2025年中考化学能力素养提升：科学探究题

2025年中考化学能力素养提升：科学探究题 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、科学探究题 1．某兴趣小组的同学帮老师一起整理实验室时，他们看到了一个不和谐的“音符”（如图）。 （1）此情此景你首先想到的是它可能变质了，该变质反应的化学方程式为 。 （2）围绕此瓶NaOH溶液是否变质的问题，兴趣小组同学利用当时实验桌上的三种试剂（氯化钙溶液、稀盐酸、酚酞试液）展开了探究活动。 ①小丽取少量溶液于试管中，滴加某种试剂，有气泡产生，证明NaOH溶液已经变质。你认为小丽所加的试剂是 。 ②为进一步验证这瓶NaOH溶液变质的程度如何，小组同学开展了如下探究活动。 【提出猜想】猜想1：NaOH溶液部分变质。猜想2：NaOH溶液完全变质。 【实验探究】小组同学设计实验方案，证明了上述猜想。请根据表中内容填写实验时的现象 实验步骤 实验操作 实验现象 实验结论 步骤一 取样品，加水配制成溶液，并向其中滴加过量氯化钙溶液，充分反应后过滤 有 生成 猜想1成立 步骤二 取上述少量滤液于试管中，滴加 【反思与评价】下列物质可代替探究实验中氯化钙溶液的是 （填序号）。 A．氢氧化钙溶液          B．氯化钡溶液          C．稀盐酸 （3）实验室保存NaOH溶液的方法是 。 2．兴趣小组的同学帮老师一起整理实验室时，他们看到了氢氧化钠试剂瓶没有盖上瓶盖。 （1）此情此景你首先想到的是它可能变质了，该变质反应的化学方程式为 。 （2）围绕此瓶NaOH溶液是否变质的问题，兴趣小组同学利用当时实验桌上的三种试剂(氯化钙溶液、稀盐酸、酚酞试液)展开了探究活动。 ①小丽取少量溶液于试管中，滴加某种试剂，有气泡产生，证明NaOH溶液已经变质。你认为小丽所加的试剂是 。 ②为进一步验证这瓶NaOH溶液变质的程度如何，小组同学开展了如下探究活动。 【提出猜想】猜想1：NaOH溶液部分变质。猜想2：NaOH溶液完全变质。 【实验探究】小组同学设计实验方案，证明了上述猜想。请根据表中内容填写实验时的现象。 实验步骤 实验操作 实验现象 实验结论 步骤一 取该溶液于试管，并向其中滴加过量氯化钙溶液，充分反应后过滤 有 生成 猜想1成立 步骤二 取上述少量滤液于试管中，滴加 【反思与评价】下列物质可代替探究实验中氯化钙溶液的是 填序号。 A．氢氧化钙溶液 B．氯化钡溶液 C．稀盐酸 （3）实验室保存NaOH溶液的方法是 。 3．“捶草印花”是一种起源于明清时期的传统草木印染工艺。捶打植物花叶，使汁液浸染在布料上印出图案。某小组通过如下项目活动探究草木印染工艺。 环节一：预处理 (1)碱煮：布料印染前需通过碱煮除去表面的油污及细小纤维。利用悬浊液和草木灰汁（含）的混合液浸泡布料，写出混合液中反应的化学方程式 。 (2)酸洗：布料碱煮后通常还需进行酸洗，目的是 。 环节二：染色、调色 为了让每一种花叶标本印染的布料颜色更丰富，实验小组通过改变溶液的酸碱性，对以下花叶标本染色后的布料进行调色，结果如下： 花叶标本种类 酸碱性 酸性 中性 碱性 灌木叶 绿色 绿色 绿色 红枫叶 鲜红 深红 绿色 酢浆草花瓣 粉红 粉红 蓝色 (3)根据调色结果判断，上述花叶标本不适合作为印染原料的是 ，理由是 。 环节三：固色 染色后布料还需固色。常见固色剂如下： 来源 生活经验 古籍 现代印染工业 固色剂名称 食盐 明矾 固色剂“SH-96”（可溶于水） (4)为了探究固色效果，实验小组进行了如下实验，请补齐操作步骤： 将三块大小相同的深红色印染布料 ，保持相同温度，浸泡相同时间，取出晾干；然后把固色后的三块布料在清水中浸湿，分别用力揉搓40下。观察到食盐和固色剂“SH-96”固色效果较好。 环节四：检验 布料通过染色、调色、固色等工序后，还需pH检测合格才能出厂。接触皮肤的布料pH合格标准：4.0—7.5。 (5)若碱超标需调节pH到合格。小组对调节试剂做了探究：分别向60mL0.4%的NaOH溶液中，滴加等浓度的稀盐酸和稀醋酸。传感器监测pH与酸体积关系如下图： 为了便于控制pH在合格范围内，不至于变化太快，选择 （填试剂名称）调节更好。 4．某化学兴趣小组在实验室探究人体吸入的空气和呼出的气体有什么不同，请你一起完成实验探究。 【活动一】收集呼出的气体    (1)兴趣小组利用图1所示 法收集一瓶呼出的气体，标上A。 【活动二】探究吸入的空气和呼出的气体中的二氧化碳含量高低 (2)小明取一个同样装有空气的集气瓶，标上B．将两根同样的小木条点燃后同时伸入A瓶和B瓶，A瓶中的木条先熄灭。这个实验现象 (填“能”或“不能”)说明呼出的气体中二氧化碳更多。 (3)小红用大针筒将100mL人体呼出气体压入20mL澄清石灰水中(如图2)，澄清石灰水变浑浊，写出该反应的化学方程式： ；用同样的方法将100mL空气压入另一瓶20mL澄清石灰水中，澄清石灰水 (填“会”或“不会”)变浑浊，原因是 。 5．某校化学课堂围绕酸、碱的化学性质开展自主探究活动，请你参与学习。 此次探究实验的药品是盐酸和氢氧化钠，该反应的化学方程式是 ，在进行盐酸中和氢氧化钠溶液实验时，某小组忘记向氢氧化钠溶液中滴加酚酞溶液，因此未观察到明显现象。该小组同学对反应后所得溶液的成分产生疑问。 【假设猜想】针对疑问，第一组同学的猜想如下： 猜想一：只有 ； 猜想二：有NaCl和HCl； 猜想三：有NaCl和NaOH； 猜想四：有NaCl、HCl和NaOH。 第二组同学对以上猜想提出质疑，认为有一种猜想是不合理的，指出不合理的猜想并说明原因 。 【实验探究】①第三组同学取少量该溶液于试管中，滴加 溶液，无明显变化，则溶液中一定没有氢氧化钠； ②为验证其余猜想，第四组同学分别取该溶液样品按下列方案探究： 方案 实验操作 实验现象 实验结论 方案一 往溶液中加 有气泡产生 溶液中有HCl 【得出结论】通过比较分析，猜想二是正确的。 【评价反思】小明发现，排除不合理猜想后，只做一次实验就能同时验证其余猜想，此实验方法是 。 【交流讨论】中和反应在日常生活和工农业生产中有广泛应用，请你举一个实例说明： 。 6．为使无明显现象的化学反应“可视化”，某兴趣小组的同学开展了下列实验。 Ⅰ、按图1进行实验，使氢氧化钠与硫酸反应“可视化”。 (1)滴入几滴酚酞溶液，溶液变红，说明氢氧化钠溶液pH 7（填“>”“=”或“<”）。 (2)将稀硫酸缓慢注入瓶中并振荡，观察到红色褪去，说明氢氧化钠与硫酸发生了反应，此时瓶中溶质（酚酞除外）一定有 。 Ⅱ、按图2进行实验，使氢氧化钠与二氧化碳反应“可视化”。 (3)将注射器中相同体积的NaOH溶液和水同时注入锥形瓶中，观察到 的现象，说明氢氧化钠与二氧化碳发生了反应，反应的化学方程式为 。 Ⅲ、进行下列实验，使氢氧化钠与盐酸反应“可视化”。 (4)向盛有一定量氢氧化钠溶液的密闭隔热容器中不断加入稀盐酸，利用数字传感器上的计算机绘制出加入稀盐酸的体积与溶液温度的图象，如图所示。当加入盐酸 mL时，盐酸与氢氧化钠恰好完全反应。 【总结反思】对于没有明显现象的化学反应，为了证明反应的发生，可以借助指示剂、测量温度变化、比较物质的溶解性、借助传感器等，提供间接的实验证据。 7．实验室常用的干燥剂“碱石灰”是CaO和固体NaOH的混合物，极易与空气中水蒸气和CO2反应而变质。某同学对一瓶久置的“碱石灰”作了如下探究： （一）【猜想】 猜想Ⅰ：没有变质，“碱石灰”只含有CaO、固体NaOH； 猜想Ⅱ：已完全变质，“碱石灰”全部变成了CaCO3和Na2CO3； 猜想III：部分变质，“碱石灰”部分变成了CaCO3和Na2CO3。 （二）【实验】如下图所示： 则CaO与水反应的反应方程式为： 。 （三）【判断】 （1）若Ca（OH）2、CaCO3和Na2CO3投入到水中不会放热，则由操作②现象判断：猜想Ⅱ （填“成立”或“不成立”）。 （2）操作④发生化学反应的化学方程式为： ；由操作⑤⑥的现象判断：滤液中含有 （写化学式）；由此判断猜想Ⅰ （填“成立”或“不成立”）。 （3）综合①和②的结论，判断该样品变质情况为 （填“猜想Ⅰ”、“猜想II”或“猜想III”）。 （四）【拓展】由上述实验说明，实验室中“碱石灰”应 保存。 8．化学兴趣小组以“助力碳中和”为主题，设计并开展了如下项目式探究活动。 项目一：探究厨房中的温室效应 【查阅资料】Ⅰ．CO2、CH4等气体能产生温室效应； Ⅱ．相同条件下，阳光照射时，温室气体含量越高环境升温越快； Ⅲ．点燃天然气后，周围空气中的CO2含量会升高。 【进行实验】 (1)小组同学利用厨房用品中的纯碱和 反应制CO2，并用塑料瓶A收集；再用相同的塑料瓶B，收集一瓶使用天然气前厨房中的空气样品，按图1连接装置(气密性良好)；    (2)标记塑料管内红墨水停留的位置，将装置移至室外，置于阳光下照射一段时间后，观察到红墨水处于标记位置的 (填“左”或“右”)侧。小组同学得出结论：能增强温室效应，并可用该装置验证； 将装置拿回厨房，点燃天然气一段时间后，用排尽CO2的塑料瓶A收集炉灶周围的空气。冷却至室温后连接装置，重复(2)实验，观察到相同的现象。 【分析讨论】 (3)部分同学认为一定是天然气燃烧产生的CO2增强了厨房中的温室效应。有同学认为该说法不严谨，理由是 。 【得出结论】使用天然气会增强厨房中的温室效应。 项目二：探究使用不同物质吸收CO2的可行性 【进行实验】同学们分别使用等体积的H2O、Ca(OH)2饱和溶液和溶质质量分数为40%的NaOH溶液，利用图2装置分别进行3次实验，测得瓶内压强随时间变化的曲线如图3所示：    (4)CO2与NaOH溶液反应的化学方程式为 ； (5)结合图3数据分析，实验使用的三种物质中，对CO2吸收效果最好的是 。 【分析讨论】 (6)有同学提出，反应中的能量变化也会导致压强变化。于是，小组同学将压强传感器更换为温度传感器，重新进行了部分实验，实验数据如图4所示。由数据可知，与NaOH溶液的反应是 (填“吸热反应”或“放热反应”)； (7)结合图4数据综合分析，图3中NaOH溶液对应曲线在100s﹣300s内压强变化的原因是 。 【得出结论】吸收CO2时，要多角度考虑其方案的可行性。 项目三：研讨低碳行动方案 【分析讨论】 (8)小组同学认为如果CO2过量排放，难以回收。我们可以通过低碳生活的方式减少CO2的排放，请举出一种具体做法 。 9．在学习完中和反应相关知识后，化学学习小组同学对实验室的两份溶液展开了相关探究，记录如下：在甲图中，A、B、C、D四点分别表示溶质质量分数均为10%的氢氧化钠溶液和稀盐酸的混合物，图乙表示各溶液混合后的最高温度(所有溶液的起始温度均为22℃)。试回答下列问题：(甲图中A、B、C、D各点溶液混合后的对应温度如乙图所示) Ⅰ.探究酸碱能否发生化学反应 (1)在C点对应的溶液中加入紫色石蕊试液，溶液呈 色。 (2)反应中溶液温度升高的原因是 。 (3)D点对应的混合物反应完全后所得溶液中离子有Na+、Cl-、 (填离子符号)。 (4)下列反应中微观本质与该小组探究反应本质相同的是 (填序号)。 ①小苏打治疗胃酸过多    ②熟石灰改良酸性土壤 Ⅱ.探究上述反应后盐酸是否过量 【实验设计】甲、乙、丙三组同学选取不同试剂设计出如下验证方案，并分别进行实验： 实验方案 实验步骤 实验现象 实验结论 甲组 取样，滴入几滴石蕊试液 溶液颜色不变 甲实验中稀盐酸过量 乙组 取样，加入适量的镁条 产生大量气泡 乙实验中稀盐酸 丙组 取样，加入适量的 得到蓝色溶液 丙实验中稀盐酸过量 【实验评价】 (1)探究Ⅱ中， (填“甲”或“乙”或“丙”)组的实验结论错误。 (2)写出乙组实验中镁与盐酸反应的化学方程式是 。 【实验拓展】借助pH传感器探究酸碱反应，实验更直观。 如图是石灰水与稀硝酸反应过程中溶液pH变化示意图。下列说法正确的是 (填字母)。 ①该实验是将稀硝酸滴入石灰水中 ②该中和反应生成的盐属于硝酸盐 ③a、b两点对应溶液中含有一种相同的溶质 10．无明显反应现象的可视化是一项重要的研究课题，某化学兴趣小组为了探究二氧化碳与氢氧化钠溶液是否反应进行了如下实验。 (1)如图，打开A中活塞，使A中产生的缓慢通入B中，观察到C中 现象，则证明能与溶液的反应。    继续向B中通入，一段时间后发现B中有“白色沉淀”产生的异常现象。同学们将B中物质进行过滤，得到白色固体和无色溶液。 【提出问题】白色固体是什么物质？ 【查阅资料】溶液能与反应产生；溶液、溶液都呈碱性，溶液不能与溶液反应产生沉淀：、的溶解度曲线如图所示。    (2)猜想Ⅰ：白色固体是： 猜想Ⅱ：白色固体是； 猜想Ⅲ：白色固体是： 猜想Ⅳ：白色固体是 。 (3)小组讨论觉得猜想Ⅱ不合理，理由是 。 【进行实验】 (4)同学们将白色固体洗涤、干燥后，分别置于编号为①②的试管中。 序号 实验步骤 实验现象 结论 实验1 向试管①中加入稀盐酸。 固体全部溶解，有气泡产生。 白色固体中含有。 实验2 向试管②中加入较多量的水，振荡。 固体全部溶解，得到无色溶液。 白色固体能溶于足量的水中。 实验3 向加水后的试管②中先加入过量的溶液，再滴入无色酚酞试液。 猜想Ⅲ成立。 【反思和拓展】 (5)实验1的结论不正确，理由是 。 (6)溶液刚通入时没有沉淀产生的可能原因是 ，通入过量产生白色沉淀的原因是 。（用化学方程式表示） 11．“返青粽叶”是不法商家采取化学染色手段，在浸泡粽叶时加入某种常见可溶性铜盐，使其表面光鲜，色泽鲜绿，人吃了这种粽子可能会导致铜中毒。 I.初步鉴别 新鲜粽叶在制作过程中要经过高温蒸煮而呈深绿偏灰黑或淡黄色。你认为可通过 的方法鉴别所买粽叶是否为返青粽叶。 Ⅱ.成分探究 【提出问题】浸泡液中加入的可溶性铜盐可能是什么？ 【猜想与假设】 猜想一：硫酸铜             猜想二：硝酸铜 猜想三： 。 【进行实验】 步骤 操作 现象 结论及分析 1 将返青粽叶进行加热水煮，闻味道 有淡淡的硫磺味 所用铜盐中含有 元素。依据的定律是 。 2 取步骤1所得液体，加入适量的 溶液。 产生 色沉淀 猜想一成立。发生反应的化学方程式为 。 【拓展思考】事物具有两面性。农业上也常用硫酸铜溶液和熟石灰混合制取农药波尔多液，该过程不能选用铁桶作为容器的原因是 （用化学方程式表示）。 12．增氧剂可用于给鱼池增氧，某化学兴趣小组对某种增氧剂的增氧原理进行实验探究。 【查阅资料】该增氧剂的主要成分是过碳酸钠，俗称固体过氧化氢，其外观为白色结晶或结晶性粉末，遇潮可释出O2，具有无毒，无臭，无污染等优点,化学式可以表示为2Na2CO3·3H2O2。过氧化氢溶液常温较稳定，能缓慢分解，受热容易分解。 【提出问题】增氧剂真的能增氧吗？ 【初次探究】取少量增氧剂于试管中，加入足量蒸馏水，观察到固体完全溶解，形成无色溶液，无气泡产生；加热，产生大量气泡。20ºC测得1%的过碳酸钠溶液pH为10.5，说明其水溶液显 性，加入酚酞试液变 色。 【作出猜想】该兴趣小组结合资料和实验现象推测增氧剂溶于水后生成Na2CO3和H2O2。 【再次探究】该兴趣小组进行如下实验： 实验操作 实验现象 实验结论 （1） 另取少量增氧剂于试管中，加入足量蒸馏水，待其完全溶解，再加入 ，将带火星的木条伸入试管内 溶液中含有H2O2。该操作中H2O2参与反应的化学方程式为 （2） 待步骤（1）完全反应后，将所得物质过滤，取少量滤液于另一支试管中，加入 产生白色沉淀 溶液中含有Na2CO3 【得出结论】该增氧剂的增氧原理为 (文字描述)。 【评价反思】该增氧剂的保存方法为 。 13．某化学兴趣小组对于“暖宝宝”这一产品展开了一系列探究。 资料卡：①Fe3O4为磁铁矿主要成分，可以被磁铁吸引； ②“暖宝宝”中除了主要成分外，还含有蛭石、吸水树脂、氯化钠、活性炭等辅助成分，其中蛭石是高效的保温材料，吸水树脂具有很强的吸水功能，活性炭能够加快反应速率； ③蛭石是一种自然界的矿石，其主要成分包含：硅酸盐、MgO、Fe2O3、Al2O3等。 任务一：探究“暖宝宝”的成分 (1)该小组取一个磁铁靠近未使用的暖宝宝粉末中，发现有黑色固体被吸引，于是得出结论：“暖宝宝”中含有铁粉，有同学认为该方案不合理，原因是 。 (2)为了证明“暖宝宝”中有铁粉，该小组又设计了如下实验，请完善如下表格： 序号 实验方案 现象 结论 Ⅰ 取少量粉末，用酒精灯点燃 粉末剧烈燃烧，火星四射放出大量热，生成 色固体 “暖宝宝”中有铁粉 Ⅱ 取少量粉末，加入 (填写一种试剂) 产生无色气泡，溶液变为浅绿色 铁丝在空气中不能燃烧，铁粉在空气中却可以燃烧的原因是 。 任务二：探究“暖宝宝”的发热原理 (3)兴趣小组查阅资料得知，“暖宝宝”的原理为其中的铁粉可以与空气中的水蒸气和氧气发生缓慢氧化反应，发热后的“暖宝宝”主要产物为 (填化学式)； 任务三：“暖宝宝”的回收利用 (4)该小组利用发热后的“暖宝宝”开启一系列实验探究，将粉末进行相关处理后，进行了如下的物质转化过程： ①请写出过程Ⅰ的化学方程式 。 ②分析滤液2中含有 (填化学式)。 (5)该小组又针对“滤渣2”开启探究：向滤渣2中加入一定量的AgNO3溶液，充分反应后过滤，将所得滤渣放入稀盐酸中有气泡产生，则滤液里一定含有 。 14．兴趣小组对网购的某自热食品专用发热包(部分标签如表)进行了探究。 【品名】食品专用发热包 【主要成分】氧化钙、铝粒、碳酸钠 【净含量】50克 【使用方法】撕开塑料袋后加常温水 【注意事项】使用时要远离明火，严禁在密闭场所使用 Ⅰ.初步探究 将一包撕开塑料袋后的发热包平放在烧杯底部，加入200 mL常温水，插入温度计。观察到温度计示数逐渐升至92℃，冒出大量白雾，液体底部产生大量气泡。 (1)该发热包的主要成分中共含五种元素，不同种元素的本质区别是 。 (2)甲同学认为热量来自于氧化钙转化为氢氧化钙的过程，发生反应的化学方程式为 。 Ⅱ.深入探究 为什么要求“远离明火，严禁在密闭场所中使用”？ 【猜想假设】生成的气体是可燃性气体。 【查阅资料】，反应放热。 【设计并进行实验】根据资料，兴趣小组设计并进行了如图1实验。 (3)按图1中①所示进行实验，发现气体无法被点燃。思考后改进实验为②装置，并观察到气体被点燃，烧杯内壁有水雾。②中浓硫酸的作用是 。 (4)丙同学发现发热包主要成分中并无NaOH，请你分析产生NaOH的原因是 。 【结论】发热过程中产生可燃性气体。 Ⅲ.自制发热包 兴趣小组将碳酸钠粉末、氧化钙粉末(稍过量)、铝粉混合均匀配成50克的自制发热包，倒入无纺布袋中后封口。小组同学将自制发热包放入烧杯中，加200 mL常温水，并用温度传感器和pH传感器进行测量，结果如图2所示，110s观察到有大量气泡产生。 (5)根据检测结果，该自制发热包 (填“能”或“不能”)达到专用发热包的效果。 (6)110~1856s内，pH先降低后升高的原因是 。 15．某化肥可能是尿素、硫酸铵、钙镁磷肥、碳酸氢铵、硝酸铵、碳酸钾中一种或几种组成。 (1)为确定其成分，进行了如下探究： 操作 现象 结论 步骤1：观察颜色 白色 一定不含 步骤2：闻气味 无刺激性气味 一定不含 步骤3：取少量化肥与熟石灰混合研磨。 有刺激性气味 一定含 （写化学符号） 步骤4：另取少量化肥配成溶液，先后滴入硝酸钡溶液和稀硝酸。 含有碳酸钾和硫酸铵 通过上述实验探究，无法确定的成分是 。 (2)若步骤2中的现象是有刺激性气味，是因为该化肥在常温下分解生成刺激性气味的气体和两种氧化物。反应的化学方程式为 。 (3)写出步骤4中的反应方程式 （写一个）。 (4)该化肥属于 肥（填“氮”、“钾”或“复合”）。 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 $$