2025年中考化学重点专题提分训练：科学探究题

2025年中考化学重点专题提分训练：科学探究题 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、科学探究题 1．探究氯酸钾和二氧化锰制氧气实验中反应物与催化剂的最佳质量比。 实验中采用图1实验装置，取20g氯酸钾，分成10等份，每份2g，分别装入10支试管中。在10支试管中分别加入不同质量的二氧化锰，分别测量二氧化锰与氯酸钾在不同质量比时，生成200ml氧气所消耗的时间。实验记录的数据如下： 实验编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 二氧化锰的质量（g） 0.1 0.2 0.33 0.4 0.5 0.66 1 1.3 2 3 二氧化锰与氯酸钾的质量比 1：20 1：10 1：6 1：5 1：4 1：3 1：2 2：3 1：1 3：2 生成200mL氧气时间（秒） 235 186 162 147 133 117 143 160 211 244 请回答下列问题：    （1）为完成本实验,方框内应选择图2气体收集装置中的是 (选填序号)该收集利用了氧气的 性质。收集气体前集气瓶内未装满水,对实验结果 (填“有”或“没有”)影响。 （2）分析上述数据，你认为利用此法制氧气，二氧化锰与氯酸钾的最佳质量比为 . （3）利用双氧水和二氧化锰的混合物制氧气比加热氯酸钾和二氧化锰混合物制氧气更好，请写出前者的两个优点① ② （4）催化剂能影响化学反应速度，温度、反应物的浓度、接触面积等也会对化学反应速度带来影响。分析上表数据，结合影响化学反应速度的分析： ①当二氧化锰与氯酸钾的质量比高于最佳质量比时，反应速度变低的原因是 . ②当二氧化锰与氯酸钾的质量比低于最佳质量比时，反应速度变低的原因是 . 2．（1）请结合图示实验装置，回答下列问题。    ①实验室用高锰酸钾制取氧气，发生装置应选择上述装置中 （填标号）；若用过氧化氢溶液制取干燥的氧气，装置合理的连接顺序为：发生装置→C→ （填标号）；连接装置时，发生装置的出气口应与装置C中 （填“a”或“b”）端相连。 ②实验室使用B装置制取二氧化碳的突出优点是 ；将制得的二氧化碳通入紫色石蕊试液中，观察到的现象是 。 （2）某化学兴趣小组用石灰石和盐酸制取一瓶CO2，验满后，将澄清石灰水倒入集气瓶中，发现没有变浑浊。兴趣小组对这个异常现象进行了探究。 【提出问题】澄清石灰水为什么没有变浑浊？ 【查阅资料]①CO2过量时，CaCO3沉淀会转化为可溶于水的Ca（HCO3）2； ②AgCl不溶于稀硝酸 【提出猜想】I.石灰水已完全变质   Ⅱ .Ⅲ.CO2中混有HCl 【实验方案】兴趣小组用原药品继续制取CO2，并进行探究。 制备CO2的化学方程式为 。 实验步骤 实验现象 实验结论 1.取少量澄清石灰水于试管中，加入 溶液。 产生白色沉淀 猜想I不成立 2.将少量气体通入盛有澄清石灰水的试管中 猜想Ⅱ不成立 3. 猜想Ⅲ成立 3．某校化学兴趣小组的同学在实验室整理化学药品时，发现一瓶金属铬。为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，他们进行了如下探究活动。 [查阅资料]铬(Cr)是银白色金属，在空气中表面能形成致密的氧化膜 [提出假设]考虑到铝的活动性比铜强，提出了三种假设: 假设①:A1>Cr>Cu 假设②: 。 假设③: 。 [实验过程]取大小相同的Cr、Cu、Al三种金属薄片，用砂纸打磨光亮后，分别放入三支试管中，再分别加入等体积20%的稀硫酸。 [实验现象] 金属 Cr Cu Al 实验现象 铬片表面产生气泡缓慢 铜表面无明显变化 铝表面产生 气泡较快 [实验结论]假设 成立(填序号)。 [问题与反思] （1）由上述结论可知:铬可以与硫酸铜溶液发生反应。请写出该反应的化学方程式: (已知在该反应的生成物中铬元素显+2价)。 （2）小丽提出，按上述实验操作，用硫酸铜溶液代替稀硫酸也能得出三种金属的活动性顺序，你认为 (填“可行 ”或“不可行”)，理由是 。 4．在学习九年级化学课题“常见的酸和碱”时，教师演示了饱和氢氧化钙溶液导电性实验，如图所示。请根据要求回答下列问题。 实验用品：直流电源、导线、石墨电极、灯泡、带刻度的烧杯、温度计、开关、100mL饱和Ca（OH）2溶液。 实验现象：灯泡发光，两电极分别有气泡产生，烧杯内液面下降，与电源正极相连的石墨电极周围出现较多白色浑浊物，溶液温度升高。 分析：液面下降是因为水被电解。电源正极产生的气体为 （用化学式表示）。 【提出问题】溶液出现白色浑浊物的原因是什么？ 【查阅资料】氢氧化钙微溶于水 【作出猜想】 猜想I:溶液温度升高，氢氧化钙溶解度变小，溶质析出。 猜想II： ，溶质析出。 猜想III：石墨电极与生成气体发生反应，导致产生白色浑浊物。 【实验探究】溶液出现白色浑浊物的原因 实验 实验操作 实验现象 实验结论 ① 取相同条件下的100mL饱和Ca（OH）2溶液于大烧杯中，加热至演示实验溶液上升的温度（温度升高约4℃）。 溶液中几乎无白色浑浊物。 猜想I 。 ② 将相同条件下的 mL饱和Ca（OH）2溶液加热蒸发掉部分水（蒸发掉水的体积与演示实验减少水的体积相同）。 溶液中出现少量白色浑浊物。 猜想Ⅱ成立但不是溶液变浑浊主要原因。 ③ 向90mL相同浓度饱和Ca（OH）2溶液中加入10mL蒸馏水，搅拌，其余条件不变，重复进行演示实验操作。 两电极分别有气泡冒出， 。 猜想Ⅲ成立且是溶液变浑浊主要原因。 ④ 使用铂电极代替石墨电极，重复进行实验③。 两电极分别有气泡冒出，溶液中无白色浑浊物。 【总结反思】用化学方程式表示主要浑浊物的成因 。 5．某化学兴趣小组的同学按照教材的实验装置做“探究空气中氧气的体积分数”实验（如图甲），但测出的氧气体积分数明显小于理论值，请你参与探究。实验中所用的白磷在40℃即可燃烧，燃烧现象和产物与红磷相同。 【提出问题】造成误差的原因是什么？如何改进课本实验装置 【猜想与假设】 甲同学：可能是导管内原有空气，后来留有吸入的水，影响实验的准确性； 乙同学：可能是瓶内残留气体中还有氧气的缘故； (1)你还能做的猜想是 。 【交流与讨论】 (2)丙同学认为用木炭代替红磷，就可以消除误差，大家认为他的猜想不合理，理由是 。 (3)他们对课本实验装置进行了如图乙的改进（其他仪器省略） ①在装药品前应该先 。 ②利用铜的导热性，通过粗铜丝点燃玻璃管内的白磷，白磷燃烧的为 。 ③与课本实验相比，该装置的一个优点是 。 ④待玻璃管冷却至室温后，左玻璃管内的液面最终停留在 刻度处。 6．化工生产中，常用电解饱和食盐水来制取烧碱，反应如下：。兴趣小组在实验室用该反应也制取了一瓶烧碱溶液，对比水的电解后，你认为上述反应中正、负极产生气体体积比为 （不考虑氯气在水中的溶解）。大家对“烧碱溶液”中的溶质成分进行了如下探究： 【实验猜想】猜想一：溶质中只有氢氧化钠 猜想二：溶质中有氢氧化钠和氯化钠 【实验过程】 步骤 实验过程 实验现象 实验结论及解释 ① 取少量溶液于试管中，加入过量的氯化镁溶液 产生白色沉淀 反应的化学方程式： ② 过滤，取少量滤液于试管中加入硝酸银溶液 产生白色沉淀 溶液中有氯化钠 结论：猜想二成立。 【反思讨论】小元同学认为，上述实验方案不能得出猜想二成立，要保持实验原理和现象一致，应该将步骤①的氯化镁溶液改成 （填化学式）溶液。 小元用另一种方法：取少量“烧碱溶液”于试管中，先加足量的稀硝酸，有气泡产生，再加入硝酸银溶液，又有白色沉淀生成。小元同学提出“烧碱溶液”可能部分变质，请写出烧碱变质的化学反应方程式： 。 【拓展延伸】要把“烧碱溶液”变回食盐水，可通入适量 气体。 7．氧气是我们身边无法离开的物质。某兴趣小组对氧气进行了一系列研究。 Ⅰ.氧气的制备 （1）写出图中有标号仪器的名称a ，b 。 （2）用A装置制取氧气，写出反应的化学方程式: ， （3）用双氧水和二氧化锰制取氧气的化学方程式为 ， 反应后过滤、干燥，所得到的二氧化锰 (填 “能”或“不能”)继续作为双氧水分解的催化剂。 Ⅱ .氧气的收集 （1）装置C、D、E、F在实验室不能用来收集氧气的是 (填字母编号)。 [实验一]用D装置收集氧气，当放置在集气瓶口带火星木条复燃时停止收集，测定瓶中氧气的含量，重复实验三次。 [实验二]用D装置收集氧气，当放置在集气瓶口带火星木条复燃后，继续收集40 秒，测定瓶中氧气的含量，重复实验三次。 [实验三]用排水法收集氧气，测定瓶中氧气的含量，重复实验三次。 实验数据: 实验1 实验2 实验3 氧气的体积分数(%) 79.7 79.6 79.9 88.4 89.0 87.9 90.0 89.8 89.3 氧气的平均体积分数(%) 79.7 88.4 89.7 数据分析: （2）由实验1、 2可知，用向上排空气法收集氧气时，为提高获得的氧气体积分数，可采取的措施是 ， （3）不考虑操作及药品因素，实验3获得的氧气体积分数不能达到100%的主要原因是 。 Ⅲ.铁丝在氧气中燃烧 做完“铁在氧气里燃烧”的实验后，同学们对铁燃烧时溅落下来的黑色物质产生了疑问。 [问题一]铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还有没有铁? [查阅资料1]①氧化亚铁极易被氧化为氧化铁，因此自然界中铁的氧化物主要有氧化铁和四氧化三铁两种:②氧化铁为红棕色固体，不能被磁铁吸引，铁和四氧化三铁能被磁铁吸引;③铁能和稀盐酸反应生成氢气，铁的氧化物也能和稀盐酸反应，但无气体产生。 [实验探究]将铁丝燃烧后得到的黑色物质冷却，然后研碎， ，说明溅落下来的黑色物质中含有铁。 [问题二]铁燃烧的产物为什么不是氧化铁呢? [查阅资料2] ①氧化铁和四氧化三铁分解温度见下表: ②氧化铁高温分解成四氧化三铁。 四氧化三铁 氧化铁 铁 分解温度/°C 1538 1400 / 熔点/°C / / 1535 [理论讨论]根据上述探究及实验现象，并结合表中数据分析，可推知铁在氧气里燃烧时产生的高温在 ，之间，此温度范围氧化铁已分解。 [拓展延伸] （1）氧化铁高温分解可生成四氧化三铁和一种气体，写出该反应的化学方程式 ， （2）有些食品包装盒内放有少量黑色的氧化亚铁，若粉末的颜色 ，就说明包装盒漏气，售货员就能及时发现并处理。 8．做完“铁丝在氧气中燃烧”实验后，小冬同学有两个疑惑不解的问题，于是他进行了以下探究活动，请你一同参与。 【问题1】铁丝燃烧时溅落下来的黑色高温熔化物中还有没有铁呢？ 【查阅资料1】（1）自然界中铁的氧化物主要是和两种（极易被氧化为）； （2）铁的氧化物均能溶于酸的溶液。 【实验探究】将冷却后的黑色物质碾碎，装入试管，加入 溶液，观察到的现象是 ，说明铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还有含有铁。 【问题2】铁燃烧的产物为什么不是呢？ 【查阅资料2】 （1）和的分解温度、铁的熔点见右表： 分解温度 1538℃ 1400℃ — 熔点 — — 1535℃ （2）高温时分解成 【理论探讨】 根据实验现象，并结合表中数据，可推知铁丝在氧气中燃烧时所产生的高温应该在 之间，在此温度范围内已分解，所以铁在氧气中燃烧产生的是。 A．1400℃~1535℃    B．1400℃~1538℃    C．1535℃~1538℃ 【拓展延伸】 （1）请写出铁丝在氧气中燃烧的化学方程式： 。 （2）实验中为了防止集气瓶炸裂，必须 。 （3）有些超市的食品密封包装盒的透明盖内放有黑色的粉末，若粉末的颜色 就说明包装盒破损进气，这样售货员就能及时发现并处理。 9．我校某班同学想探究红砖粉末是否也可作为过氧化氢分解的催化剂。请你一起参与他们的探究过程，并填写下列空白： 【提出问题】红砖粉末能不能做过氧化氢分解的催化剂呢？ 【猜想】红砖粉末能做过氧化氢分解的催化剂。 【实验验证】 (1) 实验步骤 实验现象 实验结论 实验一 木条不复燃 常温下过氧化氢不分解 实验二 在装有过氧化氢溶液的试管中加入红砖粉末，然后将带火星的木条伸入试管中 木条复燃 【结论】红砖粉末能加快过氧化氢的分解速率，故红砖粉末能做过氧化氢的催化剂。 【讨论与反思】有同学认为：仅凭上述两个实验还不能证明红砖粉末能做过氧化氢的催化剂，还需要增加一个探究实验： 实验三： 【实验目的】 (2)探究 。 【实验步骤】 (3)①准确称量红砖粉末的质量；②完成实验二；③待反应结束，将实验二试管中的物质进行过滤、洗涤、干燥、 ；④对比反应前后红砖粉末的质量。 【分析】 (4)如果红砖粉末反应前后质量不变，则说明红砖粉末可以作为过氧化氢的催化剂。你是否赞同这个结论？ （填“赞同”或“不赞同”）。理由是 。 (5)红砖粉末做催化剂过氧化氢溶液制取氧气时，红砖粉末起 作用。 10．同学们在学完酸的化学性质后，做了如下实验： 同学们观察到A试管中有（1） 现象。 实验结束，同学们依次将A、B试管中的废液缓慢倒入同一洁净的废液缸中，观察到废液显红色。 为了科学处理实验后产生的废液，同学们决定对废液缸中废液的溶质成分（不考虑石蕊）进行探究。 【查阅资料】钡离子有毒。 【提出问题】最终废液中含有什么溶质？ 【猜想与假设】甲同学猜想：废液中只含有HCl 一种溶质。 乙同学猜想：废液中含有HCl、BaCl2两种溶质。 丙同学的猜想：（2） 。 【表达与交流】甲同学猜想的理由是（3） 。 【活动与探究】同学们为了验证以上猜想，继续进行实验： 甲同学：取少量废液于试管中，滴加少量的氯化钡溶液，未观察到明显现象。 乙同学：取少量废液于试管中，滴加少量的碳酸钠溶液，看到产生气泡。 丙同学：取少量废液于试管中，滴加少量的硫酸钠溶液，看到产生白色沉淀。 【结论与应用】通过分析甲、乙、丙三位同学们的实验及现象，最终确认（4） （填甲、乙、丙）猜想正确，你认为处理该废液的方法是（5） 。 11．中和反应在工农业生产和生活中有广泛的应用。某学生课外兴趣小组对中和反应进行研究。 【实验一】对于没有明显实验现象的中和反应，如稀盐酸与稀氢氧化钠溶液的反应，要证明它们之间确实发生了化学反应，可通过如下实验来进行。将稀盐酸逐滴匀速加入一定量的稀氢氧化钠溶液中，用数字化仪器对反应过程中溶液的pH、温度进行实时测定，得到的曲线如图1、图2所示。 图1、图2均能证明中和反应发生了，图1能证明中和反应的判断依据是 。 【实验二】取少量难溶的氢氧化镁置于试管中加水振荡，得到浑浊液，再加入稀盐酸，若观察到浑浊液变澄清现象，就可说明反应已经发生。该反应的化学方程式是 。 【实验反思】在敞口久置的氢氧化钠溶液中加入盐酸后，意外发现有气泡产生，同学们认为产生意外现象是因为 而变质，变质后的物质和盐酸反应生成了 气体。 【实验三】用白色无水硫酸铜粉末证明酸与碱之间能发生中和反应。 （1）在试管①和②中加入等质量的无水硫酸铜粉末，并在试管②里加入一些固体氢氧化钠和无水醋酸与无水硫酸铜粉末混合，一段时间后试管②中无水硫酸铜粉末先变蓝，说明有水生成，从而证明中和反应发生了。 （2）小艺认为上述对照试验不能证明酸与碱发生了中和反应，小艺的理由是 。你认为应怎样改进试验？ 。 【实验四】利用图2所示的原理来证明酸与碱可以发生中和反应。 （1）在盛有10mL浓硫酸的烧杯中倒入5mL氢氧化钠溶液，溶液温度迅速上升，由此证明硫酸与氢氧化钠发生了中和反应。小涵认为该实验不能证明硫酸与氢氧化钠发生了反应，小涵的理由是 。 （2）该实验可能造成的危害是 。 12．化学社团的同学在探究金属化学性质时，进行了图1 所示的实验。    图1 实验中观察到的现象是：锌片表面产生气泡，铜片表面 。锌和稀硫酸反应的化学方程式为 。 实验过程中小辰意外发现：当两种金属发生触碰时（如图2），铜片表面产生了气泡。 【提出问题】图2 中铜是否发生了化学反应？产生的气体是什么？ 【作出猜想】同学们对产生的气体进行了以下猜想： 小知猜想是二氧化硫；小辰猜想是氧气；小彬猜想是氢气。他们作出猜想的理论依据是 。 【查阅资料】 （1）将锌片、铜片用导线连接后平行插入稀硫酸中，铜片表面产生气体。该反应过程中金属失去的电子通过导线发生了转移。 （2）二氧化硫能使品红溶液褪色。 【设计并进行实验】他们设计了图3 装置进行实验，将产生的气体分别通过导管与图4 中的装置连接，验证自己的猜想。 实验操作 实验现象 实验结论 小知 连接导管a 与导管d，向品红溶液中通入气体一段时间 小彬的猜想正确 小辰 选用正确方法收集气体一段时间后，向试管内伸入带火星的木条 木条不复燃 小彬 连接导管a 与导管 （填序号），收集气体后用拇指堵住试管口，靠近酒精灯火焰，移开拇指点火 气体燃烧，听到 轻微的“噗”声 【教师释疑】图1 实验中，锌与稀硫酸反应，锌失去电子，酸溶液中氢离子在锌片表面获得电子生成氢气。 【学生感悟】图3 实验中，酸溶液中的氢离子从铜片表面获得 （选填“锌”或“铜”）失去的电子生成了氢气。 【得出结论】图2 中两种金属触碰后铜 （选填“有”或“没有”）发生化学反应。 【延伸应用】制造钢制船闸门时，为防止铁被腐蚀，常在钢闸门表面安装比铁更活泼的金属。这种金属可以是 。（填序号） A．锌        B．铜        C．银 13．工业用水对硬度有明确要求，硬度过大会造成危险，使用时需进行软化。某兴趣小组对水的硬度进行如下探究： 【查阅资料】水的硬度：水中可溶性钙镁化合物含量的多少，含量较少或不含即为软水。 （一）探究水的硬度、肥皂水用量与产生泡沫量的关系 【进行实验】各试剂用量与现象记录如下： 实验操作    实验序号 ① ② ③ ④ ⑤ 混合液用量/滴 0 x 2 2 2 肥皂水用量/滴 10 10 10 20 30 产生泡沫量 多 少 无 少 多 【解释与结论】 （1）②中x应为 。 （2）对比①和③可知：肥皂水能区分软水和硬水，依据的现象是 。 （3）设计③④⑤实验的目的是 。 （4）②和④记录的现象相同，有同学认为两试管中水样的硬度也相同，判断正误并说明理由 。 （二）比较不同水样的硬度 【进行实验】用三种水样完成实验，记录观察到泡沫产生时所需肥皂水的用量。 实验操作 水样 肥皂水用量/滴    市售纯净水 8 煮沸后的自来水 5 自来水 7 【解释与结论】 （5）硬度最大的水样是 。 （6）由上述实验可知，家庭里常用于降低水硬度的方法是 。该过程发生的反应之一是水中可溶性Ca（HCO3）2在相应条件下分解生成碳酸钙、水和二氧化碳，其化学方程式为 。 14．长郡双语化学兴趣小组以“中和反应”为课题进行项目式学习，请你一起参与。 【任务一】认识中和反应 (1)小光同学通过阅读教材知道中和反应是指酸和碱生成盐和水的反应，请你判断：中和反应 （填“属于”或“不属于”）复分解反应，小明通过查阅资料还认识到中和反应都放出热量。 【任务二】探究中和反应 探究1：探究氢氧化钠与稀盐酸能发生中和反应。小玲同学通过实验发现氢氧化钠与稀盐酸反应无明显现象，于是从不同角度设计了如下实验方案进一步证明反应能够发生。 方案 操作 现象 方案一：证明一种反应物消失了 通过pH传感器完成以下实验：向40mL溶质质量分数为0.04%的氢氧化钠溶液中逐滴滴入一定浓度的稀盐酸，测定溶液的pH 溶液的pH随滴入稀盐酸的体积变化情况如图1所示 方案二：证明有新物质生成 ①_______，将所得的溶液倒入蒸发皿中进行蒸发②将步骤①所得的晶体溶于水，滴加无色酚酞溶液 ①产生白色晶体②酚酞溶液不变色 方案三：利用中和反应能放出热量 通过如图2所示装置将2mL的稀盐酸滴加到烧瓶内 观察到红色墨水向右移动 【交流讨论】 (2)图1中C点对应的溶液中溶质成分为 （填化学式）。 (3)请你完善方案二中操作①的内容 。 (4)小娟同学提出，方案三的现象不足以证明氢氧化钠与稀盐酸能发生反应，请你分析原因： 。 探究2：探究醋酸与氢氧化钠反应有水生成。 【查阅资料】 a.无水醋酸和氢氧化钠固体混合后生成醋酸钠和水； b.无水醋酸在常温下为无色液体； c.变色硅胶吸水后由蓝色变红色。 (5)如图3所示，小娟首先分别往4支试管中装入对应的试剂，然后迅速塞紧橡胶塞，观察到只有试管D中硅胶由蓝色变为红色。于是得出结论：醋酸与氢氧化钠反应有水生成。请你分析，试管C中加入的试剂是 。 【任务三】应用中和反应 (6)中和反应在工农业生产和日常生活中有广泛的用途。请你举出一个应用中和反应解决实际问题的例子： 。 15．学校化学兴趣小组知道二氧化锰能作过氧化氢分解的催化剂后，再想探究其他一些物质如氧化铝Al2O3是否也可作过氧化氢分解的催化剂．请你一起参与他们的探究过程，并填写下列空白。 【提出问题】Al2O3能不能作过氧化氢分解的催化剂呢？ 【猜想与假设】 (1) 。 【实验验证】 (2) 步骤 现象 结论 实验一 木条不复燃 常温下过氧化氢溶液不分解或分解特别缓慢。 实验二 在装有过氧化氢溶液的试管中加入少量Al2O3；然后将带火星的木条伸入试管中。 木条复燃 【实验结论】 (3)Al2O3能加快过氧化氢的分解速率，故Al2O3能作过氧化氢分解的催化剂。Al2O3催化过氧化氢分解的化学方程式为 。 【讨论与反思】经过讨论，同学们认为根据催化剂的定义，只凭实验一、二两个证据，不能证明Al2O3是过氧化氢分解的催化剂，还要补充一个探究实验： 【补充实验三】     (4)探究目的： 。 【补充实验三步骤】 (5)①准确称量少量Al2O3的质量m1； ②完成实验二； ③待反应结束，将实验二试管里的物质进行 ，洗涤，干燥，称得质量为m2； ④对比反应前后Al2O3的质量。 如果Al2O3在反应前后，m1 m2（填“＞” 或“＝”或“＜”），则说明Al2O3是过氧化氢分解的催化剂。 【再次讨论】 (6)小华认为，要证明Al2O3是过氧化氢分解的催化剂，上述三个实验还不足够，还需要增加一个探究四，则探究四的内容是 。 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 $$