2026年浙江省中考科学复习专题-化学实验探究
2026-04-23
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2份
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普通
摘要:
该初中科学中考复习资料聚焦化学实验探究核心模块,覆盖金属及其化合物性质、气体制取与性质等六大中考考法,以“解题方法技巧点拨+分模块真题训练”构建知识体系,通过考点梳理、原理剖析、装置分析等环节帮助学生突破实验设计与现象推断难点,体现复习的系统性和针对性。
亮点在于融合科学思维与探究实践,如常考点中“通气体作用”“装置作用”的模型建构,真题中“铁与硫酸铜溶液异常气泡探究”等实验设计,培养学生推理论证与创新思维能力。分层真题覆盖不同难度,配合方法指导,助力学生高效掌握实验探究要点,教师可据此精准把控复习节奏,提升学生应考能力。
内容正文:
化学实验探究
►考法01 金属及其化合物的性质
►考法02 气体的制取与性质
►考法03 酸碱盐的性质和反应
►考法04 物质鉴别、检验和除杂
►考法05 物质组成的定性定量
►考法06质量守恒定律的验证与应用
解题方法技巧点拨
一、明确实验目的
仔细研读题目,抓取关键语句,如 “探究…… 性质”“验证…… 猜想” 等,精准锁定实验核心目标,为后续解题锚定方向。
二、剖析实验原理
依据实验目的,关联所学化学知识,明确实验依托的化学反应原理、物质特性等。例如,探究金属与酸反应,需熟知金属活动性顺序及酸的化学性质。
三、洞察实验用品与装置
实验用品:了解药品、试剂特性,其决定实验可行性与方法。如提供酸碱指示剂,用于检测溶液酸碱性。
实验装置:分析装置作用、连接顺序与改进空间。根据反应物状态和反应条件确定气体发生装置,依据气体性质选择收集装置。
关注实验步骤与现象
实验步骤:
明确各步骤目的与操作要点,注意先后顺序与规范性。如检验混合气体成分,需遵循特定顺序以避免干扰。留意操作细节意图,如 “缓慢加入” 可能为使反应充分。
实验现象:
准确记录并分析题目给出的现象,这是得出结论的关键。如金属与盐溶液反应,观察是否有固体析出及溶液颜色变化。依据实验原理和物质性质,合理预测可能出现的现象。
五、合理推导结论与反思
得出结论:
基于实验现象与数据,运用化学知识和逻辑推理,得出与实验目的紧密契合、表述精准的结论。注意结论的适用范围,明确实验条件对结论的影响。
反思与评价:
从科学性、合理性、经济性、安全性、环境污染等维度审视实验方案,排查干扰因素,考量环保与操作便捷性。思考改进与拓展方向,如更换试剂、优化装置或增设步骤,培养创新与探究能力。
常考点:
1. 通气体的作用:①排尽装置中的空气(空气中的某成分)防止干扰实验;②把实验生成的……排到xx装置使充分吸收;③排尽装置中的空气,防止发生爆炸;④防止倒吸;⑤防止……被二次氧化。
2. 装置的作用:①澄清石灰水:检验二氧化碳或检验二氧化碳是否被除尽;②氢氧化钠溶液:吸收二氧化碳、二氧化硫、硫化氢;③氢氧化钡溶液:检验并吸收二氧化碳;④饱和碳酸氢钠:除去二氧化碳中的氯化氢;⑤浓硫酸:干燥;⑥碱石灰:吸收二氧化碳、水蒸气;⑦灼热氧化铜:除去还原性气体(氢气、一氧化碳、甲烷);⑧灼热的铜网:除去氧气;⑨无水硫酸铜:检验水蒸气;
3. 影响反应速率的因素:①浓度②温度③催化剂④接触面积
4. 气体体积或气压减小的原因:①能与水(或溶液中溶质)反应;②溶于水;
5. 检验沉淀是否洗涤干净:取最后一次的洗涤液,检验是否存在反应溶液中的溶质离子;
6. 误差分析
7. 现象描述
8. 氯化氢有挥发性
9. 二氧化碳不与氯化钙反应
探究计算用好元素守恒
一.金属及其化合物
1. (2026.温州一模)为比较铁与铜的金属活动性强弱,科学小组同学进行如图1所示实验。实验中除预期现象外,还观察到铁丝表面产生气泡。小组同学针对该异常现象展开探究。
(1)实验中的预期现象是 有红色晶体析出 。(写出1点)
(2)小组同学开展硫酸铜溶液pH的测定。
①老师提出在测定硫酸铜溶液的pH时,采用如图2所示的pH计比pH试纸更合适。从测定硫酸铜溶液pH的准确性角度考虑,下列解释合理的有__ABD_。(可多选)
A.pH计读数时因无需进行比色操作更便捷
B.pH计读数精确到0.01,测量结果更精准
C.使用pH试纸会对硫酸铜溶液造成污染
D.使用pH试纸时,硫酸铜溶液颜色会对试纸变色产生干扰
②结合实验结果,分析铁丝与硫酸铜溶液反应出现气泡的原因: 。
(3)查阅资料可知:铁与硫酸铜溶液反应时出现气泡还与水中溶解氧有关,减少水中的溶解氧,可有效减少该现象的出现。请写出具体方法: 。
2. (2026.湖州一模)随着金属冶炼与刀具材料不断进步,厨房里的菜刀也经历了多次升级。(1)一般的碳钢菜刀容易生锈,菜刀生锈属于 变化(填“化学”或“物理”)。
小湖发现家里的不锈钢菜刀上有如图所示的标识,经查Cr为金属铬。他猜测不锈钢菜刀之所以能防锈,是因为金属铬的活动性较弱,于是买来一定量的铬粉开展研究
(2)研究铬粉与稀盐酸的反应时,应该先向试管内加 铬粉 (填“铬粉”或“稀盐酸”)
(3)如图是铬粉和稀盐酸混合后随时间变化的现象,请根据图判断金属铬的活动性比氢 强 。
(4)依据现象推断铬不锈钢菜刀的防锈原理 隔绝空气 。
3. (2026.台州一模)某科学小组发现,一支装有铜片和盐酸的试管几天后溶液变成了蓝色。铜难道能和盐酸反应吗?小组成员提出了以下猜想。猜想I:有氧气存在时,铜、氧气和盐酸三者能反应。猜想I:待填
为了验证猜想,小组成员取三个10毫升注射器,如图所示,按照表格,分别在注射器内装入铜片后,吸取一定量的盐酸,然后推动活塞使液体刚好不溢出,再拉动注射器2的活塞吸入一定量氧气,最后用橡皮帽对三个注射器进行密封。静置3天后观察并记录现象如表所示。
(1)据表格可知,猜想II是 。
(2)为验证猜想I,实验操作中“推动活塞使液体刚好不溢出”的目的是 。
(3)对比分析实验现象可知,猜想I成立。在本实验中能支持该猜想的证据是 。
(4)经检验,③中的气体为氢气。以上实验说明,铜的活动性弱于氢是指在常温、
等条件下的规律。
4. 铁与水蒸气在高温条件下会反应生成一种固体氧化物和氢气,某学习小组用如图装置进行实验,确定固体氧化物的成分。实验前在硬质玻璃管中装入x克铁粉,充分反应后,称得硬质玻璃管内剩余固体质量为y克。查阅资料可知FeO是一种黑色固体。请回答:
(1)实验时点燃酒精灯加热烧瓶的目的是提供水蒸气 ;
(2)为防止硬质玻璃管中的铁粉与管内氧气反应,则应先点燃 酒精灯 (选填“酒精灯”或“酒精喷灯”) ;
(3)实验后硬质玻璃管中所得固体为黑色,则生成的固体氧化物一定不是B。
A.FeO B.Fe2O3 C.Fe3O4
(4)若y=29X/21,则反应生成的固体氧化物为 Fe3O4 (填化学式)。
解析:( 2 )为防止硬质玻璃管中的铁粉与管内氧气反应,则应先点燃酒精灯,利用水蒸气排出装置中的空气。
5. (2025·滨江模拟)一氧化碳通常是通过燃烧碳的方法制备的,制得的一氧化碳中往往含有少量二氧化碳。小滨用这种的不纯的一氧化碳为原料来模拟工业炼铁实验,设计了如图所示的微型实验装置ABCDE 五个部分(夹持设备已略去)。已知: 一氧化碳为有毒气体,为防止刚生成的铁被空气氧化,反应结束后需继续通一会儿气,直至装置冷却。
(1)在实验装置A中,小滨设计放入潮解的氢氧化钠,原因是 。
(2)写出B处玻璃管中发生反应的现象: 。
(3)C中反应的化学方程式为: 。
(4)装置D的作用是 。
【答案】(1)潮解的氢氧化钠表面有氢氧化钠溶液,能吸收二氧化碳
(2)红色固体变黑色
(3)
(4)吸收二氧化碳,储存一氧化碳
【知识点】还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】(1)根据二氧化碳与氢氧化钠反应而一氧化碳不反应来分析;
(2)根据一氧化碳还原氧化铁的原理来分析;
(3)根据二氧化碳与氢氧化钙反应的原理来分析;
(4)根据一氧化碳的性质来分析。
【解答】 (1)因为制得的一氧化碳中含有少量二氧化碳,潮解的氢氧化钠能与二氧化碳反应(2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O),从而除去一氧化碳中的二氧化碳,防止二氧化碳对后续实验产生干扰。
(2)B处玻璃管中发生的反应是一氧化碳还原氧化铁,氧化铁是红色粉末,生成的铁是黑色粉末,所以现象是红色粉末逐渐变黑。
(3)C中是二氧化碳与澄清石灰水反应,化学方程式为CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O。
(4)一氧化碳有毒,直接排放到空气中会污染空气,装置D中是酒精灯,其作用是点燃一氧化碳,将一氧化碳转化为二氧化碳,防止污染空气。
6. (2024•吴兴区校级模拟)月饼盒中常用脱氧剂,防止变质,其主要成分为活性化铁粉。使用一段时间后黑色脱氧剂中会产生红褐色固体,小金对固体成分作出如下猜想,猜想一:可能是氧化铁;猜想二:可能是氢氧化铁;猜想三:可能是氧化铁和氢氧化铁。为探究固体中是否有氧化铁,设计了图甲装置。
(1)图甲中C装置的作用是 。
(2)随着实验进行,B中出现白色沉淀,小金认为存在氧化铁。小金查阅资料发现氢氧化铁加热时会分解,并产生氧化铁和水,对实验结果存在干扰。于是他改进实验装置如图乙所示,在B装置前接一U形管,里面装有无水硫酸铜粉末,D中出现 现象可以说明猜想一错误。请写出铁粉吸收空气中的氧气、水生成氢氧化铁的化学方程式: 。
(3)实验测得反应前后D装置的质量增加了a克,则红褐色固体中的氢氧化铁的质量为m,当m与a有 用含有字母的关系式表示)关系时,即可判断猜想三正确。
【解答】解:(1)图1实验中,通入了一氧化碳,一氧化碳有毒,会污染环境,一氧化碳具有可燃性,所以装置C中酒精灯的作用是处理尾气,防止污染环境;
(2)无水硫酸铜粉末遇水变蓝,若存在氢氧化铁,加热后会分解出水蒸气,D中的现象是白色固体变成蓝色,可以说明猜想一是错误的,铁粉吸收空气中的氧气、水生成生氢氧化铁,反应的化学方程式为4Fe+3O2+6H2O=4Fe(OH)3;
(3)氢氧化铁加热时会分解,并产生氧化铁和水,反应前后D装置的质量增加了ag,所以产生水的质量为ag,
2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O
214 54
m ag
m
即当m与a有m关系时,即可判断猜想三正确。
7. (2026·浙江舟山·一模)科学兴趣小组进行《从自然界中的铜到纪念币中的铜》的项目化学习。同学们查阅资料整理了湿法炼铜和火法炼铜两种方案:
方案一、湿法炼铜
参考资料
常见金属的价格
铁 2.7元/千克
锌 26元/千克
铝 16元/千克
镁 600元/千克
(1)上述步骤2中,涉及的化学方程式是 ;
(2)小组同学模仿湿法炼铜,提出了如下湿法炼铁:
查阅资料发现该方法在实际生产中应用不广,请结合参考资料分析原因 。
方案二、火法炼铜
如图所示为氢气还原氧化铜的装置,甲中锥形瓶内装有锌粒,分液漏斗里装有稀硫酸,乙中盛有浓硫酸,丙中试管底部黑色固体为氧化铜。
(3)开始反应时,应进行的操作是_______。
A.先打开甲处分液漏斗活塞
B.先点燃丙处的酒精灯
C.同时打开甲处分液漏斗活塞和点燃丙处的酒精灯
(4)反应结束后,甲、乙两装置中质量减少量为,丙中氧化铜固体粉末减少量为。为保证实验安全进行,且还原后的铜不会重新氧化,、应存在的关系为 。
【答案】(1)Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
(2)铁在潮湿的环境下容易生锈,需要在干燥的环境下保存,需要一定的设备和场地;从硫酸铁溶液中得到金属铁,需要加入活泼性大于铁的金属如锌、铝、镁等,使用这些金属制备铁,需要的价格成本较高,而得到的铁的成本价格又偏低,得不偿失(合理即可)
(3)A
(4)m1>
【详解】(1)步骤2中是铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,反应的化学方程式为Fe+CuSO4=Cu+FeSO4;
(2)铁在潮湿的环境下容易生锈,需要在干燥的环境下保存,需要一定的设备和场地;从硫酸铁溶液中得到金属铁,需要加入活泼性大于铁的金属如锌、铝、镁等,使用这些金属制备铁,需要的价格成本较高,而得到的铁的成本价格又偏低,得不偿失,因此湿法炼铁在实际生成中应用不广;
(3)由于氢气是可燃性的气体,与空气的混合气体点燃时易发生爆炸,开始反应时,应先进行的操作是A.先打开甲处分液漏斗活塞,使反应发生一会,产生的氢气排净装置内的空气,防止加热时氢气与空气的混合气体受热发生爆炸,故选A;
(4)锌粒与稀硫酸反应生成氢气和硫酸锌,因此甲、乙两装置中质量减少量m1为生成氢气的质量,在加热的条件下,氢气和氧化铜反应生成铜和水,反应的化学方程式为:,丙中氧化铜固体粉末减少量m2为氧化铜中氧元素的质量,假设还原氧化铜的氢气质量为m,由化学方程式可知,即m=,由于实验开始之前,要先通入氢气,排净装置内的空气,实验结束后,要继续通入氢气,防止生成的铜重新被热的空气氧化,因此实际通入氢气的质量要大于理论上消耗氢气的质量。所以m1、m2应存在的关系为m1>。
二.气体的制取及性质
8. (2026.温州一模)小明在实验室用高锰酸钾制取氧气,并进行相关实验
(1)图1是两种气体发生装置,则小明应选择装置 (填“A”或“B”)来制取氧气。(2)图2是铁丝在氧气中燃烧的实验过程。从燃烧条件分析,用火柴引燃铁丝的目的是 。
(3)实验发现铁丝燃烧现象不明显,小明推测是收集的氧气纯度不足所致。为此,他进一步探究了不同收集方法对氧气浓度的影响,利用氧气传感器测定收集到的氧气浓度,每种收集方法重复3次实验,结果如下表。
1 组别1中收集到的氧气纯度未达到100%,其主要原因是 。
②实验室制氧气时,通常采用第1组收集方法,据表信息说明其优点: 。(列举2点)
9.
(2026·浙江·一模)如图是一款用于火灾逃生的氧气呼吸面罩的内部示意图,在区通过化学反应迅速生成氧气,并被储存在区,氧气进入区进行加湿和冷却处理,区域的材料会吸收呼出气体中的,新鲜的氧气在区域与人呼出的其他气体混合,最终供给人呼吸。
[查阅资料]I、制氧药剂主要含氯酸钠、二氧化锰和铝粉。
II、制氧原理:3。
(1)根据资料内容,你认为铝粉的作用是 。
【进行实验】某同学按下表中和铝粉的质量各配制混合物,控制每一份混合物中和的质量比均为,进行实验,并记录相关数据。
实验编号
混合物
产生低气的质量/g
和的质量
铝粉质量/g
1
99
1
20.6
2
98
2
28.4
3
97
3
38.6
4
96
4
37.3
(2)①本实验探究 对产生氧气质量的影响。
②实验1产生氧气的质量明显小于实验3的主要原因是 。
[质疑反思]
(3)该同学认为“D区吸收人体呼出的二氧化碳”的功能是多余的、可以直接将人体呼出的气体排出即可。你认同这名同学的看法吗?请回答并说明理由
。
【答案】(1)提供氯酸钠分解所需的热量
(2) 制氧药剂中铝粉的质量分数(或比例) 铝粉质量少,产生热量少,氯酸钠未完全分解
(3)不认同,因为人体呼出的气体中除了二氧化碳,还有较多的氧气,通过区除去后,仍可供给呼吸,从而减少制氧药剂的消耗,延长呼吸面罩的供氧时间。
【解析】(1)制氧原理是氯酸钠(NaClO₃)在二氧化锰催化及210-260℃条件下分解。铝粉(Al)具有可燃性,在此处与氧气发生剧烈的氧化反应(燃烧),能迅速释放大量热量,为氯酸钠的分解提供所需的高温反应条件。因此,铝粉的作用是提供氯酸钠分解所需的热量(或作为发热剂)。
(2)① 由实验1-4的数据可知,在NaClO₃和MnO₂总质量递减(铝粉质量递增)的情况下,氧气的产量先增后减。实验控制的条件是NaClO₃和MnO₂的质量比恒定,唯一变量是铝粉的质量(或铝粉在混合物中的质量分数)。因此,本实验探究的是制氧药剂中铝粉的质量分数(或比例) 对产生氧气质量的影响。
② 实验1中铝粉质量(1g)远小于实验3(3g)。铝粉少,燃烧放出的热量不足,可能导致部分氯酸钠未达到分解温度或未完全分解,因此产氧量较低。
(3)不认同。人体呼吸是吸入氧气、排出二氧化碳的过程,但呼出的气体中并非全是二氧化碳。实际上,人体呼出的气体中氧气含量仍有约16%,而二氧化碳含量约为4%。如果直接将呼出气体全部排走,这部分氧气就被浪费了。D区材料吸收CO₂后,剩余的混合气体(富含未利用的氧气和氮气等)返回E区与新鲜氧气混合,可循环利用其中的氧气。这样做能显著减少制氧药剂(A区)的消耗,从而延长呼吸面罩的有效供氧时间,提高逃生设备的效率和可靠性。因此,D区的设计是科学且必要的。
10. (2024·浙江台州·一模)“鱼浮灵”是水产养殖的速效增氧剂,其主要成分是过氧碳酸钠(2Na2CO3·5H2O2)。某化学研究小组对“鱼浮灵”的制备、成分测定进行了如下探究:
查阅资料:①过氧碳酸钠有Na2CO3和H2O2的双重性质;②过氧碳酸钠在异丙醇(有机溶剂)中的溶解度较低。
I、“鱼浮灵”的制备:
实验室用Na2CO3与稳定剂的混合溶液和30%的H2O2溶液反应制备过氧碳酸钠,实验装置如下图。
(1)反应结束后,停止搅拌,向反应液中加入异丙醇,静置过滤、洗涤、干燥,获得过氧碳酸钠固体。结合资料信息可知加入异丙醇的目的是 。
II、“鱼浮灵”的成分定性检测:
(2)请补充完成下列实验报告中的相关内容。
实验序号
实验步骤
实验现象
解释或结论
①
取样, 加入MnO2粉末,用带火 星的木条伸入试管内
木条复燃
含有 H2O2
②
取样, 加入氯化钙溶液
_______
溶液中含有 Na2CO3
(3)该实验装置中恒压滴液漏斗右侧玻璃弯管的作用是 。
【答案】(1)减少溶解的过氧碳酸钠固体,获得更多的产物
(2)有白色沉淀生成
(3)使液体顺利流下
【详解】(1)根据查阅资料过氧碳酸钠在异丙醇(有机溶剂)中的溶解度较低可知,反应结束后加入异丙醇的目的是减少溶解的过氧碳酸钠固体,获得更多的产物。
(2)根据结论有碳酸钠,碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,则实验现象是有白色沉淀生成。
(3)恒压滴液漏斗能保持压强恒定,因此恒压滴液漏斗中支管的作用是使液体顺利流下.冷凝管应从下端进水。
11. (2025·浙江舟山·一模)“起航”小组在实验室设计并制作水草缸二氧化碳补充装置。
活动一:制备二氧化碳并除去氯化氢气体
(1)装置A和装置B均可用作制取二氧化碳的发生装置,其中更便于控制反应开始或停止的是______(填“A”或“B”)。
(2)从D中的______(填“a”或“b”)口通入,可除去二氧化碳中的氯化氢气体。
活动二:水草缸二氧化碳补充装置
(3)水草缸需要补充二氧化碳,促进水草进行光合作用,其中导管末端连接多孔玻璃球的作用是
。
(4)通入二氧化碳一段时间后,水草缸内pH下降的原因: 。
【答案】(1)B
(2)a
(3)增大二氧化碳与水的接触面积
(4)二氧化碳通入水中后,会与水反应生成碳酸
【详解】(1)A装置中仪器①的分液漏斗,用于添加液体试剂,可控制滴加速度;在装置B中,固体药品放在多孔隔板上,液体药品从长颈漏斗中加入。反应开始后,关闭开关时,试管中的气体增多,压强增大,把液体压入长颈漏斗,固体和液体分离,反应停止,打开开关时,气体导出,试管中的气体减少,压强减小,液体和固体混合,反应进行,从而随时控制反应的开始或停止,而装置 A 无法直接实现这一点。因此更便于控制的是B
(2)D中是饱和碳酸氢钠溶液,需让气体与溶液充分接触以除去氯化氢,因此应从a口通入(气体从下往上通过溶液,接触更充分),b口为出气口。
(3)水草通过光合作用吸收二氧化碳,将其转化为有机物;多孔玻璃球的作用是增大二氧化碳与水的接触面积,使气体分散成细小气泡,让二氧化碳更均匀、充分地溶解在水中。
(4)二氧化碳通入水中后,会与水反应生成碳酸(CO2+H2O=H2CO3),碳酸呈酸性,会使溶液中氢离子浓度增大,因此水草缸的pH下降。
12. (2025·浙江舟山·一模)小潘和小张学习了“空气中氧气含量测定”实验后,发现用甲图装置实验误差大且生成的五氧化二磷有毒,于是他们对课本装置进行改进,见图乙。实验时先在酒精灯上加热玻璃棒,然后迅速插入瓶塞中来加热白磷,实验过程中气压变化如图丙,图丙中白磷燃烧后刚好熄灭时的气压记为点B。
提示:
①白磷燃烧所需要的最低温度是40℃,生成产物与红磷在氧气中燃烧一致。
②一个密闭的容器内,温度越高,气体气压越大;气体质量越大,气体气压越大。
根据以上实验信息,回答下列有关问题:
(1)如果按照原来方式点燃红磷,若瓶塞塞的较慢,将导致测量结果 ________(选填“偏大”、“不变”或“偏小”),原因是 。
(2)图乙中,a、b、c分别表示实验中先后测定的量。a为瓶中原有水的体积;b为反应后冷却至室温,打开止水夹,集气瓶中水的体积;c为整个集气瓶的体积。若集气瓶中氧气耗尽,请写出测定的空气中氧气含量的表达式:__________(用a,b,c三个字母表示)。
(3)结合题目信息,简要解释丙图中AB段气压上升的原因。 。
【答案】(1) 偏大 若瓶塞塞的较慢,就会导致瓶内气体受热逸出过多,将导致测量结果偏大
(2)
(3)白磷燃烧放热,气体膨胀导致的气压增大幅度大于氧气消耗导致气压减小幅度
【详解】(1)红磷燃烧是放热反应,若瓶塞塞得过慢,装置内的空气会受热膨胀逸出集气瓶。待反应结束冷却至室温后,进入集气瓶内的水的体积不仅包含氧气的体积,还包含了逸出空气的体积,最终导致测量出的氧气体积分数偏大。
(2)b为反应后打开止水夹集气瓶中水的体积,a为瓶中原有水的体积,两者差值即为进入瓶内的水的体积,集气瓶中氧气的体积=反应后进入集气瓶内水的体积=b−a。c为整个集气瓶的体积,a为瓶中原有水的体积,两者差值为空气的总体,集气瓶内空气的总体积=c−a,所以空气中氧气含量=。
(3)白磷燃烧是剧烈的放热反应,会使集气瓶内温度迅速升高,闭的容器内,温度越高,气体气压越大,白磷燃烧消耗了氧气,会使气压有一定程度的下降,但短时间内温度急剧升高产生的热胀效应,远强于氧气消耗带来的降压效应,表现为集气瓶内AB 段气压急剧上升。
三.酸碱盐的性质和反应
13. (2025·南湖模拟)小组同学探究一瓶敞口放置的NaOH 溶液是否变质,进行了下述实验:
同学
甲
乙
丙
操作
各取一支相同规格的试管,在试管中加入一定量的待测溶液
滴入无色酚酞试液
加入足量的_?_
加入足量的 BaCl2溶液
现象
变红
产生气泡
产生白色沉淀
结论
没变质
变质
变质
(1) 乙同学加入的“?”是 。
(2)乙同学认为甲同学的实验和结论不正确,理由是 。
(3)丙同学将沉淀过滤、洗涤、干燥,称量质量为1.97g。已知丙同学所取的待测溶液质量为10g,请根据化学方程式计算,该待测溶液中变质生成物的质量分数。
【答案】(1)HCl或H2SO4或HNO3(2)碳酸钠溶液显碱性,能使无色酚酞变红(3)10.6%
【解析】(1) 乙同学加入的“?”是HCl或H2SO4或HNO3;因为氢氧化钠变质生成的碳酸钠可以和酸反应,生成气泡;
(2) 乙同学认为甲同学的实验和结论不正确,理由是 碳酸钠溶液显碱性,能使无色酚酞变红;
(3) 该待测溶液中变质生成物的质量分数为X
BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl
106 197
X 1.97g = X=1.06g;
Na2CO3%=1.06g/10g=10.6%
14. (2025·浙江金华·三模)学习酸碱中和反应时,很多同学对其产生探究兴趣,以下是他们的探究过程。
请回答:
(1)小金同学将固体氢氧化钠放入装有稀硫酸的试管中并振荡,试管壁发烫,于是他得出酸碱中和反应是放热反应的结论。小华同学认为小金的推理不合理,他的理由是
(2)小华同学将实验加以改进:将稀硫酸慢慢滴入装有氢氧化钠溶液的烧杯中,氢氧化钠溶液的温度随着加入的稀硫酸质量的变化曲线如图所示,从而验证了稀硫酸与氢氧化钠溶液发生的是放热反应。由图可知:B点对应溶液的pH______(填“>”“<”或“=”)7,C点对应溶液中含有的溶质有______。
(3)小科同学认为氢氧化钠溶液与稀硫酸混合没有明显现象,于是他想借助下列溶液来验证反应是否真的发生,其中可行的是( )(填字母编号)。
A.无色酚酞试液 B.FeCl3 C.BaCl2 D.KNO3
【答案】(1)氢氧化钠固体溶于水放热
(2) = 硫酸、硫酸钠
(3)AB
【详解】(1)将固体氢氧化钠放入装有稀硫酸的试管中并振荡,试管壁发烫,于是他得出酸碱中和反应是放热反应的结论,由于氢氧化钠固体溶于水放热,故小华同学认为小金的推理不合理;
(2)稀硫酸和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水,随着反应的进行,温度升高,说明该反应是放热反应,当硫酸与氢氧化钠溶液恰好完全反应时,溶液的温度最高,则B点对应溶液的pH=7,C点是恰好完全反应后继续滴加稀硫酸,稀硫酸过量,对应溶液中含有的溶质有硫酸、硫酸钠;
(3)A、无色酚酞溶液遇碱性溶液变红色,遇酸性和中性溶液不变色,在氢氧化钠溶液中滴加无色酚酞试液,溶液变红色,再滴加稀硫酸,过程中溶液由红色变成无色,说明氢氧化钠和稀硫酸发生了反应,该选项可行;
B、氯化铁和氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠,可根据是否产生红褐色沉淀验证反应是否真的发生,该选项可行;
C、氯化钡能和稀硫酸、硫酸钠均能反应生成不溶于酸的硫酸钡白色沉淀,该选项不可行;
D、硝酸钾不能和氢氧化钠、硫酸反应,也不能和硫酸钠反应,该选项不可行;
故答案为:AB。
15. (2023·浙江宁波·一模)小科做Na2CO3溶液与稀盐酸反应的实验时发现:稀盐酸逐滴滴入Na2CO3溶液中,一开始没有气泡产生,到后来溶液中才有气泡产生;而将Na2CO3溶液滴入稀盐酸中,立即有气泡产生。
【问题】稀盐酸滴入Na2CO3溶液中,为什么一开始不产生气泡?
【猜想】根据质量守恒定律和复分解反应分析,稀盐酸滴加到Na2CO3溶液中,先生成了NaHCO3和另一种盐。
【实验】为验证反应中是否有NaHCO3生成,进行如下实验:
①取一定量的Na2CO3溶液,逐滴滴入稀盐酸,刚好有气泡产生就停止滴入。
②将①中所得溶液在低温下蒸发至固体M完全析出。
③按如图装置加热分解固体M,并把加热产生的气体通入烧杯内A试液中。
【现象与结论】实验③过程中观察到试管口有液滴生成和A试液变浑浊,证实稀盐酸逐滴滴入Na2CO3溶液中先生成了NaHCO3。
【反思交流】
(1)猜想中另一种盐是________。
(2)图中A试液的名称是 。
(3)实验③结束,若小柯熄灭酒精灯前没有把导管移出液面,则会引起 。
(4)稀盐酸逐滴滴入到Na2CO3溶液中,产生的二氧化碳气体体积(V)与滴加稀盐酸体积(VHCl)之间关系符合的图象是( )(填字母)
A. B. C.
【答案】(1)NaCl/氯化钠
(2)澄清石灰水
(3)A液体倒吸进入试管
(4)B
【详解】(1)稀盐酸滴加到Na2CO3溶液中,先生成了NaHCO3和另一种盐,根据质量守恒定律和复分解反应分析,另一种盐应为NaCl。
(2)由实验步骤与实验现象可知,固体M中含有碳酸氢钠,碳酸氢钠加热生成碳酸钠、水和二氧化碳,证明生成二氧化碳,A中的试剂是澄清的石灰水,会观察到澄清的石灰水变浑浊。
(3)实验③结束,若小柯熄灭酒精灯前没有把导管移出液面,则因为试管内的温度降低,压强减小造成烧杯的石灰水发生倒吸进入试管。
(4)稀盐酸逐滴滴入到Na2CO3溶液中,盐酸先与碳酸钠反应生成碳酸氢钠和氯化钠,化学方程式为:Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl;然后盐酸再与碳酸氢钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,化学方程式为:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,即开始没有气体产生。由两个化学反应中物质间的质量关系可知:
两个反应中消耗的稀盐酸体积相同,所以图B正确。
16. (2024·临平模拟)实验课上,同学们在氢氧化钡溶液中滴加碳酸钠溶液后,探究试管中溶液的溶质成分有哪些离子:
(1)小郑同学的猜想是: Na+、OH-;小吴同学的猜想是: Na+、OH-、Ba2+;还有的猜想是: ;
(2)同学们在老师帮助下,经过讨论提出了一般离子检验的流程图 :
借助上述流程图, 甲实验小组设计了以下实验方案: 甲实验小组设计的方案中的“?”是 ;
(3)甲实验小组设计的方案中的结论3是 ;
(4)乙实验小组在验证上述三个猜想时,只用了一种试剂,就能一次性地验证溶液中溶质离子的成分,这种试剂是 。
【答案】(1)Na+、OH-、 CO32-(2)稀盐酸或稀盐酸(3)小郑同学猜想正确(4)稀硫酸
【解析】(1)氢氧化钡与碳酸钠反应生成碳酸钡和氢氧化钠,反应后溶液中溶质一定有氢氧化钠,碳酸钠和氢氧化钡可能剩余一种,则反应后溶液中离子种类还可能是: Na+、OH-、 CO32-。
(2)碳酸钠与酸反应产生二氧化碳气体,则甲小组方案中所加试剂为稀盐酸或稀硫酸。
(3)钡离子与碳酸根离子能产生碳酸钡沉淀,结论3可证明溶液中不含钡离子,即溶液中离子为Na+、OH-,小郑同学猜想正确。
(4)钡离子与硫酸根离子反应产生硫酸钡沉淀,碳酸根与硫酸反应产生二氧化碳气体,所以可利用稀硫酸一种试剂,通过观察现象得出结论。
四.物质鉴别、检验和除杂
17. 某气体可能由H2、CO、CO2、HCl中的一种或几种组成,为确定其成分,进行了如图所示的实验,除装置E外,其他装置内的试剂均足量。请根据题意回答问题:
(1)在点燃酒精灯前需通一段时间的气体,原因是 。
(2)小科认为可将装置A换成饱和碳酸氢钠溶液,他的建议合理吗?为什么? 。
(3)实验中观察到A、B、F装置均出现了白色沉淀,E装置中黑色固体变为红色,G装置中固体变蓝色。依据上述现象,请写出该气体组成的所有可能 。
(4)小科认为该装置存在不足,请指出不足并写出解决方案。 (写出一个即可)。
【解答】解:(1)氧气具有可燃性,与空气混合后,如果点燃,可能发生爆炸,因此在点燃酒精灯前先通一段时间的气体,是为了排尽装置内的空气,防止加热爆炸;故答案为:排尽装置内的空气,防止加热爆炸;
(2)由于碳酸氢钠溶液吸收了HCl后会产生CO2,会干扰原气体中 CO2的检验,因此小科认为可将装置A换成饱和碳酸氢钠溶液,是不合理的;故答案为:不合理,碳酸氢钠溶液吸收了 HCl 后会产生CO2,会干扰原气体中 CO2的检验;
(3)A中出现白色沉淀说明含有HCl,B中出现白色沉淀,说明含有CO2,F中出现白色沉淀,说明有CO2生成,则原气体中含有CO,无法证明是否含有氢气,因此气体的组成可能:H2、CO、CO2、HCl和CO、CO2、HCl;故答案为:H2、CO、CO2、HCl和CO、CO2、HCl;
(4)由于一氧化碳是一种有毒的气体,实验中不能直接排放到空气中,从图中可知:缺少尾气处理装置,G装置后放一盏点燃酒精灯或装一气囊;不能确定是否有 H2,把G装置放到E、F之间。故答案为:缺少尾气处理装置,G装置后放一盏点燃酒精灯或装一气囊;不能确定是否有 H2,把G装置放到E、F之间。
18. (2025·台州模拟)粗盐的主要成分为NaCl,还含有泥沙等杂质。某同学取少量粗盐,溶于水后,取上层清液置于试管中进行以下实验。
(1)加入 NaOH 溶液目的是除去清液中的 杂质,则加入NaOH 溶液时发生反应的化学反应方 程式为 。
(2) X 为 。
(3)加热蒸发过程,为防止固体飞溅,当蒸发皿中出现 时,即可停止加热。
【答案】(1)(2)(碳酸钠)(3)较多固体
【解析】(1)氢氧化钠与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,化学反应方程式为
。
(2)要除去粗盐中杂质,可加入碳酸钠,它与反应生成碳酸钙沉和氯化钠,能有效除去杂质且不引入新的杂质离子,所以X为(碳酸钠)。
(3)加热蒸发过程中,当蒸发皿中出现较多固体时,利用余热就可以将剩余的水分蒸干,此时即可停止加热,防止固体飞溅 。
19. (2025·嘉兴模拟)思维模型的建构既方便于问题的解决,又能促进深度学习。某科学研究小组同学,在研究了气体检验专题内容后,认为气体检验的关键是干扰气体的界定,判断标准是对后续实验是否会产生干扰。于是在老师的指导下对解决“气体检验”类问题建构了如下思维模型:气体检验→气体净化→气体转化→气体检验→尾气处理
【模型应用】同学们为检验天然气燃烧后的气体产物成分,应用思维模型设计了如图实验方案(固定装置未画出),将天然气在氧气中燃烧后得到的混合气体通过该方案进行实验。
(1)实验过程中观察到A装置中的无水硫酸铜变蓝,B、F装置中的澄清石灰水均变浑浊,D装置中的澄清石灰水不变浑浊,由此可得出该气体产物的成分为 ;由此推测装置E中的实验现象是 。
(2)如图实验方案中,思维模型中的“尾气处理”环节的装置G可能是 。
【答案】水蒸气、一氧化碳、二氧化碳;黑色固体逐渐变成红色;燃着的酒精灯(合理即可)
【解析】(1)无水硫酸铜遇到水会变蓝,说明气体产物中有水蒸气,B中石灰水变浑浊,说明有二氧化碳气体,C装置是为了吸收可能多余的二氧化碳气体,D中石灰水不变浑浊,说明气体到D处时气流已经没有二氧化碳,F装置中石灰水再次变浑浊,说明气体中有成分和氧化铜反应生成了二氧化碳,说明气体应该是还原性气体一氧化碳,所以气体产物是水蒸气、一氧化碳、二氧化碳;加热时氧化铜和一氧化碳反应生成铜和二氧化碳,装置E中的实验现象是黑色固体逐渐变成红色;
(2)一氧化碳有毒,排放到空气中会污染空气,一氧化碳具有可燃性,可使用酒精灯点燃,则尾气处理的G装置可能是燃着的酒精灯。
20. (2025九下·萧山模拟)思维模型的建构方便解决问题、促进深度学习。某科学研究小组在老师的指导下对解决“混合气体检验”类问题建构了如下思维模型:
【模型应用】下水道气体可能含有H2、CO、CO2、CH4四种气体中的一种或几种,此研究小组对此进行了相关实验。
(1)【收集气体】用大塑料瓶装满水,打开瓶盖用绳子吊入下水道中,用铁钩将塑料瓶倒转,使水完全流出,然后将塑料瓶提到井口并迅速盖紧瓶盖备用,该操作是用 法收集气体。
【进行实验】将瓶中的气体依次通过如图1所示的装置(碱石灰为NaOH和CaO的混合物,假设每个装置内都充分反应或吸收), 并观察现象。
(2)【实验分析】
装置①中澄清石灰水变浑浊,说明该下水道气体成分 。
(3)装置②的设置属于上述思维模型中的 环节。
(4)图1中的④是由图2中的两个装置组合而成,请在空格中按顺序填入装置的导管编号,将装置补充完整:气体燃烧装置→ →尾气处理装置。通过测量浓硫酸和氢氧化钠溶液的质量变化,判断出了剩余体的成分。
【答案】(1)排水(2)二氧化碳(3)除去干扰气体
(4)b→a(检验是否生成水)→d→c(检验是否生成二氧化碳)
【解析】(1)【收集气体】用大塑料瓶装满水,打开瓶盖用绳子吊入下水道中,用铁钩将塑料瓶倒转,使水完全流出,然后将塑料瓶提到井口并迅速盖紧瓶盖备用,该操作是用排水法收集气体。
(2)【实验分析】装置①中澄清石灰水变浑浊,说明该下水道气体成分中一定有二氧化碳,是因为二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。
(3)装置②的设置属于上述思维模型中的除去干扰气体(除去二氧化碳)环节。
(4)图1中的④是由图2中的两个装置组合而成,请在空格中按顺序填入装置的导管编号,装置补充完整:气体燃烧装置→b→a(检验是否生成水)→d→c(检验是否生成二氧化碳)→尾气处理装置。
21. (2025•临平区二模)某科学小组设计如图所示的实验装置探究化粪池内沼气的成分。小组同学将收集到的沼气依次通过如图甲所示的装置并观察现象。已知化粪池内气体可能含有H2、CO、CO2、CH4四种气体中的一种或几种,碱石灰为NaOH和CaO的混合物。(假设每个装置内都充分反应或吸收)
请回答:
(1)收集沼气的方法是用绳子将装满水的大塑料瓶吊入化粪池,并将塑料瓶倒转,使水完全流出。该方法的本质是 集气法。
(2)装置①中澄清石灰水变浑浊,说明沼气中一定有 。
(3)设置装置②的目的是 。
(4)图甲中的④是由图乙中的两个装置组合而成,请在空格中按顺序填入装置的导管编号,将装置补充完整:气体燃烧装置→ →尾气处理装置。
五.物质组成的定性定量
22. (2026·浙江·一模)思维模型的建构既方便于问题的解决,又能促进深度学习。下图是小科根据化工园区有毒有害气体泄漏应急检测需求,在老师指导下对“混合气体成分检验”建构的思维模型:
【模型应用】已知某混合气体由CO和、中的几种气体组成,小科利用上述思维模型来探究该混合气体成分。
【查阅资料】①能使品红溶液褪色;②易与高锰酸钾溶液反应而被吸收,并能使其褪色;③能使氢氧化钡溶液和澄清石灰水变浑浊;④和均不能使品红溶液褪色,也不与高锰酸钾溶液反应。
【实验设计】小科用如下图所示的装置进行实验(已略去夹持装置)。
(1)【装置分析】小科同学认为混合气体中可能含有CO,所以上述实验设计还不完善,还应 。
(2)【现象推测】实验中F装置变蓝,不能证明混合气体中含有,这因为 。
(3)【实验结论】若装置按照设计方案连接,并观察到以下现象:
装置
A
B
C
D
E
F
G
现象
褪色
无现象
浑浊
不浑浊
变红
变蓝
变浑浊
由上述现象,可以确定原混合气体中一定存在的气体有 。
(4)【拓展延伸】如果去除G装置,根据A-F装置现象能否确定气体成分?________(选填“能”或“不能”)
【答案】(1)在装置末端添加点燃的酒精灯/气球收集尾气
(2)气体通过D装置时会带出水蒸气,使F装置变蓝
(3)、、CO
(4)不能
【详解】(1)一氧化碳有毒,直接排放会污染空气,所以上述实验设计还不完善,还应在装置最后添加尾气处理装置(如在装置末端添加点燃的酒精灯或气球收集尾气等)。
(2)实验中F装置变蓝,不能证明混合气体中含有 H2 ,这因为气体通过D装置时会带出水蒸气,即使混合气体中没有H2,也能使F装置变蓝。
(3)A 装置中品红溶液褪色,说明混合气体中含有SO2;B 装置中无现象,说明SO2被高锰酸钾溶液完全吸收;C 装置中氢氧化钡溶液变浑浊,说明有二氧化碳使氢氧化钡溶液反应产生沉淀,因为SO2已在 B 装置被完全吸收,所以可以确定混合气体中有CO2;D 装置中澄清石灰水不浑浊,进一步证明CO2已除尽;
E 装置中氧化铜变红,F 装置中无水硫酸铜变蓝,说明有氢气或一氧化碳还原氧化铜生成了水或二氧化碳,G 装置中澄清石灰水变浑浊,说明有一氧化碳还原氧化铜生成二氧化碳,即一氧化碳一定存在,气体通过D装置时会带出水蒸气,即使混合气体中没有H2,也能使F装置变蓝,不能确定H2一定存在,所以可以确定原混合气体中一定存在的气体有SO2、CO2、CO。
(4)如果去除 G 装置,仅根据 A - F 装置现象不能确定气体成分,因为 E 装置中氧化铜变红,F 装置中无水硫酸铜变蓝,只能说明有还原性气体还原氧化铜生成了水,但无法确定是氢气还是一氧化碳还是二者都有,所以不能确定气体成分。
23. (2025·浙江台州·二模)“用微观思想解决宏观物质问题”是重要的学科观念,下图为“物质检验”思维模型。氢化钙(CaH2)常用作登山运动员的能源提供剂,某科学实验小组将一定量的CaH2加入到碳酸钠溶液中,立即产生大量气泡,且溶液变浑浊。为确定滤液中所含溶质的成分,他们进行了以下实验探究。
【提出问题】
氢化钙加入到碳酸钠溶液中充分反应后,滤液中会有什么溶质?
【查阅资料】
氢化钙(CaH2)与水反应:CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑
【建立猜想】
猜想一:NaOH;猜想二:NaOH和Na2CO3;猜想三: ? ;猜想四:NaOH,Na2CO3,Ca(OH)2
【设计实验方案】
方案一:取一定量的滤液于试管中,往其中滴加稀盐酸至过量,观察实验现象。
方案二:取一定量的滤液于试管中,往其中滴加氯化钡溶液,观察实验现象。
方案三:取一定量的滤液于试管中,往其中滴加碳酸钠溶液,观察实验现象。
(1)猜想三为 。
(2)经过分析,大家一致认为上述猜想四错误,原因是 (用化学方程式表示)。
(3)根据思维模型的检验路径推断,实验方案______与另外两种实验方案有所不同。
(4)若方案一的实验中观察到 现象,则证明猜想二正确。
【答案】(1)NaOH、Ca(OH)2
(2)Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH
(3)三
(4)有气泡生成
【详解】(1)氢化钙(CaH2)与水反应:CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑,Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH。猜想一:NaOH;猜想二:NaOH和Na2CO3;猜想四:NaOH,Na2CO3,Ca(OH)2。则猜想三:NaOH、Ca(OH)2。
(2)经过分析,大家一致认为上述猜想四错误,原因是Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH,Na2CO3与Ca(OH)2不能同时存在。
(3)根据思维模型的检验路径推断,实验方案三是根据阳离子选择试剂,即根据钙离子选择试剂,另外两种实验方案是根据阴离子选择试剂。
(4)碳酸钠能与稀盐酸反应生成二氧化碳气体,而氢氧化钠不能与稀盐酸反应生成气体,所以若方案一的实验中观察到有气泡生成现象,则证明猜想二正确。
24. (2025·浙江·二模)某白色粉末状固体甲,可能含有Na2SO4、Ba(OH)2、Na2CO3、NaCl;某溶液乙可能含有Ba(NO3)2、NaCl。为探究它们的成分,科学小组开展了如图所示的实验。请回答下列问题。
(1)步骤Ⅱ得到的沉淀的成分是 。
(2)固体甲中一定没有的物质有_________。
(3)要检验甲中可能存在的物质是否存在,需补充的实验操作是 ,观察现象。
【答案】(1)硫酸钡、碳酸钡/BaSO4、BaCO3
(2)氢氧化钡/Ba(OH)2
(3)取步骤Ⅰ的红色溶液于试管中,加入过量硝酸钡,取上层清液滴入硝酸银溶液
【分析】Ba(OH)2、Na2CO3反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠,则这两种物质不能共存,固体甲滴入无色酚酞试液得到红色溶液,则溶液A呈碱性,说明氢氧化钡、碳酸钠这两种物质只能存在其中的一种;Na2SO4与Ba(NO3)2反应生成不溶于酸的BaSO4白色沉淀,Na2CO3与Ba(NO3)2反应生成能溶于酸的BaCO3白色沉淀,加入乙溶液时有白色沉淀生成,加入过量的稀硝酸,沉淀部分溶解,说明乙中含有Ba(NO3)2,甲中含有Na2SO4、Na2CO3;一定不存在Ba(OH)2;
【详解】(1)根据分析可知,步骤 Ⅱ 得到的沉淀成分是硫酸钡和碳酸钡,化学式分别为BaSO4、BaCO3;
(2)根据分析可知,固体甲中一定没有的物质有氢氧化钡,[Ba(OH)2];
(3)根据分析可知,甲中含有Na2SO4、Na2CO3;一定不存在Ba(OH)2;则固体甲中可能存在NaCl,氯化钠与硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸,氯离子的检验一般加入硝酸银溶液,Na2SO4、Na2CO3都能与硝酸银反应产生白色沉淀,检验NaCl是否存在,需先排除Na2SO4、Na2CO3干扰,Na2SO4与Ba(NO3)2反应生成BaSO4白色沉淀和硝酸钠,Na2CO3与Ba(NO3)2反应生成BaCO3白色沉淀和硝酸钠,因此加入过量的硝酸钡可除去Na2SO4、Na2CO3,生成的硝酸钠不能与硝酸银反应,不影响氯化钠检验,要检验甲中可能存在的物质(或氯化钠)是否存在,需补充的实验操作是取步骤Ⅰ的红色溶液于试管中,加入过量硝酸钡,取上层清液滴入硝酸银溶液,观察是否产生白色沉淀,若有白色沉淀生成,则说明固体甲中含有NaCl,若无白色沉淀生成,则说明固体甲中不含NaCl。
25.
(2025·浙江金华·二模)同学们在市场上看到鱼老板将一白色粉末加入水中,水中奄奄一息的鱼很快张开嘴,活蹦乱跳起来。小科查阅资料得知白色粉末俗称“鱼浮灵”,其有效成分主要是过碳酸钠他依据以下思路进行“鱼浮灵”性质和含量的探究:
【性质研究】常温下,将“鱼浮灵”投入水中,与水作用迅速生成气体A和溶液B。
(1)小科向收集到的一瓶气体A中伸入带火星的木条,观察到木条复燃,于是他知道“鱼浮灵”可以使奄奄一息的鱼很快活蹦乱跳的原因是产生的该气体具有________的作用。
(2)取少量溶液B于试管中,测得溶液pH>7,向溶液中滴加足量稀盐酸,产生大量气泡,将产生的气体通入澄清石灰水中,出现________现象。
结论:过碳酸钠具有碳酸钠和过氧化氢的双重化学性质。
(3)【含量研究】小科又利用过碳酸钠能与酸反应放出CO2和O2的性质,设计如图装置测定“鱼浮灵”中有效成分过碳酸钠的含量。请回答(碱石灰能吸收CO2气体,“鱼浮灵”中其他成分不参与反应):
装置B的作用是________(填序号)。
①除去气体中的水蒸气
②便于观察和控制气流速度
(4)实验前先缓慢通N2一段时间,加热铜网至红热后,再缓慢滴入过量稀硫酸,直至A中样品完全反应;继续缓慢通N2,实验测得C装置中铜网质量增加2.4g,D装置质量增加4.4g。则该样品中有效成分过碳酸钠的含量为________。
【答案】(1)供给鱼呼吸
(2)浑浊
(3)①、②/②、①
(4)设:生成2.4g氧气需过氧化氢质量为x。
x=5.1g
设:生成4.4g二氧化碳需碳酸钠质量为y。
y=10.6g
过碳酸钠的质量为5.1g+10.6g=15.7g,样品中过碳酸钠的含量=。
答:样品中过碳酸钠的含量78.5%。
【详解】(1)使奄奄一息的鱼很快活蹦乱跳的原因是产生的该气体具有供给(鱼)呼吸的作用;
(2)溶液pH大于7,说明呈碱性,与稀盐酸有气泡产生,说明溶液中含有碳酸钠,产生的气体为二氧化碳,将二氧化碳通入澄清石灰水中,澄清石灰水变浑浊,说明过碳酸钠具有碳酸钠的性质;
由(1)可知,过盐酸钠能提供氧气,可知具有过氧化氢的性质;综上可得:过碳酸钠具有碳酸钠和过氧化氢的双重化学性质;
(3)浓硫酸具有吸水性,可以吸收气体中的水蒸气,气体长进短出,可以通过气泡判断气体流速。
故选①②。
(4)氧气与铜加热反应生成氧化铜,铜网质量增加2.4g,说明生成氧气的质量为2.4g;碱石灰能吸收二氧化碳,D装置质量增加4.4g,说明二氧化碳气体的质量为4.4g;见答案。
26.
(2024·浙江宁波·三模)碱式碳酸锌[Znx(OH)y(CO3)z]是制备功能材料ZnO的原料,其化学反应表达式为:Znx(OH)y(CO3)z ZnO+CO2↑+H2O(x、y、z 为整数)。小金设计了图甲所示装置对碱式碳酸锌的组成进行探究(装置气密性良好,药品足量,实验操作正确):
(1)图甲中装置 B 的作用是 。
(2)查阅资料发现,在不同温度条件下充分加热等质量的碱式碳酸锌样品,剩余固体的质量与加热温度的如图乙所示。实验中加热时___________℃(选填“200”“300”或“400”)。
(3)部分实验步骤为:“……加热前先通入N2排尽装置内的空气,关闭通入N2的活塞,……控制一定温度下加热……”。实验过程中可根据 现象来判断碱式碳酸锌样品已完全分解。
(4)小金取54.7g碱式碳酸锌样品(不含杂质),放置于热分解装置内,完全反应后测得装置A增重5.4g,装置B增重8.8g,则x、y、z的最简整数比为___________。
【答案】 吸收碱式碳酸锌分解生成的二氧化碳 300 装置A中不再产生气泡,A、B中质量不再增加 5:6:2
【详解】(1)浓硫酸具有吸水性,装置A中的浓硫酸是用来吸收碱式碳酸锌分解生成的水蒸气,碱石灰中所有氢氧化钠能吸收二氧化碳,装置B是用来吸收碱式碳酸锌分解生成的二氧化碳;
(2)由图乙可知,在加热过程中固体的质量在减少,固体的质量不再改变,所以热分解装置的温度至少要达到300℃;
(3)因为碱式碳酸锌分解会生成二氧化碳气体,所以当观察到装置A中不再产生气泡,且A、B中质量不再增加,说明碱式碳酸锌样品已完全分解;
(4)参加反应的碱式碳酸锌样品的质量为54.7g,装置A增加的质量为5.4g,即生成水的质量为5.4g,装置B增加的质量为8.8g,即生成二氧化碳的质量为8.8g,所以生成氧化锌的质量=54.3g﹣5.4g﹣8.8g=40.5g,
根据质量守恒定律,利用A增加的水的质量,求得氢元素的质量m(H)=;进而可以求得碱式碳酸锌中氢氧根离子的质量m(OH-)=;利用B吸收二氧化碳的质量求得碳元素的质量m(C)=,可以求得碱式碳酸锌中碳酸根的质量m()=,如此可以求得碱式碳酸锌中锌元素的质量m(Zn)=, 则x:y:z=。
27. (2024宁波二模)膨松剂是一种食品添加剂,能使食物具有松软的特点。某品牌膨松剂的成分为碳酸氢钠、碳酸氢铵中的一种或两种,“圆梦”学习小组对该膨松剂的成分进行了探究。请回答下列问题。
【查阅资料】
①氨气极易溶于水,溶液显碱性;氨气能被浓硫酸吸收。
②碱石灰是氢氧化钠和生石灰两种固体的混合物。
③碳酸氢铵分解的化学方程式为 。
Ⅰ.探究膨松剂的成分
小组同学设计了实验方案,如图1所示,装置B、C、D中试剂均足量(装置气密性良好,部分夹持仪器已略去)。
图1
【实验步骤与现象】
①打开止水夹1,关闭止水夹2,点燃酒精灯,观察到澄清石灰水变浑浊。
②打开止水夹2,关闭止水夹1,观察到无色酚酞溶液变为红色,熄灭酒精灯。
【实验分析】
(1) 装置A中试管口略低于试管底部的原因是 。
甲同学根据以上现象得出结论:该膨松剂的成分是碳酸氢铵。
【实验反思】
(2) 乙同学提出:通过以上现象不能确定该膨松剂中只含有碳酸氢铵。经过小组讨论,他们继续进行探究:关闭止水夹2,打开止水夹1,继续加热。当观察到 的现象,得出结论:该膨松剂是碳酸氢铵和碳酸氢钠的混合物。
Ⅱ.测定膨松剂中碳酸氢铵的质量分数
小组同学又进一步设计了实验方案,如图2所示(装置气密性良好,部分夹持仪器已略去)。称量该膨松剂放入硬质玻璃管中,其他各装置中的试剂均足量。关闭止水夹3,点燃酒精灯。
图2
(3) 充分反应后停止加热,打开止水夹3,从硬质玻璃管端缓缓通入空气一段时间,实验后称量装置的质量,比实验前增重,则该膨松剂中碳酸氢铵的质量分数为 。
(4) 若没有装置,会造成测定结果 (选填“偏大”“不变”或“偏小”)。
六.质量守恒定量的验证和应用
28. (2026.嘉兴一模)科学兴趣小组探究“化学反应中物质的质量如何变化”。小组同学设计了两种方案进行探究:方案一如图甲,将试管中H2SO4溶液倒入烧杯,称量反应前后的质量;方案二如图乙,用细铁丝点燃封闭空间内的白磷,称量白磷燃烧前后的质量。
(1)小组同学认为,方案一无法达成实验目的,理由是 。
(2)方案二实验前需要检查装置气密性,具体操作是连接装置后, ,若观察到气球鼓起,说明气密性良好。
(3)研究“化学反应中物质的质量如何变化”时,首先需要确认物质发生了化学变化。方案二中的白磷与氧气发生化学变化的证据是 。
根据方案二中化学反应前后天平平衡,得出:化学反应前后,生成物的质量等于反(4)应物的质量。有同学认为:锥形瓶中的N2、剩余的白磷等没有参加化学反应,不能得出上述结论。你是否同意该同学的观点。 。
29. (2024·浙江湖州·模拟预测)化学小组的同学为验证质量守恒定律分别设计了三个实验,请你参与探究。
【提出问题】化学反应前后各物质的质量总和是否相等?
【作出猜想】猜想1:不相等;猜想2:相等
【进行实验】
三组同学用托盘天平分别称量反应前后物质的总质量。
组别
第一组
第二组
第三组
实验装置
实验现象
无明显现象,天平指针不偏转
固体溶解,产生气泡,天平指针向右偏转
【实验分析】
(1)有同学认为第一组实验不能验证质量守恒定律,原因是 。
(2)第二组实验产生气泡的原因是 (用化学方程式解释)。
(3)第三组的实验现象是 。
【优化装置】
(4)同学们对第二组实验天平左盘中的反应装置进行了如下三种改进,你认为最佳装置是___________(填字母)。
【实验结论】同学们利用改进后的最佳装置进行再次探究,得出猜想2正确。
【拓展应用】
(5)硝酸铵()固体在不同温度下会发生不同的分解反应,下列物质不可能是该反应生成物的是___________(填序号)。
①NH3 ②H2O ③CO2 ④N2
【答案】 该变化不属于化学变化 a端由红色变黑色,a端向下倾斜(合理即可) B ③
【详解】(1)酒精和蒸馏水混合无新物质生成,属于物理变化,质量守恒定律适用于化学变化,第一组实验不能验证质量守恒定律;
(2)第二组实验产生气泡的原因是碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,该反应的化学方程式为:;
(3)铜和氧气在加热的条件下反应生成氧化铜,根据质量守恒定律,参加反应的物质的总质量与生成物的总质量相等,则生成氧化铜的质量等于参加反应的铜的质量与参加反应的氧气的质量之和,故反应后,a端质量变大,冷却后观察到的现象是a端铜丝由红色变为黑色,玻璃棒左端(或a端)下降,右端(或b端)上升;
(4)A、碳酸钙和稀盐酸反应生成二氧化碳,会导致装置内气体增多,压强增大,气球胀大,会产生向上的浮力,从而导致天平不平衡,装置不合理,故不符合题意;
B、该实验中,碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,反应生成的二氧化碳被氢氧化钠溶液吸收,反应前后,天平平衡,可以达到实验目的,装置比较合理,故符合题意;
C、碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,会导致装置内气体增多,压强增大,可能会导致橡皮塞冲出,导致天平不平衡,装置不合理,故不符合题意;
故选B;
(5)根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,反应物中含N、H、O,生成物中也应含N、H、O,故生成物可能是氨气、水、氮气,反应物中不含碳元素,不可能生成二氧化碳,故选③。
30. (2025·浙江宁波·模拟预测)某同学将约20克 Ba(OH)2粉末倒入烧杯中,再把烧杯放在已洒上少量水的玻璃片上,然后向烧杯内加入约10克NH4Cl晶体,并用玻璃棒迅速搅拌后静置片刻,提起烧杯,发现玻璃片与烧杯底部粘在一起,玻璃片上的水结成了冰(如图),实验过程中的吸热现象是什么原因造成的?
已知:
①Ba(OH)2与 NH4Cl反应会生成BaCl2、水和一种刺激性气味的气体。
②氢氧化钡溶于水不产生明显的吸热或放热现象:氯化铵晶体溶于水会吸热。
(1)猜想一: 。
猜想二:Ba(OH)2与 NH4Cl反应会从外界吸收大量热量。
(2)水结成冰的过程叫做_________(填一种物态变化名称)。
(3)根据质量守恒定律推测,Ba(OH)2与NH4Cl反应产生的刺激性气味的气体是_________。
(4)为验证猜想,某同学设计了以下实验步骤,请将缺失的部分填充完整:
①将氯化铵晶体溶于一定量的水中,记录此时的温度为t1;
②将适量氢氧化钡粉末倒入氯化铵溶液中,充分搅拌;
③用温度计测量此时的温度为t2;
④根据_________(写出t1和t2的大小关系),该同学得出猜想二成立。
【答案】(1)氯化铵晶体溶于水吸收大量热量
(2)凝固
(3)氨气/NH3
(4)t2<t1
【详解】(1)猜想一:因为氯化铵晶体溶于水会吸热,猜想一为:氯化铵晶体溶于水吸收大量热量;
(2)水结成冰是从液态变为固态,这个过程叫做凝固;
(3)根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变;Ba(OH)2与NH4Cl反应,反应物中含有钡、氧、氢、氮、氯元素,生成物中含有钡、氧、氢、氮、氯元素,氮和氢元素可组成的刺激性气味气体是氨气(或NH3);
(4)若猜想二成立,即Ba(OH)2与NH4Cl反应会从外界吸收大量热量;第一步将氯化铵晶体溶于一定量的水中,记录此时的温度为t1,此时吸热;第二步加入氢氧化钡粉末反应,若反应吸热,则温度会继续降低,所以t2<t1。
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化学实验探究
►考法01 金属及其化合物的性质
►考法02 气体的制取与性质
►考法03 酸碱盐的性质和反应
►考法04 物质鉴别、检验和除杂
►考法05 物质组成的定性定量
►考法06质量守恒定律的验证与应用
解题方法技巧点拨
一、明确实验目的
仔细研读题目,抓取关键语句,如 “探究…… 性质”“验证…… 猜想” 等,精准锁定实验核心目标,为后续解题锚定方向。
二、剖析实验原理
依据实验目的,关联所学化学知识,明确实验依托的化学反应原理、物质特性等。例如,探究金属与酸反应,需熟知金属活动性顺序及酸的化学性质。
三、洞察实验用品与装置
实验用品:了解药品、试剂特性,其决定实验可行性与方法。如提供酸碱指示剂,用于检测溶液酸碱性。
实验装置:分析装置作用、连接顺序与改进空间。根据反应物状态和反应条件确定气体发生装置,依据气体性质选择收集装置。
关注实验步骤与现象
实验步骤:
明确各步骤目的与操作要点,注意先后顺序与规范性。如检验混合气体成分,需遵循特定顺序以避免干扰。留意操作细节意图,如 “缓慢加入” 可能为使反应充分。
实验现象:
准确记录并分析题目给出的现象,这是得出结论的关键。如金属与盐溶液反应,观察是否有固体析出及溶液颜色变化。依据实验原理和物质性质,合理预测可能出现的现象。
五、合理推导结论与反思
得出结论:
基于实验现象与数据,运用化学知识和逻辑推理,得出与实验目的紧密契合、表述精准的结论。注意结论的适用范围,明确实验条件对结论的影响。
反思与评价:
从科学性、合理性、经济性、安全性、环境污染等维度审视实验方案,排查干扰因素,考量环保与操作便捷性。思考改进与拓展方向,如更换试剂、优化装置或增设步骤,培养创新与探究能力。
常考点:
1. 通气体的作用:①排尽装置中的空气(空气中的某成分)防止干扰实验;②把实验生成的……排到xx装置使充分吸收;③排尽装置中的空气,防止发生爆炸;④防止倒吸;⑤防止……被二次氧化。
2. 装置的作用:①澄清石灰水:检验二氧化碳或检验二氧化碳是否被除尽;②氢氧化钠溶液:吸收二氧化碳、二氧化硫、硫化氢;③氢氧化钡溶液:检验并吸收二氧化碳;④饱和碳酸氢钠:除去二氧化碳中的氯化氢;⑤浓硫酸:干燥;⑥碱石灰:吸收二氧化碳、水蒸气;⑦灼热氧化铜:除去还原性气体(氢气、一氧化碳、甲烷);⑧灼热的铜网:除去氧气;⑨无水硫酸铜:检验水蒸气;
3. 影响反应速率的因素:①浓度②温度③催化剂④接触面积
4. 气体体积或气压减小的原因:①能与水(或溶液中溶质)反应;②溶于水;
5. 检验沉淀是否洗涤干净:取最后一次的洗涤液,检验是否存在反应溶液中的溶质离子;
6. 误差分析
7. 现象描述
8. 氯化氢有挥发性
9. 二氧化碳不与氯化钙反应
探究计算用好元素守恒
一.金属及其化合物
1. (2026.温州一模)为比较铁与铜的金属活动性强弱,科学小组同学进行如图1所示实验。实验中除预期现象外,还观察到铁丝表面产生气泡。小组同学针对该异常现象展开探究。
(1)实验中的预期现象是 。(写出1点)
(2)小组同学开展硫酸铜溶液pH的测定。
①老师提出在测定硫酸铜溶液的pH时,采用如图2所示的pH计比pH试纸更合适。从测定硫酸铜溶液pH的准确性角度考虑,下列解释合理的有___。(可多选)
A.pH计读数时因无需进行比色操作更便捷
B.pH计读数精确到0.01,测量结果更精准
C.使用pH试纸会对硫酸铜溶液造成污染
D.使用pH试纸时,硫酸铜溶液颜色会对试纸变色产生干扰
②结合实验结果,分析铁丝与硫酸铜溶液反应出现气泡的原因: 。
(3)查阅资料可知:铁与硫酸铜溶液反应时出现气泡还与水中溶解氧有关,减少水中的溶解氧,可有效减少该现象的出现。请写出具体方法: 。
2. (2026.湖州一模)随着金属冶炼与刀具材料不断进步,厨房里的菜刀也经历了多次升级。(1)一般的碳钢菜刀容易生锈,菜刀生锈属于 变化(填“化学”或“物理”)。
小湖发现家里的不锈钢菜刀上有如图所示的标识,经查Cr为金属铬。他猜测不锈钢菜刀之所以能防锈,是因为金属铬的活动性较弱,于是买来一定量的铬粉开展研究
(2)研究铬粉与稀盐酸的反应时,应该先向试管内加 (填“铬粉”或“稀盐酸”)
(3)如图是铬粉和稀盐酸混合后随时间变化的现象,请根据图判断金属铬的活动性比氢 。
(4)依据现象推断铬不锈钢菜刀的防锈原理 。
3. (2026.台州一模)某科学小组发现,一支装有铜片和盐酸的试管几天后溶液变成了蓝色。铜难道能和盐酸反应吗?小组成员提出了以下猜想。猜想I:有氧气存在时,铜、氧气和盐酸三者能反应。猜想I:待填
为了验证猜想,小组成员取三个10毫升注射器,如图所示,按照表格,分别在注射器内装入铜片后,吸取一定量的盐酸,然后推动活塞使液体刚好不溢出,再拉动注射器2的活塞吸入一定量氧气,最后用橡皮帽对三个注射器进行密封。静置3天后观察并记录现象如表所示。
(1)据表格可知,猜想II是 。
(2)为验证猜想I,实验操作中“推动活塞使液体刚好不溢出”的目的是 。
(3)对比分析实验现象可知,猜想I成立。在本实验中能支持该猜想的证据是 。
(4)经检验,③中的气体为氢气。以上实验说明,铜的活动性弱于氢是指在常温、
等条件下的规律。
4. 铁与水蒸气在高温条件下会反应生成一种固体氧化物和氢气,某学习小组用如图装置进行实验,确定固体氧化物的成分。实验前在硬质玻璃管中装入x克铁粉,充分反应后,称得硬质玻璃管内剩余固体质量为y克。查阅资料可知FeO是一种黑色固体。请回答:
(1)实验时点燃酒精灯加热烧瓶的目的是 ;
(2)为防止硬质玻璃管中的铁粉与管内氧气反应,则应先点燃 (选填“酒精灯”或“酒精喷灯”) ;
(3)实验后硬质玻璃管中所得固体为黑色,则生成的固体氧化物一定不是 。
A.FeO B.Fe2O3 C.Fe3O4
(4)若y=29X/21,则反应生成的固体氧化物为 (填化学式)。
5. (2025·滨江模拟)一氧化碳通常是通过燃烧碳的方法制备的,制得的一氧化碳中往往含有少量二氧化碳。小滨用这种的不纯的一氧化碳为原料来模拟工业炼铁实验,设计了如图所示的微型实验装置ABCDE 五个部分(夹持设备已略去)。已知: 一氧化碳为有毒气体,为防止刚生成的铁被空气氧化,反应结束后需继续通一会儿气,直至装置冷却。
(1)在实验装置A中,小滨设计放入潮解的氢氧化钠,原因是 。
(2)写出B处玻璃管中发生反应的现象: 。
(3)C中反应的化学方程式为: 。
(4)装置D的作用是 。
6. (2024•吴兴区校级模拟)月饼盒中常用脱氧剂,防止变质,其主要成分为活性化铁粉。使用一段时间后黑色脱氧剂中会产生红褐色固体,小金对固体成分作出如下猜想,猜想一:可能是氧化铁;猜想二:可能是氢氧化铁;猜想三:可能是氧化铁和氢氧化铁。为探究固体中是否有氧化铁,设计了图甲装置。
(1)图甲中C装置的作用是 。
(2)随着实验进行,B中出现白色沉淀,小金认为存在氧化铁。小金查阅资料发现氢氧化铁加热时会分解,并产生氧化铁和水,对实验结果存在干扰。于是他改进实验装置如图乙所示,在B装置前接一U形管,里面装有无水硫酸铜粉末,D中出现 现象可以说明猜想一错误。请写出铁粉吸收空气中的氧气、水生成氢氧化铁的化学方程式: 。
(3)实验测得反应前后D装置的质量增加了a克,则红褐色固体中的氢氧化铁的质量为m,当m与a有 用含有字母的关系式表示)关系时,即可判断猜想三正确。
7. (2026·浙江舟山·一模)科学兴趣小组进行《从自然界中的铜到纪念币中的铜》的项目化学习。同学们查阅资料整理了湿法炼铜和火法炼铜两种方案:
方案一、湿法炼铜
参考资料
常见金属的价格
铁 2.7元/千克
锌 26元/千克
铝 16元/千克
镁 600元/千克
(1)上述步骤2中,涉及的化学方程式是 ;
(2)小组同学模仿湿法炼铜,提出了如下湿法炼铁:
查阅资料发现该方法在实际生产中应用不广,请结合参考资料分析原因 。
方案二、火法炼铜
如图所示为氢气还原氧化铜的装置,甲中锥形瓶内装有锌粒,分液漏斗里装有稀硫酸,乙中盛有浓硫酸,丙中试管底部黑色固体为氧化铜。
(3)开始反应时,应进行的操作是_______。
A.先打开甲处分液漏斗活塞
B.先点燃丙处的酒精灯
C.同时打开甲处分液漏斗活塞和点燃丙处的酒精灯
(4)反应结束后,甲、乙两装置中质量减少量为,丙中氧化铜固体粉末减少量为。为保证实验安全进行,且还原后的铜不会重新氧化,、应存在的关系为 。
二.气体的制取及性质
8. (2026.温州一模)小明在实验室用高锰酸钾制取氧气,并进行相关实验
(1)图1是两种气体发生装置,则小明应选择装置 (填“A”或“B”)来制取氧气。(2)图2是铁丝在氧气中燃烧的实验过程。从燃烧条件分析,用火柴引燃铁丝的目的是 。
(3)实验发现铁丝燃烧现象不明显,小明推测是收集的氧气纯度不足所致。为此,他进一步探究了不同收集方法对氧气浓度的影响,利用氧气传感器测定收集到的氧气浓度,每种收集方法重复3次实验,结果如下表。
1 组别1中收集到的氧气纯度未达到100%,其主要原因是 。
②实验室制氧气时,通常采用第1组收集方法,据表信息说明其优点: 。(列举2点)
9.
(2026·浙江·一模)如图是一款用于火灾逃生的氧气呼吸面罩的内部示意图,在区通过化学反应迅速生成氧气,并被储存在区,氧气进入区进行加湿和冷却处理,区域的材料会吸收呼出气体中的,新鲜的氧气在区域与人呼出的其他气体混合,最终供给人呼吸。
[查阅资料]I、制氧药剂主要含氯酸钠、二氧化锰和铝粉。
II、制氧原理:3。
(1)根据资料内容,你认为铝粉的作用是 。
【进行实验】某同学按下表中和铝粉的质量各配制混合物,控制每一份混合物中和的质量比均为,进行实验,并记录相关数据。
实验编号
混合物
产生低气的质量/g
和的质量
铝粉质量/g
1
99
1
20.6
2
98
2
28.4
3
97
3
38.6
4
96
4
37.3
(2)①本实验探究 对产生氧气质量的影响。
②实验1产生氧气的质量明显小于实验3的主要原因是 。
[质疑反思]
(3)该同学认为“D区吸收人体呼出的二氧化碳”的功能是多余的、可以直接将人体呼出的气体排出即可。你认同这名同学的看法吗?请回答并说明理由
。
10. (2024·浙江台州·一模)“鱼浮灵”是水产养殖的速效增氧剂,其主要成分是过氧碳酸钠(2Na2CO3·5H2O2)。某化学研究小组对“鱼浮灵”的制备、成分测定进行了如下探究:
查阅资料:①过氧碳酸钠有Na2CO3和H2O2的双重性质;②过氧碳酸钠在异丙醇(有机溶剂)中的溶解度较低。
I、“鱼浮灵”的制备:
实验室用Na2CO3与稳定剂的混合溶液和30%的H2O2溶液反应制备过氧碳酸钠,实验装置如下图。
(1)反应结束后,停止搅拌,向反应液中加入异丙醇,静置过滤、洗涤、干燥,获得过氧碳酸钠固体。结合资料信息可知加入异丙醇的目的是 。
II、“鱼浮灵”的成分定性检测:
(2)请补充完成下列实验报告中的相关内容。
实验序号
实验步骤
实验现象
解释或结论
①
取样, 加入MnO2粉末,用带火 星的木条伸入试管内
木条复燃
含有 H2O2
②
取样, 加入氯化钙溶液
_______
溶液中含有 Na2CO3
(3)该实验装置中恒压滴液漏斗右侧玻璃弯管的作用是 。
11. (2025·浙江舟山·一模)“起航”小组在实验室设计并制作水草缸二氧化碳补充装置。
活动一:制备二氧化碳并除去氯化氢气体
(1)装置A和装置B均可用作制取二氧化碳的发生装置,其中更便于控制反应开始或停止的是______(填“A”或“B”)。
(2)从D中的______(填“a”或“b”)口通入,可除去二氧化碳中的氯化氢气体。
活动二:水草缸二氧化碳补充装置
(3)水草缸需要补充二氧化碳,促进水草进行光合作用,其中导管末端连接多孔玻璃球的作用是
。
(4)通入二氧化碳一段时间后,水草缸内pH下降的原因: 。
12. (2025·浙江舟山·一模)小潘和小张学习了“空气中氧气含量测定”实验后,发现用甲图装置实验误差大且生成的五氧化二磷有毒,于是他们对课本装置进行改进,见图乙。实验时先在酒精灯上加热玻璃棒,然后迅速插入瓶塞中来加热白磷,实验过程中气压变化如图丙,图丙中白磷燃烧后刚好熄灭时的气压记为点B。
提示:
①白磷燃烧所需要的最低温度是40℃,生成产物与红磷在氧气中燃烧一致。
②一个密闭的容器内,温度越高,气体气压越大;气体质量越大,气体气压越大。
根据以上实验信息,回答下列有关问题:
(1)如果按照原来方式点燃红磷,若瓶塞塞的较慢,将导致测量结果 ________(选填“偏大”、“不变”或“偏小”),原因是 。
(2)图乙中,a、b、c分别表示实验中先后测定的量。a为瓶中原有水的体积;b为反应后冷却至室温,打开止水夹,集气瓶中水的体积;c为整个集气瓶的体积。若集气瓶中氧气耗尽,请写出测定的空气中氧气含量的表达式:__________(用a,b,c三个字母表示)。
(3)结合题目信息,简要解释丙图中AB段气压上升的原因。 。
三.酸碱盐的性质和反应
13. (2025·南湖模拟)小组同学探究一瓶敞口放置的NaOH 溶液是否变质,进行了下述实验:
同学
甲
乙
丙
操作
各取一支相同规格的试管,在试管中加入一定量的待测溶液
滴入无色酚酞试液
加入足量的_?_
加入足量的 BaCl2溶液
现象
变红
产生气泡
产生白色沉淀
结论
没变质
变质
变质
(1) 乙同学加入的“?”是 。
(2)乙同学认为甲同学的实验和结论不正确,理由是 。
(3)丙同学将沉淀过滤、洗涤、干燥,称量质量为1.97g。已知丙同学所取的待测溶液质量为10g,请根据化学方程式计算,该待测溶液中变质生成物的质量分数。
14. (2025·浙江金华·三模)学习酸碱中和反应时,很多同学对其产生探究兴趣,以下是他们的探究过程。请回答:
(1)小金同学将固体氢氧化钠放入装有稀硫酸的试管中并振荡,试管壁发烫,于是他得出酸碱中和反应是放热反应的结论。小华同学认为小金的推理不合理,他的理由是
(2)小华同学将实验加以改进:将稀硫酸慢慢滴入装有氢氧化钠溶液的烧杯中,氢氧化钠溶液的温度随着加入的稀硫酸质量的变化曲线如图所示,从而验证了稀硫酸与氢氧化钠溶液发生的是放热反应。由图可知:B点对应溶液的pH______(填“>”“<”或“=”)7,C点对应溶液中含有的溶质有______。
(3)小科同学认为氢氧化钠溶液与稀硫酸混合没有明显现象,于是他想借助下列溶液来验证反应是否真的发生,其中可行的是( )(填字母编号)。
A.无色酚酞试液 B.FeCl3 C.BaCl2 D.KNO3
15. (2023·浙江宁波·一模)小科做Na2CO3溶液与稀盐酸反应的实验时发现:稀盐酸逐滴滴入Na2CO3溶液中,一开始没有气泡产生,到后来溶液中才有气泡产生;而将Na2CO3溶液滴入稀盐酸中,立即有气泡产生。
【问题】稀盐酸滴入Na2CO3溶液中,为什么一开始不产生气泡?
【猜想】根据质量守恒定律和复分解反应分析,稀盐酸滴加到Na2CO3溶液中,先生成了NaHCO3和另一种盐。
【实验】为验证反应中是否有NaHCO3生成,进行如下实验:
①取一定量的Na2CO3溶液,逐滴滴入稀盐酸,刚好有气泡产生就停止滴入。
②将①中所得溶液在低温下蒸发至固体M完全析出。
③按如图装置加热分解固体M,并把加热产生的气体通入烧杯内A试液中。
【现象与结论】实验③过程中观察到试管口有液滴生成和A试液变浑浊,证实稀盐酸逐滴滴入Na2CO3溶液中先生成了NaHCO3。
【反思交流】
(1)猜想中另一种盐是________。
(2)图中A试液的名称是 。
(3)实验③结束,若小柯熄灭酒精灯前没有把导管移出液面,则会引起 。
(4)稀盐酸逐滴滴入到Na2CO3溶液中,产生的二氧化碳气体体积(V)与滴加稀盐酸体积(VHCl)之间关系符合的图象是( )(填字母)
A. B. C.
16. (2024·临平模拟)实验课上,同学们在氢氧化钡溶液中滴加碳酸钠溶液后,探究试管中溶液的溶质成分有哪些离子:
(1)小郑同学的猜想是: Na+、OH-;小吴同学的猜想是: Na+、OH-、Ba2+;还有的猜想是: ;
(2)同学们在老师帮助下,经过讨论提出了一般离子检验的流程图 :
借助上述流程图, 甲实验小组设计了以下实验方案: 甲实验小组设计的方案中的“?”是 ;
(3)甲实验小组设计的方案中的结论3是 ;
(4)乙实验小组在验证上述三个猜想时,只用了一种试剂,就能一次性地验证溶液中溶质离子的成分,这种试剂是 。
四.物质鉴别、检验和除杂
17. 某气体可能由H2、CO、CO2、HCl中的一种或几种组成,为确定其成分,进行了如图所示的实验,除装置E外,其他装置内的试剂均足量。请根据题意回答问题:
(1)在点燃酒精灯前需通一段时间的气体,原因是 。
(2)小科认为可将装置A换成饱和碳酸氢钠溶液,他的建议合理吗?为什么? 。
(3)实验中观察到A、B、F装置均出现了白色沉淀,E装置中黑色固体变为红色,G装置中固体变蓝色。依据上述现象,请写出该气体组成的所有可能 。
(4)小科认为该装置存在不足,请指出不足并写出解决方案。 (写出一个即可)。
18. (2025·台州模拟)粗盐的主要成分为NaCl,还含有泥沙等杂质。某同学取少量粗盐,溶于水后,取上层清液置于试管中进行以下实验。
(1)加入 NaOH 溶液目的是除去清液中的 杂质,则加入NaOH 溶液时发生反应的化学反应方 程式为 。
(2) X 为 。
(3)加热蒸发过程,为防止固体飞溅,当蒸发皿中出现 时,即可停止加热。
19. (2025·嘉兴模拟)思维模型的建构既方便于问题的解决,又能促进深度学习。某科学研究小组同学,在研究了气体检验专题内容后,认为气体检验的关键是干扰气体的界定,判断标准是对后续实验是否会产生干扰。于是在老师的指导下对解决“气体检验”类问题建构了如下思维模型:气体检验→气体净化→气体转化→气体检验→尾气处理
【模型应用】同学们为检验天然气燃烧后的气体产物成分,应用思维模型设计了如图实验方案(固定装置未画出),将天然气在氧气中燃烧后得到的混合气体通过该方案进行实验。
(1)实验过程中观察到A装置中的无水硫酸铜变蓝,B、F装置中的澄清石灰水均变浑浊,D装置中的澄清石灰水不变浑浊,由此可得出该气体产物的成分为 ;由此推测装置E中的实验现象是 。
(2)如图实验方案中,思维模型中的“尾气处理”环节的装置G可能是 。
20. (2025九下·萧山模拟)思维模型的建构方便解决问题、促进深度学习。某科学研究小组在老师的指导下对解决“混合气体检验”类问题建构了如下思维模型:
【模型应用】下水道气体可能含有H2、CO、CO2、CH4四种气体中的一种或几种,此研究小组对此进行了相关实验。
(1)【收集气体】用大塑料瓶装满水,打开瓶盖用绳子吊入下水道中,用铁钩将塑料瓶倒转,使水完全流出,然后将塑料瓶提到井口并迅速盖紧瓶盖备用,该操作是用 法收集气体。
【进行实验】将瓶中的气体依次通过如图1所示的装置(碱石灰为NaOH和CaO的混合物,假设每个装置内都充分反应或吸收), 并观察现象。
(2)【实验分析】
装置①中澄清石灰水变浑浊,说明该下水道气体成分 。
(3)装置②的设置属于上述思维模型中的 环节。
(4)图1中的④是由图2中的两个装置组合而成,请在空格中按顺序填入装置的导管编号,将装置补充完整:气体燃烧装置→ →尾气处理装置。通过测量浓硫酸和氢氧化钠溶液的质量变化,判断出了剩余体的成分。
21. (2025•临平区二模)某科学小组设计如图所示的实验装置探究化粪池内沼气的成分。小组同学将收集到的沼气依次通过如图甲所示的装置并观察现象。已知化粪池内气体可能含有H2、CO、CO2、CH4四种气体中的一种或几种,碱石灰为NaOH和CaO的混合物。(假设每个装置内都充分反应或吸收)
请回答:
(1)收集沼气的方法是用绳子将装满水的大塑料瓶吊入化粪池,并将塑料瓶倒转,使水完全流出。该方法的本质是 集气法。
(2)装置①中澄清石灰水变浑浊,说明沼气中一定有 。
(3)设置装置②的目的是 。
(4)图甲中的④是由图乙中的两个装置组合而成,请在空格中按顺序填入装置的导管编号,将装置补充完整:气体燃烧装置→ →尾气处理装置。
五.物质组成的定性定量
22. (2026·浙江·一模)思维模型的建构既方便于问题的解决,又能促进深度学习。下图是小科根据化工园区有毒有害气体泄漏应急检测需求,在老师指导下对“混合气体成分检验”建构的思维模型:
【模型应用】已知某混合气体由CO和、中的几种气体组成,小科利用上述思维模型来探究该混合气体成分。
【查阅资料】①能使品红溶液褪色;②易与高锰酸钾溶液反应而被吸收,并能使其褪色;③能使氢氧化钡溶液和澄清石灰水变浑浊;④和均不能使品红溶液褪色,也不与高锰酸钾溶液反应。
【实验设计】小科用如下图所示的装置进行实验(已略去夹持装置)。
(1)【装置分析】小科同学认为混合气体中可能含有CO,所以上述实验设计还不完善,还应 。
(2)【现象推测】实验中F装置变蓝,不能证明混合气体中含有,这因为 。
(3)【实验结论】若装置按照设计方案连接,并观察到以下现象:
装置
A
B
C
D
E
F
G
现象
褪色
无现象
浑浊
不浑浊
变红
变蓝
变浑浊
由上述现象,可以确定原混合气体中一定存在的气体有 。
(4)【拓展延伸】如果去除G装置,根据A-F装置现象能否确定气体成分?________(选填“能”或“不能”)
23. (2025·浙江台州·二模)“用微观思想解决宏观物质问题”是重要的学科观念,下图为“物质检验”思维模型。氢化钙(CaH2)常用作登山运动员的能源提供剂,某科学实验小组将一定量的CaH2加入到碳酸钠溶液中,立即产生大量气泡,且溶液变浑浊。为确定滤液中所含溶质的成分,他们进行了以下实验探究。
【提出问题】
氢化钙加入到碳酸钠溶液中充分反应后,滤液中会有什么溶质?
【查阅资料】
氢化钙(CaH2)与水反应:CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑
【建立猜想】
猜想一:NaOH;猜想二:NaOH和Na2CO3;猜想三: ? ;猜想四:NaOH,Na2CO3,Ca(OH)2
【设计实验方案】
方案一:取一定量的滤液于试管中,往其中滴加稀盐酸至过量,观察实验现象。
方案二:取一定量的滤液于试管中,往其中滴加氯化钡溶液,观察实验现象。
方案三:取一定量的滤液于试管中,往其中滴加碳酸钠溶液,观察实验现象。
(1)猜想三为 。
(2)经过分析,大家一致认为上述猜想四错误,原因是 (用化学方程式表示)。
(3)根据思维模型的检验路径推断,实验方案______与另外两种实验方案有所不同。
(4)若方案一的实验中观察到 现象,则证明猜想二正确。
24. (2025·浙江·二模)某白色粉末状固体甲,可能含有Na2SO4、Ba(OH)2、Na2CO3、NaCl;某溶液乙可能含有Ba(NO3)2、NaCl。为探究它们的成分,科学小组开展了如图所示的实验。请回答下列问题。
(1)步骤Ⅱ得到的沉淀的成分是 。
(2)固体甲中一定没有的物质有_________。
(3)要检验甲中可能存在的物质是否存在,需补充的实验操作是 ,观察现象。
25.
(2025·浙江金华·二模)同学们在市场上看到鱼老板将一白色粉末加入水中,水中奄奄一息的鱼很快张开嘴,活蹦乱跳起来。小科查阅资料得知白色粉末俗称“鱼浮灵”,其有效成分主要是过碳酸钠他依据以下思路进行“鱼浮灵”性质和含量的探究:
【性质研究】常温下,将“鱼浮灵”投入水中,与水作用迅速生成气体A和溶液B。
(1)小科向收集到的一瓶气体A中伸入带火星的木条,观察到木条复燃,于是他知道“鱼浮灵”可以使奄奄一息的鱼很快活蹦乱跳的原因是产生的该气体具有________的作用。
(2)取少量溶液B于试管中,测得溶液pH>7,向溶液中滴加足量稀盐酸,产生大量气泡,将产生的气体通入澄清石灰水中,出现________现象。
结论:过碳酸钠具有碳酸钠和过氧化氢的双重化学性质。
(3)【含量研究】小科又利用过碳酸钠能与酸反应放出CO2和O2的性质,设计如图装置测定“鱼浮灵”中有效成分过碳酸钠的含量。请回答(碱石灰能吸收CO2气体,“鱼浮灵”中其他成分不参与反应):
装置B的作用是________(填序号)。
①除去气体中的水蒸气
②便于观察和控制气流速度
(4)实验前先缓慢通N2一段时间,加热铜网至红热后,再缓慢滴入过量稀硫酸,直至A中样品完全反应;继续缓慢通N2,实验测得C装置中铜网质量增加2.4g,D装置质量增加4.4g。则该样品中有效成分过碳酸钠的含量为________。
26.
(2024·浙江宁波·三模)碱式碳酸锌[Znx(OH)y(CO3)z]是制备功能材料ZnO的原料,其化学反应表达式为:Znx(OH)y(CO3)z ZnO+CO2↑+H2O(x、y、z 为整数)。小金设计了图甲所示装置对碱式碳酸锌的组成进行探究(装置气密性良好,药品足量,实验操作正确):
(1)图甲中装置 B 的作用是 。
(2)查阅资料发现,在不同温度条件下充分加热等质量的碱式碳酸锌样品,剩余固体的质量与加热温度的如图乙所示。实验中加热时___________℃(选填“200”“300”或“400”)。
(3)部分实验步骤为:“……加热前先通入N2排尽装置内的空气,关闭通入N2的活塞,……控制一定温度下加热……”。实验过程中可根据 现象来判断碱式碳酸锌样品已完全分解。
(4)小金取54.7g碱式碳酸锌样品(不含杂质),放置于热分解装置内,完全反应后测得装置A增重5.4g,装置B增重8.8g,则x、y、z的最简整数比为___________。
27. (2024宁波二模)膨松剂是一种食品添加剂,能使食物具有松软的特点。某品牌膨松剂的成分为碳酸氢钠、碳酸氢铵中的一种或两种,“圆梦”学习小组对该膨松剂的成分进行了探究。请回答下列问题。
【查阅资料】
①氨气极易溶于水,溶液显碱性;氨气能被浓硫酸吸收。
②碱石灰是氢氧化钠和生石灰两种固体的混合物。
③碳酸氢铵分解的化学方程式为 。
Ⅰ.探究膨松剂的成分
小组同学设计了实验方案,如图1所示,装置B、C、D中试剂均足量(装置气密性良好,部分夹持仪器已略去)。
图1
【实验步骤与现象】
①打开止水夹1,关闭止水夹2,点燃酒精灯,观察到澄清石灰水变浑浊。
②打开止水夹2,关闭止水夹1,观察到无色酚酞溶液变为红色,熄灭酒精灯。
【实验分析】
(1) 装置A中试管口略低于试管底部的原因是 。
甲同学根据以上现象得出结论:该膨松剂的成分是碳酸氢铵。
【实验反思】
(2) 乙同学提出:通过以上现象不能确定该膨松剂中只含有碳酸氢铵。经过小组讨论,他们继续进行探究:关闭止水夹2,打开止水夹1,继续加热。当观察到 的现象,得出结论:该膨松剂是碳酸氢铵和碳酸氢钠的混合物。
Ⅱ.测定膨松剂中碳酸氢铵的质量分数
小组同学又进一步设计了实验方案,如图2所示(装置气密性良好,部分夹持仪器已略去)。称量该膨松剂放入硬质玻璃管中,其他各装置中的试剂均足量。关闭止水夹3,点燃酒精灯。
图2
(3) 充分反应后停止加热,打开止水夹3,从硬质玻璃管端缓缓通入空气一段时间,实验后称量装置的质量,比实验前增重,则该膨松剂中碳酸氢铵的质量分数为 。
(4) 若没有装置,会造成测定结果 (选填“偏大”“不变”或“偏小”)。
六.质量守恒定量的验证和应用
28. (2026.嘉兴一模)科学兴趣小组探究“化学反应中物质的质量如何变化”。小组同学设计了两种方案进行探究:方案一如图甲,将试管中H2SO4溶液倒入烧杯,称量反应前后的质量;方案二如图乙,用细铁丝点燃封闭空间内的白磷,称量白磷燃烧前后的质量。
(1)小组同学认为,方案一无法达成实验目的,理由是 。
(2)方案二实验前需要检查装置气密性,具体操作是连接装置后, ,若观察到气球鼓起,说明气密性良好。
(3)研究“化学反应中物质的质量如何变化”时,首先需要确认物质发生了化学变化。方案二中的白磷与氧气发生化学变化的证据是 。
根据方案二中化学反应前后天平平衡,得出:化学反应前后,生成物的质量等于反(4)应物的质量。有同学认为:锥形瓶中的N2、剩余的白磷等没有参加化学反应,不能得出上述结论。你是否同意该同学的观点。 。
29. (2024·浙江湖州·模拟预测)化学小组的同学为验证质量守恒定律分别设计了三个实验,请你参与探究。
【提出问题】化学反应前后各物质的质量总和是否相等?
【作出猜想】猜想1:不相等;猜想2:相等
【进行实验】
三组同学用托盘天平分别称量反应前后物质的总质量。
组别
第一组
第二组
第三组
实验装置
实验现象
无明显现象,天平指针不偏转
固体溶解,产生气泡,天平指针向右偏转
【实验分析】
(1)有同学认为第一组实验不能验证质量守恒定律,原因是 。
(2)第二组实验产生气泡的原因是 (用化学方程式解释)。
(3)第三组的实验现象是 。
【优化装置】
(4)同学们对第二组实验天平左盘中的反应装置进行了如下三种改进,你认为最佳装置是___________(填字母)。
【实验结论】同学们利用改进后的最佳装置进行再次探究,得出猜想2正确。
【拓展应用】
(5)硝酸铵()固体在不同温度下会发生不同的分解反应,下列物质不可能是该反应生成物的是___________(填序号)。
①NH3 ②H2O ③CO2 ④N2
30. (2025·浙江宁波·模拟预测)某同学将约20克 Ba(OH)2粉末倒入烧杯中,再把烧杯放在已洒上少量水的玻璃片上,然后向烧杯内加入约10克NH4Cl晶体,并用玻璃棒迅速搅拌后静置片刻,提起烧杯,发现玻璃片与烧杯底部粘在一起,玻璃片上的水结成了冰(如图),实验过程中的吸热现象是什么原因造成的?
已知:
①Ba(OH)2与 NH4Cl反应会生成BaCl2、水和一种刺激性气味的气体。
②氢氧化钡溶于水不产生明显的吸热或放热现象:氯化铵晶体溶于水会吸热。
(1)猜想一: 。
猜想二:Ba(OH)2与 NH4Cl反应会从外界吸收大量热量。
(2)水结成冰的过程叫做_________(填一种物态变化名称)。
(3)根据质量守恒定律推测,Ba(OH)2与NH4Cl反应产生的刺激性气味的气体是_________。
(4)为验证猜想,某同学设计了以下实验步骤,请将缺失的部分填充完整:
①将氯化铵晶体溶于一定量的水中,记录此时的温度为t1;
②将适量氢氧化钡粉末倒入氯化铵溶液中,充分搅拌;
③用温度计测量此时的温度为t2;
④根据_________(写出t1和t2的大小关系),该同学得出猜想二成立。
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