压轴题05 实验方案的设计与评价-【压轴题】2025年中考化学培优训练（广东专用）

压轴题05 实验方案的设计与评价 一、实验方案的做题思路 1.审题与明确目标 ①整体审题：通读题目，明确实验目的、要求及限制条件（如药品、仪器限制）。 ②核心任务：判断实验类型（验证、鉴别、除杂、探究等），确定需解决的核心问题。 2.设计步骤 ①选药品与仪器：根据实验原理选择安全、经济且现象明显的试剂和仪器（如鉴别气体用澄清石灰水，除杂用吸附性物质）。 ②操作流程：分步骤书写实验步骤，注意逻辑顺序（如先干燥后检验气体）。 ③现象记录与结论：明确需观察的现象（颜色变化、气体生成等），并关联现象与结论。 3.评价与优化 ①科学性：检查反应原理是否合理（如是否符合质量守恒定律）。 ②可行性：确保操作安全、步骤简便、现象明显（如避免使用易燃易爆试剂）。 ③环保性：减少污染（如选择无毒试剂，避免废液直接排放）。 二、实验方案的解题技巧 1.排除干扰因素 ①控制变量：如探究光照对光合作用的影响时，需保持温度、水绵量等变量一致。 ②净化气体或溶液：如检验CO₂前需用浓硫酸干燥气体，排除水蒸气干扰。 2.优化实验现象 ①增强对比性：使用Y型管、对比实验（如同时进行两组实验）提高结论可信度。 ②借助指示剂或仪器：如用pH试纸检测酸碱性，或用电子天平精确称量。 3.简化操作步骤 ①一步完成多目标：如用稀盐酸同时除杂和检验（如除去碳酸钠并生成CO₂）。 ②避免重复操作：如用分液漏斗代替长颈漏斗控制反应速率。 三、实验方案的相关类型题及做题思路 1.验证类实验 题型示例：验证金属活动性顺序、质量守恒定律。 思路： 选试剂：根据金属与酸或盐溶液反应设计（如Fe与CuSO₄溶液反应验证Fe＞Cu）。 现象关联：金属表面析出固体或气体产生。 2.鉴别类实验 题型示例：鉴别硬水与软水、NH₄Cl与KCl。 思路： 选试剂：用肥皂水鉴别硬水（泡沫少），用熟石灰鉴别铵盐（产生NH₃）。 现象对比：观察颜色、气味或沉淀生成。 3.除杂类实验 题型示例：除去KCl中的K₂CO₃、CO₂中的HCl气体。 思路： 选试剂：用稀盐酸除碳酸钾（避免引入新杂质），用NaOH溶液吸收HCl。 注意顺序：如先除酸性气体再干燥。 4.探究类实验 题型示例：探究鱼鳔气体成分、NaOH变质程度。 思路： 提出假设：如鳔内含O₂、CO₂；NaOH部分或完全变质。 设计验证：用燃着的木条检验O₂，用石灰水检验CO₂。 四、实验方案评价的核心原则 1.科学性：反应原理正确，结论符合客观事实。 2.安全性：避免使用有毒或易燃试剂，操作规范（如加热时液体不超过试管1/3）。 3.经济性：选择廉价、易得的试剂和仪器。 4.环保性：减少废弃物污染（如回收金属废料）。 五、易错点与注意事项 1.忽略实验条件：如未控制温度、光照等变量，导致结论不准确。 2.现象描述不严谨：如将“溶液变浑浊”误写为“生成CaCO₃”。 3.步骤顺序错误：如未先干燥气体就直接检验性质。 题型01设计实验达到实验目的 1．（2025·广东深圳·一模）下列实验方案不能达到实验目的的是 A．探究物质燃烧条件之一：需要与氧气接触 B．探究分子在不断运动和氨气密度比空气小 C．测定空气中氧气的含量 D．比较二氧化锰和氧化铜的催化效果 A．A B．B C．C D．D 2．（2024·广东中山·二模）设计对比实验，控制变量是学习化学的重要方法，下列探究实验不能达到目的是 选项 A B C D 实验设计    实验目的 探究同种物质在不同溶剂中的溶解性 探究温度达到可燃物的着火点是燃烧的条件之一 探究温度对化学反应速率的影响 探究氧气的浓度对硫燃烧剧烈程度的影响 A．A B．B C．C D．D 题型02实验设计思路与步骤 1．（2023·全国·模拟预测）兴趣小组的同学对金属的某些性质进行相关探究。 【实验回顾】用图甲所示装置制取氢气。    (1)锌与稀硫酸反应的化学方程式为 。 【发现问题】小路同学为验证上述“判断依据”，将纯锌片和纯铜片插入稀硫酸中，实验过程中偶然将两种金属触碰（如图乙），发现铜片表面产生了气泡。经检验，产生的气体仍是氢气。 【提出问题】图乙中哪种金属参与了反应？该反应的原理是什么？ 【进行实验】在老师指导下，小路同学设计并进行了如下实验： 步骤1：另取纯锌片和纯铜片插入盛有稀硫酸的烧杯中（如图丙），观察现象； 步骤2：用导线将纯锌片和纯铜片连接，并在两金属片之间串联一个电流表（如图丁），观察现象。                (2)步骤1观察到的现象是 。 【分析解释】图戊为步骤2的微观原理示意图（提示：图中的e-表示电子）。 (3)氢气是由 （填“锌片”或“铜片”）与稀硫酸反应产生的。 (4)请根据图示，从微观角度描述在铜片表面产生氢气的过程 。 【反思拓展】 (5)若按图进行实验，电流表指针发生偏转。则石墨碳棒上 （填“有”或“没有”）气泡产生。    (6)若将图中稀硫酸换成硫酸铜溶液，电流表指针也发生偏转。则 （填“锌片”或“石墨碳棒”）上会出现红色固体。 【延伸应用】 (7)一般情况下，两种活动性不同的金属在潮湿的环境中接触时，活动性强的金属首先被腐蚀。造船工业为了避免轮船的钢铁外壳被腐蚀，通常在轮船外壳镶嵌的金属是______（填字母）。 A．银块 B．铜块 C．锡块 D．锌块 2. （2025·广东深圳·一模）碳达峰、碳中和目标的提出彰显大国担当。某项目小组对CO2的吸收进行了相关探究。 (1)实验探究1：运用已有知识设计实验吸收CO2 根据上述实验现象，实验______（填实验序号）吸收CO2的效果更好。 (2)实验探究2：海洋封存是实现“碳中和”的途径之一，其原理是利用CO2在水等溶剂中的溶解性来吸收CO2，某小组开展如下探究： 【提出问题】CO2被水和食盐水（模拟海水）吸收的情况如何？ 【作出猜想】猜想I：水吸收的CO2更多；猜想II：食盐水吸收的CO2更多 【进行实验】分别将收集有100mL CO2的量筒倒扣在等体积的水和食盐水中（如图1所示)，每隔一定时间观察并记录量筒内CO2的体积，所测数据如表。 【解释与结论】 ①由上表数据分析，当其它条件相同时，吸收CO2更多的是_______（填“水”或“食盐水”）。 ②地球表面71%被水覆盖，海水占全球储水量的96.5%，采取海洋吸收CO2，可有效减碳，涉及反应的化学方程式为_______。 【拓展交流】用两个量筒分别收集100mL CO2倒置于水槽中，向1个量筒内注入少量的植物油，使CO2与水被植物油隔开（CO2与植物油不反应），测得量筒内CO体积随时间变化曲线如图2所示。 ③比较图2，说明植物油能_______（填“增大”或“减少”）CO2溶于水。事实上实验室也可以用排水法收集CO2，请根据以上表格的实验数据分析理由是____________。 题型03原实验方案的漏洞分析与重新设计 1.（2024·广东深圳·三模）小龙家里有一瓶久置的炉具清洁剂，标签如图。他对该清洁剂的无机物成分产生了浓厚兴趣，并在老师指导下进行探究(假设表面活性剂对探究过程无影响)。 【作出猜想】根据破损的标签猜测，炉具清洁剂的无机物成分可能是NaOH、Na2CO3或NaCl。 【实验探究】小龙进行了下图实验： (1)I．观察到①中溶液_____，证明无机物成分不是NaCl。 II．观察到②中有气泡产生，小龙认为炉具清洁剂的无机物成分是Na2CO3。 【讨论质疑】 (2)小深认为小龙的结论不严谨，无机物成分也可能是NaOH，其变质后会生成Na2CO3，请写出NaOH变质的化学方程式_____。 【深度探究】 (3)小深设计了如下实验方案进行探究： 实验操作 实验现象 实验结论 I．取少量炉具清洁剂于试管中，向其中滴加足量的_____ (填化学式)溶液，振荡，静置。 产生白色沉淀 该炉具清洁剂的无机物成分 Ⅱ．取步骤I所得的上层清液于另一试管中 向其中滴加CuSO4溶液，振荡。 产生_____色沉淀 为NaOH，且已部分变质 请写出步骤Ⅱ中反应的化学方程式_____。 【反思交流】 (4)该炉具清洁剂的使用注意事项有一条为“使用时佩戴手套，避免直接接触皮肤”，其原因是_____。 题型04实验方案的可行性评价 1．（24-25九年级上·广东广州·期中）某同学对课本探究微观粒子性质图1的实验进行了改进，如图2所示，在T形三通管的直玻璃管里，塞入两团蘸有酚酞的棉花团，将浓氨水滴入T形三通管的弯管处，然后用橡皮帽封闭管口。一会儿，就观察到棉花团a先变红色。下列说法错误的是 A．该实验可以证明挥发出的氨气密度比空气大 B．若将图中装有浓氨水的弯管处浸入热水中，棉花团将更快变红 C．该实验可以证明微观粒子在不断地运动 D．图2比图1的实验更节约药品，更环保 2．（2024·广东湛江·阶段练习）培才化学兴趣小组为验证氢氧化钙的化学性质进行了一系列实验。 (1)按图进行实验，写出甲，乙实验中发生反应的化学方程式甲：___________；乙：___________。 (2)小组同学对甲实验后剩余溶液的溶质组成很感兴趣，非法提出猜想并作进一步探究 【提出问题】该烧杯内溶液中的溶质是什么？。 【猜想】小立猜想：只有CaCl2                            小英猜想：有CaCl2、HCl              小洁猜想：有CaCl2和Ca(OH)2 小佳猜想：有CaCl2、HCl和Ca(OH)2 小组同学经过讨论，认为小佳猜想不合理，理由是___________。 【设计方案】 为验证另三位同学的信想，他们设计了如下方案； (3)取乙实验所得上层清液于烧杯中，为确定溶质成分，下列实验方案可行的是___________(填序号)。 A．将烧杯久置于空气中，杯内物质质量增加(忽略水的蒸发)        B．向烧杯内通入二氧化碳，变浑浊 C．向烧杯内加入足量的稀盐酸，有气泡产生                               D．向烧杯内加入石蕊试液，溶液变蓝 【拓展延伸】要确定反应后溶液中溶质的成分，除需考虑生成物，还需考虑___________。 题型05实验方案的经济效益评价 1．（2024·广东江门·一模）我校实验操作模拟考试的一个考题是：用碳酸钠溶液鉴别稀盐酸、食盐水和澄清石灰水。 (1)【进行实验】 实验步骤 实验现象 实验结论 分别用a、b、c三支试管取样，各加入一定量碳酸钠溶液 a中有气泡产生 a中物质是_________ b中无明显现象 b中物质是食盐水 c中_________ c中物质是澄清石灰水 写出a试管中发生反应的化学方程式： ____________。把c试管反应后的物质进行过滤，得到滤液。 (2)【提出问题】滤液中溶质的成分是什么？ 猜想一：Na2CO3和NaOH；猜想二：NaOH；猜想三：_______________。 提示：Ca(OH)2微溶于水。 (3)【实验过程】为证明猜想一是否正确，进行了如下实验。 实验步骤 实验现象 实验结论 取一定量滤液于试管中，加入一种盐溶液(写溶质化学式)_____________。 有白色沉淀 猜想一正确 写出上述有白色沉淀生成的化学方程式：_______________。 同学们还对a试管反应后废液的酸碱性感兴趣，决定用pH试纸测定其pH值。 用pH试纸测定a试管反应后废液酸碱性的过程 测定结果 在白瓷板上放一小片pH试纸，用玻璃棒蘸取_______________。 pH<7(废液显酸性) (4)【反思与交流】a试管中的废液显酸性，从环保、经济、操作简便等方面考虑，应向废液加入________(从CaCO3、Ca(OH)2、CaO中选)后再排放。 题型06实验方案的环保性评价 1．（2024-2025·广东广州·期末）化学兴趣小组对木炭还原氧化铜反应生成的气体成分进行探究。 【提出猜想】根据质量守恒定律，对气体成分提出以下三种猜想 (1)猜想1：只有CO；猜想2：___________；猜想3：有CO和CO2 【查阅资料】 浸有磷钼酸溶液的氯化钯试纸遇到CO2不变色，但遇微量CO立即变为蓝色，所发生反应的化学方程式为PdCl2+CO+H2O=Pd+CO2+2HCl 【实验设计】 【实验步骤】 (2)①连接装置：A→___________(填“B→C”或“C→B”)，理由是 ___________。 ②打开弹簧夹，先通入一段时间干燥纯净的氮气，其目的是 ___________。 ③关闭弹簧夹，点燃酒精灯，加热数分钟后，观察到装置B的现象是 ___________，装置C的现象 ___________，由此可推断猜想3成立。 ④实验结束。 【实验反思】 (3)从环保角度考虑，该实验设计存在的缺陷是 ___________。 【实验拓展】 (4)同学们进一步实验，测得生成CO与CO2的质量比为14：11，则生成CO与CO2的分子个数比为 ___________。 一、选择题 1．（24-25九年级上·广东湛江·期末）下列实验方案设计能达到实验目的是 A．探究不同催化剂对反应速率的影响 B．探究温度对分子运动速率的影响 C．探究氧气含量对燃烧剧烈程度的影响 D．验证质量守恒定律 A．A B．B C．C D．D 2．（24-25九年级上·广东湛江·期末）下列实验能达到目的的是 A．验证甲烷燃烧生成的和 B．探究生石灰遇水放热 C．证明能与水发生反应 D．验证质量守恒定律 A．A B．B C．C D．D 3．（24-25九年级上·广东珠海·期末）下列实验设计不能达到目的的是 选项 A B C D 实验设计 实验目的 比较不同的催化剂对分解的催化作用 探究分子不断地运动 探究铁锈蚀需要氧气 探究水的组成 A．A B．B C．C D．D 4．（24-25九年级上·广东汕头·期末）下列实验设计能达到实验目的的是               A．探究不同催化剂对过氧化氢的催化效果 B．探究空气与呼出气体中氧气的含量 C．探究铁钉生锈的条件 D．探究能否与水反应 A．A B．B C．C D．D 5．（24-25九年级上·湖北孝感·阶段练习）某实验小组同学设计下图实验对过氧化氢分解进行探究。下列选项能得出正确实验结论的是 A．对比实验甲和丙，可探究溶液浓度对分解速率的影响 B．对比实验甲和丁，可探究对分解速率的影响 C．对比实验乙和丙，可探究温度对分解速率的影响 D．对比实验乙和丁，可探究溶液浓度对分解速率的影响 6．（23-24九年级上·广东湛江·期末）下列实验能够达到目的的是 A．探究CO的可燃性 B．探究MnO2对反应速率的影响 C．探究可燃物燃烧的条件 D．净化水，并降低水的硬度 A．A B．B C．C D．D 7．（24-25九年级上·全国·课后作业）对燃烧及燃烧条件的实验探究进行了下图实验。有关说法错误的是 A．对比①②可探究：接触空气是燃烧的条件之一 B．对比②③可探究：燃烧的剧烈程度与的含量有关 C．对比③④可探究：红磷的着火点比白磷的高 D．对比①④可探究：温度达到着火点是燃烧的条件之一 8．（24-25九年级上·广东佛山·阶段练习）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．检验蜡烛燃烧是否生成水 B．探究不同催化剂的催化效果 C．验证质量守恒定律 D．测定空气中氧气含量 方案 A．A B．B C．C D．D 9．（24-25九年级上·广东广州·期中）下列实验方案、实验现象与实验结论相对应且正确的是 方案 现象 木条熄灭 实验时集气瓶中水上升到 发出白光，放热 蜡烛产生的白烟被火柴点燃，使蜡烛重新燃烧 结论 该无色气体为氮气 氧气约占空气总体积的 木炭燃烧生成二氧化碳 白烟的成分是石蜡小颗粒 选项 A B C D A．A B．B C．C D．D 10．（2024·广东·中考真题）探究H2O2分解速率的影响因素，下列分析正确的是 实验编号 H2O2溶液 催化剂(0.1g) 温度/℃ 体积/mL 溶质质量分数/% ① 5 10 — 20 ② 5 10 MnO2粉末 20 ③ 5 5 MnO2粉末 20 ④ 5 5 MnO2粉末 40 ⑤ 5 5 Fe2O3粉末 20 A．①④探究有无催化剂的影响 B．②③探究H2O2溶液浓度的影响 C．②④探究反应温度的影响 D．④⑤探究催化剂种类的影响 11．（23-24九年级下·广东佛山·阶段练习）下列实验能达到实验目的的是 A．探究影响反应速率的因素 B．比较同种溶质在不同溶剂中的溶解性 C．探究Fe、Cu、Ag的金属活动性 D．探究铁生锈需与水接触 A．A B．B C．C D．D 12.（2024·广东深圳·三模）某化学兴趣小组的同学利用如图微型实验装置进行探究实验。先挤压右侧滴管，使液体A 与固体D接触，产生大量气泡，同时微热燃烧管，观察到纸屑先于木屑燃烧，然后挤压左侧B滴管滴下液体，也产生气泡，同时纸屑和木屑均熄灭。下列说法不正确的是 A．该实验可证明木屑的着火点高于纸屑 B．该装置的优点有：操作简单、节约药品、现象明显 C．实验过程中产生的CO，可用足量的氢氧化钠溶液来吸收 D．液体B和固体C可以是稀盐酸和石灰石(或大理石) 13．（24-25九年级上·广东广州·期中）下列实验中，现象正确且可得到相应结论的是 选项 实验操作 现象 结论 A 在酒精灯火焰上罩一个冷而干燥的烧杯 烧杯内壁有无色液滴产生 酒精燃烧的生成物中有水 B 把硫在空气中点燃，再伸进充满氧气的集气瓶里 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 硫在空气中燃烧生成，在氧气中燃烧生成 C 将燃着的木条伸入某集气瓶内 木条熄灭 集气瓶内是 D 用拇指堵住集满氢气的试管口，靠近火焰，移开拇指 点燃时氢气发出尖锐的爆鸣声 氢气较纯 A．A B．B C．C D．D 14．（24-25九年级上·广东韶关·期中）下列实验设计不能实现相应实验目的的是 A．探究温度对分子运动快慢的影响 B．探究物质燃烧的剧烈程度与氧气浓度的关系 C．探究分子运动 D．探究比较MnO2和Fe2O3的催化效果 15．（23-24九年级上·广东佛山·期末）下列实验不能达到实验目的的是 选项 A B C D 实验设计 实验目的 比较吸入和呼出气体中CO2含量 比较MnO2和Fe2O3对H2O2分解的催化作用 证明温度对分子运动速率的影响 证明铁生锈需要水 A．A B．B C．C D．D 16．（23-24九年级上·广东汕头·期末）下列实验设计能达到实验目的的是 选项 A B C D 实验目的 比较二氧化锰和氧化铁对过氧化氢分解反应的催化效果 用米醋和小苏打制作简易灭火器 探究可燃物燃烧与氧气有关 验证质量守恒定律 实验 设计 A．A B．B C．C D．D 17．（23-24九年级上·广东佛山·期中）合理设计实验是达到实验目的的关键，下列实验设计不能达到实验目的的是    A．检查装置气密性 B．验证分子运动速率与温度有关 C．排水法收集氧气 D．比较不同催化剂的催化效果 18．（23-24九年级上·广东肇庆·阶段练习）下列实验方案与实验结论相对应的是 选项 A B C D 方案 结论 比较呼出气体中含量较空气中的多 说明温度越高，分子的运动速率越快 说明氨分子在不断地运动，而酚酞分子不运动 说明液态水与气态水可以相互转化 A．A B．B C．C D．D 二、实验题 19．（2023·广东广州·一模）实验室利用下图所示装置进行相关实验，请回答下列问题。 (1)实验室制取CO2可以选择上述装置中的B或C作为气体发生装置，请写出对应的化学方程式 。装置B可随时控制反应的发生和停止，若要使反应暂时停止，应进行的操作是 。若将装置B中的大理石放到U形管的左侧，玻璃珠的上方，是否也能起到随时控制反应的发生和停止的效果？ （填“是”或“否”） (2)装置B（含玻璃珠）的气密性检查方法为；关闭止水夹， ，则气密性良好。某同学提出，玻璃珠在实验室不常见，用钢珠代替也可行，你认为该提法合理吗？ （填“合理”或“不合理”），理由是： 。 (3)实验室用和混合物制取O2，应选择 和G组装一套仪器，收集气体时，氧气应该从 管进（填“a”或“b”）。 (4)已知：Fe2O3可作为分解产生O2的催化剂。如图所示，和Fe2O3的质量比影响反应的快慢。若使用Fe2O3的质量为4.9g，为达到最快反应速率，实验过程中应取用氯酸钾 g。 三、科学探究题 20．（24-25九年级上·全国·课后作业）金属铜的化学性质探究。 把红色铜片放在酒精灯外焰加热一会儿，然后拿出来，观察到铜片变黑色（如图甲所示）。 【提出问题】 (1)①铜片加热变成黑色，黑色物质是什么？ ② ? 【假设与猜测】根据问题①，我的猜测如下： (2)①猜测一：铜片上附着的黑色物质是 ，很容易用抹布抹去，或铜片没有与火焰直接接触加热，铜片不会变色； ②猜测二：铜片上的黑色物质是 。这是因为铜片与空气中的 加热反应生成黑色物质。铜粉没有与火焰直接接触加热将会变成黑色粉末，或铜片隔绝空气加热将不变色。 【实验与事实】 (3)①实验一：铜粉在蒸发皿上加热，如图乙所示。铜粉由红色变黑色，说明 （填“猜测一”或“猜测二”）正确； ②实验二：在密闭的试管中加热铜片，如图丙所示。 实验现象：铜片从底端红色变 色到上端逐渐不变色。 【表达与交流】结论：铜片在加热条件下能与氧气发生化学反应。 21.（2025·广东深圳·一模）请完成以下探究： (1)苹果广受大家喜爱，苹果含较多的钾、钙、铁等人体所需的营养成分。其中“钾、钙、铁”指的是_______ (填字母)。 A．元素 B．单质 C．离子 阿柯同学发现将苹果切开不久，果肉上就会产生一层咖啡色的物质，像是生了“锈”一样。阿柯和学习小组的同学一起对此进行了探究。 【提出问题】 切开的苹果“生锈”与什么因素有关? 【查阅资料】 已知苹果“生锈”是果肉里的物质(酚和酶)与空气中的一种物质发生反应，生成咖啡色的物质。 【猜想与假设】 猜想一:可能是果肉中的物质与空气中的氧气作用而“生锈”; 猜想二:可能是果肉中的物质与空气中的氮气作用而“生锈”; 猜想三:可能是果肉中的物质与空气中的二氧化碳作用而“生锈”; 猜想四:可能是果肉中的物质与空气中的氧气作用而“生锈”，并且苹果“生锈”的速度还可能与温度有关。 【实验探究】 (2)针对以上猜想，阿柯和小组同学设计了下面表格中的实验，并进行验证。 实验步骤 实验操作 实验现象 结论 1 将一小块苹果放入盛有氧气的集气瓶中 苹果肉变色 _______ 2 将一小块苹果放入盛有氮气的集气瓶中 苹果肉不变色 猜想二不成立 3 将一小块苹果放入盛有二氧化碳的集气瓶中 苹果肉不变色 猜想三不成立 4 ________ 温度高的先变色 温度越高 ________ 【得出结论】 (3)新鲜的苹果切开后因亚铁离子(化学符号是_______)在空气中发生氧化反应，生成了褐色的物质，这种变化叫做褐变。 【实际应用】 (4)根据上述结论，要防止果汁褐变，果品加工厂加工和保存果汁时可采取的措施是_______(填字母，可多选)。 A．生产过程保持充分通风 B．产品采用真空包装 C．使用慢速磨汁机(减少研磨产热) D．低温保存 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 压轴题05 实验方案的设计与评价 一、实验方案的做题思路 1.审题与明确目标 ①整体审题：通读题目，明确实验目的、要求及限制条件（如药品、仪器限制）。 ②核心任务：判断实验类型（验证、鉴别、除杂、探究等），确定需解决的核心问题。 2.设计步骤 ①选药品与仪器：根据实验原理选择安全、经济且现象明显的试剂和仪器（如鉴别气体用澄清石灰水，除杂用吸附性物质）。 ②操作流程：分步骤书写实验步骤，注意逻辑顺序（如先干燥后检验气体）。 ③现象记录与结论：明确需观察的现象（颜色变化、气体生成等），并关联现象与结论。 3.评价与优化 ①科学性：检查反应原理是否合理（如是否符合质量守恒定律）。 ②可行性：确保操作安全、步骤简便、现象明显（如避免使用易燃易爆试剂）。 ③环保性：减少污染（如选择无毒试剂，避免废液直接排放）。 二、实验方案的解题技巧 1.排除干扰因素 ①控制变量：如探究光照对光合作用的影响时，需保持温度、水绵量等变量一致。 ②净化气体或溶液：如检验CO₂前需用浓硫酸干燥气体，排除水蒸气干扰。 2.优化实验现象 ①增强对比性：使用Y型管、对比实验（如同时进行两组实验）提高结论可信度。 ②借助指示剂或仪器：如用pH试纸检测酸碱性，或用电子天平精确称量。 3.简化操作步骤 ①一步完成多目标：如用稀盐酸同时除杂和检验（如除去碳酸钠并生成CO₂）。 ②避免重复操作：如用分液漏斗代替长颈漏斗控制反应速率。 三、实验方案的相关类型题及做题思路 1.验证类实验 题型示例：验证金属活动性顺序、质量守恒定律。 思路： 选试剂：根据金属与酸或盐溶液反应设计（如Fe与CuSO₄溶液反应验证Fe＞Cu）。 现象关联：金属表面析出固体或气体产生。 2.鉴别类实验 题型示例：鉴别硬水与软水、NH₄Cl与KCl。 思路： 选试剂：用肥皂水鉴别硬水（泡沫少），用熟石灰鉴别铵盐（产生NH₃）。 现象对比：观察颜色、气味或沉淀生成。 3.除杂类实验 题型示例：除去KCl中的K₂CO₃、CO₂中的HCl气体。 思路： 选试剂：用稀盐酸除碳酸钾（避免引入新杂质），用NaOH溶液吸收HCl。 注意顺序：如先除酸性气体再干燥。 4.探究类实验 题型示例：探究鱼鳔气体成分、NaOH变质程度。 思路： 提出假设：如鳔内含O₂、CO₂；NaOH部分或完全变质。 设计验证：用燃着的木条检验O₂，用石灰水检验CO₂。 四、实验方案评价的核心原则 1.科学性：反应原理正确，结论符合客观事实。 2.安全性：避免使用有毒或易燃试剂，操作规范（如加热时液体不超过试管1/3）。 3.经济性：选择廉价、易得的试剂和仪器。 4.环保性：减少废弃物污染（如回收金属废料）。 五、易错点与注意事项 1.忽略实验条件：如未控制温度、光照等变量，导致结论不准确。 2.现象描述不严谨：如将“溶液变浑浊”误写为“生成CaCO₃”。 3.步骤顺序错误：如未先干燥气体就直接检验性质。 题型01设计实验达到实验目的 1．（2025·广东深圳·一模）下列实验方案不能达到实验目的的是 A．探究物质燃烧条件之一：需要与氧气接触 B．探究分子在不断运动和氨气密度比空气小 C．测定空气中氧气的含量 D．比较二氧化锰和氧化铜的催化效果 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A、该实验中，铜片上的白磷与氧气接触，温度达到了着火点，燃烧，水中的白磷温度达到了着火点，但是隔绝氧气，不燃烧，说明燃烧需要与氧气接触，不符合题意； B、该实验中，浓氨水和酚酞溶液没有直接接触，一段时间后，湿润的酚酞滤纸条变红，说明浓氨水具有挥发性，挥发出的氨分子不断运动，当运动到滤纸条处时，氨气溶于水形成氨水，氨水显碱性，能使无色酚酞试液变红，a处先变红，说明氨气的密度比空气小，不符合题意； C、该实验中，白磷燃烧消耗氧气，待完全反应后，逐渐冷却至室温，由于消耗了氧气，装置内压强减小，打开弹簧夹，烧杯中的水进入集气瓶，进入水的体积就是消耗氧气的体积，可以测定空气中氧气的含量，不符合题意； D、该实验中，过氧化氢溶液的浓度不同，变量不唯一，无法比较二氧化锰和氧化铜的催化效果，符合题意。 故选D。 2．（2024·广东中山·二模）设计对比实验，控制变量是学习化学的重要方法，下列探究实验不能达到目的是 选项 A B C D 实验设计    实验目的 探究同种物质在不同溶剂中的溶解性 探究温度达到可燃物的着火点是燃烧的条件之一 探究温度对化学反应速率的影响 探究氧气的浓度对硫燃烧剧烈程度的影响 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A、将氯化钠分别加到等量水和等量汽油中，氯化钠能溶于水，却不溶于汽油，可以探究同种物质在不同溶剂中的溶解性，探究实验能达到目的，不符合题意； B、铜片上的白磷、红磷都与氧气接触，白磷燃烧，红磷不燃烧，说明燃烧需要达到可燃物的着火点，探究实验能达到目的，不符合题意； C、左试管用的是锌粉，右试管用的是锌粒，与酸接触面积不同，温度不同，该实验中存在两变量，无法比较，探究实验不能达到实验目的，符合题意； D、图中实验，除了氧气的浓度不同外，其它条件均相同，探究氧气的浓度对硫燃烧剧烈程度的影响，探究实验能达到目的，不符合题意。 故选C。 题型02实验设计思路与步骤 1．（2023·全国·模拟预测）兴趣小组的同学对金属的某些性质进行相关探究。 【实验回顾】用图甲所示装置制取氢气。    (1)锌与稀硫酸反应的化学方程式为 。 【发现问题】小路同学为验证上述“判断依据”，将纯锌片和纯铜片插入稀硫酸中，实验过程中偶然将两种金属触碰（如图乙），发现铜片表面产生了气泡。经检验，产生的气体仍是氢气。 【提出问题】图乙中哪种金属参与了反应？该反应的原理是什么？ 【进行实验】在老师指导下，小路同学设计并进行了如下实验： 步骤1：另取纯锌片和纯铜片插入盛有稀硫酸的烧杯中（如图丙），观察现象； 步骤2：用导线将纯锌片和纯铜片连接，并在两金属片之间串联一个电流表（如图丁），观察现象。                (2)步骤1观察到的现象是 。 【分析解释】图戊为步骤2的微观原理示意图（提示：图中的e-表示电子）。 (3)氢气是由 （填“锌片”或“铜片”）与稀硫酸反应产生的。 (4)请根据图示，从微观角度描述在铜片表面产生氢气的过程 。 【反思拓展】 (5)若按图进行实验，电流表指针发生偏转。则石墨碳棒上 （填“有”或“没有”）气泡产生。    (6)若将图中稀硫酸换成硫酸铜溶液，电流表指针也发生偏转。则 （填“锌片”或“石墨碳棒”）上会出现红色固体。 【延伸应用】 (7)一般情况下，两种活动性不同的金属在潮湿的环境中接触时，活动性强的金属首先被腐蚀。造船工业为了避免轮船的钢铁外壳被腐蚀，通常在轮船外壳镶嵌的金属是______（填字母）。 A．银块 B．铜块 C．锡块 D．锌块 【答案】(1)Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑ (2)锌片逐渐溶解，并产生气泡，铜片无明显现象 (3)锌片 (4)在该反应中，锌原子失去电子，电子通过导线传递到铜片处，铜片处的氢离子得到失去的电子形成H2 (5)有 (6)石墨碳棒 (7)D 【详解】（1）锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，该反应的化学方程式为：Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑； （2）取纯锌片和纯铜片插入盛有稀硫酸的烧杯中，锌能与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，铜和稀硫酸不反应，故现象为：锌片逐渐溶解，并产生气泡，铜片无明显现象； （3）由图可知，该反应中，锌失去的电子通过导线传递到铜片上，铜片处的氢离子得到电子形成H2，故氢气是由锌片与稀硫酸反应产生的； （4）从微观角度描述：在该反应中，锌原子失去电子，电子通过导线传递到铜片处，铜片处的氢离子得到失去的电子形成H2； （5）在该反应中，锌失去的电子通过导线传递到石墨碳棒上，石墨碳棒处的氢离子得到电子形成H2，故石墨碳棒上有气泡产生； （6）若将图中稀硫酸换成硫酸铜溶液，电流表指针也发生偏转，是因为锌失去的电子通过导线传递到石墨碳棒上，石墨碳棒处的铜离子得到电子形成铜，故石墨碳棒上有红色固体出现； （7）一般情况下，两种活动性不同的金属在潮湿的环境中接触时，活动性强的金属首先被腐蚀，故为了避免轮船的钢铁外壳被腐蚀，通常在轮船外壳镶嵌的金属比铁活泼，锌比铁活泼，铁比锡、铜、银活泼。 故选D。 2. （2025·广东深圳·一模）碳达峰、碳中和目标的提出彰显大国担当。某项目小组对CO2的吸收进行了相关探究。 (1)实验探究1：运用已有知识设计实验吸收CO2 根据上述实验现象，实验______（填实验序号）吸收CO2的效果更好。 (2)实验探究2：海洋封存是实现“碳中和”的途径之一，其原理是利用CO2在水等溶剂中的溶解性来吸收CO2，某小组开展如下探究： 【提出问题】CO2被水和食盐水（模拟海水）吸收的情况如何？ 【作出猜想】猜想I：水吸收的CO2更多；猜想II：食盐水吸收的CO2更多 【进行实验】分别将收集有100mL CO2的量筒倒扣在等体积的水和食盐水中（如图1所示)，每隔一定时间观察并记录量筒内CO2的体积，所测数据如表。 【解释与结论】 ①由上表数据分析，当其它条件相同时，吸收CO2更多的是_______（填“水”或“食盐水”）。 ②地球表面71%被水覆盖，海水占全球储水量的96.5%，采取海洋吸收CO2，可有效减碳，涉及反应的化学方程式为_______。 【拓展交流】用两个量筒分别收集100mL CO2倒置于水槽中，向1个量筒内注入少量的植物油，使CO2与水被植物油隔开（CO2与植物油不反应），测得量筒内CO体积随时间变化曲线如图2所示。 ③比较图2，说明植物油能_______（填“增大”或“减少”）CO2溶于水。事实上实验室也可以用排水法收集CO2，请根据以上表格的实验数据分析理由是____________。 【答案】 (1) 二氧化碳能溶于水、二氧化碳能与水反应 变浑浊 2 (2) 水 CO₂+H₂O=H₂CO₃ 减少 收集有100mLCO₂的量筒倒扣在水中，还能收集约60mLCO₂ 【详解】 (1) 实验1将110mL蒸馏水倒入盛满二氧化碳的塑料瓶中，观察到塑料瓶变瘪，则其设计依据是二氧化碳能溶于水、二氧化碳能与水反应； 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，则实验2将110mL澄清石灰水倒入盛满二氧化碳的塑料瓶中，观察到塑料瓶变瘪程度更大，澄清石灰水变浑浊； 根据上述实验现象，说明实验2吸收CO₂的效果更好； (2) ①由表格数据可知，烧杯A中二氧化碳减少更多，说明当其它条件相同时，吸收CO₂更多的是水； ②二氧化碳与水反应生成碳酸，化学方程式为CO₂+H₂O=H₂CO₃； ③由图2可知，相同时间内，有植物油的实验中二氧化碳体积更大，说明植物油能减少CO₂溶于水； 由表格数据可知，收集有100mLCO₂的量筒倒扣在水中，还能收集约60mLCO₂，说明可以用排水法收集CO₂。 这份报告详细描述了实验过程和结果，并解释了二氧化碳与水反应的原理。 题型03原实验方案的漏洞分析与重新设计 1.（2024·广东深圳·三模）小龙家里有一瓶久置的炉具清洁剂，标签如图。他对该清洁剂的无机物成分产生了浓厚兴趣，并在老师指导下进行探究(假设表面活性剂对探究过程无影响)。 【作出猜想】根据破损的标签猜测，炉具清洁剂的无机物成分可能是NaOH、Na2CO3或NaCl。 【实验探究】小龙进行了下图实验： (1)I．观察到①中溶液_____，证明无机物成分不是NaCl。 II．观察到②中有气泡产生，小龙认为炉具清洁剂的无机物成分是Na2CO3。 【讨论质疑】 (2)小深认为小龙的结论不严谨，无机物成分也可能是NaOH，其变质后会生成Na2CO3，请写出NaOH变质的化学方程式_____。 【深度探究】 (3)小深设计了如下实验方案进行探究： 实验操作 实验现象 实验结论 I．取少量炉具清洁剂于试管中，向其中滴加足量的_____ (填化学式)溶液，振荡，静置。 产生白色沉淀 该炉具清洁剂的无机物成分 Ⅱ．取步骤I所得的上层清液于另一试管中 向其中滴加CuSO4溶液，振荡。 产生_____色沉淀 为NaOH，且已部分变质 请写出步骤Ⅱ中反应的化学方程式_____。 【反思交流】 (4)该炉具清洁剂的使用注意事项有一条为“使用时佩戴手套，避免直接接触皮肤”，其原因是_____。 【答案】 (1) 变红色 (2) CO₂ + 2NaOH = Na₂CO₃ + H₂O (3) CaCl₂/BaCl₂/Ca(NO₃)₂/Ba(NO₃)₂ 蓝 CuSO₄ + 2NaOH = Cu(OH)₂↓ + Na₂SO₄ (4) 炉具清洁剂中含有NaOH，具有强腐蚀性 【详解】 (1) 氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液呈碱性，氯化钠溶液呈中性，根据成分不是NaCl，得出①中溶液呈碱性，使酚酞变红。 (2) 氢氧化钠变质是氢氧化钠和空气中的二氧化碳生成碳酸钠和水，化学方程式为CO₂ + 2NaOH = Na₂CO₃ + H₂O。 (3) 根据实验结论知，成分为氢氧化钠和碳酸钠，根据实验现象产生白色沉淀，故可滴加足量的CaCl₂、BaCl₂、Ca(NO₃)₂或Ba(NO₃)₂与碳酸钠生成碳酸钙沉淀；滴加硫酸铜溶液，和氢氧化钠生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钠，化学方程式为CuSO₄ + 2NaOH = Cu(OH)₂↓ + Na₂SO₄。 (4) 由实验知，炉具清洁剂含氢氧化钠，氢氧化钠具有强腐蚀性，故使用时佩戴手套，避免直接接触皮肤。 题型04实验方案的可行性评价 1．（24-25九年级上·广东广州·期中）某同学对课本探究微观粒子性质图1的实验进行了改进，如图2所示，在T形三通管的直玻璃管里，塞入两团蘸有酚酞的棉花团，将浓氨水滴入T形三通管的弯管处，然后用橡皮帽封闭管口。一会儿，就观察到棉花团a先变红色。下列说法错误的是 A．该实验可以证明挥发出的氨气密度比空气大 B．若将图中装有浓氨水的弯管处浸入热水中，棉花团将更快变红 C．该实验可以证明微观粒子在不断地运动 D．图2比图1的实验更节约药品，更环保 【答案】A 【详解】A、浓氨水具有挥发性，挥发出的氨分子运动到蘸有酚酞的棉花团上，与水结合形成氨水，氨水显碱性，能使酚酞变红，则图2实验中观察到棉花团a先变红色，说明挥发出的氨气密度比空气小，说法错误，符合题意； B、分子在不断运动，温度越高，分子运动速率越快，因此若将图2实验中装有浓氨水的弯管处浸入热水中，棉花团将更快变红，说法正确，不符合题意； C、浓氨水具有挥发性，挥发出的氨分子运动到蘸有酚酞的棉花团上，与水结合形成氨水，氨水显碱性，能使酚酞变红，则图2实验中观察到棉花团a、b都变红，说明微观粒子在不断地运动，说法正确，不符合题意； D、与图1实验相比，图2实验所用药品较少，更节约药品，更环保，说法正确，不符合题意。 故选：A。 2．（2024·广东湛江·阶段练习）培才化学兴趣小组为验证氢氧化钙的化学性质进行了一系列实验。 (1)按图进行实验，写出甲，乙实验中发生反应的化学方程式甲：___________；乙：___________。 (2)小组同学对甲实验后剩余溶液的溶质组成很感兴趣，非法提出猜想并作进一步探究 【提出问题】该烧杯内溶液中的溶质是什么？。 【猜想】小立猜想：只有CaCl2                            小英猜想：有CaCl2、HCl              小洁猜想：有CaCl2和Ca(OH)2 小佳猜想：有CaCl2、HCl和Ca(OH)2 小组同学经过讨论，认为小佳猜想不合理，理由是___________。 【设计方案】 为验证另三位同学的信想，他们设计了如下方案； (3)取乙实验所得上层清液于烧杯中，为确定溶质成分，下列实验方案可行的是___________(填序号)。 A．将烧杯久置于空气中，杯内物质质量增加(忽略水的蒸发)        B．向烧杯内通入二氧化碳，变浑浊 C．向烧杯内加入足量的稀盐酸，有气泡产生                               D．向烧杯内加入石蕊试液，溶液变蓝 【拓展延伸】要确定反应后溶液中溶质的成分，除需考虑生成物，还需考虑___________。 【答案】(1) （2） 盐酸和氢氧化钙不能共存，无明显变化。 小英： （3） BC 反应物是否过量 【详解】 （1）甲中发生的反应是氢氧化钙与稀盐酸反应生成氯化钙和水 ;纯碱是碳酸钠的俗称，则乙中发生的反应是氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠 （2） 小佳猜想不合理，理由是盐酸和氢氧化钙不能共存 ； 步骤①取少量剩余溶液于试管中，加入酚酞试液，氢氧化钙溶液显碱性，能使酚酞试液变红，实验结论为小洁猜想不成立，说明该溶液中不含有氢氧化钙，因此实验现象为无明显变化； 步骤②取剩余溶液于试管中，加入金属镁，镁与盐酸反应生成氢气和氯化镁，观察到有气泡产生，说明原溶液中含有盐酸，说明小英猜想成立； （3） 乙中发生的反应是氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠；则乙实验所得上层清液于烧杯中一定含有氢氧化钠，可能含有氢氧化钙或碳酸钠； A. 将烧杯久置于空气中，杯内物质质量增加（忽略水的蒸发），可能是氢氧化钠与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水，也可能是氢氧化钙、氢氧化钠都与二氧化碳反应，不能确定溶质成分，不符合题意； B. 向烧杯内通入二氧化碳，变浑浊，氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，说明溶液中含有氢氧化钙，则溶质成分为氢氧化钠和氢氧化钙，符合题意； C. 向烧杯内加入足量的稀盐酸，有气泡产生，碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，说明溶液中含有碳酸钠，则溶质成分为氢氧化钠和碳酸钠，符合题意； D. 向烧杯内加入石蕊试液，溶液变蓝，由于氢氧化钠溶液、氢氧化钙溶液和碳酸钠溶液都显碱性，均能使石蕊试液变蓝，因此不能确定溶质成分，不符合题意。 故选：BC 要确定反应后溶液中溶质的成分，除需考虑生成物，还需考虑反应物是否过量 题型05实验方案的经济效益评价 1．（2024·广东江门·一模）我校实验操作模拟考试的一个考题是：用碳酸钠溶液鉴别稀盐酸、食盐水和澄清石灰水。 (1)【进行实验】 实验步骤 实验现象 实验结论 分别用a、b、c三支试管取样，各加入一定量碳酸钠溶液 a中有气泡产生 a中物质是_________ b中无明显现象 b中物质是食盐水 c中_________ c中物质是澄清石灰水 写出a试管中发生反应的化学方程式： ____________。把c试管反应后的物质进行过滤，得到滤液。 (2)【提出问题】滤液中溶质的成分是什么？ 猜想一：Na2CO3和NaOH；猜想二：NaOH；猜想三：_______________。 提示：Ca(OH)2微溶于水。 (3)【实验过程】为证明猜想一是否正确，进行了如下实验。 实验步骤 实验现象 实验结论 取一定量滤液于试管中，加入一种盐溶液(写溶质化学式)_____________。 有白色沉淀 猜想一正确 写出上述有白色沉淀生成的化学方程式：_______________。 同学们还对a试管反应后废液的酸碱性感兴趣，决定用pH试纸测定其pH值。 用pH试纸测定a试管反应后废液酸碱性的过程 测定结果 在白瓷板上放一小片pH试纸，用玻璃棒蘸取_______________。 pH<7(废液显酸性) (4)【反思与交流】a试管中的废液显酸性，从环保、经济、操作简便等方面考虑，应向废液加入________(从CaCO3、Ca(OH)2、CaO中选)后再排放。 【答案】 (1) 稀盐酸 有白色沉淀产生 Na2​CO3​+2HCl=2NaCl+H2​O+CO2​↑ (2) 氢氧化钠和氢氧化钙 (3) CaCl₂（合理即可） CaCl2​+Na2​CO3​=CaCO3​↓+2NaCl 少量待测液体滴到pH试纸上，将试纸显示的颜色与标准比色卡，对比读数 (4) CaCO₃ 【详解】 (1) 碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，则a中物质为稀盐酸； 碳酸钠和石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，则现象为有白色沉淀产生； 碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，反应的化学方程式为：Na2​CO3​+2HCl=2NaCl+H2​O+CO2​↑ 。 (2) 若氢氧化钙过量时，溶液中的溶质为氢氧化钠和氢氧化钙。 (3) 结论为猜想一正确，则说明溶液中含有碳酸钠，碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，则可加入CaCl₂，反应的化学方程式为：CaCl2​+Na2​CO3​=CaCO3​↓+2NaCl ； 测定溶液pH时，用玻璃棒蘸取少量待测液体滴到pH试纸上，将试纸显示的颜色与标准比色卡，对比读数。 (4) 碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，且过量的碳酸钙可回收，则应选CaCO₃。 题型06实验方案的环保性评价 1．（2024-2025·广东广州·期末）化学兴趣小组对木炭还原氧化铜反应生成的气体成分进行探究。 【提出猜想】根据质量守恒定律，对气体成分提出以下三种猜想 (1)猜想1：只有CO；猜想2：___________；猜想3：有CO和CO2 【查阅资料】 浸有磷钼酸溶液的氯化钯试纸遇到CO2不变色，但遇微量CO立即变为蓝色，所发生反应的化学方程式为PdCl2+CO+H2O=Pd+CO2+2HCl 【实验设计】 【实验步骤】 (2)①连接装置：A→___________(填“B→C”或“C→B”)，理由是 ___________。 ②打开弹簧夹，先通入一段时间干燥纯净的氮气，其目的是 ___________。 ③关闭弹簧夹，点燃酒精灯，加热数分钟后，观察到装置B的现象是 ___________，装置C的现象 ___________，由此可推断猜想3成立。 ④实验结束。 【实验反思】 (3)从环保角度考虑，该实验设计存在的缺陷是 ___________。 【实验拓展】 (4)同学们进一步实验，测得生成CO与CO2的质量比为14：11，则生成CO与CO2的分子个数比为 ___________。 【答案】 (1) 只有CO₂ (2) B→C 若颠倒，氯化钯会与一氧化碳、水反应生成二氧化碳，干扰二氧化碳的检验 排尽装置内的空气，防止干扰产物的鉴别 澄清石灰水变浑浊 浸有磷钼酸溶液的氯化钯试纸变为蓝色 (3) 没有尾气处理装置 (4) 2：1 【详解】 (1) 木炭与氧化铜在高温条件下反应生成一氧化碳和二氧化碳中的一种或两种，猜想1：只有CO，猜想3：有CO和CO₂，则猜想2：只有CO₂。 (2) ① 氯化钯会与一氧化碳、水反应生成二氧化碳，干扰二氧化碳的检验，所以应先检验二氧化碳，后检验一氧化碳，则连接装置为A→B→C； ② 空气中含有二氧化碳，实验开始时，先通入一段时间干燥纯净的氮气，其目的是排尽装置内的空气，防止干扰产物的鉴别； ③ 浸有磷钼酸溶液的氯化钯试纸遇到CO₂不变色，但遇微量CO立即变为蓝色，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，猜想3成立，即生成的气体是CO和CO₂，则观察到装置B的现象是澄清石灰水变浑浊，装置C的现象浸有磷钼酸溶液的氯化钯试纸变为蓝色； (3) 一氧化碳有毒，会污染空气，分析实验装置可知，从环保角度考虑，该实验设计存在的缺陷是没有尾气处理装置； (4) 测得生成CO与CO₂的质量比为14：11，则生成CO与CO₂的分子个数比为 14/28:11/44=2:1 。 这份解答详细解释了实验步骤、现象以及结论，帮助学生理解化学反应的过程和原理。 一、选择题 1．（24-25九年级上·广东湛江·期末）下列实验方案设计能达到实验目的是 A．探究不同催化剂对反应速率的影响 B．探究温度对分子运动速率的影响 C．探究氧气含量对燃烧剧烈程度的影响 D．验证质量守恒定律 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A、对比实验要控制变量，探究不同催化剂对反应速率的影响，变量为催化剂种类，该实验除了催化剂不同外，还有过氧化氢溶液的浓度也不同，所以达不到实验目的，故错误； B、该探究温度对分子运动速率的影响，变量为温度，实验中只有温度不同，其它条件相同，所以可探究温度对分子运动速率的影响，故正确； C、探究氧气含量对燃烧剧烈程度的影响，变量为氧气浓度，该实验除了氧气含量不同外，还有反应物也不同，所以达不到实验目的，故错误； D、碳酸钠与盐酸反应产生二氧化碳，装置不密闭，气体逸散到空气中造成烧杯内质量减轻，不能用于验证质量守恒定律，故错误。 故选：B。 2．（24-25九年级上·广东湛江·期末）下列实验能达到目的的是 A．验证甲烷燃烧生成的和 B．探究生石灰遇水放热 C．证明能与水发生反应 D．验证质量守恒定律 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A、干冷的烧杯中有水珠生成，只能证明甲烷燃烧生成了水，无法证明生成了二氧化碳，故A不符合题意； B、生石灰与水反应生成氢氧化钙，放出大量的热，装置内气体受热膨胀，压强变大，红墨水柱左低右高，该实验可探究生石灰遇水放热，故B符合题意； C、将石蕊干花放入盛有二氧化碳的集气瓶中，无明显现象，只能说明二氧化碳不能使石蕊干花变色，无法证明二氧化碳能与水反应，故C不符合题意； D、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下反应生成水和氧气，生成的氧气扩散到空气中，无法验证质量守恒定律，故D不符合题意。 故选B。 3．（24-25九年级上·广东珠海·期末）下列实验设计不能达到目的的是 选项 A B C D 实验设计 实验目的 比较不同的催化剂对分解的催化作用 探究分子不断地运动 探究铁锈蚀需要氧气 探究水的组成 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A、该实验中过氧化氢溶液的浓度不同，变量不唯一，无法比较不同的催化剂对过氧化氢分解的催化作用，符合题意； B、该实验中浓氨水和酚酞溶液没有直接接触，一段时间后，B中溶液变红，说明浓氨水具有挥发性，挥发出的氨分子不断运动，当运动到B中时，氨气溶于水形成氨水，氨水显碱性，能使无色酚酞试液变红，不符合题意； C、该实验中左边试管中铁钉只与水接触，不生锈，右边试管中铁钉与氧气和水接触，生锈，说明铁生锈需要氧气，不符合题意； D、该实验中电解水生成氢气和氧气，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，可得水是由氢元素和氧元素组成，不符合题意。 故选A。 4．（24-25九年级上·广东汕头·期末）下列实验设计能达到实验目的的是               A．探究不同催化剂对过氧化氢的催化效果 B．探究空气与呼出气体中氧气的含量 C．探究铁钉生锈的条件 D．探究能否与水反应 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A、该实验中过氧化氢溶液的浓度不同催化剂的种类不同，变量不唯一，无法比较二氧化锰和氧化铁对过氧化氢分解反应的催化效果，不符合题意； B、该实验中，燃着的木条在空气中继续安静燃烧，在呼出气体中熄灭，说明呼吸气体中氧气含量比空气中氧气含量低，可以探究空气与呼出气体中氧气的含量，符合题意； C、该实验中，左边试管中铁钉只与水接触，不生锈，右边试管中铁钉只与氧气接触，不生锈，无法验证铁生锈的条件，不符合题意； D、该实验中一氧化碳、二氧化碳通入蒸馏水中均无明显现象，无法探究能否与水反应，不符合题意； 故选：B。 5．（24-25九年级上·湖北孝感·阶段练习）某实验小组同学设计下图实验对过氧化氢分解进行探究。下列选项能得出正确实验结论的是 A．对比实验甲和丙，可探究溶液浓度对分解速率的影响 B．对比实验甲和丁，可探究对分解速率的影响 C．对比实验乙和丙，可探究温度对分解速率的影响 D．对比实验乙和丁，可探究溶液浓度对分解速率的影响 【答案】B 【详解】A、对比实验甲和丙，除了温度不同外，其他条件均相同，所以对比实验甲和丙，可探究温度对H2O2分解速率的影响，不可探究H2O2溶液浓度对H2O2分解速率的影响。A不能得出正确实验结论，不符合题意； B、对比实验甲和丁，除了甲没有加二氧化锰外，其他条件均相同，所以对比实验甲和丁，可探究MnO2对H2O2分解速率的影响。B能得出正确实验结论，B符合题意； C、对比实验乙和丙，除了温度不同外，H2O2溶液浓度也不同，所以对比实验乙和丙，不可探究温度对H2O2分解速率的影响。C不能得出正确实验结论，不符合题意； D、对比实验乙和丁，除了H2O2溶液浓度不同外，乙没有加二氧化锰，所以对比实验乙和丁，不可探究H2O2溶液浓度对H2O2分解速率的影响。D不能得出正确实验结论，不符合题意。 综上所述：选择B。 6．（23-24九年级上·广东湛江·期末）下列实验能够达到目的的是 A．探究CO的可燃性 B．探究MnO2对反应速率的影响 C．探究可燃物燃烧的条件 D．净化水，并降低水的硬度 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A、一氧化碳会与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，探究CO的还原性，故A错误； B、验证二氧化锰对反应速率的影响，需要控制过氧化氢溶液的质量分数相同，故B错误； C、铜片上的白磷燃烧，红磷不燃烧，可以验证燃烧需要温度达到着火点；铜片上的白磷燃烧，水中的白磷不燃烧，可以验证燃烧需要燃烧需要氧气，故C正确； D、实验图示是电解水，测定水的组成，故D错误。 故选：C。 7．（24-25九年级上·全国·课后作业）对燃烧及燃烧条件的实验探究进行了下图实验。有关说法错误的是 A．对比①②可探究：接触空气是燃烧的条件之一 B．对比②③可探究：燃烧的剧烈程度与的含量有关 C．对比③④可探究：红磷的着火点比白磷的高 D．对比①④可探究：温度达到着火点是燃烧的条件之一 【答案】D 【详解】A、①中白磷与二氧化碳接触且温度达到白磷的着火点，白磷不燃烧，②中白磷与空气接触且温度达到白磷的着火点，白磷燃烧，则对比①②说明接触空气是燃烧的条件之一，说法正确，不符合题意； B、对比②③，其唯一变量是氧气浓度，③燃烧较剧烈，说明了燃烧的剧烈程度与的含量有关，说法正确，不符合题意； C、③中白磷与氧气接触且温度达到白磷的着火点，白磷燃烧，④中红磷与氧气接触但温度没有达到红磷的着火点，红磷不燃烧，则对比③④可说明红磷的着火点比白磷的高，说法正确，不符合题意； D、①④中可燃物的种类不同、氧气浓度不同，变量不唯一，不能探究温度达到着火点是燃烧的条件之一，说法错误，符合题意。 故选：D。 8．（24-25九年级上·广东佛山·阶段练习）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．检验蜡烛燃烧是否生成水 B．探究不同催化剂的催化效果 C．验证质量守恒定律 D．测定空气中氧气含量 方案 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A、将干冷烧杯罩在蜡烛火焰上方，烧杯内壁有水雾出现，说明蜡烛燃烧生成了水，符合题意； B、该实验中过氧化氢溶液的浓度不同，变量不唯一，无法探究不同催化剂的催化效果，不符合题意； C、该实验中碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，二氧化碳是气体，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A。 9．（24-25九年级上·广东广州·期中）下列实验方案、实验现象与实验结论相对应且正确的是 方案 现象 木条熄灭 实验时集气瓶中水上升到 发出白光，放热 蜡烛产生的白烟被火柴点燃，使蜡烛重新燃烧 结论 该无色气体为氮气 氧气约占空气总体积的 木炭燃烧生成二氧化碳 白烟的成分是石蜡小颗粒 选项 A B C D A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A、观察到木条熄灭，只能说明被检测的气体不燃烧也不支持燃烧，不能判断无色气体是氮气，也可能是二氧化碳等不燃烧也不支持燃烧的无色气体，故A不符合题意； B、红磷测定空气中氧气的含量，现象是实验时集气瓶中水上升到，实验结论是氧气约占空气总体积的，故B不符合题意； C、木炭在氧气中燃烧，只观察到发出白光，放热，该实验无法判断生成物是不是二氧化碳，故C不符合题意； D、蜡烛产生的白烟被火柴点燃，使蜡烛重新燃烧，说明白烟的成分是石蜡固体小颗粒，具有可燃性，故D符合题意。 故选D。 10．（2024·广东·中考真题）探究H2O2分解速率的影响因素，下列分析正确的是 实验编号 H2O2溶液 催化剂(0.1g) 温度/℃ 体积/mL 溶质质量分数/% ① 5 10 — 20 ② 5 10 MnO2粉末 20 ③ 5 5 MnO2粉末 20 ④ 5 5 MnO2粉末 40 ⑤ 5 5 Fe2O3粉末 20 A．①④探究有无催化剂的影响 B．②③探究H2O2溶液浓度的影响 C．②④探究反应温度的影响 D．④⑤探究催化剂种类的影响 【答案】B 【详解】A、根据对比实验中，控制变量唯一的原则，①中没有加入催化剂，④中加入了催化剂，但是①④的温度也不同，所以不能用于探究有无催化剂的影响，故A错误； B、②③中除了过氧化氢溶液的溶质质量分数不同外，其他条件均 相同，可探究H2O2溶液浓度的影响，故B正确； C、②④中过氧化氢溶液的溶质质量分数和温度均不同，不能用于探究反应温度的影响，故C错误； D、④⑤中催化剂种类和温度均不同，不能用于探究催化剂种类的影响，故D错误； 故选：B。 11．（23-24九年级下·广东佛山·阶段练习）下列实验能达到实验目的的是 A．探究影响反应速率的因素 B．比较同种溶质在不同溶剂中的溶解性 C．探究Fe、Cu、Ag的金属活动性 D．探究铁生锈需与水接触 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A、等质量的铁粉、铁块分别滴加等体积的稀盐酸、稀硫酸，实验过程中存在金属的颗粒大小不同，酸的种类不同两组变量，实验不能探究影响反应速率的因素，实验不能达到实验目的； B、比较同种溶质在不同溶剂中的溶解性，等质量的碘分别滴加适量汽油、蒸馏水，实验能达到实验目的； C、探究Fe、Cu、Ag的金属活动性，分别向银丝、铜丝加入相同体积的硫酸亚铁溶液，银丝、铜丝表面没有明显现象，证明铜、银金属活动性比铁弱，无法验证银、铜金属活动性强弱，实验不能达到实验目的； D、左侧试管铁钉与水、空气接触，右侧试管铁钉只与水接触，探究铁生锈需与空气接触，实验不能达到实验目的； 故选：B。 12.（2024·广东深圳·三模）某化学兴趣小组的同学利用如图微型实验装置进行探究实验。先挤压右侧滴管，使液体A 与固体D接触，产生大量气泡，同时微热燃烧管，观察到纸屑先于木屑燃烧，然后挤压左侧B滴管滴下液体，也产生气泡，同时纸屑和木屑均熄灭。下列说法不正确的是 A．该实验可证明木屑的着火点高于纸屑 B．该装置的优点有：操作简单、节约药品、现象明显 C．实验过程中产生的CO，可用足量的氢氧化钠溶液来吸收 D．液体B和固体C可以是稀盐酸和石灰石(或大理石) 【答案】C 【详解】A、先挤压右侧滴管，使液体A与固体D接触，产生大量气泡，同时微热燃烧管，观察到纸屑先于木屑燃烧，可证明木屑的着火点高于纸屑，不符合题意； B、该装置的优点有：操作简单、节约药品、现象明显，不符合题意； C、产生的CO，不能和氢氧化钠溶液进行反应，不可取，符合题意； D、液体B和固体C可以是稀盐酸和石灰石(或大理石)，可产生二氧化碳气体，二氧化碳不支持燃烧也不能燃烧，可以用于灭火，不符合题意。 故选：C。 13．（24-25九年级上·广东广州·期中）下列实验中，现象正确且可得到相应结论的是 选项 实验操作 现象 结论 A 在酒精灯火焰上罩一个冷而干燥的烧杯 烧杯内壁有无色液滴产生 酒精燃烧的生成物中有水 B 把硫在空气中点燃，再伸进充满氧气的集气瓶里 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 硫在空气中燃烧生成，在氧气中燃烧生成 C 将燃着的木条伸入某集气瓶内 木条熄灭 集气瓶内是 D 用拇指堵住集满氢气的试管口，靠近火焰，移开拇指 点燃时氢气发出尖锐的爆鸣声 氢气较纯 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A、在酒精灯火焰上罩一个冷而干燥的烧杯， 烧杯内壁有无色液滴产生，说明酒精燃烧的生成物中有水，选项正确； B、把硫在空气中点燃，再伸进充满氧气的集气瓶里，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，说明燃烧的剧烈程度与氧气的浓度有关（硫在空气中燃烧与在氧气中燃烧产物相同，都是二氧化硫），选项错误； C、将燃着的木条伸入某集气瓶内，木条熄灭，说明该气体不燃烧也不支持燃烧，但不一定是二氧化碳，如氮气也不燃烧也不支持燃烧，能使木条熄灭，选项错误； D、拇指堵住集满氢气的试管口，靠近火焰，移开拇指，点燃时氢气发出尖锐的爆鸣声，说明氢气不纯，选项错误； 故选A。 14．（24-25九年级上·广东韶关·期中）下列实验设计不能实现相应实验目的的是 A．探究温度对分子运动快慢的影响 B．探究物质燃烧的剧烈程度与氧气浓度的关系 C．探究分子运动 D．探究比较MnO2和Fe2O3的催化效果 【答案】D 【详解】A、该实验中，温度不同，其他因素相同，可以探究温度对分子运动快慢的影响，不符合题意； B、木炭在空气中燃烧，烧至红热，木炭在氧气中燃烧，发出白光，氧气中氧气浓度比空气中氧气浓度大，故该实验可探究物质燃烧的剧烈程度与氧气浓度的关系，相同条件下，氧气浓度越大，燃烧越剧烈，不符合题意； C、该实验中，浓氨水和酚酞试液没有直接接触，一段时间后，A中溶液变红，说明分子在不断运动，当氨分子运动到A中时，氨气溶于水形成氨水，氨水显碱性，能使无色酚酞试液变红，可以探究分子运动，不符合题意； D、该实验中，过氧化氢溶液的浓度不同，变量不唯一，无法比较二氧化锰和氧化铁的催化效果，符合题意。 故选D。 15．（23-24九年级上·广东佛山·期末）下列实验不能达到实验目的的是 选项 A B C D 实验设计 实验目的 比较吸入和呼出气体中CO2含量 比较MnO2和Fe2O3对H2O2分解的催化作用 证明温度对分子运动速率的影响 证明铁生锈需要水 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A、将燃着的小木条分别伸入呼出气体和空气中，燃着的木条在空气中继续燃烧，在呼出气体中熄灭，说明呼出气体中氧气含量比空气中氧气含量低，比较吸入和呼出气体中二氧化碳的含量，应选择澄清石灰水，符合题意； B、该实验中，催化剂的种类不同，其它因素相同，可以比较二氧化锰和氧化铁对过氧化氢分解的催化效果，不符合题意； C、该实验中，温度不同，其它因素相同，可以探究温度对分子运动速率的影响，不符合题意； D、左边试管中铁钉只与氧气接触，不生锈，右边试管中铁钉与氧气和水接触，生锈，对比可得出铁生锈需要与水接触，不符合题意。 故选A。 16．（23-24九年级上·广东汕头·期末）下列实验设计能达到实验目的的是 选项 A B C D 实验目的 比较二氧化锰和氧化铁对过氧化氢分解反应的催化效果 用米醋和小苏打制作简易灭火器 探究可燃物燃烧与氧气有关 验证质量守恒定律 实验 设计 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A.对比实验设计时要控制变量，两试管中过氧化氢的浓度不同，不能比较二氧化锰和氧化铁对过氧化氢分解反应的催化效果，A不能达到实验目的； B.米醋中含有醋酸能与小苏打反应产生二氧化碳，二氧化碳不燃烧，也不支持燃烧，密度比空气大，可用于灭火，塑料瓶正放米醋与小苏打处于分离状态，装置后两者接触产生二氧化碳喷出，B能达到实验目的； C.图示实验中，乒乓球碎片与滤纸碎片均与空气（氧气）接触，酒精灯加热达到燃点后均会燃烧，但是乒乓球碎片和滤纸碎片不能同时燃烧，可得出燃烧的条件之一是：温度必须达到可燃物的着火点，可用来探究可燃气燃烧与温度有关，C不能达到实验目的； D.蜡烛燃烧生成的水和二氧化碳扩散到空气中，不能验证质量守恒定律，D不能达到实验目的。 故选B。 17．（23-24九年级上·广东佛山·期中）合理设计实验是达到实验目的的关键，下列实验设计不能达到实验目的的是    A．检查装置气密性 B．验证分子运动速率与温度有关 C．排水法收集氧气 D．比较不同催化剂的催化效果 【答案】D 【详解】A.检查装置气密性，按要求连接装置，将导管的一端放入水中，用手握住试管外壁，导管口会有气泡冒出，移开手后，装置冷却一段时间，导管中会形成一段水柱，说明装置气密性良好，该实验设计能达到实验目的，不符合题意； B.将胶头滴管中的浓氨水滴入试管，图②中放入热水中的滴有酚酞溶液的棉花先变红，图①中滴有酚酞溶液的棉花后变红，说明温度越高，分子运动速率越快，该实验可验证分子运动速率与温度有关，实验设计能达到实验目的，不符合题意； C.氧气不易溶于水，可用排水法收集，将集气瓶装满水，盖上毛玻璃片，将集气瓶倒放在盛水的水槽中，在液面以下拿掉毛玻璃片，待导管口的气泡连续均匀冒出时，将导管放入集气瓶内，开始收集气体，待集气瓶内水排尽，并有气泡从集气瓶口冒出时，说明已收集满，也可以按照需求留有一定量的水，然后用毛玻璃片在水下将集气瓶盖上，取出正放在桌面上，该实验设计能达到实验目的，不符合题意； D.比较不同催化剂的催化效果需要控制好变量，所用的过氧化氢溶液的浓度应相同，图中实验，过氧化氢溶液的浓度不同，所以实验设计不能达到实验目的，不能比较不同催化剂的催化效果，符合题意。 故选：D。 18．（23-24九年级上·广东肇庆·阶段练习）下列实验方案与实验结论相对应的是 选项 A B C D 方案 结论 比较呼出气体中含量较空气中的多 说明温度越高，分子的运动速率越快 说明氨分子在不断地运动，而酚酞分子不运动 说明液态水与气态水可以相互转化 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A.氧气具有助燃性，比较燃着的木条熄灭的快慢可比较氧气含量的多少，但不能比较二氧化碳含量的多少。比较呼出气体和空气中二氧化碳含量的多少应该使用澄清石灰水，该选项实验方案不正确； B.因为加入的红墨水和品红溶液不同，不符合单一变量的原则，不能验证分子运动的快慢和温度的关系，该选项实验方案不正确； C.氨分子和酚酞分子都是不断运动的，只是运动的快慢不同，该选项实验结论不正确； D.过程中水蒸发变成水蒸气，在玻璃片上冷凝成水，说明液态水与气态水可以相互转化，该选项实验结论正确。 故选：D。 二、实验题 19．（2023·广东广州·一模）实验室利用下图所示装置进行相关实验，请回答下列问题。 (1)实验室制取CO2可以选择上述装置中的B或C作为气体发生装置，请写出对应的化学方程式 。装置B可随时控制反应的发生和停止，若要使反应暂时停止，应进行的操作是 。若将装置B中的大理石放到U形管的左侧，玻璃珠的上方，是否也能起到随时控制反应的发生和停止的效果？ （填“是”或“否”） (2)装置B（含玻璃珠）的气密性检查方法为；关闭止水夹， ，则气密性良好。某同学提出，玻璃珠在实验室不常见，用钢珠代替也可行，你认为该提法合理吗？ （填“合理”或“不合理”），理由是： 。 (3)实验室用和混合物制取O2，应选择 和G组装一套仪器，收集气体时，氧气应该从 管进（填“a”或“b”）。 (4)已知：Fe2O3可作为分解产生O2的催化剂。如图所示，和Fe2O3的质量比影响反应的快慢。若使用Fe2O3的质量为4.9g，为达到最快反应速率，实验过程中应取用氯酸钾 g。 【答案】(1) 关闭弹簧夹 否 (2) 从左侧加入一定量的水，左侧液面高于右侧液面，一段时间液面差不改变 不合理 钢是铁合金，铁和盐酸反应 (3) A b (4)6.125 【详解】（1）实验室使用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，反应原理是碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式为。装置B要反应停止，则需要固体和液体分离，则可以关闭弹簧夹，气体无法排出，右侧气体增多，气压变大，将盐酸压向左侧，盐酸液面到大理石以下，固液分离，反应停止。如大理石放在左侧玻璃珠的上方，产生的气体从左侧上部逸出，无法达到右侧从导管导出，装置错误，无法起到随时控制反应的发生和停止的效果，故填：否。 （2）关闭止水夹，可以从左侧加入一定量的水，如装置气密性良好，右侧气体被压缩气压变大，无法排除，会将水压向左侧，出现左侧液面高于右侧的情况，一段时间液面差不改变，说明装置气密性良好。 钢是铁合金，铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，所以使用钢珠代替玻璃珠不合理。 （3）氯酸钾和二氧化锰加热制取氧气，是固体加热型反应，发生装置选择A。用G收集，因为氧气密度比空气大，所以从b长管通入。 （4）单位时间内产生氧气的体积越大，反应速率越快。则硝酸钾和氧化铁的质量比为5:4时达到最快。设取用氯酸钾的质量为x，则，x=6.125g。 三、科学探究题 20．（24-25九年级上·全国·课后作业）金属铜的化学性质探究。 把红色铜片放在酒精灯外焰加热一会儿，然后拿出来，观察到铜片变黑色（如图甲所示）。 【提出问题】 (1)①铜片加热变成黑色，黑色物质是什么？ ② ? 【假设与猜测】根据问题①，我的猜测如下： (2)①猜测一：铜片上附着的黑色物质是 ，很容易用抹布抹去，或铜片没有与火焰直接接触加热，铜片不会变色； ②猜测二：铜片上的黑色物质是 。这是因为铜片与空气中的 加热反应生成黑色物质。铜粉没有与火焰直接接触加热将会变成黑色粉末，或铜片隔绝空气加热将不变色。 【实验与事实】 (3)①实验一：铜粉在蒸发皿上加热，如图乙所示。铜粉由红色变黑色，说明 （填“猜测一”或“猜测二”）正确； ②实验二：在密闭的试管中加热铜片，如图丙所示。 实验现象：铜片从底端红色变 色到上端逐渐不变色。 【表达与交流】结论：铜片在加热条件下能与氧气发生化学反应。 【答案】(1)铜片加热变成黑色，是发生物理变化吗 (2) 炭黑 氧化铜/CuO 氧气/O2 (3) 猜测二 黑 【详解】（1）根据结论“铜片在加热条件下能与氧气发生化学反应”可知，猜想②：铜片加热变成黑色，是发生物理变化吗？ （2）①黑色物质很容易用抹布抹去，说明作出的猜想是：铜片上 附着的黑色物质是炭黑； ②铜能与空气中的氧气在加热的条件下反应生成黑色的氧化铜，故可作出猜想：铜片上的黑色物质是氧化铜。这是因为铜片与空气中的氧气加热反应生成黑色物质； （3）①实验一：铜粉在蒸发皿上加热，如图乙所示，铜粉和火焰没有直接接触，铜粉由红色变黑色，说明黑色物质不是炭黑，应是铜与氧气在加热的条件下反应生成的氧化铜，故猜想二正确； ②由图可知，在密闭的试管中加热铜片底部，铜与空气中的氧气在加热的条件下反应生成氧化铜，故铜片从底端红色变黑色到上端逐渐不变色。 21.（2025·广东深圳·一模）请完成以下探究： (1)苹果广受大家喜爱，苹果含较多的钾、钙、铁等人体所需的营养成分。其中“钾、钙、铁”指的是_______ (填字母)。 A．元素 B．单质 C．离子 阿柯同学发现将苹果切开不久，果肉上就会产生一层咖啡色的物质，像是生了“锈”一样。阿柯和学习小组的同学一起对此进行了探究。 【提出问题】 切开的苹果“生锈”与什么因素有关? 【查阅资料】 已知苹果“生锈”是果肉里的物质(酚和酶)与空气中的一种物质发生反应，生成咖啡色的物质。 【猜想与假设】 猜想一:可能是果肉中的物质与空气中的氧气作用而“生锈”; 猜想二:可能是果肉中的物质与空气中的氮气作用而“生锈”; 猜想三:可能是果肉中的物质与空气中的二氧化碳作用而“生锈”; 猜想四:可能是果肉中的物质与空气中的氧气作用而“生锈”，并且苹果“生锈”的速度还可能与温度有关。 【实验探究】 (2)针对以上猜想，阿柯和小组同学设计了下面表格中的实验，并进行验证。 实验步骤 实验操作 实验现象 结论 1 将一小块苹果放入盛有氧气的集气瓶中 苹果肉变色 _______ 2 将一小块苹果放入盛有氮气的集气瓶中 苹果肉不变色 猜想二不成立 3 将一小块苹果放入盛有二氧化碳的集气瓶中 苹果肉不变色 猜想三不成立 4 ________ 温度高的先变色 温度越高 ________ 【得出结论】 (3)新鲜的苹果切开后因亚铁离子(化学符号是_______)在空气中发生氧化反应，生成了褐色的物质，这种变化叫做褐变。 【实际应用】 (4)根据上述结论，要防止果汁褐变，果品加工厂加工和保存果汁时可采取的措施是_______(填字母，可多选)。 A．生产过程保持充分通风 B．产品采用真空包装 C．使用慢速磨汁机(减少研磨产热) D．低温保存 【答案】(1)A (2) 猜想一成立 将相同大小的两块苹果，分别放入相同条件（氧气含量等相同）、温度不同的两个盛有氧气的集气瓶中。苹果“生锈”速度越快。 (3)Fe2+ （4）BCD 【详解】 (1) 物质是由元素组成的，苹果中含的“钾、钙、铁”指的是元素，不是单质，因为这些元素在苹果中不是以单质形式存在，也不是特指离子，所以选 A。 (2) 实验步骤1：把苹果放入盛有氧气的集气瓶中，苹果肉变色，说明苹果“生锈”与氧气有关，即猜想一成立； 实验步骤4：要探究苹果“生锈”速度与温度的关系，需控制其他条件相同，改变温度，所以操作是将相同大小的两块苹果，分别放入相同条件（氧气含量等相同）、温度不同的两个盛有氧气的集气瓶中； 根据实验现象“温度高的先变色”，可得出温度越高，苹果“生锈”速度越快的结论。 (3) 1个亚铁离子带2个单位正电荷，书写离子符号时，需在原子或原子团右上角标注电荷量，数值在前，正负号在后，数值为“1”时数值可以省略不写，亚铁离子的符号是Fe2+。 (4) A. 生产过程保持充分通风，会让果汁与更多氧气接触，加速褐变，不符合要求； B. 产品采用真空包装，可隔绝氧气，能防止果汁褐变； C. 使用慢速磨汁机减少研磨产热，根据前面结论，温度低“生锈”速度慢，可防止褐变； D. 低温保存，能降低苹果“生锈”速度，可防止果汁褐变。 故选：BCD。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$