内容正文:
专题15 科学探究
命题点
频次
题型
年份及分值
考查内容
科学探究
5年5考
选择题
2019年6分
2020年8分
2021年7分
2022年8分
2023年9分
探究物质成分、物质验证、反应原理铁锈蚀原理
1. (2023年新疆中考)蒸汽眼罩是我们日常生活中常见的缓解眼睛疲劳的产品,简单实用。某化学兴趣小组的同学对蒸汽眼罩开展了以下研究。
【查阅资料】
I、蒸汽眼罩由无纺布眼罩和发热体构成。发热体内含有铁粉、活性炭、氯化钠、蛭石(保温作用,可以减缓热量散失)、高吸水树脂(良好保水性能,为眼罩提供水蒸气)等。
Ⅱ、铁粉、四氧化三铁均能被磁铁吸引。
任务一 验证蒸汽眼罩发热体内含有铁粉和氯化钠
(1)甲同学用磁铁吸引了部分发热体内固体粉末,放入试管中,滴加硫酸铜溶液,观察到有红色固体析出,证明发热体内含有铁粉。该反应的化学方程式为______。
(2)乙同学另取少量发热体内固体粉末于烧杯中,加入足量水,用玻璃棒搅拌,玻璃棒的作用是______。静置后,取上层清液于试管中,加入______溶液,产生白色沉淀,证明发热体内含有氯化钠。写出该反应的化学方程式______。
任务二 探究蒸汽眼罩的发热原理
(3)根据“使用方法——打开蒸汽眼罩包装,接触空气即开始发热”,小组同学进行了以下实验:取20g发热体内固体粉末放入密闭容器中,通过数字传感器分别测得氧气和二氧化碳含量变化如下图。据图回答:发热体内的物质和空气中的______发生了反应,理由是______。
实验后,同学们观察到部分黑色固体变为红棕色,分析蒸汽眼罩的热量来源于铁粉生锈。有同学提出疑问,铁生锈是缓慢氧化放热不明显,但是蒸汽眼罩打开后会迅速升温,这是为什么呢?他们又设计了以下实验方案进行验证。
方案
药品
1分钟前后氧气
含量变化
1分钟前后
温度变化
实验1
4g铁粉、2mL水
20.1%→20.1%
16℃→16℃
实验2
4g铁粉2mL水、( )g氯化钠
20.1%-20.1%
16℃→16℃
实验3
4g铁粉2mL水、2g活性炭
20.1%→20.1%
16℃→16℃
实验4
4g铁粉2mL水,2g氯化钠2g活性炭
20.1%→15%
16℃→55℃→26℃
(4)实验2中应取用氯化钠质量是______g。实验4中温度迅速上升的原因是铁粉与______共同作用的结果。
【拓展延伸】
(5)工厂在蒸汽眼罩密封装袋时,应确保______。
2. (2022年新疆中考)2021年12月9日,我国“天宫课堂”第一课成功授课。兴趣小组同学对其中的“泡腾片实验”很好奇,于是一起开展如下探究。
【查阅资料】
(1)维生素C(C6H8O6)具有增强机体抵抗力,预防和治疗坏血病等作用。某品牌维生素C泡腾片主要成分如图。
(2)柠檬酸为食用酸类,由碳、氢、氧三种元素组成,可增强体内正常代谢,适当剂量对人体无害。柠檬酸易溶于水,20℃时,其2%水溶液的pH为2.1。
(3)碳酸氢钠在医疗上是治疗胃酸过多的药剂之一,写出该反应的化学方程式_______。
【提出问题】维生素C泡腾片溶于水后产生的气体是什么?
【猜想与假设】
同学甲认为产生的气体中不可能含有CO和H2,因为从药品安全角度考虑,H2易燃易爆,CO___。
同学乙认为产生的气体也不可能含有N2,因为_______。
同学丙认为该气体可能含有O2、CO2中的一种或两种。
【进行试验】
实验编号
实验操作
实验现象
实验结论
I
将一片维生素C泡腾片放入装有水的试管中
有大量气泡产生
II
将带火星的木条伸入试管
带火星的木条没有复燃
该气体中不含O2
III
将气体通入澄清石灰水中
澄清石灰水变浑浊
该气体中含有___
【解释与结论】
(4)同学丁认为由实验II不能确定该气体中不含O2,理由是_______。同学们经过讨论,设计了更为严谨的实验,最终证明了该气体中不含氧气。
(5)请你尝试从微粒变化的角度说一说该气体产生的原因_______。
【反思与评价】
(6)维生素C泡腾片的保存注意事项是_______。
(7)通过本次探究活动,同学们对柠檬酸的用途也充满了兴趣,你觉得柠檬酸还可以用来____
A.作碳酸饮料的添加剂 B.做金属除锈剂 C.清洗饮水机 D.作锅炉除垢剂
3.(2021年新疆中考)(7分)类热的夏天,游泳池成了人们消暑健身的热门场所,水质的安全也成为大家关注的话题。小丽和同学们对某室内游泳池的水呈蓝色的原因及水质安全展开了研究。请回答下列问题。
【查阅资料】a.水对蓝光的反射和散射作用使水呈现蓝色,水越深,蓝色越明显。
b.游冰池的水质常规检验主要项目及限