18常见的物质（空气）探究题-浙江省各地区2020-2022中考科学真题汇编

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18常见的物质（空气）探究题-浙江省各地区2020-2022中考科学真题汇编一、探究题1．（2020·浙江·中考真题）18世纪前后，人们把元素等同于一种在化学变化中不可再分的物质，即单质。“燃素说”和“燃烧的氧化学说”一度成为科学家争论的焦点。材料一：1723年，施塔尔提出“燃素说”：燃素也是一种元素，燃素存在于一切可燃物中。如金属含有燃素，金属燃烧时金属释放燃素后成为金属灰（实际是金属氧化物）；金属灰与燃素结合又会重新变回金属。材料二：1766年，卡文迪许制得氢气并认为它是燃素；1773年，舍勒研究发现，可燃物燃烧需要一种他称为“火空气”的单质参与；1784年前，人们认为水是一种元素；1796年，普里斯特利制得可在“脱燃素气”中燃烧的“可燃空气”，也把它当作燃素。材料三：1777年，拉瓦锡建立了“燃烧的氧化学说”，认为可燃物中不存在燃素；1801年，克鲁克香克证明了普里斯特利所谓的“可燃空气”是一氧化碳，从而结束了“燃素说”与“燃烧的氧化学说”之争。（1）用你所学的燃烧条件分析，材料二中的“火空气”是__________。（2）材料三中的“可燃空气”一氧化碳属于纯净物中的__________，所以不可能是燃素。（3）“燃素说”自提出后就引起争议。下列是当时科学家分析的事实或现象，用“燃素说”解释不合理的是__________。选项事实或现象用“燃素说”解释A金属成分比金属灰简单因为金属燃烧时燃素从金属中逸出B加热金属灰通入氢气，金属灰变回金属因为氢气是燃素C木炭与金属灰一起加热变回金属因为木炭富含燃素D铜在空气中加热后质量增加因为金属铜中含有燃素，加热后有燃素逸出E燃素（氢气）与脱燃素气（氧气）结合成为水因为水是一种元素 2．（2021·浙江衢州·中考真题）为测定石灰石样品中碳酸钙含量，某小组同学在一定质最的样品中加入足量稀盐酸，利用生成CO2的质量来测定（忽略稀盐酸挥发的影响）。（1）小科用图甲装置实验，通过测定反应前后D装置质量的变化来得到CO2质量。为了避免水蒸气对实验的影响，使测最结果更准确，装置C中应装入______（填试剂名称）。（2）小明用图乙装置实验，通过测定反应前后装置总质量的变化来得到CO2质量。他用碱石灰做干燥剂，请判断这种做法是否合理并说明理由。______（3）实验时。正确选择干燥剂后，两装置均可通过左侧导管鼓入某种气体一段时间，来进一步减小误差。下列操作可行的是______。选项实验装置反应开始前鼓入的气体反应结束后鼓入的气体A甲氮气氮气B甲干燥空气干燥空气C乙氮气氮气D乙干燥空气干燥空气 3．（2021·浙江台州·中考真题）某同学对收集满二氧化碳气体的集气瓶需要正放的必要性进行了探究。实验步骤如下：①将有底的空纸筒盖上硬纸板，在电子秤上称得质量为5.39克；②将该纸筒先后两次收集满二氧化碳气体、盖上硬纸板，分别正放、倒放在电子秤上，如图甲和图乙，观察并记录读数变化；③将两次的读数变化绘制成图丙，并得出结论。回答下列问题：（1）检验二氧化碳收集满的操作是______。（2）纸筒正放时，电子秤读数变小的原因是______。（3）结合图丙推测，若纸筒内收集满的是氢气，请在图丁中画出纸筒正放、倒放时电子秤读数随时间的大致变化情况并标注______。（纸筒收集满氢气后的质量为5.30克）4．（2021·浙江宁波·中考真题）有一瓶气体，可能由、、中的一种或几种组成。为确定其组成，在老师的指导下，实验小组对该瓶气体进行了如下探究：【查阅资料】脱氧剂（还原铁粉）能够吸收氧气和水蒸气。【实验设计】用下图所示的装置进行实验（已略去夹持装置）。【实验步骤】①检查装置气密性；②通入一定量氮气；③通入该气体，点燃酒精灯。【实验现象】步骤③实验过程中，A装置无现象，B和F装置出现白色沉淀，E装置中出现光亮的红色物质。【实验结论】该气体由___________组成。【实验反思】（1）C装置的作用是___________。（2）步骤②通入一定量氮气的目的是___________。（3）E装置中氧化铜粉末发生反应的化学方程式为___________。5．（2021·浙江嘉兴·中考真题）小嘉用H2O2溶液制取氧气时，在烧瓶中加入50毫升水及0.5克MnO2，再往分液漏斗中加入30毫升15%的H2O2溶液。为什么要加入50毫升水呢？查阅资料发现：在不加入水时，若注入H2O2溶液速度过快，反应会过于剧烈而引发事故。【提出问题】水是如何减缓该反应速度的呢？【建立假设】水可以降低H2O2溶液浓度，从而减缓反应速度。【实验方案】他利用如图装置，在相同条件下，分别用30毫升的1%、3%和 7%的H2O2溶液进行实验，观察并比较。【实验结论】加水降低了H2O2溶液的浓度，使反应速度变慢。【交流反思】（1）为了更好地比较反应的快慢，需控制三次实验中滴加H2O2溶液的___________相同。（2）判断产生氧气的速度时，可以通过观察产生气泡的快慢，还可以比较___________。【继续探究】针对提出的问题，他又利用如图装置，用3%的H2O2溶液分别在0℃、20℃和60℃的条件下进行实验。进行该实验所基于的假设是___________。6．（2021·浙江丽水·中考真题）建构合理的思维模型，既能促进深度学习又能提高思维品质。小科建构了“两组份混合物含量测定”的思维模型。运用该模型对教材中“测定空气中氧气含量”的实验进行了再探究：忽略含量很低的其它物质，空气可以看成由氮气和氧气组成的两份混合物。【探究一】根据沸点低的组份先汽化的性质，测定混合物中某组份的含量。（1）将空气转变为液态空气，液氮先汽化。从建模角度分析，该操作属于上述思维模型中的___________。【探究二】根据混合物中某组份发生化学反应，测定混合物中某组份的含量。（2）按图甲装置测定空气中氧气含量时，止水夹最合理的打开时间是___________（填“反应刚结束时”或“冷却到室温时”）； 【交流评价】（3）已知：在氧气不充足时，碳与氧气反应生成一氧化碳，一氧化碳不溶于水且不与碱反应。小科用足量木炭替换红磷，等体积氢氧化钠浓溶液替换集气瓶中的水，规范操作后，测得的氧气含量将___________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）；【继续探究】（4）运用上述思维模型，小科又设计了图乙的实验装置，其“测定空气中氧气含量”的原理是___________。7．（2022·浙江温州·中考真题）小明认为教室内空气中氧气含量比室外低，于是想用红磷测定教室内空气中氧气的体积分数。老师告诉他，足量的红磷燃烧并不能耗尽空气中的氧气，建议用一氧化氮气体代替红磷进行实验。在老师的指导下，小明进行如图所示实验：用注射器获取V1毫升教室内的空气，通过导管缓缓地全部推入量筒，与量筒内足量的V2毫升一氧化氮气体混合，待充分反应后，读出量筒中剩余气体体积为V3毫升。说明：①V1、V2、V3都是在与教室气温、气压相同的状态下测得。②一氧化氮难溶于水，也不与水反应。③同温同压下，在氢氧化钠溶液参与下，4体积一氧化氮与3体积氧气恰好完全反应，且产物能完全被溶液吸收。（1）小明用气密性良好的注射器，获取V1毫升教室内空气的具体操作是___________。（2）实验测得教室内空气中氧气的体积分数为___________。（用V1、V2、V3表示）（3）小明提出，注射器内空气中的二氧化碳也会被氢氧化钠溶液吸收，从而影响实验结果。但老师指出，相比空气中的氧气含量，二氧化碳对实验结果的影响属于“次要因素”，不是“主要因素”，可忽略不计。还有许多科学实验中存在“主要因素”和“次要因素”，请再举一例并指明次要因素。___________8．（2022·浙江浙江·中考真题）某校科学研究小组同学开展“二氧化碳的制取与性质”的实验探究。【实验原理】CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑【发生装置】（1）结合实验原理，图1中发生装置可用于实验室制取CO2气体的是___________；（填字母）【实验探究】探究Ⅰ、影响因素探究在制取CO2气体时，为了探究影响反应快慢的因素，小组同学进行了四组实验，如表所示实验组别甲乙丙丁大理石的质量/g、颗粒大小m 块状m 块状m 粉末状m 粉末状盐酸的体积/mL、浓度V 稀盐酸V 浓盐酸V 稀盐酸V 浓盐酸 （2）若探究盐酸的浓度对上述反应的影响，可选择实验甲与___________（选填实验组别）进行对照。探究Ⅱ、性质探究做CO2与NaOH溶液发生反应的验证实验时，同学们将NaOH溶液加入充满CO2气体且质地较软的塑料瓶中，观察到塑料瓶变扁，由此得到CO2与NaOH发生反应的结论。但有同学认为上述现象产生的原因还可能是CO2气体溶于水导致气压减小。为回答该同学的质疑，小科进行了如下实验：在两个250mL的烧瓶中分别充满CO2气体，通过注射器同时向两个烧瓶中分别注入同体积的水和NaOH溶液，最后得到烧瓶内压强与时间的关系曲线（如图2所示）。由此，小科得出CO2气体溶于水会导致塑料瓶变扁，同时CO2与NaOH也发生了化学反应的结论。（3）结合图2中A、B曲线变化特点，写出能证明CO2与NaOH发生了化学反应的证据___________。【拓展提高】小组同学完成某石灰石样品中CaCO3的质量分数测定，其方法是：将样品与一定量的稀盐酸反应，测定反应后生成的CO2质量，再根据CO2的质量求出样品中CaCO3的质量分数。小组同学在实验室中组装了相应的实验装置（如图3）。小科利用该实验装置按如下步骤进行实验：①先通一段时间的空气②称量D装置的质量为m1③打开分液漏斗的活塞，将稀盐酸全部加入锥形瓶，待充分反应后，关闭活塞④再次通空气一段时间⑤再次称量D装置的质量为m2（4）有同学指出实验步骤③操作明显不合理，你认为该同学的理由是___________。9．（2022·浙江浙江·中考真题）某混合气体X由CO2、CO、H2O（水蒸气）、H2中的两种或两种以上组成，X气体依次通过如图1装置（假定每步反应均完全），现象分别为：A中溶液变浑浊；B中固体变为红色；C中粉末变为蓝色；D中溶液变浑浊。完成下列问题：（1）该实验能得出CO气体一定存在的证据是___________；（2）只要在图1中加装一个图2装置，就能确定原混合气体X中是否含有H2.①写出图2装置中试剂名称___________；②该装置连接在图1中哪两个装置之间（用字母表示）。___________
参考答案：1．     氧气     化合物     ADE【解析】【分析】（1）分析资料，确定资料中的“火空气”的成分；（2）分析物质的化学式，确定其物质分类；（3）用化学方法分析实验现象与结论。【详解】（1）分析材料二，可燃物燃烧需要一种他称为“火空气”的单质参与，其中氧气为单质且可以支持燃烧，故答案为：氧气；（2）分析一氧化碳，一氧化碳的化学式为CO，是由两种元素组成的纯净物，故分类属于化合物。故答案为：化合物；（3）A．金属成分比金属灰简单，因为金属燃烧时燃素从金属中逸出，该说法是错误的。因为金属燃烧过程中有氧气参与，故A错误；B．由题意可知，金属灰是金属氧化物，金属氧化物会与氢气发生氧化还原反应，氢气把金属氧化物还原成金属，故B正确；C．木炭与金属氧化物反应生成金属，因为木炭具有还原性，木炭中富含燃素，故C正确；D．金属铜加热，会与空气中氧气反应生成氧化铜，而金属铜是单质，铜中不含有燃素，故D错误；E．氢气与氧气反应生成水，水是由两种元素组成，故E错误。综上所述，故答案为：ADE。2．     浓硫酸     不合理，因为碱石灰也或吸收二氧化碳     ACD【解析】【分析】【详解】（1）为了避免水蒸气对实验的影响，使测最结果更准确，装置C中应装入浓硫酸，是因为浓硫酸能够吸收水蒸气，不能吸收二氧化碳。（2）小明的做法不合理，是因为碱石灰也能够吸收二氧化碳。（3）A、甲装置反应前后鼓入氮气，能使生成的二氧化碳全部被D装置吸收，实验结果更准确，该选项可行；B、甲装置不能鼓入干燥空气，是因为干燥空气中含有二氧化碳，影响实验结果，该选项不可行；C、乙装置反应前后鼓入氮气，能使生成的二氧化碳全部逸出，实验结果更准确，该选项可行；D、正确选择干燥剂后，乙装置反应前后鼓入干燥空气，能使生成的二氧化碳全部逸出，实验结果更准确，该选项可行。故填ACD。3．     将燃着的木条放在纸筒口，若熄灭，则已经收集满     二氧化碳从小孔中逸出，空气进入，且二氧化碳比空气密度大     【解析】【分析】【详解】（1）检验二氧化碳收集的操作是将燃着的木条放在纸筒口，若熄灭，则已经收集满，因为二氧化碳不能燃烧，也不能支持燃烧，若在纸筒口的木条熄灭则说明二氧化碳已收集满，故填：将燃着的木条放在纸筒口，若熄灭，则已经收集满；（2）纸筒正放时，电子秤读数变小的原因是二氧化碳从小孔中逸出，空气进入，且二氧化碳的密度比空气大，相同体积的空气的质量比二氧化碳轻，故填：二氧化碳从小孔中逸出，空气进入，且二氧化碳比空气密度大；（3）因为氢气的密度比空气小，正放时，氢气逸出的速度较快，空气进入后总质量增加，而倒放时，氢气逸出的速度较慢，空气进入后总质量也增加，但较缓慢，故为： 。【点睛】根据氢气的密度比空气小，二氧化碳的密度比空气大，可以分析出纸筒内体积的总质量的变化趋势。4．     一氧化碳和二氧化碳（和）     除去气体     排尽装置中原有的空气     【解析】【分析】【详解】［实验结论］根据资料，脱氧剂（还原铁粉）能够吸收氧气和水蒸气，如果该气体中含有氧气，氧气和还原铁粉会反应生成红棕色的氧化铁，而步骤③实验中A装置无明显现象，说明该气体中不含氧气；因为二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，所以步骤③中B装置出现白色沉淀，说明该气体中含有二氧化碳；气体经过C装置，二氧化碳被除去，再经过浓硫酸干燥，气体进入E装置，实验过程中F装置内的澄清石灰水中出现白色沉淀，E装置中出现黑色的氧化铜变成光亮的红色物质，说明反应中生成了二氧化碳和铜，因为一氧化碳和氧化铜在加热条件下能反应生成铜和二氧化碳，所以该气体中还含有一氧化碳。故该气体由一氧化碳和二氧化碳（CO和CO2）组成。［实验反思］（1）因为澄清石灰水不能将气体中的二氧化碳全部吸收，会影响一氧化碳的检验，而氢氧化钠溶液浓度较大，能除去气体中的二氧化碳，故C装置的作用是除去CO2气体。（2）因为装置内含有空气，空气中含有氧气和二氧化碳等气体，如果不除去空气，会影响氧气和二氧化碳的检验，所以步骤②通入一定量氮气的目的是排尽装置中原有的空气。（3）E装置中，一氧化碳和氧化铜粉末在加热条件下反应生成铜和二氧化碳，反应的化学方程式为：。5．     速度     相同时间内收集到氧气的体积     水可以降低温度，减缓反应的速度【解析】【分析】【详解】交流反思：（1）根据控制变量法，为了更好地比较反应的快慢，需控制三次实验中滴加H2O2溶液的速度相同。（2）判断产生氧气的速度时，可以通过观察产生气泡的快慢，还可以比较相同时间内收集氧气的体积或收集相同体积的氧气所需时间。继续探究：用3%的H2O2溶液分别在0℃、20°C和60℃的条件下进行实验。除了温度不同，其它因素都相同，故该实验基于的假设是：降低温度，可以使过氧化氢的分解速率变慢。6．     分离转移     冷却到室温时     偏小     铜和装置中的氧气反应，生成氧化铜固体。装置内的气体冷却到室温时，注射器内减少的体积即为装置内氧气的体积，氧气的体积与反应前装置内的总体积之比为氧气的含量【解析】【分析】【详解】（1）将空气转变为液态空气，液氮的沸点低先汽化，从混合物中分离出来，并没有转化为新的物质，因此从建模角度分析，该操作属于上述思维模型中的分离转移。（2）为了使测量结果更准确，装置内的压强差最大，因此在步骤⑤中应等集气瓶冷却至室温后才打开止水夹。（3）从题目中所给的信息，小科用足量木炭替换红磷，等体积氢氧化钠浓溶液替换集气瓶中的水，是通过碳与氧气反应生成二氧化碳，然后用氢氧化钠溶液吸收生成的二氧化碳，从而达到测定空气中氧气含量的目的，但木炭燃烧过程中随着反应的进行，氧气越来越少，在氧气不充足时，碳与氧气反应生成一氧化碳，一氧化碳不溶于水且不与碱反应，因此生成的气体不能被全部吸收，故测得的氧气含量将偏小。（4）图乙装置中，测定空气中氧气含量的原理是铜和装置中的氧气反应，生成氧化铜固体，装置内的气体冷却到室温时注射器内减少的体积即为装置内氧气的体积，氧气的体积与反应前装置内的总体积之比即为氧气的含量。7．     在教室外，将注射器活塞推到底，将注射器拿到教室，再拉动活塞至刻度为V1毫升处并密封。          在探究影响重力势能大小的因素实验中，空气阻力是次要因素【解析】【详解】（1）用气密性良好的注射器，获取V1毫升教室内空气的具体操作是在教室外，将注射器活塞推到底，将注射器拿到教室，再拉动活塞至刻度为V1毫升处并密封。（2）用注射器获取V1毫升教室内的空气，通过导管缓缓地全部推入量筒，与量筒内足量的V2毫升一氧化氮气体混合，待充分反应后，读出量筒中剩余气体体积为V3毫升，则一共消耗一氧化氮和氧气体积为V1+V2﹣V3；由题干信息：同温同压下，在氢氧化钠溶液参与下，4体积一氧化氮与3体积氧气恰好完全反应，且产物能完全被溶液吸收，故氧气体积为。教室内空气中氧气的体积分数为＝。（3）次要因素是对实验有影响，但对实验产生的影响比较小，经常可忽略不计的因素。从常见实验中举例即可，如在探究影响重力势能大小的因素实验中，空气阻力是次要因素。8．     BC     乙     B曲线明显低于A曲线（或B与A曲线不重合；答案中只要体现两者压强存在差异即可）     未及时关闭活塞可能会导致产生的CO2从分液漏斗口逸出【解析】(1)实验室通常用石灰石（或大理石）与稀盐酸反应制取二氧化碳，反应物为固液混合物，不需要加热，故选B或C为发生装置，故答案为：B或C；(2)实验变量为盐酸浓度，所以选择变量只有盐酸浓度的实验组，故选甲和乙；故答案为：乙。(3)B曲线明显低于A曲线，说明B曲线中压强下降的多，即二氧化碳消耗的多，说明氢氧化钠与二氧化碳发生了反应，才可以出现此现象；故答案为：B曲线明显低于A曲线。(4)反应有气体生成，需要保证装置气密性，若不及时关闭活塞开关，气体从分液漏斗逸出，导致实验结果出现误差；故答案为：未及时关闭活塞可能导致产生的二氧化碳从分液漏斗逸出。9．     D中澄清石灰水变浑浊     浓硫酸     A与B之间【解析】(1)一氧化碳与氧化铜反应后生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。因此在A中去除二氧化碳后，D中溶液变浑浊，说明有二氧化碳生成，从而说明气体存在一氧化碳；故答案为：D中澄清石灰水变浑浊。(2)①为了确定是否含有氢气，需要通过氢气与氧化铜反应生成水来确定氢气是否存在，因此先将混合气体干燥，所以需要去除水蒸气，而浓硫酸具有吸水性，故加入浓硫酸即可；故答案为：浓硫酸。②为了确保干燥气体进入B中，所以在A和B之间加入图2装置，氢气与氧化铜反应生成水，使C中无水硫酸铜变色，证明水的存在，由此可以验证氢气的存在；故答案为：A和B。