中考化学实验探究一题多设问专题16有关影响化学实验因素的探究(原卷版+解析)

这是一份中考化学实验探究一题多设问专题16有关影响化学实验因素的探究(原卷版+解析)，共42页。试卷主要包含了观察实验现象，得出实验结论，2023新变化等内容，欢迎下载使用。
为探究影响双氧水分解的因素，某课外活动小组的同学完成了下列实验：以下是相关实验数据。
(1)为准确测定收集10mL氧气所需的时间，实验时宜采用 方法来收集氧气。
(2)通过对比实验①和②，可以知道，双氧水浓度越 （填“大”或“小”），分解速率越快。
(3)从实验 （填实验序号）的对比可知，化学反应速率还与温度有关。通过对比得到的结论，用一定量15%的过氧化氢溶液制氧气通过 的方法可以减小反应速率。
(4)继续探究催化剂的种类对双氧水分解速率的影响，实验数据如下表：
①表中氧化铜的质量X的数值应是 。
②表中待测数据指 (填字母序号)。
A．氧气的质量 B．单位时间内产生氧气的质量
C．氧气的体积 D．单位时间内产生氧气的体积
(5)利用下图装置测定不同浓度过氧化氢溶液的分解速率（其他条件相同）。密闭容器中压强随时间变化曲线如右图所示。

①将10%过氧化氢溶液稀释成5%，则10%过氧化氢溶液和水的质量比是 。
②以10%过氧化氢溶液为例，压强曲线升高后会略微降低的原因是 。
(6)探究溶液酸碱度如何影响过氧化氢分解速率，兴趣小组配置了pH不同的氢氧化钠溶液，分别取等量4%的H2O2溶液和等量不同pH的NaOH溶液做了五组实验，利用溶解氧传感器测定相同时间内溶液中氧气的含量，数据见下表。
根据上表可以得到的结论是 (合理写一点)。
(7)进一步探究催化剂（MnO2和CuO）对H2O2溶液反应速率的影响，设计如下装置进行实验，测得反应后70秒内的O2含量如下图所示。

= 1 \* GB3 ①对比分析哪两条曲线，可说明催化剂能加快H2O2溶液反应速率？ 。
= 2 \* GB3 ②和CuO相比，MnO2能使H2O2分解得更快，判断依据是 。
(8)下图是氯化铁粉末对相同条件下密闭容器中过氧化氢分解产生气体的影响曲线图。

根据曲线可知，氯化铁 (填“能”或“不能”)加快过氧化氢分解。若氯化铁为反应的催化剂，写出氯化铁与过氧化氢在制氧机中制氧时的化学方程式： 。
1．（2023·湖北黄冈·校联考模拟预测）为了探究影响锌与稀硫酸反应剧烈程度的因素，某学习小组用相同的三块锌片进行了以下实验，下列说法正确的是
A．对比实验①和③，研究硫酸的浓度对反应剧烈程度的影响
B．对比实验②和③，研究硫酸的浓度对反应剧烈程度的影响
C．对比实验①和③，研究温度对反应剧烈程度的影响
D．对比实验①和②，研究温度对反应剧烈程度的影响
2．（2023·福建漳州·统考一模）某社团探究氧气浓度对燃烧的影响，探究结果如图所示，下列说法错误的是
A．带火星木条不一定在纯氧中才能复燃
B．可用排水法收集不同浓度的氧气
C．欲使直径0.2mm细铁丝燃烧，所需氧气的最低体积分数为60%
D．由上图可知影响铁丝燃烧剧烈程度的因素有氧气浓度和铁丝直径
3．（2023·江西吉安·校考模拟预测）某兴趣小组对白磷燃烧的温度变化及影响因素进行探究。如图所示，将5g白磷放入试管中并将试管放入60℃热水中，t3s时打开弹簧夹，试管的温度随时间变化的曲线如下、下列说法错误的是

A．0~t1s温度几乎不变，是因为白磷还未燃烧
B．t1s时温度升高幅度较大，说明白磷开始燃烧
C．t3s后温度再次升高，是过氧化氢分解放热导致的
D．t4s对应温度高于t2s，说明氧气浓度越大，燃烧越剧烈
4．（2023·湖北荆州·统考中考真题）下图是实验室常用的气体发生装置和收集装置，请回答下列问题：

(1)仪器①的名称是 。
(2)实验室既可用于制取氧气又可用于制取二氧化碳的发生装置和收集装置的组合为 （填装置序号）。
(3)实验室制取气体时，下列因素中，不需要考虑的是 （填序号）。
a．所要制取气体的颜色
b．药品容易获得，能生成所要制取的气体
c．反应条件易于控制，反应速率适中
d．操作简便易行，安全可靠，节能环保
5．（2023·黑龙江大庆·统考一模）观察实验现象，得出实验结论。
(1)如图描述的是：酸溶液使指示剂变色的实验，发现紫色石蕊溶液均变为红色，产生这一现象的根本原因是这两种酸溶液都含有 。

(2)在探究影响溶质溶解快慢的因素，比较等量硫酸铜在水中溶解的快慢时，设计并进行了如下实验：
请你回答下列问题：
①对比实验1和实验2的现象，可以得出的结论是 。
②设计实验2和实验3进行对比实验的目的是 。
(3)化学课上，教师按图甲所示的装置进行实验，得到图乙所示的现象。用初中阶段所学化学知识不能解释的现象是 ，由此可见，人们对事物的认识是一个不断完善和提高的过程。

6．（2023·云南昆明·校考模拟预测）化学兴趣小组同学在查阅相关资料后，对影响过氧化氢分解反应速率的因素进行了探究。
【提出问题】影响过氧化氢分解反应速率的因素有哪些？
【作出猜想】
猜想1：催化剂的种类
猜想2：过氧化氢溶液的浓度
猜想3：过氧化氢溶液的温度
【实验探究】学生利用如图1所示装置，以收集50mL的气体为标准，比较反应的快慢，实验方案如表所示：
(1)对比实验①和④，可得出的结论是 。
(2)对比实验①和③，可得出二氧化锰比氧化铜的催化效果好，则x 37(选填“>”或“”或“
(3)①和②
(4)ABC
【详解】（1）实验①和④温度不同，其它因素均相同，且温度越高，收集等体积氧气所需时间越短，说明其他因素相同的情况下，过氧化氢溶液温度越高，则反应速率越快；
（2）对比实验①和③，可得出二氧化锰比氧化铜的催化效果好，说明使用二氧化锰作催化剂时，收集等体积氧气所需时间更短，故x＞37；
（3）实验小组的同学还得出结论：其他因素相同的情况下，过氧化氢溶液浓度越大，则反应速率越快。得出该结论，需要过氧化氢溶液的浓度不同，其它因素均相同，故需要对比的实验是①和②；
（4）A、实验过程中，同学们触摸锥形瓶外壁，有发烫的感觉，说明过氧化氢溶液反应放热，温度升高，会导致装置内气体受热膨胀，压强增大，待完全反应后，逐渐冷却至室温，压强又减小，符合题意；
B、过氧化氢分解生成水和氧气，过氧化氢被消耗，溶质质量减小，故过氧化氢溶液反应过程中溶液浓度在不断减小，故一开始过氧化氢溶液浓度大，反应速率快，压强增加的快，后过氧化氢浓度减小，压强增加缓慢，符合题意；
C、过氧化氢分解生成水和氧气，氧气的量不断增加，故压强逐渐增大，符合题意。
故选ABC。
7．（2023·北京·统考中考真题）下图是一个趣味变色实验，同学们对混合后溶液变色时间的影响因素进行探究。
资料：碘酒为碘()的乙醇溶液；淀粉遇变蓝，在本实验中作为指示剂，指示是否存在。
【进行实验】向烧杯A中加入一定体积的溶液、水和淀粉溶液。
向烧杯B中加入一定体积的碘酒、水和2粒维生素C片，将两只烧杯中的溶液混合，记录混合后溶液由无色变为蓝色的时间。
说明：本实验中，溶液总体积可看作是各液体的体积之和
【解释与结论】
(1)溶液中，溶质是 ；
(2)①②③的目的是 。
(3)由②④⑤可以得到的结论是 。
(4)①中，若将碘酒体积改为，则混合后溶液变色时间 (填“”或“”或“”)。
【继续实验】
(5)补做实验证明了维生素C用量对混合后溶液变色时间也有影响。实验方案：向烧杯A中加入溶液、水、淀粉溶液， 。
(6)同学们进一步证明了与维生素C能发生反应，实验是向烧杯中依次加入碘酒、水、淀粉溶液，再加入维生素C片，实验过程中观察到 。
【答案】(1)过氧化氢/H2O2
(2)探究碘酒体积对混合后溶液变色时间的影响
(3)相同条件下，过氧化氢溶液体积越大，变色时间越短
(4)＞
(5)向烧杯B中加入5mL的 2% 碘酒、4粒维生素C片，加入一定体积的水，使溶液总体积为25mL，将两只烧杯中的溶液混合，记录混合后溶液由无色变为蓝色的时间，与实验⑤对比
(6)溶液由棕黄色变为蓝色，变为无色
【详解】（1）过氧化氢溶液中，溶质是过氧化氢；
（2）实验①②③中，碘酒体积不同，其他因素均相同，故目的是：探究碘酒体积对混合后溶液变色时间的影响；
（3）实验②④⑤中过氧化氢溶液体积不同，其他因素均相同，且过氧化氢溶液体积越大，变色时间越短，说明相同条件下，过氧化氢溶液体积越大，变色时间越短；
（4）由实验①②③可知，相同条件下，碘酒体积越大，变色时间越短，故①中，若将碘酒体积改为 1mL ，则混合后溶液变色时间＞595s；
（5）补做实验证明维生素C用量对混合后溶液变色时间也有影响，则变量是维生素C用量，其他因素均相同，烧杯A中加入 20 mL3%H2O2 溶液、 10mL 水、 2mL 1% 淀粉溶液，故是与实验⑤对比，故向烧杯B中加入5mL的 2% 碘酒、4粒维生素C片，加入一定体积的水，使溶液总体积为25mL，将两只烧杯中的溶液混合，记录混合后溶液由无色变为蓝色的时间，与实验⑤对比。
（6）向烧杯中依次加入碘酒、水，溶液变为棕黄色，再加入淀粉溶液，淀粉遇碘变蓝，故溶液变为蓝色，再加入维生素C片，维生素C能与碘反应，故最后溶液变为无色，故观察到溶液由棕黄色变为蓝色，再变为无色。
8．（2023·河北邯郸·统考一模）2023新变化：某化学兴趣小组对金属和酸的反应进行了探究。
【实验1】利用以下试剂，对影响化学反应速率的因素开展探究活动。
提供的试剂：6%稀盐酸、10%稀盐酸、铝粉、铁粉、铁片。
【提出问题】影响化学反应速率的因素有哪些？
【猜想与假设】
(1)猜想1：物质的性质：猜想2：反应的温度：猜想3：反应物之间的接触面积；猜想4： 。
【实验探究】
(2)为验证猜想3，同学们利用压强传感器采用如图甲实验装置进行实验，测得的数据整理成图像后如图乙所示。完成该实验需要选用的药品是 ；写出发生反应的化学方程式： 。
(3)请你设计实验验证猜想4： 。
【实验2】同学们查阅资料发现工业上常用铁罐车运输浓硫酸，为探究铁能否与浓硫酸反应，取一打磨过的铁片先放入浓硫酸中，一段时间后将铁片取出，用水冲洗干净后，放入硫酸铜溶液中，观察铁片表面没有明显现象。
(4)常温下铁 (选填“能”或“不能”)与浓硫酸反应。
(5)运输浓硫酸的铁罐车能否用水冲洗？请回答并分析原因： 。
【拓展应用】
(6)在做金属与酸反应、金属与盐溶液反应的实验前，要打磨金属，其目的是 。
【答案】(1)反应物的浓度
(2) 等质量的铁片和铁粉 Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
(3)取等质量、表面积相同的铁片分别装入两支试管中，分别加入等量的6%稀盐酸、10%稀盐酸，观察产生气泡的剧烈程度
(4)能
(5)不能，因为用水冲洗后，浓硫酸变稀，铁和稀硫酸不断反应，导致铁罐车被腐蚀
(6)除去金属表面的氧化膜
【详解】（1）由提供的试剂及猜想1~3可知，影响化学反应速率的因素还有反应物的浓度，即为猜想4。
（2）①为验证反应物之间的接触面积影响化学反应速率，需要设计对比实验，题图中已选用10%稀盐酸，则还需要选用的药品是等质量的铁粉和铁片；
②铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，化学方程式为：Fe+2HCl=FeCl2+H2↑；
（3） 验证猜想4即反应物的浓度会影响化学反应速率，可设计如下实验：取等质量、表面积相同的铁片分别装入两支试管中，分别加入等量的6%稀盐酸、10%稀盐酸，观察产生气泡的剧烈程度；
（4）铁与硫酸铜溶液反应，会观察到铁片表面有红色固体析出，由【实验2】现象可知，加入硫酸铜溶液的铁片表面没有明显现象，说明没有发生铁与硫酸铜的反应，铁片表面有其他物质阻止反应，从而证明铁与浓硫酸发生反应生成了新物质；
（5）运输浓硫酸的铁罐车不能用水冲洗，是因为用水冲洗后，浓硫酸变稀，铁和稀硫酸不断反应，导致铁罐车被腐蚀；
（6）在做金属与酸反应、金属与盐溶液反应的实验前，要打磨金属，其目的是除去金属表面的氧化膜。
9．（2023·吉林白城·校考二模）在预习“实验活动4金属的物理性质和某些化学性质”时。“天和”小组的同学们发现实验用品中有铁片、铁粉和不同浓度的稀盐酸等。
[提出问题一]铁片和铁粉分别与稀盐酸反应现象有何不同？
(1)[设计与实验一]
[提出问题二]稀盐酸的溶质质量分数，能不能影响铁与稀盐酸的反应速率？
(2)[设计与实验二]
[解释与结论]
(3)铁与稀盐酸反应的化学方程式为
在其他条件相同的情况下，反应物的接触面积、酸的溶质质量分数都能影响铁与稀盐酸反应的速率。
[拓展与延伸]
(4)除以上因素以外，影响化学反应速率的因素还有很多，例如：搅拌、温度、压强以及 等。
[迁移与应用]
(5)为了加快铁和稀硫酸的反应速率，你认为下列方法可行的有______（填字母序号）。
A．
B．
C．
【答案】(1)快
(2) 体积 稀盐酸的溶质质量分数越大
(3)Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
(4)催化剂
(5)AB
【详解】（1）根据实验现象：盛铁片的试管中缓慢产生少量气泡；盛铁粉的试管中迅速产生大量气泡，由此可得出在其他条件相同的情况下，反应物接触面积越大，反应速率越快，故填：快；
（2）该实验的目的是比较稀盐酸的溶质质量分数，能不能影响铁与稀盐酸的反应速率，变量需唯一，因此向盛有等质量铁片的两支试管中，分别加入等体积的溶质质量分数为5%和15%的稀盐酸；根据实验现象：加入5%稀盐酸的试管中缓慢产生少量气泡；加入15%稀盐酸的试管中迅速产生大量气泡，由此可得出在其他条件相同的情况下，稀盐酸的溶质质量分数越大（或浓度越大），反应速率越快，故填：体积；稀盐酸的溶质质量分数越大或稀盐酸的浓度越大；
（3）铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，反应的化学方程式为Fe+2HCl=FeCl2+H2↑，故填：Fe+2HCl=FeCl2+H2↑；
（4）在反应中加入催化剂，催化剂能改变化学反应速率，故填：催化剂；
（5）A、将铁片换成铁粉，增大了反应物接触面积，可以加快铁和稀硫酸的反应速率，故选项做法可行；
B、增大硫酸的浓度，可以加快铁和稀硫酸的反应速率，故选项做法可行；
C、将试管换成烧杯，不能加快铁和稀硫酸的反应速率，故选项做法不可行。
故选AB。
10．（2023·河北廊坊·一模）某兴趣小组以食品保鲜剂为主题展开项目式学习。
【生活中的保鲜方法】
(1)已知：食物腐败的原因之一是微生物在食物上生长，当氧气和水充足时，在适当条件下微生物会迅速生长。袋装薯片采用充氮保鲜的原理是 。
【认识保鲜剂】
(2)氢氧化钠固体具有吸水性，但通常不用作食品干燥剂的原因是 。
【探究保鲜剂的成分】
小组同学发现某品牌食品保鲜剂大部分为黑色粉末，还有少量白色粉末。
探究一：黑色粉末的成分有什么？
猜想1：可能有铁粉
猜想2：可能有炭粉
(3)小组同学设计如下实验进行验证：
①取少量样品于试管中，加入 ，观察到有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色，证明猜想1成立。
②另取少量样品用电炉充分灼烧，并在样品上方罩内壁涂有澄清石灰水的烧杯，可观察到 ，证明猜想2成立。
查阅资料得知，该食品保鲜剂的保鲜原理是利用铁粉与包装袋内的氧气、水反应，其中活性炭粉、氯化钠的主要作用是加快铁的反应，该类保鲜剂也称脱氧剂。
探究二：影响脱氧速率的因素
小组同学用如图装置进行实验（夹持仪器已省略，装置气密性良好），用消耗1mL氧气所需要的时间表示脱氧速率。

先将1.0g铁粉和一定量的活性炭粉装入试管，然后滴入3滴食盐水，改变活性炭粉的质量，重复实验并记录消耗1mL氧气用时如表：
(4)该实验是探究 因素对脱氧速率的影响，结论是 。
(5)脱氧剂的脱氧速率可能还受哪些因素的影响，请写出一条并说明理由 。
【答案】(1)氮气化学性质稳定
(2)氢氧化钠溶液具有强腐蚀性
(3) 稀盐酸或稀硫酸 澄清石灰水变浑浊
(4) 活性炭粉的质量 活性炭粉的质量越大，脱氧速率越慢
(5)活性炭与铁粉的质量比
【详解】（1）氮气化学性质稳定，不易与其他物质发生反应，故用氮气保鲜；
（2）氢氧化钠溶液具有强腐蚀性，不能用作食品干燥剂；
（3）①根据实验现象和实验结论推测出加入的物质为稀盐酸或稀硫酸，酸与铁反应生成亚铁的盐溶液和氢气，会观察到有气泡冒出且溶液变成浅绿色，故填稀盐酸或稀硫酸；
②由实验结论推测，观察到的现象是石灰石变浑浊，碳燃烧生成二氧化碳，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，故填澄清石灰水变浑浊；
（4）分析表格数据可知：铁粉的质量相同，活性炭粉的质量逐渐增大，消耗1mL氧气用时变大，故该实验是探究活性炭质量对脱氧速率的影响；且活性炭质量越大，脱氧速率越慢；
（5）通过以上实验探究，结合表格数据与实验结论推测，影响脱氧速率的因素除了活性炭质量，可能还与铁粉与活性炭的质量比有关。
11．（2023·安徽安庆·统考一模）西汉时《淮南万毕术》记载:“曾青得铁则化为铜”。
(1)为了模拟此反应，某兴趣小组将打磨光亮的铁钉放入硫酸铜溶液中，发生反应的化学方程式为 。
该反应的标准实验现象为：溶液变为浅绿色、铁钉表面有红色固体析出，铁钉表面无明显气泡。但小组同学却发现铁钉表面有小气泡，于是对这一异常现象展开探究。
【查阅资料】①硫酸铜溶液呈酸性；
②铁与硫酸铜溶液体系中，可能发生的化学反应有：铁与酸性溶波反应产生氢气；硫酸亚铁溶液会与氧气发生一系列反应从而产生氢离子。
【探究一】探究硫酸铜溶液酸性强弱的影响因素。
小组同学利用打磨光亮的铁钉与硫酸铜溶液进行以下实验。
(2)由上表推测硫酸铜溶液酸性强弱的影响因素有 。
【探究二】探究铁与硫酸铜溶液反应过程中的酸性强弱变化及其原因。
将打磨光亮的铁钉放入30 mL 4%硫酸铜溶液中，插入pH传感器检测溶液pH变化(如图1)，同时插入氧气传感器检测密闭容器内氧气含量的变化(如图2)。
(3)由图1和图2可知，铁与硫酸铜溶液反应过程中，pH (填“增大”或减小”)，其原因是 。
【探究三】验证探究二中溶液pH变化的原因。
改用煮沸后蒸馏水配制热的30 mL 4%硫酸铜溶液，放入光亮的铁钉，用pH传感器测密闭容器中溶液pH变化(如图3)。
(4)将蒸馏水煮沸的目的是 。
(5)由图3可知，探究二中溶液pH变化的原因是否成立 (填“成立”或“不成立”)。
【反思与结论】
(6)图1和图3的曲线的起点pH不同的原因 。依据上述三个探究实验，兴趣小组向化学老师建议课堂演示铁钉与硫酸铜溶液反应的最佳实验条件是 。通过上述探究实验，你认为利用铁钉和硫酸铜溶液验证质量守恒定律时装置 (填“是”或“否”)需要密闭。
【答案】(1)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
(2)硫酸铜溶液浓度、温度
(3) 减小 硫酸亚铁溶液会与氧气发生一系列反应产生氢离子
(4)除去蒸馏水中溶解的氧气(或空气)
(5)成立
(6) 溶液温度不同(或温度升高，硫酸铜溶液酸性增强) 用去氧的蒸馏水配制热的2% CuSO4溶液、在密闭容器中进行 是
【详解】（1）将打磨光亮的铁钉放入硫酸铜溶液中发生反应生成硫酸亚铁、铜，反应的化学方程式为：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。
（2）由上表中的数据分析可推测，硫酸铜溶液酸性强弱的影响因素有：硫酸铜溶液浓度、温度。
（3）由图1和图2可知，铁与硫酸铜溶液反应过程中pH减小，其原因是：硫酸亚铁溶液会与氧气发生一系列反应产生氢离子。
（4）气体的溶解度随温度的升高而减小，将蒸馏水煮沸的目的是除去蒸馏水中溶解的氧气。
（5）由图3与图1和图2作对比可知，探究二中溶液pH变化的原因成立。
（6）图1和图3的曲线的起点pH不同的原因是：温度升高，硫酸铜溶液酸性增强。依据上述三个探究实验，兴趣小组向化学老师建议课堂演示铁钉与硫酸铜溶液反应的最佳实验条件是：用去氧的蒸馏水配制热的2% CuSO4溶液、在密闭容器中进行。通过上述探究实验可知，利用铁钉和硫酸铜溶液验证质量守恒定律时装置是需要密闭。
12．（2023·云南红河·统考一模）某兴趣小组对铁生锈的影响因素进行探究。
Ⅰ．探究铁生锈的条件
【进行实验】如下图所示，取三根洁净无锈的铁钉，分别放置在三个不同环境中，一周后观察铁钉生锈情况并记录如下。

【实验现象】
(1)铁钉无明显变化的试管是 （填字母）。对比实验 （填字母），可以得出铁生锈与氧气有关。
【解释与结论】由上述实验可知，铁生锈的条件是铁与氧气和水同时接触。
Ⅱ．探究NaCl溶液的浓度对铁生锈速率的影响
【进行实验】室温下，取大小、形状相同的光亮铁丝，用下图装置完成实验并记录如下。

【解释与结论】
(2)导管内液面上升的原因是铁生锈消耗氧气，导致瓶内气压 外界气压，水倒流入导管中。
(3)实验编号④中的a＝ 。
(4)依据实验①~④，可以得出的结论是 。
【反思与评价】
(5)综合上述实验结果和生活经验，下列说法合理的是_______。
A．铁粉可放入某些食品包装内，用来吸收氧气和水分，以防止食品腐败
B．铁制品的防护需尽量避免与水、氧气、氯化钠接触
C．暖宝宝贴（主要成分为铁粉、木炭、食盐）是利用铁粉的缓慢氧化将化学能转变为热能
【答案】(1) BC AB
(2)小于
(3)1.5
(4)在其他条件相同时，随着NaCl溶液浓度的增加，铁生锈速率加快
(5)ABC
【详解】（1）A中铁钉与水、氧气接触，生锈；B中铁钉只与水接触，不生锈；C中铁钉只与氧气接触，不生锈；则铁钉没有明显变化的是BC；对比AB可知，说明铁生锈需要氧气；
（2）导管内液面上升的原因：铁生锈消耗氧气，导致瓶内气压降低，小于外界气压，水在外气压作用下被压入导管中；
（3）分析表格，探究NaCl溶液的浓度对铁生锈速率的影响，实验①中液体2mL，实验②、③中液体都是2mL，则实验编号④中液体也是2mL，则a＝1.5；
（4）分析数据，实验①～④中所得氯化钠溶液的浓度依次增大，在相同时间内导管内液面上升高度也依次变大，由实验①～④，可以得出的结论是在其他条件相同时，随着氯化钠溶液浓度的增加，铁生锈速率加快；
（5）A、铁生锈的条件是同时与氧气和水接触，铁粉可放入某些食品包装内，用来吸收氧气和水分，以防止食品腐败；正确；
B、铁生锈的条件是同时与氧气和水接触，如有氯化钠在生锈的速率加快，破坏铁生锈的条件，铁就不生锈，则铁制品的防护需尽量避免与水、氧气、氯化钠接触；正确；
C、如有氯化钠在生锈的速率加快，铁生锈会放热，则暖宝宝贴（主要成分为铁粉、木炭、食盐）是利用铁粉的缓慢氧化将化学能转变为热能；正确；
故选ABC。
13．（2023·江苏常州·常州实验初中校考一模）已知铁制品通常含碳约2%，兴趣小组同学利用图1装置探究铁制品锈蚀的影响因素，在广口瓶①、②、③中加入药品，采集数据，得到相应的氧气体积分数的变化如图2所示。

(1)图1中，能观察到铁粉生锈的广口瓶有 。
(2)图2中，能说明铁生锈需要氧气和水共同作用的曲线是 。
(3)实验开始至约300s内，对比广口瓶②、③中氧气体积分数的变化，可以得出的结论是 。
(4)实验前需将铁粉、活性炭粉及食盐混合均匀并密封分装，密封的目的是 。
(5)欲探究纯铁粉与含少量碳的铁粉的锈蚀快慢，现用广口瓶④连接以上数据采集器，在其他条件相同的情况下完成实验，则在广口瓶④中应装入的药品及用量为 。
(6)实验表明，足够长的时间后曲线②③均下降至0刻度．铜能与空气中氧气、水、二氧化碳反应而锈蚀生成铜绿[主要成分为]，若将广口瓶②中的铁炭混合物换成足量的铜粉进行实验，足够长的时间后能否比较准确地测定空气中氧气的含量，你的判断和理由是 。
【答案】(1)②③
(2)①②
(3)加入食盐水后的耗氧量增加（食盐能加速铁的锈蚀）
(4)防止与空气中的水和氧气接触，影响实验结果（合理皆可）
(5)铁粉、水10滴
(6)不能，因为空气中的二氧化碳含量是0.03%，铜不能把装置中的氧气耗尽
【详解】（1）铁制品锈蚀是缓慢氧化的过程，是铁与氧气、和水共同作用的结果。图1中，①中铁粉没有与水接触，不能生锈；②③中铁粉与氧气和水同时接触，能生锈。所以图1中，能观察到铁粉生锈的广口瓶有②③。
（2）根据图2可知，氧气的体积分数越低，表示耗氧量越高，在有水条件下的耗氧量高于无水条件下的耗氧量。所以可以得出铁锈蚀是铁与氧气、和水共同作用的结果。所以图2中，能说明铁生锈需要氧气和水共同作用的曲线是①②。
（3）广口瓶②中加入水，广口瓶③中加入食盐和水，所以实验开始至约300s内，对比广口瓶②、③中氧气体积分数的变化，可以得出的结论是加入食盐和水后的耗氧量增加。
（4）为防止铁粉与空气中的水和氧气接触，影响实验结果，所以实验前需将铁粉、活性炭粉及食盐混合均匀并密封分装。
（5）根据控制变量法的要求，铁粉与水的用量应相同，所以欲探究纯铁粉与含少量碳的铁粉的锈蚀快慢，现用广口瓶④连接以上数据采集器，在其他条件相同的情况下完成实验，则在广口瓶④中应装入的药品及用量为5g铁粉、水10滴。
（6）由于空气中的二氧化碳含量是0.03%，且铜不能把装置中的氧气耗尽，所以将广口瓶②中的铁炭混合物换成足量的铜粉进行实验，足够长的时间后不能比较准确地测定空气中氧气的含量。
14．（2023·北京·模拟预测）化学小组的同学在学习了铁生锈的条件后，对暖宝宝的成分（如图1）感到好奇，请参与他们的探究活动。

【查阅资料】
（1）暖宝宝的发热原理是铁粉腐蚀过程中放出热量；加入活性炭能形成微电池，反应更快。
（2）铁的腐蚀分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀两种：
①铁在硫酸等酸性条件下发生析氢腐蚀。反应的化学方程式为 。
②铁吸氧腐蚀的总反应为4Fe+3O2+ =4Fe(OH)3，请补全反应的化学方程式。
【提出问题】
哪些因素会影响铁吸氧腐蚀的速率
【设计实验】
小组同学设计了图2所示的实验装置，进行如下5组实验。

【实验记录】
每组实验加入铁炭总质量为24g，食盐水体积为7.5mL，恰好能将固体润湿。
【解释与结论】
（1）通过实验发现，铁炭质量比对铁吸氧腐蚀速率的影响是 。
（2）分析食盐水浓度对铁吸氧腐蚀速率的影响应对比实验 （填实验序号）。
（3）示数差3cm是指U形管左侧液面上升3cm。U形管内液面向左偏移的原因是 。
【反思与评价】
有同学提出应该再加一组实验，研究铁炭质量比为2:1、食盐水浓度为3.3%时的实验数据，你觉得是否有必要，并说明理由 。
【答案】 Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ 6H2O 在食盐水浓度等其他条件相同时，铁炭质量比2:1、4:1、6:1中，铁炭质量比越小，铁吸氧腐蚀速率越快 1、4、5 铁吸氧腐蚀过程中消耗氧气造成的气压减小的趋势大于反应放热造成的气压增大的趋势，所以瓶内总气压减小，U形管内液面向左偏移 没必要，因为铁炭质量比2:1、食盐水浓度减小到6.5%时，反应速率已无变化
【详解】[查阅资料]
（2）①铁在硫酸等酸性条件下发生析氢腐蚀，生成硫酸亚铁和氢气。反应的化学方程式为：；故填：；
②根据质量守恒定律中原子的种类和个数不变，反应前，4Fe、6O，反应后，4Fe、12O、12H，空格中应有12H、6O，可推出铁吸氧腐蚀的总反应中应补：6H2O；故填：6H2O；
[解释与结论]
（1）从实验记录表中分析可知：在食盐水浓度等其他条件相同时，铁炭质量比2:1、4:1、6:1中，铁炭质量比越小，铁吸氧腐蚀速率越快；故填：在食盐水浓度等其他条件相同时，铁炭质量比越小，铁吸氧腐蚀速率越快；
（2）分析食盐水浓度对铁吸氧腐蚀速率的影响时，要遵从唯一变量原则：即食盐水浓度不同，其他条件都相同；在分析食盐水浓度对铁吸氧腐蚀速率的影响应对比实验时，应该选择：1、4、5；故填：1、4、5；
（3）示数差3cm是指U形管左侧液面上升3cm。U形管内液面向左偏移的原因是：铁吸氧腐蚀过程中消耗氧气造成的气压减小的趋势大于反应放热造成的气压增大的趋势，所以瓶内总气压小于外界大气压，为了使内外气压平衡，外界大气压将U形管内的液体压向左侧，出现液面向左偏移现象；故填：铁吸氧腐蚀过程中消耗氧气造成的气压减小的趋势大于反应放热造成的气压增大的趋势，所以瓶内总气压减小，U形管内液面向左偏移；
[反思与评价]
有同学提出应该再加一组实验，研究铁炭质量比为2:1、食盐水浓度为3.3%时的实验数据，没必要，因为从实验记录表因素序号4、5中可知：当铁炭质量比2:1、食盐水浓度减小到6.5%时，反应速率已无变化，所以没有必要；故填：没必要，因为铁炭质量比2:1、食盐水浓度减小到6.5%时，反应速率已无变化。
15．（2023·广东广州·执信中学校考二模）某化学兴趣小组对实验制取氧气的催化剂展开了探究。请回答下列问题：
【探究一】影响过氧化氢分解速率的因素有哪些？实验数据如下表：
(1)能说明过氧化氢的分解速率与其浓度有关的实验是 (填实验序号)。
(2)实验③、④，实验目的是 。
(3)为完成上述实验中收集氧气及数据的测定需要用到的部分装置如图所示，与c连接的是 (填“a”或“b”)端，进行操作时，集气瓶中未装满水，对实验测量结果 (填“会”或“不会”)产生影响。

(4)兴趣小组探究了不同的金属氧化物对过氧化氢分解速率的影响。他们在等体积的三个锥形瓶中加入40mL5%的H2O2溶液，分别加入等量MnO2、Fe2O3、CuO后，根据实验数据绘制了产生的氧气体积和时间变化的曲线如图。观察该图回答问题：

①通过该图可得出结论： (写出1条即可)。
②兴趣小组做了另一组实验，向第四个锥形瓶中加入40mL约6～7%的H2O2溶液，并加入0.1gMnO2.请用实线在图中补上实验所得曲线 。
【探究二】二氧化锰粒径大小对氯酸钾分解催化效果的影响。
取两份等质量的氯酸钾，分别加入等质量、粒径大小不同的二氧化锰进行加热，用传感器测得固体残留率(反应剩余固体质量与反应前固体质量之比)如图：

(5)该探究中，氯酸钾制取氧气的化学方程式为 。
(6)分析图像，对氯酸钾分解的催化效果更好的为 (选填“分析纯”或“纳米”)二氧化锰。
【答案】(1)①②
(2)探究过氧化氢分解速率与温度的关系
(3) a 不会
(4) 二氧化锰对过氧化氢的催化效果最好或催化剂的种类不会影响最终产生氧气的量（合理即可）
(5)
(6)纳米
【详解】（1）能说明过氧化氢的分解速率与其浓度有关的实验，需要控制的变量是过氧化氢的浓度，其它变量应该完全相同，观察图表可知是实验①②。
（2）③④两组实验控制的变量是温度，由图表可知温度越高，过氧化氢分解速率越快，所以实验③④的实验目的是探究过氧化氢分解速率与温度的关系。
（3）氧气的密度比水小，为了完成上述实验及数据的测定，气体应从b端进入，水从a端排出，因此与c连接的是a；由于排出水的体积等于生成的气体的体积，进行操作时，集气瓶中未装满水，对实验测量结果不会产生影响。
（4）①由图可知，金属氧化物能加快过氧化氢的分解速率；相同时间内，二氧化锰作催化剂时，产生的氧量比较大,说明其它实验条件相同的情况下，二氧化锰的催化效果最好。
②催化剂的种类不会影响最终产生氧气的量等。②向第四个锥形瓶中加入40mL约6~7%的H2O2溶液，并加入0.lgMnO2，因为过氧化氢溶液的溶液度大了，所以反应速率更快，生成氧气更多了，曲线如图：。
（5）氯酸钾在二氧化锰作催化剂和加热条件下反应生成氯化钾和氧气，反应的化学方程式为。
（6）由图中数据知，纳米二氧化锰催化氯酸钾分解所需温度更低，所以对氯酸钾分解催化效果更好的是纳米二氧化锰，故填：纳米。
实验序号
H2O2溶液浓度%
H2O2溶液体积/mL
温度/℃
MnO2的质量/g
收集氧气的体积/mL
反应所需的时间/s
①
5
25
20
0.3
10
34.42
②
15
25
20
0.3
10
21.52
③
15
25
35
0.3
10
17.72
序号
过氧化氢溶液质量/g
催化剂质量/g
待测数据
1
50
MnO2 0.2
2
50
CuO X
组别
E组
F组
G组
H组
I组
混合溶液pH
8.00
8.59
9.29
10.43
11.74
氧气含量/(mg·/L)
6.88
9.30
13.82
17.57
13.15
实验①
实验②
实验③



实验



完全溶解所需时间/s
60
35
55
实验序号
温度/℃
过氧化氢溶液浓度
过氧化氢溶液体积/mL。
1g催化剂
收集时间/s
①
20
5%
50
二氧化锰
37
②
20
10 %
50
二氧化锰
l4
③
20
5%
50
氧化铜
x
④
60
5%
50
二氧化锰
29
序号
烧杯A
烧杯B
变色时间
溶液体积
溶液总体积
碘酒体积
溶液总体积
①
10
32
2
25
595
②
10
32
5
25
193
③
10
32
10
25
39
④
5
32
5
25
399
⑤
20
32
5
25
78
实验操作
主要现象
实验结论
取等质量的铁片、铁粉分别置于两支试管中，再向两支试管中各加入等体积10%的稀盐酸
盛铁片的试管中缓慢产生少量气泡；
盛铁粉的试管中迅速产生大大量气泡
在其他条件相同的情况下，反应物接触面积越大，反应速率越
实验操作
主要现象
实验结论
向盛有等质量铁片的两支试管中，分别加入等 的溶质质量分数为5%和15%的稀盐酸
加入5%稀盐酸的试管中缓慢产生少量气泡；
加入15%稀盐酸的试管中迅速产生大量气泡
在其他条件相同的情况下， ，反应速率越快
活性炭粉质量/g
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
消耗1mL氧气用时/s
90
94
100
106
141
不同浓度、不同温度的硫酸铜溶液
浅绿色
有无红色固体
有无气泡
2%硫酸铜冷溶液
较慢
有
无
2%硫酸铜热溶液
较快
有
无
4%硫酸铜冷溶液
较慢
有
无
4%硫酸铜热溶液
较快
有
有
实验编号
烧瓶内液体（用于浸润铁丝）用量
放置不同时间，导管内液面上升高度（cm）
1小时
2小时
3小时
①
2.0mL蒸馏水
0.1
0.7
3.2
②
1.5mL蒸馏水＋0.5mL10%NaCl溶液
0.3
1.5
5.0
③
1.0mL蒸馏水＋1mL10%NaCl溶液
0.8
3.3
7.9
④
0.5mL蒸馏水＋amL10%NaCl溶液
1.1
4.7
9.1
因素
序号
铁炭质量比
食盐水浓度/%
示数差3cm
所用时间/s
10分钟时
温度升高值/C
1
2:1
26
90
7.8
2
4:1
26
170
4.2
3
6:1
26
190
3.3
4
2:1
13
140
6
5
2:1
6.5
140
6
实验序号
H2O2溶液的浓度
H2O2溶液的体积/mL
温度/℃
MnO2的用量/g
收集O2的体积/mL
反应时间
①
5%
1
20
0.1
4
16s
②
15%
1
20
0.1
4
6s
③
30%
5
35
0
4
98min
④
30%
5
55
0
4
20min