专项03 科学探究题-【好题汇编】备战2023-2024学年九年级化学上学期期末真题分类汇编（湖南专用）（原卷版）

专项03科学探究题1．（2023上·湖南邵阳·九年级统考期末）实验课上，勇往直前实验小组的同学们正在进行“水的组成”的探究，请你参与！（提出问题）水是一种元素吗？（进行实验）同学们按照教材中的装置（如图1）进行了实验：（收集证据）实验中，同学们观察到电极附近有产生。切断电源，打开b管顶端的活塞，在管口放置一根燃着的木条，会观察到。（讨论分析）实验时，老师在水中加入了少量氢氧化钠，目的是。（得出结论）本实验得出的结论是。2．（2023上·湖南长沙·九年级统考期末）某化学兴趣小组查阅资料，得知氧化铜（）可能也能催化过氧化氢的分解，为验证真伪，进行了如下探究。【猜想】(1)Ⅰ．不是催化剂，也不参与反应Ⅱ．参与反应产生氧气Ⅲ．【实验】用天平称量，取的过氧化氢溶液于试管中，进行如下实验：

(2)将猜想Ⅲ补充完整：步骤③现象步骤⑥结果步骤⑦现象结论溶液中有气泡放出，带火星的木条复燃猜想Ⅰ、Ⅱ不成立，猜想Ⅲ成立(3)步骤①的目的。(4)步骤④需要用到玻璃棒，其作用是。(5)若实验过程中共收集到氧气的质量为，则参加反应的过氧化氢质量为。3．（2023上·湖南怀化·九年级统考期末）某兴趣小组的同学在实验室用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气时，意外闻到刺激性气味，于是在老师的指导下对此“异常”现象进行探究：【查阅资料】氯气是有刺激性气味、可溶于水且能与水反应的气体，能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。【提出问题】氯酸钾与二氧化锰混合加热后产生的气体是什么？【作出猜想】猜想一：只含氧气；

猜想二：。【设计实验】小组成员小明同学设计了以下方案，并完成了探究。实验操作实验现象实验结论用排水法收集A、B两瓶气体，将带火星的木条伸入A瓶中，将湿润的淀粉碘化钾试纸伸人B瓶中A瓶中带火星的木条复燃，B瓶中湿润的淀粉碘化钾试纸不变色猜想一成立【讨论交流】小英同学认为小明同学的设计方案不科学，探究结论不准确，她讲了两个方面的理由：；。她的分析得到其他成员的充分肯定。于是他们重新设计了实验方案并进行了探究，请你填写完整。实验操作实验现象实验结论猜想二成立【拓展延伸】许多的化学反应有主反应，也有副反应。用氯酸钾和二氧化锰混合加热主反应是制取氧气，反应的化学方程式是：；副反应是氯酸钾和二氧化锰在加热条件下相互发生反应，生成锰酸钾和2种气体物质，该副反应的化学方程式为：。4．（2023上·湖南永州·九年级统考期末）化学兴趣小组为验证质量守恒定律，做了镁条在空气中燃烧的实验如图1”。同学们观察到镁条在空气中剧烈燃烧，发出耀眼的强光，产生的大量白烟弥漫到空气中，最后在石棉网上得到一些白色固体。(1)请写出镁条燃烧的化学方程式。(2)同学们通过称量发现：在石棉网上收集到产物的质量小于镁条的质量。有人认为这个反应不遵循质量守恒定律。你认为出现这样实验结果的原因可能是：。(3)小红按图2装置改进实验，验证了质量守恒定律，还发现产物中有少量黄色固体。【提出问题】黄色固体是什么？【查阅资料】①氧化镁为白色固体；②镁能与氮气剧烈反应生成黄色的氮化镁（Mg3N2）固体；③氮化镁可与水剧烈反应产生氨气，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。【做出猜想】黄色固体是Mg3N2【实验探究】请设计实验，验证猜想实验操作现象与结论取适量黄色固体样品于试管中，向试管中加入适量水，在试管口放置湿润的红色石蕊试纸【反思与交流】空气中N2的含量远大于O2的含量，可是镁条在空气中燃烧产物MgO却远多于Mg3N2，合理的解释是：。5．（2023上·湖南衡阳·九年级统考期末）空气中氧气含量测定的再认识。(1)教材中介绍了拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分（实验装置如图1）。该实验中选择使用汞的优点有_________________。（多选）A．实验过程中没有污染B．在汞槽中起到液封作用C．生成的化合物加热分解又能得到汞和氧气D．能将密闭装置内空气中的氧气耗尽(2)实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量（装置如图2），写出红磷燃烧的化学方程式。兴趣小组用该方法测出的氧气含量常常远低于21%。【提出问题】用红磷燃烧的方法为什么不能准确地测定空气中氧气的含量？【进行猜想】(3)①装置漏气；②装置内氧气有剩余；…【实验与交流】(4)在老师的指导下，小明分别用过量的红磷（着火点240℃）和白磷（着火点40℃）进行该实验，用测氧气浓度的传感器测得反应后装置内氧气浓度分别为8.85%和3.21%，请从燃烧条件的角度回答产生上述结果的主要原因。小组同学用图3的装置进行了实验，通过7天实验得出氧气的体积分数为19.1%。【交流与反思】(5)与用红磷燃烧的方法相比，用铁丝生锈的方法测定空气中氧气含量的主要优点是：。(6)为了加快反应速率，小明通过查阅资料，利用铁粉、炭粉、氯化钠等物质又进行了实验（装置如图4），8分钟后测得的数据如表：实验前的体积实验后的体积集气瓶内空气烧杯内蒸馏水烧杯杯内剩余蒸馏水131mL90.0mL63.6mL请计算出空气中氧气含量。（计算结果保留一位小数）(7)铜也能与空气中氧气、水、二氧化碳反应而锈蚀，生成铜绿【铜绿的主要成分为Cu2（OH）2CO3】，若将图3装置中的粗铁丝换成足量的铜丝进行实验，请从质量守恒定律的角度判断能否用铜丝代替铁丝比较准确地测定空气中氧气的含量，并说明理由：。6．（2023上·湖南邵阳·九年级统考期末）质量守恒定律是自然界的基本定律之一，化学兴趣小组以“探究质量守恒定律”为主题开展实验探究。【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】猜想1：不相等：猜想2：相等。【实验探究】甲、乙两组同学用托盘天平分别称量反应前后装置的质量。甲组乙组实验方案实验现象有气泡产生，天平指针向右偏转瓶内产生白烟，天平指针没有偏转实验结论猜想1正确猜想2正确请写出甲组反应的化学方程式。【反思评价】两个实验，得出了相反的结论。请讨论分析甲组中导致指针向右偏转的原因是。【得出结论】同学们经过讨论分析，得出猜想2正确。最终得出结论：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。【总结交流】通过以上实验，小组同学总结出：验证质量守恒定律时，若反应有气体生成时，应在容器中进行。7．（2023上·湖南常德·九年级统考期末）某实验小组对“载人宇宙飞船或潜水艇中一般都要安装盛放过氧化钠(Na2O2)颗粒的装置”感到非常好奇，设计实验进行探究。【提出问题】过氧化钠是否为一种制氧剂？与人呼出的哪种气体发生反应？【查阅资料】①人呼出的气体中主要成分是N2、O2、CO2和水蒸气等。②CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O。【提出猜想】过氧化钠与人呼出的N2或CO2或水蒸气反应并生成氧气。【进行实验】实验Ⅰ：验证过氧化钠与氮气反应并生成氧气。实验操作如图所示。(1)实验现象及结论：观察到现象，判断过氧化钠与氮气没有发生反应。实验Ⅱ：验证过氧化钠与水蒸气反应并生成氧气。(2)同学们在老师的指导下设计了如下图所示装置。其中A装置的作用是，发生的变化是变化(填“物理”或“化学”)。实验现象及结论：一段时间后用带火星的木条在C内进行检验，带火星的木条复燃；过氧化钠与水蒸气发生反应并生成氧气。实验Ⅲ：验证过氧化钠与二氧化碳反应并生成氧气。同学们在老师的指导下设计了如下图所示装置。(3)实验记录实验操作主要实验现象实验结论及解释①检查装置的气密性。向装置中加入药品。装置的气密性良好。②打开分液漏斗活塞，向A装置中缓慢加入稀盐酸。A装置中观察到的现象有，C装置中有气泡出现。C装置作用是。③一段时间后用带火星的木条在D内进行检验。带火星的木条复燃。过氧化钠与二氧化碳反应并生成氧气。【实验反思】(4)根据实验Ⅱ和Ⅲ，过氧化钠与二氧化碳或水蒸气反应后，还产生了另一种物质，该物质是(填“单质”或“化合物”)。(5)某同学对实验Ⅲ的设计提出疑问：该实验不能证明二氧化碳与过氧化钠确实发生了反应，你认为他的理由是。8．（2023上·湖南常德·九年级统考期末）某同学在学习木炭和氧化铜反应的知识后，产生了疑问：木炭与氧化铜反应生成的气体有哪些？同学们带着疑问进行了下列探究：【提出猜想】(1)猜想一：只有CO2；猜想二：只有CO；猜想三：。【查阅资料】浸有磷钼酸溶液的氯化铝试纸遇二氧化碳无变化，但遇到微量一氧化碳会立即变成蓝色。【实验步骤】连接好实验装置，并进行实验，装置如图所示（夹持仪器已省）：步骤一：打开弹簧夹，先通一会儿纯净干燥的氮气；步骤二：关闭弹簧夹，点燃酒精喷灯对硬质玻璃管加热。步骤三：实验结束后，拆洗装置和仪器。【实验分析】(2)若观察到氯化钯试纸无变化，澄清石灰水变浑浊，则猜想一成立，请写出澄清石灰水变浑浊的化学方程式：。(3)若观察到氯化钯试纸变蓝，澄清石灰水不变浑浊，则猜想成立。(4)若观察到，则猜想三成立。【实验反思】(5)该实验开始前通一会儿N2的目的是。实验过程中硬质玻璃管中的现象是。(6)实验结束时熄灭酒精喷灯，同时停止通入N2的情况下，有同学认为装置D在实验过程中没有作用，可以去除，你认为是否可行？（填“可行”或“不可行”），请说明理由。9．（2023上·湖南邵阳·九年级统考期末）碳燃烧后会生成不同的产物，兴趣小组同学对碳还原氧化铜的气体产物进行探究。（提出问题）碳还原氧化铜生成的气体是什么？（作出猜想）猜想Ⅰ：CO猜想Ⅱ：CO2猜想Ⅲ：CO2和CO（查阅资料）氢氧化钠能与二氧化碳反应，起吸收二氧化碳的作用；浓硫酸能吸收水蒸气，起干燥作用。一氧化碳与氢氧化钠和浓硫酸均不起化学反应。（实验步骤）小组同学利用下图所示装置进行实验。（1）将块状木炭研细并与氧化铜粉末混合均匀。（2）开始实验时，要先通一段时间N2。（3）小组同学根据观察到的现象，得到猜想Ⅲ正确的结论。生成气体中含有一氧化碳的依据是：装置A中开始变红时，观察到。（实验2）进一步定量分析确定气体组成（4）重复上述实验，测得反应前后的数据如下表：测定对象反应前的质量/g反应后的质量J。A中的玻璃管＋固体药品121.6l20.2B+C+D中的广口瓶+溶液1133.51134.4依据上表数据计算：二氧化碳的质量为g，一氧化碳的质量为g。（反思与评价）（5）装置A中生成CO的化学方程式可能为（写一个即可）。10．（2023上·湖南株洲·九年级统考期末）某校九年级“我们爱化学”活动小组的同学，在探究木炭与CuO反应时，完成了如下实验，请回答下列问题：Ⅰ、如图所示装置进行实验，很快发现澄清的石灰水变浑浊；(1)请写出C与CuO反应的化学方程式；(2)实验结束时，应（填写下列操作代号）。①先熄灭酒精灯，再撤出导管②先撤出导管，再熄灭酒精灯Ⅱ、小组中华雪同学通过仔细阅读教材，认为当木炭较多、温度较高时，该反应产生的气体中可能含有CO和CO2，小组的同学们在老师指导下设计实验进行了验证：已知：碱石灰是NaOH和CaO的混合物，可以吸收CO2和水。(3)仪器B中所盛试剂为，其作用为。(4)D中玻璃管盛装的试剂为CuO，E中盛装的试剂为澄清的石灰水。若A装置产物中确有CO，则应观察到的现象有D中；E装置在此实验中的作用除了检验并吸收反应生成的CO2，还能。(5)实验前，需检查；点燃酒精灯前，先打开K，通入N2一段时间，其作用为。(6)将1.44g炭和16.0gCuO在较高温度下反应，理论上最多可生成gCu。Ⅲ、华雪同学通过查阅资料发现：Cu2O为也红色固体，难溶于水，可与稀硫酸反应生成Cu和CuSO4。(7)请你和华雪同学一起设计简单实验验证CuO和足量炭反应后所得的红色固体中是否有Cu2O：取反应后的红色固体，加入充分反应，若出现溶液的现象，则含有Cu2O。11．（2023上·湖南长沙·九年级统考期末）化学是以实验为基础的科学，实验是科学探究的重要手段，学习了CO2的溶解性后，同学们对溶解了CO2的水作了进一步探究。【提出问题】CO2在溶于水时，是否有CO2与水反应呢？【进行实验】兴趣小组的同学找来软塑料瓶进行了一系列的探究活动，请你参与：(1)甲同学想通过证明反应物消耗或较少。按如图所示进行实验，打开瓶盖，迅速将烧杯内的水倒入瓶中并拧紧瓶盖，振荡，一会后发现，得出结论：CO2能与水反应。【反思交流1】(2)乙同学认为甲同学的实验不足以证明CO2能与水反应，乙同学的理由是。【补充实验】乙同学取少量甲同学实验软塑料瓶中的液体于试管中，向其中滴加紫色石蕊试液，溶液变红，乙同学认为这可以说明CO2能与水反应（提示：石蕊是一种遇酸变红的紫色液体）。【反思交流2】(3)丙同学认为乙同学的实验也不足以证明CO2能与水反应。其理由是。【再次实验】(4)该兴趣小组的同学经过思考、讨论，设计了如下实验方案，探究CO2能与水反应，请你完成如下实验报告。实验操作实验现象结论①把干燥的紫色小花一半喷水，一半保持干燥小花喷水的部分仍为紫色②把实验①中的紫色小花放入盛有二氧化碳的集气瓶中小花喷水的部分由紫色变红色，干燥部分仍为紫色【得出结论】CO2能与水反应并生成了碳酸【反思交流3】(5)乙同学和兴趣小组的同学在探究没有明显现象的反应（如：CO2与水的反应）是通过的方法来证明的。12．（2023上·湖南株洲·九年级统考期末）在浓硫酸的催化作用下，固体草酸（H2C2O4）受热分解生成碳的氧化物和水，某化学课外兴趣小组对生成物中碳的氧化物种类进行了如下实验探究：【提出问题】生成物中有哪种碳的氧化物？【猜测】猜想1猜想2猜想3只有只有CO2含有CO和CO2【设计实验】基于猜想3，依据CO和CO2的性质，兴趣小组同学设计了如下实验：（1）观察到A装置（填字母）中的澄清石灰水变浑浊，证明草酸分解有气体生成；（2）E装置中承载酒精灯的仪器是。（3）有两种实验现象都能分别证明草酸分解的气体中含有CO：①C装置中澄清石灰水不变浑浊，F装置中；②E装置中出现的现象；【实验结论】通过实验探究证明：猜想3成立，草酸分解的化学方程式是，该反应属（填反应类型）。【问题讨论】（1）C装置的作用是。（2）将a和b连接的操作是。（3）将玻璃管末端制成玻璃球泡的目的是。（4）装置末端酒精灯的作用是。13．（2023上·湖南长沙·九年级统考期末）某兴趣小组同学对甲烷燃烧后碳的存在形式产生了兴趣，设计实验探究：【提出问题】甲烷燃烧后生成了哪些含碳物质？【猜想与假设】(1)猜想一：；猜想二：；猜想三：CO2、CO【实验探究】将甲烷在一定量的纯净氧气中燃烧的产物依次通过下图装置进行验证：

(2)A装置的作用是；(3)根据B中粉末由黑色变为红色，得出气体中存在一氧化碳。该反应的化学方程式是。(4)实验探究中用纯净氧气而不用空气的原因是。(5)D处大号注射器用于引导气体流向，其另一个主要作用是。【实验结论】经检验，猜想三成立。【实验反思】(6)张同学认为，仅根据C中澄清石灰水变浑浊，也可以确定甲烷燃烧产物中含有一氧化碳。对于张同学的观点，你的看法及理由是。14．（2023上·湖南株洲·九年级校考期末）某化学兴趣小组为探究可燃物的燃烧条件，设计了两个方案并进行了相应实