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科学探究题常考考点 模拟练
2025年中考化学三轮复习备考
1．制氧机在生产、生活中应用广泛，学习小组开展了“设计和制作简易供氧器”的实践活动。
【任务一】了解制氧机制氧原理
某品牌制氧机使用说明书如图1所示：
(1)该制氧机的制氧原理：
①第一步：过碳酸钠分解生成碳酸钠和过氧化氢，反应的化学方程式为；
②第二步： （用化学方程式表示）。
制氧机为什么不选择过氧化氢溶液作制氧剂？
小组同学分别在100g溶质质量分数为9.1%的过碳酸钠溶液与100g溶质质量分数为3.0%的过氧化氢溶液中加入1.5g二氧化锰进行对比实验，利用氧气传感器测出9.1%过碳酸钠溶液与3.0%过氧化氢溶液分别产生氧气的曲线如图2。
(2)综合分析，家用制氧机的制氧剂选择过碳酸钠而不选择3.0%过氧化氢溶液的理由是______（填字母）。
A．过碳酸钠是固体，便于携带和保存
B．过碳酸钠能持续、平稳地提供氧气
C．相同时间内相同条件下，过碳酸钠比过氧化氢溶液产生氧气的体积更多
【任务二】认识制氧机的构造
制氧机的结构示意图如图3所示。
(3)过滤仓起到的作用是 。
(4)验证过滤仓导出的气体是氧气的方法是 。
2．火药是我国古代的四大发明之一，在军事、生产、生活中起到了重要的作用。某校实践小组的同学们对黑火药的发明、成分、使用和应用等展开了项目化学习。
任务一：了解黑火药的发明
【查阅资料】同学们上网查阅资料了解到，黑火药的发明可以追溯到中国古代的炼丹术。炼丹术士将硫磺、硝石（主要成分）与木炭混合在一起，在一定条件下能够产生剧烈的燃烧和爆炸现象，由此诞生了黑火药。
【分析交流】
(1)同学们分析后认为，黑火药爆炸时所发生的变化主要属于 ，四大发明还有 （写一项）。
任务二：验证黑火药的成分
【提出问题】黑火药中是否真正含有木炭？
【教师指导】老师提醒同学们：能使澄清石灰水变浑浊；酸性高锰酸钾溶液常用于吸收。
【进行实验】
(2)
实验步骤 实验现象 实验结论
步骤1：取适量黑火药于烧杯中，加入足量水，搅拌，静置，过滤。 黑火药中含有木炭
步骤2：将滤渣置于图1装置中进行实验。
步骤3：将图1装置产生的气体先通过足量的酸性高锰酸钾溶液，再通入澄清石灰水中。 酸性高锰酸钾溶液褪色， 。
【反思评价】
(3)步骤3中发生反应的化学方程式为 。
(4)在教师的引导下，同学们利用压强传感器，在密闭容器中测试了黑火药中不同质量分数的硝石对爆炸的影响（图2），分析图像可知，“黑火药中硝石的质量分数为75%”的原因是 。
任务三：分析黑火药的使用
【分析讨论】
(5)黑火药在日常生活中可用于 。
(6)点燃黑火药的引线才能引起爆炸，从燃烧条件分析，点燃的目的是 。
【成果分享】
(7)通过项目化学习，同学们对黑火药有了全面的认识，同时将研究的成果进行了整理，并在全校范围内开展了黑火药科普知识宣传。在宣传中同学们强调，在使用黑火药时，要特别注意的是 。
3．让我们站在科学家的肩膀上一起探究水的组成。
探究1：水是由什么元素组成的？
【进行实验】用如图所示的电解器进行实验。
【证据推理】
(1)①由如图实验现象可知，a管产生的是 ，b管产生的是 。
②根据化学变化中原子不发生变化，可知氧气、氢气中的氧原子、氢原子都来源于水，所以水由 组成。
探究2：水中氧元素、氢元素的原子个数比？
【设计方案】根据水电解产生氧气、氢气的体积比转化成氧气、氢气的质量比；再将氧气、氢气的质量比转化成原子个数比，即水中氧元素、氢元素原子个数比。
【证据推理】
(2)①根据密度公式，可以推出。已知相同条件下，氧气与氢气的密度比是16∶1。根据电解水时氧气与氢气的体积比为 ，可以计算出氧气与氢气的质量比为 。
②如果水的化学式为，根据实际质量比等于相对原子质量和的比，再根据氢、氧元素的相对原子质量，可以列出的等式是 ，计算得出。
4．人的胃液里含有适量的盐酸，可以帮助消化，但如果胃酸分泌过多，人会感到胃痛。某研究小组的同学关于胃酸过多症及如何用药物治疗等问题展开研究。
【查阅资料】
①当胃酸过多时，身体会出现反酸、胃灼热、胃部隐隐作痛，甚至胃溃疡、胃穿孔等症状。服用抗酸药可治疗胃酸过多症。
②抗酸药是胃酸消耗药，通过消耗过多的胃酸，来缓解胃部不适。同学们从网上查到某些碱类物质可作抗酸药，如碳酸氢钠。
③重金属会对人体造成不同程度的伤害，如汞、铜离子等。
(1)上述资料②中，有一处明显错误，请指出： 。
任务一：抗酸药初步研究
从物质的类别来看，能与酸反应的有活泼金属、某些金属氧化物、碱、某些盐。
(2)研究小组同学按物质类别展开讨论：a．活泼金属不适合作抗酸药，因其与盐酸反应会生成可燃性气体；b．CuO不适合作抗酸药，因为 ；c．NaOH不适合作抗酸药，因为它具有腐蚀性，可以选择碱性较弱的、制作抗酸药；d．、能与盐酸反应，可用于制作抗酸药。
【小结】
(3)适合作抗酸药的物质既要 ，又不能对人体造成伤害。
任务二：抗酸药的效果研究
为研究两种抗酸药消耗盐酸的快慢，研究小组同学按下表数据做实验并记录。
试剂 质量/g 同浓度同体积盐酸pH变化 所用时间/s 作抗酸药是否可行
n 盐酸pH：1→3 10 可行
1 盐酸pH：1→3 50 可行
(4)上表中n的数值是 。
(5)从快速起效的方面来看， 的效果更好。
查阅资料后，研究小组同学对三种物质作为抗酸药的效果继续深入评价：
物质 功效、作用
内服时产生大量的二氧化碳气体，增加胃内压力，对胃溃疡的病人甚至有产生胃穿孔的危险
适用慢性胃炎：胃酸分泌过多造成的胃痛、胃灼热、饱胀，服用后可能出现便秘和食欲缺乏等症状
具有中和胃酸及保护胃黏膜的作用，适用于胃酸过多的胃炎或胃十二指肠溃疡出现的胃痛、胃灼热、反酸等症状
(6)某人患有便秘的病症，在治疗胃酸过多时，最好不使用上表中的 （填化学式）。
【交流反思】研究过程中发现有些药物的副作用尚不明确，服用药物一定要遵医嘱。
5．某化学兴趣小组的同学，用下面实验探究酸、碱、盐的化学性质。
(1)步骤Ⅰ是向镁带和少量碳酸钙的混合物中加入稀盐酸后关闭分液漏斗的活塞，如图所示。实验中，观察到甲中镁带逐渐减少，碳酸钙逐渐消失，乙和丙中始终只有无色气泡，再无其他明显现象。则气体X是 ，乙中反应的化学方程式为 。
(2)步骤Ⅱ是在甲中的碳酸钙完全消失后，将甲、乙、丙的导管接口重新进行了连接，如图所示。实验中，当观察到乙中液面下降（乙中液体排入丙中）时，丙中同时产生白色沉淀，随后结束实验。
【提出问题】实验结束后，丙中溶液的溶质成分是什么？
【做出猜想】猜想一：；猜想二：、；猜想三： 。
【实验验证】
A：小明同学认为选择无色酚酞溶液、溶液、稀盐酸即可验证以上三种合理猜想。你认为不用上述试剂中的 也能达到实验目的。
B：小明同学用三支试管各取少量实验后丙中的溶液，并分别做如下实验：观察到A中溶液颜色变红，B中无明显现象，C中有气泡生成，则证明猜想 成立。
【拓展反思】实验结束后，将甲、乙、丙中的溶液倒入废液缸中，测得废液的，则废液中溶质的成分除外，还存在的溶质有 （填化学式）。
6．某实验小组的同学在参观实验室时，看到盛有的试剂瓶上标注“含量不少于96.0%”。对此产生了研究的兴趣，进行了如下探究：
【提出问题】氢氧化钠中含有什么杂质
【查阅资料】工业制取的反应原理是，然后蒸发溶剂获得固体（在化工生产中，原料往往不能完全转化为产品）。固体暴露在空气中容易潮解，还会与空气中的二氧化碳反应生成。
【提出猜想】
猜想一： 猜想二： 猜想三：和
【实验探究】
(1)甲同学取样溶于水，向溶液中滴加无色酚酞溶液，观察到液体变红，认为杂质中含有碳酸钠。乙同学认为甲同学的实验不足以证明杂质中含有碳酸钠，理由是 。
(2)乙同学重新设计实验如下：
实验操作 实验现象 实验结论
步骤a：取样溶于水，先向溶液中滴加适量硝酸钡溶液，后向其中滴加过量稀硝酸 先有白色沉淀产生，后 杂质中含有碳酸钠
步骤b：向步骤a所得溶液中继续滴加 有白色沉淀产生 杂质中含有氯化钠
【分析交流】
(3)步骤a中所得溶液中的溶质除硝酸钠外，还有 。
【拓展与反思】
(4)①氢氧化钠与空气中的二氧化碳反应而变质的化学方程式为 。
②在混合溶液中，检验某种离子时，需排除离子间的相互干扰。
7．同学们在老师的指导下对某化工厂废水的净化过程、原理、成分及处理展开了项目式学习探究。
任务一：观察水样并初步探究净水原理
(1)同学们观察到未经处理的废水中含有悬浮物，呈暗灰色，且有刺激性气味，经过实验发现该气体可使湿润的红色石蕊试纸变 色，说明该气体是氨气。
(2)废水经过矿渣、煤灰、活性炭、土壤等按一定比例组成的基质过滤后，就变得澄清透明且无味了，这样就得到了初步净化后的废水。其中活性炭主要起 作用。
任务二：探究废水中的可溶物
技术人员告诉同学们，经过初步净化的废水中含有中的一种或多种。
【提出问题】
初步净化后的废水中含有哪些溶质？
【查阅资料】
硝酸钠、硝酸钡溶液均为中性；碳酸钠溶液为碱性。
【进行实验】
(3)取任务一初步净化后的废水适量，向其中加入过量硝酸钡溶液，充分反应后，过滤，得到滤渣和滤液，继续进行如下实验：
实验步骤 实验现象 实验结论
①取适量滤渣于试管中，滴加足量稀硝酸 滤渣全部消失，且产生气泡 说明初步净化的废水中含有，一定没有
②取适量滤液于试管中，滴加少量的 溶液(填化学式) 有红褐色沉淀产生 说明该废水中还含有NaOH
③另取适量滤液于另一试管中，滴加适量稀硝酸和少量硝酸银溶液 产生白色沉淀 说明该废水中还含有氯化钠
【表达与交流】
(4)写出步骤③中产生白色沉淀的化学反应方程式 。
【拓展与提升】
(5)同学们将任务二实验后的液体全部倒入烧杯中，经测定溶液呈碱性，现要进行无害化处理，要使溶液呈中性且不含钡离子，只需向其中加入适量 即可达到目的。
任务三：处理废水中的可溶物
(6)根据任务二确定后的废水中可溶物成分，同学们认为通过加入适量的某种试剂，可将任务一初步净化后的废水处理为只含氯化钠的溶液，以下物质可证明该试剂是否过量的是 (填字母)。
A． B． C．Cu D．酚酞溶液
【成果分享】通过项目化学习，同学们进一步认识到工业生产中废水处理的意义和方法，在生活中要践行节约用水。
参考答案
1．(1)
(2)ABC
(3)除去氧气中混有的一些杂质（合理即可）
(4)将带火星的木条放在导管口，若木条复燃，则说明为氧气
【详解】（1）该制氧机第一步过碳酸钠分解生成碳酸钠和过氧化氢，第二步是过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，反应的化学方程式为：；
（2）A.过碳酸钠是固体，相比过氧化氢溶液，更便于携带和保存，故A正确；
B.从产生氧气的曲线可以看出，过碳酸钠产生氧气的曲线相对平缓，能持续、平稳地提供氧气，而过氧化氢溶液产生氧气的曲线前期上升较快，后期下降也快，不稳定，故B正确；
C.由图中曲线可知，在相同时间内，相同条件下，过碳酸钠产生氧气的曲线在上方，即产生氧气的含量更高，也就意味着产生氧气的体积更多，故C正确；
故选ABC；
（3）过滤仓起到的作用是除去制氧过程中产生的杂质（如未反应完的固体粉末等），保证导出气体的纯净；
（4）验证过滤仓导出的气体是氧气的方法是：将带火星的木条放在过滤仓导出口，若木条复燃，则证明导出的气体是氧气。
2．(1) 化学变化 造纸术、印刷术、指南针
(2)澄清石灰水变浑浊
(3)
(4)黑火药中硝石的质量分数为75%时，压强最大，此时爆炸效果最好
(5)制作烟火爆竹
(6)使温度达到可燃物的着火点
(7)严格遵守安全操作规程，远离火源，防止意外爆炸
【详解】（1）黑火药爆炸时，发生了燃烧，一定有新物质生成，属于化学变化；
四大发明为：造纸术、指南针、火药和印刷术；
（2）步骤3：将图1装置产生的气体先通过足量的酸性高锰酸钾溶液，酸性高锰酸钾溶液褪色，说明气体中含有二氧化硫，且足量的酸性高锰酸钾溶液能将二氧化硫除尽，再通入澄清石灰水中，由结论可知，黑火药中含有木炭，木炭燃烧生成二氧化碳，二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，故现象是：澄清石灰水变浑浊；
（3）步骤3中发生反应为二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，该反应的化学方程式为：；
（4）由图可知，黑火药中硝石的质量分数为75%时，压强最大，说明此时爆炸效果好；
（5）黑火药在日常生活中可用于制作烟火爆竹等；
（6）燃烧的条件：可燃物、与氧气接触、温度达到可燃物的着火点，故点燃黑火药的引线才能引起爆炸，从燃烧条件分析，点燃的目的是：使温度达到可燃物的着火点；
（7）使用黑火药时，要特别注意“严格遵守安全操作规程，远离火源，防止意外爆炸等”，防止发生危险。
3．(1) 氢气/ 氧气/ 氢元素和氧元素
(2) 1:2 8:1
【详解】（1）①电解水实验中，跟电源正极相连的管内产生的是氧气，跟电源负极相连的管内产生的是氢气，氢气与氧气的体积比为2∶1。由图中实验现象可知，a管产生的气体体积大约是b管产生的气体体积的2倍，因此a管产生的是氢气（H2），b管产生的是氧气（O2）。
②根据化学变化中原子不发生变化，可知氧气、氢气中的氧原子、氢原子都来源于水，氢原子属于氢元素，氧原子属于氧元素，所以水由氢元素和氧元素组成的。
（2）①电解水实验中，氧气与氢气的体积比为：1∶2，相同条件下，氧气与氢气的密度比是16∶1，根据，氧气与氢气的质量比为：(16×1)∶(1×2)=8∶1。
②假设水的化学式为，根据实际质量比等于相对原子质量和的比，可得：（即），计算得出。
4．(1)碳酸氢钠不是碱类物质
(2)CuO能和盐酸反应生成铜离子，对人体有害
(3)和盐酸反应消耗盐酸
(4)1
(5)/碳酸氢钠
(6)
【详解】（1）碳酸氢钠是由钠离子和碳酸氢根离子构成的化合物，属于盐，不是碱类物质；
（2）氧化铜能与胃酸反应生成铜离子，对人体有害，故CuO 不适合做抗酸药；
（3）适合作抗酸药的物质既要和盐酸反应消耗盐酸，消耗盐酸，又不能对人体造成伤害；
（4）对比实验应该控制单一变量，为研究两种抗酸药消耗盐酸的快慢，除了药的种类不同外，其他条件保持相同，故n值为1；
（5）pH 变化相同，碳酸氢钠所用时间更短，从快速起效的方面来看，碳酸氢钠的效果更好；
（6）根据表格，碳酸镁适用慢性胃炎：胃酸分泌过多造成的胃痛、胃灼热、饱胀，服用后可能出现便秘和食欲缺乏等症状，因此某人患有便秘的病症，在治疗胃酸过多时，最好不使用上表中的。
5．(1) H2 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
(2) NaOH、Ca(OH)2 无色酚酞溶液 二 NaCl、CaCl2、MgCl2
【详解】（1）二氧化碳能与氢氧化钠溶液发生反应生成碳酸钠、水，氢气不能与氢氧化钠溶液发生反应，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，氢气不能使澄清石灰水变浑浊。实验中，观察到甲中镁带逐渐减少，碳酸钙逐渐消失，乙和丙中始终只有无色气泡，再无其他明显现象。则气体X是H2，乙中反应的化学方程式为：2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O。
（2）[做出猜想]澄清石灰水是氢氧化钙溶液，氢氧化钙溶液与碳酸钠溶液发生反应生成碳酸钙沉淀、氢氧化钠。猜想一：；猜想二：、；则猜想三：NaOH、Ca(OH)2。
[实验验证]A：取少量溶液于试管中，加入适量稀盐酸，碳酸钠溶液和稀盐酸发生反应生成氯化钠、二氧化碳和水，观察到有气泡产生，则猜想二成立。取少量溶液于试管中，加入适量碳酸钠溶液，碳酸钠溶液和氢氧化钙发生反应生成碳酸钙沉淀、氢氧化钠，若有白色沉淀产生，则猜想三成立。三个猜想中都含有氢氧化钠，溶液均显碱性，所以不用上述试剂中的无色酚酞溶液也能达到实验目的。
B：小明同学用三支试管各取少量实验后丙中的溶液，并分别做如下实验：观察到A中溶液颜色变红，说明溶液显碱性，B中无明显现象，说明无氢氧化钙，C中有气泡生成，说明含有碳酸钠，则证明猜想二成立。
[拓展反思]实验结束后，将甲、乙、丙中的溶液倒入废液缸中，测得废液的，说明稀盐酸有剩余，因为Mg+2HCl=MgCl2+H2↑、CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑、NaOH+HCl=NaCl+H2O，则废液中溶质的成分除外，还存在的溶质有NaCl、CaCl2、MgCl2。
6．(1)氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液都呈碱性，都能使无色酚酞溶液变红
(2) 白色沉淀溶解，有气泡产生 硝酸银溶液
(3)氯化钠、硝酸钡、硝酸
(4)
【详解】（1）氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液都呈碱性，都能使无色酚酞溶液变红，故甲同学的实验不足以证明杂质中含有碳酸钠；
（2）步骤a：结论是“杂质中含有碳酸钠”，碳酸钠溶液与硝酸钡溶液反应生成碳酸钡沉淀和硝酸钠，之后滴加过量稀硝酸，碳酸钡和硝酸反应生成硝酸钡、水和二氧化碳，故现象是先有白色沉淀产生，之后白色沉淀溶解，有气泡产生；
步骤b：结论是“杂质中含有氯化钠”、现象是“有白色沉淀产生”，a所得溶液中已不含有碳酸根离子，故可向其中加入硝酸银溶液，硝酸银溶液与氯化钠反应生成硝酸钠和氯化银白色沉淀；
（3）碳酸钠溶液与硝酸钡溶液反应生成碳酸钡沉淀和硝酸钠，之后滴加过量稀硝酸，碳酸钡和硝酸反应生成硝酸钡、水和二氧化碳，再结合步骤b结论“杂质中含有氯化钠”，故步骤a中所得溶液中的溶质除硝酸钠外，还有氯化钠、硝酸钡、硝酸；
（4）氢氧化钠与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水，反应的化学方程式为：。
7．(1)蓝
(2)吸附
(3) 硫酸钠、氯化钙 （合理即可）
(4)
(5)稀硫酸
(6)A
【详解】（1）氨气可使湿润的红色石蕊试纸变蓝色，经过实验发现该气体可使湿润的红色石蕊试纸变蓝色，说明该气体是氨气；
（2）活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，可以吸附色素和异味，废水经过矿渣、煤灰、活性炭、土壤等按一定比例组成的基质过滤后，就变得澄清透明且无味了，这样就得到了初步净化后的废水。其中活性炭主要起吸附作用；
（3）经过初步净化的废水中含有中的一种或多种；
实验步骤：取任务一初步净化后的废水适量，向其中加入过量硝酸钡溶液，充分反应后，过滤，得到滤渣和滤液；
①加入过量的硝酸钡，产生的滤渣可能是碳酸钡和硫酸钡，取适量滤渣于试管中，滴加足量稀硝酸，滤渣全部消失，且产生气泡，说明滤渣是碳酸钡（碳酸钡和硝酸反应生成二氧化碳气体），而不是硫酸钡（硫酸钡不溶于稀硝酸），碳酸钡是碳酸钠和硝酸钡反应生成的，则说明初步净化的废水中含有，一定没有硫酸钠，且该初步净化的废水澄清透明，碳酸钠和氯化钙不能共存，则说明该废水中一定没有氯化钙；
②根据实验结论说明该废水中还含有NaOH，以及实验现象产生红褐色沉淀（氢氧化铁沉淀），则取适量滤液于试管中，滴加少量的溶液，硝酸铁和氢氧化钠反应生成氢氧化铁沉淀和硝酸钠，观察到产生红褐色沉淀，说明该废水中含有氢氧化钠；
（4）③另取适量滤液于另一试管中，滴加适量稀硝酸和少量硝酸银溶液，硝酸银和氯化钠反应生成氯化银沉淀和硝酸钠，观察到产生白色沉淀，说明该废水中含有氯化钠；化学方程式为；
（5）同学们将任务二实验后的液体全部倒入烧杯中，经测定溶液呈碱性，说明含有氢氧根离子，氢氧根离子可以通过氢离子进行中和，现要进行无害化处理，要使溶液呈中性且不含钡离子，钡离子可通过硫酸根离子沉淀，则只需向其中加入适量稀硫酸即可达到目的；
（6）根据上述实验可知，该废水中含有碳酸钠、氢氧化钠和氯化钠，通过加入适量的某种试剂，可将任务一初步净化后的废水处理为只含氯化钠的溶液，根据碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水，则加入的试剂为稀盐酸；证明稀盐酸是否过量；
A、氢氧化铜和稀盐酸反应生成氯化铜和水，若观察到固体溶解，溶液由无色变为蓝色，说明稀盐酸过量，反之不过量，符合题意；
B、硝酸钾和稀盐酸不反应，无法证明稀盐酸是否过量，不符合题意；
C、铜和稀盐酸不反应，无法证明稀盐酸是否过量，不符合题意；
D、稀盐酸显酸性，不能使无色酚酞溶液变色，因此无色酚酞溶液无法证明稀盐酸是否过量，不符合题意；
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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