2024年中考化学专题复习——实验探究题
1．钢铁的腐蚀是重要研究课题。
（知识回顾）用如图所示实验进行铁钉腐蚀的研究。一段时间后试管A、B中铁钉几乎没有生锈，而试管C中铁钉明显锈蚀，试管D、E中铁钉严重锈蚀。
（1）由A、B、C的现象可知，铁的锈蚀是铁跟 （填化学式）等物质作用的过程。
（2）试管B中使用“煮沸并迅速冷却的蒸馏水”，其目的是 。
（3）（实验探究）向试管D中（含生锈铁钉）加入过量10%稀盐酸，浸泡。可观察到铁锈逐渐消失，铁钉表面有气泡产生，溶液呈黄色，一段时间后黄色变为浅绿色。
写出铁锈溶于盐酸的化学方程式： 。
（4）推测试管D中溶液由黄色变为浅绿色，可能是因为氯化铁与某些物质发生反应所致。现进行如下3个实验（持续10小时，已知氢气不影响该反应）。
序号 实验I 实验Ⅱ 实验Ⅲ
实验内容
现象 溶液颜色始终呈黄色 产生红褐色沉淀 溶液逐渐由黄色变浅绿色
①设计实验I的目的是 。
②综合分析上述3个实验，试管D中溶液由黄色变为浅绿色的原因是 。
（5）（拓展延仲）研究水样的pH、水中溶解氧浓度与钢铁腐蚀速率的关系。查阅相关文献得到如下资料。
如图表示水样温度22℃、氧含量6mL·L-1时，钢铁腐蚀速率与水样pH的关系。当pH<4时，钢铁腐蚀速率明显增大的原因是 。
（6）如图表示温度22℃、pH=7时，钢铁腐蚀速率与水中溶解氧浓度的关系。当溶解氧超过20mL·L-1时，钢铁腐蚀速率明显下降的原因可能是 。
2．如图是实验室常用的实验仪器与装置。依据题目要求回答下列问题：
（1）写出下列仪器名称：② ；
（2）既可制取氧气又可制取二氧化碳的发生和收集装置组合是 （填字母）；
（3）用 F 收集氧气，验满的方法是 。
3．具有基本化学实验技能是学习化学的基础和保证，根据下列装置图，回答下列问题：
【实验I】气体的制取：
（1）装置C中仪器的名称为 。
（2）若用和混合制取，则反应的化学方程式为 ；若要收集一瓶纯度较高的，则气体应从F装置 (填“a”或“b”)导管口通入。
（3）实验室制取要达到“随用随制，随关随停”效果可选 (填序号)组合的发生装置。
（4）【实验Ⅱ】基于特定需求设计和制作简易供氧器
如图为：某品牌“便携式制氧机”的工作示意图，图中“通道”相当于G装置中的 (填“c”或“d”)导管，图中“加湿仓”中水的作用是 。
4．利用下图装置可制取纯净。干燥的二氧化碳。
（1）请简要叙述装置B的作用 。
（2）将C装置中的导管补画完整。
（3）若去掉B装置，将剩余装置连接，还可用于实验室制取其他干燥气体。请选择一种气体，写出此时装置A中发生反应的化学方程式 。
5．电解饱和食盐水可以制得烧碱，其反应原理为：。
某化学实验室的电解器中残留有久置的电解液，兴趣小组同学对其溶质成分探究过程如下：
【提出问题】久置电解液中的溶质成分有哪些？
【作出猜想】可能有：氢氧化钠、氯化钠、碳酸钠
【设计方案】为确定上述猜想中的各成分，兴趣小组同学设计如下实验方案并进行实验。
（1）【搜集证据】
①观察到试管甲中的现象为 。
②根据试管乙中 的现象，得出电解液中含有碳酸钠。电解液中之所以有碳酸钠的原因是（用化学方程式表示） 。
③试管丙中反应的化学方程式为 。
【实验结论】根据上述实验，得出结论：久置的电解液中含有氢氧化钠、氯化钠、碳酸钠；
（2）【实验评价】请你评价上述实验方案及结论是否正确，是请简述理由，否请修改方案。 。
6．进行如图实验，研究物质的性质。
（1）A 中的现象是 。
（2）B 中反应的化学方程式为 。
（3）C 中滴入稀盐酸后得到溶液甲，向甲中继续滴加 Ca（OH）2溶液，无明显现象。则溶液甲中的溶质是 （填化学式）。
7．根据如图回答问题：
（1）装置的仪器名称是① ，② 。
（2）实验室用高锰酸钾制氧气时，应选用的发生装置 (填字母代号)，需要对装置进行改进是 ，若用装置G收集氧气，验满的方法是 。
（3）实验室制取二氧化碳的化学方程式为 。
（4）实验室通常不用碳酸钠与稀盐酸反应来制取二氧化碳，因为反应速率太快，不利于气体收集，但若用装置C则可以，与装置B比较，C装置的优点是 。为检验是否有二氧化碳生成，某同学将制得的气体通入到紫色石蕊溶液中，你认为该操作 (填“可行”或“不可行”)。
（5）氨气(NH3)是一种密度比空气小，极易溶于水的气体，实验室常用固体NH4Cl和固体Ca(OH)2加热制得NH3。同时得到氯化钙和水，实验室制取和收集NH3应该选用上述仪器中的 (填序号)。
8．某化学兴趣小组对氯酸钾制取氧气的催化剂展开探究。请回答下列问题:
（1）探究一:二氧化锰粒径大小对催化效果的影响
取两份等质量氯酸钾，分别加入等质量、粒径大小不同的二氧化锰进行加热，用传感器测得固体残留率(反应后剩余固体质量与反应前固体质量之比)如右图:
二氧化锰作催化剂，加热氯酸钾制取氧气的化学方程式为 。
（2）查阅资料得知，发生反应的温度越低，催化效果越好。分析上图,对氯酸钾分解催化效果更好的是 。催化效果更好的原因可能是 。
（3）探究二:催化剂用量及催化剂种类对催化效果的影响
同学们设计如下实验方案:
编号 氯酸钾质量/g 催化剂 催化剂质量/g 收集VmL氧气 所需时间/s
实验1 5
171
实验2 5 二氧化锰 0.25 79
实验3 5 二氧化锰 0.5 49
实验4 5 二氧化锰 2.5 93
实验5 5 氧化铁 0.5 58
实验6 5 氯化钾 0.5 154
表中所列三种催化剂中，催化效果最好的是 。
（4）二氧化锰与氯酸钾的质量比为 时，催化效果最好。
（5）氯化钾 (填“有”或“无”)催化作用。维持加热条件不变，用实验1再继续收集VmL氧气，所需时间明显少于171s,原因是 。
（6）探究三:二氧化锰质量在反应前后的变化
同学们发现每次用氯酸钾和二氧化锰制取氧气结束后，在拆卸装置时总能闻到刺激性气味。他们将加热后剩余固体中的二氧化锰分离并测量其质量，发现总小于加热前二氧化锰的质量。查阅资料后发现，一般认为加热氯酸钾和二氧化锰混合物的反应过程如下:
第1步: (其中Cl2有刺激性气味)
第2步:
第3步:
第3步反应中锰元素化合价变化为 → 。
（7）反应后剩余固体中二氧化锰质量小于反应前的质量，原因可能是 。
9．实验室模拟炼铁的实验装置如图所示．试回答下列问题：
（1）实验中看到A装置中的实验现象为：玻璃管中的粉末 ．
（2）玻璃管中反应的化学方程式为 ．
（3）加热氧化铁之前，先通一会儿一氧化碳的作用是 ．
10．根据下列实验装置图回答问题：
（1）写出图中仪器a的名称： 。
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气应选用的发生装置为 （填字母序号），写出该反应的化学方程式 。若用G装置来收集氧气，如何检验是否集满氧气 。
11．闹元宵，玩灯笼。灯笼里装有燃着的蜡烛，一段时间蜡烛就熄灭了。
【提出问题】封闭体系中燃着蜡烛熄灭后，体系（灯笼）中是否还有氧气？
（1）【实验探究】
实验目的 实验用品 实验现象
探究在封闭体系中燃着蜡烛熄灭后是否存在氧气 数据采集器 溶解氧传感器 500mL透明塑料瓶 蜡烛1根、火柴 蜡烛燃烧80秒后熄灭，80-200秒体系中剩余氧气浓度维持在18.15%左右
【实验结论】
（2）蜡烛熄灭后，体系中剩余氧气与哪些因素有关？
【提出假设】①蜡烛燃烧耗氧程度与体系体积大小有关
②同一体系中，蜡烛燃耗氧程度与蜡烛数量有关
实验目的 实验用品 实验现象
探究蜡烛燃烧耗氧程度与体系 是否有关 数据采集器 溶解氧传感器 1000mL透明塑料瓶 蜡烛1根、火柴 蜡烛燃烧100秒后消灭，100-200秒体系中剩余氧气浓度维持在17.56%
探究同一体系中蜡烛燃烧耗氧程度与 是否有关 数据采集器 溶解氧传感器 500mL透明塑料瓶 蜡烛2根、火柴 蜡烛燃烧50秒后消灭，100-200秒体系中剩余氧气浓度维持在17.87%
【实验结论】：体积较大的体系中，蜡烛燃烧的时间 ，体积相同的体系，蜡烛越多，燃烧时间越 ，蜡烛熄灭后最终剩余氧气浓度都稳定在17-18%。
（3）【实验反思】
①通过以上三个实验，你对支持燃烧的条件有了新的认识是
②蜡烛的主要成分含正二十二烷（C22H46），写出正二十二烷在空气中燃烧的化学方程式 。
12．小林是一位爱动脑筋的孩子，对家里食品包装袋中的一包脱氧剂和一包食品干燥剂非常感兴趣。他和化学兴趣小组的同学一起走进实验室，请你也和他们一起来完成这个令人兴奋地探究之旅吧。
【查阅资料】
①脱氧剂成分是铁粉、碳粉、碳酸钠、氯化钠；
②食品干燥剂的成分是生石灰。
探究活动一：脱氧剂脱氧原理
（1）【进行实验】
①取适量脱氧剂于大试管中，加足量的水振荡，充分溶解后过滤，得到滤液A和滤渣甲；
②向滤渣甲中加入足量稀盐酸，观察到有气泡产生，得到黄色溶液，溶液底部有黑色不溶物。
【得出结论】脱氧剂脱氧的原理是铁粉与 发生了化学反应，生成铁锈。
（2）探究活动二：探究食品干燥剂是否变质
【进行实验】
①取一包干燥剂放入小烧杯中，加入适量的水，充分搅拌后，用手触摸烧杯外壁，发烫，过滤，得到滤液B和滤渣乙；
②向滤渣乙中加入足量的稀盐酸，可观察到固体全部溶解，有气泡产生，据此判断滤渣乙中有 。
【得出结论】该干燥剂 （选填“完全”或“部分”或“没有”）变质。
（3）探究活动三：探究溶液混合后溶质的成分
小组同学将上述实验中的滤液A和滤液B倒入废液缸中，观察到有白色沉淀生成，过滤后得到滤液C，他们对C中溶质的成分进行了探究。
【提出猜想】
猜想一：
精想二：NaCl、NaOH、Na2CO3
猜想三：NaCl、NaOH、Ca（OH）2
（4）【进行实验】小明按照自己设计的方案进行了如下实验：
实验步骤 实验现象 实验结论
①取少量滤液C于试管中，加入足量的氯化钡溶液 无明显现象 猜想 不正确
②继续向步骤①所得溶液中通入二氧化碳 有白色沉淀生成 猜想三正确
（5）【反思评价】
小组同学经过讨论，一致认为根据步骤②的现象不足以证明猜想三是正确的，理由是 。
小明经过认真思考后，对步骤②进行了修改，并做了下面的实验，最终得出了正确的结论，记录如下。请你完善实验报告。
实验步骤 实验现象 实验结论
有白色沉淀生成 猜想三正确
13．在“质量守恒定律”的教学中，老师引导同学们进行“化学反应中反应物与生成物的质量关系”的实验探究，请你参与探究并回答有关问题：
如图A、图B所示，将锥形瓶（反应物未接触）放在天平上，右盘加砝码使之平衡，取下锥形瓶，将锥形瓶中两种物质混合，反应完全后将锥形瓶再放回天平左盘上。
（1）把A瓶和B瓶重新放回到天平上，A瓶的天平依然保持平衡，写出A装置中发生反应的化学方程式 。二次称量后发现B瓶的天平失去平衡，其原因是 。
（2）如图C所示，用细线系住铜棒使之平衡，再在铜棒一端用酒精灯加热。一段时间后，铜棒 （选填“能”或“不能”）保持平衡。由此可知，有气体参加或生成的反应，设计质量守恒定律的验证实验一定要在 装置中进行。
（3）从微观角度分析化学反应遵守“质量守恒定律”的原因是 。
14．某化学学习小组的同学对一瓶敞口放置氢氧化钙固体的化学成分产生了兴趣，他们根据自己所学知识进行如下探究：
（提出问题）该瓶药品的化学成分是什么？
（1）（查阅资料）氢氧化钙是一种白色粉末状固体，俗称熟石灰或 ，能与空气中的二氧化碳反应而变质。
（2）氢氧化钙的溶解度曲线如图：
（做出猜想）
猜想一：Ca(OH)2；猜想二： ；猜想三：CaCO3。
（3）（实验验证）
实验操作 实验现象 实验结论
①取0.1g样品放入盛有50g水的烧杯中，充分搅拌后，静置 烧杯底部有较多固体未溶解 样品中含有
②取实验①中少许上层清液滴在pH试纸上，测量pH pH (填“>”、“<”或“=”)7 样品中含有Ca(OH)2
（得出结论）甲同学认为猜想二正确。
（4）（反思交流）
①乙同学认为甲同学的结论不合理，他认为猜想 也可能正确，原因是 。
②丙同学认为要想验证猜想二正确，还需做如下实验：取实验(1)中未溶解的固体于试管中，向试管中滴加适量稀盐酸，如有 ，则猜想二正确。
（5）（拓展提升）
写出氢氧化钙变质发生反应的化学方程式： ；故氢氧化钙保存的方法是 。
15．某兴趣小组做以下实验探究分子的运动。请回答实验中的有关问题。
（1）实验I：在盛有少量蒸馏水的小烧杯中滴入2滴~3滴酚酞试液，再向其中滴加浓氨水。由实验I得出的结论有 。
（2）实验II(如图中甲所示)：烧杯B中的现象 ；产生这一现象的原因 。
16．某同学配制50g15%的氯化钠溶液，整个操作过程如图所示，回答下列问题：
（1）配制溶液的正确操作顺序为 （填序号，后同），其中操作错误的是 。
（2）该实验中所需食盐的质量是 g。
（3）溶解过程中玻璃棒的作用是 。
（4）对配置的溶液进行检测，发现溶质质量分数偏小，其原因可能是 （选填字母）。
A 氯化钠固体不纯 B 转移配置好的溶液时，有少量液体洒出
C 量取水的体积时，俯视读数 D 称量时，药品与砝码放反了
（5）把50g质量分数为15%的氯化钠溶液稀释成5%的氯化钠溶液，需要水的质量是 g。
17．某兴趣小组利用注射器进行如下图所示探究。请回答相关问题。
（1）图甲：注射器完好，手能推动活塞，这是因为分子 。
（2）图乙：仪器a的名称是 。用手向左推动注射器活塞，若观察到 ，则装置的气密性良好。
（3）图丙：实验室制备CO2时，注射器中所装的试剂为 ，反应后无块状固体剩余，取反应后的溶液，滴加Na2CO3溶液，若观察到 ，说明反应物刚好完全反应。
18．化学实验是科学探究的重要手段，请根据下列装置图回答问题
（1）仪器名称：① 。
（2）用高锰酸钾制取氧气，试管口放棉花的作用 ，要收集纯净的氧气选用 装置，反应的化学方程式为 。
（3）实验室制取CO2选用装置C的优点是 。
（4）某可燃性气体可能是CO、H2中的一种或两种，为探究其成分，进行如下实验。（装置气密性良好，每一步均能完全反应）
实验步骤：
Ⅰ、关闭n，打开m，通入一段时间N2后关闭m。分别称量装置A、B、C的质量。
Ⅱ、打开n，分别点燃两处酒精灯；通入X气体观察，记录现象。
Ⅲ、停止加热，关闭n，打开m，再通一段时间的N2。再次分别称量装置A、B、C的质量，称量结果前后对比，发现反应后A处质量减少，B和C处质量都增加。
①步骤Ⅰ中通N2的目的是 。
②实验中装置B的作用是 ，装置C的作用是 。
③根据反应前后称量质量结果显示，请分析气体X的成分： 。
19．亮亮同学用如图装置进行实验。向充满二氧化碳的两个软质塑料瓶中分别注入等体积的饱和氢氧化钠溶液、水，立即拧紧瓶塞，振荡，观察现象。
（1）该实验可以证明二氧化碳与氢氧化钠发生反应，二氧化碳与氢氧化钠反应的化学方程式为 ；
（2）小明观察到A瓶比B瓶变瘪得更明显，原因是 ；
（3）氢氧化钠应 保存。
20．某课外小组的同学们收集了含一氧化碳和二氧化碳的废气，为了确认这种废气的组成，他们在实验室按如下装置进行了实验。
（1）B装置中盛放足量浓氢氧化钠溶液，其作用是 ，A中反应化学方程式 。
（2）C装置中发生反应的化学方程式是 。
（3）A装置作用 ，D装置作用 。
（4）该小组同学认为废气中的一氧化碳可以利用，于是设计如下装置除去废气中的二氧化碳，并收集一瓶一氧化碳，准备进行后续地探究。其中最合理的装置是 （填序号，瓶内为氢氧化钠溶液）。
答案解析部分
1．【答案】（1）O2、H2O
（2）除去蒸馏水中溶解的氧气且防止氧气再溶于水
（3）
（4）探究FeCl3能否与盐酸反应生成FeCl2；酸性条件下，FeCl3与铁钉发生反应生成FeCl2
（5）钢铁与水样中的H+发生反应
（6）钢铁表面生成较致密的氧化膜，阻碍O2、H2O与钢铁的接触
2．【答案】（1）水槽
（2）BD
（3）当集气瓶中的水排尽时，说明氧气已经集满
3．【答案】（1）锥形瓶
（2）；a
（3）BD/DB
（4）c；湿润氧气，且能吸收杂质
4．【答案】（1）除去CO2中混有的HCl
（2）
（3）
5．【答案】（1）溶液由无色变为红色；有气泡产生；；
（2）不正确，因为氢氧化钠和碳酸钠溶液都呈碱性，能使酚酞溶液变红，故不能确定氢氧化钠的存在。改进措施：试管甲中加入过量的硝酸钙，试管乙中加入酚酞溶液，试管丙中加入硝酸银溶液
6．【答案】（1）锌粒逐渐减少，有气泡产生
（2）Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O
（3）Na2CO3、NaCl
7．【答案】（1）铁架台；长颈漏斗
（2）A；试管口塞一团棉花；带火星的木条放在b管口，木条复燃，说明已收集满
（3）CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O
（4）可以控制反应物的用量、控制反应的速率；不可行
（5）AE
8．【答案】（1）
（2）纳米二氧化锰；等质量的催化剂，纳米二氧化锰的粒径更小，颗粒更多，与氯酸钾的接触面积大，催化效果更好
（3）二氧化锰
（4）1:10
（5）有；生成的氯化钾加快了反应速率
（6）+6；+4
（7）少量的氯气随着氧气排出，使得第3步反应没有发生完全
9．【答案】（1）由红色逐渐变黑
（2）Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
（3）排尽玻璃管中的空气，防止加热时发生爆炸
10．【答案】（1）酒精灯
（2）A；2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑；带火星木条放至N管口，木条复燃说明氧气收集满
11．【答案】（1）蜡烛熄灭后，体系（灯笼）中仍有氧气
（2）体积大小；蜡烛数量；较长；短
（3）燃烧与氧气的浓度有关；2C22H46+67O244CO2+46H2O
12．【答案】（1）空气中的氧气和水
（2）CaCO3；部分
（3）NaCl、NaOH
（4）二
（5）氢氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡和氯化钠，也能生成白色沉淀，不能说明一定含氢氧化钙；另取少量滤液C于试管中，加入碳酸钠溶液
13．【答案】（1）；反应生成的二氧化碳逸出瓶外，装置质量变轻
（2）不能；密闭
（3）化学反应前后，原子的种类、数目、质量保持不变
14．【答案】（1）消石灰
（2）Ca(OH)2和CaCO3
（3）CaCO3；>
（4）一；氢氧化钙在20℃时溶解度小于0.2g，氢氧化钙不能完全溶解；气泡产生
（5）；密封保存
15．【答案】（1）蒸馏水不能使酚酞溶液变色
（2）溶液由无色变成红色；烧杯A中的氨水具有挥发性，挥发出来的氨分子运动到烧杯B中，与水分子结合形成氨水，使酚酞溶液变红
16．【答案】（1）②①⑤③④；①
（2）7.5
（3）加快溶解
（4）AD
（5）100
17．【答案】（1）之间有间隔
（2）长颈漏斗；长颈漏斗内液面上升
（3）稀盐酸；一开始就产生沉淀
18．【答案】（1）分液漏斗
（2）防止加热时粉末状的物质进入导管；E；
（3）可以控制反应的发生和停止
（4）排出装置中的空气，防止影响实验结果；检验是否含有H2，并且吸收水蒸气；检验是否含有CO，并吸收CO2气体；CO、H2
19．【答案】（1）CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O
（2）氢氧化钠比水更易吸收CO2
（3）密封
20．【答案】（1）充分吸收废气中未反应的二氧化碳；
（2）
（3）检验废气中是否有二氧化碳；检验是否有二氧化碳生成
（4）③
