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．复习课上小伟同学误把溶液倒入过氧化氢溶液中，有大量气泡产生，对此他产生质疑：“是否对过氧化氢分解起催化作用呢？”。于是进行了如下实验： (1)在一支试管中加5mL3%的过氧化氢溶液，然后滴入适量的溶液，看到大量气泡产生，把带火星的木条伸入试管， 说明对过氧化氢分解起催化作用。 (2)请写出此反应的化学方程式 。为进一步探究溶液中哪种粒子能起催化作用，某兴趣小组作了以下探究： 【提出问题】溶液中哪种粒子能起催化作用？ 【猜想假设】 (3)猜想一：；猜想二： ；猜想三：水分子。 小组同学经过讨论，首先排除了猜想三，其理由是 。 【实验探究】同学们对余下的猜想，进一步进行了如下探究。请你仔细分析后填表： (4) 实验过程 实验现象 结论 向盛有5mL3%的过氧化氢溶液的试管中，加入少量的NaCl溶液，并把带火星的木条伸入试管。 猜想二错误，则猜想一是正确的。 【拓展与反思】 (5)A．如果要确定是催化剂，还必须通过实验验证：在化学反应前后， 。 B．有同学将少量溶液倒入5mL3%的过氧化氢溶液中，也有大量气泡产生，经检验产生的气体是氧气，也能由此得出溶液中的对过氧化氢的分解起催化作用，你认为是否正确？ 。 2．某化学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣，请你参与： 【提出问题】甲烷燃烧后生成哪些物质？ 【查阅资料】 a含碳元素物质完全燃烧生成CO2，不完全燃烧生成CO。 b无水CuSO4遇水变蓝。 cCO与Fe2O3反应生成Fe和CO2看到红色的固体变为黑色的固体。 【猜想与假设】甲CO2、 H2O ；乙CO 、H2O；丙NH3 、CO2 、H2O；丁CO2 、CO 、H2O。 你认为 同学的猜想肯定错误，理由是 。 【实验探究】为了验证上述猜想，将甲烷在一定量的O2中燃烧的产物依次通过下列装置： ①实验中观察到A中无水CuSO4变蓝，B、D中澄清石灰水变浑浊，C中红色粉末变成了黑色，由此推断 同学猜想成立。 ②写出B中反应的化学方程式： 。 【反思与交流】为避免有毒的CO污染环境，所以含碳元素的物质燃烧必须满足的条件是 。 【计算】实验测得C装置反应后固体减少2.4克，则反应Fe2O3 克。 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 3．某研究性学习小组对化学反应中的能量变化进行探究。 探究一：盐酸与氢氧化钠的反应 【实验1】甲组同学往一定体积10%的氢氧化钠溶液中滴加6%的盐酸（室温下），用温度传感器测量反应中溶液温度的变化如图所示。    （1）当实验进行到 s时，表明盐酸与氢氧化钠恰好完全反应。从能量变化的角度看，该反应属于 （填“放热”或“吸热”）反应。 （2）当实验进行到60s时，溶液显 （填“酸性”“碱性”或“中性”），请选择合适的试剂检验其溶液的酸碱性： （填试剂名称和现象）；若将该溶液加热蒸干所得固体是 （填化学式）。 【实验2】乙组同学向一定量氢氧化钠固体中加入20mL6%的盐酸（室温下），充分反应后，发现溶液的温度明显升高。于是得出结论，该反应放热。 （3）你认为该结论是否正确？ ；理由是 。 探究二：盐酸与碳酸氢钠溶液的反应 【实验3】丙组同学在20℃、基本隔热条件下，分别向20mL水和20mL饱和碳酸氢钠溶液中各加入20mL13.7%盐酸的温度与时间的变化曲线如下图所示。 已知：饱和碳酸氢钠溶液稀释时温度变化不大，可忽略不计。 :   （4）26秒后，曲线①逐渐下降的主要原因是 。 （5）曲线②反应的化学方程式是 。 （6）比较曲线①和曲线②，你认为13.7%盐酸与饱和碳酸氢钠溶液的反应是 （填“放热”或“吸热”），反应，其理由是 。 4．实验室中有一瓶标签受损的无色溶液，如图1所示，老师提示这是一瓶初中常用的溶液，要求同学们确认其溶质成分。 【提出猜想】①氯化钠②氢氧化钠③硫酸钠④碳酸钠 【查阅资料】氯化钠和硫酸钠溶液pH＝7可溶性硫酸盐遇到可溶性的钡盐会产生白色沉淀。 【讨论分析】经过讨论，同学们一致认为猜想 （填序号）不成立，其原因是 。 【实验探究】为了进一步确认其成分，同学们继续进行探究： 实验步骤 实验现象 实验结论 （1）取该溶液少许于试管中，向其中滴加稀盐酸 无明显现象 猜想 不成立 （2）取该溶液少许于试管中，向其中滴加氯化钡溶液 猜想③成立 假如猜想④成立，写出（1）中发生的反应方程式 。 【反思与交流】有同学提出用测pH的方法也可以确定该无色溶液，如图2所示是几位同学的实验过程，其中正确的是 。 5．像科学家一样“做科学”——探秘金属的活动性顺序： 某研究小组为验证铁、铜、锌、银的金属活动性顺序，设计如图甲所示三个实验(三种金属均已用砂纸打磨过，其形状和大小相同，稀盐酸的浓度和用量也相同)。 (1)实验前用砂纸打磨金属的目的是 。 (2)一段时间后，观察到B试管中的实验现象为 ，该反应的化学方程式为： 。 (3)甲同学认为通过实验A和C可比较锌和铁的金属活动性，他依据的实验现象是 。 (4)乙同学认为仅仅通过上述实验不足以得出四种金属的活动性顺序，因此在上述实验的基础上，乙同学又补做了一个实验，装置如图乙所示，且实现了探究目的。乙同学的实验：X、Y物质分别为： 。 【拓展与延伸】 (5)好奇地小华在老师的指导下，把一定量的锌粒加入硫酸铜和硝酸银的混合溶液中，充分反应一段时间后，过滤，发现滤液呈无色，此时，滤渣中一定含有 。 6．某化学学习小组的同学对一瓶敞口放置氢氧化钙固体的化学成分产生了兴趣，他们根据自己所学知识进行如下探究： 【提出问题】该瓶药品的化学成分是什么？ 【查阅资料】（1）氢氧化钙，俗称 （写出一个即可），能与空气中的二氧化碳反应而变质，该反应的化学方程式为 。 （2）氢氧化钙的溶解度曲线如图。 【猜想假设】 猜想一：只含；猜想二：含 ；猜想三：只含。 【实验验证】 实验操作 实验现象 实验结论 （1）取1g样品放入盛有50g水的烧杯中，充分搅拌，静置 烧杯底有较多固体未溶解 样品中含有CaCO3 （2）取实验（1）中上层清液少许于试管中，再向试管中滴加2～3滴无色酚酞溶液 样品中含有Ca（OH）2 【得出结论】甲同学认为猜想二正确。 【反思交流】 （1）乙同学认为甲同学的结论不合理，他认为猜想 也可能正确。 （2）丙同学认为要想验证猜想二正确，还需做如下实验，取实验（1）中未溶解固体于试管中，向试管中滴加适量稀盐酸，如有 ，则猜想二正确。 【拓展提升】要想验证反应后物质的成分，除需验证有生成物以外，还应考虑 。 7．全球新冠疫情暴发，中国向世界各国提供了大量制氧机。 (1)【氧气的获得】工业上利用空气制取氮气和氧气的流程如下所示：    工业获取氧气的方法是利用氮气和氧气的 不同，将氮气和氧气分离开来。 【家用制氧机】利用空气制取氧气 【查阅资料】    ①制氧机说明书部分内容： 名称：家用分子筛制氧机 制得气体成分：氧浓度≥90%（V/V），水分含量≤-43℃（露点法），二氧化碳含量≤100×10 -6（V/V），一氧化碳含量≤5×10 -6（V/V），无气味，固体物质含量≤1mg/m3。 ②分子筛是一种人工合成的具有筛选分子作用的水合硅铝酸盐或天然沸石，有许多孔径均匀的孔道和排列整齐的孔穴，不同孔径的分子筛能把不同大小和形状的分子分开。 ③根据资料卡，家用制氧机制取氧气的过程属于 （填“物理”或“化学”）变化，制得的气体属于 （填“纯净物”或“混合物”）。 ④用制氧机收集几瓶氧气，小组同学完成了以下实验。 实验过程 实验现象 实验结论 方案一：将带火星的木条伸入盛有氧气的集气瓶中 观察到带火星的木条复燃 氧气具有氧化性，可燃物在氧气中燃烧更剧烈。 方案二：将打磨好的细铁丝绕成螺旋状，下端绑一根火柴，将火柴点燃，待火柴快燃尽时，由上往下缓慢伸入盛有氧气的集气瓶中。 【总结反思】 ⑤实验结束后，小明发现他们小组完成方案二的实验后集气瓶底部炸裂了，请你分析可能的原因 。 (2)实验室常用双氧水和用二氧化锰作催化剂制取氧气。 【提出问题】 二氧化锰是催化剂，二氧化锰的用量对反应速率是否有影响？ 【设计实验】 实验装置如图所示。    【实验记录】每次用 30mL5%的过氧化氢溶液，分别采用不同质量二氧化锰粉末做催化剂进行实验，测定相关数据记录于下表中： 过氧化氢体积（mL） 过氧化氢浓度 MnO2质量（g） 测量数据（mL） I 30 5% 0.1 II 30 5% 0.2 III 30 5% 0.3 【分析】 ①写出该反应的化学方程式 。 ②本实验中，测定“待测数据”的装置（图中方框内）是 （填序号）。    ③若第Ⅱ次实验比第Ⅲ次实验的“待测数据”更 （填“大”或“小”），说明催化剂的用量越多，反应越快。判断二氧化锰可作为该反应的催化剂的依据是：加快该反应的反应速率，且反应前后二氧化锰的 不改变。 ④过氧化氢加热到 80℃才有较多氧气生成，加入二氧化锰作为催化剂立即生成氧气。采用等量过氧化氢溶液，（虚线表示加热分解制取氧气的曲线，实线表示利用催化剂制取氧气曲线），放出氧气的质量与反应时间的关系正确的是 。    8．救治新冠患者需要氧气，制氧机制氧是一种途径。某品牌制氧机中有一包白色颗粒和一包黑色粉末，白色颗粒成分为过碳酸钠(化学式为2Na2CO3·3H2O2，它是过氧化氢与碳酸钠的化合物，遇水后放出氧气)。某小组设计实验探究其制氧原理。 【探究一】 (1)分别取等质量的白色颗粒和等体积的水加入a、b两支试管，再向b试管中加入黑色粉末。观察到a试管仅有少量气泡，b试管有大量气泡。 ①若要证明黑色粉末是该反应的催化剂，还需证明反应前后它的 和 不变。 ②欲使a试管产生气泡加快，可加入 (填序号)。 A．H2O B．NaCl溶液        C．MnO2 【探究二】 (2)根据元素守恒，上述反应后溶液中溶质的成分可能为： ①只含NaOH        ②只含Na2CO3③NaOH和Na2CO3的混合物 甲、乙两同学仅针对前三种可能性，分别设计实验1和实验2进行验证。 序号 操作和现象 实验结论 实验1 取b试管上层清液滴加过量稀盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体 只含Na2CO3 实验2 第一步：取b试管上层清液滴加过量CaCl2溶液，产生白色沉淀并过滤 第二步：在滤液中滴加酚酞，溶液 (填现象) 只含Na2CO3 【反思评价】 (3)丙同学认为实验1的结论不严谨，理由是 。 【得出结论】 (4)结合实验现象，该制氧机的制气原理有两步，写出第二步过氧化氢分解制氧气的化学方程式： ①； ② 。 【延伸拓展】 (5)制氧机制氧选择过碳酸钠而不选择过氧化氢溶液的根本原因是___________(填序号)。 A．产物无污染 B．制取成本更低 C．运输储存更方便 9．为探究盐酸的化学性质，某化学小组做了如下实验： （1）C 试管中所发生反应的化学方程式为 。 （2）将反应后 D、E 试管中的废液倒入一个洁净的烧杯中，观察到烧杯中先有气泡产生，后有白色沉淀出现。将烧杯 中的混合物过滤，得到白色沉淀和无色滤液。同学们对滤液中溶质的成分进行探究。 (提出问题)滤液中溶质的成分是什么？ (作出猜想)猜想一：NaCl。     猜想二：NaCl 和 CaCl2。     猜想三： 。 猜想四：NaCl、Ca(OH)2和 HCl 。 老师指出猜想四是错误的，原因是 。 (设计实验)请完成实验报告。 实验步骤 实验现象 实验结论 甲取少量滤液于试管中，滴加适量的碳酸钠溶液 猜想二不成立 乙取少量滤液于试管中，滴加 (填名称) 出现气泡 猜想三成立 10．我校九年级化学兴趣小组的同学将“锡纸”剪成一段两头宽中间窄的纸条，然后两头分别连接电源的正、负极，观察到“锡纸”立即燃烧。 (1)据此，小明剪取某种“锡纸”进行了探究：“锡纸”两端接入电源两极后，造成短路致使“锡纸”燃烧。请你从燃烧的条件分析：开始“锡纸”不燃烧，但短路后却能燃烧的原因是 。 【提出问题】探究“锡纸”中金属的成分：“锡纸”中的金属是锡吗？ 【查阅资料】 ①“锡纸”是锡箔或铝箔和纸黏合而成。 ②锌粉是一种深灰色固体。 ③锡（Sn）与酸或金属的化合物溶液反应生成+2 价的锡的化合物。 【提出猜想】猜想 I：“锡纸”中的金属是锡；猜想Ⅱ：“锡纸”中的金属是铝。 【进行实验】 (2)设计方案并进行实验。 实验操作 实验现象 实验分析与结论 取打磨后的“锡纸”片放入试管中，滴加氯化锌溶液 “锡纸”表面有固体析出 根据实验现象，结合金属活动性顺序，可知猜想 （填“I”或“II”）成立 【交流讨论】 (3)I.实验中打磨“锡纸”的目的是 。 II.下列物质的溶液可以替代氯化锌溶液完成上述实验的是 （填字母序号）。 A．硫酸钠             B．硫酸亚铁             C．氯化铜                 D．硝酸银 【拓展应用】 (4)某同学将一定量的铁粉加入到一定量的硫酸铜溶液（溶液为蓝色）中，充分反应后过滤，得到滤渣与滤液，请设计实验证明铁粉已过量： 。 11．化学课上，某小组同学在探究中和反应时，向盛有氢氧化钠溶液的烧杯中滴加稀盐酸后发现忘了滴加酸碱指示剂。同学们对反应后溶液中含有哪些溶质展开了讨论。 【提出问题】 (1)该反应的化学方程式为 ，反应后溶液中的溶质是什么？ 【进行猜想】 (2)猜想一：溶质是NaCl；猜想二：溶质是NaC1和NaOH；猜想三：溶质是 。 【查阅资料】NaCl溶液呈中性。 【实验探究】 (3)该小组设计了如下实验方案： 方法步骤 实验现象 实验结论 方案一 取少量烧杯中的溶液于洁净的试管中，滴入几滴无色酚酞溶液 酚酞溶液不变红色 猜想一正确 猜想二不正确 方案二 取少量烧杯中的溶液于洁净的试管中，滴加AgNO3溶液 猜想三正确 方案三 取少量烧杯中的溶液于洁净的试管中，加入少量的红色Fe2O3粉末，振荡 粉末溶解，溶液由无色变黄色 正确 【方案评价】 (4)同学们对上述实验方案讨论后认为： ①方案一不能证明猜想一是正确的，理由是 。 ②方案二也不能证明猜想三是正确的，理由是 。 ③同学们经过讨论，一致认为方案三能够证明猜想三是正确的，你认为还可以向烧杯中的溶液中加入下列物质中的 进行证明。 A．K2CO3 B．NaNO3溶液    C．Fe        D．紫色石蕊溶液 【实验反思】 (5)在分析化学反应后所得物质成分时，除考虑生成物外，还需考虑 。 12．中医艾灸所用艾叶燃烧后的灰烬中含有碳酸钾。对此化学兴趣小组的同学们决定到实验室进行系列实验探究。 (1)实验一：从艾叶燃烧后的灰烬中提取碳酸钾 【查阅资料】 温度℃ 0 10 20 30 40 60 80 100 碳酸钾溶解度/g 107.0 109.0 110.0 114.0 117.0 126.0 139.0 156.0 第一步：收集艾叶燃烧后的灰烬。 第二步：用60℃的水浸洗灰烬并过滤，再浸洗滤渣2次，合并滤液(杂质不溶于水)。结合碳酸钾溶解度表，用60℃的温水而不用冷水浸洗的原因是 。 第三步：蒸发滤液，当蒸发皿中 时停止加热，并用玻璃棒将固体转移到滤纸上，称量。 (2)实验二：探究碳酸钾溶液的酸碱性 实验步骤 实验现象 实验结论 称取1g第三步所得固体于试管中， 。 碳酸钾溶液呈碱性 实验三：探究艾草燃烧后的灰烬中碳酸钾质量分数 【设计实验】利用图所示装置进行实验探究(碱石灰为氢氧化钠和生石灰的混合物)。 【步骤如下】 Ⅰ.称取10.0g艾草灰烬装入锥形瓶中，打开止水夹K，通入一段时间空气； Ⅱ.称量D装置的质量为220.0g； Ⅲ.关闭止水夹K，滴加足量的稀硫酸于锥形瓶中； Ⅳ.反应结束后打开止水夹K，再通入一段时间空气； Ⅴ.再次称量D装置的质量为222.2g。 【讨论解释】已知艾草灰烬中的其他成分不与稀硫酸发生反应。 (3)装置A的作用是 。 (4)装置B中发生反应的化学方程式为 。 (5)步骤Ⅳ中再通入一段时间空气的作用是 。 【实验结论】 (6)灰烬中碳酸钾的质量分数为 。 【实验反思】 (7)如果实验过程中没有连入E装置，那么所得碳酸钾的质量分数将会 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。 13．学习小组同学在探究Cu、Al、Ag的活动性顺序时，做了如下两个实验，并由此展开了一系列学习探究活动。 【学习交流】 （1）实验中观察到，甲中铝丝表面附着一层 色固体，乙中溶液颜色变为 色。 （2）你认为通过上述实验 （填“能”或“不能”）得出三种金属的活动性强弱。 【拓展探究】 上述实验后，同学们想进行废液的处理与回收，于是将甲、乙中的溶液倒入同一烧杯中，观察到混合溶液（即废液）澄清透明。同学们认为应该先确定废液中是否含有未反应完的CuSO4和AgNO3，为此，他们进行了实验并记录如下： 序号 实验操作 实验现象 实验结论 实验1 取少量废液于试管中，加入 溶液 无明显现象 废液中没有AgNO3 实验2 取少量废液于试管中，加入Ba（NO3）2溶液 产生白色沉淀 废液中含有未反应完的CuSO4 【反思评价】 讨论后大家一致认为实验2所得结论不合理。你认为理由是 （用化学方程式表示）。 【拓展应用】 同学们尝试从废液中回收铜，将过量铝粉加入废液中，充分反应后过滤，滤液中存在的金属阳离子是 （写离子符号）。 14．学习化学的一个重要途径是科学探究，请你完成以下探究活动。 【探究活动一】化学反应后溶液中溶质成分的探究。 如图所示，向碳酸钠溶液和氢氧化钡溶液中，分别滴加稀盐酸，A试管中有气泡产生，B试管中无明显现象。待充分反应后，将两支试管中的溶液倒入同一洁净烧杯中，有气泡和白色沉淀产生。    【提出问题】烧杯中溶液的溶质是什么？ 【猜想与假设】 (1)猜想l：溶质为NaCl 猜想2：溶质为NaCl、BaCl2 猜想3：溶质为 。（填化学式） 【验证与探究】同学们取少量烧杯中的溶液于试管中，加入适量的稀硫酸。 (2)若有 现象，则猜想2正确；若有 现象，则猜想3正确。 【归纳与总结】经实验证明，猜想3正确。 (3)反思与评价同学们经过上述实验，认为确定反应后溶液中溶质成分时，除了要考虑生成物外，还要考虑 。 【探究活动二】制备与生产流程的探究。 钨（W）是一种重要的战略资源。下图是生产钨的一种工业流程。    已知： ①白钨矿的主要成分是钨酸钙（CaWO4），还含有CaO、SiO2等。 ②碳在高温条件下会与金属钨反应生成碳化钨。 (4)操作3的名称是 。 (5)“酸浸”时适当升高温度会提高浸出率，但温度不宜太高，原因是 。 (6)操作2所得滤液中一定含有的溶质是 （填化学式）。 (7)用氢气还原WO3可获得高纯度的钨，此处不宜用焦炭代替氢气的原因是 。 15．图一、图二是某兴趣小组探究金属、酸的化学性质时所做的两组实验。实验结束后，将两组实验试管中的物质分别全部倒入甲、乙两个洁净的烧杯中。 （1）在图一所示的实验中，试管②中说明铁比铜金属活动性更强的现象是 。 （2）甲烧杯中的物质完全反应后，发现红色固体物质明显增多，其原因是 （用化学方程式解释）。完全反应后，甲烧杯的溶液中一定含有的溶质是 。 （3）在图二所示的实验中，乙烧杯中的物质充分反应后，仅观察到有白色沉淀，无其它现象，则试管④反应后的溶液中的溶质共有哪些 。 （4）将乙烧杯内的物质进行过滤，对所得滤液中溶质成分进行了如下探究： 实验操作 实验现象 实验结论 步骤1：取少量滤液于试管中，向其中滴加足量硝酸钡溶液 有白色沉淀生成 ①生成的白色沉淀是 ②滤液中的溶质共有哪些 步骤2：静置，向上层清液中滴加无色酚酞试液 溶液变红 （5）在上述（4）的实验探究中，步骤1中加入足量硝酸钡溶液的目的是 。 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 $$