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2024年中考化学二轮专题复习--科学探究题
1.活性炭内部有许多微细孔隙,可用于脱色,脱色原理的微观示意图如图。实验小组对活性炭使有色物质褪色进行探究。
【猜想假设】有色物质的微粒被吸附在活性炭孔隙里,从而褪色。
【查阅资料】
i.品红溶液、水果口味汽水、红墨水等溶液中均含有有颜色的有机物。有机物是指含碳元素的化合物,但不包括碳的氧化物、碳酸和碳酸盐。
ii.高锰酸钾(KMnO4)为无机物,其水溶液为紫红色。MnSO4可以与铋酸钾反应生成KMnO4。
【进行实验】
将下列5种溶液,各取20 mL,依次倒入5个相同的自制活性炭净水器中,如图,放置相同时间,打开活塞,观察溶液颜色,现象见下表。
实验编号
①
②
③
④
⑤
有色溶液
品红溶液
橙味汽水
红墨水
酸性KMnO4溶液
CuSO4溶液
现象
红色溶液褪为无色
橙黄色溶液褪为无色
红色溶液褪为无色
紫红色溶液
褪为无色
蓝色溶液
无明显变化
【结果讨论】
(1)在上述实验①~⑤中,活性炭更容易使有颜色的 (填“无机物”或“有机物”)褪色。
(2)若用紫色葡萄味汽水做上述实验,可以观察到的现象是 。
(3)已知品红溶液中有色物质微粒直径d约为1.0 nm,结合猜想推测品红溶液褪色的原因:活性炭孔隙直径D (填“≥”或“≤”)d,有色物质的微粒被吸附在活性炭孔隙里,从而褪色。
【深入探究】小组同学对酸性KMnO4溶液的褪色产生兴趣并继续探究。
(4)KMnO4是自身见光分解了吗?有同学发现高锰酸钾溶液盛放在棕色试剂瓶中,而棕色试剂瓶用于盛放见光易分解的化学药品,由此猜测高锰酸钾溶液可能在进行实验④时由于见光分解而褪色。小康同学设计了合理的对照实验证明这个猜测不成立。
实验方案:取20 mL相同浓度的酸性KMnO4溶液, ,放置相同时间,溶液颜色无明显变化。
(5)KMnO4是与活性炭发生反应了吗?
老师查阅文献:活性炭能与酸性KMnO4溶液发生反应,生成几乎无色的MnSO4,从而使溶液褪色。小组同学设计实验:取实验④出水口的溶液于试管中,向其中加入试剂X。预设观察无色溶液是否变为紫红色。则试剂X是 。
【实验反思】
(6)活性炭使有色物质褪色时发生的变化可能有 (填“物理”或“化学”或“物理和化学”)变化。
2.金属铁及其合金是世界上年产量最高、应用最广泛的金属材料,也是我们初中重点学习的金属单质。
(1)金属的化学性质主要是由金属的活动性决定的。
如图①观察到的现象是 ,反应的化学方程式为 以上实验可得出铝和铜的金属活动性强弱为 ;若Y为硫酸铜,X为铁,③中观察到 ,即可证明铜的活动性比铁强。
(2)某同学用如图装置,进行还原氧化铁的实验(图中夹持已略去),检查装置气密性,加入药品,在装置中充满二氧化碳后进行实验。
①缓缓通入CO2,点燃A处酒精喷灯,加热一段时间,硬质玻璃管中发生反应的化学方程式为 。
②点燃B处酒精喷灯,加热一段时间后B处玻璃管内观察到的实验现象是 ,硬质玻璃管中发生反应的化学方程式为 。
③该实验说明 具有还原性。
(3)工业上利用赤铁矿炼铁的过程如图所示:
炼铁原料的选择:图中缺少的炼铁原料是 。我们一般选择赤铁矿(主要成分Fe2O3)而不用黄铁矿(主要成分FeS2)来炼铁,原因是 。高炉炼铁的产物:将高炉气体的主要成分补充完整 。高炉炼铁的产物还有 。
(4)为了探究钢铁锈蚀的条件,取4枚洁净无锈的铁钉,分别放入4支试管中如图所示:
为了证明铁生锈需要同时接触水和氧气,我们必须进行的实验是 (填序号,下同)。若要证明其他条件相同时,有氯化钠存在会加速铁的锈蚀,需要进行的实验是 。
3.空气中氧气含量测定再认识。
【你知道吗】通过实验(图1)测定了空气组成的科学家是 。
A 门捷列夫 B 达尔文 C 拉瓦锡 D 牛顿
【实验回顾】实验室常用图2所示的方法测定空气中氧气的含量,写出红磷燃烧的文字表达式 。为保证测定结果实验中所取红磷必须 。同学们发现利用图2装置进行实验时,在集气瓶外点燃红磷,一方面会造成空气污染,另一方面伸进集气瓶速度慢了会影响测定结果。他们查阅资料发现白磷40℃即可燃烧,燃烧产物与红磷相同,于是改进装置(图3)重新探究。
【实验探究】先在容积为200.0mL的集气瓶里装进50.0mL的水,再在量筒内装入100.0 mL的水,然后按图连好仪器,按下热的玻璃棒,白磷立即被点燃。
(1)集气瓶里预先装进的水,在实验过程中除了能够加快集气瓶