2026中考提分特训三-实验探究

类型3影响化学反应速率因素的探究、项目式探究1.无焰食品加热器常用于野外加热食物,它的成分是镁粉、铁粉、氯化钠。使用时加入水,镁和水反应产生热量。下面是在18℃、标准大气压的环境中对该产品的实验研究,请结合以下方案回答有关问题(不考虑氯化钠对水沸点的影响)。实验1:Ⅰ、将一定质量的镁条、铁粉和氯化钠加入盛有100mL水的隔热容器中,连续搅拌,每50s记录一次温度,得图1中曲线a;Ⅱ、将相同质量的镁条剪成100份代替Ⅰ中镁条重复以上实验,得图1中曲线b;Ⅲ、用相同质量的镁粉代替Ⅰ中镁条重复以上实验,得图1中曲线c。(1)从能量变化角度看,该变化是由化学能转化为热能。

(2)观察图1,从中可以发现影响镁和水反应速率的因素是镁的反应表面积(或镁的颗粒大小)

。

化学热

镁的反应表面积(或镁的颗粒大小)实验2:将2.4g镁粉和质量为28g的铁粉混合,加入盛有100mL水的隔热容器中,不断搅拌。氯化钠用量不同时,温度变化情况如图2所示。(3)如果在实验2中加入质量为3.65gNaCl,混合物的温度最高大约是

45℃

。

(4)某同学设计了下面四种无焰食品加热器物料配方,请根据本次实验研究的结论,判断其中最合理的是

A

(填字母)。

A.2.4g镁粉、7.30gNaCl和28g铁粉

B.2.4g镁条、7.30gNaCl和28g铁粉C.2.4g镁粉、8.76gNaCl和28g铁粉D.2.4g镁条、8.76gNaCl和28g铁粉45℃A(5)再识镁:金属镁投入水中,其表面缓慢产生少量气泡,数分钟后停止:加入NH4Cl溶液,又有气泡产生且逐渐增多。查阅资料得知:NH4Cl能促进镁与水的反应,反应过程如图3所示。①镁与水反应生成氢氧化镁和一种单质,反应的化学方程式为

Mg+2HOMg(OH)+H↑

。

②NH4Cl能促进镁与水反应的原因可能是氯化铵能够去除覆盖在镁表面的难溶性的氢氧化镁,从而使镁能继续与水反应。Mg+2H2O═Mg(OH)2+H2↑

氯化铵能够去除覆盖在镁表面的难溶性的氢氧化镁,从而使镁能继续与水反应2.常温下,Fe、CuO均能与稀硫酸反应。兴趣小组的同学提出问题:二者混合后与稀硫酸反应的先后顺序受哪些因素影响?同学们设计实验方案进行如下探究。提示:铁与氧化铜在溶液中不反应。【实验探究一】铁和氧化铜用量的差异对反应先后顺序的影响实验方案:向两份不同比例的混合粉末中,分别加入足量等体积、溶质质量分数为9.8%的稀硫酸,不断搅拌,观察实验现象。实验记录:实验序号铁粉质量/g氧化铜质量/g9.8%的稀硫酸实验现象①0.561.6足量立即出现红色固体,无气泡产生,充分反应后上层清液呈蓝色②1.681.6足量立即出现红色固体,红色固体不再增加后,产生大量气泡,充分反应后上层清液呈浅绿色【分析与结论】(1)实验中均生成红色固体,相关反应的化学方程式为

CuO+HSOCuSO+HO;Fe+CuSOFeSO+Cu

。

(2)以上实验,铁、氧化铜两种物质中,先与稀硫酸发生反应的是氧化铜。

(3)结论:在一定条件下,铁粉和氧化铜用量的差异不会(填“会”或“不会”)影响二者与稀硫酸反应的顺序。

【实验探究二】硫酸浓度对反应先后顺序的影响实验方案:向两份相同比例的混合粉末中,分别加入足量等体积、不同溶质质量分数的稀硫酸,不断搅拌,观察实验现象。CuO+H2SO4═CuSO4+H2O;Fe+CuSO4═FeSO4+Cu氧化铜不会

向两份相同比例的混合粉末中,分别加入足量等体积、不同溶质质量分数的稀硫酸,不断搅拌实验记录:【分析与结论】(4)实验④中产生大量气泡,该气体为氢气/H

。(5)对比实验③和实验④,增大硫酸浓度会促进铁/Fe

与硫酸的反应。

(6)增大硫酸浓度会影响红色固体的质量。两个实验中,红色固体质量的大小关系是:实验③大于实验④(填“大于”或“小于”)。

结论:硫酸浓度对铁、氧化铜与稀硫酸反应的顺序有一定影响。实验序号铁粉质量/g氧化铜质量/g稀硫酸浓度实验现象③1.121.618.6%立即出现红色固体,无气泡产生,充分反应后上层清液呈浅绿色④1.121.623.7%立即出现红色固体的同时产生大量气泡,充分反应后上层清液呈浅蓝色氢气/H2铁/Fe大于3.古代科技

古代工艺《梦溪笔谈》中有关于湿法炼铜的描述,表明我国很早就开始利用硫酸铜。兴趣小组的同学开展了有关硫酸铜项目研究。项目一:硫酸铜的性质(1)硫酸铜是一种白色固体粉末,描述的是硫酸铜的物理(填“物理”或“化学”)性质。

(2)将一根打磨过的铁丝插入盛有硫酸铜溶液的试管中,反应一段时间后观察到的实验现象是铁丝表面有红色固体析出,溶液由蓝色变为浅绿色。

物理

铁丝表面有红色固体析出,溶液由蓝色变为浅绿色项目二:硫酸铜的用途(3)硫酸铜和石灰乳混合可以配制农业上常用的杀菌剂波尔多液,反应的化学方程式为

CuSO+Ca(OH)Cu(OH)

↓+CaSO

。项目三:硫酸铜的制备【查阅资料】制备硫酸铜的一种方案:Cu+H2O2+H2SO4==CuSO4+2H2O。【进行实验】将反应物装入烧杯中,观察到如下现象:开始时有少量气泡,后来反应剧烈产生大量气泡,放出热量,溶液呈蓝色,该溶液即为硫酸铜溶液。【提出疑问】实验中为什么有气体生成?同学们进行了如下探究。CuSO4+Ca(OH)2═Cu(OH)2

↓+CaSO4项目四:实验异常现象探究【查阅资料】制备硫酸铜过程中,H2O2发生了分解反应,生成的气体是

O

。

【提出问题】什么因素加快了H2O2分解?【猜想与假设】

猜想一:生成的CuSO4;猜想二:温度升高;猜想三:生成的CuSO与温度升

高共同影响。

【实验探究】O2生成的CuSO4与温度升高共同影响【实验分析】实验观察到的现象:实验一产生气泡;实验二无明显现象;实验三产生气泡;实验四快速产生气泡,对比实验一和实验二可以得出的结论是

CuSO能加快HO的分解

。为了验证温度升高能加快H2O2的分解,甲同学的方案是对比实验二和实验三;乙同学的方案是对比实验一和实验四。我们认为甲同学的方案更严谨,理由是两组实验中没有CuSO的干

扰。

【实验结论】猜想三正确。CuSO4能加快H2O2的分解甲两组实验中没有CuSO4的干扰4.在学习了常见的酸和碱后,某化学兴趣小组的同学围绕“酸碱中和反应”,在老师引导下开展实验探究活动,请你参与下列活动。【实验探究】将氢氧化钾溶液与稀硫酸混合,观察不到明显现象,为证明氢氧化钾溶液与稀硫酸发生了反应,三位同学进行了以下实验。(1)测定溶液pH变化的方法。甲同学在实验过程中测得pH变化如图1所示,则该同学的操作是

a

(填字母)。

a.将氢氧化钾溶液滴入稀硫酸中

b.将稀硫酸滴入氢氧化钾溶液中(2)测混合过程中的温度变化。乙同学在实验过程中测得反应混合溶液的温度变化如图2所示,说明稀硫酸与氢氧化钾溶液发生的反应是放热(填“放热”或“吸热”)反应。图2中B点表示的含义是稀硫酸与氢氧化钾恰好完全反应。

a放热

稀硫酸与氢氧化钾恰好完全反应(3)借助于酸碱指示剂。丙同学通过图3所示实验,他观察到溶液由红色变成无色,也证明氢氧化钾溶液与稀硫酸发生了化学反应,反应的化学方程式为

2KOH+HSOKSO+2HO

。

【提出问题】反应后溶液中溶质的成分是什么?【猜想与假设】猜想一:只有K2SO4;猜想二:有K2SO4和H2SO4。【查阅资料】氯化钡与硫酸反应,可生成不溶于水和酸的白色沉淀。2KOH+H2SO4═K2SO4+2H2O【进行实验】(4)为了验证猜想,学习小组选用Fe2O3粉末、BaCl2溶液,进行如下探究,请完善表格。【实验结论】通过探究,同学们一致确定猜想二是正确的。实验方案实验操作实验现象实验结论方案一取少量反应后的溶液于试管中,加入Fe2O3粉末红色固体逐渐消失,溶液由无色变为黄色

溶液中有H2SO4,猜想二正确方案二取少量反应后的溶液于试管中,滴加BaCl溶液

产生白色沉淀红色固体逐渐消失,溶液由无色变为黄色取少量反应后的溶液于试管中,滴加BaCl2溶液【评价与反思】(5)丁同学针对上述方案提出疑问,认为方案二是不合理的,理由是

KSO