题型06 科学探究题（6大类型）（题型突破）（原卷版）

题型06科学探究题（6大类型）TOC\o"1-3"\h\u【类型1\o"物质组成和性质类的探究"物质组成和性质类的探究】 1【类型2\o"反应后物质成分的探究"反应后物质成分的探究】 10【类型3\o"物质变质的探究"物质变质的探究】 19【类型4\o"影响因素类的探究"影响因素类的探究】 26【类型5\o"有关实验异常现象的探究"有关实验异常现象的探究】 34【类型6\o"反应条件的探究"反应条件的探究】 43►类型1\o"物质组成和性质类的探究"物质组成和性质类的探究1．（2023•山西）【科学探究】随着我国“资源节约型”与“环境友好型”的建设，城市垃圾的处理成为了一项重要工程。某校实践小组的同学们在老师的组织下，带着极大的兴趣对垃圾的分类、处理、焚烧产物及宣传活动等展开了项目化学习。任务一：调查垃圾分类的价值【咨询交流】同学们参观了一个垃圾分类处理厂，获悉城市生活垃圾可分为、有害垃圾、厨余垃圾和其他垃圾。垃圾的综合化分类具体可得到金属、塑料和等可再利用的资源。任务二：学习垃圾分类处理的方法【参观学习】小组同学在技术人员的指导下，了解到垃圾回收处理的过程如下：【小组交流】垃圾筛分时，可根据区分铜和铝。任务三：探究垃圾焚烧产生的气体成分【提出问题】垃圾焚烧产生的气体中是否含有SO2、CO、CO2？【查阅资料】①SO2能使红色的品红溶液褪色，常用于检验SO2②紫红色酸性高锰酸钾溶可与SO2反应而褪色，常用于除去SO2③SO2也能使澄清石灰水变浑浊【进行实验】设计实验方案，探究垃圾焚烧产生的气体成分。实验步骤实验现象实验结论①将除尘后的气体通入盛有少量品红溶液的试管中红色褪去含有SO2②将除尘后的气体先通过图1装置后，再通入盛有澄清石灰水的试管中澄清石灰水变浑浊含有CO2【反思评价】（1）步骤②中，气体从端通入图1装置。（2）步骤②中，澄清石灰水变浑浊的化学方程式为。（3）小组同学通过一定手段，测得焚烧垃圾产生的气体中CO体积分数变化如图2，t1～t2时间段内CO体积分数出现异常的原因是。任务四：设计垃圾分类回收的宣传活动活动主题实现垃圾分类共建美丽家园活动对象小区居民时间地点5月6日上午、文明小区活动形式演讲活动流程①用讲解的方式普及垃圾分类的重要性和分类知识。②引导小区居民认识垃圾桶上的分类标识。③活动总结，撰写实践报告。成果分享：同学们通过各种方式，学到了垃圾减量化、无害化、资源化的分类管理知识。在项目化学习的成果报告中，同学们提出了许多合理化的建议。为了强化垃圾分类处理意识，让更多的人了解并执行分类措施，你还能提出的一条有价值的建议是。2．（2022•宜宾）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。Ⅰ.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0.5μm。（1）大部分飞沫直径集中在0.74～2.12μm。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）。Ⅱ.探究熔喷布的元素组成聚丙烯属于有机物，含有碳元素，还可能含有氢、氧元素。实验小组取1.4g熔喷布，设计如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：①熔喷布中是否含有氧元素？（填“含有”或“不含有”）。②聚丙烯分子中碳原子与氢原子的个数比是。3．（2023•明光市二模）碳单质在生产、生活中具有重要的用途。某化学兴趣小组的同学在老师的指导下对碳单质进行如下探究。【活动一】认识碳单质（1）金刚石与石墨的物理性质不同，是因为碳原子的不同。【活动二】定性探究碳与氧化铜反应的气体生成物【提出问题】碳与氧化铜反应可能生成什么气体？【作出猜想】猜想①：只生成CO2；猜想②：只生成CO；猜想③：既生成CO，又生成CO2。【查阅资料】浸有磷钼酸溶液的氯化钯试纸遇CO2无变化，但遇微量的CO会立即变成蓝色。【实验验证】小红同学经过思考之后，设计了如图1所示的实验装置。步骤一：打开弹簧夹，先通一会儿纯净、干燥的氮气；步骤二：关闭弹簧夹，点燃酒精灯给玻璃管加热；步骤三：实验结束后，拆洗装置和仪器。（2）实验开始时，先通一会儿氮气再加热的目的是。（3）给玻璃管集中加热一段时间后，玻璃管中黑色粉末逐渐变成红色，B装置和C装置中出现的现象分别是。【实验结论】（4）通过分析得出，猜想③是正确的。写出C装置中发生反应的化学方程式：。【实验反思】（5）C装置的作用是。【活动三】用数字传感器探究碳与氧化铜反应的气体生成物（6）小亮同学采用数字化传感器对木炭还原氧化铜的实验进行探究（如图2所示），对不同质量比的CuO与C反应产生的气体进行数据采集（1ppm＝0.0001%），结果如图3和图4所示。①分析图3，CO2浓度下降的原因可能是。②分析图4可得，反应物的质量比与产生的CO含量的关系是。4．（2023•恩平市校级模拟）某课外活动小组的同学查阅资料得知，传统腌制松花蛋的主要配料是氧化钙、纯碱和食盐。该小组的同学将这三种物质混合后加入适量的水搅拌、过滤得滤渣和滤液，并对滤液的主要成分进行探究。【提出问题】滤液的主要成分（H2O除外）是什么？【猜想】小东认为：滤液中含有NaCl、Na2CO3、Ca（OH）2小西认为：滤液中含有NaCl、NaOH、Na2CO3小南认为：滤液中含有NaCl、NaOH、Ca（OH）2小北认为：滤液中含有NaCl、NaOH（1）大家讨论后一致认为的猜想一定不成立，理由是（用化学方程式表示）。【设计实验探究】（2）根据实验①可知的猜想不成立，根据实验③可知的猜想成立，仅通过实验②无法判断小西的猜想能否成立，理由是。【应用拓展】（3）松花蛋味道鲜美，但直接食用会稍有涩味。如果将松花皮蛋蘸上食醋食用，则轻微涩味会被去除，味道变得更为鲜美可口，请你说明食醋可以去除松花皮蛋涩味的原因。（4）现在有的皮蛋厂直接用烧碱（NaOH）代替生石灰和纯碱。烧碱一定要密封保存，其理由是（选序号填空）。A．烧碱易吸水潮解B．烧碱易吸收空气中的CO2而变质C．烧碱具有强腐蚀性D．烧碱溶于水时放出热量（5）假设小西的猜想是合理的，只用稀盐酸对废水进行处理，回收氯化钠溶液，当观察到说明恰好完全反应。5．（2023•南海区校级模拟）小强同学家里承包了一块土地，准备种植甘蔗，甘蔗最适宜种植的土壤酸碱度为6.0～8.0。由于担心该地土壤的酸碱性不适合种植甘蔗，邀请化学兴趣小组的同学利用所学化学知识对土壤的酸碱性进行探究。活动一：用pH试纸测定土壤的酸碱性【实验方案】（1）取少量土壤样品，加蒸馏水充分搅拌，静置后过滤得到滤液；用，读出pH，进一步确定土壤酸碱性。【实验记录】同学们分别进行了四次实验测定滤液的酸碱度，实验数据记录如下：滤液1滤液2滤液3滤液4测得的pH5665【实验结论】（2）该土地的土壤呈性，则该土地（“适宜”或“不适宜”）种植甘蔗。活动二：分析土壤的酸碱性原因【调查分析】经调查，该土地之前的承包者为使自己种植的农作物生长茂盛，施用了大量化肥——氯化铵。【作出猜想】土壤的酸碱性出现问题的原因是土壤中含有大量的氯化铵。【设计实验】（3）实验步骤实验现象实验结论步骤一：取“活动一”中的滤液于试管中，先加入稀硝酸溶液，无明显现象后再滴加溶液。有生成土壤中含有Cl﹣步骤二：另取适量土壤样品，加熟石灰混合研磨。有刺激性气味生成土壤中含有（填离子符号）【实验结论】（4）猜想成立，步骤二发生反应的化学方程式。活动三：寻找改良土壤酸碱性的方法【查阅资料】人们改良土壤酸碱性的方法如下表所示：所用物质改良原理改良酸性土壤熟石灰[Ca（OH）2]、草木灰（主要成分K2CO3）等与土壤中的酸性物质反应改良碱性土壤硫酸亚铁（FeSO4）、硫酸铜（CuSO4）等与土壤中的碱性物质反应【得出结论】（5）同学们通过分析确定选用改良该土壤。【反思拓展】（6）经过本次探究，同学们收获满满，但对土壤施用化肥的利与弊产生了争执，请你选择支持的一方并阐述自己的理由：。►类型2\o"反应后物质成分的探究"反应后物质成分的探究6．（2023•娄底）某校同学研学时到冷水江波月洞参观，在参观溶洞时，看到溶洞中形态各异的石笋和钟乳石，为大自然的神奇而感到赞叹，有学生提出石笋和钟乳石是怎么形成的呢？它的成分又是什么呢？为此，同学们捡了一些洞中石笋旁的白色固体进行实验探究。【查阅资料】Ⅰ.石笋和钟乳石的形成过程石灰石遇到溶有二氧化碳的水会生成易溶于水的碳酸氢钙[Ca（HCO3）2]，请写出该反应的化学方程式：。溶有碳酸氢钙的水遇热或当压强突然变小时，就会分解生成碳酸钙，沉积在洞底的形成石笋，沉积在洞顶的形成钟乳石。Ⅱ.碳酸氢钙与酸发生的反应类似于小苏打与酸的反应。探究活动：探究白色固体的成分【作出猜想】猜想1：只含；猜想2：只含Ca（HCO3）2；猜想3：含Ca（HCO3）2、CaCO3【设计并进行实验】操作步骤现象结论①取少量白色固体研碎后，置于烧杯中，加入足量水充分搅拌猜想2不正确②取①中少量上层清液于试管中，滴入稀盐酸无明显现象猜想正确【交流讨论】硬水中含有较多的可溶性钙镁化合物，使用硬水会给生活和生产带来许多麻烦，生活中通过可降低硬水的硬度。【拓展提升】在澄清石灰水中逐渐通入过量的二氧化碳气体，澄清石灰水先变浑浊，后变澄清，现象特别明显。氢氧化钠与二氧化碳的反应原理与氢氧化钙与二氧化碳的反应相似，但无明显现象。某实验兴趣小组设计了如下实验，实验装置如图，圆底烧瓶中充满二氧化碳，挤压胶头滴管（胶头滴管中盛有浓的氢氧化钠溶液），一段时间后，打开止水夹，圆底烧瓶中就会形成漂亮的红色喷泉。请用文字描述为什么会形成喷泉？。7．（2023•雅安）化学兴趣小组课外实验时，取出镁条，发现久置的镁条有一层灰黑色的“外衣”他们把该镁条放入试管中，倒入一定浓度的盐酸，观察到有气泡产生，试管壁发烫。同学们对此气体成分产生了兴趣。【提出问题】产生的气体是什么？【查阅资料】①灰黑色“外衣”中含有MgCO3②无水CuSO4遇水由白色变为蓝色【猜想假设】猜想一：H2、CO2猜想二：H2、CO2和水蒸气猜想三：H2、CO2、水蒸气和HCl气体（1）猜想三中有HCl气体的理由是。【设计实验】为检测产生的气体成分，同学们设计如图所示装置进行实验（部分固定装置略去）（2）B装置中出现白色沉淀，证明产生的气体中含有，写出有关的化学方程式。（3）C装置的作用是。（4）甲同学观察到E装置中无水CuSO4由白色变为蓝色，于是得出结论：产生的气体中一定含有H2。乙同学对此提出质疑，理由是。（5）若颠倒B装置和C装置的安装顺序，（填“能”或“不能”）达到实验目的，原因是。【反思与评价】（6）从安全角度考虑，你认为实验时应注意。8．（2023•衡阳县模拟）某化学兴趣小组利用如图装置进行Fe与水蒸气反应的实验：（1）点燃C中产生的肥皂泡，有的发出轻微的爆鸣声，有的可以被点燃，请你推断反应生成的气体是。（2）有同学认为导管口有气泡产生即说明反应生成了气体，你认为是否正确（填“是”或“否”）。反应一段时间后，学习小组对反应后的黑色固体产生了浓厚的兴趣，并查阅了相关资料：铁粉（黑色）、Fe2O3（红棕色）、FeO（黑色）、Fe3O4（黑色）。学习小组进行了一系列实验，验证了FeO不存在，然后对黑色固体的成分进行了以下猜想：猜想一：只有铁粉猜想二：只有Fe3O4猜想三：铁粉和Fe3O4的混合物（提示：Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑，ZnO+2HCl═ZnCl2+H2O，铁与锌性质相似）学习小组设计了实验进行验证，请回答以下问题：（3）取少量黑色粉末于试管中，加入足量的稀盐酸，有气泡产生，说明猜想不成立。（4）通过实验测得，34.4g黑色固体与足量的稀盐酸反应，产生了0.4gH2，说明猜想不成立。（5）另取34.4g黑色固体在高温条件下与足量的CO反应，充分反应后，固体质量变为28.0g，请计算在黑色固体中Fe3O4的质量g。（6）根据以上探究，请写出Fe与水蒸气反应的化学方程式。9．（2023•广西模拟）某兴趣小组的同学们以“稀盐酸与氢氧化钡溶液能否反应”为课题进行了科学探究。他们做了如图所示的实验：同学们在烧杯中加入10mL氢氧化钡溶液，然后滴加无色酚酞试液，继续向烧杯中滴加稀盐酸，边滴边搅拌，观察到，从而得出稀盐酸与氢氧化钡能发生反应的结论。他们继续向反应后溶液M中滴加完碳酸钠溶液，发现只有白色沉淀产生，无其它实验现象。由此可知，在没有滴加碳酸钠溶液前，溶液M中含有的溶质是（填化学式、不考虑酚酞）。【提出问题】滴加完碳酸钠溶液后反应最终所得溶液N的溶质成分是什么（不考虑酚酞）？【猜想与假设】甲同学猜想：NaCl、BaCl2乙同学猜想：NaCl丙同学猜想：NaCl、Na2CO3【分析与交流】上述猜想中不合理是同学的猜想。甲同学猜想溶液N中含有NaCl的依据是（用化学方程式表示）。【活动与探究】同学们取少量溶液N，向其中滴加，观察到，即可确定乙同学的猜想正确。【总结与提升】通过上述探究可知：要验证两种物质是否发生反应，可以从检验反应物是否消失和检验两个角度进行探究。10．（2023•喀什地区模拟）某校化学兴趣小组同学利用数字化仪器对镁与盐酸反应进行研究。【查阅资料】①饱和氯化镁溶液的pH约为4；②氢氧化镁加热到350℃失去水生成氧化镁。【实验过程】（1）实验前先将镁条需先打磨的原因是。（2）将打磨后的镁条放入锥形瓶中，再将注射器中某浓度的盐酸压入锥形瓶中，通过数字传感器测定实验中密闭容器（气密性良好）内压强与时间的关系如图所示。（3）用pH试纸测定反应后溶液的酸碱度。【结果分析】①将注射器刚注入盐酸时镁条表面无明显气泡，但此时压强上升迅速，原因可能是。②图中a、b、c、d四个点中，产生氢气最快的为点。③图中c点镁条已完全溶解，cd段容器内压强逐渐减小的原因可能是。④测定反应后的溶液pH的操作为（填对应选项的字母）。A．将pH试纸直接插入溶液中，并将试纸显示的颜色与标准比色卡比较，读出pHB．将pH试纸放在玻璃片上，用干净的玻璃棒蘸取溶液滴在pH试纸上，并将试纸显示的颜色与标准比色卡比较，读出pHC．将湿润的pH试纸放在玻璃片上，用干净的玻璃棒蘸取溶液滴在pH试纸上，并将试纸显示的颜色与标准比色卡比较，读出pH⑤同学们根据测得反应后溶液的pH就直接得出其中含HCl，该pH的值可能是下列选项中的（填对应选项的字母）。А．3В．5С．6⑥甲同学提出向反应后的溶液中逐滴滴加NaOH溶液并振荡，若观察到的现象，也可以确定溶液中含HCl。【拓展研究】取少量镁条与过量盐酸反应后的溶液蒸干并灼烧，向灼烧所得固体中投入少量水，未见固体完全溶解，向其中滴加酚酞试液变为红色，灼烧所得固体的成分可能为：。►类型3\o"物质变质的探究"物质变质的探究11．（2022•黔东南州）氢氧化钠是化工生产的重要原料，保存不妥易发生变质，某化学兴趣小组的同学在实验室中发现一瓶敞口放置的氢氧化钠溶液，对其是否变质以及变质程度产生了兴趣。【提出问题】氢氧化钠溶液是否变质及变质的程度？【猜想与假设】①没有变质；②部分变质；③全部变质。【实验与结论】方案实验操作现象结论方案一取该溶液2mL于试管中，滴入少量稀盐酸无明显现象没有变质方案二首先取该溶液2mL于试管中，滴入过量氯化钡溶液溶液变浑浊部分变质静置，然后取上层清液放入试管中，滴入硫酸铜溶液有蓝色沉淀产生【评价与解释】实验结束后，小组同学对两种方案得出的结论不同进行了充分讨论，一致认为方案二科学合理，方案一有明显漏洞。你认为方案一的漏洞导致结论错误的原因是；方案二中加入过量氯化钡溶液的目的是，向清液中滴加硫酸铜溶液后发生反应的化学方程式为。【反思与整改】该氢氧化钠溶液变质的原因是（用化学方程式表示），因此需保存。12．（2022•绥化）化学兴趣小组在化学活动开放日，进行了以下两个实验活动：【实验活动一】用溶质质量分数为6%的氯化钠溶液（密度约为1.04g/cm3），配制溶质质量分数为5%的氯化钠溶液60克。（1）计算需要6%的氯化钠溶液的体积是。（结果保留整数）（2）量取水时，需要选用的量筒的规格是。（从10mL、50mL量筒中选择）（3）实验步骤是：计算、量取、、装瓶贴标签。（4）用量筒量取所需的溶质质量分数为6%的氯化钠溶液时，若仰视读数，则所配制溶液的溶质质量分数会。（填“偏大”“偏小”或“不变”）【实验活动二】化学兴趣小组发现，实验室有一瓶装满生石灰的塑料瓶已经膨胀破裂。为探究破裂处生石灰变质的情况、同学们设计了如下实验。实验操作实验现象实验结论（1）取少量瓶中破裂处的白色固体于烧杯中，加入足量的水，用手触摸烧杯外壁，然后过滤，得到滤渣和滤液烧杯壁无发热现象（2）取（1）中少量滤液于试管中，向其中加入一定量的Na2CO3溶液有Ca（OH）2（3）取（1）中少许滤渣于试管中，向其中加入适量的稀盐酸有气泡产生实验结论：由上述实验可确定所取白色固体的成分。（4）将（2）（3）两支试管中所有物质倒入一洁净干燥的烧杯中静置，则上层清液中一定含有的离子是。（填离子符号）13．（2023•双台子区校级二模）宏宏同学发现上个月做实验用的氢氧化钠溶液忘记了盖瓶盖。对于该溶液是否变质，宏宏邀约几个喜欢探究的同学对此进行了探究。请你一起完成下列实验报告。【提出问题1】该溶液是否变质？【实验探究1】（1）实验操作实验现象实验结论取少量该溶液于试管中，滴加足量稀盐酸说明该溶液已变质，变质的原因是（请用化学方程式表示）【提出问题2】该溶液变质程度怎样？【提出猜想】猜想一：已完全变质，该溶液中溶质只含Na2CO3猜想二：（2）部分变质，该溶液中溶质含有。【查阅资料】氯化钡溶液呈中性【实验探究2】（3）实验操作实验现象实验结论步骤一：先取少量该溶液于试管中，加入过量氯化钡溶液证明猜想成立步骤二：静置，取上层清液于另一支试管中，加入2～3滴酚酞溶液上层清液变红【反思交流】（4）在【实验探究2】中加入过量的氯化钡溶液的目的是。（5）在步骤二中以下试剂能用来代替酚酞溶液达到实验目的的是（填序号）。①稀盐酸②氧化铜③二氧化碳④硫酸镁溶液⑤石蕊14．（2023•阜新模拟）某化学兴趣小组同学发现上个月做实验用的NaOH溶液忘记了盖瓶塞。对于该溶液是否变质，进行了探究。请你一起完成下列实验报告。【提出问题1】该溶液是否变质？【实验探究1】取少量该溶液于试管中，向其中滴加，观察到有气泡产生，说明该溶液已变质。【提出问题2】该溶液变质程度如何？【猜想假设】猜想一：部分变质猜想二：全部变质【查阅资料】氯化钡溶液呈中性【实验探究2】①取少量样品于试管中，加入过量氯化钡溶液，观察到有生成。②静置，取少量上层清液于试管中，滴入2～3滴酚酞溶液，观察到溶液变红。【得出结论】猜想成立。【反思交流】①在【实验探究2】中加入过量的氯化钡溶液的目的是。②已知KOH和NaOH的化学性质相似。请用化学方程式解释KOH变质的原因。【拓展应用】经过以上实验探究，同学们受到启发，对于像氢氧化钠这样易变质的药品在实验室内应保存。15．（2023•黔东南州一模）在实验室中做实验时，某同学将稀盐酸加入到氢氧化钠样品中看到有气泡产生，查验标签后确认药品没有拿错。探究活动一：为什么会看到气泡？【提出猜想】氢氧化钠溶液变质了。【原因分析】氢氧化钠溶液与空气中的反应生成碳酸钠，碳酸钠与稀盐酸反应有气体生成。【结论】氢氧化钠溶液已经变质。探究活动二：该氢氧化钠溶液的变质程度？【提出猜想】猜想①部分变质；猜想②全部变质。【实验验证】实验操作现象结论化学方程式（1）取少量溶液于试管中，滴加无色酚酞溶液无色酚酞变红（2）取少量溶液于试管中，滴加足量稀盐酸有气泡产生【交流讨论】小明同学认为，根据上述实验（1）（2）可推断，猜想①正确。而小张则认为猜想②也可能正确，理由是。于是小王又设计了如下补充实验：（1）取原溶液少量于试管中，逐滴加入BaCl2溶液至。静置，分层。（2）取上层清液，向其中加入CuSO4溶液，若有蓝色沉淀产生，则说明氢氧化钠溶液部分变质，化学方程式：。反之则说明氢氧化钠溶液已经全部变质。【实验拓展】为了测定某变质的氢氧化钠样品的纯度，小红同学设计如图装置（铁架台略去）。已知饱和碳酸氢钠溶液不吸收二氧化碳。集气瓶中盛放的饱和碳酸氢钠溶液不能用水代替，理由是。要测定出样品的纯度，需要测定的量有。►类型4\o"影响因素类的探究"影响因素类的探究16．（2022•绥化）现有已部分锈蚀的生铁粉末（成分为碳、铁、氧化铁），化学兴趣小组欲测定该生铁粉末在锈蚀前的含碳量以及锈蚀的程度，设计了如下探究过程。实验步骤一：取a克上述生铁样品放入一洁净干燥烧杯中，进行如下实验。（1）生铁出现锈蚀现象的原因是。（2）实验中所得滤渣需要用蒸馏水洗涤、干燥后再称量，确定滤渣已经洗涤干净的方法是。滤液甲在以下实验中已不需要，将其倒入废液缸。实验步骤二：另取a克该生铁样品，进行如图所示实验，实验装置气密性良好。（3）A装置瓶中盛放的试剂是。（填物质名称）（4）为防止装置内氢气不纯，加热时可能发生爆性，实验前要打开弹簧夹K，先通入一会儿氢气，再点燃酒精灯加热，待完全反应后，熄灭酒精灯，冷却至室温，关闭弹簧夹K。确定装置内氢气已经纯净的方法是。实验结束后，C装置内浓硫酸的质量增加了0.54克。实验步骤三：小组同学取实验步骤二中B装置硬质玻璃管内反应后所得全部黑色粉末进行了如下实验，所用装置和滤渣已略去。（5）通过以上实验可得出，生铁中已锈蚀的铁的质量是，生铁粉末锈蚀前的含碳量是，有同学认为，由上述实验得出的已锈蚀的铁的质量可能存在误差，理由是。（6）实验小组取部分滤液乙于烧杯中，加入一定质量的镁粉，充分反应后过滤，将滤渣洗涤、干燥，所得滤渣的质量与加入镁粉的质量相等，则所取溶液中参加反应的溶质的质量比是（填最简整数比）。17．（2022•广州）某化学兴趣小组研究影响化学反应快慢的因素。（1）如图是实验室中常用的仪器。①仪器A的名称是。②从如图中选择合适的仪器组装一套CO2发生装置，要求添加盐酸无需拆开装置，需要用到的仪器有哪些？（填标号）（2）该小组的实验设计和数据记录如表。每个实验均在反应开始后，就立即用排水法连续收集多瓶CO2；表中“﹣”表示气泡太少，不再收集。序号反应物收集每瓶气体所用时间（单位：秒）盐酸浓度盐酸体积大理石形状第1瓶第2瓶第3瓶第4瓶第5瓶第6瓶实验110%70mL小颗粒8910121419实验2块状111215172123实验37.5%70mL小颗粒101213151726实验4块状t1416192224实验55%70mL小颗粒1418193263﹣实验6块状203159﹣﹣﹣①该小组研究了哪些因素对反应快慢的影响？②为了分析浓度对反应快慢的影响，可对比表中实验（填标号）。A．2和3B．2和4C．4和5D．1和6③根据实验数据反映出的规律，表中数值t的合理范围是：＜t＜。（3）该小组在反应开始后立即收集第1瓶气体，你认为该做法合理吗？说出你的观点并阐述理由。18．（2023•东城区校级模拟）实验室常用过氧化氢溶液制取氧气。实验小组同学对该反应进行探究。实验1：验证MnO2是H2O2分解的催化剂。（1）称得的固体质量为g。（2）证明MnO2能加快H2O2分解速率的实验现象是。实验2：探究催化剂种类和质量对H2O2分解的催化效果的影响。【进行实验】称取催化剂置于三颈瓶中，塞紧胶塞，用注射器将3mL5%的过氧化氢溶液快速注入。测定氧气浓度达到最高值时所用的时间，实验记录如下：序号初始温度℃催化剂种类催化剂质量g氧气浓度达到最高值时所用时间s①30MnO20.038②30FeCl30.0332③30FeCl30.0429④30FeCl30.0528⑤30CuCl20.033364⑥30CuCl20.04837⑦30CuCl20.05464注：①氧气浓度达到最高值时H2O2已完全分解。②在可控范围内，过氧化氢分解速率越快，催化效果越好。【解释与结论】（3）实验2中，效果最好的催化剂是。（4）实验⑤⑥⑦的目的是。（5）与实验③⑥目的相同的实验组还有（写全对比组）。【反思与评价】（6）继续实验，发现活性炭比MnO2的催化效果差。其实验方案：称取0.03g活性炭置于三颈瓶中，塞紧胶塞，用注射器将3mL5%过氧化氢溶液快速注入。在初始温度30℃时测定，测定结果是。19．（2023•白云区模拟）某化学兴趣小组在学习O2制备时，对MnO2做催化剂加快双氧水分解产生了兴趣，他们提出疑问：其他物质能否对双氧水分解速率产生影响？【查阅资料】影响化学反应速率的因素有很多，如：使用催化剂、改变温度、改变反应物的浓度等。【实验探究】小组的同学们按图组装，在室温下分别进行了四组实验，并用O2传感器测定实验过程中O2含量的变化情况，得到如图所示曲线。组别试剂组别试剂第1组2mL5%H2O2第2组2mL5%H2O2+3滴FeCl3溶液第3组2mL5%H2O2+3滴CuSO4溶液第4组2mL5%H2O2+少量MnO2粉末【实验结论】对比四条曲线，进行分析：（1）FeCl3溶液、CuSO4溶液对H2O2的分解（填“有”或“无”）加速作用；（2）几组实验中催化效果最优的H2O2分解的化学方程式是（写在计算过程中）；反应前过氧化氢溶液的质量是30克，催化剂的质量是1克，完全反应后剩余物质的质量是29.4克。计算溶液中参加反应的H2O2的质量是多少？（写出计算过程）答：（略）。（3）第1组实验的目的是。（4）小组的同学们不加催化剂，在不同温度下，用不同浓度的H2O2进行实验，记录实验现象如表。据此可得出结论：。温度H2O2%50℃60℃70℃5%无明显气泡无明显气泡极少量气泡10%无明显气泡无明显气泡少量气泡15%无明显气泡少量气泡较多气泡20．（2023•海南二模）在老师的指导下，某化学兴趣小组对能催化过氧化氢分解的物质进行探究。【提出问题】能催化过氧化氢分解的只有MnO2一种物质吗？【猜想与假设】能催化过氧化氢分解的物质不止MnO2一种。【设计实验】取四支试管，编号为①、②、③、④，试管①中不加固体物质，向试管②、③中均加入0.15gMnO2，向试管④中加入0.15gCuO，然后向这四支试卷中均加入10mL5%的过氧化氢溶液，收集气体装置相同，设定的实验温度以及相同时间内收集氧气的体积如表所示：编号温度物质种类相同时间内收集氧气的体积/mL①20℃无a②20℃MnO2b③30℃MnO2c④20℃CuOd（1）向过氧化氢溶液中加入MnO2即可制取氧气，写出该反应的化学方程式：。相同时间内收集氧气的体积：c＞b＞d＞a；实验结束后，对试管②、③、④中的固体物质进行一系列操作，最后分别得到0.15gMnO2、0.15gMnO2、0.15gCuO。【实验结论】（2）通过实验数据：d＞a，你能得出的结论是。（3）通过实验数据：b＞d，你能获得的信息是。【实验反思】（4）本实验通过比较相同时间内收集氧气的体积进行定量分析，除此之外，还可以通过比较进行定量分析。►类型5\o"有关实验异常现象的探究"有关实验异常现象的探究21．（2022•安顺）金属是现代社会广泛使用的材料。Ⅰ.人类活动和使用金属大致的历史年代如图1所示。（1）青铜和黄金可打造成不同形状制品，利用了金属物理性质中的。（2）《淮南万毕术》提到“曾青得铁则化为铜”，说明铁的金属活动性比铜。（3）冶炼生铁过程中，一氧化碳与磁铁矿主要成分四氧化三铁发生反应的化学方程式为。Ⅱ.探究金属铁锈蚀的条件。用如图2所示实验进行铁钉锈蚀的研究。一段时间后，试管A、B中铁钉几乎没有生锈，而试管C中铁钉明显锈蚀，试管D中铁钉严重锈蚀。（1）由试管A、B、C中的现象可知，铁的锈蚀是铁跟（填化学式）等作用的结果。（2）试管B中使用“煮沸并迅速冷却的蒸馏水”，目的是。（3）由试管C、D中的现象可以得出的结论是。Ⅲ.探究盐酸除锈时的反应。步骤1：将一枚表面部分锈蚀的铁钉置于试管中，向其中加入稀盐酸至浸没铁钉，观察到铁钉表面的铁锈逐渐消失，无锈处有气泡产生，溶液变为黄色。步骤2：将“步骤1”中装有铁钉和盐酸的试管长时间放置后，观察到铁钉变细，溶液变为浅绿色。【提出问题】①“步骤1”中铁锈消失发生了什么反应？②“步骤2”中试管长时间放置后，溶液为什么会变色？【查阅资料】铁锈中主要含有氧化铁；FeCl3溶液呈黄色，FeCl2溶液呈浅绿色；K3[Fe（CN）6]溶液呈黄色：FeCl3溶液遇K3[Fe（CN）6]溶液不变色，FeCl2溶液遇K3[Fe（CN）6]溶液会生成蓝色沉淀。【实验分析】对于问题②，实验小组提出如下两个猜想：铁锈消失是因为氧化铁与盐酸发生反应，该反应的化学方程式为。【提出猜想】猜想一：溶液变色是FeCl3与铁钉表面产生的气体反应所致；猜想二：溶液变色是FeCl3与铁钉反应所致。【实验验证】经实验已证实“猜想一”不正确。请设计实验证明“猜想二”成立，简述实验过程（包括操作、可能的实验现象和对应的结论）（实验中必须用到K3[Fe（CN）6]溶液、FeCl3溶液和铁钉）。22．（2022•湘潭）实验是科学探究的重要方式，请结合图示回答下列问题：（1）实验一可用于实验室检验二氧化碳气体，烧杯中应盛放的试剂是，通入二氧化碳气体后，现象是。（2）实验二是向一定量的水中不断通入二氧化碳气体，利用pH传感器采集到的数据如图1所示，可推测出混合后溶液显（填“酸性”或“碱性”），t1时刻后，溶液pH几乎无变化，其原因是（填字母序号）。A.二氧化碳难溶于水B.二氧化碳与水不能发生化学反应C.二氧化碳在水中已经达饱和状态（3）实验三可用于探究二氧化碳与氢氧化钠溶液的反应，该反应的化学方程式是，反应过程中利用pH传感器采集到的数据如图2所示，可推测出反应后减少的物质是。（4）综上所述，对于有明显现象的化学反应，可借助生成沉淀或等现象（写一条即可）判断化学反应是否发生；对于没有明显现象的化学反应，可以从验证反应物的减少或验证等角度来判断化学反应是否发生。23．（2023•白云区模拟）在“宏观﹣微观﹣符号”之间建立联系是化学学科独特的学习方式。（1）2021年我国科学家在实验室中首次实现了从二氧化碳到淀粉的人工合成。其中第一步反应的微观示意图如图所示，已知反应中甲和丁的分子个数比是1：1。在方框里画出符合实际反应的乙分子微观示意图。（2）含有铵根离子（）的盐属于铵盐，兴趣小组对铵盐及相关问题进行探究。【了解组成】碳酸氢铵的化学式为NH4HCO3，氮元素的质量分数是（精确到0.1%）。某种碳酸氢铵样品中氮元素的质量分数是21.8%，则该碳酸氢铵样品属于（填“纯净物”或“混合物”）。【比较性质】常见的铵盐中，仅有碳酸氢铵在常温下就能分解，放出氨气，则常温下鉴别碳酸氢铵与硫酸铵的最简便方法是。【提出问题】氨气（NH3）与氯化氢反应可以得到一种铵盐，该反应常用于探究微粒的运动性。那么，微粒运动速率与气体的相对分子质量有什么关系呢？【查阅资料】浓盐酸（主要成分是氯化氢）靠近浓氨水时，会出现大量的白烟。【进行实验】将一根玻璃管放在水平桌面上，在左右两端同时塞入分别滴有浓盐酸、浓氨水的脱脂棉，再塞紧橡皮塞。稍后，在靠近浓盐酸的一端最先出现白烟，见图甲：①浓盐酸与浓氨水未直接接触就产生白烟，是因为浓盐酸和浓氨水都具有。②由图甲实验可知，相同条件下相对分子质量越小的气体，其微粒运动速率越。【拓展延伸】再取一根V型玻璃管，开口向上竖直放置，在左右两端同时塞入分别滴有浓盐酸、浓氨水的脱脂棉，再塞紧橡皮塞。稍后，在靠近浓氨水的一端最先出现白烟，见图乙。①图乙实验中，最先出现白烟的位置与图甲实验相反，说明相同条件下。②实验中发现V型玻璃管发热，其原因是。【应用】工业上用CO2和NH3合成尿素【CO（NH2）2】，转化过程如图。反应①是反应（填基本反应类型）。反应②中另一种产物是（填化学式）。24．（2023•魏县一模）某兴趣小组为验证质量守恒定律，做了镁条在空气中燃烧的实验。（1）请写出镁条与氧气反应的化学方程式：。（2）小明发现燃烧产物的质量大于反应物镁条的质量，认为这个反应不遵循质量守恒定律。我（“同意”或“不同意”）小明的观点，因为。（3）小红按图1装置改进实验，验证了质量守恒定律，却发现产物中还有少量黄色固体。【提出问题】黄色固体是什么呢？【查阅资料】①氧化镁为白色固体；②镁能与氮气剧烈反应生成黄色的氮化镁（Mg3N2）固体；③氮化镁可与水剧烈反应产生氨气，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。【做出猜想】黄色固体是Mg3N2【实验探究】请设计实验，验证猜想实验操作实验现象及结论【反思与交流】空气中N2的含量远大于O2的含量，而镁条在空气中燃烧生成的MgO却远多于Mg3N2，为什么呢？请给出合理的解释。在实验中经常出现实验现象与理论的“不配合”，理性思考这些现象有助于提高我们的科学素养。（4）如图2是验证质量守恒定律的实验装置，瓶里预先加少量的细沙，这样做的目的是。此时天平平衡，当吸滤瓶中的白磷燃烧并冒出大量白烟时，“砰”的一声，橡皮塞冲出，瓶中的白烟也随之冒出。重新塞上橡皮塞，此时会发现天平仍然平衡，你认为出现这种现象的原因是。为了避免在实验过程中橡皮塞被冲出，可以打开吸滤瓶支管上的夹子，并接上一个。（5）当实验现象与理论之间出现“不配合”时，可取的做法是。A．否定相应的理论B．放弃实验，直接认同相应的理论C．查阅资料，了解理论的适用条件25．（2023•莲湖区校级模拟）小亮在家里发现了一瓶刚过期的84消毒液，他对消毒液的消毒原理和该消毒液是否还有消毒作用心生好奇，于是将其带到学校，在老师的指导下，与小组同学一起展开探究。【查阅资料】①制取消毒液的原理：Cl2+2NaOH═NaClO+NaCl+H2O；②消毒液的消毒原理：NaClO在空气中很快发生反应：2NaClO+H2O+CO2═Na2CO3+2HClO，生成的HClO具有强的氧化性，可以杀死病毒和细菌，且能使有色布条（含有机色素）褪色；③HClO不稳定，易分解，分解后失去消毒和漂白作用。【提出问题】刚过期的消毒液是否失效？【实验探究】同学们取适量该消毒液于烧杯中，放入有色布条，观察到的现象时，说明该消毒液已完全失效。小组同学对失效后消毒液的主要成分很感兴趣，提出各种猜想并作进一步探究。【提出猜想】猜想一：NaCl；猜想二：NaCl、Na2CO3；猜想三：NaCl、Na2CO3、NaOH【设计方案】通过讨论，大家一致认为用足量的稀盐酸就可以验证猜想不成立。为验证另外两种猜想，他们设计了下表中的方案：实验步骤实验现象解释或结论取少量该消毒液于试管中，加入过量溶液，静置，观察产生白色沉淀反应的化学方程式是；取上述试管中的上层清液于另一试管中，加入酚酞溶液，观察结论：猜想二成立。【拓展交流】消毒液的保存方法为。►类型6\o"反应条件的探究"反应条件的探究26．（2022•永州）创新是社会进步的不竭动力。某化学兴趣小组设计了制取氧气和燃烧条件探究的创新实验。如图：查阅资料：①白磷的着火点为40℃；②P2O5+6NaOH═2Na3PO4+3H2O请回答下列问题：（1）仪器a的名称是。（2）按图连接好装置，将注射器内筒向外拉出一段距离，装置C（装有水）中导管内立即形成一段水柱，片刻后观察到导管中的水柱不下降，这一操作的目的是检查装置的性。（3）向装置A中分别装入适量H2O2溶液和少量MnO2粉末，装置B中小试管装入一小颗白磷，装置C中装入适量NaOH溶液，连接好装置，缓慢推送注射器，向锥形瓶内注入H2O2溶液，立即观察到锥形瓶内产生气泡，装置B中白磷不燃烧。装置A中发生反应的化学方程式是。（4）向装置B的仪器a中注入90℃热水，片刻，可观察到白磷会（填写实验现象）。（5）装置C的作用是。27．（2023•巴音郭楞州一模）过氧化氢水溶液俗称双氧水，为无色透明液体，是一种强氧化剂，其化学性质非常活泼，极易分解为氧气和水，无残留毒性。过氧化氢不会对环境造成二次污染，故被称为最清洁的消毒剂