2024年中考化学提高练习：科学探究题

2024年中考化学提高练习 ：科学探究题 1．鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙，兴趣小组通过实验对蛋壳中的钙含量进行测定。 【实验步骤】 步骤1将蛋壳洗净，弃去内膜，烘干后用研钵研碎； 步骤2称取2.5g蛋壳细粉，置于烧杯中，将足量稀盐酸分次加入（蛋壳中的其他成分不与稀盐酸反应），充分反应后过滤； 步骤3向滤液中加入足量碳酸钠溶液，充分反应后过滤； 步骤4将滤渣洗涤、干燥后称量，所得固体质量为2.0g。 【实验分析】 （1）步骤1中，将蛋壳研碎的目的是 。 （2）碳酸钙和稀盐酸反应的化学方程式为 。 （3）步骤3中确定滤液中氯化钙已完全反应的方法是 （填实验操作及相关现象）。 （4）步骤4中，将滤渣洗涤的目的是 。 【数据处理】 （5）所取蛋壳中钙元素的质量分数为 。 【实验反思】 （6）按以上步骤进行实验，测得的蛋壳中钙元素含量略小于理论值，原因是 。 【拓展提升】 （7）另取2.5g鸡蛋壳粉末，利用下图装置（夹持仪器略）测定蛋壳中的钙含量。 ①乙装置中浓硫酸的作用是 。 ②通过测定实验前后装置 （填“丙”或“丁”）的质量，可确定生成二氧化碳的质量，再通过计算确定蛋壳中钙元素的质量分数。 ③装置甲中蛋壳完全反应后，须通一段时间氮气，目的是 。 2．（1）根据碳与氧气的反应'，回答下列问题： ①做“木炭的燃烧”实验时，将燃烧匙的木炭引燃后，由上而下 （填“缓慢”或“迅速”）伸入盛有集满氧气的集气瓶中。 ②碳在氧气不足时，发生不完全燃烧，该反应是 反应（填“放热”或“吸热”）。 ③在相同温度和相同体积的条件下，气体压强与气体分子数成正比关系。将12g碳和mg氧气放入一恒容密闭容器中，在一定条件下恰好完全反应，相同温度下，测得反应前后容器内的气体压强分别为P1、P2．如果P1＜P2，则m的取值范围是 。 （2）已知某混合气体由H2、CO和CO2三种气体组成。为验证该混合气体成分，科学研究小组的同学经过讨论，设计了如图所示的实验方案。 根据方案回答下列问题： ①装置C在实验中的作用是 。 ②仅根据D装置中黑色粉末变红这一现象，能否证明混合气体中一定存在CO？请判断并说明理由 。 ③小丁根据装置E中出现白色硫酸铜粉末变成蓝色的实验现象，得出该混合气体中有氢气存在的结论。你认为结论是否可靠？若可靠，请说明理由；若不可靠，请对图1实验装置提出改进意见。 。 3．某化学兴趣小组同学对家用普通干电池中含有的物质产生了浓厚的兴趣．他们剥开电池时闻到氨味且发现有黑色物质。 【提出问题】为什么有氨味？黑色物质的成分是什么？ 【猜想假设】能闻到氨味说明含有铵盐（如NH4Cl）；黑色固体可能有铁粉、氧化铜或二氧化锰。 【查阅资料】 ①氧化铜能溶于稀盐酸，并能和稀盐酸反应，反应后溶液变成蓝色； ②铵盐与熟石灰混合置于研钵内研磨，能嗅到强烈氨味。 【实验探究】同学们分别设计实验进行探究。 实验I．小聪取适量黑色物质与熟石灰混合置于研钵内研磨，嗅到强烈氨味，再用湿润的红色石蕊试纸检测，观察到试纸变蓝，证明黑色物质中含有铵盐． 实验II．小敏将黑色物质加入适量的水中搅拌溶解，静置后 ，取不溶物进行实验． 实验步骤 实验现象 实验结论 1、取适量黑色滤渣装入试管中，再加入过量稀盐酸。 无气泡生成，溶液不变色 2、取适量黑色滤渣装入另一支试管中，再加入 溶液，向上述试管中伸入带火星的小木条 带火星的小木条复燃 黑色粉末中含有二氧化锰 【交流讨论】步骤2中发生反应的化学方程式为 。 4．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。 【提出问题】氯酸钾与二氧化锰混合加热后产生的气体成分是什么？ 【查阅资料】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。 【猜想与假设】猜想一：该气体为O2；猜想二：该气体为Cl2；猜想三：该气体为 。 【实验探究】 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，B中淀粉碘化钾试纸不变色 猜想 成立 2 小岚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 猜想三成立 【反思与评价】 （1）小涛认为小丽的结论不正确，原因是 。 （2）小岚用向上排空气法收集气体，说明氯气有什么样的性质 。 【拓展应用】 （1）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）。 （2）MnO2不仅能作催化剂还可以作反应物，实验室通常用MnO2与浓盐酸共热制取Cl2。请完成该反应的化学方程式： 。 5．某校化学学习小组用图1所示装置电解水，为加快电解速率，该小组同学采用了澄清石灰水代替水进行了电解实验，请回答下列问题：    （1）试管a的气体为 ，试管b连接的是电源的 极。 （2）实验时该组同学采用石墨棒作为电极，在电解过程中发现澄清石灰水变浑浊了。针对此异常现象，该小组进行了如下探究： 【提出猜想】： ①．电解过程中水不断减少，导致溶液中的氢氧化钙不能继续溶解，形成沉淀。 ②．电解过程中，温度升高，导致溶液中的氢氧化钙不能溶解，形成沉淀。 【进行实验】： ①．另取相同浓度、体积的澄清石灰水，加入10mL蒸馏水，搅拌，在相同电压下再次进行电解实验，观察到溶液仍然是浑浊的，这说明： 。 ②．取100mL相同浓度的澄清石灰水于大烧杯中，加热至电解实验时上升的温度，没有观察到浑浊。这说明： 。 ③．该小组采用铂电极电解澄清石灰水，如图3，发现澄清石灰水没有变浑浊，于是提出猜想该澄清石灰水变浑浊的原因可能与 有关。 ④．另取浑浊的液体，向其中加入稀盐酸，并用二氧化碳传感器测量反应产生的二氧化碳浓度，所得数据如图3．据此推测该浑浊中应该有： 。产生该物质的原因可能是： ， （请用化学方程式表示） ⑤．实验最终表明该猜想正确，但实验过程中该小组同学也发现，向浑浊的液体中滴加盐酸，并没有气泡产生。其原因可能是 。 6．瓦斯是矿井中隐形杀手。经资料查询，通常瓦斯气体可能含有CO、CO2、CH4等气体。为确定该气体是否含有这三种气体中的一种成几种， 进行了如下探究： 资料: Ⅰ. Ⅱ.氧化钙可以吸收的水分和二氧化碳， NaOH可以吸收氧化碳 Ⅲ.浓硫酸具有吸水性 （1）点燃气体后用干冷的烧杯罩住一段时间后， 迅速的倒过来加入澄清石灰水。发现烧杯内壁有水珠，石灰水变浑浊。于是，得出结论该气体是CO、CH4,此结论不严谨的理由是 。 （2）该装置存在着 的重大安全隐患。 （3）探究中观察到A中澄清石灰水变浑浊，请写出其化学方程式: 。 （4）装置中氯化钙的作用是 。 （5）经过老师的指导改进后，在装置B、 C之间增加了一个浓硫酸装置。加入8g的氧化铜，充分反应后装置E增重m g，则m的取值范围是 。 7．某化学小组对蜡烛(主要由碳、氢元素组成)燃烧进行了如下探究。 (1)锥形瓶中发生反应的化学方程式为 ；靠近三通管下口的火柴火焰先熄灭，原因是 。 小红用大烧杯将高低不同2支燃烧的蜡烛罩住，观察到高的蜡烛先熄灭，低的蜡烛后熄灭。 【提出问题】导致高的蜡烛先熄灭的原因是什么？ 【猜想与假设】假设1：可能是高蜡烛火焰附近的二氧化碳浓度过高导致其先熄灭； (2)假设2：可能是高蜡烛火焰附近的 过低导致其先熄灭。 【设计实验】按如图装置进行实验，点燃蜡烛，用大烧杯罩住。 (3)一段时间后，发现贴在烧杯内上部的滤纸条先褪色，说明此时高蜡烛附近的二氧化碳浓度比低蜡烛附近的二氧化碳浓度 (填“高”或“低”)。 为进一步验证假设1，小刚同学收集一瓶含20%氧气和80%二氧化碳的气体，将点燃的蜡烛慢慢伸入瓶中并密闭，蜡烛燃烧一段时间后慢慢熄灭。 (4)根据实验现象可知，假设1 (填“合理”或“不合理”)，原因是 。 小颖使用传感器测得密闭装置内蜡烛从燃烧到熄灭的过程中(时蜡烛熄灭)，装置内氧气和二氧化碳含量的变化曲线如图： (5)由此可得出蜡烛燃烧的条件是： 。 8．同学们在实验课上完成了氧气的实验室制取，请你与他们一起完成以下实验报告。 实验活动  氧气的实验室制取 【实验目的】练习用高锰酸钾制取氧气 【实验用品】 (1)铁架台、试管、 、单孔橡胶塞、玻璃导管、乳胶管、集气瓶、玻璃片、水槽、棉花、高锰酸钾、火柴、升降台。 【实验原理】 (2) 。 【实验步骤】 (3)①按如图连接仪器装置，检查装置气密性。 ②向试管中装入高锰酸钾的操作是 ，并固定在铁架台上。 ③将集气瓶内装满水，倒立在水槽中。 ④给试管中试剂加热，用排水法收集，盖好玻璃片，将集气瓶取出，正放在实验桌上。 ⑤ 。 ⑥试管冷却后，将剩余试剂倒入指定容器中，清洗试管，结束实验。 【问题与交流】 (4)为了能收集满一集气瓶比较纯净的氧气，实验中应注意 。(写出一条) 9．某化学兴趣小组对“制镁企业消防器材不能使用CO2灭火器”的问题进行探究。请你参与他们的活动。 (1)二氧化碳气体的制备。 ①因实验室暂时缺少大理石，于是小组同学从下列四种试剂中选择了两种来制取二氧化碳，他们选择的是 ，反应的化学方程式为 。 A．碳酸钠固体    B．木炭    C．氯化钠固体    D．稀硫酸 ②小组同学根据所选药品，利用上图所示的装置进行实验，并制取了所需的二氧化碳。他们所选装置的连接顺序是 （填写仪器接口的顺序）。 ③使用分液漏斗的优点是 。 (2)探究镁和二氧化碳的反应。 小组同学将点燃的镁条插入盛满CO2的集气瓶内。观察到：镁条继续剧烈燃烧，生成白色固体并有黑色物质附着于集气瓶内壁。同学们对镁和CO2反应的产物继续进行探究。 【提出问题】镁与CO2反应的产物是什么？ 【作出猜想】猜想I：产物是MgO和C；猜想II：产物是MgO、MgC2和C 【查阅资料】MgO+H2O=Mg（OH）2，Mg（OH）2在热水中的溶解度增大； MgC2+2H2O=Mg（OH）2+C2H2↑：Mg+H2OMg（OH）2+H2↑。 【实验步骤】 实验步骤 实验操作 实验现象 实验结论 ① 取少量反应后的固体放入试管，加入足量热水 黑色固体不是MgC2 ② 取步骤①中的上层清液，滴加 试液 白色固体是MgO 【实验结论】镁与CO2反应的化学方程式为 。 【实验反思】通过本实验，金属镁着火时，可以采用的灭火方法是 （填字母）。 A．用水浇灭    B．用二氧化碳灭火    C．用沙子灭火 10．下面是某化学兴趣小组的同学在学习酸碱反应时进行的探究实验，请你参与进来：    甲实验中，通过(1) 的现象，证明了稀盐酸和氢氧化钙发生了反应。乙实验中，滴加稀盐酸一段时间后，溶液的颜色一直没有发生变化，却出现了气泡。在滴加稀盐酸的过程中，则图一中①表示的是(2) (填离子符号)    【继续实验】将两支试管的废液混合在同一烧杯中，出现了图二的现象，同学们对废液中的离子成分展开探究：    【提出问题】废液中含有哪些离子？ 【猜想与假设】小F的猜想：Na+、Cl-、 小H的猜想：Na+、Cl-、Ca2+ 你的猜想：(3) 上述猜想中，小F的猜想是错误的，理由是(4) 。 【实验探究】取混合后的废液少量于试管中，滴加(5) 溶液，出现(6) 的现象，证明“你的猜想”成立。 【归纳与总结】通过上述实验我们能够总结出：在确定化学反应后所得溶液中的离子成分时，只需探究(7) 就可以确定溶液中的离子成分。 11．探究实验一，盐酸是氯化氢（HCl）气体溶于水形成的溶液，HCl是极易溶于水的无色气体，图1为HCl气体溶于水的微观示意图，HCl气体也可溶于甲苯（一种有机学溶剂），得氯化氢的甲苯溶液。某化学兴趣小组的同学对氯化氢与盐酸的化学性质是否相同进行了探究，请你参与探究过程： 【提出问题】氯化氢气体与盐酸的化学性质是否相同？ 【查阅资料】 ①氯化氢气体是由氢化氢分子构成的 ②在盐酸中存在氢离子、氯离子和水分子； ③氯化氢的甲苯溶液中氯化氢以分子的形式存在 盐酸与氯化氢的甲苯溶液的微观示意图2所示 【分析猜想】氯化氢与盐酸的化学性质不一致，进行以上猜想的理由是 。 【实验准备】为探究氯化氢与盐酸的化学性质，根据实验方案准备时发现缺少氯化氢的甲苯溶液。化学兴趣小组的同学向老师求助，老师用图3所示装置和有关试剂为兴趣小组制取了氯化氢的甲苯溶液。晴晴同学在协助老师制氯化氢的甲苯溶液时产生了疑问，为什么浓盐酸加到浓硫酸中能产生大量的氯化氢气体？答： 。 【进行实验】用盐酸和氯化氢的甲苯溶液进行对比实验。 实验内容 现象 解释 与氧化铜作用 盐酸： 氧化铜与盐酸发生反应 氯化氯的甲苯溶液：没有明显现象 氯化氢在甲苯中没有解离出氢离子 与锌粒作用 盐酸：体消失，产生大量气泡 化学方程式： 氯化氢的甲苯溶液：没有明显现象 氯化氢在甲苯中没有解离出氢离子 【得出结论】盐酸与氯化氢气体的化学性质不一致。 探究实验二，小明，小芳二位同学为探究盐酸的化学性质，做了如图实验： （1）若用pH试纸测盐酸的pH值，则具体操作为 。 （2）反应后C中一定含有的阳离子是 （写离子符号）；试管D中反应的化学方程式 。 （3）小芳同学把反应后D、E试管中的废液倒入一个洁净的烧杯中，观察到先有气泡产生，后有白色沉淀生成。过滤，得到白色沉淀和无色滤液。 小明同学欲探究无色滤液中的溶质成分： 小明同学分析得出无色滤液中一定不含HCl。理由是 。 【提出问题】无色滤液的溶质是什么？ 【作出猜想】①NaCl；②NaCl和CaCl2；③NaCl和Na2CO3。 【进行实验】 实验步骤 实验现象 实验结论 取少量滤液于试管中，滴加少量 无明显现象 猜想3成立 取少量滤液于试管中，滴加少量稀盐酸 12．科学探究 同类物质，性质相似。CO2和SO2都属于非金属氧化物，既有相似性，又有差异性。 实验一：将收集满两种气体的试管同时倒立于装有蒸馏水的水槽中，片刻后实验现象如图所示，说明相同条件下的溶解性：SO2 （填“>或“<”）CO2。    实验二：SO2气体不是酸，但能与水反应生成酸。 请仿照CO2的性质实验，设计实验予以证明。 实验操作 现象或数据比较 结论 SO2气体不是酸 SO2能与水反应生成酸 实验三：已知镁条在CO2中剧烈燃烧的化学方程式为；2Mg+CO2=2MgO+C．镁条与SO2也能发生类似反应，如图所示，试推测镁条在SO2中燃烧的现象为：剧烈燃烧， 。    13．物质发生化学变化的前后，总质量是否发生改变?是增加、减小还是不变?小刘、小李按下面的步骤进行探究： (1)提出假设：物质发生化学变化前后总质量不变。 (2)设计并进行实验：小刘设计实验装置和选用药品如A所示，小李设计实验装置和选用药品如B所示，他们在反应前后都进行了规范操作、准确的称量和细致的观察。 (3)这两个实验所发生的化学反应方程式为：小刘的实验： ；小李的实验： ； ② 实验结论：小刘认为：在化学反应中，生成物的总质量与反应物的总质量相等；小李认为：在化学反应中，生成物总质量与反应物总质量不相等。 ③你认为 的结论正确，导致另一个实验结论错误的原因是： ④请从原子的角度分析你认为正确的结论的原因： ⑤使用上述实验装置，请你选择另外两种药品进行实验达到实验目的，这两种药品可以是 (填化学式)[注：以上四种药品均不能再用] 14．实验小组以鸡蛋壳(主要成分CaCO3，在水中能溶解出微量的Ca2+，其他成分对实验影响忽略不计)为牙齿的替代物，模拟含氟牙膏保护牙齿的化学原理。 【查阅资料】①含氟牙膏保护牙齿的原因：含氟牙膏中的氟化钠(NaF)能与牙齿表面溶解的微量Ca2+反应，生成更难溶于酸的物质。 ②常温下，酚酞溶液遇pH<8.2的碱性溶液不变色，足量CO2与氢氧化钠溶液反应后，溶液pH<8.2。 【进行实验】实验小组用2种不同的方法进行实验。 实验一：如图1连接仪器，进行实验(注射器中药品全部缓慢注入锥形瓶中)。 实验组 对照组 锥形瓶中的物质 0.5g用含氟牙膏处理过的鸡蛋壳 0.5g未用含氟牙膏处理过的鸡蛋壳 注射器中的物 20mL3.5%的盐酸 ____m_____ (填入合适的药品) 试管中的物质 滴有酚酞的氢氧化钠稀溶液 滴有酚酞的氢氧化钠稀溶液 试管中溶液褪色时间(s) t1 t2 实验二：如图2连接仪器，锥形瓶和注射器中的物质均与实验一相同。进行实验，测量压强随时间的变化如图3所示。 【解释与结论】 (1)装入药品前，检查装置a的气密性：用止水夹夹住右侧橡皮管， ，说明装置气密性良好。 (2)实验一中： ①鸡蛋壳中主要成分与盐酸反应的化学方程式为 。 ②m处应填写的是 。 (3)实验二能证明含氟牙膏对鸡蛋壳有保护作用，其理由是 。由此推断出实验一中，t1 t2(填“>”、“<”或“=”)。 (4)图3中“a-b”段压强增大的主要原因是 。 【反思与评价】 (5)根据本实验模拟的含氟牙膏保护牙齿的化学原理，你认为碳酸钙 (填“能”或“不能”)用于制作含氟牙膏的摩擦剂，理由是 。 15．小明参观某养鱼池时，好奇的发现农民向养鱼池中撒一种淡黄色固体过氧化钙，用来增加鱼池中的含氧量。小明刚学完氧气的实验室制法，于是他想可否用过氧化钙制取氧气。 【提出问题】过氧化钙可否用于制取氧气？ 【查阅资料】部分内容如下：过氧化钙（CaO2）室温下稳定,在300℃时分解生成氧气,主要用途可做增氧剂、杀菌剂等。 【猜想与验证】（1）小明依据 ，提出猜想Ⅰ。 猜想Ⅰ：加热过氧化钙可制取氧气。 实验装置 实验主要过程 ①检验装置气密性。操作如下：将导管伸入液面下，用手紧握试管，观察到 ，松开手后，导管口有液面上升。 ②试管中加入过氧化钙，加热，导管口有大量气泡生成。 ③集满一瓶气体，取出氧气后正放到桌面上。 ④停止加热。熄灭酒精灯前，应 。 ⑤检验气体。方法是 。 实验结论：加热过氧化钙可制取氧气。 （2）小明联想到农民用过氧化钙增加鱼池中的含氧量，提出猜想Ⅱ。 猜想Ⅱ：过氧化钙与水反应可制取氧气。 实验装置 实验主要过程 ①验装置气密性。 加入过氧化钙和水后，有少量细小气泡缓慢放出，在导管口几乎收集不到气体。该装置放置到第二天, 集气瓶中只收集到极少量气体，振荡试管后仍有少量细小气泡缓慢放出。 实验结论：不能用过氧化钙与水反应制取氧气。 分析与反思： ①虽然没有快速收集到大量氧气，但由此实验现象，小明推导出农民用过氧化钙作增氧剂的主要原因是 。 ②小明希望对此实验进行改进，使该反应加快，你能帮他提出建议吗？ 你的合理建议： 这些建议是否可行，还需进一步通过实验验证。 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 $$