2026年中考化学能力素养提升：科学探究题

2026年中考化学能力素养提升：科学探究题 1．明矾[化学式为KAl(SO4)2·12H2O]是一种常用的净水剂。小华同学为了探究明矾的净水原理，进行了如下实验探究： 【提出问题】明矾为什么能够净水？ 【查阅资料】材料一：净水原理是，净水剂具有较大表面积或者净水剂粒子与水反应生成表面积较大的物质，把水中的细小漂浮颗粒吸附到表面，使其密度加大并下沉。 材料二：明矾[KAl(SO4)2·12H2O]在水溶液中可以解离出K+、Al3+、。 【提出猜想】猜想1：K+能与水反应产生表面积较大的物质。 猜想2：Al3+能与水反应产生表面积较大的物质。 猜想3：能与水反应产生表面积较大的物质。 猜想4：K+、Al3+、均能与水反应产生表面积较大的物质。 【完成实验】 实验序号 水样（稍浑浊）体积（mL） 实验操作 观测时间 实验现象 ① 20 向水样中加入KCl溶液 5分钟 仍浑浊 ② 20 向水样中加入Na2SO4溶液 5分钟 仍浑浊 ③ 20 向水样中加入Al2(SO4)3溶液 5分钟 变澄清 ④ 20 向水样中加入AlCl3溶液 5分钟 变澄清 【得出结论】实验____证明无净水作用，实验_______证明K+无净水作用；猜想____成立。 【交流反思】（1）小芳同学认为实验①和④是多余的，你________（填“支持”或“不支持”）她的观点，理由是________。 （2）_______（填“能”或“不能”）把实验③省去。 （3）小莉同学联想到自来水的生产过程中会用到活性炭去除水中异味，他认为活性炭的作用原理与明矾相同，你同意她的观点吗？_______（填“同意”或“不同意”），理由是_______ 2．学习了二氧化锰对过氧化氢分解有催化作用的知识后，某同学想：氧化铜能否起到类似二氧化锰的催化剂作用呢？于是进行以下探究． 【猜想】 Ⅰ、氧化铜不是催化剂、也不参与反应，反应前后质量和化学性质不变； Ⅱ、氧化铜参与反应产生氧气，反应前后质量和化学性质发生了改变； Ⅲ、氧化铜是反应的催化剂，反应前后____________ 。 【实验】用天平称量0.2g氧化铜（CuO），取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，进行实验： （1）填写下表： 步骤③现象 步骤⑥结果 步骤⑦现象 结论 ___________，带火星木条复燃。 ___________ 溶液中产生大量气泡，___________ 。 猜想Ⅰ、Ⅱ不成立；猜想Ⅲ成立． （2）步骤①的目的是______________。 （3）过氧化氢能被氧化铜催化分解放出氧气的化学方程式为：___________ 3．某兴趣小组在做生锈铁钉与稀盐酸、稀硫酸反应时，发现反应速率不同，为探究影响反应速率的因素，进行了如下探究。请你和兴趣小组一起探究，并回答问题： 【查阅资料】氯化铁或硫酸铁溶液能和铁反应生成氯化亚铁或硫酸亚铁溶液。 【实验探究】将生锈程度相同的等质量铁钉放入足量且等质量的稀盐酸和稀硫酸中，铁锈溶解，溶液由无色逐渐变为黄色，过一会铁钉表面有气泡冒出，溶液最后呈淡绿色，记录如下： 酸的种类 实验编号 质量分数/％ 铁锈消失的时间/s 稀盐酸 ① 6 240 ② 10 115 稀硫酸 ③ 6 310 ④ 10 155 【解释与讨论】 (1)写出铁锈与盐酸反应的化学方程式___________； (2)为探究酸的种类对反应速率的影响，可选择___________实验进行对照(填实验编号)； (3)实验①②进行对照的结论是___________； 【反思与评价】 (4)实验④结束后发现铁钉表面有浅绿色晶体，可能是溶液中的___________达到饱和析出得到的； (5)反应中溶液由无色变为黄色，最后呈淡绿色的原因是___________。 4．请回忆你和老师共同完成的酸和碱反应的实验探究，并下列要求进行实验的设计与分析： （1）请你依据下图设计一个酸和碱反应的探究实验： 实验步骤 实验现象 结论 ①向烧杯中加入10mL氢氧化钠溶液，并滴入几滴酚酞溶液； ②再用滴管慢慢滴入稀硫酸，并不断搅拌溶液。 ①溶液颜色_________； ②不断搅拌溶液至溶液颜色恰好变成______色为止。 酸和碱发生了中和反应，该反应属四种基本反应类型中的__________反应。 （2）我选取BaCl2、酚酞、紫色石蕊三种溶液设计实验，分别探究上述酸、碱反应后烧杯中的硫酸是否过量，请你根据下表帮我判断正确的实验方案及分析方案错误的原因： 实验方案 实验步骤 实验现象 实验结论 方案一 取样，滴入适量的氯化钡溶液 出现白色沉淀 硫酸过量 方案二 取样，滴入几滴无色酚酞溶液 酚酞溶液不变色 酸、碱恰好反应 方案三 取样，滴入几滴紫色石蕊溶液 溶液变红 硫酸过量 ①设计的三个方案中，有一个正确的方案是：方案_______。 ②请分析另外两个方案，错误的原因： 一个方案错误的原因是：___________________； 另一个方案错误的原因是：_________________。 5．实验室中的药品一般要密封保存，否则可能会与空气接触而变质。某研究性学习小组的同学对实验室里久置于空气中变质的过氧化钠（Na2O2）固体的成分进行探究。 【查阅资料】（1）Na2O2的化学性质很活泼，能与水、二氧化碳反应，相关反应的化学方程式为： 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑； 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑ （2）CaCl2溶液为中性 【猜想】 I：固体为Na2O2、NaOH、Na2CO3的混合物 Ⅱ：固体为NaOH和Na2CO3的混合物 Ⅲ：固体为NaOH Ⅳ：____________ 。 【实验探究】 实验操作 实验现象 实验结论 ①取少量固体于试管中，加水振荡，直至完全溶解 _________ 猜想I不成立 ②取少量①的溶液于试管中，滴加CaCl2溶液至过量 _________ 证明有Na2CO3存在 ③取少量②的溶液于试管中，加入________ _________ 证明有NaOH存在 综合以上实验现象，说明猜想II是成立的。 【反思评价】 （1）实验操作②中反应的化学方程式为 ________________________________________ ； （2）实验操作②中“滴加CaCl2溶液至过量的目的是____________________________________ ； （3）表格中实验操作③还可以采用_____方法得到相同结论。 6．工业铁红的主要成分是Fe2O3，还含有少量的FeO、Fe3O4，为了测定铁红中铁的质量分数，兴趣小组的同学进行了如下实验，请你参与过程分析。 【资料1】草酸晶体（H2C2O4•3H2O）在浓H2SO4作用下受热分解，化学方程式为： H2C2O4•3H2OCO2↑+CO↑+4H2O 【问题讨论】用如图所示装置进行实验：    （1）实验前应先检查装置的气密性。 （2）进入D中的气体是纯净、干燥的CO，则A、C中的试剂依次是_____（填字母编号） a．浓硫酸  b．澄清的石灰水 c．氢氧化钠溶液 （3）B装置的作用是_____。 （4）对D装置加热前和停止加热后，都要通入过量的CO，其作用分别是： ①加热前将装置中的空气排出，防止发生爆炸 ②停止加热后_____。 【数据分析与计算】 【资料2】铁的常见氧化物中铁的质量分数 铁的氧化物 FeO Fe2O3 Fe3O4 铁的质量分数 77.8% 70.0% 72.4% （5）称取铁红样品10.0g用上述装置进行实验，测定铁红中铁的质量分数。 ①D中充分反应后得到Fe粉的质量为mg，则m的取值范围是_____。 ②实验前后称得E装置增重6.6g，则此铁红中铁的质量分数是_____。（计算结果精确到0.1%） 【实验评价】 （6）本实验中如果缺少C装置（不考虑其它因素），则测得样品中铁的质量分数会_____（填“偏小”、“不变”或“偏大”）。 7．勇往直前学习小组的同学来到实验室，探究酸和碱的反应。 【实验活动】同学们按如图设计进行了实验。 【实验记录】同学们的每一步实验都观察到了明显的现象。实验1中滴加氢氧化钠和稀盐酸时一定会发生的化学反应方程式为______（写2个）。实验2滴加稀盐酸时观察到______现象时停止加酸。实验证明酸和碱能反应，这类酸和碱作用生成盐和水的反应叫做______反应。 【实验分析】为证明氢氧化钠与盐酸反应滴加了酚酞溶液，而氢氧化铜与盐酸反应则不需要滴加酚酞证明，原因是______。 【提出问题】同学们发现，各组同学实验1最后所得溶液颜色不同，有的同学得到绿色溶液，有的同学得到蓝绿色溶液，也有同学得到蓝色溶液。这是为什么呢？ 【猜想假设】考虑到硫酸铜溶液都显蓝色，除铜离子和硫酸根离子外，同学们提出下列猜想。 猜想1：可能与溶液中含Na+有关                猜想2：可能与溶液中含H+离子有关 猜想3：可能与溶液中含______（填离子符号）有关 【实验设计】同学们取2份硫酸铜溶液样品，分别滴加了______（填2种物质的化学式）溶液，发现溶液颜色没有变化，排除了猜想1和猜想2。确定猜想3正确。 【讨论交流】因为实验1中同学们用的试剂种类都是相同的，却得到了不同颜色的溶液，同学们进一步讨论得出，除了跟猜想3的离子有关外，还应该和______有关。 【总结归纳】我们发现问题后，应该设计科学合理的实验来验证猜想。根据实验目的的需要，设计区分物质的定性实验或者需要具体数据比较的______实验。 8．空气中氧气含量的实验探究，是利用可燃物燃烧消耗氧气来粗略测定其体积分数的，课本中是用燃烧红磷的方法来进行的实验探究（如下图1）。    (1)检查装置气密性时，按图1连接好装置，打开止水夹，然后用手紧握集气瓶，若导管口有____冒出，说明装置不漏气。 【提出问题】能用燃烧硫磺（单质硫），来测定空气中氧气的体积分数吗？ 【猜想与假设1】 (2)甲同学认为不能。假设用硫燃烧，燃烧后的产物为_____，是气态物质，不适宜用该实验方法测定。 【猜想与假设2】乙同学认为能。假设用硫燃烧，根据现有化学知识，只要消耗硫燃烧后的产物就同样能粗略测定空气中氧气的体积分数。 【查阅资料】氢氧化钠溶液具有较强的吸收二氧化硫和二氧化碳的能力，氢氧化钠能和二氧化硫反应生成亚硫酸钠（Na2SO3）和水。 【设计与实验】 (3)将原装置改为如图2的实验装置，烧杯和滴管中的液体均换为氢氧化钠溶液。当硫磺燃烧至火焰熄灭并冷却后，打开止水夹，挤压滴管，滴入几滴液体，此时可观察到烧杯中的液体吸入集气瓶中，流入液体的体积大约在集气瓶的橡皮筋处。液体流入集气瓶中后发生反应的化学方程式为_____，实验说明_____（选填“能”或“不能”）用燃烧硫磺来测定空气中氧气的体积分数。 【评价与反思】 (4)实验结束后，如果发现流入液体的体积低于集气瓶的橡皮筋处，造成该误差可能的原因是_____（任写一点）。 9．某学习小组的同学进行实验：向盛有少量氢氧化钠溶液的试管中通入二氧化碳，未看到明显现象，便产生了疑惑，于是进行了如下探究。 【提出问题】氢氧化钠溶液能否与二氧化碳发生反应？ 【猜想与假设】甲同学认为 ___________ ；乙同学认为 ___________ 。 【设计与实验】甲同学设计图A所示装置进行实验，请你和他一起验证他的猜想。    实验步骤 实验现象 实验结论 ____________ __________________ 氢氧化钠溶液能与二氧化碳反应 【反思与评价】乙同学提出质疑，认为上述现象可能是二氧化碳溶于水的结果。 【改进与实验】同学们讨论后设计了图B所示装置进行对比实验，请你和他们一起来完成此实验。    实验步骤 实验现象 实验结论 将a、b两支充满二氧化碳的试管分别 倒插入盛有氢氧化钠溶液和水的烧杯中 __________________ 氢氧化钠溶液能与二氧化碳反应 【交流与提高】同学们交流后认为，也可以用验证产物的方法证明氢氧化钠溶液能与二氧化碳反应。 10．实验室有一瓶白色固体可能是硫酸镁、氢氧化钠、硫酸钠、氯化钡、碳酸钠、硝酸铜中的一种或几种组成，为探究其组成，同学们做了如下探究实验，请回答有关问题：（微溶物质按可溶物质处理） 【观察与分析】（1）甲同学取出一定量的白色固体，一段时间后，发现固体表面潮湿并  逐渐溶解，由此得出白色固体中一定含有_____（填化学式） 【实验探究】（2）乙同学重新取出一定量的白色固体，按下图进行实验探究 1，由此得出原固体中一定不含有_____（填化学式）    【实验探究】（3）乙同学继续进行上图中的实验探究 2： 【提出问题】通过此实验探究 2 可确定原固体中还含有哪些物质？ 【猜想与假设】小石的猜想：一定有氯化钡、碳酸钠、硫酸钠 小琪的猜想：一定有氯化钡、碳酸钠，可能有硫酸钠 请评价小石同学的猜想：______________；加入稀硝酸可能发生反应的方程式为_________。 【实验探究】（4）为进一步探究原固体组成，乙同学继续上图中的实验探究 3，根据现象，确定原固体中一定还含有_____（填化学式）；请在图中绘制出：滴加氢氧化钠溶液的过程中溶液 B 里 OH 的变化图像___________。    【反思与总结】（5）大家通过以上实验发现，有一种物质无法检验是否含有，该物质是_____（填化学式）；无法检验原因是________。 11．以下是我们日常生活中常用各种清洗剂，选择适当的用品可以得到更好的清洗效果． 名称 洗涤灵 洁厕灵 炉具清洁剂 污渍爆炸盐 漂白粉 产品样式 有效成分或功能 清洗油污 盐酸 氢氧化钠 过碳酸钠 消毒 （1）我们使用洗涤灵清洗餐具上的油污，这是因为它具有　_________　的功能． （2）以下物质可以使用洁厕灵清洗的是　_________　填字母序号）． a．铁锈        b．油渍      c．水垢（主要成分为碳酸钙和氢氧化镁） （3）取上述一定量的炉具清洁剂，滴加几滴酚酞溶液，溶液变　_________　色，若将洁厕灵与炉具清洁剂混合，可以发生右图所示的化学反应．图中a微粒的化学式为　_________　． （4）“污渍爆炸盐”溶于水后会生成Na2CO3和H2O2．将爆炸盐溶于水后，再加入足量的洁厕灵，发生的化学反应方程式为　_________　． （5）化学小组发现一袋包装破损的漂白粉，同学们对漂白粉其漂白作用是否失效产生了疑问．（当有效成分完全消失时，则漂白粉就完全失效；部分消失时，则为部分失效）． I．查阅资料： ①漂白粉的主要成分是Ca（ClO）2、CaCl2和Ca（OH）2，其有效成分是Ca（ClO）2． ②Ca（ClO）2可溶于水，漂白原理是：它在空气中发生反应：Ca（ClO）2+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO， ③HClO不稳定，易分解生成HCl和一种常见的单质气体． ④CaCl2的水溶液呈中性，HClO的水溶液呈酸性． ⑤HClO能可使有色物质（如：品红溶液）褪色． II．交流讨论： 该小组同学经过分析得出：HClO分解时除生成HCl外，生成的另一种常见气体是　_________　． III．实验探究：下表是探究某漂白粉是否完全失效的实验，请根据表中结论，进行填空． 实验步骤 实验现象 实验结论 把少量漂白粉样品加入水中，通入足量的CO2气体，　_________　． 　_________　． 漂白粉的漂白作用已完全失效． 猜想一：CaCl2和CaCO3； 猜想二：　_________　； 小明同学认为猜想中的成分CaCO3，除漂白粉的有效成分在空气中发生反应生成外，还有其它来源，请你用化学方程式表示　_________　． 小聪同学进行实验证明失效后的漂白粉的成分符合猜想一，而与猜想二不符．小聪同学的实验方案是：　_________　． 12．某兴趣小组的同学在甲、乙两个充满O2的密闭容器中各加入一定量的碳粉，在高温条件下使其充分反应，待反应结束后，两个容器中的碳粉都已完全消失。该小组成员对两容器中反应后的气体进行如下探究： （1）小红同学对甲容器中气体的组成提出如下四种猜想： A．只有CO2 B．只有O2 C．只有CO D．CO和O2混合气体 你认为上述猜想中明显不合理的有______（填序号）。 （2）小明同学认为甲容器中的气体还可能是CO和CO2的混合气体，为了验证自己的猜想，他准备按下图所示装置进行探究。 请回答： ①装置B中浓硫酸的作用是______________； ②若小明的猜想成立，则装置A中的实验现象是___________，反应的化学方程式是______________，装置C玻璃管中的实验现象是___________________，反应的化学方程式是____________________。 （3）小芳同学对乙容器中气体的组成提出了除上述猜想外的另一种合理猜想，她的猜想是_______，于是她设计了下列实验方案验证其猜想： 【步骤l】先加热装有铜丝网的玻璃管一段时间后，再通入乙中的气体，观察现象。 【步骤2】将乙中的气体通入澄清石灰水中，观察现象。 指导老师在分析其实验方案后，指出了其中存在的错误或不足。 ①步骤1应先通入乙中气体一段时间后方可加热。你认为这样修改的原因是_________； ②没有必要进行步骤2的实验，其理由是____________________________。 13．草酸镍晶体（NiC2O4·2H2O）难溶于水，可用于制镍催化剂。 【探究一】 某小组用废镍催化剂（主要成分含有Ni，还含有少量的Al2O3、Fe）制备草酸镍晶体的部分实验流程如图1：    (1)“粉碎”的目的是______。 (2)“酸浸”的目的是为了得到NiSO4，但同时会生成新的杂质，写出生成杂质的化学反应方程式______、______。 (3)“一系列操作”主要是为了除去溶液中铁元素对应的离子和______（填写离子符号）等。 (4)保持其他条件相同，在不同温度下对废镍催化剂进行“酸浸”，镍浸出率（硫酸镍的产率）随时间变化如图2。从工业生产和能源利用率的角度分析，“酸浸”的最适宜温度与时间分别为______（单项选择）。 A．30℃、30min B．90℃、150min C．70℃、120min D．90℃、120min    (5)发生“沉镍”反应后生成草酸镍晶体，其化学方程式为______，“沉镍”后的滤液在农业中可用作______。 【探究二】对草酸镍晶体（NiC2O4·2H2O）进行热重分析，温度与TG%的关系如图3所示 【查阅资料】①NiC2O4·2H2O加热至200℃左右完全失去结晶水，生成NiC2O4；继续加热，则剩余固体会受热分解生成镍的氧化物、CO2和CO。 ② (6)A点（TG=90.16）物质的化学式______。 (7)C点（TG=45.36）物质的化学式______。 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 参考答案 1． ② ① 3 不支持 通过实验①，说明K+无净水作用；通过实验②和③，说明Al3+有净水作用，而实验④可以进一步验证Al3+有净水作用，所以实验①不多余，实验④是多余的（叙述合理即可） 能 不同意 活性炭的作用过程是物理，明矾则是化学变化 2． 质量和化学性质不变 溶液中产生大量气泡 固体质量为0.2g 带火星木条复燃 对比，证明氧化铜是反应的催化剂 3．(1) (2)①③或②④ (3)当酸的种类、铁钉生锈程度相同时，10％比6％的盐酸与铁锈反应，铁锈消失时间短，反应速率更快 (4)硫酸亚铁 (5)铁锈与酸反应生成氯化铁或硫酸铁溶液使得溶液变为黄色，生成的氯化铁或硫酸铁溶液和铁反应生成氯化亚铁或硫酸亚铁溶液，最后呈淡绿色 4． 红色 无色 复分解反应 方案三 方案一中，向溶液中滴加氯化钡，即使稀硫酸不过量，也会出现白色沉淀，因为溶液中有生成的硫酸钠，存在硫酸根离子 方案二中，酚酞不变色，只能说明溶液不呈碱性，如果硫酸过量酚酞也不变色，故得出恰好反应的结论不正确。 5． 固体为Na2CO3 不产生气泡 产生白色沉淀 几滴酚酞试液 酚酞试液变红色 证明碳酸钠的存在，同时使碳酸钠完全反应，排除对检验氢氧化钠的干扰 遇硫酸铜溶液产生蓝色沉淀 6． c、a 检验二氧化碳是否被A装置完全吸收 把反应生成的二氧化碳全部排入E装置中 7.0＜m＜7.78 76.0% 偏小 7． 溶液由红色变为无色 中和 氢氧化钠与盐酸反应没有明显的现象，而氢氧化铜与盐酸反应有明显的现象 Cl- Na2SO4、H2SO4 离子浓度或氯化铜浓度 定量 8．(1)气泡 (2)二氧化硫/SO2 (3) SO2 + 2NaOH = Na2SO3 + H2O 能 (4)氢氧化钠的量过少，未将二氧化硫全部吸收 9． 氢氧化钠溶液能与二氧化碳反应 氢氧化钠溶液不能与二氧化碳反应 向充满二氧化碳的软塑料瓶中滴入氢氧化钠溶液，振荡 软塑料瓶变瘪 两试管内的液面均上升，a试管内的液面明显高于b试管内的液面 10． 不正确    硫酸镁和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化镁，也会产生和实验探究2一样的现象 11． 乳化 a、c 红 H2O Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ 氧气/O2 滴入适量品红溶液 溶液红色不褪去 CaCl2、CaCO3、Ca（OH）2 Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O 取少量样品，加入水充分溶解，过滤，取滤液于试管中，滴入无色酚酞试液或通入CO2，溶液无明显变化，说明没有Ca（OH）2．猜想一成立 12． BD 干燥气体 澄清石灰水变浑浊 红色粉末变成黑色 CO2和O2 的混合气体 排净玻璃管中的空气，排除空气中氧气的干扰 碳在氧气充足的情况下燃烧产物为二氧化碳 13．(1)增大反应物的接触面积，加快反应速率 (2) Fe + H2SO4= FeSO4 + H2↑ Al2O3 + 3H2SO4=Al2(SO4)3 + 3H2O (3)Al3+ (4)C (5) NiSO4+（NH4）2C2O4=NiC2O4↓+（NH4）2SO4 氮肥 (6)NiC2O4∙H2O (7)Ni2O3 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $