2025年中考化学复习专题——科学探究题

2025年中考化学复习专题——科学探究题 1．化学兴趣小组在完成“测定空气里氧气含量” (如图1) 的实验后，想对该实验可选用的药品进行继续探究，他们进行了如下实验： 【回顾旧知】 (1)红磷燃烧产生的明显现象是 。该反应的文字化学方程式为 。 (2)该实验的原理：红磷燃烧消耗了空气中的氧气，瓶内的气压 (填“增大”或“减小”) 。烧杯中的水倒吸进入瓶内，进入瓶内水的体积就是被消耗的氧气的体积。 【提出问题】能不能用硫代替红磷测定空气中氧气的含量？ 【查阅资料】相同条件下气体的压强与气体所占的体积成正比。 【设计与实验】 小组同学按图2装置进行实验，分别将红磷、硫放入集气瓶中燃烧，采集数据如图3、图4(注：装置气密性良好，P₀是瓶内初始气压，P₁和P₂是反应结束恢复到室温时瓶内的气压) 。 【问题与现象分析】 (3)开始反应时瓶内压强瞬间变大的主要原因是 。 (4)图4中， P₀与P₂几乎相等是因为 。 (5)由实验可知， (填“能”或“不能”) 用硫代替红磷测定空气中氧气的含量。 (6)某同学对实验进行反思后，提出了改进方法(如图所示) 。改进装置的优点是 。(答一点即可) 2．自来水厂常用混凝剂对水进行净化处理。研究小组利用混凝剂硫酸铁探究影响净水效果的因素。 【进行实验】配制5%的硫酸铁溶液和模拟用的水样。分别取200 mL模拟水样进行实验，利用色度计检测初始和结束后透光率值，计算浊度去除率(值越大，净化效果越好)，实验记录如下： 实验序号 加入混凝剂的体积/mL 模拟水样的pH 搅拌后静置的时间/min 浊度去除率/% ① 0.2 7.57 20 91.06 ② 0.3 7.57 20 96.20 ③ 0.4 7.57 20 93.72 ④ 0.6 7.57 20 84.42 ⑤ 0.4 7.57 15 87.12 ⑥ 0.4 7.57 25 91.06 ⑦ 0.4 4.42 20 69.31 ⑧ 0.4 6.14 20 89.83 ⑨ 0.4 9.01 20 85.72 ⑩ 0.4 10.58 20 56.84 【解释与结论】 (1)硫酸铁溶液中，溶质是 。 (2)净水效果最好的实验是 (填序号)。 (3)实验①②③④的目的是 。 (4)将模拟水样的pH由7.57调节至4.42，可使用___________(填序号)。 A．氢氧化钠溶液 B．蒸馏水 C．稀硫酸 (5)依据实验③⑦⑧⑨⑩得出的结论是 。 【反思与评价】 (6)明矾也是净水时常用的混凝剂。若比较5%的明矾溶液和5%的硫酸铁溶液对模拟水样的净水效果，其实验操作为：取200 mL pH为7.57的模拟水样， 。 3．关于催化剂的研究是一项重要的课题，某小组以“探究催化剂的奥秘”为题展开了项目式学习。 【任务一】认识催化剂。 (1)催化剂在化工生产中起着重要作用。下列说法正确的是___________(多选，填字母)。 A．催化剂能改变化学反应的速率 B．不加入催化剂所有化学反应均不能发生 C．催化剂在化学反应前后的质量和化学性质都不变 【任务二】比较催化剂种类对过氧化氢分解速率的影响。 【查阅资料】锥形瓶内氧气浓度达到最大值时，表明过氧化氢已完全分解。 【实验过程】组装如图所示装置(夹持仪器已略)，经检验，装置的气密性良好，进行任务二实验。 【解释与结论】 (2)写出任务二中实验序号2-1锥形瓶内发生反应的符号化学方程式为 。 (3)依据下表任务二中的实验数据可推知催化过氧化氢分解的速率大于，其证据是 。 任务二 任务三 实验序号 实验试剂 过氧化氢溶液 过氧化氢溶液 过氧化氢溶液 过氧化氢溶液 过氧化氢溶液 氧气浓度达到最大值所需时间 9 61 61 56 49 【任务三】继续探究质量对过氧化氢分解速率的影响。 【进行实验】如上表任务三所示，在锥形瓶中放入，用注射器推入过氧化氢溶液，记录实验数据。 【解释与结论】 (4)由任务三可得结论：过氧化氢溶液体积等条件相同时，质量在范围内， 。 【反思与评价】 (5)实验小组用2-2的方案制备氧气，发现反应速率偏慢。根据上述实验结论，你认为可采取的改进措施有 、 。 4．八年级的几名同学对蜡烛火焰的焰心进行了以下探究，请你回答问题： (1)小张同学点燃蜡烛，发现蜡烛的火焰分3层，将一根小木条迅速平放入火焰中，约1s后取出。现象如图A，这证明蜡烛火焰的 温度最高， 温度最低。 (2)小刘同学向焰心斜向插入一支细短玻璃管。发现玻璃管中无明显现象(如图B)，在玻璃管的上口点燃，上口产生火焰，这说明焰心物质具有的化学性质是 。 (3)问题与猜想： 提出问题：从短玻璃管导出的物质是什么？ 猜想与实验： 猜想 实验操作 实验现象 实验结论 猜想①：焰心气体含二氧化碳 在未点燃的细短玻璃管上口罩一个内壁沾有 的小烧杯 猜想①不成立 猜想②：焰心气体含石蜡蒸气 取一根较长的细玻璃管用湿冷毛巾包住中部，将玻璃管下端插入焰心，上端试着用火柴点燃 (填“能”或“不能”)点燃 猜想②成立 (4)为了探究蜡烛燃烧后的生成物，图C将一只干冷的烧杯罩在蜡烛火焰的上方，现象为烧杯内壁出现 ；取下烧杯，迅速向烧杯内倒入少量澄清石灰水，振荡，现象为 。这说明蜡烛燃烧的生成物中一定含有 和 。 (5)小王同学用一个烧杯罩在火焰上方。发现烧杯内壁处熏黑，以下做法中不可取的是________ A．反复实验，观察是否有相同的现象 B．查找资料，探究生成的黑色固体是什么 C．认为与本次实验目的无关，不予理睬 D．询问老师，讨论生成黑色物质的原因 5．某兴趣小组根据初中化学学习内容，对某市售“简易供氧器”工作原理开展探究活动。 某市售“简易供氧器”主要由“初期生氧器”和“生氧罐”两部分组成，如图所示： 兴趣小组的同学启动“初期生氧器”一段时间后，用磁铁靠近“初期生氧器”中的剩余固体，有黑色固体物质被吸引。于是，他们针对被吸引的黑色固体物质的成分开展探究。 【查阅资料】 ①“简易供氧器”在工作初期，内部独立的“初期生氧器”首先启动，以解决初期供氧不足的问题，“初期生氧器”内有氯酸钾、二氧化锰、铁粉等物质。 ②氯酸钾制取氧气的化学方程式为：； ③四氧化三铁不能与硫酸铜反应，与硫酸反应的化学方程为： ④溶液呈黄色， 【提出问题】黑色固体物质的成分是什么？ 【作出假设】猜想一：铁粉；猜想二：铁粉和四氧化三铁；猜想三：四氧化三铁 【实验探究】 (1) 实验操作 实验现象 得出结论 操作一：取被磁铁吸引的黑色固体物质于试管中，向其中加入足量的硫酸铜溶液，过滤 滤渣中有 色固体 黑色固体物质中一定含有铁粉，反应方程式为 操作二：取被磁铁吸引的黑色固体物质于试管中，其中加入足量的稀硫酸 待固体完全溶解，得到澄清的黄色溶液 黑色固体物质中一定含有四氧化三铁 【实验结论】 (2)猜想 一定正确。 【交流反思】 (3)中Fe化合价为 价。 (4)“初期生氧器”中铁粉与氧气反应能 （填“吸收”或“放出”）热量，从而使氯酸钾的分解反应能持续进行。 (5)有同学认为不做操作二的实验也可得到相同结论。理由是 。 6．某同学在实验至探究加热蓝色硫酸铜晶体是否会发生化学变化 【猜想与假设】1 发生物理变化。 2 发生化学变化。 【设计实验】 (1)他设计了如图所示的装置，写出图中标号仪器的名称：a. ，b. 。 【进行实验】 (2)按正确操作向试管中加入药品，其操作方法是先将试管 。用 把药品送至试管底部，再直立试管。 (3)将装有药品的试管按正确方式固定好，试管口略向下倾斜的目的是 。 (4)点燃酒精灯加热，加热的方法是 。 (5)加热一段时间后，观察到 。 【获得结论】发生的是化学变化。 【反思评价】 (6)实验结束后，出现了试管破裂的现象，可能的原因是 。 7．学习小组同学在老师指导下，探究二氧化碳与水反应的生成物。 【查阅资料】酸性物质，比如稀醋酸等，能使紫色石蕊试液变红色。 向盛有石蕊试液的试管中通入二氧化碳，观察到紫色石蕊试液变成红色，为了探究是什么物质使紫色石蕊试液变红，同学们作了大胆猜想，并用石蕊试液染成紫色的干燥小花设计了下列四个实验方案来验证自己的猜想（如图）。 (1)请和同学们来完成下表： 猜想 实验方案 实验现象 结论 ①可能是使石蕊变红 C 小花不变色 ②可能是 使石蕊变红 B 小花不变色 猜想错误 ③可能是和水反应的生成物使石蕊变红 猜想正确 (2)同学们做了一个对比实验来确定与水反应生成具有酸性的物质，此对比实验方案是 （填上图中的实验方案序号）。生成该酸性物质的化学方程式为 。 (3)向盛满二氧化碳的软塑料瓶里加约1/3体积的水，迅速盖上瓶盖振荡，观察到 的现象。利用二氧化碳的这一性质，可以用于 （填字母）。 A．灭火    B．生产饮料    C．光合作用    D．气体肥料 8．某同学发现，在实验室做“铁丝在氧气中燃烧”的实验时，有些同学的实验现象不明显，围绕这一现象，在老师的指导下，同学们进行了一系列的探究活动： 活动一：铁丝缠绕成螺旋状的作用？ 【实验内容】取3根材质、大小相同的铁丝，将一根拉直，另两根绕成宽窄不同的螺旋状，进行如图所示实验。 【实验现象】铁丝均能燃烧，剧烈程度不同。II最剧烈，其次是III，较弱是I。 【实验分析】 (1)铁丝在氧气中能不能燃烧，与将铁丝缠绕成螺旋状 (填“有”或“无”)关。 【实验结论】 (2)将铁丝缠绕成螺旋状的作用是 。 活动二：铁丝燃烧产生火星四射的原因？ 【查阅资料】日常生活中的铁制品都含有少量的碳杂质。 【实验内容】取长短相同、直径均为0.38mm、含碳量不同的4根铁丝分别在足量的氧气中燃烧。 【实验现象】 含碳量不同的铁丝 纯铁丝 含碳0.05%的铁丝 含碳0.2%的铁丝 含碳0.6%的铁丝 燃烧时的现象 无火星四射，熔断 剧烈燃烧，极少火星 剧烈燃烧，少量火星 未记录 【实验分析】 (3)推测表中“未记录”部分的内容可能是 。 (4)铁丝在氧气中燃烧的文字化学方程式为 。 【实验结论】 (5)通过以上实验，说明铁丝燃烧产生火星四射的现象，可能与 有关。 (6)同学们认为铁丝燃烧的现象还与氧气的浓度有关，所以想收集不同浓度的氧气进行相关实验，若用排水法收集一瓶体积分数为60%的氧气，预先应向200mL的集气瓶中加水，水的体积约为 mL。(提示：空气中氧气的体积分数约为) 9．学习了二氧化锰对过氧化氢分解有催化作用的知识后，某小组对催化剂产生了兴趣，他们开展了以下项目式探究。 【任务1】认识催化剂 (1)催化剂是影响化学变化的因素之一，下列关于催化剂的说法错误的是 ___________(填字母)。 A．催化剂只能加快化学反应速率 B．在反应过程中催化剂不改变生成物的质量 C．在化学反应前后催化剂的性质不发生改变 D．一个反应过程只有一种催化剂 【任务2】探究影响过氧化氢分解的因素 【实验探究】为探究催化剂的种类对过氧化氢分解速率的影响，该小组的同学按图1所示组装装置，在室温下分别进行了表中的四组实验，并用氧气传感器测定实验过程中氧气含量的变化情况，得到如图2所示曲线。 组别 试剂 第1组 2mL5%过氧化氢溶液 第2组 2mL5% 过氧化氢溶液+3滴硫酸铜溶液 第3组 2mL5% 过氧化氢溶液+3滴氯化铁溶液 第4组 xmL5% 过氧化氢溶液+少量二氧化锰粉末 【实验结论】对比图2中的四条曲线及表格中的信息，进行分析： (2)第4组实验中x= 。 (3)二氧化锰、氯化铁溶液、硫酸铜溶液都对过氧化氢分解有催化作用， 的催化效果最好。 (4)写出几组实验中催化效果最好的过氧化氢分解的符号化学方程式： 。 (5)第1组实验的目的是 。 【实验反思】 (6)除上述影响过氧化氢分解的因素外，你认为过氧化氢的分解速率还可能与 因素有关。 10．重温经典，再探变化。某化学小组同学对电解水实验进行了再设计。 (1)小组1用如图所示实验探究水的组成。实验时，常在水中加入少量的氢氧化钠溶液，目的是 。打开电源开关，观察到的现象是 。经检验，两玻璃管内的气体分别为氢气和氧气，据此得出水由 组成，得出这一结论的理论依据是 。 某化学小组同学对该实验进行了再探究。 小组2用饱和石灰水进行上述实验。一段时间后，电极附近产生气泡并出现白色浑浊，溶液的温度由24℃变为28℃。 “异常现象”探究：为什么电极附近出现白色浑浊，其成分是什么呢？ 【做出猜想】 (2)甲组同学认为这可能是因为析出了氢氧化钙固体，析出氢氧化钙固体的原因可能是 。 (3)乙组同学认为这可能是反应生成了碳酸钙，原因可能是电解产生的氧气与石墨电极反应生成了二氧化碳，二氧化碳继续与氢氧化钙溶液的反应。写出氧气与石墨反应的化学方程式为 。 【实验探究】 (4)甲组同学将实验中产生的浑浊液体进行过滤，分离出白色固体。请你设计实验证明该白色固体的成分。 实验步骤 实验现象 实验结论 白色固体是和的混合物 (5)乙组同学将烧杯中浑浊液倒入密封的三颈烧瓶中进行数字化实验。如图所示，连接好装置，先开启测量二氧化碳含量的数据传感器，然后用注射器注入足量的稀盐酸，数字化实验装置及所测量到的二氧化碳体积分数变化情况如图所示。根据曲线变化，分析白色浑浊物中一定有碳酸钙和氢氧化钙，请说明理由 。 11．助力“碳中和”，二氧化碳的性质、捕集与资源化利用是重要研究课题。 I．验证二氧化碳有关性质。 查阅资料：稀盐酸与碳酸钙和氢氧化钙都能反应，但与氢氧化钙反应无气体产生。 步骤①：按图1连接好装置，向外拉动任一注射器的活塞，一段时间后松开手，活塞回到0刻度； 步骤②：在三颈瓶中收集满二氧化碳，将盛有足量石灰水和足量稀盐酸的注射器固定在三颈瓶上，并安装压强传感器； 步骤③：关闭弹簧夹2，打开弹簧夹1，将注射器M中液体全部注入三颈瓶中，充分反应直至压强不再改变为止； 步骤④：关闭弹簧夹1，打开弹簧夹2，将注射器N中液体全部快速压进三颈瓶中，再关闭弹簧夹2，充分反应至压强不再改变； 步骤⑤：打开两个弹簧夹，将两个注射器的活塞都拉回原位，再关闭两个弹簧夹，继续测量压强变化。 步骤③—⑤实验过程中装置内压强的变化如图2所示。       (1)实验步骤①的目的是 。 (2)在步骤②中检验三颈烧瓶中已充满的方法是 。 (3)分析图2可知，步骤③中推入的注射器M中试剂时发生反应的化学方程式为 。步骤③中，为缩短bd段实验时间，可采取的操作是 。de段压强迅速增大的原因可以用化学方程式表示为 。 (4)步骤④，最终装置内压强低于起始值的可能原因_______(填字母序号)。 A．装置漏气 B．水吸收了部分 C．部分与石灰水反应 Ⅱ．的捕集 (5)一种捕集的反应原理如图3所示。写出反应②的化学方程式 。 Ⅲ．的催化重整 (6)与在催化剂作用下可得到合成气，实现资源化利用。反应过程中催化剂表面还同时存在积碳反应和消碳反应，原理如图4所示。 ①消碳反应发生的化学方程式为 。 ②为了减少催化剂表面积碳，从调节反应物用量的角度分析，可采取的措施是 。 ③其他条件不变，催化剂表面的积碳量随温度变化如图5所示。温度低于，催化剂表面积碳量增加的原因可能是 。 Ⅳ．聚力助低碳 (7)实现“碳中和”需要世界各国的共同关注和努力。中国已积极采取多种措施，如调整能源结构，开发使用新能源等，青少年也应积极助力低碳，你的做法是 (写一条即可)。 12．小明发现一种淡黄色的粉末可以用于杀菌、消毒和漂白，于是想探究该固体的成分。 【提出问题】 该淡黄色固体的化学成分是什么？ 【查阅资料】 1.硫单质是一种淡黄色固体，难溶于水，在空气中点燃硫单质，生成一种无色、有刺激性气味的气体。 2.过氧化钠(Na2O2)是一种淡黄色固体，能与水反应，生成气体并放出大量的热。 【设计实验方案】 方案一：取少量该固体粉末于试管中，加2mL水，振荡并观察现象。 方案二：在燃烧匙里放少量该固体，在酒精灯上加热，观察现象。 (1)比较以上两方案，你认为的最佳方案是 ，理由是(从环保或操作角度分析) 。 【实验验证并得出结论】 小明向盛有少量该固体的试管中加入2mL水，立刻观察到有无色气泡产生，并且验证出该反应同时生成了氢氧化钠(NaOH)。通过实验验证，确定该淡黄色粉末为过氧化钠。 小明想对生成的气体成分判断，他提出了以下两种假设：①该气体是CO ；②该气体是O2 (2)你认为上述假设哪个更合理 (填“①”或“②”)。 (3)请设计一个实验，验证你的合理假设(写出简要操作步骤、实验现象和结论)。 操作步骤 实验现象 结论 【分析】 (4)①在过氧化钠(Na2O2)中，氧元素的化合价为 ； ②过氧化钠与水反应的化学方程式为 。 13．硫酸铜是实验中常见的化学试剂，兴趣小组的同学针对硫酸铜的性质、应用、获取等方面进行项目化的研究。 任务一：研究硫酸铜的性质 【查阅资料】固体硫酸铜粉末呈白色，遇水会变蓝。 【进行实验】 (1)将硫酸铜粉末露置在空气一段时间后，观察到 现象，说明空气中含有水蒸气。 任务二：利用硫酸铜的性质验证质量守恒定律 【进行实验】 如上图所示，将锥形瓶中的铁丝与硫酸铜溶液放在天平左盘，调节天平平衡，将硫酸铜溶液倒入放有铁丝的锥形瓶中，观察现象，反应一段时间后，再次将装置放在天平左盘，观察指针。 【实验现象】 (2)铁丝表面有 固体出现，溶液逐渐变为浅绿色； 指针指向分度盘中央。 任务三：探究硫酸铜的获取 (3)制备硫酸铜的一种方案为，其中X的化学式为 。 【进行实验】 利用以上原理进行实验，发现制备硫酸铜的过程中开始时有少量气泡产生，后来反应剧烈并产生大量气泡，放出热量。 【分析讨论】 (4)同学们用试管收集了产生的气体，经检验，该气体为氧气。请写出检验氧气的方法（包括操作、现象与结论） ；经过分析，同学们认为是过氧化氢在某因素的影响下快速分解产生了氧气。 【提出问题】制备硫酸铜过程中是哪些因素加快了过氧化氢的分解? 【作出猜想】 (5)猜想一：由于反应中生成的加快过氧化氢分解； 猜想二：由于温度升高加快过氧化氢分解； 猜想三： 。 【进行实验】 实验 实验一 实验二 实验三 现象 产生气泡 产生气泡 快速产生气泡 【实验分析】 (6)对比实验一和实验三，说明 ；对比实验 和实验 ，说明生成的加快了过氧化氢的分解。 【实验结论】猜想三正确。 (7)实验一中反应的化学方程式为 。 14．实验小组采用如图装置对高锰酸钾的分解进行探究。 I定性探究：加热高锰酸钾制取氧气 (1)装置A中发生反应的化学方程式为 。实验时，试管口须放一团棉花，其作用是 。 (2)装置B可用于收集氧气的原因是 。 Ⅱ定量探究：测定高锰酸钾分解得到氧气的体积 (3)若将A、C、D装置进行连接，可用于测量生成氧气的体积。连接时应将导管a与导管 （填“c”或“d”）连接。 (4)称取一定质量的高锰酸钾固体放入大试管中，将温度控制在时加热制取氧气。实验结束时，发现收集到氧气的体积明显大于理论产量。针对这一异常现象，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】为验证以上猜想，同学们分为两组进行了以下实验： ①取一定质量的二氧化锰，在条件下加热一段时间，冷却后测得二氧化锰的质量 。则猜想I错误。 ②取锰酸钾在条件下加热，未用测定质量的方法也得出了猜想Ⅱ正确的结论。该组同学采取的实验方法是 。 【拓展延伸】实验发现，锰酸钾受热只能部分分解，经分析可能是生成物中的氧化钾对其分解产生了影响。请设计实验进行验证，简述实验过程： 。（实验中须使用的试剂：锰酸钾、氧化钾） 15．关于燃烧的研究是一项重要的课题。某小组以“探究燃烧的奥秘”为主题开展项目式学习。 任务一：认识燃烧 (1)镁、硫均能在氧气中燃烧，下列关于两者在氧气中的燃烧认识正确的是________（填字母）。 A．都产生蓝紫色火焰 B．都生成白色固体 C．发生反应的基本类型都属于化合反应 任务二：探究燃烧的条件 (2)活动一：小明按照图1操作，充分加热后，小木块燃烧而小石块不燃烧，由此可得出燃烧的条件之一是 。 (3)活动二：小红按照图2继续开展探究。向装置甲中通入空气，甲中的热水压入到乙中，甲、乙中的白磷均燃烧。 ①由液面降低后甲中白磷燃烧的事实，说明燃烧需要 。 ②由热水进入后乙中白磷燃烧的事实，说明燃烧需要 。 ③白磷燃烧的文字化学方程式为 。 任务三：认识古代的照明工具——省油灯 (4)诗人陆游曾记载：“书灯勿用铜盏，惟瓷盏（如图3）最省油，蜀中有夹瓷盏……可省油之半。一端作小窍，注清冷水于其中，每夕一易之”。 ①其省油原理是：油燃烧放热，上层盏内油温升高，保持油灯继续燃烧；下层盏内水可 （填“吸收”或“放出”）热量，减少油的挥发。 ②剪掉灯芯熄灭油灯，利用的灭火原理是 。 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 $$