2025年中考化学重点专题提分训练：科学探究题

2025年中考化学重点专题提分训练：科学探究题 1．84消毒液是一种含氯消毒剂，有效成分为次氯酸钠。 [查阅资料]84消毒液不稳定，其杀菌作用主要依靠有效氯，有效氯越高杀菌效果越好。 探究一：84消毒液中有效氯含量的稳定性。 0.5%的84消毒液在不同温度、不同存放时间下的有效氯含量： 存放时间(小时) 不同温度下，有效氯存留率 60℃ 70℃ 80℃ 90℃ 0(对照) 100% 100% 100% 100% 3.0 …… …… 94.66% 88.05% 6.0 …… 96.66% 89.67% 74.69% 12.0 …… 93.32% 82.62% …… 20.0 94.75% …… …… …… 20.0 92.99% …… …… …… 【解释与结论】 (1)综合分析探究一中数据，在其他条件不变时，0.5%的84消毒液有效氯存留率受温度和时间的影响，其影响的变化趋势是 ，因此保存84消毒液应注意的问题是 。 探究二：84消毒液、溶液都是常用消毒剂，兴趣小组对两种消毒剂进行了如下探究活动。 【实验1】 取少量84消毒液于试管中，滴加溶液，发现有大量气泡产生；通过实验证明产生的气体是氧气。 【提出问题】在上述反应中，的作用是什么？ 【作出猜想】 (2)猜想一：作反应物，与溶液发生化学反应； 猜想二：作 ，具有类似分解溶液制氧气时的作用。 【实验2】 ①按如图所示组装实验装置，并检查装置气密性。 ②向锥形瓶中加入清毒液，注射器中吸入溶液。 ③将注射器中的溶液平均分5次推入锥形瓶中：每次推入溶液，待不再产生气泡后，记录收集气体的总体积(忽略其他因素对测量结果造成的影响)见下表。 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次 收集气体的总体积/ 140 280 365 x 375 (3)分析表中数据得出“猜想一正确”，其依据是 。 (4)表中的数据 。 【分析讨论】 (5)与 H2O2 溶液反应除生成氧气外，还生成氯化钠和水，该反应的化学方程式 【拓展反思】 (6)通过上面的实验分析，在使用各种消毒剂时，要考虑它们的性质。请写出一条正确使用消毒剂的方法 。 2．我校某班同学想探究红砖粉末是否也可做过氧化氢分解的催化剂。请你一起参与他们的探究过程，并填写下列空白： 【提出问题】红砖粉末能不能做过氧化氢分解的催化剂呢 【猜想】红砖粉末能做过氧化氢分解的催化剂。 (1)【实验验证】 实验步骤 实验现象 实验结论 实验一 木条不复燃 常温下过氧化氢不分解 实验二 在装有过氧化氢溶液的试管中加入红砖粉末，然后将带火星的木条伸入试管中 木条复燃 【结论】红砖粉末能加快过氧化氢的分解速率，故红砖粉末能做过氧化氢分解的催化剂。 【讨论与反思】有同学认为：仅凭上述两个实验还不能证明红砖粉末能做过氧化氢分解的催化剂，还需要增加一个探究实验。 实验三： (2)【实验目的】探究 。 【实验步骤】 (3)①准确称量红砖粉末的质量；②完成实验二；③待反应结束，将实验二试管中的物质进行过滤、洗涤、干燥、 ；④对比反应前后红砖粉末的质量。 【分析】 (4)如果反应前后红砖粉末质量不变，则说明红砖粉末可做过氧化氢分解的催化剂。但也有同学认为：要证明猜想，上述三个实验还是不够，还需要再补充一个探究实验：你认为还需要探究： 。 【结论】 (5)在化学反应中能 的化学反应速率，但本身的 和 在反应前后都 的物质称为催化剂。 3．在学习“质量守恒定律”时，同学们发现，实验的成功对定律的发现起了重要的作用，学习小组的同学们查阅到以下材料，开启了他们的科学学习之旅。 任务一：查阅质量守恒定律的发现史 (1)【史料研究】你认为波义耳的实验中称量的金属灰质量增加的原因是 。 任务二：验证质量守恒定律 【进行实验】实验Ⅰ：将一根用砂纸打磨干净的镁条和一个陶土网放在一起称量，记录所称质量。在陶土网上方将镁条点燃(如图1)，燃烧后将所得固体与陶土网一起称量。 实验Ⅱ：将装有盐酸的小试管放入装有碳酸钠粉末的烧杯中，称量(如图2)，然后将盐酸与碳酸钠粉末接触，反应一段时间后再次称量。 (2)实验Ⅲ：待测完反应前装置的总质量后，将锥形瓶置于陶土网上，用酒精灯加热，观察到 ，气球先胀大后变瘪，反应一段时间后停止加热，待装置冷却后再次称量(如图3)。 数据见下表： 编号 实验Ⅰ 实验Ⅱ 实验Ⅲ 反应前/g 4.8 130.0 144.9 反应后/g 8.0 129.6 144.9 【分析讨论】 (3)请根据实验数据，分析实验I和实验Ⅱ (填"能"或"否")验证质量守恒定律。 (4)实验Ⅲ中，气球的作用是 ；写出发生反应的化学方程式 。 【反思评价】 (5)通过上述实验对比，实验Ⅲ正确反映了反应物与生成物之间的质量关系。请从微观的角度解释化学反应前后质量相等的原因 。 任务三：描述质量守恒定律 【交流表达】 (6)请你写出科学家一致承认的质量守恒定律的内容 。 成果分享：通过学习之旅，同学们认识到善于总结前人的成果和经验、严谨的科学思维以及定量的科学方法是科学研究成功的关键因素。 4．某化学兴趣小组在实验室里进行电解水实验。 【基础实验】 如图所示，在电解器玻璃管里加满水（水中加入少量氢氧化钠），接通直流电源，一段时间后断开电源，并检验反应中产生的气体。 (1)管a中收集到的气体是 ；管b中收集到的气体是 。 【实验结论】 (2)该实验说明水是由 组成的。 (3)该反应为： 。 【实验拓展】 (4)理论上电解水生成氢气与氧气的体积比为 ，实际测定结果却往往会偏大，这是为什么？ 【查阅资料】 常温常压下，1L水中最多能溶解约30mL氧气、18mL氢气。 【探究实验】 分别选用不同的电极材料进行电解水实验，3分钟后记录实验数据如表所示： 电极材料 铜丝 铁丝 保险丝 电阻丝 氢气与氧气的体积比 7.7:3.3 6.5:3.2 6.9:2.9 7.3:3.4 【实验分析】 (5)水中预先加入少量氢氧化钠的作用是 。 (6)下列关于电解水实验的说法中，正确的是______（填字母）。 A．铜丝作为电极时，测得的氢气与氧气的体积比最接近理论值 B．选用不同的电极材料进行实验，可能会影响测得的气体体积比 【交流反思】 (7)影响测得的气体体积比的因素除了与电极材料有关外，还可能与 有关。 5．某学校化学兴趣小组开展以下化学实验探究及跨学科实践活动。根据材料回答相关问题。 Ⅰ.比较植物种类对过氧化氢溶液分解的影响 【查阅资料】 过氧化氢分解会放出大量的热，除了二氧化锰、硫酸铜以外，动、植物细胞中含有的过氧化氢酶也可以作过氧化氢分解的催化剂，但温度过高，过氧化氢酶的催化活性会降低。 【实验步骤】 ①取2.0g植物碎末放入具支试管中、并将具支试管与压强传感器连接（如图1所示）。 ②量取2mL3%过氧化氢溶液，倒入具支试管中并立即塞上橡胶塞，采集数据。 ③更换相同质量，不同种类的植物碎末，重复步骤①和②。 ④不加入植物碎末，重复步骤①和②，做空白实验。 ⑤将压力传感器采集到的数据用电脑进行处理，得到反应前后压强随时间变化曲线如图2。 【实验分析】 (1)由图2可知，催化效果最好的是 （填植物碎末名称）； (2)根据资料推测：过氧化氢酶质量过大，可能导致反应速率突然变慢，原因可能是 。 Ⅱ.利用食品脱氧剂测定空气中氧气含量 兴趣小组的同学发现食品包装中的脱氧剂能吸收氧气，于是利用脱氧剂进行空气中氧气含量测定的探究实验。 【实验步骤】 ①取一根有机玻璃细管，将其右端密封； ②将食品脱氧剂粉末迅速装入有机玻璃管右端，将脱氧剂的左端标为0；立即向管口注入一滴水将其密封，水珠处标为A，如图3所示： ③水平滚动玻璃管，使粉末平铺在玻璃管中，静置至水珠不再移动，水珠停留处标为B，如图4所示： ④用精确度为1mm的刻度尺测量出AO段和BO段的长度，重复操作3次，得到的最终数据记录如下表。 实验 AO/mm BO/mm 数据 525.5 405 【实验分析】 (3)表中的数据有一个记录有误，应更正为 ； (4)根据表中的数据计算，空气中氧气的体积百分数为 （结果精确到0.1%）。 【实验探究】 有同学提出上述实验误差较大，装置和操作本身存在较大问题。经过老师指导，现改进如下： 实验操作改为：如图5、图6所示，④关闭活塞K，在右端粗管中加入裹有足量食品脱氧剂的石棉绒，塞紧右端涂有凡士林（防漏、润滑）的活塞，充分反应到活塞不再向左移时，固定好活塞。⑤再在左端细管口注入水滴，稳定后，记录A点，并测理出AO长度为512.0mm。©然后缓缓打开活塞K，充分反应到水珠不再向右移动时，记录B点，并测量出BO长度为405.0mm。计算出氧气的体积百分数约为20.9%。 (5)这样改进的目的主要是排除了食品脱氧剂缝隙中所含的 （填化学式）的干扰。 (6)根据实验原理，在方便操作的前提下实验中使用的玻璃管越 （填“粗”或“细”）实验结果越精确。 6．某研究小组对实验室制取氧气进行如下探究。 【实验一】氧气制取实验 (1)现有如下装置图甲 ①图甲中仪器①的名称是 。 ②实验室用图甲制取氧气的化学反应为 。 ③实验中当观察 时，开始收集；当观察到 时，说明氧气已收集满。 【实验二】探究不同催化剂对过氧化氢分解的催化效果 (2)采用图乙所示装置进行实验，取大小相同的新鲜土豆块和新鲜猪肝块作催化剂，分别加入10mL浓度为5%的过氧化氢稀溶液后，用传感器测量装置中气压的变化，如图丙中曲线a、b所示。 ①实验时，取大小相同的新鲜土豆块和新鲜猪肝块的原因是 。 ②结合实验和曲线a、b分析，两种催化剂中催化效率更高的是 。 ③从曲线a、b的变化可以看出，过氧化氢分解的反应是 （填“放热”或“吸热”）反应。 ④曲线a、b最终达到相同的压强，说明 。 7．二氧化锰和硫酸铜对过氧化氢的分解都有加快作用。为比较二者的催化效果，化学兴趣小组对此进行了探究。 【重温教材】 (1)催化剂是指在化学反应里能 其他物质的化学反应速率，而本身的 和 在化学反应前后都没有发生变化的物质。 【进行实验】如图1所示实验：将68g5%的过氧化氢溶液快速推入锥形瓶中（装置气密性良好），并用数字化实验设备测定容器中的压强变化，结果如图2所示。 (2)图1装置（不含数据采集系统）气密性检查的方法是夹住（或堵住）右侧导管口，向外拉注射器的活塞，一段时间后，松开手，注射器的活塞 ，则装置的气密性良好。 (3)由图2可知：常温下， 对过氧化氢的分解催化效果更好。 (4)小明推测两条曲线最终将基本合并在一起，其理由是 。 【反思拓展】 (5)小强认为上述实验还不够严密，其理由是 （写出一条即可），由此可见在进行对比实验时应该要 。 8．2024年5月1日，我国利用船舶加装的碳捕捉系统回收首罐液态二氧化碳的卸船，标志着远洋航行船舶从燃油消耗到二氧化碳回收利用形成闭环。同学们对“二氧化碳回收利用形成闭环”非常感兴趣，开展有关二氧化碳的项目式学习。 任务一：调查空气中二氧化碳含量增加的原因 (1)同学们调查到空气中二氧化碳含量增加的原因有很多，你认为有 (写一种即可)。 任务二：讨论空气中二氧化碳含量减少的方法 (2)同学们讨论了空气中二氧化碳含量减少的方法，知道低碳生活方式可以减少二氧化碳排放，你的一种低碳生活方式是 。有同学想到二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊 (写出化学方程式)，补充了可以利用碱溶液或水吸收二氧化碳。 任务三：探究实验室中不同试剂吸收二氧化碳的效果 实验室提供4种试剂：水、饱和石灰水、质量分数为0.165%的溶液、质量分数为40%的溶液。 【提出问题】上述4种试剂哪一种吸收二氧化碳的效果最好？ 【查阅资料】 ①室温下，饱和石灰水中氢氧化钙的质量分数约为0.165% ②利用压强传感器及信息处理终端可将实验数据进行记录、呈现和分析 【进行实验】 步骤1：各装置气密性良好(夹持装置已省略)，同学们用4只250烧瓶集满纯净的二氧化碳气体。 步骤2：用4支注射器分别取60上述提供的4种试剂，将烧瓶分别连接压强传感器和注射器(如图1所示)。 步骤3：待烧瓶内气压平稳后，迅速将4支注射器内试剂分别全部注入相对应的烧瓶中，关闭止水夹，观察压强变化。一段时间后，振荡烧瓶，继续观察压强变化。小组合作完成实验，并展示烧瓶内压强随时间变化的曲线图(如图2所示) 【分析讨论】 (3)根据40%溶液对应的曲线，分析时间段曲线变化的原因是 。 【得出结论】 (4)结合图2数据，从压强和吸收效果两个角度对比分析，得到的结论是 。 任务四：形成二氧化碳闭环的意识 在老师指导下，知道上述实验中40%溶液吸收二氧化碳后，氢氧化钠有剩余。为了达到零碳排放和对环境无污染，对剩余物进行处理，形成二氧化碳闭环的意识。 【拓展思维】我国已经实现了多种“碳”的转化与利用，“二氧化碳回收利用形成闭环”是未来碳科学和技术发展的探索方向。 如下是其中一种“碳”的转化与利用：与在催化剂作用下可得到和，反应过程如图所示，在催化剂表面发生的反应可分为以下2步： 反应①反应② (5)反应①属于基本反应类型的 反应，反应②过程中 (填“吸热”或者“放热”)。反应中各物质的量随温度变化的曲线如图所示，纵坐标(k)数值越大表示该物质越多，因此，反应需在 (填“较低”或“较高”)温度下进行。 (6)转化中利用液氮的低温可将先液化，从而获得纯净的氢气，氢气先逸出，说明氢气的沸点比的沸点 (填“低”或“高”)。 9．同学们在实验室里对蜡烛燃烧进行了如图所示实验探究。 (1)如图1，点燃蜡烛，观察到蜡烛火焰分为 层，烛芯周围的石蜡熔化、石蜡熔化属于 （填“物理”或“化学”）变化。 (2)根据如图2实验中的现象可得出的结论是 。 (3)如图3实验中点燃蜡烛刚熄灭时产生的白烟，蜡烛 （填“能”或“不能”）被重新点燃，白烟的成分是 。 10．某实验小组利用如图所示的装置测定空气中的体积分数并取得成功。已知锥形瓶内空气体积为250ml，注射器中水的体积为60ml。装入白磷和细沙，按如图所示连接好仪器，夹紧弹簧夹，先将锥形瓶底部放入热水中，白磷很快被引燃（温度达到40℃，白磷即可燃烧），然后将锥形瓶从热水取出。 (1)在整个实验过程中，可观察到气球的变化是 （填字母）。 A．变小 B．变大 C．先变小后变大 D．先变大后变小 (2)集气瓶中，不断减少的气体是 ，不断增加的固体物质是 ，在反应后的集气瓶中，剩余的主要气体是 ，通过分析，写出一条该气体的化学性质： 。 (3)若实验后所得数据偏小，可能原因是 （一条即可）；若实验后所得数据偏大，可能原因是 （一条即可）。 (4)该实验中白磷放在了 中（填仪器名称），待白磷熄灭，并冷却到室温后，打开弹簧夹，还可观察到的现象是注射器中的水自动滴下，小气球恢复原状，当注射器中的水还剩约 ml时停止。 (5)得出结论： 。 (6)某兴趣小组利用氧气传感器探究不同物质在空气中燃烧的耗氧量情况。足量蜡烛和红磷分别在相同的密闭容器中燃烧，测定的氧气体积分数变化如图乙所示，下列判断正确的是 。 A．蜡烛燃烧过程中，a点容器内氮气体积分数为84% B．红磷燃烧过程中，瓶内气体的压强比蜡烛燃烧大 C．燃烧后，两容器中氧气均未耗尽，红磷耗氧量较多 D．若将足量蜡烛和红磷放在同一密闭容器中燃烧，氧气的体积分数可降至3% 11．某化学兴趣小组对“用红磷测定空气中氧气含量”的实验，结束后，集气瓶中是否还含有氧气产生怀疑，于是同学们设计了如图1所示的装置来探究磷在空气中燃烧后氧气浓度的变化情况。(提示：白磷与红磷相比，白磷更容易被点燃；) 【提出问题】足量红磷在密闭的四颈平底烧瓶内燃烧熄灭后，容器中是否有氧气剩余？ 【作出猜想】猜想1：有氧气剩余；猜想2：无氧气剩余。 【实验验证】该小组同学按如图1所示组装好实验装置，利用高能激光笔照射燃烧匙上的红磷，红磷燃烧直至熄灭；待装置完全冷却后，将装有白磷的燃烧匙提出水面，再次用高能激光笔照射，白磷居然也被点燃。(说明：激光笔的作用是点燃白磷、红磷) (1)红磷燃烧产物与瓶底的热水发生化合反应生成磷酸(H3PO4)，其反应的化学方程式为 (反应条件不用标注)。 【实验结论】 (2)根据上述实验现象，可知猜想 (填序号)正确。 (3)用红磷燃烧的方法不能精确地测定空气中氧气的含量，理由是 。 【拓展延伸】如图2是该小组同学从开始实验到最后装置冷却后的整个实验过程中，用传感器测量容器内氧气浓度变化的曲线图。 (4)在图2中 (填“A”“B”“C”“D”或“E”)点时红磷燃烧熄灭；白磷开始燃烧至燃烧结束对应的曲线为 (用图2中字母表示)段。 【反思与评价】 (5)兴趣小组分析对比曲线BC段和DE段，得出了“不同物质燃烧，需要的氧气浓度不一样”的结论。同学们由此联想到课本上的一个实验： (填物质化学式)在空气中不能点燃，但在氧气中能点燃并剧烈燃烧。 12．84消毒液主要成分为次氯酸钠，可用于物体表面和环境消毒，用钛、石墨等作电极组装简易装置电解食盐水可制备次氯酸钠，能起到一定的应急作用。 化学方程式可表示为：    【提出问题】改变温度、氯化钠溶液浓度、电压和电极间距是否会影响次氯酸钠的含量？ 【查阅资料】有效氯含量可以反映次氯酸钠含量，有效氯含量越高，次氯酸钠含量越高。 【进行实验】 实验1：钛电极间距，电压氯化钠溶液，通电1小时 实验编号 溶液浓度 有效氯含量 3.5 3.8 3.9 4 3.9 3.7 实验2：氯化钠溶液，通电1小时 实验编号 温度 电压 钛电极间距 有效氯含量 20 20 0.5 8.2 30 X 1 8.0 40 20 1 7.8 20 20 1 8.4 20 20 1.5 8.0 【解释与结论】 (1)次氯酸钠中氯元素的化合价是 。 (2)实验1中，为了达到有效氯含量最高，应该选用的溶液浓度是 。 (3)实验中， 。 (4)设计实验的目的是 。 (5)能证明电压对有效氯含量有影响的实验是 （填实验编号）。 【反思与评价】 (6)洁厕灵的主要成分是盐酸，使用时不宜接触大理石台面。洁厕灵与84消毒液不能混用，因为二者混合后能产生一种有毒气体，反应的化学方程式为，推断A物质的化学式是 。 13．氧气是生活中的一种宝贵资源。实验室和工业上都可以通过一定的方法制取氧气。某校化学实验小组同学对此产生了浓厚的兴趣，他们对氧气的含量、用途、制取、氧气与燃烧等展开了项目式问题探究。 任务一：氧气的含量和用途 (1)空气的成分按体积计算，氧气约占 。氧气在生活中有多种用途，请举一例： 。任务二：氧气的制取 (2)工业上制取氧气需考虑原料是否易得、价格是否便宜、能否大量生产等，空气是制取氧气廉价、易得的原料。工业制取氧气的原理是利用液氮和液氧的 不同，将氮气首先分离出来，剩下的主要就是液态氧了。该过程发生的变化属于 变化。化学实验小组的同学在实验室探究过氧化氢分解制取氧气的反应中二氧化锰的作用，如下图所示。 (3)试管中盛有5%的过氧化氢溶液，将带火星的木条伸入试管内，在图A中没有观察到明显现象，加入二氧化锰后，图C中的现象是带火星的木条 ，由此可知，二氧化锰能加快过氧化氢的分解。 (4)写出图B中反应的化学方程式： 。 (5)实验室可以用 法收集氧气，利用了氧气 的性质。 14．许多物质燃烧都伴随发光、放热的现象，王刚同学认为有发光、放热现象的变化不一定是化学变化，王刚和小组的同学对此展开了探究。 【知识回顾】 (1)化学变化的本质特征是 。 【提出问题】有发光、放热现象的变化都是化学变化吗? 【猜想与假设】猜想1：都是化学变化；猜想2：不一定都是化学变化 【实验与分析】同学们设计了下列实验来验证自己的猜想： (2)将干冷的烧杯罩在燃烧的蜡烛火焰上，观察到：烧杯内壁出现 ；手摸烧杯壁有发烫的感觉。 (3)将烧杯迅速倒置，向其中加入少量澄清石灰水，振荡。观察到 。 (4)分析：蜡烛燃烧产生的新物质是 ，蜡烛燃烧为 (填“化学”或“物理”)变化。 (5)观察白炽灯(灯丝为钨丝)： 通电前 通电中 通电后 灯丝为银白色固体 发出白光，手摸灯泡有 感觉 灯丝为银白色固体 (6)分析：通电前后，钨丝本身没有发生变化，灯泡通电发光、放热属于 (填 “化学”或“物理”)变化。 【实验结论】 (7)猜想 (填“1”或“2”)正确。 15．学习了对过氧化氢分解有催化作用的知识后，某同学想：氧化铁()能否作分解的催化剂呢？于是进行了以下探究，根据实验完成填空。 【提出猜想】能作过氧化氢分解的催化剂。 【实验验证】 (1) 实验 实验步骤 实验现象 实验结论 实验一 在试管中加入10mL5%的过氧化氢溶液，然后将带火星的木条伸入试管 有少量气泡产生，木条不复燃 常温时过氧化氢反应速度慢或不反应，产生氧气量少或不产生 实验二 将10mL5%的溶液加入装有0.5g的试管，然后将带火星的木条伸入试管中 ，可以加快溶液的反应速率 实验三 将实验二中反应后的混合物过滤、洗涤、干燥、称重 固体质量为0.5g 的质量不变 【讨论与反思】有同学认为上述实验不能证明是过氧化氢分解的催化剂，还要补充以下实验： 【实验目的】 (2)探究 。 【实验步骤】 (3)①将实验三中得到的固体放于试管中，然后向其中加入 ，伸入带火星的木条，木条复燃。 【结论】 (4)可作分解的催化剂，其催化分解为 。 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 $$