2025年中考化学压轴专项训练--科学探究题

2025年中考化学压轴专项训练--科学探究题 1．某化学兴趣小组对金属钙的化学性质非常感兴趣，并进行了以下实验探究。 【提出问题】金属钙能否与水反应？ 【实验探究】 取一小粒金属钙投入盛有50mL水的烧杯中，钙粒与水剧烈反应，四处游动，产生气泡，溶液出现浑浊，用手触摸烧杯外壁，感觉发烫。反应结束放置一段时间后，溶液变澄清，经测定所得溶液pH＝12。 【交流反思】 ①下列测定溶液pH的操作正确的是 ； A．用玻璃棒蘸取待测液滴到放在玻璃片上的pH试纸上，显色后，与标准比色卡比较 B．将pH试纸直接投入被测液中，显色后，取出与标准比色卡比较     C．先用少量水湿润试纸，后滴上待测液，显色后，与标准比色卡比较     ②实验中，溶液先出现浑浊，后变澄清的原因是 ； ③钙的密度为1.55g/cm3，大于水的密度，但是钙粒浮在水面并四处游动，钙粒浮在水面的原因是： ； 【实验结论】 金属钙能与水反应。经进一步检验，产生的气体能燃烧。请写出钙与水反应的化学方程式 ； 【拓展提高】 ①金属钙放入硫酸铜溶液中， （填“能”、“不能”）置换出金属铜； ②钙一般保存在煤油中。请列举一种需要密封保存的药品及原因： 。 2．过氧化钠（Na2O2）常用作潜水艇的供氧剂。某兴趣小组欲探究一瓶敞口放置的过氧化钠固体的成分并测定过氧化钠的质量分数，进行如下实验探究。装置气密性良好，试剂均足量。 【查阅资料】ⅰ、过氧化钠与二氧化碳反应：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 ⅱ、过氧化钠与水反应：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ ⅲ、过氧化钠与稀硫酸反应生成硫酸钠、水与氧气 【实验设计】 取质量为m的固体样品，利用以下装置进行实验。实验测得装置C增重m1g，装置E玻璃管内的固体增重m2g。 回答以下问题： (1)装置B的作用是 。 (2)写出过氧化钠与稀硫酸反应的化学方程式 。 (3)说明原固体仍含有过氧化钠的现象是 。 (4)通过以上数据可以说明原固体是否含有氢氧化钠，若固体样品中含有氢氧化钠，依据为 （用相关测定数据表达数量关系）。 (5)下列有关说法正确的是______（填序号）。 A．若实验前未通氮气，则导致样品中过氧化钠的质量分数测定偏大 B．若无F装置且未冷却后就停止通氮气，则导致样品中过氧化钠的质量分数测定偏大 C．若将稀硫酸换为盐酸，也能达到实验目的 3．金属材料的应用推动了社会发展，被誉为“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜位于贵州省平塘县，是目前世界上最大单口径、最灵敏的射电望远镜，支撑它的角钢塔架中含有铁、铜、锰(Mn)元素，某小组同学准备探究这三种金属的活动性强弱。 【实验目的】探究铁、铜、锰三种金属的活动性强弱。 【实验设计】设计如图所示实验。 【实验现象】只有实验①无明显现象发生。 【实验分析】生成物中锰元素显+2价。 (1)写出四个实验中发生反应的其中一个化学方程式： ，几个反应的共同特点是 。 (2)同学们分析发现，不需要进行实验 （填序号）也可以达到实验目的。 【实验结论】 (3)铁、铜、锰三种金属的活动性强弱为 。 【实验拓展] (4)现将由5.5g锰5.6g铁6.4g铜组成的混合物放入一定量的稀硫酸中，充分反应后过滤得到固体12g，则产生氢气的质量为 g。 4．实验室有一包固体药品，可能含有BaSO4、Na2CO3、CuSO4、NaCl、CaCl2、NaOH中的一种或几种，为确定其成分，某班同学在老师的指导下进行探究。 (一)初步探究：Ⅰ.称取少量样品，加入足量水中充分溶解，过滤后得到白色沉淀和无色滤液。由实验现象可知，原固体中一定不含 ； Ⅱ.取Ⅰ中得到的滤液少量，设计实验继续探究原固体的成分，请帮他们完成实验报告并回答问题。 操作 现象 结论 向滤液中加入足量氯化钙溶液 产生白色沉淀 原固体中一定含有 取上层清液，滴加 原固体中不含NaOH 其中，步骤加入足量氯化钙溶液的目的除了检验一定含有的物质外，还能起到的作用是 ； Ⅲ.再取Ⅰ中得到的滤液少量，进行如下操作： 同学们认为原固体中一定含有NaCl。但是老师指出这个结论不正确，其理由是 (填序号) A．滤液中含有Na2CO3，也能和AgNO3反应生成沉淀 B．滤液中的NaCl可能是由原固体中的Na2CO3和CaCl2反应生成 (二)深入探究：在老师的指导下同学们取原固体，进行如下实验： 同学们认为，根据“沉淀全部溶解”的现象可确定白色沉淀的成分是 ，则原固体中一定不含 ；其中，操作X的名称是 ，无色滤液中一定含有的阳离子是 。 5．兴趣小组同学利用横口管（如图甲）等仪器设计装置探究“ 氧气的性质 （1）如图乙，将注射器内液体甲注入广口瓶中，发生反应为 ; 利用此装置进行“铁丝在氧气中燃烧”实验时，横口管底部盛有的固体乙的作用是 ， （2）完成（1）实验后，在固体乙上方放一块红热的木炭，再套上一个横口管进行“木炭在氧气中燃烧”实验（如图丙），为证明该反应有二氧化碳生成，液体丙应为 （填名称），观察到的现象为 。 6．小花同学在实验室发现一瓶没有塞上瓶塞的过氧化氢溶液，对该溶液中是否有过氧化氢的剩余，与同学们一起进行如下探究实验。 【猜想与假设】 猜想（1）：该溶液中有过氧化氢的剩余。 猜想（2）：该溶液中没有过氧化氢的剩余。 【方案讨论】为了验证猜想，甲、乙、丙三同学分别提出如下方案： 甲：取适量试剂于试管中，伸入带火星的木条，若带火星的木条复燃，则猜想（1）成立，若带火星的木条不复燃，猜想（2）成立。同学们认为此方案不行，原因是 。 乙：取少量二氧化锰于试管中，加入与甲等量的试剂，若有气泡产生，则猜想（1）成立，若无气泡产生则猜想（2）成立，理由是 丙： 操作 现象 结论 取与甲等量试剂于试管中，加热，伸入带火星的木条 猜想（1）成立 【得出结论】根据乙同学加二氧化锰后有气泡产生，以及丙同学的实验结论，得出最终结论：该溶液中有过氧化氢的剩余。 【交流和反思】二氧化锰能加快过氧化氢的分解，除此之外能加快化学反应速率的方法有 。（填序号） A．加热B．换一种催化剂C．增大反应物的浓度D．增加反应物之间的接触面积 【实验拓展】 （1）课外兴趣小组的同学利用如图装置测定该瓶过氧化氢完全分解生成氧气的体积，在实验过程中多多同学待有均匀连续气泡开始收集氧气，最终测定氧气体积会 （填“偏大”“偏小”、“不变”），在实验过程中柚柚同学仰视读数，最终测定氧气体积会 （填“偏大”、“偏小”、“不变”）。    （2）一同学用MnO2、氧化铜（化学式CuO）两种催化剂分别与海藻酸钠溶液混合，滴入氯化钙溶液制成含等质量催化剂、大小相同的海藻酸钠微球探究分解过氧化氢溶液制取氧气的适宜催化剂。 实验操作：取30粒含MnO2的海藻酸钠微球，采用图1装置进行实验。改用另一种微球，分别重复上述实验，得到图2的锥形瓶内压强随时间变化的曲线图。    ①每次实验时，海藻酸钠微球数应相同的原因是 。 ②用含MnO2的海藻酸钠微球进行实验，60s时压强瞬间回落，其原因是 。 ③从实验曲线看，催化效果较好、反应温和的催化剂是 。 7．某同学利用如图1装置验证空气中氧气的体积分数，将装有足量红磷的燃烧匙置于四颈平底烧瓶内中间位置，并把装有足量白磷的燃烧匙浸没在蒸馏水下。图2表示用氧气传感器测量的容器内氧气浓度变化曲线图。 他用激光笔点燃红磷。 【提出问题】红磷在烧瓶内熄灭后，瓶中是否有氧气剩余？ 【猜想假设】猜想：①无氧气剩余：②有氧气剩余。 （1）激光笔的作用是 。 （2）实验过程中，刚开始即使用激光笔照射，燃烧匙内的白磷也不会燃烧的原因是 。 【实验验证】待装置完全冷却后，将装有白磷的燃烧匙提出水面，再次使用激光笔照射，白磷被点燃。 【得出结论】（3）分析图2得出，猜想 正确（填①或②）。 【反思交流】（4）课本上用“燃烧红磷测定空气中氧气含量”的方法是不严谨的，其理由是 。 （5）图2中曲线DE段氧气浓度变化的主要原因是 。 （6）①白磷燃烧的微观图示如图3，写出白磷燃烧的化学方程式： ，基本反应类型是 。 ②根据实验结果，你对燃烧条件的新认识是 。 8．某化学兴趣小组的同学在做氢氧化钙与盐酸中和反应的实验时，忘记滴加指示剂，因而无法判断酸碱是否恰好完全反应．于是他们对反应后溶质大胆提出猜想，进行了以下探究，请你和他们一起完成下列实验报告． [提出问题]：该溶液中的溶质含有哪些成分？ [查阅资料]：CaCl2溶液呈中性 (1)[猜想与假设]：猜想Ⅰ：溶液中的溶质只有 猜想Ⅱ：溶液中的溶质有CaCl2和 HCl 猜想Ⅲ：溶液中的溶质有CaCl2 和Ca（OH）2 猜想Ⅳ：溶液中的溶质有CaCl2 、Ca（OH）2和 HCl (2)写出该反应的化学方程式 ．经过讨论，同学们直接得出猜想 是不正确的．为了验证余下的哪一个猜想是正确的，同学们又做了以下实验． (3)[进行实验] 实验操作 实验现象 实验结论 ①取少量反应后的溶液于试管中，滴加酚酞试液 猜想Ⅲ不正确 ②再另取少量反应后的溶液于另一支试管中，向里面加入适量CaCO3 猜想Ⅱ正确 (4)[拓展]还可以单独用下列哪种物质来证明上述猜想是正确的 A CuO       B AgNO3        C Cu           D NaOH 9．空气是一种宝贵的资源。 （1）利用图甲所示装置测定空气中氧气的含量，同时用气体压力传感器测出集气瓶中的气压变化，并用数据处理软件以数字、曲线的形式实时显示出气压变化，如图乙所示。 步骤 1：获取点燃前集气瓶中的气压（图乙中 t1 时刻前的 A 点）； 步骤 2：红磷点燃，获取实验过程中集气瓶内的气压变化曲线，如图乙所示。 ①写出红磷燃烧反应 ，该反应属于 反应。（填基本反应类型） ②图象中 BC 段气压变化的原因是 ，t3 时刻后的一段时间内瓶内气压又显著增加，这是因为进行了一个实验操作，即 。 ③丙为改进装置，与甲装置相比较，其优点为 。 （2）查阅资料得知镁可在氮气中燃烧生成氮化镁（Mg3N2），现设计以下实验进行验证。 已知常温下镁的化合物的颜色和状态如下表： 物质 MgO Mg3N2 颜色 白色 淡黄色 状态 固体 固体 步骤 l：用水槽、无底废集气瓶等装配成如图丁所示的装置。 另准备一根穿过橡皮的铜丝，铜丝末端系一根镁条。 步骤 2：引燃燃烧匙中足量的红磷，塞好橡皮塞，充分燃烧，冷却到室温。 步骤 3：往水槽中加水使集气瓶内外水面相平。点燃镁条，更换橡皮塞，镁条在集气瓶内继续燃烧，发出红光。请回答下面问题： ①步骤 2 的目的是 。 ②步骤 3 中观察到的现象：瓶内液面变化 （填序号）。 A 液面上升     B 液面下降    C 液面先下降后上升 ③镁条在氮气中燃烧的现象是 。 根据上述实验和你所学的知识，写出镁在氮气中燃烧的反应： 。 10．小杰和小敬学习了碳单质的化学性质后，知道碳与氧气反应能够生成CO或CO2。于是两人联想到木炭粉与氧化铜发生的反应可能有：2CuO+C2Cu+CO2↑ ①；CuO+CCu+CO↑ ②；他们想来验证自己的想法，请你和他们一起进行探究。 【猜想与假设】木炭粉与氧化铜反应生成的产物有三种可能： (1)①产物是铜和一氧化碳；②产物是铜和二氧化碳；③产物是 ； (2)若C为检验CO2的装置，则C中的“某溶液”为 （写出该化学试剂的名称）。 如何检验产物中是否存在CO，两人查找了资料：CO的特征反应是CO能使湿润的黄色的氯化钯试纸变蓝。 (3)设计的实验装置（如图）： 实验报告： 实验现象 实验结论 ①A中固体由黑色变为红色 ②B中黄色试纸变蓝 ③C中 ①铜生成 ②有 生成 ③CO2生成 【反思】 11．航天员王亚平在“天宫课堂”上做的“太空泡腾片实验”，激发了同学们的探究欲，社团小组为此展开了相关的项目式学习。 任务一：探究维C泡腾片注入水后生成的气体是什么 查阅资料1：泡腾片放入水中，其中的柠檬酸和碳酸氢钠立即反应，产生大量气泡，状如沸腾，故名泡腾片。 (1)将生成的气体通入 ，观察到变浑浊的现象，说明气泡中含有CO2。小梅认为气体中还可能有CO，小强认为不可能，小强的理由是 。 任务二：探究维C泡腾片中碳酸氢钠的含量 社团小组在老师的引导下设计了如下实验。（已知浓硫酸可以吸收水蒸气，碱石灰可以吸收CO2和水蒸气） 实验步骤如下： ①检查装置气密性，称量干燥管a的质量； ②先通一段时间氮气，连接干燥管a、b； ③推动注射器活塞，将水注入容器中； ④待反应结束，再通入一段时间氮气； ⑤再次称量干燥管a，质量增加了0.44g。 (2)柠檬酸和碳酸氢钠反应生成了气体，还生成柠檬酸钠（C6H5O7Na3）和H2O。写出该反应的化学方程式 。 (3)步骤④通入氮气的目的是 。 (4)若缺少干燥管b，则实验测定结果会 （填“偏高”或“偏低”）。 任务三：探究维C泡腾片无水时为什么不产生气体 查阅资料2：泡腾片制作过程中，需将柠檬酸等酸性物料和碳酸氢钠等碱性物料分别用聚乙二醇包裹成粒，混合均匀，压缩成片。 (5)用聚乙二醇包裹的目的是 ； (6)任务二中步骤③水的作用是 。 12．酸碱中和反应是初中阶段重要的一类反应，请你参与一起探究。 【实验1】从能量变化角度探究酸和碱的反应 某小组同学测量盐酸与氢氧化钠溶液反应过程中温度的变化，观察到溶液温度升高，因此，得出两者能反应的结论。有同学发现此结论不够严谨，在室温下设计了以下实验： ①10mL一定浓度的盐酸与10mL蒸馏水混合，测量溶液温度的变化。 ②10mL一定浓度的氢氧化钠溶液与10mL蒸馏水混合，测量溶液温度的变化。 ③10mL一定浓度的盐酸与10mL一定浓度的氢氧化钠溶液混合，测量溶液温度的变化。 用数字化实验技术测得3个实验，溶液温度随时间变化的关系如图1所示。 （1）由图1可知，盐酸、氢氧化钠溶液稀释时均 （填“放热”或“吸热”），但它们稀释时温度的变化量远 （填“大于”或“小于”）两溶液混合时温度的变化量。 （2）从微观角度分析，此中和反应的温度变化主要是由于 （填离子符号）两种离子反应放出热量的缘故，由此说明氢氧化钠和盐酸发生了中和反应。 【实验2】从溶液电导率变化角度探究酸和碱的反应 小组同学根据图2进行相应实验操作，利用电导率传感器分别测定A试管和B试管反应过程中溶液的电导率变化，电导率的大小能反映离子浓度的大小。 （3）A试管中反应的化学方程式为 ；试管B中 （填“有”或“无”）明显现象。 （4）表示A试管中溶液电导率变化的是 （填“图3”或“图4”）。 （5）图4中电导率的变化 （填“能”或“不能”）说明酸和碱发生了反应。 13．某实验小组用图A完成课本实验“碳酸氢钠与盐酸反应的探究”后，他们发现两种反应物的用量不同时反应后溶液中的成分也可能不同，于是他们对碳酸氢钠与盐酸反应后的大试管中溶液的成分进行探究，请回答以下问题： (1)写出图A中大试管发生反应的化学方程式： ；写出小试管中发生反应的化学方程式： ； (2)若实验室制二氧化碳应选装置 (填B或C)，药品为： (填名称)： 【提出假设】小组成员认为A中大试管的溶液的溶质只能存在三种情况： 假设1．两溶液恰好完全反应，溶质为NaCl； 假设2．两溶液完全反应后，盐酸过量，溶质为NaCl和HCl； 假设3． 。 【设计并进行实验和得出结论】小组同学讨论后发现只要用反应物本身两种试剂(碳酸氢钠溶液和稀盐酸)就可以完成实验，请填写下表中的实验内容： 实验 实验操作 实验现象 实验结论 ① 取反应后的溶液少量于试管1中，加入过量的 有 溶液中存在 假设 成立 ② 取反应后的溶液少量于试管2中，加入过量的 有 溶液中存在 假设 成立 ③ 综合实验①和实验②两个实验操作，发现都没有明显的实验现象 溶液中只存在NaCl，假设1成立 14．某化学兴趣小组时学对家中“管道疏通剂”进行下列探究： “管道疏通剂”包装袋上相关信息如图。 查阅资料：铝和氢氧化钠固体遇水反应放出大量的热，能加快氢氧化钠对毛发等淤积物的腐蚀，同时产生的气体能增加管道内的气压，利于疏通。该反应的化学方程式为：。(注：NaA1O2名称为偏铝酸钠，溶液显碱性，) (1)该疏通剂与水反应产生的 在空气中遇到明火可能会引起爆炸。该疏通剂需密封保存的原因是成分中的 (填化学式)会与空气中有关物质发生反应，其中发生化合反应的化学方程式为 。 (2)小华使用该疏通剂疏通某塑料软管时发现软管变形，原因可能是 (写出一个即可)。 活动二：探究成分作用 (3)小夏取少量该疏通剂加入适量水，充分反应后，无固体残留，说明疏通剂中 一定已完全反应。取少量反应后溶液，向其中滴入1滴酚酞试液，可观察到溶液呈 色。 (4)该疏通剂中含有硝酸钠，硝酸钠中氮元素的化合价为 。硝酸钠与氢氧化钠和铝粉均不反应，同学们对于疏通剂中硝酸钠的作用感到好奇。通过科学方法检验、该疏通剂与水反应前后硝酸钠的质量和化学性质均没有改变。由此，小夏猜测：硝酸钠可能是铝粉和氢氧化钠溶液反应的催化剂。为判断该猜测是否正确，请你设计一个实验方案： 。(实验方案包括操作、现象和结论。可选用的试剂有：铝粉、氢氧化钠溶液，硝酸钠粉末) 15．在某学校科技节上，化学家表演了一个神奇的魔术： (1)将两种无色溶液倒入同一酒杯中，立即变成了“红酒”； (2)向“红酒”中倒入另一种无色溶液，“红酒”就变成了“牛奶”； (3)向“牛奶”中倒入又一种无色溶液，“牛奶”就变成“发泡汽水”。 某化学兴趣小组利用所学的化学知识再现该化学魔术，请你与他们一起来完成探究实验，提供的药品：石蕊溶液、酚酞溶液、稀盐酸、氢氧化钠溶液、氢氧化钡溶液、氯化钠溶液、氯化钡溶液、碳酸钠溶液。 【提出问题】变成红酒的两种无色液体的成分分别是什么？ 【猜想】小明：稀盐酸和石蕊溶液 小红：碳酸钠溶液和酚酞溶液 小强：氢氧化钠溶液和酚酞溶液 大家一致认为小明同学猜想明显不合理，原因是： ； 小红依据自己的猜想利用上述药品进行了如下实验： 实验步骤 实验现象 结论或化学方程式 达到效果 (1)取适量碳酸钠溶液于烧杯中，向其中滴加几滴酚酞溶液； 溶液变为红色 碳酸钠溶液呈 性 变成了“红酒” (2)向(1)“红酒”中加入适量无色 溶液； 溶液中红色褪去，并产生白色沉淀 该反应的化学方程式 。由“红酒”变成了“牛奶' (3)再向(2)“牛奶”中加入适量稀盐酸。 沉淀溶解，产生大量气泡 沉淀溶于稀盐酸 由“牛奶”变成了“汽水’ 【结论】小红成功再现了该化学魔术。 【反思】(1)小红的实验向我们展示了连续的实验变化，假设每次实验都恰好完全反应，最后在烧杯的溶液中(除了酚酞外)还一定大量存在的阳离子是 (写离子符号)； (2)小强依据自己的猜想和利用所提供的药品 (选填“能”或“不能”)重现该化学魔术。 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 $$