2024年中考化学考点分类训练：科学探究题

2024年中考化学考点分类训练：科学探究题 1．某化学课外兴趣小组成员甲、乙、丙三位同学在学习了木炭还原氧化铜的实验后，提出如下问题：“木炭与一氧化铅(化学式为PbO)反应生成铅的同时产生的气体一定全部为二氧化碳吗？”请你和他们一起对产物中气体的成分进行研究，并回答有关问题。 (1)[猜想]：甲同学认为：反应产生的气体全部为二氧化碳。 乙同学认为：反应产生的气体全部为一氧化碳。 丙同学认为：反应产生的气体既有二氧化碳又有一氧化碳。 (2)[设计实验]：根据各自的猜想，他们共同设计了实验(如图示)，(他们在实验中进行了规范操作和细致的观察)。 (3)[现象与结论]：(提示：CO会使新鲜鸡血变色) 如果甲同学猜想正确，装置B、C中的实验现象是 ； 如果乙同学猜想正确，装置B、C中的实验现象是 ； 如果丙同学猜想正确，装置B、C中的实验现象是 。 (4)此实验装置有不足之处，请你对该装置进行改进，具体措施是 。 (5)根据上述实验及学习的木炭与CuO、Fe2O3的反应，请你归纳出单质碳的一项重要用途是 。 2．某校化学兴趣小组同学看到化肥碳酸氢铵（NH4HCO3）包装袋上标有含氮量16%的说明，对此产生了疑问：这袋化肥中碳酸氢铵的含量是多少？此化肥含氮量是否达到16%？带着这些问题，兴趣小组的同学取了一些化肥样品进行实验探究。 【查找资料】 ①碳酸氢铵（NH4HCO3）受热分解生成氨气（NH3）和两种常见氧化物； ②NH3溶于水能使无色酚酞试液变红； ③浓硫酸能吸收NH3但是不吸收CO2； ④碱石灰能够吸收水（H2O）和CO2，但是不吸收NH3。 【性质探究】该同学设计了如图的实验装置： （1）用A装置给碳酸氢铵固体加热，装药品前，必须进行的一步操作是 。 （2）取适量碳酸氢铵加入试管，连接A、C、E装置，加热，E中的现象是 。 （3）连接A、B装置，继续加热，观察到B中的现象是 。 （4）碳酸氢铵受热发生反应化学方程式： 。 【含量分析】将装置A、C、D依次连接，加入20g化肥样品，加热至A中固体完全消失。她称量装置D的质量如表：（假设每个装置的吸收都完全） 实验前D装置的质量 149.0g 实验后D装置的质量 152.4g （5）由此分析得知：反应中产生氨气的质量为 g。 （6）通过反应可以知道：NH3中氮元素全部来自于NH4HCO3（假设杂质中不含氮元素），请计算： ①碳酸氢铵的相对分子质量： 。 ②碳酸氢铵中氮、氢、碳和氧元素的质量比： 。 ③此化肥含氮量 ，此化肥中碳酸氢铵的质量分数为 （结果精确到0.1%）。 【结论】这袋化肥含氮量 （填“达标”/“不达标”）。 3．以下是某研究小组探究影响反应速率部分因素的相关实验数据。 实验 序号 过氧化氢 溶液浓度/% 过氧化氢 溶液体积/mL 温度 /℃ 二氧化锰 的用量/g 收集氧气 的体积/ mL 反应所需 的时间/s ① 5 5 20 0.1 4 16 ② 10 5 20 0.1 4 6 ③ 30 5 35 2 49 ④ 30 5 55 2 10 (1)二氧化锰在过氧化氢制氧气实验的作用是 。 (2)通过实验①和②对比可知，化学反应速率与 有关；从实验③和④对比可知，化学反应速率与温度的关系是 ； (3)写出实验②中反应： 。 4．84消毒液、过氧化氢溶液都是常用消毒剂，兴趣小组对两种消毒剂进行了如下探究活动。 【查阅资料】84消毒液的有效成分是次氯酸钠(化学式为NaClO)。 【实验1】取少量84消毒液于试管中，滴加过氧化氢溶液，发现有大量气泡产生：然后把 (填写实验操作和现象)，证明产生的气体是氧气。 【提出问题】在上述反应中，NaClO的作用是什么？ 【作出猜想】猜想一：作反应物，NaClO与过氧化氢溶液发生化学反应； 猜想二：作 。 【实验2】 ①按如图所示组装实验装置，并检查气密性。 ②向锥形瓶中加入30mL 84消毒液，注射器中吸入25mL过氧化氢溶液。 ③将注射器中的过氧化氢溶液平均分5次推入锥形瓶中：每次推入过氧化氢溶液，待不再产生气泡后，记录收集气体的总体积(忽略其他因素对测量结果造成的影响)见下表。 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次 收集气体的总体积/mL 140 280 365 x 375 (1)表中的数据x= 。 (2)分析表中数据得出“猜想一正确”，其依据是 。 【分析讨论】次氯酸钠与过氧化氢溶液反应除生成氧气外，还生成氯化钠和水。写出该反应 。 【拓展反思】生活中常用消毒剂除84消毒液、过氧化氢溶液外，还有75%酒精、过氧乙酸等。 (3)在使用各种消毒剂时，要考虑它们的性质。切记：科学使用，注意安全！生活中下列使用消毒剂的做法正确的是 。 A 不同的消毒剂不可随意混合使用 B 使用84消毒液的浓度越高越好 C 使用75%酒精消毒应远离明火，防止火灾 5．质量守恒定律是物质发生化学变化所遵循的一-项基本规律。化学实践小组的同学们对“质量守恒定律”产生了浓厚的兴趣，并开启了项目化学习之旅。 活动一：调查史实，认识质量守恒定律 【查阅资料】    【交流讨论】 （1）波义耳实验中，金属灰增加的质量等于 。 （2）质量守恒定律的发现过程带给我们的启示有 (写一条)。 活动二：设计实验，验证质量守恒定律 【实验方案】 实验装置 实验步骤 实验现象    步骤Ⅰ：组装仪器，并称量 步骤Ⅱ：取下锥形瓶，将橡胶塞上的玻璃管放到酒精灯火焰上灼烧至红热后，迅速用橡胶塞将锥形瓶塞紧，并将红磷引燃 步骤Ⅲ：待锥形瓶冷却后，再次放在托盘天平上 【实验结论】化学反应前后，物质的总质量 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。 【反思评价】 （3）写出步骤Ⅱ中发生反应的化学方程式： 。 （4）实验过程中，红磷的量不足，对该实验 (选填“有”或“没有”)影响。 （5）实验过程中，气球的作用是 。 6．小明在用打磨的铁钉与硫酸铜溶液反应验证质量守恒定律时，发现有气泡冒出。他对该现象很好奇。 【提出问题】生成的气体是什么？ 【形成假设】 (1)①该气体为氧气、②该气体为二氧化碳、③该气体为氢气 小明经过反思认为猜想②一定不成立，理由是 。 (2)【实验验证】 实验操作 实验现象 实验结论 用拇指堵住试管，一段时间后，将一根燃烧的木条伸入试管中 假设③成立 【继续探究】该硫酸铜溶液显酸性，pH＜7。 【实验验证】 (3)以下三种测定溶液pH的方法中正确的是______。 A． B． C． 硫酸铜溶液显酸性的原因 【查阅资料】 1.某些盐溶于水后，构成盐的酸根离子或金属离子跟水所电离出来的H+或OH-生成弱酸或弱碱，使盐溶液表现为酸性或碱性。 2.CuSO4在水中会离解成Cu2+、SO。 3.在敞开系统中，铁钉与硫酸铜溶液反应生成的FeSO4会被溶液中溶解的氧气氧化，发生如下反应4FeSO4+10H2O+O2=4Fe(OH)3+4H2SO4，对溶液的酸碱性也有影响。 【得到结论】 (4)①硫酸铜溶液显酸性是因为与水作用生成了 。 ②为了防止溶解氧对铁钉与硫酸铜溶液反应的影响，可以采取对反应溶液 的方式进行处理。 7．某些铜制品在空气中久置，表面生成绿色的铜锈（又称铜绿）。某化学实验小组设计并进行实验，探究铜锈的组成和铜生锈的条件。 I、探究铜锈的组成 【查阅资料】①铜锈受热易分解 ②硫酸铜粉末遇水由白色变为蓝色 【进行实验】小组同学从铜器上取下适量的干燥铜锈，按如图所示装置实验（部分夹持装置已略去）。观察到 B 中白色粉末变为蓝色，C 中澄清石灰水变浑浊。 【解释与结论】（1）B、C 中的实验现象说明，铜锈受热分解会生成 （填写物质的化学式）。 （2）依据以上现象分析，铜锈中一定含有的元素：Cu 和 。 II、探究铜生锈的条件 【提出猜想】根据铜锈的组成推测，铜生锈可能与 CO2、H2O 和O2有关。 【进行实验】实验小组同学取直径、长度均相同的铜丝，并打磨光亮。 设计了如下图所示的 5 个实验并持续观察。 编号 ① ② ③ ④ ⑤ 实验 现象 无明显现象 无明显现象 铜丝表面有绿色物质 无明显现象 无明显现象 【解释与结论】 （3）实验中使用“经煮沸迅速冷却的蒸馏水”，其目的是 。 （4）得出“铜生锈一定与 CO2有关”的结论，依据的两个实验是 （填编号）。 （5）对比实验②和③，得出的结论是 。 （6）为验证猜想，请在图中将实验⑤补充完整： 。 （7）由上述实验可推知，铜生锈的条件是 。 【反思与应用】 （8）结合上述实验，你对保存铜制品的建议是 。 8．化学小组对蜡烛的燃烧进行探究，如图。 Ⅰ.对蜡烛火焰的焰心进行的探究 (1)小张同学点燃蜡烛，将一根小木条迅速平放入火焰中，约1s后取出。现象如图A，这证明 。通过学习，我们可以联想到加热物质时，必须使用酒精灯的 进行加热。小周同学拿一张滤纸水平切入火焰中部，1～2秒后移出来，大家将看到滤纸上呈现的烧灼碳化痕迹最接近下列选项中的 （填字母）。 (2)小刘同学向焰心斜向插入一支细短玻璃管。发现玻璃管中无明显现象（如图B），在玻璃管的上口点燃，上口产生火焰，这说明焰心物质具有的化学性质是 。 (3)问题与猜想：提出问题：从短玻璃管导出的物质是什么？ 猜想与实验： 猜想 实验操作 实验现象 实验结论 猜想①：焰心气体含二氧化碳 在未点燃的细短玻璃管上口罩一个 小烧杯 猜想①不成立 猜想②：焰心气体含石蜡蒸气 取一根较长的细玻璃管用湿冷毛巾包住中部，将玻璃管下端插入焰心，上端试着用火柴点燃 （填“能”或“不能”）点燃 猜想②成立 取下长玻璃管，打开湿毛巾 有白色的石蜡固体形成 Ⅱ.对蜡烛熄灭原因的探究 同学们对下图1实验中蜡烛（足量）熄灭的原因展开研究。 【猜想与假设】①可能是二氧化碳含量大于氧气含量；②可能是氧气被完全消耗。 【探究与结论】 (4)甲同学收集1瓶含20%氧气和80%二氧化碳的混合气体，将点燃的蜡烛慢慢伸入瓶中并密封，蜡烛燃烧一段时间后才慢慢熄灭。 根据实验现象可知：假设① （填“合理”或“不合理”）。 【改进方法】 (5)乙同学使用氧气传感器测量密闭装置内蜡烛（足量）从燃烧到熄灭的过程中氧气含量的变化，实验结果如图2所示。下列判断或结论正确的是______。 A．实验开始时，密封装置内是纯净的氧气 B．蜡烛熄灭的原因是瓶内氧气已经耗尽 C．蜡烛熄灭后瓶内气体是纯净的二氧化碳 D．氧气的含量小于一定值时，蜡烛熄灭 9．某化学兴趣小组的同学，为了比较金属R与铁、铜的金属活动性强弱，进行如下探究活动： 【查阅资料】铁的活动性比铜强。 【进行猜想】对三种金属的活动性顺序做出如下猜想： (1)猜想一：R>Fe>Cu；猜想二： ；猜想三：Fe>Cu>R 【收集证据】 (2)为了验证哪一种猜想成立，甲、乙、丙三位同学分别展开实验探究。 主要操作 主要现象 实验结论 甲 将粗细相同打磨好的R丝、铁丝，分别在空气中点燃 R丝在空气中剧烈燃烧，铁丝在空气中不燃烧 猜想 正确 乙 将打磨好的R丝插入盛有硫酸铜溶液的试管中 丙 将粗细相同打磨好的R丝、铁丝，分别插入体积和溶质质量分数都相同的稀盐酸中 R丝表面产生气泡速率比铁丝表面产生气泡速率 （填“快”或“慢”） 写出铁丝在氧气中燃烧的化学方程式 。 【交流反思】三位同学交流讨论后认为，比较金属活动性强弱的方法有多种。 【归纳总结】 (3)他们总结得出比较金属活动性强弱的常见方法有：金属与氧气反应的难易和剧烈程度；金属与酸溶液是否反应或反应的剧烈程度；金属与 是否反应。 10．某研究小组对过氧化氢溶液制取氧气进行如下探究： 【实验一】氧气制取和性质实验。现有如图1装置：    (1)实验室用过氧化氢溶液制氧气的化学方程式为 ，应选择的发生装置是 。（填标号，下同），收集装置是 。 (2)用收集的氧气进行“铁丝在氧气中燃烧”的实验，观察到的现象是 。 【实验二】探究H2O2质量分数、温度对反应速率的影响： 设计如下表实验方案： 实验序号 H2O2质量分数/% 温度/℃ 每分钟气泡数 ① 30 30 ② 30 20 ③ 15 30 (3)实验①和③的实验目的是 。 【实验三】探究制取氧气的适宜催化剂。 实验方案如下： I.用等质量的MnO2、CuO、Fe2O3、Cr2O3四种催化剂粉末分别与海藻酸钠溶液混合，滴入氯化钙溶液制成颗粒表面积相同的海藻酸钠微球，备用。 Ⅱ.取30粒含MnO2的海藻酸钠微球，采用图2装置进行实验。改用其他三种微球，分别重复上述实验，得到图3的锥形瓶内压强随时间变化的曲线图。    (4)每次实验时，海藻酸钠微球数应相同的原因 。 (5)用含MnO2的海藻酸钠微球进行实验，60s时压强瞬间回落，其原因是 。 (6)从实验曲线看，催化效果较好、反应温和的催化剂是 。 11．王亚平是中国首位进驻空间站、首位出舱活动的女航天员。她在“天宫课堂”中，将维C泡腾片放入蓝色水球中，失重环境下，泡腾片不断产生气泡，却始终不会离开水球。某研究小组对维C泡腾片产生的气体非常感兴趣，于是买来了一瓶维C泡腾片(保健药品主要成分如图1)，将它溶于水，观察到有许多气泡产生(如图2)。 (1)小华说：该气体可能是CO2、O2、N2； 小明说：不可能含有N2，因为 ； 该小组同学通过实验分析认为：该气体可能含有CO2、O2中的一种或两种。 实验编号 实验操作 实验现象 ① 将气体通入澄清的石灰水中 澄清石灰水变浑浊 ② 将带火星的木条伸入该气体中 带火星的木条熄灭，没有复燃 (2)由实验①可知，该气体中一定含有 ，写出该反应的化学方程式 。 (3)实验②中的现象 (填“能”或“不能”)确定该气体中是否含氧气，理由是 。 (4)小组同学为了比较蒸馏水与饱和石灰水对二氧化碳的吸收效果，进行了如图1的实验，分别将蒸馏水与饱和石灰水注入盛满二氧化碳的烧瓶中，得到装置内压强与时间的关系如图2所示。曲线Ⅰ表示注入蒸馏水后装置内的压强变化，曲线Ⅱ表示注入饱和石灰水后装置内的压强变化。 ①通过分析图2曲线，吸收效果较好的试剂是 。 ②某同学分析图2中曲线I得出结论：二氧化碳能与水反应。请问你同意他的推断吗？ (填“同意”或“不同意”)，理由是 。 12．“水善利万物而不争”，水是人类的宝贵资源。 一、探究水的组成 【实验步骤】i.连接好装置（如图3），检查装置气密性 ii.在U形管中装入适量的水，水面略低于支管口 iii.取下注射器，打开电源一段时间后关闭电源 iv.将注射器活塞推到顶后连接注射器，再次打开电源。当注射器II中活塞停留在10mL刻度时，关闭电源 v.检验气体 (1)实验开始时，先打开电源通电一段时间后再接上注射器的目的是 。 (2)实验结束时注射器I中活塞停留在 刻度处，将该注射器带上针头，移向燃着的木条旁，推动活塞，现象是 。 二、研究影响电解水反应速率的因素 为研究影响电解水反应速率的因素，某兴趣小组利用12V直流电源进行了相关实验探究，数据如下：（水的导电能力很弱，加入少量NaOH可增强水的导电性） 编号 温度 NaOH溶液浓度 负极气体体积 正极气体体积 电解时间 1 20℃ 2% 20mL 9.8mL 54.0s 2 20℃ 5% 20mL 9.8mL 36.2s 3 30℃ 2% 20mL 9.9mL x 4 30℃ 5% 20mL 9.9mL 35.4s (3)实验1和2研究的影响电解水反应速率的因素是 。 (4)分析四组实验数据，实验3的电解时间“x”可能是____（填字母序号）。 A．32.4 B．35.2 C．50.2 D．55.6 (5)查阅资料发现，当其他条件不变时，增大直流电的电压也能加快电解水的速率。在上述实验基础上证明电压对电解水速率的影响，下列方案可行的是： （填字母序号）。 序号 温度 NaOH溶液浓度 电压 负极气体体积 正极气体体积 A 10℃ 5% 12V 20mL 9.8mL B 20℃ 6% 14V 20mL 9.8mL C 30℃ 2% 14V 20mL 9.9mL A．A B．B C．C D．D 13．小明选择“铝丝和盐酸反应的快慢与什么因素有关”的课题展开讨论。下表是他分别用相同质量的铝丝和足量稀盐酸反应的三组实验数据： 实验编号 盐酸的质量分数% 反应温度°C 铝丝消失的时间s ① 3 20 500 ② 6 20 300 ③ 6 30 80 （1）写出铝与盐酸反应的化学方程式 。 （2）实验②③表明：该反应快慢与 有关。 （3）能表明盐酸的浓度对反应快慢有影响的实验编号是： 和 。 （4）如果把实验①中盐酸的质量分数改为4%，请你推出铝丝消失时间（用t表示）的取值范围： 。 （5）你还能提出该反应的快慢与什么因素有关？ 。 （6）小明将稀盐酸换成稀硫酸继续实验，发现铝丝和稀硫酸反应现象不明显； 【发现问题】为什么铝丝易与稀盐酸反应而难与稀硫酸反应呢？ 【提出假设】Cl-的存在使酸和铝的反应容易进行。 【设计实验】请你帮助小明设计一个合理的实验来证明假设： 。 14．某学习小组的同学想为铬(Cr)和锰(Mn)在金属活动性顺序表中找个“家”。已知两种金属可能排在下列①~④的位置中。请设计实验确定它们的位置。 K  Ca  Na  Mg  ①  Al  ②  Zn  ③  Fe  Sn  Pb  (H)      Cu ④  Hg  Ag  Pt  Au 【查阅资料】 a 铬是银白色金属，常温下在空气中表面能形成致密的氧化膜； b 锰是灰白色的金属； c CrSO4溶液呈绿色，MnSO4溶液呈淡粉红色； d Cr和Mn在下列反应形成的化合物中都显+2价； 通过阅读分析资料，我们知道铬的位置肯定不在 。(选填①②③④) 【设计实验】 操作 现象 分析及结论 在锰片中滴加适量的稀硫酸 锰是氢(H)前的金属 在铬片和锰片中分别滴加硫酸铝溶液 铬片表面有固体析出，溶液变绿色，锰片表面没有明显变化 反应的化学方程式是 。铬、锰、铝的金属活动性由强到弱的顺序是 。 在锰片中滴加 溶液 锰片表面没有明显变化 锰的位置在 (选填①②③④) 通过以上探究，同学们成功确定铬和锰在金属活动顺序表中的位置。 【拓展讨论】在锰片中滴加硝酸银和硝酸镁的混合溶液，充分反应后过滤，滤渣中一定有 ，滤液中一定含有的金属阳离子是 。 15．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绿色锈迹是碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]，受热易分解； ②无水硫酸铜为白色粉末，遇水变蓝； ③碱石灰是CaO和NaOH的固体混合物，NaOH与CO2反应生成碳酸钠固体和水； ④氧化铜与稀硫酸反应生成蓝色溶液，碳粉不与稀硫酸反应也不溶解在稀硫酸中。 【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 ；③碳和氧化铜的混合物。 【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CO2和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 。 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 $$