题型十 科学探究(含跨学科探究)-【中考复习指南】2026年湖北中考化学模拟冲刺卷

题型十科学探究（含跨学科探究) 。。◆核心分析◆。。 科学探究题源于教材，常以生活生产、时事热点、科学研究、前沿科技等为情境设题，考查学生 对所学知识的掌握和迁移能力。一般有下列几种类型。 反应后物质成分的探究 物质成分的探究 混合物成分的探究 标签成分的探究 物质组成和构成的探究 物质性质的探究 探究题类型 物质性质和变化的探究 物质变质的探究 异常实验现象的探究 反应条件及影响因素的探究 教材实验的深度探究 。◆ 典例详解◆。。 例小明在家中发现一包铁系食品脱氧 探究的一般思路 剂，拿到实验室与小组同学进行实验 提出问题 探究。 一般 应根 猜测与 【提出问题】该脱氧剂的成分是什么？ 据提 假设 出的 【查阅资料】铁系食品脱氧剂成分为 问题 和作 查阅资料 证 铁粉、活性炭、氯化钠。脱氧原理为铁粉与空气中的氧气、水 出的 设计方案 猜想 与假 反应生成氧化铁，活性炭、氯化钠能增强脱氧效果。 设来 进行实验 得出 获得证据 【实验探究】步骤①：小明取少量该脱氧剂样品于试管中，加 结论 入足量稀盐酸，充分反应，观察到部分固体溶解，有大量气泡 得出结论 冒出，过滤后，得到滤液和滤渣。 反思与 评价 (1)由此实验及现象可以判断出该样品中 定 (填 “含有”或“不含有”)铁粉 表达与 交流 步骤②：欲探究该脱氧剂中是否含有氯化钠，小明取少量步 骤①中得到的滤液于另一试管中，向其中滴加硝酸银溶液和 稀硝酸，观察到有大量沉淀产生。由此实验及现象得出结 论：该脱氧剂中含有氯化钠 (2)小红认为，小明的实验不能证明该脱氧剂中含有氯化钠， 理由是 【交流反思】步骤③：经过反思后，小明另取少量该脱氧剂样 品再进行实验 (3)请帮小明完善实验操作步骤及现象：取少量该脱氧剂固 体样品， 证明含有氯化钠。 59 【详解】（①）铁粉能与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，而活 性炭、氯化钠与稀盐酸不反应，实验中加入足量稀盐酸后有 大量气泡冒出，所以该样品中一定含有铁粉。(2)步骤①中 加入了稀盐酸，稀盐酸中含有氯离子，后续加入硝酸银溶液 产生沉淀，无法确定氯离子是来自氯化钠还是稀盐酸，所以 不能证明该脱氧剂中含有氯化钠。(3)取少量该脱氧剂固体 样品，加入足量水溶解，过滤，向滤液中滴加硝酸银溶液和稀 硝酸，若有白色沉淀产生，证明含有氯化钠。 。●◆ 专题精练◆·· A基础过吴 1.在验证质量守恒定律的实验中，某同学充分加热密闭锥形瓶中的铜粉（如图1），同时借助传感器 测定锥形瓶内空气中氧气体积分数的变化（如图2）。下列说法合理的是 () 起点A 25 气球 绘图软件 320.99 20 氧气 终点B 传感器 4.96 铜粉 0 100200300时间/s 图1 图2 A.图1中固体由黑色变为红色，气球先变大后变小 B.由图2可知，反应结束后，锥形瓶内氨气的体积分数为95.04% C.图1中装置漏气时测定氧气体积分数变化的图像与图2的不同 D.由图2可知，反应后锥形瓶内物质的总质量减少16.03% 2.如图甲是实验室制取氧气的实验装置，乙是某学习小组设计的自制简易供氧器。 塑料吸管 过氧化氢溶液 <)吸氧口 过氧化氢溶液 二氧化锰每理 二氧化锰 甲 (1)写出标有字母a的仪器的名称： (2)甲、乙中制取氧气的化学反应方程式为 (3)甲中实验时长颈漏斗必须伸入液面以下的目的是 (4)乙中为了便于观察氧气的流速以增加吸氧的安全性，塑料吸管需要伸入液体X中，X应该是 60 (5)离子浓度越大，电导率越大，溶液导电性越强。进行图丙实验，测得烧杯中溶液电导率变化如 图丁所示。 稀盐酸 电导率传感器 个电导率 石灰石 除杂 澄清石灰水 时间/s 丙 图丙锥形瓶中发生反应的化学方程式为 ,从微 观角度解释图丁中ab段电导率下降的原因： 0 3.为完成“研究钢铁防护的方法”的实践性作业，学习小组查得资料：钢铁膜化处理是钢铁防护的重要 方法，其目的是在钢铁表面形成致密、均匀的保护膜。检验膜的抗腐蚀性能要做“滴铜实验”，即往钢 铁表面滴加含硫酸铜的腐蚀剂，60$后钢铁表面才出现红色物质，表明抗腐蚀性能达标，且越迟出现 红色物质的越好。请和小组的同学使用某种膜化剂开展如下研究。 I.验证膜的抗腐蚀性能 【实验1】将有膜化和未膜化的薄钢片分别进行滴铜实验，有膜化的薄钢片出现红色物质的时间 明显推迟。 (1)出现红色物质的原因是 (用化学方程式表示)。 (2)有膜化的薄钢片出现红色物质的时间明显推迟，其原因是 Ⅱ.探究膜化条件对膜层外观的影响 【查阅资料】pH是溶液氢离子的浓度指数，代表溶液酸碱性的强弱程度。 【实验2】其他条件相同时，将薄钢片放入pH=3、不同温度的膜化剂中浸泡20min,观察钢片表 面形成的膜层外观。结果如下： 温度/℃ 50 60 70 80 膜层外观 粗糙 致密、均匀 致密、均匀 粗糙 【实验3】已知pH≥3.5时，膜化剂不稳定。其他条件相同时，将薄钢片放入60℃、不同pH的 膜化剂中浸泡20min,观察钢片表面形成的膜层外观。结果如下： pH 1.5 2.0 2.5 3.0 膜层外观 易脱落 粗糙 致密、均匀 致密、均匀 (3)实验2的目的是 (4)根据实验3的结果，膜层外观符合要求的pH的范围为 4.蒸汽眼罩逐渐走进日常生活，它通过散发热蒸汽来促进眼部血液循环，使眼部肌肉放松，从而消 除眼部不适。化学社团为研究蒸汽眼罩的发热原理，进行如下探究。 探究一：蒸汽眼罩发热原因 【查阅资料】 蒸汽眼罩的成分主要有铁粉、活性炭、氯化钠、水等。 (1)化学社团的同学通过查阅资料，结合所学知识得出：铁与氧气、 (填一种物质名称)共 同作用，使铁生锈，但放热缓慢。 -61 探究二：蒸汽眼罩快速发热的影响因素 方案 试剂 a 4g铁粉、2mL水 b 4g铁粉、2mL水、2g氯化钠 c xg铁粉、2mL水、2g活性炭 d 4g铁粉、2mL水、2g活性炭、2g氯化钠 小组的同学设计以上（如表）实验方案，并用温度传感器收集数据生成图像，方案a、b和c生成的 图像均为图1，方案d生成的图像为图2。 +氧气的浓度/% ↑氧气的浓度% 50 40 盘 60 30 氧气含量变化 期 温度变化 20 30 20 10 、温度变化 10 氧气含量变化 020406080100 120时间/s 020406080100时间/s 图1 图2 (2)表中x= (3)对比方案b和方案d是为了探究 (4)对比分析图1和图2，你获得的结论是 (5)生活中保护金属资源的措施： (答一点即可)。 (6)请再举一例说明铁与氧气反应有益于生活的应用： B能力提升 5.海水是一种重要资源，海洋经济发展前景广阔。探究小组以浑浊海水进行以下系列实验。 探究一：浑浊海水净化 小红将浑浊海水进行如下操作：A.过滤混合物B.静置浑浊海水C.混合物流经木炭层，得到 初步净化的海水 (1)上述A、B操作的先后顺序为 (填操作序号)，A操作中除烧杯外，还要用到的玻璃仪 器的名称是 填一种)，C操作中木炭层的作用是 探究二：含水量测定 (2)为了测定浑浊海水和初步净化的海水中水的含量，分别进行蒸发操作。当有 (填现 象)时，停止加热。实验数据记录如下表。 所用物质 混合物质量/g 得到固体质量/g 浑浊海水 100 a 初步净化的海水 % b 则180 (填“>”“<”或“=”) 50° 62 探究三：导电性比较 小明再用自来水和初步净化的海水进行导电性比较，其他实验条件相同的情况下，实验数据及结 论如下表 所用物质 溶液体积/mL 实验结论 自来水 100 导电能力弱 初步净化的海水 50 导电能力强 (3)小红认为上述实验不严谨，应采用相同体积的溶液进行实验，而小明认为溶液的导电性与溶 液的浓度有关，与溶液的体积无关。请设计实验方案证明小明的观点： 6.氢能是一种绿色能源。项目小组的同学对氢气的制取、储存与释放、提纯进行下列探 究。 探究一：氢气的制取 (1)电解水制氢的微观过程如图1所示，请从微观角度描述B电极表面产生H2的过程： 0 e 02 @ MgAl2 HO (o@ 电子 ① 金 H MgH, H 储氢 释氢 H. OH @ A电极 H交换膜 B电极 Mg(OH). 图1 图2 探究二：氢气的储存与释放（已知氢氧化镁难溶于水） (2)一种镁铝合金(Mg17A112)可用于储氢，将一定比例的金属镁和铝熔炼即可得到。熔炼时须通 入氩气，其目的是 (3)储氢、释氢过程如图2，其中释氢过程发生反应的化学方程式是 开始时反应速率较快，随后反应速率迅速减慢，最终停止，导致较多量的固体MgH2剩余。反 应速率迅速减慢并最终停止的原因是 。完全 释氢后释放的H2比储氢吸收的H2 (填“多”“少”或“不变”)。 探究三：氢气的提纯 我国工程师研发了具有自主知识产权的多通道钯膜纯化组件，可以将99.92%原料氢气提纯至 99.99995%,实现了超纯氢气装置国产化。该装置核心组件工作原理如图3所示，其工作温度在 300℃以上，用字母标注的端口有“产品氢气出口”“尾气出口”“吹扫气入口”。 超纯氢气（从陶瓷微孔逸出） -20 尾气 原料氢气 T=350℃ -1000mm 致密的钯膜 5 4 mm 0" 多孔陶瓷 图 00.20.40.60.81.01.2 (作钯膜支撑体) 氢气压强差/10Pa 图3 图4 63 原料氢气 C B 人口 三有 0☑ 测温热电偶 多通道钯膜 电加热套 图5 (4)由图4可知，在一定温度时，钯膜两侧氢气压强差越大，透氢量越 (填“大”或“小”)。 (5)图5中，纯化组件开始工作时，需先通N2净装置中空气，再通原料氢气，其目的是 “产品氢气出口”是B,“尾气出口”是 (填字母)。 7.暖身贴可持续发热，能用于身体局部热敷。某品牌暖身贴的发热包内含有铁粉、活性炭、吸水树 脂（具有吸水、保水功能）、盐。兴趣小组对发热包的发热原理开展探究活动。 探究一：验证发热包中含有铁粉 (1)将未使用的发热包中原料取出，进行实验 步骤 操作 现象 结论 I 将磁铁靠近原料 部分黑色粉末被磁铁吸引 将磁铁吸引的黑色粉末加入试管内，加 黑色粉末溶解，产生气泡，溶液变成浅 原料中含有铁粉 入适量 振荡 绿色 探究二：发热包的发热原理 (2)打开使用后的发热包，发现其中有红棕色物质，同学们猜想发热包的发热原理可能与铁钉（含 Fe、C等)生锈的原理相同。利用图1装置（夹持装置已略去）进行实验。 注射器 O,体积分数 一--温度 氧气 出气管 100 100 传感器 80 80 温度 60 60 进气管 传感器 40 20 20 1000 2000 3000 40品 图1 图2 步骤I:组装好仪器后，需进行的操作为 步骤Ⅱ：向三颈烧瓶内加入一定量铁粉、活性炭和氯化钠，向注射器内加入少量蒸馏水。 步骤Ⅲ：进行以下操作，测得装置内O2的体积分数和温度变化如图2，正确的操作顺序为 (填序号)。 ①推动注射器，向装置内注入蒸馏水，静置1000s。 ②打开弹簧夹a、b,向装置内迅速充满干燥的空气，关闭弹簧夹a、b,静置1000s。 ③打开弹簧夹a、b,向装置内迅速充满干燥的CO2,关闭弹簧夹a、b,静置1000s。 ④打开弹簧夹a、b,向装置内迅速充满干燥的O2,关闭弹簧夹a、b,静置1000s。 64 (3)由实验可知，发热包的发热原理与铁钉生锈的原理 (填“相同”或“不同”)。 【拓展应用】 (4)另取图1装置，加入未使用的发热包中原料，并注入少量蒸馏水。一段时间后，装置内O2的 体积分数降至2.8%，由此预测该原料还可用作 (填字母)。 A.除味剂 B.脱氧剂 C.补铁剂 【反思交流】 (⑤)经过本次探究，结合已有知识可知“铁生锈”有利有弊，我们要辩证地看待问题，让科学更好地 服务于生活。结合实例谈一谈对“铁生锈”利弊的理解： 8.同学们把盛有自上而下依次呈现多种颜色溶液的试管称为“彩虹管”。小组的同学看到某个“彩 虹管”的制作过程（如图）后，对影响“彩虹管”效果的因素进行探究。 黑枸杞 浸取液NaOH溶液 振荡 红色 蓝色 盐酸 黄色 已知：“彩虹管”呈现出的颜色越多、保持时间越长，效果越好。 【进行实验】 实验1：用蒸馏水浸泡黑枸杞得到浸取液，分别滴人pH不同的无色溶液中，记录现象。 pH ≤3 4~5 68 9~11 12 ≥13 溶液颜色 红色 粉色 紫色 蓝色 绿色 黄色 实验2：向试管中加入6L一定质量分数的盐酸、滴入5滴黑枸杞浸取液、振荡，再逐滴滴入约 3mL一定质量分数的NaOH溶液之后记录溶液颜色 实验 盐酸中溶质的质量分数/% NaOH溶液中溶质的质量分数/% 溶液颜色 ① 5 红色 5 自上而下依次为红色、蓝色、黄色， ② 10 静置约6min只剩红色、黄色 ③ 5 自上而下依次为红色、蓝色、黄色， 15 静置约20min仍无明显变化 ④ 10 自上而下为无色、红色 ⑤ 10 10 红色 ⑥ 自上而下依次为红色、蓝色、黄色， 10 15 静置约6min只剩红色、黄色 【解释与结论】 (1)向pH=7的无色溶液中滴加黑枸杞浸取液，溶液颜色变为 (2)盐酸与NaOH反应的化学方程式为 (3)实验2中，①②③的目的是 65 (4)实验2中，“彩虹管”效果最佳的是③，理由是 【进一步探究】 查阅资料发现，在NaOH溶液中加入一定量Na2CO3可使“彩虹管”效果更好。小组的同学设计 实验3进行验证，并与实验2中③对照。 实验3：向100mL质量分数为15%的NaOH溶液中加入1gNa2CO3固体，搅拌后得到溶液a。 进行如下实验并记录。 操作 现象 ,再逐 立即出现气泡；滴加完成后溶液颜色自上而下依次为红色、粉色、紫色、蓝色、绿色 滴滴入约3mL溶液a 黄色，静置约1h仍无明显变化 【解释与结论】 (5)补全实验3的操作： (6)实验3中观察到气泡，推测有气体生成，该气体是 (7)由实验2、3可知：制作“彩虹管”过程中，影响其效果的因素一定有 9.食品添加剂是为改善食品色、香、味等品质，以及为防腐和加工工艺的需要而加入食品中的人工 合成或天然物质。 任务一：了解食品添加剂的种类 【信息检索】国家《食品添加剂使用标准》中批准可以使用的部分食品添加剂整理如表： 食品添加剂类别 主要作用 常见的食品添加剂 着色剂 赋子食品诱人的色泽 胡萝卜素、柠檬黄素等 防腐剂 防止食品变质，延长保质期 苯甲酸钠、丙酸钙等 增味剂 改善食品的口味 乳酸、甜蜜素等 膨松剂 使食品松软酥脆、口感更好 碳酸氢钠、碳酸钠等 任务二：探究膨松剂的主要成分 同学们在劳动实践课上制作面点时加入某膨松剂，他们对该膨松剂的主要成分产生了兴趣。 【提出问题】该膨松剂含有碳酸钠还是碳酸氢钠？ 【查阅资料】 ①碳酸氢钠与氢氧化钙溶液反应产生白色沉淀。 ②溶质质量分数小于0.83%的碳酸氢钠溶液中加入0.1%的氯化钙溶液无现象。 【进行实验】 (1)甲组的同学取少量样品于试管中，倒入足量稀盐酸，观察到 的现象，认为该膨松剂的 主要成分是碳酸氢钠。 【交流讨论】 (2)①乙组同学认为甲组同学的结论不严谨，理由是 (用化学方程式解释)。 ②丙组同学认为选择 (填字母)配制适宜溶质质量分数的溶液进行实验，可知该膨松 剂的主要成分是碳酸氢钠。 A.氯化钙固体 B.氢氧化钙固体 C.浓硫酸 .66 任务三：制备防腐剂丙酸钙 实验小组利用鸡蛋壳（主要成分为CCO3)和丙酸(C3HO2)反应制备食品防腐剂丙酸钙： 【查阅资料】①制备原理：CaCO3+2C3H,O2一(C3HO2)2Ca十H2O十CO2个。 ②丙酸具有挥发性。③通常情况下，温度越高，反应速率越快。 【进行实验】 实验一：制备丙酸钙 向鸡蛋壳中加入丙酸后，观察到固体减少，有气泡产生。 实验二：探究影响丙酸钙产率的因素 取一定量的丙酸，加水配成相同体积的溶液。把等量的鸡蛋壳碎片研磨成粉，加入丙酸溶液，在 表中所示条件下反应，测定丙酸钙产率 实验编号 反应温度/℃ 丙酸用量/ml 反应时间/h 丙酸钙产率/% ① 60 30 2 77.63 ② 75 30 2 79.56 ③ 90 2 82.68 ④ 98 30 2 82.02 ⑤ 90 30 1 71.34 ⑥ 90 30 4 84.26 ⑦ 90 25 2 77.07 ⑧ 90 20 2 74.66 (3)x= 0 (4)由实验③⑤⑥可得到的结论是 【反思评价】 (5)小组通过实验②③④进行对比，发现90℃时丙酸钙产率比75℃和98℃都高，推测其可能的 原因是 10.茶垢清洁剂可以轻松除茶垢。在茶垢清洁剂中加水，会产生大量气泡。某化学社团对茶垢清洁 剂的除垢原理、纯度及保存方法等进行了项目化学习。 任务一：茶垢清洁剂遇水产生的气体和另一种化合物分别是什么 【查阅资料】茶垢清洁剂的主要成分为过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2),遇酸产生CO2,受热或遇 水易分解。 (1)小强用排水法收集一瓶该气体，将带火星的木条伸入瓶中，若木条复燃，则证明该气体是 对生成的另一种化合物，同学们经过讨论后作出三种猜想： 猜想1：只有Na2CO3;猜想2：只有NaOH;猜想3：既有Na2CO3又有NaOH。 (2)【实验验证】为验证以上猜想，进行如下实验。 -67 操作 现象 结论 步骤1：取少量反应后的溶液，滴加足量的 有气泡产生 猜想2不正确 步骤2：另取少量反应后的溶液，滴加CaCl2溶液至不再产生沉淀为 无明显现象 猜想3不正确， 止，向上层清液中加入 猜想1正确 任务二：测定该茶垢清洁剂的纯度（过碳酸钠的含量）】 小组的同学设计了如图装置，通过测定CO2质量来测定茶垢清洁剂中过碳酸钠的含量。 稀H,SO 样品 酸 NaOH固体 0 (3)反应前后都要通入N2,反应结束后继续通入N2的作用是 (4)如果没有装置D,实验结果会 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 任务三：茶垢清洁剂如何保存 (5)通过上述探究活动，你认为保存茶垢清洁剂应注意 (至少写一条)。 ©拓展探究 11.为探究木炭和氧化铜反应生成的气体，兴趣小组将氧化铜和木炭以质量比13.3：1混合进行实 验(2C0+C声温2Cu十C0,),将生成的气体通人盛有澄清石灰水的试管中，试管中溶液先变 浑浊后变澄清。实验结束后称量，混合固体减小的质量大于试管增加的质量。 【查阋资料】CaCO3十CO2+H2O-Ca(HCO3)2,Ca(HCO3)2可溶于水。 (1)任务一：探究固体减小的质量和试管增加的质量不相等的原因。 【作出猜想】木炭和氧化铜反应生成的气体。 ①猜想一：只有CO2;猜想二：只有CO;猜想三： ②甲同学提出猜想二不成立，依据是 【实验探究1】乙同学使用足量澄清石灰水，重复上述实验，发现固体减小质量仍然大于试管增 加的质量。 【实验结论1】③猜想 不成立。 【实验探究2】丙同学将氧化铜粉末与木炭粉以质量比13.3：1混合，称取0.4g混合粉末放入 W形玻璃管a处，在b处放入0.2g氧化铜粉末，如图，a、b两处同时加热，一段时间后，发现a 处固体变红，b处有少量红色固体产生。 C+CuO- 68 ④写出b处发生反应的化学方程式： 【实验结论2】猜想三成立。 (2)任务二：探究CO的来源。 【作出猜想】可能发生的化学反应。 猪想四：2Cu0+C商温2Cu十C0,个，C+C0,商温2C0,猜想五：Cu0+C商温Cu十C0+。 【实验探究3】丁同学在两个大试管中分别装入氧化铜和木炭质量比为13.3：1和13.3：2的 混合粉末0.3g。向两个大试管中先通入足量氦气，然后同时加热两个大试管。利用传感器测 定产生CO、CO2的浓度。实验结果如图所示。 40000 -2000 40000 -2000 35000 m(CuO):m(C)=13.3:1 -1800 35000 m(CuO):m(C)=13.3:2 -1800 -1600 1600 30000 30000 CO -1400 CO, 1400 25000 -1200 25000 1200 20000 20000 815000- -1000 -1000 -800 15000 -800 -600 -600 10000 10000 -400 co -400 5000 CO 200 5000 -200 0 +0 t/s t/s ①先通人氦气的目的是排出装置中的空气，能否用氢气代替氦气？ (填“是”或“否”)。 ②由图可知，反应先生成 (填化学式)气体；增加固体混合物中木炭的质量分数，CO的 浓度 (填“不变”“变大”或“变小”)。 【实验结论3】③CO的来源：猜想 成立。 12.小西家里有一瓶久置的炉具清洁剂。他对该清洁剂的成分及使用方法产生了浓厚兴趣，于是在 老师指导下，开启了项目化学习活动。 酚酞 稀盐酸 ,溶液 品名：炉具清洁剂 净含量：2.5kg保质期：2年 主要成分：表面活性剂和Na 少量炉具① ② 清洁剂 图1 图2 【查阅资料】如图1所示，表面活性剂属于有机物，常作为家用洗涤剂的有效成分。 项目一：探究炉具清洁剂的无机物成分 【作出猜想】 根据标签猜测炉具清洁剂的无机物成分为NaOH、NazCOs或NaCl。 【实验探究】 小西进行了如图2实验 【实验分析】 (1)观察到①中溶液变红，证明炉具清洁剂的成分不是NaCl。 观察到②中 ,证明炉具清洁剂的成分是Na2CO3。 -69 【讨论质疑】 (2)同学们经讨论，认为小西的结论不严谨，原因是如果炉具清洁剂的成分是NaOH,会发生反 应： (填化学方程式)，也会产生Na2CO3。 【继续探究】 (3)为了进一步确定该炉具清洁剂的成分，小西进行以下实验。 实验操作 实验现象 实验结论 I.取少量炉具清洁剂于试管中，向其 中滴加足量的氯化钙溶液，振荡，静置 该炉具清洁剂的成分是NaOH,且部分变 Ⅱ.取步骤I所得的上层清液于另一试 质 管中，向其中滴加CuSO4溶液，振荡 【实验拓展】 (4)要除去部分变质的NaOH溶液中的杂质，可选择适量的 (填字母)。 A.Ba(OH)2溶液 B.CaC溶液 C.Ca(OH)2溶液 项目二：交流炉具清洁剂的使用方法 【反思交流】 (5)根据其主要成分，同学们提出了一条使用炉具清洁剂时应注意的事项： 项目三：测定质量分数 (6)取10.0g炉具清洁剂倒入烧杯中，逐滴加入质量分数为14.6%的稀盐酸（炉具清洁剂的其他 成分溶于水但不与稀盐酸反应)，测出溶液的H随加入稀盐酸的质量变化关系如图3所示， 计算恰好完全反应时所得溶液中溶质的质量分数（写出计算过程）。 PH 01020 稀盐酸的质量g 图3 70316_x 323.2g x=31.6g 样品中高锰酸钾的质量分数为弘6g×100% 39.5g =80% 答：样品中高锰酸钾的质量分数为80%。 12.(1)9.8 (2)解：设该硫酸铜溶液中溶质的质量为x。 题型十科学探究 典例详解 (1)含有(2)步骤①中加人了稀盐酸，稀盐酸中含 有氯离子，后续加入硝酸银溶液产生沉淀，无法确定 氯离子是来自氯化钠还是稀盐酸(3)加入足量水 溶解，过滤，向滤液中滴加硝酸银溶液和稀硝酸，有 白色沉淀产生 专题精练 1.C 2.(1)集气瓶(22H,0,M02H,0+0,个 (3)防止生成的氧气从长颈漏斗逸出(4)水 (5)CaCO3+2HCl-CaCl2+H2O+CO2个随 着反应进行，溶液中的钙离子、氢氧根离子与二氧 化碳反应生成碳酸钙沉淀、水，使溶液中离子浓度 减小，电导率下降 3.(1)Fe十CuSO4一FeSO4十Cu(2)腐蚀剂将致 密保护膜破坏需要一定的时间 (3)探究不同温度下膜化剂对膜层外观的影响 (4)2.5≈3.0 4.(1)水(2)4(3)活性炭对蒸汽眼罩快速发热的 影响 (4)蒸汽眼罩快速发热与活性炭和氯化钠共同作 用有关 (5)回收利用废旧金属（或减少金属资源的开采和消 耗或开发替代材料，合理即可) (6)作双吸剂（合理即可） 解析(3)对比方案b和方案d可知，变量是活性 炭，其他条件相同，则对比方案b和方案d是为了 探究活性炭对蒸汽眼罩快速发热的影响。(4)方 17 2NaOH+CuSO=Cu(OH)2+Na2 SO 160 98 9.8g 160x 989.8g x=16g 则该硫酸铜溶液中溶质的质量分数为20。× 100%=8% 答：该硫酸铜溶液中溶质的质量分数为8%。 (含跨学科探究) 案a中只有铁粉和水，方案b中为铁粉、水、氯化 钠，方案℃中为铁粉、水、活性炭，温度都不变，方 案d中含有铁粉、水、氯化钠、活性炭，由题图1、2 可知，只有方案d中温度迅速上升，且氧气含量减 小，则说明蒸汽眼罩快速发热与活性炭和氯化钠 共同作用有关。(6)铁能吸收空气中的氧气和水 蒸气而生锈，利用铁生锈的原理可作双吸剂。 5.(1)BA漏斗（或玻璃棒）吸附色素和异味 (2)较多（或大量）固体出现>(3)分别取 ①50mL自来水，②100mL自来水，③50mL初步 净化海水，④100mL初步净化海水，常温下分别 测定其导电性，导电性③=④>①=②，则证明导 电性与浓度有关，与溶液体积无关（或用不同浓度 酸碱盐溶液实验也行) 解析(2)蒸发时，当蒸发皿中出现较多（或大量）固 体出现时，停止加热。浑浊海水含难溶性和可溶 性物质，初步净化的海水仅除去难溶性杂质，可溶 性物质未除，两者含有的可溶性物质的含量相等， 但是浑浊海水多了难溶性杂质，则蒸发后得到固 体的含量关系是品0>易： 6.(1)H+得到电子变成氢原子，每2个氢原子结合 成1个氢分子(2)氩气化学性质稳定，防止发生 爆炸和金属被氧化（或作保护气或隔绝空气，合理 即可)(3)MgH2+2H2O—Mg(OH)2+ 2H2个反应生成的Mg(OH)2难溶于水，覆盖在 MgH2表面阻止反应进一步进行多(4)大 (5)防止装置内残留的空气与高温氢气混合发生 危险A 解析(3)由题图2可知，释氢过程是MgH2与 H2O反应生成Mg(OH)2和H2,反应的化学方程 式为MgH2+2H2O一Mg(OH)2+2H2个。反 应生成的Mg(OH)2难溶于水，覆盖在MgH2的 表面，阻碍水与MgH2继续接触反应，反应速率迅 速减小并最终停止。释氢过程有部分水中的氢元 素转化为氢气，因此完全释氢后产生的氢气比储 氢时吸收的氢气多。(4)由题图4可知，在一定温 度时，钯膜两侧氢气压强差越大，透氢量越大。 (5)氢气为可燃性气体，纯化装置开始工作前，先 用N2将内部空气赶出，可避免高温下氢气与空气 混合引发安全隐患；从题图5可知，氢气密度比空 气小，B口为产品氢气出口，A口为尾气出口。 7.(1)稀硫酸或稀盐酸(2)检验装置气密性②③ ④①(3)相同(4)B (5)利：利用铁生锈放热可制作暖宝宝，为人们在 寒冷时提供热量；弊：铁制品生锈会导致其损坏， 如铁锅生锈会缩短使用寿命，造成资源浪费 解析(2)步骤Ⅲ：要探究发热包的发热原理与铁钉 生锈原理是否相同，需要先排除其他气体的干扰， 所以充满干燥的空气，空气包含多种成分，观察整 体情况，即操作②；然后充满干燥的二氧化碳，观 察在没有氧气和水时装置内的情况，即操作③；单 独探究氧气的影响，即操作④；最后注入蒸馏水， 探究水和氧气共同作用的情况，即操作①。以上 顺序与题图2相符，所以正确的操作顺序为②③ ④①。(4)加入未使用的发热包中原料并注入少 量蒸馏水后，装置内O2的体积分数降至2.8%，说 明该原料能消耗氧气，因此可作脱氧剂，B符合题 意；除味剂一般利用吸附性，该原料不具备此性 质；补铁剂需要含有能被人体吸收的铁元素，此处 原料并非用于补铁，A、C不符合题意。 8.(1)紫色 (2)HCl+NaOH=NaClH,O (3)验证盐酸和氢氧化钠反应的质量关系对“彩虹 管”效果的影响 (4)呈现出的颜色多、保持时间长 12 (5)向试管中加入6mL一定质量分数的盐酸、滴 入5滴黑枸杞浸取液、振荡 (6)二氧化碳 (7)溶液pH的变化情况 解析(3)对比实验2中的①②③可知，是将3mL 5%、10%、15%的Na0H溶液分别滴入6mL5% 的盐酸和5滴黑枸杞浸取混合溶液中，通过实验 现象可得，实验2中，①②③的目的是验证盐酸和 氢氧化钠反应的质量关系对“彩虹管”效果的影 响。(4)由题中信息可知，“彩虹管”呈现出的颜色 多、保持时间越长，效果越好，对比实验2中的现 象可知，③中呈现出的颜色多、保持时间长，所以， “彩虹管”效果最佳的是③。(5)根据对比实验的 要求可知，实验3的操作为向试管中加入6mL一 定质量分数的盐酸、滴入5滴黑枸杞浸取液、振 荡，再逐滴滴入约3mL溶液a。(6)盐酸会与碳酸 钠反应生成氯化钠、二氧化碳和水，所以该气体是 二氧化碳。(7)由实验2、3可知，制作“彩虹管”过 程中，影响其效果的因素一定有溶液pH的变化 情况。 9.(1)有气泡产生(2)①Na2CO3+2HC1一 2NaC1+H2O+CO2个②A(3)30(4)在其他 条件相同的情况下，反应时间越长，丙酸钙产率越 高(5)相同条件下，温度越高，反应速率越快，但 是丙酸具有挥发性，可能当温度高于90℃时，丙 酸的挥发性增强，溶液的浓度降低，从而导致丙酸 钙产率降低 解析(3)要探究影响丙酸钙产率的因素，需控制变 量，除了要探究的因素不同外，其他条件应相同， ①②③④探究温度对产率的影响，丙酸用量应与 其他组相同，为30mL。(4)由实验③⑤⑥可知， 这三组实验温度均为90℃，丙酸用量均为30mL, 反应时间不同，产率不同，且随着反应时间的延 长，丙酸钙产率增大，所以可得到的结论是在 90℃、丙酸用量30mL的条件下，反应时间越长， 丙酸钙产率越高。(5)小组通过实验②③④进行 对比，发现90℃时丙酸钙产率比75℃和98℃都 高，推测其可能的原因是相同条件下，温度越高， 反应速率越快，但是丙酸具有挥发性，当温度高于 90℃时，丙酸的挥发性增强，溶液的浓度降低，从 而导致丙酸钙产率降低。 10.(1)氧气（或O2)(2)稀盐酸（或稀硫酸）酚酞 溶液(3)使反应生成的二氧化碳全部被C装置 吸收(4)偏大(5)密封（或防潮或避免高温） 解析(4)如果没有D装置，空气中的二氧化碳也 会进入到C装置，从而被C装置中的氢氧化钠固 体吸收，则C装置吸收的质量偏大，导致计算所 得过碳酸钠的质量也偏大，则测出的过碳酸钠的 含量偏大。(5)由查阅资料可知，过碳酸钠遇酸 会反应，受热易分解，遇水易分解，故不能让过碳 酸钠与酸接触，不能让它在有水的环境中，也不 能让它在高温条件下，所以要密封、防潮、避免 高温。 11.(1)①含有CO2和C0②将生成的气体通入盛 有澄清石灰水的试管中，试管中溶液先变浑浊后 变澄清，说明气体中一定含有二氧化碳③一 ④C0+Cu0△Cu+CO, (2)①否②C02变大③四 解析(2)①实验前，需要通入一段时间的氦气 (He),目的是排尽装置内的空气，防止碳和空气 中的氧气反应，影响实验结果，若改用氢气，则氢 气会和氧化铜反应，影响木炭和氧化铜的反应， 影响实验结果。②由左右两图可知，反应均先生 成CO2气体；实验探究3中，左图氧化铜和木炭 的质量比为13.3：1，右图氧化铜和木炭的质量 比为13.3：2，由图像分析，右图产生的一氧化碳 更多，故增加固体混合物中木炭的质量分数，CO 的浓度变大。③根据左右两图均为先生成二氧 化碳，再生成一氧化碳，故猜想四成立。 12.（1)有气泡产生 (2)CO2+2NaOH=Na2 CO3+H2O (3)I.产生白色沉淀Ⅱ.产生蓝色沉淀 (4)AC(5)需佩戴橡胶手套，避免与皮肤接触 13 (合理即可) (6)解：由图可知，当pH=7时，消耗的稀盐酸中 溶质的质量为10g×14.6%=1.46g。设生成氯 化钠的质量为x。 NaOH+HCI=NaCl+H2O 36.558.5 1.46gx 36.5=1.46gx=2.34g 58.5x 恰好完全反应时所得溶液中溶质的质量分数为 ,2.34g×100%=11.7% 10g+10g 答：恰好完全反应时所得溶液的溶质质量分数为 11.7%。 解析(1)碳酸钠和盐酸反应产生氯化钠、水和二 氧化碳气体，则会观察到有气泡产生。(2)氢氧 化钠能与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和 水，会导致炉具清洁剂变质。(3)I.由于结论是 炉具清洁剂中含有碳酸钠和NaOH,氯化钙和碳 酸钠溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，则取少 量炉具清洁剂于试管中，向其中滴加足量的 CaC2溶液，振荡，静置，产生白色沉淀，说明炉具 清洁剂中含有碳酸钠，且足量的氯化钙溶液能将 碳酸钠除尽；Ⅱ.取步骤I所得的上层清液于另 一试管中，向其中滴加硫酸铜溶液，振荡，硫酸铜 与氢氧化钠反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸 钠，则观察到的实验现象是产生蓝色沉淀。 (4)碳酸钠和氢氧化钡溶液反应产生氢氧化钠和 碳酸钡沉淀，能除去碳酸钠，A符合题意；不能选 择氯化钙溶液，因为碳酸钠和氯化钙反应生成碳 酸钙沉淀和氯化钠，会引入新的杂质氯化钠，B 不符合题意；碳酸钠和氢氧化钙溶液反应产生氢 氧化钠和碳酸钙沉淀，能除去碳酸钠，C符合题 意。（⑤）根据其主要成分可知，炉具清洁剂的主 要成分具有腐蚀性，使用炉具清洁剂时要注意需 佩戴橡胶手套，避免与皮肤接触。