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．“茶垢清洁泡腾片”溶于热水后立即产生大量气泡，一段时间后冲洗茶杯，茶杯光亮如新。兴趣小组对此产生浓厚兴趣并展开项目式探究活动。 【查阅资料】 ①“茶垢清洁泡腾片”主要成分为过碳酸钠()，受热或遇水易分解，生成碳酸钠和过氧化氢。 ②制备过碳酸钠的过程中加入MgSO4作稳定剂得到较高产率的过碳酸钠晶体，MgSO4溶液呈中性。 ③硫酸镁约900℃开始分解；碳酸钠约1200℃开始分解产生二氧化碳。 任务一：探究“茶垢清洁泡腾片”溶于热水后产生的气体 【作出猜想1】可能是CO2、O2中的一种或两种。 (1)经过讨论、兴趣小组一致认为气体应该是O2，不是CO2，依据是 。 (2)【设计实验1】 实验步骤 实验现象 实验结论 向装有适量“茶垢清洁泡腾片”的试管中加入适量的热水，将生成的气体通入澄清石灰水；撤去橡皮塞，再伸入带火星小木条 澄清石灰水 ，带火星小木条复燃 该气体是氧气 【交流讨论】 (3)上述实验中，过氧化氢分解产生氧气的化学方程式为 ，产生的活性氧可以深入微小的缝隙，使茶垢分解、剥离和脱落。 任务二：探究“茶垢清洁泡腾片”完全反应后溶液的溶质成分 【作出猜想2】 (4)猜想Ⅰ： ；猜想Ⅱ：硫酸镁；猜想Ⅲ：碳酸钠和硫酸镁 (5)【设计实验2】 实验步骤 实验现象 实验结论 步骤1：取少量实验1完全反应后溶液于试管中，滴加无色酚酞溶液 溶液变红色 猜想： 不成立 步骤2：往上述溶液中加入过量的硝酸钡溶液 溶液红色褪去， 猜想Ⅲ成立 步骤3：往试管中继续加入 填化学式)溶液 产生白色沉淀 【联系生活】 (6)下列关于“茶垢清洁泡腾片”的说法中，合理的是 (多选，填字母)。 a.适用于耐碱性材质的茶具    b.相比冷水，使用热水溶解的清洁效果更佳 c.需要低温、干燥保存       d.使用时要密封茶具，防止有效成分逸散 2．化学兴趣小组的同学们在超市发现一种洗涤产品——“爆炸盐”能在瞬间去除洗衣粉难以除去的多种顽固污渍。同学们对该产品开展了以下探究活动。    【查阅资料】“爆炸盐”的主要成分是过碳酸钠()。它是一种白色结晶颗粒，易溶于水，且能与水发生反应，生成碳酸盐和其他化合物。 【提出问题】“爆炸盐”溶于水形成的溶液所含溶质是什么？ 【作出猜想】猜想一：和。 猜想二：和NaOH 猜想三：、和 【实验探究】 实验步骤 实验现象 实验结论 ①取少量“爆炸盐”于烧杯中，加入足量蒸馏水水充分搅拌 固体完全溶解形成无色溶液 (不必填写） ②取适量①的溶液于试管中，先向其中加入少量二氧化锰粉末，再将带火星的木条置于试管口 有大量气泡产生，木条复燃 溶液中含有 ③取少量②的上层清液于试管中，加入足量的某溶液，观察现象 清液中有白色沉淀产生 溶液中含有碳酸钠 ④取适量③的上层清液于试管中，向其中滴加少量氯化镁溶液，振荡 清液中 溶液中不含氢氧化钠 (3)根据题意选择一种合适的溶液在步骤③中加入，写出加入该溶液后发生反应的化学方程式： 。 【得出结论】 (4)猜想 正确。 【拓展提升】 (5)“爆炸盐”溶于水后的溶液呈 (填“酸”“碱”或“中”)性，能有效去污；产品中不含 元素，不会造成水体富营养化，属于环保产品。 (6)过氧化氢是一种常见杀菌消毒剂，其原因是过氧化氢分子中含有一种叫做“过氧基”(如下图中①虚线框标出的部分)的结构。据此推测下图中②—④的物质中，也可用作杀菌消毒剂的是 (填序号)。 ①  ②H—O—H      ③O—C—O     ④   3．某化学兴趣小组的同学对酸、碱和盐的性质进行探究，请你参与。 【查阅资料】 ①CO2 + Na2CO3 + H2O=2NaHCO3；     ②20℃时，部分物质的溶解度如下表： 物质 Ca(OH)2 NaOH Na2CO3 NaHCO3 溶解度/g 0.16 109 21.8 9.6 探究一：探究氢氧化钙的性质 20℃时，在盛有5g Ca(OH)2固体的A烧杯中加入40mL水，用玻璃棒搅拌，静置，取上层部分清液于B烧杯中。 (1)①向A烧杯中滴加几滴石蕊溶液，再加入过量稀盐酸，观察到的现象为 。 ②向B烧杯中通入CO2，观察到澄清石灰水变浑浊。 ③请另选一种与步骤①②中不同类别的能与Ca(OH)2发生反应的物质，该物质可以是 (写1种)。 【实验拓展】 (2)向上述①反应后的A烧杯中滴加碳酸钠溶液，测得其pH随反应时间的变化如图甲所示。AB段的实验现象是 ，BC段发生反应的化学方程式为 。    探究二：二氧化碳通入一定溶质质量分数的氢氧化钠溶液中溶质成分的探究 20℃时，甲、乙两组同学设计如图乙所示装置分别进行实验。 甲组：从a端缓慢通入CO2，一段时间后Ⅱ中无明显现象，停止通CO2，I中溶质为X。 (3)甲组同学认为X中只有Na2CO3。你认为该结论是否合理，并说明理由： 。乙组从a端缓慢通入CO2，一段时间后Ⅱ中变浑浊，停止通CO2，I中溶质为Y，打开活塞，滴加足量稀盐酸。 (4)经分析Y是NaHCO3。实验过程中，I中产生的现象为 ，请分析产生该现象的原因： 。 4．化学兴趣小组进行了甲、乙两个实验。 (1)甲试管发生反应的化学方程式是 。 (2)实验结束后，小组同学把实验后的两支试管的上层清液倒入同一个烧杯中，发现烧杯中仅得到无色溶液，他们决定对溶液的溶质成分进行探究。 【提出问题】溶液的溶质成分是什么？ 同学们一致认为溶液的溶质一定有和，溶质中还可能有什么？对可能存在的溶质做出以下猜想。 【进行猜想】 猜想一：可能有； 猜想二：可能有 ； 猜想三：可能有和。 【验证猜想】 实验操作 现象 结论 ①：取少量溶液于试管中，加入足量溶液 有白色沉淀产生 溶液中有硫酸钠 ②：取①反应后的溶液滴加足量硝酸铜溶液 溶液中有氢氧化钠，猜想三成立 【结论分析】小刚认为实验操作的结论不严谨，原因是 。 小刚补充实验如下： 实验操作 实验现象 实验结论 取上述操作①中的白色沉淀于试管中，滴加足量的稀硝酸。 溶液中有硫酸钠 【实验拓展】 若要证明甲试管中发生了化学反应，可向反应后的溶液中加入 （填字母）。 A．稀盐酸    B．氢氧化钡溶液    C．无色酚酞溶液 5．在学习盐的性质时，某组同学将碳酸钠溶液和一瓶标签破损的溶液X（如图）进行反应，有白色沉淀产生，过滤后得到澄清滤液，pH值大于7。同学们对该实验进行了一系列的研究。      探究一：X溶液中的溶质是什么？ 【提出猜想】该组同学认为X溶液的溶质有两种可能：①是CaCl2；②是 。（填化学式） 【设计实验】同学们设计了如下方案并进行实验： 实验操作 实验现象 实验结论 取少量X溶液于试管中，向其中先滴加 ，再滴加 。 溶液变红，有白色沉淀生成 结论：猜想②正确；化学方程式： 探究二：上述（2）过滤后澄清滤液中会有哪些溶质？ 【提出猜想】猜想一：NaOH和Na2CO3；猜想二： ；猜想三：一定有NaOH。 【实验验证】设计实验方案确定滤液中溶质的组成。 实验操作 实验现象 实验结论 取少量滤液于试管中，加入FeCl3溶液。 有红褐色沉淀生成 猜想三成立；化学方程式： 6．在第36届“中国水周”期间，扬帆学校开展了系列实践活动，带领同学们实地参观污水处理厂，增强环保意识，加强水资源保护。 (1)活动一：走进污水处理厂 城市生活污水处理的设备及主要流程如下： ①格栅井→②絮凝沉淀池→③反应池→④消毒池 【表达交流】 污水处理程序①格栅井可除去较大的悬浮物和漂浮物，其用途类似于基本的化学实验操作技能 。 (2)活动二：走进化学实验室 污水处理厂常向污泥处理池中加入氢氧化钙的方法进行消毒，最终的污泥可用作肥料。 【提出问题】最终污泥中残留药品是什么呢？(忽略其他成分的影响) 【做出猜想】猜想1：含有 猜想2：含有 猜想3：含有 猜想4：含有 小红同学经过分析后认为上述猜想 一定是错误的。 【查阅资料】溶液呈中性。 【实验探究】取少量最终的污泥于烧杯中，加入一定量水，充分搅拌后静置，取上层清液备用。 同学们分组设计如下方案对另外三个猜想进行探究。 方案 实验操作 实验现象 实验结论 一 取少量上层清液于试管中，加入酚酞溶液 溶液呈无色 二 取少量氧化铜粉末于试管中，加入适量上层清液 猜想3正确 【反思评价】同学们经过反思讨论，一致认为方案二中的氧化铜粉末可以用下列某些物质替代，也能得出相同的结论，请你选出可替代的药品 (填字母代号)。 A．石蕊溶液    B．    C．锌粒    D． 【实验拓展】污水处理和利用缓解了水资源紧缺的状况，污水经处理达标后的用途是 (任答一点)。 7．许多化学反应无明显现象，CO2与NaOH溶液的反应就是其中之一。 【提出问题】怎样证明CO2与NaOH溶液发生了反应？ 【实验设计】 (1)同学们根据碱的化学性质，推测CO2与NaOH反应的化学方程式为 。并从不同的角度分别设计了实验加以验证。 【实验验证】 (2)从压强变化的角度探究。 ①利用图甲装置进行实验，先挤压胶头滴管，再打开止水夹，观察到烧瓶内形成红色“喷泉”，原因是烧瓶内压强 （填“大于”或“小于”）外界大气压。 ②利用图乙装置进行实验，将氢氧化钠溶液全部推入集气瓶中，过一会观察到气球鼓起，认为二者发生了反应。同学们经过讨论认为该实验不严谨，理由是 。于是同学们将该装置中NaOH溶液换成 ，通过对比实验，证明二者发生了反应。 (3)从新物质生成的角度探究。 利用图丙装置进行实验，将NaOH溶液全部推入集气瓶中，过一会打开止水夹，观察到 也证明二者发生了反应。 (4)利用“数字化实验”探究。 实验测得烧杯中溶液的pH随时间的变化关系如图丁所示，由图可推知反应过程中浓度不断减小的离子是 （填离子符号）。 8．ZB是常用的阻燃剂，主要成分是硼酸锌(B2O6Zn3)。某研究小组展开对ZB性质的系列探究活动。 【查阅资料】 ①(1)用硼酸(H3BO3) 与ZnO、H2O合成ZB，ZB的组成会受温度等合成条件的影响。 ①ZB受热，先释放出水；当温度高于350℃，生成ZnO和B2O3固体；继续升温到400℃以上，B2O3熔化为玻璃态物质。 【知识应用】ZB起阻燃作用的原因是 (写出一种即可)；当温度高于350℃，发生反应的化学方程式为 。 【探究实验Ⅰ】研究温度对合成的ZB组成的影响 研究小组在不同温度下制取ZB，实验数据如下。 m(H3BO3)/g m(ZnO)/g V(H2O)/mL t/℃ 实验1 28 10 100 94 实验2 x 10 100 98 实验3 28 y 100 102 x、y分别为 和 。 【探究实验Ⅱ】检测102℃时合成的ZB含水的质量分数 同学利用如图装置(夹持仪器已略)进行实验。    ①需要不断通入干燥空气的目的是 。 ②实验时，需要称量获得的数据有：ZB样品的质量、 的质量。 【探究实验Ⅲ】评估102℃时合成的ZB的阻燃性能。 进行木材粉末灼烧残重实验：某温度下，灼烧质量相同的两份干燥的木材粉末(一份经ZB处理)30min测量残留固体质量：调整温度，重复实验，得到木材粉末灼烧后固体残留率(w)随温度变化关系如图。    (注：；残留固体质量已扣除ZB的残余质量) ①低于200℃时，两份木材粉末质量均保持不变的原因是 。 ②图中曲线 (填“a”或“b”)对应的木材粉末是经ZB处理的。 【讨论与反思】为寻找阻燃性能最佳的ZB的合成温度，应开展的实验是 。 9．某研究小组设如下图所示实验，探究CO2和H2在一定条件下反应的产物。查阅资料：① CO2和H2在合适催化剂和一定温度下反应转化为CO和H2O；②白色无水硫酸铜吸水后变为蓝色。 实验过程中观察到的主要现象有：B 装置中白色固体变为蓝色，C装置中黑色固体变为红色，D装置中澄清石灰水变浑浊。    (1)设计 B装置的目的是 ； (2)C装置中发生的反应的化学方程式为 ； (3)研究小组反思后认为，根据上述实验现象不能确认CO2和H2反应生成了CO，理由是 。 10．Ⅰ.为探究铁、铜、银三种金属的活动性顺序，设计了A、B两个方案。 方案A 方案B (1)能验证三种金属活动性顺序的方案是 (填“A”或“B”)。 (2)方案B中，证明铁的活动性比铜强的现象是 。 (3)写出方案A中试管②发生反应的化学方程式 。 Ⅱ.实验桌上有一瓶敞口放置的氢氧化钠溶液，同学们对其是否变质进行实验探究。 【提出问题】敞口放置的氢氧化钠溶液是否变质呢？ 【作出猜想】猜想一：没有变质，溶质是NaOH； 猜想二：样品部分变质，溶质是NaOH、 猜想三：样品完全变质，溶质是 (4)氢氧化钠变质的原因 (用化学方程式表示)。 【实验探究】同学们分别设计了不同方案进行探究，请你协助完成相关内容。 (5)小朱设计的实验方案。 实验步骤及现象：①取少量样品于试管中，滴加无色酚酞溶液，溶液变 色。 ②向①的试管中滴加过量稀盐酸，有 产生。 结论：猜想二成立 (6)小周设计的实验方案 实验操作 实验现象 实验结论 ①取少量样品于试管中，滴加过量的BaCl₂溶液 。 猜想二正确 ②实验①结束后进行过滤测所得滤液的pH pH>7 滴加过量氯化钡的目的是 。 【反思评价】 (7)同学们讨论认为，小朱的实验结论不严密，理由是 。 11．“制氧机”在生产生活中应用广泛，如保健、急救、水下作业、水产养殖以及高原、火灾、矿难等危险环境中的人员救治。某化学兴趣小组对制氧剂过碳酸钠的增氧原理进行了如下探究。 【查阅资料】1.过碳酸钠是由碳酸钠和过氧化氢按一定比例制成的固体，化学式为，遇水后可缓慢分解产生氧气。 2.碳酸钠溶液显碱性溶液中含有Na+、和OH-。 3.碳酸溶液中含有H+和。 (1)碳酸钠固体俗称 ；利用 可快速检测碳酸钠溶液的酸碱度。 【提出问题】制氧剂中的碳酸钠是如何影响过氧化氢分解的？ 【猜想与假设】 (2)猜想①：碳酸钠溶液中的Na+能加快过氧化氢分解； 猜想②：碳酸钠溶液中的能加快过氧化氢分解； 猜想③： 。 【实验与设计】取四个100mL的烧杯，分别贴上标签A、B、C、D，代表四组实验。A烧杯中加入80mL蒸馏水，B、C、D烧杯中加入80mL质量分数为4%的H2O2溶液，插入溶解氧传感器探头，连接数据采集器，待数据稳定后再依次加入其他试剂。记录数据如下表： 组别 A组 B组 C组 D组 试剂 H2O 加 H2O2溶液 加NaCl 加Na2CO3 H2O2溶液 加碳酸溶液 H2O2溶液 加NaOH pH 6.96 9.89 6.01 6.01 8.14 6.01 5.6 5.85 9.26 氧气含量/(mg/L) 5.68 7.79 6.44 6.48 9.11 6.37 6.38 6.26 13.82 【数据与结论】 (3)A组实验中蒸馏水中含有氧气，原因可能是 ；根据B组实验数据可知猜想①不正确，理由是 ；通过分析比较B、C、D组数据，可知猜想③正确。经查阅资料可知，碳酸钠溶液中含有的OH-是由与水作用生成的。同学们将猜想②和③结合，给出了更严谨的说法。科学的表述应该是 。 【交流与讨论】 (4)为了进一步了解溶液酸碱度如何影响过氧化氢分解速率，学习小组配置了pH不同的氢氧化钠溶液，分别取等量4%的H2O2溶液和等量不同pH的NaOH溶液做了五组实验，利用溶解氧传感器测定相同时间内溶液中氧气的含量，数据见下表。 组别 E组 F组 G组 H组 I组 混合溶液pH 8.00 8.59 9.29 10.43 11.74 氧气含量/(mg·/L) 6.88 9.30 13.82 17.57 13.15 根据上表可以得到的结论是 (合理写一点)。 【拓展与延伸】除了溶液酸碱度，温度、催化剂、溶液浓度等也是制作制氧机的重要考量因素。右图是氯化铁粉末对相同条件下密闭容器中过氧化氢分解产生气体的影响曲线图。    (5)根据曲线可知，氯化铁 (填“能”或“不能”)加快过氧化氢分解。若氯化铁为反应的催化剂，写出氯化铁与过氧化氢在制氧机中制氧时的化学方程式： 。 (6)制作制氧机时，相比于过氧化氢，制氧剂选择过碳酸钠的优点有 (合理写一点)。 12．研究性学习小组测定实验室里一瓶久置的固体是否变质。 【提出问题】固体是否变质？ 【猜想与假设】 (1)猜想1：没变质，全部是； 猜想2：全变质，全部是 ； 猜想3：部分变质，既含有，又含有； 【设计方案并进行实验】 (2)请你与他们一起完成，并回答所给问题。 实验步骤 实验现象 实验结论 ①称取上述固体样品溶于水配成溶液，向溶液中滴加过量的氯化钙溶液充分反应后，静置。 说明久置固体中，一定含有 ②用玻璃棒蘸取少量①中的上层清液滴在试纸上，与标准比色卡对比，测出 说明固体中，还一定含有 (填化学式)。 上述步骤①中，滴加过量氯化钙溶液的目的是 。 【实验结论】 (3)通过实验，说明上述猜想中 是正确的。 【拓展】 (4)要除去氢氧化钠中含有的碳酸钠，所用的方法(用化学方程式表示) 【反思】 (5)通过探究，实验室中的氢氧化钠应 。 13．小刚、小红对一瓶久置的NaOH白色粉末的成分进行探究并测定其成分的含量。 探究一：成分的确定（已知CaC12溶液显中性）。 【猜想假设】白色粉末可能是：①NaOH；②Na2CO3；③NaOH与Na2CO3的混合物。 (1)做出②③猜想的依据是 （用化学方程式表示）。 【实验探究】为探究白色粉末的成分，小红设计了如图所示实验方案，分析并回答下列问题。 (2)滴加酚酞溶液的现象是 。 (3)小刚认为小红的这个方案有问题，理由是 。但只要稍加改进，就可以证明粉末中还含有NaOH，则小刚改进的方法是 。小刚对小红的实验作了正确的改进后进行了实验，实验现象和小红的一致，由此确定猜想③是正确的。 探究二：各成分含量的测定。 两位同学共同做了如下图所示的测定实验，利用天平测得实验数据记录如表： 称量项目 质量/g 样品 10.0 装样品前装置（含浓硫酸+稀硫酸） 241.2 反应后装置+装置内所有药品 249.0 【实验分析】 (4)试通过分析上表中的数据计算出样品中NaOH的质量分数为 。 14．某同学将足量的锌粒加入到浓硫酸中，发现有大量气体产生，并对该气体的成分进行了探究。 [提出问题] 足量的锌粒加入浓硫酸中生成的气体成分是什么？ [查阅资料] ① 锌能与浓硫酸反应，但不产生氢气，也不会产生氧气； ② 二氧化硫有刺激性气味，易溶于水，能使品红溶液褪色； ③ 二氧化硫和二氧化碳跟氢氧化钠溶液反应原理相同，且反应前后硫元素的化合价不发生改变。 [提出假设] 根据质量守恒定律，并在老师的指导下排除了成分中有氧气的可能性，于是提出了三种假设。 Ⅰ、气体是二氧化硫； Ⅱ、气体是氢气； Ⅲ、气体是 （填名称）。 [实验探究] 为了验证以上假设，在老师的指导下设计了图示装置进行探究。 （1）实验开始后，观察到A中品红溶液褪色，证明气体中含有 （填化学式）。 （2）C装置在点燃酒精灯之前应先通一会儿气体，目的是 ；观察到 的现象，证明气体中含有H2。 （3）有氢气产生的原因是 。 （4）D装置的目的是吸收尾气中的SO2，防止污染空气。其反应化学方程式为 。 15．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。 (1)实验A中，针筒推入NaOH溶液后，可观察到的现象是 ，反应的化学方程式为 。 (2)实验C体现出碱的化学性质是 。 (3)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： 猜想一：只含有NaOH 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 根据所学化学知识，不用实验就可知猜想 错误。 (4)同学们取少量B试管中的清液分别置于甲、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 无明显现象 猜想 错误 在试管乙中滴加足量的稀盐酸 。 猜想二正确 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 $$