2024年中考化学二轮专题训练---科学探究题

2024年中考化学二轮专题训练---科学探究题 1．测定氧气含量。 【查阅资料】红磷的着火点为240℃，白磷的着火点为40℃。 【设计实验】同学们设计了如下图所示的方案一和方案二来测定氧气含量。 【进行实验】按上述两个方案进行多次实验。 【反思与评价】 （1）实验中的磷应该 （填“过量”或“少量”），目的是 。方案一打开止水夹前观察到的现象为 ；打开止水夹后观察到的现象为 ，反应的化学方程式为 。 （2）两个方案测定结果比较准确的是方案 ，原因是 。 2．现有盐酸、氢氧化钠、氢氧化钙三瓶遗失标签的溶液，为了鉴别这些溶液，小俊同学将它们编号为A、B、C，并分别取样。按如图所示的两个步骤进行实验，观察到以下现象    （1）写出试剂①的名称： ；写出溶液中溶质的化学式： A ，B 。 （2）写出A和B反应的化学方程式： 。本实验如果将步骤1与步骤2颠倒，能否达到实验的目的？ 。 （3）如果只用一种试剂来鉴别三种溶液，你选用的试剂是 。（填序号） A 石蕊溶液 B CO2 C CuSO4溶液 D Na2CO3溶液 将三种待测液分别取样后，滴加你所选试剂，实验现象及结论为 。 3．小明和小红对市场上销售的一种食品“蛋黄派”的包装发生了兴趣，因为蛋糕包装在充满气体的小塑料袋内，袋内的气体充得鼓鼓的，看上去好像个小“枕头”。他们认为这种充气包装技术，主要是为了使食品能够较长时间地保鲜、保质。那么，这是什么气体呢？小红猜想是氮气，小明猜想是二氧化碳。 （1）他们设计了一个简单的实验方案，来判断小明的猜想是否正确，操作步骤是：在袋上切一小口, 将袋内气体压入澄清石灰水中, 观察现象。 （2）小明的猜想如果正确，现象应是 。 （3）如果食品充气袋中所充的是氮气，你认为是否可行？ 。 （4）对所充气体的要求是： 。（填序号） ①安全、无毒； ②廉价、易得；③化学性质稳定, 与食品不起化学反应；④密度要比空气密度大。 4．某学习小组对二氧化碳的来源、性质、吸收等开启了“低碳行动“项目化学习探究之旅。 (1)主题一：探究家庭中二氧化碳的来源 【实验设计】 同学用两个相同的塑料瓶分别收集了炒菜前后灶台旁的气体。放在阳光下照射，观察水柱的移动情况。(在阳光照射下，富含二氧化碳气体的封闭环境比在普通空气环境中升温更快) 【实验现象】 红墨水水柱向 边移动。(填“左”或“右”)。 【实验结论】 炒菜后空气中二氧化碳含量增多，说明燃气燃烧产生了二氧化碳。 (2)主题二：探究CO2的性质 操作 现象 性质 X为澄清石灰水时，现象为 CO2能与石灰水反应， 化学方程式为 X为紫色石蕊溶液时，现象为 CO2能与水反应生成 低处的蜡烛先熄灭， 高处的蜡烛后熄灭 ； CO2不燃烧，也不支持燃烧 【实践活动】 老师提供了自制汽水的标准配方：小苏打1.5g，柠檬酸1.5g，白糖10g，凉开水400mL。为改善口感，小组对标准配方进行了如下调整：增加小苏打、柠檬酸的用量，使汽水中的CO2更多，但可能会引发的问题是 。 A．汽水甜度过大    B．制作过程中，造成液体喷出    C．打开瓶盖时，瓶盖弹出伤人 (3)主题三：迈向碳中和 低碳途径 低碳行动具体措施 减少二氧化碳的排放 减少使用化石燃料，更多使用清洁能源。 促进二氧化碳的吸收 植树造林，利用植物的 吸收大气中的CO2. 5．兴趣小组的同学对蜡烛（主要成分是石蜡）及其燃烧进行了如下探究． (1)贝贝取一支蜡烛，用小刀切下一小块，把它放入水中，蜡烛浮在水面上． 结论：石蜡的密度比水 （填“大”或“小”）． (2)芳芳点燃蜡烛，观察到火焰分为外焰、内焰、焰心三层．把一根火柴梗放在火焰中（如图1），约1s后取出可以看到火柴梗的a处最先碳化． 结论：蜡烛火焰的 （填“外焰”、“内焰”或“焰心”）温度最高．    (3)小华将一只干燥的烧杯罩在蜡烛火焰上方（如图2），可观察到烧杯内壁有水雾，片刻取下烧杯，迅速向烧杯中倒入少量澄清的石灰水，振荡，可观察到 ． 结论：蜡烛燃烧后生成了 和 ． 6．为探究碳还原氧化铜的最佳实验条件，用木炭粉和氧化铜的干燥混合物1∼2.5g进行系列实验。 【查阅资料】①氧化铜(CuO)为黑色固体。 ②碳还原氧化铜得到的铜中可能含有少量的氧化亚铜；氧化亚铜为红色固体，能与稀硫酸反应：Cu2O+H2SO4═CuSO4+H2O+Cu。 【进行实验】 实验1：取一定量混合物，用如图所示装置进行多次试验，获得如下实验数据与现象。 序号 木炭粉与氧化铜的质量比 反应后物质的颜色、状态 1 1:9 红色固体有金属光泽 混有少量黑色物质 2 1:10 混有很少量黑色物质 3 1:11 混有极少量黑色物质 4 1:12 无黑色物质 5 1:13 混有较多黑色物质 (1)实验中，证明产生了CO2的现象是 。 (2)该实验的结论是 。 【反思与评价】 (3)实验2没有进行质量比为1:14的实验，理由是 。 (4)为检验第4次实验的生成红色固体中是否含Cu2O，所需试剂是 。 7．某实验小组利用如图所示装置测量空气中氧气体积分数并取得成功。 【查阅资料】白磷的着火点为40℃ 【提出问题】氧气体积约占空气总体积的多少？ 【实验准备】锥形瓶内空气体积为230mL，注射器水的体积为50mL，该装置气密性良好． 【实验探究】装入药品，按图所示连接好仪器，夹紧弹簧夹．先将锥形瓶底部放入热水中，白磷很快被引燃，然后将锥形瓶从热水中取出．    【现象分析】 （1）将锥形瓶底部放入热水中，白磷被引燃，说明燃烧不能缺少的一个条件是 ，足量的白磷在锥形瓶中未能全部燃烧，说明瓶内剩余气体不支持燃烧；写出白磷燃烧的化学方程式 ； （2）在整个实验过程中，可观察到气球的变化是 ； （3）待白磷熄灭、锥形瓶冷却到室温后，打开弹簧夹，还可观察到的现象是：①注射器中的水自动喷射出来，②当注射器中的水还剩约4mL时停止留下．导致这些现象发生的原因是 。 【得出结论】 （4） 。 8．李红同学通过调查得知，自家厨房所用燃料是天然气。她对天然气主要成分甲烷燃烧后生成的气体成分产生了兴趣，进行了如下探究。 【提出问题】甲烷燃烧生成的气体成分都有哪些？ 【查阅资料】①无水硫酸铜是白色固体，它遇到水变成蓝色；②NaOH和CO2反应生成碳酸钠和水。 【猜想与假设】 猜想1：CO2和H2O猜想2：CO和H2O猜想3：CO2、CO和H2O 【实验探究】李红同学设计如图所示装置进行探究： 【现象与结论】 (1)观察到装置A中的 现象，说明甲烷燃烧产生的气体中含有水蒸气。 (2)观察到装置B中的澄清石灰水变浑浊，证明甲烷燃烧有 气体生成，请写出装置B中反应的化学方程式： 。 (3)观察到E中澄清石灰水变浑浊和 现象，说明甲烷燃烧生成的气体中含有CO。 【交流与评价】 (4)装置C的作用是 。 (5)李红设计的实验装置还有一处明显不足(实验前已排尽装置内的空气)，请提出改进措施： (任写一条)。 (6)通过上述实验得知甲烷燃烧不充分，燃料不充分燃烧产生的后果是 。 【拓展应用】验证CO2是产生温室效应的气体。 (7)分析如图装置，能观察到a侧植物油液面高度 (选填“低于”“等于”或“高于”)b侧液面高度，以此证明CO2是产生温室效应的气体。 9．案例分析及实验探究： （1）案例一：探究人体呼出气体中二氧化碳含量比空气中的高，实验条件除了要控制两个盛装气体样品的集气瓶大小规格相同外，还要控制 相同。 （2）案例二：用玻璃杯迅速扣住燃烧的蜡烛，并使杯口始终浸没在水中。描述此实验的实验现象： 。 （3）实验探究一：实验室制取气体的常用装置如下： 请回答下列问题： ①利用装置A、D制取氧气的化学方程式： ； ②利用上述B、C装置（从b口进气）的组合可以制取的另一种气体，写出制该气体的化学方程式 。 （4）实验探究二：在实验室制取二氧化碳的研究中，进行了如下实验： 甲 乙 丙 丁 m g石灰石 块状 块状 粉末状 粉末状 w g盐酸 稀盐酸 浓盐酸 稀盐酸 浓盐酸 ①若要研究盐酸的浓、稀对反应的影响，可选择实验甲与 对照（选填实验编号）。 ②除盐酸的浓稀外，上述实验研究的另一个影响反应的因素是 。 10．某化学兴趣小组为探究金属铝和铜的活动性强弱，开展了以下活动。 【查阅资料】经查阅，金属铝在常温下能与空气中的氧气反应生成致密的氧化铝薄膜。该反应的化学方程式为 。 【对比实验】 编号 操作 现象 甲 将表面未打磨的铝丝浸入CuSO4溶液中 无明显现象 乙 将表面打磨后的铝丝浸入CuSO4溶液中 铝丝表面析出红色固体 丙 将表面未打磨的铝丝浸入CuCl2溶液中 铝丝表面析出红色固体 （1）比较实验乙和实验 （填“甲”或“丙”）可得知：打磨能破坏氧化铝薄膜。 （2）实验乙中反应的化学方程式为 ，据此可知金属活动性A1比Cu （填“强”或“弱”）。 【进一步探究】丙实验为什么出现红色固体？ 【猜想与假设】小组同学经讨论后猜测：Cl﹣破坏了氧化铝薄膜。 【实验验证】首先向两支试管中加入相同的CuSO4溶液，并均浸入表面未打磨的铝丝，然后进行了新的探究： 操作 现象 推论 （1）向一支试管中再加入NaCl固体 铝丝表面析出红色固体 Na+或 能破坏氧化铝薄膜 （2）向另一支试管中再加入 固体 铝丝表面未析出红色固体 排除Na+对氧化铝薄膜的破坏 【结论】Cl﹣破坏了氧化铝薄膜 11．小明阅读课外资料得知：过氧化氢溶液分解除了用二氧化锰作催化剂，还可用氧化铜（一种黑色固体）等物质作催化剂，于是他对氧化铜产生了探究兴趣。 【提出问题】氧化铜是否也能作过氧化氢分解的催化剂？它的催化效果是否比二氧化锰更好？ 【设计实验】小明以生成30mL气体为标准（其它可能影响实验的因素均已忽略），进行了下列三组实验，如表所示。 实验序号 5%过氧化氢溶液的体积 其他物质的质量 待测数据 ① 20mL 无 a ② 20mL 氧化铜______b b ③ 20mL 二氧化锰0.5g c (1)上述实验中氧化铜的质量应该为 g。 (2)上述实验中的“待测数据”是指 ，实验结果表明氧化铜能加快过氧化氢的分解速率，则b a（填“＞”“＜”或“=”） (3)为了探究氧化铜是否是该反应的催化剂，小明将实验②反应后的固体加水溶解过滤、洗涤、干燥，若称量得到的黑色固体为0.5g，说明反应前后氧化铜的 不变。再将粉末放入试管中，反复加入过氧化氢溶液，仍能看到迅速产生气泡的现象，将带火星的木条伸入试管中木条复燃，证明氧化铜反应前后 不变。 【得出结论】氧化铜能作过氧化氢分解的催化剂。 【评价设计】 (4)你认为小明设计实验②和实验③对比的目的是 。 (5)除了通过比较收集相同体积氧气所需时间，还可以通过比较 ，来探究不同物质的催化效果。 12．兴趣小组的同学为探究在空气中久置的某氢氧化钠样品是否变质，设计了如下图所示的A、B、C、D四组探究实验。    【查阅资料】氯化钙、氯化钡溶液都呈中性。 【实验探究】取适量氢氧化钠样品，加足量的水溶解，将得到的溶液分别加入到四支试管中，再向四支试管中分别加入稀盐酸(足量)、酚酞试液、氢氧化钙溶液、氯化钙溶液，如上图所示： 【分析与结论】（1）上述四组实验中不能达到实验目的的是 (填序号)。 （2）实验A中观察到 现象，说明该氢氧化钠样品已经变质了。 【继续探究】（3）为了探究氢氧化钠样品的变质程度，兴趣小组又进行了如下的探究实验，请完成下列表格： 实验步骤 实验现象 实验结论 取一定量变质的氢氧化钠样品溶液于试管中，先滴加足量的氯化钡溶液振荡，然后再滴加酚酞 氢氧化钠样品部分变质 【实验反思】（4）实验中滴加足量氯化钡溶液的目的是 。下列试剂可以分别代替（3）实验中足量氯化钡溶液和酚酞的是 (填序号)。 A．足量氯化钙溶液；氯化镁溶液           B．足量氢氧化钡溶液；氯化镁溶液 C．酚酞溶液；足量氯化钡溶液             D．足量稀盐酸；酚酞溶液 （5）为除去变质NaOH样品溶液中的碳酸钠，下列方法合理的是 (填序号)。 A．滴加过量的氢氧化钙溶液，过滤         B．滴加适量的氢氧化钙溶液，过滤 C．滴加适量的氢氧化钡溶液，过滤         D．滴加适量的氯化钡溶液，过滤 13．某化学兴趣小组在老师的指导下对铜的锈蚀条件及除锈进行如下项目式探究。 【项目一】探究铜的锈蚀原因 兴趣小组对铜表面的孔雀绿物质产生了兴趣，并对其锈蚀原因进行如下探究。 【查阅资料】1．铜在空气中加热生成黑色的氧化铜固体。 2．无水硫酸铜遇水变为蓝色。 【提出问题】铜表面的孔雀绿物质是什么？ 【猜想与假设】同学们根据空气的成分对铜表面的孔雀绿物质提出以下猜想： 猜想一：是CuO    猜想二：是    猜想三：是    猜想四：是 (1)实验小组的小李同学认为孔雀绿物质是氧化铜，遭到了其他同学的一致反对，原因是 。 【设计实验】 (2) 实验序号 实验操作 实验现象 分析与结论 实验Ⅰ 取一定量的孔雀绿物质于试管中，滴加稀盐酸，将生成的气体通入澄清石灰水 试管中固体溶解，有气泡产生 生成的气体使澄清石灰水变浑浊 说明有二氧化碳气体生成 实验Ⅱ 另取一定量干燥的孔雀绿物质于试管中，加热，将生成的气体依次通过无水硫酸铜和澄清石灰水 一段时间后，试管中的孔雀绿 物质变为黑色，无水硫酸铜变为 ，澄清石灰水变浑浊 说明有水、二氧化碳气体和氧化铜生成 【结论与反思】 (3)根据实验Ⅰ、Ⅱ的现象和结论，猜想 是正确的。 (4)写出实验Ⅱ中孔雀绿物质受热分解的化学方程式 。 【拓展与提升】 (5)铜表面的孔雀绿物质是铜与空气中的氧气、 共同作用，发生一系列化学反应形成的。为了防止铜表面形成孔雀绿物质，工业上往往将铜和锌制成合金黄铜。 【项目二】探究铜制品表面除锈的方法 (6)物理除锈：小组同学利用 打磨除去铜制品表面的铜锈，观察到铜制品是红色。 (7)化学除锈：小组同学将生锈的铜制品浸泡在稀盐酸中，观察到有气泡冒出，溶液变蓝色，写出该反应的化学方程式 。 14．学习二氧化碳性质时，将二氧化碳气体通入紫色石蕊溶液，可见石蕊溶液变红，下列是化学兴趣小组对紫色石蕊溶液变红色原因的实验探究． 【知识准备】CO2+H2O=H2CO3 【提出问题】是什么物质使紫色石蕊变红色的？ 【提出假设】（1） 。 （2） 。 （3）是二氧化碳和水反应生成的碳酸使紫色石蕊变红色。 【设计实验】 请你根据他们的实验，回答下列问题：（提示：浓硫酸有吸水性） ①装置A的作用是 ． ②实验过程中，B内试纸的颜色没有变化，这说明 ．如果去掉A装置，可观察到B中的现象 ，原因是 ． ③C装置中未通入二氧化碳之前，在紫色石蕊试纸上滴入蒸馏水，未见试纸颜色变化，说明假设 不成立（填序号，下同），之后通入二氧化碳，看到试纸变红，由此说明假设 成立。 15．在化学课上甲同学将燃烧的钠迅速伸入到盛有CO2的集气瓶中，钠在其中继续燃烧，反应后冷却，瓶底附着黑色颗粒，瓶壁上附粘附着白色物质。 【查阅资料】氧化钠为白色粉末，溶于水生成氢氧化钠：Na2O+H2O=2NaOH 【提出问题】黑色颗粒和白色物质是什么？ 【进行猜想】甲认为黑色颗粒是 ，白色物质可能是Na2O或 ；乙同学还认为白色物质是氢氧化钠。甲同学立刻认为乙同学的猜想是错误的，其理由是 。 【实验探究】甲同学对白色物质进行实验探究。 实验方案 实验操作 实验现象 结论 方案1 取样品少量于试管中加入适量水，振荡，样品全部溶于水，向其中加入无色酚酞试液。 溶液变成红色 白色物质为Na2O 方案2 取样品少量于试管中加入适量水，振荡，样品全部溶于水，向其中加入CaCl2溶液 出现白色沉淀 白色物质是 静置片刻，取上层清液于试管中，滴加无色酚酞试液 无明显现象。 【反思评价】丙同学认为方案1得到的结论不正确，理由是 。 【得出结论】钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为 。 通过以上探究，你还能获得的结论有： 。 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 参考答案 1． 过量 完全消耗瓶内氧气 红磷燃烧，产生大量白烟，放出热量 水沿导管进入集气瓶，体积约占集气瓶体积的 二 在实验过程中装置一直密封，可以避免白烟或空气受热膨胀逸出 2． 酚酞试液 Ca（OH）2 HCl 不能 D 现象：A、产生白色沉淀，B产生气泡，C无明显现象，结论为：A试剂为氢氧化钙，B试剂为盐酸，C试剂为氢氧化钠。 3． 澄清石灰水变浑浊， 可行， ①②③ 4．(1)左 (2) 澄清石灰水变浑浊 CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O 紫色石蕊溶液会变红 碳酸/H2CO3 CO2密度比空气大 BC/CB (3)光合作用 5．(1)小 (2)外焰 (3) 澄清石灰水变浑浊或石灰水变浑浊 水 二氧化碳 6． 澄清石灰水变浑浊 木炭与氧化铜质量比为1:12时恰好完全反应，因此木炭与氧化铜反应的最佳质量比为1:12 木炭与氧化铜的质量比为1:13时，氧化铜已过量 稀硫酸 7． 温度达到着火点 先变大，后缩小 白磷燃烧消耗了氧气，瓶内压强减小，所以注射器中的水自动喷出来；又由于空气中氧气的体积分数约占空气的，所以当注射器中的水还剩下约50mL-230mL×=4mL时停止下流 氧气体积约占空气体积的五分之一 8．(1)白色固体变为蓝色 (2) 二氧化碳/CO2 (3)D中黑色粉末变为红色 (4)吸收气体中的二氧化碳（答案合理即可） (5)尾气处理后排放（答案合理即可） (6)产生有毒的CO气体污染空气 (7)低于 9． 滴入澄清石灰水的量 观察到蜡烛火焰慢慢熄灭，水进入玻璃杯，最终杯中液面高于碗中液面（只要答到了蜡烛火焰慢慢熄灭就给分） 乙 固体反应物的表面积 10． 甲 强 Cl- Na2SO4 11．(1)0.5 (2) 收集等体积氧气所需时间 < (3) 质量 化学性质 (4)探究氧化铜和二氧化锰哪一个催化效果好 (5)相同时间收集氧气的体积 12． B 有气泡产生 白色沉淀生成，溶液变成红色 验证并除去碳酸钠 AC/CA BC/CB 13．(1)CuO是黑色固体 (2)蓝色 (3)四 (4) (5)水和二氧化碳 (6)砂纸 (7) 14． 是水使紫色石蕊变红色 是二氧化碳使紫色石蕊变红色 除去水蒸气 二氧化碳不能使紫色石蕊变红色 紫色石蕊变红色 二氧化碳与水化合生成了碳酸 （1） （3） 15． 炭（C） Na2CO3，Na2O和Na2CO3的混合物 反应物中无氢元素（或违背质量守恒定律，答案合理即可） Na2CO3 Na2CO3溶液显碱性也会使酚酞变红 4Na+3CO2=2Na2CO3+C ①燃烧不一定要有氧气参加②金属Na着火不能用CO2灭火 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$