2024年中考化学三轮达标巩固题：科学探究题

2024年中考化学三轮达标巩固题：科学探究题 1．《汉代古火井碑序》记载：“诸葛丞相躬莅视察，改进技法，刳斑竹以导气(气指天然气)，引井火以煮盐”。5月24日仪征打通了西气、川气、海气等通道互联互通，国家管网天然气运行输送系统可靠性再次提升。天然气的主要成分是甲烷，化学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣，请你参与探究与分析： 【提出问题】甲烷在氧气中燃烧后生成哪些物质？ 【资料】①含碳元素的物质在氧气中完全燃烧生成CO2，不完全燃烧生成CO； ②无水CuSO4是一种白色粉末状固体，遇水变蓝色。 【猜想与假设】 产物猜想 甲 乙 丙 丁 CO2、H2O CO、H2O NH3、CO2、H2O CO2、CO、H2O (1)有人认为丙同学的猜想是错误的，理由是 。 【实验探究】为了验证上述猜想与假设，将3.2g甲烷和xg氧气在密闭容器中充分燃烧(甲烷和氧气均没有剩余)，将燃烧产物依次通过下列装置(假设每步均完全反应)： (2)实验中观察到A中固体由白色变成蓝色，并增重 g，说明有水生成。 (3)装置B中变浑浊，装置B中发生反应的化学方程式 。 (4)装置C中出现_______的现象，质量减少2.4g，D中变浑浊，说明甲烷燃烧产物中有_______生成，由此推断丁同学的猜想成立。 【拓展反思】 (5)关于以上实验的下列说法正确的是 。 ①该实验用纯净氧气而不用空气是因为空气中的二氧化碳和水蒸气会对实验造成干扰 ②A、B装置的顺序颠倒，对实验没有影响 ③为避免CO污染环境，生活中燃烧含碳物质时应尽量使燃烧物接触到足够多的氧气 ④通过以上实验数据可计算出x的值为10.4 2．某实验小组设计并完成了如图所示的实验。 （1）丙同学实验中所发生反应的化学方程式为 。乙同学实验试管中的反应现象 。 【在阅资料】CaCl2、NaCl的溶液是中性，Na2CO3溶液显碱性。 【实验报究一】确定甲、乙同学上述实验后所得溶液中的溶质。 （2）取甲所得溶液少许，加入石蕊试液，溶液显红色，甲所得溶液中一定含有的溶质是 （写化学式） （3）取乙所得溶液少许，加入酚酞试液，溶液显红色，乙所得溶液中一定含有的溶质是NaCl、Na2CO3； 【实验探究二】确定甲、乙同学上述实验所得溶液混合后的成分。 （4）甲、乙同学把上述实验所得溶液倒入同一废液缸中，观察到先有气泡产生，后有白色沉淀生成。该白色沉淀是 （写名称）。同学们将烧杯内的物质进行过滤，对所得滤液的溶质成分进行探究。 【提出猜想】 （5）甲同学猜想NaCl：乙同学猜想：NaCl、CaCl2：丙同学猜想：NaCl、CaCl2、HCl： 【交流讨论】 （6）我们认为丙同学的猜想一定不正确，理由是 。 【设计实验】 请设计实验证明乙猜想正确。 实验步骤 实验现象 实验结论 取少量滤液于试管中，向其中滴加 溶液。 有白色沉淀生成 乙猜想成立。 3．梧州市某中学化学兴趣小组的同学查资料知道，乙醇(分子式为C2H6O)俗称酒精，通常情况下化学性质稳定，在一定条件下能与氧气反应。现对乙醇与氧气反应进行探究。 【探究活动一】 同学们把绕成螺旋状的红色铜丝在酒精灯的外焰上灼烧到通红，取出铜丝，发现表面变黑，趁热插入装有无水乙醇的试管中(如图)，铜丝很快变为红色，并闻到刺激性气味。重复上述操作多次，得到A溶液；经称量，实验前后铜丝质量不变。 铜丝灼烧后生成的黑色物质是 ，铜丝除了给反应加热外，还起到 作用。 【提出问题】　生成的激性气味的气体是什么？ 【猜想与假设】有同学提出刺激性气味的气体可能是： 猜想一：SO2猜想二：CO2。猜想三：醋酸(C2H4O2) 【讨论与结论】同学们讨论后发表看法： 小吴认为猜想一不正确，判断的依据是 小周认为猜想二也不正确，判断的依据是 小施认为猜想三有可能正确，原因是醋酸具有挥发性，并有刺激性气味。 【探究活动二】 小施同学设计实验验证后，发现猜想三也不正确。请补充完成小施的实验操作和现象：取少量A溶液加入试管中，然后 【讨论与结论】 老师提示这种刺激性气味气体来源于易挥发的B物质，其相对分子质量为44，且含有C、H、O三种元素(氢元素的质量分数不超过20％)，由此可推知物质B的分子式为 【拓展活动】 (1)同学们再取少量A溶液加入试管中，加少量无水硫酸铜固体，变蓝色(已知：乙醇、B物质遇无水硫酸铜均不显蓝色)，说明乙醇在一定条件下与氧气的反应有 生成。 (2)乙醇在微生物(醋酸菌)作用下与氧气反应能生成醋酸，写出该反应的化学方程式 ； 4．如图是“空气中氧气体积分数测定”实验的改进装置．主要操作是：在实际容积为的集气瓶里，先装进的水，再按图连好仪器，按下热的玻璃棒，白磷立即被点燃．（白磷即燃烧，燃烧产物与红磷相同） 白磷从燃烧到熄灭冷却的过程中，瓶内水面的变化是 ；若实验成功，最终集气瓶中水的体积约为 ． 该实验可推论出氮气的性质为 ． 若将白磷换成炭粉，该实验能否获得成功？为什么？ ． 集气瓶里预先装进的水，在实验过程中起到哪些作用？（填写序号） ．加快集气瓶内气体冷却  ．液封导气管末端以防气体逸出  ．吸收五氧化二磷 图是另一实验小组对测定空气中氧气含量实验的两套装置图，请结合图示回答有关问题．（已知铜和氧气在加热的条件下反应生成氧化铜固体） ①根据下表提供的实验数据，完成如表 硬质玻璃管中空气的体积 反应前注射器中空气体积 反应后注射器中气体体积 实验测得空气中氧气的体积分数 ②装置一和装置二中气球的位置不同， （填“装置一”或“装置二”）更合理，理由是 ． ③若实验测得的结果偏小（氧气的体积分数小于），可能的原因有哪些？ （列举两条）． 5．实验与探究是化学学习的重要方法和内容，李明看到家里多年未用的铜制火锅上有绿色的锈迹，他对绿色锈迹的成分和性质产生了浓厚兴趣。 【查阅资料】 (1)碱石灰是CaO和NaOH的固体混合物；(2)铜表面绿色锈迹的主要成分为碱式碳酸铜。 【发现问题】 查阅资料后，该同学将少量碱式碳酸铜放入试管中加热，发现试管中的固体由绿色变成黑色，同时试管壁上有无色液滴生成。为了进一步确定碱式碳酸铜受热分解的产物，进行了如下探究： 探究一：碱式碳酸铜受热分解生成的黑色固体成分。 【猜想与假设】该黑色固体可能是①碳粉；②氧化铜；③ 。 【设计方案】请帮助该同学完成下述实验报告： 实验操作与现象 实验结论 猜想②正确 探究二：碱式碳酸铜受热分解还会生成CO2和H2O。 【进行实验】选择如下图所示装置进行验证 步骤一：连接A和B，打开活塞,通入一段时间的空气； 步骤二：点燃酒酒精灯，依次连接装置A→B→ → (填“C”，“D”)； 步骤三：点燃酒精灯，观察到明显现象后，停止加热。 【解释与结论】 ①当观察到 ，说明碱式碳酸铜受热分解生成了H2O，写出装置C中反应的化学方程式 ； ②写出Cu2(OH)2CO3受热分解的化学方程式 ； 【反思与评价】 上述装置中A的作用是 。 6．如图所示，某兴趣小组在进行酸碱中和反应的实验探究时，向烧杯中氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸一会儿后，发现忘记滴加指示剂，甲同学从烧杯中取少量反应后的溶液于一支试管中，并向试管中滴加几滴无色酚酞试液，振荡，观察到酚酞试液不变色。 请写出该中和反应方程式： 。 （1）猜想与假设： 猜想一：甲同学：“两种物质已恰好完全中和，溶液呈中性”； 猜想二：乙同学：“反应后氢氧化钠过量，溶液呈碱性”； 猜想三：丙同学： 。 甲、丙两位同学经过讨论后觉得乙同学的猜想不正确，两位同学的理由是： 。 （2）设计并进行实验： ①为了验证自己的猜想，甲同学设计了以下实验方案： 实验步骤 实验现象 实验结论 用洁净干燥的玻璃棒蘸取少量反应后的溶液滴在干燥的pH试纸上，观察颜色变化并与标准比色卡对比。 pH （填“＞”、“＝”或“＜”）7 猜想一不成立 ②请你设计另一个实验（与甲同学方案不同）方案，验证丙同学的猜想，并填写下表： 实验步骤 实验现象 实验结论 （3）拓展探究：你还能设计不同的实验方案来验证丙同学的猜想吗？ 实验步骤 实验现象 实验结论 7．燃烧是人类最早利用的化学反应之一，燃烧与人类的生活以及社会的发展有着密切的关系。 Ⅰ. 认识燃烧 (1)酒精、煤、天然气是生活中常见的燃料，下列不属于三者燃烧共有的现象是 (填字母序号)。 a.发光          b.产生有刺激性气味的气体 c.放热          d.产生使澄清石灰水变浑浊的气体 (2)写出天然气(主要成分是)完全燃烧的化学方程式： 。 Ⅱ. 探究燃烧的条件及质量变化 (3)某小组同学按下列实验步骤开展探究。    步骤1：按图组装装置，检查装置气密性； 步骤2：室温下，在锥形瓶中装入细沙和白磷，充满CO2(密度为1.997g/L)，称量装置总质量为m1g； 步骤3：将锥形瓶浸入80°C的热水中，观察现象； 步骤4：取出装置，恢复至室温并擦干锥形瓶；打开止水夹K1和K2，从K1处缓慢通入约,50 mLO2 (密度为1.429g/L)，再关闭K1和K2，称量装置总质量为m2g； 步骤5：将锥形瓶再次浸入80°C的热水中，观察现象： 步骤6：取出装置，恢复至室温并擦干锥形瓶，称量装置总质量为m3g。 ①通过上述实验，能证明燃烧需要氧气的实验现象是 。 ②m1、m2、m3的大小关系是 。 Ⅲ.再探铁的燃烧 (4)查阅文献：颗粒直径为20-30nm的铁粉，在空气中会发生自燃生成氧化铁。结合已有知识，分析影响铁燃烧的因素有 、 等。 (5)铁和碳可以形成一系列的铁碳化合物，化学式可以用表示。将9g某铁碳化合物在氧气流中完全反应，得到2.2gCO2，试通过计算确定该铁碳化合物的化学式 (请写出计算过程)。 8．某小组同学取氯酸钾和二氧化锰混合物制取氧气，加热一段时间后，收集到所需要的氧气，停止加热。试管中的剩余固体成分是什么呢？引发了大家的思考。 【猜想与假设】 甲同学：氯酸钾和二氧化锰的混合物 乙同学：氯化钾和二氧化锰的混合物 【表达交流】 (1)制取氧气过程中发生反应为 。 【反思与评价】 (2)甲、乙猜想中错误的是 ，理由是 。 【进行实验】 为准确得出结论同学们决定继续对固体加热，在试管口放一根带火星的木条，木条复燃； 【解释与结论】 (3)试管中固体成分为 。 【总结提升】 (4)在猜想类似反应后剩余固体成分的时候，需要考虑的因素是 。 9．氧气是我们身边无法离开的物质。某兴趣小组对氧气的研究如下：    I、氧气的制备： （1）写出上图中有标号仪器的名称：① ，② 。 （2）写出用 KMnO4制取 O2的 。该装置中棉花团的作用是 ，图中装置一处明显的错误是 ；导致的后果是 。 II、氧气的收集： [实验 1]用向上排空气法收集氧气，当放置在集气瓶口带火星木条复燃时停止收集，测定瓶中氧气的含量，重复实验 3 次。 [实验 2]用向上排空气法收集氧气，当放置在集气瓶口带火星木条复燃后，继续收集 40 秒，测定瓶中氧气的含量，重复实验 3 次。 [实验 3]用排水法收集氧气，测定瓶中氧气的含量，重复实验 3 次。 实验数据： 实验1 实验2 实验3 氧气的体积分数（%） 79.7 79.6 79.9 88.4 89.0 87.9 90.0 89.8 89.3 氧气的平均体积分数（%） 79.7 88.4 89.7 数据分析： （3）由实验 1、2 可知，用向上排空气法收集氧气时，为提高获得的氧气体积分数，可采取的措施是 。 （4）实验 3 获得的氧气体积分数不能达到 100%的原因可能是 （合理即可）。 Ⅲ、铁丝在氧气中燃烧 （5）铁丝在纯净氧气中燃烧为 。 （6）普通铁丝中一般含有碳，铁丝燃烧时火星四射，经研究表明产生火星四射现象的原因，可能是同时生成了某种气体，推测该气体是 （填化学式）。 10．铁易生锈，试设计一个实验，证明铁的生锈，既不单纯是水的作用，也不单纯是氧气(空气中)的作用，而是水和氧气共同作用的结果。 步骤 现象 结论 ③ … 11．蒸汽眼罩是我们日常生活中常见的缓解眼睛疲劳的产品。某化学兴趣小组对蒸汽眼罩开展了以下探究。 [查阅资料] ①蒸汽眼罩由无纺布和发热体组成．发热体内含有铁粉、活性炭、氯化钠、蛭石（保温作用，可以减缓热量散失）、高吸水树脂（良好保水性能，为眼罩提供水蒸气）等。 ②铁粉、四氧化三铁均能被磁铁吸引。 ③蛭石、高吸水树脂不参与下列反应。 【探究一】验证蒸汽眼罩发热体内含有铁粉 实验设计 实验现象 实验结论 小明 用磁铁靠近发热体中的粉末 磁铁吸引了部分粉末 蒸汽眼罩发热体内含有铁粉 小花 取出发热体中的少量粉末加入足量稀盐酸中 _______ 蒸汽眼罩发热体内含有铁粉 (1)根据实验结论，小花实验操作中观察到的现象是 ，涉及的化学反应方程式为 ； (2)有同学指出小明的实验设计不严谨，理由是 ； 【探究二】验证蒸汽眼罩发热体内含有氯化钠 (3)小丽另取发热体中的粉末于烧杯中加入足量水，用玻璃棒搅拌，然后过滤；取滤液于一支试管中，加入 溶液，观察到产生白色沉淀，证明发热体内含有氯化钠。 【探究三】探究蒸汽眼罩的发热原理 (4)实验设计：取发热体内的固体粉末放入密闭容器中，通过数字传感器分别测得容器内氧气和二氧化碳含量的变化情况见下图。按图所示，发热体内的物质与空气中的 发生了反应，理由是 。 (5)实验结束后，同学们观察到部分黑色粉末变成了红棕色，根据发热体成分试推测红棕色粉末是 （填化学式）。 12．含氟牙膏可以保护我们的牙齿。我校化学项目学习小组对此真实性进行了如下探究。 【查阅资料】 ①牙齿表面有一种含钙化合物保护层。 ②鸡蛋壳主要成分是CaCO3，其他成分对实验影响忽略不计。 ③鸡蛋壳、牙齿都能与含氟牙膏形成更耐酸的氟化钙。 【实验一】先检查图2装置气密性，方法是 。取0.5g鸡蛋壳放入锥形瓶中，用注射器抽取20mL 3.5%的盐酸（模拟形成龋齿的酸境），可观察到鸡蛋壳表面有大量气泡生成。检验上述反应产生的气泡成分的方法为（用化学方程式表示） 。 【实验二】另取0.50g蛋壳，用牙膏液浸泡、洗涤、晾干后加入锥形瓶中，用注射器抽取 的盐酸进行实验，测得压强随时间的变化如图12所示。 （1）图1中x﹣y段压强增大的主要原因是 。 （2）根据实验二所得数据分析，含氟牙膏 （填“能”或“不能”）预防龋齿，理由 。 13．实验探究:二氧化碳气体与氢氧化钠溶液的反应情况 化学小组用小烧杯盛装一定量的氢氧化钠溶液并通入一定 量的CO2气体进行探究。 [提出问题] 氢氧化钠溶液中通入CO2一段时间后所得的溶液(下面称样品)中会有什么溶质? [查阅资料] ①通入少量的二氧化碳时，NaOH与CO2反应的化学方程式为 。 ②通入过量的二氧化碳时，二氧化碳会进一步 与生成的碳酸盐反应，反应的化学方程式为 ③碳酸氢盐都能溶于水，BaCO3难溶于水且是白色固体。 ④Na2CO3、NaHCO3的溶液呈碱性、BaCl2 呈中性。 [提出猜想]A 溶质是NaOH、Na2CO3 B 溶质是Na2CO3 C 溶质是Na2CO3、NaHCO3 D 溶质是NaHCO3 [设计实验方案] 实验步骤 实验现象 实验结论 ①取少量样品于试管中，滴加几滴 试液 溶液变红色 该溶液显碱性 ②另取少量样品于试管中，滴加过量的BaCl2溶液 有白色沉淀生成 猜想 不成立 ③取步骤②静置后的上层清液，滴入稀盐酸 猜想A和B不成立 [得出结论]猜想 成立。 [讨论交流] （1）同学们讨论后一致认为实验步骤①是多余的。理由是: 。 （2）若长时间向澄清石灰水中通入二氧化碳会看到什么样的现象呢?现象是: 。 14．学习完金属的化学性质，同学们来到实验室进行锌、铜、银三种金属活动性顺序的探究活动。实验桌上提供的药品有：锌片、铜片、银片、硫酸锌溶液、硫酸铜溶液、硝酸银溶液和稀硫酸。 【制定计划】在老师的指导下，经过讨论，同学们设计出了以下几种实验方案： 方案一：铜片、硫酸锌溶液、硝酸银溶液； 方案二：锌片、银片、硫酸铜溶液； 方案三：锌片、铜片、硫酸铜溶液、硝酸银溶液； 你的设计方案是 【进行实验】小华同学选用方案三进行如下探究，请你帮他完成表格中的空白。 （注：表格中实验操作一栏用文字描述或图示表示均可）： 实验操作 实验现象 分析与结论 金属活动性：Cu Ag（填“＞”或“＜”）。 锌片表面附着一层红色物质，溶液由蓝色逐渐变为无色 金属活动性：Zn > Cu涉及的化学反应方程式为 【解释与结论】根据上述实验，小华得出三种金属活动性的顺序。 【反思与评价】探究活动结束后，同学们分享自己的收获与不足，并进行反思： ①有同学提出，小华的实验中不用硫酸铜溶液也能得到相同的实验结论。 简要说明其验证方法： 。 ②经过讨论，大家一致认为以上实验方案中，方案 较好。 ③小华提出，试管中的金属可以回收再利用，这样做的意义是 。 【拓展与延伸】好奇的小华在老师的指导下，把一定量的锌粒加入硫酸铜和硝酸银的混合溶液中，充分反应一段时间后，过滤，发现滤液呈无色。此时，滤渣中一定含有 ，溶液中离子数目增加的是 。 15．我国提出努力争取在2060年前实现“碳中和”，化学兴趣小组以助力“碳中和”为主题，设计开展了如下学习活动。 【活动一】探究碳影响 (1)验证二氧化碳含量升高是否会导致温室效应，小组同学按图1所示装置进行实验，两个塑料瓶分别盛满同条件下的空气，二氧化碳与空气的混合物(体积比为1 : 1)并在阳光下照射。一段时间后，观察到中间封存的红墨水慢慢向左移动。请你结合温度和压强知识解释这一现象 。   【活动二】调查碳循环 (2)自然界中消耗二氧化碳的途径有 。 (3)基于“碳循环"视角，实现*碳中和”可以从两方面进行：①减少碳排放；② ； (4)调查发现，我国的碳排放80%以上来自能源使用。要减少大气中二氧化碳的量，下列措施不可行或无明显效果的是______ (选填字母序号)； A．严禁使用化石燃料 B．对CO2进行捕集、封存处理 C．推广使用新能源 D．推广使用乙醇汽油 【活动三】探究碳“捕捉” 根据二氧化碳的性质，可以用水和某些溶液“捕捉”二氧化碳。为比较“捕捉”效果，小组同学设计如图2所示实验，装置a端连接气压传感器，测得烧瓶内压强与时间的关系曲线如图3所示。甲、乙、丙注射器内的试剂分别是水、澄清石灰水、氢氧化钠溶液； (5)X的数值为 。 (6)分析图3可知“捕捉“二氧化碳效果最好的是 。 (7)丙装置中氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，写出此反应的化学方程式 。 【活动四】计算碳转化 (8)我国科学家在利用二氧化碳直接合成乙醇(C2H5OH)的研究上已取得重大突破，其转化的化学方程式为2CO2+6H2C2H5OH+3H2O。如果用此方法处理44kg二氧化碳，使其完全反应，请根据化学方程式计算生成乙醇的质量(写出计算过程)。 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 $$