专题21科学探究1.(2016江苏苏州中考)图1是探究白磷在水中燃烧的实验装置。
该装置的不足之处有:①通过氧气时,白磷易被冲散而较难与氧气接触;②逸散的五氧化二磷会造成空气污染。
图2是探究白磷在水中燃烧的改进实验装置,由A、B、C三部分组成。
请认真阅读下列内容并回答有关问题:资料卡:凡能与碱反应生成盐和水的氧化物,称为酸性氧化物。
常见的酸性氧化物有CO2、SO2、SiO2、P2O2等。
(1)在仪器①中加入1药匙二氧化锰,用注射器吸入约40mL5%的过氧化氢溶液,然后将注射器的针头刺入橡皮塞中。
仪器①的名称为。
(2)在广口瓶中加入氢氧化钠溶液至其中上部,旋紧双孔塞。
加入氢氧化钠溶液的目的是。
(3)取一专人绿豆大小的白磷放入小试管中,再加入少量约80℃热水(热水的高度以小试管高度为宜);将大试管必须要小,其原因是。
(4)缓慢推动注射器。
仪器①中发生反应的化学方程式为,装置B小试管中观察到的现象为:①有气泡产生;②。
2.(2017江苏苏州中考)为了探究相同条件下同种溶质在不同溶剂中的溶解性,某兴趣小组同学进行如下两组实验。
(提示:本实验所川汽油与KMnO4、碘均不发生化学反应)(实验l)KMnO4晶体在不同溶剂中的溶解实验根据实验步骤、实验操作图示填写相关实验现象。
(实验2)碘在不同溶剂中的溶解实验根据实验操作图示回答相关问题。
(反思与应用)(5)①碘易溶于酒精。
若(实验2)中汽油用酒精代替,振荡后静置,最终所得液体______(选填“分层”或“小分层”)。
②“从稀碘水巾提取碘”是“海带提碘”工艺巾的一个重要步骤,其原理类似(实验2]中第二步操作。
工业实际生产时使用其他挥发性液体代替汽油,这种挥发性液体必须具备的条件是________。
3.(2018江苏苏州中考)探究碳酸氢钠、碳酸钠分别与稀盐酸反应,研究小组进行如下两个实验:(1)(实验1)同时将足量的稀盐酸倒入锥形瓶甲和锥形瓶乙中。
反应至5s生成气体的速率:碳酸氢钠___碳酸钠(选填“>”,“<”,“=”)。
(实验2)分别将足量的稀盐酸逐滴滴入试管甲和试管乙中,边滴边振荡。
现象为:①试管甲中的溶液开始时显浅红色,逐滴滴入稀盐酸立即产生大量气泡,浅红色逐渐消失。
②试管乙中的溶液开始时显红色,滴入稀盐酸没有气泡产生,溶液颜色逐渐变为浅红色后,继续滴加稀盐酸有大量气泡产生,浅红色逐渐消失。
(2)(反思1)在(实验2)碳酸钠溶液中逐滴滴入稀盐酸,为何刚开始没有大量气泡产生?研究小组查阅资料,绘制出微观示意图。
①碳酸钠溶液中逐滴滴入稀盐酸,依次发生反应的化学方程式为_______、_______。
②相同浓度的碳酸氢钠溶液和碳酸钠溶液的碱性:碳酸氢钠_______碳酸钠(选填“>”,“<”,“=”)。
(3)(反思2)为何(实验1)中碳酸氢钠最终产生气体的体积较大?请你列式计算:(实验1)中两种固体完全反应后产生气体的质量各是多少______(写出计算过程,结果保留到)?4.(2020江苏苏州中考)钢铁的腐蚀是重要研究课题。
(知识回顾)用如图所示实验进行铁钉腐蚀的研究。
一段时间后试管A、B中铁钉几乎没有生锈,而试管C 中铁钉明显锈蚀,试管D、E中铁钉严重锈蚀。
(1)由A、B、C的现象可知,铁的锈蚀是铁跟________________(填化学式)等物质作用的过程。
(2)试管B中使用“煮沸并迅速冷却的蒸馏水”,其目的是________________。
(实验探究)向试管D中(含生锈铁钉)加人过量10%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,一段时间后黄色变为浅绿色。
(3)写出铁锈溶于盐酸的化学方程式:________________。
(4)推测试管D中溶液由黄色变为浅绿色,可能是因为氯化铁与某些物质发生反应所致。
现进行如下3个实验(持续10小时,已知氢气不影响该反应)。
①设计实验I的目的是________________。
②综合分析上述3个实验,试管D中溶液由黄色变为浅绿色的原因是__________。
(拓展延仲)研究水样的pH、水中溶解氧浓度与钢铁腐蚀速率的关系。
查阅相关文献得到如下资料。
(5)如图表示水样温度22℃、氧含量6mL·L-1时,钢铁腐蚀速率与水样pH的关系。
当pH<4时,钢铁腐蚀速率明显增大的原因是___________________。
(6)如图表示温度22℃、pH=7时,钢铁腐蚀速率与水中溶解氧浓度的关系。
当溶解氧超过20mL·L-1时,钢铁腐蚀速率明显下降的原因可能是________________。
5.(2018江苏徐州中考)为了探究金属活动性,将锌和铜分别放入稀硫酸中,铜不反应而锌的表面有气泡产生,写出锌和稀硫酸反应的化学方程式:___。
老师告诉学生,铜和浓硫酸在加热的条件下也能反应且产生气体。
(提出问题)铜与浓硫酸反应的生成物是什么?其中气体是什么?(猜想假设)同学们对产生的气体作出了猜想。
猜想一:氢气;猜想二:二氧化硫;猜想三:氢气和二氧化硫的混合物。
(查阅资料)(1)二氧化硫可以使品红溶液褪色,也能和碱性溶液反应(2)H2+CuO Cu+H2O(实验探究)师生设计了如下装置进行实验(部分仪器省略),请完成下列表格。
(表达交流)(1)在步骤③中,鼓入空气的目的是_____。
(2)请完成铜与浓硫酸反应的化学方程式:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+_____(反思拓展)(1)若将装置A中铜丝换成锌片,随着反应的进行,硫酸的浓度逐渐变小,装置D玻璃管中看到的现象是_____。
(2)下列各组药品能够证明锌的活动性比铜强的是_____(填序号)。
①锌、铜、稀盐酸②锌、硫酸铜溶液③锌、铜、氯化镁溶液6.(2020苏州市姑苏区振华中学含国科大中考二模)2020 年苏州市中考化学实验操作考查的第2 项实验内容为铝片与硫酸铜溶液的反应。
(1)小山同学将实验桌上的铝片直接浸入硫酸铜溶液中,一段时间内都没有观察到明显的现象。
分析原因后用砂纸打磨铝片,然后再将铝片浸入硫酸铜溶液中,发现打磨过的划痕处逐渐附着疏松的红色固体,一段时间后溶液颜色变化为_;请仔细观察图,写出该反应的方程式:_;试从微观粒子变化的角度分析,用文字表述该化学反应的实质为:_____。
(2)细心的小朱同学发现划痕处出现少量无色无味的气泡,对此“异常现象”很感兴趣,于是又将前面实验中已除去铁锈的铁钉放入硫酸铜溶液中,同样也看到了铁表面有少量气泡产生。
实验考查结束后小朱同学想进一步探究该气体的成分。
(提出猜想)猜想一:该气体是H2;猜想二:该气体是SO2;猜想三:该气体是O2(讨论分析)跟同学们讨论分析后,一致认为猜想二是错的,理由是_______,并提出了猜想四:________。
(设计实验)设计了如图所示的装置来验证猜想(实验步骤)①检查装置的气密性;②先装入足量的铁粉,再加入适量的水将长颈漏斗下端液封;③打开活塞K1、K2,通一会儿氮气,通入氮气是为了_;④关闭K1,从长颈漏斗中加入一定量的硫酸铜溶液;⑤一会儿后在尖嘴处放一根燃着的木条,然后倒扣一只干而冷的烧杯,观察现象。
(实验现象)B 处气体安静的燃烧产生淡蓝色火焰,烧杯内壁出现水雾。
(结论)猜想_____成立。
(反思)①长颈漏斗除了有能添加药品的作用之外,还有________的作用。
②对于实验中的意外现象我们应该查找原因,寻找合理的答案。
③为了进一步探究产生气体的原因,小朱同学大胆提出硫酸铜溶液可能呈_性,用_____测定硫酸铜溶液的酸碱度,并查阅相关资料验证了其猜测。
7.((2020苏州市姑苏区中考一模))某同学对氢化钙(CaH2)的制备和性质进行了如下探究:(阅读资料)①H2与钙加热可制得CaH2;②钙和氢化钙都能和水反应,生成物都是一种碱和一种气体。
(实验探究)设计的制取装置如图所示:(1)碱石灰的主要成分为氧化钙和氢氧化钠,装置B的作用是_______;根据完整的实验装置进行实验,实验步骤如下:检查装置气密性、装入药品、打开分液漏斗活塞,此后的实验步骤正确的顺序是____(填序号)。
A 加热反应一段时间B 收集装置最右端导管口处的气体并检验其纯度C 关闭分液漏斗活塞D 停止加热,充分冷却(2)制备CaH2实验结束后,取少量反应后固体小心加入水中,观察到有气泡产生,在溶液中滴入酚酞试液后显______色。
该同学据此判断:实验中确有氢化钙生成,其他同学认为他的结论不一定正确,原因是_______。
(3)取少量上述制得的CaH2样品加到足量的碳酸钠溶液中,产生大量气泡,过滤得滤渣和滤液,经检验滤渣的成分是碳酸钙,点燃产生的气体,火焰呈淡蓝色,将该气体的燃烧产物通入澄清石灰水中,无现象,则该气体为______(写化学式)。
(4)对滤液中溶质的成分做出如下猜测并进行实验:猜想一:NaOH 猜想二:NaOH、Ca(OH)2猜想三:NaOH、Na2CO3猜想四:NaOH、Na2CO3、Ca(OH)2经过讨论,大家一致认为猜想四不合理,请用化学方程式说明原因:_________。
(实验验证)(定量分析)CaH2可用于冶金工业,还可以作为轻便的氢气发生剂,现有126克纯净的CaH2,加入足量水中,理论上可获得氢气____升?(常温常压下,氢气的密度为,结果保留一位小数)8.(2020苏州市昆山市中考二模)小慧同学使用市售双氧护理液及配套附件(带铂黑环的镜片杯,图1为镜片杯,图2为带铂黑环的镜片杯盖)浸泡隐形眼镜片,发现在镜片杯中有气泡产生。
对此进行以下探究。
(查阅资料)①双氧护理液主要成分为:3.5%的H2O2(有效期内不低于3%),除含有H2O2外,还含有磷酸(H3PO4)。
②金属铂是一种极细粉末状的黑色物质,俗称为铂黑,经常作为化学反应中的催化剂,铂黑环可重复使用。
(实验探究)实验I:探究产生气体的成分(1)小慧同学猜想生成的气体是O2,检验的方法是_____。
实验证明小慧同学猜想正确。
实验Ⅱ:探究产生气体的条件小慧同学提出产生气体可能与隐形眼镜片、铂黑环、双氧护理液中的H2O2有关,并进行了以下4个实验。
(2)实验3中a=_____。
(3)实验1中蒸馏水的作用是_____。
(4)得出“产生气体一定与铂黑环有关”的结论,依据的两个实验是_____(填编号)。
(5)由上述探究过程可推知,产生气体的化学方程式为_____。
(反思与评价)(6)为证明产生气体的反应物是H2O2而不是H3PO4,需补充的实验操作是_____。
9.(2020苏州市昆山市中考二模)将未打磨的铝片和足量的溶质质量分数为12%的稀盐酸放入密闭容器中,用传感器探究反应过程中温度和压强的变化,结果如下图所示。
(1)铝和稀盐酸反应的化学方程式为_____,该反应属于_____反应(填基本反应类型),也是一个_____反应(填“吸热”或“放热”)。