2024年中考化学重点专题提分训练：科学探究题

2024年中考化学重点专题提分训练：科学探究题 1．蔗糖是生活中常见的一种物质，某兴趣小组对“蔗糖的组成”进行了探究。 【作出猜想】小组同学认为绿色植物通过光合作用将二氧化碳和水转化成葡萄糖和氧气，葡萄糖进一步转化为蔗糖，故蔗糖中一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素。    【实验验证】 方案一：小明将蔗糖在氧气中燃烧，检验到生成物中有水和二氧化碳，得出结论“蔗糖是由碳、氢、氧三种元素组成的”。 小刚认为该方案不合理，只能说明蔗糖中一定含有碳、氢元素，不能确定是否含有氧元素，理由是 。 方案二：小刚用上图所示装置进行实验。实验开始先通入一会儿氮气，然后关闭弹簧夹，点燃酒精灯给蔗糖加强热使其发生分解反应。 (1)观察到烧杯内壁 出现，说明蔗糖中含有氢元素和氧元素。 (2)观察到硬质玻璃管中残留有黑色固体，他猜测该黑色固体是单质碳，另选试剂进行了验证单质碳的实验。实验过程和现象如下： 实验步骤 实验现象 ①、取硬质玻璃管中少量残余黑色固体，放入燃烧匙中点燃，伸入装满氧气的集气瓶中。 ②、燃烧完毕后，向集气瓶中倒入澄清石灰水 ①黑色固体剧烈燃烧，发出白光； ② 【实验结论】蔗糖是由碳、氢、氧三种元素组成的。 写出上述实验步骤②反应的化学方程式： 。 【拓展交流】 (1)方案二中，先通入一会儿氮气的原因 。 (2)查阅资料得知蔗糖的化学式为C12H22O11。蔗糖分子中氢原子数目是氧原子数目的2倍，但是，蔗糖中氧元素质量却是氢元素质量的8倍。导致出现这种情况的原因 。 2．某化学兴趣小组的同学对空气中氧气含量的测定实验进行探究。 （1）如图所示装置和药品进行实验，实验中可观察到的现象是： 、 。 （2）小明同学认为可用木炭代替红磷测定空气中氧气的含量，小丽同学认为不可以，其原因是 。 （3）小芳同学用镁条代替红磷来测定空气中氧气的含量。结果却发现倒吸的水量远远超过集气瓶的1/5，小组内同学帮她仔细检查，发现装置的气密性及操作步骤均无问题。你认为造成此现象的原因可能是 。 （4）小组内同学反思上述实验的探究过程后认为：用燃烧法测定空气中氧气含量的实验时，在药品的选择或生成物的要求上应考虑的是 。 3．化学反应速率是衡量化学反应进行快慢的物理量。为了探究影响化学反响速率的因素，以过氧化氢分解为研究对象进行实验。 三个选择均采用如图装置进行实验，记录收集10mL氧气的时间。实验室可供选择的试剂有2.5%、5%、10%三种浓度的H2O2溶液、MnO2、CuM、红砖粉末。 (1)探究催化剂对化学反响速率的影响取5mL10%的H2O2溶液，三次实验分别参加0.5gMnO2、CuO、红砖粉末进行实验，记录数据如下： 试剂 MnO2 红砖粉末 CuO t/s 10 60 20 由此得出结论：MnO2、CuO对H2O2分解有催化作用，红砖粉末无催化作用，某同学对该结论提出疑问。补充比照实验，操作为 。 结果：长时间(大于100s)，收集到很少气体。 更正结论：红砖粉末 (选填“有”、“无”)催化作用，三者中 催化效率最高。 (2)探究浓度对化学反响速率的影响 甲同学：取10mL5%的H2O2溶液，加入0.5gMnO2为催化剂，进行实验，记录时间t1。 乙同学：取10mL2.5%的H2O2溶液，加入0.5gCuO为催化剂，进行实验，记录时间t2。 实验结果： 。 结论：浓度越大，反应速率越快。 丙同学：对实验设计提出疑问，并补充实验 记录时间t3，且t1＜t3＜t2。 更正结论为：当 时，反响物浓度越大，反应速率越快。 (3)探究 对化学反应速率的影响 10mL5%的H2O2溶液和0.5gCuO为催化剂进行实验，两次实验分别将试管置于冰水浴和50℃热水浴记录时间t4、t5，且t4>t5。 结论：当反应物浓度和催化剂相同时 。 综上所述：①为了研究某一因素对化学反响速率的影响，必须 。 ②探究影响化学反响速率的因素有： 。 4．小明家新换了水龙头，从说明书上了解到该水龙头是钢质镀铬。好奇的小明想探究铬（Cr）与常见金属铁、铜的活动性强弱，邀请同学们一起进行了以下探究。 【查阅资料】 ①铬是银白色有光泽的金属，在空气中像铝一样，表面也能产生致密的氧化膜。 ②铬能与稀硫酸反应，生成硫酸亚铬（CrSO4）。 【作出猜想】 (1)猜想①Cr>Fe>Cu；猜想②Fe>Cu>Cr；猜想③ 。 【设计实验】 (2)①小明取大小相等的铁、铜、铬三种金属片，未经打磨就分别放入等量等浓度的稀硫酸中，记录如下表： 实验操作 铁片放在稀硫酸中 铜片放在稀硫酸中 铬片放在稀硫酸中 开始的现象 有少量气泡产生 无气泡 实验结论 金属活动性强弱：Fe>Cu、Fe>Cr ②小红也取大小相等的铁、铜、铬三种金属片，先用砂纸打磨后再分别放入等质量等浓度的稀硫酸中，记录如下表： 实验操作 铁片放在稀硫酸中 铜片放在稀硫酸中 铬片放在稀硫酸中 开始的现象 有少量气泡产生 无气泡 产生大量气泡 实验结论 金属活动性由强至弱为： （填元素符号） 【讨论交流】 (3)小明和小红记录的铬与稀硫酸反应开始的现象截然不同的原因是 。 【实验验证】 (4)为了进一步确认铁、铜、铬三种金属的活动性强弱，小刘同学将打磨过的两块铁片分别放入硫酸亚铬（CrSO4）溶液和硫酸铜溶液中，观察到在硫酸亚铬溶液中无明显现象，而在硫酸铜溶液中观察到的现象是 。 【实验反思】 (5)除上述方法以外，请写出一组能比较铁、铜、铬活动性强弱的药品 。 【拓展迁移】 (6)写出铬与稀硫酸反应，生成CrSO4的化学反应方程式 。 5．某校化学兴趣小组对教材中“探究可燃物燃烧的条件”的实验进行了大胆的改进，设计了如图1所示的实验装置，请你参与探究。 【初步探究】实验的主要步骤如下：①从长颈漏斗向瓶内迅速注入60℃的热水至刚刚浸没白磷 ②将白磷放在燃烧匙内，塞好胶塞 ③白磷燃烧熄灭后，瓶内水面上升，最后淹没白磷 ④检查装置的气密性 ⑤连接好注射器，向瓶内推入空气，瓶内水面下降，当白磷露出水面时立即燃烧，停止推入空气 （1）以上步骤正确的实验操作顺序是 （填序号） （2）瓶内水面上升的原因是 ，对比⑤中白磷露出水面前后的现象，说明燃烧需要的条件是 ；若把60℃的热水换成冷水，并重复以上实验步骤进行对比，该实验还能得出燃烧需要的条件是 。 【提出问题】白磷燃烧熄灭后，瓶内究竟有没有氧气剩余？ 【深入探究】定量检测白磷在瓶内燃烧时氧气的体积分数的变化，结果如图2所示 【反思交流】（3）下列关于实验的分析正确的是 （填序号）。 ①该过程中瓶内物质总质量不变 ②白磷熄灭的原因是瓶内没有氧气 ③当氧气浓度低于一定浓度时白磷不能继续燃烧 （4）通过数据分析，你对燃烧需要氧气有什么样的新认识 。 （5）在按课本装置测定空气中氧气含量的实验时，当反应结束并待集气瓶冷却到室温后打开弹簧夹，根据进入瓶中水的体积，从而得出空气中氧气的体积含量的结论是 （填“准确”或“不准确”）的。 6．絮凝剂常用于水净化，实验小组探究用絮凝剂净水时影响净化效果的因素。 【查阅资料】絮凝剂溶于水后能够吸附水中悬浮物并发生沉降，从而达到净水目的。硫酸铁是一种常见的絮凝剂。 【进行实验】 Ⅰ．配制水样和絮凝剂溶液 配制水样：向10L水中加入25g高岭土，搅拌、静置，取上层液作为水样。 配制絮凝剂溶液：用100mL水和5g硫酸铁进行配制。 Ⅱ．探究影响水样净化效果的因素 取水样，向其中加入絮凝剂溶液，搅拌，测定静置不同时间水样的浊度，并计算浊度去除率(浊度去除率越高代表净化效果越好)。实验记录如下： 序号 水样的体积/ 加入絮凝剂溶液的体积/ 静置时间/ 浊度去除率/ ① 200 0 20 12.48 ② 200 0.2 20 76.54 ③ 200 0.3 20 84.60 ④ 200 0.4 5 64.45 ⑤ 200 0.4 10 70.85 ⑥ 200 0.4 15 81.04 ⑦ 200 0.4 20 86.02 ⑧ 200 0.5 20 88.15 ⑨ 200 0.6 20 86.49 (1)用100mL水和5g硫酸铁进行配制絮凝剂时，量取100mL水时应选择的仪器是 (写名称，下同)，称量5g硫酸铁时应选择的仪器是 。 (2)②中浊度去除率比①高的原因是 。 (3)依据④～⑦得出的结论是 。 (4)探究等量水样中加入絮凝剂溶液的体积对净化效果影响的实验是 (填序号)。 【反思与评价】 (5)依据实验数据，不能得出“静置时间相同时，等量水样中加入絮凝剂溶液的体积越大，净化效果越好”的结论，其证据是 。 7．某化学兴趣小组的学生，发现金属R不在初中学到的金属活动性顺序表中，该小组为了了解R与常见金属铝、铜的金属活动性顺序，进行如下探究活动： 【作出猜想】他们考虑到铝的活动性比铜强，对三种金属的活动性顺序作出如下猜想： 猜想一：Al>Cu>R，猜想二： ，猜想三：R> Al>Cu， 【查阅资料】R是一种银白色的金属，在R的盐溶液中只有+2价R的盐溶液呈蓝色，常温下铝的表面会形成一层致密的氧化膜；硫酸铝、氯化铝、硝酸铝的溶液均为无色。 【实验探究】为了探究哪一种猜想成立，甲、乙、丙三位同学分别针对猜想一、猜想二、猜想三设计实验方案并展开实验探究。 猜想 主要操作 主要现象 实验结论 猜想一 打磨R丝，并将其插入到硫酸铜溶液中. R丝表面覆盖了一层红色的物质. 猜想一 (填“成立”或“不成立”) 猜想二 打磨粗细相同的R丝、铝丝、铜丝，分别将它们插入到体积相同、溶质质量分数也相同的稀硫酸中. ①R丝表面产生气泡缓慢，溶液由无色逐渐变成蓝色.②铝丝表面产生气泡较快.③铜丝表面没有气泡产生. 猜想二成立. 猜想三 将打磨过的铝丝插入到 溶液中. 无明显现象. 猜想三成立 【交流反思】究竟哪种猜想成立？三位同学经讨论交流，发现丙同学在实验前没有打磨铝丝，这可能会导致实验结论错误。于是他们先打磨铝丝，再将其插入到丙同学做实验用过的溶液中，一段时间后，溶液的颜色 ；进而确认猜想三不成立，猜想二成立。 【归纳总结】探究结束后，他们总结得出：通过金属与 反应或金属与盐溶液反应可以比较金属活动性强弱。 8．红枣包装中常使用一种“504 双吸剂”，其成分为铁粉、生石灰等。实验小组同学对 一包使用过的“504 双吸剂”进行了如下探究。 【提出问题】久置后，固体的成分是什么？ 【查阅资料】 (1)铁与氯化铁溶液在常温下发生反应生成氯化亚铁； (2)铁可以被磁铁吸引，Fe2O3、CaO、Ca (OH) 2、CaCO3均不被磁铁吸引。 【作出猜想】久置固体中可能含有 Fe、Fe2O3、CaO、Ca (OH) 2和CaCO3。 【实验探究】实验方案一： 实验操作 实验现象 实验结论 (1)取适量固体放于烧杯中，加足量蒸馏水溶解，静置后取上层清液，滴加无色酚酞溶液 固体溶解时烧杯外壁发烫 固体中一定含有 。 酚酞溶液变为 色 固体中一定含有氢氧化钙 (2)另取少量固体放于试管中，滴加足量的盐酸 固体逐渐消失，有大量无色气体产生，得到浅绿色溶液 固体中一定含有 ， 一定不含 Fe2O3 (3)将步骤(2)中产生的气体通入到澄清的石灰水中 澄清石灰水变浑浊 固体中一定含有 【实验分析】 (1)酚酞溶液颜色发生改变是因为溶液中含有 (填离子符号) 离子；甲同学认为通过实验不能得出一定含 Ca(OH)2的结论，理由是 (用化学方程式表示)，该反应的基本类型为 。 (2)乙同学认为通过实验不能得出一定不含Fe2O3的结论，理由是 。她设计实验方案二继续进行探究。 9．学习了二氧化锰对过氧化氢分解有催化作用的知识后，某同学想：氧化铜能否起到类似二氧化锰的催化剂作用呢？于是进行了以下探究。 【作出猜想】 (1)Ⅰ.氧化铜不是催化剂，也不参与反应，反应前后质量和化学性质不变； Ⅱ.氧化铜参与反应，反应前后质量和化学性质发生了改变； Ⅲ. 。 【进行实验】用天平称量0.2g氧化铜，取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，进行如图实验： 【现象分析】 (2)步骤①中无明显现象，步骤③中试管内有气泡产生，带火星的木条复燃，说明猜想 不成立。 (3)步骤⑥的结果是 。 (4)步骤⑦中观察到的现象是 ，该步骤的作用是 。 【得出结论】 (5)猜想 成立。 (6)实验中过氧化氢分解 。 10．有一包固体样品可能含氢氧化钠、碳酸钠、硫酸钠、硝酸钡、硫酸铜中的一种或几种。某化学兴趣小组为探究其成分做了以下实验： Ⅰ．取少量固体于烧杯中，逐渐加水并不断搅拌至烧杯内固体不再溶解； Ⅱ．过滤，得到白色固体和无色清液。 Ⅲ．取少量清液于试管中，滴加酚酞溶液，酚酞溶液不变色； 请回答下列问题： （1）根据上述信息判断，该样品不可能含 和 固体。 （2）提出合理假设。样品的成分有3种可能： 假设1： 碳酸钠、硝酸钡； 假设2：硫酸钠、硝酸钡 假设3: 。 （3）为进一步探究固体样品的成分，该组同学取少量原固体样品于试管中。限选试剂：稀HCl、稀H2SO4、稀HNO3溶液、BaCl2溶液、蒸馏水 完成实验方案。请填写实验操作、与表中结论相符的预期现象。 实验操作 预期现象 结论 步骤1： 假设1成立。 步骤2： 11．许多化学反应无明显现象，氢氧化钠溶液和二氧化碳的反应就是其中之一。 【提出问题】怎样证明氢氧化钠溶液和二氧化碳发生了反应？ 【实验设计】同学们写出了该反应的化学方程式： 。并根据该反应原理分别设计了图甲、图乙两个实验。                    【实验验证】 （1）第一组同学按图甲所示，将氢氧化钠溶液全部推入集气瓶中，过一会儿观察到气球鼓起，认为二者发生了反应。第二组同学认为该实验不严谨，理由是 。于是同学们将该装置中氢氧化钠溶液换成 做了对比实验证明二者发生了反应。 （2）第二组同学按图乙所示，先将氢氧化钠溶液全部推入集气瓶中，过一会儿打开止水夹，观察到 也证明二者发生了反应。 【拓展延伸】同学们经过反思，设计并进行了图丙所示实验，观察到瓶中产生 ，再次证明了氢氧化钠溶液与二氧化碳发生了反应。    【废液处理】实验结束后，同学们将上述实验中所有物质倒入同一洁净的烧杯中，得到无色澄清溶液，测得溶液的pH<7，且含有毒的钡离子。从环保的角度考虑，需再向烧杯中加入适量的 （填一种具体物质），将废液处理达标后再排放。 12．化学老师交给某研究性学习小组一个任务：测定实验室里一瓶久置的NaOH固体是否变质。该小组的同学进行了如下实验探究： 【提出问题】 猜想I：没变质，全部是NaOH；猜想II：部分变质，既含有NaOH又含有Na2CO3：猜想Ⅲ：完全变质，全部是Na2CO3。 【查阅资料】①已知反应：BaCl2+Na2CO3=2NaCl+BaCO3↓ ②部分盐溶液在常温下的pH如下： 盐溶液 NaCI Na2CO3 BaCl2 pH 等于7 大于7 等于7 【设计方案并进行实验】请你与他们一起共同完成，并回答所给问题： 实验步骤 实验现象 实验结论 ①称取上述氢氧化钠固体样品8．0g溶于50ml，水配成溶液，向溶液中滴加氯化钡溶液至过量，充分反应后，静置。 产生白色沉淀 说明久置固体中，一定含有 （填化学式）。 ②用玻璃棒蘸取少量①中充分反应后的上层清液滴在一小块pH试纸上，与标准比色卡对比，测出pH pH=11 说明久置固体中，还一定含有 （填化学式）。 上述步骤①中，所用称量仪器的名称是 ，滴加过量BaCl2溶液的目的是 【实验结论】通过实验，说明上述猜想中 是正确的。 【反思】久置的氢氧化钠变质的原因是 （用化学方程式表示）。 【表达与交流】在实验室里氢氧化钠需要密封保存。药品密封保存的原因很多，请你写出浓盐酸需要密封保存的原因 。 13．同学们为进一步认知酸、碱、盐的化学性质，进行了如下图所示的实验，请你来参与他们的探究活动，并回答下列问题： (1)丙试管中发生反应的化学方程式为 。 (2)当观察到甲试管中溶液由红色恰好变为无色时，说明二者恰好完全反应，请写出反应的化学方程式 。 实验结束后，同学们将乙、丙两支试管内的物质全部倒入同一个干净的小烧杯中，观察到白色沉淀明显增多。大家对得到的上层溶液的成分产生了兴趣，于是又进行了如下的实验探究。 【提出问题】小烧杯中上层溶液的溶质成分有哪些? 【做出猜想】 (3)猜想一：NaCl、NaOH，Na2CO3 猜想二：NaC1、NaOH 猜想三： (4) 实验步骤 实验现象 实验结论 取少量溶液于试管中，滴加过量稀盐酸 猜想一不成立 另取少量溶液于试管中，滴加少量 猜想三成立 (5)反思：小烧杯内的白色沉淀为 （填化学式）。 14．我们的日常生活离不开金属。 （1）铁生锈是铁与空气中的水蒸气、 等发生化学反应的过程。 （2）在探究铁、铜、锌、银的金属活动性顺序时，某小组做了如下三个实验：    （所用金属的形状与大小和稀盐酸的用量均相同） ①一段时间后，可观察到实验Ⅱ的现象是 ； 反应的化学方程式是 ②小组中的甲同学认为：通过实验Ⅰ和Ⅲ可比较出锌和铁的金属活动性强弱。你认为他依据的实验现象是 。 ③乙和丙两位同学认为上述三个实验不能够得出四种金属的活动性顺序，原因 是 ； 并在上述实验的基础上，补充了一个实验（右图所示），实现了探究目的。他们的实验：X是金属 ，Y是 溶液（写出化学式）。    15．安多夫是一种嫩肉粉，成分是碳酸氢钠和氯化钠，小明发现将拌了安多夫粉的肉类放到锅中加入食醋等调料烧煮时会产生大量的气体，他对此颇感兴趣，决定对其进行探究。 【查阅资料】 （1）碳酸氢钠是白色细小晶体，加热到50℃以上开始逐渐分解生成碳酸钠、二氧化碳和水，440℃时完全分解。 （2）白色无水硫酸铜遇到水会变成蓝色。 【实验探究一】对烧煮时产生大量气体的探究 （1）小明对气体的成分进行了猜测：气体中除了醋酸气体之外，还可能含有水蒸气和。 他设法收集了除去醋酸气体的气体样品，用如图中甲装置验证水蒸气和存在装置导气管口正确的连接顺序是： 气体样品→ → → → 。 （2）小明对二氧化碳的来源作了两种猜测： 猜测①：二氧化碳可能是由 。 猜测②：二氧化碳可能是由碳酸氢钠受热分解产生的。 针对以上猜测，小明设计了以下实验： 实验步骤 实验现象 实验1 实验2 取安多夫样品少许加入试管中，加热使之充分反应，并把产生的气体通入澄清石灰水 试管口出现小水珠，澄清石灰水变浑浊，试管中残留白色固体粉末 【实验结论】：猜想①、②都正确。 【实验探究二】测定安多夫样品中碳酸氢钠的含量。 上述实验2中，小明发现充分反应后，试管中仍留有一些白色固体粉末，通过查阅资料发现是碳酸钠和氯化钠，小明想用测定白色固体中碳酸钠的质量来推算安多夫样品中碳酸氢钠的含量，于是称取实验2中得到的白色固体粉末6.9g，设计了如图中乙实验方案： （1）“操作1”中玻璃棒的作用是 。 （2）实验中加入过量氯化钙溶液的目的是 。 （3）确定沉淀A已洗涤干净的方法是 。 （4）该安多夫样品中的质量分数是 。 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 $$