2025年中考化学复习能力提升系列：科学探究题

2025年中考化学复习能力提升系列：科学探究题 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、科学探究题 1．催化剂在生产、生活和科研中的地位越来越重要。 探究一：验证MnO2在过氧化氢分解前后的质量没有改变。 某同学用电子天平称取1.0MnO2于试管中，加入适量过氧化氢溶液，写出发生反应的文字 。反应结束后，过滤、洗涤、称量，发现所得固体质量大于1.0g；，其可能原因是 。 探究二：温度对过氧化氢反应速率的影响。 　　 （1）某同学用如图所示装置进行实验，发现加热后产生气泡速率明显加快，但用带火星的木条检验产生的氧气时，木条很难复燃，其可能原因是 。 （2）经实验测定，受热液体的温度与得到氧气的体积分数之间存在一定关系（如图所示）。若能使带火星木条复燃所需氧气的体积分数最低为50%（只考虑氧气的体积分数对实验结果的影响），现欲使带火星的木条复燃，应将加热过氧化氢溶液的最高温度控制在 ℃以下。 探究三：红砖粉是否也能作过氧化氢分解的催化剂？效果怎样？ 小雨以收集等体积的氧气为标准，设计了下列三组实验（其它可能影响实验的因素均忽略）。 编号 过氧化氢 其他物质 待测数据 实验1 20mL5%过氧化氢溶液 无 实验2 20mL5%过氧化氢溶液 1g红砖粉 实验3 20mL5%过氧化氢溶液 lg二氧化锰 （1）上表中的“待测数据”是 。 （2）如图可用于此实验收集O2的装置是 （填字母）。 （3）通过实验2与实验 的待测数据对比，可说明红砖粉能改变过氧化氢分解速率。 （4）如需证明红砖粉可作过氧化氢分解的催化剂，还需通过实验证明 。 2．过氧化钠（Na2O2） 是一种淡黄色固体。在一次科技活动中，化学兴趣小组设计了如图1所示的实验，其中A、C是包有过氧化钠的棉花，B是未包过氧化钠的棉花。实验中观察到A、C棉花依次燃烧，B棉花未燃烧。    （1）图1中三处棉花包，B处起到的是对照实验的作用。 （2）观察图1实验，可知可燃物燃烧应具备的条件是 。 [提出问题]上述实验中是如何给棉花提供燃烧条件的? [查阅资料]①Na2O2与稀盐酸反应时，生成NaCl、H2O和O2。 ②在常温下Na2O2与CO2、H2O均能发生化学反应。 ③无水硫酸铜为白色固体，吸水后变为蓝色。 [实验设计]经过讨论，小组同学设计了如图2所示的实验装置进行实验探究。 [实验步骤] ①检查整套装置的气密性； ②把相关的试剂放入对应的仪器内； ③用力推动针筒的活塞，把盐酸注入试管内； ④一段时间后，在P处放置一根带火星的木条，观察现象。 [实验现象] ①无水硫酸铜 （填 “没有”或“变成”）蓝色； ②E中澄清的石灰水变浑浊； ③P处带火星木条 。 [实验分析] 图2中B装置装的饱和碳酸氢钠溶液的作用是 ，C装置的作用是 。由于Na2O2与CO2反应放出热量，使烧杯E中石灰水温度升高，由于Ca （OH）2溶解度随温度升高而减小，因此升温导致E装置中饱和石灰水析出固体Ca（OH）2，产生浑浊。 [实验结论] ①Na2O2和CO2反应产生氧气。 ②Na2O2和CO2反应过程中伴随能量变化，使图1中的棉花温度达到其着火点。 [拓展提高] ①Na2O2和CO2反应除生成氧气外，还生成了一种固体，学生甲认为生成的固体是NaOH，学生乙认为是Na2CO3，你认为 同学的猜想是错误的，你判定的依据是 。 ②写出Na2O2和CO2反应的化学方程式: 。 3．某实验小组为了探究影响过氧化氢分解快慢的因素，进行了下列实验： 实验 序号 过氧化氢 溶液浓度 过氧化氢溶液 的体积/mL 温度/℃ 二氧化锰 的用量/g 收集氧气的 体积/mL 收集氧气所需 的时间/s 1 5 1 20 0.1 4 a 2 15 1 20 0.1 4 b 3 30 5 35 0.1 4 c 4 30 5 55 0.1 4 d (1)欲探究温度在实验中是否有影响，应该比较 （填实验序号）：从实验收集的是数据看，a＞b，即实验②收集等量氧气所需时间比实验①少，由此可得出的结论是 。 (2)请写出过氧化氢分解的： 。 (3)除测定收集相同体积的氧气所需的时间外，还可通过测定 的方法比较过氧化氢分解的快慢。 (4)若其他条件相同，则催化剂的种类可能会影响到催化效果请设计实验方案进行验证： 。 (5)该小组同学还使用了压强传感器测不同质量的二氧化锰对过氧化氢分解反应的影响，他在8mL3%的过氧化氢溶液中分别加0.03g、0.06g、0.08g、0.12g、0.24g的二氧化锰，压强的变化曲线如图所示（说明，曲线的斜率表征催化剂反应的速率）。 a．根据图示可知：该条件下30s内要完全分解8mL3%的过氧化氢溶液，至少要用 g的MnO2。 b．请相据图示写出两条规律性的结论： ， 。 4．酸碱指示剂可以指示酸碱盐。某同学为探究酸使石蕊溶液变红色的原因，做了如下实验 提出问题:酸中的什么粒子使石蕊溶液变红色？ 查阅资料:酸在溶液中以离子形式存在。如:稀盐酸中含H+、Cl-、H2O三种粒子。 猜想假设:H+使石蕊溶液变红色； 使石蕊溶液变红色； 使石蕊溶液变红色 设计实验方案并进行实验: 实验步骤 现象 结论 往试管中加入2mL蒸馏水，再滴入几滴石蕊溶液 紫色石蕊试剂不变色 水分子不能使石蕊变红色 往试管中加入2mL NaCl溶液，再滴入几滴石蕊溶液 Cl-     使石蕊变红色 往试管中加入2mL稀HCl， 再 H+ 使石蕊变红色 5．实验室中有一包白色粉末，可能是氢氧化钠、碳酸钠、氯化钡、氢氧化钡中的两种物质。为了探究白色粉末的组成，同学们进行了如下探究活动： 【提出问题】白色粉末中含有什么物质？ 【活动与探究】同学们将白色粉末放入烧杯中，向其中加入足量的水，得到无色样品溶液。 实验 1：取少量样品溶液于试管中，向其中吹气后，溶液中产生白色沉淀。 结论 1：由此可判断溶液中一定含有的离子是 （填离子符号）； 实验 2：滴加稀硝酸后可观察到现象是 ，该实验中加入稀硝酸的目的是 ； 结论 2：由上述实验可判断白色粉末中含有 。 实验 3： 实验中加入适量稀硫酸，过滤后所得滤液中含有的溶质为 ， 结论 3：由此实验可判断出白色粉末中还含有 。 【反思与总结】由上述实验可总结：当鉴别的物质中含有相同离子时，应该利用物质中 将其鉴别出来。 6．某同学将光亮的镁条放入滴有酚酞的NaHCO3饱和溶液中，产生大量气泡和白色固体，溶液红色加深． (一)溶液红色加深，则反应后溶液的碱性 (填“增强”、“不变”或“减弱”)． (二)为确定气体和固体的成分，该同学进行了如下的探究． (1)点燃产生的气体，火焰淡蓝色；将燃烧产物通入澄清石灰水中，无现象．则该气体为 (写化学式)． (2)对白色固体做出如下猜测并进行实验： 【猜测】 查阅资料1：Mg(HCO3)2能溶于水． ①白色固体可能是MgCO3； ②白色固体可能是 ； ③白色固体可能是MgCO3和Mg(OH)2． 【实验】 ①取洗净后的白色固体，加入足量的 溶液，观察到 ，则白色固体一定含有MgCO3． 查阅资料2：MgCO3、Mg(OH)2加热易分解，分别生成两种氧化物． ②为进一步确定白色固体的组成，该同学进行了定量实验： 称取干燥的白色固体22.6g，充分加热至不再产生气体为止，并使分解产生的气体全部先通过浓硫酸，浓硫酸增重1.8g，则白色固体中含有 ，再通过碱石灰，碱石灰增重8.8g，则固体中各成分的质量比为 ． 7．第七组同学在探究锌、铁、铜三种金属活动性顺序中，又发现影响化学反应的剧烈程度的因素。探究过程如下： （1）甲同学分别取等量的稀硫酸与足量的相同大小的三种金属进行如右图所示实验。该实验可通过观察是否产生气泡及产生气泡的快慢，判断金属活动性为Zn＞Fe＞Cu。同时可说明化学反应剧烈程度还与 有关。 （2）乙同学用一只试管，取一次稀硫酸和足量的铜片、铁片、锌片， 通过设计如下的实验方案进行金属活动性顺序的判定。填写下表内容： 实验步骤 观察到的现象 ① 取少量稀硫酸于试管中，插入足量铁片，充分作用 ，溶液由无色变为浅绿色 ② 在①反应后溶液中插入 ，充分作用 无明显现象 ③ 在②所得的溶液中插入 ，充分作用 ，溶液由浅绿色变成无色 写出实验步骤③中涉及反应的化学方程式： （3）丙同学认为在乙同学设计的方案中，只要补充一个实验，还可得出Zn＞Fe＞H＞Cu的结论。丙同学要补充的实验是 。 （4）丁同学认为不必做补充实验，只需在乙同学方案中调整插入金属的顺序，即可得到Zn＞Fe＞H＞Cu的结论，你认为调整后插入金属的实验顺序是 。 8．已知空气的主要成分是氮气和氧气，某课外活动小组设计了测定空气中氧气含量的实验，实验装置如图所示： （1）实验中红磷需稍过量，其目的是 ，待红磷燃烧停止，白烟消失并冷却后，打开弹簧夹，观察到 ，由此可知氧气约占空气总体积的五分之一，下列氮气的性质中，与本实验无关的是： 。 A．无色无味 B．难溶于水 C．不能燃烧也不支持燃烧 D．不与红磷反应 （2）如果实验中，打开弹簧夹后，几乎没有水进入集气瓶中，其原因可能是 。 （3）若将红磷换成蜡烛，该实验能否获得成功？ ，理由是 。 9．小刚、小军、小红对一久置的NaOH白色粉末的成分进行探究并测定其成分的含量。 一、成分的确定 三位同学都作出以下的猜想： ① 可能是NaOH； ② 可能是Na2CO3； ③ 可能是NaOH与Na2CO3的混合物。 (1)做出②③猜想的依据是 (用化学方程式表示)。 (2)为了验证①②③猜想，他们分别做了下面的实验。 小刚取少量白色粉末于试管中，再滴加稀HCl，有气泡产生，由此可推出白色粉末中一定含有 ，肯定猜想 (填序号)是错误的。 小军又取少量白色粉末溶于水，向所得溶液中滴加酚酞试液，溶液变为红色。由此小军结合小刚的实验，认为猜想③是正确的。小红却认为小军的所得结论不确切，因为 。 (3)为探究白色粉末是否含有NaOH，小红设计了如下实验方案： ①沉淀B的化学式为 ； ②在操作1中要用到玻璃棒，其作用是 ；在操作2中，除要用到铁架台(带铁圈)、烧杯、滤纸、玻璃棒外，还需补充的玻璃仪器是 ； ③小刚认为小红的这个方案也有问题，理由是 但只要稍加改进，就可以证明粉末中还含有NaOH，则小刚改进的方法是 。小刚对小红的实验作了正确的改进后进行了实验，实验现象和小红的一致，由此确定猜想③是正确的。 二、各成分含量的测定 三位同学利用电子天平共同作了以下测定实验。 实验数据记录如下： 称量项目 称量时间 质量(g) 试样 10.00 装置+稀硫酸质量 241.20 装置+稀硫酸质量+试样 反应开始后15秒 249.20 装置+稀硫酸质量+试样 反应开始后35秒 249.00 装置+稀硫酸质量+试样 反应开始后55秒 249.00 (4)写出锥形瓶中发生反应化学方程式： ； 。 (5)试通过分析表中数据计算出混合物中试样中各成分的质量分数，NaOH ，Na2CO3 。 三、实验反思： (6)有同学提出按上述实验所测得试样中Na2CO3质量分数会偏小，该同学的理由是 (实验操作均正确)。 (7)根据反应的化学方程式分析，NaOH部分变质或全部变质，与没有变质的NaOH相比，中和反应时消耗硫酸的量 (填“相等”、“大于”或“小于”) 10．某化学兴趣小组阅读课外资料得知：过氧化氢制氧气除了可用二氧化锰作为催化剂，还可以用氧化铜、马铃薯、铁锈、红砖粉末等物质作为催化剂，于是他们想检验生活中马铃薯是否能作为过氧化氢分解的催化剂。 【提出问题】马铃薯是否能作为过氧化氢分解的催化剂？ 【查阅资料】马铃薯中含有过氧化氢酶。过氧化氢酶对过氧化氢的分解起催化作用。 【设计实验】 (1)化学兴趣小组的同学设计了一系列实验： 实验 实验步骤 实验现象 Ⅰ 取5%的过氧化氢溶液5mL，将带火星的木条伸入试管口 木条不复燃 Ⅱ 取5%的过氧化氢溶液 mL，加入0.5g马铃薯（切成豆粒大小），将带火星的木条伸入试管口 木条复燃 Ⅲ 待实验Ⅱ中没有气泡放出后，继续加入5%的过氧化氢溶液，将带火星的木条伸入试管口 木条 (2)写出实验Ⅱ反应的 ； (3)设计实验Ⅰ的目的是 ； 【得出结论】马铃薯能作为过氧化氢分解的催化剂。 【评价改进】 (4)大家认为此实验结论不严谨。若要确定该实验结论是否正确，还需要再增加一个实验，探究马铃薯的 在化学反应前后是否发生变化。 【实验拓展】某小组同学设计了如图所示装置，定量测定对比马铃薯与二氧化锰的催化效果，实验均以生成25mL气体为准，其他可能的影响因素忽略不计，相关数据见表：    实验编号 3%过氧化氢溶液的体积 其他物质质量 收集25mL气体所需时间 Ⅰ 20mL 马铃薯0.5g a Ⅱ 20mL 二氧化锰0.5g b (5)上述实验中，若，则可得出的结论是 。 【实验反思】 (6)影响化学反应速率的因素除了催化剂的种类外，还可能与下列哪些因素有关？_______（填字母）。 A．固体催化剂的颗粒大小 B．温度 C．反应物的浓度 11．铜是人类使用最早的金属，铜及铜的化合物在生产生活中应用广泛。 (一)对古代铜制品认识 (1)深埋于地下的古代青铜器能保存至今的原因除了铜的活泼性弱，不易生锈，还可能是 。 (2)《吕氏春秋·别类篇》载有“金柔锡柔，合两柔则刚”，表明我们的祖先已认识到铜锡合金与纯铜的 不同。 (二)实验室探究铜的冶炼 已知：。有文献报道：在氢气还原氧化铜的一些实验中，得到的固体产物是铜和氧化亚铜(Cu2O)组成的混合物。氧化亚铜为红色固体，在空气中溶于氨水得到蓝色溶液。某兴趣小组对此开展如下探究。 I、设计如图1实验装置，开展氢气还原氧化铜实验并检验固体产物。 (3)实验开始时，应___________ A．先向长颈漏斗中加稀硫酸，一段时间后再点燃酒精灯 B．先点燃酒精灯加热，再向长颈漏斗中加稀硫酸 (4)设计实验证明固体产物有Cu2O，(写出实验操作、现象和结论) 。 Ⅱ、探究反应生成Cu2O的变化情况。 称取若干份质量均为0.6000g的CuO，在相同条件下分别用氢气还原不同时间(t)，检测所得固体中Cu2O的质量(m)，结果如图2。 (5)2~5分钟内固体中Cu2O的质量明显升高的原因是 。 (三)用废铜屑生产硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O)流程如下： 已知：硫酸铜晶体易溶于水，难溶于乙醇。 (6)“溶解”时发生的化学反应方程式为 。 (7)混合溶液经过加热浓缩、 、过滤等操作，可以获得硫酸铜晶体粗品。 (8)“洗涤、干燥”过程中常用95%的酒精做洗涤剂，与水相比，优点是 。 (四)利用硫酸铜进行趣味实验 将浸泡了蓝色硫酸铜溶液的滤纸在酒精灯火焰上点燃，观察到滤纸颜色变白，由湿变干后燃烧，在燃烧后的灰烬中出现红色固体。 资料：1.温度达200℃时，CuSO4开始分解生成CuO和另一种氧化物 2.滤纸主要是由碳、氢、氧三种元素组成 (9)经实验分析，产生的红色固体主要是铜，其原因可能是 。 (五)拓展 CuCl用于石油工业脱硫与脱色，是一种不溶于水和乙醇的白色粉末。实验室制备CuC1可用图3装置，仪器1为三颈烧瓶，仪器2为恒压分液漏斗。 反应原理：将CuSO4-NaCl混合液和Na2SO3溶液混合反应获得CuCl沉淀。 (10)制备过程中，Na2SO3过量会发生副反应生成Cu2SO3，为提高产率，仪器2中所加试剂应为___________。 A．CuSO4-NaCl混合液 B．Na2SO3溶液 12．实验室有一瓶长期暴露在空气中的氢氧化钠固体样品，同学们怀疑该样品可能变质，于是对该样品的成分进行探究。 【提出问题】该样品中含有哪些物质？ 【作出猜想】 猜想1：全部是NaOH　猜想2：全部是Na2CO3　猜想3：NaOH和Na2CO3的混合物 【设计实验】 (1)同学们设计如下方案验证猜想。 实验操作 实验现象 实验结论 ①取少量样品溶于水，加入过量氯化钡溶液 猜想3成立 ②取①中反应后的上层清液，向其中加入 【继续探究】同学们想继续探究该氢氧化钠样品的纯度，设计了如图装置。    已知：CO2在饱和碳酸氢钠溶液中几乎不溶解，常温常压下CO2的密度为1.98g/L。 (2)某同学认为B装置中的溶液也可以用水代替，请写出你的观点及理由 。 (3)写出A装置中反应产生气泡的化学方程式 。 (4)反应结束后，量筒内收集到饱和碳酸氢钠溶液200mL，则该氢氧化钠样品的纯度为 。 【拓展延伸】 (5)根据上述探究可知：实验室在保存氢氧化钠固体时应注意 。 13．暖宝宝是日常生活中广泛使用的一次性取暖用品，某化学实践小组的同学对其产生了浓厚兴趣，针对其成分和发热原理展开了项目式探究。 【任务一】探究暖宝宝中铁的存在 (1)小明将暖宝宝中的粉末倒在滤纸上，然后用磁铁吸引，发现有大量黑色物质被吸引。小明据此推断该黑色物质是铁粉，但立即被其他同学否定，你认为被否定的原因是 。 (2)将磁铁分离出来的黑色物质等量分成两份，加入两只烧杯中，然后分别向烧杯中加入稀盐酸、硫酸铜溶液，发现黑色固体均全部溶解。 ①加入稀盐酸的烧杯中的实验现象是 。 ②与硫酸铜反应时样品表面有红色物质析出，该反应的化学方程式为 。 分析得出结论：暖宝宝中的黑色物质是铁粉。 【任务二】认识暖宝宝的发热原理 (3)小组同学分析认为暖宝宝发热的原理是利用袋内的铁粉与 等物质反应放出热量。 (4)某品牌的暖宝宝外包装袋使用不透气塑料的目的是 。 【任务三】探究暖宝宝中的其他成分对发热的影响 小芳发现市售暖宝宝的成分中含有NaCl和活性炭，于是设计了图1装置进行探究。先检查装置气密性，然后将5g铁粉和2g活性炭加入三颈烧瓶，t1时刻加入2mL饱和NaCl溶液的同时将装有5mL稀盐酸的注射器插到烧瓶上，采集数据。    (5)根据图2，分析t1~t2s温度明显变化的原因： ；t2s后反应并未停止温度却开始降低，原因是 。 (6)根据图3，分析t3s后压强突然变大的原因： 。 14．某实验小组为探究酸的化学性质，由甲、乙、丙同学设计并完成了如图所示的实验。    （1）甲同学实验中所发生反应的化学方程式为 。 丙同学实验试管中的反应现象是 。 【查阅资料】CaCl2、NaCl的溶液呈中性，Na2CO3溶液显碱性。 【实验探究一】确定甲、乙同学上述实验后所得溶液中的溶质。 （2）取甲所得溶液少许，加入石蕊溶液，溶液显红色，甲所得溶液中一定含有的溶质是 （填化学式）。 （3）取乙所得溶液少许，加入酚酞溶液，溶液显红色，乙所得溶液中一定含有的溶质是 （填化学式）。 【实验探究二】确定甲、乙同学上述实验所得溶液混合后的成分。 （4）甲、乙同学把上述实验所得溶液倒入同一废液缸中，观察到先有气泡产生，后有白色沉淀生成。同学们将烧杯内的物质进行过滤，对所得滤液的溶质成分进行探究。 【提出猜想】 （5）甲同学猜想：NaCl　乙同学猜想：NaCl、CaCl2　丙同学猜想：NaCl、CaCl2、HCl你的猜想： 。 【交流讨论】 （6）你认为丙同学的猜想一定不正确，理由是有盐酸就不会有白色沉淀产生。 【设计实验】 请设计实验证明你的猜想正确。 实验步骤 实验现象 实验结论 ① ② 猜想成立 15．钛(Ti) 因为具有许多神奇的性能而越来越引起人们的关注。化学兴趣小组对Mg、Ti、Ag的金属活动性顺序进行探究。 [提出假设]a．Ti的金属活动性比Mg强； b．Ti的金属活动性介于Mg和Ag之间。 [查阅资料]在相同条件下，金属与酸反应，产生气泡的速率越快，则该金属活动性越强。 [实验设计]同温下，取大小相同的这三种金属薄片，分别投入等体积、等浓度的足量稀盐酸中，观察现象。 请回答：三种金属加入盐酸前都先用砂纸将表面擦光亮，其目的是 。 [实验现象] 金属 Ti Mg Ag 反应现象 反应缓慢 反应强烈 无明显现象 [实验结论]原假设中 不正确，理由是 。 [反思]用不同浓度的足量稀盐酸反应，是否也能得出同样结论? 请说明理由 。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $$