2024廣東《零障礙中考》化學專題三　科學探究題

專題三科學探究題物質(zhì)成分的探究1．(項目式學習活動)興趣小組的同學以探究“鋁制易拉罐中的化學問題”為活動主題，完成了一系列實驗(不考慮其他成分的影響)。小明將鋁制易拉罐剪成條狀并打磨，與純鋁片進行相互刻畫，發(fā)現(xiàn)純鋁片表面有劃痕，該現(xiàn)象說明合金的硬度比組成它的純金屬的大(合理即可)。【提出問題】易拉罐中除鋁外，還含有什么金屬呢？【查閱資料】①鋁制易拉罐中的主要成分是鋁，可能還含有鐵、銅等。②常溫下鋁能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)：2Al＋2NaOH＋2H2O2NaAlO2＋3H2↑，鐵和銅都不能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)。【作出猜想】該易拉罐的金屬組成除鋁外，可能還含有鐵和銅中的一種或兩種?！緦嶒炋骄俊啃〖t取打磨后的鋁制易拉罐樣品按如下方案進行實驗：實驗步驟實驗現(xiàn)象解釋與結(jié)論①取一定量的樣品于燒杯中，加入氫氧化鈉溶液______________________________樣品中含鋁②另取一定量的樣品于燒杯中，加入足量的_______樣品逐漸溶解，表面有大量氣泡，溶液逐漸變?yōu)闇\綠色，試管底部仍有部分不溶物樣品中含有鐵稀鹽酸樣品部分溶解，產(chǎn)生氣泡實驗步驟實驗現(xiàn)象解釋與結(jié)論③將②中得到的不溶物洗滌、干燥，向其中加入適量的AgNO3溶液不溶物表面有銀白色物質(zhì)覆蓋，溶液由無色變成藍色樣品中含銅，反應(yīng)的化學方程式為___________________________________________Cu＋2AgNO3Cu(NO3)2＋2Ag【得出結(jié)論】該易拉罐組成金屬含有鋁、鐵和銅。【反思交流】鋁常被制成鋁箔用作某些食品、藥品等在空氣中易變質(zhì)物品的包裝，其主要原因是______________________________________________________________________________________________________，清洗鋁制品時的注意事項是______________________?！就卣寡由臁繌U棄的鋁制易拉罐要投放可回收(填“有害”“廚余”“其他”或“可回收”)垃圾桶中，這樣做的意義是____________(寫一條)。鋁與氧氣反應(yīng)，其表面生成一層致密的氧化鋁保護膜，阻止鋁進一步氧化，因此鋁制品具有良好的耐腐蝕性不宜用鋼刷、沙子等擦洗節(jié)約金屬資源反應(yīng)后物質(zhì)成分的探究2．(2023·濰坊)鎂被譽為“國防金屬”，在航空母艦、艦載機、導(dǎo)彈等武器中應(yīng)用廣泛。某化學學習小組觀察鎂與硫酸銅溶液反應(yīng)時，產(chǎn)生大量無色氣體，同時有藍綠色不溶物和棕褐色不溶物生成。學習小組對生成物展開以下探究：(1)【實驗一】探究無色氣體的成分【查閱資料】部分鹽溶于水后，能與水分子作用解離出H＋或OH－，使溶液顯酸性或堿性?！咀鞒霾孪搿扛鶕?jù)文獻資料和元素守恒，對氣體成分作出如下猜想：猜想1：SO2；猜想2：O2；猜想3：H2?！緦嶒炋骄俊啃〗M成員按如圖裝置進行實驗：實驗步驟實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論①扇聞導(dǎo)管口氣體的氣味無明顯氣味猜想1不成立②________________________________帶火星的木條不復(fù)燃猜想2不成立③用燃著的木條靠近肥皂泡肥皂泡破裂，燃燒，發(fā)出爆鳴聲猜想3成立將帶火星的木條放在導(dǎo)管口【深化探究】分別測量上述硫酸銅溶液和相同溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的硫酸鈉溶液的pH，發(fā)現(xiàn)硫酸銅溶液的pH＝4，硫酸鈉溶液的pH＝7?！窘Y(jié)論】硫酸銅溶液顯酸性，是由______(填微粒符號)與水分子相互作用的結(jié)果；金屬鎂能與溶液中的H＋反應(yīng)生成H2。(2)【實驗二】探究藍綠色不溶物的成分【查閱資料】堿式碳酸銅[Cu2(OH)2CO3]為綠色固體，不溶于水但能溶于酸。Cu2＋【作出猜想】猜想1：Cu(OH)2；猜想2：Cu2(OH)2CO3；猜想3：Cu(OH)2和Cu2(OH)2CO3?！緦嶒炋骄俊肯蛩{綠色不溶物滴加足量稀硫酸，不溶物溶解，無氣泡產(chǎn)生。則猜想2、3(填數(shù)字)錯誤。小明同學結(jié)合初中所學知識，認為猜想1也不合理，理由是__________________________。【查閱資料】某種堿式硫酸銅[Cu2(OH)2SO4]為藍綠色固體，不溶于水能溶于酸。Cu(OH)2能與酸性物質(zhì)反應(yīng)【設(shè)計實驗】請你幫助小明設(shè)計方案，驗證藍綠色不溶物中含有Cu2(OH)2SO4。簡述實驗操作及現(xiàn)象(可供選擇的試劑：稀鹽酸、稀硫酸、BaCl2溶液)：__________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)【實驗三】探究棕褐色不溶物的成分先將藍綠色不溶物溶于足量稀鹽酸中，再向其中滴加少量BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀，證明藍綠色不溶物中含有Cu2(OH)2SO4【查閱資料】①棕褐色不溶物成分較為復(fù)雜，為Cu、CuO和Cu2O中的不確定組成；②Cu2O不溶于水，能與稀硫酸發(fā)生反應(yīng)：Cu2O＋H2SO4Cu＋CuSO4＋H2O。【實驗探究】取少量棕褐色不溶物于試管中，滴加稀硫酸至過量，溶液變藍，試管底部有亮紅色固體?！窘涣饔懻摗繉ψ睾稚蝗芪锍煞值耐茰y較多，以下為其中兩位同學的討論：甲同學認為一定有Cu2O，乙同學反對該觀點，認為沒有Cu2O，而是_________(填化學式)，也能產(chǎn)生上述實驗現(xiàn)象，理由是________________________________________________________________________________(結(jié)合化學方程式和必要的文字說明)。Cu、CuOCuO＋H2SO4

CuSO4＋H2O，溶液變藍，銅不與稀硫酸反應(yīng)，試管底部有亮紅色固體有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)及影響化學反應(yīng)速率因素的探究3．(2023·鞍山)《夢溪筆談》中有關(guān)于濕法煉銅的描述，表明我國很早就開始利用硫酸銅。興趣小組的同學開展了有關(guān)硫酸銅的項目研究。項目一：硫酸銅的性質(zhì)(1)硫酸銅是一種白色固體粉末，描述的是硫酸銅的_______(填“物理”或“化學”)性質(zhì)。(2)將一根打磨過的鐵絲插入盛有硫酸銅溶液的試管中，反應(yīng)一段時間后觀察到的實驗現(xiàn)象是_______________________________________________。物理鐵絲表面有紅色固體析出，溶液由藍色變?yōu)闇\綠色項目二：硫酸銅的用途(3)硫酸銅和石灰乳混合可以配制農(nóng)業(yè)常用的殺菌劑波爾多液，反應(yīng)的化學方程式為______________________________________。項目三：硫酸銅的制備【查閱資料】制備硫酸銅的一種方案：Cu＋H2O2＋H2SO4CuSO4＋2H2O。CuSO4＋Ca(OH)2Cu(OH)2↓＋CaSO4【進行實驗】將反應(yīng)物裝入燒杯中，觀察到如下現(xiàn)象：開始時有少量氣泡，后來反應(yīng)加劇，產(chǎn)生大量氣泡，放出熱量，溶液呈藍色，該溶液即為硫酸銅溶液?！咎岢鲆蓡枴繉嶒炛袨槭裁从袣怏w生成？同學們進行了如下探究。項目四：實驗異?，F(xiàn)象探究【查閱資料】制備硫酸銅過程中，H2O2發(fā)生了分解反應(yīng)，生成的氣體是_____。O2【提出問題】什么因素加快了H2O2分解？【猜想與假設(shè)】猜想一：生成的CuSO4；猜想二：溫度升高；猜想三：生成的CuSO4與溫度升高共同影響。【實驗探究】【實驗分析】實驗觀察到的現(xiàn)象：實驗一產(chǎn)生氣泡；實驗二無明顯現(xiàn)象；實驗三產(chǎn)生氣泡；實驗四快速產(chǎn)生氣泡，對比實驗一和實驗二可以得出的結(jié)論是_______________________。為了驗證溫度升高能加快H2O2的分解，甲同學的方案是將實驗二和實驗三對比；乙同學的方案是將實驗一和實驗四對比。你認為____同學的方案更嚴謹，理由是_______________________________?！緦嶒灲Y(jié)論】猜想三正確。CuSO4能加快H2O2的分解甲兩組實驗中都沒有催化劑的干擾4．(2023·威海)化學視角認識蒸汽眼罩。蒸汽眼罩逐漸走進日常生活，它借助鐵生銹產(chǎn)生熱量，使材料內(nèi)部的水分穩(wěn)定蒸發(fā)，利用產(chǎn)生的熱度和濕度緩解眼部疲勞?！緦嶒炋骄俊?1)探究一：檢驗蒸汽眼罩內(nèi)部材料中有鐵粉(用化學方法)選用試劑預(yù)計觀察到的實驗現(xiàn)象涉及的化學方程式________________________________________________________________________________稀硫酸有氣泡產(chǎn)生，溶液變?yōu)闇\綠色Fe＋H2SO4FeSO4＋H2↑(2)探究二：蒸汽眼罩快速發(fā)熱的原因鐵生銹，是鐵與_________共同作用的結(jié)果，但放熱緩慢。哪些因素能加快反應(yīng)，使蒸汽眼罩快速發(fā)熱？某小組同學采用對照實驗展開探究，設(shè)計實驗方案如下，水、氧氣并利用傳感器測定并記錄90s內(nèi)容器中溫度和氧氣含量的變化情況。(查閱資料：蒸汽眼罩內(nèi)部材料有鐵粉、活性炭、氯化鈉、水等)①方案4中x的值是____；②對比分析圖象可知，鐵生銹是______反應(yīng)；你獲得的結(jié)論是_____________________________________________________________。2放熱活性炭、氯化鈉、鐵粉、氧氣和水共同作用能使蒸汽眼罩快速發(fā)熱(3)探究三：測量蒸汽眼罩內(nèi)部材料中鐵的質(zhì)量分數(shù)溫馨提示：_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。處理數(shù)據(jù)，計算蒸汽眼罩內(nèi)部材料中鐵的質(zhì)量分數(shù)。①實驗儀器和藥品自選。②實驗中的數(shù)據(jù)可分別用m1、m2、m3等來表示。你的實驗方案：①取質(zhì)量為m1的蒸汽眼罩內(nèi)部材料于燒杯1中，稱量總質(zhì)量為m2；②在燒杯2中加入過量的稀硫酸，稱量總質(zhì)量為m3；③將稀硫酸全部倒入燒杯1中；④待完全反應(yīng)后，稱量燒杯1內(nèi)的剩余物、燒杯1和燒杯2的總質(zhì)量為m4【反思評價】①除上述探究中的因素外，影響鐵生銹速率的因素還有______(寫一條即可)。②如何保存蒸汽眼罩：____________。③結(jié)合上述探究談?wù)勀銓﹁F生銹的辯證認識：__________________________________________________________________。溫度密封干燥保存有利也有弊，利：可利用反應(yīng)產(chǎn)生的能量，弊：造成金屬銹蝕，浪費資源異?，F(xiàn)象的探究5．某?；瘜W學習小組用如圖甲所示的裝置電解水，為加快水的電解速率，該小組的同學采用了澄清石灰水代替蒸餾水進行電解實驗。請回答下列問題：(1)試管a中的氣體為______，試管b連接的是電源的__極。(2)實驗時該組同學采用石墨棒作為電極，在電解過程中發(fā)現(xiàn)澄清石灰水變渾濁，如圖乙所示。針對此異?，F(xiàn)象，該小組的同學進行了如下探究?！咎岢霾孪搿坎孪?：在電解的過程中，水不斷減少，導(dǎo)致溶液中的氫氧化鈣不能繼續(xù)溶解，形成沉淀。猜想2：在電解的過程中，溫度升高，導(dǎo)致溶液中的氫氧化鈣溶解度降低，形成沉淀。氫氣正【進行實驗】①另取相同濃度、相同體積的澄清石灰水，加入10mL蒸餾水，攪拌，在相同電壓下再次進行電解實驗，電解相同時間，觀察到溶液仍然渾濁，這說明：________________________________________________________________________________。②取100mL相同濃度的澄清石灰水于大燒杯中，加熱至電解實驗時上升的溫度，沒有觀察到澄清石灰水變渾濁。這說明：_______________________________________________________________________________。猜想1不成立(或沉淀不是由于電解水不斷減少，造成氫氧化鈣不能繼續(xù)溶解形成的)猜想2不成立(或不是電解過程中，溫度升高，導(dǎo)致溶液中的氫氧化鈣不能溶解，形成沉淀)③該小組采用鉑電極電解相同濃度的澄清石灰水，發(fā)現(xiàn)澄清石灰水沒有變渾濁，于是提出猜想：該澄清石灰水變渾濁可能與_____有關(guān)。④另取渾濁的液體，向其中加入稀鹽酸，并用二氧化碳傳感器測量反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳濃度，如圖丙所示。據(jù)此推測該渾濁的液體中有_______。石墨碳酸鈣項目式探究6．(2022·威海)探究與實踐——制作松花蛋松花蛋也叫皮蛋，是人們喜愛的食品。小明看到媽媽用皮蛋粉制作皮蛋時產(chǎn)生了濃厚的興趣，于是以“皮蛋制作”為主題開展項目式學習。(1)配制皮蛋粉在媽媽的指導(dǎo)下，小明將“石灰”、純堿和食鹽按照一定比例混合，制成皮蛋粉?！咎岢鰡栴}】配料中所用“石灰”是生石灰還是熟石灰？【查閱資料】相同條件下，生石灰、熟石灰與水混合后均能放出熱量，但放出的熱量不同?！緦嶒炋骄俊砍叵拢瑢ⅰ笆摇?、生石灰和熟石灰分別加入水中，測量固體加入前后溫度的變化情況。實驗過程中需要保持不變的量是_____________________________________?！緮?shù)據(jù)分析】根據(jù)數(shù)據(jù)比對，可知配料中的“石灰”為生石灰。加入固體的形狀、質(zhì)量和水的量(2)浸鮮蛋向配制的皮蛋粉中加入一定量的水，充分反應(yīng)后過濾，所得濾液稱為浸出液，將新鮮鴨蛋放入其中浸泡即可。①向皮蛋粉中加水時，發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為___________________________________________________________________。②媽媽告訴小明，制作過程中一定要戴上膠皮手套。分析上述過程，小明認為浸出液中一定含有會腐蝕皮膚的物質(zhì)是_______(填化學式)。CaO＋H2OCa(OH)2、Ca(OH)2＋Na2CO3CaCO3↓＋2NaOHNaOH③浸出液中還含有哪些溶質(zhì)？小明進行了如下探究，請完成下表(不考慮生石灰中雜質(zhì)的影響)：預(yù)測假設(shè)實驗方案實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論浸出液中含碳酸鈉__________________________________________________________________浸出液中不含碳酸鈉取少量浸出液加入試管，然后滴加足量稀鹽酸沒有氣泡產(chǎn)生預(yù)測假設(shè)實驗方案實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論浸出液中含氫氧化鈣______________________________________________________浸出液中含有氫氧化鈣④綜合分析，確定皮蛋浸出液中的溶質(zhì)有______________________(寫化學式)。取少量浸出液加入試管，加入碳酸鈉溶液有白色沉淀產(chǎn)生NaOH、Ca(OH)2、NaCl(3)品皮蛋制作過程中，堿液會滲入皮蛋使之略帶澀味。媽媽告訴小明食用時可以蘸少量食醋去除澀味，該化學反應(yīng)的微觀實質(zhì)是_____________________________，此反應(yīng)實質(zhì)在生產(chǎn)生活中應(yīng)用廣泛，請再列舉一例________________________________。氫氧根離子與氫離子反應(yīng)生成水利用熟石灰改良酸性土壤(合理即可)7．(2023·恩施州)小明在家清洗餐具時發(fā)現(xiàn)下水道堵塞，小明爸爸請來的家政師傅拿出幾包白色粉狀管道疏通劑(如圖1)，取部分投入管道并倒入適量水，只見管道中的水上下翻滾，并產(chǎn)生大量泡沫，用工具在管道內(nèi)攪動幾下，管道即通。好奇的小明與化學興趣小組同學利用剩余的管道疏通劑開展探究活動：【查閱資料】該管道疏通劑中過碳酸鈉的化學式為2Na2CO3·3H2O2，白色晶體，加入水中，劇烈反應(yīng)并產(chǎn)生氣體；香精只起除臭作用。