期末冲刺实验题30道热点题型专练--2025-2026学年九年级化学沪教版上册

期末冲刺（实验题30道） 1．如图是用红磷测定空气中氧气含量的实验图。 (1)图1中红磷燃烧的符号表达式为 。 (2)在实验结束后，发现进入集气瓶中的水不到瓶内气体体积的1/5，你认为可能的原因有 。（写一条） (3)结合曲线，导致bc段气压变化的实验操作是 。 2．实验小组用下图的装置进行实验。 实验步骤 简答 第一步：称取3g氯酸钾与少量二氧化锰混合后放入装置①的试管中，点燃酒精灯。 装置①的试管中发生反应的符号表达式： 。 第二步：加热试管一段时间后，用橡皮管连接a、b。 刚开始加热时，排出的气体不宜立即收集，原因是 。 第三步：当装置②中水面不再下降，断开a、b，移去酒精灯，将装置②中的集气瓶密封，并贴上标签备用。 第四步：读取量筒里水的体积数并记录。 读数时，视线必须与液体凹液面的 保持水平。 在理解上述实验的基础上，请你归纳本实验的目的： 。 3．同学们在化学实验课上完成了氧气的实验室制取，请你与他们一起完成以下实验报告。 氧气的实验室制取【实验目的】实验活动练习实验室制取氧气。 【实验用品】烧杯、 、集气瓶、玻璃片、玻璃导管、胶皮管、单孔橡胶塞、试管。蒸馏水（其余试剂自选）。 【反应原理】生成氧气时发生反应的化学方程式是 【实验步骤】 1．按照如图所示连接装置，并检查装置气密性。 2．向试管中加入药品。加入固体药品的操作是 。 3．收集氧气并验满。 【问题与交流】 如果某同学制得的氧气不纯，可能的一个原因是什么？ 。若想收集到较纯的氧气，你的解决方法是什么？ 。 4．测定原理：利用 在 容器中燃烧消耗 ，生成 ，则容器内气体压强 ，烧杯中的 在外界大气压的作用下 ，进而通过进入集气瓶中 来确定空气中氧气的含量。 5．请对如图所示实验进行分析。 (1)该实验中可以观察到的现象是Y型管中红磷不燃烧，白磷燃烧，此现象说明燃烧需要满足的条件是 。 (2)实验中使用气球的目的是(写出一条即可) 。 (3)请你运用所学知识解释“消防队员用高压水枪灭火”的原理 。 6．王宏同学在分组实验中组装了如图的实验装置，模拟一氧化碳还原氧化铁，并检验部分产物。 (1)图中硬质玻璃管中发生反应的化学方程式为 。 (2)图中装置C所起的作用是 ，发生反应的化学方程式为 。 (3)该同学实验完成后，测得C装置中过量的澄清石灰水增重0.44g，则整个实验过程中通入装置的CO质量 (填“＞”、“＜”或“=”)0.28g。 (4)下列对该实验的分析正确的是 (选填编号)。 ①实验开始时先点燃B处的酒精喷灯，再点燃D处的酒精灯 ②A装置的作用是吸收空气中的CO2，防止对C装置产物CO2检验造成干扰 ③实验结束需等到玻璃管内物质冷却至室温才停止通CO，可防止高温下铁粉被重新氧化 7．根据下列实验装置，回答问题。    （1）仪器a的名称为 。 （2）写出实验室用A装置制取二氧化碳的化学方程式： ，若要控制气体产生的速率，可对A装置进行改进的措施是： 。（3）实验室常用锌粒和稀硫酸反应制取氢气。应选用的发生和收集装置为 ；若某气体可用E装置收集，可推断该气体的性质 。 8．小亮同学利用生活中的废弃材料设计了如图所示的装置，用它探究二氧化碳的制取和性质（固定装置未画出），图中a、d为浸有紫色石蕊试液的湿润棉花，b、c为含有紫色石蕊的干燥棉花。 (1)最左侧试管内可观察到的现象是 ，发生反应的化学方程式为 。 (2)右侧玻璃管内观察到a、b、c、d四处中 处棉花先变 色，说明二氧化碳具有的物理性质是 ，化学性质是 （用化学方程式表示）。 9．某兴趣小组以CO2为主题进行项目式学习，请你一起参与。 【初步认识CO2】 (1)下列二氧化碳的用途中，只利用其物理性质的是______。（填字母序号） A．二氧化碳用作灭火剂 B．干冰用于人工降雨 C．二氧化碳用作气体肥料 D．二氧化碳用于生产汽水等碳酸饮料 (2)小组用如图装置来进行二氧化碳产生温室效应的模拟研究，在左侧集气瓶中盛放二氧化碳，右侧集气瓶中盛放空气。实验时，若能观察到食用油液面的变化情况： ，证明二氧化碳是产生温室效应的气体。 【探究CO2的性质】 小组同学利用如图1装置测量了反应前后圆底烧瓶内压强的变化。 步骤1：某同学检验了图1装置的气密性，得到如右侧图像，说明装置气密性良好。 步骤2：两瓶250mL的烧瓶内收集满CO2气体，注射器内各装有85mL的水和澄清石灰水，连接好装置和压强传感器。打开活塞1和活塞2，同时迅速将注射器内液体全部注入各自烧瓶中，关闭活塞1，一段时间后，同时振荡烧瓶。观察传感器定量实时地传回烧瓶内气压变化形成的图像情况如图所示。 (3)步骤1中该同学进行气密性检查的操作是：打开活塞1和活塞2， （填“推”或“拉”）注射器活塞一段距离后停止。（手未放开） (4)AB段压强上升的原因是 ；写出曲线Ⅱ发生反应的化学方程式 ； (5)如图是注入澄清石灰水后最终瓶中气体的微观示意图(忽略水的挥发，两活塞关闭状态)，则下列符合注入水后瓶中情况的是_______。 A． B． C． D． 【拓展探究】 验证人体呼吸作用产生二氧化碳 同学们又进行如图3所示实验，把氧气浓度、二氧化碳浓度和湿度传感器探头放入有少量空气的保鲜袋中，打开仪器开始采集数据，然后向袋内呼出气体。采集的数据如图4所示，纵坐标为某一气体体积分数（%），横坐标为时间（s）。 (6)实验中没有进行数据采集的其余气体的主要成分为 。 (7)能说明人体呼吸作用产生二氧化碳的曲线是 。 10．请结合图示实验装置，回答下列问题。 (1)写出仪器①的名称 。 (2)用加热高锰酸钾来制取氧气时，选择的发生装置是 （填字母序号）。 (3)实验室制取的反应原理用化学方程式表示为 ，若发生装置用C装置替代B装置，其优点是 。 (4)实验室用制备并收集某气体，下列说法正确的是_______（填序号）。 A．该气体的密度一定大于空气 B．该气体不易溶于水或者难溶于水 C．该气体可能是或者 D．B中可能发生了分解反应 (5)若用D装置盛装澄清石灰水来检验气体，气体从b端通入后，发生的化学反应方程式为 。 (6)已知：通常情况下为固体，（浓）为液体。，是一种极易溶于水的、有强烈刺激气味、有腐蚀性的气体。实验室制取气体应选择的发生装置是 （填字母序号）。 11．据图回答： 认真观察A、B两装置，写出B装置中发生反应的化学方程式 ，用分子和原子的观点分析比较A装置和B装置在试验过程中水的变化情况 。 12．如图所示的是初中化学中的一个重要实验。请回答下列问题： (1)实验前首先要进行的操作是 。 (2)红磷燃烧一段时间后，自动熄灭了，你认为原因是 ；冷却后，松开止水夹，看到烧杯中的水倒流至集气瓶中的 处(填1、2、3、4)。 (3)用电热棒点燃红磷代替教材中用酒精灯点燃红磷的优点： 。(答出一点即可) (4)已知：镁+氧气氧化镁，镁+氮气氮化镁，能否用镁代替磷测定空气中氧气的体积含量？ 。由此你对氮气的化学性质有何新的认识： 。(答出一点即可) 13．水可以作为制氢气的原料，图1是电解水的实验装置。 (1)请写出电解水反应的化学方程式： 。a管中的气体是 (填物质名称)。 (2)图2中，可观察到的现象是 。 (3)结论：上述两个实验能证明水由 组成。 14．下图所示实验是用来研究常见物质的性质。 (1)图1中，观察到的现象是 ，铁丝下端系一根火柴的目的是 。 (2)图2中，写出硫燃烧的符号表达式： ，水能否用沙子代替？ (填“能”或“不能”)。 (3)图3中，将两个装满氧气的集气瓶，用带火星的木条分别以A、B两种方式迅速插入，观察到木条复燃，且在A中燃烧比在B中燃烧更旺。从以上实验现象可知，氧气的两条性质分别是 、 。 15．用下列药品和装置验证锌、铁、银、铜的金属活动性顺序。 药品 锌片、铁片、银片、铜片 稀硫酸、AgNO3溶液、CuSO4溶液、ZnSO4溶液、FeSO4溶液 (1)向孔穴1和2中分别滴加稀硫酸，3中滴加FeSO4溶液。 ①孔穴1中反应的化学方程式为 。 ②孔穴3的实验目的是 。 (2)为达到实验目的，在上述实验的基础上，还需补充的必要操作是 。 16．某同学制作了如图所示的简易电解水装置，进行家庭小实验（注：该装置气密性良好，且反应一段时间后停止通电，A、B管内液面均高于图中D线）。请根据要求回答问题： （1）闭合开关后观察到： ①A、B管内的现象是 。 ②C管中的现象是 ，产生此现象的原因是 。 （2）A、B管内生成的气体聚集在上部的原因是 。 （3）若检验A管内生成的气体应该用 。 17．实验室要制取一瓶干燥的氧气，请根据以下装置回答下列问题。 (1)用高锰酸钾制取氧气，应选用发生装置 (填字母序号)。 (2)实验室若用B装置制氧气，则反应的表达式为 ，用E装置收集氧气时验满的方法是 。 (3)若用F装置装满水后收集氧气，气体应从 端进入(填“a”或“b”)。若要用C装置来干燥氧气(已知C中盛放的是浓硫酸，它具有吸水性，但不与氧气反应)，则氧气应从 端进入(填“左”或“右”)。 18．某校化学社的同学们在寻找新催化剂的活动中探究了红砖粉末是否也可作为过氧化氢分解的催化剂。 【提出问题】红砖粉末能不能作过氧化氢分解的催化剂呢？ 【作出猜想】红砖粉末能做过氧化氢分解的催化剂。 【进行实验】 (1) 实验步骤 实验现象 实验结论 实验1 取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，伸入带火星的木条 常温下过氧化氢分解速度很慢 实验2 加1g红砖粉末，将带火星的木条伸入试管中 产生大量气泡，木条复燃 【实验分析】 (2)红砖粉末能做过氧化氢的催化剂。反应的符号表达式为 。 【反思评价】小蓉认为：仅凭上述两个实验还不能证明红砖粉末能做过氧化氢分解反应的催化剂，并补充了下列实验。 【继续实验】 (3)探究反应前后红砖粉末的 是否改变：待反应结束，将实验2试管中的物质进行过滤，并将滤渣洗涤、干燥、称量，滤渣的质量为 g； (4)探究 ：将滤渣置于另一试管中，再加入5mL5%的过氧化氢溶液，伸入带火星的木条，观察到木条复燃。 【得出结论】红砖粉末可以做过氧化氢分解反应的催化剂。 19．小红同学在学习“金属的化学性质”实验操作时，发现几支试管中产生气泡的速率有的快有的慢。于是她进行如下探究。 【提出问题】反应的快慢受哪些因素影响？ 【设计并实验】为了验证猜想，小红设计进行如表实验： 实验编号 硫酸的浓度(均取20mL) 金属(均取2g) 金属的形状 收集50mLH2所需时间/s ① 10% 镁 粉末状 60 ② 10% 铁 片状 120 ③ 10% 镁 片状 102 ④ 20% 铁 片状 110 (1)要比较金属的种类对反应快慢的影响，应选择的实验编号是 。 (2)对比实验②和④可知，金属与酸反应的快慢与 有关。 (3)对比上述实验数据，还可得出的结论是 。 20．我国航天事业飞速发展，航天科技涉及很多气体制备的知识，与实验室、工业制气体等密切相关。 (1)实验室制取气体时，下列因素中，不需要考虑的是_____(填序号)。 A．所要制取气体的颜色 B．药品容易获得，能生成所要制取的气体 C．反应条件易于控制，反应速率适中 D．操作简便易行，安全可靠，节能环保 (2)如图为三种制取氧气的方法： 图甲：简易供氧器图乙：实验室制取氧气图丙：工业制氧气 ①图甲左瓶中可放置过氧化氢溶液和二氧化锰，反应的化学方程式是 。 图甲右瓶中水的作用是通过气泡观察 、增加氧气的湿度。 ②图乙中棉花的作用是 。 ③图丙中分离液态空气制取氧气主要利用的是液氧、液氮的 不同 (3)兴趣小组同学利用塑料瓶、羽毛球等用品设计了如图所示装置制取和检验二氧化碳。 ①装置C塑料瓶①相当于实验室中的 (填仪器名称)。 ②连接好仪器装置后，装入试剂前需要先进行的实验操作是 。 ③用稀盐酸与大理石制取二氧化碳，反应的化学方程式为 。 ④用装置B检验二氧化碳，应盛放的试剂是 。 ⑤用装置C收集二氧化碳并验满，此过程体现二氧化碳的性质有 。 21．实验可以培养学生的化学核心素养。请根据下列装置进行气体的制取实验，回答问题： (1)写出仪器的名称：① ；② 。 (2)实验室可以用装置A制取氧气，写出该反应的符号表达式 。实验时，将管口略向下倾斜的原因是 。 (3)某同学查阅资料后发现，浓硫酸具有吸水性，可用于干燥气体。则制取并收集一瓶干燥的氧气，需要将制备的气体通过装置C后进行收集，选用的收集装置为 (填字母，下同)，氧气通过C装置时应该从 端进 端出。验满后，进行如图G所示实验，发现铁丝没有剧烈燃烧，可能的原因有 (任写一条)。 (4)氢气是一种无色无味，密度比空气小，难溶于水的气体。实验室常用锌和稀硫酸混合制取氢气，并验证氢气的可燃性，进行该实验最好选用的装置组合为 ；氢气燃烧的符号表达式为 。 22．用木炭与氧化铜的实验如图，回答下列问题。 (1)酒精灯加网罩的目的是 。 (2)刚开始预热，试管②中立即产生气泡，但石灰水不变浑浊，原因是 。 (3)继续加热，观察到石灰水逐渐变浑浊，黑色粉末中出现红色物质。请你写出试管①中反应的符号表达式： ，这个实验说明木炭具有 性。 (4)停止加热时，应先将导管从试管②中撤出，并用弹簧夹夹紧乳胶管，待试管①冷却后再把试管里的粉末倒出。这样操作的原因是 。 23．碱性锌锰电池是生活中常用的电池，某研究小组的同学欲探究该电池中锰、锌、铜三种金属的活动性顺序，于是进行如下实验，请你一起参与他们的探究活动。 【查阅资料】金属锰为灰白色，氯化锰()溶液为浅粉色。 【提出问题】三种金属的活动性顺序是怎么样的？ 【作出猜想】 (1)猜想①：   猜想②：  猜想③： 。 【进行实验】 (2)小组同学进行了以下实验(实验所用金属均已打磨，且形状、大小均相同)： 实验序号 实验方案 实验现象 实验结论 一 和的金属活动性均比强 二 片表面有固体析出，溶液由无色变为浅粉色 的金属活动性比 (填“强”或“弱”) 【解释与结论】 (3)实验一中a的数值为 ，实验二中发生反应的化学方程式为 。 (4)根据以上实验可知猜想 (填“①”“②”或“③”)成立，有同学认为将实验二中的溶液更换为溶液也能得到相同的结论，你是否支持该观点，并说明理由： 。 【拓展延伸】 (5)为了回收金属，小组同学将实验一和实验二中反应后的混合物倒入同一烧杯中，充分反应后过滤，得到固体和滤液，向滤液中加入锌粉，无气泡产生，则滤液中一定含有的溶质为 (写化学式，后同)，固体中可能含有的金属为 。 24．掌握仪器的使用并严格按照操作要求进行实验，才能保障化学实验的成功和安全。根据所学化学知识，回答下列问题：    (1)如图1所示进行铁在氧气中燃烧的实验之前，要用砂纸将铁丝表面打磨光亮，目的是 ；实验过程中集气瓶突然炸裂，可能原因是 。 (2)某学生用如图2所示装置进行“测定空气中氧气含量”的实验（已知试管容积为45mL）。 ①可以看到红磷燃烧的现象是 ；反应化学方程式 。 ②选择图2代替实验图3的优点是 （答一点即可）。 ③试管里的足量红磷充分燃烧后，等到试管完全冷却后再松开弹簧夹，最终注射器活塞将从10mL刻度处慢慢前移到约为 mL刻度处才停止（红磷体积忽略不计）。 ④该实验中的红磷 （填“能”或“不能”）用硫来代替。 25．实验是学习化学的一个重要途径，请据图回答下列问题。 (1)图中仪器④的名称： ，⑤的名称 。 (2)实验室制取氧气，某同学设计了图A的组合装置。其中，仪器②中发生反应的化学方程式是 。 (3)实验室制取二氧化碳，从B～G中选择仪器，组装发生装置，要求能随时控制反应的发生与停止，你认为需要的仪器是 （填字母）。 (4)实验室制取二氧化碳的化学反应方程式为 。 (5)检验二氧化碳气体的方法是 （用化学反应方程式表示），“验满”的方法是 。 26．探究“燃烧的条件”实验。 (1)实验方法：在一个烧杯内加入适量的热水，并放入用硬纸圈圈住的一小块白磷，在烧杯上盖一片薄铜片。在铜片的一端放一些干燥的红磷，另一端放一些已用滤纸吸去表面上水的白磷，观察现象。 实验原理：图中发生反应的化学方程式为 。 (2)实验现象： 。 (3)实验结论：对比铜片上白磷和水中白磷的现象，得出燃烧的条件之一是 。 【问题与思考】 (4)实验中热水的作用是 。 (5)写出实验中存在的一条不足之处： 。 27．二氧化碳是人类无法离开的物质。 (1)I、实验室可以用块状的石灰石和稀盐酸制取二氧化碳，反应的化学方程式为 。二氧化碳的密度比空气大，可以用向上排空气法收集，但二氧化碳能用排水法收集吗？ 查阅资料：通常状况下，1体积水约溶解1体积二氧化碳。 实验探究：以下是某化学实验小组探究在水中的溶解情况。该小组用排水法收集，待收集后，移出导管。每隔一段时间观察并记录量筒内体积。所测数据如下表。 时间/h 0 0.5 6 12 24 48 排水法时体积/mL 100 98.5 85.5 77 66 59 (2)排水法收集一瓶气体的时间一般不超过两分钟，以收集100mL二氧化碳为例，用上表数据回答：能用排水法收集的理由是 。 Ⅱ、某兴趣小组同学设计实验验证人体呼吸作用产生二氧化碳。 初始实验：如图1所示，甲同学通过导管向澄清石灰水中吹气，观察到澄清石灰水变浑浊，于是得出结论：人体呼吸作用产生二氧化碳。 (3)澄清石灰水变浑浊的化学反应方程式为 。 (4)同学们认为图1实验不足以得出正确结论，原因是 。      (5)改进实验：同学们改进实验装置如图2所示。检验气密性良好后，在两个锥形瓶中装入等浓度等体积、足量的澄清石灰水，乙同学对着呼吸后匀速的吸气和呼气，当他呼气时，A，B两个止水夹的开闭情况是 ，一段时间后的现象 ，证明人的呼吸作用产生二氧化碳。 (6)数字化实验：同学们又进行如图3所示实验，把氧气浓度、二氧化碳浓度和湿度传感器探头放入有少量空气的保鲜袋中，打开仪器开始采集数据，然后向袋内呼出气体。采集的数据如图4所示，纵坐标为某一气体体积分数(%)，横坐标为时间(s)。 150s后实验中没有进行数据采集的其余气体的体积分数为 ，该气体主要成分为 ，能说明人体呼吸作用产生二氧化碳的曲线是 。60s后Y曲线略有下降的原因可能是 。 28．实验室里，现有氯酸钾、二氧化锰、稀硫酸、石灰石和稀盐酸及以下装置，我们可用如图所示装置制取和收集某些气体。      (1)仪器a的名称为 。 (2)利用上述仪器和药品可以制取氧气，你选择的发生装置是 ，该反应的化学方程式为 。 (3)利用上述仪器和药品还可以制取和收集二氧化碳，选择D装置收集二氧化碳时气体应该从 端进入。（填“①”或“②”） (4)实验室常用装置C代替装置B制取二氧化碳，装置C的优点是 。 29．在科学探究中，如果问题涉及多个因素(变量)，可以只研究因变量与一个自变量的关系，控制其他量不变。运用控制变量的方法，可将多变量问题变成多个单变量问题分别研究，最后再综合解决。 六十九中学化学兴趣小组的同学们利用控制变量的方法来探究铁生锈条件。邀请你共同参与完成他们的探究活动。 【明确目的】探究铁生锈的条件 【寻找变量】 (1)铁锈的主要成分为Fe2O3，xH2O3，依据 ，可推测出铁需要与空气中的氧气和水蒸气接触才能生锈，确定变量为 。 【设计实验】同学们设计如图1所示的实验 【证据推理】 (2)对比甲、乙试管中的现象，说明铁钉生锈需要与氧气接触，对比 试管中现象，说明铁钉生锈需要与水接触。通过分析同学们得出铁生锈的条件。 【学科融合】 (3)小玖同学用如图2所示装置进行铁锈蚀条件的探究。两个透明塑料瓶中均装满CO2的水溶液，并将其放在阳光下照射。一段时间后可观察到 (填“甲”或“乙”)中铁钉出现锈蚀。 【方法迁移】 (4)同学们看到教材中三星堆出土的青铜大面具，已经生锈，查阅资料得知铜锈的主要成分碱式碳酸铜(Cu2(OH)2CO3)。可推测出铜锈蚀除有水和氧气外，还必须有 参与，在图3所示的几组实验中，观察到甲试管中铜表面有绿色物质生成，其他三组均无明显现象。作为对照实验的是 组实验(填“甲”、“乙”、“丙”、“丁”)，其它实验分别与对照实验对比，才能得出铜生锈的条件。 【实际应用】 (5)废旧金属的回收利用，不仅可以减少资源浪费，还能降低环境污染。现取一定量已经锈蚀的铁钉(假设只含铁和氧化铁)，经测定其中氧元素的含量为24%，则已经锈蚀的铁与未锈蚀的铁的质量比为 。 30．45中化学兴趣小组的同学利用下图装置进行有关实验。 【操作】保证装置气密性良好，贴有保护膜且足量的暖宝宝固定在玻璃管内壁，玻璃管的容积是200mL，水100mL，打开电源，电极与水的接触部位产生大量气泡，注射器的活塞从最下端移动到150mL刻度处，关闭电源，按动铁丝A，将固定在铁丝A下端的保护膜从暖宝宝上撕掉(忽略减少水的体积、暖宝宝的体积和气体的溶解，空气中O2体积分数按20%算)。 【资料】暖宝宝的发热原理：将暖宝宝一面的保护膜撕掉后，暖宝宝中的铁屑接触氧气和水发生化学反应生成铁锈并放热。 【问题】 (1)电解水时会加入少量硫酸钠，其目的是 。 (2)写出电解水的化学方程式。 ，属于的基本反应类型是 。 (3)实验时电解水产生气体的总体积是 mL。 (4)有人提议用红磷燃烧代替暖宝宝来消耗装置中的氧气。你觉得该方案是否可行 (填“行”或“不行”)主要原因是 (5)当观察到注射器活塞不再往下移动或者 现象，都可以说明装置中的氧气被耗尽。 (6)最终，注射器活塞(无摩擦)理论上应停留在 mL处。 (7)在同温同压下，气体的分子个数比等于气体的体积比，如果最终装置中有4n个氮气分子，则含氢气分子个数是 。 学科网（北京）股份有限公司 $ 期末冲刺（实验题30道） 1．如图是用红磷测定空气中氧气含量的实验图。 (1)图1中红磷燃烧的符号表达式为 。 (2)在实验结束后，发现进入集气瓶中的水不到瓶内气体体积的1/5，你认为可能的原因有 。（写一条） (3)结合曲线，导致bc段气压变化的实验操作是 。 【答案】(1) (2)实验装置气密性不好、红磷量不足（答案不唯一） (3)打开了弹簧夹 【详解】（1）红磷燃烧的符号表达式为： （2）在红磷测定空气中氧气含量的实验中，如果实验结束后，发现集气瓶中的水不到瓶内气体体积的五分之一，即测定的氧气含量偏小，造成这种情况的原因可能是：实验装置的气密性不好，实验装置漏气，导致集气瓶内压强不稳定；红磷量不足，没有消耗完集气瓶中的氧气等（答案不唯一） （3）结合曲线，一开始，压强增大是因为红磷燃烧放热，导致集气瓶中的气体受热膨胀，压强变大；在ab段，压强下降是因为装置逐渐冷却，气体体积较原来减小，但集气瓶体积不变，所以集气瓶中的压强也减小；到了bc段，瓶中压强回到反应前水平，能导致这样的操作是打开了弹簧夹，烧杯中的水倒吸入集气瓶中，填补了被消耗的氧气的体积，使瓶内压强趋于原水平 2．实验小组用下图的装置进行实验。 实验步骤 简答 第一步：称取3g氯酸钾与少量二氧化锰混合后放入装置①的试管中，点燃酒精灯。 装置①的试管中发生反应的符号表达式： 。 第二步：加热试管一段时间后，用橡皮管连接a、b。 刚开始加热时，排出的气体不宜立即收集，原因是 。 第三步：当装置②中水面不再下降，断开a、b，移去酒精灯，将装置②中的集气瓶密封，并贴上标签备用。 第四步：读取量筒里水的体积数并记录。 读数时，视线必须与液体凹液面的 保持水平。 在理解上述实验的基础上，请你归纳本实验的目的： 。 【答案】 刚开始排出的是装置内的空气，会使收集的氧气不纯 最低处 制取氧气并测量生成氧气的体积 【详解】①氯酸钾在二氧化锰作催化剂并加热的条件下分解生成氯化钾和氧气，符号表达式为：。 ② 刚开始加热时，装置内的空气会先排出。如果此时立即收集气体，会导致收集到的氧气不纯，所以排出的气体不宜立即收集。 ③ 读取量筒里液体体积时，视线必须与液体凹液面的最低处保持水平，这样才能保证读数的准确。   ④从整个实验装置和步骤来看，先是制取氧气，然后通过排水法将氧气收集在集气瓶中，同时用量筒测量排出水的体积，从而得到制取氧气的体积。所以本实验的目的是制取氧气并测量生成氧气的体积。 3．同学们在化学实验课上完成了氧气的实验室制取，请你与他们一起完成以下实验报告。 氧气的实验室制取【实验目的】实验活动练习实验室制取氧气。 【实验用品】烧杯、 、集气瓶、玻璃片、玻璃导管、胶皮管、单孔橡胶塞、试管。蒸馏水（其余试剂自选）。 【反应原理】生成氧气时发生反应的化学方程式是 【实验步骤】 1．按照如图所示连接装置，并检查装置气密性。 2．向试管中加入药品。加入固体药品的操作是 。 3．收集氧气并验满。 【问题与交流】 如果某同学制得的氧气不纯，可能的一个原因是什么？ 。若想收集到较纯的氧气，你的解决方法是什么？ 。 【答案】 铁架台 先使试管倾斜，将盛有药品的药匙或纸槽小心送至试管底部，然后使试管直立起来 导气管未伸到集气瓶的底部（合理即可） 用排水法收集 【详解】实验用品：根据装置图看出，用到了铁架台，故试验用品是铁架台； 反应原理：根据试验用品和装置图看出，没有酒精灯，不需要加热来制取氧气的，故选用双氧水在催化剂二氧化锰作用下生成水和氧气，反应的化学方程式是； 实验步骤：2.因为二氧化锰是粉末状固体，故加入的操作是先使试管倾斜，将盛有药品的药匙或纸槽小心送至试管底部，然后使试管直立起来； 问题与交流：根据该实验可知用的是向上排空气法收集氧气（氧气的密度比空气大），时间不够长或导气管未伸到集气瓶的底部，都可能使收集的氧气不纯，故填：导气管未伸到集气瓶的底部（合理即可）。 氧气不易溶于水，可以用排水法收集，且排水法收集的更纯净，故填：用排水法收集。 4．测定原理：利用 在 容器中燃烧消耗 ，生成 ，则容器内气体压强 ，烧杯中的 在外界大气压的作用下 ，进而通过进入集气瓶中 来确定空气中氧气的含量。 【答案】 红磷 密闭 氧气 白色固体五氧化二磷 减小 水 进入集气瓶 水的体积 【详解】利用红磷在密闭容器中燃烧消耗氧气，生成白色固体五氧化二磷，容器内气体压强减小，小于外界大气压。烧杯中的水在外界大气压的作用下进入集气瓶，进而通过进入集气瓶中水的体积来确定空气中氧气的体积含量。 5．请对如图所示实验进行分析。 (1)该实验中可以观察到的现象是Y型管中红磷不燃烧，白磷燃烧，此现象说明燃烧需要满足的条件是 。 (2)实验中使用气球的目的是(写出一条即可) 。 (3)请你运用所学知识解释“消防队员用高压水枪灭火”的原理 。 【答案】(1)温度达到可燃物的着火点 (2)防止五氧化二磷逸散到空气中污染环境（合理即可） (3)降低温度到可燃物的着火点以下 【详解】（1）红磷的着火点较高（约240℃），白磷的着火点较低（约40℃）。在该实验中，Y型管中的红磷和白磷都与空气接触，但是热水的温度能达到白磷的着火点，达不到红磷的着火点，所以看到红磷不燃烧，白磷燃烧。此现象说明燃烧需要满足的条件是温度达到可燃物的着火点。 （2）白磷燃烧生成五氧化二磷，五氧化二磷是一种有毒的固体小颗粒，会污染空气。实验中使用气球可以收集燃烧产生的五氧化二磷，防止其逸散到空气中污染环境。 （3）消防队员用高压水枪灭火，水蒸发会吸收热量，从而使周围环境的温度降低到可燃物的着火点以下，这样就破坏了燃烧的条件，达到灭火的目的。 6．王宏同学在分组实验中组装了如图的实验装置，模拟一氧化碳还原氧化铁，并检验部分产物。 (1)图中硬质玻璃管中发生反应的化学方程式为 。 (2)图中装置C所起的作用是 ，发生反应的化学方程式为 。 (3)该同学实验完成后，测得C装置中过量的澄清石灰水增重0.44g，则整个实验过程中通入装置的CO质量 (填“＞”、“＜”或“=”)0.28g。 (4)下列对该实验的分析正确的是 (选填编号)。 ①实验开始时先点燃B处的酒精喷灯，再点燃D处的酒精灯 ②A装置的作用是吸收空气中的CO2，防止对C装置产物CO2检验造成干扰 ③实验结束需等到玻璃管内物质冷却至室温才停止通CO，可防止高温下铁粉被重新氧化 【答案】(1) (2) 检验是否有二氧化碳生成 CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O (3)＞ (4)②③ 【详解】（1）实验中B装置硬质玻璃管中发生的反应是：一氧化碳和氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为：； （2）实验中B装置反应后生成二氧化碳，二氧化碳可使澄清石灰水变浑浊，所以装置C所起的作用是检验是否有二氧化碳生成；二氧化碳与氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙和水，反应的化学方程式为：CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O； （3）C装置中增加的质量是吸收二氧化碳质量，即B装置反应后生成的二氧化碳的质量，设生成0.44 g二氧化碳，恰好需要一氧化碳的质量为x， x=0.28 g， 即恰好需要一氧化碳的质量为0.28 g，但是为了使硬质玻璃管中空气先被排出，需要先通入一段时间一氧化碳；另外，反应结束后，也需要继续通入一氧化碳，防止倒吸以及铁被氧化，所以实际通入一氧化碳的质量大于0.28 g； （4）①需要继续通入一氧化碳，为了防止一氧化碳不造成污染，D处酒精灯应一直点燃，故不符合题意； ②一氧化碳和氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，而二氧化碳与氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙和水，所以A装置的作用是吸收空气中的CO2，防止对C装置产物CO2检验造成干扰，故符合题意； ③为了避免铁被氧化，需要继续通入一氧化碳，直至玻璃管内物质冷却至室温，故符合题意； 故选②③。 7．根据下列实验装置，回答问题。    （1）仪器a的名称为 。 （2）写出实验室用A装置制取二氧化碳的化学方程式： ，若要控制气体产生的速率，可对A装置进行改进的措施是： 。（3）实验室常用锌粒和稀硫酸反应制取氢气。应选用的发生和收集装置为 ；若某气体可用E装置收集，可推断该气体的性质 。 【答案】 酒精灯 CaCO3 +2HCl = CaCl2 + CO2+ H2O 用分液漏斗代替长颈漏斗（答案合理即可给分） AC或AE 难溶于水，不与水反应 【详解】(1)由图可得，仪器a为酒精灯； (2)装置A适用于固液不加热反应，适用于稀盐酸与大理石（或石灰石）反应制取二氧化碳，大理石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，故其化学方程式为；用装置A制取二氧化碳，若要能控制反应速率，则要进行的改进是把长颈漏斗换成分液漏斗，可通过分液漏斗控制药品的滴加速率，从而控制反应速率，故答案为②CaCO3+2HCl = CaCl2+ CO2↑+ H2O，③用分液漏斗代替长颈漏斗； (3)实验室常用锌粒和稀硫酸反应制取氢气，该反应属于固液不加热反应，发生装置应选A；氢气难溶于水，且密度比空气小，故可采用排水法和向下排空气法，氢气不与水发生反应且难溶于水，故其可采用排水法收集，因此答案为④AC或AE，⑤难溶于水且不与水发生反应。 8．小亮同学利用生活中的废弃材料设计了如图所示的装置，用它探究二氧化碳的制取和性质（固定装置未画出），图中a、d为浸有紫色石蕊试液的湿润棉花，b、c为含有紫色石蕊的干燥棉花。 (1)最左侧试管内可观察到的现象是 ，发生反应的化学方程式为 。 (2)右侧玻璃管内观察到a、b、c、d四处中 处棉花先变 色，说明二氧化碳具有的物理性质是 ，化学性质是 （用化学方程式表示）。 【答案】(1) 澄清石灰水变浑浊 (2) d 红 密度比空气大 【详解】（1）①大理石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙与稀盐酸生成氯化钙、水和二氧化碳，二氧化碳通入澄清的石灰水中使澄清石灰水变浑浊； ②澄清石灰水变浑浊是因为二氧化碳与澄清石灰水的溶质氢氧化钙反应，生成水和沉淀碳酸钙，化学方程式为：； （2）该实验中，a，d为浸有紫色石蕊溶液的湿润棉花，b、c为含有紫色石蕊的干燥棉花，观察到d处棉花先变红，a处棉花后变红，而b、c棉花不变色。d处先变红，a处后变红，说明二氧化碳先到达d处，这体现了二氧化碳的密度比空气大这一物理性质；b、c处为干燥棉花，不变红说明二氧化碳不能使干燥的石蕊变色，a、d处为湿润棉花，变红色说明二氧化碳与水反应生成了使紫色石蕊变红的物质碳酸，体现了二氧化碳能与水反应的化学性质，化学方程式为：。 9．某兴趣小组以CO2为主题进行项目式学习，请你一起参与。 【初步认识CO2】 (1)下列二氧化碳的用途中，只利用其物理性质的是______。（填字母序号） A．二氧化碳用作灭火剂 B．干冰用于人工降雨 C．二氧化碳用作气体肥料 D．二氧化碳用于生产汽水等碳酸饮料 (2)小组用如图装置来进行二氧化碳产生温室效应的模拟研究，在左侧集气瓶中盛放二氧化碳，右侧集气瓶中盛放空气。实验时，若能观察到食用油液面的变化情况： ，证明二氧化碳是产生温室效应的气体。 【探究CO2的性质】 小组同学利用如图1装置测量了反应前后圆底烧瓶内压强的变化。 步骤1：某同学检验了图1装置的气密性，得到如右侧图像，说明装置气密性良好。 步骤2：两瓶250mL的烧瓶内收集满CO2气体，注射器内各装有85mL的水和澄清石灰水，连接好装置和压强传感器。打开活塞1和活塞2，同时迅速将注射器内液体全部注入各自烧瓶中，关闭活塞1，一段时间后，同时振荡烧瓶。观察传感器定量实时地传回烧瓶内气压变化形成的图像情况如图所示。 (3)步骤1中该同学进行气密性检查的操作是：打开活塞1和活塞2， （填“推”或“拉”）注射器活塞一段距离后停止。（手未放开） (4)AB段压强上升的原因是 ；写出曲线Ⅱ发生反应的化学方程式 ； (5)如图是注入澄清石灰水后最终瓶中气体的微观示意图(忽略水的挥发，两活塞关闭状态)，则下列符合注入水后瓶中情况的是_______。 A． B． C． D． 【拓展探究】 验证人体呼吸作用产生二氧化碳 同学们又进行如图3所示实验，把氧气浓度、二氧化碳浓度和湿度传感器探头放入有少量空气的保鲜袋中，打开仪器开始采集数据，然后向袋内呼出气体。采集的数据如图4所示，纵坐标为某一气体体积分数（%），横坐标为时间（s）。 (6)实验中没有进行数据采集的其余气体的主要成分为 。 (7)能说明人体呼吸作用产生二氧化碳的曲线是 。 【答案】(1)B (2)a端液面高度低于b端液面高度 (3)拉 (4) 将注射器里的液体全部压入烧瓶中，造成烧瓶内的气体被压缩，压强迅速增大（合理即可） (5)C (6)氮气/N2 (7)X 【详解】（1）A、二氧化碳用于灭火是利用二氧化碳的密度比空气大的物理性质，以及利用了它不支持燃烧的化学性质，故错误； B、干冰是固态二氧化碳，干冰在汽化时要吸收周围环境中的热量，使周围环境的温度降低，空气中的水蒸气凝结成小水滴，形成云雾，是利用它的物理性质，故正确； C、二氧化碳用作气体肥料，是因为二氧化碳参加绿色植物的光合作用，转变成葡萄糖和水，有新物质生成，是化学变化，属于化学性质，故错误； D、二氧化碳能用来生产汽水等碳酸饮料，是因为二氧化碳与水反应生成碳酸，是通过化学变化表现出来的性质，属于化学性质，故错误； 故选B； （2）小组同学用图中装置进行二氧化碳产生温室效应的模拟研究，在左侧集气瓶中盛放二氧化碳，右侧集气瓶中盛放空气。实验时，若能观察到食用油液面左侧下降，右侧上升，证明二氧化碳是产生温室效应的气体。因为二氧化碳是温室气体，在光照等条件下，二氧化碳吸收热量导致瓶内温度升高，气体膨胀，压强增大，所以会使左侧集气瓶内压强大于右侧，从而使食用油液面出现左侧下降，右侧上升的现象； （3）由步骤1图可知，压强先变小，说明该同学进行气密性检查的操作是打开活塞1和2，拉注射器活塞一段距离后停止； （4）实验中迅速将注射器里的液体全部压入烧瓶中，造成烧瓶内的气体被压缩，压强迅速增大，即AB段压强上升； 由于二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，所以二氧化碳在水中溶解的气体体积比在澄清石灰水少，故注入澄清石灰水的烧杯中气体减少多，压强减小幅度大，因此曲线Ⅱ是表示注入澄清石灰水的瓶内压强变化曲线；二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，该反应的化学方程式为CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O； （5）由于二氧化碳在水中溶解的气体体积比氢氧化钙少，则向瓶中注入的是水后，瓶中二氧化碳的气体分子应比注入澄清石灰水后多，即二氧化碳的气体分子大于3个，故选C； （6）呼吸作用消耗氧气，产生二氧化碳，由于呼出的气体中氧气的体积分数要减小，所以表示O2体积分数变化的曲线是Z，人体呼吸作用产生二氧化碳，所以二氧化碳的体积分数是呈增大趋势，即能说明人体呼吸作用产生二氧化碳的曲线是X，空气中本身含有少量的水蒸气，经过呼吸作用后，呼出气体中水蒸气的体积分数也是不断增大的，即曲线Y表示水蒸气的体积分数，该实验测定了二氧化碳、氧气和水蒸气的体积分数，故实验中没有进行数据采集的其余气体的主要成分为氮气； （7）人体呼吸作用产生二氧化碳，所以二氧化碳的体积分数是呈增大趋势，即能说明人体呼吸作用产生二氧化碳的曲线是X。 10．请结合图示实验装置，回答下列问题。 (1)写出仪器①的名称 。 (2)用加热高锰酸钾来制取氧气时，选择的发生装置是 （填字母序号）。 (3)实验室制取的反应原理用化学方程式表示为 ，若发生装置用C装置替代B装置，其优点是 。 (4)实验室用制备并收集某气体，下列说法正确的是_______（填序号）。 A．该气体的密度一定大于空气 B．该气体不易溶于水或者难溶于水 C．该气体可能是或者 D．B中可能发生了分解反应 (5)若用D装置盛装澄清石灰水来检验气体，气体从b端通入后，发生的化学反应方程式为 。 (6)已知：通常情况下为固体，（浓）为液体。，是一种极易溶于水的、有强烈刺激气味、有腐蚀性的气体。实验室制取气体应选择的发生装置是 （填字母序号）。 【答案】(1)酒精灯 (2)A (3) CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 可以控制反应的发生与停止 (4)BD (5)CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O (6)F 【详解】（1）据图可知，仪器①的名称是酒精灯； （2）高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应属于固固加热型，适合用装置A作发生装置； （3）实验室常用大理石或石灰石（主要成分是碳酸钙）和稀盐酸反应制取二氧化碳，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：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；若用C装置替代B装置作发生装置，在有孔隔板上放大理石，关闭止水夹，内部气体增多，压强增大，液体被压入左侧长颈漏斗，固液分离，反应停止，打开止水夹，气体输出，压强减小，液体重新回落右侧U型管，固液接触，反应发生，故可以控制反应的发生与停止； （4）B装置是固液常温型发生装置，E装置是用排水法收集气体，实验室用B、E制备并收集某气体，该气体不易溶于水或者难溶于水，B中可能发生了分解反应，如过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气，属于分解反应；故选：BD； （5）石灰水中的溶质是氢氧化钙，能与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，反应的化学方程式为：CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O； （6）实验室用氯化钠固体和浓硫酸混合加热制取氯化氢气体，属于固、固加热型，适合用装置F作发生装置。 11．据图回答： 认真观察A、B两装置，写出B装置中发生反应的化学方程式 ，用分子和原子的观点分析比较A装置和B装置在试验过程中水的变化情况 。 【答案】 水氧气+氢气 A实验中的水分子本身没有改变，只是水分子之间的间隔发生了改变；B实验水分子发生了改变，水分子在通电的条件下分解成氢原子和氧原子，氢原子和氧原子再重新组合成氢分子和氧分子 【详解】水通电分解生成氢气和氧气，化学方程式为。 A实验是加热水的实验，属于物理变化，实验中的水分子本身没有改变，只是水分子之间的间隔发生了改变；B实验电解水实验，实验中水分子发生了改变，水分子在通电的条件下分解成氢原子和氧原子，氢原子和氧原子再重新组合成氢分子和氧分子。 12．如图所示的是初中化学中的一个重要实验。请回答下列问题： (1)实验前首先要进行的操作是 。 (2)红磷燃烧一段时间后，自动熄灭了，你认为原因是 ；冷却后，松开止水夹，看到烧杯中的水倒流至集气瓶中的 处(填1、2、3、4)。 (3)用电热棒点燃红磷代替教材中用酒精灯点燃红磷的优点： 。(答出一点即可) (4)已知：镁+氧气氧化镁，镁+氮气氮化镁，能否用镁代替磷测定空气中氧气的体积含量？ 。由此你对氮气的化学性质有何新的认识： 。(答出一点即可) 【答案】 检查装置的气密性 氧气消耗完了或氧气浓度降低了许多 1 测量更精确，减小实验误差或减少了空气污染 不能 氮气的化学性质不活泼是相对的，在一定条件下，氮气也能跟其他物质发生化学反应。(合理即可) 【分析】红磷燃烧生成五氧化二磷，镁在氧气中点燃生成氧化镁，镁和氮气点燃生成氮化镁。 【详解】(1)为防止装置漏气，影响实验结果，实验前首先要进行的操作是检查装置的气密性。 (2)红磷燃烧生成五氧化二磷，一段时间后，自动熄灭了，原因是氧气消耗完了或氧气浓度降低了许多；氧气约占空气总体积的五分之一，冷却后，松开止水夹，看到烧杯中的水倒流至集气瓶中的1处。 (3)用电热棒点燃红磷不需在瓶外点燃，代替教材中用酒精灯点燃红磷的优点测量更精确，减小实验误差或减少了空气污染。 (4)根据镁+氧气氧化镁，镁+氮气氮化镁可知，镁既能与空气的氧气反应又能与氮气反应，不能用镁代替磷测定空气中氧气的体积含量，氮气的化学性质新的认识氮气的化学性质不活泼是相对的，在一定条件下，氮气也能跟其他物质发生化学反应。 13．水可以作为制氢气的原料，图1是电解水的实验装置。 (1)请写出电解水反应的化学方程式： 。a管中的气体是 (填物质名称)。 (2)图2中，可观察到的现象是 。 (3)结论：上述两个实验能证明水由 组成。 【答案】(1) 水氢气+氧气 氧气 (2)氢气燃烧产生淡蓝色火焰，集气瓶内壁上有水雾生成 (3)氢元素和氧元素 【详解】(1)水在通电的条件下分解为氢气和氧气，a中的气体体积较小，是氧气。 (2)图2中，可观察到的现象是氢气燃烧产生淡蓝色火焰，集气瓶内壁上有水雾生成。 (3)电解水生成氢气和氧气，氢气在氧气中燃烧生成水，都可以说明水是由氢元素与氧元素组成的。 14．下图所示实验是用来研究常见物质的性质。 (1)图1中，观察到的现象是 ，铁丝下端系一根火柴的目的是 。 (2)图2中，写出硫燃烧的符号表达式： ，水能否用沙子代替？ (填“能”或“不能”)。 (3)图3中，将两个装满氧气的集气瓶，用带火星的木条分别以A、B两种方式迅速插入，观察到木条复燃，且在A中燃烧比在B中燃烧更旺。从以上实验现象可知，氧气的两条性质分别是 、 。 【答案】(1) 剧烈燃烧，火星四射，放热，生成黑色固体 引燃铁丝 (2) S+O2SO2 不能 (3) 密度比空气大 助燃性 【详解】（1）铁丝在氧气中燃烧现象是剧烈燃烧，火星四射，放热，生成黑色固体； 铁丝的着火点较高，不易点燃，火柴燃烧放热，所以铁丝下端系一根火柴的目的是引燃铁丝； （2）硫在氧气中点燃生成二氧化硫，该反应的符号表达式为S+O2SO2； 集气瓶中水的作用是吸收二氧化硫，防止污染空气，沙子不能吸收二氧化硫，所以不能用沙子代替水； （3）用带火星的木条分别以A、B两种方式迅速插入，观察到木条复燃，说明氧气具有助燃性，在A中燃烧比在B中燃烧更旺，说明氧气的密度比空气大，B中瓶口向下，氧气的密度大，氧气向外逸出，浓度降低，所以在A中燃烧比在B中燃烧更旺。 15．用下列药品和装置验证锌、铁、银、铜的金属活动性顺序。 药品 锌片、铁片、银片、铜片 稀硫酸、AgNO3溶液、CuSO4溶液、ZnSO4溶液、FeSO4溶液 (1)向孔穴1和2中分别滴加稀硫酸，3中滴加FeSO4溶液。 ①孔穴1中反应的化学方程式为 。 ②孔穴3的实验目的是 。 (2)为达到实验目的，在上述实验的基础上，还需补充的必要操作是 。 【答案】(1) Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑ 比较Zn和Fe 的金属活动性顺序 (2)分别向孔穴4中加入铜片和AgNO3溶液，5中加入铁片和CuSO4溶液 【详解】（1）①孔穴1中铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，反应的化学方程式为Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑； ②孔穴3中锌和FeSO4溶液反应生成硫酸锌和铁，实验目的是比较Zn和Fe 的金属活动性顺序； （2）孔穴1和2中分别滴加稀硫酸，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，银和稀硫酸不反应，说明锌＞氢＞银；孔穴3中锌和FeSO4溶液反应生成硫酸锌和铁，说明了金属活动性锌＞铁；还需验证铁和铜、铜和银的金属活动性，还需补充的必要操作是向孔穴4中加入铜片和AgNO3溶液，孔穴5中加入铁片和CuSO4溶液，说明能说明金属活动性铜＞银、铁＞铜。 16．某同学制作了如图所示的简易电解水装置，进行家庭小实验（注：该装置气密性良好，且反应一段时间后停止通电，A、B管内液面均高于图中D线）。请根据要求回答问题： （1）闭合开关后观察到： ①A、B管内的现象是 。 ②C管中的现象是 ，产生此现象的原因是 。 （2）A、B管内生成的气体聚集在上部的原因是 。 （3）若检验A管内生成的气体应该用 。 【答案】 电极上出现气泡，一段时间后，管A和管B中所收集的气体体积比约为1：2 液面上升 水通电分解生成的氢气和氧气使AB管内压强增大，把水压入C管中，所以C管内液面上升 氢气和氧气的密度比水小，且氢气难溶于水，氧气不易溶于水 带火星的木条。 【分析】根据电解水原理进行分析：闭合开关后，电路接通，水开始被电解放出氢气和氧气，A管连接电源正极产生氧气，B管产生氢气，且管A和管B中所收集的气体体积比约为1：2；根据氢气和氧气的密度比水小，且氢气难溶于水，氧气不易溶于水进行解答。 【详解】（1）①闭合开关后，电路接通，水开始被电解，在A、B两极分别产生气泡，放出氢气和氧气，A管连接电源正极产生氧气，B管产生氢气，且管A和管B中所收集的气体体积比约为1：2，故答案：电极上出现气泡，一段时间后，管A和管B中所收集的气体体积比约为1：2； ②水不断被分解而放出氢气和氧气，产生的气体使A、B管内压强增大，（或AB管内气压增大，大于管外大气压，）把管内液体压至连通器的C管内，使C管液面升高，故答案：液面上升；水通电分解生成的氢气和氧气使AB管内压强增大，把水压入C管中，所以C管内液面上升。 （2）分解出的氢气难溶于水、氧气不易溶于水，氢气和氧气的密度比水小，在重力作用下，气体聚集于容器上部，故答案：氢气和氧气的密度比水小，且氢气难溶于水，氧气不易溶于水。 （3）A管与电源正极相连，产生气体为氧气，检验氧气通常使用带火星的木条，能使木条复燃则为氧气。故答案为： 带火星的木条。 17．实验室要制取一瓶干燥的氧气，请根据以下装置回答下列问题。 (1)用高锰酸钾制取氧气，应选用发生装置 (填字母序号)。 (2)实验室若用B装置制氧气，则反应的表达式为 ，用E装置收集氧气时验满的方法是 。 (3)若用F装置装满水后收集氧气，气体应从 端进入(填“a”或“b”)。若要用C装置来干燥氧气(已知C中盛放的是浓硫酸，它具有吸水性，但不与氧气反应)，则氧气应从 端进入(填“左”或“右”)。 【答案】(1)A (2) / 将带火星的木条伸到集气瓶口，观察木条是否复燃 (3) b 左 【详解】（1）高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应物为固体，反应条件需要加热，故发生装置为固体加热型，则应选用发生装置为A； （2）B装置为固液常温型，实验室若用B装置制氧气，原理应为过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，则反应的表达式为（或）； 氧气密度比空气略大，用E装置（向上排空气法）收集氧气时验满的方法是将带火星的木条伸到集气瓶口，观察木条是否复燃； （3）若用F装置装满水后收集氧气，氧气不易溶于水，且密度比水小，气体应从短导管即b端进入； 若要用C装置来干燥氧气应从左端进入，与浓硫酸充分接触进行干燥。 18．某校化学社的同学们在寻找新催化剂的活动中探究了红砖粉末是否也可作为过氧化氢分解的催化剂。 【提出问题】红砖粉末能不能作过氧化氢分解的催化剂呢？ 【作出猜想】红砖粉末能做过氧化氢分解的催化剂。 【进行实验】 (1) 实验步骤 实验现象 实验结论 实验1 取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，伸入带火星的木条 常温下过氧化氢分解速度很慢 实验2 加1g红砖粉末，将带火星的木条伸入试管中 产生大量气泡，木条复燃 【实验分析】 (2)红砖粉末能做过氧化氢的催化剂。反应的符号表达式为 。 【反思评价】小蓉认为：仅凭上述两个实验还不能证明红砖粉末能做过氧化氢分解反应的催化剂，并补充了下列实验。 【继续实验】 (3)探究反应前后红砖粉末的 是否改变：待反应结束，将实验2试管中的物质进行过滤，并将滤渣洗涤、干燥、称量，滤渣的质量为 g； (4)探究 ：将滤渣置于另一试管中，再加入5mL5%的过氧化氢溶液，伸入带火星的木条，观察到木条复燃。 【得出结论】红砖粉末可以做过氧化氢分解反应的催化剂。 【答案】(1) 木条不复燃 取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中 红砖粉末常温下能加快过氧化氢的分解速率 (2) (3) 质量 1 (4)化学反应前后红砖粉末的化学性质是否改变 【详解】（1）①因为常温下过氧化氢分解速度很慢，所以带火星的木条不会复燃，故实验现象为：木条不复燃； ②为了保证控制单一变量，所以取用的过氧化氢溶液浓度应和实验1相同，故填：取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中； ③因为产生大量气泡，木条复燃，所以说明实验结论是：红砖粉末常温下作加快过氧化氢的分解速率； （2）过氧化氢在红砖粉末的催化下分解生成水和氧气，该反应的符号表达式为; （3）①根据实验过程：待反应结束，将实验2试管中的物质进行过滤，并将滤渣（即反应后的红砖粉末）洗涤、干燥、称量，是为了探究化学反应前后红砖粉末的质量是否改变，故填：质量； ②红砖粉末在该反应中做催化剂，催化剂在反应前后质量不变，所以该反应结束后催化剂红砖粉末的质量不变，仍为1g； （4）根据实验过程：将滤渣置于另一试管中，再加入5mL5%的过氧化氢溶液，伸入带火星的木条，观察到木条复燃，说明反应后的红砖粉末依旧可以做过氧化氢分解的催化剂，即反应前后红砖粉末化学性质不变，该实验是探究化学反应前后红砖粉末的化学性质是否改变。 19．小红同学在学习“金属的化学性质”实验操作时，发现几支试管中产生气泡的速率有的快有的慢。于是她进行如下探究。 【提出问题】反应的快慢受哪些因素影响？ 【设计并实验】为了验证猜想，小红设计进行如表实验： 实验编号 硫酸的浓度(均取20mL) 金属(均取2g) 金属的形状 收集50mLH2所需时间/s ① 10% 镁 粉末状 60 ② 10% 铁 片状 120 ③ 10% 镁 片状 102 ④ 20% 铁 片状 110 (1)要比较金属的种类对反应快慢的影响，应选择的实验编号是 。 (2)对比实验②和④可知，金属与酸反应的快慢与 有关。 (3)对比上述实验数据，还可得出的结论是 。 【答案】(1)②③ (2)酸的浓度 (3)其他条件相同时，金属的粒径越小，反应速率越快 【详解】（1）由表中内容可知，②③只有金属种类不同，其它条件均相同，可比较金属的种类对反应快慢的影响。 （2）实验②和④中，硫酸的浓度不同，但其它条件均相同，对比可知酸的浓度也能影响金属和酸反应的快慢。 （3）实验①和②中，金属的形状不同，其它条件均相同，且粉末状的镁反应较快，说明其他条件相同时，金属的粒径越小，反应速率越快。 20．我国航天事业飞速发展，航天科技涉及很多气体制备的知识，与实验室、工业制气体等密切相关。 (1)实验室制取气体时，下列因素中，不需要考虑的是_____(填序号)。 A．所要制取气体的颜色 B．药品容易获得，能生成所要制取的气体 C．反应条件易于控制，反应速率适中 D．操作简便易行，安全可靠，节能环保 (2)如图为三种制取氧气的方法： 图甲：简易供氧器图乙：实验室制取氧气图丙：工业制氧气 ①图甲左瓶中可放置过氧化氢溶液和二氧化锰，反应的化学方程式是 。 图甲右瓶中水的作用是通过气泡观察 、增加氧气的湿度。 ②图乙中棉花的作用是 。 ③图丙中分离液态空气制取氧气主要利用的是液氧、液氮的 不同 (3)兴趣小组同学利用塑料瓶、羽毛球等用品设计了如图所示装置制取和检验二氧化碳。 ①装置C塑料瓶①相当于实验室中的 (填仪器名称)。 ②连接好仪器装置后，装入试剂前需要先进行的实验操作是 。 ③用稀盐酸与大理石制取二氧化碳，反应的化学方程式为 。 ④用装置B检验二氧化碳，应盛放的试剂是 。 ⑤用装置C收集二氧化碳并验满，此过程体现二氧化碳的性质有 。 【答案】(1)A (2) 氧气的生成速率 防止加热时固体粉末进入导管，堵塞导管 沸点 (3) 集气瓶 检查装置气密性 澄清石灰水 密度比空气大、不能燃烧且不支持燃烧 【详解】（1）实验室制取气体时，需要考虑的因素是：药品容易获得，能生成所要制取的气体；反应条件易于控制，反应速率适中；操作简便易行，安全可靠，节能环保；不需要考虑的因素是所要制取气体的颜色，故选：A； （2）①图甲左瓶中可放置过氧化氢溶液和二氧化锰，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，化学方程式为；图甲右瓶中水的作用是通过气泡观察氧气的生成速率、增加氧气的湿度； ②图乙中棉花的作用是防止加热时固体粉末进入导管，堵塞导管； ③图丙中分离液态空气制取氧气主要利用的是液氧、液氮的沸点不同； （3）①收集装置C中塑料瓶①相当于实验室中的集气瓶； ②连接好仪器装置后，装入试剂前需要先进行的实验操作是检查装置气密性； ③用稀盐酸与大理石制取二氧化碳的原理是碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，化学方程式为； ④二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，因此用装置B检验二氧化碳，应盛放的试剂是澄清石灰水； ⑤用装置C收集二氧化碳是因为二氧化碳的密度比空气大，验满二氧化碳的方法是：将燃着的木条放在导管末端，木条熄灭，说明二氧化碳已收集满，因此此过程体现二氧化碳的性质有密度比空气大、不能燃烧且不支持燃烧。 21．实验可以培养学生的化学核心素养。请根据下列装置进行气体的制取实验，回答问题： (1)写出仪器的名称：① ；② 。 (2)实验室可以用装置A制取氧气，写出该反应的符号表达式 。实验时，将管口略向下倾斜的原因是 。 (3)某同学查阅资料后发现，浓硫酸具有吸水性，可用于干燥气体。则制取并收集一瓶干燥的氧气，需要将制备的气体通过装置C后进行收集，选用的收集装置为 (填字母，下同)，氧气通过C装置时应该从 端进 端出。验满后，进行如图G所示实验，发现铁丝没有剧烈燃烧，可能的原因有 (任写一条)。 (4)氢气是一种无色无味，密度比空气小，难溶于水的气体。实验室常用锌和稀硫酸混合制取氢气，并验证氢气的可燃性，进行该实验最好选用的装置组合为 ；氢气燃烧的符号表达式为 。 【答案】(1) 铁架台 长颈漏斗 (2) 防止试管口产生的冷凝水倒流，使试管炸裂 (3) E a b 没有对铁丝进行打磨处理，去除表面的铁锈 (4) BF 【详解】（1）仪器①②的名称分别是铁架台、长颈漏斗； （2）A装置为固体加热型发生装置且试管口有一团棉花，则实验室用A装置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，符号表达式为； 实验时，将管口略向下倾斜的原因是防止试管口产生的冷凝水倒流，使试管炸裂； （3）制取并收集一瓶干燥的氧气，需要将制备的气体通过装置C后进行收集，氧气密度比空气略大，应采用向上排空气法收集，所以选用的收集装置为E； 为使气体与浓硫酸充分接触，氧气通过C装置时应该从a端进b端出； 验满后，进行如图G所示实验，发现铁丝没有剧烈燃烧，可能的原因是没有对铁丝进行打磨处理，去除表面的铁锈； （4）实验室常用锌和稀硫酸混合制取氢气，该反应中反应物为固体和液体，反应条件为常温，应选择固液常温型发生装置，即装置B，氢气密度比空气小且难溶于水，可采用向下排空气法或排水法收集，又因为要验证氢气的可燃性，用排水法收集的氢气更纯净，在验证可燃性时更安全，所以收集装置选择装置F，若验证氢气燃烧产物则最好选择D。综上可知，选用的装置组合为BF； 氢气在氧气中燃烧生成水，符号表达式为。 22．用木炭与氧化铜的实验如图，回答下列问题。 (1)酒精灯加网罩的目的是 。 (2)刚开始预热，试管②中立即产生气泡，但石灰水不变浑浊，原因是 。 (3)继续加热，观察到石灰水逐渐变浑浊，黑色粉末中出现红色物质。请你写出试管①中反应的符号表达式： ，这个实验说明木炭具有 性。 (4)停止加热时，应先将导管从试管②中撤出，并用弹簧夹夹紧乳胶管，待试管①冷却后再把试管里的粉末倒出。这样操作的原因是 。 【答案】(1)使火焰集中并提高温度 (2)开始排出的是试管内的空气 (3) 还原 (4)防止灼热的铜被氧化 【详解】（1）该实验是在较高的温度下进行，酒精灯加网罩的目的是使火焰集中并提高温度； （2）刚开始预热，试管②中立即产生气泡，但石灰水不变浑浊，原因是开始排出的是试管内的空气； （3）试管①中发生的反应是碳与氧化铜在高温条件下生成铜和二氧化碳，反应的符号表达式：； 这个实验过程中碳得到氧被氧化，说明木炭具有还原性； （4）弹簧夹夹紧橡皮管是为了防止空气进入试管与热的铜反应再生成氧化铜，即防止灼热的铜被氧化。 23．碱性锌锰电池是生活中常用的电池，某研究小组的同学欲探究该电池中锰、锌、铜三种金属的活动性顺序，于是进行如下实验，请你一起参与他们的探究活动。 【查阅资料】金属锰为灰白色，氯化锰()溶液为浅粉色。 【提出问题】三种金属的活动性顺序是怎么样的？ 【作出猜想】 (1)猜想①：   猜想②：  猜想③： 。 【进行实验】 (2)小组同学进行了以下实验(实验所用金属均已打磨，且形状、大小均相同)： 实验序号 实验方案 实验现象 实验结论 一 和的金属活动性均比强 二 片表面有固体析出，溶液由无色变为浅粉色 的金属活动性比 (填“强”或“弱”) 【解释与结论】 (3)实验一中a的数值为 ，实验二中发生反应的化学方程式为 。 (4)根据以上实验可知猜想 (填“①”“②”或“③”)成立，有同学认为将实验二中的溶液更换为溶液也能得到相同的结论，你是否支持该观点，并说明理由： 。 【拓展延伸】 (5)为了回收金属，小组同学将实验一和实验二中反应后的混合物倒入同一烧杯中，充分反应后过滤，得到固体和滤液，向滤液中加入锌粉，无气泡产生，则滤液中一定含有的溶质为 (写化学式，后同)，固体中可能含有的金属为 。 【答案】(1) (2) 片、片表面均有气泡产生，片所在试管中溶液由无色变为浅粉色，片表面无明显现象 强 (3) 5 (4) ③ 不支持，如果将溶液更换为溶液，只能得到锰与铜的金属活动性强弱关系，无法判断锰与锌的金属活动性强弱 (5) 【详解】（1）在金属活动性顺序里，锌排在铜前，锌比铜活泼，锰的金属活动性未知，结合其他猜想，故猜想③：Mn＞Zn＞Cu； （2）一：探究三种金属的活动性顺序，将形状、大小均相同的三种金属分别放入相同的稀盐酸中，结论为Mn和Zn的金属活动性均比铜强，铜与稀盐酸不反应，锌能与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气，说明锰也能与稀盐酸反应生成氯化锰和氢气，故现象是：片、片表面均有气泡产生，片所在试管中溶液由无色变为浅粉色，片表面无明显现象； 二：将5mL 10%的氯化锌溶液加入Mn片中，Mn片表面有固体析出，溶液由无色变为浅粉色，说明Mn与氯化锌发生了反应，则Mn的金属活动性比Zn强； （3）该实验是探究三种金属的活动性顺序，根据控制变量法，金属的种类不同，其他因素相同，则实验一中a的数值为5； 实验二中发生反应为Mn与氯化锌反应生成氯化锰和锌，该反应的化学方程式为：； （4）由以上分析可知，三种金属的活动性顺序为：Mn＞Zn＞Cu，则猜想③成立； 将实验二中的溶液更换为溶液，锰能与氯化铜反应生成氯化锰和铜，有红色固体析出，说明锰比铜活泼，但是无法探究锰和锌的金属活动性顺序，不能得出相同的结论，故不支持该观点； （5）实验一中锌与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气，锰与稀盐酸反应生成氯化锰和氢气，铜与稀盐酸不反应，实验二中锰与氯化锌反应生成氯化锰和锌，将实验一和实验二中反应后的混合物倒入同一烧杯中，金属活动性：Mn＞Zn＞H＞Cu，混合后，如果Mn有剩余，锰先与稀盐酸反应生成氯化锰和氢气，待稀盐酸完全反应后，锰与氯化锌反应生成氯化锰和锌，如果Mn无剩余，锌与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气，充分反应后过滤，得到固体和滤液，向滤液中加入锌粉，无气泡产生，说明滤液中不含稀盐酸，混合后氯化锰不参与反应，则滤液中一定含MnCl2； 铜不参与反应，则固体中一定含铜，Mn、Zn是否完全反应未知，则固体中可能含Mn、Zn。 24．掌握仪器的使用并严格按照操作要求进行实验，才能保障化学实验的成功和安全。根据所学化学知识，回答下列问题：    (1)如图1所示进行铁在氧气中燃烧的实验之前，要用砂纸将铁丝表面打磨光亮，目的是 ；实验过程中集气瓶突然炸裂，可能原因是 。 (2)某学生用如图2所示装置进行“测定空气中氧气含量”的实验（已知试管容积为45mL）。 ①可以看到红磷燃烧的现象是 ；反应化学方程式 。 ②选择图2代替实验图3的优点是 （答一点即可）。 ③试管里的足量红磷充分燃烧后，等到试管完全冷却后再松开弹簧夹，最终注射器活塞将从10mL刻度处慢慢前移到约为 mL刻度处才停止（红磷体积忽略不计）。 ④该实验中的红磷 （填“能”或“不能”）用硫来代替。 【答案】(1) 除去铁丝表面的铁锈或油漆、污物 未在集气瓶底部放少量水或铺一层细沙 (2) 产生大量白烟 红磷+氧气五氧化二磷 比较环保，且误差小（合理即可） 1 不能 【详解】（1）由于铁丝的表面有铁锈或油漆、污物，会影响实验效果，所以选用的铁丝应用砂纸进行打磨处理，除去铁丝表面的铁锈或油漆、污物，故填写：除去铁丝表面的铁锈或油漆、污物； 该实验中如集气瓶底没有放少量的水或沙子，可以导致集气瓶底炸裂，故填写：未在集气瓶底部放少量水或铺一层细沙。 （2）①红磷燃烧的现象是冒出大量的白烟，放出热量，但是可以看到红磷燃烧的现象是产生大量白烟，故填写：产生大量白烟； 红磷与空气中的氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷，反应的化学方程式为：，故填写：； ②图2的设计操作与图3比较，其优点是反应始终在密闭容器中，测量结果更准确，可以防止污染空气，故填写：比较环保，且误差小（合理即可）； ③氧气约占空气体积的五分之一，所以足量的红磷燃烧耗尽了装置内的氧气，氧气体积为：，则红磷燃烧后冷却至室温活塞应停在刻度：10mL-9mL=1mL，故填写：1； ④不能用硫代替红磷，因为硫在空气中生成的二氧化硫是气体，不能使集气瓶内的气压减小，故填写：不能。 25．实验是学习化学的一个重要途径，请据图回答下列问题。 (1)图中仪器④的名称： ，⑤的名称 。 (2)实验室制取氧气，某同学设计了图A的组合装置。其中，仪器②中发生反应的化学方程式是 。 (3)实验室制取二氧化碳，从B～G中选择仪器，组装发生装置，要求能随时控制反应的发生与停止，你认为需要的仪器是 （填字母）。 (4)实验室制取二氧化碳的化学反应方程式为 。 (5)检验二氧化碳气体的方法是 （用化学反应方程式表示），“验满”的方法是 。 【答案】(1) 烧杯 酒精灯 (2) (3)CEFG (4) (5) 将燃着的木条放在集气瓶口，木条熄灭，说明已经集满 【详解】（1）由图可知，仪器④为烧杯；仪器⑤为酒精灯； （2）图A装置适用于固液不加热反应制取气体，适用于过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，故仪器②中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：； （3）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，属于固液不加热反应，且需要能随时控制反应的发生和停止，故需要的仪器是：CEFG，该装置可将固体置于带孔塑料板上，关闭夹子，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，打开夹子，气体导出，固液接触，反应开始，从而控制反应的发生和停止； （4）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：； （5）二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，能使澄清石灰水变浑浊，故通常用澄清石灰水检验二氧化碳，该反应的化学方程式为：； 二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，二氧化碳验满：将燃着的木条放在集气瓶口，木条熄灭，说明已经集满。 26．探究“燃烧的条件”实验。 (1)实验方法：在一个烧杯内加入适量的热水，并放入用硬纸圈圈住的一小块白磷，在烧杯上盖一片薄铜片。在铜片的一端放一些干燥的红磷，另一端放一些已用滤纸吸去表面上水的白磷，观察现象。 实验原理：图中发生反应的化学方程式为 。 (2)实验现象： 。 (3)实验结论：对比铜片上白磷和水中白磷的现象，得出燃烧的条件之一是 。 【问题与思考】 (4)实验中热水的作用是 。 (5)写出实验中存在的一条不足之处： 。 【答案】(1) (2)铜片上的白磷燃烧，产生大量白烟，红磷和水中的白磷不燃烧 (3)需要氧气 (4)提供热量和隔绝氧气 (5)白磷燃烧产生的白烟，逸散到空气中，会污染空气 【详解】（1）磷燃烧生成五氧化二磷，化学方程式，故填：。 （2）燃烧需要温度达到着火点和氧气，而铜片上的红磷温度没有达到着火点，水中白磷缺少氧气，故都不能燃烧，只有铜片上的白磷燃烧产生大量白烟，，故现象为铜片上的白磷燃烧，产生大量白烟，红磷和水中的白磷不燃烧，故填：铜片上的白磷燃烧，产生大量白烟，红磷和水中的白磷不燃烧。 （3）对比铜片上白磷和水中白磷的现象，得出燃烧的条件之一是水中的白磷不燃烧的原因是缺少氧气，故填：需要氧气。 （4）水中白磷隔绝氧气，不能燃烧，铜片上白磷，被加热，达到着火点，又有氧气，能燃烧，水的作用提供热量和隔绝氧气，故填：提供热量和隔绝氧气。 （5）白磷燃烧生成五氧化二磷，污染环境，实验中存在的一条不足之处白磷燃烧产生的白烟，逸散到空气中，会污染空气，故填：白磷燃烧产生的白烟，逸散到空气中，会污染空气。 27．二氧化碳是人类无法离开的物质。 (1)I、实验室可以用块状的石灰石和稀盐酸制取二氧化碳，反应的化学方程式为 。二氧化碳的密度比空气大，可以用向上排空气法收集，但二氧化碳能用排水法收集吗？ 查阅资料：通常状况下，1体积水约溶解1体积二氧化碳。 实验探究：以下是某化学实验小组探究在水中的溶解情况。该小组用排水法收集，待收集后，移出导管。每隔一段时间观察并记录量筒内体积。所测数据如下表。 时间/h 0 0.5 6 12 24 48 排水法时体积/mL 100 98.5 85.5 77 66 59 (2)排水法收集一瓶气体的时间一般不超过两分钟，以收集100mL二氧化碳为例，用上表数据回答：能用排水法收集的理由是 。 Ⅱ、某兴趣小组同学设计实验验证人体呼吸作用产生二氧化碳。 初始实验：如图1所示，甲同学通过导管向澄清石灰水中吹气，观察到澄清石灰水变浑浊，于是得出结论：人体呼吸作用产生二氧化碳。 (3)澄清石灰水变浑浊的化学反应方程式为 。 (4)同学们认为图1实验不足以得出正确结论，原因是 。      (5)改进实验：同学们改进实验装置如图2所示。检验气密性良好后，在两个锥形瓶中装入等浓度等体积、足量的澄清石灰水，乙同学对着呼吸后匀速的吸气和呼气，当他呼气时，A，B两个止水夹的开闭情况是 ，一段时间后的现象 ，证明人的呼吸作用产生二氧化碳。 (6)数字化实验：同学们又进行如图3所示实验，把氧气浓度、二氧化碳浓度和湿度传感器探头放入有少量空气的保鲜袋中，打开仪器开始采集数据，然后向袋内呼出气体。采集的数据如图4所示，纵坐标为某一气体体积分数(%)，横坐标为时间(s)。 150s后实验中没有进行数据采集的其余气体的体积分数为 ，该气体主要成分为 ，能说明人体呼吸作用产生二氧化碳的曲线是 。60s后Y曲线略有下降的原因可能是 。 【答案】(1)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ (2)两分钟内溶解在水中的二氧化碳体积很小 (3) (4)不能确定呼出气体中的二氧化碳是原空气中的二氧化碳还是呼吸作用生成的二氧化碳 (5) A关闭、B打开 图2右边锥形瓶中澄清石灰水变浑浊 (6) 76.86% 氮气/N2 X 部分水蒸气冷凝成水 【详解】（1）实验室可以用块状的石灰石和稀盐酸制取二氧化碳，石灰石主要成分是碳酸钙，碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳气体，该反应化学方程式为CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑。 （2）排水法收集一瓶气体的时间一般不超过两分钟，以收集100mL二氧化碳为例，0.5h内，100mL二氧化碳气体还剩余98.5mL，能用排水法收集的理由是两分钟内溶解在水中的二氧化碳体积很小。 （3）澄清石灰水变浑浊是指二氧化碳和氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和水，该反应化学方程式为CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O。 （4）空气的成分按体积分数计算，氮气约占78%，氧气占21%，稀有气体占0.94%，二氧化碳占0.03%，其他占0.03%。空气中含有一定量的二氧化碳，所以不能确定呼出气体中的二氧化碳是原空气中的二氧化碳还是呼吸作用生成的二氧化碳。 （5）检验气密性良好后，在两个锥形瓶中装入等浓度等体积、足量的澄清石灰水，乙同学对着呼吸后匀速的吸气和呼气，当他吸气时，A打开，可以除去空气中的二氧化碳气体，B关闭；当他呼气时，A，B两个止水夹的开闭情况是A关闭，B打开，一段时间后的现象图2右边锥形瓶中澄清石灰水变浑浊，证明人的呼吸作用产生二氧化碳。 （6）把氧气浓度、二氧化碳浓度和湿度传感器探头放入有少量空气的保鲜袋中，打开仪器开始采集数据，然后向袋内呼出气体，X气体浓度逐渐增大，则X气体是二氧化碳气体，Y气体浓度先增大后减小，则Y气体是水蒸气，Z气体浓度减小，则Z气体是氧气，150s后实验中没有进行数据采集的其余气体的体积分数=1-3.67%-2.3%-17.17%=76.86%，该气体主要成分为氮气，能说明人体呼吸作用产生二氧化碳的曲线是X。Y是水蒸气，60s后Y曲线略有下降的原因可能是部分水蒸气冷凝成水。 28．实验室里，现有氯酸钾、二氧化锰、稀硫酸、石灰石和稀盐酸及以下装置，我们可用如图所示装置制取和收集某些气体。      (1)仪器a的名称为 。 (2)利用上述仪器和药品可以制取氧气，你选择的发生装置是 ，该反应的化学方程式为 。 (3)利用上述仪器和药品还可以制取和收集二氧化碳，选择D装置收集二氧化碳时气体应该从 端进入。（填“①”或“②”） (4)实验室常用装置C代替装置B制取二氧化碳，装置C的优点是 。 【答案】(1)锥形瓶 (2) A (3)① (4)可以随时控制反应的发生与停止 【详解】（1）仪器 a 的名称为锥形瓶； （2）根据题中提供的药品可知，制氧气的药品是氯酸钾和二氧化锰，氯酸钾在二氧化锰催化作用下受热分解生成氯化钾和氧气，该反应的反应物是固体，反应条件是加热，属于固体加热型，发生装置可选择A； 该反应的化学方程式为：； （3）二氧化碳密度大于空气，选择 D 装置收集二氧化碳时气体应该从长管①端进入； （4）在装置C中，固体药品放在多孔隔板上，液体药品从长颈漏斗中加入。反应开始后，关闭开关时，试管中的气体增多，压强增大，把液体压入长颈漏斗，固体和液体分离，反应停止，打开开关时，气体导出，试管中的气体减少，压强减小，液体和固体混合，反应进行。实验室常用装置 C 代替装置 B 制取二氧化碳，装置 C 的优点是可以随时控制反应的发生与停止。 29．在科学探究中，如果问题涉及多个因素(变量)，可以只研究因变量与一个自变量的关系，控制其他量不变。运用控制变量的方法，可将多变量问题变成多个单变量问题分别研究，最后再综合解决。 六十九中学化学兴趣小组的同学们利用控制变量的方法来探究铁生锈条件。邀请你共同参与完成他们的探究活动。 【明确目的】探究铁生锈的条件 【寻找变量】 (1)铁锈的主要成分为Fe2O3，xH2O3，依据 ，可推测出铁需要与空气中的氧气和水蒸气接触才能生锈，确定变量为 。 【设计实验】同学们设计如图1所示的实验 【证据推理】 (2)对比甲、乙试管中的现象，说明铁钉生锈需要与氧气接触，对比 试管中现象，说明铁钉生锈需要与水接触。通过分析同学们得出铁生锈的条件。 【学科融合】 (3)小玖同学用如图2所示装置进行铁锈蚀条件的探究。两个透明塑料瓶中均装满CO2的水溶液，并将其放在阳光下照射。一段时间后可观察到 (填“甲”或“乙”)中铁钉出现锈蚀。 【方法迁移】 (4)同学们看到教材中三星堆出土的青铜大面具，已经生锈，查阅资料得知铜锈的主要成分碱式碳酸铜(Cu2(OH)2CO3)。可推测出铜锈蚀除有水和氧气外，还必须有 参与，在图3所示的几组实验中，观察到甲试管中铜表面有绿色物质生成，其他三组均无明显现象。作为对照实验的是 组实验(填“甲”、“乙”、“丙”、“丁”)，其它实验分别与对照实验对比，才能得出铜生锈的条件。 【实际应用】 (5)废旧金属的回收利用，不仅可以减少资源浪费，还能降低环境污染。现取一定量已经锈蚀的铁钉(假设只含铁和氧化铁)，经测定其中氧元素的含量为24%，则已经锈蚀的铁与未锈蚀的铁的质量比为 。 【答案】(1) 质量守恒定律或元素种类在化学变化前后不变 氧气和水(或水蒸气) (2)甲、丙 (3)甲 (4) 二氧化碳/CO2 甲 (5)14：5 【详解】（1） 根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，铁锈中含有的氢元素和氧元素，空气中只有水蒸气含有氢元素，氧气和水蒸气都含有氧元素，所以可推测铁生锈的条件。要探究铁生锈与氧气和水蒸气的关系，所以确定变量为氧气和水蒸气。 （2）在该实验中，甲试管中铁钉既与氧气接触又与水接触，丙试管中铁钉只与氧气接触（干燥剂吸收了水蒸气）。对比甲、丙试管中的现象，甲中铁钉生锈，丙中铁钉不生锈，说明铁钉生锈需要与水接触。 （3）金鱼藻在阳光下可以进行光合作用产生氧气，甲瓶中有金鱼藻产生氧气，同时铁钉与CO2的水溶液接触，满足铁生锈与氧气和水同时接触的条件；而乙瓶中没有额外的氧气来源，铁钉不能满足生锈条件。 （4）根据碱式碳酸铜Cu2(OH)2CO3的化学式，其中含有碳元素，而铜生锈的已知条件中有水H2O和氧气O2，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，所以可推测出铜锈蚀除有水和氧气外，还必须有二氧化碳CO2参与。在探究铜生锈条件的实验中，甲试管中铜与水、氧气、二氧化碳同时接触，观察到甲试管中铜表面有绿色物质生成，其他三组均无明显现象。要探究铜生锈的条件，需要以甲为对照实验，将乙（只与水和二氧化碳接触）、丙（只与氧气和二氧化碳接触）、丁（只与水和氧气接触）分别与甲对比，才能得出铜生锈的条件。所以作为对照实验的是甲组实验。 （5）在氧化铁（Fe2O3）中，氧元素的质量分数为，已知铁钉中氧元素的含量为24%，设铁钉的总质量为m，则氧化铁的质量为24%m÷30%=0.8m。在氧化铁（Fe2O3）中，铁元素的质量为0.8m-24%m=0.8m-0.24m=0.56m，这部分铁是已锈蚀的铁。未锈蚀的铁的质量为m-0.8m=0.2m，则已经锈蚀的铁与未锈蚀的铁的质量比为0.56m：0.2m=14：5。 30．45中化学兴趣小组的同学利用下图装置进行有关实验。 【操作】保证装置气密性良好，贴有保护膜且足量的暖宝宝固定在玻璃管内壁，玻璃管的容积是200mL，水100mL，打开电源，电极与水的接触部位产生大量气泡，注射器的活塞从最下端移动到150mL刻度处，关闭电源，按动铁丝A，将固定在铁丝A下端的保护膜从暖宝宝上撕掉(忽略减少水的体积、暖宝宝的体积和气体的溶解，空气中O2体积分数按20%算)。 【资料】暖宝宝的发热原理：将暖宝宝一面的保护膜撕掉后，暖宝宝中的铁屑接触氧气和水发生化学反应生成铁锈并放热。 【问题】 (1)电解水时会加入少量硫酸钠，其目的是 。 (2)写出电解水的化学方程式。 ，属于的基本反应类型是 。 (3)实验时电解水产生气体的总体积是 mL。 (4)有人提议用红磷燃烧代替暖宝宝来消耗装置中的氧气。你觉得该方案是否可行 (填“行”或“不行”)主要原因是 (5)当观察到注射器活塞不再往下移动或者 现象，都可以说明装置中的氧气被耗尽。 (6)最终，注射器活塞(无摩擦)理论上应停留在 mL处。 (7)在同温同压下，气体的分子个数比等于气体的体积比，如果最终装置中有4n个氮气分子，则含氢气分子个数是 。 【答案】(1)增强水的导电性 (2) 水氢气+氧气 分解反应 (3)150 (4) 不行 装置内有氢气，遇明火会被点燃发生爆炸 (5)温度计示数不再变化 (6)80 (7)5n 【详解】（1）纯水几乎不导电，电解水时会加入少量硫酸钠，其目的是增强水的导电性。 （2）电解水生成氢气和氧气，化学方程式为：水氢气+氧气； 电解水是一种物质分解为两种物质的反应，所以是分解反应，故填分解反应。 （3）因为注射器的活塞从最下端移动到150mL刻度处，所以实验时电解水产生气体的总体积是150mL，故填150。 （4）因为有氢气，遇到明火会发生爆炸，所以不能用燃烧红磷的方法代替暖宝宝。 （5）铁屑接触氧气和水发生化学反应生成铁锈要放热，所以当温度计示数不变时，说明反应已完成，即装置中的氧气被耗尽。 （6）装置中的氧气由两部分组成，空气中的氧气为：100mL×20%=20mL，电解水生成氧气为：，所以氧气的总体积为20mL+50mL=70mL，而注射器活塞刚开始上升至150mL刻度处，所以当70mL氧气被消耗完时，注射器活塞应该下降至150mL-70mL=80mL刻度处，故填80 。 （7）装置中氮气为，装置中氢气为: ，设氢气分子个数为x，则有： ，故氢气分子个数是5n个。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $