2025年中考化学第一轮专题复习分类训练：科学探究题

2025年中考化学第一轮专题复习分类训练：科学探究题 1．下图是铁丝在氧气中燃烧实验过程示意图，请回答下列问题。    (1)实验过程回顾 教师上课时取出一根细铁丝，用砂纸打磨至光亮，并绕成螺旋状，在下端系上一根火柴（如图B）。接着点燃火柴，当火柴快要熄灭时慢慢地伸入盛有少量水的集气瓶中（如图D），观察到铁丝剧烈燃烧，火星四射。 ①用砂纸打磨铁丝的目的是 。 ②铁丝绕成螺旋状的原因是 。 ③写出铁丝在氧气中燃烧的化学方程式 。 (2)学生实验与反思 接着，学生模仿教师操作也做同样实验，有不少学生没有观察到火星四射的燃烧现象。学生寻找原因，讨论如下： ①铁丝燃烧条件可能与氧气的浓度有关？其推测的依据是 。 ②铁丝燃烧条件可能与温度有关？请你帮助其设计一个实验证明： 。 ③小结：下列可能会影响铁丝在氧气中燃烧现象有无的选项是 。 A．集气瓶内水的有无             B．铁丝的粗细 C．铁丝的长短                     D．引燃火柴后伸入集气瓶时的早晚 E.铁丝伸入集气瓶内的高低         F.铁丝表面的油漆、氧化膜等除去与否 (3)实验再探究 某同学选用硬度不同、粗细相同的铁丝分别在氧气中燃烧实验，发现硬度大的铁丝火星四射的剧烈程度大，对此查阅相关资料如下。 铁丝燃烧的火星四射的原因是反应产生大量热量使生成物熔化成液态，飞溅本质是实验过程中产生一种气态物质受热体积膨胀而产生的喷射状，铁丝种类有工业级纯铁丝（含碳0.05%），低碳钢铁丝（含碳0.2%），中高碳钢铁丝（含碳0.6%）等。 ①实验中使熔化的生成物飞溅的气体可能是 。 ②铁丝的硬度与含碳量有关，硬度大其含碳量 （选填“高、低”）。 ③铁丝燃烧的产物也是固体，而实验室测定空气中氧气含量的实验中选用红磷而不选用铁丝的主要原因是 。 2．同学们对“二氧化碳溶于水是否与水反应”进行实验探究，请参与探究并回答下列问题。 【探究目的】二氧化碳溶于水是否与水反应 【探究思路】（1）判断物质间是否发生化学反应的根本依据是 ，观察到的可以作为判断依据的宏观实验现象有 。 （2）CO2溶于水无明显现象， （填“能”或“不能”）用观察的方法判断是否发生反应； （3）“实验”的方法探究物质间是否反应的实验设计依据是：生成物和反应物的性质差异。 【提出猜想】 猜想一：二氧化碳溶于水不与水反应； 猜想二： 。 【实验设计】用四朵石蕊溶液染成紫色的干燥纸花设计如下实验： 序号 实验设计 ① 向第一朵纸花喷稀醋酸 ② ？ ③ 将第三朵纸花直接放入盛有二氧化碳的集气瓶中 ④ 将第四朵纸花喷水后放入盛有二氧化碳的集气瓶中 （1）“实验设计①”中的稀醋酸还可用 （填物质名称）代替； （2）“实验设计②”的具体内容是 。 （3）“实验设计③”的目的是 。 【进行实验】观察记录实验现象，进行实验探究。 【实验结论】猜想二成立，支持猜想二成立的实验现象是 。 【反思交流】（1）实验探究“无明显实验现象时是否发生化学反应”的核心思路有 （填字母序号） A 设计对比实验 B 控制实验条件 C 获取事实证据 D 逻辑推理判断 （2）将稀盐酸加入氢氧化钠溶液中没有明显实验现象，判断两者混合是否发生化学反应的具体方法是 （任写1条）。 3．空气中氧气含量测定的再认识。 【经典赏析】 (1)教材中介绍了拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分（实验装置如图1）。该实验中选择使用汞的优点有______。 A．实验过程中没有污染 B．在汞槽中起到液封作用 C．生成的化合物加热分解又能得到汞和氧气 D．能将密闭装置内空气中的氧气几乎耗尽 【实验回顾】 (2)实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量（装置如图2），写出红磷燃烧的文字化学方程式 。兴趣小组用该方法测出的氧气含量常常远低于21%。 【提出问题】用红磷燃烧的方法为什么不能准确地测定空气中氧气的含量？ 【进行猜想】装置漏气； (3) 装置内氧气有剩余；…… 【实验与交流】 (4)在老师的指导下，小明分别用过量的红磷和白磷进行该实验，用测氧气浓度的传感器测得反应后装置内氧气浓度分别为8.85%和3.21%，请从燃烧条件的角度回答产生上述结果的主要原因 。 【实验探究1】小明根据铁生锈的原理，探究用铁能否准确测定空气中氧气的含量，于是进行了实验（装置如图3）通过7天测得的数据计算空气中氧气的含量为19.13%。 【交流与反思】 (5)与用红磷燃烧的方法相比，用铁丝生锈的方法测定的主要优点及原因： 。 【实验探究2】为了加快反应速率，小明通过查阅资料，利用铁粉、炭粉、氯化钠等物质又进行了实验（装置如图4），8分钟后测得的数据如表： 实验前的体积 实验后的体积 集气瓶内空气 烧杯内蒸馏水 烧杯内剩余蒸馏水 131 mL 90.0 mL 63.6 mL (6)请计算出空气中氧气含量 （计算结果保留一位小数）。 【结论与反思】 (7)通过上述实验探究，选择 （填物质名称）进行实验，可较为快速地完成实验并减小实验误差。 【拓展延伸】 (8)铜也能与空气中氧气、水、二氧化碳反应而锈蚀，生成铜绿[铜绿的主要成分为Cu2（OH）2CO3]，若将图3装置中的粗铁丝换成足量的铜丝进行实验，请判断能否比较准确地测定空气中氧气的含量，并说明理由： 。 4．为了研究物质的溶解现象，进行如下探究活动。 探究I：将足量的碳酸钠、氯化钠和硝酸钾三种物质分别溶解在一定量的水中，溶解过程的温度变化如下图所示。 探究II： 实验 ① ② ③ 现象 固体溶解， 形成紫红色溶液 固体溶解，形成紫红色溶液 固体几乎不溶解 探究III： 探究过程如下图所示： 回答下列问题： （1）探究I中，溶解过程放出热量的物质是 。 （2）对探究II中实验现象进行分析，需要做的对比是 。分析得出的结论之一是 。 （3）探究III中，所得溶液一定属于饱和溶液的是 。通过该探究得出的结论是 （答一点即可）。 （4）在上述探究的基础上，同学们想通过探究，比较食盐和氯化铵在水中的溶解度大小，探究方案应该是 。 5．化学兴趣小组的同学进行制备氧气的实验，实验过程中小明不小心将氯化铁粉末加入过氧化氢溶液中，发现有大量气泡生成，于是小明和同学们开展相关的探究活动。 【查阅资料】氯化铁对过氧化氢分解有催化作用。 【提出问题】其他的金属化合物是否对过氧化氢分解具有的催化作用呢？ 【实验探究】 (1)定性实验：分别量取10mL5%的过氧化氢溶液，分别置于编号为A、B、C的试管中。 实验序号 操作 现象 结论 实验1 向试管A中加入10mL5%的过氧化氢溶液，用带火星的小木条伸入试管内 带火星的小木条 常温下过氧化氢分解速率较慢 实验2 向试管B中加入10mL，5%的过氧化氢溶液和0.5g氯化铁，用带火星的小木条伸入试管内 带火星的小木条复燃 实验3 向试管C中加入10mL5%过氧化氢溶液和 ，用带火星的小木条伸入试管内 带火星的小木条复燃 氯化铜能加快过氧化氢的分解 (2)实验1目的是 。 (3)实验2中化学反应文字化学方程式是 。 定量实验：分别取等质量0.03g二氧化锰、氯化铁、氯化铜粉末置于三个烧瓶中，各加入3mL5%的过氧化氢溶液，利用氧气传感器测量不同的催化剂催化过氧化氢分解的效果。实验结果如图所示。 (4)实验中用手触摸烧瓶有发热感觉，该反应是 （填“吸热”或“放热”）反应。 (5)三个实验中完全分解过氧化氢用时最短的是实验 （填“4”、“5”或“6”），结合实验结果，你得到的结论是： 。 6．同学们为了探究二氧化碳的性质，进行如图所示的实验，向一个收集满二氧化碳气体的质地较软的塑料瓶中加入约1/3体积的水，立即旋紧瓶盖，振荡。    (1)同学们观察到 的现象，据此分析得出二氧化碳的物理性质是 。 【提出问题】在二氧化碳溶于水的过程中，有没有发生化学变化呢？ 【猜想与假设】在二氧化碳溶于水的过程中，发生了化学变化。 甲同学所作实验如图I（喷水后放入二氧化碳中）：    【收集证据】 (2)如图I中观察到的实验现象是 ； 结合老师给出的提示，甲同学认为可得出二氧化碳能与水反应的结论。 【反思与评价】 (3)经过思考，乙同学认为甲同学的结论不严密，理由是紫色石蕊纸花同时与二氧化碳和水接触，纸花变红的原因可能是二氧化碳和水发生了反应，也可能是 。 【解释与结论】 (4)经过分析讨论，丙同学又补充了两个实验如上图Ⅱ（喷水）、Ⅲ（直接放入二氧化碳中）所示，观察到的现象都是 ，从而排除了水使紫花变红、二氧化碳使紫花变红的可能性。 (5)老师也给同学们补充进行了如图IV（喷稀醋酸）的实验，最终得出了正确的实验结论，同时揭示出甲同学所作实验I中产生现象的原因是 （用化学方程式表示）。 (6)经历上述过程，可总结出在探究多因素的实验问题时，常采用的研究方法是 。 7．张梅同学在做完“铜绿性质研究实验”后，要填写如下实验报告，请协助她完成。 [实验目的] 探究铜绿的性质。 [实验用品] (略) [实验过程及现象记录] (1)观察铜绿的颜色和状态等物理性质：铜绿呈 色。 (2)将铜绿粉末用 分别加到两支试管中。 (3)用 向一支试管中逐滴滴加稀盐酸，观察到铜绿 ，溶液为 色，同时有大量 产生。 (4)将另一支试管在酒精灯的 焰上加热(注意：加热时要先 加热，再 加热)，一段时间后，观察到绿色粉末逐渐变成 色，试管口有 出现。 [结论] 铜绿具有的化学性质： ① ；② 。 [实验探究] 小欣同学查阅资料后得知：铜绿在加热时还会产生二氧化碳(二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊)，请帮她设计一个实验证明在加热过程中产生了二氧化碳： 。 8．课外小组同学利用下图所示装置制取二氧化碳，并对其性质进行研究。 （1）若打开止水夹K1，关闭K2，从长颈漏斗向装置C中加入足量的稀盐酸，C中发生反 应的化学方程式为 。通过分析A中的现象可证明CO2具有的性质是 。B中盛放的试剂是 。 （2）若打开止水夹K2、K4，关闭K1、K3，从长颈漏斗向装置C中加入足量的稀盐酸，当观察到 的现象时，证明E中CO2已集满。关闭止水夹K2、K4，打开K3，从分液漏斗向E中加入适量的氢氧化钠溶液。该实验中，能证明CO2与NaOH确实发生了化学反应的现象是 。 9．用如图所示装置制取干燥的CO2，并对CO2的部分性质进行探究。 （1）装置A中发生反应的化学方程式为 。 （2）①装置B中饱和NaHCO3溶液的作用是 。 ②装置C中试剂X应该选用 (填字母)。 a.稀H2SO4 b.浓H2SO4 c.KOH溶液 （3）收集CO2并验满。将集满CO2的锥形瓶与盛有足量NaOH溶液的注射器和传感器密封连接，缓慢的将NaOH溶液注入到锥形瓶中，采集信息形成图像。见图。 ①检验装置D中CO2已经集满的方法是 。 ②随着反应的进行，锥形瓶中压强降低的原因是 。 ③反应结束后锥形瓶中的压强保持在40kPa说明 。 （4）取2mL饱和澄清石灰水于试管中，用4mL蒸馏水稀释，向其中缓慢通入足量CO2。测定反应体系的电导率变化如图所示。(忽略反应前后溶液体积的变化) 【查阅资料】 材料一：溶液的导电力越强，溶液的电导率越大。 材料二：单位体积溶液中某离子的个数越多，则该离子的浓度越大，溶液的导电能力越强。相同浓度的不同离子导电能力不同。 材料三：Ca(OH)2溶于水能完全解离出Ca2+和OH-。 CaCO3遇到溶有CO2的水时，能反应生成易溶于水的Ca(HCO3)2，Ca(HCO3)2在水中能完全解离出Ca2+和；。 ①石灰水中通入CO2气体，溶液的电导率先逐渐降低的主要原因是 。 ②反应最终电导率的稳定值低于初始值的可能原因是 、 。 10．化学兴趣小组进行铁生锈的实验探究活动。 【探究一】铁生锈的条件 【实验1】将洁净无锈的铁丝置于如图一所示装置中，关闭止水夹K，经过一段时间观察，装置中的铁丝没有锈迹。 （1）蒸馏水经过煮沸的目的是 。 （2）铁丝没有锈迹说明了 。 【实验2】打开止水夹K，通入O2，排出试管中的水（试管底部留少量的水），如图二所示，关闭止水夹K，经过一段时间观察到铁丝生锈严重。 （3）通入O2时，应从 端（填“a”或“b”）通入。 【实验3】兴趣小组认为根据以上两个实验的现象还不足以得出铁生锈是与氧气和水共同作用的结论，于是利用图一装置补做了一个实验。简述兴趣小组补做实验的具体方法方法和观察到的现象。 （4）简述兴趣小组补做实验的具体方法方法和观察到的现象 。 【探究二】酸性条件下铁发生腐蚀的影响因素 【实验4】将混合均匀的铁粉和碳粉置于锥形瓶底部，塞上瓶塞（如图三）。从胶头滴管中滴入几滴醋酸溶液，同时测量容器中的压强变化。 编号 实验目的 碳粉/g 铁粉/g 醋酸/% ① 为以下实验做参照 1.0 3.0 80.0 ② 探究醋酸浓度的影响 1.0 32.0 ③ 0.5 3.0 80.0 资料：碳粉不参与锥形瓶中的化学反应，醋酸溶液显酸性。 （5）上表中编号②实验中铁粉的质量为 ；编号③试验的实验目的是 。 （6）编号①试验测得容器中压强随时间变化如图四，t2时容器中压强明显小于起始压强，其原因是 。 （7）兴趣小组总结了图四中0~t1时压强增大的原因，可能是 。 【拓展延伸】 （8）铁锈的主要成分是 。 （9）为了防止钢铁锈蚀，人们常采用在其表面涂刷矿物油或镀上其他金属等覆盖保护层的方法。这些方法都能防止锈蚀的原理是 。 11．某活动小组利用以下实验装置制取氧气并进行探究活动 （1）装置A中发生反应的化学方程式是 。 （2）若用装置A、B、C来制取一瓶干燥的氧气，装置B中应盛放的是 ，导管口连接的顺序是 。 （3）活动小组对（2）收集到的气体中氧气的含量产生兴趣。于是将收集到的一瓶氧气密封。 【提出问题】这瓶气体中氧气的体积分数是多少？ 【实验验证】活动小组设计了以下两套实验装置，用来测定该瓶气体中氧气的体积分数：在氮气环境下。将过量的铜粉分别装入干燥的硬质玻璃管和支试管后，密封。用两支干燥的注射器从该瓶中抽取气体，分别按图2连接，推拉注射器一段时间后，用酒精灯在铜粉部位加热，加热时反复推拉注射器至反应完全。 ①甲装置比乙装置更合理，理由是 。 ②用甲装置测定氧气的体积分数，需要测定的实验数据是 。 【反思交流】实验完毕，待装置冷却至室温后，应先将气球内的气体全部挤出，再读数。否则会使测得的实验结果 （填“偏大”“偏小”或“无影响”），原因是 。 12．世界上每年因锈蚀而报废的金属设备和材料，高达产量的20%-40%。某实验小组对铁的锈蚀进行如下探究。 【实验设计】 实验器材及药品：汽水瓶4个，酒瓶塞2个，电吹风1个、纯净水、食盐实验步骤： （1）将4个汽水瓶分别编号为A、B、C、D。 （2）用电吹风将A瓶内吹干后迅速放入一枚铁钉，并立即用酒瓶塞将瓶口塞住。将蜡烛融化后封住瓶口的缝隙，使其与外部的空气无法接触。 （3）在B瓶内装入一满瓶煮沸后的纯净水，使纯净水将铁钉完全浸没。再用酒瓶塞将瓶口塞住，并用相用的方法用蜡烛将瓶口的缝隙封住。 （4）在C瓶内装入少量纯净水，使铁钉一部分在水里，另一部分裸露在空气中，但不封口，使其与外部空气接触。 （5）在D瓶中加入少量的纯净水并加入少量食盐，将铁钉一部分浸泡在盐水中，而另一部分裸露在空气中，也不封口，使其与外部空气接触。 （6）将4个试验瓶放在家中观察一周（每天观察一次） 【实验现象及分析】 编号 实验现象 A 无变化 B 无变化 C 整枚铁钉生锈，但水面部分的铁锈最多，水呈黄色 D 整枚铁钉生锈，与C比较，铁锈更多，其余现象变化不大 根据以上实验设计及现象回答下列问题： (1)A、B瓶不生锈，说明只有 或者只有 ，铁都不生锈； (2)C瓶中的铁钉生锈现象，说明铁生锈的必要条是 ；对比D瓶，其铁生锈的速度比C瓶快，说明盐在铁生锈的过程中起到 的作用。 【实验结论】 (3)铁生锈的必要条件是 、 同时存在。 (4)在有 的情况下，生锈的程度会加深、速度会加快。 【实验拓展】兴趣小组同学对影响铁生锈速率的因素进一步进行探究（如下图所示）： (5)4分钟后观察：A处铁丝依然光亮，B处铁丝表灰暗，D处铁丝依然光亮， A、B处实验现象对比，可得出铁生锈与 有关；B、D处实验现对比说明：决定铁生锈快慢的一个重要因素是 。 【实验应用】 (6)要减少铁的生锈，则可以从实验的结论出发，任意切断生锈条件中的一个便可。如把铁上面涂上油漆，便切断了铁和 的接触，而把一些铁制品如菜刀等用完后擦干并放在干燥的地方，则可以切断铁和 的接触，从而防止铁制品生锈。 13．化学实验室里，同学们准备研究氢氧化钠能与二氧化碳反应的化学性质。 ①在配制NaOH溶液时，看到盛有NaOH固体的试剂瓶上标注着“NaOH含量不少于96.0%”，便对该瓶试剂成分产生了质疑： 【提出问题】氢氧化钠中含有什么杂质？ 【查阅资料】工业上制取NaOH的反应原理：，然后蒸发溶剂获得NaOH固体（在化工生产中，原料往往不能完全转化为产品）。 【提出猜想】 甲同学认为杂质只有氯化钠； 乙同学认为杂质还可能含有碳酸钠，原因为 （用化学方程式表示）。 【设计实验】取样溶于水，并分成两份。 步骤1：向一份溶液中滴加酚酞试液，溶液变红色。 步骤2：向另一份溶液中滴加过量稀硝酸。 步骤3：向步骤2所得溶液中继续滴加 溶液，发现有白色沉淀产生。 【实验结论】乙同学的猜想正确。 请分析： Ⅰ、上述实验中步骤 （填序号）是没有必要进行的。 Ⅱ、步骤2所得溶液中的溶质有 。 ②同学们在配制好的氢氧化钠溶液中通入CO2气体，没有明显现象，于是设计了如下实验证明反应的发生：（不考虑氢氧化钠中的极少量杂质） 实验1 实验2 实验3 现象：烧杯中溶液几乎充满整个试管。 现象：充分反应后，红墨水最终呈现左高右低现象。 现象：滴加试剂X后，溶液中出现大量白色沉淀。 Ⅰ、实验3中加入的试剂x是 （任写一种符合要求的试剂）。 Ⅱ、实验1、2在设计思想上是一致的，都是通过验证反应物的消耗才能观察到明显现象，但有同学对实验1提出了质疑，他认为这个事实不足以证明CO2与NaOH发生了化学反应。其理由是 。 Ⅲ、查阅资料：室温下，氢氧化钠易溶于酒精，而碳酸钠难溶于酒精。据此，同学们设计了实验4，请你补充完整。 实验4步骤 实验现象 实验结论 实验分析 将CO2气体不断地通入氢氧化钠酒精溶液中，观察现象。 氢氧化钠与二氧化碳确实发生了化学反应。 实验4与实验 （填实验序号）的设计思路是一致的，都是根据生成物的性质才能观察到明显现象。 14．某化学研究小组在利用课本上的实验装置测定空气中氧气含量时，多次实验后发现集气瓶内上升的水体积始终小于瓶内原有空气体积的1/5。为了找出原因，他们继续进行探究。 【提出问题】足量的红磷燃烧能否耗尽空气中的氧气？ 【查阅资料】白磷能与氧气发生反应，生成物为五氧化二磷。 【设计实验】在老师的指导下，研究小组的同学利用如图1装置进行实验(红磷和白磷均过量)。他们利用高能激光笔照射燃烧匙上的红磷，红磷被点燃。待红磷熄灭且装置完全冷却后，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，白磷被点燃。 【记录数据】研究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，氧气浓度传感器与数显设备相连，测量的容器内氧气浓度变化曲线如图2。 【实验分析】 (1)图1中红磷燃烧的现象为 。 (2)图2中BC段发生反应的文字化学方程式为 。 (3)图2中DE段氧气浓度变化的主要原因是 。 【实验结论】 (4)红磷燃烧 (填“能”或“不能”)耗尽空气中的氧气。 【再次探究】研究小组的同学再次查阅资料发现，食品脱氧剂(以铁粉为主的物质组成)能通过化学反应除去密闭包装袋中的氧气，使食品处于无氧状态。他们尝试用图3装置进行实验来测定空气中氧气的体积分数，量筒中装有50mL水，记录相关数据如下表所示： 实验时间/min 0 5 10 30 35 45 量筒中液面的刻度/mL 50 35 27.5 19.7 19.7 19.7 (5)根据表中实验数据计算空气中氧气的体积分数约为 。 (6)若实验结束时，俯视读取量筒中液体的体积，则测得的氧气体积分数会 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。 15．为探究水电解实验的最佳条件，某化学小组利用图1装置开展如图探究。 【查阅资料】 ①氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸钠、硫酸钠等电解质增强导电性，加快反应速率。 ②去离子水是指除去呈离子形式杂质后的纯水，生产成本较高。 (1)检查装置气密性：先用燕尾夹夹紧医用软管，再将注射器竖直向下浸入水中(如图2)，若观察到 (填标号)现象，说明气密性良好。 【实验1】探究不同电解质对水电解速率的影响 往图1水杯中分别加入等量的浓度为12%的碳酸钠、硫酸钠、氢氧化钾和氢氧化钠溶液进行实验，计算氢气产生速率，结果如图3。 (2)电解水反应的符号化学方程式为 ，从能量变化角度看，该过程是将 能转化为化学能。 (3)由图3判断：影响水电解速率最大的电解质是 。 (4)从实验效果分析， (填“有”或“没有”)必要使用去离子水进行本实验。 【实验2】再探影响电解水速率的因素，实验记录结果如表： 实验编号 电压(V) 温度(℃) 氢氧化钠溶液浓度 H2体积(mL) 时间(s) a 6 15 2% 20 54.0 b 6 15 5% 20 36.2 c 6 30 2% 20 46.2 d 6 30 5% 20 t (5)本实验探究影响电解水速率的因素是 。 (6)本实验通过比较 判断电解水速率快慢。 (7)根据对实验a、b、c数据的分析，实验d的时间t最有可能是______。(填标号) A．35.4 B．37.8 C．50.2 D．55.6 (8)比较实验a、c可得出结论： 。 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 $$