2024年中考冲刺化学专项攻略——科学探究题

2024年中考冲刺化学精练册专项攻略——科学探究题 1．某研究性学习小组对中和反应进行探究，请你参与实验 【探究活动1】证明酸和碱发生了反应 小丽同学按图1进行实验，证明了盐酸和NaOH溶液能发生化学反应，他依据的实验现象是 ；反应的化学方程式 。 【探究活动2】能否通过证明有水生成来证明其反应的发生？ 【设计实验】小明同学取变色硅胶、无水醋酸和氢氧化钠固体进行如图2所示的三个实验． 【小资料】a．变色硅胶吸水后由蓝色变为红色；b．无水醋酸是一种酸，常温下为无色液体； (1)实验①、②的实验目的是 ； (2)加入试剂后，要迅速塞紧橡胶塞的原因是 ； (3)能证明酸和碱反应有水生成的现象是 ； (4)除了上述方法之外，还可以按照下表实验方法证明稀盐酸与氢氧化钠发生了反应，说出对应的实验现象和实验结论： 实验步骤 实验现象 实验结论 取少量氢氧化钠溶液于试管中，加入过量稀盐酸，再加入少量氧化铜 氢氧化钠和盐酸发生了反应 2．欲证明“与NaOH能发生化学反应”，某化学兴趣小组进行了以下探究实验（实验装置中夹持仪器、电脑均已略去）。 实验一：小亮同学按图1所示装置进行实验 实验前U型管两端液面相平，将NaOH溶液滴入试管中，待反应后恢复到室温，U型管中的液面左高右低。 (1)小亮同学根据U型管中液面高度变化得出结论：与NaOH发生了化学反应，该反应的化学方程式是 。 (2)小明认为仅凭U型管中液面高度变化，不足以得出“与NaOH发生了化学反应”的结论，理由是 。 实验二：为获得充足的证据，兴趣小组设计了图2所示装置进行实验探究，并利用压强传感器测定实验过程中三颈瓶内压强的变化。 按图2所示，打开压强传感器，观察到三颈瓶内初始压强为101kPa，将滴有酚酞试液的适量氢氧化钠溶液快速推入瓶内，振荡充分反应。待压强不再减小后，再将适量的稀盐酸快速推入瓶内，振荡充分反应，待压强不再增大后，将两个注射器活塞先后拉回原位（不进行活塞操作时，活塞不能自主移动）。瓶内压强变化如图3所示。 (3)滴有酚酞试液的NaOH溶液呈 色。 (4)向瓶内推入适量稀盐酸后，能证明与NaOH已发生了反应的现象是 ，产生此现象的反应的化学方程式是 。 (5)图3中， （填序号）段的压强比初始压强低，说明瓶内的水能吸收。 ①CD段    ②DE段    ③MN段 3．兴趣小组的同学为探究在空气中久置的某氢氧化钠样品是否变质,设计了如图所示的A、B、C、D四组探究实验。 [查阅资料]氯化钙、氯化钡溶液都呈中性。 [实验探究]取适量该氢氧化钠样品，加足量的水溶解,将得到的溶液分别加入四支试管中,再向四支试管中分别加入稀盐酸(足量)、酚酞溶液、氢氧化钙溶液、氯化钙溶液，如图所示。    [分析与结论] （1）上述四组实验中不能达到实验目的的是 (填序号)。 （2）实验A中,观察到 的现象,说明该氢氧化钠样品已经变质。实验A中反应的化学方程式是 。 （3）实验C中,证明该氢氧化钠样品已经变质的反应的化学方程式是 ,该反应属于 （基本反应类型） [继续探究]实验结束后,同学们将四支试管中反应后的混合物全部倒入一个洁净的大烧杯中,充分搅拌、静置,观察到烧杯内上层清液呈红色,下层有白色沉淀。 [提出问题]上层清液呈红色,说明溶液呈碱性。上层清液中呈碱性的物质是什么? [猜想与假设]上层清液中呈碱性的物质可能是碳酸钠、氢氧化钙和 三种物质中的一种或两种。 [设计实验]取少量烧杯中的上层清液于试管中,加入过量的氯化钡溶液,观察现象。 [现象与结论] 预测现象 结论 ①若有白色沉淀生成,溶液呈红色 上层清液中呈碱性的物质是 ②若无沉淀生成,溶液呈红色 上层清液中呈碱性的物质是氢氧化钙 [实验反思]同学们认为上述预测现象②所得结论不严密,原因是 。 4．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 5．学习小组同学为了加深对金属与盐溶液反应的理解，开展了有关铁和硫酸铜溶液反应的相关探究。 【活动一】认识铁和硫酸铜溶液的反应原理 (1)古籍中就有“曾青得铁则化为铜”的记载，其原理是利用铁和硫酸铜溶液反应，写出该反应的化学方程式 。从微观角度来看，反应过程中未参与反应的离子是 。 【活动二】探究影响铁与硫酸铜溶液反应速率的因素 小组同学设计了如下实验，实验过程中所用铁片形状、质量完全相同，硫酸铜溶液的体积相同。 实验编号 温度/℃ 硫酸铜溶液的浓度/% 铁片是否打磨 析出铜的速率 ① 20 2 打磨 较慢 ② m 4 打磨 较快 ③ 20 4 未打磨 较慢 ④ 30 2 打磨 较快 (2)要对比得出硫酸铜溶液的浓度对反应速率的影响，则表中m的数值为 。 (3)要探究温度对铁与硫酸铜溶液反应速率的影响，应进行的实验是 (填序号)。 【活动三】再探铁与硫酸铜溶液的反应 (4)细心的同学发现【活动二】实验中有气泡产生，为探究该异常现象出现的原因，在老师的指导下同再次进行实验，用pH传感器测定反应过程中溶液的pH变化如图。 ①由图可知起始溶液的pH<7，可推测产生的气体可能是 。 ②有同学发现反应过程中pH不断减小，说明反应中产生了氢离子。为探究反应过程中氢离子的产生是受铜离子的影响还是硫酸根离子的影响(实验中用无氧蒸馏水配制溶液)，在设计实验方案时，需要的药品是 。 A．10ml、5%的硫酸铜溶液    B．10ml、5%的硝酸钠溶液 C．10ml、5%的氯化铜溶液    D．两片完全相同的铁片 6．用下图实验研究质量守恒定律。 (1)实验1，反应后天平指针 （填“偏左”、“偏右”或“不偏转”）。 (2)实验2，能证明化学反应发生的现象是 。 (3)下列说法正确的是___________（填序号）。 A．实验3中观察到气球先变鼓后变瘪 B．实验1生成的CO2中的氧元素与参加反应的CaCO3中氧元素的质量相等 C．三组实验的称量结果均可用质量守恒定律解释 7．某化学兴趣小组对“氧化铜能否作过氧化氢分解的催化剂“进行了探究 【实验探究】 实验编号 实验操作 实验现象 实验分析或结论 实验分析 实验结论 ① 有少量气泡；木条不复燃 过氧化氢能分解，但是 氧化铜是过氧化氢分解的催化剂 ② 氧化铜能加快过氧化氢分解 （1）写出实验②中反应的化学方程式： 。 【交流反思】实验过程中加入到两支试管里的过氧化氢溶液应满足的要求有 。 ①体积相同     ②浓度相同       ③温度相同 （2）小明同学认为仅由上述实验还不能完全得出表内的“总结”，他补充设计了以下两个探究实验 实验一：称量反应后固体质量，并与反应前的称量数据作比较，其目的是 。 实验二：另取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，再向其中加入实验②反应后的固体剩余物，如图1所示，其目的是证明 。 【实验拓展】小红同学用MnO2、CuO两种催化剂分别与海藻酸钠溶液混合，滴入氯化钙溶液制成含等质量催化剂、大小相同的海藻酸钠微球探究分解过氧化氢溶液制取氧气的适宜催化剂。 实验操作：取30粒含MnO2的海藻酸钠微球，采用图1装置进行实验。改用另一种微球，分别重复上述实验，得到图2的锥形瓶内压强随时间变化的曲线图。 （3）每次实验时，海藻酸钠微球数应相同的原因是 。 （4）用含MnO2的海藻酸钠微球进行实验，60s时压强瞬间回落，其原因是 。 （5）从实验曲线看，催化效果较好、反应温和的催化剂是 。 8．镁条在空气中久置表面会变黑，对镁条变黑条件及黑色物质成分作如下探究。 【查阅】①氮化镁（Mg3N2）是黄色固体。②Na2SO3可与O2发生化合反应生成硫酸钠。③NaOH溶液能吸收CO2气体 【猜测】镁条变黑可能原因：①空气中O2使镁条变黑；②空气中的N2使镁条变黑；③…，猜想①、②均不合理，理由分别是 、 。 【实验】用图示装置（镁条长度及试管容积均相同），分别进行下列实验。20天后，前3支试管中镁条始终无明显变化，仅试管D中线条表面全部变黑。 【结论】 （1）试管C中，Na2SO3溶液的作用是 （用化学方程式表示）。 （2）得出“镁条变黑一定与CO2有关”结论，依据的实验是 （试管编号）与D对照。 （3）由上述实验推知，镁条变黑与 （填序号）有关。 a、CO2和H2O        b、H2O和O2        c、CO2和O2        d、CO2、H2O和O2 【查阅】①镁表面黑色物质是Mgx（OH）yCO3（以下用M表示） ②Mgx（OH）yCO3受热会分解为MgO、 H2O和CO2。 （4）取14.2g M充分加热，完全反应后得剩余固体8.0g、CO24.4 g，则M中x：y＝ 。 9．某兴趣学习小组在学习碱的化学性质时，进行了如图所示的实验： （1）写出甲实验中酚酞溶液的作用是 。 （2）乙实验中滴加氢氧化钠溶液后，锥形瓶中观察到的现象是 ，反应的化学方程式为 。 （3）丙实验中发生反应的化学方程式为 。 （4）实验结束后，同学们将甲、乙、丙三个实验的废液倒入同一个干净的废液缸中，最终看到废液浑浊并呈红色，由此产生疑问。 【提出问题】 废液缸中含有哪些物质？ 【交流讨论】①一定含有的物质： 、指示剂（酚酞）、水和 。 ②小兰认为废液呈红色，一定含有氢氧化钠，你认为她的判断正确吗？ ；理由是 。 ③废液中能使酚酞呈红色的物质是什么？同学们有如下猜想： 小芳认为：只有碳酸钠 小刚认为：只有氢氧化钙 小亮认为：是氢氧化钠和碳酸钠 你认为还可能是 （写一种猜想）。 【实验设计】小明想通过如下的实验来验证小芳、小刚、小亮的猜想： 【实验内容】取10g过滤后的废液于试管中，逐滴加入足量的10%的 稀盐酸。小明用图象记录了实验的现象（如图所示）。由此可以判断 的猜想是正确。 10．化学小组围绕 “铁丝在氧气中燃烧的现象及产物”进行了相应的探究活动。 (1)“火星四射”的现象与铁丝含碳量的关系： 实验操作 实验现象 实验结论 实验1：取直径0.20 mm，含碳 量0.1％的铁丝在氧气中燃烧 有零星的火星 “火星四射”与铁丝含碳 量的关系是 实验2：取直径 mm， 含碳量0.3％的铁丝在氧气中燃烧 较明显的火星四射 写出铁丝在氧气中燃烧的化学方程式 。 (2)黑色固体中是否含有铁？ 资料：①铁粉是黑色或灰黑色粉末。四氧化三铁为黑色固体，具有磁性。 ②铁、四氧化三铁均能溶于稀盐酸，反应如下： （即：铁＋盐酸→氯化亚铁十氢气；四氧化三铁＋盐酸→氯化铁＋氯化亚铁＋水）。 ③氯化亚铁溶液为浅绿色，氯化铁溶液为黄色。 I、小刚提出用磁铁来检验黑色固体是否含有铁的方案。小红认为不妥，其理由是 。 II、小红提出了以下的实验方案： 实验操作 实验现象 实验结论 取少量黑色固体于试管中，加入 一定量的 。 黑色固体中不含有铁 11．化学变化往往伴随着发光和放热的现象，但小米同学认为发光和放热不一定全部都是化学变化，学习小组对此展开了讨论和验证。 【提出问题】有发光和放热的现象都是化学变化吗？ 【做出猜想】 (1)猜想一：不一定都是化学变化；猜想二： 。 【验证过程】 (2)将干冷的烧杯罩住蜡烛火焰的上方，观察到：烧杯内壁出现 ；手摸烧杯外壁有 的感觉；蜡烛的火焰逐渐变小直到熄灭。 (3)将烧杯迅速倒置，向其中加入少量的澄清石灰水，振荡，观察到 。 【分析】 (4)通电前后，钨丝本身没有发生变化，灯丝通电发光，放热属于 变化。 【结论】 (5)猜想 （选填“一”或“二”）正确。 12．无明显现象反应的可视化是一项重要的课题，某小组以“探究二氧化碳能否与氢氧化钠反应”为主题展开化学反应可视化的项目式学习。 【任务一】证明反应物的减少或消失 (1)向收集满CO2的软塑料瓶中加入约占体积的水，立即旋紧瓶盖，振荡，观察到软塑料瓶变瘪(如图1)，该实验不能证明CO2与水发生反应，理由是 。 实验二；数字化实验 (2)按左图所示进行实验，则右图中的曲线 (填“A”或“B”)表示氢氧化钠溶液与二氧化碳的反应，该反应的化学方程式为 ；向二氧化碳中加入80mL蒸馏水的目的是 。 【任务二】证明有新物质生成 实验三：产物转化法实验 (3)完成下列表格： 第一组 第二组 步骤1 向氢氧化钠溶液中通入二氧化碳 向氢氧化钠溶液中通入二氧化碳 步骤2 向上述溶液中滴加氯化钙溶液 向上述溶液中滴加足量的稀盐酸 实验现象 有白色沉淀生成 有 产生 实验结论 氢氧化钠溶液与二氧化碳发生了反应 实验反思： (4)请用化学方程式说明第一组实验步骤2之后产生白色沉淀的原因 。第二组向步骤1的溶液中滴加稀盐酸时，起初并无明显现象，滴加稀盐酸一段时间后有气泡产生，可能的原因是 。 实验四：绿色化实验 查阅资料：氢氧化钠易溶于乙醇，碳酸钠微溶于乙醇。 进行实验： (5)如图所示，取2mL4%的氢氧化钠乙醇溶液于试管中，向试管中吹气约30秒。观察到的实验现象： 。 实验结论：氢氧化钠与二氧化碳发生反应。 【任务三】氢氧化钠的保存： (6)空气中含有二氧化碳，为防止氢氧化钠变质应 保存。 13．兴趣小组同学在老师的带领下，探究影响过氧化氢分解速率的因素。 【提出问题】影响过氧化氢分解的因素有哪些？ 【作出假设】假设1：催化剂的种类； 假设2：过氧化氢溶液的浓度； 假设3：温度。 【实验探究】学生利用如图1所示装置，以收集50mL的气体为标准，比较反应的快慢，实验方案如下表所示： 序号 初始温度/℃ 过氧化氢溶液浓度 过氧化氢溶液体积/mL 1g催化剂 时间/s 1 20 5% 20 二氧化锰 37 2 20 10% 20 二氧化锰 14 3 20 5% 20 氧化铜 b 4 60 5% 20 二氧化锰 29 (1)检查该装置气密性的方法是 。 (2)通过对比实验1和3，得出二氧化锰的催化效果比氧化铜强的实验依据是 。 (3)实验中，注射器的作用是 。 (4)锥形瓶内原有的空气对测定气体体积 （填“有”或“无”）明显影响。 【拓展延伸】在实验3探究中，学生将注射器换成了压强传感器，绘出了实验过程中装置压强与时间的关系图像（如图2），实验过程中，学生触摸锥形瓶外壁，有发烫的感觉，至反应结束后，发生装置的温度慢慢趋于常温。 (5)根据实验探究推知，过氧化氢分解的反应是 （填“吸热”或“放热”）反应。 (6)根据图2所示，我们分析发现：反应速率在不断发生改变。反应过程中从开始到结束影响反应速率的因素有 。 (7)图2中，有同学提出CD段压强降低的主要原因是装置漏气了，你是否同意他的观点，为什么？ 。 14．某校化学兴趣小组同学在实验室整理药品时，发现氢氧化钠溶液的试剂瓶未塞瓶塞，且试剂瓶口周围有一些白色固体，他们怀疑氢氧化钠已经变质，于是进行了如下实验探究． 【提出问题】氢氧化钠溶液是否变质？ 【查阅资料】氯化钠溶液、氯化钡溶液呈中性． 【实验探究】小王、小李两同学分别设计了不同方案并加以实验． 实验步骤 实验现象 结论 小王 用pH试纸测溶液的pH 溶液的pH＞7 说明氢氧化钠溶液没有变质 小李 取少量溶液于试管中，加入适量氯化钡溶液 A 说明氢氧化钠溶液已经变质 （1）小李同学认为小王同学的结论不科学，其理由是 　（2）小李同学的实验中观察到实验现象A为 ,　该反应的化学方程式为 　 （3）小张同学认为该氢氧化钠溶液只是部分变质．为确定小张同学的猜想，应该对小李同学的实验进行如下改进：向试管中加入 　的氯化钡溶液，再向试管中滴加酚酞试液，通过观察溶液颜色变化来检验该溶液是否含有氢氧化钠． （4）小王同学在测定溶液pH实验中，由于紧张先将pH试纸润湿后再去测氢氧化钠溶液的pH，你认为他测出该溶液的pH会 　（填“偏大”、“偏小”或“不变”）． 【反思】 （5）该氢氧化钠溶液变质的原因是 （用化学方程式表示）． 【拓展应用】 （6）要证明氢氧化钠溶液是否变质，你认为还可使用与小李实验所加试剂不同类别的试剂是 （填一种试剂即可，用化学式填写）． 15．实验小组同学们利用氢氧化钙和稀盐酸探究中和反应，请你参与探究。      【甲组探究】 (1)观察到试管中固体完全溶解，但据此现象得出氢氧化钙和盐酸发生反应的证据不充足，同学们提出可以通过查阅资料获取该温度下氢氧化钙的 数据即可得出正确结论。 【乙组探究】通过对比A、B两试管中固体溶解的情况得出氢氧化钙和盐酸能反应。 (2)为达成目的，B试管中应加入的试剂X为 。 (3)实验后，A试管中得到无色澄清溶液，溶液中的溶质成分可能是_____。 A．CaCl2 B．CaCl2和HCl C．CaCl2、Ca(OH)2和HCl D．CaCl2和Ca(OH)2 【丙组探究】用pH传感器按图①再次实验，将注射器内的液体全部缓慢注入烧瓶。烧瓶内溶液的pH随加入盐酸体积的变化曲线如图②所示。 (4)a点对应溶液的溶质有 。 (5)当检测到溶液的pH_______7时，可以证明氢氧化钙和盐酸之间发生反应。 A．小于 B．等于 C．大于 (6)为了探究b点和c点对应溶液中的溶质成分不同，所选药品正确的是_____。 A．碳酸钠溶液 B．铜片 C．硝酸银溶液 D．氧化铜粉末 E．氢氧化钠溶液 (7)所用稀盐酸的溶质质量分数为10%(密度为1.1g/mL)，分析图中数据，计算Ca(OH)2溶液中溶质的质量。 解：设Ca(OH)2溶液中溶质的质量x 比例式： 解得x= g(结果保留一位小数)。 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 $$