2024年中考化学三轮达标巩固题：科学探究题

2024年中考化学三轮达标巩固题：科学探究题 1．同学们在实验室发现一瓶装有金属钠的试剂瓶，观察到金属钠存放在煤油中，同学们对金属钠非常感兴趣，在老师的帮助下，对以下问题进行了实验探究。 【查阅资料】金属钠的化学性质活泼，常温下极易与氧气反应生成白色固体氧化钠，氧化钠溶于水生成氢氧化钠。 【提出问题】金属钠能否与二氧化碳反应？    【进行实验】按如图装置进行实验，向盛有金属钠的玻璃管中通入纯净、干燥的CO2，当观察到澄清石灰水中刚好出现浑浊时，写出变浑浊时的化学反应方程式 ；点燃酒精灯，同时继续缓缓通入二氧化碳，钠剧烈燃烧，产生白烟，燃烧结束后玻璃管中有黑色颗粒和白色固体生成 【问题讨论】（1）点燃酒精灯前，要先向玻璃管中通一会儿二氧化碳，其目的 ； （2）实验中生成的黑色颗粒是碳，那白色固体可能是什么呢？ 【继续探究】同学们围绕白色物质可能是什么进行了如下猜想： 猜想①：氧化钠； 猜想②：碳酸钠： 猜想③：氧化钠和碳酸钠的混合物； 猜想④：氢氧化钠。 大家讨论后一致认为猜想④是错误的，理由是 ； 【实验设计】同学们设计了以下探究方案： 方案1：取该样品少量于试管中，加入适量的水。振荡，过滤，向滤液中加入无色酚酞溶液，观察到溶液变成红色，则白色固体中一定有氧化钠。 方案2：取该样品少量于试管中，滴加足量稀盐酸，溶液中有气泡冒出。则白色固体中一定有碳酸钠。 方案3：取该样品少量于试管中，加入适量的水，振荡，过滤，向滤液中加入过量的氯化钙溶液，出现白色沉淀，过滤，再向滤液中滴加无色酚酞溶液，无明显现象。 【实验分析】方案3加入过量CaCl2溶液的目的是 ，根据以上探究，你认为猜想 正确； 【实验结论】金属钠能与二氧化碳反应，反应方程式为 ； 【交流与反思】结合金属钠部分性质的探究，小金对燃烧的条件有了新的认识，燃烧 （选填“一定”或“不一定”）需要氧气。 2．小明同学在食品包装袋内，发现有一个小纸袋，上面写着“氧化钙干燥剂，请勿食用”。他随手将小纸袋拿出来放在桌上，经过一段时间后发现纸袋内的白色颗粒黏在一起成为块状固体M。请你与他一起对块状固体M进行探究。 【探究任务】 (1)探究固体M是否失效。 (2)探究固体M中是否含有氢氧化钙。 【探究方案】 问题与猜想 实验步骤 实验现象 实验结论 探究一：固体M是否失效 取适量固体M，加入盛有水的烧杯中，用温度计测量加入前后的温度 固体M已失效 探究二：固体M中是否含有氢氧化钙 将上述烧杯内的液体充分搅拌，静置，取上层清液，加入无色酚酞试液 溶液变红色 有氢氧化钙 【反思拓展】 (1)你认为“探究二”是否严密并说明原因： 。 (2)你认为固体M中除含有氧化钙和氢氧化钙外，还可能含有 。 (3)小红同学向探究二实验后的溶液中滴入一定量的稀盐酸：溶液从红色变为无色。她不知道是酚酞与稀盐酸反应被消耗，还是氢氧化钙与稀盐酸反应被消耗。 请你设计一个实验并写出相关现象帮她证明是什么物质与稀盐酸反应。 。 (4)将小红同学实验后的无色溶液加热、蒸干，得到白色固体只有CaCl2，故得出结论：氢氧化钙与稀盐酸恰好完全反应。你认为是否正确并说明原因： 。 3．某兴趣小组分别用“红磷燃烧法”和“燃碳法”测定空气中氧气的含量，实验装置如图所示。其中“燃碳法”的是利用氢氧化钠溶液吸收反应产生的二氧化碳气体，从而达到测定密闭容器内空气中氧气含量的目的。 （1）利用燃烧红磷法测定空气中氧气体积分数，选择该药品的原因是① ；② ；（任写两点） （2）写出“燃碳法”中涉及化学反应的文字或符号: 。 （3）氢氧化钠溶液吸收生成的二氧化碳后，进入集气瓶中氢氧化钠溶液的体积分数仍然小于1/5。 【提出问题】是什么原因导致测量不准确呢? 【猜想与假设】甲同学:可能是木炭取的量过少   乙同学:可能是木炭燃烧没有消耗完集气瓶中的氧气; 小组同学发现实验结束后，燃烧匙中还有残留的黑色固体，都认为 同学的猜想不合理。 【查阅资料】木炭、棉花和蜡烛在密闭容器内燃烧停止后，残留氧气的体积分数分别高达14.0%、8.0%和16.0%乙同学又利用上述装置设计了如下实验证明自己的猜想，请你在横线上填空。 实验步骤 实验现象 实验结论 1.将足量木炭点燃，迅速插入集气瓶中; 木炭燃烧，发光，放热 木炭燃烧没有消耗完集 气瓶中的氧气 2.待冷却后，再将燃着的（填“棉花”或“蜡烛”）伸入该集气瓶中。 4．做酸碱中和实验时，小敏将稀盐酸逐滴加到氢氧化钡溶液中，发现一直无明显现象，突然想起忘记加无色酚酞溶液，为探究反应的进程，实验过程如下：(已知BaCl2溶液呈中性) 【建立猜想】①氢氧化钡过量 ②盐酸过量 ③ 。 【进行实验】取少量反应后的溶液于试管中，滴入几滴无色酚酞溶液，溶液不变色。 【得出结论】猜想①错误。 【继续实验】小敏为了验证剩余猜想，设计了如下实验方案： 实验方案I：重新取样，滴加少量AgNO3溶液，若产生白色沉淀，证明猜想②正确。有同学认为方案Ⅰ的结论不合理，其原因是 。 实验方案Ⅱ：重新取样，逐滴滴加足量Na2CO3溶液，若出现 的现象，证明猜想②正确。若只产生白色沉淀，证明猜想③正确，发生反应的化学方程式为 。 小敏同学通过实验方案Ⅱ得出了正确结论。 【表达交流】为确定猜想②是否正确，还可以选择的试剂有 。 A．紫色石蕊溶液   B．铜片   C．铁锈 5．某化学兴趣小组的三位同学对蜡烛主要成分是石蜡及其燃烧进行了如下探究。    (1)贝贝取一支蜡烛，用小刀切下一小块，把它放入水中，蜡烛浮在水面上。 结论：石蜡的密度比水 ； (2)丽丽在实验中发现，蜡烛燃烧发生 变化，蜡烛受热熔化发生 变化。（选填“物理”和“化学”） (3)丽丽再将一只干燥烧杯倒罩在蜡烛火焰上方，烧杯内壁出现了 ，取下烧杯，迅速向烧杯内倒入适量澄清石灰水， ，澄清石灰水 。 结论：蜡烛燃烧生成了 。 6．某化学兴趣小组的同学采用了下图所示装置测定空气中氧气含量。 【实验步骤】：在由两个注射器组成的密闭系统中留有25mL空气，给装有细铜丝的玻璃管加热，同时缓慢推动两个注射器活塞，至玻璃管内的铜丝在较长时间内无进一步变化时停止加热，待冷却至室温，将气体全部推至一个注射器内，测得反应后注射器内气体剩余约为20mL。 【实验分析】 (1)实验前，将注射器活塞前沿从30mL的刻度处推至10mL刻度处，然后松开手，若注射器活塞仍能返回至30mL刻度处，则说明 。 (2)在实验加热过程中，交替缓慢推动两个注射器活塞的目的是 。 (3)写出该反应的文字 。 【实验结论】：该实验得出的结论为 。   【实验反思】：小红同学测得剩余气体体积为22mL，请你帮她分析造成实验误差的原因 （请写出其中一条）。 7．课本“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的催化作用”以及“寻找新的催化剂”研究性实验，引起了化学探究小组的兴趣。 【提出问题】氧化铁能否作过氧化氢溶液分解的催化剂？如果能，其催化效果如何? 【实验探究】 实验步骤 实验现象 I.分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入A、B两支试管中，向A试管中加入ag氧化铁粉末，并分别在A、B两支试管中插入带火星木条，观察现象 A试管中产生气泡，带火星木条复燃，B试管中无明显现象 II.待A试管中没有现象发生时，重新加入过氧化氢溶液，并把带火星的木条伸入试管，如此反复多次试验，观察现象 试管中均产生气泡，带火星木条均复燃 III.将试验II中的剩余物小心过滤，并将所得滤液进行洗涤、干燥、称量，所得固体质量仍为ag IV.分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入C、D试管中，向C试管中加入ag氧化铁粉末，向D试管中加入ag二氧化锰粉末，观察现象 【实验结论】 (1)A中产生的气体是 。 (2)实验II、III证明：氧化铁的 和 在反应前后均没有发生变化，可以作过氧化氢溶液分解的催化剂。 (3)写出氧化铁催化过氧化氢溶液分解的文字 。 【实验评价】 (1)实验设计IV的目的是 。 (2)若实验IV观察到D试管中产生气泡的速率更快，由此你可以得到的结论是 。 【实验拓展】 (1)查阅资料得知：氧化铜、硫酸铜、马铃薯等也可以做过氧化氢溶液分解的催化剂。下列有关催化剂的说法中正确的是 (填序号)。 A．MnO2只能作过氧化氢溶液分解的催化剂 B．同一个化学反应可以有多种催化剂 C．催化剂只能加快化学反应的速率 D．用作催化剂的物质不可能是其他反应的反应物或生成物 (2)实验创新是中学生最为重要的科学素养。下图是某学校的师生对“MnO2催化H2O2溶液分解实验装置的创新设计”，实验过程如下： ①将一支球形干燥管水平放置，用滴管吸取3ml(密度为1g/ml)质量分数为5%的H2O2加入干燥管的球泡内，再用药匙取0.2gMnO2粉末，加在干燥管的进气管的管壁上。 ②点燃橡胶塞上棒香后，塞紧干燥管并将其竖立，观察到带火星的棒香立即复燃。    对该创新实验的评价，你认为不合理的是 (填序号)。 A．实验中所用的仪器、材料及药品均易得到 B．实验使用的药品用量太大 C．反应速度太慢，耽误时间 D．实验现象明显，整个装置好似点燃的灯塔，趣味性强 8．含有较多Ca2+、Mg2+的水叫做硬水。生活中可通过加热煮沸的方法使部分可落性钙、镁化合物转化为沉淀（即水垢），从而使硬水变为软水。某化学小组对水垢的成分产生了浓厚的兴趣。 [提出问题]水垢的成分可能是什么？ [作出猜想]猜想Ⅰ：CaCO3 猜想Ⅱ：Mg（OH）2 猜想Ⅲ：CaCO3和Mg（OH）2 （1）[实验验证] 实验步骤。 实验现象 实验结论 ①取少量水垢于试管中，加入适量的稀盐酸 水垢全部溶解，有气泡产生 由实验①②可知水垢中含有 ②立刻在试管口罩上内壁涂有澄清石灰水的烧杯 澄清石灰水变浑浊，反应化学方程式： ③在①反应后的溶液中滴入 现象 ， 反应化学方程式为 猜想Ⅲ成立 （2）[拓展反思] 有同学认为MgCO3是微溶物质，水垢中也可能存在。但查资料可知MgCO3在沸水中可与水反应转化为更难溶的Mg（OH）2， 反应的化学方程式为 。 （3）家里煮水壶中的水垢可用厨房中常见的物质 浸泡除去。 9．小明家有一件久置的铜器件，其表面有大量“铜绿”。某化学课外实验小组 向一支试管中加入少量刮下的“铜绿”粉末，按下图所示实验来探究它的成分。    （已知无水硫酸铜是一种能吸水的干燥剂，遇水会变蓝色。铜绿即为碱式碳酸铜）． （1）写出下列实验操作的正确方法： 检查该装置的气密性 将“铜绿”粉末加入试管中,固定放有“铜绿”的试管时，试管口应 加热试管中的固体样品应先 （2）将“铜绿”分解产物依次通过无水硫酸铜、澄清石灰水，填写实验现象和结论：无水硫酸铜粉末变 ,说明“铜绿”中含 元素；澄清石灰水变 说明“铜绿”中含 元素。 10．某化学课外兴趣小组成员甲、乙、丙三位同学在学习了木炭还原氧化铜的实验后，提出如下问题：“木炭与一氧化铅（化学式为PbO）反应生成铅的同时产生的气体一定全部为二氧化碳吗？”请你和他们一起对产物中气体的成分进行研究，并回答有关问题。 【猜想】：甲同学认为：反应产生的气体全部为二氧化碳。 乙同学认为：反应产生的气体全部为一氧化碳。 丙同学认为：反应产生的气体既有二氧化碳又有一氧化碳。 【设计实验】：根据各自的猜想，他们共同设计了实验（如图示），（他们在实验中进行了规范操作和细致的观察）。 【现象与结论】：（提示：CO会使新鲜鸡血变色） ①如果甲同学猜想正确，装置B、C中的实验现象 ； ②如果乙同学猜想正确，装置B、C中的实验现象 ； ③如果丙同学猜想正确，装置B、C中的实验现象 。 此实验装置有不足之处，请你对该装置进行改进，具体措施 。 11．实验室常用加热氯酸钾与二氧化锰混合物的方法制取氧气。小芳发现，氯酸钾与氧化铜混合加热，也能较快产生氧气，于是进行如下探究： 【提出猜想】除MnO2、CuO(氧化铜)外，Al2O3(氧化铝)也可以作KClO3分解的催化剂。 【完成实验】按如表进行实验：测定分解温度(分解温度越低，催化效果越好)。 实验编号 实验药品 分解温度(℃) ① KClO3 580 ② KClO3、MnO2(质量比1：1) 350 ③ KClO3、CuO(质量比1：1) 370 ④ KClO3、Al2O3(质量比1：1) 390 【分析数据、得出结论】 （1）由实验 与实验④对比，证明猜想合理。 （2）实验所用的三种催化剂，催化效果最好的是 。 【反思】若要证明Al2O3也是该反应的催化剂，请你一起参与他的探究过程，并填写下列空白。 【问题】Al2O3能不能作过氧化氢分解的催化剂呢？ 【猜想】Al2O3能作过氧化氢分解的催化剂。 【实验验证】 实验步骤 实验现象 实验结论 实验一 在装有过氧化氢溶液的试管中将带火星的木条伸入试管中 常温下过氧化氢溶液不分解 实验二 木条复燃 【结论】Al2O3能加快过氧化氢的分解速率，故Al2O3能作过氧化氢分解的催化剂。 【讨论与反思】经过讨论，有的同学认为只有上述两个证据，不能证明Al2O3能作过氧化氢分解的催化剂，还要补充一个探究实验： 实验三：【实验目的】探究 。 【实验步骤】 ①准确称量Al2O3(少量)的质量； ②完成实验二； ③待反应结束，将实验二试管里的物质进行过滤，洗涤，烘干， ； ④对比反应前后Al2O3的质量。 【讨论】如果Al2O3在反应前后质量不变，则说明Al2O3可以作过氧化氢分解的催化剂。 但小华认为，要证明猜想，上述三个实验还不足够，还需要再增加一个探究实验：探究 。 写出过氧化氢溶液在氧化铝作催化剂的条件下反应的文字(或化学方程式)： 。 12．实验室有一瓶标签腐蚀的溶液A（如图），某课外活动小组的同学取少量样品于试管中，向其中滴加碳酸钠溶液，有白色沉淀产生，过滤后得到澄清滤液，同学们进行了一系列的探究。    探究一：A溶液中溶质是什么？ 【提出猜想】①CaCl2，② 。 【查阅资料】溶液呈中性。 【设计实验】同学们设计了如下方案并进行实验。 实验操作 实验现象 实验结论 取少量A溶液于试管中，向其中滴加无色酚酞溶液 猜想①正确 碳酸钠与A溶液反应的化学方程式为 。 探究二：过滤后的滤液中会有哪些溶质？ 【提出猜想】小明的猜想NaCl、CaCl2；小红的猜想：NaCl；你的猜想： 。 【设计实验】请设计对“你的猜想”实验： 实验步骤 实验现象 实验结论 你的猜想正确 【反思】倾倒液体时应注意标签向着手心，以防液体下流时腐蚀标签。 13．实践课上老师建议同学们用草木灰给农作物施肥。学习小组随即对草木灰开展如下探究。 【查阅资料】①草木灰中富含钾盐，主要成分是K2CO3，还含有少量的KCl；②大多数可溶性的盐溶解在水中会完全解离，产生自由移动的离子；③难溶性物质在水中解离出的离子极少，忽略不计；④CaCl2、KCl的水溶液呈中性。 任务一探究草木灰的酸碱性 (1)把烧杯中的草木灰连同浸出液一起过滤，如果滤液仍然浑浊，其原因可能是 。 (2)取草木灰水于试管中，滴加紫色石蕊溶液，发现紫色石蕊溶液 ，则证明草木灰水呈碱性。 任务二探究草木灰水溶液呈碱性的原因 【猜想与假设】 猜想I：溶液呈碱性是由于溶液中解离出的K+引起的 猜想II：溶液呈碱性是由于溶液中解离出的CO引起的 (3)【进行实验】 实验步骤 实验现象 实验结论 向1支洁净的小试管中加入3mL饱和草木灰水，滴入3滴酚酞溶液，振荡，再逐滴滴入CaCl2溶液至过量 溶液先变红，滴入CaCl2溶液至过量时， 溶液呈碱性是由于溶液中解离出的CO引起的 (4)写出上述实验步骤中滴入CaCl2溶液后发生反应的化学方程式： 。 任务三测定草木灰中碳酸钾的含量 用如图装置测定草木灰中K2CO3的含量，可通过测定丙装置质量的增加量来计算K2CO3的质量(草木灰中其他成分遇稀盐酸不产生气体)。 (5)实验过程中需持续缓缓通入空气，其作用除搅拌乙、丙中的反应物外，还可以 。 (6)有同学认为通过丙装置质量的增加量来计算K2CO3的质量结果会偏大，为了更精确的测量，该同学建议在乙、丙之间增加两个吸收装置，你认为装置中从左到右按顺序应盛放的两种试剂是 (填字母)。 A．NaOH溶液 B．浓H2SO4 C．饱和NaHCO3溶液 D．酸化的硝酸银溶液 14．碘是人体必须的微量元素，海带因富含碘元素而成为补碘的常用食物之一．小李想设计实验验证海带中含有碘元素．他查阅了相关资料，得到以下信息： ①碘化钠（NaI）与氯化钠性质相似，两者的溶液都是盐溶液，碘化银为黄色难溶于水的固体． ②工业上将适量氯气通入无色碘化钠溶液就能置换出单质碘，溶液变为棕黄色． ③少量碘（（I2）溶于水的溶液，能使淀粉溶液变蓝，碘的化合物不能使淀粉溶液变蓝． ④灼烧海带后残留的灰烬中含有可溶性碘化钠、氯化钠等化合物． 小李的实验步骤如下： 将海带灰用蒸馏水充分浸泡后过滤，得滤液；然后用以下3种方法，去检验海带灰中是否含有碘元素． 方法一：取滤液，通入适量氯气后与淀粉糊混合，观察是否变蓝． 方法二：取滤液，通入适量的氯气，观察溶液有无颜色变化． 方法三：取滤液，和淀粉糊混合，观察是否变蓝． 请回答下列问题： （1）氯气和碘化钠反应的化学方程式： ． （2）上述3种方法中，方法 是一定不可行的，说出不可行的理由： 。 （3）取滤液，滴入硝酸银溶液，若观察到 ，则证明滤液中含碘离子． 15．41中学化学小组的同学在学习有关酸的化学性质时进行了如图所示的实验：    请你写出实验中所发生的化学方程式（1） 。 【提出问题】反应后溶液中的溶质是什么？ 【猜想与假设】 文博同学的猜想：CuSO4 博文同学的猜想：CuSO4、CuO、H2SO4 你的猜想：（2） 请你评价博文同学的猜想（3） 。 【实验探究】宇航同学取反应后的溶液加入足量的氢氧化钠溶液，观察到有蓝色沉淀生成，请写出一定发生反应的化学方程式（4） ，于是认为文博同学的猜想正确。通过大家的交流，一致认为宇航同学的实验及结论是错误的，请你说明理由（5） 。 【反思与评价】探究化学反应所得溶液中溶质成分时，通过书写化学方程式能做出初步判断:（6） 一定存在，（7） 可能存在，然后设计实验进行探究，得出正确结论。 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 $$