2025年中考化学二轮专题复习：科学探究题

2025年中考化学二轮专题复习：科学探究题 一、科学探究题 1．小明在帮老师整理实验室时，发现一瓶未密封的KOH固体，对其成分提出以下假设，并在老师的指导下进行实验探究。 【查阅资料】①KOH与NaOH的化学性质相似。请用化学方程式解释KOH变质的原因是 。 ②K2CO3溶液呈碱性，BaCl2溶液、KCl溶液呈中性。 【猜想假设】假设Ⅰ：只含KOH； 假设Ⅱ：含KOH和K2CO3； 假设Ⅲ：只含K2CO3 【进行实验】 实验操作步骤 实验现象 实验结论 (1)取少量样品于试管中，加入足量的稀盐酸 有气泡产生 假设 不正确 (2)另取少量样品于试管中，加水溶解，加入过量的BaCl2溶液，振荡，静置 假设Ⅲ正确 3)取(2)中上层清液，滴加无色酚酞溶液 【问题讨论】步骤(2)中加入过量BaCl2溶液的作用是 。 【拓展应用】完全变质的KOH也有利用价值，从K2CO3的组成或性质看，这瓶变质的试剂在农业上的用途是 。 2．3月16日沙尘暴席卷我国西北地区，次日多地又遇到降雨。该地某校环境监测实践小组的同学们，对沙尘暴的成因、危害、成分、防护、治理以及水酸碱度的异常变化产生了浓厚的兴趣，在老师的指导下，他们紧急立项，开启了项目性学习的探究之旅。 任务一：监测沙尘暴的成因 同学们参与当地环境监测。他们在10米高台上，利用“风向风速器”，测得风速为10m/s时，有大量的沙尘被卷入空中，能见度迅速降低。引发这一自然现象的根本原因是 （写1条）。 任务二：分析沙尘暴的危害 当人暴露于沙尘天气中时，含有各种有毒的化学物质、病菌等的尘土可进入到口、鼻、眼、耳中引发各种疾病。除此之外，沙尘暴还会产生的危害是 （写1条）。 任务三：探究沙尘暴的成分 【信息检索】我国西北地区，含有大量钠盐的干涸盐湖和盐碱地总面积约有50万平方公里，为沙尘暴的形成埋下隐患。 【猜想假设】此次沙尘暴中可含有碳酸钠等碱性物质。 【进行实验】取少量盐碱地的土壤与蒸馏水接1：5的质量比在烧杯中混合，充分搅拌后静置，取上层清液，用如图装置完成如下实验。 项目 实验步骤 实验现象 实验结论 方案 ①挤压胶头滴管a，滴入 产生白色沉淀 沙尘暴中含有Na2CO3，不含NaOH ②挤压胶头滴管b，滴入几滴酚酞溶液 酚酞溶液不变色 【反思评价】 （1）步骤①中发生反应的化学方程式为 。 （2）自然界的土壤中通常不含NaOH，理由是 。 （3）若加入的X是 （填化学式），则只能证明沙尘暴中含有Na2CO3，而不能确定是否含有NaOH。 任务四：评价雨水pH异常的原因 【数据监测】小组同学在老师的帮助下从环保部获得了当地雨水的pH数据。 测定时间 3月5日 3月17日 3月28日 3月31日 pH 5.57 5.73 5.60 5.59 【表达交流】3月17日，雨水pH出现异常的原因是 。 【检查进度】该项目性学习还没有进行的探究项目是 。 3．某化学兴趣小组用如图装置测定空气中氧气的含量。    【实验步骤】 （1）实验前，先检查装置的 性，然后夹紧止水夹，导气管一端放入盛有50mL水的量筒中； （2）将装有白磷的试管浸入热水中，使白磷燃烧； （3）待装置冷却至室温后打开止水夹，观察到量筒中的水回流至试管中，停止回流后，取出导气管，读取剩余水的体积。 【数据分析】 （4）设空气中氧气体积分数为20％，量筒中剩余的水的体积理论为 mL，实际发现量筒中剩余的水比理论值大很多，可能的原因是 。 4．为探究碳还原氧化铜的最佳实验条件，用木炭粉和氧化铜的干燥混合物1∼2.5g进行系列实验。 【查阅资料】①氧化铜(CuO)为黑色固体。 ②碳还原氧化铜得到的铜中可能含有少量的氧化亚铜；氧化亚铜为红色固体，能与稀硫酸反应：Cu2O+H2SO4═CuSO4+H2O+Cu。 【进行实验】 实验1：取一定量混合物，用如图所示装置进行多次试验，获得如下实验数据与现象。 序号 木炭粉与氧化铜的质量比 反应后物质的颜色、状态 1 1:9 红色固体有金属光泽 混有少量黑色物质 2 1:10 混有很少量黑色物质 3 1:11 混有极少量黑色物质 4 1:12 无黑色物质 5 1:13 混有较多黑色物质 (1)实验中，证明产生了CO2的现象是 。 (2)该实验的结论是 。 【反思与评价】 (3)实验2没有进行质量比为1:14的实验，理由是 。 (4)为检验第4次实验的生成红色固体中是否含Cu2O，所需试剂是 。 5．同学们在做碱的性质实验时，发现两个异常现象： ①金属铝放入新制的氢氧化钠溶液中，铝表面有气泡产生。 ②将氢氧化钠溶液与稀盐酸混合有气泡产生。 对以上两个实验，同学们展开了下列探究活动。 【探究主题1】 铝能与NaOH溶液反应吗？生成了什么物质呢？ 【查阅资料】 铝能与NaOH溶液发生化学反应，并生成一种气体。 【假设与猜想】 猜想①：该气体为O2 猜想②：该气体为H2 【设计实验】 同学们利用如图装置对该气体进行验证。 (1)将带火星的木条放在a口处，观察到 ，证明猜想①错误。 (2)将装置A、B、C组合，干燥并点燃生成的气体，则B装置内盛放的液体是 ，C装置内出现的现象是： ，则证明猜想②正确。 【探究主题2】 氢氧化钠溶液与稀盐酸混合产生气泡的原因。 【解释分析】 可能是氢氧化钠溶液发生了变质。 【设计实验】 (3)对该氢氧化钠溶液的变质程度进行以下探究 实验操作与步骤 实验现象 实验结论 Ⅰ：取适量实验所用NaOH溶液，先向其中滴加无色酚酞试液，溶液变为红色，再向其中滴入过量的 氢氧化钠完全变质 Ⅱ：取适量实验所用NaOH溶液，先滴加过量的氢氧化钙溶液，静置后，再向上层清液中滴加硫酸铜溶液 先有白色沉淀生成，后有蓝色沉淀生成 氢氧化钠部分变质 【反思与交流】 (4)某同学认为上述实验Ⅱ不能证明氢氧化钠部分变质，原因是 。 碱类溶液因保存不当会发生变质，这是出现某些异常的原因，因此碱类溶液要密封保存。 6．为研究中和反应是否一定需要滴加指示剂，兴趣小组的同学进行了如下实验： 【探究实验1】 取适量氢氧化钠溶液放入烧杯中，向其中滴入足量的硫酸铜溶液，得到蓝色沉淀。 (1)小红取适量蓝色沉淀放入试管中，滴加足量的稀盐酸，发现沉淀逐渐消失，溶液逐渐变为蓝色，发生的反应的化学方程式为 。 小明在操作过程中，将过氧化氢溶液当作稀盐酸加入蓝色沉淀中，发现蓝色沉淀变为黄褐色又变为黑色，变为黑色的同时有气泡产生，并且产生气泡的速率越来越快。就该现象小组同学查阅了资料。 【查阅资料】 (1)过氧化铜(CuO2)为黄褐色固体；(2)过氧化氢能和氢氧化铜反应生成过氧化铜和水。 【作出猜想1】 (2)小组同学猜测产生的气体可能为氧气，收集气体后，用 进行检验，证明猜想正确。 【探究实验2】 【提出问题】为什么产生气泡的速率越来越快？ 【作出猜想2】 (3)猜想1：氢氧化铜作为催化剂加快了过氧化氢的分解； 猜想2：过氧化铜作为催化剂加快了过氧化氢的分解。 你的猜想： 。 【实验验证】 (4)小明同学提出猜想1和猜想2是错误的，理由是 。 7．某化学兴趣小组同学以金属铝为主题开展项目式学习。 【任务一】铝与酸的反应 化学兴趣小组同学将一段铝条置于稀盐酸中，发现一段时间后，试管里产生了气泡，且由慢到快，再慢慢减缓，同时试管外壁发烫，随着反应进一步进行，试管里出现了灰黑色的沉淀。 (1)“试管里产生了气泡，且由慢到快”的原因是 ；“再慢慢减缓”的原因是 。 【任务二】铝与盐的反应 化学兴趣小组同学将打磨过的铝置于氯化铵溶液中，一会产生了气泡。 【提出问题】产生的气体是什么？ 【猜想与假设】 (2)猜想1： ； 猜想2：NH3； 猜想3：H2和NH3。 【进行实验】将产生的气体先收集，然后通入紫色石蕊溶液中，发现紫色石蕊溶液变蓝；再将气体依次通入稀盐酸、浓硫酸后点燃，发现气体可以燃烧，且火焰呈淡蓝色。 (3)说明猜想 正确。写出气体燃烧的化学方程式： 。 【任务三】铝与碱的反应 (4)在老师的指导下小组同学得知铝既可以和酸反应，也可以和碱反应，已知铝和氢氧化钠及水反应产生偏铝酸钠（NaAlO2）和氢气，请写出铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式： 。 【拓展应用】 (5)有一种管道疏通剂，主要成分为铝粉和氢氧化钠粉末。工作原理是利用铝和氢氧化钠遇水反应放出大量的热，加快氢氧化钠对油脂和毛发等淤积物的腐蚀，同时 ，有利于疏通。 8．造纸术是我国古代四大发明之一，宣纸的传统制作工艺中常用到碳酸钾、生石灰、纯碱等多种化学物质。化学兴趣小组对此产生了浓厚的兴趣，并进行了下列的探究。 (1)在老师的指导下，将碳酸钾、生石灰、纯碱按照一定的比例混合后备用。取一定量的混合物于烧杯中，加入足量的水、振荡、搅拌，观察到烧杯中出现的现象为 。充分反应后过滤，所得的滤液为浸出液。 【提出问题】浸出液中含有哪些溶质？ 【查阅资料】碳酸氢钠和氢氧化钠反应的化学方程式为。 【作出猜想】大家经讨论认为浸出液中一定案由、外，还可能含有、、中的一种或两种。 (2)小明认为若含有，则不可能同时含有、，用化学方程式表示不含的原因 。 【实验探究】 (3) 实验方案 实验现象 实验结论 ①取少量浸出液于试管中，然后滴加足量稀盐酸 浸出液中不含碳酸钠和碳酸钾，含有氢氧化钙 ②取少量浸出液，加入 溶液 产生白色沉淀 【拓展延伸】小丽提出可以用碳酸氢钠代替碳酸钠获得氢氧化钠。设计了如下方案： (4)滤渣的化学式为 。 (5)加入的X溶液可以为 ，反应的化学方程式为 ，根据观察到的现象证明了该同学的结论。 【交流应用】 (6)现阶段，石头纸已较为普遍，主要利用石灰石等矿石经研磨、黏合、成型等三个工业制成。石头纸贮存和使用时要注意 （写一点）。 9．为检测出某工厂排出的浅蓝色、澄清透明废水中的离子,并加以综合处理,某探究学习小组取少量废水,加入过量的盐酸,有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成:过滤,并将滤液分成两份,一份滤液中加入稀硫酸,也有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成:另一份滤液中加入氢氧化钠溶液,产生蓝色沉淀。试回答: （1）废水中一定含有的物质是 （选填编号） A 氯化物 B 硫酸盐 C 硝酸盐 D 碳酸盐 （2）该小组设计了一个从此废水中除去有毒离子的实验方案如图。（已知：经实验测得废水样品的质量等于溶液B的质量，溶液C中仅含一种溶质，金属钡比金属钙活泼） ①固体A中含有的物质有 (写化学式）。 ②溶液B中一定含有的溶质阳离子 （填离子符号）。 10．明代宋应星所著的《天工开物》中有煅烧炉甘石（ZnCO3）和煤炭（C）炼锌的记载，其化学反应原理为：。某化学兴趣小组在实验室用ZnCO3和C模拟古法炼锌。实验结束后，同学们设计实验对粗锌产品中含有的杂质进行探究，并通过测定生成氢气的体积测定粗锌中单质锌的含量。实验装置设计如下（忽略其它因素对结果的影响）： (1)如图连接好装置后，装入药品前，首先应进行的操作是 。 (2)A装置试管中加入足量稀硫酸充分反应后，仍有少量黑色固体剩余，同时观察B中石灰水变浑浊，说明粗锌中的杂质有 。 (3)A中锌与稀硫酸反应的化学方程式为 ，B装置的作用是 。 (4)该实验测得锌的含量偏低，可能原因是 。 11．资料表明，许多金属的盐溶液对H2O2分解具有催化作用。小刘同学欲对此进行研究。 ①[查阅资料]在化学反应里能改变其他物质的反应速率，本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生改变的物质叫催化剂。 [实验一]小刘将CuCl2溶液滴入双氧水中，立即产生大量气泡，且该气体能使带火星木条复燃。 ③小刘认为上述过程中CuCl2溶液作了H2O2分解的催化剂。 [实验二]小刘想起盐由两部分组成，为了进一步探究溶液中哪种组成起催化作用，他做了下图所示的对比实验。若要证明CuCl2液中的Cu对H2O2分解起催化作用，除观察到试管c中无明显现象外，还需观察到的现象为 。 ③小王同学则认为由此得出“CuCl2溶液作H2O2分解的催化剂”的结论不严谨，还需要补充实验来进一步探究，他们又设计了如下实验。 [实验三] X溶液中溶质的化学式为 。 [得出结论]要证明CuCl2溶液作H2O2分解的催化剂，须满足以两个方面的条件： ④从定性角度需观察到 （填写字母）的现象。 A 实验一 B 实验二 C 实验三 ⑤从定量角度需得到的关系式为m1= （用m2和m3表示）。 12．某化学兴趣小组设计了以下三个实验装置探究铁生锈的影响因素。    【实验现象】实验I中铁丝生锈，当铁丝足量，时间足够长，打开止水夹后，还能观察到的现象是 。 【实验结论】对比实验 （填序号），可以得出结论：铁生锈需要水；若要得出“铁生锈需要与氧气接触”这一结论，所依据的实验现象是 。 【拓展延伸】小乐同学发现，海边铁质渔船比江边铁质渔船更容易生锈，他提出问题：海水会加快铁的生锈吗？为探究这一问题，他设计以下实验： 实验 实验药品 实验1 长5cm，直径1mm铁丝，15mL蒸馏水 实验2 ①，15mL海水 补充表格中实验2的实验药品①为 。 【反思与评价】切过咸菜的刀不及时处理容易生锈，为防止其生锈，可采取的措施 。生锈的废旧钢铁要回收利用，回收废旧钢铁利用的意义是 （填字母序号）。 A．节约金属资源    B．防止钢铁生锈    C．节能环保 13．为了验证其余猜想，某化学课堂围绕“酸碱中和反应”，将学生分成若干小组，在老师引导下开展探究活动。以下是教学片段，请你参与学习并帮助填写空格（包括表中空格）。 【演示实验】将一定量的稀H2SO4加入到盛有NaOH溶液的小烧杯中。 【学生板演】该反应的化学方程式 。 【提出问题】实验中未观察到明显现象，部分同学产生了疑问：反应后溶液中溶质是什么呢？ 【假设猜想】针对疑问，大家纷纷提出猜想。甲组同学的猜想如下： 猜想一：只有Na2SO4 猜想二：有Na2SO4和H2SO4 猜想三：有Na2SO4和NaOH         猜想四：有Na2SO4、H2SO4和NaOH 乙组同学对以上猜想提出质疑，认为有一种猜想是不合理的，不合理的猜想的理由是 。 【实验探究】丙组同学取烧杯中的溶液少量于试管中，滴加几滴CuSO4溶液，无明显变化，溶液中一定没有 ，学习小组利用烧杯中的溶液，并选用老师提供的pH试纸、铜片、BaCl2溶液、Na2CO3溶液，进行如下三个方案的探究。 实验方案 I.测溶液pH Ⅱ.滴加Na2CO3溶液 Ⅲ.滴加BaCl2溶液 实验操作 实验现象 试纸变色，对比比色卡，pH<7 有气泡产生 。 实验结论 溶液中有H2SO4 溶液中有H2SO4 溶液中有H2SO4 【得出结论】通过探究，全班同学一致确定猜想 是正确的；写出实验方案Ⅱ中的化学方程式 。 【评价反思】老师对同学们能用多种方法进行探究，并且得出正确结论给予肯定，同时指出【实验探究】中存在两处明显错误，请大家反思，同学们经过反思发现了这两处错误： （1）实验操作中的错误是 。 （2）实验方案中也有一个是错误的，错误的原因是 。 14．潜水艇内“氧再生剂”的主要成分是过氧化钠，通过化学反应 2Na2O2+2CO2＝2Na2CO3+O2，2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑为潜水员提供氧气。现对“氧气再生剂”进行探究。 【提出问题一】呼出的气体中有哪些物质与过氧化钠（Na2O2）发生反应，且生成物是什么？ 【查阅资料】 ①呼出的气体主要含有氮气、二氧化碳、水蒸气和氧气 ②过氧化钠与氮气、氧气不反应 ③过氧化钠为淡黄色固体粉末 【探究一】H2O 与 Na2O2反应。 步骤一 步骤二 步骤三 实验操作          实验现象 有气泡产生 带火星的木条复燃 出现    实验结论 H2O 能与 Na2O2反应，产生氧气和 NaOH 【探究二】CO2与 Na2O2反应。 步骤一 步骤二 实验操作       实验现象 淡黄色粉末逐渐变成白色粉末，带火星的木条复燃 固体溶解出现 实验结论 CO2能与 Na2O2反应，产生氧气和 Na2CO3 【提出问题二】使用后剩余固体成分是什么？ 【作出猜想】根据人体呼出的气体中含有较多的 CO2和 H2O。对剩余固体的成分做出如下猜想： 猜想 1：只有氢氧化钠；     猜想 2： ； 猜想 3：含有氢氧化钠和碳酸钠。 【探究三】使用“氧气再生剂”呼吸后的产物。 实验操作 实验现象 实验结论 （1）取少量剩余固体溶于水后，加入过量的 CaCl2溶液 含有 Na2CO3 （2）将上述反应后的混合物过滤，取滤液滴加 溶液 产生白色沉淀 【得出结论】猜想 3 成立。 【交流与讨论】 （1）操作（1）中加入过量的 CaCl2溶液的目的是 。 （2）操作（1）中能代替 CaCl2溶液的试剂是 （写填字母）。 A．NaCl 溶液 B．Ca(NO3)2溶液 C．BaCl2溶液 （3）操作（2）中若产生蓝色沉淀，则加入的试剂可以是 。 （4）“氧气再生剂”应 保存。 15．化学兴趣小组的同学探究木炭还原氧化铜的实验，实验装置如图。实验时，a中的固体由黑色变红色，b中的试管内产生气泡和白色沉淀。 【查阅资料】铜是红色固体，不能与稀硫酸反应，氧化亚铜(Cu2O)是红色固体，但能与稀硫酸发生如下反应：Cu2O+H2SO4＝Cu+CuSO4+H2O。CO能还原氧化铜，但CO2不能。 写出b中产生白色沉淀的化学反应方程式 。 【提出问题】已知实验后a中的红色固体含有单质铜，是否还含有氧化亚铜(Cu2O)呢？ 【实验验证】取a中的红色固体少量于试管中，加入稀硫酸溶液，试管中出现 ，证明固体中确实含有Cu2O。 【提出问题】木炭还原氧化铜产生的气体是什么？ 【提出猜想】猜想一CO2猜想二CO猜想三 【提出质疑】甲同学认为猜想二不正确，他的理由是 。 【验证猜想】乙同学将木炭还原氧化铜产生的气体通入灼热的氧化铜粉末中，黑色固体变红，证明猜想 是正确的。 【交流反思】兴趣小组认为如图装置不够完善，改进措施是增加一个尾气处理装置。    反应后的物质成分分析：反应后试管中的固体成分是什么？针对该问题老师待试管冷却后，将试管内的固体倒入适量被品红染红的溶液中搅拌，发现溶液褪色了，据此同学们认为反应后的试管中固体的成分为 。 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 $$