资源简介

中小学教育资源及组卷应用平台
重难点14 化学实验探究与设计
命题趋势
考点 三年考情分析 2025考向预测
1、物质的鉴别、鉴定和检验 2、物质的制备实验设计 3、物质的性质探究实验 4、实验操作步骤的设计与优化 5、测定物质成分含量的实验 在近三年浙江中考科学试卷中，化学实验探究与设计考查题型多样 。选择题常考查实验基本操作的正误判断、实验原理的简单应用，如判断某气体收集方法是否正确，或根据实验现象判断物质性质等 。例如，给出几种气体收集装置，让学生选择适合收集某特定气体的装置 。实验探究题是重点考查题型，要求学生根据给定的实验目的，设计完整的实验方案，包括选择实验仪器和试剂、描述实验步骤、预测实验现象并得出结论 。例如，给出一种未知金属，要求设计实验探究其活动性顺序 。 预计 2025 年浙江中考科学仍会考查化学实验探究与设计 。选择题可能会深化对实验原理在复杂情境中应用的考查，如分析多种物质共存时实验现象的判断和干扰因素排除，或者判断在特殊条件（如高压、低温、有催化剂参与）下实验设计的合理性 。实验探究题可能会对实验进行拓展创新，如利用数字化实验设备（pH 传感器、气体传感器等）精确测量实验过程中的数据变化，或者设计实验探究多种因素对化学反应的综合影响（如温度、浓度、催化剂种类等对反应速率和产物的影响），考查学生的创新思维和实践能力 。
重点诠释
【体系构建】
【重难诠释】
知识点一、常见化学实验考察
化学实验题中常考察的有空气中氧气含量的测定，金属活动性顺序探究，酸碱中和反应探究，样品成分测定，物质变质问题……
知识点二、化学实验方案的设计
(1)实验方案设计的基本要求
(2)化学实验设计的基本思路
①明确目的和原理：首先必须认真审题，明确实验的目的要求，弄清题目有哪些新的信息，综合已学过的知识，通过类比、迁移、分析，从而明确实验原理。
②选择仪器和药品：根据实验的目的和原理以及反应物和生成物的性质、反应条件，如反应物和生成物的状态、能否腐蚀仪器和橡皮塞、反应是否需要加热及温度是否需要控制在一定范围等，从而选择合理的化学仪器和药品。
③设计装置和步骤：根据实验目的和原理，以及所选用的实验仪器和药品，设计出合理的实验装置和实验操作步骤，并能够识别和绘制典型的实验仪器装置图，实验步骤应完整而又简便。
④记录现象和数据：根据观察，全面准确地记录实验过程中的现象和数据。
⑤分析得出结论：根据实验中观察的现象和记录的数据，通过分析、计算、图表、推理等处理，得出正确的结论。
知识点三、化学实验方案的评价与改进
对化学实验方案进行评价，主要从正确与错误、严密与不严密、准确与不准确、可行与不可行等方面作出判断。另外有无干扰、是否经济、是否安全、有无污染等也是要考虑的方面。
(1)可行性方面
1)分析实验方案是否科学可行；
2)实验操作是否安全合理；
3)实验步骤是否简单方便；
4)实验效果是否明显。
(2)绿色化学方面
1)实验过程中是否造成环境污染；
2)原料是否无毒、安全、易得；
3)原料利用率及反应速率是否较高；
4)反应速率是否较快。
(3)安全性方面
化学实验从安全角度常考虑的主要因素如下：
1)净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防止液体倒吸；
2)进行某些易燃易爆实验时要防爆炸(如H2还原CuO应先通H2，气体点燃前先验纯等)；
3)防氧化(如H2还原CuO后要“先灭灯再停氢”，白磷切割宜在水中进行等)；
4)污染性的气体要进行尾气处理；有粉末状物质参加的反应，要注意防止导气管堵塞；
5)防吸水(如实验取用、制取易吸水、潮解、水解的物质时宜采取必要措施，以保证达到实验目的)。
(4)规范性方面
1)冷凝回流(有些反应中，为减少易挥发液体反应物的损耗和充分利用原料，需在反应装置上加装冷凝回流装置，如长玻璃管、竖装的干燥管及冷凝管等)；
2)易挥发液体产物(导出时可为蒸气)的及时冷却；
3)仪器拆卸与组装顺序相反，按照从右向左，从高到低的顺序；
4)其他(如实验操作顺序、试剂加入顺序、实验方法使用顺序等)。
限时提升训练
1．对比实验是实验探究的重要方法。下列对比实验设计能达成实验目的的是
A．实验①：探究燃烧的条件之一是可燃物与充足的氧气接触
B．实验②：探究硬水和软水的区分方法
C．实验③：探究催化剂对过氧化氢分解速率的影响
D．实验④：探究溶剂的种类影响物质的溶解性
【答案】B,C
【知识点】氧气的实验室制法；硬水与软水；影响溶解快慢的因素；燃烧的条件与灭火原理探究
2．有关下图中甲、乙、丙、丁所示实验的说法正确的是
A．甲实验用于探究二氧化碳的性质，只能证明二氧化碳的密度比空气大
B．乙实验用于探究二氧化碳与水反应生成碳酸，若④比①先变红，②③不变红，既能说明 CO2密度比空气大，又能说明CO2与水反应。
C．丙实验用于探究蜡烛燃烧的产物，可证明只有二氧化碳生成，该实验有利于石蜡充分燃烧，防止生成黑烟，实验现象更明显
D．丁实验用于探究二氧化碳的性质，既可证明二氧化碳能溶于水也可证明二氧化碳能与水反应
【答案】B
【知识点】二氧化碳的物理性质；二氧化碳的化学性质；探究二氧化碳的性质
3．某化学兴趣小组通过微型实验探究蜡烛燃烧的产物（如图甲），用数字化实验仪器监测密闭容器内蜡烛燃烧时氧气、二氧化碳和水蒸气含量的变化（如图乙），将得到的数据绘制成如图丙所示的曲线图，下列说法不正确的是
A．如图甲所示用注射器抽气并振荡，可观察到澄清石灰水变浑浊
B．图乙中二氧化碳和水蒸气含量变化对应图丙中的曲线分别是a和c
C．数字化实验能为科学探究提供更为直观的证据
D．图甲所示的微型实验可探究得出蜡烛燃烧后的部分产物
【答案】B
【知识点】蜡烛燃烧实验
【解析】【解答】A、蜡烛燃烧生成二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，因此用注射器抽气并振荡，可观察到石灰水变浑浊，该说法正确，不符合题意；
B、蜡烛燃烧消耗了氧气，生成了二氧化碳和水，因此反应后氧气含量降低，二氧化碳和水蒸气的含量增大，即蜡烛在燃烧后生成了CO2和H2O的曲线是a和b，c应为氧气含量变化对应的曲线，该说法错误，符合题意；
C、用数字化实验监测密闭容器内蜡烛燃烧时氧气、二氧化碳和水蒸气含量的变化，数字化实验能为科学探究提供更为直观的证据，该说法正确，不符合题意；
D、蜡烛完全燃烧生成水和二氧化碳，不完全燃烧生成炭黑和一氧化碳，图甲所示的微型实验只探究了蜡烛燃烧后的二氧化碳，该说法正确，不符合题意。
故答案为：B.
【分析】根据蜡烛完全燃烧消耗氧气生成水和二氧化碳，二氧化碳能使称取石灰水变浑浊；蜡烛不完全燃烧生成炭黑和一氧化碳来解答。
4．取四朵用石蕊溶液染成紫色的干燥小花，按如图所示装置进行实验。有关此实验的说法不正确的是（　　）
①直接喷稀醋酸
②直接喷水
③直接放入CO2中
④喷水后放入CO2中
A．对比实验①和②可探究：酸能使紫色石蕊小花变红
B．对比实验②和③可探究：水和二氧化碳都不与紫色石蕊反应
C．对比实验③和④可探究：二氧化碳和水发生反应
D．对比实验①和④可探究：二氧化碳和水发生反应生成了醋酸
【答案】D
【知识点】酸碱指示剂的性质及应用；探究二氧化碳的性质
【解析】【解答】A、实验①可说明稀醋酸能使紫色干燥小花变红，实验②可说明水不能使紫色干燥小花变红，通过对比可探究酸能使紫色石蕊小花变红，不符合题意；
B、实验②可说明水不能使紫色干燥小花变红，实验③可说明CO2不能使紫色干燥小花变红，通过对比可探究水和二氧化碳都不与紫色石蕊反应，不符合题意；
C、实验③中的紫色干燥小花变红，实验④中变红，说明二氧化碳和水发生反应，且生成了酸，不符合题意；
D、石蕊遇酸性物质变红，醋酸呈酸性，二氧化碳和水反应生成的碳酸也呈酸性，故能使紫色干燥小花变红，符合题意。
【分析】根据要验证二氧化碳与水反应生成了酸，需设计二氧化碳、水、醋酸分别与紫色干燥小花接触的实验分析。
5．下列实验设计不能达到实验目的是（　　）
A．探究氧气的化学性质
B．验证铁钉的锈蚀与氧气有关
C．探究酸与指示剂作用
D．同一种物质在不同溶剂中的溶解性
【答案】B
【知识点】氧气的化学性质；溶解现象与溶解原理；酸碱指示剂的性质及应用；探究金属锈蚀的条件
【解析】【解答】A、铁能在氧气中剧烈燃烧，该实验可探究氧气能支持燃烧。A答案正确；
B、铁钉在两个实验中都没有生锈，无法探究铁生锈的条件。B答案错误；
C、酸能使紫色石蕊溶液变红，使无色酚酞溶液不变色，该实验可探究酸与指试剂的作用。C答案正确；
D、高锰酸钾能溶于水，几乎不溶于汽油，该实验可探究同一种物质在不同溶剂中的溶解性。D答案正确；
故答案为：B。
【分析】A、根据氧气具有助燃性分析；
B、根据铁生锈的条件分析；
C、根据酸能使紫色石蕊溶液变红，使无色酚酞溶液不变色分析；
D、根据同一种物质在不同溶剂中的溶解性不同分析。
6．某同学做“对人体呼入的空气和呼出的气体的探究”实验时，分别收集两瓶空气样品和两瓶人体呼出的气体，进行如图的两个实验探究。
关于这两个实验的说法中，不正确的是
A．该同学提出“用澄清石灰水来检验人呼出的气体中是否含有二氧化碳”，这一过程属于科学探究环节中的实验设计
B．实验1中，甲、乙两瓶里木条燃烧的现象不同
C．实验2中，甲瓶里的澄清石灰水没有明显变化，乙瓶里的澄清石灰水变浑浊
D．实验1和实验2都能证明人体呼出的气体中氧气含量减小了
【答案】D
【知识点】科学探究的基本方法与意义；吸入空气与呼出气体的比较
7．人类的发展与金属冶炼息息相关：
（1）在西汉《淮南万毕术》中记载了“曾青(硫酸铜溶液)得铁化为铜的湿法冶金技术，它的化学方程式是：　 　，反应的基本类型是　 　。
（2）现代工业用赤铁矿和一氧化碳炼铁，某同学利用该原理设计实验，实验装置见图：
①实验中玻璃管里氧化铁粉末的颜色变化是　 　。
②实验前：先“通入CO”的目的是　 　。
③该实验的不足之处是　 　。
（3）为探究锌、铁、铜三种金属的活动性，小明设计了如下实验，不可以验证的是______。
A．ZnSO4溶液、Fe、CuSO4溶液 B．Zn、FeSO4溶液、Cu
C．Zn、Fe、Cu、稀硫酸 D．Zn、FeSO4溶液、CuSO4溶液
【答案】（1）；置换反应
（2）红色粉末变黑色；排尽装置中的空气，防止发生爆炸；缺少尾气处理装置
（3）D
【知识点】一氧化碳还原氧化铁；化学方程式的书写与配平；置换反应及其应用；金属活动性的探究
8．实验探究是学习化学重要方法。化学兴趣小组设计如图所示五个装置，请据图回答：
（1）成分检测实验：如图-1所示，实验时向容积为300mL的集气瓶中装进50mL的红墨水（足量），在燃烧匙中放足量的白磷，量筒中放入足量水。实验前小组给出了四个预设，其中错误的是____。
A．集气瓶中的水主要起液封导管的作用，防止集气瓶中空气受热逸出
B．量筒里的水应该先增加，变红，后减少
C．正常情况下，实验结束时，集气瓶中的水应该增加到大约110mL
D．用激光手电照射白磷的目的是防止空气污染，同时可以避免空气逸出，使实验数据更加准确
（2）物质制备实验：用如图2-a所示装置制备气体，并随时控制反应的发生与停止，下列所选试剂制备相应气体合适的是____。
A．用硫酸铜粉末与过氧化氢溶液混合制备O2
B．用铝片与稀盐酸混合制备H2
C．用块状碳酸钙与稀盐酸混合制备CO2
（3）小明同学查阅资料得知：金属铂可做过氧化氢溶液分解的催化剂。设计如图2-b的装置，用铂丝（可上下抽动）作催化剂。安全管下端浸没于H2O2溶液中，将铂丝插入溶液，立即产生O2。
写出烧瓶中发生反应的化学方程式　 　。
（4）若烧瓶内压强过大，安全管中出现的现象是　 　，当出现上述现象时，应采取的措施是　 　。
（5）条件探究实验：用如图-3所示装置探究铁丝生锈的条件，一段时间后，右侧铁丝出现红色物质而左侧铁丝无明显变化，由此得出结论　 　。
（6）性质探究实验：用如图-4所示装置电解水，下列说法错误的是____。
A．M、N两导管口处收集的气体质量之比是1：8
B．水中可加入少量稀硫酸或氢氧化钠以增强导电性
C．将带火星的木条放在M导管口处，木条会复燃
D．N处收集的气体，靠近火焰，若发出尖锐的爆鸣声，说明不纯
E．水是由氢气和氧气组成的氧化物。
【答案】（1）C
（2）B；C
（3）
（4）液面上升；将铂丝向上提，与液体脱离接触
（5）铁生锈需要氧气
（6）A；E
【知识点】氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象；电解水实验；实验探究物质的性质或变化规律；化学方程式的书写与配平；实验操作注意事项的探究；气体制取装置的探究
【解析】【解答】（1）集气瓶中的水的作用，① 液封导管 ；②冷却瓶内空气，防止受热逸出，故A说法正确；白磷燃烧时，由于瓶内温度升高，气压增大，故红墨水水会进入量筒，使得量筒里的水变红；待白磷燃烧完后，温度逐渐下降，由于白磷燃烧消耗了氧气，故瓶内气压降低，所以量筒里的水会回流进集气瓶，所欲液面下降，故B说法正确；氧气约占空气含量1/5，实验结束时，应该大约进入1/5×（300-50）=50mL体积水，所以最后水应该为50+50=100mL，故C说法错误；激光手电筒瓶外点着白磷，可防止空气污染，且避免了空气逸出，使得数据更可信，故D说法正确。故填“C”；
（2）A、硫酸铜粉末不能放在多孔板上，固液不能分离，且该装置不能随时控制反应发生，故A说不符合题意；
B、铝片与稀盐酸制取氢气，铝片放置于多孔板上，稀盐酸从长颈漏斗进入。反应开始后，关闭开关，试管中气体增多，压强增大，液体压入长颈漏斗内，固液分离，反应停止；后继续打开开关，其他导出，试管中气体减少，压强降低，固液发生混合反应开始，故可以控制反应发生与停止，故B符合题意；
C、用块状碳酸钙与稀盐酸混合制备CO2，碳酸钙放置于多孔板上，稀盐酸从长颈漏斗进入。反应开始后，关闭开关，试管中气体增多，压强增大，液体压入长颈漏斗内，固液分离，反应停止；后继续打开开关，其他导出，试管中气体减少，压强降低，固液发生混合反应开始，故可以控制反应发生与停止，故C符合题意；
（3）金属铂可做过氧化氢分解产生氧气催化剂，故反应方程式为：
；
（4）瓶内压强增大，气体会挤压液体进入导管，造成液面上升，故此时应使反应停止或者减缓反应发生，可以将铂丝向上提，脱离与液体的接触，故填“ 液面上升 ”与“ 将铂丝向上提，与液体脱离接触 ”；
（5）左侧铁丝至于氮气环境中，右侧的铁丝置于空气中，右侧发生了锈蚀，所以得出结论，铁生锈需要氧气的存在，故填“ 铁生锈需要氧气 ”；
（6）电解水时，正极出现氧气，负极为氢气，所以M、N两处气体分别为氧气和氢气。方程式为：，所以质量比为16：4=4：1，故A符合题意；水中加入少许稀硫酸或氢氧化钠会增强水的导电性，因为稀硫酸或氢氧化钠在水中以离子形态存在，因而增强了导电性，故B不符合题意；因为M端产生氧气，所以将带火星的木条放在M导管口处，木条会复燃，故C不符合题意；N处为氢气，氢气燃烧若出现尖锐的爆鸣声，说明不纯，故D不符合题意；水是纯净物，水中不含有氢气和氧气，水是由氢氧两种元素组成，故E符合题意，故填“AE”。
【分析】(1) 红磷燃烧放出热量，集气瓶中的水主要起液封导管的作用；红磷燃烧放出热量，集气瓶内温度升高，气压增大，集气瓶中的红墨水进入量筒，量筒里的水应该先增加，变红；反应结束后，由于消耗了氧气，瓶内气压减小，量筒里的水进入集气瓶内；根据氧气约占空气总体积的五分之一进行分析；
(2) 硫酸铜粉末不能放在多孔塑料板，固体与液体不能分离；铝片与稀盐酸制取氢气，铝片放置于多孔板上，稀盐酸从长颈漏斗进入。反应开始后，关闭开关，试管中气体增多，压强增大，液体压入长颈漏斗内，固液分离，反应停止；后继续打开开关，其他导出，试管中气体减少，压强降低，固液发生混合反应开始，可以控制反应发生与停止；碳酸钙与稀盐酸反应分析同上；
（3）过氧化氢分解制取氧气方程式应掌握，此题中Pt替代了书本上的MnO2作为催化剂；
（3）对于这种题，瓶内气压增大，那么就会把水压入导管中，造成导管液面上升，此时我们应该停止反应或者减缓反应发生速度，故将Pt丝抽离；
（5）左右两侧有无氧气是区别，有氧气的一侧发生了锈蚀，说明铁生锈需要氧气；
（6）电解水的考察，方程式要会书写，其次应牢记正负极分别生成是什么，正极是氧气，负极是氢气应牢记。氧气和氢气生成的体积比是1；2，质量比是1；4，这里也应注意；加入少许盐类、酸碱等物质，这些物质在水中以离子的形式存在，可以增强水的导电性；水的组成，要特别注意E选项的说法，水点解生成的氧气和氢气，但水中不含有氢气和氧气，水是由水分子组成；其次氢气燃烧的特征也要注意，氢气燃烧若出现尖锐爆鸣声，说明不纯。
9．某化学课外小组同学用如图所示实验探究质量守恒定律。请回答相关问题：
[提示：盐酸与碳酸钠反应，生成二氧化碳、水和氯化钠。
（1）甲同学用图A所示实验探究质量守恒定律：在瓶中先铺一层细沙，其目的是　 　，此实验中气球的主要作用是　 　，实验过程中产生的现象是　 　。
（2）乙同学用B装置探究质量守恒定律时，实验步骤如下：将烧杯放在天平上用砝码平衡，然后倾斜烧杯使盐酸与碳酸钠粉末接触，一段时间后再把烧杯放在天平上，发现天平的指针偏右。造成天平指针向右偏转的原因是　 　。
（3）丙同学认为B实验也遵循质量守恒定律。请你从原子的角度说明：　 　。
（4）上述现象能用来验证质量守恒定律的是实验　 　。在探究质量守恒定律时，若利用有气体参加或有气体生成的化学反应来设计实验，在装置设计方面应做到　 　。
【答案】（1）防止锥形瓶底部炸裂；缓冲压强，防止橡胶塞被冲出；白磷燃烧产生白烟，气球先变大后缩小，天平仍然平衡
（2）产生的二氧化碳气体逸散到空气中
（3）化学反应前后原子的种类、数目和质量都没有发生改变
（4）A；装置密闭
【知识点】验证质量守恒定律；化学反应的实质
10．某同学对“二氧化碳溶于水是否与水反应”进行实验探究，请参与探究并回答下列问题。
（探究目的）二氧化碳溶于水是否与水反应
（1）（探究思路）
判断物质间是否发生化学反应的根本依据是　 　。
CO2：溶于水无明显现象，　 　（填“能”或“不能”）用观察方法判断是否发生反应；
（2）“实验”的方法探究物质间是否反应的实验设计依据是：生成物和反应物的性质差异。（提出猜想）猜想一；二氧化碳溶于水不与水反应；猜想二：　 　。
（3）（实验设计）用四朵石蕊溶液染成紫色的干燥纸花设计如下实验：
序号 实验设计
① 向第一朵纸花喷稀醋酸
② 请完成实验设计：　 　。
③ 将第三朵纸花直接放入盛有二氧化碳的集气瓶中
④ 将第四朵纸花喷水后放入盛有二氧化碳的集气瓶中
“实验设计③”的目的是　 　。
（4）（进行实验）观察记录实验现象，进行实验探究。
（实验结论）猜想二成立，支持猜想二成立的实验现象是②③不变红④变红。
（反思交流）实验探究“无明显实验现象时是否发生化学反应”的核心思路有____(填字母序号）
A．设计对比实验 B．控制实验条件
C．获取事实证据 D．逻辑推理判断
【答案】（1）是否产生新的物质；不能
（2）二氧化碳溶于水且与水反应
（3）向第二朵纸花喷水；验证CO2能否使紫色石蕊纸花变红，从而排除CO2的干扰
（4）A；B；C；D
【知识点】实验探究物质的性质或变化规律；二氧化碳的化学性质
【解析】【解答】（1）产生新物质的变化是化学变化，判断物质间是否发生化学反应的根本依据是：是否产生新的物质；
二氧化碳溶于水无明显现象，不能用观察的方法判断二氧化碳是否与水发生反应；
（2）猜想一：二氧化碳溶于水，不与水发生反应，猜想二：二氧化碳溶于水且与水反应；
（3）第一朵紫花喷稀醋酸，紫花变红说明酸能使紫色石蕊变红；
向第二朵花喷水，没有变色，说明水不能使紫色石蕊变色；
将第三朵花直接放入盛有二氧化碳的集气瓶中，该设计的目的是：验证二氧化碳能否使紫色石蕊试纸变红，从而排除二氧化碳的干扰；
将第四朵纸花喷水后放入盛有二氧化碳的集气瓶中，紫花变红说明二氧化碳与水反应生成的物质显酸性，能使紫色石蕊变红；
（4）A、设计对比实验可得出无明显现象的反应是否发生.答案正确；
B、控制实验条件可得出无明显现象的反应是否发生。答案正确；
C、获取事实证据可得出无明显现象的反应是否发生。答案正确；
D、通过逻辑推理判断无明显现象的反应是否发生。答案正确；
故答案为：ABCD。
【分析】（1）根据产生新物质的变化是化学变化分析；
（2）根据二氧化碳溶于水，且能与水反应分析；
（3）根据二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊溶液变红分析；
（4）根据设计对比实验、控制实验条件、获取事实证据、通过逻辑推理判断无明显现象的反应是否发生分析。
11．化学实验小组的同学们对催化剂产生了兴趣，通过查阅资料了解到氧化铁能加快某些反应的分解。为了探究氧化铁能否加快过氧化氢的分解，他们设计了实验装置，并进行气体的制备和测量实验。实验时均以生咸40 mL氧气所需时间为标准，相关实验数据记录如表：
实验序号 过氧化氢浓度/% 过氧化氢溶液体积 过氧化氢溶液温度/℃ 氧化铁的用量/g 收集40mL氧气所需时间/s
① 5 10 20 0 128.5
② 5 10 20 1.2 16.8
③ 15 10 20 1.2 10.5
④ 5 10 70 0 32.7
（1）通过实验①和④对比可知，化学反应速率与温度的关系是其他条件相同时，　 　；通过实验　 　 对比可知，氧化铁可以加快过氧化氢分解放出氧气的速率。
（2）用一定量15%的过氧化氢溶液制氧气，为了减小反应速率，可加适量的水稀释，产生氧气的总量　 　 （选“减小”“不变”或“增大”）
（3）同学们还想探究催化剂的颗粒大小对化学反应速率是否有影响，请你帮他们设计实验方案进行探究：　 　。
【答案】（1）温度越高，反应速率越快；①和②
（2）不变
（3）将等体积、等浓度且温度相同的过氧化氢溶液与颗粒大小不同但质量相同的氧化铁混合，测定生成40mL氧气所需时间
【知识点】氧气的实验室制法；催化剂的特点与催化作用；影响化学反应速率的因素探究；定性实验（控制变量、空白实验、对比实验）
【解析】【解答】（1）由表中数据可知，通过实验①和④对比，化学反应速率与温度的关系是温度越高，反应速率越快；实验①和②对比可知变量为氧化铁的有无，可得氧化铁可以加快过氧化氢分解放氧的速率；
（2）加水稀释过程中，反应物的质量不变，则产物的质量不变；
（3）要探究催化剂的颗粒大小对化学反应速率的影响，需要控制变量为催化剂的颗粒大小，可以将等体积、等浓度且温度相同的过氧化氢溶液与颗粒大小不同但质量相同的氧化铁混合，测定生成40mL氧气所需时间。
【分析】（1）根据表中数据及各实验的条件分析；
（2）根据减少溶液浓度，溶质质量不变只影响反应速率分析；
（3）根据要探究催化剂的颗粒大小对化学反应速率的影响，需要进行控制变量为催化剂的颗粒大小的对比实验分析。
（1）由表中数据可知，通过实验①和④对比，化学反应速率与温度的关系是温度越高，反应速率越快；实验①和②对比可知变量为氧化铁的有无，可得氧化铁可以加快过氧化氢分解放氧的速率；
（2）加水稀释过程中，反应物的质量不变，则产物的质量不变；
（3）要探究催化剂的颗粒大小对化学反应速率的影响，需要控制变量为催化剂的颗粒大小，可以将等体积、等浓度且温度相同的过氧化氢溶液与颗粒大小不同但质量相同的氧化铁混合，测定生成40mL氧气所需时间。
12．质量守恒定律的发现对化学的发展作出了重要贡献。教师引导同学们了解质量守恒定律的发现史，并通过实验验证质量守恒定律。
（1）活动一：查阅史料，认识质量守恒定律。
【回顾历史】
材料一：1663年，英国化学家波义耳将金属汞放在密闭容器里煅烧，冷却后，称量时打开了容器盖，得出的结论是物质的总质量增加了，导致波义耳与质量守恒定律失之交臂。
材料二：1756年，俄国科学家罗蒙诺索夫将金属锡放在密闭容器里煅烧，冷却后在密闭容器里称量，发现总质量和煅烧前一样，没有变化。
材料三：1774年，拉瓦锡通过将45.0份质量的氧化汞加热分解，恰好得到了41.5份质量的汞和3.5份质量的氧气，证实了质量守恒定律。
下图所示的微粒示意图可简单表示氧化汞加热分解的过程，请在方框内画出正确的图示。
（2）活动二：设计实验，验证质量守恒定律。
[实验探究]甲、乙两组同学用托盘天平分别称量反应前后物质的质量。
　 甲组 乙组
实验方案
实验现象 有　 　产生，天平不平衡，指针向　 　(填“左”或“右”)偏转 铁钉表面有红色物质　 　(填化学式)析出，溶液颜色发生改变，天平指针没有偏转
结论 反应前后各物质的质量总和不相等 反应前后各物质的质量总和相等
（3）【表达与交流】经过讨论，同学们一致认为甲组的实验结论不严谨，天平不平衡是因为　 　。
（4）【结论与解释】通过上述实验我们可以知道，在验证质量守恒定律时，如果反应中有气体参加或生成，那么反应装置应　 　。
（5）【反思与评价】质量守恒定律的发现过程给我们的启示是____(填序号，双选)。
A．分析问题应该全面、严谨
B．实验的成功与否，取决于药品的选择
C．要善于总结前人的成果和经验
D．实验探究中产生的误差可以忽略不计
【答案】（1）
（2）气泡；右；Cu
（3）反应产生的二氧化碳气体逸散到了空气中
（4）密闭
（5）A；C
【知识点】验证质量守恒定律；质量守恒定律及其应用
【解析】【解答】（1）化学反应的实质是分子分裂成原子，原子重新组合形成新的分子，则方框中应该画的是 ，故答案为： ；
（2）甲组实验中，碳酸钠和稀盐酸反应有二氧化碳逸出，会导致天平不平衡，向右偏转，乙组实验中，铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，铁丝表面有红色的铜析出，故答案为：气泡；右；Cu；
（3）甲组实验不严谨的原因是反应产生的二氧化碳气体逸散到了空气中，故答案为：反应产生的二氧化碳气体逸散到了空气中；
（4）过上述实验我们可以知道，在验证质量守恒定律时，如果反应中有气体参加或生成，反应应该在密闭容器中进行，故答案为：密闭；
（5）质量守恒定律的发现过程给我们的启示是分析问题应该全面、严谨、要善于总结前人的成果和经验，故答案为：AC。
【分析】（1）根据化学反应的实质进行分析；
（2）根据两种实验中发生的反应进行分析；
（3）根据碳酸钠和稀盐酸的反应进行分析；
（4）根据质量守恒定律的原理进行分析。
13．化学兴趣小组在实验室用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气，实验时偶然发现制得的气体有刺激性气味，这一现象引起了同学们的兴趣，于是在老师的指导下对该气体成分进行探究。
【提出问题】氯酸钾与二氧化锰混合加热后产生的气体成分是什么？
【查阅资料】
（1）氯酸钾与二氧化锰混合加热时，元素的种类 　 　填“增多、减少、不变”，钾、锰元素不能形成气体，产生的气体只含有一种元素；
（2）氯气是有刺激性气味的气体，能溶于水，能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。
【猜想假设】
猜想一：该气体为氧气；
猜想二：该气体为 　 　；
猜想三：该气体为氧气和氯气的混合物。
（3）【实验探究】
序号 操作 现象 结论
方案Ⅰ 用排水集气法收集、两瓶气体，将带火星的木条伸入瓶，湿润的淀粉碘化钾试纸伸入瓶。 木条复燃，淀粉碘化钾试纸不变色 猜想一成立
方案Ⅱ 向上排空气法收集、两瓶气体，将带火星的木条伸入瓶，湿润的淀粉碘化钾试纸伸入瓶。 木条 　 　 ，淀粉碘化钾试纸为 　 　 色 猜想三成立
（4）【反思评价】为什么两种方案得出的结论不一致？哪个是正确的？
同学：方案Ⅰ结论不正确，其操作不合理，不合理之处是 　 　。
（5）老师：不需要另外进行实验操作，就能排除猜想一，理由是 　 　。
（6）【拓展应用】
实验结束后，该组同学准备回收固体剩余物中的不溶物二氧化锰，实验的主要步骤为：溶解、　 　、洗涤干燥、称量得出二氧化锰的质量保持不变。
（7）再次查询资料得知，氯酸钾和二氧化锰共热会发生以下变化：
、二氧化锰首先和氯酸钾反应生成高锰酸钾和氯气和氧气；
、高锰酸钾接着分解。
、锰酸钾再和氯气反应生成氯化钾、二氧化锰和氧气。
通过本次探究，大家认为以下说法正确的是 ____填字母序号。
A．对于实验出现的意外现象，根本不要去理会
B．催化剂起催化作用时，往往会参加反应
C．学习物质的性质上网查询即可，没必要进行实验探究
D．某个化学反应可能同时伴随着多个反应
（8）若要证明二氧化锰是该反应的催化剂，还需要证明 　 　。
（9）设计实验方案：
实验方案 预期现象 结论
　 　 　 　 二氧化锰是氯酸钾分解的催化剂
【答案】（1）不变
（2）氯气
（3）复燃；蓝
（4）利用排水法收集气体，导致氯气溶于水
（5）氧气没有气味
（6）过滤
（7）B；D
（8）反应前后二氧化锰的化学性质不变
（9）将实验后的二氧化锰再次加入氯酸钾中加热，并在试管口放一根带火星的小木条；小木条复燃
【知识点】过滤的原理、方法及其应用；氧气的物理性质；催化剂的特点与催化作用；质量守恒定律及其应用；化学实验方案设计与评价
【解析】【解答】（1）根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变；
（2）根据猜想一和三，可知反应后可能生成的气体是氧气和氯气，因此猜想二是：该气体为氯气；
（3）由实验结论为猜想三成立，即反应后产生的气体为氧气和氯气，氧气能使带火星的木条复燃，氯气能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，则现象是木条复燃，淀粉碘化钾试纸为蓝色；
（4）方案Ⅰ结论不正确，其操作不合理，不合理之处是用排水法收集气体，会导致氯气溶于水。
（5）不需要进行实验，就能排除猜想一，理由是氧气没有气味。
（6）二氧化锰不溶于水，因此回收二氧化锰采用过滤法即溶解、过滤、洗涤干燥。
（7）A．对于实验出现的意外现象，要进行探究，该选项不正确；
B．催化剂起催化作用时，往往会参加反应，该选项正确；
C．学习物质的性质上网查询即可，要进行实验探究，该选项不正确；
D．某个化学反应可能同时伴随着多个反应，该选项正确。
故答案为：BD。
（8）催化剂是能够改变其他物质的反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后不变，因此除了证明二氧化锰质量不变外还需证明其化学性质不变以及能够改变反应速率。
（9）可以继续使用二氧化锰进行氯酸钾制取氧气的反应来证明二氧化锰的化学性质不变，故答案为：将实验后的二氧化锰再次加入氯酸钾中加热，并在试管口放一根带火星的小木条；小木条复燃。
【分析】（1）根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变分析；
（2）根据反应后可能生成的气体是氧气和氯气或其中一种分析；
（3）根据实验结论确定气体成分，氧气能使木条复燃，氯气能使淀粉碘化钾试纸变蓝分析；
（4）根据氯气溶于水，不适合用排水法收集分析；
（5）根据氧气没有气味分析；
（6）根据二氧化锰不溶于水分析；
（7）（8）（9）根据催化剂是能够改变其他物质的反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后不变分析。
14．某校初三化学兴趣小组的同学为验证氢氧化钠的部分化学性质做了如下实验探究。请你根据实验回答有关问题。
小亮同学通过实验1观察到在氢氧化钠溶液中通入二氧化碳没有明显现象，那么二氧化碳与氢氧化钠是否发生了化学反应呢？（本实验中忽略CO2溶于水）
（1）小亮同学从实验1得到的溶液中取出少量，加入试管中，滴入　 　溶液，观察到有白色沉淀生成，其反应的化学方程式为　 　，证明二氧化碳与氢氧化钠发生了化学反应。
（2）为了验证CO2和NaOH溶液发生了化学反应，晓霞同学设计了实验2图示实验方案，当观察到　 　现象时，证明二氧化碳与氢氧化钠溶液发生了化学反应。
（3）通过对氢氧化钠部分化学性质的探究，同学们得出保存氢氧化钠固体的方法是　 　。
【答案】（1）氯化钙（或氯化钡）；（或）
（2）锥形瓶内的气球变大
（3）密封保存
【知识点】盐的化学性质；化学方程式的书写与配平；二氧化碳的化学性质
15．为探究分子的性质，某化学兴趣小组设计并动手完成如图所示的实验（查阅资料可知：氨气的密度比空气小），请回答有关问题：
（1）图Ⅰ的实验探究，观察到　 　，说明了　 　。
（2）小组同学对图Ⅰ实验进行改进，共同设计了如图Ⅱ实验，在实验中观察到　 　（填“a”、“b”或“同时”）处的棉花团先变成红色。为了快速观察到实验现象，可进行的操作是　 　。
【答案】（1）乙烧杯中溶液变为红色；分子在不断运动
（2）a；加热浓氨水
【知识点】分子的定义与分子的特性
【解析】【解答】（1）浓氨水具有挥发性，挥发出的氨分子在不断运动，进入酚酞溶液中形成氨水，氨水能使酚酞溶液变红色，则可观察到乙烧杯中酚酞溶液变红色；浓氨水和酚酞溶液没有接触，但酚酞溶液变红色，说明分子在不断运动；
（2）氨气密度比空气小，则可观察到a处的棉花团先变成红色；温度越高，分子运动越剧烈，若想快速观察到实验现象，可加热浓氨水。
【分析】根据分子的运动速度随温度的升高而加快，分子的质量越小运动速度越快，氨水显碱性，能使酚酞变红色来解答。
（1）浓氨水具有挥发性，挥发出的氨分子在不断运动，进入酚酞溶液中形成氨水，氨水能使酚酞溶液变红色，则可观察到乙烧杯中酚酞溶液变红色；
浓氨水和酚酞溶液没有接触，但酚酞溶液变红色，说明分子在不断运动；
（2） 氨气密度比空气小，则可观察到a处的棉花团先变成红色；
温度越高，分子运动越剧烈，若想快速观察到实验现象，可加热浓氨水。
16．课上，同学们利用下列实验探究碱的化学性质
（1）甲实验中加入酚酞试液的目的是　 　；
（2）乙实验利用控制变量法进行了对比，排除了水对实验的干扰。若观察到U形管左端的液面　 　（填“升高”或“降低”），则证明氢氧化钠能与二氧化碳反应，其反应的化学方程式为　 　，因此氢氧化钠在保存时应该　 　；
（3）丙实验观察到的现象是　 　；
（4）实验结束后，将废液倒入同一只洁净废液缸中，发现废液浑浊并显红色，将废液进行过滤，对废液的成分做了进一步探究：
【实验探究】同学们取一定量过滤后的废液，向废液中逐滴加入稀盐酸，根据反应现象绘制了如丁图所示的示意图。
【得出结论】分析图像数据，得出废液中（除酚酞外）一定含有的溶质是　 　（写化学式）。
【答案】（1）指示盐酸和氢氧化钠恰好完全反应
（2）升高；；密封
（3）有白色沉淀生成
（4）Na2CO3、NaOH
【知识点】酸碱指示剂的性质及应用；碱的化学性质；盐的化学性质；实验探究物质的组成成分以及含量
【解析】【解答】（1）酚酞是酸碱指示剂，遇碱变红色。甲实验中加入酚酞试液的目的是：指示盐酸和氢氧化钠恰好完全反应。
（2）乙实验利用控制变量法进行了对比，排除了水对实验的干扰。二氧化碳与氢氧化钠溶液反应后，压强减小。故若观察到U形管左端的液面升高，则证明氢氧化钠能与二氧化碳反应，生成碳酸钠和水，其反应的化学方程式为：，因此氢氧化钠在保存时应该密封。
（3）碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠。故丙实验观察到的现象是：有白色沉淀生成。
（4）实验结束后，将废液倒入同一只洁净废液缸中，发现废液浑浊并显红色，故溶液显碱性。将废液进行过滤，对废液的成分做了进一步探究：同学们取一定量过滤后的废液，向废液中逐滴加入稀盐酸，开始没有气泡生成，故含有氢氧化钠。与盐酸反应能生成二氧化碳，可溶性碱性物质是碳酸钠。根据反应现象绘制了如丁图所示的示意图。分析图像数据，得出废液中（除酚酞外）一定含有的溶质是：NaOH、Na2CO3。
【分析】（1）根据酚酞遇碱性溶液变红，遇中性和酸性溶液呈无色分析；
（2）根据二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水，压强减小分析；
（3）根据碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀分析；
（4）根据反应后溶液中一定有生成物，反应物可能有剩余，向含有氢氧化钠和碳酸钠的混合溶液中加入盐酸，氢氧化钠先与盐酸反应，然后碳酸钠与盐酸反应分析。
（1）酚酞是酸碱指示剂，遇碱变红色。甲实验中加入酚酞试液的目的是：指示盐酸和氢氧化钠恰好完全反应。
（2）乙实验利用控制变量法进行了对比，排除了水对实验的干扰。二氧化碳与氢氧化钠溶液反应后，压强减小。故若观察到U形管左端的液面升高，则证明氢氧化钠能与二氧化碳反应，生成碳酸钠和水，其反应的化学方程式为：，因此氢氧化钠在保存时应该密封。
（3）碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠。故丙实验观察到的现象是：有白色沉淀生成。
（4）实验结束后，将废液倒入同一只洁净废液缸中，发现废液浑浊并显红色，故溶液显碱性。将废液进行过滤，对废液的成分做了进一步探究：同学们取一定量过滤后的废液，向废液中逐滴加入稀盐酸，开始没有气泡生成，故含有氢氧化钠。与盐酸反应能生成二氧化碳，可溶性碱性物质是碳酸钠。根据反应现象绘制了如丁图所示的示意图。分析图像数据，得出废液中（除酚酞外）一定含有的溶质是：NaOH、Na2CO3。
17．某化学小组设计如下实验探究盐的性质。
（1）（探究活动一）铵盐是一类常见的盐，易溶于水，遇碱时放出氨气。实验室有一瓶含杂质的碳酸铵样品，利用如图装置测定样品中碳酸铵的质量分数。
实验称取样品质量记为m1。反应前装有氢氧化钠固体的球形干燥管的总质量记为m2，反应后其总质量记为m3；反应前烧杯及烧杯内溶液的总质量记为m4，反应后其总质量记为m5。（实验中所用药品均足量）
反应原理：（NH4)2CO3+2NaOH=X+2H2O+2NH3↑，其中X的化学式为　 　。
（2）关于该实验的说法正确的是____。
A．可以用浓硫酸替代稀硫酸
B．倒置漏斗可以增大吸收面积同时防止倒吸
C．球形干燥管增加的质量是反应生成水的质量
D．停止加热后要通入一段时间空气，否则测定结果会偏小
（3）通过测得数据计算样品中碳酸铵的质量分数为　 　。
（4）（探究活动二）组成里含有碳酸根离子或碳酸氢根离子的盐都能与稀盐酸发生反应生成气体。小组同学对碳酸钠、碳酸氢钠和稀盐酸的反应进行探究，实验装置如图1所示。分别取等体积、含碳元素质量相同的碳酸钠和碳酸氢钠稀溶液（各滴两滴酚酞溶液），以及相同体积、相同浓度的足量稀盐酸进行实验。实验时，溶液颜色变化记录如下表，广口瓶内压强随时间变化图像如图2所示。
滴入酚酞溶液 滴入稀盐酸，溶液颜色变化
碳酸钠溶液 红色 红色→浅红色→无色
碳酸氢钠溶液 浅红色 浅红色→无色
①由图像中信息得到结论：相同条件下，　 　和稀盐酸反应产生二氧化碳较快。请结合图像中数据，分析得到这一结论的理由：　 　。
②由图像中信息得出另一种物质和稀盐酸反应产生二氧化碳较慢。请结合上表中信息，分析得出该结论的理由：　 　。
③小组同学设计了只用试管和胶头滴管鉴别碳酸钠溶液和稀盐酸的实验。
实验操作 现象 结论
未知溶液分别编号为x、y，在试管中加入适量x，用胶头滴管逐滴滴入y并振荡 　 　 x是稀盐酸，y是碳酸钠溶液
　 　 x是碳酸钠溶液，y是稀盐酸
【答案】（1）Na2CO3
（2）B；D
（3）
（4）碳酸氢钠；相同条件下，压强越大，产生二氧化碳越多（或相同条件下，产生相同量的二氧化碳，碳酸氢钠所需时间短；或相同条件下，相同时间内，碳酸氢钠产生的二氧化碳多）；碳酸钠和稀盐酸反应分步进行，首先生成碳酸氢钠，然后才是碳酸氢钠和稀盐酸的反应（或碳酸钠和稀盐酸反应时先生成碳酸氢钠，然后碳酸氢钠和稀盐酸反应生成二氧化碳；或 Na2CO3+2HCl=NaHCO3+NaCl， NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑；立即产生大量气泡（或立即产生气泡）；刚开始无明显现象，后产生气泡
【知识点】溶质的质量分数及相关计算；盐的化学性质；影响化学反应速率的因素探究；化学方程式的书写与配平；化学实验方案设计与评价
【解析】 【解答】(1) 根据质量守恒定律可知，化学反应前后原子种类及数目不变，由（NH4)2CO3+2NaOH=X+2H2O+2NH3↑可知，化学方程式左边有2个氮原子、10个氢原子、1个碳原子、5个氧原子和2个钠原子，化学方程式右边有1个X、10个氢原子、2个氧原子和2个氮原子，则1个X中含有1个钠原子、3个氧原子和1个碳原子，则X的化学式为 Na2CO3 ；故答案为： Na2CO3 ；
（2）A、浓硫酸具有强烈的腐蚀性，稀硫酸危险性小且可以与氨气反应，所以不可以用浓硫酸替代稀硫酸，A错误；
B、倒置漏斗，可以增加与反应物的接触面积，减少氨气吸收时带来的压强差，防止倒吸，B正确；
C、球形干燥管中盛放的是氢氧化钠固体，可以吸收水和空气中的二氧化碳，故其增加的质量不只是反应生成水的质量，C错误；
D、停止加热后要通入一段时间空气，目的是为了排尽装置内反应生成的气体，使氨气全部被稀硫酸吸收，确保实验结果准确，否则会导致测定结果偏小，D正确；
故选：BD；
（3）碳酸氢铵与氢氧化钠在加热条件下反应生成碳酸钠、水和氨气，反应前烧杯及烧杯内溶液的总质量记为m4，反应后其总质量记为m5，说明生成氨气的质量为m5-m4，
设样品中碳酸铵的质量为x，
则样品中碳酸铵的质量分数为
，故答案为： ；
(4)由图3可知，相同时间内，碳酸氢钠产生气体的压强大，说明相同条件下，碳酸氢钠和稀盐酸反应产生二氧化碳较快，得到这一结论的理由是相同条件下，压强越大，产生的二氧化碳气体越多；根据表格数据可知，取等体积、含碳元素质量相同的碳酸钠和碳酸氢钠稀溶液（各滴两滴酚酞溶液），碳酸钠溶液使酚酞溶液变红色，碳酸氢钠溶液使酚酞溶液变浅红色，分别滴加相同体积、相同浓度 的足量稀盐酸，碳酸钠溶液由红色变为浅红色再变为无色，碳酸氢钠溶液由浅红色变为无色，说明碳酸钠先要与盐酸反应转化为碳酸氢钠，然后碳酸氢钠才与盐酸反应生成二氧化碳，所以碳酸钠产生二氧化碳的速率慢，故得到碳酸钠和稀盐酸反应产生二氧化碳较慢这一结论的理由是碳酸钠与稀盐酸反应分步进行，首先生成碳酸氢钠，然后碳酸氢钠与盐酸反应生成二氧化碳，故答案为：第1空、碳酸氢钠；
第2空、相同条件下，压强越大，产生二氧化碳越多（或相同条件下，产生相同量的二氧化碳，碳酸氢钠所需时间短；第3空、或相同条件下，相同时间内，碳酸氢钠产生的二氧化碳多）；第4空、碳酸钠和稀盐酸反应分步进行，首先生成碳酸氢钠，然后才是碳酸氢钠和稀盐酸的反应（或碳酸钠和稀盐酸反应时先生成碳酸氢钠，然后碳酸氢钠和稀盐酸反应生成二氧化碳；第5空、或 Na2CO3+2HCl=NaHCO3+NaCl， NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑；立即产生大量气泡（或立即产生气泡）；刚开始无明显现象，后产生气泡。
【分析】（1）根据化学反应前后原子种类及数目不变来分析解答；
（2）A、根据浓硫酸具有强烈的腐蚀性，不可以用浓硫酸替代稀硫酸来分析解答；
B、根据倒置漏斗，可以增加与反应物的接触面积，能防止倒吸来分析解答；
C、根据氢氧化钠固体能吸收水和空气中的二氧化碳，增加的质量不只是反应生成水的质量来分析解答；
D、根据停止加热后要通入一段时间空气可以排尽装置内反应生成的气体，使氨气全部被稀硫酸吸收，否则会导致测定结果偏小来分析解答；
(3)根据题中数据和方程式来分析解答；
(4)根据图3中的信息来分析解答；根据碳酸钠溶液使酚酞溶液变红色，碳酸氢钠溶液使酚酞溶液变浅红色，滴入稀盐酸，溶液颜色变化来分析解答。
18．食盐是生活必需品之一，我国可以通过海盐或地下盐矿的岩盐精制得到。某化学兴趣小组对市面上一些品牌食盐的成分产生了浓厚的兴趣，进行了一系列的实验探究。
【查阅资料】
Ⅰ.食盐中一般会添加微量碘酸钾(KIO3)作为补碘剂，为白色固体，可溶于水。
Ⅱ.碘酸钾在酸性条件下与碘化钾(KI)反应可产生碘单质。淀粉遇碘单质(I2)变蓝，遇KIO3、维生素C(化学式为C6H8O6)、醋酸(化学式为C2H4O2)不变色。
（1）【实验1】小组同学为探究碘酸钾(KIO3)的热稳定性，设计了图1、图2的实验进行探究。
将碘酸钾加热至分解，应从图1中选择的装置是　 　（填序号)。
（2）根据图2中现象说明，碘酸钾受热分解中收集到的气体是　 　 (填符号)。
（3）进一步实验可知，KIO3受热分解还可产生碘化钾(KI)，其反应化学方程式为　 　。
（4）【实验2】探究KIO3与维生素C的反应，设计了如图3所示的实验
号 溶液中溶质的质量/g 实验现象
KIO3 维生素C
2-1 0.1 0.1 溶液立即由无色变为蓝色
2-2 0.005 0.005 溶液逐渐由无色变为蓝色
2-3 0.0025 0.0025 一段时间后溶液 （4） ，再滴入5滴稀醋酸后，溶液逐渐变为浅蓝色
【解释与结论】
将实验2-3中，现象补充完整，表中空白为　 　。
（5）对比实验2-1、2-2，可探究影响KIO3与维生素C反应速率的因素是　 　。
（6）【反思与评价】
某同学对某品牌食盐是否加碘提出质疑，并设计了探究方案：取一定质量的该品牌食盐样品，加水充分搅拌，溶解后加入适量淀粉，始终无明显现象，得出结论：该品牌食盐没有加碘。此实验方案不严谨，其理由是　 　。
（7）改进后，向上述实验后的溶液中加入　 　溶液和稀醋酸即可以证明食盐中是否加碘。
【反思交流】该化学兴趣小组完成了对部分品牌食盐成分的探究，他们认为实验设计方案可能还有待完善，相约以后要致力于化学研究，造福人们。
【答案】（1）C
（2）O2
（3）2KIO32KI + 3O2↑
（4）无明显变化（或不变蓝色）
（5）反应物的浓度
（6）碘酸钾遇淀粉不变蓝色
（7）维生素C
【知识点】气体反应装置的选取；实验探究物质的性质或变化规律
【解析】【解答】（1）碘酸钾加热分解应选用固体加热型发生装置，B装置试管口未向下倾斜，故应从图1中选择的装置是C；
故答案为：C；
（2）氧气具有助燃性能使带火星的小木条复燃，由此可知该气体为氧气，化学式为；
故答案为：；
（3）碘酸钾受热分解产生了碘化钾和氧气，故该反应的方程式为；
故答案为：；
（4）实验2-1、2-2产生的实验现象可推出2-3中现象应为：一段时间后溶液无明显变化（或不变蓝色），再滴入5滴稀醋酸后，溶液逐渐变为浅蓝色；
故答案为：无明显变化（或不变蓝色）；
（5）实验 2-1、2-2的控制变量是反应物的浓度，故可探究的影响与维生素C反应速率的因素是反应物浓度；
故答案为：反应物浓度；
（6）加碘盐中的碘指的是碘元素，而不是碘单质，一般在食盐中加入的是碘酸钾，使食盐含碘，碘酸钾不能使淀粉变蓝，故此实验方案不严谨；
故答案为：碘酸钾遇淀粉不变蓝色；
（7）根据实验2探究与维生素C的反应可知，碘酸钾、维生素C、醋酸三种溶液混合会使淀粉变色，故向上述实验后的溶液中加入维生素C溶液和稀醋酸即可以证明食盐中是否加碘；
故答案为：维生素C。
【分析】（1）根据试管口略向下倾斜是为了防止冷凝水回流进行分析解答；
（2）根据碘酸钾分解产生氧气进行分析解答；
（3）根据碘酸钾受热分解的原理进行分析解答；
（4）根据维生素C溶液可以说明溶液中是否含碘离子进行分析解答；
（5）根据影响反应速率的因素进行分析解答；
（6）根据碘酸钾遇淀粉不变蓝色进行分析解答；
（7）根据维生素C可以证明食盐中是否加碘进行分析解答。
19．化学实验室有一瓶久置的氢氧化钠溶液，同学们对该溶液是否变质展开实验探究，如图所示：
初步探究 继续探究 废液处理
（1）实验一观察到无色酚酞溶液变红色，不能得出样品是否变质的原因是　 　。
（2）实验二观察到的现象是　 　，证明氢氧化钠溶液已变质。实验中发生反应的化学方程式是　 　。
（3）为进一步证明变质后的溶液中是否还含有氢氧化钠，兴趣小组设计了实验三：将实验二所得混合物过滤，向滤液样品中滴加无色酚酞试液，观察到酚酞试液变红，于是得出实验结论：变质后的溶液中含有氢氧化钠。实验结束后，经过组内交流，同学们对实验过程产生了质疑，并提出了改进措施。该措施是　 　。
（4）同学们按照改进后的方案完成探究，并最终得出实验结论：变质后的溶液中含有氢氧化钠。探究活动结束后，将上述三个实验所得废液倒入同一个废液缸中，废液中一定含有的溶质(除酚酞外)是　 　(填化学式)。
【答案】（1）氢氧化钠、碳酸钠溶液都显碱性，都能使无色酚酞溶液变红
（2）有白色沉淀生成；
（3）氯化钙溶液滴加到过量，使碳酸钠完全反应
（4）NaCl、NaOH
【知识点】空气中常见酸碱盐的质量或性质变化及贮存法；实验探究物质的组成成分以及含量
【解析】【解答】（1）氢氧化钠变质原因是氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，生成的碳酸钠溶液也呈碱性，也能使无色酚酞试液变红，故不能得出样品是否变质。
（2）假如氢氧化钠溶液中有碳酸钠，加入的氯化钙能和碳酸钠反应会生成碳酸钙白色沉淀和氯化钠，当看到溶液变浑浊，有白色沉淀生成时，就可以得出结论氢氧化钠变质了；发生反应的化学方程式是。
（3）实验时没有说明氯化钙的用量，与碳酸钠反应时，碳酸钠可能有剩余，使无色酚酞试液变红色，不能说明溶液中含有氢氧化钠，改进措施：将实验二中的氯化钙溶液滴加到过量，使碳酸钠完全反应。
（4）实验一滴有酚酞溶液的氢氧化钠溶液，溶质是氢氧化钠；实验二滴有氯化钙溶液的氢氧化钠溶液中含有碳酸钠，碳酸钠与氯化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，向实验二反应后的溶液中滴加酚酞溶液，得到实验三溶液，将上述三个实验所得废液倒入同一个废液缸中，废液中一定含有的溶质(除酚酞外)是NaCl、NaOH。
【分析】（1）根据氢氧化钠和碳酸钠均显碱性，能使酚酞变红色来解答；
（2）根据氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠来解答；
（3）根据滴加氯化钙过少，没有消耗完碳酸钠，滤液中任然有碳酸钠显碱性，能使酚酞变红色来解答；
（4）根据实验一中有氢氧化钠，实验二后溶液中的溶质是氯化钠来解答。
（1）氢氧化钠变质是氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，生成的碳酸钠溶液也呈碱性，也能使无色酚酞试液变红，故不能得出样品是否变质。
（2）氢氧化钠溶液已变质是指二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠，加入的氯化钙能和碳酸钠反应生成碳酸钙白色沉淀和氯化钠，当看到溶液变浑浊，有白色沉淀生成时，就可以得出结论氢氧化钠变质了；发生反应的化学方程式是。
（3）实验时没有说明氯化钙的用量，与碳酸钠反应时，碳酸钠可能有剩余，使无色酚酞试液变红色，不能说明溶液中含有氢氧化钠，改进措施：将实验二中的氯化钙溶液滴加到过量，使碳酸钠完全反应。
（4）实验一滴有酚酞溶液的氢氧化钠溶液，溶质是氢氧化钠；实验二滴有氯化钙溶液的氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液变质，含有碳酸钠，碳酸钠与氯化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，向实验二反应后的溶液中滴加酚酞溶液，得到实验三溶液，将上述三个实验所得废液倒入同一个废液缸中，废液中一定含有的溶质(除酚酞外)是NaCl、NaOH。
20．我国提出2060年前实现碳中和。彰显了负责任大国的作为与相当。实现碳中和人人有责，让我们从衣食住行点滴做起，节约能源，低碳生活。学习小组开展“低碳行动”实践活动，聚焦主要物质二氧化碳，实验探究二氧化碳的性质与转化过程如下：
探究活动一：探究二氧化碳与水的反应
【设计与实验】同学们取石蕊溶液染成紫色的干燥纸条，完成如下实验操作。
实验操作 实验Ⅰ 实验Ⅱ 实验Ⅲ 实验Ⅳ
实验现象 紫色纸条不变色 紫色纸条不变色 紫色纸条变红色 　
【解释与结论】
分析对比实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，得出的结论是水和二氧化碳都不能使紫色石蕊变红，二氧化碳与水共同作用使紫色石蕊变红。
（1）实验Ⅳ的目的是 　 　。
（2）分析对比实验Ⅲ和Ⅳ，得出的结论是 　 　。
（3）写出实验Ⅲ中反应的化学方程式 　 　。
（4）探究活动二：探究二氧化碳与碱溶液的反应。
【设计与实验】同学们取氢氧化钙溶液和氢氧化钠溶液设计并进行了如图所示实验。
【解释与结论】
实验①中观察到的现象是 　 　，得到二氧化碳能与氢氧化钙溶液发生化学反应的结论；实验②中观察到无明显现象，得到二氧化碳不能与氢氧化钠溶液发生化学反应的结论。
（5）【反思与评价】
有同学认为实验②得出的实验结论不合理，他认为无明显现象并不能证明二氧化碳与氢氧化钠溶液不发生化学反应，于是设计了以下三个实验方案，证明二氧化碳是否能与氢氧化钠溶液发生化学反应，其中能达到目的的方案有 　 　。
实验方案 实验步骤
方案一 在两个相同的软塑料瓶中挤满二氧化碳，分别加入等量的水和氢氧化钠溶液，振荡，观察现象。
方案二 向一瓶盛有二氧化碳的集气瓶中加入适量氢氧化钠溶液，振荡后，滴加几滴无色酚酞溶液，观察现象。
方案三 向一瓶盛有二氧化碳的集气瓶中加入适量氢氧化钠溶液，振荡后，滴加足量稀盐酸，观察现象。
（6）【表达与交流】
通过实验探究得出二氧化碳与氢氧化钙溶液和氢氧化钠溶液均能发生化学反应，请写出二氧化碳与氢氧化钠溶液反应的化学方程式 　 　。
（7）请你为某工厂提出一条减少排放物中二氧化碳含量的建议：　 　。
【答案】（1）证明酸能使纸条变红
（2）二氧化碳与水反应生成酸
（3）CO2+H2O=H2CO3
（4）溶液变浑浊或产生白色沉淀
（5）方案一、方案三
（6）CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
（7）利用新能源替代化石燃料或将废气中二氧化碳进行吸收等
【知识点】探究二氧化碳的性质；二氧化碳对环境的影响
【解析】【解答】（1） 实验Ⅳ实验目的是证明酸能使纸条变红。
（2） 实验Ⅳ可证明酸能使石蕊变红，分析对比实验Ⅲ和Ⅳ，得出二氧化碳与水反应生成酸。
（3） 实验Ⅲ中发生的是二氧化碳与水反应生成碳酸，由此写出反应方程式。
（4） 实验①中二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，观察到的现象是溶液变浑浊 。
（5） 在两个相同的软塑料瓶中挤满二氧化碳，分别加入等量的水和氢氧化钠溶液，振荡，通过比较塑料瓶变瘪程度可证明二氧化碳与氢氧化钠反应，方案一正确；二氧化碳与氢氧化钠反应生成的碳酸钠溶液也呈碱性，与氢氧化钠都能使酚酞变红，方案二错误；氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钙，碳酸钙与盐酸反应产生二氧化碳气体，通过加盐酸是否有气泡产生能证明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应，方案三正确。
（6） 二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，由此写出反应方程式。
（7）利用新能源替代化石燃料或将废气中二氧化碳进行吸收等，可减少排放物中二氧化碳含量。
【分析】（1）根据实验中纸条的颜色变化分收入
（2）根据该实验中纸条变红分析；
（3）根据二氧化碳与水反应生成碳酸分析；
（4）根据二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水分析；
（5）根据二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，装置内压强会减小，碳酸钠与盐酸反应产生二氧化碳分析；
（6）根据 二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水分析；
（7）根据化石燃料燃烧会排放二氧化碳分析。
21．《美丽化学》实验小组的成员们欲验证氢氧化钠与二氧化碳是否发生了化学反应。小组的成员们设计并进行如图实验：
（1）【实验探究1】如图所示，向一个收集满的质地较软的塑料瓶中加入约1/3体积的溶液中，立即旋紧瓶盖，振荡。
【收集证据】在实验过程中观察到　 　，由此现象小镁同学得出氢氧化钠与二氧化碳发生了化学反应。
【交流评价】同学们讨论后得出：此实验不能证明氢氧化钠与二氧化碳发生了反应，原因是没有排除　 　，对此实验造成的干扰。
【设计实验1】小妮同学认为：在上述实验的基础上，只要稍加改进，就可得到正确结论。她的改进方案是将氢氧化钠溶液换成　 　重复上述实验，通过对比实验现象即可得到结论。
（2）【继续探究】《美丽化学》实验小组的成员们在完成探究实验后，对塑料瓶内的溶液中溶质成分产生了兴趣。于是大家决定探究塑料瓶内溶质的成分：
【提出问题】塑料瓶内溶质的成分是什么？
【猜想假设】小激同学猜想： 小航同学猜想：
【交流评价】上述猜想中　 　同学是错误的。
【设计实验2】小蕊同学为了证明塑料瓶内的溶质成分，设计如下实验：取样于试管中，加入一定量的稀硫酸，观察到有气泡产生，由此得出小航同学猜想成立。请你评价小蕊同学的实验设计　 　（填“正确”或“错误”），原因是小蕊同学在实验中没有证明　 　（填化学式）是否存在。
最终同学们选择恰当试剂证明了小航同学的猜想成立。
【拓展应用】老师们让同学们处理软质塑料瓶内的液体，使之符合排放标准，还要考虑到节约药品这一原则，则处理废液的最佳做法是　 　。
【答案】（1）塑料瓶变瘪；水；等量的水
（2）小激；错误；NaOH；滴加适量的稀盐酸至溶液呈中性
【知识点】碱的化学性质；盐的化学性质；探究二氧化碳的性质；定性实验（控制变量、空白实验、对比实验）
22．某同学对蜡烛(主要成分是石蜡)及其燃烧进行探究
（1）在“蜡烛及其燃烧的探究”实验中，用小刀从蜡烛上切下一小块石蜡放入水中，石蜡浮在水面上，说明石蜡的密度　 　 (填“大于”“小于”或“等于”)水的密度，石蜡　 　 (填“不”或“易”)溶于水。
（2）点燃蜡烛，把一根火柴梗迅速平放入火焰中(如图1)，约1 s后取出，可以观察到火柴梗的a处最先炭化，此现象说明了：　 　温度最高。
（3）如图2所示，同学们进行了如下实验，请完成下列实验报告
实验步骤 实验现象 实验结论
点燃蜡烛，并在火焰上方罩一个冷而干燥的小烧杯(如图2) ①烧杯内壁有　 　生成 ②石蜡燃烧后的产物有　 　。
迅速倒转小烧杯，向其中加入少量澄清石灰水，振荡 ③澄清石灰水　 　 蜡烛燃烧后的产物有二氧化碳
（4）写出蜡烛燃烧的文字表达式　 　。
（5）蜡烛熄灭时会出现一缕白烟，用火柴点燃白烟，发现蜡烛复燃，说明白烟具有　 　性。 由此推测，白烟的成分是　 　。
（6）婷婷在探究蜡烛燃烧的过程中，发现罩在火焰上方的烧杯内壁被熏黑，你认为她的以下做法中不合适的是________。
A．反复实验，并观察是否有相同现象
B．查找资料，探究生成的黑色固体是什么
C．认为与本次实验目的无关，不予理睬
D．询问老师或同学，讨论生成黑色物质的原因
【答案】（1）小于；不
（2）外焰
（3）水雾；水；变浑浊
（4）
（5）可燃；石蜡固体小颗粒
（6）C
【知识点】科学探究的基本方法与意义；蜡烛燃烧实
巩固训练
1．与反应制备是硫酸工业中的重要反应，其微观变化过程如图所示。下列说法正确的是
A．反应前后分子的数目保持不变
B．反应前后催化剂的质量保持不变
C．反应前后各元素化合价保持不变
D．中硫元素和氧元素质量比为1：2
【答案】B
【知识点】元素化合价的规则与计算；有关化学式的计算和推断；催化剂在化学反应中的作用
【解析】【分析】A.根据图片分析反应前后分子的数量变化；
B.根据催化剂的性质判断；
C.注意比较反应前后硫元素的化合价变化；
D.元素的质量之比等于相对原子质量与个数的乘积之比。
【解答】A.根据图片可知，反应前为3个分子，反应后为2个分子，故A错误；
B.反应前后，催化剂的质量和化学性质保持不变，故B正确；
C.二氧化硫中硫元素的化合价为+4价，三氧化硫中硫元素的化合价为+6价，故C错误；
D.二氧化硫中硫元素和氧元素的质量之比：（32×1）：（2×16）=1：1，故D错误。
故选B。
2．如图所示分别为水电解实验的装置图和微观示意图，下列有关说法错误的是（　　）
A．图甲中b管产生的气体能使带火星的木条复燃
B．该反应属于分解反应，反应过程中元素化合价不变
C．由图乙可知原子是化学变化的最小微粒
D．该实验证明水是由氢元素和氧元素组成
【答案】B
【知识点】水的组成和主要性质；元素化合价的规则与计算；化合反应和分解反应
【解析】【分析】（1）在电解水的实验中，生成氢气的体积是氧气体积的2倍；氧气用带火星的木条检验；
（2）一种物质生成多种物质的反应叫分解反应；分析反应前后元素的化合价大小即可。
（3）根据乙图分析反应前后原子的种类和数量是否发生变化；
（4）根据质量守恒定律分析。
【解答】A.根据图甲可知，a管中气体体积大于b管，则a为氢气，b为氧气，而氧气能够使带火星的木条复燃，故A正确不合题意；
B.根据乙图可知，水电解生产两种物质，为分解反应；反应前，氢元素的化合价为+1价，氧元素的化合价为-2价；反应后，氢和氧元素的化合价都为0价，故C错误符合题意；
C.根据乙图可知，反应前后原子的种类和个数保持不变，因此原子是化学变化的最小微粒，故C正确不合题意；
D.水电解生成氢气和氧气，根据质量守恒定律可知，水有氢元素和氧元素组成，故D正确不合题意。
故选B。
3．某兴趣小组利用U形管设计实验装置。
（1）甲组同学设计如图1 所示的装置探究 CO2和 NaOH 溶液能否反应。乙组同学向甲组实验后左侧烧杯内的溶液中滴加酚酞，溶液变为红色。甲组同学指出这不能作为判断氢氧化钠与CO2发生反应的证据，原因是　 　。乙组同学经讨论后认为向实验后左侧烧杯内的溶液中滴加　 　溶液，才能达到实验目的。
（2）丙组同学设计如图2所示的装置探究铁制品锈蚀的条件。将干燥的氧气从导管a通入，使氧气充满U型管，一段时间后观察三处铁丝的现象。
①为确定U形管已经充满氧气，进行的实验操作是　 　。
②小组同学通过比较　 　铁丝(填编号)，得出纯铁丝不易锈蚀的结论。
【答案】（1）无论是否反应，溶液均变红色(均呈碱性)；氯化钙溶液 /氯化钡溶液
（2）将带火星的木条放在b处，若复燃，则已经集满；②、②③
【知识点】氧气的检验和验满；酸碱指示剂及其性质；盐的性质及用途；金属的腐蚀与防护
【解析】【分析】（1）①碳酸钠和氢氧化钠的溶液都呈碱性，都能使无色酚酞试液变红。
②碳酸钠和钙离子或钡离子结合生成沉淀，可以证实有碳酸钠生成，即氢氧化钠与二氧化碳反应；
（2）①根据氧气的验满方法解答；
②根据控制变量法的要求选择对照实验。
【解答】（1） ①甲组同学指出这不能作为判断氢氧化钠与CO2发生反应的证据，原因是： 无论是否反应，溶液均变红色(均呈碱性) 。
②乙组同学经讨论后认为向实验后左侧烧杯内的溶液中滴加 氯化钙溶液 /氯化钡溶液 溶液，才能达到实验目的。
（2）① 为确定U形管已经充满氧气，进行的实验操作是： 将带火星的木条放在b处，若复燃，则已经集满 。
②探究纯铁丝不易腐蚀的实验中，要保证水和氧气的因素相同，只改变铁丝种类，故选②③。
4．氧气是一种化学性质比较活泼的气体，它可以和许多物质发生化学反应。如图所示是硫粉、红磷、光亮的细铁丝在氧气中燃烧的实验装置。请分析回答下列问题：
（1）三个实验的集气瓶底部都放有少量水，其中甲集气瓶底部放少量水的目的是　 　。
（2）乙集气瓶内产生大量的白烟，写出该反应的文字表达式：　 　。
（3）丙中观察到的实验现象是　 　。
（4）甲乙丙中所发生的化学反应，从反应类型看，都属于　 　（选填“化合”或“分解”）反应。
【答案】（1）吸收二氧化硫气体，防止其污染空气
（2）
（3）剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体
（4）化合
【知识点】氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象；化合反应和分解反应；书写化学方程式、文字表达式
5．《周礼 考工记》中记载，古人曾在草木灰（含）的水溶液中加入贝壳（主要成分）焙烧成的灰（主要成分为CaO），利用生成物中能够去污的成分来清洗丝帛。为了复现这一工艺，小乐设计并完成了如图甲所示的实验流程。
（1）上述过程中操作a指的是　 　；
（2）该实验流程中的化学反应，涉及的基本反应类型有分解反应、　 　和复分解反应。
（3）若构成滤液和去污液中溶质的离子种类如图乙所示，则去污液中的溶质为　 　（用化学式表示）。
【答案】（1）过滤
（2）化合反应
（3）KOH和
【知识点】化合反应和分解反应；物质的鉴别、推断；混合物的分离方法（过滤、蒸发、结晶）
【解析】【分析】（1）过滤操作用于分离液体和不溶于液体的固态物质。
（2）根据贝壳（主要成分CaCO3）焙烧生成CaO和二氧化碳、氧化钙与水反应生成氢氧化钙、氢氧化钙与碳酸钾反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钾进行分析；
（3）根据图乙信息进行分析。
【解答】（1）根据图片可知，操作a用于分离滤液和滤渣，应该为过滤。
（2）贝壳（主要成分CaCO3）焙烧生成CaO，化学方程式为，该反应属于分解反应；
CaO与水反应生成Ca（OH）2，化学方程式为CaO+H2O=Ca（OH）2，该反应属于化合反应；Ca（OH）2与草木灰（主要成分含K2CO3）反应生成CaCO3沉淀和KOH，化学方程式为Ca（OH）2+K2CO3=CaCO3↓+2KOH，该反应属于复分解反应；
（3）由图乙可知，滤液应该为碳酸钾，只存在两种离子，加入氧化钙后反应得到的去污液中有三种离子，应该为氢氧根离子，则去去污液中的溶质为KOH和。
6．天然存在的氧原子一般是氧-16，其原子核由8个质子和8个中子构成，另外还存在少量含9个中子的氧-17 和含10个中子的氧-18。最近某科研团队首次观测到氧-28，其部分过程如图所示。
（1）氧-28的原子核中有　 　个中子。
（2）氧-28与氧-16的关系与下列相同的是____
A．白磷和红磷 B．碳-12和碳-14
C．金刚石和石墨 D．氕和氘
（3）图中得到氧-28的过程　 　(填“属于”或“不属于”)化学变化。
【答案】（1）20
（2）B；D
（3）不属于
【知识点】原子的构成；同位素；化学反应的实质
【解析】【分析】（1）原子中：质子数=电子数=核电荷数=原子序数。
（2）同位素：质子数相同而中子数不同的原子，互称为同位素。
（3）化学变化的本质是分子拆成原子，原子在重新组合成新的分子。
【解答】（1）氧原子核中有8个质子，中子数为：28-8=20个。
（2）氧-28和氧-16属于同位素原子。
A、白磷和红磷属于不同物质，不是原子，故A错误；
B、碳12和碳14属于同位素原子，故B正确；
C、金刚石和石墨属于不同物质，故C错误；
D、氕和氘属于同位素原子，故D正确。
故答案为：BD。
（3）由图可知，形成氧-28时原子核发生改变，而化学变化中原子是最小微粒，不会发生改变，所以形成氧-28不属于化学变化。
7．小科同学发现铜制眼镜框表面出现了绿色物质，通过学习知道该物质为铜锈，俗称铜绿，主要成分是Cu2(OH)2CO3，小科对此进行了探究：
【提出问题】铜是在什么条件下锈蚀的？
【猜想】
（1）根据铜锈的化学式，猜想铜生锈可能是铜与水、氧气、　 　（填物质名称）共同作用的结果。
（2）【设计与实验】借鉴“铁钉锈蚀条件的探究”实验，小科设计并进行了“铜片锈蚀条件的探究”实验，观察现象如下：
从优化实验的角度考虑，你认为哪组实验是多余的 并说明理由　 　。
（3）比较B、D两组实验，得出的结论是　 　。
（4）【反思与应用】利用所得结论填空：写出一种防止铜生锈的具体方法　 　。
【答案】（1）二氧化碳
（2）A。A组实验存在氧气和二氧化碳两个变量
（3）铜生锈需要氧气
（4）保持铜制品表面的洁净和干燥
【知识点】金属的化学性质；金属活动性顺序及其应用；金属的腐蚀与防护
【解析】【分析】铜与水、氧气、二氧化碳同时接触容易生锈。
【解答】 （1）根据铜锈的化学式（含有碳元素），猜想铜生锈可能是铜与水、氧气、二氧化碳共同作用的结果。
（2）A是多余的，是因为C中能够证明没有二氧化碳不能生锈，D中能够证明没有氧气不能生锈。
（3）比较B（与氧气接触，生锈）、D（与氧气隔绝，不能生锈）两组实验，得出的结论是铜生锈需要氧气。
（4）一种防止铜生锈的具体方法：隔绝氧气或隔绝水或隔绝二氧化碳。
8．定律是对自然现象或关系的描述，通常可用数学方式加以表达。在学习“质量守恒定律”时，小丽查阅到以下材料：
波义耳实验：在密闭的曲颈瓶中加热金属汞时，得到了金属灰（氧化汞）。冷却后打开容器，称量金属灰的质量，发现比原来金属质量增加了。 罗蒙诺索夫重做了波义耳实验，他将金属铅装入容器后密封，称量。然后把容器放到火上加热，金属变成了黄色（氧化铅），冷却后再次称量，发现容器的总质量没有发生变化，该发现当时未引起科学家的注意。 拉瓦锡用锡和铅做了罗蒙诺索夫实验，也得到了同样的结论。他还做了许多实验并得出结论：在化学反应过程中物质质量是守恒的，并将此结论写成一个代数式。该结论得到当时科学家的普遍认同。 廊道尔特和曼莱做了精确度极高的化学实验，反应前后质量之差小于0.0001g，在实验误差范围内，国际科学家一致承认质量守恒定律。
1673年 1756年 1774年 1908年、1912年
（1）玻义耳实验中，金属灰增加的质量是　 　。
（2）质量守恒定律的发现过程，带给我们的启示有____（填字母）；
A．要善于总结前人的成果和经验
B．实验的成功与否，取决于药品的选择
C．定量方法是科学研究的重要方法
受上述研究启发，小丽对相关实验进行了深入探究。
（3）在白磷燃烧前后质量测定实验中（如图）。气球的作用有　 　。
（4）小丽认为，蜡烛燃烧后剩下的固体质量比燃烧前少了，因此该现象不符合质量守恒定律。请你设计一个能说服小丽的简明实验思路　 　。
【答案】（1）参加反应的氧气质量
（2）A；C
（3）形成密闭空间，使瓶内气压保持在一定范围内，防止瓶塞因气压过大而冲出
（4）在密闭装置中完成蜡烛燃烧，并测量蜡烛燃烧前后整个装置的质量，比较两者的质量大小
【知识点】质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】（1）汞和氧气反应生成氧化汞；
（2）根据对科学探究的认识判断；
（3）气球有弹性，体积可达可小，则气压增大时体积变大，气压减小时体积变小；
（4）如果容器不是密闭的，那么生成的气体会溢出，导致反应前后总质量发生改变。
【解答】 （1）玻义耳实验中，金属灰增加的质量是参加反应的氧气质量。
（2）质量守恒定律的发现过程，带给我们的启示有要善于总结前人的成果和经验、定量方法是科学研究的重要方法。
故选AC。
（3）根据题意可知，气球的作用有：形成密闭空间，使瓶内气压保持在一定范围内，防止瓶塞因气压过大而冲出。
（4）能说服小丽的简明实验思路：在密闭装置中完成蜡烛燃烧，并测量蜡烛燃烧前后整个装置的质量，比较两者的质量大小。
9．某兴趣小组对“NaOH溶液与稀盐酸是否会发生反应”进行探究， 设计并完成了如下实验：
实验一： 在烧杯中先注入适量NaOH。溶液， 测得其pH=13； 然后将一定量的稀盐酸注入烧杯中与NaOH 溶液充分混合， 测得混合后溶液的pH=8。
实验二： 在烧杯中先注入适量NaOH溶液， 并滴加2滴酚酞试液， 溶液呈红色； 然后将一定量的稀盐酸注入烧杯中， 发现红色褪去。
（1）小组同学经过讨论一致认为， 仅根据实验一的现象不能证明NaOH溶液与稀盐酸发生了化学反应， 请简述理由：　 　；
（2）甲同学对实验二现象产生的原因提出了质疑， 他认为可能是盐酸与酚酞发生了反应，所以红色褪去。乙同学经过思考， 仅利用实验一、二提供的试剂继续探究， 就解决了乙同学的困惑， 他的实验操作是　 　；
（3）丙同学猜想： 实验二反应后的溶液中还存在稀盐酸。请帮助丙同学设计实验方案，验证他的猜想　 　。
【答案】（1）可能是盐酸中的水稀释了氢氧化钠溶液，使pH减小
（2）向实验二的烧杯中继续添加氢氧化钠溶液
（3）向实验二反应后的溶液中加入铁粉，若有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色，则说明溶液中存在盐酸（合理即可）
【知识点】酸碱指示剂及其性质；酸的化学性质
【解析】【分析】（1）根据稀盐酸中的水会稀释氢氧化钠溶液分析；
（2）若盐酸与酚酞发生了反应，溶液中的酚酞被消耗，酚酞遇碱性溶液会变红，因此可以通过滴加碱性溶液检验溶液中是否还含有酚酞，故接下来的操作为向实验二的烧杯中继续添加氢氧化钠溶液，若观察到溶液又变为红色，证明酚酞没有与稀盐酸反应；
（3）铁和稀盐酸反应，生成氯化亚铁浅绿色溶液和氢气，据此分析解答。
【解答】（1）根据题意可知，稀盐酸中含有水，盐酸中的水可能将氢氧化钠溶液进行了稀释，导致pH减小，则实验一的现象不能证明NaOH溶液与稀盐酸发生了化学反应。
（2）乙同学经过思考， 仅利用实验一、二提供的试剂继续探究， 就解决了乙同学的困惑， 他的实验操作是：向实验二的烧杯中继续添加氢氧化钠溶液；
（3） 丙同学设计实验方案，验证他的猜想的操作为： 铁粉只能与实验二反应后的溶液中稀盐酸反应，若观察到有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色，能够证明溶液中含有盐酸。
（1）实验一的现象不能证明NaOH溶液与稀盐酸发生了化学反应，原因是氢氧化钠溶液中加入稀盐酸，稀盐酸中含有水，盐酸中的水可能将氢氧化钠溶液进行了稀释，导致pH减小；
（2）若盐酸与酚酞发生了反应，溶液中的酚酞被消耗，酚酞遇碱性溶液会变红，因此可以通过滴加碱性溶液检验溶液中是否还含有酚酞，故接下来的操作为向实验二的烧杯中继续添加氢氧化钠溶液，若观察到溶液又变为红色，证明酚酞没有与稀盐酸反应；
（3）铁粉只能与实验二反应后的溶液中稀盐酸反应，若观察到有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色，能够证明溶液中含有盐酸。
10．某些铜器表面呈绿色，这是铜器长期暴露在空气中生了铜渍。为了弄清“铜绿”的组成和铜生成“铜绿”的条件，某化学实验小组进行了如下探究：
【查阅资料】了解到这层锈渍的化学成分是碱式碳酸铜【Cu2 （OH）2CO3】，俗称“铜绿”。
（1）【猜想与假设】据“铜绿”的组成和查阅的资料判断，铜绿可能是铜与CO2、O2和　 　 共同作用而生成的。
（2）【设计与实验】借鉴课本“铁制品锈蚀条件”的探究实验，小刚设计了“铜片锈蚀条件的探究”实验，实验如图所示（所用铜片洁净、光亮，试管内的为铜片）。实验较长时间后，发现　 　试管中铜片最先生锈（填写试管字母编号）。
（3）【解释与结论】实验B的目的是　 　。
（4）得出“铜生锈一定与CO2有关”的结论，依据的两个实验是　 　。
（5）【评价与改进】小明认为小刚设计的实验还不够完善，要得出正确的结论，还要补充个实验。你认为要补充的一个实验是：　 　。
【答案】（1）水
（2）F
（3）探究只有氧气存在时，铜是否会生成铜绿
（4）D和E
（5）把铜片置于装有干燥空气的试管中，对比观察。
【知识点】金属的化学性质；金属的腐蚀与防护
【解析】【分析】（1）[猜想与假设]根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变进行分析；
（2）[设计与实验]根据F试管中的铜与氧气、水、二氧化碳充分接触，很容易生锈进行分析；
（3）[解释与结论]根据控制变量，探究只有氧气存在时，铜是否会生成铜绿进行分析；
（4）根据实验①和③的其他条件相同，变量是二氧化碳来分析解答；
（5）[评价与改进]根据缺少了把铜片置于装有干燥空气的试管中进行分析。
【解答】（1）[猜想与假设]根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，根据铜绿的化学式可知，铜绿包括铜、氧、氢、碳四种元素。而铜与空气接触会生锈，则碳元素可能来自于空气中的二氧化碳，氢元素可能来自于空气中的水蒸气，氧元素可能来自于空气中的氧气；
（2）[设计与实验]实验较长时间后发现，F试管中的铜片最先生锈，因为F试管中的铜与氧气、水、二氧化碳充分接触，很容易生锈，故答案为：F；
（3）[解释与结论]实验B只将铜片放入氧气中，其实验探究的目的是探究只有氧气存在时，铜是否会生成铜绿。
（4）实验E铜只与水和二氧化碳接触不生锈，实验D铜与氧气、水和二氧化碳同时接触生锈，对比实验D和E，得出结论“铜生锈需要氧气”；
（5）[评价与改进]上图实验缺少了把铜片置于装有干燥空气的试管中，所以要补充的一个实验是：把铜片置于装有干燥空气的试管中，对比观察。
11．11．现如今，速食自热火锅走进了我们的生活，其结构如图甲所示，使用时只需倒入一杯凉水，发热包遇水后可迅速升温至150摄氏度左右并保温1～2小时。
【查阅资料】发热包可能由生石灰、铁粉、碳粉、氯化钠、硝酸钠中的一种或几种组成，为了确定成分，某兴趣小组进行实验，所加试剂均足量，实验过程及现象如图乙所示。
（1）白色沉淀G的化学式为 。
（2）由以上实验无法判断发热包中是否含有 。
（3）请说出“发热包遇水后可迅速升温”的原因： 。
【解答】解：（1）由分析可知，白色沉淀G是氯化银，化学式为：AgCl。
（2）由以上实验无法判断发热包中是否含有硝酸钠。
（3）“发热包遇水后可迅速升温”的原因是氧化钙和水反应放出大量的热。
12．如图所示为实验室制取气体的有关仪器和装置，据图回答下列问题：
（1）用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取并收集氧气，应选择图甲中的　 　(填字母)组合装置。
（2）小明用排水法收集了一瓶氧气，测得氧气的纯度偏低，原因可能是____(多选，填字母)。
A．收集气体前，集气瓶没有注满水
B．导管口开始有气泡冒出，立刻收集
C．收集气体后，集气瓶中仍有少量水
（3）如图乙所示为上述反应过程中某变量y随时间的变化趋势，纵坐标表示的是____(填字母)。
A．固体中氧元素的质量 B．生成O2的质量
C．固体中 MnO2的质量分数 D．固体中钾元素的质量
【答案】（1）AC
（2）A；B
（3）C
【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；氧气的检验和验满
13．CuSO4是化学实验中常见的试剂。探究CuSO4溶液对H2O2分解具有催化作用。
（1）【实验探究】甲同学按如表方案进行实验。
实验步骤 实验现象 实验结论
步骤①木条不复燃； 步骤②产生气泡，溶液变蓝色； 步骤③　 　。 硫酸铜能作过氧化氢分解的催化剂，该反应的化学方程式为　 　。
（2）【评价改进】大家认为甲同学的实验结论不严谨。若要确定该实验结论正确，还需证明硫酸铜的　 　在反应前后都没有发生改变。
（3）【继续探究】乙同学重做了以下实验，进而确认了甲同学的实验结论。
步骤一：称量mg硫酸铜固体（白色）。
步骤二：按照甲同学实验步骤重新实验。
步骤三：将实验后试管中的溶液蒸发、干燥得到白色固体，再称其质量为　 　g，然后将此固体加入到5%的过氧化氢溶液中，仍然可以加速过氧化氢分解。
（4）【拓展延伸】比较硫酸铜和二氧化锰对过氧化氢制取氧气的催化效果，实验过程中不需要控制的条件是____。（填字母序号）。
A．溶液的起始温度 B．催化剂的质量
C．溶液的浓度 D．反应的起始时间
【答案】（1）带火星的木条复燃；2H2O22H2O+O2↑
（2）质量和化学性质
（3）m
（4）D
【知识点】催化剂在化学反应中的作用；书写化学方程式、文字表达式
【解析】【分析】 （1）【实验探究】根据实验现象和氧气具有助燃性，过氧化氢在CuSO4的催化下分解生成水和氧气分析；
（2）【评价改进】根据催化剂的特点分析；
（3）【继续探究】步骤三：根据催化剂的特点分析；
（4）【拓展延伸】根据控制变量方法分析。
【解答】 （1）【实验探究】由于加入CuSO4后产生气泡，说明对H2O2分解具有催化作用，产生的氧气具有助燃性，故步骤③的现象是带火星的木条复燃；
过氧化氢在CuSO4的催化下分解生成水和氧气，该反应的化学方程式为：2H2O22H2O+O2↑；
（2）【评价改进】根据催化剂的特点，除了反应速率改变了还要证明催化剂反应前后的质量和化学性质不变。所以若要确定该实验结论正确，还需证明硫酸铜的质量和化学性质在反应前后都没有发生改变。
（3）【继续探究】步骤三：根据催化剂的特点，可知，将实验后试管中的溶液蒸发、干燥得到白色固体，再称其质量为mg，然后将此固体加入到5%的过氧化氢溶液中，仍然可以加速过氧化氢分解。
（4）【拓展延伸】根据控制变量方法可知，比较硫酸铜和二氧化锰对过氧化氢制氧气的催化效果，实验过程中需要控制的因素有溶液的起始温，催化剂的质量，溶液的浓度；不需要控制的条件是反应起始时间。
故选D。
14．项目学习小组在食盐溶液的学习中，通过实验测定“析出食盐晶体后所得溶液的中小学教育资源及组卷应用平台
重难点14 化学实验探究与设计
命题趋势
考点 三年考情分析 2025考向预测
1、物质的鉴别、鉴定和检验 2、物质的制备实验设计 3、物质的性质探究实验 4、实验操作步骤的设计与优化 5、测定物质成分含量的实验 在近三年浙江中考科学试卷中，化学实验探究与设计考查题型多样 。选择题常考查实验基本操作的正误判断、实验原理的简单应用，如判断某气体收集方法是否正确，或根据实验现象判断物质性质等 。例如，给出几种气体收集装置，让学生选择适合收集某特定气体的装置 。实验探究题是重点考查题型，要求学生根据给定的实验目的，设计完整的实验方案，包括选择实验仪器和试剂、描述实验步骤、预测实验现象并得出结论 。例如，给出一种未知金属，要求设计实验探究其活动性顺序 。 预计 2025 年浙江中考科学仍会考查化学实验探究与设计 。选择题可能会深化对实验原理在复杂情境中应用的考查，如分析多种物质共存时实验现象的判断和干扰因素排除，或者判断在特殊条件（如高压、低温、有催化剂参与）下实验设计的合理性 。实验探究题可能会对实验进行拓展创新，如利用数字化实验设备（pH 传感器、气体传感器等）精确测量实验过程中的数据变化，或者设计实验探究多种因素对化学反应的综合影响（如温度、浓度、催化剂种类等对反应速率和产物的影响），考查学生的创新思维和实践能力 。
重点诠释
【体系构建】
【重难诠释】
知识点一、常见化学实验考察
化学实验题中常考察的有空气中氧气含量的测定，金属活动性顺序探究，酸碱中和反应探究，样品成分测定，物质变质问题……
知识点二、化学实验方案的设计
(1)实验方案设计的基本要求
(2)化学实验设计的基本思路
①明确目的和原理：首先必须认真审题，明确实验的目的要求，弄清题目有哪些新的信息，综合已学过的知识，通过类比、迁移、分析，从而明确实验原理。
②选择仪器和药品：根据实验的目的和原理以及反应物和生成物的性质、反应条件，如反应物和生成物的状态、能否腐蚀仪器和橡皮塞、反应是否需要加热及温度是否需要控制在一定范围等，从而选择合理的化学仪器和药品。
③设计装置和步骤：根据实验目的和原理，以及所选用的实验仪器和药品，设计出合理的实验装置和实验操作步骤，并能够识别和绘制典型的实验仪器装置图，实验步骤应完整而又简便。
④记录现象和数据：根据观察，全面准确地记录实验过程中的现象和数据。
⑤分析得出结论：根据实验中观察的现象和记录的数据，通过分析、计算、图表、推理等处理，得出正确的结论。
知识点三、化学实验方案的评价与改进
对化学实验方案进行评价，主要从正确与错误、严密与不严密、准确与不准确、可行与不可行等方面作出判断。另外有无干扰、是否经济、是否安全、有无污染等也是要考虑的方面。
(1)可行性方面
1)分析实验方案是否科学可行；
2)实验操作是否安全合理；
3)实验步骤是否简单方便；
4)实验效果是否明显。
(2)绿色化学方面
1)实验过程中是否造成环境污染；
2)原料是否无毒、安全、易得；
3)原料利用率及反应速率是否较高；
4)反应速率是否较快。
(3)安全性方面
化学实验从安全角度常考虑的主要因素如下：
1)净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防止液体倒吸；
2)进行某些易燃易爆实验时要防爆炸(如H2还原CuO应先通H2，气体点燃前先验纯等)；
3)防氧化(如H2还原CuO后要“先灭灯再停氢”，白磷切割宜在水中进行等)；
4)污染性的气体要进行尾气处理；有粉末状物质参加的反应，要注意防止导气管堵塞；
5)防吸水(如实验取用、制取易吸水、潮解、水解的物质时宜采取必要措施，以保证达到实验目的)。
(4)规范性方面
1)冷凝回流(有些反应中，为减少易挥发液体反应物的损耗和充分利用原料，需在反应装置上加装冷凝回流装置，如长玻璃管、竖装的干燥管及冷凝管等)；
2)易挥发液体产物(导出时可为蒸气)的及时冷却；
3)仪器拆卸与组装顺序相反，按照从右向左，从高到低的顺序；
4)其他(如实验操作顺序、试剂加入顺序、实验方法使用顺序等)。
限时提升训练
1．对比实验是实验探究的重要方法。下列对比实验设计能达成实验目的的是
A．实验①：探究燃烧的条件之一是可燃物与充足的氧气接触
B．实验②：探究硬水和软水的区分方法
C．实验③：探究催化剂对过氧化氢分解速率的影响
D．实验④：探究溶剂的种类影响物质的溶解性
2．有关下图中甲、乙、丙、丁所示实验的说法正确的是
A．甲实验用于探究二氧化碳的性质，只能证明二氧化碳的密度比空气大
B．乙实验用于探究二氧化碳与水反应生成碳酸，若④比①先变红，②③不变红，既能说明 CO2密度比空气大，又能说明CO2与水反应。
C．丙实验用于探究蜡烛燃烧的产物，可证明只有二氧化碳生成，该实验有利于石蜡充分燃烧，防止生成黑烟，实验现象更明显
D．丁实验用于探究二氧化碳的性质，既可证明二氧化碳能溶于水也可证明二氧化碳能与水反应
3．某化学兴趣小组通过微型实验探究蜡烛燃烧的产物（如图甲），用数字化实验仪器监测密闭容器内蜡烛燃烧时氧气、二氧化碳和水蒸气含量的变化（如图乙），将得到的数据绘制成如图丙所示的曲线图，下列说法不正确的是
A．如图甲所示用注射器抽气并振荡，可观察到澄清石灰水变浑浊
B．图乙中二氧化碳和水蒸气含量变化对应图丙中的曲线分别是a和c
C．数字化实验能为科学探究提供更为直观的证据
D．图甲所示的微型实验可探究得出蜡烛燃烧后的部分产物
4．取四朵用石蕊溶液染成紫色的干燥小花，按如图所示装置进行实验。有关此实验的说法不正确的是（　　）
①直接喷稀醋酸
②直接喷水
③直接放入CO2中
④喷水后放入CO2中
A．对比实验①和②可探究：酸能使紫色石蕊小花变红
B．对比实验②和③可探究：水和二氧化碳都不与紫色石蕊反应
C．对比实验③和④可探究：二氧化碳和水发生反应
D．对比实验①和④可探究：二氧化碳和水发生反应生成了醋酸
5．下列实验设计不能达到实验目的是（　　）
A．探究氧气的化学性质
B．验证铁钉的锈蚀与氧气有关
C．探究酸与指示剂作用
D．同一种物质在不同溶剂中的溶解性
6．某同学做“对人体呼入的空气和呼出的气体的探究”实验时，分别收集两瓶空气样品和两瓶人体呼出的气体，进行如图的两个实验探究。
关于这两个实验的说法中，不正确的是
A．该同学提出“用澄清石灰水来检验人呼出的气体中是否含有二氧化碳”，这一过程属于科学探究环节中的实验设计
B．实验1中，甲、乙两瓶里木条燃烧的现象不同
C．实验2中，甲瓶里的澄清石灰水没有明显变化，乙瓶里的澄清石灰水变浑浊
D．实验1和实验2都能证明人体呼出的气体中氧气含量减小了
7．人类的发展与金属冶炼息息相关：
（1）在西汉《淮南万毕术》中记载了“曾青(硫酸铜溶液)得铁化为铜的湿法冶金技术，它的化学方程式是：　 　，反应的基本类型是　 　。
（2）现代工业用赤铁矿和一氧化碳炼铁，某同学利用该原理设计实验，实验装置见图：
①实验中玻璃管里氧化铁粉末的颜色变化是　 　。
②实验前：先“通入CO”的目的是　 　。
③该实验的不足之处是　 　。
（3）为探究锌、铁、铜三种金属的活动性，小明设计了如下实验，不可以验证的是______。
A．ZnSO4溶液、Fe、CuSO4溶液 B．Zn、FeSO4溶液、Cu
C．Zn、Fe、Cu、稀硫酸 D．Zn、FeSO4溶液、CuSO4溶液
8．实验探究是学习化学重要方法。化学兴趣小组设计如图所示五个装置，请据图回答：
（1）成分检测实验：如图-1所示，实验时向容积为300mL的集气瓶中装进50mL的红墨水（足量），在燃烧匙中放足量的白磷，量筒中放入足量水。实验前小组给出了四个预设，其中错误的是____。
A．集气瓶中的水主要起液封导管的作用，防止集气瓶中空气受热逸出
B．量筒里的水应该先增加，变红，后减少
C．正常情况下，实验结束时，集气瓶中的水应该增加到大约110mL
D．用激光手电照射白磷的目的是防止空气污染，同时可以避免空气逸出，使实验数据更加准确
（2）物质制备实验：用如图2-a所示装置制备气体，并随时控制反应的发生与停止，下列所选试剂制备相应气体合适的是____。
A．用硫酸铜粉末与过氧化氢溶液混合制备O2
B．用铝片与稀盐酸混合制备H2
C．用块状碳酸钙与稀盐酸混合制备CO2
（3）小明同学查阅资料得知：金属铂可做过氧化氢溶液分解的催化剂。设计如图2-b的装置，用铂丝（可上下抽动）作催化剂。安全管下端浸没于H2O2溶液中，将铂丝插入溶液，立即产生O2。写出烧瓶中发生反应的化学方程式　 　。
（4）若烧瓶内压强过大，安全管中出现的现象是　 　，当出现上述现象时，应采取的措施是　 　。
（5）条件探究实验：用如图-3所示装置探究铁丝生锈的条件，一段时间后，右侧铁丝出现红色物质而左侧铁丝无明显变化，由此得出结论　 　。
（6）性质探究实验：用如图-4所示装置电解水，下列说法错误的是____。
A．M、N两导管口处收集的气体质量之比是1：8
B．水中可加入少量稀硫酸或氢氧化钠以增强导电性
C．将带火星的木条放在M导管口处，木条会复燃
D．N处收集的气体，靠近火焰，若发出尖锐的爆鸣声，说明不纯
E．水是由氢气和氧气组成的氧化物。
9．某化学课外小组同学用如图所示实验探究质量守恒定律。请回答相关问题：
[提示：盐酸与碳酸钠反应，生成二氧化碳、水和氯化钠。
（1）甲同学用图A所示实验探究质量守恒定律：在瓶中先铺一层细沙，其目的是　 　，此实验中气球的主要作用是　 　，实验过程中产生的现象是　 　。
（2）乙同学用B装置探究质量守恒定律时，实验步骤如下：将烧杯放在天平上用砝码平衡，然后倾斜烧杯使盐酸与碳酸钠粉末接触，一段时间后再把烧杯放在天平上，发现天平的指针偏右。造成天平指针向右偏转的原因是　 　。
（3）丙同学认为B实验也遵循质量守恒定律。请你从原子的角度说明：　 　。
（4）上述现象能用来验证质量守恒定律的是实验　 　。在探究质量守恒定律时，若利用有气体参加或有气体生成的化学反应来设计实验，在装置设计方面应做到　 　。
10．某同学对“二氧化碳溶于水是否与水反应”进行实验探究，请参与探究并回答下列问题。
（探究目的）二氧化碳溶于水是否与水反应
（1）（探究思路）
判断物质间是否发生化学反应的根本依据是　 　。
CO2：溶于水无明显现象，　 　（填“能”或“不能”）用观察方法判断是否发生反应；
（2）“实验”的方法探究物质间是否反应的实验设计依据是：生成物和反应物的性质差异。（提出猜想）猜想一；二氧化碳溶于水不与水反应；猜想二：　 　。
（3）（实验设计）用四朵石蕊溶液染成紫色的干燥纸花设计如下实验：
序号 实验设计
① 向第一朵纸花喷稀醋酸
② 请完成实验设计：　 　。
③ 将第三朵纸花直接放入盛有二氧化碳的集气瓶中
④ 将第四朵纸花喷水后放入盛有二氧化碳的集气瓶中
“实验设计③”的目的是　 　。
（4）（进行实验）观察记录实验现象，进行实验探究。
（实验结论）猜想二成立，支持猜想二成立的实验现象是②③不变红④变红。
（反思交流）实验探究“无明显实验现象时是否发生化学反应”的核心思路有____(填字母序号）
A．设计对比实验 B．控制实验条件
C．获取事实证据 D．逻辑推理判断
11．化学实验小组的同学们对催化剂产生了兴趣，通过查阅资料了解到氧化铁能加快某些反应的分解。为了探究氧化铁能否加快过氧化氢的分解，他们设计了实验装置，并进行气体的制备和测量实验。实验时均以生咸40 mL氧气所需时间为标准，相关实验数据记录如表：
实验序号 过氧化氢浓度/% 过氧化氢溶液体积 过氧化氢溶液温度/℃ 氧化铁的用量/g 收集40mL氧气所需时间/s
① 5 10 20 0 128.5
② 5 10 20 1.2 16.8
③ 15 10 20 1.2 10.5
④ 5 10 70 0 32.7
（1）通过实验①和④对比可知，化学反应速率与温度的关系是其他条件相同时，　 　；通过实验　 　 对比可知，氧化铁可以加快过氧化氢分解放出氧气的速率。
（2）用一定量15%的过氧化氢溶液制氧气，为了减小反应速率，可加适量的水稀释，产生氧气的总量　 　 （选“减小”“不变”或“增大”）
（3）同学们还想探究催化剂的颗粒大小对化学反应速率是否有影响，请你帮他们设计实验方案进行探究：　 　。
12．质量守恒定律的发现对化学的发展作出了重要贡献。教师引导同学们了解质量守恒定律的发现史，并通过实验验证质量守恒定律。
（1）活动一：查阅史料，认识质量守恒定律。
【回顾历史】
材料一：1663年，英国化学家波义耳将金属汞放在密闭容器里煅烧，冷却后，称量时打开了容器盖，得出的结论是物质的总质量增加了，导致波义耳与质量守恒定律失之交臂。
材料二：1756年，俄国科学家罗蒙诺索夫将金属锡放在密闭容器里煅烧，冷却后在密闭容器里称量，发现总质量和煅烧前一样，没有变化。
材料三：1774年，拉瓦锡通过将45.0份质量的氧化汞加热分解，恰好得到了41.5份质量的汞和3.5份质量的氧气，证实了质量守恒定律。
下图所示的微粒示意图可简单表示氧化汞加热分解的过程，请在方框内画出正确的图示。
（2）活动二：设计实验，验证质量守恒定律。
[实验探究]甲、乙两组同学用托盘天平分别称量反应前后物质的质量。
　 甲组 乙组
实验方案
实验现象 有　 　产生，天平不平衡，指针向　 　(填“左”或“右”)偏转 铁钉表面有红色物质　 　(填化学式)析出，溶液颜色发生改变，天平指针没有偏转
结论 反应前后各物质的质量总和不相等 反应前后各物质的质量总和相等
（3）【表达与交流】经过讨论，同学们一致认为甲组的实验结论不严谨，天平不平衡是因为　 　。
（4）【结论与解释】通过上述实验我们可以知道，在验证质量守恒定律时，如果反应中有气体参加或生成，那么反应装置应　 　。
（5）【反思与评价】质量守恒定律的发现过程给我们的启示是____(填序号，双选)。
A．分析问题应该全面、严谨
B．实验的成功与否，取决于药品的选择
C．要善于总结前人的成果和经验
D．实验探究中产生的误差可以忽略不计
13．化学兴趣小组在实验室用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气，实验时偶然发现制得的气体有刺激性气味，这一现象引起了同学们的兴趣，于是在老师的指导下对该气体成分进行探究。
【提出问题】氯酸钾与二氧化锰混合加热后产生的气体成分是什么？
【查阅资料】
（1）氯酸钾与二氧化锰混合加热时，元素的种类 　 　填“增多、减少、不变”，钾、锰元素不能形成气体，产生的气体只含有一种元素；
（2）氯气是有刺激性气味的气体，能溶于水，能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。
【猜想假设】
猜想一：该气体为氧气；
猜想二：该气体为 　 　；
猜想三：该气体为氧气和氯气的混合物。
（3）【实验探究】
序号 操作 现象 结论
方案Ⅰ 用排水集气法收集、两瓶气体，将带火星的木条伸入瓶，湿润的淀粉碘化钾试纸伸入瓶。 木条复燃，淀粉碘化钾试纸不变色 猜想一成立
方案Ⅱ 向上排空气法收集、两瓶气体，将带火星的木条伸入瓶，湿润的淀粉碘化钾试纸伸入瓶。 木条 　 　 ，淀粉碘化钾试纸为 　 　 色 猜想三成立
（4）【反思评价】为什么两种方案得出的结论不一致？哪个是正确的？
同学：方案Ⅰ结论不正确，其操作不合理，不合理之处是 　 　。
（5）老师：不需要另外进行实验操作，就能排除猜想一，理由是 　 　。
（6）【拓展应用】
实验结束后，该组同学准备回收固体剩余物中的不溶物二氧化锰，实验的主要步骤为：溶解、　 　、洗涤干燥、称量得出二氧化锰的质量保持不变。
（7）再次查询资料得知，氯酸钾和二氧化锰共热会发生以下变化：
、二氧化锰首先和氯酸钾反应生成高锰酸钾和氯气和氧气；
、高锰酸钾接着分解。
、锰酸钾再和氯气反应生成氯化钾、二氧化锰和氧气。
通过本次探究，大家认为以下说法正确的是 ____填字母序号。
A．对于实验出现的意外现象，根本不要去理会
B．催化剂起催化作用时，往往会参加反应
C．学习物质的性质上网查询即可，没必要进行实验探究
D．某个化学反应可能同时伴随着多个反应
（8）若要证明二氧化锰是该反应的催化剂，还需要证明 　 　。
（9）设计实验方案：
实验方案 预期现象 结论
　 　 　 　 二氧化锰是氯酸钾分解的催化剂
14．某校初三化学兴趣小组的同学为验证氢氧化钠的部分化学性质做了如下实验探究。请你根据实验回答有关问题。
小亮同学通过实验1观察到在氢氧化钠溶液中通入二氧化碳没有明显现象，那么二氧化碳与氢氧化钠是否发生了化学反应呢？（本实验中忽略CO2溶于水）
（1）小亮同学从实验1得到的溶液中取出少量，加入试管中，滴入　 　溶液，观察到有白色沉淀生成，其反应的化学方程式为　 　，证明二氧化碳与氢氧化钠发生了化学反应。
（2）为了验证CO2和NaOH溶液发生了化学反应，晓霞同学设计了实验2图示实验方案，当观察到　 　现象时，证明二氧化碳与氢氧化钠溶液发生了化学反应。
（3）通过对氢氧化钠部分化学性质的探究，同学们得出保存氢氧化钠固体的方法是　 　。
15．为探究分子的性质，某化学兴趣小组设计并动手完成如图所示的实验（查阅资料可知：氨气的密度比空气小），请回答有关问题：
（1）图Ⅰ的实验探究，观察到　 　，说明了　 　。
（2）小组同学对图Ⅰ实验进行改进，共同设计了如图Ⅱ实验，在实验中观察到　 　（填“a”、“b”或“同时”）处的棉花团先变成红色。为了快速观察到实验现象，可进行的操作是　 　。
16．课上，同学们利用下列实验探究碱的化学性质
（1）甲实验中加入酚酞试液的目的是　 　；
（2）乙实验利用控制变量法进行了对比，排除了水对实验的干扰。若观察到U形管左端的液面　 　（填“升高”或“降低”），则证明氢氧化钠能与二氧化碳反应，其反应的化学方程式为　 　，因此氢氧化钠在保存时应该　 　；
（3）丙实验观察到的现象是　 　；
（4）实验结束后，将废液倒入同一只洁净废液缸中，发现废液浑浊并显红色，将废液进行过滤，对废液的成分做了进一步探究：
【实验探究】同学们取一定量过滤后的废液，向废液中逐滴加入稀盐酸，根据反应现象绘制了如丁图所示的示意图。
【得出结论】分析图像数据，得出废液中（除酚酞外）一定含有的溶质是　 　（写化学式）。
17．某化学小组设计如下实验探究盐的性质。
（1）（探究活动一）铵盐是一类常见的盐，易溶于水，遇碱时放出氨气。实验室有一瓶含杂质的碳酸铵样品，利用如图装置测定样品中碳酸铵的质量分数。
实验称取样品质量记为m1。反应前装有氢氧化钠固体的球形干燥管的总质量记为m2，反应后其总质量记为m3；反应前烧杯及烧杯内溶液的总质量记为m4，反应后其总质量记为m5。（实验中所用药品均足量）
反应原理：（NH4)2CO3+2NaOH=X+2H2O+2NH3↑，其中X的化学式为　 　。
（2）关于该实验的说法正确的是____。
A．可以用浓硫酸替代稀硫酸
B．倒置漏斗可以增大吸收面积同时防止倒吸
C．球形干燥管增加的质量是反应生成水的质量
D．停止加热后要通入一段时间空气，否则测定结果会偏小
（3）通过测得数据计算样品中碳酸铵的质量分数为　 　。
（4）（探究活动二）组成里含有碳酸根离子或碳酸氢根离子的盐都能与稀盐酸发生反应生成气体。小组同学对碳酸钠、碳酸氢钠和稀盐酸的反应进行探究，实验装置如图1所示。分别取等体积、含碳元素质量相同的碳酸钠和碳酸氢钠稀溶液（各滴两滴酚酞溶液），以及相同体积、相同浓度的足量稀盐酸进行实验。实验时，溶液颜色变化记录如下表，广口瓶内压强随时间变化图像如图2所示。
滴入酚酞溶液 滴入稀盐酸，溶液颜色变化
碳酸钠溶液 红色 红色→浅红色→无色
碳酸氢钠溶液 浅红色 浅红色→无色
①由图像中信息得到结论：相同条件下，　 　和稀盐酸反应产生二氧化碳较快。请结合图像中数据，分析得到这一结论的理由：　 　。
②由图像中信息得出另一种物质和稀盐酸反应产生二氧化碳较慢。请结合上表中信息，分析得出该结论的理由：　 　。
③小组同学设计了只用试管和胶头滴管鉴别碳酸钠溶液和稀盐酸的实验。
实验操作 现象 结论
未知溶液分别编号为x、y，在试管中加入适量x，用胶头滴管逐滴滴入y并振荡 　 　 x是稀盐酸，y是碳酸钠溶液
　 　 x是碳酸钠溶液，y是稀盐酸
18．食盐是生活必需品之一，我国可以通过海盐或地下盐矿的岩盐精制得到。某化学兴趣小组对市面上一些品牌食盐的成分产生了浓厚的兴趣，进行了一系列的实验探究。
【查阅资料】
Ⅰ.食盐中一般会添加微量碘酸钾(KIO3)作为补碘剂，为白色固体，可溶于水。
Ⅱ.碘酸钾在酸性条件下与碘化钾(KI)反应可产生碘单质。淀粉遇碘单质(I2)变蓝，遇KIO3、维生素C(化学式为C6H8O6)、醋酸(化学式为C2H4O2)不变色。
（1）【实验1】小组同学为探究碘酸钾(KIO3)的热稳定性，设计了图1、图2的实验进行探究。
将碘酸钾加热至分解，应从图1中选择的装置是　 　（填序号)。
（2）根据图2中现象说明，碘酸钾受热分解中收集到的气体是　 　 (填符号)。
（3）进一步实验可知，KIO3受热分解还可产生碘化钾(KI)，其反应化学方程式为　 　。
（4）【实验2】探究KIO3与维生素C的反应，设计了如图3所示的实验
号 溶液中溶质的质量/g 实验现象
KIO3 维生素C
2-1 0.1 0.1 溶液立即由无色变为蓝色
2-2 0.005 0.005 溶液逐渐由无色变为蓝色
2-3 0.0025 0.0025 一段时间后溶液 （4） ，再滴入5滴稀醋酸后，溶液逐渐变为浅蓝色
【解释与结论】
将实验2-3中，现象补充完整，表中空白为　 　。
（5）对比实验2-1、2-2，可探究影响KIO3与维生素C反应速率的因素是　 　。
（6）【反思与评价】
某同学对某品牌食盐是否加碘提出质疑，并设计了探究方案：取一定质量的该品牌食盐样品，加水充分搅拌，溶解后加入适量淀粉，始终无明显现象，得出结论：该品牌食盐没有加碘。此实验方案不严谨，其理由是　 　。
（7）改进后，向上述实验后的溶液中加入　 　溶液和稀醋酸即可以证明食盐中是否加碘。
【反思交流】该化学兴趣小组完成了对部分品牌食盐成分的探究，他们认为实验设计方案可能还有待完善，相约以后要致力于化学研究，造福人们。
19．化学实验室有一瓶久置的氢氧化钠溶液，同学们对该溶液是否变质展开实验探究，如图所示：
初步探究 继续探究 废液处理
（1）实验一观察到无色酚酞溶液变红色，不能得出样品是否变质的原因是　 　。
（2）实验二观察到的现象是　 　，证明氢氧化钠溶液已变质。实验中发生反应的化学方程式是　 　。
（3）为进一步证明变质后的溶液中是否还含有氢氧化钠，兴趣小组设计了实验三：将实验二所得混合物过滤，向滤液样品中滴加无色酚酞试液，观察到酚酞试液变红，于是得出实验结论：变质后的溶液中含有氢氧化钠。实验结束后，经过组内交流，同学们对实验过程产生了质疑，并提出了改进措施。该措施是　 　。
（4）同学们按照改进后的方案完成探究，并最终得出实验结论：变质后的溶液中含有氢氧化钠。探究活动结束后，将上述三个实验所得废液倒入同一个废液缸中，废液中一定含有的溶质(除酚酞外)是　 　(填化学式)。
20．我国提出2060年前实现碳中和。彰显了负责任大国的作为与相当。实现碳中和人人有责，让我们从衣食住行点滴做起，节约能源，低碳生活。学习小组开展“低碳行动”实践活动，聚焦主要物质二氧化碳，实验探究二氧化碳的性质与转化过程如下：
探究活动一：探究二氧化碳与水的反应
【设计与实验】同学们取石蕊溶液染成紫色的干燥纸条，完成如下实验操作。
实验操作 实验Ⅰ 实验Ⅱ 实验Ⅲ 实验Ⅳ
实验现象 紫色纸条不变色 紫色纸条不变色 紫色纸条变红色 　
【解释与结论】
分析对比实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，得出的结论是水和二氧化碳都不能使紫色石蕊变红，二氧化碳与水共同作用使紫色石蕊变红。
（1）实验Ⅳ的目的是 　 　。
（2）分析对比实验Ⅲ和Ⅳ，得出的结论是 　 　。
（3）写出实验Ⅲ中反应的化学方程式 　 　。
（4）探究活动二：探究二氧化碳与碱溶液的反应。
【设计与实验】同学们取氢氧化钙溶液和氢氧化钠溶液设计并进行了如图所示实验。
【解释与结论】
实验①中观察到的现象是 　 　，得到二氧化碳能与氢氧化钙溶液发生化学反应的结论；实验②中观察到无明显现象，得到二氧化碳不能与氢氧化钠溶液发生化学反应的结论。
（5）【反思与评价】
有同学认为实验②得出的实验结论不合理，他认为无明显现象并不能证明二氧化碳与氢氧化钠溶液不发生化学反应，于是设计了以下三个实验方案，证明二氧化碳是否能与氢氧化钠溶液发生化学反应，其中能达到目的的方案有 　 　。
实验方案 实验步骤
方案一 在两个相同的软塑料瓶中挤满二氧化碳，分别加入等量的水和氢氧化钠溶液，振荡，观察现象。
方案二 向一瓶盛有二氧化碳的集气瓶中加入适量氢氧化钠溶液，振荡后，滴加几滴无色酚酞溶液，观察现象。
方案三 向一瓶盛有二氧化碳的集气瓶中加入适量氢氧化钠溶液，振荡后，滴加足量稀盐酸，观察现象。
（6）【表达与交流】
通过实验探究得出二氧化碳与氢氧化钙溶液和氢氧化钠溶液均能发生化学反应，请写出二氧化碳与氢氧化钠溶液反应的化学方程式 　 　。
（7）请你为某工厂提出一条减少排放物中二氧化碳含量的建议：　 　。
21．《美丽化学》实验小组的成员们欲验证氢氧化钠与二氧化碳是否发生了化学反应。小组的成员们设计并进行如图实验：
（1）【实验探究1】如图所示，向一个收集满的质地较软的塑料瓶中加入约1/3体积的溶液中，立即旋紧瓶盖，振荡。
【收集证据】在实验过程中观察到　 　，由此现象小镁同学得出氢氧化钠与二氧化碳发生了化学反应。
【交流评价】同学们讨论后得出：此实验不能证明氢氧化钠与二氧化碳发生了反应，原因是没有排除　 　，对此实验造成的干扰。
【设计实验1】小妮同学认为：在上述实验的基础上，只要稍加改进，就可得到正确结论。她的改进方案是将氢氧化钠溶液换成　 　重复上述实验，通过对比实验现象即可得到结论。
（2）【继续探究】《美丽化学》实验小组的成员们在完成探究实验后，对塑料瓶内的溶液中溶质成分产生了兴趣。于是大家决定探究塑料瓶内溶质的成分：
【提出问题】塑料瓶内溶质的成分是什么？
【猜想假设】小激同学猜想： 小航同学猜想：
【交流评价】上述猜想中　 　同学是错误的。
【设计实验2】小蕊同学为了证明塑料瓶内的溶质成分，设计如下实验：取样于试管中，加入一定量的稀硫酸，观察到有气泡产生，由此得出小航同学猜想成立。请你评价小蕊同学的实验设计　 　（填“正确”或“错误”），原因是小蕊同学在实验中没有证明　 　（填化学式）是否存在。
最终同学们选择恰当试剂证明了小航同学的猜想成立。
【拓展应用】老师们让同学们处理软质塑料瓶内的液体，使之符合排放标准，还要考虑到节约药品这一原则，则处理废液的最佳做法是　 　。
22．某同学对蜡烛(主要成分是石蜡)及其燃烧进行探究
（1）在“蜡烛及其燃烧的探究”实验中，用小刀从蜡烛上切下一小块石蜡放入水中，石蜡浮在水面上，说明石蜡的密度　 　 (填“大于”“小于”或“等于”)水的密度，石蜡　 　 (填“不”或“易”)溶于水。
（2）点燃蜡烛，把一根火柴梗迅速平放入火焰中(如图1)，约1 s后取出，可以观察到火柴梗的a处最先炭化，此现象说明了：　 　温度最高。
（3）如图2所示，同学们进行了如下实验，请完成下列实验报告
实验步骤 实验现象 实验结论
点燃蜡烛，并在火焰上方罩一个冷而干燥的小烧杯(如图2) ①烧杯内壁有　 　生成 ②石蜡燃烧后的产物有　 　。
迅速倒转小烧杯，向其中加入少量澄清石灰水，振荡 ③澄清石灰水　 　 蜡烛燃烧后的产物有二氧化碳
（4）写出蜡烛燃烧的文字表达式　 　。
（5）蜡烛熄灭时会出现一缕白烟，用火柴点燃白烟，发现蜡烛复燃，说明白烟具有　 　性。 由此推测，白烟的成分是　 　。
（6）婷婷在探究蜡烛燃烧的过程中，发现罩在火焰上方的烧杯内壁被熏黑，你认为她的以下做法中不合适的是________。
A．反复实验，并观察是否有相同现象
B．查找资料，探究生成的黑色固体是什么
C．认为与本次实验目的无关，不予理睬
D．询问老师或同学，讨论生成黑色物质的原因
巩固训练
1．与反应制备是硫酸工业中的重要反应，其微观变化过程如图所示。下列说法正确的是
A．反应前后分子的数目保持不变
B．反应前后催化剂的质量保持不变
C．反应前后各元素化合价保持不变
D．中硫元素和氧元素质量比为1：2
2．如图所示分别为水电解实验的装置图和微观示意图，下列有关说法错误的是（　　）
A．图甲中b管产生的气体能使带火星的木条复燃
B．该反应属于分解反应，反应过程中元素化合价不变
C．由图乙可知原子是化学变化的最小微粒
D．该实验证明水是由氢元素和氧元素组成
3．某兴趣小组利用U形管设计实验装置。
（1）甲组同学设计如图1 所示的装置探究 CO2和 NaOH 溶液能否反应。乙组同学向甲组实验后左侧烧杯内的溶液中滴加酚酞，溶液变为红色。甲组同学指出这不能作为判断氢氧化钠与CO2发生反应的证据，原因是　 　。乙组同学经讨论后认为向实验后左侧烧杯内的溶液中滴加　 　溶液，才能达到实验目的。
（2）丙组同学设计如图2所示的装置探究铁制品锈蚀的条件。将干燥的氧气从导管a通入，使氧气充满U型管，一段时间后观察三处铁丝的现象。
①为确定U形管已经充满氧气，进行的实验操作是　 　。
②小组同学通过比较　 　铁丝(填编号)，得出纯铁丝不易锈蚀的结论。
4．氧气是一种化学性质比较活泼的气体，它可以和许多物质发生化学反应。如图所示是硫粉、红磷、光亮的细铁丝在氧气中燃烧的实验装置。请分析回答下列问题：
（1）三个实验的集气瓶底部都放有少量水，其中甲集气瓶底部放少量水的目的是　 　。
（2）乙集气瓶内产生大量的白烟，写出该反应的文字表达式：　 　。
（3）丙中观察到的实验现象是　 　。
（4）甲乙丙中所发生的化学反应，从反应类型看，都属于　 　（选填“化合”或“分解”）反应。
5．《周礼 考工记》中记载，古人曾在草木灰（含）的水溶液中加入贝壳（主要成分）焙烧成的灰（主要成分为CaO），利用生成物中能够去污的成分来清洗丝帛。为了复现这一工艺，小乐设计并完成了如图甲所示的实验流程。
（1）上述过程中操作a指的是　 　；
（2）该实验流程中的化学反应，涉及的基本反应类型有分解反应、　 　和复分解反应。
（3）若构成滤液和去污液中溶质的离子种类如图乙所示，则去污液中的溶质为　 　（用化学式表示）。
6．天然存在的氧原子一般是氧-16，其原子核由8个质子和8个中子构成，另外还存在少量含9个中子的氧-17 和含10个中子的氧-18。最近某科研团队首次观测到氧-28，其部分过程如图所示。
（1）氧-28的原子核中有　 　个中子。
（2）氧-28与氧-16的关系与下列相同的是____
A．白磷和红磷 B．碳-12和碳-14
C．金刚石和石墨 D．氕和氘
（3）图中得到氧-28的过程　 　(填“属于”或“不属于”)化学变化。
7．小科同学发现铜制眼镜框表面出现了绿色物质，通过学习知道该物质为铜锈，俗称铜绿，主要成分是Cu2(OH)2CO3，小科对此进行了探究：
【提出问题】铜是在什么条件下锈蚀的？
【猜想】
（1）根据铜锈的化学式，猜想铜生锈可能是铜与水、氧气、　 　（填物质名称）共同作用的结果。
（2）【设计与实验】借鉴“铁钉锈蚀条件的探究”实验，小科设计并进行了“铜片锈蚀条件的探究”实验，观察现象如下：
从优化实验的角度考虑，你认为哪组实验是多余的 并说明理由　 　。
（3）比较B、D两组实验，得出的结论是　 　。
（4）【反思与应用】利用所得结论填空：写出一种防止铜生锈的具体方法　 　。
8．定律是对自然现象或关系的描述，通常可用数学方式加以表达。在学习“质量守恒定律”时，小丽查阅到以下材料：
波义耳实验：在密闭的曲颈瓶中加热金属汞时，得到了金属灰（氧化汞）。冷却后打开容器，称量金属灰的质量，发现比原来金属质量增加了。 罗蒙诺索夫重做了波义耳实验，他将金属铅装入容器后密封，称量。然后把容器放到火上加热，金属变成了黄色（氧化铅），冷却后再次称量，发现容器的总质量没有发生变化，该发现当时未引起科学家的注意。 拉瓦锡用锡和铅做了罗蒙诺索夫实验，也得到了同样的结论。他还做了许多实验并得出结论：在化学反应过程中物质质量是守恒的，并将此结论写成一个代数式。该结论得到当时科学家的普遍认同。 廊道尔特和曼莱做了精确度极高的化学实验，反应前后质量之差小于0.0001g，在实验误差范围内，国际科学家一致承认质量守恒定律。
1673年 1756年 1774年 1908年、1912年
（1）玻义耳实验中，金属灰增加的质量是　 　。
（2）质量守恒定律的发现过程，带给我们的启示有____（填字母）；
A．要善于总结前人的成果和经验
B．实验的成功与否，取决于药品的选择
C．定量方法是科学研究的重要方法
受上述研究启发，小丽对相关实验进行了深入探究。
（3）在白磷燃烧前后质量测定实验中（如图）。气球的作用有　 　。
（4）小丽认为，蜡烛燃烧后剩下的固体质量比燃烧前少了，因此该现象不符合质量守恒定律。请你设计一个能说服小丽的简明实验思路　 　。
9．某兴趣小组对“NaOH溶液与稀盐酸是否会发生反应”进行探究， 设计并完成了如下实验：
实验一： 在烧杯中先注入适量NaOH。溶液， 测得其pH=13； 然后将一定量的稀盐酸注入烧杯中与NaOH 溶液充分混合， 测得混合后溶液的pH=8。
实验二： 在烧杯中先注入适量NaOH溶液， 并滴加2滴酚酞试液， 溶液呈红色； 然后将一定量的稀盐酸注入烧杯中， 发现红色褪去。
（1）小组同学经过讨论一致认为， 仅根据实验一的现象不能证明NaOH溶液与稀盐酸发生了化学反应， 请简述理由：　 　；
（2）甲同学对实验二现象产生的原因提出了质疑， 他认为可能是盐酸与酚酞发生了反应，所以红色褪去。乙同学经过思考， 仅利用实验一、二提供的试剂继续探究， 就解决了乙同学的困惑， 他的实验操作是　 　；
（3）丙同学猜想： 实验二反应后的溶液中还存在稀盐酸。请帮助丙同学设计实验方案，验证他的猜想　 　。
10．某些铜器表面呈绿色，这是铜器长期暴露在空气中生了铜渍。为了弄清“铜绿”的组成和铜生成“铜绿”的条件，某化学实验小组进行了如下探究：
【查阅资料】了解到这层锈渍的化学成分是碱式碳酸铜【Cu2 （OH）2CO3】，俗称“铜绿”。
（1）【猜想与假设】据“铜绿”的组成和查阅的资料判断，铜绿可能是铜与CO2、O2和　 　 共同作用而生成的。
（2）【设计与实验】借鉴课本“铁制品锈蚀条件”的探究实验，小刚设计了“铜片锈蚀条件的探究”实验，实验如图所示（所用铜片洁净、光亮，试管内的为铜片）。实验较长时间后，发现　 　试管中铜片最先生锈（填写试管字母编号）。
（3）【解释与结论】实验B的目的是　 　。
（4）得出“铜生锈一定与CO2有关”的结论，依据的两个实验是　 　。
（5）【评价与改进】小明认为小刚设计的实验还不够完善，要得出正确的结论，还要补充个实验。你认为要补充的一个实验是：　 　。
11．现如今，速食自热火锅走进了我们的生活，其结构如图甲所示，使用时只需倒入一杯凉水，发热包遇水后可迅速升温至150摄氏度左右并保温1～2小时。
【查阅资料】发热包可能由生石灰、铁粉、碳粉、氯化钠、硝酸钠中的一种或几种组成，为了确定成分，某兴趣小组进行实验，所加试剂均足量，实验过程及现象如图乙所示。
（1）白色沉淀G的化学式为 。
（2）由以上实验无法判断发热包中是否含有 。
（3）请说出“发热包遇水后可迅速升温”的原因： 。
12．如图所示为实验室制取气体的有关仪器和装置，据图回答下列问题：
（1）用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取并收集氧气，应选择图甲中的　 　(填字母)组合装置。
（2）小明用排水法收集了一瓶氧气，测得氧气的纯度偏低，原因可能是____(多选，填字母)。
A．收集气体前，集气瓶没有注满水
B．导管口开始有气泡冒出，立刻收集
C．收集气体后，集气瓶中仍有少量水
（3）如图乙所示为上述反应过程中某变量y随时间的变化趋势，纵坐标表示的是____(填字母)。
A．固体中氧元素的质量 B．生成O2的质量
C．固体中 MnO2的质量分数 D．固体中钾元素的质
13．CuSO4是化学实验中常见的试剂。探究CuSO4溶液对H2O2分解具有催化作用。
（1）【实验探究】甲同学按如表方案进行实验。
实验步骤 实验现象 实验结论
步骤①木条不复燃； 步骤②产生气泡，溶液变蓝色； 步骤③　 　。 硫酸铜能作过氧化氢分解的催化剂，该反应的化学方程式为　 　。
（2）【评价改进】大家认为甲同学的实验结论不严谨。若要确定该实验结论正确，还需证明硫酸铜的　 　在反应前后都没有发生改变。
（3）【继续探究】乙同学重做了以下实验，进而确认了甲同学的实验结论。
步骤一：称量mg硫酸铜固体（白色）。
步骤二：按照甲同学实验步骤重新实验。
步骤三：将实验后试管中的溶液蒸发、干燥得到白色固体，再称其质量为　 　g，然后将此固体加入到5%的过氧化氢溶液中，仍然可以加速过氧化氢分解。
（4）【拓展延伸】比较硫酸铜和二氧化锰对过氧化氢制取氧气的催化效果，实验过程中不需要控制的条件是____。（填字母序号）。
A．溶液的起始温度 B．催化剂的质量
C．溶液的浓度 D．反应的起始时间
14．项目学习小组在食盐溶液的学习中，通过实验测定“析出食盐晶体后所得溶液的溶质质量分数”（饱和溶液的浓度），并制定评价量规如表一。其中两种方案的实验过程记录如下：（已知烧杯质量为50克，蒸发皿质量为20克。甲烧杯中含有50克蒸馏水与30克食盐。实验时室温为20℃，查阅资料发现此温度下饱和食盐水的浓度为26.5%）
方案Ⅰ：取甲烧杯中部分溶液加入蒸发皿，垫上石棉网，用酒精灯内焰加热蒸发结晶，发现有少量晶体溅出，当即停止加热。相关数据记录在如下流程中。实验共用时18分钟。
方案Ⅱ：用胶头滴管直接往烧杯中逐次加入蒸馏水并充分搅拌，记录相关数据。共用时7分钟。
表一：评价指标 优秀 合格（各3分） 待改进（各0分）
指标一、用时合理 实验时间10分钟内 实验时间10﹣20分钟内 实验时间20分钟以上
指标二、操作规范 操作过程无科学错误 操作中出现1处不规范 操作中出现2处及以上不规范
指标三、结果精确 误差小于真实值5%比例 误差在5%～10%比例之间 误差比例大于真实值10%比例
（1）根据方案Ⅱ的数据，计算最后所得溶液的浓度。 。
（2）结合评价量规和过程记录，将方案I相关指标的评价得分填在表格中。
评价指标 指标一 指标二 指标三
评价得分 3
15．某化学学习小组同学设计了如下学习思路，从微观角度进一步理解某些复分解反应的实质。
【练习】下列各组物质间均能反应。
（1）氢氧化钠溶液与稀硫酸　　（2）氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液
（3）碳酸钠溶液与足量盐酸　　（4）碳酸钠溶液和氯化钡溶液
写出（2）反应的化学方程式：　 　。
【质疑】从微观角度思考，上述复分解反应的实质是什么？
【微观图解】如图：反应（1）的实质是和结合生成水；
【讨论】反应（2）的实质是　 　。
【小结】阴、阳离子结合生成水、沉淀或　 　，是某些复分解反应的实质。
【应用】请在这三种离子中选择合适的离子填入下面合适的“　 　”中，使其形成一个复分解反应网络（图中直线相连的阴、阳离子之间能够两两结合发生反应）。
【拓展】若反应（1）可用表示，则反应（4）可表示为：　 　。
16．工业制造高纯度氧化钙(CaO)的流程如图：
（1）反应器1中先加入一定量水。气体从底部缓慢通入的原因是　 　。
（2）反应器2中发生复分解反应的化学方程式为　 　。
（3）过滤器中分离出的固体是　 　。
（4）上述流程中可循环利用的物质是　 　。
17． 某同学利用图示装置进行甲、乙对比实验，探究温度对CO和 反应的影响(固定装置略去)。
（1）从实验安全环保角度考虑，图示装置还应采取的改进措施是　 　。
（2）完全反应后，两组的生成物均为黑色粉末(纯净物)，分别用两组生成物进行以下实验：
步骤 操作 甲组现象 乙组现象
1 称量黑色粉末质量/g m1 m2
2 取黑色粉末，用磁铁吸引 能被吸引 能被吸引
3 取黑色粉末，加入稀盐酸 全部溶解，有大量气泡 无明显现象
4 取黑色粉末，加入足量CuSO4溶液 有红色物质生成 无明显现象
①甲组的黑色粉末与稀盐酸反应属于　 　。(写基本反应类型)
②该同学查阅资料后发现 在常温下不与稀盐酸、溶液反应，故猜想乙组的生成物为 他又发现m2恰好为　 　克，这可成为支持上述猜想的新证据。
18．保险粉（化学式 Na2S2O4）在工农业生产中有广泛的用途，Na2S2O4 在碱性溶液中稳定，在中性和酸性溶液中极不稳定；在 NaCl 存在下，Na2S2O4 在水中溶解度显著下降。Na2S2O4 制备流程如下：
（1）反应Ⅰ的原理为：Zn+2SO2=ZnS2O4，该反应类型为　 　。
（2）反应Ⅱ为复分解反应，该反应的化学方程式为 　 　。
（3）操作a的名称为　 　。
19．为进一步确定湖边收集的气体的组成，同学们进行了以下探究过程，请你参与并协助他们完成相关学习任务。
【提出猜想】收集的气体中可能含有CH4、CO2、CO和H2O。
【查阅资料】CO+CuOCu+CO2 CH4+4CuO4Cu+CO2+2H2O
【设计方案】：学习小组的同学经过讨论，设计了如图所示的装置进行“猜想”的实验探究。已知：储气袋存放湖边收集的气体；B中装有浓硫酸；C中装有CuO；D中盛装无水硫酸铜白色粉末；E中装有氢氧化钙溶液。
【讨论与交流】
（1）该系列装置还缺少尾气处理装置，写出一种你认为可行的尾气处理方法
（2）请你设计完成如图方框A内的实验方案(选用下列装置，按连接顺序填写)
（3）若加热C后，D中出现白色粉末变蓝现象，则原混合气体中一定有　 　。
（4）老师认为以上设计仍有缺陷，不能确定CO气体是否存在。小金同学想通过定量实验的方法进行检验，于是对实验方案进行了改进，E装置中的试剂改为足量的氢氧化钠溶液，同时对D、E装置在实验前后的质量进行称量，数据计入下表中：
　 反应前 反应后
D装置 100g 103.6g
E装置 120g 125.5g
你认为根据上述数据计算后能否得出原气体中含有CO的结论，并简要分析：　 　。
20． 为探究硫氰化钾(KSCN) 和氯化铁 反应的条件(已知该反应是复分解反应)，某校科学兴趣小组设计了以下实验装置，并进行如下操作：转动 Y型管，使两种溶液混合，混合液迅速变成血红色。回答下列问题：
（1）证明该反应没有气体生成的实验现象是①混合液中没有生产气泡，②　 　；
（2）该反应一定没有 H2O 生成，理由是　 　；
（3）大家一致认为：生成血红色物质是该复分解反应能发生的条件，红色物质的化学式是　 　；
（4）一部分同学认为该红色物质难溶于水，另一部分同学认为该红色物质能溶于水，请你设计实验方案进行验证：　 　。
21．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
22．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　 　。
23．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。
（3）【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。
（4）【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　 　。
24．小科为比较铝片与不同酸反应的快慢，用浓度相同的稀盐酸和稀硫酸与铝片反应(如图所示)，发现铝片与稀盐酸反应速度明显大于铝片与稀硫酸反应速度。为解释该现象，小科从微观角度分析，提出了一个猜想并设计如下表的实验（已知对反应没有影响）。请回答：
组别 实验 铝片/克 酸的种类 添加试剂（少量）
1 ① 1 稀盐酸 无
② 1 稀盐酸
2 ③ 1 稀硫酸 无
④ 1 稀硫酸
（1）乙试管中　 　；
（2）分析表格，小科提出的猜想是　 　；
（3）小科查阅资料发现铝片表面有氧化膜，会破坏铝表面的氧化膜，加快反应速度。因此要加快铝片与硫酸铜溶液反应速度，可以采取的措施是____
A．用砂纸擦去铝片表面的氧化膜后投入硫酸铜溶液中
B．把铝片投入稀盐酸溶液中一段时间后，取出洗涤，再投入硫酸铜溶液中
C．向硫酸铜溶液中加入少量氯化钠固体，再投入铝片
25．太空空间站中大部分氧气是在太空站就地取材制备出来的，其中的一种方法是：收集宇航员生活产生的废水、排出的尿液等，经过净化处理转化成蒸馏水并回收，利用太阳能电池提供的电能，电解蒸馏水产生氧气，原理如图所示。请回答：
（1）宇航员形成和排出尿液属于新陈代谢中的　 　（选填“同化作用”或“异化作用”)；在太空空间站中重力消失，水电解系统中，正极产生的氧气气泡会上浮吗 　 　。
（2）我国科学家对Sabatier系统中的催化剂进行了研究。在，催化剂质量相同，气体流速为时，研究温度对两种催化剂催化性能的影响，得到的转化率(%)，如下表：
实验分组 第1组 第2组
催化剂
温度 300 320 340 360 300 320 340 360
转化率 84.4 85.3 86.8 90.1 37.6 48.8 54.9 59.8
分析上表数据可知：催化剂　 　(选填“”或“”)的催化性能更好。
（3）另一种循环利用方案是用Bosch系统代替Sabatier系统。Bosch系统中和生成了和，从原子利用率的角度来看，相比Sabatier系统，Bosch系统的优点是　 　。
26．如图1是小南同学所在的项目活动小组同学探究酸、碱、盐之间的反应规律的实验：
完成下列问题：
（1）向试管中滴加碳酸钠溶液时发生反应的化学方程式为　 　；
（2）[提出问题]滴加碳酸钠溶液后，试管中溶液的溶质成分中含有哪些离子
[猜想与假设]小南同学猜想是：Na+、OH-；
小岗同学猜想是：Na+、OH-、Ba2+。
[实验验证]
小岗同学进行了自己的验证实验，取试管中溶液少许于另一试管中，向其中滴加稀硫酸，观察到有气泡产生的现象，于是得出结论：自己的猜想是错误的；
小南同学为了验证自己的猜想，取试管中溶液少许于另一试管中，向其中滴加少量硫酸钠溶液，没有观察到明显的实验现象，于是得出结论：自己的猜想正确。请对小南同学的实验得出的结论进行评价　 　；
（3）[反思与总结]
小南、小岗两位同学的实验所选用的试剂不同，得出结论也不相同，由两位同学的验证实验总结得出：在验证猜想的溶液中溶质离子成分时，所选试剂要求是　 　，就能一次性验证溶质离子成分；
（4）向滴加碳酸钠溶液后试管中滴加稀盐酸的过程中，沉淀质量变化情况如图像(图2)。请回答：图像时，沉淀质量不改变的原因是　 　。(1分)
27．学习复分解反应发生的条件时，小红同学做了如表所示的四个实验。
试管编号 ① ② ③ ④
试管内试剂 NaOH溶液 MgCl2 溶液 Na2 CO3 溶液 Ba(NO3 ) 2 溶液
加入稀硫酸后的现象 无明显现象 无明显现象 产生气泡 有白色沉淀生成
（1）根据以上实验，可以判断试管③、④中发生了复分解反应。试管 ③中发生反应的化学方程式为　 　。
（2）小明同学向盛有 NaOH 溶液的试管中先加入一种试剂，再加稀硫酸，从而能说明试管①中也发生了反应，这种试剂是　 　。
（3）为了验证试管②中是否发生了复分解反应，小明同学进行了如下探究。
【提出猜想】猜想1：试管②中没有发生复分解反应，溶液中有MgCl2 ， 即 Mg2+和 Cl-同时存在于溶液中。
猜想2：试管②中发生了复分解反应，溶液中无MgCl2。
老师提示SO42-会对 Cl-的检验产生干扰，需要先除去，小明根据老师的提示和自己的猜想提出了如图所示的实验方案。
【设计方案】
沉淀A的化学式为　 　。老师评价该方案时指出 ：设计思路正确，但试剂选择有误，你认为应该将所选的试剂　 　改成　 　。小明按照改进后的方案 进行了实验 ，最后得出的结论是猜想 1 正确 ，则步骤 Ⅱ 、步骤 Ⅲ中必然会观察到的现象是　 　。
【实验反思】小明在实验后想到步骤 Ⅲ中加 NaOH溶液时采用了滴加的方式 ，但没有立即 观察到任何现象，你认为其中的原因是　 　 。
28．某纯碱样品中含有少量氯化钠杂质，科学社团的同学利用如图所示的装置来测定纯碱样品中碳酸钠的质量分数（碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物），称取6克纯碱样品，反应前后D装置质量增加2.2克。请回答下列问题：
（1）取纯碱样品时，用到的仪器是　 　。
（2）样品反应时，缓慢鼓入空气的目的是　 　，若没有C装置，则会导致测定结果　 　（填“偏大”或“偏小”）。
（3）根据实验中测得的有关数据，计算得出纯碱样品中碳酸钠的质量分数为　 　。（计算结果精确到0.1%）
（4）经精确测定，样品中碳酸钠的实际质量分数略小于上述所求数值。但上述实验中操作无误，则其原因可能　 　，导致了实验误差。
29．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H2O2溶液浓度会影响氧气产生的速度？小科利用如图所示的装置进行探究。
[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毫升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。
[交流反思]
（1）上述实验除了实验装置要相同，还要控制____（填字母）相同。
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　 　。
30．如图甲所示，小乐向盛有一定量CuSO4溶液的烧杯中滴入过量的Na2CO3溶液，发现烧杯底部有蓝色固体生成。小乐对蓝色固体的成分进行了如下探究；
[建立猜想]①固体为CuCO3；②固体为Cu（OH）2；③固体为Cu（OH）2和CuCO3的混合物。
[设计实验]已知：Cu（OH）2、CuCO3受热易分解[Cu（OH）2的分解温度为66℃～68℃，CuCO3的分解温度为200℃﹣220℃]，各生成对应的两种氧化物。
步骤1：将烧杯中的混合物进行过滤，并对蓝色固体进行洗涤、低温烘干；
步骤2：取一定量的蓝色固体，用如图乙所示装置和药品，定性分析其成分；
步骤3：另取一定量的蓝色固体，用热分析仪对其进行热分解，定量测定其成分。
（1）判断蓝色固体已洗净的方法及现象：　 　。
（2）若通过定性实验验证了猜想③正确，则观察到的实验现象是 　 　。
（3）通过热分析仪对固体进行热分解，获得相关数据，绘成固体质量变化与分解温度的关系如图丙所示，可以计算得到Cu（OH）2的质量为 　 　g。
31．学习了“过氧化氢制氧气使用二氧化锰作催化剂”，化学社团在“寻找新的催化剂”的活动中，对“硫酸铜能否作过氧化氢分解的催化剂”进行了以下探究。
【实验探究】甲同学按如下方案进行实验。
实验步骤
实验现象 步骤①木条不复燃； 步骤②产生气泡，溶液变蓝色； 步骤③　 　。
实验结论 硫酸铜能作过氧化氢分解的催化剂，反应的结论|化学方程式为，2H2O22H2O+O2↑。
【评价改进】大家认为甲同学的实验结论不严谨。若要确定该实验结论正确，还需证明硫酸铜的　 　在反应前后都没有发生改变。
【继续探究】乙同学补做以下实验，进而确认了甲同学的实验结论。
根据上述实验中m1：m2=　 　，证明反应前后铜离子没有发生变化；将实验方案中的氢氧化钠溶液换成　 　溶液，再次实验，证明反应前后硫酸根离子也没有发生变化。
【讨论交流】大家认为还可以采取另一种方法获取上述实验结论：在甲同学实验的基础上，将乙同学实验时烧杯B中的溶液蒸发、干燥得到白色固体，再称其质量为　 　g，然后将固体加入5%的过氧化氢溶液中，仍然可以加速过氧化氢分解。
【拓展延伸】比较硫酸铜和二氧化锰对过氧化氢制氧气的催化效果，实验过程中不需要控制的条件是　 　（填序号）。
A．溶液的起始温度
B．催化剂的质量
C．溶液的浓度
D．反应起始时间
32．小萌用H2O2溶液制取氧气时，在烧瓶中加入50毫升水及0.5克MnO2，再往分液漏斗中加入30毫升15%的H2O2溶液。为什么要加入0.5克MnO2呢
【建立假设】MnO2是催化剂能加快反应的速度。
【实验方案】他利用如图装置，在相同条件下，分别按加入0.5克MnO2和不加MnO2进行实验，观察并比较。
【实验结论】MnO2是催化剂能加快反应的速度。
【交流反思】
（1）判断产生氧气的速度时，可以通过观察产生气泡的快慢，还可以比较　 　。
（2）小联认为仅从上述实验只能证明MnO2能加快反应的速度。若要证明MnO2是催化剂还需要证明反应前后MnO2的质量和　 　不变。为证明反应前后MnO2的质量不变，他需要通过　 　（选填“过滤”或“结晶”）把MnO2从溶液中分离出来并称量。
（3）本实验除了加MnO2加快反应的速度，还可以通过　 　来加大反应速度。（写一个即可）
33．根据如图所示实验，探究酸碱中和反应。
（1）实验一：通过溶液酸碱性变化证明酸碱发生中和反应。图①中证明碱与酸发生反应的现象是　 　。
（2）图②中b、c、d三点处对应溶液所含溶质NaCl的质量大小关系　 　。
（3）通过　 　证明酸碱发生中和反应。
34．多种物质都可催化过氧化氢分解，如MnO 、CuSO 等。实验小组的同学探究漂白液(主要成分是NaClO和NaCl)、FeCl 、K SO 能否催化过氧化氢分解。
（1）MnO 催化过氧化氢分解的化学方程式是　 　。
（2）如图所示，分别向三支试管中多次加入5%过氧化氢溶液，每次2mL，如
有气泡产生，则将①　 　伸入试管，检验是否有氧气生成。结果如下表。
研究对象 第1次 第2次 第3次 第4次
漂白液 大量气泡 较多气泡 少量气泡 无气泡
FeCl 溶液 较多气泡 较多气泡 较多气泡 较多气泡
K SO 溶液 ② / / /
实验结论 i.实验中产生的气体都是氧气。(查阅得知：NaClO+ H O ═O ↑+NaCl+H O) Ⅱ. K SO 不能催化过氧化氢分解。 Ⅲ.③_可能是过氧化氢分解的催化剂。 IV.……
（3）下列物质中，也可能是过氧化氢分解的催化剂的是　 　(填标号)。
A、CuCl B 、 Fe (SO )3 C 、 Na SO D、KCl
（4）探究不同催化剂催化效果的实验方案：将等体积5%过氧化氢溶液加到不同催化剂中，比较用排水法收集50mL氧气的快慢。请从下图中选择合适的仪器(每种仪器限用一次)，组成该探究的完整实验装置，不需要用到的是　 　。(填标号)
35．某学习小组为探究催化剂对 分解制取氧气的催化效果，进行了如下实验。
实验一： 取 四种催化剂各1克， 碾细， 分别与5克 均匀混合后加入4 支试管中， 按如图装置进行实验。测量并记录相应的时间，见表 1 。
实验二： 再取 4 份质量为5克的 ， 分别加入不同质量碾细的 ， 均匀混合后加入 4 支试管中， 按如图装置进行实验。实验记录见表2。
表 1
序号 催化剂 时间/s
1 179
2 58
3 48
4 46
表 2
序号 Fe O 质量/g 时间/s 现象
1 1 58 固体熔化
2 2 59
3 4 55 固体不熔化
4 6 57
查阅资料： 受热分解时，若发生“固体熔化现象”， 会使反应不彻底， 且易导致试管破裂。
（1）催化效果可通过记录的“时间”来比较，这里需要测量的是　 　的时间。
（2）“实验一”基于的假设是： 催化效果可能与催化剂的　 　有关。
（3）小明认为： 催化剂只改变反应速度， 反应前后质量不变， 为节约成本可减少用量。请根据实验二的结果， 并结合资料判断这种说法是否合理， 并说明理由：　 　。
36．纳米零价铁(nZVI)因具有强还原能力和高吸附性能等特点，在环境污染修复中应用前景广阔。
【应用一】纳米零价铁用于去除废水中的金属离子
根据金属的化学活动性顺序，纳米零价铁去除废水中的金属离子可分为三种途径。第一种途径是吸附捕捉，第二种途径是吸附捕捉后再慢慢反应，第三种途径是直接反应。
（1）如图所示，去除Cu2+属于第三种途径，若以( 为代表，则发生反的化学反应类型为　 　。去除Ni2+属于第　 　种途径。
（2） 当pH<3时， 随pH减小，等金属离子的去除率都会减小，原因是　 　。
（3）【应用二】纳米零价铁用于去除烟气中的NO。在一定温度下，将 和HCl溶液雾化后与烟气按一定比例混合，通过装有纳米零价铁的装置，反应原理为：
若参与反应的烟气为200L，最终测得生成5.04gHNO3。则该烟气中NO的质量是多少
37．如图分别是水蒸气液化、水通电分解、氢气在氯气中燃烧的微观变化示意图，请回答下列问题：
（1）图①说明分子的特性是　 　；
（2）由图②、图③可得到：化学变化中一定不变的粒子是　 　，可能发生改变的是　 　(填“原子的数目”或“分子的数目”)；
（3）图③中反应前、后的物质都是由 　 　(填“分子”或“原子”)构成的。
38．烧杯中装有一定量硫酸和硫酸镁的混合溶液。某同学为测定该混合溶液中硫酸及硫酸镁的质量，向烧杯中逐渐加入一定质量分数的氢氧化钠溶液，得到沉淀的质量与所加的氢氧化钠溶液质量关系如下表所示，请回答下列问题：
加入氢氧化钠溶液的质量/克 16 32 48 64 80
生成沉淀的质量/克 0 1.16 3.48 4.64 x
（1）表格中x为　 　；
（2）所加的氢氧化钠溶液的溶质质量分数
（3）原混合溶液中所含硫酸的质量
39．氯化铁可作净化絮凝剂、清水剂、线路板蚀刻剂等多种用途，是非常重要的化工产品。小金同学想测一测实验室内一瓶FeCl3溶液的溶质质量分数，利用了一定质量的NaOH固体粉末做实验。四次实验结果如表所示：
实验次数 NaOH 质量/g FeCl3溶液质量/g Fe(OH)3质量/g
1 12 200 10.7
2 24 200 21.4
3 48 300 32.1
4 60 400 42.8
根据实验结果回答下列问题：
（1）实验过程中可以观察到有　 　色沉淀生成；
（2）第　 　次实验， FeCl3和NaOH恰好完全反应；
（3）求实验中所用 FeCl3溶液中溶质的质量分数 (写出计算过程)。
40．向一定质量的Na2CO3、Na2SO4混合溶液中先后滴加BaCl2、HCl溶液，反应过程中产生沉淀或气体的质量与加入溶液的质量关系如图所示，实验过程中产生的气体全部逸出。请回答以下问题：
（1）实验过程所发生的反应的基本类型是　 　；
（2）原混合物中硫酸钠的质量是多少克？（写出解答过程）
（3）d点对应的溶液中的溶质有　 　。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)

展开更多......

收起↑