2024年中考化学三轮冲刺专项训练：科学探究题

2024年中考化学三轮冲刺专项训练：科学探究题1．某化学兴趣小组的同学学习“灭火器原理”后，设计了如图所示实验，并对反应后瓶中残留废液进行探究。【提出问题】废液中所含溶质是什么？【猜想与假设】猜想1：废液中的溶质可能是NaCl、Na2CO3和HCl。猜想2：废液中的溶质只有NaCl。猜想3：废液中的溶质是NaCl和HCl。猜想4：废液中的溶质是。【讨论与交流】小明认为猜想1无需验证就知道是错误的，他的理由是。（请用化学方程式说明）【实验与结论】（1）小亮同学为验证猜想3，取少量废液装入试管中，然后滴入酚酞溶液，发现酚酞溶液不变色，于是小亮认为猜想3正确。他的结论错误理由是。请你另设计实验方案验证猜想3：实验步骤实验现象实验结论猜想3正确（2）验证猜想4，可选用的的试剂有。A酚酞溶液B氢氧化钾溶液C稀硫酸D氯化钡溶液。2．菠菜含有多种丰富的营养素。但菠菜也是一种草酸含量比较高的蔬菜，草酸会影响人体健康。同学们对菠菜进行不同处理，寻找去除菠菜中草酸的合理烹调方法，对如何食用菠菜提出合理化建议。【查阅资料】①豆腐中含有钙盐，能与菠菜中可溶性草酸（H2C2O4）发生反应生成不被人体吸收的沉淀物草酸钙（CaC2O4）。②草酸钙是人体结石的主要成分。【进行实验】实验1：用四种方法烹调，可溶性草酸去除率如下：实验编号菠菜质量/g烹调方法可溶性草酸去除率/%a180冷焯：将1L水和菠菜一起煮，水沸腾后再煮1min，取出64.7b180热焯：将1L水煮沸，停止加热，放入菠菜等其变色后（约1min），取出43.0c180煮：将1L水煮沸，放入菠菜煮1min43.0d180炒：25g食用油加热至220℃，加入菠菜炒1min0实验2：取1L水煮开，加入豆腐和菠菜同煮，可溶性草酸去除率如下：实验编号菠菜质量/g豆腐质量/g时间/min可溶性草酸去除率/%A180180141.2B180180252.7C180180360.7D180120360.5E18090359.6【解释与结论】（1）食用菠菜主要获得的营养素为。（2）烹调菠菜的最佳方法是。（3）对比实验ABC，可得出的结论是。（4）其他条件相同时，豆腐用量对菠菜中可溶性草酸去除率的影响不大，需要对比的实验是（填编号）。【反思与评价】（5）下列关于“去除菠菜中草酸的烹调方法”，合理的是。A用食用油热炒菠菜B热焯菠菜时，同时加入豆腐C焯过菠菜的水，不再食用D烹调菠菜时，加入钙盐含量高的其他食材3．以下是我们刚学完的第五单元探究“质量守恒定律”的教学片段，请你参与探究并帮忙填写空格。【提出问题】化学反应前后各物质的质量总和是否相等？【猜想与假设】(1)猜想Ⅰ：不相等；猜想Ⅱ：

【实验探究】(2)甲、乙两组同学用托盘天平分别称量反应前后物质的质量。甲组乙组实验方案实验现象烧杯内产生大量气泡，天平指针（填“偏左”或“偏右”）

铁钉表面有红色物质析出，溶液颜色发生改变，天平指针没有偏转结论猜想Ⅰ正确猜想Ⅱ正确(3)究竟哪种猜想正确？通过讨论，同学们发现甲组中有气体逸出，导致指针向右偏转。得到启示：在探究化学反应前后各物质的质量总和是否相等时，凡是有气体生成或参加的反应一定要在（填“密封”或“敞口”）容器中进行。【优化装置】(4)同学们对甲组左盘中的反应装置进行了如下三种改进，你认为最佳装置是（填序号）（提示：稀盐酸与Na2CO3反应产生的CO2气体会与NaOH溶液反应，被NaOH溶液吸收），从另外两种装置中任选一种指出其不足。【得出结论】同学们利用改进后的最佳装置进行再次探究，均得出猜想二正确。进一步分析发现，反应体系中器材和未参加反应的物质的质量在反应前后保持不变，最终得出结论是：参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。【解释应用】解释：化学反应前后，原子的种类、数目、质量均不变，所以质量守恒。(5)应用：铜绿受热会发生分解反应，生成氧化铜、水和二氧化碳三种物质，则该固体物质一定由种元素组成。4．加热氯酸钾和二氧化锰的混合物可制备氧气，该反应的化学方程式为，但实验中发现有刺激性气味的气体产生。【提出问题】刺激性气味的气体是什么呢？【猜想假设】猜想一：臭氧(化学式为O3)猜想二：HCl猜想三：Cl2同学们认为不需要实验验证就可以判断猜想是错误的，理由为。【查阅资料】(1)C12+H2O===HClO+HCl。(2)臭氧在MnO2存在的情况下极易分解成氧气。(3)氯气可使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。【实验探究】查阅资料后大家认为猜想一是错误的，理由为。他们进一步又做了如下实验：取氯酸钾和二氧化锰的混合物放入试管中加热，将蘸有硝酸银溶液的玻璃棒伸入试管口(如图)，看到的现象是，再将湿润的淀粉碘化钾试纸悬于试管口，试纸变色，最终证明猜想三正确。

【反思拓展】(1)欲证明二氧化锰是氯酸钾分解的催化剂，需证明二氧化锰的、在反应前后不变。(2)自来水厂常用氯气来杀菌消毒，氯气和水反应后会产生H+、Clˉ和ClOˉ，而野外常用漂白粉[主要成分化学式为Ca(ClO)2]。你认为在水中起杀菌消毒作用的离子是。5．木聚糖是生产木糖醇等甜味剂的原料。实验小组利用NaOH溶液浸取玉米芯中的木聚糖，探究影响浸取效果的因素。【进行实验】I.将干燥的玉米芯用粉碎机粉碎，备用。II.配制一定浓度的NaOH溶液。III.分别取10g粉碎后的玉米芯，加入NaOH溶液，在不同条件下浸取，测定木聚糖得率（得率越高，代表浸取效果越好），实验记录如下表。序号浸取温度（℃）浸取时间（h）NaOH溶液的浓度（g/mL）NaOH溶液的体积（mL）木聚糖得率（%）①7030.2030017②8030.2030020③9030.2030022④9030.1030016⑤9030.1530018⑥9030.2020018⑦9030.2040015【解释与结论】(1)NaOH溶液配制后应尽快使用，否则容易与空气中的发生反应而变质。(2)实验①②③的目的是。(3)探究NaOH溶液浓度对浸取效果影响的实验组合是（填序号）。(4)依据实验数据，不能推断NaOH溶液的体积越大，浸取效果越好，其证据是。(5)在实验范围内，浸取玉米芯中木聚糖的最佳条件：浸取时间为3h、。【反思与评价】(6)在表中实验的基础上，继续探究浸取时间对浸取效果的影响，发现最佳浸取时间为3h。实验操作为：取10g粉碎后的玉米芯，。6．某同学拟探究物质燃烧的条件，请协助完成下列表格。实验步骤实验装置图实验现象结论实验①用棉花分别蘸取酒精和水，放到酒精灯火焰上加热片刻（图1所示）。酒精燃烧，水没有燃烧燃烧需要的条件之一是实验②从乒乓球和滤纸上分别剪下同样大小的一小片，分别放在放在薄铜片的中部（图2所示）。乒乓球片先燃烧，滤纸片后燃烧燃烧需要的条件之一是实验③（1）将白磷放入8℃0热水中（图3所示），（2）将白磷放入80℃0热水中并通入氧气（图4所示）。图3中的白磷图4中的白磷物质燃烧需要氧气问题讨论：（1）白磷燃烧的化学方程式是。（2）进行实验①时，如果在酒精灯上加热时间较长，蘸水的棉花球也会燃烧起来，其原因是。（3）实验②中利用了铜片。（4）实验③中做两次实验的目的是。7．同学们用4%的NaOH溶液和8%的CuSO4溶液制备Cu（OH）2，有同学得到了浅绿色沉淀（碱式硫酸铜）：还有同学得到的蓝色沉淀中含有黑色物质（氧化铜）。针对这些异常现象，小金进行了以下探究：探究1：沉淀颜色与反应物的质量关系编号4%的NaOH/g8%的CuSO4/g沉淀颜色出现黑色物质所等待的时间/min①22浅绿色不出现②4待填蓝色中混有浅绿色5③62蓝色3(1)编号②待填应为g（选填“2”“4”或“6”）。(2)③中生成蓝色沉淀的化学方程式为。探究2：Cu（OH）2分解难易程度与溶液碱性强弱的关系按探究1③的方法制备5份含蓝色沉淀的混合物，处理方式和实验结果如表所示：编号①②③④⑤处理方式不做处理直接加8mL水直接加16mL水洗涤沉淀至中性后放入洁净试管，加8mL水洗涤沉淀至中性后，放入洁净试管，加8mL4%的Na2SO4溶液出现黑色物质所等待的时间/min31117不出现不出现(3)可用溶液来判断④中的沉淀已洗涤至中性。(4)Cu（OH）2分解难易与溶液碱性强弱的关系是。(5)进行编号⑤实验的作用是。(6)加热蓝色沉淀也会产生黑色物质，写出反应的化学方程式。8．兴趣小组同学为了探究实验室中久置的氢氧化钠固体的成分，进行了有关实验。请你与他们一起完成以下探究活动：【查阅资料】Na2CO3溶液呈碱性。【对固体猜想】猜想Ⅰ.全部是NaOH；猜想Ⅱ.全部是Na2CO3；猜想Ⅲ.。【实验和推断】（1）若现象a为有气泡产生，则加入的A溶液是，说明氢氧化钠已经变质，有气泡产生的反应的化学方程式是。（2）若A是Ca(OH)2溶液，现象a有白色沉淀，现象b为无色酚酞试液变红色，则白色沉淀为(填化学式)，该实验(填“能”或“不能”)说明样品中有NaOH。（3）若A是CaCl2溶液。①现象a有白色沉淀产生，现象b无色酚酞不变红色，则猜想成立。②若猜想Ⅲ成立，可观察到：。【反思】（4）①久置的氢氧化钠变质的原因是(用化学方程式表示)。②保存氢氧化钠的方法是。9．航天员王亚平在“天宫课堂”中介绍了空间站中的生活，演示了水球变气球等炫酷的实验。Ⅰ、“天宫”中水和氧气的最大化利用是生活保障的重要措施。如图是空间站资源再利用模拟图。

(1)在“水净化系统”中，活性炭可以除去色素和异味，是利用活性炭具有性；高分子膜可以除去水中大分子杂质，与实验室常用的操作原理相同。(2)“水电解系统”中产生氧气的电极应接在电源的极（填“正”或“负”）。(3)“氢氧燃料电池”中有催化剂，氢气与氧气在催化剂作用下能直接化合释放出电能，实现由能到电能的转化，发生反应的化学方程式是。(4)“萨巴蒂尔反应器”可以除去CO2，该反应的化学方程式是。Ⅱ、在“天宫课堂”中王亚平将少量蓝色颜料注入水球，很快整个水球变成蓝色。然后将泡腾片放入水球中，产生了大量气泡向四周扩散，气泡充满整个水球。(5)蓝色颜料能让整个水球全部变蓝，是因为颜料分子具有的特征。(6)如果在空间站失重状态下收集制得的O2，可选用下列装置中的______（填序号）。A．

B．

C．

D．

10．实验中小明手遇高锰酸钾后皮肤变色了，于是对高锰酸钾的腐蚀性展开研究。【实验1】20C时将相同大小的新鲜鸡皮在不同浓度的高锰酸钾溶液中浸泡相同时间，现象如下表。溶液中高锰酸钾的质量分数0.002%0.01%0.1%1%鸡肉皮的变化无明显变化边缘部分变为棕黄色全部变为棕色全部变为黑色【实验2】20℃时将相同大小的铜片分别在4种液体中浸泡相同时间后，测铜片质量变化，数据如下表。试验编号①②③④实验用的溶液25mL0.1%高锰酸钾溶液25mL0.1%高锰酸钾溶液25mL蒸馏水+10滴浓硫酸25mL1%高锰酸钾溶液+10滴浓硫酸铜片质量/g实验前0.540.540.540.5418小时后0.540.520.540.42回答下列问题：（1）实验1的目的是。若要证明温度对0.05%的高锰酸钾溶液腐蚀鸡皮的影响，你设计的实验是.（2）实验2中通过对比②和④，得出的结论是（3）实验2中，欲得出“高锰酸钾和硫酸共同作用对铜才有腐蚀性”的结论，需要对比的实验是（填实验编号）。11．将下列四个实验所验证或探究的目的填写在横线上，并回答相关问题．

（1）在实验D中观察到的现象是，说明CO2具有的化学性质是．（2）在实验A和实验C中反应的化学方程式是，实验B中的现象是．12．某化学小组同学做镁条在空气中燃烧实验时，发现生成物中还有少量黑色固体，针对这一现象及相关问题，他们展开了如下探究，请仔细阅读并参与他们的探究之旅。【探究目的】探究黑色固体是镁与空气中什么物质反应产生的？【查阅资料】（1）稀有气体一般不与其它物质反应；（2）光亮的镁条与水反应，表面会生成白色固体。（1）【分析猜想】分析空气中各成分，进行猜想猜想①是氧气猜想②是氮气猜想③是。（2）【实验一】镁带与氧气的反应①1.甲同学探究了影响过氧化氢制取氧气速度的某种因素，进行了三次实验并记录了各种收集相同体积氧气所需要的实验如下表：实验过氧化氢的浓度过氧化氢溶液的质量（g）二氧化锰的质收量（g）集时间（s）110%20140215%20120320%X112（1）第3次实验中，X的值应为。（2）实验结论：在相同条件下，，过氧化氢分解得越快。②2.乙同学在量筒中盛满水，倒置于水槽中，通过分液漏斗把20mL某浓度的过氧化氢溶液加入锥形瓶中，记录量筒中气体得体积（图1）。数据如下表：时间/min135910量筒读数/mL60.082.0889090（4）请根据以上过程和实验数据综合分析，最终生成氧气得体积是mL。（5）请在下面坐标中绘制出0~10min生成氧气体积随时间变化得曲线。③3.燃烧镁带，观察现象打磨镁带，点燃，伸入盛满氧气的集气瓶中，产生大量白烟，生成白色固体。实验结论：镁与氧气反应生成白色的氧化镁。（3）【实验二】镁带与氮气的反应I.收集纯净的氮II.燃烧镁带，观察现象将镁带打磨光亮，点燃，伸入盛有氮气的集气瓶中，瓶内壁附着一层淡黄色的固体。III.实验结论：镁与氮气在点燃得的条件下发生化合反应生成淡黄色的氮化镁。【探究结论1】综上所述，关于镁在空气中燃烧产生黑色固体的猜想是猜想（填序号）成立。（4）【探究结论2】如果用足量的镁替代红磷进行空气组成实验，实验测得氧气的体积分数比实际值（填“偏大”或“偏小”）。（5）【实验回顾】实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气含量（图2），由于红磷需要在瓶外点燃再伸入瓶内，常常带来污染以及误差。【实验改进】同学们选择了着火点更低的白磷，并对装置图做了改进（图3）。主要操作是：在实际容积为180mL的集气瓶里，先装进50mL的水，再按图连接好仪器，按下热的玻璃棒，白磷立即被点燃。白磷从燃烧到熄灭冷却的过程中，瓶内水面的变化是；实验中无误差，最终集气瓶中水的体积约为mL。13．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1】从能量变化角度探究酸和碱的反应某小组同学测量盐酸与氢氧化钠溶液反应过程中温度的变化，观察到溶液温度升高，因此，得出两者能反应的结论。有同学认为此结论不够严谨，在密闭隔热容器中设计了以下实验：①10mL一定浓度的盐酸与10mL蒸馏水混合，测量溶液温度的变化。②10mL一定浓度的氢氧化钠溶液与10mL蒸馏水混合，测量溶液温度的变化。③10mL一定浓度的盐酸与10mL一定浓度的氢氧化钠溶液混合，测量溶液温度的变化。用数字化实验技术测得3个实验中溶液温度随时间变化的关系如图1所示。(1)由图1可知，盐酸、氢氧化钠溶液稀释时均（填“放热”或“吸热”)，但它们稀释时温度的变化量远（填“大于”或“小于”）两溶液混合时温度的变化量，由此说明氢氧化钠和盐酸发生了反应。(2)从微观角度分析，此中和反应的温度变化主要是由于（填离子符号）两种离子反应放出热量的缘故，由此说明氢氧化钠和盐酸发生了中和反应。(3)在10mL溶质质量分数为10%的NaOH溶液（密度为1.1g/mL）中加入溶质质量分数为5%的盐酸（密度为1.0g/mL）溶液的体积为mL，就能使反应后溶液的pH等于7。（写出计算过程，结果保留整数）【实验2】从溶液电导率变化角度探究酸和碱的反应小组同学根据图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，电导率的大小能反映离子浓度的大小。(4)根据图3所示电导率变化，请写出对应试管中发生反应的化学方程式为。(5)图4中电导率的变化（填“能”或“不能”）说明酸和碱发生了反应，a点所示溶液中含有的微粒有（填微粒符号）。14．小倩同学了解到：外国人把中国称为“China”，在英文中与瓷器是同一个单词。“青花瓷”又是在中国瓷器中最具代表性的。绘制青花瓷纹饰的原料中主要含有氧化钴（CoO）。她查阅元素周期表发现钴【读音：】元素符号为Co，在周期表中与铁元素同位于第4周期、第Ⅷ族。【提出问题】小倩同学产生疑问：为什么钴和铁都在第Ⅷ族呢？【寻求帮助】（1）【咨询老师】得知：因为铁与钴两种元素原子的结构具有相同点（见右图），使得二者的化学性质相似。因此把这两种元素放在一起。请你帮助小倩完成下列问题：①钴元素在元素周期表中的原子序数为，一个钴原子比一个铁原子多一个（填序号）。a.中子b.电子c.质子d.电子层②铁原子与钴原子具有相同的（填序号，下同）。元素的化学性质主要与原子的有关，因此二者的化学性质相似。a.核电荷数b.核外电子数c.电子层数d.最外层电子数③在化学反应中，金属钴和铁一样，也能与稀盐酸发生反应放出氢气，反应的化学方程式为；钴在氧气中燃烧生成Co3O4，化学方程式为。（2）【查阅资料】钴元素有着广泛的用途：钴及其化合物在材料生产、化工生产、医疗中都有着广泛的应用。钴在电池制造中需求量增长很快，钴酸锂（已知：化学式为LiCoO2，锂元素化合价为+1）常用作手机电池的正极材料,其中钴元素的化合价为。【深入探讨】【产生问题】既然钴与铁的单质具有相似的性质，那么两种元素的化合物是否也有相似的化学性质？【设计并实验验】（1）根据所学知识，同学们已知下列反应可以进行，并进行实验：观察记录实验现象：氧化亚铁为黑色固体；实验a中，随着稀盐酸的加入，黑色固体逐渐溶解，溶液呈现浅绿色；实验b中，加入氢氧化钠溶液后出现白色沉淀，静置在空气中，沉淀物颜色发生变化，最后变为红褐色。【查阅资料得知：原因是溶液中的Fe（OH）2遇空气中的氧气生成Fe（OH）3】（2）同学们欲探究钴元素化合物的性质，设计并进行了如下实验：请你依据实验现象，完成下列问题：I.实验①中，取少量灰黑色的氧化钴放入试管中，加入稀盐酸，固体被溶解，溶液呈红色，写出反应的化学方程式。另取一支试管加入少量氧化钴，滴入浓盐酸，固体被溶解溶液呈绿色。说明反应后钴离