2024年中考化学题型强化提升之科学探究题

2024年中考化学题型强化提升之科学探究题 1．某校化学兴趣小组的同学发现长期露置在空气中的金属M表面会被锈蚀，于是 他们一起探究金属M锈蚀的原因．经检测，锈蚀物中除含有M元素外，还含有C、H、O三种元 素．他们分析与金属M发生反应生成锈蚀物的物质．请你参与并回答： 推测Ⅰ：（1）根据锈蚀产物的组成元素，可推测空气中的 肯定参加了反应．推测Ⅱ：由于锈蚀产物中的O元素可能有多种来源，因此不能确定空气中的氧气是否参加了反应． （2）为了验证空气中的氧气是否参加了反应，设计了如下系列实验（见下图），你认为其中必须要做的实验是 （填实验编号）（说明①所用蒸馏水是煮沸迅速冷却的②固体干燥剂吸收水分，不吸收二氧化碳和氧气．）实验的结果是氧气参加了反应． （3）若金属M是铜，铜器长期露置在空气中会生成铜绿，它的主要成份是碱式碳酸铜，化学式为Cu2（OH）2CO3，试写出铜在空气中锈蚀的化学反应方程式 （4）兴趣小组同学发现实验室一片久置的铜片表面附着有一层绿色固体，查阅资料得知绿色固体是铜绿[化学式为Cu2(OH)2CO3]，甲同学从铜片上刮下一些铜绿进行如下探究，请填写下表中空白： 实验步骤 实验现象 实验结论 取少量铜绿在下图装置中加热。 试管内壁有水雾。 ①铜绿加热产生 。 ② 。 铜绿加热后生成氧化铜。 气球胀大。 2．在“新冠肺炎”重症患者的治疗上有一个重要环节为“高流氧呼吸”，其本质和“富氧空气”差不多。化学兴趣小组欲混制“富氧空气”并开展相关探究，进行以下实验。 实验一：混制“富氧空气” (1)用高锰酸钾制取氧气 ①写出反应的化学方程式 ； ②仪器名称：C ； ③组装发生装置所需的仪器 （选填标号）（如下图）。 (2)混制“富氧空气” 如图2，用纯氮气及上述实验制取的氧气，混制一瓶（集气瓶容积为250mL）氧气体积分数为40%的“富氧空气”，气体应从装置中的管 （选“a”或“b”）通入，先通入氮气排出120mL水，再通入氧气排出 mL水。 实验二：测定“富氧空气”中氧气的体积分数 用如图3装置测定“富氧空气”中氧气的体积分数（集气瓶中“富氧空气”体积为100mL，底部残留少量水，燃烧匙内有足量红磷）。操作过程如下： i、往量筒内加入适量水，读出量筒内水的体积为V1mL； ii、用电点火装置点燃红磷，充分反应； iii、打开止水夹，待右侧量筒内液面不再变化时，排出气球中的气体，调节两边液面在同一水平面上，读出量筒内水的体积为V2mL。 试回答问题： (3)气球的作用 ； (4)操作ii中可观察到现象 ，反应的化学方程式 ； (5)本次实验测得“富氧空气”中氧气的体积分数为 （用含V1、V2的式子表示）。 (6)若读取V1时仰视，读取V2时俯视，则测得实验结果 （选填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。 3．氢化钙（）作为生氢剂，常作为登山运动员能源提供剂。某化学兴趣小组同学在老师的指导下，对一瓶久置的氢化钙固体进行了有关实验。请你与他们一起完成以下探究活动。 【查阅资料】氢化钙遇水会剧烈反应释放出氢气，反应的化学方程式为。 【提出问题】该氢化钙样品与水反应是否还能生成氢气？ 【初步探究】兴趣小组同学用适量氢化钙样品和水进行实验。    (1)如图所示是小组同学设计的两个实验装置，最好选用A装置的原因是 。连接好装置后，加入药品前，应检查装置的气密性，具体操作是 。 (2)向装置中加入药品并开始实验。锥形瓶中快速产生气泡；将导管插入肥皂水中，吹出肥皂泡，用燃着的木条靠近上升到空中的肥皂泡，观察到的现象是 。 【得出结论】该氢化钙样品与水反应还能生成氢气。 【继续探究】上述实验中不再产生气泡后，锥形瓶中有较多白色浑浊物。白色浑浊物是什么？ 【分析讨论】氢化钙与水反应生成了氢氧化钙，氢氧化钙微溶于水，白色浑浊物中一定含有氢氧化钙；氢化钙在保存过程中可能变质生成碳酸钙，故白色浑浊物中还可能含有碳酸钙。 为了进一步探究其组成，小组同学进行了下列实验。 【实验探究】取少量白色浑浊物于图1的瓶中，然后用注射器注入足量稀盐酸，并利用传感器测瓶中的体积分数。实验观察到白色浑浊消失，瓶内的体积分数随时间的变化如图2所示。    (3)写出上述瓶内产生二氧化碳的化学反应方程式： 。 (4)图2中说明有二氧化碳生成的依据是 。 【得出结论】白色浑浊物中含有氢氧化钙和碳酸钙，同时说明氢化钙样品有少量变质。 【反思拓展】 (5)保存氢化钙的一条建议是 。 (6)若氢化钙样品完全变质，即上述白色浑浊物中全部是碳酸钙，请在图3中简要画出注入足量稀盐酸后，的体积分数随时间的变化图 。 4．某同学家中有一袋化肥，可能混入了其它品种的化肥，且化肥包装袋上字迹模糊。该同学进行了如下探究，请你参与探究并填空； 【提出问题】该化肥中含有什么物质? 【收集信息】经询问得知，该化肥可能为铵态氮肥。 【提出猜想】该化肥可能为铵态氮肥。 【实验、记录与分析】 (1)请完善下面表格。 实验操作步骤 实验现象 实验分析 ①取少量该化肥样品和少量熟石灰放在研钵中混合研磨 含有铵根离子 ②另取少量该化肥样品于试管中，加入适量的水完全溶解，滴加足量的硝酸钡溶液，再滴加过量稀硝酸，过滤 产生白色沉淀，沉淀不溶解 没有 存在 ③取②所得滤液少量于试管中，滴加 有Cl-存在 【实验结论】 (2)若该化肥中只有一种阳离子，则其中一定含有的两种物质是（写化学式） 。 【实验反思】 (3)若步骤中用氯化钡溶液代替硝酸钡溶液 （填“是”或“否”）可行，请简要说明原因： 。 5．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，写出反应的化学方程式： 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】除二氧化锰、氧化铜外，氧化铁也可以作氯酸钾分解的催化剂。 【完成实验】按下表进行实验：并测定分解温度(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 氯酸钾 580 ② 氯酸钾、二氧化锰(质量比1：1) 350 ③ 氯酸钾、氧化铜(质量比l：1) 370 ④ 氯酸钾、氧化铁(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）实验所用的三种金属氧化物，催化效果最好的是 。 【反思】（1）若要证明氧化铁是该反应的催化剂，还要验证它在化学反应前后质量和 不变； （2）同种催化剂，颗粒大小可能影响催化效果，请设计实验方案进行验证 。 （3）同种催化剂，还有哪些因素可能影响催化效果，请你再探究 (探究一种因素即可) 。 6．小明同学欲通过实验探究“用酒精灯给物质加热时，应该用哪一层火焰”，请帮他完成实验探究过程的设计，并根据实验数据得出结论。 （1）提出问题：用酒精灯给物质加热时，应该用哪一层火焰？ （2）作出预测： 。 （3）实验及结论：取三支试管，各加入3mL水，①将其中一支试管的底部放在酒精灯火焰上方约3cm处加热；②将另一支试管的底部与灯芯接触加热；③将第三支试管的底部放在外焰部分加热。记录上述三种情况下将水加热至沸腾所需时间。 ① ② ③ 加热至沸腾所需的时间 57 s 48 s 25 s 结论 （4）问题与讨论： ①上述实验三支试管中，各加入3mL水，即要求所取水的量相同，若不相同行吗？为什么？ ②若不用以上探究方法，你认为还有其他方法吗？若有，请简要叙述操作过程、现象及结论 。 7．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？ 【做出假设】 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】 (1)某学生利用如图1所示装置，以收集50mL的气体为标准，比较 ，实验方案如表所示： 序号 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% 40 二氧化锰 37 2 20 10% 40 二氧化锰 14 3 20 5% 40 氧化铜(CuO) b 4 80 5% 40 二氧化锰 29 (2)写出实验3中发生反应的化学方程式： 。 (3)对比实验1和2，得出的结论是 。 (4)通过对比实验1和3，得出二氧化锰的催化效果比氧化铜好的实验依据是 。 (5)实验中，使用注射器的优点是 。 【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，测出了实验过程中装置内压强与时间的关系图(如图2)。实验结束后，学生触摸锥形瓶外壁，有发烫的感觉。 (6)实验中，过氧化氢反应结束是在 (填字母)点。 (7)根据图2所示，我们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 。 (8)图2中，CD段压强降低的原因是 。 8．在探究“复分解反应发生的条件”时，某化学兴趣小组做了如图所示的三个实验： （提示：BaCl2溶液呈中性） (1)祺祺：向试管I中慢慢滴入MgCl2溶液，并不断振荡，至溶液颜色恰好变为无色，同时还看到 。 雯雯：分别完成试管I和II中的两个实验后，接着进行如下探究，请分析后作答： (2)雯雯经过分析推断，试管Ⅲ反应后所得溶液中一定含有的溶质是 ； (3)祺祺把沉淀M、N混合后加入AgNO3溶液和过量的稀硝酸，观察到的实验现象是： ；发生反应方程式为 。 (4)实验结束，祺祺把反应后的剩余物全部倒入废液缸中，则废液缸内上层清液中，除酚酞外一定含有的溶质有 。 9．化学兴趣小组对的制备和性质进行探究。 【阅读资料】①用与钙加热制得；②钙遇水立即发生剧烈反应生成和；③要密封保存，遇水反应也生成和。 【的制备】设计的制取装置如图所示：    (1)装置B的作用是 。 (2)根据完整的实验装置进行实验．实验步骤如下：检查装置气密性、装入药品、打开分液漏斗活塞，此后的实验步骤正确的顺序是______（填字母序号）。 A．加热反应一段时间 B．收集装置最右端导管口处的气体并检验其纯度 C．关闭分液漏斗活塞 D．停止加热，充分冷却 【的性质探究】 (3)制备实验结束后，取少量反应后固体小心加入水中，观察到有气泡产生，在溶液中滴入石蕊试液后显 色。 (4)取少量上述制得的样品加到足量的碳酸钠溶液中，产生大量气泡，经检验气体为氢气；过滤得滤渣和滤液，经检验滤渣的成分是碳酸钙．对滤液中溶质的成分做出如下猜测并进行实验： 猜想一：NaOH     猜想二：NaOH、 猜想三：NaOH、     猜想四：NaOH、、 经过讨论，大家认为猜想四不合理，请用化学方程式说明原因： 。 【实验验证】 (5)请完善下面的表格。 实验 现象 结论 取滤液，向其中滴入少量溶液 猜想二不成立 另取滤液，向其中加入足量稀盐酸 过一会儿有气泡产生 猜想三成立 【定量分析】 (6)取制得的样品1g（杂质为未反应完的Ca）加入足量的溶液中，充分反应后，过滤、洗涤、干燥称得，质量为2.4g，则该样品中的质量分数为 。 【反思与交流】 (7)登山运动员常用作为能源提供剂，与氢气相比，其优点是 。 10．1.化学课上老师为大家做了一个“燃纸成铁”的趣味实验，将一张滤纸（组成元素为C、H、O）用FeC13浓溶液润湿，在酒精灯上烘干后点燃，滤纸变黑、红热，最终生成黑褐色物质，老师告诉大家：黑褐色物质中含有铁单质．聪明的小明对此进行了如下探究： 【提出问题】黑褐色物质中真的含有铁单质吗？ 【探究过程】 (1)Ⅰ小明先从反应物元素组成分析，认为：因为 ，所以反应后可能有铁单质生成。 (2)Ⅱ（1）为获得实验证据，小明做了实验1。 实验1：将黑褐色物质放入稀盐酸中，发现有连续微波气泡产生，若黑褐色物质中含有铁单质，则反应的化学方程式为 。 （2）小刚提出疑问是：由反应物的组成分析，能与稀盐酸反应产生气泡的物质不一定是铁单质，还可能是 （填化学式）。 小明查阅资料得知，在高温条件下不可能生成此类物质。 （3）为进一步证明黑褐色物质中有铁单质，小明又做了实验2。 实验2：将黑褐色物质放入 溶液中，观察到 。 【得出结论】通过以上实验探究，证明黑褐色物质中确实含有铁单质。 11．石头纸是一种可替代传统纸的新型材料，可广泛用于制作笔记本、购物袋等，比传统纸更环保。为了更好的利用石头纸，某小组进行如下探究： 资料：①传统纸主要成分为纤维素，石头纸的主要成分为碳酸钙(CaCO3)，除碳酸钙其他成分不与酸反应。 ②石头纸与传统纸相比，更有韧性、耐火、成本低等优点。 【项目一】鉴别石头纸和传统纸 (1)从物质的类别来看，石头纸的主要成分属于 （“酸”、“碱”、“盐”）。 (2)石头纸与传统纸外观相似。为了区分两种纸，某小组的同学设计了如下实验方案。 操作 预测现象及结论 通过以上探究可知，可利用物质性质的差异实现鉴别。 【项目二】测定石头纸中碳酸钙的含量 该小组的同学设计了以下方案测定了石头纸样品中碳酸钙的质量分数。称量 18g 石头纸与足量的稀盐酸，将产生的气体通入足量的氢氧化钡溶液，经过滤，洗涤，干燥，称得滤渣的质量为 19.7g。 (3)该实验中能否将稀盐酸换成稀醋酸 （从微观角度作答）。 (4)实验测得石头纸样品中碳酸钙的质量为 。 (5)实验测定碳酸钙含量偏低。以下误差分析正确的是_________________ （填序号）。 A．生成的部分二氧化碳溶于了水 B．碳酸钡未完全干燥 C．挥发出的氯化氢气体被氢氧化钡溶液吸收 (6)请设计另一种测定石头纸中碳酸钙的含量实验方案： 。 12．硫元素的单质和化合物应用广泛，是一种日常生活中常见的元素。其重要化合物硫酸是一种重要的化工原料。浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应的化学方程式是：C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O。SO2和CO2的化学性质上有相似之处，都能与碱溶液反应。但SO2能使品红溶液褪色，SO2能与酸性KMnO4溶液反应；CO2不能使品红溶液褪色与不能与酸性KMnO4溶液反应。 (1)试用如图所列各装置设计一个实验，来验证浓硫酸与木炭粉反应所产生的各种产物 编号 ① ② ③ ④ 装置 这些装置的连接顺序(按产物气流从左至右的方向)是(填装置的编号)：_______→_______→_______→_______。 (2)实验时可观察到装置①中A瓶的溶液褪色，C瓶的溶液不褪色。A瓶溶液的作用是 。 (3)装置②中所加的固体药品是 ，可验证的产物是 。 (4)装置③可验证的产物是 。 (5)写出SO2与酸性KMnO4溶液反应的化学方程式 。 13．萧红中学化学兴趣实验小组在一次活动中进行了如图所示的探究实验： 【查阅资料】和等重金属离子对人体有害 【收集证据】 (1)观察到上述实验中的现象为 。 (2)实验2中发生反应的化学方程式为 。 【提出问题】为了科学处理废液，同学们将对废液缸中所含离子进行探究。 【进行实验】实验结束后，把实验1和实验2中所有物质倒入同一个废液缸中，将废液缸中物质过滤后得滤液和滤渣，取少量滤液于试管中，向其中滴加紫色石蕊溶液，最终得到红色溶液。 【表达交流】 (3)通过上述实验现象，同学们经过讨论可以得出，实验1和实验2中混合后滤液中一定不含有的离子是： ，（填符号）理由是： 。 【实验验证】 (4)同学们为了进一步确定混合后滤液中离子种类，继续向红色溶液中滴加一种试剂，在加入该试剂的过程中，红色溶液中的部分离子数目变化如图像所示，根据图像及上述实验综合分析所加试剂为 。 则滤液中所含有的离子除了和外还有 （填离子符号）。 【总结提升】 (5)为使此实验后废液达到无害化排放的标准，则处理废液的方法是：______。 A．适量的氯化钠溶液，过滤 B．过量的碳酸钠溶液，过滤 C．适量的碳酸钠溶液，过滤 14．某兴趣小组同学对铁以及含铁物质的各种反应及反应现象产生了兴趣，并进行了一系列探究活动。 实验一：探究铁丝燃烧的条件 兴趣小组按如图装置进行对照实验：图1装置中铁丝不燃烧，图2装置中铁丝燃烧。 (1)通过对比可知，铁丝燃烧需要的条件之一为 。 (2)实验中圆底烧瓶内干沙的作用是 。 (3)图2实验中，能观察到气球的变化情况为 。 实验二：探究含有铁粉的“暖宝宝”成分及发热原理。 【查阅资料】 ①铁粉、炭粉都是黑色的。 ②铁能与稀硫酸反应产生氢气，溶液由无色变为浅绿色。而炭粉不与稀硫酸反应。 【实验验证】 (4)取暖宝宝中的黑色粉末于试管中，加入足量的稀硫酸，观察到 ，证明黑色粉末中有铁粉。 (5)反应后发现试管中仍有黑色固体残留，经过滤、洗涤、干燥，把该难溶固体置于氧气中点燃，并将燃烧产物 （写操作及现象），说明黑色粉末中含有炭粉。 将拆除包装的暖宝宝放入三颈烧瓶中密封，按图中装置（夹持仪器已略去）采用湿度、氧气浓度、温度传感器收集数据，各数据随时间变化曲线如下（图中A、B、C）。 【数据分析】 (6)从实验数据变化趋势看，暖宝宝发热是因为铁粉与 发生反应，产生铁锈，并放出热量。 【拓展延伸】 (7)铁能与稀硫酸反应产生氢气和硫酸亚铁，该反应的化学方程式为 。 (8)铁与氧气反应的条件不同，产物不同。 请计算：160gFe2O3中所含氧元素质量，与 gFe3O4中所含氧元素质量相同 15．某同学对蜡烛（主要成分是石蜡）及其燃烧进行如下探究。 (1)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。结论：石蜡的硬度 （填“大”或“小”，后同），密度比水 。 (2)点燃蜡烛，观察到蜡烛的火焰分为外焰、内焰和焰心三层。把一根火柴梗放在蜡烛的火焰中（如图1）。约1s后取出，可以看到火柴梗的 （填标号）处最先炭化（变黑）。结论：蜡烛火焰的 层温度最高。 (3)再将一只干燥的烧杯罩在蜡烛火焰上方，烧杯内壁出现水雾。取下烧杯，迅速向烧杯内倒入少量澄清石灰水，振荡，澄清的石灰水变 。 结论：石蜡燃烧后的生成物有 和 。 (4)同学在做蜡烛燃烧的探究实验时，用火柴去点蜡烛刚熄灭时产生的白烟（如图2），他惊奇地发现蜡烛又能重新燃烧起来。由此，他大胆地做了一个推测，此白烟是___________（填标号）。 A．氧气 B．二氧化碳 C．水蒸气 D．石蜡的固体小颗粒 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 $$