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．铁、铝、铜是常见的三种金属，某化学兴趣小组对这三种金属的活动性顺序产生兴趣，想通过实验来证这些金属的活动性强弱。 【提出问题】这三种金属的活动性强弱如何呢? 【实验探究】同学们将打磨过的粗细相同的铁丝、铝丝、铜丝分别插入等体积、等浓度的稀盐酸中。 实验操作 实验现象 缓慢产生少量气泡 快速产生大量气泡 无气泡 【讨论交流】 (1)金属打磨的目的 。 (2)分析上述现象，得出三种金属的活动性由强到弱的顺序是 。 (3)写出铁丝插入稀盐酸的实验中，发生的化学反应方程式 。 【反思改进】小丽同学提出利用金属和金属化合物溶液反应也可以验证这三种金属的活动性顺序。于是大家做了如下实验， (4)小亮思考后认为 （填序号）实验是多余的，不需要进行该实验。 (5)反应一段时间后，小丽同学取出甲试管中的铝丝直接称量，发现其质量增加了1g，试管内溶液质量减少了 g。 (6)小明将反应一段时间后的乙试管中的溶液取出，向其中加入Zn粉，发现溶液质量变化如图所示，b点对应溶液中的金属离子是 （填离子符号）。 【拓展迁移】 (7)小红提出若只有一支盛有少量稀盐酸的试管，只需合理安排金属丝的插入顺序（能与盐酸反应的要一次将盐酸消耗完），也能证明铁、铝、铜这三种金属的活动性顺序。三种金属丝的插入顺序为 （填一种即可）。 2．力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和，是我国政府对国际社会的重要承诺。碳中和即二氧化碳的吸收量等于二氧化碳的排放量，某化学兴趣小组为此展开如下探究。 【二氧化碳排放和温室效应】 (1)近几十年来，人类大量排放的二氧化碳主要来源： 。 (2)温室效应的利处与危害 利处：使全球平均地表温度提高到目前适合人类生存的温度。 危害：温室效应加剧会 （写一条）。 【二氧化碳的吸收】 (3)小组同学向等体积的两个充满二氧化碳的软塑料瓶中加入等体积的饱和氢氧化钠溶液和饱和石灰水后，迅速盖上瓶盖，振荡，发现加入饱和氢氧化钠溶液的软塑料瓶变瘪程度更大。你对此现象的解释是： 。 (4)20℃时，小组同学向一定量氢氧化钠溶液中持续通入二氧化碳，测得溶液pH变化如图所示。 请结合下表中碳酸钠和碳酸氢钠有关数据分析： 碳酸钠 碳酸氢钠 在水中的溶解度 20℃时为21.8g 20℃时为9.6g 酸碱度 饱和溶液的pH约为11.6 饱和溶液的pH约为8.3 ①用化学方程式解释溶液pH从12以上变化到A点的原因： 。 ②C点pH小于7的原因可能是： 。 【深度探究】 (5)①图中溶液的pH从A点到B点是因为碳酸钠和 反应生成了碳酸氢钠。 ②小组同学发现向质量分数为7.4%的氢氧化钠溶液中持续通入二氧化碳，一段时间后会观察到有白色沉淀产生，原因是 。 3．外出研学时，同学们自带了不同种类的自热食品，对于自热食品中的发热包，他们非常感兴趣，进行了以下系列探究。 【查阅资料】 I.如下所示是同学们所带食品中某品牌发热包说明书中的部分内容。 产品名称：食品专用发热包 主要成分：生石灰、铝粉、碳酸钠 贮存条件：…… Ⅱ.铝能和NaOH溶液反应生成偏铝酸钠（NaAlO2）和氢气，偏铝酸钠能溶于水。 探究一：发热包的发热原理是什么？ 【进行实验】 小组同学取出发热包，撕去塑料膜，放入适量凉水中，观察到剧烈反应，有气泡，放出大量的热，同时发热包内固体物质变硬结块。 (1)产生气泡是因为生成了 （填化学式）。用化学方程式表示固体物质变硬结块的原因 。 探究二：反应后固体混合物中含有什么物质？ 【实验验证】 ①取适量反应后的固体于烧杯中，加入足量蒸馏水溶解，无热量放出。过滤，得到滤渣和滤液。 ②取步骤①的滤渣于试管中，加入足量稀盐酸，将产生的气体按如图1所示进行操作。观察到澄清石灰水变浑浊，干冷烧杯内壁有水珠。 ③取步骤①的滤液于试管中，按如图2进行实验。观察到A试管内无明显现象，B试管内溶液变红色。    【解释与结论】 (2)上述实验中浓硫酸的作用是 。 (3)依据上述实验现象，得出反应后固体中含有的物质有 。 探究三：发热包中只用氧化钙是否可行？ 【设计方案】取3g氧化钙、3g发热包中的发热剂，分别与等体积的水反应，用数字化实验获得的温度随时间变化曲线如图所示。    【分析讨论】 (4)由实验数据可得出发热剂不单独使用氧化钙的原因是 。 【总结反思】 (5)通过以上探究，小明做出如下反思： a.发热包应密封防潮保存 b.能与水混合放出热量的物质均可做发热包的发热材料 c.使用后的发热包应包好按照垃圾分类投放 其中正确的是 （填字母）。 4． 化学反应是化学研究的重要范畴，某兴趣小组对某些化学反应进行了下列探究。 【活动一】探究中和反应 实验I： (1)为了证明氢氧化钠溶液和稀盐酸发生了反应，小组同学设计了如图1所示的实验，并根据传感器测定的数据绘制了pH与加入溶液质量的变化关系图（如图2）。则A溶液是 ，该反应的化学方程式为 。 【活动二】微观探析复分解反应 实验II：将稀硫酸分别放入如图3所示的三种溶液中，观察现象，判断反应发生的情况。 【查阅资料1】酸、碱、盐溶液发生复分解反应时，某些离子大量减少，如稀硫酸与氯化钡溶液反应，溶液中的SO42¯和Ba2+因生成BaSO4沉淀而大量减少，而H+和Cl¯仍然在溶液中。 (2)稀硫酸与碳酸钠溶液的反应中，大量减少的两种离子是 （填离子符号）。 实验III：小组同学均认为稀硫酸不能与氯化钠溶液发生复分解反应，并设计如下实验进行验证： 【实验步骤】①向试管a中加入少量稀硫酸，再加入过量氯化钠溶液，未观察到明显现象；②向试管b中倒入少量试管a中的溶液，加入硝酸钡溶液，产生白色沉淀；③向盛有少量碳酸钠粉末的试管c中倒入少量试管a中的溶液，振荡，有气泡产生。 【实验结论】稀硫酸不能与氯化钠溶液发生复分解反应。 【归纳总结】 (3)该实验的设计思路是将稀硫酸与氯化钠溶液混合，通过 证明二者不反应。 【实验拓展】 (4)待试管内的反应充分进行后，将试管b和试管c内的混合物倒入同一个烧杯中，混合后的溶液中一定存在的离子有 （填离子符号）。 【活动三】复分解反应发生条件的迁移应用 通过上述实验，小组同学认识到复分解反应是朝着溶液中离子浓度减少的方向进行。 【查阅资料2】 难溶性盐 颜色 20℃时在水中的溶解度/g 氯化银 白色 1.5×10-4g 碘化银 黄色 3×10-7g 实验IV： (5)取少量硝酸银溶液于试管中，滴加过量的氯化钠溶液，有白色沉淀产生，继续加入足量KI溶液，观察到白色沉淀转化为黄色沉淀。请写出加入足量KI溶液后发生反应的化学方程式 。 5．化学社团对古今造纸技术及污水处理等进行了如下探究。 探究一：了解我国古代造纸技术 【查阅资料】 我国古代手工造纸以麻、木材、竹等为原料，经过浸泡、发酵、蒸煮、漂白、打浆、捞纸、干燥等多道工序而制成。 (1)“蒸煮”时需要将木炭架空燃烧，火才更旺，原因是 。 探究二：调查造纸污水处理方法 社团成员通过对造纸厂实地走访、咨询专家，了解到制浆产生的“黑液”是主要污染源，处理方法是将黑液浓缩后进行灼烧，转化为纯碱，溶解后，加入消石灰将其苛化，苛化后澄清的液体称为“白液”。 (2)“苛化”过程中主要发生反应的化学方程式为 。 探究三：探究污水处理车间“白液”成分 【猜想假设】 对“白液”成分进行猜想： 猜想一：氢氧化钠 猜想二：氢氧化钠和氢氧化钙 猜想三：氢氧化钠和碳酸钠 (3)设计实验方案如下： 实验步骤 实验现象 实验结论 ①取少量“白液”于试管中，滴加适量碳酸钠溶液 猜想二不成立 ②另取少量溶液于试管中，逐滴加入稀盐酸 过一会儿产生气泡 猜想 成立 【交流讨论】 (4)社团成员对实验步骤②的实验现象进行了交流，讨论出“过一会儿产生气泡”的原因是 。 6．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。化学实践小组的同学对当地井水的使用情况及硬度、水垢的成分、合理利用进行项目式学习。 （一）调查井水的使用情况及硬度探究 (1)调查显示部分家庭还在使用井水，井水属于混合物，主要用于饮用和浇灌菜园。请你举出生活中含“水”字的混合物： （2个） (2)请你设计实验证明井水是含有氯化钠： 。 （二）探究水垢的成分 【提出问题】有同学发现家里用井水烧水，一段时间后水壶底部会附着一层水垢，水垢的主要成分是什么？ 【查阅资料】当地井水中含有较多的、等离子，在加热时会生成碳酸钙和氢氧化镁，均不溶于水；氢氧化镁溶于酸时无气泡产生，当加热至时会分解成两种氧化物。 【作出猜想】 (3)猜想1：水垢的主要成分是 （填化学式）； 猜想2：水垢的主要成分是； 猜想3：水垢的主要成分是和。 (4)实践小组取水壶底部的少量水垢洗涤、干燥后，分别置于编号为A、B的两支试管中。 序号 实验操作 实验现象 实验结论 1 向试管A中加入足量稀盐酸 固体溶解，产生气泡 猜想 不成立 2 加热试管B，试管口稍向下倾斜 试管内壁有 猜想3成立 (5)实验1产生气泡，其涉及的化学方程式为 。 (6)写出操作2中有水珠生成的化学方程式： 。 （三）井水的合理利用 (7)同学们了解到，可利用阳离子交换树脂对某硬水水样进行软化，其原理如题下图所示，树脂的作用是除去硬水中的 （填离子符号），在生活中也可以用 的方法降低水的硬度。 (8)为了除去水壶中的水垢，应选下列物质中的______（填字母）。 A．盐水 B．料酒 C．食醋 D．洗洁精 (9)离子交换后的水不能当蒸馏水使用的原因是： 。 7．化学兴趣小组同学用如图所示实验探究完碱的化学性质后，将甲、乙、丙中的无色溶液均倒入一个洁净的废液缸中，发现有白色沉淀生成，静置后上层清液呈红色。 【反思交流】 (1)小组同学做图甲所示实验时，当溶液恰好由红色变为无色，即停止了滴加稀盐酸。做图乙所示实验时，将注射器中的氢氧化钠溶液迅速压入集气瓶中，看到瓶中小气球变大。乙中反应的化学方程式为 。 废液缸的废液静置后，上层清液呈红色，说明该溶液显碱性。 【提出问题】使清液中酚酞变红的物质是什么？ 【查阅资料】CaCl2溶液呈中性。 【做出猜想】猜想1：只有Na2CO3；猜想2：只有NaOH；猜想3：NaOH和Ca（OH）2；猜想4：NaOH和Na2CO3。 (2)你认为以上猜想中，不合理的是猜想 。 【验证猜想】 (3)取少量静置后的上层红色清液于试管中，加入过量 溶液，有白色沉淀生成。静置后，发现试管中的上层清液仍为红色，由此证明了猜想4成立。 【拓展延伸】 (4)从微观角度分析，复分解反应是阴、阳离子之间结合生成水、沉淀和气体的反应。则该实验探究活动中没有相互结合生成水、沉淀和气体的离子是 。 8．围绕在“做中学、用中学、创中学”的理念，某校化学实践小组在老师的指导下以运城盐湖为话题开启了题为“从自然界中的盐到餐桌上的食盐”项目式学习活动，以下是其中几个学习片段。 任务一：进行原理分析 【信息检索】 运城盐湖是我国最早的产盐地之一，民间传有“冬天捞碱、夏天晒盐”的说法。 【分析交流】 (1)同学们分析后认为，古代劳动人民利用盐湖水“晒”盐的原理是 结晶。 任务二：联系“多彩”课堂 【查阅资料】 运城多彩盐湖的秘密，就在于这四大因素：嗜盐微生物、藻类、浮游动物、矿物质。气温上升，湖水蒸发，盐度增高，嗜盐微生物、浮游动物、藻类大量繁殖，就形成了“多彩盐湖”的美景。 【小组交流】 (2)同学们联想所学化学知识，想到了某些盐的溶液具有美丽的颜色，例如 (合理即可)溶液。 任务三：探究组成成分 【收集资料】 ①运城盐湖中含有大量NaCl、Na2SO4和MgSO4等物质； ②Ag2SO4为微溶于水的白色固体。 【进行实验】 (3)老师拿来一瓶已静置澄清了的盐湖水供同学们探究。同学们设计了以下实验方案，探究盐湖水的成分。 实验步骤 实验现象 实验结论 ①取少量盐湖水于试管中，向其中滴加足量稀硝酸和过量Ba(NO3)2溶液，静置 盐湖水中含有 ②取步骤①的上层清液于试管中，滴加几滴 溶液 产生白色沉淀 盐湖水中含有Cl- 【表达交流】 (4)步骤①中所加Ba(NO3)2溶液“过量”的目的是 ，若步骤①②所加试剂顺序调换，则无法确定盐湖水中是否含有 。 (5)步骤②中发生反应的化学方程式为 。 【成果分享】 (6)通过实践活动，同学们能够设计出适合自己家庭的食用盐，他们将所学所获做成板报进行了宣传，请你与他们共同完成板报内容。 种类 低钠盐 加碘盐 钙强化营养盐 添加营养素 氯化钾、氯化镁等 碘酸钾等 碳酸钙、乳酸钙等 功效 降低钠元素含量，预防高血压、心脑血管疾病 预防甲状腺肿大 预防 病 9．【科学探究与项目化学习】化学兴趣小组的同学以“自制汽水”为主题开展项目化学习。 任务一：准备原料 【查阅资料】 (1)自制汽水需使用白糖、果汁、碳酸氢钠、柠檬酸和水（注意：应使用食品级的碳酸氢钠和柠檬酸）。柠檬酸中含氢离子，写出氢离子符号 。 任务二：自制汽水 【进行实验】同学们按如下步骤自制汽水。 【交流讨论】 (2)最终所得汽水的物质类别是 （填“纯净物”或“混合物”）。步骤②要用凉开水是因为温度越低，气体的溶解度 （填“越大”或“越小”）。步骤③加入柠檬酸后，产生大量气泡，旋紧瓶塞后汽水中的气泡会逐渐变少直至不再冒出，原因是 。 任务三：探究气体的成分 【进行实验】 (3)同学们猜想步骤③产生的气体可能是二氧化碳，经讨论设计如下方案进行探究。 实验方案 实验现象 实验结论 。 产生的气体是二氧化碳 【拓展探究】 (4)二氧化碳可与水反应产生碳酸，写出反应原理 （用化学方程式表示），因此自制汽水也称为碳酸饮料。为证明二氧化碳能与水反应，同学们经讨论设计如下方案进行探究。 实验方案 实验现象 实验结论 。 二氧化碳能与水反应 任务四：自制汽水与人体健康 【查阅资料】 (5)自制汽水虽然能醒脑提神、补充能量和水分，但如果长期过度饮用，汽水中的酸性物质和糖分会损伤牙齿，含糖量高的汽水还会导致肥胖。请你针对自制汽水的饮用提出一条合理化建议 。 10．过氧化钙（CaO2）一种缓释型增氧剂，可用于鱼塘增氧、农作物栽培、污水处理等方面。 【查阅资料】 过氧化钙在与水反应缓慢释氧时，另一种生成物可吸收CO2； I、过氧化钙性质的研究 (1)取少量过氧化钙放入试管中，加足量水，产生气泡，将带火星的木条伸进试管中，观察到带火星的木条复燃，说明有 （填化学式）生成； (2)实验（1）一段时间后，试管中的液体变浑浊，对真进行进一步探究：取少量浑浊液于图1的瓶中，先开启二氧化碳传感器测装置内二氧化碳的体积分数，然后用注射器注入足量稀盐酸。观察到白色浑浊消失，二氧化碳含量随时间的变化如图2所示。 依据实验现象及曲线，分析二氧化碳含量升高的原因 。 (3)检查图1装置气密性的方法为 。 Ⅱ、制备过氧化钙 【查阅资料】①过氧化氢受热易分解；②氨气极易溶于水，并与水反应，形成氨水。 以氨气、双氧水、氯化钙为原料，可制得CaO2·8H2O沉淀，反应装置如图3所示： (4)图3装置A加热熟石灰和硫酸铵制得氨气，氨气溶于水形成氨水，通过分液漏斗注入三颈烧瓶。相比直接向三颈烧瓶溶液中通入氨气，利用分液漏斗注入氨水的优点是 。 (5)制取CaO2·8H2O的化学方程式为，则Y的化学式为 。该反应温度不能过高的原因是：①防止氨水挥发，② 。 III、测定过氧化钙样品纯度 【查阅资料】1、过氧化钙易与酸反应： 2、过氧化钙样品中其他杂质不与盐酸反应生成气体。 该小组取样品2.0g，设计如图4所示装置，通过测定O2体积，计算样品中CaO2的质量分数。 (6)相同条件下， （填“装置A”或“装置B”）能使测定结果更准确。 具体实验步骤如下： a．连接装置并检查气密性 b．称量样品的质量2.0g c．装药品，调节量气装置两边液面相平，读取量气管刻度为10mL d．向广口瓶内加入稀盐酸，充分反应 e．冷却至室温 f．再次调节量气装置两边液面相平，读取量气管刻度为234mL。 (7)实验状况下，每32gO2体积为22.4L，依据实验计算得到样品中过氧化钙质量分数为 ；若其他操作均正确，下列因素可使测定结果偏小的是 （填序号）。 a．广口瓶中残留少量O2 b．烘干时温度过高，生成了部分CaO c．稀盐酸的用量不足 d．步骤f中没有调节量气装置两边液面相平，直接读数 【反思】 (8)结合以上探究可知，保存过氧化钙的注意事项是 。 11．某化学课外兴趣小组以“探究燃烧的奥秘”为主题开展项目式学习。 【查阅资料】① 白磷的着火点为40℃。② 酒精（化学式为C2H5OH）燃烧可生成二氧化碳和水。 【任务一】认识燃烧 (1)酒精、木炭、蜡烛是生活中常见的可燃物，三者燃烧时共有的现象是：①发光；②放热；③产生相同的气体，化学式为 。 (2)写出酒精完全燃烧的化学方程式： 。    【任务二】探究燃烧的条件 (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。 步骤2：将锥形瓶浸入80℃的热水中，观察到白磷不燃烧，说明二氧化碳 。 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处缓慢通入足量的氧气，再关闭K1和K2。 步骤4：将锥形瓶再次浸入80℃的热水中，观察到白磷燃烧，产生 ，说明燃烧需要 。 步骤5：取出装置，恢复至室温。 【任务三】拓展探究 (4)查阅文献：颗粒直径为20～30nm（nm：纳米，是长度的度量单位，1nm=10-9m）的铁粉，在空气中会发生自燃生成氧化铁。结合已有的化学知识，你觉得影响铁燃烧的因素主要是 。 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：定性探究影响铁锈蚀的因素 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。 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 发生化学反应；铁锈颜色 ；铁锈化学式 。 （2）对比A、D试管中实验现象， 说明铁锈蚀还与 有关。 （3）铁锈蚀后应及时除锈的原因是 。 实验二：定量探究影响铁锈蚀的因素 小组设计了图2装置，检查气密性，将5g铁粉和2g炭粉加入三颈烧瓶，t1时刻加入2mL饱和NaCl溶液后，再将一支装有5mL 稀盐酸的注射器插到烧瓶上，采集数据。 （4）据图3，说明铁生锈 。 （填“吸热”或“放热”） （5）据图4，对比AB段和BC段说明 ， t3时刻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．化学兴趣小组在实验室依照课本的实验方案，用木炭粉和氧化铜粉末在加热条件下反应制取单质铜。他们联想到碳在氧气中燃烧可能生成二氧化碳也可能生成一氧化碳，提出对木炭与氧化铜反应生成的气体成分进行探究。 [提出猜想] (1)木炭与氧化铜反应生成的气体成分可能有三种情况： 猜想1：只有CO 猜想2： 猜想3：CO和 [查阅资料] 浸有磷钼酸溶液的氯化钯试纸遇到不变色，但遇微量CO立即变为蓝色，所发生反应的化学方程式： [实验设计] 实验装置如图（夹持仪器没有画） [实验步骤] ①打开弹簧夹，先通一会儿干燥纯净的氮气；②关闭弹簧夹，点燃酒精灯，加热固体混合物；③加热数分钟后，观察到装置A直管中黑色固体变红……④实验结束。 [结论及讨论] (2)步骤①的目的是 。 (3)观察到的现象是：装置B中 和装置C中 ，得出结论猜想3正确。 (4)B、C装置能否交换位置，其原因是 。 (5)甲同学提出：上述实验设计从环保角度考虑，还存在不足之处，请提出一种解决方案 。 (6)同学们进一步实验，测定产生的CO与质量比为14：11，写出装置A中的总化学方程式 。 14．“84”消毒液、H2O2溶液都是常用的消毒剂， 兴趣小组对其进行探究。 取少量“84”消毒液与 H2O2溶液混合使用，产生了大量氧气。 【查阅资料】 (1)“84”消毒液的有效成分是次氯酸钠（NaClO）。工业上可用氯气（Cl2）与氢氧化钠（NaOH） 溶液反应来制取NaClO， 同时生成氯化钠和水，该反应的化学方程式为 。 【提出问题】在“84”消毒液与H2O2溶液混合反应中，NaClO的作用是什么? 【作出猜想】 (2)猜想一：用作反应物，NaClO 与 H2O2溶液发生化学反应； 猜想二：用作 ，类似分解双氧水制氧气时MnO2的作用。 【设计实验】 (3)利用如图实验装置测定过氧化氢溶液和“84”消毒液混合后产生的气体体积，请你将虚线方框内的实验装置图补充完整。    【实验探究】 (4)Ⅰ.组装装置并检查气密性，然后向锥形瓶中加入30mL84消毒液。 Ⅱ.注射器中吸入25mLH2O2溶液并平均分5次推入锥形瓶中，每次推入H2O2溶液，待不再产生气泡后，记录量筒内水的体积，如下表所示。 实验次序 第1次 第2次 第 3次 第4次 第 5 次 量筒内水的体积/mL 105 210 315 355 X 表中 X 的值 。 分析表中数据得出猜想 （填“一”或“二”）正确，理由是 。 【拓展反思】 (5)若集气瓶中未装满水，对测量气体的体积 （填“有”或“无”）明显影响。生活中常用消毒剂除84消毒液、H2O2溶液外，还有75%酒精、过氧乙酸等。下列使用消毒剂的做法正确的是 （填字母） A．不同的消毒剂可随意混合使用               B．使用84 消毒液的浓度越高越好 C． 使用75%酒精消毒应远离明火，防止火灾     D．75%酒精在不使用时应密封保存 15．2022年1月30日，汨罗市人民政府再次倡导春节期间禁止燃放烟花爆竹，提倡“绿色”过年。某化学兴趣小组的同学针对烟花展开了如下探究： 探究一：了解烟花颜色的原理 【查阅资料】烟花是在火药（主要成分为硫磺、炭粉、硝酸钾等）中按一定配比加入镁、铝、锑等金属粉末和锶、钡、钠等金属化合物制成的。由于不同的金属和金属离子在燃烧时会呈现出不同的颜色，所以烟花在空中爆炸时，便会放出五彩缤纷的火花。 所含金属元素 钠 钾 钙 铜 钡 呈现颜色 黄 浅紫 砖红 绿 黄绿 【交流讨论】 (1)若在烟花燃放时呈现 色的火焰，则可能是加入了硝酸铜。 探究二：探究燃放烟花爆竹对空气的污染 【提出问题】烟花爆竹燃烧后生成了哪些气体？ 【查阅资料】 ①烟花爆竹的主要成分黑火药中含木炭粉、硝酸钾、硫磺，有的还含氯酸钾。 ②SO2不但能使澄清石灰水变浑浊，而且能使紫红色的酸性高锰酸钾溶液和品红溶液褪色，酸性高锰酸钾溶液常用于吸收SO2。 【作出猜想】小明猜想是CO2；小红猜想是SO2； 小玥猜想是SO2和CO2。 【实验探究】兴趣小组的同学设计了如图所示的装置（假设实验中每步反应均完全进行并对实验现象和结论进行下列推测：    (2) 实验现象 实验结论 推测① 装置A、B中溶液不褪色， 装置C中澄清石灰水变浑浊 小明猜想正确 推测② 小红猜想正确 推测③ 小玥猜想正确 【反思评价】 (3)若小红的猜想正确，请补充她所观察到的现象 (4)A、C装置的顺序能否交换并说明理由 。 【知识拓展】 (5)我们将有元素化合价发生变化的反应叫做氧化还原反应，反应中化合价升高的物质叫做还原剂，化合价降低的物质叫氧化剂。黑火药爆炸就是发生了氧化还原反应，其反应方程式为：S+3C+2KNO3K2S+3CO2↑+N2↑。则在该反应中的氧化剂是 （填化学式）。 16．草酸亚铁晶体(FeC2O4•2H2O)是一种浅黄色固体，难溶于水，受热易分解，是生产锂电池的原材料，某化学兴趣小组设计实验验证草酸亚铁晶体热分解的气体产物，并用热重法(TG)确定其分解后所得固体产物的组成，探究过程如下： 【查阅资料】(1)草酸亚铁晶体热分解的气体产物是H2O，CO，CO2。 (2)无水硫酸铜为白色粉末，遇到水蒸气会变成蓝色结晶水合物(CuSO4•5H2O)。 (3)氢氧化钙微溶于水，常温条件下100g水中最多溶解0.02gCa(OH)2。 【实验设计】 (1)从环保角度考虑，该套实验装置的明显缺陷是 。 (2)可选择以下实验装置中的 (选填“甲”或“乙”)作为虚线框中的“热分解装置”。 【问题讨论】 (3)实验过程中观察到B中白色无水硫酸铜粉末变成蓝色， 现象，则可证明草酸亚铁晶体热分解的气体产物有H2O、CO2和CO。E中发生的化学反应方程式为 。 (4)该兴趣小组进行上述实验时，先点燃热分解装置中的酒精灯，一段时间后再点燃E处的酒精喷灯，原因是 。 【数据分析】 (5)称取3.60g草酸亚铁晶体FeC2O4•2H2O(相对分子质量是180)用热重法对其进行热分解，得到剩余固体的质量随温度变化的曲线如图丙所示，300℃时剩余固体只有一种且是铁的氧化物，试通过计算确定该氧化物的化学式为 。 17．小丽选用白磷、锥形瓶、气球、天平等药品和器材，探究化学反应中物质质量的变化规律，装置如乙图所示。 (1)波义耳实验中，金属灰增加的质量是 。 (2)质量守恒定律的发现过程，带给我们的启示有______（填字母）。 A．要善于总结前人的成果和经验 B．实验的成功与否，取决于药品的选择 C．定量方法是科学研究的重要方法 (3)受上述研究启发，小丽对相关实验进行了深入探究。乙组实验装置中气球的作用 ；加热玻璃管至红热，引燃白磷，锥形瓶中发生反应的化学方程式为 ；待锥形瓶冷却后，将其放回原托盘上，天平保持平衡，由此得出质量守恒的结论，请写出质量守恒定律的微观解释是 。 (4)丙组装置烧杯中的现象是 ；反应后观察到天平不平衡，原因是 ，该反应 （填“遵守”或“不遵守”）质量守恒定律；在反应物不变的前提下，要保持天平平衡，对该实验的改进措施是 。 (5)丙组实验在装置不变的前提下，要保持天平平衡，对该实验的改进措施是 。 18．探究水的组成及变化。 I、研究氢气的燃烧是人们认识水组成开始。 (1)实验室用锌粒与稀硫酸制取氢气的化学方程式为 。 (2)请设计实验检验如图装置中氢气的纯度并完成下表。 实验步骤 实验现象 实验结论 氢气较纯 II、研究水的分解实验。 (3)如图所示，通电一段时间后，玻璃管甲中收集的气体是 ，玻璃管乙中收集的气体可用 来检验。 III、还原法探究水的组成。 (4)下列反应中，不能用来确定水由氢、氧元素组成的是______。（填字母） A．H2和O2反应 B．电解水 C．H2和Cl2反应 D．H2和CuO反应 (5)某化学兴趣小组利用纯净干燥的氢气还原氧化铜并测定相关数据。 反应前 反应后 装置A玻璃管及固体的质量 m1 m2 装置B中氯化钙和U型管质量 m3 m4    ①据此可计算出水中H、O元素的质量比为 。（用含m1、m2、m3、m4的式子表示）。 ②在B装置的后面的干燥装置的作用 。 IV研究水应用 查阅资料：将水加热到超过374℃，压强大于221MPa时，水会形成气、液相互交融的状态，这样的水被称为超临界水。超临界水能大量溶解氧气，从而发展了超临界水氧化技术。 (6)一定条件下，乙醇（C2H5OH）通过超临界水氧化技术可以发生氧化反应转化为碳的氧化物和水，该过程中各含碳物质的量随时间变化如图。    请写出0～2s时间内乙醇发生氧化反应的化学方程式 。 19．某研究小组发现，维C泡腾片（保健药品，主要成分见图 1）溶于水，有许多气泡产生（如图2）。小组同学对产生的气体成分进行如下探究实验。 【猜想与假设】 (1)小继说：该气体可能是CO2、O2、CO、H2、N2。 小娇说：不可能含有 N2，因为 。 小芳说：不可能含有 CO 和 H2，因为从药品安全角度考虑，CO和 H2均易燃易爆，且CO有毒。 经讨论分析，小组同学认为：该气体可能含有 CO2、O2中的一种或两种。 【实验探究】 (2)请完善下面表格。 实验编号 实验操作 实验现象 实验结论 ① 将气体通入澄清石灰水中 有 CO2 ② 将带火星的木条伸入该气体中 无 O2 【反思交流】 (3)实验①中反应的化学方程式为 。 (4)小组同学完成实验后又继续讨论他们得出的结论，发现实验②的结论不一定正确，请你分析不一定正确的理由是 。 【拓展延伸】 (5)CO 和 H2均为易燃易爆气体，像这 类气体在点燃之前定要 。 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 $$