2024年中考化学冲刺二轮复习训练：科学探究题

2024年中考化学冲刺二轮复习训练：科学探究题 1．可用于冷冻剂、干燥剂、融雪剂、医药及冶金工业等。化学兴趣小组在完成实验室制取二氧化碳的实验后，欲对剩余废液的组成进行探究，并制定回收的方案。 任务一  对实验室制取二氧化碳后剩余废液的组成进行探究 【提出问题】实验室制取二氧化碳后的废液中含有哪些溶质？ 【猜想与假设】猜想一：    猜想二：和 【查阅资料】溶液呈中性 【设计与实验】取少量废液等分成2份，甲、乙两组同学分别利用其中一份进行如下探究： 方法1： (1)甲组同学向废液中加入打磨过的镁带，观察到 ，证明猜想二成立。 方法2：乙组同学用图1装置进行实验，将一定质量分数的碳酸钠溶液逐滴加入废液，测得数据如图2。 【讨论分析】乙组同学对图2数据进行讨论分析，证明猜想二成立。 (2)图1中边加溶液边用磁力搅拌器搅拌的目的 。 (3)点的发生反应的化学方程式为 。 (4)点实验现象为 。 (5)点对应溶液中全部溶质的化学式为 。 任务二  从实验室制取二氧化碳后剩余废液中回收的方案 (6)丙组同学提出直接蒸发溶剂可从剩余废液中回收纯净，理由是 。 【交流与反思】 (7)甲组同学认为丙组同学提出的方法会对空气造成污染。在不借助其它试剂和仪器的情况下，除去废液中对空气造成污染的物质，建议最好先在废液中加入下面______（填选项序号）试剂。 A． B． C． D． 2．为了探究二氧化锰是否对氯酸钾的分解起了催化作用，经查阅资料得知：氯酸钾的熔点为356℃，加热到400℃可观察到缓慢放出气泡。实验仪器如下：    (1)实验设计如下，请你补充完成实验报告。 实验步骤 加热时间（分钟） 实验现象 1．将二氧化锰单独放入试管中加热，将带火星的木条放在试管口 10 木条无变化 2．将氯酸钾单独放入试管中加热，将带火星的木条放在试管口 5 木条复燃 3．将 ，将带火星的木条放在试管口 1 木条复燃 (2)该实验方法称为 ，第二步实验中，某同学选用装置乙加热，你认为是否正确？理由是 。 (3)写出第三步实验中发生的化学反应方程式 。 (4)图“丙”中除导管外，另两个玻璃仪器的名称为 、 ；若用装置“丁”收集氧气，则导出气体的导管口是 （填写编号“a”或“b”）。 (5)实验室制取氧气还可用双氧水作为原料，比较用氯酸钾为原料的制取方法，用双氧水作原料的方案突出的优点是 _________ （填写选项编号） A．不需要加热，操作简单 B．通过分液漏斗加液，有利于连续操作 C．节约药品 D．可以使用启普发生器，使制取更方便 3．老师整理药品时，意外发现实验桌上有瓶敞口放置的NaOH溶液，他让同学们对这瓶NaOH溶液进行探究。 【提出问题】这瓶NaOH溶液是否变质，其变质程度如何？ 【提出猜想】甲同学的猜想：NaOH溶液没有变质 乙同学的猜想：NaOH溶液部分变质 你的猜想是： 。 【实验探究】乙同学设计如下实验来验证自己的猜想，请你根据表中的内容填写乙同学实验的步骤及现象。 实验步骤 现象 结论 取少量NaOH溶液样品于试管中，先加 ，再滴加 试液 、 NaOH溶液部分变质 假设你的猜想正确，并按乙同学的实验方案进行实验，则你观察到的实验现象是 。 【实验反思】乙同学第二次滴加的试剂除用指示剂外，还可以用 代替。 4．同学们开展铝与空气中成分反应的项目式实验。 项目一：铝和氧气的反应 (1)将铝粉引燃放入盛有氧气的集气瓶中，铝剧烈燃烧，发白光，生成白色固体氧化铝，相关反应的化学方程式为 。 项目二：铝和氮气的反应 (2)氮气的化学性质不活泼，但也能支持铝的燃烧。铝和氮气反应生成氮化铝(AlN)，氮化铝能与水反应放出氨气，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。 试完成验证有氮化铝生成的实验方案： 实验操作 实验现象及结论 (3)常压下用燃烧法合成氮化铝，要持续提供热量维持反应的进行，且产品纯度低。自蔓延燃烧法是在增大压强条件下，让铝粉和氮气反应放热维持持续燃烧。由此你对燃烧提出新的认识 。 (4)自蔓延燃烧合成法氮化铝的优点是 。 (5)加入稀释剂(不参与反应)可减慢反应速率，减少热量产生，防止铝粉熔化。稀释剂含量不同，导致合成物中氮含量不同。从图1中你能获取的规律是 。当稀释剂质量分数为50%时，合成物中氮含量最高，达到32.42%，合成物中氮化铝的纯度为(保留到0.01%) 。继续增大稀释剂浓度时，反应难以自持而熄灭，可能的原因是 。    5．某校研究性学习小组用如图所示的装置进行镁条在空气中燃烧的实验，燃烧、冷却后打开止水夹，进入集气瓶中水的体积占集气瓶容积的70%。 （1）如图中A仪器的名称是 ，燃烧、冷却后打开止水夹，水能进入广口瓶的原因是 。 （2）如果镁条只和空气中氧气反应，则进入集气瓶中的水的体积最多不超过其容积的 %。现进入集气瓶中水的体积约为其容积的70%，根据空气的组成可推出减少的气体中含氮气。 【发现问题】氮气是怎么减少的呢？ 【假 设 一】氮气与镁条反应而减少。 【假 设 二】 （只要求写出一条）。 【查阅资料】镁条在氮气中能燃烧，产物为氮化镁（Mg3     N2）固体。镁条还可以在二氧化碳气体中燃烧生成碳和氧化镁。 【反思与交流】用镁条能否测定空气中氧气的含量？ （选填“是”或“否”）。 如果仓库存放的金属镁着火，能否用二氧化碳灭火器灭火？ （选填“是”或“否”）。 6．某兴趣小组的同学探究分子的运动，实验如图所示。图中试管A和装置D的试管中装有体积和浓度浓氨水，试管B和C中装有体积和浓度相同的酚酞溶液。 (1)实验①和实验②中的现象是 。 (2)请从微观的角度解释产生上述现象快慢不同的原因是 。 (3)由此得到的实验结论是：① ，② 。 (4)如图是课本上研究分子运动的实验，该小组设计的实验设计和课本实验相比的优点是 。 序号 过氧化氢溶液浓度/% 过氧化氢溶液质量/g 温度/℃ 二氧化锰用量/g 氧气体积/mL 反应所需时间/s ① 5 12 20 0.2 125 11 ② 30 12 20 0.2 125 2 ③ 30 12 20 / 125 296 ④ 30 12 90 / 125 82 (5)通过实验①和②对比可知，化学反应快慢与 有关； (6)通过对比实验可知，化学反应快慢与温度的关系是 ； (7)通过对比实验可知，使用二氧化锰能加快过氧化氢溶液的分解速率，但要证明二氧化锰是催化剂，还需证明二氧化锰 不变； (8)由上表实验推测，实验室用过氧化氢制取氧气的最合适的条件是 。 7．课外化学兴趣小组的同学利用某化工厂的废碱液（主要成分为Na2CO3、还含有少量NaCl）和石灰乳（氢氧化钙的悬浊液）为原料制备烧碱，并对所得的烧碱粗产品的成分进行分析和测定。 【查阅资料】①碱石灰是CaO与NaOH的固体混合物，可吸收二氧化碳和水； ②CO2+Ba(OH)2 =BaCO3↓+H2O。 【粗产品制备】 （1）将废碱液加热蒸发浓缩，形成较浓的溶液，冷却后与石灰乳混合，发生反应的化学方程式为 。 （2）将反应后的混合物过滤，得到的滤液进行蒸发结晶，制得NaOH粗产品。 【粗产品成分分析】 （1）取适量粗产品溶于水得澄清溶液，加入Ba（NO3）2溶液出现白色沉淀，由此该粗产品中一定不含有 ，理由是 （2）该小组同学通过对粗产品成分的实验分析，确定该粗产品中含有三种物质。 【含量测定】Na2CO3含量的测定： 该兴趣小组的同学设计了下图所示的实验装置。取20.0g粗产品，进行实验。    （1）实验过程中需持续缓缓通入空气，其目的是 。 （2）下列各项措施中，不影响测定准确度的是 （填标号）。 a．在加入盐酸之前，应排净装置内的CO2气体 b．滴加盐酸不宜过快 c．在A-B之间增添盛有浓硫酸的洗气装置 d．取消上图中Ｄ装置 （3）实验中准确称取20.0g粗产品，进行测定，测得BaCO3质量为1.97g。则粗产品中碳酸钠的质量分数为 。 （４）有人认为不必测定C中生成的BaCO3质量，只要测定装置C在吸收CO2前后的质量差，一样可以确定碳酸钙的质量分数．实验证明按此方法测定的结果明显偏高，原因是 。 8．某兴趣小组的同学在做中和反应实验时，将盐酸(试剂瓶上化学式标签模糊)滴入氢氧化钠溶液中观察到有气泡生成。同学们对此异常现象进行了如下探究。 【猜想假设】猜想一：误将NH4C1溶液当做HCl溶液        猜想二：氢氧化钠溶液变质 【设计实验】 （1）取少量上述所用盐酸于试管中，加入熟石灰粉末，略微加热片刻，没有刺激性气味，猜想 不成立。 （2）取上述所用氢氧化钠溶液于试管中，滴加氯化钡溶液，观察到出现 ，说明氢氧化钠溶液已经变质。 （3）继续滴加足量的氯化钡溶液，再滴入几滴 溶液，溶液变红，说明氢氧化钠溶液部分变质。 【反思交流】氢氧化钠变质的原因是 。 【拓展延伸】若继续使用该氢氧化钠溶液完成与盐酸的中和反应，则同学们可以选择在氢氧化钠溶液中滴加适量的 溶液，过滤，即可得到溶质为氢氧化钠的溶液。氢氧化钠与稀盐酸发生反应的化学方程式为 。 9．2023 年10 月26 日“神州十七号”发射并与空间站对接，成功将三名宇航员送达空间站。为保障宇航员正常的生命活动，其中少部分氧气由宇航员从地球带入太空，而大部分氧气是在太空站制备出来的。以下是两种常用的制备方法。 方法一：利用宇航员呼出气体中的物质与 Na2O2（过氧化钠）反应产生 O2。 (1)同学们展开猜想：①可能是 H2O；②可能是CO2；③可能是 （填符号） 实验小组同学根据猜想进行实验。首先使用塑料袋收集一袋呼出气体，并用传感器测出袋中氧气和二氧化碳的浓度，如图1。然后快速向塑料袋中加入足量的过氧化钠，继续用传感器检测，数据如图2。    (2)根据实验数据得出，二氧化碳 （填“能”或“不能”）与过氧化钠反应生成氧气。由图可知，放入过氧化钠 秒后，反应基本停止。 (3)实验小组同学又对水和过氧化钠能否反应展开实验探究，如图3。      打开分液漏斗活塞，水与过氧化钠接触后，将燃着的木条放在导管 P 口处，发现木条 ，证明水能与过氧化钠反应生成氧气。为确保成功且排除其他干扰，加水时应 （填序号） a.使水逐滴加入 b.快速加水，浸没过氧化钠后关闭活塞 c.让水全部流下，不做其他操作 实验中发现烧杯中导管口有气泡产生。待反应停止，冷却后，观察到 。 (4)利用过氧化钠制氧气的装置如图4，其中的洗气室相当于实验室中使用的多功能瓶，欲用图3中装置制氧气，连接 P 口时，应选择图5中的 （填序号）瓶进行洗气。 方法二：将宇航员生活产生的废水、尿液等循环利用，维持人体所需的水和氧气，如图6。    (5)该系统中理论上能够达成 100%循环的元素有 （填序号） a.碳元素 b.氢元素 c.氧元素 (6)写出太空仓生命循环系统中发生的分解反应的化学方程式： 。 10．为认识酸和碱的性质，某化学学习小组进行了如下实验。 (1)向1~5号小试管中分别滴加少量稀盐酸。 ① 中溶液变为红色（填“试管1”或“试管2”）。 ②试管3中产生气泡，试管4中无明显现象，由此推断金属活动性Cu比Zn （填“强”或“弱”）。 ③试管5中生成一种盐和两种氧化物，该反应的化学方程式为 。 (2)借助传感器对稀NaOH溶液与稀盐酸的中和反应进行研究，实验装置如图甲，三颈烧瓶中盛放溶液X。 ①甲同学用pH传感器测得三颈烧瓶内溶液pH的变化如图乙，判断溶液X是 ，实验进行到60s时溶液中的溶质为 （填化学式）。 ②乙同学用温度传感器测得三颈烧瓶内温度变化如图丙（实验过程中热量散失忽略不计），据此可得出反应过程中 热量的结论（填“吸收”或“释放”）。 ③丙同学提出，通过监测三颈烧瓶内压强变化，也可以推导出乙同学的实验结论，其理由是 。 11．某活动小组利用以下实验装置制取氧气并进行探究活动 （1）装置A中发生反应的化学方程式是 。 （2）若用装置A、B、C来制取一瓶干燥的氧气，装置B中应盛放的是 ，导管口连接的顺序是 。 （3）活动小组对（2）收集到的气体中氧气的含量产生兴趣。于是将收集到的一瓶氧气密封。 【提出问题】这瓶气体中氧气的体积分数是多少？ 【实验验证】活动小组设计了以下两套实验装置，用来测定该瓶气体中氧气的体积分数：在氮气环境下。将过量的铜粉分别装入干燥的硬质玻璃管和支试管后，密封。用两支干燥的注射器从该瓶中抽取气体，分别按图2连接，推拉注射器一段时间后，用酒精灯在铜粉部位加热，加热时反复推拉注射器至反应完全。 ①甲装置比乙装置更合理，理由是 。 ②用甲装置测定氧气的体积分数，需要测定的实验数据是 。 【反思交流】实验完毕，待装置冷却至室温后，应先将气球内的气体全部挤出，再读数。否则会使测得的实验结果 （填“偏大”“偏小”或“无影响”），原因是 。 12．近几年，某小型火力发电厂附近农民利用电厂排出的污水灌溉农田，发现农作物长势不好。当地某校初三年级同学们针对此情况展开如下探究，请你一起参与。查阅资料： （1）大多数植物在pH>8.0或pH<4的情况下都不适宜种植。 （2）植物可在很宽的范围内正常生长但各种植物有自己适宜的pH （3）绝大多数植物正常生长的PH值在7.0左右。 【提出问题】电厂排放污水的酸碱性怎样? 【作出猜想】猜想一：污水显酸性；猜想二： 【实验探究】 实验方案 实验现象与化学方程式 实验结论 方案l：测污水的pH，其操作方法是 。 测得pH=5 猜想一正确 方案2：取少量污水于一支试管中，向其中滴加 溶液。 实验现象： 。 方案3： 。(设计方案时选择与方案二不同类别的试剂) 实验现象： 。 【实验拓展】小亮推测污水中还含有SO42-、CO32-、Cl-。你认为他的观点是否正确，并说明理由 。 【实验反思】实验结束后，请你针对电厂或有关部门提出以下合理化建议 。 13．如图一所示是研究温度对微粒运动速率影响的实验，实验时同学们闻到了氨气强烈的刺激性气味。小明查阅资料得知氨气极易溶水，他做了如图二所示的改进实验过程如下：    【实验操作】步骤一：向B、D、F三支试管中分别加入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：向试管A、E中分别加入2mL浓氨水，立即用带有橡皮塞的导管按图二连接好，并将试管E放置在盛有热水的烧杯中，观察几分钟。 【分析讨论】①图一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试管F，此处运用的实验方法是 。 ③步骤二中将试管E放置在盛有热水的烧杯中，最先观察到的现象是 。试管B、D中先出现颜色变化的是试管 ，由此可得出结论： 。 ④与图一实验相比，改进后实验的一个主要优点是 。 14．某草木灰(主要成分为K2CO3，杂质不溶于水)样品，可能还添加了K2SO4、KCl。某化学兴趣小组进行了如下实验： (1)样品的预处理： ①操作a的名称为 ，其目的是 ②溶液A中主要的阴离子，除CO32-外，可能还含有 (填离子符号) (2)样品成分的确定：设计实验方案，完成下述表格；限选试剂：稀盐酸、稀硝酸、稀硫酸、氯化钡溶液、硝酸钡溶液、硝酸银溶液 实验操作 预期现象和必要结论 步骤1：取溶液A少量于试管中，加入足量 ，充分振荡，静置，过滤。 步骤2：取少量步骤1所得的滤液于试管中， ，说明样品中未添加KCl 步骤3：取少量步骤1所得的滤渣于试管中， ，说明样品中添加了K2SO4 15．小红发现切开的苹果会很快变色，于是在老师的指导下，探究氧气是否参与了苹果变色的过程。小红提出假设：氧气参与了苹果变色的过程。老师指导小红要进行对比实验，小红设计并完成了如下2个实验。 (1)实验1：探究使苹果变色的气体成分。 实验步骤： ①准备如下图所示的实验装置，A为用排水集气法收集的1瓶 气，B为1瓶空气，C瓶中为空气，3个集气瓶容积均为250 mL； ②在C瓶中做红磷燃烧的实验，待冷却至室温后打开弹簧夹，至水不再进入集气瓶中，测量进入集气瓶中水的体积约为50 mL，剩余气体的主要成分为 ； ③将大小相同的苹果块依次迅速放入集气瓶A、B和C中，记录苹果的变色时间。 A B C 放入苹果起始时间 下午2：00 下午2：00 下午2：00 实验现象 下午2：03 苹果变色 下午2：09 苹果变色 下午2：19 苹果未变色 结论： 。 (2)实验2：探究苹果变色消耗的气体体积。 小红为了探查集气瓶A、B中消耗气体的体积，她采取的实验步骤是： 。 实验后小红记录了进入集气瓶内水的体积，由此计算出A瓶中苹果消耗气体的体积，请你在表格中填写B瓶苹果消耗气体的体积。 A B 进入水的体积 200 mL 42 mL 苹果消耗气体的体积 50 mL (3)实验反思：实验过程中有一些因素会导致测量的结果不够准确，写出其中一种因素 。 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 学科网（北京）股份有限公司 $$