2025年中考化学专项攻略：科学探究题

2025年中考化学精练册专项攻略：科学探究题 1．探究实验一：某校初三学生小明在实验室做镁条燃烧的实验时，偶然发现镁条旁边放置有一些铜片，他就想：镁和铜都属于金属，他们在燃烧时的现象一样吗？于是他取一小段光亮的铜片在酒精灯上加热了片刻，发现铜片变黑。（查阅资料：金属铜为红色，氧化铜为黑色） 【猜想与假设】猜想Ⅰ：铜片变黑是火焰中的烟灰附着在铜片上； 猜想Ⅱ：联想镁条燃烧的实验，猜想生成的黑色物质不是烟灰。 【设计并进行实验】 (1) 实验方案 现象 结论 用干净的棉布条擦拭已冷却的铜片表面的黑色部分 铜片上的黑色物质不能被棉布条擦除 ②猜想 成立 将光亮的铜片置于试管中加热 ① 将一长段光亮的铜片放于塞有软木塞的试管内，先加热铜片左端，直到铜片不再变黑，再移至铜片最右端继续加热一段时间 ③ 铜片左端的黑色物质是④ 加热右端时氧气已被左端消耗，所以没有黑色物质生成 【反思交流】为进一步验证以上结论，该同学用真空泵抽去装有铜片的试管内的空气并加热，发现铜片无明显变化，趁热通入氧气，试管内的铜片变黑。说明热的铜片接触氧气能发生反应。 探究实验二：另外一名学生小刚探究蜡烛燃烧的生成物时，对生成物二氧化碳产生了疑问：人体会不断地吸入和呼出二氧化碳，那么吸入的空气和呼出的气体中二氧化碳含量会有什么不同呢？ (2)针对小刚同学产生的疑问，属于实验探究中 环节。 【设计实验】 (3)向一瓶空气样品和一瓶呼出气体的样品中各滴入相同滴数的 ，振荡，观察是否有浑浊出现。 【观察现象】滴入呼出气体样品中的石灰水变浑浊，滴入空气样品中的石灰水无浑浊出现。 【实验结论】 (4) 样品中二氧化碳含量高。 2．硬水加热时易产生水垢，很多工业用水需要对硬水进行软化处理。小组同学利用1.5%的肥皂水比较水的硬度。 【查阅资料】硬水含较多可溶性钙、镁化合物；软水不含或含较少可溶性钙、镁化合物。 I．探究水的硬度、肥皂水的用量与产生泡沫量的关系 【进行实验】向蒸馏水中加入和的混合溶液，配制两种不同硬度的硬水。 用蒸馏水和两种硬水完成三组实验，记录如下: 组别 第1组 第2组 第3组 实验操作 实验序号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ 混合溶液用量滴 0 0 0 1 x 1 2 2 2 肥皂水用量/滴 5 10 20 5 10 20 5 10 20 产生泡沫量 少 多 很多 无 少 多 无 无 少 【解释与结论】 (1)对比②和⑧可知，肥皂水能区分软水和硬水，依据的现象是 。 (2)设计第2组实验时，为控制水的硬度相同，⑤中x应为 。 (3)第2组实验的目的是 。 (4)由②⑤⑧可以得到的结论是 。 II．比较不同水样的硬度 【进行实验】 用四种水样完成实验，记录观察到泡沫产生时所需肥皂水的用量。 实验操作 水样 肥皂水用量/滴 市售纯净水 2 煮沸后的自来水 6 自来水 9 湖水 14 【解释与结论】 (5)硬度最大的水样是 。 (6)由上述实验可知，能将自来水硬度降低的方法有 。 (7)继续实验，发现山泉水的硬度大于自来水的硬度，其实验方案为 。 3．某校学习小组利用二氧化锰与过氧化氢溶液混合制取氧气。 【提出问题】如何来测定生成O2的质量和体积，并处理数据。 【实验设计】通过下图Ⅰ、Ⅱ两个实验分别测定10mL过氧化氢溶液和适量二氧化锰混合产生O2的质量和体积。 【分析与表达】 (1)实验Ⅱ中发生反应： 。 (2)实验Ⅰ中，将小烧杯中的过氧化氢溶液加入大烧杯中，并不断搅拌，判断反应结束的现象是： ，电子天平示数不再变化。 (3)实验Ⅱ中，先连接好装置， (填操作名称)，然后装好药品，最后将10mL过氧化氢溶液 (填“缓慢”或“快速”)推入烧瓶中。 (4)实验Ⅰ数据处理得55mgO2，实验中电子天平 (填“能”或“不能”)用托盘天平代替。 (5)实验Ⅱ的实验记录如下： 时间/min 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 注射器读数/mL 30.0 45.0 48.0 50.0 51.5 52.8 52.0 50.0 50.0 50.0 ①根据实验记录在坐标图中用圆滑曲线绘制出0~10min注射器内体积随时间变化的曲线 。 ②根据以上实验过程和数据综合分析，最终生成O2的体积是 mL。 4．某课外小组的同学以“铁、铜、银的化学性质”为课题，进行科学探究活动，请根据已学知识完成下列探究问题。 【提出问题】铁、铜、银的金属活动性顺序是怎样的？ 【制定计划】甲同学设计的实验如上图所示，他们在实验中都进行了规范的操作和细致的观察。 【收集证据】 (1)你认为实验①观察到的现象是 。②中发生的反应的化学方程式是 。 【解释与结论】 (2)乙同学认为甲同学的实验设计有错误，其理由是 。 【反思与评价】 (3)反思后甲同学对自己的实验进行了改正，其做法是 。由此证明了三者的金属活动性顺序是 。 5．某兴趣小组的同学们在老师的指导下，展开了如下项目化学习。 任务一    蜡烛燃烧过程探究。 蜡烛燃烧时可观察到火焰集中在烛芯周围，石蜡不断熔化但液态石蜡却没有直接燃烧，同学们对蜡烛燃烧过程展开了探究。 探究一：焰心所含物质的探究。 如图，点燃蜡烛，用注射器在烛芯附近抽取气体物质。 【猜想假设】 (1)同学们对该物质主要成分提出三种猜想：①二氧化碳②水蒸气③石蜡蒸气，理由是液态石蜡受热会汽化。猜想①②的理由为 。 (2)【实验探究】 操作 现象 结论 (1)立即将注射器内物质注入内壁涂有澄清石灰水的烧杯。 观察到 猜想①成立 (2)立即将注射器内物质注入干而冷的烧杯。 内壁没有出现水雾，而是出现白色 固体物质。 猜想②不成立 (3)立即将注射器靠近火焰，推动活塞。 注射器口产生火焰，物质能燃烧。 猜想③ 【实验反思】 (3)经过讨论，同学们认为猜想①不成立，操作(1)中产生明显现象的原因是： 。 【补充实验】 (4)将蜡烛熄灭，瞬间可观察到一缕“白烟”轻轻升起，立即用燃着的火柴去点燃“白烟”，“白烟” (填“能”或“不能”)燃烧。 【实验结论】石蜡燃烧是固态石蜡先受热熔化，然后在烛芯汽化形成气态石蜡后才燃烧。 探究二：拓展探究密闭集气瓶内，烛芯长度或蜡烛高度对蜡烛燃烧时间的影响。(如图) 实验1：将集气瓶中充满空气，测定相同蜡烛高度，不同烛芯长度的蜡烛在集气瓶中的燃烧时间。 【记录数据1】 烛芯长度/cm 0.3 0.5 0.7 0.9 燃烧时间/s 16 13 11 8 实验2： (5)将集气瓶中充满空气，测定 的蜡烛在集气瓶的燃烧时间。 【记录数据2】 蜡烛高度/cm 1 3 5 7 燃烧时间/s 17 10 9 8 【实验结论】 (6)实验1的结论是：其他条件相同时， 。 探究三：同学们对如图实验中蜡烛(足量)熄灭的原因展开研究。 【猜想与假设】①可能是二氧化碳含量过大；②可能是氧气被完全消耗。 【探究与结论】 (7)甲同学收集1瓶含20%氧气和80%二氧化碳的气体，将点燃的蜡烛慢慢伸入瓶中并密封，蜡烛燃烧一段时间后才慢慢熄灭。根据实验现象可知：假设① (填“合理”或“不合理”)。 (8)乙同学使用氧气传感器测量密闭装置内蜡烛(足量)从燃烧到熄灭的过程中氧气含量的变化，实验装置和实验结果如图所示。下列判断或结论正确的是_______。 A．实验开始时密封装置内是纯净的氧气 B．蜡烛熄灭的原因是瓶内氧气已经耗尽 C．蜡烛熄灭后瓶内气体是二氧化碳和氧气 D．氧气浓度小于一定值时，蜡烛无法燃烧 任务二     物质燃烧产生火焰的根本原因是什么？ 同学们学习了氧气的性质后发现“铁丝在氧气中燃烧没有火焰，而蜡烛在氧气中燃烧却有明亮的火焰。”查阅资料如表，分析表中数据。 物质 熔点/℃ 沸点/℃ 燃烧时温度/℃ 石蜡 50~70 300~550 约600 铁 1535 2750 约1800 钠 97.8 883 约1400 【得出结论】 (9)物质燃烧能否产生火焰与其 (填“熔点”或“沸点”)和燃烧时温度有关。 【反思拓展】 (10)钠燃烧时 (填“有”或“没有”)火焰产生。 6．某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，欲对该实验可选用的药品继续探究，他们进行了如下实验： 【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，是瓶内初始气压，和是反应结束恢复到室温时瓶内的气压）。 【问题与现象分析】 (1)写出红磷燃烧 ，开始反应时瓶内压强瞬间变大的原因是 。 (2)利用图3数据测定空气中氧气的体积分数为 （用字母表示）。 (3)图4中，与几乎相等是因为 。 【结论与反思】 (4)由实验可知， （选填“能”或“不能”）用硫代替红磷测定空气中氧气的含量。 (5)用燃烧法测定空气中氧气的含量，在选择药品时，对生成物应考虑的因素是 。 【拓展与延伸】某同学利用图5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瓶内中间，并把装有足量白磷的燃烧匙浸没在蒸馏水下。图6表示用氧气传感器测量的容器内氧气浓度变化曲线图。他先用激光笔点燃红磷，红磷在烧瓶内熄灭后，待装置完全冷却，将装有白磷的燃烧匙提出水面，用激光笔点燃白磷。 (6)根据本实验的结论，得知教材中用“燃烧红磷测定空气中氧气含量”的方法是不可行的。说明理由： 。 (7)曲线DE段氧气浓度变化的主要原因是 。 (8)查阅资料，验证空气中氧气体积分数，可利用铁的缓慢氧化。将空气中氧气浓度消耗至0.2%。如图7，将足量细铁丝置于试管底部，并倒扣在装有水的烧杯中，一段时间后你将看到的现象是 。 7．化学兴趣小组欲探究铁粉型“暖宝宝”反应原理与铁的生锈本质是否一致。 【资料信息】①暖宝宝”的主要成分：铁粉、水、活性炭、蛭石、吸水性树脂、食盐。②蛭石是超级保温材料。③吸水性树脂能吸收自身重量几百到几千倍的水分，可反复释水、吸水。 【实验过程】按如图1连接装置，密封装置，采集数据。实验数据如图2所示。 【实验思考】 (1)分析图像：一般情况下，随着铁的锈蚀，装置内水蒸气的含量应该逐步降低，但暖宝宝发热过程中湿度却在增加，可能与“暖宝宝”原材料中的 有关。 (2)铁钉生锈需较长时间，而“暖宝宝”能快速反应的原因可能是______。(填字母) A．铁粉与其他物质的接触面积大加快了铁粉的锈蚀速率 B．蛭石的保温作用加快了铁粉的生锈速率 C．“暖宝宝”中氧气含量更高 【实验结果】铁粉型“暖宝宝”反应原理与铁的生锈本质一致。 (3)兴趣小组继续探究“暖宝宝”为什么能发热？ 【做出猜想】“暖宝宝”发出的热量主要来自铁粉氧化(即生锈)的过程。 【设计实验】： 实验操作 实验现象 解释或结论 步骤1 取A、B两袋“暖宝宝”，A袋打开外袋取出内袋：而B袋不打开外袋，两袋放置在同样的环境中。 A袋的“暖宝宝”温度很快上升；B袋温度无明显变化。 “暖宝宝”发热是由于袋内物质与 接触。 步骤2 24小时后，分别剪开A、B两袋，各取少量袋内物质于两支试管中，分别加入适量稀盐酸。 A袋物质部分溶解，产生黄色溶液；B袋物质部分溶解，有气泡，产生浅绿色溶液。 用化学方程式表示产生浅绿色溶液的反应： 。 得出结论：“暖宝宝”发出的热量主要来自铁粉发生氧化(生锈)的过程。 8．小聪想要探究铬(Cr)与金属铁(Fe)、铜(Cu)的活动性强弱。 【查阅资料】铬是银白色、有光泽的金属，在空气中其表面能生成抗腐蚀的致密氧化膜。 【做出猜想】 (1)猜想1：；猜想2：；猜想3： 。 【设计与实验】 (2)小聪取大小相同的用砂纸打磨光亮的三种金属片放入三支试管中，再分别加入等量、等浓度的稀硫酸。(补充①和③的实验现象) 实验操作 ① ② ③ 实验现象 ①铁片表面产生气泡较慢，溶液由无色变为 。 ②铬片的表面产生气泡较快，溶液由无色变为蓝色。 ③ 【结论与解释】 (3)根据上述实验现象，可得出猜想 正确。实验前用砂纸打磨金属片的目的是 。 (4)已知试管②中溶液的蓝色是CrSO4溶于水形成的，请写出试管②中发生反应的化学方程式： 。 9．如图所示是一瓶久置的生石灰，同学们通过下列实验，探究塑料瓶中物质的成分。 (1) 序号 实验步骤 实现现象 实验结论 步骤一 取塑料瓶中少量固体加入烧杯中，加入适量水，用手触摸烧杯外壁。 固体中 没有氧化钙 步骤二 另取塑料瓶中少量固体加入锥形瓶中，加入足量的 ，将产生的气体通入澄清的石灰水中。 有气泡产生； 澄清的石灰水 变浑浊 固体中 有碳酸钙 【反思交流】 (2)步骤二中产生气泡的化学方程式为 。 (3)试剂瓶中物质的成分有 种可能性。 10．学习了二氧化锰对过氧化氢分解有催化作用的知识后，某同学想：氧化铜能否起到类似二氧化锰的催化作用呢?于是进行了以下探究。 【猜想】 (1)Ⅰ、氧化铜不是催化剂、也不参与反应，反应前后质量和化学性质不变； Ⅱ、氧化铜参与反应产生氧气，反应前后质量和化学性质发生了改变； Ⅲ、氧化铜是反应的催化剂，反应前后 。 【实验】天平称量0.2g氧化铜，取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，进行如下实验： (2)填写表格： 步骤③现象 步骤⑥结果 步骤⑦现象 结论 ，带火星的木条复燃。 氧化铜质量是 克 溶液中有气泡放出带火星的木条复燃 猜想Ⅰ、Ⅱ不成立；猜想Ⅲ成立。 (3)步骤①的目的是 ，步骤⑥的目的是 。 (4)过氧化氢能被氧化铜催化分解放出氧气为 。 11．实验室还可用在二氧化锰催化作用下加热氯酸钾的方法制取氧气，。除二氧化锰外，碎瓷片和红砖小颗粒也可作为氯酸钾制氧气的催化剂。悦悦想探究哪一种催化剂可使氯酸钾分解速率更快，完成了下列的实验。 (1)悦悦选取 （填“A”或“B”）方式安装发生装置，并设计一组对照实验，制取、收集氧气，测量反应速率。 (2)实验过程中，悦悦记录如下数据。 编号 氯酸钾质量/g 催化剂种类 催化剂质量/g 收集氧气的平均速率/（） 1 0.6 无 0 11.8 2 0.6 二氧化锰 0.2 28.2 3 0.6 碎瓷片 0.2 49.1 4 0.6 红砖小颗粒 0.2 28.3 ①该实验研究了催化剂的 对氯酸钾分解生成氧气速率的影响。 ②对比上述实验， 催化氯酸钾分解的速率最快。 ③同种催化剂，质量多少可能影响氯酸钾分解的催化效果，还有哪些因素可能影响氯酸钾分解的催化效果？请说出一种你的猜想： 。 12．空气是人类宝贵的自然资源。某小组对空气的成分进行了项目式学习。 【活动一】认识空气 (1)下列有关空气成分的说法不正确的是 ___________(填字母)。 A．稀有气体可用于制作霓虹灯 B．氮气充入食品包装中可以防腐 C．氧气可用作火箭发射的燃料 D．空气中的氧气主要来源于植物的光合作用 【活动二】测定空气里氧气的含量，小组同学利用图1所示装置进行实验。 (2)图1装置进行该实验时，红磷熄灭后，待集气瓶冷却至室温，打开弹簧夹，水能倒吸入集气瓶的原因是 。 【活动三】拓展探究空气里氧气的含量 小组同学在老师的指导下设计了图2所示装置来探究磷在空气中的燃烧及氧气含量的变化情况。 【提出问题】足量红磷在密闭的瓶内燃烧熄灭后，容器中是否有氧气剩余？ 【猜想假设】猜想一：有O2剩余；     猜想二：无O2剩余。 【实验验证】该小组同学按图2组装好实验装置，利用凸透镜聚光照射燃烧匙中的红磷(足量)，一段时间后，红磷燃烧，待熄灭冷却至原来温度后，将装有足量白磷(着火点为40℃)的燃烧匙提出水面，再次用凸透镜聚光照射，白磷居然也很快被点燃。 【实验结论】根据上述实验，足量红磷熄灭后，得出结论如下： (3)猜想 正确。根据此结论，用“燃磷法测定空气中氧气含量”时，你觉得应该选择红磷还是白磷更合适，理由是 。 【活动四】深度探究 (4)图3是该小组同学从开始实验到最后装置冷却至室温后整个实验过程中，用传感器测得的图2中容器内氧气含量变化的曲线图。结合图3分析：AB段和BC段分别是红磷发生缓慢氧化、红磷燃烧时瓶中氧气浓度的变化，白磷开始燃烧至燃烧结束对应的曲线是 (填“CD”、“DE”)段。 13．项目小组对铁系食品脱氧剂(又称为“双吸剂”)进行了如下探究。 I.探成分 某脱氧剂标签显示含有铁粉、活性炭、食盐以及无水氯化钙等。为确定脱氧剂中铁粉的存在，进行如下实验。 实验1：取一包脱氧剂粉末，用磁铁吸引。观察到部分黑色粉末被吸引。 实验2：取实验1中被吸引的部分粉末放入试管中，加入适量硫酸铜溶液。观察到有红色固体生成。 实验3：另取被磁铁吸引的黑色粉末，撒向酒精灯的火焰。观察到粉末剧烈燃烧，火星四射。 (1)写出实验3中有关反应 。 (2)铁粉在空气中能燃烧，而铁丝在空气中不易被点燃。原因是 。 Ⅱ.明原理 利用图1所示装置进行实验4和实验5。 (3)实验4：一段时间后，观察到气球变大。气球变大的原因是 。 (4)实验5：能证明脱氧剂“脱氧”的现象是 。 Ⅲ.悟应用 实验6：设计如表所示对比实验探究脱氧剂中活性炭和食盐的作用。利用温度传感器测得集气瓶中温度随时间的变化曲线如图2所示。 实验序号 铁粉/g 水/mL 活性炭/g NaCl/g ① 2 5 0 0 ② 2 5 0 0.1 ③ 2 5 0.2 0 ④ 2 5 0.2 0.1 (5)对比实验①与实验③可得到的结论是 ；对比实验③与实验④可得到的结论是 。 (6)下列叙述正确的是 (填字母)。 a.铁系食品脱氧剂可吸收氧气和水 b.铁系食品脱氧剂使用过程中放出热量 c.铁系食品脱氧剂能延长食物的保存时间 14．某化学兴趣小组的同学们以“探究镁的燃烧”为主题开展项目式学习。 任务一：利用镁条燃烧验证质量守恒定律 (1)同学们参照课本进行如图 1 实验，镁条与空气中的氧气反应的化学方程式是 。 (2)大家通过称量发现，在陶土网上收集到的产物的质量小于镁条的质量，有同学认为这个反应不遵循质量 守恒定律，你 （选填“同意”或“不同意”）这一观点。 经过讨论，大家认为反应生成的氧化镁部分扩散到空气中，于是设计了如图 2 实验，从而验证了质量守恒 定律。实验后，同学们发现产物中有少量黄色固体。大家对此展开进一步探究。 任务二：探究镁粉在空气中燃烧生成的黄色固体成分 【查阅资料】①镁能与氮气反应，生成氮化镁（Mg3N2）。②氧化镁为白色固体，氮化镁为黄色固体。③氮化镁可与水反应产生氨气。 【猜想假设】镁粉在空气中燃烧生成的黄色固体是 Mg3N2。 【进行实验】 (3)完成下列表格： 实验操作 实验现象及结论 如图，取燃烧产物于小烧杯 B 中，加入适量 ，然后用大烧杯罩住小烧杯 A 和 B 现象： 结论：燃烧产物中含 Mg3 N 2 【小组交流】 (4)若用镁粉代替红磷测定空气中氧气的含量，实验结果会 （选填“偏大”“偏小”或“无 影响”）。 (5)空气中 N2 的含量远大于 O2 的含量，而镁粉在空气中燃烧生成的 MgO 却远多于 Mg3N2，你认为可能的原因是 。 15．根据如图所示的装置，回答有关问题。    (1)写出图中仪器a的名称： 。 (2)实验室用高锰酸钾制取氧气，应选用的发生装置是 （填字母），反应的化学方程式为 。 (3)某同学选用发生装置B来制取二氧化碳气体，如果用装置收集，则装置B中的导管应与装置中的 （填“b”或“c”）端相连；如果发生装置选用C，其优点是 。 为了探究碳酸钙与稀盐酸的接触面积对反应速率的影响，某化学兴趣小组的同学进行了以下实验。 [进行实验]按图1所示的装置进行实验，倾斜锥形瓶，使试管内的稀盐酸流入瓶中与碳酸钙发生反应，测得瓶内的气压随时间的变化如图2所示。    [实验分析] (4)碳酸钙与稀盐酸反应的化学方程式为 。 (5)对比分析a、b两点可知，曲线 （填“①”或“②”）表示粉末状碳酸钙与稀盐酸的反应；对比分析c、d两点可知，相同气压时， （填“粉末状”或“块状”）碳酸钙与稀盐酸反应速率更快。 (6)由图2可知，粉末状碳酸钙产生的质量 （填“大于”“小于”或“等于”）块状碳酸钙产生的质量。 [实验结论]碳酸钙与稀盐酸的接触面积越大，反应速率越快。 (7)还有哪些因素影响碳酸钙与稀盐酸反应的快慢?请再提出两种猜想。 猜想1： ；猜想2： 。 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 $$