内容正文:
2025年中考化学题型强化提升:科学探究题
一、科学探究题
1.物质都是由微观粒子构成的,某兴趣小组探究微观粒子的性质,请你一起参与。
【实验一】如图1所示,烧杯A中装有20mL蒸馏水,并滴入了几滴酚酞溶液,烧杯B中装有10mL浓氨水,用一个大烧杯将A、B罩起来。一段时间后,A烧杯中的液体由无色变为红色。关于酚酞变红的原因,小组同学取酚酞溶液浸泡后晾干的无色干燥纸条,用图2实验进行验证。
(1)实验小组的同学认为不用做甲实验,理由是 。
(2)实验观察到乙中 ,丙中纸条变红色,证明使酚酞变红的是氨气与水反应生成的氨水。
【实验二】某同学按图3装置探究分子的性质,待传感器开始工作后,打开中间的弹簧夹,使烧瓶两端联通,记录数据变化如图4所示。请回答:
(3)实验观察到装有氧气的烧瓶中 ,说明二氧化碳分子在不断运动。
(4)查阅资料可知二氧化碳分子质量大于氧气分子质量,由图4可得出:分子质量与分子的运动速率成 (填“正比”或“反比”)。
(5)若将两烧瓶同时放入40℃热水中,发现相同时间内气体浓度比常温时变化更大,说明分子的运动速率还与 有关。
【实验三】
(6)将装有少量酒精的塑料袋排净空气后密封,放入盛有热水的烧杯中,观察到塑料袋膨胀(如图5),其原因是 (从微观角度解释)。
2.科学探究离不开实验活动,根据下图完成问题。
某化学兴趣小组在学习酸碱中和反应实验时,进行了如下探究。
Ⅰ.探究酸和碱能否发生反应
(1)甲同学向盛有少量溶液的试管中滴几滴无色酚酞试液,振荡,继续加入稀硫酸,观察到溶液变色。甲同学得出结论:酸和碱能发生反应。
请写出稀硫酸和氢氧化钾溶液反应的化学方程式 。
Ⅱ.探究酸和碱反应后溶液中溶质的成分
乙同学对探究Ⅰ中甲同学实验后的无色溶液展开探究。
【提出问题】
试管中无色溶液的溶质除了酚酞还有什么?
【提出猜想】
(2)①;②和 。
【查阅资料】
硫酸钾溶液显中性。
【设计实验】
(3)完善下列表格
方案
实验操作
实验现象及方程式
实验结论
方案1
向试管中加入锌粒,然后加入过量甲同学实验后的无色溶液
可观察到溶液中有气泡产生,化学反应方程式为
猜想 成立
方案2
用玻璃棒蘸取少量反应后的溶液滴在试纸上
方案3
向试管中加入少量甲同学实验后的无色溶液,然后慢慢加入溶液,并不断振荡试管
开始无明显现象,过一会发现
【发散思维】
(4)为了验证猜想②成立,你认为还可以选择的物质是 (填选项)。
a. b.石蕊溶液 c. d.盐酸
3.硫酸氢钠(NaHSO4)是实验室常用的化学试剂,水溶液显无色。
【提出疑问】NaHSO4具有怎样的化学性质?
【微观探析】图1是NaOH与NaHSO4反应的微观示意图
(1)根据上图所示信息,下列推断不正确的是 。
A.NaHSO4溶液中含有
B.NaHSO4溶液可以鉴别Fe、Cu的金属活动性
C.NaHSO4溶液可以导电
D.NaHSO4是一种酸
(2)写出该反应的化学方程式 。
【实验探究】化学兴趣小组依据所学知识,向NaHSO4溶液中加入不同试剂(如图2所示)
(3)上述实验有气泡生成的是 (填序号);
(4)实验②若加入过量Fe2O3,反应后溶液中的阳离子是 。
【拓展应用】
(5)该兴趣小组将图2中实验③、④反应后的溶液倒入同一烧杯,观察到同时有沉淀和气体产生,小伟同学对实验④反应后溶液的成分产生了兴趣,经分析,他确定溶液中一定存在Na2SO4和 (写化学式);关于此过程的分析,以下说法正确的是 (填序号)。
A.实验③反应后溶液一定显酸性
B.可用BaCl2溶液确定实验④反应后的溶质成分
C.③、④混合后产生的沉淀中一定有BaSO4,可能含BaCO3
(6)某同学向一定量硝酸银和硝酸铜的混合溶液中逐渐加入锌粉。溶液中溶质的种类与加入锌粉的质量关系如图所示。
①b点对应的溶液中含有的阳离子是(填离子符号) 。
②c点时溶液的质量 (填“可能”或“不可能”)与放入锌粉前溶液的质量相等。
4.化学研究小组的同学对“寻找新的催化剂分解过氧化氢”的探究实验引起了兴趣。他们进行了如下探究:
【提出问题】氧化铁(Fe2O3)能否作过氧化氢分解的催化剂?如果能,其催化效果如何?
(1)【实验探究】
实验步骤
实验现象
I.分别量取2mL5%过氧化氢溶液加入A、B两支试管中,向A试管中加入0.5g氧化铁粉末,并在两支试管中插入带火星的木条,观察现象
A试管中产生气泡,带火星的木条复燃,B试管中无明显现象
II.待A试管中没有现象发生时,重新加入过氧化氢溶液,并把带火星的木条伸入试管,如此反复多次实验,观察现象
III.将实验II中的剩余固体小心滤出,并将所得的固体进行洗涤、干燥、称量
IV.向C试管中加入2mL5%过氧化氢溶液和0.5g氧化铁粉末,向D试管中加入2mL5%过氧化氢溶液和0.5g二氧化锰粉末,对比观察现象。
D试管中产生气泡的速率更快
【实验结论】
(2)实验II、III证明:氧化铁的 和 在反应前后均没有发生改变,再结合实验I的结论,得出:氧化铁可以作为过氧化氢分解的催化剂。
(3)写出氧化铁催化过氧化氢分解的符号表达式: 。
【实验评价】
(4)实验IV的目的是 。
(5)通过实验IV中的现象,你可以得到的结论是 。
【实验拓展】
(6)查阅资料得知,氧化铜、硫酸铜、猪肝、发芽的马铃薯等也可以作过氧化氢分解的催化剂。下列有关催化剂的说法正确的是_______(填序号)。
A.添加催化剂能增加生成物的质量。
B.同一个化学反应可以有多种催化剂
C.催化剂一定加快化学反应的速率
D.用作催化剂的物质可能是其他反应的生成物
5.小辰和小昕看到一则新闻:某市一辆满载电石的货车遇大雨引发熊熊大火。电石遇水为什么会引起火灾?请教老师后获知:电石的主要成分为碳化钙(),它没有可燃性但遇水会产生气体。于是在老师的指导下进行了以下探究。
【实验探究】
(1)
提出问题
实验及现象
结论
①
向盛有一小块电石的试管中滴入少量的水,发现有气泡产生,用手触摸试管外壁,感觉到
电石与水反应放热
②电石与水反应生成的气体是否具有可燃性?
收集一小试管该气体,点火,观察到有明亮的火焰
该气体具有 性
③该气体可能含有碳、氢元素吗?
点燃气体,用干燥的冷烧杯罩在火焰上方,内壁出现水雾;然后迅速将烧杯倒置,倒入少量的澄清石灰水,振荡,石灰水变浑浊
该气体 (填“一定”或“不一定”)含有碳、氢元素
【反思】
(2)通过上述素材,谈谈你对灭火方法的新认识 。
6.同学们在学习了有机高分子材料后,通过调查,他们发现外卖包装餐盒大部分是用聚苯乙烯塑料制作的,由聚苯乙烯制作的餐盒具有怎样的性质?餐盒中的聚苯乙烯会溶于某些食物从而进入人体影响健康吗?针对以上问题,同学们利用一次性发泡餐盒(主要成分为聚苯乙烯)开展了项目式学习。
任务一:了解聚苯乙烯的性质及用途
【查阅资料】聚苯乙烯(PS)是一种无色透明的热塑性塑料,可被多种有机溶剂溶解,如柠檬烯、二甲苯等。对一定浓度的酸及碱类有较好的抗腐蚀性,熔点在130℃~140℃之间,可经受短时间加热,在高温条件下,可释放出苯乙烯、甲苯等有毒的物质,化学稳定性随温度升高而降低,常用于制作一次性发泡饭盒。
(1)同学们找来市售某种一次性外卖餐盒,看到底部有如图所示标识,则该餐盒属于 (填“可回收”或“不可回收”)塑料。
任务二:验证聚苯乙烯的溶解性
【查阅资料】柠檬烯(C10H16)是一种有机溶剂,存在于柠檬、橙子等柑橘类水果的果皮里,一定条件下能溶解橡胶和塑料。
【进行实验】
实验步骤一
实验步骤二
实验现象
将柠檬皮研磨成糊状,各取一匙柠檬皮糊状物分别涂在三个相同的发泡餐盒上
3分钟后洗净1号发泡餐盒
餐盒表面凹凸不平
5分钟后洗净2号发泡餐盒
餐盒表面凹凸不平现象更加明显
10分钟后洗净3号发泡餐盒
餐盒表面出现很多小孔
【得出结论】
(2)柠檬皮在一定条件下 (填“能”或“不能”)溶解聚苯乙烯。
【提出问题】还有哪些因素会影响聚苯乙烯的溶解性呢?
任务三:探究酸性、碱性溶液对柠檬皮溶解聚苯乙烯的影响
实验用品:发泡餐盒、柠檬皮糊状物、食醋、纯碱溶液、食盐水、水。
【进行实验】
①取一匙柠檬皮糊状物,与5mL水混合均匀后涂在发泡餐盒上。
②取一匙柠檬皮糊状物,与5mL食醋混合均匀后涂在发泡餐盒上。
③取一匙柠檬皮糊状物,与5mL_____混合均匀后涂在发泡餐盒上。
现象:30分钟后洗净观察到三个发泡餐盒表面的凹凸程度几乎相同。
(3)补全实验③取一匙柠檬皮糊状物,与5mL 混合均匀后涂在发泡餐盒上。
(4)【得出结论】
任务四:探究温度对柠檬皮溶解聚苯乙烯的影响
【猜想与假设】猜想1:温度越低,柠檬皮溶解的聚苯乙烯越多。
猜想2:温度越高,柠檬皮溶解的聚苯乙烯越多。
【查阅资料】柠檬皮中的成分在50℃及以下的温度中性质保持稳定。
【进行实验】
①取一匙柠檬皮糊状物,与5mL 20℃水混合均匀后涂在第一个发泡餐盒上。
②取一匙柠檬皮糊状物,与5mL _____ (选填“40℃”或“10℃”)水混合均匀后涂在第二个发泡餐盒上。
现象:30分钟后洗净第一个发泡餐盒,观察到其表面的凹凸程度较大;洗净第二个发泡餐盒,观察到其表面的凹凸程度较小。
(5)补全实验取一匙柠檬皮糊状物,与5mL (选填“40℃”或“10℃”)水混合均匀后涂在第二个发泡餐盒上。
【得出结论】猜想1成立。
【反思总结】
(6)通过以上项目式学习,我们日常使用此类发泡餐盒时,从健康的角度考虑,得到的启示是 (任写一条)。
【拓展研究】
(7)柠檬中含有柠檬酸(C6H8O7),它是一种有机酸,与盐酸、硫酸一样具有酸性,是因为在水溶液中都可以解离出 (填离子符号)。
(8)据此推测下列物质能与柠檬酸反应的是__________。
A.Mg B.CO2 C.Fe2O3 D.NaOH
(9)同学们查阅了相关资料后,利用碳酸氢钠、柠檬酸、蔗糖等自制了汽水,看到汽水中冒出了大量气泡,他们猜想气泡产生的原因可能是 。
7.小明在实验室制备氧气,误将氯化铁当成二氧化锰加入到过氧化氢溶液中,他发现也有大量气泡产生,于是小明开展了相关的探究活动。
【查阅资料】氯化铁是黑棕色粉末,能溶于水。它与水形成的黄色液体,在一定条件下蒸发得到黑棕色粉末。
【提出问题】氯化铁粉末对过氧化氢分解是否有催化作用?
【作出猜想】
(1)猜想Ⅰ:氯化铁粉末对过氧化氢分解没有催化作用。
猜想Ⅱ: 。
【实验探究一】
(2)
序号
操作
现象
分析
实验1
向试管A中加入5%过氧化氢溶液,将带火星的小木条伸入试管内
产生少量气泡,带火星的小木条
反应速度缓慢,
放出少量氧气
实验2
向试管B中加入5%过氧化氢溶液和氯化铁粉末,将带火星的小木条伸入试管内
产生大量气泡,
带火星的小木条复燃
【实验结论】猜想Ⅱ成立。
【实验反思】
(3)实验2中反应的文字或符号表达式是 。
(4)小红认为小明做的实验1、2并不能证明猜想Ⅱ成立,原因是 。
【实验探究二】
(5)
序号
操作
现象
结论
实验3
向实验2中的试管B中继续加入 ,将带火星的小木条伸入试管内
又产生大量气泡,带火星的小木条又复燃
猜想Ⅱ
成立
实验4
将试管B的混合物在一定条件下完全蒸发水分,得到固体,称量其质量
【实验探究三】已知:氯化铜粉末也能催化过氧化氢的分解。
实验5:小明想快速制得氧气,他分别取二氧化锰、氯化铁、氯化铜粉末置于三个烧瓶中,各加入5%过氧化氢溶液,利用氧气传感器测量不同的催化剂催化过氧化氢分解的效果。实验结果如图所示。
(6)结合数据分析,小明选用过氧化氢分解的最佳催化剂是 (填化学式)。他在制取氧气时,为得到平稳的氧气流,选用的方案是 (填字母)。
a.把催化剂缓缓加入过氧化氢溶液中
b.把过氧化氢溶液缓缓加入盛有适量催化剂中
8.实验探究是化学必不可少的一项内容。某化学学习小组的同学设计实验探究氧气的制取和相关性质。请根据相关提示,完成下列问题。
(1)制取氧气:用高锰酸钾制取氧气时试管口放一团棉花的原因是 。
(2)实验步骤:如图所示实验。点燃系在螺旋状细铁丝底端的火柴, 。
(3)反应原理: (符号表达式)
(4)实验现象: 。
(5)实验结论:铁丝能在氧气中燃烧。
问题与交流:该实验成功的关键点是 。(写一点)
9.研究和控制化学反应条件有重要意义。
(1)同学们想探究过氧化氢溶液的浓度对反应速率的影响,在其他条件相同的情况下进行了三次实验,记录各收集-瓶相同体积氧气所需要的时间。
实验
30%过氧化氢溶液的质量/g
加入水的体积/mL
二氧化锰质量/g
收集时间/s
1
10
40
5
200
2
20
30
5
100
3
30
20
___________
57
①写出上述反应的符号表达式: 。
②实验3中,加入的二氧化锰质量为 g。
③相同条件下,实验3产生氧气的速率最快,说明 。
(2)同学通过查阅资料得知,过氧化氢溶液在70℃以上会较快分解产生氧气。为验证加热过氧化氢溶液也可以产生氧气,同学们选择图中装置(气密性良好)进行实验。实验中观察到试管内产生气泡,但将带火星的木条放在导管口没有复燃,可能的原因是 ,同学分析原因后,采用了 法收集气体,再检验,证明加热过氧化氢溶液也可产生氧气。
10.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
H2O2溶液浓度%
H2O2溶液体积/mL
温度℃
MnO2的质量/g
收集氧气的体积/mL
反应所需的时间/s
①
5
5
20
0.1
2
17.21
②
15
5
20
0.1
2
10.75
③
30
5
35
0.1
2
8.76
④
30
5
55
0.1
2
5.04
(1)通过实验①和②对比可知,化学反应速率与 有关。
(2)从实验 (填实验序号)的对比可知,化学反应速率还与温度有关,通过对比得到的结论是 。
(3)还可以通过探究催化剂的种类对双氧水分解速率的影响,实验数据如表:
编号
过氧化氢溶液质量/克
催化剂质量/克
待测数据/秒
实验1
100.0
MnO20.2
t1
实验2
100.0
CuOX
t2
I.表中X的数值应是 。
Ⅱ.表中的待测数据指测量收集相同体积氧气所需时间。若t1 t2(选填“>”、“<”或“=”),则MnO2的催化效果优于CuO。或者还可以通过测量 ,也能达到实验目的。
(4)某同学想同时探究温度和催化剂质量对反应速率的影响,请你补填表的数据完成探究:
实验编号
温度
催化剂
过氧化氢溶液的质量和浓度
1
50℃
1g 二氧化锰
10g 3%
2
25℃
2g 二氧化锰
10g 3%
3
10g 3%
11.小明在实验室制备氧气,误将氯化铁当成二氧化锰加入到过氧化氢溶液中,他发现也有大量气泡产生,于是小明开展了相关的探究活动。
【查阅资料】氯化铁是黑棕色粉末,能溶于水。它与水形成的黄色液体,在一定条件下蒸发得到黑棕色粉末。
【提出问题】氯化铁粉末对过氧化氢分解是否有催化作用?
【作出猜想】
(1)猜想Ⅰ:氯化铁粉末对过氧化氢分解没有催化作用。
猜想Ⅱ: 。
【实验探究一】
(2)填空:
序号
操作
现象
分析
实验1
向试管A中加入10mL5%过氧化氢溶液,将带火星的小木条伸入试管内
产生少量气泡,带火星的小木条
反应速度缓慢,放出少量氧气
实验2
向试管B中加入10mL5%过氧化氢溶液和0.5g氯化铁粉末,将带火星的小木条伸入试管内
产生大量气泡,带火星的小木条复燃
【实验结论】猜想Ⅱ成立。
【实验反思】
(3)小红认为小明做的实验1、2并不能证明猜想Ⅱ成立,原因是 。
【实验探究二】
(4)填空:
序号
操作
现象
结论
实验3
向实验2中的试管B中继续加入 ,将带火星的小木条伸入试管内
又产生大量气泡,带火星的小木条又复燃
猜想Ⅱ成立
实验4
将试管B的混合物在一定条件下完全蒸发水分,得到固体,称量其质量
【实验探究三】已知:氯化铜粉末也能催化过氧化氢的分解。
实验5:小明想快速制得氧气,他分别取0.3g二氧化锰、氯化铁、氯化铜粉末置于三个烧瓶中,各加入3mL5%过氧化氢溶液,利用氧气传感器测量不同的催化剂催化过氧化氢分解的效果。实验结果如图所示。
(5)结合数据分析,小明选用过氧化氢分解的最佳催化剂是 (填化学式)。他在制取氧气时,为得到平稳的氧气流,选用的方案是 (填字母)。
a.把催化剂缓缓加入过氧化氢溶液中
b.把过氧化氢溶液缓缓加入盛有适量催化剂中
12.化学兴趣小组对物质的性质和组成进行相关探究。
小予同学用氧化铜与足量的碳粉利用如图所示装置在隔绝氧气的条件下进行实验。并对生成气体的成分进行探究。
【提出问题】
(1)生成的气体中是否含有一氧化碳?
用化学方程式表示出生成气体中可能有一氧化碳的理由: 。
【实验与讨论】
(2)①打开K,缓缓通入干燥的氮气一段时间。先通入氮气的原因是 。
②关闭K,加热至一定温度使之反应
③一段时间后,B中澄清石灰水变浑浊,写出反应的化学方程式 。
④甲组同学想除尽生成的气体中的二氧化碳,并将剩余气体收集在集气瓶中,下列装置最合理的是 (填序号)。【氢氧化钠溶液可吸收二氧化碳】
【实验求证】
(3)为了检验生成的气体中含有CO,将收集在集气瓶中的气体排出,再通入图甲所示的装置进行实验,A中的固体仍用氧化铜,B中溶液仍为澄清石灰水,若A中现象为 ,B中澄清石灰水变浑浊,可说明气体样品中含有一氧化碳。
【实验反思】
(4)碳粉还原氧化铜的实验中,要使得氧化铜被完全反应,则加入碳粉与氧化铜的质量之比应为______(填序号)。
A.1:20 B.1:10 C.1:5
13.微粒的性质再探究。
【资料】①氨气的密度比空气小,②氨气溶于水形成氨水,氨水能够电离出离子。
【传统实验】
同学们用右图装置进行实验。棉线事先用酚酞试液浸泡并干燥。一段时间后,干棉线没有明显变化,湿棉线fe段逐渐变红,fg段变色不明显。
(1)干棉线没有变红,说明 (填微粒名称)不能使酚酞变红。
(2)湿棉线fe段和fg段现象不同的原因可能是 。
(3)棉花上蘸取了某种试液能吸收少量氨气,目的是 。
【数字化实验】
已知:电导率传感器用于测量溶液的导电性强弱:一定条件下,电导率的大小能反映离子浓度的大小。兴趣小组用图1所示装置研究微粒运动现象。控制浓氨水的温度在t1℃、t2℃时分别采集数据,得到图2所示图像。
(4)图2中能说明微粒在不断运动的现象是 。
(5)曲线1对应的浓氨水的温度 (选填“低于”、“等于”和“高于”)曲线2。
14.某同学在做过氧化氢溶液分解的实验时,不小心将过氧化氢溶液滴到铺有红砖的地面上,出现大量气泡。他立即想到:红砖粉能不能做过氧化氢分解的催化剂呢?于是,他查阅资料,制订实验方案,进行实验。请完成下列问题。
【提出问题】红砖粉能不能做过氧化氢分解的催化剂呢?
【猜想】
①红砖粉能做过氧化氢分解的催化剂;
②红砖粉不能做过氧化氢分解的催化剂。
【证明猜想】
(1)他将装有过氧化氢溶液的试管微微加热,发现有 产生,再将带火星的木条插入试管中,发现木条复燃,说明 。
(2)他在装有过氧化氢溶液的试管中加入少量的红砖粉,再将带火星的木条插入试管中,可观察到 ,说明 。于是,他得出红砖粉能做过氧化氢分解的催化剂的结论。
(3)你认为通过上述实验能否得出以上结论? (填“能”或“不能”)。
15.二氧化锰可作过氧化氢分解的催化剂;某兴趣小组
的同学想探究有没有其他物质可以作过氧化氢分解的催化剂。
【提出问题】氧化铁能否作过氧化氢溶液分解的催化剂呢?如果能;其催化效果如何?
【实验探究】
实验步骤
实验现象
Ⅰ.分别量取5mL5%的过氧化氢溶液加入A、B两支试管中,向A试管中加入1g氧化铁粉末;并分别在A、B两支试管中插入带有火星木条,观察现象
A试管中产生气泡﹐带有火星的木条复燃;B试管中无明显现象
Ⅱ.待A试管中没有现象发生时,重新加入过氧化氢溶液﹐并把带有火星的木条插入试管﹐如此反复多次实验,观察现象
试管中均产生气泡﹐带有火星的木条均复燃
Ⅲ.将实验Ⅱ中的剩余物小心过滤﹐并将所得滤渣进行洗涤﹑干燥、称量
所得固体质量为ag
Ⅳ.分别量取5ml5%的过氧化氢溶液加入C、D两支试管中;向C试管中加入1g氧化铁粉末;向D试管中加入bg二氧化锰粉末;观察现象
【实验结论】
(1)A试管中产生的气体是 。
(2)实验Ⅱ证明氧化铁的 在反应前后没有发生变化。实验Ⅲ中若a= ;则证明氧化铁的 在反应前后没有发生变化;可以作过氧化氢分解的催化剂。
(3)写出氧化铁催化过氧化氢分解的文字表达式: 。
【实验评价】
(4)设计实验Ⅳ的目的是 ,其中b= 。若实验Ⅳ观察到D试管中产生气泡的速率更快;由此你可以得到的结论是 。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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