2024年中考化学专题复习---科学探究题

2024年中考化学专题复习·科学探究题 1. 某学习小组对化学反应发生的条件进行了探究，请你参与。 探究一：探究燃烧发生的条件 （1）进行实验：小组同学做了如图所示的两组实验。 ①实验A的现象说明燃烧的发生需要___________。 ②实验B中红磷没有燃烧的原因是___________。 通过上述实验，同学们得出了燃烧发生所需的条件。 （2）反思评价：上述实验还不够严谨，还需要补充的是___________(写出具体的实验操作﹑现象，结论)。 探究二：探究某些酸、碱、盐之间发生复分解反应的条件 【实验一】 （3）向滴有酚酞的氢氧化钠溶液中逐滴加入稀盐酸发现溶液慢慢变为无色，证明反应发生，从微观角度解释该反应的本质是________。 （4）向盛有氢氧化铜的试管中加入稀盐酸，固体溶解，溶液由无色变为蓝色，反应的化学方程式为________。 【实验二】 （5）小组同学又做了如图所示的三组实验。 试管①中有白色沉淀生成，试管②中有气泡产生，试管③中无明显变化，写出试管①中发生反应的化学方程式：________，试管②中发生反应的基本反应类型是________。 （6）小贵同学把试管①里的上层清液倒入一支洁净的烧杯中，向烧杯中逐滴滴加碳酸钾溶液。在滴加过程中，发现先产生气泡，然后又产生白色沉淀。 ①根据上述现象，如图中曲线②代表离子是________(填离子符号)。 ②当碳酸钾溶液滴加到n1~n3点之间时，溶液中含有的溶质可能存在________种情况，取此时烧杯中的溶液于试管中，向试管中滴加________溶液，可确定溶液中含有的溶质成分。 （7）由以上实验可知l，酸、碱、盐之间发生复分解反应的条件是________。 2. 某化学兴趣小组的同学利用如图所示装置进行有关气体的制取及性质探究实验，请你参与。 （1）气体的制取。 ①制取二氧化碳。发生装置甲中，发生反应的化学方程式为___________，用装置乙收集二氧化碳，气体应从___________(填“a”或“b”)端通入。 ②制取氧气。发生装置甲中，发生反应的化学方程式为___________，若用装置乙以排水集气法收集氧气，则气体应从___________(填“a”或“b”)端通入。 （2）气体性质的探究。 ①若用装置乙验证铁锈蚀与氧气有关，在做对比实验时，通入氧气前，应先放入的物质是___________。 ②若用装置乙进行水中白磷与氧气的燃烧实验，请将装置乙填画补充完整，并标明物质名称_______。 ③若用装置乙证明二氧化碳不可燃也不助燃，其操作是___________。 3. 在古代，井，代替江河，聚拢着人气和城乡的繁荣。现在仍有一些地方的人们使用井水。 化学兴趣小组的同学对当地井水的使用情况、硬度及合理利用进行项目式学习。 任务一：调查井水的使用情况 【问卷调查】调查显示部分家庭还在使用井水，主要用于饮用和菜园的浇灌。 任务二：探究井水的硬度 【实验探究】取适量蒸馏水和井水分别倒入两个烧杯中，向两个烧杯中加入等量的_______，搅拌。蒸馏水中泡沫较多，井水中泡沫较少，浮渣较多，说明井水为硬水。 【咨询老师】该小组的同学通过咨询知道，当地井水中含有较多的等离子，在加热条件下，这些离子趋于生成溶解度更小的物质——水垢，水垢中主要含有和，还可能含有其他物质。 为确定水垢的成分，同学们继续探究。 【查阅资料】有关物质在水中溶解性表（室温）： 物质 溶解性 可溶 可溶 微溶 不溶 不溶 微溶 【推断预测】根据以上溶解性表推测水垢中还可能含有或_______。 【进行实验】 实验步骤 实验现象 实验结论 在烧杯中放入少量研碎的水垢，加入适量蒸馏水充分搅拌，帘置一段时间后，取上层清液于两支试管中，分别编号为①和②。向试管①中通入 无白色沉淀 _______ 向试管②中加入_______溶液 产生白色沉淀 【实验结论】同学们通过以上实验，确定了水垢的成分。 【拓展延伸】定量研究也是确定物质成分的一种方法。现有一包白色固体，可能由中的一种或两种组成。取该固体，加入足量稀盐酸，充分反应后测得生成的气体质量为4.8g，说明白色固体的成分是_______。 任务三：井水的合理利用 【小组交流】 ①有些井水硬度比较高，常年饮用，易患肾结石，所以饮用井水前应将其_______，既可降低硬度还可杀灭水中的细菌。 ②今年，云南省大部分地区干旱严重，同学们认为可适当开发地下水以缓解缺水问题，但不能过度开采。地下水过度开采会导致_______（填一条即可）。 【项目总结】通过以上学习，同学们认识到水是人类宝贵的自然资源，应该合理利用。 4. 利用如图实验探究金属的化学性质。 （1）实验一：水的作用是______。实验中，观察到发出白光后铁丝并未燃烧，原因是______。 （2）实验二：两个反应均生成了______（填物质名称）。比较铁和铝的金属活动性强弱，从试剂角度需考虑：①加入同样大小的铁片和铝片；②______。 （3）实验三：反应的化学方程式为______。再补充一个实验可得出的金属活动性顺序。设计并进行实验，补全下表。 实验步骤（可用图示） 实验现象 实验结论 ______ ______ 5. 金属用途广泛，其性质等是化学的重要研究内容。 （1）如图是工业炼铁示意图，其中，焦炭的作用是燃烧提供能量和___________；工业利用赤铁矿炼铁的原理为___________(用化学反应方程式表示) （2）铝的金属活动性比铁强，但生活中铁制品在空气中容易生锈，而铝制品却很耐腐蚀。铝制品耐腐蚀的原因是___________(用化学方程式表示)。 （3）某化学小组用一定量AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液进行了下图实验，并对溶液A和固体B的成分进行了分析和实验探究。 【提出问题】溶液A中的溶质可能有哪些？ 【作出猜想】①只有Zn(NO3)2；②Zn(NO3)2、AgNO3； ③Zn(NO3)2、Cu(NO3)2；④Zn(NO3)2、AgNO3、Cu(NO3)2。 【交流讨论】不合理的猜想是___________(填标号)，其理由是___________。 【实验探究】若猜想①成立，通过以下实验可确定固体B的成分，请将下表填写完整。 实验步骤 现象 有关反应的化学方程式 固体B的成分 _______ _______ _______ _______ 6. 金属、金属材料的使用推动了人类社会发展。 （1）甲同学观察并描述铁、铝、铜的颜色，其中纯铜呈_______色。并采用相互刻画的方法比较纯铜片和黄铜片的硬度，观察到纯铜片表面有明显划痕，说明黄铜的硬度比纯铜______(填“大”或“小”)。 （2）乙同学查阅资料后得知金属铝的化学性质比铁活泼，但在空气中铝比铁更耐腐蚀，原因是_____(用化学方程式表示)。 （3）丙同学通过实验1验证铝、铜、银的金属活动性，A、B两试管中均观察到明显现象，说明铝、铜、银的金属活动性由强到弱的顺序为___________。 （4）丁同学通过实验2探究金属与酸的反应，镁与盐酸反应的化学方程式为____，实验过程中观察到铜片表面无明显现象。一段时间后，锌片、镁片表面产生气泡的速率逐渐减慢，其原因是_____。 【拓展提升】 （5）某4g合金与足量的稀硫酸充分反应，产生0.2g氢气，则该合金可能是_______(填字母序号)。 A. 铜锌合金 B. 铝锌合金 C. 镁铝合金 7. 金属材料的应用推动了社会发展，被誉为“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜位于贵州省平塘县，是目前世界上最大单口径、最灵敏的射电望远镜，支撑它的角钢塔架中含有铁、铜、锰(Mn)元素，某小组同学准备探究这三种金属的活动性强弱。 【实验目的】探究铁、铜、锰三种金属的活动性强弱。 【实验设计】设计如图所示实验。 【实验现象】只有实验①无明显现象发生。 【实验分析】生成物中锰元素显+2价。 （1）写出四个实验中发生反应的其中一个化学方程式：______________，几个反应的共同特点是______________。 （2）同学们分析发现，不需要进行实验__（填序号）也可以达到实验目的。 【实验结论】 （3）铁、铜、锰三种金属的活动性强弱为______。 【实验拓展] （4）现将由5.5g锰5.6g铁6.4g铜组成的混合物放入一定量的稀硫酸中，充分反应后过滤得到固体12g，则产生氢气的质量为__g。 8. 金属材料广泛应用于生产生活。其中，桥梁的建造就离不开金属材料，港珠澳大桥是我国修建的世界上最长的跨海大桥。 （1）金属材料的使用。下列建桥过程中所用的材料属于金属材料的是______（填字母）； A. 结构钢板 B. 塑料模板 C. 橡胶支座 （2）金属的冶炼。据统计，大桥主梁钢板用量高达42万吨，工业上可用一氧化碳和赤铁矿炼铁，其原理是_______（用化学方程式表示）。 （3）金属材料的保护。 ①桥梁的维护需要除铁锈，用稀盐酸除铁锈的化学方程式为_______； ②大桥在施工过程中采用高性能环氧涂层，其防锈原理是_______。 （4）金属的性质。建桥过程中使用的螺纹钢是在普通钢中加入金属锰冶炼而成，性能更优越，其中含有锰、铁、铜等金属成分，为探究锰、铁两种金属的活动性强弱，某化学兴趣小组设计了如下的方案。 资料：硫酸锰溶液和氯化锰溶液均为粉红色，锰在化合物中通常显+2价。 实验操作 _______ 金属 铁 锰 现象 _______ 结论 活动性： 【反思】有同学设计锰与稀硫酸反应实验中，发现锰表面产生气泡的速率由快变慢，请分析其中速率变化的原因_______。 （5）为研究螺纹钢中锰的含量，某化学小组取质量为的螺纹钢粉末，加入足量的硫酸亚铁溶液，该反应的微观实质是_______，充分反应后过滤，将所得固体洗涤、干燥、称重为。则其中锰的质量分数为_______。（请用含m和n的字母表示）。 9. 为完成“研究钢铁防护的方法”的实践性作业，学习小组查得资料：钢铁膜化处理是钢铁防护的重要方法，其目的是在钢铁表面形成致密、均匀的保护膜。检验膜的抗腐蚀性能要做“滴铜实验”，即往钢铁表面滴加含硫酸铜的腐蚀剂，60s后钢铁表面才出现红色物质，表明抗腐蚀性能达标，且越迟出现红色物质的越好。请和小组同学使用某种膜化剂开展如下研究。 I.验证膜的抗腐蚀性能 【实验1】将有膜化和未膜化的薄钢片分别进行滴铜实验，有膜化的薄钢片出现红色物质的时间明显推迟。 （1）出现红色物质的原因是_________________（用化学方程式表示）。 （2）有膜化的薄钢片出现红色物质的时间明显推迟，其原因是_________________。 Ⅱ.探究膜化条件对膜层外观的影响 【实验2】其他条件相同时，将薄钢片放入pH=3、不同温度的膜化剂中浸泡20min，观察钢片表面形成的膜层外观。结果如下： 温度℃ 50 60 70 80 膜层外观 粗糙 致密、均匀 致密、均匀 粗糙 【实验3】已知pH≥3.5时，膜化剂不稳定。其他条件相同时，将薄钢片放入60℃、不同pH的膜化剂中浸泡20min，观察钢片表面形成的膜层外观。结果如下： pH 1.5 2.0 2.5 3.0 膜层外观 易脱落 粗糙 致密、均匀 致密、均匀 （3）实验3的目的是_________________。 （4）根据实验2、实验3的结果，膜层外观符合要求的温度、pH的范围依次为_________、________。 Ⅲ.确定抗腐蚀性能较好的膜化条件 【实验4】依次选取实验2、实验3膜层外观符合要求的钢片进行对比实验，分别确定适宜的温度、pH。 （5）实验4中，确定适宜温度的实验方案是_________________。 IV.实践反思 （6）反思上述实践活动，提出一个关于钢铁膜化处理可进一步探究的问题。 答：_________________。 10. 同学们在业余时间读《周礼・考工记》时，对书中记载的“涑帛”的原理产生了兴趣，开启了项目式学习之路。 任务一：查找“涑帛”的原理 【查阅资料】 （1）原理：利用“灰”（草木灰，主要成分是K2CO3）和“蜃”（贝壳灰，主要成分为CaO）混合加水所得溶液来洗涤丝帛，使其与丝表面的丝胶蛋白发生反应，而后用水冲洗，可把丝洗得干净亮丽。加水的目的是______。 任务二：模拟该反应过程，探究反应后溶液的成分 【实验过程】 （2）步骤Ⅱ发生反应的化学方程式是______，丙烧杯溶液中溶质成分有______种情况。 （3）检验K2CO3是否过量。 实验步骤 实验现象 实验结论 取少量溶液于试管中，滴入几滴______ 没有气泡冒出 溶液中没有K2CO3 【反思评价】 （4）同学们对实验结果进行了小组讨论，对实验结论产生了疑问，理由______。 （5）要证明溶液中含有碳酸钾，采用的试剂可以是______。 任务三：探究使用KOH不用K2CO3洗涤丝胶蛋白的原因 【查阅资料】 同学们查阅资料得知： ①K2CO3水溶液也呈碱性。 ②浓度为10%的K2CO3溶液pH=11.6，浓度为1%的KOH溶液pH=13.2。 【反思评价】 （6）结合下图分析，选用1%KOH溶液洗涤丝帛比选用10% K2CO3溶液效果更好的原因是____ 11. 爱吃饼干的同学在查看饼干配料表时，发现有些饼干的膨松剂含有碳酸氢钠，而有些饼干的膨松剂含有碳酸氢铵。同学们深感好奇，碳酸氢铵不是一种肥料吗？怎么也可以做膨松剂呢？为此，他们进行了如下的探究。 【查阅资料】 ①； ②通过控制碳酸氢铵的用量，不仅使残留在食品中的氨气含量符合食品安全标准，还能使食品具有独特的味道。 任务一 初识膨松剂 （1）膨松剂能使食品变松软、蓬松。碳酸氢铵、碳酸氢钠常用作膨松剂。碳酸氢铵别名碳铵，碳酸氢钠俗名是_______。 任务二 比较蓬松效果 步骤 具体操作 称量 10%面粉、0.5g碳酸氢钠置于蒸发皿中 10%面粉、0.5g碳酸氢铵置于蒸发皿中 和面 加入5mL水，用玻璃棒搅拌至水被吸干，揉搓成面团，盖上表面皿 烘焙 模拟烘焙过程，用酒精灯加热约3min，熄灭酒精灯，停止实验 （2）通过以上实验发现，加入碳酸氢铵的面团更大更松软，其原因是_______。 任务三 测定膨松剂中碳酸氢铵的含量 （3）膨松剂中的其他成分受热不分解，为测定膨松剂中碳酸氢铵的含量。同学们分别设计了实验方案。 ①甲同学提出，加热一定质量的膨松剂，使其完全分解。通过测定反应前后物质的质量差来算出碳酸氢铵的含量。 ②乙同学认为，膨松剂中可能含有水分，会影响实验结果。他提出可以通过测定反应后生成氨气的质量来达到实验目的，故设计了如图所示实验装置及主要步骤。 实验装置及主要步骤（B、C、D中药品均足量，碱石灰是NaOH与CaO的固体混合物） 步骤1：检查装置气密性，装入药品； 步骤2：从m端通入氮气一段时间后，称量装置C的质量，记录； 步骤3：点燃酒精灯，充分反应后停止加热； 步骤4：… 步骤5：再次称量装置C的质量，记录，计算。 a.步骤4的具体操作是_______，若没有此操作，会使测量结果_______（填“偏大”或“偏小”）。 b.装置C中发生化合反应，其反应的化学方程式是_______。 c.装置D的作用是_______。 ③同学提出，将图中装置B、C对调，也可以达到实验目的，其理由是：_______。 12. 海洋是一个巨大的宝藏。同学们以“海洋”为主题开展了项目式学习。 项目一：海洋资源的种类 （1）海洋覆盖地球表面的70%，海洋资源非常丰富。如盐类、淡水、溴等化学资源；鱼、虾等生物资源；石油、可燃冰、煤等海底油气资源；波浪发电、___________等海洋能源。 项目二：海水资源的利用—制盐 【查阅资料】海水中除含有大量NaCl外，还含有CaCl2、MgCl2等杂质。 【进行实验】 （2）同学们用海水在实验室模拟工业生产提纯制盐。 实验步骤 实验现象 ①取少量海水于试管中，滴加过量的___________溶液 产生白色沉淀 ②继续向①中加入过量碳酸钠溶液 ③过滤，将滤液蒸发结晶 ___________ 【交流讨论】 （3）步骤②中发生反应的化学方程式为___________。 （4）步骤②加入的碳酸钠必须过量，实验过程中，检验所加碳酸钠溶液是否过量的方法是_____。 【反思评价】 （5）有同学认为通过以上步骤还不能得到精盐，需对步骤③进行改进，改进方案________。 项目三：测定海水中氯化镁的质量分数 镁及其合金是一种用途很广的金属材料，工业上常采用海水制镁。为此同学们取100 g海水按照项目二中 【进行实验】的步骤①进行操作，记录产生沉淀的质量，由此计算出海水中氯化镁的质量分数。 【实验分析】 （6）称量沉淀的质量时，需进行过滤、洗涤、干燥等操作，若过滤后直接干燥，则测定的海水中氯化镁质量分数将___________(填“偏大”或“偏小”)。 13. 某实验小组准备以下图所示实验验对氢氧化钠的部分化学性质进行验证，但A、B试管均无明显现象，请参与完成以下探究。 【提出问题】A、B试管中是否发生了化学反应？ 【实验探究】 探究一：NaOH溶液与是否发生化学反应。 方案一： （1）如图所示实验，盖紧瓶盖，振荡，软塑料瓶变瘪程度较大的是___________(填“C”或“D”)，说明两者发生了化学反应，反应的化学方程式为___________。 方案二： （2）向A试管中再加入___________溶液，有无色气体产生，证明试管A中已经发生了化学反应。 探究二：稀盐酸与NaOH溶液是否发生化学反应。 方案一： （3）先测定NaOH溶液的pH，再逐滴滴加稀盐酸，并不断振荡溶液，同时多次测定混合溶液的pH，测定过程中pH的变化为___________，说明二者发生了化学反应。 方案二： （4）按如图所示进行实验，步骤Ⅰ中发生反应的化学方程式为___________；步骤Ⅱ加入试剂___________(写一种)，根据发生的现象，证明二者发生了化学反应。 （5）下图为盐酸与氢氧化钠反应的微观示意图，根据反应中离子的变化可知，盐酸与氢氧化钠发生反应的微观实质是___________。 【实验结论】 （6）由以上实验可知，氢氧化钠的化学性质有___________。 【探究拓展】 （7）证明无明显实验现象的化学反应是否发生的一般思路是___________。 14. 某实验小组的同学对氢氧化钠的化学性质进行如图的探究，请完成以下问题。 （1）A试管中观察到的现象是______。 （2）写出B试管中发生反应的化学方程式：_____。 【问题思考】 C、D试管中均无明显现象，C、D试管中是否发生了化学反应？同学们设计以下实验继续进行探究： 探究NaOH溶液与CO2能否发生化学反应 （3）方案一：图2甲、乙实验方案，观察到的现象是_____，说明两者发生了化学反应。 （4）方案二：证明试管C中已经发生了化学反应。向该试管中再加入___（填一种即可）溶液，现象为产生了白色沉淀。 探究稀盐酸与NaOH溶液能否发生化学反应 （5）方案一：先用pH试纸测定NaOH溶液的pH，再逐滴滴加稀盐酸，并不断振荡溶液，同时多次测定混合溶液的pH，测定的pH变化情况为____，则能说明二者发生化学反应。 （6）方案二：利用如图3实验证明二者发生化学反应。 ①整个实验过程中无明显现象，步骤Ⅰ发生反应的化学方程式为____。 ②步骤Ⅱ中应加试剂为____（写出一种即可）。 ③如图4为盐酸与氢氧化钠反应的微观示意图，该反应的实质是____。 【拓展提升】 （7）探究无明显现象的化学反应是否发生的思路：_____。 【总结】 （8）根据以上实验，总结氢氧化钠的化学性质有_____。 15. 小红同学进行酸碱中和反应的实验（如图所示）。她向氢氧化钠溶液中滴加一定量稀硫酸后，想起氢氧化钠溶液中事先没有滴加指示剂，为了确定硫酸与氢氧化钠的反应程度，她从烧杯中取了少量溶液于试管中，并向试管中滴加几滴无色酚酞试液，振荡，观察到试管中溶液颜色没有变化。于是她对烧杯中的溶液进行了以下探究： （1）实验过程中，玻璃棒的作用是_______；写出氢氧化钠和硫酸反应的方程式_______。 （2）小红认为此时烧杯中的溶液可能有以下三种情况：①硫酸与氢氧化钠恰好完全反应；②氢氧化钠有剩余；③硫酸过量。小明同学却断定其中有一种情况不可能：_______，他的判断及理由是：_______。 （3）他们共同设计了一个实验方案，欲对上述其他两种可能情况进行验证．请根据相关内容填写如表： 实验方法 可观察到的现象 结论 _______ _______ ③成立 （4）如图曲线能够表示小红所做实验中溶液变化趋势的是______（填序号）。 A. B. C. D. （5）氢氧化钠是实验室常用的药品，下列相关说法中，正确的是_______。 A. 称量：可将氢氧化钠固体直接放在天平左边托盘上进行称量 B. 溶解：氢氧化钠固体溶于水放出大量的热 C. 应急：氢氧化钠沾到皮肤上，先用大量水冲洗，再涂上3%—5%的稀盐酸 D. 保存：氢氧化钠固体易潮解和变质，应密封保存 2024年中考化学专题复习·科学探究题参考答案 1. 某学习小组对化学反应发生的条件进行了探究，请你参与。 探究一：探究燃烧发生的条件 （1）进行实验：小组同学做了如图所示的两组实验。 ①实验A的现象说明燃烧的发生需要___________。 ②实验B中红磷没有燃烧的原因是___________。 通过上述实验，同学们得出了燃烧发生所需的条件。 （2）反思评价：上述实验还不够严谨，还需要补充的是___________(写出具体的实验操作﹑现象，结论)。 探究二：探究某些酸、碱、盐之间发生复分解反应的条件 【实验一】 （3）向滴有酚酞的氢氧化钠溶液中逐滴加入稀盐酸发现溶液慢慢变为无色，证明反应发生，从微观角度解释该反应的本质是________。 （4）向盛有氢氧化铜的试管中加入稀盐酸，固体溶解，溶液由无色变为蓝色，反应的化学方程式为________。 【实验二】 （5）小组同学又做了如图所示的三组实验。 试管①中有白色沉淀生成，试管②中有气泡产生，试管③中无明显变化，写出试管①中发生反应的化学方程式：________，试管②中发生反应的基本反应类型是________。 （6）小贵同学把试管①里的上层清液倒入一支洁净的烧杯中，向烧杯中逐滴滴加碳酸钾溶液。在滴加过程中，发现先产生气泡，然后又产生白色沉淀。 ①根据上述现象，如图中曲线②代表离子是________(填离子符号)。 ②当碳酸钾溶液滴加到n1~n3点之间时，溶液中含有的溶质可能存在________种情况，取此时烧杯中的溶液于试管中，向试管中滴加________溶液，可确定溶液中含有的溶质成分。 （7）由以上实验可知l，酸、碱、盐之间发生复分解反应的条件是________。 【答案】（1） ①. 可燃物 ②. 温度没有达到红磷的着火点 （2）向热水中的白磷通入氧气，未通入氧气前，白磷不燃烧，通入氧气后白磷燃烧，证明燃烧需要氧气 （3）氢离子和氢氧根离子反应生成水分子 （4） （5） ①. ②. 复分解反应 （6） ①. Ba2+ ②. 3或三 ③. 稀硫酸 （7）生成物中有气体或沉淀或水 2. 某化学兴趣小组的同学利用如图所示装置进行有关气体的制取及性质探究实验，请你参与。 （1）气体的制取。 ①制取二氧化碳。发生装置甲中，发生反应的化学方程式为___________，用装置乙收集二氧化碳，气体应从___________(填“a”或“b”)端通入。 ②制取氧气。发生装置甲中，发生反应的化学方程式为___________，若用装置乙以排水集气法收集氧气，则气体应从___________(填“a”或“b”)端通入。 （2）气体性质的探究。 ①若用装置乙验证铁锈蚀与氧气有关，在做对比实验时，通入氧气前，应先放入的物质是___________。 ②若用装置乙进行水中白磷与氧气的燃烧实验，请将装置乙填画补充完整，并标明物质名称_______。 ③若用装置乙证明二氧化碳不可燃也不助燃，其操作是___________。 【答案】（1） ①. ②. a ③. ④. b （2） ①. ②. ③. 瓶中放入正在燃烧的蜡烛，从a端通入二氧化碳。 3. 在古代，井，代替江河，聚拢着人气和城乡的繁荣。现在仍有一些地方的人们使用井水。 化学兴趣小组的同学对当地井水的使用情况、硬度及合理利用进行项目式学习。 任务一：调查井水的使用情况 【问卷调查】调查显示部分家庭还在使用井水，主要用于饮用和菜园的浇灌。 任务二：探究井水的硬度 【实验探究】取适量蒸馏水和井水分别倒入两个烧杯中，向两个烧杯中加入等量的_______，搅拌。蒸馏水中泡沫较多，井水中泡沫较少，浮渣较多，说明井水为硬水。 【咨询老师】该小组的同学通过咨询知道，当地井水中含有较多的等离子，在加热条件下，这些离子趋于生成溶解度更小的物质——水垢，水垢中主要含有和，还可能含有其他物质。 为确定水垢的成分，同学们继续探究。 【查阅资料】有关物质在水中溶解性表（室温）： 物质 溶解性 可溶 可溶 微溶 不溶 不溶 微溶 【推断预测】根据以上溶解性表推测水垢中还可能含有或_______。 【进行实验】 实验步骤 实验现象 实验结论 在烧杯中放入少量研碎的水垢，加入适量蒸馏水充分搅拌，帘置一段时间后，取上层清液于两支试管中，分别编号为①和②。向试管①中通入 无白色沉淀 _______ 向试管②中加入_______溶液 产生白色沉淀 【实验结论】同学们通过以上实验，确定了水垢的成分。 【拓展延伸】定量研究也是确定物质成分的一种方法。现有一包白色固体，可能由中的一种或两种组成。取该固体，加入足量稀盐酸，充分反应后测得生成的气体质量为4.8g，说明白色固体的成分是_______。 任务三：井水的合理利用 【小组交流】 ①有些井水硬度比较高，常年饮用，易患肾结石，所以饮用井水前应将其_______，既可降低硬度还可杀灭水中的细菌。 ②今年，云南省大部分地区干旱严重，同学们认为可适当开发地下水以缓解缺水问题，但不能过度开采。地下水过度开采会导致_______（填一条即可）。 【项目总结】通过以上学习，同学们认识到水是人类宝贵的自然资源，应该合理利用。 【答案】 ①. 肥皂水 ②. MgCO3 ③. 水垢中还含有MgCO3 ④. NaOH ⑤. CaCO3、MgCO3 ⑥. 煮沸 ⑦. 地面沉降、塌陷 4. 利用如图实验探究金属的化学性质。 （1）实验一：水的作用是______。实验中，观察到发出白光后铁丝并未燃烧，原因是______。 （2）实验二：两个反应均生成了______（填物质名称）。比较铁和铝的金属活动性强弱，从试剂角度需考虑：①加入同样大小的铁片和铝片；②______。 （3）实验三：反应的化学方程式为______。再补充一个实验可得出的金属活动性顺序。设计并进行实验，补全下表。 实验步骤（可用图示） 实验现象 实验结论 ______ ______ 【答案】（1） ①. 防止燃烧产物下落使集气瓶炸裂 ②. 火柴燃烧消耗了较多的氧气，使氧气不足 （2） ①. 氢气 ②. 加入等体积等浓度的稀盐酸 （3） ①. ②. （或取少量硫酸亚铁溶液于试管中，伸入铜丝与溶液反应） ③. 无明显变化 5. 金属用途广泛，其性质等是化学的重要研究内容。 （1）如图是工业炼铁示意图，其中，焦炭的作用是燃烧提供能量和___________；工业利用赤铁矿炼铁的原理为___________(用化学反应方程式表示) （2）铝的金属活动性比铁强，但生活中铁制品在空气中容易生锈，而铝制品却很耐腐蚀。铝制品耐腐蚀的原因是___________(用化学方程式表示)。 （3）某化学小组用一定量AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液进行了下图实验，并对溶液A和固体B的成分进行了分析和实验探究。 【提出问题】溶液A中的溶质可能有哪些？ 【作出猜想】①只有Zn(NO3)2；②Zn(NO3)2、AgNO3； ③Zn(NO3)2、Cu(NO3)2；④Zn(NO3)2、AgNO3、Cu(NO3)2。 【交流讨论】不合理的猜想是___________(填标号)，其理由是___________。 【实验探究】若猜想①成立，通过以下实验可确定固体B的成分，请将下表填写完整。 实验步骤 现象 有关反应的化学方程式 固体B的成分 _______ _______ _______ _______ 【答案】（1） ①. 还原二氧化碳产生一氧化碳 ②. （2） （3） ①. ② ②. 其理由是Zn应先与AgNO3反应后与Cu(NO3)2反应，当有AgNO3剩余时，溶质中一定含有Cu(NO3)2 ③. 取固体B加入稀盐酸或稀硫酸 ④. 产生气泡 ⑤. 或 ⑥. Zn、Cu、Ag 6. 金属、金属材料的使用推动了人类社会发展。 （1）甲同学观察并描述铁、铝、铜的颜色，其中纯铜呈_______色。并采用相互刻画的方法比较纯铜片和黄铜片的硬度，观察到纯铜片表面有明显划痕，说明黄铜的硬度比纯铜______(填“大”或“小”)。 （2）乙同学查阅资料后得知金属铝的化学性质比铁活泼，但在空气中铝比铁更耐腐蚀，原因是_____(用化学方程式表示)。 （3）丙同学通过实验1验证铝、铜、银的金属活动性，A、B两试管中均观察到明显现象，说明铝、铜、银的金属活动性由强到弱的顺序为___________。 （4）丁同学通过实验2探究金属与酸的反应，镁与盐酸反应的化学方程式为____，实验过程中观察到铜片表面无明显现象。一段时间后，锌片、镁片表面产生气泡的速率逐渐减慢，其原因是_____。 【拓展提升】 （5）某4g合金与足量的稀硫酸充分反应，产生0.2g氢气，则该合金可能是_______(填字母序号)。 A. 铜锌合金 B. 铝锌合金 C. 镁铝合金 【答案】（1） ①. 紫红 ②. 大 （2）4Al+3O2=2Al2O3 （3）铝>铜>银 （4） ①. Mg＋2HCl=MgCl2＋H2↑ ②. 随着反应的进行，盐酸的浓度逐渐减小 （5）B 7. 金属材料的应用推动了社会发展，被誉为“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜位于贵州省平塘县，是目前世界上最大单口径、最灵敏的射电望远镜，支撑它的角钢塔架中含有铁、铜、锰(Mn)元素，某小组同学准备探究这三种金属的活动性强弱。 【实验目的】探究铁、铜、锰三种金属的活动性强弱。 【实验设计】设计如图所示实验。 【实验现象】只有实验①无明显现象发生。 【实验分析】生成物中锰元素显+2价。 （1）写出四个实验中发生反应的其中一个化学方程式：______________，几个反应的共同特点是______________。 （2）同学们分析发现，不需要进行实验__（填序号）也可以达到实验目的。 【实验结论】 （3）铁、铜、锰三种金属的活动性强弱为______。 【实验拓展] （4）现将由5.5g锰5.6g铁6.4g铜组成的混合物放入一定量的稀硫酸中，充分反应后过滤得到固体12g，则产生氢气的质量为__g。 【答案】（1） ①. Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑（Mn+FeSO4=MnSO4+Fe，或Mn+CuSO4=MnSO4+Cu） ②. 都是置换反应 （2）④ （3）Mn>Fe>Cu （4）0.2 8. 金属材料广泛应用于生产生活。其中，桥梁的建造就离不开金属材料，港珠澳大桥是我国修建的世界上最长的跨海大桥。 （1）金属材料的使用。下列建桥过程中所用的材料属于金属材料的是______（填字母）； A. 结构钢板 B. 塑料模板 C. 橡胶支座 （2）金属的冶炼。据统计，大桥主梁钢板用量高达42万吨，工业上可用一氧化碳和赤铁矿炼铁，其原理是_______（用化学方程式表示）。 （3）金属材料的保护。 ①桥梁的维护需要除铁锈，用稀盐酸除铁锈的化学方程式为_______； ②大桥在施工过程中采用高性能环氧涂层，其防锈原理是_______。 （4）金属的性质。建桥过程中使用的螺纹钢是在普通钢中加入金属锰冶炼而成，性能更优越，其中含有锰、铁、铜等金属成分，为探究锰、铁两种金属的活动性强弱，某化学兴趣小组设计了如下的方案。 资料：硫酸锰溶液和氯化锰溶液均为粉红色，锰在化合物中通常显+2价。 实验操作 _______ 金属 铁 锰 现象 _______ 结论 活动性： 【反思】有同学设计锰与稀硫酸反应实验中，发现锰表面产生气泡的速率由快变慢，请分析其中速率变化的原因_______。 （5）为研究螺纹钢中锰的含量，某化学小组取质量为的螺纹钢粉末，加入足量的硫酸亚铁溶液，该反应的微观实质是_______，充分反应后过滤，将所得固体洗涤、干燥、称重为。则其中锰的质量分数为_______。（请用含m和n的字母表示）。 【答案】（1）A （2）3CO+ Fe2O32Fe +3CO2 （3） ①. Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O ②. 隔绝水和氧气 （4） ①. 将大小、形状相同的锰、铁金属片打磨后分别加入到稀硫酸溶液中 ②. 金属表面均有气泡产生，锰表面产生气泡的速率较快 ③. 随着反应进行，稀硫酸的溶质质量分数逐渐减小 （5） ①. 锰原子变成锰离子，亚铁离子变成铁原子或Mn+Fe2+=Mn2++Fe ②. 9. 为完成“研究钢铁防护的方法”的实践性作业，学习小组查得资料：钢铁膜化处理是钢铁防护的重要方法，其目的是在钢铁表面形成致密、均匀的保护膜。检验膜的抗腐蚀性能要做“滴铜实验”，即往钢铁表面滴加含硫酸铜的腐蚀剂，60s后钢铁表面才出现红色物质，表明抗腐蚀性能达标，且越迟出现红色物质的越好。请和小组同学使用某种膜化剂开展如下研究。 I.验证膜的抗腐蚀性能 【实验1】将有膜化和未膜化的薄钢片分别进行滴铜实验，有膜化的薄钢片出现红色物质的时间明显推迟。 （1）出现红色物质的原因是_________________（用化学方程式表示）。 （2）有膜化的薄钢片出现红色物质的时间明显推迟，其原因是_________________。 Ⅱ.探究膜化条件对膜层外观的影响 【实验2】其他条件相同时，将薄钢片放入pH=3、不同温度的膜化剂中浸泡20min，观察钢片表面形成的膜层外观。结果如下： 温度℃ 50 60 70 80 膜层外观 粗糙 致密、均匀 致密、均匀 粗糙 【实验3】已知pH≥3.5时，膜化剂不稳定。其他条件相同时，将薄钢片放入60℃、不同pH的膜化剂中浸泡20min，观察钢片表面形成的膜层外观。结果如下： pH 1.5 2.0 2.5 3.0 膜层外观 易脱落 粗糙 致密、均匀 致密、均匀 （3）实验3的目的是_________________。 （4）根据实验2、实验3的结果，膜层外观符合要求的温度、pH的范围依次为_________、________。 Ⅲ.确定抗腐蚀性能较好的膜化条件 【实验4】依次选取实验2、实验3膜层外观符合要求的钢片进行对比实验，分别确定适宜的温度、pH。 （5）实验4中，确定适宜温度的实验方案是_________________。 IV.实践反思 （6）反思上述实践活动，提出一个关于钢铁膜化处理可进一步探究的问题。 答：_________________。 【答案】（1） （2）腐蚀剂将致密保护膜破坏需要一定的时间（或其他合理答案） （3）探究不同pH的膜化剂对膜层外观的影响 （4） ①. 60-70℃ ②. 2.5~3.0 （5）取60℃、70℃膜化处理后的钢片，分别进行滴铜实验，观察并记录钢片表面从滴入腐蚀剂到开始出现红色物质的时间 （6）膜化剂浓度对钢铁膜化处理效果有何影响（或其他合理答案） 10. 同学们在业余时间读《周礼・考工记》时，对书中记载的“涑帛”的原理产生了兴趣，开启了项目式学习之路。 任务一：查找“涑帛”的原理 【查阅资料】 （1）原理：利用“灰”（草木灰，主要成分是K2CO3）和“蜃”（贝壳灰，主要成分为CaO）混合加水所得溶液来洗涤丝帛，使其与丝表面的丝胶蛋白发生反应，而后用水冲洗，可把丝洗得干净亮丽。加水的目的是______。 任务二：模拟该反应过程，探究反应后溶液的成分 【实验过程】 （2）步骤Ⅱ发生反应的化学方程式是______，丙烧杯溶液中溶质成分有______种情况。 （3）检验K2CO3是否过量。 实验步骤 实验现象 实验结论 取少量溶液于试管中，滴入几滴______ 没有气泡冒出 溶液中没有K2CO3 【反思评价】 （4）同学们对实验结果进行了小组讨论，对实验结论产生了疑问，理由______。 （5）要证明溶液中含有碳酸钾，采用的试剂可以是______。 任务三：探究使用KOH不用K2CO3洗涤丝胶蛋白的原因 【查阅资料】 同学们查阅资料得知： ①K2CO3水溶液也呈碱性。 ②浓度为10%的K2CO3溶液pH=11.6，浓度为1%的KOH溶液pH=13.2。 【反思评价】 （6）结合下图分析，选用1%KOH溶液洗涤丝帛比选用10% K2CO3溶液效果更好的原因是____ 【答案】（1）将氧化钙转化为氢氧化钙 （2） ①. Ca（OH）2+K2CO3=CaCO3↓+2KOH ②. 3或三 （3）稀盐酸或稀硫酸 （4）加入的稀盐酸或稀硫酸太少，可能只与反应，而未能与发生反应（合理即可） （5）氯化钙溶液或氯化钡溶液（合理即可） （6）pH=13.2时的脱胶率大于pH=11.6时的脱胶率（合理即可） 11. 爱吃饼干的同学在查看饼干配料表时，发现有些饼干的膨松剂含有碳酸氢钠，而有些饼干的膨松剂含有碳酸氢铵。同学们深感好奇，碳酸氢铵不是一种肥料吗？怎么也可以做膨松剂呢？为此，他们进行了如下的探究。 【查阅资料】 ①； ②通过控制碳酸氢铵的用量，不仅使残留在食品中的氨气含量符合食品安全标准，还能使食品具有独特的味道。 任务一 初识膨松剂 （1）膨松剂能使食品变松软、蓬松。碳酸氢铵、碳酸氢钠常用作膨松剂。碳酸氢铵别名碳铵，碳酸氢钠俗名是_______。 任务二 比较蓬松效果 步骤 具体操作 称量 10%面粉、0.5g碳酸氢钠置于蒸发皿中 10%面粉、0.5g碳酸氢铵置于蒸发皿中 和面 加入5mL水，用玻璃棒搅拌至水被吸干，揉搓成面团，盖上表面皿 烘焙 模拟烘焙过程，用酒精灯加热约3min，熄灭酒精灯，停止实验 （2）通过以上实验发现，加入碳酸氢铵的面团更大更松软，其原因是_______。 任务三 测定膨松剂中碳酸氢铵的含量 （3）膨松剂中的其他成分受热不分解，为测定膨松剂中碳酸氢铵的含量。同学们分别设计了实验方案。 ①甲同学提出，加热一定质量的膨松剂，使其完全分解。通过测定反应前后物质的质量差来算出碳酸氢铵的含量。 ②乙同学认为，膨松剂中可能含有水分，会影响实验结果。他提出可以通过测定反应后生成氨气的质量来达到实验目的，故设计了如图所示实验装置及主要步骤。 实验装置及主要步骤（B、C、D中药品均足量，碱石灰是NaOH与CaO的固体混合物） 步骤1：检查装置气密性，装入药品； 步骤2：从m端通入氮气一段时间后，称量装置C的质量，记录； 步骤3：点燃酒精灯，充分反应后停止加热； 步骤4：… 步骤5：再次称量装置C的质量，记录，计算。 a.步骤4的具体操作是_______，若没有此操作，会使测量结果_______（填“偏大”或“偏小”）。 b.装置C中发生化合反应，其反应的化学方程式是_______。 c.装置D的作用是_______。 ③同学提出，将图中装置B、C对调，也可以达到实验目的，其理由是：_______。 【答案】（1）小苏打 （2）相同质量的碳酸氢铵和碳酸钠受热放出的二氧化碳，前者大于后者 （3） ①. 从m端通入氮气一段时间 ②. 偏小 ③. ④. 吸收空气中的水分和二氧化碳 ⑤. 装置C可以将氨气和水吸收，通过称量装置B增加的质量也可以算出碳酸氢铵的质量 12. 海洋是一个巨大的宝藏。同学们以“海洋”为主题开展了项目式学习。 项目一：海洋资源的种类 （1）海洋覆盖地球表面的70%，海洋资源非常丰富。如盐类、淡水、溴等化学资源；鱼、虾等生物资源；石油、可燃冰、煤等海底油气资源；波浪发电、___________等海洋能源。 项目二：海水资源的利用—制盐 【查阅资料】海水中除含有大量NaCl外，还含有CaCl2、MgCl2等杂质。 【进行实验】 （2）同学们用海水在实验室模拟工业生产提纯制盐。 实验步骤 实验现象 ①取少量海水于试管中，滴加过量的___________溶液 产生白色沉淀 ②继续向①中加入过量碳酸钠溶液 ③过滤，将滤液蒸发结晶 ___________ 【交流讨论】 （3）步骤②中发生反应的化学方程式为___________。 （4）步骤②加入的碳酸钠必须过量，实验过程中，检验所加碳酸钠溶液是否过量的方法是_____。 【反思评价】 （5）有同学认为通过以上步骤还不能得到精盐，需对步骤③进行改进，改进方案________。 项目三：测定海水中氯化镁的质量分数 镁及其合金是一种用途很广的金属材料，工业上常采用海水制镁。为此同学们取100 g海水按照项目二中 【进行实验】的步骤①进行操作，记录产生沉淀的质量，由此计算出海水中氯化镁的质量分数。 【实验分析】 （6）称量沉淀的质量时，需进行过滤、洗涤、干燥等操作，若过滤后直接干燥，则测定的海水中氯化镁质量分数将___________(填“偏大”或“偏小”)。 【答案】（1）潮汐能 （2） ①. 氢氧化钠或NaOH ②. 有白色晶体析出 （3）CaCl2＋Na2CO3=CaCO3↓＋2NaCl （4）取少量上层清液于试管中，加入足量稀盐酸，若有气泡产生，则证明碳酸钠溶液已过量 （5）过滤，向滤液中加入过量稀盐酸，再蒸发结晶 （6）偏大 13. 某实验小组准备以下图所示实验验对氢氧化钠的部分化学性质进行验证，但A、B试管均无明显现象，请参与完成以下探究。 【提出问题】A、B试管中是否发生了化学反应？ 【实验探究】 探究一：NaOH溶液与是否发生化学反应。 方案一： （1）如图所示实验，盖紧瓶盖，振荡，软塑料瓶变瘪程度较大的是___________(填“C”或“D”)，说明两者发生了化学反应，反应的化学方程式为___________。 方案二： （2）向A试管中再加入___________溶液，有无色气体产生，证明试管A中已经发生了化学反应。 探究二：稀盐酸与NaOH溶液是否发生化学反应。 方案一： （3）先测定NaOH溶液的pH，再逐滴滴加稀盐酸，并不断振荡溶液，同时多次测定混合溶液的pH，测定过程中pH的变化为___________，说明二者发生了化学反应。 方案二： （4）按如图所示进行实验，步骤Ⅰ中发生反应的化学方程式为___________；步骤Ⅱ加入试剂___________(写一种)，根据发生的现象，证明二者发生了化学反应。 （5）下图为盐酸与氢氧化钠反应的微观示意图，根据反应中离子的变化可知，盐酸与氢氧化钠发生反应的微观实质是___________。 【实验结论】 （6）由以上实验可知，氢氧化钠的化学性质有___________。 【探究拓展】 （7）证明无明显实验现象的化学反应是否发生的一般思路是___________。 【答案】（1） ①. D ②. CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O （2）稀盐酸 （3）逐渐变小且小于7或等于7 （4） ①. HCl+NaOH=H2O+NaCl ②. 酚酞试液或硫酸铜溶液 （5）氢离子和氢氧根离子反应生成水 （6）与酸反应生成盐和水，与二氧化碳反应生成盐和水 （7）验证生成物的生成或验证反应物减少或消失 14. 某实验小组的同学对氢氧化钠的化学性质进行如图的探究，请完成以下问题。 （1）A试管中观察到的现象是______。 （2）写出B试管中发生反应的化学方程式：_____。 【问题思考】 C、D试管中均无明显现象，C、D试管中是否发生了化学反应？同学们设计以下实验继续进行探究： 探究NaOH溶液与CO2能否发生化学反应 （3）方案一：图2甲、乙实验方案，观察到的现象是_____，说明两者发生了化学反应。 （4）方案二：证明试管C中已经发生了化学反应。向该试管中再加入___（填一种即可）溶液，现象为产生了白色沉淀。 探究稀盐酸与NaOH溶液能否发生化学反应 （5）方案一：先用pH试纸测定NaOH溶液的pH，再逐滴滴加稀盐酸，并不断振荡溶液，同时多次测定混合溶液的pH，测定的pH变化情况为____，则能说明二者发生化学反应。 （6）方案二：利用如图3实验证明二者发生化学反应。 ①整个实验过程中无明显现象，步骤Ⅰ发生反应的化学方程式为____。 ②步骤Ⅱ中应加试剂为____（写出一种即可）。 ③如图4为盐酸与氢氧化钠反应的微观示意图，该反应的实质是____。 【拓展提升】 （7）探究无明显现象的化学反应是否发生的思路：_____。 【总结】 （8）根据以上实验，总结氢氧化钠的化学性质有_____。 【答案】（1）溶液由无色变成红色 （2）2NaOH+CuSO4＝Cu(OH)2↓+Na2SO4 （3）瓶子变瘪 （4）氢氧化钙或Ca(OH)2 （5）逐渐变小最终小于或等于7 （6） ①. HCl+NaOH=NaCl+H2O ②. 酚酞溶液或硫酸铜溶液 ③. 氢离子和氢氧根离子结合成水分子 （7）通过验证生成物的生成 （8）跟酸发生中和反应，跟某些非金属氧化物反应 15. 小红同学进行酸碱中和反应的实验（如图所示）。她向氢氧化钠溶液中滴加一定量稀硫酸后，想起氢氧化钠溶液中事先没有滴加指示剂，为了确定硫酸与氢氧化钠的反应程度，她从烧杯中取了少量溶液于试管中，并向试管中滴加几滴无色酚酞试液，振荡，观察到试管中溶液颜色没有变化。于是她对烧杯中的溶液进行了以下探究： （1）实验过程中，玻璃棒的作用是_______；写出氢氧化钠和硫酸反应的方程式_______。 （2）小红认为此时烧杯中的溶液可能有以下三种情况：①硫酸与氢氧化钠恰好完全反应；②氢氧化钠有剩余；③硫酸过量。小明同学却断定其中有一种情况不可能：_______，他的判断及理由是：_______。 （3）他们共同设计了一个实验方案，欲对上述其他两种可能情况进行验证．请根据相关内容填写如表： 实验方法 可观察到的现象 结论 _______ _______ ③成立 （4）如图曲线能够表示小红所做实验中溶液变化趋势的是______（填序号）。 A. B. C. D. （5）氢氧化钠是实验室常用的药品，下列相关说法中，正确的是_______。 A. 称量：可将氢氧化钠固体直接放在天平左边托盘上进行称量 B. 溶解：氢氧化钠固体溶于水放出大量的热 C. 应急：氢氧化钠沾到皮肤上，先用大量水冲洗，再涂上3%—5%的稀盐酸 D. 保存：氢氧化钠固体易潮解和变质，应密封保存 【答案】（1） ①. 搅拌，加快物质的反应速率 ②. （2） ① ②氢氧化钠有剩余 ②. 若氢氧化钠剩余时溶液显碱性，能使酚酞试液变红色，而实验中溶液颜色没有变化 （3） ①. 取烧杯中的溶液少许，加入锌粒 ②. 产生气泡 （4）C （5）BD 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$