初三化学科学探究题.docx

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初三化学科学探究题

绝密★启用前

2019-2020学年度?

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学校9月月考卷

试卷副标题

考试范围：

xxx；考试时间：

100分钟；命题人：

xxx

注意事项：

1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息

2．请将答案正确填写在答题卡上

第I卷（选择题）

请点击修改第I卷的文字说明

第II卷（非选择题）

请点击修改第II卷的文字说明

一、科学探究题

1．某化学兴趣小组的同学们对蜡烛燃烧火焰的焰心进行了以下探究，请你完成其中的步骤：

〖查阅资料〗：

①二氧化碳（CO2）气体不燃烧，也不支持燃烧；能使澄清石灰水变浑浊。

②一氧化碳（CO）气体能燃烧生成二氧化碳，产生蓝色火焰。

③石蜡的凝固点和沸点比较低，石蜡蒸汽能燃烧，易凝固成白色固体。

（1）向焰心斜向插入一根细玻璃管，发现玻璃管内无明显现象（如下图所示），在玻璃管的上口点燃，上口产生火焰，这说明焰心物质的化学性质是具有_____性。

（2）猜想和验证：

三位同学在探究的过程中，将短玻璃导管插入焰心（如图），发现另一端也可以点着。

〖提出问题〗导管里的气体成分可能会是什么呢？

〖猜想与假设〗：

假设①：

焰心气体只含一氧化碳；

假设②：

焰心气体只含石蜡蒸汽；

假设③：

焰心气体含有一氧化碳和石蜡蒸汽。

〖实验方案〗：

取一根的玻璃导管，并用冷的湿的毛巾包住导管，下端插入焰心，然后再导管上端做点火试验。

〖现象与结论〗：

如果观察到导管内部无石蜡凝结，出口气体可燃的现象，假设①正确。

如果观察到_____现象，假设②猜想正确。

如果观察到_____现象，假设③猜想正确。

（3）如图，将两支燃着的蜡烛罩上玻璃杯，一会后高的蜡烛先熄灭，低的蜡烛后熄灭，同时还观察到玻璃杯内壁变黑。

由此我们可以得到启发：

从着火燃烧的高层楼房中迅速逃离，下列方法中错误的是_____（填字母）。

A用湿毛巾捂住口鼻B成站立姿势跑出

C不要轻易开窗D沿墙角伏低身子迅速爬出

【答案】可燃（或能燃烧）导管内部有石蜡凝结，出口气体不可燃导管内部有石蜡凝结，出口气体可燃B

【解析】

【详解】

（1）向焰心斜向插入一根细玻璃管，发现玻璃管内无明显现象，在玻璃管的上口点燃，上口产生火焰，这说明焰心物质的化学性质是具有可燃性。

故填：

可燃（或能燃烧）

（2）〖现象与结论〗：

由于石蜡蒸汽在遇冷时易凝结成固态的石蜡，而一氧化碳则依然以气态形式存在，故其现象与结论如下所示：

如果观察到导管内部无石蜡凝结，出口气体可燃的现象，假设①正确；如果观察到导管内部有石蜡凝结，出口气体不可燃的现象，假设②猜想正确；如果观察到导管内部有石蜡凝结，出口气体可燃现象，假设③猜想正确。

故填：

导管内部有石蜡凝结，出口气体不可燃；导管内部有石蜡凝结，出口气体可燃

（3）将两支燃着的蜡烛罩上玻璃杯，一会后高的蜡烛先熄灭，低的蜡烛后熄灭，同时还观察到玻璃杯内壁变黑。

由此我们可以得到启发：

高的蜡烛先熄灭，低的蜡烛后熄灭，说明上面先缺氧；同时还观察到茶杯内壁变黑，说明燃烧产生烟尘等物质，所以不能站立姿势跑出；用湿毛巾捂住鼻子既可以降低空气的温度，也可以防止烟尘进入呼吸道，方法正确；伏低身子逃出有利于防止因为吸入有毒气体和烟尘而窒息，方法正确；不要轻易开窗，否则火势更大，方法正确；故采取的方法错误的是B；故填：

B

2．关于蜡烛的实验探究：

小敏是某班的小小化学家，最近对蜡烛产生了兴趣，于是开始了系列实验．

（1）点燃一支蜡烛，先用一木筷迅速插入蜡烛火焰中，片刻后取出，观察到木筷表面出现了如图（a）上所示的圆弧状焦黑斑，其产生的原因是_____。

（2）如图（b），在火焰正上方罩一个普通漏斗，用一燃着的火柴接近漏斗颈口处，可观察到火焰____________，是由于____________________。

（c）斜插入蜡烛焰心时，观察到漏斗颈口处产生了黄色火焰，这是由于____________。

（3）为了探究蜡烛的燃烧产物，他取了个干冷的小烧杯罩在火焰上方，发现杯壁有____________出现，将小烧杯迅速置，倒入澄清石灰水，振荡，发现石灰水______________，据此他得出蜡烛燃烧生成水和二氧化碳。

【答案】火焰各层温度不同熄灭蜡烛燃烧生成的二氧化碳不支持燃烧气体中含有石蜡蒸气水珠（或水雾）变浑浊

【解析】

【分析】

蜡烛燃烧生成二氧化碳和水。

【详解】

（1）蜡烛的火焰分为三层，外层火焰温度最高，焰心温度最低，点燃一支蜡烛，先用一木筷迅速插入蜡烛火焰中，片刻后取出，观察到木筷表面出现了如图（a）上所示的圆弧状焦黑斑，其产生的原因是火焰各层温度不同。

（2）图（b），在火焰正上方罩一个普通漏斗，用一燃着的火柴接近漏斗颈口处，可观察到火焰熄灭，是由于蜡烛燃烧生成的二氧化碳不支持燃烧。

（c）斜插入蜡烛焰心时，观察到漏斗颈口处产生了黄色火焰，由于气体中含有石蜡蒸气。

（3）蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，干冷的小烧杯罩在火焰上方，发现杯壁有水珠（或水雾）出现，将小烧杯迅速置，倒入澄清石灰水，振荡，发现石灰水变浑浊，得出蜡烛燃烧生成水和二氧化碳。

【点睛】

二氧化碳使澄清石灰水变浑浊。

3．某同学为了探究吸入的空气和呼出的气体中氧气、二氧化碳和水蒸气的含量是否相同，设计了简单的实验方案，其主要操作步骤如图所示，请根据图示回答问题。

（1）第一步操作如图A，填写下列实验步骤并按其正确的操作顺序排列为_________，

①把盛满水的瓶子连同玻璃片一起倒立在水槽内

②在水下将集气瓶盖好，取出，放在实验台上

③用玻璃片先______________，推动玻璃片_________

④将集气瓶盛满水

⑤将饮料管小心地插入集气瓶内缓缓吹气，直到集气瓶内充满呼出气体

⑥在水下立即用玻璃片将集气瓶的瓶口盖好，取出集气瓶放在实验桌上

（2）上述图示中出现一处错误，其错误是____________

（3）探究呼出气体与空气中二氧化碳的含量时，分别向空气和呼出气体的集气瓶中，加入①_________，②___________（操作）。

根据③______判断二氧化碳含量不同。

（4）探究呼出气体与空气中氧气的含量的实验，你观察到的现象：

空气中燃着的小木条①_________，呼出气体中燃着的小木条②_______

（5）探究呼出气体与空气中水蒸气的含量实验，你得到的结论：

呼出气体中水蒸气的含量比空气中水蒸气的含量_____。

【答案】④③①⑤⑥盖住集气瓶的边缘盖完集气瓶口将燃着的木条放在集气瓶内澄清石灰水振荡澄清石灰水变浑浊的程度继续燃烧熄灭高

【解析】

【详解】

（1）正确的顺序为：

④③①⑤⑥；

③用玻璃片先盖住集气瓶的边缘，推动玻璃片盖完集气瓶口；故填：

盖住集气瓶的边缘盖完集气瓶口。

（2）图C检验氧气含量时，应将带燃着的木条放在集气瓶内；故填：

应将带燃着的木条放在集气瓶内。

（3）探究呼出气体与空气中二氧化碳的含量时，分别向空气和呼出气体的集气瓶中，加入澄清石灰水，振荡，根据澄清石灰水变浑浊的程度判断二氧化碳含量不同。

故填：

澄清石灰水；振荡；澄清石灰水变浑浊的程度。

（4）探究呼出气体与空气中氧气的含量的实验，你观察到的现象：

空气中燃着的小木条继续燃烧，呼出气体中燃着的小木条熄灭；

故填：

继续燃烧；熄灭。

（5）探究呼出气体与空气中水蒸气的含量实验，发现放在空气中的玻璃片没有水珠出现，对着哈气的玻璃片上有水珠出现，证明呼出气体中水蒸气的含量比空气中水蒸气的含量高。

故填：

高。

4．为了探究二氧化锰是氯酸钾受热分解的催化剂，小红做了如下实验：

取两支试管，其中一支加入3克氯酸钾直接加热；另一支加入3克氯酸钾和1克二氧化锰混合后加热。

（1）实验室用加热氯酸钾与二氧化锰混合物的方法制取氧气的文字表达式为___________。

（2）对比未加二氧化锰与加入二氧化锰以后反应速率，其目的是__________；

（3）在实验前后，小红又称量了二氧化锰的质量，其目的是验证在化学反应前后二氧化锰的________是否改变；

（4）反应结束后，小红用反应后的物质中提取得到的二氧化锰再次与氯酸钾混合加热，观察此时二氧化锰能否继续加快反应速率，本实验的目的是探究化学反应前后二氧化锰的________是否改变；

【答案】氯酸钾

氯化钾+氧气验证二氧化锰对氯酸钾的分解有没有催化作用（或验证二氧化锰有无加快氯酸钾的分解速度等）质量化学性质

【解析】

【详解】

（1）实验室用加热氯酸钾与二氧化锰混合物的方法制取氧气的文字表达式为：

氯酸钾

氯化钾+氧气。

故填：

氯酸钾

氯化钾+氧气

（2）对比未加二氧化锰与加入二氧化锰以后反应速率，其目的是验证二氧化锰对氯酸钾的分解有没有催化作用（或验证二氧化锰有无加快氯酸钾的分解速度等）；故填：

验证二氧化锰对氯酸钾的分解有没有催化作用（或验证二氧化锰有无加快氯酸钾的分解速度等）

（3）催化剂只改变反应速率，其化学性质和质量都不变。

在实验前后，小红又称量了二氧化锰的质量，其目的是验证在化学反应前后二氧化锰的质量是否改变；故填：

质量

（4）催化剂只改变反应速率，其化学性质和质量都不变。

反应结束后，小红用反应后的物质中提取得到的二氧化锰再次与氯酸钾混合加热，观察此时二氧化锰能否继续加快反应速率，本实验的目的是探究化学反应前后二氧化锰的化学性质是否改变；故填：

化学性质。

5．某校兴趣小组想亲身感受科学家的探究历程，选择了《空气中氧气含量的粗略测定》为探究内容。

实验结束后，大家整理的实验数据如下（集气瓶容积：

20mL）

组别

1

2

3

4

5

6

7

进入集气瓶中水的体积（mL）

4

3.5

4

4

4

4.5

4

通过对实验结果，大多数同学都验证出氧气约占空气体积的_____。

实验结束后，小杰同学又设计了如图B所示的实验装置，并重新实验：

实验步骤如下：

（1）将试管分成五等份。

在试管中加入一小块足量白磷（已知：

白磷在空气中燃烧产物与红磷相同且40℃就能燃烧），

（2）用橡皮塞塞紧试管口，将试管放入热水（＞40℃）中，使白磷燃烧。

（3）待白磷熄灭并完全冷却至室温后，将试管倒立于盛有室温下水的水槽中，并在水中将橡皮塞取下。

根据上述实验试回答下列问题：

（1）步骤3结束后，将会观察到什么现象：

_____

（2）在步骤3中，在水中而不在空气中取下橡皮塞的原因是：

_____

（3）从测定结果分析，上述实验中效果较好的是哪一个_____？

写出另一个实验的一点不足_____：

【答案】

试管内的水面上升，到达刻度1处防止空气进入试管，使测定结果偏低图BA不环保、误差大

【解析】

【详解】

分析表格数据可知，大多数组的同学都验证出氧气约占空气体积的

；

（1）待白磷熄灭并完全冷却至室温后，将试管倒立于盛有室温下水的水槽中，并在水中将橡皮塞取下，观察到试管内的水面上升，到达刻度1处；故填：

试管内的水面上升，到达刻度1处；

（2）实验B中，在水中而不在空气中取下橡皮塞的原因是防止空气进入试管，使测定结果偏低；故填：

防止空气进入试管，使测定结果偏低；

（3）实验A中，装置的气密性不易控制，且误差比较大，生成的五氧化二磷会造成空气污染，对比两个实验，实验二的效果较好；故填：

图B；A不环保、误差大。

6．为了测定空气里氧气的含量，甲、乙两个同学用如图1的装置分别进行了实验探究．

（1）甲同学：

点燃红磷立即伸入瓶中并塞上瓶塞．待红磷燃烧停止并冷却后，打开止水夹．该实验中红磷燃烧的现象是________．打开止水夹后观察到的现象是_________，由此可得出空气中氧气的体积分数约为__．该实验可推论出氮气___（填“易”或“难”）溶于水和其化学性质___（填“活泼”或“不活泼”）的结论．如果按照上述操作，进入集气瓶内的水明显小于五分之一，则可能的原因是①_______；

②_________（写两点即可）如果进入集气瓶内的水大于五分之一，原因可能是__________，________。

（2）乙同学：

用铁丝替代红磷，能否完成上述实验？

请简述其原因：

_________．该同学又用木炭替代红磷，行吗，理由是___________。

细铁丝在氧气中燃烧的文字表达式_______

（3）丙同学：

将装置进行了改进，如图2所示，等体积的A、B两集气瓶充满空气，燃烧匙内分别盛有过量的红磷和硫，当完全燃烧后，冷却至室温，打开弹簧夹，看到水会流入______瓶（填“A”或“B”或“A和B”）中．

【答案】剧烈燃烧、发出白光、放出热量、生成大量的白烟集气瓶中吸入水得体积约占集气瓶容积的五分之一五分之一难不活泼红磷的量不足装置漏气操作太慢致使装置内的部分空气逸散出来铁丝在空气中不能燃烧，不能消耗瓶内的氧气，压强不变碳燃烧生成了二氧化碳，体积占据了消耗的氧气的体积，集气内的压强几乎无变化，不会产生倒吸

A

【解析】

【分析】

磷在氧气中点燃生成五氧化二磷，铁在氧气中点燃生成四氧化三铁，碳在氧气中点燃生成二氧化碳。

【详解】

（1）磷在氧气中点燃生成五氧化二磷，实验中红磷燃烧的现象是剧烈燃烧、发出白光、放出热量、生成大量的白烟，集气瓶中的压强减小，故打开止水夹后观察到的现象是集气瓶中吸入水得体积约占集气瓶容积的五分之一，可得出空气中氧气的体积分数约为五分之一，实验可推论出氮气难溶于水和其化学性质不活泼的结论，如果按照上述操作，进入集气瓶内的水明显小于五分之一，则可能的原因是①红磷的量不足②_装置漏气，如果进入集气瓶内的水大于五分之一，原因可能是操作太慢，致使装置内的部分空气逸散出来。

（2）铁在氧气中点燃生成四氧化三铁，在空气中不燃烧，故乙不能用铁丝替代红磷，原因是铁丝在空气中不能燃烧，不能消耗瓶内的氧气，压强不变；碳在氧气中点燃生成二氧化碳，不能用木炭替代红磷，理由是碳燃烧生成了二氧化碳，体积占据了消耗的氧气的体积，集气内的压强几乎无变化，不会产生倒吸，细铁丝在氧气中燃烧的文字表达式为

。

（3）等体积的A、B两集气瓶充满空气，燃烧匙内分别盛有过量的红磷和硫，红磷燃烧生成五氧化二磷，当完全燃烧后，冷却至室温，A中的氧气变小，打开弹簧夹，水会流入A瓶中，B中硫和氧气点燃生成二氧化硫，体积占据了消耗的氧气的体积，集气内的压强几乎无变化，不会产生倒吸，则B中无变化。

7．为了测定空气中氧气体积分数，某兴趣小组进行如下探究（仪器气密性均良好）：

（1）如图1进行实验，玻璃管中放入过量白磷（白磷燃烧温度为40℃，实验中热水80℃），该实验中发生的化学方程式为_____，白磷需过量的目的是_____，在整个实验过程中观察的现象是_____。

（2）如图2进行实验，其中锥形瓶容积（扣除内容物）为220mL，注射器中有40mL的水，关闭弹簧夹，将锥形瓶放入80℃热水中，完全反应后打开弹簧夹，注射器中的水迅速流入锥形瓶，最终剩余7mL水，经计算氧气的体积分数为_____，造成该结果的原因可能为_____，同时可知剩余气体的性质是_____。

（3）如图3进行实验，按正确的实验操作后，发现水未倒吸，分析原因是因为使用了木炭而造成的，解释产生这种现象的原因_____。

同学们思考后改进了方案，他们仍用木炭进行实验，最终也获得了成功，他们的改进方案是_____。

【答案】4P+5O2

2P2O5为了将玻璃管内的氧气完全耗尽活塞先向右移动，后向左移动，最终停留至刻度4处15%装置漏气（或装置没有冷却至室温就读数）难溶于水（不燃烧、不支持燃烧）木炭燃烧生成二氧化碳气体，装置内的压强不变在集气瓶内事先加入氢氧化钠溶液

【解析】

【详解】

（1）磷与氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷；为了将玻璃管内的氧气完全耗尽，所以白磷需要过量；白磷燃烧时放出热量，玻璃管内的气体受热膨胀，活塞向右移动，实验结束后，由于白磷燃烧耗尽了玻璃管内的氧气，温度冷却至室温后，在外界大气压的作用下，活塞又向左移动，最终停留在刻度4处；故填：

4P+5O2

2P2O5；为了将玻璃管内的氧气完全耗尽；活塞先向右移动，后向左移动，最终停留至刻度4处

（2）进入锥形瓶的水的体积即为消耗的氧气体积，为40mL﹣7mL＝33mL，则氧气的体积分数为

，造成测定结果偏小的原因可能是装置漏气、装置没有冷却至室温就读数；由实验现象可知，剩余气体难溶于水，不燃烧、也不支持燃烧；故填：

15%；装置漏气（或装置没有冷却至室温就读数）；难溶于水（不燃烧、不支持燃烧）

（3）木炭燃烧生成二氧化碳气体，装置内的压强不变，所以水不会倒吸；二氧化碳能与氢氧化钠溶液反应，所以可以在集气瓶内事先加入氢氧化钠溶液，同样能测定出空气中氧气的含量；故填：

木炭燃烧生成二氧化碳气体，装置内的压强不变；在集气瓶内事先加入氢氧化钠溶液

8．根据如图所示实验回答问题。

（1）甲实验验证人体呼出气体中二氧化碳含量比空气中多时，除了要检验两种气体样品的体积相同外，还要控制_____相同，实验现象是_____。

（2）乙实验探究影响品红扩散快慢的因素时，发现两杯水都变红，且整杯热水变红时间比冷水要短，由此说明：

①分子在不断运动：

②影响分子运动快慢的因素有_____。

（3）丙实验中点燃铁丝下端的火柴，待_____时，将铁丝仲入瓶内，该反应的文字表达式_____，瓶内预先加少量水的目是_____。

【答案】加入石灰水的量盛有呼出气体的瓶中澄清的石灰水变浑浊，盛有空气的集气瓶中澄清的石灰水无明显变化温度火柴快燃尽铁+氧气

四氧化三铁防止高温熔化物溅落炸裂瓶底

【解析】

【详解】

（1）甲实验验证人体呼出气体中二氧化碳含量比空气中多时，除了要检验两种气体样品的体积相同外，还要控制加入石灰水的量和浓度相同，呼出气体中二氧化碳含量较高，空气中二氧化碳含量很低，实验现象是盛有呼出气体的瓶中澄清的石灰水变浑浊，盛有空气的集气瓶中澄清的石灰水无明显变化；

（2）乙实验探究影响品红扩散快慢的因素时，发现两杯水都变红，且整杯热水变红时间比冷水要短，由此说明：

①分子在不断运动：

②影响分子运动快慢的因素有温度，温度越高，分子运动越快；

（3）丙实验中点燃铁丝下端的火柴，待快要燃尽时，将铁丝伸入瓶内，伸入太早，瓶内氧气被木炭燃烧耗尽，铁丝不能燃烧，伸入太晚，铁丝的温度低，伸入后可能也不会燃烧起来，铁丝和氧气点燃条件下生成四氧化三铁，该反应的文字表达式铁+氧气

四氧化三铁，铁在氧气中燃烧时火星四射，瓶内预先加少量水的目是防止高温熔化物溅落炸裂瓶底。