中考化学科学探究题突破训练.docx
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中考化学科学探究题突破训练
2022年中考化学科学探究题突破训练
1、关于燃烧的研究是一项重要的课题。
某小组以“探究燃烧的奥秘”为主题开展项目式学习。
【任务一】认识燃烧
(1)酒精、煤(含硫)、天然气是生活中常见的燃料,下列不属于三者燃烧共有的现象是______(填字母序号)。
A发光B产生有刺激性气味的气体C放热D产生使澄清石灰水变浑浊的气体
(2)写出酒精(C2H5OH)完全燃烧的化学方程式______。
【任务二】探究燃烧的条件及质量变化
(3)该小组同学按下列实验步骤开展探究。
步骤1:
室温下,按如图组装装置,装入药品,称量装置总质量为m1g。
步骤2:
将锥形瓶浸入80℃的热水中,观察现象。
步骤3:
取出装置,恢复至室温并擦干锥形瓶;打开止水夹K1,和K2,从K1处缓慢通入约50mL氧气,再关闭K1和K2,称量装置总质量为m2g。
步骤4:
将锥形瓶再次浸入80℃的热水中,观察现象。
步骤5:
取出装置,恢复至室温并擦干锥形瓶,称量装置总质量为m3g。
①通过上述实验,能证明燃烧需要氧气的实验现象是______。
②m1、m2、m3的大小关系是______。
【任务三】调控燃烧
(4)报道显示:
国内外一些煤田因发生煤层自燃,带来了资源浪费和环境污染。
一旦煤层自燃,请给出一条合理的灭火建议______。
【任务四】再探铁的燃烧
(5)查阅文献:
颗粒直径为20~30nm的铁粉,在空气中会发生自燃生成氧化铁。
结合已有知识,回答下列问题:
①影响铁燃烧的因素有_______、_______(至少答出2点)。
②铁与氧气反应的条件不同,产物不同。
若5.6g铁与氧气反应可得ag产物,且铁无剩余,则a的取值范围是______。
2、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。
(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)。
3、某化学兴趣小组的同学们在实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳,并对反应后所得溶液的溶质成分进行探究。
I.实验室制取二氧化碳的反应原理及装置
(1)写出石灰石与稀盐酸制二氧化碳的化学方程式_____。
(2)同学们从下图装置中选择合适的装置组合制取二氧化碳。
其中仪器a的名称为_____,从A-E中可选择的发生装置和收集装置的组合是______(填序号),F装置的优点是________。
II.同学们对反应后所得溶液的溶质成分进行了以下探究。
(提出问题)实验室制取二氧化碳后,所得溶液的溶质成分是什么?
(猜想与假设)
猜想一:
CaCl2
猜想二:
CaCl2和CaCO3
猜想三:
CaCl2和_____(写化学式)
(理论分析)小华认为上述猜想中猜想______肯定不成立,理由是_____。
(查阅资料)CaCl2溶液呈中性。
(进行实验)同学们进行了如下实验。
实验操作
实验现象与分析
实验结论
1.小明取反应后的上层清液,滴加_______溶液
溶液由无色变成红色
猜想三正确
2.小红取反应后的上层清液,加入少量镁条
观察到_________
3.小刚取反应后的上层清液,加入氧化铁粉末
固体逐渐减少,溶液变成______色
化学方程式为_____
(反思与评价)
反应后所得溶液的成分,主要考虑两个方面,一是生成物,二是_______________。
4、实验室常利用下列装置制取并探究气体的有关性质,请你根据所学知识回答下列问题:
(1)仪器甲的名称是_______;
(2)氧气与世间万物如影随形,动植物呼吸、燃料燃烧、钢铁冶炼等都需要氧气,实验室利用B装置制取氧气时所发生反应的化学方程式为__________,若要收集一瓶干燥的氧气,装置接口连接顺序为b→_______→_______→_______;
(3)甲烷是一种密度小于空气,难溶于水且具有可燃性的气体,实验室里也可利用上述装置通过加热无水醋酸钠和碱石灰固体混合物的方法来制取,则制取装置为_______。
某同学将一定量的甲烷气体置于盛有氧气的密闭容器中点燃,反应结束后测得容器中CO和CO2的总质量为37.6g,同时测得水的质量为36g,请根据数据写出该反应的化学方程式___________。
该同学对甲烷的其他化学性质产生了兴趣:
(提出问题)甲烷除了可燃性外,还具有什么化学性质?
(查阅资料)无水硫酸铜遇水变成蓝色
(作出假设)甲烷具有还原性
(设计并进行实验)该同学按如图装置进行实验:
(实验现象与结论)
通入甲烷加热一段时间后才观察到A装置中黑色固体变为红色,B装置中无水硫酸铜变为蓝色,C装置中氢氧化钙溶液变浑浊。
根据现象写出甲烷与氧化铜发生反应的化学方程式__________。
通过实验证明,甲烷具有还原性。
(反思与评价)
实验时,先向装置中通入一段时间的氮气,再通入甲烷加热的目的是_________。
5、乙醇俗称酒精,燃烧时放出大量的热,因而被用作酒精灯、火锅和内燃机等的燃料,工业上常用高粱、玉米等淀粉含量较高的物质发酵生产,属于可再生资源,为解决能源危机开辟了新的道路。
某化学小组的同学对乙醇燃烧的产物产生兴趣,进行了如下探究。
【提出问题】乙醇燃烧生成哪些物质?
【猜想与假设】猜想一:
CO、H2O;猜想二:
___________;猜想三:
CO2、CO、H2O。
【设计与实验】小组同学充分讨论后,决定选用下列药品和装置来验证上述猜想与假设。
(1)先将乙醇放入盛有一定量氧气的容器中燃烧,然后将燃烧产物通入上述装置,通入装置的顺序是___________(装置可以重复选用,也可以不选)。
其中选用E装置的目的是___________。
(2)待燃烧产物将装置内空气排尽后,再点燃C装置中的酒精灯对固体进行加热。
【现象与结论】
实验中所选第一个装置观察到现象是___________,C中红棕色粉末变成黑色,D中澄清石灰水都变浑浊,由此推断猜想三成立。
其中C装置内发生反应的化学方程式为___________。
【反思与交流】
实验结束后,小组同学对实验结论进行了反思:
甲同学发现含碳的化合物燃烧时,氧气充足才能避免有毒物质一氧化碳产生;乙同学发现该实验的设计中有一个明显缺陷,该缺陷是___________。
6、2021年全球新冠疫情形势依然严峻,除了打疫苗、戴口罩、勤洗手外,还需要科学、正确、安全地消毒。
84消毒液、H2O2溶液都是常用的消毒剂,某兴趣小组对这两种消毒剂进行了如下探究活动:
(实验)取少量84消毒液置于试管中,滴加H2O2溶液,有大量气泡产生,经检验产生的气体是氧气;
(查阅资料)84消毒液的有效成分是次氯酸钠(化学式为NaC1O)
(提出问题)在上述反应中,NaC1O的作用是什么?
(作出猜想)
猜想一:
NaClO类似分解H2O2溶液制取氧气时MnO2的作用,作催化剂;
猜想二:
NaC1O与H2O2溶液发生化学反应,作_______。
(实验探究)
(1)按上图所示组装实验装置(固定装置省略)。
加入药品前的操作是_______。
(2)实验Ⅰ:
按上图装置经注射器甲注入10mL水,观察到注射器乙活塞向右移动10mL;(忽略大气压、摩擦等其他因素对测量结果造成的影响,下同)
(3)实验Ⅱ:
先向锥形瓶中加入20mL84消毒液,再按上图装置将25mLH2O2溶液平均分5次经注射器甲注入锥形瓶中,待注射器乙活塞不再向右移动后,记录每次气体的总体积,数据见下表:
第1次
第2次
第3次
第4次
第5次
H2O2溶液/mL
5
5
5
5
5
注射器乙中气体的总体积/mL
35
70
85
a
b
表中的数据a=_______。
(实验结论)根据表中数据判断_______(填“猜想一”或“猜想二”)是正确的,依据是_______。
(反思评价)通过该实验说明消毒剂混用可能会影响消毒的效果,因此生活中在使用各种消毒剂时不能随意混用,应科学使用,注意安全。
7、某校化学兴趣小组利用如下装置(部分固定装置已略去)制备氮化钙,并探究其化学式(实验式)。
(1)按图连接好实验装置。
检查装置气密性的方法是_____。
(2)反应过程中末端导管必须插入试管A的水中,目的是_____。
(3)制备氮化钙的操作步骤是:
①打开活塞k并通入N2;②点燃酒精灯,进行反应;③反应结束后,_____;④拆除装置,取出产物。
(4)数据记录如下:
空硬玻璃管质量m0/g
硬玻璃管与钙的质量m1/g
硬玻璃管与产物的质量m2/g
114.8
120.8
122.2
①计算得到化学式(实验式)CaxN2,其中x=_____。
②若通入的N2中混有少量O2,如上计算得到的x_____3(填写“>”、“=”、“<”,判断依据是:
_____。
8、某纯碱样品含有少量氯化钠,现测定其中碳酸钠的质量分数,进行如下实验:
[实验原理]Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑
通过实验测定反应产生的二氧化碳的质量,即可求得原样品中碳酸钠的质量,进而求得碳酸钠在样品中的质量分数。
[实验装置]
[实验步骤]
①如图连接装置(除B、C外)并加入所需药品。
②称量并记录B的质量(m1)。
(称量时注意封闭B的两端。
)
③按动鼓气球,持续约1分钟。
④连接上B、C。
⑤打开分液漏斗F的活塞,将稀硫酸快速加入D中后,关闭活塞。
⑥按动鼓气球,持续约1分钟。
⑦称量并记录B的质量(m2)。
(称量时注意封闭B的两端及E右端的出口。
)
⑧计算。
(1)已知碱石灰的主要成分是氧化钙和氢氧化钠,则干燥管A的作用是_____,干燥管C的作用是_____,E装置的作用是_____。
步骤③中鼓气的目的是_____;步骤⑥中鼓气的目的是_____;本实验能否同时省略③、⑥两个步骤?
_____,原因是_____。
(2)若所取样品的质量为5g,为确保实验顺利进行,分液漏斗F中至少要盛放10%的稀硫酸(密度为1.07g/mL)_____mL,若m1为51.20g,m2为53.18g,样品中碳酸钠的质量分数为_____。
9、某同学发现,化学实验用的氢氧化钠溶液忘记盖瓶塞,对于该溶液是否变质,同学们进行了如下探究活动。
(提出问题)该瓶氢氧化钠溶液是否变质及变质的程度?
(查阅资料)氯化钡溶液呈中性。
(猜想)①该溶液没有变质,溶质是NaOH;
②该溶液全部变质,溶质是Na2CO3;
③该溶液部分变质,溶质是___________;
(进行实验)
(问题讨论)
(1)写出产生白色沉淀的化学反应方程式___________;
(2)结合操作Ⅰ和Ⅱ,若“现象X”是溶液不变色,则猜想___________(填序号)正确;若“现象X”是___________,则猜想③正确;
(3)下列对无色溶液进行的操作中,可代替上述操作Ⅱ来完成实验探究的是___________;
A.滴加足量稀硫酸B.通入少量CO2气体C.滴加硫酸镁溶液D.滴加氯化铜溶液
(拓展应用)
(4)同学们通过以上实验探究得出,氢氧化钠溶液应___________保存;
(5)除去氢氧化钠溶液中混有少量碳酸钠杂质,常加入适量___________溶液,充分反应后过滤,可得到氢氧化钠溶液。
10、某学习小组对铜丝在空气中灼烧后的产物进行探究。
实验1甲同学将螺旋状铜丝灼烧至红热,冷却后观察到铜丝表面变为黑色,再伸入质量分数为25%的稀硫酸中,黑色固体消失,溶液出现蓝色,将铜丝取出洗净;重复上述实验2~3次,溶液蓝色逐渐加深。
(实验分析)灼烧铜丝生成黑色固体,该反应属于基本反应类型中的________反应。
溶液变为蓝色的原因是___________(用化学方程式表示)。
实验2乙同学将螺旋状铜丝灼烧至红热,迅速伸入质量分数为25%的稀硫酸中,观察到溶液中有红色固体产生,将铜丝取出洗净;重复上述实验2~3次,红色固体逐渐增多,沉淀后滤出红色固体,滤液呈浅蓝色。
(提出问题1)红色固体是什么?
(查阅资料1)①Cu与O2在高于900℃时会反应生成红色的Cu2O。
②Cu2O能与H2SO4发生反应:
。
③加热条件下,Cu2O能与H2反应生成Cu和H2O。
(提出猜想)丙同学认为红色固体全部是Cu,不含Cu2O。
(实验验证1)学习小组取经过干燥的红色固体,采用如图装置验证猜想。
(1)仪器X的名称为_________。
(2)装置B中浓硫酸的作用是__________。
(3)实验时,应先将产生的氢气通入装置C中,待_______________,再开始加热。
(4)实验中观察到__________(填实验现象),说明红色固体中含有Cu2O,丙同学猜想错误。
(提出问题2)实验2中有稀硫酸存在的情况下,为什么红色固体中仍含有Cu2O?
(查阅资料2)Cu2O与H2SO4反应的快慢与稀硫酸的浓度有关。
稀硫酸的浓度越大,Cu2O与H2SO4反应越快。
(实验验证2)请设计实验验证“稀硫酸的浓度越大,Cu2O与H2SO4反应越快”这一结论。
简述实验过程(包括操作和现象):
____________。
(实验中须使用的试剂:
Cu2O、质量分数为5%和40%的稀硫酸)
(问题解决)因实验2中稀硫酸浓度变小,Cu2O与H2SO4反应变慢,Cu2O没有完全反应,故红色固体中仍含有Cu2O。
11、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)生成物中有哪几种碳的氧化物?
(猜测)
猜测1
猜测2
猜测3
只有CO
只有______
含有CO和CO2
(查阅资料)
a氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳,其原理为2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;
b浓硫酸具有吸水性。
(设计实验)基于猜测3,依据CO和CO2的性质,兴趣小组同学设计了如下实验:
(实验探究)
(1)观察到______(填序号)装置中的澄清石灰水变浑浊,证明草酸分解有CO2气体生成。
(2)由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:
猜测3成立。
草酸分解的化学方程式是________。
(问题讨论)装置末端酒精灯的作用是_________。
12、呼吸自救器是人在缺氧环境或出现高浓度有毒有害气体环境中使用的一种安全防护装置。
如图是某化学氧自救器的示意图,其供氧装置由“初期生氧器”和“生氧罐”组成同学们对其工作原理进行了如下探究:
Ⅰ.探究“初期生氧器”
(查阅资料1)
①该化学氧自数器在工作初期,内部独立的“初期生氧器”首先启动,以解决初期供氧不足的问题。
“初期生氧器”内有氯酸钾、二氧化锰、铁粉等成分。
②Fe3O4能与硫酸反应,其化学反应方程式为:
Fe3O4+4H2SO4=Fe2(SO4)3+FeSO4+4H2O
(1)“初期生氧器”主要依靠氯酸钾和二氧化锰制氧,其化学反应方程式为______________。
(2)小组成员为了解铁粉的作用展开了研究。
(实验探究1)
序号
实验步骤
实验现象
实验结论
①
取“初生氧器”充分反应后的物质于纸上,将磁铁靠近并接触粉末
有黑色物质被磁铁吸引
被吸引物质可能是Fe、Fe3O4或两者都有
②
取①中被铁吸引的物质于试管中,向其中加入足量稀硫酸
固体完全溶解,得到澄清的黄色溶液
被吸引物质中一定含有__________(填化学式)
(3)“初期生氧器”中铁粉与氧气反应能__________,从而使氯酸钾的分解反应能持续进行。
Ⅱ.探究“生氧罐”
(查阅资料2)
①该化学氧自救器主体是由“生氧罐”供氧,内部装有颗粒状超氧化钾作为“制氧剂”,其反应原理为:
4KO2+2H2O=4KOH+3O2↑;4KO2+2CO2=2K2CO3+3O2
②超氧化钾能与硫酸反应,其化学反应方程式为:
4KO2+2H2SO4=2K2SO4+3O2↑+2H2O
(实验探究2)
同学们对超氧化钾是否变质展开了研究,取出久置的“生氧罐”内颗粒状固体,称得样品质量为69.3g,进行如图所示实验,待实验结束测得C装置增重2.2g,E装置内固体变黒色且增重19.2g(实验前已排尽装置内空气,使用的药品均足量)
(1)反应开始后A装置中通入N2的目的是_________。
(2)E装置中发生反应的化学反应方程式为__________。
(3)超氧化钾________(选填“未”“部分”或“全部”)变质。
(4)生产该“生氧罐”时加入的超氧化钾的质量为________克。
13、小英设计了探究SO2与AgNO3溶液反应的实验。
将SO2通入质量分数为1.7%的AgNO3溶液中,反应后过滤得到无色溶液A和白色沉淀B。
对体系中有关物质性质分析得知沉淀B可能为Ag2SO3,Ag2SO4或二者混合物。
(查阅资料)Ag2SO4为白色固体,微溶于水
Ag2SO3为白色固体,难溶于水,溶于过量的Na2SO3溶液
(提出问题)白色沉淀B的成分是什么?
(猜想与假设)猜想一:
仅有Ag2SO4猜想二:
仅有Ag2SO3猜想三:
___________
(实验探究)
实验操作
实验现象
结论
取少量溶液A于试管中,滴加足量Ba(NO3)2溶液
无明显现象
猜想___________成立
(实验结论)SO2与AgNO3溶液反应生成一种酸和沉淀B,反应的化学方程式是___________。
(拓展延伸)
①另取溶液A,滴加足量Ba(NO3)2溶液,无明显现象,再加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,原因是___________。
②向盛有少量AgNO3溶液的试管里滴入Na2SO3溶液至过量,实验现象是___________。
14、骗子往往披着科学的外衣,而科学可以给我们一双明辨是非的眼睛。
例如:
有人提出使用“高科技的添加剂”可以使水变成汽油,小明同学在学习过物质构成的奥秘后,认为可以用物质组成的观点解开这个骗局。
(提出问题)根据水的组成和汽油的组成判断,水是否可以变成汽油
(猜想与验证)
(1)确定水的组成。
实验装置示意图如图所示:
对两支试管中的气体进行检验,发现试管1收集到的气体是______,试管2收集到的气体是______(写化学式);
电解水反应的化学方程式:
______。
实验结论:
水是由氢氧两种元素组成的。
(2)确定汽油的成分。
操作如下:
实验步骤
实验现象
结论
①点燃使用汽油作燃料的油灯。
②将光洁干冷的烧杯罩在油灯火焰上方
现象:
光洁干冷的烧杯内壁有水雾生成
证明汽油在空气中燃烧后的产物中有______(填化学式)
③将内壁蘸有______的杯罩在油灯火焰的上方
现象:
烧杯内壁出线浑浊物
证明汽油在空气中燃烧后的产物中有CO2
(实验结论)汽油中一定含有______元素,可能含有______元素。
汽油和水的组成元素不同。
15、某化学兴趣小组设计实验探究氢氧化钠的性质,请你参与他们的探究。
(实验过程与分析)
实验1
实验2
实验操作
实验现象
______
无明显现象
实验结论
氢氧化钠
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