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．实验室常用过氧化氢溶液制取氧气。实验小组同学对该反应进行探究。 实验1：验证二氧化锰是过氧化氢溶液分解的催化剂。 (1)过氧化氢溶液分解的化学方程式为 。 (2)实验IV称得的固体质量为 g。 (3)证明二氧化锰能加快过氧化氢溶液分解速率的实验现象是 。 实验2：探究催化剂种类和质量对过氧化氢溶液分解的催化效果的影响。 【进行实验】称取催化剂置于三颈瓶中，塞紧胶塞，用注射器将3mL5%过氧化氢溶液快速注入。测定氧气浓度达到最高值时所用的时间，实验记录如表： 序号 初始温度/℃ 催化剂种类 催化剂质量/g 氧气(O2)浓度达到最高值时所用时间/s ① 30 二氧化锰 0.03 8 ② 30 氯化铁 0.03 32 ③ 30 氯化铁 0.04 29 ④ 30 氯化铁 0.05 28 ⑤ 30 氯化铜 0.03 3364 ⑥ 30 氯化铜 0.04 837 ⑦ 30 氯化铜 0.05 464 注：①氧气浓度达到最高值时过氧化氢溶液已完全分解。 ②在可控范围内，过氧化氢溶液分解速率越快，催化效果越好。 【解释与结论】 (4)实验2中，效果最好的催化剂是 。 (5)实验⑤⑥⑦的目的是 。 (6)与实验③⑥目的相同的实验组还有 (写全对照组)。 【反思与评价】 (7)继续实验，发现活性炭比二氧化锰的催化效果差。其实验方案：称取0.03g活性炭置于三颈瓶中，塞紧胶塞，用注射器将3mL5%过氧化氢溶液快速注入。在初始温度30℃时测定，测定结果是 。 (8)由以上实验可知，同一个反应 (填“能”或“不能”)有不同的催化剂；催化剂在化学反应中的作用是 。 2．“便携式制氧机”可用于家庭保健供氧。某品牌制氧机通过制氧剂产生氧气，制氧剂甲剂为白色颗粒过碳酸钠，制氧剂乙剂为黑色粉末。某小组同学进行实验探究其制氧原理并设计组装了一套简易的氧发生器。 探究一：制氧原理 【实验操作】 分别取等量的白色颗粒过碳酸钠和等体积的水加入甲、乙两支试管中，再向乙试管中加入少量黑色粉末。观察到甲试管中仅有少量气泡；乙试管中有大量气泡、残留黑色固体。再向甲、乙两支试管中分别伸入带火星木条，均复燃。 【查阅资料】 过碳酸钠遇水可分解生成过氧化氢和碳酸钠；碳酸钠易溶于水且它与混合不能生成氧气。 【实验结论】 (1)在该“便携式制氧机”制氧过程中起到了 作用。乙试管中有大量气泡的原因是 探究二：氧发生器 【组装装置】 (2)根据图1制氧机简图，该小组同学利用实验室的仪器组装了一套类似功能的氧发生器，该氧发生器的连接顺序是 （填接口处字母），装置A相当于制氧机中的 （填“反应仓”或“加湿过滤仓”）。 【分析解释】 (3)小组同学分别用过碳酸钠和5%过氧化氢溶液制取氧气，利用数字化传感器测出产生氧气体积与时间变化的曲线，结合图像及药品状态分析，该家用制氧机的制氧剂选择过碳酸钠而不选择5%过氧化氢溶液的理由是 、 。 【拓展评价】 (4)通过上述探究可知，保存过碳酸钠的注意事项是 （写一条）。 3．某兴趣小组的同学发现，上个月做实验用的氢氧化钠溶液忘记了塞上瓶塞．这瓶溶液有没有变质呢？同学们想一探究竟，请你和他们一起参与． 【查阅资料】氯化钡溶液显中性． 【提出猜想】假设一：该溶液没有变质； 假设二：该溶液部分变质； 假设三：该溶液 变质． 【实验验证】 实验步骤 实验现象 实验结论 ①取少量该溶液于试管中，向其中滴加过量的氯化钡溶液； 生成白色沉淀 假设 不成立 ②静置，向上层清液中滴加酚酞溶液． 假设二成立 【讨论交流】 （1）步骤①滴加过量的氯化钡溶液的目的是 ； （2）有同学提出用氢氧化钡溶液代替氯化钡溶液做同样的实验，也能看到相同的现象，得出相同的结论．你同意他的观点吗？为什么？ ． 【反思】氢氧化钠敞口放置变质的原因是 （用化学方程式表示），因此氢氧化钠应 保存． 4．某兴趣小组针对酸碱中和反应，进行了如下探究： Ⅰ、探究酸和碱能否发生反应 【进行实验】取pH为12的NaOH溶液于试管中，加入稀硫酸后，测得溶液pH为9。 【得出结论】酸与碱能发生反应。 【分析讨论】大家提出质疑：溶液pH减小的原因还可能是稀硫酸中的水稀释了NaOH溶液。向NaOH溶液中加入稀硫酸后，溶液pH 7（选填字母序号），才能证明酸与碱发生反应。 A．大于        B．等于        C．小于 【实验记录】反应的化学方程式： 。 Ⅱ、探究酸与碱反应后溶液中的溶质成分 【进行实验】向盛有NaOH溶液的试管中滴几滴酚酞溶液，振荡，加入一定量稀硫酸，得到无色溶液M。 【提出问题】无色溶液M中所含溶质除了酚酞还有什么？ 【做出猜想】猜想1：Na2SO4；猜想2：Na2SO4和 。 【设计实验】 方案 实验操作 实验现象 实验结论 （1） （1）向试管中加入锌粒，再加入溶液M 锌粒全部溶解，有 产生 猜想2成立 （2） （2）向试管中加入溶液M，再滴加NaOH溶液，并不断振荡试管 开始无明显现象，过一会发现溶液 【实验反思】为了验证猜想2成立，还可以选择的药品是 （选填字母序号）。 A．石蕊溶液    B．Cu    C．CuO    D．稀盐酸    E．Ba（OH）2溶液    F．BaCl2溶液 5．某同学为了研究竹子里面气体的成分，做了一个实验。 （1）他先将竹子浸在水里，钻个小孔，看到一串串气泡冒出。然后采用 法（填实验室常用的一种集气方法）收集到了甲、乙两瓶气体。 （2）将放有足量红磷的燃烧匙伸入甲瓶中（如图）。用放大镜聚焦，使红磷燃烧，瓶内充满了白烟。然后，将甲瓶倒放水中，松开夹子，结果流入的水约占瓶子容积的1/10。这说明竹子里的气体中肯定含有 。 （3）再往乙瓶中倒入一些澄清石灰水，发现石灰水马上变浑浊。这说明竹子里的气体中肯定含有 。 （4）那么竹子里的气体含量与空气有什么区别呢？于是，他又用空气重复了上述实验。相比较后得出的结论是： 。 （5）反思与评价：该同学实验过程中科学严谨如“用放大镜聚焦，使红磷燃烧”代替“酒精灯点燃红磷”这样做的优点是 (回答一点即可)。 6．碳酸氢钠是小苏打的主要成分，在生产和生活中有许多重要的用途。化学课上，同学们为了解碳酸氢钠的性质，将一定质量的碳酸氢钠和稀硫酸混合，充分反应后，有气体逸出，写出该反应的化学方程式 ，同学们对反应后溶液中溶质的成分进行了探究：认为除一定含有硫酸钠外可能还含有其他成分，因此进行了猜想并做了如下实验： 【实验用品】pH试纸、锌片、氧化铜粉末、稀硫酸、氢氧化钠溶液、氯化钡溶液。 【猜想与假设】反应后溶液中溶质的可能组成成分。 猜想一：硫酸钠 猜想二：硫酸钠、碳酸氢钠 猜想三：硫酸钠、硫酸 【实验探究】同学们取反应后的溶液用不同方案进行如下实验，请根据结论完成如表实验现象中的空格。 实验方案 A B C D 实验操作                实验现象 产生白色沉淀 试纸变色，对照标准比色卡，pH＜7 实验结论 猜想二不正确 猜想三正确 猜想三正确 猜想三正确 【得出结论】猜想三正确。 【评价反思】 （1）老师对同学们能用多种方案进行探究，并且得出正确的实验结论给予了肯定，同时指出探究中存在一处明显的操作错误是 。 （2）有同学对实验方案B的结论提出了质疑，认为仅凭此现象不能得出猜想三正确，请说明理由 。 【总结提高】依据所给实验用品，设计与上述实验不同的方案，确认猜想三是正确的，请你写出你的实验方案 。 7．在稀土资源丰富的冷水江，稀土开采工序中使用的草酸、硫酸铵等产生的大量废水严重污染饮用水和农业灌溉用水，已引起了国家的高度重视， 【查阅资料】Ⅰ、草酸的化学式是H2C2O4，草酸是一种无色透明的晶体，无气味，对人体有害，具有酸的通性：如能与碳酸盐作用产生二氧化碳，能与金属反应等。例如：H2C2O4+Na2CO3=Na2C2O4+CO2↑+H2O Ⅱ、CO遇到浸有磷钼酸溶液的氯化钯黄色试纸，立即变蓝；而CO2遇该试纸不变色。 请你回答下列问题： 写出锌与草酸反应的化学方程式 。 【实验探究】草酸加热能分解生成水和气体，化学兴趣小组的同学对受热分解生成的气体作如下猜想： 小芳：只有CO2小兰：只有CO 小红： 小明：有SO2 实验小组的同学对小明的猜想提出了反驳，理由是 。 【设计方案】该兴趣小组同学在老师指导下，设计下图所示实验(夹持试管装置省略)，通过观察下列装置中的现象，验证猜想。 【现象与结论】请你帮助他们完成报告： 步骤 现象 结论及化学方程式 点燃酒精灯加热，观察装置C、装置D中现象 装置C中 装置D中澄清石灰水变浑浊 小红的猜想正确．装置D中化学方程式为 【讨论与反思】实验中依据B装置中 现象可判断草酸分解生成了水。 8．2003年11月9日是第32个全国消防日。在校园“消防日”活动中，老师带领学生使用干粉灭火器进行模拟灭火演练。化学兴趣小组收集喷管口残留的白色固体，探究其成分。（不考虑杂质的影响） 【查阅资料】 ①某品牌干粉灭火器的主要成分为NaHCO3，利用CO2吹出干粉进行灭火；②NaHCO3受热分解生成Na2CO3、二氧化碳和水，Na2CO3受热不分解。 Ⅰ.活动一：定性研究 (1)同学们想知道这种干粉溶解所形成溶液的酸碱性，于是取少量白色固体加适量水溶解，滴加酚酞，溶液呈红色。请再写出一种检测方法 （操作、现象、结论）。 (2)同学们对碳酸氢钠固体溶解过程温度变化进行研究，实验装置如图1，使用温度传感器分别测得不同质量的碳酸氢钠粉末溶解过程的温度变化曲线如图2。由图可知，碳酸氢钠固体溶于水 热量，影响溶解过程温度变化程度还与 因素有关（答1点即可）。 Ⅱ.活动二：定量测定 小亮同学在进行劳动实践的时候发现家中发酵粉的主要成分也是NaHCO3，设计了如图3装置，测定4.0g发酵粉样品中碳酸氢钠的质量分数（已知发酵粉中其他成分不与盐酸反应产生气体）。 (3)C处应依次连接装置 。（在E～H中选择） (4)第一小组测出D装置增重0.22g，此发酵粉中碳酸氢钠的质量分数为 。 (5)第二小组测出的碳酸氢钠质量分数比第一小组的偏小，可能的原因是： 。 A．反应前未先通入足量空气 B．反应后未通入足量空气 C．未注入足量的稀盐酸 Ⅲ.活动三：探究碳酸钠与碳酸氢钠的区别 同学们用1.06gNa2CO3和0.84gNaHCO3进行了下列对比实验： (6)图4中烧杯A、B的现象是 ，试管中发生的反应方程式是 。 (7)图﹣5两只相同的试管中各有10mL相同浓度的盐酸，将两个侧管中的物质同时全部倒入各自的试管中，下列叙述正确的是 。 A．乙装置的气球膨胀速率大 B．若盐酸足量，最终两气球体积相同 C．若盐酸量不足，则最终乙中气球比甲大 D．最终甲乙试管中两溶液中溶质一样 9．小组同学对老师演示的趣味实验“化学红绿灯”兴趣浓厚，并进行了如下探究。 【查阅资料】 靛蓝胭脂红（C16H8N2Na2O8S2），是一种生物染色剂。在碱性条件下与空气成分或葡萄糖反应，会呈现不同颜色。pH不同颜色也不同。 【实验准备】 (1)量取20mL0.05%的靛蓝胭脂红溶液和10mL15%的葡萄糖溶液时，所用仪器为 。 (2)为满足碱性条件应使用NaOH溶液 序号 1 2 3 4 NaOH溶液的质量分数/% 0.4 2 7.5 10 溶液变色 绿→紫→红→橙→黄 绿→红→黄 黄→红→黄 黄 变色总时间/s 106 43 34 pH pH<11.4 11.4<pH<13 pH>13 ①根据表中数据分析，为了能观察到“红绿灯”的实验现象，NaOH溶液的质量分数应为 。 ②实验时需使用70mLNaOH溶液（密度约为1g/mL），实验台上有如图所示的NaOH溶液（密度约为1g/mL），为了达到实验效果，应从试剂瓶中取出 mLNaOH溶液。 【进行实验】 (3)向锥形瓶中加入准备好的三种试剂，振荡锥形瓶，溶液颜色发生改变，是因为空气中的 （填“O2”或“CO2”）氧化了靛蓝胭脂红。 (4)振荡时应该注意的问题是 。停止振荡，葡萄糖将靛蓝胭脂红还原，又恢复到原来的颜色。 【交流讨论】 (5)实验进行过程中意外发现试剂瓶中出现了绿→紫→红→橙→黄的现象，小明认为是配制的NaOH溶液质量分数偏低，其原因是实验台上的NaOH溶液放置时间过长，已经变质，该反应的化学方程式为 ，为了证明NaOH溶液已经变质，可采用的方法是 。 (6)小红认为NaOH溶液变质，不一定会影响溶液的碱性，其理由是 。若想证明氢氧化钠变质是否对“红绿灯”实验有影响，我们还应该知道的信息是 。 【拓展延伸】 (7)“红绿灯”实验变色时间除了受NaOH溶液浓度影响外，还可能存在的影响因素是 。 10．班主任为绿化教室走廊，采购绿殖及种植花木的用品，包括生石灰，CO（NH2）2、NH4Cl、磷矿粉、K2SO4，但不慎将标签遗失。化学兴趣小组的同学决定以此开展探究性学习。 Ⅰ、物质鉴别 (1)通过观察颜色，可以鉴别出的物质是 。 (2)设计实验并完成表格： 步骤 实验操作 现象 结论 ① 分别取少量剩余4种物质于试管中， 向试管中加入少量水，振荡，观察 该物质为生石灰 ② 另分别取还未鉴别出的3种固体 物质于试管中，加水充分溶解， 再分别加入氢氧化钡溶液 其中一支试管内没 观察到明显现象 该试管内原物 质为 Ⅱ、探究生石灰成分 (3)实验结束时发现，步骤①的试管底部残留有白色不溶物。同学们猜想该生石灰可能变质并探究该白色不溶物的组成，设计了如下实验。 实验操作 现象 结论 向试管中再加入少量水， 振荡，静置，观察 仍有固体剩余 生石灰已经部分变质， 含有CaCO3和Ca（OH）2 向上层清液中加无色 酚酞，现察 酚酞变红 小智同学对该结论提出异议，理由是生石灰与水反应也会生成Ca（OH）2，化学方程式为 。常温下Ca（OH）2微溶于水，不能说明剩余固体为CaCO3。小组同学再次设计了如下实验： (4)取少量该生石灰样品（体积忽略不计）装入三颈瓶，分别将装有稀盐酸和水的两支注射器，测量CO2含量化感器、磁力搅拌器连接起来，如图甲所示。    打开K1，缓慢将注射器中的水全部推入三颈瓶后关闭K1，打开K2，然后再缓慢将注射器中的稀盐酸推入三颈瓶，直至观察到没有气泡产生时，关闭K2。测得三颈瓶内气体中的体积分数（%）随时间的变化情况如图乙所示。a~b段的体积分数变化不明显的原因是 。 (5)进一步探究生石灰样品中是否含有氢氧化钙。    查阅资料：熟石灰在一定条件下会分解：Ca（OH）2CaO+H2O↑。 ①向如图A装置的试管中加入mg生石灰样品，加热。可根据实验前后装置 （填字母序号）的质量变化，判断生石灰样品中含有Ca（OH）2。 实验结论：生石灰样品的成分为CaO、CaCO3、Ca（OH）2。 ②若用该装置测定生石灰样品中各成分的含量，兴趣小组对可能存在的问题进行分析，下列说法正确的是 （填字母序号）。 a．空气不会影响测量结果 b．反应后各装置中残留的气体会导致测量误差 c．反应生成的水蒸气因冷凝回流可能使试管炸裂 d．实验结束后B中的液体可能会倒吸到A中 11．初三某化学兴趣小组同学。依据教材实验对化学反应前后质量变化进行了探究。 【查阅资料】碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体。 【实验装置设计】甲、乙、丙小组同学分别设计如图装置：    【讨论与探究】（1）甲小组实验中，白磷燃烧时，在锥形瓶底部加入少量细沙，其目的是： 。 实验现象是 。 （2）请根据乙组和丙组设计的“质量守恒定律”的实验装置进行探究，并按要求完成乙组和丙组。 ①乙组实验结束后可观察到天平 (是或否)平衡；此反应 (填“遵守”或“不遵守”)质量守恒定律。 ②丙组过氧化氢溶液分解反应前后各物质质量总和的测定，得出参加化学反应的各物质的质量总和 (填“大于”、“等于”或“小于”)反应后生成的各物质的质量总和。该反应中二氧化锰起 作用。 【实验分析】请你从原子的角度解释质量守恒的原因： 。 【反思与交流】通过甲、乙、丙小组实验的探究，你得到的启示是：当有气体参与或有气体生成的反应，如果要验证质量守恒定律，需在 的容器中进行。 12．某化学兴趣小组的同学在实验室发现一个盛有石灰水的试剂瓶，瓶壁和瓶塞周围有一些白色粉末。为了弄清楚白色粉末的成分及形成原因，他们进行了如下探究。 【提出问题】白色粉末成分的猜想和成因分析。 【做出猜想】猜想I：可能是CaCO3；原因是 (用化学方程式解释)。 猜想Ⅱ：可能是 ；原因是溶剂蒸发，石灰水中的溶质结晶析出。 猜想Ⅲ：还可能是 。 【实验探究】甲同学取白色粉末于试管中，加少量的水、振荡，发现试管底部有白色固体。于是他得出白色粉末是CaCO3的结论。乙同学认为甲同学的结论不严密，理由是 。 为了得出较严密的结论，他们进行了如下表所示的实验，请完成实验报告： 实验步骤 实验现象 实验结论 ①取上述试管中的上层清液，滴加1－2滴无色酚酞溶液 溶液呈红色 白色粉末中含有 ②往上述试管残留的白色固体中滴加 白色粉末中含有CaCO3 【实验结论】由上述实验可知，猜想 是正确的。 【拓展反思】通过上述实验的探究，同学们向实验员提出了保存、使用易变质溶液的建议，下列建议合理的是 (填字母序号) a.密封保存          b.使用前临时配制         c.禁止使用该试剂 13．某班同学用氢氧化钠溶液和稀盐酸进行中和反应实验： (1)甲同学实验操作如图： 在烧杯中加入10mL氢氧化钠溶液，滴入几滴无色酚酞试液，此时溶液呈 色。接着用滴管滴入足量的稀盐酸，再用玻璃棒搅拌，发现溶液为 色，于是甲同学得出两者恰好中和的结论。反应化学方程式为 。 乙同学对甲同学的结论提出了质疑，并对反应后溶液中的溶质成分进行探究。 【提出问题】反应后溶液中的溶质是什么？ 【猜想】 猜想1：只有NaCl 猜想2：NaCl和NaOH 猜想3：NaCl和HCl (2)以上猜想中，你觉得不合理的是 。 【实验探究】 (3)为了验证另外两种猜想，乙同学设计如下实验方案： 实验操作 实验现象 实验结论 取少量反应后的溶液于试管中，加入铁粒 猜想3成立 【拓展延伸】 (4)根据所学化学知识，验证烧杯内溶液中的溶质含有HCl，除以上方案外，下列哪些物质单独使用也能完成该实验 。 a.碳酸钠溶液        b.硝酸银溶液        c.紫色石蕊试液        d.氯化钡溶液 14．有某固体混合物，已知该混合物中可能含有FeCl3、NaCl、NH4NO3、CuSO4四种物质中的两种或多种。为探究其组成，做了如下实验(设过程中所有发生的反应都恰好完全反应)。 试根据实验过程和发生的现象填写以下空白： (1)用湿润的红色石蕊试纸测试气体A，试纸变 色；C的化学式为： 。 (2)固体混合物里．上述四种物质中，肯定不存在的物质是 (写化学式)。 (3)在溶液D中，一定含有的阴离子是(写离子符号) 。 (4)步骤②中发生反应的化学方程式为 。 (5)固体混合物里，上述四种物质中，还不能确定存在的物质是(写化学式) ，要进一步确定该固体混合物成分，可用溶液D再实验，请简要说明实验操作步骤、发生的现象及结论 。 15．某化学兴趣小组同学对实验室制备氧气的条件进行如下探究实验。 （实验一）同学甲探究了影响双氧水分解速率的某种因素，实验数据记录如下： 双氧水的质量 双氧水的浓度 MmO2的质量 相同时间内产生O2体积 Ⅰ 50.0g 1% 0.1g 9mL Ⅱ 50.0g 2% 0.1g 16mL Ⅲ 50.0g 4% 0.1g 31mL （1）本实验中，测量O2体积的装置是 （填编号）。    （2）【实验结论】在相同条件下， ，双氧水分解得越快。 （3）【反思】同学甲如用右上图装置进行实验：通过比较 也能达到实验目的。 （实验二）同学乙探究氧化铜（黑色粉末）是否也能作氯酸钾分解的催化剂？它是否比二氧化锰效果更好？ 【设计实验】某同学以生成等体积的氧气为标准，设计了下列三组实验（其它可能影响实验的因素均忽略）。 实验序号 氯酸钾质量 其他物质质量 待测数据 ① 1.2克 X ② 1.2克 氧化铜0.5克 Y ③ m 二氧化锰0.5克 Z （4）表中“m”的数值应该为 ，上述实验应测量的“待测数据”是指 。 （5）若实验②比实验①的“待测数据”更 （填“大”“小”或“不确定”），说明氧化铜能加快氯酸钾的分解速率。 （6）将实验②反应后的固体经过过滤、洗涤、干燥处理后，称量得到0.5克黑色粉末，再将黑色粉末放入试管中， （简述操作和现象）。 （7）【预期结论】氧化铜也能作氯酸钾的催化剂。 （8）【评价设计】你认为设计实验③和实验②对比的目的是 。 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 $$