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文档简介

专项素养综合全练(七)科学探究类型一教材实验装置的变形或组合1.(2024云南昭通期末)下图是某同学设计的测定空气中氧气

含量的实验装置,下列说法错误的是

()

A.白磷需要过量B.实验中可观察到左侧玻璃管内水面先下降后上升C.实验结束后左侧玻璃管中水面约上升至“4”刻度处D.该实验不会造成空气污染C解析

白磷需要过量,充分消耗左侧玻璃管中的氧气,A正

确。反应开始时,白磷燃烧放出大量的热,左侧玻璃管中的气

体受热膨胀,压强增大,液面下降;由于反应消耗了氧气,待充

分反应冷却至室温的过程中,右侧玻璃管中的水进入左侧玻

璃管,左侧玻璃管中的液面上升,B正确。氧气约占空气体积

的五分之一,故实验成功的标志为左侧玻璃管内液面约上升

到刻度“1”处,C错误。该实验不会造成空气污染,D正确。2.(2023江苏苏州吴江月考)如图所示,加热烧瓶中的水使之

沸腾,水蒸气从铜管喷出,把火柴靠近管口P处,火柴被加热但

不能燃烧,迅速移开火柴,火柴开始燃烧。下列说法错误的是

()

AA.该实验证明燃烧需要温度达到着火点B.P处火柴不能燃烧是因为水蒸气隔绝了氧气C.火柴移离水蒸气,与氧气充分接触,从而燃烧D.加热铜管的目的是产生高温水蒸气解析P处产生的水蒸气使火柴与氧气隔绝,故火柴不燃烧;

火柴移离水蒸气,与氧气充分接触,从而燃烧。该实验说明燃

烧需要与氧气接触。3.(学科素养·科学思维)(2023湖南邵阳中考改编)化学是一门

以实验为基础的科学,许多化学的重大发现和研究成果是通

过实验得到的。下列实验得出的结论错误的是

()

DA.①可探究分子运动现象B.②既可探究可燃物的燃烧条件,又可说明白磷的着火点比

红磷的低C.③既可探究CO2的密度比空气大,又可说明CO2不能燃烧也

不支持燃烧D.④既可探究水是由氢、氧两种元素组成的,又可说明正负

极产生气体的质量比约为1∶2解析电解水时,与电源负极相连的玻璃管内产生的气体是

氢气,与电源正极相连的玻璃管内产生的气体是氧气,两者的

体积之比大约是2∶1,D错误。4.(学科素养·科学探究与实践)(2022江西中考)“世界棉花看

中国,中国棉花看新疆”,棉花在化学实验中也常被使用。

①②

(1)实验①中棉花、细沙和小卵石在净水中的作用是

。过滤(或除去水中的难溶性杂质)(2)实验②中棉花上蘸有的酒精能燃烧,而棉花上蘸有的水不能燃烧,说明燃烧的条件之一是

。如

果加热蘸有水的棉花时间较长,可观察到的现象是

。(3)实验③的目的是探究铁钉生锈的条件。试管c内棉花中放

氯化钙的目的是

。实验几天后观察

到试管

(填序号)中的铁钉生锈,从而得出铁生锈的

条件是与空气和水同时接触。需要可燃物棉花燃烧作干燥剂(或吸收水蒸气)a解析(3)试管c内棉花中的氯化钙作干燥剂,吸收水蒸气。a

中的铁钉与氧气和水同时接触,生锈;b中的铁钉只与水接触,

不生锈;c中的铁钉只与氧气接触,不生锈。类型二物质组成或性质的探究5.(学科素养·科学探究与实践)(2024重庆九龙坡期末)某学习

小组根据反应“2CuO+C

2Cu+CO2↑、CO2+C

2CO”认为:高温下碳与氧化铜反应生成铜和气体,该气体产

物不一定是CO2,并进行了相关探究。【提出问题】碳与氧化铜反应生成的气体是什么?【作出猜想】猜想一:CO猜想二:CO2猜想三:

CO和CO2【查阅资料】浸有磷钼酸溶液的黄色氯化钯试纸遇CO变蓝,遇CO2不变色。【进行实验】根据以上信息,该学习小组进行了实验。

实验操作现象结论打开止水夹,先通

一会儿纯净、干

燥的N2B中有气泡冒出,C

中无明显现象—关闭止水夹,点燃A

处酒精喷灯,加热

固体混合物,数分

钟后,观察现象玻璃管中的黑色

固体变红;B中澄清

石灰水变浑浊猜想

正确C中现象是

猜想三正确

一试纸变成蓝色【反思与拓展】(1)实验开始先通一会儿N2的目的是

。(2)从环保角度看,实验装置有缺陷,请改正:

。(3)根据上述实验,若A中反应生成的两种气体的微粒数目之

比为1∶1,则A中反应的化学方程式为

(写成一个反应)。排尽装置内的空气,防止干扰实验结果在尾部放一盏燃着的酒精灯(合理即可)2C+3CuO

3Cu+CO2↑+CO↑解析【进行实验】B中澄清石灰水变浑浊,说明生成气体

中含有二氧化碳,则猜想一不正确;结论为猜想三正确,说明

生成气体中含有CO,则浸有磷钼酸溶液的黄色氯化钯试纸

变蓝。【反思与拓展】(3)结合实验可知,碳和氧化铜在高温

条件下反应生成铜、二氧化碳和一氧化碳,且生成一氧化碳

和二氧化碳的分子个数比为1∶1,则A中反应的化学方程式

为2C+3CuO

3Cu+CO2↑+CO↑。6.(学科素养·科学探究与实践)(2024辽宁盘锦期中)与铁有关

的部分实验如下:实验一:铁丝的燃烧

实验二:铁钉与CuSO4溶液反

应前后质量的测定

实验三:探究水的组成

(1)实验一:铁丝在空气中不能燃烧,在氧气中剧烈燃烧,说明

燃烧的剧烈程度与

有关。铁丝在氧气中燃烧的

化学方程式为

。氧气浓度3Fe+2O2

Fe3O4(2)实验二:该实验

(填“能”或“不能”)用于验证

质量守恒定律,从微观角度解释质量守恒的原因:

。实验三:法国科学家拉瓦锡曾让水蒸气通过一根烧红的铁质

枪管,探究水的组成。【查阅资料】①FeO、Fe3O4均是黑色含铁元素的氧化物,其中FeO不能被

磁铁吸引,Fe和Fe3O4可以被磁铁吸引。能化学反应前后原子的种类、数目和质量均没有改变②铁能与硫酸铜反应产生红色固体,而Fe3O4不与硫酸铜反

应。(3)装好药品、组装装置,其中装置A的作用是

。(4)加热一段时间后,B中固体仍为黑色,吹泡器连续吹出气泡,

且气泡向上飞起,用燃着的木条靠近气泡,能产生爆鸣声,同

学们猜想生成的气体可能是

。提供水蒸气氢气

实验步骤实验现象实验结论步骤1.倒出B中黑色固体于白纸上,用磁铁吸引黑色固体全部被吸黑色固体中一定

没有

步骤2.取步骤1中少量黑色固体于试管中,加入足量硫酸铜溶液,充分反应有红色固体出现,且有黑色固体剩余黑色固体中一定

有Fe和

(5)【实验探究】FeOFe3O4由上述实验得出:在高温条件下,铁与水蒸气反应的化学方程

式为

。【实验结论】水是由氢元素和氧元素组成的。

3Fe+4H2O(气)

Fe3O4+4H2解析(4)氢气的密度比空气小,且不纯时点燃会发出尖锐的

爆鸣声,则生成的气体可能是氢气。(5)倒出B中黑色固体于

白纸上,用磁铁吸引,黑色固体全部被吸,FeO不能被磁铁吸

引,则说明黑色固体中一定没有FeO;铁与硫酸铜反应生成红

色的铜和硫酸亚铁,四氧化三铁不能与硫酸铜反应,取步骤1

中少量黑色固体于试管中,加入足量硫酸铜溶液,充分反应有

红色固体出现,且有黑色固体剩余,说明黑色固体中一定有Fe

和Fe3O4。类型三反应条件的探究7.(学科素养·科学探究与实践)(2024广东广州番禺期中)请根

据下列实验装置图回答问题:

(1)写出标号a的仪器名称:

。(2)若用高锰酸钾制取并收集较纯净的氧气,应选用的装置组

合是

(填字母),发生反应的化学方程式是

。若用G装置收集氧气,验满时应将带火星的木条放在

(填“a”或“b”)导锥形瓶ADb2KMnO4

K2MnO4+MnO2+O2↑管口。用H2O2溶液和MnO2制氧气,若想获得平稳的气流,最好选用的发生装置是

(填字母)。(3)小雨阅读课外资料得知:氯酸钾分解可用二氧化锰、氧化

铜等物质作催化剂。【提出问题】氧化铜是否比二氧化锰催化效果更好?影响氯

酸钾分解速率的因素有哪些呢?【进行实验】小雨以生成等体积的氧气为标准,进行了下列

几组实验。C序号KClO3其他物

质温度氧气的体积反应所需时间Ⅰ2.0克无催化剂330℃100mLt1Ⅱ2.0克0.5克CuO330℃100mLt2Ⅲ2.0克0.5克MnO2330℃100mLt3Ⅳ2.0克0.5克MnO2380℃100mLt4①制取并用排水法收集100mL氧气,下列仪器不需要用到的

(填字母)。

EG②t1

(填“>”“=”或“<”)t2,说明氧化铜能加快氯酸

钾的分解速率。若要确定氧化铜是此反应的催化剂,还需探

究反应前后,氧化铜的质量和

不变。③设计实验Ⅱ和实验Ⅲ的目的是探究

。④若要探究温度对氯酸钾分解速率的影响,应选择的对比实

验是

(填序号)。>化学性质催化剂种类对氯酸钾分解速率的影响Ⅲ和Ⅳ解析(2)若用G装置收集氧气,氧气的密度比空气的密度大,

故验满时应将带火星的木条放在b导管口。用H2O2溶液和

MnO2制氧气,若想获得平稳的气流,应选用发生装置C。(3)

①用氯酸钾制取氧气并用排水法收集需要用到酒精灯、铁

架台、试管、水槽、带导管的橡皮塞(F)、集气瓶,用排水法

收集100mL氧气时,应将集气瓶换成量筒,不需要用到导管

(E)和锥形瓶(G)。②氧化铜能加快氯酸钾的分解速率,所以

加入氧化铜的一组收集相同体积的氧气所需的时间短,即t1>t2。③实验Ⅱ和实验Ⅲ的变量是催化剂种类,所以实验目的是探究催化剂种类对氯酸钾分解速率的影响。④若要探究温

度对氯酸钾分解速率的影响,需控制除温度外的其他条件一

致,应选择的对比实验是Ⅲ和Ⅳ。类型四项目式学习8.(2023江苏苏州吴江月考)金属材料的广泛应用极大地促进

了社会发展。某小组以“探究金属性质”为主题开展项目

式学习。【任务一】探究金属和氧气的反应因通常实验中铁生锈所需时间较长,某实验小组设计了下图

所示的改进实验。

(1)几分钟后观察:A处铁丝依然光亮,B处铁丝表面灰暗,C处

铁丝依然光亮。A、B处实验现象对比,可得出铁生锈与

有关;B、C处实验现象对比,说明决定铁生锈快慢的

一个重要因素是

。水氧气浓度(2)防止铁生锈的方法很多,如

(写出一条即可)。【任务二】探究铝片与稀盐酸的反应某实验小组设计的实验装置如图1所示,用压强传感器测得

烧瓶内气压变化如图2所示。刷漆(合理即可)(3)图2中,AB段反应压强变化不大的原因可能是

。(4)CD段压强变化的原因是

。(5)写出铝和盐酸反应的化学方程式:

。【任务三】通过金属和金属化合物溶液反应,比较铝、铁、

铜的活动性强弱铝片表面没有打磨金属与酸反应放热,反应结束温度降低,气压减小2Al+6HCl

2AlCl3+3H2↑(6)可供选择的药品及仪器用品:铝片、铁片、铜片、稀盐

酸、砂纸、试管。请你设计实验方案并得出结论:

。(7)锌铝合金是最常见的一种合金,现有打磨后的锌铝合金

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