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 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、科学探究题 1．某兴趣小组为探究“质量守恒定律”做了如图所示的四组测定实验（实验4中装置气密性良好）。 【小组讨论】 (1)上述实验能用来验证质量守恒定律的是实验 （填数字）。 【基础回顾】 (2)实验2中反应的化学反应方程式为 。 【记录分析】 (3)实验4反应过程中气球的变化是 ；下列图像中符合实验4容器中物质总质量随时间变化关系的是 （填字母）。 【评价反思】 (4)验证质量守恒定律时，对于有气体参加或生成的反应，应在 装置中进行。 【拓展延伸】 (5)由质量守恒定律可知，化学反应前后，一定不变的是 （填序号）。 ① 原子种类 ② 原子数目 ③ 分子种类 ④ 分子数目 ⑤ 元素种类 ⑥ 物质种类 2．某校化学兴趣小组同学们在老师的指导下，为了研究土壤酸碱性对植物生长的影响展开了项目化学习的探究。 (1)任务一：测定土壤的酸碱性 【进行实验】步骤1：取农田里五份不同位置的5 g土样于烧杯中，分别加入10 mL蒸馏水，充分搅拌后静置，澄清后过滤； 步骤2：用玻璃棒分别蘸取少量滤液滴加到pH试纸上，试纸显色后与标准比色卡对照读数。 【实验反思】在农田里确定5个位置进行取样，如图取样位置设定合理的是 。 (2)任务二：探究当地土壤酸碱性的成因 【调查咨询】同学们向当地种植户咨询土壤酸碱度的成因，据种植户介绍，该土地之前施用过大量氯化铵化肥，土壤中可能有氯化铵残留。 【教师指导】氯化铵的水溶液显酸性，长期施用氯化铵化肥会造成土壤酸化。 【猜想假设】该土壤中可能含有氯化铵。 【进行实验】 实验步骤 实验现象或化学方程式 实验结论 步骤1：取少量土壤溶液于一支试管中，向其中滴加氢氧化钠溶液并加热 现象： 有 氯化铵有残留 步骤2：另取少量土壤溶液于另一支试管中，滴加少量的 反应的化学方程式： 有Cl- 【反思评价】步骤1中发生反应的化学方程式为 。 (3)任务三：选择土壤改良剂 【查阅资料】酸性土壤的改良可以施用生石灰、熟石灰、草木灰（主要成分为K2CO3）等。 【进行实验】同学们取两份相同的土壤样品各500 g，分别加入1 L水，充分搅拌后静置，测上层清液 pH=5，再分别加入0.2 g不同的改良剂，充分搅拌后静置，测上层清液的pH，得到下表结果。 加入的改良剂 熟石灰 草木灰 测得的pH 11 6 【分析交流】 ①与熟石灰相比，用草木灰改良酸性土壤的优点是 。 ②现需将此酸性土壤改良为pH约等于9，熟石灰和草木灰两种改良剂最好选用 。   ③根据以上实验，归纳盐的主要化学性质有 。 3．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2中有关反应的化学方程式： 。 (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 ③ 2 5 0 ④ 2 5 (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 4．熟石灰是一种常见的碱，在工业生产中具有重要的用途。 【性质回顾】 (1)向澄清石灰水中滴加酚酞溶液，观察到溶液变红，说明石灰水中含有 （填离子符号），继续向溶液中逐滴加入盐酸至过量，其现象是 。 (2)实验室里盛放石灰水的试剂瓶内壁上常有一层白色固体。用盐酸除去白色固体时产生了气泡，发生反应的化学方程式为 。 【进行实验】 某学习小组为验证溶液、NaOH溶液均能吸收，设计如图1装置进行实验。通常状况下，1体积的水约能溶解1体积。 (3)各量取50mL上述溶液分别放入甲、乙中，关闭活塞K，通入约500mL，甲、乙均无明显现象。乙中盛放的是 溶液。 (4)打开活塞K，继续通入，该操作的目的是 。 【提出问题】相同浓度的溶液、NaOH溶液，哪种吸收的效果更好？ 【查阅资料】①溶液、NaOH溶液中分别通入过量，均会发生两步反应。 第一步：生成、； 第二步；生成可溶于水的、，反应原理： 、。 ②在反应体系中，反应物的浓度和状态会影响反应进行的速度。 【继续实验】实验装置如图2，两支注射器内盛放的溶液体积相同、密度近似相同。实验开始后，迅速将注射器内的全部液体同时注入烧瓶，稍后振荡。A、B烧瓶中压强变化曲线如图3。 【实验结论】 (5)由压强变化曲线可知，相同条件下两种溶液吸收效果较好的是 溶液，原因是 。 【应用拓展】工业中常用石灰乳[悬浊液]吸收废气中的二氧化硫，以减少对大气的污染。其原理为将含有二氧化硫的废气通入石灰乳中，生成难溶的亚硫酸钙，再通入氧气，将亚硫酸钙氧化为硫酸钙。 (6)二氧化硫与石灰乳反应生成亚硫酸钙的化学方程式为 。 (7)亚硫酸钙被氧气氧化为硫酸钙的过程中，化合价降低的元素是 （填元素名称）。 5．兴趣小组同学在老师的带领下，探究影响过氧化氢分解速率的因素。 【提出问题】影响过氧化氢分解的因素有哪些？ 【做出假设】 假设1：催化剂的种类。假设2：过氧化氢溶液的浓度。 假设3：温度。 【实验探究】 (1)某学生利用如图1所示装置，以收集50mL的气体为标准，比较 ，实验方案如下表所示： 序号 温度/℃ 过氧化氢溶液浓度 过氧化氢溶液体积/mL 1g催化剂 时间/s 1 20 5% 40 二氧化锰 37 2 20 10% 40 二氧化锰 14 3 20 5% 40 氧化铜(CuO) b 4 80 5% 40 二氧化锰 29 (2)写出实验3中发生反应的文字表达式： 。 (3)对比实验1和2，得出的结论是 。 【拓展延伸】在实验3探究中，学生将注射器换成了压强传感器，测出了实验过程中装置内压强与时间的关系图(如图2)。实验结束后，学生触摸锥形瓶外壁，有发烫的感觉。 (4)实验中，过氧化氢反应结束是在 (填字母)点。 (5)根据图2所示，我们发现反应速率在不断发生改变，反应过程中从开始到结束，影响反应速率的因素有 。 (6)图2中，CD段压强降低的原因是 。 6．甲烷(CH4)是一种密度小于空气，难溶于水且具有可燃性的气体，某化学兴趣小组同学对甲烷燃烧后产物是什么产生了兴趣，他们收集了一些甲烷燃烧后的产物，设计了如下装置进行实验(夹持装置已省略)。 【查阅资料】白色无水硫酸铜粉末遇水变蓝色 【猜想假设】猜想一：CO2、H2O 猜想二：CO、H2O 猜想三：CO、CO2、H2O 【实验设计】 (1)将甲烷燃烧的产物依次通过如图的A-E装置进行实验，观察到的实验现象如下：A中粉末变蓝，B中变浑浊，B中发生的化学反应方程式为 ，D中的现象为 ，E中澄清的石灰水变浑浊。 【实验结论】 (2)根据以上实验现象可推断猜想 成立。 【反思交流】 (3)实验两次用到澄清石灰水的目的分别是 ， 。 (4)该装置还应有何改进： 。 7．学习小组同学用如图所示实验探究完碱的化学性质后，将甲、乙、丙中的无色溶液均倒入洁净的废液缸，发现废液明显变浑浊且呈红色。同学们很好奇，于是接着进行了下列的拓展学习与探究。 【反思交流】 (1)小组同学做甲图所示实验时，当溶液恰好由红色变为无色，即停止了滴加稀盐酸，写出发生反应的化学方程式： 。做乙图所示实验时，看到的现象是 ，该现象能否证明氢氧化钠与二氧化碳发生了反应 （填“能”或者“否”），理由 。 (2)废液呈红色，说明废液显 性。废液变浑浊，是因为倾倒前丙中的溶液含有 （填化学式）。 【拓展问题】使废液变成红色的物质是什么？ 【做出猜想】 (3)猜想一：只有NaOH     猜想二：只有 猜想三：NaOH和     猜想四：NaOH和 你认为以上猜想中，不合理的是猜想 。 【查阅资料】溶液呈中性。 【验证猜想】 (4)静置一段时间后，取少量废液缸中的上层红色清液于试管中，加入过量溶液，有白色沉淀生成。静置后，发现试管中的上层清液仍为红色，由此证明了猜想 成立。 8．小月以“皮蛋制作”为主题开展项目式学习。 任务一：认识皮蛋粉   松花蛋粉主要含生石灰、食盐、纯碱 任务二：腌制皮蛋 向皮蛋粉中加入适量水，充分反应后所得滤液为浸出液，将新鲜鸭蛋放入其中浸泡。 (1)向皮蛋粉中加水，发生反应的化学方程式有 和 。 (2)制作时应戴胶手套，分析浸出液中一定含腐蚀皮肤的物质是 （写化学式）。 任务三：探究皮蛋粉浸出液成分 已知浸出液中含有氯化钠和氢氧化钠，为探究浸出液中还含有哪些溶质？请完成下表探究（不考虑生石灰中杂质的影响）。 猜想1：碳酸钠     猜想2：氢氧化钙 (3) 操作 现象 结论 取滤液少许并加入 无气泡产生 猜想1错误 另取滤液少许并加入碳酸钾溶液 猜想2正确 (4)结论：皮蛋浸出液中溶质有 （填化学式）。 (5)反思：碱液渗入皮蛋会使之略带涩味，蘸食醋可除涩味，该化学反应微观实质是 。 9．乙醇俗称酒精，在点燃的条件下能与氧气发生燃烧反应，在其他条件下能与氧气发生其他类型的化学反应。现对乙醇与氧气的反应进行探究。 【查阅资料】石蕊是一种常见的指示剂，遇酸性物质能变红，遇碱性物质能变蓝。 【探究活动一】同学们把绕成螺旋状的红色铜丝在酒精灯外焰上灼烧，发现表面变黑(氧化铜)，趁热插入无水乙醇中，铜丝很快变为红色，并闻到刺激性气味。重复上述操作多次，得到A溶液；经称量，实验前后铜丝质量不变。 (1)在反应中铜丝起到 作用。 【提出问题】生成的激性气味的气体是什么气体？ 【猜想与假设】同学们提出刺激性气味的气体可能是： 猜想一：；猜想二：；猜想三：醋酸。 【讨论与结论】 (2)小吴同学根据“反应前后元素种类不变”认为猜想一错误，理由是 。 (3)小李同学认为猜想二错误，理由是 。小张同学认为猜想三可能正确，原因是醋酸具有挥发性，并有刺激性气味。 【探究活动二】 (4)取少量A溶液，滴入适量 试液，液体颜色无明显变化，则猜想三错误。 【讨论与结论】 (5)老师提示，这种刺激性气味的气体来源于易挥发的乙醛，其相对分子质量为44，将8.8克乙醛充分燃烧得到17.6克和7.2克，由此可推知乙醛的化学式为 。 10．土豆是山西省吕梁市岚县的特产，岚县把土豆产业作为农业增效、农民增收的主导产业来抓，积极推动了“特”“优”农业做大做强。某校实践小组的同学们在老师的组织下，带着极大的兴趣对岚县土豆的营养价值、所施肥料的成分及特色餐饮“土豆宴”等展开了项目化学习。 任务一：调查岚县土豆的营养价值 【调查研究】 (1)岚县所产的土豆含丰富的淀粉和维生素C等，具有很高的营养价值，此外，土豆中所含的钾元素能取代体内的钠元素，有利于肾炎水肿患者的康复。人体中钠离子和钾离子的作用是 。 任务二：探究岚县土豆所施肥料的成分 【咨询交流】一位农民伯伯介绍道：“土豆高产主要靠农家肥料草木灰，草木灰是作物秸秆、枯枝等燃烧后的灰烬，草木灰中富含可溶性钾盐，水溶液呈碱性。” 【提出问题】草木灰中是否含有碳酸钾和硫酸钾？ 【进行实验】 (2)同学们取一定量的草木灰于烧杯中，加入足量的水浸泡一段时间，过滤，得到滤液。 实验步骤 实验现象 实验结论 ①取少量滤液于试管中，滴加过量氯化钡溶液，振荡，静置 有白色沉淀产生 草木灰中含有碳酸钾和硫酸钾 ②取少量①中得到的沉淀于试管中，滴加少量稀硫酸，振荡 ，白色沉淀有剩余 【反思评价】 (3)步骤①中发生的反应的化学方程式为 。 (4)有同学认为该实验结论不一定正确，理由是 ，因此需要进行改进，将步骤②滴加的稀硫酸改为 。同学们经过实验，确定草木灰中含有碳酸钾和硫酸钾。 【表达交流】 (5)施用草木灰时，应注意的事项是 。施用草木灰有助于增强土豆秧苗的 能力。 任务三：品尝岚县特色餐饮“土豆宴” 【交流共享】 (6)优良的土豆品质和独特的土豆文化，孕育出了岚县独一无二的土豆宴。一颗平常的土豆，在岚县人手中变成了上百道美味佳肴，让人赞叹不已。岚县大力推广“土豆宴”的意义是 。 11．回答下列问题： (1)小红和小刚在帮助老师整理实验室时，发现一瓶失去标签的无色溶液，根据试剂记录清单可知该无色溶液是溶液、溶液、溶液中的一种，他们为确定该溶液是哪种溶液，进行实验探究。 【实验与分析】 ①小红取少许该溶液于试管中，向其中滴加适量溶液，振荡，观察到有白色沉淀产生，判断该溶液中的金属阳离子是 （填离子符号）。 ②小刚另取少许该溶液于试管中，向其中滴加适量溶液，振荡，观察到也有白色沉淀产生，判断该溶液中的酸根阴离子是 （填离子符号）。 【交流与合作】 ③小红和小刚经过交流讨论，应为该溶液贴上写有 （填化学式）溶液的标签。 (2)已知某固体样品可能含有、、三种物质中的一种或多种，另有一固体样品可能含有、、、四种物质中的两种或多种。按下图所示进行探究实验，出现的现象如图中所述。（设过程中所有发生的反应都恰好完全反应） 结合上述信息进行分析推理，回答下列问题： ①常温下，气体的水溶液 7（填“>”“=”“<”之一）。 ②白色沉淀H为 （填化学式）。 ③步骤II中生成气体F的化学方程式为 。 ④无色溶液G中，一定大量存在的阳离子为 （填离子符号）。 ⑤在固体样品A里，所述三种物质中，还不能确定是否存在的是 （填化学式），要进一步确定其是否存在，另取少许样品A加水配成溶液后再进行实验，请简要说明实验操作步骤、发生的现象及结论： 。 12．小明发现一种淡黄色的粉末可以用于杀菌、消毒和漂白，于是想探究该固体的成分。 【提出问题】 该淡黄色固体的化学成分是什么？ 【查阅资料】 1.硫单质是一种淡黄色固体，难溶于水，在空气中点燃硫单质，生成一种无色、有刺激性气味的气体。 2.过氧化钠(Na2O2)是一种淡黄色固体，能与水反应，生成气体并放出大量的热。 【设计实验方案】 方案一：取少量该固体粉末于试管中，加2mL水，振荡并观察现象。 方案二：在燃烧匙里放少量该固体，在酒精灯上加热，观察现象。 (1)比较以上两方案，你认为的最佳方案是 ，理由是(从环保或操作角度分析) 。 【实验验证并得出结论】 小明向盛有少量该固体的试管中加入2mL水，立刻观察到有无色气泡产生，并且验证出该反应同时生成了氢氧化钠(NaOH)。通过实验验证，确定该淡黄色粉末为过氧化钠。 小明想对生成的气体成分判断，他提出了以下两种假设：①该气体是CO ；②该气体是O2 (2)你认为上述假设哪个更合理 (填“①”或“②”)。 (3)请设计一个实验，验证你的合理假设(写出简要操作步骤、实验现象和结论)。 操作步骤 实验现象 结论 【分析】 (4)①在过氧化钠(Na2O2)中，氧元素的化合价为 ； ②过氧化钠与水反应的化学方程式为 。 13．学习完酸碱中和反应后，某化学研究小组在老师的指导下进行了下列探究活动。 (1)按图1所示进行实验，证明了稀硫酸和NaOH溶液能发生反应，依据的实验现象是 ，该反应的化学方程式是 ，本反应的实质是 。 (2)图2是图1反应的微观示意图，反应后“”表示的微观粒子是 (用化学符号表示)。 (3)实验结束后得到无色溶液，研究小组的同学对溶液的成分进行了进一步探究。 【提出问题】溶液中溶质的成分有哪些？ 【作出猜想】猜想一： 猜想二：和 【查阅资料】难溶于水。 【进行实验】为了验证猜想，研究小组同学分别设计实验进行如下探究： 实验操作 实验现象 实验结论 方案1：向盛有少量碳酸钠粉末的试管中滴加待测溶液 溶液中含有硫酸 方案2：取少量待测溶液于试管中，滴加氯化钡溶液 有白色沉淀生成 溶液中含有硫酸 【实验结论】 通过实验探究，同学们认为猜想二正确。 【反思交流】 ①研究小组同学讨论交流后，认为方案二是不合理的，理由是 。 ②分析反应后所得物质的成分时，不但考虑生成物，还要考虑 。 【拓展应用】 应用中和反应，可以解决生产、生活中的实际问题。如某工厂排放的废水呈酸性，可加入 进行中和。 14．不用火，不用电，只需拆开发热包倒入凉水，就能享用美食的自热食品受到消费者的追捧。兴趣小组同学针对发热包展开下列探究活动。 【查阅资料】①发热包主要由生石灰、铁粉、铝粉、镁粉、活性炭、氯化钠中的若干种组成。 ②氢氧化镁和氢氧化铝均为不溶于水的白色固体，但氢氧化铝可溶于溶液。 任务一：探究发热包的固体成分 (1)甲同学取少量发热包内固体放入试管中，滴加足量的稀硫酸，观察到 现象，证明发热包内含有铁粉。 (2)乙同学将少量的发热包内固体加水溶解，过滤后，向滤液中滴入酚酞溶液，溶液变红，原因 (用化学方程式解释)。再向滤液中加入硝酸银溶液和足量稀硝酸，观察到有白色沉淀生成，证明发热包内含有 。 (3)丙同学用磁铁将发热包内铁粉全部吸出后，将剩余样品进行如下实验： 结合实验现象，发热包内还含有 。 任务二：探究发热包的发热原理 丁同学取少量生石灰放入烧杯后加水溶解，发现烧杯的温度迅速升高，但温度很快下降，说明该反应很快结束，不能长时间保温。 【实验分析】发热包中除生石灰与水反应外，还有其他放热反应存在，如铁粉的锈蚀。 【实验验证】 方案 药品 前后氧气含量变化 前后温度变化 一 铁粉、水 20.1%→20.1% 16℃→16℃ 二 铁粉、水、mg氯化钠 20.1%→20.1% 16℃→16℃ 三 铁粉、水、活性炭 20.1%→20.1% 16℃→16℃ 四 铁粉、水、氯化钠、活性炭 20.1%→15% 16℃→55℃→26℃ (4)方案二中应取用氯化钠的质量 。 【得出结论】铁粉与水、氯化钠、活性炭、氧气共同作用可以使温度上升。 【总结反思】 (5)通过以上探究，丁同学做了如下的反思归纳，你认为其中不正确的是_____(填字母)。 A．使用后的发热包应包好，按照垃圾分类投放 B．向用过的发热包内的固体中加入过量稀盐酸后过滤，可以回收活性炭 C．能与水混合放出热量的物质均可用作发热包中的发热材料 15．已知草酸(H2C2O4)加热时在浓硫酸的催化作用下会发生分解反应，某化学兴趣小组对草酸分解的产物产生了兴趣，请你参与： 【提出猜想】甲：CO2，H2O；乙：CO，H2O；丙：NH3，CO2，H2O；丁：CO2，CO，H2O。 (1)某同学认为丙同学的猜想是错误的，理由是 。 【查阅资料】无水CuSO4遇水变蓝。 【进行实验】为了验证上述猜想，将草酸在一定条件下分解的产物依次通过如图所示的装置： (2)A、B装置的顺序不能颠倒，原因是 。 (3)实验中观察到A中无水CuSO4变蓝，B、E中澄清石灰水变浑浊，D中红棕色粉末变成黑色，由此推断 同学猜想成立，写出B中发生反应的化学方程式 。 【得出结论】 (4)草酸分解的化学方程式为 。 【反思与评价】 (5)从环保角度考虑，上述实验的不足之处是 。 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 $$