2025年中考化学专题强化：科学探究题

2025年中考化学专题强化：科学探究题 1．为完成“研究钢铁防护的方法”的实践性作业，学习小组查得资料：钢铁膜化处理是钢铁防护的重要方法，其目的是在钢铁表面形成致密、均匀的保护膜。检验膜的抗腐蚀性能要做“滴铜实验”，即往钢铁表面滴加含硫酸铜的腐蚀剂，后钢铁表面才出现红色物质，表明抗腐蚀性能达标，且越迟出现红色物质的越好．请和小组同学使用某种膜化剂开展如下研究。 I．验证膜的抗腐蚀性能 【实验1】将有膜化和未膜化的薄钢片分别进行滴铜实验，有膜化的薄钢片出现红色物质的时间明显推迟． (1)出现红色物质的原因是 （用化学方程式表示）。 (2)有膜化的薄钢片出现红色物质的时间明显推迟，其原因是 。 Ⅱ．探究膜化条件对膜层外观的影响 【实验2】其他条件相同时，将薄钢片放入、不同温度的膜化剂中浸泡，观察钢片表面形成的膜层外观．结果如表： 温度 50 60 70 80 膜层外观 粗糙 致密、均匀 致密、均匀 粗糙 【实验3】已知时，膜化剂不稳定，其他条件相同时，将薄钢片放入、不同的膜化剂中浸泡，观察钢片表面形成的膜层外观．结果如表： 1.5 2.0 2.5 3.0 膜层外观 易脱落 粗糙 致密、均匀 致密、均匀 (3)实验3的目的是 。 (4)根据实验2、实验3的结果，膜层外观符合要求的温度、的范围依次为 、 。 Ⅲ．确定抗腐蚀性能较好的膜化条件 【实验4】依次选取实验2、实验3膜层外观符合要求的钢片进行对比实验，分别确定适宜的温度、。 (5)实验4中，确定适宜温度的实验方案是 。 IV．实践反思 (6)反思上述实践活动，提出一个关于钢铁膜化处理可进一步探究的问题。 答： 。 2．人类研发使用可降解塑料，是防治“白色污染"的重要途径之一。某化学兴趣小组查阅资料得知，以聚乳酸为原料加工而成的一种餐具能被自然界中微生物完全降解，最终生成二氧化碳和水。该小组对这种餐具组成元素进行探究。请回答下列问题。 【提出问题】这种餐具的组成元素是什么？ 【提出猜想】猜想1：这种餐具由碳、氢元素组成，猜想2：这种餐具由 元素组成。 【查阅资料】硫酸铜粉末吸水由白色变为蓝色。 【实验验证】检查装置气密性后，装入餐具碎片，按图连接各仅器（夹特装置已略去），开始实验…… 【解释与结论】 （1）装置A中发生反应的化学方程式为 。 （2）根据 的现象，可证明这种餐具中含有氢元素和碳元素。 （3）实验过程中通N2的作用是 。 （4）测得装置C中餐具碎片的起始质量为0.72g，反应后装置C中硬质玻璃管内无固体残留。装置D增重0.36g，装置E和F一共增重1.32g。经计算确认猜想 成立。 【评价与改进】小组内有同学指出餐具碎片可能未完全燃烧，产物为CO，CO2，H2O的混合物，从而影响对其组成元素的测定，建议 。 3．图是某小组设计的可用于制备并验证CO2性质的装置。 (1)写出仪器A名称： ； (2)写出实验室制取CO2的化学反应方程式 ； (3)小组同学对装置进行气密性检查完好后，打开K1、关闭K2时，开始制备CO2。装置Ⅰ中的现象 ；装置Ⅰ和Ⅱ组合使用能否控制Ⅰ中反应的进行，请写出理由 ； (4)实验中，同学们将 的木条放在a处，木条熄灭。关闭K1，瓶内CO2按如图操作实际不能集满，请从图装置分析原因 。为能集满CO2，你的改进方法是 ； (5)利用Ⅰ、Ⅲ装置组合，当打开K2、关闭K1时，可验证CO2的有关性质。请完成下列表格 装置Ⅲ中物质 实验现象 实验结论 与水反应 变浑浊 4．甲、乙、丙三位同学对一瓶实验室久置的NaOH溶液变质程度进行实验探究。 （1）甲同学取少量该溶液于试管中，滴加2~3滴酚酞溶液，观察到 ，他认为该溶液未变质。 （2）乙同学查阅资料获知，Na2CO3溶液遇指示剂变色与NaOH溶液相同，认为甲同学的检验方法不正确。乙同学取少量该溶液于试管中，加入足量稀盐酸，观察到 ，他认为已完全变质。写出此现象的化学方程式 。 （3）丙同学认为乙同学的实验结论不严谨，他的猜想是 。他用如下实验方案来证明自己的猜想： ①取少量该溶液于试管中，先加入足量的BaCl2溶液，产生白色沉淀，说明原溶液中存在 。（填化学式） ②静置后取上层清液于另一支试管中，加入2~3滴酚酞溶液，观察到溶液变红色，说明原溶液中存在 。（填化学式） 5．某校化学兴趣小组同学想检验实验室内一瓶久置的NaOH固体是否变质。 【查阅资料】氯化钡溶液呈中性        【提出问题】NaOH固体是否变质？ 【猜想假设】 猜想一：没有变质，成分全部为NaOH。 猜想二： 发生变质，成分为 （写化学式）。猜想的依据是 。 【实验活动1】甲组同学设计并进行了如下实验。 实验操作 实验现象 实验结论 取少量NaOH样品于试管中加水配成溶液，再向其中加入过量稀盐酸，观察。 猜想二正确 该实验中一定发生的反应，其化学方程式为 。 【实验活动2】乙组同学为了证明该NaOH样品变质程度，设计了如下实验方案并进行实验。 取少量固体样品于烧杯中加水充分溶解后，向其中滴加过量氯化钡溶液至沉淀完全，过滤，取少许滤液于试管中，滴加几滴无色酚酞溶液，观察到无色酚酞溶液 ，证明NaOH样品发生了部分变质。 【实验活动3】丙组同学设计了新的实验方案并利用乙组剩余的滤液进行以下实验。 实验操作 实验现象 （1）取少许滤液，滴加MgCl2溶液 产生白色沉淀 （2）取少许滤液，滴加CuSO4溶液 既有白色沉淀又有蓝色沉淀产生 （3）取少许滤液，通入CO2气体 产生白色沉淀 通过【实验活动3】证明该NaOH样品发生部分变质。 【总结提升】乙、丙两组同学通过实验证明NaOH样品发生部分变质的共同思路是 。 6．某同学发现，上个月做实验用的NaOH溶液忘记了盖瓶盖，对于该溶液是否变质，同学们开始实验探究。 【猜想假设】猜想（1）：该溶液没有变质，为NaOH溶液 猜想（2）：该溶液全部变质，为Na2CO3 溶液 猜想（3）：该溶液部分变质，为 的混合溶液 【设计方案】请你完善下表几组同学探讨的设计方案 实验操作 可能出现的现象与结论 同学评价 第1组 向溶液中加入几滴稀盐酸 无气泡产生，则猜想（1）成立 第2组同学认为：此方案结论不正确，理由是： 。 第2组 若溶液变红，则猜想（2）不成立 第3组同学认为：此方案结论不正确，理由： 。 第3组 若产生白色沉淀，反应方程式是： ，则猜想（1）不成立。 第4组同学认为：此方案还不能确定猜想（2）还是猜想（3）成立。 第4组 若滤液不变红，则猜想（2）成立；若滤液变红，则猜想（3）成立。 第1组同学认为：不需过滤也能达到实验目的，更简单的操作方法是： 。 【结论与反思】NaOH易与空气中CO2反应而变质，故应 保存 【拓展延伸】同学们设计了如图两套装置进行实验： 用胶头滴管吸取某种液体，甲锥形瓶中充入一种气体，乙锥形瓶放入一种固体物质，挤压胶头滴管。一段时间后，两装置中气球明显胀大。 （1）甲装置中可能发生反应的方程式是 ； （2）若乙装置中胶头滴管吸取的是稀盐酸，则锥形瓶中放入的固体可能是 。 7．证据推理是科学探究的基本方法。某未知溶液X，溶质可能是硫酸、碳酸钾、氯化镁中的一种或两种。为确定溶质成分，进行下列探究活动： 【提出问题】X溶液中的溶质是什么？ 【实验探究】根据可能存在的溶质的性质，小明设计并进行实验。 【收集证据】（1）根据B中现象，小明判断A中发生反应的化学方程式为 得出X溶液中的溶质只有硫酸的结论。 【表达交流】（2）小华对小明的实验及得出结论的可靠性提出质疑，理由是 。 【解释结论】（3）经过讨论，小组同学认同小华的理由，针对小明实验存在的问题，在其实验的基础上进行改进，继续探究，如上图所示。D→F观察到 。 （4）据此确定小明的结论错误，最终确定了溶液中溶质的成分。通过对B、D白色固体成分的比较，并结合此实验整个过程中观察到的现象，你还能推断出的结论是 。 【问题处理】查阅资料：钡离子有毒。如何实现废液的绿色排放？ 【问题解决】（5）通过对E、F溶质成分的判断，小红将E、F溶液混合，若混合后废液恰好符合排放标准，最终排放的液体中一定含有的离子是 （填符号）。 【归纳总结】探究溶液中溶质的成分时，当所加试剂与溶液中可能存在的两种及两种以上的溶质（或离子）都能发生反应且产生相同的现象时，要考虑加入试剂的用量，加入试剂和溶液中的溶质反应的顺序等。 8．在学习了“碳的化学性质”后，我校化学兴趣小组的同学在老师的指导下进行“用木炭还原氧化铜”的实验。装置如图所示，请你和他们一起完成下列探究任务。 【查阅资料】此实验最好使用酒精喷灯，也可以在酒精灯火焰上罩网罩，目的是 。 【收集证据】右侧试管中观察到的现象是 。 【提出问题】实验结束并冷却至室温后，试管内固体成分是什么？ 【猜想与假设】甲同学的猜想：铜 乙同学的猜想：氧化铜和碳 丙同学的猜想：铜、氧化铜和碳 丁同学的猜想：铜和碳 你的猜想 。 【收集证据】同学们一致认为， 同学的猜想错误，原因是(用化学方程式表示) 。在老师的帮助下，同学们确定了丙同学的猜想正确。 【反思与评价】通过对此次探究活动的分析可以得出：对反应后固体成分猜想的一般思路是 一定存在、固体反应物可能存在、对于固体反应物是两种(或不是一种)且需要一定反应条件才能发生的反应，固体反应物可以同时剩余。 9．木炭还原氧化铜的实验装置如图甲、乙所示。    图甲中酒精灯上网罩的作用是 。 【提出问题】木炭燃烧时可能生成CO2，也可能生成CO，那么木炭与氧化铜反应生成的气体是否也有多种可能？ 【作出猜想】猜想Ⅰ：CO2 猜想Ⅱ：CO 猜想Ⅲ： 。 【设计方案】 实验装置如图乙所示。打开K，缓缓通入干燥的氮气一段时间，关闭K，点燃酒精喷灯和酒精灯，充分反应后，熄灭酒精喷灯和酒精灯，打开K，再通入一段时间氮气。 方案一：从定性观察角度判断 （1）实验时装置A处的现象是 。 （2）若B中澄清石灰水变浑浊，D处的气体能点燃，则猜想 （填序号）成立。 方案二：从定量计算角度判断 取一定量木炭粉和4g氧化铜的混合物进行实验，并测定表格中的四个数据： 反应前的质量 反应后的质量 A（玻璃管+固体） m1 m2 B+C（广口瓶+混合液） m3 m4 （3）若猜想I成立，则理论上（m4-m3） （m1-m2）（填“>”“<”或“=”）。 （4）若猜想Ⅲ成立且CuO全部转化成Cu，则参加反应的木炭的质量m的取值范围为 。 10．某同学查阅资料得知，实验室常用电石（主要成分CaC2）与水反应制取乙炔（C2H2），反应的化学方程式为：CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2↑（电石中的杂质不溶于水且不与水反应，也不与Na2CO3反应）。在实验室中，该同学把一定量的CaC2加入Na2CO3溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，并对滤液的成分进行探究。 [提出问题]：滤液中溶质的成分是什么？ [猜想与假设]： 猜想一：NaOH、Na2CO3 猜想二：NaOH 猜想三：NaOH、Ca(OH)2 [分析与推理]： 分析一：若猜想一成立，说明实验中加入的CaC2量少，CaC2与水反应生成的Ca(OH)2与Na2CO3反应后，Na2CO3剩余。 分析二：若猜想二成立，说明实验中加入的CaC2与水反应生成的Ca(OH)2与Na2CO3恰好完全反应。 分析三：若猜想三成立，说明实验中加入的CaC2量多，CaC2与水反应生成的Ca(OH)2与Na2CO3反应后，Ca(OH)2剩余。 由以上分析可推知：反应后滤液中一定存在的溶质是 （①②③填化学式），可能存在的溶质是 和 。对可能存在的溶质，需进一步实验验证。 [设计并实验]： 实验序号 实验操作 实验现象 实验结论 实验一 取少量滤液于试管中，向其中加入过量稀盐酸 无气泡产生 猜想 不成立 实验二 另取少量滤液于试管中，向其中滴入适量碳酸钠溶液 猜想三成立，发生反应的化学方程式为 [拓展延伸]： 若向CuCl2溶液中加入少量CaC2，充分反应，可观察到有气泡产生，同时出现蓝色的 （填化学式）沉淀。 实验室保存电石应注意 。 11．同学们对二氧化碳开展了科学探究 科学探究1：二氧化碳在水中溶解能力 【查阅资料】①通常情况下，1L的水约能溶解1L的二氧化碳。 ②在其他条件不变时，气体在水中的溶解能力随温度的升高而降低。 (1)请写出二氧化碳溶于水时反应的化学方程式 。 【提出问题】在实验室条件下，1L的水究竟能溶解多少体积的二氧化碳呢？ 【实验准备】 (2)将放置在空气中一段时间的蒸馏水煮沸后，置于细口瓶中，立刻盖上瓶塞，冷却至室温，备用。 将蒸馏水煮沸的目的是 ，立刻盖上瓶塞后再冷却的原因是 。 制取二氧化碳，以软塑料瓶为容器，用向上排空气法收集，验满后备用。 【定性实验】取容积为500毫升的软塑料瓶两瓶，装满二氧化碳气体，再分别倒入250毫升水，立即盖紧瓶盖。将其中一瓶静置，一瓶充分振荡。 (3)观察到，静置的一瓶几乎没有发生形变，而振荡后的塑料瓶 。 【定量实验】(20℃时，106.07KPa) 实验编号 注射器1 注射器2 操作 实验1 10mL空气 10mL备用的蒸馏水 如图1，交替推动2支注射器活塞，反复多次至体积不再减少为止。 实验2 10mL新制二氧化碳 10mL备用的蒸馏水    (4)反复交替推动注射器活塞的作用是 。 记录数据：(20℃时，106.07KPa) 实验编号 抽取气体的体积 抽取蒸馏水的体积 充分混合后，气、液总体积 实验1 10mL空气 10mL 19.8mL 实验2 10mL新制二氧化碳 10mL 13mL 【实验结论】振荡，可以加快二氧化碳在水中的溶解。 (5)20℃时，106.07KPa时，1L水最多能溶解 的二氧化碳。 科学探究2：二氧化碳是温室效应气体 【查阅资料】自然界中水蒸气所产生的温室效应大约占整体温室效应的60~70%，其次是二氧化碳大约占26%，其他还有臭氧、甲烷等。 【数字化测定】同学们利用温度传感器验证二氧化碳和水蒸气是温室气体。用集气瓶收集相同体积的三种气体样本，分别是干燥的二氧化碳、湿润的二氧化碳和干燥的空气，经光源等距离照射，得到温度随时间变化的曲线(如图)。    【得出结论】 (6)通过曲线a和b的对比，可以得出二氧化碳是温室气体的结论：通过曲线b和c的对比，可以得出水蒸气是温室气体的结论。则曲线a对应气体是 ，b对应气体是 ，c对应气体是 。 12．某校化学兴趣小组对氢氧化钠溶液与稀盐酸的反应进行实验探究。 (1)甲同学向装有氢氧化钠溶液的烧杯中加入一定质量的稀盐酸，振荡后未观察到明显现象，继续滴入几滴无色酚酞试剂并振荡，也未观察到明显现象。据此 (填“能”或“不能”)说明氢氧化钠溶液与稀盐酸发生了反应。 (2)同学们将(1)操作后烧杯内的溶液命名为M溶液，并对其成分进行探究。 【提出问题】M溶液中的溶质有哪些？(酚酞试剂的成分除外) 【猜想与假设】猜想1：NaCl猜想2：NaCl、HCl猜想3：NaCl、NaOH 通过分析，猜想3明显不合理，请说明理由： 。 【实验一】乙同学设计并进行了下列实验。 操作①：向装有生锈铁钉的试管内倒入适量的M溶 液观察到：铁锈逐渐消失，溶液变为黄色 结论：猜想 正确 操作②：向装有少量碳酸钠粉末的试管内倒入适量的M溶液 观察到： 【实验二】丙同学采用数字传感器、氢氧化钠溶液对M溶液进行探究。 他按照图1所示进行操作，并分别测定实验过程中烧杯内溶液的pH值及温度的变化情况(如图2、图3所示)，据图分析可知：      ①图1中胶头滴管内的试剂为 (填试剂名称)。 ②图2中a点所示溶液的pH 7(填“>”“<”或“=”，后同)，c点所示溶液中个数 个数；向图2中某点所示溶液中加入紫色石蕊溶液，溶液变蓝的是 (填字母)点。 ③氢氧化钠与稀盐酸的反应为 (填“放热”或“吸热”)反应。 【拓展实验】某同学将固体氢氧化钠放入装有稀硫酸的试管中并振荡，试管壁发烫，于是他得出酸碱中和反应是放热反应的结论，小组同学认为该同学推理不合理，理由是 。 【反思与评价】对于无明显现象的中和反应，可以通过证明反应物的消失、测定溶液酸碱性或pH值的变化等判断反应是否发生。 13．学习小组开展了“基于特定需求设计和制作简易供氧器”的实践活动。 【活动一】探究反应原理 某款家用制氧机利用过碳酸钠(化学式为2Na2CO3·3H2O2)和二氧化锰同时加入水中制取氧气。 资料：①过碳酸钠易溶于水，遇水分解为Na2CO3和H2O2，能产生氧气并放出热量。②高浓度过氧化氢腐蚀性强。 (1)小组同学用图1所示实验装置探究是否有氧气生成。观察到甲试管中有小气泡缓慢冒出，木条不复燃；乙试管中小气泡快速冒出，木条复燃。 ①实验结论：过碳酸钠分解为过氧化氢，有氧气生成且 。 ②写出乙试管中过氧化氢生成氧气的化学方程式： 。 【活动二】认识制氯机 (2)图2为制氧机的内部结构图，其中加湿仓的作用是 。下列相关说法正确的是 (填字母)。 A．使用前，加湿仓应注满水 B．加湿仓利用了氧气不易溶于水的物理性质 【活动三】选择制氧剂分 实验一：过氧化氢 小组同学设计了图3实验装置，用表1中溶质质量相等的四组过氧化氢溶液进行实验。在集气瓶中加满水，锥形瓶中加入0.2gMnO2，注入溶液，记录并处理20min内数据如图4。 表1 编号 浓度/% 体积/mL ① 5 9.11 ② 15 2.89 ③ 25 1.66 ④ 30 1.37 (3)检查图3装置气密性的操作是 。 (4)根据资料分析，④比③产氧量少，可能的原因是 。 (5)从安全角度考虑，应选择浓度为 的过氧化氢溶液作为制氧剂。 实验二：过碳酸钠 往锥形瓶中加入ag过碳酸钠、0.2gMnO2和9.11mL水，待反应完全后收集到约159.1mL水(产生氧气的量与表1中药品得到氧气的最大量相等)。其他药品质量不变，再分别用不同体积的水进行实验。记录并处理20min内数据如图5。 (6)a= g。(氧气密度为1.43g/L，忽略其他因素的影响，计算结果精确到0.1) (7)由图5可得出的结论是 。 (8)根据过碳酸钠和过氧化氢的性质，结合图4、图5中的数据，选用过碳酸钠作制氧剂的理由是 。 14．某小组以“探究催化剂的奥秘”为题展开了项目式学习，将适量淀粉放入过氧化氢溶液中，过氧化氢溶液的分解速率加快。因此，该小组同学进行了如下探究： 【提出问题】淀粉能否作过氧化氢分解的催化剂？ 【做出猜想】淀粉能作过氧化氢分解的催化剂。 【实验验证】 (1)完成下列探究： 实验步骤 实验现象 结论及解释 I. A中无明显现象，B产生大量气泡，带火星木条复燃 B中产生的气体是氧气 Ⅱ．向B试管中重新加入5%的过氧化氢溶液，反应停止后过滤、洗涤、干燥、称量滤渣 B中带火星木条又复燃，滤渣质量为 g 淀粉的 和 在反应前后均没有发生变化，能作过氧化氢分解的催化剂 (2)B中过氧化氢反应的文字化学方程式（标出化学符号）： 。 【实验拓展】 设计了如图所示装置对比淀粉与二氯化锰的催化效果，实验均以生成25mL气体为准，其他可能的影响因素忽略不计，相关数据见表： 实验编号 3%过氧化氢溶液的体积 其他物质质量 待测数据 Ⅰ 20mL 淀粉0.5g a Ⅱ 20mL 二氧化锰0.5g b (3)上述实验中“待测数据”是指 ；若，则可得出的结论是 。 【拓展探究】 (4)催化剂在化工生产中起着重要作用， （选填“能”或“不能”）提高产物产量。 15．实验小组在向氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸进行中和反应操作时，忘记预先在氢氧化钠溶液中加入酚酞试液，为判断反应进行的程度，决定对反应后溶液的性质进行以下探究： 【猜想假设】猜想①盐酸不足量； 猜想②恰好完全中和 猜想③盐酸过量 【方案设计】（并填写表中的空格） 实验方案 实验操作 实验现象 实验结论 方案一 取适量反应后的溶液于试管中，滴加几滴无色的酚酞试液，振荡 溶液变红色 猜想①正确 方案二 用一根洁净的玻璃棒蘸取反应后的溶液滴在pH试纸上，把试纸呈现的颜色与标准比色卡对照 pH=7 方案三 取适量锌粒于试管中，加入适量反应后的溶液 猜想③正确 【评价反思】甲同学按方案一进行实验，观察到溶液未变色，则甲同学可以得出的结论是 （填字母序号） A、猜想②正确     B、猜想③正确     C、猜想②或③正确 理由是 ． 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 $$