2025年中考化学能力素养提升：科学探究题

2025年中考化学能力素养提升：科学探究题 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、科学探究题 1．在一次趣味化学活动中，老师向同学们展示了一瓶标签受损的无色溶液，如图所示，要求同学们进行探究：确认这瓶无色溶液是什么? 【提出猜想】老师提示：这瓶无色溶液只可能是下列三种溶液中的一种：①氯化钠溶液②硫酸钠溶液③碳酸钠溶液 【实验探究】(1)陈丹同学仔细观察了试剂瓶的标签，认为猜想 (填序号)不成立，其原因是 。 (2)为确定其它几种猜想是否正确．陈丹同学继续进行探究：   实验操作 实验现象 实验结论 取该溶液少许于试管中，向其中滴加稀盐酸 无明显现象 猜想③成立 【反思与交流】(3)小雨同学经查阅资料获知，氯化钠溶液、硫酸钠溶液的pH都等于7。于是他提出还可以用测pH的方法来确定该无色溶液。请你简述用pH试纸测定溶液pH的方法： 。 小雨同学用pH试纸怎样确定这瓶无色溶液是碳酸钠溶液? 。 2．科学探究是个奇妙的过程，请你参与下面的实验探究。 【提出问题】在一个门窗紧闭刚上完课的教室内空气中的二氧化碳的含量，与教室外操场上空气中二氧化碳的含量有什么不同？ 【提出猜想】小岑认为：刚下课的教室内空气中二氧化碳的含量应该比教室外操场上空气中二氧化碳的含量高。 【查阅资料】当空气中二氧化碳超过正常含量时，会对人体产生有害的影响。 【实验探究】分别收集教室内和操场上气体各两瓶。进行如下探究： 比较项目 实验操作 实验现象 结论 二氧化碳的含量 将相同滴数的 分别滴入盛有教室内的空气和操场上的空气的集气瓶中 教室内的空气瓶中 ；操场上的空气瓶中澄清的石灰水无现象 教室内的空气中二氧化碳含量比操场上的空气中二氧化碳的含量 （填“高”或“低”）。 氧气的含量 将燃着的木条分别放入盛有教室内的空气和操场上的空气的集气瓶中 教室内的空气瓶中木条熄灭；操场上的空气瓶中木条无明显变化 教室内空气中氧气含量比操场上空气中氧气的含量 （填“高”或“低”） 【拓展应用】根据实验探究结果，我们在教室里学习时应经常开窗通风。 3．小明在做某次化学实验时，意外发现实验桌上有瓶敞口已久的NaOH溶液，由此，激发了他探究的欲望． 【提出问题】这瓶NaOH溶液一定变质了，其变质的程度如何呢？ 根据所学的化学知识，用化学方程式表示该溶液一定变质的依据 ． 【提出猜想】变质后的氢氧化钠溶液溶质是什么呢？ 小明猜想：NaOH溶液部分变质，溶质为NaOH和Na2CO3． 你的新猜想： 【实验探究】小明设计如下实验来验证自己的猜想，请根据表中内容填写小明实验时的现象。 实验步骤 实验现象 实验结论 取少量NaOH溶液样品于试管中，先滴加足量的CaCl2溶液，然后再滴加酚酞试液． NaOH溶液部分变质 【实验反思】（1）请写出实验步骤中的化学反应方程式 。 （2）小明想到食品中的生石灰干燥剂在空气中放置一段时间后，其中的成分除可能有CaO外、还可能有 （填化学式）． 【拓展应用】保存NaOH溶液的方法是 。 4．某兴趣小组设计如图装置，对“一氧化碳还原氧化铁”的实验进行拓展研究： 【查阅资料】①加热 MgCO3和 Zn 的混合物，产生三种氧化物； ②氯化亚铜溶液吸收 CO 会产生红色固体 Cu2Cl2(CO)2·2H2O，氨水能加速这一反应； 【提出问题】根据上述资料设计如图实验装置(固定装置省略)：    【实验步骤】①如上图所示，连接好仪器，检查装置气密性，方法是 ； ②打开弹簧夹，通入适量氮气，目的是 ； ③关闭弹簧夹，点燃 A、B 两处酒精灯； ④观察实验现象，B 处现象是 ；D 处出现红色固体，该反应的化学方程式为 ； ⑤熄灭两处酒精灯， (填实验操作)； 【实验分析】 (1)步骤③时，下列关于实验的说法正确的是 ； a．B 处固体质量逐渐减小 b．D 处现象证明 A、B 处都发生了反应 c．必须在 E 处加一只点燃的酒精灯 (2)已知A处参加反应的 MgCO3质量为 3.36g，C 处得到沉淀质量为 2g，从环保角度考虑 D 中 CuCl质量最少需 g(精确到 0.01)。 5．某实验小组在探究碱的化学性质实验时，用到氢氧化钠溶液和氢氧化钙溶液。 (1)甲同学不小心将这两种溶液混合一起，结果产生 的现象，说明氢氧化钠溶液变质了。 同学们对变质的氢氧化钠溶液中溶质的成分产生了兴趣，进行如下探究： 【提出问题】实验所用“氢氧化钠溶液”中溶质的成分是什么？ 【做出猜想】 (2)猜想一： 猜想二： (化学式)； 【进行讨论】 (3)甲同学取少量待测液加入少量的稀盐酸，无明显现象。认为猜想二成立。乙同学不同意甲同学的观点，理由是 。 【设计实验】 (4)请你验证猜想二成立，并完成实验报告。 实验操作 实验现象 实验结论 I、取一定量的待测液于试管中，加入 溶液。 猜想二成立 II、充分反应后静置，取上层清液加入 溶液。 6．烧杯中装有一定量的Na2CO3溶液，向其中加入一定量的CaCl2溶液，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，现对滤液中溶质的成分进行探究： 【提出猜想】： 猜想1  滤液中的溶质为NaCl； 猜想2 滤液中的溶质为NaCl、CaCl2； 猜想3 滤液中的溶质为 ； 猜想4 滤液中的溶质为NaCl、CaCl2、Na2CO3； （1）完成猜想3． （2）同学们一致认为，猜想4有明显的错误，其原因是 ． 【设计实验，验证猜想】： 实验步骤 实验现象 实验结论 取滤液于试管中，向滤液中滴加适量的Na2CO3溶液 （3） 猜想2成立 取滤液于试管中，向滤液中滴加适量的稀盐酸 （4） 猜想3成立 【反思与评价】： （5）当NaCl溶液中混有少量的Na2CO3溶液时，可选用下列哪些试剂除去Na2CO3杂质（多选题） ． A．稀盐酸 B．CaCl2溶液 C．BaCl2溶液 D．Ba（OH）2溶液 7．小彬同学家新买了水龙头，从说明书上了解到该水龙头是铜质镀铬的。他想起在学习金属性质时用到的金属活动性顺序中没有铬，为了了解铬与常见金属铝、铜在金属活动性顺序中的相对位置关系，进行如下探究活动。 【查阅资料】铬(Cr)是银白色有光泽的金属，在空气中表面能生成抗腐蚀性的致密氧化膜；铬能与稀硫酸反应，生成蓝色的硫酸亚铬( CrSO4)溶液…… 【预  测】三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系： ①Cr  Al  Cu     ②Al  Cr  Cu    ③Al  Cu  Cr 【实验过程】取大小相同的三种金属薄片，用砂纸打磨光亮。 实验一 实验二 实验三 实验 方案 实验 现象 铬片表面产生气泡缓慢，溶液变蓝色。 铝片表面产生气泡较快 结论 铬能和稀硫酸发生反应，反应速率较慢。 铜不与稀硫酸反应 三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系是 【回答问题】（1）用砂纸打磨金属片的目的是 。 （2）实验三所发生反应的化学方程式是 ；属于 反应（填基本反应类型）。 （3）小东提出用硫酸铜溶液代替上述实验中的稀硫酸也能得出三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系，小燕认为不可行，理由是 。 （4）小清认为只要选用一种药品进行实验就可以得出三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系，这一种药品可以是 。 A 硫酸亚铬溶液                B 硫酸铝溶液 试写出所发生的反应的化学方程式 。 8．制作馒头时，向已自然发酵的面粉中加入一种白色粉末，做出的馒头疏松多孔，口感更好。 1、成分探究 【提出问题】这种“神奇粉末”的成分是什么？ 【信息提示】Ⅰ.老师指出白色粉末的成分只涉及到和。 Ⅱ.溶液不与溶液发生反应。 Ⅲ.受热易分解，受热难分解。有关的化学反应方程式： 【提出猜想】 (1)猜想1：该粉末是；猜想2：该粉末是；猜想3：该粉末是 。 【实验与现象】实验过程与现象如下图。 【问题与讨论】 (2)根据步骤①②，甲同学认为猜想1一定正确，乙同学认为根据步骤①②的实验现象，不能得出该结论，请解释其原因 。 (3)结合步骤③现象及信息提示，可知猜想 一定不对。 (4)步骤④中加热至固体质量不再改变，将生成的气体全部通入足量澄清石灰水中，得到白色沉淀a经洗涤、干燥后称量质量2.5g，白色沉淀b的质量 (填“等于”“小于”或“大于”)2.5g，可得出猜想3是正确的结论。 【实验与反思】 (5)小斌同学指出只要向步骤①所得溶液中加入足量的溶液，出现 现象，也可以得出相同的结论。 2、组成测定 某处获取的天然碱样品可表示为(a、b、c为最简整数比)，为测定其组成，兴趣小组同学称取该天然碱样品16.6g进行如下图所示的实验。 已知：图中B处为两个单向阀；推注射器时关闭，处打开；拉注射器时，打开进空气，关闭。 【实验步骤】 Ⅰ.组装好装置，___________ Ⅱ.反复推拉注射器后称量E、F的质量。 Ⅲ.关闭弹簧夹，加热D处试管直到反应不再进行。 Ⅳ.打开弹簧夹，再次反复推拉注射器。 Ⅴ.再次称量E、F的质量。 【问题探究】 (6)完成步骤Ⅰ短线上的操作 。 (7)E中的药品为 ；G的作用是 。 (8)步骤Ⅳ中推注射器时缓缓的目的是 ；若不进行该操作，则所测得的碳酸氢钠质量分数 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 9．化学兴趣小组对燃烧条件进行了探究。 【探究一】实验装置如图1所示，通过长颈漏斗加入80℃的热水，并将燃烧匙上的红磷和白磷淹没，然后连接注射器并推动注射器活塞，将部分热水压回长颈漏斗，使白磷和红磷露出水面。 【资料】：红磷着火点为240°C，白磷着火点为40℃，白磷有剧毒，能与高锰酸钾反应。 (1)写出白磷燃烧的化学方程式 。 (2)说明可燃物燃烧需要氧气的现象是 ；说明可燃物燃烧需要温度达到可燃物的着火点的现象是 。 (3)实验后从长颈漏斗中加入酸性高锰酸钾溶液的目的可能是 ，实验中长颈漏斗的下端要伸入液面以下的原因 。 【探究二】在老师指导下，实验小组分别用酒精和柴油探究燃烧的条件，查阅资料如下： 表1：各物质的着火点和沸点实验中发现用火柴可以点燃酒精，但柴油很难被点燃。研究小组通过高温传感器测得燃烧匙内柴油的温度与燃烧情况如表2。 表1 物质 着火点(℃) 沸点(℃) 酒精 423 48 柴油 220 400 表2 燃烧匙内柴油温度 345℃ 507℃ 柴油是否燃烧 不燃烧 燃烧 【资料】酒精、柴油等液体燃料在燃烧时先汽化为气态，然后气态的燃料再开始燃烧，燃烧放出的热量促使液体燃料不断汽化，不断燃烧下去。 (4)结合小组的实验，请分析火柴很难点燃柴油的原因 。 (5)研究小组将内有燃着的酒精的燃烧匙移至冰面上面(没有浸没)，观察到的现象是 ，请分析原因 。 10．化学实验研究小组以“过氧化氢制取氧气的最佳条件”为课题并进行实验验证。 【查阅资料】 ①MnO2、FeCl3、KI都可以作H2O2分解的催化剂： ②气压传感器能描绘出密闭容器中压强随时间的变化曲线（如图2）。曲线斜率越大，说明过氧化氢分解速度越快，则该条件对过氧化氢分解速率影响越大。 【进行实验】 连接仪器， （填接下来的实验步骤）；将体积相同、浓度不同的过氧化氢溶液和不同质量的MnO2、FeCl3、KI分别放在耐压的密闭容器中，用气压传感器测量并采集数据： 实验号 因素 曲线斜率 催化剂种类 催化剂用量（g） 过氧化氢浓度 1 MnO2 0.1 5% 0.383 2 0.3 8% 6.367 3 0.6 10% 18.233 4 FeCl3 0.6 10% 0.099 5 KI 0.6 10% 0.163 【现象与结论】 （1）三种催化剂催化效果排序是 。 （2）实验3观察到瓶内反应剧烈，产生大白雾，其他实验组中未见到白雾。根据以上信息你认为最适合实验室制取氧气的为 （填实验号）。 （3）写出装置中反应的 。 【验证实验】实验小组同学，不采用气压传感器和数字传感器，而是取来150mL集气瓶、水槽、秒表等，重复进行上述实验，通过 （填写操作方法）的测试，从而验证结论是否适合实际操作。 【交流与反思】若用图3仪器作为气体发生装置，请从安全角度说出。上述实验操作中的注意事项 （写1条）。 11．小明在帮助实验老师整理化学试剂时，发现一瓶敞口放置、标签残缺的无色溶液(如图甲所示)。经实验老师分析可知原瓶溶液中的溶质可能是Na2SO4、NaOH、Na2CO3、NaHCO3中的一种。为确定标签上溶质的化学式，小明设计并进行了如下探究活动。 【资料查阅】上述四种物质的相关信息如表： 物质 Na2SO4 NaOH Na2CO3 NaHCO3 常温下的溶解度/g 19.5 109 21.5 9.6 常温下稀溶液的pH 7 13 11 9 大部分的碳酸氢盐都溶于水。 请回答下列相关问题： (1)首先，小明根据四种物质的溶解度信息确定标签上的化学式不是NaHCO3，其判断依据是 。 接下来，小明设计了两种实验探究方案进行实验： 【探究方案I】 (2)如图乙所示。请你补充完整表中的实验现象： 实验操作 实验现象 实验结论 操作① 图甲中的溶质不是Na2SO4 操作② 图甲中的溶质含有Na2CO3 【探究结论】该试剂瓶标签上溶质的化学式是Na2CO3。 【探究方案II】取少量图甲样品溶液到试管中，加入足量BaCl2溶液，观察到有白色沉淀产生。 【探究结论】 (3)该试剂瓶标签上溶质的化学式是Na2CO3。实验老师指出，由此得出的结论不可靠，理由是 。于是小明继续进行实验：将试管中的所有物质过滤，得到滤液和滤渣。向滤液中滴加酚酞溶液，溶液仍为无色； (请你补充接下来的实验操作和实验现象)。最终小明确定了标签上溶质的化学式为Na2CO3。 【实验反思】 (4)实际上，上述2种探究方案都不能确定标签上溶质的化学式一定是Na2CO3，请你说明原因： 。 12．某兴趣小组根据实验室提供的仪器和药品进行了氧气的制备实验。 （1）甲同学选用如图所示的装置制取氧气。 ①写出仪器A的名称： 。 ②甲同学应选取的试剂是二氧化锰和 （填名称），二氧化锰固体在该反应中起 作用。 ③除用排水法外，甲同学还可选择 法收集氧气。 ④实验前，甲同学先向仪器A中加入水，然后将导管放水槽中，并打开仪器A的活塞，观察导管口是否有连续的气泡出现。该实验操作的目的是 。 （2）用高锰酸钾制取氧气时有如下步骤：①点燃酒精灯；②检查装置的气密性；③装药品；④用排水集气法收集；⑤把导气管撤离水面；⑥熄灭酒精灯；⑦连接仪器；⑧把试管固定在铁架台上。其中操作顺序正确的是 。 A．②③⑦⑧①④⑤⑥                    B．⑦②③⑧①④⑤⑥ C．⑧⑤⑦③②①④⑤                    D．⑦③①⑧②④⑥⑤ 写出该反应的： 。 （3）某同学称取一定质量高锰酸钾在大试管中，将温度控制在250℃加热制取氧气，实验结束时，乙 同学发现收集到的氧气大于理论产量，针对这一现象，同学们进行了如下探究： 【提出猜想】猜想Ⅰ：反应生成的二氧化锰分解放出氧气； 猜想Ⅱ反应生成的锰酸钾分解放出氧气。 【实验验证】同学们分为两组，分别进行以下实验： ①第一组同学取一定质量的二氧化锰，在250℃条件下加热一段时间，冷却后测得二氧化锰的质量不变。则猜想 错误。 ②第二组同学取锰酸钾在250℃条件下加热，没有用测定质量的方法得出了猜想Ⅱ正确的结论。该组同学选择的实验方法是 。 13．“天宫课堂”上航天员做的泡腾片实验，让同学们再次感受到化学的魅力。泡腾片中含有碳酸钠或碳酸氢钠等物质，化学兴趣小组决定对它们的某些性质进行探究。 实验一：探究碳酸钠和碳酸氢钠溶液的酸碱度 【实验探究1】用pH试纸测得等浓度的碳酸氢钠溶液的pH为9，碳酸钠溶液的pH为11。 【实验结论1】两者均显碱性，且溶液碱性较强的是 。 实验二：探究碳酸钠和盐酸的反应 【实验探究2】向盛有碳酸钠溶液的烧杯中，逐滴加入一定浓度的稀盐酸并充分搅拌，测得pH变化与时间的关系如图1所示。观察到ab段无气泡产生，从b点开始产生气泡。经测定b点溶质只有碳酸氢钠和氯化钠，c点pH为7。    【实验结论2】碳酸钠和盐酸的反应是分两步发生的，ab段发生反应的化学方程式为 ，c点溶液中的溶质为 。 实验三：探究碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性 【查阅资料】①碳酸氢钠受热分解成碳酸钠、水和二氧化碳；②碳酸钠受热不分解。 【实验验证】取一定量的碳酸氢钠放入试管中加热，如图2所示。    【交流反思】试管A管口向下倾斜的原因是 ，试管B中出现 现象，证明有二氧化碳生成。 【实验结论3】碳酸钠的热稳定性强于碳酸氢钠。 【拓展应用】溶洞内钟乳石的形成原理与碳酸氢钠受热分解相似﹣﹣溶有碳酸氢钙[Ca（HCO3）2]的地下水，遇热或当压强突然变小时，碳酸氢钙会分解成碳酸钙沉积下来，天长日久就形成了千姿百态的钟乳石。请写出碳酸氢钙分解的化学方程式 。 14．某化学实践小组同学们在老师的指导下，到桂林市饮用水源地——青狮潭水库，取其湖水设计了一系列实践探究活动。 任务一  检测水质 (1)取适量湖水于烧杯中，观察，湖水略显淡黄色、有悬浮杂质、略有鱼腥味；往烧杯中加 ，搅拌，若观察到 ，说明该湖水为软水。 任务二  净化水 小组同学利用所学知识，设计了下图所示简易净水器，对湖水进行净化。 【实验步骤】 ①取适量湖水于烧杯中，加入适量明矾，搅拌，静置； ②将静置后的湖水慢慢注入如图所示的简易净水器中。 (2)石子、细沙、棉花的作用相当于实验操作中的 。 (3)装置中的X可除去水中的色素与异味，则X是 。 任务三  验证水的组成 小组同学利用注射器改装的电解水实验装置（如下图），探究水的组成。 【实验过程】 烧杯中盛有用湖水制得的蒸馏水（其中加有少量硫酸），注射器排尽空气后，吸满烧杯中盛有的水，接通电源一段时间（两注射器中仍有少量水）。 (4)实验中观察到两支注射器内均有气泡产生，一段时间后a、b两注射器中气体体积之比约为 。 (5)分别检验两注射器中收集的气体成分后，可推知水是由 组成的，其理论依据是 。 (6)电解水的化学方程式是 。 15．铝镁合金具有强度高,密度小,散热好等优点,广泛用于电子,汽车,航天等领域。 (1)铝具有良好的抗腐蚀性的原因 (用化学方程式表示)。 (2)为了探究铝、镁、铜三种金属的活动性强弱,将形状、大小相同的三种金属打磨后分别放入装有X溶液的试管中,通过观察现象即能得出实验结论。则X溶液是 (填序号)。 A 稀H2SO4 B AgNO3溶液 C CuCl2溶液 D Mg(NO3)2溶液 E Al2(SO4)3溶液 (3)为了测定铝镁合金中铝的质量分数以及铝的相对原子质量。某同学设计了下图所示装置(已知:铝可与氢氧化钠溶液反应,生成偏铝酸钠(NaA1O2)和密度最小的气体,而镁和氢氧化钠溶液不反应)。 ①A中试剂为 (填序号)。 A 稀盐酸         B 氢氧化钠溶液           C 氯化钠溶液 ②若实验用铝镁合金的质量为ag,测得反应生成氢气质量为bg,B中剩余固体的质量为cg,则铝的相对原子质量为 (用a、b、c表示)。 ③实验过程中,若未洗涤过滤所得的不溶物,则测得铝的质量分数将 (填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。 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 $$