重难点13 化学实验探究（重难专练）（上海专用） 2026年中考化学二轮复习讲练测

重难13 化学实验探究 参考答案 重●难●提●分●必●刷 考向01 探源索本——物质组成与变化规律的探究 1．（1） （2）加快 不能，是因为还没有验证土豆匀浆在反应前后的质量与化学性质是否发生改变 由于反应物浓度大，导致反应迅速产生大量气体，同时放出大量热，装置内气压瞬间变大，导致仪器受损、气球爆裂或橡皮塞弹出，有毒液体随之喷射，危害人身安全 护目镜、实验服、防毒面具、实验手套 2．AD 3．（1）质量守恒定律 （2）小烧杯内壁有水雾出现 （3）澄清石灰水变浑浊 、 （4）是 （5）澄清石灰水 水/H2O 4．（1） 块状固体和液体 （2）风能 （3）化学变化 氢气转化为固体，等质量条件下，气体体积缩小1000多倍 5．C 考向02 量变求质——定量实验与数据处理 6．B 7．（1）无白色沉淀产生 重新取样加水，然后加入适量的碳酸钠溶液 有白色沉淀生成 （2）加入过量碳酸钠溶液，充分反应后过滤 除去滤液B中过量的碳酸钠 除去滤渣表面附着的滤液 能，因为根据沉淀的质量，通过化学方程式，可以计算出氯化钙的质量，然后根据固体的总质量-氯化钙的质量=固体中氯化钠的质量，进而可得出氯化钠在样品中的质量分数（或设样品中CaCl2的质量为x，，，解得x=2.22g 则样品中氯化钠的质量为10g-2.22g=7.78g；氯化钠在样品中的质量分数为，所以可以得出氯化钠在样品中的质量分数为77.8%） 8．（1） 纯净物 白 （2）否 （3） 不易溶于水 b-c 9．D 10．2KClO32KCl+3O2↑ 溶解 漏斗末端没有紧靠烧杯内壁 有大量固体析出 紫 白色沉淀 a A CO2能与NaOH发生的反应 足量稀HCl/稀HNO3/稀H2SO4 A NaOH、Na2CO3溶液均显碱性 考向03 匠心设计——实验方案的评价与优化 11．BC 12．CD 13．BD 14．C 15．（1）火法炼铜成本低；古人的湿法炼铜工艺不完善；湿法炼铜用原料纯铁和难以制备(合理即可) （2）Cu2S （3）SO2 考向04 气体乾坤——气体制备、收集与性质验证 16．（1） （2）B 块状 C/E 能说明滤液中的溶质是氢氧化钙，依据质量守恒定律，反应后的溶液显碱性，可说明生成了氢氧化钙。 17.（1） （2）fagcebd 导管口出现均匀、连续的气泡 集气瓶口出现大气泡 （3）一个集气瓶中能容纳0.01mol氧气，要连续收集三瓶氧气，即收集0.03mol氧气。设：制取0.03mol氧气需氯酸钾的物质的量至少为。则，=0.02mol。则需氯酸钾的质量=0.02mol×=2.45g。 称取2.45g氯酸钾是不能满足实验需要。通过计算可知，2.45g氯酸钾正好产生0.03mol氧气，由于收集氧气之前要排空气、换集气瓶等原因，氧气会有损失，因此所需氯酸钾质量要大于2.45g。 （4）吸收二氧化硫，防止污染空气 氧气浓度不同 c 双氧水分解可以提供充足的氧气，让铁丝燃烧更持久 （5） CD n （6）相同时间内压强的变化大小 化学性质 不同意，重铬酸钾作催化剂，反应速率太快，不利于氧气的收集 18.（1） 0.2 （2）块状（或粒状）固体 B a （3）气体变小，产生白色沉淀 （4） （5）不能达到实验目的，试管A可得出在金属活动性顺序里，铁排在氢前，试管B可得出铜比银活泼，无法得出铁和铜的金属活动性顺序，补充实验方案：取少量稀盐酸于试管中，插入铜丝 （6）硝酸亚铁/Fe(NO3)2 ＜ 19.（1）量筒 （2）AE /KClO3KCl+O2 （3）分液漏斗/注射器 （4） /CaCO3+HCl→CaCl2+CO2+H2O D 将一根燃着的木条平放在集气瓶口，若熄灭，则二氧化碳已满 （5）AD （6）AC 防止氨气溶于水 （7）BD 20．（1）锥形瓶 （2）m 分液漏斗 （3）A 导管口刚有气泡产生就开始收集 （4）BD a （5）C （6）D 考向05 宏微结合——实验现象与化学原理的关联 21．C 22．C 23．AB 公司2 / 18 学科网（北京）股份有限公司 $ 重难13 化学实验探究 内容导航 第一部分 重难考向解读 拆解核心难点，明确备考要点 重难考向 考法解读 考向预测 第二部分 重难要点剖析 精解核心要点，点拨解题技巧 要点梳理 技巧点拨 考向01 探源索本——物质组成与变化规律的探究 考向02 量变求质——定量实验与数据处理 考向03 匠心设计——实验方案的评价与优化 考向04 气体乾坤——气体制备、收集与性质验证 考向05 宏微结合——实验现象与化学原理的关联 第三部分 重难提分必刷 靶向突破难点，精练稳步进阶 重●难●考●向●解●读 重难考向 考法解读/预测 考法预测 考向01 探源索本——物质组成与变化规律的探究 本专题是化学实验探究的综合考查，涵盖物质组成与变化规律的探究、定量实验与数据处理、实验方案的评价与优化、气体制备与性质验证、宏观现象与微观原理的关联等核心内容。物质组成探究通过燃烧法、分解法等确定元素组成；定量实验涉及氧气含量测定、质量守恒验证、产率计算等，考查误差分析和数据处理能力；方案评价要求对实验设计的合理性、对比变量的控制、操作的规范性进行分析；气体制备与验证贯穿始终，考查发生装置选择、收集方法、性质检验及尾气处理；宏微结合则要求从微观视角解释宏观现象，如分子运动、反应实质等。试题通常以真实科研情境或生活问题为背景，层层递进，考查学生科学探究的全过程能力。 预计2026年中考有关“化学实验探究”的题目将以综合实验探究题为核心形式，情境设计更加贴近真实科研过程与生产生活实际。试题可能以“物质成分的探究”为主线，从定性检验到定量测定，从单一验证到对比分析，层层深入；以“反应条件的调控”为载体，考查变量控制、对照实验设计及结论归纳；以“气体制备与性质验证”为框架，将发生、净化、收集、检验、尾气处理等环节融合，考查装置连接和操作顺序；以“微型化、绿色化实验”为背景，考查装置改进、环保意识及创新思维。数字化实验（压强传感器、温度传感器）数据的读取与分析将成为新趋势，要求考生能够从曲线中提取关键信息并与化学原理建立联系。实验方案的评价与优化类题目将更加注重开放性，鼓励多角度思考和创新设计。 考向02 量变求质——定量实验与数据处理 考向03 匠心设计——实验方案的评价与优化 考向04 气体乾坤——气体制备、收集与性质验证 考向05 宏微结合——实验现象与化学原理的关联 重●难●要●点●剖●析 考向01 探源索本——物质组成与变化规律的探究 要点梳理 一、物质组成探究的方法 探究类型 方法 原理 典型应用 元素组成 燃烧法 将物质燃烧，检验 蔗糖组成探究：检验CO₂和H₂O 成分推断 加试剂法 根据特征 推断 变质成分检验、混合物的成分确定 定性分析 沉淀、气体、颜色变化 利用特征 离子检验、物质鉴别 二、化学反应规律探究 探究内容 变量控制 实验设计要点 催化剂作用 是否加 其他条件相同，对比反应速率 温度影响 不同 控制浓度、接触面积等相同 浓度影响 不同 控制温度、体积等相同 反应条件 不同 对比 如通氮气与通氧气的对比 三、物质变化过程的推理 根据质量守恒定律推断反应物或生成物的化学式 根据实验现象推断反应发生的顺序 根据定量数据确定物质组成 【易错提醒】 ❗ 燃烧法探究氧元素：若在氧气中燃烧，生成物中的氧可能来自氧气，故不能证明原物质含氧。 ❗ 忽略干扰因素：检验蔗糖分解产物时，需先通氮气排尽空气，防止空气中CO₂和H₂O干扰。 ❗ 催化剂判断：仅能改变反应速率不够，还需证明反应前后质量和化学性质不变。 技巧点拨 1.燃烧法探究元素组成：将物质在氧气中燃烧，检验生成物（无水硫酸铜变蓝证明有H，澄清石灰水变浑浊证明有C），但若反应在氧气中进行，不能确定是否含氧元素。 2.变质成分探究三步法：①取样溶解；②加入特征试剂检验变质产物；③若需检验原物质，先排除变质产物干扰再检验。 3.控制变量法：探究某一因素的影响时，其他条件必须完全相同。 考向02 量变求质——定量实验与数据处理 要点梳理 一、常见定量实验类型 实验类型 原理 数据处理 误差分析 氧气含量测定 燃烧消耗氧气，水倒吸 进入水的体积/空气体积 装置漏气、红磷不足等导致结果偏小 质量守恒验证 反应前后质量 反应前总质量= 有气体生成需密闭 物质含量测定 沉淀法、气体法 根据 计算 沉淀未洗净、气体未完全吸收 产率计算 实际产量/理论产量×100% 计算 操作损失、反应不完全 二、数据处理技巧 差量法：反应前后质量差即为生成 或 的质量 平均值法：用于混合物组成推断 三、误差分析思路 操作 对结果的影响 原因 装置漏气 偏小 气体逸出或外界空气进入 未冷却至室温 偏小（气体法） 气体体积偏大 沉淀未洗涤干燥 偏大 沉淀质量包含杂质 试剂过量不足 偏大或偏小 反应不完全或引入干扰 【易错提醒】 ❗ 红磷测定氧气含量：不能用木炭、硫代替（生成气体，压强变化小）；不能用铁丝（空气中不燃烧）。 ❗ 未冷却至室温打开止水夹：气体体积膨胀，进入水体积偏小，结果偏小。 ❗ 沉淀未洗涤：表面吸附的滤液导致沉淀质量偏大，计算结果偏大。 技巧点拨 1.气体法测定：必须保证气体被完全吸收，装置气密性良好，冷却至室温后再测量。 2.沉淀法测定：沉淀剂需过量，沉淀需洗涤、干燥至恒重。 3.质量守恒验证：有气体参加或生成的反应必须在密闭容器中进行。 4.产率计算：理论值由化学方程式计算得出，实际值由实验测得。 考向03 匠心设计——实验方案的评价与优化 要点梳理 一、实验方案评价的维度 评价维度 内容 常见问题 科学性 原理是否正确，是否符合化学规律 除杂时消耗原物质，检验时存在干扰 可行性 操作是否简便，条件是否容易达到 反应条件苛刻，试剂不易得 安全性 是否安全，有无污染 有毒气体未处理，易燃易爆 环保性 是否绿色，废弃物是否少 药品用量大，尾气未吸收 经济性 成本是否低 贵重试剂，产率低 二、实验方案改进方向 化：减少药品用量，降低污染 化：将多步实验整合，便于操作 化：采用无毒试剂，尾气处理 化：传感器实时监测，数据更精确 三、对比实验设计 探究单一变量：除变量外，其他条件完全 对照实验：设置 对照或 对照，排除干扰 平行实验：重复实验，提高 易错提醒 ❗ 对比实验变量不唯一：如探究温度影响时，同时改变浓度，无法得出结论。 ❗ 缺少对照实验：CO₂与NaOH反应探究中，若无水作对照，无法排除CO₂溶于水的干扰。 ❗ 催化剂验证不完整：只证明能加快反应速率，未验证质量和化学性质不变。 技巧点拨 1.方案评价五步法：看原理→看操作→看安全→看环保→看经济。 2.对比实验设计：明确自变量（探究因素）和因变量（观察现象），控制其他变量相同。 3.催化剂探究：需设计三组实验——不加催化剂、加催化剂、验证反应前后催化剂质量是否变化。 4.除杂方案评价：遵循“不增、不减、易分”原则，同时考虑过量试剂的去除。 考向04 气体乾坤——气体制备、收集与性质验证 要点梳理 一、常见气体的制备 气体 药品 反应原理 发生装置 O₂ 2KMnO₄ K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑ 固固加热型 O₂ 2H₂O₂ 2H₂O+O₂↑ 固液不加热型 CO₂ CaCO₃+2HCl==CaCl₂+H₂O+CO₂↑ 固液不加热型 H₂ Zn+H₂SO₄==ZnSO₄+H₂↑ 固液不加热型 二、气体收集方法 方法 适用条件 优点 缺点 排水法 气体纯净 气体含水蒸气 向上排空气法 气体干燥 可能混有空气 向下排空气法 气体干燥 可能混有空气 三、装置气密性检查 加热法：手握试管，导管口有 ；松手后形成 注水法：关闭止水夹，向长颈漏斗中注水，形成 四、多功能瓶的用途 用途 连接方式 说明 向上排空气收集 进 出 气体密度大于空气 向下排空气收集 进 出 气体密度小于空气 排水法收集 进 出 瓶内装满水 气体干燥/除杂 进 出 气体通过液体试剂 【易错提醒】 ❗ 启普发生器适用条件：块状固体与液体反应，不加热，生成气体难溶于水。 ❗ 长颈漏斗液封：长颈漏斗末端必须插入液面以下，防止气体逸出。 ❗ CO₂验满：燃着木条放在瓶口，不能伸入瓶内。 ❗ 装置气密性检查顺序：先形成密闭体系，再改变压强，最后观察现象。 技巧点拨 1.发生装置选择：先看反应物状态（固固、固液），再看反应条件（是否加热）。 2.收集方法选择：一看溶解性（排水法），二看密度（排空气法方向）。 3.验满方法：氧气用带火星木条放在瓶口，二氧化碳用燃着木条放在瓶口；排水法看气泡从瓶口逸出。 4.尾气处理：有毒气体（CO、NH₃等）需用燃烧、吸收等方法处理。 考向05 宏微结合——实验现象与化学原理的关联 要点梳理 一、宏观现象对应的微观解释 宏观现象 微观解释 分子运动（闻到气味、扩散） 热胀冷缩、物质三态变化 化学反应中的质量守恒 溶液导电 燃烧、氧化反应 二、化学反应实质的微观模型 化学变化：分子分裂成 ， 重新组合成新 置换反应：单质原子替换化合物中的原子 复分解反应：离子交换结合 三、实验现象与结论的对应 实验操作 现象 结论 蔗糖加强热 小烧杯内壁有水雾 蔗糖中含 、 元素 黑色固体在氧气中燃烧，澄清石灰水变浑浊 黑色固体燃烧，石灰水变浑浊 黑色固体是 湿润石蕊花变红，干燥石蕊花不变 湿润花变红 CO₂与水生成 【易错提醒】 ❗ 分子运动不能直接观察到：闻到气味、扩散等是宏观现象，间接证明分子运动。 ❗ 溶液导电的本质：存在自由移动的离子，不是自由电子。 ❗ 催化剂不改变平衡：只改变反应速率，不改变生成物的量。 ❗ CO₂使石蕊变红：是生成的碳酸使石蕊变红，CO₂本身不能使石蕊变色。 技巧点拨 1.宏微转化三步法：描述宏观现象→寻找微观本质→用化学用语表达。 2.微观模型图分析：先看微粒种类和个数，再判断反应类型和计量关系。 3.质量守恒的微观验证：反应前后原子种类、数目不变，分子种类一定变。 4.燃烧条件的微观解释：氧气浓度增大→单位体积内氧分子增多→碰撞几率增大→反应更剧烈。 重●难●提●分●必●刷 考向01 探源索本——物质组成与变化规律的探究 1．（2025·上海杨浦·三模）气步甲（如图）体内两个腔室中分别储存着含对苯二酚[化学式：]和过氧化氢的液体。当受到威胁时，气步甲收缩肌肉使两种液体进入反应室，在酶的作用下，迅速反应生成苯醌（化学式：，黄色，有毒）、氧气等物质，同时放出大量热，砰然射出，使天敌落荒而逃。 （1）气步甲受到威胁时，体内发生的化学反应有：，其中X的化学式为________。 （2）为探究气步甲喷射毒液的原理，小组设计并进行以下实验（反应装置如图）。 实验步骤 温度变化 现象描述 I倾斜Y形管，使两种溶液充分混合 升高0.5℃ 有极少量气泡产生，溶液缓慢变为浅黄色 Ⅱ将气球中的土豆匀浆加入Y形管，与混合溶液充分接触 升高12.0℃ 立即产生大量气泡，气球迅速膨胀，溶液变为黄色 ①加入土豆匀浆能________（填“加快”或“减慢”）反应的速度，由此能否判断土豆匀浆是该反应的催化剂，并说明理由：________。 ②气步甲体内两个腔室中的过氧化氢和对苯二酚的浓度都可达。若采用此浓度的溶液进行该实验，请分析说明可能导致的安全隐患：________。 ③该小组在进行此实验时，应使用的安全防护设施？________（写出一种） 2．（2025·上海静安·二模）一包白色固体混合物，可能由氯化钠、碳酸钠、硫酸钠、氯化钡中的一种或几种混合而成，为确定其组成进行如图所示实验。 有关分析错误的是 A．原白色固体中一定含有碳酸钠、氯化钡、氯化钠 B．无色滤液中一定含有氯化钠 C．白色沉淀丙是氯化银 D．沉淀甲的质量大于沉淀丙的质量 3．（2025·上海宝山·模拟预测）蔗糖是生活中常见的一种物质，某兴趣小组对“蔗糖的组成”进行了探究。 【作出猜想】小组同学认为绿色植物通过光合作用将二氧化碳和水转化成葡萄糖和氧气，葡萄糖进一步转化为蔗糖，故蔗糖中一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素。 【实验验证】 方案一：小明将蔗糖在氧气中燃烧，检验到生成物中有水和二氧化碳，得出结论“蔗糖是由碳、氢、氧三种元素组成的”。 （1）小刚认为该方案不合理，只能说明蔗糖中一定含有碳、氢元素，不能确定是否含有氧元素，这是根据___________。 方案二：小刚用如图所示装置进行实验。实验开始先通入一会儿氮气，然后关闭弹簧夹，点燃酒精灯给蔗糖加强热。 （2）观察到___________出现，说明蔗糖中含有氢元素和氧元素。 （3）观察到硬质玻璃管中残留有黑色固体。他猜测该黑色固体是单质碳，并继续利用如图所示装置，另选试剂进行了验证单质碳的实验。实验过程和现象如下： 实验过程 实验现象 小烧杯中加入澄清石灰水，向硬质玻璃管中通入氧气，点燃酒精灯 ①硬质玻璃管中的黑色固体剧烈燃烧，发出白光； ②___________。 写出上述实验过程中反应的化学方程式：___________。 【实验结论】蔗糖是由碳、氢、氧三种元素组成的。 【物质归类】 （4）蔗糖___________（选填“是”或“不是”）人类每天所需的营养物质。 【反思总结】 （5）用“燃烧法”验证某可燃物质是否含有碳、氢元素的思维模型如图所示(燃烧过程中氧气充足)，请你将图补充完整①___________；②___________。 注意：此方法不能验证可燃物质中含有氧元素。 4．（2023·上海·中考真题）氢能的开发利用是当前研究的热点。 （1）实验室用锌和稀硫酸反应制氢气。该反应的化学方程式为______________________；可选用启普发生器作为发生装置，是因为该反应在常温下进行、反应物为__________，且生成的气体难溶于水。 （2）电解水制氢气需消耗电能。煤炭、风能均可发电，其中属于绿色能源的是__________。光催化分解水也可制氢气，反应如图所示，写出该反应的化学方程式_____________________。 （3）镁基材料固态储氢具有储量大、安全等优点。 储氢时，Mg与在一定条件下反应生成（氢化镁）固体：放氢时，受热分解放出。已知1m镁基材料储存的在常温常压下体积可达，储氢时发生的变化于__________（选填“物理变化”或“化学变化”），请解释镁基材料储氢量大的原因____________________________。 5．（2024·重庆·中考真题）下列除杂(括号中的物质为杂质)所用试剂及方法正确的是 序号 实验对象 试剂及方法 A CuO粉末(碳粉) 加入足量的稀硫酸，过滤 B CO2(CO) 气体通过足量的木炭，加热 C NaOH溶液(Na2CO3) 加入适量Ba(OH)2溶液，过滤 D NaCl溶液(CuSO4) 加入适量NaOH溶液，过滤 考向02 量变求质——定量实验与数据处理 6．（2025·上海普陀·二模）将一种盐M(不含结晶水)的溶液，通过“操作I”得到固体M，过程如下图。下列说法正确的是 A．“操作I”可以是降温 B．“操作I”可以是蒸发 C．甲一定是M的不饱和溶液 D．甲与乙中的溶液质量分数一定不相同 7．（2025·上海嘉定·二模）实验室某NaCl样品10克，可能含有CaCl2、Na2SO4中的一种或两种，现欲检验和分离提纯NaCl样品，实验过程如下： （1）检验 步骤 现象 结论 ①取样加水，然后加入氯化钡溶液 固体全部溶解，_____ NaCl固体中只含有CaCl2 ②______ _____ （2）分离 ①步骤2中的实验方法和操作是______。 ②步骤3加入过量稀盐酸的目的是_____。 ③步骤4用蒸馏水洗涤是为了______。 ④称量洗涤并烘干后的白色沉淀C为2克，能否得出氯化钠在样品中的质量分数?请具体说明______。 8．（2025·上海黄浦·二模）实验是化学研究的重要方法。 （1）验证胆矾性质，胆矾属于_______(选填“混合物”或“纯净物”)。将胆矾置于下图所示的试管底部加热，固体由蓝色变为_______色。 （2）按下图所示方法检查装置气密性，片刻后烧杯中的导管口有气泡冒出。你认为该现象是否足以得出装置气密性良好的结论？_______ （3）按下图所示，(装置气密性良好)制取氧气。写出试管中反应的化学方程式_______。图中气体收集方法，是利用氧气的某种物理性质。该性质是氧气_______。 实验中有关数据： ①称取氯酸钾和二氧化锰共ag。 ②反应前后中有氯酸钾和二氧化锰的试管的总质量bg。 ③是反应结束待试管冷却，试管及内装药品的总质量cg。 ④生成的氧气为dmL。（氧气的密度为xg/mL）。 请推测理论上xd=_______（用相关字母表示）。 9．（2025·上海普陀·二模）实验室测定某双氧水的质量分数，利用二氧化锰使双氧水分解，为测定生成的氧气体积，以下最合适的实验装置(瓶中都装满水)是 A． B． C． D． 10．（2017·上海杨浦·二模）用下图常用实验装置制取常见的气体，并进行相应性质实验。 实验一：实验室中可用KClO3在MnO2催化下受热分解制取氧气，完全反应后对混合物进行分离回收并进行相关性质实验，实验操作如图所示（MnO2难溶于水）。 （1）写出图A中发生反应的化学方程式 _____________________________ 。图B操作的名称是 ___________ ，图C操作中的一处明显错误是 ___________________________________ ，图D操作中，当看到 _________________________ 时停止加热。 （2）取C中滤液分别进行如图E、F所示实验，E处透过蓝色钴玻璃观察火焰呈 _______ 色，F中滴加硝酸银和稀硝酸产生的实验现象是 ___________________ 。 实验二： （1）若用图1装置制取二氧化碳气体，为了便于控制反应随时发生和停止，多孔隔板合适的 位置是 ________ 处（选填“a”、“b”或“c”)，不适宜用作多孔隔板的材料是 _________ 。 A．铁 B．塑料 C．铜片 D．石墨 （2）用图1装置制取并收集两试管CO2气体，分别倒扣入图2盛有等体积NaOH溶液和水的 烧杯中，该组对比实验产生的现象说明 _______________________________ 。 （3）为了进一步探究CO2与NaOH溶液是否发生反应，取图2甲烧杯实验后的溶液于图3（A~D）四支试管中，分别滴入四种不同类别的试剂，B中加入的是 _________ 。四种方案中不合理的是 ______________ ，理由是 ____________________________ 。 考向03 匠心设计——实验方案的评价与优化 11．（2025·上海长宁·二模）实验室可用硫酸铜晶体制取无水硫酸铜粉末，实验装置如图所示，以下说法正确的是 A．硫酸铜晶体和无水硫酸铜都是结晶水合物 B．实验过程中，蓝色晶体会逐渐变为白色粉末 C．在加热过程中，应用玻璃棒不断搅拌固体，避免固体飞溅 D．待蒸发皿在空气中冷却至室温后，再将无水硫酸铜转移至广口瓶 12．（2025·上海闵行·二模）有些实验可以用下图装置来实现，下列说法正确的是 A．用这套装置可以探究一氧化碳还原氧化铜 B．用这套装置可以制备并收集氢气 C．用这套装置可以制备并收集二氧化碳 D．若集气瓶中放入一半水，双手握住试管，看到集气瓶水中产生气泡，说明这套装置的气密性良好 13．（2023·上海·中考真题）用3%双氧水与二氧化锰制取氧气的装置如图所示，下列说法正确的是 A．加入的双氧水应浸没分液漏斗下端 B．控制双氧水滴加速率，能使反应较平稳进行 C．Ⅱ中气体的收集方法是向下排空气法 D．Ⅱ中收集到的氧气不够纯净 14．（2025·上海杨浦·二模）实验室制取二氧化碳的装置如图。下列说法正确的是 A．在锥形瓶中添加多孔隔板，可控制反应的开始与结束 B．关闭弹簧夹，锥形瓶中固液分离反应停止 C．导管末端接近集气瓶底部，为了尽可能排出瓶内空气 D．集气瓶口放置毛玻璃片，为了防止空气进入集气瓶中 15．（2025·上海·中考真题）有两种炼铜方法： 湿法炼铜： 火法炼铜： （1）为什么古人湿法炼铜没有火法炼铜用的多___________？（古代没有纯铁和纯硫酸铜，生成的铜，杂质多；） （2）若氧气较少，则产生的铜中含较多的___________杂质； （3）高温下，未反应的和反应也可以得到：，则X的化学式为___________。 考向04 气体乾坤——气体制备、收集与性质验证 16．（2025·上海闵行·三模）根据下列实验装置回答问题。 （1）实验室用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳。反应的化学方程式是____________。 （2）实验室用电石与水反应制取乙炔。电石与水的反应比较剧烈，因此要控制滴入水的速度。 I为了得到平稳的乙炔气流，选用的发生装置是_____（填编号），使用_____（填“块状”或“粉末状”）的电石固体。 Ⅱ乙炔气体难溶于水，密度比空气略小。选用的收集装置是_____。 Ⅲ实验结束后，将反应后的物质过滤。在无色滤液中滴入酚酞试液，溶液变红色。该现象能否说明滤液中的溶质是氢氧化钙，请说明理由________________________。 17.（2024·上海杨浦）如图是实验室制取氧气及氧气的化学性质部分实验装置，请回答下列问题。 （1）选用A装置制取氧气的化学反应方程式： 。 （2）选用AF制取三瓶氧气，将下列实验步骤补充完整，并选择正确的实验顺序 (填编号)。 a.在试管中加入药品，连接并固定好装置 b.把导管移出水面 c.点燃酒精灯加热，当 时开始收集 d.熄灭酒精灯 e.用F收集氧气判断收集满的标准是 ，氧气集满后，用毛玻璃片盖住瓶口，移出水面 f.检查装置气密性 g将三个装满水的集气瓶倒放在水槽中 （3）一个集气瓶中能容纳0.01mol氧气，要连续收集三瓶氧气，称取2.45g氯酸钾是否能满足实验需要，请通过计算 ，后说明理由 。 (根据化学方程式列式计算) （4）排水法收集了三瓶氧气，如图是硫、木条、铁丝三种物质在氧气中的燃烧，回答问题： I.1号瓶底放水的作用是 。 II.在空气中点燃木炭后，再将其伸入2号瓶中，对比在空气与氧气中燃烧的剧烈程度不同，其原因是 。 III.如图是进行3号瓶实验时的几种操作，更能提高实验成功率的方式是 (填编号)。 3号瓶中反应的化学方程式 。 4号瓶是铁丝在氧气中燃烧的改进实验，用适量的双氧水和二氧化锰代替原实验中集气瓶里的水，其优点除了使实验更简便以外，还有 。 （5）实验室过氧化氢溶液和二氧化锰混合制氧气发生反应的方程式是： ，为了气流平稳且氧气较干燥，应选择装置组合是 (填字母)。若用G收集氧气，验满时，带火星的木条应放在导管 (填“m”或“n”)端。 （6）某研究小组以过氧化氢溶液为原料，探究制取氧气的适宜催化剂。实验方案如下：在试管中加入20mL5%H2O2溶液，分别取等质量的重铬酸钾(K2Cr2O7)、CuO、Fe2O3三种物质放在锥形瓶中，采用如图实验装置进行实验，并记录锥形瓶内压强随时间变化的曲线图。 I.实验中，除了通过观察H2O2溶液中产生气泡的快慢来判断H2O2分解的快慢，还可通过 来判定H2O2分解的快慢。 II.为了证明CuO是催化剂，除了上述实验，还需要设计实验证明CuO的质量和 不变。 III.根据实验结果，小明认为在实验室用过氧化氢溶液制取氧气实验中，应选择重铬酸钾作为催化剂。你是否同意他的观点，并说明理由 。 18.（2024·上海嘉定）化学实验是学习化学的重要活动。 活动一：研究气体的制取和性质 （1）用装置制A制取O2的化学反应方程式为 ，制取3.2g氧气需要过氧化氢的物质的量为 mol。 （2）装置B和C具有“随开随用，随关随停”的优点，该装置对反应物中固体药品的要求是 ；B和C中处于暂停产生气体状态的是 (选填“B”或“C”)。若选择D装置收集二氧化碳，气体应从 (填“a”或“b”)口进入。 （3）向装置E中的广口瓶中加入适量稀盐酸，关闭活塞振荡，观察到产生大量气泡，碳酸钙粉末全部溶解，气球变大。然后再将足量的氢氧化钠溶液加入广口瓶中，关闭活塞振荡，观察到的现象是 。 活动二：研究金属的活动性和回收金属 小组设计下图1实验来验证铁、铜、银的金属活动性顺序，并在实验后按照下图2所示流程从试管B的溶液中回收铜和银。 （4）试管B中发生的反应方程式为 。 （5）图1中的方案，能否达到实验目的？请说明理由，若不能达到实验目的，请完善实验方案。 （6）分析图2的处理流程：滤液里一定含有的溶质是 ，加入铁粉的质量 (选填“>”、“<”、“=”或“无法确定”)所得滤渣的质量。 19.（2024·上海）如图所示为实验室常用的实验装置： 据此回答下列问题： （1）写出带标号仪器的名称：① 。 （2）加热的条件下，实验室制取并收集较纯净氧气选择的装置组合是 (填序号下同)，文字或符号表达式为 。 （3）若选用过氧化氢与二氧化锰制取氧气，为了控制反应速率，应该将B装置的长颈漏斗换作 。 （4）实验室制取二氧化碳的文字或符号表达式是 ，选择的收集装置是 ，验满的方法是 。 （5）利用数据传感技术可以比较不同形状的碳酸钙和稀盐酸反应的速率。倾斜锥形瓶，使小试管中的稀盐酸流入瓶中与碳酸钙反应，测得瓶中气压随时间变化如图所示，下列选项正确的是 A．该实验要求装置的气密性良好，才能保证数据的准确性 B．对比分析a、b点可知，曲线①表示块状石灰石与稀盐酸反应 C．完全反应后碳酸钙粉末产生的二氧化碳质量更大 D．对比分析c、d点可知，碳酸钙粉末与稀盐酸反应速率更快 （6）阅读材料回答问题。材料： a．氨气是有刺激性气味的无色气体，密度比空气小，易溶于水，其水溶液使酚酞变红。 b．加热熟石灰和氯化铵的固体混合物生成氨气。 回答以下问题： ①制取氨气发生和收集的装置组合是 (从上面的装置中选择)；(从A-E中选择) ②若测定氨气的体积可以选用F装置，植物油的作用是 。 （7）若将集满氨气的集气瓶倒置于滴有酚酞的水槽中(如图G)，则可以观察到的现象有___________(填字母编号)。 A．有大量气泡产生 B．酚酞试液变红 C．水槽内液面上升 D．集气瓶内液面上升 20．（2024·上海）实验室常用的气体制取装置如下，请回答以下问题。 （1）仪器①的名称 （2）选用B装置制取氧气，液体试剂应添加至 （选填“m”或“n”）处，若反应过于剧烈，可以将长颈漏斗改为 （仪器名称）来控制液体的滴加速度，以获得较为比较平稳的气流。 （3）实验室若用高锰酸钾分解制取氧气，发生装置应选 （选填编号），若用C装置收集氧气完成后，测得其纯度明显偏低，可能原因 （写出一条即可）； （4）实验室中，使用块状大理石和稀盐酸来制取二氧化碳，可选用的装置组合是 （在A至E中选择），若用装置F来收集氧气，则应将 （选填“a”或“b”）与发生装置相连。 （5）常温下，一氧化氮难溶于水，密度比空气大；它能与空气里的氧气迅速反应，生成二氧化氮。收集一氧化氮气体，收集装置应选 （选填编号） （6）下图是某班级项目学习小组同学利用塑料瓶、吸管等生活用品设计出的简易供氧器。下列说法正确的是________ A．反应仓的药品可以是氯酸钾和二氧化锰 B．使用前，加湿仓应注满水 C．加湿仓类似于排水集气装置的功能 D．加湿仓利用了氧气不易溶于水的物理性质 考向05 宏微结合——实验现象与化学原理的关联 21．（2025·上海杨浦·二模）项目组同学利用生锈的薄铁片制作金属书签。在制作花纹时，使用硫酸铜溶液刻蚀铁片，铁片表面会出现的颜色是 A．黑色 B．蓝色 C．红色 D．白色 22．（2025·上海崇明·二模）下图是的捕集与转化示意图，有关说法错误的是 A．此流程中FeO可以循环使用 B．反应I中生成的固体均为黑色 C．反应II中生成的和的物质的量之比为 D．铁的氧化物之间转化的条件不同 23．（2025·上海嘉定·一模）我国科学家研发的“液态太阳燃料合成”项目的工艺流程如图所示。说法正确的是 A．该工艺有利于降低大气中含量 B．电解装置中发生了分解反应 C．该工艺合成的甲醇（）属于混合物 D．合成装置里中的氧元素全部转化到了甲醇（）中 公司2 / 18 学科网（北京）股份有限公司 $ 重难13 化学实验探究 内容导航 第一部分 重难考向解读 拆解核心难点，明确备考要点 重难考向 考法解读 考向预测 第二部分 重难要点剖析 精解核心要点，点拨解题技巧 要点梳理 技巧点拨 考向01 探源索本——物质组成与变化规律的探究 考向02 量变求质——定量实验与数据处理 考向03 匠心设计——实验方案的评价与优化 考向04 气体乾坤——气体制备、收集与性质验证 考向05 宏微结合——实验现象与化学原理的关联 第三部分 重难提分必刷 靶向突破难点，精练稳步进阶 重●难●考●向●解●读 重难考向 考法解读/预测 考法预测 考向01 探源索本——物质组成与变化规律的探究 本专题是化学实验探究的综合考查，涵盖物质组成与变化规律的探究、定量实验与数据处理、实验方案的评价与优化、气体制备与性质验证、宏观现象与微观原理的关联等核心内容。物质组成探究通过燃烧法、分解法等确定元素组成；定量实验涉及氧气含量测定、质量守恒验证、产率计算等，考查误差分析和数据处理能力；方案评价要求对实验设计的合理性、对比变量的控制、操作的规范性进行分析；气体制备与验证贯穿始终，考查发生装置选择、收集方法、性质检验及尾气处理；宏微结合则要求从微观视角解释宏观现象，如分子运动、反应实质等。试题通常以真实科研情境或生活问题为背景，层层递进，考查学生科学探究的全过程能力。 预计2026年中考有关“化学实验探究”的题目将以综合实验探究题为核心形式，情境设计更加贴近真实科研过程与生产生活实际。试题可能以“物质成分的探究”为主线，从定性检验到定量测定，从单一验证到对比分析，层层深入；以“反应条件的调控”为载体，考查变量控制、对照实验设计及结论归纳；以“气体制备与性质验证”为框架，将发生、净化、收集、检验、尾气处理等环节融合，考查装置连接和操作顺序；以“微型化、绿色化实验”为背景，考查装置改进、环保意识及创新思维。数字化实验（压强传感器、温度传感器）数据的读取与分析将成为新趋势，要求考生能够从曲线中提取关键信息并与化学原理建立联系。实验方案的评价与优化类题目将更加注重开放性，鼓励多角度思考和创新设计。 考向02 量变求质——定量实验与数据处理 考向03 匠心设计——实验方案的评价与优化 考向04 气体乾坤——气体制备、收集与性质验证 考向05 宏微结合——实验现象与化学原理的关联 重●难●要●点●剖●析 考向01 探源索本——物质组成与变化规律的探究 要点梳理 一、物质组成探究的方法 探究类型 方法 原理 典型应用 元素组成 燃烧法 将物质燃烧，检验生成物 蔗糖组成探究：检验CO₂和H₂O 成分推断 加试剂法 根据特征反应现象推断 变质成分检验、混合物的成分确定 定性分析 沉淀、气体、颜色变化 利用特征反应 离子检验、物质鉴别 二、化学反应规律探究 探究内容 变量控制 实验设计要点 催化剂作用 是否加催化剂 其他条件相同，对比反应速率 温度影响 不同温度 控制浓度、接触面积等相同 浓度影响 不同浓度 控制温度、体积等相同 反应条件 不同条件对比 如通氮气与通氧气的对比 三、物质变化过程的推理 根据质量守恒定律推断反应物或生成物的化学式 根据实验现象推断反应发生的顺序 根据定量数据确定物质组成 【易错提醒】 ❗ 燃烧法探究氧元素：若在氧气中燃烧，生成物中的氧可能来自氧气，故不能证明原物质含氧。 ❗ 忽略干扰因素：检验蔗糖分解产物时，需先通氮气排尽空气，防止空气中CO₂和H₂O干扰。 ❗ 催化剂判断：仅能改变反应速率不够，还需证明反应前后质量和化学性质不变。 技巧点拨 1.燃烧法探究元素组成：将物质在氧气中燃烧，检验生成物（无水硫酸铜变蓝证明有H，澄清石灰水变浑浊证明有C），但若反应在氧气中进行，不能确定是否含氧元素。 2.变质成分探究三步法：①取样溶解；②加入特征试剂检验变质产物；③若需检验原物质，先排除变质产物干扰再检验。 3.控制变量法：探究某一因素的影响时，其他条件必须完全相同。 考向02 量变求质——定量实验与数据处理 要点梳理 一、常见定量实验类型 实验类型 原理 数据处理 误差分析 氧气含量测定 红磷燃烧消耗氧气，水倒吸 进入水的体积/空气体积 装置漏气、红磷不足等导致结果偏小 质量守恒验证 反应前后质量相等 反应前总质量=反应后总质量 有气体生成需密闭 物质含量测定 沉淀法、气体法 根据化学方程式计算 沉淀未洗净、气体未完全吸收 产率计算 实际产量/理论产量×100% 化学方程式计算 操作损失、反应不完全 二、数据处理技巧 差量法：反应前后质量差即为生成气体或沉淀的质量 平均值法：用于混合物组成推断 三、误差分析思路 操作 对结果的影响 原因 装置漏气 偏小 气体逸出或外界空气进入 未冷却至室温 偏小（气体法） 气体体积偏大 沉淀未洗涤干燥 偏大 沉淀质量包含杂质 试剂过量不足 偏大或偏小 反应不完全或引入干扰 【易错提醒】 ❗ 红磷测定氧气含量：不能用木炭、硫代替（生成气体，压强变化小）；不能用铁丝（空气中不燃烧）。 ❗ 未冷却至室温打开止水夹：气体体积膨胀，进入水体积偏小，结果偏小。 ❗ 沉淀未洗涤：表面吸附的滤液导致沉淀质量偏大，计算结果偏大。 技巧点拨 1.气体法测定：必须保证气体被完全吸收，装置气密性良好，冷却至室温后再测量。 2.沉淀法测定：沉淀剂需过量，沉淀需洗涤、干燥至恒重。 3.质量守恒验证：有气体参加或生成的反应必须在密闭容器中进行。 4.产率计算：理论值由化学方程式计算得出，实际值由实验测得。 考向03 匠心设计——实验方案的评价与优化 要点梳理 一、实验方案评价的维度 评价维度 内容 常见问题 科学性 原理是否正确，是否符合化学规律 除杂时消耗原物质，检验时存在干扰 可行性 操作是否简便，条件是否容易达到 反应条件苛刻，试剂不易得 安全性 是否安全，有无污染 有毒气体未处理，易燃易爆 环保性 是否绿色，废弃物是否少 药品用量大，尾气未吸收 经济性 成本是否低 贵重试剂，产率低 二、实验方案改进方向 微型化：减少药品用量，降低污染 一体化：将多步实验整合，便于操作 绿色化：采用无毒试剂，尾气处理 数字化：传感器实时监测，数据更精确 三、对比实验设计 探究单一变量：除变量外，其他条件完全相同 对照实验：设置空白对照或条件对照，排除干扰 平行实验：重复实验，提高数据可靠性 易错提醒 ❗ 对比实验变量不唯一：如探究温度影响时，同时改变浓度，无法得出结论。 ❗ 缺少对照实验：CO₂与NaOH反应探究中，若无水作对照，无法排除CO₂溶于水的干扰。 ❗ 催化剂验证不完整：只证明能加快反应速率，未验证质量和化学性质不变。 技巧点拨 1.方案评价五步法：看原理→看操作→看安全→看环保→看经济。 2.对比实验设计：明确自变量（探究因素）和因变量（观察现象），控制其他变量相同。 3.催化剂探究：需设计三组实验——不加催化剂、加催化剂、验证反应前后催化剂质量是否变化。 4.除杂方案评价：遵循“不增、不减、易分”原则，同时考虑过量试剂的去除。 考向04 气体乾坤——气体制备、收集与性质验证 要点梳理 一、常见气体的制备 气体 药品 反应原理 发生装置 O₂ KMnO₄ 2KMnO₄ K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑ 固固加热型 O₂ H₂O₂、MnO₂ 2H₂O₂ 2H₂O+O₂↑ 固液不加热型 CO₂ CaCO₃、稀HCl CaCO₃+2HCl==CaCl₂+H₂O+CO₂↑ 固液不加热型 H₂ Zn、稀H₂SO₄ Zn+H₂SO₄==ZnSO₄+H₂↑ 固液不加热型 二、气体收集方法 方法 适用条件 优点 缺点 排水法 难溶于水，不与水反应 气体纯净 气体含水蒸气 向上排空气法 密度比空气大，不与空气反应 气体干燥 可能混有空气 向下排空气法 密度比空气小，不与空气反应 气体干燥 可能混有空气 三、装置气密性检查 加热法：手握试管，导管口有气泡；松手后形成水柱 注水法：关闭止水夹，向长颈漏斗中注水，形成稳定液柱 四、多功能瓶的用途 用途 连接方式 说明 向上排空气收集 长进短出 气体密度大于空气 向下排空气收集 短进长出 气体密度小于空气 排水法收集 短进长出 瓶内装满水 气体干燥/除杂 长进短出 气体通过液体试剂 【易错提醒】 ❗ 启普发生器适用条件：块状固体与液体反应，不加热，生成气体难溶于水。 ❗ 长颈漏斗液封：长颈漏斗末端必须插入液面以下，防止气体逸出。 ❗ CO₂验满：燃着木条放在瓶口，不能伸入瓶内。 ❗ 装置气密性检查顺序：先形成密闭体系，再改变压强，最后观察现象。 技巧点拨 1.发生装置选择：先看反应物状态（固固、固液），再看反应条件（是否加热）。 2.收集方法选择：一看溶解性（排水法），二看密度（排空气法方向）。 3.验满方法：氧气用带火星木条放在瓶口，二氧化碳用燃着木条放在瓶口；排水法看气泡从瓶口逸出。 4.尾气处理：有毒气体（CO、NH₃等）需用燃烧、吸收等方法处理。 考向05 宏微结合——实验现象与化学原理的关联 要点梳理 一、宏观现象对应的微观解释 宏观现象 微观解释 分子运动（闻到气味、扩散） 分子在不断运动 热胀冷缩、物质三态变化 分子间间隔随温度改变 化学反应中的质量守恒 原子种类、数目、质量不变 溶液导电 溶液中存在自由移动的离子 燃烧、氧化反应 原子重新组合，电子转移 二、化学反应实质的微观模型 化学变化：分子分裂成原子，原子重新组合成新分子 置换反应：单质原子替换化合物中的原子 复分解反应：离子交换结合 三、实验现象与结论的对应 实验操作 现象 结论 蔗糖加强热 小烧杯内壁有水雾 蔗糖中含氢、氧元素 黑色固体在氧气中燃烧，澄清石灰水变浑浊 黑色固体燃烧，石灰水变浑浊 黑色固体是碳 湿润石蕊花变红，干燥石蕊花不变 湿润花变红 CO₂与水生成碳酸 【易错提醒】 ❗ 分子运动不能直接观察到：闻到气味、扩散等是宏观现象，间接证明分子运动。 ❗ 溶液导电的本质：存在自由移动的离子，不是自由电子。 ❗ 催化剂不改变平衡：只改变反应速率，不改变生成物的量。 ❗ CO₂使石蕊变红：是生成的碳酸使石蕊变红，CO₂本身不能使石蕊变色。 技巧点拨 1.宏微转化三步法：描述宏观现象→寻找微观本质→用化学用语表达。 2.微观模型图分析：先看微粒种类和个数，再判断反应类型和计量关系。 3.质量守恒的微观验证：反应前后原子种类、数目不变，分子种类一定变。 4.燃烧条件的微观解释：氧气浓度增大→单位体积内氧分子增多→碰撞几率增大→反应更剧烈。 重●难●提●分●必●刷 考向01 探源索本——物质组成与变化规律的探究 1．（2025·上海杨浦·三模）气步甲（如图）体内两个腔室中分别储存着含对苯二酚[化学式：]和过氧化氢的液体。当受到威胁时，气步甲收缩肌肉使两种液体进入反应室，在酶的作用下，迅速反应生成苯醌（化学式：，黄色，有毒）、氧气等物质，同时放出大量热，砰然射出，使天敌落荒而逃。 （1）气步甲受到威胁时，体内发生的化学反应有：，其中X的化学式为________。 （2）为探究气步甲喷射毒液的原理，小组设计并进行以下实验（反应装置如图）。 实验步骤 温度变化 现象描述 I倾斜Y形管，使两种溶液充分混合 升高0.5℃ 有极少量气泡产生，溶液缓慢变为浅黄色 Ⅱ将气球中的土豆匀浆加入Y形管，与混合溶液充分接触 升高12.0℃ 立即产生大量气泡，气球迅速膨胀，溶液变为黄色 ①加入土豆匀浆能________（填“加快”或“减慢”）反应的速度，由此能否判断土豆匀浆是该反应的催化剂，并说明理由：________。 ②气步甲体内两个腔室中的过氧化氢和对苯二酚的浓度都可达。若采用此浓度的溶液进行该实验，请分析说明可能导致的安全隐患：________。 ③该小组在进行此实验时，应使用的安全防护设施？________（写出一种） 【答案】（1） （2） 加快 不能，是因为还没有验证土豆匀浆在反应前后的质量与化学性质是否发生改变 由于反应物浓度大，导致反应迅速产生大量气体，同时放出大量热，装置内气压瞬间变大，导致仪器受损、气球爆裂或橡皮塞弹出，有毒液体随之喷射，危害人身安全 护目镜、实验服、防毒面具、实验手套 【解析】（1）根据质量守恒定律，化学反应前后原子种类及数目不变，根据化学方程式，反应前有6个碳原子、12个氢原子和8个氧原子，反应后有6个碳原子、4个氢原子、4个氧原子和4个X分子，则4个X分子中含有8个氢原子和4个氧原子，则1个X分子中含有2个氢原子和1个氧原子，故X的化学式为； （2）①对比实验I、Ⅱ，说明加入土豆匀浆能加快反应的速度；由此不能判断土豆匀浆是该反应的催化剂，是因为还没有验证土豆匀浆在反应前后的质量与化学性质是否发生改变； ②气步甲体内两个腔室中的过氧化氢和对苯二酚的浓度都可达，若采用此浓度的溶液进行该实验，可能导致的安全隐患是：由于反应物浓度大，导致反应迅速产生大量气体，同时放出大量热，装置内气压瞬间变大，导致仪器受损、气球爆裂或橡皮塞弹出，有毒液体随之喷射，危害人身安全； ③该小组在进行此实验时，应使用的安全防护设施有：护目镜、实验服、防毒面具、实验手套等。 2．（2025·上海静安·二模）一包白色固体混合物，可能由氯化钠、碳酸钠、硫酸钠、氯化钡中的一种或几种混合而成，为确定其组成进行如图所示实验。 有关分析错误的是 A．原白色固体中一定含有碳酸钠、氯化钡、氯化钠 B．无色滤液中一定含有氯化钠 C．白色沉淀丙是氯化银 D．沉淀甲的质量大于沉淀丙的质量 【答案】AD 【解析】A、结合分析可知，原白色固体中一定含有碳酸钠、氯化钡，可能含有氯化钠，故A符合题意； B、结合分析可知，氯化钡和碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，则无色滤液中一定含有氯化钠，故B不符合题意； C、结合分析可知，无色滤液中含有氯离子，加入足量AgNO3和HNO3后，氯离子与银离子反应生成不溶于硝酸的氯化银白色沉淀，则白色沉淀丙是氯化银，故C不符合题意； D、由化学方程式、可知，，沉淀甲碳酸钡和沉淀丙氯化银的质量比为，所以沉淀甲的质量小于沉淀丙的质量，故D符合题意。 故选AD。 3．（2025·上海宝山·模拟预测）蔗糖是生活中常见的一种物质，某兴趣小组对“蔗糖的组成”进行了探究。 【作出猜想】小组同学认为绿色植物通过光合作用将二氧化碳和水转化成葡萄糖和氧气，葡萄糖进一步转化为蔗糖，故蔗糖中一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素。 【实验验证】 方案一：小明将蔗糖在氧气中燃烧，检验到生成物中有水和二氧化碳，得出结论“蔗糖是由碳、氢、氧三种元素组成的”。 （1）小刚认为该方案不合理，只能说明蔗糖中一定含有碳、氢元素，不能确定是否含有氧元素，这是根据___________。 方案二：小刚用如图所示装置进行实验。实验开始先通入一会儿氮气，然后关闭弹簧夹，点燃酒精灯给蔗糖加强热。 （2）观察到___________出现，说明蔗糖中含有氢元素和氧元素。 （3）观察到硬质玻璃管中残留有黑色固体。他猜测该黑色固体是单质碳，并继续利用如图所示装置，另选试剂进行了验证单质碳的实验。实验过程和现象如下： 实验过程 实验现象 小烧杯中加入澄清石灰水，向硬质玻璃管中通入氧气，点燃酒精灯 ①硬质玻璃管中的黑色固体剧烈燃烧，发出白光； ②___________。 写出上述实验过程中反应的化学方程式：___________。 【实验结论】蔗糖是由碳、氢、氧三种元素组成的。 【物质归类】 （4）蔗糖___________（选填“是”或“不是”）人类每天所需的营养物质。 【反思总结】 （5）用“燃烧法”验证某可燃物质是否含有碳、氢元素的思维模型如图所示(燃烧过程中氧气充足)，请你将图补充完整①___________；②___________。 注意：此方法不能验证可燃物质中含有氧元素。 【答案】（1）质量守恒定律 （2）小烧杯内壁有水雾出现 （3） 澄清石灰水变浑浊 、 （4）是 （5） 澄清石灰水 水/H2O 【解析】（1）蔗糖在氧气中燃烧生成二氧化碳和水，根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，生成物中含C、H、O三种元素，反应物氧气中只含有氧元素，则蔗糖中一定含C、H元素，可能含氧元素，故填：质量守恒定律； （2）该实验中观察到小烧杯内壁有水雾出现，说明蔗糖分解生成了水，水由H、O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，则蔗糖中一定含有氢元素和氧元素，故填：小烧杯内壁有水雾出现； （3）碳在氧气中燃烧生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，故观察到：硬质玻璃管中的黑色固体剧烈燃烧，发出白光，澄清石灰水变浑浊；碳燃烧生成二氧化碳，反应的化学方程式为：，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，反应的化学方程式为：； （4）糖类是人类从食物中摄取的主要营养成分之一，蔗糖属于糖类，在人体中可以被代谢为葡萄糖，从而为人体提供能量，故填：是； （5）①二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，故利用澄清石灰水检验二氧化碳； ②根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，则含氢元素的物质燃烧生成水； 故填：澄清石灰水；水或H2O。 4．（2023·上海·中考真题）氢能的开发利用是当前研究的热点。 （1）实验室用锌和稀硫酸反应制氢气。该反应的化学方程式为______________________；可选用启普发生器作为发生装置，是因为该反应在常温下进行、反应物为__________，且生成的气体难溶于水。 （2）电解水制氢气需消耗电能。煤炭、风能均可发电，其中属于绿色能源的是__________。光催化分解水也可制氢气，反应如图所示，写出该反应的化学方程式_____________________。 （3）镁基材料固态储氢具有储量大、安全等优点。 储氢时，Mg与在一定条件下反应生成（氢化镁）固体：放氢时，受热分解放出。已知1m镁基材料储存的在常温常压下体积可达，储氢时发生的变化于__________（选填“物理变化”或“化学变化”），请解释镁基材料储氢量大的原因____________________________。 【答案】（1） 块状固体和液体 （2） 风能 （3） 化学变化 氢气转化为固体，等质量条件下，气体体积缩小1000多倍 【解析】（1）锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，故反应的化学方程式写为：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑； 启普发生器属于固液常温发生装置，选择该装置作为发生装置的反应，其中的反应物是块状固体和液体，故填块状固体和液体。 （2）煤炭是一种化石燃料，不属于绿色能源，风能是一种绿色能源，故填风能； 水在光照和催化剂的作用下反应生成氢气和氧气，故反应的化学方程式写为：2H2O2H2↑+O2↑。 （3）储氢时，镁和氢气反应生成氢化镁，有新物质生成，属于化学变化，故填化学变化； 由题文可知，镁基材料储氢量大的原因是氢气与镁反应生成氢化镁固体，氢气转化为固体，等质量条件下，气体体积缩小1000多倍，故填氢气转化为固体，等质量条件下，气体体积缩小1000多倍。 5．（2024·重庆·中考真题）下列除杂(括号中的物质为杂质)所用试剂及方法正确的是 序号 实验对象 试剂及方法 A CuO粉末(碳粉) 加入足量的稀硫酸，过滤 B CO2(CO) 气体通过足量的木炭，加热 C NaOH溶液(Na2CO3) 加入适量Ba(OH)2溶液，过滤 D NaCl溶液(CuSO4) 加入适量NaOH溶液，过滤 【答案】C 【解析】A、CuO能与足量的稀硫酸反应生成硫酸铜和水，碳粉不与稀硫酸反应，再过滤，杂质没有除去，反而把原物质除去，不符合除杂原则，故选项所采取的方法错误； B、在加热的条件下二氧化碳和木炭反应生成一氧化碳，杂质没有除去，反而把原物质除去，不符合除杂原则，故选项所采取的方法错误； C、Na2CO3能与适量的Ba（OH）2溶液反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则，故选项所采取的方法正确； D、CuSO4能与适量的NaOH溶液反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，能除去杂质但引入了新的杂质硫酸钠，不符合除杂原则，故选项所采取的方法错误。 故选C。 考向02 量变求质——定量实验与数据处理 6．（2025·上海普陀·二模）将一种盐M(不含结晶水)的溶液，通过“操作I”得到固体M，过程如下图。下列说法正确的是 A．“操作I”可以是降温 B．“操作I”可以是蒸发 C．甲一定是M的不饱和溶液 D．甲与乙中的溶液质量分数一定不相同 【答案】B 【解析】A、由图可知，烧杯中液面下降，则“操作Ⅰ”不是降温，错误； B、由图可知，烧杯中液面下降，“操作Ⅰ”可以是蒸发，正确； C、甲不一定是M的不饱和溶液，也可能是恰好饱和的溶液，错误； D、甲与乙中的溶液质量分数可能相同，若甲是M的饱和溶液，“操作Ⅰ”是恒温蒸发，乙是该温度下的饱和溶液，则甲与乙中的溶液质量分数相同，错误。 故选B。 7．（2025·上海嘉定·二模）实验室某NaCl样品10克，可能含有CaCl2、Na2SO4中的一种或两种，现欲检验和分离提纯NaCl样品，实验过程如下： （1）检验 步骤 现象 结论 ①取样加水，然后加入氯化钡溶液 固体全部溶解，_____ NaCl固体中只含有CaCl2 ②______ _____ （2）分离 ①步骤2中的实验方法和操作是______。 ②步骤3加入过量稀盐酸的目的是_____。 ③步骤4用蒸馏水洗涤是为了______。 ④称量洗涤并烘干后的白色沉淀C为2克，能否得出氯化钠在样品中的质量分数?请具体说明______。 【答案】（1） 无白色沉淀产生 重新取样加水，然后加入适量的碳酸钠溶液 有白色沉淀生成 （2） 加入过量碳酸钠溶液，充分反应后过滤 除去滤液B中过量的碳酸钠 除去滤渣表面附着的滤液 能，因为根据沉淀的质量，通过化学方程式，可以计算出氯化钙的质量，然后根据固体的总质量-氯化钙的质量=固体中氯化钠的质量，进而可得出氯化钠在样品中的质量分数（或设样品中CaCl2的质量为x，，，解得x=2.22g 则样品中氯化钠的质量为10g-2.22g=7.78g；氯化钠在样品中的质量分数为，所以可以得出氯化钠在样品中的质量分数为77.8%） 【解析】（1）根据实验结论氯化钠固体中只含有氯化钙； ①硫酸钠和氯化钡反应会生成白色沉淀硫酸钡，由于样品中没有Na2SO4，氯化钠固体易溶于水，则取样加水，然后加入氯化钡溶液，可观察到固体全部溶解，无白色沉淀产生； ②重新取样加水，然后加入适量的碳酸钠溶液，碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，观察到有白色沉淀生成，说明氯化钠固体中只含有氯化钠； （2）①由（1）可知，固体为氯化钠和氯化钙的混合物；根据流程，步骤2中的实验方法和操作是加入过量碳酸钠溶液，充分反应后过滤，加入过量碳酸钠溶液的目的是将样品中的氯化钙完全转化为碳酸钙沉淀，然后通过过滤将碳酸钙沉淀与溶液分离； ②得到的滤液B中含有氯化钠和过量的碳酸钠，碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，则步骤3加入过量稀盐酸的目的是除去滤液B中过量的碳酸钠； ③用蒸馏水洗涤白色沉淀C是为了除去沉淀表面附着的滤液（主要是滤液B中的氯化钠、碳酸钠等杂质），避免杂质对后续的分析产生影响； ④设样品中CaCl2的质量为x， ，解得x=2.22g 则样品中氯化钠的质量为10g-2.22g=7.78g； 氯化钠在样品中的质量分数为，所以可以得出氯化钠在样品中的质量分数为77.8%。 8．（2025·上海黄浦·二模）实验是化学研究的重要方法。 （1）验证胆矾性质，胆矾属于_______(选填“混合物”或“纯净物”)。将胆矾置于下图所示的试管底部加热，固体由蓝色变为_______色。 （2）按下图所示方法检查装置气密性，片刻后烧杯中的导管口有气泡冒出。你认为该现象是否足以得出装置气密性良好的结论？_______ （3）按下图所示，(装置气密性良好)制取氧气。写出试管中反应的化学方程式_______。图中气体收集方法，是利用氧气的某种物理性质。该性质是氧气_______。 实验中有关数据： ①称取氯酸钾和二氧化锰共ag。 ②反应前后中有氯酸钾和二氧化锰的试管的总质量bg。 ③是反应结束待试管冷却，试管及内装药品的总质量cg。 ④生成的氧气为dmL。（氧气的密度为xg/mL）。 请推测理论上xd=_______（用相关字母表示）。 【答案】（1） 纯净物 白 （2）否 （3） 不易溶于水 b-c 【解析】（1）胆矾是由一种物质组成的物质，属于纯净物； 将胆矾置于图1所示的试管底部加热，胆矾（蓝色固体）会失去结晶水生成硫酸铜（白色固体），则可观察到固体由蓝色变为白色； （2）按图2所示方法检查装置气密性，双手紧握试管外壁，片刻后烧杯中的导管口有气泡冒出。该现象不足以得出装置气密性良好的结论，还需要进行松开手后，导管内形成一段水柱，才能进一步确认装置的气密性，产生气泡可能是装置内的气体受热膨胀逸出，而不能确定装置气密性良好； （3）试管中发生的反应是氯酸钾在二氧化锰作催化剂并加热的条件下生成氯化钾和氧气，反应的化学方程式为； 图中气体收集方法是排水法，用排水法收集氧气是利用了氧气不易溶于水的物理性质； ①称取氯酸钾和二氧化锰共ag。②反应前装有氯酸钾和二氧化锰的试管的总质量bg。③反应结束待试管冷却，试管及内装试剂的总质量cg。④生成的氧气为dmL（氧气的密度为xg/mL）；根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变，则减小的质量即为生成氧气的质量，所以理论上xd=b-c。 9．（2025·上海普陀·二模）实验室测定某双氧水的质量分数，利用二氧化锰使双氧水分解，为测定生成的氧气体积，以下最合适的实验装置(瓶中都装满水)是 A． B． C． D． 【答案】D 【解析】A、该装置中氧气不能将瓶中的水顺利排出，错误； B、氧气的密度小于水，该装置中排出的是氧气，不能将瓶中的水顺利排出，错误； C、该装置中部分氧气留存在导气管，不能有效地排出水，导致测定结果偏小，错误； D、氧气的密度小于水，该装置中氧气进入集气瓶中时，水排入量筒，排入量筒中水的体积即为集气瓶中收集的氧气体积，正确。 故选D。 10．（2017·上海杨浦·二模）用下图常用实验装置制取常见的气体，并进行相应性质实验。 实验一：实验室中可用KClO3在MnO2催化下受热分解制取氧气，完全反应后对混合物进行分离回收并进行相关性质实验，实验操作如图所示（MnO2难溶于水）。 （1）写出图A中发生反应的化学方程式 _____________________________ 。图B操作的名称是 ___________ ，图C操作中的一处明显错误是 ___________________________________ ，图D操作中，当看到 _________________________ 时停止加热。 （2）取C中滤液分别进行如图E、F所示实验，E处透过蓝色钴玻璃观察火焰呈 _______ 色，F中滴加硝酸银和稀硝酸产生的实验现象是 ___________________ 。 实验二： （1）若用图1装置制取二氧化碳气体，为了便于控制反应随时发生和停止，多孔隔板合适的 位置是 ________ 处（选填“a”、“b”或“c”)，不适宜用作多孔隔板的材料是 _________ 。 A．铁 B．塑料 C．铜片 D．石墨 （2）用图1装置制取并收集两试管CO2气体，分别倒扣入图2盛有等体积NaOH溶液和水的 烧杯中，该组对比实验产生的现象说明 _______________________________ 。 （3）为了进一步探究CO2与NaOH溶液是否发生反应，取图2甲烧杯实验后的溶液于图3（A~D）四支试管中，分别滴入四种不同类别的试剂，B中加入的是 _________ 。四种方案中不合理的是 ______________ ，理由是 ____________________________ 。 【答案】 2KClO32KCl+3O2↑ 溶解 漏斗末端没有紧靠烧杯内壁 有大量固体析出 紫 白色沉淀 a A CO2能与NaOH发生的反应 足量稀HCl/稀HNO3/稀H2SO4 A NaOH、Na2CO3溶液均显碱性 【解析】本题主要考查实验室制取气体的方法及性质。由题知A中是用氯酸钾反应制氧气，所以化学方程式为：2KClO3 2KCl+3O2↑，B图为溶解，C图为过滤，要点 “一贴二低三靠”所以错误之处：漏斗末端没有紧靠烧杯内壁，D图为蒸发，当出现大量固体时就要停止。 2、C处中溶质为氯化钾，所以E处放在火焰中为钾的颜色反应为紫色。滴加到F处，氯化钾能与硝酸银反应生成氯化银沉淀，所以填：白色沉淀。 图1装置为了便于控制反应随时发生和停止，隔板的位置不能离液面太高，所以选：a,制二氧化碳用的是盐酸，所以材料不能与盐酸反应，选：A 将装有二氧化碳的试管倒扣入盛有等体积NaOH溶液和水的  ，在氢氧化钠中液面上升的高，说明能与氢氧化钠反应。 （3）二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠，碳酸钠属于盐，盐能与金属、酸、碱、盐反应，石灰水属于碱，氯化钙属于盐，所以X是酸。酚酞滴入变为红色，说明有碱性物质，但里在面的氢氧化钠与碳酸钠都是碱性的，所以A不合理。 考向03 匠心设计——实验方案的评价与优化 11．（2025·上海长宁·二模）实验室可用硫酸铜晶体制取无水硫酸铜粉末，实验装置如图所示，以下说法正确的是 A．硫酸铜晶体和无水硫酸铜都是结晶水合物 B．实验过程中，蓝色晶体会逐渐变为白色粉末 C．在加热过程中，应用玻璃棒不断搅拌固体，避免固体飞溅 D．待蒸发皿在空气中冷却至室温后，再将无水硫酸铜转移至广口瓶 【答案】BC 【解析】A、硫酸铜晶体（CuSO4·5H2O）是结晶水合物，而无水硫酸铜（CuSO4）不含结晶水，不是结晶水合物，该选项错误； B、硫酸铜晶体（CuSO4·5H2O）为蓝色，加热失去结晶水后变为无水硫酸铜（CuSO4），无水硫酸铜是白色粉末，所以实验过程中蓝色晶体会逐渐变为白色粉末，该选项正确； C、在加热硫酸铜晶体时，使用玻璃棒搅拌是为了使固体受热均匀，避免固体飞溅，该选项正确； D、无水硫酸铜易吸收空气中的水分，为防止其吸水，应在干燥器中冷却后，再转移至广口瓶，而不是在空气中冷却，该选项错误。 故选BC。 12．（2025·上海闵行·二模）有些实验可以用下图装置来实现，下列说法正确的是 A．用这套装置可以探究一氧化碳还原氧化铜 B．用这套装置可以制备并收集氢气 C．用这套装置可以制备并收集二氧化碳 D．若集气瓶中放入一半水，双手握住试管，看到集气瓶水中产生气泡，说明这套装置的气密性良好 【答案】CD 【解析】A、一氧化碳还原氧化铜需要加热，这套装置不可以探究一氧化碳还原氧化铜，故选项说法错误； B、实验室常用锌和稀硫酸制取氢气时，氢气的密度比空气小，常用向下排空气法收集，故选项说法错误； C、实验室常用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，二氧化碳的密度比空气大，这套装置可以制备并收集二氧化碳，故选项说法正确； D、双手握住试管加热其中空气，气体膨胀从导管进入集气瓶水中产生气泡，说明装置气密性良好，故选项说法正确。 故选：CD。 13．（2023·上海·中考真题）用3%双氧水与二氧化锰制取氧气的装置如图所示，下列说法正确的是 A．加入的双氧水应浸没分液漏斗下端 B．控制双氧水滴加速率，能使反应较平稳进行 C．Ⅱ中气体的收集方法是向下排空气法 D．Ⅱ中收集到的氧气不够纯净 【答案】BD 【解析】A、分液漏斗有活塞，加入的双氧水可以不用浸没分液漏斗下端，故选项说法错误； B、反应过程中应通过控制分液漏斗活塞，控制双氧水水滴加速率，从而控制反应速率，能使反应较平稳进行，故选项说法正确； C、氧气的密度比空气大，应选用向上排空气法，故选项说法错误； D、用向上排空气法收集到的氧气中容易混有空气，不够纯净，故选项说法正确。 故选：BD。 14．（2025·上海杨浦·二模）实验室制取二氧化碳的装置如图。下列说法正确的是 A．在锥形瓶中添加多孔隔板，可控制反应的开始与结束 B．关闭弹簧夹，锥形瓶中固液分离反应停止 C．导管末端接近集气瓶底部，为了尽可能排出瓶内空气 D．集气瓶口放置毛玻璃片，为了防止空气进入集气瓶中 【答案】C 【解析】A、在一般的实验室制取二氧化碳装置中，锥形瓶的瓶口太小，不方便放置多孔隔板，且锥形瓶无法实现固液完全分离，不能有效控制反应的开始与结束，故选项说法不正确； B、关闭弹簧夹后，由于装置使用的是锥形瓶，无法使液体完全压回长颈漏斗与固体分离，反应不会停止，故选项说法不正确； C、因为二氧化碳密度比空气大，采用向上排空气法收集时，将导管末端接近集气瓶底部，能让二氧化碳更好地积聚在瓶底，把空气从瓶口挤出，达到尽可能排出瓶内空气的目的，故选项说法正确； D、集气瓶口放置毛玻璃片，主要目的是防止二氧化碳逸出，而不是防止空气进入，故选项说法不正确。 故选C。 15．（2025·上海·中考真题）有两种炼铜方法： 湿法炼铜： 火法炼铜： （1）为什么古人湿法炼铜没有火法炼铜用的多___________？（古代没有纯铁和纯硫酸铜，生成的铜，杂质多；） （2）若氧气较少，则产生的铜中含较多的___________杂质； （3）高温下，未反应的和反应也可以得到：，则X的化学式为___________。 【答案】（1）火法炼铜成本低；古人的湿法炼铜工艺不完善；湿法炼铜用原料纯铁和难以制备(合理即可) （2）Cu2S （3）SO2 【解析】（1）古人湿法炼铜没有火法炼铜用的多，因为火法炼铜成本低；古人的湿法炼铜工艺不完善；湿法炼铜用原料纯铁和难以制备。 （2）若氧气较少，有较多的Cu2S未转化，则产生的铜中含较多的Cu2S杂质； （3）反应前有6Cu、2O、S，反应后（X除外）有 6Cu，根据化学反应前后各种原子个数相等，，则X的化学式为SO2。 考向04 气体乾坤——气体制备、收集与性质验证 16．（2025·上海闵行·三模）根据下列实验装置回答问题。 （1）实验室用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳。反应的化学方程式是____________。 （2）实验室用电石与水反应制取乙炔。电石与水的反应比较剧烈，因此要控制滴入水的速度。 I为了得到平稳的乙炔气流，选用的发生装置是_____（填编号），使用_____（填“块状”或“粉末状”）的电石固体。 Ⅱ乙炔气体难溶于水，密度比空气略小。选用的收集装置是_____。 Ⅲ实验结束后，将反应后的物质过滤。在无色滤液中滴入酚酞试液，溶液变红色。该现象能否说明滤液中的溶质是氢氧化钙，请说明理由________________________。 【答案】（1） （2） B 块状 C/E 能说明滤液中的溶质是氢氧化钙，依据质量守恒定律，反应后的溶液显碱性，可说明生成了氢氧化钙。 【解析】（1）实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，大理石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水、二氧化碳，反应的化学方程式为：； （2）I、为了得到平稳的乙炔气流，选用的发生装置是B，B装置中用分液漏斗加入液体，分液漏斗可以控制加入液体的速率，从而控制反应速率；电石与水的反应比较剧烈，所以选用块状的电石固体； Ⅱ、乙炔气体难溶于水，密度比空气略小，可用排水法或向下排空气法收集，故选择C或E收集； Ⅲ、在无色滤液中滴入酚酞试液，溶液变红色，说明溶液显碱性，依据质量守恒定律，反应前后元素的种类不变，反应物为与H2O，反应后生成的乙炔中含有C、H元素，则推断生成了氢氧化钙。 17.（2024·上海杨浦）如图是实验室制取氧气及氧气的化学性质部分实验装置，请回答下列问题。 （1）选用A装置制取氧气的化学反应方程式： 。 （2）选用AF制取三瓶氧气，将下列实验步骤补充完整，并选择正确的实验顺序 (填编号)。 a.在试管中加入药品，连接并固定好装置 b.把导管移出水面 c.点燃酒精灯加热，当 时开始收集 d.熄灭酒精灯 e.用F收集氧气判断收集满的标准是 ，氧气集满后，用毛玻璃片盖住瓶口，移出水面 f.检查装置气密性 g将三个装满水的集气瓶倒放在水槽中 （3）一个集气瓶中能容纳0.01mol氧气，要连续收集三瓶氧气，称取2.45g氯酸钾是否能满足实验需要，请通过计算 ，后说明理由 。 (根据化学方程式列式计算) （4）排水法收集了三瓶氧气，如图是硫、木条、铁丝三种物质在氧气中的燃烧，回答问题： I.1号瓶底放水的作用是 。 II.在空气中点燃木炭后，再将其伸入2号瓶中，对比在空气与氧气中燃烧的剧烈程度不同，其原因是 。 III.如图是进行3号瓶实验时的几种操作，更能提高实验成功率的方式是 (填编号)。 3号瓶中反应的化学方程式 。 4号瓶是铁丝在氧气中燃烧的改进实验，用适量的双氧水和二氧化锰代替原实验中集气瓶里的水，其优点除了使实验更简便以外，还有 。 （5）实验室过氧化氢溶液和二氧化锰混合制氧气发生反应的方程式是： ，为了气流平稳且氧气较干燥，应选择装置组合是 (填字母)。若用G收集氧气，验满时，带火星的木条应放在导管 (填“m”或“n”)端。 （6）某研究小组以过氧化氢溶液为原料，探究制取氧气的适宜催化剂。实验方案如下：在试管中加入20mL5%H2O2溶液，分别取等质量的重铬酸钾(K2Cr2O7)、CuO、Fe2O3三种物质放在锥形瓶中，采用如图实验装置进行实验，并记录锥形瓶内压强随时间变化的曲线图。 I.实验中，除了通过观察H2O2溶液中产生气泡的快慢来判断H2O2分解的快慢，还可通过 来判定H2O2分解的快慢。 II.为了证明CuO是催化剂，除了上述实验，还需要设计实验证明CuO的质量和 不变。 III.根据实验结果，小明认为在实验室用过氧化氢溶液制取氧气实验中，应选择重铬酸钾作为催化剂。你是否同意他的观点，并说明理由 。 【答案】（1） （2） fagcebd 导管口出现均匀、连续的气泡 集气瓶口出现大气泡 （3） 一个集气瓶中能容纳0.01mol氧气，要连续收集三瓶氧气，即收集0.03mol氧气。设：制取0.03mol氧气需氯酸钾的物质的量至少为。则，=0.02mol。则需氯酸钾的质量=0.02mol×=2.45g。 称取2.45g氯酸钾是不能满足实验需要。通过计算可知，2.45g氯酸钾正好产生0.03mol氧气，由于收集氧气之前要排空气、换集气瓶等原因，氧气会有损失，因此所需氯酸钾质量要大于2.45g。 （4） 吸收二氧化硫，防止污染空气 氧气浓度不同 c 双氧水分解可以提供充足的氧气，让铁丝燃烧更持久 （5） CD n （6） 相同时间内压强的变化大小 化学性质 不同意，重铬酸钾作催化剂，反应速率太快，不利于氧气的收集 【解析】（1）由于A装置的试管口没有放一团棉花，所以选用A装置制取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加热条件下反应生成氯化钾和氧气，化学方程式为。故填：。 （2）按照实验室制取氧气，查、装、定、点、收离、熄的顺序，可得正确的实验顺序为fagcebd；为使收集的气体较纯，当导管口出现均匀、连续的气泡时开始收集气体；用排水法收集氧气判断收集满的标准是集气瓶口出现大气泡。故填：fagcebd；导管口出现均匀、连续的气泡；集气瓶口出现大气泡。 （3）详见答案。 （4）I.由于硫在氧气中燃烧生成的二氧化硫有毒，污染空气，所以1号瓶底放水的作用是吸收二氧化硫，防止污染空气； II.由于空气与氧气中氧气浓度不同，所以木炭在空气与氧气中燃烧的剧烈程度不同； III.a.用该方式实验，火柴即将燃烬时，伸入瓶中，仍有未燃烧的火柴梗，实验过程中消耗氧气，不能提高实验成功率。a.不符合题意； b.用该方式实验，火柴即将燃烬时，伸入瓶中，仍有未燃烧的火柴梗，实验过程中消耗氧气，不能提高实验成功率。b.不符合题意； c.用该方式实验，火柴即将燃烬时，火柴梗几乎完全燃烧，火柴梗完全燃烧产生的热量提高铁丝的温度，更能提高实验成功率。c.符合题意。 综上所述：选择c。 铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，化学方程式； 由于双氧水即过氧化氢分解可以提供充足的氧气，让铁丝燃烧更持久，所以4号瓶用适量的双氧水和二氧化锰代替原实验中集气瓶里的水。 故填：吸收二氧化硫，防止污染空气；氧气浓度不同；c；；双氧水分解可以提供充足的氧气，让铁丝燃烧更持久。 （5）氧化氢溶液在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气，化学方程式；分液漏斗可以控制反应速率，C装置可得到平稳气流，为了得到干燥的氧气用向上排空气法收集，所以为了气流平稳且氧气较干燥，应选择装置组合是CD；由于氧气密度比空气大，所以若用G收集氧气，氧气从m端通入，验满时，带火星的木条应放在导管n端。故填：；CD；n。 （6）I.据图像可知，可通过相同时间内压强的变化大小来判定H2O2分解的快慢。相同时间内，压强的变化越大，说明反应越快。 II.根据催化剂定义可知，需要设计实验证明CuO的质量和化学性质不变。 III.据图像可知，重铬酸钾作催化剂，反应速率太快，不利于氧气的收集。 故填：相同时间内压强的变化大小；化学性质；不同意，重铬酸钾作催化剂，反应速率太快，不利于氧气的收集。 18.（2024·上海嘉定）化学实验是学习化学的重要活动。 活动一：研究气体的制取和性质 （1）用装置制A制取O2的化学反应方程式为 ，制取3.2g氧气需要过氧化氢的物质的量为 mol。 （2）装置B和C具有“随开随用，随关随停”的优点，该装置对反应物中固体药品的要求是 ；B和C中处于暂停产生气体状态的是 (选填“B”或“C”)。若选择D装置收集二氧化碳，气体应从 (填“a”或“b”)口进入。 （3）向装置E中的广口瓶中加入适量稀盐酸，关闭活塞振荡，观察到产生大量气泡，碳酸钙粉末全部溶解，气球变大。然后再将足量的氢氧化钠溶液加入广口瓶中，关闭活塞振荡，观察到的现象是 。 活动二：研究金属的活动性和回收金属 小组设计下图1实验来验证铁、铜、银的金属活动性顺序，并在实验后按照下图2所示流程从试管B的溶液中回收铜和银。 （4）试管B中发生的反应方程式为 。 （5）图1中的方案，能否达到实验目的？请说明理由，若不能达到实验目的，请完善实验方案。 （6）分析图2的处理流程：滤液里一定含有的溶质是 ，加入铁粉的质量 (选填“>”、“<”、“=”或“无法确定”)所得滤渣的质量。 【答案】（1） 0.2 （2） 块状（或粒状）固体 B a （3）气体变小，产生白色沉淀 （4） （5）不能达到实验目的，试管A可得出在金属活动性顺序里，铁排在氢前，试管B可得出铜比银活泼，无法得出铁和铜的金属活动性顺序，补充实验方案：取少量稀盐酸于试管中，插入铜丝 （6） 硝酸亚铁/Fe(NO3)2 ＜ 【解析】（1）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，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：； 3.2g氧气的物质的量为：3.2g÷32g/mol=0.1mol 解：设需要过氧化氢的物质的量为x     x=0.2mol 答：制取3.2g氧气需要过氧化氢的物质的量为0.2mol； （2）装置B和C为启普发生器，具有“随开随用，随关随停”的优点，该装置对反应物中固体药品的要求是块状（或粒状）固体，这样固体才能置于启普发生器的中间容器中，才能实现固液分离； 由图可知，B装置中实现了固液分离，可以暂停产生气体； 若选择D装置收集二氧化碳，二氧化碳的密度比空气大，气体应从a口进入； （3）向装置E中的广口瓶中加入适量稀盐酸，关闭活塞振荡，碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，故观察到产生大量气泡，碳酸钙粉末全部溶解，气球变大。然后再将足量的氢氧化钠溶液加入广口瓶中，关闭活塞振荡，二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，二氧化碳被消耗，气体减少，压强减小，氯化钙和反应生成的碳酸钠反应生成碳酸钙和氯化钠，故现象是：产生白色沉淀、气体变小； （4）试管B中发生的反应为铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银，该反应的化学方程式为：； （5）试管A中铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，产生气泡，说明在金属活动性顺序里，铁排在氢前，试管B中，铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银，有银白色固体析出，说明铜比银活泼，无法得出铁、铜的金属活动性顺序，故图1中的方案不能达到实验目的，要想探究铁和铜的金属活动性顺序，可补充实验，取少量稀盐酸于试管中，插入铜丝，无明显现象，说明在金属活动性顺序里，铜排在氢后，可得出铁比铜活泼； （6）金属活动性：铁＞铜＞银，向硝酸银和硝酸铜的溶液中加入铁粉，铁先与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，待硝酸银完全反应后，铁与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜，向滤渣中加入稀盐酸，无明显现象，说明铁已经完全反应，铁一定与硝酸银反应生成了硝酸亚铁，故滤液里一定含有的溶质是：硝酸亚铁； 铁与硝酸银反应：，56份质量的铁置换出216份质量的银，固体质量增加，铁与硝酸铜反应：，56份质量的铁置换出64份质量的铜，固体质量增加，故加入铁粉的质量＜所得滤渣的质量。 19.（2024·上海）如图所示为实验室常用的实验装置： 据此回答下列问题： （1）写出带标号仪器的名称：① 。 （2）加热的条件下，实验室制取并收集较纯净氧气选择的装置组合是 (填序号下同)，文字或符号表达式为 。 （3）若选用过氧化氢与二氧化锰制取氧气，为了控制反应速率，应该将B装置的长颈漏斗换作 。 （4）实验室制取二氧化碳的文字或符号表达式是 ，选择的收集装置是 ，验满的方法是 。 （5）利用数据传感技术可以比较不同形状的碳酸钙和稀盐酸反应的速率。倾斜锥形瓶，使小试管中的稀盐酸流入瓶中与碳酸钙反应，测得瓶中气压随时间变化如图所示，下列选项正确的是 A．该实验要求装置的气密性良好，才能保证数据的准确性 B．对比分析a、b点可知，曲线①表示块状石灰石与稀盐酸反应 C．完全反应后碳酸钙粉末产生的二氧化碳质量更大 D．对比分析c、d点可知，碳酸钙粉末与稀盐酸反应速率更快 （6）阅读材料回答问题。材料： a．氨气是有刺激性气味的无色气体，密度比空气小，易溶于水，其水溶液使酚酞变红。 b．加热熟石灰和氯化铵的固体混合物生成氨气。 回答以下问题： ①制取氨气发生和收集的装置组合是 (从上面的装置中选择)；(从A-E中选择) ②若测定氨气的体积可以选用F装置，植物油的作用是 。 （7）若将集满氨气的集气瓶倒置于滴有酚酞的水槽中(如图G)，则可以观察到的现象有___________(填字母编号)。 A．有大量气泡产生 B．酚酞试液变红 C．水槽内液面上升 D．集气瓶内液面上升 【答案】（1）量筒 （2） AE /KClO3KCl+O2 （3）分液漏斗/注射器 （4） /CaCO3+HCl→CaCl2+CO2+H2O D 将一根燃着的木条平放在集气瓶口，若熄灭，则二氧化碳已满 （5）AD （6） AC 防止氨气溶于水 （7）BD 【解析】（1）标号仪器名称为：量筒； （2）氯酸钾在加热条件下生成氯化钾与氧气，选用固固加热型所以发生装置，故选A，氧气的密度大于空气且不易溶于水，可用向上排空气法或排水法收集，收集较纯净的氧气需用排水法，故装置组合为：AE； 因为装置A的试管口内处没有放棉花，故选择氯酸钾来制取氧气，氯酸钾在二氧化锰催化、加热的条件下反应生成氯化钾和氧气，反应的文字表达式为：氯酸钾氯化钾+氧气；符号表达式为： KClO3KCl+O2； （3）控制反应速率需要控制液体药品的下流速率，所以将长颈漏斗换成分液漏斗或注射器； （4）实验室用大理石或石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳，碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，其文字表达式为：碳酸钙+稀盐酸→氯化钙+水+二氧化碳；符号表达式为：CaCO3+HCl→CaCl2+CO2+H2O； 由于二氧化碳可溶于水，故不用排水法收集，因为二氧化碳的密度比空气的大，故用向上排空气法收集，收集装置选用D； 根据二氧化碳不可燃、不助燃的性质，将一根燃着的木条平放在集气瓶口，若木条熄灭，证明二氧化碳已满； （5）A、因为该装置是测得瓶中气压随时间变化的关系，所以该实验要求装置的气密性良好，才能保证数据的准确性，此选项正确； B、对比分析a、b点可知，曲线①气压增大的快，产生二氧化碳的速率快，表示的是粉末状碳酸钙与稀盐酸反应，此选项错误； C、由图可知，反应完全后气压相等，说明生成二氧化碳的质量相等，此选项错误； D、对比分析c、d点可知，气压相等时，碳酸钙粉末与稀盐酸反应速率更快，此选项正确； 故选AD； （6）①制取氨气时用加热熟石灰和氯化铵固体混合物的方法，属于固固加热型，故发生装置选择A，由于氨气易溶于水，不能用排水法收集，氨气的密度比空气的小，可以用向下排空气法收集，故组合装置选用AC； ②要测定收集到氨气的体积，需要用F装置，氨气进入集气瓶后，水被排入到量筒中，进入量筒内水的体积即为氨气的体积，由于氨气易溶于水不溶于植物油，故植物油的作用是：防止氨气溶于水； （7）氨气易溶于水，故把集满氨气的集气瓶倒置于滴有酚酞的水槽中，氨气溶解在水中，集气瓶内气体减少，气压减小，因此集气瓶内液面上升，而氨气溶于水后，水溶液显碱性，能使无色的酚酞溶液变红； 故选BD。 20．（2024·上海）实验室常用的气体制取装置如下，请回答以下问题。 （1）仪器①的名称 （2）选用B装置制取氧气，液体试剂应添加至 （选填“m”或“n”）处，若反应过于剧烈，可以将长颈漏斗改为 （仪器名称）来控制液体的滴加速度，以获得较为比较平稳的气流。 （3）实验室若用高锰酸钾分解制取氧气，发生装置应选 （选填编号），若用C装置收集氧气完成后，测得其纯度明显偏低，可能原因 （写出一条即可）； （4）实验室中，使用块状大理石和稀盐酸来制取二氧化碳，可选用的装置组合是 （在A至E中选择），若用装置F来收集氧气，则应将 （选填“a”或“b”）与发生装置相连。 （5）常温下，一氧化氮难溶于水，密度比空气大；它能与空气里的氧气迅速反应，生成二氧化氮。收集一氧化氮气体，收集装置应选 （选填编号） （6）下图是某班级项目学习小组同学利用塑料瓶、吸管等生活用品设计出的简易供氧器。下列说法正确的是________ A．反应仓的药品可以是氯酸钾和二氧化锰 B．使用前，加湿仓应注满水 C．加湿仓类似于排水集气装置的功能 D．加湿仓利用了氧气不易溶于水的物理性质 【答案】（1）锥形瓶 （2） m 分液漏斗 （3） A 导管口刚有气泡产生就开始收集 （4） BD a （5）C （6）D 【解析】（1）仪器①的名称是锥形瓶； （2）为防止产生的气体从长颈漏斗口逸出，长颈漏斗口下端需要形成液封，故液体添加至m处； 若反应过于剧烈，可以改为分液漏斗，可以控制反应速率； （3）用高锰酸钾制取一瓶氧气，高锰酸钾是固体，反应条件是加热，需要固体加热型发生装置，则应选择的发生装置是A； 收集氧气需要等到导管口有连续且均匀的气泡冒出时开始收集，若测得纯度偏低，可能导管口刚有气泡产生就开始收集导致的； （4）大理石是固体，稀盐酸是液体，反应条件为常温，则发生装置为固液常温性，选择B，二氧化碳能与水反应，密度比空气大，则选择向上排空气法，则选择D，故装置组合为BD； 氧气的密度比空气略大，应用向上排空气法收集，故应将a与发生装置连接； （5）一氧化氮难溶于水，密度比空气大，但是它能与空气里的氧气迅速反应，则选择排水法收集，故选C； （6）A、由图可知，反应仓相当于固液常温型发生装置，其中的药品不可以是氯酸钾和二氧化锰(氯酸钾和二氧化锰需要加热)，故选项说法不合理； B、使用前，加湿仓必须注水但不必注满水，注满水会导致吸氧时易将水吸出，故选项说法不合理； C、氧气不易溶于水，加湿仓能使氧气湿润，并没有排出水，不是用排水集气法收集氧气，故选项说法不合理； D、加湿仓利用了氧气不易溶于水的物理性质，氧气在加湿仓被水湿化后排出，供人体呼吸，故选项说法合理。 故选D。 考向05 宏微结合——实验现象与化学原理的关联 21．（2025·上海杨浦·二模）项目组同学利用生锈的薄铁片制作金属书签。在制作花纹时，使用硫酸铜溶液刻蚀铁片，铁片表面会出现的颜色是 A．黑色 B．蓝色 C．红色 D．白色 【答案】C 【解析】 铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，铜会附着在铁的表面上，铜呈红色，故铁表面出现红色固体。 故选C。 22．（2025·上海崇明·二模）下图是的捕集与转化示意图，有关说法错误的是 A．此流程中FeO可以循环使用 B．反应I中生成的固体均为黑色 C．反应II中生成的和的物质的量之比为 D．铁的氧化物之间转化的条件不同 【答案】C 【解析】A、FeO既是反应Ⅱ的产物，又是反应Ⅰ的反应物，可以循环使用，说法正确，不符合题意； B、反应Ⅰ的反应物是CO2和FeO，产物是C和Fe3O4，生成的固体均为黑色，说法正确，不符合题意； C、化学方程式中化学计量数之比等于物质的量比，反应Ⅱ是2Fe3O46FeO+O2↑，生成的FeO和O2的物质的量之比为6：1，说法错误，符合题意； D、反应Ⅰ中FeO转化为Fe3O4的条件是427℃，反应Ⅱ中Fe3O4转化为FeO的条件是太阳能，转化条件不同，说法正确，不符合题意。 故选C。 23．（2025·上海嘉定·一模）我国科学家研发的“液态太阳燃料合成”项目的工艺流程如图所示。说法正确的是 A．该工艺有利于降低大气中含量 B．电解装置中发生了分解反应 C．该工艺合成的甲醇（）属于混合物 D．合成装置里中的氧元素全部转化到了甲醇（）中 【答案】AB 【解析】A、由流程图可知，该工业是利用二氧化碳和氢气制取甲醇，有利于降低大气中CO2含量，说法正确，符合题意； B、由流程图可知，电解装置中发生的反应是水在通电条件下分解生成氢气和氧气，该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应，说法正确，符合题意； C、该工艺合成的甲醇（）只由一种物质组成，属于纯净物，说法错误，不符合题意； D、由流程图可知，二氧化碳与氢气转化为甲醇的过程中，还有水生成，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，甲醇和水中都含有氧元素，则合成装置里二氧化碳中的氧元素不是全部转化到了甲醇中，说法错误，不符合题意。 故选：AB。 公司2 / 18 学科网（北京）股份有限公司 $