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“质量守恒定律”的课堂学习中，同学们设计了如下图所示的实验来验证质量守恒定律。回答下列问题：    【实验验证】 (1)A实验反应前后天平左盘上的仪器与药品的总质量 （填“相等”或“不相等”），反应的化学方程式为 。 (2)B实验中天平指针会向 （填“左”或“右”）偏转，原因是 。 【微观解释】 (3)由质量守恒定律可知，化学反应前后一定不变的是 （填序号）。 ①原子种类                ②原子数目                ③原子质量                ④分子种类 【综合应用】 (4)24g镁在氧气中完全燃烧后，生成氧化镁的质量 （填“大于”“小于”或“等于”）24g。 (5)植物的光合作用可表示为： ，可推测淀粉中一定含有 元素。 (6)葡萄糖是一种重要的营养物质，它在人体内反应的化学方程式为： ，则X的化学式为 。 2．同学们在学习电解水实验时对水中增加其它物质感到好奇，于是进行了探究。 【查阅资料】 ①纯水中大约每十亿个水分子中，只有两个水分子分解生成氢离子和氢氧根离子。 ②硫酸钠、氢氧化钠、氯化钠等物质在水中易解离出离子，如。 ③溶液电导率是衡量导电性的指标之一，离子浓度（常用为单位）越大，电导率越高，导电性越好。 ④是一种黄绿色、有刺激性气味的有毒气体，可溶于水。 根据资料，请回答下列问题： (1)加入硫酸钠可以增强水的导电性的原因是 。 (2)相同条件下，图1几种物质中 （填化学式）导电性最好。 【提出问题】氯化钠是否会增强水的导电性？ 【实验验证】小组同学用图2装置分别做了两次实验，记录结果如表。 实验步骤 实验现象 ①进入蒸馏水，通电 正极：没有产生气泡。负极：没有产生气泡 ②蒸馏水中加入足量氯化钠，溶解后通电 正极：产生明显气泡，试管中收集到黄绿色气体 负极：产生明显气泡，比正极气泡更多更快 【实验结论】 (3)氯化钠 （填“能”或“否”）增强水的导电性。 (4)经老师指导，小组同学知道氯化钠溶液通电时，还有氢氧化钠（）和氢气生成，请写出反应的 。 【反思】如果用电解水的实验证明水的组成，因为会产生氯气，不能加入氯化钠。 3．建构合理的思维模型，既能促进深度学习，又能提高思维品质。小科建构了“两组份混合物含量测定”的思维模型。 运用该模型对教材中“测定空气中氧气含量”的实验进行了再探究：忽略含量很低的其它物质，空气可以看成由氮气和氧气组成的两组份混合物。 【探究一】根据沸点低的组份先汽化的性质，测定混合物中某组份的含量。 【探究二】根据混合物中某组份发生化学反应，测定混合物中某组份的含量。 (1)按图甲装置测定空气中氧气含量时，止水夹最合理的打开时间是 （填“反应刚结束时”或“冷却到室温时”）。该实验中，红磷要足量的目的是 ，红磷燃烧的为 。 【交流评价】 (2)已知：在空气中点燃石蜡，会生成水和二氧化碳等物质。小科用足量石蜡替换红磷，规范操作后，测得的氧气含量将 （填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 【继续探究】已知在加热条件下铜粉与氧气反应生成氧化铜。 (3)运用上述思维模型，小科又设计了图乙的实验装置，简述其“测定空气中氧气含量”的原理 。 4．无土栽培是一种新型农业生产技术。无土栽培的重要物质是植物生长营养液。兴趣小组对一瓶用于番茄无土栽培的营养液展开了研究。已知该浓缩营养液的配方如下： 番茄无土栽培营养液配方（用量单位：mg/L） MgSO4 Ca(NO3)2 KNO3 KH2PO4 NH4NO3 K2SO4 466 1216 395 208 42.1 395 (1)该番茄无土栽培营养液成分中属于复合肥的是 。 (2)NH4NO3 （填“能”或“不能”）与常见的碱性农家肥草木灰（主要成分K2CO3）混合使用。 (3)小林取少量营养液B于试管中，向其中滴加无色酚酞溶液，观察到 ，证明营养液B呈酸性。 【质疑评价】 (4)鹏鹏对小林的结论产生了质疑，理由是 ；为证明小林的结论正确，应将操作方法修改为 。 (5)营养液不能直接用于蔬菜种植，需加水稀释。经检测，小方稀释的溶液溶质质量分数偏小，可能的原因是 （填字母序号）。 A．溶解时烧杯内壁有水珠 B．量取溶剂时，仰视读数 C．装瓶时有少量溶液洒出 (6)KNO3、K2SO4均为白色晶体，请写出鉴别这两种物质的实验方案： 。 (7)实验室要配制100g溶质质量分数为16％的硝酸钾溶液，现有80g溶质质量分数为20％的硝酸钾溶液、80g溶质质量分数为10％的硝酸钾溶液及足够多的硝酸钾晶体和蒸馏水，请选用上述药品，再设计两种配制方案填入下表。 配制方案（只要说明配制时所需的各种药品及用量即可） 方案一 16g硝酸钾和84g水 方案二 方案三 5．小明同学家里承包了一块土地，准备种植特色农产品小红薯。由于担心该地土壤的酸碱性不适合种植小红薯，特邀请学校化学兴趣小组的同学利用所学化学知识对土壤的酸碱性进行项目式探究。 活动一：测定土壤的酸碱性 【实验方案】 （1）取少量土壤样品，加蒸馏水充分搅拌，静置澄清后过滤； （2）用玻璃棒蘸取少量滤液滴在pH试纸上，等试纸显色后与 对比，读出pH，进一步确定土壤酸碱性。 【实验记录】同学们分别进行了四次实验测定土壤滤液的酸碱度，实验数据记录如下： 滤液1 滤液2 滤液3 滤液4 测得的pH 5 6 6 5 【实验结论】该土地的土壤呈 性。 活动二： 【调查分析】经调查，该土地之前的承包者为使自己种植的农作物生长茂盛，施用了大量化肥——硫酸铵，于是推测土壤的酸碱性出现问题的原因是土壤中含有大量的硫酸铵。 【设计实验】 实验步骤 实验现象 实验结论 步骤①：取“活动一”中的滤液于试管中，滴加 溶液 有 生成 土壤中含有硫酸根离子 步骤②：另取适量土壤样品，加熟石灰混合研磨 有刺激性气味的气体产生 土壤中含有 离子 【实验结论】土壤中含有硫酸铵，猜想成立，写出步骤②发生反应的化学方程式 。 【查阅资料】小红薯最适宜种植的土壤酸碱度为6.5~7.5，人们改良土壤酸碱性的方法如下表所示： 所用物质 改良原理 改良酸性土壤 熟石灰［Ca(OH)2］ 氢氧化钙能与土壤中的酸性物质反应 草木灰（主要成分为K2CO3） 改良碱性土壤 硫酸亚铁（FeSO4） 硫酸亚铁能与土壤中的碱性物质反应 【得出结论】兴趣小组的同学们通过分析确定用草木灰改良该土壤。 【反思拓展】经过本次项目式探究，同学们也有了自己的收获，但对土壤施用化肥的利与弊产生了争执，请你选择你支持的一方并阐述自己的理由： 。 6．酸和碱是两类重要的物质。了解它们的性质是化学重要的学习内容。 【探究一】探究酸碱中和反应 图1表示稀盐酸和氢氧化钠溶液的反应过程中溶液的pH变化曲线。请从曲线图中获取信息，回答下列问题： (1)根据图1曲线所示，实验操作是按照图2中的 （填“①”或“②”）图所示进行。 (2)图1中点A处所含溶质是 （填化学式）。 (3)图3表示该反应到B点时溶液中存在的离子的情况，请将该图补充完整。 (4)下列试剂不能验证反应到达B点的是______（填字母序号）。 A．锌粒 B．大理石 C．无色酚酞试液 D．澄清石灰水 (5)小明通过查阅资料得知中和反应的过程伴随着热量释放，若用稀盐酸和氢氧化钠固体进行实验验证，却无法得出正确结论，原因是 。 【探究二】探究久置的氢氧化钠溶液变质程度。 (6)氢氧化钠溶液敞口久置于空气中会发生变质，该反应的化学方程式为 。 【查阅资料】 I、氯化钙溶液呈中性。 Ⅱ、氯化钙溶液能与碳酸钠溶液反应：，为探究久置氢氧化钠溶液的变质程度，进行了如下实验： 【实验报告】 (7) 实验结论 实验现象 实验结论 ①取少量该溶液于试管中，向溶液中滴加过量的氯化钙溶液，充分反应 有 生成 说明原溶液中一定有Na2CO3 ②取步骤①试管中的少量上层清液，滴加无色酚酞试液 溶液变红色 说明原溶液中一定有 。 【实验结论】 (8)氢氧化钠溶液 （填“部分”或“全部”）变质。 7．家庭小实验是化学学习的有益拓展。化学兴趣小组同学收集了家中的一些物品进行了实验探究。 【准备的物品】： 食醋､食盐､小苏打(NaHCO3)、紫甘蓝､生锈铁钉。 【资料】 1 食醋中含有10%~15%的醋酸，呈酸性，无色。 2 紫甘蓝汁液在酸性溶液中显红色，在中性溶液中显紫色，在碱性溶液中显绿色或黄色。 【实验准备】 1 将紫甘蓝在研钵中捣烂，加入酒精浸泡； 2 用纱布将浸泡出的汁液过滤或挤出，得到紫甘蓝汁液。此紫甘蓝汁液中溶剂是 。 【实验探究】探究溶液的酸碱性及酸的性质。 实验步骤 实验现象 实验结论 1.将紫甘蓝汁滴入盛有食盐水的试管中 溶液呈 食盐水呈中性 2.将紫甘蓝汁滴入盛有小苏打溶液的试管中 溶液呈绿色； 小苏打溶液呈 性 3.将紫甘蓝汁滴入盛有食醋的试管中 溶液呈 色； 酸能与指示剂反应； 4.将生锈铁钉放入盛有食醋的试管中 有固体溶解，溶液变黄现象产生；一段时间后铁钉表面有 产生｡ 酸能与某些 (填物质类别)反应酸能与活动顺序表中H前金属反应； 【表达交流】 小亮认为紫甘蓝汁液可以作为指示剂，可用于探究溶液的酸碱性。 8．探究型（一）梓烨和智昊同学爱探讨，课后对氯酸钾分解反应的催化进行研究。在相同的加热条件下，用如图装置完成表中实验： 编号 实验1 实验2 实验3 实验4 氯酸钾质量/g 5 5 5 催化剂 – 二氧化锰 氧化铁 氯化钾 催化剂质量/g - 0.5 0.5 0.5 收集50mL.氧气所需时间/s 171 49 58 154 (1)设置实验1的目的是 。 (2)表中所列3种催化剂的催化效果最佳的是 ，氯酸钾分解的化学为 . (3)由实验1和实验4可知，氯化钾 （填“有”或“无”）催化作用。维持加热条件不变，用实验1再继续收集收集50mL氧气，所需时间明显少于171s，解释原因： 。 （二）学习了MnO2对过氧化氢分解有催化作用的知识后，叙霖同学想：CuO能否起到类似MnO2的催化作用吗？于是进行了以下探究. 【猜想】 (4)Ⅰ.CuO不是催化剂，也不参加反应，反应前后质量和化学性质不变 Ⅱ.CuO参与反应生成O2，反应前后质量和化学性质发生改变； III.CuO是反应的催化剂，反应前后 。 【实验及结论】用天平称量0.2gCuO，取5mL 5%的过氧化氢溶液于试管中，进行如图一实验： (5)填写下表： 步骤③现象 步骤⑥ 步骤⑦现象 结论 A．溶液中有气泡冒出，称量 B．带火星木条复燃 称量所得固体质量为 0.2g（选填>、<、=） A．溶液中有气泡冒出； B． 猜想Ⅰ、II不成立； 猜想Ⅲ成立 【表达与交流】 (6)过氧化氢被CuO催化分解放出氧气的化学为 。 【反思与拓展】 (7)晋铭同学为研究催化剂种类对催化效果的影响，用等量的两份过氧化氢溶液设计了图二实验，大家认为该方案不可行，其原因是 。 9．（一）根据下图回答问题。 (1)仪器a的名称是 。 (2)实验室制取氧气时，选用的收集装置是 （选填字母标号，下同）。写出铁丝在氧气中燃烧的化学方程式： 。 (3)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳的化学方程式为 ，选用的发生装置是 。如图E所示，将二氧化碳倒入烧杯中，观察到燃烧的蜡烛自下面上依次熄灭，产生该现象的原因是二氧化碳不支持燃烧和 。 （二）生石灰是一种传统的建筑材料，俗称“石灰”。工业上通过在石灰窑中煅烧石灰石制得“石灰”，其反应原理是：CaCO3CaO+CO2↑。兴趣小组的同学对某地刚出窑的“石灰”的成分进行探究。 【提出问题】 刚出窑的“石灰”有那些成分？ 【猜想】 I．只有氧化钙 Ⅱ．只有碳酸钙 Ⅲ．既有氧化钙也有碳酸钙 【实验探究】 (4)甲同学从样品中取一定量的固体于试管中，并加入一定量的水，振荡，有白色不溶物。甲同学据此认为试管中的固体为碳酸钙，即猜想Ⅱ成立。乙同学认为上述实验不足以证明猜想Ⅱ成立，其理由是 。 (5)乙同学从样品中取一定量的固体于试管中，加入一定量的水，触摸试管外壁，感觉发热；继续向试管中加入几滴稀盐酸，没有发现气泡产生。乙同学据此认为试管中的固体只有氧化钙，即猜想I成立。丙同学认为乙的实验不足以证明猜想I成立，理由是 。 (6)丙同学认为利用感觉温度变化的方法判断是否有氧化钙不可靠，他用水、酚酞试液和稀盐酸证明了猜想Ⅲ成立，请完成他的实验报告。 实验步骤 实验现象 实验结论 ①                   ②                   猜想Ⅲ成立 【思考】 (7)使用“石灰”的建筑工地上常有一个大的石灰池，使用“石灰”时，先将生石灰倒入池内水中，一段时间后，再取用其中的石灰浆使用。长期使用的石灰池内壁会逐渐增厚，其主要原因是 。 10．某初中化学兴趣小组的同学们利用所学的知识和一些实验用品，围绕着实验室中的一瓶稀硫酸，展开了一系列的实验探究活动： 【提出问题1】 (1)通过所学的知识，同学们已经知道稀硫酸中的 （填一种离子符号）能使紫色石蕊溶液变为红色。如何设计实验验证这一结论? 【实验验证】 (2)同学们设计并进行了如图1所示的实验，通过观察到的实验现象，证明了稀硫酸中的 （填粒子符号）都不能使紫色石蕊溶液变为红色，由此验证了问题1中的结论。 (3)稀硫酸与氢氧化钠溶液发生反应的化学方程式为 。 【交流讨论】 (4)请根据图2左侧图像判断稀硫酸与氢氧化钠溶液混合时的滴加顺序______（填字母）。 A．将氢氧化钠溶液滴入稀硫酸中 B．将稀硫酸滴入氢氧化钠溶液中 【实验与结论】 图2左侧图像表示一种溶液向另一种溶液滴加过程中溶液的pH变化情况，图像上a、b、c点分别表示所加入溶液的量不同，溶液最后所含溶质的情况也不同，即溶液的酸碱性也不同。 (5)图像上c点表示溶液中的溶质为 （填化学式）。 【分析与结论】 (6)若将等质量、等质量分数的稀硫酸与氢氧化钠溶液混合，充分反应后，分别加入下列物质的溶液，能反应且产生明显实验现象的是 （填字母）。 ①硝酸钡溶液  ②碳酸钠溶液  ③氯化镁溶液  ④硫酸铜溶液  ⑤稀盐酸 A．①② B．③④⑤ C．② D．①③④ 11．实验小组用MnO2与浓盐酸反应制取氯气(Cl2)，如下图所示。 已知：氯气是黄绿色具有刺激性气味的有毒气体。 (1)补全MnO2与浓盐酸反应的化学方程式： MnO2+ HCl MnCl2+ Cl2↑+    。 (2)用向上排空气法收集Cl2，依据Cl2的物理性质是 。 (3)NaOH溶液的作用是 。 小组同学发现，反应停止时反应物均有剩余。 【提出问题】反应停止与什么有关呢？ 【查阅资料】 Ⅰ.初中常见的酸(如H2SO4、HCl)、碱(如NaOH)及可溶性盐(如NaCl)在水溶液中能完全解离出阳离子和阴离子。例如，HCl在水中能解离出H+和Cl-。 Ⅱ.Cl2能与KI反应置换出I2；淀粉遇I2变蓝，在本实验中作为指示剂，指示I2是否存在。 【提出猜想】 ①反应停止与溶液中的Cl-浓度降低到一定程度有关； ②_________。 【进行实验】 为验证猜想，取适量反应后的固液混合物于试管中，分别进行以下实验： 序号 实验操作 实验现象 实验结论 A 向试管中加入_____固体，充分振荡后加热，将湿润的淀粉KI试纸置于管口 试纸未变蓝 猜想①不成立 B 向试管中滴入2滴浓硫酸，充分振荡后加热，将湿润的淀粉KI试纸置于管口 试纸变蓝 猜想②成立 【解释与结论】 (4)猜想②是 。 (5)A中加入的固体是 。 (6)B中试纸变蓝的原因是 。 【反思与评价】 (7)小组同学认为实验B还不够严谨，原因是 。 12．氧气是一种重要的气体，人们一直寻找通过各种方法获得所需的氧气。 Ⅰ、实验室制氧气 在相同的条作下，某同学用加热氯酸钾的方法制取氧气，并对催化剂进行探究。 编号 KClO3质量/g 催化剂 催化剂质量/g 收集50mLO2所需时间/s 实验1 5 - - 171 实验2 5 MnO2 0.5 49 实验3 5 Fe2O3 0.5 58 实验4 5 KCl 0.5 154 (1)表中所列的3种催化剂，催化效果最佳的是 。 (2)写出实验2中氯酸钾分解的。 (3)由实验4和实验 可知，KCl有催化作用。维持加热条件不变，用实验1再继续收集50mLO2，所需时间明显少于171s，解释原因 。 (4)要比较KClO3分解反应中不同催化剂的催化效果，除了可以通过测量收集50mLO2所需时间的方法外，还可以通过测量 的方法可知。    Ⅱ、家庭中制氧气 (5)某家庭制氧机上有湿化瓶装置。人吸氧时观察到瓶中有气泡。湿化瓶装置类似于如图1.关于该装置，下列说法正确的有___________。（填字母序号） A．b导管连接制氧机 B．b导管连接人吸氧气的塑料管 C．使用该装置可以观测是否有氧气输出 D．使用该装置可以观测氧气输出的速率 Ⅲ、渔业制氧气 运输活鱼时，用过氧化钙（CaO2）可增加水中含氧量。联想到过氧化钙（CaO2）的此作用，某同学在实验时，提出下列猜想并用如图2装置进行实验。 【实验猜想】CaO2与H2O反应用于实验室制取氧气。 【实验过程】 (6)①组装仪器， （填一实验步骤）。 ②向试管中加入CaO2和H2O后，有极微量细小气泡缓慢放出，将导管伸入集气瓶中，几乎收集不到气体； ③放置到第二天，集气瓶中只收集到少量气体，振荡试管后仍有极微量细小气泡缓慢放出。 【实验结论】 (7)CaO2与H2O反应 （填“能”或“不能”）用于实验室制取氧气。 13．某实验小组的同学用氢氧化钙溶液和盐酸进行酸碱中和反应的实验时，向烧杯中的氢氧化钙溶液加入稀盐酸一会后，发现忘记滴加指示剂。因此，他们停止滴加稀盐酸，并对烧杯内溶液中的溶质成分进行探究。 探究烧杯内溶液中溶质的成分： 【提出问题】该烧杯内溶液中的溶质是什么？ 【猜想】猜想一：可能是 CaCl2和 Ca(OH)2；猜想二：可能只有 CaCl2；猜想三： 。 【查阅资料】氯化钙溶液呈中性。 【进行实验】 实验步骤：取少量烧杯内溶液于试管中，滴入几滴酚酞溶液，振荡；  实验现象： 。结论：猜想一不正确； 实验步骤：取少量烧杯内溶液于另一支试管中，逐滴加入碳酸钠溶液至过量； 实验现象：先有气体生成，后有沉淀生成：猜想二不正确，猜想： 正确。 【反思与拓展】 （1）在分析化学反应后所得物质成分时，除考虑生成物外还需考虑 ； （2）根据所学化学知识，验证烧杯内溶液中的溶质含有 HCl，除以上方案外，下列哪些物质单独使用也能完成该实验？ （填序号） A．pH试纸    B．铜      C．紫色石蕊溶液    D．硝酸银溶液 （3）实验室欲中和 100g7.3％的盐酸，至少需要多少克熟石灰 ? 14．化学兴趣小组用如图装置做电解水实验时，为了使实验现象明显，增强水的导电能力，在水中加入一些氯化钠固体。 【实验记录】实验中观察到电极两端有气泡产生，负极产生的气体可以燃烧，该气体是 。检验正极产生的气体时，闻到刺激性气味。 【提出问题】正极产生的刺激性气味的气体是什么？ 【猜想与假设】猜想1：NH3；猜想2：HCl；猜想3：Cl2；猜想4：HCl和Cl2 【讨论与交流】大家讨论后认为猜想1不合理，理论依据是 。 【查阅资料】 ①带有刺激性气味的气体有：HCl、Cl2、NH3等； ②Cl2与水反应生成氯化氢和次氯酸(HClO)，氯气能与碘化钾反应生成氯化钾和碘，Cl2有毒且能溶于四氯化碳；HCl不溶于四氯化碳。 ③碘能使淀粉溶液变蓝色； 【实验探究】实验过程如下图所示。 【实验现象和结论】观察到装置B中 ，装置D中 ，猜想3正确。 【反思评价】装置C中四氯化碳的作用是 ，装置E的目的是 。 【拓展应用】 往电解水实验后的液体中滴入 ，观察到 ，则溶液呈碱性。由此实验可知氯化钠参加反应，电解氯化钠溶液的化学方程式为 。 15．某化学兴趣小组的同学进入化学实验室后，发现装满生石灰的塑料试剂瓶膨胀破裂了（如图所示）。他们很好奇，展开了如下探究。 【提出问题】这瓶破裂的生石灰是否变质？成分是什么？ 【猜想与假设】 小明猜想：可能有氢氧化钙： 小军猜想：可能有碳酸钙，原因是 （用化学方程式表示）： 小华猜想：可能还有氧化钙CaO。 【实验探究】他们讨论后，通过下列实验步骤进行探究： 实验步骤 实验现象 实验结论 取少量固体于烧杯中，加少量的 水，搅拌，用手摸烧杯外壁 烧杯外壁不发热 固体中不含 另取少量固体于烧杯中，加水搅 拌，向其中滴入几滴酚酞溶液 溶液 固体中含有氢氧化钙 烧杯底部有白色固体 固体中含有碳酸钙 【实验反思】小组讨论后，同学们认为烧杯底部有白色固体，不足以证明碳酸钙的存在，原因是 。于是，再取少量的固体于试管中，加入足量的 ，有气泡产生。 【实验结论】通过实验，大家一致认为爆裂后的试剂瓶中的固体成分是Ca（OH）2和CaCO3的混合物。 【拓展迁移】小组同学反思了生石灰变质的原因是与 有关，认识到实验室保存生石灰应注意 。 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 $$