2023北京初三二模化学汇编：科学探究题

2023北京初三二模化学汇编

科学探究题

一、科学探究题

1.(2023•北京平谷•统考二模)某“贴身暖宝宝”的使用说明书(部分)如下图，化学兴趣小组围绕袋内物质展

开探究。

品名：XX牌贴身暖宝宝袋内物质成分：铁粉、水、活性炭、食盐等

内袋材料：微孔透气无纺布

外袋材料：不透气塑料

用法：临使用前，打开外袋取出内袋，直接贴在衣服上，打开外袋后保持温暖12小时

【提出问题】袋内是否含有铁粉？

【进行实验】①取出袋内粉末于滤纸上，与磁铁充分接触。②将少量磁铁吸出的粉末加入足量稀硫酸中。

【收集证据】

(1)磁铁吸出的粉末与稀硫酸剧烈反应得到浅绿色溶液，同时观察到有产生________。

【得出结论】袋内含有铁粉

【做出猜想】被磁铁吸出的铁粉能在空气中燃烧。

【获取事实】将少许铁粉撒在酒精灯火焰上，铁粉立即剧烈燃烧，火星四射。

【反思交流】

(2)铁粉燃烧反应的化学方程式为。

【拓展探究1】为探究发热材料中各主要物质所起到的作用，小组成员设计了如下实验。回答下列问题：

实验药品及用量

实验编号反应时间∕min温度上升值/°C

铁粉/g活性炭/g食盐/g水/g

对照组10.20.151058

100.20.15100

实验组2100.15102.7

310.20.10IO4.5

410.2051020

(3)分析的数据，可证明活性炭能加快铁粉氧化的速率。

(4)分析实验组4与对照组的数据，可证明。

【拓展探究2】用不同物质燃烧测定空气里氧气的含量:分别在图甲所示装置的燃烧匙内放置铁粉、红磷(均

足量)，用电热丝引燃。氧气含量随时间变化情况如图乙、图丙：

(5)待铁粉熄

灭并恢复至室温后，打开弹簧夹，进入瓶内的水约占原水面上方空间体积的O

(6)分析图乙、图丙可知，实验中消耗氧气更彻底的是(填“铁粉”或“红磷”)。

2.(2023•北京石景山•统考二模)Ca(OH)?是一种常见的碱，通过实验，探究制备时影响Ca(OH)2纯度的因

素。

【进行实验】取某生石灰样品与定量水反应制备氢氧化钙，实验记录如下：

实验反应温度/"C水灰比反应时间∕minCa(OH)2纯度/%

①250.32067.31

~wX0.42075.26

③250.52083.31

④250.72078.19

⑤250.54084.21

⑥250.56084.33

©250.58083.64

⑧300.54088.01

~©~400.54092.21

⑩500.54090.23

已知：水灰比表示水的质量与生石灰的质量之比

【解释与结论】

(1)氧化钙和水反应的化学方程式为。

(2)表中X的数值为o

(3)实验③⑤⑥⑦的目的是o

(4)对比实验⑤⑧⑨⑩得出的结论是。

【反思与评价】

(5)制备的氢氧化钙若保存不当会发生变质，其原因可能是。

(6)依据实验数据，不能得出“反应温度、时间相同时，水灰比越大，氢氧化钙纯度越高”的结论，其证据是

3.(2023•北京大兴♦统考二模)氯酸钾(KClO3)在催化剂和加热的条件下可以分解为KCI和02。实验小

组同学对不同催化剂的催化效果进行探究。

【实验准备】实验前将不同的催化剂研磨筛选，制成颗粒大小一致的粉末备用。

【进行实验】利用下图所示装置进行实验。

实验1：按下表数据，分别将不同催化剂与氯酸钾均匀混合，装入试管中加热，记录收集到相同体积气体

时所用时间。实验记录如下：

实验序号1-11-21-31-41-5

催化剂

SiO2CaOAl2O3Fe2O3MnO2

氯酸钾质量/g55555

催化剂质量/g11a11

所用时间/S180135835646

实验2：将两种不同催化剂粉末各0.3g混合制成复合催化剂，比较复合催化剂与其各组分独立使用时的催

化效果。分别将0.6g复合催化剂或单一催化剂与Ig氯酸钾充分混合后，装入试管中加热，记录收集到相

同体积气体时所用时间。实验记录如下：

MnO2Fe2O3NiSO4CuSO4

Mn0222.618.457.6

Fe2(5333.040.033.6

NiSO438.060.2

CuSO488.0

【解释与结论】

(1)实验装置连接顺序为a—>->do

(2)实验1-4中发生反应的化学方程式为0

(3)实验1-3中a为o

(4)实验1的目的是o

(5)由实验2的数据可知，催化效果最佳的催化剂组合为

【反思与交流】

(6)同学们由实验2得到“某些复合催化剂的催化效果比其各组分独立使用时催化效果差”的结论，所依据的

3个数据是。

4.(2023•北京西城・统考二模)菠菜是人们喜爱的一种绿叶蔬菜。实验小组探究营养液中不同成分的浓度

对水培菠菜生长的影响。

【进行实验】

将品种、质量相同的菠菜幼株，置于IOL不同营养液中培养，控制培养温度相同。实验记录如下:

营养液中的主要成分及浓度

序号15天后单株鲜重/g

氮素浓度(mmol/L)Mg2+浓度(mmol/L)腐殖酸浓度/%

80.616O4.36

②81.232O2.42

82.464O11.50

④120.616O7.14

121.232O6.01

~w~122.464O8.52

82.4640.1165.09

~w~82.4640.2322.98

说明：单株鲜重越大，菠菜生长越好。

【解释与结论】

(1)菠菜中铁含量丰富。人体中缺铁可能会导致(填序号，下同)。

A.甲状腺肿大B.贫血C.骨质疏松⑵营养液中含有KNO3。KNO3属于。

A.氧化物B.盐C.化合物D.混合物⑶对比②⑤的目的是o

(4)探究Mg2+浓度对菠菜生长有影响的实验组有(填序号，写全对比组)。

(5)依据③⑦⑧得出的结论是。

【反思与评价】

(6)依据实验数据，不能得出“不添加腐殖酸且Mg2+浓度相同时，氮素浓度越大，菠菜生长越好”的结论，其

证据是。【实际应用定量分析)

5.(2023・北京顺义・统考二模)实验小组对铁与硫酸铜反应的最佳实验条件进行探究。

【是出问题】CUSo4溶液的浓度、铁的形状，体系密封与否、加入NaeI的量是否会影响实验结果呢？

【查阅资料】CI-可促进铁与硫酸铜反应的进行，加快反应速率。

【进行实验】分别取等的铁钉、铁丝、铁片进行实验，根据实验指标对实验效果进行综合评分，记录如

下：

表1实验记录

实验指标

实验CUSO4溶液铁的体系密NaCl的综合

铁表面析出溶液颜溶液颜色变

序号浓度/%形状封与否质量/g评分

物的颜色色变化化时间/s

11铁钉密封0红色浅绿色29384

浅蓝绿

21铁丝不密封0.01红色19082

色

31铁片不密封0.05红色浅绿色8392

浅蓝绿

42铁钉不密封a红色16083

色

52铁丝不密封0红色蓝色30059

62铁片不密封0.01红色浅绿色24285

73铁钉不密封0.01红色蓝绿色26371

83铁丝密封0.05红色蓝色30055

浅黄绿

93铁片不密封0红色11370

色

【处理数据】分析表1,计算效果得分均值，结果如下:

表2效果得分均值

CUSO4溶液浓度/%铁的形状体系密封与否NaCl的质量/g

因素

123铁钉铁丝铁片密封不密封00.010.05

均值86.075.765.379.365.382.374.776.271.079.376.7

依据均直推断」勒佳实!佥条件，均值越高，效果越好。

【解释与结论】

(1)铁与硫酸铜反应的化学方程式为.

(2)实验4中，a为go

(3)表2中，铁钉对应的均值为79.3,计算该值所依据的3个数据分别为。

(4)根据表2推断，铁与硫酸铜反应的实验最好选择%的CUSO4溶液、铁片、不密封并加入

O-OlgNaClo

【反思与评价】

(5)实验前，用1%的稀硫酸对铁钉、铁丝、铁片进行了处理，目的是。

(6)综合分析，使实验6的综合评分高于实验7的因素有。

6.(2023•北京东城•统考二模)碳酸钠和碳酸氢钠是生活中常见的盐，小组同学实验探究它们的化学性

质。

【进行实验】

实验1：用如图装置(夹持仪器已略去)完成实验，记录如下：

序号①②

碳酸氢钠

步:/好拉收

装置

(D中冷却I

后的国科

nR-澄清■石灰水

现象试管内壁有水雾注入稀盐酸后，有气泡产生，澄清石灰水变浑浊

实验2：用下图装置进行实验。该装置能实现将盐酸极其缓慢地加入到NazCCh溶液、NaHCc)3溶液中，并

通过磁力搅拌，使溶液迅速扩散。Na2CO3溶液、NaHCO3溶液中预先滴加2滴酚醐溶液。

棉畿ɪ棉或

Na£()诲液NaHCoI溶液

用延时摄影技术将Ih的实验过程压缩到34s,使短时间内看到快速连续的变化，按时间顺序连续记录不同

时间阶段的实验现象，结果如下：

NazCCh溶液NaHCO3溶液

起始呈红色呈浅粉色

溶液颜色逐渐变浅，变为浅粉色，无气泡产溶液颜色逐渐变浅，直至褪色，逐渐产生气

阶段①

生泡

溶液颜色继续变浅，直至褪色，逐渐产生气

阶段②不断产生气泡

泡

阶段③不断产生气泡没有新气泡产生

阶段④没有新的气泡产生—

【解释与结论】

(1)实验1中②的现象说明有C02产生。CO2与石灰水反应的化学方程式为O

(2)实验2中，由起始现象可知，Na2CO3溶液显______性。

(3)实验2中，NaHCO3与稀盐酸反应的化学方程式为。

(4)对比实验2中的现象可知，阶段①中Na2CO3与稀盐酸反应的化学方程式为。

【反思与评价】

(5)实验1能否得出NaHCO3加热后生成了Na2CO3o回答"能''或"不能”，并说明理由：。

(6)通过本实验，你对Na2CO3与稀盐酸反应的新的认识是。

7.(2023・北京门头沟•统考二模)管道疏通剂可以有效地疏通由毛发、油脂等各种原因引起的下水管道堵

塞，某小组欲探究某品牌固体管道疏通剂中Ca(C)H)2、铝粉、缓蚀阻垢剂的用量对疏通效果的影响，寻找

三者的最佳质量比；并探窕该品牌管道疏通剂对下水管道的腐蚀情况。

【查阅资料】Ca(OH)2与铝粉混合遇水后发生化学反应，放出大量热和气体，可加快疏通毛发等物质。反

应的化学方程式为：Ca(OH)2+2A1+2H2O=Ca(AlO2)2+3H2↑。

【进行实验1】按表中数据将各固体物质混合均匀后，加入20mL水，观察到有气体产生，并通过测定反

应前后温度的变化比较疏通效果(温度升高值越大，疏通效果越好)。

实验数据记录如下：

序号Ca(OH)2质量/g铝粉质量/g缓蚀阻垢剂质量/g混合前后温度升高值/℃

1.30.550.1863

1.30.750.1878

1.30.950.1889

1.31.150.1883

⑤1.30.950.0486

1.30.950.0987

【解释与结论】

(1)实验①〜④的目的是。

(2)欲探究缓蚀阻垢剂的用量对疏通效果的影响，需对比的实验是(填实验序号)。

(3)由实验1可知，Ca(OH)2、铝粉、缓蚀阻垢剂的最佳质量比为1.3：：。

【进行实验2】在其他条件相同时。改变下水管道材料，测定管道疏通剂对各材料的腐蚀率。实验结果记

录如下：

材料塑料铜铁钢铝铝合金

腐蚀率0.1%0.4%0.5%0.3%100%80%

【解释与结论】

(4)由实验2可得到的结论是。

【反思与评价】

(5)为该品牌管道疏通剂的保存提出注意事项：。

8.(2023•北京海淀•统考二模)木聚糖是生产木糖醇等甜味剂的原料。实验小组利用NaOH溶液浸取玉米

芯中的木聚糖，探究影响浸取效果的因素。

【进行实验】

L将干燥的玉米芯用粉碎机粉碎，备用。

IL配制一定浓度的NaOH溶液。

∏L分别取IOg粉碎后的玉米芯，加入NaOH溶液，在不同条件下浸取，测定木聚糖得率(得率越高，代表

浸取效果越好)，实验记录如下表。

序浸取温度浸取时间NaOH溶液的浓度NaOH溶液的体积木聚糖得率

号(℃)(h)(g∕mL)(mL)(%)

7030.2030017

8030.2030020

■9030.2030022

9030.1030016

9030.1530018

■9030.2020018

⑦9030.2040015

【解释与结论】

(I)NaOH溶液配制后应尽快使用，否则容易与空气中的发生反应而变质。

(2)实验①②③的目的是»

(3)探究NaOH溶液浓度对浸取效果影响的实验组合是(填序号)。

(4)依据实验数据，不能推断NaOH溶液的体积越大，浸取效果越好，其证据是o

(5)在实验范围内，浸取玉米芯中木聚糖的最佳条件：浸取时间为3h、。

【反思与评价】

(6)在表中实验的基础上，继续探究浸取时间对浸取效果的影响，发现最佳浸取时间为3h。实验操作为：取

IOg粉碎后的玉米芯，o

参考答案

1∙(1)大量气泡

(2)

点燃

3Fe+2O2------F^3O4

(3)实验组2与对照组

(4)食盐能加快铁粉氧化的速率

⑹铁粉

【详解】(1)磁铁吸出的粉末是铁粉，铁粉能与稀硫酸反应产生硫酸亚铁和氢气，则会观察到大量气泡产

生；

占燃

(铁燃烧产生四氧化三铁，方程式是：3Fe+2O=

2)2FC5OA.

(3)观察表格，实验组2与对照组的数据，可证明活性炭能加快铁粉氧化的速率；

(4)实验组4与对照组的数据，验证的是食盐在铁氧化时起的作用，可证明食盐能加快铁粉氧化的速

率；

(5)空气中氧气约占五分之一体积，铁生锈消耗了氧气，则进入瓶内的水约占原水面上方空间的五分之

一体积；

(6)分析图乙、图丙可知，铁粉实验中氧气剩余0.03%,红磷实验中氧气剩余3%,则实验中消耗氧气更

彻底的是铁粉。

2.(I)Cao+HQ=Ca(OH),

⑵25

(3)探究在相同反应温度下、水灰比相同时，反应时间对Ca(OH)2纯度的影响

(4)在水灰比和反应时间相同时，随着反应温度升高，Ca(OH)2纯度先升高后降低

(5)氢氧化钙与空气中的Co2反应生成碳酸钙和水

(6)对比③和④，④中水灰比值大，但Ca(OH)2纯度低

【详解】(1)氧化钙和水反应生成氢氧化钙，该反应的化学方程式为：CaO+H2O=Ca(OH)2；

(2)由表可知，实验①〜④应是探究水灰比对氢氧化钙纯度的影响，根据控制变量法，应水灰比不同，

其它因素均相同，故X的数值为25；

(3)实验③⑤⑥⑦中反应时间不同，其它因素均相同，故目的是：探究在相同反应温度下、水灰比相同

时，反应时间对Ca(OH)2纯度的影响；

(4)实验⑤⑧⑨⑩中，温度不同，其它因素均相同，故是探究相同条件下，温度对氢氧化钙纯度的影

响，由表可知，在水灰比和反应时间相同时，随着反应温度升高，Ca(OH)2纯度先升高后降低；

(5)制备的氢氧化钙若保存不当会发生变质，其原因可能是氢氧化钙与空气中的二氧化碳反应生成碳酸

钙和水;

(6)比③和④，反应温度、时间相同，④中水灰比值大，但Ca(C)H)2纯度低，故不能得出“反应温度、时

间相同时，水灰比越大，氢氧化钙纯度越高”的结论。

3.⑴be

催化剂

(2)2KC1O3~2KC1+3O2↑

Δ

(3)1

(4)探究不同种类的催化剂对硫酸钾分解速率的影响

(5)MnO2和Fe2O3

(6)NiSe)4和CUSe)八Mno2和CUSe)4、FezCZMfINiSCU

【详解】(I)氯酸钾分解生成的氧气沿b管进入瓶中，利用排水法，多功能瓶中的水沿C管排出，再经d

管进入量筒，进入量筒内的水的体积，就是多功能瓶中收集的氧气的体积，即实验装置连接顺序为

a→b→c→d,故填beo

(2)实验1-4中发生的反应是氯酸钾在催化剂和加热的条件下反应生成氯化钾和氧气，故反应的化学方程

催化剂

式写为：2KC16~2KCI+3ChT0

Δ

(3)实验2探究不同种类的催化剂对氯酸钾分解速率的影响，变量是催化剂的质量，其它的量不变，即

各催化剂的质量均为1g,即a为1,故填1。

(4)由图可知，实验1中的变量是催化剂的质量，即实验1的目的是探究不同种类的催化剂对硫酸钾分

解速率的影响，故填探究不同种类的催化剂对硫酸钾分解速率的影响。

(5)由图可知，当催化剂为MnO2和Fe2O3时，生成等体积的氧气所用时间最短，所以由实验2的数据可

知，催化效果最佳的催化剂组合为MnO2和Fe2O3,故填MnO2和Fe2O3o

(6)某些复合催化剂的催化效果比其各组分独立使用时催化效果差，即生成等体积的氧气用时较长，由

图可知，催化剂的组合为NiSo4和CUSo4、Mno2和CUSO4、Fe2O3和NiSo4时用时较长,催化效果较差，

故填NiSO4和CUSo4、MnO2和CUSo八Fe2O3和NiSO4。

4.(I)B

(2)BC

(3)探究氮素浓度对菠菜生长的影响

(4)①②③、④⑤⑥

(5)在氮素浓度、Mg2+浓度等其他条件相同时，腐殖酸浓度在0~0.232%范围内，腐殖酸浓度越小，菠菜生

长越好

(6)对比③⑥，⑥的氮素浓度大于③，但⑥的单株鲜重小于③

【详解】(1)A、人体缺碘会导致甲状腺肿大，故A错误；

B、人体缺铁会导致贫血，故B正确；

C、老人缺钙会导致骨质疏松，故C错误；

故选B；

(2)KNo3由钾离子和硝酸根离子构成，属于盐，属于化合物，故选BC；

(3)②⑤实验中氮素浓度不同，其它量相同，对比②⑤的目的是探究氮素浓度对菠菜生长的影响；

(4)探究Mg2+浓度对菠菜生长有影响，选择Mg2+浓度不同，其它量相同的实验，故选①②③、④⑤⑥；

(5)③⑦⑧实验中，根据数据，在氮素浓度、Mg2+浓度等其他条件相同时，腐殖酸浓度在0~0.232%范围

内，腐殖酸浓度越小，菠菜生长越好；

(6)依据实验数据，不能得出“不添加腐殖酸且Mg?+浓度相同时，氮素浓度越大，菠菜生长越好”的结

论，其证据是对比③⑥，氮素浓度不同，Mg2+浓度相同，腐殖酸浓度为0,⑥的氮素浓度大于③，但⑥的

单株鲜重小于③。

5.(1)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu

(2)0.05

(3)84、83、71

(4)1

(5)除去表面的金属氧化物

(6)硫酸铜溶液的浓度和铁的形状

【详解】(1)铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，该反应方程式为Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;

(2)根据表格数据分析，对比实验3、4、8探窕硫酸铜溶液的浓度对实验结果的原因，根据控制变量唯

一的原则，除了硫酸铜溶液的浓度不同，保证其它条件相同，故a为0.05g；或当使用1%、3%浓度硫酸铜

溶液时，选用的氯化钠的质量均为0g、0.01g,0.05g,所以当适应2%硫酸铜溶液时，选用的浓硫酸的体积

应为0g、0.01g,0.05g,即a为0.05g；

(3)表2中，铁钉对应的均值为79.3,计算该值所依据的3个数据分别为实验1、实验4、实验7对应的

84、83、71三个数据的均值；

(4)依据均值推断最佳实验条件，均值越高，效果越好。所以根据表2推断，铁与硫酸铜反应的实验最

好选择1%的CUSo4溶液、铁片、不密封并加入OQlgNaCl;

(5)实验前，用1%的稀硫酸对铁钉、铁丝、铁片进行了处理，目的是除去表面的金属氧化物；

(6)实验6和实验7均为不密封，氯化钠的质量相同，硫酸铜溶液的浓度不同，从表2看出，2%浓度的

硫酸铜溶液的效果得分均值大于浓度3%的硫酸铜溶液；铁的形状不同，表2中铁片比铁钉的效果好，故

实验6的综合评分高于实验7的因素有：硫酸铜溶液的浓度和铁的形状。

6.(I)CO2+Ca(OH)2=Ca∞3∣+H2O

⑵碱

(3)NaHCO3+HCI=NaCI+H2O+CO2↑

(4)Na2CO3+HCI=NaHCO3+NaCI

(5)不能，二氧化碳可能是未完全反应的碳酸氢钠与盐酸反应生成的

(6)Na2CO3与稀盐酸的反应是分阶段进行的

【详解】(1)二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，该反应的化学方程式为

CO2+Ca(OH)2=CaCO3J+H2O；

(2)实验2中，Na2CO3溶液中预先滴加2滴酚酗溶液，起始溶液呈红色，说明Na2CO3溶液显碱性；

(3)实验2中，NaHCO3与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，该反应的化学方程式为

NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑；

(4)对比实验2中的现象可知，碳酸氢钠溶液中滴加酚酸溶液呈浅粉色，阶段①中溶液颜色逐渐变浅，

变为浅粉色(说明生成了碳酸氢钠)，无气泡产生，所以Na2CO3与稀盐酸反应生成碳酸氢钠和氯化钠，该

反应的的化学方程式为Na2COy+HCl=NaHCOy+