2026年中考九年级化学一轮复习： 科学探究的能力 专题(含答案)

《科学探究的能力》专题复习
课标解读
能主动提出有探究价值的问题，从问题和假设出发确定探究目标，设计和实施探究方案，获取证据并分析得到结论，能用科学语言和信息技术手段合理表述探究的过程和结果，并与同学交流；在科学探究与实践活动中，能根据自己的实际情况制订学习计划，开展自主学习活动，能与同学合作、分享，善于听取他人的合理建议，评价、反思、改进学习过程与结果，初步形成自主、合作、探究的能力。
考点分析
考点一：气体制取和性质探究
例1 用如图所示装置制取干燥的CO2，并对CO2的部分性质进行探究。
（1）装置A中发生反应的化学方程式为__________。
（2）①装置B中饱和NaHCO3溶液的作用是__________。
②装置C中试剂X应该选用__________(填字母)。
a.稀H2SO4 b.浓H2SO4 c.KOH溶液
（3）收集CO2并验满。将集满CO2的锥形瓶与盛有足量NaOH溶液的注射器和传感器密封连接，缓慢的将NaOH溶液注入到锥形瓶中，采集信息形成图像（见下图）。
①检验装置D中CO2已经集满的方法是__________。
②随着反应的进行，锥形瓶中压强降低的原因是__________。
③反应结束后锥形瓶中的压强保持在40kPa说明__________。
（4）取2mL饱和澄清石灰水于试管中，用4mL蒸馏水稀释，向其中缓慢通入足量CO2。测定反应体系的电导率变化如图所示。(忽略反应前后溶液体积的变化)
【查阅资料】
材料一：溶液的导电力越强，溶液的电导率越大。
材料二：单位体积溶液中某离子的个数越多，则该离子的浓度越大，溶液的导电能力越强。相同浓度的不同离子导电能力不同。
材料三：Ca(OH)2溶于水能完全解离出Ca2+和OH-。
CaCO3遇到溶有CO2的水时，能反应生成易溶于水的Ca(HCO3)2，Ca(HCO3)2在水中能完全解离出Ca2+和HCO3-。
①石灰水中通入CO2气体，溶液的电导率先逐渐降低的主要原因是__________。
②反应最终电导率的稳定值低于初始值的可能原因是__________、__________。
【解题技巧】实验室制取不同气体的装置有相似之处和不同之处，可用对比法掌握，如通过对比制取氧气和二氧化碳的发生装置和收集装置，总结出实验室制取气体的一般思路。对于陌生的气体，根据题目提供的信息，根据反应物的状态及反应条件确定发生装置；根据气体的性质确定收集装置。
【答案】（1）CaCO3+2HCl=CaCl2 +CO2↑+H2O （2）①除去HCl气体 ②b （3）①将燃着的小木条置于锥形瓶口，木条熄灭 ②CO2与NaOH反应，使锥形瓶中CO2气体减少，压强变小 ③向上排空气法收集到的CO2气体不纯 （4）①Ca(OH)2与CO2反应生成CaCO3沉淀，使溶液中离子的浓度逐渐降低，溶液的导电能力逐渐下降 ②生成的CaCO3未能完全转化为Ca(HCO3)2 OH-导电能力强于HCO3-
【知识归纳】实验室制取气体通常要考虑反应原理、发生装置、收集装置、验证气体。对于反应原理主要考虑反应物的选择，对于发生装置应考虑反应物的状态和反应条件，对于收集装置要考虑气体的密度和溶解性，验证气体要根据气体的性质加以验证。常见的发生装置有固固加热型和固液常温型。常见的气体收集方法有排水法和排空气法，其中排空气法分为向上排空气法和向下排空气法。排水法适用于收集既难溶于水又不与水反应的气体；向上排空气法适用于收集密度比空气的大且不与空气中各成分反应的气体，向下排空气法适用于收集密度比空气的小且不与空气中各成分反应的气体。
考点二：物质的性质探究
例2 为使无明显现象的化学反应“可视化”，某兴趣小组的同学开展了下列实验。
I.按图1进行实验，使氢氧化钠与硫酸反应“可视化”。
（1）滴入几滴酚酞溶液，溶液变红，说明氢氧化钠溶液pH__________7（填“＞”、“＝”或“＜”）。
（2）将稀硫酸缓慢注入瓶中并振荡，观察到红色褪去，说明氢氧化钠与硫酸发生了反应，此时瓶中溶质（酚酞除外）一定有__________。
Ⅱ.按图2进行实验，使氢氧化钠与二氧化碳反应“可视化”。
（3）将注射器中相同体积的NaOH溶液和水同时注入锥形瓶中，观察到__________现象，说明氢氧化钠与二氧化碳发生了反应，反应的化学方程式为__________。
Ⅲ.进行下列实验，使氢氧化钠与盐酸反应“可视化”。
查阅文献得知：①NaOH溶解于乙醇的速率较慢，20℃时其在乙醇中的溶解度为14g/100mL；②乙醇密度为0.8g/mL；③氯化钠难溶于乙醇。
（4）20℃时，用小烧杯称取2.0gNaOH固体，加入50.0mL乙醇，用玻璃棒不断搅拌约20分钟，静置，烧杯底部有少量固体，此时上层清液为__________（填“饱和”或“不饱和”）溶 液。20℃时，NaOH的乙醇饱和溶液中溶质质量分数为__________（保留到0.1%）。
（5）取按下表比例配制的乙醇—蒸馏水混合溶剂各20.0mL于三只烧杯中，分别加入NaOH 固体搅拌，至有固体未溶解时，停止加入NaOH。
烧杯编号 乙醇体积：蒸馏水体积 溶解NaOH的质量/g
① 4：1 1.1
② 3：1 1.4
③ 1：1 3.1
分析上表数据，可得出的结论是__________。
在上述三只烧杯中均加入10.0mL相同浓度HCl的乙醇溶液。搅拌并静置后，发现三只烧 杯中均有固体，说明氢氧化钠与盐酸发生了反应，且烧杯③中固体最少，主要原因是__________。
【总结反思】对于没有明显现象的化学反应，为了证明反应的发生，可以借助指示剂、__________、测量温度变化、借助传感器等，提供间接的实验证据。
【解题技巧】物质性质的探究题主要分为：没有明显现象反应的探究和已知物质的未知性质的探究等。没有明显现象的反应主要有酸碱的中和反应及二氧化碳与氢氧化钠溶液的反应，同学们应从反应物的减少和新物质产生的角度考虑。此外，探究已知物质的未知性质，最关键的是要抓住题目提供的资料信息。
【答案】（1）＞ （2）硫酸钠 （3）红墨水液面左边高于右面 2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O （4）饱和 14.9% （5）当乙醇和水的比例减小时，溶解氢氧化钠的质量增大 HCl能与氢氧化钠反应生成氯化钠和水，氯化钠难溶于乙醇，易溶于水 【总结反思】比较物质的溶解性
【知识归纳】（1）探究将稀盐酸加入氢氧化钠溶液中是否发生反应的方法有：①盐酸被消耗，即利用酸的性质（滴加石蕊溶液、加入活泼金属、加入金属氧化物、加入碳酸盐以及加入难溶性碱等)；②氢氧化钠被消耗，即利用碱的性质（滴加酚酞溶液、滴加硫酸铜溶液等)；③测定前后的温度变化（中和反应放热，温度升高)；④测定体系的pH变化(pH减小，直至小于7或等于7)。
（2）探究二氧化碳与氢氧化钠溶液是否发生反应的方法有：①二氧化碳气体减少（通过密闭装置气压变化)；②有新物质产生（滴加稀盐酸，有气泡产生）。
考点三：物质的变质探究
例3 在清理实验室的药品时，同学们发现一瓶氢氧化钠溶液忘记了盖瓶塞。对于该溶液是否变质，同学们提出了如下猜想：
(1)“问天”小组的猜想是：该溶液没有变质。
(2)“梦天”小组的猜想是：该溶液部分变质。
(3)“天和”小组的猜想是：该溶液全部变质。
三个小组的同学们根据各自猜想，分别进行如下实验：
【实验报告】
小组名称 “问天”小组 “梦天”小组 “天和”小组
药品种类 酸 碱 盐
实验操作
实验现象 有________生成 有白色沉淀生成溶液颜色变红 有白色沉淀生成溶液颜色不变色
实验结论 该溶液已经变质 该溶液部分变质 该溶液________
【解释与结论】
(1)“问天”小组的实验中，能证明该溶液已经变质的化学方程式为________。
(2)“天和”小组的同学们发现“梦天”小组的实验结论错误。他们的理由是________。
【反思与评价】
(1)在不改变被检验物质成分的情况下，排除干扰，能帮助我们得出正确结论。
(2)“失之毫厘，差以千里。”科学探究要有严谨的科学态度。
【拓展与延伸】
经过以上探究活动，同学们认为取用药品后，应及时________瓶塞。防止药品变质。
【实践与应用】
对于同学们发现的这瓶溶液，下列处理方法中正确的是________。
A.直接倒入下水管道
B.清洗盛放过植物油的试管
C.检验某氯化钠溶液中是否含有氯化钙
【解题技巧】物质的变质探究有三种可能：没有变质、部分变质、完全变质。答题时，要认真读题、审题，首先找出探究的主题，然后根据题意，利用化学原理，结合实验产生的现象、记录的数据和资料中的信息等逐步分析解答。根据猜测的成分，利用其中某物质的特性进行实验、分析并得出结论。
【答案】【实验报告】有气泡 全部变质
【解释与结论】(1) Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2 ↑
(2)氢氧化钙与碳酸钠反应会生成氢氧化钠，这样无法确定原溶液是否含有氢氧化钠
【拓展与延伸】盖好
【实践与应用】BC
【知识归纳】（1）检验氢氧化钠溶液是否变质，也就是检验溶液中是否存在碳酸钠，我们可以从碳酸钠的性质入手，寻找可以与碳酸钠反应，并伴有明显现象的试剂进行检验。所选择的试剂只要能和碳酸钠反应即可，不需要考虑是否会对氢氧化钠的存在造成影响。要想确定Na2CO3的存在，本质就是确定碳酸根离子的存在，通常有两种思路：一是加足量的稀盐酸，观察是否有大量气泡产生；二是引入Ca2+或Ba2+，观察是否有沉淀产生。
（2）检验氢氧化钠的变质程度需要在同一混合溶液中，既检测有无碳酸钠，还要检测有无氢氧化钠，我们所选择的试剂要求比较高，既要检测出有无碳酸钠，还不能对氢氧化钠的检测造成干扰，思路是先除去Na2CO3，再确定NaOH是否存在。
考点四：物质发生反应的异常现象探究
例4 同学们用4%的NaOH溶液和8%的CuSO4溶液制备Cu(OH)2，有同学并未得到预期的蓝色沉淀，而是得到浅绿色沉淀（经测定为碱式硫酸铜）；还有同学观察到一段时间后蓝色沉淀中出现黑色物质（经测定为氧化铜）。针对这些异常现象，小金在室温下进行了以下探究：
探究1：生成沉淀颜色与反应物的质量比的关系。
两种溶液取用的质量及实验现象如表所示（两种溶液混合后充分振荡试管）
编号 4%的NaOH溶液的质量/g 8%的CuSO4溶液的质量/g 沉淀颜色 出现黑色物质所等待的时间/min
① 2 2 浅绿色 不出现
② 4 待填 蓝色中混有浅绿色 5
③ 6 2 蓝色 3
（1）根据探究目的及相关实验现象，②中8%的CuSO4，溶液的质量应为__________g（选填“2”“4”或“6”）。
（2）③中生成蓝色沉淀的化学方程式为__________。
探究2：Cu(OH)2分解难易与溶液碱性强弱的关系。
按探究1中③的方法制备5份含蓝色沉淀的混合物，处理方式和实验结果如表所示：
编号 ① ② ③ ④ ⑤
处理方式 不做处理 直接向试管中加8mL水 直接向试管中加16mL水 滤出蓝色沉淀，洗涤至中性后放入洁净试管，加8mL水 滤出蓝色沉淀，洗涤至中性后放入洁净试管，加8mL 4%的Na2SO4溶液
出现黑色物质所等待的时间/min 3 11 17 不出现 不出现
（3）判断④中的蓝色沉淀已洗涤至中性的操作是__________。
（4）分析实验结果，可得出Cu(OH)2分解难易与溶液碱性强弱的关系是__________。
【解题技巧】一些探究过程中观察到的现象或最后结论与同学们已有知识有“冲突”，有时我们又把这类探究称为“意外情况”的探究。此类探究题涉及的知识大都是高中教材内容，往往与我们现有知识“矛盾”，所以，同学们在解答这类问题时只能根据题目提供的信息，特别是“查阅资料”里的信息进行分析作答。
【答案】（1）2 （2）CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4 （3）取最后一次洗涤液，滴入1~2无色酚酞试液，观察到无色酚酞试液不变色 （4）溶液的碱性越强，Cu(OH)2越易分解
【知识归纳】此类探究题常以这些类型出现：不纯的氧气也能使带火星的木条复燃（氧气只要达到一定浓度就可使带火星木条复燃)；不活泼金属与浓硫酸或浓硝酸反应(产生二氧化硫、二氧化氮等气体)；金属与盐反应产生气泡（盐显酸性，产生氢气）；铝与碱溶液反应产生气泡(如氢氧化钠溶液，产生氢气)；镁与二氧化碳、氨气反应（生成氧化镁和碳、氮化镁）等。
【备考训练】
1.兴趣小组的同学对过氧化氢溶液分解制取氧气进行了一系列的探究。
图1 图2
活动一：实验室用过氧化氢制取氧气
【实验1】兴趣小组同学用过氧化氢和二氧化锰制取氧气，选用如图1装置作为发生装置。
(1)选用该装置作为过氧化氢制取氧气发生装置的依据是___________。
(2)用注射器加入过氧化氢溶液的优点是___________。
(3)分解过氧化氢制取氧气的化学方程式为___________。
活动二：探究过氧化氢浓度对其分解速率的影响
[数字化实验]【实验2】兴趣小组的同学继续选用图1装置，在相同温度下，用注射器加入不同溶质质量分数的过氧化氢溶液(见下表)，实验中使用传感器装置测定生成O2的体积(圆底烧瓶内气压变化在安全范围内)，绘制氧气体积随时间变化的曲线，如图2所示。
实验编号 过氧化氢溶液的溶质质量分数(%) 过氧化氢溶液的体积(mL) 对应曲线
① 3.4 50 a
② 2.4 x b
③ 1.7 50 c
(1)实验②中x为___________。
(2)结合曲线a、b、c，可得出的结论是___________。
活动三：探究向上排空气法和排水法收集氧气浓度的区别
【实验3】兴趣小组的同学用过氧化氢制取氧气后，分别用向上排空气法和排水法收集氧气，测得收集的氧气的浓度排水法比排空气的大。
(1)用排水法收集氧气，以观察到___________，作为氧气已收集满的标准。
(2)向上排空气法收集氧气浓度比较小的原因可能是___________。
2.央视科普栏目将“锡纸”剪成一段两头宽中间窄的纸条，然后两头分别连接电池的正负极，观察到“锡纸”立即燃烧。据此，小明同学取某种“锡纸”进行了探究：
(1)“锡纸”燃烧的原因：“锡纸”两端接入电池两极后造成短路致使“锡纸”燃烧。从燃烧的条件分析，开始“锡纸”不燃烧但短路后却能燃烧的原因是___________。
(2)探究“锡纸”中金属的成分：“锡纸”中的金属是锡吗？
【查阅资料】
①“锡纸”是锡箔或铝箔和纸粘合而成；
②锌粉是一种深灰色固体；
③锡(Sn)与酸或盐溶液反应生成＋2价的锡盐
【提出猜想】
猜想Ⅰ：“锡纸”中的金属是锡；
猜想Ⅱ：“锡纸”中的金属是铝。
【进行实验】小明设计方案并进行实验
实验操作 实验现象 实验分析与结论
取未打磨的“锡纸”片放入试管中，滴加稀盐酸，…… 一段时间后，“锡纸”表面有少量气泡产生 根据实验现象，小明认为“锡纸”中的金属可能是锡(Sn)，请写出锡和稀盐酸反应的化学方程式：___________
取打磨后的“锡纸”片放入试管中，滴加氯化锌溶液 “锡纸”表面有深灰色固体析出 根据实验现象，结合金属活动性顺序最终确定猜想___________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)成立：反应的化学方程式为___________
【交流讨论】①实验中打磨“锡纸”的目的是___________。
②下列物质的溶液可以替代氯化锌溶液完成上述实验的是___________(填序号)。
A.氯化铜 B.硝酸银 C.硫酸钠 D.硫酸亚铁
【拓展应用】电器短路会引起火灾，我们要严加防范。如果电器着火可以使用的灭火器有：__________。
A.干粉灭火器 B.水基型灭火器 C.二氧化碳灭火器
3.旅行时小红把一片维C泡腾片(如图甲)放到矿泉水里，立即产生许多气泡(如图乙)。据说喝这个饮料既营养又清凉。
泡腾片中含有的营养素是___________。
小明对这一变化很感兴趣，想知道气体的成分，做了如下探究。
【作出猜想】该气体可能是CO2、O2、CO、H2、N2。
小明说：不可能含有N2，因为___________。
小红说：不可能含有CO和H2，因为从药品安全角度考虑，H2易燃易爆，CO___________。
经分析他们认为：该气体可能含有CO2、O2中的一种或两种。
【进行实验】
实验编号 实验操作 实验现象
① 将气体通入澄清石灰水中 澄清石灰水变浑浊
② 将带火星的木条伸入该气体中 带火星的木条没有复燃
【得出结论】(1)由实验①可知，该气体中肯定含有CO2，发生反应的化学方程式是___________。
(2)由实验②不能确定该气体中不含氧气，改进的方法是先把气体___________，然后再用带火星的木条检验。经实验证实确实不含有氧气。
【拓展与反思】用维C泡腾片制取二氧化碳气体。
用下列仪器组合一套制取并收集二氧化碳的装置，所用仪器组合是___________(选填序号)。你组装的装置的优点是___________。
4.某化学兴趣小组用大理石和盐酸制取CO2，将产生的气体通入到澄清石灰水中，未见浑浊现象。为查明原因，请你参与小组探究并完成相关任务。
【提出问题】澄清石灰水未变浑浊的原因是什么
【假设猜想】猜想一：石灰水变质
猜想二：制得气体中无CO2
猜想三：CO2中混有HCl气体
【实验探究】为探究猜想是否成立，小组同学取原实验药品设计如下实验：
实验操作
实验现象 石灰水变浑浊 b试管溶液变浑浊
实验结论 __________ 猜想二不成立
【验证实验】为验证猜想三是否成立，小组又进行如下实验：
实验操作
实验现象 试管内产生白色沉淀 紫色石蕊溶液变红
实验结论 __________ 猜想三成立
【问题解释】实验I中石灰水变浑浊的原因__________（用化学方程式表示）。
【评价反思】组内有成员提出，为验证猜想三是否成立，无需做实验Ⅳ，紫色石蕊溶液变红，无法证明确实有HCl的存在，你的解释是__________（用化学方程式表示）。
【实验改进】查明原因后，小组成员对原实验设计进行了改进并重新操作，现象明显。他们改进的措施是__________。
参考答案
1.【实验1】(1)固体和液体不加热　(2)可以控制反应速率　(3)2H2O22H2O＋O2↑　【实验2】(1)50　(2)在其他条件相同时，过氧化氢溶液的溶质质量分数越高，过氧化氢分解速率越快(合理即可)　【实验3】(1)集气瓶瓶口有大气泡冒出　(2)氧气的密度略大于空气的密度，无法将空气排尽(或验满操作中，当观察到带火星的木条复燃时，集气瓶内还有空气未排完等合理即可)
2.(1)短路时，温度升高，温度达到了“锡纸”的着火点 【进行实验】Sn+2HCl=SnCl2+H2↑　Ⅱ　2Al+3ZnCl2=2AlCl3+3Zn　【交流讨论】①除去“锡纸”表面的氧化物和污物　②D　【拓展应用】AC
3.无机盐、维生素　【作出猜想】泡腾片和水都不含氮元素　有毒　【得出结论】(1)Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O　(2)通过足量氢氧化钠溶液，再通过足量浓硫酸　【拓展与反思】①②⑥⑦　可以控制反应的速率
4.猜想一不成立 猜想三成立 CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O CO2+H2O=H2CO3 制得气体先通过饱和碳酸氢钠溶液，然后在通入澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊