2023年北京市初三二模化学试题汇编：科学探究题

第1页/共1页2023北京初三二模化学汇编科学探究题一、科学探究题1．（2023·北京平谷·统考二模）某“贴身暖宝宝”的使用说明书(部分)如下图，化学兴趣小组围绕袋内物质展开探究。品名：XX牌贴身暖宝宝袋内物质成分：铁粉、水、活性炭、食盐等内袋材料：微孔透气无纺布外袋材料：不透气塑料用法：临使用前，打开外袋取出内袋，直接贴在衣服上，打开外袋后保持温暖12小时【提出问题】袋内是否含有铁粉？【进行实验】①取出袋内粉末于滤纸上，与磁铁充分接触。②将少量磁铁吸出的粉末加入足量稀硫酸中。【收集证据】(1)磁铁吸出的粉末与稀硫酸剧烈反应得到浅绿色溶液，同时观察到有产生_________。【得出结论】袋内含有铁粉【做出猜想】被磁铁吸出的铁粉能在空气中燃烧。【获取事实】将少许铁粉撒在酒精灯火焰上，铁粉立即剧烈燃烧，火星四射。【反思交流】(2)铁粉燃烧反应的化学方程式为_________。【拓展探究1】为探究发热材料中各主要物质所起到的作用，小组成员设计了如下实验。回答下列问题：实验编号实验药品及用量反应时间/min温度上升值/°C铁粉/g活性炭/g食盐/g水/g实验组对照组10.20.151058100.20.151002100.15102.7310.20.10104.5410.2051020(3)分析_______的数据，可证明活性炭能加快铁粉氧化的速率。(4)分析实验组4与对照组的数据，可证明__________。【拓展探究2】用不同物质燃烧测定空气里氧气的含量:分别在图甲所示装置的燃烧匙内放置铁粉、红磷(均足量)，用电热丝引燃。氧气含量随时间变化情况如图乙、图丙：

(5)待铁粉熄灭并恢复至室温后，打开弹簧夹，进入瓶内的水约占原水面上方空间体积的________。(6)分析图乙、图丙可知，实验中消耗氧气更彻底的是_______(填“铁粉”或“红磷”)。2．（2023·北京石景山·统考二模）Ca(OH)2是一种常见的碱，通过实验，探究制备时影响Ca(OH)2纯度的因素。【进行实验】取某生石灰样品与定量水反应制备氢氧化钙，实验记录如下：实验反应温度/℃水灰比反应时间/minCa(OH)2纯度/%①250.32067.31②x0.42075.26③250.52083.31④250.72078.19⑤250.54084.21⑥250.56084.33⑦250.58083.64⑧300.54088.01⑨400.54092.21⑩500.54090.23已知：水灰比表示水的质量与生石灰的质量之比【解释与结论】(1)氧化钙和水反应的化学方程式为_______。(2)表中x的数值为_______。(3)实验③⑤⑥⑦的目的是_______。(4)对比实验⑤⑧⑨⑩得出的结论是________。【反思与评价】(5)制备的氢氧化钙若保存不当会发生变质，其原因可能是_________。(6)依据实验数据，不能得出“反应温度、时间相同时，水灰比越大，氢氧化钙纯度越高”的结论，其证据是_________。3．（2023·北京大兴·统考二模）氯酸钾（KClO3）在催化剂和加热的条件下可以分解为KCl和O2。实验小组同学对不同催化剂的催化效果进行探究。【实验准备】实验前将不同的催化剂研磨筛选，制成颗粒大小一致的粉末备用。【进行实验】利用下图所示装置进行实验。

实验1：按下表数据，分别将不同催化剂与氯酸钾均匀混合，装入试管中加热，记录收集到相同体积气体时所用时间。实验记录如下：实验序号1-11-21-31-41-5催化剂SiO2CaOAl2O3Fe2O3MnO2氯酸钾质量/g55555催化剂质量/g11a11所用时间/s180135835646实验2：将两种不同催化剂粉末各0.3g混合制成复合催化剂，比较复合催化剂与其各组分独立使用时的催化效果。分别将0.6g复合催化剂或单一催化剂与1g氯酸钾充分混合后，装入试管中加热，记录收集到相同体积气体时所用时间。实验记录如下：

MnO2Fe2O3NiSO4CuSO4MnO222.618.457.6Fe2O333.040.033.6NiSO438.060.2CuSO488.0【解释与结论】(1)实验装置连接顺序为a→_______→d。(2)实验1-4中发生反应的化学方程式为_______。(3)实验1-3中a为______。(4)实验1的目的是_______。(5)由实验2的数据可知，催化效果最佳的催化剂组合为______。【反思与交流】(6)同学们由实验2得到“某些复合催化剂的催化效果比其各组分独立使用时催化效果差”的结论，所依据的3个数据是______。4．（2023·北京西城·统考二模）菠菜是人们喜爱的一种绿叶蔬菜。实验小组探究营养液中不同成分的浓度对水培菠菜生长的影响。

【进行实验】将品种、质量相同的菠菜幼株，置于10L不同营养液中培养，控制培养温度相同。实验记录如下：序号营养液中的主要成分及浓度15天后单株鲜重/g氮素浓度(mmol/L)Mg2+浓度(mmol/L)腐殖酸浓度/%①80.61604.36②81.23202.42③82.464011.50④120.61607.14⑤121.23206.01⑥122.46408.52⑦82.4640.1165.09⑧82.4640.2322.98说明：单株鲜重越大，菠菜生长越好。【解释与结论】(1)菠菜中铁含量丰富。人体中缺铁可能会导致________(填序号，下同)。A．甲状腺肿大 B．贫血 C．骨质疏松(2)营养液中含有KNO3。KNO3属于_________。A．氧化物 B．盐 C．化合物 D．混合物(3)对比②⑤的目的是_________。(4)探究Mg2+浓度对菠菜生长有影响的实验组有_______(填序号，写全对比组)。(5)依据③⑦⑧得出的结论是________。【反思与评价】(6)依据实验数据，不能得出“不添加腐殖酸且Mg2+浓度相同时，氮素浓度越大，菠菜生长越好”的结论，其证据是______。【实际应用定量分析)5．（2023·北京顺义·统考二模）实验小组对铁与硫酸铜反应的最佳实验条件进行探究。【是出问题】CuSO4溶液的浓度、铁的形状，体系密封与否、加入NaC1的量是否会影响实验结果呢？【查阅资料】Cl-可促进铁与硫酸铜反应的进行，加快反应速率。【进行实验】分别取等的铁钉、铁丝、铁片进行实验，根据实验指标对实验效果进行综合评分，记录如下：表1实验记录实验序号CuSO4溶液浓度/%铁的形状体系密封与否NaCl的质量/g实验指标综合评分铁表面析出物的颜色溶液颜色变化溶液颜色变化时间/s11铁钉密封0红色浅绿色2938421铁丝不密封0.01红色浅蓝绿色1908231铁片不密封0.05红色浅绿色839242铁钉不密封a红色浅蓝绿色1608352铁丝不密封0红色蓝色3005962铁片不密封0.01红色浅绿色2428573铁钉不密封0.01红色蓝绿色2637183铁丝密封0.05红色蓝色3005593铁片不密封0红色浅黄绿色11370【处理数据】分析表1，计算效果得分均值，结果如下：表2效果得分均值因素CuSO4溶液浓度/%铁的形状体系密封与否NaCl的质量/g123铁钉铁丝铁片密封不密封00.010.05均值86.075.765.379.365.382.374.776.271.079.376.7依据均值推断最佳实验条件，均值越高，效果越好。【解释与结论】(1)铁与硫酸铜反应的化学方程式为___________。(2)实验4中，a为___________g。(3)表2中，铁钉对应的均值为79.3，计算该值所依据的3个数据分别为___________。(4)根据表2推断，铁与硫酸铜反应的实验最好选择___________%的CuSO4溶液、铁片、不密封并加入0.01gNaCl。【反思与评价】(5)实验前，用1%的稀硫酸对铁钉、铁丝、铁片进行了处理，目的是___________。(6)综合分析，使实验6的综合评分高于实验7的因素有___________。6．（2023·北京东城·统考二模）碳酸钠和碳酸氢钠是生活中常见的盐，小组同学实验探究它们的化学性质。【进行实验】实验1：用如图装置（夹持仪器已略去）完成实验，记录如下：序号①②装置

现象试管内壁有水雾注入稀盐酸后，有气泡产生，澄清石灰水变浑浊实验2：用下图装置进行实验。该装置能实现将盐酸极其缓慢地加入到Na2CO3溶液、NaHCO3溶液中，并通过磁力搅拌，使溶液迅速扩散。Na2CO3溶液、NaHCO3溶液中预先滴加2滴酚酞溶液。

用延时摄影技术将1h的实验过程压缩到34s，使短时间内看到快速连续的变化，按时间顺序连续记录不同时间阶段的实验现象，结果如下：Na2CO3溶液NaHCO3溶液起始呈红色呈浅粉色阶段①溶液颜色逐渐变浅，变为浅粉色，无气泡产生溶液颜色逐渐变浅，直至褪色，逐渐产生气泡阶段②溶液颜色继续变浅，直至褪色，逐渐产生气泡不断产生气泡阶段③不断产生气泡没有新气泡产生阶段④没有新的气泡产生——【解释与结论】(1)实验1中②的现象说明有CO2产生。CO2与石灰水反应的化学方程式为______。(2)实验2中，由起始现象可知，Na2CO3溶液显______性。(3)实验2中，NaHCO3与稀盐酸反应的化学方程式为______。(4)对比实验2中的现象可知，阶段①中Na2CO3与稀盐酸反应的化学方程式为______。【反思与评价】(5)实验1能否得出NaHCO3加热后生成了Na2CO3。回答“能”或“不能”，并说明理由：______。(6)通过本实验，你对Na2CO3与稀盐酸反应的新的认识是______。7．（2023·北京门头沟·统考二模）管道疏通剂可以有效地疏通由毛发、油脂等各种原因引起的下水管道堵塞，某小组欲探究某品牌固体管道疏通剂中Ca(OH)2、铝粉、缓蚀阻垢剂的用量对疏通效果的影响，寻找三者的最佳质量比；并探究该品牌管道疏通剂对下水管道的腐蚀情况。【查阅资料】Ca(OH)2与铝粉混合遇水后发生化学反应，放出大量热和气体，可加快疏通毛发等物质。反应的化学方程式为：。【进行实验1】按表中数据将各固体物质混合均匀后，加入20mL水，观察到有气体产生，并通过测定反应前后温度的变化比较疏通效果（温度升高值越大，疏通效果越好）。实验数据记录如下：序号Ca（OH）2质量/g铝粉质量/g缓蚀阻垢剂质量/g混合前后温度升高值/℃①1.30.550.1863②1.30.750.1878③1.30.950.1889④1.31.150.1883⑤1.30.950.0486⑥1.30.950.0987【解释与结论】(1)实验①～④的目的是______。(2)欲探究缓蚀阻垢剂的用量对疏通效果的影响，需对比的实验是______（填实验序号）。(3)由实验1可知，Ca(OH)2、铝粉、缓蚀阻垢剂的最佳质量比为1.3：______：______。【进行实验2】在其他条件相同时。改变下水管道材料，测定管道疏通剂对各材料的腐蚀率。实验结果记录如下：材料塑料铜铁钢铝铝合金腐蚀率0.1%0.4%0.5%0.3%100%80%【解释与结论】(4)由实验2可得到的结论是______。【反思与评价】(5)为该品牌管道疏通剂的保存提出注意事项：______。8．（2023·北京海淀·统考二模）木聚糖是生产木糖醇等甜味剂的原料。实验小组利用NaOH溶液浸取玉米芯中的木聚糖，探究影响浸取效果的因素。【进行实验】I.将干燥的玉米芯用粉碎机粉碎，备用。II.配制一定浓度的NaOH溶液。III.分别取10g粉碎后的玉米芯，加入NaOH溶液，在不同条件下浸取，测定木聚糖得率（得率越高，代表浸取效果越好），实验记录如下表。序号浸取温度（℃）浸取时间（h）NaOH溶液的浓度（g/mL）NaOH溶液的体积（mL）木聚糖得率（%）①7030.2030017②8030.2030020③9030.2030022④9030.1030016⑤9030.1530018⑥9030.2020018⑦9030.2040015【解释与结论】(1)NaOH溶液配制后应尽快使用，否则容易与空气中的_______发生反应而变质。(2)实验①②③的目的是_______。(3)探究NaOH溶液浓度对浸取效果影响的实验组合是_______（填序号）。(4)依据实验数据，不能推断NaOH溶液的体积越大，浸取效果越好，其证据是_________。(5)在实验范围内，浸取玉米芯中木聚糖的最佳条件：浸取时间为3h、_________。【反思与评价】(6)在表中实验的基础上，继续探究浸取时间对浸取效果的影响，发现最佳浸取时间为3h。实验操作为：取10g粉碎后的玉米芯，_________。

参考答案1．(1)大量气泡(2)(3)实验组2与对照组(4)食盐能加快铁粉氧化的速率(5)(6)铁粉【详解】（1）磁铁吸出的粉末是铁粉，铁粉能与稀硫酸反应产生硫酸亚铁和氢气，则会观察到大量气泡产生；（2）铁燃烧产生四氧化三铁，方程式是：；（3）观察表格，实验组2与对照组的数据，可证明活性炭能加快铁粉氧化的速率；（4）实验组4与对照组的数据，验证的是食盐在铁氧化时起的作用，可证明食盐能加快铁粉氧化的速率；（5）空气中氧气约占五分之一体积，铁生锈消耗了氧气，则进入瓶内的水约占原水面上方空间的五分之一体积；（6）分析图乙、图丙可知，铁粉实验中氧气剩余0.03%，红磷实验中氧气剩余3%，则实验中消耗氧气更彻底的是铁粉。2．(1)(2)25(3)探究在相同反应温度下、水灰比相同时，反应时间对Ca(OH)2纯度的影响(4)在水灰比和反应时间相同时，随着反应温度升高，Ca(OH)2纯度先升高后降低(5)氢氧化钙与空气中的CO2反应生成碳酸钙和水(6)对比③和④，④中水灰比值大，但Ca(OH)2纯度低【详解】（1）氧化钙和水反应生成氢氧化钙，该反应的化学方程式为：；（2）由表可知，实验①～④应是探究水灰比对氢氧化钙纯度的影响，根据控制变量法，应水灰比不同，其它因素均相同，故x的数值为25；（3）实验③⑤⑥⑦中反应时间不同，其它因素均相同，故目的是：探究在相同反应温度下、水灰比相同时，反应时间对Ca(OH)2纯度的影响；（4）实验⑤⑧⑨⑩中，温度不同，其它因素均相同，故是探究相同条件下，温度对氢氧化钙纯度的影响，由表可知，在水灰比和反应时间相同时，随着反应温度升高，Ca(OH)2纯度先升高后降低；（5）制备的氢氧化钙若保存不当会发生变质，其原因可能是氢氧化钙与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙和水；（6）比③和④，反应温度、时间相同，④中水灰比值大，但Ca(OH)2纯度低，故不能得出“反应温度、时间相同时，水灰比越大，氢氧化钙纯度越高”的结论。3．(1)bc(2)2KClO32KCl+3O2↑(3)1(4)探究不同种类的催化剂对硫酸钾分解速率的影响(5)MnO2和Fe2O3(6)NiSO4和CuSO4、MnO2和CuSO4、Fe2O3和NiSO4【详解】（1）氯酸钾分解生成的氧气沿b管进入瓶中，利用排水法，多功能瓶中的水沿c管排出，再经d管进入量筒，进入量筒内的水的体积，就是多功能瓶中收集的氧气的体积，即实验装置连接顺序为a→b→c→d，故填bc。（2）实验1-4中发生的反应是氯酸钾在催化剂和加热的条件下反应生成氯化钾和氧气，故反应的化学方程式写为：2KClO32KCl+3O2↑。（3）实验2探究不同种类的催化剂对氯酸钾分解速率的影响，变量是催化剂的质量，其它的量不变，即各催化剂的质量均为1g，即a为1，故填1。（4）由图可知，实验1中的变量是催化剂的质量，即实验1的目的是探究不同种类的催化剂对硫酸钾分解速率的影响，故填探究不同种类的催化剂对硫酸钾分解速率的影响。（5）由图可知，当催化剂为MnO2和Fe2O3时，生成等体积的氧气所用时间最短，所以由实验2的数据可知，催化效果最佳的催化剂组合为MnO2和Fe2O3，故填MnO2和Fe2O3。（6）某些复合催化剂的催化效果比其各组分独立使用时催化效果差，即生成等体积的氧气用时较长，由图可知，催化剂的组合为NiSO4和CuSO4、MnO2和CuSO4、Fe2O3和NiSO4时用时较长，催化效果较差，故填NiSO4和CuSO4、MnO2和CuSO4、Fe2O3和NiSO4。4．(1)B(2)BC(3)探究氮素浓度对菠菜生长的影响(4)①②③、④⑤⑥(5)在氮素浓度、Mg2+浓度等其他条件相同时，腐殖酸浓度在0~0.232%范围内，腐殖酸浓度越小，菠菜生长越好(6)对比③⑥，⑥的氮素浓度大于③，但⑥的单株鲜重小于③【详解】（1）A、人体缺碘会导致甲状腺肿大，故A错误；B、人体缺铁会导致贫血，故B正确；C、老人缺钙会导致骨质疏松，故C错误；故选B；（2）KNO3由钾离子和硝酸根离子构成，属于盐，属于化合物，故选BC；（3）②⑤实验中氮素浓度不同，其它量相同，对比②⑤的目的是探究氮素浓度对菠菜生长的影响；（4）探究Mg2+浓度对菠菜生长有影响，选择Mg2+浓度不同，其它量相同的实验，故选①②③、④⑤⑥；（5）③⑦⑧实验中，根据数据，在氮素浓度、Mg2+浓度等其他条件相同时，腐殖酸浓度在0~0.232%范围内，腐殖酸浓度越小，菠菜生长越好；（6）依据实验数据，不能得出“不添加腐殖酸且Mg2+浓度相同时，氮素浓度越大，菠菜生长越好”的结论，其证据是对比③⑥，氮素浓度不同，Mg2+浓度相同，腐殖酸浓度为0，⑥的氮素浓度大于③，但⑥的单株鲜重小于③。5．(1)(2)0.05(3)84、83、71(4)1(5)除去表面的金属氧化物(6)硫酸铜溶液的浓度和铁的形状【详解】（1）铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，该反应方程式为；（2）根据表格数据分析，对比实验3、4、8探究硫酸铜溶液的浓度对实验结果的原因，根据控制变量唯一的原则，除了硫酸铜溶液的浓度不同，保证其它条件相同，故a为0.05g；或当使用1%、3%浓度硫酸铜溶液时，选用的氯化钠的质量均为0g、0.01g、0.05g，所以当适应2%硫酸铜溶液时，选用的浓硫酸的体积应为0g、0.01g、0.05g，即a为0.05g；（3）表2中，铁钉对应的均值为79.3，计算该值所依据的3个数据分别为实验1、实验4、实验7对应的84、83、71三个数据的均值；（4）依据均值推断最佳实验条件，均值越高，效果越好。所以根据表2推断，铁与硫酸铜反应的实验最好选择1%的CuSO4溶液、铁片、不密封并加入0.01gNaCl；（5）实验前，用1%的稀硫酸对铁钉、铁丝、铁片进行了处理，目的是除去表面的金属氧化物；（6）实验6和实验7均为不密封，氯化钠的质量相同，硫酸铜溶液的浓度不同，从表2看出，2%浓度的硫酸铜溶液的效果得分均值大于浓度3%的硫酸铜溶液；铁的形状不同，表2中铁片比铁钉的效果好，故实验6的综合评分高于实验7的因素有：硫酸铜溶液的浓度和铁的形状。6．(1)CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O(2)碱(3)NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑(4)Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl(5)不能，二氧化碳可能是未完全反应的碳酸氢钠与盐酸反应生成的(6)Na2CO3与稀盐酸的反应是分阶段进行的【详解】（1）二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，该反应的化学方程式为；（2）实验2中，Na2CO3溶液中预先滴加2滴酚酞溶液，起始溶液呈红色，说明Na2CO3溶液显碱性；（3）实验2中，NaHCO3与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，该反应的化学方程式为；（4）对比实验2中的现象可知，碳酸氢钠溶液中滴加酚酞溶液呈浅粉色，阶段①中溶液颜色逐渐变浅，变为浅粉色（说明生成了碳酸氢钠），无气泡产生，所以Na2CO3与稀盐酸反应生成碳酸氢钠和氯化钠，该反应的的化学方程式为；（5）实验1加热碳酸氢钠试管内壁有水生成，①中冷却后的固体滴加稀盐酸，有气泡产生，澄清石灰水变浑浊，由于二氧化碳可能是未完全反应的碳酸氢钠与盐酸反应生成的，所以实验1不能得出NaHCO3加热后生成了Na2CO3；（6）由上可知，Na2CO3与稀盐酸的反应是分阶段进行的。7．(1)探究铝粉质量对疏通效果的影响(2)⑤、⑥、⑦、③(3)0.950.18(4)该管道疏通剂不能用于铝及铝合金管道（其他合理即可）(5)保持干燥通风【详解】（1）实验①～④氢氧化钙质量相同，铝粉质量逐渐增大，缓蚀阻垢剂质量相同，比较的是混合前后温度升高值。而温度升高值越大，疏通效果越好，则目的是探究铝粉质量对疏通效果的影响。（2）欲探究缓蚀阻垢剂的用量对疏通效果的影响，则需要氢氧化钙质量、铝粉质量相同，缓蚀阻垢剂质量不同，则需对比的实验是⑤、⑥、⑦和③。（3）温度升高值越大，疏通效果越好，实验③混合前后温度升高值最大，则效果最好。则Ca(OH