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.在实验室和生活中选择合适的药品和装置可以制取氧气。 Ⅰ.实验室用图-1所示装置制取并收集氧气。 (1)用MnO2作催化剂，加热分解得到O2和KCl。该反应的化学方程式为 。 (2)搭建如图-2所示装置时，需要调整试管的倾斜角度，可松开 (选填“K1”、“K2”或“K3”)处的螺丝，待调整后再拧紧。 (3)实验结束时，下列两步操作中先进行的是 (填序号)。 a.移走并熄灭酒精灯 b.断开试管与万能瓶之间的连接 Ⅱ.某款家用制氧机利用过碳酸钠(2Na2CO3‧2H2O2)和二氧化锰同时加入水中制取氧气。 己知： ①过碳酸钠易溶于水，遇水分解为Na2CO3和H2O2，Na2CO3易溶于水。 ②可以将KI转化为I1，I2能使淀粉溶液变蓝。 (4)制氧机制氧说明(部分)见下表，其中A、B剂的成分是过碳酸钠或二氧化锰。 A剂 B剂 平均供氧量(毫升/分钟) 供氧时间(分钟) 配方一 1袋 1袋 配方二 2袋 1袋 配方三 3袋 2袋 ①A剂的成分是 。 ②若突发缺氧性疾病，在呼叫救护的同时进行吸氧，应选择的最佳配方是 。 (5)按配方一在水中反应6小时后，无明显气泡产生。取反应后混合物进行下列实验： ①将反应后混合物过滤，得到滤液和黑色滤渣。滤渣的成分为 。 ②取少量滤液，滴加 溶液，再滴加 溶液，溶液变为蓝色，证明滤液中仍含有H2O2。 2.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℃(其他实验条件如表)，并设计了如下实验。 实验编号 氯酸钾的质量 催化剂及其质量∕g 温度∕℃ 反应的时间/s 氧气体积/mL ① 2.0 无 330 100 V1 ② 2.0 氧化铁0.5 330 100 V2 ③ 2.0 二氧化锰0.5 330 100 V3 ④ 2.0 二氧化锰0.5 380 100 V4 请回答： (1)若想证明氧化铁是氯酸钾分解制取氧气的催化剂，除测定结果V1<V2外，还需要证明氧化铁在化学反应前后的 不变。 (2)探究氧化铁对氯酸钾分解速率的影响，要选用实验 进行对比。(填写实验编号) (3)若V3<V4，则得到的实验结论是 ；实验③反应的化学方程式是 。 (4)如图所示，在KClO3和Fe2O3质量比为5：4之前，氧化铁质量越多，反应速率越快，可能的原因是 。 3.某校化学兴趣小组同学对质量守恒定律进行了如图所示的实验探究。回答相关问题： 注：图C实验中，关闭止水夹，装置内空气体积为55mL。 (1)第1组设计图A的实验方案，用电子秤称量，读取加入盐酸前后的质量。比较读数发现反应前后的质量并不相等，其原因是 。 (2)第2小组设计了图B方案，以解决第1小组遇到的问题。但有同学认为会产生误差，他的理由是 。老师肯定了该组同学勇于质疑、精益求精的科学精神。 (3)第3小组普于创新，设计了图C方案，既达成本实验目的，还可以测定空气中氧气的含量。 ①连接好装置后，打开弹簧夹， ，说明气密性良好。 ②关闭弹簧夹，记录注射器初始读数20mL，强光引燃白磷，冷却后打开弹簧夹。为保证锥形瓶内氧气完全反应，实验应采取的措施是 （任答1点）；实验结束时记录得注射器活塞读数是 。 (4)实验室制取二氧化碳，若要制备二氧化碳13.2g，至少需要碳酸钙多少克？ （写出用化学方程式计算的过程） 4.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淡黄色固体，针对这一现象，他们开展了如下探究。 【探究目的】探究淡黄色固体是镁与空气中什么物质反应产生的？ 【查阅资料】I、稀有气体一般不与其他物质反应。 Ⅱ、光亮的镁条放入沸水中，表面会附有白色固体。 Ⅲ、镁条与二氧化碳反应有黑色固体生成。 【提出猜想】分析空气中各种成分，进行猜想： (1)猜想①：氧气；猜想②： ；猜想③：二氧化碳；猜想④：水蒸气 小明认为猜想③和猜想④都不合理，原因是 。 【实验一】镁条与氧气的反应 (一)甲同学采用控制变量法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各收集相同体积氧气所需要的时间如表： 实验 过氧化氢的浓度 过氧化氢溶液质量(g) 二氧化锰质量(g) 收集时间(s) 1 10% 20 1 40 2 15% 20 1 20 3 20% X 1 12 (2)表中X= 。 (3)实验结论：在相同条件下， 。 (二)收集纯净的氧气 (三)燃烧镁条，观察现象 将镁条打磨光亮，点燃，伸入盛满氧气的集气瓶中，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】镁条与氮气的反应 (一)收集纯净的氮气 (4)工业上获取氮气的常用方法：将空气液化后再气化。液态空气气化时首先分离出氮气，则沸点：N2 O2(选填“高于”、“等于”或“低于”)。 (二)燃烧镁条，观察现象 将镁条打磨光亮，点燃，伸入盛氮气的集气瓶中，瓶内壁附着一层淡黄色的固体。 经查阅资料得知：此固体是氮化镁(Mg3N2)。 【探究结论1】 (5)综上分析，关于镁在空气中燃烧产生淡黄色固体的猜想中，猜想 (填序号)成立。该化学反应的表达式是 。 【探究结论2】 (6)如果用足量的镁替代红磷进行空气组成实验，实验测得氧气体积与氧气所占空气真实比例相比较会 (填“偏大”或“偏小”)。 5．黄铁矿(主要成分为FeS2，杂质高温下不反应。)是我国硫酸厂制取硫酸的主要原料。某兴趣小组欲测定某黄铁矿中FeS2含量，设计了如下实验(假设每步反应均完全)。 【查阅资料】①4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2 ②Na2SO3+H2O2=Na2SO4+H2O ③BaSO4为一种不溶于水、不溶于盐酸的沉淀。 【实验探究】 Ⅰ称取4.80g黄铁矿样品放入下图所示装置(夹持和加热装置省略)的石英管中，从a处不断地缓缓通入空气，高温灼烧石英管中的黄铁矿样品至反应完全。 Ⅱ反应结束后，将B瓶中的溶液按上图流程进行处理。 【问题讨论】 （1）写出Ⅰ中B瓶内发生反应的一个化学反应方程式是 ； （2）Ⅰ中通入的空气中作用是 和 ； （3）Ⅱ中加入盐酸溶液的目的是 ； （4）Ⅱ中检验滤渣洗涤是否干净的方法是 。 【含量测定】 （5）根据题中提供的数据，计算该黄铁矿中FeS2的质量分数。 (请写出计算过程) 6．某学习小组用不同浓度的溶液浇灌植物，研究重金属对植物生长的影响。 (1)该小组首先研究了的影响。每次施用的浇灌液均为100mL，配液方案如下表。（本研究所用溶液很稀，密度均近似看作1） 编号 浇灌液中的浓度 5% 溶液的用量/mL 水的用量/mL 总体积/mL 盆1 5% 100 0 100 盆2 3% 60 40 100 盆3 1% a b 100 盆4 w c d 100 ①补充盆3的配液数据：a＝ ，b＝ ； ②为了获得严谨的结论，合理设计盆4的配液方案：d＝ 。 (2)该小组还研究了的影响。研究结束后该小组将未用完的溶液和溶液直接混合，准备作无害化处理。 ①混合后产生大量白色沉淀，反应的化学方程式为 ②过滤，所得蓝色滤液中含有的溶质可能是 假设一：只有 假设二：和 假设三： 。 ③设计实验确定蓝色滤液的成分，完成表格。 实验操作 现象与结论 取少量滤液于试管中， 。 ，说明假设三成立。 7．钠是一种很活泼的金属，加热条件下可以在二氧化碳气体中燃烧。某化学实验小组在老师的指导下设计如下实验，探究钠在二氧化碳中的燃烧，并对反应后的固体产物成分进行分析。（说明：饱和碳酸氢钠溶液的作用是除去中混有的气体） 【查阅资料】 ①是一种银白色金属，化学性质很活泼，常温下可与、等物质发生反应，加热条件下与反应生成较复杂的氧化物。 ②为白色固体，溶于水并与反应生成，还能与反应生成。 【实验过程】 ①打开活塞，向长颈漏斗中加入适量盐酸，让产生的气体依次通过后面装置。 ②待F中石灰水变浑浊，点燃酒精灯加热，金属钠熔化并开始燃烧，熄灭酒精灯，待钠燃烧完全且试管冷却后再关闭活塞，观察产物为白色固体。 【反思评价】 (1)①实验过程中为什么要先通一会再点燃酒精灯而不是直接点燃酒精灯？ 。 ②C和E装置中盛放的试剂都是 。（填试剂名称） 【提出问题】燃烧产物中白色固体物质的主要成分是什么？ 【进行猜想】 (2)猜想一：只有；猜想二：只有；猜想三： 。 【实验探究】 (3)为验证猜想，小组同学设计如下实验，请完成下列实验报告。 实验 实验操作 实验现象 实验结论 I 将固体样品溶于水，取溶液少许于试管中，向其中滴加过量盐酸，观察现象 猜想一不正确 Ⅱ 再另取样品溶液少许于试管中，先向其中滴加过量溶液（溶液呈中性），待沉淀完全后静置，再取上层清液少许于试管中，滴入几滴无色酚酞溶液，观察现象 溶液变红 猜想 正确 实验Ⅱ中滴加溶液时发生反应的化学方程式是： 。 【反思拓展】 (4)小组有同学提出将实验Ⅱ中的无色酚酞溶液改成溶液也可验证相同的猜想，请写出相应的实验现象： 。 8．在一次劳动实践中，某兴趣小组同学发现一种新型固体洗涤剂能瞬间清除衣服上的汗渍、果汁渍等顽固污渍。通过查阅资料得知新型固体洗涤剂是一种钠盐(Na2CO4)，它能与水反应生成碳酸钠和其他化合物。小组同学对生成的其他化合物进行探究。过程如下： 实验1：溶解样品。取适量洗涤剂样品于烧杯中，加入适量蒸馏水使之完全溶解，有气泡产生并形成无色溶液a．产生的气体能使带火星的木条复燃。 【提出问题】该洗涤剂与水反应生成的其他化合物是什么？ 【猜想与假设】 (1)猜想一： 猜想二：NaOH 猜想三：、NaOH 做出以上猜想应遵守 定律。 实验2：实验验证。 (2)完成下列表格 实验操作 实验现象 实验分析与结论 ①取适量无色溶液a于小烧杯中，加入过量氯化钙溶液，过滤，得到清液b 加入过量氯化钙溶液目的是将溶液中的碳酸钠除尽，其原因是 (用化学方程式表示) ②取适量清液b于试管中，加入二氧化锰，振荡 猜想 成立 ③将上述试管中所得混合物静置，取少量清液于试管中，加入氯化铁溶液 无明显现象 【反思与交流】 (3)该洗涤剂应 保存。 9．某化学兴趣小组同学在某食品中发现一包白色粉末，上面的文字说明是：干燥剂生石灰，请勿入口。同学们想探究一下它的成分，请你参与并回答有关问题： 【教师提醒】它可能由碳酸钙、氢氧化钙、氧化钙三种物质中的一种或几种组成。 【提出猜想】固体成分可能是…… 【实验探究】小组同学通过讨论后决定按下列实验步骤进行实验： ①取适量白色粉末装入试管中，加入一定量的水，充分振荡后、静置。结果仍有少量白色固体没有全部溶解，溶液温度明显上升。 ②过滤，滤液无色。 ③把滤液分成两等份，向其中一份中滴加2～3滴酚酞试液，振荡，溶液变成红色； 向另一份中通入CO2气体，发现溶液变浑浊，再向该浊液中滴加足量稀盐酸时，发现有气泡产生。 【交流讨论】 （1）步骤①溶液温度明显上升的主要原因是 （请用化学方程式表示）； （2）小华同学认为：根据步骤①现象，可以判断白色粉末中一定有碳酸钙，小明认为他的说法是错误的，请帮小明说明理由？ ； （3）根据步骤③的现象，能否说明原白色粉末中一定含有氢氧化钙？ （填“能”或“不能”）。 （4）该干燥剂“请勿入口”的原因是 。 【反思评价】 大家通过上述实验了解到，要想知道一种物质的成分，不仅要设计实验进行探究，更要根据不同物质的性质，认真地分析和总结，才能得出正确的结论。 10．近几年餐饮行业经常使用一种“固体酒精”，替代相对不够安全的液体酒精，化学兴趣小组的同学对“固体酒精”产生了好奇，并对其成分进行研究。 【查阅资料】（1）该固体酒精是用酒精、氯化钙和氢氧化钠按一定的质量比混合制成。 （2）氯化钙、氯化钡溶液均呈中性。 【提出问题】（1）酒精中是否含有碳元素？ （2）固体酒精中的氢氧化钠是否变质？ 【实验探究】（1）按下图实验，发现澄清石灰水变浑浊，证明生成了CO2，可得出酒精中含有碳元素的结论。写出澄清石灰水变浑浊的化学方程式： 。 方案 现象 溶液变红 产生 结论 溶液中有氢氧化钠 溶液中有碳酸钠 （2）取少量固体酒精于烧杯中，加足量的水充分溶解后静置，发现烧杯底部有白色沉淀。取沉淀于试管中加稀盐酸，有气泡产生。分析实验并结合资料得出氢氧化钠已变质。①写出氢氧化钠变质的化学方程式： ②据上述信息写出产生沉淀的化学方程式： （3）为进一步确定氢氧化钠的变质程度，分组探究。 ①甲组取烧杯上层清液于两支试管中，按右图探究。 ②乙组认为甲组实验不能证明清液中一定有氢氧化钠，理由是 。他们另取烧杯中上层清液，加足量氯化钡溶液，充分反应后滴加酚酞溶液，酚酞溶液变红。 【实验结论】经讨论一致认为固体酒精中的氢氧化钠部分变质。 【反思交流】乙组实验中加足量氯化钡溶液的目的是 【拓展应用】要除去部分变质的氢氧化钠溶液中的杂质，可选择适量的 。 A．Ba（OH）2溶液 B．CaCl2溶液 C．Ca（OH）2溶液 11.同学们开展自制“纸树开花”的项目式学习。 任务一：了解“纸树开花”原料 下图分别为网购“纸树开花”的效果图和使用说明。 【查阅资料】KH2PO4（磷酸二氢钾）饱和溶液为“魔法水”的常用原料。 (1)“魔法水”的溶剂是 。 (2)“魔法水”中KH2PO4的分散形式是 。（选填“离子”、“固体小颗粒”或“小液体”）。 任务二：理解“纸树开花”原理 【查阅资料】“纸树开花”的开花原理为： (3)“纸树开花”开的“花”实际物质成分为 。 (4)同等操作条件下，开“花”效果更好的天气是 （选填“雨天”或“晴天”）。 任务三：制作“纸树开花”作品 【查阅资料】KH2PO4在不同温度时的溶解度如下表所示。 温度/℃ 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 溶解度/g 16.3 18.3 22.6 28 33.5 40.7 50.1 60.5 70.4 78.5 83.5 【进行实验】 ①将加厚滤纸裁剪、拼接成树状，固定在塑料盘上。 ②将一定质量的KH2PO4和水混合，配制成20℃时100 gKH2PO4的饱和溶液倒入塑料盘。 ③甲同学每2小时观察一次，发现塑料盘中液体逐渐减少，纸树4小时后逐渐开 “花”，过程如图所示。 ④乙同学同时用20℃时的KNO3饱和溶液、NaC1饱和溶液和KH2PO4饱和溶液做对比实验。情况如下表： 实验方案 KNO3饱和溶液 KH2PO4饱和溶液 NaCI饱和溶液 纸树吸附情况 较快 快 快 结晶快慢 10min 无结晶 少量结晶 无结晶 24h 微量结晶 大量结晶 微量结晶 24h后底座有水情况 有水 无水 有水 (5)配制20℃时100KH2PO4的饱和溶液需称量KH2PO4的质量为 （精确到0.1g）， (6)如实验条件下温度保持20℃恒定，则下列能表示图中相关溶液的溶质质量分数变化情况的是 。甲同学在配制溶液过程中可能的错误操作有（写一个） 。 A．   B．   C．   D． (7)由乙同学实验可知“纸树开花”的“魔法水”选用KH2PO4作为溶质的原因可能是 。 12．我国不少地方有端午吃“灰水粽”的习俗，所谓“灰水粽”是指用草木灰的浸出液（俗称“灰水”）浸泡糯米做成的粽子。同学们查阅资料，得知草木灰的主要成分是一种钾盐，于是同学们进行如下项目式探究。 【查阅资料】草木灰中可能含有碳酸钾、硫酸钾、氯化钾等。 【任务一】实验草木灰的酸碱性 【初步判断】 (1)取适量草木灰于烧杯中，加水浸洗，过滤，得到澄清的草木灰浸出液。向其中滴加无色酚酞溶液，观察到溶液变为红色，说明草木灰浸出液显 性。 【任务二】验证草木灰的成分 【提出问题】草木灰中是否含有碳酸钾、硫酸钾、氯化钾？ 【进行实验】 (2)同学们设计如下实验进行探究 实验操作 实验现象 实验结论 实验一 取少量澄清的草木灰浸出液于试管中，滴加适量的稀盐酸 实验二 取少量澄清的草木灰浸出液于试管中，加入过量硝酸钡溶液 产生白色沉淀 草木灰中含有硫酸钾 实验三 取少量实验二中反应后的上层清液于试管中，滴入几滴 产生白色沉淀 草木灰中含有氯化钾 【交流讨论】 (3)有同学认为实验二的结论不严谨，理由是 。同学们改进实验后得出草木灰中含有硫酸钾。 (4)写出实验一中发生反应的化学方程式 。 【任务三】测定草木灰中碳酸钾的含量， 【拓展探究】同学们为了测定草木灰中碳酸钾的含量，称取一定质量草木灰放入锥形瓶内，并进行如图所示实验。 (5)装置B的作用是 。 (6)称量图中反应前后C中烧杯和其中溶液的总质量，通过增重计算可得出草木灰中碳酸钾含量，若该方法测得的草木灰中主要成分的含量明显比资料中的数据含量偏低，原因可能是 （填序号）。 a．烧杯中溶液与空气接触    b．固体含有其它钾盐    c．固体含有氯化钠 (7)若去掉A装置左侧的通氮气的装置，测定结果将 （选填“偏大”、“偏小”、“不变”）。 13．化学活动小组在探究溶液所具有某些化学性质的实验如下图，请回答下列问题： (1)甲试管中观察到的实验现象是 ；乙试管中发生反应的化学方程式是 ； (2)实验结束后，同学们将甲试管过滤后的滤液和乙试管中的溶液都倒入同一个烧杯中，观察到如图所示的现象，由此推知甲试管中溶液的溶质为 （填化学式），充分反应后，将烧杯中的沉淀滤去，得到滤液； 【提出问题】滤液中含有哪些离子？ 【猜想与假设】同学们分别进行猜想如下： 甲同学的猜想是：          乙同学的猜想是： 丙同学的猜想是：    丁同学的猜想是： (3)上述猜想中不符合实际的是 的猜想，原因是 。 (4)同学们经过讨论认为只要加入一种试剂即可证明滤液中的离子组成，滤液中的离子数目变化如图像示，A离子的符号为 ，则滤液中所含有的离子是 （填离子符号）。 14．化学兴趣小组的同学为探究硫酸的化学性质，进行了一系列实验活动。 项目一：稀释浓硫酸。 (1)如图是小佳稀释浓硫酸的操作示意图，量筒中盛放的应该是 。 项目二：用如图实验验证稀硫酸的化学性质。 (2)为全面验证酸的化学性质，A中的X可以是 （任写一种物质的化学式）。 (3)B中发生反应的化学方程式为 。 (4)C中的实验现象为 ，说明稀硫酸与氢氧化钠溶液发生了反应。 项目三：探究废液的成分。 实验后，同学们将C、D、E三支试管中的所有物质倒入同一个烧杯中，充分反应后，烧杯底部有白色沉淀，上层清液为无色。为确定废液杯中溶质的成分，同学们进行了如下探究。 【查阅资料】、溶液均为中性。 【提出假设】除酚酞外，废液中溶质可能有、、、、中的一种或多种。 【实验探究】同学们分别取少量待测液，按照如下方案进行探究。 实验方案 实验现象 小佳组 加入稀硫酸 无明显变化 小毅组 加入溶液 无明显变化 小冰组 加入1滴稀溶液 溶液变为红色 【得出结论】 (5)根据以上实验可知，废液杯中的溶质是 。 项目四：探究废渣的成分。 (6)对于废液杯底部的白色沉淀物，同学们认为一定含有，可能含有。为确定其成分，可取少量沉淀物于试管， （简述实验方案和现象），说明沉淀物中不含。 15．某化学兴趣小组发现实验桌上的氢氧化钠溶液没有塞上橡胶塞。为探究敞口的氢氧化钠溶液是否变质，该组同学进行了如下的探究实验。回答下列问题。 （1）【提出问题1】氢氧化钠溶液是否变质？ 【实验探究1】 实验步骤 实验现象 解释与结论 取少量该溶液于试管中，滴加足量稀盐酸 该溶液已变质 （2）【提出问题2】氢氧化钠溶液是否完全变质？ 【提出猜想】猜想一：已完全变质，该溶液中溶质不含NaOH。 猜想二：部分变质，该溶液中溶质是 。 【查阅资料】氯化钡溶液呈中性。 【实验探究2】 实验步骤 实现现象 结论 先取少量该溶液于试管中，加入过量氯化钡溶液 有 生成 猜想二成立 静置，取上层清液于另一支试管中，加入2～3滴酚酞溶液 上层清液 （3）【提出问题3】怎样提纯该样品得到纯净的氢氧化钠固体？ 【实验探究3】为得到纯净的氢氧化钠固体，设计了如下图所示的实验方案。    ①操作a的名称为 。 ②根据实验流程分析，最终所得氢氧化钠固体的质量 （填“>”“<”或“=”）变质样品中所含氢氧化钠的质量。 2024年中考化学专题复习-科学探究题参考答案 1.在实验室和生活中选择合适的药品和装置可以制取氧气。 Ⅰ.实验室用图-1所示装置制取并收集氧气。 (1)用MnO2作催化剂，加热分解得到O2和KCl。该反应的化学方程式为 。 (2)搭建如图-2所示装置时，需要调整试管的倾斜角度，可松开 (选填“K1”、“K2”或“K3”)处的螺丝，待调整后再拧紧。 (3)实验结束时，下列两步操作中先进行的是 (填序号)。 a.移走并熄灭酒精灯 b.断开试管与万能瓶之间的连接 Ⅱ.某款家用制氧机利用过碳酸钠(2Na2CO3‧2H2O2)和二氧化锰同时加入水中制取氧气。 己知： ①过碳酸钠易溶于水，遇水分解为Na2CO3和H2O2，Na2CO3易溶于水。 ②可以将KI转化为I1，I2能使淀粉溶液变蓝。 (4)制氧机制氧说明(部分)见下表，其中A、B剂的成分是过碳酸钠或二氧化锰。 A剂 B剂 平均供氧量(毫升/分钟) 供氧时间(分钟) 配方一 1袋 1袋 配方二 2袋 1袋 配方三 3袋 2袋 ①A剂的成分是 。 ②若突发缺氧性疾病，在呼叫救护的同时进行吸氧，应选择的最佳配方是 。 (5)按配方一在水中反应6小时后，无明显气泡产生。取反应后混合物进行下列实验： ①将反应后混合物过滤，得到滤液和黑色滤渣。滤渣的成分为 。 ②取少量滤液，滴加 溶液，再滴加 溶液，溶液变为蓝色，证明滤液中仍含有H2O2。 【答案】(1)9 (2)K2 (3)b (4) 过碳酸钠 配方三 (5) 二氧化锰 KI 淀粉 2.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℃(其他实验条件如表)，并设计了如下实验。 实验编号 氯酸钾的质量 催化剂及其质量∕g 温度∕℃ 反应的时间/s 氧气体积/mL ① 2.0 无 330 100 V1 ② 2.0 氧化铁0.5 330 100 V2 ③ 2.0 二氧化锰0.5 330 100 V3 ④ 2.0 二氧化锰0.5 380 100 V4 请回答： (1)若想证明氧化铁是氯酸钾分解制取氧气的催化剂，除测定结果V1<V2外，还需要证明氧化铁在化学反应前后的 不变。 (2)探究氧化铁对氯酸钾分解速率的影响，要选用实验 进行对比。(填写实验编号) (3)若V3<V4，则得到的实验结论是 ；实验③反应的化学方程式是 。 (4)如图所示，在KClO3和Fe2O3质量比为5：4之前，氧化铁质量越多，反应速率越快，可能的原因是 。 【答案】(1)质量和化学性质 (2)①② (3) 其它条件相同时，温度越高，反应速率越快 (4)随着氧化铁的增多，氯酸钾和氧化铁的接触面积增大 3.某校化学兴趣小组同学对质量守恒定律进行了如图所示的实验探究。回答相关问题： 注：图C实验中，关闭止水夹，装置内空气体积为55mL。 (1)第1组设计图A的实验方案，用电子秤称量，读取加入盐酸前后的质量。比较读数发现反应前后的质量并不相等，其原因是 。 (2)第2小组设计了图B方案，以解决第1小组遇到的问题。但有同学认为会产生误差，他的理由是 。老师肯定了该组同学勇于质疑、精益求精的科学精神。 (3)第3小组普于创新，设计了图C方案，既达成本实验目的，还可以测定空气中氧气的含量。 ①连接好装置后，打开弹簧夹， ，说明气密性良好。 ②关闭弹簧夹，记录注射器初始读数20mL，强光引燃白磷，冷却后打开弹簧夹。为保证锥形瓶内氧气完全反应，实验应采取的措施是 （任答1点）；实验结束时记录得注射器活塞读数是 。 (4)实验室制取二氧化碳，若要制备二氧化碳13.2g，至少需要碳酸钙多少克？ （写出用化学方程式计算的过程） 【答案】(1)反应生成的二氧化碳逸出装置 (2)气球膨胀后浮力增大 (3) 推（或拉）注射器活塞，松开手后活塞回到原位 白磷足量 9mL (4)解：设至少需要碳酸钙的质量为x。 答：至少需要 30g 碳酸钙。 4.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淡黄色固体，针对这一现象，他们开展了如下探究。 【探究目的】探究淡黄色固体是镁与空气中什么物质反应产生的？ 【查阅资料】I、稀有气体一般不与其他物质反应。 Ⅱ、光亮的镁条放入沸水中，表面会附有白色固体。 Ⅲ、镁条与二氧化碳反应有黑色固体生成。 【提出猜想】分析空气中各种成分，进行猜想： (1)猜想①：氧气；猜想②： ；猜想③：二氧化碳；猜想④：水蒸气 小明认为猜想③和猜想④都不合理，原因是 。 【实验一】镁条与氧气的反应 (一)甲同学采用控制变量法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各收集相同体积氧气所需要的时间如表： 实验 过氧化氢的浓度 过氧化氢溶液质量(g) 二氧化锰质量(g) 收集时间(s) 1 10% 20 1 40 2 15% 20 1 20 3 20% X 1 12 (2)表中X= 。 (3)实验结论：在相同条件下， 。 (二)收集纯净的氧气 (三)燃烧镁条，观察现象 将镁条打磨光亮，点燃，伸入盛满氧气的集气瓶中，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】镁条与氮气的反应 (一)收集纯净的氮气 (4)工业上获取氮气的常用方法：将空气液化后再气化。液态空气气化时首先分离出氮气，则沸点：N2 O2(选填“高于”、“等于”或“低于”)。 (二)燃烧镁条，观察现象 将镁条打磨光亮，点燃，伸入盛氮气的集气瓶中，瓶内壁附着一层淡黄色的固体。 经查阅资料得知：此固体是氮化镁(Mg3N2)。 【探究结论1】 (5)综上分析，关于镁在空气中燃烧产生淡黄色固体的猜想中，猜想 (填序号)成立。该化学反应的表达式是 。 【探究结论2】 (6)如果用足量的镁替代红磷进行空气组成实验，实验测得氧气体积与氧气所占空气真实比例相比较会 (填“偏大”或“偏小”)。 【答案】(1) 氮气/N2 镁条与二氧化碳反应有黑色固体生成，镁放入沸水中，表面附有白色固体 (2)20 (3)过氧化氢浓度越大，过氧化氢制取氧气速度越快 (4)低于 (5) ② (6)偏大 5．黄铁矿(主要成分为FeS2，杂质高温下不反应。)是我国硫酸厂制取硫酸的主要原料。某兴趣小组欲测定某黄铁矿中FeS2含量，设计了如下实验(假设每步反应均完全)。 【查阅资料】①4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2 ②Na2SO3+H2O2=Na2SO4+H2O ③BaSO4为一种不溶于水、不溶于盐酸的沉淀。 【实验探究】 Ⅰ称取4.80g黄铁矿样品放入下图所示装置(夹持和加热装置省略)的石英管中，从a处不断地缓缓通入空气，高温灼烧石英管中的黄铁矿样品至反应完全。 Ⅱ反应结束后，将B瓶中的溶液按上图流程进行处理。 【问题讨论】 （1）写出Ⅰ中B瓶内发生反应的一个化学反应方程式是 ； （2）Ⅰ中通入的空气中作用是 和 ； （3）Ⅱ中加入盐酸溶液的目的是 ； （4）Ⅱ中检验滤渣洗涤是否干净的方法是 。 【含量测定】 （5）根据题中提供的数据，计算该黄铁矿中FeS2的质量分数。 (请写出计算过程) 【答案】 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O(或2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O） 提供氧气 使二氧化碳、二氧化硫全部被氢氧化钠溶液吸收 除去BaCO3沉淀 取最后一次洗涤滤液，滴加Na2SO4溶液，如无沉淀生成，则洗涤干净（合理即可） 设该黄铁矿中FeS2的质量分数为x，则 解得x=50%。 答：该黄铁矿中FeS2的质量分数为50%。 6．某学习小组用不同浓度的溶液浇灌植物，研究重金属对植物生长的影响。 (1)该小组首先研究了的影响。每次施用的浇灌液均为100mL，配液方案如下表。（本研究所用溶液很稀，密度均近似看作1） 编号 浇灌液中的浓度 5% 溶液的用量/mL 水的用量/mL 总体积/mL 盆1 5% 100 0 100 盆2 3% 60 40 100 盆3 1% a b 100 盆4 w c d 100 ①补充盆3的配液数据：a＝ ，b＝ ； ②为了获得严谨的结论，合理设计盆4的配液方案：d＝ 。 (2)该小组还研究了的影响。研究结束后该小组将未用完的溶液和溶液直接混合，准备作无害化处理。 ①混合后产生大量白色沉淀，反应的化学方程式为 ②过滤，所得蓝色滤液中含有的溶质可能是 假设一：只有 假设二：和 假设三： 。 ③设计实验确定蓝色滤液的成分，完成表格。 实验操作 现象与结论 取少量滤液于试管中， 。 ，说明假设三成立。 【答案】(1) 20 80 100 (2) 、 滴加溶液 有白色沉淀生成 7．钠是一种很活泼的金属，加热条件下可以在二氧化碳气体中燃烧。某化学实验小组在老师的指导下设计如下实验，探究钠在二氧化碳中的燃烧，并对反应后的固体产物成分进行分析。（说明：饱和碳酸氢钠溶液的作用是除去中混有的气体） 【查阅资料】 ①是一种银白色金属，化学性质很活泼，常温下可与、等物质发生反应，加热条件下与反应生成较复杂的氧化物。 ②为白色固体，溶于水并与反应生成，还能与反应生成。 【实验过程】 ①打开活塞，向长颈漏斗中加入适量盐酸，让产生的气体依次通过后面装置。 ②待F中石灰水变浑浊，点燃酒精灯加热，金属钠熔化并开始燃烧，熄灭酒精灯，待钠燃烧完全且试管冷却后再关闭活塞，观察产物为白色固体。 【反思评价】 (1)①实验过程中为什么要先通一会再点燃酒精灯而不是直接点燃酒精灯？ 。 ②C和E装置中盛放的试剂都是 。（填试剂名称） 【提出问题】燃烧产物中白色固体物质的主要成分是什么？ 【进行猜想】 (2)猜想一：只有；猜想二：只有；猜想三： 。 【实验探究】 (3)为验证猜想，小组同学设计如下实验，请完成下列实验报告。 实验 实验操作 实验现象 实验结论 I 将固体样品溶于水，取溶液少许于试管中，向其中滴加过量盐酸，观察现象 猜想一不正确 Ⅱ 再另取样品溶液少许于试管中，先向其中滴加过量溶液（溶液呈中性），待沉淀完全后静置，再取上层清液少许于试管中，滴入几滴无色酚酞溶液，观察现象 溶液变红 猜想 正确 实验Ⅱ中滴加溶液时发生反应的化学方程式是： 。 【反思拓展】 (4)小组有同学提出将实验Ⅱ中的无色酚酞溶液改成溶液也可验证相同的猜想，请写出相应的实验现象： 。 【答案】(1) 排尽装置内的空气，防止对实验造成干扰 浓硫酸 (2)既有Na2O又有Na2CO3 (3) 有气泡产生 三 Na2CO3 + BaCl2 = BaCO3↓+ 2NaCl (4)有白色沉淀生成 8．在一次劳动实践中，某兴趣小组同学发现一种新型固体洗涤剂能瞬间清除衣服上的汗渍、果汁渍等顽固污渍。通过查阅资料得知新型固体洗涤剂是一种钠盐(Na2CO4)，它能与水反应生成碳酸钠和其他化合物。小组同学对生成的其他化合物进行探究。过程如下： 实验1：溶解样品。取适量洗涤剂样品于烧杯中，加入适量蒸馏水使之完全溶解，有气泡产生并形成无色溶液a．产生的气体能使带火星的木条复燃。 【提出问题】该洗涤剂与水反应生成的其他化合物是什么？ 【猜想与假设】 (1)猜想一： 猜想二：NaOH 猜想三：、NaOH 做出以上猜想应遵守 定律。 实验2：实验验证。 (2)完成下列表格 实验操作 实验现象 实验分析与结论 ①取适量无色溶液a于小烧杯中，加入过量氯化钙溶液，过滤，得到清液b 加入过量氯化钙溶液目的是将溶液中的碳酸钠除尽，其原因是 (用化学方程式表示) ②取适量清液b于试管中，加入二氧化锰，振荡 猜想 成立 ③将上述试管中所得混合物静置，取少量清液于试管中，加入氯化铁溶液 无明显现象 【反思与交流】 (3)该洗涤剂应 保存。 【答案】(1)质量守恒 (2) 生成白色沉淀 产生气泡 一 (3)密封(符合题意即可) 9．某化学兴趣小组同学在某食品中发现一包白色粉末，上面的文字说明是：干燥剂生石灰，请勿入口。同学们想探究一下它的成分，请你参与并回答有关问题： 【教师提醒】它可能由碳酸钙、氢氧化钙、氧化钙三种物质中的一种或几种组成。 【提出猜想】固体成分可能是…… 【实验探究】小组同学通过讨论后决定按下列实验步骤进行实验： ①取适量白色粉末装入试管中，加入一定量的水，充分振荡后、静置。结果仍有少量白色固体没有全部溶解，溶液温度明显上升。 ②过滤，滤液无色。 ③把滤液分成两等份，向其中一份中滴加2～3滴酚酞试液，振荡，溶液变成红色； 向另一份中通入CO2气体，发现溶液变浑浊，再向该浊液中滴加足量稀盐酸时，发现有气泡产生。 【交流讨论】 （1）步骤①溶液温度明显上升的主要原因是 （请用化学方程式表示）； （2）小华同学认为：根据步骤①现象，可以判断白色粉末中一定有碳酸钙，小明认为他的说法是错误的，请帮小明说明理由？ ； （3）根据步骤③的现象，能否说明原白色粉末中一定含有氢氧化钙？ （填“能”或“不能”）。 （4）该干燥剂“请勿入口”的原因是 。 【反思评价】 大家通过上述实验了解到，要想知道一种物质的成分，不仅要设计实验进行探究，更要根据不同物质的性质，认真地分析和总结，才能得出正确的结论。 【答案】 CaO + H2O = Ca(OH)2 氢氧化钙是微溶物，白色固体可能是未溶解的氢氧化钙，不一定是碳酸钙 不能 干燥剂中含有生石灰，遇水生成的氢氧化钙有腐蚀性 10．近几年餐饮行业经常使用一种“固体酒精”，替代相对不够安全的液体酒精，化学兴趣小组的同学对“固体酒精”产生了好奇，并对其成分进行研究。 【查阅资料】（1）该固体酒精是用酒精、氯化钙和氢氧化钠按一定的质量比混合制成。 （2）氯化钙、氯化钡溶液均呈中性。 【提出问题】（1）酒精中是否含有碳元素？ （2）固体酒精中的氢氧化钠是否变质？ 【实验探究】（1）按下图实验，发现澄清石灰水变浑浊，证明生成了CO2，可得出酒精中含有碳元素的结论。写出澄清石灰水变浑浊的化学方程式： 。 方案 现象 溶液变红 产生 结论 溶液中有氢氧化钠 溶液中有碳酸钠 （2）取少量固体酒精于烧杯中，加足量的水充分溶解后静置，发现烧杯底部有白色沉淀。取沉淀于试管中加稀盐酸，有气泡产生。分析实验并结合资料得出氢氧化钠已变质。①写出氢氧化钠变质的化学方程式： ②据上述信息写出产生沉淀的化学方程式： （3）为进一步确定氢氧化钠的变质程度，分组探究。 ①甲组取烧杯上层清液于两支试管中，按右图探究。 ②乙组认为甲组实验不能证明清液中一定有氢氧化钠，理由是 。他们另取烧杯中上层清液，加足量氯化钡溶液，充分反应后滴加酚酞溶液，酚酞溶液变红。 【实验结论】经讨论一致认为固体酒精中的氢氧化钠部分变质。 【反思交流】乙组实验中加足量氯化钡溶液的目的是 【拓展应用】要除去部分变质的氢氧化钠溶液中的杂质，可选择适量的 。 A．Ba（OH）2溶液 B．CaCl2溶液 C．Ca（OH）2溶液 【答案】 CO2 +Ca(OH)2 = CaCO3↓+ H2O 白色沉淀 CO2+2NaOH = Na2CO3 + H2O Na2CO3+ Ca(OH)2 = CaCO3↓+2NaOH Na2CO3溶液呈碱性，也能使酚酞溶液变红 除去Na2CO3（或），防止干扰NaOH的检验 AC 11.同学们开展自制“纸树开花”的项目式学习。 任务一：了解“纸树开花”原料 下图分别为网购“纸树开花”的效果图和使用说明。 【查阅资料】KH2PO4（磷酸二氢钾）饱和溶液为“魔法水”的常用原料。 (1)“魔法水”的溶剂是 。 (2)“魔法水”中KH2PO4的分散形式是 。（选填“离子”、“固体小颗粒”或“小液体”）。 任务二：理解“纸树开花”原理 【查阅资料】“纸树开花”的开花原理为： (3)“纸树开花”开的“花”实际物质成分为 。 (4)同等操作条件下，开“花”效果更好的天气是 （选填“雨天”或“晴天”）。 任务三：制作“纸树开花”作品 【查阅资料】KH2PO4在不同温度时的溶解度如下表所示。 温度/℃ 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 溶解度/g 16.3 18.3 22.6 28 33.5 40.7 50.1 60.5 70.4 78.5 83.5 【进行实验】 ①将加厚滤纸裁剪、拼接成树状，固定在塑料盘上。 ②将一定质量的KH2PO4和水混合，配制成20℃时100 gKH2PO4的饱和溶液倒入塑料盘。 ③甲同学每2小时观察一次，发现塑料盘中液体逐渐减少，纸树4小时后逐渐开 “花”，过程如图所示。 ④乙同学同时用20℃时的KNO3饱和溶液、NaC1饱和溶液和KH2PO4饱和溶液做对比实验。情况如下表： 实验方案 KNO3饱和溶液 KH2PO4饱和溶液 NaCI饱和溶液 纸树吸附情况 较快 快 快 结晶快慢 10min 无结晶 少量结晶 无结晶 24h 微量结晶 大量结晶 微量结晶 24h后底座有水情况 有水 无水 有水 (5)配制20℃时100KH2PO4的饱和溶液需称量KH2PO4的质量为 （精确到0.1g）， (6)如实验条件下温度保持20℃恒定，则下列能表示图中相关溶液的溶质质量分数变化情况的是 。甲同学在配制溶液过程中可能的错误操作有（写一个） 。 A．   B．   C．   D． (7)由乙同学实验可知“纸树开花”的“魔法水”选用KH2PO4作为溶质的原因可能是 。 【答案】(1)水 (2)离子 (3)KH2PO4晶体 (4)晴天 (5)18.4g/18.4克 (6) B 称量时左砝右物、量筒仰视读数等（导致溶液溶质质量分数偏小的操作均可） (7)吸水快（毛细作用强）、结晶快、晶体颗粒大等（合理皆可） 12．我国不少地方有端午吃“灰水粽”的习俗，所谓“灰水粽”是指用草木灰的浸出液（俗称“灰水”）浸泡糯米做成的粽子。同学们查阅资料，得知草木灰的主要成分是一种钾盐，于是同学们进行如下项目式探究。 【查阅资料】草木灰中可能含有碳酸钾、硫酸钾、氯化钾等。 【任务一】实验草木灰的酸碱性 【初步判断】 (1)取适量草木灰于烧杯中，加水浸洗，过滤，得到澄清的草木灰浸出液。向其中滴加无色酚酞溶液，观察到溶液变为红色，说明草木灰浸出液显 性。 【任务二】验证草木灰的成分 【提出问题】草木灰中是否含有碳酸钾、硫酸钾、氯化钾？ 【进行实验】 (2)同学们设计如下实验进行探究 实验操作 实验现象 实验结论 实验一 取少量澄清的草木灰浸出液于试管中，滴加适量的稀盐酸 实验二 取少量澄清的草木灰浸出液于试管中，加入过量硝酸钡溶液 产生白色沉淀 草木灰中含有硫酸钾 实验三 取少量实验二中反应后的上层清液于试管中，滴入几滴 产生白色沉淀 草木灰中含有氯化钾 【交流讨论】 (3)有同学认为实验二的结论不严谨，理由是 。同学们改进实验后得出草木灰中含有硫酸钾。 (4)写出实验一中发生反应的化学方程式 。 【任务三】测定草木灰中碳酸钾的含量， 【拓展探究】同学们为了测定草木灰中碳酸钾的含量，称取一定质量草木灰放入锥形瓶内，并进行如图所示实验。 (5)装置B的作用是 。 (6)称量图中反应前后C中烧杯和其中溶液的总质量，通过增重计算可得出草木灰中碳酸钾含量，若该方法测得的草木灰中主要成分的含量明显比资料中的数据含量偏低，原因可能是 （填序号）。 a．烧杯中溶液与空气接触    b．固体含有其它钾盐    c．固体含有氯化钠 (7)若去掉A装置左侧的通氮气的装置，测定结果将 （选填“偏大”、“偏小”、“不变”）。 【答案】(1)碱 (2) 有气泡产生 硝酸银溶液 (3)碳酸钾和硝酸钡反应也能产生白色沉淀 (4) (5)吸收气体中的水蒸气 (6)bc/cb (7)偏小 13．化学活动小组在探究溶液所具有某些化学性质的实验如下图，请回答下列问题： (1)甲试管中观察到的实验现象是 ；乙试管中发生反应的化学方程式是 ； (2)实验结束后，同学们将甲试管过滤后的滤液和乙试管中的溶液都倒入同一个烧杯中，观察到如图所示的现象，由此推知甲试管中溶液的溶质为 （填化学式），充分反应后，将烧杯中的沉淀滤去，得到滤液； 【提出问题】滤液中含有哪些离子？ 【猜想与假设】同学们分别进行猜想如下： 甲同学的猜想是：          乙同学的猜想是： 丙同学的猜想是：    丁同学的猜想是： (3)上述猜想中不符合实际的是 的猜想，原因是 。 (4)同学们经过讨论认为只要加入一种试剂即可证明滤液中的离子组成，滤液中的离子数目变化如图像示，A离子的符号为 ，则滤液中所含有的离子是 （填离子符号）。 【答案】(1) 有白色沉淀产生 Ba(OH)2+2HCl=BaCl2+2H2O (2)NaOH、Na2CO3 (3) 丙和丁 由烧杯内的现象可知，氢离子将氢氧根离子耗尽，剩余的氢离子与碳酸根离子反应，产生二氧化碳气体，氢离子被碳酸根离子耗尽，剩余的碳酸根离子又与钡离子反应产生碳酸钡白色沉淀，所以溶液中，没有氢氧根离子 (4) H+ Na+、Cl- 14．化学兴趣小组的同学为探究硫酸的化学性质，进行了一系列实验活动。 项目一：稀释浓硫酸。 (1)如图是小佳稀释浓硫酸的操作示意图，量筒中盛放的应该是 。 项目二：用如图实验验证稀硫酸的化学性质。 (2)为全面验证酸的化学性质，A中的X可以是 （任写一种物质的化学式）。 (3)B中发生反应的化学方程式为 。 (4)C中的实验现象为 ，说明稀硫酸与氢氧化钠溶液发生了反应。 项目三：探究废液的成分。 实验后，同学们将C、D、E三支试管中的所有物质倒入同一个烧杯中，充分反应后，烧杯底部有白色沉淀，上层清液为无色。为确定废液杯中溶质的成分，同学们进行了如下探究。 【查阅资料】、溶液均为中性。 【提出假设】除酚酞外，废液中溶质可能有、、、、中的一种或多种。 【实验探究】同学们分别取少量待测液，按照如下方案进行探究。 实验方案 实验现象 小佳组 加入稀硫酸 无明显变化 小毅组 加入溶液 无明显变化 小冰组 加入1滴稀溶液 溶液变为红色 【得出结论】 (5)根据以上实验可知，废液杯中的溶质是 。 项目四：探究废渣的成分。 (6)对于废液杯底部的白色沉淀物，同学们认为一定含有，可能含有。为确定其成分，可取少量沉淀物于试管， （简述实验方案和现象），说明沉淀物中不含。 【答案】(1)浓硫酸 (2)Fe（合理即可） (3) (4)溶液由红色变成无色 (5)NaCl (6)向试管中加入稀盐酸，若无气泡产生 15．某化学兴趣小组发现实验桌上的氢氧化钠溶液没有塞上橡胶塞。为探究敞口的氢氧化钠溶液是否变质，该组同学进行了如下的探究实验。回答下列问题。 （1）【提出问题1】氢氧化钠溶液是否变质？ 【实验探究1】 实验步骤 实验现象 解释与结论 取少量该溶液于试管中，滴加足量稀盐酸 该溶液已变质 （2）【提出问题2】氢氧化钠溶液是否完全变质？ 【提出猜想】猜想一：已完全变质，该溶液中溶质不含NaOH。 猜想二：部分变质，该溶液中溶质是 。 【查阅资料】氯化钡溶液呈中性。 【实验探究2】 实验步骤 实现现象 结论 先取少量该溶液于试管中，加入过量氯化钡溶液 有 生成 猜想二成立 静置，取上层清液于另一支试管中，加入2～3滴酚酞溶液 上层清液 （3）【提出问题3】怎样提纯该样品得到纯净的氢氧化钠固体？ 【实验探究3】为得到纯净的氢氧化钠固体，设计了如下图所示的实验方案。    ①操作a的名称为 。 ②根据实验流程分析，最终所得氢氧化钠固体的质量 （填“>”“<”或“=”）变质样品中所含氢氧化钠的质量。 【答案】 有气泡产生 NaOH、Na2CO3（或氢氧化钠、碳酸钠） 白色沉淀 变为红色 过滤 > 1 学科网（北京）股份有限公司 $$