2024年中考化学复习题- --科学探究题

2024年中考化学复习题---科学探究题 1．（23-24九年级上·安徽宣城·阶段练习）小明通过实验发现氧化铜也能作过氧化氢分解的催化剂，为比较氧化铜和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果，某研究小组进行了如下探究： 【定性探究】 (1)如图甲，可通过 观察来定性比较二者的催化效果。 (2)写出过氧化氢在氧化铜的催化作用下发生反应的文字表达式： 。 【定量探究】为了定量比较二者的催化效果，实验时小明用图乙所示装置做对照实验，以生成40mL气体为标准(其他可能影响实验的因素均已忽略)设计了下列三组实验。 实验序号 5%过氧化氢溶液体积/mL 其他物质质量 待测数据 ① 20 ② 20 氧化铜0.5g ③ 20 二氧化锰0.5g (3)实验前检查图乙装置气密性的方法是 。 (4)上述实验应测量的“待测数据”是 。 (5)实验②比实验①的“待测数据”更 (填“大”“小”或“不确定”)。 (6)要比较氧化铜和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果，还可以测量 。 【探究二】：硫酸铜溶液也能做过氧化氢分解反应的催化剂，小组同学在常温下，向a、b、c三个试管中分别加入等量的5%的过氧化氢溶液，在其他条件相同时，各滴入2滴5%、10%、20%的硫酸铜溶液，绘制了产生氧气的体积和时间变化的曲线如图。请你回答： (7)写出两条规律性结论：① 。② 。 (8)若实验中所得的曲线如图中虚线所示，请推测其中可能的原因： 。 2．（23-24九年级上·安徽六安·阶段练习）空气中氧气含量测定的再认识。 实验一：某化学实验小组在下图图甲(装置密闭，气密性良好)的装置中点燃红磷，并用氧气传感器测定空气中的氧气含量，采集数据如图乙所示。 查阅资料Ⅰ：当空气中O含量低于一定的体积分数时，红磷停止燃烧。    (1)红磷在集气瓶中燃烧产生的现象是 ，红磷燃烧的文字表达式是 。 (2)图甲中集气瓶内水的作用是 。 (3)当99秒时，氧气的含量降为最低点3.2%，由此可知红磷燃烧不能准确测定空气中氧气的含量，因为 。 实验二：另有实验小组提出用红磷和白磷测定空气中氧气的含量结果是否相同？ 【实验操作记录、分析】 (4)如下图图1所示，连接好实验装置后，检查装置气密性。在集气瓶内加入50.0mL水，导管内注满水后夹紧弹簧夹。打开并调试好传感器和数显设备，点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞紧。观察实验现象，各传感器测得的数据如下图图2所示，横坐标为时间，纵坐标表示该段时间内气体压强、温度、氧气浓度对应的变化情况。bc段压强升高的原因是 ，cd段气压变化且低于初始气压p0的原因是 。      (5)完全冷却到室温后，打开弹簧夹。当集气瓶中液面不再变化时，测得实验数据如下： 塞上塞子后集气瓶最大盛装液体体积 集气瓶最初装水的体积 反应后集气瓶内水的体积 550.0mL 50.0mL 125.0mL 根据实验数据计算，空气中氧气的体积分数是 。 用白磷进行相同的实验，计算氧气的体积分数为19.66%。 【评价与反思】 采用教材装置测定空气中氧气含量时改用白磷能使测定结果较准确。 3．（23-24九年级上·安徽安庆·阶段练习）小雨阅读课外资料得知：过氧化氢分解除了用二氧化锰（MnO2）作催化剂外还可用氧化铜（CuO）等物质作催化剂。于是她对氧化铜产生了探究兴趣。 【提出问题】氧化铜是否也能作氯酸钾分解的催化剂？它是否比二氧化锰催化效果更好？ 【查阅资料】氧化铜不溶于水，氯酸钾、氯化钾能溶于水。 【设计实验】小雨以生成等体积的氧气为标准，设计了下列三组实验（其它可能影响实验的因素均忽略）。 实验序号 KClO3 其他物质质量 待测数据 ① 1.2g ______ ② 1.2g CuO  0.5g ______ ③ 1.2g MnO2 0.5g ______ (1)上述实验应测量的“待测数据”是 ； (2)若实验②比实验①的“待测数据”更 （选填“大”或“小”），说明氧化铜能加快氯酸钾的分解速率； 【预期结论】氧化铜还能作氯酸钾分解的催化剂。 【评价设计】 (3)你认为小雨设计实验③和实验②对比的目的是 。 (4)给出以下三种物质，你认为最有可能作为氯酸钾制氧气的催化剂是______ A．硫黄（硫的俗称） B．硫酸铜溶液 C．氧化铁（符号Fe2O3，是铁锈主要成分） 4．（23-24九年级上·安徽合肥·期中）学习了MnO2对过氧化氢分解有催化作用的知识后，凯米思趣化学社团的同学对红砖粉末是否可以作H2O2分解的催化剂。设计了以下探究实验： 【提出猜想】红砖粉末可以作过氧化氢分解的催化剂。 【实验验证】 实验 实验步骤 实验现象 实验结论 实验一 在试管中加入10mL5%的H2O2溶液， 然后将带火星的木条伸入试管 有少量气泡产生， 木条不复燃 H2O2溶液分解速率较慢 实验二 将10mL5%的H2O2溶液加入装有0.5g 红砖粉末的试管，然后将带火星的木条 伸入试管中 有较多气泡产生， 木条复燃 实验三 将实验二中反应后的混合物过滤、洗涤。 干燥、称重 固体质量为0.5g 红砖粉末的质量不变 (1)实验一的目的是 。 【讨论与反思】 (2)实验二可得出的实验结论是： 。 有同学认为上述实验不能证明红砖粉末是过氧化氢分解的催化剂，还要补充以下实验： (3)探究 。 【实验步骤】 (4)将实验三中得到的固体放于试管中，然后向其中加入 ，伸入带火星的木条，木条复燃。 【结论】 (5)红砖粉末可作H2O2分解的催化剂，其催化H2O2分解的化学反应的符号表达式为 。 5．（22-23九年级上·安徽铜陵·阶段练习）某化学兴趣小组对如下两个实验进行了探究： 【实验一】某兴趣小组的同学利用图1所示装置对氯酸钾制氧气进行了深入的探究学习。 查阅资料：①氯酸钾的熔点约为356℃，二氧化锰的分解温度约为535℃。用酒精灯给物质加热，受热物质的温度一般约为400℃左右；②氯酸钾分解时，传感器得到氧气浓度随温度的变化示意图(图2)及不同配比时氧气浓度随温度的变化示意图如图3。    (1)分析图2，氯酸钾熔点 (填“高于”、“等于”或“低于”)其分解温度。 (2)在老师的指导下，该小组同学继续进行深入探究。以氧气的体积分数为纵坐标，温度为横坐标，得到图3所示曲线(图中的“1：2”、“1：1”、“2：1”、“3：1”、“4：1”、“5：1”指氯酸钾和二氧化锰的质量比)。根据图3，在上述氯酸钾和二氧化锰的质量比中，两者质量比为 ，氯酸钾分解温度最低。写出氯酸钾和二氧化锰混合加热文字表达式 。 (3)为证实二氧化锰的催化作用，小组同学利用图4装置进行实验，步骤如下：    步骤Ⅰ： ； 步骤Ⅱ：按照图4装入药品； 步骤Ⅲ：加热右侧支管，用带火星的木条在导管口检验生成的气体； 步骤Ⅳ：冷却后，将装置倾斜，使左侧支管中的药品进入右侧支管，再加热右侧支管，用带火星的木条在导管口检验生成的气体。 【实验现象】步骤Ⅲ和步骤Ⅳ中，一段时间后都能观察到带火星的木条复燃，但木条复燃更快的是 (选填“步骤Ⅲ”或“步骤Ⅳ”)。 【交流反思】要想确认分解氯酸钾制取氧气的反应中二氧化锰是催化剂，还需通过实验证明二氧化锰质量和 在反应前后都没有发生变化。 【实验二】该兴趣小组还利用压强传感器，对MnO2、CuO、Fe2O3、Cr2O3四种金属氧化物中。哪一种更适宜作过氧化氢制取氧气的催化剂，做了如下数字化实验探究。 实验方案如下： Ⅰ.用MnO2、CuO、Fe2O3、Cr2O3四种催化剂分别与海藻酸钠溶液混合，滴入氯化钙溶液制成含等质量催化剂、大小相同的海藻酸钠微球备用。 Ⅱ.取30粒含有MnO2海藻酸钠微球，采用图3装置进行实验。改用其他三种微球，分别重复上述实验，得到锥形瓶内压强随时间变化的曲线图如图5。    (4)每次实验时，海藻酸钠微球数应相同的原因是控制 相同。 (5)从实验曲线看，催化效果较好、反应温和的催化剂是 。 6．（23-24九年级上·安徽淮北·阶段练习）为探究影响氯酸钾分解速率的因素，小明把实验温度恒定在330℃或380℃，(其他实验条件见表)，并设计了以下实验。 实验编号 氯酸钾的质量/g 催化剂及其质量/g 温度/℃ 反应的时间/s 待测值 ① 2.0 无 330 100 ② 2.0 氧化铁0.5 330 100 ③ 2.0 二氧化锰0.5 330 100 ④ 2.0 二氧化锰0.5 380 100 请回答 (1)通过比较待测值大小来判断反应的速率，则待测值指的是 。 (2)写出实验③反应的文字表达式 。 (3)进行实验②和③，并对比，其实验目的是 。 (4)要说明氧化铁对氯酸钾分解速率的影响，则要选用实验 进行对比。 【继续探究】氯酸钾和氧化铁(Fe2O3)的质量比会不会影响反应的快慢？    (5)测量气体体积时，可以将反应的发生装置和倒置量筒连接(如图2所示)，读数时慢慢上下移动量筒，使量筒内外液面高度相同，目的是： ；为了提高测量结果的准确率，则收集气体应选图中的 (填A或B)。 (6)测量气体体积开始前，量筒内上方未排出的空气，使测量结果 (填偏大，偏小或不变)。读数操作正确的情况下，测得的气体体积比理论上生成的氧气体积大，可能原因是 。 (7)如图1所示，在KClO3和Fe2O3质量比为5：4之前，氧化铁质量越多，反应越快的原因： 。 7．（22-23九年级上·安徽安庆·阶段练习）某校兴趣小组对空气中氧气的体积含量测定展开了探究。 项目一：如图1是甲同学对“空气中氧气体积分数测定”实验的改进装置。主要操作是：在实际容积为150mL的集气瓶里，先加入50mL的水，右侧的量筒（量程100mL）内加入50mL水。再按图连接好仪器，按下灼热的玻璃棒，红磷立即被点燃    (1)燃烧结束并充分冷却后，待量筒内水面不再下降时，且调节到集气瓶和量筒中液面相平，记录量筒内水的体积为33.6mL。甲同学实验测得氧气约占空气总体积的 （用百分数表示）。 项目二：如图2装置，利用传感器技术实时测定实验过程中装置内的压强、温度和氧气浓度，得到三条曲线，变化趋势如图3所示。 (2)X曲线表示压强变化趋势，Y曲线表示 （填“温度”或“氧气浓度”）变化趋势。 (3)结合Y、Z两条曲线综合分析，图3中AB段压强变化的原因是 ；CD段变化的原因 。 8．（23-24九年级上·安徽合肥·阶段练习）催化剂可显著提高反应效率，某校研究性学习小组在做与催化剂有关的课题，开展了以下探究。 【活动一】认识催化剂 (1)下列有关催化剂的说法错误的是_______。 A．催化剂在化学反应前后性质不变 B．二氧化锰做催化剂随反应进行，质量不变 C．催化剂只能加快化学反应速率 D．使用二氧化锰，可使氯酸钾分解产生更多的氧气 (2)实验室用过氧化氢溶液制取氧气，常用二氧化锰作催化剂反应的文字表达式是 。 【活动二】探究影响过氧化氢分解速率的因素 探究1：温度对过氧化氢分解速率的影响 (3)小金为了探究温度对过氧化氢分解反应速率的影响，借助如图1所示实验装置（夹持装置略去），进行了两次实验，两次实验的部分设计如表所示：    实验1 实验2 二氧化锰的质量/g 0.5 0.5 5%的过氧化氢的体积/mL 40 待填 水浴温度/℃ 20 80 ①实验2中应加入5%过氧化氢 mL。 ②在两次实验中，可通过 来比较过氧化氢分解反应速率的大小。 ③实验2中水浴温度控制在80℃时，测定的反应速率会比真实值偏大，其原因除锥形瓶内气体受热膨胀外，还有 。 探究2：催化剂的种类对过氧化氢分解速率的影响 (4)硫酸铜对过氧化氢分解也有催化作用。为比较二氧化锰和硫酸铜对过氧化氢分解快慢的不同影响，用如图2装置进行实验；启动传感器，注入过氧化氢溶液。氧气体积分数随时间变化情况如下：    ①初始时氧气的体积分数不为0，原因是 。 ②通过分析图3可知使过氧化氢分解较快的催化剂是 ，判断依据是 。 9．（23-24九年级上·安徽安庆·阶段练习）有A、B两组兴趣小组对催化剂进行了探究实验。 (一)兴趣小组A组对KClO3分解反应的催化剂进行研究，在相同的加热条件下，用如图装置完成表中实验：    编号 KClO3质量/g 催化剂 催化剂质量/g 收集50mLO2所需时间/s 实验1 5 - - 171 实验2 5 MnO2 0.5 49 实验3 5 Fe2O3 0.5 58 实验4 5 KCl 0.5 154 (1)设置实验1的目的是 。 (2)写出实验2中KClO3分解的文字表达式： 。 (3)由实验1和实验4可知，KCl (填“有”或“无”)催化作用。维持加热条件不变，用实验1再继续收集50mLO2，所需时间明显少于171s，解释原因： 。 (4)要比较KClO3分解反应中不同催化剂的催化效果，除了测量收集50mLO2所需时间外，还可以测量相同时间内 。 (二)兴趣小组B组选择按图1所示装置进行如下实验，实验时倾斜锥形瓶使过氧化氢溶液与催化剂接触，瓶内气压的变化如图2所示。请回答(6)-(7)题。    (5)对比分析图2中的 两点(填字母符号)，可知化学反应速率与催化剂的种类有关。 (6)在实验过程中，上述两个反应虽化学反应速率不同，但完全反应后两个装置内压强相同，请从催化剂的角度解释原因是 。 10．（22-23九年级上·安徽六安·期中）从二百多年前的简单定量到今天的数字化实验，“测空气中氧气含量实验”不断完善，同学们也在创新实践中传承着科学家严谨求实的科学精神。 【经典回顾】 (1)二百多年前，法国化学家拉瓦锡利用加热 （填物质名称）的方法定量得出了空气中氧气的含量，揭开了空气神秘的面纱。 【传承发扬】 仿照这个历史上著名实验的原理，引入数字化实验手段，优化实验。化学小组的同学在老师的帮助下设计了如图1的实验装置，用三个不同的传感器测定装置内温度、氧气浓度和压强的变化趋势，如图2所示。    (2)写出图1中红磷燃烧的文字表达式 ，生成物的化学式是 (3)图2中曲线X是装置内压强变化的趋势，A点进行的操作是 。 (4)图2中曲线Y是由 （填“温度”或“氧气浓度”）传感器测定的。 (5)该实验与教材实验相比较，优点是 （答一点即可）。 (6)请仿照“实验后”的图示，请在下图画出“实验前”广口瓶中气体主要成分的微观示意图，水分子等无须画出。    【实践创新】 化学小组的同学查阅资料发现食品包装中的脱氧剂能吸收氧气，予是他们利用脱氧剂来进行如下实验。    【步骤】 Ⅰ如图3玻璃管中的脱氧剂分布紧密，段封存的空气体积为； Ⅱ如图4水平滚动玻璃管，使脱氧剂平铺开，水滴不再移动时，段体积为； Ⅲ计算出与的比值。 【结论】 与的比值约为，即空气中氧气含量约为。 【反思】 (7)步骤Ⅰ中若脱氧剂粉末分布不够紧密，就会使实验结果 （填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 (8)步骤Ⅱ中“使脱氧剂平铺开”的目的是 。 11．（22-23九年级下·安徽宿州·阶段练习）茶垢清洁剂能快速清除茶具上附着的茶垢，某小组同学对茶垢清洁剂进行了探究。 【查阅资料】如图所示是某品牌茶垢清洁剂说明书中的部分内容。说明书中碳酸钠的俗称有误，应改为 。 主要成分：过碳酸钠（化学式：） 去渍原理：过碳酸钠溶于水时生成碳酸钠（俗称小苏打）和过氧化氢 【提出问题Ⅰ】茶垢清洁剂溶于水时生成过氧化氢，是否生成氧气？ 【进行实验】小组同学进行如下表实验。 实验编号 实验步骤 现象 分析与结论 1 在盛有茶垢清洁剂固体的小烧杯中，加适量常温水，使其完全溶解 得到无色溶液，观察到有小气泡缓慢冒出，伸入带火星的木条，木条不复燃 该实验中“木条不复燃”的原因是 。 2 取三份等量的实验1中的溶液分别加入甲、乙、丙三支试管中，按下图所示进行实验。      三支试管中都能较快产生气泡，且温度越高产生气泡越快；伸入带火星的木条， 。 茶垢清洁剂溶于水时生成氧气，写出乙试管中生成氧气的化学方程式 ，丙试管内不再产生气泡后，其中溶液所含溶质与加热前溶液的不同是 。 【提出问题Ⅱ】茶垢清洁剂溶于水时生成碳酸钠，是否生成氢氧化钠？ 【实验验证】取上述实验2丙试管内溶液，按下表进行实验。 实验步骤 实验现象 实验结论 向溶液中滴加过量的溶液，反应后过滤，取上层清液，滴入 溶液。 茶垢清洁剂溶于水时没有生成氢氧化钠 在上述实验中加入过量的溶液的目的是： 。 12．（22-23九年级下·安徽安庆·阶段练习）碱的性质的研究是一项重要的课题。某小组以“探究氢氧化钠的性质”为主题开展项目式学习。 【任务一】认识氢氧化钠 (1)氢氧化钠是一种重要的化工原料，广泛应用于肥皂、造纸等工业。 ①氢氧化钠的化学式为NaOH，它的俗名为 （写一种）。 ②久置的氢氧化钠变质的原因是 （用化学方程式表示）。 【任务二】探究氢氧化钠的部分性质 (2)该小组同学用图1实验对氢氧化钠部分性质进行探究：    ①实验1试管中观察到的实验现象是 。 ②实验2中无明显现象。甲同学得出结论：氢氧化钠与盐酸不发生反应。乙同学认为甲同学的结论不正确，他改进了该实验方案：先向氢氧化钠溶液中滴入几滴 并振荡，再逐滴滴入稀盐酸，观察到溶液由红色变无色，由此可知氢氧化钠与盐酸 （选填“发生”或“不发生”）化学反应。 【任务三】探究氢氧化钠的应用 (3)实验室中能用氢氧化钠固体干燥的气体是______。（填字母） A．氯化氢 B．一氧化碳 C．氧气 D．二氧化硫 【任务四】利用数字化传感器探究NaOH与CO2的反应 【查阅资料】NaOH和Ca（OH）2都能与CO2反应，且反应原理相似。 【设计并实验】在锥形瓶内收集满CO2，如图2所示，将注射器内的液体同时迅速注入锥形瓶内，关闭活塞，一段时间后，同时振荡锥形瓶，观察到甲中有白色沉淀生成，乙中无明显现象。通过压强传感器测得锥形瓶内压强随时间的变化如图3所示，曲线1、2分别表示甲、乙两个锥形瓶内的压强变化。    【实验分析】 (4)①导致CD段压强快速变小的原因是 。 ②通过图3可知，吸收大量的CO2，最好选用 （选填“NaOH溶液”或“澄清石灰水”）。 【拓展延伸】 (5)通过上述探究可知，实验室的NaOH和Ca（OH）2应 保存。 13．（22-23九年级下·安徽合肥·阶段练习）古人云“水为食之先”，它塑造了人类的历史。某兴趣小组以“生命之源水”为主题开展项目式学习。 【任务一】认识水的蒸发 (1)如图反映烧杯内的水在不同温度下放置时发生变化的微观示意图，请将50℃时对应的微观示意图补充完整 （图中“●”表示氧原子，“。”表示氢原子）。    【任务二】探究水的电解 如图是兴趣小组利用注射器改装的电解水实验装置。两支注射器排尽空气后，均吸取20mL氢氧化钠溶液，接通电源。    (2)实验中观察到两支注射器内均有气泡产生，且左侧液面下降得比右侧液面快。经检验气体成分后，可推知水是由 组成的。 (3)改进后装置的优点有 （写一条）。 【任务三】探究影响电解水速率的因素 以收集20mL氢气为标准，记录时间和收集氧气的体积，实验数据如下表： 实验序号 ① ② ③ ④ ⑤ 温度/℃ 15 15 15 30 45 外加电压/V 6 9 12 6 6 氧气/mL 9.9 10.0 9.0 9.6 9.7 时间/s 54.6 23.4 15.0 46.2 35.4 (4)实验①②③可探究 对电解水速率的影响，欲探究温度对电解水速率的影响，应选择的实验组是 （填实验序号）。 (5)根据表中数据得出的结论是 （写1点）。 (6)除上述因素外，影响电解水速率的因素还有 （写1点），请设计实验方案验证： 。 14．（2023·安徽蚌埠·一模）某化学兴趣小组在学习了燃烧的有关知识后、对“燃烧的一些现象”开展了项目式探究。 【项目一】再认识燃烧 小组同学进行镁带的燃烧实验时，发现镁能在氧气中燃烧，还能在二氧化碳中燃烧。 (1)由上述现象。你对燃烧有什么新的认识? 。 (2)镁在二氧化碳中剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放出大量的热，有白色和黑色固体生成。试写出该变化的化学方程式 。 【项目二】探究燃烧产生火焰的原因 (3)点燃蜡烛，将金属导管一端伸入内焰，导出其中物质，在另一端管口点燃，也有火焰产生(如图所示)。由此可知：蜡烛燃烧产生的火焰是由 (填“固态”或“气态)物质燃烧形成的。 【查阅资料】 物质 熔点/℃ 沸点/℃ 燃烧时温度/℃ 石蜡 50~70 300~ 550 约600 铁 1535 2750 约1800 钠 97.8 883 约1400 (4)由上表可知：物质燃烧能否产生火焰与其 (填“熔点”或“沸点")和燃烧时温度有关；通过上表中石蜡、铁的数据对比，讲你推测：钠在燃烧时， (填"有“或“没有")火焰产生。 (5)根据硫在空气中燃烧产生淡蓝色火焰或在氧气中燃烧产生明亮的蓝紫色火焰的史验事实，请你推测硫的沸点和硫燃烧时的温度高低是 。 【项目三】探究铁丝燃烧时火星四射的原因 为探究铁在氧气中燃烧时火星四射的原因，小组同学将纯镁条和不同含碳量的铁丝(镁条和铁丝的直径均为0.3 mrn)放入氧气中燃烧；实验过程及现象的记录如下表： 物质 镁条 含碳0.05%的铁丝 含碳0.2%的铁丝 含碳0.6%的铁丝 燃烧时的现象 剧烈燃烧，发出耀眼白光，无火星 剧烈燃烧，极少火星 剧烈燃烧，少量火星 ______ (6)你认为上表中未填的实验现象是 。 (7)造成铁丝在氧气中燃烧时火星四射的主要原因是 。 15．（2023·安徽·模拟预测）某化学探究小组在实验室做Al与CuSO4溶液反应的实验，请你和他们一起完成。 (1)小明将Al丝插入到盛有CuSO4溶液的试管中，发现无明显现象，他非常困惑。小红告诉他这是因为 ，并告诉了他处理的方法。他按照小红告诉的方法重新做了该实验，他发现Al丝表面有红色物质析出，该反应的化学方程式为 。 他还发现Al丝表面析出红色物质的同时有气泡产生，这一现象激发了小组同学的探究欲望，产生的气体是什么呢？ 【提出猜想】 (2)同学们认为该气体可能是SO2、H2、N2中的一种或几种。老师说不可能是N2，理由是 。 然后同学们提出猜想：①小明认为若是H2。 ②小红认为若是SO2。 【查阅资料】SO2的性质与CO2相似，能溶于水，能与氢氧化钠反应。 【设计方案】同学们为验证猜想，设计了如下方案： 将产生的气体通过盛有NaOH溶液的洗气瓶中，称量在通气前后洗气瓶的质量，并将剩余气体通过灼热的CuO，观察现象，即可验证谁的猜想正确。 【实验探究】小组同学合作设计了如图所示装置来验证猜想的气体。    【实验步骤及现象】先称量装置甲的质量，再将收集的气体从A端通入，过一会儿后点燃乙处酒精灯；一段时间后，发现黑色的铜丝网变为光亮的红色；停止加热再停止通气体，再次称量装置甲的质量，发现质量无变化。 【实验结论】 (3)Al丝插入到CuSO4溶液时，产生的气体是 ，CuSO4溶液中可能含有的物质是(写化学式) 。 【实验反思】若不用称量装置甲的质量，如何判断SO2与NaOH溶液发生了反应呢？    (4)小华又设计了如图所示的装置进行实验，她发现试管内液面上升了，于是他得出结论：SO2与NaOH溶液发生了反应。小张认为这一方案不严谨，不足以说明SO2与NaOH溶液确实发生了反应，理由是 。 (5)要得到科学严谨的结论，小张思考后，仍用该装置，将NaOH溶液换成水做实验，只需比较 即可判断SO2与NaOH溶液是否发生了反应。 16．（2023·安徽芜湖·模拟预测）水是生命之源，关于水的研究是一项重要的课题。某学习小组以“探究水的组成”为主题展开项目式学习。 【活动一】通过电解水验证水的组成 甲组同学用如图所示装置进行实验：向电解器玻璃管中加水(含少量Na2SO4)直至充满管a和管b．关闭活塞，接通电源，一段时间后关闭电源。    (1)检验玻璃管a中产生的气体的操作及现象是 。 (2)向水中加入少量硫酸钠的目的是 。 (3)该实验能证明水的组成，其理论依据是 。 【活动二】模拟拉瓦锡验证水的组成实验    (4)小组同学设计如下方案： 步骤1：向A杯中加少量水，水通过铁管时汽化，水蒸气与灼热的铁反应，生成一种黑色固体(Fe3O4)和“可燃空气”。 步骤2：将上述步骤产生的气体通入放在冷水中的铜管，在B装置中收集纯净的“可燃空气”。 步骤3：点燃收集到的“可燃空气”，验证得知产物为水。 ①将气体通过放在冷水中的铜管，目的是除去 。 ②根据上述探究过程写出水蒸气与灼热的铁反应的化学方程式： 。 ③若该实验中生成的黑色固体质量为，“可燃空气”的质量为，“可燃空气”完全燃烧生成水的质量为，则三者满足 (用含的等式表示)关系时，证明水是由氧元素和“可燃空气”中的元素组成的。 (5)某同学在实验室以石墨为电极电解饱和澄清石灰水。电解一段时间后，同学们观察到正极附近溶液变浑浊，可能的原因是 (写出一点)，请设计实验方案证明： 17．（2023·安徽芜湖·模拟预测）用如图所示装置制取干燥的，并对的部分性质进行探究。    (1)装置A中发生反应的化学方程式为 。 (2)装置C中试剂X应该选用______（填字母序号）。 A．稀 B．浓 C．溶液 (3)收集并验满。将集满的锥形瓶与盛有足量溶液的注射器和传感器密封连接，缓慢的将溶液注入到锥形瓶中（图一），采集信息形成图像（图二）。    ①检验装置D中已经集满的方法是 。 ②随着反应的进行，锥形瓶中压强降低的原因是 。 ③反应结束后锥形瓶中的压强保持在说明 。 (4)取2mL饱和澄清石灰水于试管中，用4mL蒸馏水稀释，向其中缓慢通入足量。测定反应体系的电导率变化如图三所示。（忽略反应前后溶液体积的变化） 【查阅资料】 材料一：溶液的导电能力越强，溶液的电导率越大。 材料二：离子的浓度越大，溶液的导电能力越强；相同浓度的不同离子导电能力不同。 材料三：溶于水能完全解离出和。遇到溶有的水时，能反应生成易溶于水的，在水中能完全解离出和。 ①石灰水中通入气体，溶液的电导率先逐渐降低的主要原因是 。 ②反应最终电导率的稳定值低于初始值的可能原因是 、 。 18．（2023·安徽合肥·模拟预测）自然界中的水含有很多可溶性和难溶性的杂质，某兴趣小组对“水的净化”进行研究。 【活动一】水中难溶性杂质的去除 ①泥沙等固体物质——加入明矾后静置一段时间。 ②分离水中的难溶性杂质——过滤（滤纸的孔径为）。 (1)步骤①中明矾的作用是 。滤纸可以分离水中难溶性杂质的原因是 。 【活动二】水中可溶性杂质的去除 ③水中溶解的颜色和异味——加入活性炭。 (2)活性炭可以吸附水中的颜色和异味，是因为其具有 结构。科学家已经制造出很多不同孔径的“膜”材料，可以用它们来分离颗粒大小不同的物质。水中各物质的直径如表所示，在去除沙粒等难溶性的物质后，若只除去水中常见的染料分子，可以选择孔径范围在 （填孔径范围）的“膜”。 物质 直径 沙粒等 >0.075mm 常见的染料分子 0.6～2nm 钠、镁、钙等离子 0.2～0.5nm 水分子 0.4nm 【反思】经上述型号的“膜”分离得到的水，是不是纯净的水？ 【查阅资料】导电率的大小可以反映液体中离子浓度的大小。单位体积内离子的个数越多，导电率越大。 该兴趣小组通过实验来测量分离得到的水的导电率，实验结果如图所示。    (3)根据图像可知，分离得到的水不是纯净的水，原因是 。 (4)实验室中得到蒸馏水的方法是 。 (5)科学家也可以选择合适孔径大小的“膜”来制取纯净的水。为防止可溶性的阳离子通过“膜”，除了让“膜”的孔径略小于阳离子的粒径外，还可以让膜带 （选填“正电”或“负电”）性。 (6)煮沸可以降低水的硬度。若水壶长时间使用，底部会有水垢，为测定水垢的成分，该兴趣小组设计了如图所示的实验（夹持仪器已略去）。    【查阅资料】 Ⅰ.水垢的主要成分是碳酸钙和氢氧化镁。 Ⅱ.碳酸钙、氢氧化镁在高温条件下均会分解成两种氧化物。 Ⅲ.无水硫酸铜遇水由白色变为蓝色。 ①若C装置中的试剂为澄清石灰水，则能证明水垢中含有碳酸钙和氢氧化镁的现象是 。 ②若C装置中的试剂为氢氧化钠溶液，取4g水垢样品置于试管中，加热，充分反应。称得反应前后B、C装置的质量如下表所示，则样品中碳酸钙的质量分数为 。 反应前 反应后 B装置/g 102.50 102.86 C装置/g 106.50 106.94 ③从装置和操作的角度评价，采用该方法测得样品中碳酸钙的质量分数是否准确，并说明理由： 。 19．（2023·安徽合肥·三模）45中橡树湾兴趣小组同学发现市面上一种新兴的纸——石头纸。这种纸不易撕破，防水防油且无毒，还可以书写，做桌布、购物袋等，同学们对此展开了研究。 任务一：初识石头纸 石头纸的主要成分为碳酸钙，表面涂层为聚乙烯．聚乙烯化学式为，不溶于水且不与稀盐酸反应，但能燃烧。 (1)石头纸中的碳酸钙属于 （填“酸”、“碱”或“盐”）。 任务二：探究石头纸的成分    【实验1】如图所示，将撕碎的石头纸放入试管中，再加入足量稀盐酸，连接导管通入澄清石灰水中。实验中却观察到只有极少量气泡产生，澄清石灰水不变浑浊。 【提出问题】为什么没有观察到明显气泡产生？ 【猜想假设】猜想一：因为碳酸钙含量过少；猜想二：碳酸钙被聚乙烯覆盖。 为了验证猜想二，进行以下实验2 【实验2】将石头纸进行燃烧，取灼烧后的灰烬代替上述实验1中撕碎的石头纸重复实验，观察到有大量气泡产生，澄清石灰水变浑浊。 (2)写出上述石灰水变浑浊的化学方程式： 。 任务三：探究石头纸灼烧时碳酸钙是否分解 【猜想假设】猜想①：未分解；猜想②：部分分解；猜想③：完全分解 (3)经过上述实验，同学们讨论一致认为猜想③不成立，理由是： 。 【实验3】 (4)同学们将灼烧后的灰烬加水，用温度计测量温度的变化，若观察到 ，说明猜想②成立。 (5)有同学提出，还可以通过检验灰烬加入水后溶液中是否存在来验证以上猜想？写出简单的实验方案和现象 。 【结论】石头纸灼烧时碳酸钙部分分解 任务四：测定石头纸中碳酸钙的质量分数 【实验4】某同学提出可以通过测量二氧化碳的方法测定碳酸钙的质量分数。如图所示，先通入干燥氮气，再将石头纸灼烧，取灼烧后的灰烬加入锥形瓶中，再通过分液漏斗加入足量稀盐酸，反应结束后再次通入干燥的氮气。    (6)实验后发现D装置增重，计算碳酸钙的质量分数为 ；经讨论发现测量结果比实际 （填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 (7)为减少误差，根据反应前后钙元素质量不变的原理，设计实验方案测定碳酸钙的质量分数 。 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 参考答案： 1．(1)产生气泡快慢 (2) (3)关闭分液漏斗的活塞，向右拉动注射器的活塞，松手后，注射器的活塞恢复到原来位置，说明装置气密性良好 (4)收集40mL氧气所需时间 (5)小 (6)相同时间内收集氧气体积的多少 (7) 其他条件相同时，硫酸铜溶液的浓度越大，过氧化氢分解产生气体的速率越快 硫酸铜溶液的浓度不影响产生氧气的量 (8)过氧化氢溶液浓度大于5% 2．(1) 产生大量白烟，放出热量 红磷+氧气五氧化二磷 (2)降温，防止集气瓶炸裂，同时吸收生成的五氧化二磷(白烟)，防止污染空气 (3)氧气的含量低，红磷不再燃烧，氧气没有耗尽 (4) 红磷燃烧放热，导致瓶内温度升高，气压增大 红磷燃烧消耗瓶内氧气，且温度逐渐降至室温 (5)15% 3．(1)收集等体积氧气所需时间 (2)小 (3)比较氧化铜和二氧化锰的催化效果 (4)C 4．(1)对比实验或是为了证明H2O2分解生成O2的速率较为缓慢 (2)红砖粉末可以加快H2O2溶液分解速率 (3)实验三中得到的红砖粉末是否继续使H2O2溶液催化分解 (4)10mL5%的H2O2溶液 (5) 5．(1)低于 (2) 1:2 (3) 检查装置的气密性 步骤IV 化学性质 (4)催化剂质量 (5)氧化铜(或CuO) 6．(1)100s生成的氧气体积 (2)氯酸钾氯化钾+氧气 (3)比较氧化铁和二氧化锰的催化效果 (4)①和②/②和① (5) 防止液面差产生的压强影响实验结果 A (6) 偏大 加热时生成的气体体积膨胀，导致体积大于常温下的气体体积 (7)随着氧化铁的增多，氯酸钾和氧化铁的接触面积增大。 7．(1)16.4% (2)温度 (3) 红磷燃烧放热导致的压强增大比消耗氧气导致的压强减小更明显 打开止水夹，水进入集气瓶，集气瓶中气体体积减小，导致氧气体积分数增大 8．(1)ACD (2) (3) 40 相同时间内收集气体体积或收集相同体积气体需要的时间 水蒸气混入气体中 (4) 装置中含有空气，空气中约含21%的氧气 二氧化锰/MnO2 因为二氧化锰作催化剂时，产生等量氧气所需的时间比硫酸铜更短 9．(1)作为对比实验 (2)氯酸钾氯化钾+氧气 (3) 有 随着反应的进行，生成的催化剂KCl越来越多 (4)收集氧气的体积 (5)ac或bd (6)催化剂改变反应速率，但是不会增加产物质量 10．(1)汞 (2) 磷+氧气五氧化二磷 P2O5 (3)打开止水夹 (4)温度 (5)实验数据更加精准 (6)   (7)偏大 (8)增大反应面积，充分的吸收氧气 11． 苏打或纯碱 氧气含量少 木条都复燃 没有过氧化氢 无色酚酞 溶液不变色 充分将溶液中的碳酸钠除尽，防止对氢氧化钠的检验造成干扰 12．(1) 烧碱（或火碱，或苛性钠） (2) 有红褐色沉淀生成 无色酚酞溶液 发生 (3)BC (4) 振荡锥形瓶 NaOH溶液 (5)密封 13．(1)   (2)氢元素和氧元素 (3)材料简便易得（或操作简单，合理即可） (4) 外加电压 ①④⑤ (5)其他条件相同时，外加电压越大，电解速率越快（或反应温度越高，电解速率越快） (6) 氢氧化钠溶液的浓度（合理即可） 15℃时，外加电压为6V条件下，分别配制不同浓度的氢氧化钠溶液进行实验，测收集到20mL氢气所需的时间（与上一空对应，合理即可） 14．(1)燃烧不一定需要氧气(合理即可) (2)2Mg+CO22MgO+C (3)气态 (4) 沸点 有 (5)硫的沸点低于硫燃烧时的温度 (6)剧烈燃烧，火星四射 (7)铁丝中含有较多的碳 15．(1) 铝表面致密的氧化膜阻止了铝与硫酸铜的反应(或未用砂纸去除铝表面的氧化膜等) 2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu (2)反应物中没有氮元素 (3) 氢气/H2 H2SO4 (4)SO2能溶于水(或液面上升不能说明是溶于水还是与水反应引起的等正确即可) (5)试管内液面上升高度 16．(1)打开活塞，将带火星的木条靠近玻璃管a口，观察到带火星的木条复燃 (2)增强水的导电性 (3)质量守恒定律/化学反应前后元素种类不变 (4) 水蒸气 4H2O+3FeFe3O4+4H2 += (5) 碳和氧气反应生成二氧化碳，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀 向溶液中加入稀盐酸，观察是否有气泡产生 17．(1) (2)B (3) 将燃着的小木条置于锥形瓶口，木条熄灭 与反应，使锥形瓶中气体减少，压强变小 向上排空气法收集到的气体不纯 (4) 与反应生成沉淀，使溶液中离子的浓度逐渐降低，溶液的导电能力逐渐下降 生成的未能完全转化为 导电能力强于 18．(1) 除去水中细小颗粒 滤纸的孔径＜固体杂质的直径，杂质就无法穿过细孔 (2) 疏松多孔 0.4nm⁓0.6nm (3)导电率大于蒸馏水 (4)蒸馏 (5)负电 (6) B中无水硫酸铜变蓝色，C中澄清石灰水变浑浊 25% 不准确，装置内仍有反应生成二氧化碳没有被氢氧化钠溶液吸收，测量结果偏小 19．(1)盐 (2) (3)实验2中石头纸灼烧后的灰烬滴加足量稀盐酸，观察到有大量气泡产生，澄清石灰水变浑浊，说明灰烬中一定含有碳酸钙，说明碳酸钙不可能完全分解 (4)溶液温度升高 (5)将灼烧后的灰烬加水，溶解过滤，取上层清液，加入无色酚酞溶液，观察到溶液变红色 (6) 50% 偏小 (7)将 10g 石头纸灼烧，取灼烧后的灰烬加入锥形瓶中，再通过分液漏斗加入足量稀盐酸，充分反应后，将锥形瓶中的剩余物质蒸干，称量得到氯化钙的质量，然后根据钙元素质量守恒，得出碳酸钙的质量，则可以计算出石头纸中碳酸钙的质量分数 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$