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 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、科学探究题 1．稀盐酸与氢氧化钠溶液混合在一起无明显现象，某化学兴趣小组对其产生探究兴趣，于是他们对酸碱中和反应开展探究。 【探究实验一】从pH变化和电导率变化的角度，证明酸和碱发生中和反应。 小组同学利用图1研究稀盐酸与氢氧化钠溶液反应，并用pH和电导率传感器测定反应过程。 资料卡片：电导率也可以称为导电率，是以数字表示的溶液传导电流的能力。电导率越大，说明单位体积溶液中离子个数越多，导电能力越强。 【实验准备】 (1)按图1装置连接好仪器（固定装置省略），装置a中盛装的液体是 。 【数据采集】小组同学分工明确，记录了pH和电导率的变化（如图2和图3）。 【数据分析】 (2)图3中0﹣90s溶液电导率下降的原因是 。 (3)为了探究d点和e点对应溶液中的溶质成分不同，所选药品正确的是______（填字母序号）。 A．酚酞溶液 B．氧化铜粉末 C．碳酸钙固体 D．硝酸银溶液 【探究实验二】借助指示剂，证明酸和碱发生中和反应。 (4)小红取久置的氢氧化钠溶液进行实验。她向滴有酚酞的氢氧化钠溶液中逐滴加入稀盐酸，边滴加边振荡，在滴加过程中，意外发现有气泡产生，通过讨论大家认为氢氧化钠已经变质。请写出产生气泡的化学方程式 。 【生活应用】 (5)下列应用中，其原理不属于中和反应的是______（填字母序号）。 A．用碳酸氢钠治疗胃酸过多症 B．用氨水（NH3•H2O）处理工厂的硫酸 C．用熟石灰改良酸性土壤 D．用肥皂水涂抹蚊虫（分泌蚁酸）叮咬处止痒 2．化学实验室常用二氧化锰催化过氧化氢溶液分解的方法制取氧气。那么影响过氧化氢溶液分解快慢的因素有哪些?某化学兴趣小组做出如下研究。 【提出问题】影响过氧化氢溶液分解快慢的因素有哪些? 【作出假设】 (1)假设1：过氧化氢溶液浓度 假设2：催化剂的质量 假设3：催化剂颗粒大小 假设4： (你能提出一种假设吗?) 【设计实验】小红同学设计如表实验： 实验序号 过氧化氢溶液浓度 过氧化氢溶液体积/mL 温度/℃ 二氧化锰的用量/g 收集氧气的体积/mL 反应所需的时间/s ① 8% 20 20 0.2 100 18 ② 30% 20 20 0.2 100 3 ③ 30% 20 35 无 100 149 (2)写出该反应的文字 。 (3)通过实验①和②对比可知，化学反应速率与 有关。 二氧化锰在过氧化氢溶液分解前后质量和化学性质不变。 【讨论交流】 (4)小明同学认为在这个实验中，应该用 法收集氧气。 (5)小辉提出小红的实验无法验证温度对过氧化氢溶液分解快慢的影响。请说出小辉的理由： 。 3．近年比较流行的“自热米饭”给人们生活带来方便。“自热米饭”主要由出料包和发热包组成，食用方法如图所示。 Ⅰ．下表为某自热米饭的营养成分表。 营养物质 蛋白质 油脂 糖类 钠 钙 每份含量 29.6g 23.5g 104.7g 814mg 130mg (1)从均衡膳食的角度考虑，搭配 （填标号）一起食用营养会更均衡。 A．鸡蛋 B．牛奶 C．苹果 (2)该自热米饭配料表中共涉及到 种营养素。 Ⅱ．兴趣小组对网购的某食品专用发热包（部分标签如图所示）进行了探究。 将一包撕开塑料袋后的发热包平放在烧杯底部，加入200mL常温水，插入温度计。观察到温度计示数逐渐升至92℃，冒出大量白雾，液体底部产生大量气泡。 (3)甲同学认为热量来自于氧化钙和水的反应，其反应方程式为 。 (4)使用方法中要求加常温水而不是热水的目的是 。 探究一：注意事项中为什么要求“远离明火，严禁在密闭场所中使用”？ 【猜想假设】生成的气体是可燃性气体。 【查阅资料】2A1＋2NaOH＋2H2O=2NaA1O2＋3H2↑，反应放热。 【进行实验】气体经检验纯度后，按如图装置进行实验，观察到预期现象。 (5)预期现象是指气体燃烧，烧杯内壁 。 探究二：如何简单自制发热包？ 【实验测定】 ①称取50g发热剂放入烧杯中。加入足量的水，充分搅拌，静置。 ②取上层清液， ，证明碳酸钠已完全反应。 ③过滤，取滤渣洗涤干燥，称得固体7.5g。 (6)实验步骤②中划线处的合理方案是 。（实验方案包括操作、现象。可供选用的试剂有：盐酸、氯化钙溶液、酚酞） (7)若需将碳酸钠充分利用，则一包（50克）的发热包中，含有的氧化钙质量至少为 。（写出解题过程） 【粗略制作】 (8)根据计算结果，将一定质量的碳酸钠粉末、氧化钙粉末（稍过量）、铝粉混合均匀，倒入无纺布袋中封口，将自制发热包加水后，反应中的温度和pH变化如图所示。下列说法正确的是 。 A．反应后溶液碱性较强，有腐蚀性，所以废液不能随意丢弃 B．0～110s内，pH上升的原因仅是氧化钙和水生成氢氧化钙 C．110～880s内，pH变化的原因是氢氧化钠被铝粉逐渐消耗 D．880s～1856s内，随着氢氧化钙溶解度逐渐变大，pH上升 4．某化学兴趣小组做探究氧气、二氧化碳的制取和性质实验，请你根据要求完成探究。 【探究1】实验室里现有氯酸钾、二氧化锰、石灰石、稀盐酸和稀硫酸以及下列装置，回答问题。 (1)仪器a的名称是 。 (2)选用上述药品制取氧气时，应选择的发生装置为 （填字母），实验室制取并收集CO2可用装置BC，检验CO2集满的方法是 ，则CO2已集满。 (3)用B装置制取气体并能随时停止反应，上部与下部对接应选 （填“b”、“c”）。 【探究2】利用如图装置对二氧化碳的性质进行以下探究。（夹持装置已省略） 已知：浓硫酸有吸水性。 (4)检查装置的气密性后，打开K1，关闭K2，往E中加入药品。一段时间后观察到③处纸花先变红，①处纸花后变红，②处纸花不变色，说明二氧化碳的化学性质有 （填字母）。 a、能溶于水 b、能与水反应 c、二氧化碳密度大于空气 (5)当关闭K1打开K2时，同学们发现F中澄清石灰水不变浑浊。他们对此现象产生了好奇。 【猜想假设】猜想①：石灰水已变质；猜想②：制得的气体中无二氧化碳：猜想③： 。 【实验验证】 i.同学们为验证假设是否成立。他们将适量的原试剂瓶中的澄清石灰水倒入小试管中，然后 （填写实验操作过程），他们根据实验现象确认了石灰水未变质。他们接着探究，通过实验又否定了猜想②。 ii.同学们继续设计了如图1实验来探究猜想③： ①如图1，加入B装置后，C中澄清石灰水变浑浊。同学们通过实验确定了澄清石灰水未变浑浊的原因是二氧化碳中含有氯化氢气体，故猜想③正确。请用化学反应方程式解释将制得的气体通入澄清石灰水后，石灰水不变浑浊的原因 。 ②B装置的作用是 ，实验后向B中滴入石蕊溶液，可看到的现象是 ，写出B中主要溶质的化学式： 。 5．化学兴趣小组课外实验时，取出镁条，发现久置的镁条有一层灰黑色的“外衣”他们把该镁条放入试管中，倒入一定浓度的盐酸，观察到有气泡产生，试管壁发烫。同学们对此气体成分产生了兴趣。 【提出问题】产生的气体是什么？ 【查阅资料】①灰黑色“外衣”中含有MgCO3；②无水CuSO4遇水由白色变为蓝色；③HCl与硝酸银溶液反应产生白色沉淀AgCl。 【猜想假设】猜想一：；猜想二：和水蒸气；猜想三：、水蒸气和HCl气体。 【设计实验】为检测产生的气体成分，同学们设计如图所示装置进行实验 (1)猜想三中有HCl气体的理由是 。 (2)B装置中出现白色沉淀，证明产生的气体中一定含有 ，有关反应的化学方程式是 。 (3)C装置的作用是 。 (4)甲同学观察到E装置中无水硫酸铜变为蓝色，他据此认为产生的气体中一定有H2；乙同学认为，必须在C D装置之间连接一个盛有 的洗气瓶，才能确认H2的存在。 (5)若颠倒B装置和C装置的连接顺序， (填“能”或“不能”)检验出HCl气体的存在，理由是 。 【反思评价】 (6)在加热氧化铜之前，必须先通一段时间气体，这样做的目的是 。 (7)写出D装置中的实验现象： 。 6．同学们在做碱的性质实验时，发现两个异常现象： ①金属铝放入新制的氢氧化钠溶液中，铝表面有气泡产生； ②将某氢氧化钠溶液与稀盐酸混合有气泡产生。 对以上两个实验，同学们展开了下列探究活动。 【探究主题1】 铝能与NaOH溶液反应吗？生成了什么物质呢？ 【查阅资料】铝能与NaOH溶液发生化学反应，并生成一种气体。 【假设与猜想】猜想①：该气体为O2；猜想②：该气体为H2。 【设计实验】 同学们利用如图装置对该气体进行验证： (1)将带火星的木条放在a口处，观察到 ，证明猜想①错误。 (2)将装置A、B、C组合，干燥并点燃生成的气体，C装置内出现的现象是： ，则证明猜想②正确。 【探究主题2】 氢氧化钠溶液与稀盐酸混合产生气泡的原因。 【解释分析】可能是氢氧化钠溶液发生了变质。 【设计实验】 对该氢氧化钠溶液的变质程度进行以下探究 (3)【反思与交流】 实验操作与步骤 实验现象 实验结论 Ⅰ：取适量实验所用NaOH溶液，先向其中滴加无色酚酞试液，溶液变为红色，再向其中滴入过量的 氢氧化钠完全变质 Ⅱ：取适量实验所用NaOH溶液，先滴加过量的氢氧化钙溶液，静置后，再向上层清液中滴加硫酸铜溶液 先有白色沉淀生成，后有蓝色沉淀生成 氢氧化钠部分变质 (4)某同学认为上述实验Ⅱ不能证明氢氧化钠部分变质，原因是 。 碱类溶液因保存不当会发生变质，这是出现某些异常的原因，因此碱类溶液要密封保存。 7．茶垢清洁剂能快速清除茶具上附着的茶垢等污渍，它溶于热水时，会有许多气泡产生。某学习小组同学对茶垢清洁剂进行了项目式探究。 【查阅资料】 Ⅰ.某品牌茶垢清洁剂的主要成分是过碳酸钠（），过碳酸钠溶于水时生成碳酸钠和过氧化氢。该茶垢剂的其他成分与水、稀盐酸反应均不生成气体。 Ⅱ.茶垢清洁剂遇水后释放出的活性氧能使茶垢分解、脱落。 Ⅲ.碱石灰的主要成分为氢氧化钠和氧化钙固体。 任务一：探究温度对茶垢清洁剂使用效果的影响 研究小组向两个装有10g茶垢清洁剂的抽滤瓶中分别注入5mL的冷水、热水，实验装置如图1所示，氧气浓度传感器采集的数据如图2所示。 (1)加入药品前，检查装置气密性完好的方法：塞紧橡胶塞后， 。 (2)茶垢清洁剂清洗茶垢时，用 （选填“冷水”或“热水”）的效果更好。 任务二：探究茶垢清洁剂的优劣 活性氧的含量通常用来衡量过碳酸钠产品的优劣。控制在15~20℃范围内，以碳酸钠和过氧化氢为原料制备过碳酸钠，探究反应物质量比与过碳酸钠的产率及活性氧的含量关系，数据如表1：（注：） 表1 碳酸钠与过氧化氢的质量比 过碳酸钠的产率/% 活性氧的含量/% 106：61.2 78.91 12.70 106：57.8 81.08 12.71 106：54.4 79.53 12.67 106：51.0 76.02 12.68 (3)由表中数据可知，碳酸钠和过氧化氢最佳投料的质量比为 。 (4)若制备过程中的反应温度偏高，会造成过碳酸钠的产率偏低，其原因是 。 任务三：测定茶垢清洁剂加水后产生碳酸钠的质量 【实验探究】首先称取一定质量加足量水后的茶垢清洁剂样品放入图3装置A中，然后进行有关实验操作，主要步骤：①通入一段时间N2；②称量装置C的质量为m g；③滴加稀硫酸充分反应；④再通入一段时间N2；⑤称量装置C的质量为n g。 (5)图3装置C中发生反应的化学方程式为 。 (6)反应开始前先通入一段时间，其目的是 。 (7)如果缺少装置D，测定的实验结果会 （选填“偏大”或“偏小”或“无影响”）。 (8)根据数据计算，该茶垢清洁剂加水后产生碳酸钠的质量为 g（用含字母m、n的式子表示）。 8．某干燥剂中可能含有氧化钙、氯化钙和氢氧化钠中的两种物质。某小组为确定其成分进行了实验探究。（已知：氯化钙溶液呈中性） 【实验探究】 实验操作 实验现象 取少量干燥剂样品于试管中，加入足量水，充分振荡。静置一段时间后，加入几滴酚酞溶液。 样品完全溶解，试管壁变热。加入酚酞后溶液变红色。 【分析与结论】 (1)该干燥剂样品的水溶液呈 （填“酸”、“中”或“碱”）性。 (2)甲同学认为该样品中含有氢氧化钠。乙同学不认同，其理由是 （写化学方程式）。 (3)丙同学做了一个补充实验，确定该样品中含有氧化钙和氢氧化钠，不含氯化钙。写出该实验的操作和现象：取少量干燥剂样品于试管中，加入足量水，充分振荡， 。 【拓展实验】 (4)分别往等质量的碱石灰（主要成分为氧化钙和氢氧化钠）、无水氯化钙、浓硫酸中通入潮湿空气。通过比较不同干燥剂的最大增重量，得出几种干燥剂的干燥能力强弱。该实验设计存在的问题是 。 (5)将某变质的氧化钙与足量的稀盐酸反应，再蒸发制取产品氯化钙固体。与变质前的氧化钙相比，变质后的氧化钙对产品氯化钙的产量是否会有影响，理由是 。 【实际应用】为了延长食品保质期，通常在包装袋中加入1小包干燥剂。 (6)某化学兴趣小组查阅资料发现常见的食品干燥剂主要有A类和B类两种。 ①A类食品干燥剂以生石灰为主要成分，但生成物有 性，B类干燥剂中硅胶的主要成分为SiO2•nH2O，SiO2属于 （填“酸”“碱”“盐”或“氧化物”）。 ②在查阅资料中，小组还发现了一种新型的食品干燥剂：泡沫铁粉（铁粉包裹在泡沫塑料中）。当它露置于潮湿的空气中，很快变成铁锈（主要成分为Fe2O3•nH2O），并有发热现象。与A类干燥剂比较，泡沫铁粉除了做干燥剂外，还可做 。 9．化学实验过程经常会产生一定量的废液，经过无害化处理可有效防止水体污染。在一次实验课上，兴趣小组的同学们完成了溶液和溶液的鉴别，并对废液成分展开探究。 【活动一】 (1)通过小组合作，同学们完成了下图所示的三组小实验。实验中生成白色沉淀的化学方程式是 （任写一个）。 【活动二】小雪将六支试管中的剩余物倒入一个洁净的大烧杯中（如下图），充分搅拌、静置。观察到杯内上层是无色溶液，下层有白色沉淀。由此可以确定不含有的离子。小组同学对上层溶液中还可能含有的离子进行了如下探究。 【提出问题】上层溶液中还可能含有什么离子？ 【猜想与假设】上层溶液中还可能含有、、中的一种或几种。 【进行实验】 (2) 实验步骤 实验现象 实验结论 方策一 ①取少量溶液于试管中，滴加无色酚酞溶液 ②继续滴加稀盐酸 ①溶液变红 ②产生气泡 ①有 ②有、无 方案二 ①取少量溶液于试管中，滴加足量 溶液 ②继续滴加溶液 ①有白色沉淀生成 ②有红褐色沉淀产生 ①有、无 ②有 【反思与评价】 (3)小明同学对方案一提出质疑，他的理由是 。 (4)将烧杯内物质过滤，滤渣回收，向滤液中加入适量 进行处理后再排放。（选填①稀盐酸；②熟石灰；③硫酸铜） 10．过碳酸钠（2Na2CO3-H2O2）是白色粉末固体，易溶于水，同时具有Na2CO3和H2O2的化学性质，遇热水能迅速产生大量气泡。项目学习小组同学对过碳酸钠进行以下探究。 活动一：探究过碳酸钠与水反应的生成物 (1)完成下列实验导图：① ② ；③ 。 活动二：探究影响过碳酸钠制氧速率的因素 小组同学根据下表相关数据，按照下图装置分别进行实验，观察并记录现象。 实验 序号 固体药品 水 现象 （产生气泡的速率） 过碳酸钠 MnO2 温度 体积 1 5g 20℃ 60mL 2 5g 1g 20℃ 60mL 3 5g 60℃ 60mL 4 5g · * (2)对比实验1和实验3，可探究 是否为影响过碳酸钠制氧速率的因素。 (3)预测实验2比实验1产生气泡的速率 （填“快”或“慢”）。 (4)为探究过碳酸钠的质量与水的体积之比是否影响过碳酸钠的制氧速率，与实验3对比，则实验4的方案为： ,观察产生气泡的速率。 活动三：探究过碳酸钠的储存稳定性 【资料】 以活性氧质量分数为重要指标来衡量过碳酸钠的储存稳定性。活性氧质量分数≥13%，其储存稳定性为优。 小组同学以不同种类稳定剂制备的过碳酸钠产品，测得其活性氧质量分数随存储时间的变化如图。 (5)由上图可知，制备过碳酸钠时选择的最佳稳定剂是 （填标号），理由是 。 11．兴趣小组对儿童安全“炸包”开展项目式探究。 项目1：分析“爆炸”原因 (1)炸包内有白色粉末和一小袋液体。挤破小袋，两种试剂接触后，在有限的空间内 而引发“爆炸”。 项目2：成分检测 (2)用玻璃棒蘸取液体滴到pH试纸上，把试纸显示的颜色与标准比色卡比较，读出，呈 性。 (3)取少量白色粉末于试管中，滴入稀盐酸，将产生的气体通入澄清石灰水，观察到 ，说明粉末为碳酸盐或碳酸氢盐。 项目3：探究粉末的成分。 【提出问题】该粉末的成分是什么？ 【查阅资料】①NaHCO3固体受热分解成碳酸钠、水和CO2，Na2CO3固体受热不分解。②柠檬酸为一种有机酸，是常见的食品添加剂。 【作出猜想】猜想I：CaCO3；猜想Ⅱ：Na2CO3；猜想Ⅲ：NaHCO3。 (4)【验证实验】 实验步骤 实验现象 实验结论 ①将少量粉末放入足量水中充分搅拌 粉末 猜想Ⅲ正确 ②另取少量粉末于试管中，充分加热后，称量 (5)“实验步骤②”发生反应的化学方程式为 。 (6)【反思拓展】咨询老师得知袋内液体是柠檬酸。选用柠檬酸的原因是 。 12．化学创新小组的同学们对管道疏通剂产生兴趣，在老师的指导下对疏通剂的成分、原理、废液成分等进行了探究实践活动。 Ⅰ.了解管道疏通剂的成分及原理 【查阅资料】 ①有一种管道疏通剂，主要成分为铝粉和氢氧化钠粉末。其工作原理是2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3X↑，利用铝和氢氧化钠遇水反应放出大量的热，加快氢氧化钠对油脂和毛发等淤积物的腐蚀，同时产生气体增加管道内气压，利于疏通。 ②NaAlO2易溶于水，其水溶液呈碱性。 【交流分享】同学们查阅资料后就以下两个问题进行了交流。 (1)从物质分类角度分析，管道疏通剂属于 。 (2)工作原理中，产生的气体X的化学式为 。 Ⅱ.模拟家庭下水管道，进行实验 【实验模拟】同学们用如图所示的玻璃弯管模拟家庭下水道，并将动物脂肪和毛发堵在弯管处，按照使用说明从左端管口加入管道疏通剂，并用胶塞堵住弯管左端上口。 【观察现象】 (3)可能出现的实验现象为 。 Ⅲ.探究烧杯中的废液中是否还含有氢氧化钠 【设计方案】 (4)请完善下面表格。 实验方案 实验操作 实验现象 实验结论 方案1 取少量澄清废液于试管中，滴入 溶液 溶液变红 废液中有氢氧化钠剩余 方案2 取少量澄清废液于试管中，滴入 溶液 产生红褐色沉淀 【交流反思】 (5)小红同学对方案1的实验结论提出疑问，理由是 。 (6)方案2中发生反应的化学方程式为 。 【拓展延伸】 (7)管道疏通剂中氢氧化钠过量，，可确保铝粉完全反应，并且过量的氢氧化钠对下水道有清污的作用。从安全角度考虑，使用管道疏通剂时应该注意 。 Ⅳ.测定管道疏通剂中铝的质量分数，所用装置如下图所示。 反应前总质量 反应后总质量 360.12g 359.82g 取样品10g，倒入容积为200mL的锥形瓶中，然后在分液漏斗中加入水，置于电子天平上测出反应前总质量。然后打开活塞，向锥形瓶中加入足量的水充分反应，直到没有固体剩余，静置一段时间，测出反应后总质量。实验数据如.上表。 (8)样品中铝的质量分数 。 (9)某同学将上述左边装置改为如图右边装置3，同样完成上述实验，测得结果更准确，右边装置的优点是 。（温馨提示：无水硫酸铜为白色固体，吸水后变为蓝色）。 13．某化学兴趣小组的同学想利用劳动实践课，在学校花房空地种植黄瓜，但担心土壤的酸碱性影响黄瓜生长。同学们对探究花房土壤酸碱性、酸碱性产生的原因以及改良土壤的方法产生了很大兴趣，开始了以下项目化学习的探究之旅。 任务一：测定花房土壤酸碱性 (1)同学们取少量花房土壤，加水充分搅拌，静置，取上层清液，用玻璃棒随取少量滴在pH试纸上，测得pH为5，据此得出花房土壤显 (填“酸性”，“中性”或“碱性”)。 任务二：探究酸性土壤形成的原因 【查阅资料】最适宜种植黄瓜的土壤酸碱度为7.0~7.2.在各种化肥中，显碱性的氮肥有稀氨水、碳酸铵等；呈酸性的氮肥有硫酸铵、氯化铵等；呈中性的氮肥有尿素。 【调查分析】经调查花房种植者为使种植的蔬菜生长茂盛，施用了大量硫酸铵。 【猜想假设】土壤中可能含有硫酸铵。 【进行实验】 (2)请填写下面表格。 项目 实验操作 实验现象 实验结论 方案 ①取少量土壤样品于试管中，加适量水，充分溶解后过滤，向滤液中滴加硝酸钡溶液后继续滴加稀硝酸溶液 有白色沉淀生成，且沉淀不溶解 土壤中含有硫酸根离子 ②另取适量土壤样品，加少量熟石灰混合研磨 土壤中含有 【实验结论】土壤中含有硫酸铵。 (3)操作①中发生反应的化学方程式是 。 任务三：探讨改良土壤酸碱性的方法 【交流研讨】 (4)小组同学经过讨论认为，花房的土壤不适合黄瓜生长，为此大家认为可施用化肥 (填字母)来改良酸性土壤。 A．氯化铵       B．碳酸铵        C．尿素         D．硫酸铵 【成果分享】经过本次探究活动，同学们学会了从物质的变化和性质的角度去解决一些生活中与化学相关的简单问题，了解了土壤的酸碱性对植物生长的影响，同时也对化肥的相关知识有了更加全面的认识。 14．食盐和纯碱是家庭厨房中常见的物质，为了将所学知识与实际生活联系在一起。实验小组的同学进行了如下实验探究。 活动一：小组合作，同学们通过如下图所示的两个实验鉴别食盐和纯碱。 (1)对实验1、实验2写出其中一种鉴别方法的化学方程式 。 (2)通过实验分析，小组同学总结出了运用化学反应鉴别物质的方法：分别取等量的两种物质，向其中加入同一种试剂，若能出现不同的现象，即可将二者鉴别开来。为此，小组同学在实验室还可以选择其他种类试剂对食盐和纯碱进行鉴别，你认为以下物质不可以进行鉴别的是___________。 A．H2SO4 B．BaCl2 C．KCl (3)活动二：小组同学对实验1反应后上层清液的成分产生了探究兴趣。 【提出问题】废液中的溶质可能是什么？ 【猜想与假设】 猜想一：NaCl    猜想二：NaCl和Na2CO3    猜想三： 【进行实验】 实验一 实验二 实验三 实验步骤 取少量清液于试管中，再向其中滴入适量的稀盐酸 另取少量清液于试管中，向其中加入过量的CaCl2溶液，静置 另取少量清液于试管中，向其中加入几滴无色酚酞试液 实验现象 有气泡生成 有 生成 溶液变成红色 实验结论 猜想二成立 【拓展反思】通过实验小组同学能初步建立起化学与生活的联系，如在厨房可用紫甘蓝汁液或 (填厨房用品中另一类物质的名称)来鉴别食盐和纯碱。 15．CCUS含义为将工业生产中产生的二氧化碳用各种手段捕捉、利用并封存起来。化学兴趣小组认为实验室可用氢氧化钠溶液吸收多余的二氧化碳，从而实现二氧化碳的“零排放”。同学们在实验室模拟制取和捕集二氧化碳，并对所得溶液成分进行探究。 【实验Ⅰ】二氧化碳制取和捕集的探究 (1)该小组同学以大理石和稀盐酸反应生成CO2，应从图中的A、B两种装置中选择 作CO2发生装置，收集二氧化碳并用 检验(填试剂名称)。 (2)然后用如图甲所示先后将两只注射器中的溶液快速全部推入三颈烧瓶中，测定一段时间内压强变化如图乙。甲中曲线a→b段曲线先上升再下降的原因是 。 【实验Ⅱ】c溶液中溶质成分的探究 【提出问题】乙中b→c段装置内压强几乎不变，c点溶液中的溶质是什么？ 【猜想与假设】 猜想一：只有Na2CO3  猜想二：只有NaOH  猜想三：有Na2CO3和NaOH 【查阅资料】BaCl2溶液呈中性。 【进行实验】 (3)小组同学设计并进行了以下实验： 实验操作 实验现象 实验分析 实验1：取少量溶液c，滴加足量的BaCl2溶液，过滤 产生白色沉淀 溶液中含有 ， 实验2：向滤液中加入酚酞溶液 。 溶液中含有氢氧化钠。 由此得出“猜想三成立”的结论。 (4)判断图乙中d点溶液中的溶质成分 。 【反思与拓展】以下是工业上利用氢氧化钠溶液实现碳捕获的工业流程图。 (5)写出Na2CO3溶液发生反应的化学方程式 。 16．“固体酒精”是餐饮行业中常用的燃料。同学们对用“乙醇、硬脂酸、NaOH ”混合制备“固体酒精”的最佳反应条件进行了探究。 【查阅资料】①在液态乙醇中加入适当的固化剂可得到“固体酒精”，硬脂酸钠为最常见的固化剂。②在标准大气压下，乙醇的沸点为78℃。③制备“固体酒精”的操作：取乙醇，加入硬脂酸、NaOH固体，搅拌至完全溶解，趁热倒入模具中，待自然冷却得到均匀一致的“固体酒精”。 【分析与解释】 (1)硬脂酸与NaOH混合后生成硬脂酸钠，发生如下化学反应，补全化学方程式：C17H35COOH+NaOH=C17H35COONa+ ，该反应的基本反应类型为 反应。 (2)在较高温度下，上述反应生成的硬脂酸钠均匀地分散在乙醇中，冷却后形成“固体酒精”。由此可知，“固体酒精” （填“是”或“不是”）固态乙醇。 (3)“固体酒精”与液态乙醇相比，具有的优势有 （写出两点）。 实验Ⅰ：探究加料方式对制备“固体酒精”的影响 一定温度下，乙醇、硬脂酸、NaOH 用量相同时，用不同的加料方式进行实验，实验现象记录如下： 实验序号 ① ② ③ 加料方式 硬脂酸和NaOH同时加入乙醇 先将硬脂酸溶于乙醇，再加入NaOH 将硬脂酸和NaOH分别充分溶于2份乙醇后，再混合 完全溶解所需时间 60min 45min 30min (4)③为最佳加料方式的依据是 。 实验Ⅱ：探究制备“固体酒精”的最佳温度 在不同温度下，乙醇、硬脂酸、NaOH 用量相同时，用最佳加料方式进行实验，实验现象记录如下： 实验序号 温度/℃ 现象 ④ 30 混合后立即生成“固体酒精”，产品不能混合均匀 ⑤ 40 混合后立即生成少量“固体酒精”，产品局部混合不均匀 ⑥ 60 混合后不立刻生成“固体酒精”，可以混合均匀 (5)制备“固体酒精”的最佳温度是 。 (6)不选择70℃ 以上的温度做对比实验，原因是 。 实验Ⅲ：探究硬脂酸的含量对“固体酒精”燃烧时凝固性能的影响 在最佳温度下，用最佳加料方式进行实验制备“固体酒精”并点燃，实验现象记录如下： 实验序号 乙醇/g 硬脂酸/g 氢氧化钠/g 燃烧现象 ⑦ 96 3 1 熔化流淌 ⑧ 93 6 1 少量熔化流淌 ⑨ 92 X 1 不熔化流淌 (7)实验⑨，X＝ 。 (8)对比实验⑦～⑨得出的结论是 。 (9)评价“固体酒精”的优劣，还可以参考哪些因素 （写出一点）。 17．学完新课，同学们回顾“验证质量守恒定律”的实验，对其进行系统整理和思考。 【回顾旧知】“化学反应前后物质的质量关系”的实验探究方案(图1)。 (1)实验1中，最终天平指针 (填“向左偏转”、“向右偏转”或“不偏转”)。 (2)实验2观察到反应后天平不平衡，从物质变化的视角解释原因： 。 (3)化学反应中质量守恒的微观本质原因是：在化学反应前后，原子的种类、 和质量不变。 【改进拓展】 (4)该小组同学将上述实验1中的反应装置加以改装(图2所示)，同时将红磷换成白磷(白磷着火点40℃)，并按下列实验步骤开展探究。 步骤1：室温下按图2组装装置，装入药品，称量装置总质量为m1g。 步骤2：从天平上取下装置打开止水夹K1和K2，从K1处缓慢通入约50mL氧气，再关闭K1和K2，再次称量装置总质量为m2g。 步骤3：将锥形瓶浸入80℃的热水中，观察现象。 步骤4：取出装置，恢复至室温并擦干锥形瓶，称量装置总质量为m3g。 ①在上述步骤3中气球出现的现象是 。 ②三次称量的m1、m2、m3的大小关系是 。 【拓展延伸】实验1中因有氧气参加，故采用密闭装置。实验3为什么也要用密闭装置呢？ 在老师的指导下小组同学再次实验，实验过程中保持溶液温度不变并使用氧气浓度传感器和气体压强传感器测定锥形瓶内氧气浓度和气体压强的变化，绘制如图曲线。 (5)结合图3中装置内氧气含量和气压变化曲线，实验3装置密闭的原因可能是因为该实验过程中 ，实验过程中保持溶液温度不变，其目的是 。 18．有学者提出“铁丝燃烧绕成螺旋状，是为了防止燃烧点因迅速上升到集气瓶内氧气低浓度区而熄灭”。据此，化学学习小组的同学决定对铁丝在氧气中燃烧进行更深入的探究。 活动一：探究铁丝燃烧时长的影响因素 [实验1]如图1所示，从同一长铁丝上分别截取3根长度相同的铁丝，将1根拉直、另2根绕成直径大小不同的螺旋状，下端系上燃着的小木条进行燃烧实验。每种形状的铁丝平行测量3次，所测得的实验数据如图2所示。 (1)实验中，点燃火柴后，将铁丝伸入盛有氧气的集气瓶中的最佳时机是待火柴快燃尽时，不宜过早，其目的是防止 ，故进行该实验时，宜选择容积为 (填“125”或“250”)mL的集气瓶更容易成功。 (2)实验中发现不管铁丝形状如何，其燃烧时长均在曲线附近，说明燃烧时长与铁丝是否绕成螺旋状 (填“有关”或“无关”)。 (3)实验时，3根铁丝均要完全伸入集气瓶中，原因是 。 (4)分析图2可知，铁丝在氧气中剧烈燃烧的时长与集气瓶内氧气的起始浓度的关系是 。 活动二：探究铁丝的含碳量与火星四射的关系 [实验2]取粗细相同、含碳量不同的细铁丝，分别在氧气中燃烧，记录实验现象如表。 铁丝含碳量 0% 0.2% 0.38% 实验现象 无火星，燃烧处熔成小球 有短暂火星四射现象 火星四射，现象明显 (5)实验中 (填“能”或“不能”)以产生火星四射的现象作为衡量铁丝是否燃烧的唯一标志。 反思与拓展 (6)理论上，铁丝燃烧后质量会增加。分析多组实验发现，铁丝未发生熔断，但反应前铁丝质量与反应后差别不大，其原因可能是 。 (7)冷烟花由多种金属粉末制成，燃放时火花飞舞，其喷射口处温度可高达700-800℃，火花喷出后温度迅速降低，距喷射口50mm处，温度降至约40℃，所以俗称冷烟花。燃放冷烟花的正确做法是 。 19．像氢气、一氧化碳一样，氨气也有还原性，可以将金属从其氧化物中还原出来，同学们对此问题进行了深入探究。 【制取氨气】 (1)按图甲所示装好药品，其中浓氨水通过 （填仪器名称）加入锥形瓶。 (2)将浓氨水滴到固体烧碱中，烧碱遇水放出大量的热，使浓氨水中的氨气大量挥发出来，从而得到氨气。固体烧碱还可以改用 （填一种固体物质名称）。 【查阅资料】 ①氨气还原氧化铜的反应如下：；若两者反应不充分，还有氧化亚铜（）生成。 ②氧化亚铜是不溶于水的红色固体，但它能与稀硫酸反应，生成金属铜和一种蓝色的溶液。 【实验探究】同学们按图乙装置，进行氨气的还原性实验。 取一根光亮的铜丝，将其一端绕成螺旋状，另一端插入橡皮塞中。 (3)将螺旋状铜丝放在酒精灯外焰上灼烧至发黑，再趁热插入充满氨气的集气瓶中，并及时塞紧橡皮塞；稍后，黑色的螺旋状铜丝逐渐变为光亮的红色，同时集气瓶内壁出现 。 (4)将上一步变红的螺旋状铜丝插入 中，观察到 现象，说明氨气与氧化铜的反应“不充分”。 【拓展延伸】 (5)进行图乙实验时，要及时封闭集气瓶口，这样做的主要目的是 。实验过程中闻到氨味，说明微粒具有 。 (6)若将氨气更换为氢气，图乙装置 （填“不能”或“也能”）进行氢气还原氧化铜实验。 (7)现有铜和氧化亚铜的混合物，通过化学方法可将其全部转化为铜，请用化学方程式表示这一方法： 。 20．生态富民是我国实现高质量发展的重要路径。近年来，我国一些地区创新采用了“渔光互补”发展模式，化学实践小组的同学们对渔光互补的工作模式、鱼塘水的成分等产生了浓厚的兴趣，他们在老师的指导下展开了项目式学习活动。 【任务一】了解渔光互补模式 【信息检索】同学们上网查阅资料，了解到“渔光互补”是在水面上方架设光伏板发电，下方的水域则用于水产养殖，形成“上可发电，下可养鱼”的发展模式。 【分析交流】 (1)光伏发电过程中能量的转化为 。 【任务二】探究鱼塘水的成分 【教师指导】老师告诉同学们：①鱼塘底部塘泥中的有机物分解易使水质酸性增强；②该鱼塘养殖鱼虾，需定期投入为鱼虾补充钙质；③硬水中含有较多钙离子和镁离子；④能与水反应最终生成和，中间过程可能生成，过氧化氢溶液具有漂白性。 【猜想假设】同学们猜想：该鱼塘水呈酸性，且含有。 【进行实验】 (2) 实验步骤 实验现象 实验结论 ①取少量鱼塘水于试管中，向其中滴加几滴 溶液变成红色 鱼塘水呈酸性，且含有 ②另取少量鱼塘水于试管中，向其中滴加足量溶液 有气体产生，滴加一段时间后产生 【反思评价】 (3)假设鱼塘中的酸为盐酸，则步骤②中产生气体时发生反应的化学方程式为 。 (4)有同学对实验结论提出了质疑，理由是 ，同学们改进方案后重新进行实验，得出了正确的结论。 【拓展实验】过氧化钙（）是一种环境友好型供氧剂，可用于鱼类养殖。兴趣小组在老师指导下，用装置甲进行少量过氧化钙样品与足量水反应的实验，实验时加入过氧化钙样品与足量水，迅速密闭装置，开始测氧气浓度。滴入几滴酚酞试液，观察到三颈烧瓶中溶液先变红后慢慢褪色。630秒时，将气球内二氧化锰加入三颈烧瓶中，瓶内氧气浓度随反应时间变化如图乙。 (5)AB段氧气浓度几乎不变的原因可能是 ； (6)滴入酚酞试液后，三颈烧瓶中溶液变红后会慢慢褪色的原因可能是 ； (7)运输鱼苗时，在水中加少量过氧化钙的主要目的是 。 21．皮蛋是我国一种传统风味蛋制品。腌制皮蛋的主要原料有：生石灰、纯碱和食盐。同学们取这三种物质并加入足量水，充分搅拌，过滤，对滤液中溶质的成分进行探究。 (1)同学们讨论后一致认为，滤液中的溶质一定含有NaOH和 (填化学式)；一定含有NaOH的原因是：①CaO+H2O=Ca(OH)2；② (填写化学方程式)。 【提出问题】 滤液中还可能含有哪些溶质？ 【作出猜想】 猜想①：Ca(OH)2 猜想②：Na2CO3 【实验探究】 (2)同学们分别设计了如下两种方案并进行实验：方案一：甲同学取少量滤液于试管中，通入 ，出现浑浊现象，则猜想①成立；方案二：乙同学取少量滤液于试管中，滴加过量稀盐酸，观察到 现象，则猜想②正确。 【拓展延伸】 证明猜想②正确后，同学们想进一步证明滤液中存在NaOH.于是，继续进行如下探究： 【查阅资料】 氯化钡溶液显中性，碳酸钡、硫酸钡不溶于水 (3)【实验探究】 实验操作 实验现象 实验结论 步骤I：取少量滤液于试管中，滴加过量氯化钡溶液，静置 有白色沉淀产生 滤液中含有NaOH 步骤Ⅱ：取步骤I中的上层清液少量于试管中，滴加酚酞溶液 【反思评价】 (4)丙同学认为步骤Ⅱ中的酚酞溶液也可用硫酸镁溶液替代，你是否同意他的观点。 (填“是”或“否”)。 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)稀盐酸 (2)单位体积溶液中离子个数减少 (3)BC (4) (5)A 2．(1)温度（其他合理答案） (2) (3)过氧化氢溶液浓度 (4)排水 (5)实验方案中没有温度不同，其它变量全部相同的对比实验 3．(1)C (2)四/4 (3) (4)防止反应速率过快，引发危险 (5)烧杯内壁有水雾出现 (6)加入氯化钙溶液，没有白色沉淀生成 (7)4.2g (8)ACD 4．(1)酒精灯 (2) A 将燃着的木条放在e端，木条熄灭 (3)c (4)b (5) 可能是二氧化碳中的氯化氢气体导致石灰水不浑浊 用导管向澄清石灰水中吹气（或滴加酚酞溶液变红等合理答案也可） 吸收氯化氢气体 紫色石蕊溶液变红 HCl 5．(1)盐酸具有挥发性，会挥发出气体 (2) HCl (3)检验并除尽CO2 (4)浓硫酸 (5) 不能 B、C装置颠倒，会导致混合气体中的二氧化碳、均被氢氧化钙溶液吸收，则无法判断混合气体中是否有 (6)排尽装置中的空气，防止发生爆炸 (7)黑色固体逐渐变成红色 6．(1)带火星的木条不能复燃 (2)气体燃烧，发出淡蓝色火焰，烧杯内壁出现水珠 (3) 氯化钙溶液 产生白色沉淀，溶液由红色变成无色 (4)过量的氢氧化钙和反应生成的氢氧化钠都能和硫酸铜反应生成蓝色沉淀 7．(1)向外拉动注射器活塞，装置中的压强减小，若装置的气密性良好，松开手后，可观察到活塞仍回到原处。 (2)热水 (3)106:57.8 (4)由于过氧化氢在加热条件下会分解为水和氧气，则反应温度偏高，会造成过碳酸钠的产率偏低，可以写化学方程式 (5) (6)排净装置内空气，排除装置内空气中的二氧化碳气体对实验造成影响 (7)偏大 (8) 8．(1)碱 (2)CaO+H2O=Ca（OH）2 (3)加入足量稀硝酸，然后加入适量硝酸银溶液，无白色沉淀生成 (4)没有控制通入潮湿空气的时间等 (5)根据质量守恒定律，无论是否变质，最终钙元素完全转化到氯化钙中，故变质后的氧化钙对产品氯化钙的产量没有影响 (6) 腐蚀性 氧化物 除氧剂 9．(1)或 (2)氯化钙 (3)碳酸钠溶液显碱性，也能使酚酞试液变红色 (4)① 10．(1) 澄清石灰水 带火星的木条复燃 Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑ (2)温度 (3)快 (4)往5g过碳酸钠，加入50mL60℃的水 (5) a 在测定时间范围内，采用复合稳定剂制备的产品中活性氧质量分数均大于13%，且在相同时间内活性氧质量分数均比其他稳定剂高 11．(1)产生大量气体，使内部压强急速增大 (2)酸 (3)澄清石灰水变浑浊 (4) 完全溶解 固体质量减轻 (5) (6)柠檬酸可用作食品添加剂，说明适量使用对人体健康影响不大（合理即可） 12．(1)混合物 (2)H2 (3)产生大量气泡、弯管内温度升高、堵塞物变软被气体赶出，落入烧杯中 (4) 无色酚酞 氯化铁 (5)NaAlO2易溶于水，其水溶液呈碱性，也能使无色酚酞溶液变红 (6) (7)使用时不要接触皮肤（或不要接触明火，合理即可） (8)27% (9)防止氢气逸出时带走水蒸气 13．(1)酸性 (2)有刺激性气味的氨气产生 (3) (4)B 14．(1)（或） (2)AB (3) NaCl和HCl 白色沉淀 食醋 15．(1) A 澄清石灰水 (2)液体快速注入容器导致气体压缩，压强增大，所以曲线先上升，二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，二氧化碳被消耗，气体减少，压强减小，所以曲线下降 (3) 碳酸钠/Na2CO3 溶液变红 (4)一定有NaCl，可能含有HCl (5) 16．(1) H2O 复分解 (2)不是 (3)便于运输、便于携带、提高了其使用时的安全性等合理即可 (4)一定温度下，乙醇、硬脂酸、氢氧化钠用量相同时，③完全溶解所需时间最短 (5)60℃ (6)该温度接近酒精的沸点，酒精挥发速度太快，因此不宜选用该温度 (7)7 (8)氢氧化钠质量一定时，硬脂酸的质量越大，“固体酒精”燃烧时凝固性能越大 (9)燃烧时长、热值、是否产生黑烟、异味等合理即可 17．(1)不偏转 (2)生成物中有二氧化碳气体，散失到空气中 (3)数目 (4) 气球先变大后变小 m1＜m2=m3 (5) 硫酸铜和铁反应放热，温度升高，气体膨胀压强增大，会导致瓶内气体减少 消除温度的变化对瓶内气压造成干扰 18．(1) 防止火柴燃烧消耗更多氧气 250 (2)无关 (3)保证与氧气的接触面积相同 (4)相同条件下，氧气起始浓度越高，剧烈燃烧时长越短 (5)不能 (6)铁丝燃烧时火星四射，熔融状态的铁及其氧化物向四周飞溅，导致固体质量减少 (7)在空旷的地方燃放 19．(1)分液漏斗 (2)氧化钙/生石灰 (3)水雾 (4) 稀硫酸 溶液由无色变成蓝色 (5) 防止氨气逸散到空气中，污染环境 不断运动的性质 (6)也能 (7) 20．(1)光能转化为电能 (2) 紫色石蕊溶液 白色沉淀 (3) (4)若鱼塘水为硬水，其中含有的钙离子会和碳酸钠中的碳酸根离子结合生成白色沉淀碳酸钙（合理即可） (5)过氧化钙与水接触时，首先生成过氧化氢和氢氧化钙，没有生成氧气（合理即可） (6)过氧化氢溶液具有漂白性 (7)过氧化钙和水反应生成氢氧化钙和氧气，供给鱼苗呼吸（合理即可） 21．(1) (2) 二氧化碳气体 有气泡产生 (3)溶液变红色 (4)否 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 $$