專項(xiàng)07 科學(xué)探究

專項(xiàng)練習(xí)(七)科學(xué)探究類型一教材實(shí)驗(yàn)裝置的變形或組合1.(2023福建石獅實(shí)驗(yàn)中學(xué)期中)利用如圖裝置測(cè)定空氣中氧氣的含量。下列敘述不正確的是()A.實(shí)驗(yàn)前需檢查裝置氣密性 B.白磷的作用是消耗試管中的氧氣C.白磷熄滅、試管冷卻后，再打開(kāi)止水夾 D.最終量筒中液面約降至40mL刻度線處2.(2023江蘇蘇州吳江月考)如圖所示，加熱燒瓶中的水使之沸騰，水蒸氣從銅管噴出，把火柴靠近管口P處，火柴被加熱但不能燃燒，迅速移開(kāi)火柴，火柴開(kāi)始燃燒。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.該實(shí)驗(yàn)證明燃燒需要溫度達(dá)到著火點(diǎn)B.P處火柴不能燃燒是因?yàn)樗魵飧艚^了氧氣C.火柴移離水蒸氣，與氧氣充分接觸，從而燃燒D.加熱銅管的目的是產(chǎn)生高溫水蒸氣3.(2022江西中考)“世界棉花看中國(guó)，中國(guó)棉花看新疆”，棉花在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中也常被使用。① ② ③(1)實(shí)驗(yàn)①中棉花、細(xì)沙和小卵石在凈水中的作用是。(2)實(shí)驗(yàn)②中棉花上蘸有的酒精能燃燒，而棉花上蘸有的水不能燃燒，說(shuō)明燃燒的條件之一是。如果加熱蘸有水的棉花時(shí)間較長(zhǎng)，可觀察到的現(xiàn)象是。(3)實(shí)驗(yàn)③的目的是探究鐵釘生銹的條件。試管c內(nèi)棉花中放氯化鈣的目的是。實(shí)驗(yàn)幾天后觀察到試管(填序號(hào))中的鐵釘生銹，從而得出鐵生銹的條件是與空氣和水同時(shí)接觸。4.(2022浙江溫州中考)小明認(rèn)為教室內(nèi)空氣中氧氣含量比室外低，于是想用紅磷測(cè)定教室內(nèi)空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)。老師告訴他，足量的紅磷燃燒并不能耗盡空氣中的氧氣，建議用一氧化氮?dú)怏w代替紅磷進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在老師的指導(dǎo)下，小明進(jìn)行如圖所示實(shí)驗(yàn)：用注射器獲取V1毫升教室內(nèi)的空氣，通過(guò)導(dǎo)管緩緩地全部推入量筒，與量筒內(nèi)足量的V2毫升一氧化氮?dú)怏w混合，待充分反應(yīng)后，讀出量筒中剩余氣體體積為V3毫升。說(shuō)明：①V1、V2、V3都是在與教室氣溫、氣壓相同的狀態(tài)下測(cè)得的。②一氧化氮難溶于水，也不與水反應(yīng)。③同溫同壓下，在氫氧化鈉溶液參與下，4體積一氧化氮與3體積氧氣恰好完全反應(yīng)，且產(chǎn)物能完全被溶液吸收。(1)小明用氣密性良好的注射器，獲取V1毫升教室內(nèi)空氣的具體操作是。(2)實(shí)驗(yàn)測(cè)得教室內(nèi)空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為(用V1、V2、V3表示)。

類型二物質(zhì)性質(zhì)的探究5.(2022新疆中考改編)2021年12月9日，我國(guó)“天宮課堂”第一課成功授課。興趣小組同學(xué)對(duì)其中的“泡騰片實(shí)驗(yàn)”很好奇，于是一起開(kāi)展如下探究。(1)維生素C(C6H8O6)具有增強(qiáng)機(jī)體抵抗力，預(yù)防和治療壞血病等作用。某品牌維生素C泡騰片主要成分如圖。(2)檸檬酸為食用酸類，由碳、氫、氧三種元素組成，可增強(qiáng)體內(nèi)正常代謝，適當(dāng)劑量對(duì)人體無(wú)害。檸檬酸易溶于水，20℃時(shí)，其溶液呈酸性。(3)碳酸氫鈉在醫(yī)療上是治療胃酸過(guò)多的藥劑之一(與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳)，寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：。維生素C泡騰片溶于水后產(chǎn)生的氣體是什么？同學(xué)甲認(rèn)為產(chǎn)生的氣體中不可能含有CO和H2，因?yàn)閺乃幤钒踩嵌瓤紤]，H2易燃易爆，CO。同學(xué)乙認(rèn)為產(chǎn)生的氣體也不可能含有N2，因?yàn)椤Ｍ瑢W(xué)丙認(rèn)為該氣體可能含有O2、CO2中的一種或兩種。實(shí)驗(yàn)編號(hào)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論Ⅰ將一片維生素C泡騰片放入裝有水的試管中有大量氣泡產(chǎn)生

Ⅱ?qū)Щ鹦堑哪緱l伸入試管帶火星的木條沒(méi)有復(fù)燃該氣體中不含O2Ⅲ將氣體通入澄清石灰水中澄清石灰水變渾濁該氣體中含有

同學(xué)丁認(rèn)為由實(shí)驗(yàn)Ⅱ不能確定該氣體中不含O2，理由是。同學(xué)們經(jīng)過(guò)討論，設(shè)計(jì)了更為嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)，最終證明了該氣體中不含氧氣。

保存維生素C泡騰片時(shí)應(yīng)注意。

類型三反應(yīng)條件的探究6.(2022遼寧沈陽(yáng)育才雙語(yǔ)學(xué)校月考)某同學(xué)利用如圖裝置進(jìn)行兩個(gè)實(shí)驗(yàn)。Ⅰ中藥品Ⅱ中藥品Ⅲ中藥品實(shí)驗(yàn)1雞蛋殼、稀鹽酸澄清石灰水紫色石蕊試液實(shí)驗(yàn)2MnO2、H2O2溶液白磷、熱水(80℃)白磷、冷水(10℃)資料：白磷的著火點(diǎn)為40℃。下列說(shuō)法不正確的是()A.實(shí)驗(yàn)1可觀察到Ⅱ中澄清石灰水變渾濁，Ⅲ中的紫色石蕊試液變紅B.實(shí)驗(yàn)1通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的觀察分析，能說(shuō)明產(chǎn)物中有CO2氣體C.實(shí)驗(yàn)2裝置Ⅱ、Ⅲ中均有氣泡產(chǎn)生，Ⅱ中的白磷燃燒D.實(shí)驗(yàn)2通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的觀察分析，只能證明可燃物燃燒的一個(gè)條件7.(2022湖南永州中考)創(chuàng)新是社會(huì)進(jìn)步的不竭動(dòng)力。某化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)了制取氧氣和燃燒條件探究的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)。如下圖：查閱資料：①白磷的著火點(diǎn)為40℃；②P2O5+6NaOH2Na3PO4+3H2O。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)儀器a的名稱是。

(2)按圖連接好裝置，將注射器內(nèi)筒向外拉出一段距離，裝置C(裝有水)中導(dǎo)管內(nèi)立即形成一段水柱，片刻后觀察到導(dǎo)管中的水柱不下降，這一操作的目的是檢查裝置的性。

(3)向裝置A中分別裝入適量H2O2溶液和少量MnO2粉末，裝置B中小試管內(nèi)裝入一小粒白磷，裝置C中裝入適量NaOH溶液，連接好裝置，緩慢推送注射器，向錐形瓶?jī)?nèi)注入H2O2溶液，立即觀察到錐形瓶?jī)?nèi)產(chǎn)生氣泡，裝置B中白磷不燃燒。裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是。

(4)向裝置B的儀器a中注入90℃熱水，片刻，可觀察到白磷會(huì)(填寫(xiě)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象)。(5)裝置C的作用是。

8.某化學(xué)興趣小組在用銅絲和銀絲做實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)久置的銅絲表面能生成綠色的銅銹，興趣小組對(duì)銅生銹的條件進(jìn)行了以下探究。銅銹的主要成分為Cu2(OH)2CO3。銅生銹除了可能與空氣中的氧氣有關(guān)外，還可能與有關(guān)，作出此猜想的依據(jù)是。興趣小組同學(xué)取4根銅絲設(shè)計(jì)了如圖所示的四個(gè)實(shí)驗(yàn)。 他們?yōu)榱顺ャ~絲表面的污物，實(shí)驗(yàn)前應(yīng)該做的操作是。C瓶中的m應(yīng)是。

若干天后，發(fā)現(xiàn)只有D瓶中的銅絲表面出現(xiàn)綠色的銅銹，其他瓶中的銅絲表面均無(wú)銅銹出現(xiàn)。(1)實(shí)驗(yàn)中所使用的蒸餾水是經(jīng)煮沸后迅速冷卻的蒸餾水，其目的是。(2)通過(guò)對(duì)比B瓶與D瓶中的現(xiàn)象，可以得出銅生銹與有關(guān)的結(jié)論。

由上述四個(gè)實(shí)驗(yàn)可以分析得出猜想成立，寫(xiě)出銅生銹的化學(xué)方程式：。在同樣環(huán)境下銀絲依舊光亮如新，原因是。

類型四項(xiàng)目式學(xué)習(xí)9.(2023江蘇蘇州吳江月考)金屬材料的廣泛應(yīng)用極大地促進(jìn)了社會(huì)發(fā)展。某小組以“探究金屬性質(zhì)”為主題開(kāi)展項(xiàng)目式學(xué)習(xí)。探究金屬和氧氣的反應(yīng)因通常實(shí)驗(yàn)中鐵生銹所需時(shí)間較長(zhǎng)，某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了下圖所示的改進(jìn)實(shí)驗(yàn)。(1)幾分鐘后觀察：A處鐵絲依然光亮，B處鐵絲表面灰暗，C處鐵絲依然光亮。A、B處實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象對(duì)比，可得出鐵生銹與有關(guān)；B、C處實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象對(duì)比，說(shuō)明決定鐵生銹快慢的一個(gè)重要因素是。(2)防止鐵生銹的方法很多，如(一條即可)。探究鋁片與稀鹽酸的反應(yīng)某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示，用壓強(qiáng)傳感器測(cè)得燒瓶?jī)?nèi)氣壓變化如圖2所示。(3)圖2中，AB段反應(yīng)壓強(qiáng)變化不大的原因可能是。

(4)CD段壓強(qiáng)變化的原因是。

(5)寫(xiě)出鋁和鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：。

通過(guò)金屬和金屬化合物溶液反應(yīng)，比較鋁、鐵、銅的活動(dòng)性強(qiáng)弱(6)可供選擇的藥品及儀器用品：鋁片、鐵片、銅片、稀鹽酸、砂紙、試管。請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并得出結(jié)論：。(7)鋅鋁合金是最常見(jiàn)的鋅合金，現(xiàn)有打磨后的鋅鋁合金樣品6.5g，和足量的稀鹽酸反應(yīng)，生成氫氣的質(zhì)量為m，m的取值范圍是(保留兩位小數(shù))。

專項(xiàng)練習(xí)(七)科學(xué)探究答案全解全析1.D空氣中氧氣的體積約占空氣總體積的15，故試管中進(jìn)入水的體積大約是130mL×15=26mL2.AP處產(chǎn)生的水蒸氣使火柴與氧氣隔絕，故火柴不燃燒；火柴移離水蒸氣，與氧氣充分接觸，從而燃燒。該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明燃燒需要與氧氣接觸。3.(1)過(guò)濾(或除去水中的難溶性雜質(zhì))(2)需要可燃物棉花燃燒(3)作干燥劑或吸收水蒸氣a解析(2)實(shí)驗(yàn)②中棉花上蘸有的酒精能燃燒，而棉花上蘸有的水不能燃燒，說(shuō)明燃燒的條件之一是需要可燃物。如果加熱蘸有水的棉花時(shí)間較長(zhǎng)，水分蒸發(fā)，溫度達(dá)到棉花的著火點(diǎn)，可觀察到棉花燃燒。(3)試管c內(nèi)棉花中放氯化鈣的目的是作干燥劑或吸收水蒸氣。a中的鐵釘與氧氣和水同時(shí)接觸，生銹；b中的鐵釘只與水接觸，不生銹；c中的鐵釘只與氧氣接觸，不生銹。4.(1)在教室外，將注射器活塞推到底，將注射器拿到教室，再拉動(dòng)活塞至刻度為V1毫升處并密封(2)3(V解析(2)根據(jù)題意，一共消耗一氧化氮和氧氣的體積為(V1+V2-V3)毫升，由題意可知，參加反應(yīng)的一氧化氮與氧氣的體積比為4∶3，故氧氣體積為37(V1+V2-V3)毫升，則教室內(nèi)空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為35.NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2↑有毒根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后元素種類不變，反應(yīng)物中沒(méi)有氮元素生成的氣體中含有二氧化碳，二氧化碳不燃燒，不支持燃燒在干燥處密封保存解析碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水與二氧化碳。CO有毒，因此同學(xué)甲認(rèn)為產(chǎn)生的氣體中不可能含有CO；根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變，維生素C泡騰片和水中不含氮元素，則產(chǎn)生的氣體不可能是N2。二氧化碳能與氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，因此將氣體通入澄清石灰水中，澄清石灰水變渾濁，說(shuō)明氣體中含有二氧化碳。生成的氣體中含有二氧化碳，二氧化碳不燃燒也不支持燃燒，因此由實(shí)驗(yàn)Ⅱ中帶火星的木條沒(méi)有復(fù)燃不能確定該氣體中不含O2。通過(guò)探究可知，維生素C泡騰片溶于水會(huì)產(chǎn)生大量氣泡，所以應(yīng)在干燥處密封保存。6.D實(shí)驗(yàn)1，雞蛋殼會(huì)和稀鹽酸反應(yīng)生成CO2氣體，CO2可以使澄清石灰水變渾濁，能與水反應(yīng)生成碳酸，而碳酸能使紫色石蕊試液變紅，A、B正確。實(shí)驗(yàn)2，過(guò)氧化氫在二氧化錳的催化作用下分解生成氧氣，裝置Ⅱ、Ⅲ中均有氣泡產(chǎn)生，Ⅱ中的白磷溫度達(dá)到著火點(diǎn)且與氧氣接觸，能燃燒，C正確。實(shí)驗(yàn)2能證明可燃物燃燒需要氧氣和溫度達(dá)到著火點(diǎn)，D錯(cuò)誤。7.(1)燒杯(2)氣密(3)2H2O22H2O+O2↑(4)劇烈燃燒，產(chǎn)生大量白煙(5)吸收P2O5，防止污染環(huán)境解析(3)裝置A中過(guò)氧化氫在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣。(4)向裝置B的燒杯中注入90℃熱水，將白磷加熱，白磷能與氧氣接觸且溫度達(dá)到了著火點(diǎn)，可觀察到白磷劇烈燃燒，產(chǎn)生大量白煙。(5)五氧化二磷有毒，會(huì)污染空氣，裝置C的作用是吸收P2O5，防止其污染環(huán)境。8.水、二氧化碳化學(xué)反應(yīng)前后，元素種類不變，而銅銹的主要成分含銅、碳、氫、氧元素(合理即可)打磨銅絲二氧化碳(1)除去水中溶解的氧氣和二氧化碳(2)二氧化碳2Cu+O2+CO2+H2OCu2(OH)2CO3銀常溫下化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定解析堿式碳酸銅中含有銅、碳、氧、氫四種元素，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變，銅生銹可能與氧氣、水和二氧化碳有關(guān)。反應(yīng)物為銅、水、氧氣和二氧化碳，生成物為堿式碳酸銅，據(jù)此書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式。10.(1)水氧氣濃度(2)刷漆(合理即可)(3)鋁片表面沒(méi)有打磨(4)金屬與酸反應(yīng)放熱，反應(yīng)結(jié)束溫度降低，氣壓減小(5)2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑(6)將鋁片、鐵片、銅片打磨后，同時(shí)伸入稀鹽酸中，銅片表面無(wú)現(xiàn)象，鋁片和鐵片表面都產(chǎn)生氣泡，并且鋁片反應(yīng)更劇烈，說(shuō)明活動(dòng)性：Al>Fe>Cu(7)0.20g<m<0.72g解析(1)干燥細(xì)鐵絲不生銹，潮濕細(xì)鐵絲生銹，A、B處實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象對(duì)比，可得出鐵生銹與水有關(guān)；B處的氧氣濃度比C處高，B、C處實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象對(duì)比說(shuō)明決定鐵生銹快慢的一個(gè)重要因素是氧氣濃度。(2)防止鐵生銹的方法很多，如在鐵制品表面刷漆、涂油等。(3)鋁片表面有一層致密的氧化鋁，氧化鋁能和鹽酸反應(yīng)生成氯化鋁和水，不生成氣體，故壓強(qiáng)變化不大