2023年中考化学热点题型突破-09科学探究题(解析版).docx
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1、2023中考化学专项热点突破专项09 科学探究题1絮凝剂常用于水的净化,实验小组探究用絮凝剂净水时影响净化效果的因素。【查阅资料】絮凝剂溶于水后能够吸附水中悬浮物并发生沉降,从而达到净水目的。硫酸铁是一种常见的絮凝剂。【进行实验】.配制水样和絮凝剂溶液配制水样:向10L水中加入25g高岭土,搅拌、静置,取上层液作为水样。配制絮凝剂溶液:用100mL水和5g硫酸铁进行配制。.探究影响水样净化效果的因素取水样,向其中加入絮凝剂溶液,搅拌,测定静置不同时间水样的浊度,并计算浊度去除率(浊度去除率越高代表净化效果越好)。实验记录如下:实验序号水样的体积/mL加入絮凝剂溶液的体积/mL静置时间/min
2、浊度去除率/%20002012.482000.22076.542000.32084.602000.4564.452000.41070.852000.41581.042000.42086.022000.52088.152000.62086.49【解释与结论】(1)配制絮凝剂溶液的操作如下图所示。正确的操作顺序是_(填序号),B中用玻璃棒搅拌的目的是_。(2)中浊度去除率比高的原因是_。(3)依据得出的结论是_。(4)探究等量水样中加入絮凝剂溶液的体积对净化效果影响的实验是_(填序号)。【反思与评价】(5)依据实验数据,不能得出“静置时间相同时,等量水样中加入絮凝剂溶液的体积越大,净化效果越好”的
3、结论,其证据是_。【答案】(1) CDAB 加快溶解速度(2)加入了絮凝剂(3)静置时间越长,浊度去除率越高(4)#(5)实验对比得出,两组实验中水样的质量与静置时间都相同,中絮凝剂加入体积较少,浊度去除率较高【详解】(1)配制絮凝剂溶液的操作为:计算出需要溶质的质量及溶剂的体积,先用天平称量出需要的絮凝剂的质量,将絮凝剂倒入烧杯中,用量筒量取需要水的体积,将水倒入烧杯中,用玻璃棒搅拌加快溶解,待全部溶解后溶液配制成功;故操作顺序为CDAB;玻璃棒搅拌的目的为加快溶解速度;(2)中加入了絮凝剂,中没有絮凝剂,则中浊度去除率比高;(3)实验中等质量的水样中加入的絮凝剂体积也相同,根据表格数据得出
4、静置时间越长,浊度去除率越高;(4)观察表格数据得出实验或者实验中水样的体积相等,静置时间相等,加入絮凝剂的体积不一样,则实验或者实验可以探究等量水样中加入絮凝剂溶液的体积对净化效果影响;(5)观察实验数据可以发现实验与可知,实验中浊度去除率较高,但絮凝剂加入的体积较少,则不能得出结论“静置时间相同时,等量水样中加入絮凝剂溶液的体积越大,净化效果越好”。2CO2/甲酸(HCOOH)循环在氢能的储存/释放方面具有重要应用。I、CO2催化加氢(1)补充完整步骤的化学方程式:_。该反应前后碳元素的化合价_(填“升高”、“降低”或“不变”)。、甲酸分解释氢(2)甲酸在催化剂作用下分解生成H2和CO2,
5、H2和CO2的分子个数比为_。(3)甲酸具有较高的质量储氢密度,理论上甲酸质量储氢密度为_。(甲酸质量储氢密度=100%;结果用百分数表示,保留一位小数)、甲酸催化分解产物的探究已知:相同条件下,气体的体积比等于分子个数比。甲酸除分解为H2和CO2外,还可能按如下方式分解:(4)根据甲酸分解原理,推测气体产物的成分在常温下有三种可能:H2和CO2;CO;_(填化学式)。(5)常温下,将甲酸催化分解所得气体通过装有足量氢氧化钠溶液的洗气瓶。相同条件下,在氢氧化钠溶液吸收前后,测得气体体积与甲酸分解反应时间的关系如图所示。气体通过氢氧化钠溶液后体积减小的原因是_(用化学方程式表示)。甲酸催化分解所
6、得气体产物的主要成分为_(填化学式)。【答案】(1) H2O 降低(2)1:1(3)4.3%(4)CO、H2、CO2(5) H2、CO2【解析】(1)由质量守恒定律可知,反应前后原子种类、原子个数不变,反应前C、H、O、K的原子个数分别为1、3、3、1,反应后C、H、O、K的原子个数分别为1、1、2、1,即空格处物质分子中含有两个氢原子和一个氧原子,则空格处的物质为水,化学式为:H2O;根据化合物中,正负化合价代数和为零。由于氧元素为-2价,氢元素为-1价,钾元素的化合价为+1价,设KHCO3中碳元素化合价为x, ,解得,故KHCO3中碳元素化合价为+4价,设HCOOK中碳元素化合价为y, ,
7、解得,故HCOOK中碳元素化合价为+2价,该反应前后碳元素的化合价降低,故填:降低;(2)根据甲酸分解产生二氧化碳和氢气,该化学方程式为,根据化学方程式可知,H2和CO2的分子个数比为1:1,故填:1:1;(3)根据化学方程式可知,甲酸质量储氢密度=,故填:4.3%;(4)甲酸除分解为H2和CO2外,还可能按如下方式分解:,气体产物的成分在常温下有三种可能:H2和CO2;CO;CO、H2、CO2;故填:CO、H2、CO2;(5)气体通过氢氧化钠溶液后体积减小的原因是二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水,该化学方程式为:,故填:;常温下,将甲酸催化分解所得气体通过装有足量氢氧化钠溶液的洗气瓶
8、,在氢氧化钠溶液吸收前后,发现气体体积减少的量为二氧化碳的量,由此甲酸催化分解所得气体产物的主要成分为二氧化碳和氢气,故填:H2、CO2。3新冠疫情期间,口罩成为人们与病毒隔离的重要屏障。某实验小组为了弄清口罩的构造和关键材料的化学组成,进行了以下实验探究。、探究口罩的构造取一个医用口罩,用剪刀将其剪开,观察到里面有银白色的金属条,口罩分三层,查阅资料得知内外层为无纺布,中间层为熔喷布,成分均为聚丙烯。用显微镜观察,中间层最致密,测得孔径小于0.5m。(1)大部分飞沫直径集中在0.742.12m。口罩能有效防止病毒通过飞沫传播的原理相当于化学实验中的_(填操作名称)。、探究熔喷布的元素组成聚丙
9、烯属于有机物,含有碳元素,还可能含有氢、氧元素。实验小组取1.4g熔喷布,设计下图所示装置进行实验(部分夹持装置略去),实验过程中观察到装置B中U形管内固体变为蓝色,C中澄清石灰水变浑浊。已知:无水CuSO4为白色固体,吸水后变成蓝色晶体。(2)装置B的作用是_。(3)装置C中发生反应的化学方程式是_。(4)实验时,若装置B和C调换位置,对实验产生的影响是_。(5)实验过程中持续通入干燥O2,熔喷布在装置A中完全燃烧,测得装置B质量增加1.8g,装置C、D质量共增加4.4g。通过计算判断:熔喷布中是否含有氧元素?_(填“含有”或“不含有”)。聚丙烯分子中碳原子与氢原子的个数比是_。【答案】(1
10、)过滤(2)检验是否有水生成(3)(4)气体会从C装置中携带出水蒸气,影响水的检验(5) 不含有 1:2【详解】(1)口罩能有效防止病毒通过飞沫传播的原理相当于化学实验中的过滤,可将病毒隔离在外;(2)无水硫酸铜遇水变蓝,故装置B的作用是:检验是否有水生成;(3)装置C中发生反应为二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,该反应的化学方程式为:;(4)实验时,若装置B和C调换位置,气体会从C装置中携带出水蒸气,影响水的检验;(5)装置B中增加的质量为反应生成水的质量,装置C、D增加的质量为反应生成二氧化碳的质量,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类和质量不变,生成物中含C、H、O,故熔喷布中
11、一定含C、H元素,碳元素的质量为:,氢元素的质量为:,1.2g+0.2g=1.4g,故熔喷布中不含有氧元素;聚丙烯分子中碳原子与氢原子的个数比:。4脱氧剂可以延长食品保质期。某脱氧剂的主要成分为铁粉、活性炭和氯化钠。针对该脱氧剂进行如下活动:活动一:验证脱氧剂中含有铁粉和活性炭【进行实验】(1)取脱氧剂样品于试管中,加入足量的稀盐酸,观察到有气泡产生,溶液变为浅绿色,说明脱氧剂中含有铁粉,写出该反应的化学方程式_。充分反应后,将试管中的固液混合物过滤、将滤渣洗涤、干燥,得到黑色固体。(2)如图所示,将黑色固体置于坩埚(耐高温容器)内,在电炉上灼烧,最终黑色固体全部消失。灼烧期间,在坩埚上方罩上
12、烧杯,过一会儿,迅速把烧杯倒过来、向烧杯内注入澄清石灰水,振荡,观察到_的现象,说明脱氧剂中含有活性炭。【反思与评价】(3)用酒精灯替换电炉重复(2)实验,虽出现相同现象,但会影响实验结论,其原因是_。活动二:探究脱氧剂中氯化钠的作用【查阅资料】脱氧剂能延长食品保质期是利用了铁生锈的原理【猜想与假设】氯化钠可能影响铁生锈的速率【进行实验】按下图所示A、B装置进行实验,相同温度下,每隔一段时间测量导管中水面上升高度,实验数据如下表。时间/h01.02.03.0A装置导管中水面上升高度/cm01.25.69.7B装置导管中水面上升高度/cm000.83.5【解释与结论】(4)从化学、物理两个视角综
13、合分析,A、B装置导管中水面上升的原因是_。(5)结合表中数据、得出脱氧剂中氯化钠的作用是_(填“加快”或“减慢”)铁生锈的速率。【拓展与应用】铁生锈的原理在生活中有诸多应用(6)取暖用的“暖宝宝”主要成分与脱氧剂相同,说明铁生锈是_(填“吸热”或“放热”)反应;(7)写出一种防止铁生锈的具体方法_。【答案】(1)Fe+2HClFeCl2+H2(2)澄清石灰水变浑浊(3)无法确定生成的二氧化碳是因为碳燃烧还是酒精燃烧(4)铁与水、氧气反应生锈,烧瓶内气体减少,气压减小,所以大气压将水压入导管(5)加快(6)放热(7)刷漆【解析】(1)铁和盐酸反应生成浅绿色的氯化亚铁溶液和氢气,化学方程式为。(
14、2)碳燃烧生成二氧化碳,二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,所以向烧杯内注入澄清石灰水,振荡,观察到澄清石灰水变浑浊,说明脱氧剂中含有活性炭。(3)酒精灯的燃料酒精燃烧生成二氧化碳和水,无法确定生成的二氧化碳是因为碳燃烧还是酒精燃烧,所以用酒精灯替换电炉重复(2)实验,虽出现相同现象,但会影响实验结论。(4)导管内水面上升,是因为瓶内气压减小,大气压将烧杯内的水压入导管。铁与水、氧气反应生锈,烧瓶内气体减少,气压减小,所以大气压将水压入导管。(5)从表中数据A装置导管中水面上升开始时间较短,最终高度较大,说明A铁生锈较快,则得出脱氧剂中氯化钠的作用是加快铁生锈的速率。(6)取暖用的“暖
15、宝宝”主要成分与脱氧剂相同,使用时放出热量,所以说明铁生锈是放热反应。(7)铁生锈需要和空气中的氧气、水蒸气接触,所以可以在铁制品表面刷漆防锈。5某探究小组同学对物质的组成进行探究。探究一:探究甲烷的组成(1)设计并实验:点燃甲烷,在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯,可观察到烧杯壁上的现象为 _。迅速把烧杯倒过来,向烧杯内注入少量澄清石灰水,振荡,澄清石灰水变浑浊,反应的化学方程式为 _。结论:甲烷含有氢、碳元素。(2)提出问题:甲烷组成中是否含氧元素?设计并实验:设计如图1装置进行实验。先通一段时间N2,点燃酒精灯,通入甲烷燃烧后的产物(不含甲烷和氧气),反应结束后,再通入一段时间N2。(已知:
16、甲烷质量为a克)结论:甲烷只含碳、氢元素,不含氧元素。B装置的作用是 _。得到此结论,需要收集的实验证据有 _。探究二:探究酸、碱、盐的性质及物质的成分【实验一】(3)向稀盐酸、稀硫酸中分别滴加紫色石蕊溶液,观察到的现象是 _。(4)向盛有氧化铜的试管中加入稀硫酸,加热,反应的化学方程式为 _。【实验二】(5)向镁条中加入稀硫酸,有气体产生,固体全部溶解,取反应后的溶液分别置于A、B烧杯中。向A中逐滴加入NaOH溶液,溶液中溶质质量变化如图2所示。由实验可得溶质的成分为MgSO4和H2SO4。ab段发生反应的化学方程式为 _。向B中滴加足量BaCl2溶液,不断搅拌。实验过程中溶液pH的变化情况
17、是 _。 【实验三】(6)有一包白色粉末,可能含有MgO、Mg(OH)2、MgSO4中的一种或几种。为探究其成分,进行如下实验。取n克白色粉末于烧杯中,向烧杯中加入足量稀硫酸,粉末完全溶解,继续向烧杯中加入过量NaOH溶液,将生成的沉淀过滤、洗涤、干燥,称得固体质量为n克,可以推测白色粉末可能的成分组成情况有 _。(7)由以上实验可知,酸的化学性质有 _。【答案】(1) 水雾 (2) 检验甲烷燃烧是否产生一氧化碳以及氢气等气体 参加反应甲烷的质量、装置A中增加的质量以及装置C中增加的质量(3)溶液变红(4)(5) 变大(6)氢氧化镁、氧化镁与硫酸镁、氢氧化镁与氧化镁与硫酸镁(7)与酸碱指示剂反
18、应、与活泼金属反应、与金属氧化物反应、与碱反应以及盐反应【解析】(1)甲烷燃烧生成水和二氧化碳,点燃甲烷,在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯,可观察到烧杯壁上的现象为有水雾,说明甲烷燃烧生成水;向烧杯内注入少量澄清石灰水,振荡,澄清石灰水变浑浊,说明产生了二氧化碳,二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,该反应的化学方程式为;(2)氧化铜与氢气或者一氧化碳等还原性气体发生反应生成铜,可以观察到氧化铜粉末由黑色变为红色,则B装置的作用是检验甲烷燃烧是否产生一氧化碳以及氢气等气体;得到甲烷只含碳、氢元素,不含氧元素,根据质量守恒定律,元素质量守恒,则需要收集的实验证据有参加反应甲烷的质量、装置A中增加的
19、质量以及装置C中增加的质量;(3)稀盐酸和稀硫酸都呈酸性,能使紫色石蕊溶液变红,则稀盐酸、稀硫酸中分别滴加紫色石蕊溶液,观察到的现象是溶液变红;(4)氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水,该反应的化学方程式为;(5)向A中逐滴加入NaOH溶液,由实验可得溶质的成分为MgSO4和H2SO4,氢氧化钠先与硫酸反应生成硫酸钠和水,反应的化学方程式为,待硫酸完全反应后,氢氧化钠再与硫酸镁反应生成氢氧化镁沉淀和硫酸钠,反应的化学方程式为,所以ab段发生反应的化学方程式为;向B中滴加足量BaCl2溶液,不断搅拌,氯化钡与硫酸镁反应生成硫酸钡沉淀和氯化镁,氯化钡与硫酸反应生成硫酸钡和氯化氢,在实验过程中虽然发生
20、两个反应,增加了溶液的质量,将溶液稀释但溶液pH的变化情况是变大;(6)根据质量守恒定律,元素守恒,反应后生成的沉淀为氢氧化镁,说明氢氧化镁的质量为ng,则镁元素的质量为 ,由于白色粉末质量为ng,氧化镁中镁元素的质量分数为 ,氢氧化镁中镁元素的质量分数为 ,硫酸镁中镁元素的质量分数为 ,则测白色粉末可能的成分组成情况有第一种氢氧化镁,第二种氧化镁与硫酸镁,第三种氢氧化镁、氧化镁、硫酸镁;(7)由以上实验可知,酸的化学性质有与酸碱指示剂反应、与活泼金属反应、与金属氧化物反应、与碱反应以及盐反应。6硫酸是世界上产量最大、用途最广的酸,被称为“化学工业之母”。化学兴趣小组同学对硫酸进行了多角度的研
21、究。【物质制备】(1)工业上采用接触法制硫酸:先煅烧黄铁矿得到SO2,再将SO2经过一系列变化得到硫酸。SO2中硫元素的化合价是_。【物质性质】(2)用温度计的水银球一端蘸取浓硫酸,取出后在空气中放置一段时间,观察到温度计示数上升,是因为浓硫酸能吸收_,并放出热量。(3)请利用下图提供的仪器与药品,探究稀硫酸与氢氧化钠溶液的反应。取_(填“A”或“B”)中的氢氧化钠溶液5mL加入烧杯中,并插入pH计。从另一试剂瓶中取出稀硫酸逐滴加入的溶液中,并用_(填仪器名称)不断搅拌。反应过程中溶液pH变化的部分数据如下表所示:稀硫酸体积/mL02468溶液pH13.112.812.311.510.4在pH
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- 2023 年中 化学 热点 题型 突破 09 科学 探究 解析
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