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（山东专用）（原卷版）

专项03科学探究题1．（2023下·山东菏泽·八年级统考期末）科学探究是奇妙的过程，请你一起参与实验探究，并填写下列空白：【提出问题】：小明同学用“双氧水”（过氧化氢溶液）清洗伤口时，不小心将过氧化氢溶液滴到水泥板上，发现有大量气泡产生。小松联想到自己曾经用二氧化锰做过氧化氢分解的催化剂，他想，水泥块能否也可作过氧化氢分解的催化剂呢？于是他到附近建筑工地取回一些小水泥块，并用蒸馏水浸泡，冲洗、干燥，并进行以下探究。【猜想】：水泥块能作过氧化氢分解的催化剂。【实验验证】实验步骤实验现象实验结论实验一木条不复燃常温下过氧化氢溶液几乎不分解实验二在装有过氧化氢溶液的试管中加入水泥块，然后将带火星的木条伸入试管中木条复燃【讨论与反思】：小芳认为：仅凭上述两个实验还不能证明水泥块为过氧化氢分解的催化剂，她觉得需要增加一个探究实验：探究水泥块反应前后质量是否发生变化。[实验步骤]：①准确称量水泥块的质量；②完成实验二；③待反应结束，将实验二试管里的物质进行，洗涤，干燥，称量；④对比反应前后水泥块的质量。[反思]：水泥块对过氧化氢分解催化效果不好，反应速率较慢，可以通过改变水泥块来提高反应速率。2．（2023上·山东菏泽·八年级单县实验中学校考期末）某校化学兴趣小组就空气中氧气的含量进行了分组实验探究。Ⅰ组：(1)Ⅰ组同学讨论后认为，选择的药品既要能消耗氧气，又不会跟空气中的其他成分反应而且生成物为固体。他们应该选择（填序号），该反应的文字表达式：。A.蜡烛

B.红磷

C.铁丝

D.木炭(2)小组同学共同设计下图所示的两套装置，你认为合理的是（填序号）。为了确保实验的成功，在装药品之前应该。Ⅱ组：Ⅱ组同学发现Ⅰ组实验可能产生实验误差，对实验进行了改进，下图是Ⅱ组同学测定空气中氧气含量实验的两套装置图，请结合图示回答有关问题。(3)根据下表提供的实验数据，完成下表硬质玻璃管中空气的体积反应前注射器中空气体积反应后注射器中气体体积实验测得空气中氧气的体积分数15mL15mL9mL(4)装置一和装置二中气球的位置不同，（填“装置一”或“装置二”）更合理，装置中气球的作用是。3．（2023上·山东泰安·八年级统考期末）某同学设计了如图所示的实验装置探究“分子的性质”，请回答下列问题：【查阅资料】①氨水显碱性，易挥发产生有刺激性气味的氨气。②酚酞溶液遇碱变红，遇酸不变色。【进行实验】(1)图Ⅰ是课本中某个探究实验，几分钟后该实验中可以看到的现象是：甲烧杯，乙烧杯；其中烧杯乙的作用是；通过该实验可以得出或推导出一些结论(答一条即可)。【实验改进】老师对图Ⅰ所示的装置进行了改进(如图Ⅱ所示)，并进行了以下操作：①取一长条形滤纸，等距离滴加无色酚酞试液；②将滴加了无色酚酞试液的长条形滤纸放入一洁净的试管中。并在试管口塞一团脱脂棉；③向脱脂棉上滴加几滴氨水。【分析讨论】(2)按照改进后的实验，几分钟后观察到的现象是。(3)实验过程中若发现滤纸条没有变红而脱脂棉变红，其可能原因是。【拓展延伸】同学们经过讨论后认为，图Ⅰ、图Ⅱ所示装置虽能证明分子的性质，但不能证明影响分子性质的因素，于是又设计了如图Ⅲ所示的装置。在U型管的两个管口分别放入卷成筒状的棉纱布，并用橡皮塞塞紧。用注射器吸取2mL的酚酞溶液从橡皮塞慢慢注入棉纱布上，使其润湿，从另一管口插入吸取了2mL浓氨水的注射器。按此方法再组装好另一套装置，将其中一套装置的下端放入热水中，并同时向两支U型管中注入浓氨水。(4)按照图Ⅲ所示的装置进行操作，几分钟后看到的现象是，该现象说明了。(5)图Ⅲ所示的实验方法相对于图I所示的实验方法，具有哪些优点：①；②。4．（2023上·山东烟台·八年级统考期末）已知碱性溶液能使无色酚酞试液变红，浓氨水容易挥发出刺激性气味的氨气，氨气又极易溶于水生成氨水。某兴趣小组设计以下实验，探究分子运动的有关情况，请回答实验中的有关问题：(1)实验1：在盛有少量蒸馏水的小烧杯中滴入2~3滴酚酞溶液，观察到酚酞溶液不变色，再向其中滴加浓氨水，观察到酚酞溶液变成，由此说明酚酞溶液遇蒸馏水不变色，而遇浓氨水会；(2)实验2：（如图Ⅰ所示）烧杯乙中的现象是；这一现象说明。(3)实验2中同学们闻到了一段难闻的刺激性气味，于是杨同学对原实验装置进行了改进，装置如图II，并进行如下操作：a.向B、C两支试管中分别加入5ml，蒸馏水，各滴入1—2滴无色酚酞溶液振荡观察溶液颜色b.在A、D试管中分别加入2mL浓氨水，立即用带橡发塞的导管按实验图Ⅱ连接好，并将D试管放置在盛有热水的烧杯中，观察现象并分析讨论。①试管（填序号）中液体变为红色，且试管（填序号）变色速度更快；②由此可以得列的实验结论是；②对比改进前的实验，改进后实验的优点是。5．（2023上·山东淄博·八年级统考期末）请根据图1和图2，回答下列问题：

(1)图1为自然界水循环示意图下列关于水的天然循环的说法中正确的是______（填序号，下同）。①水在天然循环过程中实现了水的自身净化②水的天然循环是通过水的三态变化实现的③太阳为水的天然循环提供了能量④水的天然循环完成了水资源的重新分配A．只有①③ B．只有①② C．只有③④ D．①②③④(2)分析图1可知，在水蒸发的过程中，下列说法正确的是______。A．水分子不断运动 B．水分子之间间隔不变C．水分子发生改变 D．水分子本身没有改变(3)图2是电解水的示意图。实验中的能量转化方式是：由能转化为能。玻璃管a中产生的气体是，可用检验，现象是。(4)玻璃管b中的气体是，打开活塞，在尖嘴处用火柴点燃，观察到的主要现象是，该反应的文字表达式是。由该实验可知，在电解水的过程中，下列说法正确的是。A．玻璃管a连接的是电源正极B．水分解过程中，水分子中的氢、氧原子可以再分C．水中最好加入少量稀硫酸或氢氧化钠以增强导电性D．产生氢气和氧气的质量比大约为2:16．（2023上·山东德州·九年级统考期末）我国北方的水比南方的更“硬”一些，烧水时易产生水垢。(1)水质“硬”是由于水中含有较多（填离子符号）。如图1是实验室净化天然水的流程：【原理分析】(2)①请从“沉降”“蒸馏”“蒸发”“吸附”“过滤”中选择合适的关键词填空：图中方框B。②操作过程：在过滤时，同学们发现过滤后得到的滤液仍然浑浊，可能的原因之一是。用如图2所示实验装置（气密性良好）探究影响电解水反应快慢的因素。【进行实验】20℃时，在不同条件下进行实验，数据记录如下：组别实验序号液体种类电压/V时间/min氢气体积/mL氧气体积/mLI①200mL蒸馏水24500②200mL蒸馏水1045极少极少③200mL蒸馏水164552.5II④200mL蒸馏水+0.8g氢氧化钠103.0104.9⑤200mL蒸馏水+1.6g氢氧化钠x2.6104.9⑥200mL蒸馏水+3.2g氢氧化钠102.0105.0【解释与结论】(3)II组实验⑤中的x=。【反思与评价】(4)通过本实验得出，影响电解水反应快慢的因素有。(5)下列做法不利于节约水资源或减少水体污染的是。①农业和园林浇灌改漫灌为喷灌、滴灌

②工业废水直接排入江河中③为提高农作物产量，大量使用化肥、农药

④生活污水集中处理和排放7．（2023下·山东烟台·八年级统考期末）实验室开放日，兴趣小组的同学进行了以下实验。

【实验一】制取氧气(1)写出图1中相关仪器的名称：A；E。(2)实验室用高锰酸钾制取氧气，反应的化学方程式为。组装发生装置所需的仪器（选填字母）。(3)用如图2的方法收集氧气，气体应从装置中的管（选“a”或“b”）通入。【实验二】探究吸入的空气和呼出的气体的成分差异。(4)同学们收集了两瓶呼出气体的样品，然后进行了如下实验：序号实验目的实验操作实验现象①比较吸入的空气和呼出的气体中二氧化碳的含量向呼出的气体中滴加少量澄清石灰水，振荡。②比较吸入的空气和呼出的气体中的含量分别将燃着的木条伸入空气和呼出的气体中空气中的木条无明显变化，呼出气体中的木条熄灭(5)小方同学指出实验①不能比较空气和呼出的气体中二氧化碳的含量，为得出正确结论，应该补充的实验操作为。8．（2023下·山东烟台·八年级统考期末）镁是一种银白色金属，但久置在空气中的镁条表面经常呈灰黑色。请你跟随化学小组一起，完成下列探究。探究一：灰黑色物质形成的原因。【提出问题】空气中什么物质使镁条表面变灰黑？【查阅资料】常温下，空气中的氮气和稀有气体不会与镁发生反应。【收集证据】同学们按照以下装置进行实验。

数日后，只观察到C中镁条变灰黑，A和B中镁条表面只是变暗。【分析与结论】(1)A、B中镁条变暗，可能是镁与作用的结果。B实验的目的是。实验A和C对比，能够得到的结论是。(2)经过讨论，同学们认为，只依据上述实验，还不能得出最终结论，需要补充实验D，试简单描述D实验的方案。按照此方案实验，数日后，镁条表面没有明显变化。(3)根据上述实验过程，同学们得出结论，镁条表面变灰黑，是镁与共同作用的结果。探究二：灰黑色物质的组成元素。【设计实验】取适量久置在空气中的镁粉于热分解装置中加热（已知浓硫酸易吸水，吸水后无明显现象）。

【分析与结论】(4)浓硫酸质量增加，同学们判断，灰黑色物质分解有生成。(5)通过现象，证明分解产物中有CO2，依据的反应的化学方程式是。(6)反应后，分解装置中的物质被证实是氧化镁。此实验进一步证明，灰黑色物质的组成元素有。9．（2023下·山东威海·八年级统考期末）探究过氧化氢酶

小林同学在体育课上小腿擦伤，校医在她伤口上涂医用过氧化氢溶液时，伤口处产生了小气泡。为什么瓶中的过氧化氢溶液徐到伤口上，分解就加快了呢？小林在老师指导下，配制了一定浓度的过氧化氢溶液(足量)，用如图所示装置进行探究。【查阅资料】①过氧化氢是人体代谢废物之一，它能够对机体造成损害，人体存在过氧化氢酶，可以催化过氧化氢分解。②温度对化学反应的快慢有影响，人体正常体温是37℃。【提出猜想】猜想l：过氧化氢分解加快是因为体温比瓶中的温度高。猜想2：过氧化氢分解加快是因为伤口中有过氧化氢酶。【进行实验】序号实验步骤实验现象实验结论①分两次进行实验。均注入5mL过氧化氢溶液。第一次：在常温下进行。第二次：将试管浸在37℃的温水中。量筒中2分钟收集到的气体体积均为5mL②分两次进行实验。第一次：将装有一小粒过氧化氢酶的试管浸在37℃的温水中，注入5mL过氧化氢溶液。第二次：_____。第一次，量筒中2分钟收集到的气体体积为56mL；第二次，量筒中2分钟收集到的气体体积为5mL。过氧化氢分解加快是因为过氧化氢酶的作用(1)实验①得出的结论是。(2)实验②中第一次实验过程中发生反应的化学方程式是，第二次实验横线部分对应进行的操作是。(3)为探究影响过氧化氢分解速率的因素，还可以作为判断依据的是_____(填字母编号)。A．产生气泡的快慢 B．测定收集等体积气体所需时间10．（2023·山东德州·九年级统考期末）进入秋冬季节，甘蔗出现在德州的大街小巷，它是做蔗糖的原料。蔗糖是常用的调味品。对蔗糖的制备及成分进行如下探究。a.蔗糖的工业制备:工业制备蔗糖的流程如下图所示。(1)操作A是实验室常用基本操作之一，该操作名称是，进行此操作时使用玻璃棒的作用是。(2)糖汁呈棕黄色，工业上可加入对糖汁进行脱色处理。(3)由甘蔗制得蔗糖的整个过程中主要是(选填“物理”或“化学”)变化。b.蔗糖组成探究【资料卡片】绿色植物吸收空气中的CO2和H2O先合成葡萄糖，再将葡萄糖转化为蔗糖。【成分探究】(4)蔗糖可能是由碳、氢、氧三种元素组成。实验1：点燃蔗糖，在火焰上方罩一干冷烧杯，烧杯壁有水雾，从此现象得出蔗糖中一定含元素。实验2：取下烧杯迅速加入澄清石灰水，石灰水变浑浊，从此现象得出蔗糖中一定含元素。实验3：隔绝空气高温加热蔗糖，可分解，容器内壁也出现水雾，从此现象得出蔗糖中还含元素。(5)通过以上实验能判断蔗糖中所含元素，你的判断依据是。11．（2023上·山东青岛·九年级统考期末）“神舟上九天揽月，蛟龙下五洋捉鳖”，充分展现了中国科技实力。航天员王亚平在“天宫课堂”上向同学们演示了“泡腾片太空溶解实验”“太空水球”内产生大量气泡等奇妙现象。某化学兴趣小组同学在老师的指导下，对气体的成分进行探究。【提出问题】泡腾片太空实验中产生的气体是什么？【查阅资料】维生素C泡腾片的主要成分：维生素C（C6H8O6）、碳酸氢钠和柠檬酸（C6H8O7）。【作出猜想】(1)同学们认为：该气体可能是CO2、O2、N2、CO、H2中的一种或几种。依据质量守恒定律，该气体不可能含有，从安全角度考虑，该气体中不可能含有H2和CO。(2)猜想一：该气体是CO2猜想二：该气体是

猜想三：该气体是CO2和O2【设计与实验】(3)实验序号实验操作实验现象实验结论实验一。该气体中肯定含有CO2实验二带火星的木条没有复燃。(4)根据上述实验现象分析判断猜想正确。【反思与交流】(5)实验二中饱和氢氧化钠溶液的作用是，写出该装置发生反应的化学方程式。12．（2023上·山东菏泽·九年级统考期末）化学兴趣小组的同学对“二氧化碳溶于水是否与水发生反应”进行探究。

【提出猜想】猜想一：二氧化碳溶于水，不与水发生反应；猜想二：二氧化碳溶于水，与水发生反应。【思路分析】（1）判断物质间是否发生化学反应的根本依据是。（2）我们通常可以通过观察发光、发热、等现象判断化学反应的发生。二氧化碳溶于水无明显现象，因此（填“能”或“不能”）通过直接观察法判断是否发生化学反应。（3）依据生成物和反应物的不同，通过验证生成物的存在，可间接判断化学反应的发生。【查阅资料】盐酸、硫酸、醋酸等都属于酸类物质。【设计实验】用四朵石蕊溶液染成紫色的干燥纸花分别进行如图实验（如上图）。（4）实验②的目的是。（5）实验①、④中紫花变红，②、③紫花不变红。由此可知，猜想（填“一”或“二”）成立；通过对比实验①、④还可以得到的结论是。13．（2023上·山东东营·八年级统考期末）科学探究与实践是学习化学的必备能力。请参与某学习小组的探究活动，并回答问题。【发现问题】小红将一只燃烧正旺的蜡烛轻轻吹灭后，发现烛芯处产生一缕白烟。【提出问题】小红想：这缕白烟的成分是什么？【猜想与假设】大家展开了热烈讨论。小芳猜测白烟是蜡烛燃烧产生的二氧化碳：小兰猜测白烟是石蜡燃烧产生的水蒸气；小红猜测白烟是石蜡蒸气凝结成的石蜡固体颗粒。【收集证据】（1）查阅资料：烟是由固体颗粒形成的，雾是由小液滴形成的。石蜡的熔点和沸点都很低，很容易液化或气化。二氧化碳是无色且能使澄清石灰水变浑浊的气体。（2）实验探究：①吹灭蜡烛，立即用一个内壁占有澄清石灰水的烧杯罩住白烟，观察到澄清石灰水。小芳由此得出结论：白烟是二氧化碳。②吹灭蜡烛，立即用一块干而冷的玻璃片罩在白烟上，玻璃片上没有出现水雾，而是出现了一些白色固体物质。小兰由此得出结论：白烟不是。③吹灭蜡烛，立即用燃着的木条靠近白烟，发现蜡烛重新被点燃，说明白烟具有可燃性，这为的猜测提供了证据，同时可以排除的猜测。【解释与结论】（1）由以上探究结果可知：的猜测是正确的。（2）小芳在实验时确实看到石灰水变浑浊，但他获得的结论不正确，原因可能是。【反思与评价】小兰同学的反思是：蜡烛燃烧产生水，由于温度高于100℃而呈气态，不会凝结成雾状，所以不应该猜测白烟是水蒸气。14．（2023下·山东菏泽·八年级校考期末）小嘉用H2O2溶液制取氧气时，先在烧瓶中加入了50毫升水及0.5克MnO2，再往分液漏斗中加入30毫升15%的H2O2溶液。为什么要加入50毫升水呢？查阅资料发现：在不加入水时，若注入15%H2O2溶液，反应会过于剧烈而引发事故。【提出问题】水是如何减缓该反应速率的呢？【建立假设】水可以降低H2O2溶液浓度，从而减缓反应速率。【实验方案】他利用如图装置，在相同条件下，分别用30毫升1%、3%和7%的H2O2溶液进行实验，观察并比较，1%的H2O2溶液产生气泡最慢。【交流反思】(1)为了更好地比较反应的快慢，需控制三次实验中滴加H2O2溶液的相同。【继续探究】(2)针对提出的问题，他又利用如图装置，用3%的H2O2溶液分别在0℃、20℃和60℃的条件下进行实验，进行该实验所基于的假设是。(3)氯化物对H2O2溶液分解的影响。反应条件：6.0mL30%的H2O2溶液，0.1g氯化物，室温；实验时间：1.5h．实验数据如表所示：氯化物NaClMgCl2CuCl2放出氧气的体积/mL2.04.0420.0H2O2溶液的分解率/%0.300.6063.18由表可知，H2O2溶液保存时应绝对避免引入的离子是(写离子符号)。15．（2023下·山东淄博·八年级统考期末）在元旦晚会上，化学老师表演了“滴水生火”的魔术。他向包裹有过氧化钠（）粉末的脱脂棉上滴了几滴水，脱脂棉燃烧起来了（见图甲），同学们产生了浓厚的兴趣，为什么脱脂棉会燃烧起来呢？

【猜想】(1)根据燃烧条件，知道脱脂棉是可燃物，小新认为过氧化钠（）与水反应生成了可以支持燃烧的物质；小海又进行了补充：此反应还会（填“吸收”或“放出”）了很多热量，进而满足了燃烧的另一个条件是。【实验与探究】设计装置如图乙所示(2)打开分液漏斗的活塞，控制水滴加的速度，看到试管中有大量气泡产生，将带火星的木条靠近P出口，看到木条复燃，推测此气体是。(3)实验中还观察到，M处有大量气泡冒出，产生这一现象的原因是，由此证明上述猜想是正确的。【拓展与交流】(4)完成了以上实验，老师介绍该反应的产物一共有两种，于是同学们又展开了进一步的探究，继续探究反应后生成的另一种物质。请你回答：另一种产物必含的元素是（写元素符号）。(5)过氧化钠不仅可以和水发生反应，也可以和二氧化碳反应生成碳酸钠固体和氧气，该反应的化学方程式为。因此，过氧化钠经常被用于潜水艇和防毒面具中提供氧气。16．（2023下·山东烟台·八年级统考期末）某化学兴趣小组利用图一所示装置做了磷单质在密闭容器中燃烧的实验，并利用氧气浓度传感器测定实验过程中三颈烧瓶内氧气浓度的变化，如图二所示。查阅资料：白磷的着火点是40℃，红磷的着火点是240℃

【提出问题】足量红磷在密闭的瓶内燃烧熄灭后，容器中是否有氧气剩余？【猜想假设】猜想一：有O2剩余；

猜想二：无O2剩余【实验验证】小组同学按图一组装好实验装置，利用高能激光笔照射燃烧匙上的红磷，红磷开始燃烧，一段时间后熄灭；待装置恢复至原来温度后，将装有足量白磷的燃烧匙提出水面，白磷居然也燃烧了，最后白磷熄灭。(1)激光笔的作用是。(2)白磷在水下不燃烧，提出水面开始燃烧，证明燃烧需要具备的一个条件是。磷单质燃烧生成五氧化二磷的化学方程式是。【实验结论】根据上述实验，得出结论如下：(3)猜想正确。根据此结论，用“燃磷法测定空气中氧气含量”时，选择（填“红磷”或“白磷”）更合适，理由是。【拓展延伸】图二是该小组同学从“用激光笔照射红磷，直到白磷燃烧熄灭”过程中，用氧气浓度传感器测量容器内氧气浓度变化的曲线图。(4)图二BC段是红磷燃烧时瓶中氧气浓度的变化，则AB段红磷可能发生了氧化。该实验（填“能或不能”）证明可燃物燃烧需要具备的两个条件。(5)根据实验及氧气浓度变化曲线判断，下列说法正确的是______。A．足量的白磷燃烧也不能将瓶中氧气完全消耗尽B．氧气的浓度不充足，即使可燃物满足了其他燃烧条件，也可能不会燃烧C．不同的可燃物燃烧需要的氧气最低浓度可能不同D．用足量铜粉测定空气成分中氧气的含量，准确度比白磷要高17．（2023下·山东烟台·八年级统考期末）利用以下装置进行“白磷燃烧的条件”的探究(白磷的着火点为40℃)。

(1)实验前，打开K1、关闭K2或者打开K2、关闭K1，分别向上拉动两支注射器的活塞，均能出现的现象，说明装置气密性好。(2)将装有适量白磷的具支试管放入20℃冷水中，打开K1、关闭K2，往A中注入适量10%的双氧水，B中白磷未燃烧的原因是，C中的现象是。(3)再关闭K1、打开K2，往D中注入适量的稀盐酸，当观察到，说明二氧化碳与白磷充分接触。然后将B中的冷水换成80℃的热水，白磷仍不燃烧，这样设计的目的是。(4)再次打开K1、关闭K2，继续往A中注入10%的双氧水，一段时间后B中白磷燃烧，燃烧的化学方程式为。此时再关闭K1、打开K2，往D中注入适量的稀盐酸，白磷的火焰熄灭，体现了二氧化碳的化学性质。18．（2023下·山东泰安·八年级统考期末）为探究化学反应速率与反应物接触面积的关系，某学习小组按下图装置进行实验，倾斜锥形瓶使足量稀盐酸与固体接触发生反应，瓶内气压的变化如坐标图所示。

(1)对比分析坐标图中的点，可知化学反应速率与反应物的接触面积有关。(2)计算2g碳酸钙完全反应后，可制得二氧化碳的质量。19．（2023下·山东威海·八年级统考期末）化学的视角看燃烧Ⅰ．用科学的思维认识燃烧(1)为了探究燃烧及其条件，小明在老师的指导下做了以下对照实验。

实验一：充分加热后，燃烧匙中的酒精(C2H5OH)燃烧，水不燃烧。实验二：点燃酒精灯前，火柴头和火柴梗均不燃烧，点燃酒精灯后，火柴头先燃烧，火柴梗后燃烧。实验三：试管①中充满氮气，试管②、③中充满氧气，升温至40℃，仅观察到②中的白磷燃烧。①由实验一可获得的结论是；写出酒精(C2H5OH)完全燃烧的化学方程式。②由实验二可获得的结论是、。③实验三对照(填实验编号)可知燃烧需要氧气。实验过程中红磷未燃烧的原因是。Ⅱ．控制燃烧(2)满足条件，可以使燃烧发生，反之，可以让燃烧停止，写出下列事例中运用的灭火原理。①消防员用水灭火，其灭火原理是。②妈妈关闭液化气阀门使火熄灭。其灭火原理是。(3)优化条件可以促进燃烧。①汽车化油器将汽油喷成雾状，进入内燃机汽缸