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题型三 实验探究题（化学）
风●向●速●递
一．分层突破（洞察考向，感知前沿）
A.化学实验探究题型
1．（2026·舟山模拟）锈蚀是影响金属制品寿命的关键因素。某兴趣小组以“铁锈蚀”为主题展开了探究。
【查阅资料】①氯化钙固体可作干燥剂②一定条件下，碳可加快铁的锈蚀，但碳本身不参加反应。
【实验一】如图，取三枚相同的洁净无锈铁钉分别放入试管A、B、C中，一周后现象见下表。
A B C
铁钉表面有一层铁锈 铁钉表面无明显变化 铁钉表面无明显变化
（1）对比A、B试管的实验现象，说明铁锈蚀时与铁发生反应的物质有　 　。
（2）根据本实验结果，请以共享单车的铁质车架为例，提出一条金属防锈蚀措施。　 　
（3）【实验二】实验装置如图1．检查气密性后，将铁粉加碳粉加入三颈烧瓶，时刻加入饱和溶液，再将一支装有稀盐酸的注射器插到三颈烧瓶上。
①据图2可知铁锈蚀的过程　 　（选填“吸热”或“放热”）。
②图3是烧瓶内压强随时间变化的曲线图。时刻后压强突然变大的主要原因是　 　。
【答案】（1）氧气
（2）给车架刷漆/镀一层耐腐蚀的金属/保持表面干燥清洁
（3）放热；稀盐酸和铁反应产生氢气
【知识点】金属的腐蚀与防护
2．（2026·台州模拟）为研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关，某同学设计了如图1实验：在甲、乙两个试管内装入相同质量和温度的热变色溶液，其变色原理如图2所示；再将两个阻值分别为5欧和10欧的电阻串联后分别放入两个试管，电阻的表面涂有绝缘层。
（1）将图1中的电路连接完成。　 　
（2）根据图2，结构1中肯定含有的元素是　 　。
（3）若电流通过导体产生的热量与电阻大小有关，则观察到的实验现象应为　 　。
（4）某同学对电热的影响因素开展定量研究，在甲、乙两个试管内分别插入温度计，并在试管外面包上隔热材料。保持滑片位置不变，每隔20秒记录溶液的温度，数据如图3所示。由此可得出的结论为　 　。
【答案】（1）
（2）氯
（3）甲乙两试管中液体开始变蓝色的时间不同
（4）在电阻和电流大小相同时，电流通过导体产生的热与通电时间成正比
【知识点】实物的电路连接；焦耳定律的计算公式及其应用；影响电流热效应的因素（焦耳定律）；质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】（1）（4）由焦耳定律进行分析。
（2）根据反应前后元素种类不变进行分析。
（3）电阻大小会影响产热，则会影响溶液的温度，溶液变蓝的时间不同。
【解答】（1）探究电热的影响因素时，电路为串联电路，应用导线将甲乙连接起来，如图所示
。
（2）由图2可知，生成物中含有氯元素，水中不含氯元素，则氯元素来自于结构1。
（3）电流通过导体产生的热量与电阻大小有关，由于甲乙电阻大小不同，则在相同时间内产生的热量不同，变蓝所需的时间不同。
（4）保持滑片位置不变，则电路中电流不变，每经过20s测一次温度，可知变量为时间，由图可知，时间越长，温度越高，说明放出热量越多，故可得：在电阻和电流大小相同时，电流通过导体产生的热与通电时间成正比。
3．（2026·台州模拟） 某科学小组发现，一支装有铜片和盐酸的试管几天后溶液变成了蓝色。铜难道能和盐酸反应吗 小组成员提出了以下猜想。
猜想I：有氧气存在时，铜、氧气和盐酸三者能反应。
猜想Ⅱ： 待填
为了验证猜想，小组成员取三个10毫升注射器，如图所示，按照表格，分别在注射器内装入铜片后，吸取一定量的盐酸，然后推动活塞使液体刚好不溢出，再拉动注射器②的活塞吸入一定量氧气，最后用橡皮帽对三个注射器进行密封。静置3天后观察并记录现象如表所示。
组别 试剂 铜片 实验现象
① 5mL 3%的盐酸 0.5g 无现象
② 5mL 3%的盐酸 0.5g 溶液变蓝，气体减少
③ 5mL30%的盐酸 0.5g 溶液变黄，有气泡产生
（1）据表格可知，猜想Ⅱ是　 　。
（2）为验证猜想Ⅰ，实验操作中“推动活塞使液体刚好不溢出”的目的是　 　。
（3）对比分析实验现象可知，猜想I成立。在本实验中能支持该猜想的证据是　 　。
（4）经检验，③中的气体为氢气。以上实验说明，铜的活动性弱于氢是指在常温、　 　等条件下的规律。
【答案】（1）铜能和浓盐酸反应
（2）排尽注射器内原有的空气
（3）①中无现象；②中溶液变蓝，气体减少
（4）稀酸
【知识点】金属的化学性质；金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】（1）根据表中信息和控制变量法进行分析，变量即为探究的影响因素。
（2）根据猜想Ⅰ的内容进行分析，可知该操作的目的是排尽空气，防止氧气对实验造成干扰。
（3）根据猜想I成立进行分析，可知有氧气的实验②中发生反应，有气泡生成。
（4）③有气泡生成，可知浓盐酸能与铜反应，即铜在常温下不能与稀酸反应。
【解答】（1）由表中数据可知，②和③的变量是盐酸的浓度，可知猜想Ⅱ是铜能和浓盐酸反应。
（2）猜想Ⅰ认为氧气存在时，铜、氧气和盐酸三者发生反应，将活塞推至液体刚好不溢出，可以排尽注射器内的空气，防止其对实验造成干扰。
（3）猜想I成立，即铜、氧气和盐酸三者发生反应，实验①没有氧气，实验②有氧气，则①中无现象；②中溶液变蓝，气体减少。
（4）由③可知，铜能与浓盐酸反应生成氢气，可知铜的活动性弱于氢是指在常温、稀酸条件下的规律。
4．（2026·杭州模拟）超市出售的爆炸盐洗衣剂能轻松洗去顽固污渍，化学小组以“神奇的洗衣剂”为研究对象开展项目式学习。
【资料卡片】
①爆炸盐是一种含有过碳酸钠(Na2CO4)的洗涤用品，Na2CO4遇水后发生反应，生成过氧化氢和钠的化合物溶液。
②BaCl2溶液呈中性，且不与H2O2反应。
【实验探究】
（1）取少量过碳酸钠于试管中，加水振荡。将少量二氧化锰加入该试管中，并将带火星的木条伸入试管内，观察到有气泡产生，且　 　，证明过碳酸钠遇水后有过氧化氢生成。
【提出问题】钠的化合物溶液中溶质是什么
【做出猜想】可能是 Na2CO3、NaOH中的一种或多种。
【验证猜想】化学小组进行下列实验：
实验步骤 实验现象 结论
步骤①：取少量过碳酸钠于试管中，加水溶解，再滴入酚酞溶液 溶液变红 钠的化合物溶液中含有NaOH
步骤②：将步骤①得到溶液中加入过量的 BaCl2溶液 产生白色沉淀，溶液变为无色 钠的化合物溶液中只含有
（2）【实验分析与表达】
化学小组的同学经过讨论认为步骤①得到的结论不准确，其理由是　 　。
（3） Na2CO4与水反应的化学方程式为　 　。
（4）【反思交流】
下列物质可以代替 BaCl2溶液的试剂是____(填序号)
A．Ca(NO3)2溶液 B．Ba(OH)2
C．澄清石灰水 D．CaCl2溶液
【答案】（1）带火星的木条复燃
（2）碳酸钠溶液显碱性，也能使酚酞溶液变红
（3）Na2CO4+H2 O=Na2 CO3 +H2 O2
（4）A；D
【知识点】复分解反应及其应用；碱的化学性质
5．（2026·杭州模拟）二氧化碳是温室气体之一，“节能减排”、“碳达峰”、“碳中和”等关键词成为热搜，请据下图回答问题：
（1）图甲中B装置可以用于制取二氧化碳，该装置相比A装置的优点是　 　。
（2）若用装置C收集产生的二氧化碳，则应该从　 　(选填“a”或“b”)管通入二氧化碳。
（3）图乙是一种工业上捕集CO2的方法，该装置用多孔球泡(内空球体，球面有许多小孔能通气)比直接用导管插入 K2CO3溶液的吸收效果更好，原因是　 　。
（4）小花设计了图丙装置验证二氧化碳温室效应。图中两个塑料瓶的体积和形状相同，连接两个塑料瓶的玻璃管中间有一滴红墨水，置于阳光下。一段时间后红墨水　 　(填“向左”或“向右”或“不”)移动。
【答案】（1）可以控制反应的发生与停止
（2）a
（3）增大接触面积，加快反应速率
（4）向左
【知识点】制取二氧化碳的装置、步骤、收集与注意事项
6．（2026·衢江模拟）实验室常用大理石和稀盐酸反应制CO2，制得的CO2中会混有少量水蒸气。为制取干燥CO2并探究其相关性质，小科设计了如图1的制取装置和如图2的性质实验。
（1）图1中X可选用　 　(填试剂名称)，收 集装置应选用 　 　 (填“A”或“B”)。
（2）为了探究CO2气体是否具有酸性，小科将生成的气体按箭头方向通入图2的甲装置，观察到　 　 (填现象)说明CO2气体没有酸性。
（3）小明将大理石与浓盐酸反应生成的气体通入澄清石灰水(如图2乙装置)，但没有观察到明显现象，请解释原因： 　 　。
【答案】（1）浓硫酸；A
（2）干燥的紫色石蕊试纸不变色
（3）浓盐酸具有挥发性，与氢氧化钙反应(或浓盐酸具有挥发性，产生的沉淀被盐酸溶解)
【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；二氧化碳的化学性质
【解析】【分析】（1）根据浓硫酸的吸水性解答。根据气体的性质选择合适的收集方法；
（2）紫色的石蕊试纸遇到酸性变成红色，遇到碱性变成蓝色；
（3）浓盐酸会挥发出氯化氢气体，根据氯化氢和氢氧化钙的反应分析解答。
【解答】（1）根据图1可知，生成的二氧化碳经过X后被除去水分变得干燥，则X为浓硫酸。
二氧化碳的密度大于空气，且易溶于水，因此使用向上排空气法收集，即收集装置应选用A。
故填：浓硫酸；A。
（2）在甲图中，通入二氧化碳气体后，干燥的石蕊试纸不变色，而湿润的石蕊试纸变成红色，则说明二氧化碳没有酸性。故填：干燥的紫色石蕊试纸不变色。
（3） 大理石与浓盐酸反应生成二氧化碳的同时，浓盐酸会挥发出氯化氢气体，氯化氢与氢氧化钙反应生成了氯化钙，就无法与二氧化碳生成沉淀来，故填：浓盐酸具有挥发性，与氢氧化钙反应(或浓盐酸具有挥发性，产生的沉淀被盐酸溶解)。
7．（2026·衢江模拟）化学反应遵守质量守恒定律，小科选用氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液设计实验进行验证。
（1）如图1，将小试管倾倒，使氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液混合，观察到的现象是　 　，天平仍然保持平衡。
（2）若两者恰好完全反应，如图2表示反应前后锥形瓶中溶液里的不同离子，则“●”表示　 　。(填“离子符号”)
（3）若要再次验证质量守恒定律，锥形瓶中可以换成　 　(填一种物质)和稀硫酸反应。
【答案】（1）产生蓝色沉淀
（2）SO42-
（3）氯化钡、硝酸钡等(合理即可)
【知识点】质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】（1）氢氧化铜为不溶于水的白色沉淀；
（2）根据图2可知，反应前后“●”的数量保持不变，根据反应的化学方程式分析即可；
（3）验证质量守恒定律的实验要满足：①能够发生化学反应；②不生成气体，如果生成氢气，那么要在封闭的容器中进行。
【解答】（1）氢氧化钠和硫酸铜反应，生成硫酸钠和氢氧化铜沉淀，则观察到的现象是：产生蓝色沉淀。故填：产生蓝色沉淀。
（2）根据反应的方程式2NaOH + CuSO4 = Cu(OH)2↓ + Na2SO4可知，反应前后保持不变的离子是硫酸根离子，则“●”表示SO42-。故填：SO42-。
（3）验证质量守恒定律时，加入氯化钡或硝酸钡等，与稀硫酸反应生成硫酸钡和稀盐酸（或稀硝酸），不但发生反应，还没有生成氢气，因此可以满足要求。故填：氯化钡、硝酸钡等。
8．（2026·金华模拟）兴趣小组在实验时发现二氧化碳与氢氧化钠稀溶液反应时无明显现象，为了证明两者发生了化学反应开展以下实验探究。
【提出问题】如何证明二氧化碳与氢氧化钠溶液发生了化学反应
【进行实验Ⅰ】
步骤1：取一定量的氢氧化钠溶液于试管中，通入少量二氧化碳；
步骤2：向所得溶液中加入 ★ 溶液。
实验现象：观察到出现白色沉淀产生。
实验结论：说明溶液中存在碳酸根离子，即有碳酸钠生成，证明两者发生了化学反应。
【进行实验Ⅱ】
向充满二氧化碳的软塑料瓶中加入氢氧化钠溶液，迅速旋紧瓶盖，振荡软塑料瓶，如图甲所示。
实验现象：观察到软塑料瓶变瘪。
实验结论：说明二氧化碳被消耗，证明两者发生了化学反应。
（1）“★”处所填的内容是　 　。
（2）有同学提出了质疑，认为实验Ⅱ不能证明二氧化碳与氢氧化钠溶液发生了反应，理由是　 　。
【改进优化】
兴趣小组对方案Ⅱ进行了优化，实验器材和药品如图所示(实验中氢氧化钠固体与二氧化碳反应速率很慢可忽略不计)。
实验操作 实验结论
步骤 1：如图乙所示，用细铁丝将装有氢氧化钠固体的玻璃瓶固定在橡胶塞上；步骤 2：向充满二氧化碳的软塑料瓶中倒入水，塞紧橡胶塞后振荡，结果如图丙所示；步骤 3：将软塑料瓶倒置，使水 和氢氧化钠固体充分接触后振荡软塑料瓶，结果如图丁所示。 二氧化碳与氢氧化钠溶液发生了化学反应
（3）图丁中观察到塑料瓶身　 　改变，从而推导出实验结论。
【反思评价】
对于无明显现象的化学反应，一般可以从新物质的生成或反应物的　 　角度进行分析。
【答案】（1）BaCl2
（2）二氧化碳可溶于水，也能使瓶子变瘪
（3）变瘪；减少
【知识点】碱的化学性质；二氧化碳的化学性质
【解析】【分析】 （1）根据碳酸钠与钡盐或钙盐反应生成白色沉淀分析解答；
（2）根据二氧化碳能溶于水来分析解答；
（3）根据图丁中加入氢氧化钠固体后，瓶身变瘪程度显著增大来分析解答；
【反思评价】根据无明显现象的化学反应，可从反应物的减少或新物质生成来分析解答。
【解答】 （1） 取一定量的氢氧化钠溶液于试管中，通入少量二氧化碳 ，二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠，碳酸钠和氯化钡或氯化钙反应生成白色沉淀碳酸钡或碳酸钙，则则“★”处所填的内容是BaCl2或CaCl2。故填：BaCl2或CaCl2。
（2）实验Ⅱ中观察到软塑料瓶变瘪，说明瓶内二氧化碳的质量减少了，原因可能有两个：两者发生了化学反应或二氧化碳能溶于水，所以实验Ⅱ不能证明二氧化碳与氢氧化钠溶液发生了反应。故填：二氧化碳可溶于水，也能使瓶子变瘪。
（3）根据图片可知，将水倒入装有二氧化碳的瓶子后，二氧化碳能溶于水使塑料瓶变瘪。再中加入氢氧化钠固体后，瓶身变瘪程度显著增大，说明二氧化碳不仅溶于水，还与氢氧化钠发生了化学反应。故填：变瘪。
【反思评价】综上所述，对于无明显现象的化学反应，可从反应物的减少（如二氧化碳被消耗）或新物质生成（如生成碳酸钠）等角度进行分析，判断反应是否发生。故填：减少。
9．（2026·衢江模拟）小科为探究铁生锈的条件及影响铁生锈快慢因素开展如下实验：
实验一：进行如图1实验，一段时间后观察到C中铁钉生锈，AB中铁钉无明显变化。
实验二：为进一步探究影响铁生锈快慢的因素，设计如图2所示实验，利用传感器监测该过程中氧气浓度的变化来判断铁生锈的情况。实验记录如表：
序号 其他试剂 初始时氧气浓度/% 200s时氧气浓度/%
水/mL 食盐质量/g
① 0 0 20.8 20.8
② 0.5 0 20.8 15.2
③ 0.5 1.0 20.8 8.0
（1）比较图1中　 　两个实验可知：铁生锈与氧气有关。
（2）图2实验中使用铁粉替代铁钉的优点　 　。
（3）分析表中数据，得出“食盐能加速铁生锈”的结论，其依据是　 　 。
（4）结合上述实验，写出一条防止钢铁生锈的措施： 　 　。
【答案】（1）BC
（2）增大铁粉与氧气、其他试剂的接触面积，生锈快。
（3）实验③的氧气浓度降低的比实验②的多(快)。
（4）刷油漆、涂油、保持干燥、隔绝空气等。
【知识点】金属的腐蚀与防护
【解析】【分析】（1）根据控制变量法的要求选择对照实验；
（2）反应物的颗粒越小，接触面积越大，则反应越快，且反应越充分；
（3）实验中通过200s时氧气的浓度减少量反应铁生锈的速度，根据控制变量法的要求选择对照实验，并描述现象即可；
（4）铁生锈其实是铁与空气中氧气和水分接触并反应的过程，只要隔绝任意一个条件，就能防止金属生锈。
【解答】（1）当探究铁生锈与氧气有关时，需要保持与水接触，只改变空气这个因素。B中煮沸的冷水中没有氧气，C中有水且与空气接触，故选BC。故填：BC。
（2）铁粉的颗粒更小，与反应物的接触面积更大，反应更快，生锈更快，则 图2实验中使用铁粉替代铁钉的优点：增大铁粉与氧气、其他试剂的接触面积，生锈快。
故填：增大铁粉与氧气、其他试剂的接触面积，生锈快。
（3）探究食盐能加速铁生锈时，需要控制其它因素相同，只改变有无食盐这个因素，故选实验②和③，且看到的现象为：实验③的氧气浓度降低的比实验②的多(快)。
故填：实验③的氧气浓度降低的比实验②的多(快)。
（4）根据铁生锈的条件可知，防止钢铁生锈的措施为：刷油漆、涂油、保持干燥、隔绝空气等。故填：刷油漆、涂油、保持干燥、隔绝空气等。
10．（2026·金华模拟） “用微观思想解决宏观物质问题”是重要的学科观念，确定反应后物质成分的思维路径：①考虑反应物用量的不同，②抓住化学反应的本质，即微粒的重组。如图甲是项目活动小组同学探究酸、碱、盐之间反应规律的实验，根据思维路径，小组同学认为实验①氢氧化钡溶液中滴加碳酸钠溶液，其本质是 Ba2+与CO3+的反应，且 Ba2+与CO32+的反应存在三种情况： ①恰好反应； ②Ba2+过量： ③CO32-过量。
请回答：
（1）为验证实验①反应后的溶液中溶质微粒成分。
①小科取实验①试管中溶液少许于另一试管中，向其中滴加稀硫酸。小科同学设计这个实验的目的是　 　。
②小金则取实验①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，得出实验①碳酸钠与氢氧化钡已经恰好完全反应的结论。请对小金同学实验得出的结论进行评价　 　。
（2）若向滴加碳酸钠溶液后的试管①中滴加稀盐酸，沉淀质量随稀盐酸质量的变化情况如图乙所示。则图像a一b段沉淀质量不改变的原因是　 　。
（3）若滴加碳酸钠溶液后的试管①中不滴加稀盐酸，直接将图甲实验①、②试管中所得混合物倒入洁净的③烧杯中，最终得到无色澄清溶液。则烧杯③中最终得到的溶液溶质成分是　 　(写化学式)。
【答案】（1）检验是否存在Ba2+或CO32-；不正确，如果溶液中CO32-过量，加入硫酸钠溶液时也无明显现象
（2）稀盐酸先与氢氧化钠、碳酸钠反应
（3）NaCl、BaCl2或 NaCl、BaCl2、HCl
【知识点】盐的性质及用途；物质的鉴别、推断；碱的化学性质
【解析】【分析】 （1）①碳酸根离子与氢离子结合生成二氧化碳和水，而钡离子和硫酸根离子结合生成硫酸钡沉淀；
②根据硫酸钠和碳酸钠不反应分析解答；
（2）根据稀盐酸先与过量的氢氧化钠反应，在这个过程中没有沉淀溶解来分析解答；
（3）根据物质的性质和实验现象来分析解答。
【解答】 （1）①根据题意可知，若反应后溶液中存在钡离子，加入稀硫酸，钡离子和硫酸根离子结合生成硫酸钡沉淀；若存在过量的碳酸根离子，加入稀硫酸，碳酸根离子与氢离子结合生成二氧化碳和水，所以小科同学设计这个实验的目的是检验反应后的溶液中是否有钡离子或者过量的碳酸根离子。故填：检验是否存在Ba2+或CO32-。
②根据题意可知，如果溶液中碳酸钠过量，那么碳酸钠和硫酸钠不反应，因此也没有明显现象，所以小金的结论不正确。
故填：不正确，如果溶液中CO32-过量，加入硫酸钠溶液时也无明显现象。
（2）根据题意可知，氢氧化钡与碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠，当向滴加碳酸钠溶液后的试管①中滴加稀盐酸时，稀盐酸会先与氢氧化钠反应，在这个过程中没有沉淀溶解，所以图像a-b段沉淀质量不改变。故填：稀盐酸先与氢氧化钠、碳酸钠反应。
（3）综上所述，实验①中碳酸钠与氢氧化钡反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠，实验②中稀盐酸有剩余（因为最终得到无色澄清溶液，说明沉淀全部溶解），将①、②试管中所得混合物倒入洁净的③烧杯中，碳酸钡与稀盐酸反应生成氯化钡、水和二氧化碳，氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠，且稀盐酸可能有剩余，所以最终得到的溶液溶质成分是NaCl、BaCl2或HCl、NaCl、BaCl2。故填：NaCl、BaCl2或 NaCl、BaCl2、HCl。
11．（2026·定海模拟）科学兴趣小组进行《从自然界中的铜到纪念币中的铜》的项目化学习。同学们查阅资料整理了湿法炼铜和火法炼铜两种方案：
方案一、湿法炼铜
（1）上述步骤2中，涉及的化学方程式是　 　；
（2）小组同学模仿湿法炼铜，提出了如下湿法炼铁：
查阅资料发现该方法在实际生产中应用不广，请结合参考资料分析原因　 　。
（3）方案二、火法炼铜
如图所示为氢气还原氧化铜的装置，甲中锥形瓶内装有锌粒，分液漏斗里装有稀硫酸，乙中盛有浓硫酸，丙中试管底部黑色固体为氧化铜。
开始反应时，应进行的操作是____。
A．先打开甲处分液漏斗活塞
B．先点燃丙处的酒精灯
C．同时打开甲处分液漏斗活塞和点燃丙处的酒精灯
（4）反应结束后，甲、乙两装置中质量减少量为m1，丙中氧化铜固体粉末减少量为 为保证实验安全进行，且还原后的铜不会重新氧化，m1、m2应存在的关系为　 　。
【答案】（1）
（2）铁在潮湿的环境下容易生锈，需要在干燥的环境下保存，需要一定的设备和场地；从硫酸铁溶液中得到金属铁，需要加入活泼性大于铁的金属如锌、铝、镁等，使用这些金属制备铁，需要的价格成本较高，而得到的铁的成本价格又偏低，得不偿失(合理即可)
（3）A
（4）
【知识点】质量守恒定律及其应用；书写化学方程式、文字表达式；还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】（1）活泼金属能将不活泼金属从其盐溶液中置换出来，反应通式金属 + 盐 → 新金属 + 新盐。金属活动性顺序为K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、Hg、Ag、Pt、Au}，排在前面的金属可置换后面的金属。
（2）工业生产需考虑原料成本、产物价值、设备要求等因素，若原料成本高于产物价值，则方案不具备经济性。
（3）实验原理是，操作时先通氢气，后加热（防止氢气与空气混合加热发生爆炸）；先停止加热，后停氢气（防止生成的铜被重新氧化）。
（4）质量守恒定律指化学反应前后元素种类、质量不变；实验中需保证氢气过量，以确保氧化铜完全还原且铜不被氧化。
【解答】(1) 步骤2是铁与硫酸铜溶液发生置换反应，生成铜和硫酸亚铁，化学方程式为；
(2) 要从硫酸铁溶液中置换出铁，需要加入活动性比铁强的金属（如锌、铝、镁等），结合参考资料，这些金属的价格（锌26元/千克、铝16元/千克、镁600元/千克）远高于铁的价格，导致炼铁成本远高于铁本身的价值，得不偿失；同时，铁易生锈，保存和运输成本也较高。
(3) 氢气是可燃性气体，若先点燃酒精灯，装置内的空气与氢气混合，加热时易发生爆炸。因此必须先打开分液漏斗活塞，让锌与稀硫酸反应生成氢气，排尽装置内的空气后，再点燃酒精灯加热。故选 A。
(4)锌和稀硫酸反应生成氢气和硫酸锌，因此甲、乙两装置中质量减少量为m1为生成的氢气的质量，氢气还原氧化铜反应生成铜和水，丙中氧化铜固体粉末减少量为 为氧化铜中氧元素的质量。假设还原氧化铜的氢气的质量为m，由化学方程式可知，ji即，由于实验之前，要先通入氢气，排净空气，实验结束后，继续通入氢气，防止生成的铜被氧化，因此实际通入氢气的质量要大于理论上消耗氢气的质量，故。
故正确答案为(1) ；(2) 需要加入比铁活泼的金属（如锌、铝、镁）来置换铁，这些金属价格昂贵，导致炼铁成本高于铁的价值，得不偿失（或补充铁易生锈，保存成本高，合理即可）；(3) A；(4) 。
12．（2026·柯城模拟）铁是一种常见的金属，以下三个实验均与铁有关，请回答问题。
（1）实验一：将细铁丝绕成螺旋状，主要目的是　 　。
（2）实验二：食盐水中铁钉锈蚀更严重，据此解释“不能用手直接取用砝码”的原因：　 4 　。
（3）实验三：除了用一氧化碳还原氧化铁以外，还可以用到的其它气体是　 　。
【答案】（1）增大铁丝的受热面积，有利于提高温度使细铁丝持续燃烧
（2）人体手上有汗液，汗液中有氯化钠，会加快砝码的锈蚀
（3）氢气 (H2)或氢气和一氧化碳的混合气体(H2和CO)
【知识点】金属的腐蚀与防护
【解析】【分析】（1）铁丝燃烧实验的操作原理：铁丝在氧气中燃烧时，将细铁丝绕成螺旋状，可增大铁丝与氧气的接触面积，同时减少热量散失，使铁丝更容易达到着火点，从而持续燃烧；铁丝燃烧会生成高温熔融物，集气瓶底部放水可防止熔融物炸裂瓶底。
（2）铁生锈的条件与影响因素：铁生锈需要同时接触氧气和水，氯化钠等盐类会加速铁的锈蚀，因为盐溶液能增强导电性，加快铁的电化学腐蚀速率；手上的汗液含有氯化钠，直接接触砝码会加速砝码生锈，影响其精度。
（3）金属冶炼的还原剂：工业炼铁利用一氧化碳还原氧化铁，在实验室中，氢气也具有还原性，可在加热条件下将氧化铁还原为铁单质，同时生成水，因此氢气也可作为炼铁的还原剂。
【解答】（1）将细铁丝绕成螺旋状，能够增大铁丝的受热面积，减少热量散失，使铁丝更容易达到着火点，同时也能增大与氧气的接触面积，有利于细铁丝在氧气中持续燃烧；
（2）人体手上的汗液中含有氯化钠，氯化钠属于盐类，会加快铁制品的锈蚀速率。砝码多为铁合金制成，用手直接取用砝码时，汗液会附着在砝码表面，加速砝码的锈蚀，导致砝码精度受损，因此不能用手直接取用砝码；
（3）在金属冶炼中，除一氧化碳外，氢气也具有还原性，能在加热条件下与氧化铁反应，生成铁和水，因此氢气（或氢气与一氧化碳的混合气体）也可用于还原氧化铁。
故答案为：（1）增大铁丝的受热面积，减少热量散失，有利于细铁丝在氧气中持续燃烧；
（2）手上汗液中的氯化钠会加速砝码的锈蚀，影响砝码精度；
（3）氢气 (H2)或氢气和一氧化碳的混合气体(H2和CO)。
13．（2026·柯城模拟）小科用改装的空笔芯、暖宝宝和红墨水等材料，设计了一个“测定空气中氧气体积分数”的微型实验，如图所示。
【资料】“暖宝宝”主要成分为铁粉、活性炭等，能快速与氧气反应。
【实验步骤】
①取空笔芯，拆开笔头，从笔尾处注入一滴红墨水，并轻轻吹动红墨水到指定刻度，封住笔尾。
②在笔头与笔芯连接处用“暖宝宝”内容物填充1mm厚度，再次装好笔头。一段时间后，红墨水柱移动距离为6.4mm。
③取2支相同的空笔芯，重复步骤①，并在笔头与笔芯连接处分别填充3mm、5mm厚度的“暖宝宝”内容物进行实验，红墨水柱移动距离均为10mm。
【实验分析】
（1）为确保每次实验时笔芯中空气的体积相同，“暖宝宝”内容物　 　侧(填“左”或“右”)均应保持在刻度5cm处。
（2）填充1mm厚度内容物时，红墨水柱移动的距离较小，其原因是　 　。
（3）内容物填充厚度为5mm时，计算测得的空气中氧气的体积分数为　 　。
（4）相比于课本中“磷燃烧法”测空气中氧气体积分数，本微型实验的优点是　 　。
(写出一点即可)
【答案】（1）左
（2）“暖宝宝”内容物的量不足，不能将笔芯中可参与反应的氧气消耗完
（3）20%
（4）测量准确、反应快、安全无污染、操作简单
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】（1）空气中氧气含量测定的实验原理：利用物质与密闭容器内空气中的氧气发生反应，消耗氧气，使容器内压强减小，通过测量进入容器内液体的体积（或容器内被消耗气体的体积变化），来推算空气中氧气的体积分数。实验的关键是装置气密性良好、反应物能将氧气完全消耗、反应结束后装置冷却至室温再测量体积变化等。
（2）控制变量法的应用：在对比实验中，除了需要研究的变量（如暖宝宝内容物的厚度）不同外，其他所有条件（如笔芯内空气的初始体积、温度、装置气密性等）都应保持一致，以确保实验结果是由被研究的变量引起的。
（3）实验误差分析：当反应物的量不足时，无法将密闭容器内的氧气完全消耗，会导致容器内压强减小的幅度偏小，最终测得的氧气体积分数偏低。
（4）实验方案的评价：对比不同实验方案，可从环保性（是否产生有毒有害物质）、操作简便性、实验安全性、测量准确性、反应速率等方面分析其优缺点。
【解答】（1）要确保每次实验笔芯中空气的体积相同，需要保证 “暖宝宝” 内容物左侧的空间大小一致。由实验装置图可知，内容物左侧边缘对准刻度 5cm 处，因此只有让内容物的左侧始终保持在刻度 5cm 处，才能保证每次实验中参与反应的空气初始体积相同，为后续的对比实验和计算提供相同的基础条件。
（2）当填充 1mm 厚度的 “暖宝宝” 内容物时，由于内容物的量较少，其中的铁粉等能与氧气反应的物质不足，无法将笔芯内的氧气完全消耗。装置内氧气消耗不充分，压强减小的幅度就会偏小，因此红墨水柱受到的压强差推动距离就较小，导致移动距离低于理论值。
（3）当内容物填充厚度为 5mm 时，红墨水柱移动的距离为 10mm。此时笔芯内空气的初始体积可认为是从刻度 0 到 5cm 处，即 50mm 长度的笔芯内的空气体积。红墨水柱移动的距离代表被消耗的氧气体积，因此测得的空气中氧气体积分数为50 mm10 mm ×100%=20%。
（4）本微型实验使用铁粉与氧气反应代替课本中的磷燃烧法，相比之下具有多个优点：反应过程不产生有毒的五氧化二磷，安全无污染；装置简单，操作便捷，无需加热或点燃，实验更安全；反应速率适中，且装置密闭性更好，测量结果更准确；实验装置微型化，节约药品，现象明显，便于观察和读数。
故答案为：（1）左；
（2）“暖宝宝” 内容物的量不足，不能将笔芯中可参与反应的氧气消耗完；
（3）20%；
（4）安全无污染（或操作简单、测量准确、节约药品等，合理即可）。
14．（2026·柯城模拟）小科借助数字技术对“稀盐酸与氢氧化钠溶液反应”进行可视化探究。图甲所示是室温下稀盐酸与氢氧化钠溶液反应的实验装置，图乙是反应过程中的pH变化曲线。
请回答：
（1）根据图乙曲线判断，烧杯中的溶液A是　 　。
（2）滴加溶液B后，需要用玻璃棒不断搅拌，其目的是　 　。
（3）图乙中c点所对应溶液中的溶质为　 　。
（4）下列实例中，应用酸与碱之间反应的是____。
A．用食醋去除皮蛋中残留的碱
B．用CaO和H2O反应来加热食物
C．用NaOH来处理石油产品中残余的硫酸
D．用熟石灰改良酸性土壤
【答案】（1）氢氧化钠
（2）使反应更快更充分
（3）HCl、NaCl
（4）A；C；D
【知识点】溶液的酸碱性与pH值的关系；酸与碱的反应及用途
【解析】【分析】（1）酸碱中和反应中溶液 pH 变化规律：当溶液 pH 大于 7 时呈碱性，小于 7 时呈酸性，等于 7 时呈中性；实验中是将一种溶液滴入另一种溶液，结合图乙 pH 起点大于 7，可知是将酸性溶液滴入碱性溶液。
（2）酸碱中和反应的实验操作注意事项：搅拌操作能加快粒子运动，使反应物充分接触，确保反应完全进行，同时使溶液温度均匀变化，保证数据准确。
（3）化学反应后溶质的成分判断：盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水，c 点 pH 小于 7，说明盐酸过量，溶液中溶质包含生成的氯化钠和过量的氯化氢。
（4）中和反应的定义及应用：中和反应是酸与碱反应生成盐和水的反应，据此判断各选项是否符合。
【解答】（1）图乙中溶液 A 的初始 pH 值大于 7，呈碱性，而实验是稀盐酸与氢氧化钠溶液反应，因此烧杯中的溶液 A 是氢氧化钠溶液；
（2）滴加溶液 B 后，用玻璃棒不断搅拌，目的是使反应物充分混合，让反应更快更充分，同时使溶液温度和 pH 值均匀变化，确保实验数据准确；
（3）图乙中 c 点 pH 小于 7，溶液呈酸性，说明稀盐酸过量。盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水，因此 c 点对应溶液中的溶质为HCl、NaCl；
（4）A、食醋（酸）去除皮蛋中残留的碱，是酸与碱发生中和反应，符合题意；
B、用 CaO 和 H2O 反应加热食物，是氧化物与水的化合反应，不属于酸与碱的反应，不符合；
C、NaOH（碱）处理石油产品中残余的硫酸（酸），是酸与碱的中和反应，符合题意；
D、熟石灰（碱）改良酸性土壤，是碱与酸的中和反应，符合题意；
因此应用酸与碱之间反应的是ACD。
故答案为：（1）氢氧化钠；
（2）使反应更快更充分（或使反应物充分混合，使反应更完全）；
（3）HCl、NaCl；
（4）ACD。
15．（2026·宁波模拟）某同学在阅读资料时发现，新鲜土豆内含有过氧化氢酶，能催化分解过氧化氢，于是他开展了如下实验：
[实验方案]①准备若干反应瓶并编号，分别将数量、大小相同且厚薄一致的新鲜土豆片贴于反应瓶的上方；②向每个反应瓶中加入10 mL 3%的 H2O2溶液(事先已将溶液的pH调为3、5、7、9、11)；
③将反应瓶与装满水并倒扣在水槽中的量筒相连后，再将反应瓶旋转180°，使土豆片与 H2O2溶液混合，如图；
④记录实验现象： 。
[实验结论]pH 对过氧化氢酶活性有影响。
（1）本实验探究的是　 　。
（2）实验中加入“数量、大小相同且厚薄一致的新鲜土豆片”的目的是　 　。
（3）为比较过氧化氢酶的活性，该同学与其他同学对步骤④“ ”处的内容进行讨论，提出以下方案：
方案1：观察气泡产生的多少和快慢；方案2：观察产生相同量的气体所需时间；
方案3：观察相同时间内反应产生的气体量。
你认为哪种方案更合理 　 　。
（4）实验时该同学观察到每组实验气泡产生的速度都是先快后慢，于是他认为过氧化氢酶的活性在实验中发生了改变，你是否认同他的观点 回答并说明理由。　 　。
【答案】（1）不同的 pH对过氧化氢酶活性的影响
（2）控制过氧化氢酶的含量相同
（3）方案3
（4）不认同，因为随着反应的进行，反应物的浓度在不断下降，会导致反应速度减慢
【知识点】控制变量法；酶及其催化作用
【解析】【分析】（1）本题考查科学探究中的变量控制与实验目的判断。实验中唯一改变的条件是过氧化氢溶液的 pH，其他条件（土豆片数量、大小、厚薄，过氧化氢溶液的体积、浓度等）均保持一致，因此实验的自变量是 pH，因变量是过氧化氢酶的活性，探究目的为 pH 对过氧化氢酶活性的影响。
（2）本题考查对照实验的单一变量原则。对照实验要求除了研究的变量（pH）不同外，其他所有可能影响实验结果的无关变量都必须保持相同且适宜，以此排除无关变量对实验结果的干扰，确保实验结果是由自变量（pH）引起的。
（3）本题考查酶活性的定量检测方法。酶活性可以通过催化反应的速率来体现，定量、可测量的指标比定性观察更科学、准确，能更客观地比较不同条件下的酶活性。
（4）本题考查影响化学反应速率的因素。化学反应速率受反应物浓度、温度、催化剂活性等多种因素影响，不能仅通过反应速率变化直接判定催化剂活性改变，需分析其他影响因素。
【解答】（1）本实验中，唯一不同的条件是过氧化氢溶液的 pH（分别调为 3、5、7、9、11），其他条件完全相同，因此本实验探究的是不同的 pH 对过氧化氢酶活性的影响。
（2）实验中使用 “数量、大小相同且厚薄一致的新鲜土豆片”，是为了保证每组实验中过氧化氢酶的含量完全相同，遵循对照实验的单一变量原则，排除酶的含量差异对实验结果的干扰，确保实验结果仅由 pH 的不同引起。
（3）方案 1 仅观察气泡的多少和快慢，属于定性观察，主观性强，难以精准比较酶活性；方案 2 需要等待产生相同量气体，耗时较长，且若酶活性差异大，等待时间会过长；方案 3 观察相同时间内反应产生的气体量，属于定量测量，操作简便、数据客观准确，能直接反映酶的催化速率（酶活性），因此方案 3 更合理。
（4）不认同该同学的观点。理由：过氧化氢酶催化过氧化氢分解的反应中，随着反应的进行，过氧化氢（反应物）的浓度会不断下降，根据化学反应速率的影响因素，反应物浓度降低会导致反应速率减慢，因此气泡产生速度先快后慢是反应物浓度下降导致的，并非过氧化氢酶的活性发生了改变。
故答案为：（1）不同的 pH 对过氧化氢酶活性的影响；
（2）控制过氧化氢酶的含量相同（遵循单一变量原则，排除无关变量干扰）；
（3）方案 3；
（4）不认同，因为随着反应的进行，反应物的浓度在不断下降，会导致反应速度减慢。
二．真题检验
1．（2025·浙江）某科学兴趣小组以“中和反应”为课题进行项目化学习，请你一起参与。
【任务一】探究酸和碱之间能否反应
通过pH传感器和温度传感器完成以下实验：向40mL溶质质量分数为0.4%的氢氧化钠溶液中逐滴加入稀盐酸，测定溶液的pH随滴入稀盐酸体积的变化情况如图甲所示，利用温度传感器测得反应过程中溶液温度随时间变化的曲线如图乙所示。
（1）如图乙，当33 s（2）由图甲得出酸和碱之间发生了反应的依据是　 　。
（3）【任务二】经过对中和反应一系列研究后，该兴趣小组又通过实验探究：证明酸与碱反应有水生成。
【查阅资料】a.变色硅胶吸水后由蓝色变为红色：
b.无水醋酸在常温下为无色液体；
c.无水醋酸和氢氧化钠固体混合后生成醋酸钠和水。
【实验方案】如图丙，首先分别往4支试管中装入对应的试剂，然后迅速塞紧橡胶塞。
能证明酸与碱反应生成水的现象是　 　。
（4）装入试剂后迅速塞紧橡胶塞的目的是　 　。
【答案】（1）和
（2）溶液pH值减小且小于7
（3）ABC中硅胶不变色，D中硅胶由蓝变红。
（4）防止空气中的水蒸气进入试管
【知识点】酸与碱的反应及用途
【解析】【分析】（1）酸和碱反应放热，温度最高时表示恰好完全反应。
（2）碱溶液中加水，溶液碱性减弱但不会呈中性或酸性，溶液最终为酸性，说明碱被反应。
（3）根据题中的提示硅胶遇水变红进行分析。
（4）迅速塞紧橡胶塞是为了排除空气中水蒸气的干扰。
【解答】（1）由图可知，33-40s，溶液的温度降低，可知反应已经结束，稀盐酸过量。氢氧化钠与稀盐酸反应产生氯化钠和水，可知33-40s之间的溶质成分为和。
（2）由图甲可知，加入稀盐酸后溶液的pH值逐渐减小，最终溶液呈酸性，可知酸和碱发生反应。
（3）由提示可知，硅胶遇水由蓝变红，所以D中硅胶变红而其他试管不变红，可说明酸和碱反应生成水。
（4）空气中有水蒸气，水蒸气进入试管会干扰实验，所以应迅速塞紧橡胶塞。
2．（2025·浙江）科学小组用等质量分数的盐酸和 NaOH 溶液进行了实验探究。
请回答：
（1）在图1实验中，可用　 　(填指示剂名称)指示NaOH 被盐酸反应完全。
（2）传感器可以更好地指示酸碱反应过程。在图2实验中，用pH传感器测量室温下滴加盐酸过程中溶液的pH，当pH=7时，烧杯中溶液的溶质是　 　。
（3）盐酸和NaOH反应会放出热量，保持环境温度不变，在NaOH溶液中插入温度传感器，记录温度散据至t1时，迅速将等质量、等温度的盐酸倒入其中。在图 3中画出后续的温度随时间变化示意曲线(绘至温度稳定为止)。
（4）酸与碱的反应在生产和生活中有广泛的应用，用适量的熟石灰( 可以改良酸性土壤(酸性物质以 H2SO4，为例)，写出相应的化学方程式：　 　。
【答案】（1）酚酞试液(或石蕊试液；或pH试纸)
（2）氯化钠(NaCl)
（3）
（4）
【知识点】书写化学方程式、文字表达式；酸碱指示剂及其性质；溶液的酸碱性与pH值的关系；酸与碱的反应及用途
【解析】【分析】（1）酸和碱的反应没有现象，可通过指示剂或pH试纸判断反应是否完全。
（2）盐酸呈酸性，氢氧化钠呈碱性，氯化钠呈中性。
（3）反应放热，溶液温度会升高，反应结束后温度会恢复至室温，据此画图。
（4）酸和碱的反应属于复分解反应，生成盐和水。
【解答】（1）盐酸与氢氧化钠反应没有现象，可通过滴加指示剂酚酞或紫色石蕊或使用pH试纸检验反应是否完全。
（2）pH等于7，溶液呈中性，溶液中只有氢氧化钠和盐酸反应生成的氯化钠。
（3）加入盐酸，盐酸与氢氧化钠发生反应，反应放出热量，溶液的温度升高，反应结束温度逐渐降低，直至室温，如图所示
。
（4）氢氧化钙与硫酸反应生成硫酸钙和水，方程式为。
3．（2025·浙江）实验室常用大理石和稀盐酸反应制取( 制得的 中会混有水蒸气。为制取干燥的CO2并探究其相关性质，小科设计了如图1的制取装置和如图2的性质实验。
请回答：
（1）图1中X可选用　 　(填试剂名称)，收集装置应选用　 　(填“A”或“B”)。
（2）如图2甲，将收集到的CO2气体缓缓向烧杯里倾倒，发现蜡烛熄灭，由此可得出CO2的性质有：密度比空气的大、　 　。
（3）如图2乙，将生成的CO2气体通入 NaOH溶液会发生反应，但没有观察到明显现象。为验证两者已经发生反应，现有稀盐酸、 溶液和 溶液3种试剂，从中选择合适的试剂，写出实验方案(要求指明试剂并给出相应的判断依据)。
【答案】（1）浓硫酸；A
（2）不能燃烧和不支持燃烧
（3）取少量反应后溶液于试管中，滴加足量的稀盐酸，产生气泡；或加入Ca(OH)2溶液，若出现白色沉淀，则证明反应发生。
【知识点】制取二氧化碳的装置、步骤、收集与注意事项；酸的化学性质；碱的化学性质；二氧化碳的化学性质
【解析】【分析】（1）浓硫酸具有吸水性，可用作干燥剂。
（2）二氧化碳不具有可燃性和助燃性，所以不能燃烧也不支持燃烧。
（3）硝酸钾与碳酸钠不反应，氢氧化钙与碳酸钠会有沉淀产生，稀盐酸与碳酸钠反应会产生气泡。
【解答】（1）二氧化碳气体中混有水蒸气，X的作用是干燥二氧化碳，可知X为浓硫酸。
二氧化碳密度大于空气，应使用向上排空气法收集，可知选择的是装置A。
（2）蜡烛熄灭，说明二氧化碳既不能燃烧也不支持燃烧。
（3）二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，加入稀盐酸，稀盐酸与碳酸钠反应会有气泡产生。 或加入Ca(OH)2溶液，若出现白色沉淀，则证明反应发生。
4．（2024·浙江）浓硫酸具有吸水性和脱水性。老师演示了如下实验：在一定量的饱和硫酸铜溶液中加入浓硫酸，可以观察到液体上部呈蓝色、下部为无色，出现白色固体沉积（如图1所示)，试管壁发烫。经检测白色固体是无水硫酸铜。请回答：
（1）试管壁发烫的原因是浓硫酸与水混合　 　（填“吸热”或“放热”）。
（2）无色液体在下部的原因是　 　。（图1）
（3）进一步实验：
①取出白色固体置于烧杯A中，配制成饱和溶液，将A、B两个烧杯放在密闭的玻璃罩内（如图2所示），一段时间后，烧杯A中出现蓝色晶体。
②取出烧杯A中的晶体，在该晶体中加入浓硫酸，又出现白色固体。
根据以上实验推测，如果老师在图1试管中继续加入浓硫酸，可观察到的变化是　 　。
（4）老师提醒同学们，浓硫酸除以上实验中表现出的性质之外，还有腐蚀性，（图2）做实验时务必规范操作。写出一条在使用浓硫酸时的注意事项：　 　。
【答案】（1）放热
（2）浓硫酸的密度大于硫酸铜溶液的密度
（3）液体上部蓝色逐渐褪去、白色固体增多
（4）不能滴到手上
【知识点】酸的化学性质
【解析】【分析】 （1）根据浓硫酸特性分析；
（2）根据浓硫酸密度大分析；
（3）根据浓硫酸具有吸水性和脱水性分析；
（4）根据浓硫酸有腐蚀性分析。
【解答】 （1）浓硫酸溶于水放热，温度升高，试管壁发烫，故答案为：放热；
（2）浓硫酸密度比硫酸铜溶液大，因此蓝色硫酸铜溶液在上部，故答案为：浓硫酸密度比硫酸铜溶液大；
（3）浓硫酸具有吸水性，吸收饱和硫酸铜溶液中的水，饱和硫酸铜溶液中析出蓝色硫酸铜晶体；浓硫酸又有脱水性，使蓝色硫酸铜晶体失去水变成白色无水硫酸铜。i故答案为：先出现蓝色晶体，然后又变成白色固体；
（4）浓硫酸有腐蚀性，在使用浓硫酸时注意不能滴到手上，故答案为：不能滴到手上。
5．（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。
6．（2023·金华）研究小组同学在完成”酸的性质”实验①②后，将①②实验后试管中的物质全部倒入各自废液缸③中(如图甲)，结果出现了不同现象，部分小组同学的实验现象记录如下表。
组别 废液缸中现象 现象解释
第1小组 无沉淀、有气泡产生 　
第2小组 无沉淀、无气泡产生 　
第3小组 …… 　
…… …… 　
[原理分析]小组同学在老师指导下讨论后认为：任何一个化学反应，反应物的用量不同，反应后物质的组成成分就会不同，这是最终导致各组废液缸中出现不同现象的原因。
[交流讨论]
（1）为分析第1小组废液缸中溶液的溶质成分，用玻璃棒蘸取溶液测得pH=3，则该小组废液中的溶质组成成分为　 　(写化学式)；
（2）第2小组废液缸中无沉淀、无气泡产生，从反应物用量的角度分析实验①②，可以得出该小组的实验②中反应物盐酸的用量应该是　 　；
（3）如果其他小组实验所用反应物的用量都不一样，除了上面第1、2小组出现的现象外，还会出现的现象是　 　。
（4）[实验拓展]取第1小组废液缸中的溶液于试管中，逐滴溶加入碳酸钠溶液，并振荡，产生的气体全部逸出。图乙表示”溶液质量”随加入”碳酸钠溶液质量”的变化情况。
解释图中AB段和BC段溶液质量呈现不同增重趋势的原因　 　。
【答案】（1）NaCl CaCl2 HCI
（2）稀盐酸过量或恰好完全反应
（3）①有沉淀、无气泡；②有沉淀、有气泡
（4）等质量的碳酸钠依次与盐酸和氯化钙反应过程中，AB段逸出的二氧化碳的质量小于BC段生成的碳酸钙沉淀的质量(合理即可)
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】（1）根据pH=3，溶液显酸性，说明盐酸过量来分析；
（2）根据废液缸中无沉淀、无气泡产生，说明实验②中碳酸钠完全反应来分析；
（3）根据碳酸钠和氢氧化钙、氯化钙反应能生成碳酸钙沉淀来分析；
（4）根据AB段是盐酸和碳酸钠反应生成二氧化碳气体，BC段是氯化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀，二氧化碳的相对分子质量比碳酸钙小，等质量的碳酸钠完全反应，生成气体的质量比沉淀的质量小，所以AB段溶液质量增大得快，BC段溶液质量增大得慢来分析。
【解答】（1）①中的反应是盐酸和氢氧化钙反应生成氯化钙和水，②中的反应是盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳。用玻璃棒蘸取溶液测得pH=3，溶液显酸性，说明盐酸过量。当稀盐酸过量时，氢氧化钙和碳酸钠都会完全反应，肯定没有剩余，则则该小组废液中的溶质组成成分为生成的氯化钙、氯化钠和过量的盐酸，化学式为：CaCl2、NaCl、HCl。
（2）第2小组废液缸中无沉淀、无气泡产生，则实验②中的碳酸钠肯定完全反应没有剩余，那么可以得出该小组的实验②中反应物盐酸的用量应该是恰好完全反应或者过量。
（3）若①中盐酸完全反应，溶液中有生成的氯化钙和可能过量的氢氧化钙，②中碳酸钠有剩余，那么碳酸钠和氢氧化钙、氯化钙反应能生成碳酸钙沉淀，即此时有沉淀，无气泡；
若①中稀盐酸有剩余，而②中碳酸钠有剩余。碳酸钠和稀盐酸反应，生成二氧化碳气体。如果此时碳酸钠还有剩余，会和氯化钙反应生产沉淀，即此时有沉淀，有气泡。
（4）第1小组废液缸中的溶液中含有生成的氯化钙、氯化钠和过量的盐酸，将碳酸钠滴入该溶液，盐酸先和碳酸钠反应，盐酸反应完后，氯化钙再和碳酸钠反应，则图中AB段和BC段溶液质量呈现不同增重趋势的原因是：AB段是盐酸和碳酸钠反应生成二氧化碳气体，BC段是氯化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀，二氧化碳的相对分子质量比碳酸钙小，等质量的碳酸钠完全反应，生成气体的质量比沉淀的质量小，所以AB段溶液质量增大得快，BC段溶液质量增大得慢。
7．（2023·湖州）小明在参考书上看到一氧化碳还原氧化铁(Fe2O3)的两种实验装置：图1用酒精灯(火焰温度400℃~ 500℃左右)加热，图2用酒精喷灯(火焰温度可达800℃以上)加热。小明产生了疑惑：在不同温度下反应有什么不同呢？他猜想：在不同温度条件下，得到产物的成分可能不同。于是他按图组装装置并检查好气密性，进行探究：
①在硬质玻璃管中，分别装入等量氧化铁粉末，连接装置，开始实验。当红棕色粉末变成黑色时停止加热。待玻璃管内物质冷却后，停止通入一氧化碳。过程中澄清石灰水均变浑浊。
②小明把两装置中的黑色粉末分别倒在白纸上，用磁铁靠近，发现黑色粉末均能被磁铁吸引。根据已有知识他判断黑色粉末可能为Fe、Fe3O4中的一种或两种。③为进一步确定成分，小明查阅资料，了解到Fe能和稀硫酸反应产生氢气而Fe3O4不能。于是他分别取等量黑色粉末装入两支试管，加入等量同浓度稀硫酸，产生气泡的情况如下表：
实验记录表
粉末来源 产生气泡的情况
图1装置 未观察到气泡
图2装置 大量气泡
由此，小明确定两装置中产物的成分不同，证实了自己的猜想。
（1）在①中开始实验时，应该先　 　，再分别加热玻璃管中的氧化铁。过程中澄清石灰水均变浑浊，说明都有　 　气体生成。
（2）在②中小明是利用物质的　 　 (选填“物理"或“化学”)性质来进行判别的。
（3）结合①②③实验结果，小明判断图1硬质玻璃管中反应的化学方程式为　 　。
【答案】（1）先通入一氧化碳，排尽装置内的空气；CO2
（2）物理
（3）CO+3Fe2O3 CO2+2Fe3O4
【知识点】实验步骤的探究；二氧化碳的检验和验满；常见金属与金属的物理性质及用途
【解析】【分析】（1）根据一氧化碳与金属氧化物反应需先排尽装置内空气，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊分析；
（2）根据不需化学变化体现的性质为物理性质分析；
（3）根据所给实验现象确定图1中生成物，从而写出反应方程式分析。
【解答】（1） 一氧化碳与空气的混合气体加热可能发生爆炸，在①中开始实验时，应该先通入一会一氧化碳，排尽装置内空气， 再分别加热玻璃管中的氧化铁。过程中澄清石灰水均变浑浊，说明都有二氧化碳生成。
（2） 在②中小明用磁铁吸引黑色固体，是利用物质的物理性质进行判别。
（3） 图1硬质玻璃管中黑色固体加入稀硫酸未观察到气泡，说明生成物四氧化三铁和二氧化碳，则图1硬质玻璃管中反应的化学方程式为CO+3Fe2O3 CO2+2Fe3O4 。
故答案为：（1）先通入一氧化碳，排尽装置内的空气；CO2；（2）物理；（3）CO+3Fe2O3 CO2+2Fe3O4 。
8．（2023·丽水）实验室用15%的H2O2溶液在MnO2催化作用下制取氧气，实验前需在烧瓶中加入一定量的水，是不是H2O：溶液浓度会影响氧气产生的速度？小科利用如图装置进行探究。
[建立假设]H2O2溶液浓度越小，产生氧气的速度越慢，
[实验方案]在相同条件下，分别用30毫开2%、4%和6%的H2O2溶液进行实验，记录收集20毫升氧气所需的时间。
[实验数据]
实验序号 1 2 3
H2O2溶液的浓度 2% 4% 6%
收集20毫升氧气所需时间/秒 t1 t2 t3
[实验结论]在相同条件下，H2O2溶液浓度越小，产生氧气的速度越慢。
（1）上述实验除了实验装置相同，还要控制 相同(填字母)；
A．MnO2质量 B．滴加H2O2溶液的速度
（2）该实验通过分解H2O2制取氧气，可用化学方程式表示为　 　；
（3）表中t1、t2、t3的大小关系是支持上述实验结论的，其中最大的是　 　。
【答案】（1）A；B
（2）2H2O2 2H2O+O2↑
（3）t1
【知识点】制取氧气的原理；催化剂在化学反应中的作用；制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】本题考查的实验室制取氧气的相关知识，实验室利用双氧水在二氧化锰的催化作用下，生成氧气和水。
【解答】（1）实验的唯一变量为双氧水的浓度，故其余变量都相同（如二氧化锰质量，以及滴加速度等）；
（2）双氧水在二氧化锰的催化作用下，生成氧气和水；故方程式为：2H2O2 2H2O+O2↑ ；
（3）H2O2溶液浓度越小，产生氧气的速度越慢， 故t3最大；
故答案为：（1）AB；（2）2H2O2 2H2O+O2↑ ；（3）t3
9．（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) 。
10．（2023·杭州）酸碱灭火器是利用两种“灭火剂”混合后喷出液体来扑灭火灾的一种灭火器。小金拟制作一款简易酸碱灭火器，进行了如下探究。
（1）实验一：灭火剂的选择可供选择的试剂：20%的盐酸、20%的硫酸溶液、20%的硫酸钠溶液和饱和碳酸钠溶液。小金为了寻找反应最快的“灭火剂”组合，利用如图甲所示装置和如表所示试剂进行实验，装置A和B中的注射器、橡胶塞、U形管、气球的规格均相同，装置A和B的气密性良好，初始状态均相同。
装置 A B
注射器内试剂 10mL ▲ 10mL20%的盐酸
U形管内试剂 10mL饱和碳酸钠溶液 10mL饱和碳酸钠溶液
装置A中注射器盛放的试剂为　 　。
（2）若实验中同时将装置A和B的注射器内试剂全部推入U形管，装置B中发生反应的化学方程式为　 　。通过观察　 　（填写现象）比较两组“灭火剂”反应的快慢。
（3）实验二：灭火器制作及使用
小金制作了如图乙所示灭火器，推动注射器活塞，喷嘴喷出液体将燃烧的蜡烛熄灭，蜡烛熄灭的原因是　 　。
【答案】（1）10mL20%的硫酸溶液
（2）；产生气泡的快慢
（3）隔绝氧气
【知识点】实验方案设计与评价；燃烧与灭火
【解析】【分析】（1）根据对比实验设计要求变量唯一性分析；
（2）根据碳酸钠与盐酸的反应生成氯化钠、水和二氧化碳及对比实验的反应现象分析；
（3）根据隔离氧气的灭火原理分析。
【解答】（1）由所给药品及实验目的可知，装置A中注射器盛放试剂为10毫升20%的硫酸溶液。
（2）装置B中为碳酸钠与盐酸的反应，方程式为Na2CO3＋2HCl=2NaCl＋H2O＋CO2↑。通过观察相同时间气球膨胀程度，比较两组灭火剂反应的快慢。
（3）喷嘴喷出液体吸热，使温度降低，降至蜡烛着火点以下时，使蜡烛熄灭。
故答案为：（1） 10mL20%的硫酸溶液 ；（2）Na2CO3＋2HCl=2NaCl＋H2O＋CO2↑； 产生气泡的快慢 ；（3）隔绝氧气。
11．（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。
三．练习突破（固本培优，精准提分）
1．（2026·湖州模拟）小湖利用高锰酸钾制取氧气，并进一步探究其性质。
（1）检查气密性：将导管口浸入水中，双手紧握试管，观察到导管口有气泡冒出，松开手，过一会儿，观察到　 　，则证明装置气密性良好。
（2）制取：装置如图甲所示，加热过程中，小湖观察到：①试管内升起紫烟，②试管口产生小水珠，③导管口冒出无色气泡，④集气瓶内水面下降。
实验时试管口要塞一团棉花与上述　 　(填序号)现象有关。
（3）探究性质：如图乙，将烧红的木炭伸入盛有氧气的集气瓶中，木炭剧烈燃烧，发出白光，说明氧气具有　 　性。待木炭熄灭后，为了检验其产物，接下来应进行的操作是　 　。
【答案】（1）水被倒吸入导管
（2）①
（3）助燃；迅速倒入澄清石灰水，盖上玻璃片并振荡，如果澄清石灰水变浑浊，则说明生成了二氧化碳
【知识点】气体装置的装配、连接、选择与气密性检查；氧气的性质和利用；制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项；二氧化碳的检验和验满
【解析】【分析】（1）装置气密性良好，可以形成稳定的压强差，试管冷却后导管中形成稳定的水柱。
（2）根据放棉花的目的是防止高锰酸钾粉末堵塞导管进行分析。
（3）根据二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊进行分析。
【解答】（1）装置气密性良好，双手紧握试管，观察到导管口有气泡冒出，松开手，过一会儿，温度降低，试管内由于气体减少，压强减小，小于大气压，大气压会将水压入导管，将观察到水被倒吸入导管。
（2）加热时，试管内升起紫烟（①），是因为部分高锰酸钾固体随氧气一起向试管口运动，为了防止高锰酸钾粉末堵塞导管，要在试管口放置一团棉花。
（3）烧红的木炭放入集气瓶内后剧烈燃烧，即燃烧更旺盛，说明氧气具有助燃性。
碳在氧气中燃烧生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，可知要检验二氧化碳，操作为：向集气瓶内迅速倒入澄清石灰水，盖上玻璃片并振荡，如果澄清石灰水变浑浊，则说明生成了二氧化碳。
2．（2026·宁波模拟）如图是一款用于火灾逃生的氧气呼吸面罩的内部示意图，在A区通过化学反应迅速生成氧气，并被储存在B区，氧气进入C区进行加湿和冷却处理，D区域的材料会吸收呼出气体中的CO2，新鲜的氧气在E区域与人呼出的其他气体混合，最终供给人呼吸。
[查阅资料]Ⅰ.制氧药剂主要含氯酸钠(NaClO3)、二氧化锰和铝粉。
Ⅱ.制氧原理： 3O2↑。
（1）根据资料内容，你认为铝粉的作用是　 　。
（2）[进行实验]某同学按下表中NaClO3、MnO2和铝粉的质量各配制100g混合物，控制每一份混合物中 NaClO3 和 MnO2的质量比均为22：1，进行实验，并记录相关数据。
实验编号 100g混合物 产生氧气的质量/g
NaClO3 和 MnO2的质量/g 铝粉质量/g
1 99 1 20.6
2 98 2 28.4
3 97 3 38.6
4 96 4 37.3
①本实验探究　 　对产生氧气质量的影响。
②实验1产生氧气的质量明显小于实验3的主要原因是　 　。
（3）[质疑反思]
该同学认为“D区吸收人体呼出的二氧化碳”的功能是多余的，可以直接将人体呼出的气体排出即可。你认同这名同学的看法吗 请回答并说明理由。　 　。
【答案】（1）提供氯酸钠分解所需的热量
（2）制氧药剂中铝粉的质量分数(或比例)；铝粉质量少，产生热量少，氯酸钠未完全分解
（3）不认同，因为人体呼出的气体中除了二氧化碳，还有较多的氧气，通过D区除去CO2后，仍可供给呼吸，从而减少制氧药剂的消耗，延长呼吸面罩的供氧时间
【知识点】制取氧气的原理；二氧化碳的物理性质及用途；二氧化碳的化学性质
【解析】【分析】（1）氯酸钠分解制氧需要 210-260℃的温度，铝粉是活泼金属，可通过氧化反应（燃烧）放出大量热量，为氯酸钠的分解提供所需的高温条件，保障制氧反应快速发生。
（2）实验中唯一改变的变量是铝粉的质量分数，其他条件（NaClO3与 MnO2的质量比、总质量）保持一致，因此探究的是铝粉质量分数对产氧量的影响；产氧量差异的核心原因是铝粉量不足导致反应温度不够，氯酸钠未完全分解。
（3）人体呼出的气体中仍含有约 16% 的氧气（远高于二氧化碳），D 区吸收 CO2后，剩余的氧气可循环利用，减少制氧药剂的消耗，延长供氧时间，因此该功能并非多余。
【解答】（1）氯酸钠分解制氧需要 210-260℃的高温条件，铝粉可通过氧化反应（燃烧）释放大量热量，为氯酸钠的分解提供所需的热量，保障制氧反应迅速发生，因此铝粉的作用是提供氯酸钠分解所需的热量。
（2）① 实验中，每份混合物总质量为 100g，NaClO3和 MnO2的质量比固定为 22：1，仅改变铝粉的质量（1g、2g、3g、4g），因此本实验探究的是 制氧药剂中铝粉的质量分数（或比例） 对产生氧气质量的影响。
② 实验 1 中铝粉质量仅为 1g，远少于实验 3 的 3g，铝粉氧化产生的热量不足，无法使氯酸钠达到完全分解所需的温度，导致氯酸钠未完全分解，因此产生氧气的质量明显小于实验 3。
（3）不认同该同学的看法。
理由：人体呼出的气体中，除了二氧化碳外，还含有较多未被利用的氧气；D 区吸收呼出气体中的 CO2后，剩余的氧气可在 E 区与新鲜氧气混合，重新供给人体呼吸，从而减少制氧药剂的消耗，延长呼吸面罩的供氧时间，因此 D 区的功能并非多余。
故答案为：（1）提供氯酸钠分解所需的热量；
（2）① 制氧药剂中铝粉的质量分数 (或比例)；② 铝粉质量少，产生热量少，氯酸钠未完全分解；
（3）不认同，因为人体呼出的气体中除了二氧化碳，还有较多的氧气，通过 D 区除去 CO2后，仍可供给呼吸，从而减少制氧药剂的消耗，延长呼吸面罩的供氧时间。
3．（2026·宁波模拟）为研究二氧化碳在不同液体中的溶解情况，某同学利用圆底烧瓶、医用注射器、压强传感器(可测量气压大小)等器材组装了如图I所示的实验装置，并进行如下实验：
（1）检查装置的气密性。打开连接压强传感器的电脑，使压强传感器处于工作状态。用医用注射器抽取一定体积的空气全部注入圆底烧瓶中，立即关闭活塞。观察到压强传感器的示数立即变大，　 　，说明装置的气密性良好。
（2）圆底烧瓶内收集满CO2，用注射器抽取20mL新制蒸馏水，迅速将注射器内的液体全部注入圆底烧瓶中，关闭活塞，电脑采集的压强传感器的示数变化曲线如图Ⅱ所示。
①BC 段气体压强变大的原因是　 　。
②某同学推测出“20mL的蒸馏水所能溶解的二氧化碳气体体积小于20 mL”的结论，其从图Ⅱ获取的证据是　 　。
（3）用注射器抽取20mL浓氢氧化钠溶液，继续进行实验。请你预测压强传感器示数的变化情况，在答题纸的图中用虚线画出容器内压强变化的大致图像。　 　
【答案】（1）且在一段时间内保持不变
（2）蒸馏水被迅速全部注入圆底烧瓶中，使二氧化碳气体被压缩，导致气体压强变大；反应结束后，E点的压强大于 B 点的压强
（3）
【知识点】二氧化碳的化学性质
【解析】【分析】（1）本题考查装置气密性的检查原理。检查气密性的核心逻辑是：通过改变装置内的气压，观察气压是否能稳定保持，以此判断装置是否漏气。若装置气密性良好，注入空气后内部气压升高，且不会因漏气而下降，能在一段时间内保持稳定。
（2）本题考查二氧化碳的溶解性与压强变化的关系。气体压强与气体体积、物质的量相关：当液体快速注入烧瓶时，会压缩瓶内气体，使压强瞬间增大；二氧化碳溶于水后，瓶内气体减少，压强会逐渐降低，最终压强与初始压强的差值可反映溶解的气体量。
（3）本题考查二氧化碳与碱的反应及压强变化。氢氧化钠溶液能与二氧化碳发生化学反应，会大量消耗瓶内的二氧化碳，使瓶内气体量大幅减少，压强显著下降，且下降幅度远大于二氧化碳溶于水的情况。
【解答】（1）检查装置气密性时，向烧瓶内注入空气后，压强传感器示数立即变大，且在一段时间内保持不变，说明装置没有漏气，气密性良好。若装置漏气，注入空气后气压会逐渐下降，无法保持稳定。
（2）① BC 段气体压强变大的原因：蒸馏水被迅速全部注入圆底烧瓶中，占据了瓶内的部分空间，使瓶内的二氧化碳气体被压缩，气体体积减小，根据气体压强与体积的关系，导致气体压强瞬间变大。
② 推测 “20mL 的蒸馏水所能溶解的二氧化碳气体体积小于 20 mL” 的证据：反应结束后，最终 E 点的压强大于初始 B 点的压强。若 20mL 水能完全溶解 20mL 二氧化碳，瓶内气体体积会恢复到初始状态，压强应与 B 点相等；而最终压强更大，说明瓶内仍有剩余的二氧化碳气体，即溶解的二氧化碳体积小于 20mL。
（3）当注入 20mL 浓氢氧化钠溶液时：
首先，液体快速注入会压缩瓶内气体，压强瞬间升高（对应类似 BC 段的陡升）；
随后，氢氧化钠与瓶内剩余的二氧化碳发生剧烈反应，大量消耗二氧化碳，瓶内气体量大幅减少，压强会快速、大幅下降，最终压强会远低于 E 点的压强，甚至低于初始 B 点的压强。
绘制图像：从 E 点开始，先快速向上小幅陡升（液体注入压缩气体），再快速向下大幅下降，最终稳定在远低于 E 点的压强值。
故答案为：（1）且在一段时间内保持不变；
（2）① 蒸馏水被迅速全部注入圆底烧瓶中，使二氧化碳气体被压缩，导致气体压强变大；② 反应结束后，E 点的压强大于 B 点的压强；
（3）
4．（2026·宁波模拟）某研究小组对制作“暖宝宝”产生了兴趣。
（1）探究“暖宝宝”的主要成分
打开未使用的“暖宝宝”，发现其粉末呈黑色。
查阅资料：铁粉、四氧化三铁、碳粉均为黑色，且铁粉和四氧化三铁能被磁铁吸引。
【设计实验】
步骤一：将磁铁靠近粉末，部分粉末被吸引。
步骤二：取被吸引的粉末于试管中，加入 ★ ，观察到有气泡产生。
①仅通过步骤一能否说明“暖宝宝”中含有铁粉 请说明理由　 　。
②步骤二中带“ ★ ”的内容为　 　。
（2）制作“暖宝宝”
“暖宝宝”的发热原理是铁粉与氧气、水接触锈蚀放热。
③取7克铁粉置于如图甲所示的无纺布袋(无纺布袋上有孔，气体能进入)中，滴加15滴水，混合后温度无明显变化。其原因是　 　。
查看“暖宝宝”说明书，发现“暖宝宝”主要成分除了铁粉、水外，还有氯化钠、活性炭、蛭石、吸水树脂等。其中蛭石是保温材料，吸水树脂具有吸水功能。
④在③的实验中再上加入2.5克活性炭和10滴溶质质量分数为20%的浓盐水，混合制得“暖宝宝”，测得自制“暖宝宝”和市售“暖宝宝”发热情况如图乙所示。请写出自制“暖宝宝”的不足之处并提出改进意见：　 　。
【答案】（1）不能，四氧化三铁同样能被磁铁吸引；稀盐酸(或稀硫酸)
（2）铁生锈属于缓慢氧化，放热缓慢，不易被察觉；自制“暖宝宝”放热快，温度过高，同时降温也快，保温效果差。可以改变“暖宝宝”中各成分的配比；控制无纺布袋孔径的大小从而控制氧气的流速，控制反应的速率，进而达到控制温度的目的；可加入蛭石延长保温时间。(合理即可)
【知识点】金属的化学性质；物质的鉴别、推断
【解析】【分析】（1）物质的鉴别与金属的化学性质知识点：铁粉和四氧化三铁都具有磁性，能被磁铁吸引，仅通过磁铁吸引无法区分两者；铁属于活泼金属，能与稀盐酸、稀硫酸等酸反应产生氢气（有气泡），而四氧化三铁与酸反应无气泡产生，可据此鉴别铁粉。
（2）缓慢氧化与铁的锈蚀原理知识点：铁生锈是铁与氧气、水发生的缓慢氧化反应，反应过程会放热，但缓慢氧化的放热速率极慢，短时间内温度变化不明显；氯化钠、活性炭等物质可加速铁的锈蚀，加快放热速率，同时蛭石等保温材料可延缓热量散失，提升保温效果。
（3）实验数据分析与方案优化知识点：通过对比自制与市售 “暖宝宝” 的温度 - 时间曲线，分析自制产品的发热、保温缺陷，结合成分作用提出针对性改进方案。
【解答】（1）①仅通过步骤一不能说明 “暖宝宝” 中含有铁粉。
理由：根据查阅的资料，铁粉和四氧化三铁都能被磁铁吸引，因此部分粉末被吸引，只能说明粉末中含有可被磁铁吸引的物质，无法确定是铁粉还是四氧化三铁，故不能直接证明含有铁粉。
②步骤二中带 “★” 的内容为稀盐酸（或稀硫酸）。铁能与稀盐酸（或稀硫酸）反应生成氢气，观察到有气泡产生；而四氧化三铁与酸反应无气泡，可通过该现象验证铁粉的存在。
（2）③铁生锈是铁与氧气、水发生的缓慢氧化反应，该反应会持续放热，但缓慢氧化的放热速率非常缓慢，短时间内释放的热量极少，因此仅铁粉和水混合后，温度无明显变化，不易被察觉。
④分析图乙的温度曲线可知：自制 “暖宝宝” 的不足之处为放热过快、峰值温度过高，且降温速度快、保温效果差。
改进意见：
调整 “暖宝宝” 中各成分的配比，降低铁粉、活性炭、盐水的浓度，减缓铁的锈蚀速率，控制发热速度与峰值温度；
调整无纺布袋的孔径大小，控制氧气的进入速率，从而调控铁的氧化反应速率，使发热更平稳；
加入蛭石等保温材料，延缓热量散失，延长保温时间；
优化吸水树脂的用量，保持水分稳定，使铁的锈蚀持续平稳进行，延长发热时长。
故答案为：(1) ①不能，四氧化三铁同样能被磁铁吸引；
②稀盐酸 (或稀硫酸)；
(2) ③铁生锈属于缓慢氧化，放热缓慢，不易被察觉；
④自制 “暖宝宝” 放热快，温度过高，同时降温也快，保温效果差。可以改变 “暖宝宝” 中各成分的配比；控制无纺布袋孔径的大小从而控制氧气的流速，控制反应的速率，进而达到控制温度的目的；可加入蛭石延长保温时间（合理即可）
5．（2026·浙江模拟）氢氧化钠与稀硫酸反应是否放出热量 三位同学为探究此问题进行了相关实验：
（1）甲同学：在烧杯中先加入一定量的稀硫酸溶液，然后再加入适量的氢氧化钠固体，用手触摸烧杯外壁后发现杯壁变热，于是得到“氢氧化钠与稀硫酸反应放出热量”的结论。你认为是否正确并说明理由　 　。
（2）乙同学的实验，我们可以根据　 　的现象来证明氢氧化钠与稀硫酸反应放出热量。
（3）丙同学将稀硫酸不断滴入氢氧化钠溶液中，并用数字化仪器测量的数据发现：氢氧化钠与稀硫酸反应会放出热量。此外，由图像可知：氢氧化钠和稀硫酸反应，溶液温度最高时是在两者　 　。(选填“恰好反应之前”“恰好反应时”或“恰好反应之后”)
【答案】（1）不正确，氢氧化钠固体溶于水也会放热
（2）导管2末端有气泡产生
（3）恰好反应之前
【知识点】化学反应中能量的变化
【解析】【分析】（1） 温度计的示数变大，说明有热量放出，原因可能有两个：①氢氧化钠固体溶于水时放热；②氢氧化钠与稀硫酸反应放出热量；
（2）如果氢氧化钠溶液和稀硫酸反应放出热量，那么瓶内空气受热后体积膨胀，压强增大，于是右边烧杯内导气管处会有气泡冒出；
（3）根据图像确定温度最高时溶液的pH值即可。
【解答】（1） 我认为甲同学的结论不正确，理由是：氢氧化钠固体溶于水放热。故填：不正确，氢氧化钠固体溶于水放热；
（2）稀硫酸和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水，肯定没有气体生成。如果此时看到导管2处出现气泡，那么应该是试管中气体体积膨胀所致，即氢氧化钠和稀硫酸反应产生热量。故填：导管2末端有气泡；
（3）根据图像可知，当t=40s时溶液温度达到最大，而此时溶液pH=9，则此时还没有完全反应，即 液温度最高时是在两者完全反应之前。故填： 恰好反应之前 。
6．（2026·定海模拟）小科同学用所学的科学知识搭建了一套“模拟炼铁”的冶炼装置。其中A 装置处可利用草酸 在浓硫酸的作用下制取CO；
（1）为确保制得的CO 干燥纯净，还需在A、B间增加盛放碱石灰的装置，此处不选用氢氧化钠溶液的理由是　 　。
（2）装置调整好后，按照规范步骤进行实验，当观察到　 　现象时，证明铁矿石(主要成分 一定有部分被还原了。
（3）实验结束时，在拆卸装置前需进行的操作是____(填字母)。
A．先熄灭 B处酒精喷灯，待装置冷却后停止通CO
B．结束时，先停止通CO，随后熄灭B处酒精喷灯
C．结束时，同时停止通CO 和熄灭B处的酒精喷灯
（4）若需要冶炼含 的铁矿石4g，则理论上至少需要CO的质量为　 　g。
【答案】（1）氢氧化钠溶液不能吸水
（2）B装置中的固体由红棕色变为黑色
（3）A
（4）1.68
【知识点】溶质的质量分数及相关计算；根据化学反应方程式的计算；还原反应与金属的冶炼；碱的物理性质及用途
【解析】【分析】（1）氢氧化钠固体可以吸收，氢氧化钠溶液不能吸水。
（2）一氧化碳具有还原性，可以将金属氧化物还原成金属单质。
（3）实验时一氧化碳要早出晚归，即先通气体，再加热；实验结束后先熄灭酒精灯，再停止通一氧化碳气体。
（4）先根据氧化铁质量等于矿石质量与质量分数的乘积金属氧化铁的质量，再由方程式计算一氧化碳的质量。
【解答】（1）碱石灰时氢氧化钠和氧化钙的混合物，可以吸收水蒸气和二氧化碳气体，确保一氧化碳气体干燥纯净，氢氧化钠溶液只能吸收二氧化碳，不能吸水，所以不用氢氧化钠溶液。
（2）Fe2O3为红棕色，被CO还原后生成黑色铁粉（Fe）。因此，当观察到B装置中的固体由红棕色变为黑色时，说明Fe2O3被还原。
（3）实验结束后应先撤去酒精灯，继续通一氧化碳气体，直至固体冷却，防止空气进入，将灼热的固体氧化。
故答案为：A。
（4）氧化铁的质量为，设一氧化碳的质量为x
，解得x=1.68g。
7．（2026·浙江模拟）某小组用图1装置开展电解水实验的相关研究。
（1）甲同学分别取等质量的碳酸钠、硫酸钠、氢氧化钠溶液，溶质质量分数均为12%，在相同条件下进行电解水实验，产生氢气的速率如图2所示。由此可知，在相同条件下，加入　 　，产生氢气的速率最大。
（2）乙同学取不同质量分数的氢氧化钠溶液，在相同条件下进行电解水实验，其结果如图3所示。据图可知，产生氢气速率的变化趋势为　 　。
（3）丙同学从实验室拿取了一瓶久置的氢氧化钠固体，在相同条件下进行实验，发现产生氢气的速率比乙同学的小。丙同学猜想速率变小的原因可能是氢氧化钠变质引起的，氢氧化钠变质的化学反应方程式　 　。为了验证猜想，他设计了如图4的实验装置(图4中试管带有导气管)，当他滴加稀硫酸时，观察到瓶中的饱和澄清石灰水变浑浊，他认为猜想正确。同学们讨论后发现，该实验设计方案不够严谨，其原因是　 　。如何改进 他们继续思考……
【答案】（1）氢氧化钠
（2）随着氢氧化钠溶液质量分数的增大，产生氢气的速率逐渐增大
（3）；反应放热，溶液温度升高，氢氧化钙溶解度减小，也会导致溶液出现浑浊
【知识点】水的组成和主要性质；溶解度的影响因素；书写化学方程式、文字表达式；碱的化学性质
【解析】【分析】（1）根据图2 进行分析，纵坐标越大，说明生成氢气速率越快。
（2）根据图3进行分析，得出氢氧化钠溶液中溶质质量分数对生成氢气速率的影响。
（3）氢氧化钠属于碱，可以吸收酸性气体二氧化碳，从而变质。
（4）根据氢氧化钙溶解度随温度升高而减小进行分析。
【解答】（1）由图2可知，加入氢氧化钠后电解水生成氢气的速率最大。
（2）由图3可知， 随着氢氧化钠溶液质量分数的增大，产生氢气的速率逐渐增大，质量分数在18%左右产生氢气的速率最大。
（3）氢氧化钠吸收空气中的二氧化碳变质成碳酸钠，方程式为。
（4）碳酸钠与稀硫酸的反应放热，溶液温度升高，氢氧化钙会因溶解度减小而析出，也会出现浑浊现象，所以设计方案不够严谨。
8．（2026·浙江模拟）小育利用图甲装置来比较不同金属与稀盐酸反应的快慢情况，压强传感器能够测出密闭容器内的气压大小。现将铁、锌、铝与等质量、等质量分数的稀盐酸反应，相关数据记录如图乙。已知在等温、等体积条件下，装置内气压与气体的质量成正比。
（1）实验选择的金属，除了颗粒大小相似外，还要控制成一致的变量是　 　。
（2）分析图乙数据后，小育得出“本次实验的三种金属，铝与稀盐酸反应最快”这一结论，他基于的依据是　 　。同时又根据　 　可判断出三次实验的盐酸都已经反应完全。
（3）在进行上述实验过程中，发现每组实验测得的装置内压强的实际值都比计算得到的理论值大(如图丙所示)，请分析可能的原因有　 　。(写出1点即可)
【答案】（1）金属的质量
（2）在相同的时间内铝中小学教育资源及组卷应用平台
题型三 实验探究题（化学）
风●向●速●递
一．分层突破（洞察考向，感知前沿）
A.化学实验探究题型
1．（2026·舟山模拟）锈蚀是影响金属制品寿命的关键因素。某兴趣小组以“铁锈蚀”为主题展开了探究。
【查阅资料】①氯化钙固体可作干燥剂②一定条件下，碳可加快铁的锈蚀，但碳本身不参加反应。
【实验一】如图，取三枚相同的洁净无锈铁钉分别放入试管A、B、C中，一周后现象见下表。
A B C
铁钉表面有一层铁锈 铁钉表面无明显变化 铁钉表面无明显变化
（1）对比A、B试管的实验现象，说明铁锈蚀时与铁发生反应的物质有　 　。
（2）根据本实验结果，请以共享单车的铁质车架为例，提出一条金属防锈蚀措施。　 　
（3）【实验二】实验装置如图1．检查气密性后，将铁粉加碳粉加入三颈烧瓶，时刻加入饱和溶液，再将一支装有稀盐酸的注射器插到三颈烧瓶上。
①据图2可知铁锈蚀的过程　 　（选填“吸热”或“放热”）。
②图3是烧瓶内压强随时间变化的曲线图。时刻后压强突然变大的主要原因是　 　。
2．（2026·台州模拟）为研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关，某同学设计了如图1实验：在甲、乙两个试管内装入相同质量和温度的热变色溶液，其变色原理如图2所示；再将两个阻值分别为5欧和10欧的电阻串联后分别放入两个试管，电阻的表面涂有绝缘层。
（1）将图1中的电路连接完成。　 　
（2）根据图2，结构1中肯定含有的元素是　 　。
（3）若电流通过导体产生的热量与电阻大小有关，则观察到的实验现象应为　 　。
（4）某同学对电热的影响因素开展定量研究，在甲、乙两个试管内分别插入温度计，并在试管外面包上隔热材料。保持滑片位置不变，每隔20秒记录溶液的温度，数据如图3所示。由此可得出的结论为　 　。
3．（2026·台州模拟） 某科学小组发现，一支装有铜片和盐酸的试管几天后溶液变成了蓝色。铜难道能和盐酸反应吗 小组成员提出了以下猜想。
猜想I：有氧气存在时，铜、氧气和盐酸三者能反应。
猜想Ⅱ： 待填
为了验证猜想，小组成员取三个10毫升注射器，如图所示，按照表格，分别在注射器内装入铜片后，吸取一定量的盐酸，然后推动活塞使液体刚好不溢出，再拉动注射器②的活塞吸入一定量氧气，最后用橡皮帽对三个注射器进行密封。静置3天后观察并记录现象如表所示。
组别 试剂 铜片 实验现象
① 5mL 3%的盐酸 0.5g 无现象
② 5mL 3%的盐酸 0.5g 溶液变蓝，气体减少
③ 5mL30%的盐酸 0.5g 溶液变黄，有气泡产生
（1）据表格可知，猜想Ⅱ是　 　。
（2）为验证猜想Ⅰ，实验操作中“推动活塞使液体刚好不溢出”的目的是　 　。
（3）对比分析实验现象可知，猜想I成立。在本实验中能支持该猜想的证据是　 　。
（4）经检验，③中的气体为氢气。以上实验说明，铜的活动性弱于氢是指在常温、　 　等条件下的规律。
4．（2026·杭州模拟）超市出售的爆炸盐洗衣剂能轻松洗去顽固污渍，化学小组以“神奇的洗衣剂”为研究对象开展项目式学习。
【资料卡片】
①爆炸盐是一种含有过碳酸钠(Na2CO4)的洗涤用品，Na2CO4遇水后发生反应，生成过氧化氢和钠的化合物溶液。
②BaCl2溶液呈中性，且不与H2O2反应。
【实验探究】
（1）取少量过碳酸钠于试管中，加水振荡。将少量二氧化锰加入该试管中，并将带火星的木条伸入试管内，观察到有气泡产生，且　 　，证明过碳酸钠遇水后有过氧化氢生成。
【提出问题】钠的化合物溶液中溶质是什么
【做出猜想】可能是 Na2CO3、NaOH中的一种或多种。
【验证猜想】化学小组进行下列实验：
实验步骤 实验现象 结论
步骤①：取少量过碳酸钠于试管中，加水溶解，再滴入酚酞溶液 溶液变红 钠的化合物溶液中含有NaOH
步骤②：将步骤①得到溶液中加入过量的 BaCl2溶液 产生白色沉淀，溶液变为无色 钠的化合物溶液中只含有
（2）【实验分析与表达】
化学小组的同学经过讨论认为步骤①得到的结论不准确，其理由是　 　。
（3） Na2CO4与水反应的化学方程式为　 　。
（4）【反思交流】
下列物质可以代替 BaCl2溶液的试剂是____(填序号)
A．Ca(NO3)2溶液 B．Ba(OH)2
C．澄清石灰水 D．CaCl2溶液
5．（2026·杭州模拟）二氧化碳是温室气体之一，“节能减排”、“碳达峰”、“碳中和”等关键词成为热搜，请据下图回答问题：
（1）图甲中B装置可以用于制取二氧化碳，该装置相比A装置的优点是　 　。
（2）若用装置C收集产生的二氧化碳，则应该从　 　(选填“a”或“b”)管通入二氧化碳。
（3）图乙是一种工业上捕集CO2的方法，该装置用多孔球泡(内空球体，球面有许多小孔能通气)比直接用导管插入 K2CO3溶液的吸收效果更好，原因是　 　。
（4）小花设计了图丙装置验证二氧化碳温室效应。图中两个塑料瓶的体积和形状相同，连接两个塑料瓶的玻璃管中间有一滴红墨水，置于阳光下。一段时间后红墨水　 　(填“向左”或“向右”或“不”)移动。
6．（2026·衢江模拟）实验室常用大理石和稀盐酸反应制CO2，制得的CO2中会混有少量水蒸气。为制取干燥CO2并探究其相关性质，小科设计了如图1的制取装置和如图2的性质实验。
（1）图1中X可选用　 　(填试剂名称)，收 集装置应选用 　 　 (填“A”或“B”)。
（2）为了探究CO2气体是否具有酸性，小科将生成的气体按箭头方向通入图2的甲装置，观察到　 　 (填现象)说明CO2气体没有酸性。
（3）小明将大理石与浓盐酸反应生成的气体通入澄清石灰水(如图2乙装置)，但没有观察到明显现象，请解释原因： 　 　。
7．（2026·衢江模拟）化学反应遵守质量守恒定律，小科选用氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液设计实验进行验证。
（1）如图1，将小试管倾倒，使氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液混合，观察到的现象是　 　，天平仍然保持平衡。
（2）若两者恰好完全反应，如图2表示反应前后锥形瓶中溶液里的不同离子，则“●”表示　 　。(填“离子符号”)
（3）若要再次验证质量守恒定律，锥形瓶中可以换成　 　(填一种物质)和稀硫酸反应。
8．（2026·金华模拟）兴趣小组在实验时发现二氧化碳与氢氧化钠稀溶液反应时无明显现象，为了证明两者发生了化学反应开展以下实验探究。
【提出问题】如何证明二氧化碳与氢氧化钠溶液发生了化学反应
【进行实验Ⅰ】
步骤1：取一定量的氢氧化钠溶液于试管中，通入少量二氧化碳；
步骤2：向所得溶液中加入 ★ 溶液。
实验现象：观察到出现白色沉淀产生。
实验结论：说明溶液中存在碳酸根离子，即有碳酸钠生成，证明两者发生了化学反应。
【进行实验Ⅱ】
向充满二氧化碳的软塑料瓶中加入氢氧化钠溶液，迅速旋紧瓶盖，振荡软塑料瓶，如图甲所示。
实验现象：观察到软塑料瓶变瘪。
实验结论：说明二氧化碳被消耗，证明两者发生了化学反应。
（1）“★”处所填的内容是　 　。
（2）有同学提出了质疑，认为实验Ⅱ不能证明二氧化碳与氢氧化钠溶液发生了反应，理由是　 　。
【改进优化】
兴趣小组对方案Ⅱ进行了优化，实验器材和药品如图所示(实验中氢氧化钠固体与二氧化碳反应速率很慢可忽略不计)。
实验操作 实验结论
步骤 1：如图乙所示，用细铁丝将装有氢氧化钠固体的玻璃瓶固定在橡胶塞上；步骤 2：向充满二氧化碳的软塑料瓶中倒入水，塞紧橡胶塞后振荡，结果如图丙所示；步骤 3：将软塑料瓶倒置，使水 和氢氧化钠固体充分接触后振荡软塑料瓶，结果如图丁所示。 二氧化碳与氢氧化钠溶液发生了化学反应
（3）图丁中观察到塑料瓶身　 　改变，从而推导出实验结论。
【反思评价】
对于无明显现象的化学反应，一般可以从新物质的生成或反应物的　 　角度进行分析。
9．（2026·衢江模拟）小科为探究铁生锈的条件及影响铁生锈快慢因素开展如下实验：
实验一：进行如图1实验，一段时间后观察到C中铁钉生锈，AB中铁钉无明显变化。
实验二：为进一步探究影响铁生锈快慢的因素，设计如图2所示实验，利用传感器监测该过程中氧气浓度的变化来判断铁生锈的情况。实验记录如表：
序号 其他试剂 初始时氧气浓度/% 200s时氧气浓度/%
水/mL 食盐质量/g
① 0 0 20.8 20.8
② 0.5 0 20.8 15.2
③ 0.5 1.0 20.8 8.0
（1）比较图1中　 　两个实验可知：铁生锈与氧气有关。
（2）图2实验中使用铁粉替代铁钉的优点　 　。
（3）分析表中数据，得出“食盐能加速铁生锈”的结论，其依据是　 　 。
（4）结合上述实验，写出一条防止钢铁生锈的措施： 　 　。
10．（2026·金华模拟） “用微观思想解决宏观物质问题”是重要的学科观念，确定反应后物质成分的思维路径：①考虑反应物用量的不同，②抓住化学反应的本质，即微粒的重组。如图甲是项目活动小组同学探究酸、碱、盐之间反应规律的实验，根据思维路径，小组同学认为实验①氢氧化钡溶液中滴加碳酸钠溶液，其本质是 Ba2+与CO3+的反应，且 Ba2+与CO32+的反应存在三种情况： ①恰好反应； ②Ba2+过量： ③CO32-过量。
请回答：
（1）为验证实验①反应后的溶液中溶质微粒成分。
①小科取实验①试管中溶液少许于另一试管中，向其中滴加稀硫酸。小科同学设计这个实验的目的是　 　。
②小金则取实验①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，得出实验①碳酸钠与氢氧化钡已经恰好完全反应的结论。请对小金同学实验得出的结论进行评价　 　。
（2）若向滴加碳酸钠溶液后的试管①中滴加稀盐酸，沉淀质量随稀盐酸质量的变化情况如图乙所示。则图像a一b段沉淀质量不改变的原因是　 　。
（3）若滴加碳酸钠溶液后的试管①中不滴加稀盐酸，直接将图甲实验①、②试管中所得混合物倒入洁净的③烧杯中，最终得到无色澄清溶液。则烧杯③中最终得到的溶液溶质成分是 　(写化学式)。
11．（2026·定海模拟）科学兴趣小组进行《从自然界中的铜到纪念币中的铜》的项目化学习。同学们查阅资料整理了湿法炼铜和火法炼铜两种方案：
方案一、湿法炼铜
（1）上述步骤2中，涉及的化学方程式是　 　；
（2）小组同学模仿湿法炼铜，提出了如下湿法炼铁：
查阅资料发现该方法在实际生产中应用不广，请结合参考资料分析原因　 　。
（3）方案二、火法炼铜
如图所示为氢气还原氧化铜的装置，甲中锥形瓶内装有锌粒，分液漏斗里装有稀硫酸，乙中盛有浓硫酸，丙中试管底部黑色固体为氧化铜。
开始反应时，应进行的操作是____。
A．先打开甲处分液漏斗活塞
B．先点燃丙处的酒精灯
C．同时打开甲处分液漏斗活塞和点燃丙处的酒精灯
（4）反应结束后，甲、乙两装置中质量减少量为m1，丙中氧化铜固体粉末减少量为 为保证实验安全进行，且还原后的铜不会重新氧化，m1、m2应存在的关系为　 　。
12．（2026·柯城模拟）铁是一种常见的金属，以下三个实验均与铁有关，请回答问题。
（1）实验一：将细铁丝绕成螺旋状，主要目的是　 　。
（2）实验二：食盐水中铁钉锈蚀更严重，据此解释“不能用手直接取用砝码”的原因：　 　。
（3）实验三：除了用一氧化碳还原氧化铁以外，还可以用到的其它气体是　 　。
13．（2026·柯城模拟）小科用改装的空笔芯、暖宝宝和红墨水等材料，设计了一个“测定空气中氧气体积分数”的微型实验，如图所示。
【资料】“暖宝宝”主要成分为铁粉、活性炭等，能快速与氧气反应。
【实验步骤】
①取空笔芯，拆开笔头，从笔尾处注入一滴红墨水，并轻轻吹动红墨水到指定刻度，封住笔尾。
②在笔头与笔芯连接处用“暖宝宝”内容物填充1mm厚度，再次装好笔头。一段时间后，红墨水柱移动距离为6.4mm。
③取2支相同的空笔芯，重复步骤①，并在笔头与笔芯连接处分别填充3mm、5mm厚度的“暖宝宝”内容物进行实验，红墨水柱移动距离均为10mm。
【实验分析】
（1）为确保每次实验时笔芯中空气的体积相同，“暖宝宝”内容物　 　侧(填“左”或“右”)均应保持在刻度5cm处。
（2）填充1mm厚度内容物时，红墨水柱移动的距离较小，其原因是　 　。
（3）内容物填充厚度为5mm时，计算测得的空气中氧气的体积分数为　 　。
（4）相比于课本中“磷燃烧法”测空气中氧气体积分数，本微型实验的优点是　 　。
(写出一点即可)
14．（2026·柯城模拟）小科借助数字技术对“稀盐酸与氢氧化钠溶液反应”进行可视化探究。图甲所示是室温下稀盐酸与氢氧化钠溶液反应的实验装置，图乙是反应过程中的pH变化曲线。
请回答：
（1）根据图乙曲线判断，烧杯中的溶液A是　 　。
（2）滴加溶液B后，需要用玻璃棒不断搅拌，其目的是　 　。
（3）图乙中c点所对应溶液中的溶质为　 　。
（4）下列实例中，应用酸与碱之间反应的是____。
A．用食醋去除皮蛋中残留的碱
B．用CaO和H2O反应来加热食物
C．用NaOH来处理石油产品中残余的硫酸
D．用熟石灰改良酸性土壤
15．（2026·宁波模拟）某同学在阅读资料时发现，新鲜土豆内含有过氧化氢酶，能催化分解过氧化氢，于是他开展了如下实验：
[实验方案]①准备若干反应瓶并编号，分别将数量、大小相同且厚薄一致的新鲜土豆片贴于反应瓶的上方；②向每个反应瓶中加入10 mL 3%的 H2O2溶液(事先已将溶液的pH调为3、5、7、9、11)；
③将反应瓶与装满水并倒扣在水槽中的量筒相连后，再将反应瓶旋转180°，使土豆片与 H2O2溶液混合，如图；
④记录实验现象： 。
[实验结论]pH 对过氧化氢酶活性有影响。
（1）本实验探究的是　 　。
（2）实验中加入“数量、大小相同且厚薄一致的新鲜土豆片”的目的是　 　。
（3）为比较过氧化氢酶的活性，该同学与其他同学对步骤④“ ”处的内容进行讨论，提出以下方案：
方案1：观察气泡产生的多少和快慢；方案2：观察产生相同量的气体所需时间；
方案3：观察相同时间内反应产生的气体量。
你认为哪种方案更合理 　 　。
（4）实验时该同学观察到每组实验气泡产生的速度都是先快后慢，于是他认为过氧化氢酶的活性在实验中发生了改变，你是否认同他的观点 回答并说明理由。　 　。
二．真题检验
1．（2025·浙江）某科学兴趣小组以“中和反应”为课题进行项目化学习，请你一起参与。
【任务一】探究酸和碱之间能否反应
通过pH传感器和温度传感器完成以下实验：向40mL溶质质量分数为0.4%的氢氧化钠溶液中逐滴加入稀盐酸，测定溶液的pH随滴入稀盐酸体积的变化情况如图甲所示，利用温度传感器测得反应过程中溶液温度随时间变化的曲线如图乙所示。
（1）如图乙，当33 s（2）由图甲得出酸和碱之间发生了反应的依据是　 　。
（3）【任务二】经过对中和反应一系列研究后，该兴趣小组又通过实验探究：证明酸与碱反应有水生成。
【查阅资料】a.变色硅胶吸水后由蓝色变为红色：
b.无水醋酸在常温下为无色液体；
c.无水醋酸和氢氧化钠固体混合后生成醋酸钠和水。
【实验方案】如图丙，首先分别往4支试管中装入对应的试剂，然后迅速塞紧橡胶塞。
能证明酸与碱反应生成水的现象是　 　。
（4）装入试剂后迅速塞紧橡胶塞的目的是　 　。
2．（2025·浙江）科学小组用等质量分数的盐酸和 NaOH 溶液进行了实验探究。
请回答：
（1）在图1实验中，可用　 　(填指示剂名称)指示NaOH 被盐酸反应完全。
（2）传感器可以更好地指示酸碱反应过程。在图2实验中，用pH传感器测量室温下滴加盐酸过程中溶液的pH，当pH=7时，烧杯中溶液的溶质是　 　。
（3）盐酸和NaOH反应会放出热量，保持环境温度不变，在NaOH溶液中插入温度传感器，记录温度散据至t1时，迅速将等质量、等温度的盐酸倒入其中。在图 3中画出后续的温度随时间变化示意曲线(绘至温度稳定为止)。
（4）酸与碱的反应在生产和生活中有广泛的应用，用适量的熟石灰( 可以改良酸性土壤(酸性物质以 H2SO4，为例)，写出相应的化学方程式：　 　。
3．（2025·浙江）实验室常用大理石和稀盐酸反应制取( 制得的 中会混有水蒸气。为制取干燥的CO2并探究其相关性质，小科设计了如图1的制取装置和如图2的性质实验。
请回答：
（1）图1中X可选用　 　(填试剂名称)，收集装置应选用　 　(填“A”或“B”)。
（2）如图2甲，将收集到的CO2气体缓缓向烧杯里倾倒，发现蜡烛熄灭，由此可得出CO2的性质有：密度比空气的大、　 　。
（3）如图2乙，将生成的CO2气体通入 NaOH溶液会发生反应，但没有观察到明显现象。为验证两者已经发生反应，现有稀盐酸、 溶液和 溶液3种试剂，从中选择合适的试剂，写出实验方案(要求指明试剂并给出相应的判断依据)。
4．（2024·浙江）浓硫酸具有吸水性和脱水性。老师演示了如下实验：在一定量的饱和硫酸铜溶液中加入浓硫酸，可以观察到液体上部呈蓝色、下部为无色，出现白色固体沉积（如图1所示)，试管壁发烫。经检测白色固体是无水硫酸铜。请回答：
（1）试管壁发烫的原因是浓硫酸与水混合　 　（填“吸热”或“放热”）。
（2）无色液体在下部的原因是　 　。（图1）
（3）进一步实验：
①取出白色固体置于烧杯A中，配制成饱和溶液，将A、B两个烧杯放在密闭的玻璃罩内（如图2所示），一段时间后，烧杯A中出现蓝色晶体。
②取出烧杯A中的晶体，在该晶体中加入浓硫酸，又出现白色固体。
根据以上实验推测，如果老师在图1试管中继续加入浓硫酸，可观察到的变化是　 　。
（4）老师提醒同学们，浓硫酸除以上实验中表现出的性质之外，还有腐蚀性，（图2）做实验时务必规范操作。写出一条在使用浓硫酸时的注意事项：　 　。
5．（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。
6．（2023·金华）研究小组同学在完成”酸的性质”实验①②后，将①②实验后试管中的物质全部倒入各自废液缸③中(如图甲)，结果出现了不同现象，部分小组同学的实验现象记录如下表。
组别 废液缸中现象 现象解释
第1小组 无沉淀、有气泡产生 　
第2小组 无沉淀、无气泡产生 　
第3小组 …… 　
…… …… 　
[原理分析]小组同学在老师指导下讨论后认为：任何一个化学反应，反应物的用量不同，反应后物质的组成成分就会不同，这是最终导致各组废液缸中出现不同现象的原因。
[交流讨论]
（1）为分析第1小组废液缸中溶液的溶质成分，用玻璃棒蘸取溶液测得pH=3，则该小组废液中的溶质组成成分为　 　(写化学式)；
（2）第2小组废液缸中无沉淀、无气泡产生，从反应物用量的角度分析实验①②，可以得出该小组的实验②中反应物盐酸的用量应该是　 　；
（3）如果其他小组实验所用反应物的用量都不一样，除了上面第1、2小组出现的现象外，还会出现的现象是　 　。
（4）[实验拓展]取第1小组废液缸中的溶液于试管中，逐滴溶加入碳酸钠溶液，并振荡，产生的气体全部逸出。图乙表示”溶液质量”随加入”碳酸钠溶液质量”的变化情况。
解释图中AB段和BC段溶液质量呈现不同增重趋势的原因　 　。
7．（2023·湖州）小明在参考书上看到一氧化碳还原氧化铁(Fe2O3)的两种实验装置：图1用酒精灯(火焰温度400℃~ 500℃左右)加热，图2用酒精喷灯(火焰温度可达800℃以上)加热。小明产生了疑惑：在不同温度下反应有什么不同呢？他猜想：在不同温度条件下，得到产物的成分可能不同。于是他按图组装装置并检查好气密性，进行探究：
①在硬质玻璃管中，分别装入等量氧化铁粉末，连接装置，开始实验。当红棕色粉末变成黑色时停止加热。待玻璃管内物质冷却后，停止通入一氧化碳。过程中澄清石灰水均变浑浊。
②小明把两装置中的黑色粉末分别倒在白纸上，用磁铁靠近，发现黑色粉末均能被磁铁吸引。根据已有知识他判断黑色粉末可能为Fe、Fe3O4中的一种或两种。③为进一步确定成分，小明查阅资料，了解到Fe能和稀硫酸反应产生氢气而Fe3O4不能。于是他分别取等量黑色粉末装入两支试管，加入等量同浓度稀硫酸，产生气泡的情况如下表：
实验记录表
粉末来源 产生气泡的情况
图1装置 未观察到气泡
图2装置 大量气泡
由此，小明确定两装置中产物的成分不同，证实了自己的猜想。
（1）在①中开始实验时，应该先　 　，再分别加热玻璃管中的氧化铁。过程中澄清石灰水均变浑浊，说明都有　 　气体生成。
（2）在②中小明是利用物质的　 　 (选填“物理"或“化学”)性质来进行判别的。
（3）结合①②③实验结果，小明判断图1硬质玻璃管中反应的化学方程式为　 　。
8．（2023·丽水）实验室用15%的H2O2溶液在MnO2催化作用下制取氧气，实验前需在烧瓶中加入一定量的水，是不是H2O：溶液浓度会影响氧气产生的速度？小科利用如图装置进行探究。
[建立假设]H2O2溶液浓度越小，产生氧气的速度越慢，
[实验方案]在相同条件下，分别用30毫开2%、4%和6%的H2O2溶液进行实验，记录收集20毫升氧气所需的时间。
[实验数据]
实验序号 1 2 3
H2O2溶液的浓度 2% 4% 6%
收集20毫升氧气所需时间/秒 t1 t2 t3
[实验结论]在相同条件下，H2O2溶液浓度越小，产生氧气的速度越慢。
（1）上述实验除了实验装置相同，还要控制 相同(填字母)；
A．MnO2质量 B．滴加H2O2溶液的速度
（2）该实验通过分解H2O2制取氧气，可用化学方程式表示为　 　；
（3）表中t1、t2、t3的大小关系是支持上述实验结论的，其中最大的是　 　。
9．（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。
10．（2023·杭州）酸碱灭火器是利用两种“灭火剂”混合后喷出液体来扑灭火灾的一种灭火器。小金拟制作一款简易酸碱灭火器，进行了如下探究。
（1）实验一：灭火剂的选择可供选择的试剂：20%的盐酸、20%的硫酸溶液、20%的硫酸钠溶液和饱和碳酸钠溶液。小金为了寻找反应最快的“灭火剂”组合，利用如图甲所示装置和如表所示试剂进行实验，装置A和B中的注射器、橡胶塞、U形管、气球的规格均相同，装置A和B的气密性良好，初始状态均相同。
装置 A B
注射器内试剂 10mL ▲ 10mL20%的盐酸
U形管内试剂 10mL饱和碳酸钠溶液 10mL饱和碳酸钠溶液
装置A中注射器盛放的试剂为　 　。
（2）若实验中同时将装置A和B的注射器内试剂全部推入U形管，装置B中发生反应的化学方程式为　 　。通过观察　 　（填写现象）比较两组“灭火剂”反应的快慢。
（3）实验二：灭火器制作及使用
小金制作了如图乙所示灭火器，推动注射器活塞，喷嘴喷出液体将燃烧的蜡烛熄灭，蜡烛熄灭的原因是　 　。
11．（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：　 　。
三．练习突破（固本培优，精准提分）
1．（2026·湖州模拟）小湖利用高锰酸钾制取氧气，并进一步探究其性质。
（1）检查气密性：将导管口浸入水中，双手紧握试管，观察到导管口有气泡冒出，松开手，过一会儿，观察到　 　，则证明装置气密性良好。
（2）制取：装置如图甲所示，加热过程中，小湖观察到：①试管内升起紫烟，②试管口产生小水珠，③导管口冒出无色气泡，④集气瓶内水面下降。
实验时试管口要塞一团棉花与上述　 　(填序号)现象有关。
（3）探究性质：如图乙，将烧红的木炭伸入盛有氧气的集气瓶中，木炭剧烈燃烧，发出白光，说明氧气具有　 　性。待木炭熄灭后，为了检验其产物，接下来应进行的操作是　 　。
2．（2026·宁波模拟）如图是一款用于火灾逃生的氧气呼吸面罩的内部示意图，在A区通过化学反应迅速生成氧气，并被储存在B区，氧气进入C区进行加湿和冷却处理，D区域的材料会吸收呼出气体中的CO2，新鲜的氧气在E区域与人呼出的其他气体混合，最终供给人呼吸。
[查阅资料]Ⅰ.制氧药剂主要含氯酸钠(NaClO3)、二氧化锰和铝粉。
Ⅱ.制氧原理： 3O2↑。
（1）根据资料内容，你认为铝粉的作用是　 　。
（2）[进行实验]某同学按下表中NaClO3、MnO2和铝粉的质量各配制100g混合物，控制每一份混合物中 NaClO3 和 MnO2的质量比均为22：1，进行实验，并记录相关数据。
实验编号 100g混合物 产生氧气的质量/g
NaClO3 和 MnO2的质量/g 铝粉质量/g
1 99 1 20.6
2 98 2 28.4
3 97 3 38.6
4 96 4 37.3
①本实验探究　 　对产生氧气质量的影响。
②实验1产生氧气的质量明显小于实验3的主要原因是　 　。
（3）[质疑反思]
该同学认为“D区吸收人体呼出的二氧化碳”的功能是多余的，可以直接将人体呼出的气体排出即可。你认同这名同学的看法吗 请回答并说明理由。　 　。
3．（2026·宁波模拟）为研究二氧化碳在不同液体中的溶解情况，某同学利用圆底烧瓶、医用注射器、压强传感器(可测量气压大小)等器材组装了如图I所示的实验装置，并进行如下实验：
（1）检查装置的气密性。打开连接压强传感器的电脑，使压强传感器处于工作状态。用医用注射器抽取一定体积的空气全部注入圆底烧瓶中，立即关闭活塞。观察到压强传感器的示数立即变大，　 　，说明装置的气密性良好。
（2）圆底烧瓶内收集满CO2，用注射器抽取20mL新制蒸馏水，迅速将注射器内的液体全部注入圆底烧瓶中，关闭活塞，电脑采集的压强传感器的示数变化曲线如图Ⅱ所示。
①BC 段气体压强变大的原因是　 　。
②某同学推测出“20mL的蒸馏水所能溶解的二氧化碳气体体积小于20 mL”的结论，其从图Ⅱ获取的证据是　 　。
（3）用注射器抽取20mL浓氢氧化钠溶液，继续进行实验。请你预测压强传感器示数的变化情况，在答题纸的图中用虚线画出容器内压强变化的大致图像。　 　
4．（2026·宁波模拟）某研究小组对制作“暖宝宝”产生了兴趣。
（1）探究“暖宝宝”的主要成分
打开未使用的“暖宝宝”，发现其粉末呈黑色。
查阅资料：铁粉、四氧化三铁、碳粉均为黑色，且铁粉和四氧化三铁能被磁铁吸引。
【设计实验】
步骤一：将磁铁靠近粉末，部分粉末被吸引。
步骤二：取被吸引的粉末于试管中，加入 ★ ，观察到有气泡产生。
①仅通过步骤一能否说明“暖宝宝”中含有铁粉 请说明理由　 　。
②步骤二中带“ ★ ”的内容为　 　。
（2）制作“暖宝宝”
“暖宝宝”的发热原理是铁粉与氧气、水接触锈蚀放热。
③取7克铁粉置于如图甲所示的无纺布袋(无纺布袋上有孔，气体能进入)中，滴加15滴水，混合后温度无明显变化。其原因是　 　。
查看“暖宝宝”说明书，发现“暖宝宝”主要成分除了铁粉、水外，还有氯化钠、活性炭、蛭石、吸水树脂等。其中蛭石是保温材料，吸水树脂具有吸水功能。
④在③的实验中再上加入2.5克活性炭和10滴溶质质量分数为20%的浓盐水，混合制得“暖宝宝”，测得自制“暖宝宝”和市售“暖宝宝”发热情况如图乙所示。请写出自制“暖宝宝”的不足之处并提出改进意见：　 　。
5．（2026·浙江模拟）氢氧化钠与稀硫酸反应是否放出热量 三位同学为探究此问题进行了相关实验：
（1）甲同学：在烧杯中先加入一定量的稀硫酸溶液，然后再加入适量的氢氧化钠固体，用手触摸烧杯外壁后发现杯壁变热，于是得到“氢氧化钠与稀硫酸反应放出热量”的结论。你认为是否正确并说明理由　 　。
（2）乙同学的实验，我们可以根据　 　的现象来证明氢氧化钠与稀硫酸反应放出热量。
（3）丙同学将稀硫酸不断滴入氢氧化钠溶液中，并用数字化仪器测量的数据发现：氢氧化钠与稀硫酸反应会放出热量。此外，由图像可知：氢氧化钠和稀硫酸反应，溶液温度最高时是在两者　 　。(选填“恰好反应之前”“恰好反应时”或“恰好反应之后”)
6．（2026·定海模拟）小科同学用所学的科学知识搭建了一套“模拟炼铁”的冶炼装置。其中A 装置处可利用草酸 在浓硫酸的作用下制取CO；
（1）为确保制得的CO 干燥纯净，还需在A、B间增加盛放碱石灰的装置，此处不选用氢氧化钠溶液的理由是　 　。
（2）装置调整好后，按照规范步骤进行实验，当观察到　 　现象时，证明铁矿石(主要成分 一定有部分被还原了。
（3）实验结束时，在拆卸装置前需进行的操作是____(填字母)。
A．先熄灭 B处酒精喷灯，待装置冷却后停止通CO
B．结束时，先停止通CO，随后熄灭B处酒精喷灯
C．结束时，同时停止通CO 和熄灭B处的酒精喷灯
（4）若需要冶炼含 的铁矿石4g，则理论上至少需要CO的质量为　 　g。
7．（2026·浙江模拟）某小组用图1装置开展电解水实验的相关研究。
（1）甲同学分别取等质量的碳酸钠、硫酸钠、氢氧化钠溶液，溶质质量分数均为12%，在相同条件下进行电解水实验，产生氢气的速率如图2所示。由此可知，在相同条件下，加入　 　，产生氢气的速率最大。
（2）乙同学取不同质量分数的氢氧化钠溶液，在相同条件下进行电解水实验，其结果如图3所示。据图可知，产生氢气速率的变化趋势为　 　。
（3）丙同学从实验室拿取了一瓶久置的氢氧化钠固体，在相同条件下进行实验，发现产生氢气的速率比乙同学的小。丙同学猜想速率变小的原因可能是氢氧化钠变质引起的，氢氧化钠变质的化学反应方程式　 　。为了验证猜想，他设计了如图4的实验装置(图4中试管带有导气管)，当他滴加稀硫酸时，观察到瓶中的饱和澄清石灰水变浑浊，他认为猜想正确。同学们讨论后发现，该实验设计方案不够严谨，其原因是　 　。如何改进 他们继续思考……
8．（2026·浙江模拟）小育利用图甲装置来比较不同金属与稀盐酸反应的快慢情况，压强传感器能够测出密闭容器内的气压大小。现将铁、锌、铝与等质量、等质量分数的稀盐酸反应，相关数据记录如图乙。已知在等温、等体积条件下，装置内气压与气体的质量成正比。
（1）实验选择的金属，除了颗粒大小相似外，还要控制成一致的变量是　 　。
（2）分析图乙数据后，小育得出“本次实验的三种金属，铝与稀盐酸反应最快”这一结论，他基于的依据是　 　。同时又根据　 　可判断出三次实验的盐酸都已经反应完全。
（3）在进行上述实验过程中，发现每组实验测得的装置内压强的实际值都比计算得到的理论值大(如图丙所示)，请分析可能的原因有　 　。(写出1点即可)
9．（2026·浙江模拟）思维模型的建构既方便于问题的解决，又能促进深度学习。下图是小科根据化工园区有毒有害气体泄漏应急检测需求，在老师指导下对“混合气体成分检验”建构的思维模型：
【模型应用】已知某混合气体由CO和CO2、SO2中的几种气体组成，小科利用上述思维模型来探究该混合气体成分。
【查阅资料】①SO2能使品红溶液褪色；②SO2易与高锰酸钾溶液反应而被吸收，并能使其褪色；③SO2能使氢氧化钡溶液和澄清石灰水变浑浊；④CO和CO2均不能使品红溶液褪色，也不与高锰酸钾溶液反应。
【实验设计】小科用如下图所示的装置进行实验(已略去夹持装置)。
（1）【装置分析】小科同学认为混合气体中可能含有CO，所以上述实验设计还不完善，还应　 　。
（2）【现象推测】实验中F装置变蓝，不能证明混合气体中含有H2，这因为　 　。
（3）【实验结论】若装置按照设计方案连接，并观察到以下现象：
装置 A B C D E F G
现象 褪色 无现象 浑浊 不浑浊 变红 变蓝 变浑浊
由上述现象，可以确定原混合气体中一定存在的气体有　 　。
（4）【拓展延伸】如果去除G装置，根据A-F装置现象能否确定气体成分 　 　(选填“能”或“不能”)
10．（2026·浙江模拟）金属材料在生产生活中应用广泛，高铁轨道、车厢、轻量化构件大量使用铁合金和铝合金，并对金属材料性能提出更高要求。小科以此为背景，探究合金中常见金属的化学性质。
【实验一】在分别装有质量相等和外形相同的 Cu、Fe、Al和Mg的四只烧杯中，加入相同质量溶质质量分数为7.3%的盐酸，如图1所示。
（1）证明金属活动性 Fe>Cu，上述实验中可观察到的现象是　 　。
（2）在丙、丁烧杯中，使用温度传感器，测得铝与盐酸反应过程中温度的变化曲线如图2所示。已知金属活动性 Mg>Al，推测镁反应的温度变化曲线与图2相比，不同的是　 　。
（3）【实验二】把一定质量的 Al放入刚反应结束的乙烧杯中，观察到 Al的表面有固体析出，得出结论：金属活动性 Al>Fe。写出实验二中的化学反应方程式：　 　。
（4）分析实验一和实验二，下列说法正确的是　 　。
①实验二反应中可观察到的现象是有红色固体生成
②由实验一、二可知，金属活动性 Mg> Al> Fe> Cu
③实验一，若丁中固体有剩余，则丙、丁中生成氢气的质量相等
11．（2026·瑞安模拟）碱石灰是一种常用的干燥剂，由NaOH和CaO按一定比例混合而成。实验室中的一瓶碱石灰，由于与空气中的某些成分发生反应，出现变质而膨胀并导致塑料瓶破裂。变质后的物质是什么？某同学进行了如下探究。
（1）步骤1中加足量的水后，测量烧杯内液体的温度，发现溶液温度不变。可知样品中基本不含NaOH和CaO。因为NaOH固体溶于水会放热， CaO粉末　 　也会放热。
（2）操作Ⅰ的名称叫做　 　。
（3）白色沉淀A的化学式为　 　。
（4）向溶液乙中滴加酚酞试液，溶液变红，已知 NaCl溶液和CaCl2溶液都呈中性，则根据实验结果，溶液甲中肯定含有的溶质是　 　。
12．（2025·绍兴模拟）科学小组在比较铝、铜金属活动性强弱时，将等量未打磨的铝片(含铝的氧化膜)分别放入一定浓度的等量氯化铜(CuCl2)溶液和硫酸铜(CuSO4)溶液中。发现前者铝片表面覆盖红色固体，溶液蓝色逐渐变浅，一段时间后有气泡产生，而后者无明显变化。
【问题1】为什么未打磨的铝片在两种溶液中会产生不同的现象
【猜想】
（1）可能是　 　离子破坏了铝的氧化膜。
【实验与结论】
取等量未打磨的铝片，进行了A、B实验，如图1。观察到A实验无现象，B实验铝片表面覆盖红色固体，溶液蓝色逐渐变浅，一段时间后有气泡产生，说明猜想是正确的。
【问题2】铝片与氯化铜溶液反应为什么会出现气泡
【猜想】可能是氯化铜溶液呈酸性，铝片与溶液中的H反应产生气泡。
【实验与结论】
（2）小科用　 　测得氯化铜溶液的pH<7，证实了自己的猜想。
【拓展与应用】
（3）一位同学提出可以将A、B实验替换成C、D实验来解决问题1，如图2。请你对该方案进行评价： 　 　。
（4）根据实验结果，请解释生活中为什么不能用铝质器皿盛放咸菜：　 　。
13．（2025九上·宁波月考）一些餐馆会用固体酒精作为燃料，小科发现固体酒精完全燃烧之后还会残留少量白色固体， 由此他产生好奇。
【提出问题】燃烧后残留的白色固体是什么
【查阅资料】①某些固体酒精是由酒精、氢氧化钠和硬脂酸按照一定比例混合制成。
②硬脂酸和酒精均可在空气中完全燃烧生成二氧化碳和水。
【建立猜想】
猜想一： 白色固体是氢氧化钠；
猜想二： 白色固体是碳酸钠；
猜想三： 白色固体是氢氧化钠和碳酸钠的混合物。
碳酸钠俗称　 　，猜想中含有碳酸钠的依据是　 　(用化学方程式表示)。
【实验验证】
【实验结论】 白色固体是　 　。
【交流讨论】实验中 BaCl2 溶液能否用 Ca(OH)2溶液代替，并说明理由　 　。
14．（2025·浙江）为了研究质量守恒定律，某兴趣小组的同学设计了如图所示的装置。具体操作步骤如下：
①用天平测出装有氧化汞的试管总质量为m1。
②装配如图所示的装置。
③加热试管一段时间后停止加热，读出量筒内气体体积为V。
④等装置冷却用天平测出试管及药品总质量为m2。
⑤查出标准大气压下氧气密度为ρ。
（1）为成功验证质量守恒定律，测量出的m1、m2、V、ρ之间要满足的关系是　 　。
（2）测量氧气体积时需要铁架台固定装置，使量筒内外液面相平。其目的是　 　。
（3）如果改用其他药品，使用同样的装置也可以达到相同的实验目的，可以选用____。(填字母)
A．高锰酸钾 B．碳酸钙
C．炭与氧化铜 D．氯酸钾与二氧化锰
15．（2025·奉化模拟）在做完“用稀盐酸和石灰石反应制取二氧化碳”的实验后，小明突然想到：是否可以测得实验所用的石灰石中碳酸钙的含量呢？ 小明又进行了如下实验：
①将试管中反应的剩余物过滤并多次用蒸馏水洗涤，得到滤液和滤渣。
②向滤渣中滴加稀盐酸，无明显的现象。
③将滤渣干燥后称量，质量为 0.5g。
④向滤液中加入 10%的 Na2CO3 溶液，获得了相关的数据，并绘制成如图所示的图像。根据小明的实验过程回答下列问题。（假设石灰石中的其余杂质不与稀盐酸反应）
（1）第②步中小明向滤渣中加入稀盐酸的目的是为了　 　。
（2）在 Na2CO3 溶液加到图像中显示的 C 点时，溶液中所含的溶质为　 　。
（3）第①步中如果在过滤时没有用蒸馏水多次洗涤，则测得碳酸钙的含量将　 　。（选填“偏大”、“不变”或“偏小”）
（4）石灰石中碳酸钙的含量。
16．（2025·奉化模拟）小科做Na2CO3溶液与稀盐酸反应的实验时发现：稀盐酸逐滴滴入Na2CO3溶液中，一开始没有气泡产生，到后来溶液中才有气泡产生；而将Na2CO3溶液滴入稀盐酸中，立即有气泡产生。
【问题】稀盐酸滴入Na2CO3溶液中，为什么一开始不产生气泡？
【猜想】根据质量守恒定律和复分解反应分析，稀盐酸滴加到Na2CO3溶液中，先生成了NaHCO3和另一种盐。
【实验】为验证反应中是否有NaHCO3生成，进行如下实验：
①取一定量的Na2CO3溶液，逐滴滴入稀盐酸，刚好有气泡产生就停止滴入。
②将①中所得溶液在低温下蒸发至固体M完全析出。
③按如图装置加热分解固体M，并把加热产生的气体通入烧杯内A试液中。
【现象与结论】实验③过程中观察到试管口有液滴生成和A试液变浑浊，证实稀盐酸逐滴滴入Na2CO3溶液中先生成了NaHCO3。
【反思交流】
（1）猜想中另一种盐是　 　。
（2）图中A试液的名称是　 　。
（3）实验③结束，若小柯熄灭酒精灯前没有把导管移出液面，则会引起　 　。
（4）稀盐酸逐滴滴入到Na2CO3溶液中，产生的二氧化碳气体体积（V）与滴加稀盐酸体积（VHCl）之间关系符合的图象是（）（填字母）
A． B． C．
17．（2025·奉化模拟）酚酞溶液遇NaOH溶液变红。但是，在分组实验中（如图所示），出现了意想不到的现象：有的溶液变红后褪色；有的出现白色浑浊物。
【提出问题】分组实验中，出现意想不到的现象的原因是什么呢？
【查阅资料】酚酞溶液由酚酞固体溶于酒精配制而成。
【猜想与假设】
Ⅰ．红色褪去，与NaOH溶液和空气中的反应有关。
Ⅱ．红色褪去，与NaOH溶液的浓度有关。
Ⅲ．出现白色浑浊物，与酚酞溶液的浓度有关。
【进行实验】
实验 实验操作 实验现象
1 1号试管0.1分钟后红色褪去 2号试管5分钟后红色褪去 3号试管3分钟后红色明显变浅 4号试管120分钟后红色无明显变化
2 取3支试管，分别加入2mL水，分别向三支试管中滴加5滴5%，2%，0.5%的酚酞溶液。 酚酞溶液浓度/% 浑浊程度
5 大量浑浊物
2 少量浑浊物
0.5 无浑浊物
【解释与结论】
（1）小柚认为无需实验就可排除猜想一，理由是　 　．
（2）由实验1得出结论：出现“溶液变红后褪色”现象的原因是　 　。
（3）【反思与评价】
依据现有实验，为了确保红色不变，若酚酞溶液浓度为0.5%，建议选用NaOH溶液的浓度为　 　。
18．（2025·浙江模拟）实验室中的试剂一般要密封保存，否则可能会变质。某科学兴趣小组发现一瓶未密封的NaOH固体，对其成分提出以下假设，并进行实验探究：
（1）作出假设：
假设1： 只含 NaOH； 假设2： 含 NaOH和Na2CO3； 假设3： 　 　
（2）探究的过程如下：
①“操作1”中玻璃棒的作用是　 　；
②加入足量CaCl2溶液的作用是　 　；
③滴加酚酞检验“溶液 B”的现象是　 　。
19．（2025·金华模拟） 科学学习小组对钢铁锈蚀进行探。
【提出问题】铁锈蚀与哪些因素有关。
【查阅资料】碳粉可加快铁的锈蚀，碳粉不与盐酸反应；氧化铁能与盐酸反应，不产生气体。
【设计实验】
实验一：定性探究铁锈蚀的因素。
取四枚大小相同的洁净某型号无锈铁钉，分别放入四支相同的试管，进行图1实验。现象如下表。
试管编号 A B C D
一周后铁钉表面现象 有一层铁锈 无明显变化 无明显变化 有较厚铁锈
（1）对比A、B、C试管中实验现象，说明铁锈蚀化学反应的发生，需要空气中的　 　。
（2）对比A和D试管中实验现象，说明铁锈蚀快慢与　 　(填化学式)有关。实验二：定量探究影响铁锈蚀的因素。
小组同学设计了图2装置，检查气密性，将5克铁粉和2克碳粉加入三颈烧瓶，并在t1时刻加入2毫升饱和食盐水后，再将一只装有5毫升稀盐酸的注射器插到烧瓶上(没有推动注射器活塞)，采集数据。
（3）根据图3，说明铁生锈是　 　(填“放热”或“吸热”)反应。
（4）据图2、图4分析t3时刻后压强突然变大，原因是　 　。
20．（2025·杭州模拟）高纯碳酸钙广泛应用于精密电子陶瓷、医药等的生产。某兴趣小组按如图所示实验步骤，模拟工业制备高纯碳酸钙的流程。
（1）该工业流程中能循环利用的物质是　 　。 (写化学式)
（2）在进行“操作2”过滤时，为得到洁净的高纯碳酸钙，需要用蒸馏水多次清洗。为了证明是否已洗涤干净，可取最后一次洗涤液，　 　(写出具体操作方法和现象)
（3） “转化”中发生以下反应：为制取50克高纯( 理论上至少需要充入的氨气质量为多少
21．（2025·浙江三模） 实验室有一瓶新配的烧碱溶液(没有变质)，某同学设计实验测定了其溶质质量分数。请根据如图所示的实验过程和提供的数据进行分析和计算。 (注：滴入酚酞的质量忽略不计)
（1）将稀盐酸逐滴滴入锥形瓶的过程中，边滴加稀盐酸边振荡锥形瓶，当观察到　 　时，恰好完全反应，停止滴液。
（2）通过计算确定该瓶烧碱溶液的溶质质量分数。 (写出计算步骤)
（3）问题讨论：如果某同学在滴加稀盐酸的过程中没有同时振荡锥形瓶，实验结果会　 　(填“偏大” “偏小”或“不变”)。
22．（2025·浙江模拟）某同学开展了“物质发生反应但无明显现象”的验证实验。
【宏观探究】①在滴有酚酞试液的氢氧化钠溶液中逐渐滴加稀盐酸，反应过程中充分振荡(如图甲所示)，一段时间后溶液颜色由红色变为无色。②利用温度传感器测出溶液的温度变化曲线如图乙所示。
【微观分析】画出反应的微观模型图，如图丙所示。
【应用迁移】为验证二氧化碳与氢氧化钠发生反应。将装满二氧化碳气体的试管分别倒扣在装有等质量水和氢氧化钠溶液的水槽中，一段时间后现象如图丁所示。
（1）能证明氢氧化钠和盐酸能发生反应的现象是　 　。
（2）宏观探究①属于思维模型中的思路　 　(填数字)。
（3）从微观角度分析，该化学反应的本质是　 　。
（4）应用迁移中的现象，能否证明二氧化碳与氢氧化钠发生反应并说明理由：　 　。
23．（2025·温州模拟）小科用硝酸钾进行了如图所示的实验(忽略水的蒸发)。已知温度在 时硝酸钾的溶解度分别为40g、110g。
（1）甲中硝酸钾溶液　 　(填“是”或“不是”)饱和溶液。
（2）乙溶液的质量分数　 　(填“大于”“等于”或“小于”)丙溶液的质量分数。
（3）图乙中硝酸钾溶液相当于　 　(填“用电器”或“电源”)。
24．（2025·温州模拟）小科家的水族箱，因水中二氧化碳含量偏低而影响了水草的正常生长。为解决此问题，小科开展了如下研究：
【市场调查】小科发现市场上有如图甲所示的二氧化碳气体补给器出售，该补给器连接气体细化器后就可向水族箱的水中补充二氧化碳气体，其结构示意图如图乙所示。
【自制补给器】小科研究了市售的二氧化碳气体补给器后，自制补给器，部分设计如图丙所示。
（1）丙图中“气体发生器”装置的气密性检验方法：　 　。
（2）装置中计泡器的作用是　 　。
（3）如图丙所示，将气体细化器连接在自制补给器的右侧导管上后，应将气体细化器置于水族箱的　 　(填“①”“②”或“③”)处。
（4）请在如下评价量表格指标二中填入“优秀”的相应评价内容：　 　。
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一 反应安全，且可控 反应安全，但不可控 反应有较大安全隐患
指标二 　 气体能直接排出但速度无法观测 气体无法排出
25．（2025·温州模拟）在用锌和稀硫酸制取氢气的实验上，有同学发现，不同小组实验时反应速率有些差异，这和哪些因素有关呢 小明设计了如图实验，通过测量完全反应用时来反映反应速率，最终记录数据如表所示：
实验编号 硫酸的质量分数 反应起始温度/℃ 完全反应用时/s
① 10% 20 500
② 10% 25 270
③ 20% 20 300
④ 20% 25 a
⑤ 20% 30 80
（1）在进行不同组别实验时，对锌粒的要求是需控制它们的颗粒大小和　 　相同。
（2）小明观察到　 　现象，即可判断反应已结束。
（3）通过比较　 　(填实验编号)组别，可以判断硫酸浓度对反应快慢有影响。
（4）根据表格信息，请你推测实验④中，完全反应用时a 的取值范围：　 　。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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