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 一、综合应用题 1．空气是一种非常宝贵的资源。 (1)稀有气体中的氦气可取代氢气用于填充飞艇，是因为______（填字母序号）。 A．氦气可以制造低温环境 B．氦气的密度小 C．氦气在空气中含量高 D．氦气的化学性质很不活泼，更安全 (2)工业上利用空气制取氧气的流程如图所示： ①工业制氧气属于 变化（选填“物理”或“化学”）。 ②该流程中储存在蓝色钢瓶里的“工业液氧”是 （选填“纯净物”或“混合物”）。 (3)分离空气的常用方法有两种： Ⅰ、将空气液化后再汽化，分子的间隔 （填“改变”或“不变”）。 Ⅱ、利用分子筛吸附氮气和氧气能力的差异将二者进行分离。在吸附塔中，通过加压与减压的交替循环，可以使分子筛重复使用，部分过程的示意图如下： 下列说法正确的是 （填字母序号）。 A．变压吸附法制取的氧气中含有稀有气体     B．变压吸附法制取的氧气中含有二氧化碳 C．分子筛对氮气的吸附能力与吸附塔内气体压强有关 2．2023年5月30日，神舟十六号载人飞船发射成功，航天员将在中国空间站完成各项任务，因此，保障航天员的氧气需求至关重要。那么，空间站的氧气从哪里来？ Ⅰ.从地球带上去 (1)航天工业以空气为原料制氧，工业上选择空气的主要原因是 。 (2)工业上采用分离液态空气法获得氧气，其过程可用如图所示实验模拟。 ①浸入液氮3min后，试管内产生约占其容积1/3的液态空气。取出试管，液态空气沸腾，伸入燃着的木条，木条熄灭；1min后伸入带火星的木条，观察到木条复燃。木条熄灭的原因是 。 ②上述实验利用液氮与液氧的沸点不同实现分离，由实验现象可知，沸点较高的是 。 (3)利用分子筛可将氧分子从空气中“筛”出去，从而获得高浓度的氧气。其原理示意图如图所示，由此可知两种分子的大小：氮分子 (填“>”或“<”)氧分子。 Ⅱ.在天宫制出来 (4)早期空间站利用过氧化钠(Na2O2)、超氧化钾(KO2)等物质制氧，其原理表示如下：二氧化碳氧气，空间站内二氧化碳的主要来源是 。 (5)空间站相对封闭，解决“气体从哪里来”的问题必然伴生着“气体往哪里去”的问题。为此，科学家设计了生物再生生命保障系统，实现了“水—氧—碳”的循环转化。下列叙述正确的是 (填序号)。 a.“水—氧—碳”的循环转化，减少了氧气的携带量，减轻了火箭和飞船的载重 b.目前已实现了电解水制氧，同时会产生氢气，系统需要对氢气进行转化 c.人体代谢产物中的水既有气态又有液态，设计系统时应考虑水的冷凝与净化 3．2023年9月23日，杭州亚运会开幕式使用液体火炬燃料一“零碳甲醇”，备受瞩目，它是CO2资源化利用的有效途径，是实现“碳中和”理念的重要途径(“碳中和”是指CO2的排放总量和减少总量相当)。I．“碳捕获”并封存有利于减缓温室效应。 同学们设计了一个简易CO2捕捉器，其捕捉CO2的流程如图所示。 (1)写出喷雾反应器中发生反应的符号 ，此方法中采用“喷雾”的优点 。 (2)流程中CaO与水反应后生成Ca(OH)2可循环利用，但从节能的角度看，存在的不足是 。 Ⅱ．“碳”的转化与利用 转化一：CH4与CO2在催化剂作用下可得到CO和H2，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：CH4C+H2 反应②：C+CO2CO (3)反应①属于基本反应类型的 反应，反应②中生成物CO中碳元素的化合价为 。反应中各物质的量随温度变化的曲线如图所示，纵坐标(kmol)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。 (4)利用液氮的低温可将CO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CO的沸点 (填“低”或“高”)。 转化二：如图是我国科研团队利用催化剂MoS2实现低温、高效、长寿命催化CO2加氢制甲醇(CH3OH)的工艺。 (5)写出利用光和催化剂使水制取氢气的 。该过程的能量转化形式为太阳能转换为 能。 (6)写出CO2和H2在MoS2催化剂和加热条件下转化为甲醇(CH3OH)和水的： 。 4．水是生命之源，某班级学生在老师的指导下开展了有关水的项目式学习活动。 【活动一】了解水的净化，下图是学生绘制的自来水厂净水过程示意图。 (1)吸附池内利用活性炭的 性，除去水中的色素和异味。 (2)在净水过程中加入混凝剂，目的是_____(填字母)。 A．杀死水中的细菌、病毒 B．除去水中所有杂质 C．使水中悬浮的杂质较快沉降，使水逐渐澄清 (3)自来水厂常用氯气消毒，其反应原理之一是Cl2+H2O=HCl+HClO，生成的HClO具有强氧化性，能破坏细菌的细胞膜和细胞壁，导致病菌死亡，HClO中氯元素的化合价为 。 【活动二】自制简易净水器 实验用品：饮料瓶、活性炭、棉花、纱布、细砂、小石子 制作方法： (4)为了净水效果更好，按从下层到上层的放置顺序，依次将 (①活性炭、②棉花、③细砂、④小石子，填序号)，放入饮料瓶内，且每层用品之间用纱布隔开。 交流讨论： (5)小石子、细砂对水中不溶性杂质起 作用。 活动感悟：在今后某种特殊的环境中，此装置可能成为生命保障的一个设备。 【活动三】探究水的变化及组成 (6)实验一中，得到的蒸馏水是 (填“纯净物”或“混合物”)。 (7)实验二中，接通直流电源，一段时间后，两个玻璃管内都有气体产生，若a管中产生10mL气体，则b管中产生气体的体积约为 mL，通过对气体的检验可得出，水是由 组成的结论，水中氧元素的质量分数为 (精确到0.1%)。水电解的化学方程式为 。 (8)从物质变化的角度来看，水的蒸馏和水的电解两个变化的本质区别是 。 【活动总结】 (9)2023年“世界水日”中国主题是“强化依法治水，携手共护母亲河”。请写出为保护辽河水资源，你能做到的一条具体行为 。 5．化学在生活和生产中都发挥着重要作用。 Ⅰ．化学与奥运 (1)奥运火炬的燃料—生物丙烷 生物丙烷()是通过二氧化碳和电能合成的绿色环保燃料。生物丙烷是 能源(“可再生”或“不可再生”)。 (2)中国制造的芯片—硅、铝、铜 奥运赛场上的足球、柔道场运动垫、乒乓球桌面都植入中国制造的高科技芯片，可以捕捉运动员的力量、速度、轨迹为比赛提供精准的数据，制造芯片的主要材料是硅、铝、铜等，其中铝、铜因具有良好的 性，可作为芯片内部电路的导线。 (3)奥运会的奖牌—金、银、铜、铁 奥运奖牌的设计别出心裁，融入了法国最具标志性的建筑元素——埃菲尔铁塔，使用银、铜为主要材质制作奖牌，其中金、银、铜、铁都属于 材料。 Ⅱ．化学与生产 奥运奖牌的制作原料大多来自于电子垃圾中提炼出来的金属。某工厂利用废旧电器预处理的产品粗铜回收铜和银，操作流程如下： (4)“装置Ⅰ”中加入过量的稀硫酸后，还需进行固液分离操作，其操作名称是 。 (5)“滤液1”中除和外，还含有的物质有 (填“化学式”)。 (6)“装置Ⅱ”中发生反应的化学方程式为 。 (7)试剂X为 (填化学式)。 (8)设计“装置Ⅳ”的目的是 。 6．随着环保意识的提高，人们对空气质量越来越关注。某实践活动小组在老师的带领下，对空气质量检测等开展了一系列项目式学习。 活动一：了解空气质量指数所表示的含义 空气质量指数(Air Quality Index，简称AQ1)是定量描述空气质量状况的指数，分为六级，相对应空气质量的六个级别，其数值越大，说明空气污染状况越严重。 【思考分析】 (1)如图1是该日太原市的空气质量情况，该日的空气质量为 (填“优”“良”或“轻度污染”)。 【资料】酸雨的形成主要是由于大气中存在的酸性物质，主要是化石燃料的使用或汽车尾气的排放会产生大量的二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO)等。这些物质在大气中经过一系列化学反应，最终形成硫酸（H2SO4）和硝酸（HNO3），随着雨水降落到地面，从而形成酸雨。 (2)空气中二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO)的主要来源是 ，所引起的环境问题是 。 活动二：认识微型空气质量“检测站” 【查询网络】微型空气质量检测系统用于实时、准确检测室外空气污染物，其结构如图2。 【交流思考】 (3)太阳能板工作时进行的能量转化是 。 活动三；调查微型空气质量“检测站” 【进行实践】同学们找到一个微型空气质量检测站，观察并记录不同时间显示的数据如表： 二氧化氮/µg 臭氧/µg 一氧化碳/µg 22.0 158.0 3.26 【交流思考】 (4)除显示器显示的内容外，还需要检测的空气污染物有 (写一种)。 活动四：进行实践 同学们对某工厂附近的空气质量感到好奇，调研发现工厂为了获得充足的能量，长期采用燃煤技术。于是同学们猜测该废气中含有二氧化硫。 【查阅资料】二氧化硫是有刺激性气味的气体，能使澄清石灰水变浑浊，也能使品红溶液褪色。 【设计并进行实验】 (5) 实验操作 实验现象 实验结论 收集一瓶工厂排放的气体，加入品红溶液，振荡 废气中含有二氧化硫 【反思评价】 (6)不选用澄清石灰水检验二氧化硫的原因是 。 活动五：提出空气质量改进方案 【分享成果】 (7)“绿水青山就是金山银山。”为了保护人类赖以生存的空气，请你和兴趣小组同学思考，我们自己在校园中能做什么？ 。 7．煤是大自然对人类的馈赠。 （一） 作燃料 (1)目前人类使用的燃料主要包括煤、石油、天然气三种。从物质分类角度看：这三种燃料都属于 （填“纯净物”或“混合物”），且都属于 （填“可再生”或“不可再生”）能源：从燃烧热效应的角度看：这三种燃料的燃烧均 （填“吸收”或“放出”）热量。 (2)煤不完全燃烧产生的CO，若直接排放会污染空气，可见CO具有毒性； CO能进一步燃烧放热，请写出CO燃烧的化学方程式 。已知：在相同条件下，相同体积的CO和CH4所含的分子数目相同。在相同条件下，分别燃烧1升 CO和CH4，消耗氧气较多的物质是 （填化学式）。 （二） 综合利用 资料：①水煤浆是由煤与水混合而成。②气化器中发生了两个反应：、。 (3)煅烧炉中发生反应的化学方程式 。 (4)用途 ：获得的CO2的可用于作 （任写一种）。 8．化学引领人类认识自然｡ 一、认识N2的工业制法及应用 成分 A B 沸点 -196℃ -183℃ Ⅰ、生产N2的方法有多种。其中两种方法如下。 (1)液冷法：在低温条件下将空气压缩成液态，升温后，氮气先逸出，剩余物质主要为液态氧。空气中两种主要成分的沸点如上表。根据上述信息判断， （填“A”或“B”）是氧气。 (2)利用分子筛可将氧分子从空气中“筛”出去，通过增压与减压的交替循环，实现氮气和氧气的分离，原理示意图如图1： ①由此可知两种分子的大小：N2 （填“>”或“<”）O2。 ②用分子筛吸附氮气发生的是 （填“物理”或“化学”）变化。 ③分子筛对氮气的吸附能力与吸附塔内气体的 有关。 ④分子筛 （填“可以”或“不可以”）重复使用。 Ⅱ、图2为合成氨工艺的主要流程。 (3)合成塔中的反应必须在高温、高压并使用催化剂的条件下进行。该反应的 。 二、氢气的发现和制备 (4)1766年，英国科学家卡文迪许用铁与稀盐酸作用，制得了可燃性的H2，同时还得到了浅绿色的氯化亚铁溶液，写出该反应的 。 (5)使用氚进行核能发电，图3能表示氚的原子结构，氚和氢属于 种元素（填“同”或“不同”），氚原子的相对原子质量约为 。 (6)甲烷和水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一，主要流程如下： ①“分离”时K2CO3溶液只吸收CO2生成KHCO3，反应的为 。 ②甲烷无氧催化重整可获得碳氢化合物X，X的相对分子质量为132，且碳、氢元素的质量比为10∶1，则X的化学式为 。 三、以氨气为原料，合成化肥硝酸铵 如图是某化肥硝酸铵设计的一个户外广告，根据相关信息计算： 化肥王 主要成分：NH4NO3 （其他成分无氮元素） 含氮量：36% 净重量：50kg/袋 (7)某同学利用所学知识，判断该广告为虚假广告，理由 。 (8)质量检测部门经检测该化肥中氮元素质量分数为28%，则该化肥中硝酸铵的质量分数为 。 (9) 千克的碳酸氢铵和这袋化肥的含氮量相当？ 9．国宝“鎏金铁芯铜龙”是以铁铸造内芯，铁上包铜，外层鎏金(鎏金是一种金属加工工艺，经过鎏金处理后，金属表面会覆盖一层金)。整个龙身飞扬舒展，反映了唐代高超的铸造工艺。 (1)国宝历经千年，出土后表面仍金光灿灿，从化学角度解释原因是 。 (2)工业上以赤铁矿(主要成分)为原料高炉炼铁，原理是 (用化学方程式表示)。 (3)《淮南万毕术》中记载“曾青得铁则化为铜，外化而内不化”，“曾青”即硫酸铜溶液，该炼铜的反应原理是 (用化学方程式表示)，“外化而内不化”指只是铁的外部得到铜，而内部却得不到，分析原因是 。 (4)某化学小组对湿法炼铜的原理展开如下探究：a．取两个规格相同的烧杯，分别加入粉末，配制成室温下的饱和溶液。b．向溶液中分别加入恰好完全反应所需的还原铁粉和纳米铁粉，静置使其充分反应。c．经橙验，铁粉已完全反应。过滤、洗涤、干燥后称量获得固体的质量。获取数据如下： 理论生成铜的质量/g 实际生成铜的质量/g 产率 溶液+还原铁粉 0.60 0.58 96.67% 溶液+纳米铁粉 0.60 0.56 93.33% 资料：市售还原铁粉30元/500g，纳米铁粉300元/500g。 ①上述步骤c中检验铁粉完全反应的方法是 。(写出所需试剂及现象) ②分析表格数据和资料，在湿法炼铜中应选用还原铁粉，理由是 。 (5)利用还原铁粉和溶液制备铁铜双金属粉末。 ①“搅拌”时发生的反应利用了铁的金属活动性比铜的 (填“强”或“弱”)。 ②“过滤”后滤液的主要成分是 ③若用该工艺制备了1000g铁铜双金属粉末产品，其中Cu单质的质量分数为19.2%。理论上需要加入还原铁粉的质量是 g(写出计算过程)。 ④国家规定滤液中的浓度不超过0.3mg/L才可排放。查阅资料可知：与物质L可形成橙红色物质(用表示)，在一定范围内，对特定波长光的吸收程度(用吸光度A表示)与的浓度成正比，函数关系如下图所示： 取部分该滤液稀释10倍后，进行吸光度A的测定，三次实验结果分别为，则该滤液中的浓度为 mg/L， (填“需要”或“不需要”)处理后再进行排放。 10．氧气与我们息息相关。 (1)以下描述，属于氧气的物理性质的是 (填编号)。 ①无色有刺激性气味 ②密度比空气小 ③难溶于水 ④能与多种物质反应 (2)以下描述，属于氧气的用途的是 (填编号)。 ①动植物呼吸 ②焊接金属的保护气 ③防腐 ④制作多用途的电光源 (3)利用图甲装置测定空气里氧气的含量，同时测得瓶内压强、温度的变化趋势如图乙。 ①t2时打开止水夹，最终集气瓶中水平面大约上升至刻度 处。 ②图乙中，AB段压强变化的原因是 。 (4)下列物质，肯定可用于图甲装置以完成空气里氧气含量测定实验的是 (填编号)。 ①红磷    ②白磷    ③木炭    ④硫粉    ⑤镁条    ⑥铁丝    ⑦水银    ⑧氢气    ⑨蜡烛    ⑩木条 (5)分离空气的常用方法有两种：一是将液态空气气化，首先分离出氮气。这说明氧气的沸点比氮气的 。二是用分子筛分离。分子筛内部分布有均匀微小的孔径。通过特制的分子筛可把空气中的氧分子吸入孔穴而与其它分子分离。这说明氧分子比氮分子 。 11．阅读下面两篇科普短文，结合所学知识回答相关问题。 I.空气是一种宝贵的自然资源。 (1)科学家研制的人造空气可供航天员呼吸。人造空气中氮气的体积分数约为70%，比地球上空气中氮气的体积分数 (填“大”或“小”)。 (2)如图1为工业制取氧气的部分流程示意图，请根据图示回答相关问题： ①液态空气在空气分馏塔中蒸发可分离出氧气和氮气，原理是利用氮气和氧气的 (填“密度”或“沸点”)不同而将氮气和氧气分离。 ②已知氧气的沸点是-183℃，氮气的沸点是-196℃。当打开一个装有液态空气的容器盖，并将一根燃着的木条置于容器口上方，观察到的现象是 。 (3)冰箱中常用“气调保鲜”来达到对食物保鲜的效果。如图2所示是工业上用膜分离技术实现“气调保鲜”的流程。在空气分离后，进入冰箱保鲜室内的气体是 (填“富氧空气”或“富氮空气”)。 II.稀有气体包括氦、氖、氩、氪、氙和氡6种气体，约占空气体积的0.94%。常温常压下，稀有气体都是无色无味，微溶于水，且熔点和沸点都很低。 由于稀有气体元素原子子的最外层电子排布结构都是稳定结构，所以它们的化学性质非常稳定，但在一定条件下，氙气(Xe)可与氟气(F2)发生反应，生成四氟化氙(XeF4)。 工业上，制取稀有气体是通过将液体空气蒸馏(即利用物质的沸点不同进行分离)，得到稀有气体的混合物，再用活性炭低温吸附法，将稀有气体分离开来。 在焊接精密零件时，常用氩气作保护气。氦气是除了氢气外的最轻气体，通常用氦气代替氢气应用在飞艇中，不会着火和发生爆炸。利用稀有气体通电时发出色彩绚丽的光芒，可以制成霓虹灯。 (4)稀有气体的物理性质有 。(写出一点即可) (5)氙气与氟气反应生成四氟化氙的是 。 (6)在焊接精密零件时，常用氩气作保护气和选用氦气代替氢气应用于飞艇，都利用到稀有气体的 性。 12．水是人类的宝贵资源，每年3月22日是“世界水日”，宣传主题为“坚持节水优先，建设幸福河湖”。 (1)实验室可通过电解水制得氢气和氧气。电解时需要接通电源，待反应结束时，A，B两支试管中气体体积比为 。 (2)在电解水的实验中往往会加入少量的硫酸钠或氢氧化钠，其作用是 (3)自来水厂的净水流程如图： 吸附池内常用加入 吸附色素和异味。 自来水厂常用氯气杀菌消毒，在此过程中发生了反应，请问中氯元素的化合价为 。 某同学取自来水于试管中，加入适量 ，振荡，发现有较多浮渣产生，说明该自来水属于硬水。 (4)下列有利于保护水资源的是 ______ 填字母序号。 A．农业上提倡使用农家肥，禁止使用化肥和农药 B．城市生活废水经处理达标后排放 C．园林浇灌改大水漫灌为喷灌、滴灌 13．实验室常用下列装置制取制取气体，请你根据所学有关知识，回答下列问题 (1)实验室用高锰酸钾制取并收集较为干燥的氧气，应选用的一套装置为(填字母序号) ，反应的为 。 (2)实验室还可以用过氧化氢溶液和二氧化锰粉末混合制取氧气，不选用A而选用B做气体的发生装置，其理由是 ，如何检查A装置的气密性 ，请将上图方框中B装置的长颈漏斗和玻璃导管补画完整 (3)欲使用装置F用排空气法收集氧气，则气体应从 (填“d或“e”)端通入，欲使用装置F用排水法收集氧气请简述操作方法： (4)实验室用加热氯化铵和熟石灰两种固体的混合物来制取氨气，同时生成氯化钙和水。氨气是一种无色，有刺激性气味，密度比空气小的气体，极易溶于水。则可选择的发生和收集装置为 (5)过氧乙酸属含氯消毒剂，可以杀灭新型冠状病毒，用于新型冠状病毒消毒，其化学式为C2H4O3，请计算： ①38g过氧乙酸中含碳元素的质量是多少g ？ ②多少克水中与38g过氧乙酸中含氢元素的质量相等 。 14．化学研究的对象是物质，根据以下描述回答问题： (1)从物质分类的角度看，空气属于 （填“混合物”或“纯净物”）。 (2)请用空气中的物质填空： ①人和动植物的呼吸需要 ； ②制造氮肥 ； ③炸脆的食物放置一段时间后变软 ； ④长期敞口放置的澄清石灰水变浑浊 。 (3)下图是工业上从空气中得到氮气、氧气流程示意图。 ①工业制氧气是根据空气中液氧和液氮的 不同。 ②液态空气在蒸发时，首先蒸发出来的是氮气，剩下的主要是氧气，此过程发生的是 变化（填“物理”或“化学”）。 (4)下列物质中属于空气污染物的有 （可多选，填选项字母）。 A．二氧化碳 B．可吸入颗粒物 C．一氧化碳 D．二氧化硫 15．水是生命之源，人类从未停止过对水的研究。 I.小丹同学收集到一瓶浑浊的河水，利用如下流程来净化水，最终制成蒸馏水。 (1)加入的A物质是明矾，其作用是 。 (2)小丹同学取少量液体D于试管中，加入少量肥皂水，振荡，发现有少量泡沫且有较多浮渣产生，说明液体D是 (填“硬水”或“软水”)。 (3)下列做法会造成水体污染的是 。 ①使用无磷洗衣粉 ②生活垃圾直接扔入河中 ③生活污水实现集中处理 ④大量施用农药和化肥 II.现有同学利用如图水电解器进行电解水实验，在水电解器中加入氢氧化钠的水溶液，至充满管A和管B(氢氧化钠不参与反应)，通直流电一段时间后，现象如图所示： (4)水电解反应为 。 (5)下列说法正确的是______(填字母)。 A．水中加入氢氧化钠溶液能增强导电性 B．电极M与电源正极相连 C．管B中的气体能燃烧产生淡蓝色火焰 D．该实验能验证水是由氢气和氧气组成的 III.为证明水不是由“水元素”组成的，1785年，拉瓦锡在高温的条件下，用水蒸气与红热的铁枪管反应，模拟实验装置如图所示。吹泡器吹出的气泡不断往上升，用燃着的木条去点气泡，发现气泡能被点着，火焰呈淡蓝色，同时生成四氧化三铁。 (6)该反应的文字表达式为 。 (7)实验过程中，吹泡器吹出的气泡不断往上升，说明 。 IV.水在化学实验中有重要的作用，下列反应都用到了水。 (8)图一是铁丝在纯氧中燃烧实验，该实验中水的作用是 。 (9)空气中氧气含量测定实验中，某同学在实验室中没有找到止水夹，于是设计了如图二所示的实验，实验中集气瓶中水的作用主要有三点，一为吸收反应产生有毒的P2O5，另外的作用为 ， 。 第1页，共2页 第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$