2025年中考化学高频压轴题训练——科学探究题

2025年中考化学高频压轴题训练——科学探究题 1．舞蹈诗剧《只此青绿》生还原了北宋名画《千里江山图》。《千里江山图》绘制时使用了石青、石绿等颜料，其中石绿的原料是孔雀石，主要成分是碱式碳酸铜【Cu2（OH）2CO3】。化学小组同学对碱式碳酸铜进行了如下探究。 I.探究碱式碳酸铜受热的变化情况。 【查阅资料】①碱式碳酸铜的物质类别是盐。 ②碱式碳酸铜受热分解生成三种氧化物。 【提出问题】碱式碳酸铜受热分解生成哪些物质？ 【猜想与假设】可能会生成CuO、CO2和 。 【设计实验】同学们设计了下图所示实验装置探究碱式碳酸铜的分解产物。（假设装置B、C、D中的药品足量，忽略反应后装置A中残留的气体）。 【实验过程】 （1）在装置D的导管a处连接一导管，并插入水中，微热试管，观察到导管口有气泡冒出，这一实验步骤的目的是 。 （2）向装置A的试管中加入碱式碳酸铜，用酒精灯加热至试管内固体质量不再改变。 【现象与结论】 装置A中绿色固体变黑，装置B中白色固体变蓝，并增重mg，装置C中增重ng，且m:n= （填最简整数比）。通过这些现象证明，上述猜想正确。 【实验反思】 如果上图装置中缺少装置D，则此时测定的m:n的值和“现象与结论”中你填写的值相比，会 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 Ⅱ.探究碱式碳酸铜中的碳酸根离子。 实验步骤 实验现象 实验结论 左侧试管中产生大量气泡，且溶液变为蓝色；右侧试管中澄清石灰水变浑浊 碱式碳酸铜中含有碳酸根离子 上述实验步骤中X溶液为 ，充分反应后左侧试管内溶液中的阳离子有 （写离子符号）。 【拓展提升】古代人们发现在孔雀石上燃烧炭火会有红色固体生成，该红色固体是 。 2．某学习小组对二氧化碳展开了一系列的探究。 (一)验证CO2性质： 下图是验证CO2性质的实验装置，实验时，持续通入CO2。 步骤Ⅰ：打开K1，关闭K2，观察现象。 步骤Ⅱ：关闭K1，打开K2，加热水，一段时间后，观察现象。 (1)步骤Ⅰ：烧杯中的现象为 ，说明CO2具有的化学性质是 。若事先在烧杯中放入少量的澄清石灰水还可观察到变浑浊的现象，发生反应的方程式为 。 (2)步骤Ⅱ：一段时间后，观察到试管Ⅰ、Ⅱ中的实验现象是 ，由此证明了二氧化碳具有的化学性质是能与水反应。 (二)探究是否可用排水集气法收集到CO2 利用传感器对是否可用排水集气法收集到CO2展开探究，实验装置如图1所示： (3)实验步骤如下： ①按实验装置图Ⅰ组装仪器。 ②用压强传感器自带的注射器通过活塞A迅速向三颈烧瓶注入50mL空气，并一直压住注射器，若压强传感器的读数 ，证明装置气密性良好。 ③打开活塞A，将注射器中的稀盐酸迅速注入仪器b中，发生反应的化学方程式为 。反应一段时间后，常用 放在A处进行验满，收集满后迅速关闭活塞A，并用止水夹夹住导气管B处。 ④用压强传感器自带的注射器通过活塞A向三颈烧瓶中注入15mLH2O，观察两分钟之内体系的压强变化如图2所示。 【总结与拓展】 (4)图2中30s后体系的压强瞬间增大之后到100s之间压强又逐渐减小的原因 。 (5)经过测算，消耗CO2的量约为收集到的CO2总量的0.53%，因此排水集气法 。 3．金属锌在生产生活中有广泛应用。 Ⅰ、生活中人们常使用的“五号电池”属于锌锰电池，电池内部结构如图1所示。 [查阅资料] ①锌皮为金属锌（含有少量的铁）。 ②黑色糊状填充物由炭黑、MnO2、ZnCl2、NH4Cl等组成 ③NH4Cl和ZnCl2的溶解度数据见下表： 温度/℃ 0 20 40 60 80 l00 溶解度/g NH4Cl 29.3 37.2 45.8 55.3 65.6 77.3 ZnCl2 343 395 452 488 541 614 按照图2所示实验回收黑色糊状填充物中的部分物质。 （1）溶液A中溶质主要有 （填化学式），操作Ⅱ中采用冷却热饱和溶液的方法实现两者的分离，得到的固体N是 （填化学式）。 （2）欲从固体M中得到较纯的MnO2，操作Ⅲ可采用的方法是 。 Ⅱ、小明用纯锌粒和稀盐酸反应制取氢气时，发现加入CuSO4溶液后，反应速率明显变大，于是他对此反应速率变大的原因进行了实验探究。 【猜想】 ①加入的CuSO4溶液中的使反应速率变大 ②加入的CuSO4溶液中的使反应速率变大 ③加入的CuSO4溶液中的Cu2+使反应速率变大 ④加入CuSO4溶液后， 使反应速率变大。 小明经过思考，认为最不可能的原因是猜想②。 【实验验证】 用a、b、c、d四支试管取等质量且过量的纯锌粒，分别向试管中加入等体积等溶质质量分数的稀盐酸后，继续以下实验 实验 现象 结论 （1）向a试管中加入少量NaCl晶体 产生气泡速率不变 离子（写符号）对反应速率无影响 （2）向b试管中加入少量 晶体（写化学式） 产生气泡速率不变 猜想①不成立 （3）向c试管中加入少量Cu粉 产生气泡速率明显变大 猜想 成立 （4）向d试管中加入少量Cu粉，立即再加入CuSO4粉末 产生气泡速率与c试管的速率几乎一样大 猜想 不成立 【结论】在锌与稀盐酸反应时，加入铜粉或 可加快反应速率。 Ⅲ、尝试定量探究实验 （1）有一瓶未开封的浓盐酸，部分标签如图所示。从中取出100 mL，加400 mL水配制成体积比为1：4的稀盐酸（水的密度为1.00 g/mL）。计算该稀盐酸的溶质质量分数（写出计算过程，结果精确到0.1%） （2）分别用5只烧杯各取该稀盐酸50.00 g，加入锌粒。反应4小时后，发现烧杯中锌粒仍在冒气泡。相关数据如下表： 平行实验 ① ② ③ ④ ⑤ 反应前质量/g 锌粒 5.75 5.77 5.79 5.77 5.75 烧杯 75.17 76.36 70.16 74.73 70.14 反应4h后质量/g 烧杯及烧杯内所有物质 128.96 130.13 123.99 128.51 123.93 根据以上数据计算参加反应的锌粒质量 （写出计算过程，结果精确到0.01g）。 分析计算结果，发现有明显偏差，其可能原因是 。 4．小强同学在做探究质量守恒定律实验，他计算称取镁条在点燃的条件下与充足的空气反应，生成氧化镁写出镁条燃烧的化学方程式 。结果实验完毕后，称得所得固体的质量小于。 固体质量为什么会小于呢？小强向老师请教，老师告诉小强可能是镁在空气中燃烧时，除了镁与氧气反应外，还与空气中的氮气反应生成黄绿色氮化镁固体。 【提出问题】镁条能在氮气中燃烧吗？ 【猜想与假设】镁条能在氮气中燃烧 【实验探究】 实验步骤 将燃着的镁条伸入盛满氮气的集气瓶中，观察现象。 实验现象 。 【实验结论】镁条能在氮气中燃烧。化学方程式为： 。 小强查阅资料，镁条还能在二氧化碳气体中燃烧，生成一种白色固体和黑色粉末。已知生成的白色固体为氧化镁，黑色固体为一种单质，则该黑色固体的化学式为 。 请你写出点燃的镁条在二氧化碳中燃烧的化学方程式 。 【评价与反思】通过上述实验，小林对燃烧的条件有了新的认识： 。 5．在学习盐的性质时，老师带来一瓶标签破损的溶液M如图。 以下为酸碱盐溶解性表(室温)的一部分 OH- NO Cl- SO CO K+ 溶 溶 溶 溶 溶 Na+ 溶 溶 溶 溶 溶 Ba2+ 溶 溶 溶 不 不 探究一：溶液M的溶质是什么？ (1)溶液M的溶质可能是Ba(OH)2或 (写化学式)。 (2)为了确定溶液M中的溶质，同学们取少量样品于试管中，滴加无色酚酞溶液，现象为 ，溶液说明溶液M中的溶质不是Ba(OH)2。 探究二：老师取一定量溶液M与碳酸钠溶液混合，有白色沉淀产生，过滤后得到澄清滤液。 (3)写出溶液M与碳酸钠溶液混合的化学反应方程式 。 【提出问题】滤液中的溶质成分是什么？ 【清想与假设】猜想一：NaCl、Na2CO3 猜想二：NaCl 猜想三： 【实验验证】甲同学进行了如表实验： 实验操作 实验现象 实验结论 取样于试管中，加入氯化钙溶液 有白色沉淀产生 猜想 正确 【总结与交流】 (4)若要验证甲同学的实验结论，还可以选用的物质有______(填字母序号)。 A．硝酸钡溶液 B．氯化钾溶液 C．稀盐酸 D．氢氧化钙溶液 6．做酸碱中和实验时，小敏将稀盐酸逐滴加到氢氧化钡溶液中，发现一直无明显现象，突然想起忘记加无色酚酞溶液，为探究反应的进程，实验过程如下：(已知BaCl2溶液呈中性) 【建立猜想】①氢氧化钡过量 ②盐酸过量 ③ 。 【进行实验】取少量反应后的溶液于试管中，滴入几滴无色酚酞溶液，溶液不变色。 【得出结论】猜想①错误。 【继续实验】小敏为了验证剩余猜想，设计了如下实验方案： 实验方案I：重新取样，滴加少量AgNO3溶液，若产生白色沉淀，证明猜想②正确。有同学认为方案Ⅰ的结论不合理，其原因是 。 实验方案Ⅱ：重新取样，逐滴滴加足量Na2CO3溶液，若出现 的现象，证明猜想②正确。若只产生白色沉淀，证明猜想③正确，发生反应的化学方程式为 。 小敏同学通过实验方案Ⅱ得出了正确结论。 【表达交流】为确定猜想②是否正确，还可以选择的试剂有 。 A．紫色石蕊溶液   B．铜片   C．铁锈 7．某兴趣小组对酸、碱、盐的性质进行探究（如图），请你参与。    (1)探究酸、碱、盐的部分性质 ①实验甲中，观察到的现象为 。 ②实验乙中，反应的化学方程式为 。 ③实验丙中，将足量氢氧化钠溶液滴入锥形瓶后振荡，观察到的现象为 。 (2)探究废液成分 实验结束后，同学们将甲、乙、丙三个实验的废液和废渣倒入同一个干净的废液缸中，观察到固体消失，废液呈无色。 【资料卡片】：氯化钙溶液呈中性； 【提出问题】无色废液中含有哪些溶质？ 【作出猜想】 猜想一：NaCl、 猜想二：NaCl、HCl 猜想三：NaCl、HCl、 小组同学讨论后认为猜想二是不合理的，理由是 。 【实验设计】小组同学对取样无色废液后，逐滴滴入碳酸钠溶液证明了猜想三是成立的。实验中应获取的证据为 ，发生的化学方程式为 。 【反思总结】通过以上探究实验，可归纳出碱的化学性质有 。 8．小明同学家里承包了一块土地，准备种植苹果，由于担心该地土壤的酸碱性不适合种植苹果，特邀请学校化学兴趣小组的同学利用所学化学知识对土壤的酸碱性进行项目式探究。 活动一：测定土壤的酸碱性 【实验方案】 （1）取少量土壤样品，加蒸馏水充分搅拌，静置澄清后过滤； （2）用玻璃棒蘸取少量滤液滴在pH试纸上，等试纸显色后与 对比，读出pH，进一步确定土壤酸碱性。 【实验记录】同学们分别进行了四次实验测定土壤滤液的酸碱度，实验数据记录如下： 土壤滤液 滤液1 滤液2 滤液3 滤液4 测得的pH 5 6 6 5 【实验结论】该土地的土壤呈 性。 活动二： 【调查分析】经调查，该土地之前的承包者为使自己种植的农作物生长茂盛，施用了大量化肥——硫酸铵，于是推测土壤的酸碱性出现问题的原因是土壤中含有大量的硫酸铵。 【设计实验】 实验步骤 实验现象 实验结论 步骤①：取“活动一”中的滤液于试管中，滴加硝酸钡溶液和稀硝酸。 有 生成。 土壤中含有 离子。 步骤②：另取适量土壤样品，加熟石灰混合研磨。 产生有刺激性气味的气体。 土壤中含有 离子。 【实验结论】土壤中含有硫酸铵，猜想成立。 请写出步骤②发生反应的化学方程式 。 9． CaH2是一种储氢材料，是登山运动员常用的能源提供剂。某小组对CaH2的制备和性质进行探究。 【查阅资料】 Ⅰ. H2与钙加热可得CaH2；钙、CaH2遇水均反应生成一种碱和一种可燃性气体。 Ⅱ.碱石灰的主要成分为NaOH 和 CaO。 探究一：H2的制备 (1)仪器B的名称是 。 (2)实验室常用锌和稀硫酸反应制取H2，从如图中选择合适的仪器组装一套H2发生装置，要求能够随时控制反应的发生和停止，需要用到的仪器除了A，还有 （填标号，若仪器需重复使用只填一次标号即可）。 探究二：CaH2的制备 (3)实验结束后，取少量B中固体加入水中，观察到有气泡产生，向溶液中滴入紫色石蕊溶液，溶液变成 。甲同学据此判断实验制得CaH2，乙同学质疑结论不一定正确，理由是 （用化学方程式表示）。经检验，实验制得CaH2。 【探究三】CaH2的性质 (4)CaH2与H2O 反应。 检测图1装置气密性，得到图2，说明装置气密性良好。往三颈烧瓶内加入少量制得的CaH2样品，注射器内装有50mL水，连接好装置，迅速将水全部注入烧瓶内，测得瓶内气压及温度变化如图3、4。 ①图2中 AB段进行的操作是 。 ②反应时烧瓶内的现象为 。 ③图3中压强最终下降并回到起始压强可能的原因是： 。 (5)CaH2与Na2CO3溶液反应 取少量上述制得的CaH2样品加入到一定量的碳酸钠溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。经检验滤渣的成分是碳酸钙，小组同学对滤液中的溶质进行探究。 【猜想与假设】 猜想一：NaOH            猜想二：NaOH、Ca（OH）2 猜想三：NaOH、Na2CO3     猜想四：NaOH、 Na2CO3、Ca（OH）2 经过讨论，大家一致认为猜想四不合理，原因是 。 【实验验证】 实验操作 实验现象 实验结论 1.取滤液, 向其中滴入少量的Na2CO3溶液 无明显现象 猜想二不成立 2.另取滤液, 向其中加入 猜想三成立 【定量分析】取1g制得的CaH2样品（杂质为未反应完的Ca） 加入足量的Na2CO3溶液中，产生大量气泡，有沉淀生成。过滤、洗涤、干燥，称得沉淀的质量为2.4g，则该样品中氢元素的质量分数为 。 【拓展延伸】登山运动员常用氢化钙固体作能源提供剂，与氢气相比，其优点是 。 10．纯碱是一种重要的化工原料，广泛用于玻璃、造纸、纺织等工业生产。某化学兴趣小组对纯碱的制备和性质开展项目式学习。 任务一：了解纯碱的制备——“侯氏制碱法”涉及的主要化学反应有： I. 在饱和的食盐水中通入氨气(NH3)和二氧化碳，充分反应，析出小苏打晶体，同时生成一种铵盐；    Ⅱ. (1)写出反应I的化学方程式 。 (2)反应Ⅱ属于基本反应类型中的 反应。 (3)下列有关“侯氏制碱法”的说法中正确的是______ (填字母代号)。 A．“侯氏制碱法”中的“碱”指的氢氧化钠 B．NaHCO3受热易分解 C．二氧化碳可以循环使用 任务二：探究Na2CO3溶液呈碱性的原因 【查阅资料】 ①溶液呈碱性，是因为溶液中存在较多的OH-。 ②Na2CO3在水中全部解离出Na+和。 ③CaCl2溶液呈中性，Ca2+、Cl-对溶液的碱性没有影响 【提出猜想】 (4)猜想一：H2O单独起作用，产生较多的OH-，使溶液呈碱性。 猜想二：Na+与H2O作用，产生较多的OH-，使溶液呈碱性。 猜想三： 。 【实验探究】 (5)请完善下面表格。 序号 实验操作 实验现象 实验结论 ① 向盛有蒸馏水的试管滴入2滴酚酞溶液 溶液无明显变化 ② 向盛有NaCl溶液的试管滴入2滴酚酞溶液 猜想二不成立 ③ 向盛有Na2CO3溶液的试管滴入2滴酚酞溶液 溶液由无色变红色 猜想三成立 ④ 向实验3所得的溶液中逐滴加入CaCl2溶液至过量 【结论与反思】 (6)经与老师交流得知：Na2CO3溶液中部分和H2O作用，产生较多的OH-和另一种阴离子，该阴离子为 （填离子符号）。 (7)氢氧化钠俗称火碱、烧碱，敞口放置于空气中会因CO2发生变质，写出该反应的化学方程式 。 任务三：验证Na2CO3与酸的反应 (8)小组同学取Na2CO3和NaHCO3固体混合物，充分加热至固体质量不再改变，冷却至室温后，向其中加入100g质量分数为7.3%的盐酸恰好完全反应。则原固体混合物中含钠元素的质量为 g。 11．垃圾是放错地方的资源，城市的废旧电器是一座“金属矿山”，某废旧电器中含有锌、铜、镍（Ni）三种金属，兴趣小组的同学为了从中回收金属铜和镍，做了如下的探究。 已知：硫酸镍（化学式NiSO4）能溶于水。 实验一：探究锌、铜、镍三种金属在浴液中的活动性强弱 【提出猜想】兴趣小组结合常见金属活动性顺序，提出了以下猜想。 (1)猜想一：Zn>Ni>Cu；    猜想二：Zn>Cu>Ni；    猜想三： 。 【进行实验】 (2)兴趣小组进行了如下的实验，请完成实验报告。 实验步骤 实验现象 解释与结论 取三支试管，分别向其中加入等质量、等浓度的稀硫酸，然后将大小、形状相同的锌、铜、镍三种金属片分别插入三支试管中、 锌片表面产生的气泡较快；镍片表面产生的气泡较慢；铜片无明显现象。 猜想 正确。镍与稀硫酸反应的化学方程式是 。 实验二：从含有锌、铜、镍三种金属的废旧电器中回收铜和镍 【设计方案】兴趣小组设计了如图所示的物质转化流程。 (3)步骤①中得到的金属A是 。溶液B中除水外，还含有的成分有 （填化学式）。 【反思评价】 (4)合理开发城市“金属矿山”的意义是 （答1条）。 12．用下列实验探究Al与CuCl2溶液的反应。 实验一：将打磨后的铝片插入CuCl2溶液，铝片表面出现红色固体且产生气泡，最终溶液呈无色。 (1)生成红色固体的化学方程式为 。 (2)收集气体， （填操作）后点燃，产生淡蓝色火焰。该气体为 。 实验二：将实验一所得无色溶液倒入水中，出现白色固体。过滤、洗涤，低温烘干。对所得白色固体作如下探究。 【资料】①AlCl3能与H2O作用生成Al(OH)3。Al(OH)3，白色固体，不溶于水，受热易分解生成Al2O3和H2O。 ②Al与CuCl2溶液反应会生成CuCl。CuCl，白色固体，不溶于水，能溶于含Cl﹣浓度较大的溶液，受热不分解。 【猜测】白色固体可能是： a.Al(OH)3；b.CuCl；C． Al(OH)3和CuCl。 【实验】 (3)取适量白色固体，利用如图装置充分加热，U型管中 ，则猜测b成立。 【反思】 (4)无色溶液倒入水中后出现白色固体的原因是 。 实验三：CuCl在空气中被氧化成碱式氯化铜[Cux(OH) yClz]蓝绿色固体，其受热会分解生成CuO、H2O和HCl。取一定量蓝绿色固体，充分加热，将生成的气体依次用足量的吸水剂氯化钙和烧碱溶液充分吸收。 (5)实验测得氯化钙增重0.36g，烧碱溶液增重0.73g。则碱式氯化铜的化学式为 。 (6)若烧碱溶液吸收了空气中的CO2，则测得的Cux(OH) yClz中x值 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 13．某化学小组在进行酸碱中和反应的实验时，向烧杯中的氢氧化钾溶液中滴加一定量的稀硫酸后，发现忘记滴加指示剂。因此他们停止滴加稀硫酸，并对烧杯中溶液的溶质成分进行了实验探究。请你一起参与并回答相关问题。 【提出问题】该烧杯中溶液的溶质成分是什么？ 【作出猜想】猜想一：只含有K2SO4    猜想二：含有 猜想三：含有K2SO4 、H2SO4 和KOH   猜想四：含有K2SO4和KOH 经过分析讨论，同学们一致认为猜想三不合理，理由是： （用化学方程式表示）。 【进行实验】 实验方案 实验步骤 实验现象 实验结论 实验一 取少量反应后的溶液于试管中，向其中滴加碳酸钠溶液至过量 猜想二成立 实验二 取少量反应后的溶液于试管中，向其中滴加几滴酚酞溶液 溶液呈 色 猜想四不成立 【反思与拓展】（1）写出实验一中发生反应的化学方程式： （2）除以上方案外，下列物质单独使用，也能验证猜想二成立的是 （填字母） A．氯化钡溶液   B．铜片   C．氧化铁   D．pH试纸 14．在整理实验室时，同学发现7瓶不同的无色溶液，其中2、3、7号试剂瓶标签完全破损，4、5号试剂瓶标签部分破损。查阅药品记录单可知，2、3、4、5、7号溶液分别是NaOH溶液、饱和石灰水，Na2CO3溶液、CaCl2溶液、稀盐酸中的一种。化学小组同学进行了以下实验探究。 【实验目的】①给试剂瓶贴上正确的标签；②探究部分溶液混合发生的反应 【查阅资料】I、CaCl2溶液呈中性 II、 ； 【实验探究】 (1)分别取2、3、4、5、7号溶液于5支试管中，向其中分别滴加1号溶液，发现3、4、5号溶液变成红色，说明这3种溶液呈 （填“酸性”“碱性”或“中性”），由该实验可确定的3溶液为 （填题中所给相应的溶液名称）。 (2)分别取2号和7号溶液混合均匀后，逐滴加入5号溶液，立即观察到有气泡冒出，稍后气泡停止产生，又有沉淀生成。 ①5号溶液中的溶质是 （填化学式）； ②生成沉淀的化学方程式为 。 (3)取3号溶液于试管中，逐滴加入一定量的6号溶液，观察到恰好不再生成白色沉淀时，上层清液中含有的溶质为 。 【实验反思】 (4)通过上述实验和分析，下列说法正确的是______。（填字母序号） A．5号试剂可能是部分变质的氢氧化钠溶液 B．该实验无法确定各试剂，没有完成实验目的① C．碳酸氢钠既能与碱反应，又能与酸反应 15．（1）敞口放置于空气中的氢氧化钠溶液能够发生下列变化而变质： 上述反应①的化学方程式为 。 （2）某学习小组发现，上个月做实验用的氢氧化钠溶液忘了盖瓶盖，对其是否变质进行探究。 【提出问题】NaOH是否变质？ 【做出猜想】猜想1：该溶液没有变质；猜想2：该溶液部分变质；猜想3： 。 【制定计划】经老师初步探究，上述氢氧化钠溶液中没有NaHCO3。学生在老师探究的基础上进一步探究。 【进行实验】 实验操作 实验现象 实验分析及结论 学生实验 a：取一定量的待测液于试管中，加入过量CaC12溶液 产生白色沉淀 反应的化学方程式为 b：充分反应后静置，取上层清液加入无色酚酞溶液 溶液变红 综上所述，猜想 成立 【表达交流】上述实验a中，可否将CaC12溶液可改为澄清石灰水，为什么？ 。 【思考评价】某一同学另取少量待测液，滴加几滴稀盐酸，发现没有气泡产生，他得出：该溶液没有变质，你认为他的说法 （选填“正确”或“不正确”）原因： 。 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 $$