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2023年中考化学模拟题知识点汇编专项练习(青岛专用)-25科学探究题
一、科学探究题
1.(2023·山东青岛·统考一模)救治新冠患者需要氧气,制氧机制氧是一种途径。某品牌制氧机中有一包白色颗粒和一包黑色粉末,白色颗粒成分为过碳酸钠(化学式为2Na2CO3·3H2O2,它是过氧化氢与碳酸钠的化合物,遇水后放出氧气)。某小组设计实验探究其制氧原理。
【探究一】
(1)分别取等质量的白色颗粒和等体积的水加入a、b两支试管,再向b试管中加入黑色粉末。观察到a试管仅有少量气泡,b试管有大量气泡。
①若要证明黑色粉末是该反应的催化剂,还需证明反应前后它的 和 不变。
②欲使a试管产生气泡加快,可加入 (填序号)。
A.H2O B.NaCl溶液 C.MnO2
【探究二】
(2)根据元素守恒,上述反应后溶液中溶质的成分可能为:
①只含NaOH ②只含Na2CO3③NaOH和Na2CO3的混合物
甲、乙两同学仅针对前三种可能性,分别设计实验1和实验2进行验证。
序号
操作和现象
实验结论
实验1
取b试管上层清液滴加过量稀盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体
只含Na2CO3
实验2
第一步:取b试管上层清液滴加过量CaCl2溶液,产生白色沉淀并过滤
第二步:在滤液中滴加酚酞,溶液 (填现象)
只含Na2CO3
【反思评价】
(3)丙同学认为实验1的结论不严谨,理由是 。
【得出结论】
(4)结合实验现象,该制氧机的制气原理有两步,写出第二步过氧化氢分解制氧气的化学方程式:
①;
② 。
【延伸拓展】
(5)制氧机制氧选择过碳酸钠而不选择过氧化氢溶液的根本原因是___________(填序号)。
A.产物无污染 B.制取成本更低 C.运输储存更方便
2.(2023·山东青岛·一模)冬天不少人喜欢使用“暖宝宝”取暖。某品牌“暖宝宝”的发热包主要成分是铁粉、水、活性炭、食盐等,兴趣小组的同学围绕这些成分展开探究:
(1)证明发热包中含有铁粉
①I组同学取少量发热包中的粉末于试管中,加入适量稀盐酸,观察到 现象,得出结论:粉末中含有铁粉。
②Ⅱ组同学提出还可以用下列物质来证明有铁粉存在,其中正确的是 。(填序号)
A.CuSO4溶液 B.NaOH溶液 C.MgCl2溶液
(2)求该品牌“暖宝宝”中铁粉的含量
已知发热包中其他成分不与酸反应,请根据实验数据计算:该品牌“暖宝宝”中铁粉的质量分数。(写出计算过程)
(3)Ⅲ组同学查阅资料发现,发热包反应原理与铁生锈原理相同。但是铁生锈是缓慢的放热反应,为什么“暖宝宝”在短时间内可以放出大量的热?是其中的什么物质加快了铁生锈的反应速率呢?为此同学们提出如下猜想:
【猜想】a.加速反应速率的是活性炭
b.加速反应速率的是食盐
c.活性炭和食盐同时存在能大幅加快反应速率
【实验】在盛有干燥空气的锥形瓶中分别放入A、B、C、D四组物质,利用温度传感器采集并记录数据如下:
①A组物质中X的值应为 ,分析数据得出猜想 正确(填字母序号)。
②有同学认为对比图像B、C可以得出,活性炭比食盐对铁粉生锈速率的影响大,你是否同意这种说法,为什么? 。
③综合上述探究结果可知,“暖宝宝”在使用前必须 保存。
3.(2023·山东青岛·统考一模)铜质水龙头在空气中久置使用表面会出现一层绿色的锈渍。某兴趣小组同学设计并进行实验,探究铜生锈的条件。请回答下列问题。
【提出问题】铜生锈与哪些因素有关?
【查阅资料】1.铜表面绿色锈渍的化学成分主要是碱式碳酸铜[ Cu2(OH)2CO3]。
2.常温下,亚硫酸钠(Na2SO3)可与氧气发生化合反应。
【猜想与假设】常温下,铜生锈可能与氧气、水蒸气、二氧化碳有关。
【进行实验】通过控制与铜条接触的物质,利用上图装置(铜条长度为3cm,试管容积为20mL)分别进行下列4个实验,并持续观察30天。
序号
主要实验操作
实验现象
1
加入2mL氢氧化钠浓溶液
铜条始终无明显变化
2
先加入2mL浓硫酸,再通入约4mL二氧化碳
铜条始终无明显变化
3
先加入4mL饱和Na2SO3溶液,再充满二氧化碳
铜条始终无明显变化
4
先加入2mL蒸馏水,再通入约4mL二氧化碳
铜条小部分出现绿色锈渍
【解释与结论】
(1)实验1中,氢氧化钠浓溶液的作用是 (用化学方程式表示)。
(2)实验2中,试管内的气体主要含有氮气、二氧化碳、 (填化学式)