【正文】 專題十七 科學探究題 中考化學 (福建專用 ) 1.(2022福建 ,15節(jié)選 ,3分 )某研究小組對過氧化氫溶液制取氧氣進行如下探究。 實驗二 探究 H2O2質量分數(shù)、溶液 pH、溫度對反應速率的影響 (2)設計如下表實驗方案 : 好題精練 實驗序號 H2O2質量分數(shù) /% pH 溫度 /℃ 每分鐘氣泡數(shù) 1 30 5 20 2 30 6 20 3 30 11 20 4 15 11 30 5 a 11 b ① 實驗 1~3的實驗目的是 。 ② a= 。b= 。 答案 (2)① 探究溶液 pH對反應速率的影響 (或其他合理答案 ) ② 15 20(或 30 30) 解析 (2)① 由表格數(shù)據(jù)可知 ,實驗 3中過氧化氫的質量分數(shù)和溫度都相同 ,只有 pH不同 , 故這三個實驗的目的是探究溶液的 pH對化學反應速率的影響。②對比實驗中只能存在一個 變量 ,故當 a=15時 ,b=20。當 a=30時 ,b=30。 2.(2022北京 ,38,7分 )高錳酸鉀在生產(chǎn)、生活中有廣泛應用。實驗小組對高錳酸鉀的某些性質 進行研究。 Ⅰ .不穩(wěn)定性 (1)如圖所示進行實驗 ,KMnO4受熱分解的化學方程式為 , g KMnO4產(chǎn)生 O2的質量為 g。 ? (2)用向上排空氣法收集 O2的原因是 。 Ⅱ .腐蝕性 【 查閱資料 】 KMnO4溶液呈中性、有腐蝕性。 KMnO4溶液濃度 % % % 1% 雞皮的變化 無明顯 變化 邊緣部分變 為棕黃色 全部變 為棕色 全部變 為黑色 【 進行實驗 】 實驗 1:將新鮮雞皮在不同濃度的 KMnO4溶液中浸泡相同時間 ,現(xiàn)象如下表。 實驗 2:將銅片分別浸泡在 4種溶液中進行實驗 ,所得數(shù)據(jù)如下表。 編號 ① ② ③ ④ 實驗 ? ? ? ? 銅片 質量 /g 實驗前 18小時后 【 解釋與結論 】 (3)實驗 1的目的是 。 (4)實驗 2中 ,通過對比②和④ ,得出的結論是 。 (5)實驗 2中 ,欲得出“ KMnO4和硫酸共同作用對銅才有腐蝕性”的結論 ,需要對比 (填編號 )。 (6)實驗 2中 ,銅片被腐蝕的反應如下 ,補全該反應的化學方程式。 5Cu+2KMnO4+8H2SO4? 5CuSO4+2MnSO4+K2SO4+ 答案 (1)2KMnO4? K2MnO4+MnO2+O2↑ (2)氧氣的密度比空氣略大 (3)探究高錳酸鉀溶液濃度與雞皮被腐蝕程度的關系 (4)其他條件相同時 ,酸性高錳酸鉀溶液濃度越高對銅的腐蝕性越強 (5)①②③ (6)8H2O 解析 Ⅰ .(1)設 g KMnO4受熱分解產(chǎn)生 O2的質量為 x。 2KMnO4? K2MnO4+MnO2+O2↑ 316 32 g x ? =? x= g。 Ⅱ .(3)實驗 1是完成不同濃度的高錳酸鉀溶液對雞皮的腐蝕程度的分析 ,腐蝕現(xiàn)象差異是由實 驗變量造成的。該實驗的目的是探究高錳酸鉀溶液濃度與雞皮被腐蝕程度的關系。 (5)① 證明 KMnO4溶液單獨作用下銅片不被腐蝕 。③ 證明 H2SO4溶液單獨作用下銅片也不被腐 蝕 。② 證明 KMnO4與 H2SO4共同作用時對銅才有腐蝕性。由此得出結論。 (6)根據(jù)質量守恒定律 ,在化學反應前后 ,原子的種類和數(shù)目不變 ,得出化學方程式應為 5Cu+ 2KMnO4+8H2SO4? 5CuSO4+2MnSO4+K2SO4+8H2O。 31632 gx知識拓展 控制變量法 :把多因素的問題變成多個單一因素的問題 ,只改變其中某一個因素 ,從 而研究這個因素對事物的影響。 3.(2022河南 ,25,10分 )化學是以實驗為基礎的科學 ,實驗是科學探究的重要手段。 (1)某化學興趣小組的同學利用下圖微型實驗裝置進行探究實驗。 ①寫出一個雙球管中可能反應的化學方程式。 ②擠壓右滴管并微熱燃燒管 ,白磷燃燒而紅磷不燃燒 ,由此可說明燃燒需要什么條件 ? ③ 相同質量的磷、鐵、鎂分別在氧氣中完全燃燒 ,消耗氧氣最多的是 。 (2)實驗室可利用下圖實驗裝置制取純凈、干燥的 CO,然后用 CO還原 Fe2O3并檢驗氣體產(chǎn)物。 已知 CO發(fā)生裝置中的反應為 :H2C2O4? H2O+CO2↑+CO↑。 ? ① A裝置中能觀察到什么現(xiàn)象 ? ② 寫出 B裝置中反應的化學方程式。 ③要達到實驗目的 ,裝置中導管接口從左到右的連接順序為 :一氧化碳發(fā)生裝置接 、 接 、 接 、 接 。 ④從環(huán)保角度考慮 ,還需對以上裝置進行改進 ,請簡述改進措施。 (3)將 g氯酸鉀 (KClO3)和二氧化錳的固體混合物裝入試管中 ,加熱制取氧氣 ,同時生成氯化 鉀。待反應完全后 ,將試管冷卻、稱量 ,可以得到 g固體物質。請計算原固體混合物中氯 酸鉀的質量。 答案 (1)① CaCO3+2HCl? CaCl2+H2O+CO2↑或 2H2O2? 2H2O+O2↑(1分 ) ② 溫度達到可燃物的著火點。 (1分 ) ③ 磷 (1分 ) (2)① 溶液變渾濁。 (1分 ) ② Fe2O3+3CO? 2Fe+3CO2(1分 ) ③ h g e f c(或 d) d(或 c) b(1分 ) ④ 將尾氣點燃或進行收集等 ,防止 CO污染空氣。 (1分 ) (3)解 :設原固體混合物中氯酸鉀的質量為 x。 2KClO3? 2KCl+3O2↑? (1分 ) 2 332 x g ? =? ? (1分 ) x=? = g? (1分 ) 24596 9 . 6 gx245 g96?答 :原固體混合物中氯酸鉀的質量為 g。 解析 (1)① 雙球管中分別裝有石灰石、二氧化錳 ,當?shù)喂苤械囊后w滴下時 ,分別產(chǎn)生二氧化碳 和氧氣 ,書寫化學方程式時注意標注反應條件、氣體符號并配平 。② 擠壓右滴管后 ,過氧化氫溶 液與二氧化錳混合可產(chǎn)生氧氣 ,燃燒管內有白磷和紅磷 ,微熱燃燒管后 ,白磷達到著火點而燃 燒 ,紅磷未達到著火點 ,不能燃燒 ,由此可說明燃燒需要溫度達到可燃物的著火點 。③ 相同質量 的磷、鐵、鎂分別在氧氣中完全燃燒 ,化學方程式分別為 4P+5O2? 2P2O5,3Fe+2O2? Fe3O4,2Mg+O2? 2MgO,金屬與氧氣的質量比分別為 124∶ 160=1∶ ? ,168∶ 64=1∶ ? ,48∶ 32= 1∶ ? ,故等質量的三種物質完全燃燒時 ,消耗氧氣最多的是磷。 (2)① CO還原 Fe2O3生成 CO2,因此 A裝置中觀察到氫氧化鈣溶液變渾濁 。② B裝置中發(fā)生的是一 氧化碳還原氧化鐵的反應 ,化學方程式為 Fe2O3+3CO? 2Fe+3CO2,注意標注反應條件和配 平 。③ 本實驗的目的是制取純凈、干燥的一氧化碳并驗證氣體產(chǎn)物 ,因此要先通過 D裝置除去 二氧化碳 ,然后通過 C裝置除去水蒸氣 ,接著通入 B裝置還原氧化鐵 ,最后通入 A裝置驗證氣體產(chǎn) 物 ,并且洗氣及檢驗氣體產(chǎn)物時 ,氣體要“長進短出” ,因此裝置中導管接口從左到右的連接順 序為 :一氧化碳發(fā)生裝置接 h、 g接 e、 f接 c(或 d)、 d(或 c)接 b。④ 題給裝置中沒有尾氣處理裝置 , 可在裝置末把尾氣點燃或收集起來。 4031 82123(3)根據(jù)質量守恒定律可知 ,固體減少的質量即為生成氧氣的質量 ,則氧氣的質量為 g= g。然后利用氯酸鉀分解的化學方程式即可計算出原固體混合物中氯酸鉀的質量。 易錯警示 導管接口的連接順序易錯 ,要理解制取的一氧化碳中含有雜質氣體二氧化碳和水 蒸氣 ,凈化時要先除雜后干燥 。然后還原氧化鐵后再驗證生成的氣體產(chǎn)物是二氧化碳。 4.(2022山西 ,29,9分 )經(jīng)過監(jiān)測和治理 ,我省的土壤質量已經(jīng)得到了很好的改善 ,但個別地區(qū)仍 然存在鹽堿地。某?；瘜W興趣小組的同學們?yōu)榇碎_展了實踐活動 ,他們采集了本地的土樣 ,并 對土樣圍繞兩個問題進行探究。 查閱資料 : ① 枸杞和合歡等植物均可在輕度鹽堿地中生存。 ②鹽堿地顯堿性。 ③該土樣中的可溶性物質只含 NaCl、 CaCl2和 Na2CO3。 探究過程 : (1)甲組探究土樣的酸堿度 具體操作是 ,由此得出 ,該土樣 pH7。 ? 向土樣中加入足量的蒸餾水 ,發(fā)生反應的化學方程式為