内容正文:
2025年中考化学题型强化提升之科学探究题
1.空气净化器已越来越多地走进现代家庭生活,对室内空气中的粉尘、异味等污染物起到减少甚至清除的作用。化学兴趣小组的同学们对室内空气污染物的来源、成分及防治产生了浓厚的兴趣,展开了项目化学习之旅。
项目一:了解室内空气污染物的来源
【查阅资料】室内空气污染物主要分为3类:气体污染物、微生物污染物和颗粒污染物(含、、Na+等),其中的主要污染物是装修材料所释放的甲醛、苯等,此外,日常生活中的吸烟烹饪等行为也会使室内空气受到污染。
【交流讨论】
(1)甲醛有刺激性气味,从微观角度分析能闻到其气味的原因是 。
(2)除甲醛外,室内空气的气体污染物还有 (写一种)。,
项目二:分析室内空气污染物的成分
同学们从空气净化器的过滤网上收集了一些颗粒污染物进行了以下实验:
【进行实验】
实验操作
实验现象
实验结论
步骤1
取一定量的颗粒污染物于烧杯中,向其中加入足量蒸馏水,搅拌,静置
步骤2
取步骤1中上层溶液于试管中,向其中滴加足量稀盐酸
无明显现象
步骤3
继续向试管中滴加BaCl2溶液,振荡
空气污染物中含
【得出结论】室内空气污染物中含有(NH4)2SO4。
【反思评价】有同学认为该实验结论不一定正确,理由是 ,因此需要改进实验。
【实验改进】同学们另取一定量的颗粒污染物于研钵中,向其中加入少量熟石灰,混合,研磨,观察到的现象是 。
【解释总结】室内空气污染物中含有(NH4)2SO4,实验步骤3中发生反应的化学方程式是 。
项目三:交流室内空气污染的防治
【表达交流】空气净化器中的过滤网除去空气中颗粒污染物的方法属于 (填“物理变化”或“化学变化”)。欲从根本上减少室内空气污染,则在日常生活中应该做到的是 (写一条)。
2.酸碱中和反应是初中阶段重要的一类反应,请你参与一起探究。
【实验探究一】从溶液值变化角度探究酸和碱的反应
某化学兴趣小组开展了下列探究活动,见下图1。
实验开始后将注射器内的液体缓慢地全部注入烧瓶内,用传感器测得烧瓶内溶液的变化如图1所示。
(1)烧瓶内发生反应的微观实质是 ;
(2)图中c点所示溶液中所含溶质是 (填化学式)。
(3)下列试剂不能验证反应到达c点的是________(双项,填字母序号)。
A.锌粒 B.硝酸银溶液 C.无色酚酞试液 D.氧化铁
【实验探究二】从溶液电导率变化角度探究酸和碱的反应
小组同学根据下图2进行相应实验操作,利用电导率传感器分别测定A试管和B试管反应过程中溶液的电导率变化得出图3、图4。电导率的大小能反映离子浓度的大小。
(4)A试管中反应的化学方程式为 ,试管B中 (填“有”或“无”)明显现象。
(5)表示A试管中溶液电导率变化的是 (填“图3”或“图4”)。
(6)图4中电导率的变化:由a点到b点,溶液的电导率减小,你认为其原因是 。
3.分类回收塑料制品是环境保护的重要研究课题。化学兴趣小组利用过氧化氢溶液取氧气,并用燃烧法探究塑料的组成。
I、设计氧气的发生装图
(1)图1中仪器X的名称为 (填“集气瓶”或“锥形瓶”)。
(2)图2中铂丝可催化过氧化氢分解产生氧气。实验过程中,若观察到安全管内液面上升,说明装置内压强过大,此时可以采取的安全措施是 。
Ⅱ、探究某塑料的组成
某塑料含有碳、氢元素,可能还含有氧和氯元素中的一种或两种。该塑料充分燃烧除生成二氧化碳和水蒸气外,还可能生成氯化氢气体。取mg该塑料样品与足量干燥的氧气充分反应,用图3所示装置吸收生成的气体。实验过程中,观察到装置乙溶液中产生白色沉淀。当气体被充分吸收后,测得装置甲、乙、丙的质量在反应前后分别增加m1g、m2g和m3g。(无水氯化钙可作干燥剂,装置气密性良好,装置甲、乙、丙、丁中试剂均足量)
(3)装置乙溶液中产生白色沉淀,说明该塑料含有氯元素。产生白色沉淀的化学方程式为 。
(4)该塑料样品中氢元素的质量为 (用代数式表示)。
(5)关于该实验,下列说法正确的是______。(填标号)
A.该塑料中碳原子与氯原子的个数比为73m3:88m2
B.若,则该塑料不含氧元素
C.若将装置乙与丙互换,也能够达到实验目的
D.若去除装置丁,则对测定氢元素的质量无影响
4.暖宝宝是备受学生喜爱的便捷式取暖用品,化学实践小组的同学对其产生了浓厚兴趣,针对其成分和发热原理展开了项目式探究之旅。
【活动一】探究暖宝宝内部材料中有铁粉
(1)小组同学取一定量暖宝宝内部材料放入试管中,然后向试管中加入适量的稀硫酸,预计观察到的实验现象为 ,涉及反应的化学方程式为 。
【活动二】探究暖宝宝快速发热的原因
(2)铁生锈,是铁与 共同作用的结果,但放热缓慢。生活中铁制品易生锈而铝制品不易生锈的原因是 (文字表述)。
【拓展探究】利用数字化对【活动二】深入探究
学习小组用传感器开展“影响铁锈蚀因素”的探究,设计如图1所示实验装置并完成实验。
【查阅资料】一定条件下,碳和氯化钠溶液可加快铁的锈蚀,但它们本身不参加反应。
该实验步骤如下:
①检查装置气密性;
②装药品,将5g铁粉和2g炭粉加入锥形瓶,s时刻加入2mL饱和氯化钠溶液;
③立即塞紧橡胶塞,橡胶塞上已插有一支装有5mL稀盐酸的注射器及传感器;
④观察现象,采集数据。
(3)实验进行一段时间后至s时刻,步骤③中注射器内的盐酸会自动注入锥形瓶内,原因是 ;
(4)根据图2,①分析至于s时温度升高明显加快的原因是 。
②s时刻后反应并未停止,温度却开始降低,请你帮他们分析可能原因是 。
(5)实验过程中观察到铁粉先逐渐变为红棕色,s时盐酸注入瓶内后,有气泡产生,请在图3中绘制反应开始全结束整个反应过程中锥形瓶内气体压强的大致变化趋势。
5.化学反应是化学研究的重要范畴。某兴趣小组对部分化学变化进行研究,请根据实验内容,回答问题:
【实验内容一】探究反应是否发生
(1)实验一:向装有CuO的试管中加入一定量的稀硫酸,观察到 。
(2)实验二:利用如图1所示装置进行实验,向盛满二氧化碳的广口瓶中滴加氢氧化钠溶液,发现小气球胀大,产生该现象的原因用化学方程式表示为 。
(3)实验三:为了证明NaOH溶液和稀硫酸发生了反应,该组同学设计了如图2所示实验,传感器测定的pH和温度随溶液质量变化情况见图3、图4。
图2中的B溶液是 ,图4中的M与图3中X、Y、Z中的 数值相等。
【实验内容二】探究实验三溶液反应后的溶质成分
【实验猜想】
(4)猜想一: ;
猜想二:和NaOH;
猜想三:和;
猜想四:、和NaOH。
兴趣小组成员一致认为猜想四不合理,理由是 。
【实验方案】
(5)为确认哪个猜想成立,兴趣小组进行如下实验:
分别取样于试管中
步骤
现象
结论
向其中一份滴加溶液,振荡、静置
猜想二不成立
向另一份滴加溶液,振荡、静置
出现白色沉淀
猜想三成立
【实验反思】
(6)小组成员认为实验方案不能得出猜想三成立,若要检验猜想三,应改用 试剂。
(7)从微观角度分析,氢氧化钠溶液和稀硫酸反应的实质是 。
6.某化学兴趣小组的同学发现实验台上有一瓶标签破损的无色溶液(标签如图)。他们提出可能是、、溶液中的一种,于是决定对这瓶溶液进行实验探究。
查阅资料,三种物质的溶液在常温下的pH如下表所示:
溶液
pH值
(1)小刚同学认为该溶液不可能是 ,理由是 。
(2)为确定其成分,小丽同学设计如下方案进行探究。
实验步骤
实验现象
实验结论
步骤1:取瓶中溶液少许于试管中,
滴加溶液,振荡
该溶液是溶液
步骤2:将步骤1所得的溶液过滤取
少量滤渣于试管中,滴加稀盐酸
(3)小明认为可以设计出更简单的实验方案:
实验步骤
实验现象
实验结论
取瓶中溶液少许于试管中,
滴加
该溶液是溶液
(4)标签破损的原因可能是 。
(5)若用该瓶溶液配制200g溶质质量分数为8%的溶液,需要加水的质量为 。
7.人类的生产、生活离不开金属材料,金属的发现和使用推动了人类社会发展、部分金属的发现历程如下图所示,请根据要求回答下列问题:
(1)根据上图分析,金属的发现历程与金属的 有关。
(2)铝被广泛地应用,除了因为改进铝的冶炼方法使其成本降低,以及铝的密度小外,还由于铝的 性能好。
(3)我国西汉时期就有用胆矾湿法炼铜的记载.现阶段,这种方法在生产有色金属方面的作用越来越大.请写出铁和硫酸铜溶液反应的化学方程式 为了防止铁制品生锈,常在其表面喷漆或镀一层金属,其防锈原理是 。
(4)某兴趣小组为探究的金属活动性顺序.展开了一系列探究,
【提出问题】如何判断的金属活动性顺序?
【猜想与假设】
猜想一:
猜想二:
猜想三: 。
【进行实验】
(5)
实验操作
实验现象
实验结论
猜想二正确
【拓展与应用】
(6)为了回收利用金属,同学们将反应后的物质倒入同一容器中,向其中加入过量的铝粉,充分反应后过滤,则滤渣中的金属单质为 。
8.实验小组用MnO2与浓盐酸反应制取氯气(Cl2),如下图所示。
已知:氯气是黄绿色具有刺激性气味的有毒气体。
(1)补全MnO2与浓盐酸反应的化学方程式: MnO2+ HCl MnCl2+ Cl2↑+ 。
(2)用向上排空气法收集Cl2,依据Cl2的物理性质是 。
(3)NaOH溶液的作用是 。
小组同学发现,反应停止时反应物均有剩余。
【提出问题】反应停止与什么有关呢?
【查阅资料】
Ⅰ.初中常见的酸(如H2SO4、HCl)、碱(如NaOH)及可溶性盐(如NaCl)在水溶液中能完全解离出阳离子和阴离子。例如,HCl在水中能解离出H+和Cl-。
Ⅱ.Cl2能与KI反应置换出I2;淀粉遇I2变蓝,在本实验中作为指示剂,指示I2是否存在。
【提出猜想】
①反应停止与溶液中的Cl-浓度降低到一定程度有关;
②_________。
【进行实验】
为验证猜想,取适量反应后的固液混合物于试管中,分别进行以下实验:
序号
实验操作
实验现象
实验结论
A
向试管中加入_____固体,充分振荡后加热,将湿润的淀粉KI试纸置于管口
试纸未变蓝
猜想①不成立
B
向试管中滴入2滴浓硫酸,充分振荡后加热,将湿润的淀粉KI试纸置于管口
试纸变蓝
猜想②成立
【解释与结论】
(4)猜想②是 。
(5)A中加入的固体是 。
(6)B中试纸变蓝的原因是 。
【反思与评价】
(7)小组同学认为实验B还不够严谨,原因是 。
9.某学习小组对铁锈蚀进行探究活动。
【提出问题】铁锈蚀与哪些因素有关?
【设计与实验探究】
【活动一】定性探究铁锈蚀的因素
取四枚相同的洁净无锈铁钉分别放入试管,试管①棉花中有氧化钙干燥剂,试管②③④⑤中均用煮沸过的蒸馏水。试管②水上面覆盖植物油,且淹没铁钉,试管④中滴加少量醋酸,试管⑤中滴加饱和食盐水,进行图1实验,现象如表。
试管
一周后想象
①
铁钉表面无明显变化
②
铁钉表面无明显变化
③
铁钉表面有一层铁锈
④
铁钉表面有较厚铁锈
⑤
铁钉表面有较厚铁锈
(1)对比试管①②③中实验现象,说明铁锈蚀主要是与空气中的 发生化学反应。
(2)对比③④⑤试件中实验现象,说明 会加快铁锈蚀。
(3)铁锈蚀后应及时除锈的原因是 ,写出用稀硫酸除铁锈的化学方程式 。
【活动二】定量探究铁锈蚀的因素
小组设计了如图2装置,检查气密性,广口瓶中盛放饱和氯化钠溶液、0.5mm经砂纸打磨光亮细铁丝缠绕的酥松小团。实验结果如图3、4,回答下列问题。
(4)根据图3得出铁生锈与温度关系为 。
(5)对比图3和图4,你能得出的结论是 。
【实验结论】
(6)你总结出防止铁生锈的方法有 。
a.防止与氧气或水接触
b.避免高温环境
c.钢铁表面形成保护层
d.多用酸来浸洗
【活动三】制作并运用“暖宝宝”
任何事物都有正反两面,小组同学利用铁生锈原理选用了铁粉、活性炭、氯化钠、蛭石(保温)等制作“暖宝宝”,并用制作好的“暖宝宝”粘在锥形瓶壁上如图5进行空气中氧气含量测定实验,一段时间后相关数据如表2。
实验前的体积
实验后的体积
锥形瓶内空气(含导管内空气)
量筒内水
量筒内剩余水
240.0mL
100.0mL
53.0mL
(7)用此方法测出空气中氧气含量约为 (保留1位小数)。
(8)分析“暖宝宝”中活性炭的作用可能为 。
10.学习小组同学在探究Cu、Al、Ag的活动性顺序时,做了如下两个实验,并由此展开了一系列学习探究活动。
【学习交流】(1)实验中观察到,甲中铝丝表面附着一层 色固体,乙中溶液颜色变为 色。写出甲乙图中发生反应的化学方程式(选写一个) 。
(2)你认为通过上述实验 (填“能”或“不能”)得出三种金属的活动性强弱。
【拓展探究】上述实验后,同学们想进行废液的处理与回收,于是将甲、乙中的溶液倒入同一烧杯中,观察到混合溶液(即废液)澄清透明。同学们认为应该先确定废液中是否含有未反应完的CuSO4和AgNO3,为此,他们进行了实验并记录如下:
序号
实验操作
实验现象
实验结论
实验1
取少量废液于试管中,加入 溶液
无明显现象
废液中没有AgNO3
实验2
取少量废液于试管中加入Ba(NO3)2溶液
产生白色沉淀
废液中含有未反应完的CuSO4
【反思评价】讨论后大家一致认为实验2所得结论不合理。你认为理由是(用化学方程式表示) 。
【拓展应用】同学们尝试从废液中回收铜,将过量铝粉加入废液中,充分反应后过滤,滤液中存在的金属阳离子是 (写离子符号)。
11.钙是一种非常活泼的金属,常温下能与水发生反应,反应的化学方程式为:。在实验室,某兴趣小组先将一定量的硫酸铜溶液倒入烧杯中,再取一块钙加入到硫酸铜溶液中,观察到有大量气泡产生,同时有蓝色沉淀生成。充分反应后过滤,得到滤液和蓝色滤渣,兴趣小组对滤渣的成分进行探究。
【提出问题】滤渣的成分是什么?
【查阅资料】Ca(OH)2微溶于水,Cu(OH)2不溶于水。
【猜想与假设】猜想一:全部是Ca(OH)2
猜想二:全部是Cu(OH)2
猜想三: 。
小东从物理性质进行分析后认为猜想 不合理,理由是 。
【实验与验证】
实验
实验操作
实验现象
实验结论
实验1
取少量蓝色滤渣放入烧杯中,加入适量的水溶解后过滤,将滤液分成两等份,向其中一份滴入酚酞试液
滴入酚酞后滤液呈 色
滤液显碱性,证明滤液中有OH-离子
实验2
向实验1的另一份滤液中滴入Na2CO3溶液
有白色沉淀
证明滤液中有 离子
【结论与反思】根据实验1和实验2可以证明猜想 正确,写出实验2中发生反应的化学方程式 。
12.某学习小组从课外资料上了解到:当H2还原CuO时可能会有砖红色的氧化铜(Cu2O)粉末生成,现设计实验欲探究氢气还原氧化铜的固体产物成分。(Cu的相原子质量为64)
【资料信息】
①Cu2O可与稀硫酸反应,反应方程式为Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O。
②Cu2O受热时可被H2还原为Cu。
(1)写出H2还原Cu2O的化学反应方程式: 。
【还原实验】
将H2通入装有CuO的硬质玻璃管,验纯后加热,当黑色固体完全变红后移去酒精灯待固体冷却后,停止通入氢气。
(2)H2通入硬质玻璃管前,须先通过浓H2SO4,浓H2SO4的作用是 。
(3)H2验纯的目的是 。
【成分猜想】
猜想一:固体产物全是Cu;
猜想二:
猜想三:固体产物中既有Cu也有Cu2O。
【探究实验】
探究过程
现象
结论
取少量红色固体于小试管中,加入过量稀硫酸
猜想一不成立。
另取mg红色固体于试管中,在氢气流中加热至固体质量不再变化,称得固体质量为m'g
当m'= (用含m的代数式表示)时,猜想二成立,否则猜想三成立。
13.某课外活动小组的同学对一包含碳的铜粉样品进行铜的质量分数的测定,采用下图所示的装置进行实验(气密性良好,图中铁架台等仪器已略去)。试回答下列问题:
(1)仪器①的名称是 。
(2)装置 D 的作用是 。
(3)已知硬质玻璃管③内装有铜和碳的混合物 4g,反应完全后(氧气过量),停止加热,冷却后称得硬质玻璃管③中物质质量还是 4g,则样品中铜的质量分数是 。
(4)实验完成后,教师评议说:按上述实验设计,可以根据 C 中质量的变化来计算铜的质量分数,但是即使③中反应完全,C 中吸收完全,也不会得出准确的结果。经讨论,有同学提出在A 和 B 之间加一装置,再次实验后,得到了较准确的结果。请你判断:如果不在 A 和 B 之间加一装置,则测得的铜的质量分数将 (填“偏大”、“不变”、“偏小”)。
14.兴趣小组同学取用氧化钙时,发现装满氧化钙的塑料试剂瓶已经膨胀破裂。小明推测该瓶氧化钙已经变质。
任务一:为确定该瓶氧化钙的成分,小明取适量该样品,设计并进行了如下实验:
【交流讨论】
(1)现象B为 ;
(2)小胡认为现象A不足以证明样品中含氢氧化钙,原因是 。
任务二:为确定该瓶氧化钙中是否含有氢氧化钙,并进一步确认其是否完全变质,小组同学继续进行探究。
【提出问题】
问题1:该瓶氧化钙中是否含有氢氧化钙?
问题2:该瓶氧化钙是否完全变质?
【查阅资料】
①氢氧化钙在一定温度下能分解:
②碳酸钙在一定温度下能分解:
③碱石灰是氢氧化钠与氧化钙的固体混合物,能吸收水和二氧化碳。
【进行实验】
(3)小组同学取10.0g该样品,用如图所示装置(装置气密性良好,夹持装置已省略)进行实验:
①实验前,通入N2一段时间后,称量装置B、C的质量;
②充分反应后停止加热,再继续通入N2,这样做的目的是 ;
③实验后测得装置B增重0.9g,装置C增重2.2g。
【实验结论】
(4)装置B质量增加,说明该瓶氧化钙中含有 (填化学式);
(5)通过计算,该瓶氧化钙部分变质,其中氧化钙的质量分数为 。
【交流反思】
(6)若无装置D,会对样品中 (填化学式)含量的检测造成干扰;
(7)氧化钙在保存中应该注意: 。
15.果蔬洗涤盐是厨房中常见的一种清洁用品。兴趣小组的同学们对某品牌果蔬洗涤盐的性质及成分产生浓厚的兴趣,展开了项目式学习的探究之旅。
任务一:检测果蔬洗涤盐水溶液的酸碱性
(1)取适量果蔬洗涤盐水溶液于试管中,滴加无色酚酞溶液,观察到 ,说明溶液呈碱性。
任务二:探究果蔬洗涤盐的成分
该品牌果蔬洗涤盐可能含有碳酸钠、碳酸氢钠中的一种或两种。
【查阅资料】
Ⅰ.钠及其化合物灼烧时火焰呈黄色;
Ⅱ.,碳酸钠受热不易分解;
Ⅲ.碳酸氢钠溶液与氯化钙溶液不反应;
Ⅳ.碳酸银是白色沉淀,氯化银是不溶于酸的白色沉淀。
【进行实验】
(2)同学们取一根细铁丝,一端用砂纸打磨干净,蘸取该品牌果蔬洗涤盐,放在酒精灯外焰上灼烧,观察到火焰呈 色。同学们认为该品牌果蔬洗涤盐中含有钠的化合物。
【作出猜想】对该品牌果蔬洗涤盐成分,同学们提出三种猜想:
(3)猜想一:碳酸钠;
猜想二: ;
猜想三:碳酸钠和碳酸氢钠。
【实验验证】
(4)
实验步骤
实验现象
实验结论
步骤Ⅰ:取一定量果蔬洗涤盐加热至固体质量不再改变,将生成的气体全部通入足量澄清石灰水中。
有气体产生,
猜想三成立
步骤Ⅱ:另取少许果蔬洗涤盐溶于水中,滴加足量的氯化钙溶液。
产生白色沉淀
(5)步骤Ⅱ中发生反应的化学方程式为 。
【拓展探究】
(6)小黎同学想到妈妈以前常用食盐水洗水果蔬菜,猜想该品牌果蔬洗涤盐中还可能含有氯化钠。于是小黎同学进行了以下实验并得出结论:取少量该品牌果蔬洗涤盐溶于水中,再向其中加入足量的 溶液,观察到有白色沉淀产生,证明该品牌果蔬洗涤盐中含有氯化钠。
【反思评价】
(7)有同学认为小黎同学的探究不够严谨,理由是 (用文字解释)。
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
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