2024年中考化学冲刺——科学探究题

2024年中考化学冲刺——科学探究题 1．科学探究是新课标要求的重要能力，某兴趣小组进行过氧化氢制氧气的探究实验，不小心把过氧化氢溶液飞溅到了表面变黑的铜管上，发现立即产生大量气泡，查阅资料：该铜管表面黑色固体是氧化铜（CuO）。 【提出问题】氧化铜是否可以作为过氧化氢分解的催化剂？ 【进行假设】 。 【实验验证】取1g纯净的氧化铜粉末，两支装有5mL3%的过氧化氢溶液的试管，进行以下实验： 实验步骤 实验现象 实验一 将带火星的木条伸入装有5mL3%的过氧化氢溶液的试管中 木条 实验二 向另一支装有5mL3%的过氧化氢溶液的试管中加入 ，再将带火星的木条伸入试管中 木条复燃 【得出结论】氧化铜可以作为过氧化氢分解的催化剂，写出该反应的化学方程式是 。 【反思】该实验 （填“能”或“不能”）证明氧化铜是过氧化氢分解的催化剂，若不能，还应该补充的实验探究步骤是： ①将实验二试管中的混合物过滤出黑色固体，洗涤，干燥， 。 ②用实验证明黑色固体的 （填“性质”、“物理性质”或“化学性质”）没变。    2．某品牌“茶垢净”说明书的部分内容如图所示。使用时，将“茶垢净”倒入茶具中，加入热水，能产生具有很强氧化性的气体，深入微小的缝隙快速去除茶垢。化学兴趣小组对该“茶垢净”开启项目学习之旅。 主要成分： 过碳酸钠(化学式：2Na2CO3•3H2O2) 相对分子质量：314 产品特性：白色结晶或结晶性粉末，溶于水时生成Na2CO3和H2O2 任务一：探究产生气体的成分 【提出猜想】猜想一：该气体是 O2猜想二：该气体是 CO2 【进行实验】 序号 实验操作 实验现象 实验结论 ① 取少量“茶垢净”于试管中，向其中加入适量热水，塞上带导管的橡皮塞，将生成的气体通入澄清石灰水中 澄清石灰水 猜想一正确 ② 打开橡皮塞，向其中伸入 观察到预期现象 【反思与交流】“茶垢净”保存时，应注意 。 任务二：测定“茶垢净”加水后产生碳酸钠的质量 【查阅资料】 ①过碳酸钠溶于水后生成的碳酸钠能与稀硫酸反应产生硫酸钠、二氧化碳和一种常见的氧化物，其他成分不与稀硫酸反应生成气体。 ②浓硫酸能吸收水蒸气；碱石灰能吸收水蒸气和二氧化碳。    【实验步骤】（假设每步反应完全进行） ①如图所示，连接装置（夹持仪器略去），检查装置气密性； ②取 0.800g“茶垢净”于锥形瓶中并加水溶解，其余装置也加入对应药品； ③先向装置中通入一段时间 N2，称量装置 C 的质量；然后滴加足量稀硫酸至 A 中不再产生气泡，再通入 N2一段时间后，再次称量装置 C 的质量，装置 C 在反应前后增重了 0.176g。 （1）装置 A 中碳酸钠与稀硫酸反应的化学方程式为 。 （2）反应开始前先通入一段时间 N2的目的是 。 （3）如果缺少装置 B，测定的实验结果会 （填“偏大”或“偏小”或“无影响”）。 （4）0.800g“茶垢净”加水后产生碳酸钠的质量为 g。 3．某兴趣小组的同学在学习探究“燃烧的条件”实验后，对书上的实验进行了改进，实验装置如下图，利用如图微型装置探究燃烧的条件(整套装置气密性良好)。 【查阅资料】白磷的着火点为 40℃，而红磷的着火点为 240℃。酒精灯微热不超过 80℃。    【进行探究】 (1)实验步骤①：挤压右边滴管并微热燃烧管，实验现象是 ， 请写出该步骤中双球管内发生反应的化学方程式是 。 实验步骤②：保持燃烧管微热， ，燃烧的白磷熄灭。 【分析与讨论】 (2)步骤①说明燃烧的条件之一为 。 (3)步骤②说明二氧化碳的化学性质是 。 (4)下列灭火方法与该步骤中灭火原理相同的是 (填字母)。 A．用扇子扇灭蜡烛火焰 B．油锅着火时盖上锅盖灭火 C．用一小盆水泼灭炭火 【拓展探究与应用】实验步骤：①在燃烧管中仅加入镁条，挤压右边滴管并引燃，镁条燃烧。 ②挤压左边滴管，一段时间后，镁条仍能继续燃烧。 (5)请通过这一现象谈谈你对燃烧条件的新认识：燃烧 (填“一定”或“不一定”)需要氧气。 (6)金属镁着火时， (填“能”或“不能”)用二氧化碳灭火。 4．小冬同学发现实验室存放的碳酸氢铵(NH4HCO3)好象变少了。为了探究这些碳酸氢铵减少的原因，小冬取了一些碳酸氢铵粉末，放在蒸发皿中加热，过一会儿观察到粉末完全消失，同时也闻到了刺激性气味。粉末为什么会消失呢？ 【提出问题】碳酸氢铵粉末消失的原因是什么？ 【猜想】Ⅰ：碳酸氢铵粉末在不加热或加热条件下由固态变成它的气态。 Ⅱ：碳酸氢铵在不加热或加热条件下发生分解反应，可能产生的物质有氨气和一些氧化物。 【查阅资料】 ①碳酸氢铵属于氮肥，不具有升华的性质，说明上述猜想 不成立； ②氨气(NH3)具有特殊的刺激性气味，极易溶于水，其水溶液呈碱性，但干燥的氨气不能使干燥的红色石蕊试纸变蓝； ③二氧化氮（NO2）气体为红棕色。 【实验操作】 实验操作 实验现象 实验结论 ①取适量碳酸氢铵于试管中加热，如装置A所示，将干燥的红色石蕊试纸接近导管口 产生强烈的刺激性气味，试管壁上有无色液滴且试纸变蓝，且未见到红棕色气体 分解产物中有 和水，没有 。 ②按装置B继续实验，直到反应完全 澄清石灰水变浑浊 分解产物有 。 【拓展应用】 ①请写出碳酸氢铵发生分解反应的化学方程式 。 ②判断：碳酸氢铵能否适用于实验室制取二氧化碳？ ；理由是： 。 5．学习了对过氧化氢分解有催化作用的知识后，某同学想：CuO能否起到类似的催化剂作用呢？于是进行了以下探究。 (1)【猜想】Ⅰ、CuO不是催化剂、也不参与反应，反应前后质量和化学性质不变； Ⅱ、CuO参与反应产生，反应前后质量和化学性质发生了改变； Ⅲ、CuO是反应的催化剂，反应前后 。 (2)【实验】用天平称量0.2 g CuO，取5 mL 5%的过氧化氢溶液于试管中，进行如下实验： （1）填写下表： 步骤③现象 步骤⑥结果 步骤⑦现象 结论 带火星的木条复燃。 溶液中有气泡放出， 猜想Ⅰ、Ⅱ不成立； 猜想Ⅲ成立。 (3)步骤⑦的目的是 。 6．草酸的化学式为H2C2O4，甲、乙两同学对草酸受热分解产物的检验做了探究： (1)猜想与假设：第一种：草酸分解产物是CO2和H2；第二种：草酸分解产物是CO2、CO和H2O；第三种：草酸分解产物是CO2和H2O。 (2)实验装置的设计(图中铁架台略去)甲同学设计了如图1所示的装置。乙同学设计了如图2所示的装置。 (3)实验：甲同学按图1装置实验，观察到澄清石灰水变浑浊。乙同学按图2装置实验，观察到无水硫酸铜由白色变成蓝色，澄清的石灰水变浑浊，且生成的气体通过碱石灰后，在尖嘴处点燃后能燃烧，在火焰上方罩一个内壁附有澄清石灰水的烧杯，澄清的石灰水变浑浊。 (4)结论：第 种猜想是正确的，请写出草酸受热分解的化学反应方程式 。 (5)反思与评价： 乙同学认为甲同学设计的实验装置有缺陷。由于试管口向下倾斜，而且草酸晶体熔点较低，加热到182℃便开始熔化，因此实验中常会出现熔融的草酸流进导管而影响后续实验。甲同学认为乙同学的设计是科学合理的。请你谈谈图2装置优于图1装置之处： 第一点： 。第二点： 。 第三点： 。 乙同学设计的图2装置也能证明产物中无H2，证明方法是 。 7．蚊子、蚂蚁等叮咬人体后，会向人体注射蚁酸，使皮肤红肿、瘙痒。某兴趣小组同学对蚁酸产生了兴趣，决定对蚁酸进行探究。小组先自制了一种紫薯汁，分别滴加到下列不同的试剂中，现象如表一所示： 表一 试剂 稀盐酸 氢氧化钙溶液 蒸馏水 白醋 肥皂水 颜色 红色 绿色 紫色 红色 绿色 紫薯汁 （填“能或不能”）作酸碱指示剂。 【查阅资料】 I．蚁酸的化学名称叫甲酸，化学式为HCOOH。 II．蚁酸隔绝空气并加热时会分解生成两种氧化物。 III．无水硫酸铜为白色粉末，遇水变蓝。 【提出问题】①蚁酸具有酸性吗？②蚁酸分解生成的两种氧化物是什么？ 【推断与猜想】 小组同学根据蚁酸中含有氢元素，推测分解产物中含有水。同时他们对另一种氧化物提出了两种猜想，猜想一：二氧化碳；猜想二：一氧化碳。 【实验探究】 （1）向盛有蚁酸溶液的试管中滴加紫薯汁，观察溶液颜色变化。 （2）小组将蚁酸在隔绝空气加热分解产生的气体通入如图装置来验证推测和猜想。 用F装置可检验生成物中的水，则F应连接在 处。（选填“I或II或III或IV”） 【实验现象与结论】 表二 实验现象 结论 滴加紫薯汁的蚁酸溶液变红色 蚁酸显 性。 装置A中澄清石灰水无明显变化 分解气体中没有二氧化碳。 装置C中的黑色粉末变红色 分解气体中存在 。 装置D中澄清石灰水变浑浊 装置F中无水硫酸铜变蓝 分解气体中存在水。 【思考】 （1）装置B的作用是 ，装置E的作用是 。 （2）写出装置C中的化学方程式 。 【应用】要缓解蚊虫叮咬后的症状，可在叮咬处涂抹表一中的 。 8．以下是实验室常用部分仪器：    （1）指出图中仪器的名称：④ ； （2）小李同学选择仪器制取并收集氧气，已知他使用了仪器①③⑤⑥，那么他还需要使用上图仪器中的 （填序号）；该发生装置检查气密性的方法是：把导管的一端浸在水里，用手紧贴试管外壁，若导管口有 ，则说明该装置不漏气。 （3）小张同学正在收集一瓶CO2， 不知是否收集满了，其验满方法是 。 （4）某兴趣小组选用上述仪器，用锌粒和稀硫酸制氢气，锌粒反应完后，发现还有较多的灰黑色固体物质，从反应后的混合物中分离得到该灰黑色固体的操作方法是 。 【提出问题】灰黑色固体物质的成分是什么呢？ 【提出猜想】①可能含有单质碳；②可能含有单质铜；③可能还有其它物质 【设计实验】请设计实验用化学方法证明该灰黑色固体物质中是否含有单质碳和单质铜。完成下表（不一定要填满）： 步骤 实验方法 现象和结论 1 2 【反思讨论】上述各步反应完全后，兴趣小组的同学还收集到了少量剩余黑色固体物质，为了进一步探究剩余固体物质的成分，兴趣小组的同学讨论后，认为用初中化学知识无法解决，你对下一步的探究学习活动的合理建议是：首先 。 9．化学兴趣小组同学在做硫酸铜和氢氧化钠反应的实验时发现滴加试剂的顺序不同会产生不同的现象，于是他们对产物进行了探究。    【查阅资料】①NaOH和CuSO4溶液混合可生成Cu（OH）2、Cux（OH）y（SO4）z等多种产物 ②68℃时，Cu（OH）2发生分解；300℃左右，Cu（OH）2、Cux（OH）y（SO4）z等能发生分解。 （1）实验一中产生的蓝色沉淀是氢氧化铜，将该沉淀加热会分解生成两种氧化物，其中一种为黑色固体，该反应的化学方程式为 。 （2）将实验二反应后的物质过滤、洗涤、低温干燥得浅蓝绿色固体。小组同学称取9.8g该固体，在老师的指导下进行下列实验。    ①装配好装置后，实验前先要 。 ②控制温度为6对固体进行加热分解至固体质量不再减少，再提高加热器温度至100℃继续通一段时间N2。冷却后测得浓硫酸增重1.2g。 a.实验中利用了浓硫酸的 性来吸收水。通一段时间N2的目的是 。 b.小组同学通过分析得出结论：固体中含有Cu（OH）2和其他物质。得出还含有其他物质的理由是 （合理即可）。 10．某化学兴趣小组在实验室用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气时，发现制得的气体有刺激性气味，于是在老师的指导下对该气体成分进行探究。 【查阅资料】①氯酸钾与二氧化锰混合加热产生的气体只以单质形式存在； ②氯气（Cl2）是有刺激性气味的气体，能溶于水；能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。 (1)【进行试验】 序号 实验操作 实验现象 实验结论 （1） 小丽用排水集气法收集A、B两瓶气 体，将带火星木条伸入A中； 湿润的淀粉碘化钾试纸伸入B中 A中带火星木条复燃， 该气体为氧气 （2） 小华用向上排空气法收集C、D两瓶 气体，将带火星木条伸入C中； 湿润的淀粉碘化钾试纸伸入D中 C中带火星木条复燃，D中淀粉 碘化钾试纸变蓝 【拓展反思】 (2)KClO3中Cl的化合价为 。 (3)你认为小丽的结论是否正确 （填“是”或“否”），原因是 。 (4)若取氯酸钾和二氧化锰混合加热后的少量固体，加入足量水溶解，过滤，滤液成紫红色，该现象说明反应还生成了 （填化学式）。 (5)请写出氯气和碘化钾（KI）发生置换反应生成碘（I2）和另一种物质的化学方程式： 。 11．如图是某食盐包装上的部分说明。食盐中加入碘酸钾的目的是补充微量元素 。    【提出问题】为什么在汤、菜即将煮好时再加入碘盐，确保碘效？ 【查阅资料】碘酸钾的化学式KIO3，是一种白色粉末，熔点560℃。采用热重分析仪对碘酸钾加热过程展开研究，混合物中碘酸钾的质量分数（纵坐标）随温度（横坐标）变化的曲线如图所示。    【猜想假设1】KIO3和性质KClO3性质相似，受热分解产生O2。 【实验探究1】研究小组进行如图所示实验，宜选用装置 （填序号）进行。验证KIO3分解产生氧气的操作和现象为 。    【得出结论1】KIO3受热同时生成碘化钾（KI），化学方程式为 。 【提出新问题】为什么生成KI就会降低碘效？ 【查阅资料2】KIO3在人体内转化为I－而被吸收。KI是白色固体，在空气中与O2、CO2、H2O中的两种或三种物质反应生成单质I2而泛黄变质。 【实验探究2】研究小组开展以下实验 操作 现象 结论 如下图所示，在燃烧匙中放入KI固体，然后分别放置在①②③号试管中，数日后观察现象    KI固体在空气中与O2、CO2、H2O共同作用而变质，导致碘效降低 【反思提高】 （1）讨论后大家认为以上实验方案有所欠缺。甲同学补充实验： 。 （2）乙同学推测另一种产物是碳酸盐，请用实验加以证明： ，证明推测正确。 【拓展应用】生活中鉴别真假加碘盐的方法是：取少量碘盐样品在干净的锅里高温爆炒2min，再加入部分未爆炒过的碘盐在碗中混合，加少量白醋，再把刚切好的土豆片浸泡其中，20min后若溶液变蓝，则是加碘盐。下列说法不正确的是 （填字母）。 A 实验中土豆片不可用其他食品代替       B 直接将加碘盐放在土豆片上不能呈蓝色 C 可能是酸性条件下KIO3和KI能反应生成I2 D 烹饪时加醋可能增大食盐中的碘流失 12．实验探究题：碳铵哪儿去了？ 【资料信息】 Ⅰ.碳铵的化学名称是碳酸氢铵(NH4HCO3)，纯净的碳铵是一种无味、易溶于水的白色固体。其特点是在低温、干燥的条件下，能稳定存在。但是，当温度稍高(10℃以上)或湿度稍大，碳铵就易消失：碳铵不能使湿润的酚酞试纸变红色。 Ⅱ.二氧化碳(CO2)气体能使澄清的石灰水变浑浊；碳铵也能使澄清的石灰水变浑浊。 Ⅲ.氨气(NH3)能使湿润的酚酞试纸变红色，常用于检验氨气。 【实验知识和技能储备】 给试管中固体加热的仪器是 ，安装仪器需要注意的问题是 。 【探究过程】 提出问题：碳铵加热会消失，此过程发生的变化是物理变化还是化学变化？ 做出假设：猜想一：碳铵受热消失，是由于它变成了碳铵蒸汽，发生了 变化？ 猜想二：碳铵受热消失，是由于它变成了别的物质，发生了 变化？ 收集证据：(填写空的表格) 实验内容和步骤 实验现象 实验结论、解释 （1）将干燥的碳铵在试管中加热 管口有水珠 有 生成 （2）将湿润的酚酞试纸放于(1)中的试管口 酚酞试纸变红色 有 生成 （3）将碳铵与湿润的酚酞试纸接触 获得结论： 。 交流评价： ①仅仅通过碳铵加热时颜色、状态、气味的变化来验证碳铵所发生的变化是物理变化还是化学变化的方案是否严密并解释原因 。 ②实验步骤“将碳铵与湿润的酚酞试纸接触”一步，其目的是 。 ③若碳铵加热有二氧化碳生成， (填“能”或“不能”)根据“将产生的气体通入澄清的石灰水变浑浊”这一现象判断碳铵加热属于化学变化，原因是 。 ④实验证明，碳铵加热确有二氧化碳生成，写成碳铵加热反应的化学方程式 。 ⑤碳铵是农业上常用的一种化肥，根据本次实验探究，你认为在使用或储存碳铵时应注意什么问题？ 。 13．下面是某化学兴趣小组的同学对氢氧化钠部分性质的探究过程：    （1）向①中滴加少量水，用手触摸烧杯底部，感觉发烫，这是由于氢氧化钠固体溶于水会 （填“吸热”或“放热”），继续加一定量水后得到②溶液，呈无色；③中的溶液显 色。 （2）从③到④溶液的颜色变化不明显，说明④中的溶液呈 （填“酸”或“碱”）性。 （3）c溶液和b溶液对比，c溶液颜色变浅。 【提出问题】为什么继续通入过量的二氧化碳气体溶液颜色会更浅？ 【初步分析与假设】 i、④溶液中含有成分其理由是 （用化学方程式表示） ii、c溶液中主要阴离子可能（I）只有；（II）有和；（III）只有 。 iii、b溶液转化为c溶液后溶液酸碱性强弱可能发生了变化。 【设计实验】 实验操作 实验现象 实验结论 甲 取少量④中溶液，滴入硝酸钙溶液 ④溶液含有 乙 取少量c溶液滴入稀盐酸 有气体生成 丙 另取少量c溶液滴入硝酸钙溶液 无明显现象 溶液中没有大量的 离子 丁 取分别取少量b、c溶液，用pH计测其pH并比较 pH（b）＞pH（c） 【实验结论】 除上表中所得实验结论外，还可由乙、丙两个实验分析推知，ii中 项假设是正确的。 【实验反思】 同种反应物在不同反应用量条件下发生化学反应时，可能得到不同的产物．如：碳在氧气中燃烧可以生成一氧化碳或 。 14．化学实验课上，同学们正在开展电解水的实验探究，请你一同参与。 【提出问题】水在通电条件下的变化如何？ 【进行实验】同学们按照教材中的装置（如图1）进行了实验。 【收集证据】 (1)同学们观察到电极附近有气泡产生，若一段时间后a中收集到5mL气体，则此时b中应该大约收集到了 mL气体。切断电源，打开b管顶端的活塞，在管口放置一根燃着的木条，会观察到 。 【得出结论】 (2)水通入直流电后发生分解生成氢气和氧气，写出该反应的化学方程式 。 (3)水是由 组成的。 【讨论分析】 (4)实验时，老师在水中加入了少量氢氧化钠溶液，目的是 。 【拓展延伸】 (5)同学们又查阅到了如下资料 A．电解水的简易实验装置如图2所示。 B．氢氧化钠是一种强碱，具有腐蚀性。 C．给含有氯化钠的水通电，会发生如下反应：氯化钠＋水氢氧化钠＋氢气＋氯气。 请你分析思考：和图2的装置相比，图1装置的优点是 （任意写一点）。进行实验时， （填“能”或“不能”）将氢氧化钠换为氯化钠。 15．沙市区某中学化学实践活动小组在老师的带领下，对空气质量检测等开展了一系列项目式学习。 (1)活动一：了解空气质量指数所表示的含义空气质量指数（AirQualityIndex，简称）是定量描述空气质量状况的指数，分为六级，相对应空气质量的六个级别，其数值越大，说明空气污染状况越严重。 【思考分析】如图1是该日沙市区的空气质量情况，该日的空气质量为 （填“优”“良”或“轻度污染”）。 (2)活动二：认识微型空气质量“检测站” 【查询网络】微型空气质量检测系统用于实时、准确检测室外空气污染物，其结构如图2。 【交流思考】太阳能板工作时进行的能量转化是 。 (3)活动三：调查微型空气质量“检测站” 【进行实践】同学们找到一个微型空气质量检测站，观察并记录不同时间显示的数据如表： 二氧化氮/μg 臭氧/μg 一氧化碳/μg 22.0 158.0 3.26 【交流思考】除显示器显示的内容外，还需要检测的空气污染物有 （写一种）。 (4)活动四：提出空气质量改进方案 【分享成果】“绿水青山就是金山银山。”为了保护人类赖以生存的空气，请你和兴趣小组同学思考，我们自己在校园中能做什么？ 。 试卷第14页，共15页 试卷第15页，共15页 学科网（北京）股份有限公司 $$