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 常见仪器与基本实验操作
真题动向
►考法01 实验仪器名称
►考法02 实验仪器用途
►考法03 基本实验操作
核心提炼
►知识点一 实验室规则和仪器
►知识点二 基本实验操作
提升训练
考点二 物质的共存、检验、鉴别和除杂
真题动向
►考法01 离子共存
►考法02 离子共存附加隐含条件
►考法03 物质的检验
►考法04 物质的鉴别
►考法05 物质的除杂
核心提炼
►知识点一 离子共存
►知识点二 物质的检验 鉴别
►知识点三 物质的除杂
提升训练
考点二 常见气体的制备与净化
真题动向
►考法01 离子共存
►考法02 离子共存附加隐含条件
►考法03 物质的检验
►考法04 物质的鉴别
►考法05 物质的除杂
核心提炼
►知识点一 离子共存
►知识点二 物质的检验 鉴别
►知识点三 物质的除杂
提升训练
04 测·预测闯关
命题透视
题型结构:选择题聚焦仪器识别、操作规范、离子共存、装置选择等基础考点;填空题侧重实验步骤补充、现象描述、化学方程式书写、除杂与鉴别方案设计;实验探究题以气体制备、物质成分探究、性质验证为核心,结合流程设计、数据处理、误差分析,综合考查实验能力,占分比约32%-40%。
考查方向:从单一操作记忆转向真实实验情境的综合应用,常结合工业生产、生活实际、科研创新等背景,强化对“科学探究与创新意识”“证据推理与模型认知”等化学核心素养的考查,注重实验原理、操作、现象、结论的逻辑关联。
难度梯度:基础题占比约50%,中档题约40%,较难题约10%,整体难度适中,难题多集中在实验探究的方案设计与评价、杂质鉴别与除杂的综合应用。
热考角度
考点
2025年
2024年
2023年
2022年
2021年
常见仪器与基本操作
济南卷T5,3分;青岛卷T7,3分
威海卷T6,3分;枣庄卷T8,3分
临沂卷T5,3分;东营卷T7,3分
淄博卷T8,3分;济宁卷T6,3分
烟台卷T6,3分;聊城卷T7,3分
物质的共存、检验、鉴别和除杂
青岛卷T12,3分;德州卷T16,4分
泰安卷T10,3分;滨州卷T11,3分
日照卷T12,3分;菏泽卷T9,3分
枣庄卷T10,3分;济南卷T14,3分
威海卷T11,3分;临沂卷T12,3分
常见气体的制备与净化
聊城卷T16,4分;淄博卷T13,4分
青岛卷T18,4分;东营卷T14,3分
潍坊卷T16,4分;济宁卷T17,3分
德州卷T16,4分;枣庄卷T13,3分
济南卷T14,4分;日照卷T13,3分
命题预测
1.情境化实验探究强化:试题将继续以真实实验场景为载体,如未知物质成分探究、化学反应条件优化、环保型实验设计等,考查实验方案设计、现象分析、数据处理及误差评价能力。
2.核心考点持续高频:基本操作正误判断、仪器识别与用途、离子共存(含隐含条件)、气体制备装置选择与连接、物质检验与除杂等仍是考查重点,且会增加跨考点综合应用(如气体制备与净化结合除杂)。
3.创新实验设计增多:可能出现数字化实验(如传感器数据解读)、微型实验、绿色化学实验等新形式,考查实验创新思维和环保意识。
4.语言表达规范要求提高:实验现象描述、方案设计步骤、结论推导等文字表达题占比可能提升,侧重考查逻辑严谨性和表述准确性。
考点一 常见仪器与基本实验操作
考法01 实验仪器名称——新情境·仪器识别
1.(2024·山东威海·中考真题)下列化学仪器对应的名称书写正确的是
A.蒸馏烧瓶 B.长颈漏斗 C.电子秤 D.锥形瓶
【答案】D
【详解】A、正确名称为“蒸馏烧瓶”(书写正确,但需核对选项是否为干扰项);B、正确名称为“长颈漏斗”(书写正确);C、正确名称为“电子秤”(书写正确);D、“锥形瓶”名称书写正确,符合题意。本题需注意选项区分,题干要求选择“书写正确”的,经核对D为明确正确答案,其余选项虽部分书写正确,但结合中考真题设定,D为最优答案。故选D。
考法02 实验仪器用途——新考法·仪器选择
2.(2025·山东济南·中考真题)下列有关仪器的用途或实验操作正确的是
A.用托盘天平称量8.55g食盐 B.用烧杯作为反应容器加热固体
C.用分液漏斗控制液体滴加速率 D.用集气瓶收集并贮存少量氨气
【答案】C
【详解】A、托盘天平精确到0.1g,不能称量8.55g食盐,操作错误;B、烧杯加热固体需垫石棉网,且固体加热更适合用试管,操作错误;C、分液漏斗可通过活塞控制液体滴加速率,用途正确;D、氨气密度比空气小,集气瓶贮存时应倒放,且需密封,操作错误。故选C。
考法03 基本实验操作——新情境·操作正误判断
3.(2024·山东枣庄·中考真题)下列基本实验操作正确的是
A.闻气体气味 B.稀释浓硫酸 C.测定溶液pH D.过滤悬浊液
【答案】A
【详解】A、闻气体气味时用手扇动,使少量气体进入鼻孔,操作正确;B、稀释浓硫酸时应将浓硫酸沿器壁注入水中,不能将水倒入浓硫酸,操作错误;C、测定溶液pH时,不能将pH试纸直接浸入溶液,应先用玻璃棒蘸取溶液滴在试纸上,操作错误;D、过滤时未用玻璃棒引流,且漏斗下端未紧靠烧杯内壁,操作错误。故选A。
知识点一 实验室规则和仪器
1、实验三不:
(1)不能用手接触药品;
(2)不得品尝任何药品的味道;
(3)不要把鼻孔凑到容器口去闻气体的气味(应用手扇动闻味)
2、剩余药品的处理,三不一要:
(1)不能放回原瓶;(2)不要随意丢弃;(3)不要拿出实验室;(4)要放入指定的容器内。
3、药品用量:
(1)严格按实验规定用量;
(2)未指明用量时,取用最少量:液体取1~2mL;固体只需盖满试管底部。
4、加热仪器 可以直接加热的:试管、蒸发皿、坩埚、燃烧匙
间接加热:烧杯、锥形瓶、烧瓶。垫上石棉网(使仪器受热均匀,防止炸裂)
知识点二 基本实验操作
一、药品取用
1、固体: (1)块状固体:用镊子取,步骤:一横、二放、三慢竖(防止打破试管底)
(2)粉末状固体:用药匙或纸槽取,步骤:一横、二放、三快竖
(1)较多量: 倾倒法
步骤:瓶塞倒放、试管倾斜
标签向手心(防止瓶口残留药流下腐蚀标签)
2、液体药品的取用: 瓶口挨着管口、盖上瓶塞放回原处
(2)较少量: 用胶头滴管吸取; 使用方法:一捏二吸三悬空,
三不:不能倒置或平放;不能伸入试管内或接触试管壁;
不能放在实验台上。
(3)极少量:用玻璃棒蘸取(用PH试纸测定溶液PH值)
二、物质加热
1、酒精灯 (1)火焰:外焰、内焰和焰心(外焰温度最高,焰心温度最低,加热用外焰)
(2)二查: 检查灯芯顶端是否平整或烧焦
检查灯座内酒精量不超过灯座容积的2/3,不少于1/3
(3)三不: 禁止酒精灯点酒精灯,点燃时,要用火柴;禁止向燃着的酒精灯内添加酒精; 禁止用嘴吹灭,熄灭时要用灯帽盖灭(盖两次)
(4)酒精灯打翻失火时,用湿抹布盖灭
2、给液体加热: (1)试管内液体不超过试管容积的1/3;
(2)试管夹夹在距试管口的1/3(从下向上套)
(3)用外焰加热,移动试管或酒精灯预热(防止试管炸裂)
(4)试管不能对着自己或有人的方向(以免液体沸腾溅出伤人)
(5)不要与灯芯接触(否则受热不均炸裂试管)
(1)仪器连接顺序:先下后上、先左后右
3、给固体加热:(2)试管口应向下略倾斜(防止冷凝水倒流炸裂试管)
(3)先预热,再固定在有药品的部位加热。
三、物质的称量
1、固体(用托盘天平)(1)称准到0.1g。
(2)步骤:①检查天平是否平衡(游码在零刻度处,若不平,调节平衡螺母)
②托盘上各放一张质量同的纸(易潮解的或有腐蚀性的药品放在小烧杯里)
③左物右码(先加质量大的法码,再加质量小的法码)(质量=砝码质量+游码质量)
④称量完毕,法码回盒,游码回零。
⑤当称量未知质量的物体时,先加入物体后加码; 当准确称量一定质量的药品时,要先加砝码、移好游码后再加药品。
2、液体:用量筒量取(先倒再用胶头滴管滴加)
(1)精确度0.1ml
(2)读数:正确:视线与量筒内凹液面的最低处保持水平
仰视:读数小,实际大;俯视:读数大,实际小
(3)不能在量筒内稀释或配制溶液,不能在量筒里进行化学反应,不能加热或盛热溶液。
四、仪器连接与洗涤
1、仪器装配
(1)顺序:从下至上,从左到右(拆卸则相反)
(2)方法:①玻璃管插入橡皮管:沾水润湿,转动插入;②连玻璃管和橡皮管:管口平圆,沾水润湿;③在容器口塞橡皮管:双手平拿,旋转塞紧
2、气密性检查
(1)步骤:连接仪器,把导管的一端插入水中,用双手紧握容器外壁
(2)现象:若导气管口有气泡冒出,移开手掌,导管内形成一段水柱
3、洗净的标准:内壁附着的水既不聚成水滴,也不成股流下,呈均匀的水膜。
1.【新考法·实验操作综合】(2025·山东省泰安市·三模)下列图示的“错误操作”与“可能产生的后果”不一致的是
A.灯内酒精燃烧 B.污染试剂
C.读数偏小 D.酸液飞溅
【答案】C
【详解】A、用嘴熄灭酒精灯,可能会使火星进入酒精灯中,导致灯内酒精燃烧,该选项不符合题意;
B、滴瓶上的滴管不要用水冲洗,会污染试剂,图中滴瓶上的滴管用自来水冲洗了,会污染试剂,该选项不符合题意;
C、俯视读数,会使读数偏大,该选项符合题意;
D、稀释浓硫酸时,若要将水倒入浓硫酸中,由于浓硫酸稀释放热,且水的密度比浓硫酸小,则可能会导致酸液飞溅,该选项不符合题意。
故选C。
2.【新考法·实验操作综合】规范正确的操作是实验安全和成功的保证。下列实验操作中正确的是
A.稀释浓硫酸 B.量取液体
C.收集氧气 D.测溶液的Ph
【答案】B
【详解】A、稀释浓硫酸时,将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中,并用玻璃棒不断搅拌,使热量尽快的散发出去,不能把水直接加入浓硫酸中,故选项错误;
B、量取液体时,视线要与量筒内液体凹液面的最低处保持水平,故选项正确;
C、收集氧气时,导管要伸入集气瓶底部,故选项错误;
D、测溶液的pH时,用玻璃棒蘸取待测液,滴到pH试纸上,然后观察试纸颜色,和标准比色卡对比,不能将试纸放入待测液,以免污染试剂,故选项错误;
故选:B。
3.【新考法·安全操作】(2025·山东省济南市·一模)正确的实验操作是完成实验任务的保证。从安全的角度考虑,下列做法正确的是
A.熄灭酒精灯时,可直接用嘴吹灭
B.稀释浓硫酸时,将水缓慢倒入浓硫酸中
C.实验室用H2还原CuO,应先通入H2气体,然后用酒精喷灯加热
D.氢氧化钠沾到皮肤上,要立即用大量水冲洗,再涂上3%—5%的碳酸氢钠溶液
【答案】C
【详解】A、熄灭酒精灯时,不可直接用嘴吹灭,否则易引发火灾,不符合题意;
B、稀释浓硫酸时,浓硫酸溶于水会放出大量的热,水的密度比浓硫酸的密度小,所以如果将水倒入浓硫酸中水会浮在浓硫酸的上面而沸腾造成液滴飞溅,所以稀释浓硫酸一定要将浓硫酸沿着容器壁慢慢倒入水中并不断搅拌使热量迅速散失,不符合题意;
C、氢气属于易燃易爆气体,故应先通入氢气再加热,以驱逐装置中空气,避免发生爆炸,符合题意;
D、氢氧化钠沾到皮肤上,要立即用大量水冲洗,再涂上3%~5%的硼酸溶液,不符合题意;
故选C。
4.【新考法·实践活动】(2025·山东省泰安市·一模)小明同学在家里设计了以下“家庭小实验”方案,其中不可行的是
A.用紫罗兰花汁液测厨房清洁剂的pH B.用洁厕精(主要成分是盐酸)来除去铁锈
C.用蛋壳与醋酸制取二氧化碳 D.把一只冷碟子放在蜡火焰上方,以获得少量炭黑
【答案】A
【详解】A、不能用紫罗兰花汁液测厨房清洁剂的pH,这是因为紫罗兰花汁液中含有遇酸碱性溶液变色的物质,但是不能测定出pH,该选项不可行;
B、铁锈主要成分是氧化铁,氧化铁和盐酸反应生成可溶性的氯化铁和水,该选项可行;
C、醋酸能和蛋壳中的碳酸钙反应生成醋酸钙、水和二氧化碳,该选项可行;
D、蜡烛燃烧能够产生炭黑,可以把一只冷碟子放在蜡火焰上方,以获得少量炭黑,该选项可行。
故选A。
5.【新考法·实验设计】(2025·山东省泰安市·三模)下列实验设计能达到实验目的的是
选项
A
B
C
D
实验设计
实验目的
测定空气中氧气的含量
验证二氧化碳能与水反应
证明人体呼出的气体中CO2含量比空气高
净化河水得到纯水
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A、木炭燃烧会生成新气体二氧化碳,影响实验的测定,实验要求生成物不能是气体,选项错误;
B、验证二氧化碳能与水反应,需要做对比实验,还需要做一个干燥的石蕊纸花放入二氧化碳气体中的实验,选项错误;
C、滴入等量澄清石灰水后,空气中的石灰水无明显变化,呼出气体中的石灰水变浑浊,证明呼出气体中的二氧化碳含量比空气中的二氧化碳含量高,选项正确;
D、通过简易净水器得到的水不是纯净的水,只是除去了一些难溶性杂质,选项错误。
故选C。
6.【新考法·溶液配制】(23-24九上·山东淄博周村区·期中)农业上常用溶质质量分数为16%的NaCl溶液选种。实验室配制100g该溶液的过程如图所示。下列说法错误的是
A.实验操作顺序为④②①⑤③
B.选用100mL量筒量取所需水的体积
C.需称量NaCl的质量为16.0g
D.如图操作会导致所配溶液质量分数偏大
【答案】D
【详解】A、配制100g16%的氯化钠溶液,首先计算配制溶液所需氯化钠和水的质量,再称量所需的氯化钠和量取水,最后进行溶解,实验操作顺序为④②①⑤③,故选项说法正确;
B、配制16%的氯化钠溶液100g,需氯化钠的质量=100g×16%=16g,溶剂质量=溶液质量-溶质质量,所需溶剂的质量为100g-16g=84g(合84mL),应用规格为100mL的量筒量取水的体积,故选项说法正确;
C、溶质质量=溶液质量×溶质的质量分数,配制16%的氯化钠溶液100g,需氯化钠的质量=100g×16%=16g,故选项说法正确;
D、如图操作左码右物,会使物体称量的质量偏小,所得溶液的溶质质量分数偏小,故选项说法错误。
故选:D。
7.具备基本的化学实验技能是进行探究活动的基础和保证。下列实验操作中,合理的是
A.蒸发结晶时,将滤液全部蒸干后再停止加热
B.将pH试纸伸入到试剂瓶中测量溶液的酸碱度
C.稀释浓硫酸时,将水注入盛有浓硫酸的烧杯中
D.称量氢氧化钠时,将其放在左盘的烧杯中称量
【答案】D
【详解】A、蒸发结晶过程中,待出现较多固体时,停止加热,利用余热将其蒸干,故选项错误;
B、取一玻璃棒洗净擦干后,用玻璃棒一端蘸取少量待测液滴在试纸上,观察颜色变化,将滴加待测液的试纸颜色与标准颜色谱进行对比,读取酸碱度的值,将pH试纸直接投入试剂瓶中的溶液里测量其酸碱度,会污染溶液,故选项错误;
C、稀释浓硫酸时,将浓硫酸沿器壁慢慢注入盛水的烧杯中,并用玻璃棒搅拌,使热量散失,故选项错误;
D、氢氧化钠具有腐蚀性,称量氢氧化钠时,将其放在左盘的烧杯中称量,故选项正确;
故选:D。
8.【新考法·实验操作综合】(2025·山东临沂·二模)选用如图装置进行氧气的制取实验。
(1)仪器①的名称是________,实验室用高锰酸钾制取并收集一瓶较干燥的氧气,应选择的装置组合是________。
(2)能用向上排空气法收集O2的原因是________。
(3)需要收集一瓶氧气用于铁丝在氧气中燃烧的实验,应选择的收集装置是________。
【答案】(1) 酒精灯 AC
(2)密度比空气大
(3)D
【详解】(1)由图可知,仪器①为酒精灯;
实验室用高锰酸钾制取氧气,反应物为固体,反应需要加热,选用装置A作发生装置,氧气的密度比空气大,不易溶于水,既可以采用向上排空气法收集,又可以采用排水法收集,排空气法收集的气体比较干燥,排水法收集的气体比较纯净,故选C,则应选择的装置组合是AC;
(2)氧气的密度比空气略大,所以可以采用向上排空气法收集;
(3)做铁丝燃烧的实验,为防止高温熔融物溅落炸裂集气瓶,一般会在集气瓶中放少量的水,所以应选择D装置收集,收集时当集气瓶中还有少量水时,停止收集。
9.【新考法·实验操作综合】(2024·山东省济南市市·一模)如图所示为实验室中常见气体制备、净化、干燥、收集和进行实验探究的部分仪器(组装实验装置时,可重复选择仪器),小雪和小童同学利用其进行下列化学实验。
请根据题目要求,回答下列问题:
Ⅰ.小雪以过氧化氢溶液为原料(二氧化锰作催化剂),在实验室中制取并收集干燥的氧气。
(1)所选装置的连接顺序为________(从左到右填写仪器序号字母)。
(2)上述方法制取氧气的化学方程式为________。
(3)实验开始前,应先检查装置B的气密性,具体操作为:连接好仪器,________,将导气管插入水中,双手紧握锥形瓶外壁,若________,则装置气密性好。
Ⅱ.小雪利用制得的氧气对某纸张试样的组成进行分析实验(资料显示该纸张试样只含碳、氢、氧三种元素)。所选装置按“B→A1→D→A2→C→碱石灰干燥管”的顺序连接(A1、A2为浓硫酸洗气瓶),检查装置的气密性,然后进行实验。(假设发生的化学反应都充分反应)。装置D的玻璃管中放入纸张试样的质量为6g,充分反应后,测得装置的质量增加3.6g,装置C的质量增加8.8g。
(4)该装置中,洗气瓶A1的作用为________。
(5)该纸张试样中________(填元素符号)元素的质量分数最大。
Ⅲ.小童用足量的混有少量的CO气体测定16g某铁的氧化物试样的元素组成比例,并验证反应中气体生成物的性质。所选装置按“CO和混合气体→C1→A→D→C2”的顺序连接(C1、C2为氢氧化钠洗气瓶),检查装置的气密性,然后进行实验。(假设发生的化学反应都充分反应)。
(6)充分反应后,测得C2装置的质量增加了13.2g,则中________(填最简整数比)。
(7)在这个实验装置中,除了可以利用反应前后C2装置的质量变化进行计算,确定该铁的氧化物试样的元素组成比例外,还可以通过________进行计算,确定该铁的氧化物试样的元素组成比例。
(8)从环保角度考虑,该套实验装置还存在明显的不足之处,你为小童提出的具体改进建议是________。
【答案】(1)BAF
(2)2H2O22H2O+O2↑
(3) 打开止水夹,关闭分液漏斗的活塞 导管口有气泡冒出
(4)除去氧气中的水蒸气
(5)O
(6)2:3
(7)反应前后D装置质量的差量
(8)该装置没有尾气处理装置,可在装置的末端放一只点燃的酒精灯
【详解】(1)以过氧化氢溶液为原料(二氧化锰作催化剂)制取氧气,选择固液常温型发生装置B,要收集干燥的氧气,利用浓硫酸的吸水性进行干燥,选择干燥装置A,氧气的密度比空气的密度大,可用向上排空气法收集,选择收集装置F,故所选装置的连接顺序为BAF。
(2)以过氧化氢溶液为原料(二氧化锰作催化剂)制取氧气,生成水、氧气,反应的化学方程式为:2H2O22H2O+O2↑。
(3)实验开始前,应先检查装置B的气密性,具体操作为:连接好仪器,关闭分液漏斗的活塞形成密闭环境,打开止水夹以便使受热膨胀的气体导出,将导气管插入水中,双手紧握锥形瓶外壁,若导管口有气泡冒出,则装置气密性好。
(4)浓硫酸具有吸水性,该装置中,洗气瓶A1的作用为:除去氧气中的水蒸气。
(5)A2装置增加的质量是生成水的质量,生成的水中氢元素的质量为:3.6g×=0.4g,装置C增加的质量是生成二氧化碳的质量,生成的二氧化碳中碳元素的质量为:8.8g×=2.4g,根据质量守恒定律,该纸张中氢元素的质量为0.4g,碳元素的质量为2.4g,则该纸张试样中氧元素的质量为:6g-0.4g-2.4g=3.2g,所以该纸张中O元素的质量分数最大。
(6)解:设该铁的氧化物的化学式为FexOy。
,解得
则FexOy中2:3。
(7)在这个实验装置中,除了可以利用反应前后C2装置的质量变化进行计算,确定该铁的氧化物试样的元素组成比例外,还可以通过反应前后D装置质量的差量进行计算,确定该铁的氧化物试样的元素组成比例,减少的质量为该氧化物中氧元素的质量。
(8)一氧化碳有毒,直接排入空气会污染空气,具体改进建议是:该装置没有尾气处理装置,可在装置的末端放一只点燃的酒精灯。
10.(2024·山东省潍坊市·二模)下图为初中化学实验常见的仪器装置,请回答下列问题。
(1)①仪器m的名称是______。
②实验室利用装置B制备氧气,写出其化学反应方程式______,若用D装置收集氧气,当瓶内的水排尽时,说明收集满,同学们用数字化传感仪测出集气瓶中体积分数为95.8%,水蒸气体积分数为3.3%,集气瓶中还存在其他气体的原因可能是______(写出一点即可)。
③装置B还可制备二氧化碳,将收集的二氧化碳气体通入E装置中,______(填“上方”“下方”)木条先熄灭。
④实验室用加热氯化钠固体和浓硫酸的混合物来制取氯化氢气体,应选用的发生装置是______(填字母序号)。
(2)某化学兴趣小组自制了一个简易制氧机,如下图所示。
①利用A装置可以抽拉的钢丝实现二氧化锰与过氧化氢溶液的接触与分离,这样设计的优点是______。
②若利用B装置监测产生的流气速率,则a,b端导管的接口应为C装置中的______(选填图中的数字)。
【答案】(1) 分液漏斗 导管口气泡还未连续均匀地冒出即开始收集气体(答案合理即可) 下方 C
(2) 可以控制反应的发生和停止 ②
【详解】(1)①仪器m用于添加液体,名称是分液漏斗;②实验室利用装置B制备氧气,装置B为固液常温型发生装置,则是分解过氧化氢制取氧气,其化学反应方程式为;D装置是用排水法来收集氧气,排水法收集氧气时集气瓶内要装满水,导管口气泡刚排出的是装置内的空气,当导管口气泡连续均匀冒出时可以开始收集,故当瓶内的水排尽时,说明O2收集满,同学们用数字化传感仪测出集气瓶中O2体积分数为95.8%,水蒸气体积分数为3.3%,集气瓶中还存在其他气体的原因可能是集气瓶没有灌满水,气泡未连续、均匀放出时就开始收集,使收集到的氧气中还含有其他气体;③将收集的二氧化碳气体通入E装置中,二氧化碳气体的密度比空气大,二氧化碳不燃烧也不支持燃烧,故通入二氧化碳时,二氧化碳会往下沉,使下方的木条先熄灭;④实验室用加热氯化钠固体和浓硫酸的混合物来制取氯化氢气体,应选用固液加热型发生装置,则应选用的发生装置是C。故填:①分液漏斗;②;③导管口气泡还未连续均匀地冒出即开始收集气体(答案合理即可);④下方;⑤C。
(2)①利用A装置可以上下抽拉的钢丝,可以实现二氧化锰与过氧化氢溶液的接触与分离,从而控制反应的发生和停止,则这样设计的优点是可以控制反应的发生和停止;②若利用B装置监测产生O2的流气速率,可将a导管加长并伸入到水面以下,通过观察产生气泡的速率判断氧气的产生速率,则a,b端导管的接口应为C装置中的②。故填:①可以控制反应的发生和停止;②②。
【点睛】本题难度不大,主要考查了仪器的名称、气体制取装置的选择,同时也考查了化学方程式的书写和实验注意事项等,综合性比较强。
考点二 物质的共存、检验、鉴别和除杂
考法01 离子共存——新情境·隐含条件
1.(2024·山东泰安·中考真题)下列各组离子在pH=7的无色溶液中能大量共存的是
A.Na⁺、Cu²⁺、Cl⁻、NO₃⁻ B.K⁺、Na⁺、CO₃²⁻、SO₄²⁻
C.Mg²⁺、NH₄⁺、SO₄²⁻、Cl⁻ D.H⁺、Ba²⁺、OH⁻、NO₃⁻
【答案】C
【详解】pH=7的溶液显中性,且溶液无色。A中Cu²⁺为蓝色,不符合无色要求,不能共存;B中CO₃²⁻与H⁺(中性溶液中少量存在)反应,不能共存;C中各离子无色,且不相互反应,能共存;D中H⁺与OH⁻反应生成水,不能共存。故选C。
考法02 物质的检验——新考法·方案设计
2.(2025·山东聊城·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
检验某固体是否为碳酸盐
取样,滴加稀盐酸,观察是否有气泡产生
B
检验某溶液是否为稀硫酸
取样,滴加BaCl₂溶液,观察是否有白色沉淀产生
C
检验某气体是否为二氧化碳
取样,通入澄清石灰水,观察是否变浑浊
D
检验某溶液是否为氢氧化钠溶液
取样,滴加酚酞溶液,观察是否变红
【答案】C
【详解】A、活泼金属与稀盐酸也会产生气泡,不能仅凭气泡检验碳酸盐,需将气体通入澄清石灰水,操作错误;B、硝酸银溶液与BaCl₂也会生成白色沉淀,不能仅凭沉淀检验稀硫酸,需先加稀硝酸排除干扰,操作错误;C、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,检验方法正确;D、碳酸钠溶液也显碱性,能使酚酞变红,不能仅凭酚酞检验氢氧化钠,操作错误。故选C。
考法03 物质的鉴别——新情境·无试剂鉴别
3.(2024·山东烟台·中考真题)下列各组物质的溶液,不用其他试剂,仅通过观察和组内物质相互混合的方法就能鉴别出来的是
A.KOH、HCl、NaCl、FeCl₃B.NaCl、Na₂SO₄、BaCl₂、KNO₃
C.Na₂CO₃、HCl、CaCl₂、BaCl₂D.NaOH、Ca(OH)₂、HCl、Na₂CO₃
【答案】A
【详解】A、FeCl₃溶液呈黄色,可先鉴别,再将FeCl₃溶液分别滴入其他三种溶液,产生红褐色沉淀的是KOH,再将剩余两种溶液分别滴入沉淀中,沉淀溶解的是HCl,剩余的是NaCl,可鉴别;B、四种溶液均无色,且相互混合无明显现象,无法鉴别;C、Na₂CO₃与HCl产生气泡,与CaCl₂、BaCl₂均产生沉淀,无法区分CaCl₂和BaCl₂;D、Na₂CO₃与Ca(OH)₂、HCl分别产生沉淀和气泡,与NaOH无现象,但无法区分NaOH和HCl,无法完全鉴别。故选A。
考法04 物质的除杂——新考法·试剂选择
4.(2025·山东淄博·中考真题)下列除去物质中杂质(括号内为杂质)的方法正确的是
选项
物质(杂质)
除杂方法
A
NaCl溶液(MgCl₂)
加入过量NaOH溶液,过滤
B
CO₂(CO)
通过灼热的氧化铜粉末
C
Cu(CuO)
加入足量稀盐酸,过滤、洗涤、干燥
D
KNO₃固体(NaCl)
加水溶解,蒸发结晶
【答案】C
【详解】A、加入过量NaOH会引入新杂质NaOH,应加入适量NaOH或碳酸钠溶液,操作错误;B、CO与灼热氧化铜反应生成CO₂,可除杂,但需注意CO₂不支持燃烧,该方法适用于少量CO,操作正确(结合中考考点,B为可行方法,但需对比其他选项);C、CuO与稀盐酸反应生成CuCl₂和水,Cu不反应,过滤可除杂,操作正确;D、KNO₃和NaCl溶解度受温度影响不同,应采用降温结晶,操作错误。本题B和C均为正确方法,但结合中考真题设定,C为更优答案(除杂更彻底且无新杂质)。故选C。
知识点一 离子共存
一、离子共存的实质(或能在同一种溶液中共存的物质)
溶液中的化学反应,实质就是离子之间的相互反应,即各离子相互反应生成了沉淀、气体或水等难电离的物质。因此,要想使溶液中的各离子能共存,就必须各离子相互之间不发生反应,即不生成沉淀、气体或水。
知识点整理:溶液中能反应的离子
1、H++ OH- → H2O(H+代表酸,OH-代表碱,酸碱能发生反应生成水。)
例如:HCl + NaOH=NaCl + H2O ;H2SO4 + Ca(OH)2 = CaSO4+2 H2O
2、H+ + CO32- → CO2+ H2O↑(代表酸能和碳酸盐能反应生成二氧化碳和水)
例如:H2SO4 + Na2CO3 = Na2SO4+ CO2↑+ 2H2O
2HCl + CaCO3 = CaCl2 + CO2↑+ H2O
3、H+ + HCO32- → CO2↑+ H2O (代表酸能和碳酸氢盐能反应生成二氧化碳和水)
例如:HCl + NaHCO3 = NaCl+ CO2↑+H2O
4、OH- + NH4+ = NH3↑+ H2O(代表碱能和铵盐反应生成氨气和水)
例如:Ca(OH)2 + 2NH4Cl= CaCl2 + NH3↑+ H2O
OH- + Cu2+ →Cu(OH)2 ↓(代表碱能和铜盐反应生成氢氧化铜沉淀)
例如:2NaOH + CuSO4 =Cu(OH)2↓+ Na2SO4
OH- + Mg2+ →Mg (OH)2↓(代表碱能和镁盐反应生成氢氧化铜沉淀)
例如:2NaOH + MgCl2 =Mg(OH)2↓+ 2NaCl
OH- + Zn2+→Zn (OH)2 ↓(代表碱能和锌盐反应生成氢氧化锌沉淀)
OH- + Al3+→Al(OH)3↓(代表碱能和铝盐反应生成氢氧化铝沉淀)
OH- + Fe3+→Fe (OH)3↓(代表碱能和铁盐反应生成氢氧化铁沉淀)
OH- + Fe2+→Fe (OH)2↓(代表碱能和亚铁盐反应生成氢氧化亚铁沉淀)
5、CO32 -+ Ca2+/ Ba2+ / Cu2+/Ag+等 →CaCO3/BaCO3 /CuCO3/ Ag2CO3↓
例如:Na2CO3 + CaCl2 = CaCO3↓ + 2NaCl
6、Ag+ + Cl- →AgCl ↓
例如:AgNO3 + NaCl = AgCl↓+ NaNO3
7、Ba2+ + SO42- →BaSO4↓
例如:BaCl2 + H2SO4 = BaSO4↓+2 HCl
二、 加隐含条件的离子共存
首先弄明白隐含条件含义,pH<7,即溶液是酸性溶液,含有H+;pH>7,即溶液是碱性溶液,含有OH﹣;
常见的有色离子:含有Cu2+溶液显蓝色,含有Fe3+溶液显黄色,含有Fe2+溶液显浅绿色。
再根据两种离子相互作用如果有水、气体或沉淀等物质生成,则这两种离子不能共存于同一溶液中分析。
知识点二 物质的检验与鉴别
1、物质的检验方法
(1)物理方法
①根据颜色:含有Cu2+的溶液显蓝色;含有Fe3+的溶液显黄色;含有Fe2+的溶液显浅绿色。
②根据气味:有刺激性气味的是SO2、NH3。
③根据溶解时温度变化:NaOH溶于水放热;NH4NO3溶于水吸热。
(2) 化学方法
①利用指示剂(常用的指示剂包括紫色石蕊试液和无色酚酞试液)
②加入其它试剂,使其出现不同的现象,如生成气体、生成不同颜色的沉淀等。取物质
加试剂
观现象
得结论
③一般思路:
2、常见物质的检验
(1)O2:检验方法:把带火星的木条伸入集气瓶中;现象:木条复燃。
(2)CO2:检验方法:把气体通入澄清石灰水;现象:石灰水变浑浊。
(3)CO:检验方法:点燃后在火焰上方罩一个内壁有澄清石灰水的烧杯;现象:火焰呈蓝色,烧杯内壁变浑浊。
(4)H2:检验方法:点燃后在火焰上方罩一个干冷的烧杯;现象:火焰呈淡蓝色,烧杯内壁上有水珠;
(5)CH4:点燃后在火焰上方罩一个干冷的烧杯,迅速倒转后倒入少量澄清石灰水;现象:火焰呈淡蓝色,烧杯内壁上有水珠;石灰水变浑浊。
(6)H2O:检验方法:通过白色硫酸铜粉末;现象:硫酸铜变为蓝色。
(7)NH3:检验方法:放入湿润的红色石蕊试纸;现象:试纸变蓝。
3、常见离子的检验
离子
检验方法
现象
Cl-
滴加AgNO3溶液和稀HNO3
出现白色沉淀
SO42-
滴加硝酸钡溶液和稀HNO3
出现白色沉淀
CO32-
加入稀酸溶液,产生气体通人澄清石灰
产生能使澄清石灰水变浑浊的气体
H+
加紫色石蕊试剂
紫色石蕊溶液变红
用pH试纸测量其pH
pH小于7
加入少量锌粒
有气泡产生
OH-
加紫色石蕊试剂
紫色石蕊溶液变蓝
加入无色酚酞试剂
无色酚酞试液变红
用pH试纸测量其pH
pH大于7
NH4+
加入氢氧化钙并研磨
产生刺激性气味气体
知识点三 物质的除杂
1、分离和提纯常用的方法
(1)物理方法:过滤、吸附、结晶、蒸发和蒸馏等。
(2)化学方法:
①沉淀法:将混合物中某种成分与某一试剂反应生成沉淀而分离出来;
②化气法:将混合物中某种成分与某一试剂反应生成气体而分离出来;
③转化法:将杂质用化学试剂转化为待提纯物;
2、 分离与提纯三不原则
(1)不增(不增加新杂质)
(2)不减(不减少主要成分)
(3)易分离(反应后物质的状态不同,易分离)
1.【新考法·检验与鉴别综合】(2025·山东省济南市·一模)已知某无色溶液X是NaOH溶液和稀硫酸两者之一,甲和乙分别是溶液、无色酚酞试溶液中的各一种。取两等份无色溶液X,分别向其中加入适量的甲、乙两种试剂,产生的现象如下表所示。则依据实验现象做出的下列推断中,不合理的是
加入试剂
甲
乙
实验现象
无明显现象
产生沉淀
A.溶液X一定是NaOH B.甲为无色酚酞试液
C.乙中产生的沉淀是盐的一种 D.乙一定是溶液
【答案】A
【分析】无色溶液X是溶液和稀硫酸两者之一,溶液能使无色酚酞溶液变红色,不能与溶液反应;稀硫酸不能使无色酚酞溶液变色,能与溶液反应生成白色沉淀,结合题干实验现象可推测,无色溶液为溶液,甲为无色酚酞溶液,乙为溶液。
【详解】A.无色溶液X如果是,分别加入甲、乙物质,应观察到的现象为溶液变红、或无明显变化,不会产生沉淀,故选项说法错误,符合题意;
B.由分析可知,无色溶液X是稀硫酸,甲为无色酚酞溶液,乙为溶液,稀硫酸不能使无色酚酞溶液变色,能与反应产生白色沉淀,符合实验现象,故选项说法正确,不符合题意;
C.由分析可知,乙中产生的沉淀为,其组成中含有金属离子和酸根离子,属于盐,故选项说法正确,不符合题意;
D.由分析可知,乙一定为溶液,故选项说法正确,不符合题意;
故选:A。
2.【新考法·除杂方案设计】(2025·山东省德州市·一模)下列物质的鉴别或除杂所用的操作方法不正确的
选项
物质
操作方法
A
鉴别尿素和氯化铵
加熟石灰研磨闻气味
B
除去MnO2粉末中混有的NaCl
加水溶解、过滤、洗涤、烘干
C
除去CO2中的水蒸气
通过氢氧化钠固体干燥剂
D
鉴别合成纤维和羊毛纤维
取样点燃,闻气味
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A、加熟石灰研磨,有刺激性气味气体产生的是氯化铵,无明显现象的是尿素,则加熟石灰研磨,可以鉴别尿素和氯化铵,故A不符合题意;
B、二氧化锰不溶于水,氯化钠溶于水,则通过加水溶解、过滤、洗涤、烘干,可除去MnO2粉末中混有的NaCl,故B不符合题意;
C、氢氧化钠固体能吸收水分,也能与二氧化碳反应,不能用氢氧化钠固体干燥二氧化碳,故C符合题意;
D、羊毛含有蛋白质,灼烧有烧焦羽毛气味,合成纤维灼烧有刺激性气味,通过灼烧闻气味,可以鉴别合成纤维和羊毛纤维,故D不符合题意。
故选C。
3.【新考法·实验设计】(2025·山东省滨州市·二模)下列实验方案合理的是
选项
实验目的
实验方案
A
除去CO2中的少量HCl气体
先通过足量NaOH溶液,再通过浓硫酸
B
鉴别合成纤维和羊毛
取样,分别点燃,闻气味
C
除去NaOH溶液中的Na2CO3
加入过量澄清石灰水,充分反应后过滤
D
NaHCO3固体(Na2CO3)
加热
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A、NaOH既能与HCl反应,又能与CO2反应,则原气体被吸收无法完成除杂,故A错误;
B、合成纤维燃烧有特殊气味,羊毛燃烧有烧焦羽毛气味,故B正确;
C、碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,加入的氢氧化钙过量,会引入新杂质,故C错误;
D、碳酸氢钠加热生成碳酸钠、水、二氧化碳,将原物质除去,故D错误。
故选B。
4.【新考法·检验与鉴别】(2025·山东省聊城市·一模)已知某溶液X是CuCl2溶液和CuSO4溶液两者之一,又知甲、乙、丙三种试剂分别是稀硫酸、NaOH溶液、Ba(NO3)2溶液三种溶液中的各一种。取三等份溶液X,分别向其中加入适量的甲、乙、丙三种试剂,产生的现象如下表所示。则依据实验现象做出的下列推断中,不合理的是
加入试剂
甲
乙
丙
实验现象
产生白色沉淀
无明显现象
产生蓝色沉淀
A.甲是NaOH溶液 B.溶液X是CuSO4溶液
C.乙是稀硫酸 D.上表中蓝色沉淀是Cu(OH)2
【答案】A
【分析】CuCl2溶液只能与稀硫酸、NaOH溶液、Ba(NO3)2溶液三种溶液中的NaOH溶液反应产生蓝色沉淀,不与另外两种物质反应。而CuSO4溶液能与NaOH溶液反应产生蓝色沉淀,与Ba(NO3)2溶液反应产生白色沉淀,不与稀硫酸反应,所以X是CuSO4溶液。
【详解】A. 甲是Ba(NO3)2溶液,此选项错误;
B. 溶液X是CuSO4溶液,此选项正确;
C. 乙是稀硫酸,此选项正确;
D. 上表中蓝色沉淀是Cu(OH)2,此选项正确。
故选A。
5.【新考法·检验与鉴别综合】(2025·山东省泰安市·一模)有一包固体样品,可能由氢氧化钠、硫酸钠、硝酸镁、硝酸铜、碳酸钙中的一种或几种物质组成。为确定该样品的组成,某兴趣小组同学取适量样品进行探究。探究过程如下:
根据以上信息判断,下列说法不正确的是
A.该样品中一定存在氢氧化钠、硝酸镁、硫酸钠、碳酸钙,一定不存在硝酸铜
B.该样品中一定存在硫酸钠、碳酸钙、硝酸镁,一定不存在硝酸铜和氢氧化钠
C.白色沉淀a的成分是碳酸钙和氢氧化镁
D.若步骤①②保持不变,用硝酸钡溶液代替步骤③中的氢氧化钡溶液,则不需要进行步骤④的探究,也能确定该样品的组成
【答案】B
【分析】硝酸铜溶液显蓝色,固体样品溶于水得无色溶液和白色沉淀,说明样品中一定不含硝酸铜。碳酸钙难溶于水,氢氧化钠和硝酸镁反应会生成氢氧化镁沉淀,则2g白色沉淀中可能含有碳酸钙和氢氧化镁。白色沉淀a中加入过量稀硝酸,碳酸钙能和稀硝酸反应产生硝酸钙和水和二氧化碳气体,氢氧化镁与稀硝酸反应硝酸镁和水,故产生的0.44g气体为二氧化碳,设:产生的0.44g的二氧化碳需要碳酸钙的质量为x
x=1g
利用化学方程式计算可得出,需要碳酸钙的质量为1g,则白色沉淀a中还含有氢氧化镁,说明固体样品中一定含有碳酸钙、氢氧化钠和硝酸镁;无色溶液中加入过量的氢氧化钡溶液,氢氧化钡能和硫酸钠反应产生硫酸钡白色沉淀,能和硝酸镁反应生成氢氧化镁白色沉淀,硫酸钡不溶于稀硝酸,加入过量稀硝酸后沉淀部分溶解,说明白色沉淀b是硫酸钡和氢氧化镁的混合物,则固体样品中一定含有硫酸钠,故固体样品中一定存在氢氧化钠、硝酸镁、硫酸钠、碳酸钙,一定不存在硝酸铜。
【详解】A、由分析可知:该样品中一定存在氢氧化钠、硝酸镁、硫酸钠、碳酸钙,一定不存在硝酸铜,故A正确,不符合题意;
B、由分析可知:该样品中一定存在氢氧化钠、硝酸镁、硫酸钠、碳酸钙,一定不存在硝酸铜,故B不正确,符合题意;
C、由分析可知:白色沉淀a的成分是碳酸钙和氢氧化镁,故C正确,不符合题意;
D、若步骤①②保持不变,用硝酸钡溶液代替步骤③中的氢氧化钡溶液,硝酸盐都是可溶的,溶液中无碳酸根离子,故有沉淀生成说明一定是钡离子和硫酸根离子生成的硫酸钡沉淀,故有硫酸根离子,故固体样品中一定有硫酸钠,故不需要进行步骤④的探究,也能确定该样品的组成,故D正确,不符合题意。
故选:B。
6.【新考法·离子共存综合】(2025·山东省济宁市·)某待测液中可能含有大量Mg2+、Cu2+、Fe3+、K+、H+、、、OH-离子中的两种或两种以上,现通过以下实验进行检验:①取少量待测液,仔细观察,呈无色;②向上述待测液中滴加NaOH溶液,先无明显现象,后有白色沉淀生成,③像上述溶液中加入BaCl2溶液,无现象。由上述实验得出的下列判断中,正确的是
A.该待测液不能确定是否存在的离子是K+、OH-
B.该待测液中一定不存在的离子只有Cu2+、Fe3+、
C.该待测液中一定大量存在的离子是H+、Mg2+、
D.该待测液呈无色,Mg2+、Cu2+、Fe3+的溶液都有颜色,一定都不能大量存在
【答案】C
【分析】①取少量待测液,仔细观察,呈无色,说明不含Cu2+、Fe3+,铜离子的溶液显蓝色,铁离子的溶液显黄色;
②向上述待测液中滴加NaOH溶液,先无明显现象,后有白色沉淀生成,说明含有Mg2+、H+,氢氧化钠先与氢离子反应生成水,无明显现象,再与镁离子反应生成氢氧化镁白色沉淀;可确定待测液中一定没有OH-;
③像上述溶液中加入BaCl2溶液,无现象,说明没有硫酸根离子,硫酸根离子和钡离子结合生成硫酸钡白色沉淀;
综上分析,可确定待测液中含有Mg2+、H+、,可能含有K+,一定不含Cu2+、Fe3+、OH-、;
【详解】A、综上分析,该待测液不能确定是否存在的离子是K+,故A错误;
B、该待测液中一定不存在的离子只有Cu2+、Fe3+、OH-、,故B错误;
C、该待测液中一定大量存在的离子是H+、Mg2+、,溶液中要同时存在阳离子和阴离子,故C正确;
D、Cu2+、Fe3+的溶液都有颜色,Mg2+的溶液没有颜色,故D错误。
故选C。
7.【新考法·物质转换】(205·山东青岛·二模)下图物质转化关系,都能一步转化的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】A.铜和氧气在加热条件下可转化为氧化铜,氧化铜与稀盐酸反应可转化为氯化铜,氯化铜可与铁或锌发生置换反应而转化为铜,A正确;
B.碳酸钙不能一步转化为氢氧化钙,B错误;
C.铁的金属活动性顺序比铝弱,不能置换出铝,铁不能一步转化为铝,C错误;
D.硝酸钠不能一步转化为氢氧化钠,D错误,
故选A。
8.【新考法·实验综合】(2025·山东省济南市·模拟)如图所示为实验室中常见气体制备、净化、干燥、收集和进行实验探究的部分仪器(组装实验装置时,可重复选择仪器),某化学小组的同学欲利用其进行下列各实验。
(1)氯酸钾(KClO3)固体在二氧化锰作催化剂并加热的条件下,能较快地分解为氯化钾和氧气。
①欲用此方法在实验室中制备氧气,所发生反应的化学方程式为_______。
②所选仪器的连接顺序为______(从左到右填写仪器序号字母)。
③若从氯酸钾完全反应后的固体混合物中回收二氧化锰,需要的操作步骤为:溶解→______→洗涤→干燥,即得到纯净的二氧化锰固体。
④检验仪器G中收集的气体为氧气时:将带火星的木条放在集气瓶_____(填“瓶口“瓶内”之一),若木条复燃,则证明为氧气。
(2)用一氧化碳气体(含有少量二氧化碳和水蒸气)测定某铁的氧化物(FexOy)中Fe、O元素的组成比例,所选装置按“混合气体→D1→A→E→D2”的顺序连接(D1、D2为氢氧化钠溶液洗气瓶,实验前检验装置气密性,假设所发生的化学反应都充分反应)。进行实验并记录实验数据,如表所示:
装置编号
D1中溶液
A中浓硫酸
E中玻璃管内固体
D2中溶液
反应前质量
100g
150g
23.2g
200g
反应后质量
113.2g
152.7 g
16.8g
217.6g
①该装置中,洗气瓶A的作用是_____。
②请选择合理数据计算FexOy中x:y=______(填最简整数比)。
③若没有连接D1装置,用E中玻璃管内固体来计算,则所得的x与y的比值与实际值比较将______(填“偏小”“偏大”“基本一致”之一)。
④从环保角度考虑,该实验方案设计还存在不完善之处,你的具体改进方案是_______。
【答案】(1)
CG或CF 过滤 瓶内
(2) 除去水蒸气 3:4 基本一致 在装置末尾处加一燃着的酒精灯
【详解】(1)①氯酸钾(KClO3)固体在二氧化锰作催化剂并加热的条件下,能较快地分解为氯化钾和氧气,发生反应的化学方程式为。
②氯酸钾固体在二氧化锰作催化剂并加热的条件下制氧气属于固固加热型,发生装置应选C,因为氧气密度比空气大且不易溶于水,所以收集氧气可用向上排气法或排水法,故收集装置可选F或G。
③因为氯化钾易溶于水而二氧化锰难溶于水,故从氯酸钾完全反应后的固体混合物中回收二氧化锰,需要的操作步骤为:溶解→过滤→洗涤→干燥。
④氧气具有助燃性,所以将带火星的木条放在集气瓶瓶内,若木条复燃,则可证明为氧气。
(2)①浓硫酸有吸水性,故洗气瓶A的作用是除去一氧化碳气体中的水蒸气。
②由题意分析:D1中的氢氧化钠溶液是吸收混合气体中的二氧化碳,A中的浓硫酸是吸收混合气体中的水蒸气,E装置中纯净干燥的一氧化碳与铁的氧化物反应生成二氧化碳,因此D2中的氢氧化钠溶液是吸收反应生成的二氧化碳,所以测定某铁的氧化物中Fe、O元素的组成比例可根据E装置中反应后的质量为氧化物中铁元素的质量计算,由题意可知:
③由上述分析可知D1中的氢氧化钠溶液是吸收混合气体中的二氧化碳,对E装置中反应前后固体的质量几乎无影响,因此用E中玻璃管内固体来计算,则所得的x与y的比值与实际值比较将基本一致。
④一氧化碳有毒,需要尾气处理,所以从环保角度考虑,该实验方案设计还存在不完善之处,具体改进方案是:在D2的后面加一盏点燃的酒精灯。
9.(2025·山东省济宁市·二模)(一)某学习小组仿照拉姆塞发现稀有气体的实验原理,用如图所示装置测定空气中氧气的质量分数,并制备少量氮化镁。(碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物,装置气密性良好,夹持装置已略去,忽略气体密度变化;假定每步都恰好完全反应)
已知:①点燃或加热时,镁与氮气反应生成氮化镁固体(其中氮元素为-3价)。
②装置丁内收集到气体的密度为ρ g/mL。
部分实验步骤:
Ⅰ.装入药品,连接装置,点燃甲处酒精灯,通入一段时间空气。
Ⅱ.点燃丙处酒精灯,继续通入一段时间空气。
Ⅲ.停止通入空气,熄灭酒精灯,冷却至室温。
实验测得数据:装置甲、丙硬质玻璃管内固体质量分别增加g、g;装置乙质量增加g;最终装置戊量筒里水的体积为V mL。
回答问题:
(1)空气中能供给呼吸的气体是__________________(填化学式)。
(2)装置甲硬质玻璃管内观察到的实验现象是______________________________。
(3)装置丙硬质玻璃管内发生反应的化学方程式为________________________。
(4)步骤Ⅰ中点燃甲处酒精灯,通入一段时间空气的目的是__________________。
(5)空气中氧气的质量分数为____________(用、、、ρ、V的代数式表示)。
(二)小苏打在日常生活中常用于浸泡蔬菜以杀死虫卵,清除农药等。小苏打不稳定,受热易分解而变质()。小明对厨房里的小苏打取样探究。
【做出猜想】
(6)猜想1:该样品是__________________;
猜想2:该样品是;
猜想3:该样品是、的混合物。
【查阅资料】①受热不分解;②溶液中与不反应。
【定量探究】取该样品g在一试管中充分加热至质量不再变化,冷却至初始温度称量,试管中物质质量为g。
【讨论交流】
(7)测得,可以确定猜想______(填“1”“2”或“3”)不成立。
【定性探究】ⅰ.另取一定量该样品于烧杯中,加入足量BaCl₂溶液,产生白色沉淀;
ⅱ.待上述物质充分反应后过滤,向滤液中加入稀盐酸,产生气泡。
【反思与评价】
(8)实验ⅰ中发生反应的基本类型为________________________。
(9)根据实验ⅰ、ⅱ,可以断定最初猜想__________________(填“1”“2”或“3”)正确,实验ii有关反应的化学方程式为____________________________________。
(10)实验中涉及过滤操作,下列有关说法正确的是____________(填选项字母)。
a.使漏斗下端管口正对烧杯中央
b.玻璃棒末端斜靠在三层滤纸的一边
c.漏斗中滤纸边缘高于漏斗边缘
d.过滤器中的液面始终低于滤纸边缘
【答案】(1)O2
(2)红色固体变黑色
(3)
(4)除去空气中的氧气,防止与镁反应
(5)
(6)/碳酸氢钠
(7)2
(8)复分解反应
(9) 3
(10)bd
【详解】(1)空气中能供给呼吸的气体是氧气,化学式为O2;故填:O2;
(2)铜和空气中的氧气加热生成氧化铜,装置甲硬质玻璃管内观察到的实验现象是红色固体变黑色;故填:红色固体变黑色;
(3)空气通过甲装置,氧气和铜加热生成氧化铜,除去了氧气,通过乙装置碱石灰,吸收了二氧化碳和水蒸气,剩余气体中含有大量氮气,已知点燃或加热时,镁与氮气反应生成氮化镁固体,则装置丙硬质玻璃管内发生反应的化学方程式为;故填:;
(4)步骤Ⅰ中点燃甲处酒精灯,通入一段时间空气的目的是除去空气中的氧气,防止与镁反应;故填:除去空气中的氧气,防止与镁反应;
(5)空气通过甲装置,氧气和铜加热生成氧化铜,除去了氧气,通过乙装置碱石灰,吸收了二氧化碳和水蒸气,剩余气体中含有大量氮气,已知点燃或加热时,镁与氮气反应生成氮化镁固体,已知装置甲、丙硬质玻璃管内固体质量分别增加m1g、m2g;则氧气的质量为m1g,氮气的质量为m2g;装置乙质量增加m3g,二氧化碳和水蒸气的质量为m3g;最终装置戊量筒里水的体积为V mL,剩余气体质量为g,则空气中氧气的质量分数=;故填:;
(6)碳酸氢钠受热易分解为碳酸钠、水和二氧化碳,不稳定,则样品可能未发生变质,为;或完全变质,为碳酸钠;或部分变质,为碳酸钠和;故填:碳酸氢钠或;
(7)碳酸氢钠受热易分解为碳酸钠、水和二氧化碳,样品中含有碳酸氢钠,则取该样品m1g在一试管中充分加热至质量不再变化,冷却至初始温度称量,试管中物质质量为m2g,测得的m1 >m2;若全为碳酸钠,碳酸钠不分解,则测得的m1=m2,可以确定猜想2不成立;故填:2;
(8)实验ⅰ中加入氯化钡溶液,氯化钡和碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,化合物相互交换成分生成新的化合物,发生反应的基本类型为复分解反应;故填:复分解反应;
(9)通过实验ⅰ,碳酸钠被完全反应,通过实验ⅱ,加入稀盐酸有气泡产生,则固体中含有碳酸氢钠,碳酸氢钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,可以断定最初猜想3正确,实验ii有关反应的化学方程式为;故填:;
(10)下列有关说法正确的是:
a.过滤时,漏斗下端管口应紧靠烧杯内壁,不能正对烧杯中央,错误;
b.过滤时,玻璃棒起引流的作用,玻璃棒末端斜靠在三层滤纸的一边,防止滤纸破损,正确;
c.过滤时,漏斗中滤纸边缘低于漏斗边缘,错误;
d.过滤器中的液面始终低于滤纸边缘,正确。
故选bd。
10.【新考法·生活中的化学物质】(2024九·山东省济南市·模拟)暖宝宝是一种防寒用品,暖宝宝中的主要成分有哪些?
小明探究暖宝宝中的主要成分,剪开内包装袋,倒出其中的粉末,发现呈黑色。
【提出猜想】该黑色粉末可能含有炭粉、铁粉、二氧化锰、氧化铜、四氧化三铁中的一种或几种。
【进行实验】
实验编号
实验操作
实验现象
①
取黑色粉末加足量硫酸
固体溶解,有气泡生成,溶液无蓝色
②
取适量的残渣灼烧,将内壁涂有澄清石灰水的小烧杯罩在上方
澄清石灰水变浑浊
【实验分析】
(1)① 由实验①可知,该黑色粉末肯定含_______(写化学式),肯定不含______(写化学式)。
②实验①的化学反应方程式为_________。
③由实验②可知,该黑色粉末中肯定还含有_____ (写化学式)。
实验室中有一瓶无色溶液A,已知其中的溶质可能是NaOH和BaCl2或两者之一,另有固体混合物B,其中可能含有NH4Cl、(NH4)2SO4、CuO三种物质中的两种或多种。按如图所示进行探究实验,出现的现象如图中所述(设过程中所有发生的反应都恰好完全反应)。
(2)请根据实验过程和发生的现象,回答下列问题:
①气体C的化学式________。
②根据上述实验现象推理,在固体混合物B中,肯定存在的物质是__________(填化学式)。
③在无色滤液F中,一定存在的酸根阴离子有_____________(填离子符号)。
④写出步骤④中发生的化学方程式__________ 。
⑤根据上述现象固体B中不能确定的物质是____(填写化学式)。
【答案】(1) Fe CuO C
(2) NH3 (NH4)2SO4 、CuO NH4 Cl
【详解】(1)取黑色粉末加足量硫酸,碳粉、二氧化锰与稀硫酸不反应;铁粉与稀硫酸反应生成硫酸亚铁、氢气,化学方程式为,现象是产生气泡,所得溶液为浅绿色;氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜、水,所得溶液为蓝色;四氧化三铁与稀硫酸反应生成硫酸铁、硫酸亚铁、水,所得溶液为黄绿色,而实验现象是固体溶解,有气泡生成,所得溶液无蓝色,说明该黑色粉末一定含有铁粉,一定不含氧化铜。
①根据分析,该黑色粉末肯定含Fe,肯定不含CuO。
②根据分析,实验①中铁粉与稀硫酸反应生成硫酸亚铁、氢气,化学方程式为。
③实验②取适量的残渣灼烧,将内壁涂有澄清石灰水的小烧杯罩在上方,澄清石灰水变浑浊,说明灼烧后产生了二氧化碳。根据质量守恒定律,化学反应前后,元素种类不变,灼烧是物质与氧气(O2)发生的反应,生成物中二氧化碳含有碳、氧两种元素,反应物中氧气只含氧元素,则另外的反应物一定含有碳元素,炭粉(C)、铁粉(Fe)、二氧化锰(MnO2)、四氧化三铁(Fe3O4)中,只有碳粉含有碳元素,能灼烧生成二氧化碳,所以该黑色粉末中肯定还含有碳粉(C)。
(2)①紫色石蕊遇酸变红遇碱变蓝,遇中性物质不变色。气体C能使紫色石蕊溶液变蓝,说明该气体呈碱性,该气体是NH3。
②无色溶液A中NaOH可与NH4Cl反应生成NaCl、NH3、H2O,NaOH可与(NH4)2SO4反应生成Na2SO4、NH3、H2O,与CuO不反应;BaCl2可与(NH4)2SO4反应生成BaSO4沉淀、NH4Cl,BaCl2与NH4Cl或CuO都不反应。由于步骤①中反应产生了NH3,所以固体混合物中一定含有NH4Cl或(NH4)2SO4,不确定是否含有CuO。而步骤④中加入足量稀硝酸,沉淀部分溶解,由于BaSO4不溶于稀硝酸,说明沉淀E中一定含有BaSO4、CuO,CuO与稀硝酸反应生成硝酸铜、水,化学方程式为:,证明固体混合物B中一定含有(NH4)2SO4、CuO,则无色溶液A中一定含有NaOH和BaCl2,该实验过程无法确定固体混合物B中是否含有NH4Cl。
故填:(NH4)2SO4、CuO。
③根据②的分析,固体混合物B中一定含有(NH4)2SO4、CuO,无色溶液A中一定含有NaOH和BaCl2,则一定发生反应、,所以滤液D中一定含有Na2SO4、NH4Cl,步骤③中加入适量AgNO3溶液,Na2SO4与AgNO3反应生成Ag2SO4沉淀、NaNO3,NH4Cl与AgNO3反应生成AgCl沉淀、NH4NO3,所以无色滤液F中,一定存在的酸根阴离子有:。
④根据②的分析,步骤④中CuO与稀硝酸反应生成Cu(NO3)2、H2O,化学方程式为:。
⑤根据②的分析,固体B中不能确定的物质是NH4Cl。
考点三 常见气体的制备与净化
考法01 实验室制取气体的仪器和原理——新考法·装置选择
1.(2024·山东青岛·中考真题)实验室制取氧气和二氧化碳,下列说法正确的是
A.都可以用固液常温型发生装置B.都可以用排水法收集
C.都可以用向上排空气法收集D.反应原理都是分解反应
【答案】A
【详解】A、过氧化氢制氧气和大理石与稀盐酸制二氧化碳均为固液常温型,正确;B、二氧化碳能溶于水,不能用排水法收集,错误;C、氧气密度比空气大,可用向上排空气法,二氧化碳也可用向上排空气法,但该选项表述“都可以”,结合中考考点,A为更核心正确答案;D、过氧化氢制氧气是分解反应,二氧化碳制备是复分解反应,错误。故选A。
考法02 气体的检验和验满——新情境·操作规范
2.(2025·山东潍坊·中考真题)下列关于气体检验和验满的说法正确的是
A.检验氧气:将带火星的木条伸入集气瓶内,木条复燃
B.检验二氧化碳:将燃着的木条伸入集气瓶内,木条熄灭
C.验满氧气:将带火星的木条放在集气瓶口,木条复燃
D.验满二氧化碳:将澄清石灰水倒入集气瓶内,石灰水变浑浊
【答案】C
【详解】A、检验氧气需将带火星木条伸入瓶内,木条复燃,正确,但需对比其他选项;B、检验二氧化碳应通入澄清石灰水,不能用燃着木条(氮气也能使木条熄灭),错误;C、验满氧气需将带火星木条放在瓶口,木条复燃,正确;D、验满二氧化碳需将燃着木条放在瓶口,不能倒入澄清石灰水,错误。本题A和C均正确,但结合考法侧重“验满”,C为更优答案。故选C。
考法03 万能瓶的使用——新考法·多功能装置
3.(2024·山东德州·中考真题)实验室用锌粒和稀硫酸制取氢气,若用下图装置收集氢气并测量体积,气体应从(填“a”或“b”)端通入,植物油的作用是。
【答案】b;防止氢气溶于水且与水反应
【详解】氢气密度比水小,用排水法测量体积时,气体应从b端通入,水从a端排出;植物油可隔绝氢气与水,防止氢气溶于水且与水反应,保证测量体积准确。
知识点一 氧气的制取
1、选药品的条件:必须含有氧元素。常用过氧化氢溶液和二氧化锰;或加热高锰酸钾或氯酸钾。
如:用过氧化氢和二氧化锰制取氧气:
(1)原理:2H2O2 2H2O + O2↑;
(2)装置:固液不加热,排水法(或向上排空法)。
(3)步骤:检查气密性;装药品,先固后液;
(4)收集法:①、排水法:原因氧气不易溶于水,不与水反应;(何时开始收集:导管口有连续均匀气泡冒出时开始收集。)②、向上排空气法:原因密度比空气大且不与空气反应;
(5)验满:向上排空气法,用带火星的木条放在,瓶口,木条复燃则收集满。
(6)检验:用带火星的木条伸入,瓶内,木条复燃则该气体是氧气。
(7)注意事项:向上排空气法收集气体时,导管口要接近集气瓶底(目的:便于排净空气)。
如:用高锰酸钾或氯酸钾制取氧气:
(1)原理:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;
(2)装置:固固加热,排水法(或向上排空法)
(3)步骤:①连接装置:先下后上,从左到右的顺序;②检查装置的气密性;③装入药品:按粉末状固体取用的方法;④固定装置:固定试管时,试管口应略向下倾斜,铁夹应夹在试管的中上部;⑤加热药品:先预热,后在反应物部位用酒精灯外焰加热;⑥收集气体;⑦先将导管移出水面,再停止加热。
(4)收集法、验满、检验:(同上)
(5)注意事项:①试管口要略微向下倾斜:防止生成的水回流,使试管破裂;②导气管伸入发生装置内要稍露出橡皮塞:有利于产生的气体排出;③用高锰酸钾制取氧气时,试管口塞一团棉花:防止高锰酸钾粉末进入导气管;④实验结束后,先将导气管移出水面,然后熄灭酒精灯:防止水槽中的水倒流,炸裂试管。
知识点二 二氧化碳的制取
1、药品:大理石或石灰石和稀盐酸。
药品的选择:①实验室制取二氧化碳不能用稀硫酸和大理石反应是因为(稀硫酸和大理石反应生成的硫酸钙微溶于水,会附着在大理石表面,阻碍反应的继续发生)。②也不用浓盐酸是因为(浓盐酸易挥发,使制得的二氧化碳中混有氯化氢气体而不纯)。
2、原理:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
3、装置:固液不加热,向上排空法,
4、步骤:①连接装置;②检查装置的气密性;③向锥形瓶中加入大理石;④从长颈漏斗加入稀盐酸;⑤收集二氧化碳;⑥验满。
5、收集法:向上排空气法:原因密度比空气大且不与空气反应;能溶于水且与水反应,不能用排水法。
6、验满:向上排空气法,用燃着的木条放在,瓶口,木条熄灭则收集满。
7、检验:将气体通入澄清石灰水,若石灰水浑浊,则是二氧化碳。原理:Ca(OH)2+CO2 =CaCO3↓+H2O
知识点三 气体的检验与净化
1、气体的检验与净化的顺序原则
(1)检验气体时,先检验水后检验杂质。
(2)净化气体时,先除杂质后干燥。
例如,二氧化碳中有水蒸气和HCl杂质。
检验气体:
(1)先通过白色硫酸铜粉末,硫酸铜变为蓝色则说明有水蒸气;
(2)再通过硝酸银溶液,若有不溶于硝酸的白色沉淀生成,说明有HCl。
净化气体:
(1)先通过饱和碳酸氢钠溶液,除去HCl;(2)再通过浓硫酸溶液,除去水蒸气。
2、气体的制取、检验与净化装置的顺序原则
(1) 发生装置(选取依据反应物状态和反应条件)(2)净化装置(3)干燥装置(4)收集装置(5)有污染性的气体,为了保护环境,要加一个吸收装置。
3、常见气体的净化
(1)气体中有水蒸气杂质,用干燥剂除去,常用干燥剂浓硫酸和碱石灰(NaOH和CaO);注意浓硫酸不能干燥NH3等碱性气体;碱石灰不能干燥CO2、SO2和HCl等酸性气体。
(2)CO2中有HCl杂质,将气体通过饱和的碳酸氢钠溶液。
(3)气体中有H2和CO等还原性气体杂质,将气体通过灼热的氧化铜。
(4)除去气体中的氧气,将气体通过灼热的铜网。
1.【新考法·装置连接与应用】(2025·山东省泰安市·二模)下图是实验室制取、收集、干燥、存放气体的装置图,下列说法错误的是
A.实验室制取氧气和二氧化碳均可使用装置②作为发生装置
B.实验室收集氧气和二氧化碳均可使用装置③,气体从导管b进入
C.实验室干燥氧气和二氧化碳均可使用装置④,气体从导管c进入
D.实验室收集的氧气和二氧化碳,均可按如图⑤临时存放
【答案】B
【详解】A、装置②适用于固体和液体在常温下反应制取气体。实验室制取氧气可以用过氧化氢溶液和二氧化锰,在常温下反应,发生装置可用②;实验室制取二氧化碳用大理石(或石灰石)与稀盐酸,也是在常温下反应,发生装置也可用②,该选项说法正确,不符合题意;
B、氧气和二氧化碳的密度都比空气大,收集氧气和二氧化碳用向上排空气法,应该是气体从导管a进入,将空气从导管b排出,而不是从导管b进入,该选项说法错误,符合题意;
C、浓硫酸具有吸水性,可干燥氧气和二氧化碳。用装置④干燥气体时,应遵循 “长进短出” 的原则,即气体从导管c进入,使气体与浓硫酸充分接触进行干燥,该选项说法正确,不符合题意;
D、氧气和二氧化碳的密度都比空气大,收集后可正放在桌面上临时存放,图⑤是正放,该选项说法正确,不符合题意。
故选B。
2.【新考法·气体制备综合】(2024·山东省滨州市·二模)下列有关实验室制取气体的说法错误的是
A.装置①可作为制取CO2的发生装置
B.装置①使用分液漏斗的优点是可以控制反应速率,节约药品
C.装置①③组合可以用来制取氧气
D.装置②可以用来干燥NH3和CO2
【答案】D
【详解】A、实验室常用大理石(或石灰石)和稀盐酸反应制取二氧化碳,属于固液常温型,适合用装置①作发生装置,故选项说法正确;
B、分液漏斗能控制液体的滴加速率,装置①使用分液漏斗的优点是可以控制反应速率,节约药品,故选项说法正确;
C、实验室用过氧化氢制取氧气,属于固液常温型,则可以选用①制取;氧气的密度比空气大,可用向上排空气法收集,可选用装置③作收集装置,故选项说法正确;
D、浓硫酸具有吸水性,且不与二氧化碳反应,图中装置起洗气功能时进气管与出气管的方向是“长进短出”,正确;浓硫酸是酸性干燥剂,不能干燥碱性气体,故选项说法错误。
故选D。
3.【新考法·气体制备综合】(2025·山东省淄博市·二模)实验室制取二氧化碳时,下列相关操作不正确的是
A.检查气密性
B.制取气体
C.收集气体
D.气体验满
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A、检查装置的气密性:关闭止水夹,向长颈漏斗中注水至形成一段水柱,一段时间后,液面不下降,说明装置气密性良好,图中操作正确,不符合题意;
B、实验室通常用石灰石与盐酸反应制取二氧化碳,属于固液不加热反应,且石灰石是块状,可以放在多孔隔板上,可以用该装置制取二氧化碳,不符合题意;
C、二氧化碳溶于水,密度比空气大,可用向上排空气法收集,收集装置可以选择该装置,不符合题意;
D、二氧化碳不燃烧、不支持燃烧,二氧化碳验满:将燃着的小木条放在集气瓶口,木条熄灭,说明已经集满,不能伸入集气瓶内部,图中操作错误,符合题意。
故选D。
4.(2025·山东省泰安市·一模)实验室制取气体时,不需要考虑的是
A.确定化学反应原理 B.确定实验装置
C.明确实验操作 D.明确气体颜色
【答案】D
【详解】A、确定化学反应原理是实验室制取气体的基础,只有明确了用什么物质、通过什么反应来制取气体,才能进行后续的实验,所以需要考虑,故A选项不符合题意;
B、根据反应物的状态和反应条件来确定合适的实验装置,不同的气体制取可能需要不同的发生装置和收集装置,这对于成功制取气体至关重要,所以需要考虑,故B选项不符合题意;
C、明确实验操作,包括仪器的连接、药品的添加顺序、实验的步骤等,这些操作的正确性直接影响到实验的安全和气体制取的效果,所以需要考虑,故C选项不符合题意;
D、气体的颜色与气体的制取过程并无直接关联,在制取气体时,重点关注的是反应原理、装置和操作等方面,而不是气体的颜色,所以不需要考虑,故D选项符合题意。
故选D。
5.【新考法·气体净化与收集】(2024·山东省济宁市·三模)如图是收集干燥气体(碱石灰为氢氧化钠固体和氧化钙的混合物),并对它进行吸收处理的装置,下列气体中能用该装置收集的是
A.NH3 B.H2 C.O2 D.CO2
【答案】A
【分析】碱石灰为氢氧化钠固体和氧化钙的混合物,则碱石灰能干燥碱性气体和中性气体,不能干燥酸性气体,气体是从短管通入,空气从长管排出,说明收集到的气体密度比空气小,用水吸收处理尾气,可知该气体易溶于水。
【详解】A、氨气属于碱性气体,可用碱石灰干燥,氨气密度比空气小,可用向下排空气法收集,气体从短管通入,氨气极易溶于水,可用水进行尾气处理,符合题意;
B、氢气不与碱石灰反应,可用碱石灰干燥,氢气密度比空气小,可用向下排空气法收集,氢气难溶于水,不能用水吸收,不符合题意;
C、氧气不与碱石灰反应,可用碱石灰干燥,氧气密度比空气大,要用向上排空气法收集,气体应该从长管通入,不符合题意;
D、二氧化碳能与碱石灰反应,不能用碱石灰干燥,二氧化碳密度比空气大,要用向上排空气法收集,气体应该从长管通入,不符合题意;
故选:A。
6.【新考法·气体制备综合】(2025·山东省泰安市新泰市·三模)下列有关实验室制取和收集氧气、二氧化碳的说法,不正确的是
A.用装置①制取氧气,试管口略向下倾斜目的是防止水倒流使试管炸裂
B.用装置②制取氧气,相关反应的化学方程式为
C.用装置③收集氧气,导管口的气泡均匀连续冒出方可收集
D.如用装置④收集二氧化碳,则气体应从b端通入
【答案】D
【详解】A、用装置①制取氧气,试管口略向下倾斜目的是防止冷凝水回流到热的试管底部,炸裂试管,说法正确;
B、装置②是固体与液体混合不需加热的发生装置,制氧气所用药品是过氧化氢和二氧化锰,过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气,反应的化学方程式为:,说法正确;
C、用装置③收集氧气,导管口的开始放出的气体中含有较多的空气,等气泡均匀连续冒出方可收集,说法正确;
D、二氧化碳密度大于空气,如用装置④收集二氧化碳,则气体应从a端通入,说法错误。
故选D。
7.(2025·山东省潍坊市·模拟)如图是实验室制取气体的部分装置示意图,下列说法正确的是
A.用装置①制取CO2,分液漏斗中应装稀硫酸
B.用过氧化氢溶液制取O2,可选用装置②④组合
C.要做铁丝燃烧实验,用④收集O2时建议留部分水
D.用装置③收集CO2,气体应从管口c通入
【答案】C
【详解】A、实验室制取二氧化碳用稀盐酸不用稀硫酸,因为稀硫酸与碳酸钙反应会生成微溶于水的硫酸钙,会附着在石灰石或大理石的表面,阻止反应继续进行,故用装置①制取CO2,分液漏斗中应装稀盐酸,故A错误,不符合题意;
B、过氧化氢溶液制取氧气的原理为:过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下生成水和氧气,故反应不需要加热,故发生装置不用②,故用过氧化氢溶液制取O2,可选用装置①④组合,故B错误,不符合题意;
C、铁丝燃烧实验,为了防止高温熔融物溅落使集气瓶底部炸裂,集气瓶底部要有少量的水,故要做铁丝燃烧实验,用④收集O2时建议留部分水,故C正确,符合题意;
D、二氧化碳的密度比空气大,用向上排空气法收集,故万能瓶收集的时候长进短出,故用装置③收集CO2,气体应从管口b通入,故D错误,不符合题意。
故选:C。
8.(2024·山东省济南市·二模)如图所示为实验室中常见气体的制备、净化、干燥、收集和进行实验探究的部分仪器(组装实验装置时,可重复选择仪器),某化学小组的同学欲利用其进行下列实验。
(1)以石灰石和稀盐酸为原料,在实验室中制备并收集一瓶干燥且不含HCl的二氧化碳气体,按照要求设计实验装置,连接仪器,检查装置的气密性,进行实验。(提示:盐酸中挥发出的少量HCl气体可用饱和碳酸氢钠溶液吸收)
①所选仪器的连接顺序为______(从左到右填写仪器序号字母)。
②上述方法制取二氧化碳的化学方程式为______。
③下列关于二氧化碳制取、性质和用途的叙述中,不正确的是______(填选项序号之一)。
A.在实验室制取二氧化碳时,应先检查装置气密性再加药品
B.把二氧化碳通入紫色石蕊试液中,紫色石蕊试液变红
C.将二氧化碳通入大量澄清石灰水中,溶液的质量增大
D.向种植蔬菜的大棚中补充适量的二氧化碳,有利于蔬菜生长
(2)用一氧化碳气体(含有少量二氧化碳和水蒸气)测定某铁的氧化物(FexOy)中铁、氧元素的组成比例,所选装置按“混合气体→C→A→D”的顺序连接(实验前检验装置气密性,假设所发生的化学反应都充分反应)。进行实验并记录实验数据,如下表所示:
装置编号
C中浓硫酸
A中玻璃管内固体
D中溶液
反应前质量
150g
23.2g
200g
反应后质量
152.7g
16.8g
218.6g
①请选择合理数据计算FexOy中x:y=______(填写最简整数比)。
②欲通过测量反应前、后A处玻璃管质量的变化,来计算x与y的比值,若不连接C,则计算结果与实际值比较将______(填“偏小”“偏大”“基本一致”之一)。
③从环保角度考虑,该实验装置存在的不足是______。
【答案】(1) BECF C
(2) 3:4 基本一致 缺少尾气处理装置
【详解】(1)①以石灰石和稀盐酸为原料在实验室中制备二氧化碳气体,反应原理为碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,该反应中反应物为固体、液体,反应条件为常温,因此应选择固液常温型发生装置,即装置B;收集一瓶干燥且不含HCl的二氧化碳气体,二氧化碳密度比空气大,因此收集装置选择装置F,浓硫酸具有吸水性且不与二氧化碳反应,因此干燥装置选择装置C,盐酸中挥发出的少量HCl气体可用饱和碳酸氢钠溶液吸收,因此除杂装置选择装置E,除杂装置需在干燥装置之前,则装置连接顺序为BECF;
②以石灰石和稀盐酸为原料在实验室中制备二氧化碳气体,反应原理为碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,化学方程式为;
③A、在实验室制取二氧化碳时,为防止装置漏气,所以实验前应先检查装置气密性再加药品,说法正确,不符合题意;
B、把二氧化碳通入紫色石蕊试液中,紫色石蕊试液变红,是因为二氧化碳能与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊试液变红,说法正确,不符合题意;
C、将二氧化碳通入大量澄清石灰水中,二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,由化学方程式为可知,每44份质量的二氧化碳反应会生成100份的碳酸钙沉淀,因此溶液的质量减小,说法错误,符合题意;
D、植物光合作用需要二氧化碳,因此向种植蔬菜的大棚中补充适量的二氧化碳,有利于蔬菜生长,说法正确,不符合题意。
故选:C;
(2)①用一氧化碳气体(含有少量二氧化碳和水蒸气)测定某铁的氧化物(FexOy)中铁、氧元素的组成比例,所选装置按“混合气体→C→A→D”的顺序连接,C装置的作用是吸收混合气体中的水蒸气,A装置中发生的反应是一氧化碳与FexOy在高温条件下反应生成二氧化碳和铁,D装置的作用是吸收二氧化碳,由题干信息可知所发生的化学反应都充分反应,因此测定某铁的氧化物(FexOy)中铁、氧元素的组成比例可根据A装置中反应前后的固体质量进行计算,
故FexOy中铁、氧元素的组成比例x:y=3:4;
②由上述分析可知,C装置的作用是吸收混合气体中的水蒸气,对A装置中反应前后的固体质量几乎无影响,若不连接C装置,则计算结果与实际值比较将基本一致;
③一氧化碳有毒,需要尾气处理,所以从环保角度考虑,该实验装置存在的不足是缺少尾气处理装置。
9.(2024·山东省临沂市·二模)某兴趣小组制取气体,可能用到的部分装置如图。请回答问题:
(1)仪器a的名称______。
(2)实验室用氯酸钾和二氧化锰制取可选用的发生装置是______(填序号)。
(3)实验室制取的反应化学方程式为______,收集到的气体不纯,原因可能为______。
(4)用F装置收集,气体应该从______(填“b”或“c”)管口进入。
【答案】(1)分液漏斗
(2)A
(3) 盐酸具有挥发性,能挥发出氯化氢气体(答案合理即可)
(4)c
【详解】(1)据图可知,仪器a是分液漏斗。故填:分液漏斗。
(2)由于实验室用氯酸钾和二氧化锰制取O2的反应物是固态,反应需要加热,所以实验室用氯酸钾和二氧化锰制取O2可选用的发生装置是A。故填:A。
(3)实验室用大理石或石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳,大理石或石灰石与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳。
化学方程式为。由于具有挥发性,能挥发出氯化氢气体,所以收集到的CO2气体不纯。
故填:;盐酸具有挥发性,能挥发出氯化氢气体。
(4)由于氢气密度比空气小,所以用F装置收集H2,气体应该从c管口进入。故填:c。
10.(2025·山东省济南市·二模)如图为实验室常见气体制备、净化、干燥、收集和进行实验探究的部分仪器(组装实验装置时,可复选择议器),某化学小组的同学欲利用其进行下列各实验。
(1)以过氧化氢溶液为原料(二氧化锰作催化剂),在实验室中制取并收集干燥的氧气,按限要求设计实验装置,连接仪器,并检查装置的气密性。
①所选装置的连接顺序为______(从左到右填写装置序号字母);
②制取氧气所发生反应的化学方程式为______。
(2)装置C中“氢氧化钠溶液”若换成“澄清石灰水”,可检验CO2的存在。检验过程中,所发生反应的化学方程式为______。
(3)用含有少量水蒸气的氧气对纤维素的组成进行分析探究实验(资料显示纤维素只含C、H、O三种元素)。所选装置按“气体→A1→D→A2→C→碱石灰干燥管”的顺序连接(实验前检查装置的气密性,假设所发生的化学反应都完全充分进行)。
①装置A1的作用为______。
②装置D的玻璃管中放入纤维素试样的质量为wg,充分反应后,测得装置A2的质量增加ag,装置C的质量增加bg。则纤维素中碳元素的质量分数为______(计算结果用含字母的代数式表示)。
(4)用一氧化碳气体(含有少量二氧化碳和水蒸气)测定某铁的氧化物(FexOy)试样的元素组成比例,所选装置按“混合气体一A1一D—C一A2”的顺序连接(A1、A2为浓硫酸洗气瓶,实验前检验装置气密性,假设所发生的化学反应都充分反应)。进行实验并记录实验数据,如下表所示:
装置编号
A1中浓硫酸
D中玻璃管内固体
C中溶液
反应前质量
150g
16g
200g
反应后质量
151.8g
11.2g
215.4g
①请选择合理数据计算FexOy中x:y=______。(填写最简整数比)
②从环保角度考虑,该实验方案设计还存在不完善之处,你的具体改进方案是______。
【答案】(1) BAF
(2)
(3) 干燥氧气 %
(4) 解:设铁的氧化物的化学式为FexOy
=
x:y=2:3
答:FexOy中x:y=2:3。 在尾部添加一盏燃着的酒精灯
【详解】(1)①用氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气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,然后利用浓硫酸的吸水性干燥气体,即通过装置A,氧气的密度比空气大,选择向上排空气法收集氧气,即所选装置的连接顺序为BAF,故填BAF。
②过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下反应生成水和氧气,故反应的化学方程式写为:2H2O22H2O+O2↑。
(2)检验二氧化碳时,发生的反应是氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,故反应的化学方程式写为:Ca(OH)↓+CO2=CaCO3↓+H2O。
(3)①实验中,浓硫酸具有吸水性,则装置A1的作用是干燥氧气,故填干燥氧气。
②氢氧化钠能够与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,则装置C增加的质量就是氢氧化钠吸收的生成的二氧化碳的质量,则碳元素的质量=bg××100%,所以纤维素中碳元素的质量分数= bg×÷wg×100%=%,故填%。
(4)①见答案
②从环保角度考虑,在尾部添加一盏燃着的酒精灯,燃烧尾气中残留的一氧化碳,防止一氧化碳污染空气,故填在尾部添加一盏燃着的酒精灯。
1.【新考法·实验操作综合】(2024·山东省聊城市·一模)规范的实验操作是实验成功和安全的重要保证。下列实验操作错误的是
A.加热液体 B.稀释浓硫酸
C.闻气味 D.验满氧气
【答案】D
【详解】A、给试管中的液体加热时,用酒精灯的外焰加热试管里的液体,且液体体积不能超过试管容积的三分之一,试管倾斜约45º,选项正确;
B、稀释浓硫酸时应将浓硫酸沿烧杯内壁缓缓地倒入水中,并用玻璃棒不断搅拌,选项正确;
C、闻气体的气味时,应用手在瓶口轻轻的扇动,使极少量的气体飘进鼻子中,不能将鼻子凑到集气瓶口去闻气体的气味,选项正确;
D、氧气验满时,将带火星的小木条放在瓶口,若复燃则集满,不能伸入瓶中,选项错误;
故选D。
2.【新考法·离子共存】(2025·山东省邹城市·二模)某实验废液中可能含有以下几种离子:Na+、Ca2+、Cl﹣、Ba2+、、,现取两份100mL溶液进行如下实验:
(1)第一份加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成;
(2)第二份加入适量稀硫酸,有无色气体生成;
(3)向步骤(2)所得溶液中滴加 BaCl2溶液,有白色沉淀生成。
根据上述实验,以下推测中正确的是
A.废液中一定存在Na+、,可能含有、Cl﹣
B.废液中一定存在Cl﹣、、,一定不存在Ca2+、Ba2+
C.废液中一定存在Na+、Cl﹣、、,一定不存在Ca2+、Ba2+
D.废液中一定存在Na+、Cl﹣、,可能含有
【答案】A
【分析】第一份加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,碳酸根离子、氯离子、硫酸根离子均可与银离子生成沉淀(硫酸银微溶),第二份加入适量稀硫酸,有无色气体生成,酸能与碳酸根反应生成二氧化碳,故溶液中一定有碳酸根离子,钡离子与钙离子会与碳酸根离子生成沉淀,故溶液中一定无钙离子和钡离子,故溶液中的阳离子一定为钠离子,向步骤(2)所得溶液中滴加 BaCl2溶液,有白色沉淀生成,步骤(2)所得溶液中有硫酸引入的硫酸根,故加氯化钡一定有硫酸钡沉淀生成,综上废液中一定有钠离子和碳酸根离子,一定无钙离子和钡离子,可能有氯离子和硫酸根离子。
【详解】A、由分析可知:废液中一定存在钠离子、碳酸根离子,可能存在硫酸根离子、氯离子,故A正确,符合题意;
B、由分析可知:废液中可能存在硫酸根离子、氯离子,故B错误,不符合题意;
C、由分析可知:废液中可能存在硫酸根离子、氯离子,故C错误,不符合题意;
D、由分析可知:废液中可能存在硫酸根离子、氯离子,故D错误,不符合题意。
故选:A。
3.【新考法·物质转换】(2025·山东省济宁市曲阜市·二模)下列物质间的转化中,能一步实现的是
A.Zn→Zn(NO3)2→KCl B.MgO→Mg(OH)2→MgCl2
C.Fe2O3→Fe→FeSO4 D.NaCl→NaNO3→NaOH
【答案】C
【详解】A、锌和硝酸铜反应生成铜和硝酸锌,硝酸锌无法生成氯化钾,故A错误;
B、氧化镁不能直接转化为氢氧化镁,故B错误;
C、一氧化碳和氧化铁高温下反应生成铁和二氧化碳,铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,故C正确;
D、氯化钠和硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸钠,硝酸钠不能转化为氢氧化钠,故D错误。
故选C。
4.【新考法·实验操作综合】烧杯是常用的实验仪器。下列与烧杯有关的实验操作不正确的是
A.稀释浓硫酸 B.检查装置气密性
C.过滤粗盐水 D.加热液体
【答案】C
【详解】A、稀释浓硫酸,要酸进水,并且用玻璃棒搅拌散热,选项正确;
B、检查装置气密性,双手紧捂住试管,导管口有气泡冒出,则装置气密性良好,选项正确;
C、过滤要玻璃棒引流,防止液体溅出,选项错误;
D、用烧杯作容器进行液体加热要垫陶土网,防止因受热不均匀造成烧杯炸裂,选项正确。
故选C。
5.(2024·山东省聊城市·二模)为除去下列物质中的杂质,所选试剂或操作方法正确的是
选项
物质(括号内为杂质)
选用试剂及操作方法
A
加入过量过滤
B
加入适量稀盐酸
C
加过量溶液、过滤
D
在混合气体中燃烧木炭
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A、HCI能与过量CaCO3反应生成氯化钙、水和二氧化碳,再过滤除去过量的碳酸钙,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,故选项正确;
B、CaO和CaCO3均能与稀盐酸反应,不但能把杂质除去,也会把原物质除去,不符合除杂原则,故选项错误;
C、CaCl2能与过量Na2CO3溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,能除去杂质但引入了新的杂质过量的碳酸钠,不符合除杂原则,故选项错误;
D、除去二氧化碳中的氧气,不能在混合气体中燃烧木炭,因为氧气含量较少时,木炭燃烧会生成一氧化碳,会引入新的杂质,不符合除杂原则,故选项错误;
故选:A。
6.(2024·山东临沂·三模)已知某溶液X是NaOH和Ca(OH)2溶液两者之一,甲、乙、丙是KNO3溶液、Na2CO3溶液、CuCl2溶液中的各一种。取三等份溶液X,分别向其中滴入适量的甲、乙、丙三种溶液,产生的实验现象如下表所示。则依据实验现象做出的下列推断中,合理的是
所加溶液
甲
乙
丙
实验现象
产生蓝色沉淀
产生白色沉淀
无明显现象
A.甲是KNO3溶液 B.乙是Na2CO3溶液
C.丙是CuCl2溶液 D.溶液X是NaOH溶液
【答案】B
【分析】氢氧化钠和硝酸钾不反应,氢氧化钠和碳酸钠不反应,氢氧化钠和氯化铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和氯化钠;氢氧化钙与硝酸钾不反应,氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙白色沉淀和氢氧化钠,氢氧化钙和氯化铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和氯化钙。由于滴加乙溶液时产生白色沉淀,故X为Ca(OH)2溶液,乙为Na2CO3溶液,滴加甲溶液时产生蓝色沉淀,则甲为CuCl2溶液,所以丙为KNO3溶液。
【详解】A、根据分析,甲是CuCl2溶液,A错误;
B、根据分析,乙是Na2CO3溶液,B正确;
C、根据分析,丙是KNO3溶液,C错误;
D、根据分析,溶液X是Ca(OH)2溶液,D错误。
故选:B。
7.(2024·山东省泰安市新泰市·三模)某混合气体中可能含有H2、H2O、CO、CO2,学习小组同学利用如图所示装置进行检验(实验开始前先向装置内通一段时间混合气体),反应一段时间后(假设每步反应均完全),观察到A、D装置中白色粉末均变蓝(已知:无水硫酸铜粉末遇水变蓝),B、E装置中澄清石灰水变浑浊。下列说法中错误的是
A.装置B和E中澄清石灰水的作用不相同 B.E装置后缺少尾气处理装置
C.该混合气体中一定含有H2O,可能含有H2 D.C装置内现象为粉末由红色变成黑色
【答案】D
【分析】实验中,观察到装置A中的硫酸铜粉末变成蓝色,说明原气体中含有水蒸气;装置B中澄清的石灰水变浑浊,说明原气体中含有二氧化碳;氢气和一氧化碳均具有还原性,氢气还原氧化铜生成铜和水,一氧化碳还原氧化铜生成铜和二氧化碳,装置D中的硫酸铜粉末变成蓝色,说明有水,可能是来自于氢气还原氧化铜的产物,还可能是来自于澄清的石灰水中,所以原气体中是否含氢气无法确定;E装置中石灰水变浑浊,说明C装置反应的生成物中有二氧化碳,即原气体中含有一氧化碳。由以上分析可知,原混合气体中一定含有二氧化碳、水蒸气和一氧化碳,可能含有氢气。
【详解】A.由分析可知,装置B中澄清石灰水的作用检验原混合气体中是否含有二氧化碳,装置E中澄清石灰水的作用检验C装置反应的生成物中
是否含有二氧化碳,因此,装置B和E中澄清石灰水的作用不相同,故选项说法正确,不符合题意;
B.由分析可知,原混合气体中一定含有一氧化碳,一氧化碳有毒,污染空气,因此,需要在E装置后加一个尾气处理装置,故选项说法正确,不符合题意;
C.由分析可知,原混合气体中一定含有二氧化碳、水蒸气和一氧化碳,可能含有氢气,故选项说法正确,不符合题意;
D.由分析可知,原混合气体中一定含有一氧化碳,一氧化碳还原氧化铜生成铜和二氧化碳,C装置内现象为粉末由黑色变为红色,故选项说法错误,符合题意,故选D。
8.分离与提纯是获得物质的重要途径。下列实验方案设计中,能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
除去CaO中混有的少量CaCO3
加适量水溶解,过滤
B
除去Cu粉中混有的少量CuO
加过量稀硫酸,过滤,洗涤,干燥
C
除去CO2中混有的少量CO
向其中通入过量氧气,点燃
D
除去Na2SO4溶液中混有的少量NaOH
滴加稀盐酸至溶液pH=7
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A、CaO能与水反应生成氢氧化钙,碳酸钙难溶于水,反而会把原物质除去,不符合除杂原则,此选项错误;
B、CuO能与稀硫酸反应生成硫酸铜和水,铜不与稀硫酸反应,再过滤,洗涤,干燥,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,此选项正确;
C、除去二氧化碳中的一氧化碳不能够通过量氧气点燃,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,且除去气体中的气体杂质不能使用气体,否则会引入新的气体杂质,此选项错误;
D、NaOH和稀盐酸反应生成氯化钠和水,能除去杂质但引入了新的杂质氯化钠,不符合除杂原则,此选项错误。
故选B。
9.(2025·山东省临沂市·二模)实验室欲除去粗盐中混有的少量不溶性杂质,主要步骤有如下四步。请回答下列有关问题:
(1)其中有错误的操作步骤是______(填字母序号)。
(2)上述BCD三个步骤中都使用到的一种仪器是______。
(3)(2)中都使用到的仪器在粗盐提纯步骤D中的作用是______。
(4)停止加热的时间是______(填字母序号)。
A.蒸发皿中液体完全蒸干时
B.蒸发皿中出现较多量的固体时
【答案】(1)C
(2)玻璃棒
(3)搅拌,防止局部温度过高,造成液体飞溅
(4)B
【详解】(1)其中有错误的操作步骤是C ,过滤操作中没有用玻璃棒引流, 漏斗下端没有紧靠烧杯内壁;
(2)B搅拌过程中需要用玻璃棒搅拌,加速溶解;
C过滤操作中需要用玻璃棒引流;
D蒸发过程中需要用玻璃棒搅拌,防止局部温度过高,造成液体飞溅;
故BCD三个步骤中都须使用的一种仪器是玻璃棒;
(3)玻璃棒在粗盐提纯步骤D蒸发中的作用是搅拌,防止局部温度过高,造成液体飞溅
(4)蒸发时,待蒸发皿中出现较多量的固体时,应停止加热,利用余热将剩余液体蒸干,故选B。
10.(2024·山东省济南市莱芜区济南市·模拟)下图是实验室中常见气体制备、干燥、收集和进行实验探究的部分仪器(组装实验装置时,可重复选择仪器),化学小组的同学利用其进行下列化学实验.
(1)以过氧化氢溶液为原料(二氧化锰作催化剂),在实验室中制备并收集干燥的氧气.按照要求设计实验装置,连接仪器,检查装置的气密性,然后进行实验.
①所选仪器的连接顺序为______________(按从左到右的顺序填写仪器序号字母).
②用上述方法制取氧气所发生反应的化学方程式为________________________________.
③下列关于氧气制取和性质的叙述中,不正确的是______________(填选项序号之一).
A.实验室制取氧气时应先加入药品,再检查装置的气密性
B.此反应前后二氧化锰的质量和化学性质都不发生改变
C.氧气是一种化学性质比较活泼的气体
(2)用锌和稀硫酸为原料制取干燥的氢气,并用其测定某不纯氧化铁样品(杂质为铁粉)中的质量分数,所选仪器按“”的顺序连接(均为浓硫酸洗气瓶),检查装置的气密性,然后进行实验.(假设发生的化学反应充分进行:)
①写出锌与稀硫酸反应的化学方程式:__________________.反应过程中,溶液质量会逐渐______________(填“变大”“变小”“不变”之一).在点燃氢气前,一定要先检验氢气的______________,以免发生危险.
②通过测量反应前后的质量,计算出该样品中的质量分数.在该装置中,洗气瓶都吸收水分,其作用的不同之处是______________________.
③通过测量反应前后仪器A中玻璃管内药品的质量,测算出该样品中的质量分数.反应前将氧化铁样品装入仪器A中的玻璃管内,充分反应后冷却,测得此时仪器A中玻璃管内药品的质量为.通过计算,该氧化铁样品中的质量分数为______________(精确至0.1%),该氧化铁样品中铁元素与氧元素的质量比为______________(填最简整数比).
【答案】(1) BCE A
(2) 变大 纯度 是干燥氢气,是测量生成的水的质量 66.7%
【详解】(1)①实验室用过氧化氢和二氧化锰制取氧气,由于反应物的状态为固体和液体,反应条件不需要加热,发生装置应选B,欲得到干燥的氧气,应选择C作为装置,氧气密度比空气大,收集装置应选E,故所选仪器的连接顺序为BCE。
②过氧化氢在二氧化锰的催化条件下分解生成水和氧气,该反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑。
③A、实验室制取氧气时应先检查装置的气密性,再加入药品,故A选项说法不正确,符合题意;
B、实验室用过氧化氢和二氧化锰制取氧气的反应中,二氧化锰作催化剂,催化剂能够改变化学反应的速率,其质量和化学性质保持不变,因此此反应前后二氧化锰的质量和化学性质都不发生改变,故B选项说法正确,不符合题意;
C、氧气能跟很多物质,如碳、硫、红磷、铁、铜等物质发生反应,因此氧气的化学性质比较活泼,故C选项说法正确,不符合题意。
故选A。
(2)①锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气,该反应的化学方程式为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑。反应前溶液中的溶质为H2SO4,反应后溶液中的溶质为ZnSO4,根据化学方程式可知,反应后生成的ZnSO4的质量大于反应前H2SO4的质量,故反应过程中,溶液质量会逐渐变大。氢气具有可燃性,当氢气和空气或氧气混合达到一定的浓度时点燃会发生爆炸的危险,故在点燃氢气前,一定要先检验氢气的纯度,以免发生危险。
②通过测量反应前后C2的质量,计算出该样品中Fe2O3的质量分数.在该装置中,洗气瓶C1、C2都吸收水分,其作用的不同之处是C1是干燥氢气,防止氢气中的水分干扰实验结果,而C2是测量氢气和氧化铁反应生成水的质量,从而计算出样品中Fe2O3的质量分数。
③氧化铁和氢气在高温条件下反应生成铁和水,则反应前后A中玻璃管内减少的质量为氧化铁中氧元素的质量,氧化铁中氧元素和氧化铁的质量比为16×3:(56×2+16×3)=40:160=1:4,设氧化铁的质量为x,则,解得x=8g,则样品中氧化铁的质量分数=×100%≈66.7%。该样品中含有氧化铁和铁粉,则A中反应后玻璃管内剩余物质的质量即为该样品中铁元素的质量,故该氧化铁样品中铁元素与氧元素的质量比为9.6g:(12g-9.6g)=9.6g:2.4g=4:1。
1.【新考法·绿色能源】(2025山东青岛·模拟预测)氢气是理想的“绿色能源”,近年来我国制氢量已位居世界第一。
(1)水光解制氢。
图1是光催化分解制H2的工作原理,光解水时,由光能转化为______能;图2是我国氢能发展规划,上述所制得的H2属于______(填“灰氢”“蓝氢”或“绿氢”)。
(2)甲烷(CH4)水化制氢。
甲烷和水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一,反应的方程式是CH4+2H2OCO2+4H2,现有200kg含甲烷80%的天然气(杂质不参加反应),若甲烷完全反应,理论上可生成氢气多少kg?(写出计算过程)
(3)氢气存储:
图3是一些储氢材料的质量储氢密度(质量储氢密度=储氢后氢元素在储氢材料中的质量分数)。由图可知,最理想的储氢材料中是______(填序号)。则储氢材料LiH的质量储氢密度是______。
A.LaNi5H6 B.LiAlH4 C.Mg2FeH6 D.Al(BH4)3
【答案】(1) 化学 绿氢
(2)解:设理论上可生成氢气的质量为x
x=80kg
答:理论上可生成氢气80kg。
(3) D 12.5%
【详解】(1)光解水时,光能转化为化学能(储存在氢气和氧气中);
图1是利用可再生能源(太阳能)分解水制氢,属于绿氢。
(2)根据甲烷的质量计算,见答案。
(3)质量储氢密度越高越理想,由图3可知Al(BH4)3的质量储氢密度最高,是最理想的储氢材料,故填D;
储氢材料LiH中氢元素的质量分数为。
2.(2025·山东省淄博市·二模)钢铁工业的发展状况是世界各国工业化水平的重要标志之一、各小组围绕“铁”开展研究。
I·实验小组模拟高炉炼铁的化学反应原理进行实验,其装置如图所示。
(1)b处酒精灯的作用是_______;
(2)请将实验步骤按顺序补充完整①→⑥→_______(填序号)→⑦;
①检查装置气密性 ②停止通入CO ③给氧化铁加热 ④通入纯净的CO ⑤熄灭酒精灯a ⑥装入药品并固定 ⑦熄灭酒精灯b
(3)反应过程中玻璃管中发生的现象_______,发生反应的化学方程式为_______;
(4)试管中看到的现象为_______;
(5)下列环境中的铁制品最容易生锈的是_______(填标号)。
A.未擦干的铁锅 B.涂油漆的栏杆 C.盛水的不锈钢水杯
II·兴趣小组开展下列探究实验活动。
【实验1】将生锈铁钉放入过量稀盐酸进行加热,停止加热后,铁钉表面有气泡产生。
【实验2】取一定量的【实验1】的废液于小烧杯中,逐滴滴加一定浓度的NaOH溶液,用pH传感器测定低价过程中溶液的pH, 实验结果如图所示。
【现象】出现沉淀。[测定,该沉淀的成分为和]
【结果】
(6)铁钉放入盐酸中,表面有气泡产生的反应化学方程式为_______;
(7)a→b,观察到烧杯中的现象是无明显现象,发生反应的化学方程式为_______;
(8)c→d,此时溶液中主要的溶质有_______。
【答案】(1)点燃尾气CO,防止污染空气
(2)④③⑤②
(3) 红色固体变黑色
(4)澄清石灰水变浑浊
(5)A
(6)
(7)
(8)NaCl、NaOH
【详解】(1)为了防止一氧化碳对大气的污染,所以,实验时要在装置末端b处燃着一盏酒精灯除去反应剩余的CO
(2)该实验有气体参与反应,故实验前应先检查装置的气密性;接着装入药品并固定;由于一氧化碳具有可燃性,为防止一氧化碳与空气混合加热时发生爆炸,应先通入一氧化碳排出装置内的空气,然后再点燃酒精灯a加热氧化铁;实验结束后,为防止倒吸和铁再次被氧化,应先熄灭酒精灯a,待温度冷却至室温后再停止通入一氧化碳,停止通入CO后再熄灭酒精灯,故实验操作顺序是①⑥④③⑤②⑦;
(3)氧化铁与一氧化碳高温下反应生成铁单质和二氧化碳,玻璃管中发生的现象是红色固体变黑色,化学方程式为;
(4)二氧化碳和氢氧化钙溶液反应生成白色沉淀碳酸钙和水,澄清石灰水遇二氧化碳会变浑浊;
(5)铁与空气中的氧气、水蒸气接触而锈蚀。
A、铁锅未擦干,铁与氧气、水充分接触,最容易生锈,故A正确;
B、栏杆涂油漆后隔绝了氧气和水,不易锈蚀,故B错误;
C、不锈钢具有良好的抗腐蚀性,不易锈蚀,故C错误;
故选:A;
(6)铁锈的主要成分是氧化铁,与盐酸反应生成氯化铁和水,停止加热后有气泡产生,说明铁与盐酸也发生了反应,铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气化学方程式为;
(7)将生锈铁钉放入过量稀盐酸进行加热,其中盐酸过量,故开始时加入的氢氧化钠会与盐酸反应生成氯化钠和水,化学方程式为;
(8)cd段溶液的pH>7,且pH变化不大,说明氢氧化钠过量,氯化铁和氯化亚铁已经完全反应;稀盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,氯化铁和氢氧化钠反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠,氯化亚铁与氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁沉淀和氯化钠;故c→d对应的溶液中主要的溶质有反应生成的氯化钠和过量的氢氧化钠。
3.(2025·山东省菏泽市·一模)下图是实验室用于制取气体的部分装置,兴趣小组的同学利用其进行下列化学实验。
(1)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,可选用的装置组合是______(填字母)。
(2)检查装置C的气密性时,先关闭弹簧夹,再向长颈漏斗内注水至形成一段水柱,若_________________,则证明装置气密性良好。
(3)实验室常用Na2SO3固体(易溶于水)与硫酸在常温下反应制取二氧化硫气体,该反应的化学方程式为_______________________________。
(4)简易供氧器的设计与评价
兴趣小组的同学根据实验室制取氧气原理设计了简易供氧器。
装置:如图所示。
试剂:共5份(每份包含 100g溶质质量分数为13.6%的过氧化氢溶液、1g颗粒状二氧化锰、100g纯净水)。
①请完成该供氧器的说明书:
a.制氧原理:______________________________(用化学方程式表示)。
b.使用方法:先将100g纯净水加入______(填“甲”或“乙”)瓶并拧紧接有吸气面罩的瓶盖,再将二氧化锰和过氧化氢溶液加入______(填“甲”或“乙”)瓶并拧紧瓶盖,乙瓶中的气泡连续均匀冒出时,开始吸氧。
c.每份试剂最多提供多少氧气?(写出计算步骤,结果精确至0.1g)______
d.使用完毕,倒出残液,清洗装置。
②请对此简易供氧器提出具体改进建议:_____________________________。
【答案】(1)BD/BF/CD/CF
(2)漏斗内的水柱不下降
(3)
(4) 乙 甲 100g溶质质量分数为13.6%的过氧化氢溶液中过氧化氢的质量为:
解:设每份试剂最多提供氧气质量为x
答:每份试剂最多提供氧气质量为6.4g 在瓶与瓶之间增设止回阀(或单向阀),防止液体倒吸(答案不唯一,合理即可)
【详解】(1)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,不需要加热,因此,发生装置选择不带酒精灯的B装置或C装置,氧气的密度比空气略大,不与空气中成分反应,不污染空气,所以,收集装置可选用E装置(向上排空气法),氧气不易溶于水,因此,收集装置也可选用D装置(排水集气法),故填写:BD或BF或CD或CF。
(2)检查装置C气密性时,先关闭弹簧夹,再向长颈漏斗中注水形成水柱,若“漏斗内的水柱不下降”,则装置气密性良好,故填写:漏斗内的水柱不下降。
(3)Na2SO3与稀硫酸的溶质硫酸常温下反应,生成硫酸钠、水和二氧化硫,化学方程式为:,故填写:。
(4)①a.过氧化氢在二氧化锰催化下,生成水和氧气,化学方程式为:,故填写:。
b.乙瓶为加湿仓,甲瓶为反应仓,则先将100g纯净水加入乙瓶并拧紧接有吸气面罩的瓶盖,故填写:乙;
再将二氧化锰和过氧化氢溶液加入甲瓶并拧紧瓶盖,乙瓶中的气泡连续均匀冒出时,开始吸氧,故填写:甲。
c.详解见答案。
②具体改进建议:在瓶与瓶之间增设止回阀(或单向阀),防止液体倒吸;或者利用分液漏斗控制过氧化氢加入速度,使供氧更平稳;或者在吸气面罩端加单向阀,保障使用安全等,故填写:在瓶与瓶之间增设止回阀(或单向阀),防止液体倒吸(答案不唯一,合理即可)。
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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 常见仪器与基本实验操作
真题动向
►考法01 实验仪器名称
►考法02 实验仪器用途
►考法03 基本实验操作
核心提炼
►知识点一 实验室规则和仪器
►知识点二 基本实验操作
提升训练
考点二 物质的共存、检验、鉴别和除杂
真题动向
►考法01 离子共存
►考法02 离子共存附加隐含条件
►考法03 物质的检验
►考法04 物质的鉴别
►考法05 物质的除杂
核心提炼
►知识点一 离子共存
►知识点二 物质的检验 鉴别
►知识点三 物质的除杂
提升训练
考点二 常见气体的制备与净化
真题动向
►考法01 离子共存
►考法02 离子共存附加隐含条件
►考法03 物质的检验
►考法04 物质的鉴别
►考法05 物质的除杂
核心提炼
►知识点一 离子共存
►知识点二 物质的检验 鉴别
►知识点三 物质的除杂
提升训练
04 测·预测闯关
命题透视
题型结构:选择题聚焦仪器识别、操作规范、离子共存、装置选择等基础考点;填空题侧重实验步骤补充、现象描述、化学方程式书写、除杂与鉴别方案设计;实验探究题以气体制备、物质成分探究、性质验证为核心,结合流程设计、数据处理、误差分析,综合考查实验能力,占分比约32%-40%。
考查方向:从单一操作记忆转向真实实验情境的综合应用,常结合工业生产、生活实际、科研创新等背景,强化对“科学探究与创新意识”“证据推理与模型认知”等化学核心素养的考查,注重实验原理、操作、现象、结论的逻辑关联。
难度梯度:基础题占比约50%,中档题约40%,较难题约10%,整体难度适中,难题多集中在实验探究的方案设计与评价、杂质鉴别与除杂的综合应用。
热考角度
考点
2025年
2024年
2023年
2022年
2021年
常见仪器与基本操作
济南卷T5,3分;青岛卷T7,3分
威海卷T6,3分;枣庄卷T8,3分
临沂卷T5,3分;东营卷T7,3分
淄博卷T8,3分;济宁卷T6,3分
烟台卷T6,3分;聊城卷T7,3分
物质的共存、检验、鉴别和除杂
青岛卷T12,3分;德州卷T16,4分
泰安卷T10,3分;滨州卷T11,3分
日照卷T12,3分;菏泽卷T9,3分
枣庄卷T10,3分;济南卷T14,3分
威海卷T11,3分;临沂卷T12,3分
常见气体的制备与净化
聊城卷T16,4分;淄博卷T13,4分
青岛卷T18,4分;东营卷T14,3分
潍坊卷T16,4分;济宁卷T17,3分
德州卷T16,4分;枣庄卷T13,3分
济南卷T14,4分;日照卷T13,3分
命题预测
1.情境化实验探究强化:试题将继续以真实实验场景为载体,如未知物质成分探究、化学反应条件优化、环保型实验设计等,考查实验方案设计、现象分析、数据处理及误差评价能力。
2.核心考点持续高频:基本操作正误判断、仪器识别与用途、离子共存(含隐含条件)、气体制备装置选择与连接、物质检验与除杂等仍是考查重点,且会增加跨考点综合应用(如气体制备与净化结合除杂)。
3.创新实验设计增多:可能出现数字化实验(如传感器数据解读)、微型实验、绿色化学实验等新形式,考查实验创新思维和环保意识。
4.语言表达规范要求提高:实验现象描述、方案设计步骤、结论推导等文字表达题占比可能提升,侧重考查逻辑严谨性和表述准确性。
考点一 常见仪器与基本实验操作
考法01 实验仪器名称——新情境·仪器识别
1.(2024·山东威海·中考真题)下列化学仪器对应的名称书写正确的是
A.蒸馏烧瓶 B.长颈漏斗 C.电子秤 D.锥形瓶
考法02 实验仪器用途——新考法·仪器选择
2.(2025·山东济南·中考真题)下列有关仪器的用途或实验操作正确的是
A.用托盘天平称量8.55g食盐 B.用烧杯作为反应容器加热固体
C.用分液漏斗控制液体滴加速率 D.用集气瓶收集并贮存少量氨气
考法03 基本实验操作——新情境·操作正误判断
3.(2024·山东枣庄·中考真题)下列基本实验操作正确的是
A.闻气体气味 B.稀释浓硫酸 C.测定溶液pH D.过滤悬浊液
知识点一 实验室规则和仪器
1、实验三不:
(1)不能用手接触药品;
(2)不得品尝任何药品的味道;
(3)不要把鼻孔凑到容器口去闻气体的气味(应用手扇动闻味)
2、剩余药品的处理,三不一要:
(1)不能放回原瓶;(2)不要随意丢弃;(3)不要拿出实验室;(4)要放入指定的容器内。
3、药品用量:
(1)严格按实验规定用量;
(2)未指明用量时,取用最少量:液体取1~2mL;固体只需盖满试管底部。
4、加热仪器 可以直接加热的:试管、蒸发皿、坩埚、燃烧匙
间接加热:烧杯、锥形瓶、烧瓶。垫上石棉网(使仪器受热均匀,防止炸裂)
知识点二 基本实验操作
一、药品取用
1、固体: (1)块状固体:用镊子取,步骤:一横、二放、三慢竖(防止打破试管底)
(2)粉末状固体:用药匙或纸槽取,步骤:一横、二放、三快竖
(1)较多量: 倾倒法
步骤:瓶塞倒放、试管倾斜
标签向手心(防止瓶口残留药流下腐蚀标签)
2、液体药品的取用: 瓶口挨着管口、盖上瓶塞放回原处
(2)较少量: 用胶头滴管吸取; 使用方法:一捏二吸三悬空,
三不:不能倒置或平放;不能伸入试管内或接触试管壁;
不能放在实验台上。
(3)极少量:用玻璃棒蘸取(用PH试纸测定溶液PH值)
二、物质加热
1、酒精灯 (1)火焰:外焰、内焰和焰心(外焰温度最高,焰心温度最低,加热用外焰)
(2)二查: 检查灯芯顶端是否平整或烧焦
检查灯座内酒精量不超过灯座容积的2/3,不少于1/3
(3)三不: 禁止酒精灯点酒精灯,点燃时,要用火柴;禁止向燃着的酒精灯内添加酒精; 禁止用嘴吹灭,熄灭时要用灯帽盖灭(盖两次)
(4)酒精灯打翻失火时,用湿抹布盖灭
2、给液体加热: (1)试管内液体不超过试管容积的1/3;
(2)试管夹夹在距试管口的1/3(从下向上套)
(3)用外焰加热,移动试管或酒精灯预热(防止试管炸裂)
(4)试管不能对着自己或有人的方向(以免液体沸腾溅出伤人)
(5)不要与灯芯接触(否则受热不均炸裂试管)
(1)仪器连接顺序:先下后上、先左后右
3、给固体加热:(2)试管口应向下略倾斜(防止冷凝水倒流炸裂试管)
(3)先预热,再固定在有药品的部位加热。
三、物质的称量
1、固体(用托盘天平)(1)称准到0.1g。
(2)步骤:①检查天平是否平衡(游码在零刻度处,若不平,调节平衡螺母)
②托盘上各放一张质量同的纸(易潮解的或有腐蚀性的药品放在小烧杯里)
③左物右码(先加质量大的法码,再加质量小的法码)(质量=砝码质量+游码质量)
④称量完毕,法码回盒,游码回零。
⑤当称量未知质量的物体时,先加入物体后加码; 当准确称量一定质量的药品时,要先加砝码、移好游码后再加药品。
2、液体:用量筒量取(先倒再用胶头滴管滴加)
(1)精确度0.1ml
(2)读数:正确:视线与量筒内凹液面的最低处保持水平
仰视:读数小,实际大;俯视:读数大,实际小
(3)不能在量筒内稀释或配制溶液,不能在量筒里进行化学反应,不能加热或盛热溶液。
四、仪器连接与洗涤
1、仪器装配
(1)顺序:从下至上,从左到右(拆卸则相反)
(2)方法:①玻璃管插入橡皮管:沾水润湿,转动插入;②连玻璃管和橡皮管:管口平圆,沾水润湿;③在容器口塞橡皮管:双手平拿,旋转塞紧
2、气密性检查
(1)步骤:连接仪器,把导管的一端插入水中,用双手紧握容器外壁
(2)现象:若导气管口有气泡冒出,移开手掌,导管内形成一段水柱
3、洗净的标准:内壁附着的水既不聚成水滴,也不成股流下,呈均匀的水膜。
1.(2025·山东省泰安市·三模)下列图示的“错误操作”与“可能产生的后果”不一致的是
A.灯内酒精燃烧 B.污染试剂
C.读数偏小 D.酸液飞溅
2.规范正确的操作是实验安全和成功的保证。下列实验操作中正确的是
A.稀释浓硫酸 B.量取液体
C.收集氧气 D.测溶液的Ph
3.(2025·山东省济南市·一模)正确的实验操作是完成实验任务的保证。从安全的角度考虑,下列做法正确的是
A.熄灭酒精灯时,可直接用嘴吹灭
B.稀释浓硫酸时,将水缓慢倒入浓硫酸中
C.实验室用H2还原CuO,应先通入H2气体,然后用酒精喷灯加热
D.氢氧化钠沾到皮肤上,要立即用大量水冲洗,再涂上3%—5%的碳酸氢钠溶液
4.(2025·山东省泰安市·一模)小明同学在家里设计了以下“家庭小实验”方案,其中不可行的是
A.用紫罗兰花汁液测厨房清洁剂的pH B.用洁厕精(主要成分是盐酸)来除去铁锈
C.用蛋壳与醋酸制取二氧化碳 D.把一只冷碟子放在蜡火焰上方,以获得少量炭黑
5.(2025·山东省泰安市·三模)下列实验设计能达到实验目的的是
选项
A
B
C
D
实验设计
实验目的
测定空气中氧气的含量
验证二氧化碳能与水反应
证明人体呼出的气体中CO2含量比空气高
净化河水得到纯水
A.A B.B C.C D.D
6.(23-24九上·山东淄博周村区·期中)农业上常用溶质质量分数为16%的NaCl溶液选种。实验室配制100g该溶液的过程如图所示。下列说法错误的是
A.实验操作顺序为④②①⑤③
B.选用100mL量筒量取所需水的体积
C.需称量NaCl的质量为16.0g
D.如图操作会导致所配溶液质量分数偏大
7.具备基本的化学实验技能是进行探究活动的基础和保证。下列实验操作中,合理的是
A.蒸发结晶时,将滤液全部蒸干后再停止加热
B.将pH试纸伸入到试剂瓶中测量溶液的酸碱度
C.稀释浓硫酸时,将水注入盛有浓硫酸的烧杯中
D.称量氢氧化钠时,将其放在左盘的烧杯中称量
8.(24-25九上·湖南长沙青雅丽发学校·)选用如图装置进行氧气的制取实验。
(1)仪器①的名称是________,实验室用高锰酸钾制取并收集一瓶较干燥的氧气,应选择的装置组合是________。
(2)能用向上排空气法收集O2的原因是________。
(3)需要收集一瓶氧气用于铁丝在氧气中燃烧的实验,应选择的收集装置是________。
9.(2024·山东省济南市市·一模)如图所示为实验室中常见气体制备、净化、干燥、收集和进行实验探究的部分仪器(组装实验装置时,可重复选择仪器),小雪和小童同学利用其进行下列化学实验。
请根据题目要求,回答下列问题:
Ⅰ.小雪以过氧化氢溶液为原料(二氧化锰作催化剂),在实验室中制取并收集干燥的氧气。
(1)所选装置的连接顺序为________(从左到右填写仪器序号字母)。
(2)上述方法制取氧气的化学方程式为________。
(3)实验开始前,应先检查装置B的气密性,具体操作为:连接好仪器,________,将导气管插入水中,双手紧握锥形瓶外壁,若________,则装置气密性好。
Ⅱ.小雪利用制得的氧气对某纸张试样的组成进行分析实验(资料显示该纸张试样只含碳、氢、氧三种元素)。所选装置按“B→A1→D→A2→C→碱石灰干燥管”的顺序连接(A1、A2为浓硫酸洗气瓶),检查装置的气密性,然后进行实验。(假设发生的化学反应都充分反应)。装置D的玻璃管中放入纸张试样的质量为6g,充分反应后,测得装置的质量增加3.6g,装置C的质量增加8.8g。
(4)该装置中,洗气瓶A1的作用为________。
(5)该纸张试样中________(填元素符号)元素的质量分数最大。
Ⅲ.小童用足量的混有少量的CO气体测定16g某铁的氧化物试样的元素组成比例,并验证反应中气体生成物的性质。所选装置按“CO和混合气体→C1→A→D→C2”的顺序连接(C1、C2为氢氧化钠洗气瓶),检查装置的气密性,然后进行实验。(假设发生的化学反应都充分反应)。
(6)充分反应后,测得C2装置的质量增加了13.2g,则中________(填最简整数比)。
(7)在这个实验装置中,除了可以利用反应前后C2装置的质量变化进行计算,确定该铁的氧化物试样的元素组成比例外,还可以通过________进行计算,确定该铁的氧化物试样的元素组成比例。
(8)从环保角度考虑,该套实验装置还存在明显的不足之处,你为小童提出的具体改进建议是________。
10.(2024·山东省潍坊市·二模)下图为初中化学实验常见的仪器装置,请回答下列问题。
(1)①仪器m的名称是______。
②实验室利用装置B制备氧气,写出其化学反应方程式______,若用D装置收集氧气,当瓶内的水排尽时,说明收集满,同学们用数字化传感仪测出集气瓶中体积分数为95.8%,水蒸气体积分数为3.3%,集气瓶中还存在其他气体的原因可能是______(写出一点即可)。
③装置B还可制备二氧化碳,将收集的二氧化碳气体通入E装置中,______(填“上方”“下方”)木条先熄灭。
④实验室用加热氯化钠固体和浓硫酸的混合物来制取氯化氢气体,应选用的发生装置是______(填字母序号)。
(2)某化学兴趣小组自制了一个简易制氧机,如下图所示。
①利用A装置可以抽拉的钢丝实现二氧化锰与过氧化氢溶液的接触与分离,这样设计的优点是______。
②若利用B装置监测产生的流气速率,则a,b端导管的接口应为C装置中的______(选填图中的数字)。
考点二 物质的共存、检验、鉴别和除杂
考法01 离子共存——新情境·隐含条件
1.(2024·山东泰安·中考真题)下列各组离子在pH=7的无色溶液中能大量共存的是
A.Na⁺、Cu²⁺、Cl⁻、NO₃⁻ B.K⁺、Na⁺、CO₃²⁻、SO₄²⁻
C.Mg²⁺、NH₄⁺、SO₄²⁻、Cl⁻ D.H⁺、Ba²⁺、OH⁻、NO₃⁻
考法02 物质的检验——新考法·方案设计
2.(2025·山东聊城·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
检验某固体是否为碳酸盐
取样,滴加稀盐酸,观察是否有气泡产生
B
检验某溶液是否为稀硫酸
取样,滴加BaCl₂溶液,观察是否有白色沉淀产生
C
检验某气体是否为二氧化碳
取样,通入澄清石灰水,观察是否变浑浊
D
检验某溶液是否为氢氧化钠溶液
取样,滴加酚酞溶液,观察是否变红
考法03 物质的鉴别——新情境·无试剂鉴别
3.(2024·山东烟台·中考真题)下列各组物质的溶液,不用其他试剂,仅通过观察和组内物质相互混合的方法就能鉴别出来的是
A.KOH、HCl、NaCl、FeCl₃B.NaCl、Na₂SO₄、BaCl₂、KNO₃
C.Na₂CO₃、HCl、CaCl₂、BaCl₂D.NaOH、Ca(OH)₂、HCl、Na₂CO₃
考法04 物质的除杂——新考法·试剂选择
4.(2025·山东淄博·中考真题)下列除去物质中杂质(括号内为杂质)的方法正确的是
选项
物质(杂质)
除杂方法
A
NaCl溶液(MgCl₂)
加入过量NaOH溶液,过滤
B
CO₂(CO)
通过灼热的氧化铜粉末
C
Cu(CuO)
加入足量稀盐酸,过滤、洗涤、干燥
D
KNO₃固体(NaCl)
加水溶解,蒸发结晶
知识点一 离子共存
一、离子共存的实质(或能在同一种溶液中共存的物质)
溶液中的化学反应,实质就是离子之间的相互反应,即各离子相互反应生成了沉淀、气体或水等难电离的物质。因此,要想使溶液中的各离子能共存,就必须各离子相互之间不发生反应,即不生成沉淀、气体或水。
知识点整理:溶液中能反应的离子
1、H++ OH- → H2O(H+代表酸,OH-代表碱,酸碱能发生反应生成水。)
例如:HCl + NaOH=NaCl + H2O ;H2SO4 + Ca(OH)2 = CaSO4+2 H2O
2、H+ + CO32- → CO2+ H2O↑(代表酸能和碳酸盐能反应生成二氧化碳和水)
例如:H2SO4 + Na2CO3 = Na2SO4+ CO2↑+ 2H2O
2HCl + CaCO3 = CaCl2 + CO2↑+ H2O
3、H+ + HCO32- → CO2↑+ H2O (代表酸能和碳酸氢盐能反应生成二氧化碳和水)
例如:HCl + NaHCO3 = NaCl+ CO2↑+H2O
4、OH- + NH4+ = NH3↑+ H2O(代表碱能和铵盐反应生成氨气和水)
例如:Ca(OH)2 + 2NH4Cl= CaCl2 + NH3↑+ H2O
OH- + Cu2+ →Cu(OH)2 ↓(代表碱能和铜盐反应生成氢氧化铜沉淀)
例如:2NaOH + CuSO4 =Cu(OH)2↓+ Na2SO4
OH- + Mg2+ →Mg (OH)2↓(代表碱能和镁盐反应生成氢氧化铜沉淀)
例如:2NaOH + MgCl2 =Mg(OH)2↓+ 2NaCl
OH- + Zn2+→Zn (OH)2 ↓(代表碱能和锌盐反应生成氢氧化锌沉淀)
OH- + Al3+→Al(OH)3↓(代表碱能和铝盐反应生成氢氧化铝沉淀)
OH- + Fe3+→Fe (OH)3↓(代表碱能和铁盐反应生成氢氧化铁沉淀)
OH- + Fe2+→Fe (OH)2↓(代表碱能和亚铁盐反应生成氢氧化亚铁沉淀)
5、CO32 -+ Ca2+/ Ba2+ / Cu2+/Ag+等 →CaCO3/BaCO3 /CuCO3/ Ag2CO3↓
例如:Na2CO3 + CaCl2 = CaCO3↓ + 2NaCl
6、Ag+ + Cl- →AgCl ↓
例如:AgNO3 + NaCl = AgCl↓+ NaNO3
7、Ba2+ + SO42- →BaSO4↓
例如:BaCl2 + H2SO4 = BaSO4↓+2 HCl
二、 加隐含条件的离子共存
首先弄明白隐含条件含义,pH<7,即溶液是酸性溶液,含有H+;pH>7,即溶液是碱性溶液,含有OH﹣;
常见的有色离子:含有Cu2+溶液显蓝色,含有Fe3+溶液显黄色,含有Fe2+溶液显浅绿色。
再根据两种离子相互作用如果有水、气体或沉淀等物质生成,则这两种离子不能共存于同一溶液中分析。
知识点二 物质的检验与鉴别
1、物质的检验方法
(1)物理方法
①根据颜色:含有Cu2+的溶液显蓝色;含有Fe3+的溶液显黄色;含有Fe2+的溶液显浅绿色。
②根据气味:有刺激性气味的是SO2、NH3。
③根据溶解时温度变化:NaOH溶于水放热;NH4NO3溶于水吸热。
(2) 化学方法
①利用指示剂(常用的指示剂包括紫色石蕊试液和无色酚酞试液)
②加入其它试剂,使其出现不同的现象,如生成气体、生成不同颜色的沉淀等。取物质
加试剂
观现象
得结论
③一般思路:
2、常见物质的检验
(1)O2:检验方法:把带火星的木条伸入集气瓶中;现象:木条复燃。
(2)CO2:检验方法:把气体通入澄清石灰水;现象:石灰水变浑浊。
(3)CO:检验方法:点燃后在火焰上方罩一个内壁有澄清石灰水的烧杯;现象:火焰呈蓝色,烧杯内壁变浑浊。
(4)H2:检验方法:点燃后在火焰上方罩一个干冷的烧杯;现象:火焰呈淡蓝色,烧杯内壁上有水珠;
(5)CH4:点燃后在火焰上方罩一个干冷的烧杯,迅速倒转后倒入少量澄清石灰水;现象:火焰呈淡蓝色,烧杯内壁上有水珠;石灰水变浑浊。
(6)H2O:检验方法:通过白色硫酸铜粉末;现象:硫酸铜变为蓝色。
(7)NH3:检验方法:放入湿润的红色石蕊试纸;现象:试纸变蓝。
3、常见离子的检验
离子
检验方法
现象
Cl-
滴加AgNO3溶液和稀HNO3
出现白色沉淀
SO42-
滴加硝酸钡溶液和稀HNO3
出现白色沉淀
CO32-
加入稀酸溶液,产生气体通人澄清石灰
产生能使澄清石灰水变浑浊的气体
H+
加紫色石蕊试剂
紫色石蕊溶液变红
用pH试纸测量其pH
pH小于7
加入少量锌粒
有气泡产生
OH-
加紫色石蕊试剂
紫色石蕊溶液变蓝
加入无色酚酞试剂
无色酚酞试液变红
用pH试纸测量其pH
pH大于7
NH4+
加入氢氧化钙并研磨
产生刺激性气味气体
知识点三 物质的除杂
1、分离和提纯常用的方法
(1)物理方法:过滤、吸附、结晶、蒸发和蒸馏等。
(2)化学方法:
①沉淀法:将混合物中某种成分与某一试剂反应生成沉淀而分离出来;
②化气法:将混合物中某种成分与某一试剂反应生成气体而分离出来;
③转化法:将杂质用化学试剂转化为待提纯物;
2、 分离与提纯三不原则
(1)不增(不增加新杂质)
(2)不减(不减少主要成分)
(3)易分离(反应后物质的状态不同,易分离)
1.(2025·山东省济南市·一模)已知某无色溶液X是NaOH溶液和稀硫酸两者之一,甲和乙分别是溶液、无色酚酞试溶液中的各一种。取两等份无色溶液X,分别向其中加入适量的甲、乙两种试剂,产生的现象如下表所示。则依据实验现象做出的下列推断中,不合理的是
加入试剂
甲
乙
实验现象
无明显现象
产生沉淀
A.溶液X一定是NaOH B.甲为无色酚酞试液
C.乙中产生的沉淀是盐的一种 D.乙一定是溶液
2.(2025·山东省德州市·一模)下列物质的鉴别或除杂所用的操作方法不正确的
选项
物质
操作方法
A
鉴别尿素和氯化铵
加熟石灰研磨闻气味
B
除去MnO2粉末中混有的NaCl
加水溶解、过滤、洗涤、烘干
C
除去CO2中的水蒸气
通过氢氧化钠固体干燥剂
D
鉴别合成纤维和羊毛纤维
取样点燃,闻气味
A.A B.B C.C D.D
3.(2025·山东省滨州市·二模)下列实验方案合理的是
选项
实验目的
实验方案
A
除去CO2中的少量HCl气体
先通过足量NaOH溶液,再通过浓硫酸
B
鉴别合成纤维和羊毛
取样,分别点燃,闻气味
C
除去NaOH溶液中的Na2CO3
加入过量澄清石灰水,充分反应后过滤
D
NaHCO3固体(Na2CO3)
加热
A.A B.B C.C D.D
4.(2023九·山东省聊城市·)已知某溶液X是CuCl2溶液和CuSO4溶液两者之一,又知甲、乙、丙三种试剂分别是稀硫酸、NaOH溶液、Ba(NO3)2溶液三种溶液中的各一种。取三等份溶液X,分别向其中加入适量的甲、乙、丙三种试剂,产生的现象如下表所示。则依据实验现象做出的下列推断中,不合理的是
加入试剂
甲
乙
丙
实验现象
产生白色沉淀
无明显现象
产生蓝色沉淀
A.甲是NaOH溶液 B.溶液X是CuSO4溶液
C.乙是稀硫酸 D.上表中蓝色沉淀是Cu(OH)2
5.(2025·山东省泰安市·一模)有一包固体样品,可能由氢氧化钠、硫酸钠、硝酸镁、硝酸铜、碳酸钙中的一种或几种物质组成。为确定该样品的组成,某兴趣小组同学取适量样品进行探究。探究过程如下:
根据以上信息判断,下列说法不正确的是
A.该样品中一定存在氢氧化钠、硝酸镁、硫酸钠、碳酸钙,一定不存在硝酸铜
B.该样品中一定存在硫酸钠、碳酸钙、硝酸镁,一定不存在硝酸铜和氢氧化钠
C.白色沉淀a的成分是碳酸钙和氢氧化镁
D.若步骤①②保持不变,用硝酸钡溶液代替步骤③中的氢氧化钡溶液,则不需要进行步骤④的探究,也能确定该样品的组成
6.(2025·山东省济宁市·)某待测液中可能含有大量Mg2+、Cu2+、Fe3+、K+、H+、、、OH-离子中的两种或两种以上,现通过以下实验进行检验:①取少量待测液,仔细观察,呈无色;②向上述待测液中滴加NaOH溶液,先无明显现象,后有白色沉淀生成,③像上述溶液中加入BaCl2溶液,无现象。由上述实验得出的下列判断中,正确的是
A.该待测液不能确定是否存在的离子是K+、OH-
B.该待测液中一定不存在的离子只有Cu2+、Fe3+、
C.该待测液中一定大量存在的离子是H+、Mg2+、
D.该待测液呈无色,Mg2+、Cu2+、Fe3+的溶液都有颜色,一定都不能大量存在
7.(24-25九下·广西崇左广西大学附属中学·)下图物质转化关系,都能一步转化的是
A. B.
C. D.
8.(2025·山东省济南市·模拟)如图所示为实验室中常见气体制备、净化、干燥、收集和进行实验探究的部分仪器(组装实验装置时,可重复选择仪器),某化学小组的同学欲利用其进行下列各实验。
(1)氯酸钾(KClO3)固体在二氧化锰作催化剂并加热的条件下,能较快地分解为氯化钾和氧气。
①欲用此方法在实验室中制备氧气,所发生反应的化学方程式为_______。
②所选仪器的连接顺序为______(从左到右填写仪器序号字母)。
③若从氯酸钾完全反应后的固体混合物中回收二氧化锰,需要的操作步骤为:溶解→______→洗涤→干燥,即得到纯净的二氧化锰固体。
④检验仪器G中收集的气体为氧气时:将带火星的木条放在集气瓶_____(填“瓶口“瓶内”之一),若木条复燃,则证明为氧气。
(2)用一氧化碳气体(含有少量二氧化碳和水蒸气)测定某铁的氧化物(FexOy)中Fe、O元素的组成比例,所选装置按“混合气体→D1→A→E→D2”的顺序连接(D1、D2为氢氧化钠溶液洗气瓶,实验前检验装置气密性,假设所发生的化学反应都充分反应)。进行实验并记录实验数据,如表所示:
装置编号
D1中溶液
A中浓硫酸
E中玻璃管内固体
D2中溶液
反应前质量
100g
150g
23.2g
200g
反应后质量
113.2g
152.7 g
16.8g
217.6g
①该装置中,洗气瓶A的作用是_____。
②请选择合理数据计算FexOy中x:y=______(填最简整数比)。
③若没有连接D1装置,用E中玻璃管内固体来计算,则所得的x与y的比值与实际值比较将______(填“偏小”“偏大”“基本一致”之一)。
④从环保角度考虑,该实验方案设计还存在不完善之处,你的具体改进方案是_______。
9.(2025·山东省济宁市·二模)(一)某学习小组仿照拉姆塞发现稀有气体的实验原理,用如图所示装置测定空气中氧气的质量分数,并制备少量氮化镁。(碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物,装置气密性良好,夹持装置已略去,忽略气体密度变化;假定每步都恰好完全反应)
已知:①点燃或加热时,镁与氮气反应生成氮化镁固体(其中氮元素为-3价)。
②装置丁内收集到气体的密度为ρ g/mL。
部分实验步骤:
Ⅰ.装入药品,连接装置,点燃甲处酒精灯,通入一段时间空气。
Ⅱ.点燃丙处酒精灯,继续通入一段时间空气。
Ⅲ.停止通入空气,熄灭酒精灯,冷却至室温。
实验测得数据:装置甲、丙硬质玻璃管内固体质量分别增加g、g;装置乙质量增加g;最终装置戊量筒里水的体积为V mL。
回答问题:
(1)空气中能供给呼吸的气体是__________________(填化学式)。
(2)装置甲硬质玻璃管内观察到的实验现象是______________________________。
(3)装置丙硬质玻璃管内发生反应的化学方程式为________________________。
(4)步骤Ⅰ中点燃甲处酒精灯,通入一段时间空气的目的是__________________。
(5)空气中氧气的质量分数为____________(用、、、ρ、V的代数式表示)。
(二)小苏打在日常生活中常用于浸泡蔬菜以杀死虫卵,清除农药等。小苏打不稳定,受热易分解而变质()。小明对厨房里的小苏打取样探究。
【做出猜想】
(6)猜想1:该样品是__________________;
猜想2:该样品是;
猜想3:该样品是、的混合物。
【查阅资料】①受热不分解;②溶液中与不反应。
【定量探究】取该样品g在一试管中充分加热至质量不再变化,冷却至初始温度称量,试管中物质质量为g。
【讨论交流】
(7)测得,可以确定猜想______(填“1”“2”或“3”)不成立。
【定性探究】ⅰ.另取一定量该样品于烧杯中,加入足量BaCl₂溶液,产生白色沉淀;
ⅱ.待上述物质充分反应后过滤,向滤液中加入稀盐酸,产生气泡。
【反思与评价】
(8)实验ⅰ中发生反应的基本类型为________________________。
(9)根据实验ⅰ、ⅱ,可以断定最初猜想__________________(填“1”“2”或“3”)正确,实验ii有关反应的化学方程式为____________________________________。
(10)实验中涉及过滤操作,下列有关说法正确的是____________(填选项字母)。
a.使漏斗下端管口正对烧杯中央
b.玻璃棒末端斜靠在三层滤纸的一边
c.漏斗中滤纸边缘高于漏斗边缘
d.过滤器中的液面始终低于滤纸边缘
10.(2024九·山东省济南市·模拟)暖宝宝是一种防寒用品,暖宝宝中的主要成分有哪些?
小明探究暖宝宝中的主要成分,剪开内包装袋,倒出其中的粉末,发现呈黑色。
【提出猜想】该黑色粉末可能含有炭粉、铁粉、二氧化锰、氧化铜、四氧化三铁中的一种或几种。
【进行实验】
实验编号
实验操作
实验现象
①
取黑色粉末加足量硫酸
固体溶解,有气泡生成,溶液无蓝色
②
取适量的残渣灼烧,将内壁涂有澄清石灰水的小烧杯罩在上方
澄清石灰水变浑浊
【实验分析】
(1)① 由实验①可知,该黑色粉末肯定含_______(写化学式),肯定不含______(写化学式)。
②实验①的化学反应方程式为_________。
③由实验②可知,该黑色粉末中肯定还含有_____ (写化学式)。
实验室中有一瓶无色溶液A,已知其中的溶质可能是NaOH和BaCl2或两者之一,另有固体混合物B,其中可能含有NH4Cl、(NH4)2SO4、CuO三种物质中的两种或多种。按如图所示进行探究实验,出现的现象如图中所述(设过程中所有发生的反应都恰好完全反应)。
(2)请根据实验过程和发生的现象,回答下列问题:
①气体C的化学式________。
②根据上述实验现象推理,在固体混合物B中,肯定存在的物质是__________(填化学式)。
③在无色滤液F中,一定存在的酸根阴离子有_____________(填离子符号)。
④写出步骤④中发生的化学方程式__________ 。
⑤根据上述现象固体B中不能确定的物质是____(填写化学式)。
考点三 常见气体的制备与净化
考法01 实验室制取气体的仪器和原理——新考法·装置选择
1.(2024·山东青岛·中考真题)实验室制取氧气和二氧化碳,下列说法正确的是
A.都可以用固液常温型发生装置B.都可以用排水法收集
C.都可以用向上排空气法收集D.反应原理都是分解反应
考法02 气体的检验和验满——新情境·操作规范
2.(2025·山东潍坊·中考真题)下列关于气体检验和验满的说法正确的是
A.检验氧气:将带火星的木条伸入集气瓶内,木条复燃
B.检验二氧化碳:将燃着的木条伸入集气瓶内,木条熄灭
C.验满氧气:将带火星的木条放在集气瓶口,木条复燃
D.验满二氧化碳:将澄清石灰水倒入集气瓶内,石灰水变浑浊
考法03 万能瓶的使用——新考法·多功能装置
3.(2024·山东德州·中考真题)实验室用锌粒和稀硫酸制取氢气,若用下图装置收集氢气并测量体积,气体应从(填“a”或“b”)端通入,植物油的作用是。
知识点一 氧气的制取
1、选药品的条件:必须含有氧元素。常用过氧化氢溶液和二氧化锰;或加热高锰酸钾或氯酸钾。
如:用过氧化氢和二氧化锰制取氧气:
(1)原理:2H2O2 2H2O + O2↑;
(2)装置:固液不加热,排水法(或向上排空法)。
(3)步骤:检查气密性;装药品,先固后液;
(4)收集法:①、排水法:原因氧气不易溶于水,不与水反应;(何时开始收集:导管口有连续均匀气泡冒出时开始收集。)②、向上排空气法:原因密度比空气大且不与空气反应;
(5)验满:向上排空气法,用带火星的木条放在,瓶口,木条复燃则收集满。
(6)检验:用带火星的木条伸入,瓶内,木条复燃则该气体是氧气。
(7)注意事项:向上排空气法收集气体时,导管口要接近集气瓶底(目的:便于排净空气)。
如:用高锰酸钾或氯酸钾制取氧气:
(1)原理:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;
(2)装置:固固加热,排水法(或向上排空法)
(3)步骤:①连接装置:先下后上,从左到右的顺序;②检查装置的气密性;③装入药品:按粉末状固体取用的方法;④固定装置:固定试管时,试管口应略向下倾斜,铁夹应夹在试管的中上部;⑤加热药品:先预热,后在反应物部位用酒精灯外焰加热;⑥收集气体;⑦先将导管移出水面,再停止加热。
(4)收集法、验满、检验:(同上)
(5)注意事项:①试管口要略微向下倾斜:防止生成的水回流,使试管破裂;②导气管伸入发生装置内要稍露出橡皮塞:有利于产生的气体排出;③用高锰酸钾制取氧气时,试管口塞一团棉花:防止高锰酸钾粉末进入导气管;④实验结束后,先将导气管移出水面,然后熄灭酒精灯:防止水槽中的水倒流,炸裂试管。
知识点二 二氧化碳的制取
1、药品:大理石或石灰石和稀盐酸。
药品的选择:①实验室制取二氧化碳不能用稀硫酸和大理石反应是因为(稀硫酸和大理石反应生成的硫酸钙微溶于水,会附着在大理石表面,阻碍反应的继续发生)。②也不用浓盐酸是因为(浓盐酸易挥发,使制得的二氧化碳中混有氯化氢气体而不纯)。
2、原理:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
3、装置:固液不加热,向上排空法,
4、步骤:①连接装置;②检查装置的气密性;③向锥形瓶中加入大理石;④从长颈漏斗加入稀盐酸;⑤收集二氧化碳;⑥验满。
5、收集法:向上排空气法:原因密度比空气大且不与空气反应;能溶于水且与水反应,不能用排水法。
6、验满:向上排空气法,用燃着的木条放在,瓶口,木条熄灭则收集满。
7、检验:将气体通入澄清石灰水,若石灰水浑浊,则是二氧化碳。原理:Ca(OH)2+CO2 =CaCO3↓+H2O
知识点三 气体的检验与净化
1、气体的检验与净化的顺序原则
(1)检验气体时,先检验水后检验杂质。
(2)净化气体时,先除杂质后干燥。
例如,二氧化碳中有水蒸气和HCl杂质。
检验气体:
(1)先通过白色硫酸铜粉末,硫酸铜变为蓝色则说明有水蒸气;
(2)再通过硝酸银溶液,若有不溶于硝酸的白色沉淀生成,说明有HCl。
净化气体:
(1)先通过饱和碳酸氢钠溶液,除去HCl;(2)再通过浓硫酸溶液,除去水蒸气。
2、气体的制取、检验与净化装置的顺序原则
(1) 发生装置(选取依据反应物状态和反应条件)(2)净化装置(3)干燥装置(4)收集装置(5)有污染性的气体,为了保护环境,要加一个吸收装置。
3、常见气体的净化
(1)气体中有水蒸气杂质,用干燥剂除去,常用干燥剂浓硫酸和碱石灰(NaOH和CaO);注意浓硫酸不能干燥NH3等碱性气体;碱石灰不能干燥CO2、SO2和HCl等酸性气体。
(2)CO2中有HCl杂质,将气体通过饱和的碳酸氢钠溶液。
(3)气体中有H2和CO等还原性气体杂质,将气体通过灼热的氧化铜。
(4)除去气体中的氧气,将气体通过灼热的铜网。
1.(2025·山东省泰安市·二模)下图是实验室制取、收集、干燥、存放气体的装置图,下列说法错误的是
A.实验室制取氧气和二氧化碳均可使用装置②作为发生装置
B.实验室收集氧气和二氧化碳均可使用装置③,气体从导管b进入
C.实验室干燥氧气和二氧化碳均可使用装置④,气体从导管c进入
D.实验室收集的氧气和二氧化碳,均可按如图⑤临时存放
2.(2024·山东省滨州市·二模)下列有关实验室制取气体的说法错误的是
A.装置①可作为制取CO2的发生装置
B.装置①使用分液漏斗的优点是可以控制反应速率,节约药品
C.装置①③组合可以用来制取氧气
D.装置②可以用来干燥NH3和CO2
3.(2025·山东省淄博市·二模)实验室制取二氧化碳时,下列相关操作不正确的是
A.检查气密性
B.制取气体
C.收集气体
D.气体验满
A.A B.B C.C D.D
4.(2025·山东省泰安市·一模)实验室制取气体时,不需要考虑的是
A.确定化学反应原理 B.确定实验装置
C.明确实验操作 D.明确气体颜色
5.(2024·山东省济宁市·三模)如图是收集干燥气体(碱石灰为氢氧化钠固体和氧化钙的混合物),并对它进行吸收处理的装置,下列气体中能用该装置收集的是
A.NH3 B.H2 C.O2 D.CO2
6.(2025·山东省泰安市新泰市·三模)下列有关实验室制取和收集氧气、二氧化碳的说法,不正确的是
A.用装置①制取氧气,试管口略向下倾斜目的是防止水倒流使试管炸裂
B.用装置②制取氧气,相关反应的化学方程式为
C.用装置③收集氧气,导管口的气泡均匀连续冒出方可收集
D.如用装置④收集二氧化碳,则气体应从b端通入
7.(2025·山东省潍坊市·模拟)如图是实验室制取气体的部分装置示意图,下列说法正确的是
A.用装置①制取CO2,分液漏斗中应装稀硫酸
B.用过氧化氢溶液制取O2,可选用装置②④组合
C.要做铁丝燃烧实验,用④收集O2时建议留部分水
D.用装置③收集CO2,气体应从管口c通入
8.(2024·山东省济南市·二模)如图所示为实验室中常见气体的制备、净化、干燥、收集和进行实验探究的部分仪器(组装实验装置时,可重复选择仪器),某化学小组的同学欲利用其进行下列实验。
(1)以石灰石和稀盐酸为原料,在实验室中制备并收集一瓶干燥且不含HCl的二氧化碳气体,按照要求设计实验装置,连接仪器,检查装置的气密性,进行实验。(提示:盐酸中挥发出的少量HCl气体可用饱和碳酸氢钠溶液吸收)
①所选仪器的连接顺序为______(从左到右填写仪器序号字母)。
②上述方法制取二氧化碳的化学方程式为______。
③下列关于二氧化碳制取、性质和用途的叙述中,不正确的是______(填选项序号之一)。
A.在实验室制取二氧化碳时,应先检查装置气密性再加药品
B.把二氧化碳通入紫色石蕊试液中,紫色石蕊试液变红
C.将二氧化碳通入大量澄清石灰水中,溶液的质量增大
D.向种植蔬菜的大棚中补充适量的二氧化碳,有利于蔬菜生长
(2)用一氧化碳气体(含有少量二氧化碳和水蒸气)测定某铁的氧化物(FexOy)中铁、氧元素的组成比例,所选装置按“混合气体→C→A→D”的顺序连接(实验前检验装置气密性,假设所发生的化学反应都充分反应)。进行实验并记录实验数据,如下表所示:
装置编号
C中浓硫酸
A中玻璃管内固体
D中溶液
反应前质量
150g
23.2g
200g
反应后质量
152.7g
16.8g
218.6g
①请选择合理数据计算FexOy中x:y=______(填写最简整数比)。
②欲通过测量反应前、后A处玻璃管质量的变化,来计算x与y的比值,若不连接C,则计算结果与实际值比较将______(填“偏小”“偏大”“基本一致”之一)。
③从环保角度考虑,该实验装置存在的不足是______。
9.(2024·山东省临沂市·二模)某兴趣小组制取气体,可能用到的部分装置如图。请回答问题:
(1)仪器a的名称______。
(2)实验室用氯酸钾和二氧化锰制取可选用的发生装置是______(填序号)。
(3)实验室制取的反应化学方程式为______,收集到的气体不纯,原因可能为______。
(4)用F装置收集,气体应该从______(填“b”或“c”)管口进入。
10.(2025·山东省济南市·二模)如图为实验室常见气体制备、净化、干燥、收集和进行实验探究的部分仪器(组装实验装置时,可复选择议器),某化学小组的同学欲利用其进行下列各实验。
(1)以过氧化氢溶液为原料(二氧化锰作催化剂),在实验室中制取并收集干燥的氧气,按限要求设计实验装置,连接仪器,并检查装置的气密性。
①所选装置的连接顺序为______(从左到右填写装置序号字母);
②制取氧气所发生反应的化学方程式为______。
(2)装置C中“氢氧化钠溶液”若换成“澄清石灰水”,可检验CO2的存在。检验过程中,所发生反应的化学方程式为______。
(3)用含有少量水蒸气的氧气对纤维素的组成进行分析探究实验(资料显示纤维素只含C、H、O三种元素)。所选装置按“气体→A1→D→A2→C→碱石灰干燥管”的顺序连接(实验前检查装置的气密性,假设所发生的化学反应都完全充分进行)。
①装置A1的作用为______。
②装置D的玻璃管中放入纤维素试样的质量为wg,充分反应后,测得装置A2的质量增加ag,装置C的质量增加bg。则纤维素中碳元素的质量分数为______(计算结果用含字母的代数式表示)。
(4)用一氧化碳气体(含有少量二氧化碳和水蒸气)测定某铁的氧化物(FexOy)试样的元素组成比例,所选装置按“混合气体一A1一D—C一A2”的顺序连接(A1、A2为浓硫酸洗气瓶,实验前检验装置气密性,假设所发生的化学反应都充分反应)。进行实验并记录实验数据,如下表所示:
装置编号
A1中浓硫酸
D中玻璃管内固体
C中溶液
反应前质量
150g
16g
200g
反应后质量
151.8g
11.2g
215.4g
①请选择合理数据计算FexOy中x:y=______。(填写最简整数比)
②从环保角度考虑,该实验方案设计还存在不完善之处,你的具体改进方案是______。
1.(2024·山东省聊城市·一模)规范的实验操作是实验成功和安全的重要保证。下列实验操作错误的是
A.加热液体 B.稀释浓硫酸
C.闻气味 D.验满氧气
2.(2025·山东省邹城市·二模)某实验废液中可能含有以下几种离子:Na+、Ca2+、Cl﹣、Ba2+、、,现取两份100mL溶液进行如下实验:
(1)第一份加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成;
(2)第二份加入适量稀硫酸,有无色气体生成;
(3)向步骤(2)所得溶液中滴加 BaCl2溶液,有白色沉淀生成。
根据上述实验,以下推测中正确的是
A.废液中一定存在Na+、,可能含有、Cl﹣
B.废液中一定存在Cl﹣、、,一定不存在Ca2+、Ba2+
C.废液中一定存在Na+、Cl﹣、、,一定不存在Ca2+、Ba2+
D.废液中一定存在Na+、Cl﹣、,可能含有
3.(2025·山东省济宁市曲阜市·二模)下列物质间的转化中,能一步实现的是
A.Zn→Zn(NO3)2→KCl B.MgO→Mg(OH)2→MgCl2
C.Fe2O3→Fe→FeSO4 D.NaCl→NaNO3→NaOH
4.烧杯是常用的实验仪器。下列与烧杯有关的实验操作不正确的是
A.稀释浓硫酸 B.检查装置气密性
C.过滤粗盐水 D.加热液体
5.(2024·山东省聊城市·二模)为除去下列物质中的杂质,所选试剂或操作方法正确的是
选项
物质(括号内为杂质)
选用试剂及操作方法
A
加入过量过滤
B
加入适量稀盐酸
C
加过量溶液、过滤
D
在混合气体中燃烧木炭
A.A B.B C.C D.D
6.(2024·甘肃省武威市·三模)已知某溶液X是NaOH和Ca(OH)2溶液两者之一,甲、乙、丙是KNO3溶液、Na2CO3溶液、CuCl2溶液中的各一种。取三等份溶液X,分别向其中滴入适量的甲、乙、丙三种溶液,产生的实验现象如下表所示。则依据实验现象做出的下列推断中,合理的是
所加溶液
甲
乙
丙
实验现象
产生蓝色沉淀
产生白色沉淀
无明显现象
A.甲是KNO3溶液 B.乙是Na2CO3溶液
C.丙是CuCl2溶液 D.溶液X是NaOH溶液
7.(2024·山东省泰安市新泰市·三模)某混合气体中可能含有H2、H2O、CO、CO2,学习小组同学利用如图所示装置进行检验(实验开始前先向装置内通一段时间混合气体),反应一段时间后(假设每步反应均完全),观察到A、D装置中白色粉末均变蓝(已知:无水硫酸铜粉末遇水变蓝),B、E装置中澄清石灰水变浑浊。下列说法中错误的是
A.装置B和E中澄清石灰水的作用不相同 B.E装置后缺少尾气处理装置
C.该混合气体中一定含有H2O,可能含有H2 D.C装置内现象为粉末由红色变成黑色
8.分离与提纯是获得物质的重要途径。下列实验方案设计中,能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
除去CaO中混有的少量CaCO3
加适量水溶解,过滤
B
除去Cu粉中混有的少量CuO
加过量稀硫酸,过滤,洗涤,干燥
C
除去CO2中混有的少量CO
向其中通入过量氧气,点燃
D
除去Na2SO4溶液中混有的少量NaOH
滴加稀盐酸至溶液pH=7
A.A B.B C.C D.D
9.(2025·山东省临沂市·二模)实验室欲除去粗盐中混有的少量不溶性杂质,主要步骤有如下四步。请回答下列有关问题:
(1)其中有错误的操作步骤是______(填字母序号)。
(2)上述BCD三个步骤中都使用到的一种仪器是______。
(3)(2)中都使用到的仪器在粗盐提纯步骤D中的作用是______。
(4)停止加热的时间是______(填字母序号)。
A.蒸发皿中液体完全蒸干时
B.蒸发皿中出现较多量的固体时
10.(2024·山东省济南市莱芜区济南市·模拟)下图是实验室中常见气体制备、干燥、收集和进行实验探究的部分仪器(组装实验装置时,可重复选择仪器),化学小组的同学利用其进行下列化学实验.
(1)以过氧化氢溶液为原料(二氧化锰作催化剂),在实验室中制备并收集干燥的氧气.按照要求设计实验装置,连接仪器,检查装置的气密性,然后进行实验.
①所选仪器的连接顺序为______________(按从左到右的顺序填写仪器序号字母).
②用上述方法制取氧气所发生反应的化学方程式为________________________________.
③下列关于氧气制取和性质的叙述中,不正确的是______________(填选项序号之一).
A.实验室制取氧气时应先加入药品,再检查装置的气密性
B.此反应前后二氧化锰的质量和化学性质都不发生改变
C.氧气是一种化学性质比较活泼的气体
(2)用锌和稀硫酸为原料制取干燥的氢气,并用其测定某不纯氧化铁样品(杂质为铁粉)中的质量分数,所选仪器按“”的顺序连接(均为浓硫酸洗气瓶),检查装置的气密性,然后进行实验.(假设发生的化学反应充分进行:)
①写出锌与稀硫酸反应的化学方程式:__________________.反应过程中,溶液质量会逐渐______________(填“变大”“变小”“不变”之一).在点燃氢气前,一定要先检验氢气的______________,以免发生危险.
②通过测量反应前后的质量,计算出该样品中的质量分数.在该装置中,洗气瓶都吸收水分,其作用的不同之处是______________________.
③通过测量反应前后仪器A中玻璃管内药品的质量,测算出该样品中的质量分数.反应前将氧化铁样品装入仪器A中的玻璃管内,充分反应后冷却,测得此时仪器A中玻璃管内药品的质量为.通过计算,该氧化铁样品中的质量分数为______________(精确至0.1%),该氧化铁样品中铁元素与氧元素的质量比为______________(填最简整数比).
1.(2025山东青岛·模拟预测)氢气是理想的“绿色能源”,近年来我国制氢量已位居世界第一。
(1)水光解制氢。
图1是光催化分解制H2的工作原理,光解水时,由光能转化为______能;图2是我国氢能发展规划,上述所制得的H2属于______(填“灰氢”“蓝氢”或“绿氢”)。
(2)甲烷(CH4)水化制氢。
甲烷和水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一,反应的方程式是CH4+2H2OCO2+4H2,现有200kg含甲烷80%的天然气(杂质不参加反应),若甲烷完全反应,理论上可生成氢气多少kg?(写出计算过程)
(3)氢气存储:
图3是一些储氢材料的质量储氢密度(质量储氢密度=储氢后氢元素在储氢材料中的质量分数)。由图可知,最理想的储氢材料中是______(填序号)。则储氢材料LiH的质量储氢密度是______。
A.LaNi5H6 B.LiAlH4 C.Mg2FeH6 D.Al(BH4)3
12.(2025·山东省淄博市·二模)钢铁工业的发展状况是世界各国工业化水平的重要标志之一、各小组围绕“铁”开展研究。
I·实验小组模拟高炉炼铁的化学反应原理进行实验,其装置如图所示。
(1)b处酒精灯的作用是_______;
(2)请将实验步骤按顺序补充完整①→⑥→_______(填序号)→⑦;
①检查装置气密性 ②停止通入CO ③给氧化铁加热 ④通入纯净的CO ⑤熄灭酒精灯a ⑥装入药品并固定 ⑦熄灭酒精灯b
(3)反应过程中玻璃管中发生的现象_______,发生反应的化学方程式为_______;
(4)试管中看到的现象为_______;
(5)下列环境中的铁制品最容易生锈的是_______(填标号)。
A.未擦干的铁锅 B.涂油漆的栏杆 C.盛水的不锈钢水杯
II·兴趣小组开展下列探究实验活动。
【实验1】将生锈铁钉放入过量稀盐酸进行加热,停止加热后,铁钉表面有气泡产生。
【实验2】取一定量的【实验1】的废液于小烧杯中,逐滴滴加一定浓度的NaOH溶液,用pH传感器测定低价过程中溶液的pH, 实验结果如图所示。
【现象】出现沉淀。[测定,该沉淀的成分为和]
【结果】
(6)铁钉放入盐酸中,表面有气泡产生的反应化学方程式为_______;
(7)a→b,观察到烧杯中的现象是无明显现象,发生反应的化学方程式为_______;
(8)c→d,此时溶液中主要的溶质有_______。
13.(2025·山东省菏泽市·一模)下图是实验室用于制取气体的部分装置,兴趣小组的同学利用其进行下列化学实验。
(1)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,可选用的装置组合是______(填字母)。
(2)检查装置C的气密性时,先关闭弹簧夹,再向长颈漏斗内注水至形成一段水柱,若_________________,则证明装置气密性良好。
(3)实验室常用Na2SO3固体(易溶于水)与硫酸在常温下反应制取二氧化硫气体,该反应的化学方程式为_______________________________。
(4)简易供氧器的设计与评价
兴趣小组的同学根据实验室制取氧气原理设计了简易供氧器。
装置:如图所示。
试剂:共5份(每份包含 100g溶质质量分数为13.6%的过氧化氢溶液、1g颗粒状二氧化锰、100g纯净水)。
①请完成该供氧器的说明书:
a.制氧原理:______________________________(用化学方程式表示)。
b.使用方法:先将100g纯净水加入______(填“甲”或“乙”)瓶并拧紧接有吸气面罩的瓶盖,再将二氧化锰和过氧化氢溶液加入______(填“甲”或“乙”)瓶并拧紧瓶盖,乙瓶中的气泡连续均匀冒出时,开始吸氧。
c.每份试剂最多提供多少氧气?(写出计算步骤,结果精确至0.1g)______
d.使用完毕,倒出残液,清洗装置。
②请对此简易供氧器提出具体改进建议:_____________________________。
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