2024年中考化学重点专题提分训练：科学探究题

2024年中考化学重点专题提分训练：科学探究题 1．某研究小组发现，将适量淀粉放入过氧化氢溶液中，过氧化氢溶液的分解速率加快。对于此现象，该小组同学进行了如下探究。 [提出问题]淀粉能否作过氧化氢分解的催化剂？ [作出猜想]淀粉能作过氧化氢分解的催化剂。 [实验验证] 编号 实验操作 实验现象 ① 向试管中加入过氧化氢溶液，再将带火星的小木条伸入试管中 小木条不复燃 ② 向盛有过氧化氢溶液的试管中加入0.5g淀粉，再将带火星的小木条伸入试管中 产生大量气泡，小木条复燃 ③ 将②中反应结束，试管中的剩余物质洗涤、干燥、称量 得固体物质0.5g ④ 将③中所得固体放试管中，重新加入过氧化氢溶液，然后将带火星的小木条伸入试管中 产生大量气泡，小木条复燃 [分析数据、得出结论] （1）实验③④证明淀粉的 和 在反应前后均未发生变化。可作过氧化氢分解的催化剂。 （2）写出淀粉催化过氧化氢分解的文字表达式 。 [实验拓展]该小组设计了下图所示装置对比淀粉与二氧化锰的催化效果，实验均以生成25mL气体为准，其他可能的影响因素忽略不计，相关数据见下表： 实验编号 3%过氧化氢溶液的体积 其他物质质量 待测数据 Ⅰ 20mL 淀粉0.5g a Ⅱ 20mL 二氧化锰0.5g b （3）上述实验中的“待测数据”是指 ；最后结果表明二氧化锰的催化效果较好，则a b(填“<” “>”或“=”)。 （4）小明用坩埚钳夹取少量光亮的铜丝，放在酒精灯火焰上灼烧至表面变黑后，迅速插入一只装有20mL3%过氧化氢溶液的试管中，观察到试管内迅速产生大量气泡。且变黑的铜丝质量和化学性质不发生改变，于是得出结论：氧化铜可以加快过氧化氢分解。 有同学认为这个结论不可靠，原因是过氧化氢分解速率加快还可能与 有关。 （5）用上述方法制备的氧气与不同物质进行反应，其中有一种固体能在氧气中燃烧，火星四射，生成黑色固体。该反应的化学符号表达式为： 。为防止生成的高温熔化物溅落，炸裂瓶底，应预先在集气瓶中放少量的 。 2．某研究性小组在实验室用如图实验装置做木炭还原氧化铜的实验，实验中观察到试管a内发生的现象是 ，试管b内发生反应的化学方程式为 ． 实验在高温条件下充分反应．兴趣小组对实验后试管a内的固体成分发生了兴趣，激发了探究热情． 【提出问题】：“反应后试管a内的固体物质是什么？ 【进行猜想】：小静同学认为该固体全部是铜； 小华同学认为该固体是铜与氧化铜两种物质的混合物； 小东同学认为该固体是铜与 两种物质的混合物； 小明同学认为该固体可能是铜、木炭和氧化铜三种物质的混合物 小华认为因为是充分反应，所以 同学的猜想明显不成立 【查阅资料】稀硫酸是无色液体： 木炭、铜都不与稀硫酸反应，氧化铜能与稀硫酸反应得到蓝色硫酸铜溶液 【实验设计】 实验操作 实验现象 实验结论 取少量固体物质于试管中，加足量稀硫酸充分振荡 黑色固体溶解，溶液变成蓝色 固体中有 【反思评价】： 同学的评价是正确的； 【定量探究】：现取木炭与氧化铜的混合物18g，高温条件下充分反应，剩余固体的质量为13.6g，经测定其中氧化铜有剩余，请通过计算确定原混合物中碳和氧化铜各有多少克？ （请写出解题过程） 3．某小组用图a所示实验装置探究CO还原Fe2O3时，出了争论。甲同学观察到固体由红棕色变成黑色，推断黑色固体是Fe；乙同学提出质疑，认为黑色固体可能是Fe3O4。 【查阅资料】：Fe3O4可被磁铁吸引，几乎不溶于稀的酸溶液。 (1)制备CO的原理是：（HCOOH在常温下为液态），图b所示三种气体发生装置中，可用于制备CO的是 （填标号）。 (2)若甲同学推断正确，反应的化学方程式为 。 (3)对乙同学提出的质疑进行分析和验证。 ①定量分析物质组成可知，该反应生成Fe3O4是合理的，理由是 。 ②该小组通过对黑色固体进行检验，证明同时含有Fe3O4和Fe。检验的操作和现象是：取样于试管中， 。 (4)该小组为了探索CO还原Fe2O3与温度关系，走访了某钢铁厂。工程师用SDTQ热分析仪对该反应进行研究，根据不同温度下所得固体的质量，推导对应的固体成分结果如图。 ①用CO炼铁时，还原Fe2O3的温度应不低于 ℃。（填“400”“600”或“800”） ②图中：x= 。 4．小明在实验室发现一瓶未密封的KOH固体，对其成分进行实验探究。 【查阅资料】①KOH与NaOH的化学性质相似。请用化学方程式解释KOH变质的原因是 。 ②K2CO3溶液呈碱性，CaCl2溶液，KCl溶液呈中性。 【猜想假设】假设I：只含KOH；假设II：含KOH和K2CO3；假设Ⅲ：只含K2CO3。 【进行实验】 实验操作步骤 实验现象 实验结论 (1)取少量样品于试管中，加入足量的稀盐酸 有气泡产生 假设 不正确 (2)另取少量样品于试管中，加水溶解，加入过量的CaCl2溶液，振荡，静置 猜想II正确 (3)取②中上层清液，滴加无色的酚酞试液 【拓展应用】完全变质的KOH也有利用价值，从K2CO3的组成或性质看，K2CO3在农业上的用途是 (填一种即可)。 5．某小组学习了酸、碱等物质的性质后产生了兴趣，进行了以下实验探究。 资料：碳酸氢钠和盐酸的反应为 【知识回顾】氯化氢气体溶于水形成盐酸，纯净的浓盐酸是无色液体。 (1)打开浓盐酸的瓶塞，瓶口会产生白雾，说明浓盐酸具有 性，敞口放置浓度会减小。 【任务一】探究稀盐酸敞口放置浓度会怎么变化。 在相同的条件下，将水和稀盐酸分别置于相同规格的烧杯中，并敞口存放于空气中，烧杯中物质的质量随时间变化如下表。 时间 质量/ 水 稀盐酸 敞口前 20.0 20.0 敞口1天后 14.2 14.9 敞口2天后 11.4 12.9 (2)小组同学认为稀盐酸敞口久置后浓度变大。根据实验数据分析其猜想的理由 。 【任务二】探究稀盐酸敞口久置后浓度是否会变大。 在相同条件下，小组用一定浓度的稀盐酸分别密封、敞口放置15天，设计实验方案并探究比较浓度变化。（如图1） 实验编号 实验方案 实验结论 密封的稀盐酸 敞口的稀盐酸 ① 分别取等量上述两种稀盐酸于试管中，用计测定，记录实验数据 ② 分别取过量且等量的粉末于试管中，再分别注入上述两种稀盐酸，记录产生的气体体积 ③ 分别取少量且等量溶液于试管中，各滴加1-2滴无色酚酞溶液，再分别逐滴滴加上述两种稀盐酸，记录滴入稀盐酸的滴数 12滴 9滴 通过上述实验，小组得出稀盐酸敞口久置后浓度变大。 (3)实验②中 （填“>”或“<”或“=”）。 (4)实验③中记录稀盐酸滴数依据的现象是 ，其发生的化学反应方程式为 。 【任务三】探究稀盐酸敞口久置后浓度会变大的微观原因。 小组又重新设计了实验（如图2）：取少量稀盐酸于试管中进行加热，在试管口放置一片湿润的试纸，得出。小组认为稀盐酸敞口放置后有氯化氢气体逸出。 (5)敞口久置的稀盐酸浓度会变大的微观原因是 。 (6)根据以上实验，在图3方框内绘制出敞口久置的稀盐酸溶液上方分子种类和数目 （空气中的微观粒子忽略）。 提示：分子可以用类似（CO2）图形表示。 (7)请重新设计一个与实验①②③不同的实验方案，证明敞口久置后的稀盐酸浓度会变大，实验方案为： 。 6．某兴趣小组设计如下实验，探究微粒的性质。    如图1所示，烧杯A中装有蒸馏水，并滴入了几滴酚酞，在烧杯B中装有浓氨水。用一个大烧杯将A、B两个小烧杯罩在一起。一段时间后，A烧杯中的溶液由无色变为红色。 【猜想与假设】关于酚酞变红的原因，兴趣小组同学提出以下三种猜想： 猜想一：从B烧杯中蒸发出水蒸气，部分水分子运动进入A烧杯，水使酚酞变红； 猜想二：从B烧杯中挥发出氨气，部分氨气分子运动进入A烧杯，氨气使酚酞变红； 猜想三：从B烧杯中挥发出氨气，部分氨气分子运动进入A烧杯，与水结合形成氨水，氨水使酚酞变红。 （1）同学们经过讨论后一致认为猜想一不成立，理由是 。 【进行实验】（2）为了探究另外两种猜想，同学们设计了如下实验方案： 实验操作 实验现象 实验结论 将一张滤纸浸入酚酞溶液中，1 分钟后取出，悬挂在通风处晾 干，用剪刀将其剪成两片。 滤纸不变色。 猜想 （填序号）成立。 在另一片滤纸上滴几滴蒸馏水， 再放入收集满氨气的集气瓶中 滤纸变成红色。 （3）有同学认为图1装置存在不足，于是进行上述图2甲实验，图2甲实验与图1装置相比，优点是 （写出一点即可）。 （4）在图2中两个Y形管的左侧管和右侧管中分别加入等量的无色酚酞试液和浓氨水，同时进行甲、乙两个实验，最先出现明显现象的是乙、该实验说明，分子的运动速率与 有关。 如图3所示，用两支气密性良好的大小相同的医用注射器分别吸入等体积的空气和水，用手指顶住针孔末端的小孔，将活塞慢慢推入。 （5）实验过程中观察到装有空气的注射器更容易被压缩，原因是 。 7．某化学兴趣小组用未知浓度的盐酸和石灰石反应，将制得的气体X通入澄清石灰水中，始终没有发现石灰水变浑浊。针对此现象，同学们展开了如下探究： 【提出问题】澄清石灰水未变浑浊的原因是什么？ 【查阅资料】 a．盐酸具有挥发性，易挥发出氯化氢气体；      b．AgCl为白色且难溶于水的固体； c．CO2不溶于饱和的NaHCO3溶液；               d．CO2不与AgNO3溶液反应。 e．CO2与Na2CO3溶液反应的化学方程式为：CO2＋H2O＋Na2CO3 = 2NaHCO3 【作出猜想】 (1)甲同学猜想：澄清石灰水已变质； 乙同学猜想：气体X中除了有CO2外，还有一种气体杂质为 。(写出化学式) 【实验探究】同学们经过讨论后设计了如图实验装置进行探究。A、B试管中是AgNO3溶液，C试管中是澄清石灰水，连接好装置后通入气体X。 (2)观察到装置A中有白色沉淀生成，写出该反应的化学方程式 。 (3)装置B的作用是： 。 (4)若装置A、B、C的现象分别是：A中产生白色沉淀，B中 ，C中 ，则甲、乙同学的猜想都正确。 【实验反思】 (5)要除去上述CO2中的气体杂质，可以将气体通入到___________ (填字母)中。 A．饱和NaOH溶液 B．饱和Na2CO3溶液 C．饱和NaHCO3溶液 (6)做实验前，我们要检验久置的石灰水是否完全变质。请写出具体操作方法、现象和结论： 。 8．酸、碱、盐之间的相互反应及鉴别是中学化学重要的研究内容。小南在化学实验室为完成“鉴别氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液”的探究实验，他进行了如下实验：    （1）鉴别实验中，小南发现酚酞溶液无法鉴别氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液，原因是 。 （2）鉴别实验结束后，小南将6支试管中所有物质一起倒入废物杯中，发现废物杯底部有沉淀，上层清液呈红色。小南和同学们对废物杯上层溶液产生了兴趣，并展开了讨论。 【提出问题】废物杯中上层清液中除一定含有水、酚酞和 （填化学式）以外，还可能含有哪些物质呢？ 【猜想假设】 猜想①NaOH Ba(OH)2 猜想②NaOH 猜想③Na2CO3 猜想④NaOH Na2CO3 猜想⑤NaOH Ba(OH)2Na2CO3 【分析讨论】经过分析，同学们认为猜想⑤不合理，其理由是 。 【设计实验】为确定上层清液的溶质成分，小南设计并进行了以下实验，最终得到了正确的猜想。 实验操作 实验现象 实验结论 步骤1 取少量上层清液于试管中，滴加几滴稀硫酸 无明显现象 猜想 一定不成立 步骤2 另取少量上层清液于试管 中， 产生白色沉淀，溶液仍为红色 结合步骤1，可知猜想 成立 9．请回答下列问题。 （1）氢氧化钠俗称烧碱、火碱、苛性钠，是一种重要的化工原料，广泛应用于肥皂、造纸等工业。分别配制20.0g 5%、10%和 20%的氢氧化钠溶液，以下操作合理的是 （填序号）。 A．称量前，在天平左、右两个托盘上分别垫两张滤纸，将氢氧化钠放在纸上。 B．用20mL 量筒量取水并仰视读数 C．盛放溶液的试剂瓶为细口瓶且贴上标签 （2）在生活、生产中改良酸性土壤、中和废水、治疗胃酸过多等均是酸碱中和反应原理的具体体现。在实验课上，发现有部分中和反应现象并不明显。 （提出问题）以氢氧化钠溶液与稀硫酸为例，如何证明它们发生中和反应了呢？ （设计实验） 方案一：甲同学利用酸碱指示剂的变色来证明两者反应，进行了下列操作。 ①步骤一、取一定量的氢氧化钠溶液于小烧杯中，滴加 2﹣3 滴无色酚酞试液； 步骤二、用胶头滴管吸取稀硫酸，逐滴滴入烧杯中，边滴边用玻璃棒搅拌，直至看到 现象时，甲同学认为两者恰好完全反应了。 （实验反思） ②乙同学取适量甲同学实验后的溶液于试管中继续探究，下列方法能说明两者是否恰好完全反应的是 。 A．滴一滴稀硫酸，溶液呈无色 B．滴一滴稀硫酸，溶液呈红色 C．滴一滴氢氧化钠溶液，溶液呈红色 D．滴一滴氢氧化钠溶液，溶液呈无色 方案二：有同学认为，可以通过检验是否有硫酸钠生成来证明氢氧化钠溶液与硫酸的反应，于是用玻璃棒蘸取甲同学实验后的溶液放在酒精灯上蒸干，发现有白色固体析出，从而得出结论：氢氧化钠溶液确实与硫酸反应生成了硫酸钠。 （提出质疑） ③同学们立即表示反对，白色固体会不会是氢氧化钠呢？大家经过商量决定将白色固体溶解于少量水中，再检验白色固体成分，下列药品可行的是 。 A．CuSO4 溶液           B．稀盐酸 C．FeCl3溶液            D．稀硫酸 （拓展延伸）还有同学想到中和反应生成盐和水，于是利用水的生成来说明酸和碱反应。 （查阅资料）Ⅰ、变色硅胶吸水后由蓝色变为红色。 Ⅱ、无水醋酸与氢氧化钠反应生成醋酸钠和水。 同学们经过讨论设计了下列三个实验如图。 （3）证明无水醋酸与氢氧化钠反应的现象是 。 （4）造成丙中 U 型管左侧液面降低、右侧液面升高的原因有：氢氧化钠固体溶于水放热或者 。 （再次探究）某同学提出利用数字化实验设备研究稀硫酸与氢氧化钠溶液反应的过程。他用图1装置，使用 pH 传感器和温度传感器测量反应过程中相关物理量的变化情况，得到图2和图3。 （5）图1烧杯中盛放有溶液8mL，滴定管中溶液的溶质是 (化学式) ，发生的化学反应的实质为 ； （6）下列说法错误的是 ； A．图2中b点所示溶液中的溶质是硫酸钠和氢氧化钠 B．图2中c→d所示溶液中硫酸钠的质量不断增加 C． 图3中e→f变化趋势可说明该反应是放热反应 （7）丙同学认为氢氧化钠溶液与稀硫酸混合没有明显现象。于是他想借助下列溶液来验证反应是否真的发生，你觉得肯定不可行的是 。 A．无色酚酞试液           B．氯化钾溶液     C．氯化钡溶液 D．氢氧化镁固体 （反思总结） 在老师的指导下，同学们终于找到了证明中和反应发生的方法，主要通过三条途径： ①证明反应物被反应掉了； ②证明有新的物质生成； ③通过是否有热量变化来判断。 10．某化学小组对教材中“燃烧的条件”的探究实验进行了两种创新设计。 方案—: 【实验装置】如图一所示。 【实验材料】大烧杯、注射器、三只玻璃瓶、导管、80°C热水等。 【实验步骤】 ①在1号玻璃瓶中加少量红磷，2号玻璃瓶中加少量白磷，3号玻璃瓶中加少量白磷并注满水。 把三个玻璃瓶同时放进盛有80°C热水的大烧杯中。 ①用注射器向2号瓶中注入适量的水。 ②用注射器把3号瓶中水抽出，发现3号瓶中的白磷燃烧起来。 【分析与讨论】 （1）写出步骤①中三个玻璃瓶中的现象 。 （2）步骤③中，3号瓶中白磷燃烧的原因是 。 方案二: 【查阅资料】红磷和白磷燃烧产生的白烟对人体有害:氢氧化钠(NaOH)溶液能和产生的白烟发生化学反应将白烟吸收。 【实验装置】如图二所示。取一块绿豆大小的白磷放入小试管中，再加入少量约80°C热水(热水的高度以小试管高度一半为宜):将大试管稍作倾斜，让小试管沿大试管内壁滑入大试管中；将双孔塞的长导管伸到小试管中接近白磷正上方的位置，旋紧双孔塞；最后将大试管放入烧杯中。 【分析与讨论】 ①写出A中发生反应的化学方程式 。 ②向烧杯中加入200mL，80°C的热水，若观察到 ，则装置气密性良好。烧杯中热水的作用是 。 ③装置C的目的是 。 11．同学们在探究碱溶液与酚酞溶液作用的实验时，发现了一个意外现象：向氢氧化钠溶液中滴入酚酞溶液，溶液变成了红色，但是一会儿红色就消失了。为此，某化学小组的同学进行了如下探究。 【提出问题】为什么红色会褪去？ 【形成假设】小组同学依据所学的化学知识，分别对产生这种意外现象的原因作出如下猜想： 甲：与酚酞溶液变质有关； 乙：与酚酞溶液的用量少有关； 丙：与溶液变质有关； 丁：与溶液的浓度有关。 【实施实验】兴趣小组同学设计了以下的实验进行探究： 实验编号 ① ② ③ 实验 现象 ______ 后红色褪去 溶液变成红色 【形成结论】 (1)实验①的现象是 ，从而证明甲同学的猜想是错误的，同时也排除丙同学的猜想，理由是 ，写出变质过程的化学方程式： 。 (2)通过上述实验 （填实验编号）的对比，得出实验结论。 【反思评价】 (3)为了进一步探究溶液的浓度对实验的影响，取等体积、不同浓度的溶液，分别滴入5滴酚酞溶液，观察现象。得到溶液的浓度与酚酞溶液褪色时间的关系如图所示。你能从变化曲线中总结出的规律是 。 (4)依据实验数据，若用的溶液做中和反应实验，完成该实验的时间应控制在 min之内。 (5)为了验证乙同学的猜想，化学小组在原来实验的基础上，补充了一个实验，具体的操作是 。 【拓展延伸】 (6)实验室盛有氢氧化钠溶液的试剂瓶，使用后忘了盖上盖子，敞口放置了一段时间。戊同学取少量该试剂瓶内溶液于试管中，加入足量的稀盐酸，发现产生气泡，她认为该氢氧化钠溶液已经全部变质。你认为戊的结论是否合理，并说明理由 。 【表达交流】 (7)在实验室中下列因变质问题也需密封保存的有______（填字母） A．浓硫酸 B．浓盐酸 C．生石灰 D．铁粉 E．熟石灰 12．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。 【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 1。 表 1 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）铁锈的主要成分是 （填化学式），铁锈蚀后应及时除锈的原因是 。 实验二：定量探究铁锈蚀的因素 小组设计了图 2 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 3，铁锈蚀的过程中 （填“吸热”或“放热”）； （5）据图 4，对比 AB 段和 BC 段说明 ，分析 t3时刻后压强突然变大的原因是 。 【反思与评价】 （6）与实验一对比，实验二铁锈蚀明显更快的原因是 。 13．化学兴趣小组的同学用家中的物品来探究酸的性质。这些物品有：食用醋精、食品干燥剂、鸡蛋壳、牵牛花瓣、生锈铁钉、纯碱、pH试纸（带比色卡）、筷子。 【查阅资料】（1）食用醋精中含有10%～15%的醋酸，呈无色；食品干燥剂主要成分是氧化钙；鸡蛋壳主要成分是碳酸钙； （2）牵牛花汁液在酸性溶液中显红色，在中性溶液中显紫色，在碱性溶液中显蓝色。 【实验探究】 实验步骤 实验现象 实验结论 ①将牵牛花汁液滴入醋精中 酸能与指示剂反应 ②将生锈铁钉放入醋精中 铁锈逐渐消失，溶液变为 色，一段时间后有气泡冒出 酸能与某些金属氧化物反应， 酸能与某些 反应 ③将碎鸡蛋壳放入醋精中 有 冒出 酸能与某些盐反应 ④将纯碱放入醋精中 有气泡冒出 酸能与碱反应 【反思与评价】（1）小红想利用pH试纸进一步测定醋精的酸碱度，具体操作方法是 ； （2）小明认为步骤④不能得到“酸能与碱反应”的结论，理由是 ,写出可以代替的物质 。 【实验验证】小明重新设计以下方案验证“酸能与碱反应”。 实验步骤 实验现象 Ⅰ. 向食品干燥剂中加入适量的水，充分反应后，静置，取上层清液 放出大量热, Ⅱ. 向上层清液中加入牵牛花汁液，再逐滴滴入醋精 【拓展与应用】（1）请你为食品干燥剂的包装袋设计一条注意事项： ； 14．同学们做甲、乙两个盐跟盐反应的分组实验(见图)。 (1)甲组实验中观察到的现象是 。 (2)乙组实验中反应的化学方程式为 。 (3)实验结束后，甲、乙两组同学将全部的浊液集中倒进一个废液缸中(如图丙)。丙组同学对浊液进行过滤，探究滤液的成分。 【提出问题】滤液里除了NaCl外，还有什么物质？ 【提出猜想】猜想Ⅰ： ；猜想Ⅱ：Na2SO4；猜想Ⅲ：Na2CO3；猜想Ⅳ：Na2CO3和Na2SO4 【实验探究】 探究方案 实验现象与结论 ①若现象a只有白色沉淀，则猜想 成立。 ②若现象a只有 ，则猜想Ⅲ和猜想Ⅳ可能成立。 当现象b产生白色沉淀时，再向白色沉淀加入稀硝酸， ③若沉淀全部不溶解且无气泡产生，则猜想 成立； ④若沉淀全部溶解且 ，则猜想Ⅲ成立； ⑤ 且产生气泡，则猜想Ⅳ成立。 【拓展与思考】上述滤液的成分不可能出现的组合是BaCl2、Na2CO3和Na2SO4，原因是 。 15．某化学小组同学做镁条在空气中燃烧实验时，发现生成物中还有少量黑色固体，针对这一现象及相关问题，他们展开了如下探究，请仔细阅读并参与他们的探究之旅。 【探究目的】探究黑色固体是镁与空气中什么物质反应产生的？ 【查阅资料】（1）稀有气体一般不与其它物质反应；（2）光亮的镁条与水反应，表面会生成白色固体。 【分析猜想】分析空气中各成分，进行猜想 猜想①是氧气    猜想②是氮气    猜想③是 。 【实验一】镁带与氧气的反应 （一）甲同学探究了影响过氧化氢制取氧气速度的某种因素，进行了三次实验并记录了各种收集相同体积氧气所需要时间的实验如下表： 实验 过氧化氢 的浓度 过氧化氢溶液 的质量（g） 二氧化锰的 质量（g） 收集时间（s） 1 10% 20 1 40 2 15% 20 1 20 3 20% X 1 12 （1）第3次实验中，X的值应为 。 （2）实验结论：在相同条件下， ，过氧化氢分解得越快。 （3）写出过氧化氢与二氧化锰混合制取氧气的符号表达式 。 （二）甲同学燃烧镁带，观察现象 打磨镁带，点燃，伸入盛满氧气集气瓶中，产生大量白烟，生成白色固体。 实验结论：镁与氧气反应生成白色的氧化镁。 【实验二】镁带与氮气的反应 I.收集纯净的氮气 II.在氮气中燃烧镁带，观察现象 将镁带打磨光亮，点燃，伸入盛有氮气的集气瓶中，瓶内壁附着一层淡黄色的固体。 III.实验结论：镁与氮气在点燃的条件下发生化合反应生成淡黄色的氮化镁。 写出该反应的符号表达式 。 【探究结论1】 综上所述，关于镁在空气中燃烧产生黑色固体的猜想是猜想 （填序号）成立。 【探究结论2】 如果用足量的镁替代红磷进行空气组成实验，实验测得氧气的体积分数比实际值 （填“偏大”或“偏小”）。 【实验三】甲同学用家用制氧机制取并收集了一袋气体，带到实验室对其进行研究 兴趣小组同学设计了如图2所示装置来测定其中氧气的含量。 【实验步骤】请将下列实验步骤补充完整 ①检查 。 ②加入药品，将装置连接固定。 ③打开止水夹a和b，向A中缓慢通入一定量气体，露出白磷后，关闭止水夹a和b，此时，A中水进入到B中，测得B中水的体积为V1mL。 ④用凸透镜聚光引燃白磷。 ⑤待白磷熄灭并冷却到室温，进行 操作。B中水倒吸进入到A中，测得量筒中的体积变为V2mL。 ⑥计算小组同学所带气体中氧气的体积分数。 【数据整理】经测定V1=210mL,V2=50mL，则小组同学所带气体中氧气的体积分数为 （精确到0.1%）。 【实验反思】下列有关这个实验的说法中，正确的有 。 A．步骤③中，仰视量筒读数会使测得的V1数值偏低 B．步骤④中，白磷燃烧时要保持关闭止水夹a和b C．步骤⑤中，未冷却至室温会使测得的小组同学所带气体中氧气的含量偏高 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $$