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第10讲 实验基本技能与常见气体的制取和净化
考点分布 考查频率 命题趋势
考点1 常见仪器及基本操作 ☆☆☆ ①能使用基本工具和仪器（刻度尺、量筒等）进行安全操作 ②针对探究的目的和已有条件，列出探究实验所使用的相关材料、仪器、设备等，设计相关实验方案，画出相关装置图 ③说明混合物分离的主要方法（过滤、蒸发）及操作要点
考点2 常见气体的制取、检验与净化 ☆☆☆
■考点一　常见仪器及基本操作
一、常见的化学实验仪器及其使用方法
1.反应器的使用方法
仪器图形与名称 主要用途 使用方法及注意事项
试管 用作少量试剂的溶解或反应的仪器，也可收集少量气体、装配型气体发生器 可直接加热；加热固体时，管口略向下倾斜，固体平铺在管底；加热液体时，管口向上倾斜，与桌面成45°，液体量不超过容积的1／3，切忌管口向着人。
烧杯 配制、浓缩、稀释溶液，也可作反应器、水浴加热器 加热时垫石棉网，液体不超过2/3，不可蒸干。
烧瓶 用作加热或不加热条件下较多液体参加的反应容器 平底烧瓶一般不做加热仪器，圆底烧瓶加热要垫石棉网，或水浴加热。
蒸馏烧瓶 作液体混合物的蒸馏或分馏，也可装配气体发生器 加热要垫石棉网，或水浴加热。
锥形瓶 滴定中的反应器，也可收集液体，组装反应容器。 加热要垫石棉网；滴定时握住瓶颈振荡，眼睛注视瓶内溶液颜色的变化。
集气瓶 收集气体，装配洗气瓶，气体反应器、固体在气体中燃烧的容器。 不能加热，作固体在气体中燃烧的容器时，要在瓶底加少量水或一层细沙。
坩埚 用于灼烧固体使其反应。亦可用于溶液的蒸发、浓缩或结晶。 可直火加热至高温，放在泥三角上，用坩埚钳夹取，不可骤冷。蒸发时要搅拌；将近蒸干时用余热蒸干。
2.计量仪器的使用方法
仪器图形与名称 主要用途 使用方法及注意事项
量筒 粗量取液体体积 (1)不能加热 (2)不可用于配液或作反应容器 (3)应根据量取液体的体积选用合适的规格，规则为：大而近 (4)量程刻度在上(量筒底面即为零——故不标“0”)
托盘天平（附砝码） 称量药品质量。 （1）称前先调平衡螺母。 （2）托盘上应垫纸，腐蚀性药品应盛于小烧杯内称量。 （3）左盘放物品，右盘放砝码。 （4）1 g以下用游码。 （5）天平的平衡法则：左盘中的质量=右盘中的质量+游码标示的质量。
3.加热、蒸发、蒸馏、结晶的仪器
仪器图形与名称 主要用途 使用方法及注意事项
酒精灯 作热源 （1）用火柴点燃； （2）加热用外焰； （3）酒精用量不能超过容积的2/3，不能少于1/4； （4）熄灭用灯帽盖灭，不能用嘴吹； （5）禁止向燃着的酒精灯中添加酒精； （6）酒精洒在桌上燃烧时应用湿抹布扑盖。
表面皿、 蒸发皿 蒸发皿用于蒸发溶剂，浓缩溶液。 （1）可在三脚架上直接加热，也可用石棉网、水浴等间接加热，加热时，可用玻璃棒搅拌。 （2）不能骤冷，蒸发溶液时不能超过2/3。 （3）表面皿加热,需垫上石棉网。
蒸馏装置 对互溶的液体混合物进行分离 温度计水银球应低于支管口处，蒸馏烧瓶中应加碎瓷片或沸石以防暴沸，冷凝器下口进水，上口出水。
4.过滤、分离、注入液体的仪器
仪器图形与名称 主要用途 使用方法及注意事项
漏斗 过滤或向小口径容器注入液体。 漏斗下端紧靠烧杯内壁。
长颈漏斗 装配反应器。 下端应插入液面下，否则气体会从漏斗口跑掉。
分液漏斗 用于分离密度不同且互不相溶的液体，也可组装反应器，以随时加液体。 使用前先检查是否漏液，放液时打开上盖或将塞上的凹槽对准上口小孔，上层液体从上口倒出。
洗气瓶 除去气体中的杂质 （1）一般选择与杂质气体反应的试剂作吸收液 （2）装入液体量不宜超过容积的2/3 （3）气体的流向为：长进短出
干燥管 用于干燥或吸收某些气体，干燥剂为粒状，常用无水CaCl2、碱石灰 （1）注意干燥剂或吸收剂的选择 （2）一般为大口进气，小口出气
（二）、化学实验基本操作
1.药品的称量、取用
取用药品 固体药品 液体药品
粉末 块状 一定量 少量 多量 一定量
使用仪器 药匙(或纸槽) 镊子 用托盘天平量取 胶头滴管 用试剂瓶倾倒 量筒、滴定管
化学药品取用的基本原则：
①取用药品时要严格做到“三不”：不能用手接触药品，不要把鼻孔凑到容器口去闻药品(特别是气体)的气味，不得尝任何药品的味道。
②注意节约药品。应该严格按照实验规定的用量取用药品。如果没有说明用量，一般应该按最少量取用：液体(1～2)毫升，固体只需盖满试管底部。
③取用粉末状或小颗粒状固体用药匙，若药匙不能伸入试管，可用小纸槽，把药品送入试管底部，而不能沾在管口和管壁。块状和大颗粒固体镊子夹取。
④取少量液体可用胶头滴管。取用较多的液体用倾注法，注意试剂瓶上的标签向手心。向容量瓶、漏斗中倾注液体时，要用玻璃棒引流。
⑤实验剩余的药品既不能放回原瓶，以免污染试剂；也不要随意丢弃，更不要拿出实验室，要放入指定的容器内。
2.常见指示剂(或试纸)的使用
（1）试纸种类及作用
①石蕊试纸(红、蓝色)：定性检验酸、碱性。
②pH试纸：定量检验酸、碱性的强弱(粗测)。
（2）使用方法
①检验液体：取一小块试纸放在表面皿或玻璃片上，用蘸有待测液的玻璃棒(或胶头滴管吸取待测液)
点在试纸中部，观察试纸颜色变化。
②检验气体：一般先用蒸馏水把试纸润湿，粘在玻璃棒的一端，并使其接近盛气体的试管(或集气瓶)口，观察颜色变化。
3．仪器的洗涤
（1）仪器用毕应立即清洗，一般可依照倒去废物→冷却→用水冲洗→刷洗→用水冲洗的顺序进行。
（2）标准：仪器内壁附着的水既不聚集成滴，也不成股流下时，表示仪器已洗干净．
（3）若附着不易用水洗净的物质时，应选择不同的“洗涤剂”区别对待。
待清洗仪器 污物 清洗试剂
做过KMnO4分解实验的试管 MnO2 浓盐酸
做过碘升华的烧杯 碘 酒精
长期存放FeCl3溶液的试剂瓶 Fe(OH)3 稀盐酸
4．浓硫酸稀释的操作
（1）将浓硫酸沿着玻璃棒或烧杯内壁缓缓倒入水中，并不断搅拌，绝不能把水倒进浓硫酸里，否则会使酸液四溅。
（2）浓硫酸稀释放热，用玻璃棒搅拌加快散热。
浓硫酸具有吸水性，很容易溶于水。物质的溶解过程是物理－化学过程。当用水稀释浓硫酸时，一方面是硫酸分子分散到水里，这是物理过程，需要吸收热量；另一方面又发生化学反应，即硫酸跟水结合生成不同组成的水合物。正是由于硫酸跟水结合形成水合物时放出的热量多于其分子扩散时所吸收的热量。在稀释浓硫酸时，切不可把水倒进浓硫酸里。因为水的密度比硫酸小，浮在硫酸上面，溶解时放出的热量会使水立刻沸腾，使硫酸溶液向四周飞溅。因此，必须把浓硫酸沿着四壁慢慢地注入水里，并不断搅拌，使产生的热量迅速扩散。
5．过滤操作
①操作注意事项：一贴二低三靠。
“一贴”：滤纸紧贴漏斗的内壁。
“二低”：纸的边缘低于漏斗口；漏斗内的液面低于滤纸的边缘。
“三靠”：漏斗下端紧靠烧杯内壁；用玻璃棒引流时，玻璃棒下端轻靠在三层滤纸的一边；用玻璃棒引流时，烧杯尖嘴紧靠玻璃棒中部。
②过滤后，滤液仍然浑浊的可能原因：承接滤液的烧杯不干净；倾倒液体时液面高于滤纸边缘；滤纸破损。
6.蒸发操作
①在加热过程中，用玻璃棒不断搅拌。
作用：加快蒸发、受热均匀，防止由于局部温度过高造成液滴飞溅。
②当液体接近蒸干或出现较多固体时停止加热，利用余热将剩余水分蒸发掉，以避免固体因受热而飞溅出来。
③热的蒸发皿要用坩埚钳夹取，热的蒸发皿如需立即放在实验台上，要垫上石棉网。
7．闻气体的气味
①不能把鼻孔凑到容器口去闻药品的气味。②操作方法：扇气入鼻法。
8．检查装置气密性
①手握法：用手紧握试管外壁，若导管口有连续、均匀气泡，且松手后导管内形成一段水柱则气密性良好。
②注水法：关闭止水夹，向长颈斗中加水，并使漏斗中的液面高于锥形瓶中的液面，一段时间后，长颈漏斗中的水面保持不变，证明气密性好。
③液封法：向长颈漏斗中加少量水，使水淹没漏斗底端，向锥形瓶内吹气，形成一段水柱，关闭止水夹，一段时间后，水柱不下降，证明气密性好。
① ② ③
9．装置的连接
①玻璃管与橡皮管、橡皮塞的连接：先将要插入的玻璃管的一端用水润湿，轻轻旋进。
②整套装置的连接顺序：从左向右，由下而上。
（三）、化学实验中常见实验事故的处理方法
进行化学实验时，为了保障操作人员的安全，保证实验如期顺利进行，要特别注意安全问题。
常见的实验安全事故的处理方法如下：
意外事故 处理方法
浓酸洒在实验台上 先用碳酸钠和碳酸氢钠溶液中和，再用水冲洗干净； 沾在皮肤上，应先用干抹布拭去，再用水冲洗，然后用3％～5％的碳酸氢钠溶液清洗，最后再用水冲洗； 溅在眼睛中，应立即用水冲洗，然后再用5％的稀碳酸氢钠溶液淋洗，再请医生处理；
浓碱洒在实验台上 先用稀醋酸中和，再用水冲洗干净；沾在皮肤上，应先用大量水冲洗，再涂上硼酸溶液，溅在眼睛中，用水冲洗后再用硼酸溶液淋洗。
水银洒在桌面上 进行回收或撒上硫粉
酸液溅到眼中 立即用水冲洗，边洗边眨眼睛
误服重金属盐 立即服食鸡蛋清或生牛奶
酒精着火 用湿抹布、石棉或沙子盖灭，火势较大时，可用灭火器扑灭
注意：无论酸还是碱溅入眼睛，切不要用手揉。密度小于水的物质、与水反应的物质着火后，不能用水灭火，要用湿布或细沙灭火高考资源
（四）、化学实验的安全常识及意外事故的预防
1．常见危险化学药品的标志
2．实验意外预防：
①防爆炸：点燃可燃气体(如H2、CO、CH4)或用CO、H2还原Fe2O3、CuO之前，要检验气体纯度；
②防暴沸：配制硫酸的水溶液时，要将密度大的浓硫酸缓慢倒入水中；加热液体混合物时要加沸石；
③防失火：实验室中的可燃物质一定要远离火源；
④防中毒：制取有毒气体(如：Cl2、CO、SO2、H2S、NO2、NO)时，应在通风橱中进行；
⑤防倒吸：加热法制取并用排水法收集气体或吸收溶解度较大气体时，要注意熄灯顺序或加装安全瓶。
（五）、化学试剂的保存
1．基本原则
（1）安全性原则：一般化学试剂有毒性、腐蚀性、易燃易爆性，储存时必须注意安全。
（2）保纯性原则：保存过程中要防止化学试剂变质而降低纯度。
（3）方便性原则：在保存和取用时容易操作。
2．一般试剂的存放
（1）均应密封保存在低温干燥处。
（2）固态试剂应存放在广口瓶中，液态试剂应存放在细口瓶中，少量常用液态试剂可存放在滴瓶中。
3．常用化学试剂的保存方法
保存依据 保存方法 典型实例
防氧化 ①密封或用后立即盖好； ②隔绝空气 ①K、Na保存在煤油里，白磷保存在水中，Li保存在石蜡里。
防潮解 密封保存 NaOH、CaCl2、CuSO4、P2O5等固体，浓H2SO4等密封保存。
防与CO2反应 密封保存，减少露置时间 NaOH、石灰水等密封保存
防挥发 ①密封，置于阴凉处； ②液封。 ①浓盐酸、浓氨水等置于阴凉处； ②液溴用水封。
防燃烧 置于阴凉处，不与氧化剂混合贮存，严禁火种。 汽油、酒精等。
防分解 保存在棕色瓶中，置于阴凉处 浓HNO3、KMnO4、 AgNO3溶液等。
防腐蚀 ①能腐蚀橡胶的物质用玻璃塞或塑料盖； ②能腐蚀玻璃的物质用塑料容器。 ①浓HNO3、KMnO4溶液、氯水、溴水等腐蚀橡胶，汽油等能使橡胶溶胀； ②氢氟酸保存在塑料瓶中。
防黏结 碱性溶液用橡胶塞 NaOH、Na2CO3、Na2SiO3溶液等。
物质溶解
溶解：溶解时配置溶液的主要操作。一般在烧杯，锥形瓶或试管中进行，所有的量器（量筒等）都不能用于溶
解物质。
固体物质的溶解：一般是将待容固体放入容器中再加水溶解。为加快溶解速度，可采用搅拌、振荡、加热或事
先将固体物质碾细等方法。
液体物质的溶解：当溶解密度比水小的液体时，一般可先把液体倒入烧杯中，再加适量的水搅拌或振荡使之溶解。当溶解密度比水大的液体时，一般可先把水倒入烧杯中，再加入待溶解液体。要特别注意浓硫酸的稀释方：一定要把浓硫酸沿着器壁慢慢的注入水中，并用玻璃棒不断搅拌，使产生的热量迅速扩散，切不可反之。
气体物质的溶解：
（1）对于极易溶解在水中的气体（如氨气，氯化氢气体等），为防止溶解时发生水的倒吸，导
气管口只能接近水面，决不能插入水中，最好在导管末端连接一个倒置的小漏斗，使漏斗边缘稍接触水面，这样既可以防止水的倒吸，又可增加溶解效率。
（2）对于溶解度不大的气体，如二氧化碳，氯气等，应把导管插到水的深处，接近容器底
部，以便被水充分吸收。
（3）当溶解少量气体时，可把气体收集在集气瓶中，加水后盖上玻璃片振荡溶解。
■考点二　常见气体的制取、检验与净化
一、实验室里制取氧气的方法
分解双氧水H2O2和加热分解高锰酸钾KMnO4或氯酸钾KClO3 ，化学方程式为：
（1）2H2O2 MnO2 2H2O + O2 ↑（2）2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑
（3）2KClO3 MnO2 2KCl + 3O2↑。
固体加热型 固液（液液）不加热型
发生装置
实验步骤 查→装→定→加→收→验 查→装→定→点→收→离→熄；
①查：检查装置的气密性注意安装顺序：先从下到上，后从左到右。 ②装：装入药品 ③定：固定试管 ④点：点燃酒精灯 ⑤收：用排水法收集 ⑥离：将导管移离水面 ⑦熄：熄灭酒精灯。 【谐音记忆: “茶-庄-定-点-收-利-息”】
排水法 （不易溶于水） 向上排空气法 （密度比空气大） 向下排空气法 （密度比空气小）
收集装置
优点 较纯净； 较干燥；
缺点 含较多的水蒸气； 不够纯净；
验满方法 1.将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃(排气法) 2.集气瓶口出现大气泡（排水法）
检验方法 将带火星的木条放在集气瓶中，木条复燃
注意 长颈漏斗末端要伸到液面以下(分液漏斗则不必) ①试管口略向下倾斜；②试管夹夹在离试管口1/3处；③实验完毕，先移出导气管，再熄灭酒精灯；④用KMnO4制O2时，试管口放一团棉花；
注意：
（1）在过氧化氢和氯酸钾制取氧气的反应中，用二氧化锰作为催化剂，它的作用是改变反应速度，本身的质量和化学性质在反应前后都不变。
a）催化剂不一定加快反应速率，也有减慢反应速率。
b）催化剂的物理性质在反应前后可以改变。但化学性质和质量不变
c）催化剂在反应中可以参与反应而发生变化，但反应结束时又能转化回原来的物质。
d）催化剂只影响反应速率，不影响最终产量。
e）催化剂在反应中起催化作用。同一反应可采用多种催化剂。
（2）为什么在试管口要放一团棉花？防止高锰酸钾粉末进入导管。
（3）为什么试管口要略向下倾斜？防止试管口的冷凝水倒流入试管底而使试管破裂。
（4）为什么要来回移动酒精灯使试管受热均匀？防止试管受热不均而破裂。
（5）为什么刚出现气泡时不能立即收集？为了排尽试管内的空气，防止收集的氧气不纯 。
（6）什么时候才可以开始收集气体？气泡连续、均匀地放出。
（7）集满氧气后，为什么要先从水槽中移出导管，再熄灭酒精灯？防止水槽中的水倒吸入试管而使试管破裂。
（8）为什么导管不能伸入试管太长？有利于试管内空气排出。
（9）为什么加热前，试管外壁要保持干燥。加热时，用酒精灯的外焰加热，灯芯不能 碰到试管。结束时，热的试管不能立即用冷水冲洗 防止试管破裂。
（二）装置的改进与评价：
（1）将固液常温型装置中的长颈漏斗换成分液漏斗或注射器(如图A、图B所示)，改进后装置的优点是通过控制液体的滴加速度，从而控制反应速；
（2）C装置的优点是能随时控制反应的发生和停止。
总结：相比于高锰酸钾或氯酸钾，实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的优点是可随时添加液体、反应不需要加热、操作简便等。
（三）检查装置气密性的常见方法
A. 手捂（加热）法：将导管的出口浸入水中，手握试管等容器，如果有气泡从导管口逸出，放手后导管末端形成稳定的水柱，表明装置气密性良好。
B. 液差（注水）法：从漏斗注入一定量的水，使漏斗下端浸没，塞紧橡皮塞，夹紧弹簧夹后，继续加水，使漏斗管内的液面高于瓶内液面，停止加水观察。液面差不变，表明装置气密性良好。
（四）固体加热型实验装置易错处（图为错误示范）：
1）试管口应略向下；
2）导管应稍露出橡皮塞；
3）酒精灯应用外焰加热；
4）铁夹应夹在离试管口1/3处
5）火焰应加热在试管底部；
6）高锰酸钾制取氧气试管口应塞棉花；
7）排水收集时导管不能太长
（五）工业上用分离空气制取氧气
空气冷冻分离法：是物理变化，只是利用各种成分的 沸点 不同，把氧气从液态空气中分离出来，属于物理变化。
（六）典型气体
气体 收集方法 验满方法 检验方法
氧气 排水法、 向上排空气法 将带火星的木条放在瓶口 将带火星的木条伸入集气瓶，木条复燃，说明是氧气
二氧化碳 向上排空气法 将燃烧的木条放在瓶口 将气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，说明是二氧化碳
二、二氧化碳的实验室制备
(1)药品：大理石(或石灰石) CaCO3与稀盐酸。
一般不用其他药品代替的理由：不能用H2SO4代替盐酸，是因为H2SO4与CaCO3反应生成微溶的CaSO4会覆盖在大理石的表面，阻止反应的继续进行
(2) 原理：CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑。
(3)制取装置如图所示：
(4)收集：CO2密度比空气大、能溶于水且与水反应生成碳酸，一般只用向上排空气法收集CO2气体。
(5)操作步骤：
①. 检查装置的气密性；
②. 锥形瓶中加入大理石；
③. 连接好装置，导管口接近瓶底处；
④. 长颈漏斗中加入稀盐酸；
⑤. 用向上排空气法收集气体；
⑥. 用燃着的木条放在集气瓶口验满。
⑦. 收满盖好毛玻璃片，将集气瓶口向上放置。
(6)CO2气体的验证：将生成的无色、无味的气体通入澄清的石灰水中，若澄清的石灰水变浑浊，则该气体为CO2。反应的化学方程式为：CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O.
（二）二氧化碳的工业制法
（1）原料：石灰石（主要成分CaCO3）；
（2）原理：CaCO3 === CaO+CO2↑；
（3）设备：石灰窑
（三）实验室制取气体和收集气体的装置
发生装置 收集装置
固体与固体反应，需加热 固体与液体反应，不用加热 密度比空气小，且不与空气中的物质反应 密度比空气大，且不与空气中的物质反应 难溶于水，不与水反应
■考点一　常见仪器及基本操作
◇典例1：（2024七上·义乌月考） 下表是盛放浓硫酸试剂瓶上的标签，该试剂瓶上还需贴上的安全标志是 (　　)
中文名称 浓硫酸
密度 1.84 克/厘米3
质量分数 98%
颜色、状态 无色黏稠、油状液体
特性 强腐蚀性、酸性等
A． B． C． D．
【答案】D
【知识点】常用仪器的名称
【解析】【分析】实验室常见警告标志的识别与应用。
【解答】浓硫酸具有腐蚀性，所以需要贴上的安全标志是：当心腐蚀。
A、是当心火灾的标志，故A错误；
B、是当心爆炸的标志，故B错误；
C、是当心中毒的标志，故C错误；
D、是当心腐蚀的标志，故D正确。
故答案为：D。
◆变式训练
1．（2024七上·台州期末）科学研究要以实验为基础，如图甲所示为实验室里常见的器材。
（1）器材B的名称是　 　。
（2）若要加热少量液体，则需要用到的器材有　 　(多选，填字母)。
（3）小科为探究酒精灯火焰温度的高低，取一根小木棒放在酒精灯的焰心部位，如图乙所示，一定时间后观察现象。下列关于“一定时间”的推测，较合理的是____(填字母)。
A．3 s B．30 s C．5 min D．10 min
（4）小科可通过　 　来判断酒精灯火焰各部分温度的高低。
（5）我们在实验室里要严格遵守实验室安全守则。下列行为中，正确的是____(多选，填字母)。
A．实验室有一瓶蓝色溶液，可以随意品尝
B．不慎打碎器材，可以继续实验，完成实验后再清理
C．不慎被烫伤，应立即用大量冷水冲洗受伤处
D．不慎将燃着的酒精灯打翻，导致酒精洒到桌上，应立刻用湿布盖灭
【答案】（1）胶头滴管(或滴管)
（2）ADE
（3）A
（4）小木棒的颜色变化(或变黑程度、炭化情况等，合理均可)
（5）C；D
【知识点】实验室的安全与意外事故的处理方法；常用仪器的名称
【解析】【分析】（1）使用胶头滴管滴加液体时，要垂直悬空滴加。
（2）使用试管夹固定试管时，不能同时接触长柄和短柄。
（3）时间太久木棒变黑，不能准确反各部分温度之间的关系。
（4）各部分温度不便直接测量，通过比较木棒的颜色变化可反应温度高低。
（5）实验室内的药品均不可食用，不要用手直接接触。
【解答】（1）B是胶头滴管，用于滴加少量液体。
（2）加热液体，需要使用酒精灯，即A、试管，即D以及固定试管的试管夹，即E。
故答案为：ADE。
（3）若时间太长，虽然焰心的温度低，也可能使木棒燃烧，所以合适的时间为3s。
故答案为：A。
（4）实验时，采用转换法，通过比较小木棒的颜色变化来判断酒精灯火焰的温度高低。
（5）A、不能品尝实验时内的药品，故A错误；
B、不慎打破器材，应及时清理，故B错误；
C、不小心烫伤，应利用用流动的清水冲洗，故C正确；
D、点燃的酒精灯被打翻，应立即用湿抹布盖灭，故D正确。
故答案为：CD。
■考点二　常见气体的制取、检验与净化
◇典例2：（2025八下·金华月考）下列图像符合描述情况的是（　　）
A．①表示：用制取氧气时，随着反应进行，质量发生的变化
B．②表示：a、b两试管中分别装有等质量的双氧水，并向a试管中放入催化剂后，随着反应的进行，氧气的生成情况
C．③表示：用制取氧气时，随着反应的进行，试管中剩余的固体质量变化情况
D．④表示：用双氧水制取氧气时，生成的氧气质量的变化情况
【答案】D
【知识点】催化剂在化学反应中的作用
◆变式训练
1．（2025八下·金华月考）学习的分解反应后，小马对该反应的催化剂产生了疑问：除了，其他物质能做这个反应的催化剂吗 他将几种不同的物质分别放入中，在相同的加热条件下，用如图装置完成实验，并将数据记录在表格中。
编号 质量/g 加入物质 加入物质质量/g 收集所需时间/s
实验1 5 — — 171
实验2 5 0.5 58
实验3 5 0.5 49
实验4 5 0.5 154
请据此分析：
（1）设置实验1的目的是　 　。
（2）实验中，小马是通过测量　 　来比较3种物质的催化效果。
（3）由实验1和实验4可知，氯化钾　 　（选填“有”或“无”）催化作用。
（4）用实验1继续收集50毫升氧气，所需时间明显少于171秒，这是因为　 　。
【答案】（1）作为空白对照实验，判断加入的物质是否对KClO3分解催化作用
（2）收集50mLO2所需时间
（3）有
（4）实验 1 中KClO3分解产生的KCl有催化作用，加快了KClO3的分解
【知识点】催化剂在化学反应中的作用
1．（2022·丽水）在实验室制取和收集气体的四种装置中，下列用法不正确的是（　　）
A．可制取O2 B．可制取CO2 C．可收集CO2 D．可收集O2
【答案】C
【知识点】制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项；制取二氧化碳的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】根据制取氧气、二氧化碳的发生装置及收集装置选择要求分析。
【解答】A、选择氯酸钾和二氧化锰制取氧气时，可利用固体加热型发生装置，正确，不符合题意；
B、二氧化碳制取选择固液常温型发生装置，正确，不符合题意；
C、二氧化碳密度比空气大，不能用向下排空气法收集，错误，符合题意；
D、氧气不易溶于水，可用排水法收集，正确，不符合题意；
故选C。
2．（2018·嘉兴）15％的H2O2溶液在二氧化锰催化作用下会剧烈反应产生O2，实验室欲利用15％的H2O2溶液制取O2，则下列装置中，仪器选择和药品放置最合理的是（　　）
A． B． C． D．
【答案】D
【知识点】制取氧气的原理；制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】影响化学反应的因素：温度、有无催化剂、反应物的浓度；
【解答】A、由于15%的双氧水浓度过高，提前加水稀释可以减缓反应速率，但是使用的是长颈漏斗，在药品使用上不够节约；故A不符合；
B C、先在烧瓶中加入双氧水和二氧化锰最后加水，还没加水时反应已经在进行了，故B C不符合；
D、先加入水和二氧化锰，然后通过分液漏斗控制双氧水加入的量，既可以节省药品又可以控制反应速率；故D符合；
故答案为：D。
3．（2023·宁波）下列与氧气有关的实验操作，需要纠正的是（　　）
A． B． C． D．
【答案】A
【知识点】制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】根据气体发生装置、排水法收集氧气注意事项、检验氧气的方法及硫在氧气中燃烧的注意事项分析。
【解答】A、过氧化氢溶液在二氧化锰催化作用下分解制氧气，长颈漏斗下端要浸入液面以下，在液面以上会使气体逸出，装置需要纠正，符合题意；
B、排水法收集氧气，导管伸入倒置集气瓶口，操作不需纠正，不符合题意；
C、检验气体是否为氧气，要用带火星木条伸入瓶中，观察木条是否复燃，操作不需纠正，不符合题意；
D、硫在氧气中燃烧，将硫伸入到瓶底预留水的集气瓶中，以吸收生成的二氧化硫，操作不需纠正，不符合题意；
故选A。
4．（2022·宁波）某无色气体X可能含有氢气、一氧化碳、二氧化碳和甲烷四种气体中的一种或两种。为确认其组成，某同学取一定量该气体按下图所示装置进行实验(假设每步都充分反应或吸收)，结果装置①中无明显变化，装置③增重1.8g，装置④增重2.2g。下列关于气体X成分的分析中，错误的是 (　　)
A．一定不含有二氧化碳 B．可能只有甲烷
C．可能含有甲烷和氢气 D．可能含有氢气和一氧化碳
【答案】C
【知识点】二氧化碳的物理性质及用途；二氧化碳的检验和验满；物质的鉴别、推断；二氧化碳的化学性质
【解析】【分析】根据各个装置的作用进行分析，①装置可以检验是否含有二氧化碳，碱石灰能吸收水分和酸性气体，浓硫酸能吸收水，氢氧化钠溶液吸收二氧化碳，装置①中无明显变化，排除了二氧化碳；装置③增重了1.8g，说明生成水1.8g，装置④增重2.2g，说明生成二氧化碳2.2g，根据水和二氧化碳的质量可以计算出C、H元素的质量比，从而确定气体X的组成。
【解答】 A、气体通过装置①中无明显变化，说明一定不含有二氧化碳，故A正确；
B、依据B的分析可知，可能只有甲烷，故B正确；
C、气体燃烧后，装置③增重1.8g，说明生成水为1.8g，H元素的质量为：；④中增重2.2g，说明生成二氧化碳气体2.2g，C元素的质量为，气体X中C：H=0.6：0.2=3：1，甲烷中C：H=12：4=3：1，故X的组成可能是只有甲烷，可能含有氢气和CO，可能同时含有甲烷、CO和氢气，但不可能只有甲烷和氢气，故C错误；
D、依据B的分析，可以是CO和氢气的混合气体，故D正确，
故答案为：C。
5．（2022·宁波）下列装置或操作能达到实验目的的是 (　　)
A．①②③④ B．只有②③④ C．只有③④ D．只有①②
【答案】A
【知识点】蒸发操作与粗盐提纯；制取二氧化碳的原理；金属的化学性质；金属的腐蚀与防护
【解析】【分析】溶解度随温度变化大物质一般采用热却热饱和溶液的方式获得晶体，溶解度随温度变化不大的物质，一般采用蒸发结晶的方式获得晶体。
【解答】①该操作为蒸发结晶，可以获得硫酸钾晶体，故①正确；
②，故②正确；
③一段时间后，U形管中左侧液面高右侧液面低，说明铁生锈消耗氧气，集气瓶内压强减小，故③正确；
④U形管中能形成稳定的压强差说明装置气密性良好，故④正确。
故答案为：A。
6．（2022·台州）在实验中应严格遵守实验室安全守则和操作规范。下列操作或处理方法正确的是（　　）
A．轻微烫伤用大量冷水冲洗
B．用手直接拿加热中的三脚架
C．鼻子凑到试管口闻气味
D．手持试管加热
【答案】A
【知识点】实验室的安全与意外事故的处理方法
【解析】【分析】根据实验操作的规范分析判断。
【解答】A.轻微烫伤用大量清水冲洗，可以降低伤口温度，从而减小伤害，故A正确；
B.加热中的三脚架温度很高，直接用手拿会造成烫伤，故B错误；
C.闻气味时，不能直接将鼻子凑近去闻，应该有手轻轻扇动，从旁边去闻，故C错误；
D.不能用手拿试管进行加热，应该使用试管夹，故D错误。
故选A。
7．（2023·丽水）在做有关酸的性质实验中，下列操作规范的是（　　）
A．滴加盐酸 B．稀释浓硫酸 C．倾倒盐酸 D．测盐酸的pH
【答案】B
【知识点】实验室的安全与意外事故的处理方法；常见实验操作
【解析】【分析】本题考查常见的实验操作及其实验的安全性要求。
【解答】A.胶头滴管滴加液体时应位于试管外面；
B.稀释时，应是浓硫酸倒入水中；
C.试管需倾斜，瓶盖需倒放；
D.测pH时，应将玻璃棒去触碰pH试纸。
故答案为：B
8．（2018·金华）用所给实验器材（规格和数量不限），就能顺利完成相应实验的是（　　）
选项 相应实验 实验器材（省略夹持装置）
A 硫酸铜晶体的制备和生长 烧杯、玻璃棒、蒸发皿、量筒
B 分离氯化钾和二氧化锰的混合物 烧杯、玻璃棒、胶头滴管、滤纸
C 用固体氯化钠配制5％的溶液 烧杯、玻璃、胶头滴管、量筒
D 用pH试纸测定溶液的酸碱性强弱 烧杯、玻璃棒、pH试纸、标准比色卡
A．A B．B
C．C D．D
【答案】D
【知识点】常用仪器的名称；常见实验操作
【解析】【分析】该题主要考查中学阶段相关实验的操作及学生实验中器材的掌握情况；
【解答】A、硫酸铜晶体的制备和生长过程中，不需要蒸发皿；故A错误；
B、分离氯化钾和二氧化锰时，采用过滤的方式即可，过滤时不需要胶头滴管，缺少漏斗；故B错误；
C、用固体氯化钠配置溶液时，需要用天平来称量氯化钠；故C错误；
D、用pH试纸测溶液pH时，用洁净的玻璃棒蘸取待测溶液滴在干燥的pH试纸上，并标准比色卡对比，读取数据即可；故D正确；
故答案为：D
9．（2023·金华）某混合气体由CO、CO2、H2、水蒸气中的两种组成。小金利用下图的装置探究其成分(所用药品均足量，反应均完全)。
（1）检查装置气密性：在甲、丙装置中倒入适量的水，关闭丙丁之间止水夹，往甲装置中鼓入一定量空气后，停止鼓气。如果气密性良好，甲装置中广口瓶内观察到的现象是　 　；
（2）实验过程中，先点燃丁处酒精灯，再通人混合气体，过一会点燃乙处酒精灯，先观察到两装置中澄清石灰水变浑浊，过一会 观察到乙装置中黑色粉末变红，甲装置电子天平读数恒定不变，则原混合气体组成可能是　 　 。
【答案】（1）长导管中液柱液面高于瓶内液面并保持稳定
（2）①CO2 H2；②CO2 CO
【知识点】气体装置的装配、连接、选择与气密性检查；二氧化碳的检验和验满
【解析】【分析】（1）根据压强差原理检查装置气密性方法分析；（2）根据二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，氢气和一氧化碳具有还原性分析。
【解答】（1） 在甲、丙装置中倒入适量的水，关闭丙丁之间止水夹，往甲装置中鼓入一定量空气后，停止鼓气。如果气密性良好，气体不能排出，则甲装置中广口瓶内长导管中液柱液面高于瓶内液面并保持稳定；
（2） 实验过程中，先点燃丁处酒精灯，再通人混合气体，过一会点燃乙处酒精灯，先观察到两装置中澄清石灰水变浑浊，说明原气体中有二氧化碳，过一会观察到乙装置中黑色粉末变红，说明有氢气或CO还原了氧化铜，甲装置电子天平读数恒定不变，说明不含水蒸气，则原混合气体组成可能是 ①CO2 H2；②CO2 CO ；
故答案为：（1）长导管中液柱液面高于瓶内液面并保持稳定 ；（2） ①CO2 H2；②CO2 CO 。
10．（2023·杭州）小金利用如图甲所示装置（气密性良好）和试剂测定空气中氧气含量，集气瓶中空气的体积为200mL，氧气传感器测得集气瓶内氧气的体积分数变化曲线如图乙所示。
（1）实验开始时，用酒精灯加热粗铜丝，其目的是　 　。
（2）反应开始到止水夹打开前，集气瓶内可观察到的现象是　 　。
（3）小金提出“倒吸入集气瓶中水的体积除以200mL等于空气中氧气的含量”。据图乙分析，此说法　 　（选填“正确”或“错误”），说明理由：　 　。
【答案】（1）引燃白磷
（2）白磷燃烧，产生大量白烟，放出热量
（3）错误；装置中的氧气未耗尽
【知识点】实验方案设计与评价；氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象
【解析】【分析】根据铜的导热性、白磷燃烧的现象及图示中白磷不能完全消耗氧气分析。
【解答】（1） 实验开始时，用酒精灯加热粗铜丝，其目的是利用铜的导热性引燃白磷 。
（2） 反应开始到止水夹打开前，集气瓶内可观察到的现象是白磷燃烧，产生大量白烟，放出热量 。
（3）由图示可知， 白磷不能耗尽装置中的氧气，所以“倒吸入集气瓶中水的体积除以200mL等于空气中氧气的含量”说法错误。
故答案为：（1）引燃白磷；（2） 白磷燃烧，产生大量白烟，放出热量 ；（3）错误；装置中的氧气没有耗尽。
11．（2023·丽水）实验室用15%的H2O2溶液在MnO2催化作用下制取氧气，实验前需在烧瓶中加入一定量的水，是不是H2O：溶液浓度会影响氧气产生的速度？小科利用如图装置进行探究。
[建立假设]H2O2溶液浓度越小，产生氧气的速度越慢，
[实验方案]在相同条件下，分别用30毫开2%、4%和6%的H2O2溶液进行实验，记录收集20毫升氧气所需的时间。
[实验数据]
实验序号 1 2 3
H2O2溶液的浓度 2% 4% 6%
收集20毫升氧气所需时间/秒 t1 t2 t3
[实验结论]在相同条件下，H2O2溶液浓度越小，产生氧气的速度越慢。
（1）上述实验除了实验装置相同，还要控制 相同(填字母)；
A．MnO2质量 B．滴加H2O2溶液的速度
（2）该实验通过分解H2O2制取氧气，可用化学方程式表示为　 　；
（3）表中t1、t2、t3的大小关系是支持上述实验结论的，其中最大的是　 　。
【答案】（1）A；B
（2）2H2O2 2H2O+O2↑
（3）t1
【知识点】制取氧气的原理；催化剂在化学反应中的作用；制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】本题考查的实验室制取氧气的相关知识，实验室利用双氧水在二氧化锰的催化作用下，生成氧气和水。
【解答】（1）实验的唯一变量为双氧水的浓度，故其余变量都相同（如二氧化锰质量，以及滴加速度等）；
（2）双氧水在二氧化锰的催化作用下，生成氧气和水；故方程式为：2H2O2 2H2O+O2↑ ；
（3）H2O2溶液浓度越小，产生氧气的速度越慢， 故t3最大；
故答案为：（1）AB；（2）2H2O2 2H2O+O2↑ ；（3）t3
12．（2024·浙江）实验室常用大理石（主要成分是CaCO3）与稀盐酸制取二氧化碳。请回答：
（1）①图1是两种气体发生装置，各有优缺点。选择其中一种并说明所选装置的优点：　 　。
②检查装置A的气密性时，将右侧导管浸入水中，用手捂住试管，观察到　 　，说明气密性良好。
（2）在完成气密性检查后，装入药品，反应产生气体。用向上排空气法收集气体，验满时，将燃着的小木条放在集气瓶口，小木条熄灭。从燃烧条件看，小木条熄灭是由于　 　。
（3）在收集二氧化碳过程中，某同学进一步探究了集气瓶内氧气体积分数对瓶口小木条燃烧情况的影响。多次实验后发现氧气体积分数降到8%左右时小木条熄灭。其中一组实验数据如图2，在该实验条件下，要使二氧化碳体积分数达到90%，需在小木条熄灭后，再收集　 　秒。
【答案】（1）装置B便于随时添加药品；导管口有气泡冒出，手移走后，导管中形成一段稳定的水柱
（2）缺少助燃剂氧气
（3）200
【知识点】制取二氧化碳的原理；制取二氧化碳的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】 （1）①根据装置A、装置B的特点来分析解答；
②根据检查装置A的气密性的方法来分析解答；
（2）根据可燃物燃烧的条件来分析解答；
（3）根据图2中的信息，再结合题意来分析解答。
【解答】 （1）①A装置的优点是装置简单，操作简便，B装置使用了长颈漏斗，便于添加液体药品，则B装置的优点是便于添加液体药品；
②检查装置A的气密性时，将右侧导管浸入水中，用手捂住试管，试管中空气受热膨胀，压强增大，观察到有气泡冒出， 手移走后，导管中形成一段稳定的水柱，说明气密性良好；
（2），验满时，将燃着的小木条放在集气瓶口，小木条熄灭，原因是缺少助燃剂氧气 ；
（3）由图可知，100秒时氧气体积分数降到8%左右时小木条熄灭，300秒时二氧化碳体积分数达到90%，则需在小木条熄灭后，再收集：300秒-100秒=200秒。
13．（2022·舟山）在学习二氧化碳性质时，小舟进行如下探究：
（1）[制取气体]用石灰石和稀盐酸作为原料制取二氧化碳气体，收集气体时要得到平稳的气流，应选择图甲中的　 　(填字母)作为发生装置。
（2）[探究性质]用图乙装置完成二氧化碳性质的探究后，小舟还想用该装置来验证氧气的密度大于空气密度的性质。若他将氧气倒入装有两支带火星的蜡烛的烧杯中(如图丙)，预期观察到的现象是　 　。
【答案】（1）C
（2）蜡烛自下而上复燃
【知识点】氧气的性质和利用；制取二氧化碳的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】（1）根据制取二氧化碳选择固液常温型发生装置，分液漏斗可控制液体的流速以控制反应速率分析；
（2）根据氧气的密度比空气大及助燃性分析。
【解答】（1） 用石灰石和稀盐酸作为原料制取二氧化碳气体，收集气体时要得到平稳的气流，应选择带有分液漏斗的固液常温型发生装置，即C；
（2）氧气密度比空气大，且有助燃性，所以向烧杯中倾倒氧气会观察到蜡烛自下而上复燃。
故答案为：（1）C；（2） 蜡烛自下而上复燃 。
14．（2023·衢州）在医院，吸氧的患者每小时消耗600L氧气，费用为4元。实验室制取氧气的成本是多少呢？小科在图甲装置的锥形瓶中加入适量的二氧化锰和水，用注射器吸入20mL过氧化氢溶液并全部注入锥形瓶中，测得装置的总质量变化如图乙。
（1）上述过氧化氢溶液完全分解产生氧气的质量是　 　g。
（2）根据实验数据，通过化学方程式计算20mL过氧化氢溶液中溶质的质量。
（3）已知上述20mL过氧化氢溶液的成本为0.4元，若在实验室用同样的过氧化氢溶液制取600L氧气（密度取1.4g/L），需要的成本是　 　元，可见在实验时应节约药品。（不计其它成本）
（4）小科连接图甲和图丙装置，用注射器另取4mL同样的过氧化氢溶液，通过直接测量氧气的体积来计算成本。若不考虑导管对实验的影响，以下分析正确的是____。
A．广口瓶中的水面上有少量植物油，能防止氧气溶于水
B．实验前图丙装置中广口瓶内的水量不会影响测量结果
C．读数时量筒中的水面高于广口瓶内的液面导致测得氧气的体积偏小
D．测得氧气的体积等于量筒中增加的水的体积减去加入的过氧化氢溶液的体积
【答案】（1）1.4
（2）设20mL过氧化氢溶液中溶质的质量为x
2H2O2 2H2O+O2↑
68 32
X 1.4g
x=2.975g
（3）240
（4）A；C；D
【知识点】制取氧气的原理；制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项；根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】氧气是氧元素形成的一种单质，化学式O2，其化学性质比较活泼，与大部分的元素都能与氧气反应。常温下不是很活泼，与许多物质都不易作用。但在高温下则很活泼，能与多种元素直接化合，这与氧原子的电负性仅次于氟有关。 氧气是无色无味气体，是氧元素最常见的单质形态。熔点-218.4℃，沸点-183℃。不易溶于水，1L水中溶解约30mL氧气。在空气中氧气约占21%。液氧为天蓝色。固氧为蓝色晶体。动物呼吸、燃烧和一切氧化过程（包括有机化合物的腐败）都消耗氧气。但空气中的氧能通过植物的光合作用不断地得到补充。在金属的切割和焊接中。是用纯度93.5%~99.2%的氧气与可燃气（如乙炔）混合，产生极高温度的火焰，从而使金属熔融。冶金过程离不开氧气。为了强化硝酸和硫酸的生产过程也需要氧。不用空气而用氧与水蒸气的混合物吹入煤气气化炉中，能得到高热值的煤气。医疗用气极为重要。
【解答】（1）从乙图中质量的变化量中可以看出完全分解的氧气质量为413.7-412.3=1.4克；
（3） 若在实验室用同样的过氧化氢溶液制取600L氧气（密度取1.4g/L） ，氧气的质量=600L×1.4g/L=840克；
是20mL过氧化氢制取氧气质量的600倍，所以所需的过氧化氢的成本=0.4元×600=240元；
（4）氧气微溶于水，所以B有影响，B错误；ACD都是合理的；A中广口瓶中的水面上有少量植物油，能防止氧气溶于水，导致测得的体积减小，正确；C：读数时量筒中的水面高于广口瓶内的液面导致测得氧气的体积偏小，因为此时右边的液体压强大，B正确；D：测得氧气的体积等于量筒中增加的水的体积减去加入的过氧化氢溶液的体积，正确，过氧化氢溶液的加入也会使得甲中气体像丙中压入，D正确；
15．（2023·温州）水质对水族箱内鱼的生存至关重要，定期监测和维护水质有利于鱼的生存。
（1）自来水消毒后残留的氯称为余氯，其对鱼有害。某研究者用三种不同的方式去除余氯，其效果如图所示。据图，小明采取方式二去除余氯，其理由是　 　。
（2）水族箱在使用过程中需要补充氧气，常用的方法有增加水草或投放增氧剂。
①增加水草可以补充氧气的原因是　 　。
②过氧化钙是常用的增氧剂，其与水缓慢反应生成氧气的化学方程式为：。
检测发现，投放适量过氧化钙为鱼补充氧气，在持续补氧过程中水的pH基本保持不变。解释原因　 　。
【答案】（1）所用时间较短且节能
（2）水草光合作用能产生氧气；过氧化钙与水反应生成氢氧化钙的速度和鱼呼吸作用产生二氧化碳消耗氢氧化钙的速度基本相同，基本保持不变
【知识点】制取氧气的原理；催化剂在化学反应中的作用；制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】（1）选择哪一种方式处氯，可通过除去时间和所消耗能源等方面进行考虑；
（2）氧气的多少可通过光合作用来补充；
过氧化钙与水反应生成的氢氧化钙会与二氧化碳反应；
【解答】（1） 明采取方式二去除余氯，其理由是所用时间较短且节能；
（2）①增加水草可以补充氧气的原因是 ：水草光合作用能产生氧气；
②氢氧化钙也会吸收二氧化碳，使其溶于水的量减少，故原因为： 过氧化钙与水反应生成氢氧化钙的速度和鱼呼吸作用产生二氧化碳消耗氢氧化钙的速度基本相同，基本保持不变 。
16．（2022·浙江）某研究小组在实验室制取二氧化碳的研究中发现，通常不选用大理石与稀硫酸反应制取二氧化碳，其原因是反应生成硫酸钙微溶物覆盖在固体的表面，阻碍了大理石与稀硫酸的接触，反应速率逐渐减慢甚至停止。为此，该小组设立研究课题：选择合适浓度的硫酸和适当的反应温度制取二氧化碳。
[实验一]选择合适浓度的硫酸
实验操作：在28℃时，用装有5mL硫酸溶液的注射器向盛有1g直径为2mm大理石的大试管中注入硫酸，记录15分钟内生成气体的体积，如下表所示：
试管编号 1 2 3 4 5
硫酸浓度/% 15 20 25 30 35
气体体积/mL 35 47 55 51 42
[实验二]选择合适的反应温度
实验操作：往盛有1g 直径为2mm大理石的大试管中分别加入5 mL相同合适浓度而不同温度的硫酸溶液，观察反应的情况，记录如下表所示：
试管编号 A B C D E
温度/℃ 40 50 60 70 80
现象和比较 有少量气泡 气泡比 A号试管多 气泡明显比B号试管多 大量气泡产生，与常温盐酸反应相似 反应激烈，迅速产生大量气体
请根据本次活动的研究目的，分析处理以上两个表中数据，得出结论：
（1）稀硫酸与大理石反应，在28℃时，选用硫酸的浓度最合适为　 　%；在合适的硫酸浓度下，应选择最合适的反应温度为　 　℃。在最合适的反应温度时，硫酸与大理石反应的化学方程式为　 　。
（2）除选用适当的温度和合适浓度的硫酸之外，在反应过程中，为防止硫酸钙覆盖在大理石上，应增加　 　操作，更有利于气体的制备。
（3）你认为该研究小组还可以研究　 　对该反应速率的影响。
（4）在以下硫酸和大理石反应的装置中，最佳选用　 　(选填编号)。
【答案】（1）25；70；
（2）摇动试管(或摇动装置)
（3）大理石颗粒大小
（4）丙
【知识点】制取二氧化碳的原理；制取二氧化碳的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】（1）观察实验一图表，并对比即可得出正确答案；观察实验二图表，并对比即可得出正确答案；根据反应物和生成物写出化学反应式；
（2）为防止硫酸钙覆盖在大理石上，可以用摇动试管的方法解决；
（3）碳酸钙固体颗粒大小也会影响反应的速率；
（4）对比甲、乙、丙三个图示，看哪一个更合理，即选那个。
【解答】（1）观察实验一图表，3号试管收集的气体最多，此时管中硫酸浓度是25%．浓度大于或小于此浓度值生成的气体体积都少。观察实验二图表，可知应选择最合适的反应温度为70℃；低于70℃时，生成的气体少并且反应慢，高于70℃反应速率过快，不易收集。硫酸与大理石反应生成硫酸钙、水、二氧化碳，化学反应式是：CaCO3+H2SO4═CaSO4+CO2↑+H2O。
（2）为防止硫酸钙覆盖在大理石上，可以用摇动试管的方法除去覆盖在大理石上的硫酸钙。
（3）碳酸钙固体颗粒大小也会影响反应的速率，也可作为研究课题；
（4）观察图示可知，丙装置可使反应随时停止，随时反应，甲也可以控制反应速率，选择丙而不选择甲是因为实验过程中需要摇动仪器，甲装置可能导致硫酸溢出有危险，其他装置没有此功能。
1．（2023·婺城二模）结构功能观是指事物的组成结构和所具备的功能是相统一、相适应的，通过研究事物结构和功能的这种相互关系，可以达到深入理解事物的目的。下列关于结构与功能相统一的叙述不符合事实的是
A．小肠上的环形皱襞和小肠绒毛，主要是为了增加小肠的吸收面积
B．体温计玻璃泡容积较大而玻璃管内径很细，主要为了读数更精确
C．胶头滴管上的胶头使用橡胶材料，主要是为了便于吸取和挤出液体
D．植物细胞有纤维素构成的细胞壁，主要为了控制细胞内外物质交换
【答案】D
【知识点】温度及温度的测量；常用仪器的名称；细胞的发现和细胞学说；细胞的结构；食物的消化与吸收
【解析】【分析】动植物细胞都有的细胞结构是细胞膜、细胞质和细胞核；植物细胞特有的细胞结构是：细胞壁，液泡，叶绿体。细胞膜骑着控制物质进出的作用；细胞核实生命活动的控制中心；细胞质是生命活动的场所；液泡内含细胞液，是营养组织储存的地方；叶绿体是植物进行光合作用的场所；细胞壁对植物其支持的作用。
【解答】A. 小肠上的环形皱襞和小肠绒毛，主要是为了增加小肠的吸收面积 ，A正确；
B. 体温计玻璃泡容积较大而玻璃管内径很细，主要为了读数更精确 ，B正确；
C. 胶头滴管上的胶头使用橡胶材料，主要是为了便于吸取和挤出液体 ，C正确；
D. 植物细胞有纤维素构成的细胞壁，具有保护和支持的作用，D错误；
故答案为：D
2．（2024·宁波模拟）进入科学实验室需遵守安全守则，下列行为存在安全隐患的是（　　）
A．熄灭酒精灯时需要用灯帽盖两次
B．实验结束将剩余药品倒入指定容器
C．用手直接摆放正在加热的石棉网
D．绿叶放入酒精隔水加热脱去叶绿素
【答案】C
【知识点】实验室的安全与意外事故的处理方法
【解析】【分析】绿叶要放在酒精中脱色是因为叶绿素易溶于酒精。
【解答】A、正确熄灭酒精灯的方式是用灯帽盖灭，为防止复燃，应重合操作两次，故A不符合题意；
B、实验结束后药品不能放回原试剂瓶也不能随意丢弃，应倒入指定容器，统一处理，故B不符合题意；
C、正在加热的石棉网温度较高，不能直接用手接触，容易被烫伤，故C符合题意；
D、酒精易燃，不能直接放在酒精灯的火焰上加热，要用水浴加热，故D不符合题意。
故答案为：C。
3．（2023·杭州模拟）实验操作不仅要科学规范，还要关注环保、安全等问题。下列实验操作正确的是（　　）
A． B． C． D．
【答案】D
【知识点】实验室的安全与意外事故的处理方法；常见实验操作
【解析】【分析】滴管如果伸入试管会导致滴管触碰试管，引起交叉污染
【解答】A. 点燃的酒精灯不能添加酒精，A错误
B. 废弃药品不能直接倒到水槽中，应倒入废液，B错误
C. 转移蒸发皿不能用手直接拿，应用坩埚钳夹以免手被烫伤，C错误
D. 滴管滴加药品时，滴管应高于试管口，D正确
故答案为D
4．（2023·慈溪模拟）规范的操作是确保实验成功和安全的前提，下列实验操作正确的是
A．装固体药品 B．叶片脱色 C．浊液过滤 D．使用测电笔
【答案】C
【知识点】实验室的安全与意外事故的处理方法；常见实验操作
【解析】【分析】科学实验操作中需遵循安全性和科学性原则。
【解答】A.装固体时试管一开始需平放；
B.叶片脱色时，需将带有酒精的烧杯水浴加热；
C.过滤指固液分离的操作；
D.使用测电笔时大拇指与笔尾金属体相互接触。
故答案为：C
5．（2022·婺城模拟）下列仪器对应的名称、用途和使用方法均正确的是（　　）
选项 A B C D
仪器
名称 药匙 量筒 滴瓶 试管架
用途和使用方法 燃烧实验中盛放可燃性固体物质 测量液体体积和用作反应容器 盛放液体试剂，滴管使用后不用清洗 用作夹持试管或蒸发皿
A．A B．B C．C D．D
【答案】C
【知识点】常用仪器的名称；实验操作注意事项的探究；常见实验操作
【解析】【分析】本题考查常见仪器的作用，根据常见仪器的作用解答。
【解答】A：燃烧匙用于盛放可燃性固体物质作燃烧试验，特别是物质在气体中的燃烧反应，故A错误；
B：量筒适用于量取液体体积，不可用作反应容器，故B错误；
C：滴瓶用于存放液体试剂，滴管使用后不用清洗，故C正确；
D：试管夹用于夹持试管，不能夹持蒸发皿，故D错误
故选C。
6．（2024·余姚模拟）用如图装置检验人体呼出气体成分的说法错误的是 (　　)
A．用装置甲检验时，呼出气体应从a 口进入
B．实验中澄清石灰水变浑浊说明呼出气体中含有二氧化碳
C．用氢氧化钠溶液替换澄清石灰水不能达到实验目的
D．连通b、c 后可检验呼出气体中的水蒸气和二氧化碳
【答案】D
【知识点】人体呼吸系统的结构和气体交换；二氧化碳的检验和验满
【解析】【分析】澄清的石灰水遇二氧化碳变浑浊；人在呼吸时，除去氮气，吸入气体的主要成分是氧气，呼出气体的主要成分是二氧化碳。
【解答】A.用装置甲检验时，呼出气体应从a 口进入，这样可以让气体和石灰水充分接触，A正确；
B.实验中澄清石灰水变浑浊说明呼出气体中含有二氧化碳，B正确；
C.用氢氧化钠溶液替换澄清石灰水不能达到实验目的，因为氢氧化钠溶液与二氧化碳没有明显的实验现象，C正确；
D.连通b、c后可检验呼出气体中的水蒸气，无法检验二氧化碳，D错误；
故答案为：D。
7．下列制取、收集、验满、检验CO2的装置能达到实验目的的是（）
A．制取 B．收集 C．验满 D．检验
【答案】D
【知识点】制取二氧化碳的装置、步骤、收集与注意事项；二氧化碳的检验和验满
【解析】【分析】根据二氧化碳的制取、收集、验满和检验的操作进行解答。
【解答】A.在制取二氧化碳时，长颈漏斗颈应没入液面以下，故A错误；
B.由于二氧化碳的密度比空气大，用向上排空气法收集，故B错误；
C.在验满时，将燃着的木条放在集气瓶口，不能伸到集气瓶内部，故C错误；
D.由于二氧化碳能够使澄清的石灰水变浑浊，因此将二氧化碳通入到澄清的石灰水中进行检验，故D正确。
故答案为：D。
8．（2024·嘉兴模拟）归纳是学习科学的重要方法，如图甲是6种常见物质的转化关系图(部分反应条件已省略)。
（1）图甲Ⅱ中，三种物质都属于氧化物，判断依据是　 　。
（2）写出其中任意两种物质之间转化的化学方程式：　 　。(写出一个即可)
（3）实验室用图甲中的某反应制取并收集氧气，从图乙中选择需要的装置　 　(填字母)。
【答案】（1）都是由两种元素组成并含氧元素的纯净物
（2）合理即可
（3）BC或 BD
【知识点】制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项；书写化学方程式、文字表达式
【解析】【分析】(1)根据氧化物的概念进行分析；
(2)根据化学方程式的书写解答。
(3)根据氧气的制取和收集分析。
【解答】(1)物质是由两种元素组成，且一种为氧元素的化合物为氧化物，图甲Ⅱ中二氧化碳、二氧化硫、五氧化二磷均属于氧化物，判断依据是都是由两种元素组成并含氧元素的纯净物。
(2)其中任意两种物质之间转化的化学方程式，比如过氧化氢分解制取氧气
2H2O2=MnO2 2H2O+O2↑
(3)图甲中过氧化氢分解制取氧气，发生和收集装置可以是BC或 BD。
9．（2023·萧山模拟） 焦亚硫酸钠（Na2S2O5）是一种常用的食品抗氧化剂。小金模仿化工生产，用如图装置来制取Na2S2O5。已知：A中发生的反应为：
H2SO4（浓）+Na2SO3=Na2SO4+SO2↑+H2O，
B中发生的反应为：Na2SO3+SO2= Na2S2O5
（1）图中盛放浓硫酸的仪器名称是　 　。
（2）在实验过程中，滴加浓硫酸不宜过快，理由是　 　。
（3）该实验开始滴加浓硫酸时，应先除尽装置内的空气。若忘记这一操作，新制取的Na2S2O5产品中会混有Na2SO4杂质。这与O2的　 　有关。（填化学性质）
【答案】（1）分液漏斗
（2）防止生成二氧化硫气体过快，来不及与B中的亚硫酸钠进一步反应生成Na2S2O5
（3）氧化性
【知识点】常用仪器的名称；实验方案设计与评价；氧气的性质和利用
【解析】【分析】（1）根据常用仪器名称分析；
（2）根据液体流量影响反应速率分析；
（3）根据氧气具有氧化性分析。
【解答】（1）图中盛放浓硫酸的仪器名称是分液漏斗；
（2）为防止生成二氧化硫气体过快，来不及与B中的亚硫酸钠进一步反应生成Na2S2O5 ， 需在实验过程中，滴加浓硫酸不宜过快，以控制生成二氧化硫速率 ；
（3） 氧气具有氧化性， 该实验开始滴加浓硫酸时，应先除尽装置内的空气。若忘记这一操作，新制取的Na2S2O5产品中会与氧气反应，而混有Na2SO4杂质。
故答案为：（1）分液漏斗；（2） 防止生成二氧化硫气体过快，来不及与B中的亚硫酸钠进一步反应生成Na2S2O5 ；（3）氧化性。
10．（2023·杭州模拟）呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠(Na2O2)作为供氧剂。为了探究其反应原理，小明设计了如图实验装置，同时也查阅了相关资料：
资料一：过氧化钠与二氧化碳和水都能发生反应，且都放出热量。
化学方程式分别为：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2、2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑。
资料二：氢氧化钙的溶解度随着温度的升高而降低。请根据实验装置等信息分析完成下列问题：
（1）注射器的作用类似于　 　(选填“长颈漏斗”或“分液漏斗”） ：
（2）为了证明过氧化钠与二氧化碳反应是否产生氧气，请在F处增加一个实验操作：　 　。
（3）实验装置C中无水硫酸铜的作用是　 　。
（4）实验过程中发现D装置中的澄清石灰水变浑浊，其原因是　 　。
【答案】（1）分液漏斗
（2）将带火星的木条置于F处
（3）检验二氧化碳中的水蒸气是否被B装置完全吸收
（4）二氧化碳与过氧化钠反应属于放热反应，温度升高，此时氢氧化钙溶解度降低，饱和澄清石灰水有氢氧化钙析出，造成澄清石灰水变浑浊
【知识点】常用仪器的名称；溶解时的吸热或放热现象；氧气的检验和验满
【解析】【分析】（1）根据常用仪器用途分析；
（2）根据氧气利用带火星木条检验分析；
（3）根据硫酸铜用于检验水分析；
（4）根据氢氧化钙的溶解度随温度升高而减小分析。
【解答】（1） 注射器能控制液体流量，作用类似于分液漏斗；
（2） 氧气可用带火星木条检验，证明过氧化钠与二氧化碳反应是否产生氧气， 可将带火星的木条置于F处；
（3） 实验装置C中无水硫酸铜的作用是检验二氧化碳中的水蒸气是否被B装置完全吸收 ；
（4）氢氧化钙的溶解度随温度升高而减小，D装置中澄清石灰水变浑浊，可能是二氧化碳与过氧化钠反应属于放热反应，温度升高，此时氢氧化钙溶解度降低，饱和澄清石灰水有氢氧化钙析出，造成澄清石灰水变浑浊 ；
故答案为：（1）分液漏斗；（2）将带火星的木条置于F处；（3） 检验二氧化碳中的水蒸气是否被B装置完全吸收 ；（4）二氧化碳与过氧化钠反应属于放热反应，温度升高，此时氢氧化钙溶解度降低，饱和澄清石灰水有氢氧化钙析出，造成澄清石灰水变浑浊 。
11．（2022·婺城模拟）在燃烧正旺的炭火盆上，不小心酒上儿滴水，会看到有火苗窜起。这是什么气体在燃烧？小军、小虎、小明和小梅组成的合作学习小组对此问题展开了探究。
[组内交流，形成共识]火焰是气体物质燃烧产生的现象既然有火苗，那么水与炽热的炭反应肯定产生了可燃性气体，同时应该还有未反应的水蒸气。
[提出猜想]小军：可能含有CO；
小梅：可能含有H2；
小明：也可能是CO和H2的混合物；
小虎：不排除有非可燃性气体生成，有可能含有少量的CO2。
[查阅资料]无水硫酸铜遇水由白色变为蓝色。
[设计实验]合作学习小组成员设计了如下实验装置图，并进行了实验。
（1）请将下图甲、乙丙装置按一定顺序连接后放入上图方框中，正确的连接顺序是　 　。
（2）已知试管内棉花不参与反应，它的作用是制造水蒸气。装置甲、丙的作用分别是　 　。
（3）小明认为上述实验设计存在两处不足需要改进，分别是　 　。
[实验现象](改进后)实验中观察到装置乙、C中澄清石灰水均变浑浊，B中黑色粉末变红，D中无水硫酸铜由白色变为蓝色。
（4）[实验结论]
炽热的炭和水蒸气反应生成的气体有　 　。
【答案】（1）乙丙甲
（2）吸收水蒸气、吸收二氧化碳
（3）装置CD互换位置、尾气处理
（4）H2、CO和CO2
【知识点】气体装置的装配、连接、选择与气密性检查；常用仪器的名称；常见实验操作
【解析】【分析】由题意“水与炽热的碳反应肯定产生了可燃性气体，同时应该还有未反应的水蒸气”，验证各成分的顺序依次：实验室中常用无水硫酸铜遇水由白色变为蓝色来验证水，澄清的石灰水来验证二氧化碳，实验室常用浓氢氧化钠溶液充分吸收二氧化碳；用浓硫酸来干燥气体；通过黑色的氧化铜转变成红色的铜来验证由还原性的物质存在；从装置B出来的气体先由D检验水分，再用C检验是否生成二氧化碳；因为一氧化碳是一种有毒的气体，尾气一般要收集或点燃。
【解答】 由题意“水与炽热的碳反应肯定产生了可燃性气体，同时应该还有未反应的水蒸气”，验证各成分的顺序依次：实验室中常用无水硫酸铜遇水由白色变为蓝色来验证水，澄清的石灰水来验证二氧化碳，实验室常用浓氢氧化钠溶液充分吸收二氧化碳；用浓硫酸来干燥气体；通过黑色的氧化铜转变成红色的铜来验证由还原性的物质存在；从装置B出来的气体先由D检验水分，再用C检验是否生成二氧化碳；因为一氧化碳是一种有毒的气体，尾气一般要收集点燃。
（1）由题意可知，用澄清的石灰水检验二氧化碳、实验室常用浓氢氧化钠溶液充分吸收二氧化碳；用浓硫酸来干燥气体；则正确的连接顺序依次是：乙丙甲；
（2）由于氢氧化钠能与二氧化碳反应，装置丙的作用是：吸收二氧化碳．浓硫酸具有吸水性，装置甲的作用是：除去水蒸气或干燥气体；
（3）上述实验设计存在两处不足需要改进，分别是①从装置B出来的气体先由C检验是否生成二氧化碳，气体从石灰水中出来，带出水蒸气，不能检验水，即不能说明产生的气体中一定存在H2．应该将装置C和装置D交换；②因为一氧化碳是一种有毒的气体，尾气一般要收集或点燃，故该缺陷是缺少尾气处理装置；
（4）实验中观察到装置乙中澄清石灰水变浑浊，说明有二氧化碳；C中澄清石灰水变浑浊，B中黑色粉末变红，D中无水硫酸铜由白色变为蓝色，说明有一氧化碳和氢气。炽热的炭和水蒸气反应生成的气体有H2、CO和CO2。
故答案为：
（1）乙丙甲；（2）除去水蒸气或干燥气体、除去二氧化碳；
（3）①从装置B出来的气体先由C检验是否生成二氧化碳，气体从石灰水中出来，带出水蒸气，不能检验水，即不能说明产生的气体中一定存在H2；②缺少尾气处理装置；
（4）H2、CO和CO2。
12．（2025九下·温州模拟）小明在实验室里用高锰酸钾固体制取氧气。
（1）用排空气法收集氧气时，可选择收集装置B和C中的　 　；
（2）为了防止加热时试管内物质进入导管，应在试管口　 　；
（3）用排空气法收集氧气时，验满的操作方法是　 　。
（4）小明用排水法收集两瓶氧气正放在桌面上。收集甲瓶时将水全部排完，收集时乙瓶将水排出一半；盖好毛玻片。小明发现，甲瓶口毛玻片比乙更容易滑动，原因是　 　。
【答案】（1）C
（2）放一团棉花
（3）用带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，则已满
（4）甲瓶内排完水时，瓶气氧气气压大于大气压；当集气瓶正放在桌面时，毛玻片受到向上的压力差，使其对瓶口的压力减小，则摩擦力会减少
【知识点】氧气的性质和利用；制取氧气的原理；制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】（1）氧气的收集方法
向上排空气法原理：氧气密度比空气大（氧气相对分子质量 32，空气平均相对分子质量约 29），采用向上排空气法时，氧气从集气瓶底部进入，逐渐将瓶内空气向上排出，最终收集到较纯净氧气。
排水法原理：氧气不易溶于水，将集气瓶装满水倒立在水槽中，通过导气管将氧气通入瓶内，氧气进入瓶内占据空间，水被排出，从而收集氧气。实验中排水法收集氧气时要注意等气泡连续均匀冒出时再收集，防止收集到的气体不纯。
（2）高锰酸钾制氧气的注意事项
试管口放棉花：高锰酸钾为粉末状，加热时会产生气流，若试管口不放棉花，粉末易随气流进入导管，不仅可能堵塞导管，还会导致水槽中的水变红，影响实验。所以在试管口放一团棉花，可有效阻挡高锰酸钾粉末进入导管。
（3）氧气的验满方法
排空气法验满：利用氧气助燃性，将带火星木条放在集气瓶口。若氧气已收集满，瓶口处有足够氧气，会使带火星木条复燃；若木条不复燃，说明氧气未满，需继续收集。
（4）气体压强与摩擦力
气体压强对物体受力影响：当甲瓶内氧气气压大于大气压时，毛玻片受到向上的压力差。根据力的作用是相互的，这会使毛玻片对瓶口压力减小。
压力与摩擦力关系：摩擦力大小与压力和接触面粗糙程度有关，在接触面粗糙程度不变时，压力减小，摩擦力随之减小。所以甲瓶毛玻片因压力减小，摩擦力变小，相比乙瓶（气压接近大气压，压力大，摩擦力大）更容易滑动。
【解答】（1）氧气的密度比空气大，应该用向上排空气法收集。装置 B 是向下排空气法，用于收集密度比空气小的气体；装置 C 是向上排空气法，所以收集氧气应选择 C。
（2）高锰酸钾是粉末状固体，加热时容易随气流进入导管，在试管口放一团棉花，可以阻挡高锰酸钾粉末，防止其进入导管，堵塞导管或导致水槽中的水变红等问题。
（3）氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃。用排空气法收集氧气时，将带火星的木条放在集气瓶口，如果木条复燃，说明氧气已经收集满，因为只有瓶口处氧气充满，才会使木条复燃。
（4）甲瓶收集氧气时将水全部排完，瓶内氧气气压大于外界大气压。当集气瓶正放在桌面上时，瓶内气压对毛玻片有向上的压力，这就减小了毛玻片对瓶口的压力。根据摩擦力大小与压力有关，压力减小，摩擦力就会减小，所以甲瓶口毛玻片比乙更容易滑动。而乙瓶水排出一半，瓶内氧气与空气混合，气压接近大气压，毛玻片受到的压力差小，对瓶口压力较大，摩擦力也就较大，不易滑动。
13．（2024·宁波模拟）小宁在课外资料中获悉：硫酸铜溶液对过氧化氢的分解具有催化作用。为此，他进行了相关探究。
【探究一】
（1）要证明 CuSO4 溶液对 H2O2 分解具有催化作用，除需证明 CuSO4 溶液能改变 H2O2 分解的速率外，还需证明 CuSO4 在化学反应前后的质量和　 　不变。
（2）为探究CuSO4在化学反应前后的质量是否发生改变，小宁设计了如下实验：将含溶质质量为ag 的CuSO4溶液加入一定量的 H2O2溶液中，取充分反应后的全部溶液继续进行实验，流程如图(实验过程中的损耗忽略不计)。
①蓝色沉淀灼烧时发生分解反应，只生成黑色固体和水，写出该反应的化学方程式：　 　；
②若CuSO4 在化学反应前后质量未改变，则该实验需满足的定量关系为：a=　 　(用m、n表示)。
（3）【探究二】
为进一步探究溶液中起催化作用的是哪种微观粒子，小宁设计了如图所示的对比实验。
若观察到　 　(填实验现象)，则说明 溶液中起催化作用的是
【答案】（1）化学性质
（2）；
（3）甲中迅速产生大量气泡，乙、丙中无明显现象
【知识点】催化剂在化学反应中的作用；根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】 （1）根据催化剂的概念来分析；
（2）①根据反应物、反应条件和生成物，确定反应的方程式；
②根据化学反应的原理以及物质间的质量关系来分析；
（3）根据实验结论来分析解答实验现象。
【解答】 （1）要证明CuSO4溶液对H2O2分解具有催化作用，除需证明CuSO4溶液能改变H2O2分解的速率外，还需证明CuSO4在化学反应前后的质量和化学性质不变；
（2）①硫酸铜与氢氧化钠反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钠，氢氧化铜在加热的条件下分解为黑色的氧化铜和水，化学方程式为；
②由题可知硫酸钡质量是ng，氧化铜质量是mg。
ng硫酸钡中硫酸根质量是；
mg氧化铜中铜元素质量是；
若CuSO4在化学变化前后质量未改变，则该实验需满足的定量关系为：，
故；
（3）硫酸铜溶液中存在Cu2+、，和H2O分子三种粒子，乙中无明显现象说明
不能加快过氧化氢的分解速率，丙中无明显现象说明H2O分子不能加快过氧化氢的分解速率，观察到甲中迅速产生大量气泡，故可说明CuSO4溶液中起催化作用的是Cu2+；
故答案为：甲中迅速产生大量气泡，乙、丙中无明显现象。
14．（2024·上虞模拟）在学习分解氯酸钾制取氧气的实验后，老师告诉小虞：氯酸钾与氧化铁 混合加热，也能较快地产生氧气。于是小虞进行了如下实验探究：
【查阅资料】氯酸钾的熔点为356℃，常温下稳定，加热到一定温度能分解产生氧气。酒精灯加热温度为400-500℃。
【提出猜想】Fe2O3可以加快氯酸钾的分解，可以作氯酸钾分解的催化剂。
【完成实验】按下表进行实验并测定分解温度和反应时间(分解所需的时间)。
实验编号 实验药品 分解温度 反应时间
1 3.0g氯酸钾 460℃ t1
2 3.0g氯酸钾和0.5g二氧化锰 248℃ t2
3 3.0g氯酸钾和Xg氧化铁 290℃ t3
【分析数据】
（1） 实验3 中X的数值为　 　。
（2）通过实验测得的数据，小虞绘出了实验1的图线(如图)，请帮她补充完成实验2的图线。
【得出结论】由　 　与实验3对照得出： 可以加快氯酸钾的分解，可以作氯酸钾分解的催化剂。
【实验反思】小虞仔细分析实验过程，认为本实验不能得出 是氯酸钾分解的催化剂”的结论，其原因是　 　。
【答案】（1）0.5
（2）实验1；不能确定氧化铁在反应前后的质量和化学性质是否发生改变
【知识点】催化剂在化学反应中的作用；质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】（1）根据控制变量法的原则进行解答；
（2）根据生成相同质量的氧气时，不用氧化铁和使用氧化铁所用的时间及分解时的温度，得出氧化铁是否可以作为氯酸钾的催化剂；
【解答】（1）在实验中，二氧化锰与氧化铁的质量应相同，即X为0.5；
（2）表格中的数据可知，在第1、3次实验中对比可以看出，使用氧化铁时，氯酸钾的分解温度更低，并且收集相同质量的氧气时，使用氧化铁的时间更短，由于不能确定氧化铁在反应前后的质量和化学性质是否发生改变，因此不能得出氧化铁是氯酸钾分解的催化剂；
15．（2025九下·萧山模拟）思维模型的建构方便解决问题、促进深度学习。某科学研究小组在老师的指导下对解决“混合气体检验”类问题建构了如下思维模型：
【模型应用】下水道气体可能含有H2、CO、CO2、CH4四种气体中的一种或几种，此研究小组对此进行了相关实验。
（1）【收集气体】用大塑料瓶装满水，打开瓶盖用绳子吊入下水道中，用铁钩将塑料瓶倒转，使水完全流出，然后将塑料瓶提到井口并迅速盖紧瓶盖备用，该操作是用　 　法收集气体。
【进行实验】将瓶中的气体依次通过如图1所示的装置(碱石灰为NaOH和CaO的混合物，假设每个装置内都充分反应或吸收)， 并观察现象。
（2）【实验分析】
装置①中澄清石灰水变浑浊，说明该下水道气体成分　 　。
（3）装置②的设置属于上述思维模型中的　 　环节。
（4）图1中的④是由图2中的两个装置组合而成，请在空格中按顺序填入装置的导管编号，将装置补充完整：气体燃烧装置→　 　→尾气处理装置。通过测量浓硫酸和氢氧化钠溶液的质量变化，判断出了剩余体的成分。
【答案】（1）排水
（2）二氧化碳
（3）除去干扰气体
（4）b→a（检验是否生成水）→d→c（检验是否生成二氧化碳）
【知识点】气体装置的装配、连接、选择与气密性检查；二氧化碳的检验和验满
【解析】【分析】（1）【收集气体】先在集气瓶内装满水，然后通入气体将水排出，这就是排水法收集气体；
（2）【实验分析】根据二氧化碳的检验方法解答；
（3）碱石灰可以吸收二氧化碳和水蒸气；
（4）应该先检验水后检验二氧化碳，因为如果先检验二氧化碳后，它也会带出部分水，从而对实验产生影响。
【解答】 （1）【收集气体】用大塑料瓶装满水，打开瓶盖用绳子吊入下水道中，用铁钩将塑料瓶倒转，使水完全流出，然后将塑料瓶提到井口并迅速盖紧瓶盖备用，该操作是用排水法收集气体。
（2）【实验分析】装置①中澄清石灰水变浑浊，说明该下水道气体成分中一定有二氧化碳，是因为二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。
（3）装置②的设置属于上述思维模型中的除去干扰气体（除去二氧化碳）环节。
（4）图1中的④是由图2中的两个装置组合而成，请在空格中按顺序填入装置的导管编号，装置补充完整：气体燃烧装置→b→a（检验是否生成水）→d→c（检验是否生成二氧化碳）→尾气处理装置。
16．（2024·杭州模拟）某课外小组的同学们收集了一些含有CO和CO2的废气，为了确认这种废气的组成，他们在实验室按图1中装置进行了实验。
（1）为了将氧化铁还原成铁，C、E点燃的顺序是　 　。
（2）该小组同学认为废气中的一氧化碳可以利用，于是设计如图2装置替代图1中的框线内装置，来除去废气中的二氧化碳，并收集一瓶一氧化碳，准备进行后续的探究，则瓶内盛放的液体是　 　。
（3）该组同学通过上述实验得到C中完全反应后减少0.32g，集气瓶中的气体质量为0.44g。请计算原废气中CO的质量为　 　。
【答案】（1）先点燃E再点燃C
（2）NaOH
（3）0.56
【知识点】质量守恒定律及其应用；还原反应与金属的冶炼；二氧化碳的化学性质
【解析】【分析】（1）根据CO与氧化铁反应操作步骤分析；
（2）根据氢氧化钠溶液可吸收二氧化碳分析；
（3）根据一氧化碳与氧化铁反应时物质质量变化分析。
【解答】（1） 为了将氧化铁还原成铁，因CO与空气混合点燃易发生爆炸，所以要先通气体，C、E点燃的顺序是先点燃E再点燃C。
（2）除去废气中的二氧化碳可用氢氧化钠溶液。
（3）C中减少质量为参加反应的氧化铁中氧元素质量， 该氧元素与一氧化碳结合生成二氧化碳，即二氧化碳中一半质量的氧元素来自于一氧化碳，另一半来自于氧化铁，由此可知废气中CO质量为.
故答案为：（1） 先点燃E再点燃C ；（2）氢氧化钠溶液；（3）0.56g。
17．（2024九下·临安模拟）酒精灯是实验室常用的加热仪器，酒精燃烧之后的产物有哪些呢？在已知酒精的化学式为的前提下，同学们提出以下四个猜想：
猜想一：酒精燃烧产物为二氧化碳和水．猜想二：酒精燃烧产物为一氧化碳和水．
猜想三：酒精燃烧产物为二氧化碳和一氧化碳．猜想四：酒精燃烧产物为____
（1）请完成猜想四：　 　
（2）经过思考，小明直接排除了猜想　 　，他的理由是：　 　．
（3）为了得出最终结论，小明设计了下图的检验装置，请对此进行评价：
评价指标 评价等级
优秀 合格 待改进
指标一 能检验出所有的燃烧产物 能检验出部分燃烧产物 检验不出燃烧产物
指标二 装置安全且无污染 装置只能做到安全或无污染 装置即有安全隐患又会污染环境
根据评价量表，该模型的指标一可评为　 　等级，请说出原因：　 　．
【答案】（1）二氧化碳和一氧化碳和水
（2）三；由酒精化学式可知酒精分子中含有氢原子，猜想三中产物不含氢元素，不符合质量守恒定律。
（3）合格；A中无水硫酸铜可以检验气体是否含有水，D中氧化铜可以检验是否含有CO，气体中是否含有CO2无法鉴别。
【知识点】还原反应与金属的冶炼；物质的鉴别、推断
【解析】【分析】根据质量守恒定律进行猜想以及判断，无水硫酸铜可以鉴别水的产生，氧化铜鉴别一氧化碳，澄清石灰水鉴别二氧化碳。
【解答】（1） 猜想四 是前面猜想中涉及的产物都有；
（2）根据质量守恒定律，反应前后原子种类和数目保持不变，所以猜想三不成立；
（3）装置只能鉴别部分气体，二氧化碳无法鉴别，所以属于合格等级。
18．某兴趣小组对鸡蛋壳与盐酸发生的反应及生成气体的性质进行探究。
【查阅资料】鸡蛋壳主要成分为碳酸钙，鸡蛋壳中的其它杂质对实验影响可以忽略不计。
实验过程：分别取等质量块状和粉末状的蛋壳样品放入三颈烧瓶内，向注射器内注入等体积同浓度的稀盐酸，推动活塞使盐酸与样品充分反应，采集数据，压强传感器采集的信息(如图2)
（1）采用图1所示的气体发生装置的优点有　 　。
（2）实验前，检查三颈烧瓶装置的气密性时，左右两边的颈口用塞子塞紧后，注射器活塞往下推动一段距离后松手，若观察到活塞　 　，说明气密性良好。
（3）待收集完气体验满时，将燃着的小木条放在集气瓶口，小木条熄灭。从燃烧条件看，小木条熄灭是由于　 　。
（4） 根据图2， 最终块状蛋壳产生CO2的质量　 　(填“>”、 “<”或“=”)粉末状蛋壳产生 CO2的质量。
【答案】（1）实现同时注入药品、测量温度和压强的功能
（2）回到原来的位置
（3）没有氧气
（4）=
【知识点】制取二氧化碳的原理
【解析】【分析】（1）根据图1的装置和实验过程分析三颈烧瓶的优点；
（2）如果装置的气密性良好，那么它不会漏气。当注射器活塞向下推动后，里面的压强增大。松手后，活塞会先上运动，回到原来的位置；
（3）燃烧的条件：①有可燃物；②与氧气接触；③温度达到着火点。
（4）反应物的颗粒大小不会影响反应产物的种类和质量，只会影响反应的速率。
【解答】（1）根据图1可知， 三颈烧瓶三个开口分别放入注射器、压强传感器和温度传感器，实现加入药品、测量温度和压强的功能，那么该装置的优点为：可以实现同时注入药品、测量温度和压强的功能；
（2）实验前，检查三颈烧瓶装置的气密性时，左右两边的颈口用塞子塞紧后，注射器活塞往下推动一段距离后松手，若观察到活塞回到原来的位置，说明气密性良好。
（3） 待收集完气体验满时，将燃着的小木条放在集气瓶口，小木条熄灭。从燃烧条件看，小木条熄灭是由于没有氧气。
（4） 块状蛋壳和粉末状蛋壳，只是与稀盐酸反应的速率不同，但是生成二氧化碳的质量相等，即块状蛋壳产生CO2的质量=粉末状蛋壳产生 CO2的质量。
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第10讲 实验基本技能与常见气体的制取和净化
考点分布 考查频率 命题趋势
考点1 常见仪器及基本操作 ☆☆☆ ①能使用基本工具和仪器（刻度尺、量筒等）进行安全操作 ②针对探究的目的和已有条件，列出探究实验所使用的相关材料、仪器、设备等，设计相关实验方案，画出相关装置图 ③说明混合物分离的主要方法（过滤、蒸发）及操作要点
考点2 常见气体的制取、检验与净化 ☆☆☆
■考点一　常见仪器及基本操作
一、常见的化学实验仪器及其使用方法
1.反应器的使用方法
仪器图形与名称 主要用途 使用方法及注意事项
试管 用作少量试剂的溶解或反应的仪器，也可收集少量气体、装配型气体发生器 可直接加热；加热固体时，管口略向下倾斜，固体平铺在管底；加热液体时，管口向上倾斜，与桌面成45°，液体量不超过容积的1／3，切忌管口向着人。
烧杯 配制、浓缩、稀释溶液，也可作反应器、水浴加热器 加热时垫石棉网，液体不超过2/3，不可蒸干。
烧瓶 用作加热或不加热条件下较多液体参加的反应容器 平底烧瓶一般不做加热仪器，圆底烧瓶加热要垫石棉网，或水浴加热。
蒸馏烧瓶 作液体混合物的蒸馏或分馏，也可装配气体发生器 加热要垫石棉网，或水浴加热。
锥形瓶 滴定中的反应器，也可收集液体，组装反应容器。 加热要垫石棉网；滴定时握住瓶颈振荡，眼睛注视瓶内溶液颜色的变化。
集气瓶 收集气体，装配洗气瓶，气体反应器、固体在气体中燃烧的容器。 不能加热，作固体在气体中燃烧的容器时，要在瓶底加少量水或一层细沙。
坩埚 用于灼烧固体使其反应。亦可用于溶液的蒸发、浓缩或结晶。 可直火加热至高温，放在泥三角上，用坩埚钳夹取，不可骤冷。蒸发时要搅拌；将近蒸干时用余热蒸干。
2.计量仪器的使用方法
仪器图形与名称 主要用途 使用方法及注意事项
量筒 粗量取液体体积 (1)不能加热 (2)不可用于配液或作反应容器 (3)应根据量取液体的体积选用合适的规格，规则为：大而近 (4)量程刻度在上(量筒底面即为零——故不标“0”)
托盘天平（附砝码） 称量药品质量。 （1）称前先调平衡螺母。 （2）托盘上应垫纸，腐蚀性药品应盛于小烧杯内称量。 （3）左盘放物品，右盘放砝码。 （4）1 g以下用游码。 （5）天平的平衡法则：左盘中的质量=右盘中的质量+游码标示的质量。
3.加热、蒸发、蒸馏、结晶的仪器
仪器图形与名称 主要用途 使用方法及注意事项
酒精灯 作热源 （1）用火柴点燃； （2）加热用外焰； （3）酒精用量不能超过容积的2/3，不能少于1/4； （4）熄灭用灯帽盖灭，不能用嘴吹； （5）禁止向燃着的酒精灯中添加酒精； （6）酒精洒在桌上燃烧时应用湿抹布扑盖。
表面皿、 蒸发皿 蒸发皿用于蒸发溶剂，浓缩溶液。 （1）可在三脚架上直接加热，也可用石棉网、水浴等间接加热，加热时，可用玻璃棒搅拌。 （2）不能骤冷，蒸发溶液时不能超过2/3。 （3）表面皿加热,需垫上石棉网。
蒸馏装置 对互溶的液体混合物进行分离 温度计水银球应低于支管口处，蒸馏烧瓶中应加碎瓷片或沸石以防暴沸，冷凝器下口进水，上口出水。
4.过滤、分离、注入液体的仪器
仪器图形与名称 主要用途 使用方法及注意事项
漏斗 过滤或向小口径容器注入液体。 漏斗下端紧靠烧杯内壁。
长颈漏斗 装配反应器。 下端应插入液面下，否则气体会从漏斗口跑掉。
分液漏斗 用于分离密度不同且互不相溶的液体，也可组装反应器，以随时加液体。 使用前先检查是否漏液，放液时打开上盖或将塞上的凹槽对准上口小孔，上层液体从上口倒出。
洗气瓶 除去气体中的杂质 （1）一般选择与杂质气体反应的试剂作吸收液 （2）装入液体量不宜超过容积的2/3 （3）气体的流向为：长进短出
干燥管 用于干燥或吸收某些气体，干燥剂为粒状，常用无水CaCl2、碱石灰 （1）注意干燥剂或吸收剂的选择 （2）一般为大口进气，小口出气
（二）、化学实验基本操作
1.药品的称量、取用
取用药品 固体药品 液体药品
粉末 块状 一定量 少量 多量 一定量
使用仪器 药匙(或纸槽) 镊子 用托盘天平量取 胶头滴管 用试剂瓶倾倒 量筒、滴定管
化学药品取用的基本原则：
①取用药品时要严格做到“三不”：不能用手接触药品，不要把鼻孔凑到容器口去闻药品(特别是气体)的气味，不得尝任何药品的味道。
②注意节约药品。应该严格按照实验规定的用量取用药品。如果没有说明用量，一般应该按最少量取用：液体(1～2)毫升，固体只需盖满试管底部。
③取用粉末状或小颗粒状固体用药匙，若药匙不能伸入试管，可用小纸槽，把药品送入试管底部，而不能沾在管口和管壁。块状和大颗粒固体镊子夹取。
④取少量液体可用胶头滴管。取用较多的液体用倾注法，注意试剂瓶上的标签向手心。向容量瓶、漏斗中倾注液体时，要用玻璃棒引流。
⑤实验剩余的药品既不能放回原瓶，以免污染试剂；也不要随意丢弃，更不要拿出实验室，要放入指定的容器内。
2.常见指示剂(或试纸)的使用
（1）试纸种类及作用
①石蕊试纸(红、蓝色)：定性检验酸、碱性。
②pH试纸：定量检验酸、碱性的强弱(粗测)。
（2）使用方法
①检验液体：取一小块试纸放在表面皿或玻璃片上，用蘸有待测液的玻璃棒(或胶头滴管吸取待测液)
点在试纸中部，观察试纸颜色变化。
②检验气体：一般先用蒸馏水把试纸润湿，粘在玻璃棒的一端，并使其接近盛气体的试管(或集气瓶)口，观察颜色变化。
3．仪器的洗涤
（1）仪器用毕应立即清洗，一般可依照倒去废物→冷却→用水冲洗→刷洗→用水冲洗的顺序进行。
（2）标准：仪器内壁附着的水既不聚集成滴，也不成股流下时，表示仪器已洗干净．
（3）若附着不易用水洗净的物质时，应选择不同的“洗涤剂”区别对待。
待清洗仪器 污物 清洗试剂
做过KMnO4分解实验的试管 MnO2 浓盐酸
做过碘升华的烧杯 碘 酒精
长期存放FeCl3溶液的试剂瓶 Fe(OH)3 稀盐酸
4．浓硫酸稀释的操作
（1）将浓硫酸沿着玻璃棒或烧杯内壁缓缓倒入水中，并不断搅拌，绝不能把水倒进浓硫酸里，否则会使酸液四溅。
（2）浓硫酸稀释放热，用玻璃棒搅拌加快散热。
浓硫酸具有吸水性，很容易溶于水。物质的溶解过程是物理－化学过程。当用水稀释浓硫酸时，一方面是硫酸分子分散到水里，这是物理过程，需要吸收热量；另一方面又发生化学反应，即硫酸跟水结合生成不同组成的水合物。正是由于硫酸跟水结合形成水合物时放出的热量多于其分子扩散时所吸收的热量。在稀释浓硫酸时，切不可把水倒进浓硫酸里。因为水的密度比硫酸小，浮在硫酸上面，溶解时放出的热量会使水立刻沸腾，使硫酸溶液向四周飞溅。因此，必须把浓硫酸沿着四壁慢慢地注入水里，并不断搅拌，使产生的热量迅速扩散。
5．过滤操作
①操作注意事项：一贴二低三靠。
“一贴”：滤纸紧贴漏斗的内壁。
“二低”：纸的边缘低于漏斗口；漏斗内的液面低于滤纸的边缘。
“三靠”：漏斗下端紧靠烧杯内壁；用玻璃棒引流时，玻璃棒下端轻靠在三层滤纸的一边；用玻璃棒引流时，烧杯尖嘴紧靠玻璃棒中部。
②过滤后，滤液仍然浑浊的可能原因：承接滤液的烧杯不干净；倾倒液体时液面高于滤纸边缘；滤纸破损。
6.蒸发操作
①在加热过程中，用玻璃棒不断搅拌。
作用：加快蒸发、受热均匀，防止由于局部温度过高造成液滴飞溅。
②当液体接近蒸干或出现较多固体时停止加热，利用余热将剩余水分蒸发掉，以避免固体因受热而飞溅出来。
③热的蒸发皿要用坩埚钳夹取，热的蒸发皿如需立即放在实验台上，要垫上石棉网。
7．闻气体的气味
①不能把鼻孔凑到容器口去闻药品的气味。②操作方法：扇气入鼻法。
8．检查装置气密性
①手握法：用手紧握试管外壁，若导管口有连续、均匀气泡，且松手后导管内形成一段水柱则气密性良好。
②注水法：关闭止水夹，向长颈斗中加水，并使漏斗中的液面高于锥形瓶中的液面，一段时间后，长颈漏斗中的水面保持不变，证明气密性好。
③液封法：向长颈漏斗中加少量水，使水淹没漏斗底端，向锥形瓶内吹气，形成一段水柱，关闭止水夹，一段时间后，水柱不下降，证明气密性好。
① ② ③
9．装置的连接
①玻璃管与橡皮管、橡皮塞的连接：先将要插入的玻璃管的一端用水润湿，轻轻旋进。
②整套装置的连接顺序：从左向右，由下而上。
（三）、化学实验中常见实验事故的处理方法
进行化学实验时，为了保障操作人员的安全，保证实验如期顺利进行，要特别注意安全问题。
常见的实验安全事故的处理方法如下：
意外事故 处理方法
浓酸洒在实验台上 先用碳酸钠和碳酸氢钠溶液中和，再用水冲洗干净； 沾在皮肤上，应先用干抹布拭去，再用水冲洗，然后用3％～5％的碳酸氢钠溶液清洗，最后再用水冲洗； 溅在眼睛中，应立即用水冲洗，然后再用5％的稀碳酸氢钠溶液淋洗，再请医生处理；
浓碱洒在实验台上 先用稀醋酸中和，再用水冲洗干净；沾在皮肤上，应先用大量水冲洗，再涂上硼酸溶液，溅在眼睛中，用水冲洗后再用硼酸溶液淋洗。
水银洒在桌面上 进行回收或撒上硫粉
酸液溅到眼中 立即用水冲洗，边洗边眨眼睛
误服重金属盐 立即服食鸡蛋清或生牛奶
酒精着火 用湿抹布、石棉或沙子盖灭，火势较大时，可用灭火器扑灭
注意：无论酸还是碱溅入眼睛，切不要用手揉。密度小于水的物质、与水反应的物质着火后，不能用水灭火，要用湿布或细沙灭火高考资源
（四）、化学实验的安全常识及意外事故的预防
1．常见危险化学药品的标志
2．实验意外预防：
①防爆炸：点燃可燃气体(如H2、CO、CH4)或用CO、H2还原Fe2O3、CuO之前，要检验气体纯度；
②防暴沸：配制硫酸的水溶液时，要将密度大的浓硫酸缓慢倒入水中；加热液体混合物时要加沸石；
③防失火：实验室中的可燃物质一定要远离火源；
④防中毒：制取有毒气体(如：Cl2、CO、SO2、H2S、NO2、NO)时，应在通风橱中进行；
⑤防倒吸：加热法制取并用排水法收集气体或吸收溶解度较大气体时，要注意熄灯顺序或加装安全瓶。
（五）、化学试剂的保存
1．基本原则
（1）安全性原则：一般化学试剂有毒性、腐蚀性、易燃易爆性，储存时必须注意安全。
（2）保纯性原则：保存过程中要防止化学试剂变质而降低纯度。
（3）方便性原则：在保存和取用时容易操作。
2．一般试剂的存放
（1）均应密封保存在低温干燥处。
（2）固态试剂应存放在广口瓶中，液态试剂应存放在细口瓶中，少量常用液态试剂可存放在滴瓶中。
3．常用化学试剂的保存方法
保存依据 保存方法 典型实例
防氧化 ①密封或用后立即盖好； ②隔绝空气 ①K、Na保存在煤油里，白磷保存在水中，Li保存在石蜡里。
防潮解 密封保存 NaOH、CaCl2、CuSO4、P2O5等固体，浓H2SO4等密封保存。
防与CO2反应 密封保存，减少露置时间 NaOH、石灰水等密封保存
防挥发 ①密封，置于阴凉处； ②液封。 ①浓盐酸、浓氨水等置于阴凉处； ②液溴用水封。
防燃烧 置于阴凉处，不与氧化剂混合贮存，严禁火种。 汽油、酒精等。
防分解 保存在棕色瓶中，置于阴凉处 浓HNO3、KMnO4、 AgNO3溶液等。
防腐蚀 ①能腐蚀橡胶的物质用玻璃塞或塑料盖； ②能腐蚀玻璃的物质用塑料容器。 ①浓HNO3、KMnO4溶液、氯水、溴水等腐蚀橡胶，汽油等能使橡胶溶胀； ②氢氟酸保存在塑料瓶中。
防黏结 碱性溶液用橡胶塞 NaOH、Na2CO3、Na2SiO3溶液等。
物质溶解
溶解：溶解时配置溶液的主要操作。一般在烧杯，锥形瓶或试管中进行，所有的量器（量筒等）都不能用于溶解物质。
固体物质的溶解：一般是将待容固体放入容器中再加水溶解。为加快溶解速度，可采用搅拌、振荡、加热或事先将固体物质碾细等方法。
液体物质的溶解：当溶解密度比水小的液体时，一般可先把液体倒入烧杯中，再加适量的水搅拌或振荡使之溶解。当溶解密度比水大的液体时，一般可先把水倒入烧杯中，再加入待溶解液体。要特别注意浓硫酸的稀释方：一定要把浓硫酸沿着器壁慢慢的注入水中，并用玻璃棒不断搅拌，使产生的热量迅速扩散，切不可反之。
气体物质的溶解：
（1）对于极易溶解在水中的气体（如氨气，氯化氢气体等），为防止溶解时发生水的倒吸，导
气管口只能接近水面，决不能插入水中，最好在导管末端连接一个倒置的小漏斗，使漏斗边缘稍接触水面，这样既可以防止水的倒吸，又可增加溶解效率。
（2）对于溶解度不大的气体，如二氧化碳，氯气等，应把导管插到水的深处，接近容器底
部，以便被水充分吸收。
（3）当溶解少量气体时，可把气体收集在集气瓶中，加水后盖上玻璃片振荡溶解。
■考点二　常见气体的制取、检验与净化
一、实验室里制取氧气的方法
分解双氧水H2O2和加热分解高锰酸钾KMnO4或氯酸钾KClO3 ，化学方程式为：
（1）2H2O2 MnO2 2H2O + O2 ↑（2）2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑
（3）2KClO3 MnO2 2KCl + 3O2↑。
固体加热型 固液（液液）不加热型
发生装置
实验步骤 查→装→定→加→收→验 查→装→定→点→收→离→熄；
①查：检查装置的气密性注意安装顺序：先从下到上，后从左到右。 ②装：装入药品 ③定：固定试管 ④点：点燃酒精灯 ⑤收：用排水法收集 ⑥离：将导管移离水面 ⑦熄：熄灭酒精灯。 【谐音记忆: “茶-庄-定-点-收-利-息”】
排水法 （不易溶于水） 向上排空气法 （密度比空气大） 向下排空气法 （密度比空气小）
收集装置
优点 较纯净； 较干燥；
缺点 含较多的水蒸气； 不够纯净；
验满方法 1.将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃(排气法) 2.集气瓶口出现大气泡（排水法）
检验方法 将带火星的木条放在集气瓶中，木条复燃
注意 长颈漏斗末端要伸到液面以下(分液漏斗则不必) ①试管口略向下倾斜；②试管夹夹在离试管口1/3处；③实验完毕，先移出导气管，再熄灭酒精灯；④用KMnO4制O2时，试管口放一团棉花；
注意：
（1）在过氧化氢和氯酸钾制取氧气的反应中，用二氧化锰作为催化剂，它的作用是改变反应速度，本身的质量和化学性质在反应前后都不变。
a）催化剂不一定加快反应速率，也有减慢反应速率。
b）催化剂的物理性质在反应前后可以改变。但化学性质和质量不变
c）催化剂在反应中可以参与反应而发生变化，但反应结束时又能转化回原来的物质。
d）催化剂只影响反应速率，不影响最终产量。
e）催化剂在反应中起催化作用。同一反应可采用多种催化剂。
（2）为什么在试管口要放一团棉花？防止高锰酸钾粉末进入导管。
（3）为什么试管口要略向下倾斜？防止试管口的冷凝水倒流入试管底而使试管破裂。
（4）为什么要来回移动酒精灯使试管受热均匀？防止试管受热不均而破裂。
（5）为什么刚出现气泡时不能立即收集？为了排尽试管内的空气，防止收集的氧气不纯 。
（6）什么时候才可以开始收集气体？气泡连续、均匀地放出。
（7）集满氧气后，为什么要先从水槽中移出导管，再熄灭酒精灯？防止水槽中的水倒吸入试管而使试管破裂。
（8）为什么导管不能伸入试管太长？有利于试管内空气排出。
（9）为什么加热前，试管外壁要保持干燥。加热时，用酒精灯的外焰加热，灯芯不能 碰到试管。结束时，热的试管不能立即用冷水冲洗 防止试管破裂。
（二）装置的改进与评价：
（1）将固液常温型装置中的长颈漏斗换成分液漏斗或注射器(如图A、图B所示)，改进后装置的优点是通过控制液体的滴加速度，从而控制反应速；
（2）C装置的优点是能随时控制反应的发生和停止。
总结：相比于高锰酸钾或氯酸钾，实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的优点是可随时添加液体、反应不需要加热、操作简便等。
（三）检查装置气密性的常见方法
A. 手捂（加热）法：将导管的出口浸入水中，手握试管等容器，如果有气泡从导管口逸出，放手后导管末端形成稳定的水柱，表明装置气密性良好。
B. 液差（注水）法：从漏斗注入一定量的水，使漏斗下端浸没，塞紧橡皮塞，夹紧弹簧夹后，继续加水，使漏斗管内的液面高于瓶内液面，停止加水观察。液面差不变，表明装置气密性良好。
（四）固体加热型实验装置易错处（图为错误示范）：
1）试管口应略向下；
2）导管应稍露出橡皮塞；
3）酒精灯应用外焰加热；
4）铁夹应夹在离试管口1/3处
5）火焰应加热在试管底部；
6）高锰酸钾制取氧气试管口应塞棉花；
7）排水收集时导管不能太长
（五）工业上用分离空气制取氧气
空气冷冻分离法：是物理变化，只是利用各种成分的 沸点 不同，把氧气从液态空气中分离出来，属于物理变化。
（六）典型气体
气体 收集方法 验满方法 检验方法
氧气 排水法、 向上排空气法 将带火星的木条放在瓶口 将带火星的木条伸入集气瓶，木条复燃，说明是氧气
二氧化碳 向上排空气法 将燃烧的木条放在瓶口 将气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，说明是二氧化碳
二、二氧化碳的实验室制备
(1)药品：大理石(或石灰石) CaCO3与稀盐酸。
一般不用其他药品代替的理由：不能用H2SO4代替盐酸，是因为H2SO4与CaCO3反应生成微溶的CaSO4会覆盖在大理石的表面，阻止反应的继续进行
(2) 原理：CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑。
(3)制取装置如图所示：
(4)收集：CO2密度比空气大、能溶于水且与水反应生成碳酸，一般只用向上排空气法收集CO2气体。
(5)操作步骤：
①. 检查装置的气密性；
②. 锥形瓶中加入大理石；
③. 连接好装置，导管口接近瓶底处；
④. 长颈漏斗中加入稀盐酸；
⑤. 用向上排空气法收集气体；
⑥. 用燃着的木条放在集气瓶口验满。
⑦. 收满盖好毛玻璃片，将集气瓶口向上放置。
(6)CO2气体的验证：将生成的无色、无味的气体通入澄清的石灰水中，若澄清的石灰水变浑浊，则该气体为CO2。反应的化学方程式为：CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O.
（二）二氧化碳的工业制法
（1）原料：石灰石（主要成分CaCO3）；
（2）原理：CaCO3 === CaO+CO2↑；
（3）设备：石灰窑
（三）实验室制取气体和收集气体的装置
发生装置 收集装置
固体与固体反应，需加热 固体与液体反应，不用加热 密度比空气小，且不与空气中的物质反应 密度比空气大，且不与空气中的物质反应 难溶于水，不与水反应
■考点一　常见仪器及基本操作
◇典例1：（2024七上·义乌月考） 下表是盛放浓硫酸试剂瓶上的标签，该试剂瓶上还需贴上的安全标志是 (　　)
中文名称 浓硫酸
密度 1.84 克/厘米3
质量分数 98%
颜色、状态 无色黏稠、油状液体
特性 强腐蚀性、酸性等
A． B． C． D．
◆变式训练
1．（2024七上·台州期末）科学研究要以实验为基础，如图甲所示为实验室里常见的器材。
（1）器材B的名称是　 　。
（2）若要加热少量液体，则需要用到的器材有　 　(多选，填字母)。
（3）小科为探究酒精灯火焰温度的高低，取一根小木棒放在酒精灯的焰心部位，如图乙所示，一定时间后观察现象。下列关于“一定时间”的推测，较合理的是____(填字母)。
A．3 s B．30 s C．5 min D．10 min
（4）小科可通过　 　来判断酒精灯火焰各部分温度的高低。
（5）我们在实验室里要严格遵守实验室安全守则。下列行为中，正确的是__(多选，填字母)。
A．实验室有一瓶蓝色溶液，可以随意品尝
B．不慎打碎器材，可以继续实验，完成实验后再清理
C．不慎被烫伤，应立即用大量冷水冲洗受伤处
D．不慎将燃着的酒精灯打翻，导致酒精洒到桌上，应立刻用湿布盖灭
■考点二　常见气体的制取、检验与净化
◇典例2：（2025八下·金华月考）下列图像符合描述情况的是（　　）
A．①表示：用制取氧气时，随着反应进行，质量发生的变化
B．②表示：a、b两试管中分别装有等质量的双氧水，并向a试管中放入催化剂后，随着反应的进行，氧气的生成情况
C．③表示：用制取氧气时，随着反应的进行，试管中剩余的固体质量变化情况
D．④表示：用双氧水制取氧气时，生成的氧气质量的变化情况
◆变式训练
1．（2025八下·金华月考）学习的分解反应后，小马对该反应的催化剂产生了疑问：除了，其他物质能做这个反应的催化剂吗 他将几种不同的物质分别放入中，在相同的加热条件下，用如图装置完成实验，并将数据记录在表格中。
编号 质量/g 加入物质 加入物质质量/g 收集所需时间/s
实验1 5 — — 171
实验2 5 0.5 58
实验3 5 0.5 49
实验4 5 0.5 154
请据此分析：
（1）设置实验1的目的是　 　。
（2）实验中，小马是通过测量　 　来比较3种物质的催化效果。
（3）由实验1和实验4可知，氯化钾　 　（选填“有”或“无”）催化作用。
（4）用实验1继续收集50毫升氧气，所需时间明显少于171秒，这是因为　 　。
1．（2022·丽水）在实验室制取和收集气体的四种装置中，下列用法不正确的是（　　）
A．可制取O2 B．可制取CO2 C．可收集CO2 D．可收集O2
2．（2018·嘉兴）15％的H2O2溶液在二氧化锰催化作用下会剧烈反应产生O2，实验室欲利用15％的H2O2溶液制取O2，则下列装置中，仪器选择和药品放置最合理的是（　　）
A． B． C． D．
3．（2023·宁波）下列与氧气有关的实验操作，需要纠正的是（　　）
A． B． C． D．
4．（2022·宁波）某无色气体X可能含有氢气、一氧化碳、二氧化碳和甲烷四种气体中的一种或两种。为确认其组成，某同学取一定量该气体按下图所示装置进行实验(假设每步都充分反应或吸收)，结果装置①中无明显变化，装置③增重1.8g，装置④增重2.2g。下列关于气体X成分的分析中，错误的是 (　　)
A．一定不含有二氧化碳 B．可能只有甲烷
C．可能含有甲烷和氢气 D．可能含有氢气和一氧化碳
5．（2022·宁波）下列装置或操作能达到实验目的的是 (　　)
A．①②③④ B．只有②③④ C．只有③④ D．只有①②
6．（2022·台州）在实验中应严格遵守实验室安全守则和操作规范。下列操作或处理方法正确的是（　　）
A．轻微烫伤用大量冷水冲洗 B．用手直接拿加热中的三脚架
C．鼻子凑到试管口闻气味 D．手持试管加热
7．（2023·丽水）在做有关酸的性质实验中，下列操作规范的是（　　）
A．滴加盐酸 B．稀释浓硫酸 C．倾倒盐酸 D．测盐酸的pH
8．（2018·金华）用所给实验器材（规格和数量不限），就能顺利完成相应实验的是（　　）
选项 相应实验 实验器材（省略夹持装置）
A 硫酸铜晶体的制备和生长 烧杯、玻璃棒、蒸发皿、量筒
B 分离氯化钾和二氧化锰的混合物 烧杯、玻璃棒、胶头滴管、滤纸
C 用固体氯化钠配制5％的溶液 烧杯、玻璃、胶头滴管、量筒
D 用pH试纸测定溶液的酸碱性强弱 烧杯、玻璃棒、pH试纸、标准比色卡
A．A B．B C．C D．D
9．（2023·金华）某混合气体由CO、CO2、H2、水蒸气中的两种组成。小金利用下图的装置探究其成分(所用药品均足量，反应均完全)。
（1）检查装置气密性：在甲、丙装置中倒入适量的水，关闭丙丁之间止水夹，往甲装置中鼓入一定量空气后，停止鼓气。如果气密性良好，甲装置中广口瓶内观察到的现象是　 　；
（2）实验过程中，先点燃丁处酒精灯，再通人混合气体，过一会点燃乙处酒精灯，先观察到两装置中澄清石灰水变浑浊，过一会 观察到乙装置中黑色粉末变红，甲装置电子天平读数恒定不变，则原混合气体组成可能是　 　 。
10．（2023·杭州）小金利用如图甲所示装置（气密性良好）和试剂测定空气中氧气含量，集气瓶中空气的体积为200mL，氧气传感器测得集气瓶内氧气的体积分数变化曲线如图乙所示。
（1）实验开始时，用酒精灯加热粗铜丝，其目的是　 　。
（2）反应开始到止水夹打开前，集气瓶内可观察到的现象是　 　。
（3）小金提出“倒吸入集气瓶中水的体积除以200mL等于空气中氧气的含量”。据图乙分析，此说法　 　（选填“正确”或“错误”），说明理由：　 　。
11．（2023·丽水）实验室用15%的H2O2溶液在MnO2催化作用下制取氧气，实验前需在烧瓶中加入一定量的水，是不是H2O：溶液浓度会影响氧气产生的速度？小科利用如图装置进行探究。
[建立假设]H2O2溶液浓度越小，产生氧气的速度越慢，
[实验方案]在相同条件下，分别用30毫开2%、4%和6%的H2O2溶液进行实验，记录收集20毫升氧气所需的时间。
[实验数据]
实验序号 1 2 3
H2O2溶液的浓度 2% 4% 6%
收集20毫升氧气所需时间/秒 t1 t2 t3
[实验结论]在相同条件下，H2O2溶液浓度越小，产生氧气的速度越慢。
（1）上述实验除了实验装置相同，还要控制 相同(填字母)；
A．MnO2质量 B．滴加H2O2溶液的速度
（2）该实验通过分解H2O2制取氧气，可用化学方程式表示为　 　；
（3）表中t1、t2、t3的大小关系是支持上述实验结论的，其中最大的是　 　。
12．（2024·浙江）实验室常用大理石（主要成分是CaCO3）与稀盐酸制取二氧化碳。请回答：
（1）①图1是两种气体发生装置，各有优缺点。选择其中一种并说明所选装置的优点：　 　。
②检查装置A的气密性时，将右侧导管浸入水中，用手捂住试管，观察到　 　，说明气密性良好。
（2）在完成气密性检查后，装入药品，反应产生气体。用向上排空气法收集气体，验满时，将燃着的小木条放在集气瓶口，小木条熄灭。从燃烧条件看，小木条熄灭是由于　 　。
（3）在收集二氧化碳过程中，某同学进一步探究了集气瓶内氧气体积分数对瓶口小木条燃烧情况的影响。多次实验后发现氧气体积分数降到8%左右时小木条熄灭。其中一组实验数据如图2，在该实验条件下，要使二氧化碳体积分数达到90%，需在小木条熄灭后，再收集　 　秒。
13．（2022·舟山）在学习二氧化碳性质时，小舟进行如下探究：
（1）[制取气体]用石灰石和稀盐酸作为原料制取二氧化碳气体，收集气体时要得到平稳的气流，应选择图甲中的　 　(填字母)作为发生装置。
（2）[探究性质]用图乙装置完成二氧化碳性质的探究后，小舟还想用该装置来验证氧气的密度大于空气密度的性质。若他将氧气倒入装有两支带火星的蜡烛的烧杯中(如图丙)，预期观察到的现象是　 　。
14．（2023·衢州）在医院，吸氧的患者每小时消耗600L氧气，费用为4元。实验室制取氧气的成本是多少呢？小科在图甲装置的锥形瓶中加入适量的二氧化锰和水，用注射器吸入20mL过氧化氢溶液并全部注入锥形瓶中，测得装置的总质量变化如图乙。
（1）上述过氧化氢溶液完全分解产生氧气的质量是　 　g。
（2）根据实验数据，通过化学方程式计算20mL过氧化氢溶液中溶质的质量。
（3）已知上述20mL过氧化氢溶液的成本为0.4元，若在实验室用同样的过氧化氢溶液制取600L氧气（密度取1.4g/L），需要的成本是　 　元，可见在实验时应节约药品。（不计其它成本）
（4）小科连接图甲和图丙装置，用注射器另取4mL同样的过氧化氢溶液，通过直接测量氧气的体积来计算成本。若不考虑导管对实验的影响，以下分析正确的是____。
A．广口瓶中的水面上有少量植物油，能防止氧气溶于水
B．实验前图丙装置中广口瓶内的水量不会影响测量结果
C．读数时量筒中的水面高于广口瓶内的液面导致测得氧气的体积偏小
D．测得氧气的体积等于量筒中增加的水的体积减去加入的过氧化氢溶液的体积
15．（2023·温州）水质对水族箱内鱼的生存至关重要，定期监测和维护水质有利于鱼的生存。
（1）自来水消毒后残留的氯称为余氯，其对鱼有害。某研究者用三种不同的方式去除余氯，其效果如图所示。据图，小明采取方式二去除余氯，其理由是　 　。
（2）水族箱在使用过程中需要补充氧气，常用的方法有增加水草或投放增氧剂。
①增加水草可以补充氧气的原因是　 　。
②过氧化钙是常用的增氧剂，其与水缓慢反应生成氧气的化学方程式为：。
检测发现，投放适量过氧化钙为鱼补充氧气，在持续补氧过程中水的pH基本保持不变。解释原因　 　。
16．（2022·浙江）某研究小组在实验室制取二氧化碳的研究中发现，通常不选用大理石与稀硫酸反应制取二氧化碳，其原因是反应生成硫酸钙微溶物覆盖在固体的表面，阻碍了大理石与稀硫酸的接触，反应速率逐渐减慢甚至停止。为此，该小组设立研究课题：选择合适浓度的硫酸和适当的反应温度制取二氧化碳。
[实验一]选择合适浓度的硫酸
实验操作：在28℃时，用装有5mL硫酸溶液的注射器向盛有1g直径为2mm大理石的大试管中注入硫酸，记录15分钟内生成气体的体积，如下表所示：
试管编号 1 2 3 4 5
硫酸浓度/% 15 20 25 30 35
气体体积/mL 35 47 55 51 42
[实验二]选择合适的反应温度
实验操作：往盛有1g 直径为2mm大理石的大试管中分别加入5 mL相同合适浓度而不同温度的硫酸溶液，观察反应的情况，记录如下表所示：
试管编号 A B C D E
温度/℃ 40 50 60 70 80
现象和比较 有少量气泡 气泡比 A号试管多 气泡明显比B号试管多 大量气泡产生，与常温盐酸反应相似 反应激烈，迅速产生大量气体
请根据本次活动的研究目的，分析处理以上两个表中数据，得出结论：
（1）稀硫酸与大理石反应，在28℃时，选用硫酸的浓度最合适为　 　%；在合适的硫酸浓度下，应选择最合适的反应温度为　 　℃。在最合适的反应温度时，硫酸与大理石反应的化学方程式为　 　。
（2）除选用适当的温度和合适浓度的硫酸之外，在反应过程中，为防止硫酸钙覆盖在大理石上，应增加　 　操作，更有利于气体的制备。
（3）你认为该研究小组还可以研究　 　对该反应速率的影响。
（4）在以下硫酸和大理石反应的装置中，最佳选用　 　(选填编号)。
1．（2023·婺城二模）结构功能观是指事物的组成结构和所具备的功能是相统一、相适应的，通过研究事物结构和功能的这种相互关系，可以达到深入理解事物的目的。下列关于结构与功能相统一的叙述不符合事实的是
A．小肠上的环形皱襞和小肠绒毛，主要是为了增加小肠的吸收面积
B．体温计玻璃泡容积较大而玻璃管内径很细，主要为了读数更精确
C．胶头滴管上的胶头使用橡胶材料，主要是为了便于吸取和挤出液体
D．植物细胞有纤维素构成的细胞壁，主要为了控制细胞内外物质交换
2．（2024·宁波模拟）进入科学实验室需遵守安全守则，下列行为存在安全隐患的是（　　）
A．熄灭酒精灯时需要用灯帽盖两次
B．实验结束将剩余药品倒入指定容器
C．用手直接摆放正在加热的石棉网
D．绿叶放入酒精隔水加热脱去叶绿素
3．（2023·杭州模拟）实验操作不仅要科学规范，还要关注环保、安全等问题。下列实验操作正确的是（　　）
A． B． C． D．
4．（2023·慈溪模拟）规范的操作是确保实验成功和安全的前提，下列实验操作正确的是
A．装固体药品 B．叶片脱色 C．浊液过滤 D．使用测电笔
5．（2022·婺城模拟）下列仪器对应的名称、用途和使用方法均正确的是（　　）
选项 A B C D
仪器
名称 药匙 量筒 滴瓶 试管架
用途和使用方法 燃烧实验中盛放可燃性固体物质 测量液体体积和用作反应容器 盛放液体试剂，滴管使用后不用清洗 用作夹持试管或蒸发皿
A．A B．B C．C D．D
6．（2024·余姚模拟）用如图装置检验人体呼出气体成分的说法错误的是 (　　)
A．用装置甲检验时，呼出气体应从a 口进入
B．实验中澄清石灰水变浑浊说明呼出气体中含有二氧化碳
C．用氢氧化钠溶液替换澄清石灰水不能达到实验目的
D．连通b、c 后可检验呼出气体中的水蒸气和二氧化碳
7．下列制取、收集、验满、检验CO2的装置能达到实验目的的是（）
A．制取 B．收集 C．验满 D．检验
8．（2024·嘉兴模拟）归纳是学习科学的重要方法，如图甲是6种常见物质的转化关系图(部分反应条件已省略)。
（1）图甲Ⅱ中，三种物质都属于氧化物，判断依据是　 　。
（2）写出其中任意两种物质之间转化的化学方程式：　 　。(写出一个即可)
（3）实验室用图甲中的某反应制取并收集氧气，从图乙中选择需要的装置　 　(填字母)。
9．（2023·萧山模拟） 焦亚硫酸钠（Na2S2O5）是一种常用的食品抗氧化剂。小金模仿化工生产，用如图装置来制取Na2S2O5。已知：A中发生的反应为：
H2SO4（浓）+Na2SO3=Na2SO4+SO2↑+H2O，
B中发生的反应为：Na2SO3+SO2= Na2S2O5
（1）图中盛放浓硫酸的仪器名称是　 　。
（2）在实验过程中，滴加浓硫酸不宜过快，理由是　 　。
（3）该实验开始滴加浓硫酸时，应先除尽装置内的空气。若忘记这一操作，新制取的Na2S2O5产品中会混有Na2SO4杂质。这与O2的　 　有关。（填化学性质）
10．（2023·杭州模拟）呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠(Na2O2)作为供氧剂。为了探究其反应原理，小明设计了如图实验装置，同时也查阅了相关资料：
资料一：过氧化钠与二氧化碳和水都能发生反应，且都放出热量。
化学方程式分别为：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2、2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑。
资料二：氢氧化钙的溶解度随着温度的升高而降低。请根据实验装置等信息分析完成下列问题：
（1）注射器的作用类似于　 　(选填“长颈漏斗”或“分液漏斗”） ：
（2）为了证明过氧化钠与二氧化碳反应是否产生氧气，请在F处增加一个实验操作：　 　。
（3）实验装置C中无水硫酸铜的作用是　 　。
（4）实验过程中发现D装置中的澄清石灰水变浑浊，其原因是　 　。
11．（2022·婺城模拟）在燃烧正旺的炭火盆上，不小心酒上儿滴水，会看到有火苗窜起。这是什么气体在燃烧？小军、小虎、小明和小梅组成的合作学习小组对此问题展开了探究。
[组内交流，形成共识]火焰是气体物质燃烧产生的现象既然有火苗，那么水与炽热的炭反应肯定产生了可燃性气体，同时应该还有未反应的水蒸气。
[提出猜想]小军：可能含有CO；
小梅：可能含有H2；
小明：也可能是CO和H2的混合物；
小虎：不排除有非可燃性气体生成，有可能含有少量的CO2。
[查阅资料]无水硫酸铜遇水由白色变为蓝色。
[设计实验]合作学习小组成员设计了如下实验装置图，并进行了实验。
（1）请将下图甲、乙丙装置按一定顺序连接后放入上图方框中，正确的连接顺序是　 　。
（2）已知试管内棉花不参与反应，它的作用是制造水蒸气。装置甲、丙的作用分别是　 　。
（3）小明认为上述实验设计存在两处不足需要改进，分别是　 　。
[实验现象](改进后)实验中观察到装置乙、C中澄清石灰水均变浑浊，B中黑色粉末变红，D中无水硫酸铜由白色变为蓝色。
（4）[实验结论]
炽热的炭和水蒸气反应生成的气体有　 　。
12．（2025九下·温州模拟）小明在实验室里用高锰酸钾固体制取氧气。
（1）用排空气法收集氧气时，可选择收集装置B和C中的　 　；
（2）为了防止加热时试管内物质进入导管，应在试管口　 　；
（3）用排空气法收集氧气时，验满的操作方法是　 　。
（4）小明用排水法收集两瓶氧气正放在桌面上。收集甲瓶时将水全部排完，收集时乙瓶将水排出一半；盖好毛玻片。小明发现，甲瓶口毛玻片比乙更容易滑动，原因是　 　。
13．（2024·宁波模拟）小宁在课外资料中获悉：硫酸铜溶液对过氧化氢的分解具有催化作用。为此，他进行了相关探究。
【探究一】
（1）要证明 CuSO4 溶液对 H2O2 分解具有催化作用，除需证明 CuSO4 溶液能改变 H2O2 分解的速率外，还需证明 CuSO4 在化学反应前后的质量和　 　不变。
（2）为探究CuSO4在化学反应前后的质量是否发生改变，小宁设计了如下实验：将含溶质质量为ag 的CuSO4溶液加入一定量的 H2O2溶液中，取充分反应后的全部溶液继续进行实验，流程如图(实验过程中的损耗忽略不计)。
①蓝色沉淀灼烧时发生分解反应，只生成黑色固体和水，写出该反应的化学方程式：　 　；
②若CuSO4 在化学反应前后质量未改变，则该实验需满足的定量关系为：a=　 　(用m、n表示)。
（3）【探究二】
为进一步探究溶液中起催化作用的是哪种微观粒子，小宁设计了如图所示的对比实验。
若观察到　 　(填实验现象)，则说明 溶液中起催化作用的是
14．（2024·上虞模拟）在学习分解氯酸钾制取氧气的实验后，老师告诉小虞：氯酸钾与氧化铁 混合加热，也能较快地产生氧气。于是小虞进行了如下实验探究：
【查阅资料】氯酸钾的熔点为356℃，常温下稳定，加热到一定温度能分解产生氧气。酒精灯加热温度为400-500℃。
【提出猜想】Fe2O3可以加快氯酸钾的分解，可以作氯酸钾分解的催化剂。
【完成实验】按下表进行实验并测定分解温度和反应时间(分解所需的时间)。
实验编号 实验药品 分解温度 反应时间
1 3.0g氯酸钾 460℃ t1
2 3.0g氯酸钾和0.5g二氧化锰 248℃ t2
3 3.0g氯酸钾和Xg氧化铁 290℃ t3
【分析数据】
（1） 实验3 中X的数值为　 　。
（2）通过实验测得的数据，小虞绘出了实验1的图线(如图)，请帮她补充完成实验2的图线。
【得出结论】由　 　与实验3对照得出： 可以加快氯酸钾的分解，可以作氯酸钾分解的催化剂。
【实验反思】小虞仔细分析实验过程，认为本实验不能得出 是氯酸钾分解的催化剂”的结论，其原因是　 　。
15．（2025九下·萧山模拟）思维模型的建构方便解决问题、促进深度学习。某科学研究小组在老师的指导下对解决“混合气体检验”类问题建构了如下思维模型：
【模型应用】下水道气体可能含有H2、CO、CO2、CH4四种气体中的一种或几种，此研究小组对此进行了相关实验。
（1）【收集气体】用大塑料瓶装满水，打开瓶盖用绳子吊入下水道中，用铁钩将塑料瓶倒转，使水完全流出，然后将塑料瓶提到井口并迅速盖紧瓶盖备用，该操作是用　 　法收集气体。
【进行实验】将瓶中的气体依次通过如图1所示的装置(碱石灰为NaOH和CaO的混合物，假设每个装置内都充分反应或吸收)， 并观察现象。
（2）【实验分析】
装置①中澄清石灰水变浑浊，说明该下水道气体成分　 　。
（3）装置②的设置属于上述思维模型中的　 　环节。
（4）图1中的④是由图2中的两个装置组合而成，请在空格中按顺序填入装置的导管编号，将装置补充完整：气体燃烧装置→　 　→尾气处理装置。通过测量浓硫酸和氢氧化钠溶液的质量变化，判断出了剩余体的成分。
16．（2024·杭州模拟）某课外小组的同学们收集了一些含有CO和CO2的废气，为了确认这种废气的组成，他们在实验室按图1中装置进行了实验。
（1）为了将氧化铁还原成铁，C、E点燃的顺序是　 　。
（2）该小组同学认为废气中的一氧化碳可以利用，于是设计如图2装置替代图1中的框线内装置，来除去废气中的二氧化碳，并收集一瓶一氧化碳，准备进行后续的探究，则瓶内盛放的液体是　 　。
（3）该组同学通过上述实验得到C中完全反应后减少0.32g，集气瓶中的气体质量为0.44g。请计算原废气中CO的质量为　 　。
17．（2024九下·临安模拟）酒精灯是实验室常用的加热仪器，酒精燃烧之后的产物有哪些呢？在已知酒精的化学式为的前提下，同学们提出以下四个猜想：
猜想一：酒精燃烧产物为二氧化碳和水．猜想二：酒精燃烧产物为一氧化碳和水．
猜想三：酒精燃烧产物为二氧化碳和一氧化碳．猜想四：酒精燃烧产物为____
（1）请完成猜想四：　 　
（2）经过思考，小明直接排除了猜想　 　，他的理由是：　 　．
（3）为了得出最终结论，小明设计了下图的检验装置，请对此进行评价：
评价指标 评价等级
优秀 合格 待改进
指标一 能检验出所有的燃烧产物 能检验出部分燃烧产物 检验不出燃烧产物
指标二 装置安全且无污染 装置只能做到安全或无污染 装置即有安全隐患又会污染环境
根据评价量表，该模型的指标一可评为　 　等级，请说出原因：　 　．
18．某兴趣小组对鸡蛋壳与盐酸发生的反应及生成气体的性质进行探究。
【查阅资料】鸡蛋壳主要成分为碳酸钙，鸡蛋壳中的其它杂质对实验影响可以忽略不计。
实验过程：分别取等质量块状和粉末状的蛋壳样品放入三颈烧瓶内，向注射器内注入等体积同浓度的稀盐酸，推动活塞使盐酸与样品充分反应，采集数据，压强传感器采集的信息(如图2)
（1）采用图1所示的气体发生装置的优点有　 　。
（2）实验前，检查三颈烧瓶装置的气密性时，左右两边的颈口用塞子塞紧后，注射器活塞往下推动一段距离后松手，若观察到活塞　 　，说明气密性良好。
（3）待收集完气体验满时，将燃着的小木条放在集气瓶口，小木条熄灭。从燃烧条件看，小木条熄灭是由于　 　。
（4） 根据图2， 最终块状蛋壳产生CO2的质量　 　(填“>”、 “<”或“=”)粉末状蛋壳产生 CO2的质量。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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