专题九 科学探究 2024年中考化学专题整合训练
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、选择题
1．（2023·湖北恩施·统考中考真题）下列探究实验能达到探究目的的是（ ）
A．探究“同种溶质在不同溶剂里的溶解性”
B．探究“分子在不断运动”
C．探究“CO2与NaOH是否发生化学反应”
D．探究“铁锈蚀的条件”
2．（2023·内蒙古通辽·统考中考真题）下列操作或方法不能达到实验目的的是（ ）
选项 操作或方法 实验目的
A 闻气味 鉴别氯化钠溶液和白醋
B 将带火星的木条伸入集气瓶内观察 检验集气瓶内气体是否为氧气
C 加入足量铝粉 除去硝酸铜溶液中的硝酸银
D 将浓硫酸沿着烧杯壁，缓慢地注入水中， 并用玻璃棒不停搅拌 稀释浓硫酸
A．A B．B C．C D．D
3．（2023·山东烟台·统考中考真题）实验设计的严谨性会直接影响实验结论的准确性。下列设计不能达到实验目的的是（ ）
A．探究铁钉生锈需要氧气 B．探究温度对分子运动速率的影响
C．验证质量守恒定律 D．探究木炭燃烧的剧烈程度与氧气浓度有关
A．A B．B C．C D．D
4．（2023·四川遂宁·统考中考真题）下列实验方案不能达到实验目的的是（ ）
选项 实验目的 实验方案
A 除去NaOH溶液中混有的少量Na2CO3 加入适量Ca(OH)2溶液，充分反应后过滤
B 检验NaCl溶液中是否含有Na2SO4 取少量样品，加入MgCl2溶液，观察现象
C 探究燃烧的条件之一：可燃物与充足的氧气接触 点燃两支相同的蜡烛，其中一支罩上烧杯，观察现象
D 区别O2和CO2 将燃着的木条分别伸入集气瓶内，观察现象
A．A B．B C．C D．D
5．（2022·山东济宁·统考中考真题）对下面实验过程及实验现象的解释与评价，错误的是（ ）
选项 实验过程及实验现象 解释与评价
A 品红在热水中比在冷水中扩散速度快 温度越高，分子运动速率越大
B 双氧水中加入少量二氧化锰，迅速产生大量气泡（O2） 二氧化锰能加快双氧水的分解速率，为催化剂
C 收集满二氧化碳气体的塑料瓶，迅速倒入一定量的水，密封、振荡，塑料瓶变瘪 二氧化碳能溶于水
D 氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸无明显现象 二者没有发生化学反应
A．A B．B C．C D．D
6．（2023·辽宁沈阳·统考中考真题）下列实验方法能达到预期目的的是（ ）
选项 实验目的 方法
A 区分纯碱（）与白糖 观察颜色
B 除去粗盐中的泥沙 研磨、溶解
C 检验面包中含有淀粉 加碘水
D 检验头发中含有蛋白质 加紫色石蕊试液
A．A B．B C．C D．D
7．（2023·湖北十堰·统考中考真题）下列设计的实验方案能达到目的的是（ ）
实验目的 验证甲烷由碳、氢元素组成 探究催化剂对H2O2溶 液分解速率的影响 探究同种溶质在不同 种溶剂中的溶解性 探究铁生锈的条件之一是与空气（或氧气）接触
实验方案
选项 A B C D
A．A B．B C．C D．D
8．（2023·江苏南通·统考中考真题）下列实验方案能达到实验目的的是（ ）
A．稀释浓硫酸：将水直接倒入盛有浓硫酸的烧杯中
B．探究氨分子运动现象：按图所示装置进行实验
C．配制质量分数为5%的氯化钠溶液：将5g氯化钠溶于100g水
D．验证牛奶中含有锌元素：向牛奶中加入稀硫酸，观察是否有气泡产生
二、科学探究题
9．（2023·北京·统考中考真题）下图是一个趣味变色实验，同学们对混合后溶液变色时间的影响因素进行探究。
资料：碘酒为碘()的乙醇溶液；淀粉遇变蓝，在本实验中作为指示剂，指示是否存在。
【进行实验】向烧杯A中加入一定体积的溶液、水和淀粉溶液。
向烧杯B中加入一定体积的碘酒、水和2粒维生素C片，将两只烧杯中的溶液混合，记录混合后溶液由无色变为蓝色的时间。
序号 烧杯A 烧杯B 变色时间
溶液体积 溶液总体积 碘酒体积 溶液总体积
① 10 32 2 25 595
② 10 32 5 25 193
③ 10 32 10 25 39
④ 5 32 5 25 399
⑤ 20 32 5 25 78
说明：本实验中，溶液总体积可看作是各液体的体积之和
【解释与结论】
(1)溶液中，溶质是 ；
(2)①②③的目的是 。
(3)由②④⑤可以得到的结论是 。
(4)①中，若将碘酒体积改为，则混合后溶液变色时间 (填“”或“”或“”)。
【继续实验】
(5)补做实验证明了维生素C用量对混合后溶液变色时间也有影响。实验方案：向烧杯A中加入溶液、水、淀粉溶液， 。
(6)同学们进一步证明了与维生素C能发生反应，实验是向烧杯中依次加入碘酒、水、淀粉溶液，再加入维生素C片，实验过程中观察到 。
10．（陕西省西安市高新第一中学2023-2024学年九年级上学期12月月考化学试题）金属材料在生产生活中应用广泛，兴趣小组同学对金属化学性质展开探究。
【学以致用】
(1)高铁电传输系统的材料主要含铜，是利用了铜良好的 性。
(2)高铁轨道、车厢、附属设施使用大量的铁合金和铝合金，高铁轨道车厢等大量使用合金而不是纯金属，其优点是 。
【实验一】
(3)在甲、乙、丙、丁四只烧杯中，分别装有等质量的铜粉、铁粉、铝粉、镁粉，然后向四只烧杯中再分别加入等质量的溶质质量分数为7.3%的稀盐酸，如图1所示。
①丁烧杯中反应的化学方程式为 。
②在丙、丁两个烧杯中，分别使用温度传感器，测得反应过程中温度的变化曲线如图2所示，据图分析可知，金属活动性Mg>A1，其理由是 。
【实验二】
(4)乙烧杯反应结束后，将打磨过的铝丝插入溶液中观察到铝丝表面无气泡，通过观察到 ，得出结论：金属活动性Al>Fe。
【拓展迁移】
(5)分析实验一和实验二，下列说法正确的是______(填字母)。
A．实验一，若丁中固体有剩余，则丙、丁中参加反应的盐酸的质量相等
B．实验二，反应后所得溶液中一定有AlCl3
C．实验二，充分反应后，所得溶液质量一定变小
(6)在盛有足量Mg、Al、Fe粉的三个烧杯中，分别同时加入等浓度的100g稀盐酸，充分反应。下列有关图像错误的是______(填字母)。
A． B．
C． D．
11．（2023·江苏南京·统考二模）我国承诺在2030年实现“碳达峰”，到2060年实现“碳中和”，体现了中国对解决气候问题的大国担当。某学习小组的同学对二氧化碳的制备、吸收和释放作了以下探究。
【二氧化碳的制备】
(1)装置H可用于实验室制CO2，此装置在操作上的优点是可控制加入液体速率，得到平稳气流。在装置A—G中选择 （填字母序号）可组装成与装置H具有相同优点的装置（组装一套即可）。
(2)用足量的大理石与10%的稀盐酸制取4.4g二氧化碳，至少需要该稀盐酸的质量是多少？（在答题纸上写出计算过程）
【二氧化碳的吸收】
学习小组的同学用图1装置探究水、饱和石灰水（溶质的质量分数为0.165%）、0.165%的氢氯化钠稀溶液，40%的氢氧化钠浓溶液对250mLCO2的吸收情况。在4个各盛有250mLCO2气体的烧瓶上连接压强传感器，待瓶内气压平稳后分别迅速注入60mL上述四种不同液体，记录数据如表。（稀溶液的密度近似为1g/cm3）
液体 反应前压强(kPa) 反应后压强(kPa)
水 102.45 98.5
0.165%的饱和石灰水 101.66 90.13
0.165%的氢氧化钠稀溶液 102.24 90.08
40%的氧氧化钠浓溶液 102.85 4.87
(3)四种液体中吸收二氧化碳效果最好的是 。
(4)注入饱和石灰水的烧瓶中发生反应的化学方程式 。
(5)在实验室里，检验二氧化碳一般用澄清石灰水，而吸收二氧化碳常用较浓的氢氧化钠溶液，理由是 。
【二氧化碳的释放】
学习小组的同学通过图2装置，在温度为20℃，压强为101kPa下，模拟了二氧化碳被吸收和释放的过程，用压强传感器测得装置内压强的变化如图3。
具体操作如下：
i.在三颈瓶内收集满二氧化碳气体，将盛有足量氢氧化钠溶液的注射器和盛有足量稀盐酸的注射器固定在三颈瓶上，并安装压强传感器。
ii.关闭弹簧夹2，打开弹簧夹1，将氢氧化钠溶液全部注入三颈瓶中，充分反应直至压强不再改变为止。
iii.关闭弹簧夹1，打开弹簧夹2，将稀盐酸全部快速压进三颈瓶中，再关闭弹簧夹2，充分反应直至压强不再改变。
iv.打开两个弹簧夹，将两个注射器的活塞都拉回原位，再关闭两个弹簧夹，继续测量压强变化。
(6)写出⑤—⑥段发生反应的化学方程式 （任写一个）。
(7)⑥—⑦段压强大于起始值的可能原因是 。
(8)最终装置内压强低于起始值的可能原因 （填字母序号）。
A．装置漏气 B．水吸收了部分CO2 C．部分CO2与氢氧化钠反应
三、计算应用题
12．（2022年江苏省宿迁市中考化学真题）国家对化肥的销售有明确的质量标准。为检测铵态氮肥质量的优劣，可采用铵盐与氢氧化钠反应的方法。某同学称取15g硫酸铵样品（杂质不含氮元素），与足量的NaOH混合后，放入试管中加热，发生如下反应：。充分反应后共收集到3.4gNH3。
(1)（NH4）2SO4中氮元素的质量分数 （精确到0.1%）。
(2)样品中硫酸铵的质量（写出计算过程）。
(3)合格硫酸铵化肥中硫酸铵的质量分数需达到94.3%~99%，通过计算判断上述样品是否合格？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】A、碘和水形成碘水溶液，溶质是碘，溶剂是水，高锰酸钾和汽油形成高锰酸钾的汽油溶液，溶质是高锰酸钾，溶剂是汽油，该实验中溶质、溶剂种类都不同，不能探究“同种溶质在不同溶剂里的溶解性”，故A错误；
B、酚酞溶液变红，浓氨水无明显现象，说明浓氨水挥发出的氨分子不断运动到了酚酞溶液中，大量氨分子溶于水，又变为氨水，氨水显碱性可使无色酚酞溶液变红，该实验能达到实验目的，故B正确；
C、该实验不能达到实验目的，理由是二氧化碳能溶于水，气球也会涨大，应做一个对比实验，把胶头滴管中的氢氧化钠溶液换成等体积的水，观察比较气球涨大程度，故C错误；
D、铁生锈是铁与氧气和水共同作用的结果，该实验对比说明铁生锈需要有氧气，还应增加一只盛有空气和铁钉的试管做对比，故D错误。
故选B。
2．C
【详解】A、氯化钠溶液没有味道，白醋有酸味，可以用闻气味的方法鉴别氯化钠溶液和白醋，故A能达到实验目的；
B、氧气具有助燃性，能使带火星的木炭复燃，所以可用带火星的木条伸入集气瓶内，检验瓶内气体是否为氧气，故B能达到实验目的；
C、根据金属活动性顺序铝＞铜＞银，加入足量的铝粉，硝酸铜和硝酸银都会与铝粉发生反应，除去杂质的同时也除去了原物质，不符合除杂原则，故C不能达到实验目的；
D、稀释浓硫酸时，要把浓硫酸缓缓地沿器壁注入水中，同时用玻璃棒不断搅拌，以使热量及时地扩散；一定不能把水注入浓硫酸中，故D能达到实验目的；
故选C。
3．C
【详解】A、第一支试管中的铁钉能与氧气、水充分接触，第二支试管中的铁钉只能与水接触，一段时间后，第一支试管中的铁钉生锈，第二支试管中的铁钉没有生锈，可用于探究铁生锈条件之一是与氧气接触，故A不符合题意；
B、图中实验，除了温度不同外，其它条件均相同，可探究温度对分子运动速率的影响，故B不符合题意；
C、锌粒和稀盐酸反应生成氢气，反应过程中氢气逸出，反应后烧杯中的物质质量减少，不能直接用于验证质量守恒定律，故C符合题意；
D、图中实验，木炭在氧气中比在空气中燃烧的更剧烈，可探究木炭燃烧的剧烈程度与氧气浓度有关，故D不符合题意。
故选C。
4．B
【详解】A、碳酸钠能与适量Ca(OH)2溶液反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，充分反应后过滤，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则，故选项实验方案能达到实验目的，不符合题意；
B、Na2SO4与氯化钠和MgCl2交换成分没有沉淀或气体或水反应，不能发生复分解反应，不能检验NaCl溶液中是否含有Na2SO4，故选项实验方案不能达到实验目的，符合题意；
C、点燃两支相同的蜡烛，其中一支罩上烧杯，观察现象，罩上烧杯的蜡烛一会就熄灭，另一种蜡烛正常燃烧，可探究燃烧的条件之一：可燃物与充足的氧气接触，故选项实验方案能达到实验目的，不符合题意；
D、将燃着的木条分别伸入集气瓶内，能使燃着的木条燃烧更旺的是氧气，能使燃着的木条熄灭的是二氧化碳，可以鉴别，故选项实验方案能达到实验目的，不符合题意。
故选B。
5．D
【详解】A、分子不断在运动，温度越高分子运动速率越大，故构成品红的分子在热水中比冷水中运动速率大，品红扩散的速度快，选项解释正确；
B、二氧化锰能加快双氧水分解氧气的速率，而本身的质量和化学性质反应前后不变，是这个反应生成催化剂，故加入二氧化锰后双氧水会迅速产生大量气泡，选项解释正确；
C、二氧化碳能溶于水，一体积的水能溶解一体积的二氧化碳，收集满二氧化碳气体的塑料瓶，迅速倒入一定量的水，密封、振荡，由于二氧化碳溶于水使瓶内气压降低，在气压差的作用下使塑料瓶变瘪，选项解释正确；
D、氢氧化钠与稀盐酸虽混合后无明显现象，但二者反应生成了氯化钠和水，故选项解释错误；
故选：D。
6．C
【详解】A、纯碱（Na2CO3）与白糖都是白色固体，观察颜色的实验方法不能达到预期目的。A不符合题意；
B、粗盐的主要成分是氯化钠，除去粗盐中的泥沙是通过溶解、过滤、蒸发得到精盐的过程。所以研磨、溶解的实验方法不能达到预期目的。B不符合题意；
C、碘遇淀粉变蓝，所以检验面包中含有淀粉，用加碘水的实验方法能达到预期目的。C符合题意；
D、取几根头发在火上灼烧，若闻到烧焦羽毛的气味，证明头发中含有蛋白质；加紫色石蕊试液的实验方法不能达到预期目的。D不符合题意。
综上所述：选择C。
7．D
【详解】A、甲烷燃烧后，会看到干冷的烧杯中有水雾，该实验能证明甲烷燃烧生成水，可以说明甲烷中含有氢元素，但不能说明甲烷中含有碳元素，故A不符合题意；
B、该实验有溶液浓度、催化剂两个变量，不能探究催化剂对过氧化氢溶液分解速率的影响，故B不符合题意；
C、温度、溶剂种类都不同，变量不唯一，不能探究同种溶质在不同溶剂中的溶解性，故C不符合题意；
D、两个试管中的变量是空气（或者氧气），可以探究铁生锈的条件之一是与空气（或者氧气）接触，故D符合题意；
故选D。
8．B
【详解】A.稀释浓硫酸，一定要把浓硫酸沿容器壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不断搅拌，使产生的热量迅速扩散，将水直接倒入盛有浓硫酸的烧杯中会引起液滴飞溅，造成危险，故A错误；
B.探究氨分子运动现象，按图所示装置进行实验，可观察到湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明分子在不断地运动，故B正确；
C.配制质量分数为5%的氯化钠溶液：应将5g氯化钠溶于95g水中，故C错误；
D.活泼金属镁、铝、锌、铁等金属单质都会与稀硫酸反应，产生气泡，则向牛奶中加入稀硫酸，观察到有气泡产生不能验证牛奶中含有锌元素，故D错误。
故选：B。
9．(1)过氧化氢/H2O2
(2)探究碘酒体积对混合后溶液变色时间的影响
(3)相同条件下，过氧化氢溶液体积越大，变色时间越短
(4)＞
(5)向烧杯B中加入5mL的 2% 碘酒、4粒维生素C片，加入一定体积的水，使溶液总体积为25mL，将两只烧杯中的溶液混合，记录混合后溶液由无色变为蓝色的时间，与实验⑤对比
(6)溶液由棕黄色变为蓝色，变为无色
【详解】（1）过氧化氢溶液中，溶质是过氧化氢；
（2）实验①②③中，碘酒体积不同，其他因素均相同，故目的是：探究碘酒体积对混合后溶液变色时间的影响；
（3）实验②④⑤中过氧化氢溶液体积不同，其他因素均相同，且过氧化氢溶液体积越大，变色时间越短，说明相同条件下，过氧化氢溶液体积越大，变色时间越短；
（4）由实验①②③可知，相同条件下，碘酒体积越大，变色时间越短，故①中，若将碘酒体积改为 1mL ，则混合后溶液变色时间＞595s；
（5）补做实验证明维生素C用量对混合后溶液变色时间也有影响，则变量是维生素C用量，其他因素均相同，烧杯A中加入 20 mL3%H2O2 溶液、 10mL 水、 2mL 1% 淀粉溶液，故是与实验⑤对比，故向烧杯B中加入5mL的 2% 碘酒、4粒维生素C片，加入一定体积的水，使溶液总体积为25mL，将两只烧杯中的溶液混合，记录混合后溶液由无色变为蓝色的时间，与实验⑤对比。
（6）向烧杯中依次加入碘酒、水，溶液变为棕黄色，再加入淀粉溶液，淀粉遇碘变蓝，故溶液变为蓝色，再加入维生素C片，维生素C能与碘反应，故最后溶液变为无色，故观察到溶液由棕黄色变为蓝色，再变为无色。
10．(1)导电
(2)合金的硬度和机械强度大于纯金属
(3) 镁与盐酸反应的温度变化较大，说明反应剧烈
(4)铝丝表面有银白色固体析出，溶液由浅绿色变无色
(5)ABC
(6)D
【详解】（1）铜用于高铁电传输系统，是利用了铜良好的导电性；
（2）合金的硬度和机械强度大于纯金属，故高铁轨道车厢等大量使用合金而不是纯金属；
（3）镁与稀盐酸反应生成氯化镁和氢气，化学方程式为；温度到达最高是金属完全反应，由图可知镁与稀盐酸完全反应比铝与稀盐酸完全反应用时短反应快，金属活动性强，与稀盐酸反应快，故金属活动性Mg>A1；
（4）乙烧杯反应结束后，将打磨过的铝丝插入溶液中观察到铝丝表面无气泡，说明溶液中无盐酸，若观察到铝丝表面有银白色固体析出，溶液由浅绿色变无色，说明铝置换出金属铁，可得出结论金属活动性Al>Fe；
（5）铁与稀盐酸反应，铝与氯化氢的质量比为18:73，镁与稀盐酸反应，镁氯化氢的质量比为24:73，故等质量的铁粉和镁粉分别加入等质量的溶质质量分数为7.3%的稀盐酸，若镁有剩余，则铝一定有剩余，故丙、丁中参加反应的盐酸的质量相等，A正确；实验二中铝与氯化亚铁反应生成氯化铝，B正确；铝与氯化亚铁反应生方程式为，氯化亚铁与氯化铝的质量比为381：267，故C正确；故选ABC。
（6）A. ,因为金属足量则稀盐酸完全反应。如反应73份质量的 HCI ，溶液质量的增加情况为：镁增加24-2=22份，铝增加，铁增加56-2=54份，所以溶液增加质量 Fe > Mg > Al，图示正确；
B.消耗73份质量的 HCI 需要镁的质量为24份，铝的质量为，铁的质量56份，所以消耗相同质量的稀盐酸需要金属的质量 Fe > Mg > Al ，金属过量，最终稀盐酸全部消耗，则最终消耗稀盐酸质量相同。图示正确；
C.向三个烧杯中分别放入足量的 Mg 、 Al 、 Fe 粉末，同时加入质量分数相同的100g稀盐酸，最终生成的氢气质量相等，镁的金属活动性强于铝强于铁，故镁的反应速率大于铝大于铁，图示正确；
D.从 B 分析可知，最终稀盐酸全部反应，消化金属的质量 Fe > Mg > Al 。金属活动性 Mg > Al > Fe ,则相同时间内消耗的金属 Mg > Al > Fe 。图示错误。
故选 D 。
11．(1)ADEF或BDG
(2)73g
解：设至少需要稀盐酸的质量为x
x=73g
答：至少需要稀盐酸的质量为73g。
(3)40%的氢氧化钠浓溶液
(4)
(5)①澄清石灰水、氢氧化钠溶液与二氧化碳反应的现象不同；②氢氧化钠与氢氧化钙的溶解性不同；③浓氢氧化钠溶液、稀氢氧化钠溶液和氢氧化钙溶液的吸收二氧化碳的能力不同
(6)
(7)加入的稀盐酸等液体占据了一定的体积
(8)B
【详解】（1）分液漏斗可以控制反应速率，选择装置ADEF组合和BDG组合都可以得到平稳的气流；
（2）见答案；
（3）由图表可知，40%的氢氧化钠浓溶液与二氧化碳反应后瓶内压强最小，说明吸收的二氧化碳最多，故四种液体中吸收二氧化碳效果最好的是40%的氧氧化钠浓溶液；
（4）二氧化碳与石灰水反应生成碳酸钙和水，化学方程式：
（5）检验二氧化碳，选用澄清石灰水有白色沉淀生成，现象明显，吸收二氧化碳，选用较浓的氢氧化钠溶液吸收二氧化碳的能力较强；
（6）由图三可知，步骤ii，氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠，二氧化碳被消耗压强减小，步骤iii，盐酸与步骤ii中生成的碳酸钠反应生成二氧化碳、氯化钠和水，压强增大，化学方程式：；
（7）经过步骤ii和步骤iii，瓶内除了二氧化碳外，还有加入盐酸和产生氯化钠等其他物质在瓶内，占据了瓶内的体积，导致⑥—⑦段压强大于起始值；
（8）A、由④—⑤段可知压强保持不变，说明气密性良好，错误；
B、最后溶液中的水可与二氧化碳反应生成碳酸，二氧化碳减少，导致最终装置内压强低于起始值，正确；
C、有图3可知，盐酸与氢氧化钠在④—⑤段发生反应，无气体产生，压强保持不变，⑤之后氢氧化钠全部被消耗，故最后无氢氧化钠，错误。
故选B。
12．(1)21.2%
(2)解：设样品中硫酸铵的质量为x
x=13.2g
答：样品中硫酸铵的质量为13.2g；
(3)硫酸铵的质量分数为：
因为88%<94.3%，所以该产品不合格。
答：上述该样品不合格。
【详解】（1）（NH4）2SO4中氮元素的质量分数为：；
（2）见答案；
（3）见答案。
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