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．某班同学做验证铁、铜、银的金属活动性顺序的实验，用到的药品有铁丝、铜丝、银丝、稀硫酸和硫酸铜溶液。实验结束后，化学兴趣小组的同学欲对该实验的废液进行探究，请你一起参与。 【提出问题】废液中含有什么物质? 【交流表达】 (1)小红通过分析，认为废液中一定含有硫酸亚铁，她的依据是： 。 (2)小明通过观察，认为废液中一定含有硫酸铜。他观察到的现象是 。 【作出猜想】小华认为废液中还可能含有硫酸。 【实验验证】 (3)小华测得废液的pH小于7，证明废液中含有硫酸。用pH试纸测定溶液pH的方法： 将一片pH试纸放在玻璃片上，用玻璃棒蘸取待测液，滴到pH试纸上，显示的颜色与 比较，确定pH值。 (4)小明取少量废液，向其中滴加氢氧化钠溶液，也得到了相同的结论。小明的实验现象是 。 通过分析与实验，同学们得出废液中含有硫酸亚铁、硫酸铜和硫酸。 【拓展应用】 (5)若将废液中的溶质全部转化为硫酸亚铁，应向废液中加入过量的 （写化学式）。 (6)写出该反应过程中的二个化学方程式 。 2．疫情期间我国仅用 10 天就建造了火神山医院，其建材使用了 HDPE 膜,它具有良好的抗冲击性和防潮性，某项目学习小组对 HDPE 膜进行了以下探究。 【查阅资料】①碱石灰的主要成分是 NaOH 和 CaO；②HDPE 膜不含氮元素 【提出问题】HDPE 膜由什么元素组成? 【进行实验】称取 2.8gHDPE 膜,按图所示组装仪器，先通入氮气,再点燃酒精灯、通入一定量氧气使 HDPE 膜充分燃尽，实验中装置 B、C、D、E、F 对能吸收的气体均完全吸收。    【记录数据】 B装置总质量/g D装置总质量/g E装置总质量/g 点燃酒精灯前 120 120 120 实验结束后 123.6 120 128.8 【讨论交流】 （1）实验前通入氮气的目的是 ,装置 B 质量增加，说明 HDPE 膜燃烧产物有 (填化学式）。 （2）装置 C 中的实验现象 ,该反应化学方程式为 。 （3）装置 F 的作用是 。 （4）根据实验数据和现象判断:HDPE 膜中一定含有 、 (填元素符号）。 （5）根据实验数据判断:HDPE 膜中 (填“含”或“不含”)氧元素。 【反思评价】化学实验中如果产生了尾气，需对尾气进行处理,其目的是 。 3．牙膏是生活中常见的物质，其配料成分有摩擦剂、增稠剂、发泡剂等，其中摩擦剂的类型有很多，如CaCO3、Al（OH）3、SiO2 或这些物质的混合物。我校兴趣小组想研究牙膏摩擦剂的成分。 【提出问题1】某品牌牙膏中是否含有CaCO3？ 【查阅资料】二氧化硅不与稀盐酸反应 【实验方案】 (1)①取少量牙膏于试管中，加入过量稀盐酸，出现气泡，将气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊，证明摩擦剂中含有 （填化学式）； ②取实验①中的溶液，加入草酸铵【（NH4）2C2O4】溶液，生成白色沉淀--草酸钙，请写出该反应的化学方程式 。该反应的基本反应类型为 。 【提出问题2】该牙膏中CaCO3的含量是多少？ 【实验装置】 【实验步骤】 (2)①按如图连接好装置后，发现一处明显的错误，该错误的装置序号为 （填A/B/C/D） ②重新连接好装置，并检查装置的气密性； ③在 B 装置中加入牙膏样品 8.00g； ④ K1， K2（填“打开”或“关闭”），向牙膏样品中滴入 10%的盐酸，至 B 中不再产生气泡，停止滴加盐酸； ⑤ K2， K1（填“打开”或“关闭”），缓缓通入空气，至 C 中不再产生沉淀； ⑥将 C 装置中的固液混合物过滤、洗涤、烘干后称量其质量； ⑦重复实验。（已知此品牌牙膏中的摩擦剂为碳酸钙，且其他成分不和盐酸反应，装置内试剂均足量。） 【实验数据】重复实验，3 次数据记录如表： 实验次数 实验 1 实验 2 实验 3 C 装置中沉淀质量（g） 3.93 3.94 3.95 【实验分析及数据处理】 (3)上述数据能否由托盘天平测得？ 。 (4)若没有 A 装置，则测定结果将 （填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 (5)D 装置的作用是 。 (6)据上表数据，计算该牙膏样品中CaCO3的含量是 。 【实验反思】 (7)重复实验，取平均值的意义 。 (8)下列各项措施中，能提高测定准确度的是 （填序号）。 a 在装置 A、B 之间增加盛有浓硫酸的洗气瓶 b 在装置 B、C 之间增加盛有饱和碳酸氢钠的洗气瓶 c 缓缓滴加稀盐酸 4．蓝瓶子实验是一个有趣的化学振荡实验，盛有NaOH，葡萄糖、亚甲基蓝混合溶液的锥形瓶，经过振荡、静置，溶液颜色会在无色和蓝色间变化。由蓝色出现到变为无色所需要的时间称为振荡周期。同学们对影响蓝瓶子实验振荡周期的因素进行探究。 查阅资料： 【进行实验】 在烧杯中加入一定质量的NaOH，4.5g葡萄糖、150mL水，待固体完全溶解后，将混合液倒入锥形瓶中，然后向锥形瓶中滴加0.2mL0.2%的亚甲基蓝溶液，在不同温度下，以300转/min进行振荡一段时间，测量振荡周期。 实验序号 NaOH质量 温度/℃ 振荡时间 振荡周期 ① 3 20 60 88 ② 3 25 60 55 ③ 3 30 60 17 ④ 0.75 25 a 94 ⑤ 1.5 25 60 69 ⑥ 3 25 20 32 ⑦ 3 25 40 b 【解释与结论】 (1)振荡的目的是使溶液充分与 接触促进溶液由无色到蓝色的变化。 (2)实验①②③的目的是 。 (3)当a= 时，实验②④⑤可得到的结论是 。 【反思与评价】 (4)实验发现“振荡时间越久，振荡周期越长”，⑦中b可能为________（填字母序号）。 A．30 B．50 C．60 (5)补充实验，证明了亚甲基蓝溶液的浓度对蓝瓶子实验的振荡周期有影响。设计实验方案为：向烧杯中加入1.5gNaOH、4.5g葡萄糖、150mL水，待固体完全溶解后，将混合液倒入锥形瓶中，然后 。 5．某校化学兴趣小组甲、乙两组同学为探究氢氧化钙的化学性质，分别做了如下相同的四个实验：    请回答下列问题： （1）试管C中的现象是 。 （2）以上实验中，能发生反应但无明显现象的化学方程式 。 【探究】 实验结束后，甲、乙两组同学分别将本组A、B、C、D四支试管中的物质各倒入一个洁净的大烧杯中，充分反应后静置，发现： ①甲组烧杯底部有白色沉淀，上层清液为无色。则上层清液中一定含有的溶质是 （指示剂除外）。 ②乙组烧杯底部有白色沉淀，上层清液为红色，则上层清液中一定没有的离子是 。 【拓展延伸】 ①做完实验后，甲、乙两组同学共同讨论总结了氢氧化钙的化学性质，进行了表达交流，最后得出结论，氢氧化钙能与 类别的物质发生化学反应。 ②甲、乙两组同学进一步分析，比较了氢氧化钙与氢氧化钠的化学性质，发现有非常相似的化学性质，从组成上原因是 。 6．某实验小组在实验室制得的CaSO4•2H2O固体中含有少量的CaCO3，该小组的同学对所得固体进行如下探究： 探究一：测定固体中CaSO4•2H2O和CaCO3的质量比x：y 实验小组利用如图所示的装置进行实验。（碱石灰是CaO和NaOH的混合物，夹持仪器省略，药品足量） （1）实验前首先要检查装置气密性，再装入样品，并通入一段时间的空气后，再给样品加热。装置A的作用是 。 （2）已知CaSO4•2H2O在160℃生成CaSO4，1350℃时CaSO4开始分解；CaCO3在900℃时分解完全。现控制B装置温度900℃进行实验并采集了如下数据： a．反应前玻璃管与样品的质量m1g b．反应后玻璃管中固体的质量为m2g c．装置C实验后增重m3g d．装置D实验后增重m4g 某同学选用b、d或c、d数据组合求出x：y的值，若无装置E，则实验测定结果将 （填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。你认为还可选用上述的 （选填序号）两个数据组合也可求出x：y的值。 探究二：研究CaSO4•2H2O加热分解的产物。 查阅资料：CaSO4•2H2O受热会逐步失去结晶水；SO2气体能使酸性KMnO4溶液褪色。 （1）分离所得的CaSO4•2H2O含有CaCO3，可用盐酸除去，该的化学反应方程式： 。 （2）将实验一所用装置中的D换成盛有酸性高锰酸钾溶液的洗气瓶，其余装置不变。 （3）取纯净CaSO4•2H2O固体3.44g，放在实验装置B中进行加热，测定固体质量随温度的变化情况，并用带火星的木条在E装置右侧导管口检验，记录数据和实验现象如下： F点 G点 H点 I点 酸性KMnO4溶液 不褪色 不褪色 不褪色 褪色 带火星的木条 不复燃 不复燃 不复燃 复燃 G点固体的化学式是 。 7．某化学小组用熟石灰配制石灰水时，发现装满熟石灰的塑料试剂瓶已经破损。 【提出问题1】试剂是否变质？ 【提出猜想】①没有变质，成分是氢氧化钙；  ②全部变质，成分是碳酸钙； ③部分变质，成分是氢氧化钙和碳酸钙。 【进行实验1】 步骤 操　　作 现　　象 结　　论 1 取样品于试管中，加水，滴入2～3滴酚酞溶液。 猜想③正确 2 向试管中继续加入过量的 【提出问题2】如何测定试剂中碳酸钙的质量分数？ 【进行实验2】小丽同学设计了如图所示装置进行碳酸钙的质量分数测定： 取一定质量的样品放入锥形瓶中，加入过量稀盐酸（不考虑稀盐酸的挥发），测量装置C在反应前后的总质量，即可计算出试剂中碳酸钙的质量分数。请写出装置A中发生反应的方程式 。 说明：装置气密性良好，操作无误，各步反应完全。 【反思与评价】 （1）小文同学认为小丽得到的结果会有较大的误差，理由是 。 （2）小文同学采用图E、F所示装置（注射器活塞的摩擦力很小，忽略不计）完成测量。注射器除了贮存、加注稀盐酸外，还有的作用是 。 8．学习复分解反应后，某化学兴趣小组的同学对初中化学常见的四种物质稀盐酸、粉末、溶液、溶液进行如图所示的实验探究。 (1)大家一致认为试管①中不发生复分解反应，理由是 。 (2)试管②中发生反应的化学方程式为 。 (3)实验结束后，将试管①②③反应后的所有物质倒入同一洁净的烧杯中，观察到有气泡产生，烧杯底部沉淀明显增加待反应结束后对烧杯中上层清液的成分进一步探究，测得上层清液呈酸性。 【提出问题】上层清液中溶质的成分是什么？ 【猜想假设】 猜想一： 猜想二：NaCl、、HCl、 猜想三：NaCl、、HCl、 【进行实验】 实验操作 实验现象 结论 方案一：取少量滤液于试管中，加入适量溶液 无明显现象 猜想 不成立 方案二：取少量滤液于试管中，加入适量 产生白色沉淀 猜想三成立 【反思拓展】 Ⅰ．探究反应后溶液中溶质的成分，既要考虑生成物，还要考虑反应物是否过量。 Ⅱ．化学兴趣小组的同学提出，在处理烧杯内的废液时可以向废液中滴加适量 （填化学式）溶液，最终使烧杯内的废液中只含有一种溶质。 9．皮蛋又称松花蛋，因其风味独特，深受人们喜爱。某兴趣小组在市场上获得了少许腌制皮蛋的原料。拿到实验室进行实验。将该固体混合物放于烧杯中，缓慢加入足量的蒸馏水，充分溶解后过滤，得到白色沉淀A和无色澄清滤液B。 【提出问题】 （1）白色沉淀A是什么？ （2）无色滤液B中的溶质有哪些？ 【查阅资料】 腌制皮蛋的原料配方是少量NaCl、CaO和过量Na2CO3的固体混合物。 【理论推理】 （1）白色沉淀A是CaCO3，请写出生成该沉淀的化学方程式 。 （2）滤液B中含有Na2CO3、NaOH、NaCl三种溶质。 【实验验证】 为证明滤液B中存在的三种溶质，同学们进行了如下实验。 步骤 实验操作 实验现象 实验结论 Ⅰ 取少量滤液B于试管中，加入过量的Ba（NO3）2溶液，过滤； 溶质中一定含有Na2CO3，一定不含Ca（OH）2 Ⅱ 取少量步骤I中所得滤液于试管中，加入酚酞溶液； 溶质中一定含有NaOH Ⅲ 另取少量步骤Ⅰ中所得滤液于试管中，先加入足量的稀硝酸，再加入 溶液（填写化学式）。 产生白色沉淀 溶质中一定含有NaCl 【拓展提升】 向步骤 I中加入过量Ba（NO3）2溶液的目的是 。写出该反应的化学方程式： 。 10．每年的11月9日是消防日，老师带领学生使用干粉灭火器进行模拟灭火演练。化学兴趣小组回教室后依据干粉灭火器原理设计以下实验。 (1)装置正立时，放在小试管中的浓盐酸与放在吸滤瓶中的碳酸氢钠溶液不能接触，因而不能引发反应。装置倾斜倒置时：①浓盐酸会与碳酸氢钠溶液接触，反应产生大量的二氧化碳气体。②强大的气压使二氧化碳气体夹带液体一并从装置中溢出，喷射在可燃物表面将火扑灭。 ①装置倒置后发生反应的化学方程式为 。 ②将火扑灭，依据的灭火原理是 。 (2)小组同学对反应后的残留废液进行了如下探究。 【提出问题】残留废液中的溶质是什么？ 【猜想假设】猜想一：NaCl；猜想二：NaCl和HCl；猜想三： 。 【实验验证】 实验步骤 实验现象 实验结论 向盛有残留废液的试管中加入锌粒 猜想二正确 【拓展与应用】 ①进行上述实验时，下列物质可以替代锌粒的物质是 。 A．碳酸钠        B．氢氧化铜        C．硝酸银        D．硫酸 ②若残留废液中的溶质是NaCl和HCl，根据盐酸的性质，无须另加试剂，只要对残留废液进行 操作，即可从残留废液中得到NaCl固体。 11．某兴趣小组为探究碳酸钠的化学性质进行了以下实验：    (1)上述试管①中发生反应的化学方程式为 。 (2)实验结束后他们将试管中废液全部倒入废液缸中，静置后发现底部有白色沉淀，他们对废液中的溶质成分产生了兴趣，于是进行了以下探究。 【作出猜想】废液中的溶质成分： ①NaCl； ② ； ③NaCl、Na2CO3； ④NaCl、HCl、Na2CO3； ⑤NaCl、HCl、BaCl2。 【讨论分析】小明认为猜想④不合理，他的理由是 ；小亮认为猜想⑤也不合理，他的理由是 。 【设计实验】 操作步骤 预计现象 结论 将上述废液过滤，用试管取少量滤液，向试管中滴加 猜想②正确 12．小茗同学在一包装盒中发现一包干燥剂，其成分含有氯化钙、氢氧化钠、氧化钙中的两种物质，为探究其组成，化学兴趣小组的同学取一定质量的干燥剂样品做了如下实验。 【设计实验】流程如下： 【实验分析】 (1)干燥剂样品溶于水后得到的溶液加入紫色石蕊试液一定显 色。白色沉淀a的化学式是 。 【结论与反思】 (2)若c处加入足量硝酸银溶液产生白色沉淀，且沉淀的质量为2.87g，白色沉淀a的质量为1.2g。写出此时c处产生白色沉淀的化学方程式 。则该品牌干燥剂的成分为 (填化学式)。 (3)该实验中，过量的稀硝酸 (选填“能”“否”)用稀盐酸代替，理由是 。 13．向一定量的NaOH溶液中慢慢通入CO2气体，看不到明显现象。某实验小组的同学对所得溶液成分进行了如下探究。请你参与他们的探究活动，并完成以下问题： 【提出问题】所得溶液中溶质的成分是什么？ 【查阅资料】资料一：将CO2气体慢慢地通入一定量的NaOH溶液中，可能发生以下两个化学反应：先发生反应： ，当NaOH反应完全后，继续发生反应： 资料二；Ca（HCO3）2易溶于水；CaCl2溶液与NaC1溶液均呈中性：NaHCO3溶液呈碱性，可使酚酞溶液变红色。 【猜想与假设】小组同学通过讨论，提出了以下四种猜想 猜想一：溶质为NaOH和Na2CO3 猜想二：溶质全为Na2CO3 你认为猜想三：溶质为         猜想四：溶质全为NaHCO3 【实验探究】小组同学设计并完成了如下实验： 步骤 实验过程 实验现象 实验结论 ① 取适量反应后的溶液置于试管中，加入过量CaCl2溶液 有白色沉淀生成 猜想 不成立 ② 取适量步骤①反应后的上层清液，滴加几滴酚酞溶液 猜想二不成立 ③ 取适量步骤①反应后的上层清液，加入适量稀HCl 有气泡产生 猜想 成立 你认为步骤①发生反应的化学方程式是 。 14．化学小组受英国科学家法拉第《蜡烛的化学史》的启发，对蜡烛的燃烧过程进行了再探究。 【查阅资料】硫酸铜(CuSO4)是一种白色粉末，具有吸水性，吸水后变为蓝色。 【实验一】 (1)实验一中澄清石灰水变 ，引起该现象属于 变化(填“物理”或“化学”)。 【实验二】 (2)如图A，点燃蜡烛，取一片铁纱窗罩在火焰中心，观察到外焰处的铁纱窗出现红热的环，内焰及焰心处的铁纱窗无明显变化，该实验结论为 。 (3)如图B，取一支导管，将其中一端伸入焰心，待另一端导管口有白烟出现时，再将燃着的火柴放在导管口，观察到的现象为 ，说明焰心中的可燃物质是“气态”的石蜡。 (4)如图C，用一个大烧杯罩住一支点燃的小蜡烛，并在烧杯内靠近顶部的位置放置适量的硫酸铜粉末和澄清石灰水。一段时间后，蜡烛熄灭，并观察到硫酸铜粉末变蓝，澄清石灰水变浑浊。 ①结论：石蜡燃烧后生成的产物是 和 。 ②硫酸铜粉末的作用是 。 ③与实验一所示实验相比较，图C的实验具有的优点是 。 【拓展延伸】 (5)婷婷在探究蜡烛燃烧的过程中，发现罩在火焰上方的烧杯内壁被熏黑，她反复实验，并观察是否有相同现象。婷婷这样做的目的是 。 15．学习小组为探究金属铝和铜的活动性强弱，开展了以下活动： 【查阅资料】金属铝在常温下能与空气中的氧气反应生成致密的氧化铝薄膜。 【对比实验】 编号 操作 现象 甲 将表面未打磨的铝丝浸入溶液中 无明显现象 乙 将表面打磨后的铝丝浸入溶液中 铝丝表面析出红色固体 丙 将表面未打磨的铝丝浸入溶液中 铝丝表面析出红色固体 (1)金属铝在常温下能与空气中的氧气反应生成致密的氧化铝薄膜。请写出相关反应方程式 ，比较实验乙和实验 （选填“甲”或“丙”）可得知：打磨能破坏氧化铝薄膜。 (2)由实验乙可知金属活动性比 （选填“强”或“弱”）。 (3)小组同学对实验丙现象进行分析，认为对氧化铝薄膜有破坏作用，但此观点马上被其他同学否定，否定的依据是 。 【猜测与探究】 (4)小组同学针对实验丙的现象，经讨论后猜测：破坏了氧化铝薄膜。为检验此猜测是否正确，他们首先向两支试管中加入相同的溶液，并均浸入表面未打磨的铝丝，然后进行了新的探究： 操作 现象 结论 推论 I、向一支试管中再加入固体 氧化铝薄膜被破坏 或 能破坏氧化铝薄膜 Ⅱ、向另一支试管中再加入固体 氧化铝薄膜未被破坏 和都不能破坏氧化铝薄膜 【结论与反思】得出结论：上述猜测正确。 总结反思：本次探究充分运用了比较法和控制变量法。 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 $$