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【实验探究系列】物质转化与材料利用-2026年中考科学专项押题
1．俄乌冲突导致欧洲天然气断供，欧洲居民争相囤积煤炭。但在使用煤炭的过程中，却发生了中毒事件，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CO、H2 猜想2： 有CO、CO2和H2 猜想3： 有CO、H2、CO2和H2O
【实验操作】他们利用下列实验装置进行探究。
（1）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 　 　。
（2）同学们最终选择了如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 　 　
2．兴趣小组为“探究金属锈蚀的条件”进行如图实验：使水槽中的水温保持在85℃左右。对同型号、等体积的四个钢丝棉(直径约 0.15 毫米)分别进行处理，并放入水槽和干燥的U型管中。持续通入干燥的氧气，观察实验现象，相关信息记录在表中。
组别 位置 处理方式
①号钢丝棉 U 型管内 用食盐水湿润 　
②号钢丝棉 U型管内 …… 　
③号钢丝棉 U 型管内 …… 　
④号钢丝棉 水槽内 …… 　
（1）与铁钉相比，兴趣小组选择钢丝棉作为实验对象的原因是　 　。
（2）兴趣小组所设计的表格中， “ ”处的栏目内容应是：　 　。
（3）若要研究“金属锈蚀是否需要水分”，则②号和③号钢丝棉应怎样处理 　 　。
（4）根据实验提供的器材，还可以探究有关金属锈蚀的什么问题：　 　。
3．小科发现他佩戴的近视眼镜鼻托处出现了绿色的铜锈[化学式为( 为了解铜锈产生的条件，他进行了如下探究活动。根据铜锈的组成推测，铜生锈是铜与( 和O2发生反应。
（1）取直径、长度均相同的铜丝，并打磨光亮。设计了下表所示的实验并持续观察。
序号 ① ② ③ ④
实验
现象 无明显现象 无明显现象 铜丝表面有绿色物质 无明显现象
实验过程中将铜丝打磨的目的是　 　。
（2）由上述实验①②③可得出的结论是　 　。
（3）为验证猜想，实验④中“ ”处应选择的物质是　 　。
（4）结合以上实验，请你提出一条保存铜制品的建议：　 　。
4．同学们设计了如图1所示实验，进行影响铁生锈因素的探究。一周后，试管A 中铁钉几乎没有生锈，试管B中铁钉稍有生锈，试管C中铁钉明显生锈，试管D 中铁钉严重生锈。
（1）试管B中使用“煮沸并冷却的蒸馏水”，目的是　 　。
（2）对比A、C试管，可得出的结论是　 　。
（3）对比　 　(填字母)试管的实验现象，可知NaCl的存在会加速铁的生锈。
（4）对于试管 B 中铁钉稍有生锈，同学们展开深入研究。将煮沸并冷却后的蒸馏水倒入烧杯中，再倒入植物油铺满水面，然后将溶解氧传感器插入水中，通风环境中持续三天采集得到数据图像如图2所示。根据图像分析，B试管内铁钉生锈的原因是　 　。
5．某科学兴趣小组开展了从食品脱氧剂废渣(主要含 Fe、Fe2O3、NaCl和碳粉)中提取铁和氧化铁的实践活动，流程如下：
（1） 操作①和②的名称是　 　。
（2）滤液A中所含的阴离子有　 　(填离子符号)。
（3）步骤Ⅳ发生的化学反应属于　 　(填基本反应类型)反应。
6．为了治疗校园农场果树的黄化病，同学们打算制作果树复绿液(主要成分是FeSO4)，溶液呈浅绿色。根据所学知识，同学们利用稀硫酸和未生锈的铁钉(银白色)反应制取FeSO4，但是反应后的溶液却呈棕黄色。为了探究溶液变色原因，同学们设计了如图所示的实验方案。
【提出问题】稀硫酸和铁钉反应后的溶液为什么呈棕黄色
【查阅资料】
①Fe2(SO4)3溶液呈棕黄色；
②铁锈和稀硫酸反应生成Fe2(SO4)3和水；
③FeSO4易与氧气反应生成 Fe2(SO4)3
【提出猜想】猜想： ★
【实验探究】同学们按如图方案开展实验，并将反应后的溶液颜色记录于表中。
组别 A B C
反应后的溶液颜色 棕黄色 刚开始为浅绿色，一段时间后变为棕黄色 浅绿色
（1）实验前需对铁钉进行打磨，目的是　 　。试管BC中对稀硫酸进行煮沸并冷却的目的是　 　。
（2）比较各组的实验结果，同学们建立的猜想是正确的。“★”处内容是　 　。
（3）比较实验组BC的结果，若要长时间保存果树复绿液，可以采取的措施是　 　。
7．某校微型实验项目组以“C还原CuO”为主题开展研究。
（1）如图所示，连接装置，检查装置气密性后，先通入一段时间的N2，再点燃丙处酒精灯，发现丙处固体未变色。实验前，先通入一段时间的N2的目的是　 　。
（2）完成上述操作后，再点燃甲处酒精灯，反应开始后甲中固体变红。若观察到“乙处澄清石灰水变浑浊，丙处黑色固体变红”现象，说明反应产生了　 　(填化学式)。
（3）该实验中，带金属罩的酒精灯能聚热，可将火焰外焰温度提高200~300℃，从而“点燃”C与CuO的反应。此时，即使移走酒精灯，反应仍会剧烈红热。据此，请分析C与CuO在“点燃”前后吸放热量情况： ____(填字母) 。
A．吸热、吸热 B．吸热、放热 C．放热、放热 D．放热、吸热
（4）该实验采用微型装置，具有药品用量少、污染排放少等优点。请在此基础上，再提出一条提高环保性的具体改进措施：　 　。
8．常温下，钢铁生锈是缓慢的化学变化过程。为了探究铁生锈的影响因素，小塘设计了如图所示的实验：将等量钢丝棉(由极细铁丝组成的蓬松团状材料)分别放入3支试管， ①中加入2 毫升水并缓慢通入纯氧后盖上橡皮塞； ②中不加水直接通入纯氧后盖上橡皮塞； ③中加满水后盖上橡皮塞。控制水浴温度55℃， 5分钟后发现试管①中钢丝棉生锈，试管②③中钢丝棉不生锈。
小塘另取4只试管，均加入2 毫升水，改变氧气的体积分数，观察钢丝棉在不同条件下生锈的情况。有关数据列于下表。
实验序号 水浴温度(℃) 通入氧气的体积分数 出现生锈的时间(秒)
1 55 100 306
2 80 100 108
3 80 50 152
4 80 20 192
请回答：
（1）本实验选择钢丝棉的目的是　 　。
（2）由图中3支试管中的现象可知，铁生锈的条件是　 　。
（3）分析表中数据，可得结论是　 　。
（4）列举一条防止钢铁生锈的措施：　 　。
答案解析部分
1．【答案】（1）不可行，无法检验原气体中是否含有水蒸气；
（2）F中的无水硫酸铜变蓝；检验CO2，收集尾气
2．【答案】（1）钢丝棉的表面积更大，锈蚀现象更明显（或反应速率更快）
（2）锈蚀现象
（3）②号用干燥的钢丝棉，③号用蒸馏水湿润的钢丝棉 或 ③号用干燥的钢丝棉，②号用蒸馏水湿润的钢丝棉
（4）食盐是否加速锈蚀、锈蚀是否要与氧气接触
3．【答案】（1）去除铜丝表面的杂质
（2）铜生锈需要CO2、O2
（3）CO2 、O2
（4）保持干燥等
4．【答案】（1）去除水中的溶解氧
（2）铁生锈需要水
（3）CD
（4）水中的溶解氧随时间增加，与铁钉发生反应
5．【答案】（1）过滤
（2）SO、Cl-
（3）分解
6．【答案】（1）排除铁锈与稀硫酸反应对实验产生的干扰；除去溶液中的氧气
（2）稀硫酸和铁钉反应生成的FeSO4跟溶解氧反应使溶液呈黄棕色
（3）在果树复绿液的液面覆盖植物油(其他能隔绝氧气的方法合理也可)
7．【答案】（1）排尽装置内的空气
（2）
（3）B
（4）在乙处后增加尾气处理装置（如用气球收集或点燃未反应的CO）
8．【答案】（1）增大铁与氧气、水的接触面积，加快反应速率，便于观察现象
（2）同时接触水和氧气
（3）温度越高、氧气浓度越大，铁生锈速率越快
（4）刷油漆（或涂油、电镀、保持干燥等）
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