化学兴趣小组同学们从饼干袋中找到一小包“脱氧剂”,要对脱氧剂的成分展开探究。剪开包装袋,发现脱氧剂大部分为黑色粉末,其中混有少量白色粉末,同学们在老师的指导下开展探究实验:
实验活动一:探究脱氧剂中黑色粉末的成分。
【作出猜想】经过查阅资料,小组同学提出猜想:
猜想一:可能含有铁粉 猜想二:可能含有炭粉
【实验探究1】
(1)小组同学设计实验方案并完成如下实验:
【实验结论】脱氧剂中黑色粉末中含有铁粉与炭粉
【表达交流】
(2)小钟同学提出,可以用一种简单的物理方法验证猜想一,请写出使用此方法的实验操作:___________ 。
(3)脱氧剂利用铁生锈的原理吸收包装内氧气和___________ (填化学式),以达到延长食品保质期的作用。
实验活动二:探究脱氧剂中白色固体作用。
【查阅资料】实验所用脱氧剂中还含有氯化钠和硅藻土。氯化钠可以加快铁生锈的反应速率;硅藻土是一种填充剂,不溶于水,疏松配料,使氧气易于接触铁粉。
【实验探究2】小初同学为了验证氯化钠的作用,用控制变量法按图1装置设计并进行实验:
(4)一段时间后,观察到锥形瓶内左侧导管液面___________ 右侧导管液面(填“高于”或“低于”),证明氯化钠确实可以加快铁生锈的反应速率。
【思维拓展】
(5)图2为硅藻土用量(g)与脱氧时间(h)关系图,则硅藻土的最佳用量是___________ g。
实验活动一:探究脱氧剂中黑色粉末的成分。
【作出猜想】经过查阅资料,小组同学提出猜想:
猜想一:可能含有铁粉 猜想二:可能含有炭粉
【实验探究1】
(1)小组同学设计实验方案并完成如下实验:
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
Ⅰ.取黑色粉末放入烧杯中,加入足量稀硫酸。 | 有气泡产生,溶液变为浅绿色,有黑色不溶物。 | 猜想一正确,反应的化学方程式为 |
Ⅱ.将步骤Ⅰ中黑色不溶物滤出,洗涤、干燥后,将滤渣与氧化铜混合后高温加热,把产生的气体通入澄清石灰水中 | 猜想二正确。 |
【实验结论】脱氧剂中黑色粉末中含有铁粉与炭粉
【表达交流】
(2)小钟同学提出,可以用一种简单的物理方法验证猜想一,请写出使用此方法的实验操作:
(3)脱氧剂利用铁生锈的原理吸收包装内氧气和
实验活动二:探究脱氧剂中白色固体作用。
【查阅资料】实验所用脱氧剂中还含有氯化钠和硅藻土。氯化钠可以加快铁生锈的反应速率;硅藻土是一种填充剂,不溶于水,疏松配料,使氧气易于接触铁粉。
【实验探究2】小初同学为了验证氯化钠的作用,用控制变量法按图1装置设计并进行实验:
(4)一段时间后,观察到锥形瓶内左侧导管液面
【思维拓展】
(5)图2为硅藻土用量(g)与脱氧时间(h)关系图,则硅藻土的最佳用量是
更新时间:2024-01-15 22:27:53
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科学探究题
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适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐1】探究木炭还原氧化铜的气体产物。
已知:2CuO+C2Cu+CO2↑ CuO+CCu+CO↑ CuO+COCu+CO2
Ⅰ.利用图1装置进行木炭还原氧化铜并检验气体产物。
(1)该反应的气体产物可能有_______ 种情况。
(2)澄清石灰水的作用是_______ (用化学方程式表示)
Ⅱ.利用图2装置探究木炭与氧化铜反应的气体产物。
(3)若要证明有一氧化碳生成,则B处盛放的药品为_______ 。
Ⅲ.利用数字传感器探究木炭与氧化铜反应的气体产物(如图3和4)。
(4)理论上,当氧化铜与碳的质量比不小于_______ (填最简比)时,气体产物为二氧化碳。
(5)为确保该实验产生的一氧化碳浓度可忽略不计,应采取的措施是_______ 。
(6)据图4分析,二氧化碳浓度到达一定峰值后,出现下降趋势的原因是_______ 。
已知:2CuO+C2Cu+CO2↑ CuO+CCu+CO↑ CuO+COCu+CO2
Ⅰ.利用图1装置进行木炭还原氧化铜并检验气体产物。
(1)该反应的气体产物可能有
(2)澄清石灰水的作用是
Ⅱ.利用图2装置探究木炭与氧化铜反应的气体产物。
(3)若要证明有一氧化碳生成,则B处盛放的药品为
Ⅲ.利用数字传感器探究木炭与氧化铜反应的气体产物(如图3和4)。
(4)理论上,当氧化铜与碳的质量比不小于
(5)为确保该实验产生的一氧化碳浓度可忽略不计,应采取的措施是
(6)据图4分析,二氧化碳浓度到达一定峰值后,出现下降趋势的原因是
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科学探究题
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适中
(0.65)
真题
解题方法
【推荐2】化学不仅能提供新物质、新能源,而且还能“变废为宝”,减少或消除一些物质对环境的污染。在人类生活、生产活动中,许多被大家公认的一些“废物”,经过化学方法的处理,又变为可再次利用的“宝物”。
小毅同学分别从两个实验室,收集到在“硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应”实验中产生的废液,废液底部都有蓝色絮状沉淀,分别标为“废液1”“废液2”。准备对其进行处理,得到可以再次利用的硫酸铜。
【成分分析】小毅同学对收集的废液进行分析:
(1)废液1静置后,发现上层溶液呈现淡蓝色,由此推断溶液中含有______ (化学式,下同)。
(2)废液2静置后,发现上层溶液呈现无色,测得溶液pH=13,由此推断溶液中含有______ 。
(3)小毅将废液1、废液2混合得到“废液甲”,测得其pH=8。综合以上信息判断:两废液混合后,沉淀的质量与混合前相比一定______ (填“增加”“减少”或“不变”)。
【实验设计】用废液制备硫酸铜晶体。
把上述实验中得到的“废液甲”按照下图所示进行处理。
(1)“蓝色固体乙”是______ (填化学式);步骤②中,“固体全部逍失,且溶液的pH=7”说明______ ,请写出有关反应的化学方程式______ 。
(2)步骤③中涉及的实验操作名称是______ 。
(3)步骤④中“加入稀硫酸”的目的是中和“滤液丙”中的碱,发生反应的化学方程式是______ 。
【拓展应用】“用木炭还原氧化铜”实验后固体的处理。
小毅同学另外收集到“用木炭还原氧化铜”充分反应后的粉末状物质,分析推断其中一定含有______ (填化学式)。已知铜与氧气在加热条件下生成黑色氧化铜。小毅将收集的粉末称量(其质量为m1),然后在空气中长时间加热,最后得到的黑色物质是______ (填名称,下同),冷却后再称量黑色物质(其质量为m2),发现m2<m1,则加热前收集的粉末状物质成分是______ 。
小毅同学分别从两个实验室,收集到在“硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应”实验中产生的废液,废液底部都有蓝色絮状沉淀,分别标为“废液1”“废液2”。准备对其进行处理,得到可以再次利用的硫酸铜。
【成分分析】小毅同学对收集的废液进行分析:
(1)废液1静置后,发现上层溶液呈现淡蓝色,由此推断溶液中含有
(2)废液2静置后,发现上层溶液呈现无色,测得溶液pH=13,由此推断溶液中含有
(3)小毅将废液1、废液2混合得到“废液甲”,测得其pH=8。综合以上信息判断:两废液混合后,沉淀的质量与混合前相比一定
【实验设计】用废液制备硫酸铜晶体。
把上述实验中得到的“废液甲”按照下图所示进行处理。
(1)“蓝色固体乙”是
(2)步骤③中涉及的实验操作名称是
(3)步骤④中“加入稀硫酸”的目的是中和“滤液丙”中的碱,发生反应的化学方程式是
【拓展应用】“用木炭还原氧化铜”实验后固体的处理。
小毅同学另外收集到“用木炭还原氧化铜”充分反应后的粉末状物质,分析推断其中一定含有
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科学探究题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐3】化学兴趣小组的同学们在实验室发现一些黑色粉末,是做“碳还原氧化铜”的实验时剩余的药品,于是对其成分进行探究。
【猜想与实验设计】:小红猜测:黑色粉末是CuO,她设计了如下图所示的实验装置。
实验步骤取适量该粉末放入玻璃管中,打开K通入CO,排尽空气后加热。
【实验现象】
【实验结论】该黑色粉末是CuO,B装置中反应的化学方程式为_______________ 。
【评价与反思】
(1)小芸认为该实验装置存在安全隐患,需要改进的是__________ ;小芸还认为小红的实验结论是有欠缺的,她认为该黑色粉末的成分是____________________ ,理由是_________________ 。
(2)小红经过反思,改进了实验并确认了黑色粉末的成分。请填写下表:
【猜想与实验设计】:小红猜测:黑色粉末是CuO,她设计了如下图所示的实验装置。
实验步骤取适量该粉末放入玻璃管中,打开K通入CO,排尽空气后加热。
【实验现象】
现象 | |
A装置 | 黑色粉末逐渐变成红色 |
B装置 | 澄清石灰水变浑浊 |
【实验结论】该黑色粉末是CuO,B装置中反应的化学方程式为
【评价与反思】
(1)小芸认为该实验装置存在安全隐患,需要改进的是
(2)小红经过反思,改进了实验并确认了黑色粉末的成分。请填写下表:
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
①关闭K,②取适量该粉末放入玻璃管中,③加热 | ||
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科学探究题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐1】我国正在进行“资源节约型”与“环境友好型”社会的建设,城市垃圾的处理是其中一项重要工程。某校实践小组的同学们在老师的组织下,对垃圾的分类、处理、焚烧产物及宣传活动等展开了项目式学习。
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可回收垃圾、有害垃圾、厨余垃圾和其它垃圾。下列物质属于可回收垃圾的是_______ (填标号)。
A.塑料 B.果皮 C.金属
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:分类收集→运输→垃圾处理厂简分→分类处理→最终处置。
【小组交流】在垃圾处理厂简分时,可区分铜和铁的方法有_______ (填一种即可)。
任务三:探究垃圾焚烧产生的气体成分
【咨询交流】同学们从技术 人员处了解到,部分垃圾可采用焚烧的方法进行处理。不同垃圾焚烧后产生的气体不同。某垃圾焚烧产生的气体可能是SO2、CO、CO2 中的一种或几种。
【提出问题】该垃圾焚烧后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;
②CO能使湿润的黄色氯化钯试纸变蓝。
【进行实验】将该垃圾焚烧产生的气体除尘后收集于储气瓶中待测。
【反思评价】
①实验后技术人员指出,SO2也能使澄清石灰水变浑浊。因此,同学们认为以上实验③不足以说明垃圾焚烧后产生的气体中含有CO2。同学们在技术人员的指导下,结合定量研究的方法,确定了气体的成分。经测定,垃圾焚烧产生的气体中氧元素的质量分数为65%,说明垃圾焚烧产生的气体成分是_________ (填化学式)。
②成果分享:同学们通过多种方式,学习了垃圾减量化、无害化、资源化的知识。在项目式学习的成果报告中,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,请你提出一条合理的建议_______ 。
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可回收垃圾、有害垃圾、厨余垃圾和其它垃圾。下列物质属于可回收垃圾的是
A.塑料 B.果皮 C.金属
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:分类收集→运输→垃圾处理厂简分→分类处理→最终处置。
【小组交流】在垃圾处理厂简分时,可区分铜和铁的方法有
任务三:探究垃圾焚烧产生的气体成分
【咨询交流】同学们从技术 人员处了解到,部分垃圾可采用焚烧的方法进行处理。不同垃圾焚烧后产生的气体不同。某垃圾焚烧产生的气体可能是SO2、CO、CO2 中的一种或几种。
【提出问题】该垃圾焚烧后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;
②CO能使湿润的黄色氯化钯试纸变蓝。
【进行实验】将该垃圾焚烧产生的气体除尘后收集于储气瓶中待测。
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
①将待测气体通入品红溶液中 | 红色褪去 | 气体中含有 |
②将湿润的黄色氯化钯试纸放入装有待测气体的集气瓶中 | 气体中含有CO | |
③将待测气体通如澄清石灰水中 | 澄清石灰水变浑浊 | 气体中含有CO2 |
①实验后技术人员指出,SO2也能使澄清石灰水变浑浊。因此,同学们认为以上实验③不足以说明垃圾焚烧后产生的气体中含有CO2。同学们在技术人员的指导下,结合定量研究的方法,确定了气体的成分。经测定,垃圾焚烧产生的气体中氧元素的质量分数为65%,说明垃圾焚烧产生的气体成分是
②成果分享:同学们通过多种方式,学习了垃圾减量化、无害化、资源化的知识。在项目式学习的成果报告中,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,请你提出一条合理的建议
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科学探究题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐2】实验探究和证据推理是提升认知的重要手段。兴趣小组对“CO还原 粉末”的实验进行探究:
【实验过程】
(1)按如图所示连接装置Ⅰ、Ⅱ并检查装置的气密性。玻璃管内装入 粉末,应从a端通入CO一段时间后再点燃酒精灯,此操作的目的是______ 。
【实验现象】
(2)反应一段时间后,玻璃管内粉末由 色变成黑色,且生成的固体均能被玻璃管上方的磁铁吸引。广口瓶中出现白色沉淀,反应的化学方程式为______ 。装置Ⅱ的作用是①检验并吸收反应生成的;②______ 。
【查阅资料】①铁粉、FeO、Fe3O4 均为黑色固体;其中只有铁粉、 能被磁铁吸引。② 固体不与硫酸铜溶液反应。
【提出猜想】
(3)对磁铁吸引的黑色固体成分有以下四种猜想:猜想I:Fe;猜想Ⅱ: ;猜想Ⅲ:Fe和;猜想Ⅳ:Fe和FeO。经初步分析,排除了猜想Ⅳ,理由是______ 。
【实验验证】
(4)取少量反应后的黑色固体放入试管中,加入足量的硫酸铜溶液,振荡,充分反应后静置,若观察到黑色固体全部变成红色,说明______ (填“猜想Ⅰ”“猜想Ⅱ”或“猜想Ⅲ”)正确。
【拓展研究】
(5)进一步查阅资料,发现CO能溶于铜液(醋酸二氨合铜和氨水的混合液)。因此可在装置I后再连接装置Ⅲ,其目的是吸收尾气中的CO。装置Ⅰ、Ⅲ的连接顺序:b连接______ (填“c”或“d”)。
(6)已知 能溶于稀硫酸,反应的化学方程式为 ,其中 遇到硫氰化钾溶液显血红色。为证明黑色粉末的成分,该同学取少量样品于烧杯中,加入过量稀硫酸,充分反应后,滴加硫氰化钾溶液,能证明黑色粉末中含有Fe和 的现象是______ 。
【实验过程】
(1)按如图所示连接装置Ⅰ、Ⅱ并检查装置的气密性。玻璃管内装入 粉末,应从a端通入CO一段时间后再点燃酒精灯,此操作的目的是
【实验现象】
(2)反应一段时间后,玻璃管内粉末由 色变成黑色,且生成的固体均能被玻璃管上方的磁铁吸引。广口瓶中出现白色沉淀,反应的化学方程式为
【查阅资料】①铁粉、FeO、Fe3O4 均为黑色固体;其中只有铁粉、 能被磁铁吸引。② 固体不与硫酸铜溶液反应。
【提出猜想】
(3)对磁铁吸引的黑色固体成分有以下四种猜想:猜想I:Fe;猜想Ⅱ: ;猜想Ⅲ:Fe和;猜想Ⅳ:Fe和FeO。经初步分析,排除了猜想Ⅳ,理由是
【实验验证】
(4)取少量反应后的黑色固体放入试管中,加入足量的硫酸铜溶液,振荡,充分反应后静置,若观察到黑色固体全部变成红色,说明
【拓展研究】
(5)进一步查阅资料,发现CO能溶于铜液(醋酸二氨合铜和氨水的混合液)。因此可在装置I后再连接装置Ⅲ,其目的是吸收尾气中的CO。装置Ⅰ、Ⅲ的连接顺序:b连接
(6)已知 能溶于稀硫酸,反应的化学方程式为 ,其中 遇到硫氰化钾溶液显血红色。为证明黑色粉末的成分,该同学取少量样品于烧杯中,加入过量稀硫酸,充分反应后,滴加硫氰化钾溶液,能证明黑色粉末中含有Fe和 的现象是
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科学探究题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐3】金属是一种重要的资源,它们有什么性质呢?请你参与下列探究活动:
(一)探究镁的性质
(1)取一段镁条,用砂纸打磨,观察镁条的外观,试试是否容易被折断。
结论:镁是一种______ 色的金属,硬度较______ (填“大”或“小”)。
(2)用打磨好的镁条连接一节干电池和一个小灯泡,观察到小灯泡发亮。
结论:金属镁______ (填“能”或“不能”)导电。
(3)取一段打磨好的镁条,用坩埚钳夹持,用酒精灯外焰加热,观察现象。
现象:镁条在空气中能剧烈燃烧,______ 。
结论:镁条能与氧气反应,该反应的文字或符号表达式______ 。
(二)探究铁的燃烧
取一段打磨好的铁丝,用坩埚钳夹持,用酒精灯外焰加热,(如图甲)观察现象。
现象:铁丝在空气中红热。
结论:铁丝在空气中不能燃烧。
(4)另取一段打磨好的铁丝绕成螺旋状,在下端系上一根火柴。接着点燃火柴,当火柴快要熄灭时慢慢地伸入集气瓶中(如图乙)。
现象:铁丝在氧气中______ 。
结论:铁丝能与氧气反应,该反应的文字或符号表达式______ 。
评价反思:①系火柴的作用是______ 。
②某同学自己做铁丝在氧气中燃烧试验时发现集气瓶底炸裂,请你分析可能的原因______ 。
(5)拓展应用:如图丙所示,挤压装有铁粉的洗耳球,观察到灿烂烟花。对比图甲、丙的实验,谈谈你对铁燃烧的新认识______ (写一点)。
(一)探究镁的性质
(1)取一段镁条,用砂纸打磨,观察镁条的外观,试试是否容易被折断。
结论:镁是一种
(2)用打磨好的镁条连接一节干电池和一个小灯泡,观察到小灯泡发亮。
结论:金属镁
(3)取一段打磨好的镁条,用坩埚钳夹持,用酒精灯外焰加热,观察现象。
现象:镁条在空气中能剧烈燃烧,
结论:镁条能与氧气反应,该反应的文字或符号表达式
(二)探究铁的燃烧
取一段打磨好的铁丝,用坩埚钳夹持,用酒精灯外焰加热,(如图甲)观察现象。
现象:铁丝在空气中红热。
结论:铁丝在空气中不能燃烧。
(4)另取一段打磨好的铁丝绕成螺旋状,在下端系上一根火柴。接着点燃火柴,当火柴快要熄灭时慢慢地伸入集气瓶中(如图乙)。
现象:铁丝在氧气中
结论:铁丝能与氧气反应,该反应的文字或符号表达式
评价反思:①系火柴的作用是
②某同学自己做铁丝在氧气中燃烧试验时发现集气瓶底炸裂,请你分析可能的原因
(5)拓展应用:如图丙所示,挤压装有铁粉的洗耳球,观察到灿烂烟花。对比图甲、丙的实验,谈谈你对铁燃烧的新认识
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科学探究题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐1】为了探究镁、铝、铜的金属活动性强弱,某兴趣小组做了以下实验。
(1)实验探究:小组同学将打磨光亮的大小、形状相同的铝、镁、铜分别放入等体积、相同浓度的稀盐酸中,比较反应的剧烈程度。
①将金属表面打磨光亮的目的是________ ,其大小、形状应相同的原因是___________ 。
②写出铝与稀盐酸反应的化学方程式:___________ 。
③三种金属中铜的活动性最弱,实验依据是__________ 。
(2)深入探究:在做镁与稀盐酸反应的实验时,小组同学发现试管中出现灰白色沉淀物,于是继续对物质的成分进行探究。
【做出假设】假设一:含有氯化镁;假设二:含有镁粉;假设三:含有氢氧化镁。
【查阅资料】①氯化镁易溶于水;②在一定条件下,镁可与冷水缓慢反应。
【进行实验】各取少量灰白色沉淀于两支试管中,进行如下表实验:
【得出结论】由实验1可知,假设_________ 不成立;由实验2可知,沉淀中不含______ 。假设三_________ (选填“成立”“可能成立”或“不成立”)。
【反思评价】实验后,小组同学请教老师,得知灰白色沉淀的主要成分是碱式氯化镁,碱式氯化镁受热易分解产生氯化氢气体。于是他们再取少量灰白色沉淀于试管中加热,并将产生的气体通入_______ 溶液中,可观察到________ 。
(1)实验探究:小组同学将打磨光亮的大小、形状相同的铝、镁、铜分别放入等体积、相同浓度的稀盐酸中,比较反应的剧烈程度。
①将金属表面打磨光亮的目的是
②写出铝与稀盐酸反应的化学方程式:
③三种金属中铜的活动性最弱,实验依据是
(2)深入探究:在做镁与稀盐酸反应的实验时,小组同学发现试管中出现灰白色沉淀物,于是继续对物质的成分进行探究。
【做出假设】假设一:含有氯化镁;假设二:含有镁粉;假设三:含有氢氧化镁。
【查阅资料】①氯化镁易溶于水;②在一定条件下,镁可与冷水缓慢反应。
【进行实验】各取少量灰白色沉淀于两支试管中,进行如下表实验:
编号 | 实验操作 | 实验现象 |
实验1 | 加入适量蒸馏水,搅拌 | 沉淀未见减少 |
实验2 | 加入适量稀盐酸 | 沉淀全部溶解,没有气泡产生 |
【反思评价】实验后,小组同学请教老师,得知灰白色沉淀的主要成分是碱式氯化镁,碱式氯化镁受热易分解产生氯化氢气体。于是他们再取少量灰白色沉淀于试管中加热,并将产生的气体通入
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适中
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真题
解题方法
【推荐2】小丽和小科在做“金属与酸反应”的实验时,他们分别将镁条投入盛有稀盐酸的试管中,小丽加入少量镁条,而小科加入了足量镁条。一段时间后,小科的试管底部“意外”地出现了灰白色固体。为探究该固体是什么物质,他们开展了如下探究:
【提出问题】足量镁和稀盐酸反应生成的灰白色固体是什么?
【查阅资料】氢氧化镁和碱式氯化镁[Mg(OH)Cl]都难溶于水,但都能与稀硝酸反应,后者能生成Mg(NO3)2和HCl。
【建立假设】假设1:未溶解完的氯化镁;假设2:氢氧化镁;假设3:碱式氯化镁;……
【进行实验】将灰白色固体过滤、充分洗涤后进行如下实验:
【评价交流】小丽认为该灰白色固体一定是碱式氯化镁。小科认为上述探究还不足以说明该固体就是碱式氯化镁,其理由是______ 。
【继续探究】……
【提出问题】足量镁和稀盐酸反应生成的灰白色固体是什么?
【查阅资料】氢氧化镁和碱式氯化镁[Mg(OH)Cl]都难溶于水,但都能与稀硝酸反应,后者能生成Mg(NO3)2和HCl。
【建立假设】假设1:未溶解完的氯化镁;假设2:氢氧化镁;假设3:碱式氯化镁;……
【进行实验】将灰白色固体过滤、充分洗涤后进行如下实验:
序号 | 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
实验一 | 取灰白色固体于试管中,加入足量蒸馏水,充分振荡 | 固体不溶解 | 假设1 |
实验二 | 取灰白色固体于试管中,加入足量稀硝酸,充分振荡 | 固体溶解 | 假设2不成立 |
往上述溶液中滴加硝酸银溶液 |
【评价交流】小丽认为该灰白色固体一定是碱式氯化镁。小科认为上述探究还不足以说明该固体就是碱式氯化镁,其理由是
【继续探究】……
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科学探究题
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解题方法
【推荐3】小虹同学为了探究铝、铁、铜三种金属的活动性,他用铜丝、铁丝、铝丝和稀盐酸四种试剂,设计了以下只用一支试管,取一次稀盐酸的探究方案。
(1)请你帮助他完善下列的探究方案:
【结论】金属活动性:Al>Fe>Cu
写出步骤三中反应的化学方程式__________ ,将铝丝插入溶液前应进行的操作是________ 。
(2)甲同学看到小虹同学的方案后,认为只要再补充一个方案,还能得出Al>Fe>H>Cu的结论,他认为要补充的实验是__________ 。
(3)乙同学认为要得到活动性Al>Fe>H>Cu的结论,不必再补充实验,只要将小虹同学的实验中插入金属的顺序调整即可,调整后的金属插入顺序为__________ 。
(1)请你帮助他完善下列的探究方案:
实验步骤 | 观察到的现象 | |
步骤一 | 在试管中放入少量稀盐酸,插入铁丝充分反应 | |
步骤二 | 在步骤一所得溶液中,插入 | 无明显现象 |
步骤三 | 在步骤一所得溶液中,插入 | 溶液由浅绿色变为无色 |
写出步骤三中反应的化学方程式
(2)甲同学看到小虹同学的方案后,认为只要再补充一个方案,还能得出Al>Fe>H>Cu的结论,他认为要补充的实验是
(3)乙同学认为要得到活动性Al>Fe>H>Cu的结论,不必再补充实验,只要将小虹同学的实验中插入金属的顺序调整即可,调整后的金属插入顺序为
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【推荐1】每年因腐蚀而损失的钢铁占世界钢铁年产量的四分之一。我们用如图所示实验装置,探究铁在酸性条件下的腐蚀情况。
【查阅资料】金属腐蚀包括金属与酸反应,也包括金属与氧气反应,两种反应经常同时发生。
【进行实验】将2g铁粉、1.5g碳粉放入自制具支锥形瓶底部,连接好压强传感器,用量筒依次量取10mL不同pH的稀盐酸分别倒入锥形瓶中,在溶液中迅速插入溶解氧传感器,采集数据。
【实验记录】不同pH溶液下体系压强及溶解氧变化情况
【解释与结论】
(1)铁生锈的条件是_______________ 。
(2)写出铁与稀盐酸反应的化学反应方程式_____________ 。
(3)实验④可以看到溶液中有气泡冒出,反应后体系压强却变小了,解释其原因是:___ 。
(4)根据溶解氧的实验记录可以得出的结论是:____ 。
【反思与评价】(5)你认为可能会影响金属腐蚀速度的其他因素有:温度、___ 。
【查阅资料】金属腐蚀包括金属与酸反应,也包括金属与氧气反应,两种反应经常同时发生。
【进行实验】将2g铁粉、1.5g碳粉放入自制具支锥形瓶底部,连接好压强传感器,用量筒依次量取10mL不同pH的稀盐酸分别倒入锥形瓶中,在溶液中迅速插入溶解氧传感器,采集数据。
【实验记录】不同pH溶液下体系压强及溶解氧变化情况
序号 | 稀盐酸pH | 压强 | 溶解氧 | ||||
溶解氧开始降低所需时间 | |||||||
① | 131 | ||||||
② | 0.7 | 68 | |||||
③ | -0.5 | 24 | |||||
④ | 98 | ||||||
⑤ | 175 |
【解释与结论】
(1)铁生锈的条件是
(2)写出铁与稀盐酸反应的化学反应方程式
(3)实验④可以看到溶液中有气泡冒出,反应后体系压强却变小了,解释其原因是:
(4)根据溶解氧的实验记录可以得出的结论是:
【反思与评价】(5)你认为可能会影响金属腐蚀速度的其他因素有:温度、
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科学探究题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐2】化学兴趣小组学完第二单元后,设计如下实验,达到空气中氧气含量测定的再认识。
【实验回顾】如图 1 是实验室用红磷燃烧来粗略测定空气中氧气含量的装置。
(1)写出红磷燃烧的文字表达式_____ ;属于_____ (填基本反应类型)反应。
【问题提出】有实验资料表明:燃烧过程中当氧气体积分数低于 7% 时,红磷就无法继续燃烧,因此通过上述实验,测定结果与理论值误差较大。
【实验改进】
(一)根据铁在空气中生锈的原理设计如图 2 实验装置,再次测定空气中氧气含量。装置中饱和食盐水、活性炭会加速铁生锈。
(二)测得实验数据如下:
注:集气瓶(扣除内容物)和导管的总体积=126.0 mL。
【交流表达】
(2)铁生锈发生复杂的化学反应,首先是铁与氧气、水反应生成氢氧化亚铁[Fe(OH)2],写出该反应的文字表达式_____ 。
(3)根据测得实验数据计算:进入集气瓶中水的体积是_____ mL,改进实验后测得的空气中氧气的体积分数是_____ (计算结果精确到 0.1%)。
(4)与用红磷燃烧的方法相比,用铁粉生锈的方法测定的主要优点有:_____ 。
如下图 1,将注射器内的氢氧化钠溶液(可以充分吸收二氧化碳气体)全部都注入集气瓶(体积为125mL)内,轻轻地振荡集气瓶,打开弹簧夹,量筒内的水沿导管流入集气瓶。实验结束后,量筒中剩余水的体积为 35mL。
【实验结果】
(5)这瓶气体中二氧化碳的体积分数为_____ 。
(6)仅利用图 2 所示装置,在不添加任何试剂的前提下,也能测得集气瓶中二氧化碳的体积分数。为达到实验目的,简单的操作方法是_____ 。
【实验回顾】如图 1 是实验室用红磷燃烧来粗略测定空气中氧气含量的装置。
(1)写出红磷燃烧的文字表达式
【问题提出】有实验资料表明:燃烧过程中当氧气体积分数低于 7% 时,红磷就无法继续燃烧,因此通过上述实验,测定结果与理论值误差较大。
【实验改进】
(一)根据铁在空气中生锈的原理设计如图 2 实验装置,再次测定空气中氧气含量。装置中饱和食盐水、活性炭会加速铁生锈。
(二)测得实验数据如下:
实验前 | 实验后 |
烧杯中的水的体积 | 烧杯中剩余水的体积 |
80.0mL | 54.5mL |
【交流表达】
(2)铁生锈发生复杂的化学反应,首先是铁与氧气、水反应生成氢氧化亚铁[Fe(OH)2],写出该反应的文字表达式
(3)根据测得实验数据计算:进入集气瓶中水的体积是
(4)与用红磷燃烧的方法相比,用铁粉生锈的方法测定的主要优点有:
如下图 1,将注射器内的氢氧化钠溶液(可以充分吸收二氧化碳气体)全部都注入集气瓶(体积为125mL)内,轻轻地振荡集气瓶,打开弹簧夹,量筒内的水沿导管流入集气瓶。实验结束后,量筒中剩余水的体积为 35mL。
【实验结果】
(5)这瓶气体中二氧化碳的体积分数为
(6)仅利用图 2 所示装置,在不添加任何试剂的前提下,也能测得集气瓶中二氧化碳的体积分数。为达到实验目的,简单的操作方法是
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科学探究题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐3】“暖宝宝”是我们日常生活中常用的物品。小孔同学打开一个使用过的“吸宝宝”内包装,发现黑色固体中掺杂有红棕色物质,于是她把这包固体带到实验室,和兴趣小组的同学在老师的指导下对这包固体的成分展开了探究。【查阅资料】
①铁与空气中的氧气、水蒸气等发生缓慢氧化而生锈;
②“暖宝宝”中只有氯化钠含有氯元素。
【初步判断】
(1)通过阅读标签(如1图),大家一致认为使用“暖宝宝”的过程中,铁扮与空气接触发生了______ (埃“物理变化”或“化学变化”),并有______ (填“吸热”或“放热”)的现象;其中出现的红棕色物质是______ (填物质名称)。
【提出问题】这包使用过的“暖宝宝”中是否还有铁粉、活性炭、氯化钠?
【实验探究】
(2)兴趣小组同学设计如下实验方案并进行实验:
(3)写出实验3中反应的化学方程式______ 。
【反思评价】
(4)小孔同学认为实验2不能得出固体中有活性炭的结论,理由是______ (写一点)。
①铁与空气中的氧气、水蒸气等发生缓慢氧化而生锈;
②“暖宝宝”中只有氯化钠含有氯元素。
【初步判断】
(1)通过阅读标签(如1图),大家一致认为使用“暖宝宝”的过程中,铁扮与空气接触发生了
【提出问题】这包使用过的“暖宝宝”中是否还有铁粉、活性炭、氯化钠?
【实验探究】
(2)兴趣小组同学设计如下实验方案并进行实验:
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 | |
实验1 | 取少量固体于试管中,加入足量的稀硫酸 | 有铁粉 | |
实验2 | 取少量固体放在燃烧匙中,用酒精灯灼烧,上方罩一个内壁沾有澄清石失水的烧杯(如2图) | 澄清石灰水变浑浊 | 有活性炭 |
实验3 | 取少量固体于烧杯中,加入足量的水溶解,过滤,往滤液中滴加少量 | 产生白色沉淀 | 有氯化钠 |
(3)写出实验3中反应的化学方程式
【反思评价】
(4)小孔同学认为实验2不能得出固体中有活性炭的结论,理由是
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