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真题汇编：31科学探究

1．【2019年北京市】如图“黑面包”实验中，蔗糖(C12H22O11)变黑，体积膨胀，变成疏松的炭，放出有刺激性气味的气体。

【提出问题】改变糖的种类、浓硫酸的体积、水的滴数和温度是否会影响实验效果呢？

【进行实验】分别取5g糖粉进行实验，根据前2min的现象对实验效果进行评分。

记录如下：表1实验记录。

实验

糖

浓硫酸体积/mL

水的滴数

温度/℃

效果得分

1

蔗糖

4

5

22

65

2

蔗糖

5

10

30

81

3

蔗糖

6

15

50

93

4

冰糖

4

10

50

91

5

冰糖

5

15

22

88

6

冰糖

a

5

30

75

7

葡萄糖

4

15

30

0

8

葡萄糖

5

5

50

0

9

葡萄糖

6

10

22

0

【处理数据】分析表1，计算效果得分均值，结果如下：

表2效果得分均值

因素

糖

浓硫酸体积/mL

水的滴数

温度/℃

蔗糖

冰糖

葡萄糖

4

5

6

5

10

15

22

30

50

均值

79.7

84.7

0

52.0

56.3

56.0

46.7

57.3

60.3

51.0

52.0

61.3

依据均值推断最佳实验方案，均值越高，效果越好。

【解释与结论】

（1）蔗糖变成黑色的炭，发生了_______________(填“物理”或“化学”)变化。

（2）推测放出的气体含SO2，从元素守恒角度说明理由：__________________________________________________。

（3）实验6中，a为____________mL。

（4）根据表2推断，“黑面包”实验最好选择5g冰糖、5mL浓硫酸、___________滴水和50℃。

【反思与评价】

（5）表2中，22℃对应的均值为51.0，计算该值所依据的3个数据分别是______________________。

（6）综合分析，使实验3的效果得分高于实验4的因素有_________________________。

2．【2019年安徽省】某兴趣小组为探究金属活动性强弱，分别做了镁、铝、铜与稀盐酸反应的实验。

（1）比较金属活动性强弱：铝比铜________________(填“强”或“弱”)。写出镁与稀盐酸反应的化学方程式：__________________________________________________。

（2）小芳同学做镁与稀盐酸反应的实验时，发现试管中出现灰白色沉淀，该小组同学对灰白色沉淀的成分进行如下探究：

【提出假设】假设一：含有氯化镁

假设二：含有镁粉

假设三：含有氢氧化镁

……

【查阅资料】①氯化镁易溶于水；②在一定条件下，镁可与冷水缓慢反应。

【设计并进行实验】各取少量灰白色沉淀加入2支试管中，进行如下实验：

编号

实验操作

实验现象

实验1

加入适量蒸馏水、搅拌

沉淀未见减少

实验2

加入适量稀盐酸

沉淀全部溶解，没有气泡产生

【得出结论】由实验1可知，假设_________________不成立；由实验2可知，沉淀中不含________________。假设三___________________(填“成立”或“可能成立”或“不成立”)。

【实验反思】实验后同学们请教老师得知，灰白色沉淀的主要成分是碱式氯化镁，碱式氯化镁受热易分解产生氯化氢气体。于是小芳再取少量灰白色沉淀于试管中加热，并将蘸有紫色石蕊溶液的滤纸条悬于试管口，预期的实验现象是_________________________。

注意：若答对第（3）小题奖励4分，化学试卷总分不超过60分。

（3）为探究镁与稀盐酸反应生成碱式氯化镁的条件，该小组同学进行了如下实验：在小烧杯中加入一定量的稀盐酸和去除氧化膜的镁带，观察实验现象，并测量溶液pH的变化。结果见下表：

时间/min

0

2

4

8

12

16

20

24

溶液pH

2.0

5.3

7.0

8.6

9.3

9.8

10.0

10.0

实验现象

?

镁带溶解较快，产生大量气泡，无沉淀生成

镁带缓慢溶解，产生气泡速率减慢，溶液变浑浊，烧杯底部有灰白色沉淀

根据表中信息回答下列问题：

①请描述溶液pH变化的规律并解释原因：__________________________________________________________________________________________。

②请对生成碱式氯化镁的条件提出猜想，并设计实验证明猜想：_________________________________________________________________________________________________________________