2025年中考化学复习能力提升系列：科学探究题

2025年中考化学复习能力提升系列：科学探究题 一、科学探究题 1．松南化学学习小组探究氢氧化钠、氢氧化钙的化学性质，并做了延伸探究。 【探究一】氢氧化钠是否与稀盐酸发生反应： (1)松松按如图1所示装置进行实验，将X溶液滴入Y溶液中，测定试管内溶液pH由1变到10，则 (填“X”或“Y”)是NaOH溶液。由此他得出氢氧化钠溶液与稀盐酸发生了反应。其化学方程式为 。 (2)为进一步验证上述反应后溶液中含有NaOH，将试管中溶液倒入烧杯中，向其中加入CuSO4溶液观察有蓝色沉淀产生，反应的化学方程式为 。 【探究二】氢氧化钙是否与稀盐酸发生反应 若再按如图1所示装置进行实验，若X溶液为稀盐酸，Y溶液为澄清石灰水，将X溶液滴入Y溶液中。 【提出问题】反应后试管内溶液中的溶质成分是什么? 【查阅资料】CaCl2溶液呈中性。 【作出猜想】溶液中溶质成分可能有三种情况： ①CaCl2 ②CaCl2和Ca(OH)2 ③CaCl2和HC1 【设计实验】南南将试管内溶液倒入烧杯中，向其中逐滴加入稀碳酸钠溶液的同时，充分搅拌，直至过量。 【分析讨论】 (3)实验过程中南南记录了产生沉淀质量与碳酸钠溶液体积之间的关系如图2所示。请根据图像写出实验过程中的现象：先观察到无色溶液中 ，随后看到了溶液中 。 【得出结论】 (4)猜想 正确(填序号)。 【反思讨论】 (5)结合图2分析，下列说法正确的是______(填字母)。 A．溶液质量逐渐增大 B．a点对应溶液中含有的微粒只有Na+、Cl-、H2O C．氯化钙的质量先增大后减小 D．氯化钠的质量逐渐增大至碳酸钠溶液体积为V2后不变 (6)大家经过本次探究活动深刻认识到，图像分析在实验中非常实用，通过图像我们不仅可以定量记录实验过程呈现的客观证据，并通过图像体现出的规律，帮我们分析出很多有用的结论：比如同一体系下不同反应的发生常常存在 ；不同阶段的粒子种类情况；各成分的质量变化情况等等。 2．为探究分子的性质，兴趣小组的同学们围绕氨气进行了以下项目式探究活动。 【活动一】查阅资料，了解氨气(NH3)的性质 查阅资料： ①氨气是一种有刺激性气味的气体，强烈刺激人的眼睛和呼吸道黏膜； ②氨气能与水反应生成碱性物质，碱性物质能使无色的酚酞溶液变成红色； ③浓氨水极易挥发出氨气。 【活动二】探究氨气的性质 (1)由图1得出，氨气的物理性质是 。 【活动三】探究分子的性质 图2有四朵白色纸花①、②、③、④，将①依次用浓氨水和酚酞润湿，将②、④用加酚酞的蒸馏水润湿，③用浓氨水润湿，迅速扣上烧杯。请回答： (2)一段时间后观察到纸花② ，纸花③ 。 (3)纸花④的目的是证明空气中的成分 (填“能”或“不能”)使酚酞溶液变色。 (4)由该实验可得出分子具有的性质是 。 拓展一：探究分子运动速率与温度的关系 图2实验中同学们闻到了一股难闻的刺激性气味，于是又进行如图3所示实验。操作如下： Ⅰ：向B、C两支试管中分别加入无色酚酞溶液； Ⅱ：在A、D试管中分别加入浓氨水，立即塞紧带导管的橡皮塞，并将D试管放置在盛有热水的烧杯中。 (5)观察到C试管中发生变化速度比B试管中要快，由此得出温度越高， 。 拓展二：探究分子运动速率与分子质量的关系 如图4，将装置平放在桌面上，同时用注射器分别向棉纱布上注入等量的浓氨水和浓盐酸。 (6)已知一个氯化氢分子的质量大于一个氨气分子的质量，根据图中产生白烟的位置得出结论：分子的运动速率与其质量成 (填“正”或“反”)比。 【活动四】探究分子的其它性质 (7)如图5，在一个玻璃杯中放入约50mL水，向水中放入一大块蔗糖，在容器外壁沿液面画一条水平线。糖块充分溶解后，液面比水平线 (填“高”、“低”或“相平”)，这说明分子在不断运动且 。 3．空气中的氧气含量是多少呢？学习小组开展“测定空气中氧气含量”的探究活动。 【史料研究】 (1)二百多年前，化学家拉瓦锡利用汞能和氧气发生反应的原理，采用图1装置证明空气是由氧气和 组成的。 【设计与实验】 实验一：仿照拉瓦锡实验的原理，设计并利用图2装置测定空气中氧气的含量。 (2)主要步骤如下，正确的顺序为 （填序号）。 ①用弹簧夹夹紧乳胶管 ②红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹 ③点燃红磷后立即伸入瓶中并塞紧橡胶塞 ④检查装置气密性，在集气瓶中加入少量水，将水面上方空间按体积分成5等份 (3)写出红磷燃烧的文字或符号表达式 。 同学们利用图2装置进行了多次实验，水面均未上升到刻度“1” 【优化与实验】 实验二：为探究水面未上升到刻度“1”的原因，小组同学利用图3装置结合现代传感器技术，测得实验过程中容器内气体压强、温度、氧气浓度的变化趋势如图4所示。 (4)图4中X曲线代表的是 （填“温度”或“氧气浓度”）的变化趋势。 (5)结合图4中X、Y两条曲线，解释BC段压强变化的原因是 ，实验结束打开弹簧夹的过程，对应的是压强曲线中的 （填“DE”或“EF”）段。 【反思与交流】 (6)根据实验二中图4分析可知，实验一中水面未上升到刻度“1”的原因是 。 4．蒸汽眼罩是我们日常生活中常见的缓解眼睛疲劳的产品。某化学兴趣小组的同学对蒸汽眼罩开展了以下研究。 【查阅资料】蒸汽眼罩由无纺布眼罩和发热体构成。发热体内含有铁粉、活性炭、氯化钠、蛭石(保温作用，可以减缓热量散失)、高吸水树脂(良好保水性能，为眼罩提供水蒸气)等。 【活动一】 (1)检验蒸汽眼罩发热体材料中的铁粉 实验方案 预计观察到的实验现象 结论 取发热体内的材料于试管中，加入足量稀硫酸 有气泡产生，溶液变为浅绿色 蒸汽眼罩内部材料中有铁粉，该实验中发生反应的化学方程式为 。 【活动二】探究蒸汽眼罩的发热原理 (2)根据“使用方法—打开蒸汽眼罩包装，接触空气即开始发热”。小组同学进行了以下实验：取20g发热体内固体粉末放入密闭容器中，通过数字传感器分别测得该密闭容器中氧气和二氧化碳的含量变化如图。据图回答：发热体内的物质和空气中的 发生了反应，理由是 。 (3)实验后，同学们观察到部分黑色固体变为红棕色，分析蒸汽眼罩的热量是来源于铁粉生锈。有同学提出疑问，铁生锈是缓慢氧化放热不明显，但是蒸汽眼罩打开后会迅速升温，这是为什么呢？他们又设计了以下实验方案进行验证。 方案 药品 1分钟前后氧气含量变化 1分钟前后温度变化 实验1 4g铁粉、2mL水 20.1%→20.1% 16℃→16℃ 实验2 4g铁粉、2mL水、______g氯化钠 20.1%→20.1% 16℃→16℃ 实验3 4g铁粉、2mL水、2g活性炭 20.1%→20.1% 16℃→16℃ 实验4 4g铁粉、2mL水、2g氯化钠、2g活性炭 20.1%→15% 16℃→55℃→26℃ 实验2中应取用氯化钠的质量是 g。实验4中温度迅速上升的原因是铁粉与 共同作用的结果。 【活动三】测量蒸汽眼罩内部材料中铁的质量分数 温馨提示：①实验仪器和药品自选。②实验中的数据可用m1、m2、m3、m4等来表示。 (4)你的实验方案是 。 【反思与评价】 (5)下列说法正确的是___________(填字母)。 A．蒸汽眼罩要密封干燥保存 B．仅用活性炭、铁粉和水，打开蒸汽眼罩后也会迅速升温 C．利用铁生锈的原理，铁粉还可用于食品保鲜 D．蒸汽眼罩使用后的剩余物可以回收利用 5．化学变化往往伴随着发光和放热的现象，但小米同学认为发光和放热不一定全部都是化学变化，学习小组对此展开了讨论和验证。 【提出问题】有发光和放热的现象都是化学变化吗？ 【做出猜想】 (1)猜想一：不一定都是化学变化；猜想二： 。 【验证过程】 (2)将干冷的烧杯罩住蜡烛火焰的上方，观察到：烧杯内壁出现 ；手摸烧杯外壁有 的感觉；蜡烛的火焰逐渐变小直到熄灭。 (3)将烧杯迅速倒置，向其中加入少量的澄清石灰水，振荡，观察到 。 【分析】 (4)通电前后，钨丝本身没有发生变化，灯丝通电发光，放热属于 变化。 【结论】 (5)猜想 （选填“一”或“二”）正确。 6．某化学兴趣小组的同学围绕“酸碱中和反应”，在老师引导下开展实验探究活动，请你参与下列活动。 【实验探究】将氢氧化钾溶液与稀硫酸混合，观察不到明显现象，为证明氢氧化钾溶液与稀硫酸发生了反应，三位同学进行了以下实验。 (1)测定溶液pH变化的方法 甲同学在实验过程中测得pH变化如图1所示，则该同学是将 (填字母序号)。 a.氢氧化钾溶液滴入稀硫酸中 b.稀硫酸滴入氢氧化钾溶液中 关于图1，下列说法正确的是 。 A．a点到b点pH变化的原因H+和OH-发生反应 B．b点表示的溶液中的离子是K+、 C．c点表示的溶液中溶质是K2SO4和H2SO4 D．该反应的基本类型是中和反应 (2)测混合过程中的温度变化 乙同学在实验过程中测得反应混合溶液的温度变化如图2所示，说明稀硫酸与氢氧化钾溶液发生的反应是 (填“放热”或“吸热”)反应，图2中B点表示的含义是 。 (3)借助于酸碱指示剂 丙同学通过图3所示实验，他观察到酚酞溶液由红色变成无色，也证明氢氧化钾溶液与稀硫酸发生了化学反应，反应的方程式为 。 7．同学们在学习碳的化学性质之后得知碳燃烧时可能生成二氧化碳，也可能生成一氧化碳，某化学兴趣小组对木炭还原氧化铜可能生成的气体成分进行实验探究。 【提出问题】木炭与氧化铜反应可能生成什么气体？ 【作出猜想】 (1)猜想①：只生成CO2反应的化学方程式为 ； 猜想②： ； 猜想③：既生成CO，又生成CO2 【查阅资料】浸有磷钼酸溶液的氯化钯试纸遇CO2无变化，但遇微量的CO会立即变成蓝色。 【实验验证】小组同学经过思考之后，设计了如图所示的实验装置： 步骤一：打开弹簧夹，先通一会儿纯净、干燥的氮气； 步骤二：关闭弹簧夹，点燃酒精喷灯对玻璃管加热； 步骤三：实验结束后，拆洗装置和仪器。 (2)【实验现象】对A装置的玻璃管集中加热一段时间，玻璃管中 ，B瓶中 ，C中澄清石灰水变浑浊。 【实验结论】通过对实验现象的分析可得出上述猜想③是正确的。 (3)【实验反思】请从环保的角度分析，实验装置中存在的不完善之处是 。 (4)实验开始时，先将氮气通入实验装置一段时间再加热的目的是 。 实验结束后，同学们发现玻璃管内壁附着的铜用水不易清洗干净，通过查阅资料获得三种能清除铜的方案： I、加入浓硫酸并微热： ； II、加入浓硝酸与铜反应：； III、加入氯化铁溶液：。 (5)为了将试管内壁上附着的铜清洗干净，最佳的方案是 （填“I”“Ⅱ”或“Ⅲ”），理由是 （写一种即可）。 8．“追梦”学习小组在进行二氧化碳的实验室制取时，发现随着反应的进行，生成二氧化碳的速率会变慢，重新加入稀盐酸后，反应速率又有所加快。某兴趣小组的同学进行了如下探究。 【查阅资料】①盐酸属于酸，由HCl气体溶解在水中形成，能使紫色石蕊溶液变红；浓盐酸会挥发出HCl气体，浓度越大，挥发性越强；②二氧化碳不溶于饱和碳酸氢钠溶液。 Ⅰ．检验不同浓度的盐酸与石灰石的反应速率 【实验1】如图1所示，用不同浓度的盐酸分别制取二氧化碳。记录集气瓶中收集满二氧化碳气体的时间，结果如下表： 盐酸的浓度% 37 32 26 20 14 8 收集满瓶的时间（s） 20 23 25 26 1分6秒 2分22秒 (1)a瓶盛放的试剂应选择 （填序号）。 ①氢氧化钙溶液                ②水                ③饱和碳酸氢钠溶液 (2)盐酸与石灰石反应的化学方程式为 ；该发生装置的优点是 ； (3)该实验得出的结论是 ； Ⅱ．探究盐酸浓度对制取的二氧化碳的影响 【实验2】如图2所示（夹持仪器略），用不同浓度的盐酸分别制取二氧化碳，将气体分别通入到紫色石蕊溶液中，然后加热。结果如下： 盐酸的浓度（%） 紫色石蕊溶液的变化 变红的石蕊溶液的变化（加热后） 37 变红 不变 32 不变 26 变成紫色 20 变成紫色 14 变成紫色 8 变成紫色 (4)盐酸的浓度为32%以上时，变红的石蕊溶液加热后颜色不变的原因是 ； (5)综上实验，在课堂上制取二氧化碳使用的盐酸最适宜的浓度范围是 。 9．实验室常用过氧化氢溶液制取氧气。实验小组同学对该反应进行探究。 实验1：验证二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂。 (1)过氧化氢分解的文字表达式为 。 (2)实验Ⅳ称得的固体质量为 g。 (3)证明二氧化锰能加快过氧化氢分解速率的实验现象是 。 实验2：探究催化剂种类和质量对过氧化氢分解的催化效果的影响。 【进行实验】 称取催化剂置于三颈瓶中，塞紧胶塞，用注射器将3mL5%过氧化氢溶液快速注入。测定氧气浓度达到最高值时所用的时间，实验记录如表： 序号 初始温度/℃ 催化剂种类 催化剂质量/g 氧气浓度达到最高值时所用时间/s ① 30 二氧化锰 0.03 8 ② 30 氯化铁 0.03 32 ③ 30 氯化铁 0.04 29 ④ 30 氯化铁 0.05 28 ⑤ 30 氯化铜 0.03 3364 ⑥ 30 氯化铜 0.04 837 ⑦ 30 氯化铜 0.05 464 注：①氧气浓度达到最高值时过氧化氢已完全分解。 ②在可控范围内，过氧化氢分解速率越快，催化效果越好。 【解释与结论】 (4)实验2中，效果最好的催化剂是 。 (5)实验⑤⑥⑦的目的是 。 (6)同种催化剂，还有哪些因素可能影响催化效果？ 。 10．为了更全面地认识氧气，兴趣小组同学以氧气为核心，开展以下项目式学习。 【任务一】发现氧气 (1)唐代化学家马和最先发现氧气，他认为空气中存在“阴阳二气”，阳气比阴气多得多。则氧气属于马和认为的 (填“阳气”或“阴气”)。 (2)现代科学认为空气中的氧气主要来源于 。 【任务二】测定氧气的含量 (3)二百多年前，法国化学家拉瓦锡采用图1装置，用定量的方法研究了空气的成分，得出了空气由氧气和 组成的结论。 (4)仿照该实验的原理，同学们采用图2装置测定空气中氧气的含量。该实验证明空气中氧气含量的现象是待红磷熄灭并冷却至室温后，打开弹簧夹， 。(合理即可)。 【任务三】制取氧气 (5)图3是制取氧气的几种途径，图4是实验室常用的气体发生和收集装置。 ①途径甲是工业上制取氧气，主要利用液氧和液氮的 不同进行分离。 ②图3中途径乙(填汉字序号)可用图4中装置A来制取；根据“绿色化学”理念， (填汉字序号)途径是实验室制氧气的最佳方法，写出发生反应的符号表达式： 。 ③实验室常用图4中的 (填字母序号)装置来收集氧气。 【任务四】探究氧气的性质与用途 (6)将集满氧气的两个集气瓶如图5所示放置，约40s后，分别同时迅速插入一根带火星的木条，发现木条均复燃，并且A中燃烧比B中更旺，该实验说明氧气具有的性质是 。 (7)氧气有很多用途。下列属于氧气用途的是___________(填字母序号)， A．医疗急救 B．食品防腐 C．航天火箭 D．霓虹灯 11．水煤气是重要的气体燃料，某水煤气样品可能含有CO2、CO和H2，某化学兴趣小组的同学对该水煤气样品的成分进行探究。(信息：氢氧化钠能与二氧化碳反应，生成溶于水的碳酸钠和水，而不与氢气、一氧化碳反应) 实验一： (1)将该水煤气样品通入澄清石灰水，若观察到 ，证明该气体样品中含有CO2，请写出有关化学方程式 。 实验二： (2)为了证明该水煤气样品中含有CO，小明设计了如图所示装置进行实验，证明该气体样品中含有CO。请回答：A中的药品是氢氧化钠溶液，可吸收原气体中的CO2，化学方程式为 ，硬质玻璃管内发生反应的化学方程式为 。 (3)小惠认为小明的实验不够严密，她如何改进 ，当观察到 的现象时，可以肯定该水煤气样品中一定含有CO。 12．中秋节吃月饼时，小育对包装袋内的“脱氧剂”产生了兴趣，展开了下面的探究。 【查阅资料】脱氧剂利用铁粉与氧气发生缓慢氧化生锈而除去氧气，达到食品防腐的目的，铁粉脱氧剂中的其他成分对后面的实验无影响。 【探究目的】探究用铁粉脱氧剂是否能测定空气氧气的含量，并比较效果。 【进行实验】实验1：按图1所示装置，用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。 实验2：按图2所示装置，在集气瓶内壁用水均匀涂附铁粉脱氧剂，利用铁生锈原理测定空气中氧气的体积分数。 (1)装药品之前要检查 ，实验1中红磷燃烧的主要现象是 ，红磷熄灭后，立即打开弹簧夹，水倒吸入集气瓶 1/5(选填：“小于”或“大于”)，该反应的符号表达式为 。 (2)实验过程中，连接数字传感器，测的实验1、实验2中氧气的体积分数随时间变化的关系分别如图3、图4所示。依据图3、图4信息， (选填：“实验1”或“实验2”)的测定方法更准确。 (3)从绿色化学的角度考虑，实验2相比于实验1的优点是 (写一点)。 13．兴趣小组邀请你一起用废弃的铝片和铁片进行制作金属蚀刻画的项目活动。 【药品柜】稀硫酸、硫酸铜溶液、氯化镁溶液、磁铁。 【任务一】到垃圾回收站筛选金属底板 (1)药品柜中不能用来区分铝片和铁片的是 。 【任务二】预处理金属底板 (2)用砂纸打磨掉铝片表面的 （填化学式）。用酸洗方法除去铁片表面的铁锈。 【任务三】选择蚀刻液进行蚀刻 (3)首先将有镂空图案的不干胶保护膜（能隔绝蚀刻液与金属底板接触）分别贴到处理好的铝片和铁片上，然后将铝片浸入甲蚀刻液中，将铁片浸入乙蚀刻液中，一段时间后取出。小组同学看到铝片上有凹陷图案，没有附着物；铁片上出现红色附着物图案。则他们在“药品柜”中选择过量的甲蚀刻液、乙蚀刻液分别是 、 。 【任务四】金属蚀刻画的后处理 (4)将蚀刻好的金属片清洗掉废液，去掉不干胶保护膜，进行装饰。为防止铁片蚀刻画生锈，可采取的措施是 （写1种合理的方法）。 【任务五】废液回收利用 (5)铝片蚀刻废液处理，可加入足量铝片，反应的化学方程式是 ，其基本反应类型是 。 (6)如何从铁片蚀刻废液中获取金属铜和溶液。先加入过量的 ，然后 。 14．某化学兴趣小组在实验室里验证二氧化碳的某些性质，设计的实验装置如图所示。 (1)向图1装置中通入CO2后，观察到装置A中的现象是 。 (2)向图1装置中通入CO2后，观察到装置C中 （填“上层”或“下层”）的蜡烛先熄灭。 (3)小组同学在老师的指导下模仿二氧化碳与水反应，开展了“二氧化硫与水反应”的研究，二氧化硫的信息如资料卡片，实验如图3所示： 【提出问题】亚硫酸不稳定，图3中红色液体微热后为什么不变为紫色？其原因可能为： 【作出猜想】猜想1：加热不够充分  猜想2：与空气中的氮气有关  猜想3：与空气中的氧气有关 【实验验证】实验设计如表，请填写表格中的空格。 实验 操作 现象 结论 1 将图3中红色液体继续加热至沸腾 溶液仍为红色 猜想1 （填“成立”或“不成立”） 2 如图4所示，先通入适量SO2，然后用酒精灯微热 溶液先变红后变紫 猜想2不成立 3 如图4所示，先通入适量SO2，再改通入氮气，最后用酒精灯微热 4 如图4所示，先通入适量SO2，再改通入 ，最后用酒精灯微热 溶液仍为红色 猜想3成立 【分析与结论】 红色液体微热后不变为紫色的原因是：亚硫酸（H2SO3）易与空气中的一种物质反应生成硫酸（H2SO4），请写出其化学方程式 。 15．某班化学小组同学在完成实践作业时，不小心将过氧化氢溶液滴到刚刚切好的土豆片上，发现土豆片上立即冒气泡，他们对产生的气体、土豆片是否可作为过氧化氢分解的催化剂以及土豆片为什么能加快过氧化氢的分解展开了项目化学习的探究。 任务一：探究土豆片是否可作为过氧化氢分解的催化剂 【猜想假设】土豆片可作过氧化氢分解的催化剂。 【进行实验】 (1)同学们设计并完成下列探究实验。 项目 实验步骤 实验现象 实验结论或总结 结论 总结 方案 ①取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，伸入带火星的木条 有极少量气泡产生、木条不复燃 常温下过氧化氢分解缓慢 土豆片可作过氧化氢分解的催化剂 ②另取5mL水于试管中，加入一定量新鲜的土豆片，伸入带火星的木条 土豆片不能使水分解产生氧气 ③另取5mL5%的过氧化产氢溶液于试管中，加入一定量新鲜的土豆片，伸入带火星的木条 产生大量气泡，带火星的木条复燃 【反思评价】 (2)在上述探究实验中，“实验步骤①”和“实验步骤②”起的作用是 。 (3)小玲认为这个实验还不能得出“土豆片可以作为过氧化氢分解的催化剂”这个结论，还需要补充两个实验，用来证明化学反应前后土豆片的 ，才能得出结论。 (4)小菲同学想要探究土豆片和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果，可在保证其他条件不变时，记录收集等量氧气所需要的时间(或 )进行比较。 任务二：了解土豆片加快过氧化氢分解的原因 【查阅资料】过氧化氢酶广泛存在于动、植物组织中，土豆中含有过氧化氢酶，它能催化过氧化氢的分解。 【表达交流】 (5)写出过氧化氢酶催化过氧化氢分解的文字表达式： 。 (6)本次活动加深了同学对催化剂的认识。关于催化剂的说法，正确的是 。(填序号) ①所有化学反应都需要催化剂 ②催化剂只能加快化学反应的速率 ③一种反应可以有多种催化剂 ④催化剂还能增加化学反应中生成物的质量 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 $$