2025年山东省中考化学二轮复习化学专题2：实验探究题

化学专题2：实验探究题 1．（2025聊城高唐一模）通过实验探究来获取化学知识，是培养思维创新能力最佳选择，在化学实验探究过程中可以提高环保意识，节能降耗意识，形成良好的科学思维习惯。如图所示为实验室中常见气体制备、净化、干燥、收集和进行实验探究的部分仪器(组装实验装置时，可重复选择仪器)，化学小组的同学利用其进行下列化学实验探究。 实验探究一： 化学小组的同学利用鸡蛋壳(主要成分是否为碳酸钙)，进行制取气体并探究气体性质的实验。 （1）以鸡蛋壳和稀盐酸为原料，在实验室中制备并收集一瓶干燥且不含HCl的二氧化碳气体，按照要求设计实验装置，连接仪器，检查装置的气密性，进行实验。(提示：盐酸中挥发出的少量HCl气体可用饱和碳酸氢钠溶液吸收) ①所选仪器的连接顺序为_____(从左到右填写仪器序号字母)。 ②上述方法制取二氧化碳的化学方程式为_____。 ③向一个收集满二氧化碳气体的集气瓶中，同时放入一张干燥的蓝色石蕊试纸和一张湿润的蓝色石蕊试纸，同学们观察到干燥的试纸不变色，而湿润的试纸变红。请叙述出现上述两种不同现象的原因：_____。 实验探究二： （2）化学小组的同学用利用一氧化碳气体(含少量水蒸气)，来测定某氧化铁样品(杂质为铁粉)中Fe2O3的质量分数。 他们设计了如下实验方案，所选仪器按“CO(含少量水蒸气)→C→A→D1→D2”的顺序连接(D1、D2为氢氧化钠洗气瓶)，先检查装置的气密性，然后进行实验。 (假设发生的化学反应都充分反应) ①该装置中，洗气瓶C的作用为_____。 ②进行实验时，检查完装置的气密性，在仪器A硬质玻璃管中放入10g该氧化铁样品后，进行以下操作，其中应该先进行的是_____(填选项序号之一)。 a．用酒精灯加热 b．通入一氧化碳气体(含少量水蒸气) ③反应充分进行后冷却，测得此时洗气瓶C增重1．8g，洗气瓶D1增重6．6g，则10g该氧化铁样品中Fe2O3的质量分数为_____。 ④从环保角度考虑，该套实验装置还存在明显的不足之处，你的具体改进建议是_____。 2．（2025聊城茌平一模）碳酸亚铁能用于制备可溶性乳酸亚铁补血剂，某化学小组对其制备和性质进行了如下探究。 【查阅资料】 ①溶液时，完全转化为白色沉淀。 ②固体在潮湿的空气中易变质生成红褐色沉淀。 ③是白色难溶性固体，能与稀盐酸反应，产生二氧化碳。 ④溶液中滴加KSCN溶液，会产生血红色絮状物；而溶液中滴加KSCN溶液，不会有明显现象。 探究一：碳酸亚铁的制取 实验1：在无氧条件下，将溶液缓慢加入盛有的溶液的烧杯中，产生白色沉淀A，过滤，向沉淀A中加入稀盐酸，沉淀完全溶解，没有气泡产生。 实验2：在无氧条件下，将的溶液缓慢加入盛有溶液的烧杯中，产生白色沉淀B，过滤，向沉淀B中加入稀盐酸，沉淀完全溶解，并产生气泡。 （1）对比上述实验1和实验2，判断产生的白色沉淀A是_______。（写化学式） （2）写出上述实验2中，产生白色沉淀B的化学方程式为_______。 探究二：碳酸亚铁的性质 【提出问题】放在空气中一段时间的碳酸亚铁固体中含有哪些物质？ 【猜想与假设】 （3）猜想一：；猜想二：和；猜想三：_______。 【进行实验】 （4） 实验操作 实验现象 结论 取少量固体于试管中，加入足量的稀盐酸 固体完全溶解，有气泡产生 猜想_______不成立 取少量上述反应后的溶液于试管中，滴加KSCN溶液 _______ 猜想二成立 【实验反思】 （5）为了防止碳酸亚铁变质，在保存碳酸亚铁时应该_______。 3．（2025聊城阳谷一模）化学学科核心素养：“科学探究与实践”。阳谷县领航实验小组的同学学习了酸、碱、盐的相关知识后，在老师的指导下开展了无现象反应的可视化实验。 探究一：图甲所示试管内没有观察到明显现象，那么该如何设计实验来探究氢氧化钠和稀硫酸是否发生反应呢? I【设计实验】 [初次探究]在老师的指导下，同学们向少量氢氧化钠溶液中滴入两滴酚酞，再逐滴滴 入过量稀硫酸(图乙)，这个过程中观察到溶液由红色变为无色。 [质疑]：田田同学认为这个实验现象不足以说明氢氧化钠与硫酸发生反应。 [再次探究] （1）为了验证自己的猜想田田同学取了等量的氢氧化钠和酚酞的混合液(图丙)，加入了与稀硫酸等体积的试剂a，则试剂a为_____(填化学式)。田田通过观察试管丙中_____现象，否定了自己的猜想。 [结论]：氢氧化钠溶液和硫酸溶液发生了化学反应。 Ⅱ【实验反思】 同学们对反应后硫酸是否剩余继续进行验证，进行如下实验： 组号 操作 实验现象 结论 1 用pH试纸测定实验后溶液的pH pH=2 硫酸剩余 2 向反应后的溶液中加入适量Ba(NO3)2溶液 产生白色沉淀 硫酸剩余 3 向反应后的溶液中加入适量镁条 ? 硫酸剩余 （2）实验2得出的结论是否正确_____，并说明理由：_______。 （3）实验3中观察到现象是_______________。 探究二： （4）图丁所示实验中装置B内发生的主要的化学方程式为_________________________________。 （5）要证明NaOH与CO2发生了化学反应，兴趣小组做了图戊的数字化实验，则图2下的曲线_____(填“A”或“B”)表示氢氧化钠溶液与二氧化碳的反应。 【深入探究】 （6）探究装置B中化学反应后的成分，设计实验方案并得出结论。 实验操作 实验现象 实验结论 取样于试管中，先滴加足量的_____溶液，过滤后，再往滤液中滴加少量_____溶液。 开始有白色沉淀生成，加入另一种试剂溶液变红色 碳酸钠和氢氧化钠 【实验结论】 ①要得到对应的探究结论，要做好对照实验。 ②对于无明显现象的反应，我们可以通过证明反应物减少或消失或生成物存在证明反应的发生。 4．（2025枣庄市中区一模）工业烧碱具有较好的杀菌消毒作用且廉价易得，但工业烧碱中常含有杂质碳酸钠。某科学学习小组围绕工业烧碱样品纯度测定的相关问题展开了讨论与探究。 原理思路：利用与稀反应产生，通过质量的测定，确定样品中碳酸钠的质量，从而计算样品纯度。 查阅资料：碱石灰能够吸收和。 实验方案： （1）大成同学根据以上思路，设计了如图甲的实验方案（固定装置省略），装置中，仪器A的名称______。 交流讨论： （2）大功同学认为图甲实验方案的设计有缺陷，请你写出一条______。 方案改进： （3）为减少误差，使质量的测定更准确，该小组同学对图甲方案进行改进，设计了如图乙的实验方案（固定装置省略）。图乙中A装置的作用是：____________；图乙中E装置的作用是____________；图乙B装置中样品在与稀硫酸反应前和停止反应后，都要通过量的空气，反应前通空气的作用是______；反应停止后通空气的作用是____________；反应前通空气时，，三个弹簧夹的控制方法是_________。 数据分析： （4）若撤去图乙中的C装置，则测得工业烧碱的纯度将______（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。 5．（2025枣庄薛城区一模）利用金属板和刻蚀液可制作精美的金属画。兴趣小组选用钢板、铝板、铜板和硫酸铜溶液、稀盐酸、稀硫酸进行如下探究。 任务一：探究刻蚀液的刻蚀效果 【体验硫酸铜溶液的刻蚀过程】 （1）钢板、铝板分别浸入相同浓度的硫酸铜溶液（pH＜7），实验现象如下。 金属板 实验现象 钢板 有气泡冒出，钢板表面析出红色物质 铝板 开始时无明显现象，一段时间后冒出气泡，铝板表面析出红色物质 铝板与硫酸铜溶液反应，开始无明显现象的原因为_____；铝板表面析出红色物质的化学方程式为_____。 【探究盐酸、硫酸的刻蚀效果】 （2）铝板分别与相同的稀盐酸、稀硫酸反应，发现与稀盐酸反应产生气泡速率较快。 【提出问题】稀盐酸与稀硫酸pH相同，稀盐酸与铝反应产生气泡速率较快的原因是什么？ 【作出猜想】、对铝与酸反应有不同的影响。 【实验探究】设计如下实验，固体X应为___________（填化学式）。 连接压强传感器，对实验过程中的压强进行测量，实验结果如图。 【得出结论】 结论对铝与酸的反应几乎无影响。 结论Ⅱ：_______________________。 任务二：探究铜金属画生锈的原因 （3）铜金属画在空气中产生锈渍，该小组探究其生锈的条件。 【查阅文献】铜锈中含有、 【作出猜想】氧气、二氧化碳、水是生成该铜锈的因素。 【实验探究】 ①为达成实验目的，实验2中试剂Y可选用下列试剂中的_____（填标号）。 A稀盐酸 B．氢氧化钠溶液 C．浓硫酸 ②一段时间后，只有实验4中铜粉生锈。能证明铜生锈需要氧气的实验是_____。 （4）某铜锈的化学式为，其中铜的化合价为＋2。一定质量的该铜锈隔绝空气加热，完全分解生成氧化铜、二氧化碳和水，其质量分别为。该铜锈的化学式为_____。 6．（2025临沂费县一模）碳酸氢钠俗称小苏打，受热易分解产生气体，同时留下白色固体。 I．探究受热分解生成的气体成分。 查阅资料：受热分解生成和。 产物验证：将受热分解生成气体通入如右实验装置。 （1）实验进行一段时间后，装置中的现象是无水硫酸铜变蓝，发生反应的化学方程式是；装置的作用是_____。 实验结论：受热分解生成的气体是和。 II．探究受热分解后剩余固体的成分 提出猜想：猜想一： 猜想二： 猜想三：与 实验方案一：称量一定质量固体于试管中，加热至固体质量不再发生变化，取样剩余固体，进行以下实验： 实验步骤 实验现象 结论 ①向样品固体中加入适量的水溶解，滴加无色酚酞 溶液变红 猜想一正确 ②向①所得溶液中加入_____ _____ （2）步骤②向①所得溶液中加入_____，实验现象是_____。 实验方案二： 实验装置：①称量的于玻璃管中 ②打开氮气气囊开关，通入一段时间氮气后，记录装置、的质量； ③点燃处酒精灯，直至装置、的质量不变，再次记录装置、的质量并熄灭处酒精灯； ④等待装置冷却至室温后，关闭氮气气囊的开关。 数据记录： 装置A中固体质量 装置B总质量 装置C总质量 反应前 8．4g 110．5g 80．4g 反应后 5．3g 111．4g 82．6g 实验分析： （3）实验步骤③装置C中反应的化学方程式为_____。 （4）实验步骤②中先通入一段时间氮气的目的是排净玻璃管内的空气，防止空气中的二氧化碳、水蒸气影响实验，请结合实验数据分析剩余固体为何只有碳酸钠？（写出计算过程） 7．（2025临沂临沭一模）《天工开物》记载古法造纸术的流程是原料浸泡、蒸煮、抄制、烘干。兴趣小组根据记载，利用回收的废纸进行“制造再生纸”跨学科实践活动，在蒸煮时加入了氢氧化钠。造纸后，为处理剩余的废液进行如下探究活动。 【查阅资料】①； ②溶液呈中性； ③碱石灰是氢氧化钠与氧化钙的固体混合物，能吸收水和二氧化碳。 【任务一】废液成分分析 【提出猜想】推测废液中含有氢氧化钠和碳酸钠中的一种或两种 【实验设计与实施】 （1）填写空白处 实验操作 实验现象 实验结论 步骤1：取少量废液于试管中，加入足量的氯化钡稀溶液。 ___________ 废液中有 步骤2：取少量步骤1中的上层清液于试管中，___________。 溶液变成红色 废液中有 【任务二】废液中碳酸钠含量测定 兴趣小组设计了如图所示的实验，取100g废液样品放入装置A的锥形瓶中。先通入一会儿氮气，然后称量装置C、D的质量，再向锥形瓶中高加足量稀硫酸，至不再产生气体，继续通一会儿氮气后，测得装置C、D分别增重2．1g和0．1g。 （2）锥形瓶中不再产生气体后，需要继续通一会儿，其原因是___________。 （3）装置C中反应的化学方程式是___________。 （4）废液中碳酸钠的溶质质量分数是___________(保留到0．1%)。 （5）如果缺少装置B，会使测定的碳酸钠含量___________(填“偏大”或“偏小”)。 【任务三】废液的处理 （6）为使废液中的碳酸钠转化为氢氧化钠循环利用，需根据废液中碳酸钠的含量，加入一定量的某种物质，该物质与碳酸钠反应的化学方程式是___________。 8．（2025临沂罗庄一模）催化剂是一种能够显著改变化学反应速率，但在反应过程中本身不被消耗的物质。催化剂在工业生产、环境保护和生物体内等多个领域都有广泛应用，如炼油、化工、制药、汽车尾气处理等。 I．学习了“过氧化氢制氧气”后某兴趣小组进行了下列探究活动： （1）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 II．学习了“过氧化氢制氧气使用二氧化锰作催化剂”之后，在“寻找新的催化剂”的活动中，对“硫酸铜(白色固体)能否作过氧化氢分解的催化剂”进行了以下探究。 （2）甲同学按如下方案进行实验探究： 实验步骤 实验现象 实验结论 步骤①木条不复燃； 步骤②产生气泡，溶液变蓝色； 步骤③____________。 硫酸铜能作过氧化氢分解的催化剂，反应的化学方程式为___________。 （3）大家认为甲同学的结论不严谨。若要确定该实验结论正确，还需证明硫酸铜的___________在反应前后都没有发生改变。 【继续探究】乙同学补做以下实验，进而确认了甲同学的实验结论。 (提示：2NaOH+CuSO₄=Cu(OH)₂↓+Na₂SO₄) （4）若上述实验中m1：m₂=___________，则证明过氧化氢反应前后铜离子(Cu2+)没有发生变化；将实验方案中的氢氧化钠溶液换成氯化钡溶液或硝酸钡溶液，再次实验，证明反应前后硫酸根离子()也没有发生改变。 （5）大家认为还可以采取另一种方法得到上述结论：在甲同学实验的基础上，将乙同学实验的烧杯B中的溶液蒸发、干燥得到白色固体，再称得其质量为___________g，然后将白色固体加入5%的过氧化氢溶液中，仍然可以加速过氧化氢分解。 9．（2025临沂平邑一模）食品脱氧剂可吸收氧气，通过减缓食品氧化来延长食品保质期。某研究小组的同学利用某种脱氧剂开展以下项目式学习。 【查阅资料】 食品脱氧剂的主要成分有铁粉、活性炭、氯化钠等。 探究目的：探究活性炭和氯化钠的用量对脱氧效果的影响 【提出问题】活性炭和氯化钠的用量对脱氧效果有什么影响？ 【进行实验】 室温下，利用5g铁粉和10滴水，改变活性炭和氯化钠的用量(下表)，用氧气传感器测定密闭容器中氧气含量的变化，实验结果如下图甲、图乙所示。 编号 铁粉/g 活性炭/g 氯化钠/g 1 5 0 1 2 5 0．75 0 3 5 0．75 1 4 5 1 1 5 5 a 2 【实验分析】 （1）)实验5中，a=___________。实验1、3、4的目的是___________。 【得出结论】 （2）结合图乙，对比实验2、3、5可以得到的结论是___________。 【反思交流】 （3）影响脱氧剂脱氧效果的因素可能还有___________。 10．（2025临沂罗庄一模）金属材料的使用与生产、生活和社会发展密切相关。 I．铜的冶炼《大冶赋》中记载了用孔雀石和木炭火法炼铜。将孔雀石与部分木炭置于炼铜炉中，经高温煅烧、冷却得到块状金属铜。 【查阅资料】①铜的熔点1083℃，氧气充足时炼铜炉炉温可达1200℃左右； ②木炭和氧化铜反应可能会生成Cu2O(红色固体)和CO； ③Cu2O能和稀硫酸反应，反应的化学方程式是：Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O。 （1）该过程经历两步反应可获得铜。第一步为孔雀石受热分解生成氧化铜；第二步为氧化铜和木炭反应得到铜和二氧化碳，其化学方程式为___________。 【实验探究】“筑梦”实验小组用如图所示改进装置探究碳和氧化铜反应。 【提出问题】反应结束后试管中红色固体的成分是什么？ 【提出猜想】猜想1：Cu猜想2：Cu2O猜想3：Cu和Cu2O 【进行实验】取1．44g红色固体于试管中，加入足量稀硫酸反应后过滤，将滤渣洗涤、干燥后称得质量为0．8g。 【得出结论】 （2）通过计算可知猜想___________(填“1”、“2”或“3”)成立。 【表达交流】 （3）关于该实验说法不正确的是___________(填序号)。 A．反应开始的标志是干燥管口有气泡冒出 B．反应结束后需等试管冷却再将固体倒出观察 C．干燥管的作用是防止石灰水倒吸入试管 D．气球的作用是平衡压强和收集尾气 Ⅱ．青铜器铸造 （4）《吕氏春秋》记载：“金(铜)柔锡柔，合两柔则刚”。青铜是金属冶铸史上最早的合金，其主要成分是铜和锡。青铜的硬度比铜___________(填“大”或“小”)。 Ⅲ．青铜器锈蚀 （5）青铜器在含有Cl的环境中易生成CuCl，随着环境条件的变化而发生锈蚀。CuCl在潮湿的空气中易被氧气氧化生成Cu2(OH)3Cl和HCl，则该反应的化学方程式是___________。 IV．金属与盐溶液间的反应。 （6）向一定量AgNO３和Cu(NO３)2的混合溶液中加入Zn，质量关系如图所示。ac段发生反应的化学方程式是___________，若将d点时刻反应后的混合物过滤，滤渣中一定含有___________。 V．金属与酸的反应。 （7）一小块未打磨的铝片和一定质量的稀盐酸反应，产生气泡的快慢和反应时间关系如图。下列猜想正确的有___________。 A．0~t1时段，可能是铝表面有层氧化膜 B．t1~t2时段，可能是铝和稀盐酸反应放出热量 C．t3时刻，可能是稀盐酸过量 D．t3时刻，可能是稀盐酸不足 11．蒸汽眼罩对缓解眼疲劳、帮助睡眠等具有很重要的作用。蒸汽眼罩由无纺布透气膜和发热体构成。使用眼罩时，去掉外袋，空气中的氧气通过透气膜进入内部，与发热体发生化学反应，释放出热量。某兴趣小组的同学们针对蒸汽眼罩进行了如下探究之旅。 【信息检索】 产品信息：【产品名称】蒸汽眼罩 【主要成分】无纺布、铁粉、蛭石、活性炭、无机盐、吸水树脂 ①吸水树脂：有良好的保水性能，为眼罩提供水蒸气。 ②蛭石：是优良的保温材料。 ③无机盐的主要成分是氯化钠。 任务一：探究蒸汽眼罩中铁的存在 （1）探究过程 实验步骤 实验现象 实验结论 ①取样品于试管中，加入稀盐酸 ___________ 样品中含有铁粉 ②取样品于试管中，加入___________ 有红色固体析出 样品中含有铁粉 步骤②发生的化学方程式为___________。 任务二：研究蒸汽眼罩工作原理 （2）小组同学查阅资料发现，蒸汽眼罩的热量来源于铁粉生锈，铁生锈是缓慢氧化，蒸汽眼罩内的粉末在使用后变为红棕色，其主要成分是___________(填化学式)。 （3）为研究铁粉生锈快慢的影响因素，小组同学设计了如下表所示的3组实验进行比对，并得到了如图所示的温度随时间变化的图像。 实验 药品 实验1 4g铁粉、2mL水、2g氯化钠 实验2 4g铁粉、2mL水、2g活性炭 实验3 4g铁粉、2mL水、_______g活性炭、2g氯化钠 ①实验3中活性炭的质量为___________g。 ②在氧气和水存在的条件下，___________共同作用加快了铁生锈，使蒸汽眼罩能快速升温。 任务三：探究蒸汽眼罩中铁粉与活性炭的质量比 （4）小组同学进行如下操作： 结论：该“蒸汽热敷眼罩”中的铁粉和活性炭的质量比为___________。 12．（2025临沂郯城一模）“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）分别向两份相同的溶液中匀速滴加相同pH的稀盐酸（HCl）和稀硫酸，观察现象并绘制溶液电导率随时间变化曲线（如图所示）（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）。图中曲线2表示向溶液中滴加______，实验现象为______；结合微观示意图解释当两个实验都恰好完全反应时，曲线2电导率小于曲线1的原因______。 （2）某同学向盛有大理石颗粒的烧瓶中匀速滴加相同pH的稀盐酸（HCl）和稀硫酸，为精准了解反应过程中产生二氧化碳的情况，该同学在发生装置中添加了一个气压计，实验过程中数据变化曲线如图。该同学先用稀硫酸进行实验，实验数据如图①，又利用稀盐酸进行实验，实验数据如图②。产生图①现象的原因是______。 （3）通过以上实验说明，在不同的酸中，由于含有的______不同，酸的性质也表现出差异。 （4）向硫酸铜溶液和氯化铜溶液中滴加氢氧化钠溶液，产生的实验现象均为生成蓝色沉淀，请写出其中的一个化学反应化学方程式______（写任意一个即可）；分别向硫酸铜溶液和氯化铜溶液中滴加溶液，因为含有______（填写离子符号），其中一份溶液中会产生白色沉淀。由此说明在盐溶液中也存在类似的差异。 化学专题2：实验探究题 1．（2025聊城高唐一模）通过实验探究来获取化学知识，是培养思维创新能力最佳选择，在化学实验探究过程中可以提高环保意识，节能降耗意识，形成良好的科学思维习惯。如图所示为实验室中常见气体制备、净化、干燥、收集和进行实验探究的部分仪器(组装实验装置时，可重复选择仪器)，化学小组的同学利用其进行下列化学实验探究。 实验探究一： 化学小组的同学利用鸡蛋壳(主要成分是否为碳酸钙)，进行制取气体并探究气体性质的实验。 （1）以鸡蛋壳和稀盐酸为原料，在实验室中制备并收集一瓶干燥且不含HCl的二氧化碳气体，按照要求设计实验装置，连接仪器，检查装置的气密性，进行实验。(提示：盐酸中挥发出的少量HCl气体可用饱和碳酸氢钠溶液吸收) ①所选仪器的连接顺序为_____(从左到右填写仪器序号字母)。 ②上述方法制取二氧化碳的化学方程式为_____。 ③向一个收集满二氧化碳气体的集气瓶中，同时放入一张干燥的蓝色石蕊试纸和一张湿润的蓝色石蕊试纸，同学们观察到干燥的试纸不变色，而湿润的试纸变红。请叙述出现上述两种不同现象的原因：_____。 实验探究二： （2）化学小组的同学用利用一氧化碳气体(含少量水蒸气)，来测定某氧化铁样品(杂质为铁粉)中Fe2O3的质量分数。 他们设计了如下实验方案，所选仪器按“CO(含少量水蒸气)→C→A→D1→D2”的顺序连接(D1、D2为氢氧化钠洗气瓶)，先检查装置的气密性，然后进行实验。 (假设发生的化学反应都充分反应) ①该装置中，洗气瓶C的作用为_____。 ②进行实验时，检查完装置的气密性，在仪器A硬质玻璃管中放入10g该氧化铁样品后，进行以下操作，其中应该先进行的是_____(填选项序号之一)。 a．用酒精灯加热 b．通入一氧化碳气体(含少量水蒸气) ③反应充分进行后冷却，测得此时洗气瓶C增重1．8g，洗气瓶D1增重6．6g，则10g该氧化铁样品中Fe2O3的质量分数为_____。 ④从环保角度考虑，该套实验装置还存在明显的不足之处，你的具体改进建议是_____。 【答案】（1） ①．BECF ②． ③．二氧化碳与水发生化学反应生成碳酸，碳酸使蓝色石蕊试纸变红 （2） ①．干燥CO气体(合理即可) ②．b ③．80% ④．在装置的末端加一个燃着的酒精灯 【解析】 【小问1详解】 ①以石灰石和稀盐酸为原料，制备并收集干燥、纯净的二氧化碳气体，该反应为固液常温型，发生装置可选择B，由于盐酸具有挥发性，盐酸中挥发出的少量HCl气体可用饱和碳酸氢钠溶液吸收，所以应该先连接装置E，先除去挥发出来的HCl气体，然后再连接装置C用浓硫酸干燥，得到干燥的二氧化碳气体，由于二氧化碳密度比空气大，最后连接F向上排空气法收集二氧化碳气体，则所选仪器的连接顺序为BECF。 ②石灰石的主要成分为碳酸钙，碳酸钙与稀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：。 ③二氧化碳与湿润的蓝色石蕊试纸中的水发生化学反应生成碳酸，碳酸使蓝色石蕊试纸变红，而二氧化碳气体本身不具有酸性，无法使干燥的蓝色石蕊试纸变红。 【小问2详解】 ①洗气瓶C中，浓硫酸具有吸水性，可干燥CO气体。 ②应该先通入一氧化碳气体，排除装置内的空气，防止加热时因一氧化碳气体不纯，与空气中的氧气反应，发生爆炸，应该先进行的是：b。 ③一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成的铁和二氧化碳，洗气瓶D1增重6．6g，洗气瓶D1内装的是氢氧化钠溶液，氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，吸收A中生成的二氧化碳，说明生成的二氧化碳气体的质量为6．6g，设10g样品中氧化铁的质量为x，该氧化铁样品中氧化铁的质量分数为：。 ④一氧化碳有毒，过量逸出到空气中会污染空气，从环保角度考虑，该实验应该在装置末端加一个燃着的酒精灯，燃烧掉多余的一氧化碳。 2．（2025聊城茌平一模）碳酸亚铁能用于制备可溶性乳酸亚铁补血剂，某化学小组对其制备和性质进行了如下探究。 【查阅资料】 ①溶液时，完全转化为白色沉淀。 ②固体在潮湿的空气中易变质生成红褐色沉淀。 ③是白色难溶性固体，能与稀盐酸反应，产生二氧化碳。 ④溶液中滴加KSCN溶液，会产生血红色絮状物；而溶液中滴加KSCN溶液，不会有明显现象。 探究一：碳酸亚铁的制取 实验1：在无氧条件下，将溶液缓慢加入盛有的溶液的烧杯中，产生白色沉淀A，过滤，向沉淀A中加入稀盐酸，沉淀完全溶解，没有气泡产生。 实验2：在无氧条件下，将的溶液缓慢加入盛有溶液的烧杯中，产生白色沉淀B，过滤，向沉淀B中加入稀盐酸，沉淀完全溶解，并产生气泡。 （1）对比上述实验1和实验2，判断产生的白色沉淀A是_______。（写化学式） （2）写出上述实验2中，产生白色沉淀B的化学方程式为_______。 探究二：碳酸亚铁的性质 【提出问题】放在空气中一段时间的碳酸亚铁固体中含有哪些物质？ 【猜想与假设】 （3）猜想一：；猜想二：和；猜想三：_______。 【进行实验】 （4） 实验操作 实验现象 结论 取少量固体于试管中，加入足量的稀盐酸 固体完全溶解，有气泡产生 猜想_______不成立 取少量上述反应后的溶液于试管中，滴加KSCN溶液 _______ 猜想二成立 【实验反思】 （5）为了防止碳酸亚铁变质，在保存碳酸亚铁时应该_______。 【答案】（1） （2） （3） （4） ①．三 ②．产生血红色絮状物 （5）密封保存 【解析】 【小问1详解】 溶液时，完全转化为白色沉淀，在无氧条件下，将溶液缓慢加入盛有的溶液的烧杯中，产生白色沉淀A，过滤，向沉淀A中加入稀盐酸，沉淀完全溶解，没有气泡产生，说明该沉淀为Fe(OH)2； 【小问2详解】 能与稀盐酸反应，产生二氧化碳，向沉淀B中加入稀盐酸，沉淀完全溶解，并产生气泡，说明该沉淀是碳酸亚铁，该反应的化学方程式为Na2CO3+FeSO4=Na2SO4+FeCO3↓； 【小问3详解】 根据猜想一和猜想二可知猜想三为Fe(OH)3； 【小问4详解】 能与稀盐酸反应，产生二氧化碳，故取少量固体于试管中，加入足量的稀盐酸固体完全溶解，有气泡产生，说明固体中含有，故猜想三不正确；取少量上述反应后的溶液于试管中，滴加KSCN溶液，由于猜想二正确，则溶液中存在，溶液中滴加KSCN溶液，会产生血红色絮状物，故现象为产生血红色絮状物； 【小问5详解】 固体在潮湿的空气中易被氧气氧化，故为了防止碳酸亚铁变质，在保存碳酸亚铁时应该密封保存。 3．（2025聊城阳谷一模）化学学科核心素养：“科学探究与实践”。阳谷县领航实验小组的同学学习了酸、碱、盐的相关知识后，在老师的指导下开展了无现象反应的可视化实验。 探究一：图甲所示试管内没有观察到明显现象，那么该如何设计实验来探究氢氧化钠和稀硫酸是否发生反应呢? I【设计实验】 [初次探究]在老师的指导下，同学们向少量氢氧化钠溶液中滴入两滴酚酞，再逐滴滴 入过量稀硫酸(图乙)，这个过程中观察到溶液由红色变为无色。 [质疑]：田田同学认为这个实验现象不足以说明氢氧化钠与硫酸发生反应。 [再次探究] （1）为了验证自己的猜想田田同学取了等量的氢氧化钠和酚酞的混合液(图丙)，加入了与稀硫酸等体积的试剂a，则试剂a为_____(填化学式)。田田通过观察试管丙中_____现象，否定了自己的猜想。 [结论]：氢氧化钠溶液和硫酸溶液发生了化学反应。 Ⅱ【实验反思】 同学们对反应后硫酸是否剩余继续进行验证，进行如下实验： 组号 操作 实验现象 结论 1 用pH试纸测定实验后溶液的pH pH=2 硫酸剩余 2 向反应后的溶液中加入适量Ba(NO3)2溶液 产生白色沉淀 硫酸剩余 3 向反应后的溶液中加入适量镁条 ? 硫酸剩余 （2）实验2得出的结论是否正确_____，并说明理由：_______。 （3）实验3中观察到现象是_______________。 探究二： （4）图丁所示实验中装置B内发生的主要的化学方程式为_________________________________。 （5）要证明NaOH与CO2发生了化学反应，兴趣小组做了图戊的数字化实验，则图2下的曲线_____(填“A”或“B”)表示氢氧化钠溶液与二氧化碳的反应。 【深入探究】 （6）探究装置B中化学反应后的成分，设计实验方案并得出结论。 实验操作 实验现象 实验结论 取样于试管中，先滴加足量的_____溶液，过滤后，再往滤液中滴加少量_____溶液。 开始有白色沉淀生成，加入另一种试剂溶液变红色 碳酸钠和氢氧化钠 【实验结论】 ①要得到对应的探究结论，要做好对照实验。 ②对于无明显现象的反应，我们可以通过证明反应物减少或消失或生成物存在证明反应的发生。 【答案】（1） ①．H2O ②．溶液仍为红色 （2） ①．不正确 ②．生成物中的硫酸钠也能和硝酸钡溶液反应生成白色沉淀 （3）有气泡生成 （4） （5）B （6） ①．氯化钙 ②．无色酚酞 【解析】 【小问1详解】 田田同学是想验证加入的液体是因为有酸性才使溶液褪色，还是因为液体的稀释作用使溶液褪色。如果加入的试剂a是水，且观察到溶液仍为红色，就说明不是因为稀释导致溶液褪色，而是稀硫酸与氢氧化钠发生了反应使溶液褪色，从而否定了自己的猜想。所以试剂a为H2O，通过观察到试管丙中溶液仍为红色的现象，否定了自己的猜想； 【小问2详解】 氢氧化钠与硫酸反应生成硫酸钠和水，硫酸钠也可以和硝酸钡反应生成硫酸钡白色沉淀和硝酸钠，与硫酸和硝酸钡反应的现象相同，所以无法判断硫酸是否有剩余，故实验2得出的结论不正确，理由是生成物中的硫酸钠也能和硝酸钡溶液反应生成白色沉淀； 【小问3详解】 根据结论硫酸剩余，镁能与硫酸反应生成氢气和硫酸镁，则向反应后的溶液中加入适量镁条，能观察到有气泡生成； 【小问4详解】 A中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，二氧化碳进入装置B中，B中二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，化学方程式为； 【小问5详解】 当二氧化碳被氢氧化钠溶液吸收后，装置内压强会减小，若加入的是蒸馏水，二氧化碳在水中的溶解度较小，压强变化相对较小，根据图示，曲线B的压强下降幅度更大，说明该曲线对应的体系中二氧化碳被大量吸收，所以曲线B表示氢氧化钠溶液与二氧化碳的反应； 【小问6详解】 根据实验结论，装置B中化学反应后的成分为碳酸钠和氢氧化钠，根据实验现象，开始有白色沉淀生成，加入另一种试剂溶液变红色，则需要先加入一种可溶性钙盐与碳酸钠反应生成白色沉淀，再根据无色酚酞溶液遇碱变红色，加入无色酚酞溶液检验氢氧化钠，且前面加入的可溶性钙盐不能影响到后续氢氧化钠的检验，故实验操作为取样于试管中，先滴加足量的氯化钙溶液，过滤后，再往滤液中滴加少量无色酚酞溶液。 4．（2025枣庄市中区一模）工业烧碱具有较好的杀菌消毒作用且廉价易得，但工业烧碱中常含有杂质碳酸钠。某科学学习小组围绕工业烧碱样品纯度测定的相关问题展开了讨论与探究。 原理思路：利用与稀反应产生，通过质量的测定，确定样品中碳酸钠的质量，从而计算样品纯度。 查阅资料：碱石灰能够吸收和。 实验方案： （1）大成同学根据以上思路，设计了如图甲的实验方案（固定装置省略），装置中，仪器A的名称______。 交流讨论： （2）大功同学认为图甲实验方案的设计有缺陷，请你写出一条______。 方案改进： （3）为减少误差，使质量的测定更准确，该小组同学对图甲方案进行改进，设计了如图乙的实验方案（固定装置省略）。图乙中A装置的作用是：____________；图乙中E装置的作用是____________；图乙B装置中样品在与稀硫酸反应前和停止反应后，都要通过量的空气，反应前通空气的作用是______；反应停止后通空气的作用是____________；反应前通空气时，，三个弹簧夹的控制方法是_________。 数据分析： （4）若撤去图乙中的C装置，则测得工业烧碱的纯度将______（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。 【答案】（1）锥形瓶 （2）反应生成的二氧化碳会部分残留在装置中 （3） ①．吸收空气中的二氧化碳 ②．防止空气中的二氧化碳和水被D装置吸收 ③．将装置内空气排尽 ④． 使反应生成的二氧化碳全部被D装置吸收 ⑤．打开弹簧夹和，关闭弹簧夹 （4）偏低 【解析】 【小问1详解】 由图可知，仪器A的名称是：锥形瓶； 【小问2详解】 该实验中反应生成的二氧化碳会部分残留在装置中，导致反应生成的二氧化碳不能完全被碱石灰吸收，从而影响实验结果； 【小问3详解】 二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，故A装置的作用是：吸收空气中的二氧化碳； 图乙中E装置的作用是：防止空气中的二氧化碳和水被D装置吸收，影响实验结果； 图乙B装置中样品在与稀硫酸反应前和停止反应后，都要通过量的空气，反应前通空气的作用是：将装置内空气排尽，防止影响实验结果； 反应停止后通空气的作用是：使反应生成的二氧化碳全部被D装置吸收； 反应前通空气时，a、b、c三个弹簧夹的控制方法是：打开弹簧夹a和b，关闭弹簧夹c，从而将装置内空气排尽； 【小问4详解】 若撤去图乙中的C装置，二氧化碳会从B装置中携带出水蒸气，水蒸气也会被D装置吸收，从而导致测得生成二氧化碳的质量偏大，计算出的碳酸钠的质量偏大，从而测得工业烧碱的纯度将偏低。 5．（2025枣庄薛城区一模）利用金属板和刻蚀液可制作精美的金属画。兴趣小组选用钢板、铝板、铜板和硫酸铜溶液、稀盐酸、稀硫酸进行如下探究。 任务一：探究刻蚀液的刻蚀效果 【体验硫酸铜溶液的刻蚀过程】 （1）钢板、铝板分别浸入相同浓度的硫酸铜溶液（pH＜7），实验现象如下。 金属板 实验现象 钢板 有气泡冒出，钢板表面析出红色物质 铝板 开始时无明显现象，一段时间后冒出气泡，铝板表面析出红色物质 铝板与硫酸铜溶液反应，开始无明显现象的原因为_____；铝板表面析出红色物质的化学方程式为_____。 【探究盐酸、硫酸的刻蚀效果】 （2）铝板分别与相同的稀盐酸、稀硫酸反应，发现与稀盐酸反应产生气泡速率较快。 【提出问题】稀盐酸与稀硫酸pH相同，稀盐酸与铝反应产生气泡速率较快的原因是什么？ 【作出猜想】、对铝与酸反应有不同的影响。 【实验探究】设计如下实验，固体X应为___________（填化学式）。 连接压强传感器，对实验过程中的压强进行测量，实验结果如图。 【得出结论】 结论对铝与酸的反应几乎无影响。 结论Ⅱ：_______________________。 任务二：探究铜金属画生锈的原因 （3）铜金属画在空气中产生锈渍，该小组探究其生锈的条件。 【查阅文献】铜锈中含有、 【作出猜想】氧气、二氧化碳、水是生成该铜锈的因素。 【实验探究】 ①为达成实验目的，实验2中试剂Y可选用下列试剂中的_____（填标号）。 A稀盐酸 B．氢氧化钠溶液 C．浓硫酸 ②一段时间后，只有实验4中铜粉生锈。能证明铜生锈需要氧气的实验是_____。 （4）某铜锈的化学式为，其中铜的化合价为＋2。一定质量的该铜锈隔绝空气加热，完全分解生成氧化铜、二氧化碳和水，其质量分别为。该铜锈的化学式为_____。 【答案】（1） ①．铝板表面有氧化膜 ②． （2） ①． ②．能促进铝与酸的反应 （3） ①．B ②．实验1和实验4 （4） 【解析】 【小问1详解】 常温下，铝易与空气中氧气反应生成一层致密的氧化铝保护膜，铝板与硫酸铜溶液反应，开始无明显现象的原因为铝板表面有氧化铝膜，氧化铝和硫酸铜不反应； 铝板表面析出红色物质是因为铝和硫酸铜反应生成硫酸铝和铜，化学方程式为； 【小问2详解】 实验探究： 根据猜想、对铝与酸反应有不同的影响；加入固体X应为NaCl，可引入氯离子，可探究氯离子对铝与酸反应的影响； 得出结论： 根据图示，①②中压强变化基本一致，得到结论对铝与酸的反应几乎无影响。 ③中压强变化比④中明显，说明加入氯离子后产生氢气的速率快，可得到结论Ⅱ：能促进铝与酸的反应； 【小问3详解】 ①实验1铜粉与除去氧气的空气、蒸馏水接触，实验3铜粉与只与干燥空气接触，实验4铜粉与空气、水同时接触，则为达成实验目的，实验2中铜粉应该与除去二氧化碳的空气、水接触，则试剂Y可吸收空气中的二氧化碳，即为氢氧化钠溶液，故选B； ②一段时间后，只有实验4中铜粉生锈。对比实验中，根据控制变量唯一的原则，要证明铜生锈需要氧气，需要控制变量氧气，其他条件相同，则应该对比实验1和实验4，实验1铜粉与除去氧气的空气、蒸馏水接触，不生锈；实验4铜粉与空气、水同时接触，生锈，对比说明铜生锈需要氧气； 【小问4详解】 某铜锈的化学式为，其中铜的化合价为＋2。一定质量的该铜锈隔绝空气加热，完全分解生成氧化铜、二氧化碳和水，其质量分别为，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类和质量不变，铜锈中氢元素的质量即为生成水中氢元素的质量，铜锈中碳元素的质量即为生成二氧化碳中碳元素的质量，根据铜锈的化学式，氢元素和碳元素的质量比为x：12y=0．1g：1．2g，则x：y=1：1，根据在化合物中各元素正负化合价代数和为0，铜锈中铜元素显+2价，氢氧根显-1价，碳酸根显-2价，则有（+2）×3+（-1）×x+（-2）×y=0，x+2y=6，结合x：y=1：1，则x=2、y=2，该铜锈的化学式为。 6．（2025临沂费县一模）碳酸氢钠俗称小苏打，受热易分解产生气体，同时留下白色固体。 I．探究受热分解生成的气体成分。 查阅资料：受热分解生成和。 产物验证：将受热分解生成气体通入如右实验装置。 （1）实验进行一段时间后，装置中的现象是无水硫酸铜变蓝，发生反应的化学方程式是；装置的作用是_____。 实验结论：受热分解生成的气体是和。 II．探究受热分解后剩余固体的成分 提出猜想：猜想一： 猜想二： 猜想三：与 实验方案一：称量一定质量固体于试管中，加热至固体质量不再发生变化，取样剩余固体，进行以下实验： 实验步骤 实验现象 结论 ①向样品固体中加入适量的水溶解，滴加无色酚酞 溶液变红 猜想一正确 ②向①所得溶液中加入_____ _____ （2）步骤②向①所得溶液中加入_____，实验现象是_____。 实验方案二： 实验装置：①称量的于玻璃管中 ②打开氮气气囊开关，通入一段时间氮气后，记录装置、的质量； ③点燃处酒精灯，直至装置、的质量不变，再次记录装置、的质量并熄灭处酒精灯； ④等待装置冷却至室温后，关闭氮气气囊的开关。 数据记录： 装置A中固体质量 装置B总质量 装置C总质量 反应前 8．4g 110．5g 80．4g 反应后 5．3g 111．4g 82．6g 实验分析： （3）实验步骤③装置C中反应的化学方程式为_____。 （4）实验步骤②中先通入一段时间氮气的目的是排净玻璃管内的空气，防止空气中的二氧化碳、水蒸气影响实验，请结合实验数据分析剩余固体为何只有碳酸钠？（写出计算过程） 【答案】（1）检验二氧化碳 （2） ①．过量的氯化钙溶液 ②．产生白色沉淀，溶液中红色褪去 （3） （4）由实验数据可知，碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳质量=。 设：生成碳酸钠质量为。 答：生成的碳酸钠质量刚好为，所以剩余固体只有碳酸钠。 【解析】 【小问1详解】 澄清石灰水与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，所以装置B的作用是检验二氧化碳。 【小问2详解】 猜想一正确说明NaHCO3受热分解后剩余固体的成分是碳酸钠，碳酸钠水溶液显碱性，滴加无色酚酞，溶液变红。氢氧化钠水溶液也为碱性，则可通过消耗碳酸钠后溶液不为碱性，说明无氢氧化钠。所以可以向①所得溶液中加入过量的氯化钙溶液，氯化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，过量的氯化钙检验并除去碳酸钠，氯化钙、氯化钠溶液均为中性，溶液中没有氢氧化钠，则溶液为中性，酚酞在中性溶液中为无色，所以溶液变为无色。所以现象为产生白色沉淀，溶液中红色褪去。 【小问3详解】 氢氧化钠可以和生成的二氧化碳反应生成碳酸钠和水，化学方程式为2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O。 【小问4详解】 如只生成碳酸钠，则反应的化学方程式为，如只生成氢氧化钠则反应的化学方程式为。如同时生成碳酸钠和氢氧化钠则可看为同时发生两个反应。所以可以通过生成二氧化碳的质量代入生成碳酸钠反应的化学方程式。如果计算出的反应的碳酸氢钠的质量或生成的碳酸钠的质量与表中数据对应，则可说明剩余固体只有碳酸钠。过程详见答案。 7．（2025临沂临沭一模）《天工开物》记载古法造纸术的流程是原料浸泡、蒸煮、抄制、烘干。兴趣小组根据记载，利用回收的废纸进行“制造再生纸”跨学科实践活动，在蒸煮时加入了氢氧化钠。造纸后，为处理剩余的废液进行如下探究活动。 【查阅资料】①； ②溶液呈中性； ③碱石灰是氢氧化钠与氧化钙的固体混合物，能吸收水和二氧化碳。 【任务一】废液成分分析 【提出猜想】推测废液中含有氢氧化钠和碳酸钠中的一种或两种 【实验设计与实施】 （1）填写空白处 实验操作 实验现象 实验结论 步骤1：取少量废液于试管中，加入足量的氯化钡稀溶液。 ___________ 废液中有 步骤2：取少量步骤1中的上层清液于试管中，___________。 溶液变成红色 废液中有 【任务二】废液中碳酸钠含量测定 兴趣小组设计了如图所示的实验，取100g废液样品放入装置A的锥形瓶中。先通入一会儿氮气，然后称量装置C、D的质量，再向锥形瓶中高加足量稀硫酸，至不再产生气体，继续通一会儿氮气后，测得装置C、D分别增重2．1g和0．1g。 （2）锥形瓶中不再产生气体后，需要继续通一会儿，其原因是___________。 （3）装置C中反应的化学方程式是___________。 （4）废液中碳酸钠的溶质质量分数是___________(保留到0．1%)。 （5）如果缺少装置B，会使测定的碳酸钠含量___________(填“偏大”或“偏小”)。 【任务三】废液的处理 （6）为使废液中的碳酸钠转化为氢氧化钠循环利用，需根据废液中碳酸钠的含量，加入一定量的某种物质，该物质与碳酸钠反应的化学方程式是___________。 【答案】（1） ①．产生白色沉淀 ②．加入适量无色酚酞试液 （2）使反应生成的二氧化碳全部被吸收，防止部分气体残留在装置中，影响实验结果 （3） （4）5．3% （5）偏大 （6）Ca（OH）2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH 【解析】 【小问1详解】 步骤1：取少量废液于试管中，加入足量的氯化钡稀溶液，氯化钡能与碳酸钠反应生成碳酸钡和氯化钠，产生白色沉淀，说明废液中含碳酸钠，且足量的氯化钡溶液能将碳酸钠除尽； 步骤2：氢氧化钠溶液显碱性，能使无色酚酞试液变红，故取少量步骤1中的上层清液于试管中，加入适量无色酚酞试液，溶液变红，说明废液中含氢氧化钠； 【小问2详解】 锥形瓶中不再产生气体后，需要继续通一会儿氮气，原因是：使反应生成的二氧化碳全部被吸收，防止部分气体残留在装置中，影响实验结果； 【小问3详解】 装置C中是二氧化碳和氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水，反应化学方程式是：； 【小问4详解】 装置C用来吸收二氧化碳，装置D能吸收水和二氧化碳，故装置C、D中增加的质量为反应生成二氧化碳的质量，则生成二氧化碳的质量为：2．1g+0．1g=2．2g，设废液中碳酸钠的溶质质量分数是x， x=5．3%； 【小问5详解】 如果缺少装置B，气体从A装置中携带出的水蒸气会被D装置吸收，导致测得的二氧化碳的质量偏大，则计算出的碳酸钠的含量偏大； 【小问6详解】 氢氧化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙和氢氧化钠，故可加入适量的氢氧化钙溶液将碳酸钠转化为氢氧化钠循环利用，该反应的化学方程式为：Ca（OH）2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH。 8．（2025临沂罗庄一模）催化剂是一种能够显著改变化学反应速率，但在反应过程中本身不被消耗的物质。催化剂在工业生产、环境保护和生物体内等多个领域都有广泛应用，如炼油、化工、制药、汽车尾气处理等。 I．学习了“过氧化氢制氧气”后某兴趣小组进行了下列探究活动： （1）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 II．学习了“过氧化氢制氧气使用二氧化锰作催化剂”之后，在“寻找新的催化剂”的活动中，对“硫酸铜(白色固体)能否作过氧化氢分解的催化剂”进行了以下探究。 （2）甲同学按如下方案进行实验探究： 实验步骤 实验现象 实验结论 步骤①木条不复燃； 步骤②产生气泡，溶液变蓝色； 步骤③____________。 硫酸铜能作过氧化氢分解的催化剂，反应的化学方程式为___________。 （3）大家认为甲同学的结论不严谨。若要确定该实验结论正确，还需证明硫酸铜的___________在反应前后都没有发生改变。 【继续探究】乙同学补做以下实验，进而确认了甲同学的实验结论。 (提示：2NaOH+CuSO₄=Cu(OH)₂↓+Na₂SO₄) （4）若上述实验中m1：m₂=___________，则证明过氧化氢反应前后铜离子(Cu2+)没有发生变化；将实验方案中的氢氧化钠溶液换成氯化钡溶液或硝酸钡溶液，再次实验，证明反应前后硫酸根离子()也没有发生改变。 （5）大家认为还可以采取另一种方法得到上述结论：在甲同学实验的基础上，将乙同学实验的烧杯B中的溶液蒸发、干燥得到白色固体，再称得其质量为___________g，然后将白色固体加入5%的过氧化氢溶液中，仍然可以加速过氧化氢分解。 【答案】（1）B （2） ①．木条复燃 ②．2H2O22H2O+O2↑ （3）质量和化学性质 （4）160：98 （5）m1 【解析】 【小问1详解】 A、对比实验甲和乙，除了过氧化氢溶液的浓度不同外，其它条件均相同，可探究H2O2浓度对H2O2分解速率的影响，说法正确，不符合题意； B、对比实验乙和丁，除了有无二氧化锰外，过氧化氢溶液的浓度不同，不能探究MnO2对H2O2分解速率的影响，说法错误，符合题意； C、对比实验甲和丙，除了温度不同外，其它条件均相同，可探究温度对H2O2分解速率的影响，说法正确，不符合题意。 故选B。 【小问2详解】 硫酸铜能作过氧化氢分解的催化剂，步骤③应是将步骤②反应后的溶液再次加入过氧化氢溶液中，产生氧气，氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，实验现象：木条复燃；过氧化氢在硫酸铜催化作用下分解生成水和氧气，化学方程式为2H2O22H2O+O2↑； 【小问3详解】 催化剂在化学反应前后质量和化学性质不变，大家认为甲同学的结论不严谨，若要确定该实验结论正确，还需证明硫酸铜的质量和化学性质在反应前后都没有发生改变。 【小问4详解】 根据可知，当m1：m₂=160：98，则证明过氧化氢反应前后铜离子(Cu2+)没有发生变化； 【小问5详解】 催化剂的质量在反应前后没有变化，所以将乙同学实验时烧杯B中的硫酸铜溶液蒸发、干燥得到白色固体，再称其质量为m1g。 9．（2025临沂平邑一模）食品脱氧剂可吸收氧气，通过减缓食品氧化来延长食品保质期。某研究小组的同学利用某种脱氧剂开展以下项目式学习。 【查阅资料】 食品脱氧剂的主要成分有铁粉、活性炭、氯化钠等。 探究目的：探究活性炭和氯化钠的用量对脱氧效果的影响 【提出问题】活性炭和氯化钠的用量对脱氧效果有什么影响？ 【进行实验】 室温下，利用5g铁粉和10滴水，改变活性炭和氯化钠的用量(下表)，用氧气传感器测定密闭容器中氧气含量的变化，实验结果如下图甲、图乙所示。 编号 铁粉/g 活性炭/g 氯化钠/g 1 5 0 1 2 5 0．75 0 3 5 0．75 1 4 5 1 1 5 5 a 2 【实验分析】 （1）)实验5中，a=___________。实验1、3、4的目的是___________。 【得出结论】 （2）结合图乙，对比实验2、3、5可以得到的结论是___________。 【反思交流】 （3）影响脱氧剂脱氧效果的因素可能还有___________。 【答案】（1） ①．0．75 ②．探究活性炭的用量对脱氧速率的影响 （2）相同条件下氯化钠的用量越大，脱氧速率越快 （3）温度（合理即可） 【解析】 【小问1详解】 室温下，利用5g铁粉和10滴水，探究活性炭和氯化钠的用量对脱氧效果的影响。实验2、3中活性炭的量相同、氯化钠质量不同，可知实验2、3、5探究氯化钠的用量对脱氧效果的影响，则应控制氯化钠的量不同，活性炭的量相同，故a为0．75g； 实验1、3、4中，氯化钠的用量相同，活性炭的用量不同，可知实验1、3、4的目的是探究活性炭的用量对脱氧反应速率的影响； 【小问2详解】 由表格信息可知，实验2、3、5中活性炭的用量相同，氯化钠的用量不同，可知实验2、3、5探究氯化钠的用量对脱氧速率的影响，结合图2，对比实验2、3、5以得到的结论是相同条件下，氯化钠用量越大，脱氧反应速率越快； 【小问3详解】 影响反应速率的因素有接触面积、是否加催化剂、温度等，则影响脱氧剂脱氧效果的因素可能还有温度。 10．（2025临沂罗庄一模）金属材料的使用与生产、生活和社会发展密切相关。 I．铜的冶炼《大冶赋》中记载了用孔雀石和木炭火法炼铜。将孔雀石与部分木炭置于炼铜炉中，经高温煅烧、冷却得到块状金属铜。 【查阅资料】①铜的熔点1083℃，氧气充足时炼铜炉炉温可达1200℃左右； ②木炭和氧化铜反应可能会生成Cu2O(红色固体)和CO； ③Cu2O能和稀硫酸反应，反应的化学方程式是：Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O。 （1）该过程经历两步反应可获得铜。第一步为孔雀石受热分解生成氧化铜；第二步为氧化铜和木炭反应得到铜和二氧化碳，其化学方程式为___________。 【实验探究】“筑梦”实验小组用如图所示改进装置探究碳和氧化铜反应。 【提出问题】反应结束后试管中红色固体的成分是什么？ 【提出猜想】猜想1：Cu猜想2：Cu2O猜想3：Cu和Cu2O 【进行实验】取1．44g红色固体于试管中，加入足量稀硫酸反应后过滤，将滤渣洗涤、干燥后称得质量为0．8g。 【得出结论】 （2）通过计算可知猜想___________(填“1”、“2”或“3”)成立。 【表达交流】 （3）关于该实验说法不正确的是___________(填序号)。 A．反应开始的标志是干燥管口有气泡冒出 B．反应结束后需等试管冷却再将固体倒出观察 C．干燥管的作用是防止石灰水倒吸入试管 D．气球的作用是平衡压强和收集尾气 Ⅱ．青铜器铸造 （4）《吕氏春秋》记载：“金(铜)柔锡柔，合两柔则刚”。青铜是金属冶铸史上最早的合金，其主要成分是铜和锡。青铜的硬度比铜___________(填“大”或“小”)。 Ⅲ．青铜器锈蚀 （5）青铜器在含有Cl的环境中易生成CuCl，随着环境条件的变化而发生锈蚀。CuCl在潮湿的空气中易被氧气氧化生成Cu2(OH)3Cl和HCl，则该反应的化学方程式是___________。 IV．金属与盐溶液间的反应。 （6）向一定量AgNO３和Cu(NO３)2的混合溶液中加入Zn，质量关系如图所示。ac段发生反应的化学方程式是___________，若将d点时刻反应后的混合物过滤，滤渣中一定含有___________。 V．金属与酸的反应。 （7）一小块未打磨的铝片和一定质量的稀盐酸反应，产生气泡的快慢和反应时间关系如图。下列猜想正确的有___________。 A．0~t1时段，可能是铝表面有层氧化膜 B．t1~t2时段，可能是铝和稀盐酸反应放出热量 C．t3时刻，可能是稀盐酸过量 D．t3时刻，可能是稀盐酸不足 【答案】（1） （2）3 （3）A （4）大 （5）4CuCl+4H2O+O2=2Cu2(OH)3Cl+2HCl （6） ①． ②．银、铜 （7）ABCD 【解析】 【小问1详解】 木炭和氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳，该反应的化学方程式为：； 【小问2详解】 加入稀硫酸后，红色固体质量发生改变，则不可能全部是铜。 假设1．44g红色固体全部是Cu2O，设生成铜的质量为x 0．64g小于0．8g，所以红色固体是Cu和Cu2O，所以猜想3成立。 【小问3详解】 A、开始加热时，温度升高、气体膨胀，压强增大，试管内空气逸出，干燥管口有气泡冒出，不能证明反应开始，符合题意； B、反应结束后需等试管冷却再将固体倒出观察，防止反应生成的铜高温下重新被氧化，不符合题意； C、干燥管有较大空间，二氧化碳能和澄清石灰水反应被消耗，所以作用是防止石灰水倒吸入试管，导致试管炸裂，不符合题意； D、该实验中反应生成了气体，会导致压强增大，气球可以缓冲气压，可能生成有毒的一氧化碳，还起到收集尾气的作用，不符合题意。 故选A； 【小问4详解】 合金比组成它的纯金属硬度大，所以青铜的硬度比铜大； 【小问5详解】 化学反应前后元素的种类不变，生成物中有Cu、O、H、Cl，反应物CuCl中有Cu、Cl，则潮湿空气中水、氧气（已告知参与反应）参与反应，化学方程式为4CuCl+4H2O+O2=2Cu2(OH)3Cl+2HCl。 【小问6详解】 金属活动性Zn>Cu>Ag，所以加入的锌先和硝酸银反应生成硝酸锌和银，后和硝酸铜反应生成硝酸锌和铜。所以ac段发生反应的化学方程式是。cd段发生的反应是硝酸铜和锌反应生成硝酸锌和铜。d点恰好消耗完硝酸铜，所以d点滤渣中一定含有生成的银、铜。 【小问7详解】 A、0~t1时段，没有气泡产生，可能是铝表面有层氧化膜，阻碍盐酸和铝接触，发生氧化铝和盐酸的反应，没有气泡产生，正确； B、t1~t2时段，产生气泡的速度逐渐变快，反应速率和反应物接触面积，温度，反应物浓度有关。所以反应速率加快可能是铝和稀盐酸反应放出热量，正确； C、题干未给出铝片和稀盐酸的质量关系，t3时刻不再产生气泡，则反应停止，可能是稀盐酸过量，将铝片完全消耗后停止反应。也可能是稀盐酸不足，铝片将稀盐酸完全消耗后停止反应。还可能是稀盐酸和铝片恰好完全反应。正确； D、根据C分析可知，t3时刻，可能是稀盐酸不足，正确； 故选ABCD。 11．蒸汽眼罩对缓解眼疲劳、帮助睡眠等具有很重要的作用。蒸汽眼罩由无纺布透气膜和发热体构成。使用眼罩时，去掉外袋，空气中的氧气通过透气膜进入内部，与发热体发生化学反应，释放出热量。某兴趣小组的同学们针对蒸汽眼罩进行了如下探究之旅。 【信息检索】 产品信息：【产品名称】蒸汽眼罩 【主要成分】无纺布、铁粉、蛭石、活性炭、无机盐、吸水树脂 ①吸水树脂：有良好的保水性能，为眼罩提供水蒸气。 ②蛭石：是优良的保温材料。 ③无机盐的主要成分是氯化钠。 任务一：探究蒸汽眼罩中铁的存在 （1）探究过程 实验步骤 实验现象 实验结论 ①取样品于试管中，加入稀盐酸 ___________ 样品中含有铁粉 ②取样品于试管中，加入___________ 有红色固体析出 样品中含有铁粉 步骤②发生的化学方程式为___________。 任务二：研究蒸汽眼罩工作原理 （2）小组同学查阅资料发现，蒸汽眼罩的热量来源于铁粉生锈，铁生锈是缓慢氧化，蒸汽眼罩内的粉末在使用后变为红棕色，其主要成分是___________(填化学式)。 （3）为研究铁粉生锈快慢的影响因素，小组同学设计了如下表所示的3组实验进行比对，并得到了如图所示的温度随时间变化的图像。 实验 药品 实验1 4g铁粉、2mL水、2g氯化钠 实验2 4g铁粉、2mL水、2g活性炭 实验3 4g铁粉、2mL水、_______g活性炭、2g氯化钠 ①实验3中活性炭的质量为___________g。 ②在氧气和水存在的条件下，___________共同作用加快了铁生锈，使蒸汽眼罩能快速升温。 任务三：探究蒸汽眼罩中铁粉与活性炭的质量比 （4）小组同学进行如下操作： 结论：该“蒸汽热敷眼罩”中的铁粉和活性炭的质量比为___________。 【答案】（1） ①．样品部分溶解，产生气泡，溶液由无色变为浅绿色 ②．硫酸铜溶液 ③． （2） （3） ①．2 ②．氯化钠和活性炭 （4）7:3 【解析】 【小问1详解】 根据实验结论样品中含有铁粉，则步骤①取样品于试管中，加入稀盐酸，铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，实验现象为样品部分溶解，产生气泡，溶液由无色变为浅绿色，说明样品中含有铁粉； 根据实验现象有红色固体析出、实验结论样品中含有铁粉，则步骤②取样品于试管中，加入硫酸铜溶液，铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，实验现象为有红色固体析出，说明样品中含有铁粉； 步骤②发生的反应是铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，化学方程式为； 【小问2详解】 小组同学查阅资料发现，蒸汽眼罩的热量来源于铁粉生锈，铁生锈是缓慢氧化，蒸汽眼罩内的粉末在使用后变为红棕色，其主要成分是； 【小问3详解】 ①由表格数据可知，对比实验2、3可探究氯化钠对铁生锈的影响，根据控制唯一变量的原则，则实验3中活性炭的质量为2g； ②由图可知，实验1、2中温度变化不明显，实验3中温度变化明显，由此可得，在氧气和水存在的条件下，活性炭和氯化钠共同作用加快了铁生锈，使蒸汽眼罩能快速升温； 【小问4详解】 将10g混合固体在氧气中充分燃烧生成的气体通入氢氧化钠溶液中，溶液质量增加8．8g，活性炭在氧气中燃烧生成二氧化碳，二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，说明生成二氧化碳的质量为8．8g，设10g混合固体中活性炭的质量为x， 将10g混合固体与稀硫酸充分反应后过滤，向滤液中加入足量氢氧化钠溶液充分反应后过滤，将滤渣进行过滤、洗涤、灼烧，得到8g，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类及质量不变，则氧化铁中铁元素的质量等于铁粉中铁元素的质量，则10g混合固体中铁粉的质量为，故该“蒸汽热敷眼罩”中的铁粉和活性炭的质量比为。 12．（2025临沂郯城一模）“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）分别向两份相同的溶液中匀速滴加相同pH的稀盐酸（HCl）和稀硫酸，观察现象并绘制溶液电导率随时间变化曲线（如图所示）（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）。图中曲线2表示向溶液中滴加______，实验现象为______；结合微观示意图解释当两个实验都恰好完全反应时，曲线2电导率小于曲线1的原因______。 （2）某同学向盛有大理石颗粒的烧瓶中匀速滴加相同pH的稀盐酸（HCl）和稀硫酸，为精准了解反应过程中产生二氧化碳的情况，该同学在发生装置中添加了一个气压计，实验过程中数据变化曲线如图。该同学先用稀硫酸进行实验，实验数据如图①，又利用稀盐酸进行实验，实验数据如图②。产生图①现象的原因是______。 （3）通过以上实验说明，在不同的酸中，由于含有的______不同，酸的性质也表现出差异。 （4）向硫酸铜溶液和氯化铜溶液中滴加氢氧化钠溶液，产生的实验现象均为生成蓝色沉淀，请写出其中的一个化学反应化学方程式______（写任意一个即可）；分别向硫酸铜溶液和氯化铜溶液中滴加溶液，因为含有______（填写离子符号），其中一份溶液中会产生白色沉淀。由此说明在盐溶液中也存在类似的差异。 【答案】（1） ①．稀硫酸 ②．产生白色沉淀 ③．因为溶液与稀硫酸恰好完全反应时，溶液中的离子总数少于与稀盐酸恰好完全反应时的离子总数，所以电导率偏小（合理即可） （2）大理石与稀硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水，覆盖在大理石的表面阻止了反应的进行 （3）酸根离子 （4） ①．## ②． 【解析】 【小问1详解】 氢氧化钡和硫酸反应生成硫酸钡沉淀和水，氢氧化钡和盐酸反应生成氯化钡和水，化学方程式分别为、，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白色沉淀； 当两个实验都恰好完全反应时，曲线2电导率小于曲线1，是因为溶液与稀硫酸恰好完全反应时，溶液中的离子总数少于与稀盐酸恰好完全反应时的离子总数，所以电导率偏小（合理即可）； 【小问2详解】 该同学先用稀硫酸进行实验，实验数据如图①，压强短暂增大之后不再继续增大，是因为大理石与稀硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水，覆盖在大理石的表面阻止了反应的进行； 【小问3详解】 通过以上实验说明，在不同的酸中，由于含有的酸根离子不同，酸的性质也表现出差异； 【小问4详解】 向硫酸铜溶液和氯化铜溶液中滴加氢氧化钠溶液，氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，氢氧化钠和氯化铜反应生成氢氧化铜沉淀和氯化钠，产生的实验现象均为生成蓝色沉淀，化学反应化学方程式分别为、； 分别向硫酸铜溶液和氯化铜溶液中滴加溶液，硫酸铜和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化铜，氯化铜和氯化钡不反应，因为含有，其中一份溶液中会产生白色沉淀。由此说明在盐溶液中也存在类似的差异。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$