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2021中考化学真题分类汇编——专题十六：实验方案的设计与评价
1．（2021黑龙江齐齐哈尔，双选）某固体样品中可能含有Ba(OH)2、KOH、K2SO4、CaCO3、K2CO3中的一种或几种，某化学兴趣小组对固体样品的成分进行了如下探究：
步骤1：取少量固体样品于烧杯中，加足量水，充分搅拌、静置后烧杯底部有白色固体。
步骤2：取少量步骤1所得上层溶液于试管中，滴加过量的氯化钡溶液，有白色沉淀产生，过滤，向白色沉淀中加入足量的稀硝酸，沉淀部分溶解并产生气体。向滤液中加入酚酞溶液，无色酚酞溶液变红。
步骤3：取13.8g固体样品加入足量的稀盐酸，充分反应后产生4.4g二氧化碳。结合以上探究过程，下列说法正确的是
A．由步骤1可知，固体样品中一定含有CaCO3
B．步骤2过滤后所得滤液中一定含有K+、Ba2+、Cl-、OH-
C．该固体样品中一定没有Ba(OH)2
D．该固体样品的组成最多有三种情况
2．（2021广西钦州）现有一瓶含杂质的碳酸钠固体（可能含有碳酸钙、硝酸钡、硫酸钠、氢氧化钠中的一种或几种）。为了判断该固体的组成成分，进行以下实验：取少量该固体于烧杯中，向烧杯中加入足量水并不断搅拌，固体部分溶解；然后再往上述烧杯中逐滴加入稀硝酸至过量，不断搅拌，烧杯中的固体质量随加入稀硝酸质量的变化情况如右下图所示，正确的是：
A．B→C段对应溶液pH逐渐变大
B．B点对应溶液中可能含有的溶质是硝酸钙、硫酸钠
C．C点对应溶液中一定含有的阳离子是H+、Na+、Ba2+
D．原固体中可能含有碳酸钠、碳酸钙、氢氧化钠
3．（2021宁夏）下列实验不能达到目的的是
4．（2021福建）下列实验方案不能达到目的的是
5．（2021四川自贡）化学实验的设计能力是化学学习的关键能力之一、下列实验方案可行的是
6．（2021安徽）某小组利用如图装置进行创新实验。实验时，先加热炭粉，一段时间后将酒精灯移至CuO处加热。下列说法错误的是
A．酒精灯加网罩是为了提高火焰温度
B．气球可以收集尾气，防止污染空气
C．反应过程中，黑色氧化铜变为红色固体
D．装置中发生反应：
7．（2021陕西）如图，室温下，盛水的烧杯内放置两支分别盛有等质量KNO3溶液和饱和石灰水的试管甲和乙，向烧杯内的水中加入NH4NO3固体后，甲中未观察到明显现象。下列说法正确的是
A．乙中溶液一定变浑浊
B．甲中溶液一定变成饱和溶液
C．乙中溶液溶质的质量分数一定变小
D．甲、乙中溶液质量一定相等
8．（2021河北）如图所示实验不能得出相应结论的是
A．加入肥皂水振荡，泡沫很少、浮渣多，说明试管中的水是硬水
B．对着玻璃片哈气，玻璃片上出现水雾，说明空气中含有水蒸气
C．在装满水的烧杯中向下按易拉罐，溢出水越多，手受到的压力越大，说明物体排开水的体积越大，物体受到的浮力越大
D．在材料、粗糙程度相同的水平面上匀速拉物体，物体越重，拉力越大，说明在其他条件不变时，压力越大，滑动摩擦力越大
9．（2021湖南株洲）下列实验操作或用途与分析均正确的是
10．（2021湖北宜昌）下列实验设计能达到实验目的的是
11．（2021江苏南京）某兴趣小组利用压强传感器研究氢氧化钠溶液吸收二氧化碳的情况。用3个250mL的烧瓶收集满纯净的二氧化碳，连接压强传感器，同时采集数据，用注射器同时等速度分别注入三种不同浓度的氢氧化钠溶液各15mL，片刻后，同时振荡烧瓶，等待反应完成。采集的数据如图所示。下列说法正确的是
A．0~t1段曲线呈现这种形态是因为注入氢氧化钠溶液后未进行振荡
B．t1~t2段曲线呈现这种形态是因为注入氢氧化钠溶液后进行振荡
C．a、b、c三种曲线所示的实验中，t3时烧瓶内压强由大到小的顺序是a>b>c
D．a、b、c三种曲线所示的实验中，t3时被吸收的二氧化碳的体积由大到小的顺序是a>b>c
12．（2021山西）设计实验方案，分析实验原理，解决实验问题，是化学独特的学科思想。下图所示，当把胶头滴管内液体全部滴入试管中时，能达到实验目的的是
A．验证分子运动
B．处理酸性废水
C．证明反应发生
D．验证质量守恒定律
13．（2021贵州铜仁市）北京3号卫星于
2021
年
6
月
11
日发射成功，该卫星主要用于资源调查和环境监测。实验室用氯酸钾和MnO2（MnO2作催化剂）反应制取氧气，为了不造成资源浪费和环境污染，对完全反应后的固体进行回收，请写出具体的实验操作步骤。
14．（2021河南）实验室选用下列仪器配置50g质量分数为6%的氯化钠溶液。
（1）所需氯化钠固体的质量为______g。
（2）完成该实验，上图中有一种仪器不必用到，请写出该仪器的名称______。
（3）若其他操作正确，量取水时俯视读数，对结果会造成什么影响______？
15．（2021浙江台州）某班同学研究碱的性质时，进行如图实验，观察到有蓝色絮状沉淀产生。一段时间后，发现试管中的沉淀有些小组部分变黑，有些小组仍为蓝色。
（1）反应生成的蓝色絮状沉淀物质是___________。
（2）根据质量守恒定律，推测黑色物质可能是___________。
A．铁B．碳C．二氧化锰D．氧化铜
（3）某同学认为试管中沉淀的颜色变黑可能是由于反应物的溶质质量分数较高所致。为验证猜想是否成立，他改用溶质质量分数更大的硫酸铜溶液再一次进行了实验，发现生成的蓝色絮状沉淀过一段时间并未变黑。因此，他认为自己的猜想是错误的。请回答，他能否据此否定自己的猜想？并说明理由___________。
16．（2021湖南永州）某同学做氧气的性质实验，下图为木炭在氧气中燃烧的实验示意图。
实验步骤：
①用排水法收集好一瓶氧气。②………………
③用坩埚钳夹取一小块木炭，在酒精灯上加热到发红，插入到盛满氧气的集气瓶中，燃烧停止后，取出坩埚钳。
④向集气瓶中加入少量澄清石灰水，振荡。
根据实验操作，通过分析，回答下列问题：
（1）步骤②具体操作为_______。
（2）步骤③操作中，最好是将烧红的木炭由瓶口缓慢插入到盛满氧气的集气瓶中，这一实验操作的主要目的是_______。
（3）步骤④操作中，可观察到澄清石灰水变浑浊，其发生反应的化学方程式为_______。
（4）酒精(化学式C2H5OH)和木炭都是常用的燃料，若取相同质量的C2H5OH和C在氧气中完全燃烧，两者中消耗O2的质量较少的是_______(填“C2H5OH”或“C”)。
17．（2021浙江宁波）有一瓶气体，可能由O2、CO、CO2中的一种或几种组成。为确定其组成，在老师的指导下，实验小组对该瓶气体进行了如下探究：
（查阅资料）脱氧剂（还原铁粉）能够吸收氧气和水蒸气。
（实验设计）用如图所示的装置进行实验（已略去夹持装置）。
（实验步骤）①检查装置气密性；②通入一定量氮气；③通入该气体，点燃酒精灯。
（实验现象）步骤③实验过程中，A装置无现象，B和F装置出现白色沉淀，E装置中出现光亮的红色物质。
（实验结论）该气体由______组成。
（实验反思）
（1）C装置的作用是______。
（2）步骤②通入一定量氮气的目的是______。
（3）E装置中氧化铜粉末发生反应的化学方程式为______。
18．（2021四川泸州）钨(W)是一种重要的战略金属。实验室需用干燥的H2还原WO3制备金属W，所用装置如下图所示。已知Zn粒中往往含有ZnS杂质，焦性没食子酸溶液可用于吸收氧气。回答下列问题：
(1)装置①用到的仪器有长颈漏斗、带导管的橡皮塞和___________，其反应的化学方程式是有：___________、ZnS+2HCl=ZnCl2
+H2S↑
(2)装置②的作用是安全瓶防倒吸，则a连接___________(选填b、c、d或e)。
(3)装置③中盛装NaOH溶液，其作用是
___________。
(4)装置④⑤中盛装的溶液依次是___________、___________。
(5)装置①是启普发生器的简易装置，关闭活塞K后装置①中反应很快停止，其原因是___________。
19．（2021江苏盐城）根据下列仪器装置，回答问题。
（1）写出仪器名称：①为______，②为______。
（2）实验室用MnO2和双氧水制取O2，反应的化学方程式为______；装入药品前必须进行的操作是______；实验室制取H2可选用装置______（填字母序号）。
（3）实验室用混有MnO2的KClO3固体制取O2，MnO2在反应中起______作用。
（4）实验室可用______（填物质名称）干燥CO2。用装置E进行CO2的部分性质实验；将干燥的紫色石蕊试纸放在______（选填“a”“d”）处，并与b处现象对比。可说明CO2能与水反应：c处发生反应的化学方程式为______。
20．（2021四川广安）实验室制取X气体，该气体为氢气、氧气、氯气(Cl2)中的一种。根据下图回答问题：
（1）用高锰酸钾制取并收集氧气：
①该反应的化学方程式为_______。
②用D装置收集氧气，检验收集满的方法_______。
③改用E装置(如图放置)收集氧气，气体应从_______端(填“a”或“b”)通入。
（2）①实验室制取并收集氢气，可选用发生装置_______(填字母)和收集装置F的组合；
②实验室常用二氧化锰粉末和浓盐酸在加热条件下制取氯气，可选用的发生装置为__(填字母)。
21．（2021云南）化学是一门以实验为基础的科学。根据下图回答问题。
（1）仪器a的名称是___________。
（2）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气的化学反应方程式为___________，用F装置收集氧气，当观察到___________的现象时再开始收集。
（3）甲烷是一种没有颜色、没有气味、难溶于水、密度比空气小的气体。实验室常用加热碱石灰（氧化钙和氢氧化钠固体的混合物）和醋酸钠固体制取甲烷气体，应选用的发生装置是___________（填标号，下同），若用G装置收集时，则气体要从___________端通入。
（4）A、B装置都可以制取氧气、二氧化碳和氢气，若要控制液体滴加速率，获得平稳气流，应选择的发生装置是___________。
（5）生活中常用草酸溶液除铁锈和瓷砖上的污渍。草酸晶体加热会发生如下反应：
。为检验分解后的产物，小赵设计了如下实验。
回答下列问题。（白色的无水硫酸铜遇水变蓝）
①实验中证明有水生成的现象是___________。
②乙中澄清石灰水的作用是___________。
③要证明有CO生成，在不连接其他装置的情况下，可进行的操作是___________。
2021中考化学真题分类汇编——专题十六：实验方案的设计与评价参考答案
1．（2021黑龙江齐齐哈尔，双选）某固体样品中可能含有Ba(OH)2、KOH、K2SO4、CaCO3、K2CO3中的一种或几种，某化学兴趣小组对固体样品的成分进行了如下探究：
步骤1：取少量固体样品于烧杯中，加足量水，充分搅拌、静置后烧杯底部有白色固体。
步骤2：取少量步骤1所得上层溶液于试管中，滴加过量的氯化钡溶液，有白色沉淀产生，过滤，向白色沉淀中加入足量的稀硝酸，沉淀部分溶解并产生气体。向滤液中加入酚酞溶液，无色酚酞溶液变红。
步骤3：取13.8g固体样品加入足量的稀盐酸，充分反应后产生4.4g二氧化碳。结合以上探究过程，下列说法正确的是
A．由步骤1可知，固体样品中一定含有CaCO3
B．步骤2过滤后所得滤液中一定含有K+、Ba2+、Cl-、OH-
C．该固体样品中一定没有Ba(OH)2
D．该固体样品的组成最多有三种情况
【答案】BD
【解析】
A、步骤1：取少量固体样品于烧杯中，加足量水，充分搅拌、静置后烧杯底部有白色固体，原固体样品中不一定含有CaCO3，也可能是氢氧化钡与K2SO4或K2CO3产生的白色沉淀，故选项说法不正确；
B、取少量步骤1所得上层溶液于试管中，滴加过量的氯化钡溶液，有白色沉淀产生，过滤，向白色沉淀中加入足量的稀硝酸，沉淀部分溶解并产生气体，说明原固体中含有碳酸钾和硫酸钾，向滤液中加入酚酞溶液，无色酚酞溶液变红，说明滤液呈碱性，溶液中含有氢氧根离子，由于滴加的氯化钡过量，钾离子又不会转化为沉淀，所以步骤2过滤后所得滤液中一定含有K+、Ba2+、Cl-、OH-，故选项说法正确；
C、若原固体样品中氢氧化钡含量较小，步骤1中未将碳酸钾和硫酸钾反应完全，再进行步骤2实验，也会出现上述现象，故选项说法不正确；
D、假设原固体混合物中碳酸盐只有碳酸钾，设生成4.4g二氧化碳需碳酸钾质量为x，则有
假设原固体混合物中碳酸盐只有碳酸钙，设生成4.4g二氧化碳需碳酸钙质量为y，则有
由上述分析及数据可知，原固体混合物中一定含有碳酸钾、硫酸钾和碳酸钙；由步骤2可知，溶液呈碱性，说明原固体中还含有氢氧化钡、氢氧化钾中的一种或两种，所以该固体样品的组成最多有三种情况，故选项说法正确。
故选BD。
2．（2021广西钦州）现有一瓶含杂质的碳酸钠固体（可能含有碳酸钙、硝酸钡、硫酸钠、氢氧化钠中的一种或几种）。为了判断该固体的组成成分，进行以下实验：取少量该固体于烧杯中，向烧杯中加入足量水并不断搅拌，固体部分溶解；然后再往上述烧杯中逐滴加入稀硝酸至过量，不断搅拌，烧杯中的固体质量随加入稀硝酸质量的变化情况如右下图所示，正确的是：
A．B→C段对应溶液pH逐渐变大
B．B点对应溶液中可能含有的溶质是硝酸钙、硫酸钠
C．C点对应溶液中一定含有的阳离子是H+、Na+、Ba2+
D．原固体中可能含有碳酸钠、碳酸钙、氢氧化钠
【答案】B
【解析】
A.
pH>7显碱性，pH=7显中性，pH<7显酸性；pH值越大碱性越强，pH值越小酸性越强。B→C段对应溶液不断加入稀硝酸，稀硝酸过量，溶液酸性增强，pH逐渐变小，错误；
B.
开始到A段，碳酸钠和稀硝酸反应生成硝酸钠和水和二氧化碳，固体质量不变，也可能存在氢氧化钠和稀硝酸反应生成硝酸钠和水；
A→B段固体质量减小，可能是固体碳酸钙和稀硝酸反应生成硝酸钙导致或硝酸钡和碳酸钠生成的碳酸钡沉淀溶于稀硝酸生成硝酸钡导致，使固体质量减小；B→C段固体质量不再变化，说明存在不溶于酸的沉淀硫酸钡沉淀，则原固体中存在硝酸钡和硫酸钠，硫酸钠可能过量；故B点对应溶液中可能含有的溶质是硝酸钙、硫酸钠，正确；
C.
由B分析可知，C点对应溶液中一定含有的阳离子是H+、Na+，可能含有Ba2+，错误；
D.
原固体中一定含有碳酸钠、硝酸钡、硫酸钠，错误。
故选B。
3．（2021宁夏）下列实验不能达到目的的是
【答案】D
【解析】
A、向空气和呼出的气体中倒入等量的澄清石灰水，变量只有气体的种类，可以探究空气与呼出气体中二氧化碳的多少，A不符合题意；
B、向等体积的5%的稀盐酸和稀硫酸中加入等量的铁粉，变量只有酸的种类，可以探究同种金属与不同种酸反应的速率（室温下），B不符合题意；
C、向10mL的食用油和水中加入3g食盐，变量只有溶剂的种类，可以探究不同溶剂对物质溶解性的影响（室温下），C不符合题意；
D、向40mL20℃的酒精和40mL60℃的水中各滴一滴红墨水，变量有温度和溶剂的种类两个，不能探究温度对分子运动快慢的影响，D符合题意；
故选D。
4．（2021福建）下列实验方案不能达到目的的是
【答案】D
【解析】
A、活性炭具有吸附性，可以吸附水中的色素和异味，不符合题意；
B、通常用肥皂水来区分硬水和软水，肥皂水在硬水中易起浮渣，在软水中泡沫较多，不符合题意；
C、加入过量的铁屑充分反应，铁和氯化铜反应生成氯化亚铁和铜，过滤，除去过量的铁和反应生成的铜，可除去杂质，不符合题意；
D、氢氧化钠能与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水，氢氧化钠和碳酸钠均显碱性，均能使无色酚酞试液变红，故取样，滴加酚酞溶液，无法检验氢氧化钠是否变质，符合题意。
故选D。
5．（2021四川自贡）化学实验的设计能力是化学学习的关键能力之一、下列实验方案可行的是
【答案】A
【解析】
A、肥皂的原料中含有氢氧化钠，肥皂水呈碱性，pH试纸可以测定溶液的酸碱度，该选项能达到实验目的，故选项正确；
B、少量的氧气不足以使带火星的木条复燃，则不能用带火星的木条检验二氧化碳中混有的少量氧气，该选项不能达到实验目的，故选项错误；
C、一氧化碳和二氧化碳均不能和灼热的铜反应，不能除去杂质，该选项不能达到实验目的，故选项错误；
D、硝酸钾和氯化钠都溶于水，过滤不能除去氯化钠中的硝酸钾，该选项不能达到实验目的，故选项错误。
故选：A。
6．（2021安徽）某小组利用如图装置进行创新实验。实验时，先加热炭粉，一段时间后将酒精灯移至CuO处加热。下列说法错误的是
A．酒精灯加网罩是为了提高火焰温度
B．气球可以收集尾气，防止污染空气
C．反应过程中，黑色氧化铜变为红色固体
D．装置中发生反应：
【答案】D
【解析】
A、酒精灯加网罩，可以集中火焰，提高温度，不符合题意；
B、在该装置中，二氧化碳能与碳在高温下反应生成一氧化碳，一氧化碳有毒，散逸到空气中会污染空气，故气球可以收集尾气，防止污染空气，不符合题意；
C、碳和二氧化碳在高温下反应生成一氧化碳，一氧化碳与氧化铜在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳，故黑色氧化铜变为红色固体，不符合题意；
D、装置中先发生的反应为碳和二氧化碳在高温下反应生成一氧化碳，即：，后发生一氧化碳和氧化铜在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳，该反应的化学方程式为：
，符合题意。
故选D。
7．（2021陕西）如图，室温下，盛水的烧杯内放置两支分别盛有等质量KNO3溶液和饱和石灰水的试管甲和乙，向烧杯内的水中加入NH4NO3固体后，甲中未观察到明显现象。下列说法正确的是
A．乙中溶液一定变浑浊
B．甲中溶液一定变成饱和溶液
C．乙中溶液溶质的质量分数一定变小
D．甲、乙中溶液质量一定相等
【答案】D
【解析】
A、加入硝酸铵，硝酸铵溶解吸热，溶液温度降低，氢氧化钙的溶解度增加，变为不饱和溶液，溶液不变浑浊，不符合题意；
B、加入硝酸铵，硝酸铵溶解吸热，溶液温度降低，硝酸钾的溶解度减小，甲中无明显现象，硝酸钾可能恰好饱和，也可能是不饱和溶液，不符合题意；
C、加入硝酸铵，硝酸铵溶解吸热，溶液温度降低，氢氧化钙的溶解度增加，变为不饱和溶液，乙中溶液溶质质量分数不变，不符合题意；
D、由以上分析可知，甲、乙中溶液均无溶质析出，溶液质量不变，故溶液质量一定相等，符合题意。
故选D。
8．（2021河北）如图所示实验不能得出相应结论的是
A．加入肥皂水振荡，泡沫很少、浮渣多，说明试管中的水是硬水
B．对着玻璃片哈气，玻璃片上出现水雾，说明空气中含有水蒸气
C．在装满水的烧杯中向下按易拉罐，溢出水越多，手受到的压力越大，说明物体排开水的体积越大，物体受到的浮力越大
D．在材料、粗糙程度相同的水平面上匀速拉物体，物体越重，拉力越大，说明在其他条件不变时，压力越大，滑动摩擦力越大
【答案】B
【解析】
A、用肥皂水区分硬水和软水，向水中加入肥皂水时，如果产生的泡沬较多，是软水，如果产生大量浮渣，泡沫很少是硬水，选项能达到实验目的；
B、对着玻璃片哈气，玻璃片上出现水雾，说明呼出的气体中水蒸气的含量增多，选项不能达到实验目的；
C、将空易拉罐缓缓压入到装满水烧杯中的过程中，易拉罐排开水的体积增大，易拉罐受到的浮力增大，由此可知，物体受到的浮力与物体排开液体的体积有关，物体排开液体的体积越大，物体受到的浮力越大，选项能达到实验目的；
D、木块与木块之间的滑动摩擦力与对木块的拉力是一对平衡力，在材料、粗糙程度相同的水平面上匀速拉物体，物体越重，拉力越大，说明在其他条件不变时，压力越大，滑动摩擦力越大，选项能达到实验目的。
故选B。
9．（2021湖南株洲）下列实验操作或用途与分析均正确的是
【答案】B
【解析】
A、氯化钠是食盐的主要成分，有咸味，但是实验室不能品尝任何药品的味道，防止发生危险，不符合题意；
B、某新购品牌鞋中放置装有生石灰的小纸袋，是因为生石灰能与水反应生成氢氧化钙，可作干燥剂，符合题意；
C、在试管中加入5mL水、几滴植物油和4-5滴洗涤剂，振荡得到乳状浑浊的液体，静置后不分层，因为洗涤剂中的乳化剂能将油滴乳化为细小油滴，均匀分散在水中，不符合题意；
D、酶是生物催化剂，一般是高温条件下进行催化，但是温度过高，酶会变性，催化效果降低，不符合题意。
故选B。
10．（2021湖北宜昌）下列实验设计能达到实验目的的是
【答案】A
【解析】
A、图中溶剂种类不同，其它因素相同，可以探究碘的溶解性是否与溶剂种类有关，符合题意；
B、在燃着的蜡烛上方罩一个干冷烧杯，有水雾出现，说明蜡烛燃烧生成了水，说明蜡烛中含有氢元素，不能说明含氧元素，氧元素可能来自于氧气，不符合题意；
C、铜片上的白磷燃烧，红磷不燃烧，说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点，不能说明燃烧需要氧气，不符合题意；
D、将二氧化碳通入紫色石蕊试液中，溶液变红，不能说明二氧化碳与水发生了反应，还应设计对照实验证明二氧化碳不能使紫色石蕊试液变红，不符合题意。
故选A。
11．（2021江苏南京）某兴趣小组利用压强传感器研究氢氧化钠溶液吸收二氧化碳的情况。用3个250mL的烧瓶收集满纯净的二氧化碳，连接压强传感器，同时采集数据，用注射器同时等速度分别注入三种不同浓度的氢氧化钠溶液各15mL，片刻后，同时振荡烧瓶，等待反应完成。采集的数据如图所示。下列说法正确的是
A．0~t1段曲线呈现这种形态是因为注入氢氧化钠溶液后未进行振荡
B．t1~t2段曲线呈现这种形态是因为注入氢氧化钠溶液后进行振荡
C．a、b、c三种曲线所示的实验中，t3时烧瓶内压强由大到小的顺序是a>b>c
D．a、b、c三种曲线所示的实验中，t3时被吸收的二氧化碳的体积由大到小的顺序是a>b>c
【答案】C
【解析】
A、0~t1段注入氢氧化钠溶液注入液体压缩了瓶内的气体，所以其实阶段压强都快速增大，故选项错误；
B、t1~t2段曲线呈现这种形态是氢氧化钠注入氢氧化钠和二氧化碳缓慢反应，故选项错误；
C、根据图可知，t3时烧瓶内压强由大到小的顺序是a>b>c，故选项正确；
D、a、b、c三种曲线所示的实验中，，压强越大，说明吸收的二氧化碳体积越小，t3时被吸收的二氧化碳的体积由大到小的顺序是c>b>a，故选项错误。
故选：C。
12．（2021山西）设计实验方案，分析实验原理，解决实验问题，是化学独特的学科思想。下图所示，当把胶头滴管内液体全部滴入试管中时，能达到实验目的的是
A．验证分子运动
B．处理酸性废水
C．证明反应发生
D．验证质量守恒定律
【答案】A
【解析】
A、浓氨水具有挥发性，挥发出的氨分子不断运动，当运动到沾有酚酞溶液的纸条上时，氨气溶于水形成氨水，氨水显碱性，能使无色酚酞试液变红，可以验证分子运动，符合题意；
B、氢氧化钾能与稀硫酸反应生成硫酸钾和水，氢氧化钾过量，溶液又变为碱性，不符合题意；
C、铜与氯化亚铁不反应，无明显现象，无法证明反应发生，不符合题意；
D、硝酸钾和硝酸银不反应，无法验证质量守恒定律，不符合题意。
故选A。
13．（2021贵州铜仁市）北京3号卫星于
2021
年
6
月
11
日发射成功，该卫星主要用于资源调查和环境监测。实验室用氯酸钾和MnO2（MnO2作催化剂）反应制取氧气，为了不造成资源浪费和环境污染，对完全反应后的固体进行回收，请写出具体的实验操作步骤。
【答案】加足量水溶解、过滤，将滤渣洗涤、干燥得到二氧化锰，滤液蒸发结晶得到氯化钾。
【解析】
氯酸钾在二氧化锰的催化下分解为水和氧气，二氧化锰是催化剂，化学反应前后，其质量和化学性质不变，故完全反应后的固体是氯化钾和二氧化锰，氯化钾溶于水，二氧化锰难溶于水，可加足量水溶解、过滤，将滤渣洗涤、干燥得到二氧化锰，滤液蒸发结晶得到氯化钾。
14．（2021河南）实验室选用下列仪器配置50g质量分数为6%的氯化钠溶液。
（1）所需氯化钠固体的质量为______g。
（2）完成该实验，上图中有一种仪器不必用到，请写出该仪器的名称______。
（3）若其他操作正确，量取水时俯视读数，对结果会造成什么影响______？
【答案】（1）3.0
（2）漏斗
（3）导致所配溶液溶质质量分数偏大
【解析】
（1）所需氯化钠固体的质量为：50g×6%=3.0g；
（2）用固体配制一定溶质质量分数的溶液，步骤及所需仪器为：计算、称量（托盘天平、药匙）、量取（量筒、胶头滴管）、溶解（烧杯、玻璃棒）、装瓶贴标签，故不需要漏斗；
（3）若其他操作正确，量取水时俯视读数，俯视读数，读取数值大于实际数值，会使量取水的体积偏小，溶液质量偏小，溶质质量分数偏大。
15．（2021浙江台州）某班同学研究碱的性质时，进行如图实验，观察到有蓝色絮状沉淀产生。一段时间后，发现试管中的沉淀有些小组部分变黑，有些小组仍为蓝色。
（1）反应生成的蓝色絮状沉淀物质是___________。
（2）根据质量守恒定律，推测黑色物质可能是___________。
A．铁B．碳C．二氧化锰D．氧化铜
（3）某同学认为试管中沉淀的颜色变黑可能是由于反应物的溶质质量分数较高所致。为验证猜想是否成立，他改用溶质质量分数更大的硫酸铜溶液再一次进行了实验，发现生成的蓝色絮状沉淀过一段时间并未变黑。因此，他认为自己的猜想是错误的。请回答，他能否据此否定自己的猜想？并说明理由___________。
【答案】（1）氢氧化铜
（2）
D
（3）不能，反应物还有氢氧化钠溶液，因此还需要改变氢氧化钠溶液的浓度，验证猜想是否正确
【解析】
（1）氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀，所以蓝色絮状沉淀物质为氢氧化铜；
故答案为：氢氧化铜。
（2）A、铁元素不存在反应物中，选项A错误；
B、碳元素反应物中不存在，选项B错误；
C、二氧化锰中锰元素在反应物中不存在，选项C错误；
D、氧化铜中氧元素和铜元素，在反应物中都存在，选项D正确；
故答案为：D。
（3）根据题目信息可知，需要验证反应物的溶质质量分数，反应物包括氢氧化钠和硫酸铜，因此需要验证氢氧化钠和硫酸铜两种溶液的，而上述实验只测试了硫酸铜溶液，所以还需要验证氢氧化钠溶液的浓度；
故答案为：不能，反应物还有氢氧化钠溶液，因此还需要改变氢氧化钠溶液的浓度，验证猜想是否正确。
16．（2021湖南永州）某同学做氧气的性质实验，下图为木炭在氧气中燃烧的实验示意图。
实验步骤：
①用排水法收集好一瓶氧气。②………………
③用坩埚钳夹取一小块木炭，在酒精灯上加热到发红，插入到盛满氧气的集气瓶中，燃烧停止后，取出坩埚钳。
④向集气瓶中加入少量澄清石灰水，振荡。
根据实验操作，通过分析，回答下列问题：
（1）步骤②具体操作为_______。
（2）步骤③操作中，最好是将烧红的木炭由瓶口缓慢插入到盛满氧气的集气瓶中，这一实验操作的主要目的是_______。
（3）步骤④操作中，可观察到澄清石灰水变浑浊，其发生反应的化学方程式为_______。
（4）酒精(化学式C2H5OH)和木炭都是常用的燃料，若取相同质量的C2H5OH和C在氧气中完全燃烧，两者中消耗O2的质量较少的是_______(填“C2H5OH”或“C”)。
【答案】在水下盖上玻璃片，将集气瓶取出，正放在桌面上
使氧气充分反应，现象明显
C2H5OH
【解析】
（1）用排水法收集一瓶氧气，收集完毕，在水下盖上玻璃片，将集气瓶取出，正放在桌面上；
（2）步骤③操作中，最好是将烧红的木炭由瓶口缓慢插入到盛满氧气的集气瓶中，这一实验操作的主要目的是使氧气充分反应，现象明显；
（3）步骤④操作中，可观察到澄清石灰水变浑浊，是碳燃烧生成了二氧化碳，二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，该反应的化学方程式为：；
（4）若取相同质量的C2H5OH和C在氧气中完全燃烧，酒精燃烧：，酒精与消耗氧气的质量比为：46:96=23：48，木炭燃烧：
，参加反应的碳与氧气的质量比为：12:32=3：8，碳消耗氧气的质量大，消耗氧气的质量较少的是C2H5OH。
17．（2021浙江宁波）有一瓶气体，可能由O2、CO、CO2中的一种或几种组成。为确定其组成，在老师的指导下，实验小组对该瓶气体进行了如下探究：
（查阅资料）脱氧剂（还原铁粉）能够吸收氧气和水蒸气。
（实验设计）用如图所示的装置进行实验（已略去夹持装置）。
（实验步骤）①检查装置气密性；②通入一定量氮气；③通入该气体，点燃酒精灯。
（实验现象）步骤③实验过程中，A装置无现象，B和F装置出现白色沉淀，E装置中出现光亮的红色物质。
（实验结论）该气体由______组成。
（实验反思）
（1）C装置的作用是______。
（2）步骤②通入一定量氮气的目的是______。
（3）E装置中氧化铜粉末发生反应的化学方程式为______。
【答案】一氧化碳和二氧化碳（CO和CO2）
除去CO2气体
排尽装置中原有的空气
【解析】
［实验结论］
根据资料，脱氧剂（还原铁粉）能够吸收氧气和水蒸气，如果该气体中含有氧气，氧气和还原铁粉会反应生成红棕色的氧化铁，而步骤③实验中A装置无明显现象，说明该气体中不含氧气；因为二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，所以步骤③中B装置出现白色沉淀，说明该气体中含有二氧化碳；气体经过C装置，二氧化碳被除去，再经过浓硫酸干燥，气体进入E装置，实验过程中F装置内的澄清石灰水中出现白色沉淀，E装置中出现黑色的氧化铜变成光亮的红色物质，说明反应中生成了二氧化碳和铜，因为一氧化碳和氧化铜在加热条件下能反应生成铜和二氧化碳，所以该气体中还含有一氧化碳。故该气体由一氧化碳和二氧化碳（CO和CO2）组成。
［实验反思］
（1）因为澄清石灰水不能将气体中的二氧化碳全部吸收，会影响一氧化碳的检验，而氢氧化钠溶液浓度较大，能除去气体中的二氧化碳，故C装置的作用是：除去CO2气体。
（2）因为装置内含有空气，空气中含有氧气和二氧化碳等气体，如果不除去空气，会影响氧气和二氧化碳的检验，所以步骤②通入一定量氮气的目的是：排尽装置中原有的空气。
（3）E装置中，一氧化碳和氧化铜粉末在加热条件下反应生成铜和二氧化碳，反应的化学方程式为：。
18．（2021四川泸州）钨(W)是一种重要的战略金属。实验室需用干燥的H2还原WO3制备金属W，所用装置如下图所示。已知Zn粒中往往含有ZnS杂质，焦性没食子酸溶液可用于吸收氧气。回答下列问题：
(1)装置①用到的仪器有长颈漏斗、带导管的橡皮塞和___________，其反应的化学方程式是有：___________、ZnS+2HCl=ZnCl2
+H2S↑
(2)装置②的作用是安全瓶防倒吸，则a连接___________(选填b、c、d或e)。
(3)装置③中盛装NaOH溶液，其作用是
___________。
(4)装置④⑤中盛装的溶液依次是___________、___________。
(5)装置①是启普发生器的简易装置，关闭活塞K后装置①中反应很快停止，其原因是___________。
【答案】试管
b
除去H2S等杂质气体
焦性没食子酸溶液
浓H2SO4
关闭活塞K，使启普发生器内气压变大，使固液分离，停止反应
【解析】
（1）装置①用到的仪器有长颈漏斗、带导管的橡皮塞和试管，其反应的化学方程式是有：、
；
（2）装置②的作用是安全瓶防倒吸，则a连接b处；
（3）装置③中盛装NaOH溶液，Zn粒中往往含有硫等杂质，因此生成的氢气中可能混有H2S，所以NaOH溶液除去H2S等杂质气体；
（4）装置含有空气，高温下能与W反应，焦性没食子酸溶液吸收氧气，最后通过浓硫酸干燥氢气，④⑤中依次盛装焦性没食子酸溶液、浓H2SO4；
（5）因为当启普发生器中装上Zn粒和稀硫酸反应产生氢气，关闭活塞K时，产生的氢气越来越多，使启普发生器内的气压变大，使固液分离，就不能反应产生氢气，所以可以起到随开随用、随关随停的实验效果。
故答案为：①试管；②；③b；④除去H2S等杂质气体；⑤焦性没食子酸溶液；⑥浓H2SO4；⑦关闭活塞K，使启普发生器内气压变大，使固液分离，停止反应。
19．（2021江苏盐城）根据下列仪器装置，回答问题。
（1）写出仪器名称：①为______，②为______。
（2）实验室用MnO2和双氧水制取O2，反应的化学方程式为______；装入药品前必须进行的操作是______；实验室制取H2可选用装置______（填字母序号）。
（3）实验室用混有MnO2的KClO3固体制取O2，MnO2在反应中起______作用。
（4）实验室可用______（填物质名称）干燥CO2。用装置E进行CO2的部分性质实验；将干燥的紫色石蕊试纸放在______（选填“a”“d”）处，并与b处现象对比。可说明CO2能与水反应：c处发生反应的化学方程式为______。
【答案】酒精灯
集气瓶
2H2O22H2O+O2↑
检查装置气密性
BC或BD
催化
浓硫酸
a
Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
【解析】
（1）由图可知，①为酒精灯，②为集气瓶，故填：酒精灯；集气瓶。
（2）过氧化氢分解生成水和氧气，实验室用MnO2和双氧水制取O2，反应的化学方程式为
2H2O22H2O+O2↑；装入药品前必须进行的操作是检查装置气密性；实验室制取H2可反应不需要加热，发生装置选B，氢气密度比空气小，难溶于水，可用向下排空气法收集或排水法收集，故选用装置BC或BD，故填：2H2O22H2O+O2↑；BC或BD。
（3）实验室用混有MnO2的KClO3固体制取O2，MnO2在反应中是催化剂，起催化作用，故填：催化。
（4）浓硫酸具有吸水性，实验室可用浓硫酸干燥CO2。用装置E进行CO2的部分性质实验；将干燥的紫色石蕊试纸放在a处，试纸不变红，b处紫色石蕊试液刚开始不变红，通入二氧化碳之后变红，a处与b处现象对比。可说明CO2能与水反应：c氢氧化钙和二氧化碳生成碳酸钙和水，c处发生反应的化学方程式为Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O，故填：浓硫酸；a；Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O。
20．（2021四川广安）实验室制取X气体，该气体为氢气、氧气、氯气(Cl2)中的一种。根据下图回答问题：
（1）用高锰酸钾制取并收集氧气：
①该反应的化学方程式为_______。
②用D装置收集氧气，检验收集满的方法_______。
③改用E装置(如图放置)收集氧气，气体应从_______端(填“a”或“b”)通入。
（2）①实验室制取并收集氢气，可选用发生装置_______(填字母)和收集装置F的组合；
②实验室常用二氧化锰粉末和浓盐酸在加热条件下制取氯气，可选用的发生装置为__(填字母)。
【答案】（1）
带火星木条放置集气瓶口，木条复燃说明氧气收集满
a
（2）B
C
【解析】
（1）①高锰酸钾加热生成锰酸钾二氧化锰和氧气，故填：
②氧气具有助燃性，用D装置收集氧气，检验收集满的方法带火星木条放置集气瓶口，木条复燃说明氧气收集满，故填：带火星木条放置集气瓶口，木条复燃说明氧气收集满。
③改用E装置(如图放置)收集氧气，氧气密度大于空气密度，气体长进短出，故填：a。
（2）①实验室用锌和稀硫酸制取氢气，利用固体和液体不加热反应，不需要加热，可选用发生装置B，故选：B。
②实验室常用二氧化锰粉末和浓盐酸在加热条件下制取氯气，固体和液体的加热反应，可选用的发生装置为C，故填：C。
21．（2021云南）化学是一门以实验为基础的科学。根据下图回答问题。
（1）仪器a的名称是___________。
（2）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气的化学反应方程式为___________，用F装置收集氧气，当观察到___________的现象时再开始收集。
（3）甲烷是一种没有颜色、没有气味、难溶于水、密度比空气小的气体。实验室常用加热碱石灰（氧化钙和氢氧化钠固体的混合物）和醋酸钠固体制取甲烷气体，应选用的发生装置是___________（填标号，下同），若用G装置收集时，则气体要从___________端通入。
（4）A、B装置都可以制取氧气、二氧化碳和氢气，若要控制液体滴加速率，获得平稳气流，应选择的发生装置是___________。
（5）生活中常用草酸溶液除铁锈和瓷砖上的污渍。草酸晶体加热会发生如下反应：
。为检验分解后的产物，小赵设计了如下实验。
回答下列问题。（白色的无水硫酸铜遇水变蓝）
①实验中证明有水生成的现象是___________。
②乙中澄清石灰水的作用是___________。
③要证明有CO生成，在不连接其他装置的情况下，可进行的操作是___________。
【答案】（1）试管
（2）
气泡连续均匀冒出
（3）C
n
（4）B
（5）装置甲中无水硫酸铜变蓝色
检验二氧化碳气体
装置丁后放一个点燃的酒精灯
【解析】
（1）仪器a的名称是试管。
（2过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成氧气和水，；用F装置收集氧气，当观察到气泡连续均匀冒出时再开始收集，防止一开始收集到装置中排出的空气导致气体不纯。
（3）实验室常用加热碱石灰（氧化钙和氢氧化钠固体的混合物）和醋酸钠固体制取甲烷气体，反应为固体加热反应，应选用的发生装置是C；甲烷密度比空气小，若用G装置收集时，则气体要短进长出，从n端通入。
（4）A、B装置都可以制取氧气、二氧化碳和氢气，若要控制液体滴加速率，获得平稳气流，应选择的发生装置是B，装置B可以通过分液漏斗活塞控制液体的滴加速率来控制反应速率。
（5）①白色的无水硫酸铜遇水变蓝，实验中证明有水生成的现象是装置甲中无水硫酸铜变蓝色。
②二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，乙中澄清石灰水的作用是检验二氧化碳气体。
③一氧化碳具有可燃性，要证明有CO生成，在不连接其他装置的情况下，可进行的操作是在装置丁后放一个点燃的酒精灯，尾气燃烧有淡蓝色火焰，说明存在一氧化碳。

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