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10 科学探究
题号 一 二 总分 累分人
得分
　　说明:1.共21小题,满分100分,考试时间为60分钟。
2.可能用到的相对原子质量:H-1　O-16　Na-23　S-32　K-39　Ba-137
试卷好题分析 科技发展T4、T17,中华优秀传统文化T16
中考押题点分析 情境化命题T1、T3
一、选择题:本大题共15小题。每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
　　科学探究通过观察、实验、推理和验证等系统性的研究和实践,探索自然现象,揭示其中的奥秘,推动人类对世界的认识不断深入。回答第1~3题。
1.同学们在汕头南澳岛研学活动中发现青色的生虾煮熟后颜色会变成红色,一些同学认为这种红色物质就像酸碱指示剂一样,遇到酸或碱会发生颜色的变化。就这些同学的“看法”而言,属于科学探究中的 (　　)
A.猜想与假设 B.观察 C.设计实验 D.作出结论
2.准确描述实验过程和现象有助于提高科学探究能力。下列现象描述正确的是 (　　)
A.打开盛有浓盐酸的瓶塞,瓶口出现白烟
B.将铁锈放入稀盐酸中,溶液变为浅绿色
C.硫在空气中燃烧,发出蓝紫色火焰
D.硝酸铵与熟石灰混合研磨,产生有刺激性气味的气体
3.花青素遇酸性溶液变为红色,遇碱性溶液变为蓝色。在凉拌含有丰富的花青素的紫辣椒圈时,观察到辣椒圈变成红色,则下列调味品中可能加入其中的是 (　　)
A.食醋 B.味精 C.香油 D.食盐
4.“纤维气凝胶”是一种具有超弹性和抗疲劳性的轻质可压缩材料,可像海绵一样吸附自身质量200倍以上的液体污染物。以下关于它的说法正确的是 (　　)
A.密度较大 B.易溶于水
C.不能重复使用 D.可处理海上石油泄漏
5.小勤同学配制200 mL 10%的氢氧化钠溶液在实验课上使用。下列配制溶液的操作中正确的是 (　　)
6.化学学科核心素养展现了化学课程对学生发展的重要价值。下列示例说法错误的是 (　　)
A.化学观念:酸溶液中都含有H+,所以具有相似的化学性质
B.科学思维:碱能使无色酚酞溶液变红,能使无色酚酞溶液变红的一定是碱
C.科学探究与实践:分别将样品与熟石灰混合研磨后闻气味,可区分硫酸铵和硫酸钾
D.科学态度与责任:废旧电池中的重金属会污染环境,应回收利用
7.向Cu(NO3)2、AgNO3的混合溶液中加入一定量的锌粉,充分反应后过滤,再向滤渣中加入稀盐酸,发现没有气泡产生,则滤渣中可能含有的物质是 (　　)
A.Ag B.Cu、Ag C.Cu D.Zn、Cu
8.下列各组物质中的两种溶液混合后,能发生反应,但无明显现象的是 (　　)
A.MgSO4和NaOH B.Ba(NO3)2和CuCl2
C.NaOH和HCl D.Ca(OH)2和NH4Cl
9.控制变量法是科学探究中的重要方法。以下实验探究没有体现控制变量法的是 (　　)
A.探究酸和碱是否能发生反应
B.探究镁和铁的金属活动性顺序
C.探究空气和呼出气体中二氧化碳的含量
D.探究氯化钠和硝酸钾的溶解度受温度影响的大小
10.题10图是探究燃烧条件的创新实验。下列有关说法中错误的是 (　　)
题10图
A.管口小气球的使用体现了实验的绿色化
B.通过a、c处的实验现象可知燃烧需要有氧气参与
C.通过a、b处的实验现象可知燃烧需要温度达到可燃物的着火点
D.a处白磷燃着后很快熄灭,原因是产生了二氧化碳气体
11.某企业原来用氢氧化钠溶液中和所排废水中的硫酸,现改氢氧化钾溶液中和从而得到钾肥。若氢氧化钾溶液的溶质质量分数与原来所用氢氧化钠溶液的溶质质量分数相同,此时碱流量阀应如何调节 (　　)
A.加大流量 B.减小流量 C.无需变动 D.无法确定
12.在科学探究活动中,设计实验方案是顺利完成实验的重要保障。下列实验设计能达到实验目的的是 (　　)
选项 A B C D
实验 设计
实验 目的 证明气体是H2 探究分子运动 比较 Zn 和 Fe 的金属活动性强弱 验证质量守恒定律
13.下列实验方案能达到相应实验目的的是 (　　)
选项 实验目的 实验方案
A 检验:敞口放置的氢氧化钠溶液是否变质 测定溶液的pH是否大于7
B 分离:铁粉和铜粉的固体混合物 加入足量的硝酸银溶液,过滤
C 除杂:硝酸钾溶液中混有少量的硫酸钾 加入适量的硝酸钡溶液,过滤
D 鉴别:碳酸氢铵和氯化铵两种化肥 加入熟石灰研磨,闻气味
14.探究种子是否有生命的实验如题14图所示,几天后,观察到大烧杯中的水沿玻璃管上升。在不同温度下重复上述实验,温度越高,水上升越快。下列所得结论正确的是 (　　)
题14图
A.该实验的原理是种子要进行光合作用
B.小烧杯中NaOH溶液的作用是吸收CO2
C.广口瓶内的气体压强比外界压强大
D.温度对种子的寿命没有直接影响
15.蜡烛(足量)在题15图甲的密闭装置内燃烧至熄灭,用仪器测出这一过程中瓶内氧气含量的变化如题15图乙所示。下列判断错误的是 (　　)
题15图
A.蜡烛燃烧火焰分为三层,其中外焰温度最高
B.氧气浓度小于一定值时,蜡烛无法燃烧
C.实验后向装置内倒入澄清石灰水,澄清石灰水变浑浊
D.蜡烛熄灭后,瓶内二氧化碳气体的体积分数为84.04%
二、非选择题:本大题共6小题,第16小题7分,第17小题8分,第18~21小题各10分,共55分。
16.我国古代人民就已经掌握了多种金属的冶炼技术,题16图分别描述的是古人炼铁、炼铜和炼锌的场景。
(1)题16-1图炼铁中,将木炭与铁矿石堆入炉内,并鼓入空气,利用生成的CO将铁矿石中的Fe2O3转化为铁单质。该反应体现了CO的　　　　性。
(2)题16-1图炼铁中,为了保持炉内高温,需要不断拉动风箱的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)题16-2图炼铜中,沈括所著《梦溪笔谈》中记载“熬胆矾(硫酸铜晶体)铁釜,久之亦化为铜”,其反应原理为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(用化学方程式表示)。
(4)题16-3图炼锌中,明末宋应星所著《天工开物》中介绍了锌的冶炼方法:把炉甘石(主要成分为ZnCO3)和煤炭一并装入炼锌罐中,泥封,“其底铺薪,发火滇红……冷定毁罐取出”。泥罐内发生的化学反应如下:
①ZnCO3ZnO+CO2↑;②C+CO22CO;③ZnO+COZn+CO2。
①用泥罐密封是炼锌的关键,请结合物质的化学性质解释其原因:　　　　　　　　　　　　　。
②在铁表面镀锌可防止铁生锈,原理是隔绝铁与空气中的　　　　　　接触,防止铁制品生锈的方法还有　　　　(写一种)。
17.【科普阅读】
　　位于甘肃省敦煌市的首航高科敦煌100兆瓦熔盐塔式光热电站,是目前中国建成规模最大的熔盐塔式光热电站。电站内以同心圆摆放的1.2万多面定日镜,如同向日葵般追逐着太阳,将万束阳光汇聚到中央的集热塔上,镜场总反射面积达140多万平方米。在260米高的集热塔顶端,吸热器逐渐聚能,加热内部流动的熔盐,熔盐再将水转化为高温、高压的水蒸气推动蒸汽轮发电机发电,最后将电能通过输电网络通入千家万户。
光热发电是一项具备成为基础负荷电源潜力的新兴能源应用技术,过程中不经过燃烧,不产生污染,也避免了光伏发电涉及的昂贵的硅晶光电转换工艺,而且经吸热器加热的水储存在巨大容器中,太阳落山后的几个小时仍然能够带动蒸汽轮发电。与以往传统的光伏发电相比,它具有可储热、连续稳定输出等优势。
敦煌地区日照时间长,该光热电站年发电量可达3.9亿千瓦时,据统计,电站每年可减排二氧化碳35万吨,相当于造林1万亩,环保效益可观。
阅读分析,回答问题:
(1)敦煌100兆瓦熔盐塔式光热电站是利用　　　　能发电。
(2)定日镜将万束阳光汇聚到中央的集热塔上发生的变化是　　　　(选填“物理变化”或“化学变化”)。
(3)熔盐具有的性质是　　　　(答一点)。
(4)熔盐将水加热转化为高温、高压的水蒸气的微观实质是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(5)请解释燃煤发电产生污染性气体的原因:　　　　　　　　　　　　　　(用化学方程式表示)。
(6)熔盐塔式光热电站发电具有的优点是　　　　　　　　。
18.【基础实验和跨学科实践】
题18图是实验室制取CO2和探究其性质实验的装置。
题18图
(1)仪器甲的名称是　　　　　　。
(2)实验室用装置A制备CO2,多孔隔板上放置的试剂是　　　　,控制反应停止的操作是　　　　　　。
(3)用装置D收集二氧化碳,检验二氧化碳是否集满,可在玻璃片上涂　　　　　　　　　,看到了明显现象,得出气体已收集满的结论。
(4)装置E验证CO2具备的性质是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(用化学方程式表示),可观察到试管中液面上升和　　　　　　　　　　　　　。
(5)下表是实验小组进行影响化学反应速率因素的探究。每次都加入相同质量且足量的大理石和25 mL的稀盐酸,并记录收集到100 mL二氧化碳气体所需要的时间。
编号 大理石颗粒大小 实验温度 稀盐酸的质量分数 加入稀盐酸体积 时间
Ⅰ 粗颗粒 20 ℃ 7.3% 25 mL 133 s
Ⅱ 粗颗粒 20 ℃ W 25 mL 126 s
Ⅲ 粗颗粒 35 ℃ 7.3% 25 mL 61 s
Ⅳ 细颗粒 20 ℃ 14.5% 25 mL 79 s
①实验Ⅱ和Ⅳ研究了某因素对实验速率的影响,则W=　　　　。
②分析数据可知　　　　　　对反应速率的影响最大。
19.【科学探究】
同学们在做实验室制取氢气的实验过程中出现一些异常现象,请你一起来参与他们的探究活动。
(1)实验室制取氢气的反应原理为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(写化学方程式)。
(2)小琪同学将没有打磨的锌片与稀硫酸放入密闭容器中,老师用压强传感器和温度传感器分别测得数据如题19-1图、题19-2图所示。
　　题19-1图 气体压强曲线　　　　　　　题19-2图 温度曲线
题19-1图中AB段未观察到气泡产生,说明稀硫酸　　　　(选填“有”或“没有”)与锌发生反应,但容器内压强却逐渐增大,原因是　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)小瑛同学将打磨过的锌片放入盛有硫酸的试管中制取氢气,发现锌片表面有气泡冒出,同时闻到刺激性气味。
【查阅资料】
①当硫酸浓度过大时,硫酸与锌反应能生成气体SO2,SO2的化学性质类似于CO2,能与水反应生成亚硫酸(H2SO3)。
②碱石灰的主要成分是CaO和NaOH固体。
【提出问题】锌与硫酸反应除生成氢气外,同时还可能生成什么气体呢
【作出猜想】
猜想一:　　　　　猜想二:O2　猜想三:SO2和O2
【进行实验】小瑛同学将湿润的紫色石蕊试纸放在试管口,观察到　　　　　　　　　　　　　　　,则证明猜想二不成立。
【实验装置】小瑛同学为了收集纯净、干燥的氢气,设计实验装置如题19-3图。
题19-3图
①我认为小瑛同学设计的实验装置不合理,理由是　　　　　　　　　　　　,改进方法是　　　　　　　　　　　　　　　。
②装置经改进后,装置C中发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　。
20.学校实验室购买了一批废旧的硬铝(铝、铜、镁、硅的合金),实验老师带领学生从该批硬铝中回收镁、铝的操作流程如题20图所示:
题20图
【资料查询】
①Si不与稀硫酸反应,CaSO4微溶于水。
②Al(OH)3能溶于强碱,在加热的条件下能分解生成两种氧化物。
(1)操作Ⅰ用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和　　　　。
(2)为加速步骤①中的反应速率,可采取的措施是　　　　　　　　　　　　　　　　(写一种),浸出液中含有的溶质成分是　　　　　　　　　　　　　　　　(填化学式)。
(3)步骤②中最好选用　　　　　　(选填“氢氧化钠”或“氢氧化钙”)溶液。
(4)步骤④中发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　。
(5)高温下电解熔融的Al2O3,可在阴极产生液态铝,阳极产生O2,生产过程中,作为阳极的碳棒损耗很快,其原因可能是　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(6)操作Ⅱ的具体步骤为蒸发浓缩、　　　　　　、过滤、洗涤、烘干。
(7)步骤①④⑤⑥中没有涉及的基本反应类型是　　　　　　。
21.现有一瓶K2CO3和K2SO4的混合溶液,老师要求同学们对该混合溶液进行定量分析。同学们经过讨论后设计了题21-1图所示装置进行实验探究:
　　　　　　　　题21-1图　　　　　　　　　　　　　　　 　　题21-2图
【实验步骤】①按题21-1图组装仪器,检查气密性,并装好试剂;②打开装置A中活塞,通入一段时间N2,再关闭活塞,称得装置D的质量为m1 g;③逐滴加入BaCl2溶液至不再产生沉淀,关闭分液漏斗,再用针筒注入稀盐酸,至不再产生气体,实验过程中测得锥形瓶中沉淀的数据如题21-2图所示;④打开A中活塞,缓缓通一会儿N2;⑤再称得装置D的质量为m2 g。
根据题21-2图有关数据回答问题。
(1)题21-2图中“24.36 g”是指　　　　　　　　　　(填化学式)的质量。
(2)计算题21-1图装置A中100 g混合溶液中K2SO4的质量分数(写出计算过程)。
(3)通过装置D的质量变化计算混合溶液中K2CO3的质量分数,结果　　　　(选填“偏大”“偏小”或“不变”),理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
参考答案
1.A　2.D　3.A　4.D　5.D　6.B　7.C　8.C　9.A　10.D　11.A　12.B　13.C
14.B　【解析】A.通过分析实验可知,实验原理是利用植物种子的呼吸作用,错误;B.二氧化碳能与氢氧化钠反应,正确;C.水沿玻璃管上升,说明瓶内压强比外界压强小,错误;D.温度越高,水上升越快,说明温度高,植物呼吸作用增强,因此,温度对种子的寿命有直接影响。
15.D　【解析】A.蜡烛燃烧火焰分为三层,外焰温度最高,正确;B.由瓶内氧气含量的变化图可知,当氧气的体积分数为15.96%时,蜡烛熄灭,说明氧气的含量低于一定值时,蜡烛无法燃烧,正确;C.蜡烛燃烧生成二氧化碳和水,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,则实验后向装置内倒入澄清石灰水,澄清石灰水变浑浊,正确;D.蜡烛燃烧生成二氧化碳和水,蜡烛熄灭后瓶内不会只剩下二氧化碳,还应含有氮气、氧气、稀有气体、水蒸气等,蜡烛熄灭后瓶内二氧化碳气体体积分数不可能为84.04%,错误。
16.(7分)(1)还原
(2)提供充足的氧气,使木炭充分燃烧
(3)Fe+CuSO4FeSO4+Cu(2分)
(4)①可防止反应生成的锌重新被氧化　②氧气和水　刷漆(合理即可)
17.(8分)(1)太阳
(2)物理变化
(3)导热性好(或化学性质不活泼)
(4)水受热,水分子间的间隔变大(2分)
(5)S+O2SO2(或2C+O22CO)(2分)
(6)低碳环保(或电能连续、稳定)
18.(10分)(1)长颈漏斗
(2)石灰石(或大理石)　关闭活塞
(3)澄清石灰水
(4)CO2+H2OH2CO3 (2分)　试管中的液体变红
(5)①14.5%(2分)　②实验温度
19.(10分)(1)Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑(2分)
(2)没有　氧化锌与稀硫酸反应放热
(3)【作出猜想】SO2
【进行实验】湿润的紫色石蕊试纸变红
【实验装置】①收集的氢气不干燥　将装置B和C的位置对调
②SO2+2NaOHNa2SO3+H2O (2分)
20.(10分)(1)漏斗
(2)将废旧的硬铝磨成粉末(合理即可)　H2SO4、Al2(SO4)3、MgSO4 (2分)
(3)氢氧化钠
(4)2Al(OH)3Al2O3+3H2O (2分)
(5)高温条件下碳和氧气发生了反应
(6)降温结晶
(7)化合反应
21.(10分)(1)BaSO4、BaCO3 (1分)
(2)解:设100 g混合溶液中K2SO4的质量为x。
K2SO4+BaCl2BaSO4↓+2KCl(1分)
　174　　　　　　233
　 x　 　　　　　4.66 g(1分)
=(1分)
x=3.48 g(1分)
K2SO4的质量分数为×100%=3.48%(1分)
答:题21-1图装置A中100 g混合溶液中K2SO4的质量分数为3.48%。(1分)
(3)偏大(1分)　盐酸易挥发,挥发出的氯化氢气体和饱和碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳,导致装置D中碱石灰吸收的二氧化碳偏多,计算出的碳酸钾的质量偏大(2分)

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