内容正文:
2026年中考化学一轮复习备考考点突破--科学探究题
1.学习小组在实验室探究铜、锌、银三种金属活动性顺序。
【设计与实验】同学们设计并进行下图所示甲、乙两组实验。
【解释与结论】
(1)实验甲有气泡产生反应的化学方程式为 。
(2)实验乙反应后会观察到溶液变成 色。
(3)由上述实验得出三种金属活动性由强到弱的顺序是 。
【反思与交流】
(4)某同学又取了金属M放入试管中,滴加稀硫酸,发现有气泡产生,请你推测:金属M (填“能”或“不能”)与硫酸铜溶液发生化学反应。
【拓展与延伸】
(5)同学们用不同形状的锌和不同溶质质量分数的稀硫酸在室温下进行实验,探究影响锌与稀硫酸反应快慢的因素,实验记录表:
实验编号
稀硫酸的溶质质量分数
(均取20mL)
锌的形状
(均取1g)
氢气的体积(mL)
(均收集3分钟)
①
20%
锌粒
31.7
②
20%
锌片
50.9
③
30%
锌粒
61.7
④
30%
锌片
79.9
实验①②对比说明在其他条件相同时,锌与稀硫酸接触面积越大,反应速率 ;要比较不同溶质质量分数的稀硫酸对反应快慢的影响,应选择的实验编号是 (写一组即可)。由此得出在一定温度下相同质量不同形状的锌和相同体积不同溶质质量分数的稀硫酸都会影响反应快慢。
2.某化学小组同学在老师的指导下,对木炭与氧化铜反应生成的气体产物进行如下探究式学习。
【探究一】探究木炭的性质
如图1所示装置,取烘干后的C和CuO粉末混合均匀平铺在硬质试管底部,用酒精喷灯加热一段时间,发现硬质玻璃试管中固体逐渐由黑色变红,右侧试管中澄清石灰水变浑浊且有气泡不断冒出。
(1)图1实验中,硬质试管中反应的化学方程式为 ,说明CuO发生了 反应(填“氧化”或“还原”),右侧石灰水变浑浊,该反应的化学方程式为 。
针对上述实验中“有气泡不断冒出”的现象,有同学提出实验还可能产生CO气体。
【探究二】探究是否有CO生成
如图2装置所示,用三颈烧瓶收集硬质短试管中反应产生的气体。三颈烧瓶一端连接双孔橡胶塞(配细而短的导气管),并套上气球。
(2)实验前检查图2所示装置的气密性,操作方法是连接好装置,稍加热试管,观察到 ,则说明装置气密性良好。
实验时用无线CO、传感器,分别采集不同质量比反应物反应生成的CO和的含量变化数据如图3和图4所示。
(3)分析图3,说明C和CuO反应会生成 种气体产物。
(4)结合提供的资料,产生CO的可能原因是 。
(5)分析图4,可得出反应物的质量比与产生CO的量的关系是 。
3.某学习小组拟制作一款简易泡沫灭火器,进行了如图探究。
【任务一】认识灭火原理
(1)如图1进行实验。一段时间后,观察到A中蜡烛熄灭,B中蜡烛继续燃烧,C中蜡烛熄灭。对比A、B现象可知灭火原理之一是 。
(2)我国古书记载“火及邻舍,即毁其屋,以断火道”,其灭火原理是 。
【任务二】选择灭火剂
(3)小组讨论时,有同学提议用“干冰”作为灭火剂原料,但大家认为不合适。请结合干冰的性质,解释干冰不适宜用于自制灭火器的原因 。
(4)小组同学设计了两种制取CO2的方案,利用图2所示装置模拟灭火实验。分别取10g固体放入瓶中,再注入等体积的白醋,观察反应情况,记录如表:
方案序号
原料(试剂)
反应情况
1
大理石与白醋
速度缓慢,产生微弱气泡,蜡烛未熄灭
2
小苏打粉末与白醋
速度较快,产生大量气泡,蜡烛未熄灭
①为了对比两个方案的反应情况,还应控制的相同条件有 、 等。
②方案2中,虽然产生气泡速度加快,但蜡烛仍然没有熄灭,请你在不改变药品种类的前提下,提出一条具体可行的改进建议 。
【任务三】制作简易泡沫灭火器
(查阅资料):市售泡沫灭火器的填充剂主要是硫酸铝溶液和碳酸氢钠与发泡剂的混合溶液,两种溶液互不接触。使用时把灭火器倒立,两种溶液混合立即发生反应,产生大量的CO2气体、氢氧化铝沉淀和泡沫。
(5)与任务二中方案相比,硫酸铝和碳酸氢钠做灭火剂的优势:不仅生成CO2,同时产生 ,能更好地覆盖可燃物,起到隔绝空气的作用。
(6)利用图3装置模拟制作,小试管内加入20mL饱和硫酸铝溶液,塑料瓶内加入40mL饱和碳酸氢钠溶液和发泡剂,灭火时将塑料瓶倒置,两溶液接触立即产生气泡,塑料瓶变鼓。此时若想使泡沫喷射更远,可进行的操作是 。
【总结反思】
(7)同学们设计了自制灭火器的灭火性能评价表,除了喷射距离外,你认为还可以包括 (答一点)。
4.兴趣小组同学在制作简易净水器过程中,对净水常用的明矾和活性炭两种物质产生了兴趣,并一起探究两种物质的净水效果。
【探究明矾净水效果】
(1)明矾是一种常见的絮凝剂,溶于水后能够吸附水中悬浮物并发生 ,从而达到净水目的。
兴趣小组学生取水样,向其中加入明矾,搅拌,用浊度计测定水样上层的浊度(表示浑浊程度,浊度越低代表水质越好)。记录如表:
实验序号
水样的体积/mL
加明矾的质量/g
静置时间/min
浊度/%
①
200
0
20
87
②
200
0.3
20
16
③
200
0.4
10
31
④
200
0.4
20
14
(2)从表中数据可以看出,所要探究的明矾净水的影响因素是 和 。
(3)该实验主要采用了对照实验,分析对照实验数据可以帮助我们获得结论。
a.对比 ,可以得出在其他条件相同时,加入明矾的质量越大,净水效果越好。
b.对比③和④,可以获得的结论是 。
(4)硫酸铁也是一种净水常用的絮凝剂,其化学式为 。请你设计一个方案对比硫酸铁和明矾净水效果优劣 。
【自制净水器】
学习了水的净化后,兴趣小组的同学们利用课外时间自制了简易净水器(如图1所示)。
(5)如图1,纱布在此简易净水器中所起的作用是 。
(6)图1中活性炭放在小卵石和石英砂的下面,是因为 。
(7)小组学生用市售的水质检测笔检测水质纯度,如图2所示。若通过水质检测笔测出的TDS值为105,结合图3分析,该水质纯度 ,通过分析,小组学生认为可能是水通过自制净水器的速度太快,水在活性炭层停留的时间短导致的。针对此原因,小组同学提出的改进措施可以是 。
5.金属的使用作为一个时代的标志,见证了人类文明发展的过程,学习小组同学进行金属的相关探究。
活动一 认识金属材料
(1)《天工开物》记载了锡的冶炼方法:“入砂(指锡砂)数百斤,丛架木炭亦数百斤,鼓鞴(指鼓入空气)熔化,用铅少许,(锡)沛然流注。”炼锡时加入少许铅形成合金,产物更易熔化流出,原因是 。
(2)将一段镁铝合金按图1所示进行实验,点燃酒精灯,一段时间后观察到火柴燃烧,则说明该合金具有 性。
活动二 探究金属与酸反应速率的影响因素
(3)小组同学利用锌和稀硫酸反应制取氢气,写出锌和稀硫酸反应的化学方程式: 。
(4)小明无意间将硫酸铜溶液加入正在反应的锌与稀硫酸的锥形瓶内,发现产生气泡的速率变快,于是进行了如下探究。利用图2装置在4个锥形瓶中分别加入2颗相同的锌粒,标号分别为A、B、C、D,再加入等质量、等浓度的稀硫酸,按下表方案进行实验,并记录数据如下:
实验编号
A
B
C
D
加入硫酸铜溶液的体积/
0
0.5
1
1.5
加入水的体积/
4
3.5
3
2.5
收集50氢气所用的时间/s
348
246
190
165
①分析上表A~D实验可知,硫酸铜溶液的量对锌与稀硫酸反应的影响是 。
②比较反应速率,除了上述实验中的方法外还可以比较 。
活动三 探究金属资源的保护
(5)下图为兴趣小组同学设计的探究铁生锈条件的实验。
①一段时间后三处铁丝绒中锈蚀最严重的是 (填字母),对比三处铁丝绒的现象可知,铁生锈实质上是铁与空气中的 共同作用的结果。
②防止铁制品锈蚀,可以破坏其锈蚀的条件,常用的防锈方法有 (写一种即可)。
对金属进行回收,既可以减少其对环境的危害,又可以节约金属资源。
6.化学反应需要一定的条件,控制条件可以调控化学反应。“启航”小组以“调控化学反应”为主题展开探究,请回答下列问题。
【生火有道】
(1)观察生活:小组同学观察到天然气、木炭能燃烧,而水和石头不能燃烧,得出燃烧的条件之一是: 。
(2)实验探究:为继续探究燃烧的条件,小组同学设计并完成了图1所示实验。
已知:白磷着火点为40℃,红磷着火点为260℃。磷燃烧时产生污染空气的五氧化二磷白烟。
【现象与结论】①小红根据图1中 的现象;得出燃烧的条件之一是可燃物与氧气接触。
【评价与反思】②实验中小组同学认为图1装置存在不足,于是设计了图2所示装置。图2装置的优点为 。
③小明对小红的结论提出疑问,设计了图3所示装置,对燃烧过程中的氧气含量进行测定,得到图4所示图像。结合图像分析,得出结论: 。
【应用有方】
(3)通过探究,小组同学认识到,生活中也可以通过控制条件促进或抑制化学反应。用天然气做饭,发现炉火火焰呈黄色,锅底出现黑色物质,这时需要 (填“调大”或“调小”)灶具的进风口。
7.学习小组利用如图装置对二氧化碳的性质进行探究。
提示:浓硫酸能吸收水分,不与反应。
(1)图中仪器a的名称为 。
(2)检查装置的气密性后,打开,关闭,往B中加入试剂,B中发生反应的化学方程式为: ;一段时间后观察到三处石蕊纸花的现象是:( )处纸花先变红,( )处纸花后变红,( )处纸花不变色,以上编号顺序为 (填选项)。
A.①②③ B.③②① C.②①③ D.③①②
当关闭,打开时,同学们发现C中澄清石灰水不变浑浊。他们对此现象产生了好奇。
【提出问题】澄清石灰水未变浑浊的原因是什么?
【猜想假设】
(3)猜想1:石灰水浓度太低;猜想2:制得的气体中无二氧化碳;猜想3:挥发了气体。同学们结合上图石蕊纸花的现象排除了猜想2,该现象对应的化学方程式是 ;
同学们将B中的药品换成碳酸钠粉末和稀硫酸溶液排除了猜想3。
【进行实验】
为了验证猜想1,大家又进行如图所示的实验。实验结果见表中所列。
实验序号
石灰水的浓度%
出现现象所需时间/s
开始浑浊
明显浑浊
沉淀减少
是否澄清
1
0.15
19
56
366
持续通入8min以上,沉淀不能完全消失
2
0.12
24
Y
245
3
0.09
25
44
128
4
0.06
27
35
67
89s后完全澄清
5
0.03
通3min以上,均无明显现象
6
0.0015
通3min以上,均无明显现象
提示:饱和溶液可以吸收气体
【解释与结论】
(4)F装置中发生反应的化学方程式为 ;
(5)实验2中,Y的取值范围是 ;
(6)有同学认为没有必要完成实验6,理由是 。
8.化学小组的同学在老师指导下进行了金属性质的探究。
探究一:探究铁锈蚀的条件
实验设计如图,一周后发现,甲和乙中铁钉没有明显变化,丙中铁钉明显锈蚀。
(1)图乙中,植物油的作用是 。
(2)对比图中甲和丙的实验现象,得出的结论是铁生锈需要与 接触。
探究二:探究金属钴(Co)与金属铁、铜的活动性强弱
查阅资料:金属钴(Co)为银白色金属,常见化合价为+2价,CoSO4溶液粉红色。
(3)【猜想假设】结合已知的金属活动性顺序,小聪同学作出了以下猜想:猜想①:Fe>Co>Cu;猜想②:Fe>Cu>Co;猜想③: 。
(4)【进行实验】根据实验操作,补全横线内容:
实验内容
现象
结论
I.将用砂纸打磨过的钴片浸入盛有适量的稀盐酸溶液的试管中
片刻后,钴片上有气泡产生
猜想 错误
Ⅱ.将用砂纸打磨过的铁片浸入盛有适量CoSO4溶液的试管中
铁片上有银白色固体,溶液由 。
金属活动性:Fe>Co
【结论解释】
(5)综合分析,猜想①正确,实验Ⅱ中发生反应的化学方程式为 。
【知识运用】
(6)向盛CuSO4和CoSO4的混合溶液中加入一定量的锌粉,充分反应后过滤,滤液呈无色,推测滤渣中一定有 (填化学式)。
9.甲烷()与、的性质有诸多相似处:难溶于水、具有可燃性等。而、都能还原金属氧化物,那么甲烷()能否还原氧化铜?若能反应,产物有哪些?兴趣小组针对于此,称取6.0g氧化铜粉末,展开探究:
【查阅资料】
①无水为一种白色固体,其遇水变蓝;
②和均为红色固体,且
(1)【进行实验】小言同学组装装置并 ,通入纯净、干燥的后,小雨同学提醒与都有可燃性,在点燃A处酒精喷灯前,需要先不断通入气体,其目的为 ,D处燃着酒精灯的作用主要是处理多余的,请写出发生反应的化学方程式 。
【实验现象】A中黑色粉末逐渐变红;B中白色固体变蓝;C中澄清石灰水变浑浊。
【产物分析】结合实验现象,可以判断:甲烷能够还原氧化铜。
(2)小翼同学认为:实验后,装置A中所得红色固体全部为单质铜,并结合装置B、C实验现象,书写出甲烷与氧化铜反应完全转化为单质铜的化学方程式 ;
(3)小恒同学认为:实验后,装置A中所得红色固体并不一定全部为单质铜,理由是 。
【定量测定】小组同学待装置冷却后,停止通气,测得A中红色粉末的质量为5.1g。
(4)若将6.0g氧化铜完全还原为铜单质,则理论上所得铜单质的质量应该为 g,故所得红色粉末中一定含有氧化亚铜。
(5)【设计实验】同学们经讨论后,认为可以用简单的实验验证生成物中是否含有氧化亚铜,简述实验过程(包括操作、可能的实验现象和对应的结论): (须使用的试剂:稀)。
10.水田或池塘里常常不时地冒出一些气泡,几位同学决心弄清这种气泡的成分。请你与他们一起完成如下的探究:
【猜想】I.这种气体含有CO2
Ⅱ.这种气体含有CH4
【实验和结论】
(1)在水田中一位同学用木棍搅拌淤泥,另一位同学将装满水的集气瓶倒置于水中的气泡上方接收气体,如此重复几次后集满2瓶气体。这种集气方法属于 。
(2)将一集气瓶的玻璃片移开少许,向瓶中加入澄清石灰水,盖好玻璃片反复振荡,发现澄清石灰水变浑浊,说明“猜想I” (填“成立”或“不成立”);然后移开玻璃片,立即用燃着的火柴靠近瓶口,剩余气体“噗”的一声燃烧起来,一位同学就认为“猜想Ⅱ”成立,燃烧的化学方程式为 ;另有几位同学认为此现象不能说明CH4的存在,原因是 。
(3)为了验证这种可燃性气体中含有碳、氢元素,他们把另一瓶气体装进如下图所示的装置,旋开活塞放水到集气瓶中,经验纯后用燃着的火柴靠近导管口,气体燃烧起来,紧接着的操作、现象和判断是①用内壁涂有澄清石灰水的小烧杯罩在火焰上方,如果澄清石灰水变浑浊,说明该气体中含碳元素;② 。
干燥管中的碱石灰(CaO+固体NaOH)所起的作用是 。
【拓展】如果要进一步确认这种含有C、H元素的可燃性气体就是CH4,还应该进行 。
11.工业上使用化石燃料会导致CO2的高排放。文献表明,氧化钙是一种来源广泛、廉价、吸附性能较好且可循环利用的吸附剂。氧化钙吸附性能用吸附率表示,计算公式为:。
I.氧化钙吸附二氧化碳的原理
(1)加热氧化钙循环捕集CO2过程如图-1所示。
①吸附炉温度控制在,写出吸附炉反应的化学方程式为 。
②煅烧炉中添加煤粉和氧气的目的是 。
③CaO由和构成,其吸收CO2的过程如图-2所示。描述CO2被吸收转化的全过程: 。
(2)低温下CaO捕集CO2及其再生的过程如图-3所示。
①“再生”时依次发生两步反应,反应i: ;反应ii:。
②与直接热解碳酸钙使CaO再生相比,通入H2使CaO再生的主要优点有:可将CO2转化为CO; 。
II.探究影响氧化钙吸附性能的因素
称取5份质量为0.3g CaO,分别置于高温管式炉内,先通入N2作为保护气,控制不同的温度,再通入CO2气体,进行吸附反应实验,测定其吸附率的大小。实验数据如图-4所示。
(3)分析图-4,CaO对CO2的吸附率与温度的关系是 。
(4)温度高于氧化钙吸附率开始降低的可能原因是 。
(5)结合吸附率计算公式,在时,吸附CO2的质量为 g(结果精确到0.1)。
12.某校兴趣小组从化学视角对水的净化和组成开展了系列研学活动。
任务一 聚合氯化铁铝(PFAC)的制备和净水性能评价实验。
已知:①聚合氯化铁铝(PFAC)是一种常用的絮凝剂,能吸附水中悬浮的杂质并形成沉淀,使之变得澄清,从而达到净水的目的。
②PFAC总有效成分含量越高,絮凝效果越好。
I.探究影响PFAC制备和絮凝效果的因素
【实验1】为比较在不同条件下制备的PFAC总有效成分情况,设计如下实验进行对比,其结果如表。
实验序号
聚合氯化铁铝(PFAC的制备)
测定PFAC总有效成分/%
温度
反应时间
和
(投料比)
①
65
1
1:1.0
17.64
②
70
1
1:1.0
17.86
③
75
1
X
17.45
④
70
0.5
1:1.0
17.92
⑤
70
1.5
1:1.0
17.44
⑥
70
1
1:0.8
16.61
⑦
70
1
1:1.2
15.48
【解释与结论】
(1)实验①②③的设计是为了研究温度对制备PFAC的影响,实验③中X为 。
(2)由实验②④⑤的数据,可以得到的结论是 。
(3)某同学分析了表格中的数据认为,在其他条件相同时,过氧化氢的加入量越多,产品的絮凝效果越好,请你判断其观点是否正确并说出理由 。
II.测定PFAC的絮凝效果
【实验2】小组到市污水处理厂取多组相同体积的水样,并加入不同质量的PFAC进行实验,沉淀相同时间后,取上层清液测定COD去除率、浊度去除率,数据如图所示。
已知:①化学需氧量(COD)是衡量水体污染程度的综合性指标,一般来说,COD值越高,表示水体污染越严重。
②PFAC对COD的去除率在以上,对浊度的去除率在90%以上,絮凝效果较好。
(4)结合图中数据分析,从经济角度考虑,1 L污水中PFAC的投加量最佳值约为 mg。
任务二 兴趣小组将生活污水进行蒸馏,得到纯净的水用于探究水的组成。
【实验3】小组同学进行电解水实验,检验正负极气体分别为氧气和氢气。
(5)甲同学认为:通过电解水得到氢气和氧气,可得出水是由氢、氧元素组成的结论。乙同学认为此观点不够严谨,还需进一步证明电解水只生成氢气和氧气。从质量守恒定律的角度,设计方案证明: 。
【模型建构】通过电解水实验建立研究化合物组成元素的一种思维模型:化合物判断生成物的组成元素→确定化合物的组成元素。
【类比应用】
(6)某物质隔绝空气加热,分解生成了二氧化碳、一氧化碳和水,利用上述模型分析,该物质中一定含有 (填元素符号)。
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.(1)
(2)蓝
(3)Zn>Cu>Ag
(4)能
(5) 越快 ①③(或②④)
2.(1) 还原
(2)气球变大
(3)两
(4)在高温的条件下,碳与氧化铜反应生成的二氧化碳和过量的碳反应生成了一氧化碳
(5)反应物中氧化铜与碳的质量比越小,生成一氧化碳的比例越高
3.(1)隔绝氧气(或空气)
(2)清除可燃物
(3)干冰升华时会吸收大量热,温度极低,自制时易冻伤;且干冰需低温储存,日常操作不便
(4) 白醋浓度 蜡烛与装置的距离 增加药品用量/减小蜡烛与装置的距离(合理即可)
(5)氢氧化铝沉淀和泡沫
(6)挤压塑料瓶
(7)灭火所需时间/泡沫的持续覆盖能力(合理即可)
4.(1)沉降
(2) 加明矾的质量 静置时间
(3) ①②④ 相同条件下,静置时间越长,净水效果越好
(4) Fe2(SO4)3 取200 mL水样于烧杯中,向其中加入0.4 g硫酸铁,静置20分钟,用浊度计测定水样上层的浊度,与实验④对比
(5)隔离不同过滤材料
(6)活性炭颗粒相对较小,容易被上层过滤出的杂质堵塞缝隙,从而影响活性炭的吸附效果(合理即可)
(7) 一般 多加活性炭(合理即可)
5.(1)合金的熔点比组成它的纯金属的熔点低
(2)导热
(3)
(4) 硫酸铜溶液的用量越多,锌与稀硫酸反应速率越快 相同时间内收集氢气的体积
(5) c 氧气和水 喷漆/涂油
6.(1)可燃物
(2) 铜片上的白磷燃烧,水中的白磷不燃烧 更环保 可燃物与足够浓度的氧气接触才能燃烧
(3)调大
7.(1)锥形瓶
(2) ; D
(3)
(4)
(5)44<Y<56
(6)实验5中石灰水浓度为0.03% 时,通CO2 3min以上均无明显现象,实验6浓度(0.0015%)更低,必然也无明显现象
8.(1)隔绝氧气
(2)水
(3)Co>Fe>Cu
(4) ② 粉红色变为浅绿色
(5)
(6)Cu、Co
9.(1) 检查装置的气密性 排除装置内的空气,防止CH4气体中混有氧气加热时发生爆炸
(2)
(3)Cu2O也是红色,红色固体可能为Cu或Cu2O,不一定全部为单质铜
(4)4.8
(5)取少量红色粉末于试管中,加稀硫酸振荡,若溶液变蓝,则含Cu2O;若不变蓝,则不含Cu2O
10.(1)排水集气法
(2) 成立 能燃烧的气体不一定是甲烷(合理即可)
(3) 用干冷的小烧杯罩在火焰上方,若烧杯内壁出现水雾,即可证明气体中含氢元素 吸收原气体中二氧化碳和水蒸气 定量测定该气体质量及生成水和二氧化碳的质量(合理即可)
11.(1) 煤粉燃烧放热,为碳酸钙分解提供热量(合理即可) CaO转化为O2-和Ca2+,CO2先与O2-结合生成,再与Ca2+结合生成CaCO3
(2) 反应条件相对温和,能耗低(合理即可)
(3)温度在550℃-650℃,CO2吸附率随温度升高而上升;在650℃-750℃,CO2吸附率随温度升高而下降
(4)温度过高,CaCO3分解
(5)0.1
12.(1)1:1.0
(2)在其他条件相同的情况下,反应时间越长,制备的PFAC总有效成分越低
(3)不同意,理由是:由实验②⑥⑦可知,随着过氧化氢的加入量越多,制备的PFAC总有效成分先增大后减小
(4)25
(5)测定消耗水的质量与产生氢气和氧气的质量之和是否相等
(6)
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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