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．小红发现，金店里有两种不同的“白金”，单价相差悬殊，小红很好奇，打算进行研究。 【查阅资料】市场上所谓的“白金”通常有两种，一种是金、镍、铜、锌的合金，称为白色金；另一种是铂金，铂是一种银白色的贵重金属，用于耐腐蚀的化学仪器及首饰等，俗称“白金”【platinum】一一元素符号Pt。小红结合化学课上学习的金属活动性顺序，展开了下列实验活动，探究Zn、Ni（镍）、铜的活动性顺序。 【作出假设】 (1)对三种金属的活动性顺序提出可能的假设： ①Zn>Ni>Cu；②Zn>Cu>Ni 你觉得还有其他的可能性吗？请把它们写出来（一种即可） 假设：③ .............. 【查阅资料】小红同学查阅了部分含镍化合物的溶解性如下表，且得知镍能与酸反应。 OH- Cl- Ni2+ 不 溶 溶 溶 【设计实验】同温下，取大小、厚度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。 【记录现象】请帮助小红把实验现象填写完整 (2) 金属 Ni Zn Cu 与盐酸反应的现象 气体产生缓慢金属逐渐溶解 气体产生激烈金属迅速溶解 。 【得出结论】 (3)原假设中正确的是 （填序号）。 【结论应用】 (4)①根据探究结果，镍与硫酸铜溶液 （“能”、“不能”）反应，理由是 。 ②除小红的实验设计外，你能否象小红一样，设计另一组实验，也像这样一次验证上述假设的正确与否，你的设计所用的一组物质的化学式是 （只写出一组即可）。 2．某兴趣小组的同学为了探究实验室中久置的氢氧化钠固体的成分，进行了有关实验。请你和他们一起完成以下探究活动，首先对固体的成分进行猜想：猜想①：全部是NaOH；猜想②：全部是Na2CO3；猜想③：是 。 【实验与探究】 （1）实验如下： 实验操作步骤 实验现象 结论及解释 步骤一：取少量固体样品于试管中，加蒸馏水完全溶解，然后加入足量的稀盐酸。 实验过程中始终没有气泡产生。 则证明猜想 成立。 步骤二：取少量固体样品于试管中，加蒸馏水完全溶解，然后滴加氯化钙溶液。 实验过程中产生 。 则证明猜想②或③成立。 （2）为了进一步的验证猜想结果小刚同学提出如下实验方案：“继续步骤二的实验”。过滤，然后向滤液中滴加无色酚酞试液，若酚酞变红，则猜想③成立，若酚酞不变红，猜想②成立。 （3）小林同学对小刚同学的方案提出了质疑，通过查阅资料，知道氯化钙溶液呈中性，不能使无色酚酞试液变红，但碳酸钠溶液呈碱性，能使酚酞变红，因此，他认为，该方案的操作步骤中，应进行的改进的是 。 【实验反思】久置的固体氢氧化钠变质的原因是 （用化学方程式表示）。 3．如图是实验小组同学设计的空气中氧气含量测定的改进实验。 (1)将装置放置一段时间后，广口瓶里可以观察到的现象是 。 (2)打开止水夹，烧杯中的红墨水进入广口瓶里。选择铁粉作为脱氧剂的原理是 。实验结束后，同学们将滤纸上的固体物质刮下，对其成分进行探究。 【猜想假设】 猜想一：铁粉    猜想二：氧化铁    猜想三：铁粉和氧化铁的混合物 【讨论分析】 (3)经过讨论，认为猜想一肯定不正确，原因是 。 【实验探究】 (4)用磁铁吸引从滤纸上刮下的物质，有黑色粉末被吸引，将其放入试管，加入稀盐酸，观察到的现象是 。 (5)将磁铁吸引后剩余的物质放入试管中，加入足量稀盐酸，固体消失，溶液变为黄色，发生反应的化学方程式是 。 【实验结论】猜想三成立。 【拓展延伸】 (6)有同学提出如果将实验装置里的烧杯换成装有水的量筒则更佳，其理由是 。 4．I、某兴趣小组用下图装置进行一氧化碳还原氧化铁实验。    (1)为防止玻璃管发生爆炸，点燃甲处酒精灯前进行的操作是 。 (2)实验结束时，熄灭甲处酒精灯，继续通入CO至玻璃管完全冷却，目的是 。 Ⅱ、提出问题：兴趣小组认为，上述实验并不足以说明甲处的生成的黑色固体粉末一定是Fe，还有可能是Fe3O4。 (3)从Fe3O4物理性质角度分析，兴趣小组提出疑问的理由是 。 (4)从炼铁原理分析，由Fe2O3生成Fe3O4是可能的，理由是 。 Ⅲ、实验探究：一氧化碳高温下还原氧化铁反应的生成物成分。兴趣小组查阅资料得知，Fe3O4不溶于水且不与CuSO4溶液反应。兴趣小组往上述实验生成的黑色固体粉末中加入足量的CuSO4溶液，用玻璃棒充分搅拌。 (5)铁与硫酸铜反应的化学方程式为 。 (6)加入足量的CuSO4溶液后，用玻璃棒充分搅拌的目的是 。 (7)若要得出黑色固体粉末中只含有铁，不含Fe3O4的结论，往黑色固体粉末中加入足量的CuSO4溶液并充分反应后，应观察到的现象为 。 5．《蜡烛的化学史》是英国科学家法拉第所著的传世科普经典。蜡烛的主要成分是石蜡，某化学兴趣小组的同学们对蜡烛的性质、火焰、组成元素和物质燃烧产生火焰的原因展开了项目化探究。 任务一：探究蜡烛的物理性质 用小刀切一小块蜡烛投入水中，观察到蜡烛浮在水面上，由此得出的结论是 。 任务二：对比蜡烛火焰各层温度的高低 同学们将一块打磨光亮的铁纱窗置于蜡烛火焰之中（如图所示），一段时间后观察到外焰处的铁纱窗 ，内焰及焰心处的铁纱窗无明显变化，由此得出的结论是 。 任务三：探究蜡烛燃烧的产物 【进行实验】同学们将一个内壁涂有澄清石灰水的烧杯罩在蜡烛火焰的上方（如图所示）。 【实验现象】一段时间后观察到 。 【小组讨论】若欲证明蜡烛燃烧有水生成，则应进行的操作是 。 【得出结论】蜡烛燃烧生成了二氧化碳和水。 【反思评价】蜡烛的主要成分燃烧的为 。 任务四：探究物质燃烧产生火焰的原因 【查阅资料】 物质 熔点/℃ 沸点/℃ 燃烧时温度/℃ 是否产生火焰 石蜡 50~70 300~550 约600 是 铁 1535 2750 约1800 否 钠 97.8 883 约1400 ？ 【小组交流】由上表可知，物质燃烧能否产生火焰与其 （选填“熔点”或“沸点”）和燃烧时温度有关。由此推测：钠燃烧时， （选填“有”或“没有”）火焰产生。 6．土豆是山西省吕梁市岚县的特产，岚县把土豆产业作为农业增效、农民增收的主导产业来抓，积极推动了“特”“优”农业做大做强。某校实践小组的同学们在老师的组织下，带着极大的兴趣对岚县土豆的营养价值、所施肥料的成分及特色餐饮“土豆宴”等展开了项目化学习。 任务一：调查岚县土豆的营养价值 【调查研究】 (1)岚县所产的土豆含丰富的淀粉和维生素C等，具有很高的营养价值，此外，土豆中所含的钾元素能取代体内的钠元素，有利于肾炎水肿患者的康复。人体中钠离子和钾离子的作用是 。 任务二：探究岚县土豆所施肥料的成分 【咨询交流】一位农民伯伯介绍道：“土豆高产主要靠农家肥料草木灰，草木灰是作物秸秆、枯枝等燃烧后的灰烬，草木灰中富含可溶性钾盐，水溶液呈碱性。” 【提出问题】草木灰中是否含有碳酸钾和硫酸钾？ 【进行实验】 (2)同学们取一定量的草木灰于烧杯中，加入足量的水浸泡一段时间，过滤，得到滤液。 实验步骤 实验现象 实验结论 ①取少量滤液于试管中，滴加过量氯化钡溶液，振荡，静置 有白色沉淀产生 草木灰中含有碳酸钾和硫酸钾 ②取少量①中得到的沉淀于试管中，滴加少量稀硫酸，振荡 ，白色沉淀有剩余 【反思评价】 (3)步骤①中发生的反应的化学方程式为 。 (4)有同学认为该实验结论不一定正确，理由是 ，因此需要进行改进，将步骤②滴加的稀硫酸改为 。同学们经过实验，确定草木灰中含有碳酸钾和硫酸钾。 【表达交流】 (5)施用草木灰时，应注意的事项是 。施用草木灰有助于增强土豆秧苗的 能力。 任务三：品尝岚县特色餐饮“土豆宴” 【交流共享】 (6)优良的土豆品质和独特的土豆文化，孕育出了岚县独一无二的土豆宴。一颗平常的土豆，在岚县人手中变成了上百道美味佳肴，让人赞叹不已。岚县大力推广“土豆宴”的意义是 。 7．氧自救器是人在缺氧环境或出现高浓度有毒有害气体环境中使用的一种安全防护装置，同学们对现在销售的氧自救器进行了研究。 (1)Ⅰ．压缩氧自救器较便宜，直接装压缩，打开阀门后瓶内液氧通过减压器，进入气囊供人使用。此时由液态变为气态，说明：分子间隔 （填“变小”“不变”或“变大”）。 同学们对学过的制氧知识进行讨论。 【提出问题】用什么样的方式给压缩氧自救器提供氧气更环保呢？ 方法1：电解 方法2：加热 方法3：加热和的混合物 方法4：在催化下分解 (2)经过动手实验和讨论，大家一致认为方法4较合适，原因是 。 Ⅱ．化学氧自救器价格较高，兼具过滤毒烟的功能。 【查阅资料】化学氧自救器主体是由“生氧罐”供氧，内部装有颗粒状超氧化钾作为“制氧剂”，其反应原理为：；。 【提出问题】自救器中剩余物成分是什么? 【实验探究】 (3) 实验操作 实验现象 反应方程式 实验结论 ①取样于试管中，加入少量水，将带火星木条伸进试管 有气泡产生， — ①剩余物中可能还有 ②取①中溶液于试管中，滴入无色酚酞溶液 无气泡，溶液为 — ②剩余物中无，含有 ③另外取样于试管中，加入稀盐酸，将生成的气体通入澄清石灰水 有气泡产生， 、 ③剩余物中有 【实验结论】剩余物成分是KOH和。 【实验反思】 (4)小刚认为，凭第②个实验并不能证明剩余物中有，因为 。 8．某兴趣小组同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣，设计实验探究： 【查阅资料】ⅰ.无水硫酸铜是白色粉末，遇到水会变成蓝色。 ⅱ.甲烷是一种可燃性气体，化学式为CH4。 【提出问题】甲烷燃烧后生成哪些物质？ 【猜想与假设】猜想一： CO2、H2O； 猜想二： CO、H2O；猜想三： CO2、 CO、H2O 【实验探究】将甲烷在一定量的纯净氧气中燃烧的产物依次通过上图装置进行验证： (1)装置A固体由白色变成蓝色，能证明产物中有 。 (2)实验过程中，B装置的作用是 ；该反应的化学方程式是 。 (3)乙同学根据C中粉末由黑色变为红色，得出气体中存在一氧化碳， 该现象体现了一氧化碳的性质是 。 (4)实验探究中用纯净氧气而不用空气的原因是 。 (5)E处的大号注射器，可以引导气体流向，其另一个主要作用是 。 9．某校化学实验室一瓶装满生石灰的塑料瓶试剂瓶已经膨胀破裂（如图），该校化学兴趣小组的同学在化学老师的指导下，对该生石灰取样开展了以下探究活动： 【提出问题】 生石灰样品的成分是什么？ 【猜想与假设】 生石灰样品的成分可能是 CaO、Ca（OH）2和 CaCO3中的一种或几种。 【设计实验】 兴趣小组设计如下实验进行探究。 实验操作 实验现象 实验结论 （1） 取样品于烧杯中，加水溶解，用手触摸烧杯外壁。 烧杯壁发热 。 （2） 将（1）中液体过滤，取少量滤液于试管中，向其中通入 。 滤液变浑浊 有Ca（OH）2 （3） 取（2）中的少许滤渣于试管中，向其中滴加足量稀盐酸。 。 有CaCO3 【反思评价】 （4）经过讨论，发现通过（2）不能得到样品中一定含有 Ca（OH）2，理由是 。 （5）通过小组合作，最后得出样品中的成分是 。 【应用交流】 （6）生石灰要 保存。 【拓展延伸】 （7）兴趣小组在实验室制取二氧化碳气体的发生装置中连接上压强传感器如图一，测得实 验过程中试管内气体压强变化情况如图二、下列说法正确的是 （填大写字母）。 A．ab 段试管中液面逐渐上升             B．bc 段石灰石与盐酸脱离接触 C．c 点的对应操作是打开弹簧夹         D．此气体的发生装置可控制反应速率 10．学习小组制取CO2和SO2，并探究其水溶液的性质。    Ⅰ.制取CO2和SO2 在常温、气体压强为101kPa时，1体积水里最多能溶解大约1体积CO2或40体积SO2。学习小组利用图1所示装置制取CO2和SO2。 (1)利用该装置制取CO2的化学反应方程式为 。 (2)不能用排水法收集SO2的理由是 。 Ⅱ.探究CO2和SO2水溶液的性质 (3)在通风橱中分别向100 mL H2O中通入CO2和SO2至饱和，用pH计测定饱和溶液pH，静置2h后，再次读取溶液pH。结果如下表所示。 饱和溶液pH 静置2h后溶液pH CO2水溶液 3.94 4.12 SO2水溶液 0.88 0.79 ①测定pH最简便的方法是使用pH试纸，操作时玻璃棒的作用是 （填字母）。 A．搅拌      B．引流   C．蘸取溶液 ②静置2h后，CO2水溶液酸性 （填“增强”或“减弱”）。 ③有同学根据溶液的pH认为CO2也是造成酸雨的重要因素。请判断该推论是否正确，并说明理由： 。 (4)取静置后的SO2水溶液于试管中，向其中滴加过量Ba(OH)2溶液，有沉淀产生。 【提出问题】该沉淀是什么? 【查阅资料】 ①SO2水溶液、BaSO3都能与O2发生氧化反应。 ②BaSO3和BaSO4都难溶于水。 ③BaSO3能溶于浓度较大的盐酸，BaSO4不溶于盐酸。 【提出猜想】沉淀可能为BaSO4或BaSO4、BaSO3的混合物。 【实验验证】请设计实验验证沉淀中一定含有BaSO4。简述实验过程（包括操作和现象）： 。（实验中须使用的试剂：10%的盐酸） (5)煤燃烧排放的SO2可能导致酸雨。南通市2021年酸雨发生率为1.7%，比2020年减少1%。你了解的本地决策部门为降低SO2排放做出的举措有 （写一条）。 (6)酸雨对环境的影响因地区地质而异。图2中河流受酸雨损害的程度较小的原因是 。 11．芬顿(Fenton)反应是一种利用过氧化氢分解产生自由基降解污染物的技术，常用于处理水体和大气中的污染物。 【传统“Fe2+-H2O2”体系】 (1)Fe2+在降解过程中起催化作用，反应前后质量和 不变。 (2)为了探究Fenton法对有机污染物降解速率的影响因素，某小组用一定浓度的H2O2溶液和FeSO4溶液进行实验并整理如下表格，测得有机污染物浓度的变化情况如图a所示(p-CP指有机污染物)。 编号 H2O2溶液/mL FeSO4溶液/mL 蒸馏水/mL   pH 温度/℃ A 1.5 3.5 10 3 25 B 1.5 3.5 10 3 40 C 3.5 3.5 8 3 25 D 1.5 4.5 x 3 25 E 1.5 3.5 10 10 25 ①实验D中的x的值为 。 ②对比A，B组实验可发现升高温度可以加快Fenton法降解有机污染物的速率。分析图1中对应的曲线，得到上述结论的依据为 。 ③本实验中除温度、pH、H2O2溶液浓度外，还研究了 对Fenton法降解有机污染物速率的影响。 ④为测定不同时间内有机污染物的浓度，需在不同时间从反应器中取样，并使所取样品中的降解反应立即停止下来。请你根据图中的信息，给出一种迅速停止反应的方法： 。 【“纳米零价铁——H2O2”体系】 (3)纳米零价铁粒径较小，表面积较大，吸附性和反应活性较高。去除工业烟气中的NO的途径如下：在一定温度下，将H2O2溶液和稀盐酸雾化，再与烟气按一定比例混合，以一定流速通过装有纳米零价铁的反应装置。 ①该反应的化学方程式为2NO+3H2O22HNO3+2H2O，反应中化合价改变的元素有 (填元素符号)。 ②此过程中，纳米零价铁除了具有较好的吸附效果外，还具有的作用是 。 ③NO脱除率随温度的变化如图b所示。当温度高于120℃时，NO脱除率随温度升高呈现下降趋势的主要原因是 。 12．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，发现忘记了滴加指示剂。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。 (1)写出该中和反应的化学方程式： 。 【提出问题】 (2) ？ 【猜想】 (3)猜想一：CaCl2和Ca（OH）2；猜想二：只有CaCl2；猜想三： 。 【查阅资料】氯化钙溶液呈中性。 (4)实验如下。 实验步骤 实验现象 实验结论 取少量烧杯内溶液于试管中，滴入酚酞溶液，振荡。 观察到： 。 猜想一不正确 取少烧杯内溶液于另一支试管中，逐滴加入 溶液。 观察到有大量的气泡产生 猜想二不正确，猜想三正确 (5)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 。 (6)验证烧杯内溶液中的溶质是否含有Ca（OH）2，除以上方案外，下列哪些物质单独使用也能完成该实验__________。 A．pH试纸 B．二氧化碳 C．紫色石蕊溶液 D．氯化钠溶液 13．随着生活水平的提高，人们越来越重视用水安全。兴趣小组同学围绕水开展了相关的研学。 【自来水厂净水】 兴趣小组在实验室模拟水厂将浑浊的江水净化成自来水，并最终制成蒸馏水。其实验流程如图所示。 回答下列有关问题： (1)加入明矾的作用是 ；操作1中所使用的玻璃仪器，除了玻璃棒、烧杯外还有 。通过操作3可以得到净化程度较高的水，操作3的名称是 。 (2)利用如图2所示的装置进行操作2，此操作的作用是 。 (3)净水不易，为了节约用水，你能做到的一点是 。 【便携式净水】 (4)对于长期在野外且需要时常变换地点的工作人群，为保障饮用水安全，使用“生命吸管”便携式净水器（如图），浑浊的泥水在其净化下变成澄清的水。水进入“生命吸管”的方向是从下往上，其好处是 ；高聚碘具有氧化性，它在杀菌时发生的是 变化（填“物理”或“化学”）。 【水的利用】 (5)电解水产生的氢气是清洁能源之一，但电解耗能过大。科学家们通过研究新型催化剂改变条件，利用太阳能实现光催化制氢是势头较旺的方向。如图为光催化法制氢示意图，在助催化剂的作用下，光照射到半导体，能量被吸收，产生空穴和电子，产生的氢离子被电子还原为氢气。催化剂在反应前后的 和 不变。若要生成4kg氢气，至少需要水的质量为 kg。 14．小明网购金鱼时，商家附赠了一包过氧化钙(如图所示)，他取少量该产品加入适量水中，观察到有气泡缓慢地产生，最终得到无色溶液，于是他和兴趣小组的同学进行了如下探究。    探究：产生的气体是什么？ 【作出猜想】 (1)依据化学反应前后 ，且反应物中含有氢、氧两种元素，作出如下猜想：猜想①氢气；猜想②氧气。 【实验1】 (2)同学们组成如图所示的发生装置，收集气体时应选用图中的 。    (3)同学们将气体收集好，然后 (填写实验操作和现象，证明产生的气体是氧气)。 探究Ⅱ：无色溶液的溶质是什么？是多少？ 【实验2】 (4)取一小片试纸放在表面皿上，用玻璃棒蘸取无色溶液滴在试纸上，再将变色的试纸与 对照，读出等于12. 【表达交流】 (5)无色溶液中的溶质是 。 (6)写出过氧化钙与水反应的化学方程式 。 【拓展延伸】 (7)过氧化钙可用于长途运输活鱼，这是因为过氧化钙能与水缓慢反应供给氧气，除此之外，还能吸收活鱼在水中呼出的二氧化碳，这是因为 (用化学方程式表示)。 15．某学生小组发现，维C泡腾片（保健药品，主要成分见图）溶于水，有许多气泡产生。该小组同学进行如下探究： 探究该气体的成分。 【猜想与假设】 小华说：该气体可能是CO2、O2、CO、H2、N2中的一种或几种。 小明说：不可能含有N2，因为 。 小芳说：不可能含有CO和H2，因为从药品安全角度考虑，H2易燃易爆，CO 。 该小组同学最后认为：该气体可能含有 中的一种或两种。 【进行实验】 实验编号 实验操作 实验现象 ① 将气体通入澄清的石灰水中 澄清石灰水变浑浊 ② 将带火星的木条伸入该气体中 带火星的木条没有复燃 【得出结论】 （1）由实验①可知，该气体中肯定含有 。写出实验①中变浑浊的化学方程式 。 （2）由实验② （填“能”或“不能”）确定该气体中不含氧气，理由是 。 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 $$