中考化学科学探究题型一有关反应因素的探究 专题训练无答案.docx
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中考化学科学探究题型一有关反应因素的探究专题训练无答案
科学探究题型一有关反应因素的探究
本类题型解题关键：
掌握控制变量法的应用。
用控制变量法探究问题时，必须保持其他条件不变，只改变一个因素，进而探究该因素的影响。
分析问题时，要先找出对比实验中哪些条件相同，哪些条件不同，进而分析改变的条件产生的影响，并得出结论。
类型一催化剂的探究。
催化剂：
改变化学反应的速率，其本身的化学性质和质量都没有改变；
例题1、小明同学欲通过实验证明“二氧化锰是氯酸钾受热分解的催化剂”这一命题。
他设计并完成了下表所示的探究实验：
实验操作
实验现象
实验结论或总结
各步骤结论
总结
实验一
将氯酸钾加热至融化，伸入带火星的木条。
木条复燃
氯酸钾受热要分解产生氧气，但是。
（反应的符号表达式为：
。
）
二氧化锰是氯酸钾受热分解的催化剂。
实验二
加热二氧化锰，伸入带火星的木条。
木条不复燃
二氧化锰受热不产生氧气。
实验三
木条迅速复燃
二氧化锰能加快氯酸钾的分解。
（l）请你帮小明同学填写上表中未填完的空格;
（2）在小明不同的探究实验中，实验一和实验二起的作用是；
（3）小英同学认为仅由上述实验还不能完全得出表内“总结”，她补充设计了两个方面的探究实验，最终完成了对“命题”的实验证明。
第一方面的实验操作中包含了两次称量，其目的是：
；
第二方面的实验是要。
例题2、在老师的指导下，小华和小明利用如图1所示装置对氯酸钾制氧气进行了深入的探究学习。
资料：
①氯酸钾的熔点约为356℃，二氧化锰的分解温度约为535℃。
用酒精灯给物质加热，受热物质的温度一般约为400℃左右；
②不同配比是指氯酸钾和二氧化锰混合物中，氯酸钾和二氧化锰的质量比；
③氯酸钾分解时，传感器得到氧气浓度随温度的变化示意图（图2）及不同配比时氧气浓度随温度的变化示意图（图3）如下：
请回答问题：
（1）分析图2，氯酸钾分解温度____________（填“高于”、“等于”或“低于”）其熔点。
（2）分析图2，在氯酸钾分解前，传感器得到氧气浓度降低的可能原因是_____________。
（3）分析图3，氯酸钾分解温度随物质配比变化的规律是___________________________，
当物质配比为1：
2时，氯酸钾分解温度约为__________℃。
（4）为证实二氧化锰的催化作用，小华利用如图4装置进行如表所示的实验：
请回答：
①完善步骤Ⅲ中的填空：
加热左侧支管，可观察到_____________________________，
加热右侧支管，可观察到___________________________________。
②步骤Ⅳ中，将二氧化锰混入右侧支管有余热的氯酸钾中的操作方法是_________。
③小华认为根据步骤Ⅳ的实验现象就能说明二氧化锰是氯酸钾分解的催化剂，但小明不同意她的观点，小明认为还需证明在此反应中二氧化锰的_____________和______________不变。
后来在老师的指导下，小华完善了实验方案，最终验证了自己的结论，则氯酸钾制取氧气的化学方程式________________________________。
练习题1、催化剂在生产、生活和科研中的地位越来越重要.实验室用过氧化氢溶液分解制取氧气时,就常用二氧化锰作催化剂.
[提出问题]其他物质能作过氧化氢分解的催化剂吗?
[提出猜想]甲同学认为CuO、Fe2O3等物质可以代替MnO2作过氧化氢溶液分解的催化剂.
[设计实验]
（1）在试管中加入5ml5%的过氧化氢溶液,将带火星的木条伸入试管中;
（2）准确称量0.5gFe2O3红色粉末,并放入另一支试管中,将带火星的木条伸入试管中;
（3）在步骤
（2）的试管中加入5ml5%的过氧化氢溶液,将带火星的木条伸入试管中;
（4）待步骤（3）的试管中没有气泡冒出后,进行操作A,将固体洗净、干燥、称量,得红色粉末仍然为0.5g.
[实验现象]步骤
（1）中的现象为,步骤（3）中带火星的木条复燃.
[反思交流]步骤（4）中的操作A是,乙同学认为在步骤（4）中还应增加一个实验,请你写出该实验的操作方法和现象．
[实验结论]通过以上实验说明．
2、科学探究是奇妙的过程，请你一起参与实验探究，并填写下列空白：
【提出问题】小松同学用“双氧水”（过氧化氢溶液）清洗伤口时，不小心将过氧化氢溶液滴到了水泥地板上，发现有大量气泡产生．小松联想到自己曾经用二氧化锰做过氧化氢分解的催化剂，他想，水泥块能否也可作过氧化氢分解的催化剂呢？
于是他到附近工地取回一些小水泥块，并用蒸馏水浸泡、冲洗、干燥，并进行以下实验探究．
【猜想】水泥块能作过氧化氢分解的催化剂．
【实验验证】
【结论】水泥块能加快过氧化氢的分解速率，故水泥块能作过氧化氢分解的催化剂．
【讨论与反思】小芳认为：
仅凭上述两个实验还不能证明水泥块为过氧化氢分解的催化剂，她觉得需要增加一个探究实验：
探究．
【实验步骤】①正确称量水泥块的质量；②完成实验二；③待反应结束，将实验二试管里的物质进行过滤、洗涤、干燥、；④对比反应前后水泥块的质量．
【分析】如果水泥块反应前后质量不变，则说明水泥块可以作过氧化氢分解的催化剂．
但小龙认为，要证明小松的猜想，小芳的补充实验还是不足够，还需要再补充一个探究实验：
探究．
类型二影响化学反应速率的因素的探究。
影响化学反应速率的因素有：
是否加入催化剂、温度、压强、接触面积、搅拌等因素。
例题1、过氧化氢对环境友好，性质多样，有很重要的研究和应用价值．
实验室利用反应2H2O2
2H2O+O2↑可制备氧气．①取等物质的量浓度等体积H2O2溶液分别进行下列实验，研究外界条件对该反应速率的影响，实验报告如下表所示．
实验1、2研究的是对H2O2分解速率的影响．
实验2、3的目的是。
实验中可以表明该反应速率差异的现象是。
②实验室用MnO2做该反应的催化剂，使用如图所示装置的A部分制备O2，避免反应过于剧烈的操作是．
例题2、化学兴趣小组对“锌与稀硫酸反应快慢的影响因素”进行了探究。
【提出问题】锌与稀硫酸反应的快慢受哪些因素的影响呢？
【猜想与假设】
可能与稀硫酸的溶质质量分数有关；
可能与锌的形状有关。
【设计并实验】兴趣小组用100mL不同质量分数的稀硫酸和5g不同形状的锌进行如下实验（时间为3分钟）。
编号
硫酸的质量分数
（均取20mL）
锌的形状
（均取1g）
氢气的体积（mL）
（均收集3分钟）
1
20%
锌粒
31.7
2
20%
锌片
50.9
3
30%
锌粒
61.7
4
30%
锌片
79.9
（1）锌与硫酸反应的化学方程式为__________________________________。
（2）右图所示装置收集并测量氢气的体积，则正确的链接顺序是：
氢气→__________（填导管口序号）。
【收集证据】
（3）要比较不同质量分数的硫酸对反应快慢的影响，应选择的实验编号是__________。
【得出结论】依据上表得出的结论是__________________________________________。
【反思评价】
（4）下表是兴趣小组第①组实验根据前6分钟记录详细数据（每分钟记录一次产生氢气的体积）。
时段（均为1分钟）
第1分钟
第2分钟
第3分钟
第4分钟
第5分钟
第6分钟
H2的体积/mL
3.1
16.7
11.9
9.6
7.6
6.0
请解释锌与稀硫酸反应由快变慢的原因。
（5）锌与硫酸反应的快慢可能还会受_____________因素影响，如果用实验验证该因素对反应快慢的影响，应该控制________________因素不同，而其他因素则相同。
练习题1、把足量锌粒加入装有盐酸的试管中，发现随着反应的进行，产生气体的速度逐渐加快，一段时间后逐渐减慢，最后停止产生气体．在反应过程中，溶液的温度也先随之升高，最后下降到室温．于是，同学们设计实验来探究“一定质量的锌粒和同体积盐酸反应快慢的影响因素”．测得实验数据如下：
一定质量的锌粒与同体积盐酸溶液反应实验数据表
盐酸溶液
浓度
反应开始时酸溶液的
温度
反应开始到2分钟产生的
气体体积
反应结束共产生
气体体积
5%
20℃
10mL
60mL
10%
20℃
19mL
118mL
15%
20℃
28mL
175mL
5%
35℃
28mL
60mL
10%
35℃
72mL
118mL
15%
35℃
103mL
175mL
（1）锌粒和盐酸反应的化学化学方程式为 ．
（2）分析实验数据得出：
一定质量的锌粒和同体积盐酸反应，影响锌和酸反应快慢的主要因素有 、 ．
（3）可以通过比较 实验数据来确定锌和酸反应的快慢．
（4）过量锌粒加入盐酸中，反应开始的一段时间，反应速率逐渐加快原因 ．
2、某兴趣小组同学对实验室制取氧气的条件进行如下探究实验。
①为探究催化剂的种类对氯酸钾分解速度的影响，甲设计以下对比实验：
Ⅰ.将3.0gKClO3与1.0gMnO2均匀混合加热Ⅱ.将XgKClO3与1.0gCuO均匀混合加热
在相同温度下，比较两组实验产生O2的快慢。
Ⅰ中反应的化学方程式是________________________________；Ⅱ中的值为__________。
②乙探究了影响双氧水分解速度的某种因素，实验数据记录如表：
本实验中，测量的装置是_________________（填序号）。
实验结论：
在相同条件下_________________，双氧水分解得快。
丙用如图装置进行实验，通过比较___________________也能达到实验目的。
类型三燃烧条件的探究。
燃烧的三大条件缺一不可：
可燃物、温度达到着火点、氧气（灭火原理：
破坏燃烧条件之一）。
例题1、燃烧是我们熟悉的现象。
某实验小组用如图实验方法来探究燃烧的条件：
（1）如图1进行实验，观察实验现象。
红磷不能燃烧是因为________________________，水中白磷不能燃烧是因为_________________________________。
（2）改进后的装置（如图2）与图1相比，其优点是_____________________。
欲使图2中的红磷着火，可将试管从水中取出并_____________________后才能对试管加热。
（3）将装有某气体的大试管口朝下垂直插入水中，使试管罩住白磷（如图3所示），结果观察到了“水火相容”的奇观，则大试管所装气体可能是__________。
（4）“水火不相容”是指水能灭火，其实水有时也可以“生火”。
比如用脱脂棉包裹好过氧化钠（Na2O2），往棉球上滴水即可看到“滴水生火”的奇观，因为过氧化钠遇到水生成O2和另一种物质，其反应的化学方程式为___________________________________，该反应是_________（填“吸热”或“放热”）反应，但小明在一次表演中因为滴水过多却没有成功，他没有成功的原因是___________________________________。
例题2、下面是“燃烧的条件”实验活动的部分操作示意图：
（1）实验一：
加热片刻观察到A中棉球上的酒精燃烧产生蓝色火焰，B中棉球上的水不燃烧，由此得出燃烧的条件之一是________________________。
（2）实验二：
装置中木屑燃烧，煤粉没有燃烧，说明燃烧的条件之一是_____________。
（3）实验三：
将燃着的蜡烛放在如图所示的密闭容器中，同时用氧气传感器测出密闭容器中氧气含量的变化如右上图所示，下列说法错误的是______________（填序号）。
A.蜡烛燃烧需要氧气
B.蜡烛燃烧前，密闭容器中氧气的体积分数为21%
C.蜡烛熄灭后，密闭容器中还有氧气
D.蜡烛熄灭后，密闭容器中二氧化碳的体积分数为84%
练习题1、某兴趣小组话动中，同学们按图1装置对“可燃物燃烧的条件”进行探究．探究过程中，发现白磷燃烧产生大量白烟，会刺激人体呼吸道，可能与空气中水蒸气反应，生成有毒的偏磷酸（HPO3）．已知白磷的着火点是40℃，红磷的着火点是240℃，
请回答：
（1）同学们对图1装置进行改进，按改进后的图2装置进行实验，改进后的装置优点是_________________________，不足是_____________________________．
（2）请你帮助他们将下表补充完整．
现象
解释
a试管中白磷燃烧，热水中白磷没有燃烧．
b试管中红磷没有燃烧．
b试管中红磷、热水中白磷都没有燃烧的原因是
①_____________；②__________________．
（3）能说明空气是混合物的实验现象为：
实验结束后，图2装置保持原样．待a试管冷却后，如果将试管口紧贴水面（室温下）．并取下橡皮塞，观察到的现象是________．
2、某兴趣小组活动中，同学们按图1装置对“可燃物燃烧的条件”进行探究，在实验过程中，同学们观察到只有铜片上的白磷燃烧，并产生大量白烟；而铜片上的红磷和水中的白磷都没有燃烧．据此，你能总结出可燃物燃烧的条件是：
①_____________，②_____________．大家还对磷燃烧产生的大量白烟是否危害人体健康提出疑问，继续进行了如下探究：
【查阅资料】白磷的着火点是40℃，红磷的着火点是240℃，燃烧产物五氧化二磷是白色固体，会刺激人体呼吸道，可能与空气中水蒸气反应，生成有毒的偏磷酸（HPO3）．请写出五氧化二磷与水反应的化学方程式：
________________________________ ．
【交流与讨论】白烟对人体健康有害，该实验装置必须改进．
【改进与实验】同学们按改进后的图2装置进行实验．
请你帮助他们将下表补充完整．
实验现象
对实验现象的解释
（1）a试管中白磷燃烧，热水中白磷没有燃烧
（2）b试管中红磷没有燃烧
（1）热水中白磷没有燃烧的原因是________
（2）b试管中红磷没有燃烧的原因是________
【反思与评价】
（1）改进后的图2装置与图1装置比较的优点是____________________________ ；
（2）小岑同学指出图2装置仍有不足之处，并设计了图3装置．你认为图3装置与图2装置对比，其优点是______________________________________ ．
【拓展与迁移】实验结束时，小茜同学说：
“待a试管冷却后，如果将试管口朝下垂直伸入水面下（室温），并取下橡皮塞，将看到液体进入试管．“这一说法得到大家的一致认同．你认为如果不考虑橡皮塞占试管的容积，且实验所用白磷足量，装置气密性良好，进入a试管内液体的体积约占试管容积的__________________，理由是___________________ ．
类型四金属生锈条件的探究。
氧气是金属生锈必需的条件，有些金属还需要水或二氧化碳。
例题1、铁生锈探秘。
为探究铁生锈的原因，化学兴趣小组的同学进行了如图所示的四个实验，实验结果显示：
B、D实验中铁生了锈，而A、C实验中没有明显的现象。
仔细分析这4个实验，回答下列问题：
（1）评价方案：
对照实验除了一个变量外，其他的量都保持不变的实验。
该实验方案中采用了对照实验方法。
请指出其中的对照实验（填A、B、C、D实验代号）和变量。
第①组对照实验_________，变量__________；
第②组对照实验_________，变量__________；
第③组对照实验_________，变量__________。
（2）解释数据：
实验时，每隔一段时间测量导管内水面上升的高度，结果如下表所示（表中所列数据为导管中水面上升的高度/cm）。
时间/小时
编号
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
A
0
0
0
0
0
0
0
B
0
0
0
0.3
0.8
2.0
3.5
C
0
0
0
0
0
0
0
D
0
0.4
1.2
3.4
7.6
9.5
9.8
导致B、D实验装置中导管内水面上升的原因是__________________________________。
（3）获得结论:
根据本实验，你认为导致铁生锈的物质有____；能加快铁生锈的物质是_____。
例题2、一些金属易生锈，某小组同学设计如下实验，对金属锈蚀进行探究。
【实验】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
5min
3min
1min
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“酸性”、“碱性”或“中性”）环境中铁钉生锈速率较快。
（2）某同学为了测定生铁样品中铁的质量分数，将60g稀盐酸分3次加入到盛有4g该样品的烧杯中（样品中只有铁与稀盐酸反应），所得数据如表：
实验次数
物质质量
第1次
第2次
第3次
加入稀盐酸的质量/g
20
20
20
充分反应后剩余固体的质量/g
2.6
1.2
0.1
通过以上的数据分析可知：
第2次剩余固体中有 ；第3次充分反应后溶液中溶质有 。
练习题1、镁条在空气中久置表面会变黑。
某小组同学设计并进行实验，探究镁条变黑的条件
【查阅资料】常温下，亚硫酸钠（Na2SO3）可与O2发生化合反应。
【猜想与假设】常温下，镁条变黑可能与O2、CO2、水蒸气有关。
【进行实验】通过控制与镁条接触的物质，利用下图装置（镁条长度为3cm，试管容积为20mL），分别进行下列5个实验，并持续观察20天。
编号
主要实验操作
实验现象
1
先充满用NaOH浓溶液洗涤过的空气再加入2mL浓硫酸
镁条始终无明显变化
2
加入2mLNaOH浓溶液
镁条始终无明显变化
3
先加入2mL浓硫酸再通入约4mLCO2
镁条始终无明显变化
4
先加入4mL饱和Na2SO3溶液再充满CO2
镁条始终无明显变化
5
先加入2mL蒸馏水再通入约4mLCO2
镁条第3天开始变黑至第20天全部变黑
【解释与结论】
（1）实验1和2中，NaOH浓溶液的作用是（用化学方程式表示）。
（2）实验1的目的是。
（3）实验3中，试管内的气体主要含有CO2、。
（4）得出“镁条变黑一定与CO2有关”结论，依据的两个实验是（填编号）。
（5）由上述实验可推知，镁条变黑的条件是。
【反思与评价】
（6）在猜想与假设时，同学们认为镁条变黑与N2无关，其理由是。
（7）欲进一步证明镁条表面的黑色物质中含有碳酸盐，所需要的试剂是；。
2、久置的铜制品表面能生成绿色的铜锈[主要成分为Cu2（OH）2CO3]，某化学兴趣小组对铜生锈的条件进行了以下探究。
【提出猜想】根据铜锈的组成元素推测，铜生锈可能是铜与空气中的二氧化碳、水等物质反应的结果。
【实验设计】兴趣小组同学取打磨光量的铜丝，设计了如图所示的四个实验。
【现象分析】若干天后，发现只有D瓶中的铜丝出现绿色的铜锈，其他瓶中的铜丝均无铜锈出现。
（1）实验B、C瓶中所使用的蒸馏水是经煮沸后迅速冷却的蒸馏水，其目的是。
（2）B瓶与D瓶中的现象对比，可以得出的结论是。
【实验结论】由上述四个实验可分析得出，铜生锈是铜与空气中的共同作用的结果。
【拓展探究】以锈蚀严重的废铜屑为原料，回收制取纯铜。
查阅资料：
Cu2（OH）2CO3+2H2SO4═2CuSO4+3H2O+CO2↑
Cu2（OH）2CO3
2CuO+H2O+CO2↑
如图是该兴趣小组设计的两种回收铜的实验方案：
【分析评价】①步骤Ⅱ反应过程中发生了还原反应的物质是（填化学式）。
②步骤Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ都需要进行的实验操作是。
③步骤Ⅴ过程发生反应的化学方程式为。
④同一份废铜屑分别通过上述两种方案最终得到的铜的质量：
方案一（填“＞”或“=”或“＜”）方案二。
以上两种方案中，方案二优越于方案一，理由是（任答一点）。
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