2026年中考化学第一轮专题复习训练：科学探究题

2026年中考化学第一轮专题复习训练：科学探究题 1．兴趣小组在探究化学性质时设计如下实验(部分夹持仪器略去)。 【实验一】探究能否与碳发生化学反应。小亮同学设计如图-1所示装置进行与木炭反应实验。 (1)实验中左边试管内可观察到的现象___________。 (2)写出澄清石灰水变浑浊的化学方程式___________。 (3)请评价此实验设计存在的问题___________。 【实验二】探究能否与水发生化学反应。小明同学为设计图-2实验。 (4)实验设计中红墨水的作用是___________。 (5)实验时先将红墨水位置做好标记，再将水滴入试管中，过一会振荡试管，静置观察。此实验现象为___________。 由此可推知“能与水反应”。班级中有同学对此结论表示质疑。 【实验三】为了进一步说服大家，小明又设计实验验证水与反应。 (6)实验步骤：①向试管中加入水并滴加几滴紫色石蕊试液，再通入，此时紫色石蕊试液变为___________色。 ②将上述试管按图-3图示连接注射器和浓度传感器，打开传感器并加热，当石蕊试液变为紫色后停止加热。 ③推动注射器并振荡试管，再松开，冷却。 (7)数据分析：实验所得图像如图-4。 ①图像ab段浓度增大的原因是___________； ②图像中fg段试管内溶液的颜色为___________色； ③可通过此实验得到的结论是___________(填字母)。 A．水和都不能使石蕊变红　　　　　　　B．能与水发生化学反应 C．碳酸不稳定会分解　　　　　　　　　　　D．压强增大，气体的溶解性增大 2．实验室有一包黑色粉末物质，可能由氧化铜、木炭、二氧化锰中的两种或三种组成。为探究其组成，小组同学进行如下实验： 【提出问题】该黑色粉末的成分是什么？ 【猜想与假设】 猜想1：木炭和氧化铜。 猜想2：木炭和二氧化锰。 (1)猜想3：________。 猜想4：氧化铜、木炭、二氧化锰。 【查阅资料】①氧化铜、木炭、二氧化锰中只有氧化铜能与稀硫酸反应，并生成蓝色的硫酸铜溶液。 ②常温下木炭、氧化铜、稀硫酸均不与二氧化锰反应； ③二氧化锰和氧化铜不能燃烧。 【探究验证】 (2)完成下列表格。 步骤 实验操作步骤 实验现象 结论及解释 ① 取少量黑色粉末放入试管，加入足量的稀硫酸，振荡 黑色粉末部分溶解，生成蓝色溶液 原混合物中有 ________。 ② 将步骤①反应后的物质过滤、干燥，取一部分滤渣放入试管中加强热，并不断鼓入空气 有火星产生 原混合物中有 ________。 ③ 另取一部分滤渣加入的过氧化氢溶液 有大量能使带火星的木条复燃的气体产生 原混合物中有 ________。 (3)写出步骤①所发生的化学反应方程式：_______。 【结论】 (4)上述猜想中正确的是______。 3．为探究分子的运动及影响分子运动速率的因素，某同学设计了以下三种实验方案，请回答有关问题。 【查阅资料】①氨水能使无色酚酞溶液变红。 ②浓盐酸和浓氨水都具有挥发性，氨气有刺激性气味，有毒，氨气能与水反应生成氨水。 ③浓氨水能与浓盐酸反应生成白色的氯化铵固体。 ④相对分子质量越小，分子运动速率越快。 【方案一】如图1所示。 (1)观察到的现象：___________微观解释是___________。 【方案二】在老师指导下，同学们对实验装置进行了改进，改进后的装置如图2所示。 (2)实验中，B所起的作用是___________。 (3)实验中观察到B、C试管中酚酞溶液___________，且___________试管中酚酞溶液先变红；由此实验现象得出的结论是：①分子在不断运动；②___________。 【方案三】如图3所示。用长柄形玻璃管进行实验，向左、右两端的形玻璃管口分别同时滴入等量的浓氨水和浓盐酸，塞紧橡皮塞。 (4)过一会儿后，从上图中观察到有白烟产生且位置偏右，说明___________(选填“氨分子”或“氯化氢分子)运动的更快。 (5)该实验证明：分子是不断运动的，且分子的运动速率与___________有关。 4．为了探究金属与酸的反应，某兴趣小组进行了以下实验： (1)A小组研究影响金属与酸反应剧烈程度的因素，如图是20℃时相同质量的铁粉、铁片、铝片分别与足量稀盐酸完全反应，产生氢气的质量与时间的关系图。    由此分析，归纳出影响金属与酸反应速率的因素有：金属的种类、_____和_____。 (2)金属铬（Cr）越来越受到人们的关注，B小组对Cr、Al、Cu的金属活动性顺序进行了探究，过程如下： 【提出假设】对三种金属的活动性顺序提出假设 a．Al＞Cr＞Cu   b．Cr＞Al＞Cu   c．_____ 【设计实验】同温下，取大小相同的金属薄片，分别投入到等体积、等浓度的足量稀盐酸中，观察现象，记录如下： 金属 Cr Al Cu 现象 反应缓慢，金属逐渐溶解 反应激烈，金属迅速溶解 无明显现象 【实验条件】实验前，打磨三种金属的目的是_____；上述实验使用等浓度的盐酸溶液的理由是_____。 【得出结论】原假设中正确的是_____（填假设中a、b或c），写出铬（铬与盐酸反应后显+2价）与盐酸反应的化学方程式_____。 5．某研究小组在学习氧气的化学性质时发现：铁丝在氧气中燃烧没有火焰，而蜡烛在氧气中燃烧却有明亮的火焰。该小组同学进行了如下探究。 探究一：蜡烛燃烧产生火焰的原因是什么？ (1)点燃蜡烛，将金属导管一端伸入内焰，导出其中物质，在另一端管口点燃，也有火焰产生（如图所示）。由此可知：蜡烛燃烧产生的火焰是由________（填“固态”或“气态”）物质燃烧形成的。 探究二：物质燃烧产生火焰的根本原因是什么？ 物质 熔点/℃ 沸点/℃ 燃烧时温度/℃ 石蜡 50~70 300~550 约600 铁 1535 2750 约1800 钠 97.8 883 约1400 (2)由上表可知：物质燃烧能否产生火焰与其________（填“熔点”或“沸点”）和燃烧时温度有关。通过上表中石蜡、铁的数据对比，由此推测：钠在燃烧时，________（填“有”或“没有”）火焰产生。 (3)根据硫在空气或氧气中燃烧的实验，请推测硫沸点________硫燃烧时的温度（填“>”或“<”或“=”）由此可知，气态物质燃烧一般有火焰，但木材燃烧有黑烟出现了，原因是木材不完全燃烧产生________。 (4)熄灭蜡烛，并立即用一块干而冷的玻璃片放在白烟上，发现玻璃片上没有出现水雾，说明白烟不是________。熄灭蜡烛，并立即用燃着的木条伸到白烟处（不接触烛芯），发现蜡烛重新被点燃，这说明白烟具有可燃性，同时可排除假设白烟是蜡烛燃烧时生成的二氧化碳，因为二氧化碳不燃烧也不支持燃烧；蜡烛燃烧产生白烟是________变化。 6．化学探索课上，同学们做了人体呼出的气体使澄清石灰水变浑浊的实验后，对呼出的气体中主要成分及含量非常好奇，设计如下实验进行探究。 【提出问题】呼出气体中有哪些主要成分，它们的含量是多少？ 【查阅资料】①呼出气体中仍含有O2； ②白磷和红磷具有相似的化学性质，都可燃，都不能与氢氧化钠溶液反应； ③二氧化碳可以被足量的氢氧化钠溶液吸收，反应时无明显现象； ④被液体浸泡后的白磷，只要与氧气接触且温度达到40℃仍然可以燃烧。 【猜想与实验】猜想：呼出的气体中主要成分是N2、O2、CO2等； 实验一：验证呼出的气体中主要成分是N2、O2、CO2，并测定其含量。同学们在老师的指导下设计了如图1所示装置。 【实验记录】 (1)检查装置的气密性，向装置中加入药品。先将锥形瓶中装满氢氧化钠溶液，打开弹簧夹K1、K2，将医用输液袋内的500mL呼出气体压入锥形瓶中。关闭K1、K2，并冷却至室温。锥形瓶中液面下降，原来空的量筒内进入482mL液体。则呼出的气体中CO2的体积为_____。 (2)此时，锥形瓶中氢氧化钠溶液的液面低于燃烧匙，再往烧杯中倒入80℃的热水。观察到________。 (3)待白磷熄灭并冷却到室温，打开K2。量筒中部分液体倒吸入锥形瓶中；量筒中剩余液体为396mL。则呼出的气体中，含N2_____mL，含O2____mL。 实验二：按图2将O2、CO2、湿度(测水蒸气)的传感器探头放入仍有少量空气的食品保鲜袋中。打开仪器进行数据采集，并向袋内呼出气体。采集的数据如2(其中纵坐标均为某气体的体积分数%，横坐标均为时间s)。 (4)表示O2体积分数变化的曲线是________(填“X”、“Y”或“Z”)； (5)Y曲线在约为60s时逐渐下降，后趋于稳定。推测食品包装袋内可能看到的现象是________； (6)有人认为教材中空气成分的“其他气体和杂质”主要是指水蒸气，由图2判断此说法是______(填“正确”或“错误”)，理由是________。 【实验反思】 (7)实验一设计依据的N2性质有_________填选项序号。 A．难溶于水 B．无色无味 C．不和氢氧化钠溶液反应 D．不能燃烧，也不支持燃烧 (8)实验一的实验操作(3)中，若锥形瓶中气体未完全冷却就打开K2并读数，则所测氮气的体积分数将___________(填“偏小”、“不变”或“偏大”)。 7．化学小组的同学在学习了铁生锈后，对暖宝宝的发热原理感到好奇并展开了探究。 【产品名称】一次性发热贴 【主要成分】铁粉、活性炭、水、吸水性树脂、食盐 【产品性能】平均温度53℃，持续时间≥10h (1)根据“暖宝宝”在使用过程中需撕开外包装袋推断，“暖宝宝”需要______参加反应。不采用铁片用铁粉是为了__________。 (2)铁的腐蚀分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀两种： ①铁在盐酸等酸性条件下发生析氢腐蚀，反应的化学方程式为______。 ②铁吸氧腐蚀的总反应为______，请补全反应的化学方程式。 探究一：对比自制暖宝宝与市售暖宝宝的发热效果 (3)分别取2勺铁粉和活性炭，加入无纺布袋中。滴加少量氯化钠溶液，混合均匀制得暖宝宝。在相同环境下，利用温度传感器测定自制与市售暖宝宝温度随时间变化，形成图像，如图所示。通过图像可知自制暖宝宝有两点不足分别是：①____________，②___________。 探究二：设计如图所示的实验装置探究影响铁吸氧腐蚀速率的因素，记录表格。 【实验记录】每组实验加入铁炭总质量为24 g，食盐水体积为7.5 mL，恰好能将固体润湿，待实验结束装置冷却后，打开弹簧夹，观察实验现象。 因素/序号 铁炭质量比 食盐水浓度/% 示数差3 cm所用时间/s 10分钟时温度升高值/℃ 1 2:1 26 90 7.8 2 2:1 13 140 6 3 4:1 26 170 4.2 4 6:1 26 190 3.3 【解释与结论】 (4)通过实验发现，铁炭质量比对铁吸氧腐蚀速率的影响是____________。 (5)为探究食盐水浓度对铁吸氧腐蚀速率的影响应选择对比实验______（填实验序号）。 (6)示数差3 cm是指U型管左侧液面上升3 cm，结合表格分析U型管内液面向左偏移的原因是________。 8．基础实验与跨学科实践 (1)实验室制取O2 ①图1中，仪器a的名称是______。 ②实验室用高锰酸钾制取O2时，应选图1的发生装置___（填字母序号），化学方程式为______。 (2)自制气体制取装置 ①用塑料瓶自制了图2的简易供氧器，利用该装置制取氧气，应将过氧化氢溶液和二氧化锰加入____（填字母序号）塑料瓶中。在另一塑料瓶中可装入少量的水，以便于___________。 ②小乐利用废弃物设计了图3的装置制取CO2并验证其性质，将铜网插入稀盐酸后等待一段时间，石灰石与稀盐酸接触发生反应，所涉及的化学方程式为_________，可以观察到小药瓶中的紫色石蕊溶液______。若蜡烛熄灭，则说明CO2具有________的化学性质。该装置的优点有_____（写一点）。 9．化学兴趣小组进行趣味化学实验。将过氧化氢溶液、发泡剂、催化剂混合后，迅速涌出大量柱状泡沫。因泡沫像大象用的牙膏，故被称为“大象牙膏”实验。 【提出问题】影响“大象牙膏”实验效果的因素有哪些？ 【进行实验】向烧杯A中加入10mL不同浓度的过氧化氢溶液和发泡剂。向烧杯B中加入4mL水和不同质量的催化剂（酵母）。将两只烧杯中的液体混合，记录泡沫溢出烧杯口所需时间，实验装置如下图。 实验组 过氧化氢溶液浓度 发泡剂/滴 酵母质量/g 水/mL 泡沫溢出烧杯所需时间/s ① 10% 5 0.1 4 85 ② 10% x 0.2 4 42 ③ 10% 5 0.4 4 10 ④ 5% 5 0.4 4 30 ⑤ 15% 5 0.4 4 5 【解释与结论】 (1)实验中，量取10mL过氧化氢溶液应选用______mL量筒（填“10”或“50”）； (2)过氧化氢在催化剂作用下，发生反应的化学方程式为___________； (3)①～③中为控制发泡剂的滴数相同，②中x应为______； (4)对比实验③④⑤可得到的结论：酵母质量等条件相同时，在实验研究的过氧化氢溶液浓度范围内，__________； (5)补充实验证明二氧化锰做催化剂比酵母实验效果好。实验方案：向烧杯A中加入10mL 15%的过氧化氢溶液和5滴发泡剂，烧杯B中加入_________，观察到泡沫溢出烧杯所需时间小于5s。 10．丙酸钙【】可用作食品防霉剂，实验小组利用鸡蛋壳（主要成分为）和丙酸（）反应制备丙酸钙。 【查阅资料】 ⅰ、制备原理：。 ⅱ、丙酸具有挥发性。 ⅲ、通常情况下，温度越高，反应速率越快。 【进行实验】 实验一：制备丙酸钙 (1)仪器①的名称是________。 (2)实验室制备丙酸钙的发生装置为________（选填A或B）。向鸡蛋壳中加入丙酸后观察到固体减少，________。 实验二：探究影响丙酸钙产率的因素 取一定量的丙酸，加水配成相同体积的溶液。把等量的鸡蛋壳碎片研磨成粉，加入丙酸溶液，在下表所示条件下反应，测定丙酸钙产率。 实验编号 反应温度/℃ 丙酸用量/mL 反应时间/h 丙酸钙产率/% ① 60 27 3 77.63 ② 80 27 3 82.68 ③ 98 27 3 82.02 ④ 80 27 1 71.34 ⑤ 80 21 3 74.66 (3)实验①②的目的是探究________。 (4)由实验②④可得到的结论是________。 (5)由上述实验得出丙酸用量与丙酸钙产率的关系，依据的实验是________（填实验编号）。 (6)小组补做实验，与实验②、③进行对比，发现90℃时的丙酸钙产率比80℃和98℃都高，推测其可能的原因是________。 11．碳单质在生产生活中有着重要的用途。某学习小组以碳单质为主题，开展项目式学习。 【任务一】认识碳单质的性质和用途 (1)金刚石、石墨都是常见的碳单质，其物理性质差异很大的原因是_______。 (2)中国制造的高铁走在世界的前列。高铁动车与电路连接的石墨电刷利用石墨的性质是_____(填字母序号，多选)。 A．稳定性 B．滑腻感 C．还原性 D．导电性 【任务二】碳还原氧化铜实验的探究 某化学兴趣小组对碳和氧化铜在高温下反应的产物进行了如下探究： 【查阅资料】 ①氧化亚铜为红色固体；②氮气不与碳反应、也不与氧化铜发生反应。 【实验探究】探究生成的气体 (3)加热前，通入纯净干燥的氮气，其目的是_________。 (4)点燃酒精喷灯，请写出碳和氧化铜反应的化学方程式_________。 (5)实验中，方框内试管里观察到的现象________。 【提出问题】生成的气体中是否有一氧化碳？数据记录如下(假设固体生成物只有铜)： 反应前 氧化铜4.80 g，碳粉混合均匀，放入的硬质玻璃管中 反应后 称得硬质玻璃管和固体总质量 【数据处理】 (6)经测算，参加反应的碳元素质量为，因此气体生成物是___________。 (7)实验室在真空密闭容器内、相同温度下，按照表中的数据进行碳粉还原氧化铜实验，数字化仪器绘制出的密闭容器中气体质量随反应时间变化的曲线如图所示。(备注：“目数”是指固体的粗细度，目数越大颗粒越小) 实验编号 碳粉质量/g 目数规格 氧化铜粉质量/g 对应曲线 Ⅰ 3 200目 40 a Ⅱ 3 1000目 40 b Ⅲ 3 2000目 40 c 分析a、b、c三条曲线，在所用碳粉质量相同的情况下，碳粉目数与反应速率之间的关系为____。 12．动手实践——践真知 火折子（图1），是中国古代一项巧妙的发明。它由竹筒、纸卷和特制的“燃芯”组成，平时保持阴燃状态（仅有极小的火星缓慢燃烧），用时拔开竹筒盖，对着燃芯轻轻一吹，即可复燃，用于点燃蜡烛、油灯等。某校化学兴趣小组以“复刻传统火折子”为主题，开展系列探究活动。 查阅资料：①火折子传统燃芯配方：硫磺、松香、硝酸钾的质量比为32:4:5。 ②硫磺（S）为易燃物，着火点为248~260℃。 ③松香：透明固体物质，受热时会逐渐软化、变黏。 ④硝酸钾受热会分解生成亚硝酸钾和氧气。 ⑤白薯蔓处理物：植物纤维，可使燃烧持续较长时间。 【探究活动一】火折子的复燃本质 提出问题1：为什么能“吹气生火”？ 分析问题： (1)根据燃烧的化学反应模型（图2），打开竹筒帽，对着燃芯轻轻一吹，就能使它复燃的原因_______。 提出问题2：火折子是如何保存火种的？ 进行实验：小组同学从火折子燃芯的成分和外壳设计进行了探究。利用氧气浓度传感器测定了密闭容器中点燃燃芯直至熄灭，装置内氧气浓度的变化如图3。 分析问题： (2)结合资料信息，分析AB段上升的原因_______。 (3)如图3所示，火折子在保存时应控制氧气浓度在C点以上，你对燃烧条件的新认识是_______。 (4)观察火折子外壳（图1），通过_______（操作方法），会使燃芯持续保持阴燃状态。 (5)哪些方法可以熄灭火折子_______，灭火的原理是什么_______。 【探究活动二】火折子“燃芯”的配方优化 提出问题3：火折子燃烧产生大量的刺激性气味怎么改良？ 进行实验：减少硫磺的用量，用艾草绒和脱脂棉绒代替白薯蔓处理物，每个小组对配比进行了适当调整，选取部分实验见表1。 反思评价： 表1  燃芯配料调整表 组别 硫磺、松香、硝酸钾的质量（g） 植物纤维添加物 评价 第1组 10:4:5 脱脂棉绒状物 有火星，不复燃 第2组 10:4:5 艾草绒 有火星，不复燃 第3组 5:4:5 脱脂棉绒状物 不易被点燃 第4组 5:4:5 艾草绒 不易被点燃 第5组 20:4:5 脱脂棉绒状物 复燃，味道呛人 第6组 20:4:5 艾草绒 复燃，淡淡艾草香 (6)第3组和第4组实验中燃芯不易被点燃的原因_______。 (7)从使用体验角度分析，第_______组的燃芯配料效果最佳。 (8)火折子中含有硫磺，大量燃烧会导致的环境问题是_______。 (9)结合资料中“松香受热时会逐渐软化、变黏”的信息，分析燃芯中加入松香除了提供可燃物外，对火折子燃芯的制作还有什么作用_______。 【拓展延伸】 (10)北京奥运会“祥云”火炬的核心设计是“双火焰”燃烧系统，即使外部火焰意外熄灭，内部火焰仍能使其迅速再次燃烧，内部火焰的作用是_______。 13．某化学小组同学在老师的指导下，对木炭与氧化铜反应生成的气体产物进行如下探究式学习。 【探究一】探究木炭的性质 如图1所示装置，取烘干后的C和CuO粉末混合均匀平铺在硬质试管底部，用酒精喷灯加热一段时间，发现硬质玻璃试管中固体逐渐由黑色变红，右侧试管中澄清石灰水变浑浊且有气泡不断冒出。 (1)图1实验中，硬质试管中反应的化学方程式为_______，说明CuO发生了_______反应(填“氧化”或“还原”)，右侧石灰水变浑浊，该反应的化学方程式为_______。 针对上述实验中“有气泡不断冒出”的现象，有同学提出实验还可能产生CO气体。 【探究二】探究是否有CO生成 如图2装置所示，用三颈烧瓶收集硬质短试管中反应产生的气体。三颈烧瓶一端连接双孔橡胶塞(配细而短的导气管)，并套上气球。 (2)实验前检查图2所示装置的气密性，操作方法是连接好装置，稍加热试管，观察到_______，则说明装置气密性良好。 实验时用无线CO、传感器，分别采集不同质量比反应物反应生成的CO和的含量变化数据如图3和图4所示。 (3)分析图3，说明C和CuO反应会生成_______种气体产物。 (4)结合提供的资料，产生CO的可能原因是_______。 (5)分析图4，可得出反应物的质量比与产生CO的量的关系是_______。 14．学习小组在实验室探究铜、锌、银三种金属活动性顺序。 【设计与实验】同学们设计并进行下图所示甲、乙两组实验。 【解释与结论】 (1)实验甲有气泡产生反应的化学方程式为___________。 (2)实验乙反应后会观察到溶液变成___________色。 (3)由上述实验得出三种金属活动性由强到弱的顺序是___________。 【反思与交流】 (4)某同学又取了金属M放入试管中，滴加稀硫酸，发现有气泡产生，请你推测：金属M___________(填“能”或“不能”)与硫酸铜溶液发生化学反应。 【拓展与延伸】 (5)同学们用不同形状的锌和不同溶质质量分数的稀硫酸在室温下进行实验，探究影响锌与稀硫酸反应快慢的因素，实验记录表： 实验编号 稀硫酸的溶质质量分数 (均取20mL) 锌的形状 (均取1g) 氢气的体积(mL) (均收集3分钟) ① 20% 锌粒 31.7 ② 20% 锌片 50.9 ③ 30% 锌粒 61.7 ④ 30% 锌片 79.9 实验①②对比说明在其他条件相同时，锌与稀硫酸接触面积越大，反应速率___________；要比较不同溶质质量分数的稀硫酸对反应快慢的影响，应选择的实验编号是___________(写一组即可)。由此得出在一定温度下相同质量不同形状的锌和相同体积不同溶质质量分数的稀硫酸都会影响反应快慢。 15．某兴趣小组在学习了双氧水分解制取氧气的实验后，知道催化剂（）能改变化学反应速率，到底还有哪些因素会影响化学反应速率呢？ 【小组讨论】甲同学猜测：化学反应速率与反应物的质量分数有关。 乙同学猜测：化学反应速率与反应温度有关。 【设计实验】他们设计并进行了以下四次实验。 实验组别 溶液质量分数/% 溶液用量/mL 催化剂（）用量/g 反应温度/℃ 收集气体体积/mL 所需时间/s ① 30 5 0 85 2 10.5 ② 15 2 0.1 20 2 2.8 ③ 5 2 0.1 20 2 7.4 ④ 30 5 0 55 2 23.8 (1)请写出实验室用双氧水分解制取氧气的化学方程式____________。 (2)实验是通过比较收集相同气体体积所用的________，来比较组别的化学反应速率。 (3)②和③两组实验证明甲的观点正确；____（填实验组别序号）两个实验证明乙观点正确。 (4)由以上实验得出：其他条件相同时，反应的温度越高或反应物的质量分数越大，则反应速率_____（填“越快”、“越慢”或“不变”）。 【交流拓展】他们推测催化剂（）是一种氧化物，那么氧化铁（）、氧化铜（CuO）是否也有催化作用呢？ (5)甲同学认为要证明氧化铁、氧化铜有催化作用，除了要证明它们能改变反应速率以外，还需要证明它们在实验前后的____________不变。 (6)乙同学认为，我们除了用本实验的方法来比较反应速率，还可用比较____________的方法，来比较反应的速率。 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 《2026年中考化学第一轮专题复习训练：科学探究题》参考答案 1．(1)固体逐渐变少 (2) (3)反应生成的CO有毒，实验未设置尾气处理装置 (4)密封并显示试管内的压强变化 (5)红墨水先向右移动，再向左移动 (6)红 (7) 温度升高，碳酸分解生成CO2，且水中CO2的溶解度减小 红 ABC 【详解】（1）高温下CO2与木炭发生反应（），木炭被消耗，因此观察到固体逐渐减少。 （2）二氧化碳与澄清石灰水反应，生成碳酸钙沉淀和水，使石灰水变浑浊，对应的化学方程式为。 （3）反应生成的CO有毒，实验未设置尾气处理装置，会造成空气污染。 （4）CO2溶于水或与水反应会使试管内压强减小，红墨水可密封装置，且红墨水的移动可直观体现压强变化。 （5）将水滴入试管内，会压缩试管内CO2的体积，试管内压强增大，红墨水向右移动；CO2与水反应生成碳酸，消耗CO2，试管内压强减小，外界大气压将红墨水压入试管，红墨水向左移动，因此实验现象是：红墨水先向右移动，再向左移动。 （6）CO2与水反应生成碳酸（H2CO3​），碳酸呈酸性，能使紫色石蕊试液变红。 （7）①加热时，碳酸分解（），且温度升高时CO2的溶解度减小，都会导致CO2从液体中逸出，传感器附近CO2浓度增大； ②fg段温度逐渐恢复室温，CO2在水中溶解度增大，与水反应生成碳酸，溶液变为红色； ③A、实验中是 “CO2与水反应生成的碳酸” 使石蕊变红，加热时碳酸分解生成二氧化碳和水，溶液恢复紫色，说明CO2​或水都不能使石蕊变红，该选项正确。 B、通入CO2后石蕊溶液变红，说明CO2​与水反应生成了新物质（碳酸），该选项正确。 C、加热后石蕊溶液由红色变为紫色，说明碳酸受热易分解，该选项正确。 D、实验中未作对照，不能体现压强与CO2溶解性的关系，该选项错误。 故选ABC。 2．(1)氧化铜和二氧化锰 (2) 氧化铜/CuO 木炭 二氧化锰/MnO2 (3) (4)猜想4 【详解】（1）黑色粉末由两种或三种物质组成，已有的猜想是 “木炭、氧化铜”“木炭、二氧化锰”“氧化铜、木炭、二氧化锰”，因此猜想3为 “氧化铜、二氧化锰”。 （2）①氧化铜、木炭、二氧化锰中只有氧化铜能与稀硫酸反应，并生成蓝色的硫酸铜溶液，实验中黑色粉末部分溶解，生成蓝色溶液，因此原混合物中有氧化铜（CuO）。 ②木炭在空气中加热会燃烧，放出的热使空气受热，出现火星；结合资料，二氧化锰、氧化铜不能燃烧，因此原混合物中有木炭。 ③二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂，能使过氧化氢快速分解产生氧气，使带火星木条复燃，因此原混合物中有二氧化锰（MnO2）。 （3）氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水，化学方程式为。 （4）实验证明原混合物含有氧化铜、木炭、二氧化锰，对应猜想4。 3．(1) 酚酞溶液变红 分子在不断地做无规则运动 (2)对照（或对比） (3) 变红 C 温度越高，分子的运动速率越快 (4)氨分子 (5)相对分子质量（或分子质量） 【详解】（1）观察到的现象是酚酞溶液变红；微观解释是：分子在不断地做无规则运动，浓氨水挥发的氨分子运动到酚酞溶液中，使溶液变红。 故填：酚酞溶液变红；分子在不断地做无规则运动。 （2）B 试管中是蒸馏水和酚酞溶液，其作用是对照（或对比），排除蒸馏水使酚酞溶液变红的可能性，增强实验的说服力。 故填：对照（或对比）。 （3）B、C试管中的酚酞溶液均变红，但C试管放置在热水中，温度较高，分子运动速率快，故C试管中的酚酞溶液先变红结论：①分子在不断运动；②温度越高，分子的运动速率越快。 故填：变红；C；温度越高，分子的运动速率越快。 （4）浓氨水挥发的氨分子（相对分子质量为）、浓盐酸挥发的氯化氢分子（相对分子质量为），相对分子质量越小，分子运动速率越快，白烟位置偏右，说明氨分子运动更快（氨分子先到达偏右位置与氯化氢分子结合）。 故填：氨分子。 （5）该实验中，氨分子和氯化氢分子的相对分子质量不同，运动速率不同，因此分子的运动速率与相对分子质量（或分子质量）有关。 故填：相对分子质量（或分子质量）。 4．(1) 金属和酸的接触面积 酸的浓度 (2) Al＞Cu＞Cr 除去金属表面的氧化膜和杂质 盐酸浓度不同，影响反应速率 a Cr+2HCl═CrCl2+H2↑ 【详解】（1）由图分析，铝粉、铝片和15%的稀盐酸反应时，铝粉和盐酸的反应速率快，说明接触面积越大，反应速率越快；铁片和 15%、10%的盐酸反应时，15%的盐酸和铁反应速率快，因此影响 金属与酸反应速率的因素有金属的种类、金属与酸的接触面积和酸的浓度。 （2）金属铝的活动性比铜强，则Al、Cr、 Cu活动性排列有三种可能：a．Al＞Cr＞Cu b．Cr＞Al＞Cu c.   Al＞Cu＞Cr。 实验条件：实验前，打磨三种金属的目的是除去金属表面的氧化膜和杂质；上述实验使用等浓度的盐酸溶液的理由是盐酸浓度不同，影响反应速率。 得出结论：铬和稀盐酸混合：反应缓慢，金属逐渐溶解，说明铬在金属活动性顺序中排在氢前面，铝和稀盐酸混合：反应激烈，金属迅速溶解，说明铝比铬活泼，铜和稀盐酸混合无明显现象，说明铜排在金属活动性顺序中氢的后面，即铬比铜活泼，因此原假设中正确的是a，铬（铬与盐酸反应后显+2价）与盐酸反应生成二氯化铬和氢气，反应的化学方程式：Cr+2HCl═CrCl2+H2↑。 5．(1)气态 (2) 沸点 有 (3) < 炭黑（或碳颗粒） (4) 水蒸气 物理变化 【详解】（1）由实验探究蜡烛燃烧产生的火焰的原因：点燃蜡烛，将金属导管一端伸入内焰，导出其中物质，在另一端管口点燃，也有火焰产生(如题干图所示)。由此可知：蜡烛燃烧产生的火焰是由气态物质燃烧形成。故答案为：气态。 （2） 由表格数据进一步探究物质燃烧能否产生火焰与其熔点、沸点和燃烧时温度的关系： ①分析蜡烛的熔点、沸点和燃烧时温度，发现其燃烧的温度比沸点高，燃烧产生了火焰。 ②分析铁丝的熔点、沸点和燃烧时温度，发现其燃烧的温度比沸点低，燃烧不产生火焰。 ③再分析钠的熔点、沸点和燃烧时温度，发现其燃烧的温度比沸点高，故推断其燃烧能产生火焰。故答案为：沸点；有。 （3）硫燃烧时有火焰产生，故硫燃烧时的温度高于其沸点；木材燃烧有黑烟出现了，原因是木材不完全燃烧产生炭黑。 （4）熄灭蜡烛，并立即用一块干而冷的玻璃片放在白烟上，发现玻璃片上没有出现水雾，说明白烟不是水蒸气；蜡烛燃烧产生的白烟是石蜡小颗粒，只是物质形态发生改变，故蜡烛燃烧产生白烟是物理变化。 6．(1)18 (2)白磷燃烧，产生大量白烟，放出热量 (3) 396 86 (4)Z (5)保鲜袋内壁有水雾 (6) 错误 保鲜袋里空气中水的体积分数为1.98%，而空气成分中其他气体和杂质体积分数只有0.03% (7)ACD (8)偏大 【详解】（1）量筒内进入482mL液体，减少的气体即为被氢氧化钠溶液吸收的二氧化碳，其体积为：500mL-482mL=18mL。故填：18。 （2）由资料可知被液体浸泡后的白磷，只要与氧气接触且温度达到40℃仍然可以燃烧，所以倒入80℃的热水，白磷燃烧，产生大量白烟，放出热量。故填：白磷燃烧，产生大量白烟，放出热量。 （3）待白磷熄灭并冷却到室温，打开K2，观察到量筒中部分液体倒吸入锥形瓶中，量筒中剩余液体为396mL，则呼出气体中氮气的体积为396mL，氧气的体积为：482mL-396mL=86mL。故填：396；86。 （4）人的呼吸作用需要消耗氧气，所以氧气的体积分数减小，由图像可知，表示氧气体积分数变化的曲线是Z。故填：Z。 （5）由于水蒸气冷凝，所以Y曲线60s之后逐渐下降，后趋于稳定，可推测保鲜袋中可能出现的现象是保鲜袋内壁有水雾。故填：保鲜袋内壁有水雾。 （6）认为空气成分中“其他气体和杂质”主要包括水蒸气等，由实验可判断该认识是错误的，理由是由实验可知，保鲜袋里空气中水的体积分数为 1.98%，而空气成分中其他气体和杂质体积分数只有0.03%。故填：错误；保鲜袋里空气中水的体积分数为1.98%，而空气成分中其他气体和杂质体积分数只有0.03%。 （7）根据实验过程中所接触的物质及反应条件可以知道，氮气不能燃烧也不支持燃烧，难溶于水，并且不能和氢氧化钠溶液反应，虽然能够观察出氮气是无色气体，但是闻不到氮气的气味，所以题中所给的ACD选项是正确的。故选：ACD。 （8）实验一操作(3)中，若锥形瓶中气体未完全冷却就打开K2并读数，则会由于锥形瓶中温度较高气体受热膨胀，而使量筒中液体进入到锥形瓶中减少，量筒中剩余液体大于396mL，则所测氧气的体积分数会偏小，所测氮气的体积分数将偏大。故填：偏大。 7．(1) 氧气 增大反应物接触面积，加快反应速率 (2) (3) 最高温度过高 发热持续时间短 (4)在其他条件相同时，铁炭质量比越大，铁吸氧腐蚀速率越慢 (5)1、2 (6)铁吸氧腐蚀过程中消耗氧气造成的气压减小的趋势大于反应放热造成的气压增大的趋势，所以瓶内总气压减小，U型管内液面向左偏移 【详解】（1）“暖宝宝” 撕开外包装袋后和空气接触才能发热，是因为铁与空气中的氧气接触发生反应，所以需要氧气参加反应，故填：氧气；铁粉比铁片与氧气的接触面积大，能加快铁和氧气的反应速率，从而使 “暖宝宝” 更快发热。 （2） ①铁在盐酸等酸性条件下发生析氢腐蚀，铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，化学方程式为：； ②根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变。反应后有4个铁原子、12个氧原子、12个氢原子，反应前已有4个铁原子、6个氧原子，还缺少6个氧原子、12个氢原子，所以横线处应补充。 （3）从图像可知，自制暖宝宝最高温度超过80℃，高于市售暖宝宝，可能存在安全隐患；自制暖宝宝温度下降快，发热持续时间短。 （4）对比实验 1、3、4，食盐水浓度相同，铁炭质量比逐渐增大，示数差3cm所用时间变长，说明反应速率变慢，即铁炭质量比越大，铁吸氧腐蚀速率越慢。 （5） 要探究食盐水浓度对铁吸氧腐蚀速率的影响，需控制铁炭质量比相同，改变食盐水浓度，实验 1、2 中，铁炭质量比均为2∶1，食盐水浓度不同，所以应选择这两组实验对比。 （6）铁吸氧腐蚀过程中消耗氧气造成的气压减小的趋势大于反应放热造成的气压增大的趋势，所以瓶内总气压减小，U 型管内液面向左偏移。 8．(1) 长颈漏斗 A (2) C 湿润氧气或通过产生气泡的速率观察生成氧气的速率 变红 不燃烧、不支持燃烧 可控制反应的发生与停止（或节约药品、操作简便等） 【详解】（1）图1中仪器a的名称是长颈漏斗； 高锰酸钾制取是固体加热型反应，应选发生装置A； 高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，其反应的化学方程式为。 故填：长颈漏斗；A；。 （2）①过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气是固液不加热型，应加入C塑料瓶中，另一塑料瓶（D）装入少量水，以便于湿润氧气（或观察氧气的产生速率）；石灰石（）与稀盐酸反应的化学方程式为； ②与小药瓶中的水反应生成碳酸，碳酸使紫色石蕊溶液变红；蜡烛熄灭说明具有不燃烧、也不支持燃烧的化学性质，该装置的优点：可控制反应的发生与停止（通过上下移动铜网，控制石灰石与稀盐酸的接触），或节约药品、操作简便等（写一点即可）。 故填：①C；湿润氧气（或观察氧气的产生速率）；②；变红；不燃烧、不支持燃烧；可控制反应的发生与停止（或节约药品、操作简便等）。 9．(1)10 (2) (3)5 (4)过氧化氢溶液浓度越高，“大象牙膏”实验效果越好 (5)4mL水和0.4g二氧化锰 【详解】（1）量筒选用原则是一次性量取且略大于所量取体积，故实验中，量取10mL过氧化氢溶液应选用10mL量筒； （2）过氧化氢在催化剂的作用下反应生成水和氧气，该反应的化学方程式为：； （3）①～③中为控制发泡剂的滴数相同，②中x应为5； （4）实验③④⑤中过氧化氢溶液的浓度不同，其他因素相同，且相同条件下，过氧化氢溶液的浓度越大，泡沫溢出烧杯所需时间越短，则可得出结论：酵母质量等条件相同时，在实验研究的过氧化氢溶液浓度范围内，过氧化氢溶液浓度越高，“大象牙膏”实验效果越好； （5）补充实验证明二氧化锰做催化剂比酵母实验效果好。根据控制变量法，催化剂的种类不同，其他因素相同，根据“泡沫溢出烧杯所需时间小于5s”可知，该实验是与实验⑤作对比，则实验方案为：向烧杯A中加入10mL 15%的过氧化氢溶液和5滴发泡剂，烧杯B中加入4mL水和0.4g二氧化锰。 10．(1)铁架台 (2) B 有气泡产生 (3)探究反应温度对丙酸钙产率的影响 (4)在其他条件相同时，反应时间越长，丙酸钙产率越高 (5)②⑤ (6)90℃时反应速率较快，且丙酸挥发较少 【详解】（1）图中仪器①是铁架台。 （2）根据，制备丙酸钙的反应为固液不加热型，因此选择发生装置B； 反应会生成二氧化碳气体，所以观察到固体减少，有气泡产生。 （3）实验①②中，只有反应温度不同，其他条件相同，因此目的是探究反应温度对丙酸钙产率的影响。 （4）实验②④中，只有反应时间不同，反应时间从1小时增加到3小时，产率从71.34%提升到82.68%，说明在其他条件相同时，反应时间越长，丙酸钙产率越高。 （5）要探究丙酸用量的影响，需保持温度、时间等条件相同，仅改变丙酸用量，因此依据的实验是②⑤。 （6）温度过低时反应速率慢，产率低；温度过高（如98℃）时，丙酸挥发性增强，导致反应物减少，产率降低；90℃时反应速率较快，且丙酸挥发较少，因此产率最高。 11．(1)碳原子排列方式不同 (2)ABD (3)排净装置内的空气 (4) (5)澄清石灰水变浑浊 (6)二氧化碳和一氧化碳（或和） (7)碳粉的目数越大，反应速率越快 【详解】（1）金刚石和石墨均由碳元素组成，但碳原子的空间排列结构不同（金刚石是立体网状结构，石墨是层状结构），导致二者物理性质差异极大。 故填：碳原子排列方式不同。 （2）高铁动车与电路连接的石墨电刷利用到石墨的性质是石墨具有导电性、滑腻感且化学性质稳定，还原性与电刷功能无关。 故选：ABD。 （3）装置内的空气（含）会干扰 “碳与氧化铜反应产物” 的探究，通入氮气可将空气排出，保证实验环境纯净。 故填：排净装置内的空气。 （4）碳和氧化铜在高温的条件下反应生成铜和二氧化碳，故反应的化学方程式写为。 （5）反应生成的能与澄清石灰水（）反应，生成难溶于水的沉淀，使溶液变浑浊。故填：澄清石灰水变浑浊。 （6）反应后生成的气体的质量为，参加反应的碳元素质量为，则生成的气体中氧元素的质量为 生成的气体中碳元素与氧元素的质量比为，二氧化碳中碳元素与氧元素的质量比为，一氧化碳中碳元素与氧元素的质量比为，所以生成的气体是二氧化碳和一氧化碳。 故填：二氧化碳和一氧化碳（或和）。 （7）曲线中c（对应 2000目碳粉）的气体质量增长最快，b（1000目碳粉）次之，a（200目碳粉）最慢，说明碳粉颗粒越细（目数越大），与氧化铜的接触面积越大，反应速率越快。 故填：碳粉的目数越大，反应速率越快。 12．(1)提供充足的氧气 (2)硝酸钾受热分解产生氧气 (3)燃烧需要一定浓度的氧气 (4)旋转竹筒帽使小孔a与小孔b重合 (5) 用水灭火，旋转竹筒帽使小孔a与小孔b错开，用剪刀剪下一部分燃芯 降低温度到着火点以下，隔绝氧气，清除可燃物 (6)硫磺易燃物量太少 (7)6 (8)酸雨 (9)使燃芯的物料紧密黏合，保持燃芯形态不散落 (10)提供热量使外部温度达到可燃物的着火点而再次燃烧 【详解】（1）吹气使空气流通加快，为燃烧提供了充足的氧气，从而火折子复燃。 （2）AB段上升的原因：硝酸钾受热分解产生氧气。 （3）火折子在保存时应控制氧气浓度在C点以上，对燃烧条件的新认识是：燃烧不仅需要氧气，且需要一定浓度的氧气。 （4）通过旋转竹筒帽使小孔a与小孔b重合，保持与少量氧气接触，会使燃芯持续保持阴燃状态。 （5）用水灭火，旋转竹筒帽使小孔a与小孔b错开，用剪刀剪下一部分燃芯都能使火折子熄灭，对应的灭火原理是降低温度到着火点以下，隔绝氧气，清除可燃物。 （6）根据几组实验数据的对比，第3组和第4组实验中燃芯不易被点燃的原因：硫磺易燃物量太少。 （7）根据表1，第6组使用艾草绒比例合适，能复燃，还有淡淡的艾草香，因此从使用体验角度分析，第6组的燃芯配料效果最佳。 （8）火折子中含有硫磺，大量燃烧产生二氧化硫会导致酸雨。 （9）结合资料中“松香受热时会逐渐软化、变黏”的信息，加入松香除了提供可燃物外，还能使燃芯的物料紧密黏合，保持燃芯形态不散落的作用。 （10）北京奥运会“祥云”火炬的核心设计是“双火焰”燃烧系统，即使外部火焰意外熄灭，内部火焰仍能使其迅速再次燃烧，内部火焰的作用是：提供热量使外部温度达到可燃物的着火点而再次燃烧。 13．(1) 还原 (2)气球变大 (3)两 (4)在高温的条件下，碳与氧化铜反应生成的二氧化碳和过量的碳反应生成了一氧化碳 (5)反应物中氧化铜与碳的质量比越小，生成一氧化碳的比例越高 【详解】（1）硬质试管中，在高温条件下木炭和氧化铜反应生成铜和二氧化碳，反应的化学方程式为：，在此过程中氧化铜失去了氧，被还原成了铜，所以氧化铜发生了还原反应；澄清的石灰水变浑浊，是还原氧化铜时产生的二氧化碳与石灰水反应生成沉淀的缘故，反应的化学方程式为：。 （2）检查图2所示装置的气密性，操作方法是连接好装置，稍加热试管，容器内的气体受热膨胀，若观察到气球变大，则说明装置气密性良好。 （3）由图3可以明显的看出，二氧化碳和一氧化碳两种气体含量的变化，所以说明C和CuO反应会生成两种气体产物。 （4）由图3可以看出，先产生的是二氧化碳，后产生的是一氧化碳，所以产生一氧化碳可能的原因是：碳和氧化铜反应生成二氧化碳，碳过量，生成的二氧化碳在高温条件下与过量的碳反应生成了一氧化碳。 （5）分析图4中曲线的走势可得出反应物的质量比与产生CO的量的关系是：反应物中氧化铜与碳的质量比越小，生成一氧化碳的比例越高。 14．(1) (2)蓝 (3)Zn＞Cu＞Ag (4)能 (5) 越快 ①③(或②④) 【详解】（1）实验甲有气泡产生的反应为锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，该反应的化学方程式为：； （2）实验乙中铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银，故反应后会观察到溶液变成蓝色； （3）实验甲中锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，产生气泡，说明在金属活动性顺序里，锌排在氢前，铜、银均与稀硫酸不反应，均无明显现象，说明在金属活动性顺序里，铜、银均排在氢后，说明锌比铜、银活泼；实验乙中铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银，有银白色固体析出，说明铜比银活泼，则由上述实验得出三种金属活动性由强到弱的顺序是：Zn＞Cu＞Ag； （4）某同学又取了金属M放入试管中，滴加稀硫酸，发现有气泡产生，说明在金属M能与稀硫酸反应，则在金属活动性顺序里，M排在氢前，在金属活动性顺序里，铜排在氢后，则M比铜活泼，则金属M能与硫酸铜溶液发生反应； （5）实验①②中锌与稀硫酸的接触面积（锌的形状）不同，其他因素相同，且相同条件下，锌与稀硫酸的接触面积越大，相同时间内收集氢气的体积越大，说明在其他条件相同时，锌与稀硫酸接触面积越大，反应速率越快； 要比较不同溶质质量分数的稀硫酸对反应快慢的影响，根据控制变量法，稀硫酸的溶质质量分数不同，其他因素相同，则应选择的实验编号是：①③或②④。 15．(1) (2)时间 (3)①④ (4)越快 (5)质量和化学性质 (6)相同时间收集气体体积的多少 【详解】（1）双氧水（主要成分是过氧化氢）在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，反应的化学方程式为；故填：。 （2）根据实验记录可以看出，通过比较收集相同气体体积所用的时间，来比较组别的化学反应速率；故填：时间。 （3）乙的观点是化学反应速率与反应温度有关，变量为温度，根据表格中实验数据，需要改变反应温度来验证乙的观点，故选①④两个实验来证明；故填：①④。 （4）由以上实验得出：其他条件相同时，反应的温度越高或反应物的质量分数越大，所需的时间越短，则反应速率越快；故填：越快。 （5）催化剂能改变反应速率，但其质量和化学性质不变；甲同学认为要证明氧化铁、氧化铜有催化作用，除了要证明它们能改变反应速率以外，还需要证明它们在实验前后的质量和化学性质不变；故填：质量和化学性质。 （6）乙同学认为，我们除了用本实验的方法来比较反应速率，还可用比较相同时间收集气体体积的多少的方法，来比较反应的速率；故填：相同时间收集气体体积的多少。 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 $