专题16 有关影响化学实验因素的探究-中考化学实验

专题16有关影响化学实验因素的探究为探究影响双氧水分解的因素，某课外活动小组的同学完成了下列实验：以下是相关实验数据。实验序号H2O2溶液浓度%H2O2溶液体积/mL温度/℃MnO2的质量/g收集氧气的体积/mL反应所需的时间/s①525200.31034.42②1525200.31021.52③1525350.31017.72(1)为准确测定收集10mL氧气所需的时间，实验时宜采用方法来收集氧气。(2)通过对比实验①和②，可以知道，双氧水浓度越（填“大”或“小”），分解速率越快。(3)从实验（填实验序号）的对比可知，化学反应速率还与温度有关。通过对比得到的结论，用一定量15%的过氧化氢溶液制氧气通过的方法可以减小反应速率。(4)继续探究催化剂的种类对双氧水分解速率的影响，实验数据如下表：序号过氧化氢溶液质量/g催化剂质量/g待测数据150MnO20.2250CuO

X①表中氧化铜的质量X的数值应是。②表中待测数据指(填字母序号)。A．氧气的质量

B．单位时间内产生氧气的质量C．氧气的体积

D．单位时间内产生氧气的体积(5)利用下图装置测定不同浓度过氧化氢溶液的分解速率（其他条件相同）。密闭容器中压强随时间变化曲线如右图所示。

①将10%过氧化氢溶液稀释成5%，则10%过氧化氢溶液和水的质量比是。②以10%过氧化氢溶液为例，压强曲线升高后会略微降低的原因是。(6)探究溶液酸碱度如何影响过氧化氢分解速率，兴趣小组配置了pH不同的氢氧化钠溶液，分别取等量4%的H2O2溶液和等量不同pH的NaOH溶液做了五组实验，利用溶解氧传感器测定相同时间内溶液中氧气的含量，数据见下表。组别E组F组G组H组I组混合溶液pH8.008.599.2910.4311.74氧气含量/(mg·/L)6.889.3013.8217.5713.15根据上表可以得到的结论是(合理写一点)。(7)进一步探究催化剂（MnO2和CuO）对H2O2溶液反应速率的影响，设计如下装置进行实验，测得反应后70秒内的O2含量如下图所示。

=1\*GB3①对比分析哪两条曲线，可说明催化剂能加快H2O2溶液反应速率？。=2\*GB3②和CuO相比，MnO2能使H2O2分解得更快，判断依据是。(8)下图是氯化铁粉末对相同条件下密闭容器中过氧化氢分解产生气体的影响曲线图。

根据曲线可知，氯化铁(填“能”或“不能”)加快过氧化氢分解。若氯化铁为反应的催化剂，写出氯化铁与过氧化氢在制氧机中制氧时的化学方程式：。1．（2023·湖北黄冈·校联考模拟预测）为了探究影响锌与稀硫酸反应剧烈程度的因素，某学习小组用相同的三块锌片进行了以下实验，下列说法正确的是实验①实验②实验③

A．对比实验①和③，研究硫酸的浓度对反应剧烈程度的影响B．对比实验②和③，研究硫酸的浓度对反应剧烈程度的影响C．对比实验①和③，研究温度对反应剧烈程度的影响D．对比实验①和②，研究温度对反应剧烈程度的影响2．（2023·福建漳州·统考一模）某社团探究氧气浓度对燃烧的影响，探究结果如图所示，下列说法错误的是A．带火星木条不一定在纯氧中才能复燃B．可用排水法收集不同浓度的氧气C．欲使直径0.2mm细铁丝燃烧，所需氧气的最低体积分数为60%D．由上图可知影响铁丝燃烧剧烈程度的因素有氧气浓度和铁丝直径3．（2023·江西吉安·校考模拟预测）某兴趣小组对白磷燃烧的温度变化及影响因素进行探究。如图所示，将5g白磷放入试管中并将试管放入60℃热水中，t3s时打开弹簧夹，试管的温度随时间变化的曲线如下、下列说法错误的是

A．0~t1s温度几乎不变，是因为白磷还未燃烧B．t1s时温度升高幅度较大，说明白磷开始燃烧C．t3s后温度再次升高，是过氧化氢分解放热导致的D．t4s对应温度高于t2s，说明氧气浓度越大，燃烧越剧烈4．（2023·湖北荆州·统考中考真题）下图是实验室常用的气体发生装置和收集装置，请回答下列问题：

(1)仪器①的名称是。(2)实验室既可用于制取氧气又可用于制取二氧化碳的发生装置和收集装置的组合为（填装置序号）。(3)实验室制取气体时，下列因素中，不需要考虑的是（填序号）。a．所要制取气体的颜色b．药品容易获得，能生成所要制取的气体c．反应条件易于控制，反应速率适中d．操作简便易行，安全可靠，节能环保5．（2023·黑龙江大庆·统考一模）观察实验现象，得出实验结论。(1)如图描述的是：酸溶液使指示剂变色的实验，发现紫色石蕊溶液均变为红色，产生这一现象的根本原因是这两种酸溶液都含有。

(2)在探究影响溶质溶解快慢的因素，比较等量硫酸铜在水中溶解的快慢时，设计并进行了如下实验：实验

完全溶解所需时间/s603555请你回答下列问题：①对比实验1和实验2的现象，可以得出的结论是。②设计实验2和实验3进行对比实验的目的是。(3)化学课上，教师按图甲所示的装置进行实验，得到图乙所示的现象。用初中阶段所学化学知识不能解释的现象是，由此可见，人们对事物的认识是一个不断完善和提高的过程。

6．（2023·云南昆明·校考模拟预测）化学兴趣小组同学在查阅相关资料后，对影响过氧化氢分解反应速率的因素进行了探究。【提出问题】影响过氧化氢分解反应速率的因素有哪些？【作出猜想】猜想1：催化剂的种类猜想2：过氧化氢溶液的浓度猜想3：过氧化氢溶液的温度【实验探究】学生利用如图1所示装置，以收集50mL的气体为标准，比较反应的快慢，实验方案如表所示：实验序号温度/℃过氧化氢溶液浓度过氧化氢溶液体积/mL。1g催化剂收集时间/s①205%50二氧化锰37②2010%50二氧化锰l4③205%50氧化铜x④605%50二氧化锰29(1)对比实验①和④，可得出的结论是。(2)对比实验①和③，可得出二氧化锰比氧化铜的催化效果好，则x37(选填“>”或“<”“=”)(3)实验小组的同学还得出结论：其他因素相同的情况下，过氧化氢溶液浓度越大，则反应速率越快。得出该结论，需要对比的实验是(填实验序号)。【拓展延伸】(4)在实验①的过程中，兴趣小组的同学将注射器换成了压强传感器，测出了实验过程中装置内压强与时间的关系图(图2)。实验过程中，同学们触摸锥形瓶外壁，有发烫的感觉，至反应结束后，发生装置的温度慢慢趋于常温。引起图2所示压强变化的因素有______(填标号)。A．过氧化氢溶液反应过程中放热引起的温度变化B．过氧化氢溶液反应过程中溶液浓度在不断减小C．生成氧气的量7．（2023·北京·统考中考真题）下图是一个趣味变色实验，同学们对混合后溶液变色时间的影响因素进行探究。资料：碘酒为碘()的乙醇溶液；淀粉遇变蓝，在本实验中作为指示剂，指示是否存在。【进行实验】向烧杯A中加入一定体积的溶液、水和淀粉溶液。向烧杯B中加入一定体积的碘酒、水和2粒维生素C片，将两只烧杯中的溶液混合，记录混合后溶液由无色变为蓝色的时间。序号烧杯A烧杯B变色时间溶液体积溶液总体积碘酒体积溶液总体积①1032225595②1032525193③1032102539④532525399⑤203252578说明：本实验中，溶液总体积可看作是各液体的体积之和【解释与结论】(1)溶液中，溶质是；(2)①②③的目的是。(3)由②④⑤可以得到的结论是。(4)①中，若将碘酒体积改为，则混合后溶液变色时间(填“”或“”或“”)。【继续实验】(5)补做实验证明了维生素C用量对混合后溶液变色时间也有影响。实验方案：向烧杯A中加入溶液、水、淀粉溶液，。(6)同学们进一步证明了与维生素C能发生反应，实验是向烧杯中依次加入碘酒、水、淀粉溶液，再加入维生素C片，实验过程中观察到。8．（2023·河北邯郸·统考一模）2023新变化：某化学兴趣小组对金属和酸的反应进行了探究。【实验1】利用以下试剂，对影响化学反应速率的因素开展探究活动。提供的试剂：6%稀盐酸、10%稀盐酸、铝粉、铁粉、铁片。【提出问题】影响化学反应速率的因素有哪些？【猜想与假设】(1)猜想1：物质的性质：猜想2：反应的温度：猜想3：反应物之间的接触面积；猜想4：。【实验探究】(2)为验证猜想3，同学们利用压强传感器采用如图甲实验装置进行实验，测得的数据整理成图像后如图乙所示。完成该实验需要选用的药品是；写出发生反应的化学方程式：。(3)请你设计实验验证猜想4：。【实验2】同学们查阅资料发现工业上常用铁罐车运输浓硫酸，为探究铁能否与浓硫酸反应，取一打磨过的铁片先放入浓硫酸中，一段时间后将铁片取出，用水冲洗干净后，放入硫酸铜溶液中，观察铁片表面没有明显现象。(4)常温下铁(选填“能”或“不能”)与浓硫酸反应。(5)运输浓硫酸的铁罐车能否用水冲洗？请回答并分析原因：。【拓展应用】(6)在做金属与酸反应、金属与盐溶液反应的实验前，要打磨金属，其目的是。9．（2023·吉林白城·校考二模）在预习“实验活动4金属的物理性质和某些化学性质”时。“天和”小组的同学们发现实验用品中有铁片、铁粉和不同浓度的稀盐酸等。[提出问题一]铁片和铁粉分别与稀盐酸反应现象有何不同？(1)[设计与实验一]实验操作主要现象实验结论取等质量的铁片、铁粉分别置于两支试管中，再向两支试管中各加入等体积10%的稀盐酸盛铁片的试管中缓慢产生少量气泡；盛铁粉的试管中迅速产生大大量气泡在其他条件相同的情况下，反应物接触面积越大，反应速率越[提出问题二]稀盐酸的溶质质量分数，能不能影响铁与稀盐酸的反应速率？(2)[设计与实验二]实验操作主要现象实验结论向盛有等质量铁片的两支试管中，分别加入等的溶质质量分数为5%和15%的稀盐酸加入5%稀盐酸的试管中缓慢产生少量气泡；加入15%稀盐酸的试管中迅速产生大量气泡在其他条件相同的情况下，，反应速率越快[解释与结论](3)铁与稀盐酸反应的化学方程式为在其他条件相同的情况下，反应物的接触面积、酸的溶质质量分数都能影响铁与稀盐酸反应的速率。[拓展与延伸](4)除以上因素以外，影响化学反应速率的因素还有很多，例如：搅拌、温度、压强以及等。[迁移与应用](5)为了加快铁和稀硫酸的反应速率，你认为下列方法可行的有______（填字母序号）。A．B．C．10．（2023·河北廊坊·一模）某兴趣小组以食品保鲜剂为主题展开项目式学习。【生活中的保鲜方法】(1)已知：食物腐败的原因之一是微生物在食物上生长，当氧气和水充足时，在适当条件下微生物会迅速生长。袋装薯片采用充氮保鲜的原理是。【认识保鲜剂】(2)氢氧化钠固体具有吸水性，但通常不用作食品干燥剂的原因是。【探究保鲜剂的成分】小组同学发现某品牌食品保鲜剂大部分为黑色粉末，还有少量白色粉末。探究一：黑色粉末的成分有什么？猜想1：可能有铁粉猜想2：可能有炭粉(3)小组同学设计如下实验进行验证：①取少量样品于试管中，加入，观察到有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色，证明猜想1成立。②另取少量样品用电炉充分灼烧，并在样品上方罩内壁涂有澄清石灰水的烧杯，可观察到，证明猜想2成立。查阅资料得知，该食品保鲜剂的保鲜原理是利用铁粉与包装袋内的氧气、水反应，其中活性炭粉、氯化钠的主要作用是加快铁的反应，该类保鲜剂也称脱氧剂。探究二：影响脱氧速率的因素小组同学用如图装置进行实验（夹持仪器已省略，装置气密性良好），用消耗1mL氧气所需要的时间表示脱氧速率。

先将1.0g铁粉和一定量的活性炭粉装入试管，然后滴入3滴食盐水，改变活性炭粉的质量，重复实验并记录消耗1mL氧气用时如表：活性炭粉质量/g0.20.30.40.50.6消耗1mL氧气用时/s9094100106141(4)该实验是探究因素对脱氧速率的影响，结论是。(5)脱氧剂的脱氧速率可能还受哪些因素的影响，请写出一条并说明理由。11．（2023·安徽安庆·统考一模）西汉时《淮南万毕术》记载:“曾青得铁则化为铜”。(1)为了模拟此反应，某兴趣小组将打磨光亮的铁钉放入硫酸铜溶液中，发生反应的化学方程式为。该反应的标准实验现象为：溶液变为浅绿色、铁钉表面有红色固体析出，铁钉表面无明显气泡。但小组同学却发现铁钉表面有小气泡，于是对这一异常现象展开探究。【查阅资料】①硫酸铜溶液呈酸性；②铁与硫酸铜溶液体系中，可能发生的化学反应有：铁与酸性溶波反应产生氢气；硫酸亚铁溶液会与氧气发生一系列反应从而产生氢离子。【探究一】探究硫酸铜溶液酸性强弱的影响因素。小组同学利用打磨光亮的铁钉与硫酸铜溶液进行以下实验。不同浓度、不同温度的硫酸铜溶液浅绿色有无红色固体有无气泡2%硫酸铜冷溶液较慢有无2%硫酸铜热溶液较快有无4%硫酸铜冷溶液较慢有无4%硫酸铜热溶液较快有有(2)由上表推测硫酸铜溶液酸性强弱的影响因素有。【探究二】探究铁与硫酸铜溶液反应过程中的酸性强弱变化及其原因。将打磨光亮的铁钉放入30mL4%硫酸铜溶液中，插入pH传感器检测溶液pH变化(如图1)，同时插入氧气传感器检测密闭容器内氧气含量的变化(如图2)。(3)由图1和图2可知，铁与硫酸铜溶液反应过程中，pH(填“增大”或减小”)，其原因是。【探究三】验证探究二中溶液pH变化的原因。改用煮沸后蒸馏水配制热的30mL4%硫酸铜溶液，放入光亮的铁钉，用pH传感器测密闭容器中溶液pH变化(如图3)。(4)将蒸馏水煮沸的目的是。(5)由图3可知，探究二中溶液pH变化的原因是否成立(填“成立”或“不成立”)。【反思与结论】(6)图1和图3的曲线的起点pH不同的原因。依据上述三个探究实验，兴趣小组向化学老师建议课堂演示铁钉与硫酸铜溶液反应的最佳实验条件是。通过上述探究实验，你认为利用铁钉和硫酸铜溶液验证质量守恒定律时装置(填“是”或“否”)需要密闭。12．（2023·云南红河·统考一模）某兴趣小组对铁生锈的影响因素进行探究。Ⅰ．探究铁生锈的条件【进行实验】如下图所示，取三根洁净无锈的铁钉，分别放置在三个不同环境中，一周后观察铁钉生锈情况并记录如下。

【实验现象】(1)铁钉无明显变化的试管是（填字母）。对比实验（填字母），可以得出铁生锈与氧气有关。【解释与结论】由上述实验可知，铁生锈的条件是铁与氧气和水同时接触。Ⅱ．探究NaCl溶液的浓度对铁生锈速率的影响【进行实验】室温下，取大小、形状相同的光亮铁丝，用下图装置完成实验并记录如下。

实验编号烧瓶内液体（用于浸润铁丝）用量放置不同时间，导管内液面上升高度（cm）1小时2小时3小时①2.0mL蒸馏水0.10.73.2②1.5mL蒸馏水＋0.5mL10%NaCl溶液0.31.55.0③1.0mL蒸馏水＋1mL10%NaCl溶液0.83.37.9④0.5mL蒸馏水＋amL10%NaCl溶液1.14.79.1【解释与结论】(2)导管内液面上升的原因是铁生锈消耗氧气，导致瓶内气压外界气压，水倒流入导管中。(3)实验编号④中的a＝。(4)依据实验①~④，可以得出的结论是。【反思与评价】(5)综合上述实验结果和生活经验，下列说法合理的是_______。A．铁粉可放入某些食品包装内，用来吸收氧气和水分，以防止食品腐败B．铁制品的防护需尽量避免与水、氧气、氯化钠接触C．暖宝宝贴（主要成分为铁粉、木炭、食盐）是利用铁粉的缓慢氧化将化学能转变为热能13．（2023·江苏常州·常州实验初中校考一模）已知铁制品通常含碳约2%，兴趣小组同学利用图1装置探究铁制品锈蚀的影响因素，在广口瓶①、②、③中加入药品，采集数据，得到相应的氧气体积分数的变化如图2所示。

(1)图1中，能观察到铁粉生锈的广口瓶有。(2)图2中，能说明铁生锈需要氧气和水共同作用的曲线是。(3)实验开始至约300s内，对比广口瓶②、③中氧气体积分数的变化，可以得出的结论是。(4)实验前需将铁粉、活性炭粉及食盐混合均匀并密封分装，密封的目的是。(5)欲探究纯铁粉与含少量碳的铁粉的锈蚀快慢，现用广口瓶④连接以上数据采集器，在其他条件相同的情况下完成实验，则在广口瓶④中应装入的药品及用量为。(6)实验表明，足够长的时间后曲线②③均下降至0刻度．铜能与空气中氧气、水、二氧化碳反应而锈蚀生成铜绿[主要成分为]，若将广口瓶②中的铁炭混合物换成足量的铜粉进行实验，足够长的时间后能否比较准确地测定空气中氧气的含量，你的判断和理由是。14．（2023·北京·模拟预测）化学小组的同学在学习了铁生锈的条件后，对暖宝宝的成分（如图1）感到好奇，请参与他们的探究活动。

【查阅资料】（1）暖宝宝的发热原理是铁粉腐蚀过程中放出热量；加入活性炭能形成微电池，反应更快。（2）铁的腐蚀分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀两种：①铁在硫酸等酸性条件下发生析氢腐蚀。反应的化学方程式为。②铁吸氧腐蚀的总反应为4Fe+3O2+=4Fe(OH)3，请补全反应的化学方程式。【提出问题】哪些因素会影响铁吸氧腐蚀的速率【设计实验】小组同学设计了图2所示的实验装置，进行如下5组实验。

【实验记录】每组实验加入铁炭总质量为24g，食盐水体积为7.5mL，恰好能将固体润湿。因素序号铁炭质量比食盐水浓度/%示数差3cm所用时间/s10分钟时温度升高值/oC12:126907.824:1261704.236:1261903.342:113140652:16.51406【解释与结论】（1）通过实验发现，铁炭质量比对铁吸氧腐蚀速率的影响是。（2）分析食盐水浓度对铁吸氧腐蚀速率的影响应对比实验（填实验序号）。（3）示