2024-2025学年下学期初中化学人教版九年级同步精典题精炼之科学探究题综合题

第87页（共87页）2024-2025学年下学期初中化学人教版（2024）九年级同步精典题精炼之科学探究题综合题一．科学探究题（共16小题）1．（2024•鲤城区校级模拟）化学是一门以实验为基础的科学，实验是科学探究的重要手段。（1）控制变量法是实验探究的重要方法，请回答下列问题。①对比图中试管A、C可以得出铁生锈的条件之一是。②图中实验中铜片上放有同样大小的乒乓球片和滤纸片，可观察到乒乓球片先燃烧，滤纸片后燃烧，说明燃烧的条件之一是；实验结束后，熄灭酒精灯可用灯帽盖灭，其灭火原理是。（2）探究CO2的性质，用图实验验证CO2的性质。①实验中，塑料瓶内观察到，可说明二氧化碳与水反应。②观察到短蜡烛熄灭后，关闭K，片刻后长蜡烛熄灭，由此得到二氧化碳的物理性质是。③实验后向去顶部塑料瓶注入澄清石灰水，振荡，观察到石灰水变浑浊，此现象（填“能”或“不能”）说明蜡烛燃烧生成二氧化碳，并说明理由：。2．（2024•长汀县模拟）不锈钢保温杯因可以按要求定制，携带使用方便，深受人们喜爱。兴趣小组的同学对某品牌的不锈钢（镀铬）保温杯展开了项目式学习。任务一：调查不锈钢保温杯镀铬的目的【查阅资料】资料1：铬（Cr）是一种银白色金属，在空气中能形成一层致密的氧化膜。资料2：铬能与稀硫酸反应，生成蓝色的硫酸亚铬（CrSO4）溶液。【分析交流】（1）不锈钢的主要成分是，不锈钢保温杯镀铬的目的是。任务二：验证铬是否能和酸性溶液反应（2）【进行实验】实验步骤实验现象实验结论将铬片用砂纸打磨后放入试管中，加入适量稀硫酸铬能和稀硫酸反应【反思评价】（3）①实验前用砂纸打磨铬片的目的是。②该实验中有关反应的化学方程式为。【拓展延伸】（4）为探究铬、锌的金属活动性强弱，请设计一个实验探究二者的金属活动性强弱，简要写出你的实验方案：。3．（2023•永春县校级自主招生）钢铁是现代工业的筋骨，保护金属资源，防止金属腐蚀已成为科学研究和技术领域中的重大问题。科技小组以“铁锈蚀”为主题开展如下项目式学习。【任务一】探究铁锈蚀的条件取三枚相同的洁净无锈铁钉分别放入试管，进行图1实验，一周后观察实验现象。（1）对比甲、乙、丙试管中实验现象，说明铁锈蚀主要是铁与空气中的发生化学反应。【任务二】探究影响铁锈蚀的因素小组设计了图2装置，检查气密性，将5g铁粉和2g碳粉加入三颈烧瓶，连接压强传感器、数据采集器，采集数据，绘制出压强随时间变化的曲线如图3。T1时刻利用注射器加入2mL饱和NaCl溶液，再将一只装有稀盐酸的注射器插到烧瓶上。（2）据图3，对比AB段和BC段说明，t3时刻压强突然变大的原因是。【任务三】探究盐酸除锈向试管A中（含生锈铁钉）加入过量稀盐酸，浸泡。可观察到铁锈逐渐消失，铁钉表面有气泡产生，溶液呈黄色，一段时间后溶液由黄色逐渐变为浅绿色，得到溶液A。（3）铁锈消失是因为Fe2O3与盐酸发生了反应，该反应的化学方程式为；溶液A中一定含有的溶质是。【分析总结】（4）为防止铁制品锈蚀，应保持铁制品表面。4．（2022秋•石狮市校级期末）暖贴发热是利用了铁粉生锈放出热量的原理，某小组同学设计并进行下列实验，探究铁生锈的条件及影响铁粉生锈速率的因素。Ⅰ.探究铁生锈的条件【设计实验】取3段光亮无锈的细铁丝，绕成螺旋状，进行如图所示三个实验（实验用水为蒸馏水），实验要保证有足够长的时间来观察现象：（1）对比实验（填序号），可以得出铁生锈需要水。（2）实验1中铁丝足量，时间足够长，打开止水夹后，观察到现象。Ⅱ.探究影响铁粉生锈速率的因素【查阅资料】暖贴的发热材料主要有铁粉、活性炭、食盐、水等物质。【猜想假设】①活性炭能加快铁粉生锈的速率。②食盐能加快铁粉生锈的速率。【进行实验】下表是2g铁粉、5g水与不同质量活性炭、食盐混合均匀10分钟温度记录。实验编号活性炭/g食盐/g温度上升值/℃1000.120.2022.030x3.140.20.256.3【解释与结论】（3）上表中x的值为。（4）对比实验1和3，得出的结论是。（5）欲得出结论“活性炭与食盐同时存在会大幅度加快生锈速率”，需要对比1和（填实验编号）。【反思与评价】（6）下列说法或做法正确的是（填字母）。a.暖贴在使用前不需要密封保存b.利用铁生锈的原理，可以测定空气中氧气含量c.利用铁生锈的原理，铁粉还可用于食品保鲜d.校内用钢架制作的自行车防雨棚应定期喷涂油漆防锈【拓展延伸】（7）可以利用稀硫酸清除铁制品表面的锈，但除锈时不可以将铁制品长时间浸在稀硫酸中，因为（用化学方程式表示）。5．（2023•鼓楼区校级模拟）兴趣小组探究金属的性质，做了如下实验。【实验一：探究锌、铁、银三种金属的活动性】步骤①在试管中取少量盐酸，插入铁丝，充分作用；步骤②在①所得的溶液中，插入银丝，充分作用；步骤③在②所得的溶液中插入锌丝，充分作用。（1）写出步骤③的化学方程式：。（2）小鹏认为方案中补充一个实验，就可得出Zn＞Fe＞H＞Ag的结论。补充的实验是。（3）小晗认为要得到Zn＞Fe＞H＞Ag的结论，不必做补充实验，只需调整实验步骤即可，你认为调整插入金属的顺序是。【实验二：探究铁生锈的条件】（4）检查装置的气密性：打开弹簧夹，（填操作和现象），则装置气密性良好。（5）实验Ⅰ中铁丝生锈，铁丝和反应时间足够，当打开止水夹时，还能观察到的现象是：。（6）对比实验（填序号），可以得出铁生锈需要氧气。【拓展与延伸1】某小组同学利用手持数据采集器，测定铁钉与不同溶液（浓度相等）接触生锈气浓度的变化，装置及数据如图：（7）实验所用三种溶液中，铁钉接触到溶液（填化学式）更容易生锈。（8）根据三条曲线都是“先陡后缓”的现象。关于铁生锈快慢的问题，你能得出的结论是：。【拓展延伸2】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Cu2（OH）2CO3】（9）能否用铜粉与实验Ⅰ的装置测定空气中氧气的含量？（填“能”或“不能”）你判断的理由是。6．（2024春•思明区校级月考）同学们开展自制“纸树开花”的项目式学习。任务一：了解“纸树开花”原料图1和图2分别为网购“纸树开花”的效果图和使用说明。【查阅资料】KH2PO4（磷酸二氢钾）饱和溶液为“魔法水”的常用原料。（1）“魔法水”的溶剂是。（2）“魔法水”中KH2PO4的分散形式是。（选填“离子”、“固体小颗粒”或“小液体”）。任务二：理解“纸树开花”原理【查阅资料】“纸树开花”的开花原理为：纸树干→饱和溶液（3）“纸树开花”开的“花”实际物质成分为。（4）同等操作条件下，开“花”效果更好的天气是（选填“雨天”或“晴天”）。任务三：制作“纸树开花”作品【查阅资料】KH2PO4在不同温度时的溶解度如下表所示。温度/℃0102030405060708090100溶解度/g16.318.322.62833.540.750.160.570.478.583.5【进行实验】①将加厚滤纸裁剪、拼接成树状，固定在塑料盘上。②将一定质量的KH2PO4和水混合，配制成20℃时100gKH2PO4的饱和溶液倒入塑料盘。③甲同学每2小时观察一次，发现塑料盘中液体逐渐减少，纸树4小时后逐渐开“花”，过程如图3所示。④乙同学同时用20℃时的KNO3饱和溶液、NaCl饱和溶液和KH2PO4饱和溶液做对比实验。情况如下表：实验方案KNO3饱和溶液KH2PO4饱和溶液NaCl饱和溶液纸树吸附情况较快快快结晶快慢10min无结晶少量结晶无结晶24h微量结晶大量结晶微量结晶24h后底座有水情况有水无水有水（5）配制20℃时100KH2PO4的饱和溶液需称量KH2PO4的质量为（精确到0.1g）。（6）如实验条件下温度保持20℃恒定，则下列能表示图中相关溶液的溶质质量分数变化情况的是。甲同学在配制溶液过程中可能的错误操作有（写一个）。（7）由乙同学实验可知“纸树开花”的“魔法水”选用KH2PO4作为溶质的原因可能是。7．（2024春•海沧区校级月考）食盐是生产生活中常见的物质，自然界中氯化钠储量很大，海水中氯化钠的量在2%～3%。（1）构成氯化钠的阳离子是（填微粒符号）。（2）据记载，炎帝时期人们就掌握了熬煮海水获得食盐的技术。这种技术与海水晒盐相似，都是（填结晶方法）。（3）科学家从海水中取样，根据样品中氯化钠和海水的质量比，进而计算出海水中大概的含盐量，理由是溶液具有性。（4）配制100g2%的食盐水并模拟熬煮海水实验。①如图1配制该溶液的正确操作顺序是。（填字母序号）②量取上述实验所需蒸馏水时，选用的仪器是（填字母序号）。A.100mL烧杯B.100mL量筒C.50mL烧杯D.50mL量筒③模拟熬煮海水时，需用玻璃棒搅拌的目的是。④装瓶：把所配溶液装入试剂瓶，填写如图2标签。⑤用提纯得到的精盐配制了100g2%的氯化钠溶液，经检测，溶质质量分数偏小，其原因可能有（填字母序号）。A.氯化钠固体仍然不纯B.称量时砝码端忘垫质量相同的纸片C.量取水时，仰视读数D.装瓶时，有少量溶液洒出（5）若要将100g20%的氯化钠溶液稀释成10%的溶液，需要加入水的质量为g。8．（2024春•鼓楼区校级期中）小组以“探究中和反应”为主题展开项目式学习。任务一：宏微结合初识中和反应（1）如图所示，利用不同酸碱进行反应，观察现象。试管②中有白色沉淀产生，化学方程式为。（2）下列四幅图表示向氢氧化钠溶液中滴加过量稀盐酸的不同时间点的微观粒子示意图，请按时间先后排序（填字母序号）。任务二：证明试管③中发生了中和反应【设计实验】方案一：有同学利用酸碱指示剂的变色来证明两者反应。步骤一：取一定量的氢氧化钠溶液于小烧杯中，滴加2～3滴无色酚酞试液。步骤二：用胶头滴管吸取稀盐酸，逐滴滴入烧杯中，边滴边用玻璃棒搅拌。（3）直至看到现象时，甲同学认为两者恰好完全反应了。方案二：有同学认为，可以通过检验有氯化钠生成来证明反应发生，甲同学用玻璃棒蘸取实验后的溶液在酒精灯上蒸干，发现有白色固体析出，得出结论：氢氧化钠溶液与盐酸反应生成了氯化钠。【提出质疑】（4）同学们立即表示反对，因为。任务三：证明酸与碱反应有水生成【查阅资料】a.变色硅胶吸水后由蓝色变红色b.无水醋酸在常温下为无色液体c.无水醋酸（CH3COOH）和氢氧化钠固体混合生成醋酸钠（CH3COONa）和水，反应的化学方程式为CH3COOH+NaOH＝CH3COONa+H2O【实验方案】如图，首先分别往4支试管中装入对应的试剂，然后迅速塞紧橡胶塞。（5）能证明酸与碱反应生成水的现象是。（6）设置A、B、C三个实验的目的是。（7）装入试剂后迅速塞紧橡胶塞的目的是。任务四：通过pH变化的角度，证明酸碱发生中和反应。（8）用pH传感器按如图1实验，将注射器内的液体全部缓慢注入烧瓶。烧瓶内溶液pH变化曲线如图2所示，则c点对应溶液中的溶质为（填化学式）。（9）为了探究c点和b点对应溶液中的溶质成分不同，所选药品正确的是（填字母序号）。A．碳酸钙固体B．铜片C．硝酸银溶液D．氧化铜粉末【拓展应用】（10）举一例说明中和反应在生产或生活中的应用：。9．（2024•石狮市模拟）使用牙膏可维持口腔健康，兴趣小组准备自制牙膏。【查阅资料】①牙齿周围的食物残渣，经微生物发酵会产生乳酸（HA），不除去会使牙釉质耐磨性降低。②国家标准规定牙膏的pH应在5.5～10.0之间。【任务1】选择牙膏材料小组同学提出以下两种方案去除乳酸，并进行实验验证。实验方案实验现象化学方程式方案一：取适量氢氧化钠溶液于试管中滴加，再加2mL乳酸溶液先变红再褪为无色方案二：取适量碳酸氢钠溶液于试管中加2mL乳酸HA+NaHCO3═NaA+H2O+CO2↑（1）两种物质都能反应去除乳酸，小组同学最终选定用碳酸氢钠，原因是氢氧化钠具有较强的性。【任务2】测定市售牙膏中碳酸氢钠的含量（2）小组同学选择一款市售牙膏，测得pH为8。①若用pH试纸测定牙膏的pH，则具体操作是。②该市售牙膏（填“是”或“否”）符合国家标准。（3）测定上述牙膏中碳酸氢钠的含量，甲、乙组同学分别设计如图所示方案（所加乳酸均足量）。甲组方案：待充分反应后，反应前后电子天平示数的差值即为反应产生二氧化碳的质量。乙组方案：向大注射器活塞底部（避开针孔）均匀薄涂1g牙膏，将足量乳酸推入大注射器摇晃至充分反应，记录产生气体的体积为50mL。①甲组同学计算得出碳酸氢钠的含量比实际值偏大，可能的原因是（写一点）。②已知：标况下二氧化碳气体的密度约为2.0g/L，碳酸氢钠的相对分子质量是84。乙组同学计算得出产生二氧化碳的质量是，牙膏中碳酸氢钠的质量分数为（列计算式即可）。【任务3】动手制作牙膏（4）小组同学按测定比例取碳酸氢钠和适量水合硅石（摩擦剂）、甘油、香料、水制作牙膏。碳酸氢钠受热易分解，因此牙膏要保存在。10．（2023春•南安市月考）为探究CO2与NaOH溶液是否发生反应，某兴趣小组尝试用不同的方式进行实验。【查阅资料】资料Ⅰ.20℃时，几种物质在水中的溶解度见下表：物质Na2CO3NaHCO3Ca（OH）2Ba（OH）2溶解度/g21.59.60.1653.89资料Ⅱ.本实验条件下，Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的pH分别约为11.0和8.5。【实验探究】（1）实验一：小雪取一个充满CO2的矿泉水瓶，加入一定量的水，立即拧紧瓶盖，振荡，发现瓶子变瘪，小雪另取一个相同的充满CO2的矿泉水瓶，向其中加入与水等体积的NaOH溶液，立即拧紧瓶盖，振荡，得到溶液X，此时观察到的现象是，实验中，小雪采用两只矿泉水瓶做对比实验的目的是。（2）实验二：为检验CO2与NaOH溶液反应的产物，小红取实验一所得溶液X少许，向其中滴加BaCl2溶液，有白色沉淀产生，该反应的化学方程式为，实验中不宜将BaCl2溶液换成CaCl2溶液的原因是。（3）实验三：兴趣小组将CO2持续通入一定浓度、一定量的NaOH溶液中，用数字化实验技术测定反应过程中溶液的pH和温度变化，结果如图1、图2所示：结合资料与图1，写出BC段反应的化学方程式；图2中，DE段温度变化的原因是。11．（2023秋•长汀县月考）某兴趣小组对钢铁的腐蚀条件及腐蚀速率开展实验探究。编号1234操作加稀硫酸或稀盐酸浸没铁钉，1分钟后倒出酸液，放置铁钉放在用水浸湿的一团棉花球上铁钉浸入迅速冷却的沸水内，塞紧试管内放干燥剂在一团棉花球上放铁钉，塞紧实验相同时间观察生锈程度生锈严重部分生锈不生锈不生锈（1）通过对比编号（填实验编号）的实验，得出铁生锈的条件之一是。（2）编号3使用的水预先煮沸的目的是。（3）酸雨是全球性十大环境问题之一，雨水中含有硫酸，会加快钢铁建筑物的腐蚀；对比编号（填实验编号）实验就能证明这一结论。（4）请根据铁生锈的条件，提出一条防止铁制品生锈的建议。（5）兴趣小组继续对铁生锈的原理在人类日常生活中的应用开展探究，对其主要成分（铁粉、活性炭、食盐），提出活性炭能否用其他种类的炭粉代替？保持铁粉质量固定为5g，在密闭的实验环境中，使用氧气传感器测定反应中氧气含量的变化探究不同种类的炭粉对反应速率的影响。实验编号铁粉/g炭粉/g氯化钠/g1﹣150.75（活性炭粉）11﹣250.75（石墨粉）1①实验中使用活性炭粉比石墨粉吸氧效果更好，推测其原因是。②辩证看“锈蚀”。钢铁生锈造成巨大经济损失，但如果将铁生锈原理应用得当，同样可以造福人类，请举例。12．（2024•鼓楼区校级模拟）中国高铁速度令世界瞩目，某学习小组对高铁建设中的钢铁锈蚀进行探究。【提出问题】铁锈蚀与哪些因素有关。【查阅资料】碳粉可加快铁的锈蚀，碳粉不与盐酸反应。【设计实验】实验一：定性探究铁锈蚀的因素取四枚大小相同的洁净无锈铁钉分别放入试管，进行图1实验，现象如下表。试管编号ABCD一周后铁钉表面现象有一层铁锈无明显变化无明显变化有较厚铁锈（1）对比A、B、C试管中实验现象，说明铁锈蚀是铁与空气中的（填化学式）发生化学反应。（2）得到无氧蒸馏水可采用煮沸的方法，是因为氧气在水中的溶解度随温度的升高而（填“升高”或“降低”）。（3）对比A和D试管中实验现象，说明铁锈蚀快慢与（填名称）有关。（4）生活中铁制品易生锈而铝制品不易生锈的原因是。实验二：定量探究影响铁锈蚀的因素小组设计了如图2装置。检查气密性，将5g铁粉和2g碳粉加入三颈烧瓶，t1时刻加入2mL饱和NaCl溶液后，再将一只装有5mL稀盐酸的注射器插到烧瓶上（此时没有推动注射器活塞），采集数据。（5）根据图3，说明铁生锈是（填“放热”压强/kPa/或“吸热”）反应。（6）根据图4，分析t3时刻后压强突然变大的原因是。实验三：用如图5装置测定部分生锈的铁粉中铁的含量（7）学习小组有同学提出：用这种方法测得的气体体积不够准确，可能会导致测定的铁的质量分数变大，可能的原因是（填选项字母）。a.装置气密性不好b.铁与盐酸反应放热c.生成的气体会部分滞留在锥形瓶中d.没有减掉加入的盐酸的体积13．（2024•台江区校级模拟）食用油是厨房中常见的食材，小组同学针对食用油的变质问题进行了探究。Ⅰ．认识食用油（1）从六大营养素角度分析，食用油富含的基本营养素是。（2）特丁基对苯二酚，英文简称TBHQ，其化学式为C10H14O2，是国际上公认最好的食品抗氧化剂之一，且有防霉，抗菌作用。在该物质中元素的质量分数最大。Ⅱ．检验食用油是否变质【查阅资料】①食用油不易溶于水，能溶于酒精和醋酸中。白酒和白醋的主要成分分别为酒帮和醋酸。②食用油变质后产生的过氧化物可使碘化钾淀粉试纸出白色变为蓝色。实验操作实验序号1﹣11﹣21﹣31﹣41﹣51﹣6溶剂52°白酒52°白酒52°白酒白醋白醋白醋油样新油过期油煎炸过的老油新油过期油煎炸过的老油现象碘化钾淀粉试纸不变色碘化钾淀粉试纸不变色碘化钾淀粉试纸不变色碘化钾淀粉试纸不变色碘化钾淀粉试纸变为蓝色碘化钾淀粉试纸轻微变蓝（3）由实验组可知，用于检验食用油是否变质适宜的溶剂为。经检验，已经明显变质的油样是。某同学对实验提出质疑，认为没有检验两种溶剂是否能使碘化钾淀粉试纸变色，实验不严密，你认为该同学的质疑是否合理，并说明理由：。Ⅲ．去除食用油中过氧化物的方法实验方法2﹣1隔绝氧气自降解法2﹣2还原降解法实验操作在隔绝氧气条件下，取四份相同体积、不同温度的食用油，分别恒温放置，每隔一段时间测定油样的过氧化值。30℃时，取若干份相同体积的食用油，添加不同质量的还原剂（半胱氨酸），测定油样的过氧化值。实验结果（4）设计实验2﹣1的目的是。（5）由实验2﹣2得到的结论是。（6）请设计一个实验方案探究有氧环境对去除食用油中过氧化物的影响。14．（2023秋•仓山区校级月考）某学习小组对铁锈蚀进行探究【提出问题】铁锈蚀与哪些因素有关？【查阅资料】资料1：氯化钙固体可作干燥剂。资料2：一定条件下，碳可加快铁的锈蚀，但碳本身不参加反应。资料3：铁锈主要成分能和稀盐酸反应：Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O。资料4：常温常压下，H2的密度是dg/mL。【设计与实验】实验一：取四枚相同的洁净无锈铁钉分别放入试管，进行如1图实验，现象如表。试管一周后现象A铁钉表面有一层铁锈B铁钉表面无明显变化C铁钉表面无明显变化D铁钉表面有较厚铁锈（1）对比A、B、C试管中实验现象，说明铁锈蚀与空气中的发生化学反应。（2）试管B中植物油的作用是。（3）铁锈蚀后应及时除锈，但铝制品不需要除锈的原因是。实验二：小组设计了如图2装置，检查气密性，将足量的铁粉和适量的碳粉加入三颈烧瓶，t1时刻加入2mLNaCl溶液后，再将一只装有5mL稀盐酸的注射器插到烧瓶上，采集数据。（4）据图3分析，对比AB段和BC段说明。（5）分析t3时刻压强突然变大的原因是（写化学方程式）。实验三：测定剩余固体中铁的含量将实验二烧瓶中剩余物质过滤、洗涤、干燥，得mg固体，连接如图4装置，检查气密性，加入固体与足量稀盐酸进行实验。（6）完全反应后，常温常压下测得生成气体体积为VmL，则该剩余固体中铁的质量分数表达式为。【反思与评价】（7）与实验一试管D对比，实验二铁锈蚀明显更快的原因可能是（写一点即可）。15．（2024•鼓楼区校级模拟）某兴趣小组同学以“探究CO2与NaOH溶液的反应”为主题开展项目式学习。兴趣小组同学们将CO2通入NaOH溶液中，发现无明显现象，为了证明该反应发生了，同学设计了如下探究实验：【任务一】（1）通过做对比实验证明CO2与NaOH溶液反应：小明取一充满CO2的矿泉水瓶，加入一定量的水，立即拧紧瓶盖，振荡，发现瓶子变瘪，小明另取一相同大小的充满CO2的矿泉水瓶，向其中加入与水等体积的NaOH溶液，立即拧紧瓶盖，振荡，得到溶液A，此时观察到的现象是。【任务二】（2）检验CO2与NaOH溶液反应的产物，小红取实验一所得溶液A少许，向其中滴加足量的稀盐酸，观察到的现象是。小兵又取实验一所得溶液A少许，向其中滴加BaCl2溶液，化学反应方程式为。【任务三】改进实验，继续探究，小组同学设计如图1实验。（装置已连接好，气密性良好，止水夹a和b已关闭，部分仪器已略去）【查阅资料】①CO2与乙醇不反应，本实验条件下CO2在乙醇中的溶解忽略不计。②常温下NaOH易溶于乙醇，Na2CO3常温下几乎不溶于乙醇。（3）把注射器Ⅰ中氢氧化钠的乙醇溶液注入充满CO2的三口烧瓶中，轻轻振荡，观察到的现象；写出该反应的化学方程式。（4）把导管d移出石灰水，打开止水夹a、b，再从导管c端往三口烧瓶中鼓入N2，目的是。过了一段时间后，先把导管d放入澄清石灰水中，接着关闭止水夹a，再把注射器Ⅱ中的稀盐酸注入三口烧瓶内，观察到三口烧瓶中产生气泡，。从生成物角度验证了CO2与NaOH溶液发生了反应。【任务四】拓展延伸：探究溶液的pH和温度变化：兴趣小组将CO2持续通入一定浓度一定量的NaOH溶液中，用数字化实验技术测定反应过程中溶液的pH和温度变化，结果如图2、图3所示。【查阅资料】本实验条件下，Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的pH分别约为11.0和8.5。（5）图2中BC段发生反应的反应物有种。图3中DE段温度变化的原因是。【反思感悟】实验从CO2减少、NaOH减少，Na2CO3生成等物质的变化，以及变化等视角多维度探究CO2与NaOH发生了反应，对于现象不明显的化学反应，可以通过现代技术手段进行数据测定，实现反应过程的“可视化”。16．（2023春•鼓楼区校级月考）无明显现象反应的可视化是一项重要的课题，某小组以“探究二氧化碳与氢氧化钠是否反应”为主题展开化学反应可视化的项目式学习。【任务一】证明反应物的减少或消失（1）实验一：一体化实验该小组同学利用图1所示装置按照下列步骤展开探究。步骤1：关闭K1，打开K2、K3，将2mL稀硫酸迅速全部注入注射器C中。步骤2：拉动注射器B的活塞至18mL，关闭K3。步骤3：打开K1，将2mL氢氧化钠溶液注入注射器B中，关闭K1，充分振荡，观察现象。通过上述实验，能证明氢氧化钠溶液与二氧化碳反应的现象是；二氧化碳与氢氧化钠反应的化学方程式为。（2）实验二：数字化实验按照图2所示进行实验，将针筒内的水和氢氧化钠溶液同时注入装满二氧化碳的烧瓶中，振荡测得两烧瓶内气压随时间变化的趋势如图3所示，则曲线（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）表示氢氧化钠溶液与二氧化碳的反应；向二氧化碳中加入20mL蒸馏水的目的是。【任务二】证明有新物质生成（3）实验三：产物转化法实验完成下列表格：实验步骤实验现象实验结论第一组向氢氧化钠溶液中通入二氧化碳，振荡，再往溶液中滴加足量有白色沉淀生成氢氧化钠溶液与二氧化碳发生了反应第二组向氢氧化钠溶液中通入二氧化碳，振荡，再往溶液中滴加足量的稀盐酸实验反思：第二组实验向溶液中滴加稀盐酸时，起初并无明显现象。滴加稀盐酸一段时间后有气泡产生，可能的原因是。（4）实验四：绿色化实验查阅资料：①乙醇不与NaOH、Na2CO3、CO2反应②25℃时，NaOH和Na2CO3在乙醇中的解度如表：物质NaOHNa2CO3溶解度/g17.3＜0.1进行实验：如图4所示，取2mL4%的氢氧化钠的乙醇溶流于试管中，向试管中吹气约30秒。观察现象。实验现象：。实验结论：氢氧化钠与二氧化碳发生了反应。【实验总结】对无明显现象的反应，证明反应发生的方法，常见思路：①证明反应物减少或消失；②证明。

2024-2025学年下学期初中化学人教版（2024）九年级同步精典题精炼之科学探究题综合题参考答案与试题解析一．科学探究题（共16小题）1．（2024•鲤城区校级模拟）化学是一门以实验为基础的科学，实验是科学探究的重要手段。（1）控制变量法是实验探究的重要方法，请回答下列问题。①对比图中试管A、C可以得出铁生锈的条件之一是铁生锈需要与水接触。②图中实验中铜片上放有同样大小的乒乓球片和滤纸片，可观察到乒乓球片先燃烧，滤纸片后燃烧，说明燃烧的条件之一是温度达到可燃物的着火点；实验结束后，熄灭酒精灯可用灯帽盖灭，其灭火原理是隔绝空气。（2）探究CO2的性质，用图实验验证CO2的性质。①实验中，塑料瓶内观察到湿润紫色石蕊纸花变红色，而干燥紫色石蕊纸花不变色，可说明二氧化碳与水反应。②观察到短蜡烛熄灭后，关闭K，片刻后长蜡烛熄灭，由此得到二氧化碳的物理性质是二氧化碳气体密度比空气大。③实验后向去顶部塑料瓶注入澄清石灰水，振荡，观察到石灰水变浑浊，此现象不能（填“能”或“不能”）说明蜡烛燃烧生成二氧化碳，并说明理由：顶部塑料瓶通入二氧化碳气体，澄清石灰水变浑浊，有可能是通入的二氧化碳使之变浑浊。【考点】金属锈蚀的条件及其防护；燃烧与燃烧的条件；灭火的原理和方法；二氧化碳与水的反应及实验．【专题】化学与能源；碳单质与含碳化合物的性质与用途；金属与金属材料．【答案】（1）①铁生锈需要与水接触；②温度达到可燃物的着火点；隔绝空气；（2）①湿润紫色石蕊纸花变红色，而干燥紫色石蕊纸花不变色②二氧化碳气体密度比空气大，③不能；顶部塑料瓶通入二氧化碳气体，澄清石灰水变浑浊，有可能是通入的二氧化碳使之变浑浊【分析】（1）根据铁生锈的条件，灭火原理进行分析。（2）根据二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊纸花变红，澄清石灰水变浑浊，有可能是通入的二氧化碳使之变浑浊进行分析。【解答】解：（1）①A试管中铁钉与氧气和水接触，生锈，C试管中铁钉只与氧气接触，不生锈，对比图1中试管A、C可以得出铁生锈的条件之一是：铁生锈需要与水接触；②图2实验中铜片上放有同样大小的乒乓球片和滤纸片，乒乓球片和滤纸片均与氧气接触，温度相同，乒乓球片的着火点低，先燃烧，滤纸片的着火点高，后燃烧，说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点；实验结束后，熄灭酒精灯可用灯帽盖灭，其灭火原理是：隔绝空气，达到灭火的目的；（2）①二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊纸花变红，实验中，塑料瓶内观察到湿润紫色石蕊纸花变红，干燥紫花不变色，说明二氧化碳与水发生了反应；②观察到短蜡烛熄灭后，关闭K，片刻后长蜡烛熄灭，由此得到的结论是二氧化碳不支持燃烧、也不能燃烧（化学性质），二氧化碳的密度比空气大（物理性质）；③现象不能说明蜡烛燃烧生成二氧化碳，因为顶部塑料瓶通入二氧化碳气体，澄清石灰水变浑浊，有可能是通入的二氧化碳使之变浑浊。故答案为：（1）①铁生锈需要与水接触；②温度达到可燃物的着火点；隔绝空气；（2）①湿润紫色石蕊纸花变红色，而干燥紫色石蕊纸花不变色②二氧化碳气体密度比空气大，③不能；顶部塑料瓶通入二氧化碳气体，澄清石灰水变浑浊，有可能是通入的二氧化碳使之变浑浊【点评】本题主要考查金属锈蚀的条件及其防护等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。2．（2024•长汀县模拟）不锈钢保温杯因可以按要求定制，携带使用方便，深受人们喜爱。兴趣小组的同学对某品牌的不锈钢（镀铬）保温杯展开了项目式学习。任务一：调查不锈钢保温杯镀铬的目的【查阅资料】资料1：铬（Cr）是一种银白色金属，在空气中能形成一层致密的氧化膜。资料2：铬能与稀硫酸反应，生成蓝色的硫酸亚铬（CrSO4）溶液。【分析交流】（1）不锈钢的主要成分是铁或Fe，不锈钢保温杯镀铬的目的是形成一层致密的氧化膜，防止保温杯生锈腐蚀。任务二：验证铬是否能和酸性溶液反应（2）【进行实验】实验步骤实验现象实验结论将铬片用砂纸打磨后放入试管中，加入适量稀硫酸银白色固体逐渐溶解，有气泡生成，溶液由无色变为蓝色铬能和稀硫酸反应【反思评价】（3）①实验前用砂纸打磨铬片的目的是除去金属表面的氧化层。②该实验中有关反应的化学方程式为Cr+H2SO4＝CrSO4+H2↑。【拓展延伸】（4）为探究铬、锌的金属活动性强弱，请设计一个实验探究二者的金属活动性强弱，简要写出你的实验方案：锌片放入CrSO4溶液中，观察现象（或将铬片放入ZnSO4溶液中，观察现象）。【考点】金属活动性的探究．【专题】科学探究．【答案】（1）铁或Fe；形成一层致密的氧化膜，防止保温杯生锈腐蚀；（2）银白色固体逐渐溶解，有气泡生成，溶液由无色变为蓝色；（3）①除去金属表面的氧化层；②Cr+H2SO4＝CrSO4+H2↑；（4）锌片放入CrSO4溶液中，观察现象（或将铬片放入ZnSO4溶液中，观察现象）。【分析】（1）根据不锈钢（镀铬）主要成分是铬，只有当铬的含量达到一定值时，钢材有耐腐蚀性，铬在空气中能形成一层致密的氧化膜，因此具有很好地抗腐蚀性进行分析；（2）根据铬能与稀硫酸反应，生成蓝色的硫酸亚铬（CrSO4）溶液和氢气进行分析；（3）根据金属在保存时可能与空气中氧气发生氧化，使表面形成氧化层，影响实验进行分析；根据铬能与稀硫酸反应，生成蓝色的硫酸亚铬（CrSO4）溶液和氢气进行分析；（4）根据探究两种金属活动性强弱的方法进行分析。【解答】解（1）钢是含碳量在0.03%～2%之间的铁合金，钢的主要成分是铁。不锈钢是钢的一种，所以不锈钢的主要成分是铁。由资料1可知，铬（Cr）是一种银白色金属，在空气中能形成一层致密的氧化膜。为防止保温杯生锈腐蚀，所以不锈钢保温杯镀铬。（2）由资料2可知，铬能与稀硫酸反应，生成蓝色的硫酸亚铬（CrSO4）溶液。所以将铬片用砂纸打磨后放入试管中，加入适量稀硫酸，实验现象是银白色固体逐渐溶解，有气泡生成，溶液由无色变为蓝色。（3）①由于铬在空气中能形成一层致密的氧化膜。所以实验前用砂纸打磨铬片以除去金属表面的氧化膜。②铬能与稀硫酸反应，生成氢气和蓝色的硫酸亚铬（CrSO4）溶液。化学方程式为Cr+H2SO4＝CrSO4+H2↑。（4）活泼金属能将不活泼金属从其盐溶液中置换出来。所以设计一个实验探究二者的金属活动性强弱的实验方案是：锌片放入CrSO4溶液中（或将铬片放入ZnSO4溶液中），观察现象。故答案为：（1）铁或Fe；形成一层致密的氧化膜，防止保温杯生锈腐蚀；（2）银白色固体逐渐溶解，有气泡生成，溶液由无色变为蓝色；（3）①除去金属表面的氧化层；②Cr+H2SO4＝CrSO4+H2↑；（4）锌片放入CrSO4溶液中，观察现象（或将铬片放入ZnSO4溶液中，观察现象）。【点评】合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础。3．（2023•永春县校级自主招生）钢铁是现代工业的筋骨，保护金属资源，防止金属腐蚀已成为科学研究和技术领域中的重大问题。科技小组以“铁锈蚀”为主题开展如下项目式学习。【任务一】探究铁锈蚀的条件取三枚相同的洁净无锈铁钉分别放入试管，进行图1实验，一周后观察实验现象。（1）对比甲、乙、丙试管中实验现象，说明铁锈蚀主要是铁与空气中的氧气、水发生化学反应。【任务二】探究影响铁锈蚀的因素小组设计了图2装置，检查气密性，将5g铁粉和2g碳粉加入三颈烧瓶，连接压强传感器、数据采集器，采集数据，绘制出压强随时间变化的曲线如图3。T1时刻利用注射器加入2mL饱和NaCl溶液，再将一只装有稀盐酸的注射器插到烧瓶上。（2）据图3，对比AB段和BC段说明氯化钠溶液会加速铁的生锈，t3时刻压强突然变大的原因是铁生锈消耗氧气，使烧瓶内气体减少，压强变小，在外界大气压的作用下，注射器内的稀盐酸会进入到烧瓶内，稀盐酸与烧瓶中的铁反应产生氢气，烧瓶内气体增多，压强变大。【任务三】探究盐酸除锈向试管A中（含生锈铁钉）加入过量稀盐酸，浸泡。可观察到铁锈逐渐消失，铁钉表面有气泡产生，溶液呈黄色，一段时间后溶液由黄色逐渐变为浅绿色，得到溶液A。（3）铁锈消失是因为Fe2O3与盐酸发生了反应，该反应的化学方程式为Fe2O3+6HCl＝2FeCl3+3H2O；溶液A中一定含有的溶质是氯化亚铁。【分析总结】（4）为防止铁制品锈蚀，应保持铁制品表面洁净、干燥。【考点】探究金属锈蚀的条件．【专题】科学探究．【答案】（1）氧气、水；（2）氯化钠溶液会加速铁的生锈铁生锈消耗氧气、是烧瓶内气体减少、压强变小、在外界大气压的作用下、注射器内的稀盐酸会进入到烧瓶内、稀盐酸与烧瓶中的铁反应产生氢气、烧瓶内气体增多、压强变大（3）Fe2O3+6HCl＝2FeCl3+3H2O；氯化亚铁；（4）洁净、干燥。【分析】（1）根据对照实验的变量分析；（2）AB段是铁与氧气和水共同反应，BC段加入2mL饱和NaCl溶液，稀盐酸与烧瓶中的铁反应产生氢气，烧瓶内气体增多，压强变大；（3）氧化铁和稀盐酸反应生成氯化铁和水；（4）根据铁生锈的条件进行分析。【解答】解（1）A试管中既有氧气又有水、铁钉生锈、B试管中无氧气、C试管中无水B和C试管铁钉都不生锈、故可以得出：铁锈蚀主要是铁与空气中的氧气和水蒸气共同反应；故答案为：氧气、水；（2）AB段是铁与氧气与水共同反应、T1时刻利用注射器加入2mL饱和NaCl溶液、由图可知、压强下降速度变快、可以得出：氯化钠溶液会加速铁的生锈；由图可知、T3时刻压强变大、是因为铁生锈消耗氧气、是烧瓶内气体减少、压强变小、在外界大气压的作用下、注射器内的稀盐酸会进入到烧瓶内、稀盐酸与烧瓶中的铁反应产生氢气、烧瓶内气体增多、压强变大；故答案为：氯化钠溶液会加速铁的生锈；铁生锈消耗氧气、是烧瓶内气体减少、压强变小、在外界大气压的作用下、注射器内的稀盐酸会进入到烧瓶内、稀盐酸与烧瓶中的铁反应产生氢气、烧瓶内气体增多、压强变大；（3）铁锈消失是因为Fe2O3与盐酸发生了反应，生成氯化铁和水，该反应的化学方程式为：Fe2O3+6HCl＝2FeCl3+3H2O；根据题意，向试管A中（含生锈铁钉）加入过量稀盐酸、浸泡、可观察到铁锈逐渐消失、铁钉表面有气泡产生、说明铁锈被稀盐酸反应完后、过量的稀盐酸与铁钉反应生成氯化亚铁和氢气；溶液呈黄色，说明溶液为氯化铁溶液，一段时间后溶液由黄色逐渐变为浅绿色，得到溶液A，说明氯化铁又逐渐变成了氯化亚铁，故溶液A中一定有的溶质为氯化亚铁；故答案为：Fe2O3+6HCl＝2FeCl3+3H2O；氯化亚铁；（4）铁锈蚀主要是铁与空气中的氧气和水蒸气共同反应、故为防止铁制品锈蚀，应该隔绝氧气和水蒸气、故应保持铁制品表面干燥、涂一层油、涂保护层等；故答案为：洁净、干燥。【点评】本题难度不大，主要考查了物质的性质，解答时要根据所学知识，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论。4．（2022秋•石狮市校级期末）暖贴发热是利用了铁粉生锈放出热量的原理，某小组同学设计并进行下列实验，探究铁生锈的条件及影响铁粉生锈速率的因素。Ⅰ.探究铁生锈的条件【设计实验】取3段光亮无锈的细铁丝，绕成螺旋状，进行如图所示三个实验（实验用水为蒸馏水），实验要保证有足够长的时间来观察现象：（1）对比实验I和Ⅱ（填序号），可以得出铁生锈需要水。（2）实验1中铁丝足量，时间足够长，打开止水夹后，观察到现象左边试管液面上升至刻度线1。Ⅱ.探究影响铁粉生锈速率的因素【查阅资料】暖贴的发热材料主要有铁粉、活性炭、食盐、水等物质。【猜想假设】①活性炭能加快铁粉生锈的速率。②食盐能加快铁粉生锈的速率。【进行实验】下表是2g铁粉、5g水与不同质量活性炭、食盐混合均匀10分钟温度记录。实验编号活性炭/g食盐/g温度上升值/℃1000.120.2022.030x3.140.20.256.3【解释与结论】（3）上表中x的值为0.2。（4）对比实验1和3，得出的结论是食盐会加快铁生锈。（5）欲得出结论“活性炭与食盐同时存在会大幅度加快生锈速率”，需要对比1和2、3、4（填实验编号）。【反思与评价】（6）下列说法或做法正确的是BCD（填字母）。a.暖贴在使用前不需要密封保存b.利用铁生锈的原理，可以测定空气中氧气含量c.利用铁生锈的原理，铁粉还可用于食品保鲜d.校内用钢架制作的自行车防雨棚应定期喷涂油漆防锈【拓展延伸】（7）可以利用稀硫酸清除铁制品表面的锈，但除锈时不可以将铁制品长时间浸在稀硫酸中，因为Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑（用化学方程式表示）。【考点】探究金属锈蚀的条件．【专题】科学探究．【答案】（1）I和Ⅱ；（2）左端液面上升至刻度线1；（3）0.2；（4）食盐会加快铁生锈；（5）2、3、4；（6）BCD。（7）Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑。【分析】（1）根据对比不同实验的条件下的现象进行分析；（2）根据铁丝生锈会消耗空气中的氧气，且氧气约占空气体积的五分之一进行分析；（3）根据对比实验中要求变量唯一的原则进行分析；（4）根据铁生锈的过程中会放热，实验1中未加入食盐，实验3中加入了食盐，通过温度上升值进行分析；（5）根据分别对比实验1和实验2、实验3中温度上升值进行分析；（6）根据铁生锈需要与水和氧气同时接触进行分析；（7）根据氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和水，铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气进行分析。【解答】解：（1）实验1中，铁丝能够与水和氧气同时接触，能够观察到铁丝生锈，实验Ⅱ中，铁丝不能够与水接触，观察到铁丝不生锈，故通过对比实验1、Ⅱ可以得出铁生锈需要水，故答案为：I和Ⅱ；（2）铁丝生锈会消耗空气中的氧气，且氧气约占空气体积的五分之一，因此实验1中，左端玻璃管中的铁丝生锈，消耗了氧气，导致气压减小，当打开止水夹后，观察到左端液面上升至刻度线1，故答案为：左端液面上升至刻度线1；（3）根据对比实验中要求变量唯一的原则可知，X的值应为0.2；故答案为：0.2；（4）铁生锈的过程中会放热，实验1中未加入食盐，实验3中加入了食盐，通过温度上升值能够发现，当有实验加入食盐时，温度上升值较大，因此可说明食盐会加快铁生锈，故答案为：食盐会加快铁生锈；（5）分别对比实验1和实验2、实验3中温度上升值，能够分别证明活性炭和食盐都能加速铁生锈，对比实验1、2、3、4中温度上升值还能说明活性炭与食盐同时存在会大幅度加快生锈速率；故答案为：2、3、4；（6）A、铁生锈需要与水和氧气同时接触，暖贴中含有铁粉，因此为防止暖贴中的铁粉与空气中的水和氧气接触，需要密封保存，故A错误；B、根据上述实验过程可知，铁生锈能够消耗空气中的氧气，因此利用铁生锈的原理，可以测定空气中氧气含量，故B正确；C、铁生锈会消耗空气中的氧气，故利用铁生锈的原理，铁粉还可用于食品保鲜，故C正确；D、涂油或喷漆能够隔绝铁与空气中的氧气和水接触，故校内用钢架制作的自行车防雨棚应定期喷涂油漆防锈，故D正确；故答案为：BCD。（7）铁锈的主要成分是氧化铁，氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和水，但除锈时不可以将铁制品长时间浸在酸中，因为铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，该反应的化学方程式为：Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑，故答案为：Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑。【点评】本题主要考查金属锈蚀的条件，注意理解铁生锈需要与水和氧气同时接触，二者缺一不可。5．（2023•鼓楼区校级模拟）兴趣小组探究金属的性质，做了如下实验。【实验一：探究锌、铁、银三种金属的活动性】步骤①在试管中取少量盐酸，插入铁丝，充分作用；步骤②在①所得的溶液中，插入银丝，充分作用；步骤③在②所得的溶液中插入锌丝，充分作用。（1）写出步骤③的化学方程式：Zn+FeCl2═Fe+ZnCl2。（2）小鹏认为方案中补充一个实验，就可得出Zn＞Fe＞H＞Ag的结论。补充的实验是取一试管装入少量稀盐酸，插入银丝，观察是否有气泡产生。（3）小晗认为要得到Zn＞Fe＞H＞Ag的结论，不必做补充实验，只需调整实验步骤即可，你认为调整插入金属的顺序是银丝、铁丝、锌丝。【实验二：探究铁生锈的条件】（4）检查装置的气密性：打开弹簧夹，向右管中加水，若右管液面高于左管液面（填操作和现象），则装置气密性良好。（5）实验Ⅰ中铁丝生锈，铁丝和反应时间足够，当打开止水夹时，还能观察到的现象是：右管中的水进入左管，且左管液面上升至刻度1处。（6）对比实验ⅠⅢ（填序号），可以得出铁生锈需要氧气。【拓展与延伸1】某小组同学利用手持数据采集器，测定铁钉与不同溶液（浓度相等）接触生锈气浓度的变化，装置及数据如图：（7）实验所用三种溶液中，铁钉接触到NH4Cl溶液（填化学式）更容易生锈。（8）根据三条曲线都是“先陡后缓”的现象。关于铁生锈快慢的问题，你能得出的结论是：氧气浓度越低，铁生锈越慢。【拓展延伸2】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Cu2（OH）2CO3】（9）能否用铜粉与实验Ⅰ的装置测定空气中氧气的含量？不能（填“能”或“不能”）你判断的理由是铜粉除了消耗空气中氧气之外，还会消耗空气中的CO2。。【考点】探究金属锈蚀的条件；书写化学方程式、文字表达式、电离方程式；金属活动性的探究．【专题】科学探究．【答案】（1）Zn+FeCl2═Fe+ZnCl2。（2）取一试管装入少量稀盐酸，插入银丝，观察是否有气泡产生。（3）银丝、铁丝、锌丝。（4）向右管中加水，若右管液面高于左管液面（或上下移动右管，若两管液面始终不相平）。（5）右管中的水进入左管，且左管液面上升至刻度1处。（6）ⅠⅢ。（7）NH4Cl。（8）氧气浓度越低，铁生锈越慢。（9）不能；铜粉除了消耗空气中氧气之外，还会消耗空气中的CO2。【分析】（1）根据金属活动性顺序进行判断。（2）银排在氢的后面，可以考虑用酸与金属的反应来验证。（3）根据金属活动性顺序进行判断。（4）根据铁生锈的条件和压强的原理进行分析解答。（5）铁生锈消耗氧气，造成管中压强减小。（6）根据铁生锈的条件和控制变量法进行综合分析。（7）结合图像的整体变化趋势得出结论。（8）结合图像根据铁生锈的条件得出结论。（9）结合题目所给铜生锈的信息进行分析解答。【解答】解：（1）根据金属活动性顺序进行判断，步骤①中发生铁与稀盐酸的反应，步骤②中银不能与氯化亚铁溶液发生反应，所以步骤③锌与氯化亚铁溶液反应生成铁和氯化锌，故答案为：Zn+FeCl2═Fe+ZnCl2。（2）步骤①能证明铁排在氢的前面，步骤②银不与氯化亚铁溶液反应，证明银排在铁的后面，步骤③能证明锌排在铁的前面，综上分析，银排在氢的哪里，不太清楚，所以需要证明银排在氢的哪里，需要选择酸溶液来实验，故答案为：取一试管装入少量稀盐酸，插入银丝，观察是否有气泡产生。（3）如果步骤①中放稀盐酸，插入银丝，充分作用，无明显现象，可以证明，银排在氢的后面，步骤②在①中所得溶液中，插入铁丝，充分作用，产生气泡，可以证明铁排在氢的前面，步骤③在②中所得溶液中，插入锌丝，充分作用，可以证明锌排在铁的前面，从而证明Zn＞Fe＞H＞＞Ag，故答案为：银丝、铁丝、锌丝。（4）检查装置的气密性时，利用压强的原理，向右管中加水，若右管液面高于左管液面或上下移动右管，若两管液面始终不相平，证明装置的气密性良好，故答案为：向右管中加水，若右管液面高于左管液面（或上下移动右管，若两管液面始终不相平）。（5）铁丝生锈消耗管中的氧气，造成管中左边压强减小，所以打开止水夹时，右管中的水进入左管，又因为氧气约占空气体积的五分之一，所以，左管液面上升至刻度1处。故答案为：右管中的水进入左管，且左管液面上升至刻度1处。（6）Ⅰ中有氧气和水，具备铁生锈的条件，Ⅲ中没有氧气，只有水，通过控制变量，分析得知，铁生锈需要氧气，故答案为：ⅠⅢ。（7）结合图像可知，随时间的变化，氧气浓度在氯化铵的环境中减少的迅速，结合铁生锈的条件，可知铁接触到氯化铵溶液最容易生锈，故答案为：NH4Cl。（8）铁生锈的条件是铁与氧气和水共同作用的结果，结合图像趋势进行分析得知：氧气浓度越低，铁生锈越慢，故答案为：氧气浓度越低，铁生锈越慢。（9）测定空气中氧气的含量实验，必须选择只消耗氧气的化学试剂，结合题目所给信息，铜能与空气中氧气和二氧化碳两种气体发生化学反应，故答案为：不能；铜粉除了消耗空气中氧气之外，还会消耗空气中的CO2。【点评】本题主要考查了金属生锈的条件和金属活动性顺序的验证方面的知识。6．（2024春•思明区校级月考）同学们开展自制“纸树开花”的项目式学习。任务一：了解“纸树开花”原料图1和图2分别为网购“纸树开花”的效果图和使用说明。【查阅资料】KH2PO4（磷酸二氢钾）饱和溶液为“魔法水”的常用原料。（1）“魔法水”的溶剂是水。（2）“魔法水”中KH2PO4的分散形式是离子。（选填“离子”、“固体小颗粒”或“小液体”）。任务二：理解“纸树开花”原理【查阅资料】“纸树开花”的开花原理为：纸树干→饱和溶液（3）“纸树开花”开的“花”实际物质成分为KH2PO4晶体。（4）同等操作条件下，开“花”效果更好的天气是晴天（选填“雨天”或“晴天”）。任务三：制作“纸树开花”作品【查阅资料】KH2PO4在不同温度时的溶解度如下表所示。温度/℃0102030405060708090100溶解度/g16.318.322.62833.540.750.160.570.478.583.5【进行实验】①将加厚滤纸裁剪、拼接成树状，固定在塑料盘上。②将一定质量的KH2PO4和水混合，配制成20℃时100gKH2PO4的饱和溶液倒入塑料盘。③甲同学每2小时观察一次，发现塑料盘中液体逐渐减少，纸树4小时后逐渐开“花”，过程如图3所示。④乙同学同时用20℃时的KNO3饱和溶液、NaCl饱和溶液和KH2PO4饱和溶液做对比实验。情况如下表：实验方案KNO3饱和溶液KH2PO4饱和溶液NaCl饱和溶液纸树吸附情况较快快快结晶快慢10min无结晶少量结晶无结晶24h微量结晶大量结晶微量结晶24h后底座有水情况有水无水有水（5）配制20℃时100KH2PO4的饱和溶液需称量KH2PO4的质量为18.4g（精确到0.1g）。（6）如实验条件下温度保持20℃恒定，则下列能表示图中相关溶液的溶质质量分数变化情况的是B。甲同学在配制溶液过程中可能的错误操作有药品和砝码放反（合理即可）（写一个）。（7）由乙同学实验可知“纸树开花”的“魔法水”选用KH2PO4作为溶质的原因可能是吸水快（毛细作用强）、结晶快、晶体颗粒大等（合理皆可）。【考点】固体溶解度表格及其作用；有关溶质质量分数的简单计算；溶液、溶质和溶剂的相互关系与判断；晶体和结晶的概念与现象．【专题】溶液、浊液与溶解度．【答案】（1）水；（2）离子；（3）KH2PO4晶体；（4）晴天；（5）18.4g；（6）B；药品和砝码放反（合理即可）；（7）吸水快（毛细作用强）、结晶快、晶体颗粒大等（合理皆可）。【分析】（1）根据溶液中溶质、溶剂的区分方法分析；（2）根据KH，PO4属于盐，在溶液中以离子形式存在分析；（3）根据资料，磷酸二氢钾饱和溶液中水分蒸发，溶质析出，所以开的“花”实际物质成分为磷酸二氢钾晶体分析；（4）根据温度越高，水蒸发越快，晶体析出越快分析；（5）根据20℃时KHPO„的溶解度为22.6g分析；（6）根据图像分析；（7）根据表格中信息分析。【解答】解：（1）“魔法水”是磷酸二氢钾饱和溶液，溶剂是水；故答案为：水；（2）KH，PO4属于盐，在溶液中以离子形式存在；故答案为：离子；（3）根据资料，磷酸二氢钾饱和溶液中水分蒸发，溶质析出，所以开的“花”实际物质成分为磷酸二氢钾晶体；故答案为：KH2PO4晶体；（4）温度越高，水蒸发越快，晶体析出越快，故开“花”效果更好的天气是晴天；故答案为：晴天；（5）20℃时KHPO„的溶解度为22.6g，100g饱和溶液中溶质的质量为：100g×22.6g100g+22.6g（6）根据图像可知，滤纸吸收溶液后，蒸发水，使晶体析出在滤纸上，前4小时没有晶体析出，到第6小时时有晶体析出，故溶液开始不饱和，后逐渐饱和，则溶质质量分数逐渐增加，直到不变，故选B；甲同学配制的溶解是不饱和溶液，可能的错误操作有：用天平称量固体时，药品和砝码放反、称量药品质量少、或量取水时仰视读数，使量取水的体积偏大等，导致溶液溶质质量分数偏小的操作均可；故答案为：B；药品和砝码放反（合理即可）；（7）分析表格中信息，纸树对KHPO4饱和溶液的吸附快，结晶快，晶体颗粒大，最终底座没有水残留等；故答案为：吸水快（毛细作用强）、结晶快、晶体颗粒大等（合理皆可）。【点评】合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础。7．（2024春•海沧区校级月考）食盐是生产生活中常见的物质，自然界中氯化钠储量很大，海水中氯化钠的量在2%～3%。（1）构成氯化钠的阳离子是Na+（填微粒符号）。（2）据记载，炎帝时期人们就掌握了熬煮海水获得食盐的技术。这种技术与海水晒盐相似，都是蒸发（填结晶方法）。（3）科学家从海水中取样，根据样品中氯化钠和海水的质量比，进而计算出海水中大概的含盐量，理由是溶液具有均一性。（4）配制100g2%的食盐水并模拟熬煮海水实验。①如图1配制该溶液的正确操作顺序是ACDB。（填字母序号）②量取上述实验所需蒸馏水时，选用的仪器是B（填字母序号）。A.100mL烧杯B.100mL量筒C.50mL烧杯D.50mL量筒③模拟熬煮海水时，需用玻璃棒搅拌的目的是防止受热不均引起液滴飞溅。④装瓶：把所配溶液装入试剂瓶，填写如图2标签。⑤用提纯得到的精盐配制了100g2%的氯化钠溶液，经检测，溶质质量分数偏小，其原因可能有ABC（填字母序号）。A.氯化钠固体仍然不纯B.称量时砝码端忘垫质量相同的纸片C.量取水时，仰视读数D.装瓶时，有少量溶液洒出（5）若要将100g20%的氯化钠溶液稀释成10%的溶液，需要加入水的质量为100g。【考点】固体配制一定质量分数溶液；用水稀释改变浓度的方法；溶液的概念、组成及其特点；溶液配制过程中的误差分析．【专题】溶液、浊液与溶解度．【答案】（1）Na+；（2）蒸发；（3）均一；（4）①ACDB；②B；③防止受热不均引起液滴飞溅；④；⑤ABC；（5）100。【分析】（1）根据氯化钠的离子构成进行分析；（2）根据蒸发的原理进行分析；（3）根据溶液的特点进行分析；（4）根据配制溶液的步骤、溶质质量＝溶液质量×溶质的质量分数、量筒的选用原则、蒸发过程中玻璃棒的作用、标签的书写方法进行分析；（5）根据溶液在稀释前后溶质的质量不变进行计算。【解答】解：（1）氯化钠是由钠离子和氯离子构成的，构成氯化钠的阳离子是Na+；（2）据记载，炎帝时期人们就掌握了熬煮海水获得食盐的技术。这种技术与实验室的蒸发原理相同；（3）溶液具有均一性，科学家从海水中取样，根据样品中氯化钠和海水的质量比，进而计算出海水中大概的含盐量；（4）①配制100g2%的食盐水，首先计算出所需氯化钠质量，用天平称量出氯化钠质量，然后放入到烧杯中，加水溶解，玻璃棒不断搅拌，使溶液混合均匀即可；配制该溶液的正确操作顺序是：ACDB；②配制100g2%的食盐水，需要氯化钠质量为100g×2%＝2g，水的质量为100g﹣2g＝98g，水的体积为98mL，根据量筒的使用满足“大而近”原则，因此量取上述实验所需蒸馏水时，选用的仪器是100mL量筒，故选B；③模拟熬煮海水时，需用玻璃棒搅拌的目的是防止受热不均引起液滴飞溅；④装瓶：把所配溶液装入试剂瓶，填写如图2：（5）A.氯化钠固体仍然不纯，因为提纯得到的精盐中还含有氯化镁、氯化钙等物质，会导致配制的氯化钠溶液中溶质质量分数偏小；B.称量时砝码端忘垫质量相同的纸片时，称量的氯化钠质量会偏小，会导致配制的氯化钠溶液中溶质质量分数偏小；C.量取水时，仰视读数会导致量取的水偏多，会导致配制的氯化钠溶液中溶质质量分数偏小；D.装瓶时，有少量溶液洒出，不影响溶液的质量分数；故选：ABC；（5）设要加水的质量为x，根据溶液稀释前后，溶质的质量不变，则100g×20%＝（100g+x）×10%，x＝100g；故答案为：（1）Na+；（2）蒸发；（3）均一；（4）①ACDB；②B；③防止受热不均引起液滴飞溅；④；⑤ABC；（5）100。【点评】掌握一定溶质质量分数的溶液的配制的步骤、注意事项、误差分析方法等相关知识是解答本题的关键。8．（2024春•鼓楼区校级期中）小组以“探究中和反应”为主题展开项目式学习。任务一：宏微结合初识中和反应（1）如图所示，利用不同酸碱进行反应，观察现象。试管②中有白色沉淀产生，化学方程式为Ba（OH）2+H2SO4＝BaSO4↓+2H2O。（2）下列四幅图表示向氢氧化钠溶液中滴加过量稀盐酸的不同时间点的微观粒子示意图，请按时间先后排序acbd（填字母序号）。任务二：证明试管③中发生了中和反应【设计实验】方案一：有同学利用酸碱指示剂的变色来证明两者反应。步骤一：取一定量的氢氧化钠溶液于小烧杯中，滴加2～3滴无色酚酞试液。步骤二：用胶头滴管吸取稀盐酸，逐滴滴入烧杯中，边滴边用玻璃棒搅拌。（3）直至看到溶液恰好由红色变为无色现象时，甲同学认为两者恰好完全反应了。方案二：有同学认为，可以通过检验有氯化钠生成来证明反应发生，甲同学用玻璃棒蘸取实验后的溶液在酒精灯上蒸干，发现有白色固体析出，得出结论：氢氧化钠溶液与盐酸反应生成了氯化钠。【提出质疑】（4）同学们立即表示反对，因为氢氧化钠溶液在酒精灯上烘干也有白色固体析出，不能证明白色固体就是氯化钠。任务三：证明酸与碱反应有水生成【查阅资料】a.变色硅胶吸水后由蓝色变红色b.无水醋酸在常温下为无色液体c.无水醋酸（CH3COOH）和氢氧化钠固体混合生成醋酸钠（CH3COONa）和水，反应的化学方程式为CH3COOH+NaOH＝CH3COONa+H2O【实验方案】如图，首先分别往4支试管中装入对应的试剂，然后迅速塞紧橡胶塞。（5）能证明酸与碱反应生成水的现象是A、B、C中的固体不变色，D中的固体由蓝色变红色。（6）设置A、B、C三个实验的目的是作对比实验，排除无水醋酸、氢氧化钠固体和醋酸钠的影响。（7）装入试剂后迅速塞紧橡胶塞的目的是空气中含有水蒸气，防止变色硅胶吸收空气中水蒸气而变红。任务四：通过pH变化的角度，证明酸碱发生中和反应。（8）用pH传感器按如图1实验，将注射器内的液体全部缓慢注入烧瓶。烧瓶内溶液pH变化曲线如图2所示，则c点对应溶液中的溶质为Na2SO4、H2SO4（填化学式）。（9）为了探究c点和b点对应溶液中的溶质成分不同，所选药品正确的是AD（填字母序号）。A．碳酸钙固体B．铜片C．硝酸银溶液D．氧化铜粉末【拓展应用】（10）举一例说明中和反应在生产或生活中的应用：熟石灰改良酸性土壤。【考点】探究酸碱的主要性质；中和反应相关实验与计算；溶液的酸碱性与pH的关系．【专题】科学探究．【答案】（1）Ba（OH）2+H2SO4＝BaSO4↓+2H2O；（2）acbd；（3）溶液恰好由红色变为无色；（4）氢氧化钠溶液在酒精灯上烘干也有白色固体析出，不能证明白色固体就是氯化钠；（5）A、B、C中的固体不变色，D中的固体由蓝色变红色；（6）作对比实验，排除无水醋酸、氢氧化钠固体和醋酸钠的影响；（7）空气中含有水蒸气，防止变色硅胶吸收空气中水蒸气而变红；（8）Na2SO4、H2SO4；（9）AD；（10）熟石灰改良酸性土壤。【分析】（1）根据反应物生成物书写；（2）根据中和反应的实质分析；（3）根据氢氧化钠溶液显碱性，能使无色酚酞试液变红分析；（4）根据氢氧化钠溶液在酒精灯上烘干也有白色固体析出分析；（5）根据无水醋酸和氢氧化钠固体反应生成了水分析；（6）根据对比实验方法分析；（7）根据变色硅胶吸收空气中水蒸气变红分析；（8）根据c点对应溶液的pH＜7分析；（9）根据酸的化学性质分析；（10）根据熟石灰呈碱性分析。【解答】解：（1）试管②中发生反应为氢氧化钡和稀硫酸反应生成硫酸钡和水，该反应的化学方程式为：Ba（OH）2+H2SO4＝BaSO4↓+2H2O；故答案为：Ba（OH）2+H2SO4＝BaSO4↓+2H2O；（2）氢氧化钠溶液中含钠离子和氢氧根离子，滴加稀盐酸，氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水，当氢氧化钠还未完全反应时，溶液中含钠离子、氯离子、氢氧根离子，当氢氧化钠和稀盐酸恰好完全反应时，溶液中含钠离子和氯离子，当稀盐酸过量时，溶液中含钠离子、氯离子，氢离子，故顺序为：acbd。故答案为：acbd；（3）氢氧化钠溶液显碱性，能使无色酚酞试液变红，滴加稀盐酸，氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水，氯化钠显中性，不能使无色酚酞试液变色，故溶液恰好由红色变为无色，说明氢氧化钠和稀盐酸恰好完全反应。故答案为：溶液恰好由红色变为无色；（4）氢氧化钠溶液在酒精灯上烘干也有白色固体析出，故有白色固体析出，不能说明生成了氯化钠。故答案为：氢氧化钠溶液在酒精灯上烘干也有白色固体析出，不能证明白色固体就是氯化钠；（5）A、B、C中固体不变色，说明无水醋酸、氢氧化钠固体、醋酸钠固体中不含水，D中固体由蓝色变红色，说明无水醋酸和氢氧化钠固体反应生成了水，能证明酸与碱反应生成水的现象是：A、B、C中的固体不变色，D中的固体由蓝色变红色。故答案为：A、B、C中的固体不变色，D中的固体由蓝色变红色；（6）设置A、B、C三个实验是为了作对比实验，排除无水醋酸、氢氧化钠固体和醋酸钠的影响。故答案为：作对比实验，排除无水醋酸、氢氧化钠固体和醋酸钠的影响；（7）变色硅胶吸水后由蓝色变红色，装入试剂后迅速塞紧橡胶塞的目的是空气中含有水蒸气，防止变色硅胶吸收空气中水蒸气而变红。故答案为：空气中含有水蒸气，防止变色硅胶吸收空气中水蒸气而变红；（8）c点对应溶液的pH＜7，说明此时稀硫酸过量，氢氧化钠和稀硫酸反应生成了硫酸钠和水，故此时溶液中的溶质是：Na2SO4、H2SO4；故答案为：Na2SO4、H2SO4；（9）氢氧化钠和稀硫酸反应生成硫酸钠和水，b点pH＝7，此时氢氧化钠和稀硫酸恰好完全反应，此时溶液中溶质为硫酸钠，c点pH＜7，稀硫酸过量，此时溶液中溶质为硫酸钠和硫酸。A、碳酸钙能与硫酸反应生成硫酸钙、二氧化碳和水，产生气泡，硫酸钠和碳酸钙不反应，无明显现象，现象不同，可以探究c点和b点对应溶液中的溶质成分不同，符合题意；B、铜与稀硫酸和硫酸钠均不反应，均无明显现象，无法探究c点和b点对应溶液中的溶质成分不同，不符合题意；C、硝酸银与硫酸钠、硫酸均能反应生成硫酸银（微溶，量多会沉淀）白色沉淀，现象相同，无法探究c点和b点对应溶液中的溶质成分不同，不符合题意；D、氧化铜能与稀硫酸反应生成硫酸铜和水，黑色固体逐渐溶解，溶液由无色变为蓝色，氧化铜和硫酸钠不反应，无明显现象，现象不同，可以探究c点和b点对应溶液中的溶质成分不同，符合题意。故选：AD；（10）熟石灰改良酸性土壤，是因为熟石灰属于碱，显碱性，能与酸性物质反应，属于中和反应的应用。故答案为：熟石灰改良酸性土壤。【点评】此题主要考查常见物质的性质，主要利用物质的性质来分析和解决有关问题，结合各方面的条件得出正确结论。9．（2024•石狮市模拟）使用牙膏可维持口腔健康，兴趣小组准备自制牙膏。【查阅资料】①牙齿周围的食物残渣，经微生物发酵会产生乳酸（HA），不除去会使牙釉质耐磨性降低。②国家标准规定牙膏的pH应在5.5～10.0之间。【任务1】选择牙膏材料小组同学提出以下两种方案去除乳酸，并进行实验验证。实验方案实验现象化学方程式方案一：取适量氢氧化钠溶液于试管中滴加酚酞试液，再加2mL乳酸溶液先变红再褪为无色HA+NaOH＝NaA+H2O方案二：取适量碳酸氢钠溶液于试管中加2mL乳酸