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物质及其变化实验探究题-2026年中考科学专题提优
1．盐酸与氢氧化钠溶液的反应无明显现象，小黄尝试从不同角度设计实验，实现该反应过程的“可视化”观察。
（1）基于pH变化的角度：小黄借助pH传感器与计算机系统设计了图甲实验装置，采集溶液pH与滴加液体体积的数据绘制成图乙曲线。
① 分析可知，小黄是将　 　滴加到另一溶液中，图中B 点对应的溶质为　 　。
② 相比实验室常用的pH试纸(如图丙)，本实验选用pH传感器的优点是　 　。
（2）基于电导率变化的角度：电导率是衡量溶液导电能力的物理量，在相同条件下，电导率与溶液中离子浓度(单位体积的溶液中所含离子数目)成正比。向一定量盐酸中滴加离子浓度相同的氢氧化钠溶液，测得溶液电导率变化曲线如图丁所示，据图分析LM段电导率下降的可能原因是　 　。
2．洞洞同学为了获知某化肥(主要成分为 杂质不含氮元素)的含氮量，设计了如图所示实验装置进行测定。
已知：
②NH3能被浓硫酸吸收，不能被氢氧化钠固体吸收。
（1） 装置B的作用是　 　。
（2）将化肥样品装入试管前，必须进行的一步操作是　 　。
（3）待装置符合实验要求后，取20克化肥样品装入试管，通入氮气排尽试管内的空气，然后点燃酒精灯，每步都充分反应后，再通入氮气。装置B和C反应前后质量如表所示；则反应生成的氨气的质量为　 　克；此化肥中的氮元素的质量分数为　 　。
装置 反应前质量/克 反应后质量/克
B 186 198.4
C 159 162.4
3．某污水处理厂日常使用工业烧碱(NaOH)进行废水杀菌消毒，工业烧碱因生产工艺问题，常混入碳酸钠 (Na2CO3)杂质而影响消毒效果，该厂要求采购的工业烧碱纯度需≥95%。
学校科学小组同学围绕“如何准确测定工业烧碱样品中NaOH 的纯度”展开讨论，设计了以下两个方案：
方案一：利用Na2CO3与稀H2SO4反应产生CO2，通过CO2质量测定，确定样品中碳酸钠的质量，计算样品纯度。
【方案设计】甲组同学根据以上思路，设计了如图1的实验方案(固定装置省略)。
（1）【交流讨论】小明认为图1实验方案的设计有缺陷，若按该方案进行测定会导致难以避免的误差。你认为下列哪些因素会导致难以避免的误差 　 　(填序号)；
①加入的稀硫酸量不足 ②装置内空气中的( 没有排出
③反应产生的CO2未被完全吸收 ④干燥管与空气直接相通
（2）【方案改进】为减少误差，使CO2质量的测定更准确，该小组同学根据以上讨论，对图1方案进行改进，设计了如图2的实验方案(固定装置省略)，B装置中样品与稀硫酸反应前和停止反应后，都要通入过量的空气，停止反应后通空气时a、b、c三个弹簧夹的控制方法是　 　；
（3）【数据分析】若撤去图2中的C装置，则测得工业烧碱的纯度将 　 　(选填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
（4）方案二：
利用CaCl2溶液将样品中的Na2CO3转化为沉淀，通过测沉淀的质量确定样品中碳酸钠的质量，从而计算样品纯度。
老师评价方案二时指出，将CaCl2溶液改为BaCl2溶液更好，请分析原因　 　。
4．小科在实验室发现一瓶敞口放置于空气中的氢氧化钠，想探究其变质程度。
（1）【方案一：定性研究】小科设计了如图所示的流程图(已知氯化钙溶液为中性)。
操作Ⅰ的名称是　 　。若氢氧化钠固体部分变质，则现象A为　 　。
（2）【方案二：定量研究】小科另取固体样品4g，在烧杯中加水溶解后得到100g溶液，他向其中分6次加入60g稀盐酸溶液，得到的实验数据如下表所示。
实验次数 第1次 第2次 第 3 次 第4次 第5次 第6次
每次加入稀盐酸溶液的质量/g 10 10 10 10 10 10
溶液的总质量/g 110 119.78 129.34 138.90 148.68 158.68
第　 　次实验中加入的稀盐酸溶液过量。
（3）4g样品中碳酸钠的质量为　 　g。
5．某科学兴趣小组对物质的化学变化进行了项目式学习。
【项目主题】通过现象识别物质的化学变化
【任务设计与实施】
任务一：探究酸和碱之间能否反应
通过pH传感器和温度传感器完成以下实验：向40mL 溶质质量分数为0.4%的氢氧化钠溶液中逐滴加入稀盐酸，测定溶液的pH 随滴入稀盐酸体积的变化情况如图甲所示，利用温度传感器测得反应过程中溶液温度随时间变化的曲线如图乙所示。
（1）如图乙，当33s（2）在实验后的交流中，有同学认为图甲中AB段pH减小即可作为酸碱反应的证据，无需进行 BC段实验。你是否同意此观点并阐述理由　 　。
（3）任务二：经过对中和反应一系列研究后，该兴趣小组又通过实验探究：证明酸与碱反应有水生成。
【查阅资料】a.变色硅胶吸水后由蓝色变为红色；
b.无水醋酸在常温下为无色液体；
c.无水醋酸和氢氧化钠固体混合后生成醋酸钠和水。
【实验方案】如图丙，首先分别往4支试管中装入对应的试剂，然后迅速塞紧橡胶塞。
能证明酸与碱反应生成水的现象是　 　；
任务三：梳理项目成果
（4）汇报展示：小组同学构建思维模型如右：思维模型中， “”处，应填写的内容是　 　。
通过对现象的观察、分析，可以帮助我们更好地识别物质的化学变化。
6． Vc泡腾片可增强机体抵抗力，用于预防和治疗坏血病等疾病。针对 Vc泡腾片投入水中迅速崩解产生大量气泡这一现象(如图1所示)，为测量该Vc泡腾片中 NaHCO3的质量分数，兴趣小组的同学们进行了如图2所示的探究(碱石灰的主要成分为 NaOH和CaO的混合物)。
【查阅资料】
①该Vc泡腾片的主要成分有：维生素C、柠檬酸、食盐、碳酸氢钠、淀粉等。
②Vc和柠檬酸都是酸，具有酸的通性。
（1）结合资料和实验推测， Vc泡腾片放入水中后发泡的原因是　 　。
①连接装置，检查装置的气密性；
②向C装置中加入质量为m1的泡腾片，反应前称得E装置及药品的质量为m2；
③按图2所示连接好装置后，关闭K，向C装置中加入足量的稀硫酸；
④当C装置中不再有气泡产生时，打开K，先通入一段时间的空气， ★ 。(原装置中的空气对实验结果的影响忽略不计)
（2）图2中仪器B的名称是　 　。
（3）图2中装置A的作用是　 　。
（4）实验步骤④中“★”的操作是　 　。
7．通过观察和实验获取证据是科学探究的重要环节。学习复分解反应后，同学们认为产生沉淀和气体的现象比较直观，但针对中和反应生成水并无明显现象这一点提出了质疑；酸和碱真的发生反应了吗？为此，小柯同学设计了以下三种方案来寻找证据。
方案一：通过温度的变化来判断。 方案二：通过检验反应产物来判断。
方案三：通过检测pH值的变化来判断。
（1）小柯同学向 Ba(OH)2溶液中通入HCl气体(图甲)，测定该过程中溶液pH和温度变化，实验结果如图乙(溶液体积的变化可忽略)。
根据实验结果，下列说法正确的是____。
A．本实验是通过方案一和方案三来获得证据
B．通过分析pH变化曲线，可揭示酸碱反应的本质原因
C．图乙中只有e点表示恰好完全反应
（2）小柯向反应后的溶液中滴加Na2SO4溶液，产生白色沉淀，据此得出溶液中存在BaCl2，酸碱已反应的结论。该结论是否正确？请说明理由　 　。
（3）如何检验反应有水生成？小柯在老师指导下，选用两种固体酸和碱进行反应，并设计了图丙所示实验装置(三个灯泡并联)。所加试剂及对应现象记录于表丁。
试管 试剂 现象
试管一 冰醋酸固体 灯泡不亮
试管二 氢氧化钠固体 灯泡不亮
试管三 冰醋酸固体+氢氧化钠固体 灯泡发光
①试管一和二的现象可说明　 　；
②一段时间后，试管二的灯泡也发光了，原因是　 　。
8．无明显现象反应的可视化是一项重要的课题，某科学兴趣小组对氢氧化钠溶液与盐酸、氢氧化钠溶液与二氧化碳的实验进行了探究。
（1）探究氢氧化钠溶液与盐酸能否发生反应(从反应物减少的角度)。
小嘉同学用 pH 传感器进行盐酸和氢氧化钠溶液的实
验，如图所示。
由图乙可知，图甲滴定管中的溶液是NaOH溶液，能证明稀盐酸与氢氧化钠溶液发生反应的证据是　 　；
（2）探究氢氧化钠溶液与二氧化碳能否发生反应(从有新物质生成的角度)。
①小科同学向盛有氢氧化钠溶液的试管中通入二氧化碳，溶液中无明显现象，再向溶液中滴加氯化钙溶液，观察到　 　的现象，证明二者发生了化学反应；
②小科同学继续向试管内的上层清液中滴加无色酚酞溶液，观察到溶液变红，于是他得出此时溶液中的溶质还有氢氧化钠，该结论是否正确，并说出理由　 　。
9．实验室常用盐酸和石灰石反应制取二氧化碳。
【发现问题】实验中要检验生成的气体是二氧化碳，将反应后的气体通入石灰水中，有时会有在开始一段时间内未发现石灰水变浑浊的现象。
（1）对产生该现象的原因进行探究后发现，用盐酸和碳酸钙制取二氧化碳时，生成的二氧化碳中会含有氯化氢气体，将气体通入石灰水时，氯化氢溶于水形成盐酸，会将二氧化碳和石灰水反应生成的碳酸钙沉淀溶解，写出该反应的化学方程式：　 　。
（2）【实验改进】用不会挥发的稀硫酸替换稀盐酸。
但实验室通常不选用稀硫酸和石灰石反应制取二氧化碳，原因是　 　会阻碍反应的进一步进行。
（3）某小组经研究，用如图所示方法成功制得了大量 CO2(反应物为稀硫酸和石灰石)。(注：硫酸钙能溶于铵盐溶液)
①如图所示稀硫酸和石灰石反应的实验中，在稀硫酸溶液中加入氯化铵和对溶液加热的两个操作，其目的都是　 　。
②改进实验是为了得到更好的实验效果。如果将产生的气体通入　 　，无白色沉淀生成，可证明此方案符合改进的出发点。
10．通过观察和实验等方法获取证据是科学探究的重要环节。
（1）向少量 Fe(OH)3沉淀中加入稀盐酸，观察到　 　，可判断发生了反应。
（2）向氢氧化钙溶液中滴加稀盐酸，无明显现象。两位同学欲获取反应发生的证据。
①甲同学向滴有酚酞溶液的氢氧化钙溶液中，逐滴滴加稀盐酸至足量，观察到　 　，可判断 与HCl发生了反应。
②乙同学将氢氧化钙溶液与稀盐酸混合，然后检验了混合液中含有Ca2+和Cl-。他据此认为 与HCl发生了反应，且生成了 CaCl2。你认为乙同学的推测是否正确 请说出你的观点并阐述理由：　 　。
（3）敞口放置的氢氧化钠溶液容易变质。丙同学向密闭容器中的氢氧化钠样品溶液中滴入足量稀盐酸，并利用气压传感器测定瓶内气压变化，得到如图b所示的曲线。曲线中　 　(选填“AB”或“BC”)段的变化能作为氢氧化钠变质的证据。
答案解析部分
1．【答案】（1）盐酸；NaCl；精确度更高(其他合理答案均可)
（2）随着氢氧化钠溶液的加入，氢离子和氢氧根结合形成水，导致溶液中离子浓度降低，电导率下降
2．【答案】（1）吸收水分和二氧化碳
（2）检查装置的气密性
（3）3.4；14%
3．【答案】（1）②③④
（2）打开 ac， 关闭b
（3）偏低
（4）①因 Ca(OH)2溶解度较小， 加入CaCl2溶液后， 可能产生(沉淀；②等质量的Na2CO3生成的BaCO3的质量比CaCO3的质量大，称量更准确；
4．【答案】（1）过滤；溶液变红色
（2）5、6
（3）3.18
5．【答案】（1）HCl和 NaCl
（2）不同意，理由是： AB段pH减小可能是由于溶液被稀释，H+浓度降低，但无法直接证明H+与OH-反应生成水，需结合BC段pH变化进一步验证
（3）ABC中固体不变色，D中固体由蓝色变为无色
（4）新物质
6．【答案】（1）碳酸氢钠和 Vc或柠檬酸发生反应产生二氧化碳气体
（2）分液漏斗
（3）除去空气中的二氧化碳，防止对实验的干扰
（4）(待D装置中质量不再发生变化，)称量D装置及药品质量(为m3)
7．【答案】（1）A
（2）不正确，无论反应是否进行加入硫酸钠都会生成白色沉淀
（3）固体酸和固体碱不导电；氢氧化钠固体潮解，吸收空气中的水，形成溶液，可以导电
8．【答案】（1）溶液由酸性变为中性直至碱性
（2）有白色沉淀生成；不正确，溶液变红只能说明溶液呈碱性，可能是未反应的氢氧化钠，也可能是生成的碳酸钠（Na2CO3）使溶液呈碱性
9．【答案】（1）
（2）稀硫酸和石灰石反应生成的硫酸钙微溶于水，覆盖在石灰石表面
（3）增大硫酸钙在溶液中的溶解能力；加有稀硝酸的硝酸银溶液
10．【答案】（1）红褐色絮状沉淀消失，溶液由无色变为黄色
（2）溶液由红色变为无色；不正确，因为不论是否发生反应，溶液中均含有钙离子和氯离子
（3）BC
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