2021中考化学总复习专题突破实验探究题（实验条件）

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2021中考化学总复习专题突破：实验探究题（实验条件：金属生锈）1. 某化学课外小组对生活中另外一种常见金属铜在空气中能否生锈进行了以下探究：提出问题：  铜在空气中长期放置会生锈吗？生锈的条件是什么？   查阅资料：  铜在朝湿的空气中会慢慢生锈变绿，俗称铜绿，主要成分为碱式碳酸铜，化学式为Cu2(OH)2CO3  （1）  作出猜想：  小组成员一致认为，铜生锈可能是铜与空气中的氧气、________共同作用的结果，他们猜想的依据是________。 （2）  设计实验：  同学们设计如图实验，探究铜生锈条件：将完全相同的铜片放入不同环境中，观察生锈情况。 小组同学讨论认为仅完成甲、乙、丙三个实验不能得出实验结论，于是又用丁试管补充了一个实验，装置中除了铜片外，还应该加入________。   观察现象：放置两周后，发现甲中的铜片变绿了，乙丙丁中的铜片没变化。  （3） 得出结论： 甲和乙对比，得出的结论是铜生锈需要与________接触。  （4） 甲和丙对比，得出的结论是铜生锈需要与________接触。 （5） 写出铜生锈生成碱式碳酸铜的的化学反应方程式是________。 （6） 反思拓展： 乙和丙中使用的是煮沸后迅速冷却的蒸馏水，目的是________。  （7） 小明发现从不同地点收集到的两个铜器(一个是纯铜做的，一个是青铜做的)中，纯铜器的铜绿比青铜器的少，他据此分析认为青铜比纯铜易锈蚀。小明的分析是否全面?请你说明理由：________。2. 暖贴发热是利用了铁粉生锈放出热量的原理，某小组同学设计并进行实验，探究铁生锈的条件及影响生锈速率的因素。（1） Ⅰ.探究铁生锈的条件 某兴趣小组对实验进行了创新设计，如右图所示。  取3段光亮无锈的细铁丝，绕成螺旋状，放入3支干燥洁净的试管底部，实验保证足够的时间。  实验①②无明显现象，实验③中铁丝生锈，铁生锈实际上是铁与空气中的________发生反应的结果。  （2） 当铁丝足量，时间足够长，实验③进入试管内的水的液面约上升________，若该实验用来测定空气中氧气含量则优点是________。 （3） Ⅱ.探究影响铁生锈速率的因素 [查阅资料]暖贴的发热材料主要有铁粉、活性炭、食盐、水等物质。  [猜想假设]  ①活性炭能加快铁粉生锈的速率。②食盐能加快铁粉生锈的速率。  [进行实验]下表是2g铁粉、5g水与不同量活性炭、食盐均匀混合后，在10分钟内温度上升的实验记录。  实验序号活性炭/g食盐/g温度上升值/℃1000.1202.022.030X3.140.20.156.3[解释与结论]  ①表中x的值为________。  ②对比实验1和3，得出的结论是________。  ③欲得出结论“活性炭与食盐同时存在会大幅度加快铁生锈速率”，需要对比________(填实验编号)。  （4） [反思与评价] 暖贴在使用前要注意________。3. 世界上每年因锈蚀而报废的金属设备和材料高达产量的20%～40%，某实验小组对金属锈蚀进行如下实验探究。 （实验一）取5枚去油去锈的洁净铁钉，分别装入下表的试管中，进行实验。 实验图示  生锈时间  8min较长时间不生锈5min3min1min（1） 通过上述实验可知，温度越高，铁钉生锈速率越________（填“慢”或“快”），在________（填“稀醋酸”、“水”或“稀氨水”）中铁钉生锈速率较快。 （2） （实验二）为探究铁锈的成分，用图1所示装置（夹持仪器已省略）进行实验（每步反应和吸收均完全）。    （查阅资料）无水硫酸铜吸水会由白色变为蓝色，碱石灰既能吸水也能吸收CO2。  （进行实验）  指出如图1所示实验装置的一个明显缺陷________。  （3） 加热前，先通入CO一段时间，目的是________。 （4） 将铁锈样品加热，无水硫酸铜逐渐变蓝，由此推知铁锈中一定含有________元素，从而推断出空气中的________参加了铁生锈反应． （5） （实验记录）  铁锈样品的质量/g装置B的质量/g  装置C的质量/g反应前23.2 232.4  198.2反应后/  239.6211.4（实验记录）  根据上表数据可以确定铁锈的成分。若用FexOy•nH20表示， n=________；  若缺少装置D，则x：y的值将________（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。  （6） 欲使用如图2所示装置探究镁带在空气中锈蚀的条件，已知镁带生锈的产物为碱式碳酸镁[Mg3（OH）2（CO3）2]，则试管内可选用的物质有： ①O2 ②水  ③CO2 ④O2和CO2 ⑤CO2和水  ⑥O2和水  ⑦O2、CO2和水  至少需要选择________（填序号）做对比实验，才能达到探究镁带锈蚀的条件。  （7） 写出镁带在空气中锈蚀的化学方程式________。4. 某兴趣小组发现铁钉生锈需要几天的时间，询问老师如何加快铁钉生锈的速度。 老师说氯化物可能加快铁钉生锈的速度。  （提出问题）氯化物对铁钉生锈有怎样的影响？  （查阅资料）  ⅰ．NaCl、CaCl2、CuCl2等由氯离子与金属离子构成的盐属于氯化物。  ⅱ．铜能与氧气反应，生成黑色的CuO。  ⅲ．CuO能与稀硫酸发生反应：CuO+H2SO4═CuSO4+H2O。  （进行实验、分析解释、获得结论）  （1） 实验1：探究氯化物对铁钉生锈速度的影响。 试管编号1234实验现象2天后，铁钉表面出现红色1天后，铁钉表面出现红色  1天后，铁钉表面出现红色7分钟时铁钉表面出现红色，20分钟后试管底部出现红色沉淀对比实验①②③可以得到的结论是________。  （2） 小组同学认为，试管④中的红色沉淀可能是铁锈，也可能是铜。他们认为红色沉淀可能是铜的理由是________(用化学方程式解释)。 （3） 实验2：探究试管④中红色沉淀的物质组成。 实验步骤实验操作实验现象1取出试管④中的铁钉，过滤剩余物，洗涤滤纸上的物质  固体为红色2将步骤Ⅰ所得红色固体加入试管中，再向试管中加入足量              .红色固体大部分溶解，溶液变为黄色3将步骤Ⅱ所得混合物过滤，洗涤、干燥滤纸上的固体后，置于石棉网上充分加热  红色固体变黑4向试管中加入步骤Ⅲ所得黑色固体，再加入足量稀硫酸黑色固体全部溶解，溶液变为蓝色  步骤Ⅱ中所加入的试剂是________。  （4） 步骤Ⅲ、Ⅳ的实验目的是________。 （5） 由实验2可得出结论：试管④中红色沉淀的物质组成是________。 （6） （反思与评价） 结合实验1、2的结论，对于“氯化物对铁钉生锈速度的影响”，小组同学提出了进一步的假设：________。5. 常温下，铜制品生锈可生成绿色的铜绿。兴趣小组同学进行了下列相关探究。 探究一：甲组同学设计并进行实验，探究铜片生锈的必要条件。  【猜想】常温下，铜生锈可能与氧气、二氧化碳、水蒸气有关。  【实验】利用下图所示装置进行实验，并持续观察一个月。    他们观察到只有实验①中铜片表面生锈，实验②、③、④中铜片始终无明显变化。  【解释与结论】  （1） 试管中的蒸馏水要预先煮沸，其目的是________。 （2） 实验④中氢氧化钠溶液的作用是________（用化学方程式表示）。 （3） 得出“铜生锈一定与二氧化碳有关”的结论，依据的两个实验是________（填序号）。 由上述实验推知，铜生锈的条件是与氧气、水蒸气、二氧化碳同时接触。  （4） 【反思与评价】 在做猜想与假设时，同学们认为铜生锈与氮气无关，其理由是________。  （5） 欲进一步证明铜绿中含有碳酸盐，所需的试剂是________。 （6） 探究二：乙组同学探究加热铜绿会生成什么物质。 他们与老师一起进行了下图所示的实验。实验过程中，观察到试管口有无色液体产生，澄清石灰水变浑浊。实验完成后，试管内固体由绿色变为黑色。    他们经过讨论，猜想黑色固体可能是氧化铜或者是炭粉，或者是二者的混合物。乙组同学继续实验，取少量黑色固体于试管中，________（填实验操作以及现象），证明只有氧化铜。写出该反应的化学方程式________。6. 某小组同学在探究铁生锈的条件时，将铁钉浸没在试管里的食盐水中，一段时间后，发现试管底部出现了黑色粉末。该小组同学对此黑色粉末进行了如下探究。 （提出问题）试管中黑色粉末的成分是什么呢？  （猜想与假设）猜想①Fe  猜想②Fe2O3  猜想③Fe3O4  猜想④FeCl3  （查阅资料）Fe3O4 是黑色晶体，能被磁铁吸引。  （1） （分析讨论） 你认为上述四个猜想中，不做实验就可排除的是猜想________和猜想________， 理由是________、________。  （2） （实验探究） 将试管中黑色粉末干燥后，用磁铁靠近，发现黑色粉末能被磁铁吸引，于是得出结论，黑色粉末一定是 Fe，你认为该结论正确吗？________（填“正确”或“不正确”），理由是________。  （3） 请你设计一个实验方案，用化学方法验证黑色粉末是否为 Fe。 实验操作  实验现象及结论  取________，加入________。如果有____，则黑色粉末是 Fe。  如果没有____。