2024年中考化学三轮冲刺专项训练：科学探究题

2024年中考化学三轮冲刺专项训练：科学探究题 1．化学现象中包含发光、放热现象，小明认为有发光、放热现象的变化不一定都是化学变化，整个学习小组对此展开了讨论验证。 【提出问题】有发光、放热现象的变化都是化学变化吗。 【猜想一】都是化学变化； 【猜想二】 都是化学变化。 【验证过程】（1）将干冷的烧杯罩在蜡烛燃烧的火焰上，观察到： a.烧杯内壁上出现 ； b.手摸烧杯有热的感觉； c.蜡烛火焰逐渐变小至熄灭。 分析：蜡烛燃烧生成新物质的名称是水和二氧化碳，蜡烛燃烧为 变化。 （2）观察白炽灯(灯丝为钨丝) 通电前 通电中 通电后 灯丝为银白色固体 发出白光，手摸灯泡感觉 灯丝为银色固体 分析：通电前后，钨丝本身没有发生变化，灯光通电发光、放热属于 变化。 【结论】猜想 填(“一”或“二”)正确。 2．在一次科技活动中，某化学兴趣小组的同学将包有过氧化钠（Na2O2）固体的棉花放入了如下图1的烧杯中，且烧杯中放入高低不同的两根蜡烛，按图1的实验操作，下面的蜡烛先熄灭，上面的蜡烛后熄灭;同时也惊奇地发现棉花燃烧了起来。 （1）实验过程中“下面的蜡烛先熄灭，上面的蜡烛后熄灭”的现象说明二氧化碳具有 、 的性质。 （2）棉花为什么会燃烧呢?小组同学联想起物质燃烧的相关知识，推理出棉花要燃烧，除了满足“棉花是可燃物”图1这一条件，还另需满足a: 、b: 两个条件。 [提出问题] :在上述实验中是如何给棉花提供a和b这两个燃烧条件的呢? [查阅资料] :在常温下Na2O2和CO2能发生化学反应生成碳酸钠和一种气体;浓硫酸有吸水性;无水硫酸铜是白色粉末，遇水变蓝色; Ca（OH）2 固体溶于水时，水的温度越高，其溶解性越小。 [设计实验] :经过讨论后，小组同学设计了如上图2的实验进行探究。 [实验步骤] :①检查整套装置的气密性;②把相关的试剂放入对应的仪器内，并按上图2组装整套实验仪器;③用力推动针筒的活塞，把稀盐酸注入试管内;④一段时间后，在D装置烧杯中的∪型管P处放置一根带火星的小木条，观察现象。（整个实验中不考虑稀盐酸的挥发和空气对实验的影响） [实验现象] :①无水硫酸铜没有变蓝色；②带火星的小木条复燃；③饱和的澄清石灰水出现白色不溶物。 [实验分析] :①Na2O2和CO2反应的化学方程式 。 ②实验必须保证进入D装置的气体中不含水蒸气，由此推断小组设计的实验装置中B装置的作用是 ；C装置的作用是 。 [得出结论] :①“小木条复燃”说明Na2O2和CO2反应产生了氧气，使图1中的棉花满足了燃烧条件a;②“饱和的澄清石灰水变浑浊”说明Na2O2和CO2反应要 （填“吸收”或“放出”）热量，使图1中的棉花满足了燃烧条件b。 3．石灰石是一种常见的矿物，其主要成分为碳酸钙．它在工农业生产和实验室均有重要的应用．探究小组利用石灰石开展如下实验．根据要求回答问题： 实验Ⅰ：制取二氧化碳．实验室有如图1仪器装置供选择． （1）仪器a的名称是 ． （2）制取和收集CO2时，应选择装置 和 ；制取的化学方程式是 ． （3）实验过程中，为检验集气瓶中二氧化碳是否收集满，所采取的实验方法为（含操作、现象和结论） ． 实验Ⅱ：煅烧石灰石，检验分解产物． （4）煅烧石灰石的化学方程式为 ． （5）取适量产物与足量水充分反应后静置，取上层清液通入CO2，观察到清液 ，即可证明产物中含氧化钙．CO2通入清液中，所发生反应的化学方程式为 ． 实验Ⅲ：研究不同温度下煅烧石灰石所得分解产物氧化钙的活性． （6）已知：生石灰的活性受煅烧温度影响；生石灰活性越高，其化学反应能力越强．探究小组取三份等质量的石灰石样品，分别于800℃、900℃和1000℃条件下煅烧15分钟，并将煅烧所得的三份固体产物分别加入到盛有等质量水（足量）的三个烧杯中，测得烧杯内反应液的温度随时间的变化如图2所示．由此可推知： ①CaO与水反应 热量（填”放出“或”吸收“； ℃煅烧所得Ca活性最高． ②实验时，需要控制煅烧温度、石灰石样品质量、水的用量以及 ． 4．某品牌洁厕灵是一种蓝色溶液，常用于清除厕所污垢。某研究性学习小组对其所含成分进行了如下探究。 【查阅资料】厕所污垢主要包括尿碱（由钙、镁离子形成的难溶性碳酸盐或碱等）、水锈（主要成分为三氧化二铁）和油污。 【猜想假设】猜想 1：含有 （填离子符号，下同）； 猜想 2：含有 ； 猜想 3：含有 SO   ； 猜想 4：含有Cl-  。 【实验探究】 序号 实验步骤 实验现象 实验结论 ① 取样，向样品中滴加碳酸钠溶液 有大量气泡 猜想 1 正确 ② 取样，向样品中滴加氢氧化钠溶液 猜想 2 正确 ③ 取样，向样品中加入过量铁粉 猜想 1、2 正确 ④ 取样，向样品中滴加过量硝酸钡溶液，静置 有白色沉淀 猜想 3 正确 ⑤ 取④中上层清液，滴加硝酸银溶液 有白色沉淀 猜想 4 正确 【反思提高】（1）欲测定该洁厕灵的酸碱性，最适宜选用的是 （填序号）； a pH 试纸    b 酚酞试液    c 紫色石蕊试液    d pH 计 （2）请提出一条使用该洁厕灵的注意事项： 。 5．铁的冶炼和探究。取20.0gFe2O3粉末，小组同学用如图装置模拟炼铁，并测定反应后固体成分。 资料：碱石灰可吸收H2O和CO2。 （1）连接装置，先检查装置的气密性，再装入药品。 （2）实验时先通入CO，目的是 。 （3）该实验装置有一个明显缺陷，你认为可用的改进方法是 。 （4）控制A中温度在700℃至固体全部变黑，继续通CO至冷却。 ①通过测定装置B中固体的质量变化，可准确求得装置A中剩余固体质量。装置C的作用是 。 ②现直接测得装置A中剩余固体质量为17.2g。则装置B中固体应增重 g。 （5）经分析A中剩余固体17.2g为Fe和FexOy的混合物，向其中加入足量的稀硫酸，充分反应，得H2质量为0.1g。（FexOy和稀硫酸反应，但无气体产生）。FexOy的化学式为 。 6．同学们在帮助老师整理实验室时，从1、2号橱窗中发现了两瓶失去标签的白色粉末药品，并确定了这两瓶白色粉末是氧化钙、碳酸钙、氯化钙和硫粉中的两种。他们继续进行了分析、试验和反思： (1)分析：小燕同学认为一定不是硫粉，原因是 。 (2)实验—： 实验操作 实验现象 实验结论 ①取少量白色粉末于试管中，滴加少量水，振荡 白色粉末几乎不溶解， 此粉末是氧化钙 ②取另一种白色粉末少量于试管中，加入足量 ，振荡 白色粉末全部溶解，形成无色透明液体 此粉末是 (3)实验二： 取少量氯化钙于表面皿中，氯化钙表面很快变得潮湿，并逐渐溶解。用托盘天平称取一定质量氯化钙时，需要把氯化钙放在 称量，不能直接放在托盘上。 7．某化学课堂围绕“酸碱中和反应”，将学生分成若干小组开展探究活动。请你和他们一起完成以下实验探究。 【演示实验】 (1)将一定量氢氧化钙溶液加入到盛稀盐酸的小烧杯中，该反应的化学方程式是 。 【查阅资料】CaCl2滚液显中性 【提出问题】实验中未观察到明显现象，部分同学产生了疑问：反应后溶液中溶质的成分是什么？ 【猜想与假设】 (2)针对疑问，甲组同学猜想如下： 猜想I：只有 。 猜想Ⅱ：有 。 猜想Ⅲ：有CaCl2和Ca(OH)2 猜想Ⅳ：有CaCl2、HCl和Ca(OH)2 (3)乙组同学对以上猜想提出质疑，认为猜想IV不合理，其理由是 。 【实验探究】 (4)为了验证其余猜想，各小组进行了下列三个方案的探究。 滴加紫色石蕊溶液 通入CO2 滴加Na2CO3，溶液 实验操作 实验现象 产生白色沉淀 实验结论 溶液中含有Ca(OH)2 溶液中含有Ca(OH)2 溶液中含有Ca(OH)2 【得出结论】通过探究，全班同学一致确定猜想Ⅲ是正确的。 【评价反思】 (5)丙组同学认为滴加Na2CO3，溶液产生白色沉淀，并不能证明溶液中一定含有Ca(OH)2，请你帮助他们说明原 (用化学方程式解释)。 【课后拓展】丁组同学探究稀硫酸和氢氧化钠溶液的反应过程，测得烧杯中溶液的pH随滴加液体体积变化的曲线如图所示。请回答下列问题 (6)向图中a点所示溶液中滴加紫色石蕊溶液，溶液变 色。 (7) 点处氢氧化钠和稀硫酸恰好完全反应。 (8)图中c点所示溶液中的离子有 (写离子符号) 。 8．某研究小组在学习氧气的化学性质时发现：铁丝在氧气中燃烧没有火焰，而蜡烛在氧气中燃烧却有明亮的火焰。该小组同学进行了如下探究。 探究一：蜡烛燃烧产生火焰的原因是什么？ (1)点燃蜡烛，将金属导管一端伸入内焰，导出其中物质，在另一端管口点燃，也有火焰产生（如图所示）。由此可知：蜡烛燃烧产生的火焰是由 （填“固态”或“气态”）物质燃烧形成的。 探究二：物质燃烧产生火焰的根本原因是什么？ 物质 熔点/℃ 沸点/℃ 燃烧时温度/℃ 石蜡 50～70 300～550 约600 铁 1535 2750 约1800 钠 97.8 883 约1400 (2)由上表可知：物质燃烧能否产生火焰与其 （填“熔点”或“沸点”）和燃烧时温度有关。通过上表中石蜡、铁的数据对比，由此推测：钠在燃烧时， （填“有”或“没有”）火焰产生。 (3)根据硫在空气或氧气中燃烧的实验，请推测硫沸点 硫燃烧时的温度（填“＞”或“＜”或“＝”）由此可知，气态物质燃烧一般有火焰，但木材燃烧有黑烟出现了，原因是木材不完全燃烧产生 。 (4)熄灭蜡烛，并立即用一块干而冷的玻璃片放在白烟上，发现玻璃片上没有出现水雾，说明白烟不是 。熄灭蜡烛，并立即用燃着的木条伸到白烟处（不接触烛芯），发现蜡烛重新被点燃，这说明白烟具有可燃性，同时可排除假设白烟是蜡烛燃烧时生成的二氧化碳，因为二氧化碳不燃烧也不支持燃烧 ；蜡烛燃烧产生白烟是 变化。 9．某校化学课堂围绕课本《实验活动 6 酸、破的化学性质》开展自主探究活动，以下是探究片段，请你参与学习。 【查阅资料】 (1)向装有生锈铁钉的试管中加入稀盐酸，观察到铁钉表面的铁锈逐渐消失，溶液由无色变为 色。 在进行盐酸中和氢氧化钠溶液实验时，某一小组忘记向氢氧化钠溶液中滴加酚酞试液，因此未观察到明显现象。该小组同学对此时反应后所得溶液的成分产生疑问。 【假设猜想】 (2)针对疑问，第一组同学的猜想如下： 猜想一：只有 NaCl； 猜想二：有 NaCl 和 HCl； 猜想三：有 ； 猜想四：有 NaCl、HCl 和 NaOH。 第二组同学对以上猜想提出质疑，认为有一种猜想是不合理的。你认为不合理的猜想是 。 【实验探究】 (3)第三组同学取少量该溶液于试管中，滴加 溶液，无明显变化，则溶液中一定没有氢氧化钠。 (4)为验证其余猜想，第四组同学分别取该溶液样品按下列方案探究： 方案 实验操作 实验现象 实验结论 方案一 取少量溶液于试管中，向其 中滴加 溶液变红 溶液中有HCl 方案二 取少量溶液于试管中，向其 中加入少量 有气泡产生，溶液 变为浅绿色 溶液中有HCl 【得出结论】通过比较分析，同学们一致确定猜想二是正确的。 10．某班同学看到装有薯片的包装袋总是鼓鼓的，袋里面充有气体，他们进行了如下探究： 【提出问题】 ． 【建立假设】小红猜想是氮气；小明猜想是二氧化碳． 【制定计划】他们设计一个简单的实验方案，判断小明的猜想是否正确． 【进行实验】 ． 【实验现象】 ． 【得出结论】 ． 【表达与交流】你认为食品充气包装，对所充气体的要求是： ① ； ② ； ③ 。 11．近几年我国某些城市酸雨污染较为严重，主要是因为大量燃烧含硫量高的煤而形成的。此外，各种机动车排放的尾气也是形成酸雨的重要原因。 【提出问题】 通过实验证明煤中含有碳元素和硫元素。 【查阅资料】 (1)“二氧化硫能使高锰酸钾溶液褪色（由紫红色变为无色），该反应的化学方程式为： ”。这个化学方程式中最后一种物质 X 的化学式是 。 (2)“二氧化硫和二氧化碳一样，也能使澄清石灰水变浑浊。”请写出二氧化硫与澄清石灰水反应的化学方程式： 。 根据上述资料，甲同学、乙同学和丙同学分别设计实验方案进行探究。 【实验探究】 (3)甲同学：“实验操作”：甲同学进行了如图所示 A、B 两步实验： “实验现象”：A 中稀高锰酸钾溶液褪色，B 中 。 “得出结论”：煤燃烧生成二氧化硫和二氧化碳，证明煤中一定含有 元素。 (4)乙同学认为甲同学的实验方案不合理，其理由是 。 丙同学：“实验操作”：丙同学进行了如图所示实验（部分装置在图中略去）： 【探究与结论】 (5)如图 C 装置的作用是 。 (6)要证明煤中含有碳元素和硫元素的现象是丙同学的实验中 。 (7)实验时煤粉完全燃烧后还要持续通入氧气的原因是 。 12．小明和妈妈在一次外出就餐的时候对盛“花甲粉”的容器产生了兴趣。经询问知道这是“锡纸餐盒”。这一发现引起了小明的兴趣。于是他和同学们一起来到实验室进行探究： 【提出问题1】“锡纸”是锡制成的吗？ 【查阅资料】 “锡纸”是锡箔或铝箔和涂层粘合而成；锌粉是一种深灰色固体。 【提出猜想】 (1)猜想I： ；猜想Ⅱ：“锡纸”中的金属是铝。 【进行实验】 (2) 实验操作 实验现象 实验结论 取打磨后的“锡纸”片放入试管中，滴加氯化锌溶液。 猜想Ⅱ成立。反应的化学方程式为 。 【交流讨论】 (3)取“锡纸片”打磨，其目的是 。 (4)下列物质中可以替代氯化锌溶液完成上述实验的是______（填序号）。 A．氯化铜溶液 B．硝酸银溶液 C．硫酸钠溶液 D．硫酸亚铁溶液 【提出问题2】为什么称为“锡纸”？ 【查阅资料】 最初的锡纸是锡造的，但质软，熔点较低，到160℃以上就开始脆化，从而限制了它在食品包装方面的使用。铝价格较低，且熔点较高，加热到660℃以上才开始熔化。适用于普通食品包装，烘焙食品，既干净卫生又能保持食品原有风味。 【补充实验】 (5)根据上述资料请你设计一个实验方案来验证“锡纸”的成分 。 【趣味实验】 (6)将“锡纸”剪成一段两头宽中间窄的纸条，两头分别连接电池的正负极，开始“锡纸”不燃烧，但短路后却能燃烧。请根据燃烧条件分析，其中的原因是 。 【活动延伸】 (7)通过实验，大家对铝充满了兴趣。查找发现“铝”无处不在：飞机、汽车、火车、船舶、宇宙火箭、人造卫星、电线电缆等都是由铝合金制成的。据此，请推测铝合金可能具有的性质 。（写出一条即可），请归纳，性质和用途的关系 。 13．氢氧化钠露置在空气中会与二氧化碳反应而变质，但反应时无明显现象发生。现实验室有一瓶新制的氢氧化钠溶液和一瓶久置的氢氧化钠溶液，某小组同学利用这2瓶溶液进行研究： 【Ⅰ】 证明氢氧化钠能与二氧化碳反应 【提出问题】二氧化碳与氢氧化钠溶液反应没有明显现象，从哪些视角可以证明 CO2与 NaOH 溶液发生了反应？ 【作出猜想】猜想一：从生成物的视角； 猜想二：从 的视角； 猜想三：从能量变化的视角…… 【实验探究 1】第一组同学取适量新制的氢氧化钠溶液，通入适量二氧化碳充分反应后，分别取适量所得溶液于3只试管中，按如下3种方案实验： A．滴加酚酞试液，若变红则说明没发生反应； B．滴加 CaCl2溶液，若有白色沉淀生成，则说明发生了反应； C．滴加足量的稀盐酸，若产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，则说明发生了反应。 ①该小组同学通过讨论，一致认为 方案是不正确的，原因是 ； ②若方案B正确，请写出此方案涉及的化学反应方程式 ； 【实验探究 2】化学反应常常伴随着能量的变化，第二组同学利用温度传感器获得了实验过程中温度随时间变化的曲线(如图)，曲线III为CO2与NaOH溶液的反应，曲线IV为CO2与水的反应。由此证明CO2与NaOH反应是 反应(填：“吸热”或“放热”)； 【拓展延伸】查阅资料，在氢氧化钠溶液与二氧化碳反应时，若二氧化碳过量，Na2CO3溶液与CO2也会发生反应：。 当 50g 8%的 NaOH 溶液通入一定体积的CO2后，所得溶液中的溶质是 Na2CO3和 NaHCO3，则参加反应的 CO2的体积范围 (该状况下，CO2的密度为 2g/L) 【Ⅱ】 探究久置的氢氧化钠溶液的变质程度 【实验探究 3】第三小组同学在讨论后设计了如下方案：取适量久置的氢氧化钠溶液于试管中，加入过量的 溶液，静置后在上层清液中滴加几滴酚酞试液，若整个过程中观察到 的现象，可得出结论：该氢氧化钠溶液为部分变质。 【拓展延伸】若取适量久置的氢氧化钠溶液于试管中，滴入几滴稀盐酸，无气泡产生，则该氢氧化钠溶   液变质程度为 （选填“未变质”、“部分变质”、“完全变质”或“不确定”）。 14．实验课上，同学们将一定量的碳酸钠溶液和稀硫酸混合，反应完全后，对反应后溶液中溶质的成分进行探究。 【提出问题1】实验后溶液中的溶质组成是什么？ 【设计实验1】 方案 A B C D 操作 现象 无气泡产生 溶液变为红色 ？ 产生白色沉淀 表格中“？”处应该填写的现象为 ；上述实验方案中 （填字母）能独立得出正确结论。上述实验证明反应后溶液中溶质的组成是 （填化学式）。 得出结论后，同学们将A方案和D方案试管内的废液混合，发现白色沉淀比混合前明显增多，滤出不溶性物质，对得到的滤液中的离子组成展开探究。 【提出问题2】滤液由哪几种离子组成？ 甲同学的猜想：Na+、C1-、H+ 乙同学的猜想：Na+、C1-、H+、 丙同学的猜想：Na+、CI-、H+；Ba2+ 【设计实验】为得出正确结论，同学们设计了如下实验： 乙同学的实验设计及得出的结论 ；（选填“正确”或“错误”）；同学们认为丙同学的实验设计不正确，原因是 。 同学们最后改进了实验，得出了甲同学猜想正确的结论。 【总结反思】通过实验可以归纳出硫酸可以与 （填物质类别，一种即可）反应的性质，同时也得出经验，在探究反应后溶液中离子组成时，若外加检测试剂和两种待测离子均反应，且 ；则应该保证外加检测试剂是足量的。 15．同学们对三星堆遗址的Ⅱ号青铜神树如图展开研究性学习。 【查阅资料】①青铜神树含Cu75.1％，含Sn5.6％，含Pb16.2％。 ②树座外侧铜锈成分由碱式碳酸铜Cu2(OH)2CO3和碱式氯化铜Cu2(OH)3Cl组成。 ③铜锈一般分为无害锈与有害锈两种。Cu2(OH)2CO3为无害锈，无害锈能保护青铜器。Cu2(OH)3Cl为有害锈，有害锈会使器物受损加剧并不断扩散。土壤中含有各种矿物质，其中的Cl﹣与Cu在一定条件下生成CuCl，CuCl与氧气、水继续反应生成有害锈。 ④自来水厂一般用氯气消毒，过程中发生的反应为：。 ⑤，。 ⑥已知Cu2(OH)2CO3的相对分子质量为222。 （1）铸造铜树时，在铜中加入锡和铅会使材料的熔点 （选填“降低”、“升高”）。 （2）无害锈和有害锈的结构如图，无害锈能保护青铜器的原因可能是 。 【提出猜想】碱式碳酸铜的生成与环境中的氧气、水和 （选填“氯化物”或“CO2”）密切相关。 【实验探究】探究铜生锈的条件。将大小相同的4小块铜片按如图装置所示放置1周，结果如下： 编号 ① ② ③ ④ 实验 现象 有绿色物质 无明显现象 无明显现象 无明显现象 （3）实验中使用的蒸馏水需“煮沸并迅速冷却”，其目的是 。 （4）对比实验①③得到的结论是 ；若要说明铜锈蚀还与氧气有关，则④中方框里应该填写的内容是 。 【含量测定】同学们用Cu2(OH)2CO3和Cu2(OH)3Cl组成的混合物，采用如图实验装置来模拟测定铜锈中的Cu2(OH)3Cl含量（质量分数）。实验步骤如下： ①连接装置并 。 ②取1.5克样品置于装置A中。 ③打开弹簧夹，通入足量氮气，关闭弹簧夹。 ④称量装置C的质量。 ⑤打开分液漏斗的活塞，注入足量稀硫酸，关闭活塞。 ⑥再次称量装置C的质量。 （5）装置B中合适的试剂是 。 （6）若测得CO2的质量为0.22g。则混合物中Cu2(OH)3Cl的质量分数为 。 【拓展探究】 （7）为了有效保护锈蚀的青铜器，常见的方法有两种：①用蒸馏水反复多次漂洗锈蚀的青铜器；②用足量的过氧化氢溶液反复多次清洗锈蚀的青铜器。方法①中不用自来水清洗的原因是 ，方法②中剩余的过氧化氢溶液可利用 的方法全部除去。 （8）造成测定的Cu2(OH)3Cl的质量分数偏大的原因可能是 。 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 $$