2025年中考化学复习能力提升系列：科学探究题

2025年中考化学复习能力提升系列：科学探究题 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、科学探究题 1．广西有许多美丽的溶洞景观。资料显示：溶洞分布在石灰岩地区。石灰岩的主要成分是碳酸钙，溶有二氧化碳的水会慢慢溶解碳酸钙：形成溶洞。 某兴趣小组的同学在老师的指导进行如下实验探究。 【提出问题】碳酸钠溶液中通入二氧化碳，是否会发生类似的反应生成碳酸氢钠？碳酸钠溶液中通入一定量二氧化碳，所得溶液中所含有的溶质是什么？（不考虑二氧化碳和碳酸作为溶质的情况） 【查阅资料】碳酸氢钠溶液呈碱性。 【猜想假设】 猜想一：溶质为NaHCO3；猜想二：溶质为 ；猜想三：溶质为Na2CO3 【实验探究】 实验步骤 实验现象 实验结论 1、取少量通入一定量二氧化碳后的碳酸钠溶液于A试管中，滴加过量的CaCl2溶液。 猜想一不成立 2、取少量步骤1中的上层清液于B试管中，滴加适量 B试管中有气泡生成 猜想三不成立 【实验结论】猜想二成立，说明向碳酸钠溶液通入二氧化碳会反应生成碳酸氢钠，该反应的化学方程式为 。 【交流讨论】甲同学认为，向碳酸钠溶液中通入一定量二氧化碳后的所得溶液中滴加几滴酚酞溶液，若溶液变红，也能证明碳酸钠溶液和二氧化碳会反应生成碳酸氢钠。乙同学认为甲的想法不合理，理由是 。 【反思拓展】向盛有少量澄清石灰水的试管中不断通入CO2，直至过量。下列试管中的沉淀与二氧化碳的质量变化关系合理的是 （填字母）。 2．在探究氢氧化钙与稀盐酸中和反应实验时，忘记了滴加酚酞溶液，无法判断反应进行到何种程度，同学们决定对反应后溶液中溶质的成分进行探究。写出该化学反应的方程式 。 【提出问题】反应后溶液中的溶质是什么？ 【做出猜想】猜想一：CaCl2和Ca（OH）2 猜想二：CaCl2和HCl 猜想三： 【设计方案】 实验操作 实验现象 实验结论 ①取少量反应后的溶液于试管中，滴加酚酞试液 猜想一不正确 ②另取少量反应后的溶液于试管中，加入 猜想二不正确 【拓展与应用】举例说明中和反应在日常生活和工农业生产中的应用 （答一点即可） 3．碳酸钠在生活中有广泛的用途，某化学兴趣小组为探究碳酸钠的化学性质，进行了如下实验： 向盛有适量碳酸钠溶液的四支试管中分别加入下列试剂，实验现象记录如下： 试管编号 1 2 3 4 加入试剂 无色酚酞试液 稀盐酸 澄清石灰水 氯化钡溶液 实验现象 有气泡产生 有白色沉淀产生 有白色沉淀产生 试管3中发生反应的化学方程式为 。 化学兴趣小组的同学对反应后溶液中溶质的成分进一步探究：小组同学将试管3中的物质过滤，得到滤液A。 【提出问题】滤液A中溶质的成分是什么？ 【猜想假设】 猜想一：NaOH 猜想二：NaOH和Na2CO3 猜想三： 。 猜想四：NaOH、Na2CO3和Ca(OH)2 【活动探究】 (1)小组讨论：有同学认为猜想四不成立，原因是 。 (2)进行实验： 实验操作 实验现象 实验结论 方案甲：取少量滤液A于试管中，加入过量的稀盐酸 有气泡生成 猜想二成立 方案乙：取少量滤液A于试管中，加入适量的Ba(NO3)2溶液 【反思与评价】 (1)碳酸钠溶液呈 性，可以和盐酸、氢氧化钙、氯化钡等物质发生反应。 (2)要验证反应后物质的成分，既要考虑生成物，还应考虑 。 4．铜是人类使用最早的金属，铜及铜的化合物在生产生活中应用广泛。 (一)对古代铜制品认识 (1)深埋于地下的古代青铜器能保存至今的原因除了铜的活泼性弱，不易生锈，还可能是 。 (二)实验室探究铜的冶炼 已知：。有文献报道：在氢气还原氧化铜的一些实验中，得到的固体产物是铜和氧化亚铜(Cu2O)组成的混合物。氧化亚铜为红色固体，在空气中溶于氨水得到蓝色溶液。某兴趣小组对此开展如下探究。 I、设计如图1实验装置，开展氢气还原氧化铜实验并检验固体产物。 (2)实验开始时，应 。 A．先向长颈漏斗中加稀硫酸，一段时间后再点燃酒精灯 B．先点燃酒精灯加热，再向长颈漏斗中加稀硫酸 (3)设计实验证明固体产物有Cu2O，(写出实验操作、现象和结论) 。 Ⅱ、探究反应生成Cu2O的变化情况。 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： (4)2~5分钟内固体中Cu2O的质量明显升高的原因是 。 (三)用废铜屑生产硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O)流程如下： 已知：硫酸铜晶体易溶于水，难溶于乙醇。 (5)“溶解”时发生的化学反应方程式为 。 (6)混合溶液经过加热浓缩、 、过滤等操作，可以获得硫酸铜晶体粗品。 (7)“洗涤、干燥”过程中常用95%的酒精做洗涤剂，与水相比，优点是 。 (四)利用硫酸铜进行趣味实验 将浸泡了蓝色硫酸铜溶液的滤纸在酒精灯火焰上点燃，观察到滤纸颜色变白，由湿变干后燃烧，在燃烧后的灰烬中出现红色固体。 资料：1.温度达200℃时，CuSO4开始分解生成CuO和另一种氧化物 2.滤纸主要是由碳、氢、氧三种元素组成 (8)经实验分析，产生的红色固体主要是铜，其原因可能是 。 5．小龙家里有一瓶久置的炉具清洁剂，标签如图。他对该清洁剂的无机物成分产生了浓厚兴趣，并在老师指导下进行探究(假设表面活性剂对探究过程无影响)。 【作出猜想】根据破损的标签猜测，炉具清洁剂的无机物成分可能是NaOH、Na2CO3或NaCl。 【实验探究】小龙进行了下图实验： (1)I．观察到①中溶液 ，证明无机物成分不是NaCl。 II．观察到②中有气泡产生，小龙认为炉具清洁剂的无机物成分是Na2CO3。 【讨论质疑】 (2)小深认为小龙的结论不严谨，无机物成分也可能是NaOH，其变质后会生成Na2CO3，请写出NaOH变质的化学方程式 。 【深度探究】 (3)小深设计了如下实验方案进行探究： 实验操作 实验现象 实验结论 I．取少量炉具清洁剂于试管中，向其中滴加足量的 (填化学式)溶液，振荡，静置。 产生白色沉淀 该炉具清洁剂的无机物成分 Ⅱ．取步骤I所得的上层清液于另一试管中 向其中滴加CuSO4溶液，振荡。 产生 色沉淀 为NaOH，且已部分变质 请写出步骤Ⅱ中反应的化学方程式 。 【反思交流】 (4)该炉具清洁剂的使用注意事项有一条为“使用时佩戴手套，避免直接接触皮肤”，其原因是 。 6．网课期间，为了增加课堂的趣味性，化学老师演示了“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， 据所学燃烧的条件相关知识推测脱脂棉燃烧的原因。 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，且温度达到脱脂棉的着火点。 【探究一】放学后同学设计了如图装置进行了实验。 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 （写实验操作及现象），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。 【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】反应后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。 ③过氧化钠能与 H2O 反应，生成 NaOH；过氧化钠能与 CO2反应，生成 Na2CO3。 ④氯化钡溶液呈中性。 【猜想】猜想 1：白色固体全部是 Na2CO3； 猜想 2：白色固体全部是 ； 猜想 3：白色固体是 NaOH 和 Na2CO3的混合物。 【实验步骤】①称取一定量残留的白色固体于试管中配成溶液，向其中加入足量氯化钡溶液振荡， 静置，若产生 ，则证明固体成分中含有碳酸钠。 ②取①中的上层清液于另一支试管中，滴入氯化铜溶液，产生蓝色沉淀，说明猜想 正确。 【实验反思】请写出过氧化钠与水反应的化学方程式： 。 【拓展延伸】化工厂存有过氧化钠时，一旦失火，不能选用 （填字母序号）灭火。 A．二氧化碳灭火器        B．细沙        C．水基型灭火器 7．学习化学开启了我们认识物质之旅。运用化学知识，开展科学探究。 【探究活动一】久置的物质能否继续使用 小明家中有久置的食品干燥剂（主要成分为生石灰）和消毒用双氧水（过氧化氢溶液），为探究能否继续使用，在老师指导下，他与同学们在实验室探究如下： (1)实验一：取食品干燥剂少许于烧杯中，加适量水，观察到的现象是 ，得出食品干燥剂还能继续使用。 (2)实验二：取消毒用双氧水少许于烧杯中，加适量二氧化锰，观察到没有气泡产生，得出的结论是 。 【探究活动二】某些酸、碱、盐之间能否发生反应。同学们做了如图所示的实验：    【交流讨论】 (3)甲同学观察到实验一中酚酞溶液仍然呈红色，认为硫酸与氢氧化钠没有发生反应，乙同学认为它们发生了反应，只需从“试剂用量”角度作实验改进即可证明，其方法是 。 (4)实验二中观察到的实验现象为 。 【废液处理】实验后的废液需进行无害化处理，使溶液呈中性且不含钡离子等。经讨论，同学们将上述废液按下列步骤进行处理： 步骤 方法 现象 I 将三只试管中的剩余物全部倒入同一烧杯中 浑浊，产生气泡，红色消失 Ⅱ 静置 分层 Ⅲ 滴加足量的硫酸钠溶液 无明显现象 IV 加过量的X …………. (5)步骤Ⅱ静置后的上层清液中，除酚酞外一定含有的溶质是 （填化学式）。 (6)根据步骤Ⅲ可得到的实验结论是 。 (7)步骤IV加过量X的目的用化学方程式可表示为 。 8．我国长江以南部分地区是世界三大酸雨区之一、 某化学兴趣小组围绕酸雨的形成及燃煤电厂脱硫处理等问题进行探究。 Ⅰ．模拟酸雨的形成 【查阅资料】 SO2转化为H2SO4的一条路径为：SO2H2SO3(亚硫酸)H2SO4 【操作步骤】 ①组装仪器，检查装置气密性，装入药品。 ②打开装置A中漏斗的活塞，启动装置B中的搅拌器，记录数据并绘图。 ③待pH值稳定在3.73左右，打开装置C中漏斗的活塞。 ④待pH值稳定在3.67左右，用注射器向气球a中注入H2O2溶液。 【问题讨论】 (1)装置A中发生的反应为Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O，其中Na2SO3中硫元素的化合价为 。装置C中发生反应的化学方程式为 。图1装置中安装气球的主要目的是 。 (2)向H2SO3中通入O2，H2SO3被氧化成酸性更强的H2SO4，但图2中pH变化不明显，这既与O2的氧化能力有关，又与氧气的性质有关。注入H2O2溶液后，pH值明显降低，由此说明 。 Ⅱ．脱硫与SO2含量测定 (3)在燃煤中添加石灰石，SO2与石灰石、O2反应，生成硫酸钙和一种对环境无污染的气体，反应的化学方程式为 。 (4)下列措施能提高脱硫效率的是___________。 A．无限延长脱硫时间 B．适当增加石灰石的用量 C．把工厂烟囱造得尽可能高 D．将石灰石和原煤粉碎并混合均匀 (5)若装置F中蓝色消失后，没有及时关闭活塞D，测得的SO2含量将 (填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。 9．早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器。某实验小组利用焦炭和Fe2O3模拟早期炼铁并检验可能的产物，实验装置如下： 【查阅资料】 ①铁粉为黑色；常温下，Fe、Fe3O4可被磁铁吸引； ②PdCl2溶液可用于检验CO原理是：PdCl2+CO+H2O=Pd↓+CO2+2HCl ③Fe3O4与硫酸反应：Fe3O4+4H2SO4=FeSO4+Fe2(SO4)3+4H2O (1)为了检验气体产物，装置从左到右的接口连接顺序为a→ ； (2)实验现象：玻璃管内 ；PdCl2溶液中产生黑色沉淀，澄清石灰水 ，冷却后，用磁铁靠近玻璃管内的固体，固体被部分吸引。 【实验结论】反应生成CO和CO2。 【提出猜想】磁铁上的黑色固体是什么? 猜想一：Fe 猜想二：Fe3O4 猜想三：Fe和Fe3O4 【设计实验】 (3)请完成下面表格。 操作 现象 结论 取5.6 g黑色固体于试管中加入足量稀硫酸，充分反应 固体完全溶解，产生气泡 猜想 不成立 测得产生的气体等于0.2g 猜想 成立 【归纳总结】 (4)根据实验结论和探究结果C与Fe2O3反应的化学方程式为 ； 【反思】 (5)中固体被部分吸引的原因可能是 。 10．化学兴趣小组的同学在探究碱溶液的化学性质时，进行了如图所示的实验。 实验结束后，小组同学对B试管中上层清液的溶质成分产生疑问，作出猜想： (1)猜想一：只含有 猜想二：含有NaOH、Na2CO3 猜想三：含有NaOH、Ca（OH）2 猜想四：含有NaOH、Na2CO3、Ca（OH）2 根据所学的化学知识，不用实验就可知猜想 错误。 (2)同学们取少量B试管中的上层清液分别置于甲、乙两支试管中，进行探究： 实验操作 实验现象 结论 在试管甲中滴加碳酸钠溶液 未产生白色沉淀 猜想 错误 在试管乙中滴加足量的稀盐酸 。 猜想二正确 (3)A、B、C、D四个实验中未能体现碱化学通性的实验是 （填字母）。 (4)C实验反应的化学方程式为 。 (5)实验A中，用针筒推入一定量的NaOH溶液后，观察到瘪气球变大，发生的反应的化学方程式为 。为了进一步探究锥形瓶中NaOH是否有剩余，小组同学向锥形瓶内加入过量的BaCl2溶液后，再进行一步操作就能得出结论，下列操作可行的是 。 A．加入少量FeCl3溶液      B．加入少量MgCl2溶液 C．加入少量MgSO4溶液      D．向溶液中通入CO2气体 11．《梦溪笔谈》中有关湿法炼铜的描述，表明我国很早就开始利用硫酸铜。化学兴趣小组开展了有关硫酸铜的项目式探究。 (1)项目一：硫酸铜的性质 ①硫酸铜是一种白色粉末，这句话描述的是硫酸铜的 性质（填“物理”或“化学”）。 ②将一根打磨过的铁丝插入盛有硫酸铜溶液的试管中，一段时间后观察到的现象是 ，反应后溶液的质量 （填“增加”、“不变”或“减少”）。 (2)项目二：硫酸铜的用途 硫酸铜和石灰乳混合可以配制农业上常用的杀菌剂波尔多液，反应的化学方程式为 。 (3)项目三：硫酸铜的制备 【查阅资料】制备硫酸铜的方案：。 【进行实验】将反应物装入烧杯中，开始时产生少量气泡，后来反应剧烈产生大量气泡，放出热量，溶液呈蓝色，该溶液即为硫酸铜溶液。 【提出疑问】实验中为什么有气体生成？同学们进行了如下探究。 项目四：实验异常现象探究 【查阅资料】制备硫酸铜过程中，发生了分解反应。 【提出问题】什么因素加快了的分解？ 【猜想与假设】同学们作出以下猜想：猜想一：生成的；猜想二：温度升高；猜想三： 。 【实验探究】设计实验如图： 【实验分析】 实验现象：实验一产生气泡；实验二无明显现象；实验三产生气泡；实验四快速产生气泡。对比实验一和实验二可以得出的结论是 。为了验证温度升高能加快的分解，甲同学的方案是实验二和实验三对比；乙同学的方案是实验一和实验四对比。你认为 同学的方案更严谨，理由是 。 【实验结论】猜想三正确。 12．钙是人体所需的重要元素之一、某品牌补钙剂标签如右图：某化学小组欲探究该产品钙含量是否合格，进行如实验： 【查阅资料】 ①白醋的主要成分是醋酸（CH3COOH）可与碳酸钙反应，不与补钙剂中的其他成分反应。 ②ppm常用来表示气体的浓度，数值越大，说明气体的浓度越高。 ③碳酸钙与醋酸反应的化学方程式：   ④实验过程中暂不考虑醋酸挥发。 I.验证补钙剂能与白醋反应。 【进行实验】 装置 现象 试管中： ；烧杯中：澄清石灰水变浑浊。 【解释与结论】 (1)补全实验中的现象 。用化学方程式解释石灰水变浑浊的原因 。 (2)取该补钙片8片研磨成粉末，逐滴滴入醋酸至完全反应后测得生成气体4.4g，该补钙剂含量是否准确 （填准确或不准确） 【小组交流】实验中发现不同小组反应的快慢不一样，同学们决定继续探究。 II.数字化实验探究影响补钙剂与白醋反应速率的因素。 【进行实验】室温条件下进行实验，记录如下： 实验操作 组别 第1组 第2组 实验序号 ① ② ③ ④ 补钙剂形态 片状 片状 粉末 粉末 白醋中酸浓度（g/100mL） 6 3 6 3 二氧化碳浓度随时间的变化曲线 【解释与结论】 (3)设计第1组实验的目的是 。 (4)对比②④可得到的结论是 。 【反思与评价】 (5)实验过程中，发现温度对该反应速率有影响。同学们再进行实验探究温度对反应速率的影响时，不需要控制相同的 （填序号）。 A．补钙剂的质量 B．温度 C．白醋中醋酸浓度 D．白醋的体积 E．补钙剂形态 13．某班同学在做完“二氧化碳的制取”实验后，将剩余物倒入废液缸中。请你一起参与对废液缸中废液的溶质成分进行探究。 【提出猜想】 猜想一：只有CaCl2；   猜想二： 。 猜想三：CaCl2和CaCO3 【资料查询】CaCl2溶液呈中性。 【分析思考】经过讨论，大家一致认为猜想 可以舍去。 【实验探究】为了验证猜想，设计了如下实验方案。 方案一：取所得溶液少许于试管中，滴入AgNO3溶液，振荡，观察到有白色沉淀产生，则猜想一正确。 方案二：取所得溶液少许于另一支试管中，加入适量锌粒，观察到 ，则猜想二正确。 【讨论交流】 A、经过讨论，大家一致认为方案一是错误的，其理由是 。 B、方案二的药品可换成 （氧化物） C、要除去氯化钙溶液中的少量杂质盐酸，应向其中加入过量的 （填序号）。 a、CaO    b、CaCO3 c、Na2CO3 d、Ca(OH)2 【拓展运用】取猜想二正确的上层清液20g，逐滴滴入溶质质量分数为5.3%的碳酸钠溶液至过量，部分信息如图所示：    试计算： (1)共产生二氧化碳质量 。 (2)a等于 。 (3)恰好完全反应时溶质质量分数 。（若为不饱和溶液） 14．酸、碱、盐是初中化学的一个重要内容，化学课堂上同学们正在进行酸、碱、盐知识的探究，请你参与其中。 【学生实验】将二氧化碳分别通入澄清石灰水和氢氧化钠溶液中，观察到前者变浑浊，后者无明显现象。 【学生板书】澄清石灰水变浑浊的原理是 (用化学方程式表示)。 【提出问题】二氧化碳通入氢氧化钠溶液中无明显现象，两者是否发生了化学反应？ 【猜想与假设】猜想①：两者发生了化学反应； 猜想②：两者没有发生化学反应。 【实验探究】 （1）小华设计了如图所示A、B两个实验。 ①实验过程中可观察到A、B中的现象是 。 ②小红认为小华的实验是可行的，其共同原理是二氧化碳和氢氧化钠溶液反应，使容器内压强降低，小明同学却对此提出质疑，他认为小华的实验不严谨，理由是 。 （2）小宁设计的是通过检验生成物来验证猜想，请帮他填写实验报告。 实验步骤 实验现象 实验结论 向CO2与氢氧化钠溶液反应后的溶液中加入 。 有气泡产生 二氧化碳和氢氧化钠发生了反应 【拓展延伸】同学们发现向氢氧化钠溶液中滴加稀硫酸，也无明显现象，两者是否发生了化学反应？于是继续探究。 （3）小刚设计如图1所示实验，他先向氢氧化钠溶液中滴入几滴酚酞溶液，振荡，溶液变红，再滴入稀硫酸，观察到溶液 (填颜色变化)，证明两者确实发生了反应。 （4）小杨同学用相同仪器(如图2)，利用氢氧化钠溶液、硫酸铜溶液、稀硫酸也同样证明了氢氧化钠溶液能与稀硫酸发生反应，其中试剂丙是 。 15．M是生产、生活中常见的金属。张老师化学兴趣小组的同学欲探究M与铜、铝的活动性顺序，请你和他们一起进行以下探究活动。 【查阅资料】MSO4溶液是无色液体。 【提出问题】M、铜、铝的金属活动性顺序是怎样的？ 【猜想与假设】小玉的猜想是M>Al>Cu；小静的猜想是Al>M>Cu；你的猜想是 。 【设计与实验一】小影取长短、粗细相同的M丝、铜丝、铝丝和编号为①、②、③的3支试管，进行如下表的实验（试管中均盛有相同体积、相同浓度的稀盐酸）。 实验操作 M丝插入试管①中 铜丝插入试管②中 铝丝插入试管③中 实验结论 刚开始的现象 有少量气泡产生 无气泡 无气泡 M>Cu；M>Al 几分钟后的现象 有少量气泡产生 无气泡 有大量气泡产生 【交流与表达】同学们对同一实验得出两种不同结论的现象进行了讨论，明白了实验刚开始时试管③中无气泡产生的原因是铝丝表面的氧化膜与稀盐酸反应，因而无气泡产生。 【设计与实验二】为了进一步探究三种金属的活动性顺序，同学们取长短、粗细相同、打磨干净的M丝、铝丝及相关溶液，又进行了如下图所示的实验：    （1）试管乙中观察到的现象是 。 （2）试管丙中反应的化学方程式为 。 【交流与表达】同学们经讨论后认为该实验可以优化，去掉试管 （填试管编号）中的实验，也可以得出正确的结论。 【解释与结论】通过以上实验，同学们得出了三种金属的活动性顺序。 【拓展与延伸】实验结束，同学们积极性未减，兴趣小组的同学们又做了下面的实验。向盛有Cu(NO3)2溶液的烧杯中加入一定量的锌粉和银粉的混合物，充分反应后过滤，得到滤渣和无色滤液。请你帮助回答，下列判断正确的是 。（填序号） A．滤渣中一定不含锌，一定含有铜和银      B．滤渣中含有两种或三种固体 C．滤液中一定含Zn(NO3)2，一定不含AgNO3 D．滤液中一定含Zn(NO3)2，可能含AgNO3和Cu(NO3)2 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 $$