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物质转化与材料利用实验探究题-2026年中考科学专题提优
1．为了探究铁生锈的条件，某实验小组的同学用下列装置进行实验。
（1）检查装置气密性：连接好装置，关闭分液漏斗的活塞，右侧导管放入烧杯水中，微热试管，说明气密性良好的现象是　 　。
（2）加入药品，4分钟后观察：A处铁丝依然光亮，B处铁丝表面灰暗，C处铁丝依然光亮。A、B处实验现象对比说明铁生锈主要与　 　有关；B、C处实验现象对比说明铁生锈的快慢与　 　有关；
（3）写出一种防止铁生锈的方法　 　。
2．小明为探究一氧化碳还原氧化铁的反应，用如图所示装置进行实验。广口瓶C内装满澄清石灰水。实验步骤如下：
①检查装置气密性。②在装置中装入试剂，通入CO。
③点燃酒精灯，进行加热。
④当红棕色粉末全部变黑且澄清石灰水变浑浊时，关闭气阀。
⑤待硬质玻璃管冷却后，倒出黑色物质。
【查阅资料】
a. 氧化铁还原产物可能为 Fe3O4、FeO或 Feb. FeO和 Fe3O4为黑色粉末
c. Fe3O4能被磁铁吸引，与HCl反应的化学方程式为：
（1）请将步骤④补充完整：____(选填字母)
A．先熄灭酒精灯，后停止通入CO
B．先停止通入 CO，后熄灭酒精灯
（2）缓冲试管B的作用是防止冷却后C中液体倒流至硬质玻璃管中，则图2中应选用　 　(选填“甲”“乙”或“丙”)。
（3）为检验反应后黑色物体的成分，某同学将黑色物质研细，用磁铁吸引，发现全部被吸引。另取黑色物质加入足量稀盐酸，发现黑色物质全部溶解，没有气泡产生 溶液呈黄色。根据以上信息，该次反应生成的黑色物质是　 　
3．用含有二氧化碳和水蒸气杂质的某种还原性气体测定某种铁的氧化物(Fe2O3)的组成，实验装置如图所示。实验中通过测量反应前后丙装置中的固体质量变化计算结果。
根据图回答：
（1）乙装置的作用是　 　。
（2）实验过程中丁装置中固体变蓝，而戊装置无明显变化，则该还原性气体是　 　。
（3）当丙装置中的铁的氧化物全部被还原后，称量剩余固体的质量为16.8g，同时测得丁装置的质量增加了7.2g (假设气体全部被吸收)。则该铁的氧化物的化学式为　 　。
（4）若实验设计中没有乙装置，将使测得x与y的比值　 　(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
4．有一包固体物质，可能含有硫酸钠、碳酸钠、氯化钙、氯化钾、氯化铁和氢氧化钠中的一种或几种。为探究其组成，进行如图实验：
（1）取少量固体按图1实验，根据步骤①可知固体中一定不含有　 　(填化学式)。
（2）取白色沉淀B于烧杯中并逐演加入稀硝酸，烧杯中的沉淀质量随滴加稀硝酸质量的变化如图2所示，则可确定原固体中一定含有　 　(填化学式)。
（3）取无色溶液C向其中通入二氧化碳气体，产生白色沉淀，无色溶液C中一定含有的阴离子是　 　(填离子符号)。
5．两千多年前，我们的祖先经过长期实践，摸索出一套火法炼铜工艺，如图所示：
[提出问题]碳燃烧时可能生成CO2也可能生成CO，那么碳与氧化铜反应生成的气体是否也有多种可能
[作出猜想] 猜想①： 生成CO； 猜想②： 生成CO2； 猜想③： 生成CO和(
[设计方案]实验装置如图乙。打开K，缓缓通入干燥的氮气一段时间，关闭K，点燃酒精喷灯和酒精灯，充分反应后，熄灭酒精喷灯和酒精灯，打开K，再通一段时间氮气。
方案一：从定性观察角度判断。
（1）若实验过程中，观察到B中澄清石灰水无明显现象，D处气体燃烧，则猜想　 　成立。
方案二：从定量计算角度判断。
取一定量炭粉和4g氧化铜的混合物进行实验，并测定表格中的四个数据：
　 反应前的质量 反应后的质量
A(玻璃管+固体) m1 m2
B+C(广口瓶+混合液) m3 m4
（2） 若猜想②成立， 则理论上(m4-m3) 　 　(填“<”“=”或“>”) (m1-m2)。
（3）火法炼铜技术虽然在当时处于领先地位，但容易产生CO和SO2等污染性气体，西汉时期人们又发现湿法炼铜工艺。请用化学方程式表示湿法炼铜的原理：　 　；
（4）一般情况来看，金属的冶炼与金属的性质有关，如图是铁、铜、铝三种金属冶炼的先后顺序，则这三种金属的活泼由强到弱是：　 　。
6．小柯发现爸爸眼镜的铜制鼻托比衣服上的铜纽扣更容易变绿。结合铜绿的化学式和铁生锈的条件，小柯猜想这可能与鼻子呼出的气体中含有较多二氧化碳、水蒸气及汗液中的NaCl有关，并就此展开探究。
【资料查阅】铜锈成分是碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]，颜色为绿色。
活动一：探究铜生锈的条件
【提出猜想】铜生锈可能与O2、CO2、H2O有关并且NaCl会加速铜的生锈。
【进行实验】小柯取直径、长度均相同的铜丝，并打磨光亮。
甲：无明显现象
乙：铜丝表面出现绿色
丙：铜表面更快变绿色
丁：无明显现象
【实验分析】
（1）使用经煮沸迅速冷却的蒸馏水的目的是　 　。
（2）对比乙和丁实验可证明铜生锈是需要水的参与，请在丁图中补画实验示意图，并进行必要的标注　 　。
（3）小柯利用丙装置进一步研究铜生锈快慢是否与NaCl浓度有关，简述接下去的实验步骤　 　。
活动二：保护铜制品
（4）铜属于重金属，进入人体会危害健康，预防铜制品生锈不仅保护金属资源，也是保护自己。结合实验分析，下列关于铜制品说法合理的是____。
A．尽量不要佩戴铜饰品 B．铜制文物要保存真空环境
C．涂油漆可以预防铜生锈 D．不可用铜制品盛放稀盐酸
7．某科学兴趣小组围绕“碳还原氧化铜”开展项目式学习。
（1）任务一：探究反应后的气体产物
①实验前，先通入一段时间氮气，其目的是　 　。②随后点燃丙处酒精灯，发现丙处固体未变色，再点燃甲处酒精灯，反应开始后甲中固体逐渐变红。若此时观察到　 　的现象，可说明甲中的反应产物中同时含有 CO和
（2）任务二：探究反应后的固体产物
小组成员取5份等质量的氧化铜，分别在不同温度下与碳反应4小时，利用XRD(X射线衍射)技术检测反应后固体的组成。为确保反应后的固体产物不含 依据 XRD 图谱分析可采取的措施是：　 　。
（3）任务三：改进与反思
小组成员从环保角度对任务一的实验装置进行改进，需增加尾气处理装置，请从以下装置图中选出最合理的一套，并说明理由　 　。
8．纳米铁(单质铁)在环保领城应用广泛。以凌铁矿(主要成分为 ，不考虑杂质)为原料可以制备纳米铁。学习小组对制备得到的某固体成分进行探究。(提出问题)固体成分是什么
(做出猜想)固体成分：猜想一： Fe；猜想二： ； 猜想三： ____。
(查阅资料)：
②氢气具有还原性，可以用来冶炼金属；
③白色的无水硫酸铜固体遇到水蒸气变为蓝色
(实验探究)该学习小组利用下图装置，对固体成分进行探究。
回答下列问题：
（1）请把猜想三补充完整：　 　。
（2）向装置A中加入稀硫酸后，A中产生气泡且溶液变为浅绿色，小宁同学判断猜想一正确，小科同学认为小宁的判断不合理，理由是：　 　
（3）观察到装置B中溶液变浑浊，装置D中固体由黑色变为红色，E中固体变蓝，据此判断猜想　 　正确
（4）(反思交流)如果将装置E去掉，　 　(填“能”或“不能”)验证剩余固体中含有 Fe。
9． 俄乌冲突导致欧洲天然气断供，欧洲居民争相囤积煤炭。但使用煤炭的过程中，易发生中毒事件，这是灼热的煤炭与水反应所生成的气体导致的。那么生成的气体中有哪些成分呢？同学们进行了以下探究。
【查阅资料】煤炭主要成分是碳，遇水或氧气不足时会生成有毒气体一氧化碳。
【建立猜想】同学们对生成的气体成分做了以下猜想。
猜想1：有、；
猜想2：有、；
猜想3：有、和；
猜想4：有、、和
【初步分析】
（1）小组讨论后，很快否定了猜想1，理由是　 　。
（2）【实验操作】他们利用如图实验装置进行探究。
如何连接组装实验装置，同学们意见不一。某同学按照C→A→C→B→B→D→B→C的顺序连接装置，将生成的气体通过该装置，请评价该方案是否可行，理由是：　 　。
（3）同学们最终选择了如上图的实验装置进行实验，假设C、D装置内的反应都完全。
①该实验中判断氢气存在的关键现象是　 　。
②在该实验探究过程中，G装置的作用是　 　。
10．某化学兴趣小组的同学探究木炭与氧化铜的反应。某同学认为当木炭较多、温度较高时，该反应产生的气体中可能含有一氧化碳。该同学在老师指导下设计实验进行了验证。
（1）该实验装置中有两盏酒精喷灯，先加热　 　（选填“A”或“E”）。
（2）装置D的目的是　 　。
（3）E装置中，硬质玻璃管和固体试剂实验前的总质量为70.0g，当FexOy全部转化为Fe后总质量为67.0g，其中硬质玻璃管的质量为60.0g，则FexOy中x：y＝　 　（填最简整数比）。
（4）上述实验设计中有一项缺陷是未处理尾气中的一氧化碳，下列装置中能用来解决该缺陷的是　 　（填字母）。
答案解析部分
1．【答案】（1）导管口冒气泡，冷却后导管内形成一段水柱
（2）水分；氧气浓度
（3）刷油漆（或其他合理方法，如镀锌、保持干燥等）
2．【答案】（1）A
（2）丙
（3）
3．【答案】（1）除去气体中混有的水蒸气，排除干扰
（2）H2（氢气）
（3）Fe3O4
（4）偏小
4．【答案】（1）FeCl3
（2）Na2SO4、Na2CO3
（3）NO3-，OH-
5．【答案】（1）①
（2）=
（3）Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
（4）铝铁铜
6．【答案】（1）除去水中溶解的氧气和二氧化碳
（2）
（3）取不同浓度的氯化钠溶液，其它条件与丙相同，在相同温度等条件下，重复上述实验观察并记录铜生锈的时间
（4）A；B；C
7．【答案】（1）排尽装置内的空气，防止碳与氧气反应干扰试验；乙处澄清石灰水变浑浊，丙中黑色固体变红
（2）加热温度不低于500℃
（3）C装置。该装置既能充分吸收CO2，又能收集CO
8．【答案】（1）Fe和FeCO3
（2）FeCO3也能与稀硫酸反应产生气泡且溶液变浅绿
（3）三
（4）能
9．【答案】（1）违背质量守恒定律
（2）不可行，无法检验原气体中是否含有水蒸气
（3）F中的无水硫酸铜变蓝；检验CO2，收集尾气
10．【答案】（1）A
（2）检验二氧化碳是否除尽
（3）2：3
（4）ade
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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