专题08 科学探究题-【好题汇编】5年（2020-2024）中考1年模拟化学真题分类汇编（安徽专用）

专题08 科学探究题 命题点 频次 题型 年份及分值 考查内容 科学探究题 5年5考 非选择题 2024年6+3分 2023年6+3分 2022年7+3分 2021年6+3分 2020年6+3分 全面考察学生对化学知识的掌握情况。常出现项目式学习内容，试题常联系生产、生活或教材中的某一个重要实验为载体，反应后溶液成分的探究、混合物中各成分的探究、金属活动性顺序的探究、影响化学反应因素的探究、燃烧条件的探究、有关实验异常现象的探究、数字化实验的探究等。体现"在解决化学问题中所运用的比较、分类、分析、综合、归纳等科学方法。 1.（2024·安徽卷）我国化学家侯德榜发明的侯氏制碱法，开创了世界制碱工业的新纪元。制碱工艺中的关键反应为：NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl。室温(20℃)下，某兴趣小组在实验室利用如图装置模拟该反应。 已知： ①20℃时，几种盐的溶解度如表； 物质 NaCl NaHCO3 NH4Cl 溶解度/g 36.0 9.6 37.2 ②氨气极易溶于饱和食盐水，形成的溶液呈碱性。 (1)为配制饱和食盐水，应向100g水中至少加入 gNaCl固体。 (2)仪器a的名称是 ，装置D的作用是 。 (3)装置A制取的CO2中会混有HCl，用饱和NaHCO3溶液吸收HCl的化学方程式为 。 (4)为使CO2在装置C中能充分吸收，可采取的措施是 。 充分反应后，装置C中有晶体析出。为分析晶体产生的原因，兴趣小组继续开展探究。 查阅资料：一定条件下，可溶性物质的溶解存在限度，当相应离子浓度过大时，可溶性物质会部分结晶析出。 (5)装置C中析出的晶体主要成分是NaHCO3而不是NH4Cl原因是 。 (6)装置C中的物质过滤后得到的滤液在工业上称为母液。侯氏制碱法通过向母液中加入食盐，使NH4Cl结晶析出，析出晶体的原因是 。 【答案】(1)36.0 (2) 试管 产生氨气，防止倒吸 (3) (4)先打开装置D分液漏斗活塞，再打开装置A分液漏斗活塞 (5)相同条件下，生成NaHCO3溶解度比NH4Cl的小，以晶体形式析出 (6)增大Cl－浓度，生成氯化铵更多，所以氯化铵结晶析出 【详解】（1）根据20℃时，几种盐的溶解度表可知，20℃时NaCl的溶解度是36.0g，即20℃时100g水中溶解36.0gNaCl固体达到饱和状态，所以为配制饱和食盐水，应向100g水中至少加入36.0gNaCl固体。故填：36.0。 （2）据图可知，仪器a是试管；由于氨气极易溶于饱和食盐水，为防止倒吸，用装置D产生氨气。故填：试管；产生氨气，防止倒吸。 （3）饱和NaHCO3溶液与HCl反应生成氯化钠、水和二氧化碳，化学方程式为。 故填：。 （4）由于氨气极易溶于饱和食盐水，形成的溶液呈碱性，碱性溶液能充分吸收二氧化碳。所以为使CO2在装置C中能充分吸收，可采取的措施是先打开装置D分液漏斗活塞，再打开装置A分液漏斗活塞。故填：先打开装置D分液漏斗活塞，再打开装置A分液漏斗活塞。 （5）由于相同条件下，生成NaHCO3溶解度比NH4Cl的小，以晶体形式析出，所以装置C中析出的晶体主要成分是NaHCO3而不是NH4Cl。故填：相同条件下，生成NaHCO3溶解度比NH4Cl的小，以晶体形式析出。 （6）一定条件下，可溶性物质的溶解存在限度，当相应离子浓度过大时，可溶性物质会部分结晶析出。所以增大Cl－浓度，生成氯化铵更多，所以氯化铵结晶析出。故填：增大Cl－浓度，生成氯化铵更多，所以氯化铵结晶析出。 2.（2023·安徽卷）某兴趣小组进行铁锈蚀的实验探究。 【知识回顾】 铁是一种化学性质较活泼的金属，常温下能与稀盐酸、氧气等物质反应。 (1)铁与稀盐酸反应的化学方程式是 。 (2)铁锈的颜色是 。 【实验探究】 该小组利用如下装置对铁钉锈蚀的条件进行探究、一段时间后，在A和B中没有观察到明显现象，C和D中铁钉有锈蚀。    (3)B中将蒸馏水煮沸的目的是 。 (4)ABD对比，说明铁钉锈蚀需要的物质是 ；C中的铁钉比D中的锈蚀更严重，原因是 。 【拓展探究】 (5)为进一步探究铁钉锈蚀过程中气态物质的变化，该小组按示意图E所示装置完成以下实验。恒温下，向锥形瓶中加入少量稀盐酸，同时测量锥形瓶内气体压强随时间的变化，直至反应完全。 ①测量过程中要保待恒温，理由是 。 ②请在图F中绘制整个反应过程中锥形瓶内气体压强的变化趋势 。    【答案】(1) (2)红褐色（或棕褐色） (3)除去水中溶解的氧气，防止干扰实验（答案合理即可） (4) 氧气和水（或O2和H2O） C中的铁钉与氧气和水充分接触（或C中的铁钉接触的氧气量比D中的多，答案合理即可） (5) 防止温度变化影响气体压强的测定（答案合理即可）    【详解】（1）铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，该反应的化学方程式为：，故填：。 （2）铁锈的颜色是红褐色或棕褐色，故填：红褐色（或棕褐色）。 （3）探究铁钉锈蚀条件实验中所用的蒸馏水需煮沸并迅速冷却，煮沸的目的是除去水中溶解的氧气，迅速冷却的原因是防止氧气再溶于水中，防止干扰实验。故填：除去水中溶解的氧气，防止干扰实验（答案合理即可）。 （4）A中铁钉与氧气接触，B铁钉与水接触，在A和B中没有观察到明显现象，D中铁钉与水和氧气同时接触，D中铁钉锈蚀，对比ABD，说明铁钉锈蚀需要的物质是氧气和水；C试管敞口，D试管密封，C中的铁钉比D中的锈蚀更严重，原因是C中的铁钉与氧气和水充分接触，接触量较多。故填：氧气和水（或O2和H2O）；C中的铁钉与氧气和水充分接触（或C中的铁钉接触的氧气量比D中的多，答案合理即可）。 （5）①气体的压强受温度影响变化较大，测量过程中要保持恒温，理由是防止温度变化影响气体压强的测定，故填：防止温度变化影响气体压强的测定（答案合理即可）。 ②恒温下，向锥形瓶中加入少量稀盐酸，稀盐酸与铁反应生成氯化亚铁和氢气，少量氢气的产生导致密闭容器内气压增大，继而铁与水、氧气反应生成铁锈，较多氧气的减少会导致闭容器内气压减小，小于起始气压，反应完毕后，压强不变，所以整个反应过程中锥形瓶内气体压强的变化趋势为：  。 故填：  。 3.（2022·安徽卷）海洋封存是实现“碳中和”的途径之一，其原理是利用CO2在水等溶剂中的溶解性来吸收CO2。某小组开展如下探究。 【活动一】探究CO2在水和食盐水（模拟海水）中的溶解情况 相同条件下，该小组分别用排水法、排食盐水法收集CO2（如图1），待收集100mLCO2后，移出导管，每隔一段时间观察并记录量筒内CO2体积。重复实验，所测数据平均值如下表： 时间/h 0 0.5 6 12 24 48 排水法时CO2体积/mL 100 98.5 85.5 77 66 59 排食盐水法时CO2体积/mL 100 99 93 90.5 89 88 (1)图1发生装置中反应的化学方程式为 ，反应类型是 。 (2)由上表数据分析： ①能用排水法收集CO2的理由是 。 ②相同条件下，等体积水和食盐水吸收CO2更多的是 （填“水”或“食盐水”）。 (3)海洋封存CO2可能带来的危害是 （写出1点即可）。 【活动二】探究植物油隔离对CO2在水中溶解情况的影响 (4)小方设计并完成以下对照实验：用两个量筒分别收集100mLCO2倒置于水槽中，向其中一个量筒内注入少量植物油，使CO2与水被植物油隔开（CO2与植物油不反应），测得量筒内CO2体积随时间变化曲线如图2。分析该图可得出的结论是 。 【活动三】深度探究【活动二】中CO2的溶解情况 (5)①小松用图3表示无植物油隔离时，量筒内气体中存在的CO2分子的微观示意图。请参照图3的表示方式，在图4方框中画出有植物油隔离时，量筒内植物油和水中存在的分子的微观示意图 （植物油分子用表示）。 ②为检验有植物油隔离时CO2是否会进入水中，请设计实验方案： 。 【答案】(1) CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑ 复分解反应 (2) 二氧化碳溶于水的速度远小于二氧化碳逸出的速度 水 (3)改变海水的pH，危害海洋生物健康 (4)植物油可以减缓二氧化碳在水中的溶解 (5) 取量筒内的水少量于试管中，滴加石蕊溶液，如变为红色，说明二氧化碳进入水中 【详解】（1）大理石主要成分碳酸钙，碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式为。该反应是两种化合物交换成分生成新的化合物的反应，是复分解反应。 （2）①由表中数据可知，二氧化碳溶于水的速度较慢。48h才溶解了41mL，所以可用排水法收集二氧化碳的理由是二氧化碳溶于水的速度远小于二氧化碳逸出的速度。 ②48h时，水中剩余二氧化碳59mL，食盐水中剩余二氧化碳88mL，说明相同条件下，等体积水和食盐水吸收CO2更多的是水。 （3）二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸呈酸性，可能带来的危害是改变海水的pH，危害海洋生物健康。 （4）比较相同时间内二氧化碳的体积，有植物油的二氧化碳减少的较慢。结合探究的问题“探究植物油隔离对CO2在水中溶解情况的影响”所以可以得出植物油可以减缓二氧化碳在水中的溶解。 （5）分子在不断运动，从活动二可知，二氧化碳分子会进入水中和油中。植物油中会有油分子和二氧化碳分子，水中会有水分子和二氧化碳分子。则图表示为。 ②检验有植物油隔离时CO2是否会进入水中，则检验水中是否含有二氧化碳。二氧化碳溶于水形成碳酸，碳酸呈酸性，所以可以取量筒内的水少量于试管中，滴加石蕊溶液，如变为红色，说明二氧化碳进入水中。 4.（2021·安徽卷）关于燃烧的研究是一项重要的课题。某小组以“探究燃烧的奥秘”为主题开展项目式学习。 【任务一】认识燃烧 （1）酒精、煤（含硫）、天然气是生活中常见的燃料，下列不属于三者燃烧共有的现象是 （填字母序号）。 A发光        B产生有刺激性气味的气体       C放热         D产生使澄清石灰水变浑浊的气体 （2）写出酒精（C2H5OH）完全燃烧的化学方程式 。 【任务二】探究燃烧的条件及质量变化 （3）该小组同学按下列实验步骤开展探究。 步骤1：室温下，按如图组装装置，装入药品，称量装置总质量为m1g。 步骤2：将锥形瓶浸入80℃的热水中，观察现象。 步骤3：取出装置，恢复至室温并擦干锥形瓶；打开止水夹K1，和K2，从K1处缓慢通入约50mL氧气，再关闭K1和K2，称量装置总质量为m2g。 步骤4：将锥形瓶再次浸入80℃的热水中，观察现象。 步骤5：取出装置，恢复至室温并擦干锥形瓶，称量装置总质量为m3g。 ①通过上述实验，能证明燃烧需要氧气的实验现象是 。 ②m1、m2、m3的大小关系是 。 【任务三】调控燃烧 （4）报道显示：国内外一些煤田因发生煤层自燃，带来了资源浪费和环境污染。一旦煤层自燃，请给出一条合理的灭火建议 。 【任务四】再探铁的燃烧 （5）查阅文献：颗粒直径为20~30nm的铁粉，在空气中会发生自燃生成氧化铁。 结合已有知识，回答下列问题： ①影响铁燃烧的因素有 、 （至少答出2点）。 ②铁与氧气反应的条件不同，产物不同。若5．6g铁与氧气反应可得ag产物，且铁无剩余，则a的取值范围是 。 【答案】 B 步骤2中白磷未燃烧，步骤4中白磷燃烧，产生白烟 m1>m2=m3 取土填埋，隔绝空气 铁的表面积 氧气的浓度（温度） 7.2≤a≤8.0 【详解】（1）酒精、煤（含硫）、天然气燃烧都能发光发热并且产生二氧化碳气体使澄清的石灰水变浑浊，但是只有煤中含有硫会产生有刺激性气味的二氧化硫气体，故选B； （2）酒精在点燃的条件下生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为：； （3）①通过上述实验，能证明燃烧需要氧气的实验现象是步骤2中，隔绝氧气，白磷未燃烧，步骤4中，通入氧气，白磷燃烧，产生白烟； ②一开始锥形瓶充满二氧化碳，步骤3中通入50mL氧气，二氧化碳的密度比空气大，故m1>m2，步骤4中白磷燃烧消耗了氧气，但是反应在密闭容器中进行，根据质量守恒定律，化学反应前后，物质的总质量不变，步骤5中恢复室温擦干锥形瓶，故m2=m3，因此m1>m2=m3； （4）一旦煤层自燃，取土填埋，隔绝空气； （5）①铁在空气中不能燃烧，在氧气中能燃烧，说明影响铁燃烧的因素有氧气的浓度，颗粒直径为20~30nm的铁粉，在空气中会发生自燃生成氧化铁，说明铁的表面积可以影响铁的燃烧，故影响铁燃烧的因素有：铁的表面积、氧气的浓度或温度； ②铁与氧气生成FeO时产物的质量最小，设生成的产物为x， 解得x=7.2g 铁与氧气生成三氧化二铁，产物的质量最大，设生成的产物为y， 解得y=8g 故a的取值范围是7.2≤a≤8.0。 5.（2020·安徽卷）金属防腐是科学研究中的重大课题。某校学习小组以铁的腐蚀为项目进行如下研究。 【认识铁的腐蚀】 （1）下列环境中的铁制品最容易生锈的是 （填字母序号）。 A 未擦干的铁锅 B 除油漆的栏杆 C 盛水的不锈钢水杯 （2）铁锈的主要成分是Fe2O3·xH2O，其中铁元素的化合价是 。 【探究铁的腐蚀】 （3）该小组用下图甲装置进行实验，起始时量筒内水面处于50 mL刻度处，之后水面缓慢上升。几天后水面最终处于约 （填“40”或“10”）mL刻度处，原因是 。    【拓展探究】 （4）小强同学进行如下实验：取铁钉用砂纸打磨，称其质量，按上图乙安装装置，放置3天，再取出铁钉称量。在不同温度下重复上述实验，得到铁钉质量增加情况如下表。 温度/℃ 10 20 30 40 50 60 70 铁钉质量增加/g 0.02 0.04 0.08 0.16 0.18 0.18 0.18 小强同学的实验是探究 因素对铁钉腐蚀快慢的影响，结论是 。 （5）有同学认为小强的实验未能真实反映50℃以后铁钉腐蚀的快慢，理由是50℃以后铁钉质量没有变化。请分析铁钉质量没有变化的原因： ；改进实验方案证明你的分析： 。 【答案】 A +3价 40 铁锈蚀消耗氧气，且氧气约占空气总体积的1/5 温度 温度在10~50℃的范围内，温度越高，铁钉腐蚀的速度越快 试管内的氧气已耗尽，剩余的铁不能继续锈蚀 向乙装置的试管中充入氧气，并在50℃的环境中放置3天；若铁钉增加的质量大于0.18g，则分析成立 【详解】（1）A、未擦干的铁锅，跟潮湿的空气接触最易生锈；     B、涂油漆的栏杆隔绝了铁与氧气、水的接触，不易锈蚀；     C、不锈钢是一种铁合金，抗腐蚀性能强； （2）氧元素显-2价，设铁元素的化合价是x，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得：2x+（-2）×3=0，则x=+3价； （3）铁锈蚀消耗氧气，且氧气约占空气总体积的1/5，根据题意知，量筒内有50mL空气，其中有氧气10mL，铁丝生锈要消耗掉这10mL氧气，在外界大气压强的作用下，水进入量筒10mL，最后量筒内水面最后约在40mL刻度处； （4）分析表中数据可知，小强同学的实验是探究温度因素对铁钉腐蚀快慢的影响；由数据可知：温度在10~50℃的范围内，温度越高，铁钉腐蚀的速度越快； （5）由表中数据可知，50℃以后铁钉质量不再增加，是因为试管内的氧气已耗尽，剩余的铁不能继续锈蚀；可继续通如氧气，并保持在50℃，几天后观察现象，可得出结论，具体操作：向乙装置的试管中充入氧气，并在50℃的环境中放置3天；若铁钉增加的质量大于0.18g，则分析成立。 1.（2024·池州模拟）高锰酸钾是一种重要的化工产品，它不仅是初中化学制取氧气的重要原料，在医疗上还可以用于杀菌消炎．某兴趣小组对高锰酸钾展开项目式学习。 【任务一】的物理性质 为探究高锰酸钾的溶解性，小组同学设计了如图实验。 (1)在两支试管中分别加入一小粒高锰酸钾，如图操作，观察到A试管中固体全部溶解，溶液呈 色；B试管中固体不溶解，汽油不变色。说明物质的溶解性与 有关。 (2)溶液中含有两种离子，小明认为溶液的颜色是的颜色，依据是 。 【任务二】的化学性质 (3)高锰酸钾常用于实验室中制取氧气，写出该反应的化学方程式： 。 【查阅资料】维生素C能与反应，使溶液褪色。 【实验探究】探究果蔬汁中维生素C含量 【进行实验】用几种果蔬汁完成实验，记录观察到溶液恰好褪色时所需果蔬汁的用量。 实验操作 果蔬汁 果蔬汁用量/滴 鲜榨的白菜汁 12 鲜榨的橙汁 8 鲜榨的西红柿汁 11 加热后冷却至室温的新鲜西红柿汁 14 放置12小时的西红柿汁 15 【实验结论】 (4)由上述实验现象可知，影响果蔬汁中维生素C含量的因素有 。 (5)下列做法中能提高上述果汁中维生素C含量测量的准确度的有_______（填字母序号）。 A．减小高锰酸钾溶液质量分数 B．用管口较小的滴管 C．将等量的果蔬汁用等量的水稀释 D．增加高锰酸钾溶液体积 (6)日常饮用橙汁时需要注意的事项是 （写一点）。 (7)继续实验，发现猕猴桃汁中维生素C含量大于西红柿汁中维生素C含量，其实验方案为 。 【答案】(1) 紫红 溶剂的种类 (2)含钾离子的氯化钾、硫酸钾、硝酸钾溶液都是无色的（合理即可） (3) (4)果蔬汁的种类、温度、放置时间 (5)BCD (6)现榨现喝，不可放置过长时间 (7)按照图中实验装置，逐滴滴加猕猴桃汁，观察到溶液恰好褪色时所需猕猴桃汁滴数少于11滴（合理即可） 【详解】（1）高锰酸钾溶液的颜色为紫红色； 高锰酸钾能溶于水，但不能溶于汽油中，说明同种溶质在不同溶剂中溶解性不同，即物质的溶解性与溶剂种类有关。 （2）氯化钾、硫酸钾等溶液中也含钾离子，但溶液均无色，则说明高锰酸钾溶液的颜色是高锰酸根引起的。 （3）高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式为：。 （4）由表中内容可知，果蔬汁种类不同，所需果蔬汁用量不同，且加热或放置处理的果蔬汁所需的用量也均不同，则说明影响果蔬汁中维生素C含量的因素有果蔬汁的种类、温度、放置时间。 （5）A、减少高锰酸钾溶液质量分数，所需果汁用量会少，会使结果更不准确，不符合题意； B、用管口较小的滴管，滴加的汁液越精确，则能提高上述果汁中维生素C含量测量的准确度，符合题意； C、将等量的果蔬汁用等量的水稀释，则所需果汁用量会增加，能提高上述果汁中维生素C含量测量的准确度，符合题意； D、增加高锰酸钾溶液的体积，则所需果汁用量会增加，能提高上述果汁中维生素C含量测量的准确度，符合题意。 故选BCD。 （6）根据表中数据可知，加热后或放置后所需的果蔬汁的用量均较大，说明其中维生素C含量较低，则日常饮用橙汁时，要现榨现喝，不可放置过长时间，且不能加热。 （7）若想证明猕猴桃汁中维生素C含量大于西红柿汁中维生素C含量，可按照图中实验装置，逐滴滴加猕猴桃汁，且观察到KMnO4 溶液恰好褪色时所需猕猴桃汁滴数会比西红柿汁的滴数少，即小于11滴。 2.（2024·宿州二模）某兴趣小组查阅资料发现“雾霾”的主要成因是化石燃料的不完全燃烧，于是对燃烧的调控展开了系列探究。 【活动一】认识完全燃烧和不完全燃烧 (1)小组同学点燃甲、乙两支同样的蜡烛，取一只小烧杯罩住甲蜡烛的火焰。比较发现甲蜡烛火焰变小，小烧杯底出现 ，说明甲蜡烛发生不完全燃烧。 (2)可燃物完全燃烧对节能和减少污染有重要意义，请写出促进可燃物充分燃烧的方法： ①增大可燃物与氧气的接触面积； ② 。 【活动二】探究可燃物与氧气的接触面积对燃烧的影响 取三种不同形态的铁，在空气中进行加热实验，实验结果如下表： 不同形态的铁 铁丝（卷成螺旋状） 铁丝棉 铁粉（用注射器喷出） 在空气中加热的现象 __________ 快速燃烧，产生微弱的火星 剧烈燃烧，火星四射 (3)上述实验中，螺旋状的铁丝在空气中加热时的现象是 ；铁丝绵和铁粉在空气中燃烧的化学方程式为 。 得出结论：增大可燃物与氧气的接触面积，能够促进燃烧。 【活动三】探究不同可燃物燃烧时需要氧气的浓度不同 该小组同学按下图1组装好实验装置，利用高能激光笔照射燃烧匙中的红磷，红磷燃烧直至熄灭；待装置完全冷却后，将装有白磷的燃烧匙提出水面，再次用高能激光笔照射，白磷居然也被点燃。 (4)从燃烧的条件角度分析，实验中激光笔的作用是 。 (5)图2是氧气浓度传感器测得整个实验过程中瓶内氧气浓度变化的曲线，兴趣小组分析图2对比曲线 （填A、B、C、D、E五点间组成的曲线段），得出了 “不同物质燃烧，需要的氧气浓度不同”的结论。 (6)图2中曲线CD段氧气含量增大的原因是 。 (7)图3是红磷燃烧过程中的压强变化，0~t1阶段压强增大的原因是 。 【答案】(1)一层黑色固体 (2)增大氧气的浓度 (3) 铁丝发红发热 (4)使红磷和白磷达到着火点 (5)BC段和DE段 (6)红磷燃烧熄灭后，瓶中下方的空气扩散到上方氧气浓度传感器周围 (7)红磷燃烧放热，温度升高，压强增大 【详解】（1）蜡烛不完全燃烧的会生成炭黑，可以看到烧杯底会出现一层黑色固体，故填：一层黑色固体； （2）促进可燃物充分燃烧的方法：增大可燃物与氧气的接触面积，增大氧气的浓度，故填：增大氧气的浓度； （3）铁丝在空气中不燃烧，在火焰上会发红发热，铁丝绵和铁粉在空气中燃烧都会生成四氧化三铁，方程式为，故填：铁丝发红发热、； （4）燃烧需要可燃物、温度达到可燃物着火点，与氧气接触，高能激光笔的作用是提供热量使红磷和白磷达到着火点，引燃白磷和红磷，故填：使红磷和白磷达到着火点； （5）由题可知，红磷先燃烧至熄灭，装置完全冷却后，将装有白磷的燃烧匙提出水面，再次用高能激光笔照射，白磷也被点燃，BC段氧气含量迅速降低是红磷燃烧消耗氧气，C点红磷恰好熄灭，DE段氧气继续降低是白磷燃烧消耗氧气，二者对比可知不同物质燃烧，需要的氧气浓度不同，故填：BC段和DE段； （6）BC段氧气含量迅速降低是红磷燃烧消耗氧气，C点红磷恰好熄灭，红磷燃烧熄灭后，瓶中下方的空气扩散到上方氧气浓度传感器周围，导致氧气溶度增大，故填：红磷燃烧熄灭后，瓶中下方的空气扩散到上方氧气浓度传感器周围； （7）红磷燃烧放热，导致温度升高，从而导致压强不断增大，故0~t1阶段压强增大的原因是红磷燃烧放热，温度升高，压强增大，故填：红磷燃烧放热，温度升高，压强增大。 3.（2024·芜湖三模）某化学兴趣小组的同学对蒸汽眼罩产生兴趣，开展了如下探究。 任务一：探究蒸汽眼罩发热包中的成分 (1)阅读蒸汽眼罩的说明书，用磁铁靠近发热包的粉末，部分粉末能被吸引，则证明其中一定含有 。 任务二：探究蒸汽眼罩的发热原理 (2)小组同学结合成分表及蒸汽眼罩要打开后才会发热推测，蒸汽眼罩发热可能是与空气中的 接触发生反应；用高纯度铁粉而不选用铁丝或铁片制作蒸汽眼罩的原因是 。 任务三：探究活性炭和氯化钠的作用 在密闭的锥形瓶中分别放入表中①~④四组物质，用温度传感器分别测量相同时间内的温度变化，温度传感器测得的相应数据如图所示。 组数 实验药品 ① 15g铁粉、4mL水 ② 15g铁粉、4mL水、5g活性炭 ③ 15g铁粉、4mL水、5g氯化钠 ④ xg铁粉、4mL水、5g氯化钠、5g活性炭 (3)实验④中x为 。 (4)实验③和④对比可说明 。 (5)从绿色化学的角度考虑，你对使用后的蒸汽眼罩内固体的处理建议是 。 【拓展探究】 (6)小组同学利用蒸汽眼罩发热包中的成分来测量空气中氧气的含量，设计了如图所示的实验。与课本实验相比，该实验的优点有 (填两点)。 (7)下列有关蒸汽眼罩的相关说法中正确的是_______(填字母)。 A．蒸汽眼罩可以循环使用 B．蒸汽眼罩戴的越久，效果越好 C．蒸汽眼罩开封后立即使用，以保证效果 【答案】(1)铁粉 (2) 氧气和水 铁粉与空气的接触面积大，反应速率快 (3)15 (4)在其他条件相同时，活性炭能加快铁与氧气和水的反应 (5)回收利用 (6)更环保，使氧气消耗更彻底、实验结果更准确 (7)C 【详解】（1）用磁铁靠近发热包的粉末，部分粉末能被吸引，即部分粉末能被磁铁吸引，证明粉末中一定含有铁粉； （2）铁与氧气和水接触会发生锈蚀，放出热量，则蒸汽眼罩发热可能是与空气中的氧气和水接触发生反应； 用高纯度铁粉而不选用铁丝或铁片制作蒸汽眼罩的原因是铁粉与空气的接触面积大，反应速率快； （3）为研究铁粉生锈快慢的影响因素，需要控制变量，则铁粉的质量需要相同，故x=15； （4）实验③温度基本不变，实验④温度变化较大，说明在其他条件相同时，活性炭能加快铁与氧气和水的反应； （5）从绿色化学的角度考虑，对使用后的蒸汽眼罩内固体，含有活性炭等，可以回收利用； （6）利用蒸汽眼罩发热包中的成分来测量空气中氧气的含量，装置密闭，不会产生污染物，更加环保，装置密闭，可使实验结果更准确； （7）A、蒸汽眼罩不可以循环使用，是因为铁粉完全生锈后不能再利用，该选项不正确； B、蒸汽眼罩戴的越久，效果越不好，是因为随着铁粉的消耗，效果越来越差，该选项不正确； C、蒸汽眼罩开封后立即使用，以保证效果，该选项正确； 故选：C。 4.（2024·亳州三模）生态富民是我国实现高质量发展的重要路径。近年来，我国一些地区创新采用了“渔光互补”发展模式，化学实践小组的同学们对渔光互补的工作模式、鱼塘水的成分等产生了浓厚的兴趣，他们在老师的指导下展开了项目式学习活动。 【任务一】了解渔光互补模式 【信息检索】同学们上网查阅资料，了解到“渔光互补”是在水面上方架设光伏板发电，下方的水域则用于水产养殖，形成“上可发电，下可养鱼”的发展模式。 【分析交流】 (1)光伏发电过程中能量的转化为 。 【任务二】探究鱼塘水的成分 【教师指导】老师告诉同学们：①鱼塘底部塘泥中的有机物分解易使水质酸性增强；②该鱼塘养殖鱼虾，需定期投入为鱼虾补充钙质；③硬水中含有较多钙离子和镁离子；④能与水反应最终生成和，中间过程可能生成，过氧化氢溶液具有漂白性。 【猜想假设】同学们猜想：该鱼塘水呈酸性，且含有。 【进行实验】 (2) 实验步骤 实验现象 实验结论 ①取少量鱼塘水于试管中，向其中滴加几滴 溶液变成红色 鱼塘水呈酸性，且含有 ②另取少量鱼塘水于试管中，向其中滴加足量溶液 有气体产生，滴加一段时间后产生 【反思评价】 (3)假设鱼塘中的酸为盐酸，则步骤②中产生气体时发生反应的化学方程式为 。 (4)有同学对实验结论提出了质疑，理由是 ，同学们改进方案后重新进行实验，得出了正确的结论。 【拓展实验】过氧化钙（）是一种环境友好型供氧剂，可用于鱼类养殖。兴趣小组在老师指导下，用装置甲进行少量过氧化钙样品与足量水反应的实验，实验时加入过氧化钙样品与足量水，迅速密闭装置，开始测氧气浓度。滴入几滴酚酞试液，观察到三颈烧瓶中溶液先变红后慢慢褪色。630秒时，将气球内二氧化锰加入三颈烧瓶中，瓶内氧气浓度随反应时间变化如图乙。 (5)AB段氧气浓度几乎不变的原因可能是 ； (6)滴入酚酞试液后，三颈烧瓶中溶液变红后会慢慢褪色的原因可能是 ； (7)运输鱼苗时，在水中加少量过氧化钙的主要目的是 。 【答案】(1)光能转化为电能 (2) 紫色石蕊溶液 白色沉淀 (3) (4)若鱼塘水为硬水，其中含有的钙离子会和碳酸钠中的碳酸根离子结合生成白色沉淀碳酸钙（合理即可） (5)过氧化钙与水接触时，首先生成过氧化氢和氢氧化钙，没有生成氧气（合理即可） (6)过氧化氢溶液具有漂白性 (7)过氧化钙和水反应生成氢氧化钙和氧气，供给鱼苗呼吸（合理即可） 【详解】（1）光伏发电过程中是将光能转化为电能； （2）①实验结论是鱼塘水呈酸性，酸性溶液能使紫色石蕊试液变红； ②实验结论是鱼塘水呈酸性，且含有CaCl2，所以另取少量鱼塘水于试管中，向其中滴加足量Na2CO3溶液，先与酸性物质反应会生成二氧化碳气体，后碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和氯化钠，故现象是有气体产生，滴加一段时间后产生白色沉淀； （3）假设鱼塘中的酸为盐酸，则步骤②中产生气体时，即为碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，发生反应的化学方程式为：；　　　　　　 （4）若鱼塘水为硬水，硬水中含有较多钙离子和镁离子，其中含有的钙离子会和碳酸钠中的碳酸根离子结合生成白色沉淀碳酸钙，所以上述结论不一定正确； （5）过氧化钙与水接触时，首先反应生成过氧化氢和氢氧化钙，没有生成氧气，所以AB段氧气浓度几乎不变； （6）氢氧化钙溶液显碱性，能使无色的酚酞试液变红色，但过氧化氢溶液具有漂白性，所以实验中观察到滴入酚酞试液后，三颈烧瓶中溶液变红后会慢慢褪色； （7）运输鱼苗时，在水中加少量过氧化钙，过氧化钙和水反应生成氢氧化钙和氧气，供给鱼苗呼吸（合理即可）。 5.（2024·六安三模）活性炭具有疏松多孔结构，有较强的吸附能力，被广泛用于空气净化和污水处理等方面。某校兴趣小组的同学们对活性炭的吸附能力进行实验探究。 【活动一】为验证活性炭的吸附能力，甲同学设计了如图1所示实验： (1)步骤一观察到红墨水逐渐扩散到整杯水中，最后变成均匀的红色溶液。这一现象说明了分子具有的性质是 。 (2)①步骤三观察到烧杯中滤液的颜色为 色。甲同学得出的实验结论是活性炭有很好的吸附能力。 ②乙同学认为甲同学的实验结论有疑点，有可能是滤纸对红墨水起到了作用，应增加一个实验。说明甲同学的结论是合理的。请你设计这个实验： 。 【活动二】探究不同种类的活性炭的吸附能力 【查阅资料】制备果壳活性炭的流程如下图： 【进行实验】室温下，在三个相同规格的锥形瓶中分别装入花生壳炭、核桃壳炭、竹炭;然后在三个锥形瓶中各充入等量的二氧化氮气体（呈红棕色），用橡皮塞盖好密封，观察并记录瓶内气体红色褪去的时间。 (3)①碳化过程用作为保护气，利用的主要性质是 。 ②活化过程需将碳化得到的炭粉和加入的活化剂充分研磨，其目的是 。 (4)根据如图2所示的实验数据可以得出的结论是 。 【活动三】探究不同颗粒大小的活性炭吸附能力 (5)丙同学使用了二氧化硫传感器测量等质量，颗粒大小不同的两份同种活性炭吸附集气瓶内二氧化硫时集气瓶内二氧化硫浓度的变化，根据实验得出的图象变化，得出了相同条件下，颗粒越小，活性炭的吸附能力越强的结论。请你根据上述实验结论在图3中绘出实验的图象 。 (6)丁同学又在丙同学做完实验后，接着使用二氧化硫传感器测量了随着温度升高瓶内二氧化硫的变化，实验图象如图4所示，根据图象你得出的结论是 。 【答案】(1)分子在不停地运动 (2) 无 将烧杯中的红墨水直接进行过滤（合理即可） (3) 化学性质不活泼 增大反应物的接触面积，使反应更充分 (4)不同种类的活性炭吸附能力不同，其中竹炭的吸附能力最强 (5) (6)温度升高，吸附剂的吸附能力下降 【详解】（1）红墨水逐渐扩散到整杯水中，说明分子是不断运动的； （2）活性炭具有吸附性，步骤二用活性炭吸附了，所以步骤三中滤液中颜色为无色； 可以将步骤一中烧杯中的水直接过滤，观察颜色，若为红色说明活性炭具有吸附性，若也为无色，说明滤纸过滤掉了红色； （3）氮气化学性质不活泼，可以做保护气，防止果壳碎屑高温碳化过程中被氧化； 充分研磨，增大反应物的接触面积，使得反应更加充分； （4）有图示可知，不同种类的活性炭吸附能力不同，其中竹炭的吸附能力最强（合理即可）； （5） 丙同学实验结论是相同条件下颗粒小的活性炭吸附能力强于颗粒大的活性炭，所以图像为； （6）由图象可知，随着温度的升高，吸附剂的吸附效果在下降；故填：温度升高，吸附剂的吸附能力下降。 6.（2024·安徽三模）氯化钠是一种生活中常见的盐，在工农业生产、生活中有广泛的用途。某化学兴趣小组的同学对氯化钠展开了探究。 【探究一】初识氯化钠 氯化钠是重要的调味品，也是人的正常生理活动所必不可少的。 (1)人体内含有的氯化钠大部分以离子形式存在于体液中，其中具有促生盐酸、帮助消化和增进食欲的作用的是 。 【探究二】研究“融雪剂”成分 融雪剂又称“化冰盐”，主要成分为“氯盐”，如氯化钠、氯化钙等，广泛应用于冬季道路、停车场、广场等场所的融雪和防冻。小组按如图步骤进行实验，并记录实验现象。 查阅资料：某些金属化合物灼烧时会使火焰呈现出各种艳丽色彩，如含钠元素的火焰呈黄色，含钙元素的火焰呈砖红色等。 (2)上述实验验证了样品中含有氯化钙，所依据的实验现象是 。该反应的化学方程式是 。 (3)同学们认为仅通过上述实验，无法确定样品中是否含有氯化钠，理由是 。 【探究三】探究氯化钠溶液的导电性 查阅资料：溶液的导电性可以用电导率(电导率数值越大，溶液的导电性越强)衡量。一定条件下，电导率的大小与溶液中的离子种类及浓度有关。 小组同学用电导率传感器测定不同温度、不同浓度氯化钠溶液的电导率。 氯化钠溶液浓度(%) 1.4 5.6 13.0 变化曲线 (4)根据上述实验，能够得出的结论是 。 【拓展探究】氯化钠是盐酸与氢氧化钠中和反应的产物。 小组同学向一定体积的A溶液中不断滴入B溶液(三组实验试剂如表所示，A和B溶液均为相同体积溶液中含有相同数目离子的溶液)，并测定了实验过程中溶液电导率随B溶液体积变化而变化的曲线(如图所示)。 实验编号 A溶液 B溶液 I NaOH溶液 稀盐酸 II NaOH溶液 蒸馏水 III NaOH溶液 NaCl溶液 (5)解释与结论 ①甲根据实验I的曲线得出“盐酸与NaOH发生了反应”的结论，乙同学提出质疑，理由是 。 ②甲同学基于上述质疑，设计了实验II和实验III。根据实验III的曲线可以得出：相同浓度的Cl-电导率 (填“大于”或“小于”)OH-；解释在实验范围内实验I曲线位于实验II曲线的下方的原因： 。 【答案】(1)氯离子/Cl- (2) 加入Na2CO3溶液后，产生白色沉淀 (3)氯化钙和碳酸钠反应生成了氯化钠，会对氯化钠的检验产生干扰 (4)相同条件下，当氯化钠溶液浓度较低时，温度升高，电导率几乎不变，即溶液导电性几乎不变，氯化钠溶液浓度相对较大时，温度越高，电导率越高，即溶液导电性越强 (5) 溶液电导率的下降，可能是稀盐酸中的水稀释NaOH溶液所致 小于 稀盐酸中的H+与NaOH溶液中的OH-结合生成水分子，盐酸中的Cl-代替了OH-，且Cl-导电能力弱于OH-，故实验I曲线位于实验II曲线的下方 【详解】（1）人体内所含的氯化钠大部分以离子形式存在于体液中。钠离子对维持细胞内外正常的水分分布和促进细胞内外物质交换起主要作用，氯离子是胃液中的主要成分，具有促生盐酸、帮助消化和增进食欲的作用，故填：Cl-； （2）氯化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙和氯化钠，故上述实验验证了样品中含有氯化钙，所依据的实验现象是：加入碳酸钠溶液后，产生白色沉淀，该反应的化学方程式为：； （3）氯化钙和碳酸钠反应生成了氯化钠，会对氯化钠的检验产生干扰，故仅通过上述实验，无法确定样品中是否含有氯化钠； （4）由图可知，相同条件下，当氯化钠溶液浓度较低时，温度升高，电导率几乎不变，即溶液导电性几乎不变，氯化钠溶液浓度相对较大时，温度越高，电导率越高，即溶液导电性越强； （5）①稀盐酸中含水，溶液电导率的下降，可能是稀盐酸中的水稀释NaOH溶液所致，故根据实验I的曲线，不能得出“盐酸与NaOH发生了反应”的结论； ②A和B溶液均为相同体积溶液中含有相同数目离子的溶液，如果相同浓度的氯离子和氢氧根离子的电导率相同，则实验III中，向氢氧化钠溶液中加入氯化钠溶液后，导电率不变，但是实验III中，随着氯化钠溶液的加入，电导率下降，说明相同浓度的Cl-电导率小于OH-； 稀盐酸中的H+与NaOH溶液中的OH-结合生成水分子，盐酸中的Cl-代替了OH-，且Cl-导电能力弱于OH-，故实验I曲线位于实验II曲线的下方。 7. （2024·合肥二模）很多面点的制作需要膨松剂。某兴趣小组通过制作馒头，探究化学膨松剂的作用原理，并对比不同膨松剂对馒头性状的影响（制作过程中蒸制时间、温度等相关条件均相同）。 【探究自制膨松剂】 I.小组同学在课上学习了碳酸氢钠可用于焙制糕点，据此设计如表实验。 实验 面团成分 膨松剂 馒头性状 ① 60g面粉、28g水 无 无气孔、硬 面色白 ② 60g面粉、28g水 1g碳酸氢钠 少量气孔、略松软 面色黄 小组同学针对①②中馒头性状的不同，查阅资料如下。 【资料一】 碳酸氢钠受热易分解，。 【资料二】 制作馒头的过程中，面粉中的某种色素遇到碱性物质会变成黄色。 (1)根据②中“面色黄”的性状推测碳酸氢钠具有 性。 Ⅱ.为改善②中馒头性状，小组同学又设计如表实验。 实验 面团成分 膨松剂 馒头性状 ③ 60g面粉、____g水 1g碳酸氢钠、5.8g白醋（足量） 较多气孔、松软 面色白 (2)③中加水的质量应为 g。 (3)结合②③馒头性状，加入白醋后，馒头性状得到改良的原因是 。据此分析，下列物质组合也可起到膨松作用的有 （填标号）。 A．食盐和白糖    B．碳酸钙和白醋      C．纯碱和柠檬酸      D．纯碱和食盐 【探究市售膨松剂】 Ⅲ.小组同学买来了一种市售膨松剂一泡打粉，继续进行探究。 实验 面团成分 膨松剂 馒头性状 ④ 60g面粉、28g水 1g泡打粉【成分：碳酸氢钠（40%）、焦磷酸二氢二钠（Na2H2P2O7主要作用：快速发酵剂、品质改良剂，用于烘焙）、淀粉】 较多气孔、松软 面色白 (4)与白醋相似，焦磷酸二氢二钠也能起到酸的作用。作为市售膨松剂的成分之一，与白醋相比，焦磷酸二氢二钠具有的优势为 （写出一点即可）。淀粉与泡打粉中其他成分不发生反应，除干燥外，淀粉还可能有 作用。 (5)产生气体的量是影响馒头膨松程度的因素。经教师指导后，小组同学得知该泡打粉中焦磷酸二氢二钠只能与一半的碳酸氢钠反应，理论上，③中产生二氧化碳气体的最大量（考虑NaHCO3受热不稳定易分解）是④中的 倍（精确到0.1）。在实际生活中，你还会选择哪种方法提高面团的发酵效率？ 。 【反思与感悟】 小组同学在上述劳动实践中探明了膨松剂的作用原理，发展了“性质决定用途”的化学观念。 【答案】(1)碱 (2)28 (3) 白醋与碳酸氢钠反应生成二氧化碳气体或白醋中和了碱性物质 BC/CB (4) 易保存 调节气体产生速度或使气泡均匀产生 (5) 3.3 添加适量的酵母粉 【详解】（1）依据信息：面粉中的某种色素遇到碱性物质会变成黄色，根据②中“面色黄”推测NaHCO3有碱性； （2）③是与②对比，则③加水的质量为28g； （3）①白醋与碳酸氢钠反应生成二氧化碳气体，产生较多气孔，白醋显酸性，中和了碱性物质，不与面粉中的某种色素反应，所以馒头不会变黄； ②A、食盐和白糖不反应，故A错误； B、碳酸钙和白醋能反应生成二氧化碳，可以起到膨松作用，故B正确； C、纯碱和柠檬酸会反应生成二氧化碳，可以起到膨松作用，故C正确； D、纯碱和食盐不反应，故D错误； 故选BC； （4）①与白醋相比，焦磷酸二氢二钠为固体，更容易保存； ②淀粉的作用是改善泡打粉的保存性，防止吸潮结块或失效，还具有调节气体产生速度或使气泡均匀产生的作用； （5）①实验③中1g碳酸氢钠与足量的白醋反应，碳酸氢钠完全反应生成二氧化碳，根据质量守恒定律，NaHCO3~CO2；1g泡打粉中碳酸氢钠占40%，质量为0.4g，且焦磷酸二氢二钠只能与一半的碳酸氢钠反应，故只有0.2g碳酸氢钠完全反应生成二氧化碳，NaHCO3~CO2,另外的0.2g碳酸氢钠加热分解生成二氧化碳、水、二氧化碳，，关系为：2NaHCO3~CO2；则③中产生二氧化碳气体的最大量与④中产生二氧化碳的最大量之比为：； ②在实际生活中通常还会添加适量的酵母粉提高面团的发酵效率。 8、（2024·安徽模拟预测）读了法拉第的《蜡烛的故事》后，兴趣小组同学以“蜡烛的故事”为主题开展项目式学习。 【任务1】认识蜡烛 (1)将一支蜡烛(由石蜡和烛芯组成)点燃后实验现象如图1所示，下列说法正确的是_______(填字母序号)。 A．石蜡受热易熔化 B．石蜡燃烧生成了水 C．石蜡燃烧有火焰产生 D．该实验只发生化学变化 (2)写出蜡烛燃烧的产物使澄清石灰水变浑浊的化学方程式 。 【任务2】探究蜡烛燃烧的火焰温度 (3)用温度传感器测得蜡烛燃烧时内焰温度最高，而将火柴梗伸入蜡烛火焰中2~3s后取出，发现与外焰接触部位变黑，由此说明外焰温度最高，请分析造成不同结果的原因可能是 。 【任务3】分析蜡烛燃烧的现象 【查阅资料】①点燃蜡烛，当空气流近蜡烛火焰时，由于受到火焰热量影响使周围空气向上流动，导致火焰形状形似水滴②在太空舱中点燃蜡烛，火焰形状近似球形。 (4)蜡烛燃烧时，蜡烛火焰与烛身接触的部位，易烧成凹槽，原因可能的是 。 (5)蜡烛在空气中燃烧时火焰形状形似水滴，除了与空气流动有关外，还可能与 有关。 【任务4】探究蜡烛燃烧的产物 (6)用如图2装置进行实验，发现玻璃管中黑色氧化铜变成了红色。结合反应现象，说说你对蜡烛在空气中燃烧的认识 。 (7)图3中蜡烛燃烧会出现“吸水”现象(即玻璃杯中液面上升)，有同学认为产生“吸水”现象的原因是蜡烛燃烧会消耗氧气，导致瓶内压强小于外界气压。小明提出反对意见，请你帮他从玻璃杯内气体成分变化和温度变化两个角度进行论证：气体成分变化角度： ；温度变化角度： 。 【答案】(1)AC (2) (3)温度传感器测量有误差（或感应范围出了问题） (4)蜡烛火焰与烛身接触的部位温度高于其他部位，此处石蜡更容易熔化，燃烧消耗此处的石蜡更多，易烧成凹槽（合理即可） (5)重力 (6)蜡烛在空气中燃烧会产生具有还原性的气体 (7) 蜡烛燃烧消耗氧气，生成了二氧化碳和水，二氧化碳溶于水且和水反应，导致瓶烧杯内气压减小，液面上升 从温度变化角度分析：蜡烛燃烧放热，使烧杯内气体受热膨胀，气压增大，烧杯内液面下降，蜡烛熄灭后，随着温度逐渐恢复至室温，气体收缩，气压减小，烧杯液面逐渐回升 【详解】（1）A.蜡烛燃烧时放热，使石蜡受热熔化，所以石蜡受热易熔化，故A选项正确； B.石蜡受热熔化形成液滴，但从图中现象不能得出石蜡燃烧有水生成，故B选项错误； C.石蜡燃烧时是石蜡蒸气在燃烧，有火焰出现，故C选项正确； D.石蜡受热熔化，只是状态改变，是物理变化，所以石蜡燃烧时还有物理变化发生，故D选项错误； 故选AC。 （2）蜡烛燃烧的产物中有二氧化碳，二氧化碳与石灰水中的氢氧化钙反应生成不溶物碳酸钙，出现浑浊现象，反应的化学方程式为：。 （3）用温度传感器测量和用火柴梗进行实验得出结论不同，可能是温度传感器测量有误差；也可能是感应范围出了问题，因为在测量过程中人为放置传感器，传感器需穿过外焰到内焰，放置位置有不同，导致其传感器感应范围不同，测得的温度不同。 （4）蜡烛火焰与烛身接触的部位温度高于其他部位，此处石蜡更容易熔化，燃烧消耗此处的石蜡更多，易烧成凹槽；如果蜡烛的芯线过长或者蜡烛处于不通风的环境中,燃烧可能会不均匀,导致中间部分的蜡融化得更快，随着时间的推移,这种不均匀的燃烧会使得蜡烛中间部分凹下去,而两侧则还有未融化的蜡，形成凹陷；答案合理即可。 （5）火焰呈现水滴形状的原因是由于冷热空气对流造成的。当火焰附近的空气被加热后，其密度变小，热空气会上升，而周围的冷空气由于重力作用向下沉降，填补空缺，这种空气流动将火焰“挤”成了尖头朝上的水滴状。在地球重力环境下，这种对流使得火焰呈现“水滴”形状。如果在微重力环境下，火焰摆脱了重力的束缚，其形状会接近圆球。 （6）黑色固体变红，是因为氧化铜被还原成铜，说明蜡烛燃烧生成了具有还原性的物质，由于氧化铜和蜡烛之间有棉花隔离，所以若生成的还原性物质是固体小颗粒，会被棉花过滤隔离，不能与氧化铜接触，因此生成的物质中有还原性气体，所以对蜡烛在空气中燃烧的认识是蜡烛在空气中燃烧会产生具有还原性的气体。 （7）从玻璃杯内气体成分变化角度分析：蜡烛燃烧消耗氧气，生成了二氧化碳，二氧化碳溶于水且和水反应，导致瓶烧杯内气压减小，液面上升； 从温度变化角度分析：蜡烛燃烧放热，使烧杯内气体受热膨胀，气压增大，烧杯内液面下降，蜡烛熄灭后，随着温度逐渐恢复至室温，气体收缩，气压减小，烧杯液面逐渐回升。 9.（2024·马鞍山一模）某化学兴趣小组进行草酸亚铁晶体（）分解的实验探究。 【查阅资料】 ①白色无水硫酸铜固体遇水会变成蓝色晶体。 ②碱石灰的成分为和的固体混合物。 【猜想】草酸亚铁晶体分解会产生、和三种气体。 【实验方案】按照如图装置进行实验，验证猜想（夹持装置部分未画出）。 【问题讨论】 (1)实验开始前需要先鼓入一段时间的氮气，该操作的目的是 。 (2)中澄清石灰水的作用是 。 【结果分析】     (3)定性分析： ①证明分解产物中存在的现象是 ； ②小明认为应增加装置，则装置应放在 两个装置之间，若观察到装置的现象 ，则证明草酸亚铁晶体分解有水生成。 【反思评价】 (4)从环保角度考虑，装置后明显缺少尾气处理装置，下列装置合理的是______（填字母序号）。 A． B． C． D． (5)文献显示：（相对分子质量为180）受热分解时，固体的质量随温度变化的曲线如图所示： ①写出加热到400℃时，受热分解的化学方程式： 。 ②根据图象，若有在敞口环境中充分加热，最终得到固体物质，则该固体物质的化学式为 。 【答案】(1)将装置内的空气排尽，防止空气中的二氧化碳、水蒸气干扰实验结果 (2)验证有无二氧化碳 (3) A中澄清石灰水变浑浊 A、B 固体由白色变为蓝色 (4)ABCD (5) FeC2O4∙2H2OFeO++2H2O↑+CO2↑+CO↑ Fe2O3 【详解】（1）空气中含有二氧化碳、水蒸气等，实验开始前需要先鼓入一段时间的氮气，该操作的目的是：将装置内的空气排尽，防止空气中的二氧化碳、水蒸气干扰实验结果。 （2）C中的氢氧化钠溶液是除去二氧化碳，中澄清石灰水的作用是：验证有无二氧化碳。 （3）①证明分解产物中存在CO2的现象是：A中澄清石灰水变浑浊； ②因为白色无水硫酸铜固体遇水会变成蓝色晶体。小明认为应增加H装置，则H装置应放在A、B两个装置之间，若观察到H装置的现象为：固体由白色变为蓝色，则证明草酸亚铁晶体分解有水生成。 （4）A. 尾气中含有有毒的一氧化碳气体，可用气球收集起来，防止污染空气，此选项符合题意； B. 尾气进入集气瓶内，将水排出，可用集气瓶收集尾气，此选项符合题意； C. 尾气进入集气瓶内，集气瓶内压强变大，将水排出，集气瓶可用来收集尾气，此选项符合题意； D. 可将尾气中的一氧化碳燃烧掉，防止污染空气，此选项符合题意。 故选ABCD。 （5）①据图可知，加热到400℃时，生成固体的质量为1.44g，设该固体的化学式为FexOy，该固体物质中铁元素的质量为：3.60g×=1.12g，氧元素的质量为：1.44g-1.12g=0.32g，则，，故该固体的化学式为FeO，草酸亚铁分解还生成了二氧化碳、一氧化碳、水，根据质量守恒定律，FeC2O4∙2H2O受热分解的化学方程式为：FeC2O4∙2H2OFeO++2H2O↑+CO2↑+CO↑。 ②7.2gFeC2O4∙2H2O中铁元素的质量为：7.2g×=2.24g，得到的固体物质中氧元素的质量为：3.2g-2.24g=0.96g，设该固体物质的化学式为FeaOb，则，，则该固体物质的化学式为Fe2O3。 10.（2024·合肥一模）化学兴趣小组在课外实验中意外发现：将镁条放入Na2CO3溶液中，快速产生较多气泡，有白色沉淀生成。小组同学对此进行了系列探究活动。 探究I：反应产生的气体是什么? 【作出猜想】 (1)小组同学经查阅资料得知生成的是一种单一的气体，根据 ，猜想反应产生的气体有可能是如下三种可能：①氢气；②二氧化碳；③甲烷。 【实验一】取适量镁条、100mLNa2CO3溶液于反应装置A中，按如图1所示方案进行实验，B中澄清石灰水不变浑浊，C处气体燃烧，烧杯内壁有水珠。甲同学说猜想①正确。 (2)同学们讨论认为，上述实验中“烧杯内壁有水珠”作为“反应产生的气体是氢气”的证据不可靠，原因是： 。 (3)为使这一证据可靠，且仍能一次性地验证三个猜想，只需在图1所示方案的基础上在B、C之间加入装有浓硫酸的多功能瓶改进完善；同时对烧杯中的产物进一步验证，请写出具体方法 。 探究Ⅱ：快速产生气体的原因是什么? 【查阅资料】 (4)镁与水缓慢反应生成氢气；Na2CO3溶液 性，其溶液中除Na+、CO外，还有OH-。 【作出猜想】可能是Na2CO3溶液中的某一种离子促进了镁与水的反应。 【实验二】按图2所示方案进行实验。G、I中缓慢产生气泡，H中快速产生较多气泡，说明是CO而不是Na+、OH-促进了镁与水的反应。 (5)G中实验的作用是 。 (6)试剂X是 。 探究Ⅲ：反应产生的白色沉淀中是否含有MgCO3? 【实验3】 (7)取实验1中A装置内反应生成的沉淀于试管中，加入试剂Y，根据实验现象说明白色沉淀中含有MgCO3。试剂Y加入后实验现象为 ，该反应的化学方程式为 。 【反思交流】有些伟大的发现就是从异常现象中得到启发，通过深入研究而实现的。 【答案】(1)质量守恒定律/反应前后元素种类不变 (2)反应在液体中发生，且生成气体从溶液中逸出 (3)将烧杯快速翻转，倒入澄清石灰水 (4)碱 (5)对比 (6)氢氧化钠溶液 (7) 有气泡产生 / 【详解】（1）根据质量守恒定律，反应前后元素的种类不变，镁和碳酸钠溶液中含有镁、钠、碳、氧、氢元素，则生成的气体可能为氢气、二氧化碳和甲烷。 （2）由于反应在液体中发生，且生成气体从溶液中逸出，所以“烧杯内壁有水珠”作为“反应产生的气体是氢气”的证据不可靠。 （3）甲烷燃烧生成二氧化碳和水，则若想一次性验证三个猜想，除了在B、C之间加入装有浓硫酸的多功能瓶改进完善，同时需将烧杯快速翻转过来，倒入澄清石灰水，观察澄清石灰水是否变浑浊。 （4）碳酸钠溶液显碱性，则溶液中除了钠离子和碳酸根外，还含有少量的氢氧根。 （5）碳酸钠溶液中含有水，则G实验的目的为对比实验。 （6）若想证明是碳酸根而不是钠离子和氢氧根促进了镁和水的反应，则试剂X应为氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液中含有钠离子和氢氧根。 （7）碳酸镁能和盐酸（或硫酸）反应生成氯化镁（或硫酸镁）、二氧化碳和水，则可证明沉淀为碳酸镁，现象为有气泡产生； 反应的化学方程式为：或。 11.（2024·亳州二模）酸的研究是一项重要课题，某小组以“硫酸的性质”为主题开展以下项目式学习。 【活动一】认识硫酸 (1)下列关于硫酸的说法正确的是______（填字母）。 A．浓硫酸有强烈的腐蚀性 B．稀释浓硫酸时，应将水注入浓硫酸中，并用玻璃棒搅拌 C．稀硫酸可用来除铁锈 D．浓硫酸有吸水性，可作干燥剂 【活动二】探究硫酸与金属的反应 某兴趣小组做了锌粒与稀硫酸反应的实验后，用浓硫酸代替稀硫酸与锌粒进行实验，有刺激性气味气体产生。 【进行实验】为了验证该气体的成分，兴趣小组进行如图1所示实验。 【查阅资料】二氧化硫能使品红溶液褪色，可被酸性吸收。 【实验事实与结论】 (2)反应进行不久，观察到B处 ，D处无明显现象，证明产生的气体是。 (3)反应继续进行一段时间后，D处气体能燃烧，干燥烧杯内壁有水雾，证明产生的气体是 ，产生该气体的原因是 。 【活动三】探究硫酸与碱的反应 电导率是衡量溶液导电能力大小的物理量。在相同条件下，电导率与离子浓度（单位体积内的离子个数）成正比。如图2是利用数字传感技术测定氢氧化钠溶液与稀硫酸反应过程中的电导率变化。 (4)写出氢氧化钠与稀硫酸反应的化学方程式 。 (5)M点的意义是 ； (6)P点和N点的电导率相同，对应溶液中的离子是否相同？ ，请设计实验方案证明： 。 【答案】(1)ACD (2)品红溶液褪色 (3) 氢气/H2 随着浓硫酸的消耗和水的生成，浓硫酸变成稀硫酸，稀硫酸和锌反应生成硫酸锌和氢气（合理即可） (4) (5)氢氧化钠与稀硫酸恰好完全反应（合理即可） (6) 否 取两点对应溶液于试管中，分别滴加紫色石蕊溶液，P点溶液呈红色，N点溶液呈蓝色（合理即可） 【详解】（1）A、浓硫酸有强烈的腐蚀性，说法正确，符合题意； B、稀释浓硫酸时，应将浓硫酸沿烧杯内壁缓缓地注入水中，并用玻璃棒搅拌以使热量及时扩散，说法错误，不符合题意； C、铁锈的主要成分是氧化铁，氧化铁可以于稀硫酸反应，则稀硫酸可用来除铁锈，说法正确，符合题意； D、浓硫酸有吸水性，可作干燥剂，说法正确，符合题意。 故选：ACD； （2）由题干信息可知，二氧化硫能使品红溶液褪色，可被酸性吸收，所以反应进行不久，观察到B处品红溶液褪色，同时二氧化硫被高锰酸钾吸收，故D处无明显现象，证明产生的气体是； （3）反应继续进行一段时间后，D处气体能燃烧，干燥烧杯内壁有水雾，证明产生的气体是氢气；产生该气体的原因是随着浓硫酸的消耗和水的生成，浓硫酸变成稀硫酸，稀硫酸和锌反应生成硫酸锌和氢气； （4）氢氧化钠与稀硫酸反应生成硫酸钠和水，化学方程式为； （5）由图可知，M点的电导率最低，由于电导率与离子浓度（单位体积内的离子个数）成正比，说明M点离子浓度（单位体积内的离子个数）最小，氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水，随着氢氧化钠的加入自由移动的离子数目不变，但溶液体积增加，单位体积内离子个数减小，电导率下降。当恰好完全反应时，电导率最低。之后加入氢氧化钠溶液，离子总数增加，单位体积内离子个数增加，电导率上升。M点电导率最低，意义是氢氧化钠与稀盐酸恰好完全反应； （6）由第（5）小问分析可知M点为稀硫酸与氢氧化钠恰好完全反应，说明M点前的P点溶液中含有硫酸钠和硫酸；而M点后的N点溶液中含有硫酸钠和氢氧化钠，故P点和N点的电导率相同，但对应溶液中的离子不相同；可设计实验方案为取两点对应溶液于试管中，分别滴加紫色石蕊溶液，P点溶液呈红色，N点溶液呈蓝色。 12.（2024·安庆一模）纯净的氢气在空气中燃烧火焰呈淡蓝色，而实际操作中却常为黄色。某兴趣小组展开如下实验探究。 【提出问题】纯净的氢气在空气中燃烧火焰为什么呈黄色？ 【查阅资料】含某些金属元素的物质在灼烧时使火焰呈现特殊颜色，如含钠元素物质灼烧时火焰呈黄色，含铁元素或铝元素的物质灼烧时火焰呈无色。 【作出假设】假设1：黄色火焰是由玻璃导管中钠元素引起的。 假设2：黄色火焰的产生与气体流速有关 假设3：黄色火焰的产生与空气中的氮气有关 【实验探究】 用如图装置制备氢气进行对比实验，药品采用打磨光亮的等质量的锌片和等体积等浓度的稀硫酸。 (1)写出该反应的化学方程式 。 (2)上述实验方案中还需控制的变量有（写出一种即可） 。 分别采用不同材质的相同口径的a导管，验纯后在导管口处点燃氢气，观察火焰颜色，实验记录如下： 实验序号 导管 火焰颜色 1 玻璃导管 黄色 2 铁质导管 黄色 3 铝箔导管 开始时火焰为黄色，慢慢变淡，快熄灭时略带微弱蓝色 (3)对比实验 （填实验序号）可知假设1不成立。若假设2成立，则实验3中火焰快熄灭时略带微弱蓝色是气体流速 （填“快”或“慢”）所形成的。 (4)小组同学将氢气在纯氧中点燃，观察到火焰颜色为 （填“黄色”或“淡蓝色”），说明假设3不成立。 【查阅资料】小组同学查阅资料发现，火焰的温度、气体的流速及氢气燃烧产生的水蒸气都会影响氢气燃烧的火焰颜色。 【继续探究】为了在点燃氢气时可以观察到明显的蓝色火焰，兴趣小组进行创新设计：如图1装置，将冷凝管套在锥形瓶上方，打开活塞，将生成的氢气验纯后直接点燃，火焰变化情况如图2。 (5)①此实验中冷凝管的主要作用是 ； ②氢气验纯后，实验过程中产生氢气的速率随时间的变化趋势如图3所示，为得到稳定的蓝色火焰，需相应调节活塞阀门的大小，请在图4中画出活塞阀门大小调节情况 （时阀门开口在a处）。 【答案】(1)Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ (2)控制锌片形状大小相同（合理即可） (3) 1和2 慢 (4)黄色 (5) 降温，使氢气的流速减小 【详解】（1）锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气，化学方程式为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑； （2）用如图装置制备氢气进行对比实验，唯一变量应该是导管的材质，其他条件应控制相同，除了控制锌片的质量和酸的体积、浓度相同，还需控制锌片的形状大小相同等； （3）由表格可知，实验1玻璃导管，点燃后氢气火焰是黄色的，实验2铁质导管，点燃后氢气火焰也是黄色的，所以对比实验1和2，可知假设1不成立； 若假设2成立，则实验3中火焰快熄灭时略带微弱蓝色是气体流速慢所形成的； （4）小组同学将氢气在纯氧中点燃，观察到火焰颜色为黄色；说明火焰呈黄色与氮气无关，则假设3不成立； （5）黄色火焰和氢气流速有关，在此实验中冷凝管的主要作用是降温，使氢气的流速减小； 实验过程中产生氢气的速率随时间的变化趋势如图3所示，为得到稳定的蓝色火焰，则刚开始氢气速率慢，阀门应调大，t2时，产生氢气的速度快，阀门应调小，t3时，产生的氢气速度变慢，阀门应调大，活塞阀门大小调节情况如图4所示，； 13.（2024·合肥模拟）化学兴趣小组对氢氧化钠的性质进行探究。 【知识回顾】 氢氧化钠在生产和生活中有广泛的用途。常温下氢氧化钠能与二氧化碳、稀硫酸等物质反应。 (1)氢氧化钠使用时必须十分小心，原因是 。 (2)氢氧化钠与稀硫酸反应的化学方程式为 。 【实验探究】欲证明“CO2与NaOH能发生化学反应”，兴趣小组进行了以下探究实验。 【实验一】兴趣小组将充满CO2气体的试管倒扣在NaOH溶液中（如图1所示），观察到试管内液面上升，据此，得出“CO2与NaOH发生了化学反应的结论。 (3)上述结论的证据不充足，理由是 。 【实验二】再探究二氧化碳和氢氧化钠是否发生化学反应。 如图2、3所示实验装置（气密性良好），该兴趣小组的同学同时迅速将等体积注射器内的液体全部注入各自锥形瓶中，关闭活塞，一段时间后，同时振荡锥形瓶。利用数字化实验技术测定锥形瓶内的气压变化，得到压强随时间变化的曲线如图4所示。 (4)设计图3装置实验的目的是 。 (5)图4中曲线 （填“I”或“II”）表示二氧化碳和氢氧化钠溶液的反应。 (6)图4中AB段气压上升的原因是 ，曲线Ⅱ中FG段气压急速下降的原因是 。 (7)若将图3中水换为等体积的饱和石灰水，请在图4中绘制整个反应过程中锥形瓶内气体压强的变化趋势（用III表示）。 【答案】(1)氢氧化钠具有强腐蚀性 (2) (3)二氧化碳能溶于水，且可与水反应 (4)作对照 (5)Ⅱ (6) 迅速注射液体，使气压短时间内升高 振荡锥形瓶使二氧化碳与氢氧化钠溶液充分接触，反应加快，气压迅速降低 (7) 【详解】（1）氢氧化钠具有强烈的腐蚀性，所以使用时必须十分小心； （2）氢氧化钠和稀硫酸反应生成硫酸钠和水，反应的化学方程式为：； （3）二氧化碳能溶于水，且可与水反应也会导致试管内压强减小，液面上升； （4）二氧化碳能溶于水，且可与水反应也会导致装置内压强减小，所以设计图3装置实验的目的是做对比实验； （5）曲线I对应加入的水使瓶内压强减小，说明二氧化碳溶于水，但不能说明与水反应，曲线Ⅱ对应加入与水等体积氢氧化钠溶液，压强急剧减小，说明二氧化碳与氢氧化钠溶液发生了反应； （6）曲线I与曲线Ⅱ可知瓶内压强都是先短暂增加，然后都减小，短暂增加是因为加入液体使瓶内气体被压缩；振荡锥形瓶增大了二氧化碳与氢氧化钠溶液的接触面积，使溶解接触更充分，反应速率加快，因此导致FG段气压快速变小； （7）由于二氧化碳能与氢氧化钙、氢氧化钠反应，氢氧化钙微溶于水，氢氧化钠易溶于水，所以与氢氧化钠溶液反应的二氧化碳减少的最多，石灰水次之，溶于水的二氧化碳最少，整个反应过程中锥形瓶内气体压强的变化趋势，如图：。 14.（2024·滁州模拟）某校化学兴趣小组在老师指导下，对过氧化氢溶液分解制取氧气进行再探究。 【初步探究】 (1)写出实验室用过氧化氢溶液制取氧气的化学方程式： 。 【继续探究】小组同学通过查阅资料得知，氯化铜溶液也可作为过氧化氢溶液分解的催化剂，已知氯化铜溶液中含有、、，到底哪种微粒对过氧化氢溶液的分解起催化作用呢？ 【作出猜想】 猜想一：可能是； 猜想二：可能是； 猜想三：可能是。 【分析交流】 (2)猜想一肯定是错误的，因为 。 【实验探究】 (3)为了进一步验证猜想，小组同学设计了如表实验， 实验操作 实验现象 其他条件不变，向过氧化氢溶液中加入溶液 无明显变化 其他条件不变，向过氧化氢溶液中加入溶液 无明显变化 其他条件不变，向过氧化氢溶液中加入 (填化学式)溶液 立即产生大量气泡 【结论反思】 (4)猜想 成立。 【拓展应用】 (5)与课本中二氧化锰相比，从循环利用的角度分析， (填“二氧化锰”或“氯化铜溶液”)更适合作该反应的催化剂。 【深入探究】小组同学查阅了不同金属离子对过氧化氢分解影响的实验资料得知，时，在不同金属离子存在下，纯过氧化氢的分解率如表所示。 实验编号 离子 加入量(mg/L) 分解率% ① 无 2 ② 1.0 2 ③ 1.0 15 ④ 0.1 86 ⑤ 0.1 96 【交流反思】 (6)实验①的目的是 ，通过以上探究可得出的结论有 (写一点即可)。 【答案】(1)2H2O22H2O+O2↑ (2)过氧化氢溶液中存在水分子 (3)CuSO4或CuCl2 (4)二 (5)二氧化锰 (6) 空白实验，与其他实验做对比 铝离子不能加快过氧化氢的分解速率 【详解】（1）过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气，其化学方程式是2H2O22H2O+O2↑； （2）过氧化氢溶液由过氧化氢和水组成，本身含有水分子，所以水分子不能作为催化剂使用；故填：过氧化氢溶液中含有水分子； （3）根据猜想，需要验证氯离子和铜离子的影响，前两步实验，验证钠离子、氯离子和硫酸根都不能影响反应，所以此时需要验证铜离子的影响，因此可以加入氯化铜溶液，或者硫酸铜溶液，都可以验证铜离子的影响；故填：CuSO4或CuCl2； （4）根据实验现象可知，加入铜离子的溶液，过氧化氢溶液产生大量气泡，所以猜想二正确； （5）二氧化锰为难溶性固体，可以容易与过氧化氢溶液分离，而含铜离子的盐溶液，则无法与过氧化氢溶液分离，不能做到很好的重复利用； （6）实验①是什么都没添加的空白实验，与后面的实验形成对比，找到影响因素，则填：空白实验，与其他实验做对比；在①和②的对比实验中，可以看出铝离子加入后，分解率未发生变化，因此证明铝离子不能加快过氧化氢的分解速率；（合理即可）。 15.（2024·霍山二模）镁条在空气中剧烈燃烧，发出耀眼的白光，生成白色固体，细心的小明同学发现，镁条燃烧除生成白色固体外，还有少量的淡黄色固体生成，经查阅资料得知： (1)淡黄色固体是由镁条和空气中的氮气化合产生的，生成的氮化镁的化学式为 。他还发现镁条在空气中久置表面会变黑，实验小组同学设计并进行实验，探究镁条变黑的条件。 【猜想假设】常温下，镁条变黑可能与O2、CO2、水蒸气有关。 【查阅资料】常温下，亚硫酸钠(Na2SO3)可与O2发生化合反应生成硫酸钠；浓硫酸具有强的吸水性，氢氧化钠溶液可吸收CO2。 【设计实验】通过控制与镁条接触的物质，利用下图装置(镁条长度为，3cm试管容积为20mL)，分别进行下列5个实验，并持续观察20天。    编号 主要实验操作 实验现象 1 先充满用NaOH浓溶液洗涤过的空气再加入2mL浓硫酸 镁条始终无明显变化 2 加入2mL NaOH浓溶液 镁条始终无明显变化 3 先加入2mL浓硫酸再通入约4mL CO2 镁条始终无明显变化 4 先加入4mL饱和Na2SO3溶液再充满CO2 镁条始终无明显变化 5 先加入2mL蒸馏水再通入约4mL CO2 美条第3天开始变黑 至第20天全部变黑 【解释与结论】 (2)①实验1的目的是 ； ②实验3中，试管内气体主要含CO2和 ； ③实验4中，Na2SO3溶液的作用是 (用化学方程式表示)； ④得出“镁条变黑一定与CO2有关”的结论，依据的两个实验是 (填序号)； ⑤由上述实验可知，镁条变黑的条件是 。 【反思与评价】 (3)①在猜想假设时，同学们认为镁条变黑与N2无关，理由是 ； ②镁表面黑色物质是(以下用M表示)。已知受热会分解为MgO、CO2和H2O，现取14.2gM充分加热，得剩余固体8.0g、CO24.4g，则M中x:y= (填数字)。 【答案】(1)Mg2N3 (2) 检验镁条变黑是否与氧气有关 氧气和氮气（或O2和N2） 2Na2SO3+O2=2Na2SO4 2、5/5、2 镁条与氧气、水蒸气和二氧化碳都有关 (3) 常温下氮气的化学性质不活泼，很难与其他物质反应 1：1 【详解】（1）在氮化镁中镁的化合价是+2，氮的化合价是-3，书写化学式时，一般正价的写在左边，负价的写在右边，根据化合物中各元素化合价代数和为零，氮化镁的化学式为：Mg3N2； （2）①实验1：用 NaOH浓溶液洗涤空气除去二氧化碳，再加入2mL浓硫酸吸收水蒸气，空气中只剩氮气和氧气，所以实验1的目的是检验镁条变黑是否与氧气有关； ②浓硫酸具有吸水性，实验3中“先加入2mL浓硫酸，再通入约4mLCO2”，试管内气体主要含CO2、 O2和N2； ③根据“常温下，亚硫酸钠(Na2SO3)可与O2发生化合反应生成硫酸钠”可知，实验4：先加入4mL饱和Na2SO3溶液除去氧气，反应的化学方程式为：2Na2SO3+O2=2Na2SO4； ④实验2：只加入NaOH浓溶液除去空气中的二氧化碳，空气中还剩氮气、氧气和水蒸气；实验5：先加入2mL蒸馏水，再通入约4mL CO2，空气中还剩氮气、氧气、水蒸气和二氧化碳；要得出“镁条变黑一定与CO2有关”结论，实验的唯一变量是有无二氧化碳，并且无二氧化碳的实验镁条不变黑，有二氧化碳的实验镁条变黑，所以符合条件的两个实验是实验2和实验5。根据5个实验的实验现象可知，镁条变黑与氧气、水蒸气和二氧化碳都有关； ⑤根据5个实验的实验现象可知，镁条变黑与氧气、水蒸气和二氧化碳都有关； （3）①再猜想假设时，同学们认为镁条变黑与N2无关，理由是常温下氮气的化学性质不活泼，很难与其他物质反应； ②根据质量守恒定律可知，反应生成水的质量为：14.2g-8.0g-4.4g=1.8g； M中镁元素、氢元素的质量分别为：、，根据题意有：。 ( 44 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题08 科学探究题 命题点 频次 题型 年份及分值 考查内容 科学探究题 5年5考 非选择题 2024年6+3分 2023年6+3分 2022年7+3分 2021年6+3分 2020年6+3分 全面考察学生对化学知识的掌握情况。常出现项目式学习内容，试题常联系生产、生活或教材中的某一个重要实验为载体，反应后溶液成分的探究、混合物中各成分的探究、金属活动性顺序的探究、影响化学反应因素的探究、燃烧条件的探究、有关实验异常现象的探究、数字化实验的探究等。体现"在解决化学问题中所运用的比较、分类、分析、综合、归纳等科学方法。 1.（2024·安徽卷）我国化学家侯德榜发明的侯氏制碱法，开创了世界制碱工业的新纪元。制碱工艺中的关键反应为：NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl。室温(20℃)下，某兴趣小组在实验室利用如图装置模拟该反应。 已知： ①20℃时，几种盐的溶解度如表； 物质 NaCl NaHCO3 NH4Cl 溶解度/g 36.0 9.6 37.2 ②氨气极易溶于饱和食盐水，形成的溶液呈碱性。 (1)为配制饱和食盐水，应向100g水中至少加入 gNaCl固体。 (2)仪器a的名称是 ，装置D的作用是 。 (3)装置A制取的CO2中会混有HCl，用饱和NaHCO3溶液吸收HCl的化学方程式为 。 (4)为使CO2在装置C中能充分吸收，可采取的措施是 。 充分反应后，装置C中有晶体析出。为分析晶体产生的原因，兴趣小组继续开展探究。 查阅资料：一定条件下，可溶性物质的溶解存在限度，当相应离子浓度过大时，可溶性物质会部分结晶析出。 (5)装置C中析出的晶体主要成分是NaHCO3而不是NH4Cl原因是 。 (6)装置C中的物质过滤后得到的滤液在工业上称为母液。侯氏制碱法通过向母液中加入食盐，使NH4Cl结晶析出，析出晶体的原因是 。 2.（2023·安徽卷）某兴趣小组进行铁锈蚀的实验探究。 【知识回顾】 铁是一种化学性质较活泼的金属，常温下能与稀盐酸、氧气等物质反应。 (1)铁与稀盐酸反应的化学方程式是 。 (2)铁锈的颜色是 。 【实验探究】 该小组利用如下装置对铁钉锈蚀的条件进行探究、一段时间后，在A和B中没有观察到明显现象，C和D中铁钉有锈蚀。    (3)B中将蒸馏水煮沸的目的是 。 (4)ABD对比，说明铁钉锈蚀需要的物质是 ；C中的铁钉比D中的锈蚀更严重，原因是 。 【拓展探究】 (5)为进一步探究铁钉锈蚀过程中气态物质的变化，该小组按示意图E所示装置完成以下实验。恒温下，向锥形瓶中加入少量稀盐酸，同时测量锥形瓶内气体压强随时间的变化，直至反应完全。 ①测量过程中要保待恒温，理由是 。 ②请在图F中绘制整个反应过程中锥形瓶内气体压强的变化趋势 。    3.（2022·安徽卷）海洋封存是实现“碳中和”的途径之一，其原理是利用CO2在水等溶剂中的溶解性来吸收CO2。某小组开展如下探究。 【活动一】探究CO2在水和食盐水（模拟海水）中的溶解情况 相同条件下，该小组分别用排水法、排食盐水法收集CO2（如图1），待收集100mLCO2后，移出导管，每隔一段时间观察并记录量筒内CO2体积。重复实验，所测数据平均值如下表： 时间/h 0 0.5 6 12 24 48 排水法时CO2体积/mL 100 98.5 85.5 77 66 59 排食盐水法时CO2体积/mL 100 99 93 90.5 89 88 (1)图1发生装置中反应的化学方程式为 ，反应类型是 。 (2)由上表数据分析： ①能用排水法收集CO2的理由是 。 ②相同条件下，等体积水和食盐水吸收CO2更多的是 （填“水”或“食盐水”）。 (3)海洋封存CO2可能带来的危害是 （写出1点即可）。 【活动二】探究植物油隔离对CO2在水中溶解情况的影响 (4)小方设计并完成以下对照实验：用两个量筒分别收集100mLCO2倒置于水槽中，向其中一个量筒内注入少量植物油，使CO2与水被植物油隔开（CO2与植物油不反应），测得量筒内CO2体积随时间变化曲线如图2。分析该图可得出的结论是 。 【活动三】深度探究【活动二】中CO2的溶解情况 (5)①小松用图3表示无植物油隔离时，量筒内气体中存在的CO2分子的微观示意图。请参照图3的表示方式，在图4方框中画出有植物油隔离时，量筒内植物油和水中存在的分子的微观示意图 （植物油分子用表示）。 ②为检验有植物油隔离时CO2是否会进入水中，请设计实验方案： 。 4.（2021·安徽卷）关于燃烧的研究是一项重要的课题。某小组以“探究燃烧的奥秘”为主题开展项目式学习。 【任务一】认识燃烧 （1）酒精、煤（含硫）、天然气是生活中常见的燃料，下列不属于三者燃烧共有的现象是 （填字母序号）。 A发光        B产生有刺激性气味的气体       C放热         D产生使澄清石灰水变浑浊的气体 （2）写出酒精（C2H5OH）完全燃烧的化学方程式 。 【任务二】探究燃烧的条件及质量变化 （3）该小组同学按下列实验步骤开展探究。 步骤1：室温下，按如图组装装置，装入药品，称量装置总质量为m1g。 步骤2：将锥形瓶浸入80℃的热水中，观察现象。 步骤3：取出装置，恢复至室温并擦干锥形瓶；打开止水夹K1，和K2，从K1处缓慢通入约50mL氧气，再关闭K1和K2，称量装置总质量为m2g。 步骤4：将锥形瓶再次浸入80℃的热水中，观察现象。 步骤5：取出装置，恢复至室温并擦干锥形瓶，称量装置总质量为m3g。 ①通过上述实验，能证明燃烧需要氧气的实验现象是 。 ②m1、m2、m3的大小关系是 。 【任务三】调控燃烧 （4）报道显示：国内外一些煤田因发生煤层自燃，带来了资源浪费和环境污染。一旦煤层自燃，请给出一条合理的灭火建议 。 【任务四】再探铁的燃烧 （5）查阅文献：颗粒直径为20~30nm的铁粉，在空气中会发生自燃生成氧化铁。 结合已有知识，回答下列问题： ①影响铁燃烧的因素有 、 （至少答出2点）。 ②铁与氧气反应的条件不同，产物不同。若5．6g铁与氧气反应可得ag产物，且铁无剩余，则a的取值范围是 。 5.（2020·安徽卷）金属防腐是科学研究中的重大课题。某校学习小组以铁的腐蚀为项目进行如下研究。 【认识铁的腐蚀】 （1）下列环境中的铁制品最容易生锈的是 （填字母序号）。 A 未擦干的铁锅 B 除油漆的栏杆 C 盛水的不锈钢水杯 （2）铁锈的主要成分是Fe2O3·xH2O，其中铁元素的化合价是 。 【探究铁的腐蚀】 （3）该小组用下图甲装置进行实验，起始时量筒内水面处于50 mL刻度处，之后水面缓慢上升。几天后水面最终处于约 （填“40”或“10”）mL刻度处，原因是 。    【拓展探究】 （4）小强同学进行如下实验：取铁钉用砂纸打磨，称其质量，按上图乙安装装置，放置3天，再取出铁钉称量。在不同温度下重复上述实验，得到铁钉质量增加情况如下表。 温度/℃ 10 20 30 40 50 60 70 铁钉质量增加/g 0.02 0.04 0.08 0.16 0.18 0.18 0.18 小强同学的实验是探究 因素对铁钉腐蚀快慢的影响，结论是 。 （5）有同学认为小强的实验未能真实反映50℃以后铁钉腐蚀的快慢，理由是50℃以后铁钉质量没有变化。请分析铁钉质量没有变化的原因： ；改进实验方案证明你的分析： 。 1.（2024·池州模拟）高锰酸钾是一种重要的化工产品，它不仅是初中化学制取氧气的重要原料，在医疗上还可以用于杀菌消炎．某兴趣小组对高锰酸钾展开项目式学习。 【任务一】的物理性质 为探究高锰酸钾的溶解性，小组同学设计了如图实验。 (1)在两支试管中分别加入一小粒高锰酸钾，如图操作，观察到A试管中固体全部溶解，溶液呈 色；B试管中固体不溶解，汽油不变色。说明物质的溶解性与 有关。 (2)溶液中含有两种离子，小明认为溶液的颜色是的颜色，依据是 。 【任务二】的化学性质 (3)高锰酸钾常用于实验室中制取氧气，写出该反应的化学方程式： 。 【查阅资料】维生素C能与反应，使溶液褪色。 【实验探究】探究果蔬汁中维生素C含量 【进行实验】用几种果蔬汁完成实验，记录观察到溶液恰好褪色时所需果蔬汁的用量。 实验操作 果蔬汁 果蔬汁用量/滴 鲜榨的白菜汁 12 鲜榨的橙汁 8 鲜榨的西红柿汁 11 加热后冷却至室温的新鲜西红柿汁 14 放置12小时的西红柿汁 15 【实验结论】 (4)由上述实验现象可知，影响果蔬汁中维生素C含量的因素有 。 (5)下列做法中能提高上述果汁中维生素C含量测量的准确度的有_______（填字母序号）。 A．减小高锰酸钾溶液质量分数 B．用管口较小的滴管 C．将等量的果蔬汁用等量的水稀释 D．增加高锰酸钾溶液体积 (6)日常饮用橙汁时需要注意的事项是 （写一点）。 (7)继续实验，发现猕猴桃汁中维生素C含量大于西红柿汁中维生素C含量，其实验方案为 。 2.（2024·宿州二模）某兴趣小组查阅资料发现“雾霾”的主要成因是化石燃料的不完全燃烧，于是对燃烧的调控展开了系列探究。 【活动一】认识完全燃烧和不完全燃烧 (1)小组同学点燃甲、乙两支同样的蜡烛，取一只小烧杯罩住甲蜡烛的火焰。比较发现甲蜡烛火焰变小，小烧杯底出现 ，说明甲蜡烛发生不完全燃烧。 (2)可燃物完全燃烧对节能和减少污染有重要意义，请写出促进可燃物充分燃烧的方法： ①增大可燃物与氧气的接触面积； ② 。 【活动二】探究可燃物与氧气的接触面积对燃烧的影响 取三种不同形态的铁，在空气中进行加热实验，实验结果如下表： 不同形态的铁 铁丝（卷成螺旋状） 铁丝棉 铁粉（用注射器喷出） 在空气中加热的现象 __________ 快速燃烧，产生微弱的火星 剧烈燃烧，火星四射 (3)上述实验中，螺旋状的铁丝在空气中加热时的现象是 ；铁丝绵和铁粉在空气中燃烧的化学方程式为 。 得出结论：增大可燃物与氧气的接触面积，能够促进燃烧。 【活动三】探究不同可燃物燃烧时需要氧气的浓度不同 该小组同学按下图1组装好实验装置，利用高能激光笔照射燃烧匙中的红磷，红磷燃烧直至熄灭；待装置完全冷却后，将装有白磷的燃烧匙提出水面，再次用高能激光笔照射，白磷居然也被点燃。 (4)从燃烧的条件角度分析，实验中激光笔的作用是 。 (5)图2是氧气浓度传感器测得整个实验过程中瓶内氧气浓度变化的曲线，兴趣小组分析图2对比曲线 （填A、B、C、D、E五点间组成的曲线段），得出了 “不同物质燃烧，需要的氧气浓度不同”的结论。 (6)图2中曲线CD段氧气含量增大的原因是 。 (7)图3是红磷燃烧过程中的压强变化，0~t1阶段压强增大的原因是 。 3.（2024·芜湖三模）某化学兴趣小组的同学对蒸汽眼罩产生兴趣，开展了如下探究。 任务一：探究蒸汽眼罩发热包中的成分 (1)阅读蒸汽眼罩的说明书，用磁铁靠近发热包的粉末，部分粉末能被吸引，则证明其中一定含有 。 任务二：探究蒸汽眼罩的发热原理 (2)小组同学结合成分表及蒸汽眼罩要打开后才会发热推测，蒸汽眼罩发热可能是与空气中的 接触发生反应；用高纯度铁粉而不选用铁丝或铁片制作蒸汽眼罩的原因是 。 任务三：探究活性炭和氯化钠的作用 在密闭的锥形瓶中分别放入表中①~④四组物质，用温度传感器分别测量相同时间内的温度变化，温度传感器测得的相应数据如图所示。 组数 实验药品 ① 15g铁粉、4mL水 ② 15g铁粉、4mL水、5g活性炭 ③ 15g铁粉、4mL水、5g氯化钠 ④ xg铁粉、4mL水、5g氯化钠、5g活性炭 (3)实验④中x为 。 (4)实验③和④对比可说明 。 (5)从绿色化学的角度考虑，你对使用后的蒸汽眼罩内固体的处理建议是 。 【拓展探究】 (6)小组同学利用蒸汽眼罩发热包中的成分来测量空气中氧气的含量，设计了如图所示的实验。与课本实验相比，该实验的优点有 (填两点)。 (7)下列有关蒸汽眼罩的相关说法中正确的是_______(填字母)。 A．蒸汽眼罩可以循环使用 B．蒸汽眼罩戴的越久，效果越好 C．蒸汽眼罩开封后立即使用，以保证效果 4.（2024·亳州三模）生态富民是我国实现高质量发展的重要路径。近年来，我国一些地区创新采用了“渔光互补”发展模式，化学实践小组的同学们对渔光互补的工作模式、鱼塘水的成分等产生了浓厚的兴趣，他们在老师的指导下展开了项目式学习活动。 【任务一】了解渔光互补模式 【信息检索】同学们上网查阅资料，了解到“渔光互补”是在水面上方架设光伏板发电，下方的水域则用于水产养殖，形成“上可发电，下可养鱼”的发展模式。 【分析交流】 (1)光伏发电过程中能量的转化为 。 【任务二】探究鱼塘水的成分 【教师指导】老师告诉同学们：①鱼塘底部塘泥中的有机物分解易使水质酸性增强；②该鱼塘养殖鱼虾，需定期投入为鱼虾补充钙质；③硬水中含有较多钙离子和镁离子；④能与水反应最终生成和，中间过程可能生成，过氧化氢溶液具有漂白性。 【猜想假设】同学们猜想：该鱼塘水呈酸性，且含有。 【进行实验】 (2) 实验步骤 实验现象 实验结论 ①取少量鱼塘水于试管中，向其中滴加几滴 溶液变成红色 鱼塘水呈酸性，且含有 ②另取少量鱼塘水于试管中，向其中滴加足量溶液 有气体产生，滴加一段时间后产生 【反思评价】 (3)假设鱼塘中的酸为盐酸，则步骤②中产生气体时发生反应的化学方程式为 。 (4)有同学对实验结论提出了质疑，理由是 ，同学们改进方案后重新进行实验，得出了正确的结论。 【拓展实验】过氧化钙（）是一种环境友好型供氧剂，可用于鱼类养殖。兴趣小组在老师指导下，用装置甲进行少量过氧化钙样品与足量水反应的实验，实验时加入过氧化钙样品与足量水，迅速密闭装置，开始测氧气浓度。滴入几滴酚酞试液，观察到三颈烧瓶中溶液先变红后慢慢褪色。630秒时，将气球内二氧化锰加入三颈烧瓶中，瓶内氧气浓度随反应时间变化如图乙。 (5)AB段氧气浓度几乎不变的原因可能是 ； (6)滴入酚酞试液后，三颈烧瓶中溶液变红后会慢慢褪色的原因可能是 ； (7)运输鱼苗时，在水中加少量过氧化钙的主要目的是 。 5.（2024·六安三模）活性炭具有疏松多孔结构，有较强的吸附能力，被广泛用于空气净化和污水处理等方面。某校兴趣小组的同学们对活性炭的吸附能力进行实验探究。 【活动一】为验证活性炭的吸附能力，甲同学设计了如图1所示实验： (1)步骤一观察到红墨水逐渐扩散到整杯水中，最后变成均匀的红色溶液。这一现象说明了分子具有的性质是 。 (2)①步骤三观察到烧杯中滤液的颜色为 色。甲同学得出的实验结论是活性炭有很好的吸附能力。 ②乙同学认为甲同学的实验结论有疑点，有可能是滤纸对红墨水起到了作用，应增加一个实验。说明甲同学的结论是合理的。请你设计这个实验： 。 【活动二】探究不同种类的活性炭的吸附能力 【查阅资料】制备果壳活性炭的流程如下图： 【进行实验】室温下，在三个相同规格的锥形瓶中分别装入花生壳炭、核桃壳炭、竹炭;然后在三个锥形瓶中各充入等量的二氧化氮气体（呈红棕色），用橡皮塞盖好密封，观察并记录瓶内气体红色褪去的时间。 (3)①碳化过程用作为保护气，利用的主要性质是 。 ②活化过程需将碳化得到的炭粉和加入的活化剂充分研磨，其目的是 。 (4)根据如图2所示的实验数据可以得出的结论是 。 【活动三】探究不同颗粒大小的活性炭吸附能力 (5)丙同学使用了二氧化硫传感器测量等质量，颗粒大小不同的两份同种活性炭吸附集气瓶内二氧化硫时集气瓶内二氧化硫浓度的变化，根据实验得出的图象变化，得出了相同条件下，颗粒越小，活性炭的吸附能力越强的结论。请你根据上述实验结论在图3中绘出实验的图象 。 (6)丁同学又在丙同学做完实验后，接着使用二氧化硫传感器测量了随着温度升高瓶内二氧化硫的变化，实验图象如图4所示，根据图象你得出的结论是 。 6.（2024·安徽三模）氯化钠是一种生活中常见的盐，在工农业生产、生活中有广泛的用途。某化学兴趣小组的同学对氯化钠展开了探究。 【探究一】初识氯化钠 氯化钠是重要的调味品，也是人的正常生理活动所必不可少的。 (1)人体内含有的氯化钠大部分以离子形式存在于体液中，其中具有促生盐酸、帮助消化和增进食欲的作用的是 。 【探究二】研究“融雪剂”成分 融雪剂又称“化冰盐”，主要成分为“氯盐”，如氯化钠、氯化钙等，广泛应用于冬季道路、停车场、广场等场所的融雪和防冻。小组按如图步骤进行实验，并记录实验现象。 查阅资料：某些金属化合物灼烧时会使火焰呈现出各种艳丽色彩，如含钠元素的火焰呈黄色，含钙元素的火焰呈砖红色等。 (2)上述实验验证了样品中含有氯化钙，所依据的实验现象是 。该反应的化学方程式是 。 (3)同学们认为仅通过上述实验，无法确定样品中是否含有氯化钠，理由是 。 【探究三】探究氯化钠溶液的导电性 查阅资料：溶液的导电性可以用电导率(电导率数值越大，溶液的导电性越强)衡量。一定条件下，电导率的大小与溶液中的离子种类及浓度有关。 小组同学用电导率传感器测定不同温度、不同浓度氯化钠溶液的电导率。 氯化钠溶液浓度(%) 1.4 5.6 13.0 变化曲线 (4)根据上述实验，能够得出的结论是 。 【拓展探究】氯化钠是盐酸与氢氧化钠中和反应的产物。 小组同学向一定体积的A溶液中不断滴入B溶液(三组实验试剂如表所示，A和B溶液均为相同体积溶液中含有相同数目离子的溶液)，并测定了实验过程中溶液电导率随B溶液体积变化而变化的曲线(如图所示)。 实验编号 A溶液 B溶液 I NaOH溶液 稀盐酸 II NaOH溶液 蒸馏水 III NaOH溶液 NaCl溶液 (5)解释与结论 ①甲根据实验I的曲线得出“盐酸与NaOH发生了反应”的结论，乙同学提出质疑，理由是 。 ②甲同学基于上述质疑，设计了实验II和实验III。根据实验III的曲线可以得出：相同浓度的Cl-电导率 (填“大于”或“小于”)OH-；解释在实验范围内实验I曲线位于实验II曲线的下方的原因： 。 7. （2024·合肥二模）很多面点的制作需要膨松剂。某兴趣小组通过制作馒头，探究化学膨松剂的作用原理，并对比不同膨松剂对馒头性状的影响（制作过程中蒸制时间、温度等相关条件均相同）。 【探究自制膨松剂】 I.小组同学在课上学习了碳酸氢钠可用于焙制糕点，据此设计如表实验。 实验 面团成分 膨松剂 馒头性状 ① 60g面粉、28g水 无 无气孔、硬 面色白 ② 60g面粉、28g水 1g碳酸氢钠 少量气孔、略松软 面色黄 小组同学针对①②中馒头性状的不同，查阅资料如下。 【资料一】 碳酸氢钠受热易分解，。 【资料二】 制作馒头的过程中，面粉中的某种色素遇到碱性物质会变成黄色。 (1)根据②中“面色黄”的性状推测碳酸氢钠具有 性。 Ⅱ.为改善②中馒头性状，小组同学又设计如表实验。 实验 面团成分 膨松剂 馒头性状 ③ 60g面粉、____g水 1g碳酸氢钠、5.8g白醋（足量） 较多气孔、松软 面色白 (2)③中加水的质量应为 g。 (3)结合②③馒头性状，加入白醋后，馒头性状得到改良的原因是 。据此分析，下列物质组合也可起到膨松作用的有 （填标号）。 A．食盐和白糖    B．碳酸钙和白醋      C．纯碱和柠檬酸      D．纯碱和食盐 【探究市售膨松剂】 Ⅲ.小组同学买来了一种市售膨松剂一泡打粉，继续进行探究。 实验 面团成分 膨松剂 馒头性状 ④ 60g面粉、28g水 1g泡打粉【成分：碳酸氢钠（40%）、焦磷酸二氢二钠（Na2H2P2O7主要作用：快速发酵剂、品质改良剂，用于烘焙）、淀粉】 较多气孔、松软 面色白 (4)与白醋相似，焦磷酸二氢二钠也能起到酸的作用。作为市售膨松剂的成分之一，与白醋相比，焦磷酸二氢二钠具有的优势为 （写出一点即可）。淀粉与泡打粉中其他成分不发生反应，除干燥外，淀粉还可能有 作用。 (5)产生气体的量是影响馒头膨松程度的因素。经教师指导后，小组同学得知该泡打粉中焦磷酸二氢二钠只能与一半的碳酸氢钠反应，理论上，③中产生二氧化碳气体的最大量（考虑NaHCO3受热不稳定易分解）是④中的 倍（精确到0.1）。在实际生活中，你还会选择哪种方法提高面团的发酵效率？ 。 【反思与感悟】 小组同学在上述劳动实践中探明了膨松剂的作用原理，发展了“性质决定用途”的化学观念。 8、（2024·安徽模拟预测）读了法拉第的《蜡烛的故事》后，兴趣小组同学以“蜡烛的故事”为主题开展项目式学习。 【任务1】认识蜡烛 (1)将一支蜡烛(由石蜡和烛芯组成)点燃后实验现象如图1所示，下列说法正确的是_______(填字母序号)。 A．石蜡受热易熔化 B．石蜡燃烧生成了水 C．石蜡燃烧有火焰产生 D．该实验只发生化学变化 (2)写出蜡烛燃烧的产物使澄清石灰水变浑浊的化学方程式 。 【任务2】探究蜡烛燃烧的火焰温度 (3)用温度传感器测得蜡烛燃烧时内焰温度最高，而将火柴梗伸入蜡烛火焰中2~3s后取出，发现与外焰接触部位变黑，由此说明外焰温度最高，请分析造成不同结果的原因可能是 。 【任务3】分析蜡烛燃烧的现象 【查阅资料】①点燃蜡烛，当空气流近蜡烛火焰时，由于受到火焰热量影响使周围空气向上流动，导致火焰形状形似水滴②在太空舱中点燃蜡烛，火焰形状近似球形。 (4)蜡烛燃烧时，蜡烛火焰与烛身接触的部位，易烧成凹槽，原因可能的是 。 (5)蜡烛在空气中燃烧时火焰形状形似水滴，除了与空气流动有关外，还可能与 有关。 【任务4】探究蜡烛燃烧的产物 (6)用如图2装置进行实验，发现玻璃管中黑色氧化铜变成了红色。结合反应现象，说说你对蜡烛在空气中燃烧的认识 。 (7)图3中蜡烛燃烧会出现“吸水”现象(即玻璃杯中液面上升)，有同学认为产生“吸水”现象的原因是蜡烛燃烧会消耗氧气，导致瓶内压强小于外界气压。小明提出反对意见，请你帮他从玻璃杯内气体成分变化和温度变化两个角度进行论证：气体成分变化角度： ；温度变化角度： 。 9.（2024·马鞍山一模）某化学兴趣小组进行草酸亚铁晶体（）分解的实验探究。 【查阅资料】 ①白色无水硫酸铜固体遇水会变成蓝色晶体。 ②碱石灰的成分为和的固体混合物。 【猜想】草酸亚铁晶体分解会产生、和三种气体。 【实验方案】按照如图装置进行实验，验证猜想（夹持装置部分未画出）。 【问题讨论】 (1)实验开始前需要先鼓入一段时间的氮气，该操作的目的是 。 (2)中澄清石灰水的作用是 。 【结果分析】     (3)定性分析： ①证明分解产物中存在的现象是 ； ②小明认为应增加装置，则装置应放在 两个装置之间，若观察到装置的现象 ，则证明草酸亚铁晶体分解有水生成。 【反思评价】 (4)从环保角度考虑，装置后明显缺少尾气处理装置，下列装置合理的是______（填字母序号）。 A． B． C． D． (5)文献显示：（相对分子质量为180）受热分解时，固体的质量随温度变化的曲线如图所示： ①写出加热到400℃时，受热分解的化学方程式： 。 ②根据图象，若有在敞口环境中充分加热，最终得到固体物质，则该固体物质的化学式为 。 10.（2024·合肥一模）化学兴趣小组在课外实验中意外发现：将镁条放入Na2CO3溶液中，快速产生较多气泡，有白色沉淀生成。小组同学对此进行了系列探究活动。 探究I：反应产生的气体是什么? 【作出猜想】 (1)小组同学经查阅资料得知生成的是一种单一的气体，根据 ，猜想反应产生的气体有可能是如下三种可能：①氢气；②二氧化碳；③甲烷。 【实验一】取适量镁条、100mLNa2CO3溶液于反应装置A中，按如图1所示方案进行实验，B中澄清石灰水不变浑浊，C处气体燃烧，烧杯内壁有水珠。甲同学说猜想①正确。 (2)同学们讨论认为，上述实验中“烧杯内壁有水珠”作为“反应产生的气体是氢气”的证据不可靠，原因是： 。 (3)为使这一证据可靠，且仍能一次性地验证三个猜想，只需在图1所示方案的基础上在B、C之间加入装有浓硫酸的多功能瓶改进完善；同时对烧杯中的产物进一步验证，请写出具体方法 。 探究Ⅱ：快速产生气体的原因是什么? 【查阅资料】 (4)镁与水缓慢反应生成氢气；Na2CO3溶液 性，其溶液中除Na+、CO外，还有OH-。 【作出猜想】可能是Na2CO3溶液中的某一种离子促进了镁与水的反应。 【实验二】按图2所示方案进行实验。G、I中缓慢产生气泡，H中快速产生较多气泡，说明是CO而不是Na+、OH-促进了镁与水的反应。 (5)G中实验的作用是 。 (6)试剂X是 。 探究Ⅲ：反应产生的白色沉淀中是否含有MgCO3? 【实验3】 (7)取实验1中A装置内反应生成的沉淀于试管中，加入试剂Y，根据实验现象说明白色沉淀中含有MgCO3。试剂Y加入后实验现象为 ，该反应的化学方程式为 。 【反思交流】有些伟大的发现就是从异常现象中得到启发，通过深入研究而实现的。 11.（2024·亳州二模）酸的研究是一项重要课题，某小组以“硫酸的性质”为主题开展以下项目式学习。 【活动一】认识硫酸 (1)下列关于硫酸的说法正确的是______（填字母）。 A．浓硫酸有强烈的腐蚀性 B．稀释浓硫酸时，应将水注入浓硫酸中，并用玻璃棒搅拌 C．稀硫酸可用来除铁锈 D．浓硫酸有吸水性，可作干燥剂 【活动二】探究硫酸与金属的反应 某兴趣小组做了锌粒与稀硫酸反应的实验后，用浓硫酸代替稀硫酸与锌粒进行实验，有刺激性气味气体产生。 【进行实验】为了验证该气体的成分，兴趣小组进行如图1所示实验。 【查阅资料】二氧化硫能使品红溶液褪色，可被酸性吸收。 【实验事实与结论】 (2)反应进行不久，观察到B处 ，D处无明显现象，证明产生的气体是。 (3)反应继续进行一段时间后，D处气体能燃烧，干燥烧杯内壁有水雾，证明产生的气体是 ，产生该气体的原因是 。 【活动三】探究硫酸与碱的反应 电导率是衡量溶液导电能力大小的物理量。在相同条件下，电导率与离子浓度（单位体积内的离子个数）成正比。如图2是利用数字传感技术测定氢氧化钠溶液与稀硫酸反应过程中的电导率变化。 (4)写出氢氧化钠与稀硫酸反应的化学方程式 。 (5)M点的意义是 ； (6)P点和N点的电导率相同，对应溶液中的离子是否相同？ ，请设计实验方案证明： 。 12.（2024·安庆一模）纯净的氢气在空气中燃烧火焰呈淡蓝色，而实际操作中却常为黄色。某兴趣小组展开如下实验探究。 【提出问题】纯净的氢气在空气中燃烧火焰为什么呈黄色？ 【查阅资料】含某些金属元素的物质在灼烧时使火焰呈现特殊颜色，如含钠元素物质灼烧时火焰呈黄色，含铁元素或铝元素的物质灼烧时火焰呈无色。 【作出假设】假设1：黄色火焰是由玻璃导管中钠元素引起的。 假设2：黄色火焰的产生与气体流速有关 假设3：黄色火焰的产生与空气中的氮气有关 【实验探究】 用如图装置制备氢气进行对比实验，药品采用打磨光亮的等质量的锌片和等体积等浓度的稀硫酸。 (1)写出该反应的化学方程式 。 (2)上述实验方案中还需控制的变量有（写出一种即可） 。 分别采用不同材质的相同口径的a导管，验纯后在导管口处点燃氢气，观察火焰颜色，实验记录如下： 实验序号 导管 火焰颜色 1 玻璃导管 黄色 2 铁质导管 黄色 3 铝箔导管 开始时火焰为黄色，慢慢变淡，快熄灭时略带微弱蓝色 (3)对比实验 （填实验序号）可知假设1不成立。若假设2成立，则实验3中火焰快熄灭时略带微弱蓝色是气体流速 （填“快”或“慢”）所形成的。 (4)小组同学将氢气在纯氧中点燃，观察到火焰颜色为 （填“黄色”或“淡蓝色”），说明假设3不成立。 【查阅资料】小组同学查阅资料发现，火焰的温度、气体的流速及氢气燃烧产生的水蒸气都会影响氢气燃烧的火焰颜色。 【继续探究】为了在点燃氢气时可以观察到明显的蓝色火焰，兴趣小组进行创新设计：如图1装置，将冷凝管套在锥形瓶上方，打开活塞，将生成的氢气验纯后直接点燃，火焰变化情况如图2。 (5)①此实验中冷凝管的主要作用是 ； ②氢气验纯后，实验过程中产生氢气的速率随时间的变化趋势如图3所示，为得到稳定的蓝色火焰，需相应调节活塞阀门的大小，请在图4中画出活塞阀门大小调节情况 （时阀门开口在a处）。 13.（2024·合肥模拟）化学兴趣小组对氢氧化钠的性质进行探究。 【知识回顾】 氢氧化钠在生产和生活中有广泛的用途。常温下氢氧化钠能与二氧化碳、稀硫酸等物质反应。 (1)氢氧化钠使用时必须十分小心，原因是 。 (2)氢氧化钠与稀硫酸反应的化学方程式为 。 【实验探究】欲证明“CO2与NaOH能发生化学反应”，兴趣小组进行了以下探究实验。 【实验一】兴趣小组将充满CO2气体的试管倒扣在NaOH溶液中（如图1所示），观察到试管内液面上升，据此，得出“CO2与NaOH发生了化学反应的结论。 (3)上述结论的证据不充足，理由是 。 【实验二】再探究二氧化碳和氢氧化钠是否发生化学反应。 如图2、3所示实验装置（气密性良好），该兴趣小组的同学同时迅速将等体积注射器内的液体全部注入各自锥形瓶中，关闭活塞，一段时间后，同时振荡锥形瓶。利用数字化实验技术测定锥形瓶内的气压变化，得到压强随时间变化的曲线如图4所示。 (4)设计图3装置实验的目的是 。 (5)图4中曲线 （填“I”或“II”）表示二氧化碳和氢氧化钠溶液的反应。 (6)图4中AB段气压上升的原因是 ，曲线Ⅱ中FG段气压急速下降的原因是 。 (7)若将图3中水换为等体积的饱和石灰水，请在图4中绘制整个反应过程中锥形瓶内气体压强的变化趋势（用III表示）。 14.（2024·滁州模拟）某校化学兴趣小组在老师指导下，对过氧化氢溶液分解制取氧气进行再探究。 【初步探究】 (1)写出实验室用过氧化氢溶液制取氧气的化学方程式： 。 【继续探究】小组同学通过查阅资料得知，氯化铜溶液也可作为过氧化氢溶液分解的催化剂，已知氯化铜溶液中含有、、，到底哪种微粒对过氧化氢溶液的分解起催化作用呢？ 【作出猜想】 猜想一：可能是； 猜想二：可能是； 猜想三：可能是。 【分析交流】 (2)猜想一肯定是错误的，因为 。 【实验探究】 (3)为了进一步验证猜想，小组同学设计了如表实验， 实验操作 实验现象 其他条件不变，向过氧化氢溶液中加入溶液 无明显变化 其他条件不变，向过氧化氢溶液中加入溶液 无明显变化 其他条件不变，向过氧化氢溶液中加入 (填化学式)溶液 立即产生大量气泡 【结论反思】 (4)猜想 成立。 【拓展应用】 (5)与课本中二氧化锰相比，从循环利用的角度分析， (填“二氧化锰”或“氯化铜溶液”)更适合作该反应的催化剂。 【深入探究】小组同学查阅了不同金属离子对过氧化氢分解影响的实验资料得知，时，在不同金属离子存在下，纯过氧化氢的分解率如表所示。 实验编号 离子 加入量(mg/L) 分解率% ① 无 2 ② 1.0 2 ③ 1.0 15 ④ 0.1 86 ⑤ 0.1 96 【交流反思】 (6)实验①的目的是 ，通过以上探究可得出的结论有 (写一点即可)。 15.（2024·霍山二模）镁条在空气中剧烈燃烧，发出耀眼的白光，生成白色固体，细心的小明同学发现，镁条燃烧除生成白色固体外，还有少量的淡黄色固体生成，经查阅资料得知： (1)淡黄色固体是由镁条和空气中的氮气化合产生的，生成的氮化镁的化学式为 。他还发现镁条在空气中久置表面会变黑，实验小组同学设计并进行实验，探究镁条变黑的条件。 【猜想假设】常温下，镁条变黑可能与O2、CO2、水蒸气有关。 【查阅资料】常温下，亚硫酸钠(Na2SO3)可与O2发生化合反应生成硫酸钠；浓硫酸具有强的吸水性，氢氧化钠溶液可吸收CO2。 【设计实验】通过控制与镁条接触的物质，利用下图装置(镁条长度为，3cm试管容积为20mL)，分别进行下列5个实验，并持续观察20天。    编号 主要实验操作 实验现象 1 先充满用NaOH浓溶液洗涤过的空气再加入2mL浓硫酸 镁条始终无明显变化 2 加入2mL NaOH浓溶液 镁条始终无明显变化 3 先加入2mL浓硫酸再通入约4mL CO2 镁条始终无明显变化 4 先加入4mL饱和Na2SO3溶液再充满CO2 镁条始终无明显变化 5 先加入2mL蒸馏水再通入约4mL CO2 美条第3天开始变黑 至第20天全部变黑 【解释与结论】 (2)①实验1的目的是 ； ②实验3中，试管内气体主要含CO2和 ； ③实验4中，Na2SO3溶液的作用是 (用化学方程式表示)； ④得出“镁条变黑一定与CO2有关”的结论，依据的两个实验是 (填序号)； ⑤由上述实验可知，镁条变黑的条件是 。 【反思与评价】 (3)①在猜想假设时，同学们认为镁条变黑与N2无关，理由是 ； ②镁表面黑色物质是(以下用M表示)。已知受热会分解为MgO、CO2和H2O，现取14.2gM充分加热，得剩余固体8.0g、CO24.4g，则M中x:y= (填数字)。 ( 44 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 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