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专题7 化学实验探究
实验探究题是中考必考题型，主要考査学生的探究能力，以初中化学教材中物质的性质以及教材实验为基础，以社会生活和社会热点为背景设计题目。通过探究活动，把科学方法的学习和科学知识的学习放在同等重要的地位，提高学生探究未知世界的能力。考查方向以实验探究的基本要素:提出问题、猜想与假设。设计实验、收集证据、解释与结论、评价与交流等为基点设计问题，让学生进行思考解答。
★重难点01： 基础实验器材操作
1、常见的实验仪器
名称 试管 烧杯 酒精灯 胶头滴管 量筒 蒸发皿 水槽
图示
主要用途 少量试剂的反应容器 大量试剂 的反应容 器 用于加热 吸取和滴加液体 测量液体体积 蒸发液体 盛大量水
名称 玻璃棒 镊子 药匙 坩埚钳 试管夹 铁架台 石棉网
图示
用途 搅拌，加速溶解 取块状固体 取粉末状固体 夹持坩埚或蒸发皿 夹持试管进行加热 蒸发液体 使容器受热均匀
2、常见仪器的分类
（1）能直接加热的仪器
名称 试管 蒸发皿 燃烧匙
图示
（2）加热需垫上石棉网的仪器
名称 烧杯 烧瓶 锥形瓶
图示
（3）存放药品的仪器（不能加热）
名称 广口瓶 细口瓶 滴瓶 集气瓶
图示
功能 存放固体 存放液体 存放少量液体 存放气体
3、加热装置
少量液体 大量液体
图示
注意事项 ①液体不超过试管容量的1/3 ②加热时大拇指不能握短柄 ③外焰加热 垫石棉网
4、酒精灯的使用方法
酒精灯的结构 点燃 熄灭 添加酒精 加热
图示
5、取用药品
药品 用量 所需仪器 取用方法 注意事项
液 体 少量 胶头滴管 ①吸取：在伸入液体前排尽空气 滴加：竖直、悬空、缓慢 ②不能平放倒放（试剂倒流，腐蚀胶头） ③滴瓶滴管专管专用，不必清洗
较多量 倾倒法 ①瓶塞倒放 ②标签向着手心 ③瓶口紧靠试管口
一定量 量筒 ①视线与凹液面最低处相平 ②量程略大于所量取液体的体积 ③误差分析：仰小俯大
粉末状固体 药匙 （或纸槽） 试管平放，药匙（或纸槽）伸入底部
块状固体 镊子 试管平放，用镊子夹取块状固体放在试管口，随试管慢慢竖起而缓缓滑下
6、仪器和试剂的存放
（1）存放点必须符合环境要求（如温度、湿度、光照与通风情况等）。
（2）它们被存放于实验仪器柜子内，并按不同的用途有序摆放。
（3）特殊的具有危险性的试剂或器材必须按其规定要求存放于规定位置。
1．（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。
2．（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
★重难点02： 水电解实验
一、水的电解
电极 产生气体的量 检验方法及现象 结 论
正极 (阳极) 气体体积是负极的1/2 气体能使带火星的木条复燃 正极产生的气体是氧气
负极 (阴极) 气体体积是正极的2倍 气体能在空气中燃烧,产生淡蓝色火焰 负极产生的气体是氢气
实验结论：水 通直流电 氢气+氧气(水的电解是化学变化)。
①实验前滴加氢氧化钠或者硫酸钠溶液目的：增强水的导电性。
②问题分析：通过精确实验测得电解水时，产生的氢气和氧气的体积比大于2：1，原因是：相同条件下，氧气在水中的溶解度大于氢气。
1．（2025·杭州模拟） 某同学利用图1装置进行电解水实验，通直流电一段时间后，现象如图所示。为证明水不是由“水元素”组成的，拉瓦锡在高温的条件下，用水蒸气与红热的铁反应得到了黑色固体四氧化三铁和“易燃空气”，模拟实验装置如图2所示，点燃肥皂泡立即燃烧起来。下列说法不正确的是（　　）
A．图1实验电解过程中，b中的液面会上升
B．图2硬质玻璃管中的化学反应类型为分解反应
C．图2中液态水变成水蒸气时，水分子大小保持不变
D．图1和图2两个实验都能表明水不是一种元素
【答案】B
【知识点】水的组成和主要性质
【解析】【分析】A、根据电解水时两个玻璃管中都会产生气体，将水压入中间的漏斗中来分析；
B、根据水蒸气和铁在高温的条件下反应生成四氧化三铁和氢气来分析；
C、根据液态水变成水蒸气时，水分子之间的间隔变大来分析；
D、根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变来分析。
【解答】A、电解水生成氢气和氧气，两个玻璃管中都会产生气体，将水压入中间的漏斗中，则b中的液面会上升，故选项不符合题意。
B、硬质玻璃管中发生的反应是水蒸气和铁在高温的条件下反应生成四氧化三铁和氢气，该反应符合单换单、价改变的特点，属于置换反应，故选项符合题意。
C、图2中液态水变成水蒸气时，水分子之间的间隔变大，水分子大小保持不变，故选项不符合题意。
D、根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，电解水生成氢气和氧气，说明水是由氢元素和氧元素组成的，水蒸气与铁反应生成四氧化三铁和氢气，铁只能提供铁元素，说明水中含有氢元素和氧元素，故选项不符合题意。
故答案为：B。
2.（2025九下·温州模拟）小明追寻科学家的足迹，对水进行探究。
【宏观辨识】根据实验探究水的组成
（1）水的合成：在密闭容器中将氢气和氧气的混合气体点燃，根据容器内生成的小水珠可知，水是由　 　组成的化合物。
（2）水的分解：电解水一段时间后(如图)，观察到管a和管b中气体体积比为2：1，经检验管a中的气体可燃烧，为氢气，化学式为H2；管b 中气体 　 　(填化学性质)，为氧气，化学式为O2。
（3）【证据推理】结合实验现象推算水分子中氢、氧原子个数比。
方法一：根据“阿伏加德罗定律：相同条件下气体的体积比等于其分子的个数比”，以及氢气和氧气的化学式，得出电解水的产物中氢、氧原子个数比为2：1。这个推导过程是　 　。
（4）方法二：已知电解水实验中氢气和氧气的体积比，以及正、负极产生气体在实验条件下的密度，可计算出水中各元素　 　比。结合氢、氧原子的相对原子质量，可进一步推算出结果。
（5）【模型构建】以分子构成的物质为例，图中“”表示的是　 　。
【答案】（1）氢和氧元素
（2）助燃
（3）因为氢气和氧气的体积之比为2：1，根据阿伏加德罗定律，氢分子与氧分子个数比也为2：1，结合氢分子和氧分子都是由两个原子构成，则水分子中的氢原子与氧原子个数也为2： 1
（4）质量
（5）元素质量比
【知识点】水的组成和主要性质
【解析】【分析】水的分解（电解水实验 ）
实验现象：与电源负极相连的电极产生氢气，与电源正极相连的电极产生氧气，氢气和氧气的体积比约为 2：1 。可简单记忆为 “正氧负氢，氢二氧一” 。
气体检验：氢气具有可燃性，点燃能燃烧；氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃 。
【解答】（1）氢气和氧气点燃发生化合反应生成水 ，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变。氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，反应后生成水，所以水由氢和氧元素组成。
（2）电解水时，电源负极产生氢气，电源正极产生氧气。氢气具有可燃性，氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃 ，这是氧气区别于其他常见气体的重要化学性质。
（3）阿伏加德罗定律指出相同条件下气体体积比等于分子个数比。电解水生成氢气和氧气的体积比为 2：1 ，那么氢分子和氧分子个数比就是 2：1 。每个氢分子（含 2 个氢原子，每个氧分子含 2 个氧原子，从原子角度看，生成的氢、氧原子个数比为 2：1 ，而这些氢、氧原子构成水分子，所以水分子中氢、氧原子个数比为 2：1 。
（4）根据公式m=ρV，已知氢气和氧气的体积比以及它们在实验条件下的密度，可分别算出氢气和氧气的质量 ，从而得到水中氢、氧元素的质量比。再根据元素质量比=（相对原子质量 × 原子个数）之比，结合氢、氧原子的相对原子质量，就能推算出氢、氧原子个数比。
（5）从探究物质化学式流程看，在确定物质组成元素后，定量环节先通过实验数据计算元素质量比 ，再结合相对原子质量换算成原子个数比，最后结合相对分子质量确定化学式。所以此处填 “元素质量比” 是合理的，它是从确定组成元素到确定化学式过程中，定量研究的重要中间环节 。
★重难点03： 溶液的配制
1、溶液的配制
（1）器材：天平、量筒、烧杯、玻璃棒、药匙、胶头滴管。
（2）步骤：
①计算：计算溶剂和溶质的质量或体积；
②称量和量取：固体用天平称取；液体用量筒量取；
③溶解：将用量筒量取的水，倒入盛有氯化钠的烧杯里，用玻璃棒搅拌，玻璃棒作用：加速溶解；
④装瓶并贴上标签。
2、溶液的溶质质量分数的误差的影响因素
①溶质的原因：如果药品中含有杂质，则导致配制的溶液中溶质的质量分数偏小；如果称量时药品和砝码位置颠倒，若未使用游码，则对溶液中溶质的质量分数没有影响；若使用了游码，则所配制溶液中溶质的质量分数偏小；
②溶剂的原因：主要是量取溶剂过程中读数的方法导致的，仰视读数导致量取的溶剂量偏多；俯视读数导致量取的溶剂量偏少；
③配制时的原因：烧杯提前用水润洗，导致实际溶剂量偏多；药品倒入烧杯中时不慎撒出，导致溶质量偏少等；
④装入试剂瓶时的原因：试剂瓶用水润洗，导致溶剂量增多。
3、溶液的稀释与浓缩
（1）依据：溶液稀释前后，溶质质量不变；
（2）注意：两种溶液混合时，质量可以相加，但体积不能相加；
（3）溶液稀释问题的计算
①原则：稀释前后，溶液中溶质的质量不变。
将溶液稀释的方法是在浓溶液中加入溶剂水，由于加入的水属于溶剂，所以溶剂的质量和溶液（溶质＋溶剂）的质量增加，但溶质的质量不变，据此可以解决稀释溶液时的相关问题。
②计算公式：m浓·a%（浓）＝m稀·b%（稀）或m浓·a%＝（m浓＋m水）·b%
扩展：V浓·ρ浓·a%（浓）＝V稀·ρ稀·b%（稀）
注意：
1．（2025·湖州模拟）实验是科学探究的重要手段，下列实验设计不能达到实验目的的是
实验 A B C D
目的 探究二氧化碳与空气的密度关系 鉴别NaOH 溶液和盐酸 配制 6%的 NaCl 溶液 探究燃烧的条件之一是温度达到该可燃物的着火点
操作
现象 下面的蜡烛先熄灭 ①变红，②不变色 固体全部溶解 火柴头比火柴梗先燃烧
A．A B．B C．C D．D
【答案】C
【知识点】一定溶质质量分数的溶液的配制；燃烧与灭火；二氧化碳的物理性质及用途；酸碱指示剂及其性质；二氧化碳的化学性质
【解析】【分析】，注意不是用溶质质量除以溶剂质量。
【解答】A、下面的蜡烛先灭，说明二氧化碳沉在底部，说明二氧化碳的密度大于空气密度，故A不符合题意；
B、酚酞在酸性条件下为无色，在碱性条件下为红色，可用于鉴别氢氧化钠溶液赫尔稀盐酸，故B不符合题意；
C、图中配制的氯化钠溶液的质量分数为，故C符合题意；
D、火柴头比火柴梗先燃烧，说明火柴头的着火点更低，故D不符合题意。
故答案为：C。
2．（2025·金华模拟）长时间放在普通环境里的鸡蛋易变质，变质后鸡蛋的密度会降至 1.03克/厘米3以下。生活中，我们可以把鸡蛋放入密度为1.03 克/厘米3(溶质质量分数为6%)的食盐水中来判断鸡蛋是否变质。
请回答：
（1）三个鸡蛋放入盐水中静止如图a所示，其中最有可能变质的鸡蛋是　 　(选填“甲”“乙”或“丙”)。取出的鸡蛋表面变干后附上了一层极细小的颗粒，你认为小颗粒的成分是　 　。
（2）在配制一定质量分数的氯化钠溶液实验过程中，要用到下图b所示仪器外的一种玻璃仪器是　 　(填名称)。
（3）小金同学欲配制溶质质量分数为6%的食盐水1000克，需要实验室已配好的溶质质量分数为20%的食盐水多少克
【答案】（1）丙；氯化钠(NaCl)
（2）玻璃棒
（3）解：溶液稀释前后溶质的质量不变，
设需要实验室已配好的溶质质量分数为20%的食盐水的质量为x，
则：x×15%=1000g×6%，
解得：x=300g。
【知识点】物体的浮沉条件及其应用；一定溶质质量分数的溶液的配制
【解析】【分析】 （1）根据变质后鸡蛋的密度会降至1.03克/厘米3以下，进行分析解答。
（2）根据配制溶质质量分数一定的溶液的主要基本步骤，进行分析解答。
（3）根据溶液稀释前后溶质的质量不变，进行分析解答。
【解答】 （1）变质后鸡蛋的密度会降至1.03克/厘米3以下，把鸡蛋放入密度为1.03克/厘米3（溶质质量分数为6%）的食盐水中，变质后鸡蛋会上浮，则最有可能变质的鸡蛋是丙；鸡蛋表面沾有氯化钠溶液，取出的鸡蛋表面变干后，水分挥发，氯化钠结晶析出，附上了一层极细小的颗粒，则小颗粒的成分是氯化钠。
（2）配制一定质量分数的氯化钠溶液，首先计算配制溶液所需氯化钠和水的质量，再称量所需的氯化钠和量取水，最后进行溶解，药匙用于取用氯化钠，托盘天平用于称取固体氯化钠，量筒与胶头滴管用于准确量取水，烧杯用于完成溶解操作，玻璃棒用于溶解时的搅拌，故要用到如图b所示仪器外的一种玻璃仪器是玻璃棒。
★重难点04： 空气中氧气含量的测定
一、空气中氧气成分的测定
（1）装置图：
（2）实验步骤：
1）按图把装置连接，先在广口瓶内加入少量水，再把剩余的容积用记号划成5等份。
2）点燃燃烧匙内的红磷，立即塞紧瓶塞，观察现象。
3）火焰熄灭后，振荡广口瓶，打开导管上的夹子，观察现象。
（3）实验现象：
A、红磷燃烧，放出热量，有大量白烟产生。
B、待集气瓶冷却后，打开止水夹，水经导管进入集气瓶，约占集气瓶内空气总体积的1/5。
C、水经导管倒流进入集气瓶，消耗的气体跟剩下的气体的体积比为1 : 4
（4）实验结论：空气中氧气的体积约占空气总体积的1/5。
（5）化学方程式： 4P + 5O2 2P2O5 ；
（6）注意事项：
a.装置的气密性要好，（否则测量结果偏小）；
b.所用的红磷必须过量，过少则氧气没有全部消耗完，会导致测量结果偏小；
c.要等集气瓶（装置）冷却后才能打开弹簧夹，（否则测量结果偏小）；
d.在实验前，导管应预先注满水，（否则测量结果偏小）
e.要先夹住橡皮管，然后再点红磷（否则测量结果偏大）；
f.点燃红磷伸入瓶中要立即塞紧瓶塞（否则测量结果偏大）。
（7）此实验说明剩余气体有哪些性质：
①不燃烧也不支持燃烧 。
②不溶于水。
（8）其他实验方法：
注意：不能用木炭、硫或铁丝来代替红磷！
理由：木炭和硫燃烧会生成气体，铁丝在空气中燃烧。
1．（2023·金华）测量空气中氧气体积分数实验的思维模型如下：
封闭空间——消耗氧气——气压减小——观察现象
项目化学习小组按图甲完成氧气含量测定的实验时，发现进人集气瓶的水量低于”1”刻度线。为提高氧气含量测定的精准度，展开了如下研究。
[误差分析]几位同学对测量值偏小原因的分析如下：
甲：红磷的量不足，未能把瓶内氧气耗尽；
乙：将燃烧匙伸入集气瓶瞬间，部分空气逸出；
丙：实验前导管中有空气，实验后一部分本应进入容器的水滞留在导管中；
丁：由于广口瓶的形状造成很难均分五等份，影响测量结果；
（1）以上原因分析中，其中一位同学的观点被大家一致否定，你认为是哪位同学的观点？　 　(选填”甲”“乙”“丙”或”丁”)；
（2）[方案改进]根据以上讨论，为减少实验误差，提高实验结果的精准度，学习小组同学设计了图乙改进装置。(已知：红磷的着火点是240℃，无毒；白磷的着火点是40℃，有剧毒)
比较图甲、图乙的实验方案，下列关于图乙实验方案叙述正确的是 。
A．利用着火点更低的白磷并采用加热后的玻璃棒”内引燃”，建立封闭空间使实验结果更精准
B．可以解决图甲方案中一部分水滞留在导管中带来的误差问题
C．改用量筒内水的体积变化来确定消耗氧气的体积，使测量结果更精准
D．彻底地解决了实验的安全性问题，符合绿色化学理念
（3）小金同学认为，图乙实验装置还需在橡皮管处补充一个止水夹，请表达你的观点及理由　 　；
（4）[问题反思]小组同学多次实验，测量值总是小于。经过老师指导，小组同学讨论后认为，可以从模型中”消耗氧气”的方法入手给实验做进一步改进。
[资料]暖宝宝是利用铁粉在空气中氧化的原理制成。
[方案迭代]讨论后，项目组设计了如图丙所示的装置，用暖宝宝粉代替红磷，利用铁粉在空气中氧化的原理进行实验。操作步骤如下：①将滤纸用水浸润后黏附在针筒内壁；②把暖宝宝粉倒入针筒，轻轻转动，使涂抹均匀；③涂上凡士林，将活塞插入针筒，盖上橡皮帽，观察并记录活塞移动情况。
经多次实验后，测得空气中氧气的体积分数均约占。
从消耗氧气的方法角度分析，图丙方案比图甲方案测定结果更精准的原因是　 　。
[心得交流]科学探究需要不断根据结果反思探究过程，优化方案，实现方案的迭代更新。
【答案】（1）乙
（2）A；B；C
（3）不需要，因为两边导管均已伸到液面以下，已起到液封作用(
（4）用暧宝宝能更充分消耗氧气(合理即可)
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】根据测定氧气含量的原理分析，测定空气中氧气含量的原理是，利用物质与空气中的氧气反应，又不生成气体，使瓶内气体减少，压强变小，引起水倒流或活塞移动，倒流的水的体积或活塞移动体积等于瓶内氧气的体积，结合实验的注意事项及误差原因解答。
【解答】（1） 乙同学提出将燃烧匙伸入集气瓶瞬间，部分空气逸出的原因会造成结果偏大；
（2）图乙中利用着火点更低的白磷并采用加热后的玻璃棒”内引燃”，建立封闭空间使实验结果更精准，A正确； 图乙装置可以解决图甲方案中一部分水滞留在导管中带来的误差问题 ，B正确； 改用量筒内水的体积变化来确定消耗氧气的体积，比图甲中瓶内五等份的刻度能使测量结果更精准 ，C正确；该实验中并未吸收产生的物质，且白磷燃烧放出大量热会使装置内压强增大，不能缓冲压强，没有彻底解决实验的安全性问题，D错误；
（3） 因为两边导管均已伸到液面以下，已起到液封作用 ，所以 图乙实验装置不需要在橡皮管处补充一个止水夹 ；
（4）图丙方案中用暧宝宝能更充分消耗氧气 ， 比图甲方案测定结果更精准 。
故答案为：（1）乙；（2）ABC；（3） 不需要，因为两边导管均已伸到液面以下，已起到液封作用 ；（4） 用暧宝宝能更充分消耗氧气(合理即可) 。
2．（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。
★重难点05： 氧气的制取
（一）实验室里制取氧气的方法有
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。
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。
8．（2024·浙江）自发现加热硝石可以产生氧气以来，科学家进行了100多年的探索，发现了氯酸钾（KClO3）与二氧化锰（MnO2）混合加热这一经典制氧气法，历程如下：

（1）根据质量守恒定律可以推知，硝石中一定含有的元素为　 　。
（2）1772年，发现MnO2和浓硫酸反应制氧气法，MnO2中Mn的化合价为　 　价。
（3）1832年，发现KClO3与MnO2混合加热制氧气法，反应前后MnO2的质量不变，但比单独加热KClO3产生氧气的速率大，其中MnO2起　 　作用。
【答案】（1）氧（或O）
（2）+4
（3）催化
【知识点】元素化合价的规则与计算；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）根据反应前后元素种类不变进行分析；
（2）根据”化合物中各元素化合价代数和为零“进行分析；
（3）根据氯酸钾制取氧气的原理进行分析。
【解答】 （1）根据质量守恒定律可知，反应前后元素种类不变，加热硝石可以产生氧气，则说明硝石中一定含有氧元素。
（2）MnO2中，氧元素化合价为-2价，设Mn的化合价为x，根据”化合物中各元素化合价代数和为零“，则x+（-2）×2=0，解得：x=+4。
（3）氯酸钾制取氧气的反应中，二氧化锰能加快反应速率，且反应前后质量不变，则在该反应中，二氧化锰起催化作用。
★重难点06： 二氧化碳的制取
（一）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
1．（2022·绍兴）科学是一门以实验为基础的学科。以下是实验室制取、收集、测量气体体积的常用装置。
（1）实验室制取二氧化碳的发生装置可以选择　 　（填字母）。
（2）检查装置B气密性的方法是：先关闭止水夹，然后　 　。
（3）若用装置C测反应生成的二氧化碳体积，测得的体积比理论值小，原因可能是二氧化碳具有　 　的性质。
【答案】（1）B
（2）向长颈漏斗中加入适量的水，若液面形成高度差且一段时间后，高度差不变，则气密性良好。（合理即可)
（3）能溶于水或能与水反应
【知识点】气体装置的装配、连接、选择与气密性检查；二氧化碳的物理性质及用途
【解析】【分析】（1）根据反应物的状态和反应条件选择气体的发生装置；
（2）根据检查装置气密性的方法解答；
（3）测得的二氧化碳的体积偏小，那么二氧化碳肯定是被消耗了，即要么是它能够与水反应，要么是它能够溶于水，据此分析解答。
【解答】（1）实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，反应物为固体和液体，且不需要加热，因此发生装置选择“固液常温型”，故选B。
（2）检查装置B气密性的方法是：先关闭止水夹，然后向长颈漏斗中加入适量的水，若液面形成高度差且一段时间后，高度差不变，则气密性良好。
（3）若用装置C测反应生成的二氧化碳体积，测得的体积比理论值小，原因可能是二氧化碳具有能溶于水或能与水反应的性质。
2．（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。
★重难点07： 酸碱盐相关实验
1、酸碱反应实验
向盛有氢氧化钠的烧杯中滴入几滴酚酞试液，溶液变红，向变红的溶液中滴加稀盐酸(或稀硫酸)，边滴边振荡，溶液颜色变浅直至消失，说明溶液由碱性变为中性或酸性，碱和酸发生了反应。
2、实验过程中溶液中溶质、pH以及颜色的变化
反应进程 溶质 PH 颜色
未滴加稀盐酸 NaOH pH>7 红色
滴加少量稀盐酸(氢氧化钠过量) NaOH + NaCl pH>7 红色
滴加适量稀盐酸(恰好完全反应) NaCl pH=7 无色(红色刚好褪去)
滴加过量稀盐酸 NaCl + HCl pH<7 无色
◆酸碱反应时pH的变化曲线【“蛇线”图】
注：酸碱互滴图像，溶液的酸碱性也发生改变，最终都无限接近某一个值
类型 pH变化过程 溶质成分 图象
碱 入 酸 开始时，溶液的pH＜7，溶液呈酸性； 随着碱的加入，pH逐渐增大； 当酸碱恰好完全反应时， 溶液的pH＝7，溶液呈中性； 随着碱的继续加入，溶液的pH＞7， 溶液呈碱性 A：HCl B：NaCl C：NaCl、NaOH
类型 pH变化过程 溶质成分 图象
酸 入 碱 开始时，溶液的pH＞7，溶液呈碱性；随着碱的加入，pH逐渐减小； 当酸碱恰好完全反应时， 溶液的pH＝7，溶液呈中性； 随着酸的继续加入，溶液的pH＜7， 溶液呈酸性 A：NaOH B：NaCl C：NaCl、HCl
（1）酸、碱反应实验选用的指示剂是酚酞溶液。如果使用石蕊溶液，溶液由蓝色变为紫色，颜色变化不明显。
（2）实验时用玻璃棒不断搅拌，可以使稀盐酸和氢氧化钠溶液充分接触，反应迅速、完全。
（3）实验时用胶头滴管慢慢滴入，便于控制加入酸的量，同时也为了清楚地看出指示剂颜色的变化，当溶液由红色恰好变为无色时，应立即停止滴加，防止盐酸过量。
2、酸碱反应原理：酸和碱之间发生反应能生成盐和水。
如：HCl+NaOH = NaCl+H2O，H2SO4+2NaOH = Na2SO4+2H2O
3、酸碱反应的实质
（1）酸中的H+和碱中的OH-结合生成水，即H+ + OH- = H2O。
（2）特点：反应放热。
注意：
①有盐和水生成的反应不一定是酸碱反应，如金属氧化物与酸反应、非金属氧化物与碱反应均生成盐和水，但都不是酸碱反应。
②酸碱反应一定属于复分解反应，但复分解反应不一定是酸碱反应。
1．（2022·绍兴）在做酸碱反应的实验时，向盛有氢氧化钠溶液的烧杯中，逐渐加入稀盐酸。烧杯内相关物质的质量与加入稀盐酸质量的变化关系不正确的是（　　）
A． B． C． D．
【答案】D
【知识点】酸与碱的反应及用途；碱的化学性质
【解析】【分析】根据氢氧化钠和稀盐酸的反应过程分析判断。
【解答】A.氢氧化钠溶液中原来就有水，因此水的质量开始是不为零。加入稀硫酸后，氢氧化钠和稀盐酸反应，生成水和氯化钠，则这个过程中水的质量的增加量等于生成水的质量和稀盐酸中水的质量之和，因此水的质量增大的速度较快。当氢氧化钠完全反应后，增加水的质量就只等于稀盐酸中水的质量，因此水的质量增大的速度较慢，故A正确不合题意；
B.在氢氧化钠完全反应前，生成氯化钠的质量会随稀盐酸质量的增大而增大。当氢氧化钠完全反应后，氯化钠的质量保持不变，故B正确不合题意；
C.随着稀盐酸的加入，氢氧化钠的质量不断减小，直至质量为零，故C正确不合题意；
D.在氢氧化钠完全反应前，溶液中稀盐酸与其反应，即氯化氢的质量为零。当氢氧化钠完全反应后，氯化氢的质量随着稀盐酸的加入而增大，故D错误符合题意。
故选D。
2．（2023·丽水）实验室里有两个试剂瓶，各装有8克氢氧化钠固体，久置未用。为检验氢氧化钠变质程度，小科和小丽对瓶中样品进行了如下探究。
（1）[定性探究]小科取其中一瓶氢氧化钠样品进行实验，实验过程及现象如图甲。
图中蓝色絮状沉淀是　 　。
（2）上述探究可得出该瓶氢氧化钠　 　（填“没有变质"或“部分变质“)；
（3）[定量实验]小丽取另一瓶氢氧化钠样品进行定量实验。将瓶中样品全部倒入烧杯中，加水充分溶解，逐滴加入溶质质量分数为7.3%的稀盐酸充分反应，当溶液的pH恰好为7时，所加稀盐酸的质量为100克。
小丽通过计算得出结论氢氧化钠完全变质(如图乙)。小科认为小丽的结论不正确，理由是 　 　；
（4）要确定样品中氢氧化钠的质量，在小丽的实验方案中，缺少　 　质量的测定。
【答案】（1）Cu(OH)2 (氢氧化铜)
（2）部分变质
（3）不论氢氧化钠变质程度如何，当pH为7时，消耗盐酸的质量是一样的，所以用盐酸的质量来计算是错误的。
（4）CO2（二氧化碳）
【知识点】酸与碱的反应及用途；复分解反应及其应用；碱的化学性质
【解析】【分析】常见的碱类物质氢氧化钠易潮解，其水溶液易于空气中的二氧化碳反应生成相应的盐和水。
【解答】（1）过量的硝酸钡反应溶液中的碳酸根离子，后来加入氯化铜时，与氢氧化钠发生反应，生成 Cu(OH)2(氢氧化铜)蓝色絮状沉淀 ；
（2）由上述流程图可知其中既有氢氧化钠又有碳酸钠，故为部分变质；
（3）变质的氢氧化钠中的氢氧化钠先与盐酸反应，盐酸后与碳酸钠反应，故第一步错误；
（4） 确定样品中氢氧化钠的质量 ，小丽需先测出二氧化碳的质量来测量其中碳酸钠质量，来确定碳酸钠消耗的算，再算出氢氧化钠消耗的酸的量来测得氢氧化钠的质量；
故答案为：（1） Cu(OH)2(氢氧化铜) ；（2）部分变质；（3） 不论氢氧化钠变质程度如何，当pH为7时，消耗盐酸的质量是一样的，所以用盐酸的质量来计算是错误的。；
（4）CO2（二氧化碳）
★重难点08： 金属的性质相关实验
一、金属活动性鉴别
1、金属与某些盐溶液的反应
把经除油、除锈处理的洁净的铁丝、铜丝分别放入几种盐溶液中，实验记录如下表：
实验操作 实验现象 化学方程式
铁丝浸入硫酸铜溶液中 铁丝表面覆盖一层红色物质， 溶液由蓝色变成浅绿色 Fe+CuSO4 = FeSO4+Cu
铜丝浸入硫酸亚铁溶液中 无现象 /
铜丝浸入硝酸银溶液中 铜丝表面覆盖一层银白色物质， 溶液由无色变成蓝色 Cu+2AgNO3 = Cu(NO3)2+2Ag
结论：铁、铜、银的金属活动性顺序为铁>铜>银，即：活动性较强的金属能把活动性较弱的金属从它的盐的水溶液中置换出来。
2、金属活动性顺序
（1）在金属的活动性顺序中，金属位置越靠前，活动性就越强。
（2）排在氢前面的金属可以把酸(非氧化性酸)里的氢置换出来，而排在氢后面的金属不能把酸(非氧化性酸)里的氢置换出来。这里的酸通常指盐酸和稀硫酸而不是浓硫酸(或硝酸)，因为金属与浓硫酸(或硝酸)等反应不产生氢气。
（3）一种活动性较强的金属能把另一种活动性较弱的金属从它的盐的水溶液中置换出来。
（4）K、Ca、Na三种金属的活动性太强，在与盐溶液反应时，会先与溶液中的水发生反应，生成对应的碱和H2，碱再与盐发生复分解反应。
注意：
①该反应中金属(钾、钙、钠除外)的活动性必须要强于盐中金属阳离子对应的金属；盐必须可溶于水。
②Fe若参与反应，一定生成Fe2+（亚铁离子）。
③在金属活动顺序中距离远的优先置换（例：将铁放在硝酸铜和硝酸银混合溶液中，铁先置换出银）。
3、金属活动性顺序的应用：湿法炼铜
原理是先用硫酸将铜矿中的铜转变成可溶性的硫酸铜，再将铁放入硫酸铜溶液中把铜置换出来，反应的化学方程式为Fe+CuSO4 = Cu+FeSO4。
二、金属的锈蚀实验
1、金属锈蚀的条件
金属的锈蚀既与周围环境里水、空气等物质的作用有关，也与金属内部的结构有关。
2、实验探究铁锈蚀的条件
（1）实验在3支试管中进行：A试管中是水和空气，B试管中是刚煮沸过的蒸馏水，C试管中是装有干燥剂(生石灰)的干燥空气，在3支试管中各放一枚铁钉，并用塞子塞紧试管口，实验装置图如图所示。
（2）一段时间后A中铁钉锈蚀严重，B、C中铁钉基本不锈蚀，说明铁生锈条件是与水和空气(氧气)同时接触。
（3）因为纯铁和铁钉的内部结构不同，纯铁并未生锈。
3、防止金属生锈的方法
（1）保持金属制品(特别是钢铁)表面的洁净和干燥。
（2）在金属制品(特别是钢铁)表面覆盖保护膜。如：在金属表面覆盖保护层(涂油、刷漆，覆盖搪瓷、塑料等)、镀耐磨和耐锈蚀的金属(镀铬等)，在钢铁表面高温制成一层致密氧化膜等。
（3）改变金属的内部组织结构(制成合金)。如：加入铬、镍制成不锈钢等。
三、金属的冶炼
1、金属在自然界中的存在
在自然界中，仅有少数金属(化学性质非常稳定)是以游离态(即单质)的形式存在的，大多数金属(化学性质活泼)是以化合态的形式存在的。
2、金属的冶炼原理与方法
（1）冶炼原理：金属冶炼就是要把金属从化合态变成游离态。
（2）冶炼方法：用C、CO、H2等还原剂与金属氧化物反应，夺取金属氧化物中的氧，得到金属单质，如：C+2CuOCO2↑+2Cu；CO+CuOCO2↑+Cu；H2+CuO = H2O+Cu。
3、氢气与氧化铜反应
（1）实验器材：试管、酒精灯、铁架台(带铁夹)。
（2）实验装置：如图。
（3）实验步骤：检(检验氢气的纯度)、通(通氢气)、点(点燃酒精灯加热)、熄(实验完毕，先熄灭酒精灯)冷(继续通氢气，直到试管完全冷却)。
（4）实验现象：黑色固体逐渐变为红色，同时试管口出现小水珠。
（5）注意事项
①试管口应略向下倾斜，且试管口不能塞塞子。向下倾斜的目的是避免反应中生成的水倒流而炸裂试管。
②氧化铜要铺在试管底部，目的是增大反应物的受热面积，加快反应速率。
③通氢气的导管应插到试管底部的氧化铜上方，一是为了避免氧化铜粉末堵塞导管口，二是易把试管里的空气排净，加热后不易发生危险。
④实验之前先通氢气后加热，目的是排出试管内的空气，防止氢气和空气混合加热时发生爆炸。实验结束后先熄灭酒精灯，继续通氢气，直至试管冷却为止。目的是防止生成的铜在温度较高时再次被氧气氧化成氧化铜，使实验失败。
⑤因为要先通氢气，实验结束后还要通氢气，所以实际所用氢气的量要远大于理论用量。
4、还原反应
（1）还原反应：含氧化合物里的氧被夺取的反应，叫做还原反应。如CuO中的氧被C、H2、CO等夺取，CuO发生了还原反应。
（2）还原性：能从含氧化合物中夺取氧的性质叫做还原性。
（3）还原剂：具有还原性的物质可做还原剂。C、H2、CO是常见的还原剂。
5、铁的冶炼
（1）反应原理：在高温下，用还原剂(主要是CO)从铁矿石中把铁还原出来。
（2）反应方程式：3CO+Fe2O3 高温2Fe+3CO2。
（3）实验现象：红色的固体逐渐变为黑色(铁粉)，同时产生能使澄清石灰水变浑浊的气体。
（4）尾气处理：一氧化碳有毒，不能直接排放到空气中，可将尾气点燃或收集。
6、常见气体的检验和吸收
气体 检验 吸收
H2O 无水硫酸铜 浓硫酸、碱石灰、生石灰等
CO2 澄清石灰水（氢氧化钡） 氢氧化钠溶液（氢氧化钡）
HCl 硝酸银溶液 氢氧化钠溶液、硝酸银溶液、NaHCO3等
H2 灼热氧化铜+无水硫酸铜 灼热氧化铜
CO 灼热氧化铜+澄清石灰水 灼热氧化铜
1．（2021·衢州）小科为验证锌、铜、银三种金属的活动性顺序，设计了下列四种方案，其中合理的是（　　）
A． B． C． D．
【答案】D
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】在金属活动性顺序表中，只有排在前面的金属才能将后面的金属从它的盐溶液中置换出来，据此分析判断。
【解答】A.锌和铜都能与硝酸银反应，只能说明它们的活动性比银强，但是不能判断锌和铜活动性的大小，故A错误；
B.银和硫酸锌不反应，则锌的活动性大于银；铜和硝酸银反应，则活动性铜大于银，但是无法比较锌和铜的活动性大小，故B错误；
C.银和铜都不能与硫酸锌反应，不能比较二者的活动性大小，故C错误；
D.锌和硫酸铜反应，则锌的活动性大于铜；铜和硝酸银反应，则铜的活动性大于银，那么三种的金属活动性强弱：锌>铜>银，故D正确。
故选D。
2．（2022·浙江）已知木炭粉和 Fe2O3反应的化学方程式为 某同学设计一个实验，证明氧化铁中含有氧元素，并测定氧化铁中氧元素的质量分数，实验装置如图所示。
（1）实验中，盛放澄清石灰水的烧杯中出现的现象是　 　。
（2）实验中通入的气体是纯净干燥的 N2，写出不用空气的主要理由：　 　，实验也不能用潮湿的氮气，原因是　 　。
（3）如用3.2g氧化铁与木炭粉的混合物反应，测得澄清石灰水增重1.32g，则氧化铁中氧元素的质量分数为　 　。
【答案】（1）澄清石灰水变浑浊
（2）空气中含有 O2，能与碳反应生成CO2，会影响实验的准确性；潮湿的N2中有水蒸气，影响实验结果
（3）30%
【知识点】还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】 （1）欲正确解答本题，须知二氧化碳和石灰水反应的情况，以及生成物的性质；
（2）本题需从实验的要求和注意事项方面考虑；
（3）石灰水增加的质量即为生成的CO2的质量，由方程式2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑可知，氧化铁中氧元素的质量即为生成的CO2中氧元素的质量，根据元素的质量分数公式计算即可。
【解答】 （1）因为木炭粉和氧化铁反应后生成的二氧化碳气体通入澄清石灰水的烧杯中，和石灰水发生反应，生成碳酸钙沉淀，所以可以观察到澄清的石灰水变浑浊；
（2）因为空气中含有二氧化碳和氧气，可能使反应物和生成物的质量增加而导致实验结果不准确；
实验中也不能用潮湿的氮气的原因是：用潮湿的氮气会使热的试管炸裂，同时在高温下水也能和碳反应，导致木炭不仅和氧化铁反应，还和水反应，会导致测定的氧元素的质量分数偏大；
（3）石灰水增加的质量即为生成的CO2的质量，由方程式2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑可知，氧化铁中氧元素的质量即为生成的CO2中氧元素的质量，CO2中氧元素的质量为，
故氧化铁中氧元素的质量分数为：。
1．（2025·杭州模拟）为了研究酸碱反应的实质，小科先往氢氧化钠溶液中滴加酚酞试液，再向其中加入足量稀盐酸，如图甲所示。
（1）写出图甲试管中出现的现象　 　。
（2）在氢氧化钠溶液中加入稀盐酸，反应的微观模型如图乙所示，其中的“●”“○”“○”“●”表示溶液中由溶质电离产生的不同离子，则“●”表示　 　。(填写离子符号)
（3）小科进一步用温度传感器测得反应中的温度变化，如图丙所示，图中能表示稀盐酸和氢氧化钠溶液恰好完全反应的是　 　(选填“A”、“B”或“C”)。
【答案】（1）溶液由红色逐渐变无色
（2）Na+
（3）B
【知识点】酸与碱的反应及用途
2．（2024·舟山模拟） 为测定碳酸钙的纯度(杂质 SiO2，不与盐酸反应)，科学兴趣小组同学设计了如下几个实验方案，请回答每个方案中的问题。
【方案Ⅰ】①称取碳酸钙样品 Mg；②加入过量盐酸；③收集并测定生成的气体体积VmL(气体体积正比于气体质量)。问题：
（1）如果称量样品时，砝码底部有部分生锈，那么测定碳酸钙的纯度会　 　(偏高、偏低、无影响)。
（2）请写出该反应设计的化学方程式　 　。
（3）【方案Ⅱ】①称取碳酸钙样品 Mg；
②用质量分数ω1的盐酸 (过量)溶解样品；
③取溶解后溶液体积的1/10用质量分数w2的NaOH溶液滴定剩余盐酸，恰好用去 m2g。问题：
该碳酸钙样品的纯度=　 　(列出计算式，用百分数表示)
（4）【方案Ⅲ】①称取碳酸钙样品 Mg；②高温煅烧 直至质量不再改变，冷却后称量，固体质量为
本方案中的“冷却”　 　(填“能”或“不能”)放在空气中冷却。若不能，请写出其可能出现的变化方程式(一个)　 　(若填“能”，此空不答)。
（5）【方案Ⅳ】①称量碳酸钙样品 Mg；②用质量分数 ω1的盐酸m1g(过量)溶解样品：③过滤并取滤液：
④在滤液中加入过量的质量分数为ω3的 溶液m3g；⑤将步骤④中的沉淀滤出、洗涤、干燥、称重为
此方案中不需要的数据是(填字母序号)____。
A．ω1m1 B． C．M' D．M
（6）为了减小误差，下列操作中哪些操作是有必要的____。
A．精确测定 质量m3
B．精确测定 溶液质量分数ω3
C．将步骤③所的沉淀洗涤，洗液也并入④中
D．将步骤③所的沉淀洗涤、干燥、称量其质量备用
【答案】（1）偏高
（2）+CO2↑
（3）
（4）不能；
（5）A；B
（6）C
【知识点】溶质的质量分数及相关计算；酸与碱的反应及用途
【解析】【分析】（1）根据砝码底部有部分生锈，实际称量的碳酸钙样品偏大来分析解答；
（2）根据碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水来分析解答；
（3）根据题中数据和化学方程式进行相关计算；
（4）根据高温煅烧碳酸钙生成氧化钙和二氧化碳，而氧化钙易空气中的水反应生成氢氧化钙来分析解答；
（5）根据方案Ⅳ的原理是利用碳酸钙样品溶于足量的稀盐酸后，再与过量的碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀，根据碳酸钙沉淀的质量计算碳酸钙样品的纯度，则盐酸和碳酸钠的浓度与体积对计算碳酸钙样品的纯度无关来分析解答；
（6）根据为了减小误差，应将步骤③所的沉淀洗涤，洗液也并入④中来分析解答。
【解答】 （1）如果称量样品时，砝码底部有部分生锈，实际称量的碳酸钙样品偏大，则测定碳酸钙的纯度会偏高；
（2）碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；
（3）设与氢氧化钠反应的盐酸溶质的质量为x，
NaOH+HCl=NaCl+H2O
40 36.5
m2w2g x
与碳酸钙反应的盐酸溶质氯化氢的质量为（w1m1-10×0.9125m2w2）g，
设碳酸钙的质量为y，
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100 73
y （w1m1-10×0.9125m2w2）g
则该碳酸钙样品的纯度为=
（4）高温煅烧碳酸钙生成氧化钙和二氧化碳，而氧化钙易空气中的水反应生成氢氧化钙，则本方案中的“冷却”不能放在空气中冷却，反应的化学方程式为CaO+H2O=Ca（OH）2；
（5）方案Ⅳ的原理是利用碳酸钙样品溶于足量的稀盐酸后，再与过量的碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀，根据碳酸钙沉淀的质量计算碳酸钙样品的纯度，则盐酸和碳酸钠的浓度与体积对计算碳酸钙样品的纯度无关，只利用生成的碳酸钙质量除以样品质量即可，则此方案中不需要的数据是AB；
（6）为了减小误差，应将步骤③所的沉淀洗涤，洗液也并入④中，故选：C。
3．（2024·玉环模拟）酸碱反应是初中阶段重要的一类反应，同学们开展了项目式学习。
任务一：探究酸碱反应中pH的变化。小明取三份相同体积相同浓度的氢氧化钠溶液，分别滴入两滴无色酚酞溶液，再以相同的速度同时滴加不同浓度的盐酸，已知盐酸浓度a>b>c，得到溶液的pH随时间变化的曲线如图1。
（1）小明的实验目的是探究　 　。
任务二：从能量变化角度探究酸和碱的反应。小明测量盐酸与氢氧化钠溶液反应过程中温度的变化，观察到溶液温度升高，因此，得出两者能反应的结论。小柯认为此结论不够严谨，为此他在室温下设计了以下实验：
①10mL、20%的盐酸与10mL蒸馏水混合，测量溶液温度的变化。
②10mL、20%的氢氧化钠溶液与10mL蒸馏水混合，测量溶液温度的变化。
③10mL、20%的盐酸与10mL、20%的氢氧化钠溶液混合，测量溶液温度的变化。
用数字化实验技术测得3个实验中溶液温度随时间变化的关系如图2所示。
（2）小柯做出上述设计基于的假设是　 　。
任务三：探究氢氧化钠与盐酸反应的实质。
【查阅资料】相同状况下，溶液中离子浓度越大，导电性越强，电导率越大。用电导率传感器测得向氢氧化钠溶液中滴加浓盐酸的电导率变化情况如图3所示。
（3）如图4表示氢氧化钠溶液与浓盐酸反应过程中，溶液中微观粒子的变化情况，按时间先后排列的顺序为　 　(填字母)。
【答案】（1）在酸碱反应中，酸的浓度对反应速率的影响
（2）氢氧化钠溶液和盐酸溶液在稀释时会放出热量
（3）①③②④
【知识点】构成物质的粒子模型；酸与碱的反应及用途
【解析】【分析】（1）根据所给实验的变量确定实验目的分析；
（2）根据酸碱反应放热分析；
（3）根据氢氧化钠溶液中加入盐酸，溶液中粒子的变化情况分析。
【解答】 （1）小明所做实验变量为盐酸的浓度，由此可知其目的是探究在酸碱反应中，酸的浓度对反应速率的影响 。
（2）小柯利用反应时溶液温度的变化进行验证，是基于氢氧化钠溶液和盐酸溶液在稀释时会放出热量 。
（3） 氢氧化钠溶液与浓盐酸反应过程中， 反应前溶液为钠离子和氢氧根离子，随着盐酸的加入，氢离子和氢氧根离子减少，形成水分子，恰好完全反应时溶液中只有钠离子、氯离子和水分子，然后盐酸过量，溶液中又增加了氢离子和氯离子，反应过程为 ①③②④ 。
故答案为：（1） 在酸碱反应中，酸的浓度对反应速率的影响 ；（2） 氢氧化钠溶液和盐酸溶液在稀释时会放出热量 ；（3） ①③②④ 。
4．（2024·义乌模拟）如图，学习小组对A、B试管反应后的物质成分进行了探究，并作出评价改进。
【初步分析】
（1）反应后，试管B中一定有的溶质是　 　；
【深度探究】
小金将A、B试管中反应后的物质全部倒入废液杯C中，按照图中流程继续进行实验，记录实验现象并根据现象进行了以下判断。
步骤 现象 判断A、B试管中反应物过量情况
① 沉淀增多，没有气泡生成 A中一定有氯化钡，B中一定无稀硫酸
② 一段时间后出现气泡；沉淀减少但未消失 A中一定有碳酸钠
③ 溶液变红 B中一定有氢氧化钠
（2）步骤①中的增加的沉淀是　 　；（填化学式）
【评价改进】
评价指标 优秀 合格 待改进
实验环节与分析的合理性 分析结论科学合理，且实验环节无重复论证 分析结论存在1处错误，或实验环节存在1处重复论证 分析结论存在错误，且实验环节存在重复论证
（3）结合评价量表，小组同学们对小金的探究实验进行打分，给出了待改进的评价。其理由为：Ⅰ根据步骤①推导出A试管中一定有氯化钡，就可以判断A试管中一定　 　，故存在分析结论错误；Ⅱ根据　 　现象，说明B试管一定有氢氧化钠，故步骤③没有必要重复论证。
【反思总结】
在老师和同学们的帮助下，小金最后得出了正确的结论。
【答案】（1）硫酸钠（或Na2SO4）
（2）BaSO4
（3）没有Na2CO3；Ⅱ：一段时间后出现气泡
【知识点】酸与碱的反应及用途；盐的性质及用途；物质的鉴别、推断
【解析】【分析】硫酸钠与氯化钡反应，产生BaSO4，氯化钡与碳酸钠产生碳酸钡沉淀，氢氧化钠与硫酸产生硫酸钠。
【解答】（1）氢氧化钠与硫酸反应产生硫酸钠， 反应后，试管B中一定有的溶质是硫酸钠；
（2）硫酸钠与氯化钡反应，产生BaSO4， 步骤①中的增加的沉淀是BaSO4；
（3）氯化钡过量，则另一种物质 Na2CO3 一定完全反应，即就可以判断A试管中一定没有Na2CO3， 一段时间后出现气泡 ，而不是立即出现气泡，说明 B试管一定有氢氧化钠。
5．（2025·拱墅模拟） 1943年，中国化学家侯德榜发明了新的制纯碱方法，被誉为：“侯氐制碱法”。其工艺的关键反应为： 。小乐在20℃的实验室里，利用如图所示装置(待完善)和药品模拟该反应。
已知：
物质 NaCl NaHCO3 NH4Cl
溶解度/克 36.0 9.6 37.2
①20℃时，几种盐的溶解度如表。
②浓氨水遇生石灰会产生大量的氨气，氨气极易溶于饱和食盐水，形成的溶液呈碱性。
（1）装置②中的药品为饱和NaHCO3溶液，用于吸收装置①制取的二氧化碳中混有的氯化氢，在答题卡的图中将该装置补充完整。
（2）为配制装置③中的饱和食盐水，应向100克水中至少加入　 　克NaCl固体。为了利于二氧化碳在装置③中的吸收，从而提高NaHCO3的产量。实验中可采取的措施是　 　。
（3）充分反应后，装置③中有晶体析出。析出的晶体主要成分是 NaHCO3而不是NH4Cl的原因是　 　。
【答案】（1）
（2）36.0；先打开装置④的分液漏斗的活塞，向饱和食盐水中通入较多的氨气，然后再打开装置①的分液漏斗的活塞，向饱和食盐水中通入足量二氧化碳(合理即可)
（3）反应生成的NaHCO3的质量更大，且在20℃时，NaHCO3的溶解度更小
【知识点】根据化学反应方程式的计算；盐的性质及用途
6．（2025·绍兴模拟）兴趣小组同学往 NaOH 溶液中滴加无色酚酞溶液时，发现溶液变成红色，可片刻后红色消失，重新恢复为无色。于是他们对这一现象进行了探究：
【提出问题】溶液的红色为什么会变成无色呢
【猜想与假设】三位同学提出了自己的猜想：
小王：可能是NaOH与空气中的CO2反应变质了
小敏：可能是酚酞与空气中的O2反应了
小科：可能是与……有关
【讨论交流】
（1）经集体讨论，同学们认为小王的猜想是不合理的，原因是　 　。
为验证自己的猜想，小敏和小科分别进行设计并实验，结果如下表：
　 实验操作 实验现象 结论与解释
小敏的方案 用煮沸过的蒸馏水配制上述NaOH溶液，冷却后加入酚酞试液，并立即在液面上方滴些植物油。 　 红色消失的现象与空气中的O2无关。
小科的方案 将原氢氧化钠溶液滴加酚酞溶液，然后加水稀释。 溶液变成红色，片刻，红色消失，当加入的水达到一定值时，溶液重新变成红色且不消失。 自己的猜想成立。
（2）小敏方案中“煮沸”和“滴入植物油”的目的是　 　。
（3）小敏方案中，实验现象是　 　。
（4）根据小科的操作可知，小科提出红色消失的猜想是：　 　。
【答案】（1）NaOH与CO2反应后得到的Na2CO3也显碱性
（2）防止氢氧化钠溶液与氧气接触
（3）溶液变成红色，片刻，红色消失
（4）与氢氧化钠溶液的浓度有关
【知识点】溶解度的影响因素；酸碱指示剂及其性质；盐的性质及用途；碱的化学性质
【解析】【分析】（1）氢氧化钠和碳酸钠的水溶液都呈碱性，都能使酚酞变红。
（2）气体的溶解度随温度升高而减小，所以将水煮沸，水中的溶解氧将逸出。
（3）根据结论：与氧气无关“可知，实验现象应与题中现象相同。
（4）根据实验操作可知，变量为溶液浓度，所以猜想与溶液浓度有关。
【解答】（1）氢氧化钠吸收二氧化碳变质成碳酸钠，碳酸钠溶液也呈碱性也会使酚酞变红，不会恢复至无色。
（2）煮沸能将水中的溶解氧去除，植物油的密度小于水，会飘在水面上，隔绝氧气。
（3）和氧气无关，即无论是否与氧气接触，实验现象与原来一致，即溶液变红，片刻后又恢复无色。
（4）加水稀释，改变的是氢氧化钠溶液的浓度，所以猜想是：该现象可能与氢氧化钠溶液的浓度有关。
7．（2025·富阳模拟）在古代，人们常用贝壳(主要成分是碳酸钙，杂质不参加反应且不溶于水)和纯碱为原料制取烧碱，某小组同学按图所示流程进行实验，请你参与讨论并回答相关问题.
（1）贝壳高温煅烧时，发生反应的化学方程式是　 　；
（2） 操作I的名称是　 　；
（3）溶液蒸发结晶得到固体C的过程中，常用玻璃棒搅拌，其目的是　 　；
（4）【问题与发现】该小组同学所得到固体C一定是纯净的 NaOH吗
【猜想与假设】根据反应原理，甲、乙、丙三位同学提出以下猜想：
甲： 纯净的 NaOH 乙： NaOH和的混合物 丙：NaOH和的混合物
【探究与验证】甲、乙、丙三位同学分别设计下列方案，对自己的猜想进行验证，实验操作、现象和结论如下表，请参与他们的探究并完成所缺内容。
　 实验操作 现象 结论
甲 取少量固体C，溶于适量水形成溶液后，滴加几滴酚酞试液 溶液变红 猜想成立
乙 取少量固体C，溶于适量水形成溶液后，滴加足量稀盐酸 无气泡产生 猜想不成立
丙 取少量固体C，溶于适量水形成溶液后，滴加几滴饱和Na2CO3|溶液 有白色沉淀产生 猜想成立
【反思与评价】同学们认真研究实验流程，讨论后一致认为乙、丙两同学的方案、现象和推理均正确，请你根据实验流程对甲同学设计的方案进行合理的评价：　 　。
【答案】（1）CaCO3 CaO+CO2↑(缺少↑不扣分)
（2）过滤
（3）使液体受热均匀，防止液滴飞溅
（4）甲的设计方案不严密，实验过程中纯碱溶液与氢氧化钙不一定恰好反应，而纯碱溶液和氢氧化钙溶液均显碱性，无论哪种物质过量，滴加酚酞均会变红，故不能据溶液变红确定只有氢氧化钠。(答出红色部分就给分)
【知识点】过滤的原理、方法、操作及其应用；书写化学方程式、文字表达式；盐的性质及用途；酸、碱、盐的鉴别；混合物的分离方法（过滤、蒸发、结晶）
【解析】【分析】（1）碳酸钙受热易分解成氧化钙和二氧化碳，据此书写方程式。
（2）过滤可将不互溶的固体和液体分离。
（3）蒸发结晶时用玻璃棒搅拌，不能将液体蒸干，等大量晶体出现时即可撤去酒精灯，用余温将剩余液体蒸干。
（4）纯碱的碳酸钠的俗称，水溶液呈碱性。
【解答】（1）高温煅烧碳酸钙，分解得到氧化钙和二氧化碳，方程式为CaCO3 CaO+CO2↑。
（2）操作1将固体和液体分离，属于过滤过程。
（3）蒸发结晶时为了防止局部过热造成液体飞溅，要用玻璃棒不断搅拌。
（4）氢氧化钠、纯碱碳酸钠、氢氧化钙都呈碱性，不能通过观察到酚酞变红说明溶质只有氢氧化钠。
8．（2025·拱墅模拟）对印刷电路板蚀刻废液(主要成分为 CuCl2和HCl)的资源化利用有如下方法：
方法一：用废铝屑为主要原料回收蚀刻废液中的铜并生产AlCl3，其工艺流程如下所示。
方法二：用碳酸钠溶液与蚀刻废液制备杀菌剂碱式碳酸铜，其工艺流程如下所示。
小乐在实验室模拟上述方法，回答问题：
（1）反应A中，生成铜的反应的化学方程式为　 　。在进行反应A时需远离火源，其原因是　 　。
（2）反应B的装置如图所示，为减少副产物的生成，合适的加料方式为：将M溶液缓慢滴入N溶液中。则M溶液为　 　(选填“蚀刻废液”或“碳酸钠溶液”)。
（3）检验固体b是否洗涤干净的实验操作是　 　。
【答案】（1）；Al 与稀HCl反应产生氢气，其遇明火易发生爆炸
（2）碳酸钠溶液
（3）取少量最后一次洗涤液于试管中，滴加硝酸酸化的硝酸银溶液，若无白色沉淀产生，则洗涤干净，反之，未洗涤干净
【知识点】金属的化学性质；金属活动性顺序及其应用
9．（2025·舟山月考）某兴趣小组对探究金属锈蚀条件的实验进行了改进.在实验过程中将双氧水分解制取的氧气直接通入U型管内 (装置如图甲)， 从而缩短了实验时间。
实验 一： 如图甲所示. 1号钢丝棉用氯化钠溶液湿润.2号钢丝棉用蒸馏水浸湿.3号是干燥的钢丝棉.4号钢丝棉浸没在蒸馏水中，几分钟后观察实验现象，
实验二：研究1号中钢丝棉的生锈情况，称出钢丝棉的质量，50摄氏度恒温加热， 每隔 2分钟.取出钢丝棉， 干燥.称取质量，实验结果绘制图像如图乙所示。
实验三：利用恒温杯垫的三个档位研究了温度对钢丝棉生锈快慢的影响，并记录不同温度下 1号钢丝棉开始生锈的时间，结果如下表。
档位 A档 (50℃) B档 (65℃) C档 (85℃)
浸润原化钠溶液的钢丝棉 7min 4min Imin
（1）实验一中，2号钢丝棉用蒸馏水浸湿， 目的是与1号形成　 　。
（2）分析图甲实验中的2号和4号钢丝棉，研究的问题是　 　。
（3）根据实验二结果分析发现钢丝棉质量最后不再增加，原因是　 　。
（4）根据实验三的结果记录可得出的实验结论为　 　。
【答案】（1）对照
（2）与氧气接触是否是金属锈蚀的条件/金属锈蚀是否需要氧气等
（3）钢丝棉已经被完全锈蚀
（4）当氧气含量、浸润氯化钠溶液浓度等其他条件相同时，环境温度越高，钢丝棉生锈越快/钢丝棉被氯化钠溶液浸润时，环境温度越高，钢丝棉生锈越快
【知识点】金属的腐蚀与防护
【解析】【分析】（1）采用控制变量法的实验中，未做特殊处理的组别的作用均为对照。
（2）分析两组实验的差异，唯一变量即为探究的影响因素。
（3）当钢丝棉质量不变时，说明已完全锈蚀。
（4）根据表中数据得出结论，时间越短，说明生锈速度越快。
【解答】（1）2号钢丝棉使用蒸馏水，属于未做特殊处理，属于对照组，作用是对照。
（2）由实验条件可知，2和4之间的变量是是否有氧气，所以探究的是铁生锈是否需要氧气。
（3）最终质量不再增加的原因是钢丝棉已经完全锈蚀。
（4）由表中数据可知，温度最高的C档钢丝棉开始生锈的时间最短，说明温度越高，生锈的速度越快。
10．（2025·富阳模拟） 我国是世界上锌冶炼最早的国家。明代宋应星所著的《天工开物》中有关“火法”炼锌的记载：“每炉甘石(主要成分是碳酸锌)十斤装载入一泥罐内……然后逐层用煤炭饼(反应后生成CO)垫盛，其底铺薪，发火煅红……冷定毁罐取出……即倭铅(锌)也。”此工艺过程分解模拟如图。(已知：Zn的冶炼温度为 Zn的沸点为 请结合图文信息，分析思考，解决问题：
（1）装入原料器之前，将炉甘石敲碎的目的是 　 　.
（2）冷凝器中发生的变化属于　 　(填“物理变化”或“化学变化”) 。
（3）必须“冷定”后才能“毁罐”取锌，请从化学变化的角度解释其原因 　 　.
（4）我国古代冶锌晚于铁和铜，分析说明其中的原因是　 　。
【答案】（1）增大接触面积，使反应更快、更充分
（2）物理变化
（3）避免锌被氧气重新氧化
（4）锌的金属活动性比铁和铜强。(锌的冶炼温度较高接近沸点，收集比较困难)(合理即可)
【知识点】化学变化与物理变化的判别；金属的化学性质；金属的冶炼
【解析】【分析】（1）将固体原料粉碎的目的均为：反应更彻底、反应速度快。
（2）物理变化没有新物质生成，化学变化有新物质生成。
（3）温度较高时，锌更易被氧化，冷定后再毁罐，是为了防止锌又被氧化。
（4）活动性强的金属已被氧化、冶炼难度大。
【解答】（1）将固体敲碎，可以增大接触面积，加快反应速度和使反应更彻底。
（2）冷凝器中锌由气态转化为固态，状态发生改变，没有新物质生成，属于物理变化。
（3）锌温度较高时，化学性质更活泼，更容易被氧气氧化，所以为防止锌被氧化，需冷定后再毁罐。
（4）从金属冶炼的发展史可知，越活泼的金属冶炼难度越大，使用的越晚，锌比铁和铜活泼，所以对于锌的冶炼晚于铁和铜，且锌的冶炼温度接近沸点，收集比较困难。
11．（2025·温州模拟）小明发现处于潮湿环境中的铜制器具表面容易出现绿色铜锈，为了探究铜锈产生的原因以及其成分，小明进行如图所示的实验。
（1）①号试管中试管塞的作用是　 　。
（2）在④号试管中产生的气体是　 　。(写出化学式)
（3）本实验不能通过比较①号和③号试管中的现象探究铜锈产生的原因，请说明理由：　 　。
（4）若④号试管中的盐酸浓度过高，会导致⑤号试管中不会出现浑浊现象，请简要说明原因：　 　。
【答案】（1）隔绝空气
（2）CO2
（3）①号和③号试管存在水和空气两个不同变量
（4）盐酸中的氯化氢气体进入⑤号试管，与澄清石灰水发生化学反应生成可溶于水的氯化钙
【知识点】金属的腐蚀与防护
【解析】【分析】（1）防止外界空气干扰，研究无空气时铜的生锈情况。
（2）根据其使澄清石灰水变浑浊的性质判断。
（3）①号和③号试管存在水和空气两个不同变量。不满足控制变量法要求，无法准确探究。
（4）盐酸中的氯化氢气体进入⑤号试管，与澄清石灰水发生化学反应生成可溶于水的氯化钙。导致澄清石灰水无法因二氧化碳而浑浊。
【解答】（1）①号试管中试管塞的作用是隔绝空气，防止外界空气中的成分进入试管，从而探究在缺少空气的条件下铜是否生锈。
（2）在④号试管中，铜锈与盐酸反应产生的气体能使澄清石灰水变浑浊，根据二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊的特性可知，该气体是二氧化碳，化学式为CO2。
（3）①号试管内是水和铜片，③号试管内是干燥空气和铜片，①号和③号试管存在水和空气两个不同变量。根据控制变量法，探究铜锈产生原因时应只有一个变量，所以不能通过比较这两个试管现象来探究。
（4）若④号试管中盐酸浓度过高，盐酸具有挥发性，会挥发出氯化氢气体。氯化氢气体进入⑤号试管，会与澄清石灰水（氢氧化钙溶液 ）发生反应 ，生成可溶于水的氯化钙，导致澄清石灰水不会出现浑浊现象。
12．（2025·杭州模拟）某兴趣小组利用下图装置进行模拟工业炼铁，回答下列问题：
（1）写出高温条件下CO还原赤铁矿(主要成分：Fe2O3)的化学反应方程式　 　。
（2）为避免CO污染空气，并回收利用CO，方框中连接的是装置D和E，导管口的连接顺序为a→ 　 　(用箭头和小写字母连接完整)e
（3）点燃酒精喷灯之前先通入一氧化碳气体的目的是　 　。
（4）已知所取赤铁矿样品的质量为m1，反应前后装置B的质量差为m2，则该赤铁矿样品中Fe2O3的质量分数为　 　。 (用m1、m2字母表示)
【答案】（1）3CO+Fe2O33CO2+2Fe
（2）
（3）将装置内空气排尽，避免加热时爆炸
（4）
【知识点】还原反应与金属的冶炼
13．（2025·临平模拟）某混合气体X由 (水蒸气)中的两种或两种以上组成，某小组同学为确定该气体成分进行了如下探究(假设每步反应均完全)。
请回答：
（1）若加热前往图甲 B装置中直接通入混合气体，则混合气体成分中能被直接检验确定有无的气体是　 　。
（2）在图甲B装置前的虚线框内增加一个图乙A装置后进行实验，出现的现象是：A中溶液变浑浊，B中黑色粉末变红色，C中白色粉末变蓝，D中溶液变浑浊。
①图乙 A装置在实验中的作用是　 　。
②实验中能证明CO存在的证据是　 　。
（3）若要实现对四种气体的全部检验，对图乙、图甲合成后的装置还需要进一步改进，请你提出改进建议　 　。
【答案】（1）H2O、CO2
（2）检验并除去CO2；D中溶液变浑浊
（3）在A装置前加一个C装置，并在AB装置之间增加一个装有浓硫酸的装置
【知识点】二氧化碳的检验和验满；还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】（1）气体检验原理：无水硫酸铜遇水变蓝，可用于检验水蒸气；澄清石灰水（氢氧化钡溶液类似）遇二氧化碳变浑浊，可检验二氧化碳。若加热前直接通入混合气体，能利用这两个特性直接检验水蒸气和二氧化碳。
（2）①装置作用分析：图乙 A 装置中是氢氧化钡溶液，二氧化碳通入会反应使溶液变浑浊，可检验二氧化碳；同时将二氧化碳反应掉，防止其干扰后续一氧化碳的检验，即起到检验并除去二氧化碳的作用。
②一氧化碳存在证据：一氧化碳具有还原性，能还原氧化铜使黑色粉末变红；其氧化产物二氧化碳能使 D 中澄清石灰水变浑浊，所以 D 中溶液变浑浊能证明有一氧化碳存在。
（3）装置改进思路：要实现四种气体全部检验，需先检验水蒸气，可在 A 装置前加无水硫酸铜（C 装置）；且在检验氢气前要排除原有水蒸气干扰，所以在 AB 装置之间增加装有浓硫酸的装置来干燥气体。
【解答】（1）无水硫酸铜遇水变蓝，可用于检验水蒸气；澄清石灰水（氢氧化钡溶液类似）遇二氧化碳变浑浊，可检验二氧化碳。因此能直接检验确定有无的气体是H2O、CO2
（2）①图乙 A装置作用是检验并除去CO2。
②能证明CO存在的证据是 D 中溶液变浑浊 。
（3）改进建议是在A装置前加一个C装置，并在AB装置之间增加一个装有浓硫酸的装置 。
14．（2025·衢州模拟）如图是进行一氧化碳与氧化铜反应的改进装置。请回答：
（1）图中A装置的名称是　 　。
（2）实验中利用了CO的　 　(选填“氧化性”或“还原性”)。
（3）实验中发现试管和烧杯中的饱和澄清石灰水均变浑浊，则烧杯中的澄清石灰水变浑浊的原因是　 　。
（4）资料1：实验过程中，一氧化碳和氧化铜反应不仅能生成铜，还可能生成中间产物氧化亚铜(红色固体)；资料2：氧化亚铜能与稀盐酸(或稀硫酸)反应生成蓝色溶液。
为探究反应生成的红色固体中是否含有氧化亚铜，小科进一步设计实验方案：待充分反应使黑色粉末全部消失，冷却后取出反应后的样品于试管中，　 　。(请补全实验方案，写出具体的操作方法和判断的依据)
【答案】（1）酒精灯
（2）还原性
（3）烧杯中溶液温度上升，氢氧化钙溶解度降低析出固体变浑浊
（4）加入足量的稀硫酸(或稀盐酸)，若溶液变蓝，则含有氧化亚铜，若不变蓝则不含氧化亚铜
【知识点】溶解度的影响因素；还原反应与金属的冶炼；酸的化学性质
【解析】【分析】（1）B是试管，C是烧杯。
（2）一氧化碳与氧化铜的反应方程式。
（3）氢氧化钙的溶解度随温度的升高而减小。
（4）铜是不活泼金属，不能与稀硫酸或稀盐酸反应。
【解答】（1）A为酒精灯，用于加热。
（2）一氧化碳具有还原性，能将金属氧化物还原为金属单质。
（3）试管中二氧化碳与氢氧化钙反应放热，温度升高，导致烧杯中溶液的温度升高，溶解度变小，从而析出晶体，溶液变浑浊。
（4）由氧化亚铜能与稀盐酸(或稀硫酸)反应生成蓝色溶液可知，可向样品中滴加稀硫酸或稀盐酸，若溶液变蓝，则说明含有氧化亚铜。
15．（2025·杭州模拟）为了测量空气中氧气的体积分数，小科利用不同装置进行了如下实验。
（1）【实验一】小科先利用装置甲进行实验，点燃红磷，使其充分反应，待集气瓶冷却后，打开止水夹。
上述实验过程中，红磷燃烧的现象是　 　。
（2）利用装置甲进行多次测量，空气中氧气的体积分数均小于21%，其原因可能是　 　。 (写出一点即可)
（3）【实验二】小科用装置乙进行数字化技术探究测定，得到传感器显示的数据随时间变化的曲线，如图丙所示。
图丙中X 曲线表示的是 　 　。 (填“温度”或“氧气浓度”)
（4）图丙压强曲线中，DE段气压上升的原因是　 　。
【答案】（1）剧烈燃烧，产生大量白烟
（2）气密性不好/氧气无法耗尽/红磷量不足等
（3）温度
（4）打开止水夹，水倒吸进入集气瓶，集气瓶内气体质量不变，体积变小，压强变大
【知识点】空气的成分及探究
16．（2025·嘉兴模拟） 小科发现人们喜欢在清晨锻炼，父母告诉他是因为早晨空气中氧气含量高，小科对此表示质疑。他利用如图装置分别测定了公园某处早、中、晚空气中氧气的含量。
实验的操作步骤如下：
①连接装置，并检查装置的 。
②将足量铜粉装入玻璃管中，将两支注射器活塞都置于 25mL处。
③在装置中加入早晨收集到的空气，点燃酒精灯，缓慢推拉两侧注射器活塞直至充分反应，熄灭酒精灯。冷却到室温后读取数据。
④分别换用中午、傍晚收集到的空气，重复实验。
（1） 步骤①中“ ”处应填入　 　。
（2）装置中玻璃管内发生的反应为 ，其基本反应类型为　 　。
（3）已知玻璃管内的气体体积为50mL，测算早晨空气中氧气含量时，装置内气体总体积减少 20mL，此时氧气的体积分数为　 　。
（4）小科对比三组实验数据，发现早晨空气中氧气含量最低，原因是　 　。
【答案】（1）气密性
（2）化合反应
（3）20%
（4）植物在夜间只进行呼吸作用消耗氧气O2
【知识点】植物的呼吸作用；空气的成分及探究
【解析】【分析】（1）为了减小误差，应确保装置气密性良好。
（2）化合反应：反应物有多种，生成物只有一种。
（3）注意在计算空气体积时不要忘记加上两侧注射器内的气体。
（4）植物进行呼吸作用时，需从环境中吸收氧气，将产生的二氧化碳释放到空气中。
【解答】（1）有气体参与的反应，在实验前要先检查装置的气密性。
（2）由方程式可知，该反应由两种物质生成一种物质，符合化合反应的特征。
（3）气体减少量即为氧气的体积，空气的总体积等于玻璃管内气体体积加上两侧注射器内气体的体积，可知氧气的体积分数为。
（4）晚上没有光照，植物只进行呼吸作用，吸收氧气，释放大量的二氧化碳。
17．（2025·绍兴模拟）食品脱氧剂的主要成分是铁粉，另有少量氯化钠等物质，其原理是利用铁生锈的原理除去氧气。有人认为氯化钠可以增强铁粉的除氧能力，即能将容器中的氧气浓度降到更低。为验证该说法是否正确，小敏利用一端塞有橡皮塞的玻璃管进行了如下实验：
实验组别 加入试剂 AO/毫米 AB/毫米
I 1克铁粉 500 101
Ⅱ 1克铁粉+少量氯化钠 500 104.5
① 将1克铁粉(足量)迅速装入玻璃管，立即向管口注入一滴油将玻璃管密封，油滴的下端标为A，轻弹玻璃管使铁粉分布均匀且紧密，铁粉的上端标为O，如图甲所示。
② 静置至油滴不再移动时，油滴的下端标为B，如图乙所示。
③ 用刻度尺测量出AO 段和AB段的长度，将数据记录在表格中。
④ 另取1克铁粉与少量氯化钠，混合均匀后，重复上述实验。
（1） 实验中， 小敏将氧气消耗的量转化为　 　(选填“AO”、“BO”或“AB”)的长度。
（2）根据表中实验数据，可以得出的结论是：　 　。
（3）忽略铁粉之间混有的少量空气，根据实验Ⅱ的结果，可以测得空气中氧气的体积分数为　 　(精确到0.1%) 。
（4）小敏分别用脱氧剂和白磷来测定空气中氧气的含量，并用氧气传感器测得集气瓶中氧气的体积分数随时间的变化曲线如图丙所示。小敏认为用食品脱氧剂替换白磷进行该实验更有优势，他的理由是：　 　(写出一条)。
【答案】（1）AB
（2）氯化钠可以增强铁粉的除氧能力
（3）20.9%
（4）操作简单、无污染、测量更精确
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】（1）根据油滴移动的距离表示的是消耗氧气的量进行分析。
（2）对比两次实验的耗氧量，添加氯化钠后耗氧量增多，说明氯化钠可以增强铁粉的除氧能力。
（3）氧气的体积分数等于AB除以AO。
（4）根据图像可知，食品脱氧剂几乎能将氧气耗尽，误差更小。
【解答】（1）实验采用了转换法，用油滴移动的距离来反映氧气的消耗量，即AB段的长度表示的是氧气的消耗量。
（2）由表中数据可知，添加了氯化钠后，AB段长度变长，即含氧量增多，可知：氯化钠可以增强铁粉的除氧能力。
（3）空气中氧气的体积分数。
（4）由图可知，使用食品脱氧剂能将氧气消耗得更彻底，测量结果更准确且不会有污染物产生，更环保。
18．（2025·丽水模拟）小乐为寻找如下无明显现象反应的证据，进行了相关实验。回答问题：
【实验一】证明澄清石灰水能与盐酸反应
（1）如图甲所示，小乐将无色酚酞试液滴入a中，然后　 　（填写操作）。
（2）一段时间后，观察到a中　 　，说明澄清石灰水能与盐酸反应。
【实验二】证明二氧化碳能与氢氧化钠溶液反应
（3）如图乙所示，小乐将盛满干燥的二氧化碳的U型管开口端放入盛有氢氧化钠溶液的烧杯内，观察到烧杯中的溶液倒吸进入U型管，并充满U型管。但此现象并不能作为两者发生反应的证据，理由是　 　。
（4）若在上述实验基础上加以改进，从而证明两者发生反应。则改进的思路是：　 　。
【答案】（1）往b中滴加浓盐酸
（2）溶液颜色由红色变为无色
（3）二氧化碳能溶于水且会与水发生反应，也会造成溶液倒吸入U型管中
（4）将氢氧化钠溶液换成等量的蒸馏水重复上述实验，若水不能充满U型管则说明二氧化碳能与氢氧化钠反应
【知识点】二氧化碳的化学性质
【解析】【分析】 （1）根据滴有酚酞的澄清石灰水显红色，结合无色酚酞溶液遇酸性或中性溶液不变色，遇碱性溶液变红，进行分析解答。
（2）根据浓盐酸具有挥发性，挥发出来的氯化氢气体溶于水形成盐酸，盐酸和氢氧化钙反应生成氯化钙和水，至恰好完全反应，溶液显中性，进行分析解答。
（3）根据二氧化碳能溶于水，进行分析解答。
（4）根据可作对比实验进行验证，或验证有碳酸钠生成，进行分析解答。
【解答】 （1）澄清石灰水显碱性，滴有酚酞溶液的澄清石灰水显红色，再将浓盐酸滴入b中，浓盐酸具有挥发性，挥发出来的氯化氢气体溶于水形成盐酸，盐酸和氢氧化钙反应生成氯化钙和水，至恰好完全反应，溶液显中性，溶液由红色变为无色，证明盐酸和氢氧化钙发生了化学反应。
（2）根据（1）中的解析，一段时间后，观察到a中溶液由红色变为无色，证明盐酸和氢氧化钙发生了化学反应。
（3）小乐将盛满干燥的二氧化碳的U型管开口端放入盛有氢氧化钠溶液的烧杯内，观察到烧杯中的溶液倒吸进入U型管，并充满U型管。但此现象并不能作为两者发生反应的证据，也可能是二氧化碳溶于水导致U型管内压强减小，在大气压的作用下烧杯中的溶液进入U型管。
（4）将氢氧化钠溶液换成等量的水重复上述实验，观察到水进入U型管但不能充满U型管，或取适量反应后U型管中溶液于试管中，滴加适量氯化钡溶液，观察到产生白色沉淀（合理即可），可证明两者发生反应。
19．（2025·宁波模拟）加压一定能使气体液化吗 某同学对CO2气体在不同温度下用恒温加压的方法，测量使CO2气体液化所需的最小压强值，获取实验数据如下：
CO2温度/℃ 10 15 20 25 30 35
最小压强/×106帕 4.5022 5.0871 5.7291 6.4342 7.2137 无法液化
（1） 实验得到的结论是： ①　 　； ②当气体温度达到 时，加压无法使之液化。
（2）该同学认为：加压使CO2液化，液化时的温度与密度也可能有关，因为 　。
（3）查阅资料获知：气体液化有临界温度，当气体温度高于临界温度时，施加再大的压强也不能使它液化。若CO2气体的临界温度为 Tc，根据表中数据分析，Tc的范围是　 　。
（4）冰箱等常用制冷设备制冷原理为：冷凝剂汽化，吸收了冷冻室里的热量；空气压缩机将产生的蒸气压缩，使之液化并放出热量。氟利昂是以前常用的一种制冷剂，但其对环境会造成污染。CO2相对廉价且较清洁，你认为CO2能作为冰箱等制冷设备的冷凝剂吗 为什么 　 　。
【答案】（1）一定温度范围内，随温度的升高，CO2气体液化所需的最小压强越大
（2）CO2液化时的温度越高，需要施加的最小压强越大；而施加于密闭气体的压强变大，气体体积会变小，由于压缩过程气体质量不变，所以密度变大。可见加压使液化，液化时的温度与CO2密度也可能有关
（3）30℃≤Tc<35℃
（4）一般情况下CO2不能作为冰箱等制冷设备的冷凝剂。气体的临界温度当CO2温度达35℃及以上时，将无法液化。考虑到压缩机对冷凝剂的压缩等因素，若以CO2为冷凝剂，CO2一般不能液化，也就无法使制冷设备正常工作。
【知识点】二氧化碳的物理性质及用途
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专题7 化学实验探究
实验探究题是中考必考题型，主要考査学生的探究能力，以初中化学教材中物质的性质以及教材实验为基础，以社会生活和社会热点为背景设计题目。通过探究活动，把科学方法的学习和科学知识的学习放在同等重要的地位，提高学生探究未知世界的能力。考查方向以实验探究的基本要素:提出问题、猜想与假设。设计实验、收集证据、解释与结论、评价与交流等为基点设计问题，让学生进行思考解答。
★重难点01： 基础实验器材操作
1、常见的实验仪器
名称 试管 烧杯 酒精灯 胶头滴管 量筒 蒸发皿 水槽
图示
主要用途 少量试剂的反应容器 大量试剂 的反应容 器 用于加热 吸取和滴加液体 测量液体体积 蒸发液体 盛大量水
名称 玻璃棒 镊子 药匙 坩埚钳 试管夹 铁架台 石棉网
图示
用途 搅拌，加速溶解 取块状固体 取粉末状固体 夹持坩埚或蒸发皿 夹持试管进行加热 蒸发液体 使容器受热均匀
2、常见仪器的分类
（1）能直接加热的仪器
名称 试管 蒸发皿 燃烧匙
图示
（2）加热需垫上石棉网的仪器
名称 烧杯 烧瓶 锥形瓶
图示
（3）存放药品的仪器（不能加热）
名称 广口瓶 细口瓶 滴瓶 集气瓶
图示
功能 存放固体 存放液体 存放少量液体 存放气体
3、加热装置
少量液体 大量液体
图示
注意事项 ①液体不超过试管容量的1/3 ②加热时大拇指不能握短柄 ③外焰加热 垫石棉网
4、酒精灯的使用方法
酒精灯的结构 点燃 熄灭 添加酒精 加热
图示
5、取用药品
药品 用量 所需仪器 取用方法 注意事项
液 体 少量 胶头滴管 ①吸取：在伸入液体前排尽空气 滴加：竖直、悬空、缓慢 ②不能平放倒放（试剂倒流，腐蚀胶头） ③滴瓶滴管专管专用，不必清洗
较多量 倾倒法 ①瓶塞倒放 ②标签向着手心 ③瓶口紧靠试管口
一定量 量筒 ①视线与凹液面最低处相平 ②量程略大于所量取液体的体积 ③误差分析：仰小俯大
粉末状固体 药匙 （或纸槽） 试管平放，药匙（或纸槽）伸入底部
块状固体 镊子 试管平放，用镊子夹取块状固体放在试管口，随试管慢慢竖起而缓缓滑下
6、仪器和试剂的存放
（1）存放点必须符合环境要求（如温度、湿度、光照与通风情况等）。
（2）它们被存放于实验仪器柜子内，并按不同的用途有序摆放。
（3）特殊的具有危险性的试剂或器材必须按其规定要求存放于规定位置。
1．（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
2．（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
★重难点02： 水电解实验
一、水的电解
电极 产生气体的量 检验方法及现象 结 论
正极 (阳极) 气体体积是负极的1/2 正极产生的气体是氧气
负极 (阴极) 气体体积是正极的2倍 负极产生的气体是氢气
实验结论：水 通直流电 氢气+氧气(水的电解是化学变化)。
实验前滴加氢氧化钠或者硫酸钠溶液目的： 。
②问题分析：通过精确实验测得电解水时，产生的氢气和氧气的体积比大于2：1，原因是：相同条件下，氧气在水中的溶解度大于氢气。
1．（2025·杭州模拟） 某同学利用图1装置进行电解水实验，通直流电一段时间后，现象如图所示。为证明水不是由“水元素”组成的，拉瓦锡在高温的条件下，用水蒸气与红热的铁反应得到了黑色固体四氧化三铁和“易燃空气”，模拟实验装置如图2所示，点燃肥皂泡立即燃烧起来。下列说法不正确的是（　　）
A．图1实验电解过程中，b中的液面会上升
B．图2硬质玻璃管中的化学反应类型为分解反应
C．图2中液态水变成水蒸气时，水分子大小保持不变
D．图1和图2两个实验都能表明水不是一种元素
2.（2025九下·温州模拟）小明追寻科学家的足迹，对水进行探究。
【宏观辨识】根据实验探究水的组成
（1）水的合成：在密闭容器中将氢气和氧气的混合气体点燃，根据容器内生成的小水珠可知，水是由　 　组成的化合物。
（2）水的分解：电解水一段时间后(如图)，观察到管a和管b中气体体积比为2：1，经检验管a中的气体可燃烧，为氢气，化学式为H2；管b 中气体 　 　(填化学性质)，为氧气，化学式为O2。
（3）【证据推理】结合实验现象推算水分子中氢、氧原子个数比。
方法一：根据“阿伏加德罗定律：相同条件下气体的体积比等于其分子的个数比”，以及氢气和氧气的化学式，得出电解水的产物中氢、氧原子个数比为2：1。这个推导过程是　 　。
（4）方法二：已知电解水实验中氢气和氧气的体积比，以及正、负极产生气体在实验条件下的密度，可计算出水中各元素　 　比。结合氢、氧原子的相对原子质量，可进一步推算出结果。
（5）【模型构建】以分子构成的物质为例，图中“”表示的是　 　。
★重难点03： 溶液的配制
1、溶液的配制
（1）器材：天平、量筒、烧杯、玻璃棒、药匙、胶头滴管。
（2）步骤：
①计算：计算溶剂和溶质的质量或体积；
②称量和量取：固体用天平称取；液体用量筒量取；
③溶解：将用量筒量取的水，倒入盛有氯化钠的烧杯里，用玻璃棒搅拌，玻璃棒作用：加速溶解；
④装瓶并贴上标签。
2、溶液的溶质质量分数的误差的影响因素
①溶质的原因：如果药品中含有杂质，则导致配制的溶液中溶质的质量分数偏小；如果称量时药品和砝码位置颠倒，若未使用游码，则对溶液中溶质的质量分数没有影响；若使用了游码，则所配制溶液中溶质的质量分数偏小；
②溶剂的原因：主要是量取溶剂过程中读数的方法导致的，仰视读数导致量取的溶剂量偏多；俯视读数导致量取的溶剂量偏少；
③配制时的原因：烧杯提前用水润洗，导致实际溶剂量偏多；药品倒入烧杯中时不慎撒出，导致溶质量偏少等；
④装入试剂瓶时的原因：试剂瓶用水润洗，导致溶剂量增多。
3、溶液的稀释与浓缩
（1）依据：溶液稀释前后，溶质质量不变；
（2）注意：两种溶液混合时，质量可以相加，但体积不能相加；
（3）溶液稀释问题的计算
①原则： 。
将溶液稀释的方法是在浓溶液中加入溶剂水，由于加入的水属于溶剂，所以溶剂的质量和溶液（溶质＋溶剂）的质量增加，但溶质的质量不变，据此可以解决稀释溶液时的相关问题。
②计算公式： 或m浓·a%＝（m浓＋m水）·b%
扩展：V浓·ρ浓·a%（浓）＝V稀·ρ稀·b%（稀）
注意：
1．（2025·湖州模拟）实验是科学探究的重要手段，下列实验设计不能达到实验目的的是
实验 A B C D
目的 探究二氧化碳与空气的密度关系 鉴别NaOH 溶液和盐酸 配制 6%的 NaCl 溶液 探究燃烧的条件之一是温度达到该可燃物的着火点
操作
现象 下面的蜡烛先熄灭 ①变红，②不变色 固体全部溶解 火柴头比火柴梗先燃烧
A．A B．B C．C D．D
2．（2025·金华模拟）长时间放在普通环境里的鸡蛋易变质，变质后鸡蛋的密度会降至 1.03克/厘米3以下。生活中，我们可以把鸡蛋放入密度为1.03 克/厘米3(溶质质量分数为6%)的食盐水中来判断鸡蛋是否变质。请回答：
（1）三个鸡蛋放入盐水中静止如图a所示，其中最有可能变质的鸡蛋是　 　(选填“甲”“乙”或“丙”)。取出的鸡蛋表面变干后附上了一层极细小的颗粒，你认为小颗粒的成分是　 　。
（2）在配制一定质量分数的氯化钠溶液实验过程中，要用到下图b所示仪器外的一种玻璃仪器是　 　(填名称)。
（3）小金同学欲配制溶质质量分数为6%的食盐水1000克，需要实验室已配好的溶质质量分数为20%的食盐水多少克
★重难点04： 空气中氧气含量的测定
一、空气中氧气成分的测定
（1）装置图：
（2）实验步骤：
1）按图把装置连接，先在广口瓶内加入少量水，再把剩余的容积用记号划成5等份。
2）点燃燃烧匙内的红磷，立即塞紧瓶塞，观察现象。
3）火焰熄灭后，振荡广口瓶，打开导管上的夹子，观察现象。
（3）实验现象：
A、红磷燃烧，放出热量，有大量白烟产生。
B、待集气瓶冷却后，打开止水夹，水经导管进入集气瓶，约占集气瓶内空气总体积的1/5。
C、水经导管倒流进入集气瓶，消耗的气体跟剩下的气体的体积比为1 : 4
（4）实验结论：空气中氧气的体积约占空气总体积的1/5。
（5）化学方程式： 4P + 5O2 2P2O5 ；
（6）注意事项：
a.装置的气密性要好，（否则测量结果偏小）；
b.所用的红磷必须过量，过少则氧气没有全部消耗完，会导致测量结果偏小；
c.要等集气瓶（装置）冷却后才能打开弹簧夹，（否则测量结果偏小）；
d.在实验前，导管应预先注满水，（否则测量结果偏小）
e.要先夹住橡皮管，然后再点红磷（否则测量结果偏大）；
f.点燃红磷伸入瓶中要立即塞紧瓶塞（否则测量结果偏大）。
（7）此实验说明剩余气体有哪些性质：
①不燃烧也不支持燃烧 。②不溶于水。
（8）其他实验方法：
注意：不能用木炭、硫或铁丝来代替红磷！
理由：木炭和硫燃烧会生成气体，铁丝在空气中燃烧。
1．（2023·金华）测量空气中氧气体积分数实验的思维模型如下：
封闭空间——消耗氧气——气压减小——观察现象
项目化学习小组按图甲完成氧气含量测定的实验时，发现进人集气瓶的水量低于”1”刻度线。为提高氧气含量测定的精准度，展开了如下研究。
[误差分析]几位同学对测量值偏小原因的分析如下：
甲：红磷的量不足，未能把瓶内氧气耗尽；
乙：将燃烧匙伸入集气瓶瞬间，部分空气逸出；
丙：实验前导管中有空气，实验后一部分本应进入容器的水滞留在导管中；
丁：由于广口瓶的形状造成很难均分五等份，影响测量结果；
（1）以上原因分析中，其中一位同学的观点被大家一致否定，你认为是哪位同学的观点？　 　(选填”甲”“乙”“丙”或”丁”)；
（2）[方案改进]根据以上讨论，为减少实验误差，提高实验结果的精准度，学习小组同学设计了图乙改进装置。(已知：红磷的着火点是240℃，无毒；白磷的着火点是40℃，有剧毒)
比较图甲、图乙的实验方案，下列关于图乙实验方案叙述正确的是 。
A．利用着火点更低的白磷并采用加热后的玻璃棒”内引燃”，建立封闭空间使实验结果更精准
B．可以解决图甲方案中一部分水滞留在导管中带来的误差问题
C．改用量筒内水的体积变化来确定消耗氧气的体积，使测量结果更精准
D．彻底地解决了实验的安全性问题，符合绿色化学理念
（3）小金同学认为，图乙实验装置还需在橡皮管处补充一个止水夹，请表达你的观点及理由　 　；
（4）[问题反思]小组同学多次实验，测量值总是小于。经过老师指导，小组同学讨论后认为，可以从模型中”消耗氧气”的方法入手给实验做进一步改进。
[资料]暖宝宝是利用铁粉在空气中氧化的原理制成。
[方案迭代]讨论后，项目组设计了如图丙所示的装置，用暖宝宝粉代替红磷，利用铁粉在空气中氧化的原理进行实验。操作步骤如下：①将滤纸用水浸润后黏附在针筒内壁；②把暖宝宝粉倒入针筒，轻轻转动，使涂抹均匀；③涂上凡士林，将活塞插入针筒，盖上橡皮帽，观察并记录活塞移动情况。
经多次实验后，测得空气中氧气的体积分数均约占。
从消耗氧气的方法角度分析，图丙方案比图甲方案测定结果更精准的原因是　 　。
[心得交流]科学探究需要不断根据结果反思探究过程，优化方案，实现方案的迭代更新。
2．（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：　 　。
★重难点05： 氧气的制取
（一）实验室里制取氧气的方法有
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？ 。
（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？ 。
（5）为什么刚出现气泡时不能立即收集？ 。
（6）什么时候才可以开始收集气体？ 。
（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？ 。
（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。
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
8．（2024·浙江）自发现加热硝石可以产生氧气以来，科学家进行了100多年的探索，发现了氯酸钾（KClO3）与二氧化锰（MnO2）混合加热这一经典制氧气法，历程如下：

（1）根据质量守恒定律可以推知，硝石中一定含有的元素为　 　。
（2）1772年，发现MnO2和浓硫酸反应制氧气法，MnO2中Mn的化合价为　 　价。
（3）1832年，发现KClO3与MnO2混合加热制氧气法，反应前后MnO2的质量不变，但比单独加热KClO3产生氧气的速率大，其中MnO2起　 　作用。
★重难点06： 二氧化碳的制取
（一）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
1．（2022·绍兴）科学是一门以实验为基础的学科。以下是实验室制取、收集、测量气体体积的常用装置。
（1）实验室制取二氧化碳的发生装置可以选择　 　（填字母）。
（2）检查装置B气密性的方法是：先关闭止水夹，然后　 　。
（3）若用装置C测反应生成的二氧化碳体积，测得的体积比理论值小，原因可能是二氧化碳具有　 　的性质。
2．（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。
★重难点07： 酸碱盐相关实验
1、酸碱反应实验
向盛有氢氧化钠的烧杯中滴入几滴酚酞试液，溶液变红，向变红的溶液中滴加稀盐酸(或稀硫酸)，边滴边振荡，溶液颜色变浅直至消失，说明溶液由碱性变为中性或酸性，碱和酸发生了反应。
2、实验过程中溶液中溶质、pH以及颜色的变化
反应进程 溶质 PH 颜色
未滴加稀盐酸 NaOH pH>7 红色
滴加少量稀盐酸(氢氧化钠过量) NaOH + NaCl pH>7 红色
滴加适量稀盐酸(恰好完全反应) NaCl pH=7 无色(红色刚好褪去)
滴加过量稀盐酸 NaCl + HCl pH<7 无色
◆酸碱反应时pH的变化曲线【“蛇线”图】
注：酸碱互滴图像，溶液的酸碱性也发生改变，最终都无限接近某一个值
类型 pH变化过程 溶质成分 图象
碱 入 酸 开始时，溶液的pH＜7，溶液呈酸性； 随着碱的加入，pH逐渐增大； 当酸碱恰好完全反应时， 溶液的pH＝7，溶液呈中性； 随着碱的继续加入，溶液的pH＞7， 溶液呈碱性 A：HCl B：NaCl C：NaCl、NaOH
类型 pH变化过程 溶质成分 图象
酸 入 碱 开始时，溶液的pH＞7，溶液呈碱性；随着碱的加入，pH逐渐减小； 当酸碱恰好完全反应时， 溶液的pH＝7，溶液呈中性； 随着酸的继续加入，溶液的pH＜7， 溶液呈酸性 A：NaOH B：NaCl C：NaCl、HCl
（1）酸、碱反应实验选用的指示剂是酚酞溶液。如果使用石蕊溶液，溶液由蓝色变为紫色，颜色变化不明显。
（2）实验时用玻璃棒不断搅拌，可以使稀盐酸和氢氧化钠溶液充分接触，反应迅速、完全。
（3）实验时用胶头滴管慢慢滴入，便于控制加入酸的量，同时也为了清楚地看出指示剂颜色的变化，当溶液由红色恰好变为无色时，应立即停止滴加，防止盐酸过量。
2、酸碱反应原理：酸和碱之间发生反应能生成盐和水。
如：HCl+NaOH = NaCl+H2O，H2SO4+2NaOH = Na2SO4+2H2O
3、酸碱反应的实质
（1）酸中的H+和碱中的OH-结合生成水，即H+ + OH- = H2O。
（2）特点：反应放热。
注意：
①有盐和水生成的反应 是酸碱反应，如金属氧化物与酸反应、非金属氧化物与碱反应均生成盐和水，但都不是酸碱反应。
②酸碱反应一定属于复分解反应，但复分解反应不一定是酸碱反应。
1．（2022·绍兴）在做酸碱反应的实验时，向盛有氢氧化钠溶液的烧杯中，逐渐加入稀盐酸。烧杯内相关物质的质量与加入稀盐酸质量的变化关系不正确的是（　　）
A． B． C． D．
2．（2023·丽水）实验室里有两个试剂瓶，各装有8克氢氧化钠固体，久置未用。为检验氢氧化钠变质程度，小科和小丽对瓶中样品进行了如下探究。
（1）[定性探究]小科取其中一瓶氢氧化钠样品进行实验，实验过程及现象如图甲。
图中蓝色絮状沉淀是　 　。
（2）上述探究可得出该瓶氢氧化钠　 　（填“没有变质"或“部分变质“)；
（3）[定量实验]小丽取另一瓶氢氧化钠样品进行定量实验。将瓶中样品全部倒入烧杯中，加水充分溶解，逐滴加入溶质质量分数为7.3%的稀盐酸充分反应，当溶液的pH恰好为7时，所加稀盐酸的质量为100克。
小丽通过计算得出结论氢氧化钠完全变质(如图乙)。小科认为小丽的结论不正确，理由是 　 　；
（4）要确定样品中氢氧化钠的质量，在小丽的实验方案中，缺少　 　质量的测定。
★重难点08： 金属的性质相关实验
一、金属活动性鉴别
1、金属与某些盐溶液的反应
把经除油、除锈处理的洁净的铁丝、铜丝分别放入几种盐溶液中，实验记录如下表：
实验操作 实验现象 化学方程式
铁丝浸入硫酸铜溶液中 铁丝表面覆盖一层红色物质， 溶液由蓝色变成浅绿色 Fe+CuSO4 = FeSO4+Cu
铜丝浸入硫酸亚铁溶液中 无现象 /
铜丝浸入硝酸银溶液中 铜丝表面覆盖一层银白色物质， 溶液由无色变成蓝色 Cu+2AgNO3 = Cu(NO3)2+2Ag
结论：铁、铜、银的金属活动性顺序为铁>铜>银，即： 能把活动性较弱的金属从它的盐的水溶液中置换出来。
2、金属活动性顺序
（1）在金属的活动性顺序中，金属位置越靠前，活动性就越强。
（2）排在氢前面的金属可以把酸(非氧化性酸)里的氢置换出来，而排在氢后面的金属不能把酸(非氧化性酸)里的氢置换出来。这里的酸通常指盐酸和稀硫酸而不是浓硫酸(或硝酸)，因为金属与浓硫酸(或硝酸)等反应不产生氢气。
（3）一种活动性较强的金属能把另一种活动性较弱的金属从它的盐的水溶液中置换出来。
（4）K、Ca、Na三种金属的活动性太强，在与盐溶液反应时，会先与溶液中的水发生反应，生成对应的碱和H2，碱再与盐发生复分解反应。
注意：
①该反应中金属(钾、钙、钠除外)的活动性必须要强于盐中金属阳离子对应的金属；盐必须可溶于水。
②Fe若参与反应，一定生成Fe2+（亚铁离子）。
③在金属活动顺序中距离远的优先置换（例：将铁放在硝酸铜和硝酸银混合溶液中，铁先置换出银）。
3、金属活动性顺序的应用：湿法炼铜
原理是先用硫酸将铜矿中的铜转变成可溶性的硫酸铜，再将铁放入硫酸铜溶液中把铜置换出来，反应的化学方程式为 。
二、金属的锈蚀实验
1、金属锈蚀的条件
金属的锈蚀既与周围环境里 等物质的作用有关，也与金属内部的结构有关。
2、实验探究铁锈蚀的条件
（1）实验在3支试管中进行：A试管中是水和空气，B试管中是刚煮沸过的蒸馏水，C试管中是装有干燥剂(生石灰)的干燥空气，在3支试管中各放一枚铁钉，并用塞子塞紧试管口，实验装置图如图所示。
（2）一段时间后A中铁钉锈蚀严重，B、C中铁钉基本不锈蚀，说明铁生锈条件是与水和空气(氧气)同时接触。
（3）因为纯铁和铁钉的内部结构不同，纯铁并未生锈。
3、防止金属生锈的方法
（1）保持金属制品(特别是钢铁)表面的洁净和干燥。
（2）在金属制品(特别是钢铁)表面覆盖保护膜。如：在金属表面覆盖保护层(涂油、刷漆，覆盖搪瓷、塑料等)、镀耐磨和耐锈蚀的金属(镀铬等)，在钢铁表面高温制成一层致密氧化膜等。
（3）改变金属的内部组织结构(制成合金)。如：加入铬、镍制成不锈钢等。
三、金属的冶炼
1、金属在自然界中的存在
在自然界中，仅有少数金属(化学性质非常稳定)是以游离态(即单质)的形式存在的，大多数金属(化学性质活泼)是以化合态的形式存在的。
2、金属的冶炼原理与方法
（1）冶炼原理：金属冶炼就是要把金属从化合态变成游离态。
（2）冶炼方法：用C、CO、H2等还原剂与金属氧化物反应，夺取金属氧化物中的氧，得到金属单质，如：C+2CuOCO2↑+2Cu；CO+CuOCO2↑+Cu；H2+CuO = H2O+Cu。
3、氢气与氧化铜反应
（1）实验器材：试管、酒精灯、铁架台(带铁夹)。
（2）实验装置：如图。
（3）实验步骤： 。
（4）实验现象： 。
（5）注意事项
①试管口应略向下倾斜，且试管口不能塞塞子。向下倾斜的目的是避免反应中生成的水倒流而炸裂试管。
氧化铜要铺在试管底部，目的是 。
③通氢气的导管应插到试管底部的氧化铜上方，一是 ，二是易把试管里的空气排净，加热后不易发生危险。
实验之前先通氢气后加热，目的是 。目的是防止生成的铜在温度较高时再次被氧气氧化成氧化铜，使实验失败。
⑤因为要先通氢气，实验结束后还要通氢气，所以实际所用氢气的量要远大于理论用量。
4、还原反应
（1）还原反应：含氧化合物里的氧被夺取的反应，叫做还原反应。如CuO中的氧被C、H2、CO等夺取，CuO发生了还原反应。
（2）还原性：能从含氧化合物中夺取氧的性质叫做还原性。
（3）还原剂：具有还原性的物质可做还原剂。C、H2、CO是常见的还原剂。
5、铁的冶炼
（1）反应原理：在高温下，用还原剂(主要是CO)从铁矿石中把铁还原出来。
（2）反应方程式：3CO+Fe2O3 高温2Fe+3CO2。
（3）实验现象：红色的固体逐渐变为黑色(铁粉)，同时产生能使澄清石灰水变浑浊的气体。
（4）尾气处理：一氧化碳有毒，不能直接排放到空气中，可将尾气点燃或收集。
6、常见气体的检验和吸收
气体 检验 吸收
H2O 无水硫酸铜 浓硫酸、碱石灰、生石灰等
CO2 澄清石灰水（氢氧化钡） 氢氧化钠溶液（氢氧化钡）
HCl 硝酸银溶液 氢氧化钠溶液、硝酸银溶液、NaHCO3等
H2 灼热氧化铜+无水硫酸铜 灼热氧化铜
CO 灼热氧化铜+澄清石灰水 灼热氧化铜
1．（2021·衢州）小科为验证锌、铜、银三种金属的活动性顺序，设计了下列四种方案，其中合理的是（　　）
A． B． C． D．
2．（2022·浙江）已知木炭粉和 Fe2O3反应的化学方程式为 某同学设计一个实验，证明氧化铁中含有氧元素，并测定氧化铁中氧元素的质量分数，实验装置如图所示。
（1）实验中，盛放澄清石灰水的烧杯中出现的现象是　 　。
（2）实验中通入的气体是纯净干燥的 N2，写出不用空气的主要理由：　 　，实验也不能用潮湿的氮气，原因是　 　。
（3）如用3.2g氧化铁与木炭粉的混合物反应，测得澄清石灰水增重1.32g，则氧化铁中氧元素的质量分数为　 　。
1．（2025·杭州模拟）为了研究酸碱反应的实质，小科先往氢氧化钠溶液中滴加酚酞试液，再向其中加入足量稀盐酸，如图甲所示。
（1）写出图甲试管中出现的现象　 　。
（2）在氢氧化钠溶液中加入稀盐酸，反应的微观模型如图乙所示，其中的“●”“○”“○”“●”表示溶液中由溶质电离产生的不同离子，则“●”表示　 　。(填写离子符号)
（3）小科进一步用温度传感器测得反应中的温度变化，如图丙所示，图中能表示稀盐酸和氢氧化钠溶液恰好完全反应的是　 　(选填“A”、“B”或“C”)。
2．（2024·舟山模拟） 为测定碳酸钙的纯度(杂质 SiO2，不与盐酸反应)，科学兴趣小组同学设计了如下几个实验方案，请回答每个方案中的问题。
【方案Ⅰ】①称取碳酸钙样品 Mg；②加入过量盐酸；③收集并测定生成的气体体积VmL(气体体积正比于气体质量)。问题：
（1）如果称量样品时，砝码底部有部分生锈，那么测定碳酸钙的纯度会　 　(偏高、偏低、无影响)。
（2）请写出该反应设计的化学方程式　 　。
（3）【方案Ⅱ】①称取碳酸钙样品 Mg；
②用质量分数ω1的盐酸 (过量)溶解样品；
③取溶解后溶液体积的1/10用质量分数w2的NaOH溶液滴定剩余盐酸，恰好用去 m2g。问题：
该碳酸钙样品的纯度=　 　(列出计算式，用百分数表示)
（4）【方案Ⅲ】①称取碳酸钙样品 Mg；②高温煅烧 直至质量不再改变，冷却后称量，固体质量为
本方案中的“冷却”　 　(填“能”或“不能”)放在空气中冷却。若不能，请写出其可能出现的变化方程式(一个)　 　(若填“能”，此空不答)。
（5）【方案Ⅳ】①称量碳酸钙样品 Mg；②用质量分数 ω1的盐酸m1g(过量)溶解样品：③过滤并取滤液：
④在滤液中加入过量的质量分数为ω3的 溶液m3g；⑤将步骤④中的沉淀滤出、洗涤、干燥、称重为
此方案中不需要的数据是(填字母序号)____。
A．ω1m1 B． C．M' D．M
（6）为了减小误差，下列操作中哪些操作是有必要的____。
A．精确测定 质量m3
B．精确测定 溶液质量分数ω3
C．将步骤③所的沉淀洗涤，洗液也并入④中
D．将步骤③所的沉淀洗涤、干燥、称量其质量备用
3．（2024·玉环模拟）酸碱反应是初中阶段重要的一类反应，同学们开展了项目式学习。
任务一：探究酸碱反应中pH的变化。小明取三份相同体积相同浓度的氢氧化钠溶液，分别滴入两滴无色酚酞溶液，再以相同的速度同时滴加不同浓度的盐酸，已知盐酸浓度a>b>c，得到溶液的pH随时间变化的曲线如图1。
（1）小明的实验目的是探究　 　。
任务二：从能量变化角度探究酸和碱的反应。小明测量盐酸与氢氧化钠溶液反应过程中温度的变化，观察到溶液温度升高，因此，得出两者能反应的结论。小柯认为此结论不够严谨，为此他在室温下设计了以下实验：
①10mL、20%的盐酸与10mL蒸馏水混合，测量溶液温度的变化。
②10mL、20%的氢氧化钠溶液与10mL蒸馏水混合，测量溶液温度的变化。
③10mL、20%的盐酸与10mL、20%的氢氧化钠溶液混合，测量溶液温度的变化。
用数字化实验技术测得3个实验中溶液温度随时间变化的关系如图2所示。
（2）小柯做出上述设计基于的假设是　 　。
任务三：探究氢氧化钠与盐酸反应的实质。
【查阅资料】相同状况下，溶液中离子浓度越大，导电性越强，电导率越大。用电导率传感器测得向氢氧化钠溶液中滴加浓盐酸的电导率变化情况如图3所示。
（3）如图4表示氢氧化钠溶液与浓盐酸反应过程中，溶液中微观粒子的变化情况，按时间先后排列的顺序为　 　(填字母)。
4．（2024·义乌模拟）如图，学习小组对A、B试管反应后的物质成分进行了探究，并作出评价改进。
【初步分析】
（1）反应后，试管B中一定有的溶质是　 　；
【深度探究】
小金将A、B试管中反应后的物质全部倒入废液杯C中，按照图中流程继续进行实验，记录实验现象并根据现象进行了以下判断。
步骤 现象 判断A、B试管中反应物过量情况
① 沉淀增多，没有气泡生成 A中一定有氯化钡，B中一定无稀硫酸
② 一段时间后出现气泡；沉淀减少但未消失 A中一定有碳酸钠
③ 溶液变红 B中一定有氢氧化钠
（2）步骤①中的增加的沉淀是　 　；（填化学式）
【评价改进】
评价指标 优秀 合格 待改进
实验环节与分析的合理性 分析结论科学合理，且实验环节无重复论证 分析结论存在1处错误，或实验环节存在1处重复论证 分析结论存在错误，且实验环节存在重复论证
（3）结合评价量表，小组同学们对小金的探究实验进行打分，给出了待改进的评价。其理由为：Ⅰ根据步骤①推导出A试管中一定有氯化钡，就可以判断A试管中一定　 　，故存在分析结论错误；Ⅱ根据　 　现象，说明B试管一定有氢氧化钠，故步骤③没有必要重复论证。
【反思总结】
在老师和同学们的帮助下，小金最后得出了正确的结论。
5．（2025·拱墅模拟） 1943年，中国化学家侯德榜发明了新的制纯碱方法，被誉为：“侯氐制碱法”。其工艺的关键反应为： 。小乐在20℃的实验室里，利用如图所示装置(待完善)和药品模拟该反应。
已知：
物质 NaCl NaHCO3 NH4Cl
溶解度/克 36.0 9.6 37.2
①20℃时，几种盐的溶解度如表。
②浓氨水遇生石灰会产生大量的氨气，氨气极易溶于饱和食盐水，形成的溶液呈碱性。
（1）装置②中的药品为饱和NaHCO3溶液，用于吸收装置①制取的二氧化碳中混有的氯化氢，在答题卡的图中将该装置补充完整。
（2）为配制装置③中的饱和食盐水，应向100克水中至少加入　 　克NaCl固体。为了利于二氧化碳在装置③中的吸收，从而提高NaHCO3的产量。实验中可采取的措施是　 　。
（3）充分反应后，装置③中有晶体析出。析出的晶体主要成分是 NaHCO3而不是NH4Cl的原因是　 　。
6．（2025·绍兴模拟）兴趣小组同学往 NaOH 溶液中滴加无色酚酞溶液时，发现溶液变成红色，可片刻后红色消失，重新恢复为无色。于是他们对这一现象进行了探究：
【提出问题】溶液的红色为什么会变成无色呢
【猜想与假设】三位同学提出了自己的猜想：
小王：可能是NaOH与空气中的CO2反应变质了
小敏：可能是酚酞与空气中的O2反应了
小科：可能是与……有关
【讨论交流】
（1）经集体讨论，同学们认为小王的猜想是不合理的，原因是　 　。
为验证自己的猜想，小敏和小科分别进行设计并实验，结果如下表：
　 实验操作 实验现象 结论与解释
小敏的方案 用煮沸过的蒸馏水配制上述NaOH溶液，冷却后加入酚酞试液，并立即在液面上方滴些植物油。 　 红色消失的现象与空气中的O2无关。
小科的方案 将原氢氧化钠溶液滴加酚酞溶液，然后加水稀释。 溶液变成红色，片刻，红色消失，当加入的水达到一定值时，溶液重新变成红色且不消失。 自己的猜想成立。
（2）小敏方案中“煮沸”和“滴入植物油”的目的是　 　。
（3）小敏方案中，实验现象是　 　。
（4）根据小科的操作可知，小科提出红色消失的猜想是：　 　。
7．（2025·富阳模拟）在古代，人们常用贝壳(主要成分是碳酸钙，杂质不参加反应且不溶于水)和纯碱为原料制取烧碱，某小组同学按图所示流程进行实验，请你参与讨论并回答相关问题.
（1）贝壳高温煅烧时，发生反应的化学方程式是　 　；
（2） 操作I的名称是　 　；
（3）溶液蒸发结晶得到固体C的过程中，常用玻璃棒搅拌，其目的是　 　；
（4）【问题与发现】该小组同学所得到固体C一定是纯净的 NaOH吗
【猜想与假设】根据反应原理，甲、乙、丙三位同学提出以下猜想：
甲： 纯净的 NaOH 乙： NaOH和的混合物 丙：NaOH和的混合物
【探究与验证】甲、乙、丙三位同学分别设计下列方案，对自己的猜想进行验证，实验操作、现象和结论如下表，请参与他们的探究并完成所缺内容。
　 实验操作 现象 结论
甲 取少量固体C，溶于适量水形成溶液后，滴加几滴酚酞试液 溶液变红 猜想成立
乙 取少量固体C，溶于适量水形成溶液后，滴加足量稀盐酸 无气泡产生 猜想不成立
丙 取少量固体C，溶于适量水形成溶液后，滴加几滴饱和Na2CO3|溶液 有白色沉淀产生 猜想成立
【反思与评价】同学们认真研究实验流程，讨论后一致认为乙、丙两同学的方案、现象和推理均正确，请你根据实验流程对甲同学设计的方案进行合理的评价：　 　。
8．（2025·拱墅模拟）对印刷电路板蚀刻废液(主要成分为 CuCl2和HCl)的资源化利用有如下方法：
方法一：用废铝屑为主要原料回收蚀刻废液中的铜并生产AlCl3，其工艺流程如下所示。
方法二：用碳酸钠溶液与蚀刻废液制备杀菌剂碱式碳酸铜，其工艺流程如下所示。
小乐在实验室模拟上述方法，回答问题：
（1）反应A中，生成铜的反应的化学方程式为　 　。在进行反应A时需远离火源，其原因是　 　。
（2）反应B的装置如图所示，为减少副产物的生成，合适的加料方式为：将M溶液缓慢滴入N溶液中。则M溶液为　 　(选填“蚀刻废液”或“碳酸钠溶液”)。
（3）检验固体b是否洗涤干净的实验操作是　 　。
9．（2025·舟山月考）某兴趣小组对探究金属锈蚀条件的实验进行了改进.在实验过程中将双氧水分解制取的氧气直接通入U型管内 (装置如图甲)， 从而缩短了实验时间。
实验 一： 如图甲所示. 1号钢丝棉用氯化钠溶液湿润.2号钢丝棉用蒸馏水浸湿.3号是干燥的钢丝棉.4号钢丝棉浸没在蒸馏水中，几分钟后观察实验现象，
实验二：研究1号中钢丝棉的生锈情况，称出钢丝棉的质量，50摄氏度恒温加热， 每隔 2分钟.取出钢丝棉， 干燥.称取质量，实验结果绘制图像如图乙所示。
实验三：利用恒温杯垫的三个档位研究了温度对钢丝棉生锈快慢的影响，并记录不同温度下 1号钢丝棉开始生锈的时间，结果如下表。
档位 A档 (50℃) B档 (65℃) C档 (85℃)
浸润原化钠溶液的钢丝棉 7min 4min Imin
（1）实验一中，2号钢丝棉用蒸馏水浸湿， 目的是与1号形成　 　。
（2）分析图甲实验中的2号和4号钢丝棉，研究的问题是　 　。
（3）根据实验二结果分析发现钢丝棉质量最后不再增加，原因是　 　。
（4）根据实验三的结果记录可得出的实验结论为　 　。
10．（2025·富阳模拟） 我国是世界上锌冶炼最早的国家。明代宋应星所著的《天工开物》中有关“火法”炼锌的记载：“每炉甘石(主要成分是碳酸锌)十斤装载入一泥罐内……然后逐层用煤炭饼(反应后生成CO)垫盛，其底铺薪，发火煅红……冷定毁罐取出……即倭铅(锌)也。”此工艺过程分解模拟如图。(已知：Zn的冶炼温度为 Zn的沸点为 请结合图文信息，分析思考，解决问题：
（1）装入原料器之前，将炉甘石敲碎的目的是 　 　.
（2）冷凝器中发生的变化属于　 　(填“物理变化”或“化学变化”) 。
（3）必须“冷定”后才能“毁罐”取锌，请从化学变化的角度解释其原因 　 　.
（4）我国古代冶锌晚于铁和铜，分析说明其中的原因是　 　。
11．（2025·温州模拟）小明发现处于潮湿环境中的铜制器具表面容易出现绿色铜锈，为了探究铜锈产生的原因以及其成分，小明进行如图所示的实验。
（1）①号试管中试管塞的作用是　 　。
（2）在④号试管中产生的气体是　 　。(写出化学式)
（3）本实验不能通过比较①号和③号试管中的现象探究铜锈产生的原因，请说明理由：　 　。
（4）若④号试管中的盐酸浓度过高，会导致⑤号试管中不会出现浑浊现象，请简要说明原因：　 　。
12．（2025·杭州模拟）某兴趣小组利用下图装置进行模拟工业炼铁，回答下列问题：
（1）写出高温条件下CO还原赤铁矿(主要成分：Fe2O3)的化学反应方程式　 　。
（2）为避免CO污染空气，并回收利用CO，方框中连接的是装置D和E，导管口的连接顺序为a→ 　 　(用箭头和小写字母连接完整)e
（3）点燃酒精喷灯之前先通入一氧化碳气体的目的是　 　。
（4）已知所取赤铁矿样品的质量为m1，反应前后装置B的质量差为m2，则该赤铁矿样品中Fe2O3的质量分数为　 　。 (用m1、m2字母表示)
13．（2025·临平模拟）某混合气体X由 (水蒸气)中的两种或两种以上组成，某小组同学为确定该气体成分进行了如下探究(假设每步反应均完全)。
请回答：
（1）若加热前往图甲 B装置中直接通入混合气体，则混合气体成分中能被直接检验确定有无的气体是　 　。
（2）在图甲B装置前的虚线框内增加一个图乙A装置后进行实验，出现的现象是：A中溶液变浑浊，B中黑色粉末变红色，C中白色粉末变蓝，D中溶液变浑浊。
①图乙 A装置在实验中的作用是　 　。
②实验中能证明CO存在的证据是　 　。
（3）若要实现对四种气体的全部检验，对图乙、图甲合成后的装置还需要进一步改进，请你提出改进建议　 　。
14．（2025·衢州模拟）如图是进行一氧化碳与氧化铜反应的改进装置。请回答：
（1）图中A装置的名称是　 　。
（2）实验中利用了CO的　 　(选填“氧化性”或“还原性”)。
（3）实验中发现试管和烧杯中的饱和澄清石灰水均变浑浊，则烧杯中的澄清石灰水变浑浊的原因是　 　。
（4）资料1：实验过程中，一氧化碳和氧化铜反应不仅能生成铜，还可能生成中间产物氧化亚铜(红色固体)；资料2：氧化亚铜能与稀盐酸(或稀硫酸)反应生成蓝色溶液。
为探究反应生成的红色固体中是否含有氧化亚铜，小科进一步设计实验方案：待充分反应使黑色粉末全部消失，冷却后取出反应后的样品于试管中，　 　。(请补全实验方案，写出具体的操作方法和判断的依据)
15．（2025·杭州模拟）为了测量空气中氧气的体积分数，小科利用不同装置进行了如下实验。
（1）【实验一】小科先利用装置甲进行实验，点燃红磷，使其充分反应，待集气瓶冷却后，打开止水夹。
上述实验过程中，红磷燃烧的现象是　 　。
（2）利用装置甲进行多次测量，空气中氧气的体积分数均小于21%，其原因可能是　 　。 (写出一点即可)
（3）【实验二】小科用装置乙进行数字化技术探究测定，得到传感器显示的数据随时间变化的曲线，如图丙所示。
图丙中X 曲线表示的是 　 　。 (填“温度”或“氧气浓度”)
（4）图丙压强曲线中，DE段气压上升的原因是　 　。
16．（2025·嘉兴模拟） 小科发现人们喜欢在清晨锻炼，父母告诉他是因为早晨空气中氧气含量高，小科对此表示质疑。他利用如图装置分别测定了公园某处早、中、晚空气中氧气的含量。
实验的操作步骤如下：
①连接装置，并检查装置的 。
②将足量铜粉装入玻璃管中，将两支注射器活塞都置于 25mL处。
③在装置中加入早晨收集到的空气，点燃酒精灯，缓慢推拉两侧注射器活塞直至充分反应，熄灭酒精灯。冷却到室温后读取数据。
④分别换用中午、傍晚收集到的空气，重复实验。
（1） 步骤①中“ ”处应填入　 　。
（2）装置中玻璃管内发生的反应为 ，其基本反应类型为　 　。
（3）已知玻璃管内的气体体积为50mL，测算早晨空气中氧气含量时，装置内气体总体积减少 20mL，此时氧气的体积分数为　 　。
（4）小科对比三组实验数据，发现早晨空气中氧气含量最低，原因是　 　。
17．（2025·绍兴模拟）食品脱氧剂的主要成分是铁粉，另有少量氯化钠等物质，其原理是利用铁生锈的原理除去氧气。有人认为氯化钠可以增强铁粉的除氧能力，即能将容器中的氧气浓度降到更低。为验证该说法是否正确，小敏利用一端塞有橡皮塞的玻璃管进行了如下实验：
实验组别 加入试剂 AO/毫米 AB/毫米
I 1克铁粉 500 101
Ⅱ 1克铁粉+少量氯化钠 500 104.5
① 将1克铁粉(足量)迅速装入玻璃管，立即向管口注入一滴油将玻璃管密封，油滴的下端标为A，轻弹玻璃管使铁粉分布均匀且紧密，铁粉的上端标为O，如图甲所示。
② 静置至油滴不再移动时，油滴的下端标为B，如图乙所示。
③ 用刻度尺测量出AO 段和AB段的长度，将数据记录在表格中。
④ 另取1克铁粉与少量氯化钠，混合均匀后，重复上述实验。
（1） 实验中， 小敏将氧气消耗的量转化为 　(选填“AO”、“BO”或“AB”)的长度。
（2）根据表中实验数据，可以得出的结论是：　 　。
（3）忽略铁粉之间混有的少量空气，根据实验Ⅱ的结果，可以测得空气中氧气的体积分数为　 　(精确到0.1%) 。
（4）小敏分别用脱氧剂和白磷来测定空气中氧气的含量，并用氧气传感器测得集气瓶中氧气的体积分数随时间的变化曲线如图丙所示。小敏认为用食品脱氧剂替换白磷进行该实验更有优势，他的理由是：　 　(写出一条)。
18．（2025·丽水模拟）小乐为寻找如下无明显现象反应的证据，进行了相关实验。回答问题：
【实验一】证明澄清石灰水能与盐酸反应
（1）如图甲所示，小乐将无色酚酞试液滴入a中，然后　 　（填写操作）。
（2）一段时间后，观察到a中　 　，说明澄清石灰水能与盐酸反应。
【实验二】证明二氧化碳能与氢氧化钠溶液反应
（3）如图乙所示，小乐将盛满干燥的二氧化碳的U型管开口端放入盛有氢氧化钠溶液的烧杯内，观察到烧杯中的溶液倒吸进入U型管，并充满U型管。但此现象并不能作为两者发生反应的证据，理由是　 　。
（4）若在上述实验基础上加以改进，从而证明两者发生反应。则改进的思路是：　 　。
19．（2025·宁波模拟）加压一定能使气体液化吗 某同学对CO2气体在不同温度下用恒温加压的方法，测量使CO2气体液化所需的最小压强值，获取实验数据如下：
CO2温度/℃ 10 15 20 25 30 35
最小压强/×106帕 4.5022 5.0871 5.7291 6.4342 7.2137 无法液化
（1） 实验得到的结论是： ①　 　； ②当气体温度达到 时，加压无法使之液化。
（2）该同学认为：加压使CO2液化，液化时的温度与密度也可能有关，因为 　。
（3）查阅资料获知：气体液化有临界温度，当气体温度高于临界温度时，施加再大的压强也不能使它液化。若CO2气体的临界温度为 Tc，根据表中数据分析，Tc的范围是　 　。
（4）冰箱等常用制冷设备制冷原理为：冷凝剂汽化，吸收了冷冻室里的热量；空气压缩机将产生的蒸气压缩，使之液化并放出热量。氟利昂是以前常用的一种制冷剂，但其对环境会造成污染。CO2相对廉价且较清洁，你认为CO2能作为冰箱等制冷设备的冷凝剂吗 为什么 　 　。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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