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2026年中考化学二轮复习重要考点:科学探究题
1.小华同学学习了“催化剂”知识后,对催化过氧化氢分解的催化剂产生了兴趣,并进行了如下探究:
(1)用过氧化氢和二氧化锰混合制取氧气的化学反应类型是 。
【提出问题】过氧化氢分解只能用二氧化锰作为催化剂吗?
【猜想与假设】能催化过氧化氢分解的催化剂不一定只有二氧化锰一种。
【设计实验】实验装置如图所示。
实验编号
温度/℃
物质种类(取0.15 g)
待测数据
①
20
——
a
②
20
氯化铁
b
③
20
硫酸铜
c
(2)为了检查该装置气密性,吴宸同学向后拉动注射器活塞,松手后观察到 ,证明该装置的气密性良好,然后进行了表中所示的实验。
(3)实验①与实验②和③对照为了证明: ;要定量比较反应快慢,待测数据为相同时间内 。
(4)通过比较发现,在相同时间内,吴宸认为硫酸铜是过氧化氢分解的催化剂,你是否赞同他的观点? (填“赞成”或“不赞成”),请说明理由: 。
【得出结论】通过进一步实验,得出氯化铁和硫酸铜都可以作过氧化氢分解的催化剂。
2.研究小组在利用课本上的实验装置测定空气中氧气含量时,多次实验后发现集气瓶内上升的水体积始终小于瓶内原有空气体积的五分之一。
【提出问题】足量的红磷燃烧能否耗尽空气中的氧气?
【查阅资料】红磷、白磷均能与氧气发生反应,生成物及实验现象均相同。
【设计实验】在老师的指导下,研究小组的同学利用图1装置进行实验(红磷和白磷均过量)。他们利用高能激光笔照射燃烧匙上的红磷,红磷被点燃。待装置完全冷却后,将装有白磷的燃烧匙提出水面,再次用高能激光笔照射,白磷被点燃。
【记录数据】研究小组从开始实验到实验结束装置冷却,测得容器内氧气浓度变化曲线如图2所示。
【实验分析】
(1)红磷燃烧的现象是 。
(2)图2中DE段氧气浓度变化的主要原因是 。
(3)由实验可知,红磷燃烧 (填“能”或“不能”)耗尽空气中的氧气。
【再次探究】研究小组用图3装置重新测定空气中氧气含量(已知:铜+氧气氧化铜)。
(4)实验过程中反复推拉两端注射器的活塞,目的是 。
(5)完成表格:(玻璃管中空气忽略不计)
左侧注射器中气体体积
右侧注射器中气体体积
结论
实验前
5mL
10mL
氧气约占空气总体积的
完全反应并冷却至室温后
0
mL
3.兴趣小组对氧气的制取开展研讨活动。
【实验室制氧】利用图1装置完成高锰酸钾制取氧气的实验。
(1)写出图1中标号仪器的名称:① ;② 。
(2)选择 (填字母序号)作为发生装置,还需对该装置做如下改进: 。
(3)用装置C收集氧气是利用氧气 的性质。用装置E收集氧气,应将带火星的木条放在 (填“a”或“b”)端进行验满。
【家庭制氧】目前市场上常见的家用制氧机工作原理有两种:分子筛制氧法和化学试剂法。
(4)分子筛制氧法:图2是某品牌分子筛制氧机的微观原理图,该制氧机制得的“氧气”属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
(5)化学试剂法:
①市售家用制氧机内部结构如图3所示。制氧剂为过碳酸钠固体(溶于水产生H2O2)与MnO2混合。反应仓相当于图1中的装置 (填字母序号)。与KMnO4制氧气相比,该方法更适宜家庭制氧的理由是 。
②图4为反应速率与反应物浓度、温度的关系。为使制氧机出氧流量保持平稳,在使用规定量制氧剂的情况下,图3中的夏季和冬季水位线需设置不同的原因是 。
【鱼塘增氧】10 g Na2O2和10 g CaO2固体分别与水作用,生成氧气质量与时间的关系如图5。
(6)若给鱼池增氧,选择 (填化学式)更合适,理由是 (答一点)。
4.某兴趣小组探究分子的性质时做了以下实验。
已知:碱性溶液能使酚酞试液变红,而浓氨水呈碱性,易挥发,打开盛浓氨水的试剂 瓶时能够闻到强烈的刺激性气味。请结合资料回答实验中的有关问题。
甲同学用小烧杯取约40 mL蒸馏水,向其中滴入5~6滴酚酞试液,搅拌均匀,溶液的颜色无明显变化。
(1)如图1所示,取少量上述溶液于试管中,向其中慢慢滴加浓氨水,观察溶液颜色的变化是 ,通过上述实验,得出的结论是浓氨水显碱性。
(2)将烧杯中的酚酞试液分别倒入A、B两个小烧杯中,另取一个小烧杯C,向其中加入约5 mL浓氨水。用一个大烧杯罩住A、C两个小烧杯(如图2所示)。观察几分钟,烧杯A中发生的现象是 ,而烧杯B中无明显现象。这一现象微观上说明了 ,烧杯B的作用是 。
(3)实验中同学们闻到了刺激性气味,于是大家对实验2的装置进行了改进,如图3 所示,与改进前相比,改进后实验的优点是 。
5.氧气是宝贵的自然资源之一,某化学兴趣小组同学对“氧气的实验室制取及性质”进行主题研学活动。
任务一:氧气的实验室制取
(1)写出仪器a的名称 。
(2)若用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,选择的发生装置是 (填字母序号)
(3)某同学用AE装置加热高锰酸钾制取氧气,当气体收集完毕后,应________(填字母序号)。
A.先把导管移出水面,再熄灭酒精灯
B.先熄灭酒精灯,再把导管移出水面
(4)若用F装置收集氧气,验满方法为 。
任务二:氧气的性质
(5)为验证氧气的某些物理性质,小组同学收集一塑料瓶干燥的氧气,进行图1所示实验,测得氧气体积分数随时间变化曲线如图2所示。
①请从微观角度分析AB段曲线下降的原因是 。
②BC段曲线下降幅度明显超过AB段,体现氧气的性质是 。
任务三:拓展研究
经探究得知:氧化铜也能作为过氧化氢分解的催化剂。学习小组的同学为了比较氧化铜和二氧化锰催化效果,用如图1所示的装置进行了两次实验,在试管中分别加入等质量的氧化铜和二氧化锰,分别将注射器内盛有的3 mL 5%的过氧化氢溶液注入试管中,利用注射器收集氧气,收集到氧气的体积和时间的关系如图2所示。
(6)反应了一段时间后,发现装有红墨水的U形管水位左边下降,说明该反应是 反应(填“放热”或“吸热”)。
(7)实验中,可以通过测定________(选填字母)得出二氧化锰比氧化铜的催化效果好。
A.相同时间产生氧气的体积
B.产生相同体积氧气所需时间
C.产生氧气的总质量
D.产生氧气的总体积
6.请结合如图回答问题:
(1)仪器①名称: 。
(2)实验室用A装置制取O2,要收集纯净的氧气可以选用 装置(填字母)。
(3)已知实验室制H2可用锌粒和稀硫酸反应制取,H2难溶于水,且密度比空气小。则制取H2可选用的发生装置是 ,若用C装置收集H2,气体应从 (填“a”或“b”)管通入。
(4)某小组设计如下对比实验比较MnO2、CuO对过氧化氢分解的催化效果。所用实验装置如图Ⅰ所示。在试管中分别加入等质量的氧化铜和二氧化锰,利用注射器收集氧气,收集到氧气的体积和时间关系如图Ⅱ所示。
实验中造成U形管内红墨水液面左低右高的可能原因是 ;
7.某化学兴趣小组对不同催化剂催化分解H2O2的效率开展如下探究,并据此自制高 原旅行的简易供氧器(安全提示:实验中应佩戴护目镜和手套,避免皮肤直接接触H2O2对细胞造成损害)。回答相关问题:
【探究一】H2O2分解实验
(1)取 5mL10% 的H2O2溶液于试管中,放入0.5g 粘胶凝固的Fe2O3小球,将带火星木条 置于试管口,观察到溶液中立即产生气泡, (补充完现象)。从试管中取出小球,洗净, 晾干,称量,其质量仍为0.5g,说明粘胶凝固的Fe2O3 小球能催化分解H2O2产生O2,写出发生 化学反应的方程式 。
(2)为了使本探究更加严谨,小组讨论后又做了一个对照实验:向盛有5mL 的试管中,加入0.5g 粘胶凝固的Fe2O3 小球,无明显现象。
【探究二】对比Fe2O3 粉末与酵母粉末的催化效率
(3)向两支试管中分别加入Fe2O3 粉末、酵母粉末各0.5g, 然后都注入5mL10% 的H2O2的溶液,相同条件下测量不同时间产生O2 的体积(见下表),则 催化效率更高。
时间
0
10
20
30
40
50
60
O2体积/mL
Fe2O3
0
10.5
19.8
27.5
33.1
36.2
37.5
酵母
0
15.2
28.6
38.9
45.3
49.7
52.1
【探究三】跨学科实践活动
(4)查阅资料:酵母中的过氧化氢酶才是H2O2分解的催化剂,生物细胞代谢会产生H2O2副产物。据此推测,在生物体细胞内普遍存在过氧化氢酶的原因是:避免H2O2累积,导致 (补充完整)。
(5)自制高原旅行的简易供氧器:为实现缓慢供氧,并能随时控制氧气的产生与停止,现有H2O2浓溶液,还应选用的试剂有
可供选择的试剂: a.Fe2O3粉末 b. 水 c. 酵母粉末 d. 粘胶凝固的Fe2O3小球
(6)反思总结:实践学习后,部分同学交流的以下观点,你认同的是 。
A.解决实践中的真实问题,通常需要多学科知识
B.当设计的装置比较优秀时,没有必要组内交流
C.设计方案时应综合考虑反应原理、实际需求和现有条件
D.开展跨学科实践活动可能费时费力,但有利于培养学生的核心素养
8.化学兴趣小组开展过氧化氢溶液分解反应的探究,并据此自制高原旅行的简易供氧器。
探究一:探究颗粒状的氧化铝小球是否是过氧化氢溶液分解反应的催化剂。
实验
实验过程
实验现象
解释与结论
Ⅰ
带火星的木条均不复燃
常温下,过氧化氢溶液和氧化铝小球自身均不分解或分解较慢
Ⅱ
试管内立即产生较多气泡,___________
氧化铝小球与过氧化氢溶液作用可以产生大量氧气
Ⅲ
待实验Ⅱ试管中无明显现象时,从试管中取出氧化铝小球,洗净,晾干,称量
质量为0.5 g
氧化铝小球在反应前后质量不变
Ⅳ
现象与实验Ⅱ相同
氧化铝小球是过氧化氢分解的催化剂
(1)实验Ⅰ的目的 。
(2)请补充实验Ⅱ中的实验现象 。
(3)实验Ⅳ试管中的固体是 ,加入的液体是 。
探究二:对比颗粒状的氧化铝小球与酵母粉末的催化效率
向两支试管中分别加入颗粒状的氧化铝小球、酵母粉末各0.5 g,然后都注入5 mL 5%的过氧化氢溶液,相同条件下测量不同时间产生的体积如下表。
时间/s
0
10
20
30
40
50
60
体积/mL
氧化铝小球
0
10.5
19.8
27.5
33.1
36.2
37.5
酵母粉末
0
15.2
28.6
38.9
45.3
49.7
52.1
(4)根据表格数据,小组同学得出的结论是 。
探究三:跨学科实践活动
如图为小组成员设计的高原旅行简易供氧器;(金属网的孔径约为2 mm)
(5)经小组讨论,最终选择颗粒状的氧化铝小球作为金属网的填充物,请分析不使用酵母粉末的可能原因: 。
(6)该装置可随时控制氧气的产生与停止,请你帮忙写一个简洁明了的使用说明 。
(7)实践学习后,部分同学交流的以下观点,你认为错误的有___________(填选项标号)。
A.解决实践中的真实问题,通常需要多学科知识
B.当设计的装置比较优秀时,没有必要组内交流
C.设计方案时应综合考虑反应原理、实际需求和现有条件
D.开展跨学科实践活动费时费力,不利于综合素养的发展
9.某兴趣小组在老师的带领下,探究影响过氧化氢分解速率的因素。
【提出问题】影响过氧化氢分解的因素有哪些?
【作出假设】假设1:催化剂的种类
假设2:过氧化氢溶液的浓度
假设3:温度
【进行实验】学生利用如图所示装置,以收集50mL的气体为标准,比较反应的快慢,实验方案如下表所示:
序号
温度/℃
过氧化氢溶液浓度
过氧化氢溶液体积/mL
1g催化剂
时间/s
1
20
5%
40
二氧化锰
37
2
20
10%
40
二氧化锰
14
3
20
5%
40
氧化铜
b
4
80
5%
40
二氧化锰
29
(1)通过对比实验1和2,得出的结论是 。
(2)通过对比实验1和3,得出二氧化锰的催化效果比氧化铜强的实验依据是 。
(3)通过对比实验 ,得出温度对过氧化氢分解速率的影响。
(4)实验中,使用注射器的优点是 。
(5)检验所收集的气体是否是氧气的方法是 。
【拓展延伸】在实验3探究中,将注射器换成了压强传感器,测出了实验过程中装置中压强与时间的关系图(如图)。实验过程中,触摸锥形瓶外壁,有发烫的感觉。至反应结束后,发生装置的温度慢慢趋于常温。
(6)实验中,过氧化氢反应结束是在 (填字母)点。
(7)根据图所示,我们分析发现:反应速率在不断发生改变。反应过程中从开始到结束影响反应速率的因素有 (填2种)。
(8)图中,CD段压强降低的主要原因是 。
10.燃烧是一种常见的化学反应,朵朵等同学以“可燃物燃烧”为主题开展了以下相关活动。
I.认识燃烧:化学就在我们身边,化学促进了人类社会的不断进步。家用燃料使用的发展历程(括号内表示燃料主要成分)如图所示。
蜂窝煤(C)→罐装液化气(、等)→管道煤气(CO、、)→天然气()
(1)家庭用煤经过从“煤球”到“蜂窝煤”的变化,其目的是 。
(2)储气:罐装液化气中含有液态丁烷()和丙烷(),但这两种物质在常温常压下为气体,利用加压、降温使丁烷和丙烷由气体变成液体灌装到瓶中。试从微观角度分析该过程 。
(3)用气:使用罐装液化气炒菜时,先打开罐的阀门,再点燃逸出的气体炒菜。写出用气过程中罐内燃料丁烷发生反应的方程式 。
Ⅱ.探究物质燃烧的条件:
如图1,烧杯中装有水,底部放白磷。试管a、b中放入白磷与红磷,塞上橡胶塞,放入烧杯中。观察到只有试管a中有白烟生成。
(4)通过对比试管a、b实验现象,说明可燃物燃烧所需条件是 。
(5)在实验过程中发现白磷燃烧不剧烈,可能的原因是不足,小傅同学对实验进行改进,如图2,请写出液体M加入固体N中,发生反应的化学方程式 。
Ⅲ.探究氧气的量对物质燃烧程度的影响
取5 g白磷放入试管,将温度传感器探头插入图2左边试管底部,放入水中,5秒后,将物质M注入试管中,采集数据曲线如图3所示。
(6)根据A、B点所在高度,说明左边试管发生的反应是 (填“吸热”或“放热”)反应。
(7)根据D点温度比B点高,本实验可获得的结论是 。
IV.燃烧新认识
在教师的指导下,同学们查找资料,发现氢气在氯气中可以燃烧并产生苍白色火焰,镁条也可以在氮气中燃烧生成淡黄色的氮化镁()。
(8)从“燃烧的条件”分析,你对燃烧的新认识是 。
(9)若将4.8 g镁在氮气和氧气两种气体组成的混合气体中充分燃烧,生成物的质量是a g,则a的取值范围是 (结果精确到0.1)。
11.宋朝王希孟的《千里江山图》以青绿山水为主调,描绘壮丽山河,为中国青绿山水画巅峰之作。画作使用了石青、石绿、砗磲粉等传统颜料,已知石绿主要成分为含铜元素的化合物,兴趣小组对石绿的成分及形成进行了实验探究。回答下列问题:
【查阅资料】
资料1: CuCO3受热时会分解生成CuO和CO2,Cu(OH)2受热时会分解生成CuO和H2O。
资料2:白色的无水硫酸铜(CuSO4)固体遇水变蓝色。
【提出问题】石绿中的成分是怎样的?
【做出猜想】猜想①只含CuCO3;猜想②只含Cu(OH)2;猜想③含有CuCO3和Cu(OH)2。
【实验验证】用图1所示装置,定性探究固体的成分。
(1)按气流方向填写图1中装置的正确顺序为 ,实验中观察到装置A中固体由绿色变为黑色,装置B中液体变浑浊,装置C中现象为 ,验证出猜想③是正确的。
(2)若在B装置前加防倒吸装置,应选择图2中的装置是 (填“甲”或“乙”)。
(3)石绿可用xCuCO3 • yCu(OH)2表示,也可用Cu2(OH)2CO3表示,则x∶y= 。
12.酸碱中和反应是初中阶段重要的一类反应,某兴趣小组开展了项目式学习。
任务一:从能量变化角度探究酸和碱的反应。某小组同学测量盐酸与氢氧化钠溶液反应过程中温度的变化,观察到溶液温度升高,因此,得出两者能反应的结论。有同学认为此结论不够严谨,为此他在室温下设计了以下实验:
①10mL、20%的盐酸与10mL蒸馏水混合,测量溶液温度的变化。
②10mL、20%的氢氧化钠溶液与10mL蒸馏水混合,测量溶液温度的变化。
③10mL、20%的盐酸与10mL、20%的氢氧化钠溶液混合,测量溶液温度的变化。
用数字化实验技术测得3个实验中溶液温度随时间变化的关系如图1所示。
(1)氢氧化钠和盐酸发生了反应的实验证据是 。
(2)写出氢氧化钠和盐酸反应的化学方程式 。
(3)此中和反应的温度变化主要是由于 (填离子符号)发生了反应,放出热量的缘故。
任务二:探究氢氧化钠与盐酸反应的实质。
【查阅资料】相同状况下,溶液中离子浓度越大,导电性越强,电导率越大。用电导率传感器测得向氢氧化钠溶液中滴加浓盐酸的电导率变化情况如图2所示。
(4)mn段曲线下降的原因分析:氢氧化钠溶液中滴入浓盐酸,原溶液中钠离子数目不变, (填离子符号)数目减少,盐酸带入的 (填离子符号)数目与原溶液消失的离子数目 (填“增加”“减少”或“相等”),浓盐酸还带入了 ,从而导致离子浓度减小,所以电导率变小。
(5)如图3表示氢氧化钠溶液与浓盐酸反应过程中,溶液中微观粒子的变化情况,按时间先后排列的顺序为 (填序号)。
任务三:探究中和反应中pH的变化。取三份相同体积相同浓度的氢氧化钠溶液,分别滴入两滴无色酚酞溶液,再以相同的速度同时滴加不同浓度的盐酸,得到溶液的pH随时间变化的曲线如图4。
(6)在a、b、c三种曲线所示的实验中,所用盐酸的浓度由大到小的顺序为 ,溶液红色最先褪去的是 ,20min时溶液的酸性由弱到强的顺序为 。
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.(1)分解反应
(2)活塞回到原来位置
(3) 氯化铁和硫酸铜能否加快过氧化氢分解 产生氧气的体积
(4) 不赞成 因为没有验证硫酸铜的质量和化学性质在反应前后是否改变
2.(1)产生大量白烟,放出热量
(2)白磷燃烧消耗氧气
(3)不能
(4)使氧气与铜充分接触,完全消耗氧气,使实验结果更准确
(5)12
3.(1) 试管 水槽
(2) A 在试管口放一团棉花
(3) 不易溶于水且不与水反应 b
(4)混合物
(5) B 无需加热,操作简便、更安全 温度影响反应速率(夏季温度高,冬季温度低),通过调整水位控制反应物浓度,使反应速率平稳,从而保持出氧流量稳定
(6) 相同质量下,生成的氧气更多(或反应持续时间更长,能持续增氧)
4.(1)由无色变成红色
(2) 溶液变红 分子在不断运动 对照
(3)装置密闭,不会对空气造成污染(合理即可)
5.(1)分液漏斗
(2) B
(3)A
(4)将带火星的木条放在n处,若木条复燃,则已经集满
(5) 分子在不断运动 氧气的密度比空气大
(6)放热
(7)AB
6.(1)酒精灯
(2) E
(3) B a
(4) 过氧化氢分解放出热量
7.(1) 带火星的木条复燃
(2)水/H2O
(3)酵母
(4)过氧化氢对细胞造成损害
(5)bd
(6)ACD
8.(1)与实验Ⅱ形成对比(或进行空白实验,合理即可)
(2)带火星的木条复燃
(3) 实验Ⅲ中氧化铝小球(或实验Ⅱ使用过的氧化铝小球或使用过的氧化铝小球) 过氧化氢溶液(或过氧化氢溶液)。
(4)在其它相同条件下,酵母粉末的催化效率比氧化铝小球高
(5)酵母粉末无法装在金属网之中
(6)下压铁丝使金属网浸没在液体中开始反应,上拉铁丝使金属网离开液体停止反应
(7)BD
9.(1)在其他条件相同时,过氧化氢溶液的浓度越大,分解速率越快。
(2)b>37
(3)1 、4
(4)便于观察收集的气体的体积
(5)将带火星的木条伸入收集的气体中,若木条复燃,则证明是氧气。
(6)C
(7)温度、过氧化氢溶液的浓度
(8)反应结束后,温度降低,装置内压强减小
10.(1)增大煤与空气的接触面积,使煤燃烧更充分(合理即可)
(2)加压、降温使气体分子间的间隔变小,从而使气体变成液体(合理即可)
(3)
(4)温度达到可燃物的着火点
(5)
(6)放热
(7)相同条件下,氧气浓度越大,白磷燃烧越剧烈,放出热量越多(合理即可)
(8)物质燃烧不一定需要氧气(合理即可)
(9)6.7<a<8.0
11.(1) ACB 固体变蓝色
(2)乙
(3)1:1
12.(1)实验①、实验②温度几乎不变,实验③温度升高
(2)
(3)、
(4) 相等 水/
(5)①③②④
(6) a>b>c a c<b<a
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