专题20 科学探究题(3年汇编)(全国通用)2024-2026中考化学真题分类汇编
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内容正文:
专题20 科学探究题
1.【答案】(1)① ② MnO2难溶于水,便于反应后分离、干燥,称量验证质量变化,氯化铁、氯化铜可溶,难以分离称量 (2)① ② A (3)C (4)催化剂 (5)① 是 ② 碱性
2.【答案】(1)酸 (2)b (3)澄清石灰水变浑浊 (4)16 (5)该配比产生质量较大,能得到较多气泡放松身体;同时溶液为弱碱性,符合弱碱性溶液清洁皮肤的要求,因此适合作为配比。 (6)可持续产生气泡,提升沐浴体验 (7)密封防潮,置于干燥处保存(合理即可)
3.【答案】(1) (2)① ② ④ (3)与实验② ③ ④ 形成对照 (4)加入盐酸过量,使得硫酸钙部分溶解 (5)不可行,稀硫酸与碳酸钙反应后生成的硫酸钙覆盖在碳酸钙表面阻止反应进一步发生,导致除杂不彻底 (6)利:所用盐酸浓度低,较为经济;弊:5%的盐酸溶解率低于10%,可能使得样品溶解不够充分
4.【答案】(1)不能 (2)2.12 (3)① 保证的质量相等(合理即可) ② 为反应提供溶剂(合理即可) (4)① 出现白色物质(合理即可) ② (5)会生成氨气,污染环境(合理即可) (6)安全(合理即可)
5.【答案】(1)小于 (2) (3)15 (4)① ② ③ (5)其他条件相同时,烟气流量(范围内)越小,去除效果越好 (6)① 部分氨气未发生反应随烟气排出 ② 向烧杯的蒸馏水中滴加酚酞溶液,溶液变红(或测定烧杯中液体的pH,pH增大)
6.【答案】(1)A (2) (3)稀盐酸(或稀硝酸),充分反应后蒸发结晶,称量所得固体质量,若质量仍为加入的碳酸钾的质量,则证明碳酸钾质量不变(或直接蒸发滤液,称量固体质量,与反应前加入的碳酸钾质量对比) (4) (5)木炭和二氧化碳在碳酸钾催化下生成一氧化碳,一氧化碳上升到石英方舟中,在加热条件下与氧化铜反应,将氧化铜还原为铜
7.【答案】(1)提高色素的提取率(合理即可) (2)① 紫色石蕊溶液变红 ② 碳酸钠粉末(或铁粉,合理即可) (3) (若选铁粉: ) (4)熟石灰 (5)60% (6)染液温度(或浸泡时间、织物材质等,合理即可) (7)选择现代化工染料,理由:色牢度强,不易褪色,适合大规模工业生产,生产成本更低(或选择天然植物染料,理由:绿色环保,对人体和环境危害小,有利于传承传统非遗染色工艺)
8.【答案】(1)稀硫酸或稀盐酸 (2)① 检验装置气密性 ② ② ③ ④ ① ③ 相同 (3)B (4)
铁生锈有利有弊。例如,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。
9.【答案】(1)蒸发 (2)① 减小 ② (3)① 漏斗 ② 26.5% ③ ④ ⑤ NaOH在水中解离出,降低了NaCl在水中的溶解度
10.【答案】(1) (2)降低的溶解度,减少溶解损耗,并溶解其他物质,避免干扰后续实验(合理即可) (3)完全除去碳酸钠,避免对氢氧化钠检验造成干扰(合理即可) (4)加入溶液,也可能与产生微溶的白色沉淀,不能直接说明原溶液中含有(合理即可) (5)取久置的溶液,加入足量溶液后,产生白色沉淀,过滤,向白色沉淀中加入足量稀盐酸,若观察到有气泡冒出,说明原溶液中有(合理即可)
11.【答案】(1)与红铅颜料暴露在空气中的环境一致 (2)光照越强,Pb3O4变色越快 (3)用带火星的木条检验 (4) (5)无论是否含有Pb(OH)2,实验的现象都相同 (6)> (7)禁止开闪光灯拍照
12.【答案】(1)除去铁片表面的杂质 (2)① Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag ② 强 (3)浅绿色 (4)① 产生白色沉淀 ② 稀盐酸(或稀硫酸) ③ 铁、银(或Fe、Ag)
13.【答案】(1)释放 (2)> (3)
设理论能生成氧气的质量为x
答:理论能生成氧气的质量为96g。 (4)① 制氧药剂中铝粉的质量分数(或比例)(合理答案均可) ② 粉少,燃烧产生热量少,未完全分解 ③ 少,分解产生氧气少;粉多,燃烧消耗氧气多 (5)① ② 呼出气体中有较多,除去后可供给呼吸,省去区域,供氧时间会缩短
14.【答案】(1) (或 ) (2)硬度和拉伸强度均比较高 (3)① 在其他条件相同时,有含氯化合物且相对湿度达到一定值可形成有害锈 ② 相对湿度越大,氯化亚铜转化为碱式氯化铜的量越多 (4)① 7.1% ② 不能,理由是增加了溶液中氯离子含量,使测得的氯元素质量分数偏大 (5)防止酸化后的过氧化氢溶液与CuCl反应完后继续与Cu反应 (6)隔绝含氯化合物(或降低保存环境的相对湿度)
15.【答案】(1)纯碱 苏打 (2) (3)强 (4)的持续时间过长,会导致胃部不适 (5)实验没有模拟人体的温度 (6)与胃酸反应产生气体,可能造成胃胀
16.【答案】(1) (2)除去二氧化碳中混有的氯化氢气体 (3) (4)气泡 (5)石灰水仍然没有变澄清 (6)氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,溶液中离子浓度减小,电导率下降 (7)CaCO3、Ca(HCO3)2、H2O (8)反应物的浓度
17.【答案】(1)玻璃棒 (2)5.6 (3)① 2.5 ② 10 (4)一定范围内,明矾的用量越大,净水效果越好。 (5)A4>A5 (6)明矾溶于水生成的Al(OH)3胶体溶于硫酸,吸附水中悬浮物的能力减小 (7)肥皂水
18.【答案】(1)澄清石灰水变浑浊 (2)减小 (3)稀盐酸稀硫酸 (4)常温下,氢氧化钙微溶于水 (5)将相同体积的水和浓溶液,分别加入两个充满二氧化碳且容积相同的软塑料瓶中,比较软塑料瓶变瘪的程度 (6)不能,倒吸进入瓶中的水,会继续吸收瓶内剩余的,最终充满整个集气瓶
19.【答案】(1)化石燃料的燃烧(合理即可) (2)① 乘坐公共交通工具出行(合理即可) ② 变浑浊 (3)二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠,二氧化碳气体体积减少,使烧瓶内压强减少,振荡,40%的氢氧化钠溶液与二氧化碳充分接触,反应速率更快(合理即可) (4)相同条件下,40%的氢氧化钠溶液压强变化最大,吸收二氧化碳效果最好 (5)向待处理的液体中逐滴加入氯化钙溶液,直至不再产生白色沉淀,过滤,再向溶液中逐滴加入稀盐酸,直到溶液呈中性(合理即可)
试卷第1页,共3页
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专题20 科学探究题
3年真题
考点分类
三年考情(2024-2026)
命题规律
科学探究题
2026湖北武汉(1题)、2026山东(1题)、2026河北(1题)、2026山西(1题)、2026湖南(1题)、2026江苏苏州(1题)、2026江西(1题)、2025山东(1题)、2025广东(1题)、2025湖南(1题)、2025福建(1题)、2025江苏苏州(1题)、2025江西(1题)、2025四川成都(1题)、2024江苏南京(1题)、2024广东广州(1题)、2024湖南长沙(1题)、2024湖北(1题)、2024湖南(1题)
情境设置:紧密联系生活、生产与传统文化,如暖身贴、沐浴盐气泡球、溶洞形成、古代炼铜、茜草染色和油画保护,突出真实问题驱动探究。
考查重点:围绕猜想、实验设计、现象分析、结论表达和反思评价展开,涉及CO2、H2O2、铁生锈、酸碱盐反应及影响因素等。
命题趋势:由单一性质验证转向多环节综合探究,强化控制变量、对比实验、证据推理和方案评价,并关注催化剂、环保、材料应用等实际价值。
1.(2026·山东·中考真题)在化工生产、科学实验和生命活动中,催化剂都可大显身手。某小组以的分解为研究对象,围绕催化剂的特点、催化过程中的角色及条件的优化展开探究活动。
【活动一】探究催化剂的特点
实验发现,、和均可加快的分解,和均溶于水。
(1)要探究催化剂在反应前后的质量变化,上述物质中首选 ,理由是 。
【活动二】探究角色及优化条件
已知保存溶液常加入少量的酸。
向三支试管中各加入0.1 g MnO2固体和2 mL H2O,实验操作、现象及事实如下:
实验
操作
现象及事实
Ⅰ
滴入2滴H2SO4溶液,充分混合后,再加入2 mL 7.7%的H2O2溶液
有大量气泡产生,MnO2全部溶解后,气泡不再产生
Ⅱ
加入2 mL 7.7%的H2O2溶液
有大量气泡产生,MnO2几乎不溶解
Ⅲ
滴入2滴浓NaOH溶液,充分混合后,再加入2 mL 7.7%的H2O2溶液,溶液呈碱性
有大量气泡产生,MnO2不溶解
(2)根据实验Ⅰ中的现象,查阅资料知,反应的化学方程式为:
,则X的化学式为 ,此实验中MnO2的角色是 (填标号)。
A.只作反应物 B.只作催化剂 C.前期作反应物,后期作催化剂
(3)查阅资料知,实验Ⅱ条件下,可能发生的主要反应有:
① ②
下列推断合理的是________(填标号)。
A. 只发生反应① B. 只发生反应② C. 反应①②循环进行
(4)实验Ⅲ中MnO2的角色是 。
(5)根据本次探究得出结论:
①MnO2作催化剂是否参与化学反应?
②MnO2催化H2O2分解适宜的酸碱性为 (填“酸性”或“碱性”)。
2.(2026·河北·中考真题)小明将一款沐浴盐气泡球X投入水中,观察到有气泡持续产生,于是和小组同学进行了如下活动。
活动Ⅰ:探究X投入水中产生的气体是什么
【作出猜想】
(1)由说明书得知,X中含碳酸氢钠、柠檬酸、氯化钠和淀粉4种固体;根据所学知识,碳酸氢钠能与 (填“酸”或“碱”)反应生成CO2。据此推测产生的气体可能是CO2。
【实验1】利用图1所示装置制取并检验该气体。
(2)根据CO2的性质,收集该气体时,a口应连接 (填“b”或“c”)口。
(3)向收集的气体中滴加澄清石灰水,观察到 ,确定该气体为CO2。
活动Ⅱ:探究碳酸氢钠和柠檬酸合适的配比
【查阅资料】当碳酸氢钠、柠檬酸的质量之和不变时,二者的配比会影响沐浴效果。
【实验2】根据资料,按二者不同配比进行实验,记录如下:
序号
碳酸氢钠和柠檬酸的配比
加入水的质量/g
沐浴效果指标
碳酸氢钠的质量/g
柠檬酸的质量/g
得到CO2的质量/g
溶液的酸碱性
①
29
8
100
5.2
弱碱性
②
25
12
100
7.8
弱碱性
③
21
m
100
10.2
接近中性
④
17
20
100
8.5
弱酸性
(4)表中 。
(5)X中碳酸氢钠和柠檬酸采用②中配比,请结合【实验2】和图2,从沐浴效果的两个指标分析其原因: 。
活动Ⅲ:自制沐浴盐气泡球并评价
【实践应用】小组同学将4种固体粉末按合适的配比混合均匀,分为两等份。一份直接使用;另一份压实,制成沐浴盐气泡球使用。
【交流评价】
(6)沐浴时,与直接使用混合粉末相比,使用压实的沐浴盐气泡球的优点是 。
反思拓展:
(7)写出一条保存自制的沐浴盐气泡球的建议: 。
3.(2026·湖南·中考真题)在生产生活中有着广泛用途。围绕物质的除杂与提纯,学习小组开展了如下探究。
探究一:除去中的杂质
【查阅资料】Ⅰ.20℃时,易溶于水,微溶于水,难溶于水。
Ⅱ.与盐酸不发生化学反应。
【设计方案】实验方案如图1所示。
(1)上述方案中,用盐酸除去的化学方程式是 。
同学们在老师的引导下,对图1实验方案的合理性继续探究。
【提出问题】
1.该实验方案中,盐酸是否影响的溶解能力?
【进行实验】
20℃时,向盛有粉末的试管中,分别加入水或不同溶质质量分数的盐酸,充分振荡,部分实验记录如下表所示。
实验序号
①
②
③
④
加入试剂
水
3%的盐酸
15%的盐酸
30%的盐酸
剩余固体
较多
较少
无
极少
(2)上述实验中,静置后的上层清液一定属于饱和溶液的是 (填实验序号)。
(3)设计实验①的目的是 。
【实验结论】
通过多次实验,得出结论:相同温度下,不同质量分数的盐酸可以不同程度地增大的溶解度。
【实验分析】
(4)基于上述结论,同学们认为图1实验方案存在不足,原因是 。
(5)有同学建议使用稀硫酸除去中的杂质,你认为是否可行、并说明理由 。
探究二:工业提纯
【拓展应用】
科研团队从某工业废料(主要含,还含有其他多种杂质)中提纯的方案为:70℃时,用盐酸溶解废料样品,过滤后结晶。
(6)该团队测得70℃时,等质量样品在等体积、不同质量分数的盐酸中溶解情况如图2所示(溶解率),有同学提出若将该方案照用于工业生产,盐酸的质量分数应选择5%而不是10%,从利弊两方面评析该同学的选择 。
相比学习小组除杂方案,工业实际提纯方案的设计需要考量原料成分、生产效益、生产条件、产品质量等多种因素。
4.(2026·江西·中考真题)通过学习,同学们利用硝酸铵溶于水能迅速降温来制作冷敷袋,硝酸铵与其他物质混合也能达到类似效果吗?
【查阅资料】
①某冷敷袋主要成分:硝酸铵()、十水合碳酸钠()。
②的相对分子质量为286,易分解:。
【提出问题】
冷敷袋内能否用实验室常见的代替?
【进行实验】
(1)在实验室通风橱中进行如下实验(室温为):
实验1
实验2
实验操作
取2.12g 与3.20g 于烧杯中混合,搅拌10秒后测量温度
取5.72g 与3.20 g 于烧杯中混合,搅拌10秒后测量温度
实验现象
温度降至,闻到刺激性气味
温度降至,闻到刺激性气味
实验结论
(填“能”或“不能”)代替
(2)5.72g 完全分解生成的质量为 g。
(3)实验2中取的质量为5.72g的原因是 ,中结晶水的作用是 。
【继续探究】
(4)询问老师,获知实验中生成的刺激性气味气体是氨气,且溶液呈酸性。联想到碳酸钠与稀盐酸的反应,猜测还有生成,进行如图所示的实验,一会儿后观察到玻璃片上 ,证明猜测正确,二氧化碳与澄清石灰水反应的化学方程式为 。
【反思评价】
(5)结合探究实验,仅从环保的角度分析,日常生活中不使用硝酸铵与十水合碳酸钠制作冷敷袋的具体原因是 。
【感悟应用】
(6)设计一款冷敷袋需综合考虑多方面的因素,如环保、成本和 (写一条即可)等。
5.(2026·江苏苏州·中考真题)用碱溶液可吸收烟气中的CO2。
I.实验室用KOH溶液模拟吸收CO2
如图1所示,向两瓶充满CO2的软塑料瓶中分别加入等体积的水和KOH溶液,迅速拧紧瓶盖振荡,两塑料瓶均变瘪。
(1)变瘪程度:加水的瓶 (填“大于”“等于”或“小于”)加KOH溶液的瓶。
(2)写出下侧瓶中KOH转化为碳酸钾的化学方程式: 。
Ⅱ.用氨水吸收烟气中CO2
氨水(NH3溶于水形成的碱溶液)吸收烟气中CO2的装置如图2所示。为研究氨水浓度、烟气中CO2体积分数、烟气流量对烟气中CO2去除效果的影响,40℃时进行实验①~⑦(每个变量设有3个实验),计算烟气中CO2去除率。记录如表:
实验编号
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
氨水浓度/%
5
10
15
15
x
15
15
烟气中CO2体积分数/%
12
12
12
10
14
12
12
烟气流量/(L•min-1)
3
3
3
3
3
2
5
烟气中CO2去除率/%
90.4
93.7
94.5
94.9
92.3
99.2
89.2
(3)x= 。
(4)探究氨水浓度对烟气中CO2去除效果影响的实验是 (填实验编号)。
(5)由实验③⑥⑦得到的结论是 。
(6)实验发现氨水的利用率明显低于理论值。为探究原因,进行如图3所示实验,测得随N2(性质稳定,不与氨水反应)的通入,瓶中氨水浓度下降。
①由此推断:用氨水吸收烟气中CO2的实验,氨水利用率明显偏低的原因可能是 。
②图3所示实验中,若不测定瓶中氨水浓度的变化,欲获得结论,可进行的操作及现象为 。
6.(2026·湖北武汉·中考真题)《大冶赋》中记载了古代炼铜的场景,“炭周绕,薪环附。若望而燎,若城而炬”。其中“炭”“薪”的作用之一是产生碳酸钾催化碳与二氧化碳的反应。项目小组同学为探究碳酸钾的催化作用并模拟古代火法炼铜设计了如下实验。
【查阅资料】CuO熔点为1450℃,分解温度高于1000℃。
Ⅰ.探究碳酸钾的催化作用
按图1所示装入试剂,连接装置,通入二氧化碳一段时间后,同时点燃装置甲、乙的酒精灯,待丁中出现明显现象后停止加热,测得装置甲、乙硬质玻璃管中剩余固体质量分别为m3 g和m4 g。(银氨溶液可吸收CO生成Ag;忽略装置甲、乙酒精灯火焰温度的差异)。
(1)实验室制取二氧化碳选用的试剂为______(填标号)。
A. 稀盐酸和大理石 B. 稀硫酸和大理石
(2)装置甲中碳与二氧化碳发生反应的化学方程式为 。
(3)小兰认为,若,则证明碳酸钾在反应中起催化作用。小明认为小兰的结论不严谨,若要证明碳酸钾是催化剂,还需验证其质量不变。请补充完善小明的实验方案:将装置乙中m4 g剩余固体全部置入烧杯中,加入足量水充分溶解,过滤,在滤液中加入 (选择试剂并结合相关数据简述实验方案)。
Ⅱ.模拟古代火法炼铜
(4)《采铜炼铜记》记载,“……用炭八九千斤,不过得铜五六百斤”。计算并推测其原料中碳和氧化铜的质量之比最大为 (原料以碳和氧化铜计;古代一斤为600 g)。
(5)按图2所示,将木炭、氧化铜和碳酸钾按一定比例混合置于坩埚底部。另取一份氧化铜放入石英方舟,并置于混合粉末的上方。加热到约800℃,一段时间后发现两处黑色粉末均变成红色。解释石英方舟中黑色粉末变红的原因 。
7.(2026·山西·中考真题)茜草是中国染红文化史上的重要染料。同学们实地考察了某手工非遗染色坊,围绕植物染色工艺开展了实践活动。
任务一 了解植物染色工艺
【参观学习】同学们了解到利用茜草染色的主要工艺如下:
【查阅资料】茜素是茜草的主要成分,微溶于冷水,易溶于热水。
【小组交流】
(1)“色素提取”时,通常需将茜草切成小块,并用温度较高的水浸泡,这样做的目的是 。
任务二 探究脱浆废水成分
参观学习后,同学们在实验室围绕植物染色工艺分组开展实践活动。经老师指导,在棉绳脱浆过程中加入适量稀硫酸以加快脱浆速率。
【提出问题】棉绳脱浆后的废水中是否含有硫酸?
【进行实验】
(2)小组同学设计如下方案并完成实验。
检验离子
实验方案
实验现象
实验结论
H⁺
方案一:取少量废水于试管中,滴加紫色石蕊溶液
废水中含有硫酸
方案二:取少量废水于试管中,加入
有气泡产生
经检验,废水中含有
【反思交流】
(3)方案二中发生反应的化学方程式为 。
(4)向上述废水中加入适量 进行中和处理。
任务三 分析染色影响因素
各小组的棉绳染红效果不同。大家查阅资料,对影响染色效果的因素进行分析。
【实验测定】选取脱浆后相同长度的棉绳,在70℃时,将其置于不同浓度的染液中浸泡15分钟后取出,利用手机识别棉绳颜色的RGB数值,以衡量染色效果。绘制RGB与茜素浓度关系曲线,如图所示。
【数据分析】
(5)已知R值与G值、R值与B值差越大,红色越明显。分析可知,在上述条件下,染红效果最明显的茜素浓度是 。
【小组讨论】
(6)影响染色效果的因素除染液浓度外,可能还有 。
(7)交流分享:随着纺织工业的发展,天然植物染料因色牢度弱、成本高昂而逐渐被现代化工染料替代;如今,随着对传统工艺重视程度的提升,手工非遗染色又重回大众视野。若由你选择染织衣物的染料,你会倾向哪一种,并说明理由 。
8.(2025·山东·中考真题)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。
(1)验证发热包中含有铁粉
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
原料中含有铁粉
II
将磁铁吸引的黑色粉末加入试管内,加入适量 振荡
黑色粉末溶解,产生气泡,溶液变成浅绿色
(2)探究发热包的发热原理
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。
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,测得装置内的体积分数和温度变化如图2,正确的操作顺序为 (用①②③④表示)
①推动注射器,向装置内注入蒸馏水,静置1000s。
②打开止水夹a、b,向装置内迅速充满干燥的空气,关闭止水夹a、b,静置1000s。
③打开止水夹a、b,向装置内迅速充满干燥的,关闭止水夹a、b,静置1000s。
④打开止水夹a、b,向装置内迅速充满干燥的,关闭止水夹a、b,静置1000s。
由实验可知,发热包的发热原理与铁钉生锈的原理 (选填“相同”或“不同”)。
(3)拓展应用
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,装置内的体积分数降至,由此预测该原料还可用作___________(填标号)。
A. 除味剂 B. 脱氧剂 C. 补铁剂
(4)反思交流
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。 。
9.(2025·广东·中考真题)NaCl在生产生活中应用广泛。兴趣小组开展NaCl制备方法的研究,并探究NaCl溶解度的影响因素。
(1)海水晒盐:据图分析,从海水中获得粗盐的方法是 结晶。
(2)精制NaCl
【查阅资料】
ⅰ.一种精制NaCl的方法是将HCl气体通入饱和食盐水中,析出NaCl晶体。
ⅱ.25℃时,100g水中最多能溶解NaCl的质量随通入HCl的质量变化如表。
HCl的质量/g
0.0
5.4
16.8
25.9
NaCl的质量/g
36.0
32.4
25.1
19.4
【交流讨论】25℃时,NaCl的溶解度随HCl质量的增大而 ,原因是NaCl和HCl在水中解离出相同的 (填离子符号)。
(3)探究NaOH对NaCl溶解度的影响
【提出猜想】NaOH在水中能解离出,会降低NaCl的溶解度。
【实施实验】
ⅰ.配制溶液:配制饱和NaCl溶液,如图中不需要用到的玻璃仪器是 (填名称)。
ⅱ.实验探究:向等质量的饱和NaCl溶液中加入不同质量的NaOH固体,测得溶液中NaCl的质量分数(用a表示)如表。
实验序号
温度/℃
NaOH的质量/g
NaCl的质量分数
1
25
0.0
2
25
10.0
3
25
30.0
【分析讨论】
ⅰ. (结果精确到0.1%)。
ⅱ.实验证明猜想成立,得出该结论的依据是 (用a的大小关系表示)。
【拓展延伸】科研人员将一定质量的NaOH加入海水中进行电解,发现析出了NaCl晶体,分析原因:
ⅰ.水因电解而减少。电解水的化学方程式为 。
ⅱ. 。
10.(2025·湖南·中考真题)在探究酸碱盐性质的实验课中,有同学偶然将溶液滴入新配制的溶液中,发现产生白色沉淀。老师鼓励同学们围绕该现象开展探究。
探究一:白色沉淀是什么?
【查阅资料】①20℃时,部分物质的溶解性如下表所示。
物质溶解性
NaCl
NaOH
易溶
易溶
易溶
易溶
微溶
难溶
②溶液呈中性,溶液呈碱性;的溶解度随温度升高而降低。
【进行实验】取少量用热水洗涤2~3次后的白色沉淀于试管中,加适量蒸馏水,振荡后静置。取上层清液,分别进行如图操作,观察到:试管①中溶液由无色变为红色,试管②中出现白色沉淀。
【结论及分析】
(1)滴加溶液后产生的白色沉淀是 。
(2)上述操作中,用热水洗涤的目的是 。
完成上述实验后,老师提供一瓶久置的溶液,让同学们围绕该溶液的溶质成分继续探究。
探究二:久置的NaOH溶液的溶质是什么?
【提出猜想】猜想I: 猜想Ⅱ:和 猜想Ⅲ:
【实验方案】针对上述猜想,有同学设计方案并进行实验。
步骤
现象
①取样,加入过量溶液
产生白色沉淀
②取步骤①中静置后的上层清液,滴加无色酚酞溶液
溶液由无色变为红色
(3)步骤①中加入溶液过量的目的是 。
【反思与评价】
(4)通过上述实验,该同学认为猜想Ⅱ成立。经讨论,大家认为该同学的实验方案与结论均不严谨,理由是 。
(5)选用下列试剂优化实验,你的方案是 (写出实验步骤、现象及结论)。(可选试剂:溶液、无色酚酞溶液、稀盐酸、溶液)同学们分享实验体会:许多重大科学发现,源自对实验中异常现象的大胆质疑、深入研究,我们要养成注重实证、严谨求实的科学态度。
11.(2025·福建·中考真题)博物院油画馆的讲解员告知同学们,油画若保存不当,其中的红铅颜料在空气中会缓慢变成白色。为探究红铅(Pb3O4)的变色原因,研究性学习小组开展实践活动。
【查阅资料】①Pb3O4是难溶于水的红色固体,暴露在空气中可转化为PbCO3、Pb(OH)2中的一种或两种;②PbCO3、Pb(OH)2均为难溶于水的白色固体,均能与稀硝酸(HNO3)发生复分解反应。
【活动1】探究红铅变色与光照强度的关系
在3支洁净试管中分别加入Pb3O4粉末,控制单一变量进行实验(如下表所示)。
试管编号
I
II
III
光照强度
弱
较强
强
实验现象
无明显变化
红色粉末少量变白
红色粉末变白
(1)实验过程中,试管应保持敞口状态的理由是 。
(2)该实验可以得出的结论是 。
(3)一定条件下,Pb3O4分解有O2产生。检验O2的方法是 。
【活动2】探究白色固体的组成
取上述试管III中的白色固体进行如下实验:
(4)由白色固体M生成气体A的化学方程式为 。
(5)依据上述实验的现象,无法确定白色固体M中是否还含有Pb(OH)2,其理由是 。
(6)将溶液B中的铅元素完全转化为PbCO3沉淀,并依据PbCO3沉淀的质量(x)和白色固体M的质量(y)的关系,可以确定白色固体M是否含有Pb(OH)2.若含有Pb(OH)2,则x y(填“>”“<”或“=”)。
(7)基于上述探究,为了更好地保护油画,请你为参观人员提出一条合理的建议: 。
12.(2025·江西·中考真题)化学社团探究金属的化学性质时进行了如图实验。
(1)用砂纸打磨铁片的目的是 。
(2)铁与硝酸银溶液发生置换反应的化学方程式为 ,证明铁的金属活动性比银 。
【查阅资料】室温下,氯化银是难溶于水的白色固体;粉末状的银为黑色
【提出问题】在水中,铁能与溶于水的硝酸银反应,是否也能与难溶于水的氯化银反应?
【作出猜想】猜想I:能反应 猜想II:不能反应
【实验预测】
(3)若猜想I正确,则可观察到反应后溶液的颜色为 。
【进行实验】
(4)取少量氯化银于烧杯中,加入蒸馏水,再加入过量的铁粉,充分搅拌,静置后液体颜色无明显变化。甲同学据此认为猜想II正确,乙同学认为影响液体颜色变化的因素很多,液体颜色无明显变化不能说明反应没有发生。于是他们将烧杯中的物质过滤,继续实验。请完成表格中①~③处填空。
实验操作
实验现象
实验分析与结论
a.取少量滤液于试管中,滴加硝酸银溶液
滤液中含有氯化亚铁,滤渣的成分为 。猜想I正确
b.取滤渣于另一支试管中,向其中加入足量
产生气泡,试管内有黑色固体剩余
【反思提升】科学探究中,我们要敢于质疑、收集证据、修正错误观点,提高科学思维能力。
13.(2025·江苏苏州·中考真题)人类生活离不开氧气。
Ⅰ探究人体呼吸作用
下表为某同学测量的呼吸前后部分气体组成的实验数据(通常状况)。
物质
吸入空气(体积分数/%)
呼出气体(体积分数/%)
78
75
21
16
0.039
4
(1)人体呼吸时消耗产生,该过程 能量(填“吸收”或“释放”)。
(2)氮气在呼吸前后体积几乎不变。实验中呼出气体的总体积 吸入空气的总体积(填“>”“=”或“<”)。
Ⅱ探究呼吸自救器的工作原理
一种面罩式呼吸自救器中的制氧药剂主要含、(催化剂)和铝粉。
(3)制氧原理:
。213g按上式完全分解,计算理论能生成的质量(写出计算过程)。
(4)制氧药剂中铝粉的作用是燃烧提供分解所需的热量。控制制氧药剂中物质的质量比为,进行实验,得到的质量如下。
实验编号
m(制氧药剂)/g
m(铝粉)/g
1
100
99
1
20.6
2
100
98
2
28.4
3
100
97
3
38.6
4
100
96
4
37.3
①上述实验的目的是探究 对得到氧气质量的影响。
②实验1(或实验2)中得到质量明显小于实验3的主要原因是 。
③实验4中得到质量小于实验3的原因是 。
(5)某种呼吸自救器的结构如图,可在有毒危险空间提供约2小时左右呼吸用氧气。区域填充的是和。
①写出发生反应的化学方程式: 。
②若将呼出气体通过单向阀(控制气体单向流动)直接排出呼吸面罩,可省去区域,简化呼吸自救器的设计。实际不采用此种设计的理由主要是 。
14.(2025·四川成都·中考真题)我国使用青铜历史悠久,学习小组对青铜冶炼及防护开展研究。
【查阅资料】
1.孔雀石高温下可分解为CuO、和。
2.铜锈分为无害锈和有害锈。氯化亚铜(CuCl,灰白色固体)和碱式氯化铜[,绿色固体]是有害锈,两者均能与稀硝酸或稀盐酸反应生成可溶的氯化铜。
3.
4.Cu与CuCl均能与酸化后的过氧化氢溶液反应。
【青铜冶炼】
青铜是铜锡合金,我国古代将孔雀石、锡石、木炭投入炉内,高温炼得青铜。
(1)冶炼时,生成铜的化学方程式为 。
(2)青铜中锡(Sn)含量不同,性质有差异。《周礼·考工记》记载了不同青铜铸件的锡含量如表1。
铸件
锡含量/%
编钟
15
箭镞
17
戈戟
14-24
刀剑
25
表1 青铜铸件锡含量表
结合表1和铜锡合金强度硬度图分析,选择含锡量约为25%的青铜铸造刀剑的原因是 。
【青铜防护】
实验一 探究含氯化合物和相对湿度对青铜有害锈形成的影响
在其他条件相同时,用青铜片设计并进行甲、乙两组实验,记录如表2。
实验组别
甲
乙
实验序号
i
ii
iii
iv
v
vi
vii
i
ii
iii
iv
v
vi
vii
氯化铵
有
无
相对湿度/%
35
47
58
65
70
85
90
35
47
58
65
70
85
90
实验现象
无明显锈点
均有灰白色锈点,且逐渐变成绿色疏松锈;绿色疏松锈依次增多
无明显锈点
表2 有害锈形成的影响实验记录表
用其他含氯化合物重复实验,观察到相似实验现象。
(3)结合以上实验可得出的结论是 ;甲组iii~vii号实验,相对湿度增加,绿色疏松锈依次增多的原因是 。
实验二 探究铜锈中氯元素的含量
用电子天平称取铜锈10.00g,加足量稀硝酸充分反应后过滤,向滤液中滴加硝酸银溶液至不再产生沉淀,过滤、洗涤、干燥、称量。重复实验3次,得到沉淀的平均质量为2.87g。
(4)铜锈中氯元素的质量分数为 ;能否用稀盐酸代替稀硝酸进行实验,判断并说明理由 。
实验三 处理青铜有害锈
(5)青铜铸件有白色锈点时,可用酸化后的过氧化氢溶液擦拭,并在5~10分钟后及时清理。“及时清理”的原因是 。
【反思交流】
(6)结合以上研究,对保护青铜器提出合理建议 (写一条即可)。
15.(2024·湖北·中考真题)是治疗胃酸过多症的一种抗酸药。某学习小组在室温下,对是否适合作为抗酸药进行了如下探究。
【查阅资料】
(1)①俗称小苏打,俗称 。
②人体胃液(含有盐酸)通常约100mL,pH约1.5.体温约37℃。
③抗酸药的标准之一:药物发生疗效时,胃液的pH保持在3~5之间最宜,pH过高会导致胃痛等不适症状。
【提出猜想】
(2)猜想甲:适合作为抗酸药。其理由是 (用化学方程式表示)。
猜想乙:不适合作为抗酸药。其原因可能是碱性较强。
【实验探究1】探究与碱性的强弱
(3)依次测量等浓度的溶液和溶液的pH,结果分别为11和9。溶液的碱性比溶液 (填“强”或“弱”)。
【实验探究2】探究作为抗酸药的适应性
先向500mL烧杯中加入的盐酸,用自动注射器向烧杯中以1mL/min的速度滴入的盐酸模拟人体分泌胃液,再加入固体,并持续搅拌。用pH传感器记录溶液pH随时间的变化曲线。
将上述实验中换成,重复实验过程。所得两条曲线如下图所示。
【分析数据】
(4)由图可知,与相比:①反应时造成胃液pH远大于5;② 。
【得出结论】不适合作为抗酸药,猜想乙正确。
【反思评价】
(5)有小组成员提出,从控制变量和对比实验的角度看,“实验探究2”设计不够严谨,你认为不严谨之处是 。
【拓展延伸】
(6)也是一种常用的抗酸药。相比,从与胃酸反应的产物分析,抗酸药存在的不足是 。
16.(2024·江苏南京·中考真题)溶洞都分布在石灰岩组成的山洞中,石灰岩的主要成分是碳酸钙,当遇到溶有二氧化碳的水时,会反应生成溶解性较大的碳酸氢钙:CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2。
【设计实验】同学们利用图1装置模拟该反应原理进行探究。
(1)稀盐酸和大理石反应的化学方程式为 。
(2)饱和NaHCO3溶液的作用是 。
(3)二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙的化学方程式为 。
【预测现象】
(4)滴加稀盐酸后,大理石表面产生 ,烧杯中澄清石灰水先变浑浊,后变澄清。
【发现问题】烧杯中澄清石灰水变浑浊后没有变澄清。
【猜想与验证】
(5)甲同学提出,可能是通入二氧化碳的量不足。于是,往烧杯中继续通入过量二氧化碳,发现 ,说明甲同学的猜想不成立。
【进一步猜想】乙同学提出,可能是本实验条件下生成的碳酸钙不能转化成碳酸氢钙。
【查阅资料】电导率传感器用于测量溶液的导电性强弱;一定条件下,电导率的大小能反映离子浓度的大小。
【实验探究】同学们在老师指导下,利用电导率传感器和上述实验装置重复实验进行探究。将电导率传感器探头浸没于饱和澄清石灰水中,搅拌并采集数据,将稀盐酸缓缓加入锥形瓶中。采集到的数据如图2所示,同时观察到烧杯中液体变浑浊后没有变澄清。
【实验分析】
(6)a~b段曲线呈这种形态的原因是 。
(7)b点电导率不为0的主要原因是H2CO3解离出少量离子。c点时烧杯中除了CO2和H2CO3外,还含有的物质是 。
【得出结论】乙同学猜想不正确。
【查阅资料】常温常压下,向澄清石灰水中通入过量二氧化碳时,液体变浑浊后能否再变澄清与澄清石灰水的浓度有关。
【拓展探究】取等体积的饱和澄清石灰水和蒸馏水混合,向其中持续通入过量的二氧化碳,观察到液体先变浑浊然后变澄清。
【交流反思】
(8)由本实验可知,影响化学反应现象的因素除了反应物的性质外,还有 。
17.(2024·广东广州·中考真题)学习小组进行水质调查时发现某池塘水较浑浊,为此开展水质研究。
【查阅资料】
①明矾溶于水生成的Al(OH)3胶体,能吸附水中悬浮物,发生沉降,从而达到净水目的。
②Al(OH)3胶体能溶于酸。
③净水效果可用浊度去除率A表示,A值越大表示净水效果越好。
I.探究影响明矾净水效果的因素
【提出猜想】猜想a:一定范围内,明矾的用量越大,净水效果越好。
猜想b:一定范围内,水样的酸性越强,净水效果越差。
【实验准备】配制絮凝剂溶液和稀硫酸
(1)用明矾配制100mL质量分数为1%的絮凝剂溶液(密度取1.0g/cm3),需用到的玻璃仪器除了量筒、烧杯、胶头滴管外,还需要 。
(2)用质量分数为98%的浓硫酸(密度取1.8g/cm3)加水稀释配制100mL质量分数为9.8%的稀硫酸(密度取1.0g/cm3),需要量取浓硫酸的体积为 mL(结果保留1位小数)。
【设计实验,验证猜想】取该水样,按下列实验方案加入试剂后,充分搅拌,静置tmin,测定水样的浊度并计算得到浊度去除率,记录数据。
实验序号
水样体积/mL
1%絮凝剂溶液体积/mL
9.8%硫酸体积/mL
蒸馏水体积/mL
tmin后浊度去除率
i
200
5.0
0
5.0
A1
ii
200
V1
0
7.5
A2
iii
200
0
0
V2
A3
iv
200
5.0
2.0
3.0
A4
v
200
5.0
5.0
0
A5
【数据分析,交流讨论】
(3)实验i、ⅱ、ⅲ用于探究猜想a是否成立,则V1= ,V2= 。
(4)实验测得A1>A2>A3,由此得出的结论是 。
(5)实验证明猜想b成立,得出该结论的依据是 (用A的大小关系表示)。
(6)水样的酸性越强,净水效果越差,原因是 。
Ⅱ.硬水的软化
(7)取少量水样,加入 ,振荡后静置,产生较多浮渣,说明水样是硬水。用沉淀法除去水样中的Ca2+和Mg2+后,再加入盐酸调节溶液至中性,得到软水。
18.(2024·湖南长沙·中考真题)碳中和是指碳的排放与吸收达到平衡,基本实现碳的零排放:碳“捕集”是助力碳中和的重要途径。为此,兴趣小组同学围绕着的吸收进行了实验探究。
活动一:寻找吸收的试剂
【设计与实验】
(1)甲、乙、丙三组分别利用所提供的实验用品设计了如下方案并进行实验:
组别
实验方案
现象
结论
甲组
向一个集满的软塑料瓶中加入适量的水,立即旋紧瓶盖,振荡
软塑料瓶变瘪
能被水吸收
乙组
向盛有饱和的澄清石灰水的试管中。通入适量的
能被澄清石灰水吸收
丙组
向盛有氢氧化钠溶液的试管中,通入适量的
无明显现象
不能被氢氧化钠溶液吸收
【解释与分析】
(2)甲组实验中软塑料瓶变瘪,是因为瓶内气压 ;
(3)小礼同学对丙组的实验结论提出质疑,为了证明与氢氧化钠发生了反应,他向丙组所得溶液中滴加足量的 。观察到有气泡产生,从而证明能与氢氧化钠反应。
【得出结论】水、饱和石灰水和氢氧化钠溶液均能吸收。
活动二:比较吸收的效果
【提出问题】水、饱和石灰水和氢氧化钠浓溶液,哪个吸收的效果更好?
【讨论交流】
(4)饱和石灰水、水吸收的效果差不多,从物质的溶解性的角度分析,原因是 。同学们一致认为,只需要比较氢氧化钠浓溶液、水吸收的效果。
【设计方案】
(5)请你利用下列提供的实验用品,帮助他们设计实验并写出实验方案: 。
(实验用品:氢氧化钠浓溶液、水、装满的软塑料瓶若干个,其它仪器自选)
【实验与结论】通过实验,同学们得出氢氧化钠浓溶液吸收的效果比水的好。
【迁移应用】气体排放到空气中也会造成环境问题。同学们查阅资料.并利用下图所示装置和用品进行实验,来比较氢氧化钠浓溶液、水吸收的效果。
(6)请你分析,该实验能否达到实验目的。并阐述理由 (已知实验装置气密性良好且操作均正确)。
【表达与交流】通过以上探究,同学们认识到科学探究需要严谨的思维。
19.(2024·湖南·中考真题)2024年5月1日,我国利用船舶加装的碳捕捉系统回收首罐液态二氧化碳的卸船,标志着远洋航行船舶从燃油消耗到二氧化碳回收利用形成闭环。同学们对“二氧化碳回收利用形成闭环”非常感兴趣,开展有关二氧化碳的项目式学习。
任务一:调查空气中二氧化碳含量增加的原因
(1)同学们调查到空气中二氧化碳含量增加的原因有很多,你认为有 (写一种即可)。
任务二:讨论空气中二氧化碳含量减少的方法
(2)同学们讨论了空气中二氧化碳含量减少的方法,知道低碳生活方式可以减少二氧化碳排放,你的一种低碳生活方式是 。有同学想到二氧化碳能使澄清石灰水 (填实验现象),补充了可以利用有碱溶液或水吸收二氧化碳。
任务三:探究实验室中不同试剂吸收二氧化碳的效果
实验室提供4种试剂:水、饱和石灰水、质量分数为0.165%的NaOH溶液、质量分数为40%的NaOH溶液。
【提出问题】上述4种试剂吸收二氧化碳的效果如何?
【查阅资料】
①室温下,饱和石灰水中氢氧化钙的质量分数约为0.165%
②利用压强传感器及信息处理终端可将实验数据进行记录、呈现和分析
【进行实验】
步骤1:各装置气密性良好(夹持装置已省略),同学们用4只250mL烧瓶集满纯净的二氧化碳气体。
步骤2:用4支注射器分别取60mL上述提供的4种试剂,将烧瓶分别连接压强传感器和注射器(如图1所示)。
步骤3:待烧瓶内气压平稳后,迅速将4支注射器内试剂分别全部注入相对应的烧瓶中,关闭止水夹,观察压强变化。一段时间后,振荡烧瓶,继续观察压强变化。小组合作完成实验,并展示烧瓶内压强随时间变化的曲线图(如图2所示)
【分析讨论】
(3)根据40%NaOH溶液对应的曲线,分析时间段曲线变化的原因是 。
【得出结论】
(4)结合图2数据,从压强和吸收效果两个角度对比分析,得到的结论是 。
任务四:形成二氧化碳闭环的意识
(5)在老师指导下,知道上述实验中40%NaOH溶液吸收二氧化碳后,氢氧化钠有剩余。为了达到零碳排放和对环境无污染,形成二氧化碳闭环的意识。现处理上述实验中40%NaOH溶液吸收二氧化碳后的液体,你设计的实验方案是 。
师生对其他烧瓶中的物质也进行了科学处理。
【拓展思维】我国已经实现了利用二氧化碳合成淀粉、甲醇和负碳纤维等,“二氧化碳回收利用形成闭环”是未来碳科学和技术发展的探索方向。
试卷第1页,共3页
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专题20 科学探究题
3年真题
考点分类
三年考情(2024-2026)
命题规律
科学探究题
2026湖北武汉(1题)、2026山东(1题)、2026河北(1题)、2026山西(1题)、2026湖南(1题)、2026江苏苏州(1题)、2026江西(1题)、2025山东(1题)、2025广东(1题)、2025湖南(1题)、2025福建(1题)、2025江苏苏州(1题)、2025江西(1题)、2025四川成都(1题)、2024江苏南京(1题)、2024广东广州(1题)、2024湖南长沙(1题)、2024湖北(1题)、2024湖南(1题)
情境设置:紧密联系生活、生产与传统文化,如暖身贴、沐浴盐气泡球、溶洞形成、古代炼铜、茜草染色和油画保护,突出真实问题驱动探究。
考查重点:围绕猜想、实验设计、现象分析、结论表达和反思评价展开,涉及CO2、H2O2、铁生锈、酸碱盐反应及影响因素等。
命题趋势:由单一性质验证转向多环节综合探究,强化控制变量、对比实验、证据推理和方案评价,并关注催化剂、环保、材料应用等实际价值。
1.(2026·山东·中考真题)在化工生产、科学实验和生命活动中,催化剂都可大显身手。某小组以的分解为研究对象,围绕催化剂的特点、催化过程中的角色及条件的优化展开探究活动。
【活动一】探究催化剂的特点
实验发现,、和均可加快的分解,和均溶于水。
(1)要探究催化剂在反应前后的质量变化,上述物质中首选 ,理由是 。
【活动二】探究角色及优化条件
已知保存溶液常加入少量的酸。
向三支试管中各加入0.1 g MnO2固体和2 mL H2O,实验操作、现象及事实如下:
实验
操作
现象及事实
Ⅰ
滴入2滴H2SO4溶液,充分混合后,再加入2 mL 7.7%的H2O2溶液
有大量气泡产生,MnO2全部溶解后,气泡不再产生
Ⅱ
加入2 mL 7.7%的H2O2溶液
有大量气泡产生,MnO2几乎不溶解
Ⅲ
滴入2滴浓NaOH溶液,充分混合后,再加入2 mL 7.7%的H2O2溶液,溶液呈碱性
有大量气泡产生,MnO2不溶解
(2)根据实验Ⅰ中的现象,查阅资料知,反应的化学方程式为:
,则X的化学式为 ,此实验中MnO2的角色是 (填标号)。
A.只作反应物 B.只作催化剂 C.前期作反应物,后期作催化剂
(3)查阅资料知,实验Ⅱ条件下,可能发生的主要反应有:
① ②
下列推断合理的是________(填标号)。
A. 只发生反应① B. 只发生反应② C. 反应①②循环进行
(4)实验Ⅲ中MnO2的角色是 。
(5)根据本次探究得出结论:
①MnO2作催化剂是否参与化学反应?
②MnO2催化H2O2分解适宜的酸碱性为 (填“酸性”或“碱性”)。
【答案】(1)① ② MnO2难溶于水,便于反应后分离、干燥,称量验证质量变化,氯化铁、氯化铜可溶,难以分离称量 (2)① ② A (3)C (4)催化剂 (5)① 是 ② 碱性
【解析】(1)要验证催化剂反应前后的质量变化,需要将催化剂从反应混合物中分离出来称量。三种物质中只有难溶于水,可通过过滤、干燥后方便称量,另外两种物质可溶于水,难以分离提纯,因此首选。
(2)根据质量守恒定律,反应前后原子种类、数目不变:反应前共1个、1个、4个、8个,反应后已知物质共4个、4个,因此X的化学式为;
实验中完全溶解、反应后被消耗,气泡停止产生,因此只作反应物,选A。
(3)反应① 消耗,反应② 又重新生成,循环反应后总量几乎不变,符合实验中“几乎不溶解”的现象,因此选C。
(4)实验Ⅲ中反应后不溶解,质量不变,持续加快过氧化氢分解,符合催化剂的定义,因此作催化剂。
(5)① 根据探究可知,二氧化锰作催化剂时,会参与中间循环反应,只是反应前后质量和化学性质不变,因此结论为参与化学反应;
② 酸性条件下会作为反应物被消耗,无法持续催化,碱性条件下可稳定发挥催化作用,因此适宜酸碱性为碱性。
2.(2026·河北·中考真题)小明将一款沐浴盐气泡球X投入水中,观察到有气泡持续产生,于是和小组同学进行了如下活动。
活动Ⅰ:探究X投入水中产生的气体是什么
【作出猜想】
(1)由说明书得知,X中含碳酸氢钠、柠檬酸、氯化钠和淀粉4种固体;根据所学知识,碳酸氢钠能与 (填“酸”或“碱”)反应生成CO2。据此推测产生的气体可能是CO2。
【实验1】利用图1所示装置制取并检验该气体。
(2)根据CO2的性质,收集该气体时,a口应连接 (填“b”或“c”)口。
(3)向收集的气体中滴加澄清石灰水,观察到 ,确定该气体为CO2。
活动Ⅱ:探究碳酸氢钠和柠檬酸合适的配比
【查阅资料】当碳酸氢钠、柠檬酸的质量之和不变时,二者的配比会影响沐浴效果。
【实验2】根据资料,按二者不同配比进行实验,记录如下:
序号
碳酸氢钠和柠檬酸的配比
加入水的质量/g
沐浴效果指标
碳酸氢钠的质量/g
柠檬酸的质量/g
得到CO2的质量/g
溶液的酸碱性
①
29
8
100
5.2
弱碱性
②
25
12
100
7.8
弱碱性
③
21
m
100
10.2
接近中性
④
17
20
100
8.5
弱酸性
(4)表中 。
(5)X中碳酸氢钠和柠檬酸采用②中配比,请结合【实验2】和图2,从沐浴效果的两个指标分析其原因: 。
活动Ⅲ:自制沐浴盐气泡球并评价
【实践应用】小组同学将4种固体粉末按合适的配比混合均匀,分为两等份。一份直接使用;另一份压实,制成沐浴盐气泡球使用。
【交流评价】
(6)沐浴时,与直接使用混合粉末相比,使用压实的沐浴盐气泡球的优点是 。
反思拓展:
(7)写出一条保存自制的沐浴盐气泡球的建议: 。
【答案】(1)酸 (2)b (3)澄清石灰水变浑浊 (4)16 (5)该配比产生质量较大,能得到较多气泡放松身体;同时溶液为弱碱性,符合弱碱性溶液清洁皮肤的要求,因此适合作为配比。 (6)可持续产生气泡,提升沐浴体验 (7)密封防潮,置于干燥处保存(合理即可)
【解析】(1)根据初中酸的化学性质,碳酸氢钠可与酸反应生成二氧化碳,X中含有柠檬酸(酸类物质),因此填酸。
(2)二氧化碳密度比空气大,用向上排空气法收集,长导管b进气,空气从瓶口短导管排出,因此a接b。
(3)二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,这是检验二氧化碳的特征现象。
(4)由题干可知,实验中碳酸氢钠和柠檬酸的总质量固定,计算得总质量为,因此。
(5)根据表格中的两个效果指标进行分析即可。
(6)压实的气泡球与水接触面积更小,反应速率更慢,相比直接用混合粉末,可以持续缓慢产生气泡,提升沐浴体验。
(7)该物质遇水会提前反应失效,因此保存时需要密封防潮,放置在干燥处。
3.(2026·湖南·中考真题)在生产生活中有着广泛用途。围绕物质的除杂与提纯,学习小组开展了如下探究。
探究一:除去中的杂质
【查阅资料】Ⅰ.20℃时,易溶于水,微溶于水,难溶于水。
Ⅱ.与盐酸不发生化学反应。
【设计方案】实验方案如图1所示。
(1)上述方案中,用盐酸除去的化学方程式是 。
同学们在老师的引导下,对图1实验方案的合理性继续探究。
【提出问题】
1.该实验方案中,盐酸是否影响的溶解能力?
【进行实验】
20℃时,向盛有粉末的试管中,分别加入水或不同溶质质量分数的盐酸,充分振荡,部分实验记录如下表所示。
实验序号
①
②
③
④
加入试剂
水
3%的盐酸
15%的盐酸
30%的盐酸
剩余固体
较多
较少
无
极少
(2)上述实验中,静置后的上层清液一定属于饱和溶液的是 (填实验序号)。
(3)设计实验①的目的是 。
【实验结论】
通过多次实验,得出结论:相同温度下,不同质量分数的盐酸可以不同程度地增大的溶解度。
【实验分析】
(4)基于上述结论,同学们认为图1实验方案存在不足,原因是 。
(5)有同学建议使用稀硫酸除去中的杂质,你认为是否可行、并说明理由 。
探究二:工业提纯
【拓展应用】
科研团队从某工业废料(主要含,还含有其他多种杂质)中提纯的方案为:70℃时,用盐酸溶解废料样品,过滤后结晶。
(6)该团队测得70℃时,等质量样品在等体积、不同质量分数的盐酸中溶解情况如图2所示(溶解率),有同学提出若将该方案照用于工业生产,盐酸的质量分数应选择5%而不是10%,从利弊两方面评析该同学的选择 。
相比学习小组除杂方案,工业实际提纯方案的设计需要考量原料成分、生产效益、生产条件、产品质量等多种因素。
【答案】(1) (2)① ② ④ (3)与实验② ③ ④ 形成对照 (4)加入盐酸过量,使得硫酸钙部分溶解 (5)不可行,稀硫酸与碳酸钙反应后生成的硫酸钙覆盖在碳酸钙表面阻止反应进一步发生,导致除杂不彻底 (6)利:所用盐酸浓度低,较为经济;弊:5%的盐酸溶解率低于10%,可能使得样品溶解不够充分
【解析】(1)碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,化学方程式为。
(2)根据表格信息可知,实验① ② ④ 中均有硫酸钙固体剩余,因此其上层清液一定是硫酸钙的饱和溶液。
(3)实验① 的目的是与实验② ③ ④ 形成对照,证明盐酸可以影响CaSO4的溶解能力。
(4)图1实验加入盐酸过量,使得硫酸钙部分溶解。
(5)不可行,稀硫酸与碳酸钙反应后生成的硫酸钙覆盖在碳酸钙表面阻止反应进一步发生,导致除杂不彻底 。
(6)利:所用盐酸浓度低,较为经济;弊:5%的盐酸溶解率低于10%,可能使得样品溶解不够充分。
4.(2026·江西·中考真题)通过学习,同学们利用硝酸铵溶于水能迅速降温来制作冷敷袋,硝酸铵与其他物质混合也能达到类似效果吗?
【查阅资料】
①某冷敷袋主要成分:硝酸铵()、十水合碳酸钠()。
②的相对分子质量为286,易分解:。
【提出问题】
冷敷袋内能否用实验室常见的代替?
【进行实验】
(1)在实验室通风橱中进行如下实验(室温为):
实验1
实验2
实验操作
取2.12g 与3.20g 于烧杯中混合,搅拌10秒后测量温度
取5.72g 与3.20 g 于烧杯中混合,搅拌10秒后测量温度
实验现象
温度降至,闻到刺激性气味
温度降至,闻到刺激性气味
实验结论
(填“能”或“不能”)代替
(2)5.72g 完全分解生成的质量为 g。
(3)实验2中取的质量为5.72g的原因是 ,中结晶水的作用是 。
【继续探究】
(4)询问老师,获知实验中生成的刺激性气味气体是氨气,且溶液呈酸性。联想到碳酸钠与稀盐酸的反应,猜测还有生成,进行如图所示的实验,一会儿后观察到玻璃片上 ,证明猜测正确,二氧化碳与澄清石灰水反应的化学方程式为 。
【反思评价】
(5)结合探究实验,仅从环保的角度分析,日常生活中不使用硝酸铵与十水合碳酸钠制作冷敷袋的具体原因是 。
【感悟应用】
(6)设计一款冷敷袋需综合考虑多方面的因素,如环保、成本和 (写一条即可)等。
【答案】(1)不能 (2)2.12 (3)① 保证的质量相等(合理即可) ② 为反应提供溶剂(合理即可) (4)① 出现白色物质(合理即可) ② (5)会生成氨气,污染环境(合理即可) (6)安全(合理即可)
【解析】(1)实验1的现象为:温度降至,实验2的现象为:温度降至,所以:不能代替;
(2)5.72g 完全分解生成的质量为:;
(3)5.72g 完全分解生成的质量为2.12g,根据对比实验可知,实验2中取的质量为5.72g是为了保证的质量相等;
中的结晶水可以在反应过程中做溶剂;
(4)已知硝酸铵溶液呈酸性,与碳酸钠反应生成二氧化碳气体,二氧化碳和澄清石灰水反应生成碳酸钙白色沉淀和水,反应的化学方程式为:;
(5)硝酸铵与十水合碳酸钠制作冷敷袋会生成氨气,造成空气污染;
(6)设计一款冷敷袋需要从安全、是否造成污染、成本等多方面进行考虑。
5.(2026·江苏苏州·中考真题)用碱溶液可吸收烟气中的CO2。
I.实验室用KOH溶液模拟吸收CO2
如图1所示,向两瓶充满CO2的软塑料瓶中分别加入等体积的水和KOH溶液,迅速拧紧瓶盖振荡,两塑料瓶均变瘪。
(1)变瘪程度:加水的瓶 (填“大于”“等于”或“小于”)加KOH溶液的瓶。
(2)写出下侧瓶中KOH转化为碳酸钾的化学方程式: 。
Ⅱ.用氨水吸收烟气中CO2
氨水(NH3溶于水形成的碱溶液)吸收烟气中CO2的装置如图2所示。为研究氨水浓度、烟气中CO2体积分数、烟气流量对烟气中CO2去除效果的影响,40℃时进行实验①~⑦(每个变量设有3个实验),计算烟气中CO2去除率。记录如表:
实验编号
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
氨水浓度/%
5
10
15
15
x
15
15
烟气中CO2体积分数/%
12
12
12
10
14
12
12
烟气流量/(L•min-1)
3
3
3
3
3
2
5
烟气中CO2去除率/%
90.4
93.7
94.5
94.9
92.3
99.2
89.2
(3)x= 。
(4)探究氨水浓度对烟气中CO2去除效果影响的实验是 (填实验编号)。
(5)由实验③⑥⑦得到的结论是 。
(6)实验发现氨水的利用率明显低于理论值。为探究原因,进行如图3所示实验,测得随N2(性质稳定,不与氨水反应)的通入,瓶中氨水浓度下降。
①由此推断:用氨水吸收烟气中CO2的实验,氨水利用率明显偏低的原因可能是 。
②图3所示实验中,若不测定瓶中氨水浓度的变化,欲获得结论,可进行的操作及现象为 。
【答案】(1)小于 (2) (3)15 (4)① ② ③ (5)其他条件相同时,烟气流量(范围内)越小,去除效果越好 (6)① 部分氨气未发生反应随烟气排出 ② 向烧杯的蒸馏水中滴加酚酞溶液,溶液变红(或测定烧杯中液体的pH,pH增大)
【解析】(1)能溶于水,但溶解量有限;而能与发生化学反应,会消耗更多的瓶内气体,使瓶内压强减小得更明显,因此加水的瓶变瘪程度小于加溶液的瓶;
(2)二氧化碳与氢氧化钾反应,生成碳酸钾和水,化学方程式为;
(3)本实验采用控制变量法。实验③ ④ ⑤用于探究烟气中体积分数对去除效果的影响,需保证氨水浓度、烟气流量两个变量完全相同;实验③ ④的氨水浓度均为15%,烟气流量均为,因此实验⑤的氨水浓度x=15;
(4)探究氨水浓度对去除效果的影响,需控制烟气中体积分数、烟气流量相同,只改变氨水浓度。实验① ② ③中体积分数均为12%、烟气流量均为,氨水浓度分别为 5%、10%、15%,符合单一变量要求;
(5)实验③ ⑥ ⑦中,氨水浓度、体积分数均相同,只有烟气流量不同;流量为时去除率99.2%,时94.5%,时89.2%,由此得出流量与去除率的负相关规律;
(6)① 氨水易挥发,通入不反应的会带走挥发的氨气,使瓶内氨水浓度降低;实际吸收烟气时,流动的烟气同样会带走挥发的氨气,造成氨水损耗;
② 氨气溶于水形成氨水,显碱性,能使无色酚酞变红、使红色石蕊试纸变蓝,可通过该现象间接证明氨气挥发,无需直接测定氨水浓度。
6.(2026·湖北武汉·中考真题)《大冶赋》中记载了古代炼铜的场景,“炭周绕,薪环附。若望而燎,若城而炬”。其中“炭”“薪”的作用之一是产生碳酸钾催化碳与二氧化碳的反应。项目小组同学为探究碳酸钾的催化作用并模拟古代火法炼铜设计了如下实验。
【查阅资料】CuO熔点为1450℃,分解温度高于1000℃。
Ⅰ.探究碳酸钾的催化作用
按图1所示装入试剂,连接装置,通入二氧化碳一段时间后,同时点燃装置甲、乙的酒精灯,待丁中出现明显现象后停止加热,测得装置甲、乙硬质玻璃管中剩余固体质量分别为m3 g和m4 g。(银氨溶液可吸收CO生成Ag;忽略装置甲、乙酒精灯火焰温度的差异)。
(1)实验室制取二氧化碳选用的试剂为______(填标号)。
A. 稀盐酸和大理石 B. 稀硫酸和大理石
(2)装置甲中碳与二氧化碳发生反应的化学方程式为 。
(3)小兰认为,若,则证明碳酸钾在反应中起催化作用。小明认为小兰的结论不严谨,若要证明碳酸钾是催化剂,还需验证其质量不变。请补充完善小明的实验方案:将装置乙中m4 g剩余固体全部置入烧杯中,加入足量水充分溶解,过滤,在滤液中加入 (选择试剂并结合相关数据简述实验方案)。
Ⅱ.模拟古代火法炼铜
(4)《采铜炼铜记》记载,“……用炭八九千斤,不过得铜五六百斤”。计算并推测其原料中碳和氧化铜的质量之比最大为 (原料以碳和氧化铜计;古代一斤为600 g)。
(5)按图2所示,将木炭、氧化铜和碳酸钾按一定比例混合置于坩埚底部。另取一份氧化铜放入石英方舟,并置于混合粉末的上方。加热到约800℃,一段时间后发现两处黑色粉末均变成红色。解释石英方舟中黑色粉末变红的原因 。
【答案】(1)A (2) (3)稀盐酸(或稀硝酸),充分反应后蒸发结晶,称量所得固体质量,若质量仍为加入的碳酸钾的质量,则证明碳酸钾质量不变(或直接蒸发滤液,称量固体质量,与反应前加入的碳酸钾质量对比) (4) (5)木炭和二氧化碳在碳酸钾催化下生成一氧化碳,一氧化碳上升到石英方舟中,在加热条件下与氧化铜反应,将氧化铜还原为铜
【解析】(1)实验室制取二氧化碳,稀硫酸和大理石反应会生成微溶的硫酸钙,覆盖在大理石表面阻止反应继续进行,所以选用稀盐酸和大理石,选A。
(2)装置甲中碳与二氧化碳在高温下反应生成一氧化碳,化学方程式为 。
(3)要验证碳酸钾的质量不变,可将滤液蒸发结晶,称量所得固体的质量。实验方案:在滤液中加入足量稀盐酸(或稀硝酸),充分反应后蒸发结晶,称量所得固体质量,若质量仍为加入的碳酸钾的质量,则证明碳酸钾质量不变(或直接蒸发滤液,称量固体质量,与反应前加入的碳酸钾质量对比)。
(4)题目中“炭八九千斤,不过得铜五六百斤”,要碳和氧化铜的质量比最大,取碳的最大值9000斤,铜的最小值500斤。 设生成500斤铜,需要氧化铜的质量为x,碳的质量为y,
,x=625斤
,y=46.875斤
则原料中碳和氧化铜的质量比最大为:.
(5)木炭和二氧化碳在碳酸钾催化下生成一氧化碳,一氧化碳上升到石英方舟中,在加热条件下与氧化铜反应,将氧化铜还原为铜,所以黑色粉末变红。
7.(2026·山西·中考真题)茜草是中国染红文化史上的重要染料。同学们实地考察了某手工非遗染色坊,围绕植物染色工艺开展了实践活动。
任务一 了解植物染色工艺
【参观学习】同学们了解到利用茜草染色的主要工艺如下:
【查阅资料】茜素是茜草的主要成分,微溶于冷水,易溶于热水。
【小组交流】
(1)“色素提取”时,通常需将茜草切成小块,并用温度较高的水浸泡,这样做的目的是 。
任务二 探究脱浆废水成分
参观学习后,同学们在实验室围绕植物染色工艺分组开展实践活动。经老师指导,在棉绳脱浆过程中加入适量稀硫酸以加快脱浆速率。
【提出问题】棉绳脱浆后的废水中是否含有硫酸?
【进行实验】
(2)小组同学设计如下方案并完成实验。
检验离子
实验方案
实验现象
实验结论
H⁺
方案一:取少量废水于试管中,滴加紫色石蕊溶液
废水中含有硫酸
方案二:取少量废水于试管中,加入
有气泡产生
经检验,废水中含有
【反思交流】
(3)方案二中发生反应的化学方程式为 。
(4)向上述废水中加入适量 进行中和处理。
任务三 分析染色影响因素
各小组的棉绳染红效果不同。大家查阅资料,对影响染色效果的因素进行分析。
【实验测定】选取脱浆后相同长度的棉绳,在70℃时,将其置于不同浓度的染液中浸泡15分钟后取出,利用手机识别棉绳颜色的RGB数值,以衡量染色效果。绘制RGB与茜素浓度关系曲线,如图所示。
【数据分析】
(5)已知R值与G值、R值与B值差越大,红色越明显。分析可知,在上述条件下,染红效果最明显的茜素浓度是 。
【小组讨论】
(6)影响染色效果的因素除染液浓度外,可能还有 。
(7)交流分享:随着纺织工业的发展,天然植物染料因色牢度弱、成本高昂而逐渐被现代化工染料替代;如今,随着对传统工艺重视程度的提升,手工非遗染色又重回大众视野。若由你选择染织衣物的染料,你会倾向哪一种,并说明理由 。
【答案】(1)提高色素的提取率(合理即可) (2)① 紫色石蕊溶液变红 ② 碳酸钠粉末(或铁粉,合理即可) (3) (若选铁粉: ) (4)熟石灰 (5)60% (6)染液温度(或浸泡时间、织物材质等,合理即可) (7)选择现代化工染料,理由:色牢度强,不易褪色,适合大规模工业生产,生产成本更低(或选择天然植物染料,理由:绿色环保,对人体和环境危害小,有利于传承传统非遗染色工艺)
【解析】(1)将茜草切成小块可以增大茜草与水的接触面积;资料表明茜素微溶于冷水、易溶于热水,用热水浸泡能加快色素溶解,从而在短时间内提取出更多色素,提升色素提取效率。
(2)废水中含有硫酸,溶液呈酸性,酸性溶液能使紫色石蕊溶液变为红色,以此检验氢离子。
酸可以与碳酸盐反应生成二氧化碳气体,也可以与活泼金属反应生成氢气,加入这类试剂产生气泡,可证明溶液中含有氢离子。
(3)方案二检验氢离子,加入碳酸钠,碳酸钠和稀硫酸发生复分解反应,生成硫酸钠、水和二氧化碳,观察到气泡;若选用铁粉,铁与稀硫酸发生置换反应生成硫酸亚铁和氢气,同样产生气泡。
(4)废水含有稀硫酸,溶液呈酸性,需要加入碱进行中和处理;熟石灰来源广、成本低,常用来中和酸性工业废水。
(5)题目说明 R 值与 G 值、R 值与 B 值差值越大,红色越明显;观察图像,茜素体积分数 60% 时,R、G、B 三者数值差值最大,因此染红效果最明显。
(6)本实验控制了棉绳长度、温度、浸泡时间,只改变染液浓度,因此除染液浓度外,染液温度、浸泡时间长短、织物种类、染液 pH 等都会影响染色效果。
(7)两种选择均可,只要理由对应合理即可。选择天然染料侧重环保、非遗文化、安全无害;选择化工染料侧重染色效果好、成本低、适合批量生产。
8.(2025·山东·中考真题)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。
(1)验证发热包中含有铁粉
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
原料中含有铁粉
II
将磁铁吸引的黑色粉末加入试管内,加入适量 振荡
黑色粉末溶解,产生气泡,溶液变成浅绿色
(2)探究发热包的发热原理
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。
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,测得装置内的体积分数和温度变化如图2,正确的操作顺序为 (用①②③④表示)
①推动注射器,向装置内注入蒸馏水,静置1000s。
②打开止水夹a、b,向装置内迅速充满干燥的空气,关闭止水夹a、b,静置1000s。
③打开止水夹a、b,向装置内迅速充满干燥的,关闭止水夹a、b,静置1000s。
④打开止水夹a、b,向装置内迅速充满干燥的,关闭止水夹a、b,静置1000s。
由实验可知,发热包的发热原理与铁钉生锈的原理 (选填“相同”或“不同”)。
(3)拓展应用
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,装置内的体积分数降至,由此预测该原料还可用作___________(填标号)。
A. 除味剂 B. 脱氧剂 C. 补铁剂
(4)反思交流
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。 。
【答案】(1)稀硫酸或稀盐酸 (2)① 检验装置气密性 ② ② ③ ④ ① ③ 相同 (3)B (4)
铁生锈有利有弊。例如,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】(1)铁能被磁铁吸引,实验步骤I中部分黑色粉末被磁铁吸引,说明原料中可能含有铁粉。 步骤Ⅱ 铁能与稀盐酸或稀硫酸反应生成氯化亚铁和氢气,会观察到黑色粉末溶解,产生气泡,溶液变成浅绿色。所以应向被磁铁吸引的黑色粉末中加入适量稀盐酸或稀硫酸振荡。
(2)步骤I:有气体参与的反应,在实验开始前需要检查装置的气密性,防止装置漏气影响实验结果。所以组装好仪器后,需进行的操作为检查装置的气密性。
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 。所以正确的操作顺序为② ③ ④ ①;由实验中装置内氧气的体积分数下降且温度升高,这与铁钉生锈时消耗氧气并放热的现象一致,所以发热包的发热原理与铁钉生锈的原理相同。
(3)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)。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,所以A、C不符合。故选B。
(4)铁生锈有利有弊。例如,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。
9.(2025·广东·中考真题)NaCl在生产生活中应用广泛。兴趣小组开展NaCl制备方法的研究,并探究NaCl溶解度的影响因素。
(1)海水晒盐:据图分析,从海水中获得粗盐的方法是 结晶。
(2)精制NaCl
【查阅资料】
ⅰ.一种精制NaCl的方法是将HCl气体通入饱和食盐水中,析出NaCl晶体。
ⅱ.25℃时,100g水中最多能溶解NaCl的质量随通入HCl的质量变化如表。
HCl的质量/g
0.0
5.4
16.8
25.9
NaCl的质量/g
36.0
32.4
25.1
19.4
【交流讨论】25℃时,NaCl的溶解度随HCl质量的增大而 ,原因是NaCl和HCl在水中解离出相同的 (填离子符号)。
(3)探究NaOH对NaCl溶解度的影响
【提出猜想】NaOH在水中能解离出,会降低NaCl的溶解度。
【实施实验】
ⅰ.配制溶液:配制饱和NaCl溶液,如图中不需要用到的玻璃仪器是 (填名称)。
ⅱ.实验探究:向等质量的饱和NaCl溶液中加入不同质量的NaOH固体,测得溶液中NaCl的质量分数(用a表示)如表。
实验序号
温度/℃
NaOH的质量/g
NaCl的质量分数
1
25
0.0
2
25
10.0
3
25
30.0
【分析讨论】
ⅰ. (结果精确到0.1%)。
ⅱ.实验证明猜想成立,得出该结论的依据是 (用a的大小关系表示)。
【拓展延伸】科研人员将一定质量的NaOH加入海水中进行电解,发现析出了NaCl晶体,分析原因:
ⅰ.水因电解而减少。电解水的化学方程式为 。
ⅱ. 。
【答案】(1)蒸发 (2)① 减小 ② (3)① 漏斗 ② 26.5% ③ ④ ⑤ NaOH在水中解离出,降低了NaCl在水中的溶解度
【解析】(1)由图可知,氯化钠的溶解度受温度影响较小 ,从海水中获得粗盐,采用蒸发结晶的方法,通过蒸发溶剂使氯化钠结晶析出。
(2)由表格数据可知,25℃时,随着通入HCl质量的增大,100g水中最多能溶解的NaCl质量减小,即NaCl的溶解度随HCl质量的增大而减小;
NaCl在水中解离出Na+和Cl-,HCl在水中解离出H+和Cl-,二者解离出相同的Cl-,使溶液中Cl-浓度增大,抑制NaCl的溶解,导致NaCl溶解度减小。
(3)实施实验:ⅰ、配制饱和溶液,需要进行计算、称量、量取、溶解等操作,用到的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒等,不需要漏斗。
分析讨论:ⅰ、 25℃时,NaCl的溶解度为36.0g,饱和NaCl溶液中NaCl的质量分数。
ⅱ、猜想是NaOH在水中能解离出Na+,会降低NaCl的溶解度,加入NaOH固体质量越大,NaCl溶解度降低越明显,溶液中NaCl质量分数越小,所以当时,能证明猜想成立。
拓展延伸:ⅰ、水在通电条件下分解生成氢气和氧气,化学方程式为 。
ⅱ、加入的NaOH在水中解离出Na+,溶液中Na+浓度增大,根据前面探究结论,Na+浓度增大降低了NaCl的溶解度,所以会析出NaCl晶体。
10.(2025·湖南·中考真题)在探究酸碱盐性质的实验课中,有同学偶然将溶液滴入新配制的溶液中,发现产生白色沉淀。老师鼓励同学们围绕该现象开展探究。
探究一:白色沉淀是什么?
【查阅资料】①20℃时,部分物质的溶解性如下表所示。
物质溶解性
NaCl
NaOH
易溶
易溶
易溶
易溶
微溶
难溶
②溶液呈中性,溶液呈碱性;的溶解度随温度升高而降低。
【进行实验】取少量用热水洗涤2~3次后的白色沉淀于试管中,加适量蒸馏水,振荡后静置。取上层清液,分别进行如图操作,观察到:试管①中溶液由无色变为红色,试管②中出现白色沉淀。
【结论及分析】
(1)滴加溶液后产生的白色沉淀是 。
(2)上述操作中,用热水洗涤的目的是 。
完成上述实验后,老师提供一瓶久置的溶液,让同学们围绕该溶液的溶质成分继续探究。
探究二:久置的NaOH溶液的溶质是什么?
【提出猜想】猜想I: 猜想Ⅱ:和 猜想Ⅲ:
【实验方案】针对上述猜想,有同学设计方案并进行实验。
步骤
现象
①取样,加入过量溶液
产生白色沉淀
②取步骤①中静置后的上层清液,滴加无色酚酞溶液
溶液由无色变为红色
(3)步骤①中加入溶液过量的目的是 。
【反思与评价】
(4)通过上述实验,该同学认为猜想Ⅱ成立。经讨论,大家认为该同学的实验方案与结论均不严谨,理由是 。
(5)选用下列试剂优化实验,你的方案是 (写出实验步骤、现象及结论)。(可选试剂:溶液、无色酚酞溶液、稀盐酸、溶液)同学们分享实验体会:许多重大科学发现,源自对实验中异常现象的大胆质疑、深入研究,我们要养成注重实证、严谨求实的科学态度。
【答案】(1) (2)降低的溶解度,减少溶解损耗,并溶解其他物质,避免干扰后续实验(合理即可) (3)完全除去碳酸钠,避免对氢氧化钠检验造成干扰(合理即可) (4)加入溶液,也可能与产生微溶的白色沉淀,不能直接说明原溶液中含有(合理即可) (5)取久置的溶液,加入足量溶液后,产生白色沉淀,过滤,向白色沉淀中加入足量稀盐酸,若观察到有气泡冒出,说明原溶液中有(合理即可)
【解析】(1)试管① 中溶液由无色变为红色,说明该白色沉淀的溶液呈碱性;试管② 中该白色沉淀的溶液与碳酸钠反应出现白色沉淀,说明该白色沉淀能溶,且含有,能与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀;结合两个实验可知,滴加溶液后产生的白色沉淀是微溶的氢氧化钙;
(2)在上述操作中,用热水洗涤次白色沉淀,该白色沉淀为氢氧化钙,根据题目中资料可知的溶解度随温度升高而降低,采用热水洗涤可以降低的溶解度,减少溶解损耗,并溶解其他物质,避免干扰后续实验;
(3)加入过量溶液,与反应生成白色沉淀,可以完全除去碳酸钠,避免对氢氧化钠检验造成干扰;
(4)加入溶液,也可能与产生微溶的白色沉淀,不能直接说明原溶液中含有;
(5)取久置的溶液,加入足量溶液后,产生白色沉淀,过滤,向白色沉淀中加入足量稀盐酸,若观察到有气泡冒出,说明原溶液中有。
11.(2025·福建·中考真题)博物院油画馆的讲解员告知同学们,油画若保存不当,其中的红铅颜料在空气中会缓慢变成白色。为探究红铅(Pb3O4)的变色原因,研究性学习小组开展实践活动。
【查阅资料】①Pb3O4是难溶于水的红色固体,暴露在空气中可转化为PbCO3、Pb(OH)2中的一种或两种;②PbCO3、Pb(OH)2均为难溶于水的白色固体,均能与稀硝酸(HNO3)发生复分解反应。
【活动1】探究红铅变色与光照强度的关系
在3支洁净试管中分别加入Pb3O4粉末,控制单一变量进行实验(如下表所示)。
试管编号
I
II
III
光照强度
弱
较强
强
实验现象
无明显变化
红色粉末少量变白
红色粉末变白
(1)实验过程中,试管应保持敞口状态的理由是 。
(2)该实验可以得出的结论是 。
(3)一定条件下,Pb3O4分解有O2产生。检验O2的方法是 。
【活动2】探究白色固体的组成
取上述试管III中的白色固体进行如下实验:
(4)由白色固体M生成气体A的化学方程式为 。
(5)依据上述实验的现象,无法确定白色固体M中是否还含有Pb(OH)2,其理由是 。
(6)将溶液B中的铅元素完全转化为PbCO3沉淀,并依据PbCO3沉淀的质量(x)和白色固体M的质量(y)的关系,可以确定白色固体M是否含有Pb(OH)2.若含有Pb(OH)2,则x y(填“>”“<”或“=”)。
(7)基于上述探究,为了更好地保护油画,请你为参观人员提出一条合理的建议: 。
【答案】(1)与红铅颜料暴露在空气中的环境一致 (2)光照越强,Pb3O4变色越快 (3)用带火星的木条检验 (4) (5)无论是否含有Pb(OH)2,实验的现象都相同 (6)> (7)禁止开闪光灯拍照
【解析】(1)红铅颜料在空气中会缓慢变成白色,则试管应保持敞口状态,目的为控制变量,与红铅颜料暴露在空气中的环境一致。
(2)根据表中内容可知,光照强度越强,现象越明显,说明Pb3O4变色越快。
(3)氧气具有助燃性,能使带火星的木条复燃,则检验氧气的方法为:用带火星的木条检验。
(4)二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,则A为二氧化碳,根据反应前后元素种类不变,碳酸铅能和硝酸反应生成硝酸铅、水和二氧化碳,反应的化学方程式为:。
(5)氢氧化铅能和硝酸反应生成硝酸铅和水,反应无明显现象,则无法确定白色固体M中是否还含有Pb(OH)2。
(6)氢氧化铅的相对分子质量为207+(16+1)×2=239,碳酸铅的相对分子质量为207+12+16×3=267,则若含有氢氧化铅,x>y。
(7)由于光照强度越大,Pb3O4变色越快,则禁止开闪光灯拍照。
12.(2025·江西·中考真题)化学社团探究金属的化学性质时进行了如图实验。
(1)用砂纸打磨铁片的目的是 。
(2)铁与硝酸银溶液发生置换反应的化学方程式为 ,证明铁的金属活动性比银 。
【查阅资料】室温下,氯化银是难溶于水的白色固体;粉末状的银为黑色
【提出问题】在水中,铁能与溶于水的硝酸银反应,是否也能与难溶于水的氯化银反应?
【作出猜想】猜想I:能反应 猜想II:不能反应
【实验预测】
(3)若猜想I正确,则可观察到反应后溶液的颜色为 。
【进行实验】
(4)取少量氯化银于烧杯中,加入蒸馏水,再加入过量的铁粉,充分搅拌,静置后液体颜色无明显变化。甲同学据此认为猜想II正确,乙同学认为影响液体颜色变化的因素很多,液体颜色无明显变化不能说明反应没有发生。于是他们将烧杯中的物质过滤,继续实验。请完成表格中①~③处填空。
实验操作
实验现象
实验分析与结论
a.取少量滤液于试管中,滴加硝酸银溶液
滤液中含有氯化亚铁,滤渣的成分为 。猜想I正确
b.取滤渣于另一支试管中,向其中加入足量
产生气泡,试管内有黑色固体剩余
【反思提升】科学探究中,我们要敢于质疑、收集证据、修正错误观点,提高科学思维能力。
【答案】(1)除去铁片表面的杂质 (2)① Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag ② 强 (3)浅绿色 (4)① 产生白色沉淀 ② 稀盐酸(或稀硫酸) ③ 铁、银(或Fe、Ag)
【解析】(1)铁片表面有铁锈等杂质,用砂纸打磨铁片的目的是除去铁片表面的杂质,使铁与硝酸银溶液充分接触反应 故填:除去铁片表面的杂质。
(2)铁与硝酸银溶液发生置换反应,生成硝酸亚铁和银,化学方程式为;在金属活动性顺序中,前面的金属能把后面的金属从其盐溶液中置换出来,铁能置换出硝酸银中的银,证明铁的金属活动性比银强 。
(3)若猜想I正确,铁与氯化银反应生成氯化亚铁和银,氯化亚铁溶液呈浅绿色 ,所以可观察到反应后溶液的颜色为浅绿色。
(4)a.结论中滤液含有氯化亚铁,取少量滤液于试管中,滴加硝酸银溶液,氯化亚铁和硝酸银反应产生氯化银沉淀和硝酸亚铁,所以现象是产生白色沉淀。
b.根据实验现象 “产生气泡”,及实验中用了过量的铁粉,可知加入的是足量酸,铁和稀盐酸反应会产生氯化亚铁和氢气,所以填:稀盐酸(或稀硫酸 )。
取滤渣,向其中加入足量稀盐酸(或稀硫酸 ) ,铁已经完全反应酸足量;烧杯内有黑色固体剩余,说明是不能酸反应的银,则黑色固体是银(粉末状银为黑色 ),所以滤渣的成分为银和铁(或Fe、Ag)。
13.(2025·江苏苏州·中考真题)人类生活离不开氧气。
Ⅰ探究人体呼吸作用
下表为某同学测量的呼吸前后部分气体组成的实验数据(通常状况)。
物质
吸入空气(体积分数/%)
呼出气体(体积分数/%)
78
75
21
16
0.039
4
(1)人体呼吸时消耗产生,该过程 能量(填“吸收”或“释放”)。
(2)氮气在呼吸前后体积几乎不变。实验中呼出气体的总体积 吸入空气的总体积(填“>”“=”或“<”)。
Ⅱ探究呼吸自救器的工作原理
一种面罩式呼吸自救器中的制氧药剂主要含、(催化剂)和铝粉。
(3)制氧原理:
。213g按上式完全分解,计算理论能生成的质量(写出计算过程)。
(4)制氧药剂中铝粉的作用是燃烧提供分解所需的热量。控制制氧药剂中物质的质量比为,进行实验,得到的质量如下。
实验编号
m(制氧药剂)/g
m(铝粉)/g
1
100
99
1
20.6
2
100
98
2
28.4
3
100
97
3
38.6
4
100
96
4
37.3
①上述实验的目的是探究 对得到氧气质量的影响。
②实验1(或实验2)中得到质量明显小于实验3的主要原因是 。
③实验4中得到质量小于实验3的原因是 。
(5)某种呼吸自救器的结构如图,可在有毒危险空间提供约2小时左右呼吸用氧气。区域填充的是和。
①写出发生反应的化学方程式: 。
②若将呼出气体通过单向阀(控制气体单向流动)直接排出呼吸面罩,可省去区域,简化呼吸自救器的设计。实际不采用此种设计的理由主要是 。
【答案】(1)释放 (2)> (3)
设理论能生成氧气的质量为x
答:理论能生成氧气的质量为96g。 (4)① 制氧药剂中铝粉的质量分数(或比例)(合理答案均可) ② 粉少,燃烧产生热量少,未完全分解 ③ 少,分解产生氧气少;粉多,燃烧消耗氧气多 (5)① ② 呼出气体中有较多,除去后可供给呼吸,省去区域,供氧时间会缩短
【解析】(1)人体呼吸属于缓慢氧化过程,该过程释放能量;
(2)空气中氮气约占78%,呼出气体中氮气约占75%,因为氮气在呼吸前后体积几乎不变,所以呼出气体的总体积大于吸入空气的总体积;
(3)过程见答案;
(4)①实验中,控制制氧药剂总质量为100g,且为,也就是的质量是固定变化的,而铝粉的质量在不同实验中是改变的,同时得到氧气的质量也不同,所以上述实验的目的是探究制氧药剂中铝粉的质量分数(或比例)对得到氧气质量的影响;
② 实验1(或实验2)中铝粉的质量比实验3中铝粉的质量少,因为制氧药剂中铝粉的作用是燃烧提供分解所需要的热量,铝粉质量少,燃烧提供的热量就不足,使得不能充分分解,从而导致得到氧气的质量明显小于实验3;
③ 实验4中的质量比实验3少,分解产生的氧气量少;实验4中铝粉质量比实验3多,铝粉燃烧会消耗更多的氧气,所以实验4中得到氧气的质量小于实验3;
(5)① 呼出气体中的二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,化学方程式为;
② 呼出气体中有氧气、二氧化碳等,通过区域A,除去后,气体中还有较多的氧气,可供给呼吸,省去区域,供氧时间会缩短。
14.(2025·四川成都·中考真题)我国使用青铜历史悠久,学习小组对青铜冶炼及防护开展研究。
【查阅资料】
1.孔雀石高温下可分解为CuO、和。
2.铜锈分为无害锈和有害锈。氯化亚铜(CuCl,灰白色固体)和碱式氯化铜[,绿色固体]是有害锈,两者均能与稀硝酸或稀盐酸反应生成可溶的氯化铜。
3.
4.Cu与CuCl均能与酸化后的过氧化氢溶液反应。
【青铜冶炼】
青铜是铜锡合金,我国古代将孔雀石、锡石、木炭投入炉内,高温炼得青铜。
(1)冶炼时,生成铜的化学方程式为 。
(2)青铜中锡(Sn)含量不同,性质有差异。《周礼·考工记》记载了不同青铜铸件的锡含量如表1。
铸件
锡含量/%
编钟
15
箭镞
17
戈戟
14-24
刀剑
25
表1 青铜铸件锡含量表
结合表1和铜锡合金强度硬度图分析,选择含锡量约为25%的青铜铸造刀剑的原因是 。
【青铜防护】
实验一 探究含氯化合物和相对湿度对青铜有害锈形成的影响
在其他条件相同时,用青铜片设计并进行甲、乙两组实验,记录如表2。
实验组别
甲
乙
实验序号
i
ii
iii
iv
v
vi
vii
i
ii
iii
iv
v
vi
vii
氯化铵
有
无
相对湿度/%
35
47
58
65
70
85
90
35
47
58
65
70
85
90
实验现象
无明显锈点
均有灰白色锈点,且逐渐变成绿色疏松锈;绿色疏松锈依次增多
无明显锈点
表2 有害锈形成的影响实验记录表
用其他含氯化合物重复实验,观察到相似实验现象。
(3)结合以上实验可得出的结论是 ;甲组iii~vii号实验,相对湿度增加,绿色疏松锈依次增多的原因是 。
实验二 探究铜锈中氯元素的含量
用电子天平称取铜锈10.00g,加足量稀硝酸充分反应后过滤,向滤液中滴加硝酸银溶液至不再产生沉淀,过滤、洗涤、干燥、称量。重复实验3次,得到沉淀的平均质量为2.87g。
(4)铜锈中氯元素的质量分数为 ;能否用稀盐酸代替稀硝酸进行实验,判断并说明理由 。
实验三 处理青铜有害锈
(5)青铜铸件有白色锈点时,可用酸化后的过氧化氢溶液擦拭,并在5~10分钟后及时清理。“及时清理”的原因是 。
【反思交流】
(6)结合以上研究,对保护青铜器提出合理建议 (写一条即可)。
【答案】(1) (或 ) (2)硬度和拉伸强度均比较高 (3)① 在其他条件相同时,有含氯化合物且相对湿度达到一定值可形成有害锈 ② 相对湿度越大,氯化亚铜转化为碱式氯化铜的量越多 (4)① 7.1% ② 不能,理由是增加了溶液中氯离子含量,使测得的氯元素质量分数偏大 (5)防止酸化后的过氧化氢溶液与CuCl反应完后继续与Cu反应 (6)隔绝含氯化合物(或降低保存环境的相对湿度)
【解析】(1)我国古代将孔雀石、锡石、木炭投入炉内,高温炼得青铜,孔雀石高温下可分解为CuO、和,所以冶炼时是木炭或木炭不完全燃烧产生的一氧化碳与孔雀石分解生成的CuO发生还原反应生成铜,反应的化学方程式为: 或 ;
(2)铸造刀剑要求材料的硬度、韧性、强度、耐磨性等性质都要好,含锡量约为25%的青铜硬度和拉伸强度均比较高,所以是铸造刀剑的好选择,故填:硬度和拉伸强度均比较高;
(3)结合如表2实验记录,可得出在其他条件相同时,有含氯化合物且相对湿度达到一定值可形成有害锈,故填:在其他条件相同时,有含氯化合物且相对湿度达到一定值可形成有害锈;
甲组iii~vii号实验,相对湿度增加,绿色疏松锈依次增多,是因为相对湿度越大,氯化亚铜转化为碱式氯化铜的量越多,故填:相对湿度越大,氯化亚铜转化为碱式氯化铜的量越多;
(4)设与硝酸银反应的氯化铜的质量为x,
1.35g氯化铜中所含氯元素的质量为
氯化铜中的氯元素完全来自铜锈中,所以10g铜锈中氯元素的质量也为0.71g,所以铜锈中氯元素的质量分数为 不能用稀盐酸代替稀硝酸,因为稀盐酸中含有氯离子,会使测得的氯元素质量分数偏大,故填:不能,理由是增加了溶液中氯离子含量,使测得的氯元素质量分数偏大;
(5)因为Cu与CuCl均能与酸化后的过氧化氢溶液反应,及时擦掉防止酸化后的过氧化氢溶液与CuCl反应完后继续与Cu反应,腐蚀金属铜,故填:防止酸化后的过氧化氢溶液与CuCl反应完后继续与Cu反应;
(6)结合以上实验,保护青铜器应隔绝含氯化合物或降低保存环境的相对湿度,故填:隔绝含氯化合物(或降低保存环境的相对湿度,其他合理答案均可)。
15.(2024·湖北·中考真题)是治疗胃酸过多症的一种抗酸药。某学习小组在室温下,对是否适合作为抗酸药进行了如下探究。
【查阅资料】
(1)①俗称小苏打,俗称 。
②人体胃液(含有盐酸)通常约100mL,pH约1.5.体温约37℃。
③抗酸药的标准之一:药物发生疗效时,胃液的pH保持在3~5之间最宜,pH过高会导致胃痛等不适症状。
【提出猜想】
(2)猜想甲:适合作为抗酸药。其理由是 (用化学方程式表示)。
猜想乙:不适合作为抗酸药。其原因可能是碱性较强。
【实验探究1】探究与碱性的强弱
(3)依次测量等浓度的溶液和溶液的pH,结果分别为11和9。溶液的碱性比溶液 (填“强”或“弱”)。
【实验探究2】探究作为抗酸药的适应性
先向500mL烧杯中加入的盐酸,用自动注射器向烧杯中以1mL/min的速度滴入的盐酸模拟人体分泌胃液,再加入固体,并持续搅拌。用pH传感器记录溶液pH随时间的变化曲线。
将上述实验中换成,重复实验过程。所得两条曲线如下图所示。
【分析数据】
(4)由图可知,与相比:①反应时造成胃液pH远大于5;② 。
【得出结论】不适合作为抗酸药,猜想乙正确。
【反思评价】
(5)有小组成员提出,从控制变量和对比实验的角度看,“实验探究2”设计不够严谨,你认为不严谨之处是 。
【拓展延伸】
(6)也是一种常用的抗酸药。相比,从与胃酸反应的产物分析,抗酸药存在的不足是 。
【答案】(1)纯碱 苏打 (2) (3)强 (4)的持续时间过长,会导致胃部不适 (5)实验没有模拟人体的温度 (6)与胃酸反应产生气体,可能造成胃胀
【解析】(1)碳酸钠俗称纯碱、苏打;
(2)碳酸钠与胃酸中的盐酸反应生成氯化钠、水、二氧化碳,该反应的化学方程式为:Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O;
(3)当pH值大于7时,溶液呈碱性,越大于7,碱性越强,等浓度的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的pH分别为11和9,故碳酸钠溶液碱性比碳酸氢钠溶液强;
(4)由图可知,pH>5的持续时间过长,会导致胃部不适;
(5)该实验模拟人体分泌胃液进行实验,实验没有模拟人体的温度;
(6)碳酸氢钠会与胃酸中的盐酸反应生成氯化钠、水、二氧化碳,产生气体会造成腹胀。
16.(2024·江苏南京·中考真题)溶洞都分布在石灰岩组成的山洞中,石灰岩的主要成分是碳酸钙,当遇到溶有二氧化碳的水时,会反应生成溶解性较大的碳酸氢钙:CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2。
【设计实验】同学们利用图1装置模拟该反应原理进行探究。
(1)稀盐酸和大理石反应的化学方程式为 。
(2)饱和NaHCO3溶液的作用是 。
(3)二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙的化学方程式为 。
【预测现象】
(4)滴加稀盐酸后,大理石表面产生 ,烧杯中澄清石灰水先变浑浊,后变澄清。
【发现问题】烧杯中澄清石灰水变浑浊后没有变澄清。
【猜想与验证】
(5)甲同学提出,可能是通入二氧化碳的量不足。于是,往烧杯中继续通入过量二氧化碳,发现 ,说明甲同学的猜想不成立。
【进一步猜想】乙同学提出,可能是本实验条件下生成的碳酸钙不能转化成碳酸氢钙。
【查阅资料】电导率传感器用于测量溶液的导电性强弱;一定条件下,电导率的大小能反映离子浓度的大小。
【实验探究】同学们在老师指导下,利用电导率传感器和上述实验装置重复实验进行探究。将电导率传感器探头浸没于饱和澄清石灰水中,搅拌并采集数据,将稀盐酸缓缓加入锥形瓶中。采集到的数据如图2所示,同时观察到烧杯中液体变浑浊后没有变澄清。
【实验分析】
(6)a~b段曲线呈这种形态的原因是 。
(7)b点电导率不为0的主要原因是H2CO3解离出少量离子。c点时烧杯中除了CO2和H2CO3外,还含有的物质是 。
【得出结论】乙同学猜想不正确。
【查阅资料】常温常压下,向澄清石灰水中通入过量二氧化碳时,液体变浑浊后能否再变澄清与澄清石灰水的浓度有关。
【拓展探究】取等体积的饱和澄清石灰水和蒸馏水混合,向其中持续通入过量的二氧化碳,观察到液体先变浑浊然后变澄清。
【交流反思】
(8)由本实验可知,影响化学反应现象的因素除了反应物的性质外,还有 。
【答案】(1) (2)除去二氧化碳中混有的氯化氢气体 (3) (4)气泡 (5)石灰水仍然没有变澄清 (6)氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,溶液中离子浓度减小,电导率下降 (7)CaCO3、Ca(HCO3)2、H2O (8)反应物的浓度
【解析】(1)大理石主要成分是碳酸钙,碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,化学方程式为。
(2)稀盐酸具有挥发性,制取的二氧化碳中会混有氯化氢气体,饱和NaHCO3溶液能与氯化氢反应,且不与二氧化碳反应,从而除去氯化氢杂质。
(3)二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙、水,化学方程式为。
(4)稀盐酸与大理石反应生成二氧化碳气体,所以大理石表面会产生气泡。
(5)若通入二氧化碳量不足导致石灰水不变澄清,继续通入过量二氧化碳,石灰水应变澄清,发现石灰水仍然没有变澄清,说明不是二氧化碳量不足的原因,即甲同学猜想不成立。
(6)a∼b段,二氧化碳与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀和水,溶液中离子浓度降低,电导率随之减小。
(7)c点时二氧化碳与碳酸钙反应生成了碳酸氢钙,且溶液未变澄清,说明碳酸钙还未完全转化为碳酸氢钙,所以此时烧杯中除了CO2和H2CO3外,还含有CaCO3、Ca(HCO3)2、H2O。
(8)通过拓展探究,取等体积饱和澄清石灰水和蒸馏水混合,改变了澄清石灰水的浓度,持续通入过量二氧化碳现象不同,说明影响化学反应现象的因素除反应物性质外,还有反应物的浓度。
17.(2024·广东广州·中考真题)学习小组进行水质调查时发现某池塘水较浑浊,为此开展水质研究。
【查阅资料】
①明矾溶于水生成的Al(OH)3胶体,能吸附水中悬浮物,发生沉降,从而达到净水目的。
②Al(OH)3胶体能溶于酸。
③净水效果可用浊度去除率A表示,A值越大表示净水效果越好。
I.探究影响明矾净水效果的因素
【提出猜想】猜想a:一定范围内,明矾的用量越大,净水效果越好。
猜想b:一定范围内,水样的酸性越强,净水效果越差。
【实验准备】配制絮凝剂溶液和稀硫酸
(1)用明矾配制100mL质量分数为1%的絮凝剂溶液(密度取1.0g/cm3),需用到的玻璃仪器除了量筒、烧杯、胶头滴管外,还需要 。
(2)用质量分数为98%的浓硫酸(密度取1.8g/cm3)加水稀释配制100mL质量分数为9.8%的稀硫酸(密度取1.0g/cm3),需要量取浓硫酸的体积为 mL(结果保留1位小数)。
【设计实验,验证猜想】取该水样,按下列实验方案加入试剂后,充分搅拌,静置tmin,测定水样的浊度并计算得到浊度去除率,记录数据。
实验序号
水样体积/mL
1%絮凝剂溶液体积/mL
9.8%硫酸体积/mL
蒸馏水体积/mL
tmin后浊度去除率
i
200
5.0
0
5.0
A1
ii
200
V1
0
7.5
A2
iii
200
0
0
V2
A3
iv
200
5.0
2.0
3.0
A4
v
200
5.0
5.0
0
A5
【数据分析,交流讨论】
(3)实验i、ⅱ、ⅲ用于探究猜想a是否成立,则V1= ,V2= 。
(4)实验测得A1>A2>A3,由此得出的结论是 。
(5)实验证明猜想b成立,得出该结论的依据是 (用A的大小关系表示)。
(6)水样的酸性越强,净水效果越差,原因是 。
Ⅱ.硬水的软化
(7)取少量水样,加入 ,振荡后静置,产生较多浮渣,说明水样是硬水。用沉淀法除去水样中的Ca2+和Mg2+后,再加入盐酸调节溶液至中性,得到软水。
【答案】(1)玻璃棒 (2)5.6 (3)① 2.5 ② 10 (4)一定范围内,明矾的用量越大,净水效果越好。 (5)A4>A5 (6)明矾溶于水生成的Al(OH)3胶体溶于硫酸,吸附水中悬浮物的能力减小 (7)肥皂水
【解析】(1)用固体明矾配制絮凝剂溶液,需用到的玻璃仪器除了量筒、烧杯、胶头滴管外,溶解时还需要用玻璃棒搅拌。故填:玻璃棒。
(2)根据溶液稀释前后溶质质量不变,列式计算出需要浓硫酸的体积。设需要浓硫酸的体积为x,x×1.8g/cm3×98%=100mL×1.0g/cm3×9.8%,解得,x≈5.6mL。
(3)实验i、ⅱ、ⅲ用于探究猜想a是否成立,实验中应该控制变量。三个实验中水样体积都是200mL,都没有加入稀硫酸,由于题中1%的絮凝剂溶液密度取1.0g/cm3,水的密度也是1.0g/cm3,故每个实验中加入的1%絮凝剂溶液体积和蒸馏水体积之和也应该相等。实验i中1%絮凝剂溶液体积是5.0mL,蒸馏水体积也是5.0mL,因此实验ⅱ、ⅲ中1%絮凝剂溶液体积和蒸馏水体积之和也应是10.0mL。因为实验ⅱ中加入蒸馏水体积是7.5mL,所以应加入1%絮凝剂溶液V1=2.5mL;由于实验ⅲ中没有加入1%絮凝剂溶液,故应加入蒸馏水V2=10.0mL。
(4)实验i、ⅱ、ⅲ中水样体积相同,都没有加入稀硫酸,实验中加入的1%絮凝剂溶液体积和蒸馏水体积之和也相等,实验i、ⅱ、ⅲ中加入1%絮凝剂溶液的体积分别是5.0mL,2.5mL,0,可见三个实验中实验i中明矾的用量最大,实验ⅱ中明矾用量其次,实验ⅲ中没有明矾。根据实验测得结果:A1>A2>A3,可以得出的结论是:一定范围内,明矾的用量越大,净水效果越好。
(5)实验ⅳ、ⅴ中水样体积都是200mL,加入的1%絮凝剂溶液体积都是5.0mL,质量分数为9.8%的稀硫酸和水的密度都取1.0g/cm3,因此实验ⅳ、ⅴ中加入的9.8%硫酸体积和蒸馏水体积(或质量)之和相等,符合控制变量法。因为实验ⅳ加入的9.8%硫酸体积是2.0mL,实验ⅴ中加入的9.8%硫酸体积是5.0mL,所以实验ⅳ中水样的酸性比实验ⅴ中水样的酸性弱,Al(OH)3胶体能溶于酸,故实验ⅳ中能起净水作用的Al(OH)3胶体比实验ⅴ多,净水效果好。故填:A4>A5。
(6)根据资料,明矾溶于水生成的Al(OH)3胶体,能吸附水中悬浮物,发生沉降,从而达到净水目的,因此明矾溶于水生成的Al(OH)3胶体越多,净水效果就越好。因为Al(OH)3胶体能和硫酸等酸性物质反应,所以水样的酸性越强,明矾溶于水生成的Al(OH)3胶体就越少存在,净水效果就变差。故填:明矾溶于水生成的Al(OH)3胶体溶于硫酸,吸附水中悬浮物的能力减小。
(7)含有较多可溶性钙、镁化合物的水叫做硬水。因为将肥皂水滴加到含有较多Ca2+、Mg2+的硬水中,会形成较多浮渣,所以实验中常用肥皂水来鉴别水样是否是硬水。故填:肥皂水。
18.(2024·湖南长沙·中考真题)碳中和是指碳的排放与吸收达到平衡,基本实现碳的零排放:碳“捕集”是助力碳中和的重要途径。为此,兴趣小组同学围绕着的吸收进行了实验探究。
活动一:寻找吸收的试剂
【设计与实验】
(1)甲、乙、丙三组分别利用所提供的实验用品设计了如下方案并进行实验:
组别
实验方案
现象
结论
甲组
向一个集满的软塑料瓶中加入适量的水,立即旋紧瓶盖,振荡
软塑料瓶变瘪
能被水吸收
乙组
向盛有饱和的澄清石灰水的试管中。通入适量的
能被澄清石灰水吸收
丙组
向盛有氢氧化钠溶液的试管中,通入适量的
无明显现象
不能被氢氧化钠溶液吸收
【解释与分析】
(2)甲组实验中软塑料瓶变瘪,是因为瓶内气压 ;
(3)小礼同学对丙组的实验结论提出质疑,为了证明与氢氧化钠发生了反应,他向丙组所得溶液中滴加足量的 。观察到有气泡产生,从而证明能与氢氧化钠反应。
【得出结论】水、饱和石灰水和氢氧化钠溶液均能吸收。
活动二:比较吸收的效果
【提出问题】水、饱和石灰水和氢氧化钠浓溶液,哪个吸收的效果更好?
【讨论交流】
(4)饱和石灰水、水吸收的效果差不多,从物质的溶解性的角度分析,原因是 。同学们一致认为,只需要比较氢氧化钠浓溶液、水吸收的效果。
【设计方案】
(5)请你利用下列提供的实验用品,帮助他们设计实验并写出实验方案: 。
(实验用品:氢氧化钠浓溶液、水、装满的软塑料瓶若干个,其它仪器自选)
【实验与结论】通过实验,同学们得出氢氧化钠浓溶液吸收的效果比水的好。
【迁移应用】气体排放到空气中也会造成环境问题。同学们查阅资料.并利用下图所示装置和用品进行实验,来比较氢氧化钠浓溶液、水吸收的效果。
(6)请你分析,该实验能否达到实验目的。并阐述理由 (已知实验装置气密性良好且操作均正确)。
【表达与交流】通过以上探究,同学们认识到科学探究需要严谨的思维。
【答案】(1)澄清石灰水变浑浊 (2)减小 (3)稀盐酸稀硫酸 (4)常温下,氢氧化钙微溶于水 (5)将相同体积的水和浓溶液,分别加入两个充满二氧化碳且容积相同的软塑料瓶中,比较软塑料瓶变瘪的程度 (6)不能,倒吸进入瓶中的水,会继续吸收瓶内剩余的,最终充满整个集气瓶
【解析】(1)乙组:实验方案向盛有饱和的澄清石灰水的试管中,通入适量的,实验结论:能被澄清石灰水吸收,二氧化碳与氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和水,实验现象:澄清石灰水变浑浊。
(2)向一个集满的软塑料瓶中加入适量的水,立即旋紧瓶盖,振荡,软塑料瓶变瘪,是因为瓶内气压变小,大气压将软塑料瓶压瘪。
(3)向盛有氢氧化钠溶液的试管中,通入适量的,无明显现象,为了证明与氢氧化钠发生了反应,他向丙组所得溶液中滴加足量的某种溶剂,观察到有气泡产生,从而证明能与氢氧化钠反应,则加入的某种溶剂是稀盐酸或稀硫酸。
(4)饱和石灰水、水吸收的效果差不多,从物质的溶解性的角度分析,原因是氢氧化钙微溶于水,水中溶解氢氧化钙的质量较少,氢氧化钙溶液和水吸收二氧化碳效果差不多。
(5)我们知道二氧化碳可以和氢氧化钠溶液反应,也可以和氢氧化钠溶液中的水反应,二氧化碳也能溶于水,设计实验验证氢氧化钠、水对二氧化碳的吸收效果,可以利用对比实验记性验证,实验变量是氢氧化钠溶液、水,其它都是常量,实验方案:将相同体积的水和浓溶液,分别加入两个充满二氧化碳且容积相同的软塑料瓶中,比较软塑料瓶变瘪的程度。
(6)不能,通常状况下,1体积的水约能溶解40体积的二氧化硫,注射器注入5mL的水,约溶解200mL二氧化硫气体,此时倒吸进入瓶中的水,会继续吸收瓶内剩余的,最终充满整个集气瓶。
19.(2024·湖南·中考真题)2024年5月1日,我国利用船舶加装的碳捕捉系统回收首罐液态二氧化碳的卸船,标志着远洋航行船舶从燃油消耗到二氧化碳回收利用形成闭环。同学们对“二氧化碳回收利用形成闭环”非常感兴趣,开展有关二氧化碳的项目式学习。
任务一:调查空气中二氧化碳含量增加的原因
(1)同学们调查到空气中二氧化碳含量增加的原因有很多,你认为有 (写一种即可)。
任务二:讨论空气中二氧化碳含量减少的方法
(2)同学们讨论了空气中二氧化碳含量减少的方法,知道低碳生活方式可以减少二氧化碳排放,你的一种低碳生活方式是 。有同学想到二氧化碳能使澄清石灰水 (填实验现象),补充了可以利用有碱溶液或水吸收二氧化碳。
任务三:探究实验室中不同试剂吸收二氧化碳的效果
实验室提供4种试剂:水、饱和石灰水、质量分数为0.165%的NaOH溶液、质量分数为40%的NaOH溶液。
【提出问题】上述4种试剂吸收二氧化碳的效果如何?
【查阅资料】
①室温下,饱和石灰水中氢氧化钙的质量分数约为0.165%
②利用压强传感器及信息处理终端可将实验数据进行记录、呈现和分析
【进行实验】
步骤1:各装置气密性良好(夹持装置已省略),同学们用4只250mL烧瓶集满纯净的二氧化碳气体。
步骤2:用4支注射器分别取60mL上述提供的4种试剂,将烧瓶分别连接压强传感器和注射器(如图1所示)。
步骤3:待烧瓶内气压平稳后,迅速将4支注射器内试剂分别全部注入相对应的烧瓶中,关闭止水夹,观察压强变化。一段时间后,振荡烧瓶,继续观察压强变化。小组合作完成实验,并展示烧瓶内压强随时间变化的曲线图(如图2所示)
【分析讨论】
(3)根据40%NaOH溶液对应的曲线,分析时间段曲线变化的原因是 。
【得出结论】
(4)结合图2数据,从压强和吸收效果两个角度对比分析,得到的结论是 。
任务四:形成二氧化碳闭环的意识
(5)在老师指导下,知道上述实验中40%NaOH溶液吸收二氧化碳后,氢氧化钠有剩余。为了达到零碳排放和对环境无污染,形成二氧化碳闭环的意识。现处理上述实验中40%NaOH溶液吸收二氧化碳后的液体,你设计的实验方案是 。
师生对其他烧瓶中的物质也进行了科学处理。
【拓展思维】我国已经实现了利用二氧化碳合成淀粉、甲醇和负碳纤维等,“二氧化碳回收利用形成闭环”是未来碳科学和技术发展的探索方向。
【答案】(1)化石燃料的燃烧(合理即可) (2)① 乘坐公共交通工具出行(合理即可) ② 变浑浊 (3)二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠,二氧化碳气体体积减少,使烧瓶内压强减少,振荡,40%的氢氧化钠溶液与二氧化碳充分接触,反应速率更快(合理即可) (4)相同条件下,40%的氢氧化钠溶液压强变化最大,吸收二氧化碳效果最好 (5)向待处理的液体中逐滴加入氯化钙溶液,直至不再产生白色沉淀,过滤,再向溶液中逐滴加入稀盐酸,直到溶液呈中性(合理即可)
【解析】(1)空气中二氧化碳含量增加的原因有很多,如化石燃烧的燃烧、含碳物质的燃烧以及人和动植物的呼吸等,故填:化石燃烧的燃烧(合理即可);
(2)低碳生活方式很多,如乘坐公共交通工具出行、随手关灯等;二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,因此二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,故填:乘坐公共交通工具出行(合理即可);变浑浊;
(3)根据40%NaOH溶液对应的曲线可知,时间段二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠,二氧化碳气体体积减少,使烧瓶内压强减少;时间段压强变化更大,是因为振荡烧瓶,40%的氢氧化钠溶液与二氧化碳充分接触,反应速率更快,故填:二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠,二氧化碳气体体积减少,使烧瓶内压强减少,振荡,40%的氢氧化钠溶液与二氧化碳充分接触,反应速率更快(合理即可);
(4)根据图2数据,可得出的结论是相同条件下,40%的氢氧化钠溶液压强变化最大,吸收二氧化碳效果最好,故填:相同条件下,40%的氢氧化钠溶液压强变化最大,吸收二氧化碳效果最好。
(5)二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,且氢氧化钠有剩余,说明待处理的液体中含有碳酸钠、氢氧化钠,为了达到零碳排放和对环境无污染,设计的实验方案是向待处理的液体中逐滴加入氯化钙溶液,直至不再产生白色沉淀,过滤,再向溶液中逐滴加入稀盐酸,直到溶液呈中性,故填:向待处理的液体中逐滴加入氯化钙溶液,直至不再产生白色沉淀,过滤,再向溶液中逐滴加入稀盐酸,直到溶液呈中性(合理即可)。
试卷第1页,共3页
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