2026年中考化学一轮复习巩固训练--科学探究题
2026-05-15
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内容正文:
2026年中考化学一轮复习巩固训练--科学探究题
1.化学是以实验为基础的科学,实验是科学探究的重要手段,学习了CO2的溶解性后,同学们对溶解了CO2的水作了进一步探究。
【提出问题】CO2在溶于水时,是否有CO2与水反应呢?
【进行实验】兴趣小组的同学找来软塑料瓶进行了系列的探究活动,请你参与:
(1)甲同学想通过证明反应物消耗或较少。按如图所示进行实验,打开瓶盖,水迅速将烧杯内的水倒入瓶中并拧紧瓶盖,振荡,一会后发现______,得出结论:能与水反应。
【反思交流1】
(2)乙同学认为甲同学的实验不足以证明能与水反应,乙同学的理由是______。
【补充实验】
(3)乙同学取少量甲同学实验软塑料瓶中的液体于试管中,向其中滴加紫色石蕊试液,观察到溶液变_____,乙同学认为这可以说明能与水反应(提示:石蕊溶液遇酸由紫色变红)。
【反思交流2】
(4)丙同学认为乙同学的实验也不足以证明能与水反应。其理由是_____。
【再次实验】
(5)该兴趣小组的同学经过思考、讨论,设计了如下实验方案,探究能与水反应,请你完成如表实验报告。
实验操作
实验现象
结论
①把干燥的紫色小花一半喷水,一半保持干燥
小花喷水的部分仍为紫色
______
②把实验①中的紫色小花放入盛有二氧化碳的集气瓶中
小花喷水的部分由紫色变红色,干燥部分仍为紫色
______
【得出结论】
(6)CO2能与水反应并生成了碳酸,反应方程式为______。
【反思交流3】
(7)乙同学和兴趣小组的同学在探究没有明显现象的反应(如:与水的反应)是通过检验______的方法来证明的(填选项)。
A.有新物质生成 B.反应物减少或消失
2.西气东输工程是我国距离最长、投资最多、施工条件最复杂的天然气管道,其中天然气的主要成分是甲烷()。某校化学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣,请你一起探究。
【提出问题】甲烷燃烧后生成哪些物质?
【查阅资料】①无水遇水变蓝;②NaOH溶液可以吸收大量的气体。
【猜想与假设】
甲同学:和;乙同学:和;丙同学:和和;丁同学:和CO和。
(1)同学们一致认为丙同学的猜想错误,理由是___________。
【实验探究】
为了验证上述猜想与假设,将甲烷在一定量的纯净的氧气中燃烧的产物依次通过如图所示装置:
(2)实验中用纯净而不用空气的原因是___________。
(3)实验中观察到A中无水变蓝,B、E中澄清石灰水变浑浊,D中黑色粉末变成红色,由此推断___________同学猜想成立。
(4)写出B中澄清石灰水变浑浊的化学方程式___________。
【反思与交流】
(5)装置最后连接大气球的目的是___________,为避免产生有毒的CO,含碳元素的物质燃烧必须在___________的情况下进行。
3.某兴趣小组在学习了过氧化氢分解制氧气的实验后,知道二氧化锰在此反应中起催化作用。到底还有哪些因素与化学反应速率有关呢?
【任务一】探究氧化铜能否对过氧化氢的分解起催化作用
(1)在此实验中观察到:A试管中小木条_______;B试管中的小木条复燃;结论:氧化铜能加快过氧化氢的分解速率。
(2)同学们讨论后,认为要确定氧化铜对此反应有催化作用,还需探究反应前后氧化铜的_______和_______不变。
【任务二】探究二氧化锰和氧化铜对过氧化氢分解的催化效果
化学兴趣小组的同学为了比较氧化铜和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果。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的双氧水注入试管中,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。
(3)在检查装置的气密性后,小组同学开始实验时注入双氧水的方法是_______(填字母)。
A.快速推注射器活塞 B.缓慢推注射器活塞
(4)实验中,U形管内红墨水液面左边下降,右边上升,出现该现象的原因是_______。
(5)为了比较两种催化剂的催化效果,实验中除了记录注射器内收集氧气的体积,还需记录_______。
(6)通过图像2除了能得出二氧化锰催化效果比氧化铜好,还能得出的结论_______。
(7)由氧化铜催化的反应,时间段反应速率逐渐变慢,原因是_______。
【任务三】探究影响反应速率的其他因素
某化学小组在学习氧气的实验室制法时,发现过氧化氢溶液在分解过程的反应速率与多个因素有关。该小组进行如下探究。
(8)探究催化剂的用量对过氧化氢分解速率的影响,图1装置中产生氧气的量利用压强传感器测出(在等温条件下,产生氧气体积与装置内压强成正比,反应能量变化忽略不计)。图2是“不同质量的二氧化锰与相同体积的3%过氧化氢溶液混合”的实验结果,从图2中可以看出_______。
(9)除上述实验室制氧气的影响过氧化氢分解速率的因素有催化剂用量、催化剂的种类之外,请你再列举出影响化学反应速率的一个因素_______。
【实验拓展】
(10)大家从课外资料上还获得下列信息:氧化铁、硫酸铜、猪肝、马铃薯等也可以作过氧化氢分解的催化剂。下列有关催化剂的说法正确的是_______(填字母)。
A.二氧化锰可作任何反应的催化剂
B.同一个反应可能有多种催化剂
C.没有催化剂化学反应不能发生
D.能改变其他物质的化学反应速率
E.对很多工业反应,加入催化剂能起到增加生成物的质量的效果
4.从定性到定量的角度研究化学,是物质属性的精细化表征的方法。
I.从定性的角度研究:用如图实验装置探究汽油的元素组成(夹持仪器已略)。
(1)实验中,要使汽油燃烧生成的气体能通过漏斗被吸入试管中,需要进行的操作是:________。
(2)观察到漏斗内壁出现水滴,试管中澄清石灰水变白色浑浊,由以上现象可推测出汽油中______(填“一定”或“可能”或“一定不”)含有氧元素。
II.从定量的角度研究:初三某化学兴趣小组同学依据教材实验对化学反应前后质量变化进行了探究。
【查阅资料】碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体。
【实验装置设计】甲、乙、丙小组同学分别设计如图装置:
【讨论与探究】
(3)甲小组实验中小气球的作用是_________,白磷燃烧的化学方程式为_________。
(4)请根据乙组和丙组设计的“质量守恒定律”的实验装置进行探究,并按要求完成实验。
①乙组实验结束后可观察到天平_________(“是”或“否”)平衡;原因是_________;此反应___________(填“遵守”或“不遵守”)质量守恒定律。
②丙组通过对过氧化氢溶液分解反应前后各物质质量总和的测定,得出参加化学反应的各物质的质量总和___________(填“大于”、“等于”或“小于”)反应后生成的各物质的质量总和。
【实验结论】通过三组实验探究,同学们得出结论:化学反应都遵守质量守恒定律。
【实验分析】
(5)化学变化的本质是原子重新组合的过程,即在一切化学变化中,反应前后______(填序号)没有发生改变,所以化学反应遵守质量守恒定律。
A.原子种类 B.分子种类 C.原子质量 D.分子数目 E.原子数目
【反思与交流】
(6)通过甲、乙、丙小组实验的探究,可以得到的启示是:有_________参加反应或生成的反应,在验证质量守恒定律时必须在_________中进行实验。
【实验改进】
接下来该兴趣小组对甲组实验进行了改进如图,红磷在空气中燃烧,电阻丝通电后铜丝会发热,热量传递到燃烧匙,引燃红磷。在实验过程中测量了固体变化如图所示。
(7)由图可知,参加反应的红磷的质量与氧气的质量比为___________(最简整数比)。
5.利用的反应可制备。科研小组对影响制备效果的因素进行探究。
已知:“水灰比”指的与的质量比。
【进行实验】取一定量的于反应釜,加入一定量的水,在一定条件下搅拌,一段时间后测定纯度(纯度越高,制备效果越好)。实验记录如下:
序号
水灰比
温度/℃
反应时间/min
纯度/%
①
0.4
25
20
75.26
②
0.5
25
20
83.31
③
0.6
25
20
82.68
④
0.7
25
20
78.19
⑤
0.5
25
30
84.01
⑥
0.5
25
40
84.21
⑦
0.5
25
50
84.23
⑧
0.5
30
40
88.01
⑨
0.5
40
40
92.21
⑩
0.5
50
40
90.23
【解释与结论】
(1)属于___________(填“化合反应”或“分解反应”)。
(2)设计实验①②③④的目的是___________。
(3)探究反应时间对制备效果影响的实验是___________(填序号)。
(4)依据实验数据,不能得出“在水灰比、反应时间等其他条件相同时,温度越高,制备效果越好”的结论,其证据是___________。
(5)继续实验发现添加聚乙二醇可以提高制备的效果。补全实验方案:在温度为40℃时,取一定量的于反应釜,加入一定量的水(控制水灰比为0.5),加入一定量的4%聚乙二醇,___________。
6.空气,是一切生命赖以生存的重要物质。同学们可以通过下列方式认识空气。
【组成角度】
为测定空气中氧气的体积分数,某同学改进了课本实验,用下图中的脱氧剂进行实验。下表是实验过程中记录的有关数据。
实验时间/min
0
5
10
30
35
45
量筒液面读数/mL
50
35
27.5
19.7
19.7
19.7
资料,食品脱氧剂(以铁粉为主的物质组成)能通过化学反应除去密闭包装袋中的氧气,使食品处于无氧状态。
(1)据表中数据推算,广口瓶中氧气的体积分数约是___________。(仅列式,无需计算结果)。若食品脱氧剂量不足,则会使测量结果___________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(2)分析说明能否用木炭代替红磷来测定空气中氧气的体积分数___________。
(3)物质的用途主要是由其物理性质决定的是___________。(不定项选择)
A.氮气用作保护气 B.干冰人工降雨
C.氧气做火箭的助燃剂 D.稀有气体用于制作霓虹灯
【变化角度】
“分离液态空气法”制氧气
(4)经步骤1处理后的空气属于___________(填“纯净物”或“混合物”),经步骤2得到液态空气,此过程属于___________(填“物理”或“化学”)变化。
(5)根据表中数据:控制温度T2的范围为___________,可分离获得较纯净的氧气。此方法是利用氮气和氧气的___________不同将其汽化分离。
物质
H2O
CO2
N2
O2
沸点/℃
100
-56.6
-196
-183
“膜分离法”制氧气
(6)膜分离法的原理是在一定压力下,让空气通过薄膜,氧气能透过薄膜,而其余气体不能透过,以得到含氧量较高的富氧空气。据此推测氧分子比氮分子体积___________。(填“大”或“小”)
7.关于燃烧的研究是一项重要的课题,某化学兴趣小组以“探究燃烧的奥秘”为主题开展项目式学习。
(1)图1是探究可燃物燃烧条件的实验,实验前从水中取出白磷,放到铜片之前的操作是______,从白磷的保存推测白磷的物理性质有________。
(2)通过观察铜片上的实验现象,可得出发生反应的化学方程式为____。
(3)此实验中铜片上的白磷和热水中的白磷,要对比的是_______,本实验的实验方法是________。
(4)某化学兴趣小组同学实验验证可燃物燃烧的条件(图2)。
Ⅰ.将80℃的热水从长颈漏斗注入集气瓶,但不浸没燃烧匙,此时白磷燃烧,红磷不燃烧。
Ⅱ.继续加水,浸没两支燃烧匙,白磷火焰熄灭。
①Ⅰ中红磷不燃烧的原因是___________。
②若使白磷露出水面再次燃烧,操作是___________。
8.某小组欲用实验制得的一氧化碳(其中混有水蒸气和二氧化碳)来测定赤铁矿中氧化铁的含量,设计了如图所示的实验装置:
提示:①氢氧化钠溶液可用于吸收二氧化碳
②无水硫酸铜固体遇水时由白色变为蓝色
③碱石灰可以吸收二氧化碳和水蒸气
请按要求回答下列问题:
(1)装置A中发生反应的化学方程式为_______。
(2)装置D中的现象为_______时才能保证氧化铁含量测定准确。
(3)装置E中发生反应的化学方程式为_______。
(4)小凯同学通过称量装置F的质量,发现充分反应后装置F质量增加了,则该赤铁矿中氧化铁的质量分数为_______。
(5)若没有装置G,则计算出的氧化铁的含量将_______(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(6)小源同学发现这个实验有明显不足之处,请具体改正:_______。
9.在化学课上,老师讲完二氧化碳的性质,实验小组同学们想自己来验证二氧化碳的性质,于是小组同学向一个收集满二氧化碳气体的质地较软的塑料瓶中加入约体积的紫色石蕊溶液,立即旋紧瓶盖,振荡。
(1)观察到________现象,此实验能得出二氧化碳的一条物理性质是_____。
【提出问题】上面实验能否得出二氧化碳能与水反应呢?
【交流讨论】
(2)某同学认为不能得出此结论,原因是无法排除______的干扰。
【实验探究】小组同学又补充了如下图实验:
【解释与结论】
(3)补充上述实验中_______(在I、II、III中选择)就能得出二氧化碳能和水反应的性质。
【归纳总结】
(4)要证明没有明显实验现象的化学反应发生,可以借助类似石蕊这样的物质,来证明有______产生,从而证明反应发生。
10.我校九年级某学习小组以“调查家用燃料的变迁与合理使用”为主题开展实践学习。
任务一:探条件
如图为探究燃烧条件的实验装置。
【资料】:白磷着火点为40 ℃,有毒,且燃烧时产生的对环境有污染,在实验中常用氢氧化钠溶液吸收五氧化二磷以防止其逸散污染空气。
(1)对比图1中铜片上白磷和热水中白磷的现象,说明燃烧的条件是__________________。
(2)和图1装置相比,按照图2进行实验的优点是_______________________(写一点即可)。
任务二:查变迁
调查发现吴忠地区家用燃料变迁历程为:薪柴→煤→液化石油气→天然气
(3)煤、石油和天然气都属于_______(填“可再生”或“不可再生”)能源。
(4)过去,薪柴是主要燃料。成语“釜底抽薪”蕴含了一种灭火方法,其灭火原理是_____________。
(5)如今,通过西气东输工程,天然气作为家用燃料已广泛使用,请写出天然气中甲烷完全燃烧的化学方程式________________。
任务三:寻发展
为实现“30、60”“双碳”目标,人们正在利用和开发其他能源,随着科技发展,氢能源的开发和利用已取得很大进展,2023年我国建成首座氨制氢加氢站,氨制氢的一种生产流程图如下所示。
(6)发现氢气后,人们一直追求将氢气作为一种绿色能源,其理由是__________________。
(7)写出步骤Ⅱ发生反应的化学方程式_____________________。
(8)中国制造“零碳”动力液氢重型卡车,采用大功率液氢燃料电池系统,续航里程超1000 km。液氢燃料电池供电时将_____能转化为电能。
11.学习了二氧化锰对过氧化氢分解有催化作用的知识后,某小组对催化剂产生了兴趣;他们开展了以下项目式探究。
【任务1】认识催化剂
(1)催化剂是影响化学变化的因素之一,下列关于催化剂的说法错误的是______(填字母)。
A.催化剂只能加快化学反应速率
B.在反应过程中催化剂不改变生成物的质量
C.在化学反应前后催化剂的性质不发生改变
D.一个反应过程只有一种催化剂
【任务2】探究影响过氧化氢分解的因素
【实验探究】为探究催化剂的种类对过氧化氢分解速率的影响,该小组的同学按图1所示组装装置,在室温下分别进行了表中的四组实验,并用氧气传感器测定实验过程中氧气含量的变化情况,得到如图2所示曲线。
组别
试剂
第1组
2mL5%过氧化氢溶液
第2组
2mL5%过氧化氢溶液+3滴硫酸铜溶液
第3组
2mL5%过氧化氢溶液+3滴氯化铁溶液
第4组
xmL5%过氧化氢溶液+少量二氧化锰粉末
【实验结论】对比图2中的四条曲线及表格中的信息,进行分析:
(2)第4组实验中x=______。
(3)二氧化锰、氯化铁溶液、硫酸铜溶液都对过氧化氢分解有催化作用,______的催化效果最好。
【实验反思】
(4)除上述影响过氧化氢分解的因素外,你认为过氧化氢的分解速率还可能与______因素有关。
12.化学兴趣小组的同学对实验室利用制取氧气的实验进行探究。请根据所学知识回答下列问题:
(1)制取氧气的实验原理。
①用溶液(作催化剂)制氧气的化学方程式为________。
②收集氧气时可以用________(填“向上”或“向下”)排空气法,依据是________。
(2)催化剂对分解的影响。小组同学设计的实验装置如图1所示,用电子秤称量0.04 g、0.08 g、0.12 g的粉末,分别加入三只锥形瓶中,用注射器各量取8 mL 3%的溶液,连接装置,将溶液注入锥形瓶中,用压强传感器测量各锥形瓶中压强,压强随时间(前100 s)的变化曲线如图2。
①根据图2提供的信息,从控制合适的反应速率和节约试剂的角度分析,催化分解8 mL 3%的溶液制氧气时,的最佳用量为________(填“0.04 g”“0.08 g”或“0.12 g”)。
②催化制氧气时,氧气的最终产量与的用量________(填“有关”或“无关”)。
③金属铂也可以催化制氧气,小组同学设计如图3所示装置制取氧气,实验过程中,若观察到安全管内液面不断上升,说明锥形瓶内压强过大,此时可采取的合理安全措施是________、________。(写出两条即可)
13.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)。
14.有人提出使用“高科技的添加剂”可以使水变成汽油,解决当今世界的能源问题,小亮在学习过“物质构成的奥秘”后,认为可以用物质组成的观点揭开这个骗局。
【提出问题】根据水的组成和汽油的组成判断,水是否可以变成汽油?
【猜想与验证】
(1)确定水的组成。
实验装置示意图如图所示:
实验一段时间后对两支试管中的气体进行检验,将试管a中的气体移近火焰时,_____________________(填现象),说明有________生成;试管b中的气体可使带火星的木条________________(填现象),说明有氧气生成。
实验结论:水是由________________组成的。
(2)确定汽油的组成。
实验操作如下:
实验步骤
实验现象
结论
①点燃使用汽油作燃料的油灯将光洁干冷的烧杯罩在火焰上方
现象①:烧杯内壁有水珠出现
证明汽油在空气中燃烧后的产物中有水。
②将烧杯迅速翻转,注入__________,振荡
现象②:___________
证明汽油在空气中燃烧后的产物中有二氧化碳。
实验结论:汽油的组成中一定含有________元素。
(3)揭开骗局:水不能变成汽油,理由:________________________。
15.某兴趣小组在学习了双氧水分解制取氧气的实验后,知道催化剂()能改变化学反应速率,到底还有哪些因素会影响化学反应速率呢?
【小组讨论】甲同学猜测:化学反应速率与反应物的质量分数有关。
乙同学猜测:化学反应速率与反应温度有关。
【设计实验】他们设计并进行了以下四次实验。
实验组别
溶液质量分数/%
溶液用量/mL
催化剂()用量/g
反应温度/℃
收集气体体积/mL
所需时间/s
①
30
5
0
85
2
10.5
②
15
2
0.1
20
2
2.8
③
5
2
0.1
20
2
7.4
④
30
5
0
55
2
23.8
(1)请写出实验室用双氧水分解制取氧气的化学方程式____________。
(2)实验是通过比较收集相同气体体积所用的________,来比较组别的化学反应速率。
(3)②和③两组实验证明甲的观点正确;____(填实验组别序号)两个实验证明乙观点正确。
(4)由以上实验得出:其他条件相同时,反应的温度越高或反应物的质量分数越大,则反应速率_____(填“越快”、“越慢”或“不变”)。
【交流拓展】他们推测催化剂()是一种氧化物,那么氧化铁()、氧化铜(CuO)是否也有催化作用呢?
(5)甲同学认为要证明氧化铁、氧化铜有催化作用,除了要证明它们能改变反应速率以外,还需要证明它们在实验前后的____________不变。
(6)乙同学认为,我们除了用本实验的方法来比较反应速率,还可用比较____________的方法,来比较反应的速率。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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《2026年中考化学一轮复习巩固训练--科学探究题》参考答案
1.(1)软塑料瓶变瘪
(2)二氧化碳能够溶于水,也会使塑料中的压强减小
(3)红
(4)没有排除水、使紫色石蕊变红的可能
(5) 水不能使石蕊变色 二氧化碳不能使石蕊变色,与反应的生成物使石蕊变红色
(6)
(7)A
【详解】(1)若二氧化碳能与水反应,二氧化碳被消耗,使软塑料瓶中的压强小于外界压强,从而使软塑料瓶变瘪;故填:软塑料瓶变瘪。
(2)二氧化碳能够溶于水,也会使塑料中的压强减小,所以不能仅通过软塑料瓶变瘪,就说明二氧化碳和水发生了反应;故填:二氧化碳能够溶于水,也会使塑料中的压强减小。
(3)石蕊溶液遇酸由紫色变红;乙同学取少量甲同学实验软塑料瓶中的液体于试管中,向其中滴加紫色石蕊试液,观察到溶液变红,由此得出能与水反应;故填:红。
(4)丙同学认为乙同学的实验也不足以证明能与水反应,是因为没有排除水、使紫色石蕊变红的可能,即可能是水或二氧化碳使石蕊变红的;故填:没有排除水、使紫色石蕊变红的可能。
(5)①把干燥的紫色小花一半喷水,一半保持干燥,对小花喷水后小花颜色不变,则说明水不能使石蕊变色;故填:水不能使石蕊变色;
②把实验①中的紫色小花放入盛有二氧化碳的集气瓶中,小花喷水的部分由紫色变红色,干燥部分仍为紫色,说明二氧化碳不能使石蕊变色,与反应的生成物使石蕊变红色;故填:二氧化碳不能使石蕊变色,与反应的生成物使石蕊变红色。
(6)二氧化碳与水反应生成碳酸,反应的化学方程式为;故填:。
(7)乙同学和兴趣小组的同学在探究没有明显现象的反应(如:CO2与水的反应)是通过检验生成物,证明生成新物质,来证明反应发生;故选A。
2.(1)化学反应前后元素的种类保持不变,反应物不含氮元素,不可能生成含有氮元素的氨气
(2)避免空气中含有的二氧化碳和水蒸气干扰真实燃烧产物的检验
(3)丁
(4)
(5) 收集尾气,防止污染 氧气充足
【详解】(1)质量守恒定律指出,化学反应前后元素的种类保持不变。甲烷(CH4)和氧气(O2)中只含有碳、氢、氧三种元素,没有氮元素,不可能生成含有氮元素的氨气(NH3)。
(2)该实验的目的是检验甲烷燃烧的产物,而空气中本身就含有二氧化碳和水蒸气,如果使用空气,这些杂质会与产物中的气体混淆,干扰真实燃烧产物的检验,因此必须使用纯净的氧气。
(3)A中无水硫酸铜变蓝,说明产物中有水;B中澄清石灰水变浑浊,说明产物中有二氧化碳;D中黑色氧化铜粉末变红,E中澄清石灰水变浑浊,说明有一氧化碳还原氧化铜(),证明产物中存在一氧化碳。综合这些现象,丁同学的猜想(CO2、CO和H2O)是正确的。
(4)B中澄清石灰水变浑浊是因为二氧化碳与氢氧化钙反应生成了碳酸钙沉淀和水,化学方程式为。
(5)实验的尾气中含有有毒的一氧化碳,直接排放会污染空气,连接大气球可以收集这些尾气,防止污染;
含碳元素的物质在氧气不足时燃烧会产生有毒的一氧化碳,因此为避免生成一氧化碳,含碳物质必须在氧气充足的情况下燃烧。
3.(1)不复燃
(2) 质量 化学性质
(3)A
(4)过氧化氢分解放出热量,使压强变大
(5)反应时间
(6)催化剂不能改变生成氧气的质量
(7)过氧化氢溶液的浓度变小
(8)其他实验条件相同时,加入二氧化锰的质量越多,过氧化氢分解速率越快
(9)温度/接触面积(合理即可)
(10)BD
【详解】(1)氧气能使带火星的木条复燃,A试管中小木条不复燃,B试管中的小木条复燃;说明B中有大量氧气产生,而B中加了氧化铜,在其他条件相同的情况下,可以得出结论是:氧化铜能加快过氧化氢的分解速率。
(2)催化剂是能改变其他物质反应速率而本身质量和化学性质反应前后不变的物质,因此同学们讨论后,认为要确定氧化铜对此反应有催化作用,还需探究反应前后氧化铜的质量和化学性质不变。
(3)在检查装置的气密性后,小组同学开始实验时注入双氧水的方法是快速推注射器活塞,防止过氧化氢分解产生氧气使装置内压强增大,无法推动注射器,故选A。
(4)实验中造成U形管内红墨水液面左低右高的原因是反应放热,使装置内压强增大。
(5)为了比较两种催化剂的催化效果,实验中除了记录注射器内收集氧气的体积,还需记录反应时间。
(6)通过图像知加入不同催化剂最后产生的氧气体积相同,故还能得出的结论催化剂不能改变生成氧气的质量。
(7)由于过氧化氢不断反应,使溶液中过氧化氢的浓度降低,因此反应速率变慢。
(8)从图2中可以看出其他实验条件相同时,加入二氧化锰的质量越多,过氧化氢分解速率越快。
(9)除上述实验室制氧气的影响过氧化氢分解速率的因素有催化剂用量、催化剂的种类之外,影响化学反应速率的还有温度、接触面积、过氧化氢浓度等因素等合理即可。
(10)A、二氧化锰是过氧化氢制取氧气的催化剂,不能作任何反应的催化剂,不符合题意;
B、氧化铁、硫酸铜、猪肝、马铃薯等可以作过氧化氢分解的催化剂,故同一个反应可能有多种催化剂,符合题意;
C、催化剂只能改变化学反应速率,没有催化剂,化学反应也能发生,不符合题意;
D、催化剂能改变其他物质的化学反应速率,符合题意;
E、催化剂只能改变化学反应速率,不能改变生成物的质量,不符合题意;
故选BD。
4.(1)向右拉动注射器活塞
(2)可能
(3) 平衡装置内外压强,防止瓶塞被弹出
(4) 否 反应生成的二氧化碳气体逸出装置 遵守 等于
(5)ACE
(6) 气体 密闭装置
(7)
【详解】(1)实验中,要使汽油燃烧生成的气体能通过漏斗被吸入试管中,需要进行的操作是向右拉动注射器活塞,装置内压强减小,则气体进入试管中,故填:向右拉动注射器活塞。
(2)观察到漏斗内壁出现水滴,说明汽油燃烧生成了水,试管中澄清石灰水变白色浑浊,说明汽油燃烧生成了二氧化碳,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,生成物中含C、H、O,反应物氧气由氧元素组成,故汽油中一定含C、H元素,可能含氧元素,故填:可能。
(3)甲小组实验中,白磷燃烧放出热量,装置内气体受热膨胀,压强增大,小气球的作用是平衡装置内外压强,防止瓶塞被弹出;白磷燃烧生成五氧化二磷,该反应的化学方程式为。
故填:平衡装置内外压强,防止瓶塞被弹出;。
(4)①乙组实验中,碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,二氧化碳是气体,会散逸到空气中,导致左边质量减小,则实验结束后可观察到天平不平衡;反应生成的二氧化碳气体逸出装置;该反应有新物质生成,属于化学变化,遵守质量守恒定律。
②丙组实验在密闭容器中进行,反应生成的气体不会逸出,则反应后天平平衡,可得出参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。
故填:否;反应生成的二氧化碳气体逸出装置;遵守;等于。
(5)在化学变化中,分子可分为原子,原子可重新组合为新的分子,故化学变化的本质是原子重新组合的过程,即在一切化学变化中,反应前后,原子的种类、数目、质量不变,分子的种类一定改变,分子的数目可能改变。故选ACE;
(6)通过甲、乙、丙小组实验的探究,可以得到的启示是:有气体参加反应或生成的反应,在验证质量守恒定律时必须在密闭容器中进行实验,如乙组反应生成了气体,是开放装置,天平不平衡,无法验证质量守恒定律,而丙组反应生成了气体,是密封装置,可以验证质量守恒定律。
故填:气体;密闭装置。
(7)由图可知,参加反应的红磷的质量为,反应后固体的质量为,根据质量守恒定律,化学反应前后,物质的总质量不变,则参加反应的氧气的质量为,则参加反应的红磷的质量与氧气的质量比为,故填:。
5.(1)化合反应
(2)探究相同时间内,相同反应温度下,水灰比对制备氢氧化钙纯度的影响
(3)②⑤⑥⑦
(4)对比实验⑨和⑩,当温度从40℃升高到50℃时,制得的纯度下降。
(5)反应温度为40℃、水灰比为0.5时、反应时间为40分钟,测定的纯度,并与实验⑨(不添加聚乙二醇)的结果进行对比
【详解】(1)由两种或两种以上的物质发生化学反应生成另一种物质的反应是化合反应,属于化合反应。
(2)设计实验①②③④的目的是:探究相同时间内,相同反应温度下,水灰比对制备氢氧化钙纯度的影响。
(3)对比实验必须控制变量唯一性,其它条件都相同,才可探究出该条件对实验是否有影响。探究反应时间对制备效果影响的实验是:②⑤⑥⑦。
(4)对比实验必须控制变量唯一性,其它条件都相同,才可探究出该条件对实验是否有影响。依据实验数据,不能得出“在水灰比、反应时间等其他条件相同时,温度越高,制备效果越好”的结论,其证据是:对比实验⑨和⑩,当温度从40℃升高到50℃时,制得的Ca(OH)₂纯度下降。
(5)实验方案:反应温度为40℃、水灰比为0.5时、反应时间为40分钟,测定的纯度,并与实验⑨(不添加聚乙二醇)的结果进行对比。
6.(1) 偏小
(2)不能,木炭燃烧生成二氧化碳气体,瓶内压强几乎不变,无法通过水的进入量测定氧气体积
(3)BD
(4) 混合物 物理
(5) 沸点
(6)小
【详解】(1)根据实验数据,消耗氧气体积为:50 mL-19.7 mL = 30.3 mL,其体积分数为:;
若脱氧剂不足,密闭包装袋中的氧气无法被完全除去,测得的结果偏小;
(2)木炭燃烧生成二氧化碳气体,瓶内压强几乎不变,无法通过水的进入量去测定氧气体积;
(3)A、氮气用作保护气是因为氮气的化学性质不活泼,为化学性质,不符合题意;
B、干冰人工降雨是因为干冰升华吸热,为物理性质,符合题意;
C、氧气做火箭的助燃剂利用了氧气的助燃性,为化学性质,不符合题意;
D、稀有气体用于制作霓虹灯利用了稀有气体的物理性质,符合题意;
故选:BD;
(4)步骤一处理后的空气仍含有多种成分,属于混合物;
步骤二加压降温使空气液化,无新物质生成,属于物理变化;
(5)根据沸点数据,需控制T2在,在此温度范围内,氧气保持液态,氮气会蒸成气态,该过程利用了氮气与氧气的沸点不同实现分离;
(6)膜分离法中,氧气能透过薄膜而氮气不能,说明氧分子体积比氮分子小。
7.(1) 用滤纸吸干白磷表面的水 难溶于水,密度比水大
(2)
(3) 燃烧需要与氧气(空气)接触 控制变量法
(4) 温度没有达到红磷的着火点 用注射器向集气瓶中通入空气(或氧气),让白磷接触空气(或氧气)
【详解】(1)白磷不溶于水,且水会隔绝氧气,需先吸干才能进行燃烧实验,故填写:用滤纸吸干白磷表面的水;
白磷可以保存在水中,说明白磷难溶于水,且密度比水大,故填写:难溶于水,密度比水大。
(2)白磷与空气中氧气在点燃条件下反应,生成五氧化二磷,化学方程式为:,故填写:。
(3)铜片上的白磷与氧气接触能燃烧,热水中的白磷隔绝氧气不能燃烧,故填写:燃烧需要与氧气(空气)接触;
本实验的实验方法是控制变量法,故填写:控制变量法。
(4)①红磷着火点约240℃,80℃的热水无法使其达到着火点,故填写:温度没有达到红磷的着火点。
②利用注射器把空气(或氧气)注入集气瓶中,随后热水回流到长颈漏斗,这时白磷露出水面,开始燃烧,故填写:用注射器向集气瓶中通入空气(或氧气),让白磷接触空气(或氧气)。
8.(1)
(2)固体无明显变化或白色固体不变蓝
(3)
(4)80%
(5)偏大
(6)在排尾气的导管出口处放一只燃着的酒精灯/在排尾气的导管出口处套一个气球
【详解】(1)装置A中二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,反应的化学方程式为;
(2)无水硫酸铜遇水能由白色变为蓝色,所以装置D中的现象为白色粉末不变蓝时才能保证氧化铁含量测定准确;
(3)装置E中一氧化碳与氧化铁在高温条件下生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式为;
(4)装置F增加的质量是生成二氧化碳的质量,所以生成二氧化碳的质量为6.6g,设该赤铁矿中氧化铁的质量为x,
赤铁矿中氧化铁的质量分数为×100%=80%;
(5)若没有装置G,空气中的二氧化碳和水蒸气会进入F装置,所以计算出的氧化铁的含量将偏大;
(6)一氧化碳有毒,直接排放会污染空气,所以这个实验方案的明显不足之处:没有尾气处理装置,改正的措施是在排尾气的导管出口处放一只燃着的酒精灯或在排尾气的导管出口处套一个气球。
9.(1) 软塑料瓶变瘪,瓶内液体变红 二氧化碳能溶于水
(2)二氧化碳
(3)II
(4)新物质
【详解】(1)二氧化碳能溶于水,且能与水反应,导致装置内气体减少,压强减小,软塑料瓶变瘪,二氧化碳能与水反应生成碳酸,碳酸显酸性,能使紫色石蕊溶液变红,故现象是:软塑料瓶变瘪,紫色石蕊溶液变为红色;该实验中,软塑料瓶变瘪,说明二氧化碳能溶于水,能溶于水不需要通过化学变化就能表现出来,属于物理性质;
(2)紫色石蕊溶液本身是紫色的,说明其中的水不能使石蕊变红,但是该实验中还可能是二氧化碳使石蕊溶液变红,故该实验不能得出二氧化碳能与水反应的结论,因为无法排除二氧化碳的干扰;
(3)I实验中向石蕊纸花上喷水,纸花不变色,说明水不能使石蕊变色;II实验中将干燥的石蕊纸花放入二氧化碳中,纸花不变色,说明二氧化碳不能使石蕊变色;III实验中将石蕊纸花喷水后放入二氧化碳中,纸花变红,说明二氧化碳与水发生了反应,由以上分析可知,补充实验只需验证二氧化碳不能使石蕊变色即可,则补充实验II就能得出二氧化碳能和水反应的性质;
(4)要证明没有明显实验现象的化学反应发生,根据化学反应的概念可知。可以借助类似石蕊这样的物质,来证明有新物质产生,从而证明反应发生。
10.(1)与氧气接触
(2)减少了对空气的污染/更环保
(3)不可再生
(4)清除可燃物
(5)
(6)燃烧产物是水,无污染
(7)
(8)化学
【详解】(1)图1实验中,铜片上的白磷温度达到着火点,且与氧气接触,白磷燃烧,而水中的白磷温度达到着火点,但未与氧气接触,白磷不燃烧,对比实验现象,可得出燃烧的条件之一是与氧气接触;故填:与氧气接触。
(2)图2装置,白磷燃烧生成的五氧化二磷被氢氧化钠溶液吸收,不会逸散到空气中,避免了空气污染,而图1是开放装置,会造成污染,利用图2装置进行实验的优点是减少了对空气的污染(或更环保);故填:减少了对空气的污染或更环保。
(3)煤、石油和天然气都不能短时间内从自然界得到补充,属于不可再生能源;故填:不可再生。
(4)“釜底抽薪”是抽走锅底的柴火,使火熄灭,其灭火原理是清除可燃物(薪柴),使燃烧因缺少可燃物而停止;故填:清除可燃物。
(5)甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水,反应的化学方程式为;故填:。
(6)氢气作为一种绿色能源,其理由是燃烧产物是水,无污染;故填:燃烧产物是水,无污染。
(7)由图可知,氨气在铁基催化剂、410 ℃的条件下分解为氮气和氢气,反应的化学方程式为;故填:。
(8)液氢燃料电池供电过程是通过化学反应将化学能转化为电能;故填:化学。
11.(1)ACD
(2)2
(3)二氧化锰
(4)过氧化氢浓度/温度/催化剂用量(合理即可)
【详解】(1)A、催化剂的作用是改变反应速率,既可以加快,也可以减慢,并非只能加快,该说法错误。
B、催化剂只改变反应速率,不影响生成物的质量,该说法正确。
C、催化剂在反应前后是化学性质不变,物理性质可能改变,不是所有性质都不变,该说法错误。
D、一个反应可以有多种催化剂,例如过氧化氢分解可用二氧化锰、氯化铁、氧化铜等多种物质催化,该说法错误。
故选ACD。
(2)实验的目的是探究催化剂种类对反应速率的影响,需要控制变量,保证过氧化氢溶液的体积和浓度相同。其他三组实验中过氧化氢溶液的体积均为2mL,因此第4组中x=2。
(3)从图2的氧气含量变化曲线可知,加入二氧化锰的实验组氧气浓度上升最快,说明反应速率最快,因此二氧化锰的催化效果最好。
(4)过氧化氢的分解速率还受多种因素影响,比如反应物浓度(过氧化氢溶液浓度越高,反应速率通常越快)、反应温度(温度越高,反应速率越快)、催化剂用量(在一定范围内,催化剂用量越多,反应速率越快)。
12.(1) 向上 氧气密度比空气略大
(2) 0.08g 无关 向上提起铂丝,使其与过氧化氢溶液分离 将锥形瓶浸入冷水中
【详解】(1)过氧化氢在二氧化锰的催化下生成水和氧气,化学方程式为:;
收集氧气用向上排空气法;
依据是氧气的密度比空气略大。
(2)从控制合适的反应速率和节约试剂的角度分析,需要找反应速率适中且用量少的情况,观察图2,0.08g催化时,反应速率比较合适,同时比较节约试剂,故最佳用量为0.08g;
催化剂只能改变化学反应速率,不能改变生成物的质量,所以二氧化锰催化过氧化氢制氧气时,氧气的最终产量与二氧化锰的用量无关;
安全管内液面不断上升,说明锥形瓶内压强过大,为了安全,可采取的措施有:一是可将铂丝向上提起,使其与溶液脱离接触,这样可以极大的减缓产生氧气的速率;
二是可将锥形瓶浸入冷水中,降低温度,减缓反应的速率。
13.(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)
【详解】(1)A中烧杯倒置,蜡烛无法接触空气,烧杯内氧气耗尽之后蜡烛会熄灭,B中蜡烛与空气(含有氧气)接触继续燃烧,说明可燃物燃烧需要接触氧气,隔绝氧气(或空气)是灭火原理之一。
(2)“毁其屋,以断火道” 是通过移除可燃物,阻止火势蔓延,对应灭火原理为清除可燃物。
(3)干冰是固态二氧化碳,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,因此不适宜自制灭火器。
(4)①对比实验需控制变量,除固体种类外,白醋浓度、蜡烛与装置的距离等条件会影响反应速率情况,需保持一致。
②蜡烛未熄灭是因为二氧化碳量不足或扩散范围大,增加药品用量可产生更多二氧化碳,减小蜡烛与装置的距离能让二氧化碳更易覆盖火焰。
(5)根据资料,硫酸铝与碳酸氢钠反应时,除生成CO2,还会产生氢氧化铝沉淀和泡沫,这些物质能更紧密地覆盖可燃物,增强隔绝空气的效果。
(6)泡沫喷射的距离与瓶内压强有关,挤压塑料瓶可增大内部压强,从而使泡沫喷射更远。
(7)评价灭火器性能的指标还包括灭火效率(如灭火所需时间)、泡沫的持续覆盖能力(泡沫持续时间)、单次喷射的覆盖面积等,这些都能反映灭火器的实际灭火效果。
14.(1) 气体能够燃烧,且发出淡蓝色火焰 氢气/ 复燃 氢元素和氧元素/H和O
(2) 澄清石灰水 澄清石灰水变浑浊 碳元素和氢元素/C和H
(3)水和汽油的组成元素不同
【详解】(1)电解水实验中,“正氧负氢”,a管中产生的是氢气,b管中产生的是氧气,通电一段时间后,试管a和试管b中所收集的气体体积比约为2:1;将试管a中的气体移近火焰时,气体本身能够燃烧,且发出淡蓝色火焰,说明是氢气;试管b中的气体是氧气,具有助燃性,可使带火星的木条复燃或燃着的木条燃烧更旺;根据化学反应前后元素种类不变,水分解生成氢气(含 H)和氧气(含 O),故水是由氢元素和氧元素组成的。故填:气体能够燃烧,且发出淡蓝色火焰;氢气或;复燃;氢元素和氧元素(或H和O);
(2)根据 “化学反应前后元素种类不变”,通过燃烧产物推断汽油的元素组成: 步骤②:要证明燃烧产物有二氧化碳,需向烧杯中注入澄清石灰水; 现象②:二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊; 燃烧生成水(含 H、O)和二氧化碳(含 C、O),氧气参与燃烧(提供 O),因此汽油中一定含有碳、氢元素(氧元素可能来自氧气,无法确定汽油中是否含 O)。故填:澄清石灰水;澄清石灰水变浑浊;碳元素和氢元素(或C和H);
(3)根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变:水由氢、氧元素组成,汽油含碳、氢元素,水中不含碳元素,因此水不能变成汽油。故填:水和汽油的组成元素不同。
15.(1)
(2)时间
(3)①④
(4)越快
(5)质量和化学性质
(6)相同时间收集气体体积的多少
【详解】(1)双氧水(主要成分是过氧化氢)在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,反应的化学方程式为;故填:。
(2)根据实验记录可以看出,通过比较收集相同气体体积所用的时间,来比较组别的化学反应速率;故填:时间。
(3)乙的观点是化学反应速率与反应温度有关,变量为温度,根据表格中实验数据,需要改变反应温度来验证乙的观点,故选①④两个实验来证明;故填:①④。
(4)由以上实验得出:其他条件相同时,反应的温度越高或反应物的质量分数越大,所需的时间越短,则反应速率越快;故填:越快。
(5)催化剂能改变反应速率,但其质量和化学性质不变;甲同学认为要证明氧化铁、氧化铜有催化作用,除了要证明它们能改变反应速率以外,还需要证明它们在实验前后的质量和化学性质不变;故填:质量和化学性质。
(6)乙同学认为,我们除了用本实验的方法来比较反应速率,还可用比较相同时间收集气体体积的多少的方法,来比较反应的速率;故填:相同时间收集气体体积的多少。
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