2024广东《零障碍中考》化学专题三　科学探究题

专题三科学探究题物质成分的探究1．(项目式学习活动)兴趣小组的同学以探究“铝制易拉罐中的化学问题”为活动主题，完成了一系列实验(不考虑其他成分的影响)。小明将铝制易拉罐剪成条状并打磨，与纯铝片进行相互刻画，发现纯铝片表面有划痕，该现象说明合金的硬度比组成它的纯金属的大(合理即可)。【提出问题】易拉罐中除铝外，还含有什么金属呢？【查阅资料】①铝制易拉罐中的主要成分是铝，可能还含有铁、铜等。②常温下铝能与氢氧化钠溶液反应：2Al＋2NaOH＋2H2O2NaAlO2＋3H2↑，铁和铜都不能与氢氧化钠溶液反应。【作出猜想】该易拉罐的金属组成除铝外，可能还含有铁和铜中的一种或两种。【实验探究】小红取打磨后的铝制易拉罐样品按如下方案进行实验：实验步骤实验现象解释与结论①取一定量的样品于烧杯中，加入氢氧化钠溶液______________________________样品中含铝②另取一定量的样品于烧杯中，加入足量的_______样品逐渐溶解，表面有大量气泡，溶液逐渐变为浅绿色，试管底部仍有部分不溶物样品中含有铁稀盐酸样品部分溶解，产生气泡实验步骤实验现象解释与结论③将②中得到的不溶物洗涤、干燥，向其中加入适量的AgNO3溶液不溶物表面有银白色物质覆盖，溶液由无色变成蓝色样品中含铜，反应的化学方程式为___________________________________________Cu＋2AgNO3Cu(NO3)2＋2Ag【得出结论】该易拉罐组成金属含有铝、铁和铜。【反思交流】铝常被制成铝箔用作某些食品、药品等在空气中易变质物品的包装，其主要原因是______________________________________________________________________________________________________，清洗铝制品时的注意事项是______________________。【拓展延伸】废弃的铝制易拉罐要投放可回收(填“有害”“厨余”“其他”或“可回收”)垃圾桶中，这样做的意义是____________(写一条)。铝与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝保护膜，阻止铝进一步氧化，因此铝制品具有良好的耐腐蚀性不宜用钢刷、沙子等擦洗节约金属资源反应后物质成分的探究2．(2023·潍坊)镁被誉为“国防金属”，在航空母舰、舰载机、导弹等武器中应用广泛。某化学学习小组观察镁与硫酸铜溶液反应时，产生大量无色气体，同时有蓝绿色不溶物和棕褐色不溶物生成。学习小组对生成物展开以下探究：(1)【实验一】探究无色气体的成分【查阅资料】部分盐溶于水后，能与水分子作用解离出H＋或OH－，使溶液显酸性或碱性。【作出猜想】根据文献资料和元素守恒，对气体成分作出如下猜想：猜想1：SO2；猜想2：O2；猜想3：H2。【实验探究】小组成员按如图装置进行实验：实验步骤实验现象实验结论①扇闻导管口气体的气味无明显气味猜想1不成立②________________________________带火星的木条不复燃猜想2不成立③用燃着的木条靠近肥皂泡肥皂泡破裂，燃烧，发出爆鸣声猜想3成立将带火星的木条放在导管口【深化探究】分别测量上述硫酸铜溶液和相同溶质质量分数的硫酸钠溶液的pH，发现硫酸铜溶液的pH＝4，硫酸钠溶液的pH＝7。【结论】硫酸铜溶液显酸性，是由______(填微粒符号)与水分子相互作用的结果；金属镁能与溶液中的H＋反应生成H2。(2)【实验二】探究蓝绿色不溶物的成分【查阅资料】碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]为绿色固体，不溶于水但能溶于酸。Cu2＋【作出猜想】猜想1：Cu(OH)2；猜想2：Cu2(OH)2CO3；猜想3：Cu(OH)2和Cu2(OH)2CO3。【实验探究】向蓝绿色不溶物滴加足量稀硫酸，不溶物溶解，无气泡产生。则猜想2、3(填数字)错误。小明同学结合初中所学知识，认为猜想1也不合理，理由是__________________________。【查阅资料】某种碱式硫酸铜[Cu2(OH)2SO4]为蓝绿色固体，不溶于水能溶于酸。Cu(OH)2能与酸性物质反应【设计实验】请你帮助小明设计方案，验证蓝绿色不溶物中含有Cu2(OH)2SO4。简述实验操作及现象(可供选择的试剂：稀盐酸、稀硫酸、BaCl2溶液)：__________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)【实验三】探究棕褐色不溶物的成分先将蓝绿色不溶物溶于足量稀盐酸中，再向其中滴加少量BaCl2溶液，产生白色沉淀，证明蓝绿色不溶物中含有Cu2(OH)2SO4【查阅资料】①棕褐色不溶物成分较为复杂，为Cu、CuO和Cu2O中的不确定组成；②Cu2O不溶于水，能与稀硫酸发生反应：Cu2O＋H2SO4Cu＋CuSO4＋H2O。【实验探究】取少量棕褐色不溶物于试管中，滴加稀硫酸至过量，溶液变蓝，试管底部有亮红色固体。【交流讨论】对棕褐色不溶物成分的推测较多，以下为其中两位同学的讨论：甲同学认为一定有Cu2O，乙同学反对该观点，认为没有Cu2O，而是_________(填化学式)，也能产生上述实验现象，理由是________________________________________________________________________________(结合化学方程式和必要的文字说明)。Cu、CuOCuO＋H2SO4

CuSO4＋H2O，溶液变蓝，铜不与稀硫酸反应，试管底部有亮红色固体有关物质性质及影响化学反应速率因素的探究3．(2023·鞍山)《梦溪笔谈》中有关于湿法炼铜的描述，表明我国很早就开始利用硫酸铜。兴趣小组的同学开展了有关硫酸铜的项目研究。项目一：硫酸铜的性质(1)硫酸铜是一种白色固体粉末，描述的是硫酸铜的_______(填“物理”或“化学”)性质。(2)将一根打磨过的铁丝插入盛有硫酸铜溶液的试管中，反应一段时间后观察到的实验现象是_______________________________________________。物理铁丝表面有红色固体析出，溶液由蓝色变为浅绿色项目二：硫酸铜的用途(3)硫酸铜和石灰乳混合可以配制农业常用的杀菌剂波尔多液，反应的化学方程式为______________________________________。项目三：硫酸铜的制备【查阅资料】制备硫酸铜的一种方案：Cu＋H2O2＋H2SO4CuSO4＋2H2O。CuSO4＋Ca(OH)2Cu(OH)2↓＋CaSO4【进行实验】将反应物装入烧杯中，观察到如下现象：开始时有少量气泡，后来反应加剧，产生大量气泡，放出热量，溶液呈蓝色，该溶液即为硫酸铜溶液。【提出疑问】实验中为什么有气体生成？同学们进行了如下探究。项目四：实验异常现象探究【查阅资料】制备硫酸铜过程中，H2O2发生了分解反应，生成的气体是_____。O2【提出问题】什么因素加快了H2O2分解？【猜想与假设】猜想一：生成的CuSO4；猜想二：温度升高；猜想三：生成的CuSO4与温度升高共同影响。【实验探究】【实验分析】实验观察到的现象：实验一产生气泡；实验二无明显现象；实验三产生气泡；实验四快速产生气泡，对比实验一和实验二可以得出的结论是_______________________。为了验证温度升高能加快H2O2的分解，甲同学的方案是将实验二和实验三对比；乙同学的方案是将实验一和实验四对比。你认为____同学的方案更严谨，理由是_______________________________。【实验结论】猜想三正确。CuSO4能加快H2O2的分解甲两组实验中都没有催化剂的干扰4．(2023·威海)化学视角认识蒸汽眼罩。蒸汽眼罩逐渐走进日常生活，它借助铁生锈产生热量，使材料内部的水分稳定蒸发，利用产生的热度和湿度缓解眼部疲劳。【实验探究】(1)探究一：检验蒸汽眼罩内部材料中有铁粉(用化学方法)选用试剂预计观察到的实验现象涉及的化学方程式________________________________________________________________________________稀硫酸有气泡产生，溶液变为浅绿色Fe＋H2SO4FeSO4＋H2↑(2)探究二：蒸汽眼罩快速发热的原因铁生锈，是铁与_________共同作用的结果，但放热缓慢。哪些因素能加快反应，使蒸汽眼罩快速发热？某小组同学采用对照实验展开探究，设计实验方案如下，水、氧气并利用传感器测定并记录90s内容器中温度和氧气含量的变化情况。(查阅资料：蒸汽眼罩内部材料有铁粉、活性炭、氯化钠、水等)①方案4中x的值是____；②对比分析图象可知，铁生锈是______反应；你获得的结论是_____________________________________________________________。2放热活性炭、氯化钠、铁粉、氧气和水共同作用能使蒸汽眼罩快速发热(3)探究三：测量蒸汽眼罩内部材料中铁的质量分数温馨提示：_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。处理数据，计算蒸汽眼罩内部材料中铁的质量分数。①实验仪器和药品自选。②实验中的数据可分别用m1、m2、m3等来表示。你的实验方案：①取质量为m1的蒸汽眼罩内部材料于烧杯1中，称量总质量为m2；②在烧杯2中加入过量的稀硫酸，称量总质量为m3；③将稀硫酸全部倒入烧杯1中；④待完全反应后，称量烧杯1内的剩余物、烧杯1和烧杯2的总质量为m4【反思评价】①除上述探究中的因素外，影响铁生锈速率的因素还有______(写一条即可)。②如何保存蒸汽眼罩：____________。③结合上述探究谈谈你对铁生锈的辩证认识：__________________________________________________________________。温度密封干燥保存有利也有弊，利：可利用反应产生的能量，弊：造成金属锈蚀，浪费资源异常现象的探究5．某校化学学习小组用如图甲所示的装置电解水，为加快水的电解速率，该小组的同学采用了澄清石灰水代替蒸馏水进行电解实验。请回答下列问题：(1)试管a中的气体为______，试管b连接的是电源的__极。(2)实验时该组同学采用石墨棒作为电极，在电解过程中发现澄清石灰水变浑浊，如图乙所示。针对此异常现象，该小组的同学进行了如下探究。【提出猜想】猜想1：在电解的过程中，水不断减少，导致溶液中的氢氧化钙不能继续溶解，形成沉淀。猜想2：在电解的过程中，温度升高，导致溶液中的氢氧化钙溶解度降低，形成沉淀。氢气正【进行实验】①另取相同浓度、相同体积的澄清石灰水，加入10mL蒸馏水，搅拌，在相同电压下再次进行电解实验，电解相同时间，观察到溶液仍然浑浊，这说明：________________________________________________________________________________。②取100mL相同浓度的澄清石灰水于大烧杯中，加热至电解实验时上升的温度，没有观察到澄清石灰水变浑浊。这说明：_______________________________________________________________________________。猜想1不成立(或沉淀不是由于电解水不断减少，造成氢氧化钙不能继续溶解形成的)猜想2不成立(或不是电解过程中，温度升高，导致溶液中的氢氧化钙不能溶解，形成沉淀)③该小组采用铂电极电解相同浓度的澄清石灰水，发现澄清石灰水没有变浑浊，于是提出猜想：该澄清石灰水变浑浊可能与_____有关。④另取浑浊的液体，向其中加入稀盐酸，并用二氧化碳传感器测量反应产生的二氧化碳浓度，如图丙所示。据此推测该浑浊的液体中有_______。石墨碳酸钙项目式探究6．(2022·威海)探究与实践——制作松花蛋松花蛋也叫皮蛋，是人们喜爱的食品。小明看到妈妈用皮蛋粉制作皮蛋时产生了浓厚的兴趣，于是以“皮蛋制作”为主题开展项目式学习。(1)配制皮蛋粉在妈妈的指导下，小明将“石灰”、纯碱和食盐按照一定比例混合，制成皮蛋粉。【提出问题】配料中所用“石灰”是生石灰还是熟石灰？【查阅资料】相同条件下，生石灰、熟石灰与水混合后均能放出热量，但放出的热量不同。【实验探究】常温下，将“石灰”、生石灰和熟石灰分别加入水中，测量固体加入前后温度的变化情况。实验过程中需要保持不变的量是_____________________________________。【数据分析】根据数据比对，可知配料中的“石灰”为生石灰。加入固体的形状、质量和水的量(2)浸鲜蛋向配制的皮蛋粉中加入一定量的水，充分反应后过滤，所得滤液称为浸出液，将新鲜鸭蛋放入其中浸泡即可。①向皮蛋粉中加水时，发生反应的化学方程式为___________________________________________________________________。②妈妈告诉小明，制作过程中一定要戴上胶皮手套。分析上述过程，小明认为浸出液中一定含有会腐蚀皮肤的物质是_______(填化学式)。CaO＋H2OCa(OH)2、Ca(OH)2＋Na2CO3CaCO3↓＋2NaOHNaOH③浸出液中还含有哪些溶质？小明进行了如下探究，请完成下表(不考虑生石灰中杂质的影响)：预测假设实验方案实验现象实验结论浸出液中含碳酸钠__________________________________________________________________浸出液中不含碳酸钠取少量浸出液加入试管，然后滴加足量稀盐酸没有气泡产生预测假设实验方案实验现象实验结论浸出液中含氢氧化钙______________________________________________________浸出液中含有氢氧化钙④综合分析，确定皮蛋浸出液中的溶质有______________________(写化学式)。取少量浸出液加入试管，加入碳酸钠溶液有白色沉淀产生NaOH、Ca(OH)2、NaCl(3)品皮蛋制作过程中，碱液会渗入皮蛋使之略带涩味。妈妈告诉小明食用时可以蘸少量食醋去除涩味，该化学反应的微观实质是_____________________________，此反应实质在生产生活中应用广泛，请再列举一例________________________________。氢氧根离子与氢离子反应生成水利用熟石灰改良酸性土壤(合理即可)7．(2023·恩施州)小明在家清洗餐具时发现下水道堵塞，小明爸爸请来的家政师傅拿出几包白色粉状管道疏通剂(如图1)，取部分投入管道并倒入适量水，只见管道中的水上下翻滚，并产生大量泡沫，用工具在管道内搅动几下，管道即通。好奇的小明与化学兴趣小组同学利用剩余的管道疏通剂开展探究活动：【查阅资料】该管道疏通剂中过碳酸钠的化学式为2Na2CO3·3H2O2，白色晶体，加入水中，剧烈反应并产生气体；香精只起除臭作用。