内容正文:
模块三 综合突破
速记二 中考必考教材实验
01考情透视·目标导航
02知识导图·思维引航
03核心精讲·题型突破
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考点一 物质性质类
【真题研析】
►考法01 氧气的化学性质
►考法02 二氧化碳的性质
►考法03 常见金属的物理性质和化学性质
►考法04 常见酸和碱的化学性质
【核心精讲】
►知识点一 氧气的化学性质
►知识点二 二氧化碳的性质
►知识点三 常见金属的性质
►知识点四 常见酸和碱的化学性质
【命题探究】
考点二 气体制备类
【真题研析】
►考法01 氧气的实验室制法
►考法02 二氧化碳的实验室制法
►考法03 氢气的实验室制法
【核心精讲】
►知识点一 氧气的实验室制法
►知识点二 二氧化碳的实验室制法
►知识点三 氢气的实验室制法
【命题探究】
考点三 条件因素类
【真题研析】
►考法01 燃烧条件的探究
►考法02 铁锈蚀条件的探究
►考法03 催化剂的探究
►考法04 影响物质溶解性的因素
【核心精讲】
►知识点一 燃烧条件的探究
►知识点二 铁锈蚀条件的探究
►知识点三 催化剂的探究
►知识点四 影响物质溶解性的因素
【命题探究】
考点四 实验操作类
【真题研析】
►考法01 粗盐中难溶性杂质的去除
►考法02 一定溶质质量分数的氯化钠溶液的配制
►考法03 碳还原氧化铜
►考法04 一氧化碳还原氧化铁
【核心精讲】
►知识点一 粗盐中难溶性杂质的去除
►知识点二 一定溶质质量分数的氯化钠溶液的配制
►知识点三 碳还原氧化铜
►知识点四 一氧化碳氧化铁
【命题探究】
考点五 验证类实验
【真题研析】
►考法01 验证粒子的性质
►考法02 测定空气中氧气的含量
►考法03 水的组成和变化
►考法04 质量守恒定律
【核心精讲】
►知识点一 验证粒子的性质
►知识点二 测定空气中氧气的含量
►知识点三 水的组成和变化
►知识点四 质量守恒定律
【命题探究】
考点要求
课标要求
命题预测
空气中氧气含量的测定
· 能从定量的视角认识空气的成分
空气中氧气含量的测定常以选择题和填空题的形式考查,考查命题点有实验药品的判断;实验现象和结论的判断;实验误差的分析等。
氧气、二氧化碳的性质
· 通过实验探究认识氧气、二氧化碳的主要性质,认识物质的性质与用途的关系;
氧气、二氧化碳的性质主要以选择题和填空题的形式考查,考查命题点有常见物质如:硫、木炭、铁丝、镁条等与氧气发生反应的实验现象和对氧气的认识的判断、二氧化碳在水中的溶解性、与空气的密度比较、与水反应、与氢氧化钠溶液、氢氧化钙溶液的反应等。
分子运动现象
· 用分子的观点解释生活中的某些变化或现象;
题型主要以选择题、填空题的形式呈现,以分子的性质为主要考点进行考查。
水的组成
· 基于化学变化中元素种类不变的观念认识水的组成
水的组成(电解水实验)考点常以选择题形式考查,命题点有:反应原理、电解水的微观和宏观结论、产物的检验、正负极产生的气体体积比和质量比。
质量守恒定律
· 认识化学反应中的各物质间存在定量关系,化学反应遵守质量守恒定律;
实验验证质量守恒定律考查题型可以是选择题和计算题,也可以是与其他知识点结合在填空题、流程题、综合应用题中考查。
氧气和二氧化碳的实验室制法
· 初步学习氧气和二氧化碳的实验室制法,归纳实验室制取气体的一般思路与方法(新增)
实验室制取氧气以实验题与探究题的形式考查,偶尔也以选择题考查,并且常与二氧化碳的制取及气体的检验与净化结合在一起考查,考查命题点有药品的选择及反应原理,仪器的名称及装置的选择,实验步骤及注意事项,气体的检验与验满,气体的除杂净化,万能瓶的使用等。
金属的冶炼
· 体现化学方法在金属冶炼中的重要性
金属冶炼的考查大多以填空题和流程题的形式呈现,少数以选择题的题型呈现。金属资源保护的考查一般在选择题中,也可以结合金属的其他考查内容穿插于非选择题中。常见的考点有:碳还原氧化铜、一氧化碳还原氧化铁等。
探究金属的化学性质
· 通过实验探究等活动认识常见金属的主要化学性质及金属活动性顺序。
金属的化学性质的考查常见可在实验题、科学探究题中呈现,少数在选择题中考查。常见的考查内容有:金属与酸反应的图像及计算、金属活动性实验探究、实验现象和化学方程式书写等。
探究酸和碱的性质
· 以盐酸和硫酸为例,通过实验探究认识酸的主要性质。
· 以氢氧化钠和氢氧化钙为例,通过实验探究认识碱的主要性质。
常见的酸和碱的性质可直接考查,也可结合生产生活等情境。考查题型有选择题、实验探究题和流程题等题型中。中和反应的考查可单独进行,也可与其他知识点结合考查。在实验探究题和选择题中呈现。常见的考点有:盐酸、硫酸、氢氧化钠和氢氧化钙的物理性质和用途;酸的化学性质;碱的化学性质;无明显现象的中和反应的判断;中和反应的应用等。
探究燃烧条件
· 通过实验探究燃烧的条件,运用变量控制思想设计燃烧条件的实验探究方案。
燃烧条件的探究一般以选择题、填空题或实验探究题的形式出现,往往与灭火的原理、反应的现象与本质的联系综合命题。
探究铁生锈的条件
· 以铁生锈为例,了解防止金属腐蚀的常用方法;
探究铁生锈的条件的考查一般在选择题中,也可以结合金属的其他内容穿插于填空题中。常见考点有:铁生锈的条件、防止铁生锈的原理与方法。
探究催化剂的催化作用
· 了解催化剂和催化作用。
催化剂与催化作用考点常以选择题、填空题的形式进行考查,考查的命题点有:催化剂与催化作用的判断,常结合氧气的制取一起考查。
考点一 物质性质类实验
考法01 氧气的性质
1.(2024·山东枣庄·中考真题)关于氧气性质的实验,下列现象与化学方程式均正确的是
选项
实验
现象
化学方程式
A
木炭在氧气中燃烧
发出红光,生成黑色固体
B
铁丝在氧气中燃烧
火星四射,生成黑色固体
C
镁带在空气中燃烧
发出耀眼的白光,生成白色固体
D
红磷在空气中燃烧
产生黄色火焰,生成黄烟
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A、木炭在氧气中燃烧,发出白光,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体,现象不正确;碳燃烧生成二氧化碳,方程式正确,该选项不符合题意。
B、铁丝在氧气中,剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,现象正确;铁丝燃烧生成四氧化三铁,方程式正确,该选项符合题意。
C、镁燃烧时发出耀眼的白光,生成白色固体,现象正确;镁燃烧生成氧化镁,氧化镁的化学式为MgO,正确的方程式为,该选项不符合题意。
D、红磷燃烧,产生黄色火焰,产生大量白烟,现象不正确;红磷燃烧生成五氧化二磷,正确的方程式为,该选项不符合题意。
故选B。
2.(2024·山东东营·中考真题)2024年春节期间,广饶县孙子文化园举办的“孙武归来—春秋奇妙夜”沉浸式夜游项目在全国引起轰动,现场表演的非遗项目“打铁花”不仅有“火树银花落,万点星辰开”的古老浪漫,而且蕴含着丰富的化学原理。
(1)“打铁花”就是将生铁熔化后的铁水打向空中,形成铁花。请用化学方程式表示其中的主要原理: 。
(2)表演者将铁水打得又高又散的主要原因是 。
(3)从合金的性质角度分析:打铁花用生铁而不用纯铁的依据是 。
(4)炼制铁水需要生铁,请写出工业上用赤铁矿石(主要成分是)炼铁的化学方程式: 。
(5)为了探究影响铁燃烧的因素,某兴趣小组进行了如下实验:
实验
实验内容
实验现象
实验结论
一
取两根同样的铁丝,各在铁丝的一端系一根火柴,在酒精灯上引燃后,一根在空气中,一根插入盛满氧气的集气瓶中,观察现象
铁丝在空气中不燃烧,在氧气中剧烈燃烧
二
取等质量的铁丝和铁粉,分别将铁丝、铁粉放在或撒在酒精灯火焰上,观察现象
铁丝在空气中不燃烧,铁粉在空气中
【实验反思】
(6)有同学认为不做实验二也能得到同样的结论,你认为他的依据是 。
【答案】(1)
(2)增大铁水与空气的接触面积,使其充分燃烧
(3)合金的熔点比组分金属的熔点低
(4)
(5) 氧气浓度可以影响铁燃烧(合理即可) 立即燃烧 接触面积可以影响铁燃烧(合理即可)
(6)“打铁花”的原理和现象已经验证了接触面积可以影响铁燃烧(合理即可)
【详解】(1)“打铁花”过程中铁和氧气点燃生成四氧化三铁,反应的化学方程式为:;
(2)“打铁花”过程中铁和氧气反应,表演者将铁水打得又高又散的主要原因是:增大铁水与空气的接触面积,使其充分燃烧;
(3)合金的熔点比组分金属的熔点低,生铁比纯铁更容易燃烧;
(4)高温条件下氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式:;
(5)实验一:取两根同样的铁丝,各在铁丝的一端系一根火柴,在酒精灯上引燃后,一根在空气中,一根插入盛满氧气的集气瓶中;铁丝在空气中不燃烧,在氧气中剧烈燃烧;说明氧气浓度可以影响铁燃烧;
实验二:取等质量的铁丝和铁粉,分别将铁丝、铁粉放在或撒在酒精灯火焰上;铁粉和空气接触面积比铁丝大,所以铁丝在空气中不燃烧,铁粉在空气中会立即燃烧;说明接触面积可以影响铁燃烧;
(6)“打铁花”的原理和现象已经验证了接触面积可以影响铁燃烧,所以不做实验二也能得到同样的结论。
考法02 二氧化碳的性质
3.(2024·山东威海·中考真题)兴趣小组在老师指导下用稀盐酸和石灰石制取二氧化碳,并进行相关性质探究。
(1)实验室用A装置制取CO2,先向 (填仪器名称)加入石灰石,再向长颈漏斗中注入稀盐酸,反应的化学方程式为 。用B装置收集CO2,气体应从导管 (填“a”或“b”)端通入,因为CO2的密度是 。
(2)连接装置A和C,将CO2通入滴有酚酞试液的澄清石灰水中,观察到澄清的石灰水变浑浊,还可能观察到的现象为 ,装置D可用来证实植物的光合作用,通入适量CO2后,进行光照,试管内有气泡产生,检验试管内气体的方法是 。
(3)实验室用A装置还可以制备氧气或氢气,请写出其中一个反应的化学方程式: 。
(4)用注射器向集满CO2的密闭的集气瓶中注入20mL水,并不断振荡,装置如图1。同时用气体压强传感器采集数据,如图2,图中曲线EF段气体压强迅速上升的原因是 ,曲线FG段气体压强逐渐减小,说明CO2具有的性质是 。
【答案】(1) 锥形瓶 b 比空气大
(2) 溶液由红色变成无色 把带火星的木条伸入试管内,若木条复燃,则是氧气
(3)或
(4) 注射器中的水进入集气瓶中,使气体的体积缩小,压强增大 能溶于水
【详解】(1)实验室用A装置制取CO2,先向锥形瓶中加入石灰石(主要成分是碳酸钙),再向长颈漏斗中注入稀盐酸,碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为:;二氧化碳的密度比空气大,用B装置收集CO2,气体应从导管b端通入;
(2)滴有无色酚酞溶液的澄清石灰水呈红色,通入二氧化碳后,二氧化碳和氢氧化钙反应生成白色沉淀碳酸钙和水,当二氧化碳恰好和氢氧化钙反应或二氧化碳过量时,溶液呈中性或酸性,红色溶液变成无色;通入适量CO2后,进行光照,绿色植物进行光合作用,消耗二氧化碳生成氧气,氧气具有助燃性,检验氧气的方法是:把带火星的木条伸入试管内,若木条复燃,则是氧气;
(3)A装置属于固、液常温型,可用作过氧化氢制取氧气的发生装置,也可用作锌和稀硫酸反应生成氢气的发生装置,过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,反应的化学方程式为:,锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,反应的化学方程式为:;
(4)如图2,图中曲线EF段气体压强迅速上开的原因是注射器中的水进入集气瓶中,使气体的体积缩小,压强增大;
曲线FG段气体压强逐渐减小,说明CO2具有的性质是能溶于水,装置内气体减少,压强减小。
4.(2024·山东青岛·中考真题)实验是科学探究的重要手段。“追梦”小组用下图所示装置制取干燥、纯净的二氧化碳并验证其性质,感受实验之美、实验之趣。请回答下列问题。
已知:饱和碳酸氢钠溶液可除去二氧化碳气体中混有的氯化氢,所用除杂试剂均足量。
(1)实验一中用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳,反应的化学方程式为 ,装置A中控制盐酸滴加速率的仪器名称是 ,装置C中的试剂是 (填名称)。
(2)小组同学利用装置D验证二氧化碳的性质。实验过程中,先观察到澄清石灰水变浑浊,后观察到燃着的木条熄灭。由此既可证明二氧化碳能与 (填物质类别)反应,又可推测二氧化碳的一条用途是 。装置中干燥的紫色石蕊试纸不变红,湿润的紫色石蕊试纸变红.可证明二氧化碳的化学性质是 。
(3)实验二中,时小组同学将注射器E中的氢氧化钠溶液快速推入三颈烧瓶,时再将注射器F中的溶液快速推入,测得三颈烧瓶内的压强随时间变化的趋势如图像所示。
①用化学方程式表示be段压强减小的原因: 。
②注射器F中可能盛有 溶液(填化学式)。
③ab段和de段压强略微增大,都是由于 造成的。
(4)进行实验三时,小组同学仅将实验二中的三颈烧瓶换成软塑料瓶,试剂及操作均不变,推测出现的现象是 。
【答案】(1) 分液漏斗 浓硫酸
(2) 碱 用于灭火 二氧化碳能与水反应
(3) HCl(合理即可) 快速推入溶液,气体被压缩
(4)软塑料瓶先变瘪后恢复原状
【详解】(1)石灰石的主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,该反应的化学方程式为:;
装置A中可通过分液漏斗控制液体的滴加速率,从而控制反应速率;
装置B中饱和碳酸氢钠溶液的作用是除去二氧化碳中混有的氯化氢,故装置C的作用是干燥二氧化碳,浓硫酸具有吸水性,且与二氧化碳不反应,故装置C中的试剂是浓硫酸;
(2)实验过程中,观察到澄清石灰水变浑浊,说明二氧化碳与氢氧化钙发生了反应,氢氧化钙是电离时产生的阴离子都是氢氧根离子的化合物,属于碱,故可证明二氧化碳能与碱反应;
燃着的木条熄灭,说明二氧化碳不燃烧、不支持燃烧,先观察到澄清石灰水变浑浊,后观察到燃着的木条熄灭,说明二氧化碳的密度比空气大,说明二氧化碳可用于灭火;
装置中干燥的紫色石蕊试纸不变红,说明二氧化碳不能使石蕊试液变色,湿润的紫色石蕊试纸变红,说明二氧化碳能与水反应,二氧化碳能与水反应需要通过化学变化表现出来,属于化学性质;
(3)①be段压强减小,是因为二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,装置内气体减少,压强减小,该反应的化学方程式为:;
②t2时再将注射器F中的溶液快速推入,压强增大,说明加入的溶液是酸,如稀盐酸,碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,气体增多,故压强增大,故填:HCl;
③ab段和de段压强略微增大,是因为快速推入溶液后,气体被压缩,压强增大;
(4)将实验二中的三颈烧瓶换成软塑料瓶,试剂及操作均不变,先推入氢氧化钠溶液,二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,二氧化碳被消耗,气体减少,压强减小,故软塑料瓶变瘪,再推入稀盐酸,碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,又生成了气体,压强增大,故软塑料瓶又恢复原状,故现象是:软塑料瓶先变瘪后恢复原状。
5.(2024·广东·中考真题)回答下列问题:
(1)CO2的制取及性质
i.制取CO2
组装一套便于添加稀盐酸的发生装置,需用到图1中的仪器有 (填字母)。
ii.性质实验
操作
现象
性质
X为澄清石灰水时,现象为
CO2能与石灰水反应
X为 时,现象为
CO2能与水反应生成酸性物质
低处的蜡烛先熄灭,高处的蜡烛后熄灭
;CO2不燃烧,也不支持燃烧
(2)低碳行动方案
同学们展示如图2所示的方案,并交流讨论、完善方案。
i.完善方案中的内容(各补写一条):a. ;b. ;c. 。
ii.CO2物理利用 (填“能”或“不能”)从总量上减少CO2。
iii.植树造林,利用绿色植物的 作用吸收CO2。
【答案】(1) ade 澄清石灰水变浑浊 紫色石蕊溶液 溶液变红色 CO2密度比空气大
(2) 减少一次性餐具的使用 人工降雨 乙醇 不能 光合
【详解】(1)i.组装便于添加稀盐酸的发生装置,应该选择长颈漏斗e,制取二氧化碳的反应物为固液常温型,可以选择锥形瓶d,长颈漏斗需要橡胶塞,故选择双孔橡胶塞a,则需要的仪器有:ade;
ii.若X为澄清石灰水,澄清石灰水与二氧化碳反应会生成碳酸钙沉淀和水,故现象是:澄清石灰水变浑浊。二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸呈酸性,可以用紫色石蕊溶液检验,碳酸能使紫色石蕊溶液变红色,故填:紫色石蕊溶液;溶液变红色。将二氧化碳倒入烧杯中,观察到低处的蜡烛先熄灭,高处的蜡烛后熄灭,说明了二氧化碳密度比空气大;二氧化碳不燃烧、不支持燃烧;
(2)i.a中低碳生活,是指减少碳的排放,低能量、低消耗、低开支的生活方式有很多:如光盘行动、减纸减塑、衣物回收利用、减少一次性餐具的使用、低碳出行等。b中二氧化碳的物理利用,不产生新物质的用途,包括有:冷藏保鲜、人工降雨、灭火等。C中二氧化碳化学利用,产生新的物质的用途,包括有:转化成甲醇、乙醇;
ii.根据图中“CO2物理利用”,可以知道利用二氧化碳冷藏保鲜、人工降雨,不能从总量上减少CO2;
iii.植树造林,绿色植物可以进行光合作用,二氧化碳和水在叶绿体中,在光照的条件下,反应生成有机物,并释放氧气,故是利用植物的光合作用吸收二氧化碳。
考法03 常见金属的性质
6.(2024·四川德阳·中考真题)室温时,利用压强传感器研究质量相同的一块镁片和一块锌片分别与等浓度、等质量的稀盐酸反应的实验如图甲,压强传感器测得装置内压强随时间的变化关系如图乙。下列说法正确的是
A.根据压强变化推测两个反应都有热量放出
B.曲线①的压强上升比曲线②高,说明①产生H2总量更多
C.曲线②是Mg与稀盐酸反应的压强变化曲线
D.反应结束后Zn一定有剩余
【答案】A
【详解】A、镁、锌都能与稀盐酸反应生成氢气,根据图乙随着反应的进行,曲线①、曲线②的压强都是先增大,后小幅下降,可推测两个反应过程中都有热量放出,故选项说法正确;
B、根据图乙,曲线①、曲线②最后压强相等,说明两者产生的氢气质量相等,故选项说法不正确;
C、镁的活动性比锌强,则曲线①是镁与稀盐酸反应的压强变化曲线,故选项说法不正确;
D、最终压强相等,说明反应后生成氢气质量相等,生成氢气质量相等时,消耗镁、锌的质量比是24:65,因此镁片一定有剩余,而锌片不一定有剩余,故选项说法不正确;
故选A。
7.(2024·内蒙古兴安盟·中考真题)请分析下列四个实验并回答相关问题。
(1)实验1预先在集气瓶底部放少量水的目的是 。
(2)实验2切断电源后,将燃着的木条放在b玻璃管尖嘴口检验产生的气体,打开活塞后观察到的现象是 。
(3)实验3对比薄铜片上的白磷燃烧而热水中的白磷不燃烧的现象,得出燃烧需要的条件是 。
(4)实验4黄铜片和铜片相互刻画,铜片上留下刻痕,说明黄铜片的硬度比铜片的硬度 (填“大”或“小”)。
【答案】(1)防止燃烧产物下落使集气瓶炸裂(合理即可)
(2)气体燃烧,发出淡蓝色火焰
(3)氧气/空气
(4)大
【详解】(1)铁丝燃烧实验中,集气瓶中水的作用为防止高温熔融物溅落瓶底,使瓶底炸裂。
(2)电解水时,正极产生氧气,负极产生氢气,b玻璃管与电源负极相连,则收集的气体为氢气,氢气具有可燃性,则将燃着的木条放在b玻璃管尖嘴口检验产生的气体,打开活塞后,观察到气体燃烧,发出淡蓝色火焰。
(3)白磷温度均达到了着火点,但薄铜片上的白磷与氧气接触,水中的白磷没有与氧气接触,对比可知燃烧需要与氧气接触。
(4)将黄铜片和铜片相互刻画,铜片上留下刻痕,说明黄铜片的硬度比铜片的硬度大。
8.(2024·辽宁·中考真题)实验是学习化学的重要途径。
I.氧气的实验室制取与性质
(1)反应原理:用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为 。
(2)注意事项:用装置A和装置B制取氧气,为确保装置不漏气,应先检查装置的 ;集满氧气后,为防止水倒吸,应先 (填“将导管移出水面”或“熄灭酒精灯”)。
(3)气体收集:用装置C收集氧气,是利用了氧气的密度比空气 的性质;检验氧气集满的操作为 。
(4)性质验证:将装置A中产生的氧气通向D中红热的木炭,木炭燃烧变旺,说明氧气具有的化学性质为 。
(5)Ⅱ.常见金属的物理性质和化学性质
示意图
实验操作
实验现象
解释与结论
接通电路
小灯泡发光
铜具有 性
加热铜片一端1~2秒后,停止加热,立即用手触摸铜片另一端
有热感
铜具有 性
向试管中加入铁片和稀盐酸
铁片表面产生
铁与稀盐酸反应
向试管中加入铁片和硫酸铜溶液
铁片表面有红色固体析出
铁的金属活动性比铜 (填“强”或“弱”)反应的化学方程式为
【答案】(1)
(2) 气密性 将导管移出水面
(3) 大 将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,说明氧气已收集满
(4)助燃性
(5) 导电 导热 气泡 强
【详解】(1)用高锰酸钾制取氧气的原理是高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,化学方程式为;
(2)用装置A和装置B制取氧气,为确保装置不漏气,应先检查装置的气密性;
集满氧气后,为防止水倒吸,应先将导管移出水面,再熄灭酒精灯;
(3)用装置C收集氧气,是利用了氧气的密度比空气大的性质;
检验氧气集满的操作:将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,说明氧气已收集满;
(4)将装置A中产生的氧气通向D中红热的木炭,木炭燃烧变旺,说明氧气具有的化学性质为助燃性;
(5)接通电路,观察到小灯泡发光,说明铜具有导电性;
加热铜片一端1~2秒后,停止加热,立即用手触摸铜片另一端,有热感,说明铜具有导热性;
根据解释与结论铁与稀盐酸反应,则向试管中加入铁片和稀盐酸,铁与稀盐酸反应生成氢气和氯化亚铁,因此铁片表面产生气泡;
向试管中加入铁片和硫酸铜溶液,铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,观察到铁片表面有红色固体析出,说明铁的金属活动性比铜强;反应的化学方程式为。
考法04 常见酸和碱的化学性质
9.(2024·天津·中考真题)如图所示,在白色点滴板上进行酸、碱、盐性质的实验。
完成以下实验报告:
目的
操作
现象
分析或解释
探究酸的化学性质
向A中滴加盐酸
粉末逐渐溶解,
形成黄色溶液
盐酸与氧化铁反应
向B中滴加盐酸
产生气泡
B中的化学方程式为
向C中滴加稀硫酸
溶液红色褪去
C中的化学方程式为
探究碱的化学性质
向D中滴加氢氧化钠溶液
D中的现象为
可溶性碱与指示剂作用
向E中滴加氢氧化钠溶液
产生蓝色沉淀
蓝色沉淀的化学式为
探究盐的化学性质
向F中滴加氯化钙溶液
溶液变浑浊
两种物质发生反应的反应类型为
【答案】 溶液由紫色变为蓝色 Cu(OH)2 复分解反应
【解析】B:锌和盐酸反应生成氯化锌和氢气,化学方程式为;
C:氢氧化钠和硫酸反应生成硫酸钠和水,化学方程式为;
D:氢氧化钠溶液显碱性,能使石蕊变蓝;
E:氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,蓝色沉淀是氢氧化钠,化学式为Cu(OH)2;
F:碳酸钾和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钾,该反应是两种化合物相互交换成分生成两种新的化合物,属于复分解反应。
10.(2024·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)在某次化学社团的活动中,同学们为了探究氢氧化钠的化学性质,进行下图所示实验。
(1)A试管中观察到的实验现象是 ,该反应的化学方程式为 。
(2)B试管中反应的微观实质是 。
(3)实验后,将A、B两支试管中所有物质倒入同一个洁净的烧杯,最终形成蓝色溶液,由此现象可知B试管中反应后所得溶液的溶质是 。
(4)为了确定烧杯内蓝色溶液中溶质的成分,同学们进行了以下实验探究:
【提出问题】烧杯内蓝色溶液中的溶质是什么?
【进行猜想】猜想1.硫酸钠、硫酸铜、硫酸;猜想2. 。
【设计实验】同学们设计如下实验方案:
实验步骤
实验现象
实验结论
取少量烧杯内的溶液于试管中,加入少量氢氧化钠溶液
猜想1成立
【反思评价】分析反应后所得溶液中溶质的成分时,除了要考虑生成物,还要考虑 。
【答案】(1) 产生蓝色沉淀 2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4
(2)和结合生成水分子
(3)和(或硫酸钠、硫酸)
(4) 硫酸钠、硫酸铜(或、) 无明显现象(或无蓝色沉淀产生) 反应物是否有剩余
【解析】(1)硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铜蓝色沉淀、硫酸钠,则A试管中观察到的实验现象是产生蓝色沉淀,该反应的化学方程式为:2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4。
(2)B试管中发生的反应为:2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O,酸碱反应的实质是氢离子与氢氧根离子反应生成水分子,所以B试管中反应的微观实质是:和结合生成水分子。
(3)实验后,将A、B两支试管中所有物质倒入同一个洁净的烧杯,最终形成蓝色溶液,说明有硫酸铜溶液,有硫酸铜溶液就没有氢氧化钠,由此现象可知B试管中反应后所得溶液的溶质是Na2SO4、H2SO4。
(4)[进行猜想]猜想1.硫酸钠、硫酸铜、硫酸;也可能无硫酸,所以猜想2.硫酸钠、硫酸铜。
[设计实验] 因为实验结论是猜想1成立,所以取少量烧杯内的溶液于试管中,加入少量氢氧化钠溶液,发生反应:2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O,则实验现象是:无明显现象(或无蓝色沉淀产生)。
[反思评价]分析反应后所得溶液中溶质的成分时,除了要考虑生成物,还要考虑反应物是否有剩余。
11.(2024·辽宁·中考真题)为实现氢氧化钠溶液和盐酸反应现象的可视化,某兴趣小组设计如下实验。
【监测温度】
(1)在稀氢氧化钠溶液和稀盐酸反应过程中,温度传感器监测到溶液温度升高,说明该反应 (填“吸热”或“放热”),化学方程式为 。
【观察颜色】
(2)在试管中加入2mL某浓度的氢氧化钠溶液,滴入2滴酚酞溶液作 剂,再逐滴加入盐酸,振荡,该过程中溶液的颜色和pH记录如下图所示。
(3)在①中未观察到预期的红色,为探明原因,小组同学查阅到酚酞变色范围如下:
时呈无色,时呈红色,时呈无色。
据此推断,①中a的取值范围是________(填标号)。
A. B. C.
(4)一段时间后,重复(2)实验,观察到滴加盐酸的过程中有少量气泡生成,原因是 。
【观察沉淀】
(5)小组同学提出,可通过调控反应物浓度观察生成的氯化钠沉淀。向含8g溶质的浓氢氧化钠溶液中加入浓盐酸,恰好完全反应至中性,生成NaCl的质量为 g;恢复至室温,称得混合物的总质量为36.7g,其中NaCl沉淀的质量为 g。(提示:室温下100g水最多能溶解36gNaCl。)
【多现象可视】
(6)如下图所示,注射器1、3中均为8mL氯化氢气体,注射器2、4中分别为2mL蒸馏水和稀氢氧化钠溶液(均滴有酚酞溶液)。打开弹簧夹,迅速将注射器1、3中全部氯化氢分别推入注射器2、4中,用弹簧夹夹紧胶皮管。最终发现注射器2、4的活塞均恢复至2mL刻度附近,此现象不足以说明氯化氢与稀氢氧化钠溶液发生了反应,理由是 。若实验中溶液始终澄清,为了说明中和反应已发生,还应依据的现象为 。
【答案】(1) 放热
(2)指示
(3)C
(4)氢氧化钠变质(或“盐酸与碳酸钠发生反应”)
(5) 11.7 2.7
(6) 氯化氢溶于水也可导致注射器4的活塞恢复至刻度附近(或“注射器2中没有发生酸碱中和反应,且注射器2、4的活塞均恢复至刻度附近,因此不足以说明注射器4中氯化氢与稀氢氧化钠溶液发生反应”) 注射器2中溶液仍为无色,注射器4中溶液由红色变为无色(或“反应后注射器4比注射器2温度高”)
【解析】(1)在稀氢氧化钠溶液和稀盐酸反应过程中,温度传感器监测到溶液温度升高,说明该反应是放热反应,故填:放热;
氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水,反应方程式是:;
(2)酚酞溶液通常被用作指示剂,故填:指示;
(3)结合实验图和酚酞变色范围,可知a的取值范围应大于13。
A、0<a<8.2,此时溶液基本呈酸性,加入的是2mL某浓度的氢氧化钠溶液溶液应是碱性,故不正确;
B、8.2<a<13,此时溶液应呈红色,而实际上溶液为无色,故不正确;
C、a>13,此时溶液呈碱性,但是无色,与试管①中的情况吻合,故正确,故选C。
(4)一段时间后,重复向氢氧化钠溶液中加入稀盐酸有气泡产生,说明盐酸将氢氧化钠反应完了,产生的气泡应该是盐酸和氢氧化钠变质产生的碳酸钠之间的反应,两者反应产生了二氧化碳,故填:氢氧化钠变质(或“盐酸与碳酸钠发生反应”);
(5)解:设向含8g溶质的浓氢氧化钠溶液中加入浓盐酸,恰好完全反应至中性,生成NaCl的质量为x,
x=11.7g
故填:11.7;
恢复至室温,称得混合物的总质量为36.7g,其中NaCl的质量为11.7g,所以,水的质量=36.7g11.7g=25g,根据提示:室温下100g水最多能溶解36gNaCl,可计算出25g最多能溶解9gNaCl,所以氯化钠沉淀的质量为11.7g-9g=2.7g,故填:2.7;
(6)此实验利用控制变量做的对比试验,注射器2中没有发生酸碱中和反应,只是氯化氢溶于水,且注射器2、4的活塞均恢复至2mL刻度附近,因此不足以说明注射器4中氯化氢与稀氢氧化钠溶液发生反应,故填:氯化氢溶于水也可导致注射器4的活塞恢复至2mL刻度附近;
为了说明中和反应已发生,可以通过注射器2和4中溶液颜色的变化来说明,注射器2中未发生反应,溶液依然为无色,注射器4中发生反应氢氧化钠消失,溶液不再是碱性,所以溶液的红色会消失。故填:注射器2中溶液仍为无色,注射器4中溶液由红色变为无色。
知识点一 氧气的化学性质
物质
反应现象
化学方程式
操作注意
在空气中发红光,氧气中发白光,放热,生成使澄清石灰水变浑浊的气体
C+O2CO2
木炭伸入瓶中时,要自上而下,缓慢伸入(目的使木炭与氧气充分反应)
在空气中燃烧发出微弱的淡蓝色火焰,在氧气中中发出明亮的蓝紫色火焰,放热,生成有刺激性气味的气体
S+O2SO2
硫在氧气里燃烧,在集气瓶底要留少量水,目的是溶解吸收生成的二氧化硫,防止二氧化硫逸出污染环境
发出黄色火焰,放出热量、产生大量白烟
4P+5O22P2O5
在集气瓶底要留少量水,目的是吸收生成的五氧化二磷,防止污染环境
产生 淡蓝 色火焰,放出热量,罩在火焰上方的烧杯内出现水雾
2H2+O22H2O
点燃氢气之前必须验纯
在空气中变红热,不燃烧;在氧气中剧烈燃烧,火星四射,放热,生产黑色物质。
3Fe+2O2Fe3O4
铁丝用砂纸打磨目的是除去表面的氧化物);在铁丝系一根火柴棒(作用是引燃铁丝);铁丝绕成螺旋状(预热未燃烧的的铁丝);在瓶底加少量水或铺一层细沙(防止高温生成物使集气瓶炸裂)。
镁
在空气中剧烈燃烧,发出 耀眼的白光,放出热量,生成白色固体
2Mg+O2
2MgO
知识点二 二氧化碳的性质
1.探究二氧化碳物理性质的两个实验
倾倒二氧化碳
溶解性实验
实验操作
向盛有高低不等两根燃着蜡烛的烧杯中倾倒二氧化碳。
向盛满二氧化碳的软塑料瓶中倒入约三分之一容积的水,振荡。
实验现象
蜡烛自下而上依次熄灭
塑料瓶变瘪了
实验分析
二氧化碳密度比空气大(物理性质);
二氧化碳不能燃烧,也不能支持燃烧(化学性质)。
原因:二氧化碳溶于水,瓶内压强变小,大气压将瓶子压瘪。
2.二氧化碳的化学性质
(1)二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧。
(2)与水反应:CO2+H2O==H2CO3,生成的碳酸能使紫色蕊溶液变红色。碳酸易分解,发生反应的化学方程式为:H2CO3==H2O+CO2↑。
(3)与碱反应:
①二氧化碳与氢氧化钙溶液反应:CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O,观察到有白色沉淀生成,因此实验室通常用澄清石灰水检验二氧化碳;
②二氧化碳与氢氧化钠溶液反应:CO2+2NaOH==Na2CO3+H2O,应用:实验室通常用氢氧化钠溶液吸收或去除二氧化碳。
(4)二氧化碳与水反应
实验操作
喷稀醋酸
直接喷水
直接放入CO2中
喷水后放入CO2中
烘干第四朵花
现象
小花变红色
小花不变色
小花不变色
小花变红色
红色褪去
分析
酸能使紫色石蕊变红
水不能使紫色石蕊变色
二氧化碳不能使紫色石蕊变色
二氧化碳和水反应生成的碳酸能使紫色石蕊变红
碳酸不稳定,容易分解
结论
a.二氧化碳能与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊变红,显酸性。
b.生成的碳酸不稳定,很容易分解生成二氧化碳和水。
知识点三 常见金属的化学性质
1.金属与氧气的反应
金属
反应事实
反应现象
反应的化学方程式
镁
常温下就能与氧气反应
常温下表面形成氧化膜
2Mg+O2=2MgO
铝
常温下表面形成致密的氧化膜
4Al+3O2=2Al2O3
铁
常温下几乎不与氧气反应,但在高温时能与氧气反应
铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,
生成黑色固体
3Fe+2O2Fe3O4
铜
红色的铜片加热后变黑
2Cu+O22CuO
结论
通过金属与氧气能否反应及反应的难易程度判断金属的活动性:镁>铁>铜
2.金属与酸反应
金属
与稀盐酸、稀硫酸反应的现象
与稀盐酸反应的化学方程式
与稀硫酸反应的化学方程式
镁
固体逐渐溶解,快速产生气泡
Mg + 2HCl = MgCl2 + H2↑
Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2↑
锌
固体逐渐溶解,产生气泡速度适中
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑
铁
固体逐渐溶解,缓慢产生气泡,溶液由无色逐渐变成浅绿色。
Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑
Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑
铜
无明显现象,不反应
结论
Mg、Zn、Fe能与盐酸和稀硫酸反应,而Cu不能与稀盐酸和稀硫酸反应。
金属活动性:Mg、Zn、Fe>Cu
3.金属与盐溶液反应
实验
现象
化学方程式
金属活动性
将铜丝浸入
硝酸银溶液中
铜丝表面有银白色物质生成,溶液由无色逐渐变为蓝色
Cu+2AgNO3 =2Ag+Cu(NO3)2
铜>银
将铁钉浸入
硫酸铜溶液中
铁钉表面有红色物质生成,溶液由蓝色逐渐变为浅绿色
Fe+CuSO4 =FeSO4 +Cu
铁>铜
知识点四 常见酸和碱的化学性质
1.酸的化学性质
酸的化学性质
实验现象
化学方程式
1.与酸碱指示剂的反应
酸能使紫色石蕊试液变红色,不能使无色酚酞试液变色
2.金属+酸 → 盐+氢气
快速产生大量气泡,固体逐渐减少
Mg + 2HCl = MgCl2+H2↑
Mg + H2SO4 = MgSO4+H2↑
产生气泡较快,固体逐渐减少。
Zn + 2HCl = ZnCl2+H2↑
Zn + H2SO4 = ZnSO4+H2↑
产生气泡很慢,固体逐渐减少,溶液由无色逐渐变为浅绿色。
Fe + 2HCl = FeCl2+H2↑
Fe + H2SO4 = FeSO4+H2↑
3.金属氧化物 + 酸 → 盐 + 水
黑色固体逐渐减少,溶液由无色变为蓝色
CuO + 2HCl = CuCl2+H2O;
CuO + H2SO4 = CuSO4+H2O
红棕色固体逐渐减少,溶液由无色变为黄色
Fe2O3 +6 HCl =2FeCl3 + 3H2O ;
Fe2O3 +3H2SO4 = Fe2(SO4) 3 + 3H2O
4.碱 + 酸 → 盐 + 水
无明显现象,需借助指示剂来判读反应是否发生
Ca(OH) 2 + 2HCl = CaCl2 + 2H2O;
2NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + H2O
5.盐 + 酸 → 另一种盐 + 另一种酸
产生大量气泡,固体逐渐减少
CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O+CO2↑
NaHCO3+HCl = NaCl + H2O+CO2↑
Na2CO3+2HCl = 2NaCl + H2O+CO2↑
产生白色沉淀
AgNO3 + HCl = AgCl↓+ HNO3
BaCl2+ H2SO4 =BaSO4↓+2HCl
2.碱的化学性质
碱溶液与酸碱指示剂的反应
使紫色石蕊试液变蓝色,使无色酚酞试液变红色
非金属氧化物+碱 → 盐+水
2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O 常用于除去某气体中的CO2
Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3↓ + H2O 常用于检验CO2
酸+碱 → 盐+水
HCl + NaOH= NaCl+ H2O
Al(OH)3+3HCl = AlCl3+3H2O
盐+碱 → 另一种盐+另一种碱
条件:反应物均可溶,产物有气体或沉淀或水
3NaOH+FeCl3 = Fe(OH)3↓+3NaCl生成红褐色沉淀,溶液由黄色逐渐变成无色
2NaOH+CuSO4 = Cu(OH)2↓+2Na2SO4生成蓝色沉淀,溶液由蓝色逐渐变成无色
Na2CO3+Ca(OH)2 = CaCO3↓+ 2NaOH有白色生成
3.中和反应
反应的判断
可溶性碱的溶液与酸反应无明显的实验现象,需借助指示剂来判断反应是否发生以及反应进行的程度。
通常是向碱溶液中滴加酚酞,溶液变红,再滴加酸至溶液
刚好变为无色,此时恰好完全反应。
若用氢氧化钠或氢氧化钙固体与酸反应,则会看到固体减少。
不溶性碱与酸反应会看到明显现象。如:
Cu(OH)2+ H2SO4 = CuSO4 + 2H2O 蓝色固体减少,溶液由无色变为蓝色
Fe(OH) 3+ 3HCl = FeCl3 + 2H2O 红褐色固体减少,溶液由无色变为黄色
1.(2024·天津·中考真题)下列对实验现象的描述正确的是
A.红磷在空气中燃烧,产生大量白雾
B.硫在空气中燃烧,发出蓝紫色火焰
C.木炭在空气中充分燃烧,生成二氧化碳
D.过氧化氢溶液中加入二氧化锰,迅速产生大量气泡
【答案】D
【详解】A、红磷在空气中燃烧,产生大量的白烟,而不是白雾,错误;
B、硫在空气中燃烧,发出淡蓝色火焰;在氧气中燃烧,发出蓝紫色火焰,错误;
C、木炭在空气中充分燃烧,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体,生成二氧化碳是实验结论而不是实验现象,错误;
D、过氧化氢溶液在二氧化锰的催化作用下迅速分解,产生大量气泡,正确。
故选D。
2.(2025·上海青浦·一模)如图为制取CO2并验证CO2性质的实验,有关说法错误的是
A.甲装置的优点是能随时控制反应的发生与停止
B.装置的弹簧夹此时处于打开状态
C.乙中的现象可以证明CO2能与水发生反应
D.丙中的现象可以证明CO2不能燃烧也不支持燃烧且密度比空气大
【答案】C
【详解】A、打开弹簧夹,向长颈漏斗中滴加液体至液面以上,稀盐酸与大理石发生反应产生二氧化碳气体,关闭弹簧夹,反应仍在进行,甲装置内压强增大,液体被压入长颈漏斗中,液面下降,稀盐酸与大理石不能接触,反应停止,故甲装置的优点是能随时控制反应的发生与停止,选项说法正确;
B、该实验为制取CO2并验证CO2性质,故此时弹簧夹处于打开状态,选项说法正确;
C、二氧化碳使湿润的紫色石蕊花变红,不能证明二氧化碳与水发生反应,可能是二氧化碳本身呈酸性使紫色石蕊花变红,选项说法错误;
D、丙中低处蜡烛先熄灭,说明CO2不能燃烧也不支持燃烧且密度比空气大,选项说法正确;
故选C。
3.(2024·吉林长春·三模)实验小组借助传感器对稀溶液与稀盐酸的反应进行研究。三颈烧瓶中盛放溶液X,用恒压漏斗匀速滴加另一种溶液,并用仪器不断搅拌。实验装置和测定结果如图。下列说法正确的是
A.X溶液是稀溶液
B.溶液中数量不断增加
C.通过图乙可知稀溶液与稀盐酸反应放热
D.时溶液中存在溶质只有氯化钠
【答案】C
【详解】A、由pH图像可知初始三颈烧瓶中盛放溶液X的pH是小于7显酸性的,随时间逐渐增大的最后pH大于7,故是将稀NaOH溶液滴入稀盐酸,X溶液是稀盐酸,故A错误;
B、由图可知,0—40s时pH不断增大,说明随着不断滴入稀NaOH溶液,溶液中H+数量不断减少,故B错误;
C、由图乙可知,反应过程中温度升高,说明稀 NaOH 溶液与稀盐酸反应放热,故C正确;
D、60s 时溶液pH大于7,说明氢氧化钠和盐酸完全反应,氢氧化钠过量,此时溶液中存在溶质有氯化钠和氢氧化钠,故D错误。
故选C。
4.(2024·甘肃兰州·中考真题)为测定某氢氧化钠固体是否变质,兴趣小组同学取一定量的样品配制成溶液,加入锥形瓶中,再逐滴加入稀盐酸至过量,并利用传感器测定的含量,如图所示,下列结论中不正确的是
A.氢氧化钠固体已变质 B.0-50s时段有中和反应发生
C.100s时溶液的pH>7 D.200s时溶液中的溶质只有一种
【答案】D
【解析】A、氢氧化钠变质实际上是氢氧化钠与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水,碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水;由图可知,二氧化碳的体积分数逐渐增大,说明有二氧化碳气体生成,则氢氧化钠固体已变质,说法正确,不符合题意;
B、由图可知,0-50s时段二氧化碳的体积分数为0,说明此时发生的反应是氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠和水,氢氧化钠属于碱,稀盐酸属于酸,酸与碱的反应是中和反应,说法正确,不符合题意;
C、由图可知,100s时二氧化碳的体积分数还在增加,说明碳酸钠与稀盐酸的反应正在进行中,则此时溶液中含有氯化钠和碳酸钠,碳酸钠溶液显碱性,因此100s时溶液的pH>7,说法正确,不符合题意;
D、由图可知,200s前二氧化碳的体积分数达到最大且不再变化,说明碳酸钠完全反应,由于加入的稀盐酸是过量的,所以此时溶液中的溶质有氯化钠和盐酸,说法错误,符合题意。
故选:D。
5.(2024·山西晋中·二模)同学们在实验室完成了下列实验,以此来探究铝、铜、银三种金属的活动性顺序。
(1)实验方法:按图示进行实验,操作时先向试管中加入 (填“金属”或“溶液”)。
(2)实验原理: (任写一个,用化学方程式表示)。
(3)实验现象:a中铝片上有红色固体析出,溶液由蓝色变为无色;b中 。
实验结论:金属活动性铝>铜>银。
(4)问题与交流:铝片、铜丝的形状不同,是否对实验结论有影响?请说明理由: 。
【答案】(1)金属
(2)2A1+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu/Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag
(3)铜丝表面有银白色物质析出,溶液由无色变为蓝色
(4)没有影响,该实验是比较反应能否发生,不比较反应速率
【详解】(1)向容器中加入试剂时,先加入固体试剂,再加入液体试剂。所以操作时先向试管中加入金属。
(2)铝能与硫酸铜溶液反应生成硫酸铝和铜。铜能与硝酸银溶液反应生成银和硝酸铜,化学方程式分别为2A1+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu、Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag;
(3)铜与硝酸银溶液反应生成银和硝酸铜,因此可以观察到铜丝表面有银白色物质析出,溶液由无色变为蓝色;
(4)铝片、铜丝的形状不同,对实验结论没有影响,因为通过比较反应能否发生即可得出金属活动性顺序。
6.(2024·山东潍坊·中考真题)“宏观—微观—符号”是化学独特的表示物质及其变化的方法。某兴趣小组对盐酸和硫酸的共性和差异性进行以下研究。回答下列问题。
(1)向稀盐酸和稀硫酸中分别滴加石蕊试液,试液变红,说明两种酸溶液中均存在 (填微粒符号)。
(2)将表面生锈的铁钉(铁锈的主要成分为)投入到足量稀硫酸中,铁锈脱落、溶解,溶液变黄,化学方程式为 ;铁钉表面产生气泡,该气体为 ;一段时间后,溶液慢慢变为黄绿色,图1是对溶液变为黄绿色的一种微观解释,参加反应的微粒是 (填微粒符号)。
(3)分别向两份相同的溶液中匀速滴加相同pH的稀盐酸和稀硫酸,观察现象并绘制溶液电导率随时间变化曲线(图2)(电导率能衡量溶液导电能力大小,相同条件下,单位体积溶液中的离子总数越多,电导率越大)。
①图2中曲线1表示向溶液中滴加 ;曲线2反应中的实验现象为 ;结合图3解释电导率Q点小于N点的原因 。
②该实验说明,不同的酸中,由于 不同,酸的性质也表现出差异。
【答案】(1)H+
(2) 氢气/H2 Fe、Fe3+
(3) 稀盐酸 产生白色沉淀 Q点离子浓度较小(答案合理即可) 阴离子/酸根离子
【详解】(1)向稀盐酸和稀硫酸中分别滴加石蕊试液,试液变红,说明两种酸溶液中均存在相同的阳离子一氢离子。故填:H+。
(2)将表面生锈的铁钉投入到足量稀硫酸中,铁锈脱落、溶解,溶液变黄,是由于氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁和水,该反应的化学方程式为:;
铁钉表面产生气泡是由于裸露出来的铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气;
由图可知,铁与硫酸铁反应的微观实质是铁原子与铁离子反应生成亚铁离子,故填:;氢气或H2;Fe、Fe3+。
(3)①由化学方程式、可知,稀硫酸与氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀和水,当二者恰好完全反应时,溶液中基本不存在自由移动的阴阳离子,此时电导率接近0;而稀盐酸与氢氧化钡反应生成氯化钡和水,反应过程无沉淀生成,当二者恰好完全反应时,溶液中离子浓度最小,但此时导电率不会为0,即滴加稀硫酸的溶液导电导率的最小值小于滴加稀盐酸溶液中电导率的最小值,结合图2可知,图2中曲线1表示向溶液中滴加稀盐酸,曲线2表示向溶液中滴加稀硫酸;曲线2反应中的实验现象为产生表示沉淀;Q点电导率小于N点,电导率最小,说明溶液中几乎没有离子,即离子浓度较小。故填:稀盐酸;产生白色沉淀;Q点离子浓度较小(答案合理即可)。
②该实验说明,不同的酸中,由于阴离子不同,酸的性质也表现出差异。故填:阴离子或酸根离子。
7.(2024·云南·中考真题)酸、碱、盐是几类重要化合物,与人类日常生活和生产关系十分密切。
(1)现有以下三种物质:
A.盐酸 B.氢氧化钠 C.氯化钠
①可用于金属表面除锈的是 (填序号,下同);可用作调味品的是 ;可用作某些气体的干燥剂的是 。
②分别取上述三种物质的溶液于三支试管中,用一种试剂分别滴加到试管中就能将三种物质鉴别出来,这种试剂是 。
(2)兴趣小组按如图所示装置(气密性良好)进行实验。两个广口瓶中分别放有0.2g锌和铁,U形管两端液面相平,将等体积的足量稀盐酸同时加入广口瓶中,关闭活塞。反应结束,恢复至室温,U形管两端液面 (填“左高右低”“左低右高”或“相平”)。
(3)酸和碱能发生中和反应。为验证稀盐酸能和氢氧化钙发生反应,实验小组在不使用酸碱指示剂的情况下,进行如下探究:①取0.2g氢氧化钙粉末于试管中,加入1mL水,充分振荡,固体未完全溶解;②再加入2mL稀盐酸,充分振荡,得到澄清溶液;由此证明反应发生。小组同学讨论后认为上述实验不足以证明反应发生,原因是 ,于是增加如下对照实验:重复上述实验①,再加入2mL ,充分振荡,观察到 ,最终证明了稀盐酸能和氢氧化钙发生反应。
【答案】(1) A C B 紫色石蕊试液
(2)左高右低
(3) 稀盐酸中含水,加入稀盐酸后,也可能是未溶解的氢氧化钙继续溶于水,从而得到澄清溶液 水/H2O 固体未完全溶解
【详解】(1)①盐酸能与金属氧化物反应,可用于金属表面除锈,故填:A;
氯化钠有咸味,可用作调味品,故填:C;
氢氧化钠固体具有吸水性,可用作某些气体的干燥剂,故填:B;
②盐酸显酸性,能使紫色石蕊试液变红,氢氧化钠溶液显碱性,能使紫色石蕊试液变蓝,氯化钠显中性,不能使紫色石蕊试液变色,故用一种试剂分别滴加到试管中就能将三种物质鉴别出来,这种试剂是:紫色石蕊试液;
(2)0.2g锌完全反应生成氢气的质量为:,0.2g铁完全反应生成氢气的质量为:,则铁生成氢气的质量大,则右边压强大,则反应结束,恢复至室温,U形管两端液面左高右低;
(3)稀盐酸中含水,加入稀盐酸后,也可能是未溶解的氢氧化钙继续溶于水,从而得到澄清溶液,故上述实验不足以证明反应发生;
为了排除水的干扰,应设计对比实验,根据控制变量法,除了一个实验中加入稀盐酸,一个实验中加入水,其它因素相同,则重复上述实验①,再加入2mL水,充分振荡,观察到固体未完全溶解,说明稀盐酸和氢氧化钙发生了反应。
8.(2023·四川甘孜·中考真题)某化学兴趣小组以“探究中和反应”为主题展开研究性学习。回答下列问题:
【设计与实验】
实验一 小军向滴有酚酞的溶液中不断加入稀盐酸至过量。
(1)溶液的颜色变化是 ,酚酞在实验中的作用是 。
(2)反应的化学方程式为 ,其基本反应类型是 反应。
实验二 小丽向溶液中滴加稀盐酸,用传感器测定溶液的,用温度传感器测定溶液的温度,溶液的和温度随时间的变化曲线如图所示:
(3)滴加稀盐酸至图1中点时,溶液的溶质是 。
(4)溶液与稀盐酸反应是 (填“放热”或“吸热”)反应。
(5)图2中,约后曲线下降的原因是 。
【交流与评价】
(6)中和反应在生产生活中应用广泛,下列应用与中和反应原理有关的是 (填字母序号)。
A.用食醋去除皮蛋中残留的碱
B.用和反应来加热食物
C.用来处理石油产品中残余的硫酸
【答案】(1) 由红色变为无色 通过颜色变化证明反应的发生
(2) 复分解
(3)
(4)放热
(5)反应已结束,继续加过量盐酸会使溶液温度降低
(6)AC
【详解】(1)酚酞遇酸性和中性溶液不变色,酚酞遇碱性溶液变红色,氢氧化钠溶液显碱性,能使无色酚酞溶液变红色,则向滴有酚酞的 NaOH 溶液中不断加入稀盐酸至过量,稀盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,最终稀盐酸过量,则可观察到溶液由红色变无色;
该实验中酚酞的作用是通过颜色变化证明反应的发生;
(2)稀盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,化学方程式为:;该反应是两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物,属于复分解反应;
(3)滴加稀盐酸至图1中 c 点时,溶液的pH<7,显酸性,则稀盐酸过量,溶液的溶质是氯化钠和氯化氢,化学式为NaCl、HCl;
(4)根据图2,随着反应的进行,温度升高,则NaOH 溶液与稀盐酸反应是放热反应;
(5)约 23s 后曲线下降的原因是反应已结束,继续加过量盐酸会使溶液温度降低;
(6)A、用食醋去除皮蛋中残留的碱,醋酸和碱反应生成盐和水,是酸碱中和反应,符合题意;
B、用CaO和H2O反应来加热食物,氧化钙和水反应生成氢氧化钙,不是酸碱中和反应,不符合题意;
C、用NaOH来处理石油产品中残余的硫酸,氢氧化钠和稀硫酸反应生成硫酸钠和水,是酸碱中和反应,符合题意;
故选:AC。
9.(2024·山东枣庄·中考真题)气体制备与性质探究是初中化学实验的重要内容,相关装置如图所示。
回答下列问题:
(1)仪器甲的名称为 。
(2)实验室制取二氧化碳气体应选择的发生装置为 (填字母序号);制取时发生反应的化学方程式为 。
(3)若要收集一瓶干燥的二氧化碳,气体流经C装置时的入口端为 (填“a”或“b”)。
(4)在三颈烧瓶D中用排空气法收集CO2气体,检验气密性后,在t1时快速注入一种溶液,t3时快速注入另一种溶液,测得瓶内压强随时间变化曲线如图所示。下列说法正确的是 。
①三颈烧瓶D中收集的CO2气体不纯
②t1时注入的是氢氧化钠溶液
③t3后发生的只是中和反应
【答案】(1)分液漏斗
(2) A
(3)b
(4)①②
【详解】(1)根据仪器特征,仪器甲的名称为分液漏斗。故填:分液漏斗。
(2)实验室用大理石(或石灰石,主要成分都是碳酸钙)和稀盐酸制取二氧化碳,根据反应物的状态为固体,反应条件为常温,实验室制取二氧化碳气体应选择的发生装置为固液常温型发生装置A;碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,该反应的化学方程式为:。故填:A;。
(3)若要收集一瓶干燥的二氧化碳,气体流经C装置时的入口端为b,干燥剂能与气体充分接触,接反,容易把浓硫酸排出,造成事故。故填:b。
(4)由压强随时间变化曲线图可知,在t1时快速注入一种溶液,瓶内压强迅速减小,t1时注入的溶液是氢氧化钠溶液,二氧化碳能与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水,使瓶内气体积减少,压强减小;t2~t3期间压强不变且大于0,可证明收集的二氧化碳气体不纯;t3时快速注入另一种溶液,瓶内压强增大,t3时注入的是稀盐酸,盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,使瓶内气体积增大,压强增大,该反应不属于中和反应,盐酸与过量氢氧化钠的反应属于中和反应。所以①②正确,③错误,故选:①②。
10.(2024·江西·中考真题)学完“浓盐酸敞口放置一段时间后浓度会变小”,化学社团对稀盐酸是否会发生类似情况产生了兴趣,并进行以下探究。
【提出问题】稀盐酸敞口放置一段时间后浓度会如何变化?
【作出猜想】猜想Ⅰ:变小; 猜想Ⅱ:不变; 猜想Ⅲ:变大。
【进行实验】
(1)取两份等体积的质量分数为1%的稀盐酸,分别标记为A溶液和B溶液,A溶液密封保存,B溶液敞口放置在空气中,两周后分组进行如下实验。请完成表格。
组号
操作
现象
分析
结论
甲组
取样,用pH计分别测量A、B溶液的pH
测得A溶液pH为0.6,B溶液pH为0.5
酸性更强的是 (选填“A”或“B”)溶液
猜想Ⅲ正确
乙组
取两支大小相同的试管盛足量的碳酸氢钠粉末,用规格相同的注射器将等体积的A、B溶液全部快速注入试管(如图)
试管内均产生气泡,固体减少,反应结束后,盛B溶液的注射器活塞上升的高度更
相关反应的基本反应类型为
丙组
(1)分别取5mL等浓度的 (填化学式)溶液于两支试管中,各滴加2滴酚酞溶液,振荡
溶液由无色变为红色
相关反应的化学方程式为
(2)将A、B溶液分别滴入上述两支试管中并振荡,当溶液恰好变为无色时,记录所加溶液的滴数
所加滴数更多的是 (选填“A”或“B”)溶液
【微观探析】
(2)稀盐酸长时间敞口放置后浓度变大的微观原因是:在该条件下水分子与氯化氢分子相比,运动速率更快的是 。
【答案】(1) B 高 复分解反应 NaOH(合理即可) A
(2)水分子
【详解】(1)甲组:
pH值越小,溶液酸性越强,所以酸性更强的是B;
乙组:
B溶液的酸性更强,所含氢离子更多溶质HCl更多,根据化学方程式可知,B溶液注入试管中生成的二氧化碳更多,则盛B溶液的注射器活塞上升的高度更高;盐酸与碳酸氢钠反应是由两种化合物相互交换成分生成两种化合物的反应,基本反应类型为复分解反应;
丙组:
能使酚酞溶液变红,该等浓度溶液应为碱性溶液,可以是NaOH溶液;
将A、B溶液分别滴入上述两支试管中并振荡,当溶液恰好变为无色时,盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,发生的化学反应为,B溶液的酸性更强,所含氢离子更多溶质HCl更多,则B溶液所加滴数更少,所加滴数更多的是A;
(2)敞口久置的稀盐酸浓度会变大,微观原因是敞口放置,水分子的蒸发的速度比氯化氢分子挥发的速度快,则导致稀盐酸浓度变大。
考点二 气体制备类实验
考法01 氧气的实验室制法
1.(2024·四川巴中·中考真题)化学是一门以实验为基础的科学。根据下列实验装置图回答有关问题:
(1)装置B或C可用于实验室制取CO2,装置C相对于装置B的优点是 。
(2)实验室选用装置A、D用于高锰酸钾制取O2,化学方程式是 ;装置A中棉花的作用是 ;实验结束时先将导管移出水面,再熄灭酒精灯,理由是 。
(3)装置E中铁丝燃烧的现象是 ,集气瓶底部的水 (选填“能”或“不能”)用细沙代替。
【答案】(1)可以控制反应的发生与停止
(2) 防止加热时试管内粉末状物质进入导管 防止水倒吸,炸裂试管
(3) 剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,放出大量的热 能
【详解】(1)与装置B相比,装置C可将固体置于多孔隔板上,关闭弹簧夹,通过长颈漏斗添加液体,固液接触,生成气体,装置内压强增大,将液体压入长颈漏斗中,固液分离,反应停止,打开弹簧夹,气体导出,固液接触,反应开始,故优点是:可以控制反应的发生和停止;
(2)高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,该反应的化学方程式为:;
装置A中棉花的作用是:防止加热时试管内粉末状物质进入导管;
实验结束时先将导管移出水面,再熄灭酒精灯,理由是:防止水倒流,炸裂试管;
(3)装置E中,铁丝在氧气中燃烧的现象是:剧烈燃烧、火星四射,生成黑色固体,放出大量的热;
铁丝在氧气中燃烧,放出大量的热,集气瓶底部水的作用是:防止高温熔融物溅落,炸裂瓶底,故集气瓶底部的水能用细沙代替。
2.(2024·四川自贡·中考真题)化学是一门以实验为基础的科学,许多化学的重大发现和研究成果都是通过实验得到的。根据下列实验装置图,回答有关问题:
(1)图中标示①的仪器名称是: 。
(2)实验室制取二氧化碳时,反应的化学方程式为 ,选用的收集装置为 (填大写字母)。
(3)实验室用氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气时,二氧化锰的作用是 ,选用的发生装置为 (填大写字母)。
(4)实验室用双氧水制取氧气时,反应的化学方程式为 ,用C装置收集氧气,证明是否集满的方法是 。若要收集一瓶干燥的氧气,需要在发生装置和收集装置之间连接F装置,并且气体应该从 (填“a”或“b”)端导管通入。
【答案】(1)试管
(2) C
(3) 催化作用 A
(4) 将带火星的木条放在集气瓶口,木条复燃,说明已经集满 a
【详解】(1)由图可知,标示①的仪器名称是:试管;
(2)实验室通常用石灰石(或大理石)与稀盐酸反应制取二氧化碳,石灰石的主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,该反应的化学方程式为:;
二氧化碳溶于水,密度比空气大,可用向上排空气法收集,收集装置可选C;
(3)氯酸钾在二氧化锰的催化下受热分解生成氯化钾和氧气,在该反应中,二氧化锰是催化剂,起到催化作用;
该反应属于固体加热反应,发生装置可选A;
(4)实验室用双氧水制取氧气时,发生反应为过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气,该反应的化学方程式为:;
用C装置收集氧气,氧气具有助燃性,氧气验满:将带火星的木条放在集气瓶口,木条复燃,说明已经集满;
若要收集一瓶干燥的氧气,需要在发生装置和收集装置之间连接F装置,并且气体应该从a端通入,这样可使气体与浓硫酸充分接触,干燥的比较充分。
考法02 二氧化碳的实验室制法
3.(2024·四川广安·中考真题)化学兴趣小组的同学们在进行气体制取过程中,从实验员处领取了如下实验仪器:
(1)仪器B (填“能”或“不能”)直接加热。
(2)若用大理石与稀盐酸来制取CO2,为组装气体发生装置,应选择的仪器是 、E、C(填字母);若用如图所示装置收集CO2,应从 端进气(填“a”或“b”)。
(3)若用KClO3和MnO2制取O2,除用上述部分仪器外,还必需补充的仪器是 (填仪器名称)。该反应的化学方程式为 。
【答案】(1)能
(2) D a
(3) 酒精灯
【详解】(1)仪器B为试管,能直接加热;
(2)大理石是固体,稀盐酸是液体,反应条件是常温,发生装置是固液常温型,故选择的仪器是D、E、C;
二氧化碳密度比空气大,应从长管a端进入;
(3)氯酸钾制取氧气的发生装置是固体加热型,需要补充的仪器是酒精灯;
反应的化学方程式为:。
4.(2024·吉林长春·中考真题)下图是实验室制取气体的部分装置。
(1)仪器a的名称是 。
(2)实验室用大理石和稀盐酸制取CO2。
①该反应的化学方程式为 ;
②用该方法制取CO2的发生装置应选择 (填序号)。
(3)用装置C收集CO2,验满的操作为 。
【答案】(1)试管
(2) B
(3)将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,则满了
【详解】(1)图中显示的a仪器是试管,故填试管
(2)实验室用大理石和稀盐酸来制备二氧化碳,原理是碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙,水和二氧化碳,故填:
用这种固液不加热型制取二氧化碳 ,可以用到的仪器是B,锥形瓶底部放大理石块,长颈漏斗里面加稀盐酸;
(3)用C收集二氧化碳的时候,二氧化碳的密度大于空气,当收集到一瓶二氧化碳的时候,可以把燃着的木条放在瓶口作为验证,二氧化碳不助燃也不可燃,所以如果收集满了,那么燃着的木条就会熄灭,故填:将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,则满了。
考法03 氢气的实验室制法
5.(2024·四川泸州·中考真题)实验室可用如图装置制备与收集H2。下列有关说法错误的是
A.反应原理为:
B.可用稀硫酸代替稀盐酸制取氢气
C.关闭旋塞后H2将反应液压入长颈漏斗中
D.用向上排空气法代替图中的收集方法
【答案】D
【详解】A、锌粒与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气,化学方程式为:,A正确;
B、稀硫酸能与锌粒反应生成硫酸锌和氢气,所以可用稀硫酸代替稀盐酸制取氢气,B正确;
C、关闭旋塞后,试管内H2增多,气压上升,H2将反应液压入长颈漏斗中,C正确;
D、氢气密度小于空气,可用向下排空气法代替图中的收集方法,D错误。
故选:D。
6.(2024·四川达州·中考真题)气体的制取和性质是初中化学核心知识之一,结合以下实验装置回答问题。
(1)标号①的仪器名称是 。
(2)氢气是最理想的能源,实验室常用锌粒和稀硫酸制取。若制取并收集较干燥的氢气,应选择的装置组合是 (从图1的A~E中选择,填字母序号)。
(3)若选用F装置制氢气,其优点是 。
炭和水蒸气在高温条件下反应也会生成氢气,同时生成碳的氧化物。为探究该反应生成气体的成分,化学兴趣小组进行了如下实验(部分步骤及装置已省略)。
【猜想与假设】
同学们讨论得出,气体成分有H2,还有CO和CO2中的一种或两种。
【查阅资料】
①H2具有还原性。
②无水硫酸铜是一种白色固体,遇水会变成蓝色。
【设计并进行实验】将反应生成的气体按图2装置进行实验:
(4)A装置的作用 。
【实验现象与结论】
(5)A、C装置中无明显现象,E装置中固体由红色变为黑色,F装置中无水硫酸铜变蓝,G装置中澄清石灰水变浑浊。写出G装置中石灰水变浑浊的化学方程式: 。
(6)由此得出:炭和水蒸气在高温条件下反应生成了H2和CO。写出CO与Fe2O3反应的化学方程式: 。
【反思与评价】
(7)从环保角度考虑,该实验存在的不足是 。
【答案】(1)分液漏斗
(2)BC/CB
(3)可以控制反应的发生和停止
(4)检验气体成分中是否含有二氧化碳
(5)
(6)
(7)缺少尾气处理装置
【详解】(1)根据图示,标号①的仪器名称是长颈漏斗;
(2)实验室常用锌粒和稀硫酸制取氢气,属于固液常温型,所以选择B来制取,氢气难溶于水且不与水发生反应,可以用排水法收集,此方法收集的气体较纯净;同时氢气的密度比空气小,所以可用向下排空气法来收集,此方法收集的气体较干燥,故若制取并收集较干燥的氢气,应选择的装置组合是BC;
(3)若选用装置F制氢气,在多孔隔板上方放置反应的固体块状药品,再注入液体药品使液体与固体接触发生反应,打开导气管的弹簧夹,收集气体;若想停止反应时,关闭弹簧夹,内部因继续反应产生气体使压强增大,会把液体压到隔板以下使其不与固体接触,故优点是可以控制反应的发生和停止;
(4)常用澄清石灰水检验二氧化碳。根据同学们的猜想和假设,A装置的作用是检验气体成分中是否含有二氧化碳;
(5)A、C装置中无明显现象,说明生成的气体中没有二氧化碳;E装置中固体由红色变为黑色,说明生成的气体具有还原性,能使氧化铁还原为铁;F装置中无水硫酸铜变蓝,说明有水生成,进而说明有氢气参与了氧化铁的还原反应;G装置中澄清石灰水变浑浊,说明生成了二氧化碳,进而说明有一氧化碳参与了氧化铁的还原反应。二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,反应的化学方程式为:;
(6)一氧化碳和氧化铁在高温条件下生成二氧化碳和铁,反应的化学方程式为:;
(7)一氧化碳有毒,直接排放到空气中会污染空气,所以从环保角度考虑,该实验存在的不足是没有尾气处理装置。
知识点一 氧气的实验室制法
1.氧气的实验室制取
制取方法
高锰酸钾制取氧气
过氧化氢制取氧气
反应原理
2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
2H2O22H2O+O2↑
发生装置
固体加热型
固液不加热型
收集装置
排水法
依据:氧气不易溶于水,且不与水反应
(何时开始收集?导管口有连续均匀气泡冒出时开始收集。)
向上排空气法
依据:氧气密度比空气大,且不与空气的成分反应
操作步骤
检查装置气密性→装入药品→固定在铁架台上→点燃酒精灯进行加热→收集氧气→将导管从水槽中移离→熄灭酒精灯
简记为:茶(查)、装(庄)、定、点、收、利(离)、息(熄)
检查装置气密性→装入药品→收集氧气
实验讨论
1.实验结束后,为什么先将导气管移出水面,然后熄灭酒精灯?
防止水槽中的水倒流回炽热的试管中,炸裂试管。
2.用高锰酸钾制取氧气时,试管口为什么塞一团棉花?
防止高锰酸钾粉末进入导气管。
验满方法
排水法:当集气瓶口有大量气泡冒出时,说明已收集满,否则未满;
向上排空气法:将带火星的木条靠近集气瓶瓶口,若木条复燃,说明已收集满,否则未满。
检验方法
将带火星的木条伸入集气瓶内,若木条复燃,则为氧气;否则不是氧气。
知识点二 二氧化碳的实验室制法
药品
大理石(或石灰石)与稀盐酸
反应原理
CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
发生装置
收集装置
固体加热型
(反应物状态为固体和液体,反应条件为常温)
向上排空气法
(二氧化碳能溶于水且能与水反应,密度比空气大)
实验步骤
(1)组:组装仪器。
(2)查:检查装置的气密性。
(3)装:将药品装入反应容器(先装固体,再加液体)。
(4)集:用向上排空气法收集。
(5)验:验满(将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,则气体已收集满)。
(6)放:集满后盖上玻璃片正放在桌面上。
检验方法
把生成的气体通入澄清石灰水中,若观察到澄清石灰水变浑浊证明生成的气体是二氧化碳。
验满方法
将燃着的木条放在集气瓶瓶口,若观察到木条熄灭,证明二氧化碳已经收集满。
净化装置
制取的 CO2中混有少量HCl气体(盐酸能挥发出HCl气体)和水蒸气,实验室常将制取的气体先通过饱和 NaHCO3溶液除去HCl气体,再通过浓硫酸除去水蒸气。
1.(2025·湖南·一模)按如图所示进行趣味实验,量筒涌出的柱状泡沫被形象地称为“大象牙膏”。实验中涉及相关内容正确的是
A.该实验产生的气体可以燃烧 B.没有催化剂过氧化氢不会反应
C.实验中产生气体的反应属于分解反应 D.反应前后催化剂的化学性质不同
【答案】C
【详解】A、过氧化氢催化分解生成水和氧气,产生的泡沫中含有氧气,氧气具有助燃性,但没有可燃性,故选项说法不正确;
B、催化剂只能改变过氧化氢分解的速率,不加催化剂,过氧化氢也会分解,只是反应速率较慢,故选项说法不正确;
C、过氧化氢分解生成水和氧气,该反应符合“一变多”的特点,属于分解反应,故选项说法正确;
D、催化剂是改变其它物质的反应速率,而本身化学性质和质量都不变的物质,故反应前后催化剂的化学性质相同,故选项说法不正确。
故选C。
2.(2025·安徽·一模)如下图是实验室制取与收集气体的装置图,据此回答有关问题。
(1)仪器Ⅰ的名称是 。
(2)实验室利用装置A装高锰酸钾制取氧气,该装置的缺陷是 。写出高锰酸钾制取氧气化学方程式 。
(3)用装置B制取氧气时,通过仪器I向锥形瓶内添加液体至 (选填“a”或“b”)处。相比于B装置,C装置除了装置简单、药品用量少和取材环保的优点外,还具有的优点: 。
【答案】(1)长颈漏斗
(2) 未在试管口塞一团棉花 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
(3) a 可以控制反应发生与停止
【详解】(1)由图可知,仪器Ⅰ的名称是:长颈漏斗;
(2)用高锰酸钾制取氧气,应在试管口塞一团棉花,防止加热时试管内粉末状物质进入导管,故该装置的缺陷是:未在试管口塞一团棉花;
高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,化学方程式为;2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;
(3)用装置B制取氧气时,通过仪器I向锥形瓶内添加液体至a处,形成液封,这样反应生成的气体才不会从长颈漏斗下端逸出;
相比于B装置,C装置可通过捏装置下部,使固液接触,反应开始,松开,固液分离,反应停止,故优点是:可以控制反应的发生和停止。
3.(2024·广西·中考真题)实验是学习化学的重要途径。回答问题:
(1)仪器①的名称是 。
(2)检查装置气密性是在添加药品 (填“前”或“后”)。
(3)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,其反应的化学方程式是 ,可选用的发生装置是 (填装置序号)。若用D装置收集CO2,验满的方法是 。
(4)用A、C装置制取并收集氧气,得到的气体中除氧气外,还含有 ;实验完毕后,先将导管移出水槽,再熄灭酒精灯,目的是 。
【答案】(1)锥形瓶
(2)前
(3) B 将燃着的木条伸到集气瓶口,若木条熄灭,证明已满
(4) 水蒸气 防止水倒吸入试管,使试管炸裂
【详解】(1)仪器①是锥形瓶;
(2)检查装置气密性是在添加药品前,以免装置漏气浪费药品;
(3)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,大理石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水、二氧化碳,其反应的化学方程式是;反应物为固体和液体,不需要加热,选择B为发生装置;二氧化碳不可燃、不助燃,若用D装置收集CO2,验满的方法是将燃着的木条伸到集气瓶口,若木条熄灭,证明已满;
(4)用A、C装置制取并收集氧气,利用排水法收集氧气,则得到的气体中除氧气外,还含有水蒸气;
实验完毕后,先将导管移出水槽,再熄灭酒精灯,目的是防止水倒吸入试管中,使试管炸裂。
4.(2024·山东菏泽·中考真题)图1是初中化学实验中常用装置。根据要求回答下列问题。
(1)仪器②的名称是 。
(2)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,可选择的装置为 (填字母),反应的化学方程式为 。
(3)用还原时,在F装置中通入,一段时间后加热,可观察到硬质玻璃管中发生的现象为 。该实验中对尾气进行处理的目的是 。
(4)化学兴趣小组利用某固体增氧剂(可与水反应产生)、饮料瓶、注射器、吸管、输液管等设计并制作了简易供氧器,如图2所示。图2中的甲装置与图1中的 (填字母)装置作用类似。
【答案】(1)锥形瓶
(2) BD/CD
(3) 黑色固体逐渐变红 防止污染空气
(4)C
【详解】(1)仪器②的名称是锥形瓶;
(2)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,该反应为固液常温型,发生装置可选择B或C,二氧化碳能溶于水且能与水反应,二氧化碳密度比空气大,只能选择向上排空气法收集,收集装置可选择D,故可选择的装置为BD或CD,大理石的主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,反应的化学方程式为:;
(3)用CO还原CuO时,在F装置中通入CO,一段时间后加热,一氧化碳和氧化铜加热生成铜和二氧化碳,可观察到硬质玻璃管中发生的现象为黑色固体逐渐变红;
一氧化碳有毒,直接排放会污染空气,该实验中对尾气进行处理的目的是防止污染空气;
(4)图2中的甲装置为固液常温型发生装置,且可以通过注射器控制液体的滴加速度,从而控制反应速率,与图1中的C装置作用类似,C装置中可以通过分液漏斗控制液体的滴加速度,从而控制反应速率;
考点三 条件因素类实验
考法01 燃烧条件的探究
1.(2024·重庆·中考真题)利用红磷和白磷进行燃烧条件探究,实验装置如下图所示。下列说法不正确的是
A.a处物质为白磷 B.红磷的着火点高于80℃
C.a、b两点对比说明燃烧需要氧气 D.c处通入氧气白磷能燃烧
【答案】C
【详解】A、a处物质能燃烧,为白磷,故说法正确;
B、b处物质没有燃烧,是红磷,跟氧气接触,没有燃烧说明红磷的着火点高于80℃,故说法正确;
C、铜片上的白磷燃烧,红磷不燃烧,能说明燃烧时温度需达到着火点,故说法错误;
D、c处通入氧气,水中的白磷燃烧,故说法正确。
故选C。
2.(2024·江苏无锡·中考真题)用如图所示装置进行“探究燃烧条件”的对比实验:a处通入氧气,管①中白磷未燃烧,b处通入氧气,管②中白磷燃烧。下列叙述错误的是
A.生料带起隔离作用
B.实验推知燃烧只需要氧气
C.实验推知白磷着火点(T)的范围:20℃<T≤80℃
D.利用该装置进行实验可减少污染
【答案】B
【详解】A、生料带起隔离作用,可以将管①、管②隔离开,说法正确;
B、通入氧气管①中,白磷未燃烧,管②中白磷燃烧,说明燃烧需要温度达到着火点;管②中白磷通入氧气前不燃烧,通入氧气后燃烧,说明燃烧需要氧气,说法错误;
C、实验推知白磷着火点(T)的范围:20℃<T≤80℃,说法正确;
D、白磷燃烧产生五氧化二磷,会污染空气,可以被该装置中氢氧化钠溶液吸收,则利用该装置进行实验可减少污染,说法正确。
故选:B。
考法02 铁锈蚀条件的探究
3.(2024·湖北·中考真题)同学们设计的下列实验方案(夹持装置已略去),能达到目的的是
目的
A.探究二氧化碳与水反应
B.探究不同催化剂的催化效果
C.验证质量守恒定律
D.探究空气中氧气的含量和铁生锈的条件
方案
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A、将二氧化碳通入紫色石蕊溶液,观察到紫色石蕊溶液变红,可能是二氧化碳与水反应生成的新物质使石蕊变红,也可能是二氧化碳与石蕊发生化学变化生成红色物质,所以将二氧化碳通入紫色石蕊溶液,观察到紫色石蕊溶液变红,不能证明二氧化碳与水发生了反应,应设计对比实验,故方案不能达到目的;
B、该实验中,过氧化氢溶液的浓度和催化剂的种类均不相同,变量不唯一,无法探究不同催化剂的催化效果,故方案不能达到目的;
C、稀盐酸和碳酸钙反应生成氯化钙、二氧化碳和水,生成二氧化碳气体会使装置内压强增大,气球会涨大,会受到浮力,导致反应前后质量不相等,无法验证质量守恒定律,故方案不能达到目的;
D、左边量筒上部足量光亮的铁丝绒只与空气接触,一段时间后,不会生锈;左边烧杯底部的铁丝绒只与水接触,一段时间后,不会生锈;右边左边量筒上部足量光亮的铁丝绒同时与空气和氧气接触,一段时间后,会生锈,量筒内液面上升;对比三处足量光亮的铁丝绒的变化可以得出铁生锈需要同时与空气和水接触,量筒内液面上升的体积就是足量光亮的铁丝绒消耗空气中氧气的体积,可以测定空气中氧气的含量,故方案能达到目的。
故选D。
4.(2024·吉林长春·中考真题)实验是化学研究的重要手段。图1为教材中探究铁锈蚀条件的实验装置,约一周后能观察到明显现象。小组同学对部分实验进行了改进,使出现明显现象的时间缩短至5~10分钟,改进后的装置如图2所示(夹持装置已略去)。
(1)图1实验中,对比 (填序号)可知,铁生锈与氧气有关。
(2)图2实验中,证明铁生锈与水有关的现象为 。
(3)图2实验能够在较短时间内观察到明显现象,其主要原因是 。
(4)图2实验的优点是在一定程度上缩短了实验时间,但仍存在不足。请你指出该实验设计的不足之处 (答一条即可)。
【答案】(1)AB
(2)U型管左侧铁丝生锈,右侧铁丝不生锈
(3)氧气浓度较大
(4)未能探究铁生锈是否与氧气有关
【详解】(1)图1实验中,试管A内的铁钉与氧气、水同时接触,试管B内的铁钉只与水接触,试管C内的铁钉只与氧气接触,最终只有试管A内的铁钉生锈,所以对比AB可知,铁生锈与氧气有关。
(2)图2实验中,H2O2溶液在MnO2的催化作用下产生大量氧气,并且产生的氧气带有水分,而U型管内的干燥剂可以吸收水分,右侧干燥管内的干燥剂也可以吸收水分,所以U型管左侧的光亮铁丝同时接触氧气、水,很快生锈,右侧光亮铁丝只接触氧气,不生锈,因此证明铁生锈与水有关的现象为:U型管左侧铁丝生锈,右侧铁丝不生锈。
(3)铁生锈是铁与氧气、水发生反应所致,而H2O2溶液在MnO2的催化作用下产生大量氧气,所以图2实验能够在较短时间内观察到明显现象,其主要原因是:氧气浓度较大。
(4)铁生锈是铁与氧气、水发生反应所致,图2实验的变量是水分,因此不足之处是:未能探究铁生锈是否与氧气有关。
考法03 催化剂的探究
5.(2024·江苏苏州·中考真题)某实验小组设计如图实验对过氧化氢分解进行探究。
下列相关说法不正确的是
A.对比实验甲和乙,探究H2O2浓度对H2O2分解速率的影响
B.对比实验乙和丁,探究MnO2对H2O2分解速率的影响
C.对比实验甲和丙,探究温度对H2O2分解速率的影响
D.对比实验甲、丙和丁,探究MnO2和温度对H2O2分解速率影响的程度
【答案】B
【详解】A、根据控制变量法,甲和乙的变量是过氧化氢的浓度,则对比实验甲和乙,探究H2O2浓度对H2O2分解速率的影响,故说法正确;
B、实验乙和丁的变量有浓度和二氧化锰,变量不唯一,则甲、乙不能探究MnO2对H2O2分解速率的影响,故说法错误;
C、甲和丙的变量是温度不同,丙的温度高,反应速率快,则对比实验甲和丙,探究温度对H2O2分解速率的影响,故说法正确;
D、根据C项的分析,对比甲和丙可以探究温度对H2O2分解速率的影响,对比实验甲、丁,变量是二氧化锰,则可以探究MnO2对H2O2分解速率的影响,故说法正确。
故选B。
6.(2024·重庆·中考真题)在医疗急数、化工生产等领域都有重要应用。
(1)从元素守恒角度看,下列物质不能用于制取氧气的是___________(填序号)。
A. B. C.
(2)某探究小组进行了“催化剂等因素对过氧化氢分解的影响”的系列探究,该小组分别取1g不同的催化剂,再加入溶质质量分数5%的过氧化氢溶液20mL,进行了如下实验:
序号
催化剂
温度
实验现象
甲
粉末
常温
持续产生气泡,速率适中,气流平稳
乙
红砖粉末
60℃
持续产生气泡,速率适中,气流平稳
丙
红砖小颗粒
常温
缓慢,有少量气泡逸出
丁
块状红砖
常温
十分缓慢,几乎看不到气泡
①写出实验甲中发生反应的化学方程式 。
②粉末与红砖粉末对过氧化氢溶液分解具有相同的催化效果,你认为此结论是否科学? (填“是”或“否”)。理由是 。
③能说明催化剂的催化效果与其形态有关的实验组合是 (填实验序号)。
④在一定温度下,另取2g红砖小颗粒,向其中加入8%的过氧化氢溶液20mL,继续实验,发现产生气泡的速率明显比实验丙快。请分析可能的原因(至少写两条) 。
【答案】(1)AC
(2) 否 实验温度不同,没有控制变量 丙、丁 在其他条件相同时,红砖小颗粒更多,催化效果更好;过氧化氢溶液浓度更高,反应更快(或温度更高,反应更快)。
【详解】(1)根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变可知,制取氧气的药品中应含有氧元素,甲烷和氯化钠都不含氧元素,所以不能用于氧气制取。
故选AC;
(2)①实验甲发生的反应为过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下分解生成水和氧气,方程式为;
②由表中甲乙实验数据可知,实验时除催化剂的种类不同,实验的温度也不同,没有控制变量,所以不能用于比较两种催化剂的催化效果,故实验结论不科学;
③丙和丁只有催化剂的形态不同,可以用于探究催化剂的催化效果与催化剂的形态有关;
④新增实验与实验丙对比变量为:催化剂的形态、质量和过氧化氢溶液的浓度,(温度也可能不同)所以造成产生气泡速率明显比实验丙快,可能是小颗粒状的红砖粉与过氧化氢溶液接触更充分,从而催化效果更好;或可能是过氧化氢溶液浓度更高,使反应更快;也可能是温度更高,造成催化效果更好;或是红砖小颗粒的质量大,与过氧化氢溶液接触更充分,使催化效果更好。(合理即可)
考法04 影响物质溶解性的因素
7.(2024·黑龙江大庆·中考真题)下列实验设计能达到实验目的的是
A.探究同种溶质在不同溶剂里的溶解性
B.验证红磷的着火点比白磷的高
C.验证质量守恒定律
D.测定空气中氧气的含量
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A、该实验中,溶质种类和溶剂种类均不同,变量不唯一,无法探究同种溶质在不同溶剂里的溶解性,不符合题意;
B、该实验中,白磷和红磷均是可燃物,温度相同,均与氧气接触,白磷燃烧、红磷不燃烧,说明温度达到了白磷的着火点, 没有达到红磷的着火点,则红磷的着火点比白磷的高,符合题意;
C、该实验中,锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,氢气是气体,会散逸到空气中,导致左边质量减小,无法验证质量守恒定律,不符合题意;
D、该实验中,木炭在空气中燃烧生成二氧化碳,二氧化碳是气体,化学反应前后,压强变化不大,无法测定空气中氧气的含量,不符合题意。
故选B。
8.(2024·山东潍坊·中考真题)科学探究与实践是初中化学学科的核心素养之一。下列实验设计不合理的是
A.分别向盛有50mL热水和冷水的两个烧杯中,加入等量品红,观察扩散情况,比较温度对分子运动快慢的影响
B.室温下,把等量的肥皂水分别滴加到盛有等量软水、硬水的两支试管中,振荡,观察泡沫多少,区分软水和硬水
C.室温下,将砂纸打磨过的形状、大小相同的铁片和铜片,分别插入盛有相同体积、相同溶质质量分数硫酸锌溶液的两支试管中,比较铁与铜的金属活动性
D.室温下,分别向盛有5mL水和汽油的两支试管中,各加入一粒相同的高锰酸钾后振荡,比较同种物质在不同溶剂中的溶解性
【答案】C
【详解】A、分别向盛有50mL热水和冷水的两个烧杯中,加入等量品红,观察扩散情况,品红在热水中的扩散速率比在冷水中快,由此可比较温度对分子运动快慢的影响,实验设计合理,不符合题意;
B、室温下,把等量的肥皂水分别滴加到盛有等量软水、硬水的两支试管中,振荡,观察泡沫多少,其中出现泡沫较多的是软水,出现泡沫较少的是硬水,能区分软水和硬水,实验设计合理,不符合题意;
C、室温下,将砂纸打磨过的形状、大小相同的铁片和铜片,分别插入盛有相同体积、相同溶质质量分数硫酸锌溶液的两支试管中,铁、铜与硫酸锌均不反应,说明金属活动性,无法比较铁与铜的金属活动性,实验设计不合理,符合题意;
D、室温下,分别向盛有5mL水和汽油的两支试管中,各加入一粒相同的高锰酸钾后振荡,该实验中溶剂种类不同,变量唯一,能比较同种物质在不同溶剂中的溶解性,实验设计合理,不符合题意。
故选:C。
知识点一 燃烧条件的探究
实验
(或事实)
有的物质可以燃烧,如红磷、酒精;有的物质不能燃烧,如水、大理石;
对比
铜片上的
白磷和红磷对比
铜片上的白磷
和水中的白磷对比
热水中的白磷
通氧气前与通氧气后对比
实验现象
铜片上的白磷燃烧,产生大量白烟,铜片上的红磷不燃烧。
铜片上的白磷燃烧,水中的白磷不燃烧。
通氧气前,热水中的白磷不燃烧;通氧气后,热水中的白磷燃烧
结论
可燃物是燃烧的条件之一
燃烧需要温度达到可燃物的着火点
燃烧需要与氧气接触
燃烧需要与氧气接触
通常情况下:燃烧需要同时满足三个条件:
1 可燃物; ②可燃物与氧气(或空气)接触; ③温度达到可燃物的着火点。
实验分析
铜片的作用
导热、放置药品;
热水的作用
1 使水中白磷与空气隔绝 ②为薄铜片上的药品提供热量
知识点二 铁锈蚀条件的探究
实验方案
现象
试管C:铁与水、氧气同时接触
铁钉生锈
试管B:铁只与水接触
铁钉无明显变化
试管A:铁只与氧气接触
铁钉无明显变化
实验分析
试管C与试管B对比,C中铁钉生锈,B中铁钉不生锈,说明铁生锈需要与氧气接触。
试管A与试管C对比,C中铁钉生锈,A中铁钉不生锈,说明铁生锈需要与水接触。
结论:铁生锈的条件是铁与水、氧气同时接触。
知识点三 催化剂的探究
1.催化剂的特点中“改变”的含义,包括加快和减慢化学反应速率两个方面。
2.催化剂在化学反应前后本身的质量和化学性质都不改变,但并不是说催化剂不参加反应,实际上,许多催化剂都参与了反应,只是经过一系列变化后,又变回了原来的物质。
3.探究某物质是不是反应的催化剂,除了看其能否改变化学反应速率外,还必须验证在化学反应前后其质量和化学性质是否改变。
知识点四 影响物质溶解性的因素
1.影响固体溶解性的因素
(1)内部因素:
溶质性质:不同的物质在同一溶剂中溶解性 不同 。
溶剂性质:同一物质在不同的溶剂中溶解性 不同 。
(2)外部因素:温度——同一种物质在同一溶剂中的溶解性与 温度 有关。
2.影响气体溶解性的因素
(1)内因:气体在水中的溶解性跟气体的性质有关。
(2)外因:①在温度不变时,随着压强的增大,气体的溶解性 增大 ;
②在压强不变时,随着温度的升高,气体的溶解性 减小 。
1.(2025·上海长宁·一模)下表实验能说明影响物质溶解性的因素是
实验编号
温度
固体
液体
固体和液体混合并振荡后的现象
1
20℃
1g碘
5g水
有固体剩余
2
20℃
1g碘
5g汽油
无固体剩余
3
30℃
1g碘
5g水
有固体剩余
4
30℃
1g碘
10g水
有固体剩余
A.溶剂种类 B.溶质种类 C.溶剂质量 D.温度
【答案】A
【详解】A、由实验1、2对比可知,除了溶剂的种类不同外,其他条件均相同,实验1有固体剩余,实验2无固体剩余,说明溶剂种类是影响物质溶解性的因素,符合题意;
B、四个实验中,溶质的种类均相同,不能说明溶质种类是影响物质溶解性的因素,不符合题意;
C、由实验3、4对比可知,除了溶剂质量不同外,其他条件均相同,实验3、4均有固体剩余,不能说明溶剂质量是影响物质溶解性的因素,不符合题意;
D、由实验1、3对比可知,除了温度不同外,其他条件均相同,实验1、3均有固体剩余,不能说明温度是影响物质溶解性的因素,不符合题意。
故选:A。
2.(2024·河北·中考真题)老师在课上演示了两个趣味实验。
(1)“火焰分割”。先将加热至红热的铁丝网a平伸到火焰上部,如图甲所示;再将常温的铁丝网b平伸到火焰下部,两张铁丝网中间的火焰熄灭,如图乙所示。
①铁块能拉成铁丝是利用了铁的 性。
②“两张铁丝网中间的火焰熄灭”的主要原因:铁丝网b吸收热量, (选填字母)。
A.使酒精的着火点降低
B.使温度降低到酒精的着火点以下
(2)“铁花飞溅”。将铁粉抖撒到酒精灯火焰上方,铁粉剧烈燃烧,火星四射,宛如美丽的“铁花”。铁燃烧生成四氧化三铁的化学方程式为 。
【答案】(1) 延展 B
(2)
【详解】(1)①铁块能拉成铁丝是利用了铁的延展性;
②“两张铁丝网中间的火焰熄灭”的主要原因:铁丝网b吸收热量,使温度降低到酒精的着火点以下,故选:B;
(2)铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁,化学方程式为。
3.(2024·黑龙江·中考真题)结合下列教材中的实验,按要求回答问题:
(1)测定空气中氧气含量实验,测量结果偏小的可能原因是 (答一点)。
(2)硫在氧气中燃烧实验,集气瓶内水的作用是 。
(3)过滤时玻璃棒的作用是 。
(4)根据 (填写字母)试管中的现象对照可得出铁生锈的条件之一是与水接触。
【答案】(1)红磷的量不足或装置漏气或未冷却至室温就打开止水夹
(2)吸收二氧化硫,防止污染空气
(3)引流(或引流,防止液体洒出)
(4)AC
【详解】(1)在测定空气中氧气含量实验中,实验结果偏小,可能是红磷的量不足,不能将装置内氧气耗尽,也可能是装置漏气,在冷却至室温的过程中,外界空气进入占据了一定的体积,也可能是未冷却至室温就打开止水夹,气体受热膨胀,占据了一定的体积;
(2)硫在氧气中燃烧生成二氧化硫,二氧化硫有毒,散逸到空气中,会污染空气,二氧化硫能与水反应,故集气瓶内水的作用是:吸收二氧化硫,防止污染空气;
(3)过滤时,玻璃棒的作用是:引流,防止液体洒出;
(4)试管A中铁钉与氧气和水接触,生锈,试管C中铁钉只与氧气接触,不生锈,故AC试管中的现象对照可得出铁生锈需要与水接触。
4.(2024·山东烟台·中考真题)实验探究是学习化学的重要方法。请根据下列实验装置图回答问题。
(1)装置B中仪器①的名称是 。
(2)实验室用大理石和稀盐酸制取,应选用的发生装置是 (填字母序号,下同),实验室加热高锰酸钾固体制取,应选用的发生装置是 。
(3)实验室制取和,均不能选用的收集装置是 。
(4)兴趣小组用图甲所示装置探究不同催化剂对过氧化氢分解的催化效果。取大小相同的新鲜土豆块和新鲜猪肝块作催化剂,分别加入10mL相同浓度的过氧化氢稀溶液后,用传感器测量装置中气压的变化,如图乙中曲线a、b所示。
①结合实验和曲线a、b分析,两种催化剂中催化效率更高的是 。
②从曲线a、b的变化可以看出,过氧化氢分解的反应是 (填“放热”或“吸热”)反应,加猪肝块催化的过氧化氢完全反应所用的时间大约是 s(填“30”“65”或“120”)。
③曲线a、b最终达到相同的压强,说明 。
【答案】(1)分液漏斗
(2) B A
(3)D
(4) 猪肝块 放热 30 催化剂只改变化学反应速率,不改变生成物的质量
【详解】(1)装置B中仪器①的名称是分液漏斗;
(2)实验室用大理石和稀盐酸制取,制取原理是碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,该反应中反应物为固体和液体,反应条件为常温,则应选用固液常温型发生装置,即装置B;
实验室加热高锰酸钾固体制取,制取原理是高锰酸钾在加热条件下
5.(2024·江苏徐州·中考真题)蒸汽眼罩是常见的缓解眼睛疲劳的产品,使用原理是其中的发热剂(含有铁粉、氯化钠、活性炭和吸水树脂等)能释放热量,产生水蒸气。取发热剂进行如下探究。
(1)向发热剂中加入适量硫酸铜溶液,观察到有红色固体出现,说明发热剂含有 ,发生反应的基本反应类型为 。
(2)发热剂发热的原理是铁粉与 反应生成铁锈放热,铁生锈是缓慢氧化放热不明显,而蒸汽眼罩打开即迅速升温,这与发热剂中含有的氯化钠、活性炭有关,其中活性炭具有 性。
(3)取足量发热剂测定空气中氧气的含量,装置如图,气密性良好。广口瓶容积为150mL,量筒内水的体积为50mL。一段时间后,打开弹簧夹,进入瓶内的水的体积最多为 mL。
(4)影响蒸汽眼罩使用效果的因素很多,请列举一条: 。
【答案】(1) 铁粉 置换反应
(2) 氧气和水 吸附
(3)30
(4)包装袋密封性不好
【详解】(1)向发热剂中加入适量硫酸铜溶液,观察到有红色固体出现,且铜是红色固体,说明发生了置换反应,铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,所以发热剂含有铁粉;铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,反应物为单质与化合物,生成物也是单质与化合物,属于置换反应。
(2)铁生锈是铁与空气中的氧气和水反应生成的;活性炭疏松多孔,所以活性炭具有吸附性。
(3)空气中氧气约占空气体积的,因广口瓶容积为150mL,所以瓶内氧气的体积约为。
(4)蒸汽眼罩发热是铁与空气中的氧气和水反应放热,若包装袋密封性不好,铁提前反应,使用时影响蒸汽眼罩使用效果。
6.(2024·山东青岛·中考真题)化学反应需要一定的条件,控制条件可以调控化学反应。“启航”小组以“调控化学反应”为主题展开探究,请回答下列问题。
【生火有道】
(1)观察生活:小组同学观察到天然气、木炭能燃烧,而水和石头不能燃烧,得出燃烧的条件之一是 。
实验探究:为继续探究燃烧的条件,小组同学设计并完成了图1所示实验。
已知:白磷着火点40℃,红磷着火点240℃。磷燃烧时产生污染空气的五氧化二磷白烟。
【现象与结论】
(2)①铜片上的白磷燃烧,红磷不燃烧,得出燃烧的条件之一是 。
②小红根据 现象,得出燃烧的条件之一是可燃物与氧气接触。
【评价与反思】
(3)①实验中小组同学认为图1装置存在不足,于是设计了图2所示装置。图2装置的优点为 。
②小明对小红的结论提出质疑,设计了图3所示装置,对燃烧过程中的氧气含量进行测定,得到图4所示图像。结合图像分析,“可燃物与氧气接触”应准确地表述为 。
【调控有术】
化学反应速率与多种因素有关,为探究影响过氧化氢分解速率的因素,小组同学分别取足量且等质量的过氧化氢溶液完成了下列实验。
实验序号
过氧化氢溶液的浓度
二氧化锰粉末的质量/g
温度/℃
10秒共收集到氧气的体积/mL
①
3%
0
10
几乎无
②
5%
0
20
几乎无
③
5%
0.5
20
14
④
10%
0.5
20
80
(4)探究催化剂对过氧化氢分解速率的影响,应选择的实验序号是 ;对比实验③和实验④,可得出的结论是 ;上述实验无法探究出 因素对过氧化氢分解速率的影响(写一条即可)。
【应用有方】
(5)通过探究,小组同学认识到,生活中也可以通过控制条件促进或抑制化学反应。
①用天然气做饭,发现炉火火焰呈黄色,锅底出现黑色物质,这时需要 (填“调大”或“调小”)灶具的进风口。
②炒菜时如果油锅着火,可采取的灭火措施是 (写一条即可)。
【答案】(1)可燃物
(2) 温度达到可燃物的着火点 铜片上的白磷燃烧,而热水中的白磷不燃烧
(3) 环保 可燃物与足够浓度的氧气接触
(4) ②③ 相同条件下,过氧化氢溶液浓度越大,反应速率越快 催化剂的种类
(5) 调大 用锅盖盖灭
【详解】(1)小组同学观察到天然气、木炭能燃烧,而水和石头不能燃烧,得出燃烧的条件之一是可燃物,天然气、木材具有可燃性,而水和石头不具有可燃性。
(2)①白磷和红磷都属于可燃物,且都与氧气接触,铜片上的白磷燃烧,红磷不燃烧,得出燃烧的条件之一是温度达到可燃物的着火点。
②铜片上的白磷和水中的白磷属于同一种物质,且着火点相同,小红根据铜片上的白磷燃烧,而热水中的白磷不燃烧现象,得出燃烧的条件之一是可燃物与氧气接触。
(3)①实验中小组同学认为图1装置存在不足,白磷燃烧有大量白烟生成,污染环境,图2所示装置是在密闭环境中进行实验,不会污染环境,装置的优点为环保。
②由图3和图4可知:白磷燃烧消耗试管中的氧气,氧气的含量逐渐减少,当氧气浓度小于10%时,白磷不在燃烧,结合图像分析,“可燃物与氧气接触”应准确地表述为可燃物与足够浓度的氧气接触。
(4)探究催化剂对过氧化氢分解速率的影响,变量是有无催化剂,过氧化氢溶液的浓度,反应时的温度必须相同,应选择的实验序号是②③;比实验③和实验④,催化剂粉末质量相同,反应时温度相同,只有过氧化氢溶液的浓度不同,浓度越大,相同时间内收集氧气的体积越大,可得出的结论是相同条件下,过氧化氢溶液浓度越大,反应速率越快;上述实验无法探究出催化剂的种类因素对过氧化氢分解速率的影响。
(5)①用天然气做饭,发现炉火火焰呈黄色,锅底出现黑色物质,说明氧气不充足,燃烧不充分,这时需要调大灶具进风口,使燃烧更充分。
②炒菜时如果油锅着火,可采取的灭火措施是用锅盖盖灭,对应灭火的原理是隔绝空气。
考点四 实验操作类实验
考法01 粗盐中难溶性杂质的去除
1.(2024·内蒙古通辽·中考真题)下图为“粗盐中难溶性杂质的去除”实验的三步操作,下列说法正确的是
A.以上操作中使用玻璃棒的目的是相同的
B.步骤①也可将粗盐逐渐加入盛有水的量筒中溶解
C.步骤③当蒸发皿中出现较多固体时,停止加热,利用余热蒸干
D.可以采用上述三步操作分离氯化钠和碳酸钠的固体混合物
【答案】C
【详解】A、①溶解操作中玻璃棒的作用是搅拌、加速溶解,②过滤操作中玻璃棒的作用是引流,③蒸发操作中玻璃棒的作用是搅拌、防止局部温度过高造成液滴飞溅,故A说法不正确;
B、量筒是用来量取一定体积的液体,不能将粗盐逐渐加入盛有水的量筒中溶解,故B说法不正确;
C、步骤③当蒸发皿中出现较多固体时,停止加热,利用余热蒸干,故C说法正确;
D、氯化钠和碳酸钠均能溶于水,不能用溶解、过滤、蒸发的方法分离氯化钠和碳酸钠的固体混合物,故D说法不正确;
故选:C。
2.(2024·山东日照·中考真题)实验室里有一瓶只含少量泥沙的氯化钠固体,欲除去杂质,配制氯化钠溶液。回答下列问题:
(1)除去氯化钠固体中的少量泥沙主要实验操作如图所示:
①下列说法正确的是 (填标号)。
A.步骤A、B、C中玻璃棒的作用相同
B.步骤B中,若滤液仍浑浊,应再过滤一次
C.步骤C中,需将食盐水蒸干,再停止加热
D.步骤D中,将热的蒸发皿直接放到实验台上
②步骤C中,若不慎将燃着的酒精灯碰倒,洒出的酒精在桌上燃烧,应立刻用 扑盖。
(2)用提纯的氯化钠固体和水配制溶质质量分数为7%的氯化钠溶液。
①实验步骤:计算、称量、量取、 、装瓶并贴标签。
②称量氯化钠固体时,托盘天平上游码的位置是下图中的 (填标号)。(以下用游码)
③量取水时,读数如图所示,则所配溶液中氯化钠的质量分数 (填“>”“<”或“=”)7%。(若其他操作均正确;水的密度可近似看作)
【答案】(1) B 湿布
(2) 溶解 C >
【详解】(1)①A、步骤A中玻璃棒的作用是搅拌、B中玻璃棒的作用是引流、C中玻璃棒的作用是搅拌,A错误;
B、 步骤B中,若滤液仍浑浊,应再过滤一次,B正确;
C、步骤C中,蒸发皿中出现较多固体时停止加热,不能将食盐水蒸干,C错误;
D、步骤D中,不能将热的蒸发皿直接放到实验台上,防止烫坏试验台,D错误;
故选B。
②步骤C中,若不慎将燃着的酒精灯碰倒,洒出的酒精在桌上燃烧,应立刻用湿布扑盖;
(2)①水配制 50g 溶质质量分数为7%的氯化钠溶液步骤为计算、称量、量取、溶解、装瓶并贴标签;
②需要称去的氯化钠的质量为,故选C;
③量取水时 视线应与凹液面最低处保持水平,图示量取水的体积偏小,故所配溶液中氯化钠的质量分数>7%。
考法02 一定溶质质量分数的氯化钠溶液的配制
3.(2024·广西·中考真题)实验室要配制50g质量分数为16%的氯化钠溶液,下列做法错误的是
A.计算:配制该溶液所需氯化钠固体的质量为8.0g
B.称量:用托盘天平称量所需的氯化钠固体
C.溶解:将称量好的氯化钠固体倒入量筒中溶解
D.装瓶:将配制好的溶液装入贴好标签的试剂瓶并盖好瓶塞
【答案】C
【详解】A、配制该溶液所需氯化钠固体的质量为=8.0g,故A正确;
B、固体药品用托盘天平称取,故B正确;
C、溶解固体不能在量筒中进行,故C错误;
D、将配制好的溶液装入贴好标签的试剂瓶并盖好瓶塞,故D正确。
故选C。
4.(2024·四川乐山·中考真题)实验室现有质量分数为8%的氯化钠溶液,但在实验中需要质量分数为4%的氯化钠溶液,某同学准备用8%的氯化钠溶液和蒸馏水(密度为)进行配制.
回答下列问题:
(1)计算配制时需要8%的氯化钠溶液的质量为 g.
(2)量取蒸馏水时应选择量程为 (选填“10”、“20”或“50”)的量筒.
(3)下图所示的仪器中,本实验不会使用到的是 (填仪器名称).
(4)将配制好的氯化钠溶液装入试剂瓶时有少量溶液洒出,对所配制氯化钠溶液质量分数的影响是 (选填“偏大”、“偏小”或“不影响”).
【答案】(1)25
(2)50
(3)酒精灯
(4)不影响
【详解】(1)稀释前后,溶质质量不变,设配制时需要8%的氯化钠溶液的质量为,,,配制时需要8%的氯化钠溶液的质量为25g。
(2)需要水的质量=50g-25g=25g,需要水的体积=,量取蒸馏水时应选择量程为50mL。
(3)下图所示的仪器中,本实验不会使用到的是酒精灯,配制过程中不需要加热,不会使用到酒精灯。
(4)溶液具有均一、稳定性质,将配制好的氯化钠溶液装入试剂瓶时有少量溶液洒出,对所配制氯化钠溶液质量分数的影响是不影响。
考法03 碳还原氧化铜
5.(2024·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)下图所示为初中化学教科书中的部分实验,请根据图示回答下列问题:
(1)图A实验中集气瓶内水的作用是 。
(2)图B实验中酒精灯加金属网罩的作用是 。
(3)图C实验中用玻璃棒不断搅拌的目的是 。
(4)图D实验为测定白醋的,若使用的试纸事先用蒸馏水润湿,则测定的结果将 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)吸收SO2,防止污染空气
(2)集中火焰,提高温度
(3)加快散热,加速溶解
(4)偏大
【详解】(1)硫在氧气中燃烧生成二氧化硫,二氧化硫是空气污染物,不能直接排放到空气中,集气瓶内水的作用是:吸收SO2,防止污染空气。
(2)酒精灯加金属网罩的作用是:集中火焰,提高温度。
(3)浓硫酸溶于水时会产生大量的热,容易造成局部过热导致酸液飞溅,用玻璃棒不断搅拌的目的是:加快散热,加速溶解。
(4)摆错呈酸性,若pH试纸事先用蒸馏水润湿,会导致白醋被稀释,酸性减弱,pH增大,所以测定的结果将偏大。
考法04 一氧化碳还原氧化铁
6.(2024·四川内江·中考真题)如图是实验室模拟工业炼铁的装置。下列有关分析不正确的是
A.澄清石灰水变浑浊,说明有CO2生成
B.该反应中,失去氧的物质是CO
C.CO具有可燃性
D.硬质玻璃管中固体质量逐渐减小
【答案】B
【详解】A、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,澄清石灰水变浑浊,说明有CO2生成,故选项说法正确;
B、一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳,该反应中,失去氧的物质是氧化铁,故选项说法错误;
C、一氧化碳有毒,直接排放到空气中会污染环境,常在装置末端的导管口放一盏燃着的酒精灯,是为了点燃尾气,利用的是一氧化碳具有可燃性,故选项说法正确;
D、一氧化碳具有还原性,高温下与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,随着反应的进行,硬质玻璃管中固体质量逐渐减小,故选项说法正确;
故选:B。
7.(2024·山东滨州·中考真题)小明和同学们在学习了工业炼铁的原理后,想通过自制一氧化碳模拟工业炼铁的化学原理。
【查阅资料】①二氧化碳和炭粉在高温的条件下生成一氧化碳;
②饱和碳酸氢钠溶液不与二氧化碳反应;
③饱和碳酸氢钠溶液能吸收氯化氢气体;
④一氧化碳既不与氢氧化钠溶液反应也不与澄清石灰水反应;
【设计并进行实验】同学们设计并进行了下图所示的实验(装置气密性良好);
【实验分析】请结合实验完成下列问题:
(1)装置A中发生反应的化学方程式为 ;
(2)装置C的作用是 ;
(3)装置E中发生反应的化学方程式为 ;
(4)反应完毕,装置H中玻璃管内观察到的现象是 ,该反应的还原剂是 (填化学式);
(5)装置J中点燃的酒精灯的作用是 。
【答案】(1)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
(2)干燥二氧化碳气体
(3)CO2 + 2NaOH = Na2CO3 + H2O
(4) 固体由红色变成黑色 一氧化碳/CO
(5)处理尾气,防止一氧化碳污染空气
【分析】盐酸具有挥发性,A中产生的气体是二氧化碳、氯化氢和水蒸气,B装置中的碳酸氢钠能吸收氯化氢,浓硫酸具有吸水且不与二氧化碳反应,C装置中浓硫酸能吸收水蒸气;D装置发生的反应是碳与二氧化碳在高温条件下生成一氧化碳,氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,装置E能吸收没有参加反应的二氧化碳,二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,F装置能检验二氧化碳是否完全除尽,G装置中浓硫酸能吸收水蒸气;H装置中一氧化碳与氧化铁在高温条件下生成铁和二氧化碳,二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,I装置能检验二氧化碳,一氧化碳具有可燃性,J装置用于处理尾气,防止一氧化碳污染空气;
【详解】(1)石灰石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式是CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
(2)浓硫酸具有吸水且不与二氧化碳反应,装置C的作用是干燥二氧化碳气体;
(3)装置E中发生的反应是氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,反应的化学方程式为:CO2 + 2NaOH = Na2CO3 + H2O;
(4)H装置中一氧化碳与氧化铁在高温条件下生成铁和二氧化碳,反应完毕,装置H中玻璃管内观察到的现象是固体由红色变成黑色;该反应中一氧化碳得到氧元素,还原剂是一氧化碳(或CO);
(5)装置J中点燃的酒精灯的作用是处理尾气,防止一氧化碳污染空气。
知识点一 粗盐中难溶性杂质的去除
实验步骤
观察到的现象
结论或解释
1.溶解
(1)用量筒量取10 mL蒸馏水,倒入小烧杯中
(2)称取3.0 g粗盐,加入水中,用玻璃棒不断搅拌,直至粗盐不再溶解
粗盐为淡黄色固体,溶解后所得液体呈浑浊状
粗盐是混合物
2.过滤
组装一套过滤装置,并进行过滤操作
不溶物留在滤纸上;滤液为无色液体
过滤可除去液体中的不溶性杂质
3.蒸发
将滤液倒入蒸发皿中,用酒精灯加热,
并用玻璃棒不断搅拌。待蒸发皿中
出现较多晶体时,即停止加热
滤液的量逐渐减少,当水分蒸发到一定程度时,蒸发皿中有晶体析出
得到的是较纯净的氯化钠
4.计算产率
用玻璃棒将蒸发皿中的固体转移到称量纸上,称量后回收到指定的容器中。根据提纯后得到的氯化钠的质量,计算本次实验氯化钠的产率
称得提纯后的氯化钠
质量为1.8 g
本次实验产率为60 %
知识点二 一定溶质质量分数的氯化钠溶液的配制
1.用固体溶质配制溶液:
①步骤:计算、称量、量取、溶解、装瓶贴标签(标签上注明溶液名称和浓度)
②仪器:天平、药匙、量筒、滴管、烧杯、玻璃棒
2.用浓溶液加水稀释配制稀溶液
①步骤:计算、量取、混匀、装瓶贴标签(标签上注明溶液名称和浓度)
②仪器:量筒、滴管、烧杯、玻璃棒
3.误差分析:
①溶质质量分数偏大的原因:量取水时俯视读数;称量固体试剂时,天平向左倾斜;砝码生锈
②溶质质量分数偏小的原因:量取水时仰视读数;称量固体试剂时,天平向右倾斜;向烧杯中倾倒固体试剂时有少许洒落在烧杯外面;烧杯不干燥.
知识点三 碳还原氧化铜
实验仪器
试管、酒精灯、金属网罩、铁架台(带铁夹)、弹簧夹、橡胶塞、导管、升降台、火柴
实验试剂
木炭、氧化铜、澄清石灰水。
实验原理
C+2CuO 高温 2Cu+CO2↑。
实验装置
实验步骤
a.连接仪器,检查装置的气密性;
b.把刚烘干的木炭粉末和氧化铜粉末混合均匀,小心地铺放进试管;
c.将试管固定在铁架台上,将导管插入澄清石灰水中;
d.打开弹簧夹,用酒精灯加热混合物几分钟;
e.先撤出导管,用弹簧夹夹紧乳胶管,停止加热,待试管冷却后再把试管里的粉末倒在纸上。观察现象。
实验现象
大试管中的固体由 黑 色变为 红 色;小试管中的澄清石灰水 变浑浊 。
实验结论
木炭能够还原氧化铜生成 铜 单质和 二氧化碳 ;该实验说明木炭具有 还原 性。
实验注意
①木炭粉和氧化铜粉末烘干的原因: 防止木炭与水蒸气反应生成的氢气和一氧化碳与氧化铜反应。
②火焰加金属网罩的目的:集中火焰,提高温度。
③实验结束后,先撤出导气管,再停止加热的目的:防止石灰水倒流炸裂热的试管。
④待试管冷却后再把试管中的粉末倒出的原因:防止热的铜接触空气又被氧化。
⑤木炭配比比理论值稍微多一点,因为木炭会和试管中的氧气反应。
计算思维辨析
固体木炭还原氧化铜,完全反应后固体减少量为生成的二氧化碳质量。用氢气和一氧化碳两种气体还原氧化铜时,则固体减少量是氧化铜中氧元素的质量。
知识点四 一氧化碳还原氧化铁
实验现象
化学方程式
装置图
实验现象
A处
红棕色粉末逐渐变成黑色
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
B处
澄清石灰水变浑浊
Ca(OH)2 +CO2 = CaCO3↓ + H2O
C处
产生蓝色火焰
2CO + O22CO2
注意事项
(1)先通入CO一会儿,再给氧化铁加热;原因:排尽装置中的空气,防止加热CO与空气的混合气体发生爆炸。
(2)停止加热,继续通入CO至玻璃管冷却;原因:防止热的铁被空气再次氧化。
(3)尾气处理:①点燃,使CO变成无毒的CO2;②用气球或用排水法将尾气收集起来。
(4)澄清石灰水的作用:检验生成的二氧化碳。
1.(2024·湖北武汉·中考真题)实验室配制一定溶质质量分数的氯化钠溶液,下列操作错误的是
A.取用氯化钠 B.称量氯化钠
C.量取水 D.溶解氯化钠
【答案】A
【详解】A、取用氯化钠时,瓶塞应倒放,应该用药匙,该选项操作错误;
B、用托盘天平称量药品时,应左物右码,该选项操作正确;
C、用量筒量取液体时,应平视凹液面最低处,该选项操作正确;
D、溶解氯化钠时,用玻璃棒不断搅拌,能加速溶解,该选项操作正确。
故选A。
2.(2024·云南怒江·一模)实验小组的同学按照如图1所示装置进行木炭还原氧化铜的实验,实验时,试管中固体的质量随加热时间的变化如图2所示,下列分析不正确的是
A.M点时反应未开始
B.N点对应的固体物质有木炭、氧化铜、铜三种
C.实验结束时,应先熄灭酒精灯,再将导管移出水面
D.的过程中,木炭表现出还原性,木炭将氧化铜还原为铜
【答案】C
【分析】高温条件下氧化铜和碳反应生成铜和二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。
【详解】A、M点时没有反应,无明显现象,反应未开始,该选项说法正确;
B、N点对应的固体物质有3种,即反应生成的铜和没有反应的碳和氧化铜,该选项说法正确;
C、实验结束时应先将导管移出水面,再熄灭酒精灯,以防止液体倒流炸裂试管,该选项说法不正确;
D、木炭具有还原性,能与氧化铜在高温条件下生成铜和二氧化碳,所以的过程中,木炭表现出还原性,木炭将氧化铜还原为铜,该选项说法正确。
故选C。
3.(2024·黑龙江牡丹江·中考真题)实验室配制一定质量分数的氯化钠溶液,使用的仪器如下,请结合实验过程回答问题。
(1)①的作用是 。
(2)称量一定质量的氯化钠需要的仪器有 (填序号)。
(3)使用②量取水的体积,若俯视读数,实际配制的溶液中溶质的质量分数 (填“偏大”“偏小”或“不变”)
【答案】(1)搅拌,加速溶解
(2)⑤、⑥
(3)偏大
【详解】(1)实验室配制一定质量分数的氯化钠溶液,①玻璃棒的作用是搅拌,加速溶解;
(2)称量一定质量的氯化钠需要的仪器有⑤托盘天平和⑥药匙;
(3)使用②量取水的体积,若俯视读数,读数偏大,则实际量取的水的体积偏小,导致实际配制的NaCl溶液中溶质的质量分数偏大。
4.(2024·山东临沂·中考真题)铁是生活生产中重要的金属材料。请完成下列问题:
(1)实验1硬质玻璃管中的现象为 。
(2)实验2模拟西汉时期湿法炼铜工艺,该反应的化学方程式为 。
(3)由实验3可知,铁制品锈蚀的过程,实际上是铁与 发生化学反应的过程。
【答案】(1)红棕色粉末变为黑色
(2)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
(3)氧气和水
【详解】(1)实验1硬质玻璃管中发生的反应为氧化铁和一氧化碳在高温条件下反应生成铁和二氧化碳,该反应的现象为红棕色粉末变为黑色。
(2)铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,该反应的化学方程式为Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。
(3)由实验3可知,只有水,没有氧气,铁钉不生锈;只有氧气,没有水,铁钉也不生锈;只有氧气和水同时存在时,铁钉才会生锈,说明铁制品锈蚀的过程,实际上是铁与氧气和水发生化学反应的过程。
5.(2024·福建·中考真题)请参加“氯化钠欢乐之旅”的实践活动。
任务一 参观盐场
(1)利用风吹和日晒使海水不断蒸发至有晶体析出,此过程溶液中NaCl的质量分数逐渐 (填“增大”或“减小”)。
任务二 提纯粗盐
(2)粗盐提纯的有关操作如下图所示。
①正确的操作顺序是 (填标号)。
②操作A中,当加热到蒸发皿中出现 时,停止加热。
③操作C中,玻璃棒的作用是 。
任务三 应用食盐
(3)农业上常用质量分数为16%的NaCl溶液选种。若在实验室中配制该溶液,需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管和 。
(4)NaCl是一种重要的化工原料。从元素守恒的视角,以NaCl为基本原料,可能制取的物质有 (写一种)。
【答案】(1)增大
(2) B、C、A 较多固体 引流
(3)量筒
(4)NaOH、Cl2
【详解】(1)利用风吹和日晒使海水不断蒸发至有晶体析出,该过程中水的质量减小,根据,则此过程溶液中NaCl的质量分数逐渐增大;
(2)①粗盐提纯的正确操作顺序是溶解、过滤、蒸发,即B、C、A;
②操作A为蒸发,蒸发时,当加热到蒸发皿中出现较多固体时,停止加热;
③操作C为过滤,过滤时玻璃棒的作用是引流;
(3)农业上常用质量分数为16%的NaCl溶液选种,在实验室中配制该溶液,需要的仪器有药匙、托盘天平、烧杯、量筒、胶头滴管、玻璃棒,其中玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管和量筒;
(4)NaCl是一种重要的化工原料,从元素守恒的视角,以NaCl为基本原料,可能制取的物质有NaOH、Cl2等。
6.(2024·山东菏泽·中考真题)图1是初中化学实验中常用装置。根据要求回答下列问题。5
(1)仪器②的名称是 。
(2)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,可选择的装置为 (填字母),反应的化学方程式为 。
(3)用还原时,在F装置中通入,一段时间后加热,可观察到硬质玻璃管中发生的现象为 。该实验中对尾气进行处理的目的是 。
(4)化学兴趣小组利用某固体增氧剂(可与水反应产生)、饮料瓶、注射器、吸管、输液管等设计并制作了简易供氧器,如图2所示。图2中的甲装置与图1中的 (填字母)装置作用类似。
【答案】(1)锥形瓶
(2) BD/CD
(3) 黑色固体逐渐变红 防止污染空气
(4)C
【详解】(1)仪器②的名称是锥形瓶;
(2)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,该反应为固液常温型,发生装置可选择B或C,二氧化碳能溶于水且能与水反应,二氧化碳密度比空气大,只能选择向上排空气法收集,收集装置可选择D,故可选择的装置为BD或CD,大理石的主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,反应的化学方程式为:;
(3)用CO还原CuO时,在F装置中通入CO,一段时间后加热,一氧化碳和氧化铜加热生成铜和二氧化碳,可观察到硬质玻璃管中发生的现象为黑色固体逐渐变红;
一氧化碳有毒,直接排放会污染空气,该实验中对尾气进行处理的目的是防止污染空气;
(4)图2中的甲装置为固液常温型发生装置,且可以通过注射器控制液体的滴加速度,从而控制反应速率,与图1中的C装置作用类似,C装置中可以通过分液漏斗控制液体的滴加速度,从而控制反应速率;
7.(2024·四川达州·中考真题)气体的制取和性质是初中化学核心知识之一,结合以下实验装置回答问题。
(1)标号①的仪器名称是 。
(2)氢气是最理想的能源,实验室常用锌粒和稀硫酸制取。若制取并收集较干燥的氢气,应选择的装置组合是 (从图1的A~E中选择,填字母序号)。
(3)若选用F装置制氢气,其优点是 。
炭和水蒸气在高温条件下反应也会生成氢气,同时生成碳的氧化物。为探究该反应生成气体的成分,化学兴趣小组进行了如下实验(部分步骤及装置已省略)。
【猜想与假设】
同学们讨论得出,气体成分有H2,还有CO和CO2中的一种或两种。
【查阅资料】
①H2具有还原性。
②无水硫酸铜是一种白色固体,遇水会变成蓝色。
【设计并进行实验】将反应生成的气体按图2装置进行实验:
(4)A装置的作用 。
【实验现象与结论】
(5)A、C装置中无明显现象,E装置中固体由红色变为黑色,F装置中无水硫酸铜变蓝,G装置中澄清石灰水变浑浊。写出G装置中石灰水变浑浊的化学方程式: 。
(6)由此得出:炭和水蒸气在高温条件下反应生成了H2和CO。写出CO与Fe2O3反应的化学方程式: 。
【反思与评价】
(7)从环保角度考虑,该实验存在的不足是 。
【答案】(1)分液漏斗
(2)BC/CB
(3)可以控制反应的发生和停止
(4)检验气体成分中是否含有二氧化碳
(5)
(6)
(7)缺少尾气处理装置
【详解】(1)根据图示,标号①的仪器名称是长颈漏斗;
(2)实验室常用锌粒和稀硫酸制取氢气,属于固液常温型,所以选择B来制取,氢气难溶于水且不与水发生反应,可以用排水法收集,此方法收集的气体较纯净;同时氢气的密度比空气小,所以可用向下排空气法来收集,此方法收集的气体较干燥,故若制取并收集较干燥的氢气,应选择的装置组合是BC;
(3)若选用装置F制氢气,在多孔隔板上方放置反应的固体块状药品,再注入液体药品使液体与固体接触发生反应,打开导气管的弹簧夹,收集气体;若想停止反应时,关闭弹簧夹,内部因继续反应产生气体使压强增大,会把液体压到隔板以下使其不与固体接触,故优点是可以控制反应的发生和停止;
(4)常用澄清石灰水检验二氧化碳。根据同学们的猜想和假设,A装置的作用是检验气体成分中是否含有二氧化碳;
(5)A、C装置中无明显现象,说明生成的气体中没有二氧化碳;E装置中固体由红色变为黑色,说明生成的气体具有还原性,能使氧化铁还原为铁;F装置中无水硫酸铜变蓝,说明有水生成,进而说明有氢气参与了氧化铁的还原反应;G装置中澄清石灰水变浑浊,说明生成了二氧化碳,进而说明有一氧化碳参与了氧化铁的还原反应。二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,反应的化学方程式为:;
(6)一氧化碳和氧化铁在高温条件下生成二氧化碳和铁,反应的化学方程式为:;
(7)一氧化碳有毒,直接排放到空气中会污染空气,所以从环保角度考虑,该实验存在的不足是没有尾气处理装置。
8.(24-25九年级上·甘肃兰州·期末)兴趣小组以“探究燃烧的奥秘”为主题开展探究活动。
【任务一】认识燃烧
(1)下列是木炭燃烧的实验:欲证明氧气浓度对可燃物有影响应该进行的对比实验为 (填数字序号)。实验②与实验③对比可以证明可燃物燃烧剧烈程度的因素是 。
实验
①
②
③
操作
(2)探究燃烧产生火焰的原因。蜡烛在氧气中燃烧有明亮的火焰,而铁丝在氧气中燃烧却没有火焰。请据表中数据分析:
物质
熔点/℃
沸点/℃
燃烧时温度/℃
石蜡
50-70
300-550
约600
硫
暂无数据
444
待测
钠
97.8
883
约1800
铁
1535
2750
约1800
钠燃烧时 (选填“有”或“没有”)火焰产生。
【任务二】探究燃烧的条件
兴趣小组设计如图1的装置探究燃烧的条件。白磷的着火点是40℃,红磷的着火点是240℃。根据图1分析:
(3)铜片上的红磷不燃烧,是因为 。
【任务三】利用燃烧探究空气中氧气含量
某兴趣小组设计如图2装置,利用氧气浓度传感器来检测足量红磷燃烧过程中氧气含量的变化,并绘制氧气含量与反应时间的关系如图3所示。根据图3分析:
(4)容器内物质总质量:a点 b点。(填“>”或“<”或“<”)或“=”)
(5)c点时,观察到红磷熄灭,据此你对燃烧的新认识为 。
【答案】(1) ①③ 可燃物与氧气的接触面积
(2)有
(3)温度没有达到红磷的着火点
(4)=
(5)当氧气浓度低于一定值时,可燃物无法燃烧
【详解】(1)实验①是木炭块在空气中燃烧,实验③是木炭块在氧气中燃烧,二者的变量是氧气浓度,通过对比能证明氧气浓度对可燃物燃烧有影响;
实验②是木炭粉在氧气中燃烧,实验③是木炭块在氧气中燃烧,木炭粉与氧气接触面积比木炭块大,木炭粉燃烧更剧烈,所以可证明可燃物燃烧剧烈程度与可燃物和氧气的接触面积有关。
(2)由表格数据可知,钠燃烧时温度约 1800℃,其沸点是 883℃,燃烧温度高于沸点,石蜡燃烧温度约 600℃高于其沸点 300 - 550℃,有火焰产生,铁燃烧温度约 1800℃低于其沸点2750℃,没有火焰产生,由此推测燃烧温度高于沸点时会有火焰产生,所以钠燃烧时有火焰产生。
(3)烧杯中的水给铜片加热,温度达不到红磷的着火点 240℃,虽然红磷是可燃物且与氧气接触,但缺少温度达到着火点这个条件,所以不燃烧。
(4)根据质量守恒定律,在密闭容器中,化学反应前后物质的总质量不变。a 点和 b 点都在红磷燃烧的过程中,容器是密闭的,没有物质的增减,所以容器内物质总质量 a 点等于 b 点。
(5)从图 3 可知,c 点时红磷熄灭,此时氧气的体积分数不为 0,但浓度较低,说明当氧气浓度低于一定值时,即使是足量的红磷也不能继续燃烧。
考点五 验证类实验
考法01 验证粒子的性质
1.(2024·陕西·中考真题)下图实验进行一段时间后,观察到烧杯B内溶液已变为无色,则下列有关说法正确的是
A.烧杯B内溶液无色说明溶液呈中性
B.烧杯A内溶液的质量变大
C.烧杯B内溶液颜色的变化是因为氢氧化钠溶液吸收了空气中的二氧化碳
D.上述实验能说明分子在不停地运动
【答案】D
【详解】A、酚酞遇碱性溶液变红色,遇酸性或中性溶液无色,所以烧杯B内溶液无色,说明溶液呈中性或酸性,故A说法错误;
B、浓盐酸具有挥发性,则烧杯A内会挥发出氯化氢气体,则溶液的质量变小,故B说法错误;
D、浓盐酸具有挥发性,挥发出的氯化氢分子不断运动,运动到B烧杯中,氯化氢分子溶于水形成盐酸,盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,则可观察到烧杯B内溶液颜色由红色变为无色,并不是因为氢氧化钠溶液吸收了空气中的二氧化碳,故C说法错误;
D、浓盐酸具有挥发性,挥发出的氯化氢分子不断运动,运动到B烧杯中,氯化氢分子溶于水形成盐酸,盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,则可观察到烧杯B内溶液颜色由红色变为无色,故上述实验能说明分子在不停地运动,故D说法正确;
故选:D。
2.(2024·北京·中考真题)用如图所示装置和干燥紫色石蕊纸花进行实验,验证的性质。
(1)观察到澄清石灰水变浑浊,反应的化学方程式为 ;由该实验还可以得出分子具有的性质是 。
(2)为验证能与水反应,需进行的操作及现象是 。
【答案】(1) 分子在不断运动
(2)先将干燥紫色石蕊纸花放入盛有二氧化碳的集气瓶中,纸花不变色,将纸花取出喷水后再放入盛有二氧化碳的集气瓶中,纸花变红
【详解】(1)澄清石灰水变浑浊发生反应为二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,该反应的化学方程式为:;
该实验中,二氧化碳和澄清石灰水没有直接接触,一段时间后,澄清石灰水变浑浊,说明分子在不断运动,当二氧化碳分子运动到澄清石灰水处时,二氧化碳和氢氧化钙反应,澄清石灰水变浑浊;
(2)验证二氧化碳能与水反应,可先将干燥紫色石蕊纸花放入盛有二氧化碳的集气瓶中,纸花不变色,说明二氧化碳不能使石蕊变色,将纸花取出喷水后再放入盛有二氧化碳的集气瓶中,纸花变红,说明二氧化碳和水发生了反应,故填:先将干燥紫色石蕊纸花放入盛有二氧化碳的集气瓶中,纸花不变色,将纸花取出喷水后再放入盛有二氧化碳的集气瓶中,纸花变红。
考法02 测定空气中氧气的含量
3.(2024·北京·中考真题)用如图所示装置进行实验,测定出空气中约占(按体积计算)。下列叙述不正确的是
A.②中瓶内空气的体积约为200mL B.可加热铁丝引燃铜匙中的白磷
C.白磷的作用是消耗②中瓶内的 D.最终注射器活塞移至约40mL刻度线处
【答案】D
【详解】A、根据题意打开胶塞,取出200mL水,②中瓶内空气的体积约为200mL,说法正确,不符合题意;
B、铁具有良好的导热性,可加热铁丝引燃铜匙中的白磷,说法正确,不符合题意;
C、白磷燃烧是与空气中氧气反应,能消耗瓶内的氧气,使容器内压强减小,打开弹簧夹,注射器活塞向左移动,移动的体积为消耗的氧气,说法正确,不符合题意;
D、氧气约占空气体积的五分之一,瓶内空气体积约为 200mL,消耗的氧气约为 40mL,注射器活塞向左移动40mL,最终注射器活塞会移至约 100mL-40mL=60mL 刻度线处,说法错误,符合题意。
故选D。
4.(2024·四川成都·中考真题)空气中含有多少氧气呢?学习小组开展“测定空气里氧气含量”的探究活动。
资料:1.红磷的着火点是240℃,白磷的着火点是40℃。
2.相同的温度和体积下,气体压强与分子数成正比。
3.相同的温度和压强下,气体体积与分子数成正比。
【史料研究】
二百多年前,化学家拉瓦锡利用汞能和氧气发生反应的原理,采用图1装置测出氧气约占空气体积的1/5。
(1)加热时,曲颈甑内液态汞表面产生红色粉末,玻璃钟罩内的现象是 ,产生该现象的原因是 。
【设计与实验】
设计并利用图2装置测空气里氧气含量。
(2)主要步骤如下,正确的顺序为 (填序号)。
①弹簧夹夹紧胶皮管
②红磷熄灭并冷却后,打开弹簧夹
③点燃红磷后立即伸入瓶中并塞紧塞子
④在集气瓶中加入少量水,将水面上方空间分成5等份
(3)实验结束,集气瓶中剩余气体的主要成分是 。
【优化与实验】
同学们利用图2装置多次实验,水面均未上升到刻度“1”。经讨论后,分别取足量红磷、白磷采用图3装置进行实验,记录并处理数据分别如图4、图5。
(4)图4中氧气含量从8.05%上升到9.26%,原因可能是 。
(5)图5中BC段压强增大,原因是 。计算白磷消耗的氧气占空气体积的 %(精确到0.01%)。
【反思与交流】
(6)图2实验水面未达到刻度“1”,原因是装置中的氧气未消耗完。红磷燃烧不能将氧气消耗完的主要原因是 。
(7)上述实验中汞、白磷和五氧化二磷有毒,对环境“不友好”。结合实验原理和药品弊端,可选择的替代药品有 (写一种)。
【答案】(1) 汞液面上升 汞与氧气反应,钟罩内气体减少,气压减小
(2)④①③②
(3)氮气
(4)反应结束后,温度下降气体逐渐混合均匀/温度下降水蒸气变成液态,氧气含量增大
(5) 反应刚开始,温度升高对压强的影响比气体减少对压强的影响大 19.37
(6)反应一段时间后,氧气浓度下降到一定程度,燃烧放出的热量减少,温度降低到红磷着火点以下,红磷熄灭,所以氧气消耗不完(合理即可)
(7)铜粉
【详解】(1)汞与氧气反应生成氧化汞,导致钟罩内气体减少,气压减小,玻璃钟罩内汞液面上升;
(2)该实验操作的正确顺序是:检验装置的气密性。在集气瓶中加入少量水,并将水面上方空间分成5等份;用弹簧夹夹紧胶皮管;点燃红磷,立即伸入瓶中并把塞子塞紧;待红磷熄灭并冷却至室温后,打开弹簧夹;故答案为:④①③②;
(3)由于氧气占空气体积的五分之一,红磷燃烧消耗了氧气,实验结束,集气瓶中剩余气体的主要成分是氮气;
(4)白磷燃烧消耗氧气并放出热量,而其他气体不变,氧气的含量逐渐减小,但反应结束后,温度下降,气体逐渐混合均匀或温度下降水蒸气变成液态,导致氧气的含量逐渐增大;
(5)红磷燃烧放热,温度升高,装置内压强增大,消耗氧气,装置内压强减小,温度升高所增加的气压大于氧气消耗所减小的气压,所以BC段压强增大;用如图所示数据计算,用这种方法测得的空气中氧气的体积分数是:;
(6)红磷燃烧发热,但反应一段时间后,氧气浓度下降到一定程度,燃烧放出的热量减少,温度降低到红磷着火点以下,红磷熄灭,导致氧气消耗不完;
(7)铜粉在空气中加热生成氧化铜固体,不会造成污染。
考法03 水的组成和变化
5.(2024·海南·中考真题)我国科学家发明的无淡化海水直接电解制氢技术,利用防水透气膜将海水和电解槽隔离开,从根本上解决了海水杂质离子对设备的腐蚀问题,其工作原理如图所示。下列有关说 法中不正确的是
A.理论上,该设备制得氢气与氧气的质量比为1:8 B.防水透气膜选择性允许气态的水分子透过
C.电解槽中a电极与电源的负极相连 D.电解槽中的氢氧化钾可增强水的导电能力
【答案】C
【详解】A、根据电解水的方程式,每36份质量的水通电生成4份质量的氢气和32份质量的氧气,因此氢气和氧气的质量比为4:32,即1:8,选项正确;
B、根据示意图,气态的水分子可通过防水透气膜,选项正确;
C、电解水正负极分别产生的气体是氧气和氢气。 正极产生的是氧气,负极产生的是氢气。a电极产生的气体是氧气,a电极与电源的正极相连,选项错误;
D、在电解过程中,纯水的电离度较低,导电能力差,因此需要加入氢氧化钾、氢氧化钠等电解质来提高导电性。选项正确。
故选C。
6.(2024·江西·中考真题)兴趣小组追寻科学家的足迹,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 ,经检验管a中的气体是 (填化学式)。
【证据推理】结合实验现象推算水分子中氢、氧原子个数比。
(3)方法一:根据相同条件下气体的体积比等于其分子的个数比,得出电解水的产物中氢、氧原子个数比为 ,进而推算出结果。
(4)方法二:已知电解水实验中氢气和氧气的体积比和正、负极产生气体的 ,可计算出水中各元素质量比,结合氢、氧原子的相对原子质量,可进一步推算出结果。
【模型构建】
(5)以分子构成的物质为例,图中“▲”表示的是 。
【答案】(1)氢元素和氧元素
(2)
(3)/
(4)密度比/密度
(5)各元素质量比
【详解】(1)水(H2O)是由氢元素和氧元素组成的化合物。
(2)电解水实验中,正极产生的气体是氧气,负极产生的气体是氢气,且氢气与氧气的体积比为2∶1。根据图象,管a与电源负极相连,产生的是氢气,管b与电源正极相连,产生的是氧气,所以管a中的气体是H2,观察到管a和管b中气体体积比为2∶1。
(3)相同条件下气体的体积比等于其分子的个数比,则电解水产生的氢分子(H2)与氧分子(O2)的个数比为2∶1,得出电解水的产物中氢、氧原子个数比为。
(4)由于,已知电解水实验中氢气和氧气的体积比,要计算出水中各元素质量比,则需要知道正、负极产生气体的密度比,故填:密度比或密度。
(5)化学式是通过元素符号及数字的组合表示物质组成,知道相对分子质量的情况下,需结合物质中各元素质量比来确定物质的化学式,故填:各元素质量比。
考法04 质量守恒定律
7.(2024·山西·中考真题)在一次实验课上,同学们通过小组合作,完成了对密闭容器中少量小苏打与少量白醋反应的质量测定。以下分析正确的是
A.反应后小苏打的质量增加 B.反应过程中各物质的质量都不变
C.反应前后各物质的质量总和相等 D.反应前称量的是小苏打和白醋的总质量
【答案】C
【详解】A、白醋的主要成分是醋酸,小苏打是碳酸氢钠的俗称,醋酸能与碳酸氢钠反应生成醋酸钠、二氧化碳和水,所以反应后小苏打的质量减少,故A分析错误;
B、白醋的主要成分是醋酸,小苏打是碳酸氢钠的俗称,醋酸能与碳酸氢钠反应生成醋酸钠、二氧化碳和水,反应过程中各物质的质量改变,故B分析错误;
D、根据质量守恒定律,参加化学反应的各物质质量总和与反应后生成的各物质质量总和相等,该装置密闭,则反应前后各物质的质量总和相等,故C分析正确;
D、根据图示,反应前称量的是小苏打和白醋以及装置的总质量,故D分析错误;
故选:C。
8.(2024·广东广州·中考真题)关于下列实验的说法,不正确的是
A.实验①:集气瓶内水平面上升约,说明氧气约占空气体积
B.实验②:电解水的玻璃管内分别生成H2和O2,说明水由H和O两种元素组成
C.实验③:白磷燃烧但红磷不燃烧,说明白磷的着火点比红磷的低
D.实验④:反应前后称量的总质量不同,说明该反应不符合质量守恒定律
【答案】D
【详解】A、实验①是测定空气中氧气的含量,红磷在集气瓶中燃烧消耗空气中的氧气,集气瓶中水平面上升的液位为氧气站空气的体积,选项正确;
B、实验②电解水在电源两级的玻璃管内分别生成氢气和氧气,可说明水是由氢和氧两种元素组成,选项正确;
C、实验③是红磷和白磷在相同的条件下,白磷燃烧,红磷不燃烧,可说明白磷的着火点比红磷低,选项正确;
D、稀盐酸和大理石反应生成的二氧化碳会进入空气中,不在密闭空间内,不可说明质量守恒定律,选项错误。
故选D。
知识点一 验证粒子的性质
(1)向盛有20 mL蒸馏水的小烧杯A中加入5~6 滴无色酚酞溶液,搅拌均匀,酚酞溶液不变色。从烧杯A中取少量溶液置于试管中,向其中慢慢滴加浓氨水,观察到溶液的颜色由无色变为(如图1操作Ⅰ~Ⅲ)。
(2)另取一个小烧杯B,向其中加入5 mL浓氨水。用一个大烧杯罩住A、B两个小烧杯(如图1操作Ⅳ)。几分钟后观察到烧杯A中溶液变红的现象。
【实验结论】
(3)上述实验说明分子是不断运动的 。
知识点二 测定空气中氧气的含量
实验原理
4P+5O2 2P2O5。
药品选择
①一是该物质在空气中能够燃烧且只与氧气反应;
②二是该物质燃烧的生成物为固体或液体,不能是气体;
实验装置操作步骤
a.在集气瓶内加入少量水,并将水面上方空间分为5等份;
b.用弹簧夹夹紧橡皮管;
c.在燃烧匙内放入过量红磷;
d.点燃燃烧匙内的红磷后,立即伸入瓶中并把塞子塞紧;
e.待红磷熄灭并冷却后,打开弹簧夹。
实验现象
①红磷燃烧,产生大量白烟,并放出热量;
②待红磷熄灭并冷却至室温,打开弹簧夹,可以观察到烧杯中的水被吸入集气瓶,瓶内液面上升至刻度1附近。
实验结论
氧气约占空气总体积的1/5。
误差分析
结果明显偏小
①红磷用量不足;②装置气密性不好;③未等集气瓶冷却至室温,就打开弹簧夹;
结果明显偏大
①点燃红磷后伸入集气瓶速度太慢(未及时塞紧橡皮塞);②未夹紧止水夹(未使用止水夹)
问题讨论
集气瓶内剩余气体的性质?
①物理性质:无色无味的气体,难溶于水;②化学性质:不能燃烧也不支持燃烧。
知识点三 水的组成和变化
实验原理
实验步骤
a.在电解器玻璃管中加满水(水中加入少量硫酸钠溶液或氢氧化钠溶液),用导线连接电解器与电源;
b.接通直流电源,观察玻璃管内的现象并记录;
c.切断上述装置的电源,用燃着的木条分别在两个玻璃管尖嘴口检验反应中产生的气体;
实验现象
通电后,两电极上都有大量的气泡产生,液面下降,
一段时间后,正极所产生的气体与负极所产生的气体体积之比约为1:2。
产物检验
(1)正极:用带火星的木条,带火星的木条复燃,证明正极产生的气体是氧气;
(2)负极:用燃着木条,气体能燃烧,火焰呈淡蓝色,证明负极生成的气体是氢气。
实验结论
及推论
①水是由氢元素和氧元素组成的。
②验证了化学变化中分子可再分而原子不可再分。
微观认识水
的电解过程
a.电解水的过程可用图2表示,粒子运动变化的先后顺序是④③①② 。
b.图3表示电解水的微观示意图,该反应中属于单质的是H2、O2 ,该化学反应的实质是水分子分裂成氢原子和氧原子,氢原子重新组合成氢分子,氧原子重新组合成氧分子 。
问题讨论
电解水时,若氧气与氢气的体积比小于1:2,可能的原因有:氧气在水中的溶解性比氢气稍大;部分氧气将电极氧化而消耗。
知识点四 质量守恒定律
(1)质量“守恒”的实验验证
白磷燃烧前后质量变化的测定
铁和硫酸铜反应前后质量变化的测定
实验图示
实验现象
锥形瓶内产生大量白烟,气球先变大后变小。天平两次显示示数相等。
铁钉表面覆盖一层红色的物质,溶液由蓝色逐渐变为浅绿色;天平两次显示示数相等。
化学方程式
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
实验结论
反应前各物质的总质量=反应后各物质的总质量。
(2)质量“不守恒”的实验情况分析
碳酸钠与稀盐酸的反应
镁条的燃烧
实验图示
实验现象
白色粉末溶解,有大量气泡迅速产生。
天平向右偏转。
发出耀眼白光,产生白色固体(还有少量白烟产生),
天平不平衡。
反应原理
Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑
2Mg+O2 2MgO
实验分析
反应生成的二氧化碳是气体,逸散到空气中,所以质量变小
氧化镁的质量等于反应的镁条和参加反应的氧气质量总和,导致质量变大。但逸散的白烟质量又大于增加的气体质量,坩埚钳上可能也粘有一部分氧化镁,此二者均会造成氧化镁损失,导致质量变小。
实验结论
所有的化学反应均遵守质量守恒定律,表面貌似“不守恒”的实验需要认真加以分析原因。
感悟
有气体参加或气体生成(或者有烟、雾状物质生成)的反应,验证质量守恒定律时,必须在密闭容器里进行。
1.(2024·山东泰安·中考真题)下列实验设计不能达到实验目的的是
实验
设计
实验
目的
A.既可探究分子运动现象,又可证明氨水呈碱性
B.既可探究可燃物的燃烧条件,又可证明白磷的着火点比红磷的低
C.既可探究质量守恒定律,又可证明红磷燃烧放出热量
D.既可探究水的元素组成,又可证明正负极气体的质量比约为
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A、实验一段时间后,烧杯中的酚酞溶液变红色,而两者没有直接接触,说明氨分子不断运动,运动到了酚酞溶液中。无色酚酞溶液变红色,因此又可证明氨水呈碱性。选项A正确;
B、铜片上的白磷、红磷均能与氧气接触,白磷燃烧,红磷不燃烧,该实验现象不但说明可燃物燃烧温度必须达到可燃物的着火点,而且还说明白磷的着火点比红磷的低。该实验中铜片上的白磷与氧气接触,水中的白磷不与氧气接触,铜片上的白磷燃烧、水中的白磷不能燃烧,说明燃烧需要与氧气接触。选项B正确;
C、红磷在密闭容器中燃烧,与氧气在点燃条件下反应生成五氧化二磷,没有气体逸出,反应前后容器中物质的总质量不变,能直接用于验证质量守恒定律。红磷燃烧的过程中没有生成气体,但装置中跟玻璃管相连的小气球在燃烧过程中体积膨胀,因此又可证明红磷燃烧放出热量。选项C正确;
D、利用该装置电解水,可验证得知:正极得到氧气,负极得到氢气,从而得出水的元素组成。该实验中可观察到:与电源正极相连的试管内产生的气体体积少,与电源负极相连的试管内的气体体积多,且两者的体积之比大约是1:2,但因为相同条件下氧气和氢气的密度大小不同,所以不能证明正负极产生气体的质量比约为1:2。选项D不正确。
故选D。
2.(2024·安徽·中考真题)某实验小组按图a装置验证质量守恒定律,一段时间后,发现锥形瓶内部分固体变为红棕色。实验过程中瓶内物质或元素质量变化与图b相符的是
A.铁粉的质量 B.氮气的质量 C.氧元素的质量 D.固态物质的质量
【答案】A
【详解】A、食盐水中的铁粉生锈,铁粉的质量将随时间的增加而减少,锥形瓶中氧气反应完,铁粉的质量不变。A符合题意;
B、食盐水中的铁粉生锈过程中,氮气不参与反应,氮气的质量不变。B不符合题意;
C、食盐水中的铁粉生锈过程中,氧气转化到铁锈中,氧元素的质量不变。C不符合题意;
D、原固态物质是铁粉,生锈后固态物质变为铁锈,固态物质的质量先增加后不变。D不符合题意。
综上所述:选择A。
3.(2024·吉林·中考真题)为探究铜的化学性质,某同学借助氧气传感器在密闭装置中进行下图所示实验,观察实验现象并分析氧气含量随时间变化的曲线图。其中终点D(203,6.15%)表示时间为203秒时,装置中氧气含量为6.15%。结合图示判断下列说法错误的是
A.加热前的空气样品中氧气含量为20.99%
B.铜在加热条件下能与氧气发生化学反应
C.拐点C至终点D所对应的时间范围内,装置内物质的总质量逐渐减少
D.通过现象证据和数据证据,可以从定性和定量的视角分析得出合理解释
【答案】C
【详解】A、根据图示可知,加热前的空气样品中氧气含量为 20.99%,说法正确,不符合题意;
B、加热过程中氧气含量减少,说明铜在加热条件下能与氧气发生化学反应,说法正确,不符合题意;
C、在密闭装置中进行实验,化学反应遵循质量守恒定律。拐点 C 至终点 D 所对应的时间范围内,铜与氧气发生反应生成氧化铜,但装置内物质的总质量不变,说法错误,符合题意;
D 、通过铜表面变黑的现象证据(定性)和氧气含量变化的数据证据(定量),可以从定性和定量的视角分析得出合理解释,说法正确,不符合题意。
故选C。
4.(2024·新疆·中考真题)化学既要从宏观层面研究物质,又要从微观层面探析本质。请根据图示回答问题。
(1)宏观角度辨识水的组成
在电解水实验中,两个电极上都会产生气泡。如图1所示,正、负极产生气体的体积比约为 ,正极产生的气体能使 ,说明是氧气,经验证负极产生的气体为氢气。此实验可证明水是由 组成的。
(2)微观角度探析水的分解
由上图可知,该反应的化学方程式为 。反应过程中没有发生变化的微粒是 。根据水分子的示意图可知,一个水分子由 构成。
【答案】(1) 1:2 带火星的木条复燃 氢元素和氧元素(或氧元素和氢元素)
(2) 氢原子和氧原子 两个氢原子和一个氧原子
【详解】(1)在电解水实验中,与电源正极相连玻璃管内产生氧气,与电源负极相连玻璃管内产生氢气,氧气与氢气的体积比为1:2;正极产生的气体能使带火星的木条复燃,说明是氧气;水通电生成氢气和氧气,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,说明水是由氢元素和氧元素组成的。故填:1:2;带火星的木条复燃;氢元素和氧元素(或氧元素和氢元素)。
(2)水通电生成氢气和氧气,该反应的化学方程式为:;原子是化学变化中的最小粒子,反应过程中没有发生变化的微粒是氢原子和氧原子;根据水分子的示意图可知,一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成。故填:;氢原子和氧原子;两个氢原子和一个氧原子。
5.(2024·江苏常州·中考真题)兴趣小组对我国的太空舱制取氧气系统(其剖面如图所示)进行了研究性学习。
I.多角度认识制氧原理电源
(1)太空舱制氧系统中电源A极是 极;将燃着的蜡烛放入b管收集的气体中,看到燃烧 。
(2)太空舱制氧原理的化学方程式为 ,反应过程中种类和数目均没有发生变化的微粒是 (用符号表示)。
(3)太空舱制氧过程中消耗的水和生成的氧气的质量关系是___________(填序号)。
A. B.
C. D.
II.多措施提高制氧效率
【查阅资料】
提高电解效率的措施主要包括:增强水的导电性、改变电解温度、设置超声波场等。
【讨论分析】
(4)用30%的KOH溶液代替水进行电解,增大了水中 的浓度,增强了水的导电性。
(5)升高电解温度能提高制氧效率的原因之一是:温度升高,微粒 。
(6)如图分别为两种不同条件下不锈钢电极表面的气泡直径分布情况图。
①气泡覆盖在电极表面使电解反应界面 (选填“增大”或“减小”),降低了电解效率。
②超声波振动能提高电解效率的原因是 。
【答案】(1) 负 更旺
(2) H、O
(3)A
(4)离子(或带电粒子等)
(5)运动速率加快
(6) 减小 超声波振动能减少电极表面的气泡
【详解】(1)在电解水实验中,“正氧负氢”,a管中产生的是氢气,故太空舱制氧系统中电源A极是负极;
b管收集的气体是氧气,氧气具有助燃性,故将燃着的蜡烛放入b管收集的气体中,看到燃烧更旺;
(2)太空舱制氧原理为水通电分解生成氢气和氧气,该反应的化学方程式为:;
根据质量守恒定律,化学反应前后,原子的种类和数目不变,故反应过程中种类和数目均没有发生变化的微粒是氢原子和氧原子,故填:H、O;
(3)水通电分解生成氢气和氧气,即,消耗水和生成氧气的质量比为:。
故选A;
(4)用30%的KOH溶液代替水进行电解,氢氧化钾溶液中含自由移动的钾离子和氢氧根离子,故增大了水中离子的浓度,增强了水的导电性;
(5)升高电解温度能提高制氧效率的原因之一是:温度升高,微粒的运动速率加快,微粒之间的接触机会变大;
(6)①气泡覆盖在电极表面,阻碍了电极与水的接触,使电解反应界面减小,降低了电解效率;
②由图可知,与静音条件下相比,超声条件下,不锈钢电极表面的气泡较少,说明超声波振动能减少电极表面的气泡,故可以提高电解效率。
$$模块三 综合突破
速记二 中考必考教材实验
01考情透视·目标导航
02知识导图·思维引航
03核心精讲·题型突破
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考点一 物质性质类
【真题研析】
►考法01 氧气的化学性质
►考法02 二氧化碳的性质
►考法03 常见金属的物理性质和化学性质
►考法04 常见酸和碱的化学性质
【核心精讲】
►知识点一 氧气的化学性质
►知识点二 二氧化碳的性质
►知识点三 常见金属的性质
►知识点四 常见酸和碱的化学性质
【命题探究】
考点二 气体制备类
【真题研析】
►考法01 氧气的实验室制法
►考法02 二氧化碳的实验室制法
►考法03 氢气的实验室制法
【核心精讲】
►知识点一 氧气的实验室制法
►知识点二 二氧化碳的实验室制法
►知识点三 氢气的实验室制法
【命题探究】
考点三 条件因素类
【真题研析】
►考法01 燃烧条件的探究
►考法02 铁锈蚀条件的探究
►考法03 催化剂的探究
►考法04 影响物质溶解性的因素
【核心精讲】
►知识点一 燃烧条件的探究
►知识点二 铁锈蚀条件的探究
►知识点三 催化剂的探究
►知识点四 影响物质溶解性的因素
【命题探究】
考点四 实验操作类
【真题研析】
►考法01 粗盐中难溶性杂质的去除
►考法02 一定溶质质量分数的氯化钠溶液的配制
►考法03 碳还原氧化铜
►考法04 一氧化碳还原氧化铁
【核心精讲】
►知识点一 粗盐中难溶性杂质的去除
►知识点二 一定溶质质量分数的氯化钠溶液的配制
►知识点三 碳还原氧化铜
►知识点四 一氧化碳氧化铁
【命题探究】
考点五 验证类实验
【真题研析】
►考法01 验证粒子的性质
►考法02 测定空气中氧气的含量
►考法03 水的组成和变化
►考法04 质量守恒定律
【核心精讲】
►知识点一 验证粒子的性质
►知识点二 测定空气中氧气的含量
►知识点三 水的组成和变化
►知识点四 质量守恒定律
【命题探究】
考点要求
课标要求
命题预测
空气中氧气含量的测定
· 能从定量的视角认识空气的成分
空气中氧气含量的测定常以选择题和填空题的形式考查,考查命题点有实验药品的判断;实验现象和结论的判断;实验误差的分析等。
氧气、二氧化碳的性质
· 通过实验探究认识氧气、二氧化碳的主要性质,认识物质的性质与用途的关系;
氧气、二氧化碳的性质主要以选择题和填空题的形式考查,考查命题点有常见物质如:硫、木炭、铁丝、镁条等与氧气发生反应的实验现象和对氧气的认识的判断、二氧化碳在水中的溶解性、与空气的密度比较、与水反应、与氢氧化钠溶液、氢氧化钙溶液的反应等。
分子运动现象
· 用分子的观点解释生活中的某些变化或现象;
题型主要以选择题、填空题的形式呈现,以分子的性质为主要考点进行考查。
水的组成
· 基于化学变化中元素种类不变的观念认识水的组成
水的组成(电解水实验)考点常以选择题形式考查,命题点有:反应原理、电解水的微观和宏观结论、产物的检验、正负极产生的气体体积比和质量比。
质量守恒定律
· 认识化学反应中的各物质间存在定量关系,化学反应遵守质量守恒定律;
实验验证质量守恒定律考查题型可以是选择题和计算题,也可以是与其他知识点结合在填空题、流程题、综合应用题中考查。
氧气和二氧化碳的实验室制法
· 初步学习氧气和二氧化碳的实验室制法,归纳实验室制取气体的一般思路与方法(新增)
实验室制取氧气以实验题与探究题的形式考查,偶尔也以选择题考查,并且常与二氧化碳的制取及气体的检验与净化结合在一起考查,考查命题点有药品的选择及反应原理,仪器的名称及装置的选择,实验步骤及注意事项,气体的检验与验满,气体的除杂净化,万能瓶的使用等。
金属的冶炼
· 体现化学方法在金属冶炼中的重要性
金属冶炼的考查大多以填空题和流程题的形式呈现,少数以选择题的题型呈现。金属资源保护的考查一般在选择题中,也可以结合金属的其他考查内容穿插于非选择题中。常见的考点有:碳还原氧化铜、一氧化碳还原氧化铁等。
探究金属的化学性质
· 通过实验探究等活动认识常见金属的主要化学性质及金属活动性顺序。
金属的化学性质的考查常见可在实验题、科学探究题中呈现,少数在选择题中考查。常见的考查内容有:金属与酸反应的图像及计算、金属活动性实验探究、实验现象和化学方程式书写等。
探究酸和碱的性质
· 以盐酸和硫酸为例,通过实验探究认识酸的主要性质。
· 以氢氧化钠和氢氧化钙为例,通过实验探究认识碱的主要性质。
常见的酸和碱的性质可直接考查,也可结合生产生活等情境。考查题型有选择题、实验探究题和流程题等题型中。中和反应的考查可单独进行,也可与其他知识点结合考查。在实验探究题和选择题中呈现。常见的考点有:盐酸、硫酸、氢氧化钠和氢氧化钙的物理性质和用途;酸的化学性质;碱的化学性质;无明显现象的中和反应的判断;中和反应的应用等。
探究燃烧条件
· 通过实验探究燃烧的条件,运用变量控制思想设计燃烧条件的实验探究方案。
燃烧条件的探究一般以选择题、填空题或实验探究题的形式出现,往往与灭火的原理、反应的现象与本质的联系综合命题。
探究铁生锈的条件
· 以铁生锈为例,了解防止金属腐蚀的常用方法;
探究铁生锈的条件的考查一般在选择题中,也可以结合金属的其他内容穿插于填空题中。常见考点有:铁生锈的条件、防止铁生锈的原理与方法。
探究催化剂的催化作用
· 了解催化剂和催化作用。
催化剂与催化作用考点常以选择题、填空题的形式进行考查,考查的命题点有:催化剂与催化作用的判断,常结合氧气的制取一起考查。
考点一 物质性质类实验
考法01 氧气的性质
1.(2024·山东枣庄·中考真题)关于氧气性质的实验,下列现象与化学方程式均正确的是
选项
实验
现象
化学方程式
A
木炭在氧气中燃烧
发出红光,生成黑色固体
B
铁丝在氧气中燃烧
火星四射,生成黑色固体
C
镁带在空气中燃烧
发出耀眼的白光,生成白色固体
D
红磷在空气中燃烧
产生黄色火焰,生成黄烟
A.A B.B C.C D.D
2.(2024·山东东营·中考真题)2024年春节期间,广饶县孙子文化园举办的“孙武归来—春秋奇妙夜”沉浸式夜游项目在全国引起轰动,现场表演的非遗项目“打铁花”不仅有“火树银花落,万点星辰开”的古老浪漫,而且蕴含着丰富的化学原理。
(1)“打铁花”就是将生铁熔化后的铁水打向空中,形成铁花。请用化学方程式表示其中的主要原理: 。
(2)表演者将铁水打得又高又散的主要原因是 。
(3)从合金的性质角度分析:打铁花用生铁而不用纯铁的依据是 。
(4)炼制铁水需要生铁,请写出工业上用赤铁矿石(主要成分是)炼铁的化学方程式: 。
(5)为了探究影响铁燃烧的因素,某兴趣小组进行了如下实验:
实验
实验内容
实验现象
实验结论
一
取两根同样的铁丝,各在铁丝的一端系一根火柴,在酒精灯上引燃后,一根在空气中,一根插入盛满氧气的集气瓶中,观察现象
铁丝在空气中不燃烧,在氧气中剧烈燃烧
二
取等质量的铁丝和铁粉,分别将铁丝、铁粉放在或撒在酒精灯火焰上,观察现象
铁丝在空气中不燃烧,铁粉在空气中
【实验反思】
(6)有同学认为不做实验二也能得到同样的结论,你认为他的依据是 。
考法02 二氧化碳的性质
3.(2024·山东威海·中考真题)兴趣小组在老师指导下用稀盐酸和石灰石制取二氧化碳,并进行相关性质探究。
(1)实验室用A装置制取CO2,先向 (填仪器名称)加入石灰石,再向长颈漏斗中注入稀盐酸,反应的化学方程式为 。用B装置收集CO2,气体应从导管 (填“a”或“b”)端通入,因为CO2的密度是 。
(2)连接装置A和C,将CO2通入滴有酚酞试液的澄清石灰水中,观察到澄清的石灰水变浑浊,还可能观察到的现象为 ,装置D可用来证实植物的光合作用,通入适量CO2后,进行光照,试管内有气泡产生,检验试管内气体的方法是 。
(3)实验室用A装置还可以制备氧气或氢气,请写出其中一个反应的化学方程式: 。
(4)用注射器向集满CO2的密闭的集气瓶中注入20mL水,并不断振荡,装置如图1。同时用气体压强传感器采集数据,如图2,图中曲线EF段气体压强迅速上升的原因是 ,曲线FG段气体压强逐渐减小,说明CO2具有的性质是 。
4.(2024·山东青岛·中考真题)实验是科学探究的重要手段。“追梦”小组用下图所示装置制取干燥、纯净的二氧化碳并验证其性质,感受实验之美、实验之趣。请回答下列问题。
已知:饱和碳酸氢钠溶液可除去二氧化碳气体中混有的氯化氢,所用除杂试剂均足量。
(1)实验一中用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳,反应的化学方程式为 ,装置A中控制盐酸滴加速率的仪器名称是 ,装置C中的试剂是 (填名称)。
(2)小组同学利用装置D验证二氧化碳的性质。实验过程中,先观察到澄清石灰水变浑浊,后观察到燃着的木条熄灭。由此既可证明二氧化碳能与 (填物质类别)反应,又可推测二氧化碳的一条用途是 。装置中干燥的紫色石蕊试纸不变红,湿润的紫色石蕊试纸变红.可证明二氧化碳的化学性质是 。
(3)实验二中,时小组同学将注射器E中的氢氧化钠溶液快速推入三颈烧瓶,时再将注射器F中的溶液快速推入,测得三颈烧瓶内的压强随时间变化的趋势如图像所示。
①用化学方程式表示be段压强减小的原因: 。
②注射器F中可能盛有 溶液(填化学式)。
③ab段和de段压强略微增大,都是由于 造成的。
(4)进行实验三时,小组同学仅将实验二中的三颈烧瓶换成软塑料瓶,试剂及操作均不变,推测出现的现象是 。
5.(2024·广东·中考真题)回答下列问题:
(1)CO2的制取及性质
i.制取CO2
组装一套便于添加稀盐酸的发生装置,需用到图1中的仪器有 (填字母)。
ii.性质实验
操作
现象
性质
X为澄清石灰水时,现象为
CO2能与石灰水反应
X为 时,现象为
CO2能与水反应生成酸性物质
低处的蜡烛先熄灭,高处的蜡烛后熄灭
;CO2不燃烧,也不支持燃烧
(2)低碳行动方案
同学们展示如图2所示的方案,并交流讨论、完善方案。
i.完善方案中的内容(各补写一条):a. ;b. ;c. 。
ii.CO2物理利用 (填“能”或“不能”)从总量上减少CO2。
iii.植树造林,利用绿色植物的 作用吸收CO2。
考法03 常见金属的性质
6.(2024·四川德阳·中考真题)室温时,利用压强传感器研究质量相同的一块镁片和一块锌片分别与等浓度、等质量的稀盐酸反应的实验如图甲,压强传感器测得装置内压强随时间的变化关系如图乙。下列说法正确的是
A.根据压强变化推测两个反应都有热量放出
B.曲线①的压强上升比曲线②高,说明①产生H2总量更多
C.曲线②是Mg与稀盐酸反应的压强变化曲线
D.反应结束后Zn一定有剩余
7.(2024·内蒙古兴安盟·中考真题)请分析下列四个实验并回答相关问题。
(1)实验1预先在集气瓶底部放少量水的目的是 。
(2)实验2切断电源后,将燃着的木条放在b玻璃管尖嘴口检验产生的气体,打开活塞后观察到的现象是 。
(3)实验3对比薄铜片上的白磷燃烧而热水中的白磷不燃烧的现象,得出燃烧需要的条件是 。
(4)实验4黄铜片和铜片相互刻画,铜片上留下刻痕,说明黄铜片的硬度比铜片的硬度 (填“大”或“小”)。
8.(2024·辽宁·中考真题)实验是学习化学的重要途径。
I.氧气的实验室制取与性质
(1)反应原理:用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为 。
(2)注意事项:用装置A和装置B制取氧气,为确保装置不漏气,应先检查装置的 ;集满氧气后,为防止水倒吸,应先 (填“将导管移出水面”或“熄灭酒精灯”)。
(3)气体收集:用装置C收集氧气,是利用了氧气的密度比空气 的性质;检验氧气集满的操作为 。
(4)性质验证:将装置A中产生的氧气通向D中红热的木炭,木炭燃烧变旺,说明氧气具有的化学性质为 。
(5)Ⅱ.常见金属的物理性质和化学性质
示意图
实验操作
实验现象
解释与结论
接通电路
小灯泡发光
铜具有 性
加热铜片一端1~2秒后,停止加热,立即用手触摸铜片另一端
有热感
铜具有 性
向试管中加入铁片和稀盐酸
铁片表面产生
铁与稀盐酸反应
向试管中加入铁片和硫酸铜溶液
铁片表面有红色固体析出
铁的金属活动性比铜 (填“强”或“弱”)反应的化学方程式为
考法04 常见酸和碱的化学性质
9.(2024·天津·中考真题)如图所示,在白色点滴板上进行酸、碱、盐性质的实验。
完成以下实验报告:
目的
操作
现象
分析或解释
探究酸的化学性质
向A中滴加盐酸
粉末逐渐溶解,
形成黄色溶液
盐酸与氧化铁反应
向B中滴加盐酸
产生气泡
B中的化学方程式为
向C中滴加稀硫酸
溶液红色褪去
C中的化学方程式为
探究碱的化学性质
向D中滴加氢氧化钠溶液
D中的现象为
可溶性碱与指示剂作用
向E中滴加氢氧化钠溶液
产生蓝色沉淀
蓝色沉淀的化学式为
探究盐的化学性质
向F中滴加氯化钙溶液
溶液变浑浊
两种物质发生反应的反应类型为
10.(2024·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)在某次化学社团的活动中,同学们为了探究氢氧化钠的化学性质,进行下图所示实验。
(1)A试管中观察到的实验现象是 ,该反应的化学方程式为 。
(2)B试管中反应的微观实质是 。
(3)实验后,将A、B两支试管中所有物质倒入同一个洁净的烧杯,最终形成蓝色溶液,由此现象可知B试管中反应后所得溶液的溶质是 。
(4)为了确定烧杯内蓝色溶液中溶质的成分,同学们进行了以下实验探究:
【提出问题】烧杯内蓝色溶液中的溶质是什么?
【进行猜想】猜想1.硫酸钠、硫酸铜、硫酸;猜想2. 。
【设计实验】同学们设计如下实验方案:
实验步骤
实验现象
实验结论
取少量烧杯内的溶液于试管中,加入少量氢氧化钠溶液
猜想1成立
【反思评价】分析反应后所得溶液中溶质的成分时,除了要考虑生成物,还要考虑 。
11.(2024·辽宁·中考真题)为实现氢氧化钠溶液和盐酸反应现象的可视化,某兴趣小组设计如下实验。
【监测温度】
(1)在稀氢氧化钠溶液和稀盐酸反应过程中,温度传感器监测到溶液温度升高,说明该反应 (填“吸热”或“放热”),化学方程式为 。
【观察颜色】
(2)在试管中加入2mL某浓度的氢氧化钠溶液,滴入2滴酚酞溶液作 剂,再逐滴加入盐酸,振荡,该过程中溶液的颜色和pH记录如下图所示。
(3)在①中未观察到预期的红色,为探明原因,小组同学查阅到酚酞变色范围如下:
时呈无色,时呈红色,时呈无色。
据此推断,①中a的取值范围是________(填标号)。
A. B. C.
(4)一段时间后,重复(2)实验,观察到滴加盐酸的过程中有少量气泡生成,原因是 。
【观察沉淀】
(5)小组同学提出,可通过调控反应物浓度观察生成的氯化钠沉淀。向含8g溶质的浓氢氧化钠溶液中加入浓盐酸,恰好完全反应至中性,生成NaCl的质量为 g;恢复至室温,称得混合物的总质量为36.7g,其中NaCl沉淀的质量为 g。(提示:室温下100g水最多能溶解36gNaCl。)
【多现象可视】
(6)如下图所示,注射器1、3中均为8mL氯化氢气体,注射器2、4中分别为2mL蒸馏水和稀氢氧化钠溶液(均滴有酚酞溶液)。打开弹簧夹,迅速将注射器1、3中全部氯化氢分别推入注射器2、4中,用弹簧夹夹紧胶皮管。最终发现注射器2、4的活塞均恢复至2mL刻度附近,此现象不足以说明氯化氢与稀氢氧化钠溶液发生了反应,理由是 。若实验中溶液始终澄清,为了说明中和反应已发生,还应依据的现象为 。
知识点一 氧气的化学性质
物质
反应现象
化学方程式
操作注意
在空气中发红光,氧气中发白光,放热,生成使澄清石灰水变浑浊的气体
木炭伸入瓶中时,要自上而下,缓慢伸入(目的使木炭与氧气充分反应)
在空气中燃烧发出微弱的淡蓝色火焰,在氧气中中发出明亮的蓝紫色火焰,放热,生成有刺激性气味的气体
硫在氧气里燃烧,在集气瓶底要留少量水,目的是溶解吸收生成的二氧化硫,防止二氧化硫逸出污染环境
发出黄色火焰,放出热量、产生大量白烟
在集气瓶底要留少量水,目的是吸收生成的五氧化二磷,防止污染环境
产生 淡蓝 色火焰,放出热量,罩在火焰上方的烧杯内出现水雾
点燃氢气之前必须验纯
在空气中变红热,不燃烧;在氧气中剧烈燃烧,火星四射,放热,生产黑色物质。
铁丝用砂纸打磨目的是除去表面的氧化物);在铁丝系一根火柴棒(作用是引燃铁丝);铁丝绕成螺旋状(预热未燃烧的的铁丝);在瓶底加少量水或铺一层细沙(防止高温生成物使集气瓶炸裂)。
镁
在空气中剧烈燃烧,发出 耀眼的白光,放出热量,生成白色固体
知识点二 二氧化碳的性质
1.探究二氧化碳物理性质的两个实验
倾倒二氧化碳
溶解性实验
实验操作
向盛有高低不等两根燃着蜡烛的烧杯中倾倒二氧化碳。
向盛满二氧化碳的软塑料瓶中倒入约三分之一容积的水,振荡。
实验现象
蜡烛自下而上依次熄灭
塑料瓶变瘪了
实验分析
二氧化碳密度比空气大(物理性质);
二氧化碳不能燃烧,也不能支持燃烧(化学性质)。
原因:二氧化碳溶于水,瓶内压强变小,大气压将瓶子压瘪。
2.二氧化碳的化学性质
(1)二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧。
(2)与水反应:CO2+H2O==H2CO3,生成的碳酸能使紫色蕊溶液变红色。碳酸易分解,发生反应的化学方程式为:H2CO3==H2O+CO2↑。
(3)与碱反应:
①二氧化碳与氢氧化钙溶液反应:CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O,观察到有白色沉淀生成,因此实验室通常用澄清石灰水检验二氧化碳;
②二氧化碳与氢氧化钠溶液反应:CO2+2NaOH==Na2CO3+H2O,应用:实验室通常用氢氧化钠溶液吸收或去除二氧化碳。
(4)二氧化碳与水反应
实验操作
喷稀醋酸
直接喷水
直接放入CO2中
喷水后放入CO2中
烘干第四朵花
现象
小花变红色
小花不变色
小花不变色
小花变红色
红色褪去
分析
酸能使紫色石蕊变红
水不能使紫色石蕊变色
二氧化碳不能使紫色石蕊变色
二氧化碳和水反应生成的碳酸能使紫色石蕊变红
碳酸不稳定,容易分解
结论
a.二氧化碳能与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊变红,显酸性。
b.生成的碳酸不稳定,很容易分解生成二氧化碳和水。
知识点三 常见金属的化学性质
1.金属与氧气的反应
金属
反应事实
反应现象
反应的化学方程式
镁
常温下就能与氧气反应
常温下表面形成氧化膜
2Mg+O2=2MgO
铝
常温下表面形成致密的氧化膜
4Al+3O2=2Al2O3
铁
常温下几乎不与氧气反应,但在高温时能与氧气反应
铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,
生成黑色固体
3Fe+2O2Fe3O4
铜
红色的铜片加热后变黑
2Cu+O22CuO
结论
通过金属与氧气能否反应及反应的难易程度判断金属的活动性:镁>铁>铜
2.金属与酸反应
金属
与稀盐酸、稀硫酸反应的现象
与稀盐酸反应的化学方程式
与稀硫酸反应的化学方程式
镁
固体逐渐溶解,快速产生气泡
Mg + 2HCl = MgCl2 + H2↑
Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2↑
锌
固体逐渐溶解,产生气泡速度适中
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑
铁
固体逐渐溶解,缓慢产生气泡,溶液由无色逐渐变成浅绿色。
Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑
Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑
铜
无明显现象,不反应
结论
Mg、Zn、Fe能与盐酸和稀硫酸反应,而Cu不能与稀盐酸和稀硫酸反应。
金属活动性:Mg、Zn、Fe>Cu
3.金属与盐溶液反应
实验
现象
化学方程式
金属活动性
将铜丝浸入
硝酸银溶液中
铜丝表面有银白色物质生成,溶液由无色逐渐变为蓝色
Cu+2AgNO3 =2Ag+Cu(NO3)2
铜>银
将铁钉浸入
硫酸铜溶液中
铁钉表面有红色物质生成,溶液由蓝色逐渐变为浅绿色
Fe+CuSO4 =FeSO4 +Cu
铁>铜
知识点四 常见酸和碱的化学性质
1.酸的化学性质
酸的化学性质
实验现象
化学方程式
1.与酸碱指示剂的反应
酸能使紫色石蕊试液变红色,不能使无色酚酞试液变色
2.金属+酸 → 盐+氢气
快速产生大量气泡,固体逐渐减少
Mg + 2HCl = MgCl2+H2↑
Mg + H2SO4 = MgSO4+H2↑
产生气泡较快,固体逐渐减少。
Zn + 2HCl = ZnCl2+H2↑
Zn + H2SO4 = ZnSO4+H2↑
产生气泡很慢,固体逐渐减少,溶液由无色逐渐变为浅绿色。
Fe + 2HCl = FeCl2+H2↑
Fe + H2SO4 = FeSO4+H2↑
3.金属氧化物 + 酸 → 盐 + 水
黑色固体逐渐减少,溶液由无色变为蓝色
CuO + 2HCl = CuCl2+H2O;
CuO + H2SO4 = CuSO4+H2O
红棕色固体逐渐减少,溶液由无色变为黄色
Fe2O3 +6 HCl =2FeCl3 + 3H2O ;
Fe2O3 +3H2SO4 = Fe2(SO4) 3 + 3H2O
4.碱 + 酸 → 盐 + 水
无明显现象,需借助指示剂来判读反应是否发生
Ca(OH) 2 + 2HCl = CaCl2 + 2H2O;
2NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + H2O
5.盐 + 酸 → 另一种盐 + 另一种酸
产生大量气泡,固体逐渐减少
CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O+CO2↑
NaHCO3+HCl = NaCl + H2O+CO2↑
Na2CO3+2HCl = 2NaCl + H2O+CO2↑
产生白色沉淀
AgNO3 + HCl = AgCl↓+ HNO3
BaCl2+ H2SO4 =BaSO4↓+2HCl
2.碱的化学性质
碱溶液与酸碱指示剂的反应
使紫色石蕊试液变蓝色,使无色酚酞试液变红色
非金属氧化物+碱 → 盐+水
2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O 常用于除去某气体中的CO2
Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3↓ + H2O 常用于检验CO2
酸+碱 → 盐+水
HCl + NaOH= NaCl+ H2O
Al(OH)3+3HCl = AlCl3+3H2O
盐+碱 → 另一种盐+另一种碱
条件:反应物均可溶,产物有气体或沉淀或水
3NaOH+FeCl3 = Fe(OH)3↓+3NaCl生成红褐色沉淀,溶液由黄色逐渐变成无色
2NaOH+CuSO4 = Cu(OH)2↓+2Na2SO4生成蓝色沉淀,溶液由蓝色逐渐变成无色
Na2CO3+Ca(OH)2 = CaCO3↓+ 2NaOH有白色生成
3.中和反应
反应的判断
可溶性碱的溶液与酸反应无明显的实验现象,需借助指示剂来判断反应是否发生以及反应进行的程度。
通常是向碱溶液中滴加酚酞,溶液变红,再滴加酸至溶液
刚好变为无色,此时恰好完全反应。
若用氢氧化钠或氢氧化钙固体与酸反应,则会看到固体减少。
不溶性碱与酸反应会看到明显现象。如:
Cu(OH)2+ H2SO4 = CuSO4 + 2H2O 蓝色固体减少,溶液由无色变为蓝色
Fe(OH) 3+ 3HCl = FeCl3 + 2H2O 红褐色固体减少,溶液由无色变为黄色
1.(2024·天津·中考真题)下列对实验现象的描述正确的是
A.红磷在空气中燃烧,产生大量白雾
B.硫在空气中燃烧,发出蓝紫色火焰
C.木炭在空气中充分燃烧,生成二氧化碳
D.过氧化氢溶液中加入二氧化锰,迅速产生大量气泡
2.(2025·上海青浦·一模)如图为制取CO2并验证CO2性质的实验,有关说法错误的是
A.甲装置的优点是能随时控制反应的发生与停止
B.装置的弹簧夹此时处于打开状态
C.乙中的现象可以证明CO2能与水发生反应
D.丙中的现象可以证明CO2不能燃烧也不支持燃烧且密度比空气大
3.(2024·吉林长春·三模)实验小组借助传感器对稀溶液与稀盐酸的反应进行研究。三颈烧瓶中盛放溶液X,用恒压漏斗匀速滴加另一种溶液,并用仪器不断搅拌。实验装置和测定结果如图。下列说法正确的是
A.X溶液是稀溶液
B.溶液中数量不断增加
C.通过图乙可知稀溶液与稀盐酸反应放热
D.时溶液中存在溶质只有氯化钠
4.(2024·甘肃兰州·中考真题)为测定某氢氧化钠固体是否变质,兴趣小组同学取一定量的样品配制成溶液,加入锥形瓶中,再逐滴加入稀盐酸至过量,并利用传感器测定的含量,如图所示,下列结论中不正确的是
A.氢氧化钠固体已变质 B.0-50s时段有中和反应发生
C.100s时溶液的pH>7 D.200s时溶液中的溶质只有一种
5.(2024·山西晋中·二模)同学们在实验室完成了下列实验,以此来探究铝、铜、银三种金属的活动性顺序。
(1)实验方法:按图示进行实验,操作时先向试管中加入 (填“金属”或“溶液”)。
(2)实验原理: (任写一个,用化学方程式表示)。
(3)实验现象:a中铝片上有红色固体析出,溶液由蓝色变为无色;b中 。
实验结论:金属活动性铝>铜>银。
(4)问题与交流:铝片、铜丝的形状不同,是否对实验结论有影响?请说明理由: 。
6.(2024·山东潍坊·中考真题)“宏观—微观—符号”是化学独特的表示物质及其变化的方法。某兴趣小组对盐酸和硫酸的共性和差异性进行以下研究。回答下列问题。
(1)向稀盐酸和稀硫酸中分别滴加石蕊试液,试液变红,说明两种酸溶液中均存在 (填微粒符号)。
(2)将表面生锈的铁钉(铁锈的主要成分为)投入到足量稀硫酸中,铁锈脱落、溶解,溶液变黄,化学方程式为 ;铁钉表面产生气泡,该气体为 ;一段时间后,溶液慢慢变为黄绿色,图1是对溶液变为黄绿色的一种微观解释,参加反应的微粒是 (填微粒符号)。
(3)分别向两份相同的溶液中匀速滴加相同pH的稀盐酸和稀硫酸,观察现象并绘制溶液电导率随时间变化曲线(图2)(电导率能衡量溶液导电能力大小,相同条件下,单位体积溶液中的离子总数越多,电导率越大)。
①图2中曲线1表示向溶液中滴加 ;曲线2反应中的实验现象为 ;结合图3解释电导率Q点小于N点的原因 。
②该实验说明,不同的酸中,由于 不同,酸的性质也表现出差异。
7.(2024·云南·中考真题)酸、碱、盐是几类重要化合物,与人类日常生活和生产关系十分密切。
(1)现有以下三种物质:
A.盐酸 B.氢氧化钠 C.氯化钠
①可用于金属表面除锈的是 (填序号,下同);可用作调味品的是 ;可用作某些气体的干燥剂的是 。
②分别取上述三种物质的溶液于三支试管中,用一种试剂分别滴加到试管中就能将三种物质鉴别出来,这种试剂是 。
(2)兴趣小组按如图所示装置(气密性良好)进行实验。两个广口瓶中分别放有0.2g锌和铁,U形管两端液面相平,将等体积的足量稀盐酸同时加入广口瓶中,关闭活塞。反应结束,恢复至室温,U形管两端液面 (填“左高右低”“左低右高”或“相平”)。
(3)酸和碱能发生中和反应。为验证稀盐酸能和氢氧化钙发生反应,实验小组在不使用酸碱指示剂的情况下,进行如下探究:①取0.2g氢氧化钙粉末于试管中,加入1mL水,充分振荡,固体未完全溶解;②再加入2mL稀盐酸,充分振荡,得到澄清溶液;由此证明反应发生。小组同学讨论后认为上述实验不足以证明反应发生,原因是 ,于是增加如下对照实验:重复上述实验①,再加入2mL ,充分振荡,观察到 ,最终证明了稀盐酸能和氢氧化钙发生反应。
8.(2023·四川甘孜·中考真题)某化学兴趣小组以“探究中和反应”为主题展开研究性学习。回答下列问题:
【设计与实验】
实验一 小军向滴有酚酞的溶液中不断加入稀盐酸至过量。
(1)溶液的颜色变化是 ,酚酞在实验中的作用是 。
(2)反应的化学方程式为 ,其基本反应类型是 反应。
实验二 小丽向溶液中滴加稀盐酸,用传感器测定溶液的,用温度传感器测定溶液的温度,溶液的和温度随时间的变化曲线如图所示:
(3)滴加稀盐酸至图1中点时,溶液的溶质是 。
(4)溶液与稀盐酸反应是 (填“放热”或“吸热”)反应。
(5)图2中,约后曲线下降的原因是 。
【交流与评价】
(6)中和反应在生产生活中应用广泛,下列应用与中和反应原理有关的是 (填字母序号)。
A.用食醋去除皮蛋中残留的碱
B.用和反应来加热食物
C.用来处理石油产品中残余的硫酸
9.(2024·山东枣庄·中考真题)气体制备与性质探究是初中化学实验的重要内容,相关装置如图所示。
回答下列问题:
(1)仪器甲的名称为 。
(2)实验室制取二氧化碳气体应选择的发生装置为 (填字母序号);制取时发生反应的化学方程式为 。
(3)若要收集一瓶干燥的二氧化碳,气体流经C装置时的入口端为 (填“a”或“b”)。
(4)在三颈烧瓶D中用排空气法收集CO2气体,检验气密性后,在t1时快速注入一种溶液,t3时快速注入另一种溶液,测得瓶内压强随时间变化曲线如图所示。下列说法正确的是 。
①三颈烧瓶D中收集的CO2气体不纯
②t1时注入的是氢氧化钠溶液
③t3后发生的只是中和反应
10.(2024·江西·中考真题)学完“浓盐酸敞口放置一段时间后浓度会变小”,化学社团对稀盐酸是否会发生类似情况产生了兴趣,并进行以下探究。
【提出问题】稀盐酸敞口放置一段时间后浓度会如何变化?
【作出猜想】猜想Ⅰ:变小; 猜想Ⅱ:不变; 猜想Ⅲ:变大。
【进行实验】
(1)取两份等体积的质量分数为1%的稀盐酸,分别标记为A溶液和B溶液,A溶液密封保存,B溶液敞口放置在空气中,两周后分组进行如下实验。请完成表格。
组号
操作
现象
分析
结论
甲组
取样,用pH计分别测量A、B溶液的pH
测得A溶液pH为0.6,B溶液pH为0.5
酸性更强的是 (选填“A”或“B”)溶液
猜想Ⅲ正确
乙组
取两支大小相同的试管盛足量的碳酸氢钠粉末,用规格相同的注射器将等体积的A、B溶液全部快速注入试管(如图)
试管内均产生气泡,固体减少,反应结束后,盛B溶液的注射器活塞上升的高度更
相关反应的基本反应类型为
丙组
(1)分别取5mL等浓度的 (填化学式)溶液于两支试管中,各滴加2滴酚酞溶液,振荡
溶液由无色变为红色
相关反应的化学方程式为
(2)将A、B溶液分别滴入上述两支试管中并振荡,当溶液恰好变为无色时,记录所加溶液的滴数
所加滴数更多的是 (选填“A”或“B”)溶液
【微观探析】
(2)稀盐酸长时间敞口放置后浓度变大的微观原因是:在该条件下水分子与氯化氢分子相比,运动速率更快的是 。
考点二 气体制备类实验
考法01 氧气的实验室制法
1.(2024·四川巴中·中考真题)化学是一门以实验为基础的科学。根据下列实验装置图回答有关问题:
(1)装置B或C可用于实验室制取CO2,装置C相对于装置B的优点是 。
(2)实验室选用装置A、D用于高锰酸钾制取O2,化学方程式是 ;装置A中棉花的作用是 ;实验结束时先将导管移出水面,再熄灭酒精灯,理由是 。
(3)装置E中铁丝燃烧的现象是 ,集气瓶底部的水 (选填“能”或“不能”)用细沙代替。
2.(2024·四川自贡·中考真题)化学是一门以实验为基础的科学,许多化学的重大发现和研究成果都是通过实验得到的。根据下列实验装置图,回答有关问题:
(1)图中标示①的仪器名称是: 。
(2)实验室制取二氧化碳时,反应的化学方程式为 ,选用的收集装置为 (填大写字母)。
(3)实验室用氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气时,二氧化锰的作用是 ,选用的发生装置为 (填大写字母)。
(4)实验室用双氧水制取氧气时,反应的化学方程式为 ,用C装置收集氧气,证明是否集满的方法是 。若要收集一瓶干燥的氧气,需要在发生装置和收集装置之间连接F装置,并且气体应该从 (填“a”或“b”)端导管通入。
考法02 二氧化碳的实验室制法
3.(2024·四川广安·中考真题)化学兴趣小组的同学们在进行气体制取过程中,从实验员处领取了如下实验仪器:
(1)仪器B (填“能”或“不能”)直接加热。
(2)若用大理石与稀盐酸来制取CO2,为组装气体发生装置,应选择的仪器是 、E、C(填字母);若用如图所示装置收集CO2,应从 端进气(填“a”或“b”)。
(3)若用KClO3和MnO2制取O2,除用上述部分仪器外,还必需补充的仪器是 (填仪器名称)。该反应的化学方程式为 。
4.(2024·吉林长春·中考真题)下图是实验室制取气体的部分装置。
(1)仪器a的名称是 。
(2)实验室用大理石和稀盐酸制取CO2。
①该反应的化学方程式为 ;
②用该方法制取CO2的发生装置应选择 (填序号)。
(3)用装置C收集CO2,验满的操作为 。
考法03 氢气的实验室制法
5.(2024·四川泸州·中考真题)实验室可用如图装置制备与收集H2。下列有关说法错误的是
A.反应原理为:
B.可用稀硫酸代替稀盐酸制取氢气
C.关闭旋塞后H2将反应液压入长颈漏斗中
D.用向上排空气法代替图中的收集方法
6.(2024·四川达州·中考真题)气体的制取和性质是初中化学核心知识之一,结合以下实验装置回答问题。
(1)标号①的仪器名称是 。
(2)氢气是最理想的能源,实验室常用锌粒和稀硫酸制取。若制取并收集较干燥的氢气,应选择的装置组合是 (从图1的A~E中选择,填字母序号)。
(3)若选用F装置制氢气,其优点是 。
炭和水蒸气在高温条件下反应也会生成氢气,同时生成碳的氧化物。为探究该反应生成气体的成分,化学兴趣小组进行了如下实验(部分步骤及装置已省略)。
【猜想与假设】
同学们讨论得出,气体成分有H2,还有CO和CO2中的一种或两种。
【查阅资料】
①H2具有还原性。
②无水硫酸铜是一种白色固体,遇水会变成蓝色。
【设计并进行实验】将反应生成的气体按图2装置进行实验:
(4)A装置的作用 。
【实验现象与结论】
(5)A、C装置中无明显现象,E装置中固体由红色变为黑色,F装置中无水硫酸铜变蓝,G装置中澄清石灰水变浑浊。写出G装置中石灰水变浑浊的化学方程式: 。
(6)由此得出:炭和水蒸气在高温条件下反应生成了H2和CO。写出CO与Fe2O3反应的化学方程式: 。
【反思与评价】
(7)从环保角度考虑,该实验存在的不足是 。
知识点一 氧气的实验室制法
1.氧气的实验室制取
制取方法
高锰酸钾制取氧气
过氧化氢制取氧气
反应原理
2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑
2H2O2 2H2O+O2↑
发生装置
固体加热型
固液不加热型
收集装置
排水法
依据:氧气不易溶于水,且不与水反应
(何时开始收集?导管口有连续均匀气泡冒出时开始收集。)
向上排空气法
依据:氧气密度比空气大,且不与空气的成分反应
操作步骤
检查装置气密性→装入药品→固定在铁架台上→点燃酒精灯进行加热→收集氧气→将导管从水槽中移离→熄灭酒精灯
简记为:茶(查)、装(庄)、定、点、收、利(离)、息(熄)
检查装置气密性→装入药品→收集氧气
实验讨论
1.实验结束后,为什么先将导气管移出水面,然后熄灭酒精灯?
防止水槽中的水倒流回炽热的试管中,炸裂试管。
2.用高锰酸钾制取氧气时,试管口为什么塞一团棉花?
防止高锰酸钾粉末进入导气管。
验满方法
排水法:当集气瓶口有大量气泡冒出时,说明已收集满,否则未满;
向上排空气法:将带火星的木条靠近集气瓶瓶口,若木条复燃,说明已收集满,否则未满。
检验方法
将带火星的木条伸入集气瓶内,若木条复燃,则为氧气;否则不是氧气。
知识点二 二氧化碳的实验室制法
药品
大理石(或石灰石)与稀盐酸
反应原理
CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
发生装置
收集装置
固体加热型
(反应物状态为固体和液体,反应条件为常温)
向上排空气法
(二氧化碳能溶于水且能与水反应,密度比空气大)
实验步骤
(1)组:组装仪器。
(2)查:检查装置的气密性。
(3)装:将药品装入反应容器(先装固体,再加液体)。
(4)集:用向上排空气法收集。
(5)验:验满(将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,则气体已收集满)。
(6)放:集满后盖上玻璃片正放在桌面上。
检验方法
把生成的气体通入澄清石灰水中,若观察到澄清石灰水变浑浊证明生成的气体是二氧化碳。
验满方法
将燃着的木条放在集气瓶瓶口,若观察到木条熄灭,证明二氧化碳已经收集满。
净化装置
制取的 CO2中混有少量HCl气体(盐酸能挥发出HCl气体)和水蒸气,实验室常将制取的气体先通过饱和 NaHCO3溶液除去HCl气体,再通过浓硫酸除去水蒸气。
1.(2025·湖南·一模)按如图所示进行趣味实验,量筒涌出的柱状泡沫被形象地称为“大象牙膏”。实验中涉及相关内容正确的是
A.该实验产生的气体可以燃烧 B.没有催化剂过氧化氢不会反应
C.实验中产生气体的反应属于分解反应 D.反应前后催化剂的化学性质不同
2.(2025·安徽·一模)如下图是实验室制取与收集气体的装置图,据此回答有关问题。
(1)仪器Ⅰ的名称是 。
(2)实验室利用装置A装高锰酸钾制取氧气,该装置的缺陷是 。写出高锰酸钾制取氧气化学方程式 。
(3)用装置B制取氧气时,通过仪器I向锥形瓶内添加液体至 (选填“a”或“b”)处。相比于B装置,C装置除了装置简单、药品用量少和取材环保的优点外,还具有的优点: 。
3.(2024·广西·中考真题)实验是学习化学的重要途径。回答问题:
(1)仪器①的名称是 。
(2)检查装置气密性是在添加药品 (填“前”或“后”)。
(3)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,其反应的化学方程式是 ,可选用的发生装置是 (填装置序号)。若用D装置收集CO2,验满的方法是 。
(4)用A、C装置制取并收集氧气,得到的气体中除氧气外,还含有 ;实验完毕后,先将导管移出水槽,再熄灭酒精灯,目的是 。
4.(2024·山东菏泽·中考真题)图1是初中化学实验中常用装置。根据要求回答下列问题。
(1)仪器②的名称是 。
(2)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,可选择的装置为 (填字母),反应的化学方程式为 。
(3)用还原时,在F装置中通入,一段时间后加热,可观察到硬质玻璃管中发生的现象为 。该实验中对尾气进行处理的目的是 。
(4)化学兴趣小组利用某固体增氧剂(可与水反应产生)、饮料瓶、注射器、吸管、输液管等设计并制作了简易供氧器,如图2所示。图2中的甲装置与图1中的 (填字母)装置作用类似。
考点三 条件因素类实验
考法01 燃烧条件的探究
1.(2024·重庆·中考真题)利用红磷和白磷进行燃烧条件探究,实验装置如下图所示。下列说法不正确的是
A.a处物质为白磷 B.红磷的着火点高于80℃
C.a、b两点对比说明燃烧需要氧气 D.c处通入氧气白磷能燃烧
2.(2024·江苏无锡·中考真题)用如图所示装置进行“探究燃烧条件”的对比实验:a处通入氧气,管①中白磷未燃烧,b处通入氧气,管②中白磷燃烧。下列叙述错误的是
A.生料带起隔离作用
B.实验推知燃烧只需要氧气
C.实验推知白磷着火点(T)的范围:20℃<T≤80℃
D.利用该装置进行实验可减少污染
考法02 铁锈蚀条件的探究
3.(2024·湖北·中考真题)同学们设计的下列实验方案(夹持装置已略去),能达到目的的是
目的
A.探究二氧化碳与水反应
B.探究不同催化剂的催化效果
C.验证质量守恒定律
D.探究空气中氧气的含量和铁生锈的条件
方案
A.A B.B C.C D.D
4.(2024·吉林长春·中考真题)实验是化学研究的重要手段。图1为教材中探究铁锈蚀条件的实验装置,约一周后能观察到明显现象。小组同学对部分实验进行了改进,使出现明显现象的时间缩短至5~10分钟,改进后的装置如图2所示(夹持装置已略去)。
(1)图1实验中,对比 (填序号)可知,铁生锈与氧气有关。
(2)图2实验中,证明铁生锈与水有关的现象为 。
(3)图2实验能够在较短时间内观察到明显现象,其主要原因是 。
(4)图2实验的优点是在一定程度上缩短了实验时间,但仍存在不足。请你指出该实验设计的不足之处 (答一条即可)。
考法03 催化剂的探究
5.(2024·江苏苏州·中考真题)某实验小组设计如图实验对过氧化氢分解进行探究。
下列相关说法不正确的是
A.对比实验甲和乙,探究H2O2浓度对H2O2分解速率的影响
B.对比实验乙和丁,探究MnO2对H2O2分解速率的影响
C.对比实验甲和丙,探究温度对H2O2分解速率的影响
D.对比实验甲、丙和丁,探究MnO2和温度对H2O2分解速率影响的程度
6.(2024·重庆·中考真题)在医疗急数、化工生产等领域都有重要应用。
(1)从元素守恒角度看,下列物质不能用于制取氧气的是___________(填序号)。
A. B. C.
(2)某探究小组进行了“催化剂等因素对过氧化氢分解的影响”的系列探究,该小组分别取1g不同的催化剂,再加入溶质质量分数5%的过氧化氢溶液20mL,进行了如下实验:
序号
催化剂
温度
实验现象
甲
粉末
常温
持续产生气泡,速率适中,气流平稳
乙
红砖粉末
60℃
持续产生气泡,速率适中,气流平稳
丙
红砖小颗粒
常温
缓慢,有少量气泡逸出
丁
块状红砖
常温
十分缓慢,几乎看不到气泡
①写出实验甲中发生反应的化学方程式 。
②粉末与红砖粉末对过氧化氢溶液分解具有相同的催化效果,你认为此结论是否科学? (填“是”或“否”)。理由是 。
③能说明催化剂的催化效果与其形态有关的实验组合是 (填实验序号)。
④在一定温度下,另取2g红砖小颗粒,向其中加入8%的过氧化氢溶液20mL,继续实验,发现产生气泡的速率明显比实验丙快。请分析可能的原因(至少写两条) 。
考法04 影响物质溶解性的因素
7.(2024·黑龙江大庆·中考真题)下列实验设计能达到实验目的的是
A.探究同种溶质在不同溶剂里的溶解性
B.验证红磷的着火点比白磷的高
C.验证质量守恒定律
D.测定空气中氧气的含量
A.A B.B C.C D.D
8.(2024·山东潍坊·中考真题)科学探究与实践是初中化学学科的核心素养之一。下列实验设计不合理的是
A.分别向盛有50mL热水和冷水的两个烧杯中,加入等量品红,观察扩散情况,比较温度对分子运动快慢的影响
B.室温下,把等量的肥皂水分别滴加到盛有等量软水、硬水的两支试管中,振荡,观察泡沫多少,区分软水和硬水
C.室温下,将砂纸打磨过的形状、大小相同的铁片和铜片,分别插入盛有相同体积、相同溶质质量分数硫酸锌溶液的两支试管中,比较铁与铜的金属活动性
D.室温下,分别向盛有5mL水和汽油的两支试管中,各加入一粒相同的高锰酸钾后振荡,比较同种物质在不同溶剂中的溶解性
知识点一 燃烧条件的探究
实验
(或事实)
有的物质可以燃烧,如红磷、酒精;有的物质不能燃烧,如水、大理石;
对比
铜片上的
白磷和红磷对比
铜片上的白磷
和水中的白磷对比
热水中的白磷
通氧气前与通氧气后对比
实验现象
铜片上的白磷燃烧,产生大量白烟,铜片上的红磷不燃烧。
铜片上的白磷燃烧,水中的白磷不燃烧。
通氧气前,热水中的白磷不燃烧;通氧气后,热水中的白磷燃烧
结论
可燃物是燃烧的条件之一
燃烧需要温度达到可燃物的着火点
燃烧需要与氧气接触
燃烧需要与氧气接触
通常情况下:燃烧需要同时满足三个条件:
1 可燃物; ②可燃物与氧气(或空气)接触; ③温度达到可燃物的着火点。
实验分析
铜片的作用
导热、放置药品;
热水的作用
1 使水中白磷与空气隔绝 ②为薄铜片上的药品提供热量
知识点二 铁锈蚀条件的探究
实验方案
现象
试管C:铁与水、氧气同时接触
铁钉生锈
试管B:铁只与水接触
铁钉无明显变化
试管A:铁只与氧气接触
铁钉无明显变化
实验分析
试管C与试管B对比,C中铁钉生锈,B中铁钉不生锈,说明铁生锈需要与氧气接触。
试管A与试管C对比,C中铁钉生锈,A中铁钉不生锈,说明铁生锈需要与水接触。
结论:铁生锈的条件是铁与水、氧气同时接触。
知识点三 催化剂的探究
1.催化剂的特点中“改变”的含义,包括加快和减慢化学反应速率两个方面。
2.催化剂在化学反应前后本身的质量和化学性质都不改变,但并不是说催化剂不参加反应,实际上,许多催化剂都参与了反应,只是经过一系列变化后,又变回了原来的物质。
3.探究某物质是不是反应的催化剂,除了看其能否改变化学反应速率外,还必须验证在化学反应前后其质量和化学性质是否改变。
知识点四 影响物质溶解性的因素
1.影响固体溶解性的因素
(1)内部因素:
溶质性质:不同的物质在同一溶剂中溶解性 不同 。
溶剂性质:同一物质在不同的溶剂中溶解性 不同 。
(2)外部因素:温度——同一种物质在同一溶剂中的溶解性与 温度 有关。
2.影响气体溶解性的因素
(1)内因:气体在水中的溶解性跟气体的性质有关。
(2)外因:①在温度不变时,随着压强的增大,气体的溶解性 增大 ;
②在压强不变时,随着温度的升高,气体的溶解性 减小 。
1.(2025·上海长宁·一模)下表实验能说明影响物质溶解性的因素是
实验编号
温度
固体
液体
固体和液体混合并振荡后的现象
1
20℃
1g碘
5g水
有固体剩余
2
20℃
1g碘
5g汽油
无固体剩余
3
30℃
1g碘
5g水
有固体剩余
4
30℃
1g碘
10g水
有固体剩余
A.溶剂种类 B.溶质种类 C.溶剂质量 D.温度
2.(2024·河北·中考真题)老师在课上演示了两个趣味实验。
(1)“火焰分割”。先将加热至红热的铁丝网a平伸到火焰上部,如图甲所示;再将常温的铁丝网b平伸到火焰下部,两张铁丝网中间的火焰熄灭,如图乙所示。
①铁块能拉成铁丝是利用了铁的 性。
②“两张铁丝网中间的火焰熄灭”的主要原因:铁丝网b吸收热量, (选填字母)。
A.使酒精的着火点降低
B.使温度降低到酒精的着火点以下
(2)“铁花飞溅”。将铁粉抖撒到酒精灯火焰上方,铁粉剧烈燃烧,火星四射,宛如美丽的“铁花”。铁燃烧生成四氧化三铁的化学方程式为 。
3.(2024·黑龙江·中考真题)结合下列教材中的实验,按要求回答问题:
(1)测定空气中氧气含量实验,测量结果偏小的可能原因是 (答一点)。
(2)硫在氧气中燃烧实验,集气瓶内水的作用是 。
(3)过滤时玻璃棒的作用是 。
(4)根据 (填写字母)试管中的现象对照可得出铁生锈的条件之一是与水接触。
4.(2024·山东烟台·中考真题)实验探究是学习化学的重要方法。请根据下列实验装置图回答问题。
(1)装置B中仪器①的名称是 。
(2)实验室用大理石和稀盐酸制取,应选用的发生装置是 (填字母序号,下同),实验室加热高锰酸钾固体制取,应选用的发生装置是 。
(3)实验室制取和,均不能选用的收集装置是 。
(4)兴趣小组用图甲所示装置探究不同催化剂对过氧化氢分解的催化效果。取大小相同的新鲜土豆块和新鲜猪肝块作催化剂,分别加入10mL相同浓度的过氧化氢稀溶液后,用传感器测量装置中气压的变化,如图乙中曲线a、b所示。
①结合实验和曲线a、b分析,两种催化剂中催化效率更高的是 。
②从曲线a、b的变化可以看出,过氧化氢分解的反应是 (填“放热”或“吸热”)反应,加猪肝块催化的过氧化氢完全反应所用的时间大约是 s(填“30”“65”或“120”)。
③曲线a、b最终达到相同的压强,说明 。
5.(2024·江苏徐州·中考真题)蒸汽眼罩是常见的缓解眼睛疲劳的产品,使用原理是其中的发热剂(含有铁粉、氯化钠、活性炭和吸水树脂等)能释放热量,产生水蒸气。取发热剂进行如下探究。
(1)向发热剂中加入适量硫酸铜溶液,观察到有红色固体出现,说明发热剂含有 ,发生反应的基本反应类型为 。
(2)发热剂发热的原理是铁粉与 反应生成铁锈放热,铁生锈是缓慢氧化放热不明显,而蒸汽眼罩打开即迅速升温,这与发热剂中含有的氯化钠、活性炭有关,其中活性炭具有 性。
(3)取足量发热剂测定空气中氧气的含量,装置如图,气密性良好。广口瓶容积为150mL,量筒内水的体积为50mL。一段时间后,打开弹簧夹,进入瓶内的水的体积最多为 mL。
(4)影响蒸汽眼罩使用效果的因素很多,请列举一条: 。
6.(2024·山东青岛·中考真题)化学反应需要一定的条件,控制条件可以调控化学反应。“启航”小组以“调控化学反应”为主题展开探究,请回答下列问题。
【生火有道】
(1)观察生活:小组同学观察到天然气、木炭能燃烧,而水和石头不能燃烧,得出燃烧的条件之一是 。
实验探究:为继续探究燃烧的条件,小组同学设计并完成了图1所示实验。
已知:白磷着火点40℃,红磷着火点240℃。磷燃烧时产生污染空气的五氧化二磷白烟。
【现象与结论】
(2)①铜片上的白磷燃烧,红磷不燃烧,得出燃烧的条件之一是 。
②小红根据 现象,得出燃烧的条件之一是可燃物与氧气接触。
【评价与反思】
(3)①实验中小组同学认为图1装置存在不足,于是设计了图2所示装置。图2装置的优点为 。
②小明对小红的结论提出质疑,设计了图3所示装置,对燃烧过程中的氧气含量进行测定,得到图4所示图像。结合图像分析,“可燃物与氧气接触”应准确地表述为 。
【调控有术】
化学反应速率与多种因素有关,为探究影响过氧化氢分解速率的因素,小组同学分别取足量且等质量的过氧化氢溶液完成了下列实验。
实验序号
过氧化氢溶液的浓度
二氧化锰粉末的质量/g
温度/℃
10秒共收集到氧气的体积/mL
①
3%
0
10
几乎无
②
5%
0
20
几乎无
③
5%
0.5
20
14
④
10%
0.5
20
80
(4)探究催化剂对过氧化氢分解速率的影响,应选择的实验序号是 ;对比实验③和实验④,可得出的结论是 ;上述实验无法探究出 因素对过氧化氢分解速率的影响(写一条即可)。
【应用有方】
(5)通过探究,小组同学认识到,生活中也可以通过控制条件促进或抑制化学反应。
①用天然气做饭,发现炉火火焰呈黄色,锅底出现黑色物质,这时需要 (填“调大”或“调小”)灶具的进风口。
②炒菜时如果油锅着火,可采取的灭火措施是 (写一条即可)。
考点四 实验操作类实验
考法01 粗盐中难溶性杂质的去除
1.(2024·内蒙古通辽·中考真题)下图为“粗盐中难溶性杂质的去除”实验的三步操作,下列说法正确的是
A.以上操作中使用玻璃棒的目的是相同的
B.步骤①也可将粗盐逐渐加入盛有水的量筒中溶解
C.步骤③当蒸发皿中出现较多固体时,停止加热,利用余热蒸干
D.可以采用上述三步操作分离氯化钠和碳酸钠的固体混合物
2.(2024·山东日照·中考真题)实验室里有一瓶只含少量泥沙的氯化钠固体,欲除去杂质,配制氯化钠溶液。回答下列问题:
(1)除去氯化钠固体中的少量泥沙主要实验操作如图所示:
①下列说法正确的是 (填标号)。
A.步骤A、B、C中玻璃棒的作用相同
B.步骤B中,若滤液仍浑浊,应再过滤一次
C.步骤C中,需将食盐水蒸干,再停止加热
D.步骤D中,将热的蒸发皿直接放到实验台上
②步骤C中,若不慎将燃着的酒精灯碰倒,洒出的酒精在桌上燃烧,应立刻用 扑盖。
(2)用提纯的氯化钠固体和水配制溶质质量分数为7%的氯化钠溶液。
①实验步骤:计算、称量、量取、 、装瓶并贴标签。
②称量氯化钠固体时,托盘天平上游码的位置是下图中的 (填标号)。(以下用游码)
③量取水时,读数如图所示,则所配溶液中氯化钠的质量分数 (填“>”“<”或“=”)7%。(若其他操作均正确;水的密度可近似看作)
考法02 一定溶质质量分数的氯化钠溶液的配制
3.(2024·广西·中考真题)实验室要配制50g质量分数为16%的氯化钠溶液,下列做法错误的是
A.计算:配制该溶液所需氯化钠固体的质量为8.0g
B.称量:用托盘天平称量所需的氯化钠固体
C.溶解:将称量好的氯化钠固体倒入量筒中溶解
D.装瓶:将配制好的溶液装入贴好标签的试剂瓶并盖好瓶塞
4.(2024·四川乐山·中考真题)实验室现有质量分数为8%的氯化钠溶液,但在实验中需要质量分数为4%的氯化钠溶液,某同学准备用8%的氯化钠溶液和蒸馏水(密度为)进行配制.
回答下列问题:
(1)计算配制时需要8%的氯化钠溶液的质量为 g.
(2)量取蒸馏水时应选择量程为 (选填“10”、“20”或“50”)的量筒.
(3)下图所示的仪器中,本实验不会使用到的是 (填仪器名称).
(4)将配制好的氯化钠溶液装入试剂瓶时有少量溶液洒出,对所配制氯化钠溶液质量分数的影响是 (选填“偏大”、“偏小”或“不影响”).
考法03 碳还原氧化铜
5.(2024·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)下图所示为初中化学教科书中的部分实验,请根据图示回答下列问题:
(1)图A实验中集气瓶内水的作用是 。
(2)图B实验中酒精灯加金属网罩的作用是 。
(3)图C实验中用玻璃棒不断搅拌的目的是 。
(4)图D实验为测定白醋的,若使用的试纸事先用蒸馏水润湿,则测定的结果将 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
考法04 一氧化碳还原氧化铁
6.(2024·四川内江·中考真题)如图是实验室模拟工业炼铁的装置。下列有关分析不正确的是
A.澄清石灰水变浑浊,说明有CO2生成
B.该反应中,失去氧的物质是CO
C.CO具有可燃性
D.硬质玻璃管中固体质量逐渐减小
7.(2024·山东滨州·中考真题)小明和同学们在学习了工业炼铁的原理后,想通过自制一氧化碳模拟工业炼铁的化学原理。
【查阅资料】①二氧化碳和炭粉在高温的条件下生成一氧化碳;
②饱和碳酸氢钠溶液不与二氧化碳反应;
③饱和碳酸氢钠溶液能吸收氯化氢气体;
④一氧化碳既不与氢氧化钠溶液反应也不与澄清石灰水反应;
【设计并进行实验】同学们设计并进行了下图所示的实验(装置气密性良好);
【实验分析】请结合实验完成下列问题:
(1)装置A中发生反应的化学方程式为 ;
(2)装置C的作用是 ;
(3)装置E中发生反应的化学方程式为 ;
(4)反应完毕,装置H中玻璃管内观察到的现象是 ,该反应的还原剂是 (填化学式);
(5)装置J中点燃的酒精灯的作用是 。
知识点一 粗盐中难溶性杂质的去除
实验步骤
观察到的现象
结论或解释
1.溶解
(1)用量筒量取10 mL蒸馏水,倒入小烧杯中
(2)称取3.0 g粗盐,加入水中,用玻璃棒不断搅拌,直至粗盐不再溶解
粗盐为淡黄色固体,溶解后所得液体呈浑浊状
粗盐是混合物
2.过滤
组装一套过滤装置,并进行过滤操作
不溶物留在滤纸上;滤液为无色液体
过滤可除去液体中的不溶性杂质
3.蒸发
将滤液倒入蒸发皿中,用酒精灯加热,
并用玻璃棒不断搅拌。待蒸发皿中
出现较多晶体时,即停止加热
滤液的量逐渐减少,当水分蒸发到一定程度时,蒸发皿中有晶体析出
得到的是较纯净的氯化钠
4.计算产率
用玻璃棒将蒸发皿中的固体转移到称量纸上,称量后回收到指定的容器中。根据提纯后得到的氯化钠的质量,计算本次实验氯化钠的产率
称得提纯后的氯化钠
质量为1.8 g
本次实验产率为60 %
知识点二 一定溶质质量分数的氯化钠溶液的配制
1.用固体溶质配制溶液:
①步骤:计算、称量、量取、溶解、装瓶贴标签(标签上注明溶液名称和浓度)
②仪器:天平、药匙、量筒、滴管、烧杯、玻璃棒
2.用浓溶液加水稀释配制稀溶液
①步骤:计算、量取、混匀、装瓶贴标签(标签上注明溶液名称和浓度)
②仪器:量筒、滴管、烧杯、玻璃棒
3.误差分析:
①溶质质量分数偏大的原因:量取水时俯视读数;称量固体试剂时,天平向左倾斜;砝码生锈
②溶质质量分数偏小的原因:量取水时仰视读数;称量固体试剂时,天平向右倾斜;向烧杯中倾倒固体试剂时有少许洒落在烧杯外面;烧杯不干燥.
知识点三 碳还原氧化铜
实验仪器
试管、酒精灯、金属网罩、铁架台(带铁夹)、弹簧夹、橡胶塞、导管、升降台、火柴
实验试剂
木炭、氧化铜、澄清石灰水。
实验原理
C+2CuO 高温 2Cu+CO2↑。
实验装置
实验步骤
a.连接仪器,检查装置的气密性;
b.把刚烘干的木炭粉末和氧化铜粉末混合均匀,小心地铺放进试管;
c.将试管固定在铁架台上,将导管插入澄清石灰水中;
d.打开弹簧夹,用酒精灯加热混合物几分钟;
e.先撤出导管,用弹簧夹夹紧乳胶管,停止加热,待试管冷却后再把试管里的粉末倒在纸上。观察现象。
实验现象
大试管中的固体由 黑 色变为 红 色;小试管中的澄清石灰水 变浑浊 。
实验结论
木炭能够还原氧化铜生成 铜 单质和 二氧化碳 ;该实验说明木炭具有 还原 性。
实验注意
①木炭粉和氧化铜粉末烘干的原因: 防止木炭与水蒸气反应生成的氢气和一氧化碳与氧化铜反应。
②火焰加金属网罩的目的:集中火焰,提高温度。
③实验结束后,先撤出导气管,再停止加热的目的:防止石灰水倒流炸裂热的试管。
④待试管冷却后再把试管中的粉末倒出的原因:防止热的铜接触空气又被氧化。
⑤木炭配比比理论值稍微多一点,因为木炭会和试管中的氧气反应。
计算思维辨析
固体木炭还原氧化铜,完全反应后固体减少量为生成的二氧化碳质量。用氢气和一氧化碳两种气体还原氧化铜时,则固体减少量是氧化铜中氧元素的质量。
知识点四 一氧化碳还原氧化铁
实验现象
化学方程式
装置图
实验现象
A处
红棕色粉末逐渐变成黑色
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
B处
澄清石灰水变浑浊
Ca(OH)2 +CO2 = CaCO3↓ + H2O
C处
产生蓝色火焰
2CO + O22CO2
注意事项
(1)先通入CO一会儿,再给氧化铁加热;原因:排尽装置中的空气,防止加热CO与空气的混合气体发生爆炸。
(2)停止加热,继续通入CO至玻璃管冷却;原因:防止热的铁被空气再次氧化。
(3)尾气处理:①点燃,使CO变成无毒的CO2;②用气球或用排水法将尾气收集起来。
(4)澄清石灰水的作用:检验生成的二氧化碳。
1.(2024·湖北武汉·中考真题)实验室配制一定溶质质量分数的氯化钠溶液,下列操作错误的是
A.取用氯化钠 B.称量氯化钠
C.量取水 D.溶解氯化钠
2.(2024·云南怒江·一模)实验小组的同学按照如图1所示装置进行木炭还原氧化铜的实验,实验时,试管中固体的质量随加热时间的变化如图2所示,下列分析不正确的是
A.M点时反应未开始
B.N点对应的固体物质有木炭、氧化铜、铜三种
C.实验结束时,应先熄灭酒精灯,再将导管移出水面
D.的过程中,木炭表现出还原性,木炭将氧化铜还原为铜
3.(2024·黑龙江牡丹江·中考真题)实验室配制一定质量分数的氯化钠溶液,使用的仪器如下,请结合实验过程回答问题。
(1)①的作用是 。
(2)称量一定质量的氯化钠需要的仪器有 (填序号)。
(3)使用②量取水的体积,若俯视读数,实际配制的溶液中溶质的质量分数 (填“偏大”“偏小”或“不变”)
4.(2024·山东临沂·中考真题)铁是生活生产中重要的金属材料。请完成下列问题:
(1)实验1硬质玻璃管中的现象为 。
(2)实验2模拟西汉时期湿法炼铜工艺,该反应的化学方程式为 。
(3)由实验3可知,铁制品锈蚀的过程,实际上是铁与 发生化学反应的过程。
5.(2024·福建·中考真题)请参加“氯化钠欢乐之旅”的实践活动。
任务一 参观盐场
(1)利用风吹和日晒使海水不断蒸发至有晶体析出,此过程溶液中NaCl的质量分数逐渐 (填“增大”或“减小”)。
任务二 提纯粗盐
(2)粗盐提纯的有关操作如下图所示。
①正确的操作顺序是 (填标号)。
②操作A中,当加热到蒸发皿中出现 时,停止加热。
③操作C中,玻璃棒的作用是 。
任务三 应用食盐
(3)农业上常用质量分数为16%的NaCl溶液选种。若在实验室中配制该溶液,需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管和 。
(4)NaCl是一种重要的化工原料。从元素守恒的视角,以NaCl为基本原料,可能制取的物质有 (写一种)。
6.(2024·山东菏泽·中考真题)图1是初中化学实验中常用装置。根据要求回答下列问题。5
(1)仪器②的名称是 。
(2)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,可选择的装置为 (填字母),反应的化学方程式为 。
(3)用还原时,在F装置中通入,一段时间后加热,可观察到硬质玻璃管中发生的现象为 。该实验中对尾气进行处理的目的是 。
(4)化学兴趣小组利用某固体增氧剂(可与水反应产生)、饮料瓶、注射器、吸管、输液管等设计并制作了简易供氧器,如图2所示。图2中的甲装置与图1中的 (填字母)装置作用类似。
7.(2024·四川达州·中考真题)气体的制取和性质是初中化学核心知识之一,结合以下实验装置回答问题。
(1)标号①的仪器名称是 。
(2)氢气是最理想的能源,实验室常用锌粒和稀硫酸制取。若制取并收集较干燥的氢气,应选择的装置组合是 (从图1的A~E中选择,填字母序号)。
(3)若选用F装置制氢气,其优点是 。
炭和水蒸气在高温条件下反应也会生成氢气,同时生成碳的氧化物。为探究该反应生成气体的成分,化学兴趣小组进行了如下实验(部分步骤及装置已省略)。
【猜想与假设】
同学们讨论得出,气体成分有H2,还有CO和CO2中的一种或两种。
【查阅资料】
①H2具有还原性。
②无水硫酸铜是一种白色固体,遇水会变成蓝色。
【设计并进行实验】将反应生成的气体按图2装置进行实验:
(4)A装置的作用 。
【实验现象与结论】
(5)A、C装置中无明显现象,E装置中固体由红色变为黑色,F装置中无水硫酸铜变蓝,G装置中澄清石灰水变浑浊。写出G装置中石灰水变浑浊的化学方程式: 。
(6)由此得出:炭和水蒸气在高温条件下反应生成了H2和CO。写出CO与Fe2O3反应的化学方程式: 。
【反思与评价】
(7)从环保角度考虑,该实验存在的不足是 。
8.(24-25九年级上·甘肃兰州·期末)兴趣小组以“探究燃烧的奥秘”为主题开展探究活动。
【任务一】认识燃烧
(1)下列是木炭燃烧的实验:欲证明氧气浓度对可燃物有影响应该进行的对比实验为 (填数字序号)。实验②与实验③对比可以证明可燃物燃烧剧烈程度的因素是 。
实验
①
②
③
操作
(2)探究燃烧产生火焰的原因。蜡烛在氧气中燃烧有明亮的火焰,而铁丝在氧气中燃烧却没有火焰。请据表中数据分析:
物质
熔点/℃
沸点/℃
燃烧时温度/℃
石蜡
50-70
300-550
约600
硫
暂无数据
444
待测
钠
97.8
883
约1800
铁
1535
2750
约1800
钠燃烧时 (选填“有”或“没有”)火焰产生。
【任务二】探究燃烧的条件
兴趣小组设计如图1的装置探究燃烧的条件。白磷的着火点是40℃,红磷的着火点是240℃。根据图1分析:
(3)铜片上的红磷不燃烧,是因为 。
【任务三】利用燃烧探究空气中氧气含量
某兴趣小组设计如图2装置,利用氧气浓度传感器来检测足量红磷燃烧过程中氧气含量的变化,并绘制氧气含量与反应时间的关系如图3所示。根据图3分析:
(4)容器内物质总质量:a点 b点。(填“>”或“<”或“<”)或“=”)
(5)c点时,观察到红磷熄灭,据此你对燃烧的新认识为 。
考点五 验证类实验
考法01 验证粒子的性质
1.(2024·陕西·中考真题)下图实验进行一段时间后,观察到烧杯B内溶液已变为无色,则下列有关说法正确的是
A.烧杯B内溶液无色说明溶液呈中性
B.烧杯A内溶液的质量变大
C.烧杯B内溶液颜色的变化是因为氢氧化钠溶液吸收了空气中的二氧化碳
D.上述实验能说明分子在不停地运动
2.(2024·北京·中考真题)用如图所示装置和干燥紫色石蕊纸花进行实验,验证的性质。
(1)观察到澄清石灰水变浑浊,反应的化学方程式为 ;由该实验还可以得出分子具有的性质是 。
(2)为验证能与水反应,需进行的操作及现象是 。
考法02 测定空气中氧气的含量
3.(2024·北京·中考真题)用如图所示装置进行实验,测定出空气中约占(按体积计算)。下列叙述不正确的是
A.②中瓶内空气的体积约为200mL B.可加热铁丝引燃铜匙中的白磷
C.白磷的作用是消耗②中瓶内的 D.最终注射器活塞移至约40mL刻度线处
4.(2024·四川成都·中考真题)空气中含有多少氧气呢?学习小组开展“测定空气里氧气含量”的探究活动。
资料:1.红磷的着火点是240℃,白磷的着火点是40℃。
2.相同的温度和体积下,气体压强与分子数成正比。
3.相同的温度和压强下,气体体积与分子数成正比。
【史料研究】
二百多年前,化学家拉瓦锡利用汞能和氧气发生反应的原理,采用图1装置测出氧气约占空气体积的1/5。
(1)加热时,曲颈甑内液态汞表面产生红色粉末,玻璃钟罩内的现象是 ,产生该现象的原因是 。
【设计与实验】
设计并利用图2装置测空气里氧气含量。
(2)主要步骤如下,正确的顺序为 (填序号)。
①弹簧夹夹紧胶皮管
②红磷熄灭并冷却后,打开弹簧夹
③点燃红磷后立即伸入瓶中并塞紧塞子
④在集气瓶中加入少量水,将水面上方空间分成5等份
(3)实验结束,集气瓶中剩余气体的主要成分是 。
【优化与实验】
同学们利用图2装置多次实验,水面均未上升到刻度“1”。经讨论后,分别取足量红磷、白磷采用图3装置进行实验,记录并处理数据分别如图4、图5。
(4)图4中氧气含量从8.05%上升到9.26%,原因可能是 。
(5)图5中BC段压强增大,原因是 。计算白磷消耗的氧气占空气体积的 %(精确到0.01%)。
【反思与交流】
(6)图2实验水面未达到刻度“1”,原因是装置中的氧气未消耗完。红磷燃烧不能将氧气消耗完的主要原因是 。
(7)上述实验中汞、白磷和五氧化二磷有毒,对环境“不友好”。结合实验原理和药品弊端,可选择的替代药品有 (写一种)。
考法03 水的组成和变化
5.(2024·海南·中考真题)我国科学家发明的无淡化海水直接电解制氢技术,利用防水透气膜将海水和电解槽隔离开,从根本上解决了海水杂质离子对设备的腐蚀问题,其工作原理如图所示。下列有关说 法中不正确的是
A.理论上,该设备制得氢气与氧气的质量比为1:8 B.防水透气膜选择性允许气态的水分子透过
C.电解槽中a电极与电源的负极相连 D.电解槽中的氢氧化钾可增强水的导电能力
6.(2024·江西·中考真题)兴趣小组追寻科学家的足迹,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 ,经检验管a中的气体是 (填化学式)。
【证据推理】结合实验现象推算水分子中氢、氧原子个数比。
(3)方法一:根据相同条件下气体的体积比等于其分子的个数比,得出电解水的产物中氢、氧原子个数比为 ,进而推算出结果。
(4)方法二:已知电解水实验中氢气和氧气的体积比和正、负极产生气体的 ,可计算出水中各元素质量比,结合氢、氧原子的相对原子质量,可进一步推算出结果。
【模型构建】
(5)以分子构成的物质为例,图中“▲”表示的是 。
考法04 质量守恒定律
7.(2024·山西·中考真题)在一次实验课上,同学们通过小组合作,完成了对密闭容器中少量小苏打与少量白醋反应的质量测定。以下分析正确的是
A.反应后小苏打的质量增加 B.反应过程中各物质的质量都不变
C.反应前后各物质的质量总和相等 D.反应前称量的是小苏打和白醋的总质量
8.(2024·广东广州·中考真题)关于下列实验的说法,不正确的是
A.实验①:集气瓶内水平面上升约,说明氧气约占空气体积
B.实验②:电解水的玻璃管内分别生成H2和O2,说明水由H和O两种元素组成
C.实验③:白磷燃烧但红磷不燃烧,说明白磷的着火点比红磷的低
D.实验④:反应前后称量的总质量不同,说明该反应不符合质量守恒定律
知识点一 验证粒子的性质
(1)向盛有20 mL蒸馏水的小烧杯A中加入5~6 滴无色酚酞溶液,搅拌均匀,酚酞溶液不变色。从烧杯A中取少量溶液置于试管中,向其中慢慢滴加浓氨水,观察到溶液的颜色由无色变为(如图1操作Ⅰ~Ⅲ)。
(2)另取一个小烧杯B,向其中加入5 mL浓氨水。用一个大烧杯罩住A、B两个小烧杯(如图1操作Ⅳ)。几分钟后观察到烧杯A中溶液变红的现象。
【实验结论】
(3)上述实验说明分子是不断运动的 。
知识点二 测定空气中氧气的含量
实验原理
4P+5O2 2P2O
药品选择
①一是该物质在空气中能够燃烧且只与氧气反应;
②二是该物质燃烧的生成物为固体或液体,不能是气体;
实验装置操作步骤
a.在集气瓶内加入少量水,并将水面上方空间分为5等份;
b.用弹簧夹夹紧橡皮管;
c.在燃烧匙内放入过量红磷;
d.点燃燃烧匙内的红磷后,立即伸入瓶中并把塞子塞紧;
e.待红磷熄灭并冷却后,打开弹簧夹。
实验现象
①红磷燃烧,产生大量白烟,并放出热量;
②待红磷熄灭并冷却至室温,打开弹簧夹,可以观察到烧杯中的水被吸入集气瓶,瓶内液面上升至刻度1附近。
实验结论
氧气约占空气总体积的1/5。
误差分析
结果明显偏小
①红磷用量不足;②装置气密性不好;③未等集气瓶冷却至室温,就打开弹簧夹;
结果明显偏大
①点燃红磷后伸入集气瓶速度太慢(未及时塞紧橡皮塞);②未夹紧止水夹(未使用止水夹)
问题讨论
集气瓶内剩余气体的性质?
①物理性质:无色无味的气体,难溶于水;②化学性质:不能燃烧也不支持燃烧。
知识点三 水的组成和变化
实验原理
实验步骤
a.在电解器玻璃管中加满水(水中加入少量硫酸钠溶液或氢氧化钠溶液),用导线连接电解器与电源;
b.接通直流电源,观察玻璃管内的现象并记录;
c.切断上述装置的电源,用燃着的木条分别在两个玻璃管尖嘴口检验反应中产生的气体;
实验现象
通电后,两电极上都有大量的气泡产生,液面下降,
一段时间后,正极所产生的气体与负极所产生的气体体积之比约为1:2。
产物检验
(1)正极:用带火星的木条,带火星的木条复燃,证明正极产生的气体是氧气;
(2)负极:用燃着木条,气体能燃烧,火焰呈淡蓝色,证明负极生成的气体是氢气。
实验结论
及推论
①水是由氢元素和氧元素组成的。
②验证了化学变化中分子可再分而原子不可再分。
微观认识水
的电解过程
a.电解水的过程可用图2表示,粒子运动变化的先后顺序是④③①② 。
b.图3表示电解水的微观示意图,该反应中属于单质的是H2、O2 ,该化学反应的实质是水分子分裂成氢原子和氧原子,氢原子重新组合成氢分子,氧原子重新组合成氧分子 。
问题讨论
电解水时,若氧气与氢气的体积比小于1:2,可能的原因有:氧气在水中的溶解性比氢气稍大;部分氧气将电极氧化而消耗。
知识点四 质量守恒定律
(1)质量“守恒”的实验验证
白磷燃烧前后质量变化的测定
铁和硫酸铜反应前后质量变化的测定
实验图示
实验现象
锥形瓶内产生大量白烟,气球先变大后变小。天平两次显示示数相等。
铁钉表面覆盖一层红色的物质,溶液由蓝色逐渐变为浅绿色;天平两次显示示数相等。
化学方程式
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
实验结论
反应前各物质的总质量=反应后各物质的总质量。
(2)质量“不守恒”的实验情况分析
碳酸钠与稀盐酸的反应
镁条的燃烧
实验图示
实验现象
白色粉末溶解,有大量气泡迅速产生。
天平向右偏转。
发出耀眼白光,产生白色固体(还有少量白烟产生),
天平不平衡。
反应原理
Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑
2Mg+O2 2MgO
实验分析
反应生成的二氧化碳是气体,逸散到空气中,所以质量变小
氧化镁的质量等于反应的镁条和参加反应的氧气质量总和,导致质量变大。但逸散的白烟质量又大于增加的气体质量,坩埚钳上可能也粘有一部分氧化镁,此二者均会造成氧化镁损失,导致质量变小。
实验结论
所有的化学反应均遵守质量守恒定律,表面貌似“不守恒”的实验需要认真加以分析原因。
感悟
有气体参加或气体生成(或者有烟、雾状物质生成)的反应,验证质量守恒定律时,必须在密闭容器里进行。
1.(2024·山东泰安·中考真题)下列实验设计不能达到实验目的的是
实验
设计
实验
目的
A.既可探究分子运动现象,又可证明氨水呈碱性
B.既可探究可燃物的燃烧条件,又可证明白磷的着火点比红磷的低
C.既可探究质量守恒定律,又可证明红磷燃烧放出热量
D.既可探究水的元素组成,又可证明正负极气体的质量比约为
A.A B.B C.C D.D
2.(2024·安徽·中考真题)某实验小组按图a装置验证质量守恒定律,一段时间后,发现锥形瓶内部分固体变为红棕色。实验过程中瓶内物质或元素质量变化与图b相符的是
A.铁粉的质量 B.氮气的质量 C.氧元素的质量 D.固态物质的质量
3.(2024·吉林·中考真题)为探究铜的化学性质,某同学借助氧气传感器在密闭装置中进行下图所示实验,观察实验现象并分析氧气含量随时间变化的曲线图。其中终点D(203,6.15%)表示时间为203秒时,装置中氧气含量为6.15%。结合图示判断下列说法错误的是
A.加热前的空气样品中氧气含量为20.99%
B.铜在加热条件下能与氧气发生化学反应
C.拐点C至终点D所对应的时间范围内,装置内物质的总质量逐渐减少
D.通过现象证据和数据证据,可以从定性和定量的视角分析得出合理解释
4.(2024·新疆·中考真题)化学既要从宏观层面研究物质,又要从微观层面探析本质。请根据图示回答问题。
(1)宏观角度辨识水的组成
在电解水实验中,两个电极上都会产生气泡。如图1所示,正、负极产生气体的体积比约为 ,正极产生的气体能使 ,说明是氧气,经验证负极产生的气体为氢气。此实验可证明水是由 组成的。
(2)微观角度探析水的分解
由上图可知,该反应的化学方程式为 。反应过程中没有发生变化的微粒是 。根据水分子的示意图可知,一个水分子由 构成。
5.(2024·江苏常州·中考真题)兴趣小组对我国的太空舱制取氧气系统(其剖面如图所示)进行了研究性学习。
I.多角度认识制氧原理电源
(1)太空舱制氧系统中电源A极是 极;将燃着的蜡烛放入b管收集的气体中,看到燃烧 。
(2)太空舱制氧原理的化学方程式为 ,反应过程中种类和数目均没有发生变化的微粒是 (用符号表示)。
(3)太空舱制氧过程中消耗的水和生成的氧气的质量关系是___________(填序号)。
A. B.
C. D.
II.多措施提高制氧效率
【查阅资料】
提高电解效率的措施主要包括:增强水的导电性、改变电解温度、设置超声波场等。
【讨论分析】
(4)用30%的KOH溶液代替水进行电解,增大了水中 的浓度,增强了水的导电性。
(5)升高电解温度能提高制氧效率的原因之一是:温度升高,微粒 。
(6)如图分别为两种不同条件下不锈钢电极表面的气泡直径分布情况图。
①气泡覆盖在电极表面使电解反应界面 (选填“增大”或“减小”),降低了电解效率。
②超声波振动能提高电解效率的原因是 。
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