专项08 科学探究

专项08 科学探究

类型一　反应速率影响因素的探究

1.(2021山东潍坊中考)过氧化氢性质不稳定，易被某些含铜化合物催化分解。某化学兴趣小组探究过氧化氢与氢氧化铜混合产生气体的过程如下：

a.过氧化铜(CuO₂)为黄褐色固体

b.H₂O₂+Cu(OH)₂CuO₂+2H₂O

步骤一：制备氢氧化铜

向盛有5 mL溶质质量分数为5%的氢氧化钠溶液的试管中，滴加少量硫酸铜溶液，产生蓝色沉淀。

步骤二：氢氧化铜与过氧化氢混合

向蓝色沉淀中逐滴滴入溶质质量分数为3%的过氧化氢溶液直至过量，发现蓝色沉淀变为黄褐色沉淀，随后黄褐色沉淀迅速变为黑色沉淀，产生气泡且越来越快，最终试管中得到黑色沉淀。

分析实验过程，请完成下列问题：

(1)CuO₂中氧元素的化合价为　　　　；请写出产生蓝色沉淀的化学方程式：　　　　　　　　　　　。为验证产生的气体是否为氧气，可以使用　　　　进行检验。

产生气泡越来越快的原因是什么？

(2)小组成员作出如下猜想：

猜想Ⅰ：Cu(OH)₂作为催化剂加快H₂O₂分解产生O₂；

猜想Ⅱ：CuO₂作为催化剂加快H₂O₂分解产生O₂；

猜想Ⅲ：　　　　(填化学式)作为催化剂加快H₂O₂分解产生O₂。

(3)某同学立即否定猜想Ⅰ、Ⅱ，理由是 　　　　　　　　　　　　。

(4)简述验证猜想Ⅲ正确的实验方案：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

黄褐色沉淀遇到过氧化氢迅速变为黑色沉淀并产生气泡的化学方程式为　　　　　　　　　。

类型二　物质成分的探究

2.(2022辽宁盘锦中考)科学探究是认识和解决化学问题的重要实践活动。近年来，自热食品种类繁多。只需将撕去塑料膜的发热包放入凉水中，就能享用美食，很受年轻人的追捧。实验小组同学买来一份自热食品进行以下探究。

Ⅰ.发热包中物质的主要成分是生石灰、碳酸钠、铝粒。

Ⅱ.铝能和NaOH溶液反应生成偏铝酸钠(NaAlO₂)和氢气，偏铝酸钠溶于水。

探究一：发热包的发热原理。

(1)小组同学取出发热包，撕去塑料膜，放入适量凉水中，可观察到的现象是　　　　　　，固体迅速膨胀，同时还可观察到发热包内固体变硬结块，其可能的原因是　　　　　　　　(用化学方程式表示)。

(2)在使用发热包过程中，禁止明火的理由是　　　　　　　　　　　。

探究二：反应后混合物中部分成分的探究。

根据以上操作和实验现象回答下列问题。

(3)操作Ⅰ的名称是　　　　。 

(4)根据现象①得出：滤液A中一定不含的物质是　　　　。根据现象②③分析得出：固体B中一定含有的物质是　　　　。综合分析得出：现象③中产生的气体，其成分的组成可能为　　　　　　　　　。 

(5)通过以上探究，同学们进行反思总结，你认为其中正确的是　　　(填字母)。

A.能与水混合放出热量的物质均可作发热包的发热材料

B.发热包应密封防潮保存

C.禁止用湿手接触发热包

D.使用过程中应保持通风

3.(2021江西南昌期末)化学研究小组的同学从“真假实验室”获悉：葡萄糖酸钙片灼烧后会变成蛇形。于是，他们对这一现象进行了探究。

①葡萄糖酸钙[化学式为Ca(C₆H₁₁O₇)₂]，白色固体，熔点为201 ℃(该温度下分解生成三种物质)；

②白色的无水硫酸铜遇水会变成蓝色；

③碱石灰的主要成分是氧化钙和氢氧化钠。

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