2022年中考化学冲刺复习-科学探究题练习

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2022年中考化学冲刺复习-科学探究题定性实验之蜡烛燃烧的实验探究（困难题）
一、实验题
1．（2022·北京海淀·九年级期末）实验小组对密闭集气瓶内蜡烛燃烧时间的影响因素进行探究，装置如图。

【进行实验】
实验1：6个集气瓶中盛有不同配比的氧气、氮气的混合气体，分别用6支相同的蜡烛点燃后测定其燃烧时间。
氧气体积分数
10%
20%
40%
60%
80%
100%
燃烧时间/s
0
12
26
35
30
25
现象
立即熄灭
安静燃烧
剧烈燃烧，烛芯长度变大，蜡烛高度变小

同学们对比氧气体积分数60%～100 %的现象，发现氧气体积分数越大蜡烛燃烧越剧烈，烛芯长度变大和蜡烛高度变小越显著。猜测烛芯长度或蜡烛高度可能会影响燃烧时间，继续进行实验。
实验2-1：将集气瓶中充满空气，测定相同蜡烛高度、不同烛芯长度的蜡烛在集气瓶中燃烧的时间。
烛芯长度/cm
0.3
0.5
0.7
0.9
燃烧时间/s
16
13
11
8

实验2-2：将集气瓶中充满空气，测定______的蜡烛在集气瓶中的燃烧时间。
蜡烛高度/cm
1
3
5
7
燃烧时间/s
17
10
9
8

【分析与结论】
(1)实验1的目的是探究______对蜡烛在集气瓶中燃烧时间的影响。
(2)实验2-1的结论是______。
(3)补全实验2-2的操作：______。
【反思与评价】
(4)甲同学认为实验2蜡烛熄灭的原因是氧气完全消耗。乙同学依据实验1判断甲同学的说法不严谨，支持乙同学判断的证据是______。
(5)实验1中，氧气体积分数大于60%之后，氧气体积分数增大，蜡烛燃烧时间变短。结合实验2分析其原因是______。
2．（2021·福建省龙岩市永定区高陂第二初级中学一模）某校化学研究小组同学利用数字化实验对初中化学常见的实验进行了探究活动，请回答下列问题：
(1)探究二氧化碳与水的反应

Ⅰ.图1中可观察到甲试管中的紫色液体变为红色，乙试管的作用是_______；
Ⅱ.由图2坐标图中的曲线可知，烧杯内溶液的酸性逐渐变_______(填“强”或“弱”)。有关反应的化学方程式为_______。
(2)探究蜡烛燃烧的产物。

Ⅰ.如图3所示，用注射器在蜡烛外焰部位抽气并振荡，可观察到_______，证明反应生成了二氧化碳，有关反应的化学方程式为_______。
Ⅱ.如图4所示，蜡烛在密闭容器内燃烧，同时监测容器内氧气、二氧化碳和水蒸气含量的变化，形成三条曲线如坐标图所示。曲线_______(选填“a”、“b”、“c”)能够说明蜡烛燃烧生成了二氧化碳和水。
(3)比较块状碳酸钙、碳酸钙粉末与稀盐酸反应的速度

Ⅰ.图5中，乙试管中稀盐酸的浓度C%应为_______。
Ⅱ.按图6所示进行实验，倾斜锥形瓶使小试管内的稀盐酸流入瓶中与固体接触发生反应，瓶内气压的变化如坐标图所示。对比分析坐标图中的点_______(选填“a”、“b”、“c” “d ”)可知：两个锥形瓶内达到相同的压强时，碳酸钙粉末与稀盐酸反应所需时间更短。
二、科学探究题
3．（2022·贵州·兴仁市真武山街道办事处黔龙学校八年级阶段练习）某化学兴趣小组的同学在对蜡烛及其燃烧的探究活动中，做了如下实验：

（1）点燃一支白色蜡烛，观察到蜡烛的火焰分为______层，将一根木条迅速平放入火焰中，约1s后取出，现象如图甲，这证明焰心______；再将一只冷而干燥的烧杯罩在火焰上方，发现烧杯内壁被熏黑并有水珠生成，证明石蜡燃烧过程中发生了______（填“物理”或“化学”）变化。
（2）在焰心斜向插入一根细短玻璃管，发现玻璃管中无明显现象（如图乙），用火柴在玻璃管的上端管口处点燃，观察到上端管口处产生火焰，同学们对焰心物质的成分产生了浓厚的兴趣，在老师的指导下，继续进行探究，请你完成其中的步骤。
【提出问题】焰心物质含有什么气体？
【查阅资料】氧气不足时，蜡烛燃烧会生成一氧化碳；一氧化碳能燃烧生成二氧化碳，产生蓝色火焰：石蜡蒸气遇冷会凝结为白色固体。
【猜想与假设】假设I：焰心气体只含一氧化碳：
假设II：焰心气体只含石蜡蒸气：
假设Ⅲ：焰心气体含有一氧化碳和石蜡蒸气。
【设计并进行实验】
取一较长的细玻璃管，用湿冷毛巾包住中部，将玻璃管下端插入焰心，在上端管口处用火柴点燃，若观察到玻璃管上端管口处有蓝色火焰，且取下玻璃管后，打开毛巾，观察到玻璃管内壁无白色固体，说明假设______成立：若观察到玻璃管上端管口处______，且取下玻璃管后，打开毛巾，观察到玻璃管内壁______，说明假设Ⅱ成立；若观察到玻璃管上端管口处______，且取下玻璃管后，打开毛巾，观察到玻璃管内壁______，说明假设Ⅲ成立。
【得出结论】经过同学们的反复实验，确定了焰心气体中含有一氧化碳和石蜡蒸气。
【反思与交流】（3）焰心处之所以会产生一氧化碳，原因是______。
4．（2022·福建南平·九年级期末）某校课外兴趣小组同学将烧着的蜡烛深入到装满空气的集气瓶中，发现蜡烛一会儿熄灭了。大家对蜡烛熄灭的原因产生兴趣，做出如下猜想：
甲.二氧化碳浓度大使蜡烛熄灭；乙.集气瓶中氧气耗尽，蜡烛熄灭。
实验与探究：
实验Ⅰ：小组同学收集一瓶体积分数为20%的氧气和80%的二氧化碳的混合体，将烧着的蜡烛伸入集气瓶中观察到蜡烛燃烧很长时间后熄灭。得出猜想不正确的是____________(填“甲”或“乙”)。
实验Ⅱ：小组同学做如图1实验，待蜡烛熄灭时，胶头滴管中的水滴入燃烧匙中，生石灰(CaO)会和水反应生成氢氧化钙，同时放出热量，使白磷发生燃烧。得出猜想乙不正确，蜡烛燃烧熄灭后，集气瓶中还有氧气。


实验Ⅲ：小组同学还设计如图2所示实验装置，并用数字实验测定白磷在密闭空气中燃烧过程中的压强、温度、氧气浓度变化情况。当图2白磷燃烧熄灭后，用氧气传感器测得图2瓶中仍有5%的氧气；得出蜡烛、白磷熄灭的原因是_______。

交流与反思：
（1）写出白磷燃烧的化学反应方程式___________。
（2）生石灰(CaO)与水反应生成氢氧化钙，该反应的化学方程式为__________。
（3）图3中压强曲线BC段曲线压强升高的原因是_________，实验结束打开止水夹的过程中，压强曲线中对应的线段是_________。X曲线表示的是________(填“温度”或“氧气浓度”)变化情况。
（4）如图2实验中测得的数据如下：
测量项目
(体积)
实验前
实验后
瓶中气体
烧杯中水
瓶中气体
烧杯中水
体积/mL
200
80.0
168
48.0

根据实验数据计算：测得的空气中氧气的体积分数为____________(列出计算式即可)。
5．（2022·安徽合肥·九年级期末）某研究小组在学习燃烧后利用蜡烛进行了如下项目式探究。
【任务一】探究蜡烛中的元素
（1）实验1：对蜡烛燃烧产物检验，图1烧杯A中的现象为_____，根据图1可推出蜡烛中一定含有____元素(填元素符号)。
【任务二】探究蜡烛燃烧测定空气中氧气含量
某同学用氧气传感器和另外一种气体传感器测在密闭条件下蜡烛燃烧时的变化。曲线如下图。
（2）另一种气体不能使澄清石灰水变浑浊，你认为该气体可能是：______，产生该气体的原因是________。
（3）结合图像，请你分析为什么不用蜡烛燃烧的方法测定空气中氧气含量：①_________。②________。

【发现问题】
研究小组发现抽掉烛芯的蜡烛无法正常燃烧，小组同学继续对蜡烛燃烧进行探究。
【查阅资料】
①缓慢加热物质至一定温度，如出现火苗，即闪火而燃烧，但瞬间熄灭，此温度就称为闪火点(也称闪点)。但如果温度继续升高，其所产生的挥发成分足以继续维持燃烧，而火焰不再熄灭此时的最低温度称为着火点。
②物质闪点越低，就越容易被火苗点燃引起燃烧，火灾的危险性越大。
③几种物质的着火点，闪点，挥发性如下表所示
物质
石蜡
汽油
大豆油
乙醇
着火点(℃)
190
416
351
363
闪点(℃)
113
-45
220
12
挥发性
难挥发
易挥发
难挥发
易挥发

【任务三】再探蜡烛的燃烧
（4）通常用细棉线做蜡烛的烛芯，你认为烛芯的作用是：
①__________；   ②_________。
（5）以上表格中物质易引发火灾的是_____________。
A．石蜡          B．汽油          C．大豆油          D．乙醇
6．（2021·江苏·常州市金坛区第五中学九年级阶段练习）蜡烛燃烧实验探究。
Ⅰ、蜡烛燃烧过程探究。

蜡烛燃烧时可观察到火焰集中在烛芯周围，石蜡不断融化但液态石蜡却没有直接燃烧，同学们对蜡烛燃烧过程展开了探究。
（1）火焰结构特点探究：点燃蜡烛，将一张滤纸从火焰上方盖下，12秒后取出，观察到滤纸上炭化形成黑圈（如A图），得出结论：___________。
（2）焰心所含物质探究：如图B，点燃蜡烛，用注射器在烛芯附近抽取气体物质。
【猜想假设】同学们对该物质主要成分提出三种猜想：
①二氧化碳；②水蒸气；③石蜡蒸气，理由是液态石蜡受热会汽化。
猜想①②的理由用文字表达式表示为___________。
【实验探究】
操作
现象
结论
（1）立即将注射器内物质注入内壁涂有澄清石灰水的烧杯。
观察到___________
猜想①成立
（2）立即将注射器内物质注入干而冷的烧杯。
内壁没有出现水雾，而是出现白色固体物质。
猜想②不成立
（3）立即将注射器靠近火焰，推动活塞。
注射器口产生火焰，物质能燃烧。
猜想③_____

【实验反思】经过讨论，同学们认为猜想①不成立，实验中产生明显现象的原因是：___________。
【补充实验】将蜡烛熄灭，瞬间可观察到一缕“白烟”轻轻升起，立即用燃着的火柴去点燃“白烟”，“白烟”___________（填“能”或“不能”）燃烧。
【实验结论】石蜡燃烧是固态石蜡先受热熔化，然后在烛芯汽化形成气态石蜡后才燃烧。
Ⅱ、蜡烛熄灭原因探究。如图1和2实验中的蜡烛均会逐渐熄灭。

（1）图1实验中，烧杯底部产生大量气泡，反应的文字表达式为___________蜡烛（足量）逐渐熄灭，说明二氧化碳的性质为___________。
（2）同学们对图2实验中蜡烛（足量）熄灭的原因展开研究。
【猜想与假设】①可能是二氧化碳含量过大；②可能是氧气被完全消耗。
【探究与结论】
（1）甲同学收集1瓶含20%氧气和80%二氧化碳的气体，将点燃的蜡烛慢慢伸入瓶中并密封，蜡烛燃烧一段时间后才慢慢熄灭。根据实验现象可知：假设①___________（填“合理”或“不合理”）。
（2）乙同学使用氧气传感器测量密闭装置内蜡烛（足量）从燃烧到熄灭的过程中氧气含量的变化，实验装置和实验结果如图3所示。下列判断或结论正确的是___________。
A．实验开始时密封装置内是纯净的氧气
B．蜡烛熄灭的原因是瓶内氧气已经耗尽
C．蜡烛熄灭后瓶内气体是二氧化碳和氧气
D．氧气浓度小于一定值时，蜡烛无法燃烧
7．（2021·辽宁沈阳·二模）通过初中化学的学习，同学们掌握了一些基本的化学知识，初步形成了一些化学观念，具备了一定的化学科学素养。

（一）形成科学探究能力：
用图l装置进行实验，探究蜡烛的元素组成。（完成表中的问题，将答案填在答题卡的对应位置）
操作步骤
现象
原理及结论
①将点燃的蜡烛伸入瓶中，塞紧胶塞
一段时间后，CO报警器发出报警声
蜡烛燃烧有CO生成，氧气不足时，蜡烛______（填“完全燃烧”或“不完全燃烧”）
②蜡烛熄灭后，冷却至室温
______
蜡烛燃烧有水生成
③将澄清石灰水推入瓶中
澄清石灰水变浑浊
化学方程式为______
实验分析：通过该实验可知，蜡烛中一定含有的元素是______

（二）初步学会证据推理：
用如图2所示装置进行实验，倾斜锥形瓶使小试管内的足量稀硫酸全部流入瓶中与固体接触发生反应，瓶内氢气质量的变化如图3所示。
（1）分析图像3：
①图像能够说明两种金属的活动性强弱顺序为Zn>Fe，理由是______。
②能够说明两种金属的相对原子质量为Zn>Fe的一段图像是______（填序号）。
A．0→a段             B．a→b段             C．b→c段
（2）拓展研究：将不小心散落在实验台上的金属粉末（锌粉或铁粉中的一种）和两个锥形瓶中的反应后溶液一同收集在一个烧杯中、观察到开始时烧杯中有气泡产生，溶液由浅绿色变为无色，反应结束后，烧杯底部仍有固体物质残留。
①反应结束后，烧杯中无色溶液所含的溶质是______（写化学式，下同）。
②反应结束后，烧杯底部固体物质的成分一定有______，可能有______。
8．（2021·江苏·常州市武进区湖塘实验中学一模）使燃料充分燃烧是实现“节能减排，低碳生活”的一种重要方法。小组同学探究不同条件下蜡烛燃烧的情况：
【查阅资料】蜡烛燃烧时，生成的 CO2与 CO 的浓度比越大，蜡烛燃烧越充分。
【进行实验】利用如图所示装置完成实验(所用传感器分别为 O2、CO2、CO 浓度传感器)

实验
序号
容器情况
蜡烛位置
O2起始浓度
CO2与 CO 的
浓度比
熄灭时 O2浓度
1
敞口
(模拟通风环境)
如图 1
21%
1205.1
持续稳定燃烧，保持
在 20.4%左右不变
2
半敞口
(模拟有烟囱的环境)
如图 1
21%
1202.2
持续稳定燃烧，保持
在 20.3%左右不变
3
密闭
如图 1
21%
223.7
约 16%
4
密闭
如图 2
21%
255.6
约 16%
5
密闭
如图 3
21%
270.6
约 16%
6
密闭
如图 3
22%
344.9
约 16%
7
密闭
如图 3
23%
X
约 16%

【解释与结论】
(1)蜡烛燃烧时会生成 CO2和 CO，说明蜡烛中一定含有_元素；
(2)检验蜡烛燃烧有 CO2生成，可在蜡烛火焰上方罩一个内壁涂有饱和石灰水的烧杯，但乙同学认为此时石灰水浑浊不一定能证明有 CO2产生，其理由是_；
(3)对比实验 2 和 3，蜡烛在_条件下燃烧更充分(填“半敞口”或“密闭”)；
(4)对比_(填实验序号)，可得出“其他条件相同时，蜡烛的位置越分散，燃烧越充分”；
(5)实验 5、6、7 的目的是_;
(6)X_344.9(填“>”、“=”或“Fe，化学反应速率Zn>Fe，可推断金属的话动性Zn>Fe     C     ZnSO4     Fe     Zn
8．     碳     饱和石灰水受热水分蒸发也会变浑浊
     半敞口
     实验4和5
     探究O2起始浓度与燃烧的关系
     >
     bcd
9．     2KMnO4ΔK2MnO4+MnO2+O2↑     气态     炭黑     烧杯越往下氧气越不足，燃烧越不充分（得分点在“燃烧不充分”，合理皆可）     5.04     该蜡烛中碳元素有5.04g，根据质量守恒定律，蜡烛燃烧产生二氧化碳中碳元素的质量为5.04g，即生成二氧化碳的质量为：5.04g÷(1212+16×2×100%)=18.48g，设过氧化钠完全吸收二氧化碳后产生的氧气质量是x，则：
2CO28818.84g+2Na2O2=2Na2CO3+O232x8832=18.84gxx=6.72g
故过氧化钠完全吸收二氧化碳后产生的氧气质量是6.72g。     Fe     加入足量氢氧化钠溶液，观察到固体不溶解     燃烧时间太短，未产生足够的热量使温度达到镁的着火点
10．     铁+氧气→点燃四氧化三铁     在氧气浓度大于50%时，浓度越大，燃烧越剧烈，在氧气浓度低于50%时，铁丝不燃烧     C     排水法收集     气态     沸点     有     木炭在氧气中完全燃烧，在空气中氧气浓度较低不能完全燃烧，木炭燃烧过程中产生的一氧化碳等可燃性气体继续燃烧产生了火焰     反应物的浓度会影响燃烧时火焰的产生
11．     验证蜡烛燃烧生成水     澄清石灰水变浑浊     黑色固体是炭黑     二氧化碳是无色气体     石蜡是白色固体     小芳     C
12．     蜡烛复燃     气态     铁丝燃烧是固体在燃烧     有     生活中木炭燃烧时，生成了其它可燃性气体
13．     甲同学的猜想不合理     4P+5O2点燃2P2O5     CaO+H2O=Ca(OH)2     引燃白磷（提供热量）     氧气的浓度过低，不足以支持燃烧     利用电加热引燃，发现盛有空气的集气瓶内的铁丝不燃烧，而在盛有氧气的集气瓶内的铁丝剧烈燃烧，这说明氧气浓度对可燃物燃烧有较大影响     气体的量（或氧气的浓度等合理即可）     红磷在空气中燃烧放出大量的热，使温度上升，集气瓶中气体的压强就会增大；     待反应结束，集气瓶冷却后，再打开弹簧夹，水倒流入集气瓶内，气体的体积减小
14．     漏斗内壁出现小水珠，澄清的石灰水变浑浊     不正确     用干燥的小木炭代替蜡烛燃烧漏斗内壁未出现小水珠     阻挡炭黑，防止炭黑与CuO反应     焰心     提供充足的空（氧）气（或增大燃料与氧气的接触面积等合理答案）
15．     灯芯含有碳元素燃烧也会产生二氧化碳     碳     氢     解：39.2g石蜡在装置中充分燃烧后，生成水的质量是11.7g，二氧化碳的质量是27.5g，
则石蜡中氢元素的质量为：11.7g×218×100%=1.3g；
碳元素的质量为：27.5g×1244×100%=7.5g；
则石蜡中氢元素和碳元素的质量比是：1.3g7.5g=1375；
答：则石蜡中氢元素和碳元素的质量比是1375。     5225
16．     蜡烛受热后产生的石蜡蒸气     水蒸气不能燃烧     能点燃     看到冷凝的固体     看到冷凝的固体     降低导管的温度，加速石蜡蒸气冷凝     石蜡的固体小颗粒     石蜡蒸气遇冷凝结成固体小颗粒
17．     ①②③     石蜡+氧气→点燃二氧化碳+水     高的蜡烛     蜡烛燃烧放出大量的热，使生成的二氧化碳受热，从而其密度减小且小于空气的密度，上升到烧杯的上部，使较长的蜡烛因缺氧而先熄灭     蜡烛燃烧需要一定体积分数的氧气     A     因为刚吹灭的蜡烛附近尚有反应生成的二氧化碳存在     C     AB     二氧化碳和水蒸气均不能燃烧     吹灭蜡烛，立即用一个干而冷的烧杯罩住白烟，观察烧杯内壁是否有水雾
18．     外焰     酒精+氧气→点燃二氧化碳+水     减少误差     酒精蒸气     氧气含量不足，温度达不到燃烧需要的最低温度火柴梗不会燃烧     高     注射器针头所处的位置不同或受空气的影响程度不同
19．     对照     强     石灰水变浑浊     b、c     二氧化碳和水     10%     cd
20．     与试管甲起对照作用     强     CO2+H2O=H2CO3     澄清石灰水变浑浊     CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O     b、c     10%     CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑     c、d