料是 。 (6)该管道疏通颗粒不宜对 材质的下水管道进行疏通。 (7)进行实验2时，需要控制相同的变量有 （写2条） 6．某兴趣小组探究分子的特性时做了以下实验。 探究一：研究温度对微粒运动速率的影响 同学们进行图1所示实验时间到氨气强烈的刺激性气味，于是对实验装置进行改进(如图2)。 【实验操作】 步骤一：向B、D两支试管中分别加入5mL的蒸馏水，各滴入1~2滴无色酚酞试液，振荡，观察溶液颜色。 步骤二：向A、E试管中分别加入2mL浓氨水，立即用带有橡皮塞的导管按图2连接好，并将E试管放置在盛有热水的烧杯中，观察几分钟。 【分析讨论】 (1)图1实验中能观察到湿润的酚酞试纸变 色。 (2)改进后的实验中使用了C烧杯，作用是 。 (3)步骤二中将E试管放置在盛有热水的烧杯中，B、D试管中先出现颜色变化的是 试管，由此可得出温度对微粒运动速率的影响是 。 探究二：研究分子质量对微粒运动速率的影响 【查阅资料】①浓盐酸易挥发出氯化氢气体，浓氨水易挥发出氨气，氨气与氧化氢气体能反应生成氯化铵。 ②氨气的分子质量小于氯化氢的分子质量。 【实验操作】如图3所示，烧瓶A中盛有浓盐酸，烧瓶B中盛有浓氨水，在硬质玻璃管外壁上用记号笔做了d、e、f三个标记。实验开始时打开弹簧夹a、b，一会儿后玻璃管中d处最先产生白烟。 【分析讨论】 (4)d处先产生白烟是因为 ，说明分子质量对微粒运动速率的影响是 ，发生反应的化学方程式是 。 7．某化学兴趣小组的同学为了探究“复分解反应发生的条件”，做了如图两个实验： 【实验一】：把试管①②中静置后的上层清液倒入洁净的烧杯中，最后只得到蓝色沉淀和无色溶液。 （1）写出混合后得到蓝色沉淀一定发生反应的化学方程式 。 （2）混合后所得无色溶液中一定含有的溶质是 （填化学式，下同）可能含有的溶质是 。 【实验二】：按照下列组合继续验证复分解反应发生的条件： 组合序号 ① ② ③ 组合的溶液 H2SO4NaOH H2SO4NaCl H2SO4Na2CO3 （3）在组合①、②、③中，组合 无明显现象，但它们的实质不同，为了证明实质不同，小夕在实验过程中使用了酚酞试液。 （4）实验结束后把3个组合反应后的溶液混合，混合后溶液也显无色。混合后所得溶液中溶质（除酚酞外）的组成可能有 种情况（填数字）。 【结论】 （5）复分解反应发生的条件是：生成物中有 。 8．某化学兴趣小组用木炭进行了相关探究。 【探究一】木炭的还原性 为探究碳还原氧化铜的最佳实验条件，用木炭和氧化铜的干燥混合物1~2.5g进行系列实验。 查阅资料：①氧化铜(CuO)为黑色固体。 ②碳还原氧化铜得到的固体中可能含有少量的氧化亚铜，Cu2O为红色固体，能与稀硫酸反应：，形成蓝色溶液；而铜与稀硫酸不反应。 进行实验： 实验1：取质量比1：11的木炭粉和氧化铜混合物1.3g，用甲、乙两种装置进行实验。 装置 现象 甲：黑色粉末中含有少量红色固体 乙：红色固体有金属光泽，混有极少量黑色物质 实验2：取一定量的混合物，用乙装置进行实验。 序号 木炭粉与氧化铜的质量比 反应后物质的颜色、状态 2-1 1：9 混有少量黑色物质 混有很少量黑色物质 2-2 1：10 红色固体有金属光泽 2-3 1：11 混有极少量黑色物质 2-4 1：12 无黑色物质 2-5 1：13 混有较多黑色物质 解释与结论 (1)实验前，小组同学将木炭研磨成粉末的目的是 。写出C和CuO反应的化学方程式： 。 (2)实验1的目的是 。 (3)他们在检验了乙装置的气密性后，往试管中加入已干燥的药品并开始加热，当看到澄清的石灰水刚出现浑浊时， (填“能”或“不能”)确定氧化铜和木炭粉已经开始反应，原因是 (用化学方程式表示)。 (4)实验2的结论是 。实验2没有进行质量比为1：14的实验，理由是 。 (5)为检验2-4的红色固体中是否合Cu2O，所需试剂是 。 【探究二】木炭的吸附效果 小组同学经过实验后发现木炭也具有吸附性，那么木炭的质量会不会影响吸附效果呢，小组同学设计了如下实验，相关数据如下表。 实验编号 10%红墨水溶液 同一规格木炭 溶液褪色的时间 1 10mL 5g 10min 2 10mL 10g 5min (6)上述实验的结论是 。 (7)还有哪些因素可能会影响吸附效果？请说出你的猜想，并设计实验验证。 猜想 实验方案(可写文字或画图) 9．某“自加热食品”发热包的主要成分为生石灰、活性炭、铝粉、铁粉、碳酸钠和氯化钙，其使用说明如图1所示。某化学兴趣小组对发热包进行了如下探究。 探究I：探究发热包的发热原理。 将发热包中固体倒入烧杯中，加入适量的水，发生剧烈反应，水很快沸腾。反应结束后，烧杯底部有大量固体，继续加水搅拌，过滤、洗涤、干燥，得到固体混合物。 (1)发热包中的某种物质与水反应放出大量的热，该物质的化学式是 。 探究Ⅱ：探究烧杯底部固体混合物的成分 【查阅资料】单质铝既能与盐酸反应又能与氢氧化钠溶液反应，并产生氢气。 小组同学认为固体混合物的成分可能是：活性炭、铝粉、铁粉、碳酸钙和氢氧化钙。为进一步探究其成分，小组同学设计并进行如下实验： (2)取少量固体混合物于试管中，加水振荡，静置，滴入几滴酚酞溶液，溶液颜色变为 色，证明该固体混合物中含有氢氧化钙。 (3)另取少量固体混合物于锥形瓶中，逐渐加入稀盐酸至不再产生气泡为止(如图2所示)，反应停止后瓶底有黑色固体剩余，溶液呈浅绿色。 ①反应停止后，瓶底的黑色固体为 ，判断依据是 。 ②若观察到烧杯中澄清石灰水变浑浊，锥形瓶中对应的化学反应方程式是 。 (4)设计实验方案证明该固体混合物中含有铝粉 (包含实验步骤、产生现象和结论。可供选择的试剂：稀盐酸、NaOH溶液、AgNO3溶液)。 10．在抗击新冠肺炎的阻击战中各种类型的消毒液发挥着巨大的作用，75%的酒精溶液就是其中一种，但使用方法不当也会存在隐患。化学小组同学对酒精的组成及使用时注意的问题进行探究。 Ⅰ.对酒精的组成元素进行探究 【猜想假设】 猜想一：由碳和氢元素组成 猜想二：肯定含有碳和氢元素，可能含有氧元素 猜想三：由碳、氢、氧三种元素组成 【查阅资料】 ①无水硫酸铜粉末遇水变为蓝色。 ②碱石灰由氢氧化钠固体和生石灰组成。 【设计实验】 （1）化学小组同学设计了如图一装置进行实验：将酒精燃烧生成的气体通入图一装置中，观察到 ，说明酒精燃烧产物是水和二氧化碳。 【讨论分析】 有同学根据水和二氧化碳的元素组成，得出酒精中一定含有碳、氢、氧三种元素的结论，但大多数同学不同意，你认为大多数同学的理由是 。 （2）根据讨论后的意见，重新设计如图二装置进行实验： ①先通入空气一段时间后，用电子点火器点燃mg酒精，使之充分燃烧。D装置中发生反应的化学方程式是 。 ②证据分析：如反应前后C装置的质量差为x，反应前后D装置的质量差为y，则当 (用含有m、x、y的代数式表示)，能证明猜想三正确。 Ⅱ.对酒精消毒过程中易发生火灾的原因进行探究 在消防队员的指导下，在室外一个金属盒子中(不密封)放入一支点燃的蜡烛，用气压式喷壶对准盒子空间部位喷洒雾化的消毒酒精，酒精被引燃，并在小范围内发生轰燃。分析酒精燃烧的原因 。 【反思交流】探究Ⅰ（2）中装置A、E的作用是 。 【拓展应用】 （1）在用酒精消毒的同时要注意防火，尤其不能使用大喷壶在相对密闭的小空间里反复多次进行喷洒。 （2）在实验室不小心打翻点燃的酒精灯，酒精洒出燃烧时，应立即 。 11．某研究小组对一款中小学生中盛行的炸包玩具进行探究。 【玩具说明】在炸包内，隐藏着一个小塑料袋，用手捏破塑料袋后，使液体与白色粉末接触产生二氧化碳气体，炸包会在3秒内迅速膨胀，产生“爆炸”效果。 探究活动1：探究炸包中小塑料袋内液体的酸碱性 （1）取少量小塑料袋内液体于试管中，滴加几滴紫色石蕊试液，若溶液变红，说明该塑料袋内液体呈 性。 探究活动2：探究炸包中小塑料袋内白色固体成分 【提出猜想】猜想1：碳酸钙；猜想2：碳酸钠；猜想3：碳酸氢钠。 【查阅资料】碳酸钠受热不分解，碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳。 【进行实验】 (a)将少量白色粉末放入水中搅拌，固体全部溶解，说明猜想 (填“1、2、3”)不成立。 (b)另取炸包内的白色粉末又进行如图实验进一步探究白色固体的成分，观察到试管内壁有水雾，澄清石灰水变浑浊，剩余纯碱。结论：白色固体为 。    (c)试写出试管A中反应的化学方程式 。 探究活动3：分析炸包中选用药品的依据，结合资料及已有知识，回答下列问题： (d)等质量的碳酸钠和碳酸氢钠分别与足量的酸完全反应，产生二氧化碳的体积为V1和V2，则V1 V2(填“>”、“=”或“<”)。 (e)选择做为炸包中的药品，你认为需要注意的是 (写两条即可)。 12．某化学学习小组在完成“利用氯化钡溶液鉴别氯化钠和碳酸钠”的实验后，对废液缸中溶液的溶质成分进行了探究。请完成以下探究过程。 【提出问题】 ？ 【作出猜想】Ⅰ、溶质仅为氯化钠：Ⅱ、溶质为氯化钡和氯化钠：Ⅲ、 。 【设计方案】 实验操作 现象 结论 取少量废液缸中上层清液，向其中加入一定量的 溶液。（填化学式，限填一种） 无明显现象 猜想I正确 猜想Ⅱ正确 有气泡产生 猜想Ⅲ正确 【交流反思】学习小组经过讨论认为，含有可溶性钡盐的废液可以用碳酸钠溶液进行无害化处理。请写出硝酸钡与碳酸钠反应的化学方程式 。 13．在化学课上老师向NaOH溶液通入CO2后无明显现象。提出问题：如何通过实验证明CO2与NaOH发生了反应。 【查阅资料】 ①CaCl2溶液可与Na2CO3溶液发生复分解反应。 ②向CaCl2溶液中通入CO2，无明显现象；在水溶液中CaCl2不与CO2、H2CO3等物质反应。 【实验一】证明反应物之一CO2消失了 （1）同学门设计了如图所示的实验，打开分液漏斗活塞。向充满CO2的广口瓶中滴入NaOH溶液。一会儿后可观察到的实验现象是 。并据此现象判断NaOH与CO2发生了化学反应。 （2）老师提出上述实验不足以证明NaOH与CO2发生了化学反应。其理由是 。据此，你认为上述实验应做的改进是 。 【实验二】证明有新物质Na2CO3生成 同学们经过思考、讨论，分别设计了以下两个实验方案： 方案一：打开瓶塞，向实验一所得的溶液中加入饱和的石灰水，若观察到有白色沉淀产生，证明有新物质Na2CO3生成。 方案二：打开瓶塞，向实验一所得的溶液中加入CaCl2溶液，若观察到有白色沉淀产生，证明有新物质Na2CO3生成。 （1）写出方案二发生反应的化学方程式： 。 （2）你认为上述实验方案不可行的是 ，理由是 。 14．氢化钙（CaH2）是一种白色细颗粒状固体，能与水发生剧烈反应，其反应的化学方程式为CaH2+2H2O=Ca（OH）2+2H2↑，常用作登山运动员的能源提供剂。某化学实验小组为了探究氢化钙的性质，将一定量的CaH2加入到碳酸钠溶液中，立即产生大量气泡，且溶液变浑浊。充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，滤渣的主要成分是 （填写化学式）。 为进一步确定滤液中所含溶质的成分，他们进行了以下实验探究。 [提出猜想] 猜想一:NaOH;猜想二:NaOH和Na2CO3;猜想三: ; 猜想四:NaOH、Na2CO3、Ca（OH）2。 经过分析，大家一致认为上述猜想 不需要验证，肯定是错误的，原因是 。（用化学方程式表示） [实验探究] 方案一:取一定量的滤液于试管中，往其中滴加少量稀盐酸，无明显实验现象。 方案二:取一定量的滤液于另一试管中，往其中滴加氯化钡溶液，观察到有白色沉淀产生。 [讨论交流]根据实验现象，得出猜想 是正确的。请解释方案一中无明显现象的原因是 。 [拓展探究]上述小组同学将5 g氢化钙样品（所含杂质不参与反应也不溶于水）加入到50 g碳酸钠溶液中，充分混合后，恰好完全反应。实验测得反应过程中产生气体的质量为0.4 g。计算: （1）样品中CaH2的质量分数 。 （2）反应后溶液中溶质的质量分数 。（计算结果保留至0.1%） 15．化学兴趣小组同学用如图所示实验探究完碱的化学性质后，将甲、乙、丙中的无色溶液均倒入一个洁净的废液缸中，发现有白色沉淀生成，静置后上层清液呈红色。 【反思交流】 (1)小组同学做图甲所示实验时，当溶液恰好由红色变为无色，即停止了滴加稀盐酸。做图乙所示实验时，将注射器中的氢氧化钠溶液迅速压入集气瓶中，看到瓶中小气球变大。乙中反应的化学方程式为 。 废液缸的废液静置后，上层清液呈红色，说明该溶液显碱性。 【提出问题】使清液中酚酞变红的物质是什么？ 【查阅资料】CaCl2溶液呈中性。 【做出猜想】猜想1：只有Na2CO3；猜想2：只有NaOH；猜想3：NaOH和Ca（OH）2；猜想4：NaOH和Na2CO3。 (2)你认为以上猜想中，不合理的是猜想 。 【验证猜想】 (3)取少量静置后的上层红色清液于试管中，加入过量 溶液，有白色沉淀生成。静置后，发现试管中的上层清液仍为红色，由此证明了猜想4成立。 【拓展延伸】 (4)从微观角度分析，复分解反应是阴、阳离子之间结合生成水、沉淀和气体的反应。则该实验探究活动中没有相互结合生成水、沉淀和气体的离子是 。 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 $$