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2022中考化学尖子生满分必刷300题
练成学霸探究20题
1.(2021·四川成都)学习兴趣小组对贝壳中碳酸钙的含量进行探究。某学习小组对铁锈蚀进行探究。
(提出问题)铁锈蚀与哪些因素有关?
(查阅资料)
(1)氯化钙固体可作干燥剂。
(2)一定条件下,碳可加快铁的锈蚀,但碳本身不参加反应。
(3)常温常压,氢气密度是dg/mL。
(设计与实验)
实验一:定性探究铁锈蚀的因素
取四枚相同的洁净无锈铁钉分别放入试管,进行图1实验,现象如表。
试管
一周后现象
A
铁钉表面有一层铁锈
B
铁钉表面无明显变化
C
铁钉表面无明显变化
D
铁钉表面有较厚铁锈
(1)对比A、B、C试管中实验现象,说明铁锈蚀主要是与空气中的______发生化学反应。
(2)对比A、D试管中实验现象,说明铁锈蚀还与______有关。
(3)铁锈蚀后应及时除锈的原因是______,写出除铁锈的化学方程式______。
实验二:定量探究铁锈蚀的因素
小组设计了如图装置,检查气密性,将5g铁粉和2g碳粉加入三颈烧瓶,t1时刻加入2mL饱和NaCl溶液后,再将一只装有5mL稀盐酸的注射器插到烧瓶上,采集数据。
(4)据图,t2时刻后反应并未停止温度却开始降低,原因是______。
(5)据图,对比AB段和BC段说明______分析t3时刻压强突然变大的原因是______。
实验三:测定铁锈含量
将实验二烧瓶中剩余物质过滤、洗涤、干燥,得mg固体,连接如图装置,检查气密性,加入固体与足量稀盐酸进行实验。
(6)完全反应后,常温常压下测得生成气体体积为VmL,则该固体中铁锈质量分数表达式为______。
(7)该实验条件下测得铁锈质量分数偏小的原因是______,解决方法是______。
(反思与评价)
(8)与实验一对比,实验二铁锈蚀明显更快的原因是______。
【答案】
(1)氧气和水蒸气
(2)氯化钠
(3)铁锈疏松多孔,能吸附氧气和水蒸气,会加快铁的锈蚀 Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O
(4)铁生锈放出的热量小于装置散失的热量
(5)加氯化钠溶液前,铁锈蚀较慢 铁锈蚀消耗氧气,装置内压强减小,注射器内盐酸被吸入烧瓶,反应产生较多氢气
(6)×100%
(7)氢气未干燥,含有水蒸气 在乙、丙装置间加一个干燥装置
(8)使用铁粉和加入碳粉,加快了铁锈蚀的速率
【解析】(1)A铁钉和氧气、水同时接触生锈,B没有氧气不生锈,C没有水不生锈,对比A、B、C试管中实验现象,说明铁锈蚀主要是与空气中的氧气和水蒸气发生化学反应,故填:氧气和水蒸气;
(2)A无氯化钠生锈速度慢,D有氯化钠生锈速度快,说明说明铁锈蚀还与氯化钠有关,故填:氯化钠;
(3)铁锈蚀后应及时除锈的原因是铁锈疏松多孔,能吸附氧气和水蒸气,会加快铁的锈蚀,盐酸和氧化铁反应生成氯化铁和水,可用来除锈,化学方程式Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O,故填:铁锈疏松多孔,能吸附氧气和水蒸气,会加快铁的锈蚀;Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O;
(4)据图,t2时刻后反应并未停止温度却开始降低,原因是铁生锈放出的热量小于装置散失的热量,故填:铁生锈放出的热量小于装置散失的热量;
(5)对比AB段和BC段说明加氯化钠溶液前,铁锈蚀较慢,t3时刻压强突然变大的原因是铁锈蚀消耗氧气,装置内压强减小,注射器内盐酸被吸入烧瓶,反应产生较多氢气,故填:加氯化钠溶液前,铁锈蚀较慢;铁锈蚀消耗氧气,装置内压强减小,注射器内盐酸被吸入烧瓶,反应产生较多氢气。
(6)解:设铁的质量为x
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
56 2
x vdg
=
x=28vdg
则该固体中铁锈质量分数表达式×100% ,故填:×100%。
(7)该实验氢气未干燥,含有水蒸气,故得到氢气体积偏大,计算铁质量分数偏大,铁锈质量分数偏小,解决方法在乙、丙装置间加一个干燥装置,故填:氢气未干燥,含有水蒸气;在乙、丙装置间加一个干燥装置;
(8)实验1是铁钉,实验二是铁粉,实验二铁锈蚀明显更快的原因是使用铁粉和加入碳粉,加快了铁锈蚀的速率,故填:使用铁粉和加入碳粉,加快了铁锈蚀的速率。
2.(2021·江苏盐城)化学是一门以实验为基础的科学,实验是科学探究的重要手段。
(1)完成“探究某种盐的性质”实验,填写下表。
试管序号
甲
乙
丙
实验操作
实验现象
红色溶液
白色沉淀
无色气体
实验结论
该盐是______(选填“NaCl”“Na2CO3”“Na2SO4”),其水溶液呈______性。
实验解释
丙中发生反