压轴题05 实验探究题 化学气体制取、实验设计与评价-【压轴题】2025年中考科学压轴题专项训练（浙江专用）

压轴题05 实验探究题-化学气体制取、实验设计与评价 1、本专题的考试题型有反应原理与药品选择：要求学生能根据反应原理和实验目的，合理选择药品，并理解选择的依据。实验装置的选择与搭建：根据反应物的状态（如固体、液体）和反应条件（如是否需要加热）来选择发生装置。还可能考查装置的连接顺序、装置的优点及改进等。气体的净化与干燥：要知道常见气体杂质的去除方法，要明确气体净化和干燥的先后顺序，一般先净化后干燥。 气体验满与检验：学生需掌握常见气体的验满和检验方法。明确实验目的与原理：要求学生通过审题，准确把握实验目的，然后结合所学知识，确定实验原理。设计实验步骤与装置：合理设计实验步骤，包括实验的操作顺序、控制变量的方法等。分析现象与数据得出结论：考查学生对实验现象和数据的分析处理能力，能通过分析、计算、推理等得出合理的结论。对实验方案的评价：从科学性、可行性、安全性、环保性、经济性等方面对实验方案进行评价。对实验装置的评价：评价实验装置的优缺点，如装置是否简单易操作、是否能准确控制反应条件、是否有利于气体的收集和净化等。对实验结论的评价：判断实验结论是否合理，是否与实验现象和数据相符，是否存在以偏概全或错误推理的情况。2024年浙江卷本题型的考查在25与27题 2、答好本专题，首先平时多做一些相关的练习题和真题，熟悉各种题型和解题思路，提高答题的准确性和效率。在考试时，要认真审题，理清思路，规范答题，注意语言表达的准确性和逻辑性 知识点一、气体制取实验的一般顺序 知识点二、制取气体发生装置的选择 主要考虑反应物的状态和反应时是否需要加热等因素。 装置 固体间反应加热型 粉状固液反应不加热型 块状固液反应不加热型 装置示意图 适用气体 O2、NH3等 H2、CO2、O2等 H2、CO2等 注意事项 ①试管口应稍向下倾斜，防止产生的水蒸气在管口冷凝后倒流引起试管破裂 ②铁夹应夹在距试管口1/3处 ③橡胶塞上的导管伸入试管里面不能太长，否则会妨碍气体的导出 ①长颈漏斗的下端管口应伸入液面以下 ②加入的液体反应物(如酸)要适当 ③将长颈漏斗换成分液漏斗可以控制反应速率 ①将块状固体置于多孔隔板上方 ②液体从长颈漏斗中加入至浸没固体即可 ③该装置的优点是随开随制，随关随停 知识点二、气体的净化 吸收剂 可吸收的气体杂质 净化装置 水 易溶性气体，如HCl、NH3等 强碱(NaOH)溶液 CO2、HCl、H2S、SO2、Cl2等 饱和碳酸氢钠溶液 CO2气体中混有的HCl、SO2气体 碱石灰(NaOH＋ CaO) CO2、H2O(气)、HCl等 灼热氧化铜 H2、CO 灼热的铜网 O2 知识点四、气体的干燥 干燥剂 可干燥的气体 不能干燥的气体 干燥装置 酸性 浓硫酸 O2、CO2、CH4、N2、HCl、SO2等 NH3 碱性 生石灰、碱石灰、固体氢氧化钠 O2、H2、CO、CH4、N2、NH3 CO2、HCl、H2S、SO2 中性 无水氯化钙 除NH3以外的所有气体 NH3 知识点五、制取气体收集装置的选择 主要考虑气体的溶解性、密度、是否有毒性、能否与空气中的成分发生化学反应等因素。 装置类型 排水(液)法 向上排空气法 向下排空气法 气球集气法 装置示意图 适用范围 不溶于水(液体)的气体 密度大于空气的气体 密度小于空气的气体 所有气体 气体 H2、O2、NO、CO、CH4 O2、CO2、SO2、H2S H2、NH3、CH4 NO、N2、O2等 知识点六、尾气的吸收及处理 1．溶液吸收：如CO2、SO2、HCl等可用NaOH溶液吸收(极易溶气体要防止倒吸)。 2．点燃处理：如CO、CH4、H2S等可燃性气体可在装置后接一个尖嘴导管，将其点燃。 3．气球收集：如有毒的CO、H2S、Cl2等可在导管末端接上一个气球收集。 4．防倒吸装置：如易溶的气体可收集到倒立的漏斗中。 知识点七、化学实验方案的设计 (1)实验方案设计的基本要求 (2)化学实验设计的基本思路 ①明确目的和原理：首先必须认真审题，明确实验的目的要求，弄清题目有哪些新的信息，综合已学过的知识，通过类比、迁移、分析，从而明确实验原理。 ②选择仪器和药品：根据实验的目的和原理以及反应物和生成物的性质、反应条件，如反应物和生成物的状态、能否腐蚀仪器和橡皮塞、反应是否需要加热及温度是否需要控制在一定范围等，从而选择合理的化学仪器和药品。 ③设计装置和步骤：根据实验目的和原理，以及所选用的实验仪器和药品，设计出合理的实验装置和实验操作步骤，并能够识别和绘制典型的实验仪器装置图，实验步骤应完整而又简便。 ④记录现象和数据：根据观察，全面准确地记录实验过程中的现象和数据。 ⑤分析得出结论：根据实验中观察的现象和记录的数据，通过分析、计算、图表、推理等处理，得出正确的结论。 01 常见气体的制取实验 1. （2025•萧山区模拟）爆炸盐的主要成分是过氧碳酸钠（化学式为：2Na2CO3•3H2O2），又被称为固体双氧水。是目前市面上新出现的洗涤神剂。它溶于水后，溶液呈现碱性，还能产生具有漂白氧化性的物质，将有机色素氧化为稳定的无色物质，从而快速去除各类顽固污渍。某兴趣小组针对爆炸盐展开相关探究并查阅相关资料： 资料1：爆炸盐并不会发生真正的爆炸，当其溶于温水后会产生大量气泡，出现泡沫剧烈翻滚的现象，形象称为“爆炸盐”。 资料2：将爆炸盐溶于水后，会分解成碳酸钠和过氧化氢两种物质，过氧化氢受热会进一步发生分解。 （1）将爆炸盐溶解于水中，滴加紫色石蕊试液，溶液呈现 色。 （2）爆炸盐溶于温水后能产生大量的气泡，请在图甲装置中，选择用爆炸盐溶液制备该气体的最佳发生装置和收集装置 。 （3）过氧碳酸钠中具有漂白洗涤效果的主要成分为过氧化氢，为什么要制成过氧碳酸钠，而不直接用过氧化氢溶液作为洗涤剂的原因是 。 （4）爆炸盐溶于温水后产生的气体在医学上有一定的用途，某同学设计图乙所示的便携式制气装置，供病人在生活中使用。其中容器B中的水的作用是 。 02 气体成分测定实验 2. （2024•浙江一模）反应物的质量比不同可能会影响生成物的种类，为探究碳和氧化铜反应生成的气体种类，小科设计了如下实验装置和方案（B、C装置中药品足量，且所有反应均充分进行）： 【提出问题】碳和氧化铜反应生成的气体是什么？ 【作出猜想】 猜想①：CO； 猜想②：CO2； 猜想③：CO和CO2。 【收集证据】 （1）从定性观察角度判断 若观察到 （填写现象），则说明生成气体中没有CO2。 （2）从定量计算角度判断 用电子天平测定表格中的四个数据： 反应前的质量 反应后的质量 A（试管+固体） m1 m2 B+C（广口瓶+溶液） m3 m4 若猜想③成立，则存在的质量关系是 。 【交流反思】 （3）若反应生成物有一氧化碳和二氧化碳，他又设计了如图乙所示的装置分离CO和CO2（铁架台、铁夹等固定用装置已略去，a、b为活塞）。若想实现分离，活塞a和b应该如何操作？ 03 金属还原实验 3. （2024秋•杭州校级月考）某实验学校初三兴趣小组利用如图装置（部分固定装置已略去）制备氮化钙（氮化钙是一种棕色粉末，常温下与空气中的氧气和水都会发生反应），并探究其化学式。 （1）反应过程中末端导管必须插入试管A的水中，目的是 。 （2）制备氮化钙的操作步骤是：①打开活塞k并通入N2；②点燃酒精灯，进行反应；③反应结束后， （填写应进行的操作）；④拆除装置，取出产物。 （3）数据记录如下： 空硬玻璃管质量m0/g 硬玻璃管与钙的质量m1/g 硬玻璃管与产物的质量m2/g 114.8 120.8 122.2 ①计算得到化学式CaxN2，其中x＝ 。 ②若通入的N2中混有少量O2，如上计算得到的x的值 （填写“偏大”、“偏小”或“不变”）。 04 化学实验的设计与探究 4. 小科为验证一氧化碳和氧化铜能发生反应，其操作步骤及观察到的现象如下： 步骤1：连接装置并检查装置气密性。 步骤2：按图甲所示，向双具支试管内加入木炭粉和氧化铜，用向上排空气法使双具支试管内集满二氧化碳后塞上带有导管和瘪气球的橡皮塞。 步骤3：按图乙所示，将双具支试管固定在铁架台上，并使木炭粉平铺于试管底部，用酒精喷灯加热氧化铜一段时间，未观察到明显现象。 步骤4：将酒精喷灯移至木炭粉处，加热一段时间，观察到气球明显胀大；再次将酒精喷灯移至氧化铜处，加热一段时间，观察到黑色粉末变为紫红色固体。 （1）瘪气球的作用是 。 （2）写出步骤4中其中一个反应的化学方程式 。 （3）实验中能证明一氧化碳和氧化铜能发生反应的实验现象是 。 （4）若要对CO气体进行回收再利用，小科将反应后的混合气体通入以下装置，其中最为合理的是 。 1. （2024•义乌市校级三模）实验室可用如下图所示的装置制取纯净、干燥的CO，然后用CO还原Fe2O3并检验气体产物。 （1）A装置中草酸（H2C2O4）在浓硫酸和加热的条件下发生分解反应生成CO、H2O和另一种氧化物，请写出反应的化学方程式： 。 （2）实验装置B中浓硫酸的作用是 。 （3）为达到实验目的，正确的装置连接顺序依次为A 。（用大写字母依次表示，装置可重复选择） （4）该实验装置有不足之处，请给出改进措施 。 2. （2023•江干区校级二模）呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠（Na2O2）作为供氧剂。为了探究其反应原理，小明设计了如图实验装置，同时也查阅了相关资料。 资料一：过氧化钠与二氧化碳和水都能发生反应，且都放出热量。 化学方程式分别为：2Na2O2+2CO2＝2Na2CO3+O2、2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑。 资料二：氢氧化钙的溶解度随着温度的升高而降低。请根据实验装置等信息分析完成下列问题。 （1）注射器的作用类似于 （选填“长颈漏斗”或“分液漏斗”）。 （2）为了证明过氧化钠与二氧化碳反应是否产生氧气，请在F处增加一个实验操作： 。 （3）实验装置C中无水硫酸铜的作用是 。 （4）实验过程中发现D装置中的澄清石灰水变浑浊，其原因是 。 3. （2025•拱墅区校级模拟）某市热电厂使用的燃料是含硫较多的煤。该厂附近一所中学的同学经常闻到空气中有异味，且空气能见度差。学习科学后，同学们在老师的指导下做了探究实验。 【查阅资料】1、我国关于SO2在风景区、居民区、工厂区的空气质量最高标准分别见下表：2、硫酸钡既不溶于水，也不溶于酸。 地区 风景区 居民区 工厂区 SO2浓度限值（mg/m3） 0.15 0.5 0.7 【设计实验】小明设计以下步骤来测定空气中SO2的含量。 Ⅰ.用2L的空可乐瓶采集工厂附近的空气样品。 Ⅱ.向取回的装有空气样品的可乐瓶中倒入NaOH溶液，盖紧瓶塞后充分振荡。 Ⅲ.加入一定量氧化剂H2O2，使其中Na2SO3完全转化为Na2SO4； Ⅳ.再向可乐瓶中加入过量的BaCl2溶液。 Ⅴ.经过过滤、洗涤、烘干，称量固体质量为1.165mg。 回答下列问题： （1）简述采集空气样品的方法 。 （2）写出步骤Ⅲ中的化学方程式 。 （3）请通过分析计算该工厂附近空气质量状况是SO2含量严重超标。 【发现新问题】考虑到空气中的各种气体成分，小红认为小明求出的SO2的含量偏大，其依据是 ；你提出的实验改进方案 。 4. （2024秋•平湖市期末）某课外活动小组用赤铁矿粉末（主要成分Fe2O3，杂质SiO2）模拟工业炼铁的主要反应原理，通过观察到的现象判断反应可能的产物。设计实验装置如图甲所示。回答下列问题： （1）写出用一氧化碳还原氧化铁的化学方程式： 。 （2）下列有关实验的说法正确的是 。 A.CO是还原剂 B.可用NaOH溶液代替澄清石灰水 C.实验开始时先点燃酒精灯②，结束时先熄灭酒精灯① D.碳也可以与Fe2O3反应生成单质Fe，但这种方法获得的铁中含有杂质更多 （3）如图乙，实验室通常将H2C2O4和浓硫酸混合反应获得CO和CO2的混合气体，依次经过三个洗气装置可获得纯净的CO，装置的连接顺序为 → → 。 （4）称取5.0g赤铁矿粉末进行实验，充分反应后硬质玻璃管中剩余固体质量3.8g，则此铁矿石的含铁量为 %。 5. （2024•温州三模）铁是人类社会使用最广泛的金属。图1是实验室模拟工业炼铁的装置。 （1）利用装置A制备CO，反应原理是HCOOHCO↑+H2O。该加热方式相较于用酒精灯加热的优点是 。（写1点） （2）装置E 的作用是 。 （3）加热时C玻璃管中剩余固体质量随温度变化的曲线如图2。据图分析：若反应温度600℃＜t＜700℃，得到的固体有 （填化学式）。 （4）为提高铁的产率，可采取的措施是 。 6. （2024秋•海曙区校级期中）某研究小组利用如图装置探究温度对CO还原Fe2O3的影响（固定装置略）。 信息1：难溶的碳酸盐受热易分解为氧化物和二氧化碳。 信息2：二氧化碳能与锌反应生成一氧化碳气体。 信息3：酒精灯的加热温度为400～500℃，酒精喷灯的火焰温度可达1000℃左右。 （1）装置B里发生的反应属于氧化还原反应，其中锌的化合价 。（选填升高、降低或不变） （2）装置E的作用是 ，从实验安全或环保角度考虑，上述实验装置可采取的改进措施是 。 （3）若D装置硬质玻璃管中氧化铁全部还原成铁，冷却后称量铁的质量比反应前氧化铁的质量减少了2.4克，则加入a管中氧化铁的质量是 克。 7. （2024•湖州模拟）《礼记》等文献中记载古人用草木灰（主要成分是K2CO3）、石灰石灼烧后的固体、水混合制取氢氧化钾，用作纺织品漂洗剂。小组同学以“古法制碱”为主题开展了项目式学习。 项目一：实验室模拟古法制碱 （1）小组同学按如图所示制碱的流程完成实验。请写出步骤三反应的化学方程式 。 项目二：验证氢氧化钾生成 （2）为了证明步骤三反应的发生，小组同学再次设计并进行了如下实验： 实验操作 实验现象 实验结论 在烧杯中完成步骤三实验后，取静置后沉在烧杯底部的少量固体，洗净后置于试管中，加入足量的 ，将产生的气体通入澄清石灰水。 试管中产生气泡、澄清石灰水变浑浊 固体中含有CaCO3 有同学认为上述实验结论中的CaCO3均为步骤三反应生成。小德同学却提出了质疑，他的理由应是 。（实验过程中得到的相关物质均未变质） （3）针对是否有KOH生成的疑问，小清同学提出了新思路：可以通过测量溶液pH的变化来证明步骤三反应发生。经测定：常温下Ca（OH）2饱和溶液的pH为12.7，实验配制的K2CO3溶液pH为11.3。重新做步骤三实验，向盛有K2CO3溶液的烧杯中，分3次加入步骤二得到的悬浊液，测得烧杯内混合液pH变化后的数据如表： 次数 第一次 第二次 第三次 pH 12.2 13.2 14.0 小组同学通过分析以上实验数据认为可以证明步骤三反应的发生，依据是 。 8. （2025•宁波模拟）黄铜（铜锌合金）长期使用会锈蚀，铜锈主要成分为Cu2（OH）2CO3。查阅资料：铜锈可以与稀硫酸反应。其化学方程式为：Cu2（OH）2CO3+2H2SO4═2CuSO4+3H2O+CO2↑，杂质不与稀硫酸反应。回收废黄铜有用成分，调配锌铜比例，可以铸造新的黄铜，变废为宝。 其工艺流程图如下： （1）步骤一、步骤二、步骤三中均有混合物分离的操作，且方法相同，分离需要的玻璃仪器除漏斗、烧杯外，还需要 （填玻璃仪器名称）。 （2）化学反应按反应物和生成物的种类与特点分为四大基本反应类型，请写出步骤三中的主要化学方程式 。 （3）系列处理二后获得锌的质量 （填“＜”“＝”或“＞”）原废黄铜中锌的质量。 （4）黄铜颜色与黄金相似，人称“愚人金”，常被不法商贩冒充黄金牟取暴利。下列选项中不能区别黄铜与黄金的方法是 。 A．用磁铁吸引 B．浸入稀盐酸溶液，观察有无气泡 C．在空气中灼烧后观察颜色 D．测定密度大小 9. 某氧化铜（CuO）粉末中混有少量氧化亚铜（Cu2O），某一课外活动小组利用下图所示装置测定其中Cu2O的含量，实验用盐酸与锌反应制得的气体作为反应原料。（碱石灰是CaO和NaOH固体的混合物，Cu2O+H22Cu+H2O） 请根据图示内容回答下列问题： （1）装置B的作用是 。 （2）实验操作时，应 。（选填字母） A.先加热，再通气体 B.先通气体，再加热 （3）已知反应前混合物的总质量为15.2g，完全反应后U型管内物质的质量增加了2.7g（损失忽略不计），则原混合物中Cu2O的质量为 。 （4）若缺少装置A，对测定的Cu2O含量相比于真实值 。（选填“偏大”、“无影响”或“偏小”） 10. 小乐用如图所示装置（气密性良好）和试剂模拟“高炉炼铁”，其中陶瓷加热棒通电后加热温度可达700℃。其实验步骤如下所示： ①打开止水夹a和旋塞b，通过左侧导管持续向长柄U形玻璃管内通入氮气，排尽其内的空气后关闭止水夹a和旋塞b； ②接通电源，用陶瓷加热棒给炭粉和氧化铁的混合物加热； ③反应结束后关闭电源，待装置冷却后检验产物。 （1）步骤①中，若要检验长柄U形玻璃管内的空气是否排尽，可将燃着的木条 。 （2）步骤②中，涉及还原氧化铁反应的化学方程式如下： 3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑，3CO+Fe2O32Fe+3CO2 则生成一氧化碳反应的化学方程式为 。 （3）步骤③中，若要检验是否有二氧化碳生成，可打开旋塞b，往长柄U形玻璃管口滴入 ，再关闭旋塞，观察现象。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 压轴题05 实验探究题-化学气体制取、实验设计与评价 1、本专题的考试题型有反应原理与药品选择：要求学生能根据反应原理和实验目的，合理选择药品，并理解选择的依据。实验装置的选择与搭建：根据反应物的状态（如固体、液体）和反应条件（如是否需要加热）来选择发生装置。还可能考查装置的连接顺序、装置的优点及改进等。气体的净化与干燥：要知道常见气体杂质的去除方法，要明确气体净化和干燥的先后顺序，一般先净化后干燥。 气体验满与检验：学生需掌握常见气体的验满和检验方法。明确实验目的与原理：要求学生通过审题，准确把握实验目的，然后结合所学知识，确定实验原理。设计实验步骤与装置：合理设计实验步骤，包括实验的操作顺序、控制变量的方法等。分析现象与数据得出结论：考查学生对实验现象和数据的分析处理能力，能通过分析、计算、推理等得出合理的结论。对实验方案的评价：从科学性、可行性、安全性、环保性、经济性等方面对实验方案进行评价。对实验装置的评价：评价实验装置的优缺点，如装置是否简单易操作、是否能准确控制反应条件、是否有利于气体的收集和净化等。对实验结论的评价：判断实验结论是否合理，是否与实验现象和数据相符，是否存在以偏概全或错误推理的情况。2024年浙江卷本题型的考查在25与27题 2、答好本专题，首先平时多做一些相关的练习题和真题，熟悉各种题型和解题思路，提高答题的准确性和效率。在考试时，要认真审题，理清思路，规范答题，注意语言表达的准确性和逻辑性 知识点一、气体制取实验的一般顺序 知识点二、制取气体发生装置的选择 主要考虑反应物的状态和反应时是否需要加热等因素。 装置 固体间反应加热型 粉状固液反应不加热型 块状固液反应不加热型 装置示意图 适用气体 O2、NH3等 H2、CO2、O2等 H2、CO2等 注意事项 ①试管口应稍向下倾斜，防止产生的水蒸气在管口冷凝后倒流引起试管破裂 ②铁夹应夹在距试管口1/3处 ③橡胶塞上的导管伸入试管里面不能太长，否则会妨碍气体的导出 ①长颈漏斗的下端管口应伸入液面以下 ②加入的液体反应物(如酸)要适当 ③将长颈漏斗换成分液漏斗可以控制反应速率 ①将块状固体置于多孔隔板上方 ②液体从长颈漏斗中加入至浸没固体即可 ③该装置的优点是随开随制，随关随停 知识点二、气体的净化 吸收剂 可吸收的气体杂质 净化装置 水 易溶性气体，如HCl、NH3等 强碱(NaOH)溶液 CO2、HCl、H2S、SO2、Cl2等 饱和碳酸氢钠溶液 CO2气体中混有的HCl、SO2气体 碱石灰(NaOH＋ CaO) CO2、H2O(气)、HCl等 灼热氧化铜 H2、CO 灼热的铜网 O2 知识点四、气体的干燥 干燥剂 可干燥的气体 不能干燥的气体 干燥装置 酸性 浓硫酸 O2、CO2、CH4、N2、HCl、SO2等 NH3 碱性 生石灰、碱石灰、固体氢氧化钠 O2、H2、CO、CH4、N2、NH3 CO2、HCl、H2S、SO2 中性 无水氯化钙 除NH3以外的所有气体 NH3 知识点五、制取气体收集装置的选择 主要考虑气体的溶解性、密度、是否有毒性、能否与空气中的成分发生化学反应等因素。 装置类型 排水(液)法 向上排空气法 向下排空气法 气球集气法 装置示意图 适用范围 不溶于水(液体)的气体 密度大于空气的气体 密度小于空气的气体 所有气体 气体 H2、O2、NO、CO、CH4 O2、CO2、SO2、H2S H2、NH3、CH4 NO、N2、O2等 知识点六、尾气的吸收及处理 1．溶液吸收：如CO2、SO2、HCl等可用NaOH溶液吸收(极易溶气体要防止倒吸)。 2．点燃处理：如CO、CH4、H2S等可燃性气体可在装置后接一个尖嘴导管，将其点燃。 3．气球收集：如有毒的CO、H2S、Cl2等可在导管末端接上一个气球收集。 4．防倒吸装置：如易溶的气体可收集到倒立的漏斗中。 知识点七、化学实验方案的设计 (1)实验方案设计的基本要求 (2)化学实验设计的基本思路 ①明确目的和原理：首先必须认真审题，明确实验的目的要求，弄清题目有哪些新的信息，综合已学过的知识，通过类比、迁移、分析，从而明确实验原理。 ②选择仪器和药品：根据实验的目的和原理以及反应物和生成物的性质、反应条件，如反应物和生成物的状态、能否腐蚀仪器和橡皮塞、反应是否需要加热及温度是否需要控制在一定范围等，从而选择合理的化学仪器和药品。 ③设计装置和步骤：根据实验目的和原理，以及所选用的实验仪器和药品，设计出合理的实验装置和实验操作步骤，并能够识别和绘制典型的实验仪器装置图，实验步骤应完整而又简便。 ④记录现象和数据：根据观察，全面准确地记录实验过程中的现象和数据。 ⑤分析得出结论：根据实验中观察的现象和记录的数据，通过分析、计算、图表、推理等处理，得出正确的结论。 01 常见气体的制取实验 1. （2025•萧山区模拟）爆炸盐的主要成分是过氧碳酸钠（化学式为：2Na2CO3•3H2O2），又被称为固体双氧水。是目前市面上新出现的洗涤神剂。它溶于水后，溶液呈现碱性，还能产生具有漂白氧化性的物质，将有机色素氧化为稳定的无色物质，从而快速去除各类顽固污渍。某兴趣小组针对爆炸盐展开相关探究并查阅相关资料： 资料1：爆炸盐并不会发生真正的爆炸，当其溶于温水后会产生大量气泡，出现泡沫剧烈翻滚的现象，形象称为“爆炸盐”。 资料2：将爆炸盐溶于水后，会分解成碳酸钠和过氧化氢两种物质，过氧化氢受热会进一步发生分解。 （1）将爆炸盐溶解于水中，滴加紫色石蕊试液，溶液呈现 色。 （2）爆炸盐溶于温水后能产生大量的气泡，请在图甲装置中，选择用爆炸盐溶液制备该气体的最佳发生装置和收集装置 。 （3）过氧碳酸钠中具有漂白洗涤效果的主要成分为过氧化氢，为什么要制成过氧碳酸钠，而不直接用过氧化氢溶液作为洗涤剂的原因是 。 （4）爆炸盐溶于温水后产生的气体在医学上有一定的用途，某同学设计图乙所示的便携式制气装置，供病人在生活中使用。其中容器B中的水的作用是 。 【解答】解：（1）将爆炸盐溶解于水中，会分解成碳酸钠，碳酸钠溶液显碱性，能使紫色石蕊溶液变蓝，则溶液呈现蓝色； （2）爆炸盐溶于温水后能产生大量的气泡，则使用分液漏斗，分液漏斗可以控制温水的滴加速率，从而控制反应速率，氧气不易溶于水，可用排水法收集，提高氧气的纯度，则用爆炸盐溶液制备该气体的最佳发生装置和收集装置CD； （3）由于过氧碳酸钠是固体，便于携带、比较安全，所以要制成过氧碳酸钠，而不直接用过氧化氢溶液作为洗涤剂； （4）氧气不易溶于水，容器B中的水的作用是湿润氧气，观察产生氧气的输出速率。 02 气体成分测定实验 2. （2024•浙江一模）反应物的质量比不同可能会影响生成物的种类，为探究碳和氧化铜反应生成的气体种类，小科设计了如下实验装置和方案（B、C装置中药品足量，且所有反应均充分进行）： 【提出问题】碳和氧化铜反应生成的气体是什么？ 【作出猜想】 猜想①：CO； 猜想②：CO2； 猜想③：CO和CO2。 【收集证据】 （1）从定性观察角度判断 若观察到 （填写现象），则说明生成气体中没有CO2。 （2）从定量计算角度判断 用电子天平测定表格中的四个数据： 反应前的质量 反应后的质量 A（试管+固体） m1 m2 B+C（广口瓶+溶液） m3 m4 若猜想③成立，则存在的质量关系是 。 【交流反思】 （3）若反应生成物有一氧化碳和二氧化碳，他又设计了如图乙所示的装置分离CO和CO2（铁架台、铁夹等固定用装置已略去，a、b为活塞）。若想实现分离，活塞a和b应该如何操作？ 【解答】解：（1）气体没有二氧化碳，则澄清石灰水不变浑浊，因此看不到明显变化； 故答案为：澄清石灰水无明显变化。 （2）猜想③成立，说明气体为一氧化碳和二氧化碳，一氧化碳不能被吸收，所以反应后质量减少，所以反应前质量比反应后质量大，故（m1+m3）＞（m2+m4）； 故答案为：（m1+m3）＞（m2+m4）。 （3）一氧化碳不被氢氧化钠吸收，所以打开a气体进入后，氢氧化钠吸收二氧化碳，一氧化碳进入气球；然后再打开b，稀硫酸进入，与碳酸钠反应生成二氧化碳，再进入气球收集二氧化碳； 故答案为：打开a，关闭b，气体进入气球，得到一氧化碳；关闭a，打开b，更换另一个气球收集气体为二氧化碳。 03 金属还原实验 3. （2024秋•杭州校级月考）某实验学校初三兴趣小组利用如图装置（部分固定装置已略去）制备氮化钙（氮化钙是一种棕色粉末，常温下与空气中的氧气和水都会发生反应），并探究其化学式。 （1）反应过程中末端导管必须插入试管A的水中，目的是 。 （2）制备氮化钙的操作步骤是：①打开活塞k并通入N2；②点燃酒精灯，进行反应；③反应结束后， （填写应进行的操作）；④拆除装置，取出产物。 （3）数据记录如下： 空硬玻璃管质量m0/g 硬玻璃管与钙的质量m1/g 硬玻璃管与产物的质量m2/g 114.8 120.8 122.2 ①计算得到化学式CaxN2，其中x＝ 。 ②若通入的N2中混有少量O2，如上计算得到的x的值 （填写“偏大”、“偏小”或“不变”）。 【解答】（1）反应过程中末端导管必须插入试管A的水中，目的是防止空气中的氧气进入装置中与钙反应。 故填：防止空气中的氧气进入装置中与钙反应。 （2）制备氮化钙的操作步骤是：①打开活塞k并通入N2；②点燃酒精灯，进行反应；③反应结束后，继续通入氮气，直至装置冷却至室温；④拆除装置，取出产物。 故填：继续通入氮气，直至装置冷却至室温。 （3）①钙质量：120.8g﹣114.8g＝6g，氮元素质量：122.2g﹣120.8g＝1.4g，化合物中钙原子、氮原子个数比：：3：2，化学式Ca3N2，其中x＝3。 故填：3. ②若通入的N2中混有少量O2，加热条件下钙和氧气反应生成氧化钙，导致计算的化合物中的氮元素质量偏大，进一步导致计算得到的x的值偏小。 故填：偏小。 04 化学实验的设计与探究 4. 小科为验证一氧化碳和氧化铜能发生反应，其操作步骤及观察到的现象如下： 步骤1：连接装置并检查装置气密性。 步骤2：按图甲所示，向双具支试管内加入木炭粉和氧化铜，用向上排空气法使双具支试管内集满二氧化碳后塞上带有导管和瘪气球的橡皮塞。 步骤3：按图乙所示，将双具支试管固定在铁架台上，并使木炭粉平铺于试管底部，用酒精喷灯加热氧化铜一段时间，未观察到明显现象。 步骤4：将酒精喷灯移至木炭粉处，加热一段时间，观察到气球明显胀大；再次将酒精喷灯移至氧化铜处，加热一段时间，观察到黑色粉末变为紫红色固体。 （1）瘪气球的作用是 。 （2）写出步骤4中其中一个反应的化学方程式 。 （3）实验中能证明一氧化碳和氧化铜能发生反应的实验现象是 。 （4）若要对CO气体进行回收再利用，小科将反应后的混合气体通入以下装置，其中最为合理的是 。 【解答】解：（1）瘪气球的作用是调节装置内的压强，以防一氧化碳逸散到空气造成污染；故答案为：调节装置内的压强，以防一氧化碳逸散到空气造成污染； （2）在高温的条件下，碳与二氧化碳反应生成一氧化碳，化学方程式为CO2+C2CO，在加热的条件下，一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，化学方程式为CO+CuOCu+CO2；故答案为：CO2+C2CO或CO+CuOCu+CO2； （3）在加热的条件下，一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，因此实验中能证明一氧化碳和氧化铜能发生反应的实验现象是黑色物质慢慢变成红色；故答案为：黑色物质慢慢变成红色； （4）该小组同学若要对CO气体进行再回收利用，连接下列装置中最为合理的是c，c装置既能吸收二氧化碳，又能收集一氧化碳，故答案为：c。 1. （2024•义乌市校级三模）实验室可用如下图所示的装置制取纯净、干燥的CO，然后用CO还原Fe2O3并检验气体产物。 （1）A装置中草酸（H2C2O4）在浓硫酸和加热的条件下发生分解反应生成CO、H2O和另一种氧化物，请写出反应的化学方程式： 。 （2）实验装置B中浓硫酸的作用是 。 （3）为达到实验目的，正确的装置连接顺序依次为A 。（用大写字母依次表示，装置可重复选择） （4）该实验装置有不足之处，请给出改进措施 。 【解答】解：（1）A装置中，草酸（H2C2O4）在浓硫酸和加热的条件下发生分解反应生成CO、H2O和CO2，反应的化学方程式：H2C2O4CO↑+H2O+CO2↑； （2）浓硫酸具有吸水性，可以气体的干燥剂；实验装置B中浓硫酸的作用是吸收水蒸气，得到干燥的气体； （3）由题意可知，在制取的气体中含有二氧化碳、一氧化碳和水蒸气，为了制取纯净、干燥的CO，应先利用氢氧化钠除去二氧化碳，再利用浓硫酸干燥，即可得到纯净、干燥的一氧化碳，一氧化碳还原氧化铁得到的二氧化碳可用澄清的石灰水检验，所以达到实验目的，正确的接口连接顺序为：AEBCD； （4）一氧化碳有毒，易污染环境，该实验装置没有尾气处理装置，应在f导管口点燃或收集尾气。 2. （2023•江干区校级二模）呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠（Na2O2）作为供氧剂。为了探究其反应原理，小明设计了如图实验装置，同时也查阅了相关资料。 资料一：过氧化钠与二氧化碳和水都能发生反应，且都放出热量。 化学方程式分别为：2Na2O2+2CO2＝2Na2CO3+O2、2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑。 资料二：氢氧化钙的溶解度随着温度的升高而降低。请根据实验装置等信息分析完成下列问题。 （1）注射器的作用类似于 （选填“长颈漏斗”或“分液漏斗”）。 （2）为了证明过氧化钠与二氧化碳反应是否产生氧气，请在F处增加一个实验操作： 。 （3）实验装置C中无水硫酸铜的作用是 。 （4）实验过程中发现D装置中的澄清石灰水变浑浊，其原因是 。 【解答】解：（1）注射器的作用类似于分液漏斗，可以控制液体的滴加的快慢；故答案为：分液漏斗； （2）为了证明过氧化钠与二氧化碳反应是否产生氧气，在F处增加的一个实验操作是：把带火星的木条放在F处，如果带火星的木条复燃，说明反应生成了氧气，如果带火星的木条不能复燃，说明反应不能生成氧气。故答案为：把带火星的木条放在F处。 （3）实验装置中C中的无水硫酸铜的作用是检验水蒸气是否被B完全吸收。故答案为：检验水蒸气是否被B完全吸收。 （4）D装置中的澄清石灰水变浑浊的原因是：过氧化钠和二氧化碳反应放热，导致澄清石灰水温度升高，从而导致氢氧化钙溶解度减小。故答案为：过氧化钠和二氧化碳反应放热，导致澄清石灰水温度升高，从而导致氢氧化钙溶解度减小。 3. （2025•拱墅区校级模拟）某市热电厂使用的燃料是含硫较多的煤。该厂附近一所中学的同学经常闻到空气中有异味，且空气能见度差。学习科学后，同学们在老师的指导下做了探究实验。 【查阅资料】1、我国关于SO2在风景区、居民区、工厂区的空气质量最高标准分别见下表：2、硫酸钡既不溶于水，也不溶于酸。 地区 风景区 居民区 工厂区 SO2浓度限值（mg/m3） 0.15 0.5 0.7 【设计实验】小明设计以下步骤来测定空气中SO2的含量。 Ⅰ.用2L的空可乐瓶采集工厂附近的空气样品。 Ⅱ.向取回的装有空气样品的可乐瓶中倒入NaOH溶液，盖紧瓶塞后充分振荡。 Ⅲ.加入一定量氧化剂H2O2，使其中Na2SO3完全转化为Na2SO4； Ⅳ.再向可乐瓶中加入过量的BaCl2溶液。 Ⅴ.经过过滤、洗涤、烘干，称量固体质量为1.165mg。 回答下列问题： （1）简述采集空气样品的方法 。 （2）写出步骤Ⅲ中的化学方程式 。 （3）请通过分析计算该工厂附近空气质量状况是SO2含量严重超标。 【发现新问题】考虑到空气中的各种气体成分，小红认为小明求出的SO2的含量偏大，其依据是 ；你提出的实验改进方案 。 【解答】解：（1）采集空气样品的方法是用2L的空可乐瓶装满水盖上瓶盖拿到工厂附近，然后倒掉水，再盖上瓶盖； （2）加入一定量氧化剂H2O2，使其中Na2SO3完全转化为Na2SO4，根据质量守恒定律，生成物还有水，反应的化学方程式为Na2SO3+H2O2＝Na2SO4+H2O； （3）设2L空气中SO2的质量为x， SO2～BaSO4 64 233 x 1.165mg x＝0.32 mg 160mg/m3＞0.7mg/m3，故SO2含量严重超标， 答：该工厂附近空气质量状况是SO2含量严重超标； （4）空气中含有二氧化碳，二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成了碳酸钠，碳酸钠与氯化钡溶液反应生成白色沉淀碳酸钡，结果会使得读出的硫酸钡质量偏大，从而导致求出的二氧化硫质量偏大，则小红认为小明求出的SO2的含量偏大，其依据是空气中二氧化碳参加了反应，最终生成碳酸钡沉淀影响计算结果，由于碳酸钡沉淀能溶于稀硝酸，硫酸钡不溶于稀硝酸，故实验改进方案是在第Ⅳ步生成的沉淀中滴加稀硝酸直至无气泡产生。 4. （2024秋•平湖市期末）某课外活动小组用赤铁矿粉末（主要成分Fe2O3，杂质SiO2）模拟工业炼铁的主要反应原理，通过观察到的现象判断反应可能的产物。设计实验装置如图甲所示。回答下列问题： （1）写出用一氧化碳还原氧化铁的化学方程式： 。 （2）下列有关实验的说法正确的是 。 A.CO是还原剂 B.可用NaOH溶液代替澄清石灰水 C.实验开始时先点燃酒精灯②，结束时先熄灭酒精灯① D.碳也可以与Fe2O3反应生成单质Fe，但这种方法获得的铁中含有杂质更多 （3）如图乙，实验室通常将H2C2O4和浓硫酸混合反应获得CO和CO2的混合气体，依次经过三个洗气装置可获得纯净的CO，装置的连接顺序为 → → 。 （4）称取5.0g赤铁矿粉末进行实验，充分反应后硬质玻璃管中剩余固体质量3.8g，则此铁矿石的含铁量为 %。 【解答】解：（1）高温条件下氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式是Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。 （2）A.CO是还原剂，该选项正确。 B.氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，过程中无明显现象，因此不能用NaOH溶液代替澄清石灰水，该选项不正确。 C.实验开始时先点燃酒精灯②，结束时先熄灭酒精灯①，该选项正确。 D.碳也可以与Fe2O3反应生成单质Fe，这种方法获得的铁中含有杂质不一定更多，该选项不正确。 （3）如图乙，实验室通常将H2C2O4和浓硫酸混合反应获得CO和CO2的混合气体，依次经过三个洗气装置可获得纯净的CO，装置的连接顺序为②（吸收二氧化碳）→①（检验二氧化碳是否被完全吸收）→③（吸收水蒸气）。 （4）称取5.0g赤铁矿粉末进行实验，充分反应后硬质玻璃管中剩余固体质量3.8g，说明氧化铁中氧元素质量是5.0g﹣3.8g＝1.2g，氧化铁质量是1.2g100%＝4g，铁元素质量是4g﹣1.2g＝2.8g，则此铁矿石的含铁量为100%＝56%。 5. （2024•温州三模）铁是人类社会使用最广泛的金属。图1是实验室模拟工业炼铁的装置。 （1）利用装置A制备CO，反应原理是HCOOHCO↑+H2O。该加热方式相较于用酒精灯加热的优点是 。（写1点） （2）装置E 的作用是 。 （3）加热时C玻璃管中剩余固体质量随温度变化的曲线如图2。据图分析：若反应温度600℃＜t＜700℃，得到的固体有 （填化学式）。 （4）为提高铁的产率，可采取的措施是 。 【解答】解：（1）A装置采用水浴加热，该加热方式相较于用酒精灯加热的优点是受热更均匀； （2）一氧化碳有毒，会污染空气，且一氧化碳具有可燃性，则E装置可用于处理尾气，防止污染空气； （3）由图可知，当反应温度控制于600℃～700℃之间，得到的固体有 Fe3O4和FeO； （4）由图可知，若想提高产率，应将温度高于850℃，此时剩余铁的质量较少。 6. （2024秋•海曙区校级期中）某研究小组利用如图装置探究温度对CO还原Fe2O3的影响（固定装置略）。 信息1：难溶的碳酸盐受热易分解为氧化物和二氧化碳。 信息2：二氧化碳能与锌反应生成一氧化碳气体。 信息3：酒精灯的加热温度为400～500℃，酒精喷灯的火焰温度可达1000℃左右。 （1）装置B里发生的反应属于氧化还原反应，其中锌的化合价 。（选填升高、降低或不变） （2）装置E的作用是 ，从实验安全或环保角度考虑，上述实验装置可采取的改进措施是 。 （3）若D装置硬质玻璃管中氧化铁全部还原成铁，冷却后称量铁的质量比反应前氧化铁的质量减少了2.4克，则加入a管中氧化铁的质量是 克。 【解答】解：（1）难溶的碳酸盐受热易分解为氧化物和二氧化碳，碳酸镁受热分解生成氧化镁和二氧化碳，二氧化碳能与锌反应生成一氧化碳气体，同时生成氧化锌，锌属于单质，化合价为零，氧化锌中，氧元素显﹣2价，根据化合物中元素的化合价代数和为零，锌的化合价为+2价，装置B里发生的反应属于氧化还原反应，其中锌的化合价升高； （2）若D处停止加热后，装置内的气压降低，F中液体易倒吸入D中引起玻璃管炸裂，所以E装置的作用是防倒吸；一氧化碳有毒，不能直接排放出空气中，一氧化碳在空气中燃烧生成二氧化碳，所以需要在装置后面接尾气处理装置，进行尾气处理，如F装置后接一燃着的酒精灯； （3）装置D中发生的反应是一氧化碳与氧化铁在高温条件下生成铁和氧气，该反应后固体质量减少的质量即为氧化铁中氧元素的质量，氧化铁中氧元素质量为2.4g时，氧化铁的质量＝24g÷（）＝8g。 7. （2024•湖州模拟）《礼记》等文献中记载古人用草木灰（主要成分是K2CO3）、石灰石灼烧后的固体、水混合制取氢氧化钾，用作纺织品漂洗剂。小组同学以“古法制碱”为主题开展了项目式学习。 项目一：实验室模拟古法制碱 （1）小组同学按如图所示制碱的流程完成实验。请写出步骤三反应的化学方程式 。 项目二：验证氢氧化钾生成 （2）为了证明步骤三反应的发生，小组同学再次设计并进行了如下实验： 实验操作 实验现象 实验结论 在烧杯中完成步骤三实验后，取静置后沉在烧杯底部的少量固体，洗净后置于试管中，加入足量的 ，将产生的气体通入澄清石灰水。 试管中产生气泡、澄清石灰水变浑浊 固体中含有CaCO3 有同学认为上述实验结论中的CaCO3均为步骤三反应生成。小德同学却提出了质疑，他的理由应是 。（实验过程中得到的相关物质均未变质） （3）针对是否有KOH生成的疑问，小清同学提出了新思路：可以通过测量溶液pH的变化来证明步骤三反应发生。经测定：常温下Ca（OH）2饱和溶液的pH为12.7，实验配制的K2CO3溶液pH为11.3。重新做步骤三实验，向盛有K2CO3溶液的烧杯中，分3次加入步骤二得到的悬浊液，测得烧杯内混合液pH变化后的数据如表： 次数 第一次 第二次 第三次 pH 12.2 13.2 14.0 小组同学通过分析以上实验数据认为可以证明步骤三反应的发生，依据是 。 【解答】解：（1）步骤三反应的化学方程式为Ca（OH）2+K2CO3＝CaCO3↓+2KOH； （2）根据实验结论固体中含有CaCO3，碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，取烧杯静置后底部的少量固体，洗净后置于试管中，加入足量的稀盐酸，将产生的气体通入澄清石灰水，可观察到试管中产生气泡，澄清石灰水变浑浊；由于步骤一中的碳酸钙可能没有完全反应，所以上述实验结论中的CaCO3，也可能来自于步骤一中剩余的碳酸钙； （3）由于常温下Ca（OH）2饱和溶液的pH为12.7，实验配制的K2CO3溶液pH为11.3，向盛有K2CO3溶液的烧杯中，分3次加入步骤二得到的悬浊液，混合液的pH逐渐增大，说明有碱性物质生成，则可以证明步骤三反应的发生。 8. （2025•宁波模拟）黄铜（铜锌合金）长期使用会锈蚀，铜锈主要成分为Cu2（OH）2CO3。查阅资料：铜锈可以与稀硫酸反应。其化学方程式为：Cu2（OH）2CO3+2H2SO4═2CuSO4+3H2O+CO2↑，杂质不与稀硫酸反应。回收废黄铜有用成分，调配锌铜比例，可以铸造新的黄铜，变废为宝。 其工艺流程图如下： （1）步骤一、步骤二、步骤三中均有混合物分离的操作，且方法相同，分离需要的玻璃仪器除漏斗、烧杯外，还需要 （填玻璃仪器名称）。 （2）化学反应按反应物和生成物的种类与特点分为四大基本反应类型，请写出步骤三中的主要化学方程式 。 （3）系列处理二后获得锌的质量 （填“＜”“＝”或“＞”）原废黄铜中锌的质量。 （4）黄铜颜色与黄金相似，人称“愚人金”，常被不法商贩冒充黄金牟取暴利。下列选项中不能区别黄铜与黄金的方法是 。 A．用磁铁吸引 B．浸入稀盐酸溶液，观察有无气泡 C．在空气中灼烧后观察颜色 D．测定密度大小 【解答】解：（1）步骤一、步骤二、步骤三中混合物分离采用过滤的方法，因此除了上述仪器，还需要玻璃棒引流；故答案为：玻璃棒。 （2）固体B为锌和铜，锌与硫酸反应生成硫酸锌和氢气，书写化学方程式注意配平及气体符号，所以化学方程式为Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑；故答案为：Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑； （3）在步骤二加入过量的锌，与步骤一中的过量稀硫酸反应生成硫酸锌，同时步骤三也有硫酸锌生成，因此最终得到的锌的质量比之前多，质量变大； 故答案为：＞。 （4）A、黄铜含有锌和铜，黄金为金，都不具有磁性，无法利用磁铁区分，选项A符合题意； B、黄铜含有锌，可与盐酸反应生成氢气，有气泡产生，而黄金不反应，无明显现象，可以区分两种物质，选项B不符合题意； C、黄铜灼烧有氧化铜生成，变为黑色，而黄金不变色，可以区分两种物质，选项C不符合题意； D、金属组成不同，密度不同，黄金的密度大，可以测定密度区分两种物质，选项D不符合题意； 故选：A。 9. 某氧化铜（CuO）粉末中混有少量氧化亚铜（Cu2O），某一课外活动小组利用下图所示装置测定其中Cu2O的含量，实验用盐酸与锌反应制得的气体作为反应原料。（碱石灰是CaO和NaOH固体的混合物，Cu2O+H22Cu+H2O） 请根据图示内容回答下列问题： （1）装置B的作用是 。 （2）实验操作时，应 。（选填字母） A.先加热，再通气体 B.先通气体，再加热 （3）已知反应前混合物的总质量为15.2g，完全反应后U型管内物质的质量增加了2.7g（损失忽略不计），则原混合物中Cu2O的质量为 。 （4）若缺少装置A，对测定的Cu2O含量相比于真实值 。（选填“偏大”、“无影响”或“偏小”） 【解答】解：（1）浓硫酸具有吸水性，可以吸收气体中的水分，则装置B的作用是吸收水分，干燥气体； （2）实验操作时，应先通气体，再加热，因为先通氢气可以排尽装置内的空气，防止氢气和空气混合加热时发生爆炸； （3）已知反应前混合物的总质量为15.2g，完全反应后U型管内物质的质量增加了2.7g（损失忽略不计），设原混合物中Cu2O的质量为x，则CuO的质量为15.2g﹣x，，则x＝7.2g，即原混合物中Cu2O的质量为7.2g； （4）若缺少装置A，对测定的Cu2O含量相比于真实值偏小，因为氢气中混有的氯化氢会被U型管中的碱石灰吸收，导致U型管内物质的质量增加，从而测定的Cu2O含量偏小。 10. 小乐用如图所示装置（气密性良好）和试剂模拟“高炉炼铁”，其中陶瓷加热棒通电后加热温度可达700℃。其实验步骤如下所示： ①打开止水夹a和旋塞b，通过左侧导管持续向长柄U形玻璃管内通入氮气，排尽其内的空气后关闭止水夹a和旋塞b； ②接通电源，用陶瓷加热棒给炭粉和氧化铁的混合物加热； ③反应结束后关闭电源，待装置冷却后检验产物。 （1）步骤①中，若要检验长柄U形玻璃管内的空气是否排尽，可将燃着的木条 。 （2）步骤②中，涉及还原氧化铁反应的化学方程式如下： 3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑，3CO+Fe2O32Fe+3CO2 则生成一氧化碳反应的化学方程式为 。 （3）步骤③中，若要检验是否有二氧化碳生成，可打开旋塞b，往长柄U形玻璃管口滴入 ，再关闭旋塞，观察现象。 【解答】解：（1）氮气性质稳定，不支持燃烧，因此步骤①中，若要检验长柄U形玻璃管内的空气是否排尽，可将燃着的木条放在长柄U形玻璃管口，若木条熄灭，则空气已经排净； （2）步骤②中，涉及还原氧化铁反应的化学方程式如下：①3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑；②3CO+Fe2O32Fe+3CO2，①﹣②×3即可得到生成一氧化碳反应的化学方程式为：C+CO22CO； （3）二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，澄清的石灰水变浑浊；步骤③中，若要检验是否有二氧化碳生成，可打开旋塞b，往长柄U形玻璃管口滴入澄清的石灰水，再关闭旋塞，观察现象，若出现白色固体，则可证明有二氧化碳气体产生。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $$