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 实验安全
知识点二 实验室规则和仪器
知识点三 基本实验操作
提升训练
考点二 物质的的共存、检验、鉴别和除杂
真题动向
考法 01 离子共存
考法 02 物质的检验
考法 03 物质的鉴别
考法 04 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
考点三 常见气体的制备与净化
真题动向
考法 01 实验室制取气体的仪器和原理
考法 02 发生装置和收集装置的选择
考法 03 气体的检验和验满及性质验证
考法 04 万能瓶的使用
核心提炼
知识点一 氧气制取
知识点二 二氧化碳制取
知识点三 气体的检验与净化
知识点四 万能瓶
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
04 测·预测闯关
命题透视
近年来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
常见仪器与基本实验操作
湖南卷T7,3分;湖南卷T11,3分;长沙卷T2,3分;
湖南卷T4,3分;湖南卷T10,3分;长沙卷T2,3分;长沙卷T9,3分;
物质的共存、检验、鉴别和除杂
湖南卷T8,3分;湖南卷T22,10分;长沙卷T21,2分;
湖南卷T21,2分;长沙卷T9,3分;
常见气体的制备与净化
湖南卷T21,10分;长沙卷T21,8分;
湖南卷T4,3分;湖南卷T23,5分;长沙卷T21,8分;
控制变量与对比实验
湖南卷T21,2分;长沙卷T22,4分;
湖南卷T22,10分;长沙卷T22,12分;
实验探究与设计
湖南卷T22,10分;长沙卷T22,12分;
湖南卷T21,10分;湖南卷T20,10分;长沙卷T22,12分;
命题预测
1.2026年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. (2025·湖南永州·模拟预测)粗盐提纯实验中用到的下列仪器中,名称不正确的是
A.烧杯 B.分液漏斗
C.酒精灯 D.蒸发皿
【答案】B
【详解】粗盐提纯是通过溶解(把不溶物与食盐初步分离)、过滤(把不溶物彻底除去)、蒸发(食盐从溶液中分离出来而得到食盐的过程),所需的仪器有烧杯、玻璃棒、铁架台、漏斗、蒸发皿、酒精灯等。不需要分液漏斗。
故选B。
考法02 实验仪器用途——新考法·仪器选择
2.(2025·湖南永州·一模)化学实验离不开实验仪器,如图1是实验室常用的实验仪器。
(1)图1中可用于直接加热的仪器是_________(填名称),仪器D的用途是_________。
(2)按图2操作量取液体,则所量液体的体积为___________mL,倒出一部分液体后,将量筒水平放置,俯视读数,则实际倒出液体的体积___________(填“>”“=”或“<”)两次读数的差值。
【答案】(1) 试管 固定和夹持各种仪器 (2) 6.8 >
【详解】(1)根据题中图示可得,可用于直接加热的仪器是试管;仪器D为铁架台,铁架台可用于固定和夹持各种仪器;
(2)按图2操作量取液体,所量液体体积为6.8mL,俯视读数,导致读数比真实值偏大,因此实际倒出液体体积大于两次读数的差值。
考法03 基本实验操作——新情境·操作正误判断
3.(2024·湖南·中考真题) 质量守恒定律探究实验中,涉及到的部分实验操作如下,其中安全、规范的是
A.点燃酒精灯 B.倾倒液体
C.加铁钉 D.称量
【答案】A
【详解】A、使用酒精灯时要注意“两查、两禁、一不可”,应用火柴点燃酒精灯,故图示操作正确;
B、向试管中倒入液体,试管倾斜,瓶塞要倒放,标签朝向手心,瓶口紧挨试管口,图中瓶塞未倒放,标签未朝向手心,故图示操作不正确;
C、把密度较大的块状药品或金属颗粒放入玻璃容器时,应该先把容器横放,把药品或金属颗粒放入容器口后,再把容器慢慢地竖起来,使药品或金属颗粒滑到容器底部,以免打破容器,故图示操作不正确;
D、托盘天平的使用要遵循“左物右码”的原则,图中砝码和物品的位置放反了,故图示操作不正确。
故选A。
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 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、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)
(5)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·单图实验操作】 (2025·湖南·中考真题)实验室常用胶头滴管取用少量液体。如图,关于实验用品的使用规范的是
A.试剂瓶瓶塞的放置 B.胶头滴管吸取液体
C.胶头滴管滴加液体 D.试管内液体的体积
【答案】D
【详解】A、试剂瓶瓶塞应倒放在桌面上,故选项操作错误;
B、使用胶头滴管时,伸入液体前,应捏紧胶头,排出里面的空气,再伸入试剂中吸取液体,图中液体中有气泡产生,说明伸入液体前没有捏紧胶头排出里面的空气,故选项操作错误;
C、胶头滴管滴加液体时,胶头滴管不能伸入试管内或接触试管内壁,因垂直悬空在试管口上方进行滴加,故选项操作错误;
D、试管内液体的体积量较少,符合节约原则,故选项操作正确。
故选D。
2.【新考法·错误实验操作及后果】(2026·湖南邵阳·一模)下列图示中的“错误实验操作”与对应的“可能产生的后果”不一致的是
A.酸液沸腾飞溅 B.液体喷出
C.腐蚀胶帽 D.结果偏小
【答案】D
【详解】A、稀释浓硫酸时将水注入浓硫酸中,水密度小于浓硫酸浮在酸液表面,浓硫酸溶解放热使水沸腾,会导致酸液飞溅,操作与后果一致。
B、加热试管内液体时,液体体积超过试管容积的1/3,液体沸腾时易喷出,操作与后果一致。
C、盛有酸性试剂的胶头滴管倒置,试剂倒流会腐蚀胶帽,操作与后果一致。
D、用湿润的pH试纸测稀硫酸的pH,相当于稀释稀硫酸,酸性减弱,测得的pH结果偏大,与“结果偏小”的后果不一致。
故选D。
3. 【新考法·安全操作】(2024·湖南长沙·中考真题)树立安全意识,形成良好习惯。下列做法正确的是
A.用灯帽盖灭酒精灯 B.加热后的试管立即用冷水冲洗
C.在加油站用手机打电话 D.携带易燃、易爆品乘坐高铁
【答案】A
【详解】A、用灯帽盖灭酒精灯,隔绝氧气使酒精灯熄灭,操作安全,故正确;
B、加热后的试管立即用冷水冲洗,会使试管受热不均而炸裂,故错误;
C、汽油具有可燃性,在加油站打电话,易引发火灾,故错误;
D、要禁止携带易燃、易爆物乘坐高铁,易引发火灾,故错误。
故选A。
4.【新考法·一材多题】(2025·湖南·中考真题)阅读以下材料,完成下面小题。
化学社团同学将铁丝折成“爱”“我”“中”“华”造型,放在垫有宣纸的培养皿中,再加入硫酸铜溶液,一段时间后铁丝表面变成红色。
(1)铁丝能折成特定的造型,体现铁丝具有的性质是
A.导电性 B.导热性 C.能弯曲 D.熔点高
(2)化学社团同学进行实验前注意到如图所示的图标,意识到应该
A.正确使用火源 B.戴好护目镜
C.注意用电安全 D.开启排风扇
(3)有关该实验的说法正确的是
A.铁的金属活动性比铜强 B.培养皿中溶液颜色无变化
C.不能用铝丝代替铁丝 D.该反应属于复分解反应
【答案】(1)C (2)B (3)A
【解析】(1)A、导电性是指物体传导电流的能力,铁丝能折成特定造型与它传导电流的能力无关,不符合题意;
B、导热性是指物体传导热量的能力,铁丝折成特定造型的过程中,没有涉及到热量的传导,不符合题意;
C、铁丝能折成特定的造型,说明铁丝可以改变形状,具有能弯曲的性质,符合题意;
D、熔点高是指铁丝由固态变为液态时所需的温度较高,而将铁丝折成特定造型,并没有涉及到铁丝熔点相关的内容,不符合题意。
故选C。
(2)该图示为护目镜,化学社团同学进行实验前注意到如图所示的图标,意识到应该化学实验需要戴好护目镜,以保护眼睛。
故选B。
(3)A、铁丝入硫酸铜溶液,一段时间后铁丝表面变成红色,说明铁能把铜从硫酸铜溶液中置换出来,说明铁的金属活动性比铜强,正确;
B、铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,硫酸铜溶液是蓝色,硫酸亚铁溶液是浅绿色,溶液颜色会从蓝色变为浅绿色,错误;
C、铝在金属活动性顺序中也排在铜前面,铝同样能和硫酸铜溶液发生置换反应,能用铝丝代替铁丝,错误;
D、铁与硫酸铜反应的化学方程式为,此反应是一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物,属于置换反应,不是复分解反应,错误。
故选A。
5.(2026·湖南长沙·一模)气体的性质和制取是初中化学的重要内容,根据如图所示的装置,请回答下列问题:
(1)仪器①的名称是__________。
(2)实验室用加热高锰酸钾的方法制取并收集氧气,应选择的发生和收集装置的组合是__________(填字母)。
(3)将收集到的氧气用于图甲实验,该实验中集气瓶中水的作用是__________。
(4)如图乙实验所示,通入氧气后观察到热水中未燃烧的白磷燃烧了,由此可以说明燃烧需要的条件之一是__________。
【答案】(1)集气瓶 (2)AD (3)防止生成的高温熔融物溅落,使集气瓶炸裂 (4)与氧气接触
【详解】(1)图中仪器①为集气瓶,常用于收集或储存气体。
(2)加热高锰酸钾制取氧气属于固体加热型反应,发生装置选A;氧气密度比空气大且不易溶于水,可用向上排空气法(装置D)收集,因此组合为AD。
(3)铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成高温熔融物,集气瓶中的水可防止生成的高温熔融物溅落,使集气瓶炸裂。
(4)热水中的白磷温度已达到着火点,通入氧气前不燃烧,通入氧气后燃烧,说明燃烧需要与氧气接触。
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·湖南·模拟预测)下列各组离子能在pH=1的溶液中大量共存的是
A.钾离子、钙离子、氢氧根离子 B.氢离子、钠离子、硝酸根离子
C.氯离子、钙离子、碳酸根离子 D.钠离子、钡离子、硫酸根离子
【答案】B
【分析】能发生反应的离子不能共存,pH=1的溶液中含有大量氢离子。
【详解】A、钾离子、钙离子都与氢离子不反应,氢氧根离子与氢离子反应生成水,所以pH=1的溶液中不能存在大量的氢氧根离子,A错误;
B、氢离子、钠离子、硝酸根离子之间不能发生反应,能大量共存,B正确;
C、氯离子、钙离子都与氢离子不反应,钙离子可以与碳酸根离子反应生成碳酸钙沉淀,同时氢离子可以与碳酸根离子反应生成二氧化碳、水,所以钙离子不能与碳酸根离子大量共存,氢离子不能与碳酸根离子大量共存,C错误;
D、钠离子、钡离子、硫酸根离子都与氢离子不反应,但钡离子可以与硫酸根离子反应生成硫酸钡沉淀,所以钡离子不能与硫酸根离子大量共存,D错误。
故选:B。
考法 02 物质的检验——新考法·方案设计
2.(2026·湖南长沙·一模)利用物质的性质可以检验物质。下列有关物质的检验方法正确的是
A.检验氧气:将带火星的木条伸入集气瓶中,木条复燃说明瓶内气体是氧气
B.检验二氧化碳:将燃着的木条伸入集气瓶中,木条熄灭说明瓶内气体是二氧化碳
C.检验溶液中是否存在硫酸:加入氯化钡溶液,产生白色沉淀说明溶液中含有硫酸
D.检验暴露在空气中的氢氧化钠是否变质:加入足量稀盐酸,产生气泡说明氢氧化钠已经变质
【答案】AD
【详解】A、氧气有助燃性,能使带火星的木条复燃;检验气体是否为氧气时,将带火星木条伸入集气瓶,木条复燃即可证明气体是氧气,方法正确。
B、能使燃着木条熄灭的气体不只有二氧化碳,氮气等很多气体都不支持燃烧;检验二氧化碳的正确方法是将气体通入澄清石灰水,石灰水变浑浊证明是二氧化碳,方法错误。
C、加入氯化钡产生白色沉淀,沉淀可能是氯化银(溶液含银离子时)、碳酸钡(溶液含碳酸根时),也可能来自其他硫酸盐,无法证明一定含有硫酸,方法错误。
D、氢氧化钠暴露在空气中会和二氧化碳反应生成碳酸钠(变质),碳酸钠和足量稀盐酸反应会生成二氧化碳气泡,氢氧化钠与稀盐酸反应无气泡;加入足量稀盐酸,产生气泡说明含碳酸钠,即氢氧化钠已经变质,方法正确。
故选AD。
考法 03 物质的鉴别——新情境·无试剂鉴别
3.(2025·湖南湘潭·模拟预测)下列各组物质的稀溶液中,仅用酚酞溶液及同组物质之间的反应就能鉴别出来的是
A.NaOH HCl HNO3 B.KOH HCl NaOH
C.KOH NaCl NaOH D.KOH NaCl HCl
【答案】D
【详解】 A、氢氧化钠溶液显碱性,能使无色酚酞试液变红,盐酸和硝酸均显酸性,均不能使无色酚酞试液变色,向滴有酚酞的氢氧化钠溶液中分别滴入盐酸和硝酸,溶液均会由红色变为无色,现象相同,无法区分盐酸和硝酸,不符合题意;
B、氢氧化钾和氢氧化钠溶液均显碱性,均能使无色酚酞试液变红,盐酸显酸性,不能使无色酚酞试液变色,且向滴有酚酞的氢氧化钾和氢氧化钠溶液中滴入稀盐酸,溶液均会由红色变为无色,现象相同,无法区分氢氧化钠和氢氧化钾,不符合题意;
C、氢氧化钾和氢氧化钠溶液均显碱性,均能使无色酚酞试液变红,氯化钠显中性,不能使无色酚酞试液变色,且氢氧化钾和氢氧化钠均与氯化钠不反应,无法区分氢氧化钾和氢氧化钠,不符合题意;
D、氢氧化钾溶液显碱性,能使无色酚酞试液变红,氯化钠显中性,稀盐酸显酸性,均不能使无色酚酞试液变色,向滴有酚酞的氢氧化钾溶液中分别滴入氯化钠和稀盐酸,能使溶液由红色变为无色的是稀盐酸,不能变为无色的是氯化钠,可以鉴别,符合题意。
故选D。
考法 04 物质的除杂——新考法·生活中的化学
4.(2026·湖南长沙·一模)生活中的洗涤问题大都与化学知识有关。下列说法不正确的是
A.热水可洗去衣服上的油渍
B.氢氧化钠可用作炉具清洁剂
C.食醋可以除去水壶中的水垢
D.厕所清洁剂(含有盐酸)可洗去铁制农具上的铁锈
【答案】D
【详解】A. 油渍难溶于冷水,升温后油脂溶解度升高,且常温下呈固态的动物油脂会变为液态,少量油渍可被热水洗去,故选项说法正确;
B. 氢氧化钠可以和油脂发生反应,因此氢氧化钠可用作炉具清洁剂去油污,故选项说法正确;
C. 水壶中水垢的主要成分为碳酸钙、氢氧化镁,二者都可以和食醋中的醋酸反应生成可溶物,因此食醋可以除去水垢,故选项说法正确;
D. 铁锈的主要成分为氧化铁,虽然氧化铁可与盐酸反应溶解,但铁锈除去后,盐酸会继续和铁制农具的铁单质发生反应,腐蚀铁制品,因此不能用含盐酸的厕所清洁剂清洗铁制农具上的铁锈,故选项说法错误。
故选:D。
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·隐含条件】(2024·湖南湘西·二模)下列每组中的物质在pH=5溶液中能大量共存且溶液为无色的是
A.MgCl2、Na2SO4、HCl B.H2SO4、NaOH、KNO3
C.BaCl2、Na2SO4、NaOH D.Na2CO3、NaCl、Na2SO4
【答案】A
【分析】pH=5,溶液显酸性,有H+存在;
【详解】A、三种物质相互不反应,可以共存,故A正确;
B、氢氧化钠与硫酸能反应生成硫酸钠和水,不能共存,故B错误;
C、氯化钡能与硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀,不能共存,故C错误;
D、三种物质相互不反应,碳酸钠和酸能反应,在酸性溶液中不能存在,故D错误。
故选A。
2.【新考法·杂质的去除方案设计】(2025·湖南株洲·一模)科学探究与实践是化学核心素养的重要组成部分。在实验室中,下列除去物质中少量杂质的方法正确的是
选项
物质
杂质
除去杂质的方法
A
CH4
O2
点燃
B
KCl固体
K2CO3固体
加入足量稀硫酸,至不再产生气体
C
KNO3固体
NaCl固体
加入热水溶解,降温结晶,过滤,洗涤干燥
D
CuSO4溶液
稀硫酸
加入足量的铜粉,过滤
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A、甲烷与氧气在点燃条件下反应生成二氧化碳和水,既除去了杂质氧气,也除去了原物质甲烷,同时引入了新杂质二氧化碳等,不符合除杂原则,不符合题意;
B、碳酸钾与稀硫酸反应生成硫酸钾、二氧化碳和水,氯化钾与稀硫酸不反应,加入足量稀硫酸至不再产生气体,能除去杂质碳酸钾,但会引入新杂质硫酸钾,不符合除杂原则,不符合题意;
C、KNO3和NaCl的溶解度受温度的影响不同,硝酸钾的溶解度受温度影响较大,而氯化钠的溶解度受温度影响较小,所以可采取加热水溶解配成饱和溶液、冷却热饱和溶液使KNO3先结晶析出,再过滤、洗涤、干燥,可以除去杂质氯化钠,符合除杂原则,符合题意;
D、加入足量的铜粉,铜与稀硫酸不反应,不能除去杂质稀硫酸,不符合除杂原则,不符合题意。
故选:C。
3.【新考法·实验设计】(2025·湖南永州·二模)物质的鉴别和除杂是重要的实验技能。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
除去中少量的
将混合气体通过足量的溶液
B
鉴别羊毛和棉花
点燃,闻气味
C
鉴别稀、溶液
取样,分别滴加无色酚酞溶液
D
检验蜡烛中是否含有碳元素
在火焰上方罩一只干燥的冷烧杯,观察
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A、通过盛有足量NaOH溶液的洗气瓶,二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,一氧化碳不反应,除去了主要物质,不符合题意;
B、羊毛的主要成分是蛋白质,灼烧有烧焦羽毛的气味,棉线的主要成分是纤维素,灼烧有纸燃烧的气味,气味不同,可以区分,符合题意;
C、稀硫酸显酸性,硝酸钠溶液显中性,都不能使酚酞溶液变色,故取样,分别滴加无色酚酞溶液无法区别,不符合题意;
D、在蜡烛的火焰上方罩一只干燥的冷烧杯,烧杯内壁有水雾出现,说明蜡烛燃烧生成了水,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,水由H、O元素组成,氧气由氧元素组成,则蜡烛中一定含氢元素,不符合题意。
故选B。
4.【新考法·实验方法】(2026·湖南岳阳·一模)下列实验方法错误的是
选项
实验目的
实验方法
A
鉴别铜片和黄铜片
相互刻画
B
除去空气中的O2
将空气通过加热的铜网
C
检验电解水反应中正极产生的气体
将带火星的木条放在气体出口处
D
比较Al和Cu的金属活动性顺序
将未打磨的铝丝浸入CuSO4溶液中
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A、相互刻画铜片和黄铜片,铜片表面有明显划痕,能鉴别铜片和黄铜片,方法正确,不符合题意;
B、将空气通过加热的铜网,铜与氧气反应生成氧化铜,其他气体不参与反应,能除去空气中的氧气,且不引入新杂质,方法正确,不符合题意;
C、电解水实验中,与电源正极相连的一端产生氧气,氧气具有助燃性,能使带火星的木条复燃,能用带火星的木条检验电解水反应中正极产生的气体,方法正确,不符合题意;
D、未打磨的铝丝表面有一层氧化铝薄膜,会阻碍铝与硫酸铜溶液接触反应,无法比较铝和铜的金属活动性顺序,方法错误,符合题意。
故选:D。
5.【新考法·实验综合考查】(2026·湖南长沙·一模)(2025·湖南长沙·二模)下列“实验目的、操作”与“化学原理或现象”都正确的是
选项
实验目的、操作
化学原理或现象
A
提纯混有泥沙的食盐,可溶于水后过滤、将滤液蒸发结晶
食盐溶解在水中发生了化学变化
B
鉴别碳酸钠溶液和硫酸钠溶液,取样分别加入稀盐酸,观察现象
有气泡产生的是硫酸钠,无明显现象的是碳酸钠
C
鉴别真黄金和“假黄金”(铜锌合金),可在空气中灼烧,观察颜色变化
真黄金不变色,“假黄金”会变黑
D
鉴别水和过氧化氢溶液,可用闻气味的方法
水有刺激性气味,过氧化氢溶液无气味
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A、提纯混有泥沙的食盐,可溶于水后过滤(除去泥沙)、将滤液蒸发结晶得到食盐。食盐溶解在水中只是状态改变,没有新物质生成,属于物理变化,不是化学变化,A 错误;
B、碳酸钠溶液与稀盐酸反应会产生二氧化碳气体(),有气泡产生;硫酸钠溶液与稀盐酸不反应,无明显现象。所以有气泡产生的是碳酸钠,无明显现象的是硫酸钠,B 错误;
C、真黄金化学性质稳定,在空气中灼烧不变色;“假黄金”(铜锌合金)中的铜在空气中灼烧会与氧气反应生成黑色的氧化铜,所以 “假黄金” 会变黑,C 正确;
D、水是无色无味的液体,过氧化氢溶液有微弱刺激性气味,现象描述反了,D 错误。
故选C。
6.【新考法·传统文化】(2025·湖南长沙·模拟预测)《四川盐法志》记载,“敞锅熬盐”主要步骤为:①将黄卤和黑卤按比例混合;②放入敞口锅中加热浓缩,析出粗盐;③用“花水”冲洗粗盐得精品盐。其流程如下图所示。
(1)操作Ⅰ为_______。
(2)操作Ⅲ用“花水”冲洗粗盐,既可除去表面的和等杂质,又不损失NaCl,则“花水”应当是_______(填字母)。
A.蒸馏水 B.饱和NaCl溶液 C.饱和NaOH溶液 D.饱和溶液
(3)固体B主要含有的物质是_______(写化学式)。
【答案】(1)过滤 (2)B (3)BaSO4
【详解】(1)操作Ⅰ将固体和液体分离,为过滤操作;
(2)用“花水”冲洗粗盐,既可除去表面的MgSO4和MgCl2杂质,又不损失NaCl;
A、蒸馏水会造成氯化钠的损失,故选项错误;
B、饱和NaCl溶液会溶解MgSO4和MgCl2,不会溶解NaCl,不会造成氯化钠的损失,故选项正确;
C、饱和NaOH溶液会溶解NaCl,造成氯化钠的损失,故选项错误;
D、饱和BaCl2溶液会溶解NaCl,造成氯化钠的损失,故选项错误,故选:B;
(3)硫酸镁和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化镁,固体B主要含有的物质是硫酸钡,化学式为:BaSO4。
7.【新考法·综合性实验探究】(2025·湖南郴州·一模)小郴同学在化学实验操作训练中,进行了氢氧化钠溶液和氢氧化钙溶液的鉴别实验。为进一步探究氢氧化钠的化学性质,他做了如图1所示的实验。
(1)A试管中的现象是___________。
为探究B试管中反应后溶液中溶质的成分,小郴和兴趣小组的同学们进行了以下探究。
【猜想与假设】
(2)猜想一:溶质是Na2SO4.
猜想二:溶质是Na2SO4、H2SO4
猜想三:溶质是___________。
【设计并进行实验】
(3)完成并记录以下实验。
实验步骤
实验现象
实验结论
①取少量B试管中反应后的溶液,滴加碳酸钠溶液
无明显现象
猜想二不成立
②另取少量B试管中反应后的溶液,滴加硝酸镁溶液
_____
猜想一不成立,猜想三成立
为探究氢氧化钠溶液与稀硫酸反应过程中pH的变化,甲、乙两组同学按图2所示装置进行实验,测出溶液pH的变化如图3所示。
(4)甲组实验pH变化对应的曲线是___________(填“ I”或“II")。M点对应溶液中的溶质是___________。
(5)若某氢氧化钠溶液在空气中部分变质,要除去该溶液中的杂质,你设计的实验方案是______________________。
【答案】(1)溶液变红
(2)Na2SO4、NaOH
(3)产生白色沉淀
(4) Ⅱ 硫酸钠、硫酸
(5)向溶液中加入适量的氢氧化钙,直到不产生沉淀为止,然后过滤
【详解】(1)A试管中氢氧化钠溶液显碱性,能使无色酚酞试液变红,故现象是:溶液变红;
(2)氢氧化钠和硫酸反应生成硫酸钠和水,如果恰好完全反应,则溶质为硫酸钠,如果氢氧化钠过量,则溶质为硫酸钠、氢氧化钠,如果硫酸过量,则溶质为硫酸钠、硫酸,故猜想三:Na2SO4、NaOH;
(3)②另取少量B试管中反应后的溶液,滴加硝酸镁溶液,硝酸镁能与氢氧化钠反应生成氢氧化镁和硝酸钠,故产生白色沉淀,说明含氢氧化钠,说明猜想三成立;
(4)不同溶质质量分数的稀硫酸与相同的氢氧化钠溶液反应,稀硫酸的溶质质量分数越大,恰好完全反应,即pH=7时,消耗稀硫酸的体积越小,故甲组实验pH变化对应的曲线是Ⅱ;
M点溶液显酸性,则溶液中含有硫酸和氢氧化钠反应产生的硫酸钠和剩余硫酸,故填硫酸钠、硫酸;
(5)氢氧化钠变质就是和二氧化碳反应产生碳酸钠和水,则杂质为碳酸钠,可以加入氢氧化钙,氢氧化钙和碳酸钠反应产生氢氧化钠和碳酸钙,则实验方案为向溶液中加入适量的氢氧化钙,直到不产生沉淀为止,然后过滤。
考点三 常见气体的制备与净化
考法01 实验制取气体的仪器和原理——新教材改编
1.(2025·湖南·中考真题)根据氧气的制取和性质实验,回答下列问题。
(1)若用装置A加热制取,图中a处需补充仪器的名称是_______。
(2)若实验室用装置B制取,反应的化学方程式是_______。
(3)上图中仪器b既有燃烧匙的作用,又有_______的作用。
(4)点燃石英玻璃燃烧匙中的硫粉立即伸入装置C中,产生淡蓝色火焰,然后通入,产生明亮的蓝紫色火焰。对比通入前后的现象,可得出硫燃烧的剧烈程度与_______有关。
(5)装置C中气球的作用是_______。
【答案】(1)酒精灯 (2) (3)导气 (4)氧气浓度 (5)密封和平衡气压
【详解】(1)在实验室中,加热常用的仪器是酒精灯,所以若用装置A加热制取,图中a处需补充仪器的名称是:酒精灯;
(2)B装置适用于固液不加热型反应,可用于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)据图可知,仪器b是石英玻璃燃烧匙,且与外界相通可以起到导气作用;所以作用有:既作为燃烧匙,又作为气体进入的导管;
(4)点燃石英玻璃燃烧匙中的硫粉立即伸入装置C中,产生淡蓝色火焰,然后通入,产生明亮的蓝紫色火焰,由以上现象可知,硫燃烧的剧烈程度与氧气浓度有关;
(5)根据装置,气球可以随着气体增多而变鼓,气球起两个作用,一是密封防止二氧化硫逸散到空气中污染空气,二是平衡集气瓶内外气压。
考法02 发生装置和收集装置的选择——新情境·理科实验操作
2.(2024·湖南·中考真题)下列发生装置中,可用于实验室加热高锰酸钾制取氧气的是
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】A、用加热高锰酸钾的方法制取氧气,在生成氧气的同时,还有锰酸钾和二氧化锰生成,由于反应需要加热,所以发生装置应选A;实验室用高锰酸钾制取氧气时,固体粉末会随着氧气流顺着导管进入水槽,使水槽内的水变成紫红色(由于高锰酸钾溶于水显紫红色),为防止这种现象的发生,通常要在试管口放一棉花团,故正确;
B、属于固液常温型,故错误;
C、属于固液常温型,故错误;
D、属于固液常温型,故错误。
故选A。
考法03 气体的检验和验满及性质验证——新情境·兴趣小组实验
3.(2025·湖南永州·模拟预测)化学兴趣小组利用下列装置进行气体的实验室制取和收集实验,请据下图回答:
(1)标号①的仪器名称为___________。
(2)若用装置B作制取氧气的发生装置,写出该反应的化学方程式___________。
(3)用C装置收集氧气时,验满的方法是___________。
(4)氨气是一种无色、有刺激性气味的气体,密度比空气小,极易溶于水,形成的溶液是氨水。实验室通过加热氯化铵和消石灰的固体混合物来制取氨气。则实验室制取并收集一瓶氨气,应该选用的一套实验装置是___________(填字母)。
【答案】(1)酒精灯
(2)
(3)将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,则已经集满
(4)AD
【详解】(1)由图可知,仪器①为酒精灯;
(2)装置B为固液不加热型,若用装置B制取氧气的发生装置,需要过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,化学方程式为,故填:;
(3)C装置为向上排空气法收集装置,氧气具有助燃性,用向上排空气法收集时,验满的方法为将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,则已经集满;
(4)实验室通过加热氯化铵和消石灰的固体混合物来制取氨气,所以选择固体加热型装置A,氨气极易溶于水,因此只能选择排空气法,因为氨气密度比空气小,所以用向下排空气法,选择装置D,故选AD。
考法04 万能瓶的使用——新考法·综合实验考查
4.(2026·湖南邵阳·一模)化学是一门以实验为基础的科学。根据下列实验装置图,回答有关问题:
(1)实验室用锌与稀硫酸制取氢气的发生装置选择_____(填“A”或“B”),若用装置D收集产生的氧气,气体应从____(填“a”或“b”)端进入。
(2)实验室制取二氧化碳的化学方程式为______________,选用装置C的优点是______________。
【答案】(1) B a (2) 可以控制反应的发生和停止
【详解】(1)锌和稀硫酸制取氢气,反应物是固体锌和液体稀硫酸,反应不需要加热,因此选择固液常温型的发生装置B;
装置D是排水法收集氧气,氧气不易溶于水,气体需要从短管进入,将水从长管排出,因此气体从a端进入。
(2)实验室制取二氧化碳是碳酸钙(大理石/石灰石的主要成分)和稀盐酸反应,生成氯化钙、水和二氧化碳,按规则书写化学方程式:;
装置C带有多孔隔板和止水夹:关闭止水夹时,装置内压强增大,将液体压回长颈漏斗,固液反应物分离,反应停止;打开止水夹,气体排出,压强减小,液体重新流下与固体接触,反应重新发生,因此优点是可以随时控制反应的发生和停止。
知识点一 氧气制取
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。
知识点四 万能瓶
用途
图示
注意点
适用范围
气体收集装置
气体从装置下端进入集气瓶验满在另一侧导管口
向上排空气法收集气体
气体密度比空气大
气体从装置上端进入集气瓶验满在另一侧导管口
向下排空气法收集气体
气体密度比空气小
气体从装置上端进入,水从装置下端流出
气体不溶于水且不与水反应
测量气体体积
气体从上端(短管)进
V排出的水=V气体
植物油防止气体溶解在水中
做洗气瓶
做洗气瓶,可用于检验气体或除去气体中的杂质气体;
原则:“长进短出半瓶水”
监控气体通入的速率
装半瓶水,气体从长管进,通过气泡冒出速率的快慢判断气流速率; “长进短出半瓶水”。
1.【新考法·气体制取】(2024·湖南益阳·二模)下列关于的实验室制取及验满的说法正确的是
制的药品
发生装置
收集方法
验满方法
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A、实验室制取二氧化碳不能选用稀硫酸,是因为大理石与稀硫酸反应,生成微溶于水的硫酸钙,硫酸钙覆盖在大理石表面,阻止反应进一步进行,故选项说法不正确;
B、实验室中制取二氧化碳常用大理石或石灰石和稀盐酸反应来制取,属于固液常温型,可选用图中装置制取,故选项说法正确;
C、二氧化碳的密度比空气的大,能溶于水,只能采用向上排空气法收集,故选项说法不正确;
D、检验二氧化碳是否收集满时,应将燃着的木条放在集气瓶口,不能伸入瓶中,故选项说法不正确。
故选B。
2.【新考法·实验操作综合】(2025·湖南长沙·二模)下列是常见气体的制取及探究气体相关性质的装置图,请回答下列问题。
(1)仪器①的名称是___________。
(2)实验室制取CO2时,一般选用的药品是___________(请填名称)。
(3)实验室可用锌粒和稀硫酸在常温下制取氢气,氢气难溶于水。若要收集较纯的氢气,请从A-E中选择合适的装置制取并收集氢气___________(请填序号)。
(4)在做“硫在氧气中的燃烧”实验时,集气瓶中常留少量的水,目的是___________。
【答案】(1)水槽
(2)石灰石(或大理石)与稀盐酸
(3)BE
(4)吸收生成的二氧化硫,防止空气污染
【详解】(1)仪器①是水槽;
(2)实验室制取CO2时,一般选用石灰石(或大理石)与稀盐酸;
(3)实验室可用锌粒和稀硫酸在常温下制取氢气,反应物为固体和液体,不需要加热,选择B为发生装置;氢气难溶于水,可用排水法收集,排水法收集的气体更纯,故选择E装置为收集装置;
(4)硫燃烧生成二氧化硫,二氧化硫污染空气,集气瓶中常留少量的水,可以吸收生成的二氧化硫,防止空气污染。
3.【新考法·实验装置应用】(2026·湖南湘潭·一模)化学是一门以实验为基础的学科。如图1为实验室制取气体的装置,请回答下列问题:
(1)写出图1仪器①的名称___________。
(2)选用装置A用高锰酸钾制备氧气时,必须改进的是___________,该反应的化学方程式是___________。
(3)实验室制取二氧化碳气体时,可选用的发生装置和收集装置是___________(填图1中的字母)。
(4)同学们利用制取氧气的原理,自制图2装置用于补给鱼缸中的氧气,下列对该装置的评价正确的是___________(填序号)。
①供氧过程中要不断给乙瓶中补充二氧化锰
②利用计泡器可测定排出气体速率的快慢
③导气管的管口置于鱼缸底部更有利于补充氧气
【答案】(1)试管
(2) 应在试管口放一团棉花
(3)BC
(4)②③
【详解】(1)仪器①的名称是试管;
(2) 实验室用A装置通过加热高锰酸钾制取氧气,为防止加热时固体粉末进入导管,堵塞导管,应在试管口放一团棉花,故A装置做的改进是在试管口放一团棉花;化学方程式为;
(3)实验室制取二氧化碳气体,选择固液不加热型装置为发生装置,故选B;二氧化碳密度比空气大,能溶于水,应采用向上排空气法收集,即装置C;
(4)①二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂,催化剂能改变反应速率,但反应前后本身的质量和化学性质不变,所以不用补充二氧化锰,错误;
②计泡器通过观察单位时间内气泡数量或产生频率,可直观反映氧气生成与排出速率,正确;
③氧气密度小于水,从底部通入时气泡上升路径长,与水接触时间增加,溶解效率更高,利于水中溶氧量提升,正确。
故选②③。
4.【新考法·实验操作综合】(2026·湖南汨罗·一模)根据图中所示装置回答下列问题.
(1)图中仪器a的名称_____,
(2)实验室制取二氧化碳的反应化学方程式为:_____,应选用的发生装置和收集装置是_____(填字母).
(3)用高锰酸钾制取氧气时,装置A还需要做的一点改动是_____.
【答案】 长颈漏斗 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ BE 在试管口放一团棉花
【详解】(1)由图可知,a是长颈漏斗;
(2)碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,化学方程式为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑,实验室制取二氧化碳的反应物是固体和液体,反应条件是常温,二氧化碳密度比空气大,溶于水,所以应选用的发生装置和收集装置是BE;
(3)实验室用高锰酸钾制取氧气时,需要在试管口放一团棉花,目的防止高锰酸钾粉末进入导管.
故答案为:(1)长颈漏斗;
(2)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑,BE;
(3)在试管口放一团棉花.
5.【新情境·实验操作】(2026·湖南湘西·一模)回答“氧气的实验室制取”实验中的相关问题。
(1)仪器a的名称是______。
(2)实验室用加热高锰酸钾的方法制取。
①该反应的化学方程式为_____________;
②用该方法制取的发生装置应选择图1中的装置_______(填序号)。
(3)将图2中的仪器组装成收集装置,与选择的发生装置相连,制取并采用向上排空气法收集氧气。实验完成后,老师对“组装收集装置”和“收集气体”的过程进行点评,上述两个过程中的一些错误操作,可能会影响收集到氧气的浓度,例如“未验满就停止收集”。请再写出一点可能导致收集到氧气的浓度偏低的错误操作:__________。
【答案】(1)酒精灯
(2) A
(3)导管未伸到集气瓶底部或者收集时没有盖上玻璃片(合理即可)
【详解】(1)由图可知,仪器a的名称是:酒精灯;
(2)①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:;
②加热高锰酸钾制取氧气,属于固体加热反应,发生装置可选A;
(3)导管未伸到集气瓶底部,不能将集气瓶内空气排尽,会导致收集的氧气的浓度偏低,或是收集时没有盖上玻璃片,会导致氧气逸出,导致收集的氧气的浓度偏低。
考点四 控制变量与对比实验
考法01探究金属锈蚀的条件——新考法·兴趣小组实验探究
1.(2024·湖南·中考真题)铁制品经常有锈蚀现象,于是某兴趣小组围绕“锈”进行一系列研究。
(1)探锈
现有洁净无锈的铁钉、经煮沸迅速冷却的蒸馏水、植物油、棉花和干燥剂氯化钙,还可以选用其他物品。为探究铁制品锈蚀的条件,设计如下实验:
①A中玻璃仪器的名称是______。
②一周后,观察A、B、C中的铁钉,只有A中的铁钉出现了明显锈蚀现象,由此得出铁钉锈蚀需要与______接触的结论。
(2)除锈
取出生锈的铁钉,将其放置在稀盐酸中,一段时间后发现溶液变黄,铁钉表面有少量气泡产生。产生气泡的原因是______(用化学方程式表示)。稀盐酸可用于除锈,但铁制品不可长时间浸泡其中。
(3)防锈
防止铁制品锈蚀,可以破坏其锈蚀的条件.常用的防锈方法有______(写一种即可)。兴趣小组继续通过文献研究、调研访谈,发现如何防止金属锈蚀已成为科学研究和技术领域中的重要科研课题。
【答案】(1) 试管 氧气和水
(2)
(3)表面刷漆、涂油等(合理即可)
【详解】(1)①A中玻璃仪器的名称是试管;
②一周后,观察A、B、C中的铁钉,A中铁钉与氧气和水同时接触,B中铁钉只与水接触,C中铁钉只与氧气接触,只有A中的铁钉出现了明显锈蚀现象,由此得出铁钉锈蚀需要与氧气和水接触的结论;
(2)取出生锈的铁钉,铁锈的主要成分是氧化铁,将其放置在稀盐酸中,一段时间后发现溶液变黄,即氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水,铁钉表面有少量气泡产生,产生气泡的原因是铁锈反应完全,铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,化学方程式为:;说明稀盐酸可用于除锈,但铁制品不可长时间浸泡其中;
(3)铁与氧气和水通性接触会发生锈蚀,防止铁制品锈蚀,可以破坏其锈蚀的条件,常用的防锈方法有表面刷漆、涂油等(合理即可)。
考法02 探究燃烧的条件 ——新考法·实验设计
2.(2026·湖南永州·一模)下列实验设计不合理的是
A.探究不同催化剂的催化效果
B.验证质量守恒定律
C.探究燃烧的条件温度需要达到着火点
D.探究氧气浓度对反应剧烈程度的影响
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A、该实验中催化剂的种类、过氧化氢溶液的浓度均不同,变量不唯一,不能探究不同催化剂的催化效果,实验设计不合理,符合题意;
B、铜与氧气在加热条件下反应生成氧化铜,有气体参与反应,在密闭装置中进行实验,反应前后电子秤示数不变,能验证质量守恒定律,实验设计合理,不符合题意;
C、铜片上的白磷与氧气接触且温度达到其着火点,所以白磷燃烧;铜片上的红磷与氧气接触,但温度没有达到红磷的着火点,所以红磷不燃烧,对比说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点,实验设计合理,不符合题意;
D、等质量的硫分别在空气、氧气中燃烧,变量为氧气浓度,硫在空气和氧气中燃烧的剧烈程度不同,可探究氧气浓度对反应剧烈程度的影响,实验设计合理,不符合题意。
故选:A。
考法03 探究影响化学反应速率的因素——新考法·实验探究
3.(25-26九年级上·湖南株洲·期末)过氧化氢溶液是无色透明液体,医疗上可用于消毒防腐。实验室里常用过氧化氢分解的方法制取氧气。某实验小组对过氧化氢的分解进行了探究。
【提出问题】过氧化氢分解速率受哪些因素影响?
【作出猜想】
(1)影响过氧化氢分解速率的因素可能有:催化剂、___________、___________。
【进行实验】实验小组同学经过独立思考和合作讨论,设计了如下四个实验并进行了实验,
分别将带火星的小木条伸入甲、乙、丙、丁试管中,看到伸入甲试管中的小木条不复燃,伸入乙、丙、丁试管中的小木条均立即复燃。
【分析与结论】
(2)甲和乙的实验目的是___________;
(3)用乙和丙不能探究出温度对分解速率的影响,原因是___________
(4)丁中发生反应的化学方程式为___________
【反思与评价】
①本次实验探究有一定危险性,需要带上护目镜和手套。
②小组的一个同学在一次用医用双氧水溶液给伤口消毒时,发现双氧水遇到血产生大量气泡,他分析气泡就是氧气,并猜想血液对过氧化氢分解有催化作用,他通过查阅资料得知,血液中的过氧化氢酶及血红蛋白中的铁离子()都能催化过氧化氢的分解,证实了自己的猜想。
③探究小组经过讨论认为要证明是催化剂,还需进一步完善实验。要证明①二氧化锰的质量在反应前后没有改变;②二氧化锰的化学性质没有改变。
【答案】(1) 过氧化氢溶液的浓度 温度
(2)探究过氧化氢溶液的浓度对分解速率的影响
(3)乙和丙实验中过氧化氢溶液的浓度和温度均不同,变量不唯一
(4)
【详解】(1)影响过氧化氢分解速率的因素可能有:催化剂、过氧化氢溶液的浓度、温度等;
(2)甲和乙实验中过氧化氢溶液的浓度不同,其他因素相同,故目的是探究过氧化氢溶液的浓度对过氧化氢分解速率的影响;
(3)乙和丙实验中过氧化氢溶液的浓度和温度均不同,变量不唯一,无法探究温度对过氧化氢分解速率的影响;
(4)丁中发生反应为过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气,该反应的化学方程式为:。
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.【新考法·对比法在实验探究中的应用】(2026·湖南怀化·一模)对比法是实验探究的一种重要方法。认真分析下列实验,能达到实验目的的是
A.探究燃烧需要可燃物 B.探究不同催化剂的催化效果
C.探究物质溶解能力的影响因素 D.探究温度对分子运动速率的影响
【答案】D
【详解】A.探究燃烧条件的两个实验中、小木条、小煤块都是可燃物,小木头先燃烧,该组探究的是燃烧需要达到可燃物的着火点,A不能达到实验目的,故A错误;
B.两试管中过氧化氢溶液的浓度不同,变量不唯一,不能构成对比实验,无法得出正确的结论,B不能达到实验目的,故B错误;
C.探究物质溶解能力的影响因素,要么溶质种类不同,质量相同,溶剂种类和质量相同,要么溶质种类和质量相同,溶剂种类不同,质量相同,C不能达到实验目的,故C错误;
D.将相同大小的品红投入相同体积的热水和冷水中,品红在热水中扩散的更快,D能达到实验目的,故D正确。
故选:D。
2.【新考法·创新实验】(2026·湖南永顺·一模)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
【详解】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.【新考法·实验改进】(2026·湖南永州·一模)某化学兴趣小组的同学为探究铁锈蚀的条件,对教材上的实验装置(如图1)进行了改进(图2,夹持装置已略去),大大缩短了铁锈蚀的时间,效果非常明显。
(1)仪器a的名称是______。
(2)图1实验中,产生锈蚀现象的试管是______(填“A”、“B”或“C”)。
(3)图2实验中,证明铁生锈与水有关现象为______。
(4)请写出图2实验中锥形瓶中发生反应的化学方程式_____。
(5)世界上每年因腐蚀而报废的铁相当于年产量的20%-40%,请你提出一种预防铁锈蚀的具体方法______。
【答案】(1)长颈漏斗
(2)A
(3)U形管左侧b处铁丝生锈,右侧c处铁丝不生锈
(4)
(5)刷漆、涂油、保持铁制品表面洁净干燥(合理即可)
【详解】(1)仪器a的名称为长颈漏斗。
(2)铁锈蚀的条件是同时接触水和氧气:A中铁钉同时接触水和空气中的氧气,满足锈蚀条件;B中植物油隔绝氧气,C中干燥剂除去水分,都不满足锈蚀条件,因此生锈的是A。
(3)图2中,b处铁丝同时接触氧气和水分,c处铁丝被干燥剂干燥,只有氧气没有水,变量为水,因此证明铁生锈与水有关的现象为U形管左侧b处铁丝生锈,右侧c处铁丝不生锈。
(4)锥形瓶中过氧化氢在二氧化锰催化下分解生成水和氧气,该反应的化学方程式为。
(5) 防锈原理是隔绝氧气或水,常见方法如刷漆、涂油、保持铁制品表面洁净干燥,任写一种合理即可。
4.【新情境·兴趣小组实验探究】(2025·湖南长沙·三模)“生火有道”,兴趣小组对燃烧的条件展开探究。
【实验探究】根据图1所示实验探究燃烧的条件(已知反应装置气密性良好,实验前已将装置内的空气排尽,所用试剂和用品均足量)。
资料:①白磷着火点40℃,棉花着火点150℃。
②白磷燃烧的产物对人体呼吸道有刺激作用,遇水或澄清石灰水均能发生反应。
【步骤与现象】
(1)填表:
实验步骤
实验现象
分析与结论
1.将U形管放在盛有80℃热水的烧杯中,关闭、打开K1,通入O2。
一段时间后,裹入白磷的棉花开始燃烧,普通棉花无明显变化。
实验说明燃烧需要的条件之一是_____。
2.步骤1燃烧过程中,关闭K1、打开K2,将注射器中的稀盐酸推入锥形瓶中。
C中生成大量气泡,一段时间后,U形管右侧燃着的棉花_____。
C中反应的化学方程式是_____;实验说明燃烧的条件之一是可燃物与氧气充分接触。
【评价与反思】
(2)B中石灰水的作用有_____。
【拓展延伸】
(3)小组同学认为还需要探究燃烧需要可燃物,才能得出燃烧的三个条件。选用下列用品设计实验说明燃烧的条件之一是需要可燃物。
可选用的实验用品:大小和形状相似的大理石块、小煤块和小木块,坩埚钳,酒精灯,火柴。
你设计的实验方案:_____(写出操作、现象、结论)。
【答案】(1) 温度达到可燃物的着火点 逐渐熄灭
(2)吸收P2O5和CO2,防止P2O5污染空气
(3)取大小和形状相似的大理石块和小煤块(或小木块),分别用坩埚钳夹住,放在酒精灯火焰上加热,观察到小煤块(或小木块)燃烧,大理石块不燃烧,说明燃烧的条件之一是需要可燃物
【详解】(1)步骤1:将U形管放在盛有80℃热水的烧杯中,关闭、打开K1,通入O2;二者均与氧气不接触,一段时间后,裹入白磷的棉花开始燃烧,普通棉花无明显变化,因为裹白磷的棉花达到了着火点(80℃高于白磷着火点40℃),而普通棉花未达到着火点,实验说明燃烧需要的条件之一是温度达到可燃物的着火点;
步骤2:步骤1燃烧过程中,关闭K1、打开K2,将注射器中的稀盐酸推入锥形瓶中,C中大理石的主要成分碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,生成的二氧化碳进入U形管,隔绝了氧气,所以U形管右侧燃着的棉花熄灭,C中的化学方程式为;
(2)白磷燃烧的产物对人体呼吸道有刺激作用,遇水或澄清石灰水均能发生反应,且澄清石灰水可以吸收二氧化碳,故B中石灰水的作用有吸收吸收 P2O5和CO2,防止 P2O5污染空气;
(3)设计实验说明燃烧的条件之一是需要可燃物:大理石块不是可燃物不能燃烧,而小煤块和小木块是可燃物能燃烧;
实验方案:取大小和形状相似的大理石块和小煤块(或小木块),分别用坩埚钳夹住,放在酒精灯火焰上加热,观察到小煤块(或小木块)燃烧,大理石块不燃烧,说明燃烧的条件之一是需要可燃物。
5.(2024·湖南永州·一模)某兴趣小组同学设计了如图所示装置,通过测定收集相同体积氧气所用时间长短来探究影响双氧水分解速率的因素。
(1)检查该装置气密性的方法是关闭分液漏斗活塞,将注射器活塞向外拉一段距离,松开注射器活塞,若观察到___________,则证明装置气密性良好。
探究Ⅰ:
(2)实验小组设计了如下实验方案,请完成下表。
实验目的
编号
温度/℃
催化剂
双氧水用量及浓度
所用时间/s
探究______对双氧水分解速率的影响
①
25
二氧化锰
10mL、2%
60
②
25
二氧化锰
10mL、5%
30
实验结论
___________
探究Ⅱ:探究催化剂的种类对双氧水分解速率的影响,实验数据如下表:
编号
双氧水质量/g
催化剂种类及用量
所用时间/s
③
100.0
MnO2、0.2g
t1
④
100.0
CuO、xg
t2
(3)表中x的数值为___________。
(4)若t1___________ t2 (填“>”“=”或“<”),则MnO2的催化效果优于CuO。还可以通过测量___________,也能达到实验目的。
(5)催化剂在工业上应用较多,催化剂催化反应需要经历①反应物扩散至催化剂表面、②反应物在催化剂表面被吸附、③发生表面反应、④产物从催化剂表面脱附、⑤产物扩散离开反应区等五个步骤,其中属于化学变化的是___________(填序号)。
【答案】(1)活塞恢复原位
(2) 双氧水浓度 其他条件相同时,双氧水的浓度越大,其分解速率越快
(3)0.2
(4) < 相同时间内收集到氧气的体积
(5)③
【详解】(1)关闭分液漏斗活塞,将注射器活塞向外拉一段距离,松开注射器活塞,若观察到活塞恢复原位,则证明装置气密性良好,故填:活塞恢复原位;
(2)实验①与实验②两者反应温度、加入催化剂的种类、加入双氧水的体积都相同,收集氧气体积也相同,唯一不同的是双氧水的浓度,因此探究Ⅰ的目的是探究双氧水的浓度对其分解速率的影响,根据收集相同体积氧气所用时间可以看出,其他条件相同时,双氧水的浓度越大,其分解速率越快,故填:双氧水浓度、其他条件相同时,双氧水的浓度越大,其分解速率越快;
(3)为控制除催化剂种类外的其他反应条件相同,表中x的数值应为0.2,故填:0.2;
(4)若MnO2的催化效果优于CuO,则收集相同体积氧气所用时间t1<t2,还可以测量相同时间内收集氧气的体积或质量,也能达到实验目的,故填:<、相同时间内收集到氧气的体积;
(5)扩散、吸附和脱附都没有新物质生成,属于物理变化,只有表面反应有新物质生成,属于化学变化,故填:③。
考点五 实验探究与设计
考法01实验设计是否达到目的——新情境·实验现象探究
1.(2025·湖南·中考真题)在探究酸碱盐性质的实验课中,有同学偶然将溶液滴入新配制的溶液中,发现产生白色沉淀。老师鼓励同学们围绕该现象开展探究。
探究一:白色沉淀是什么?
【查阅资料】①20℃时,部分物质的溶解性如下表所示。
物质溶解性
NaCl
NaOH
易溶
易溶
易溶
易溶
微溶
难溶
②溶液呈中性,溶液呈碱性;的溶解度随温度升高而降低。
【进行实验】取少量用热水洗涤2~3次后的白色沉淀于试管中,加适量蒸馏水,振荡后静置。取上层清液,分别进行如图操作,观察到:试管①中溶液由无色变为红色,试管②中出现白色沉淀。
【结论及分析】
(1)滴加溶液后产生的白色沉淀是_______。
(2)上述操作中,用热水洗涤的目的是_______。
完成上述实验后,老师提供一瓶久置的溶液,让同学们围绕该溶液的溶质成分继续探究。
探究二:久置的NaOH溶液的溶质是什么?
【提出猜想】猜想I: 猜想Ⅱ:和 猜想Ⅲ:
【实验方案】针对上述猜想,有同学设计方案并进行实验。
步骤
现象
①取样,加入过量溶液
产生白色沉淀
②取步骤①中静置后的上层清液,滴加无色酚酞溶液
溶液由无色变为红色
(3)步骤①中加入溶液过量的目的是_______。
【反思与评价】
(4)通过上述实验,该同学认为猜想Ⅱ成立。经讨论,大家认为该同学的实验方案与结论均不严谨,理由是_______。
(5)选用下列试剂优化实验,你的方案是_______(写出实验步骤、现象及结论)。(可选试剂:溶液、无色酚酞溶液、稀盐酸、溶液)同学们分享实验体会:许多重大科学发现,源自对实验中异常现象的大胆质疑、深入研究,我们要养成注重实证、严谨求实的科学态度。
【答案】(1)
(2)降低的溶解度,减少溶解损耗,并溶解其他物质,避免干扰后续实验(合理即可)
(3)完全除去碳酸钠,避免对氢氧化钠检验造成干扰(合理即可)
(4)加入溶液,也可能与产生微溶的白色沉淀,不能直接说明原溶液中含有(合理即可)
(5)取久置的溶液,加入足量溶液后,产生白色沉淀,过滤,向白色沉淀中加入足量稀盐酸,若观察到有气泡冒出,说明原溶液中有(合理即可)
【详解】(1)试管①中溶液由无色变为红色,说明该白色沉淀的溶液呈碱性;试管②中该白色沉淀的溶液与碳酸钠反应出现白色沉淀,说明该白色沉淀能溶,且含有,能与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀;结合两个实验可知,滴加溶液后产生的白色沉淀是微溶的氢氧化钙;
(2)在上述操作中,用热水洗涤次白色沉淀,该白色沉淀为氢氧化钙,根据题目中资料可知的溶解度随温度升高而降低,采用热水洗涤可以降低的溶解度,减少溶解损耗,并溶解其他物质,避免干扰后续实验;
(3)加入过量溶液,与反应生成白色沉淀,可以完全除去碳酸钠,避免对氢氧化钠检验造成干扰;
(4)加入溶液,也可能与产生微溶的白色沉淀,不能直接说明原溶液中含有;
(5)取久置的溶液,加入足量溶液后,产生白色沉淀,过滤,向白色沉淀中加入足量稀盐酸,若观察到有气泡冒出,说明原溶液中有。
考法02猜想与假设——新考法·项目式探究
2.(2026·湖南长沙·模拟预测)某兴趣小组的同学利用所学的知识和一些实验用品,围绕实验室中一瓶敞口放置的氢氧化钠固体展开了项目式探究活动。
活动一:认识氢氧化钠
(1)下列关于NaOH的说法不正确的是_____(填标号)。
A.俗名:火碱、烧碱、苛性钠
B.易潮解,能作某些气体的干燥剂
C.能与油脂反应,是炉具清洁剂的成分之一
D.能与酸反应,可用于治疗胃酸过多
活动二:探究氢氧化钠是否变质
兴趣小组同学取一定量的瓶中样品于烧杯中,加入足量的水充分溶解,得无色溶液,再按图1装置进行实验。检查装置气密性,取部分无色溶液加入圆底烧瓶中,组装好仪器,再用注射器将稀盐酸匀速逐滴加入圆底烧瓶中,并用压强传感器测得压强随时间的变化曲线,如图2所示。
(2)同学们根据图2中的信息,得出该氢氧化钠已变质的结论,理由是_____。
活动三:探究样品的成分
【提出问题】NaOH已变质,样品的成分是什么?
【猜想假设】
(3)猜想一:NaOH、Na2CO3;猜想二:_____。
(4)小双设计了如下实验,请你帮助他完善下表,得出正确结论。
实验方案及操作步骤
实验现象
实验结论
步骤一:取【实验活动1】烧杯中少量无色溶液于试管中,加入过量BaCl2溶液充分反应,过滤。(已知BaCl2溶液呈中性)
产生白色沉淀
猜想一成立
步骤二:取少量步骤一中的滤液于试管中,向其中滴加_____
溶液变红
【反思拓展】
(5)解决同一个问题的方法有多种。上表步骤二还可以用下列_____(填标号)方案代替,根据相应实验现象,也能得到相同的结论。
a.滴加CuCl2溶液b.滴加MgSO4溶液c.通入CO2d.滴加稀盐酸
活动四:定量测定样品中的质量分数
兴趣小组小轩同学设计了如图3所示的实验方案。
步骤Ⅰ:组装装置,检查气密性。
步骤Ⅱ:加入试剂,称量装置B的质量,向锥形瓶内滴入足量稀盐酸。
步骤Ⅲ:完全反应后通入一段时间N2。
步骤Ⅳ:称量装置B的质量,计算。
(6)小郡同学认为该方案会导致样品中测出的质量分数偏大,可能的原因是_____(写出两条即可)。兴趣小组的同学们经过充分讨论并改进实验装置后,准确测出了样品中的质量分数。
【答案】(1)D
(2)加入稀盐酸后,装置内压强先增大后出现明显的压强突增,说明有二氧化碳气体生成,证明氢氧化钠与二氧化碳反应生成了碳酸钠,已变质
(3)
(4)无色酚酞溶液
(5)ac
(6)空气中含有的水蒸气和二氧化碳被装置B吸收、挥发的氯化氢气体被装置B吸收、二氧化碳从装置中带出的水蒸气被装置B吸收等(答案合理即可)
【详解】(1)A.俗称火碱、烧碱或苛性钠,故选项说法正确,不符合题意。
B.曝露在空气中容易吸收水分,使表面潮湿并逐渐溶解,这种现象叫潮解,因此氢氧化钠可以用作某些气体的干燥剂,故选项说法正确,不符合题意。
C.能与油脂反应,在生活中可用来去油污,是炉具清洁剂的成分之一,故选项说法正确,不符合题意。
D.能与酸反应,但氢氧化钠具有腐蚀性,不能用于治疗胃酸过多,故选项说法错误,符合题意。
故选:D。
(2)由图2压强随时间变化的曲线可知,加入稀盐酸后,装置内压强先增大后出现明显的压强突增,说明有二氧化碳气体生成,证明氢氧化钠与二氧化碳反应生成了碳酸钠,已变质,故填:加入稀盐酸后,装置内压强先增大后出现明显的压强突增,说明有二氧化碳气体生成,证明氢氧化钠与二氧化碳反应生成了碳酸钠,已变质。
(3)氢氧化钠变质的原因是氢氧化钠与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠,有两种可能,一种可能是氢氧化钠部分变质,样品的成分为氢氧化钠与碳酸钠,另一种可能是氢氧化钠全部变质,样品的成分为碳酸钠,故填:。
(4)根据结论,猜想一成立,即样品的成分为、,步骤一取少量溶液于试管中,加入过量溶液,氯化钡与碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠;步骤二取步骤一的上层清液于试管中,滴加几滴无色酚酞溶液,氢氧化钠显碱性,能使无色酚酞试液变红,观察到产生白色沉淀,溶液变红,说明氢氧化钠固体样品部分变质。
故填:无色酚酞试液。
(5)由结论可知,步骤二检验出氢氧化钠的存在,步骤一的滤液中含有过量的、反应生成的及。
a.滴加溶液,能与反应生成蓝色沉淀,观察到产生蓝色沉淀,可以证明有,故选项符合题意。
b.滴加溶液,能与生成白色沉淀,能与反应生成白色沉淀,则无法判断溶液中是否含有,故选项不符合题意。
c.通入,如果有存在,则与反应生成,生成的与溶液中的反应,生成白色沉淀,故选项符合题意。
d.滴加稀盐酸,稀盐酸能与反应,但无明显现象,则无法判断是否含有,故选项不符合题意。
故填:ac。
(6)装置内空气会进入装置B,这部分空气中含有水蒸气和二氧化碳,导致装置B增加的质量偏大,从而使得计算出的样品中的质量分数偏大;盐酸具有挥发性,挥发的氯化氢气体被装置B吸收,导致装置B增加的质量偏大,从而使得计算出的样品中的质量分数偏大;二氧化碳从装置中带出的水蒸气被装置B吸收,导致装置B增加的质量偏大,从而使得计算出的样品中的质量分数偏大;综上可知,若测定样品中的质量分数偏大,可能的原因是:空气中含有的水蒸气和二氧化碳被装置B吸收、挥发的氯化氢气体被装置B吸收、二氧化碳从装置中带出的水蒸气被装置B吸收等。
故填:空气中含有的水蒸气和二氧化碳被装置B吸收、挥发的氯化氢气体被装置B吸收、二氧化碳从装置中带出的水蒸气被装置B吸收等(答案合理即可)。
考法03实验操作、现象和结论——新考法·异常现象实验探究
3.(2026·湖南娄底·一模)教材《实验活动8常见酸、碱的化学性质》第4步:向2 mL硫酸铜溶液中滴加几滴氢氧化钠溶液,预期产生蓝色沉淀,但不同小组观察到不同颜色的沉淀。对此异常现象,化学小组展开了专项探究。
【提出问题】NaOH与反应生成的不同颜色沉淀,成分是什么?溶液酸碱性、试剂用量是否会影响该反应的产物?
【查阅资料】结合教材知识和拓展查询,同学们得知:在酸性条件下,NaOH与在溶液中可发生特殊反应,生成和(碱式硫酸铜);其中为不溶于水的绿色物质,该物质加热不易分解,与酸反应生成和水;而常见的蓝色沉淀在80℃以上的条件下可分解生成CuO固体和水。
【作出猜想】结合实验现象和查阅的资料,同学们对沉淀成分作出如下猜想:
猜想I:沉淀为蓝色的
猜想Ⅱ:沉淀为蓝色的和绿色的的混合物
猜想Ⅲ:沉淀为绿色的
【进行实验一】
(1)为验证上述猜想,同学们取实验中生成的沉淀样品,进行了两组针对性实验,操作、现象和结论记录如下:
操作
现象
结论
取少许沉淀于试管中,加热至100℃
产生___________色固体
沉淀中含有,猜想Ⅲ不成立
另取少许沉淀于试管中,加入足量稀硝酸,再滴加___________溶液
沉淀先溶解,后又产生白色浑浊
猜想Ⅱ成立
[进行实验二】
为进一步揭示NaOH与在溶液中反应的完整过程,利用传感技术辅助探究。取10 mL溶质质量分数为1.6%的溶液于烧杯中,逐滴滴加溶质质量分数为0.4%的NaOH溶液,记录不同NaOH溶液体积下的实验现象,同时用pH传感器测得烧杯中溶液pH的变化,实验现象如表,pH变化如图。
NaOH溶液的体积/mL
绿色沉淀
蓝色沉淀
上层清液颜色
0.00~2.00
产生
无
蓝色
2.00~15.00
增加
无
浅蓝色
15.00~18.00
减少
产生
无色
18.00~20.00
更少
增加
无色
【解释与结论】
(2)由实验二表格中的现象和pH变化曲线图可推知,pH超过___________(填数字)时溶液与NaOH溶液混合开始产生蓝色沉淀。
【证据推理】
(3)结合表格的实验现象和pH变化曲线图,发现当NaOH溶液体积从___________mL增加至20.00 mL时,绿色的碱式硫酸铜沉淀开始逐渐减少,同时蓝色的氢氧化铜沉淀开始逐渐增加,说明碱式硫酸铜与过量NaOH发生了反应,转化为氢氧化铜。
【反思与拓展】
(4)溶液pH较低时生成绿色的碱式硫酸铜沉淀,pH升高到一定程度时生成蓝色的氢氧化铜沉淀,因此实验中出现不同颜色沉淀的原因是___________。在不改变所用硫酸铜溶液和氢氧化钠溶液、不添加其他试剂和仪器的前提下,若希望实验一开始就能产生大量蓝色沉淀,应如何改进操作方法?___________。
【答案】(1) 黑 硝酸钡(或氯化钡)
(2)6.3
(3)15
(4) 滴加的氢氧化钠溶液用量不同,使反应后溶液的pH值不同 在烧杯(或试管)中先加入氢氧化钠溶液,再将硫酸铜溶液逐滴滴入氢氧化钠溶液中
【详解】(1)①若沉淀中含有蓝色氢氧化铜,则加热时会发生分解生成氧化铜。氧化铜为黑色固体。因此观察到黑色固体,说明沉淀中含有,可判断猜想Ⅲ(只有绿色碱式硫酸铜)不成立。
②加入足量稀硝酸后,若沉淀中含有碱式硫酸铜,则溶解后会产生含硫酸根的溶液。再滴加硝酸钡(或氯化钡)溶液,若有硫酸根,则生成白色硫酸钡沉淀,出现白色浑浊,说明沉淀中含有结合前一实验可知沉淀中既有,又有,故猜想Ⅱ成立。
(2)根据实验现象可知,氢氧化钠溶液加入到约15.00 mL时开始出现蓝色沉淀;结合pH曲线图,此时对应的pH约为6.3.因此可推知:当pH超过6.3时,开始生成蓝色氢氧化铜沉淀。
(3)在氢氧化钠滴加超过15.00mL后,实验现象表现为:绿色沉淀逐渐减少蓝色沉淀逐渐增加。这说明绿色碱式硫酸铜并非只是“保留不变”,而是在过量NaOH作用下继续发生反应,并逐步转化为蓝色氢氧化铜。
(4)pH较低时,优先生成绿色碱式硫酸铜;pH升高到一定程度时,开始生成蓝色氢氧化铜。因此,不同颜色沉淀的根本原因是:溶液酸碱性(pH)不同导致反应产物不同;若先在容器中加入氢氧化钠溶液,则反应体系一开始即处于较高pH的碱性环境。此时进入后更容易直接与结合生成大量蓝色氢氧化铜沉淀,从而减少先生成绿色碱式硫酸铜的可能。因此应改为:在烧杯(或试管)中先加入氢氧化钠溶液,再将硫酸铜溶液逐滴滴入氢氧化钠溶液中。
考法04实验方案的设计与评价——新情境·碳“捕集”
4.(2024·湖南长沙·中考真题)碳中和是指碳的排放与吸收达到平衡,基本实现碳的零排放:碳“捕集”是助力碳中和的重要途径。为此,兴趣小组同学围绕着的吸收进行了实验探究。
活动一:寻找吸收的试剂
【设计与实验】
(1)甲、乙、丙三组分别利用所提供的实验用品设计了如下方案并进行实验:
组别
实验方案
现象
结论
甲组
向一个集满的软塑料瓶中加入适量的水,立即旋紧瓶盖,振荡
软塑料瓶变瘪
能被水吸收
乙组
向盛有饱和的澄清石灰水的试管中。通入适量的
________
能被澄清石灰水吸收
丙组
向盛有氢氧化钠溶液的试管中,通入适量的
无明显现象
不能被氢氧化钠溶液吸收
【解释与分析】
(2)甲组实验中软塑料瓶变瘪,是因为瓶内气压________;
(3)小礼同学对丙组的实验结论提出质疑,为了证明与氢氧化钠发生了反应,他向丙组所得溶液中滴加足量的________。观察到有气泡产生,从而证明能与氢氧化钠反应。
【得出结论】水、饱和石灰水和氢氧化钠溶液均能吸收。
活动二:比较吸收的效果
【提出问题】水、饱和石灰水和氢氧化钠浓溶液,哪个吸收的效果更好?
【讨论交流】
(4)饱和石灰水、水吸收的效果差不多,从物质的溶解性的角度分析,原因是________。同学们一致认为,只需要比较氢氧化钠浓溶液、水吸收的效果。
【设计方案】
(5)请你利用下列提供的实验用品,帮助他们设计实验并写出实验方案:________。
(实验用品:氢氧化钠浓溶液、水、装满的软塑料瓶若干个,其它仪器自选)
【实验与结论】通过实验,同学们得出氢氧化钠浓溶液吸收的效果比水的好。
【迁移应用】气体排放到空气中也会造成环境问题。同学们查阅资料.并利用下图所示装置和用品进行实验,来比较氢氧化钠浓溶液、水吸收的效果。
(6)请你分析,该实验能否达到实验目的。并阐述理由________(已知实验装置气密性良好且操作均正确)。
【表达与交流】通过以上探究,同学们认识到科学探究需要严谨的思维。
【答案】(1)澄清石灰水变浑浊
(2)减小
(3)稀盐酸/稀硫酸
(4)常温下,氢氧化钙微溶于水
(5)将相同体积的水和浓溶液,分别加入两个充满二氧化碳且容积相同的软塑料瓶中,比较软塑料瓶变瘪的程度
(6)不能,倒吸进入瓶中的水,会继续吸收瓶内剩余的,最终充满整个集气瓶
【详解】(1)乙组:实验方案向盛有饱和的澄清石灰水的试管中,通入适量的,实验结论:能被澄清石灰水吸收,二氧化碳与氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和水,实验现象:澄清石灰水变浑浊。
(2)向一个集满的软塑料瓶中加入适量的水,立即旋紧瓶盖,振荡,软塑料瓶变瘪,是因为瓶内气压变小,大气压将软塑料瓶压瘪。
(3)向盛有氢氧化钠溶液的试管中,通入适量的,无明显现象,为了证明与氢氧化钠发生了反应,他向丙组所得溶液中滴加足量的某种溶剂,观察到有气泡产生,从而证明能与氢氧化钠反应,则加入的某种溶剂是稀盐酸或稀硫酸。
(4)饱和石灰水、水吸收的效果差不多,从物质的溶解性的角度分析,原因是氢氧化钙微溶于水,水中溶解氢氧化钙的质量较少,氢氧化钙溶液和水吸收二氧化碳效果差不多。
(5)我们知道二氧化碳可以和氢氧化钠溶液反应,也可以和氢氧化钠溶液中的水反应,二氧化碳也能溶于水,设计实验验证氢氧化钠、水对二氧化碳的吸收效果,可以利用对比实验记性验证,实验变量是氢氧化钠溶液、水,其它都是常量,实验方案:将相同体积的水和浓溶液,分别加入两个充满二氧化碳且容积相同的软塑料瓶中,比较软塑料瓶变瘪的程度。
(6)不能,通常状况下,1体积的水约能溶解40体积的二氧化硫,注射器注入5mL的水,约溶解200mL二氧化硫气体,此时倒吸进入瓶中的水,会继续吸收瓶内剩余的,最终充满整个集气瓶。
考法05实验数据的处理与计算——新情境·鱼浮灵
5.(2026·湖南株洲·一模)“鱼浮灵”是一种常见的增氧剂,遇水分解为和,能快速增加水体中溶解氧,有效防止水中生物因缺氧而造成的浮头等现象,常用于水产养殖和运输过程。
【提出问题】“鱼浮灵”增氧与哪种物质有关?
【作出猜想】
(1)猜想一:;猜想二:_______;猜想三:和
【设计与实验】研究小组设计对比实验,并用溶解氧传感器与传感器测定常温下不同试剂在相同时间内的溶解氧和的变化,记录实验数据如下:
编号
①
②
③
④
⑤
所含试剂
水
溶液
勺固体、溶液
勺固体、_______
勺固体、溶液
pH
7
6.1
10.0
11.3
12.6
溶解氧
4.7
6.5
10.2
11.3
11.8
(2)请根据实验目的,填写实验④中所含试剂。
(3)分析表中数据,随着用量的增加,溶液的______。
【得出结论】
(4)由以上实验可知,猜想_______(填“一”或“二”或“三”)正确。
【实验拓展】
(5)溶液提供碱性环境,不仅促进了的分解,而且促进了氧气在水中的溶解。试探究酸性环境对“鱼浮灵”增氧效果的影响,请设计实验方案:__________________(必选实验用品:鱼浮灵、蒸馏水、硫酸)。
【迁移反思】
(6)实验后发现,溶液的会影响“鱼浮灵”增氧速率。根据所学写出促进“鱼浮灵”快速增氧的其他途径_____________(写两种即可)。
【表达与交流】1986年,化学增氧剂——“鱼浮灵”研制成功,为养鱼池调节水质,增加溶氧开辟了新途径,填补了国内在该应用领域的空白。1987年,为确保养鱼安全,促进水产养殖业的发展,湖南引进了这一科技新产品。
【答案】(1)过氧化氢或
(2)4%过氧化氢溶液
(3)逐渐增大
(4)三
(5)取两份等体积的蒸馏水,分别加入等质量的鱼浮灵,向其中一份加入适量硫酸将溶液调为酸性,另一份不作处理,常温下,用溶解氧传感器测定相同时间内两份溶液的溶解氧量,比较数值得出结论(合理即可)
(6)升高温度、加入催化剂(合理即可)
【详解】(1)鱼浮灵分解产物为和,猜想按“只有碳酸钠、只有过氧化氢、二者共同作用”分类,因此猜想二为过氧化氢。
(2)实验探究碳酸钠用量对增氧的影响,遵循控制变量法,除碳酸钠质量不同,其余试剂要完全一致,因此④中试剂为溶液。
(3)由表格数据可知,碳酸钠用量增加时,溶液pH从10.0→11.3→12.6,因此pH逐渐增大。
(4)单独过氧化氢增氧效果差,加入碳酸钠后增氧效果显著提升,说明增氧是碳酸钠和过氧化氢共同作用的结果,猜想三正确。
(5)探究酸性环境的影响,只需控制其他条件一致,只改变溶液酸碱性,对比溶解氧数据即可,设计符合控制变量要求即可。
(6)除pH外,升高温度、加入催化剂都可以加快过氧化氢分解,促进快速增氧,合理即可。
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.【新考法·综合实验考查】(2025·湖南衡阳·二模)物质的检验、鉴别、除杂是化学研究的重要方法。下列实验方案能达到目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
区分氧化铜和铁粉
观察颜色
B
鉴别和
将燃着的木条分别伸入气体中,观察现象
C
检验稀盐酸中是否混有
取样,加入溶液,观察现象
D
除去溶液中
加入过量溶液、过滤
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A、氧化铜和铁粉都是黑色粉末,观察颜色无法区分,故A不能达到目的;
B、氮气和二氧化碳均不能燃烧、不能支持燃烧,均能使燃着的木条熄灭,不能鉴别,故B不能达到目的;
C、硫酸能与氯化钡溶液反应生成硫酸钡白色沉淀和盐酸,盐酸不能与氯化钡溶液反应,取样,加入溶液,根据是否产生白色沉淀,可检验稀盐酸中是否混有硫酸,故C能达到目的;
D、氯化钙与碳酸钾反应生成碳酸钙沉淀和氯化钾,能除去氯化钾中混有的碳酸钾杂质,但加入氯化钙过量,会使溶液中混入氯化钙新杂质,故D不能达到目的。
故选C。
2.【新考法·综合实验考查】(2026·湖南郴州·一模)金属材料对于促进社会发展、改善人类生活发挥了巨大作用。人类从石器时代进入青铜器时代,继而进入铁器时代,就是以金属材料的使用作为标志的。
(1)中国空间站的太阳能电池板需要用铝合金加工成的箔片进行密封支撑,铝合金能加工成箔片说明铝具有良好的________(填字母)。
A.延展性 B.导电性 C.导热性 D.抗腐蚀性
(2)为探究Cu、Zn、Fe三种金属的活动性顺序,某课外小组的同学进行了下列实验,请你一起参与该小组同学的探究活动。
【实验1】
①甲同学用等体积的盐酸、等质量的三种金属按图1所示的方案进行实验,3支试管所观察到的现象为:a中无明显现象;b中有气泡产生;c中也有气泡产生,且比b中快。由此他得出了“铜、锌、铁的活动性顺序依次增强”的错误结论。导致甲同学得出错误结论的原因可能是________。(答一点即可)
【实验2】
②乙同学按图2所示的方案进行了实验。实验过程中两种金属与溶液均不反应,由此得出的结论是________。
③丙同学认为乙同学设计的实验方案没能达到实验目的,为得出正确的实验结论,还需再补充一个实验,请从下列试剂中任选几种,自行设计一个可行的实验方案________。
(可供选择的试剂:铁丝、铜丝、稀盐酸、NaOH溶液、溶液、溶液,写出实验步骤、现象和结论)
④向盛氯化铜溶液的烧杯中加入一定量的锌粉,反应停止后过滤,得到固体M和溶液N。下列说法正确的是________(填序号)。
A.锌有剩余时,M中一定有Cu和Zn B.锌有剩余时,N中一定没有
C.锌无剩余时,N一定呈无色 D.M的质量大于加入锌粉的质量
【答案】(1)A
(2) 盐酸浓度不同(或金属与酸的接触面积不同,未控制变量,合理即可) 锌的活动性比铁和铜都强 实验步骤:将铁丝放入硫酸铜溶液中;现象:铁丝出现红色固体,溶液逐渐变成浅绿色;结论:铁比铜活泼; AB
【详解】(1)铝合金能加工成薄箔,利用了金属良好的延展性,故选A。
(2)① 本实验需要控制变量,除金属种类不同外,其他条件都要一致,甲同学实验中盐酸浓度不同,同时金属形态(片状、粉末)不同导致接触面积不同,都会影响反应速率,因此得出了错误结论。
② 铜、铁放入硫酸锌溶液都不反应,说明二者都不能置换出锌,因此锌的活动性比铁、铜都强。
③ 乙的实验只能证明锌比铁、铜活泼,无法比较铁和铜的活动性,因此只需补充实验验证铁和铜的活动性即可,如将铁丝放入硫酸铜溶液中,铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,观察到:铁丝出现红色固体,溶液逐渐变成浅绿色,证明铁比铜活泼(合理即可)。
④ 锌和氯化铜发生反应:Zn+CuCl2=ZnCl2+Cu:
A:锌过量时氯化铜完全反应,固体中一定有生成的铜和剩余的锌,A正确;
B:锌过量时氯化铜完全反应,溶液中一定没有氯化铜剩余,B正确;
C:锌不足时,若氯化铜未完全反应,溶液因含氯化铜呈蓝色,C错误;
D:每65份质量的锌反应生成64份质量的铜,因此反应后固体质量小于加入锌粉的质量,D错误。
故选AB。
3.【新情境·自动充气气球】(2026·湖南邵阳·一模)市面上有一种自动充气气球,只需挤破气球内的液体包,流出的液体与气球中的白色粉末接触产生气体,就能实现气球的自动充气。同学们对此展开项目式探究。
任务一:自动充气气球的原理
(1)同学们触摸气球发现气球中有一个“小液包”与一小块白色固体,如图1,捏破“小液包”,气球慢慢鼓起,并发出嘶嘶声,气球温度变凉并逐渐下沉。同学们用剪刀在已充气的气球上剪小口,插入导管,导管另一端通入澄清石灰水中,观察到溶液变浑浊,证明产生的气体是二氧化碳,反应的化学方程式为___________。
(2)另取少量“小液包”,测量其溶液的pH。写出实验操作步骤:___________。
任务二:白色固体成分探究
【猜测】白色固体可能为碳酸钙、碳酸钠、碳酸氢钠中的一种或多种。
【查阅资料】①同学们查阅相关产品说明后了解到“小液包”内的液体是柠檬酸。
②与相同浓度的柠檬酸反应,碳酸氢钠比碳酸钠更剧烈。
③价格参考:碳酸钠2200元/吨、碳酸氢钠1700元/吨
【实验探究一】
(3)为验证白色固体的成分,同学们进行如下实验:
实验步骤
实验现象
分析与结论
取少量白色固体于烧杯中,加入足量蒸馏水,充分搅拌
固体全部溶解
样品中不含___________
取少量白色固体于试管中,加入适量稀盐酸
___________
白色固体为碳酸钠或碳酸氢钠中的一种或二者均有
【实验探究二】为验证白色固体中是否含有碳酸钠,同学们设计如图2实验装置进行实验:分别测量等质量的碳酸钠、碳酸氢钠、白色固体样品与等体积、等浓度盐酸反应时锥形瓶内的压强变化,测量结果如图3所示。
(4)分析图像,得出白色固体一定仅含碳酸氢钠的理由是___________;相同条件下,碳酸钠、碳酸氢钠与稀盐酸反应的速率为碳酸钠___________(填“>”或“<”)碳酸氢钠。
(5)从原料成本和反应速率分析,自动充气气球选用碳酸氢钠的原因是:___________。
【答案】(1)
(2)用洁净、干燥的玻璃棒蘸取待测液点在pH试纸上,观察颜色的变化,然后与标准比色卡对照
(3) 碳酸钙/CaCO3 固体逐渐溶解,产生大量气泡
(4) 白色固体的压强变化曲线与碳酸氢钠的压强变化曲线完全一致 <
(5)成本低且反应速率较快
【详解】(1)二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,故澄清石灰水变浑浊,该反应的化学方程式为:;
(2)另取少量“小液包”,测量其溶液的pH。实验步骤为:用洁净、干燥的玻璃棒蘸取待测液点在pH试纸上,观察颜色的变化,然后与标准比色卡对照;
(3)取少量白色固体于烧杯中,加入足量蒸馏水,充分搅拌,碳酸钙难溶于水,碳酸氢钠和碳酸钠均能溶于水,故固体全部溶解,则样品中不含碳酸钙;
取少量白色固体于试管中,加入适量稀盐酸,碳酸钠能与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,碳酸氢钠能与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,故现象是:固体逐渐溶解,产生大量气泡,说明白色固体为碳酸钠或碳酸氢钠中的一种或二者均有;
(4)根据图3,白色固体的压强变化曲线与碳酸氢钠的压强变化曲线完全一致,因此白色固体一定仅含碳酸氢钠;
根据图3,相同条件下,等质量的碳酸钠、碳酸氢钠与稀盐酸完全反应,碳酸氢钠所需时间更少,因此相同条件下,碳酸钠、碳酸氢钠与稀盐酸反应的速率为:碳酸钠<碳酸氢钠;
(5)根据资料,碳酸氢钠的价格(1700元/吨)低于碳酸钠(2200元/吨),且碳酸氢钠与柠檬酸反应速率较快,适合用于自动充气气球。
4.【新考法·教材实验改编】(2025·湖南岳阳·二模)在学习了复分解反应后,某化学兴趣小组的同学想继续探究酸、碱、盐的化学性质,同学们将教材上的【实验10-13】进行了改动。如图所示是小郡和小梅两位同学的实验,回答下列问题:
(1)小梅同学实验过程中观察到的现象是_________。
实验结束后,同学们将小郡和小梅两位同学实验后的两支试管中的溶液倒入同一个烧杯中,倾倒过程中没有出现明显现象,同学们对此烧杯中溶液的溶质成分进行如下实验探究。
【烧杯中溶液的溶质成分是什么】
【猜想与假设】
(2)猜想Ⅰ:溶质成分是 猜想Ⅱ:溶质成分是
猜想Ⅲ:溶质成分是
猜想Ⅳ:溶质成分是_________。
【实验探究】
同学们分别设计了不同方案进行探究,请你协助完成以下两种方案的相关内容。
A.小郡设计的实验方案
实验步骤
实验现象
结论
①取一定量烧杯中的溶液于试管中,滴加无色酚酞溶液
溶液变成红色
猜想Ⅲ成立
②向步骤①的试管中滴加过量稀盐酸
有气泡产生
B.小梅设计的实验方案
实验步骤
实验现象
结论
①取一定量烧杯中的溶液于试管中,滴加过量的溶液
有白色沉淀生成
猜想Ⅲ成立
②取①中试管的上层清液于另一支试管中,滴加无色酚酞溶液
溶液变成红色
【反思与评价】
(3)同学们认为小郡的实验结论不准确,你认为理由是_________。
(4)小梅实验步骤①加入过量溶液的过程中,发生的反应类型为_________(填基本反应类型)。
(5)同学们讨论后认为,小梅的实验结论也不准确,请你在小梅实验步骤的基础上再补充实验进行验证,写出实验方案:_________(简要写出实验操作、现象和结论)。
(6)同学们讨论后认为小梅设计的实验方案中,步骤②中的无色酚酞溶液替换为下列_________(填字母)操作,也可以实现相同的目的。
A.滴加溶液 B.滴加溶液 C.通入
【答案】(1)产生白色沉淀
(2)
(3)碳酸钠溶液也呈碱性,也能使酚酞溶液变红,无法证明是否有NaOH
(4)复分解反应
(5)取小梅实验步骤①中适量白色沉淀于试管中,加入过量稀盐酸,若沉淀部分溶解,有气泡产生,则猜想Ⅲ成立;若沉淀不溶解,无气泡产生,则猜想Ⅳ成立
(6)AC
【详解】(1)氯化钡溶液和碳酸钠溶液混合后反应生成氯化钠和碳酸钡白色沉淀,所以小梅同学实验过程中观察到的现象是产生白色沉淀;
(2)小郡实验后的无色透明溶液中有硫酸钠,可能含有氢氧化钠。小梅实验后的无色透明溶液可能是硫酸钠、氯化钠和碳酸钠,或者是硫酸钠、氯化钠和氯化钡。但小郡和小梅两位同学实验后的两支试管中的溶液倒入同一个烧杯中,倾倒过程中没有出现明显现象,说明小梅实验后的无色透明溶液中没有氯化钡。因此烧杯中溶液的溶质成分可能是:或或或四种可能,因此猜想Ⅳ:溶质成分是;
(3)溶液含碳酸钠溶液呈碱性,也能使酚酞溶液变红,如果猜想Ⅰ成立,也能出现同样的现象,所以小郡的实验结论不准确;
(4)小梅实验步骤①加入过量溶液与碳酸钠反应生成氯化钠和碳酸钡沉淀,氯化钡和硫酸钠反应生成硫酸钡和氯化钠,都是两种化合物在溶液中互相交换成分,生成另外两种化合物的反应,属于复分解反应;
(5)小梅实验步骤①中生成的白色沉淀可能是不溶于酸的硫酸钡或者是可溶于酸的碳酸钡,所以可补充实验方案:取小梅实验步骤①中适量白色沉淀于试管中,加入过量稀盐酸,若沉淀部分溶解且有气泡产生,则猜想Ⅲ成立;若沉淀不溶解,无气泡产生,则猜想Ⅳ成立;
(6)小梅设计的实验方案步骤②中的无色酚酞溶液变红,说明原溶液中有氢氧化钠;
A、氯化铁和氢氧化钠反应生成红褐色的氢氧化铁沉淀,可用氯化铁溶液代替无色酚酞溶液,选项正确;
B、氢氧化钡和氢氧化钠不反应,无明显现象,不可用氢氧化钡代替无色酚酞溶液,选项错误;
C、二氧化碳可与氢氧化钠反应生成碳酸钠,碳酸钠和过量的氯化钡溶液反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,所以如果出现白色沉淀,说明原混合溶液中有氢氧化钠,可用二氧化碳代替无色酚酞溶液,选项正确,
故选:AC。
5.【新情境·草木灰】(2025·湖南长沙·二模)“草木灰,单积攒,土地壮棵又增产”,劳动实践课上同学们经常用草木灰给农作物施肥,化学兴趣小组的同学对草木灰的成分展开了系列探究。
【查阅资料】草木灰主要成分是一种含钾的盐,草木灰中还可能含有硫酸钾、氯化钾。
【探究一】草木灰的成分
向草木灰中加入盐酸,生成的气体可使澄清石灰水变浑浊,可推断草木灰的主要成分是。
(1)取适量草木灰,用水浸泡,上层浸出液能使无色酚酞溶液变为红色,说明溶液显_______性。
(2)探究草木灰中是否含有硫酸钾、氯化钾。
实验操作
现象
结论
实验1:取少量澄清的草木灰浸出液于试管中,加入过量硝酸钡溶液
_______
草木灰中含有硫酸钾
实验2:取少量实验1反应后的上层清液于试管中,滴入几滴硝酸银溶液
产生白色沉淀
草木灰中含有氯化钾
(3)有同学认为实验1的结论不严谨,理由是______________。
【探究二】测定草木灰中的质量分数
测定草木灰(质量为)中的质量分数,设计了如图所示实验装置,并利用该实验装置按如下步骤进行实验(草木灰中其他成分遇稀盐酸不产生气体):
①先通一段时间的空气。
②称量装置D的质量为。
③打开分液漏斗的活塞,将足量稀盐酸逐滴加入锥形瓶中,待不再产生气泡后,关闭活塞。
④再次通空气一段时间。
⑤再次称量装置D的质量为。
(4)装置A中的试剂应该为_______溶液。实验中需缓慢滴入稀盐酸,原因是______________。
(5)关于该实验的说法中,正确的有_______(填字母)。
A.若缺少步骤④,会导致测量结果偏小
B.若缺少装置C,会导致测量结果偏小
C.装置E的作用是吸收反应产生的和水蒸气
D.根据实验数据,草木灰中的质量分数为
【答案】(1)碱
(2)产生白色沉淀
(3)硝酸钡与碳酸钾也会产生白色沉淀,不能确定一定有硫酸钾
(4) 氢氧化钠/ 防止反应过快导致生成的二氧化碳不能被装置D完全吸收
(5)AD
【详解】(1)根据酚酞试液遇碱变红,上层浸出液能使无色酚酞溶液变为红色,说明溶液显碱性;
(2)根据结论,草木灰中含有硫酸钾,硫酸钾能和硝酸钡反应生成硫酸钡白色沉淀,因此现象为产生白色沉淀;
(3)硝酸钡与碳酸钾也会产生白色沉淀,因此加入过量硝酸钡溶液不能确定一定有硫酸钾;
(4)根据实验目的和实验步骤可知,该实验是通过碳酸钾和稀盐酸反应生成的二氧化碳质量来计算草木灰中碳酸钾的质量分数,A装置的作用是将空气中的二氧化碳吸收,防止空气中的二氧化碳对实验结果产生干扰,氢氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,则装置A中的试剂应该为氢氧化钠溶液,实验中需缓慢滴入稀盐酸,原因是防止反应过快导致生成的二氧化碳不能被装置D完全吸收;
(5)A、若缺少步骤④,不能将装置内反应生成的二氧化碳全部被氢氧化钠吸收,会导致测量结果偏小,故选项正确;
B、若缺少装置C,会有部分水蒸气进入D装置,会使计算出的二氧化碳质量偏大,会导致测量结果偏大,而不是会导致测量结果偏小,故选项错误;
C、装置E的作用是吸收空气中的CO2和水蒸气,防止空气中的二氧化碳进入E中,对实验结果产生干扰,故选项错误;
D、根据实验数据,反应生成的二氧化碳质量为 m2-m1
设样品中碳酸钾的质量为x
x=
草木灰中的质量分数为:,故选项说法正确,故选:AD。
一、单选题
1.【新考法·化学实验操作】(2026·湖南郴州·一模)化学是一门以实验为基础的科学,下列实验操作正确的是
A.稀释浓硫酸 B.液体的倾倒
C.检查装置气密性 D.氧气的验满
【答案】A
【详解】A. 稀释浓硫酸时,需将浓硫酸沿烧杯壁缓慢注入水中,并用玻璃棒不断搅拌使热量及时散失,操作正确。
B. 倾倒液体时,瓶塞未倒放、标签未朝向手心、试剂瓶口未紧挨试管口,操作错误。
C. 该装置有长颈漏斗与外界相通,用手捂试管的方法无法检查气密性,操作错误。
D. 氧气验满时,带火星的木条应放在集气瓶口,不能伸入瓶内,操作错误。
故选A。
2.【新考法·综合实验操作考查】(2025·湖南邵阳·二模)下列实验操作能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验操作
A
鉴别铁粉和氧化铜粉末
取样后,分别加入稀盐酸
B
除去中的
加入足量稀盐酸,蒸发结晶
C
除去中
溶解、过滤、洗涤、干燥
D
鉴别氮气和二氧化碳
将燃着的木条分别伸入气体中
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A、铁粉与稀盐酸反应会产生气泡();氧化铜粉末与稀盐酸反应(),黑色粉末溶解,溶液变为蓝色。现象不同,可以鉴别,该选项能达到实验目的;
B、稀盐酸会与K2CO3反应,把原物质K2CO3除去了,不能达到除去KCl的目的,该选项不能达到实验目的;
C、CaCl2易溶于水,CaCO3难溶于水,溶解、过滤、洗涤、干燥后得到的是CaCO3,要得到CaCl2应进行溶解、过滤、蒸发操作,该选项不能达到实验目的;
D、氮气和二氧化碳都不支持燃烧,都能使燃着的木条熄灭,无法鉴别,该选项不能达到实验目的。
故选A。
3.【新考法·实验设计】(2026·湖南长沙·一模)实验设计是化学探究的基础。下列有关实验设计能达到实验目的的是
实验
探究可燃物燃烧的条件
验证质量守恒定律
探究铁锈蚀的条件
验证 CO2 能与水反应
实验设计
选项
A
B
C
D
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A、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,铜片上的红磷与氧气接触,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,铜片上的白磷与氧气接触,温度达到了着火点,燃烧,水中的白磷温度达到了着火点,但是隔绝氧气,不燃烧,说明燃烧需要与氧气接触,可以探究可燃物燃烧的条件,符合题意;
B、酒精和水混合,无新物质生成,不属于化学变化,不能验证质量守恒定律,不符合题意;
C、该实验中左边试管中铁钉只与氧气(或空气)接触,不生锈,右边试管中铁钉只与水接触,不生锈,无法探究铁锈蚀的条件,不符合题意;
D、该实验中软塑料变瘪,不能说明二氧化碳与水发生了反应,因为二氧化碳能溶于水,也能导致塑料瓶内气体减少,压强减小,软塑料瓶变瘪,不符合题意。
故选A。
4.【新情境·兴趣小组实验探究】(2025·湖南张家界·二模)某学校的课外化学兴趣小组以H2O2分解探究不同条件对反应速率的影响。该小组的同学们在常温下按照下表所示的方案完成H2O2分解的探究实验。
实验编号
温度/℃
反应物
催化剂
①
20
25mL3%H2O2溶液
无
②
20
25mL5%H2O2溶液
无
③
20
25mL5%H2O2溶液
0.1gMnO2
④
20
25mL5%H2O2溶液
1~2滴FeCl3溶液
⑤
30
25mL5%H2O2溶液
___________
(1)实验①和②的目的是___________。同学甲在进行实验①和②时并没有观察到明显现象。资料显示,通常条件下过氧化氢稳定,不易分解。为了达到实验目的,可采取的改进方法是___________。
(2)同学乙进行实验②、③、④后,得出结论:MnO2与FeCl3均能加快H2O2的分解,且前者的催化效率更高。若继续用上述实验药品研究温度对H2O2分解快慢的影响,为了便于观察,表中实验⑤选择的催化剂是___________;理由是___________。
(3)同学丙设计了如图所示的实验装置对过氧化氢的分解速率进行定量分析,以生成20mL气体为准,其他影响实验的因素均已忽略。图中a仪器的名称是___________;实验中需要测量的数据是___________。
【答案】(1) 探究反应物浓度对反应速率的影响 向反应物中加入等量同种催化剂(或升高相同温度)
(2) 1~2滴FeCl3溶液 二氧化锰对H2O2分解的催化能力较强,反应速率较大,不利于观察反应速率的变化,FeCl3作催化剂反应速率适中,有利于观察反应速率的变化
(3) 锥形瓶 产生20mL气体所需的时间
【详解】(1)实验①和②反应物的浓度不同,则该实验的目的为探究反应物浓度对化学反应速率的影响;
通常条件下H2O2稳定,不易分解,为了便于比较,应在相同的条件下利用一个变量来比较,可向反应物中加入等量同种催化剂(或将盛有反应物的试管放在同一热水浴中,升高相同温度)。
(2)进行实验②、③、④后,得出结论:MnO2与FeCl3均能加快H2O2的分解,且前者的催化效率更高。若继续用上述实验药品研究温度对H2O2分解快慢的影响,变量是温度,其他条件保持相同,相同条件下,二氧化锰对H2O2分解的催化能力较强,反应速率较大,不利于观察反应速率的变化。1~2滴FeCl3溶液作催化剂反应速率适中,便于观察速率变化,所以表中实验⑤选择的催化剂是。1~2滴FeCl3溶液。
(3)图中a仪器是锥形瓶;
设计题图所示的实验装置对过氧化氢的分解速率进行定量分析,以生成20mL气体为准,则实验中需要测量的数据为测定产生20mL气体所需的时间。
5.【新考法·综合实验考查】(2025·湖南长沙·三模)下图是实验室制取常见气体的相关装置。回答下列问题:
(1)写出标号a仪器名称________。
(2)实验室用高锰酸钾制较纯净氧气的发生装置和收集装置是________。
(3)用A、E、F装置制取并收集干燥的CO2,管口的连接顺序是①________。
(4)装置C中明显的一处错误,可能产生的后果是________。
【答案】(1)分液漏斗
(2)BD
(3)⑤④②
(4)产生的气体会从长颈漏斗中逸出
【详解】(1)由图可知,标号a的仪器名称为分液漏斗,故填:分液漏斗;
(2)高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,该反应适用于固体加热型,发生装置选B,氧气的密度比空气大,不易溶于水,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,故填:BD;
(3)浓硫酸具有吸水性,且不和二氧化碳反应,可用来干燥二氧化碳,二氧化碳应从长导管⑤通入;且CO2的密度比空气大,用E装置收集CO2时气体应从②口进入,空气从③口排出;所以用A、E、F收集干燥的CO2时管口的连接顺序是①⑤④②,故填:⑤④②;
(4)C装置中长颈漏斗的下端没有浸入液面以下,产生的气体会从长颈漏斗中逸出,故填:产生的气体会从长颈漏斗中逸出。
6.【新考法·主题探究】(2025·湖南郴州·一模)关于燃烧的研究是一项重要的课题。某小组以“探究燃烧的奥秘”为主题展开探究,请回答下列问题。
【生火有道】为探究燃烧的条件,小组同学设计并完成了图1所示实验。
已知:白磷着火点为40℃,红磷着火点为240℃。磷燃烧时会产生污染空气的五氧化二磷白烟。
【现象与结论】
(1)图1铜片上的白磷燃烧,红磷不燃烧,得出燃烧的条件之一是___________,根据___________现象,得出燃烧的条件之一是可燃物与氧气接触。
【评价与反思】
(2)实验中小组同学认为图1装置存在不足,于是设计了图2所示装置。图2装置的优点是___________。
(3)小组同学对上面的结论提出质疑,设计了图3所示装置,对燃烧过程中的氧气含量进行测定,得到图4所示图像。结合图像分析,“可燃物与氧气接触”应准确地表述为___________。
【调控燃烧】
(4)报道显示:国内外一些煤田因发生煤层自燃,带来了资源浪费和环境污染。一 旦煤层自燃,请给出一条合理的灭火建议___________。
【答案】(1) 温度需要达到可燃物的着火点 铜片上的白磷燃烧,而水中的白磷不燃烧
(2)环保,对环境污染小
(3)可燃物与氧气接触且浓度达到一定程度
(4)取土填埋,隔绝空气
【详解】(1)图1实验中,铜片上的白磷与氧气接触且温度达到其着火点,所以白磷燃烧;铜片上的红磷与氧气接触,但温度没有达到其着火点,所以红磷不燃烧,对比说明燃烧的条件之一是温度需要达到可燃物的着火点;
图1实验中,铜片上的白磷与氧气接触且温度达到其着火点,所以白磷燃烧;水中的白磷温度达到其着火点,但没有与氧气接触,所以白磷不燃烧,对比说明燃烧的条件之一是可燃物与氧气接触,故填:铜片上的白磷燃烧,而水中的白磷不燃烧;
(2)图2装置是在密闭环境中进行实验,白磷燃烧产生的白烟不会逸散到空气中,可以减小环境污染,则改进后装置的优点是环保,对环境污染小;
(3)由图3和图4可知,白磷燃烧消耗试管中的氧气,氧气的含量逐渐减少,当氧气浓度小于10%时,白磷不再燃烧,故“可燃物与氧气接触”应准确地表述为可燃物与氧气接触且浓度达到一定程度;
(4)燃烧的条件:可燃物、与空气或氧气接触、温度达到可燃物的着火点,破坏其中任意一个条件即可灭火,则煤层自燃的灭火建议是取土填埋,隔绝空气.
7.【新考法·实验验证】(2026·湖南长沙·一模)某化学兴趣小组在学习盐的化学性质时,得知碳酸钠溶液能与二氧化碳发生反应:。已知碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠的溶解度。小组同学通过以下实验验证该反应的发生。
【实验探究】
实验方案I:取两个相同体积的充满二氧化碳气体的软质塑料瓶,再分别加入等体积的碳酸钠溶液(标号①)和蒸馏水(标号②),旋紧瓶盖后充分振荡。
(1)实验操作中强调“等体积”的目的是_______。
(2)能够证明反应发生的是,塑料瓶_______(填写标号)振荡后更瘪。
实验方案Ⅱ:按下图所示装置,将二氧化碳持续通入饱和碳酸钠溶液中,观察实验装置C的现象。
(3)能够说明反应发生的实验现象是_______。
【实验讨论】
若将通入不饱和碳酸钠溶液中,某同学拟通过称量反应前后溶液的质量来判断反应是否发生。
(4)请评价该实验设计是否合理?_______(判断并说明理由)。
【拓展思考】
据材料,实验发现稀碳酸氢钠溶液滴加溶液无白色沉淀生成现象,浓碳酸氢钠溶液滴加溶液生成白色沉淀。
(5)设计实验证明将二氧化碳通入不饱和碳酸钠溶液中反应生成碳酸氢钠:取反应后的混合溶液,_______(实验须使用的试剂:蒸馏水;溶液;稀盐酸)。
【答案】(1)控制变量,确保除了加入的液体种类不同外,其他条件一致,避免因体积差异对实验结果产生干扰
(2)①
(3)装置C中会出现有白色晶体析出
(4)不合理,二氧化碳溶于水且和水反应,也能使液体质量增加,不能证明一定是二氧化碳与碳酸钠和水同时发生了反应,所以不能通过称量反应前后溶液的质量来判断反应是否发生。
(5)取反应后的混合溶液,加入蒸馏水稀释,然后加入足量CaCl2溶液,充分反应后过滤,再向滤液中加入稀盐酸,有气泡产生,证明溶液中含有NaHCO3
【详解】(1)实验操作中强调“等体积”的目的是控制变量,确保除了加入的液体种类不同外,其他条件一致,避免因体积差异对实验结果产生干扰。
(2)碳酸钠溶液能与二氧化碳发生反应,消耗的二氧化碳更多,瓶内压强减小更明显,所以塑料瓶①振荡后更瘪。
(3)因为碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠的溶解度,且反应生成的碳酸氢钠质量较大,所以装置C中会出现有白色晶体析出的现象,以此证明反应发生。
(4)该实验设计不合理。理由:CO2通入不饱和碳酸钠溶液中,即使碳酸钠不参与反应,由于二氧化碳溶于水且和水反应,也会使溶液质量增加,因此可以通过称量反应前后溶液的质量判断反应是否发生。
(5)由于是向不饱和碳酸钠溶液中通入二氧化碳,二氧化碳、水、碳酸钠三种物质反应生成碳酸氢钠,但也要考虑到碳酸钠有剩余,所以实验过程中要排除碳酸钠的干扰,再根据题目中提供的信息,可推知碳酸氢钠稀溶液与氯化钙不反应。碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀。结合上述信息和题目中要求必须用到的试剂,设计实验方案如下:取反应后的溶液,加入蒸馏水稀释,然后加入足量CaCl2溶液,充分反应后过滤,除去没有完全反应的碳酸钠,向滤液中滴加稀盐酸,若有气泡产生,证明反应生成了碳酸氢钠存在,故答案为:取反应后的混合溶液,加入蒸馏水稀释,然后加入足量CaCl2溶液,充分反应后过滤,再向滤液中加入稀盐酸,有气泡产生,证明溶液中含有NaHCO3。
8.【新情境·海水稻】(2025·湖南湘西·一模)2021年1月15日,袁隆平海水稻团队在海南三亚举行的第五届国际海水稻论坛上宣布,已在全国签约600万亩盐碱地改造项目。某化学兴趣小组对“海水稻”产生了浓厚的兴趣,并对“海水稻”口感、盐碱地的主要成分以及改良盐碱地的方法进行了项目化探究。
任务一:探究“海水稻”口感
【猜想假设】海水稻有咸味
【实践验证】
(1)在电饭煲中加入250g经过淘洗的海水稻米,再倒入适量水,30分钟后取出,进行品尝。结论:海水稻没有咸味。由此说明盐碱地里长出的海水稻并不会含有大量的___________(填化学式)。
任务二:定性探究盐碱地的主要成分
【查阅资料】盐碱地中含有较多量的碳酸钠和氯化钠
【进行实验】
(2)小组同学为检验其成分,取少量盐碱地土壤,加入一定量的水在烧杯中混合,充分搅拌后过滤。
实验步骤
实验现象
实验结论
①取少量滤液于试管中,滴加足量的氯化钡溶液
___________
盐碱地中含有碳酸钠
②取步骤①反应后的溶液过滤,向滤液中滴加___________溶液
立即产生白色沉淀
盐碱地中含有氯化钠
【反思评价】
(3)小组同学经过讨论得出实验结论不一定正确,如果把步骤①的氯化钡溶液改为___________(填试剂名称)就可以得到正确的实验结论。
任务三:定量探究盐碱地的主要成分
【进行实验】小组同学想通过实验测得一定质量盐碱地中的溶质质量分数,他们称取了m克样品,并设计了下图所示装置进行实验,实验后称得D装置的质量增重n克,然后通过计算,从而达到实验目的。
【反思评价】
(4)如果缺少装置C会使实验结果___________(填“偏大”、“不变”或“偏小”)。
(5)该小组同学通过计算最后得出样品中的质量分数为___________(用含m、n的式子表示)。
【答案】(1)NaCl
(2) 产生白色沉淀 硝酸银/
(3)硝酸钡溶液
(4)偏大
(5)解:装置D中的氢氧化钠能够与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,其增加的质量是反应生成二氧化碳的质量
设样品中碳酸钠的质量分数为x
=
x=×100%
答:样品中碳酸钠的质量分数为×100%。
【详解】(1)氯化钠有咸味,海水稻没有咸味,由此说明盐碱地里长出的海水稻并不会含有大量的氯化钠,故填NaCl。
(2)①由实验结论可知,盐碱地中含有碳酸钠,碳酸钠能够与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,取少量滤液于试管中,滴加足量的氯化钡溶液,观察到产生白色沉淀,故填产生白色沉淀。
②由实验结论可知,盐碱地中含有氯化钠,氯化钠能够与硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸钠,取步骤①反应后的溶液过滤,向滤液中滴加硝酸银溶液,观察到产生白色沉淀,故填硝酸银或AgNO3。
(3)步骤①中的碳酸钠与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,所得溶液中含有氯离子,所以步骤②中加入硝酸银溶液产生白色沉淀不能证明原样品中含有氯化钠,所以如果把步骤①的氯化钡溶液改为硝酸钡溶液就可以得到正确的实验结论,故填硝酸钡溶液。
(4)浓硫酸具有吸水性,能够吸收气体中的水分,如果缺少装置C,气体中含有的水分进入装置D,测得的二氧化碳的质量偏大,会使实验结果偏大,故填偏大。
(5)见答案。
9.【新考法·数字化实验】(2025·湖南衡阳·模拟预测)全世界每年因锈蚀造成浪费的金属高达产量的20%以上,但铁锈蚀原理却在日常生活中被广泛应用,例如暖宝宝、食品脱氧剂等。某活动小组对铁生锈进行下列探究。
项目任务1:探究铁生锈的条件
【查阅资料】1、铁锈为红色固体,其主要成分为。
2、煮沸可以使水中溶解的氧气受热逸出。
【进行实验】活动小组设计如图所示实验:
(1)图中能证明“与接触是铁生锈条件之一”的现象对比为_____。
实验结论:
(2)铁生锈的条件是铁与_____同时接触。
项目任务2:探究影响铁生锈速率的因素
小组同学设计如图所示实验,利用传感器监测过程中氧气浓度的变化来判断铁生锈的情况。
实验记录如表:
序号
其他试剂
初始时氧气浓度1%
200s时氧气浓度/%
水/滴
食盐质量/g
稀醋酸/滴
①
10
0
0
20.8
15.2
②
10
0
5
20.8
12.7
③
10
10
0
20.8
8.0
④
10
1.0
5
20.8
5.2
(3)本实验中能得到“食盐能加速铁生锈”的结论,依据的实验对比是_____(填实验序号)
项目任务3:探究双吸剂的成分?
某食品包装中常使用的袋装防腐剂的品名为“504双吸剂”,其标签如图所示,同学们对一包
久置的“504双吸剂”固体样品很好奇,设计实验进行探究。
品名:504双吸剂
成分:铁粉、生石灰等
【提出问题】久置固体的成分是什么?
小组同学设计如图所示的流程进行探究:
通过探究发现磁铁上沾有黑色固体,残留固体加水无明显放热现象。
得出结论:
(4)久置“504双吸剂”固体的成分有:_____。
【拓展与应用】小组同学运用铁生锈吸收氧气的原理设计如下实验测定空气中氧气的含量。
反应结束后,测得的数据如下表:
装置
集气瓶内空气体积/mL
实验前烧杯内水的体积/mL
实验后烧杯内水的体积/mL
空气中氧气的体积百分含量
A
200.0
100.0
59.6
n
B
200.0
100.0
66.0
17.0%
(5)_____%(计算结果精确到0.1%)。
(6)结合反应原理和结果思考装置A的优点:_____。
【表述与交流】人类智慧无穷,趋利避害,化学让我们的生活变得更美好。
【答案】(1)B 中铁钉不生锈,C 中铁钉生锈
(2)氧气、水
(3)①③/②④
(4)铁粉、氧化铁、氢氧化钙、碳酸钙
(5)20.2
(6)反应在密闭体系中进行,测量结果更准确(或不会污染空气等,合理即可)
【详解】(1)B 中煮沸后迅速冷却的水除去了溶解氧,且与空气隔绝,铁钉不生锈;C 中铁钉与氧气和水接触生锈,二者对比能证明与接触是铁生锈条件之一。
(2)通过 A(只与氧气接触不生锈)、B(只与水接触不生锈)、C(与氧气、水同时接触生锈)的对比,得出铁生锈条件是与氧气、水同时接触。
(3)①中无食盐,③中加入1.0g食盐,其他条件相同,③中200s时氧气浓度更低,说明铁生锈更快;②中加入5滴醋酸,无食盐,④中加入5滴醋酸和1.0g食盐,其他条件相同,④中200s时氧气浓度更低,说明铁生锈更快,所以依据①③或②④对比都能得到食盐能加速铁生锈的结论。
(4)磁铁吸引出黑色固体说明有铁粉;残留固体加水无明显放热,说明无生石灰(氧化钙),生石灰久置会与水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙又会与空气中二氧化碳反应生成碳酸钙,滤液A中加入足量碳酸钠产生白色沉淀,说明有氢氧化钙[];滤渣B加稀盐酸有气泡冒出且溶液变黄,说明有氧化铁()和碳酸钙(),所以成分有铁粉、氧化铁、氢氧化钙、碳酸钙。
(5)进入集气瓶中水的体积就是消耗氧气的体积,装置 A 中消耗氧气的体积为,则空气中氧气的体积百分含量。
(6)装置 A 中是利用铁生锈原理,在密闭容器中进行反应,不像装置 B 中白磷燃烧会有部分五氧化二磷逸散到空气中,所以测量结果更准确,也不会污染空气。
1.【新情境·化学实验课】(2026·湖南郴州·一模)在一次化学实验课上,老师让同学们利用实验室提供的下列装置,完成常见气体的制取实验。请根据下图回答问题:
(1)仪器A的名称是________。
(2)实验室制取二氧化碳可以用的装置组合是________(填序号)。
(3)若用装置①作为制取氧气的发生装置,加入适量高锰酸钾后,还需要添加的实验用品是________,该反应的化学方程式为________。
(4)某同学用装置②制取氧气时,发现反应速率过快,不易控制。请你提出一条改进建议:________。
【答案】(1)长颈漏斗
(2)②④
(3) 一团棉花
(4)将长颈漏斗改为分液漏斗
【详解】(1)由图可知,仪器A的名称是:长颈漏斗;
(2)实验室通常用石灰石(或大理石)与稀盐酸反应制取二氧化碳,属于固液不加热反应,发生装置可选②,二氧化碳溶于水,密度比空气大,可用向上排空气法收集,收集装置可选④,故填:②④;
(3)用高锰酸钾制取氧气,需要在试管口塞一团棉花,防止加热时试管内粉末状物质进入导管,故若用装置①作为制取氧气的发生装置,加入适量高锰酸钾后,还需要添加的实验用品是:一团棉花;
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:;
(4)某同学用装置②制取氧气时,发现反应速率过快,不易控制。可将长颈漏斗改为分液漏斗,可通过分液漏斗控制液体的滴加速率,从而控制反应速率。
2.【新考法·工业生产】(2025·湖南长沙·三模)探秘污水化清流,践行环保少年行——立信中学学生兴趣小组的同学走进长沙某化工厂开启了一场别开生面的“珍爱生命之源·环保小卫士”活动。此次活动旨在让同学们深入了解污水处理知识,增强环保意识,在实践中探索水科学的奥秘。
任务一:探究废水成分
【调查访谈】据统计知道,该化工厂中的废水来自于甲、乙两个车间。废水中主要含有硫酸铜、硫酸、碳酸钠和氯化铵四种溶质,每个车间各含其中两种。
(1)取少量甲车间的废水于试管中,观察到溶液呈蓝色,向试管中滴加几滴紫色石蕊溶液,振荡,观察到溶液变为红色,说明甲车间废水一定是___________性(填“酸”、“碱”或“中”)。
(2)兴趣小组同学结合溶液中物质共存的原理推出了甲、乙两个车间的废水成分,其中乙车间废水成分为___________。
任务二:模拟废水处理
【查阅资料】工业废水需在厂内作预处理:要处理成中性,无重金属污染后(有毒,若存在也需除去),方可排入城市污水管道。
【进行实验】小组同学在实验室模拟工业废水处理。
(3)各取100mL甲、乙两车间废水混合,发现产生气泡,溶液呈蓝色,此时溶液中一定含有的溶质是___________。
(4)为确保混合后的废水能达到预处理标准,还应该进行的操作是:___________。
(5)对预处理后的水使用简易净水器进行再净化。
①向预处理后的废水中加入少量明矾,静置沉降。
②将静置后的废水慢慢注入如图所示的废水净化装置中,收集得到无色无味的澄清溶液。装置中的X是___________。
任务三:探讨废水再利用
(6)净化后的废水可以回收再用,例如用于___________(写一条即可)。
【答案】(1)酸
(2)碳酸钠、氯化铵
(3)硫酸铜、硫酸钠、氯化铵
(4)向混合后的废水中加入适量氢氧化钙,过滤
(5)活性炭
(6)浇花(或其他合理回用方式,如拖地等)
【详解】(1)紫色石蕊溶液遇酸性溶液变红,甲车间废水使紫色石蕊变红,说明呈酸性。
(2)废水含硫酸铜、硫酸、碳酸钠和氯化铵四种溶质,每个车间含两种。甲车间废水呈蓝色(含硫酸铜)且显酸性(含硫酸),所以乙车间含碳酸钠、氯化铵(碳酸钠与硫酸、硫酸铜不能共存,氯化铵与其他物质可共存)。
(3)甲车间含硫酸铜、硫酸,乙车间含碳酸钠、氯化铵,混合后碳酸钠先与硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,溶液呈蓝色,硫酸可能有剩余,硫酸铜没有反应,氯化铵不反应,所以一定含硫酸铜、硫酸钠、氯化铵。
(4)要处理成中性且除Cu2+,可向混合后的废水中加入适量氢氧化钙,硫酸铜和氢氧化钙反应产生氢氧化铜沉淀和硫酸钙,过滤除去氢氧化铜,则除去Cu2+;故填:向混合后的废水中加入适量氢氧化钙,过滤(合理即可 )。
(5)活性炭有吸附性,可吸附色素和异味,用于净水装置中净化,则X是活性炭。
(6)净化后的废水可用于浇花、拖地等 。
3.【新情境·熔喷布】(25-26九年级上·湖南湘西·期末)近期甲流肆虐,科学佩戴口罩是预防甲流最有效方法之一,熔喷布是生产一次性口罩的主要原材料。某学习小组为探究熔喷布的元素组成设计了如下实验,回答下列问题:
【提出问题】熔喷布由哪些元素组成?
【查阅资料】①白色的无水硫酸铜固体遇水会变成蓝色;
②浓硫酸具有吸水性,常用于干燥气体;
③碱石灰既能做干燥剂,也能吸收CO2等气体,常装在干燥管中使用。
④熔喷布易燃,只可能由C、H、O中的两种或三种元素组成。
提出猜想:
猜想一:由C、H组成; 猜想二:由H、O组成;
猜想三:由C、O组成; 猜想四:由C、H、O组成。
实验一:直接点燃熔喷布(如图1)
(1)甲组同学采用直接点燃熔喷布的方法进行实验,分别用干冷烧杯、内壁涂有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上方,观察到___________现象,得出:“熔喷布中一定含有碳元素和氢元素”。
(2)乙组同学认为上述实验设计不严谨,理由是___________。
实验二:乙组同学对此实验进行改进,在氧气流中加热熔喷布(如图2,E装置后省略了减小误差的装置)。
实验步骤:
步骤1:连接装置,检查装置的气密性;
步骤2:将m克某熔喷布样品碎片装入玻璃管中,先通入一段时间干燥的氧气,再点燃酒精灯;
步骤3:一段时间后,待样品完全燃烧,无灰分残留;
步骤4:熄灭酒精灯,再持续通一会儿干燥氧气;
步骤5:冷却,称量,装置B、C增重m1克,装置D、E增重m2克(所加药品均足量)。
(3)“步骤2”中,应先通入一段时间干燥的氧气,将带火星的小木条放在E装置右侧导管口,直至观察到___________,再点燃酒精灯。该步骤中,先通入一段时间干燥氧气的目的是___________。
现象与结论:
(4)装置B中粉末___________(填实验现象),可说明产生了H2O。装置D溶液变浑浊,说明生成CO2。
根据(4)中C和D的现象可排除猜想二、三。
(5)数据处理:m=___________(用含m1、m2的式子表示)。
得出结论:猜想一正确。
【答案】(1)干冷烧杯内壁有水雾出现、内壁涂有澄清石灰水的烧杯变浑浊
(2)酒精燃烧也会生成二氧化碳和水,干扰对熔喷中碳、氢元素的检验
(3) 带火星的木条复燃 排除装置中空气可能造成的干扰
(4)白色粉末变蓝
(5)
【详解】(1)用干冷烧杯罩在火焰上方,若观察到烧杯内壁有水雾,说明生成了水,从而证明熔喷布中含有氢元素;用内壁涂有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上方,若观察到澄清石灰水变浑浊,说明生成了二氧化碳,从而证明熔喷布中含有碳元素,由于反应有氧气参加,所以无法确定是否含有氧元素,故填:干冷烧杯内壁有水雾出现、内壁涂澄清石灰水的烧杯变浑浊;
(2)乙组同学认为上述实验设计不严谨,理由是用酒精灯点燃时,酒精燃烧也会生成二氧化碳和水,干扰对熔喷布中碳、氢元素的检验,故填:酒精燃烧也会生成二氧化碳和水,干扰对熔喷布中碳、氢元素的检验;
(3)“步骤 2” 为了排除装置中空气可能造成的干扰,在点燃酒精灯前要先通入氧气一段时间,将带火星的木条放在E装置右侧导管口,直至观察到带火星的木条复燃,说明装置内空气已排尽,故填:带火星的木条复燃;排除装置中空气可能造成的干扰;
(4)根据信息“无水硫酸铜为白色粉末,能吸收水分,遇水变蓝”,装置B中白色粉末变蓝,说明产生了H2O,故填:白色粉末变蓝;
(5)因为只有猜想一正确,即熔喷布中只含有碳元素和氢元素,根据质量守恒定律,生成水中氢元素的质量为:,生成二氧化碳中碳元素的质量为:,熔喷布中碳元素的质量与生成二氧化碳中碳元素的质量相等,氢元素的质量与生成的水中氢元素的质量相等,则熔喷布的质量m=+=。
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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 实验安全
知识点二 实验室规则和仪器
知识点三 基本实验操作
提升训练
考点二 物质的的共存、检验、鉴别和除杂
真题动向
考法 01 离子共存
考法 02 物质的检验
考法 03 物质的鉴别
考法 04 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
考点三 常见气体的制备与净化
真题动向
考法 01 实验室制取气体的仪器和原理
考法 02 发生装置和收集装置的选择
考法 03 气体的检验和验满及性质验证
考法 04 万能瓶的使用
核心提炼
知识点一 氧气制取
知识点二 二氧化碳制取
知识点三 气体的检验与净化
知识点四 万能瓶
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
04 测·预测闯关
命题透视
近年来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
常见仪器与基本实验操作
湖南卷T7,3分;湖南卷T11,3分;长沙卷T2,3分;
湖南卷T4,3分;湖南卷T10,3分;长沙卷T2,3分;长沙卷T9,3分;
物质的共存、检验、鉴别和除杂
湖南卷T8,3分;湖南卷T22,10分;长沙卷T21,2分;
湖南卷T21,2分;长沙卷T9,3分;
常见气体的制备与净化
湖南卷T21,10分;长沙卷T21,8分;
湖南卷T4,3分;湖南卷T23,5分;长沙卷T21,8分;
控制变量与对比实验
湖南卷T21,2分;长沙卷T22,4分;
湖南卷T22,10分;长沙卷T22,12分;
实验探究与设计
湖南卷T22,10分;长沙卷T22,12分;
湖南卷T21,10分;湖南卷T20,10分;长沙卷T22,12分;
命题预测
1.2026年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. (2025·湖南永州·模拟预测)粗盐提纯实验中用到的下列仪器中,名称不正确的是
A.烧杯 B.分液漏斗
C.酒精灯 D.蒸发皿
考法02 实验仪器用途——新考法·仪器选择
2.(2025·湖南永州·一模)化学实验离不开实验仪器,如图1是实验室常用的实验仪器。
(1)图1中可用于直接加热的仪器是_________(填名称),仪器D的用途是_________。
(2)按图2操作量取液体,则所量液体的体积为___________mL,倒出一部分液体后,将量筒水平放置,俯视读数,则实际倒出液体的体积___________(填“>”“=”或“<”)两次读数的差值。
考法03 基本实验操作——新情境·操作正误判断
3.(2024·湖南·中考真题) 质量守恒定律探究实验中,涉及到的部分实验操作如下,其中安全、规范的是
A.点燃酒精灯 B.倾倒液体
C.加铁钉 D.称量
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 实验室规则和仪器
1、实验三不:
(1)不能用手 药品;
(2)不得 任何药品的味道;
(3)不要把鼻孔 去闻气体的气味(应用手 闻味)
2、剩余药品的处理,三不一要:
(1)不能放回 ;(2)不要随意 ;(3)不要拿出 ;(4)要放入指定的 。
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 ;固体只需 。
4、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)
(5)可做反应容器的仪器: 、烧瓶、 、
知识点三 基本实验操作
一、药品取用
1、固体: (1)块状固体:用 取,步骤:一横、二放、三慢竖(防止打破 )
(2)粉末状固体:用 或纸槽取,步骤:一横、二放、三快竖
(1)较多量: 倾倒法
步骤:瓶塞 、试管倾斜
标签 (防止瓶口残留药流下 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 吸取; 使用方法:一捏二吸三悬空,
三不:不能 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 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、 和 ( 温度最高, 温度最低,加热用 )
(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 ,不少于
(3)三不: 禁止 点酒精灯,点燃时,要用火柴;禁止向 的酒精灯内添加酒精; 禁止用嘴 ,熄灭时要用灯 灭(盖两次)
(4)酒精灯打翻失火时,用 盖灭
2、给液体加热: (1)试管内液体不超过试管容积的 ;
(2)试管夹夹在距试管口的 (从下向上套)
(3)用 加热,移动试管或酒精灯预热(防止试管 )
(4)试管不能 (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、
3、给固体加热:(2)试管口应 略倾斜(防止冷凝水倒流 试管)
(3)先 ,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 。
(2)步骤:①检查天平是否平衡(游码在 处,若不平,调节 )
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 里)
③左物右码(先加质量大的法码,再加质量小的法码)(质量= 质量+ 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
(2)读数:正确:视线与量筒内 保持水平
仰视:读数 ,实际 ;俯视:读数 ,实际
(3)不能在量筒内稀释或 溶液,不能在量筒里进行 ,不能 或盛热溶液。
四、仪器连接与洗涤
1、仪器装配
(1)顺序: ,从左到右(拆卸则相反)
(2)方法:①玻璃管插入橡皮管:沾水 ,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 冒出,移开手掌,导管内形成一段
3、洗净的标准:内壁附着的水既不 ,也不 ,呈均匀的 。
1.【新考法·单图实验操作】 (2025·湖南·中考真题)实验室常用胶头滴管取用少量液体。如图,关于实验用品的使用规范的是
A.试剂瓶瓶塞的放置 B.胶头滴管吸取液体
C.胶头滴管滴加液体 D.试管内液体的体积
2.【新考法·错误实验操作及后果】(2026·湖南邵阳·一模)下列图示中的“错误实验操作”与对应的“可能产生的后果”不一致的是
A.酸液沸腾飞溅 B.液体喷出
C.腐蚀胶帽 D.结果偏小
3. 【新考法·安全操作】(2024·湖南长沙·中考真题)树立安全意识,形成良好习惯。下列做法正确的是
A.用灯帽盖灭酒精灯 B.加热后的试管立即用冷水冲洗
C.在加油站用手机打电话 D.携带易燃、易爆品乘坐高铁
4.【新考法·一材多题】(2025·湖南·中考真题)阅读以下材料,完成下面小题。
化学社团同学将铁丝折成“爱”“我”“中”“华”造型,放在垫有宣纸的培养皿中,再加入硫酸铜溶液,一段时间后铁丝表面变成红色。
(1)铁丝能折成特定的造型,体现铁丝具有的性质是
A.导电性 B.导热性 C.能弯曲 D.熔点高
(2)化学社团同学进行实验前注意到如图所示的图标,意识到应该
A.正确使用火源 B.戴好护目镜
C.注意用电安全 D.开启排风扇
(3)有关该实验的说法正确的是
A.铁的金属活动性比铜强 B.培养皿中溶液颜色无变化
C.不能用铝丝代替铁丝 D.该反应属于复分解反应
5.(2026·湖南长沙·一模)气体的性质和制取是初中化学的重要内容,根据如图所示的装置,请回答下列问题:
(1)仪器①的名称是__________。
(2)实验室用加热高锰酸钾的方法制取并收集氧气,应选择的发生和收集装置的组合是__________(填字母)。
(3)将收集到的氧气用于图甲实验,该实验中集气瓶中水的作用是__________。
(4)如图乙实验所示,通入氧气后观察到热水中未燃烧的白磷燃烧了,由此可以说明燃烧需要的条件之一是__________。
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·湖南·模拟预测)下列各组离子能在pH=1的溶液中大量共存的是
A.钾离子、钙离子、氢氧根离子 B.氢离子、钠离子、硝酸根离子
C.氯离子、钙离子、碳酸根离子 D.钠离子、钡离子、硫酸根离子
考法 02 物质的检验——新考法·方案设计
2.(2026·湖南长沙·一模)利用物质的性质可以检验物质。下列有关物质的检验方法正确的是
A.检验氧气:将带火星的木条伸入集气瓶中,木条复燃说明瓶内气体是氧气
B.检验二氧化碳:将燃着的木条伸入集气瓶中,木条熄灭说明瓶内气体是二氧化碳
C.检验溶液中是否存在硫酸:加入氯化钡溶液,产生白色沉淀说明溶液中含有硫酸
D.检验暴露在空气中的氢氧化钠是否变质:加入足量稀盐酸,产生气泡说明氢氧化钠已经变质
考法 03 物质的鉴别——新情境·无试剂鉴别
3.(2025·湖南湘潭·模拟预测)下列各组物质的稀溶液中,仅用酚酞溶液及同组物质之间的反应就能鉴别出来的是
A.NaOH HCl HNO3 B.KOH HCl NaOH
C.KOH NaCl NaOH D.KOH NaCl HCl
考法 04 物质的除杂——新考法·生活中的化学
4.(2026·湖南长沙·一模)生活中的洗涤问题大都与化学知识有关。下列说法不正确的是
A.热水可洗去衣服上的油渍
B.氢氧化钠可用作炉具清洁剂
C.食醋可以除去水壶中的水垢
D.厕所清洁剂(含有盐酸)可洗去铁制农具上的铁锈
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 色;含有Fe3+的溶液显 色;含有Fe2+的溶液显 色。
②根据气味:有刺激性气味的是 、NH3。
③根据溶解时温度变化:NaOH溶于水 ;NH4NO3溶于水 。
(2) 化学方法
①利用指示剂(常用的指示剂包括 和 )
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 伸入集气瓶中;现象:木条 。
(2)CO2:检验方法:把气体通入 ;现象:石灰水 。
(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: ,烧杯内壁 。
(4)H2:检验方法:点燃后在火焰上方罩一个 ;现象:火焰呈 ,烧杯内壁上有 ;
(5)CH4:点燃后在火焰上方罩一个 ,迅速倒转后倒入少量 ;现象:火焰呈 ,烧杯内壁上有 ;石灰水 。
(6)H2O:检验方法:通过 末;现象:硫酸铜变为 。
(7)NH3:检验方法:放入湿润的 ;现象: 。
3、常见离子的检验
离子
检验方法
现象
Cl-
滴加 溶液和稀HNO3
出现 沉淀
SO42-
滴加 溶液和稀HNO3
出现 沉淀
CO32-
加入 溶液,产生气体通人澄清石灰
产生能使澄清石灰水 的气体
H+
加紫色石蕊试剂
紫色石蕊溶液
用pH试纸测量其pH
pH
加入少量锌粒
有 产生
OH-
加紫色石蕊试剂
紫色石蕊溶液
加入无色酚酞试剂
无色酚酞试液
用pH试纸测量其pH
pH
NH4+
加入 并研磨
产生 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: 、吸附、结晶、 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 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 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 )
(2)不减(不减少 )
(3)易分离(反应后物质的状态不同, )
1.【新考法·隐含条件】(2024·湖南湘西·二模)下列每组中的物质在pH=5溶液中能大量共存且溶液为无色的是
A.MgCl2、Na2SO4、HCl B.H2SO4、NaOH、KNO3
C.BaCl2、Na2SO4、NaOH D.Na2CO3、NaCl、Na2SO4
2.【新考法·杂质的去除方案设计】(2025·湖南株洲·一模)科学探究与实践是化学核心素养的重要组成部分。在实验室中,下列除去物质中少量杂质的方法正确的是
选项
物质
杂质
除去杂质的方法
A
CH4
O2
点燃
B
KCl固体
K2CO3固体
加入足量稀硫酸,至不再产生气体
C
KNO3固体
NaCl固体
加入热水溶解,降温结晶,过滤,洗涤干燥
D
CuSO4溶液
稀硫酸
加入足量的铜粉,过滤
A.A B.B C.C D.D
3.【新考法·实验设计】(2025·湖南永州·二模)物质的鉴别和除杂是重要的实验技能。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
除去中少量的
将混合气体通过足量的溶液
B
鉴别羊毛和棉花
点燃,闻气味
C
鉴别稀、溶液
取样,分别滴加无色酚酞溶液
D
检验蜡烛中是否含有碳元素
在火焰上方罩一只干燥的冷烧杯,观察
A.A B.B C.C D.D
4.【新考法·实验方法】(2026·湖南岳阳·一模)下列实验方法错误的是
选项
实验目的
实验方法
A
鉴别铜片和黄铜片
相互刻画
B
除去空气中的O2
将空气通过加热的铜网
C
检验电解水反应中正极产生的气体
将带火星的木条放在气体出口处
D
比较Al和Cu的金属活动性顺序
将未打磨的铝丝浸入CuSO4溶液中
A.A B.B C.C D.D
5.【新考法·实验综合考查】(2026·湖南长沙·一模)(2025·湖南长沙·二模)下列“实验目的、操作”与“化学原理或现象”都正确的是
选项
实验目的、操作
化学原理或现象
A
提纯混有泥沙的食盐,可溶于水后过滤、将滤液蒸发结晶
食盐溶解在水中发生了化学变化
B
鉴别碳酸钠溶液和硫酸钠溶液,取样分别加入稀盐酸,观察现象
有气泡产生的是硫酸钠,无明显现象的是碳酸钠
C
鉴别真黄金和“假黄金”(铜锌合金),可在空气中灼烧,观察颜色变化
真黄金不变色,“假黄金”会变黑
D
鉴别水和过氧化氢溶液,可用闻气味的方法
水有刺激性气味,过氧化氢溶液无气味
A.A B.B C.C D.D
6.【新考法·传统文化】(2025·湖南长沙·模拟预测)《四川盐法志》记载,“敞锅熬盐”主要步骤为:①将黄卤和黑卤按比例混合;②放入敞口锅中加热浓缩,析出粗盐;③用“花水”冲洗粗盐得精品盐。其流程如下图所示。
(1)操作Ⅰ为_______。
(2)操作Ⅲ用“花水”冲洗粗盐,既可除去表面的和等杂质,又不损失NaCl,则“花水”应当是_______(填字母)。
A.蒸馏水 B.饱和NaCl溶液 C.饱和NaOH溶液 D.饱和溶液
(3)固体B主要含有的物质是_______(写化学式)。
7.【新考法·综合性实验探究】(2025·湖南郴州·一模)小郴同学在化学实验操作训练中,进行了氢氧化钠溶液和氢氧化钙溶液的鉴别实验。为进一步探究氢氧化钠的化学性质,他做了如图1所示的实验。
(1)A试管中的现象是___________。
为探究B试管中反应后溶液中溶质的成分,小郴和兴趣小组的同学们进行了以下探究。
【猜想与假设】
(2)猜想一:溶质是Na2SO4.
猜想二:溶质是Na2SO4、H2SO4
猜想三:溶质是___________。
【设计并进行实验】
(3)完成并记录以下实验。
实验步骤
实验现象
实验结论
①取少量B试管中反应后的溶液,滴加碳酸钠溶液
无明显现象
猜想二不成立
②另取少量B试管中反应后的溶液,滴加硝酸镁溶液
_____
猜想一不成立,猜想三成立
为探究氢氧化钠溶液与稀硫酸反应过程中pH的变化,甲、乙两组同学按图2所示装置进行实验,测出溶液pH的变化如图3所示。
(4)甲组实验pH变化对应的曲线是___________(填“ I”或“II")。M点对应溶液中的溶质是___________。
(5)若某氢氧化钠溶液在空气中部分变质,要除去该溶液中的杂质,你设计的实验方案是______________________。
考点三 常见气体的制备与净化
考法01 实验制取气体的仪器和原理——新教材改编
1.(2025·湖南·中考真题)根据氧气的制取和性质实验,回答下列问题。
(1)若用装置A加热制取,图中a处需补充仪器的名称是_______。
(2)若实验室用装置B制取,反应的化学方程式是_______。
(3)上图中仪器b既有燃烧匙的作用,又有_______的作用。
(4)点燃石英玻璃燃烧匙中的硫粉立即伸入装置C中,产生淡蓝色火焰,然后通入,产生明亮的蓝紫色火焰。对比通入前后的现象,可得出硫燃烧的剧烈程度与_______有关。
(5)装置C中气球的作用是_______。
考法02 发生装置和收集装置的选择——新情境·理科实验操作
2.(2024·湖南·中考真题)下列发生装置中,可用于实验室加热高锰酸钾制取氧气的是
A. B. C. D.
考法03 气体的检验和验满及性质验证——新情境·兴趣小组实验
3.(2025·湖南永州·模拟预测)化学兴趣小组利用下列装置进行气体的实验室制取和收集实验,请据下图回答:
(1)标号①的仪器名称为___________。
(2)若用装置B作制取氧气的发生装置,写出该反应的化学方程式___________。
(3)用C装置收集氧气时,验满的方法是___________。
(4)氨气是一种无色、有刺激性气味的气体,密度比空气小,极易溶于水,形成的溶液是氨水。实验室通过加热氯化铵和消石灰的固体混合物来制取氨气。则实验室制取并收集一瓶氨气,应该选用的一套实验装置是___________(填字母)。
考法04 万能瓶的使用——新考法·综合实验考查
4.(2026·湖南邵阳·一模)化学是一门以实验为基础的科学。根据下列实验装置图,回答有关问题:
(1)实验室用锌与稀硫酸制取氢气的发生装置选择_____(填“A”或“B”),若用装置D收集产生的氧气,气体应从____(填“a”或“b”)端进入。
(2)实验室制取二氧化碳的化学方程式为______________,选用装置C的优点是______________。
知识点一 氧气制取
1、选药品的条件:必须含有 。常用 和二氧化锰;或加热 或氯酸钾。
如:用过氧化氢和二氧化锰制取氧气:
(1)原理: ;
(2)装置: ,排水法(或向上排空法)。
(3)步骤:检查 ;装药品,先固后液;
(4)收集法:①、排水法:原因氧气 水,不与水反应;(何时开始收集:导管口有 气泡冒出时开始收集。)②、向上排空气法:原因 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, ,木条 则收集满。
(6)检验:用带火星的木条伸入, ,木条 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 (目的: )。
如:用高锰酸钾制取氧气:
(1)原理: ;
(2)装置:固固加热, (或向上排空法)
(3)步骤:①连接装置: ,从左到右的顺序;②检查装置的 ;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 倾斜,铁夹应夹在试管的 ;⑤加热药品:先 ,后在反应物部位用酒精灯 加热;⑥收集气体;⑦先将 ,再停止 。
(4)收集法、验满、检验:(同上)
(5)注意事项:①试管口要略微 倾斜:防止生成的 ,使试管破裂;②导气管伸入发生装置内要 橡皮塞:有利于产生的 ;③用高锰酸钾制取氧气时,试管口塞 :防止高锰酸钾粉末 ;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 ,炸裂 。
知识点二 二氧化碳制取
1、药品: 或石灰石和 。
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 ,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 ,使制得的二氧化碳中混有 气体而不纯)。
2、原理: ;
3、装置:固液不加热, ,
4、步骤:①连接装置;② ;③向锥形瓶中加入 ;④从长颈漏斗加入 ;⑤收集二氧化碳;⑥验满。
5、收集法: 法:原因 且不与空气反应; ,不能用排水法。
6、验满:向上排空气法,用燃着的木条放在, ,木条 则收集满。
7、检验:将气体通入 ,若石灰水 ,则是二氧化碳。原理:
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 后 。
(2)净化气体时,先 后 。
例如,二氧化碳中有水蒸气和HCl杂质。
检验气体:
(1)先通过 粉末,硫酸铜 色则说明有水蒸气;
(2)再通过 溶液,若有不溶于硝酸的 生成,说明有HCl。
净化气体:
(1)先通过 溶液,除去HCl;(2)再通过 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 和 )(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 。
3、常见气体的净化
(1)气体中有水蒸气杂质,用 除去,常用干燥剂 和 (NaOH和CaO);注意浓硫酸不能干燥 等碱性气体;碱石灰不能干燥 、SO2和 等酸性气体。
(2)CO2中有HCl杂质,将气体通过 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 。
(4)除去气体中的氧气,将气体通过灼热的 。
知识点四 万能瓶
用途
图示
注意点
适用范围
气体收集装置
气体从 进入集气瓶验满在
向 排空气法收集气体
气体密度比空气
气体从 进入集气瓶验满在
向 排空气法收集气体
气体密度比空气
气体从装置上端进入,水从装置下端流出
气体 且
测量气体体积
气体从 (短管)进
V排出的水=V气体
植物油
做洗气瓶
做洗气瓶,可用于 气体或 气体;
原则:“ 进 出半瓶水”
监控气体通入的速率
装半瓶水,气体从 进,通过 的快慢判断气流速率; “长进短出半瓶水”。
1.【新考法·气体制取】(2024·湖南益阳·二模)下列关于的实验室制取及验满的说法正确的是
制的药品
发生装置
收集方法
验满方法
A.A B.B C.C D.D
2.【新考法·实验操作综合】(2025·湖南长沙·二模)下列是常见气体的制取及探究气体相关性质的装置图,请回答下列问题。
(1)仪器①的名称是___________。
(2)实验室制取CO2时,一般选用的药品是___________(请填名称)。
(3)实验室可用锌粒和稀硫酸在常温下制取氢气,氢气难溶于水。若要收集较纯的氢气,请从A-E中选择合适的装置制取并收集氢气___________(请填序号)。
(4)在做“硫在氧气中的燃烧”实验时,集气瓶中常留少量的水,目的是___________。
3.【新考法·实验装置应用】(2026·湖南湘潭·一模)化学是一门以实验为基础的学科。如图1为实验室制取气体的装置,请回答下列问题:
(1)写出图1仪器①的名称___________。
(2)选用装置A用高锰酸钾制备氧气时,必须改进的是___________,该反应的化学方程式是___________。
(3)实验室制取二氧化碳气体时,可选用的发生装置和收集装置是___________(填图1中的字母)。
(4)同学们利用制取氧气的原理,自制图2装置用于补给鱼缸中的氧气,下列对该装置的评价正确的是___________(填序号)。
①供氧过程中要不断给乙瓶中补充二氧化锰
②利用计泡器可测定排出气体速率的快慢
③导气管的管口置于鱼缸底部更有利于补充氧气
4.【新考法·实验操作综合】(2026·湖南汨罗·一模)根据图中所示装置回答下列问题.
(1)图中仪器a的名称_____,
(2)实验室制取二氧化碳的反应化学方程式为:_____,应选用的发生装置和收集装置是_____(填字母).
(3)用高锰酸钾制取氧气时,装置A还需要做的一点改动是_____.
5.【新情境·实验操作】(2026·湖南湘西·一模)回答“氧气的实验室制取”实验中的相关问题。
(1)仪器a的名称是______。
(2)实验室用加热高锰酸钾的方法制取。
①该反应的化学方程式为_____________;
②用该方法制取的发生装置应选择图1中的装置_______(填序号)。
(3)将图2中的仪器组装成收集装置,与选择的发生装置相连,制取并采用向上排空气法收集氧气。实验完成后,老师对“组装收集装置”和“收集气体”的过程进行点评,上述两个过程中的一些错误操作,可能会影响收集到氧气的浓度,例如“未验满就停止收集”。请再写出一点可能导致收集到氧气的浓度偏低的错误操作:__________。
考点四 控制变量与对比实验
考法01探究金属锈蚀的条件——新考法·兴趣小组实验探究
1.(2024·湖南·中考真题)铁制品经常有锈蚀现象,于是某兴趣小组围绕“锈”进行一系列研究。
(1)探锈
现有洁净无锈的铁钉、经煮沸迅速冷却的蒸馏水、植物油、棉花和干燥剂氯化钙,还可以选用其他物品。为探究铁制品锈蚀的条件,设计如下实验:
①A中玻璃仪器的名称是______。
②一周后,观察A、B、C中的铁钉,只有A中的铁钉出现了明显锈蚀现象,由此得出铁钉锈蚀需要与______接触的结论。
(2)除锈
取出生锈的铁钉,将其放置在稀盐酸中,一段时间后发现溶液变黄,铁钉表面有少量气泡产生。产生气泡的原因是______(用化学方程式表示)。稀盐酸可用于除锈,但铁制品不可长时间浸泡其中。
(3)防锈
防止铁制品锈蚀,可以破坏其锈蚀的条件.常用的防锈方法有______(写一种即可)。兴趣小组继续通过文献研究、调研访谈,发现如何防止金属锈蚀已成为科学研究和技术领域中的重要科研课题。
考法02 探究燃烧的条件 ——新考法·实验设计
2.(2026·湖南永州·一模)下列实验设计不合理的是
A.探究不同催化剂的催化效果
B.验证质量守恒定律
C.探究燃烧的条件温度需要达到着火点
D.探究氧气浓度对反应剧烈程度的影响
A.A B.B C.C D.D
考法03 探究影响化学反应速率的因素——新考法·实验探究
3.(25-26九年级上·湖南株洲·期末)过氧化氢溶液是无色透明液体,医疗上可用于消毒防腐。实验室里常用过氧化氢分解的方法制取氧气。某实验小组对过氧化氢的分解进行了探究。
【提出问题】过氧化氢分解速率受哪些因素影响?
【作出猜想】
(1)影响过氧化氢分解速率的因素可能有:催化剂、___________、___________。
【进行实验】实验小组同学经过独立思考和合作讨论,设计了如下四个实验并进行了实验,
分别将带火星的小木条伸入甲、乙、丙、丁试管中,看到伸入甲试管中的小木条不复燃,伸入乙、丙、丁试管中的小木条均立即复燃。
【分析与结论】
(2)甲和乙的实验目的是___________;
(3)用乙和丙不能探究出温度对分解速率的影响,原因是___________
(4)丁中发生反应的化学方程式为___________
【反思与评价】
①本次实验探究有一定危险性,需要带上护目镜和手套。
②小组的一个同学在一次用医用双氧水溶液给伤口消毒时,发现双氧水遇到血产生大量气泡,他分析气泡就是氧气,并猜想血液对过氧化氢分解有催化作用,他通过查阅资料得知,血液中的过氧化氢酶及血红蛋白中的铁离子()都能催化过氧化氢的分解,证实了自己的猜想。
③探究小组经过讨论认为要证明是催化剂,还需进一步完善实验。要证明①二氧化锰的质量在反应前后没有改变;②二氧化锰的化学性质没有改变。
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.【新考法·对比法在实验探究中的应用】(2026·湖南怀化·一模)对比法是实验探究的一种重要方法。认真分析下列实验,能达到实验目的的是
A.探究燃烧需要可燃物 B.探究不同催化剂的催化效果
C.探究物质溶解能力的影响因素 D.探究温度对分子运动速率的影响
2.【新考法·创新实验】(2026·湖南永顺·一模)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.【新考法·实验改进】(2026·湖南永州·一模)某化学兴趣小组的同学为探究铁锈蚀的条件,对教材上的实验装置(如图1)进行了改进(图2,夹持装置已略去),大大缩短了铁锈蚀的时间,效果非常明显。
(1)仪器a的名称是______。
(2)图1实验中,产生锈蚀现象的试管是______(填“A”、“B”或“C”)。
(3)图2实验中,证明铁生锈与水有关现象为______。
(4)请写出图2实验中锥形瓶中发生反应的化学方程式_____。
(5)世界上每年因腐蚀而报废的铁相当于年产量的20%-40%,请你提出一种预防铁锈蚀的具体方法______。
4.【新情境·兴趣小组实验探究】(2025·湖南长沙·三模)“生火有道”,兴趣小组对燃烧的条件展开探究。
【实验探究】根据图1所示实验探究燃烧的条件(已知反应装置气密性良好,实验前已将装置内的空气排尽,所用试剂和用品均足量)。
资料:①白磷着火点40℃,棉花着火点150℃。
②白磷燃烧的产物对人体呼吸道有刺激作用,遇水或澄清石灰水均能发生反应。
【步骤与现象】
(1)填表:
实验步骤
实验现象
分析与结论
1.将U形管放在盛有80℃热水的烧杯中,关闭、打开K1,通入O2。
一段时间后,裹入白磷的棉花开始燃烧,普通棉花无明显变化。
实验说明燃烧需要的条件之一是_____。
2.步骤1燃烧过程中,关闭K1、打开K2,将注射器中的稀盐酸推入锥形瓶中。
C中生成大量气泡,一段时间后,U形管右侧燃着的棉花_____。
C中反应的化学方程式是_____;实验说明燃烧的条件之一是可燃物与氧气充分接触。
【评价与反思】
(2)B中石灰水的作用有_____。
【拓展延伸】
(3)小组同学认为还需要探究燃烧需要可燃物,才能得出燃烧的三个条件。选用下列用品设计实验说明燃烧的条件之一是需要可燃物。
可选用的实验用品:大小和形状相似的大理石块、小煤块和小木块,坩埚钳,酒精灯,火柴。
你设计的实验方案:_____(写出操作、现象、结论)。
5.(2024·湖南永州·一模)某兴趣小组同学设计了如图所示装置,通过测定收集相同体积氧气所用时间长短来探究影响双氧水分解速率的因素。
(1)检查该装置气密性的方法是关闭分液漏斗活塞,将注射器活塞向外拉一段距离,松开注射器活塞,若观察到___________,则证明装置气密性良好。
探究Ⅰ:
(2)实验小组设计了如下实验方案,请完成下表。
实验目的
编号
温度/℃
催化剂
双氧水用量及浓度
所用时间/s
探究______对双氧水分解速率的影响
①
25
二氧化锰
10mL、2%
60
②
25
二氧化锰
10mL、5%
30
实验结论
___________
探究Ⅱ:探究催化剂的种类对双氧水分解速率的影响,实验数据如下表:
编号
双氧水质量/g
催化剂种类及用量
所用时间/s
③
100.0
MnO2、0.2g
t1
④
100.0
CuO、xg
t2
(3)表中x的数值为___________。
(4)若t1___________ t2 (填“>”“=”或“<”),则MnO2的催化效果优于CuO。还可以通过测量___________,也能达到实验目的。
(5)催化剂在工业上应用较多,催化剂催化反应需要经历①反应物扩散至催化剂表面、②反应物在催化剂表面被吸附、③发生表面反应、④产物从催化剂表面脱附、⑤产物扩散离开反应区等五个步骤,其中属于化学变化的是___________(填序号)。
考点五 实验探究与设计
考法01实验设计是否达到目的——新情境·实验现象探究
1.(2025·湖南·中考真题)在探究酸碱盐性质的实验课中,有同学偶然将溶液滴入新配制的溶液中,发现产生白色沉淀。老师鼓励同学们围绕该现象开展探究。
探究一:白色沉淀是什么?
【查阅资料】①20℃时,部分物质的溶解性如下表所示。
物质溶解性
NaCl
NaOH
易溶
易溶
易溶
易溶
微溶
难溶
②溶液呈中性,溶液呈碱性;的溶解度随温度升高而降低。
【进行实验】取少量用热水洗涤2~3次后的白色沉淀于试管中,加适量蒸馏水,振荡后静置。取上层清液,分别进行如图操作,观察到:试管①中溶液由无色变为红色,试管②中出现白色沉淀。
【结论及分析】
(1)滴加溶液后产生的白色沉淀是_______。
(2)上述操作中,用热水洗涤的目的是_______。
完成上述实验后,老师提供一瓶久置的溶液,让同学们围绕该溶液的溶质成分继续探究。
探究二:久置的NaOH溶液的溶质是什么?
【提出猜想】猜想I: 猜想Ⅱ:和 猜想Ⅲ:
【实验方案】针对上述猜想,有同学设计方案并进行实验。
步骤
现象
①取样,加入过量溶液
产生白色沉淀
②取步骤①中静置后的上层清液,滴加无色酚酞溶液
溶液由无色变为红色
(3)步骤①中加入溶液过量的目的是_______。
【反思与评价】
(4)通过上述实验,该同学认为猜想Ⅱ成立。经讨论,大家认为该同学的实验方案与结论均不严谨,理由是_______。
(5)选用下列试剂优化实验,你的方案是_______(写出实验步骤、现象及结论)。(可选试剂:溶液、无色酚酞溶液、稀盐酸、溶液)同学们分享实验体会:许多重大科学发现,源自对实验中异常现象的大胆质疑、深入研究,我们要养成注重实证、严谨求实的科学态度。
考法02猜想与假设——新考法·项目式探究
2.(2026·湖南长沙·模拟预测)某兴趣小组的同学利用所学的知识和一些实验用品,围绕实验室中一瓶敞口放置的氢氧化钠固体展开了项目式探究活动。
活动一:认识氢氧化钠
(1)下列关于NaOH的说法不正确的是_____(填标号)。
A.俗名:火碱、烧碱、苛性钠
B.易潮解,能作某些气体的干燥剂
C.能与油脂反应,是炉具清洁剂的成分之一
D.能与酸反应,可用于治疗胃酸过多
活动二:探究氢氧化钠是否变质
兴趣小组同学取一定量的瓶中样品于烧杯中,加入足量的水充分溶解,得无色溶液,再按图1装置进行实验。检查装置气密性,取部分无色溶液加入圆底烧瓶中,组装好仪器,再用注射器将稀盐酸匀速逐滴加入圆底烧瓶中,并用压强传感器测得压强随时间的变化曲线,如图2所示。
(2)同学们根据图2中的信息,得出该氢氧化钠已变质的结论,理由是_____。
活动三:探究样品的成分
【提出问题】NaOH已变质,样品的成分是什么?
【猜想假设】
(3)猜想一:NaOH、Na2CO3;猜想二:_____。
(4)小双设计了如下实验,请你帮助他完善下表,得出正确结论。
实验方案及操作步骤
实验现象
实验结论
步骤一:取【实验活动1】烧杯中少量无色溶液于试管中,加入过量BaCl2溶液充分反应,过滤。(已知BaCl2溶液呈中性)
产生白色沉淀
猜想一成立
步骤二:取少量步骤一中的滤液于试管中,向其中滴加_____
溶液变红
【反思拓展】
(5)解决同一个问题的方法有多种。上表步骤二还可以用下列_____(填标号)方案代替,根据相应实验现象,也能得到相同的结论。
a.滴加CuCl2溶液b.滴加MgSO4溶液c.通入CO2d.滴加稀盐酸
活动四:定量测定样品中的质量分数
兴趣小组小轩同学设计了如图3所示的实验方案。
步骤Ⅰ:组装装置,检查气密性。
步骤Ⅱ:加入试剂,称量装置B的质量,向锥形瓶内滴入足量稀盐酸。
步骤Ⅲ:完全反应后通入一段时间N2。
步骤Ⅳ:称量装置B的质量,计算。
(6)小郡同学认为该方案会导致样品中测出的质量分数偏大,可能的原因是_____(写出两条即可)。兴趣小组的同学们经过充分讨论并改进实验装置后,准确测出了样品中的质量分数。
考法03实验操作、现象和结论——新考法·异常现象实验探究
3.(2026·湖南娄底·一模)教材《实验活动8常见酸、碱的化学性质》第4步:向2 mL硫酸铜溶液中滴加几滴氢氧化钠溶液,预期产生蓝色沉淀,但不同小组观察到不同颜色的沉淀。对此异常现象,化学小组展开了专项探究。
【提出问题】NaOH与反应生成的不同颜色沉淀,成分是什么?溶液酸碱性、试剂用量是否会影响该反应的产物?
【查阅资料】结合教材知识和拓展查询,同学们得知:在酸性条件下,NaOH与在溶液中可发生特殊反应,生成和(碱式硫酸铜);其中为不溶于水的绿色物质,该物质加热不易分解,与酸反应生成和水;而常见的蓝色沉淀在80℃以上的条件下可分解生成CuO固体和水。
【作出猜想】结合实验现象和查阅的资料,同学们对沉淀成分作出如下猜想:
猜想I:沉淀为蓝色的
猜想Ⅱ:沉淀为蓝色的和绿色的的混合物
猜想Ⅲ:沉淀为绿色的
【进行实验一】
(1)为验证上述猜想,同学们取实验中生成的沉淀样品,进行了两组针对性实验,操作、现象和结论记录如下:
操作
现象
结论
取少许沉淀于试管中,加热至100℃
产生___________色固体
沉淀中含有,猜想Ⅲ不成立
另取少许沉淀于试管中,加入足量稀硝酸,再滴加___________溶液
沉淀先溶解,后又产生白色浑浊
猜想Ⅱ成立
[进行实验二】
为进一步揭示NaOH与在溶液中反应的完整过程,利用传感技术辅助探究。取10 mL溶质质量分数为1.6%的溶液于烧杯中,逐滴滴加溶质质量分数为0.4%的NaOH溶液,记录不同NaOH溶液体积下的实验现象,同时用pH传感器测得烧杯中溶液pH的变化,实验现象如表,pH变化如图。
NaOH溶液的体积/mL
绿色沉淀
蓝色沉淀
上层清液颜色
0.00~2.00
产生
无
蓝色
2.00~15.00
增加
无
浅蓝色
15.00~18.00
减少
产生
无色
18.00~20.00
更少
增加
无色
【解释与结论】
(2)由实验二表格中的现象和pH变化曲线图可推知,pH超过___________(填数字)时溶液与NaOH溶液混合开始产生蓝色沉淀。
【证据推理】
(3)结合表格的实验现象和pH变化曲线图,发现当NaOH溶液体积从___________mL增加至20.00 mL时,绿色的碱式硫酸铜沉淀开始逐渐减少,同时蓝色的氢氧化铜沉淀开始逐渐增加,说明碱式硫酸铜与过量NaOH发生了反应,转化为氢氧化铜。
【反思与拓展】
(4)溶液pH较低时生成绿色的碱式硫酸铜沉淀,pH升高到一定程度时生成蓝色的氢氧化铜沉淀,因此实验中出现不同颜色沉淀的原因是___________。在不改变所用硫酸铜溶液和氢氧化钠溶液、不添加其他试剂和仪器的前提下,若希望实验一开始就能产生大量蓝色沉淀,应如何改进操作方法?___________。
考法04实验方案的设计与评价——新情境·碳“捕集”
4.(2024·湖南长沙·中考真题)碳中和是指碳的排放与吸收达到平衡,基本实现碳的零排放:碳“捕集”是助力碳中和的重要途径。为此,兴趣小组同学围绕着的吸收进行了实验探究。
活动一:寻找吸收的试剂
【设计与实验】
(1)甲、乙、丙三组分别利用所提供的实验用品设计了如下方案并进行实验:
组别
实验方案
现象
结论
甲组
向一个集满的软塑料瓶中加入适量的水,立即旋紧瓶盖,振荡
软塑料瓶变瘪
能被水吸收
乙组
向盛有饱和的澄清石灰水的试管中。通入适量的
________
能被澄清石灰水吸收
丙组
向盛有氢氧化钠溶液的试管中,通入适量的
无明显现象
不能被氢氧化钠溶液吸收
【解释与分析】
(2)甲组实验中软塑料瓶变瘪,是因为瓶内气压________;
(3)小礼同学对丙组的实验结论提出质疑,为了证明与氢氧化钠发生了反应,他向丙组所得溶液中滴加足量的________。观察到有气泡产生,从而证明能与氢氧化钠反应。
【得出结论】水、饱和石灰水和氢氧化钠溶液均能吸收。
活动二:比较吸收的效果
【提出问题】水、饱和石灰水和氢氧化钠浓溶液,哪个吸收的效果更好?
【讨论交流】
(4)饱和石灰水、水吸收的效果差不多,从物质的溶解性的角度分析,原因是________。同学们一致认为,只需要比较氢氧化钠浓溶液、水吸收的效果。
【设计方案】
(5)请你利用下列提供的实验用品,帮助他们设计实验并写出实验方案:________。
(实验用品:氢氧化钠浓溶液、水、装满的软塑料瓶若干个,其它仪器自选)
【实验与结论】通过实验,同学们得出氢氧化钠浓溶液吸收的效果比水的好。
【迁移应用】气体排放到空气中也会造成环境问题。同学们查阅资料.并利用下图所示装置和用品进行实验,来比较氢氧化钠浓溶液、水吸收的效果。
(6)请你分析,该实验能否达到实验目的。并阐述理由________(已知实验装置气密性良好且操作均正确)。
【表达与交流】通过以上探究,同学们认识到科学探究需要严谨的思维。
考法05实验数据的处理与计算——新情境·鱼浮灵
5.(2026·湖南株洲·一模)“鱼浮灵”是一种常见的增氧剂,遇水分解为和,能快速增加水体中溶解氧,有效防止水中生物因缺氧而造成的浮头等现象,常用于水产养殖和运输过程。
【提出问题】“鱼浮灵”增氧与哪种物质有关?
【作出猜想】
(1)猜想一:;猜想二:_______;猜想三:和
【设计与实验】研究小组设计对比实验,并用溶解氧传感器与传感器测定常温下不同试剂在相同时间内的溶解氧和的变化,记录实验数据如下:
编号
①
②
③
④
⑤
所含试剂
水
溶液
勺固体、溶液
勺固体、_______
勺固体、溶液
pH
7
6.1
10.0
11.3
12.6
溶解氧
4.7
6.5
10.2
11.3
11.8
(2)请根据实验目的,填写实验④中所含试剂。
(3)分析表中数据,随着用量的增加,溶液的______。
【得出结论】
(4)由以上实验可知,猜想_______(填“一”或“二”或“三”)正确。
【实验拓展】
(5)溶液提供碱性环境,不仅促进了的分解,而且促进了氧气在水中的溶解。试探究酸性环境对“鱼浮灵”增氧效果的影响,请设计实验方案:__________________(必选实验用品:鱼浮灵、蒸馏水、硫酸)。
【迁移反思】
(6)实验后发现,溶液的会影响“鱼浮灵”增氧速率。根据所学写出促进“鱼浮灵”快速增氧的其他途径_____________(写两种即可)。
【表达与交流】1986年,化学增氧剂——“鱼浮灵”研制成功,为养鱼池调节水质,增加溶氧开辟了新途径,填补了国内在该应用领域的空白。1987年,为确保养鱼安全,促进水产养殖业的发展,湖南引进了这一科技新产品。
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.【新考法·综合实验考查】(2025·湖南衡阳·二模)物质的检验、鉴别、除杂是化学研究的重要方法。下列实验方案能达到目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
区分氧化铜和铁粉
观察颜色
B
鉴别和
将燃着的木条分别伸入气体中,观察现象
C
检验稀盐酸中是否混有
取样,加入溶液,观察现象
D
除去溶液中
加入过量溶液、过滤
A.A B.B C.C D.D
2.【新考法·综合实验考查】(2026·湖南郴州·一模)金属材料对于促进社会发展、改善人类生活发挥了巨大作用。人类从石器时代进入青铜器时代,继而进入铁器时代,就是以金属材料的使用作为标志的。
(1)中国空间站的太阳能电池板需要用铝合金加工成的箔片进行密封支撑,铝合金能加工成箔片说明铝具有良好的________(填字母)。
A.延展性 B.导电性 C.导热性 D.抗腐蚀性
(2)为探究Cu、Zn、Fe三种金属的活动性顺序,某课外小组的同学进行了下列实验,请你一起参与该小组同学的探究活动。
【实验1】
①甲同学用等体积的盐酸、等质量的三种金属按图1所示的方案进行实验,3支试管所观察到的现象为:a中无明显现象;b中有气泡产生;c中也有气泡产生,且比b中快。由此他得出了“铜、锌、铁的活动性顺序依次增强”的错误结论。导致甲同学得出错误结论的原因可能是________。(答一点即可)
【实验2】
②乙同学按图2所示的方案进行了实验。实验过程中两种金属与溶液均不反应,由此得出的结论是________。
③丙同学认为乙同学设计的实验方案没能达到实验目的,为得出正确的实验结论,还需再补充一个实验,请从下列试剂中任选几种,自行设计一个可行的实验方案________。
(可供选择的试剂:铁丝、铜丝、稀盐酸、NaOH溶液、溶液、溶液,写出实验步骤、现象和结论)
④向盛氯化铜溶液的烧杯中加入一定量的锌粉,反应停止后过滤,得到固体M和溶液N。下列说法正确的是________(填序号)。
A.锌有剩余时,M中一定有Cu和Zn B.锌有剩余时,N中一定没有
C.锌无剩余时,N一定呈无色 D.M的质量大于加入锌粉的质量
3.【新情境·自动充气气球】(2026·湖南邵阳·一模)市面上有一种自动充气气球,只需挤破气球内的液体包,流出的液体与气球中的白色粉末接触产生气体,就能实现气球的自动充气。同学们对此展开项目式探究。
任务一:自动充气气球的原理
(1)同学们触摸气球发现气球中有一个“小液包”与一小块白色固体,如图1,捏破“小液包”,气球慢慢鼓起,并发出嘶嘶声,气球温度变凉并逐渐下沉。同学们用剪刀在已充气的气球上剪小口,插入导管,导管另一端通入澄清石灰水中,观察到溶液变浑浊,证明产生的气体是二氧化碳,反应的化学方程式为___________。
(2)另取少量“小液包”,测量其溶液的pH。写出实验操作步骤:___________。
任务二:白色固体成分探究
【猜测】白色固体可能为碳酸钙、碳酸钠、碳酸氢钠中的一种或多种。
【查阅资料】①同学们查阅相关产品说明后了解到“小液包”内的液体是柠檬酸。
②与相同浓度的柠檬酸反应,碳酸氢钠比碳酸钠更剧烈。
③价格参考:碳酸钠2200元/吨、碳酸氢钠1700元/吨
【实验探究一】
(3)为验证白色固体的成分,同学们进行如下实验:
实验步骤
实验现象
分析与结论
取少量白色固体于烧杯中,加入足量蒸馏水,充分搅拌
固体全部溶解
样品中不含___________
取少量白色固体于试管中,加入适量稀盐酸
___________
白色固体为碳酸钠或碳酸氢钠中的一种或二者均有
【实验探究二】为验证白色固体中是否含有碳酸钠,同学们设计如图2实验装置进行实验:分别测量等质量的碳酸钠、碳酸氢钠、白色固体样品与等体积、等浓度盐酸反应时锥形瓶内的压强变化,测量结果如图3所示。
(4)分析图像,得出白色固体一定仅含碳酸氢钠的理由是___________;相同条件下,碳酸钠、碳酸氢钠与稀盐酸反应的速率为碳酸钠___________(填“>”或“<”)碳酸氢钠。
(5)从原料成本和反应速率分析,自动充气气球选用碳酸氢钠的原因是:___________。
4.【新考法·教材实验改编】(2025·湖南岳阳·二模)在学习了复分解反应后,某化学兴趣小组的同学想继续探究酸、碱、盐的化学性质,同学们将教材上的【实验10-13】进行了改动。如图所示是小郡和小梅两位同学的实验,回答下列问题:
(1)小梅同学实验过程中观察到的现象是_________。
实验结束后,同学们将小郡和小梅两位同学实验后的两支试管中的溶液倒入同一个烧杯中,倾倒过程中没有出现明显现象,同学们对此烧杯中溶液的溶质成分进行如下实验探究。
【烧杯中溶液的溶质成分是什么】
【猜想与假设】
(2)猜想Ⅰ:溶质成分是 猜想Ⅱ:溶质成分是
猜想Ⅲ:溶质成分是
猜想Ⅳ:溶质成分是_________。
【实验探究】
同学们分别设计了不同方案进行探究,请你协助完成以下两种方案的相关内容。
A.小郡设计的实验方案
实验步骤
实验现象
结论
①取一定量烧杯中的溶液于试管中,滴加无色酚酞溶液
溶液变成红色
猜想Ⅲ成立
②向步骤①的试管中滴加过量稀盐酸
有气泡产生
B.小梅设计的实验方案
实验步骤
实验现象
结论
①取一定量烧杯中的溶液于试管中,滴加过量的溶液
有白色沉淀生成
猜想Ⅲ成立
②取①中试管的上层清液于另一支试管中,滴加无色酚酞溶液
溶液变成红色
【反思与评价】
(3)同学们认为小郡的实验结论不准确,你认为理由是_________。
(4)小梅实验步骤①加入过量溶液的过程中,发生的反应类型为_________(填基本反应类型)。
(5)同学们讨论后认为,小梅的实验结论也不准确,请你在小梅实验步骤的基础上再补充实验进行验证,写出实验方案:_________(简要写出实验操作、现象和结论)。
(6)同学们讨论后认为小梅设计的实验方案中,步骤②中的无色酚酞溶液替换为下列_________(填字母)操作,也可以实现相同的目的。
A.滴加溶液 B.滴加溶液 C.通入
5.【新情境·草木灰】(2025·湖南长沙·二模)“草木灰,单积攒,土地壮棵又增产”,劳动实践课上同学们经常用草木灰给农作物施肥,化学兴趣小组的同学对草木灰的成分展开了系列探究。
【查阅资料】草木灰主要成分是一种含钾的盐,草木灰中还可能含有硫酸钾、氯化钾。
【探究一】草木灰的成分
向草木灰中加入盐酸,生成的气体可使澄清石灰水变浑浊,可推断草木灰的主要成分是。
(1)取适量草木灰,用水浸泡,上层浸出液能使无色酚酞溶液变为红色,说明溶液显_______性。
(2)探究草木灰中是否含有硫酸钾、氯化钾。
实验操作
现象
结论
实验1:取少量澄清的草木灰浸出液于试管中,加入过量硝酸钡溶液
_______
草木灰中含有硫酸钾
实验2:取少量实验1反应后的上层清液于试管中,滴入几滴硝酸银溶液
产生白色沉淀
草木灰中含有氯化钾
(3)有同学认为实验1的结论不严谨,理由是______________。
【探究二】测定草木灰中的质量分数
测定草木灰(质量为)中的质量分数,设计了如图所示实验装置,并利用该实验装置按如下步骤进行实验(草木灰中其他成分遇稀盐酸不产生气体):
①先通一段时间的空气。
②称量装置D的质量为。
③打开分液漏斗的活塞,将足量稀盐酸逐滴加入锥形瓶中,待不再产生气泡后,关闭活塞。
④再次通空气一段时间。
⑤再次称量装置D的质量为。
(4)装置A中的试剂应该为_______溶液。实验中需缓慢滴入稀盐酸,原因是______________。
(5)关于该实验的说法中,正确的有_______(填字母)。
A.若缺少步骤④,会导致测量结果偏小
B.若缺少装置C,会导致测量结果偏小
C.装置E的作用是吸收反应产生的和水蒸气
D.根据实验数据,草木灰中的质量分数为
一、单选题
1.【新考法·化学实验操作】(2026·湖南郴州·一模)化学是一门以实验为基础的科学,下列实验操作正确的是
A.稀释浓硫酸 B.液体的倾倒
C.检查装置气密性 D.氧气的验满
2.【新考法·综合实验操作考查】(2025·湖南邵阳·二模)下列实验操作能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验操作
A
鉴别铁粉和氧化铜粉末
取样后,分别加入稀盐酸
B
除去中的
加入足量稀盐酸,蒸发结晶
C
除去中
溶解、过滤、洗涤、干燥
D
鉴别氮气和二氧化碳
将燃着的木条分别伸入气体中
A.A B.B C.C D.D
3.【新考法·实验设计】(2026·湖南长沙·一模)实验设计是化学探究的基础。下列有关实验设计能达到实验目的的是
实验
探究可燃物燃烧的条件
验证质量守恒定律
探究铁锈蚀的条件
验证 CO2 能与水反应
实验设计
选项
A
B
C
D
A.A B.B C.C D.D
4.【新情境·兴趣小组实验探究】(2025·湖南张家界·二模)某学校的课外化学兴趣小组以H2O2分解探究不同条件对反应速率的影响。该小组的同学们在常温下按照下表所示的方案完成H2O2分解的探究实验。
实验编号
温度/℃
反应物
催化剂
①
20
25mL3%H2O2溶液
无
②
20
25mL5%H2O2溶液
无
③
20
25mL5%H2O2溶液
0.1gMnO2
④
20
25mL5%H2O2溶液
1~2滴FeCl3溶液
⑤
30
25mL5%H2O2溶液
___________
(1)实验①和②的目的是___________。同学甲在进行实验①和②时并没有观察到明显现象。资料显示,通常条件下过氧化氢稳定,不易分解。为了达到实验目的,可采取的改进方法是___________。
(2)同学乙进行实验②、③、④后,得出结论:MnO2与FeCl3均能加快H2O2的分解,且前者的催化效率更高。若继续用上述实验药品研究温度对H2O2分解快慢的影响,为了便于观察,表中实验⑤选择的催化剂是___________;理由是___________。
(3)同学丙设计了如图所示的实验装置对过氧化氢的分解速率进行定量分析,以生成20mL气体为准,其他影响实验的因素均已忽略。图中a仪器的名称是___________;实验中需要测量的数据是___________。
5.【新考法·综合实验考查】(2025·湖南长沙·三模)下图是实验室制取常见气体的相关装置。回答下列问题:
(1)写出标号a仪器名称________。
(2)实验室用高锰酸钾制较纯净氧气的发生装置和收集装置是________。
(3)用A、E、F装置制取并收集干燥的CO2,管口的连接顺序是①________。
(4)装置C中明显的一处错误,可能产生的后果是________。
6.【新考法·主题探究】(2025·湖南郴州·一模)关于燃烧的研究是一项重要的课题。某小组以“探究燃烧的奥秘”为主题展开探究,请回答下列问题。
【生火有道】为探究燃烧的条件,小组同学设计并完成了图1所示实验。
已知:白磷着火点为40℃,红磷着火点为240℃。磷燃烧时会产生污染空气的五氧化二磷白烟。
【现象与结论】
(1)图1铜片上的白磷燃烧,红磷不燃烧,得出燃烧的条件之一是___________,根据___________现象,得出燃烧的条件之一是可燃物与氧气接触。
【评价与反思】
(2)实验中小组同学认为图1装置存在不足,于是设计了图2所示装置。图2装置的优点是___________。
(3)小组同学对上面的结论提出质疑,设计了图3所示装置,对燃烧过程中的氧气含量进行测定,得到图4所示图像。结合图像分析,“可燃物与氧气接触”应准确地表述为___________。
【调控燃烧】
(4)报道显示:国内外一些煤田因发生煤层自燃,带来了资源浪费和环境污染。一 旦煤层自燃,请给出一条合理的灭火建议___________。
7.【新考法·实验验证】(2026·湖南长沙·一模)某化学兴趣小组在学习盐的化学性质时,得知碳酸钠溶液能与二氧化碳发生反应:。已知碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠的溶解度。小组同学通过以下实验验证该反应的发生。
【实验探究】
实验方案I:取两个相同体积的充满二氧化碳气体的软质塑料瓶,再分别加入等体积的碳酸钠溶液(标号①)和蒸馏水(标号②),旋紧瓶盖后充分振荡。
(1)实验操作中强调“等体积”的目的是_______。
(2)能够证明反应发生的是,塑料瓶_______(填写标号)振荡后更瘪。
实验方案Ⅱ:按下图所示装置,将二氧化碳持续通入饱和碳酸钠溶液中,观察实验装置C的现象。
(3)能够说明反应发生的实验现象是_______。
【实验讨论】
若将通入不饱和碳酸钠溶液中,某同学拟通过称量反应前后溶液的质量来判断反应是否发生。
(4)请评价该实验设计是否合理?_______(判断并说明理由)。
【拓展思考】
据材料,实验发现稀碳酸氢钠溶液滴加溶液无白色沉淀生成现象,浓碳酸氢钠溶液滴加溶液生成白色沉淀。
(5)设计实验证明将二氧化碳通入不饱和碳酸钠溶液中反应生成碳酸氢钠:取反应后的混合溶液,_______(实验须使用的试剂:蒸馏水;溶液;稀盐酸)。
8.【新情境·海水稻】(2025·湖南湘西·一模)2021年1月15日,袁隆平海水稻团队在海南三亚举行的第五届国际海水稻论坛上宣布,已在全国签约600万亩盐碱地改造项目。某化学兴趣小组对“海水稻”产生了浓厚的兴趣,并对“海水稻”口感、盐碱地的主要成分以及改良盐碱地的方法进行了项目化探究。
任务一:探究“海水稻”口感
【猜想假设】海水稻有咸味
【实践验证】
(1)在电饭煲中加入250g经过淘洗的海水稻米,再倒入适量水,30分钟后取出,进行品尝。结论:海水稻没有咸味。由此说明盐碱地里长出的海水稻并不会含有大量的___________(填化学式)。
任务二:定性探究盐碱地的主要成分
【查阅资料】盐碱地中含有较多量的碳酸钠和氯化钠
【进行实验】
(2)小组同学为检验其成分,取少量盐碱地土壤,加入一定量的水在烧杯中混合,充分搅拌后过滤。
实验步骤
实验现象
实验结论
①取少量滤液于试管中,滴加足量的氯化钡溶液
___________
盐碱地中含有碳酸钠
②取步骤①反应后的溶液过滤,向滤液中滴加___________溶液
立即产生白色沉淀
盐碱地中含有氯化钠
【反思评价】
(3)小组同学经过讨论得出实验结论不一定正确,如果把步骤①的氯化钡溶液改为___________(填试剂名称)就可以得到正确的实验结论。
任务三:定量探究盐碱地的主要成分
【进行实验】小组同学想通过实验测得一定质量盐碱地中的溶质质量分数,他们称取了m克样品,并设计了下图所示装置进行实验,实验后称得D装置的质量增重n克,然后通过计算,从而达到实验目的。
【反思评价】
(4)如果缺少装置C会使实验结果___________(填“偏大”、“不变”或“偏小”)。
(5)该小组同学通过计算最后得出样品中的质量分数为___________(用含m、n的式子表示)。
9.【新考法·数字化实验】(2025·湖南衡阳·模拟预测)全世界每年因锈蚀造成浪费的金属高达产量的20%以上,但铁锈蚀原理却在日常生活中被广泛应用,例如暖宝宝、食品脱氧剂等。某活动小组对铁生锈进行下列探究。
项目任务1:探究铁生锈的条件
【查阅资料】1、铁锈为红色固体,其主要成分为。
2、煮沸可以使水中溶解的氧气受热逸出。
【进行实验】活动小组设计如图所示实验:
(1)图中能证明“与接触是铁生锈条件之一”的现象对比为_____。
实验结论:
(2)铁生锈的条件是铁与_____同时接触。
项目任务2:探究影响铁生锈速率的因素
小组同学设计如图所示实验,利用传感器监测过程中氧气浓度的变化来判断铁生锈的情况。
实验记录如表:
序号
其他试剂
初始时氧气浓度1%
200s时氧气浓度/%
水/滴
食盐质量/g
稀醋酸/滴
①
10
0
0
20.8
15.2
②
10
0
5
20.8
12.7
③
10
10
0
20.8
8.0
④
10
1.0
5
20.8
5.2
(3)本实验中能得到“食盐能加速铁生锈”的结论,依据的实验对比是_____(填实验序号)
项目任务3:探究双吸剂的成分?
某食品包装中常使用的袋装防腐剂的品名为“504双吸剂”,其标签如图所示,同学们对一包
久置的“504双吸剂”固体样品很好奇,设计实验进行探究。
品名:504双吸剂
成分:铁粉、生石灰等
【提出问题】久置固体的成分是什么?
小组同学设计如图所示的流程进行探究:
通过探究发现磁铁上沾有黑色固体,残留固体加水无明显放热现象。
得出结论:
(4)久置“504双吸剂”固体的成分有:_____。
【拓展与应用】小组同学运用铁生锈吸收氧气的原理设计如下实验测定空气中氧气的含量。
反应结束后,测得的数据如下表:
装置
集气瓶内空气体积/mL
实验前烧杯内水的体积/mL
实验后烧杯内水的体积/mL
空气中氧气的体积百分含量
A
200.0
100.0
59.6
n
B
200.0
100.0
66.0
17.0%
(5)_____%(计算结果精确到0.1%)。
(6)结合反应原理和结果思考装置A的优点:_____。
【表述与交流】人类智慧无穷,趋利避害,化学让我们的生活变得更美好。
1.【新情境·化学实验课】(2026·湖南郴州·一模)在一次化学实验课上,老师让同学们利用实验室提供的下列装置,完成常见气体的制取实验。请根据下图回答问题:
(1)仪器A的名称是________。
(2)实验室制取二氧化碳可以用的装置组合是________(填序号)。
(3)若用装置①作为制取氧气的发生装置,加入适量高锰酸钾后,还需要添加的实验用品是________,该反应的化学方程式为________。
(4)某同学用装置②制取氧气时,发现反应速率过快,不易控制。请你提出一条改进建议:________。
2.【新考法·工业生产】(2025·湖南长沙·三模)探秘污水化清流,践行环保少年行——立信中学学生兴趣小组的同学走进长沙某化工厂开启了一场别开生面的“珍爱生命之源·环保小卫士”活动。此次活动旨在让同学们深入了解污水处理知识,增强环保意识,在实践中探索水科学的奥秘。
任务一:探究废水成分
【调查访谈】据统计知道,该化工厂中的废水来自于甲、乙两个车间。废水中主要含有硫酸铜、硫酸、碳酸钠和氯化铵四种溶质,每个车间各含其中两种。
(1)取少量甲车间的废水于试管中,观察到溶液呈蓝色,向试管中滴加几滴紫色石蕊溶液,振荡,观察到溶液变为红色,说明甲车间废水一定是___________性(填“酸”、“碱”或“中”)。
(2)兴趣小组同学结合溶液中物质共存的原理推出了甲、乙两个车间的废水成分,其中乙车间废水成分为___________。
任务二:模拟废水处理
【查阅资料】工业废水需在厂内作预处理:要处理成中性,无重金属污染后(有毒,若存在也需除去),方可排入城市污水管道。
【进行实验】小组同学在实验室模拟工业废水处理。
(3)各取100mL甲、乙两车间废水混合,发现产生气泡,溶液呈蓝色,此时溶液中一定含有的溶质是___________。
(4)为确保混合后的废水能达到预处理标准,还应该进行的操作是:___________。
(5)对预处理后的水使用简易净水器进行再净化。
①向预处理后的废水中加入少量明矾,静置沉降。
②将静置后的废水慢慢注入如图所示的废水净化装置中,收集得到无色无味的澄清溶液。装置中的X是___________。
任务三:探讨废水再利用
(6)净化后的废水可以回收再用,例如用于___________(写一条即可)。
3.【新情境·熔喷布】(25-26九年级上·湖南湘西·期末)近期甲流肆虐,科学佩戴口罩是预防甲流最有效方法之一,熔喷布是生产一次性口罩的主要原材料。某学习小组为探究熔喷布的元素组成设计了如下实验,回答下列问题:
【提出问题】熔喷布由哪些元素组成?
【查阅资料】①白色的无水硫酸铜固体遇水会变成蓝色;
②浓硫酸具有吸水性,常用于干燥气体;
③碱石灰既能做干燥剂,也能吸收CO2等气体,常装在干燥管中使用。
④熔喷布易燃,只可能由C、H、O中的两种或三种元素组成。
提出猜想:
猜想一:由C、H组成; 猜想二:由H、O组成;
猜想三:由C、O组成; 猜想四:由C、H、O组成。
实验一:直接点燃熔喷布(如图1)
(1)甲组同学采用直接点燃熔喷布的方法进行实验,分别用干冷烧杯、内壁涂有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上方,观察到___________现象,得出:“熔喷布中一定含有碳元素和氢元素”。
(2)乙组同学认为上述实验设计不严谨,理由是___________。
实验二:乙组同学对此实验进行改进,在氧气流中加热熔喷布(如图2,E装置后省略了减小误差的装置)。
实验步骤:
步骤1:连接装置,检查装置的气密性;
步骤2:将m克某熔喷布样品碎片装入玻璃管中,先通入一段时间干燥的氧气,再点燃酒精灯;
步骤3:一段时间后,待样品完全燃烧,无灰分残留;
步骤4:熄灭酒精灯,再持续通一会儿干燥氧气;
步骤5:冷却,称量,装置B、C增重m1克,装置D、E增重m2克(所加药品均足量)。
(3)“步骤2”中,应先通入一段时间干燥的氧气,将带火星的小木条放在E装置右侧导管口,直至观察到___________,再点燃酒精灯。该步骤中,先通入一段时间干燥氧气的目的是___________。
现象与结论:
(4)装置B中粉末___________(填实验现象),可说明产生了H2O。装置D溶液变浑浊,说明生成CO2。
根据(4)中C和D的现象可排除猜想二、三。
(5)数据处理:m=___________(用含m1、m2的式子表示)。
得出结论:猜想一正确。
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