2024年中考化学强化训练：科学探究题

2024年中考化学强化训练：科学探究题 1．化学探究不仅激发同学们学习化学的兴趣也能提高学习能力，有助于开发同学们的智慧潜力。某化学兴趣小组在老师的指导下，对水蒸气通过灼热的焦炭后得到的混合气体进行了实验探究。 【提出问题】水蒸气通过灼热的焦炭后得到的混合气体含有哪些成分？ 【猜想与假设】 猜想一：含有一氧化碳、氢气和水蒸气。 猜想二：含有一氧化碳、二氧化碳、氢气和水蒸气。 猜想三：含有二氧化碳、氢气和水蒸气。 【查阅资料】 ①无水硫酸铜遇水由白色变为蓝色。 ②碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物。 ③氢气与一氧化碳都具有还原性。 【收集证据】同学们在老师的指导下设计了图1所示装置(部分夹持仪器已略去)，并进行了实验。 (1)装置A中无水硫酸铜由白色变为蓝色，装置B中澄清石灰水变浑浊，由此得出的结论为混合气体中有 。 (2)装置C中的药品为氢氧化钠溶液，其目的为除去二氧化碳气体，防止干扰后面的实验。装置D中应放 ，除去混合气体中的水蒸气 (3)反应后装置E玻璃管中的现象是 ，F中无水硫酸铜由白色变为蓝色，G中澄清石灰水变浑浊，说明混合气体中还存在的气体是 。 (4)装置H的作用是 。 【实验结论】 (5)猜想 正确。 【实验反思】 (6)经过讨论，同学们将如图1装置进行了简化。只用如图2所示装置并自选必要试剂就能完成探究(假设每步都完全反应)。实验过程中点燃玻璃尖嘴导出的气体，干燥的凉烧杯内壁能观察到的现象是 应补充的最后一步实验操作及现象是 。 2．某实验小组的甲、乙两同学围绕Na2CO3进行了如图一所示的实验，实验结束后，丙同学把A、B两支试管中的物质倒入同一洁净的烧杯中（如图二），充分混合后发现白色沉淀明显增加。 （1）甲同学的实验完成后，A试管一定有剩余的反应物是 。 （2）乙同学的实验发生的化学方程式是 ；小组同学将C中液体过滤后，对所得滤液的主要成分进行了如下探究： 【猜想与假设】实验小组的同学对滤液的成分作出了如下猜想： 猜想一：滤液中的溶质是NaCl、Na2CO3； 猜想二：滤液中的溶质是NaCl、CaCl2； 猜想三：滤液中的溶质是NaCl、CaCl2、HCl； 猜想四：滤液中的溶质是 。 【讨论与交流】通过认真讨论，小组同学排除了其中一种不合理的猜想。 （3）你认为不合理的猜想是 ，理由是 。 【进行实验】【进行实验】小明同学设计如下两个实验方案： 实验步骤 实验现象 实验结论 方案一 取少量烧杯中的溶液于洁净的试管中，加入几滴无色酚酞溶液 猜想一正确 方案二 取少量烧杯中的溶液于洁净的试管中，加入稀盐酸 【反思与总结】分析反应后溶液中溶质成分，除要考虑生成物外，还需考虑 。 3．某化学学习小组的同学对一瓶敞口放置氢氧化钙固体的化学成分产生了兴趣，他们根据自己所学知识进行如下探究: [提出问题]该瓶药品的化学成分是什么? [查阅资料](1)氢氧化钙能与空气中的二氧化碳反应而变质。 (2)氢氧化钙的溶解度曲线如图: [猜想假设]猜想一:Ca(OH)2 猜想二: 猜想三:CaCO3 [实验验证] 实验操作 实验现象 实验结论 (1)取1g样品放入盛有50g水的烧杯中，充分搅拌后,静置 烧杯底部有较多固体未溶解 样品中含有CaCO3 (2)取实验(1)中上层清液少许于试管中，再向试管中滴加2～3滴无色酚酞试液 样品中含有Ca(OH)2 [得出结论]甲同学认为猜想二正确。 [反思交流] (1)乙同学认为甲同学的结论不合理,他认为猜想 也可能正确,原因是 。 (2)丙同学认为要想验证猜想二正确,还需做如下实验:取实验(1)中未溶解固体于试管中，向试管中滴加适量稀盐酸,如有 ,则猜想二正确。 [拓展提升]要想验证反应后物质的成分，除需验证有生成物以外，还应考虑反应物是否 。 4．利用过氧化氢制取氧气是初中化学的重点探究内容。 (1)如图是化学兴趣小组在课外设计的“趣味实验”，他们将过氧化氢溶液滴加在瓶中，结果发现气球 （变大、变小，不变），红墨水 （左移、右移、不动）。 (2)他们研究影响过氧化氢分解速率的因素，记录如下： 实验次数 1 2 3 4 过氧化氢溶液的浓度 1% 5% 10% 15% 二氧化锰质量 0.2克 m 0.2克 0.2克 气泡产生的速率 + ++ ＋++ ++++ 该实验探究的问题是过氧化氢分解的速率与 的关系，其中m等于 克，一名同学认为该实验不能说明二氧化锰起到了催化剂的作用，你觉得他的理由是 。后来老师和同学们共同实验验证了二氧化锰具有催化作用，那么下列图像能大致反映实际情况的是 （填符号），发生反应的化学方程式为 。 A、 B． C． D． (3)后来同学们发现氧化铜也有和二氧化锰类似的催化作用，又设计了如下实验：常温下，在两瓶相同质量的二氧化锰和氧化铜中滴人相同浓度等量的过氧化氢，测量各收集一瓶相同体积的氧气所需要的时间，二氧化锰的用时t1，氧化铜的用时t2。 ①本实验中采用的气体收集方法最好是 ； ②若采用上图制氧气，过氧化氢盛放在分液漏斗中的优点是 ； ③若t1<t2，则说明 的催化效果更好。 5．工业铁红主要成分是Fe2O3，还含有少量的FeO、Fe3O4。 【查阅资料】草酸晶体(H2C2O4•3H2O)在浓硫酸作用下受热分解，化学方程式为：H2C2O4•3H2OCO2↑+CO↑+3H2O，碱石灰是固体NaOH和CaO的混合物，能吸收水蒸气和二氧化碳。铁的常见氧化物中铁的质量分数： 铁的氧化物 FeO Fe2O3 Fe3O4 铁的质量分数 77.8% 70.0% 72.4% 【问题讨论】为了测定铁红中铁元素的质量分数，小组同学进行如下实验。（装置气密性良好） （1）该实验为了保证进入E中的气体是纯净、干燥的CO，则B、C、D中的试剂依次是 （填字母序号） a.浓硫酸            b.澄清的石灰水            c氢氧化钠溶液 （2）写出E装置中所发生反应的一个化学方程式： 。 （3）称取铁红样品10.0g，用上述装置进行实验，测定铁红中铁的质量分数。 ①若E中充分反应后得到铁粉的质量为mg，则 <m< 。 ②若实验前后称得F装置增重7.7g，则此铁红中铁的质量分数是 。 【实验反思】 （4）如果缺少G装置(不考虑其他因素)，则测得样品中铁的质量分数会 (选填“偏小”“不变”“偏大”)。 （5）该实验装置的一个明显缺陷是 。 6．兴趣小组用盐酸和制备，产生了大量废液。兴趣小组通过研究确定废液处理方案： (1)废液成分：①推测废液所含溶质。 猜想1： ；猜想2：和HCl ②若用一种药品验证哪种猜想成立，可选择的试剂是 （填字母）。 A、石蕊试液    B、溶液    C、锌粒    D、CuO粉末    E、NaOH溶液 (2)废液处理：实验表明猜想2正确，小组决定用处理废液。 【提出问题】如何估算固体的用量？ 【进行实验】取100mL废液样品于烧杯中，逐滴滴加5.3％的溶液，用pH传感器测定滴加过程中溶液的pH。实验结果如图所示。 【结果讨论】 ①a～b阶段，观察到烧杯中的现象是 。 ②b点后曲线平缓阶段，反应的化学方程式为。 ③c点时，取少量烧杯中的清液于试管中，滴加溶液，有白色沉淀生成。说明处理100mL废液，所需5.3％的溶液的体积 （填“大于”“等于”或“小于”）120mL。 7．为了鉴别碳酸钠溶液和氢氧化钠溶液，同学们进行了探究实验，分别取两种溶液于两支试管中，各滴入一定量的氯化钡溶液，观察到一支试管中出现白色沉淀；实验结束后，同学们将试管中的清液倒入同一个干净的烧杯中，发现有白色沉淀生成，同学们对烧杯中的物质进行了过滤，并对滤液中的溶质进行了探究． 【提出问题】滤液中溶质的成分有哪些物质？ 【猜想】一定含有 ，可能含有：A 氯化钡  B 碳酸钠 【实验设计】为了验证溶液中可能含有的成分，同学们设计如下实验 实验步骤 实验现象 实验结论 取样于试管中，滴加 溶液 猜想A正确 猜想B正确 无现象 二者都不存在 【反思交流】 （1）写出碳酸钠与氯化钡反应的化学方程式 ， （2）某同学提出用无色酚酞溶液也可以区分碳酸钠溶液与氢氧化钠溶液，请你写出他不正确的理由是 ． 8．学习了酸、碱、盐的相关知识后，某兴趣小组同学在老师的指导下开展了以下探究活动。 实验一：验证酸、碱、盐之间能发生化学反应。    【进行实验】 (1)为了验证硫酸与碳酸钠能发生化学反应，小明做了如上图所示实验，观察到试管中的现象为 ，则证明两种物质发生了化学反，该反应的化学方程式为 。 【设计实验】为了验证硫酸与氢氧化钠能发生化学反应，小刚设计了如下实验方案。 实验操作 预期实验现象 实验结论 步骤一：将氢氧化钠溶液滴入稀硫酸中并振荡 溶液呈无色 硫酸与氢氧化钠能发生化学反应 步骤二：向步骤一所得无色溶液中滴加几滴酚酞溶液 溶液呈无色 (2)请你评价小刚设计的实验方案是否可行，并说明理由 。 【反思提高】 (3)证明无色溶液之间能发生化学反应的方法有很多，请你举出一个通过生成沉淀来证明发生化学反应的实例 （只要求写出两种反应物）。 9．做完“铁在氧气里燃烧”实验后，某兴趣小组有一些疑惑不解的问题，于是他们进行了以下探究活动，请你一同参与。 [问题1]细铁丝在氧气中燃烧为什么会“火星四射”? [查阅资料1]①日常生活中的钢铁制品都含有少量碳杂质。 ②含碳细铁丝燃烧时，其中的炭粒生成的CO2气体在熔融液态物质中形成气泡，熔融液态物质因气泡炸裂引起“火星四射”的现象。 [设计实验]为了探究细铁丝在纯氧中燃烧产生“火星四射”现象的原因，该小组同学设计的实验方案是：取长短粗细相同的含碳细铁丝和不含碳的细铁丝，分别在足量的氧气中燃烧，观察现象。你认为他们的方案 （填“合理”或“不合理”）。 [实验探究1]小明做细铁丝在氧气中的燃烧实验时，他把细铁丝绕成螺旋状，一端系在一根铁丝上，另一端系上一根火柴。点燃火柴后迅速把铁丝连同火柴一起插入集气瓶下部（没有接触到细沙，如图所示）， 但不见铁丝燃烧，反复实验均未成功。 该同学认为可能导致失败的原因主要有三种： A．铁丝表面有锈迹，影响了反应的进行； B．点燃火柴后立即将它伸入瓶内，火柴燃烧消耗了氧气，不利于铁丝的燃烧； C．火柴燃烧时有大量的热量放出，将铁丝和火柴迅速伸至集气瓶下部，因热胀冷缩之故。瓶内氧气会膨胀逸出，使铁丝无法燃烧。 实验：根据以上假设，他对实验应作的相应改进为： （1） ； （2） ；（3） 。 [问题2]铁燃烧的产物为什么不是Fe2O3呢？ [查阅资料2]①Fe3O4和Fe2O3的分解温度、铁的熔点见表：②Fe2O3高温时分解成Fe3O4 [理论探讨]根据实验现象，并结合表中数据，可推知铁在氧气里燃烧时产生的高温应在 之间，在此温度范围内Fe2O3已分解，所以铁在氧气里燃烧的产生是Fe3O4。 Fe3O4 Fe2O3 铁 分解温度/℃ 1538 1400 — 熔点/℃ — — 1535 [拓展延伸] （1）小林同学发现“铁丝”在纯净氧气中燃烧起来，观察到火星四射，并有黑色固体生成，请写出该反应的化学方程式 ； （2）有些超市的食品密封包装盒的透明盖内放有黑色的FeO粉末，若粉末的颜色 ，就说明包装盒破损进气，这样售货员就能及时发现并处理。 10．已知被称为“铝热反应”。镁和氧化铜也能发生类似的反应（条件相同），其化学方程式是 。 某小组同学在实验室中进行镁和氧化铜反应的实验，充分反应后对于固体剩余物进行了实验探究。 【提出问题】固体剩余物是什么？ 【猜想假设】假设①Cu和MgO； 假设②Cu、MgO和Mg； 假设③ 。 【查阅资料一】大多数金属氧化物都能与盐酸反应生成金属氯化物和水（反应中元素化合价不发生改变）。 【实验探究】请完成下列实验。 实验操作 实验现象 实验结论 取少量固体剩余物于试管中，向其中加入足量的稀盐酸。 （1）固体部分溶解，溶液为无色。 假设①成立。 （2） 假设②成立。 （3） 假设③成立。 写出实验现象（2）中任意一个化学反应方程式 。 【总结一】（1）对于有多种物质参加的化学反应，要推测充分反应后得到的剩余物的成分，需要考虑两个方面：一是 ；二是 。 （2）一种金属单质可以和另一种金属氧化物反应。 【思考】是否任何一种金属单质都能与另一种金属氧化物反应？ 【查阅资料二】该小组同学通过查阅资料，获得以下几组反应信息。 实验组别 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 药品 Al Fe Ag Al Cu CuO CuO CuO Fe2O3 Fe2O3 相同条件下是否反应 是 是 否 是 否 【总结二】根据上表对比分析得出：金属单质与金属氧化物能发生反应，需满足的条件是金属单质的活动性要比氧化物中的金属的活动性强。请把上表中金属的活动性由强到弱排列 。 11．“84”消毒液在新冠肺炎顶防措施中使用较为广泛，其还具有漂白、杀菌、消毒的功效。某化学兴趣小组对一瓶敞口久置的“84”消毒液的成分产生兴趣，在老师的指导下，展开探究。 已知：“84”消毒液和洁厕灵作用会产生氯气。 (提出问题)该敞口久置的消毒液中溶质有哪些？ (查阅资料)“84”消毒液的主要成分是次氯酸钠(NaClO)和氯化钠；NaClO为有效成分，有腐蚀性并易与空气中的CO2反应()。NaClO溶液、HClO都具有漂白、杀菌、消毒功效。HClO不稳定，受热或光照条件下会发生分解。 (分析讨论)小组同学经过讨论，认为该消毒液中的溶质一定有 ，可能还有NaClO、Na2CO3、HClO中的一种或多种。 (实验探究) 实验操作 实验现象 实验结论 I.向装入红色布条的试管中加入适量该消毒液 布条长时间不褪色 消毒液中不含 Ⅱ.另取少量该消毒液于试管中，滴入氯化钡溶液 白色沉淀 消毒液中含 ，发生反应的化学方程式为 (交流反思)生活中，“84”消毒液贮藏时应注意 。 (拓展延伸) （1）次氯酸钠与稀硫酸可发生复分解反应，化学方程式为 。 （2）“84”消毒液 (“能”或“不能”)与洁厕灵混合使用。 12．某化学实验小组通过在钟罩内燃烧镁条来测定氧气中氧气含量，在操作正确的前提下，发现测定结果明显偏高。 【猜想】：除与氧气反应外，镁还可能与空气中的其他物质反应。 （1）【根据已有知识分析推测】： ①空气中的 化学性质很稳定，一般不与其他物质反应，可排除。 ②空气中二氧化碳和水蒸气含量很低，应该可以忽略不计。 【推测】：镁可能跟空气中的氮气发生化学反应。 （2）进行实验验证： 【实验一】：获取氮气。 ①工业上利用蒸发液态空气来获取氮气。液氮沸点低，应 （填“先、或后”）被蒸发出来。此法在实验室中不适用。 ②下方是实验小组获取氮气的三种方案，其中可得到较纯氮气的是 （填字母）。B装置中澄清石灰水的作用是 ，气球的作用是 【实验二】：在氮气中点燃镁条，观察现象。 （3）将镁带打磨光亮后引燃，伸入盛有氮气的集气瓶中，镁条继续燃烧，瓶内壁附着一层黄色的氮化镁(Mg3N2)固体。该反应的化学方程式是 。 （4）【结论】：镁燃烧时消耗了钟罩内的氧气和氮气，使测定结果偏高。此实验也可得出氮气性质的一点新认识是： 。 13．做完“铁在氧气里燃烧”的实验后，小冬同学有两个疑惑不解的问题，于是她进行了以下探究活动，请你一同参与。 【问题1】铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还有没有铁呢？ 【查阅资料1】 ①自然界中铁易被氧化为Fe3O4和Fe2O3（FeO极易被氧化为Fe2O3）。 ②Fe3O4和Fe2O3均能溶于酸的溶液，如盐酸、硫酸等 ③铁与酸的溶液反应（如盐酸、硫酸等），有气泡产生。 【实验探究】 将冷却后的黑色物质碾碎，装入试管，加入盐酸溶液，观察到有气泡生成，说明铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还含有铁。 【问题2】铁燃烧的产物为什么不是Fe2O3呢？ 【查阅资料2】 ①Fe3O4和Fe2O3的分解温度、铁的熔点见下表： 物质 Fe3O4 Fe2O3 Fe 分解温度/℃ 1538 1400 一 熔点/℃ 一 一 1535 ②Fe2O3高温时分解成Fe3O4 ③Fe2O3的颜色为红棕色 【理论探讨】 根据实验现象，并结合表中数据，可推知铁在氧气里燃烧时产生的高温应在 之间，在此温度范围内Fe2O3已分解，所以铁在氧气里燃烧的产物是 。 【拓展延伸】 ①实验中为了防止集气瓶炸裂，必须 。 ②有些超市的食品密封包装盒的透明盖内放有黑色的FeO粉末，若粉末的颜色 ，就说明包装盒破损进气，这样售货员就能及时发现并处理。 14．萱萱同学发现，金店里有两种不同的“白金”，单价相差悬殊，萱萱同学很好奇，打算对这两种不同的“白金”进行研究。 任务一：鉴别两种“白金” 【查阅资料】 Ⅰ．市场上所谓的“白金”通常有两种：一种是铜、锌、金、镍（元素符号Ni）的合金，称为白色金：另一种是铂金，铂是一种银白色的贵重金属，化学性质稳定不与氧气反应，用于制作耐腐蚀的化学仪器及首饰等，俗称白金，元素符号Pt。 Ⅱ．、、都可溶于水 【探究活动一】萱萱结合学习的金属的性质，想知道家中首饰的“白金”是白色金还是铂金，她和兴趣小组的同学一起展开探究活动。 (1)设计实验一：将这两种“白金”样品分别放在陶土网上用酒精灯加热，观察到金属表面 ，则这种“白金”样品为白色金。 (2)设计实验二：将这两种“白金”样品放入 中，观察到金属表面冒气泡，则这种“白金”样品为白色金。 (3)设计实验三：将这两种“白金”样品放入硝酸银溶液中，观察到金属表面有银白色物质附着，则这种“白金”样品为白色金。写出其中一个反应的化学方程式 。 任务二：探究Zn、Ni、Cu的金属活动性顺序 【提出问题】萱萱同学提出：Zn、Ni、Cu三种金属的活动性顺序是怎样的呢？ 【作出假设】根据金属活动性顺序，已知活动性Zn＞Cu (4)假设①Zn＞Ni＞Cu；假设②Zn＞Cu＞Ni；假设③ 。 【探究活动二】同温下，取大小、形状相同的这三种金属薄片，分别投入等体积等浓度的足量稀盐酸中，通过三种金属与酸反应的不同现象来探究三种金属的活动性顺序。 【实验观察】 加入金属 Ni Zn Cu 反应的现象 金属表面有气泡冒出 金属表面有气泡冒出 无明显现象 【得出结论】 (5)原假设中错误的是 （填序号）。 【反思交流】 (6)上述【探究活动二】没有得出三种金属的活动性顺序，兴趣小组同学需改变思路重新设计实验以达到探究实验的目的。同学们讨论用下列各组药品来验证Zn、Ni、Cu的金属活动性顺序，其中一定能达到实验目的的是______（填字母）。 A．Zn、Ni、溶液 B．Zn、Ni、溶液、溶液 【归纳总结】通过上述探究过程，我们能够总结出探究金属活动性顺序时应采用适当的探究实验方案，在设计实验方案时，需要考虑选择合适的药才能使探究活动顺利完成。 【拓展应用】 (7)金属材料在生活中应用广泛，同时大量产品更新，会产生很多废弃金属产品。“绿箱子环保计划——废弃手机及配件回收联合行动”已在全国40个重点城市中开展多年。下列有关说法不正确的是______。 A．回收废电池可以节约金属资源 B．“绿箱子”上的“”是回收标志 C．回收废电池可以减少环境污染 D．回收废弃手机中的金属材料没有任何价值 15．为验证氢氧化钠与盐酸反应，化学小组同学用各自实验台上提供的药品做了实验探究和微观探析。 (1)甲组同学向滴有酚酞溶液的稀盐酸中滴加NaOH溶液，振荡后溶液仍为无色，此现象 (填“能”或“不能”)证明氢氧化钠与盐酸发生了反应。 (2)乙组同学进行实验时，发现试管中出现了“怪现象”有气泡产生。同学们通过讨论一致认为乙组同学所用的NaOH溶液已变质，写出产生气泡的化学方程式 。 【提出问题】变质的NaOH溶液中含有哪些溶质？ 【作出猜想】猜想一： ； 猜想二：NaOH、Na2CO3 查阅资料】1 CaCl2溶液显中性。 2 稀盐酸和氢氧化钠溶液反应的微观变化如下图所示。 【进行实验】 ①操作I所得固体物质是 (填名称)。 ②滴加酚酞溶液后的现象为 ，证明猜想二成立。 ③小丹同学用CuSO4溶液代替酚酞溶液也证明了猜想二成立，写出此反应的化学方程式 。 【反思交流】实验室的化学药品应 保存。 【微观探析】分析图中反应前后没有发生变化的微粒是钠离子和氯离子，反应的实质是： 和 离子结合生成水。 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 $$