2025年中考化学二轮复习专题特训：科学探究题

2025年中考化学二轮复习专题特训：科学探究题 1．铁暴露在空气中会生锈。不知同学们有没有发现，切开的苹果放置不久，果肉上也会产生一层咖啡色的物质，也好像是生了“锈”一样。小明对此进行了探究： 【提出问题】 【猜想与假设】 猜想：可能与空气没有关系，只是果肉内的物质自身相互反应而“生锈”； 猜想：可能是果肉中的物质与空气中的氧气作用而“生锈”； 猜想：可能是果肉中的物质与空气中的氮气作用而“生锈”； 猜想：可能是果肉中的物质与空气中的二氧化碳作用而“生锈”。 【实验设计】针对以上猜想，小明对所有猜想设计了如图所示的实验方案进行了验证，并观察实验现象。 【得出结论】苹果“生锈”的原因是果肉里的物质（酚和酶）与空气中氧气发生了反应，生成咖啡色的物质。 针对小明的上述探究，请分析： (1)结合小明的探究过程，可知小明提出的问题是 。 (2)上图中C装置的设计，是为了验证猜想 （填序号）。 (3)由小明得出的实验结论可推测，小明在实验中观察到的现象为：实验较长时间后，只有 （填编号）试管中的苹果“生锈”了。 【反思与评价】 (4)在验证猜想时，小明发现，如果水不与空气隔绝，果肉放在水中时间长了也会变色，其原因是 。 【应用】 (5)根据上述结论，要防止果汁变质，加工和保存果汁时可采取的措施是： 。 2．有些火锅店用固体酒精作燃料，同学们对燃料“固体酒精”产生了兴趣。一般地，固体酒精由酒精、氯化钙和氢氧化钠按一定质量比例配制而成。 （1）下列有关固体酒精的说法正确的是 。 A．固体酒精的各种分子间没有间隔             B．固体酒精就是酒精的固体物质 C．固体酒精中各种成分仍保持各自的性质         D．固体酒精是一种混合物 【提出疑问】 （2）酒精与氢氧化钠的化学式中都含有“OH”，那么酒精的水溶液是否显碱性？请你帮小丽同学从下列试剂中选择合适的试剂进行验证 （填序号）。 A．硫酸铜             B．氯化钠             C．酚酞溶液         D．盐酸 （3）取一块固体酒精如图实验，一段时间后，发现烧杯内壁的澄清石灰水变浑浊，可得出酒精中含有碳、氢元素的结论,此结论 （填“合理”或“不合理”）。 【知识拓展】 氯化钙（CaCl2）还可以可用作干燥剂、混凝土防冻剂等。实验室用工业大理石（含有少量Al2O3、Fe2O3、SiO2 等杂质）制备氯化钙的主要流程如下： 资料链接：①SiO2不溶于水，不溶于稀盐酸，不与稀盐酸反应； ②CaCl2•6H2O的溶解度随温度的升高而增大。 请回答下列问题： （4）配制31%的稀盐酸730g，需要36.5%的浓盐酸 g。 （5）滤渣Ⅰ的成分为 ，滤渣Ⅱ中含有Fe（OH）3和 。 （6）操作Ⅰ采用的方法是：蒸发浓缩、 、过滤。 （7）加入试剂a的目的是中和稍过量的石灰水，该反应的化学方程式为 。 3．我国古代的造纸术，为社会的进步奠定了结实的基础，请结合化学知识回答下列问题： 同学们查阅资料得知古代造纸流程如下：    【查阅资料】 ①生石灰与水反应生成氢氧化钙，反应的化学方程式为： ②草木灰的主要成分是碳酸钾能和氢氧化钙反应，反应的化学方程式为： ③竹麻中含有纤维素、油脂、木质素等成分 【提出问题】经过步骤3出来的黑液中有哪些溶质? 【作出猜想】 (1)①和KOH；②和KOH；③ 。 【实验探究】 (2) 实验操作 实验现象 实验结论 ①小红同学取少量黑液于小试管中，滴入适量溶液。 无明显变化。 认为猜想 不成立。 ②小明同学另取少量黑液于小试管中滴加少量稀盐酸。 无明显现象。 猜想①不成立。 【实验结论】综合实验①和②，小红和小明得出结论，猜想③成立。 【分析与评价】 (3)小艾同学认为实验②有不足之处，应将“少量稀盐酸”改为 ，最终三位同学一致赞同小艾同学的看法，重新实验后，得出结论猜想③成立。 【拓展延伸】 (4)三位同学一致认为，该黑液直接排放会污染水体，需要加入适量的 （填一种即可）处理后再排放，对应的化学反应方程式为： 。 4．某化学兴趣小组的同学在课外实验中意外发现，将镁条放入NaHCO₃饱和溶液中，产生大量气泡和白色固体。小组同学对此展开了如下探究。 探究一：反应产生的气体是什么? 【猜想假设】 (1)甲同学认为氢气；乙同学认为是二氧化碳；丙同学认为可能是氢气和二氧化碳。同学们作出猜想的依据是 。 【实验探究】 (2)小组同学取一段洁净的镁条，先用砂纸打磨，然后放入 饱和溶液中，先将产生的气体收集并通入澄清石灰水中，无明显现象；再将收集的气体点燃，火焰呈淡蓝色。则该气体为 。(写化学式) 探究二：产生的白色不溶物是什么? 【查阅资料】 1.Mg(OH)₂难溶于水，MgCO₃微溶于水；这两种物质受热都能分解成两种氧化物，且 的分解温度比MgCO₃低。 2.无水硫酸铜为白色粉末，遇水变蓝色。 【提出猜想】猜想1: Mg(OH)₂; 猜想2: MgCO₃;猜想3: 和 【定性研究】 (3)取白色固体于试管中，滴加足量的稀盐酸，观察到 ，得出猜想1一定不成立。写出产生该现象的反应化学方程式 。 (4)小明通过进一步实验验证得出猜想3成立，写出实验操作及实验现象 。 工业生产中得到的碱式碳酸镁晶体是 为精确测量晶体的组成，小组同学取4.66g该晶体，用热分析仪对固体进行热分解(加热使之逐步分解，首先失去结晶水，最后完全反应)，测定剩余固体质量与分解温度之间关系。 【数据处理】剩余固体质量与加热时间关系如上图所示：请回答下列问题： (5)t₄~t₅段固体为 (写化学式)。 (6)写出t₅~t₆段发生反应的化学方程式 。 (7)根据图中数据推算 中z的数值是： 。 5．利用氢能将转化为有用的产品，以实现碳捕捉，是全世界解决能源危机和减缓温室效应的重要课题。近年，我国科学家在这些方面的催化剂研究中取得一系列突破。 (1)南京理工大学张胜利团队筛选出“具有良好的稳定性、较大的活性面积、高电化学稳定性”的“二维电催化剂”，对于电解技术和氢燃料电池的规模化应用具有重要意义。催化剂作用下的电解水可以实现高效制氢，其化学反应方程式为 ；氢燃料电池是在催化剂作用下、常温实现氢气与空气中的氧气反应生成 （写化学式），并放出能量。 (2)中国科大曾杰教授等不用金和铂，用钴和碳研制出“纳米片”，它先与反应生成，其中的“H”与再反应生成一种有机物（如“题图”）。的作用是 ；其化学反应方程式为 ；该成果不用金和铂的优点是 ，该方法从环境保护方面的意义是 。 (3)武汉理工大学木士春教授等制备了基于的纳米片复合电催化剂，可应用于氧化反应、析氧反应等，该电催化剂作为锌-空气电池的阴极也展示出较高的性能，此电池中的锌与氧气、烧碱溶液反应的化学方程式为： 。 6．西汉时《淮南万毕术》记载：“曾青得铁则化为铜”。 (1)为了模拟此反应，某兴趣小组将打磨光亮的铁钉放入硫酸铜溶液中，发生反应的化学 方程式为 ，打磨铁钉的目的是 。实验中观察到：铁钉表面有红色固体析出，溶液变为浅绿色，出现小气泡。小组同学对“出现小气泡”这一异常现象展开探究。 【查阅资料】 ①硫酸铜溶液呈酸性，铁与酸性溶液反应会产生氢气。 ②溶液酸性的强弱取决于其中氢离子的浓度，可用pH来表示。溶液中氢离子浓度越大，酸性就越强，pH越小。 ③硫酸亚铁溶液会与氧气发生反应从而产生氢离子。 【探究一】探究硫酸铜溶液酸性强弱的影响因素 小组同学利用打磨光亮的铁钉与不同的硫酸铜溶液进行以下实验。并记录了现象。 实验 不同的硫酸铜溶液 浅绿色 有无红色固体 有无气泡 ① 2%硫酸铜冷溶液 较慢 有 无 ② 2%硫酸铜热溶液 较快 有 无 ③ 4%硫酸铜冷溶液 较慢 有 无 ④ 4%硫酸铜热溶液 较快 有 有 (2)由实验②④推知：硫酸铜溶液酸性强弱与溶液的浓度有关；由实验 推知：酸铜溶液酸性强弱与 有关。 【探究二】探究铁与硫酸铜溶液反应过程中的酸性强弱变化及其原因 将打磨光亮的铁钉放入30mL4%硫酸铜溶液中，插入pH传感器检测溶液pH变化(如图1)，同时插入氧气传感器检测密闭容器内氧气含量的变化(如图2)。 (3)由图1和图2可知，铁与硫酸铜溶液反应过程中，溶液的酸性 (填“增强”或“减弱”)，其原因是 。设计实验进行验证：用 配制30mL4%硫酸铜溶液，放入光亮的铁钉，用pH传感器测密闭容器中溶液 (4)小组同学配制了30mL4%热的硫酸铜溶液，放入光亮的铁钉，用pH传感器测密闭容器中溶液pH变化(如图3)。分析图3，依据 可判断铁与硫酸铜溶液的反应已经停止。 (5)图1和图3曲线的起点pH不同，原因是 ，请设计实验进行验证： 。 【反思与结论】 (6)依据上述三个探究实验，兴趣小组向化学老师建议课堂演示铁与硫酸铜反应的最佳实验条件是 。通过上述探究实验得出：利用铁钉和硫酸铜溶液验证质量守恒定律时装置需要 。 7．探究氢氧化钙溶液和稀盐酸反应所得溶液中溶质的成分，小明和同学们通过测定反应后溶液的pH，得到了如图所示的pH曲线，请回答： （1）该反应的化学方程式为 。 （2）实验过程中，小明取了a、b、c三处反应后的溶液于三个烧杯中。却忘了做标记，他设计不同的方案(不再用测定pH的方法)，探究三种样品分别属于哪处溶液。 【查阅资料】CaCl2溶液显中性。 【探究过程】 ①分别取少量样品于三支试管中，加入 ，观察到其中一支试管内溶液变成蓝色。 结论：该样品是a处溶液； ②为进一步确定b和c处溶液，又设计了如表方案： 实验步骤 实验现象 实验结论 另取余下样品少量于两支试管中分别滴加足量的Na2CO3溶液 (Ⅰ)产生白色沉淀 该样品为b处溶液 (Ⅱ) 该样品为c处溶液 【反思评价】 ①若要证明c处溶液的成分，不能达到目的的是 。 A．Cu      B．酚酞溶液 C．Fe2O3 D．AgNO3溶液 ②探究反应后溶液中溶质的成分，除了要考虑生成物之外，还要考虑 。 8．人被蚊虫叮咬后，蚊虫在人的皮肤内分泌出蚁酸，使叮咬处又痛又痒。化学小组同学对蚁酸产生了浓厚的兴趣，决定对其进行探究。 【提出问题】蚁酸的成分是什么？它有什么性质？ 【查阅资料】 I.蚁酸是一种有机酸，化学名称叫做甲酸，化学式为 HCOOH； Ⅱ.蚁酸在隔绝空气并加热的条件下会分解生成两种氧化物； Ⅲ.石蕊是一种色素，遇酸变成红色。 【实验探究】 (1)向盛有蚁酸溶液的试管中滴加紫色石蕊试液，观察到溶液颜色变成 色，说明蚁酸溶液显酸性； (2)对蚁酸隔绝空气并加热，小芳同学根据蚁酸中含有氢元素，推测出一种生成物是 (填化学式)； (3)另一种生成的氧化物是气体，小敏提出两种猜想：①猜想I：该气体是 CO2；猜想Ⅱ：该气体是 ； 他们将蚁酸分解产生的气体通过如图的装置： ②实验时装置 A 中无明显变化。则猜想I (填“成立”或“不成立”)； ③若猜想Ⅱ成立，则实验时装置 C 中的现象是 ；发生化学方程式是 。 ④实验时装置 D 中发生反应的化学方程式为 ； 【讨论交流】 (4)从环保角度看，该装置存在明显的缺陷，处理方法是 。 9．利用传感器实时监测，将实验过程中某些因素（酸碱性、气压等）的变化以数据、图像的形式呈现出来，这种方法极大丰富了实验研究的方法，被称为“数字化实验”。某校化学研究小组同学利用数字化实验室。对初中化学常见的实验进行了探究活动，请回答： (1)探究二氧化碳与水的反应    ①图1中可观察到甲试管中的紫色液体变为红色，乙试管的作用是 ； ②由图2坐标图中的曲线可知，烧杯内溶液的酸性逐渐变 （填“强”或“弱”）。 (2)比较块状碳酸钙、碳酸钙粉末与稀盐酸反应的速度    ①图3中，乙试管中稀盐酸的浓度C%应为 。稀盐酸与碳酸钙反应的化学方程式为 。 ②按图4所示进行实验，倾斜锥形瓶使小试管内的稀盐酸流入瓶中与固体接触发生反应，瓶内气压的变化如坐标图所示。对比分析坐标图中的点 （选填a~d）可知：两个锥形瓶内达到相同的压强时，碳酸钙粉末与稀盐酸反应所需时间更短。 10．有一包白色粉末，含有氢氧化钠、碳酸钠、碳酸钙中的两种物质。为了确定其成分，某兴趣小组进行了如下实验： 【提出问题】该白色粉末的成分是什么？ 【作出猜想】 猜想一：氢氧化钠、碳酸钠 猜想二：碳酸钠、碳酸钙 猜想三： 。 【实验探究】 实验一：小明取一定量白色粉末放入烧杯中，加入足量水，搅拌，静置，观察到烧杯中有白色不溶物。由此可以证明猜想 不正确。 实验二：小宇取实验一中的上层清液少量于试管中，滴加酚酞溶液，发现溶液变红，由此得出该白色固体中一定含有氢氧化钠。 【交流讨论】有的同学认为小宇的结论不一定正确，理由是 。 【继续探究】小芳另取实验一中的上层清液少量于试管中，加入适量的 ，观察到有气泡产生，由此证明了猜想二正确。 【实验分析】上述小芳的实验中，发生化学反应的方程式为 。 11．小亮在做“盐酸中和氢氧化钠溶液”的实验时，滴加盐酸前忘了加入指示剂，导致无法判断该中和反应进行的程度，于是他对所得的溶液的酸碱性进行了探究。 【探究目的】探究所得溶液的酸碱性 【提出猜想】（1）所得溶液可能呈碱性，也可能呈 性，还可能呈 性。 （2）写出该反应的化学方程式 。 （3）【实验验证】 实验操作 实验现象 结论 用试管取溶液1mL-2mL，滴入1滴-2滴无色酚酞溶液，振荡 无色酚酞溶液变 溶液呈碱性 无色酚酞溶液不变色 溶液是 【分析与思考】 （4）若溶液呈碱性，则溶液中使其呈碱性的离子是 (填写微粒符号)。 （5）若无色酚酞溶液不变色，为了进一步确定溶液的酸碱性，小亮提出以下方案： 方案一：取样，滴加紫色石蕊试液，若 ，则所取溶液呈酸性；若无明显现象，则呈中性。 方案二：取样，加入金属锌，若有气泡产生，则所取溶液呈酸性，该反应的化学方程式为 ；若无明显现象，则呈中性。 方案三：取样，加入氧化铜，若 ，则所取溶液呈酸性，该反应的化学方程式为 ；若无明显现象，则呈中性。 12．某小组围绕硫酸铜开展实验探究。 I、向CuSO4溶液中加入NaOH溶液，产生蓝色沉淀，加热，观察到蓝色沉淀变黑。经检验该黑色沉淀是氧化铜。 (1)写出实验中涉及的化学方程式： 。 (2)有文献指出氢气还原氧化铜时，得到的固体可能是铜和氧化亚铜（Cu2O）组成的混合物。Cu2O为红色固体，在空气中可溶于氨水得到蓝色溶液。称取若干份质量均为0.6000g的CuO，在相同条件下分别用氢气还原不同时间（t），检测所得固体中Cu2O的质量（m）结果如图。 ①由图可知，在氢气还原CuO反应过程中，Cu2O质量的变化趋势是 。 ②取少量反应后所得的红色固体于烧杯中，加入足量氨水并搅拌，观察到 ，证明固体产物有Cu和Cu2O。 ⑧为确保氢气还原CuO所得固体产物不含Cu2O，应采取的措施是 。 Ⅱ、将5.0g硫酸铜晶体（化学式为CuSO4·5H2O，相对分子质量为250）加热，固体的质量随温度变化的曲线如图。 (3)加热至650℃时，CuSO4开始分解，只生成CuO和另一种氧化物，该氧化物为 。 (4)图中：a= 。 13．在一次我区组织的化学实验操作考中某同学制取了一瓶CO2，验满后，将澄清石灰水倒入集气瓶中，充分振荡，发现石灰水没有变浑油，该同学对这个异常现象进行了探究。 【提出问题】澄清石灰水为什么没有变浑油？ 【查阅资料】 ①CO2过量时，CaCO3沉淀会转化为可溶干水的Ca(HCO3)2； ②CO2在水中溶解度不大；HCl气体很易溶于水；AgCl不溶于稀硝酸。 ③CO2在饱和碳酸氢钠溶液中不溶解，也不反应。 【提出猜想】猜想一：石灰水已完全变质；猜想二： ；猜想三：CO2中溶有较多HCl。 【实验方案】该同学用原药品继续制取CO2并进行探究 步骤 实验操作 实验现象 结论及化学方程式 （1） 取少量澄清石灰水于试管中，加入MgCl2溶液。 。 猜想Ⅰ不成立， （2） 将制取的气体(少量)通入装有足量澄清石灰水的试管中。 。 猜想Ⅱ不成立。 （3） 将制取的气体通入盛有硝酸银溶液的试管中，再加足量稀硝酸。 试管中有白色沉淀生成 猜想Ⅲ成立，反应方程式为 。 【实验结论】制败的CO2气体中混入了较多HCl，所以澄清石灰水没有变浑浊。 【文流讨论】若要收集到纯净、干燥的CO2，需将此混合气体依次通入 (填溶液名称)和浓硫酸进行洗气。 【拓展思考】该同学用原药品继续制取CO2，但尝试改用排水法收集了一瓶CO2，倒入足量澄清石灰水后，石灰水变浑浊，你认为该实验成功的主要原因是 。 14．油条是中国传统早点。化学实践活动上，同学们对膨松剂能使油条膨胀这一现象产生浓厚的兴趣，于是围绕膨松剂的成分和原理进行了如下项目式探究。 【查阅资料】①某膨松剂配料表成分：碳酸氢钠、磷酸二氢钙[Ca（H2PO4）2]、玉米淀粉；②玉米淀粉是一种填充剂，不参与反应。 【实验目的】揭示膨松剂使油条膨胀的原理 【提出问题】使油条膨胀的气体是如何产生的? 【作出猜想】Ⅰ.碳酸氢钠能与磷酸二氢钙反应产生气体；Ⅱ.碳酸氢钠受热分解产生一种气体、水和一种碳酸盐。 【实验探究】 (1)设计实验方案并完成如下实验。 实验步骤 实验现象 实验结论 取少量磷酸二氢钙于试管中，加水充分溶解，测定溶液的pH pH<7 磷酸二氢钙溶液呈 性猜想Ⅰ成立 向盛有膨松剂的试管中加入水 。 澄清石灰水变浑浊 猜想Ⅱ成立 【得出结论】 (2)使油条膨胀的气体既来自发面、醒面过程中碳酸氢钠与磷酸二氢钙的反应，又来自油炸过程中碳酸氢钠的受热分解，写出碳酸氢钠受热分解的化学方程式 。 【实验反思】 (3)通过以上探究，同学们得出油条对胃酸有抑制作用，原因是， 。 (4)请你对于油条的食用提出一条合理化的建议： 。 15．线上化学课堂中，老师演示了“吹气生火”实验，他向包有过氧化钠(Na2O2)粉末的脱脂棉上用导管吹气，脱脂棉燃烧了起来。同学们对该实验产生了浓厚兴趣，复学后进行了如下探究。 探究一：脱脂棉燃烧的原因。 【作出猜想】根据燃烧条件分析：①脱脂棉是可燃物；②吹出的气体可能与过氧化钠反应生成了氧气；③反应放出热量，满足了温度达到脱脂棉的 。 【进行实验】在如图所示装置中，向过氧化钠粉末中不断吹气，观察到过氧化钠粉末由淡黄色逐渐变为白色，在导管口p处放置带火星的木条，木条复燃，说明试管内生成了氧气。同时还观察到 ，说明反应还放出了热量。 【得出结论】吹出的气体与过氧化钠反应生成了氧气，同时反应放出热量，满足了脱脂棉燃烧的条件。 探究二：试管内残留白色固体的成分。 【查阅资料】①吹出的气体主要成分有氮气、二氧化碳和水蒸气；②过氧化钠与氮气不反应。 【作出猜想】猜想一：CO2参加反应，固体成分是Na2CO3 猜想二：H2O参加反应，固体成分是NaOH 猜想三：CO2和H2O均参加反应，固体成分是Na2CO3和NaOH 【实验验证】 实验步骤 实验现象 实验结论 I.取残留白色固体于试管中配成溶液，向其中加入足量的 溶液，静置 产生白色沉淀 猜想三正确 Ⅱ.取适量I的上层清液于试管中，向其中滴加少量氯化铜溶液 【实验反思】 ①通过上述实验探究，保存过氧化钠的方法是 。 ②实验步骤Ⅱ中的氯化铜溶液可以用下列哪些试剂代替 A．无色酚酞    B．硫酸镁      C．硝酸钡      D．硝酸铁      E.氯化铵 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 学科网（北京）股份有限公司 $$