主题五 科学探究与化学实验(复习讲义)(天津专用)2026年中考化学二轮复习讲练测
2026-03-26
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2份
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148页
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 科学探究与化学实验 |
| 使用场景 | 中考复习-二轮专题 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 天津市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 14.29 MB |
| 发布时间 | 2026-03-26 |
| 更新时间 | 2026-03-27 |
| 作者 | ☞数理化教研学苑☜ |
| 品牌系列 | 上好课·二轮讲练测 |
| 审核时间 | 2026-03-26 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57029249.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
主题五 科学探究与化学实验
目 录
01 析·考情目标
02 筑·专题框架
03 攻·重难考点
考点一 常用仪器及实验基本操作
真题动向
考法 01 常见仪器及使用
考法 02 药品的取用和物质的加热
考法 03 气密性检查
考法 04 过滤和蒸发
考法 05 实验安全
核心提炼
知识点一 实验安全
知识点二 常见仪器
知识点三 基本操作
提升训练
考点二 气体的制取和净化
真题动向
考法 01 装置的选择
考法 02 规范操作
考法 03 检验与验满
考法 04 净化与干燥
核心提炼
知识点一 三大气体制取
知识点二 气体制取装置选择
知识点三 气体的净化与干燥
提升训练
考点三 物质的鉴别、推断、分离与提纯
真题动向
考法 01 物质的鉴别
考法 02 物质的推断
考法 03 物质的分离与提纯
核心提炼
知识点一 物质的检验和鉴别
知识点二 物质的提纯
提升训练
考点四 控制变量与对比实验
真题动向
考法 01 探究金属锈蚀的条件
考法 02 探究燃烧条件
考法 03 探究影响化学反应速率的因素
核心提炼
知识点一 控制变量
知识点二 对比实验
提升训练
考点五 实验探究与设计
真题动向
考法 01 实验方案是否达到目的
考法 02 猜想与假设
考法 03 实验操作、现象和结论
考法 04 实验方案的设计与评价
考法 05 实验数据的处理与计算
核心提炼
知识点一 猜想与假设
知识点二 实验操作、现象和结论
知识点三 实验方案的设计与评价
知识点四 实验数据的处理与计算
提升训练
命题透视
近年来天津中考化学实验探究分值占比持续提升,题型稳定、难度中等以上。命题立足教材必做实验,聚焦气体制取、物质检验、控制变量、方案评价等核心内容。情境贴近生活、环保、科技热点,突出真实问题解决。考查由单一操作转向全流程探究,强化证据推理、误差分析与装置改进。新增数字化实验与图像数据分析,注重开放性与综合性。整体导向由“背实验”转向“做实验、会探究”,突出学科思维与实践能力,引导教学回归实验本质。
热考角度
考点
2025年
2024年
2023年
2022年
2021年
常用仪器及基本操作
T7,2分
T6,2分
T6,2分
T5,2分
T4,2分
气体的制取和净化
T22,8分
T22,10分
T22,8分
T22,8分
T22,7分
物质的鉴别、推断、分离与提纯
T13,2分
T13,2分
T13,2分
T13,2分
T12,2分
控制变量与对比实验
T14,2分
T9,2分
实验探究与设计
T23,8分
T23,7分
T24,7分
T21,7分
T23,7分
命题预测
1.2026年天津中考化学实验探究将坚持素养立意、情境真实、教材为本,分值稳中有升,仍是核心拉分板块。命题以教材必做实验为原型,聚焦气体制取净化、物质成分探究、控制变量、方案评价四大高频考点,突出全流程探究与证据推理。
2.情境将更多结合环保、新能源、健康、食品、地方资源等真实任务,增强应用性与实践性。将适度融入微型实验、数字化传感器、压强/温度/pH曲线等新载体,考查图像分析与数据处理能力。设问更具开放性,侧重实验改进、误差分析、异常现象解释与安全环保评价。
3.整体难度适中,其中小题难度梯度明显,着重考查做过实验、会设计、能说理的真能力,引导教学回归实验本质,落实科学探究与创新意识素养。
考点一 常用仪器及实验基本操作
考法01常见仪器及使用
1.(2025·天津市·中考真题)下列实验操作正确的是( )
A.引燃酒精灯 B.检验氧气
C.读取液体体积 D.倾倒液体
考法02 药品的取用和物质的加热
2.(2024·天津市·中考真题)下列图示中,实验操作正确的是( )
A.二氧化碳的验满 B.取用粉末药品
C.读取液体体积 D.加热液体
2.(2022·天津市·中考真题)下列实验操作正确的是( )
A.加热液体 B.读取液体体积
C.取用粉末药品 D.点燃酒精灯
考法03气密性检查
1.(2023·天津市·中考真题)下列图示中,实验操作正确的是( )
A. 读取液体体积 B. 检查装置气密性
C. 液体的倾倒 D. 氧气的验满
2.(2021·天津市·中考真题)下列实验操作不正确的是( )
A.检查气密性 B.闻气体气味
C.倾倒液体 D.比较火焰各层温度
考法04过滤和蒸发
1.(2025·四川绵阳·中考真题)以下是去除粗盐中难溶杂质的操作,其中正确的是( )
A.称量 B.溶解
C.过滤 D.蒸发
2.(2025·江苏常州·中考真题)下列粗盐提纯的相关操作中正确的是( )
A.取用药品 B.溶解药品
C.过滤操作 D.蒸发结晶
考法05实验安全
1.(2025·广东广州·中考真题)化学试剂应规范存放,存放浓硫酸的试剂柜须张贴的标志是( )
A. B.
C. D.
2.(2025·山东济南·中考真题)下列常见危险化学品标志中,表示“易于自燃的物质”的是( )
A. B.
C. D.
知识点一 实验安全
1.常用危险化学品标志
2.意外事故的处理
(1)失火:用湿抹布或沙子盖灭。
(2)若不慎将浓硫酸沾到衣服或皮肤上,应用大量水冲洗,然后涂上 。稀硫酸沾到衣服或皮肤上也要处理,否则稀硫酸的水分蒸发,会变成浓硫酸。
(3)若不慎将碱液滴到皮肤上,要用较多的水冲洗,然后再涂上 。
(4)万一眼睛里溅进了药液,要立即 (切不可 ),洗的时候要眨眼睛,必要时请医生治疗。建议在化学实验室中戴防护眼镜。
知识点二 常见仪器
1.能直接加热的仪器: 、 、 ;
2.能间接受热的仪器: 、 、 (加热时,需垫 )
3.不能加热的仪器: 、漏斗、温度计、滴瓶、集气瓶、广口瓶、细口瓶
4.常存放试剂的仪器: 瓶(装固体)、 瓶(装液体)、滴瓶(装少量液体)、 (装气体)
4.可做反应容器的仪器: 、 、烧瓶、 、
知识点三 基本操作
1.试剂的取用
取用原则
三不原则: 、 、 ;
节约原则:液体 ,固体 。
固体试剂取用
粉末:用 ,一横放二送底三直立
块状:用 ,一横放二入口三慢竖
液体试剂
少量:滴管滴加
较大量:倾倒
定量:量筒量取
2.给试管内物质加热
(1)先 后集中在药品部位加热。
(2)加热前试管外壁要 ,以免炸裂;
(3)加热时试管底部不能触及 ,以免破裂。
(4)烧的很热的试管不能 ,也不能立即放在桌面上,应放在 上。
(5)试管夹夹在试管 ,从管底套上和取下。
(6)给试管中的固体加热,试管口应 (防止冷凝水倒流炸裂试管)
(7)给试管里的液体加热,试管里液体不应超过试管容积的 ,试管口不能对着自己和旁人,试管与桌面成 角。
3.仪器的连接和洗涤
(1)仪器连接:转、润。玻璃管连接胶皮管和橡胶塞,需 后转动插入。
(2)玻璃仪器洗净标准:内壁附着的水既不 ,也不
4.过滤
实验用品
铁架台、烧杯、玻璃棒、 、
玻璃棒作用:
操作要点
一贴
滤纸紧贴漏斗的内壁
二低
滤纸的边缘低于 ;
三靠
漏斗尖端的紧靠烧杯内壁;引流时,玻璃棒 ;烧杯口紧靠玻璃棒;
滤液仍然浑浊
可能原因
; ;承接滤液的烧杯不干净。
采取方法
检查装置,找出原因,更换滤纸,
5.蒸发
玻璃棒的作用
搅拌:
停止加热的时间
当蒸发皿中出现 时,停止加热,用 把滤液 。
1.(2025·天津西青·二模)下列图示的实验操作中正确的是( )
A.读取液体体积 B.加热液体
C.取用固体 D.滴加液体
2.(2025·天津·一模)试管是实验中常用仪器,试管口朝向可能因实验的不同而不同。下列实验中试管口的朝向不正确的是( )
A.滴加液体试剂 B.加热液体试剂
C.加热固体试剂 D.取用块状固体
3.(2025·天津河西·二模)下图中甲是去除粗盐中难溶性杂质的实验操作;乙是用点滴板进行的微型实验,向盛有试剂的孔穴中分别滴加等量的稀硫酸,观察仅孔穴1和5中有气泡产生。
下列相关叙述错误的是( )
A.甲中A、B烧杯内液体所含离子种类相同
B.甲中C装置玻璃棒搅拌可防止局部温度过高而造成液滴飞溅
C.对比乙中各孔穴中的现象,可得出金属活动性由强到弱为
D.改用盐酸进行乙中实验得到相同现象,可归纳得出酸能与四类物质反应的相似性
4.(2025·天津河西·二模)下列实验操作正确的是( )
A.氧气验满 B.取用块状固体
C.稀释浓硫酸 D.量取液体
5.(2025·天津南开·二模)同学在实验室进行“常见金属的物理性质和化学性质”实验,部分操作如下,其中正确的是( )
A.加入锌粒 B.读取稀盐酸体积
C.加热铜片 D.点燃酒精灯
6.(2025·天津红桥·二模)下列实验操作正确的是( )
A. 检查气密性 B. 读取液体体积
C. 称取氢氧化钠 D. 测定
7.(2025·天津·一模)下列图示中,实验操作正确的是( )
A.读取液体体积 B.加热液体
C.液体的倾倒 D.取用粉末状试剂
8.(2025·天津西青·一模)下列实验操作中,正确的是( )
A.检查装置的气密性 B.稀释浓硫酸
C.倾倒液体 D.点燃酒精灯
考点二 气体的制取和净化
考法01装置的选择
1.(2025·天津市·中考真题)利用下图所示实验装置制取气体,并用制得的气体进行性质实验。
(1)仪器a的名称为______。
(2)实验室用加热高锰酸钾的方法制取并收集氧气,应选用______装置(填序号),其反应的化学方程式为______。
(3)探究氧气的性质时,为使木炭与集气瓶内的氧气充分反应,用坩埚钳夹取一小块木炭,在酒精灯火焰上加热至发红,将其由瓶口向下______(填“快速”或“缓慢”)插入充满氧气的集气瓶中,观察到木炭燃烧更剧烈。
(4)实验室用石灰石和稀盐酸制取并收集二氧化碳,应选用______装置(填序号),其反应的化学方程式为______。
2.(2024·天津市·中考真题)(节选)化学是一门以实验为基础的科学。
(1)根据如图所示实验装置回答。
①写出仪器a的名称:______。
②实验室用加热高锰酸钾的方法制取并收集氧气,选用______装置(填序号)。
③实验室用大理石和稀盐酸制取并收集二氧化碳,选用______装置(填序号),其反应的化学方程式为______。
3.(2023·天津市·中考真题)(节选)化学是一门以实验为基础的科学。
(1)根据下列装置图回答:
①仪器a的名称:_____。
②实验室用高锰酸钾制取并收集氧气,应选用的装置为_____(填序号),反应的化学方程式为_____。
③实验室用石灰石和稀盐酸制取并收集二氧化碳,应选用的装置为_____(填序号),将生成的二氧化碳通入紫色石蕊溶液中,观察到溶液由紫色变成_____色。
4.(2022·天津市·中考真题)(节选)化学是一门以实验为基础的科学。
(1)根据下列装置图回答:
①写出仪器a的名称:______。
②实验室用高锰酸钾制取并收集氧气,应选用的装置为______(填序号)。
③实验室用大理石和稀盐酸制取并收集二氧化碳,应选用的装置为______(填序号),反应的化学方程式为______。
5.(2021·天津市·中考真题)根据下列装置图回答问题。
(1)写出仪器a的名称:_____________________。
(2)实验室用高锰酸钾制取并收集氧气,应选用的装置为_______________(填序另),反应的化学方程式为_______________。
(3)实验室用大理石和稀盐酸制取并收集二氧化碳,应选用的装置为_______________(填序号),反应的化学方程式为_______________。
考法02 规范操作
1.(2025·江苏镇江·中考真题)用双氧水和制取并回收,下列操作不正确的是( )
A.装 B.制取
C.收集 D.过滤
考法03检验与验满
1.(2024·山东威海·中考真题)下列所示分别是氧气的制取、干燥、收集和验满的装置图,其中错误的是( )
A. B.
C. D.
2.(2024·陕西·中考真题)实验室制取二氧化碳时,下列相关操作正确的是( )
A.检查气密性 B.装药品
C.收集气体 D.气体验满
考法04净化与干燥
1.(2025·江苏连云港·中考真题)实验室用CaCO3、稀盐酸制取CO2,涉及的装置和操作正确的是( )
A.制取CO2 B.除去CO2中HCl
C.干燥CO2 D.收集CO2
2.(2025·天津东丽·模拟预测)实验是检验化学原理的“最高法庭”。下列化学实验基本操作中正确的是( )
A.取用药品 B.干燥氧气
C.闻气体的气味 D.测定溶液的
知识点一 三大气体的制取
氧气
二氧化碳
氢气
试剂
高锰酸钾
过氧化氢
大理石或石灰石、稀盐酸
锌粒、稀硫酸
原理
发生装置
固液常温型
固液常温型
收集方法
、
、
检验
带火星的木条伸入集气 ,木条复燃则是氧气
将气体通入 ,石灰水变浑浊则是二氧化碳
/
验满
带火星的木条伸至集气 ,木条复燃则已满
燃着的木条 ,木条熄灭则已满
/
知识点二 气体制取装置选择
1.气体发生装置和收集装置
装置
发生装置
收集装置
选择依据
考虑
气体的
装置图
名称
固体加热型
固液常温型
排水集气法
向上排空气法
向下排空气法
条件
反应物是固体反应需要加热
反应物是固体和
液体,反应不加热
难溶于水,不与水反应
密度大于空气
密度小于空气
2.不同固液常温型发生装置的特点
装置图
装置特点
知识点三 气体的净化与干燥
1.气体净化与干燥的装置:洗气瓶、球形干燥管和U形干燥管
2.气体净化:将不纯气体中的杂质气体除去,从而得到较为纯净的气体。
(1) 溶液:除CO2、HCl
(2) 溶液:除HCl
(3) :除O2
3.干燥气体常选的试剂
(1)浓硫酸(酸性):可干燥O2、H2、CO、HCl等气体,不可干燥 等碱性气体。
(2)碱石灰(碱性):可干燥O2、H2、CO、NH3等气体,不可干燥 、 等酸性气体。
(3)无水氯化钙(中性):可干燥O2、H2、CO、CO2、HCl等气体,不可干燥NH3。
1.(2025·天津南开·预测模拟)化学实验操作直接影响实验结果和人身安全。下列实验操作正确的是( )
A.收集CO2气体 B.稀释浓硫酸
C.加热液体 D.量取9.5mL水
2.(2025·福建泉州·模拟预测)如图所示实验操作,正确的是( )
A.称量氢氧化钠固体 B.稀释浓硫酸
C.测溶液的pH D.干燥CO2
3.(2024·天津·三模)规范的实验操作是完成实验的基本保障。下列基本实验操作正确的是( )
A.组装发生装置 B.铁丝与氧气反应
C.测定溶液的pH D.洗涤试管
4.(2025·天津南开·二模)用下列装置进行实验,不能达到实验目的的是( )
A. ①装置可用于干燥氧气 B. ②可用于收集氧气和氢气
C. ③可用于除去氢气中混有的少量二氧化碳 D. ④可用于收集氧气和二氧化碳
5.(2026·天津河东·一模)化学是一门以实验为基础的科学。根据下列装置图回答问题。
(1)仪器的名称:a_______。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为_______。
(3)实验室制取氨气一般采用加热氯化铵固体和熟石灰的方法,请你写出该化学方程式_______,已知氨气极易溶于水,可选用_______(填字母)装置收集氨气。
6.(2025·天津津南·三模)化学是一门以实验为基础的科学。请结合下列装置回答问题。
(1)用氯酸钾和二氧化锰混合制取氧气,选择的发生装置为______(填字母),该反应的化学方程式为______。
(2)用大理石与稀盐酸制取二氧化碳的化学方程式为______,发生装置C优于装置B的原因是______。
(3)①实验室若用图1装置收集氧气,则气体应从______(填“a”或“b”)口进入。
②若要收集一定体积的二氧化碳,应选用______(填“图1”“图2”或“图3”)装置。
7.(2025·天津·模拟预测)根据下列实验装置,回答有关问题。
(1)仪器的名称①______。
(2)用过氧化氢和二氧化锰制取较为纯净氧气的装置组合是____,若选用F装置装满水收集氧气,气体应从______(填“a”或“b”,)端通入。
(3)氨气极易溶于水,且密度比空气小,实验室常用加热固体硫酸铵和固体熟石灰的混合物来制取氨气,选用的发生与收集装置是______。
(4)根据下列实验图示回答问题。
①实验A可测定空气中氧气的含量,______(填“能”或“不能”)用木炭代替红磷。
②实验B中,澄清石灰水与CO2反应的化学方程式是______。
③实验C中,观察到气球浮起,说明CO2的密度比空气______(填“大”或“小”)。
8.(2025·天津红桥·一模)如图所示为常见气体制备实验的部分仪器。试根据题目要求,回答下列问题:
(1)图中仪器a的名称为_______。
(2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取纯净氧气时,应选用_______(填序号)制取装置,发生反应的化学方程式为_______。
(3)F是一种可用于集气、洗气等的多功能装置。若将F装置内装满水,再连接量筒,就可以用于测定不溶于水且不与水反应的气体体积,则气体应从_______(选填“a”或“b”)口进入F中。
(4)下列关于氧气的叙述中,不正确的是_______(填选项序号之一)。
A.蜡烛在氧气中比在空气中燃烧的更剧烈
B.氧气的化学性质比较活泼,能支持燃烧
C.做铁丝在氧气中燃烧实验时,预先在集气瓶底铺一层细沙
D.硫在氧气中燃烧产生淡蓝色火焰
9.(2025·天津·二模)如图是实验室制取气体的发生装置和收集装置,请回答下列问题:
(1)写出图中标有数字的仪器名称:②______。
(2)实验室用高锰酸钾制取较纯净氧气时,该反应的化学方程式为______,并应选用______(填字母标号)作为制取装置(包括发生装置和收集装置,从A~E装置中选择)。
(3)F是一种可用于集气、洗气的多功能装置。若将F内装满水,再连接量筒,可用于测定不溶于水且不与水反应的气体体积(如图G),测量时气体应从______(“a”或“b”)口进入F中。
(4)硫化氢(H2S)气体是一种有臭鸡蛋气味的有毒气体,其实验室制取原理是FeS(固)+H2SO4(液)=FeSO4+H2S。实验室制取硫化氢气体时可采用______(填字母标号)作发生装置。
(5)丙同学通过查阅资料,利用实验室的试剂和生活中的材料自制“制氧机”,装置如图:
【资料】过硫酸钠(Na2S2O8)与水反应可以生成Na2SO4和O2。
【操作】在大塑料瓶和小塑料瓶中加入水,然后再往大塑料瓶中加入过硫酸钠。
【现象】大塑料瓶瓶壁温热,瓶内产生气泡,与输氧管相连的小塑料瓶也有气泡冒出。
【评价】①小塑料瓶中装水的目的是______(任写一个即可)。
②反应一段时间后,检验鼻氧管出气孔处有O2的操作是______。
10.(2025·天津东丽·模拟预测)现有实验室制取气体的部分装置,请结合所学化学知识,回答有关问题:
(1)请写出图中标有字母的仪器名称:a_____。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气,可用的发生装置是_____。该反应化学反应方程式为_____。
(3)实验室制取二氧化碳的反应化学反应方程式为_____。若装置中盛有紫色石蕊溶液,通入气体后,溶液变红,原因是_____。(用化学方程式表示)
(4)欲使用装置F用排空气法收集二氧化碳,则气体应从_____(填“a”或“b”,下同)端通入。医院在给病人输氧气时,常利用如图的类似装置,并在装置中盛放大约半瓶蒸馏水,_____端导管连接病人吸氧气的塑料管。
考点三 物质的鉴别、推断、分离与提纯
考法01物质的鉴别
1.(2025·天津市·中考真题)下列实验方案能达到实验目的的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
区分棉纤维和羊毛纤维
分别点燃,观察燃烧时的现象和产物的状态
B
鉴别甲烷和一氧化碳
分别点燃,在火焰上方罩上用澄清石灰水润湿内壁的烧杯,观察现象
C
除去一氧化碳中的二氧化碳
将混合气通过足量灼热的氧化铜粉末
D
除去氯化钠固体中混有的少量碳酸钙
加适量水溶解、过滤,将滤液蒸发结晶
2.(2024·天津市·中考真题)下列实验方案能达到实验目的的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
除去氧气中的一氧化碳
将混合气体通过足量的灼热氧化铜
B
鉴别硝酸铵和氯化钠固体
取少量样品分别加等量水,比较温度变化
C
分离氯化钙和氧化钙固体
加入适量水,过滤、蒸发结晶
D
检验碳酸钠中是否含碳酸氢钠
取少量样品,加入足量稀盐酸
3.(2022·天津市·中考真题)下列实验方案不能达到实验目的的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
鉴别氢氧化钾和碳酸钾两种溶液
分别滴加足量稀盐酸,观察现象
B
鉴别水和 5%的过氧化氢溶液
分别加入少量二氧化锰粉末,观察现象
C
鉴别硫酸钠和碳酸钠两种溶液
分别滴加氯化钡溶液,观察现象
D
鉴别氮气和二氧化碳两种气体
将气体分别通入澄清石灰水中,观察现象
考法02物质的推断
1.(2024·天津市·中考真题)如图所示为甲、乙、丙、丁四种物质间的相互关系,涉及的反应均为初中化学常见反应(“—”表示相连的两种物质能反应,“→”表示通过一步反应能实现转化),下列选项符合图示关系的是
选项
甲
乙
丙
丁
A
CuO
H2
H2SO4
Mg
B
HCl
Fe
Fe3O4
O2
C
O2
CO
CO2
C
D
Ca(OH)2
CO2
Na2CO3
HCl
2.(2023·天津市·中考真题)某氯化钠固体样品中可能含有硫酸钠、硝酸钡、氯化镁、硫酸铜和碳酸钙中的一种或几种。为确定其成分,取40g固体样品,按下列流程进行实验。
回答下列问题:
(1)白色沉淀A的化学式为_____;
(2)写出生成白色沉淀B的化学方程式_____;
(3)固体样品中除氯化钠外,还一定存在_____;
(4)已知实验中得到2g白色沉淀A,2.33g白色沉淀B,5.8g白色沉淀C,则固体样品中氯化钠的质量分数为_____。
3.(2023·天津市·中考真题)下图所示为甲、乙、丙、丁四种物质间的相互关系,涉及的反应均为初中化学常见反应(“—”表示相连的两种物质能反应,“→”表示通过一步反应能实现转化),下列选项符合图示关系的是( )
选项
甲
乙
丙
丁
A
B
C
D
4.(2022·天津市·中考真题)下图所示为甲、乙、丙、丁四种物质间的相互关系,涉及的反应均为初中化学常见反应(“—”表示相连的两种物质能反应,“→”表示通过一步反应能实现转化),下列选项符合图示关系的是( )
选项
甲
乙
丙
丁
A
BaCl2
H2SO4
Zn
H2
B
H2SO4
CuO
C
CO
C
BaCO3
HCl
Mg
MgO
D
Zn
H2SO4
Cu(OH)2
K2CO3
5.(2021·天津市·中考真题)有A~F六瓶失去标签的溶液,分别为澄清石灰水、硫酸铁溶液、碳酸钠溶液、稀盐酸、溶质质量分数为10%的氢氧化钠溶液和10%的氢氧化钾溶液。
已知硫酸钠、硫酸钾溶液呈中性。某同学进行实验如下:
(1)从外观上观察,F呈黄色,则F为_______________。
(2)从剩余的五瓶溶液中各取少量溶液两两混合,可以观察到:A+D→白色沉淀,C+D→无色气体,其余无明显现象。则这五种溶液两两混合可发生_______________个反应,C为____________,A与D反应的化学方程式为_____________________。
(3)取未鉴别出的B、E溶液各20g于两个烧杯中,分别滴加两滴酚酞溶液,再分别加入10%的稀硫酸17.5g(如图所示),并不断搅拌。观察到B溶液由红色变为无色,E溶液仍为红色。则E为__________________溶液(填化学式)。
(4)将六瓶溶液贴上标签。
6.(2021·天津市·中考真题)下图所示甲、乙、丙、丁四种物质间相互关系中的反应,均为初中化学常见反应(“一”表示相连的两种物质能反应,“→”表示通过一步反应能实现转化),下列达项符合图示关系的是
选项
甲
乙
丙
丁
A
H2O
O2
CaO
Ca(OH)2
B
H2SO4
HCl
MgCl2
Mg(OH)2
C
HCl
CO2
CaCO3
H2O
D
FeSO4
FeCl2
Cu
CuO
考法03 物质的分离与提纯
1.(2023·天津市·中考真题)下列实验方案能达到实验目的的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
除去中少量的CO
在氧气中点燃
B
鉴别NaCl溶液和溶液
取样,分别滴加溶液
C
检验稀盐酸中是否含有硫酸
取样,滴加少量溶液
D
分离和CaO的混合物
加适量水,充分溶解后过滤
2.(2021·天津市·中考真题)下列选项中,依据实验目的设计的实验方案合理的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
区分二氧化碳和氧气
分别将燃着的木条伸入盛有气体的集气瓶中
B
比较铜和银的金属活动性强弱
分别向盛有铜和银的试管中加入稀盐酸
C
鉴别硫酸铵和硫酸钾固体
分别与少量熟石灰混合后,研磨,闻气味
D
分离硫酸钡和碳酸钙的混合物
加水充分溶解后,过滤
3.(2025·青海西宁·中考真题)下列鉴别、除杂所用的试剂及方法不正确的是( )
选项
实验目的
所用试剂或方法
A
鉴别和固体
取样,加水溶解,比较温度的变化
B
鉴别
用酚酞溶液及同组物质之间的反应鉴别
C
除去中的
先通过足量溶液,再通过浓硫酸
D
除去中少量
加适量水溶解,蒸发浓缩,降温结晶,过滤
知识点一 物质的检验和鉴别
1.物质的检验
物质(离子)
试剂
实验现象
酸性溶液(H+)
溶液
溶液变 来源:|科|网Z|X|X|K]
pH试纸
pH值
等活泼金属
有 产生
等金属氧化物
固体溶解,溶液变 色(黄色)
Cu(OH)2、Fe(OH) 3等
固体溶解,溶液变 色(黄色)
碳酸钠等
有 产生
碱性溶液(OH-)
紫色 溶液或无色酚酞溶液
溶液变为蓝色(或红色)
pH试纸
pH 7
铜盐溶液(或铁盐溶液)
有 色沉淀生成(或 色沉淀生成)
碳酸盐(CO32-)
稀盐酸和
产生 ,
铜离子(Cu2+)
向铜盐溶液加 溶液
生成 色沉淀
铁离子(Fe3+)
向铁盐溶液加 溶液
生成 沉淀
铵盐(NH4+)
加
产生有 的气体
2.物质的鉴别
(1)物质鉴别的依据:物质的 ;化学反应中出现的 、 、 等:
(2)常见的有特殊性质的物质
①黑色固体:黑色氧化物 、 、 ;黑色单质 、 ;
②红色固体:红色氧化物 ;红色金属单质 ;暗红色非金属单质 。
③有色溶液:亚铁盐溶液(Fe2+)浅绿色;铁盐溶液(Fe3+)黄色;铜盐溶液(Cu2+)蓝色;
④有刺激性气味的气体: 、 、
⑤难溶于水的白色沉淀:: 、 ; 、 、 、 、
有色沉淀: 蓝色沉淀、 红褐色沉淀
(3)物质鉴别的思路与方法
①用一种试剂鉴别:用一种试剂分别与各待鉴别物质反应,根据出现 (如产生 、 、 等)加以鉴别。
常用的鉴别试剂有: 、 , 、 、 、 等;
可以用 (或 )鉴别酸性、中性、碱性溶液;
②不用其他试剂鉴别:先用物理方法(看 、闻 ),再 ,根据不同现象判断,或用已经鉴别出来的物质去鉴别其他的物质。
知识点二 物质的除杂
1.除杂的基本原则: 、 、
2.常见物质除杂的方法:
(1)物理方法:过滤法、结晶法、洗气法、蒸馏法;
(2)化学方法:气体法、沉淀法、置换法、溶解法、加热或煅烧法、吸收法、转化法、提取法;
1.(2026·天津河东·一模)下列实验方案能达到目的的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
除去二氧化碳中的一氧化碳
通入氧气,点燃
B
除去NaCl溶液中的少量Na2CO3
向溶液中加入适量硝酸钙,充分反应后过滤
C
分离MnO2和KCl固体
加入足量水溶解,过滤,洗涤滤渣并干燥
D
鉴别NH4NO3和NaCl固体
取少量样品分别加入等量水,比较温度变化
2.(2025·天津南开·三模)下列实验方案能达到实验目的的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
检验生石灰中是否有熟石灰
取样,加水溶解,滴加酚酞溶液
B
除去二氧化碳中的水蒸气
将气体通入氢氧化钠固体
C
分离氯化钠溶液和氯化镁溶液
加入过量的NaOH溶液,过滤,再向滤渣中加入适量的稀盐酸
D
鉴别硫酸铜、碳酸钙、氢氧化钠、氯化钠四种固体
分别取适量固体于试管中,加入适量水
3.(2025·天津·二模)下图所示为甲、乙、丙、丁四种物质间的互相关系,涉及的反应均为初中常见反应(“—”表示相连的两种物质能反应,“→”表示通过一步反应能实现转化),下列选项符合图示关系的是( )
选项
甲
乙
丙
丁
A
HCl
NaCl
B
Mg
C
HCl
D
NaOH
4.(2025·天津·一模)除去下列物质中的杂质,所选试剂及操作方法均正确的是( )
选项
物质(括号内为杂质)
选用试剂及操作方法
A
二氧化碳(一氧化碳)
将气体点燃
B
氯化钠(泥沙)
溶解、过滤、蒸发结晶
C
氢氧化钠溶液(碳酸钠)
加入适量的稀硫酸
D
碳酸钙(氯化钙)
加入足量稀盐酸
5.(2025·天津·模拟预测)下列各组离子在指定的溶液中,能大量共存的一组是( )
A.无色溶液中:、、、
B.酸性透明溶液中:、、、
C.的溶液中:、、、
D.含有大量的溶液中、、、
6.(2025·天津河西·二模)物质甲、乙、丙、丁、戊、己之间的相互转化关系(初中化学常见反应)如下图所示(“—”表示相连的两种物质能反应,“”表示通过一步反应能实现转化)。其中甲为红色粉末状固体,反应“甲→乙”常用于炼铁,丙的溶液呈蓝色,丁是一种常见的碱,戊为侯氏制碱的主要产品。下列选项正确的是( )
A.甲属于盐类 B.丙溶液含
C.丁为氢氧化钙 D.己可能是硫酸
7.(2025·天津津南·三模)有一包固体样品,可能含有氢氧化钠、硫酸钠、硝酸镁、氯化铁、碳酸钙中的一种或几种,为确定该样品的组成,进行如图所示实验:
(1)白色沉淀A是______(填化学式)。
(2)将气体F通入B中,反应的化学方程式为______。
(3)溶液D中一定含有的溶质是和______(填化学式,下同)。
(4)由上述实验现象可确定原样品中一定不含有______。
8.(2025·天津·模拟预测)如图所示,是初中常见的物质,它们的转换关系如图所示。是黑色固体,汽车铅蓄电池中含有物质,的溶液是蓝色溶液,是年产量最高的金属,是生活中的一种建筑材料。表示转化关系,—表示反应关系,部分反应物和生成物省略,微溶算作可溶,请完成填空。
(1)H在生活中的一种用途______。
(2)这个反应______(填“属于”或“不属于”)复分解反应。
(3)写出和化学方程式______ 。
(4)写出A和B反应实验现象______。
9.(2025·天津·二模)有一固体混合物A,已知其中可能含有Na2SO4、CuO、Ba(NO3)2、Na2CO3、NH4HCO3六种物质中的两种或多种。按照如图所示进行实验,出现的现象如图中所述(设过程中所有可能发生的反应都恰好完全进行)。
试根据实验过程和发生的现象做出判断,填写以下空白:
(1)气体B的化学式为______。
(2)在混合物A里,肯定存在的物质是______(写化学式)。
(3)在溶液F中,一定大量存在的酸根离子是______(写离子符号)。
(4)写出实验③中所发生反应的化学方程式______。
考点四 控制变量与对比实验
考法01探究金属锈蚀的条件
1.(2025·天津市·中考真题)下列选项中,图示实验的现象及结论正确的是( )
选项
实验图示
现象及结论
A
加入硝酸铵后,U形管①处液面高于②处液面,证明硝酸铵溶于水放热
B
一段时间后烧杯④中溶液的颜色由红色逐渐变浅至无色,证明③中挥发出的氯化氢气体扩散到④中,发生了中和反应
C
一段时间后⑤中铁钉生锈,⑥⑦中铁钉未生锈,证明铁钉生锈过程有氧气和水参加反应
D
电炉从室温升温至260℃的过程中,⑧先燃烧,⑨后燃烧,⑩⑪不燃烧,证明无烟煤和沙子均不是可燃物
2.(2025·江苏苏州·中考真题)为验证活性炭或食盐能加快铁粉生锈速率,进行实验。下表是铁粉、水与不同质量活性炭、食盐均匀混合后,在10分钟内温度上升的实验记录
实验编号
活性炭质量/g
食盐质量/g
温度上升值/℃
1
0
0
0.1
2
0.2
0
22.0
3
0.1
3.1
4
0.2
0.1
56.3
下列说法正确的是
A.铁的锈蚀不需要氧气参与
B.表中的值为0.2
C.欲得出结论“活性炭能加快铁粉生锈速率”可以对比实验1和2
D.对比实验1和4得出的结论是“食盐能加快铁粉生锈速率”
考法02 探究燃烧的条件
1.(2021·天津市·中考真题)下列选项中,对相应实验的描述正确的是( )
A.甲烷燃烧生成二氧化碳和水 B.铁能在氧气中燃烧
C.红磷的着火点比白磷的低 D.用于除去二氧化碳中的水蒸气
2.(2025·四川自贡·中考真题)利用微型实验仪器探究白磷燃烧的条件,实验装置如图所示。实验主要步骤为:①检查装置气密性;②装入试剂;③滴加稀盐酸;④干燥管口检测到CO2后,停止滴加稀盐酸,将燃烧管放入热水中;⑤滴加过氧化氢溶液。下列有关说法错误的是
A.步骤③的目的是排出装置中的空气
B.白磷燃烧发生在第⑤步
C.湿棉花的主要作用是防止空气进入燃烧管干扰实验
D.该实验证明白磷燃烧需要O2,且温度达到着火点
3.(2025·天津市·中考真题)下列选项中,图示实验的现象及结论正确的是( )
选项
实验图示
现象及结论
A
加入硝酸铵后,U形管①处液面高于②处液面,证明硝酸铵溶于水放热
B
一段时间后烧杯④中溶液的颜色由红色逐渐变浅至无色,证明③中挥发出的氯化氢气体扩散到④中,发生了中和反应
C
一段时间后⑤中铁钉生锈,⑥⑦中铁钉未生锈,证明铁钉生锈过程有氧气和水参加反应
D
电炉从室温升温至260℃的过程中,⑧先燃烧,⑨后燃烧,⑩⑪不燃烧,证明无烟煤和沙子均不是可燃物
考法03 探究影响化学反应速率的因素
1.(2024·广东·中考真题)探究H2O2分解速率的影响因素,下列分析正确的是( )
实验编号
H2O2溶液
催化剂(0.1g)
温度/℃
体积/mL
溶质质量分数/%
①
5
10
—
20
②
5
10
MnO2粉末
20
③
5
5
MnO2粉末
20
④
5
5
MnO2粉末
40
⑤
5
5
Fe2O3粉末
20
A.①④探究有无催化剂的影响 B.②③探究H2O2溶液浓度的影响
C.②④探究反应温度的影响 D.④⑤探究催化剂种类的影响
2.(2026·内蒙古呼和浩特·模拟预测)控制变量法是科学探究的重要方法。下列实验设计能达到实验目的的是( )
A.对比MnO2对H2O2分解速率的影响 B.比较氯化钠、硝酸钾的溶解度大小
C.探究铁生锈的条件 D.探究可燃物的燃烧条件
知识点一 控制变量
1.概念:在科学探究中,如果问题涉及多个因素(变量),研究一个因素对实验结果的影响,只改变这 因素,其他所有条件都保持相同且适宜。
2.常考的变量:温度、反应物浓度(溶质质量分数)、反应物接触面积(颗粒大小)、催化剂种类、氧气浓度、反应时间、pH等。
知识点二 对比实验
1.对比实验的作用:通过两组或多组实验对比,突出变量对实验的影响,排除干扰,使结论更可靠。
2. 对比实验的要求:至少 实验;只有一个变量;其他条件完全相同。
3. 常见的对比实验
(1)燃烧条件:变量有可燃物、 、 等;
(2)铁生锈条件:变量有 和 等;
(3)影响反应速率的因素:变量有浓度、 、 、催化剂等;
(4)影响溶解速率的因素:变量有 、 、颗粒大小等;
(5)催化剂探究:变量是 、催化剂的种类等;
1.(2024·江苏苏州·中考真题)某实验小组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分解速率的影响
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
D.对比实验甲、丙和丁,探究MnO2和温度对H2O2分解速率影响的程度
2.(2025·天津化学·二模)控制变量是实验探究的重要方法。下列实验设计不能达到实验目的是( )
A.探究硝酸铵固体溶于水的能量变化
B.验证酸和碱能发生反应
C.比较黄铜片和铜片的硬度
D.探究铁生锈的所有条件
3.(2025·广西河池·二模)对比和控制变量法是实验探究的重要方法。下列实验设计能达到目的的是( )
A.探究铁的锈蚀是否需要氧气
B.探究铁、铜的金属活动性强弱
C.探究温度对分子运动速率的影响
D.探究可燃物燃烧是否需要氧气
4.(2025·广东东莞·预测模拟)下列探究实验设计不符合控制变量思想的是( )
A.探究氧气对铁钉生锈的影响
B.探究燃烧条件之温度达到着火点
C.探究催化剂对反应速率的影响
D.探究温度对分子运动的影响
5.(2025·湖北·预测模拟)认真细致地观察和分析实验,有助于获得化学知识并体会科学的分析方法。下面对于相关实验的分析正确的是( )
选项
A
B
C
D
实验
探究可催化过氧化氢分解
探究空气中氧气的含量
探究的溶解性
探究燃烧的条件
实验操作
实验分析
该实验可以证明是催化剂
使用石蜡代替红磷也可完成实验
软塑料瓶变瘪,说明能与水反应
该实验运用了控制变量法
6.(2025·安徽六安·三摸)控制变量法是实验探究的重要方法,下列实验方法的设计中,能达到实验目的是( )
A.图甲比较铁、铜的金属活动性强弱 B.图乙探究金属铁的锈蚀条件
C.图丙探究溶剂种类对物质溶解性的影响 D.图丁探究可燃物的燃烧需要达到一定温度
7.(2025·内蒙古巴彦淖尔·一模)控制变量法是实验探究的重要方法,下列实验设计能达到目的的是( )
A.探究铁的锈蚀是否需要氧气和水
B.探究铁、铜的金属活动性强弱
C.探究对分解的催化作用
D.探究燃烧条件
考点五 实验探究与设计
考法01实验设计是否达到目的
1.(2025·天津市·中考真题)下列实验方案能达到实验目的的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
区分棉纤维和羊毛纤维
分别点燃,观察燃烧时的现象和产物的状态
B
鉴别甲烷和一氧化碳
分别点燃,在火焰上方罩上用澄清石灰水润湿内壁的烧杯,观察现象
C
除去一氧化碳中的二氧化碳
将混合气通过足量灼热的氧化铜粉末
D
除去氯化钠固体中混有的少量碳酸钙
加适量水溶解、过滤,将滤液蒸发结晶
2.(2025·山东济宁·中考真题)下列实验设计能达到实验目的的是( )
选项
实验目的
实验设计
A
鉴别N2和CO2
将燃着的木条分别放入两种气体的集气瓶中,观察现象
B
除去Na2CO3固体中混有的少量NaHCO3
将固体充分加热
C
除去NaCl溶液中混有的少量MgCl2
加入过量的KOH溶液,过滤
D
检验溶液中是否含有Cl-
取少量溶液于试管中,滴加AgNO3溶液,观察现象
考法02猜想与假设
1.(2025·山东潍坊·中考真题)某化学小组用如图所示装置,探究CO2与NaOH固体的反应。实验步骤如下:
Ⅰ.组装实验仪器,检查装置的气密性,添加药品;调节三通阀1,关闭三通阀2,将稀硫酸注入注射器2内,关闭三通阀1;
Ⅱ.……,将注射器2中气体推入注射器3,关闭三通阀2;
Ⅲ.调节三通阀2、3,将注射器3中气体推入注射器4,关闭三通阀3;一段时间后,观察到注射器4活塞上移,固体粉末成浆糊状,注射器4外壁有灼热感。
回答下列问题:
(1)将步骤Ⅱ的操作补充完整_______。
(2)注射器3中棉花包裹的无水氯化钙的作用是_______。
(3)步骤Ⅲ中注射器4外壁有灼热感,说明反应过程中放出大量的热。小组同学对放出热量的可能原因进行探究(不考虑注射器活塞与内壁的摩擦和CO2溶于水的热量变化)。
【作出猜想】
猜想1:CO2与NaOH反应放热;
猜想2:_______。
【实验过程】
设计实验验证猜想1是否成立:_______。
(4)小组同学对步骤Ⅲ注射器4中得到的浆糊状物质除水外的成分进行探究。查阅资料知,Na2CO3可发生如下反应:Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3,稀溶液中NaHCO3与CaCl2不反应。
【作出猜想】
猜想1:_______;
猜想2:只有Na2CO3;
猜想3:含有Na2CO3与NaHCO3;
猜想4:只有NaHCO3。
【实验过程】
取浆糊状物质溶于水配成稀溶液,取一定量溶液于试管中,向试管中滴加CaCl2稀溶液,有白色沉淀生成;继续滴加CaCl2溶液至过量,静置,取上层清液于两支试管中,向试管1中加入盐酸,无气泡产生;向试管2中加入_____(填试剂名称),观察到_____现象,证明猜想1成立。
【评价反思】
甲同学认为无须经实验即可判断猜想4不成立,理由是④_______。
2.(2026·天津和平·一模)蔗糖在成都的经济、文化中具有重要地位,利用甘蔗制备白糖的流程如下图。
资料:1、石灰乳能吸附和聚集水中的悬浮物、胶体等微小颗粒。
2、黄泥水可脱除糖中的颜色和气味。
(1)甘蔗压榨过筛的步骤类似于实验室中的___________(填操作方法)。
(2)甘蔗原料至少经过___________次压榨,可增大甘蔗液的量;从生产经济角度分析其目的是___________。
(3)加入生石灰后,产生石灰乳的化学方程式为___________。该反应为___________(填“吸热”或“放热”)反应。
(4)碾轧渣可用作熬糖时的燃料,其属于___________(填“生物质”或“化石”)能源。熬糖时要不断搅拌以防止局部温度过高,导致糖浆飞溅。实验室模拟该过程时,需涉及的提示图标有___________(填序号)。
(5)黄泥水的作用类似活性炭,推测其具有___________的结构。
3.(2025·天津和平·一模)兴趣小组根据《天工开物》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溶液里中性;
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)
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,______。
______
废液中有NaOH
【任务二】废液中碳酸钠含量测定
兴趣小组设计了如下图所示的实验,取100g废液样品放入装置A的锥形瓶中,先通入一会儿,然后称量装置C、D的质量,再向锥形瓶中滴加足量稀硫酸,至不再产生气体,继续通一会儿后,测得装置C、D分别增重2.1g和0.1g。
(2)装置C中反应的化学方程式是______。
(3)废液中碳酸钠的溶质质量分数是______(保留到0.1%)。
(4)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
(5)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______。
考法03实验操作、现象和结论
1.(2025·天津市·中考真题)如图所示,在白色点滴板上进行酸、碱、盐性质的实验。
完成以下实验报告:
目的
操作
现象
分析或解释
探究酸的化学性质
向A中滴加盐酸
粉末逐渐溶解,
形成黄色溶液
盐酸与氧化铁反应
向B中滴加盐酸
产生气泡
B中的化学方程式为______
向C中滴加稀硫酸
溶液红色褪去
C中的化学方程式为______
探究碱的
化学性质
向D中滴加氢氧化钠溶液
D中的现象为______
可溶性碱与指示剂作用
向E中滴加氢氧化钠溶液
产生蓝色沉淀
蓝色沉淀的化学式为______
探究盐的
化学性质
向F中滴加氯化钙溶液
溶液变浑浊
两种物质发生反应的反应类型为______
2.(2025·天津南开·二模)某化学兴趣小组运用酸、碱、盐的知识进行了如下实验。
(1)为探究中和反应,甲、乙同学分别进行了如图所示实验。
①当甲同学实验中烧杯内溶液变色时,所得溶液呈________(填“酸”“碱”或“中”)性。
②当乙同学实验中烧杯内溶液变色时,下列说法正确的是________(填字母)。
A.若测得烧杯内溶液pH=7,说明参加反应的氢氧化钠和硫酸质量相等
B.取样于试管,加入铁粉,产生气泡,说明稀硫酸过量
C.取样于试管,滴加少量氯化钡溶液,产生白色沉淀,说明稀硫酸过量
D.取样于试管,滴加氢氧化钠溶液,溶液不变色,说明稀硫酸过量
(2)同学们围绕酸的化学性质进行如图一所示的实验,实验结束后,将A、B试管中的物质全部倒入洁净的烧杯C中(如图二),充分混合后,仅观察到有白色沉淀,无其他现象。结合题目信息,回答以下问题:
①图一实验完成后,B试管中的溶液含有的溶质是________(填化学式);
②小组同学将C中混合物过滤后,对所得滤液的成分进行了如下探究:
实验步骤
实验现象
实验结论
Ⅰ.取少量滤液于试管中,向试管中滴加过量________
_________
滤液中的溶质为Na2CO3、NaOH、NaCl
Ⅱ.充分反应后,再向上述试管中滴加________
__________
考法04实验方案的设计与评价
1.(2025·四川宜宾·中考真题)标有A和B的两瓶试剂,可能是Ca(OH)2溶液、NaOH溶液、NaCl溶液中的某两种。实验小组对试剂A和试剂B进行了以下实验探究。回答下列问题:
实验一:鉴别试剂A和试剂B
各取5mL试剂进行如下实验,并记录实验现象。
实验现象:①和②中溶液都呈红色;③中有白色沉淀;④中无明显现象。
(1)试剂A中溶质是_______(填化学式,下空同),试剂B中溶质是_______。
(2)试管③中发生反应的化学方程式是_______。
实验二:探究溶质的成分
实验小组将实验一①~④中的废液倒入烧杯中,充分混合后静置,取上层清液,对其中溶质的成分继续进行探究。
查阅资料:Na2CO3溶液呈碱性,NaHCO3溶液呈弱碱性,CaCl2溶液呈中性,MgCl2溶液呈弱酸性。
【问题】
上层清液中,除酚酞外还含有哪些溶质?
【预测】
预测一:NaOH;预测二:NaOH、Na2CO3;预测三:?
(3)预测三:_______,作出预测的理由是_______。
【设计实验】
(4)从Ca(OH)2溶液、CaCl2溶液、MgCl2溶液、NaHCO3溶液中选择一种合适的试剂,设计实验方案证明预测二中有NaOH。_______。
2.(2025·天津北辰·模拟预测)学习小组同学用如图所示实验探究完碱的化学性质后,将甲、乙、丙中的无色溶液均倒入洁净的废液缸,发现废液明显变浑浊且呈红色。同学们很好奇,于是接着进行了下列的拓展学习与探究。
【反思交流】
(1)小组同学做甲图所示实验时,当溶液恰好由红色变为无色,即停止了滴加稀盐酸,写出发生反应的化学方程式:______。做乙图所示实验时,看到的现象是______。
(2)废液呈红色,说明废液显______性,废液中除了酚酞以外,还含一定有的溶质为______,废液变浑浊,是因为倾倒前丙中的溶液含有______(填化学式)。
【拓展问题】
使废液变成红色的物质是什么?
【做出猜想】
(3)猜想一:只有Na2CO3
猜想二:只有NaOH
猜想三:NaOH和Ca(OH)2
猜想四:NaOH和Na2CO3
你认为以上猜想中,不合理的是猜想______。
【查阅资料】
CaCl2溶液呈中性。
【验证猜想】
(4)静置一段时间后,取少量废液缸中的上层红色清液于试管中,加入过量CaCl2溶液,有白色沉淀生成。静置后,发现试管中的上层清液仍为红色,由此证明了猜想______成立。
考法05实验数据的处理与计算
1.(2025·天津市·中考真题)酸、碱、盐在生产、生活中有着广泛的应用。
(1)某实验小组在实验室借助pH传感器研究稀盐酸与氢氧化钠溶液的中和反应,测得实验过程中溶液pH的变化如图所示。
①该实验是将______滴入到另一种溶液中,发生反应的化学方程式为______。
②A点时,溶液中溶质为______(填化学式)。
③B点时,溶液的______。
④取C点时的溶液,分别加入下列物质,能产生气泡的是______(填序号)。
a.铜 b.锌 c.氧化铜
(2)已知碳酸钠很稳定,受热不易发生分解;碳酸氢钠不稳定,受热容易分解,其受热分解的化学方程式:。将和的混合物22.1g充分加热至固体质量不再改变,冷却至室温,再向其中加入150g质量分数为7.3%的稀盐酸,恰好完全反应,原混合物中的质量为______g。
2.(2025·黑龙江哈尔滨·中考真题)课外活动小组的同学以除杂为主题进行探究活动。
【实验活动一】除去氯化钡固体中少量的氢氧化钡杂质。
(1)甲组学生:取少量固体溶于水,加入几滴无色酚酞溶液,溶液变为红色,再滴加稀盐酸,至溶液刚好由红色变成无色,得溶液A。
乙组学生:取少量固体溶于水,滴加氯化镁溶液至刚好不再产生白色沉淀,过滤,得滤液B,发生反应的化学方程式为①_______。
【实验活动二】对A、B溶液中的溶质进行确认。
(2)甲组学生:用pH计测定A溶液pH=6.91,说明酸过量了。
乙组学生:向滤液B中滴加氢氧化钡溶液又出现了白色沉淀,则滤液B中②_______过量了。
【反思与评价】
(3)通过讨论同学们认为甲组实验由于设计不合理引入了杂质③_______,如果用pH计测定溶液酸碱度会更准确;由于操作不准确引入了杂质④_______(填化学式)。如果用定量的方法就更好了。
【实验活动三】定量除杂。
(4)丙组学生:将一定质量的氯化钡和氢氧化钡的混合固体(其中含氢氧化钡17.100g),配制成100.000 g溶液C。同学们计算出需要向C中加入溶质质量分数为7.3%的稀盐酸⑤_______g恰好除杂。
将稀盐酸一次性倒入C中,充分搅拌,得溶液D,用pH计测定D溶液的pH=7.09.
【分析交流】
(5)D溶液pH大于7,说明酸少了。同学们回忆操作过程,排除了液滴飞溅溢出的可能性,还可能的原因是⑥_______。改正的方法应该是⑦_______。最终测得溶液的pH=7.001,以此证实了同学们的分析是正确的。
3.(2025·天津河西·二模)某小组同学探究铁锈蚀条件的实验。按图1装置进行实验A、B、C,约一周后能观察到如图1所示明显现象。小明对该实验进行了部分改进,装置如图2所示(夹持装置已略去),约6分钟出现明显现象。
(1)图1实验中,可推理知铁生锈与氧气有关的对比实验为________(填字母)。
(2)图2装置D中反应的化学方程式为________________________。
(3)图2实验能够在较短时间内观察到E左侧铁丝明显锈蚀,而右侧铁丝无明显变化,其原因是(写一条即可)________________________________。
(4)取实验后中锈蚀的铁丝于烧杯中,加入盐酸恰好完全反应,得溶液质量为。E中已经锈蚀的铁丝质量为________。
知识点一 猜想与假设
1.反应后溶液中溶质成分的猜想
(1)书写化学方程式:A+B=C+D,其中D为沉淀或气体或水。
(2)溶质成分猜想
①恰好完全反应:溶质为
②A有剩余,溶质为 、
③B有剩余,溶质为 、
(3)不合理猜想:A和B在同一猜想中。
2.反应后气体成分的猜想
根据质量守恒定律判断,反应前后元素的种类守恒。若反应物中没有的元素,则生成物中不可出现。
3.未知物质成分的猜想
(1)分析题干信息:混合物的成分是A、B、C中的两种或三种。
(2)混合物成分猜想:分类讨论,利用排列组合进行猜想。
猜想①:A、B;
猜想②:B、C;
猜想③: 、 ;
猜想④: 、 、 。
知识点二 实验操作、现象和结论
1.实验操作:加入某种试剂(少量、适量或过量);对试剂进行加热(或过滤、蒸发、降温结晶)等。
2.实验现象:有无沉淀或气体生成;溶液有无颜色变化;有无固体溶解等。
3.实验结论:有无某种物质;猜想是否正确。
4.实验操作、现象和结论的关系:
实验操作产生 ,实验现象推导或验证 ,实验结论反推 。
知识点三 实验方案的设计与评价
1.实验方案的设计
(1)对比实验中实验方案的设计( 法):先写出相同的变量(如“相同温度下,向等质量、形状相同的……”),再写出探究变量(如“分别加入等体积的不同……溶液”),再写出如何分析测量对象。
(2)检验物质的实验方案是设计:确定需要检验的物质,分析待检验物质的化学性质,选择试剂进行实验。
2.实验方案的评价
实验方案的评价需结合实验目的,分析实验操作、实验现象、实验结论等方面是否合理可行。
(1)方案评价与改进:考虑是否有其他成分干扰实验结果,更换试剂或除去干扰物质后再进行实验。
(2)实验过程是否安全:如涉及可燃性气体,且需要加热或高温的实验,应先 ,防止加热时发生爆炸。
(3)绿色环保:实验过程中是否会造成污染,如尾气中含有一氧化碳,是否有尾气处理装置。
知识点四 实验数据的处理与计算
1.坐标图像数据分析
明确纵横坐标的含义,分析曲线的变化趋势,找出坐标曲线上每一个节点处对应的纵横坐标表示的含义,分析节点之间变化的原因,结合数据得出结论。
2.表格数据分析
(1)根据数据直接找规律或判断结论:
①分析数据找规律,如最大、最小的数据,数据变化趋势等;
②根据数据作图,从曲线中判断。
(2)有关控制变量的数据分析:根据目的确定自变量,寻找相应的实验组或实验数据进行比较,得出结论。
1.(2025·天津红桥·模拟预测)某化学兴趣小组的同学在进行微专题复习时,围绕酸、碱中和反应这一主题展开了深度学习。请你参与其中,按要求回答问题和开展探究。
(1)某工厂化验室用10%的氢氧化钠溶液洗涤一定量石油产品中的残余硫酸,共消耗氢氧化钠溶液80g,洗涤后的溶液呈中性。这一定量石油产品中含硫酸的质量是______g。
(2)做酸碱中和反应实验时,向烧杯内的氢氧化钙溶液中加入一定量的稀盐酸后,发现忘记了滴加酸碱指示剂。因此,他们停止滴加稀盐酸,并对烧杯中溶液的溶质成分进行探究。
【提出问题】该烧杯中溶液的溶质是什么?
【猜想】猜想一:只含有CaCl2;猜想二:含有CaCl2、HCl和Ca(OH)2;猜想三:含有CaCl2和Ca(OH)2;猜想四:含有______。
同学们讨论后一致认为猜想二不合理,理由是______。
【查阅资料】氯化钙溶液呈中性。
【进行实验】同学们设计了如下不同的实验方案,证明猜想四是成立的。
请帮他们填写有关实验步骤和实验现象。
方案
实验步骤
实验现象
一
取少量烧杯中的溶液于试管中,滴加几滴紫色石蕊溶液。
______
二
取少量烧杯中的溶液于第二支试管中,将氧化铜放入其中、
______
三
另取少量烧杯中的溶液于第三支试管中,加入______
产生气泡
(3)【反思与拓展】要使烧杯内溶液的溶质只含有CaCl2,需要除去杂质,其中的一种方法是向烧杯中加入过量的某种物质,然后过滤,该除杂原理用化学方程式表示为______。
2.(2024·天津·二模)实验课上同学们设计了图1所示的实验探究分子运动现象。
【实验现象】
(1)开始时两烧杯中溶液均为无色,一段时间后观察到的现象是___________。
【实验分析】
(2)B烧杯中的浓氨水具有___________性,氨分子运动到A烧杯中形成氨水,能使无色酚酞溶液___________。
【实验结论】
(3)该实验说明分子在___________。
(4)小莉同学将图1中A、B烧杯内药品分别换为以下几组进行实验,其中能达到目的的是______(填序号)。
A.酚酞溶液,浓盐酸 B.石蕊溶液,浓盐酸 C.酚酞溶液,浓硫酸
(5)【装置改进】小华对图1装置进行了改进,如图2所示,与图1装置相比,该装置的优点是___________。
(6)【实验拓展】同学们设计如图3所示装置进行实验,B试管中能更快地观察到现象,由此可得出___________。
3.(2025·陕西·中考真题)某化学兴趣小组同学将甲、乙、丙三支各盛有不同试剂的注射器连接在三通阀上,如图所示,利用该实验装置探究与的反应。(注:连接注射器时,阀门a、b、c均处于关闭状态)
【学习交流】
(1)实验时观察到甲中产生无色气泡,活塞向上移动,生成的气体是 。待甲中反应完全后,打开阀门a和b,将甲中液体恰好完全推入乙中时,关闭阀门b,打开阀门c,向下推动甲的活塞,使甲中气体进入丙中,观察到丙中活塞向右移动,关闭阀门a,振荡后丙中活塞向左移动。
通过上述实验,你认为 (填“能”或“不能”)证明与发生了化学反应。
(2)小强接着打开阀门b,将丙中溶液推入乙中(忽略三通阀内残留的少量气体),观察到乙中生成白色沉淀,溶液为红色。生成白色沉淀的化学方程式为 (任写一个)。
通过该实验证明与发生了化学反应。
【拓展探究】使乙中溶液呈红色的物质是什么?
【做出猜想】猜想一: 猜想二:和 猜想三:和
【实验验证】
(3)小华取少量小强实验后乙中溶液于试管中,向其中加入足量稀盐酸,产生无色气泡,则证明猜想 成立,此时试管内溶液为 色。
【实验反思】
(4)小强的实验结束后,乙中溶液的溶质(除酚酞)有 种。
4.(2025·四川·中考真题)学习常见的碱时,甲、乙两位同学完成了下列实验。回答下列问题∶
(1)氢氧化钠俗称 。图1氢氧化钠表面潮湿并逐渐溶解,这种现象叫
(2)图2左边试管中没有明显变化。右边试管中澄清石灰水变 ,反应的化学方程式为 。
【提出问题】
二氧化碳能与氢氧化钠溶液发生反应吗?
【设计与实验】
(3)甲同学设计了如图3装置并进行实验。收集一试管二氧化碳,拔掉橡皮塞,持拿试管底部,迅速将试管口没入溶液中,一段时间后,观察到的现象是
(4)乙同学认为甲同学的实验不能证明二氧化碳与氢氧化钠溶液发生了反应,理由是 。
【实验改进】
乙同学设计了如图4装置并进行实验。打开K1,关闭K2,用注射器快速注入10 mL蒸馏水,关闭K1,振荡;打开K2,量筒内的水进入瓶中,量筒内水的体积最终为46.0 mL。在原实验的基础上,用注射器另取10 mL氢氧化钠溶液,重复以上操作,量筒内的水进入瓶中,量筒内水的体积最终为34.5 mL。
【实验结论】
(5)用实验数据解释二氧化碳和氢氧化钠溶液能发生反应 。
【反思与交流】
(6)通过实验,可知保存氢氧化钠的方法是 。
(7)乙同学的实验方案较复杂,可将甲同学的实验稍作改进,也能证明二氧化碳和氢氧化钠溶液发生了反应,改进方法是 。
5.(2025·四川·中考真题)某化学学习小组以“燃烧与灭火”为主题展开探究。回答下列问题:查阅资料:白磷的着火点是,红磷的着火点是。
【实验与探究】
(1)分别取大理石和小木条,放到酒精灯火焰上加热一段时间,观察到大理石不能燃烧,小木条能燃烧。说明燃烧需要 。
(2)完成如图所示实验,记录实验现象如下:
A.形管中的白磷燃烧
B.形管中的红磷不燃烧
C.热水中白磷不燃烧
①白磷燃烧的化学方程式为 。
②对比实验现象 (填字母序号),说明燃烧需要温度达到着火点。
③对比实验现象 (填字母序号),说明燃烧需要氧气。
④实验中使用气球的目的是 。
【拓展与应用】
该小组设计并完成了一组熄灭高低蜡烛的趣味实验,如图所示:
(3)图1中蜡烛由低到高依次熄灭,其原因是不能燃烧也不支持燃烧, 。
(4)图2中蜡烛由高到低依次熄灭,其原因是蜡烛燃烧生成的热气体密度小于空气,先聚集在烧杯上部,使上部氧气浓度急剧下降。由此可知:当高楼内部发生火灾时,应 (填“伏低”或“直立”)身体逃生。
【讨论与交流】
(5)“森林草原是我家,严防山火保护它”。下列做法错误的是 (填字母序号)。
A.在防火期内,携带火种进入森林草原
B.发现山火时,立即拨打火警电话
C. 扑灭山火时,在山火蔓延线路前方开辟隔离带
6.(2025·青海西宁·中考真题)实验室制取实验结束后,甲、乙、丙三组同学对废液的组成进行探究并回收利用。
【提出问题】实验室制取二氧化碳后的废液中含有哪些溶质?
【猜想与假设】猜想一: 猜想二:和
【查阅资料】溶液呈中性
【实验探究】
I.
(1)甲组向少量废液中滴加紫色石蕊溶液,溶液变成 色,证明猜想二成立。
II.乙组运用数字化实验,证明猜想二成立。装置如图1,将一定质量分数的碳酸钠溶液逐滴加入废液中,测得数据如图2所示。
(2)随着碳酸钠溶液的滴入,烧杯中溶液的pH (填“增大”“不变”或“减小”)。
(3)碳酸钠溶液滴入的反应过程分A~B、B~C两段进行。
①a点的实验现象为 。BC段发生反应的化学方程式为 。
②b点时溶液中的溶质是 (填化学式)。
Ⅲ.
(4)丙组提出:直接蒸发溶剂可从废液中回收纯净的,理由是 。
【应用与实践】
(5)回收的可用于校园道路冬季融雪。分析下表中几种市售融雪剂信息,说出目前普通道路主要选用氯化钙型融雪剂的原因是 (写一条即可)。
融雪剂种类
融雪速率
对路面的腐蚀性
适用温度
每吨价格
氯化钠型
慢
强
约300元
氯化钙型
快
较强
约500元
新型融雪剂
较快
几乎无
约1000元
7.(2025·四川乐山·中考真题)化学小组同学对“白色的硫酸铜粉末溶于水后得到的蓝色溶液”进行探究。经讨论后认为可能是溶液中存在的某种离子使该溶液呈蓝色。
【作出猜想】
(1)猜想一:Cu2⁺使溶液呈蓝色;猜想二: 使溶液呈蓝色;猜想三:Cu2⁺和使溶液呈蓝色。
【进行实验】小组同学设计实验方案如下:
实验方案
实验现象
①向CuSO4溶液中加入过量的NaOH溶液
产生蓝色沉淀,溶液由蓝色变为无色
②向CuSO4溶液中加入过量的Ba(NO3)2溶液
产生白色沉淀,溶液仍然为蓝色
(2)实验①中加入过量的NaOH溶液的目的是 。
(3)写出实验②中发生反应的化学方程式 。
(4)小组同学受到实验①和②的启发,又设计出③和④对照实验:
实验方案
实验现象
③将足量的铝丝浸入到硫酸铜溶液中
铝丝表面附着一层红色固体,溶液由蓝色变为无色
④将足量的铜丝浸入到硝酸银溶液中
【得出结论】
(5)小组同学根据实验现象分析,上述猜想 正确。
【拓展应用】
(6)利用所学知识并结合以上信息验证某气体X中含有二氧化碳和水蒸气,则应选择的装置以及正确的连接顺序是X→______。
A. B. C. D.
8.(2025·山东德州·中考真题)常温下,均能与稀硫酸反应。兴趣小组的同学提出问题:二者混合后与稀硫酸反应的先后顺序受哪些因素影响?同学们设计实验方案进行如下探究。
提示:铁与氧化铜在溶液中不反应。
【实验探究一】铁和氧化铜用量的差异对反应先后顺序的影响
实验方案:向两份不同比例的混合粉末中,分别加入足量等体积、溶质质量分数为9.8%的稀硫酸,不断搅拌,观察实验现象。
实验记录:
实验
序号
铁粉质量/g
氧化铜质量/g
9.8%的稀硫酸
实验现象
①
0.56
1.6
足量
立即出现红色固体,无气泡产生,充分反应后上层清液呈蓝色。
②
1.68
1.6
足量
立即出现红色固体,红色固体不再增加后,产生大量气泡,充分反应后上层清液呈浅绿色。
【分析与结论】
(1)实验中均生成红色固体,相关反应的化学方程式为 ; 。
(2)以上实验,铁、氧化铜两种物质中,先与稀硫酸发生反应的是 。
(3)结论:在一定条件下,铁粉和氧化铜用量的差异 (填“是”或“否”)会影响二者与稀硫酸反应的顺序。
【实验探究二】硫酸浓度对反应先后顺序的影响
实验方案:向两份相同比例的混合粉末中,分别加入足量等体积、溶质质量分数不同的稀硫酸,不断搅拌,观察实验现象。
实验记录:
实验序号
铁粉质量/g
氧化铜质量/g
稀硫酸浓度
实验现象
③
1.12
1.6
18.6%
立即出现红色固体,无气泡产生,充分反应后上层清液呈浅绿色。
④
1.12
1.6
23.7%
立即出现红色固体的同时产生大量气泡,充分反应后上层清液呈浅蓝色。
【分析与结论】
(4)实验④中产生大量气泡,该气体为 。
(5)对比实验③和实验④,增大硫酸浓度会促进 与硫酸的反应。
(6)增大硫酸浓度会影响红色固体的质量。两个实验中,红色固体质量的大小关系是:实验③ 实验④(填“大于”或“小于”)。
结论:硫酸浓度对铁、氧化铜与稀硫酸反应的顺序有一定影响。
9.(2025·天津·二模)兴趣小组同学在制作简易净水器过程中,为研究净水效果,进行了下列几组实验。
【资料】Ⅰ.明矾是一种常见的絮凝剂,溶于水后能够吸附水中悬浮物并发生沉降,从而达到净水目的。Ⅱ.浊度用以表示浑浊程度,浊度越低代表水质越好。
【进行实验】实验1:分别用等量不同材料装填入装置(图1),对100mL河水(预先滴入1滴红墨水)进行净化。实验记录如表:
实验序号
净水材料
净水效果
①
小卵石
净化速度快,水样浑浊,仍为红色
②
石英砂
净化速度较慢,水样较澄清,仍为红色
③
活性炭
净化速度很慢,水样澄清,一段时间后,出现浅红色
(1)实验1的目的是______。
实验2:分别将相同流量河水注入填充等量活性炭的净化装置。实验记录如表:
实验序号
①
②
实验装置
河水通过活性炭层的方式
自上而下
自下而上
净水效果
实验②比①净化后的水更清澈
(2)由实验2可以得到的结论是______。
实验3:探究用明矾净水时影响净化效果(浊度)的因素。取水样,向其中加入明矾,搅拌,用数字浊度计测定水样上层的浊度。记录如表:
实验序号
水样的体积/mL
加明矾的质量/g
静置时间/min
浊度/%
①
200
0
20
87
②
200
0.3
20
16
③
200
0.4
10
31
④
200
0.4
20
14
(3)实验3主要采用了对照实验,分析对照实验数据可以帮助我们获得结论。
a.对比①和②,可以得出的结论是______。
b.对比③和④,可以获得的结论是______。
c.除上述外,对比________(填实验序号)还可以获得的结论是______。
【反思评价】
(4)从实验1的净水速率和效果来看,净水材料从上到下(图1)最佳堆叠顺序是______(填序号,下同)。
A.小卵石→石英砂→活性炭 B.活性炭→石英砂→小卵石
C.石英砂→活性炭→小卵石 D.活性炭→小卵石→石英砂
(5)图2为某同学设计的一款简易净水器,为了得到更好的净水效果,入水口应为______。
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主题五 科学探究与化学实验
目 录
01 析·考情目标
02 筑·专题框架
03 攻·重难考点
考点一 常用仪器及实验基本操作
真题动向
考法 01 常见仪器及使用
考法 02 药品的取用和物质的加热
考法 03 气密性检查
考法 04 过滤和蒸发
考法 05 实验安全
核心提炼
知识点一 实验安全
知识点二 常见仪器
知识点三 基本操作
提升训练
考点二 气体的制取和净化
真题动向
考法 01 装置的选择
考法 02 规范操作
考法 03 检验与验满
考法 04 净化与干燥
核心提炼
知识点一 三大气体制取
知识点二 气体制取装置选择
知识点三 气体的净化与干燥
提升训练
考点三 物质的鉴别、推断、分离与提纯
真题动向
考法 01 物质的鉴别
考法 02 物质的推断
考法 03 物质的分离与提纯
核心提炼
知识点一 物质的检验和鉴别
知识点二 物质的提纯
提升训练
考点四 控制变量与对比实验
真题动向
考法 01 探究金属锈蚀的条件
考法 02 探究燃烧条件
考法 03 探究影响化学反应速率的因素
核心提炼
知识点一 控制变量
知识点二 对比实验
提升训练
考点五 实验探究与设计
真题动向
考法 01 实验方案是否达到目的
考法 02 猜想与假设
考法 03 实验操作、现象和结论
考法 04 实验方案的设计与评价
考法 05 实验数据的处理与计算
核心提炼
知识点一 猜想与假设
知识点二 实验操作、现象和结论
知识点三 实验方案的设计与评价
知识点四 实验数据的处理与计算
提升训练
命题透视
近年来天津中考化学实验探究分值占比持续提升,题型稳定、难度中等以上。命题立足教材必做实验,聚焦气体制取、物质检验、控制变量、方案评价等核心内容。情境贴近生活、环保、科技热点,突出真实问题解决。考查由单一操作转向全流程探究,强化证据推理、误差分析与装置改进。新增数字化实验与图像数据分析,注重开放性与综合性。整体导向由“背实验”转向“做实验、会探究”,突出学科思维与实践能力,引导教学回归实验本质。
热考角度
考点
2025年
2024年
2023年
2022年
2021年
常用仪器及基本操作
T7,2分
T6,2分
T6,2分
T5,2分
T4,2分
气体的制取和净化
T22,8分
T22,10分
T22,8分
T22,8分
T22,7分
物质的鉴别、推断、分离与提纯
T13,2分
T13,2分
T13,2分
T13,2分
T12,2分
控制变量与对比实验
T14,2分
T9,2分
实验探究与设计
T23,8分
T23,7分
T24,7分
T21,7分
T23,7分
命题预测
1.2026年天津中考化学实验探究将坚持素养立意、情境真实、教材为本,分值稳中有升,仍是核心拉分板块。命题以教材必做实验为原型,聚焦气体制取净化、物质成分探究、控制变量、方案评价四大高频考点,突出全流程探究与证据推理。
2.情境将更多结合环保、新能源、健康、食品、地方资源等真实任务,增强应用性与实践性。将适度融入微型实验、数字化传感器、压强/温度/pH曲线等新载体,考查图像分析与数据处理能力。设问更具开放性,侧重实验改进、误差分析、异常现象解释与安全环保评价。
3.整体难度适中,其中小题难度梯度明显,着重考查做过实验、会设计、能说理的真能力,引导教学回归实验本质,落实科学探究与创新意识素养。
考点一 常用仪器及实验基本操作
考法01常见仪器及使用
1.(2025·天津市·中考真题)下列实验操作正确的是( )
A.引燃酒精灯 B.检验氧气
C.读取液体体积 D.倾倒液体
【答案】B
【解析】A、使用酒精灯时要注意“两禁、两查、一不可”,禁止用燃着的酒精灯去引燃另一支酒精灯,图示操作错误,不符合题意;
B、氧气的检验:将带火星的木条伸入集气瓶中,木条复燃,说明该气体为氧气,图示操作正确,符合题意;
C、量取液体读数时,视线要与量筒内液体凹液面的最低处保持水平,图示操作错误,不符合题意;
D、倾倒液体时,瓶塞要倒放,标签要对准手心,试管微微倾斜,试管口紧挨试剂瓶口,使液体缓缓倒入,图示操作错误,不符合题意。
故选:B。
考法02 药品的取用和物质的加热
2.(2024·天津市·中考真题)下列图示中,实验操作正确的是( )
A.二氧化碳的验满 B.取用粉末药品
C.读取液体体积 D.加热液体
【答案】B
【解析】A、二氧化碳的验满方法是:将一根燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭则证明二氧化碳已经收集满了,该选项操作错误;
B、取用粉末状药品时,试管略倾斜,用药匙或纸槽将药品送至试管底部,然后把试管慢慢竖立起来,该选项操作正确;
C、读取量筒内液体体积时,视线应与液体凹液面最低处相平,该选项操作错误;
D、给液体加热时,用酒精灯的外焰加热试管里面的液体,液体体积不能超过试管容积的三分之一,该选项操作错误;
故选B。
2.(2022·天津市·中考真题)下列实验操作正确的是( )
A.加热液体 B.读取液体体积
C.取用粉末药品 D.点燃酒精灯
【答案】C
【解析】A、给试管中的液体加热时,应用外焰加热,且试管里的液体不能超过试管容积的1/3,图中试管里的液体超过试管容积的1/3,不符合题意;
B、常用量筒量取一定体积的液体,读数时,视线应与液体凹液面的最低处保持水平,图中操作错误,不符合题意;
C、往试管里装入固体粉末时,为避免药品沾在管口和管壁上,可先使试管倾斜,把盛有药品的药匙(或用小纸条折叠成的纸槽)小心地送至试管底部,然后使试管直立起来。图中操作正确,符合题意;
D、禁止用燃着的酒精灯去点燃另一只酒精灯,防止发生火灾,不符合题意。
故选C。
考法03气密性检查
1.(2023·天津市·中考真题)下列图示中,实验操作正确的是( )
A. 读取液体体积 B. 检查装置气密性
C. 液体的倾倒 D. 氧气的验满
【答案】B
【解析】A、量取液体读数时,视线要与凹液面的最低处保持水平,故A错误;
B、检查装置气密性的方法:把导管的一端浸没在水里,双手紧贴试管外壁,若导管口有气泡冒出,装置不漏气,故B正确;
C、向试管中倾倒液体药品时,瓶塞要倒放,标签要对准手心,瓶口紧挨试管口,故C错误;
D、氧气的验满是将带火星的木条放在集气瓶瓶口,若木条复燃,则满,故D错误。
故选B。
2.(2021·天津市·中考真题)下列实验操作不正确的是( )
A.检查气密性 B.闻气体气味
C.倾倒液体 D.比较火焰各层温度
【答案】C
【解析】A、检查装置的气密性:将导管置于水中,用手紧握试管,观察导管口是否有气泡冒出,有气泡冒出,说明装置气密性良好,不符合题意;
B、闻气体气味时,应用手在瓶口轻轻扇动,使少量气味飘进鼻孔中,不能凑到瓶口去闻,不符合题意;
C、倾倒液体时,瓶塞应倒放,瓶口应紧挨,标签应朝向手心处,图中瓶塞未倒放,符合题意;
D、将火柴梗横放在火焰中,外焰部分碳化严重,说明外焰温度最高,不符合题意。
故选C。
考法04过滤和蒸发
1.(2025·四川绵阳·中考真题)以下是去除粗盐中难溶杂质的操作,其中正确的是( )
A.称量 B.溶解
C.过滤 D.蒸发
【答案】B
【解析】A、托盘天平的使用要遵循“左物右码”的原则,图中砝码与粗盐的位置放反了,故图示操作不正确。
B、溶解时可以在烧杯中进行,且需要用玻璃棒不断搅拌,加速溶解,故图示操作正确。
C、过滤液体时,要注意“一贴、二低、三靠”的原则,图中漏斗下端没有紧靠在烧杯内壁上,故图示操作不正确。
D、蒸发时,应用玻璃棒不断搅拌,以防止局部温度过高,造成液体飞溅;图中没有用玻璃棒搅拌,故图示操作不正确。
故选B。
2.(2025·江苏常州·中考真题)下列粗盐提纯的相关操作中正确的是( )
A.取用药品 B.溶解药品
C.过滤操作 D.蒸发结晶
【答案】C
【解析】A、取用药品时,瓶塞应倒放,防止污染药品,A 错误;
B、溶解药品在烧杯中进行,用玻璃棒搅拌加速溶解,不能用药匙搅拌,B 错误;
C、过滤时,应遵循“一贴二低三靠”的规则,需使用玻璃棒引流,C 正确;
D、蒸发结晶应在蒸发皿中进行,蒸发皿可直接加热,不需要使用陶土网,D 错误。
故选C。
考法05实验安全
1.(2025·广东广州·中考真题)化学试剂应规范存放,存放浓硫酸的试剂柜须张贴的标志是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】浓硫酸具有强烈的腐蚀性,应贴腐蚀品标志。
【解析】A、图中所示标志是爆炸性物质标志,故选项错误;
B、图中所示标志是易燃气体标志,故选项错误;
C、图中所示标志是毒性物质标志,故选项错误;
D、图中所示标志是腐蚀品标志,故选项正确。
故选D。
2.(2025·山东济南·中考真题)下列常见危险化学品标志中,表示“易于自燃的物质”的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】A、此图表示爆炸性物质,A选项不符合题意;
B、此图表示易于自燃的物质,B选项符合题意;
C、此图表示毒性物质,C选项不符合题意;
D、此图表示腐蚀性物质,D选项不符合题意;
故选B。
知识点一 实验安全
1.常用危险化学品标志
2.意外事故的处理
(1)失火:用湿抹布或沙子盖灭。
(2)若不慎将浓硫酸沾到衣服或皮肤上,应用大量水冲洗,然后涂上3%~5%的碳酸氢钠溶液。稀硫酸沾到衣服或皮肤上也要处理,否则稀硫酸的水分蒸发,会变成浓硫酸。
(3)若不慎将碱液滴到皮肤上,要用较多的水冲洗,然后再涂上1%的硼酸溶液。
(4)万一眼睛里溅进了药液,要立即用水冲洗(切不可用手揉眼睛),洗的时候要眨眼睛,必要时请医生治疗。建议在化学实验室中戴防护眼镜。
知识点二 常见仪器
1.能直接加热的仪器:试管、蒸发皿、燃烧匙;
2.能间接受热的仪器:烧杯、烧瓶、锥形瓶(加热时,需垫陶土网)
3.不能加热的仪器:量筒、漏斗、温度计、滴瓶、集气瓶、广口瓶、细口瓶
4.常存放试剂的仪器:广口瓶(装固体)、细口瓶(装液体)、滴瓶(装少量液体)、集气瓶(装气体)
4.可做反应容器的仪器:试管、锥形瓶、烧瓶、烧杯、集气瓶
知识点三 基本操作
1.试剂的取用
取用原则
三不原则:不摸、不闻、不尝;
节约原则:液体1~2mL,固体盖满试管底部。
固体试剂取用
粉末:用药匙,一横放二送底三直立
块状:用镊子,一横放二入口三慢竖
液体试剂
少量:滴管滴加
较大量:倾倒
定量:量筒量取
2.给试管内物质加热
(1)先预热后集中在药品部位加热。
(2)加热前试管外壁要擦干,以免炸裂;
(3)加热时试管底部不能触及酒精灯的灯心,以免破裂。
(4)烧的很热的试管不能立即用冷水冲洗,也不能立即放在桌面上,应放在陶土网上。
(5)试管夹夹在试管中上部,从管底套上和取下。
(6)给试管中的固体加热,试管口应略向下倾斜(防止冷凝水倒流炸裂试管)
(7)给试管里的液体加热,试管里液体不应超过试管容积的1/3,试管口不能对着自己和旁人,试管与桌面成45°角。
3.仪器的连接和洗涤
(1)仪器连接:转、润。玻璃管连接胶皮管和橡胶塞,需沾水润湿后转动插入。
(2)玻璃仪器洗净标准:内壁附着的水既不聚成水滴,也不成股流下
4.过滤
实验用品
铁架台、烧杯、玻璃棒、漏斗、滤纸
玻璃棒作用:引流
操作要点
一贴
滤纸紧贴漏斗的内壁
二低
滤纸的边缘低于漏斗口;漏斗内的液面低于滤纸的边缘
三靠
漏斗尖端的紧靠烧杯内壁;引流时,玻璃棒下端轻靠在三层滤纸的一边;烧杯口紧靠玻璃棒;
滤液仍然浑浊
可能原因
倾倒液体时液面高于滤纸边缘 ;滤纸破损;承接滤液的烧杯不干净。
采取方法
检查装置,找出原因,更换滤纸,重新过滤
5.蒸发
玻璃棒的作用
搅拌:使受热均匀,防止局部温度过高液体飞溅
停止加热的时间
当蒸发皿中出现较多固体时,停止加热,用余热把滤液蒸干。
1.(2025·天津西青·二模)下列图示的实验操作中正确的是( )
A.读取液体体积 B.加热液体
C.取用固体 D.滴加液体
【答案】A
【解析】A、读取液体体积时,视线与量筒内液体凹液面的最低处保持水平,操作正确;
B、加热液体时,需要用酒精灯外焰加热,试管夹夹在距离试管口约三分之一的位置,液体的体积不超试管容积的三分之一,试管与桌面呈45°角倾斜,试管口不可对着人,图中液体的体积超过试管容积的三分之一,操作错误;
C、取用块状固体药品时,应先将试管横放,用镊子把固体药品放在试管口,再慢慢将试管竖立起来,图中操作易打破试管底部,操作错误;
D、使用胶头滴管滴加液体时,胶头滴管应垂直悬空在试管口上方,不能伸入试管内或触碰试管内壁,否则会污染滴管和试剂,操作错误。
故选A。
2.(2025·天津·一模)试管是实验中常用仪器,试管口朝向可能因实验的不同而不同。下列实验中试管口的朝向不正确的是( )
A.滴加液体试剂 B.加热液体试剂
C.加热固体试剂 D.取用块状固体
【答案】C
【解析】A、向试管中滴加液体时,应将胶头滴管置于试管口正上方悬空滴加,不可将胶头滴管伸入试管口或触碰试管内壁,图中操作正确;
B、给液体物质加热,用酒精灯的外焰,试管口向上倾斜与桌面约成45度角,液体体积不能超过试管容积的三分之一,试管口切勿朝向人,大拇指不要按在试管夹的短柄上,图中操作正确;
C、给试管里的固体加热时,试管口应略向下倾斜,防止冷凝水倒流使试管炸裂,图中操作错误;
D、往试管中加入块状固体,要把试管横放,用镊子将药品送人试管底部,然后慢慢竖起试管,图中操作正确;
故选C。
3.(2025·天津河西·二模)下图中甲是去除粗盐中难溶性杂质的实验操作;乙是用点滴板进行的微型实验,向盛有试剂的孔穴中分别滴加等量的稀硫酸,观察仅孔穴1和5中有气泡产生。
下列相关叙述错误的是( )
A.甲中A、B烧杯内液体所含离子种类相同
B.甲中C装置玻璃棒搅拌可防止局部温度过高而造成液滴飞溅
C.对比乙中各孔穴中的现象,可得出金属活动性由强到弱为
D.改用盐酸进行乙中实验得到相同现象,可归纳得出酸能与四类物质反应的相似性
【答案】C
【解析】A、甲中 A 是溶解操作,B 是过滤操作,过滤不能除去离子,所以都得到氯化钠溶液,所含离子均为钠离子和氯离子,离子种类相同,该选项正确;
B、甲中 C 是蒸发操作,玻璃棒搅拌能使液体受热均匀,防止局部温度过高造成液滴飞溅,该选项正确;
C、乙中向孔穴中滴加稀硫酸,仅孔穴 1(金属 X)有气泡产生,说明 X 能与稀硫酸反应,铜片、银片无气泡,说明铜、银在金属活动性顺序中位于氢后,但不能比较银和铜的金属活动性强弱,该选项错误;
D、稀硫酸与金属 X体现酸能与活泼金属反应;稀硫酸与碳酸钠反应产生气泡,体现酸能与某些盐反应;稀硫酸与氧化铜反应,体现酸与金属氧化物反应;稀硫酸与氢氧化铝反应体现酸与碱反应,改用盐酸进行乙中实验,盐酸也能与这些类别物质反应,可归纳得出酸能与四类物质反应的相似性,该选项正确。
故选C。
4.(2025·天津河西·二模)下列实验操作正确的是( )
A.氧气验满 B.取用块状固体
C.稀释浓硫酸 D.量取液体
【答案】C
【解析】A.检验氧气是否收集满时,应将带火星的木条放在集气瓶口,不能伸入瓶中,如果带火星的木条复燃,说明氧气已收集满,故实验操作错误,不符合题意;
B.向试管中装块状固体药品时,应先将试管横放,用镊子把块状固体放在试管口,再慢慢将试管竖立起来,如果直接将块状固体放入竖直的试管中,可能会导致试管破裂,故实验操作错误,不符合题意;
C.稀释浓硫酸时,应将浓硫酸沿烧杯内壁缓慢倒入水中,并用玻璃棒不断搅拌,以使热量及时扩散,如果将水倒入浓硫酸中,由于浓硫酸遇水会放出大量热,可能会导致液体飞溅,造成危险 ,故实验操作正确,符合题意;
D.量取液体时,视线应与液体的凹液面最低处保持水平,如果视线没有与液体的凹液面最低处保持水平,可能会导致读数不准确,故实验操作错误,不符合题意,故选C。
5.(2025·天津南开·二模)同学在实验室进行“常见金属的物理性质和化学性质”实验,部分操作如下,其中正确的是( )
A.加入锌粒 B.读取稀盐酸体积
C.加热铜片 D.点燃酒精灯
【答案】B
【解析】A、向试管中加入块状固体(如锌粒)时,应先将试管横放,用镊子把药品放在试管口,再慢慢将试管竖立起来,使药品缓缓滑到试管底部,图中直接将锌粒投入直立的试管中,可能会打破试管底部,错误;
B、读取量筒中液体体积时,量筒必须放平,视线要与量筒内液体凹液面的最低处保持水平,正确;
C、给铜片加热时,应用坩埚钳夹持铜片,在酒精灯外焰处加热,错误;
D、点燃酒精灯时,应该用火柴点燃,不能用燃着的酒精灯去引燃另一只酒精灯,否则容易引发火灾,错误。
故选B。
6.(2025·天津红桥·二模)下列实验操作正确的是( )
A. 检查气密性 B. 读取液体体积
C. 称取氢氧化钠 D. 测定
【答案】A
【解析】A、检查装置气密性的方法:把导管的一端浸没在水里,双手紧握试管外壁,若导管口有气泡冒出,装置不漏气,故A正确;
B、量取液体读数时,视线与液体的凹液面最低处保持水平,故B错误;
C、托盘天平的使用要遵循“左物右码”的原则,氢氧化钠具有腐蚀性,应放在玻璃器皿中称量,故C错误;
D、试纸测定溶液的pH具体操作为:将一小片试纸放在白瓷板或玻璃片上,用干净的玻璃棒蘸取被测溶液并滴在试纸上,把试纸显示的颜色与标准比色卡比较,读出该溶液的pH。不能将pH试纸直接浸入待测液中,会污染试剂,故D错误。
故选A。
7.(2025·天津·一模)下列图示中,实验操作正确的是( )
A.读取液体体积 B.加热液体
C.液体的倾倒 D.取用粉末状试剂
【答案】D
【解析】A、用量筒量取液体体积时,应平视读数,视线与液体凹液面最低处保持水平,故A选项不符合题意;
B、给试管中的液体加热时,液体体积不超过试管容积的三分之一,试管倾斜与桌面成45°角,试管口不能对着有人的方向,试管夹夹在距试管口四分之一至三分之一处,用酒精灯外焰加热,图示中液体体积超过试管容积的三分之一,故B选项不符合题意;
C、向试管内倾倒液体时,瓶塞应倒放在桌面上,标签朝向手心,试管口和细口瓶瓶口应紧靠在一起,试管稍微倾斜,故C选项不符合题意;
D、向试管中加入粉末状试剂时,试管先倾斜,用药匙取用粉末状试剂伸入试管底部,然后再将试管直立起来,故D选项符合题意。
故选D。
8.(2025·天津西青·一模)下列实验操作中,正确的是( )
A.检查装置的气密性 B.稀释浓硫酸
C.倾倒液体 D.点燃酒精灯
【答案】A
【解析】A、检查装置气密性的方法:把导管的一端浸没在水里,双手紧握容器外壁,若导管口有气泡冒出,则装置不漏气,图中所示操作正确;
B、稀释浓硫酸时,要把浓硫酸缓缓地沿器壁注入水中,同时用玻璃棒不断搅拌,以使热量及时地扩散;一定不能把水注入浓硫酸中,防止酸液飞溅,图中所示操作错误;
C、 向试管中倾倒液体药品时,试管要倾斜,瓶塞要倒放,标签要朝向手心,瓶口紧挨试管口,图中所示操作错误;
D、 使用酒精灯时要注意“两查、两禁、一不可”,禁止用燃着的酒精灯去引燃另一酒精灯,图中所示操作错误;
故选:A。
考点二 气体的制取和净化
考法01装置的选择
1.(2025·天津市·中考真题)利用下图所示实验装置制取气体,并用制得的气体进行性质实验。
(1)仪器a的名称为______。
(2)实验室用加热高锰酸钾的方法制取并收集氧气,应选用______装置(填序号),其反应的化学方程式为______。
(3)探究氧气的性质时,为使木炭与集气瓶内的氧气充分反应,用坩埚钳夹取一小块木炭,在酒精灯火焰上加热至发红,将其由瓶口向下______(填“快速”或“缓慢”)插入充满氧气的集气瓶中,观察到木炭燃烧更剧烈。
(4)实验室用石灰石和稀盐酸制取并收集二氧化碳,应选用______装置(填序号),其反应的化学方程式为______。
【答案】(1)铁架台
(2)B
(3)缓慢
(4)A
【解析】(1)由图可知,仪器a的名称是:铁架台;
(2)实验室用加热高锰酸钾制取氧气,属于固体加热反应,氧气不易溶于水,可用排水法收集,故应选择装置B;
高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,该反应的化学方程式为:;
(3)探究氧气的性质时,为使木炭与集气瓶内的氧气充分反应,用坩埚钳夹取一小块木炭,在酒精灯火焰上加热至发红,将其由瓶口向下缓慢插入充满氧气的集气瓶中,这样反应充分,现象明显;
(4)实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳,属于固液不加热反应,二氧化碳溶于水,密度比空气大,可用向上排空气法收集,故可以选择A装置;
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:。
2.(2024·天津市·中考真题)(节选)化学是一门以实验为基础的科学。
(1)根据如图所示实验装置回答。
①写出仪器a的名称:______。
②实验室用加热高锰酸钾的方法制取并收集氧气,选用______装置(填序号)。
③实验室用大理石和稀盐酸制取并收集二氧化碳,选用______装置(填序号),其反应的化学方程式为______。
【答案】(1)试管 B A
【解析】(1)①仪器a是试管;
②实验室用加热高锰酸钾的方法制取并收集氧气,反应为固体,需要加热,选择B装置;
③实验室用大理石和稀盐酸制取并收集二氧化碳,反应物为固体和液体,不需要加热,选择A装置;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:;
3.(2023·天津市·中考真题)(节选)化学是一门以实验为基础的科学。
(1)根据下列装置图回答:
①仪器a的名称:_____。
②实验室用高锰酸钾制取并收集氧气,应选用的装置为_____(填序号),反应的化学方程式为_____。
③实验室用石灰石和稀盐酸制取并收集二氧化碳,应选用的装置为_____(填序号),将生成的二氧化碳通入紫色石蕊溶液中,观察到溶液由紫色变成_____色。
【答案】(1)铁架台 BD(或BE) AD 红
【解析】(1)①由图可知,仪器a的名称是铁架台;
②用高锰酸钾制取氧气,属于固体加热反应,发生装置可选B,氧气不易溶于水,密度比空气大,可用排水法或向上排空气法收集,收集装置可选D或E,故填:BD或BE;
高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,该反应的化学方程式为:;
③实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳,属于固液不加热反应,发生装置可选A,二氧化碳溶于水,密度比空气大,可用向上排空气法收集,收集装置可选D,故填:AD;
将生成的二氧化碳通入紫色石蕊溶液中,二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸显酸性,故观察到溶液由紫色变成红色;
4.(2022·天津市·中考真题)(节选)化学是一门以实验为基础的科学。
(1)根据下列装置图回答:
①写出仪器a的名称:______。
②实验室用高锰酸钾制取并收集氧气,应选用的装置为______(填序号)。
③实验室用大理石和稀盐酸制取并收集二氧化碳,应选用的装置为______(填序号),反应的化学方程式为______。
【答案】(1)集气瓶 AC(或AD) BD
【解析】(1)①根据图示,仪器a用于收集气体,其名称为:集气瓶。
②高锰酸钾是固体,反应条件是加热,因此实验室用高锰酸钾制取氧气的发生装置选择A。氧气不易溶于水,密度比空气略大,因此收集氧气的装置可选择C或D。故实验室用高锰酸钾制取并收集氧气应选用的装置为:AC(或AD)。
③大理石是固体,稀盐酸是液体,反应不需要加热,因此实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳的发生装置选择B。二氧化碳能溶于水,不能用排水法收集,但二氧化碳的密度比空气大,可用向上排空气法收集。故实验室用大理石和稀盐酸制取并收集二氧化碳,应选用的装置为:BD。大理石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为:。
5.(2021·天津市·中考真题)根据下列装置图回答问题。
(1)写出仪器a的名称:_____________________。
(2)实验室用高锰酸钾制取并收集氧气,应选用的装置为_______________(填序另),反应的化学方程式为_______________。
(3)实验室用大理石和稀盐酸制取并收集二氧化碳,应选用的装置为_______________(填序号),反应的化学方程式为_______________。
【答案】 试管 AC(或AE) BC
【解析】(1)仪器a的名称是试管;
(2)实验室用加热高锰酸钾的方法制取并收集氧气,高锰酸钾是固体,反应需要加热,发生装置选固体加热型的A;氧气密度比空气大、不易溶于水,可采用向上排空气法的C或排水法E收集,即选用的装置组合为AC或AE;高锰酸钾受热分解生成锰酸钾和二氧化锰和氧气,反应的化学方程式为:;
(3)实验室用石灰石和稀盐酸反应制取并收集二氧化碳,石灰石是固体,稀盐酸是液体,反应不需要加热,发生装置选固液不加热型的B装置;二氧化碳能溶于水、相同条件下密度比空气大,应使用向上排空气法C装置收集,即选用的装置组合为BC;石灰石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:;
考法02 规范操作
1.(2025·江苏镇江·中考真题)用双氧水和制取并回收,下列操作不正确的是( )
A.装 B.制取
C.收集 D.过滤
【答案】C
【解析】A、将固体粉末装入锥形瓶中时,先使锥形瓶倾斜,用药匙或纸槽将固体粉末送入锥形瓶底部,然后直立锥形瓶即可,不符合题意;
B、将固体先装入锥形瓶中,然后从分液漏斗向锥形瓶中滴加溶液,使二者接触发生反应,不符合题意;
C、氧气密度比空气大,需采用向上排空气法收集,用图示装置收集时,气体应由长管通入,空气由短管排出,符合题意;
D、过滤分离水和的固液混合物,将滤渣洗涤、干燥后即可回收,不符合题意。
故选C。
考法03检验与验满
1.(2024·山东威海·中考真题)下列所示分别是氧气的制取、干燥、收集和验满的装置图,其中错误的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】A、过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成氧气和水,该反应为固液常温型,可选择图示发生装置制取氧气,图示装置正确;
B、浓硫酸具有吸水性,且不与氧气反应,可用于干燥氧气,干燥氧气时,为了使氧气和浓硫酸充分接触,进气管与出气管的方向是“长进短出”,图中进气管与出气管的方向相反,图示装置错误;
C、氧气的密度比空气的大,可选择向上排空气法收集,图示装置正确;
D、氧气具有助燃性,检验氧气是否集满时,应将带火星的木条放在集气瓶口,木条复燃,则说明氧气已经收集满,图示装置正确;
故选:B。
2.(2024·陕西·中考真题)实验室制取二氧化碳时,下列相关操作正确的是( )
A.检查气密性 B.装药品
C.收集气体 D.气体验满
【答案】A
【解析】A、图示中长颈漏斗下端伸入液面以下,形成液封,双手紧握试管外壁,装置内气体受热膨胀,导管口有气泡冒出,则说明该装置气密性良好,图示操作正确;
B、实验室利用稀盐酸和大理石制取二氧化碳,向试管中装药品时,应先装固体药品,再装液体药品,且装块状固体药品时,应“一横二放三慢竖”,先将试管横放,用镊子把固体放在试管口,再将试管慢慢竖起来,图示操作错误;
C、二氧化碳密度比空气大,应该用向上排空气法收集,图示操作错误;
D、二氧化碳不能燃烧且不支持燃烧,验满的方法为:将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,则说明已收集满,图示操作错误;
故选:A。
考法04净化与干燥
1.(2025·江苏连云港·中考真题)实验室用CaCO3、稀盐酸制取CO2,涉及的装置和操作正确的是( )
A.制取CO2 B.除去CO2中HCl
C.干燥CO2 D.收集CO2
【答案】A
【解析】A、实验室通常用石灰石(主要成分是碳酸钙)和稀盐酸反应制取二氧化碳,属于固液不加热反应,发生装置可以选择该装置,符合题意;
B、氢氧化钠能与氯化氢反应生成氯化钠和水,但是氢氧化钠也能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,不但除去了杂质,也除去了原物质,不能用氢氧化钠除去二氧化碳中的氯化氢,不符合题意;
C、浓硫酸具有吸水性,且与二氧化碳不反应,可用浓硫酸干燥二氧化碳,但是应“长进短出”,这样干燥的比较充分,不符合题意;
D、二氧化碳的密度比空气大, 用该装置收集二氧化碳,应从长管通入,不符合题意。
故选A。
2.(2025·天津东丽·模拟预测)实验是检验化学原理的“最高法庭”。下列化学实验基本操作中正确的是( )
A.取用药品 B.干燥氧气
C.闻气体的气味 D.测定溶液的
【答案】C
【解析】A、不能用手直接接触化学药品,A错误;
B、干燥氧气时应将氧气通入浓硫酸中,故应从右侧进气,B错误;
C、闻气味时要扇闻,让少量气体进入鼻子,C正确;
D、测定溶液的pH时应将pH试纸放在玻璃片上,用玻璃棒蘸取待测液滴在pH试纸上,D错误。
故选C。
知识点一 三大气体的制取
氧气
二氧化碳
氢气
试剂
高锰酸钾
过氧化氢
大理石或石灰石、稀盐酸
锌粒、稀硫酸
原理
2KMnO4加热K2MnO4+MnO2+O2↑
2H2O22H2O+O2↑
CaCO3+2HCl =CaCl2+ H2O+CO2↑
H2SO4 + Zn= ZnSO4+H2↑
发生装置
固体加热型
固液常温型
固液常温型
固液常温型
收集方法
排水法、向上排空气法
向上排空气法
排水法、向下排空气法
检验
带火星的木条伸入集气瓶内,木条复燃则是氧气
将气体通入澄清石灰水,石灰水变浑浊则是二氧化碳
/
验满
带火星的木条伸至集气瓶口,木条复燃则已满
燃着的木条伸至集气瓶口,木条熄灭则已满
/
知识点二 气体制取装置选择
1.气体发生装置和收集装置
装置
发生装置
收集装置
选择依据
考虑反应物状态和反应条件
气体的密度和溶解度
装置图
名称
固体加热型
固液常温型
排水集气法
向上排空气法
向下排空气法
条件
反应物是固体反应需要加热
反应物是固体和
液体,反应不加热
难溶于水,不与水反应
密度大于空气
密度小于空气
2.不同固液常温型发生装置的特点
装置图
装置特点
安装简便
便于添加液体
可控制液体的滴加速度
可随时控制反应的发生和停止
知识点三 气体的净化与干燥
1.气体净化与干燥的装置:洗气瓶、球形干燥管和U形干燥管
2.气体净化:将不纯气体中的杂质气体除去,从而得到较为纯净的气体。
(1)氢氧化钠溶液:除CO2、HCl
(2)饱和碳酸氢钠溶液:除HCl
(3)灼热的铜粉:除O2
3.干燥气体常选的试剂
(1)浓硫酸(酸性):可干燥O2、H2、CO、HCl等气体,不可干燥NH3等碱性气体。
(2)碱石灰(碱性):可干燥O2、H2、CO、NH3等气体,不可干燥CO2、HCl等酸性气体。
(3)无水氯化钙(中性):可干燥O2、H2、CO、CO2、HCl等气体,不可干燥NH3。
1.(2025·天津南开·预测模拟)化学实验操作直接影响实验结果和人身安全。下列实验操作正确的是( )
A.收集CO2气体 B.稀释浓硫酸
C.加热液体 D.量取9.5mL水
【答案】A
【解析】A、二氧化碳的密度比空气大,用向上排空气法收集,图中收集CO2的操作正确,图中操作正确,故A正确;
B、稀释浓硫酸时,将水沿容器内壁缓缓注入浓硫酸中,会沸腾溅出,可能伤人.图中操作错误,故B错误;
C、给液体加热时,试管内液体不能超过其容积的,图中的液体太多,会沸腾溅出,故C错误;
D、量筒量液时要注意量程的选择,应选择略大于量取液体体积的量程,选取的量程太大,会因刻度不精确而使量取的液体体积不准确,图中量取9.5毫升的液体,应选取10毫升的量筒,故D错误;
故选A。
2.(2025·福建泉州·模拟预测)如图所示实验操作,正确的是( )
A.称量氢氧化钠固体 B.稀释浓硫酸
C.测溶液的pH D.干燥CO2
【答案】B
【解析】A、托盘天平要遵循左物右码的使用原则,氢氧化钠固体具有腐蚀性,应放在玻璃器皿中称量,图示操作错误,不符合题意;
B、稀释浓硫酸时,要把浓硫酸缓缓地沿烧杯内壁注入水中,同时用玻璃棒不断搅拌,以使热量及时的扩散,一定不能把水注入浓硫酸中,防止酸液飞溅,图示操作正确,符合题意;
C、用pH试纸测定溶液的pH时,正确的操作方法为取一片pH试纸放在玻璃片或白瓷板上,用洁净干燥的玻璃棒蘸取少量待测液滴在干燥的pH试纸上,把试纸显示的颜色与标准比色卡对比来确定pH,不能将pH试纸伸入待测液中,以免污染待测液,图示操作错误,不符合题意;
D、浓硫酸具有吸水性且与二氧化碳不反应,可用于干燥二氧化碳,为使气体与浓硫酸充分接触,二氧化碳应从长导管口的一端通入,图示操作错误,不符合题意。
故选:B。
3.(2024·天津·三模)规范的实验操作是完成实验的基本保障。下列基本实验操作正确的是( )
A.组装发生装置 B.铁丝与氧气反应
C.测定溶液的pH D.洗涤试管
【答案】D
【解析】A、发生装置中长颈漏斗的下方要在液面以下,而导管口应该刚露出橡皮塞,故A错误;
B,铁丝在氧气中燃烧时,为防止生成物熔化溅落下来使瓶底炸裂,集气瓶的底部应放少量的水或铺一层细沙,故B错误;
C、用pH试纸测定未知溶液的pH时,正确的操作方法为用玻璃棒蘸取少量待测液滴在干燥的pH试纸上,与标准比色卡对比来确定pH,不能将pH试纸伸入待测液中,以免污染待测液,故C错误;
D、洗涤试管时,可以用试管刷反复清洗试管内壁,故D正确。
故选D。
4.(2025·天津南开·二模)用下列装置进行实验,不能达到实验目的的是( )
A. ①装置可用于干燥氧气 B. ②可用于收集氧气和氢气
C. ③可用于除去氢气中混有的少量二氧化碳 D. ④可用于收集氧气和二氧化碳
【答案】B
【解析】A、浓硫酸具有吸水性,能够干燥气体,氧气不与浓硫酸发生化学反应,所以①装置可用于干燥氧气,选项正确;
B、氧气与氢气都不溶于水,且两种气体的密度都比水小,则选择装置②收集氧气和氢气时,气体应从短管进入瓶中,选项错误;
C、氢气不与氢氧化钠反应,二氧化碳能够与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,所以装置③可用于除去氢气中混有的少量二氧化碳,选项正确;
D、氧气与二氧化碳的密度都比空气大,所以装置④可用于收集氧气和二氧化碳从长管进入,选项正确,故选B。
5.(2026·天津河东·一模)化学是一门以实验为基础的科学。根据下列装置图回答问题。
(1)仪器的名称:a_______。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为_______。
(3)实验室制取氨气一般采用加热氯化铵固体和熟石灰的方法,请你写出该化学方程式_______,已知氨气极易溶于水,可选用_______(填字母)装置收集氨气。
【答案】(1)长颈漏斗
(2)
(3) D
【解析】(1)仪器a的名称是长颈漏斗;
(2)高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,化学方程式为;
(3)熟石灰即氢氧化钙,氯化铵与氢氧化钙在加热条件下反应生成氯化钙、氨气和水,化学方程式为;
氨气密度比空气小且极易溶于水,应采用向下排空气法收集,即装置D。
6.(2025·天津津南·三模)化学是一门以实验为基础的科学。请结合下列装置回答问题。
(1)用氯酸钾和二氧化锰混合制取氧气,选择的发生装置为______(填字母),该反应的化学方程式为______。
(2)用大理石与稀盐酸制取二氧化碳的化学方程式为______,发生装置C优于装置B的原因是______。
(3)①实验室若用图1装置收集氧气,则气体应从______(填“a”或“b”)口进入。
②若要收集一定体积的二氧化碳,应选用______(填“图1”“图2”或“图3”)装置。
【答案】(1)A
(2) 可以控制反应的发生和停止
(3)b 图2
【解析】(1)用氯酸钾和二氧化锰固体制取氧气时,反应为固体加热反应,发生装置选择A,氯酸钾在二氧化锰的催化下,加热生成氯化钾和氧气,化学方程式为:;
(2)大理石与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,化学方程式为:,装置C通过控制导管上活塞的开关来控制反应的开始和结束,将弹簧夹打开酸液就会和石灰石接触发生反应,生成二氧化碳,当关闭活塞产生的气体就无法导出会对液体形成压强,从而将酸液向下压,当液体与固体分离时,停止反应,故发生装置C优于装置B的原因是装置C可以控制反应的开始和停止;
(3)①因为氧气密度略大于空气,故用图1收集氧气时,氧气应从短管b通入;
②要收集一定体积的二氧化碳气体,应该选用量筒,且因为二氧化碳可溶于水与水反应,所以需要用植物油起隔离作用,故选图2。
7.(2025·天津·模拟预测)根据下列实验装置,回答有关问题。
(1)仪器的名称①______。
(2)用过氧化氢和二氧化锰制取较为纯净氧气的装置组合是____,若选用F装置装满水收集氧气,气体应从______(填“a”或“b”,)端通入。
(3)氨气极易溶于水,且密度比空气小,实验室常用加热固体硫酸铵和固体熟石灰的混合物来制取氨气,选用的发生与收集装置是______。
(4)根据下列实验图示回答问题。
①实验A可测定空气中氧气的含量,______(填“能”或“不能”)用木炭代替红磷。
②实验B中,澄清石灰水与CO2反应的化学方程式是______。
③实验C中,观察到气球浮起,说明CO2的密度比空气______(填“大”或“小”)。
【答案】(1)集气瓶
(2)BC b
(3)AE/AF
(4)不能 Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+ H2O 大
【解析】(1)由图可知,仪器①的名称是集气瓶,故填:集气瓶;
(2)实验室用过氧化氢和二氧化锰混合物制取氧气,该反应是固液不加热型,选择的发生装置选B,氧气的密度比空气略大,可用向上排空气法收集,氧气不易溶于水,可用排水法收集,用排水法收集的氧气比较纯净,选择的收集装置为C;氧气的密度比水小,若选用F装置装满水收集氧气,氧气从短管进入,水从长管排出,即氧气应从导管口b端通入,故填:BC;b;
(3)在实验室中常采用固体硫酸铵和固体熟石灰混合加热的方法来制取,该反应是固体加热型,则选择的发生装置A,氨气(NH3)密度比空气小,极易溶于水,用向下排空气法收集,应选E或F,故填:AE或AF;
(4)①木炭与氧气发生燃烧后生成二氧化碳气体,瓶内压强几乎不变,导致实验结果不正确,所以实验A可测定空气中氧气的含量,不能用木炭代替红磷,故填:不能;
②澄清石灰水中的氢氧化钙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Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+ H2O,故填:Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+ H2O;
③实验C中,观察到气球在盛有二氧化碳气体的烧杯中浮起,说明CO2的密度比空气大,故填:大。
8.(2025·天津红桥·一模)如图所示为常见气体制备实验的部分仪器。试根据题目要求,回答下列问题:
(1)图中仪器a的名称为_______。
(2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取纯净氧气时,应选用_______(填序号)制取装置,发生反应的化学方程式为_______。
(3)F是一种可用于集气、洗气等的多功能装置。若将F装置内装满水,再连接量筒,就可以用于测定不溶于水且不与水反应的气体体积,则气体应从_______(选填“a”或“b”)口进入F中。
(4)下列关于氧气的叙述中,不正确的是_______(填选项序号之一)。
A.蜡烛在氧气中比在空气中燃烧的更剧烈
B.氧气的化学性质比较活泼,能支持燃烧
C.做铁丝在氧气中燃烧实验时,预先在集气瓶底铺一层细沙
D.硫在氧气中燃烧产生淡蓝色火焰
【答案】(1)分液漏斗
(2)
(3)b
(4)D
【解析】(1)由图可知,仪器a为分液漏斗。
(2)过氧化氢制取氧气的反应为固液常温反应,发生装置选B,且排水法收集的氧气较纯净,氧气不易溶于水,收集装置选E;
过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气,反应的化学方程式为:。
(3)若想测量收集氧气的体积,氧气密度比水小,将氧气从b口通入,水会从a口排出,排出的水的体积为收集的氧气的体积。
(4)A、氧气含量越高,燃烧越剧烈,则蜡烛在氧气中比在空气中燃烧的更剧烈,该选项叙述正确;
B、氧气化学性质比较活泼,具有助燃性,该选项叙述正确;
C、铁丝燃烧实验中,为了防止高温熔融物溅落,使瓶底炸裂,集气瓶底应留少量的水或细沙,该选项叙述正确;
D、硫在氧气中燃烧,产生明亮的蓝紫色火焰,该选项叙述不正确。
故选D。
9.(2025·天津·二模)如图是实验室制取气体的发生装置和收集装置,请回答下列问题:
(1)写出图中标有数字的仪器名称:②______。
(2)实验室用高锰酸钾制取较纯净氧气时,该反应的化学方程式为______,并应选用______(填字母标号)作为制取装置(包括发生装置和收集装置,从A~E装置中选择)。
(3)F是一种可用于集气、洗气的多功能装置。若将F内装满水,再连接量筒,可用于测定不溶于水且不与水反应的气体体积(如图G),测量时气体应从______(“a”或“b”)口进入F中。
(4)硫化氢(H2S)气体是一种有臭鸡蛋气味的有毒气体,其实验室制取原理是FeS(固)+H2SO4(液)=FeSO4+H2S。实验室制取硫化氢气体时可采用______(填字母标号)作发生装置。
(5)丙同学通过查阅资料,利用实验室的试剂和生活中的材料自制“制氧机”,装置如图:
【资料】过硫酸钠(Na2S2O8)与水反应可以生成Na2SO4和O2。
【操作】在大塑料瓶和小塑料瓶中加入水,然后再往大塑料瓶中加入过硫酸钠。
【现象】大塑料瓶瓶壁温热,瓶内产生气泡,与输氧管相连的小塑料瓶也有气泡冒出。
【评价】①小塑料瓶中装水的目的是______(任写一个即可)。
②反应一段时间后,检验鼻氧管出气孔处有O2的操作是______。
【答案】(1)集气瓶
(2)2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ AD/DA
(3)b
(4)B
(5)润湿氧气(合理即可) 将带火星的木条放于出气孔,若木条复燃,说明鼻氧管出气孔处有O2
【解析】(1)标有数字②的仪器名称是集气瓶;
(2)高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应化学方程式为:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑,该反应适用于固体加热型,发生装置选A,氧气的密度比空气略大,不易溶于水也不与水反应,可采用向上排空气法或排水法进行收集,其中排水法收集的气体较为纯净,即收集装置选D。
(3)将F内装满水,再连接量筒,可用于测定不溶于水且不与水反应的气体体积,气体的密度比水小,测量时气体应从短管,即b管口通入,水从a端排出,排出水的体积等于通入氧气的体积;
(4)硫化亚铁固体与稀硫酸反应生成硫化氢气体,是固体与液体在常温下生成气体的反应,应选择固-液常温发生装置,即装置B;
(5)①小塑料瓶中装水的目的是为了洗气、观察气流速度、润湿氧气等。
②氧气具有助燃性,能使带火星的木条复燃,反应一段时间后,将带火星的木条放于出气孔,若木条复燃,说明鼻氧管出气孔处有O2。
10.(2025·天津东丽·模拟预测)现有实验室制取气体的部分装置,请结合所学化学知识,回答有关问题:
(1)请写出图中标有字母的仪器名称:a_____。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气,可用的发生装置是_____。该反应化学反应方程式为_____。
(3)实验室制取二氧化碳的反应化学反应方程式为_____。若装置中盛有紫色石蕊溶液,通入气体后,溶液变红,原因是_____。(用化学方程式表示)
(4)欲使用装置F用排空气法收集二氧化碳,则气体应从_____(填“a”或“b”,下同)端通入。医院在给病人输氧气时,常利用如图的类似装置,并在装置中盛放大约半瓶蒸馏水,_____端导管连接病人吸氧气的塑料管。
【答案】(1)酒精灯
(2)A
(3)
(4)a b
【解析】(1)标有字母a的仪器名称是酒精灯;
(2)高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应为固体加热反应,发生装置选择A,反应的化学方程式为:;
(3)实验室常用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳气体,反应的化学方程式为:;二氧化碳能和水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊溶液变红,反应的化学方程式为:;
(4)二氧化碳密度大于空气,欲使用装置F用排空气法收集二氧化碳,则气体应从a端通入;在装置中盛放大约半瓶蒸馏水,则氧气应该长进短出通过蒸馏水洗气瓶,故b端连接在病人吸氧气的塑料管上。
考点三 物质的鉴别、推断、分离与提纯
考法01物质的鉴别
1.(2025·天津市·中考真题)下列实验方案能达到实验目的的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
区分棉纤维和羊毛纤维
分别点燃,观察燃烧时的现象和产物的状态
B
鉴别甲烷和一氧化碳
分别点燃,在火焰上方罩上用澄清石灰水润湿内壁的烧杯,观察现象
C
除去一氧化碳中的二氧化碳
将混合气通过足量灼热的氧化铜粉末
D
除去氯化钠固体中混有的少量碳酸钙
加适量水溶解、过滤,将滤液蒸发结晶
【答案】AD
【解析】A、分别点燃,观察燃烧时的现象和产物的状态,棉纤维的主要成分是纤维素,灼烧有纸燃烧的气味,灰烬为松散灰色粉末。羊毛纤维的主要成分是蛋白质,灼烧有烧焦羽毛的气味,燃烧后蜷缩成球,灰烬为黑色脆块。现象不同,可以区分,符合题意;
B、甲烷燃烧生成二氧化碳和水,一氧化碳燃烧生成二氧化碳,分别点燃,在火焰上方罩上用澄清石灰水润湿内壁的烧杯,澄清石灰水均变浑浊,现象相同,无法鉴别,不符合题意;
C、将混合气通过足量灼热的氧化铜粉末,一氧化碳和氧化铜在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳,除去了原物质,不符合题意;
D、氯化钠溶于水,碳酸钙难溶于水,加适量水溶解、过滤,除去碳酸钙,将滤液蒸发结晶,得到氯化钠,符合题意。
故选AD。
2.(2024·天津市·中考真题)下列实验方案能达到实验目的的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
除去氧气中的一氧化碳
将混合气体通过足量的灼热氧化铜
B
鉴别硝酸铵和氯化钠固体
取少量样品分别加等量水,比较温度变化
C
分离氯化钙和氧化钙固体
加入适量水,过滤、蒸发结晶
D
检验碳酸钠中是否含碳酸氢钠
取少量样品,加入足量稀盐酸
【答案】B
【解析】A、将混合气体通过足量的灼热氧化铜,一氧化碳和氧化铜反应生成铜和二氧化碳,虽然除去了杂质,但是引入了新的杂质二氧化碳,不符合除杂原则,而且可能发生爆炸,故A不能达到实验目的;
B、取少量样品分别加等量水,硝酸铵溶于水吸热,温度降低,氯化钠固体溶于水温度无明显变化,可以鉴别,故B能达到实验目的;
C、加入适量水,氯化钙易溶于水,氧化钙和水反应生成氢氧化钙,过滤、蒸发结晶,不能达到分离的目的,故C不能达到实验目的;
D、取少量样品,加入足量稀盐酸,稀盐酸和碳酸钠、碳酸氢钠反应均会产生二氧化碳气体,无法检验碳酸钠中是否含有碳酸氢钠,故D不能达到实验目的;
故选:B。
3.(2022·天津市·中考真题)下列实验方案不能达到实验目的的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
鉴别氢氧化钾和碳酸钾两种溶液
分别滴加足量稀盐酸,观察现象
B
鉴别水和 5%的过氧化氢溶液
分别加入少量二氧化锰粉末,观察现象
C
鉴别硫酸钠和碳酸钠两种溶液
分别滴加氯化钡溶液,观察现象
D
鉴别氮气和二氧化碳两种气体
将气体分别通入澄清石灰水中,观察现象
【答案】C
【解析】A.鉴别氢氧化钾和碳酸钾两种溶液,分别滴加足量稀盐酸,氢氧化钾溶液中没有明显的实验现象,碳酸钾溶液中有气泡生成,现象不同,能达到实验目的,此选项正确;
B.鉴别水和 5%的过氧化氢溶液,分别加入少量二氧化锰粉末,水中无明显现象,过氧化氢溶液中会产生气泡,现象不同,能达到实验目的,此选项正确;
C.鉴别硫酸钠和碳酸钠两种溶液,分别滴加氯化钡溶液,硫酸钠溶液中生成硫酸钡白色沉淀,碳酸钠溶液中生成碳酸钡白色沉淀,现象相同,不能达到实验目的,此选项错误;
D.鉴别氮气和二氧化碳两种气体,将气体分别通入澄清石灰水中,氮气中无明显的现象,二氧化碳中澄清石灰水变浑浊,现象不同,能达到实验目的,此选项正确;
故选C
考法02物质的推断
1.(2024·天津市·中考真题)如图所示为甲、乙、丙、丁四种物质间的相互关系,涉及的反应均为初中化学常见反应(“—”表示相连的两种物质能反应,“→”表示通过一步反应能实现转化),下列选项符合图示关系的是
选项
甲
乙
丙
丁
A
CuO
H2
H2SO4
Mg
B
HCl
Fe
Fe3O4
O2
C
O2
CO
CO2
C
D
Ca(OH)2
CO2
Na2CO3
HCl
【答案】D
【解析】A、甲—乙反应是指氧化铜与氢气在加热条件下反应生成铜和水;甲—丙反应是指氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜和水;丙—丁反应是指硫酸和镁反应生成硫酸镁和氢气;丁→乙是指镁和稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气;丙→乙是指镁和稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气,乙→丙不能一步反应实现转化,不符合题意;
B、甲—乙是指铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气;甲—丙反应是指盐酸和四氧化三铁反应生成盐和水;丙—丁不反应,不符合题意;
C、甲—乙反应是指氧气和一氧化碳在点燃条件下反应生成二氧化碳;甲—丙不反应,不符合题意;
D、甲—乙反应是指氢氧化钙与二氧化碳气体反应生成碳酸钙沉淀和水;甲—丙氢氧化钙溶液和碳酸钠溶液反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠;丙—丁是指碳酸钠溶液和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体;丁→乙是指盐酸和碳酸钠溶液反应生成二氧化碳气体;丙→乙是指碳酸钠溶液和盐酸反应生成二氧化碳;乙→丙是指二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水,符合题意;
故选:D。
2.(2023·天津市·中考真题)某氯化钠固体样品中可能含有硫酸钠、硝酸钡、氯化镁、硫酸铜和碳酸钙中的一种或几种。为确定其成分,取40g固体样品,按下列流程进行实验。
回答下列问题:
(1)白色沉淀A的化学式为_____;
(2)写出生成白色沉淀B的化学方程式_____;
(3)固体样品中除氯化钠外,还一定存在_____;
(4)已知实验中得到2g白色沉淀A,2.33g白色沉淀B,5.8g白色沉淀C,则固体样品中氯化钠的质量分数为_____。
【答案】(1)
(2)
(3)、、
(4)67.7%
【分析】某氯化钠固体样品中可能含有硫酸钠、硝酸钡、氯化镁、硫酸铜和碳酸钙中的一种或几种:
加入足量水溶解、过滤得到白色沉淀A:碳酸钙难溶于水,硝酸钡与硫酸钠或硫酸铜反应也可以生成硫酸钡白色沉淀,加入过量稀盐酸沉淀全部溶解,可确定白色沉淀A是碳酸钙,不是硫酸钡,则成分一定含有碳酸钙;
得到无色溶液1:硫酸铜溶液显蓝色,则成分中一定不含有硫酸铜,滴加氯化钡溶液恰好完全反应,得到白色沉淀B,加过量稀盐酸沉淀不溶解,可知白色沉淀是硫酸钡,则确定成分中一定含有硫酸钠,硫酸钠与硝酸钡反应,确定一定不含有硝酸钡;
溶液2中含有硫酸钠,可能含有氯化镁,加入过量的氢氧化钠溶液,产生白色沉淀C,可知白色沉淀是氢氧化镁,则成分一定含氯化镁;
溶液3含有氯化钠和过量的氢氧化钠,加过量稀盐酸蒸发、结晶得到氯化钠固体;
故固体样品中除氯化钠外,还一定存在碳酸钙、硫酸钠和氯化镁;
【解析】(1)由分析可知,白色沉淀是;
(2)由分析可知:生成白色沉淀B的反应是氯化钡与硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠,化学方程式为BaCl2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaCl。
(3)由分析可知:固体样品中除氯化钠外,还一定存在碳酸钙、硫酸钠和氯化镁;
(4)2g白色沉淀A是碳酸钙,2.33g白色沉淀B是硫酸钡沉淀,5.8g白色沉淀C是氢氧化镁,则样品中硫酸钠、氯化镁的质量分别为:
则固体样品中氯化钠的质量分数为:。
3.(2023·天津市·中考真题)下图所示为甲、乙、丙、丁四种物质间的相互关系,涉及的反应均为初中化学常见反应(“—”表示相连的两种物质能反应,“→”表示通过一步反应能实现转化),下列选项符合图示关系的是( )
选项
甲
乙
丙
丁
A
B
C
D
【答案】D
【解析】A、氢氧化钠和硫酸生成硫酸钠和水,硫酸和锌生成硫酸锌和氢气,锌和硫酸铜生成硫酸锌和铜,硫酸铜和氢氧化钠生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,但氢氧化钠无法转化为锌,选项错误;
B、氢氧化钙和盐酸生成氯化钙和水,盐酸和氢氧化钠生成氯化钠和水,氢氧化钠和碳酸钙不反应,碳酸钙和氢氧化钙不反应,氢氧化钙和和碳酸钠可生成碳酸钙和氢氧化钠,选项错误;
C、碳酸钠和氢氧化钙生成碳酸钙和氢氧化钠,氢氧化钙和硫酸生成硫酸钙和水,硫酸和氯化钡生成硫酸钡和盐酸,氯化钡和碳酸钠生成碳酸钡和氯化钠,碳酸钠无法转化为硫酸,选项错误;
D、碳和不充足氧气点燃生成一氧化碳,碳能转化为一氧化碳,氧气和一氧化碳点燃生成二氧化碳,一氧化碳和氧化铜加热生成二氧化碳和铜,氧化铜和碳高温生成铜和二氧化碳,选项正确。
故选D。
4.(2022·天津市·中考真题)下图所示为甲、乙、丙、丁四种物质间的相互关系,涉及的反应均为初中化学常见反应(“—”表示相连的两种物质能反应,“→”表示通过一步反应能实现转化),下列选项符合图示关系的是( )
选项
甲
乙
丙
丁
A
BaCl2
H2SO4
Zn
H2
B
H2SO4
CuO
C
CO
C
BaCO3
HCl
Mg
MgO
D
Zn
H2SO4
Cu(OH)2
K2CO3
【答案】BC
【解析】A、BaCl2与H2SO4可以反应生成硫酸钡沉淀和氯化氢,H2SO4与Zn可以反应生成硫酸锌和氢气,但H2SO4与H2不能发生反应,选项错误,不符合题意;
B、H2SO4与CuO可以反应生成硫酸铜和水,CuO与C可以反应生成铜和二氧化碳,C和二氧化碳在高温条件下可以转化为CO,CuO与CO可以反应生成铜和二氧化碳,选项正确,符合题意;
C、BaCO3与HCl可以反应生成氯化钡、水和二氧化碳,HCl与Mg可以反应生成氯化镁和氢气,Mg和氧气在点燃的条件下可以生成MgO,HCl与MgO可以反应生成氯化镁和水,选项正确,符合题意;
D、Zn与H2SO4可以反应生成硫酸锌和氢气,H2SO4与Cu(OH) 2可以反应生成硫酸铜和水,Cu(OH) 2中没有K+也没有碳酸根离子,故Cu(OH) 2无法转化为K2CO3,选项错误,不符合题意;
故选BC。
5.(2021·天津市·中考真题)有A~F六瓶失去标签的溶液,分别为澄清石灰水、硫酸铁溶液、碳酸钠溶液、稀盐酸、溶质质量分数为10%的氢氧化钠溶液和10%的氢氧化钾溶液。
已知硫酸钠、硫酸钾溶液呈中性。某同学进行实验如下:
(1)从外观上观察,F呈黄色,则F为_______________。
(2)从剩余的五瓶溶液中各取少量溶液两两混合,可以观察到:A+D→白色沉淀,C+D→无色气体,其余无明显现象。则这五种溶液两两混合可发生_______________个反应,C为____________,A与D反应的化学方程式为_____________________。
(3)取未鉴别出的B、E溶液各20g于两个烧杯中,分别滴加两滴酚酞溶液,再分别加入10%的稀硫酸17.5g(如图所示),并不断搅拌。观察到B溶液由红色变为无色,E溶液仍为红色。则E为__________________溶液(填化学式)。
(4)将六瓶溶液贴上标签。
【答案】 硫酸铁溶液 5 稀盐酸 NaOH
【解析】(1)硫酸铁溶液呈黄色,是F为硫酸铁溶液,故填:硫酸铁溶液;
(2)A+D→白色沉淀,C+D→无色气体,由提供的物质可知,氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,则D为碳酸钠溶液、A为氢氧化钙溶液,C为稀盐酸,除上述两个反应外,盐酸还能与氢氧化钙、氢氧化钠、氢氧化钾发生反应,所以五种溶液两两混合可发生5个反应;A与D反应,即氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,反应的化学方程式为Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH,故填:5;稀盐酸;Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH;
(3)加入的稀硫酸中溶质的质量为17.5g×10%=1.75g;
设将溶质质量分数为10%的氢氧化钠溶液和10%的氢氧化钾溶液反应完全,需H2SO4的质量分别为x、y,则有
,
由计算可知,氢氧化钾与硫酸恰好完全反应,而将10%的氢氧化钠溶液反应完全需H2SO4的质量2.45g,而实际加入的H2SO4的质量只有1.75g,所以氢氧化钠有剩余,由题意知,E溶液仍为红色,则E为氢氧化钠溶液,B为氢氧化钾溶液,故填:NaOH。
6.(2021·天津市·中考真题)下图所示甲、乙、丙、丁四种物质间相互关系中的反应,均为初中化学常见反应(“一”表示相连的两种物质能反应,“→”表示通过一步反应能实现转化),下列达项符合图示关系的是
选项
甲
乙
丙
丁
A
H2O
O2
CaO
Ca(OH)2
B
H2SO4
HCl
MgCl2
Mg(OH)2
C
HCl
CO2
CaCO3
H2O
D
FeSO4
FeCl2
Cu
CuO
【答案】C
【解析】A、水在通电的条件下反应生成氢气和氧气,氧气与氢氧化钙不反应,氧化钙和水反应生成氢氧化钙,钙能与氧气常温下反应生成氧化钙,氧化钙和水反应生成氢氧化钙,不符合题意;
B、硫酸和氯化钡反应生成硫酸钡和盐酸,氢氧化镁和盐酸反应生成氯化镁和水,氯化镁和硫酸不反应,氯化镁和氢氧化钠反应生成氢氧化镁和氯化钠,氯化镁不能转化为盐酸,不符合题意;
C、碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,二氧化碳和水反应生成碳酸,符合题意;
D、硫酸亚铁和氯化钡反应生成硫酸钡和氯化亚铁,氧化铜和氯化亚铁不反应,铜和氧气在加热的条件下反应生成氧化铜,铜和硫酸亚铁不反应,氯化亚铁不能转化为铜,不符合题意。
故选C。
考法03 物质的分离与提纯
1.(2023·天津市·中考真题)下列实验方案能达到实验目的的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
除去中少量的CO
在氧气中点燃
B
鉴别NaCl溶液和溶液
取样,分别滴加溶液
C
检验稀盐酸中是否含有硫酸
取样,滴加少量溶液
D
分离和CaO的混合物
加适量水,充分溶解后过滤
【答案】BC
【解析】A、除去二氧化碳中少量的一氧化碳,不能够点燃,这是因为当二氧化碳(不能燃烧、不能支持燃烧)大量存在时,少量的一氧化碳是不会燃烧的,且在氧气中点燃会引入新的气体杂质氧气,故A不能达到实验目的;
B、氯化钠与氯化钙不反应,碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,取样,分别滴加氯化钡反应,无明显现象的是氯化钠溶液,产生白色沉淀的是碳酸钠溶液,现象不同,可以鉴别,故B能达到实验目的;
C、氢氧化钡与硫酸反应产生硫酸钡沉淀和水,取样,滴加少量 Ba(OH)2 溶液,若产生白色沉淀,则说明稀盐酸中含有硫酸,若不产生白色沉淀,则说明稀盐酸中不含有硫酸,故C能达到实验目的;
D、碳酸钙难溶于水,氧化钙与水反应生成氢氧化钙,加适量水,充分溶解后过滤,只能分离出碳酸钙,无法分离出氧化钙,故D不能达到实验目的;
故选BC。
2.(2021·天津市·中考真题)下列选项中,依据实验目的设计的实验方案合理的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
区分二氧化碳和氧气
分别将燃着的木条伸入盛有气体的集气瓶中
B
比较铜和银的金属活动性强弱
分别向盛有铜和银的试管中加入稀盐酸
C
鉴别硫酸铵和硫酸钾固体
分别与少量熟石灰混合后,研磨,闻气味
D
分离硫酸钡和碳酸钙的混合物
加水充分溶解后,过滤
【答案】AC
【解析】A、二氧化碳不燃烧不支持燃烧、氧气具有助燃性;分别将燃着的木条伸入盛有气体的集气瓶中,熄灭的是二氧化碳、燃烧更旺的是氧气,正确;
B、铜和银都不和稀盐酸反应,故分别向盛有铜和银的试管中加入稀盐酸,不能比较铜和银的金属活动性强弱,错误;
C、硫酸铵含有铵根离子,和少量熟石灰混合后,研磨,有刺激性气味气体生成;硫酸钾没有铵根离子,不能生成刺激性气味气体,可以鉴别,正确;
D、硫酸钡和碳酸钙都不溶于水,不能加水过滤分离,错误;
故选AC。
3.(2025·青海西宁·中考真题)下列鉴别、除杂所用的试剂及方法不正确的是( )
选项
实验目的
所用试剂或方法
A
鉴别和固体
取样,加水溶解,比较温度的变化
B
鉴别
用酚酞溶液及同组物质之间的反应鉴别
C
除去中的
先通过足量溶液,再通过浓硫酸
D
除去中少量
加适量水溶解,蒸发浓缩,降温结晶,过滤
【答案】C
【解析】A、固体溶于水放热,固体溶于水吸热,通过温度变化可鉴别,方法正确;
B、酚酞遇变红,区分出碱性溶液;剩余(中性)和(酸性)可用溶液反应(与中和,溶液变成无色;无现象则为),方法正确;
C、与反应生成气体,虽除去但引入新杂质,未彻底净化,方法错误;
D、溶解度随温度变化大,通过降温结晶可析出,留在母液中,方法正确;
故填:C。
知识点一 物质的检验和鉴别
1.物质的检验
物质(离子)
试剂
实验现象
酸性溶液(H+)
石蕊溶液
溶液变红色来源:|科|网Z|X|X|K]
pH试纸
pH值小于7
Mg/Zn等活泼金属
有气泡产生
CuO(Fe2O3)等金属氧化物
固体溶解,溶液变蓝色(黄色)
Cu(OH)2、Fe(OH) 3等难溶性碱
固体溶解,溶液变蓝色(黄色)
碳酸钠等碳酸盐
有气泡产生
碱性溶液(OH-)
紫色石蕊溶液或无色酚酞溶液
溶液变为蓝色(或红色)
pH试纸
pH>7
铜盐溶液(或铁盐溶液)
有蓝色沉淀生成(或红褐色沉淀生成)
碳酸盐(CO32-)
稀盐酸和澄清石灰水
产生气泡,澄清石灰水变浑浊
铜离子(Cu2+)
向铜盐溶液加氢氧化钠溶液
生成蓝色沉淀
铁离子(Fe3+)
向铁盐溶液加氢氧化钠溶液
生成红褐色沉淀
铵盐(NH4+)
加熟石灰研磨
产生有刺激性气味的气体
2.物质的鉴别
(1)物质鉴别的依据:物质的特殊颜色或气味;化学反应中出现的沉淀、气体、变色等:
(2)常见的有特殊性质的物质
①黑色固体:黑色氧化物CuO、MnO2、Fe3O4;黑色单质铁粉、活性炭;
②红色固体:红色氧化物Fe2O3;红色金属单质Cu;暗红色非金属单质红磷。
③有色溶液:亚铁盐溶液(Fe2+)浅绿色;铁盐溶液(Fe3+)黄色;铜盐溶液(Cu2+)蓝色;
④有刺激性气味的气体:SO2、NH3、HCl(氯化氢气体)
⑤难溶于水的白色沉淀::AgCl、BaSO4; CaCO3、BaCO3、Al (OH)3、Mg(OH)2、Zn (OH)2
有色沉淀:Cu (OH)2蓝色沉淀、Fe (OH)3红褐色沉淀
(3)物质鉴别的思路与方法
①用一种试剂鉴别:用一种试剂分别与各待鉴别物质反应,根据出现明显的不同现象(如产生气体、沉淀、变色等)加以鉴别。常用的鉴别试剂有:水、紫色石蕊,Na2CO3、稀HCl、稀H2SO4、Ba(OH)2等;
可以用石蕊溶液(或pH试纸)鉴别酸性、中性、碱性溶液;
②不用其他试剂鉴别:先用物理方法(看颜色、闻气味),再两两混合,根据不同现象判断,或用已经鉴别出来的物质去鉴别其他的物质。
知识点二 物质的除杂
1.除杂的基本原则:不增、不减、易分离
2.常见物质除杂的方法:
(1)物理方法:过滤法、结晶法、洗气法、蒸馏法;
(2)化学方法:气体法、沉淀法、置换法、溶解法、加热或煅烧法、吸收法、转化法、提取法;
1.(2026·天津河东·一模)下列实验方案能达到目的的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
除去二氧化碳中的一氧化碳
通入氧气,点燃
B
除去NaCl溶液中的少量Na2CO3
向溶液中加入适量硝酸钙,充分反应后过滤
C
分离MnO2和KCl固体
加入足量水溶解,过滤,洗涤滤渣并干燥
D
鉴别NH4NO3和NaCl固体
取少量样品分别加入等量水,比较温度变化
【答案】D
【解析】A、CO2不支持燃烧,混在大量CO2中的少量CO无法被点燃,且通入O2还会引入新气体杂质,方案错误。
B、Na2CO3与硝酸钙反应会生成新杂质NaNO3,不符合除杂要求,方案错误。
C、分离需得到两种纯净物,题干操作仅能回收MnO2,未回收滤液中的KCl,还应对滤液进行蒸发结晶,方案错误。
D、NH4NO3溶于水吸热,溶液温度明显降低;NaCl溶于水温度几乎不变,可通过温度变化鉴别,方案正确。
故选D。
2.(2025·天津南开·三模)下列实验方案能达到实验目的的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
检验生石灰中是否有熟石灰
取样,加水溶解,滴加酚酞溶液
B
除去二氧化碳中的水蒸气
将气体通入氢氧化钠固体
C
分离氯化钠溶液和氯化镁溶液
加入过量的NaOH溶液,过滤,再向滤渣中加入适量的稀盐酸
D
鉴别硫酸铜、碳酸钙、氢氧化钠、氯化钠四种固体
分别取适量固体于试管中,加入适量水
【答案】D
【解析】A、生石灰加水会反应生成熟石灰(),溶液呈碱性,滴酚酞溶液变红。即使生石灰中不含熟石灰,加水后也会生成熟石灰,导致酚酞溶液变红,无法区分是否原有熟石灰,方案不能达到目的;
B、 氢氧化钠固体能吸收水蒸气,但也会与CO2反应(),导致CO2被吸收,无法保留目标气体,方案不能达到目的;
C、加入NaOH后,与MgCl2反应生成Mg(OH)2沉淀(),NaCl不反应;过滤后滤渣为Mg(OH)2,滤液为NaCl和过量NaOH的混合溶液。向滤渣加稀盐酸可得MgCl2溶液(),但滤液中含过量NaOH,未去除,无法得到纯净NaCl溶液,方案不能达到目的;
D、硫酸铜溶于水,形成蓝色溶液;碳酸钙不溶于水,形成白色沉淀;氢氧化钠溶于水,形成无色溶液,且溶解时放热;氯化钠溶于水,形成无色溶液,溶解时温度变化不明显,方案能达到目的;
故选:D。
3.(2025·天津·二模)下图所示为甲、乙、丙、丁四种物质间的互相关系,涉及的反应均为初中常见反应(“—”表示相连的两种物质能反应,“→”表示通过一步反应能实现转化),下列选项符合图示关系的是( )
选项
甲
乙
丙
丁
A
HCl
NaCl
B
Mg
C
HCl
D
NaOH
【答案】B
【分析】由图可知,甲能和乙反应,乙能和丙、丁反应,丙能转化成丁。
【解析】A、HCl、NaCl具有相同的离子,相互交换成分后,得到的是相同物质,乙(HCl)不能和丁(NaCl)反应,不符合题意;
B、氧气能和镁反应,镁的活动性强于铁,铁的活动性强于铜,镁能和硫酸铜、硫酸亚铁反应,硫酸铜和铁反应能转化成硫酸亚铁,符合题意;
C、若要使CaCl2转化为HCl,一般考虑复分解反应,CaCl2若与其他物质发生复分解反应,其阳离子Ca2+要结合阴离子形成沉淀、气体或水,常见的含Ca2+的沉淀如CaCO3等,这个反应是CaCl2+H2CO3反应生成CaCO3和HCl,由于H2CO3酸性弱于HCl,该反应不能发生,丙(CaCl2)不能转化成丁(HCl),不符合题意;
D、CaCO3是不溶于水的沉淀,乙(NaOH)不能和丁(CaCO3)反应,不符合题意。
故选B。
4.(2025·天津·一模)除去下列物质中的杂质,所选试剂及操作方法均正确的是( )
选项
物质(括号内为杂质)
选用试剂及操作方法
A
二氧化碳(一氧化碳)
将气体点燃
B
氯化钠(泥沙)
溶解、过滤、蒸发结晶
C
氢氧化钠溶液(碳酸钠)
加入适量的稀硫酸
D
碳酸钙(氯化钙)
加入足量稀盐酸
【答案】B
【解析】A、二氧化碳不支持燃烧,一氧化碳在二氧化碳中无法点燃,错误;
B、氯化钠溶于水,泥沙不溶于水,通过溶解、过滤、蒸发结晶可去除泥沙得到氯化钠,正确;
C、稀硫酸不仅会与碳酸钠反应,还会与氢氧化钠反应,氢氧化钠溶液中含有碳酸钠,加入适量稀硫酸,会把原物质氢氧化钠也除去,不符合除杂原则,错误;
D、碳酸钙中混有氯化钙,加入足量稀盐酸,稀盐酸会与碳酸钙反应,将原物质碳酸钙除去,而不能除去氯化钙,错误。
故选B。
5.(2025·天津·模拟预测)下列各组离子在指定的溶液中,能大量共存的一组是( )
A.无色溶液中:、、、
B.酸性透明溶液中:、、、
C.的溶液中:、、、
D.含有大量的溶液中、、、
【答案】B
【解析】A、钾离子、钠离子、硝酸根离子、高锰酸根离子不能结合生成沉淀,气体或水,可以大量共存,但是含有高锰酸根离子的溶液是紫红色的,不符合题意;
B、酸性溶液中含有氢离子,氢离子、镁离子、铜离子、硫酸根离子、氯离子不能结合成沉淀或气体或水,能大量共存,符合题意;
C、的溶液显酸性,存在氢离子,氢离子与碳酸氢根离子能结合成二氧化碳和水,不能共存,不符合题意;
D、钡离子能与碳酸根离子结合成碳酸钡沉淀,不能共存,不符合题意。
故选:B。
6.(2025·天津河西·二模)物质甲、乙、丙、丁、戊、己之间的相互转化关系(初中化学常见反应)如下图所示(“—”表示相连的两种物质能反应,“”表示通过一步反应能实现转化)。其中甲为红色粉末状固体,反应“甲→乙”常用于炼铁,丙的溶液呈蓝色,丁是一种常见的碱,戊为侯氏制碱的主要产品。下列选项正确的是( )
A.甲属于盐类 B.丙溶液含
C.丁为氢氧化钙 D.己可能是硫酸
【答案】BD
【分析】图中甲为红色粉末状固体,反应“甲→乙”常用于炼铁,因为工业上炼铁的原理是利用一氧化碳和铁的氧化物(如氧化铁)反应,氧化铁为红色粉末状物质,所以甲为氧化铁,乙为一氧化碳和氧化铁反应的产物之一;因为丙的溶液呈蓝色,所以丙溶液中含有铜离子;根据图示,乙能和丙反应,故乙为铁(因为铁能和含铜离子的溶液反应,二氧化碳不能和含铜离子的溶液反应);侯氏制碱的主要产品是碳酸钠,因此戊为碳酸钠;碳酸钠能和氢氧化钙(或氢氧化钡)溶液反应生成氢氧化钠,因此丁是氢氧化钠(是一种常见的碱);图中己分别能和铁、氧化铁、氢氧化钠、碳酸钠反应,故己为一种常见的酸(如盐酸、硫酸)。
【解析】A、根据分析,甲为氧化铁,氧化铁是由铁和氧两种元素组成的化合物,属于氧化物,选项A不正确;
B、因为丙的溶液呈蓝色,所以丙溶液中含有铜离子,如硫酸铜、氯化铜、硝酸铜溶液,选项B正确;
C、根据分析,丁为碳酸钠转化得到的一种常见的碱,一定含钠离子,故丁为氢氧化钠,选项C不正确;
D、图中己分别能和铁、氧化铁、氢氧化钠、碳酸钠反应,由酸的通性可知,己为一种常见的酸,如盐酸、硫酸,选项D正确。
故选BD。
7.(2025·天津津南·三模)有一包固体样品,可能含有氢氧化钠、硫酸钠、硝酸镁、氯化铁、碳酸钙中的一种或几种,为确定该样品的组成,进行如图所示实验:
(1)白色沉淀A是______(填化学式)。
(2)将气体F通入B中,反应的化学方程式为______。
(3)溶液D中一定含有的溶质是和______(填化学式,下同)。
(4)由上述实验现象可确定原样品中一定不含有______。
【答案】(1)CaCO3
(2)
(3)NaCl
(4)硝酸镁、氯化铁
【解析】(1)根据题干可知,加足量水溶解,得到白色沉淀和无色溶液,则该固体中无氯化铁,因为氯化铁溶液为黄色,1g沉淀加入足量的稀盐酸,生成0.44g气体。
设样品中能与稀盐酸反应生成气体的碳酸钙为x
恰好完全反应,所以白色固体中只有碳酸钙。
(2)二氧化碳通入无色溶液B中,再加入过量的氯化钡溶液,得到白色沉淀E,而白色沉淀E加入足量的稀硝酸,沉淀部分溶解,不溶于稀硝酸的沉淀为硫酸钡沉淀,所以样品中含有硫酸钠,溶于稀硝酸的沉淀为碳酸钡,则溶液B含氢氧化钠,二氧化碳通入氢氧化钠溶液中,反应方程式为:。
(3)再加入过量的氯化钡溶液,得到白色沉淀E,而白色沉淀E加入足量的稀硝酸,沉淀部分溶解,不溶于稀硝酸的沉淀为硫酸钡沉淀,所以样品中含有硫酸钠,溶于稀硝酸的沉淀为碳酸钡,则无色溶液B中含有硫酸钠、碳酸钠,加入过量的氯化钡溶液后,硫酸钠与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠,碳酸钠与氯化钡反应生成碳酸钡和氯化钠,而氯化钡过量,则过滤后的溶液中含有氯化钡和氯化钠。
(4)二氧化碳通入无色溶液B中,再加入过量的氯化钡溶液,得到白色沉淀E,而白色沉淀E加入足量的稀硝酸,沉淀部分溶解,不溶于稀硝酸的沉淀为硫酸钡沉淀,所以样品中含有硫酸钠,溶于稀硝酸的沉淀为碳酸钡,则溶液B为氢氧化钠溶液,氢氧化钠溶液能与硝酸镁、氯化铁反应生成氢氧化镁、氢氧化铁沉淀。沉淀A为碳酸钙,不含其他物质,所以样品中不含有硝酸镁、氯化铁。
8.(2025·天津·模拟预测)如图所示,是初中常见的物质,它们的转换关系如图所示。是黑色固体,汽车铅蓄电池中含有物质,的溶液是蓝色溶液,是年产量最高的金属,是生活中的一种建筑材料。表示转化关系,—表示反应关系,部分反应物和生成物省略,微溶算作可溶,请完成填空。
(1)H在生活中的一种用途______。
(2)这个反应______(填“属于”或“不属于”)复分解反应。
(3)写出和化学方程式______ 。
(4)写出A和B反应实验现象______。
【答案】(1)作食品干燥剂
(2)属于
(3)
(4)黑色固体逐渐溶解,溶液由无色逐渐变为蓝色
【分析】汽车铅蓄电池中含有B物质,则B是硫酸;A是黑色固体,C的溶液是蓝色溶液,A能与B(硫酸)反应生成C和D,则该反应是,A是氧化铜,C是硫酸铜,D是水;E是年产量最高的金属,则E是铁;M是生活中的一种建筑材料,且B(硫酸)能与M反应,D(水)能与H反应生成M,则H是氧化钙,M是氢氧化钙,代入验证,全部正确。
【解析】(1)H是氧化钙,在生活中的用途是作食品干燥剂。
(2)A(氧化铜)+B(硫酸)→C(硫酸铜)+D(水),化学方程式为,由两种化合物交换成分生成两种新的化合物,属于复分解反应。
(3)B(硫酸)与M(氢氧化钙)反应生成硫酸钙和水,化学方程式为。
(4)A(氧化铜)与B(硫酸)反应生成硫酸铜和水,现象是黑色固体逐渐溶解,溶液由无色逐渐变为蓝色。
9.(2025·天津·二模)有一固体混合物A,已知其中可能含有Na2SO4、CuO、Ba(NO3)2、Na2CO3、NH4HCO3六种物质中的两种或多种。按照如图所示进行实验,出现的现象如图中所述(设过程中所有可能发生的反应都恰好完全进行)。
试根据实验过程和发生的现象做出判断,填写以下空白:
(1)气体B的化学式为______。
(2)在混合物A里,肯定存在的物质是______(写化学式)。
(3)在溶液F中,一定大量存在的酸根离子是______(写离子符号)。
(4)写出实验③中所发生反应的化学方程式______。
【答案】(1)CO2
(2)CuO、Na2CO3
(3)
(4)CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4
【分析】①向混合物A中加入稀硫酸、加热得到气体B和溶液C,稀硫酸与碳酸钠反应生成硫酸钠、二氧化碳和水,稀硫酸与碳酸氢铵反应生成硫酸铵、二氧化碳和水,则混合物A中可能有碳酸钠、碳酸氢铵中的一种或两种,无沉淀生成,说明混合物A中不含有硝酸钡,因为硝酸钡与稀硫酸反应生成硫酸钡沉淀;②向混合物A中加入氢氧化钡溶液得到溶液D和沉淀E,无气体生成,说明混合物A中不含有碳酸氢铵、含有碳酸钠,因为碳酸氢铵与氢氧化钡反应生成氨气,碳酸钠与氢氧化钡反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠,硫酸钠与氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化钠,则混合物A中可能含有硫酸钠;③将溶液C与溶液D混合得到溶液F和蓝色沉淀G,蓝色沉淀G为氢氧化铜,说明混合物A中含有氧化铜,综上可知,固体混合物A中含有氧化铜、碳酸钠,不含有硝酸钡、碳酸氢铵,可能含有硫酸钠;则①中稀硫酸与碳酸钠反应生成硫酸钠、二氧化碳和水,氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水,则气体B为二氧化碳,溶液C中含有硫酸钠、硫酸铜;②中碳酸钠与氢氧化钡反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠,则溶液D中含有氢氧化钠,则③中硫酸铜与氢氧化钠反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钠,则溶液F中含有硫酸钠,据此分析进行解答。
【解析】(1)由分析可知,气体B为二氧化碳,其化学式为;
(2)由分析可知,在混合物A里,肯定存在的物质是氧化铜、碳酸钠,其化学式为:CuO、Na2CO3:;
(3)由分析可知,溶液F中含有硫酸钠,则在溶液F中,一定大量存在的酸根离子是硫酸根离子,其离子符号为;
(4)由分析可知,③中硫酸铜与氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,化学方程式为:CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4。
考点四 控制变量与对比实验
考法01探究金属锈蚀的条件
1.(2025·天津市·中考真题)下列选项中,图示实验的现象及结论正确的是( )
选项
实验图示
现象及结论
A
加入硝酸铵后,U形管①处液面高于②处液面,证明硝酸铵溶于水放热
B
一段时间后烧杯④中溶液的颜色由红色逐渐变浅至无色,证明③中挥发出的氯化氢气体扩散到④中,发生了中和反应
C
一段时间后⑤中铁钉生锈,⑥⑦中铁钉未生锈,证明铁钉生锈过程有氧气和水参加反应
D
电炉从室温升温至260℃的过程中,⑧先燃烧,⑨后燃烧,⑩⑪不燃烧,证明无烟煤和沙子均不是可燃物
【答案】BC
【解析】A、硝酸铵溶于水吸热,使瓶内压强减小,在外界大气压作用下,U形管①处液面高于②处液面,故选项错误;
B、浓盐酸具有挥发性,③中挥发出的氯化氢气体扩散到④中,氯化氢与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,发生了中和反应,故选项正确;
C、⑤中铁钉既与氧气接触又与水接触,一段时间后生锈;⑥中铁钉只与水接触,未生锈;⑦中铁钉只与氧气接触,未生锈,通过对比证明铁钉生锈过程需要氧气和水参加,故选项正确;
D、从室温升温至260的过程中,⑧先燃烧,⑨后燃烧,说明红磷的着火点比白磷高,⑪不燃烧是因为被沙子覆盖,没有与氧气接触,⑩未燃烧,不能说明无烟煤不是可燃物,可能是因为温度没有达到煤的着火点,故选项错误;
故选:BC。
2.(2025·江苏苏州·中考真题)为验证活性炭或食盐能加快铁粉生锈速率,进行实验。下表是铁粉、水与不同质量活性炭、食盐均匀混合后,在10分钟内温度上升的实验记录
实验编号
活性炭质量/g
食盐质量/g
温度上升值/℃
1
0
0
0.1
2
0.2
0
22.0
3
0.1
3.1
4
0.2
0.1
56.3
下列说法正确的是
A.铁的锈蚀不需要氧气参与
B.表中的值为0.2
C.欲得出结论“活性炭能加快铁粉生锈速率”可以对比实验1和2
D.对比实验1和4得出的结论是“食盐能加快铁粉生锈速率”
【答案】C
【解析】A、铁的锈蚀需要氧气和水共同作用,故铁的锈蚀需要氧气参与,不符合题意;
B、该实验需要验证活性炭或食盐能加快铁粉生锈速率,由表可知,实验1和2的变量为是否有活性炭,是探究活性炭对铁粉生锈速率的影响,则实验1和3应是探究食盐对铁粉生锈速率的影响,根据控制变量法,变量是是否含食盐,其他因素相同,则x的值为0,不符合题意;
C、实验1(无活性炭、无食盐)与实验2(有活性炭0.2g、无食盐)的变量仅为活性炭。实验2温度显著升高,说明活性炭能加快铁粉生锈速率,故欲得出结论“活性炭能加快铁粉生锈速率”可以对比实验1和2,符合题意;
D、实验1(无活性炭、无食盐)与实验4(有活性炭0.2g、食盐0.1g)的变量为活性炭和食盐,无法单独证明食盐的作用。正确对比应为实验1(无活性炭、无食盐)和实验3(无活性炭、有食盐),不符合题意。
故选C。
考法02 探究燃烧的条件
1.(2021·天津市·中考真题)下列选项中,对相应实验的描述正确的是( )
A.甲烷燃烧生成二氧化碳和水 B.铁能在氧气中燃烧
C.红磷的着火点比白磷的低 D.用于除去二氧化碳中的水蒸气
【答案】B
【解析】A、将干而冷的烧杯罩在点燃的甲烷火焰上,烧杯内壁会出现水雾,只能证明甲烷燃烧生成了水,而不能证明产生了二氧化碳,故选项错误;
B、根据图中的现象,火星四射、有黑色固体生成,说明铁能在氧气中燃烧,该选项正确;
C、从实验可以看出,白磷燃烧而红磷未燃烧,说明白磷的着火点比红磷低,故该选项错误;
D、混合气体通入到足量的石灰水中,并不能除去二氧化碳中的水蒸气,会除掉二氧化碳,故该选项错误;
故选择B。
2.(2025·四川自贡·中考真题)利用微型实验仪器探究白磷燃烧的条件,实验装置如图所示。实验主要步骤为:①检查装置气密性;②装入试剂;③滴加稀盐酸;④干燥管口检测到CO2后,停止滴加稀盐酸,将燃烧管放入热水中;⑤滴加过氧化氢溶液。下列有关说法错误的是
A.步骤③的目的是排出装置中的空气
B.白磷燃烧发生在第⑤步
C.湿棉花的主要作用是防止空气进入燃烧管干扰实验
D.该实验证明白磷燃烧需要O2,且温度达到着火点
【答案】CD
【解析】A、步骤③滴加稀盐酸,石灰石与稀盐酸反应生成二氧化碳(),目的是排出装置中的空气,防止空气中的氧气干扰实验,解释合理。
B、步骤⑤滴加过氧化氢溶液,二氧化锰催化过氧化氢分解生成氧气(),此时白磷与氧气接触且温度达到着火点(热水提供),白磷燃烧,发生在第⑤步,解释合理。
C、湿棉花的主要作用是吸收白磷燃烧产生的白烟(五氧化二磷),防止污染空气,而非防止空气进入燃烧管干扰实验,解释错误。
D、实验中,先排出空气(白磷不燃烧),再通入氧气(白磷燃烧),能证明白磷燃烧需要O2,但没有做温度的对比实验,无法证明白磷燃烧需要温度达到着火点,解释不合理。
故选CD。
3.(2025·天津市·中考真题)下列选项中,图示实验的现象及结论正确的是( )
选项
实验图示
现象及结论
A
加入硝酸铵后,U形管①处液面高于②处液面,证明硝酸铵溶于水放热
B
一段时间后烧杯④中溶液的颜色由红色逐渐变浅至无色,证明③中挥发出的氯化氢气体扩散到④中,发生了中和反应
C
一段时间后⑤中铁钉生锈,⑥⑦中铁钉未生锈,证明铁钉生锈过程有氧气和水参加反应
D
电炉从室温升温至260℃的过程中,⑧先燃烧,⑨后燃烧,⑩⑪不燃烧,证明无烟煤和沙子均不是可燃物
【答案】BC
【解析】A、硝酸铵溶于水吸热,使瓶内压强减小,在外界大气压作用下,U形管①处液面高于②处液面,故选项错误;
B、浓盐酸具有挥发性,③中挥发出的氯化氢气体扩散到④中,氯化氢与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,发生了中和反应,故选项正确;
C、⑤中铁钉既与氧气接触又与水接触,一段时间后生锈;⑥中铁钉只与水接触,未生锈;⑦中铁钉只与氧气接触,未生锈,通过对比证明铁钉生锈过程需要氧气和水参加,故选项正确;
D、从室温升温至260的过程中,⑧先燃烧,⑨后燃烧,说明红磷的着火点比白磷高,⑪不燃烧是因为被沙子覆盖,没有与氧气接触,⑩未燃烧,不能说明无烟煤不是可燃物,可能是因为温度没有达到煤的着火点,故选项错误;
故选:BC。
考法03 探究影响化学反应速率的因素
1.(2024·广东·中考真题)探究H2O2分解速率的影响因素,下列分析正确的是( )
实验编号
H2O2溶液
催化剂(0.1g)
温度/℃
体积/mL
溶质质量分数/%
①
5
10
—
20
②
5
10
MnO2粉末
20
③
5
5
MnO2粉末
20
④
5
5
MnO2粉末
40
⑤
5
5
Fe2O3粉末
20
A.①④探究有无催化剂的影响 B.②③探究H2O2溶液浓度的影响
C.②④探究反应温度的影响 D.④⑤探究催化剂种类的影响
【答案】B
【解析】A、根据对比实验中,控制变量唯一的原则,①中没有加入催化剂,④中加入了催化剂,但是①④的温度也不同,所以不能用于探究有无催化剂的影响,故A错误;
B、②③中除了过氧化氢溶液的溶质质量分数不同外,其他条件均 相同,可探究H2O2溶液浓度的影响,故B正确;
C、②④中过氧化氢溶液的溶质质量分数和温度均不同,不能用于探究反应温度的影响,故C错误;
D、④⑤中催化剂种类和温度均不同,不能用于探究催化剂种类的影响,故D错误;
故选:B。
2.(2026·内蒙古呼和浩特·模拟预测)控制变量法是科学探究的重要方法。下列实验设计能达到实验目的的是( )
A.对比MnO2对H2O2分解速率的影响 B.比较氯化钠、硝酸钾的溶解度大小
C.探究铁生锈的条件 D.探究可燃物的燃烧条件
【答案】D
【解析】A、两组实验中,除是否加入MnO2外,H2O2溶液浓度不同(20%、10%),变量不唯一,无法单纯对比MnO2对H2O2分解速率的影响,不能达到实验目的。
B、比较氯化钠、硝酸钾的溶解度大小需控制温度相同,本实验中温度分别为20℃和80℃,变量不唯一,无法比较,不能达到实验目的。
C、左侧试管中铁钉只与水接触(植物油隔绝空气),右侧试管中铁钉只与空气接触(氯化钙可以吸收水分),均不生锈,无法探究铁生锈的条件,不能达到实验目的。
D、图中白磷(着火点为40℃)和红磷(着火点为240℃)都是可燃物,热水提供热量使白磷的温度达到着火点,但不能使红磷的温度达到着火点,同时热水可以隔绝氧气,使水中的白磷不能与氧气充分接触。图Ⅰ中:铜片上白磷燃烧、红磷不燃烧,对比得出燃烧需要温度达到可燃物的着火点;铜片上白磷燃烧,水中白磷不燃烧,对比得出燃烧需要可燃物与氧气接触;图Ⅱ中,通入氧气后水中白磷燃烧,进一步证明燃烧需要与氧气接触,能达到实验目的。
故选D。
知识点一 控制变量
1.概念:在科学探究中,如果问题涉及多个因素(变量),研究一个因素对实验结果的影响,只改变这一个因素,其他所有条件都保持相同且适宜。
2.常考的变量:温度、反应物浓度(溶质质量分数)、反应物接触面积(颗粒大小)、催化剂种类、氧气浓度、反应时间、pH等。
知识点二 对比实验
1.对比实验的作用:通过两组或多组实验对比,突出变量对实验的影响,排除干扰,使结论更可靠。
2. 对比实验的要求:至少两组实验;只有一个变量;其他条件完全相同。
3. 常见的对比实验
(1)燃烧条件:变量有可燃物、氧气、温度等;
(2)铁生锈条件:变量有水和氧气等;
(3)影响反应速率的因素:变量有浓度、温度、接触面积、催化剂等;
(4)影响溶解速率的因素:变量有搅拌、温度、颗粒大小等;
(5)催化剂探究:变量是有无催化剂、催化剂的种类等;
1.(2024·江苏苏州·中考真题)某实验小组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分解速率的影响
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
D.对比实验甲、丙和丁,探究MnO2和温度对H2O2分解速率影响的程度
【答案】B
【解析】A、根据控制变量法,甲和乙的变量是过氧化氢的浓度,则对比实验甲和乙,探究H2O2浓度对H2O2分解速率的影响,故说法正确;
B、实验乙和丁的变量有浓度和二氧化锰,变量不唯一,则甲、乙不能探究MnO2对H2O2分解速率的影响,故说法错误;
C、甲和丙的变量是温度不同,丙的温度高,反应速率快,则对比实验甲和丙,探究温度对H2O2分解速率的影响,故说法正确;
D、根据C项的分析,对比甲和丙可以探究温度对H2O2分解速率的影响,对比实验甲、丁,变量是二氧化锰,则可以探究MnO2对H2O2分解速率的影响,故说法正确。
故选B。
2.(2025·天津化学·二模)控制变量是实验探究的重要方法。下列实验设计不能达到实验目的是( )
A.探究硝酸铵固体溶于水的能量变化
B.验证酸和碱能发生反应
C.比较黄铜片和铜片的硬度
D.探究铁生锈的所有条件
【答案】D
【解析】A、硝酸铵溶于水吸热,瓶内温度降低、压强减小,气球会收缩,可探究其溶于水的能量变化,不符合题意;
B、氢氧化钠溶液呈碱性,能使酚酞变红,滴加稀盐酸后红色褪去,可证明酸和碱发生了反应,不符合题意;
C、黄铜片是铜锌合金,硬度大于纯铜片,相互刻画时铜片表面会留下痕迹,可比较二者硬度,不符合题意;
D、铁生锈的条件是与水和氧气共同接触,该实验中,左边试管铁钉生锈,右边试管铁钉(没有接触氧气)不能生锈,通过对比,可得出铁生锈需要氧气的结论,但该实验无法验证水也是必要条件,因此不能探究出铁生锈的所有条件,符合题意 。
故选:D。
3.(2025·广西河池·二模)对比和控制变量法是实验探究的重要方法。下列实验设计能达到目的的是( )
A.探究铁的锈蚀是否需要氧气
B.探究铁、铜的金属活动性强弱
C.探究温度对分子运动速率的影响
D.探究可燃物燃烧是否需要氧气
【答案】A
【解析】A、该实验中,左边试管中铁钉与氧气和水接触,生锈,右边试管中铁钉只与水接触,不生锈,说明铁生锈需要与氧气接触,符合题意;
B、该实验中,硫酸的浓度不同,变量不唯一,无法探究铁、铜的金属活动性强弱,不符合题意;
C、该实验中,水的体积不同,变量不唯一,无法探究温度对分子运动速率的影响,不符合题意;
D、该实验中,铜片上的白磷与氧气接触,温度达到了着火点,燃烧,红磷与氧气接触,温度没有达到着火点,不燃烧,说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点,不符合题意。
故选A。
4.(2025·广东东莞·预测模拟)下列探究实验设计不符合控制变量思想的是( )
A.探究氧气对铁钉生锈的影响
B.探究燃烧条件之温度达到着火点
C.探究催化剂对反应速率的影响
D.探究温度对分子运动的影响
【答案】A
【解析】A、对比实验需要控制单一变量,探究氧气对铁钉生锈的影响,则变量是氧气,其它实验条件需保持一致,图示实验左侧铁钉接触空气、水,右侧铁钉接触氧气、水,空气中含有氧气,不符合控制变量思想,A选项正确;
B、燃烧的条件是:可燃物;可燃物与氧气充分接触;温度达到可燃物的着火点。图中白磷(着火点为40℃)和红磷(着火点为240℃)都是可燃物,热水提供热量使白磷的温度达到着火点,但不能使红磷的温度达到着火点,其它实验条件相同,因此Y形管内的白磷与氧气充分接触,温度达到着火点,燃烧起来;Y形管内的红磷与氧气充分接触,温度没达到着火点,无法燃烧,对比可知燃烧需要温度达到可燃物的着火点,符合控制变量思想,B选项错误;
C、过氧化氢自身分解速率很慢,产生的氧气不足以使带火星的木条复燃,左侧试管未添加催化剂,右侧试管添加催化剂,其它实验条件相同,通过观察木条是否复燃,可探究催化剂对反应速率的影响,符合控制变量思想,C选项错误;
D、浓氨水具有挥发性,挥发出氨分子,氨分子溶于水能与水反应生成氨水,氨水能使酚酞溶液变红。左侧试管置于冷水中,右侧试管置于热水中,其它实验条件相同,则变量是温度,通过观察棉花变红的快慢,可探究温度对分子运动的影响,符合控制变量思想,D选项错误。
故选:A。
5.(2025·湖北·预测模拟)认真细致地观察和分析实验,有助于获得化学知识并体会科学的分析方法。下面对于相关实验的分析正确的是( )
选项
A
B
C
D
实验
探究可催化过氧化氢分解
探究空气中氧气的含量
探究的溶解性
探究燃烧的条件
实验操作
实验分析
该实验可以证明是催化剂
使用石蜡代替红磷也可完成实验
软塑料瓶变瘪,说明能与水反应
该实验运用了控制变量法
【答案】D
【解析】A、该实验只能证明MnO2能改变过氧化氢的分解速率,若要证明MnO2是催化剂,还需要证明其在反应前后质量和化学性质不变,该分析不全面,不符合题意;
B、探究空气中氧气的含量,不能使用石蜡代替红磷,因为石蜡燃烧生成二氧化碳和水,气体体积变化不明显,打开弹簧夹,水不能倒流,无法准确测定氧气含量,该分析错误,不符合题意;
C、CO2溶于水,CO2与水反应都能使装置内压强减小,软塑料瓶变瘪,能说明CO2能溶于水,但不能说明CO2能与水反应,该分析错误,不符合题意;
D、探究燃烧的条件,实验中通过控制是否与氧气接触、温度是否达到着火点等变量来探究燃烧的条件,运用了控制变量法,分析正确,符合题意。
故选D。
6.(2025·安徽六安·三摸)控制变量法是实验探究的重要方法,下列实验方法的设计中,能达到实验目的是( )
A.图甲比较铁、铜的金属活动性强弱 B.图乙探究金属铁的锈蚀条件
C.图丙探究溶剂种类对物质溶解性的影响 D.图丁探究可燃物的燃烧需要达到一定温度
【答案】C
【解析】A、图甲中酸的种类不同,变量不唯一,无法比较铁和铜的金属活动性强弱,不符合题意;
B、铁生锈条件是铁与氧气、水共同作用,图乙实验铁钉在干燥的空气中不生锈,而在潮湿的空气中生锈,只能探究金属铁生锈与水有关,没有缺少氧气的对比实验,不能探究金属铁生锈与氧气有关,不符合题意;
C、图丙实验中变量为溶剂种类,可以通过溶解溶质的多少来探究溶剂种类对物质溶解性的影响,符合题意;
D、图丁实验白磷的温度达到着火点且与氧气接触,燃烧,水中的红磷温度不能达到着火点且与氧气不接触,不燃烧,变量有两种,因此不能探究可燃物的燃烧需要达到一定温度,不符合题意;
故选C。
7.(2025·内蒙古巴彦淖尔·一模)控制变量法是实验探究的重要方法,下列实验设计能达到目的的是( )
A.探究铁的锈蚀是否需要氧气和水
B.探究铁、铜的金属活动性强弱
C.探究对分解的催化作用
D.探究燃烧条件
【答案】D
【解析】A、实验中,左边铁钉接触 “水 + 氧气”(蒸馏水和空气),右边铁钉只接触 “水”(蒸馏水被油隔绝氧气)。变量是 “氧气”,但无法探究 “水” 的作用(缺少 “只接触氧气、不接触水” 的对照组),不能同时探究铁生锈是否需要氧气和水,不符合题意;
B、实验中,铁片、铜片分别放入浓度不同的硫酸(15% 硫酸和 10% 硫酸),变量有 “金属种类” 和 “硫酸浓度”,不符合控制变量法(应使用相同浓度的酸),无法探究铁、铜的金属活动性强弱,不符合题意;
C、实验中,溶液的浓度不同(20% 和 10%),变量有 “的有无” 和 “浓度”,不符合控制变量法(应使用相同浓度的溶液),无法探究的催化作用,不符合题意;
D、实验中:a(白磷,铜片上):接触氧气、温度达到着火点(80℃)→ 燃烧;b(红磷,铜片上):接触氧气、温度未达到着火点→ 不燃烧;c(白磷,水下):温度达到着火点、未接触氧气→ 不燃烧。通过控制 “温度”“氧气” 两个变量,可探究燃烧需要 “可燃物、与氧气接触、温度达到着火点” 的条件,符合题意;
故选D。
考点五 实验探究与设计
考法01实验设计是否达到目的
1.(2025·天津市·中考真题)下列实验方案能达到实验目的的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
区分棉纤维和羊毛纤维
分别点燃,观察燃烧时的现象和产物的状态
B
鉴别甲烷和一氧化碳
分别点燃,在火焰上方罩上用澄清石灰水润湿内壁的烧杯,观察现象
C
除去一氧化碳中的二氧化碳
将混合气通过足量灼热的氧化铜粉末
D
除去氯化钠固体中混有的少量碳酸钙
加适量水溶解、过滤,将滤液蒸发结晶
【答案】AD
【解析】A、分别点燃,观察燃烧时的现象和产物的状态,棉纤维的主要成分是纤维素,灼烧有纸燃烧的气味,灰烬为松散灰色粉末。羊毛纤维的主要成分是蛋白质,灼烧有烧焦羽毛的气味,燃烧后蜷缩成球,灰烬为黑色脆块。现象不同,可以区分,符合题意;
B、甲烷燃烧生成二氧化碳和水,一氧化碳燃烧生成二氧化碳,分别点燃,在火焰上方罩上用澄清石灰水润湿内壁的烧杯,澄清石灰水均变浑浊,现象相同,无法鉴别,不符合题意;
C、将混合气通过足量灼热的氧化铜粉末,一氧化碳和氧化铜在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳,除去了原物质,不符合题意;
D、氯化钠溶于水,碳酸钙难溶于水,加适量水溶解、过滤,除去碳酸钙,将滤液蒸发结晶,得到氯化钠,符合题意。
故选AD。
2.(2025·山东济宁·中考真题)下列实验设计能达到实验目的的是( )
选项
实验目的
实验设计
A
鉴别N2和CO2
将燃着的木条分别放入两种气体的集气瓶中,观察现象
B
除去Na2CO3固体中混有的少量NaHCO3
将固体充分加热
C
除去NaCl溶液中混有的少量MgCl2
加入过量的KOH溶液,过滤
D
检验溶液中是否含有Cl-
取少量溶液于试管中,滴加AgNO3溶液,观察现象
【答案】B
【解析】A、 实验目的是鉴别 N₂ 和 CO₂。设计是将燃着的木条分别放入集气瓶中观察现象。N₂(氮气)不支持燃烧,燃着的木条会熄灭;CO₂(二氧化碳)也不支持燃烧,燃着的木条同样会熄灭。两者现象相同,无法鉴别。故不能达到实验目的。
B、 实验目的是除去 Na₂CO₃ 固体中混有的少量 NaHCO₃。设计是将固体充分加热。
NaHCO₃(碳酸氢钠)加热易分解:。生成的 Na₂CO₃ 是目标产物,水和二氧化碳逸出,从而除去杂质 NaHCO₃,得到较纯净的 Na₂CO₃ 固体。故能达到实验目的。
C、 实验目的是除去 NaCl 溶液中混有的少量 MgCl2。设计是加入过量 KOH 溶液,过滤。MgCl₂ 与 KOH 反应:,生成 Mg(OH)₂ 沉淀,可通过过滤除去。但加入过量 KOH 会引入 K⁺ 和 OH⁻ 离子(新杂质),且反应生成的 KCl 也残留在溶液中,导致 NaCl 溶液不纯。除杂质原则是除去杂质的同时不能引入新杂质。故不能达到实验目的。
D、 实验目的是检验溶液中是否含有 Cl⁻。设计是取少量溶液滴加 AgNO₃ 溶液,观察现象。Cl⁻ 与 AgNO₃ 反应生成 AgCl 白色沉淀。但其他离子如(碳酸根离子)也会与 Ag⁺ 反应生成 Ag₂CO₃ 沉淀,干扰检验。故不能达到实验目的。
故选B。
考法02猜想与假设
1.(2025·山东潍坊·中考真题)某化学小组用如图所示装置,探究CO2与NaOH固体的反应。实验步骤如下:
Ⅰ.组装实验仪器,检查装置的气密性,添加药品;调节三通阀1,关闭三通阀2,将稀硫酸注入注射器2内,关闭三通阀1;
Ⅱ.……,将注射器2中气体推入注射器3,关闭三通阀2;
Ⅲ.调节三通阀2、3,将注射器3中气体推入注射器4,关闭三通阀3;一段时间后,观察到注射器4活塞上移,固体粉末成浆糊状,注射器4外壁有灼热感。
回答下列问题:
(1)将步骤Ⅱ的操作补充完整_______。
(2)注射器3中棉花包裹的无水氯化钙的作用是_______。
(3)步骤Ⅲ中注射器4外壁有灼热感,说明反应过程中放出大量的热。小组同学对放出热量的可能原因进行探究(不考虑注射器活塞与内壁的摩擦和CO2溶于水的热量变化)。
【作出猜想】
猜想1:CO2与NaOH反应放热;
猜想2:_______。
【实验过程】
设计实验验证猜想1是否成立:_______。
(4)小组同学对步骤Ⅲ注射器4中得到的浆糊状物质除水外的成分进行探究。查阅资料知,Na2CO3可发生如下反应:Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3,稀溶液中NaHCO3与CaCl2不反应。
【作出猜想】
猜想1:_______;
猜想2:只有Na2CO3;
猜想3:含有Na2CO3与NaHCO3;
猜想4:只有NaHCO3。
【实验过程】
取浆糊状物质溶于水配成稀溶液,取一定量溶液于试管中,向试管中滴加CaCl2稀溶液,有白色沉淀生成;继续滴加CaCl2溶液至过量,静置,取上层清液于两支试管中,向试管1中加入盐酸,无气泡产生;向试管2中加入_____(填试剂名称),观察到_____现象,证明猜想1成立。
【评价反思】
甲同学认为无须经实验即可判断猜想4不成立,理由是④_______。
【答案】(1)调节三通阀1、2,关闭三通阀3
(2)干燥二氧化碳
(3)NaOH溶解放热 取相同质量的NaOH固体于两个相同的容器中,一个容器中通入CO2气体,另一个容器中加入等体积的水,分别测量反应前后的温度变化
(4)NaOH与Na2CO3 酚酞溶液 溶液由无色变成红色(合理即可,但需与上一空所加试剂对应) 稀溶液中NaHCO3与CaCl2不反应,向浆糊状物质的稀溶液中加入CaCl2稀溶液有白色沉淀产生,说明浆糊状物质中一定有Na2CO3
【解析】(1)在进行步骤II时,要在步骤I的基础上,将注射器2中气体推入注射器3,由于步骤I中关闭了三通阀1、2,所以步骤Ⅱ需补充的操作为调节三通阀1、2,关闭三通阀3。
(2)稀硫酸与碳酸钠溶液反应生成的二氧化碳中含有水蒸气,水蒸气对后续实验会产生干扰,氯化钙具有吸水性,注射器3中棉花包裹的无水氯化钙的作用是干燥二氧化碳。
(3)由题中所给“一段时间后,固体粉末成浆糊状”可知,放出热量除可能是CO2与NaOH反应放热之外,也可能是NaOH固体溶解放热,所以猜想2:NaOH溶解放热。
要验证猜想1是否成立,可设计对比实验,即取相同质量的NaOH固体于两个相同的容器中,一个容器中通入CO2气体,另一个容器中加入等体积的水,分别测量反应前后的温度变化,然后由温度变化对比确定猜想1是否成立。
(4)作出猜想
CO2与NaOH反应产生Na2CO3和H2O,当CO2过量时Na2CO3、CO2、H2O反应生成NaHCO3,当CO2不足时,NaOH可能部分反应,结合其他猜想可知,猜想1为含有NaOH与Na2CO3。
实验过程
浆糊状物质配成稀溶液,取一定量溶液于试管中,向试管中滴加CaCl2稀溶液,有白色沉淀生成,因稀溶液中NaHCO3与CaCl2不反应,由此说明溶液中一定含Na2CO3,加入CaCl2溶液至过量,Na2CO3完全反应,试管1、2中取反应后清液,试管1中加稀盐酸,无气泡产生,NaHCO3与酸反应会产生二氧化碳气体,则说明溶液中不含NaHCO3,试管2中加入酚酞溶液,观察到溶液变红色,则可证明溶液中含NaOH,即猜想1成立。
评价反思
根据题干,稀溶液中NaHCO3与CaCl2不反应,向浆糊状物质的稀溶液中加入CaCl2稀溶液有白色沉淀产生,说明浆糊状物质中一定有Na2CO3,所以无须经实验即可判断猜想4不成立。
2.(2026·天津和平·一模)蔗糖在成都的经济、文化中具有重要地位,利用甘蔗制备白糖的流程如下图。
资料:1、石灰乳能吸附和聚集水中的悬浮物、胶体等微小颗粒。
2、黄泥水可脱除糖中的颜色和气味。
(1)甘蔗压榨过筛的步骤类似于实验室中的___________(填操作方法)。
(2)甘蔗原料至少经过___________次压榨,可增大甘蔗液的量;从生产经济角度分析其目的是___________。
(3)加入生石灰后,产生石灰乳的化学方程式为___________。该反应为___________(填“吸热”或“放热”)反应。
(4)碾轧渣可用作熬糖时的燃料,其属于___________(填“生物质”或“化石”)能源。熬糖时要不断搅拌以防止局部温度过高,导致糖浆飞溅。实验室模拟该过程时,需涉及的提示图标有___________(填序号)。
(5)黄泥水的作用类似活性炭,推测其具有___________的结构。
【答案】(1)过滤
(2)3 提高甘蔗汁的提取率,减少甘蔗渣中残留的糖分,从而提高蔗糖的产量
(3) 放热
(4)生物质 ①②④
(5)疏松多孔
【解析】(1)压榨是通过压力将甘蔗汁与甘蔗渣分离,类似于实验室中的过滤操作;
(2)从流程图中能看到压榨环节有:初次压榨、一段碾轧渣压榨、二段碾轧渣压榨,因此甘蔗原料至少经过3次压榨;可提高甘蔗汁的提取率,减少甘蔗渣中残留的糖分,从而提高蔗糖的产量;
(3)生石灰(CaO)与水反应生成Ca(OH)2,反应的化学方程式为:,反应为放热反应;
(4)糖渣属于植物残体,属于生物质能源;熬糖时涉及加热,可能用到明火(图标②),实验中需注意发生烫伤(图标④),且题干提示有糖浆飞溅危险需要佩戴护目镜(图标①),实验中用不到锐器,③与操作无关,故填①②④;
(5)黄泥水的作用类似活性炭,具有吸附性,推测其具有疏松多孔的结构。
3.(2025·天津和平·一模)兴趣小组根据《天工开物》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溶液里中性;
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)
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,______。
______
废液中有NaOH
【任务二】废液中碳酸钠含量测定
兴趣小组设计了如下图所示的实验,取100g废液样品放入装置A的锥形瓶中,先通入一会儿,然后称量装置C、D的质量,再向锥形瓶中滴加足量稀硫酸,至不再产生气体,继续通一会儿后,测得装置C、D分别增重2.1g和0.1g。
(2)装置C中反应的化学方程式是______。
(3)废液中碳酸钠的溶质质量分数是______(保留到0.1%)。
(4)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
(5)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)产生白色沉淀 滴加适量无色酚酞试液 溶液变红
(2)
(3)5.1%
(4)偏大
(5)
【解析】(1)步骤1:根据实验结论废液中含有碳酸钠,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沉淀和氯化钠,观察到产生白色沉淀,说明废液中含碳酸钠;足量的氯化钡溶液能检验并完全除去碳酸钠,防止对后续氢氧化钠的检验产生干扰;
步骤2:根据实验结论废液中含有氢氧化钠,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,滴加适量无色酚酞试液,溶液变红,说明废液中含氢氧化钠;
(2)装置A中碳酸钠和硫酸反应生成硫酸钠、二氧化碳和水,经过装置B干燥,装置C中,二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,该反应的化学方程式为;
(3)装置A中碳酸钠和硫酸反应生成硫酸钠、二氧化碳和水,经过装置B干燥,装置C中,二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,装置C中增加的质量为反应生成二氧化碳的质量,足量的氢氧化钠溶液完全吸收生成的二氧化碳,则生成二氧化碳的质量为2.1g;
设废液中碳酸钠的质量是x,
,解得x=5.06g;
则废液中碳酸钠的溶质质量分数是;
(4)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;
(5)根据氢氧化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,所以为使废液中的碳酸钠转化为氢氧化钠循环利用,可加入适量的氢氧化钙溶液,该反应的化学方程式为。
考法03实验操作、现象和结论
1.(2025·天津市·中考真题)如图所示,在白色点滴板上进行酸、碱、盐性质的实验。
完成以下实验报告:
目的
操作
现象
分析或解释
探究酸的化学性质
向A中滴加盐酸
粉末逐渐溶解,
形成黄色溶液
盐酸与氧化铁反应
向B中滴加盐酸
产生气泡
B中的化学方程式为______
向C中滴加稀硫酸
溶液红色褪去
C中的化学方程式为______
探究碱的
化学性质
向D中滴加氢氧化钠溶液
D中的现象为______
可溶性碱与指示剂作用
向E中滴加氢氧化钠溶液
产生蓝色沉淀
蓝色沉淀的化学式为______
探究盐的
化学性质
向F中滴加氯化钙溶液
溶液变浑浊
两种物质发生反应的反应类型为______
【答案】 溶液由紫色变为蓝色 Cu(OH)2 复分解反应
【解析】B:锌和盐酸反应生成氯化锌和氢气,化学方程式为;
C:氢氧化钠和硫酸反应生成硫酸钠和水,化学方程式为;
D:氢氧化钠溶液显碱性,能使石蕊变蓝;
E:氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,蓝色沉淀是氢氧化钠,化学式为Cu(OH)2;
F:碳酸钾和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钾,该反应是两种化合物相互交换成分生成两种新的化合物,属于复分解反应。
2.(2025·天津南开·二模)某化学兴趣小组运用酸、碱、盐的知识进行了如下实验。
(1)为探究中和反应,甲、乙同学分别进行了如图所示实验。
①当甲同学实验中烧杯内溶液变色时,所得溶液呈________(填“酸”“碱”或“中”)性。
②当乙同学实验中烧杯内溶液变色时,下列说法正确的是________(填字母)。
A.若测得烧杯内溶液pH=7,说明参加反应的氢氧化钠和硫酸质量相等
B.取样于试管,加入铁粉,产生气泡,说明稀硫酸过量
C.取样于试管,滴加少量氯化钡溶液,产生白色沉淀,说明稀硫酸过量
D.取样于试管,滴加氢氧化钠溶液,溶液不变色,说明稀硫酸过量
(2)同学们围绕酸的化学性质进行如图一所示的实验,实验结束后,将A、B试管中的物质全部倒入洁净的烧杯C中(如图二),充分混合后,仅观察到有白色沉淀,无其他现象。结合题目信息,回答以下问题:
①图一实验完成后,B试管中的溶液含有的溶质是________(填化学式);
②小组同学将C中混合物过滤后,对所得滤液的成分进行了如下探究:
实验步骤
实验现象
实验结论
Ⅰ.取少量滤液于试管中,向试管中滴加过量________
_________
滤液中的溶质为Na2CO3、NaOH、NaCl
Ⅱ.充分反应后,再向上述试管中滴加________
__________
【答案】(1)碱 BD
(2)NaCl、Na2CO3 氯化钙溶液(答案不唯一,合理即可) 白色沉淀 酚酞溶液(答案不唯一,合理即可) 溶液变红(答案不唯一,合理即可)
【解析】(1)①酚酞遇酸性溶液和中性溶液不显色、遇碱性溶液显红色:甲瓶由“滴有酚酞的稀硫酸”加NaOH,刚变色即为碱性,故填写:碱。
②A.根据化学方程式2NaOH + H2SO4=Na2SO4 + 2H2O,参加反应的氢氧化钠和硫酸的质量比为,质量不相等, 故说法错误,不符合题意;
B.铁能与稀硫酸反应生成氢气,取样加入铁粉产生气泡,说明溶液中有稀硫酸,即稀硫酸过量,故说法正确,符合题意;
C.即使硫酸不过量,反应生成的硫酸钠也能与氯化钡反应生成硫酸钡白色沉淀,所以滴加少量氯化钡溶液产生白色沉淀,不能说明稀硫酸过量,故说法错误,不符合题意;
D.取样滴加氢氧化钠溶液,溶液不变色,说明溶液中含有酸,即稀硫酸过量,故说法正确,符合题意,故填写:BD。
(2)①由题干可知,将A、B试管中的物质混合后仅观察到有白色沉淀(碳酸钡),这就表明B试管中的碳酸钠是过量的,B试管中发生反应,所以反应后B试管溶液中含有的溶质为未反应完的碳酸钠(Na2CO3)和反应生成的氯化钠(NaCl),故填写: NaCl、Na2CO3。
②已知滤液中的溶质为碳酸钠(Na2CO3)、氢氧化钠(NaOH)、氯化钠(NaCl),因为氯化钠是反应的生成物必然存在,所以主要验证碳酸钠和氢氧化钠,碳酸钠(Na2CO3)能与氯化钙(CaCl2)等含有Ca2+的可溶盐反应生成碳酸钙(CaCO3)白色沉淀,所以在实验步骤Ⅰ中,取少量滤液于试管中,向试管中滴加足量的氯化钙溶液,若观察到有白色沉淀产生,这就说明滤液中含有碳酸钠。故填写:氯化钙溶液(答案不唯一,合理即可);
完成步骤Ⅰ后过滤,此时滤液中若有氢氧化钠(NaOH),溶液会显碱性,而酚酞溶液遇碱性溶液会变红,所以实验步骤Ⅱ为过滤Ⅰ中的溶液,加入酚酞溶液,若溶液变红,就证明滤液中含有氢氧化钠,也可以向滤液中滴加能与氢氧根离子结合,生成沉淀的可溶性Cu2+或Fe3+的盐,故填写:酚酞溶液(答案不唯一,合理即可);
当滤液中滴加酚酞,看到溶液变红,说明滤液中含有氢氧化钠,当滴加Cu2+盐溶液,看到有蓝色沉淀产生,也能说明滤液中含有氢氧化钠,故填写:溶液变红(答案不唯一,合理即可)。
考法04实验方案的设计与评价
1.(2025·四川宜宾·中考真题)标有A和B的两瓶试剂,可能是Ca(OH)2溶液、NaOH溶液、NaCl溶液中的某两种。实验小组对试剂A和试剂B进行了以下实验探究。回答下列问题:
实验一:鉴别试剂A和试剂B
各取5mL试剂进行如下实验,并记录实验现象。
实验现象:①和②中溶液都呈红色;③中有白色沉淀;④中无明显现象。
(1)试剂A中溶质是_______(填化学式,下空同),试剂B中溶质是_______。
(2)试管③中发生反应的化学方程式是_______。
实验二:探究溶质的成分
实验小组将实验一①~④中的废液倒入烧杯中,充分混合后静置,取上层清液,对其中溶质的成分继续进行探究。
查阅资料:Na2CO3溶液呈碱性,NaHCO3溶液呈弱碱性,CaCl2溶液呈中性,MgCl2溶液呈弱酸性。
【问题】
上层清液中,除酚酞外还含有哪些溶质?
【预测】
预测一:NaOH;预测二:NaOH、Na2CO3;预测三:?
(3)预测三:_______,作出预测的理由是_______。
【设计实验】
(4)从Ca(OH)2溶液、CaCl2溶液、MgCl2溶液、NaHCO3溶液中选择一种合适的试剂,设计实验方案证明预测二中有NaOH。_______。
【答案】(1)Ca(OH)2 NaOH
(2)
(3)NaOH、Ca(OH)2 实验①-④的废液混合后,若反应时Ca(OH)2过量,则上层清液有NaOH和剩余的Ca(OH)2
(4)取少量上层清液于试管中,加入过量CaCl2溶液,若产生白色沉淀,静置,上层清液仍为红色,则证明预测二中有NaOH
【解析】(1)Ca(OH)2溶液、NaOH溶液显碱性,能使酚酞变红,NaCl溶液显中性,不能使酚酞变红,所以试剂 A、B 分别是Ca(OH)2溶液和NaOH溶液其中一种;Ca(OH)2能与Na2CO3反应生成白色沉淀,即,NaOH与Na2CO3不反应,所以试剂 A 是Ca(OH)2溶液,试剂 B 是NaOH溶液。
(2)试管③中是Ca(OH)2与Na2CO3反应,生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,化学方程式为。
(3)实验①-④的废液混合后,Ca(OH)2与Na2CO3发生反应,若二者恰好完全反应,则溶质有NaOH;若Na2CO3过量,则溶质有NaOH、Na2CO3;若Ca(OH)2过量,则溶质有NaOH、Ca(OH)2。结合其他预测,预测三是NaOH、Ca(OH)2。
(4)酚酞遇碱性物质变红,遇中性物质或酸性物质不变色。NaOH溶液呈碱性,Na2CO3溶液呈碱性,NaHCO3溶液呈弱碱性,CaCl2溶液呈中性,MgCl2溶液呈弱酸性。CaCl2与Na2CO3反应生成CaCO3沉淀,除去Na2CO3(避免其碱性干扰NaOH检验),若上层清液仍变红,说明有NaOH,具体方案是:取少量上层清液于试管中,加入过量CaCl2溶液,若产生白色沉淀,静置,上层清液仍为红色,则证明预测二中有NaOH。
2.(2025·天津北辰·模拟预测)学习小组同学用如图所示实验探究完碱的化学性质后,将甲、乙、丙中的无色溶液均倒入洁净的废液缸,发现废液明显变浑浊且呈红色。同学们很好奇,于是接着进行了下列的拓展学习与探究。
【反思交流】
(1)小组同学做甲图所示实验时,当溶液恰好由红色变为无色,即停止了滴加稀盐酸,写出发生反应的化学方程式:______。做乙图所示实验时,看到的现象是______。
(2)废液呈红色,说明废液显______性,废液中除了酚酞以外,还含一定有的溶质为______,废液变浑浊,是因为倾倒前丙中的溶液含有______(填化学式)。
【拓展问题】
使废液变成红色的物质是什么?
【做出猜想】
(3)猜想一:只有Na2CO3
猜想二:只有NaOH
猜想三:NaOH和Ca(OH)2
猜想四:NaOH和Na2CO3
你认为以上猜想中,不合理的是猜想______。
【查阅资料】
CaCl2溶液呈中性。
【验证猜想】
(4)静置一段时间后,取少量废液缸中的上层红色清液于试管中,加入过量CaCl2溶液,有白色沉淀生成。静置后,发现试管中的上层清液仍为红色,由此证明了猜想______成立。
【答案】(1) 小气球膨胀
(2)碱 NaCl、NaOH Ca(OH)2
(3)一
(4)四
【解析】(1)甲图中稀盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,化学方程式为;
乙图中二氧化碳被氢氧化钠溶液吸收(),瓶内压强减小,外界大气压使小气球膨胀。
(2)酚酞遇碱性物质变红,遇中性物质或酸性物质不变色,废液呈红色,说明废液显碱性;
甲中反应生成氯化钠,混合后氯化钠不与其他物质反应,且甲、乙、丙中各种物质能反应产生的沉淀只有碳酸钙,废液变浑浊是因为丙中的氢氧化钙与乙中的碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀[],所以废液中除酚酞外,一定含有的溶质是NaCl、NaOH;
废液变浑浊是因为丙中的氢氧化钙与乙中的碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀,所以倾倒前丙中的溶液含有Ca(OH)2。
(3)混合时丙中的氢氧化钙与乙中的碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠[],所以废液中一定有氢氧化钠,猜想一只有Na2CO3,不合理。
(4)根据查阅资料,CaCl2溶液呈中性。加入过量CaCl2溶液,有白色沉淀生成,说明废液中有Na2CO3,Na2CO3与CaCl2反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠;静置后上层清液仍为红色,说明废液中还有氢氧化钠。综上,废液中含有Na2CO3和NaOH,所以猜想四成立。
考法05实验数据的处理与计算
1.(2025·天津市·中考真题)酸、碱、盐在生产、生活中有着广泛的应用。
(1)某实验小组在实验室借助pH传感器研究稀盐酸与氢氧化钠溶液的中和反应,测得实验过程中溶液pH的变化如图所示。
①该实验是将______滴入到另一种溶液中,发生反应的化学方程式为______。
②A点时,溶液中溶质为______(填化学式)。
③B点时,溶液的______。
④取C点时的溶液,分别加入下列物质,能产生气泡的是______(填序号)。
a.铜 b.锌 c.氧化铜
(2)已知碳酸钠很稳定,受热不易发生分解;碳酸氢钠不稳定,受热容易分解,其受热分解的化学方程式:。将和的混合物22.1g充分加热至固体质量不再改变,冷却至室温,再向其中加入150g质量分数为7.3%的稀盐酸,恰好完全反应,原混合物中的质量为______g。
【答案】(1)稀盐酸 NaCl、NaOH 7 b
(2)5.3
【解析】(1)①由图可知,一开始pH大于7,随着反应的进行,pH逐渐减小至小于7,故该实验是将稀盐酸滴入氢氧化钠溶液中;
氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水,该反应的化学方程式为:;
②A点时,pH大于7,此时氢氧化钠还未完全反应,氢氧化钠和稀盐酸反应生成了氯化钠,故此时溶液中的溶质是NaOH、NaCl;
③由图可知,B点时,pH=7,此时氢氧化钠和稀盐酸恰好完全反应;
④C点时,pH小于7,此时稀盐酸过量,此时溶液中的溶质是氯化钠和氯化氢。
a、在金属活动性顺序里,铜排在氢后,铜和稀盐酸不反应,无气泡产生,不符合题意;
b、锌与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气,产生气泡,符合题意;
c、氧化铜和稀盐酸反应生成氯化铜和水,黑色固体逐渐溶解,溶液由无色变为蓝色,无气泡产生,不符合题意。
故选b;
(2)解:设与150g质量分数为7.3%的稀盐酸反应的碳酸钠的质量为x
x=15.9g
解:设原混合物中碳酸氢钠的质量为y
y=16.8g
则原混合物中碳酸钠的质量是:22.1g-16.8g=5.3g
答:原混合物中碳酸钠的质量是5.3g。
2.(2025·黑龙江哈尔滨·中考真题)课外活动小组的同学以除杂为主题进行探究活动。
【实验活动一】除去氯化钡固体中少量的氢氧化钡杂质。
(1)甲组学生:取少量固体溶于水,加入几滴无色酚酞溶液,溶液变为红色,再滴加稀盐酸,至溶液刚好由红色变成无色,得溶液A。
乙组学生:取少量固体溶于水,滴加氯化镁溶液至刚好不再产生白色沉淀,过滤,得滤液B,发生反应的化学方程式为①_______。
【实验活动二】对A、B溶液中的溶质进行确认。
(2)甲组学生:用pH计测定A溶液pH=6.91,说明酸过量了。
乙组学生:向滤液B中滴加氢氧化钡溶液又出现了白色沉淀,则滤液B中②_______过量了。
【反思与评价】
(3)通过讨论同学们认为甲组实验由于设计不合理引入了杂质③_______,如果用pH计测定溶液酸碱度会更准确;由于操作不准确引入了杂质④_______(填化学式)。如果用定量的方法就更好了。
【实验活动三】定量除杂。
(4)丙组学生:将一定质量的氯化钡和氢氧化钡的混合固体(其中含氢氧化钡17.100g),配制成100.000 g溶液C。同学们计算出需要向C中加入溶质质量分数为7.3%的稀盐酸⑤_______g恰好除杂。
将稀盐酸一次性倒入C中,充分搅拌,得溶液D,用pH计测定D溶液的pH=7.09.
【分析交流】
(5)D溶液pH大于7,说明酸少了。同学们回忆操作过程,排除了液滴飞溅溢出的可能性,还可能的原因是⑥_______。改正的方法应该是⑦_______。最终测得溶液的pH=7.001,以此证实了同学们的分析是正确的。
【答案】(1)
(2)氯化镁/MgCl2
(3)酚酞 HCl
(4)100
(5)烧杯壁上有少量稀盐酸残留 用蒸馏水少量多次洗涤盛稀盐酸的烧杯,并将所有洗涤液倒入混合溶液D混匀
【解析】(1)取少量固体溶于水,滴加氯化镁溶液至刚好不再产生白色沉淀,发生的是氯化镁与氢氧化钡生成氢氧化镁沉淀和氯化钡的反应,化学方程式为。
(2)氯化镁与氢氧化钡反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钡,向滤液B中滴加氢氧化钡溶液又出现了白色沉淀,说明滤液B中氯化镁过量了。
(3)甲组实验中加入了酚酞溶液,所以引入了杂质酚酞。实验中用pH计测定A溶液pH=6.91,说明酸过量了,所以操作不准确引入的杂质是HCl。
(4)设需要向C中加入溶质质量分数为7.3%的稀盐酸质量为x
x=100g。
(5) D溶液pH大于7,说明酸少了,排除了液滴飞溅溢出的可能性,还可能是烧杯壁上有少量稀盐酸残留,导致酸量不足。改进方法是用蒸馏水少量多次洗涤盛稀盐酸的烧杯,并将所有洗涤液倒入混合溶液D混匀,从而使残留的稀盐酸充分反应。
3.(2025·天津河西·二模)某小组同学探究铁锈蚀条件的实验。按图1装置进行实验A、B、C,约一周后能观察到如图1所示明显现象。小明对该实验进行了部分改进,装置如图2所示(夹持装置已略去),约6分钟出现明显现象。
(1)图1实验中,可推理知铁生锈与氧气有关的对比实验为________(填字母)。
(2)图2装置D中反应的化学方程式为________________________。
(3)图2实验能够在较短时间内观察到E左侧铁丝明显锈蚀,而右侧铁丝无明显变化,其原因是(写一条即可)________________________________。
(4)取实验后中锈蚀的铁丝于烧杯中,加入盐酸恰好完全反应,得溶液质量为。E中已经锈蚀的铁丝质量为________。
【答案】(1)AB
(2)
(3)左侧有水和浓度较大的氧气,而右侧有氧气但没有水
(4)3.08
【解析】(1)试管A内的铁钉与氧气、水同时接触,试管B内的铁钉只与水接触,最终只有试管A内的铁钉生锈,对比A和B可知,铁生锈与氧气有关,故填:AB;
(2)装置D中发生的反应为过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气,反应的化学方程式为,故填:;
(3)铁生锈是铁与氧气、水发生反应所致,而H2O2溶液在MnO2的催化作用下产生大量氧气,装置F可以防止空气中的水分进入装置内。则图2实验能够在较短时间内观察到E左侧铁丝明显锈蚀,而右侧铁丝无明显变化,其原因是:左侧有水和浓度较大的氧气,而右侧有氧气但没有水,故填:左侧有水和浓度较大的氧气,而右侧有氧气但没有水;
(4)取实验后E中锈蚀的铁丝10g于烧杯中,加入50g盐酸,铁锈的主要成分氧化铁先与稀盐酸反应生成氯化铁和水,当氧化铁完全反应后,铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气。根据质量守恒定律,反应生成氢气的质量为,设参与反应铁的质量为x,则
则氧化铁质量为
根据质量守恒定律,反应前后元素的质量不变,则生锈铁的质量=氧化铁中铁元素的质量=,即E中已经锈蚀的铁丝质量为3.08g,故填:3.08。
知识点一 猜想与假设
1.反应后溶液中溶质成分的猜想
(1)书写化学方程式:A+B=C+D,其中D为沉淀或气体或水。
(2)溶质成分猜想
①恰好完全反应:溶质为C
②A有剩余,溶质为A、C
③B有剩余,溶质为B、C
(3)不合理猜想:A和B在同一猜想中。
2.反应后气体成分的猜想
根据质量守恒定律判断,反应前后元素的种类守恒。若反应物中没有的元素,则生成物中不可出现。
3.未知物质成分的猜想
(1)分析题干信息:混合物的成分是A、B、C中的两种或三种。
(2)混合物成分猜想:分类讨论,利用排列组合进行猜想。
猜想①:A、B;
猜想②:B、C;
猜想③:A、C;
猜想④:A、B、C。
知识点二 实验操作、现象和结论
1.实验操作:加入某种试剂(少量、适量或过量);对试剂进行加热(或过滤、蒸发、降温结晶)等。
2.实验现象:有无沉淀或气体生成;溶液有无颜色变化;有无固体溶解等。
3.实验结论:有无某种物质;猜想是否正确。
4.实验操作、现象和结论的关系:
实验操作产生实验现象,实验现象推导或验证实验结论,实验结论反推实验现象或实验操作。
知识点三 实验方案的设计与评价
1.实验方案的设计
(1)对比实验中实验方案的设计(控制变量法):先写出相同的变量(如“相同温度下,向等质量、形状相同的……”),再写出探究变量(如“分别加入等体积的不同……溶液”),再写出如何分析测量对象。
(2)检验物质的实验方案是设计:确定需要检验的物质,分析待检验物质的化学性质,选择试剂进行实验。
2.实验方案的评价
实验方案的评价需结合实验目的,分析实验操作、实验现象、实验结论等方面是否合理可行。
(1)方案评价与改进:考虑是否有其他成分干扰实验结果,更换试剂或除去干扰物质后再进行实验。
(2)实验过程是否安全:如涉及可燃性气体,且需要加热或高温的实验,应先排尽装置内的空气,防止加热时发生爆炸。
(3)绿色环保:实验过程中是否会造成污染,如尾气中含有一氧化碳,是否有尾气处理装置。
知识点四 实验数据的处理与计算
1.坐标图像数据分析
明确纵横坐标的含义,分析曲线的变化趋势,找出坐标曲线上每一个节点处对应的纵横坐标表示的含义,分析节点之间变化的原因,结合数据得出结论。
2.表格数据分析
(1)根据数据直接找规律或判断结论:
①分析数据找规律,如最大、最小的数据,数据变化趋势等;
②根据数据作图,从曲线中判断。
(2)有关控制变量的数据分析:根据目的确定自变量,寻找相应的实验组或实验数据进行比较,得出结论。
1.(2025·天津红桥·模拟预测)某化学兴趣小组的同学在进行微专题复习时,围绕酸、碱中和反应这一主题展开了深度学习。请你参与其中,按要求回答问题和开展探究。
(1)某工厂化验室用10%的氢氧化钠溶液洗涤一定量石油产品中的残余硫酸,共消耗氢氧化钠溶液80g,洗涤后的溶液呈中性。这一定量石油产品中含硫酸的质量是______g。
(2)做酸碱中和反应实验时,向烧杯内的氢氧化钙溶液中加入一定量的稀盐酸后,发现忘记了滴加酸碱指示剂。因此,他们停止滴加稀盐酸,并对烧杯中溶液的溶质成分进行探究。
【提出问题】该烧杯中溶液的溶质是什么?
【猜想】猜想一:只含有CaCl2;猜想二:含有CaCl2、HCl和Ca(OH)2;猜想三:含有CaCl2和Ca(OH)2;猜想四:含有______。
同学们讨论后一致认为猜想二不合理,理由是______。
【查阅资料】氯化钙溶液呈中性。
【进行实验】同学们设计了如下不同的实验方案,证明猜想四是成立的。
请帮他们填写有关实验步骤和实验现象。
方案
实验步骤
实验现象
一
取少量烧杯中的溶液于试管中,滴加几滴紫色石蕊溶液。
______
二
取少量烧杯中的溶液于第二支试管中,将氧化铜放入其中、
______
三
另取少量烧杯中的溶液于第三支试管中,加入______
产生气泡
(3)【反思与拓展】要使烧杯内溶液的溶质只含有CaCl2,需要除去杂质,其中的一种方法是向烧杯中加入过量的某种物质,然后过滤,该除杂原理用化学方程式表示为______。
【答案】(1)9.8
设:硫酸质量为x。
(2)CaCl2、HCl HCl和Ca(OH)2反应不共存 石蕊变红 氧化铜溶解,溶液变蓝色 碳酸钠溶液
(3)
【解析】(1)见答案。
(2)氢氧化钙和稀盐酸反应生成氯化钙和水,可能恰好反应,可能某一反应物过量,但是氢氧化钙和盐酸两者不共存,不能同时存在,故猜想二不合理;根据猜想一、三可知,猜想四为盐酸过量,溶液中溶质含有CaCl2、HCl。进行实验:设计了实验方案,证明猜想四是成立的,说明盐酸过量。方案一,酸性溶液能使紫色石蕊试液变红色,故实验现象为溶液变红色;方案二,盐酸可以和金属氧化物氧化铜反应生成氯化铜和水,故实验现象为氧化铜溶解,溶液由无色变为蓝色;方案三,实验现象为产生气泡,稀盐酸可以和活泼金属或碳酸盐反应生成气体,故实验操作为另取少量烧杯中的溶液于第三支试管中,加入碳酸钠溶液(或铁丝,合理即可),故填:CaCl2、HCl;HCl和Ca(OH)2反应不共存;石蕊变红;氧化铜溶解,溶液变蓝色;碳酸钠溶液。
(3)反思与拓展:溶液中溶质含有氯化钙和盐酸,要使烧杯内溶液的溶质只含有CaCl2,需要除去杂质,那么需要除去氢离子,引入钙离子且不能生成其它杂质,可以向烧杯中加入过量的碳酸钙,然后过滤除去碳酸钙固体,得到氯化钙溶液,化学方程式:,故填:。
2.(2024·天津·二模)实验课上同学们设计了图1所示的实验探究分子运动现象。
【实验现象】
(1)开始时两烧杯中溶液均为无色,一段时间后观察到的现象是___________。
【实验分析】
(2)B烧杯中的浓氨水具有___________性,氨分子运动到A烧杯中形成氨水,能使无色酚酞溶液___________。
【实验结论】
(3)该实验说明分子在___________。
(4)小莉同学将图1中A、B烧杯内药品分别换为以下几组进行实验,其中能达到目的的是______(填序号)。
A.酚酞溶液,浓盐酸 B.石蕊溶液,浓盐酸 C.酚酞溶液,浓硫酸
(5)【装置改进】小华对图1装置进行了改进,如图2所示,与图1装置相比,该装置的优点是___________。
(6)【实验拓展】同学们设计如图3所示装置进行实验,B试管中能更快地观察到现象,由此可得出___________。
【答案】(1)A烧杯中的溶液变红色
(2)挥发 变红
(3)不断运动
(4)B
(5)节约药品、环保
(6)温度越高,分子运动速率越快
【解析】(1)B中的浓氨水具有挥发性,挥发出的氨分子不断运动,运动到A烧杯中,与水分子结合形成氨水,氨水显碱性,可以使无色酚酞溶液变红,故一段时间后,可观察到A烧杯中的溶液变红色;
(2)B烧杯中的浓氨水具有挥发性,氨分子运动到A烧杯中形成氨水,氨水显碱性,能使无色酚酞溶液变红;
(3)氨分子从B烧杯运动到A烧杯中,该实验说明分子在不断运动;
(4)若想能达到实验目的,则A、B烧杯内药品需要满足条件:一种药品具有挥发性,可以使另一种药品发生颜色变化。
A、浓盐酸具有挥发性,但不能使无色酚酞溶液变色,不符合题意;
B、浓盐酸具有挥发性,可以使石蕊溶液变红,符合题意;
C、浓硫酸不具有挥发性,也不能使酚酞溶液变色,不符合题意;
故选B;
(5)小华对图1装置进行了改进,如图2所示,使用试管代替了烧杯,可以节约药品。且图2装置气密性更好,可以有效减少氨分子挥发进入空气,更加环保;
(6)对比图3,B装置浸在热水中,温度高些,且能更快地观察到现象,说明:温度越高,分子运动速率越快。
3.(2025·陕西·中考真题)某化学兴趣小组同学将甲、乙、丙三支各盛有不同试剂的注射器连接在三通阀上,如图所示,利用该实验装置探究与的反应。(注:连接注射器时,阀门a、b、c均处于关闭状态)
【学习交流】
(1)实验时观察到甲中产生无色气泡,活塞向上移动,生成的气体是 。待甲中反应完全后,打开阀门a和b,将甲中液体恰好完全推入乙中时,关闭阀门b,打开阀门c,向下推动甲的活塞,使甲中气体进入丙中,观察到丙中活塞向右移动,关闭阀门a,振荡后丙中活塞向左移动。
通过上述实验,你认为 (填“能”或“不能”)证明与发生了化学反应。
(2)小强接着打开阀门b,将丙中溶液推入乙中(忽略三通阀内残留的少量气体),观察到乙中生成白色沉淀,溶液为红色。生成白色沉淀的化学方程式为 (任写一个)。
通过该实验证明与发生了化学反应。
【拓展探究】使乙中溶液呈红色的物质是什么?
【做出猜想】猜想一: 猜想二:和 猜想三:和
【实验验证】
(3)小华取少量小强实验后乙中溶液于试管中,向其中加入足量稀盐酸,产生无色气泡,则证明猜想 成立,此时试管内溶液为 色。
【实验反思】
(4)小强的实验结束后,乙中溶液的溶质(除酚酞)有 种。
【答案】(1)二氧化碳/CO2 不能
(2)/
(3)二 无
(4)三/3
【解析】(1)甲中大理石(主要成分是碳酸钙)与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,则生成的气体为二氧化碳;将甲中气体(CO2)通入丙中(含有酚酞的NaOH溶液)时,丙中活塞向右移动,表明气体进入,压力增加。振荡后丙中活塞向左移动,不能证明与发生了化学反应,因为二氧化碳溶于水也会产生同样的现象。
故填:二氧化碳或CO2;不能。
(2)乙注射器中含有氢氧化钙和氯化钙,丙注射器中二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,打开阀门b,将丙中溶液推入乙中,碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,反应的化学方程式分别为、;故填:、。
(3)碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,小华取少量小强实验后乙中溶液于试管中,向其中加入足量稀盐酸,产生无色气泡,说明溶液中含有碳酸钠,则猜想二成立;由于盐酸足量,氢氧化钠、碳酸钠都反应完全,则溶液呈无色;故填:二;无。
(4)由(2)、(3)的分析可知,乙中溶液的溶质含有的氢氧化钠、碳酸钠和氯化钠;故填:三或3。
4.(2025·四川·中考真题)学习常见的碱时,甲、乙两位同学完成了下列实验。回答下列问题∶
(1)氢氧化钠俗称 。图1氢氧化钠表面潮湿并逐渐溶解,这种现象叫
(2)图2左边试管中没有明显变化。右边试管中澄清石灰水变 ,反应的化学方程式为 。
【提出问题】
二氧化碳能与氢氧化钠溶液发生反应吗?
【设计与实验】
(3)甲同学设计了如图3装置并进行实验。收集一试管二氧化碳,拔掉橡皮塞,持拿试管底部,迅速将试管口没入溶液中,一段时间后,观察到的现象是
(4)乙同学认为甲同学的实验不能证明二氧化碳与氢氧化钠溶液发生了反应,理由是 。
【实验改进】
乙同学设计了如图4装置并进行实验。打开K1,关闭K2,用注射器快速注入10 mL蒸馏水,关闭K1,振荡;打开K2,量筒内的水进入瓶中,量筒内水的体积最终为46.0 mL。在原实验的基础上,用注射器另取10 mL氢氧化钠溶液,重复以上操作,量筒内的水进入瓶中,量筒内水的体积最终为34.5 mL。
【实验结论】
(5)用实验数据解释二氧化碳和氢氧化钠溶液能发生反应 。
【反思与交流】
(6)通过实验,可知保存氢氧化钠的方法是 。
(7)乙同学的实验方案较复杂,可将甲同学的实验稍作改进,也能证明二氧化碳和氢氧化钠溶液发生了反应,改进方法是 。
【答案】(1)火碱(或烧碱、苛性钠) 潮解
(2)浑浊
(3)试管中液面上升
(4)二氧化碳能溶于水,液面上升可能是二氧化碳溶于水造成的
(5)10mL氢氧化钠溶液比10mL蒸馏水多消耗二氧化碳,说明二氧化碳能与氢氧化钠溶液发生反应
(6)密封保存
(7)
方案一:将烧杯中的NaOH溶液换成等体积的蒸馏水,重复实验,比较试管内液面的高度,换成蒸馏水后试管内液面上升的比原实验液面低,说明CO2能与NaOH发生反应
方案二:与NaOH反应生成,可向试管中滴加溶液或稀盐酸,若产生白色沉淀或试管中有气体产生,说明能与NaOH发生反应
【解析】(1)NaOH俗称火碱、烧碱、苛性钠;NaOH曝露在空气中容易吸收水分,使表面潮湿并逐渐溶解,这种现象叫作潮解;
(2)能与反应生成沉淀和水,将通入澄清石灰水中会看到澄清石灰水变浑浊,反应的化学方程式为;
(3)能与NaOH溶液反应生成和水,试管内气压变小,外界大气压将液体压入试管,可看到试管中液面上升的现象;
(4)NaOH溶液中有水,能溶于水,也能使试管内气压变小,使试管中液面上升;
(5)注入10mL蒸馏水,量筒内的水减少50mL−46 mL=4 mL,说明10mL蒸馏水中最多溶解4mL的气体,再注入10mL的NaOH溶液,量筒内的水减少50mL−34.5 mL=15.5mL,因为氢氧化钠溶液中也含有水(体积为10mL),按照二氧化碳在水中的溶解量,10mL水最多溶解4mL二氧化碳,但实际进入瓶中的水更多,说明二氧化碳不仅溶解在水中,还与氢氧化钠发生了反应,消耗了更多的二氧化碳,导致瓶内压强减小更多,从而有更多的水进入瓶中;
(6)NaOH在空气中不仅能吸收水分而潮解,还能与空气中的二氧化碳反应而变质,因此要密封保存;
(7)将烧杯中的NaOH溶液换成等体积的蒸馏水,重复实验,比较试管内液面的高度,换成蒸馏水后试管内液面上升的比原实验液面低,说明CO2能与NaOH发生反应;与NaOH反应生成,可向试管中滴加溶液或稀盐酸,若产生白色沉淀或试管中有气体产生,说明能与NaOH发生反应。
5.(2025·四川·中考真题)某化学学习小组以“燃烧与灭火”为主题展开探究。回答下列问题:查阅资料:白磷的着火点是,红磷的着火点是。
【实验与探究】
(1)分别取大理石和小木条,放到酒精灯火焰上加热一段时间,观察到大理石不能燃烧,小木条能燃烧。说明燃烧需要 。
(2)完成如图所示实验,记录实验现象如下:
A.形管中的白磷燃烧
B.形管中的红磷不燃烧
C.热水中白磷不燃烧
①白磷燃烧的化学方程式为 。
②对比实验现象 (填字母序号),说明燃烧需要温度达到着火点。
③对比实验现象 (填字母序号),说明燃烧需要氧气。
④实验中使用气球的目的是 。
【拓展与应用】
该小组设计并完成了一组熄灭高低蜡烛的趣味实验,如图所示:
(3)图1中蜡烛由低到高依次熄灭,其原因是不能燃烧也不支持燃烧, 。
(4)图2中蜡烛由高到低依次熄灭,其原因是蜡烛燃烧生成的热气体密度小于空气,先聚集在烧杯上部,使上部氧气浓度急剧下降。由此可知:当高楼内部发生火灾时,应 (填“伏低”或“直立”)身体逃生。
【讨论与交流】
(5)“森林草原是我家,严防山火保护它”。下列做法错误的是 (填字母序号)。
A.在防火期内,携带火种进入森林草原
B.发现山火时,立即拨打火警电话
C. 扑灭山火时,在山火蔓延线路前方开辟隔离带
【答案】(1)可燃物
(2) AB AC 防止污染空气
(3)CO2密度大于空气的密度
(4)伏低
(5)A
【解析】(1)大理石不能燃烧,小木条能燃烧,说明燃烧需要可燃物;
(2)①白磷燃烧生成五氧化二磷,反应的化学方程式为:;
②形管中都有氧气,而白磷燃烧,红磷不燃烧,说明燃烧需要温度达到着火点,故填AB;
③Y形管中白磷燃烧,热水中白磷不燃烧,说明燃烧需要氧气,故填AC;
④实验中使用气球,使白磷在密闭环境中燃烧,可防止生成的五氧化二磷逸散到空气中,防止空气污染;
(3)图1中低处蜡烛比高处的先熄灭,说明二氧化碳密度比空气大;
(4)发生火灾时,高处氧气浓度急剧下降,且存在有毒气体,因此火灾时应伏低身体逃生;
(5)A、携带火种进入森林,可能会引发火灾,故说法错误;
B、发现山火时,立即拨打火警电话,请求专业救援,故说法正确;
C、扑灭山火时,在山火蔓延线路前方开辟隔离带可以使可燃物与火隔绝,达到灭火目的,故说法正确;
故选A。
6.(2025·青海西宁·中考真题)实验室制取实验结束后,甲、乙、丙三组同学对废液的组成进行探究并回收利用。
【提出问题】实验室制取二氧化碳后的废液中含有哪些溶质?
【猜想与假设】猜想一: 猜想二:和
【查阅资料】溶液呈中性
【实验探究】
I.
(1)甲组向少量废液中滴加紫色石蕊溶液,溶液变成 色,证明猜想二成立。
II.乙组运用数字化实验,证明猜想二成立。装置如图1,将一定质量分数的碳酸钠溶液逐滴加入废液中,测得数据如图2所示。
(2)随着碳酸钠溶液的滴入,烧杯中溶液的pH (填“增大”“不变”或“减小”)。
(3)碳酸钠溶液滴入的反应过程分A~B、B~C两段进行。
①a点的实验现象为 。BC段发生反应的化学方程式为 。
②b点时溶液中的溶质是 (填化学式)。
Ⅲ.
(4)丙组提出:直接蒸发溶剂可从废液中回收纯净的,理由是 。
【应用与实践】
(5)回收的可用于校园道路冬季融雪。分析下表中几种市售融雪剂信息,说出目前普通道路主要选用氯化钙型融雪剂的原因是 (写一条即可)。
融雪剂种类
融雪速率
对路面的腐蚀性
适用温度
每吨价格
氯化钠型
慢
强
约300元
氯化钙型
快
较强
约500元
新型融雪剂
较快
几乎无
约1000元
【答案】(1)红
(2)增大
(3)产生大量气泡 、
(4)盐酸具有挥发性
(5)融雪速率快或价格适中或适用温度较广或对路面的腐蚀性比氯化钠型弱
【解析】(1)结论为猜想二成立,则废液中含氯化钙和氯化氢,溶液显酸性,紫色石蕊试液在酸性溶液中变红,故溶液变成红色;
(2)结论为猜想二成立,则废液中含氯化钙和氯化氢,滴入碳酸钠溶液,碳酸钠先与盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,盐酸被消耗,酸性减弱,故烧杯中溶液的pH增大;
(3)①a点时发生反应为碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,现象是:产生大量气泡;
滴入碳酸钠溶液,碳酸钠先与稀盐酸反应,待稀盐酸完全反应后,碳酸钠再与氯化钙反应,故B~C段发生反应为碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠,该反应的化学方程式为:;
②b点时碳酸钠过量,碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠,此时溶液中的溶质是:NaCl、Na2CO3;
(4) 直接蒸发溶剂可从废液中回收纯净的,理由是盐酸具有挥发性,蒸发过程中氯化氢会挥发出去;
(5)由表可知,氯化钙型融雪剂融雪速率快,价格适中,适用温度较广,对路面的腐蚀性比氯化钠型弱,故目前普通道路主要选用氯化钙型融雪剂。
7.(2025·四川乐山·中考真题)化学小组同学对“白色的硫酸铜粉末溶于水后得到的蓝色溶液”进行探究。经讨论后认为可能是溶液中存在的某种离子使该溶液呈蓝色。
【作出猜想】
(1)猜想一:Cu2⁺使溶液呈蓝色;猜想二: 使溶液呈蓝色;猜想三:Cu2⁺和使溶液呈蓝色。
【进行实验】小组同学设计实验方案如下:
实验方案
实验现象
①向CuSO4溶液中加入过量的NaOH溶液
产生蓝色沉淀,溶液由蓝色变为无色
②向CuSO4溶液中加入过量的Ba(NO3)2溶液
产生白色沉淀,溶液仍然为蓝色
(2)实验①中加入过量的NaOH溶液的目的是 。
(3)写出实验②中发生反应的化学方程式 。
(4)小组同学受到实验①和②的启发,又设计出③和④对照实验:
实验方案
实验现象
③将足量的铝丝浸入到硫酸铜溶液中
铝丝表面附着一层红色固体,溶液由蓝色变为无色
④将足量的铜丝浸入到硝酸银溶液中
【得出结论】
(5)小组同学根据实验现象分析,上述猜想 正确。
【拓展应用】
(6)利用所学知识并结合以上信息验证某气体X中含有二氧化碳和水蒸气,则应选择的装置以及正确的连接顺序是X→______。
A. B. C. D.
【答案】(1)/硫酸根离子
(2)使CuSO4溶液中的Cu2+全部转化为沉淀
(3)CuSO4+Ba(NO3)2=BaSO4↓+Cu(NO3)2
(4)铜丝表面附着一层银白色固体,溶液由无色变为蓝色
(5)一
(6)CA
【解析】(1)硫酸铜溶液中有三种微粒,水分子、铜离子、硫酸根离子,水是无色液体而硫酸铜溶液为蓝色,则可能与铜离子、硫酸根离子有关。结合猜想一、猜想三,则猜想二为硫酸根离子使溶液呈蓝色。
(2)加入过量的NaOH溶液,可以将Cu2+全部转化为沉淀,溶液中其他离子不变,从而观察溶液的颜色是否与铜离子有关,故填:使CuSO4溶液中的Cu2+全部转化为沉淀。
(3)硫酸铜与硝酸钡反应生成硫酸钡和硝酸铜,化学方程式为:CuSO4+Ba(NO3)2=BaSO4↓+Cu(NO3)2。
(4)铜丝与硝酸银反应的现象为:铜丝表面附着一层银白色固体,溶液由无色变为蓝色。
(5)根据实验现象分析,当Cu2+存在时溶液均为蓝色,而当只存在硫酸根离子,不存在铜离子时溶液不是蓝色,从而推出硫酸铜溶液呈蓝色与Cu2+有关,这与猜想一相符,故填:一。
(6)验证某气体X中含有二氧化碳和水蒸气,需要用到澄清石灰水和无水硫酸铜,若存在二氧化碳,澄清石灰水会变浑浊;若存在水蒸气,无水硫酸铜会变蓝;由于澄清石灰水中有水,为避免水蒸气被带出影响X中水蒸气的检验,所以先验证X中的水蒸气,再验证二氧化碳,故填:CA。
8.(2025·山东德州·中考真题)常温下,均能与稀硫酸反应。兴趣小组的同学提出问题:二者混合后与稀硫酸反应的先后顺序受哪些因素影响?同学们设计实验方案进行如下探究。
提示:铁与氧化铜在溶液中不反应。
【实验探究一】铁和氧化铜用量的差异对反应先后顺序的影响
实验方案:向两份不同比例的混合粉末中,分别加入足量等体积、溶质质量分数为9.8%的稀硫酸,不断搅拌,观察实验现象。
实验记录:
实验
序号
铁粉质量/g
氧化铜质量/g
9.8%的稀硫酸
实验现象
①
0.56
1.6
足量
立即出现红色固体,无气泡产生,充分反应后上层清液呈蓝色。
②
1.68
1.6
足量
立即出现红色固体,红色固体不再增加后,产生大量气泡,充分反应后上层清液呈浅绿色。
【分析与结论】
(1)实验中均生成红色固体,相关反应的化学方程式为 ; 。
(2)以上实验,铁、氧化铜两种物质中,先与稀硫酸发生反应的是 。
(3)结论:在一定条件下,铁粉和氧化铜用量的差异 (填“是”或“否”)会影响二者与稀硫酸反应的顺序。
【实验探究二】硫酸浓度对反应先后顺序的影响
实验方案:向两份相同比例的混合粉末中,分别加入足量等体积、溶质质量分数不同的稀硫酸,不断搅拌,观察实验现象。
实验记录:
实验序号
铁粉质量/g
氧化铜质量/g
稀硫酸浓度
实验现象
③
1.12
1.6
18.6%
立即出现红色固体,无气泡产生,充分反应后上层清液呈浅绿色。
④
1.12
1.6
23.7%
立即出现红色固体的同时产生大量气泡,充分反应后上层清液呈浅蓝色。
【分析与结论】
(4)实验④中产生大量气泡,该气体为 。
(5)对比实验③和实验④,增大硫酸浓度会促进 与硫酸的反应。
(6)增大硫酸浓度会影响红色固体的质量。两个实验中,红色固体质量的大小关系是:实验③ 实验④(填“大于”或“小于”)。
结论:硫酸浓度对铁、氧化铜与稀硫酸反应的顺序有一定影响。
【答案】(1)
(2)氧化铜/CuO
(3)否
(4)氢气/H2
(5)铁/Fe
(6)大于
【解析】(1)实验中生成红色固体,是因为氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水,该反应的化学方程式为:,铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,该反应的化学方程式为:;
(2)由实验现象可知,先出现红色固体,如果铁过量,在红色固体不再增加后,产生大量气泡,说明氧化铜先与硫酸反应生成硫酸铜和水,然后铁先与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,然后铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气;
(3)由表中数据可知,实验①②中铁粉的质量不同,其他因素相同,但是两个实验中均先出现红色固体,说明在一定条件下,铁粉和氧化铜用量的差异不会影响二者与稀硫酸反应的顺序,均是氧化铜先与硫酸反应生成硫酸铜和水,然后铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,最后铁有剩余,铁再与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,故填:否;
(4)实验④中产生大量气泡,该气体为铁与硫酸反应生成的氢气;
(5)对比实验③和实验④,两个实验中稀硫酸的浓度不同,其他因素相同,当稀硫酸浓度较低时,向混合粉末中加入稀硫酸,立即出现红色固体,无气泡产生,充分反应后上层清液呈浅绿色,说明此时氧化铜先与稀硫酸生成硫酸铜和水,然后铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,当稀硫酸浓度较高时,立即出现红色固体的同时产生大量气泡,充分反应后上层清液呈浅蓝色。说明铁与硫酸铜反应的同时,铁也与硫酸发生了反应,说明增大硫酸浓度会促进铁与硫酸的反应;
(6)实验③中充分反应后上层清液呈浅绿色,说明上层清液中不含硫酸铜,则氧化铜中的铜元素完全转化到了铜单质中,实验④中充分反应后上层清液呈浅蓝色,说明上层清液中含硫酸铜,则氧化铜中的铜元素一部分转化到了铜单质中,一部分转化到了硫酸铜中,根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类和质量不变,则两个实验中,红色固体质量的大小关系是:实验③大于实验④。
9.(2025·天津·二模)兴趣小组同学在制作简易净水器过程中,为研究净水效果,进行了下列几组实验。
【资料】Ⅰ.明矾是一种常见的絮凝剂,溶于水后能够吸附水中悬浮物并发生沉降,从而达到净水目的。Ⅱ.浊度用以表示浑浊程度,浊度越低代表水质越好。
【进行实验】实验1:分别用等量不同材料装填入装置(图1),对100mL河水(预先滴入1滴红墨水)进行净化。实验记录如表:
实验序号
净水材料
净水效果
①
小卵石
净化速度快,水样浑浊,仍为红色
②
石英砂
净化速度较慢,水样较澄清,仍为红色
③
活性炭
净化速度很慢,水样澄清,一段时间后,出现浅红色
(1)实验1的目的是______。
实验2:分别将相同流量河水注入填充等量活性炭的净化装置。实验记录如表:
实验序号
①
②
实验装置
河水通过活性炭层的方式
自上而下
自下而上
净水效果
实验②比①净化后的水更清澈
(2)由实验2可以得到的结论是______。
实验3:探究用明矾净水时影响净化效果(浊度)的因素。取水样,向其中加入明矾,搅拌,用数字浊度计测定水样上层的浊度。记录如表:
实验序号
水样的体积/mL
加明矾的质量/g
静置时间/min
浊度/%
①
200
0
20
87
②
200
0.3
20
16
③
200
0.4
10
31
④
200
0.4
20
14
(3)实验3主要采用了对照实验,分析对照实验数据可以帮助我们获得结论。
a.对比①和②,可以得出的结论是______。
b.对比③和④,可以获得的结论是______。
c.除上述外,对比________(填实验序号)还可以获得的结论是______。
【反思评价】
(4)从实验1的净水速率和效果来看,净水材料从上到下(图1)最佳堆叠顺序是______(填序号,下同)。
A.小卵石→石英砂→活性炭 B.活性炭→石英砂→小卵石
C.石英砂→活性炭→小卵石 D.活性炭→小卵石→石英砂
(5)图2为某同学设计的一款简易净水器,为了得到更好的净水效果,入水口应为______。
【答案】(1)探究净水材料对净水效果的影响
(2)净水时,将河水自下而上通过活性炭层的净化效果比自上而下更好
(3)明矾能有效降低水的浊度 相同条件下,静置时间越长,净化效果越好 ②④ 相同条件下,加明矾的质量越大,净化效果越好
(4)A
(5)B
【解析】(1)实验1,①使用的净水材料是小卵石,②使用的净水材料是石英砂,③使用的净水材料是活性炭,其它条件相同,说明实验1的变量是净水材料,则目的是探究净水材料对净水效果的影响。
(2)根据实验2的记录,①中河水自上而下通过活性炭层,②中河水自下而上通过活性炭层,其它条件相同,实验②比①净化后的水更清澈,则实验2可以得到的结论是净水时,将水自下而上通过活性炭层的净化效果比自上而下更好。
(3)a、对比①和②,①不加明矾,②加明矾的质量为0.3g,其它条件相同,最终①中水样浊度为87%,②中水样浊度为16%,可以得出的结论是:明矾能有效降低水的浊度。
b、对比③和④,③静置时间为10min,④静置时间为20min,其它条件相同,最终③中水样浊度为31%,④中水样浊度为14%,可以获得的结论是:相同条件下,静置时间越长,净化效果越好。
c、实验3所要探究的明矾净水的影响因素是加明矾的质量、静置时间,除上述外,对比②和④,②加明矾的质量为0.3g,④加明矾的质量为0.4g,其它条件相同,最终②中水样浊度为16%,④中水样浊度为14%,可以获得的结论是:相同条件下,加明矾的质量越大,净化效果越好。
(4)从实验1的净水速率和效果来看,小卵石净化速率快,效果差;石英砂净化速率较慢,效果一般;活性炭净化速率很慢,效果好,因此净水时需要先让水流经小卵石,后流经石英砂,最后流过活性炭,则材料从上到下最佳堆叠顺序是小卵石→石英砂→活性炭,故选:A。
(5)当水从下口进入时,较大的杂质会先沉淀下来,避免堵塞活性炭的上表面。同时,水流从上口流出,可以确保水与活性炭充分接触,提高
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