2024年中考化学专题复习综合训练：科学探究题
1．图Ⅰ是小红按课本进行的一个化学实验，在实验时同学们闻到了一股难闻的刺激性气味，于是小明对原实验装置进行了改进，装置如图Ⅱ。
【实验操作】
a．向B、C、E三支试管中分别加入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．向试管A、D中分别加入2mL浓氨水，立即用带橡皮塞的导管按实验图Ⅱ连接好，并将试管D放置在盛有热水的烧杯中，观察几分钟。
【分析讨论】：
(1)试管E放有酚酞溶液，其目的是 。
(2)进行操作b时观察到的现象是 。
(3)由此可以得到的实验结论：
① 。
② 。
(4)对比改进前的实验，改进后实验的优点是 。
2．兴趣小组同学用下图装置进行氧化铜与炭粉的反应实验，并对生成气体的成分进行探究。
【查阅资料】a.NaOH溶液能吸收CO2； b.
(1)根据质量守恒定律，对生成气体的成分作如下猜想：
①只有二氧化碳； ② 。 ③只有一氧化碳。
写出猜想①所发生反应的化学方程式 。
(2)装置A中可观察到的实验现象是 ，装置B中可观察到的实验现象是 ，装置C的作用是 。
(3)如果观察到装置B、D、E中都有明显的变化发生，说明猜想 成立。
(4)小组分析讨论后认为：CO可能是反应生成的CO2和过量木炭在高温下反应生成的，写出该反应的化学方程式 。
(5)当装置B中不再有气泡冒出时，反应停止，待A装置中玻璃管冷却后倒出固体残留物，其中一定含有铜，可能含有 。
3．实验探究
下图所示为实验室中常见的气体制备、干燥、净化、收集和性质实验的部分仪器，化学实验兴趣小组同学欲用它们完成探究实验。
该组同学以过氧化氢溶液和二氧化锰为原料制取氧气，现欲制备并收集一瓶干燥的氧气，（浓硫酸可以除去水蒸气），回答下列问题：
(1)所选仪器的连接顺序为 → B → 。
(2)反应装置中生成氧气的文字表达式为 。
(3)过氧化氢溶液和二氧化锰混合后，完全反应后，二氧化锰的质量在反应前后 （选填“增大”“减小”“不变”“无法判断”之一），二氧化锰在反应中起 作用。
(4)上述收集氧气的方法中，检验集气瓶中已经收集满氧气的具体方法为： 。
(5)浓硫酸（化学式H2SO4）具有吸水性，常用来做干燥剂，H2SO4中硫、氧元素的化合价为 （标在元素符号的正上方）。
4．化学反应速率是衡量化学反应进行快慢的物理量。为了探究影响化学反响速率的因素，以过氧化氢分解为研究对象进行实验。
三个选择均采用如图装置进行实验，记录收集10mL氧气的时间。实验室可供选择的试剂有2.5%、5%、10%三种浓度的H2O2溶液、MnO2、CuM、红砖粉末。
(1)探究催化剂对化学反响速率的影响取5mL10%的H2O2溶液，三次实验分别参加0.5gMnO2、CuO、红砖粉末进行实验，记录数据如下：
试剂 MnO2 红砖粉末 CuO
t/s 10 60 20
由此得出结论：MnO2、CuO对H2O2分解有催化作用，红砖粉末无催化作用，某同学对该结论提出疑问。补充比照实验，操作为 。
结果：长时间(大于100s)，收集到很少气体。
更正结论：红砖粉末 (选填“有”、“无”)催化作用，三者中 催化效率最高。
(2)探究浓度对化学反响速率的影响
甲同学：取10mL5%的H2O2溶液，加入0.5gMnO2为催化剂，进行实验，记录时间t1。
乙同学：取10mL2.5%的H2O2溶液，加入0.5gCuO为催化剂，进行实验，记录时间t2。
实验结果： 。
结论：浓度越大，反应速率越快。
丙同学：对实验设计提出疑问，并补充实验 记录时间t3，且t1
(3)探究 对化学反应速率的影响
10mL5%的H2O2溶液和0.5gCuO为催化剂进行实验，两次实验分别将试管置于冰水浴和50℃热水浴记录时间t4、t5，且t4>t5。
结论：当反应物浓度和催化剂相同时 。
综上所述：①为了研究某一因素对化学反响速率的影响，必须 。
②探究影响化学反响速率的因素有： 。
5．《蜡烛的化学史》是英国科学家法拉第所著的传世科普经典。某化学兴趣小组的同学们对蜡烛燃烧展开了以下探究。
任务一：探究蜡烛燃烧的产物
【进行实验】同学们将一个内壁涂有澄清石灰水的烧杯罩在蜡烛火焰的上方（如图所示）。
【实验现象】
(1)一段时间后能观察到的现象是 。
【小组讨论】
(2)若欲证明蜡烛燃烧有水生成，则应进行的操作是 。
【得出结论】蜡烛燃烧生成了二氧化碳和水。
任务二：比较空间站中蜡烛的燃烧与地面有什么不同
(3)2023年9月21日下午，“天宫课堂”第四课在中国空间站开讲。课堂上，当蜡烛被老师点燃后，我们可以看到与地面蜡烛的火焰不同，①空间站中燃烧的蜡烛火焰呈现蓝色，②火焰形状近似球形。为什么会有这样的差别呢？请你选择一个不同现象加以说明。你的选项是 （填①或②），原因是 。
6．研究性学习小组选择“H2O2生成O2的快慢与什么因素有关”的课题进行探究，以下是他们探究的主要过程：
【假设1】H2O2生成O2 的快慢与催化剂种类有关
【实验方案】常温下，在两瓶同质量、同浓度的H2O2溶液中，分别加入相同质量的MnO2和水泥块，测量各生成一瓶(相同体积)O2所需的时间。
【进行实验】如图是他们进行实验的装置图
(1)气体发生装置中A仪器名称是 ，此实验中B处宜采用的气体收集方法是 。
【实验记录】
实验编号 1 2
反应物 5%H2O2 5%H2O2
催化剂 1g水泥块 1gMnO2
时间 165秒 46秒
【结论】
(2)该探究过程得出的结论是 。
【反思】
(3)H2O2在常温下分解缓慢，加入MnO2或水泥块后反应明显加快，若要证明MnO2和水泥块是该反应的催化剂，还需要增加实验来验证它们在化学反应前后的 和 是否改变。
(4)H2O2生成O2的快慢与哪些因素有关？请你帮助他们继续探究(要求在假设1的基础上再提出二种影响H2O2生成O2的快慢的因素的相关假设和实验方案)。
【假设2】 。
【实验方案】 。
【假设3】 。
【实验方案】 。
7．某校化学兴趣小组的同学在老师的指导下进行了“水的组成及变化的探究”实验。
【提出问题】水是由哪些元素组成的？
【设计并进行实验】
(1)实验1（燃烧法）：在带尖嘴的导管口点燃纯净的氢气，观察到火焰呈 色，然后在火焰上方罩一个冷而干燥的小烧杯，过一会儿，观察到烧杯壁有 且烧杯外壁发热。
(2)实验2（电解法）：按如图进行电解水实验。在两试管内产生的气体中，a为 ，b为 。
【实验结论】
(3)由上述两个实验都能得到的实验结论是 。
【拓展提升】
(4)下列有关说法正确的是______。
A．点燃纯净的氢气会发生爆炸
B．含氧的化合物是氧化物
C．冰块与水混合得到混合物
D．电解水的反应属于分解反应
(5)若电解水产生了mg氢气，则同时产生了 g（用含m的代数式表示）氧气。
(6)水是一切生命体生存所必需的物质，我们必须爱护水资源，一方面要 ，另一方面要防治水体污染。请提出一条预防和治理水体污染的措施： 。
8．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】探究燃烧条件
如图1实验操作步骤如1下：(信息：白磷的着火点为40℃，红磷的着火点为240℃)
1.将一定量的白磷、红磷分别没入80℃热水中，如图1所示。
2.升高右侧漏斗至红磷露出水面。
3.升高左侧漏斗至白磷露出水面。
(1)能得出可燃物燃烧要接触氧气的实验步骤是 (填序号)。
【任务二】认识灭火原理。
(2)有一种灭火器为液态二氧化碳灭火器，若灭火器中液态二氧化碳大约为3L时，喷出的气体二氧化碳约1000L，请从微现角度解释该变化 ；液态二氧化碳灭火的原理是：降温至可燃物着火点以下，以及 。
【任务三】某些可燃物燃烧的探究。(如图2)
(3)写出铁丝燃烧的化学方程式 ；铁丝燃烧的现象为剧烈燃烧，火星四射、放热、 。
(4)对上述实验，说法正确的是 (填序号)。
A．甲实验结束将硫熄灭，可将燃烧匙伸入水中，其灭火原理是降温和隔绝氧气
B．乙实验中，观察到的现象为放热，发出白光
C．丙实验中，将铁丝缠绕成螺旋状的目的是增大铁丝与氧气的接触面积，使燃烧更快、更充分
D．丁实验中，观察到澄清石灰水变浑浊，则通入的X气体一定是二氧化碳
【任务四】对燃烧的调控。
(5)打铁花是一种传统的民间焰火表演艺术。其原理是将生铁烧至熔化成为铁水，再将铁水在空中用力击打而形成四处飞溅的耀眼“铁花”。烧铁水时，用鼓风机不断向燃着的焦炭中鼓入空气，其目的是 。
9．在用红磷探究质量守恒定律的实验中，同学将橡皮塞上的细玻璃管下端放到酒精灯火焰上灼烧至红热后，迅速用橡皮塞将锥形瓶塞紧，并引燃红磷，实验过程如图所示。请回答下列问题：
(1)红磷燃烧的现象是 ，反应化学方程式是 。
(2)A中瓶底铺细沙的作用是 ，气球的作用是 。
(3)红磷刚引燃，立即将锥形瓶放到天平上称量，天平不平衡，结论是：质量不守恒。待锥形瓶冷却后，重新放到托盘天平上称量，天平保持平衡，结论是：质量守恒。你认为结论正确的是 （填“前一种”或“后一种”）。而导致另一种结论错误的原因是： 。
(4)C图中气球比A中气球更瘪的原因是 。
10．同学们在实验室用排水法收集到了呼出气体，且通过以下实验比较了空气和呼出气体的成分差异。
探究一：比较空气与呼出气体中氧气的含量（如图1所示）
(1)图1实验中的现象为 ，该现象说明人呼出气体中氧气的含量比空气中 （填“高”“低”或“不变”）。
探究二：如图2所示。
(2)图2实验的目的是 。
探究三：比较空气与呼出气体中二氧化碳的含量（如图3所示）。
(3)为比较空气和呼出气体中二氧化碳的成分差异，同学按图3进行实验：人吸气时，应打开活塞A，关闭活塞B，此时观察到I瓶内的现象是 。人呼气时，应打开 ，关闭另一个活塞，此时观察到II瓶内的现象是 。分析比较I与II中实验现象的差异，结论是 。
11．某小组同学在协助老师整理化学试剂时，发现一瓶标签残缺，其质量分数为5%的无色液体(如图)。他们对此瓶无色液体产生了兴趣，于是经过教师同意后进行了如下探究。
【提出问题】无色液体的成分是什么？
【大胆猜想】
猜想一：只是水猜想二：稀硫酸猜想三：过氧化氢溶液
(1)小组同学对标签进行了仔细的观察、分析，他们一致认为猜想一不合理。理由是 。
【设计方案】
同学们结合所学知识设计出如下探究方案。
①向盛有少量无色液体的试管加入几颗锌粒。
②向盛有少量二氧化锰的试管中加入适量的该液体，并将带火星的木条放在试管口。
【实验与事实】
(2)实验①无明显现象。
实验②有 产生，带火星的木条复燃，证明生成的气体是 。在反应中二氧化锰起 作用。
【结论与解释】
(3)以上事实证明猜想 是正确的；
(4)产生气体的反应的符号表达式为 。
【反思与评价】
(5)在实验中，某同学提出应该先将气体收集，然后用带火星的木条检验，你认为 (填“有”或“没有”)必要。
(6)为避免在今后的实验中出现标签残缺的情况，在倾倒液体时应注意 。
【拓展与迁移】
(7)根据探究结果，重新贴好标签。标签上化学式H2O2中氧元素的化合价为 价。
12．科学探究题
初三某化学兴趣小组同学，依据教材实验对化学反应前后质量变化进行了探究。
【查阅资料】1、碳酸钠（）和稀盐酸（HCl）反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体。2、白磷在空气中燃烧现象和化学方程式与红磷燃烧相同。
【实验装置设计】甲、乙、丙小组同学分别设计如下图装置：
(1)甲组实验，白磷燃烧时，除了看到白磷燃烧产生大量白烟这一明显现象外，还观察到气球 ，该反应的化学方程式 。
(2)请根据乙组和丙组设计的“质量守恒定律”的实验装置进行探究，并按要求完成乙组和丙组实验。
①乙组实验结束后可观察到天平 （填“是”或“否”）平衡，产生这种现象的原因是 ，此反应 （填“遵守”或“不遵守”）质量守恒定律，此反应的化学方程式 。
②丙组实验过氧化氢溶液（少量）分解反应前后各物质质量总和的测定，得出参加化学反应的各物质的质量总和 （填“大于”、“等于”或“小于”）反应后生成的各物质的质量总和。
【实验结论】
通过甲、乙、丙实验探究，我们可以得出一切化学反应都要遵守质量守恒定律。
【实验分析】
(3)化学反应的过程是参加反应的原子重新组合的过程。从微观角度分析，化学反应前后一定改变的是 （填数字序号）。
①原子种类②分子种类③原子数目④原子质量
13．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 。
猜想三：既有CO2又有CO。
【查阅资料】浸有磷钼酸溶液的氯化钯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 ，澄清石灰水变浑浊，则猜想三成立。
(3)若猜想一成立则B中发生反应的化学方程式 。
【实验反思】
(4)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 。
(5)实验结束时，熄灭酒精喷灯的同时停止通入N2，你认为装置D在实验过程中的作用是 。
14．李彬同学就蜡烛及其燃烧进行了如下一系列的探究，请你和他一起完成下列实验。
【实验操作一】
(1)取一支蜡烛，用小刀切下一小块，把它放入水中，蜡烛浮在水面上。
结论：石蜡的密度比水 ，硬度 。
点燃蜡烛，将一根小木条迅速平放于火焰中，约1s后取出。然后再向焰心斜向插入一根细短玻璃管。
李彬同学把小木条迅速从火焰中取出，观察到的现象如图中A所示，这证明焰心 。
【实验操作二】李彬同学再将一个干燥的烧杯罩在蜡烛火焰上方。
(2)我们可预测：烧杯内壁会出现 ，片刻后取下烧杯，迅速向烧杯内倒入少量澄清石灰水，振荡后发现 ，由此可得出蜡烛燃烧的生成物为 。
【实验操作三】李彬同学探究“蜡烛刚熄灭时产生的白烟是什么？”
【做出假设】
猜想Ⅰ：白烟是燃烧时生成的二氧化碳。猜想Ⅱ：白烟是燃烧时生成的水蒸气。
猜想Ⅲ：白烟是石蜡蒸气凝结成的石蜡固体。
【实验操作】
①吹灭蜡烛，立即用一个蘸有澄清石灰水的烧杯罩住白烟。
②吹灭蜡烛，立即用一块干而冷的玻璃片放在白烟上。
③吹灭蜡烛，立即用燃着的木条去点燃白烟(不要接触烛芯)。
【实验分析】
(3)操作①是为了验证猜想 (填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)，但是这样并不能得出正确的结论，原因是 。
(4)操作②中若 ，则猜想Ⅱ不成立。
(5)操作③发现蜡烛重新被点燃，说明白烟具有可燃性，这为猜想 (填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)提供了证据。
参考答案：
1．(1)对照实验，排除空气的干扰（答案合理即可，下同）
(2)试管B、C中的溶液变为红色，且试管C变色快
(3) 分子是客观存在并不断运动的 温度越高，分子运动速度越快
(4)对环境无污染，还能探究温度对分子运动速率的影响
2．(1) 二氧化碳和一氧化碳的混合物
(2) 黑色固体逐渐变为红色 澄清石灰水变浑浊 吸收反应生成的二氧化碳
(3)②
(4)
(5)碳（或炭粉等）
3．(1) A E
(2)
(3) 不变 催化
(4)将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，则说明已收集满
(5)
4．(1) 取5mL10%的过氧化氢溶液，记录收集10mL氧气的时间 有 二氧化锰
(2) t1＜t2 取10mL5%的H2O2溶液，加入0.5gCuO为催化剂，进行实验 催化剂相同
(3) 温度 温度越高，反应速率越快 只允许有一个变量，其它量必须相同 催化剂、反应物浓度、温度
5．(1)澄清石灰水变浑浊
(2)在火焰上方罩一干冷烧杯看是否有水雾形成
(3) ①(或②） 选择①在空间站里，对流十分微弱，氧气的补充不如地面及时，蜡烛的燃烧也不如地面充分，火焰的温度也会更低一些，蓝色火焰就是燃烧温度低的一个表现。（或选择②在空间站里，重力较小，燃烧后的气体向各个方向运动的趋势相同，不管蜡烛的方向朝向哪里，它的火焰都近似球形。）
6．(1) 锥形瓶 排水法
(2)产生氧气快慢与催化剂种类有关
(3) 质量 化学性质
(4) 与过氧化氢的浓度有关 取等体积不同浓度的过氧化氢溶液，加入等质量的二氧化锰，观察收集一瓶氧气速率的快慢 与反应时的温度有关 取等体积同浓度的过氧化氢，一个加热，一个不加热，观察收集一瓶氧气速率的快慢
7．(1) 淡蓝 水珠产生
(2) 氢气/H2 氧气/O2
(3)水由氢元素和氧元素组成
(4)D
(5)8m
(6) 节约用水 工业废水处理达标后排放（合理即可）
8．(1)1、3
(2) 分子间隔变大 隔绝氧气
(3) 3Fe+2O2Fe3O4 生成黑色固体
(4)AC
(5)提供充足的氧气，使焦炭充分燃烧
9．(1) 产生白烟，放热
(2) 防止锥形瓶受热不均而炸裂 调节气压，防止瓶塞被冲开
(3) 后一种 白磷燃烧放热，气球膨胀产生向上的浮力，至天平不平衡
(4)白磷燃烧消耗了锥形瓶中的氧气，导致锥形瓶中的气体压强减小，在外界大气压作用下，气球更瘪了
10．(1) 装有呼出气体的集气瓶中的蜡烛先熄灭，装有空气的集气瓶中的蜡烛后熄灭 低
(2)对比实验比较空气和人体呼出的气体中水蒸气的含量
(3) 产生气泡，澄清石灰水无明显变化 B 澄清石灰水变浑浊 呼出气体中的二氧化碳比空气中的二氧化碳含量高
11．(1)从标签上质量分数为5%可知这瓶无色液体属于混合物，而水是纯净物
(2) 大量气泡 氧气/O2 催化
(3)三
(4)
(5)没有
(6)瓶上标签向着手心
(7)-1
12．(1) 先变大后变小
(2) 否 在开放的体系中反应且产生的二氧化碳气体扩散到空气中，导致天平不平衡 遵守 等于
(3)②
13．(1)CO
(2)变蓝
(3)C+2CuO2Cu+CO2↑
(4) 排出装置内空气，防止碳与空气中的氧气反应，干扰实验 固体由黑色变成红色
(5)熄灭酒精喷灯并停止通入氮气后，防止E中液体倒吸入装置C中
14．(1) 小 小 最低
(2) 水雾 澄清石灰水变浑浊 二氧化碳和水
(3) Ⅰ 蜡烛燃烧产生的二氧化碳会使澄清石灰水变浑浊
(4)玻璃片没有出现水雾
(5)Ⅲ
