第06讲 化学实验探究（一）-2026年浙江省中考科学二轮复习

第 6 讲 化学实验探究（一） 专题简介 【命题重点】 主要的考查内容为测氧气含量实验、氧气和二氧化碳制取实验、质量守恒定律验证实验，综合性较强，需要对实验过程有清晰的认识。 【核心方法】 1.清楚探究方案设计的思路方法 2.遵循科学性、安全环保性、可行性、简约性(步骤少、时间短、效果好) 3.将探究的问题与所学知识进行整合与提炼 回归课本 考查要点1:测空气中氧气体积分数实验 考点解读： 【实验原理】 红磷与空气中的氧气发生反应，生成了五氧化二磷固体，使得瓶内气压减小，烧杯中的水被大气压压入集气瓶中。本实验用的是转换法，利用进入瓶中水的体积反映空气中氧气的体积。 【实验步骤】 ①连接装置，检查气密性。 ②集气瓶内加少量水，将剩余容积分为 5 等份。 ③点燃红磷，立即伸入集气瓶并塞紧瓶塞。 ④待装置冷却至室温后，打开止水夹。 【实验现象】4.实验现象：红磷燃烧产生大量白烟，放热；冷却后打开止水夹，水倒吸入集气瓶，约占瓶内原空气体积的 1/5。 【实验结论】 ①空气中氧气约占1/5，氮气约占4/5； ②氮气不能燃烧，也不支持燃烧，且不溶于水。 【实验注意点】 ①装置必须密封好，不能漏气； ②红磷必须过量，完全消耗掉集气瓶内的氧气； ③不能用木炭、硫粉等代替红磷。（木炭燃烧消耗氧气，产生等体积的二氧化碳，反应前后气压几乎不变。） 【实验误差】 1.实验误差分析 误差 产生原因 实验结果小于 1/5 ①红磷的量不足 ②装置漏气、使外界空气进入集气瓶 ③集气瓶没有冷却到室温就打开弹簧夹 实验结果大于 1/5 ①没有夹紧弹簧夹， 红磷燃烧时气体膨胀 沿导管溢出 ②燃烧匙伸入过慢， 装置内气体受热溢出 2.研究证明，当氧气含量降到一定程度后，红磷不再燃烧，并不能将空气中氧气耗尽， 误差较大。 【实验改进】 基于上述提出的实验分析，对实验进行改进。思路：封闭装置中点燃、测量方法改进 1.改变点燃红磷的方法 2.改用白磷作为实验药品 白磷着火点低，更容易在点燃方式上进行改进 加热 3.用铜作为耗氧剂（2Cu+O2 = 2CuO） ①连接装置，并检査装置的气密性。 ②将一支硬质玻璃管注满水(两端用橡胶塞封住)，然后打开上端橡胶塞，将水倒入量筒中，记录体积。 ③在另一支相同规格的干燥的硬质玻璃管中装入铜粉，其中一端用气球密封， 一端连接注射 器。移动注射器活塞，在注射器中留下一定体积的气体，记录体积后与硬质玻璃管另一端密封连接。根据酒精灯的高度，将玻璃管固定在铁架台上。 ④用酒精灯在铜粉部位加热，加热时不断推拉注射器。 ⑤停止加热后， 待玻璃管冷却至室温，将气球内的气体全部挤出。待注射器活塞稳定后，记录注射器中气体的体积。 4.用 “ 暖宝宝”中的发热剂（铁粉、碳粉等） 或铁粉，原理为铁生锈 1．（2025•路桥区二模）小柯选用红磷测定空气中氧气的体积分数，实验装置如图甲所示。 （1）小柯在检查装置气密性时，打开止水夹，将右侧导管浸入水中，用手紧握集气瓶，看到 　 　 ，说明装置气密性良好。 （2）气密性符合要求后，小柯在燃烧匙中装入足量红磷后点燃并迅速放入集气瓶中进行实验，会看到 　 　 ，证明集气瓶中氧气被消耗。 （3）小柯处理数据发现测得氧气体积分数小于真实值，导致上述结果的原因可能是 　未等到装置冷却至室温就打开了弹簧夹（答案不唯一）　 。（写出一种即可） （4）小妍用铁粉代替红磷进行实验，并用氧气传感器分别测定容器内氧气的体积分数随时间变化的数据，如图乙所示。请选择其中一种方案并说明优缺点：　 　 。 2．（2024•拱墅区校级三模）某兴趣小组对教材中“测定空气中氧气含量”实验（如图甲）进行了改进，设计了图乙（选用容积为45mL的试管作反应容器）的实验方案，收到了良好的实验效果。对比分析下面两个实验，回答下列问题： （1）甲实验测得的氧气含量大于，请分析可能的原因 　 　 。（写出一点即可） （2）乙实验操作如下（装置气密性良好）：①点燃酒精灯；②撤去酒精灯，待试管冷却后松开弹簧夹；③将足量红磷平装入试管中，把20mL的注射器活塞置于10mL刻度处，并按图乙所示的连接方式固定好，再用弹簧夹夹紧橡皮管；④读取注射器活塞位置的刻度数据。你认为正确的实验操作顺序是 　 　 。（填序号） （3）乙实验中，注射器活塞最后将停止在约 　 　 mL刻度处。 3．（2025春•长兴县校级月考）某化学研究小组在学习了“空气中氧气含量测定”实验的基础上，改进了教材中图Ⅰ的实验，设计出如图Ⅱ所示的实验装置，据图回答下列有关问题。 【装置Ⅰ】在实验过程中，经常出现实验结果偏小的情况，原因可能是　 　 。 A.红磷的量不足 B.燃烧时未夹紧止水夹 C.装置漏气 D.集气瓶没有冷却到室温就打开止水夹 E.点燃红磷后，插入燃烧匙时，瓶塞子塞得太慢 【装置Ⅱ】小组同学测定玻璃管容积V1为70mL，注射器的活塞实验前停在30mL处（V2为30mL），按正确操作和有关数据计算，最终得出氧气约占空气体积的，则注射器活塞最终停留在　 　 mL处，在实验加热过程中，缓慢推拉注射器活塞的目的是　 　 ，若实验结束且冷却到室温后没有将气球内的气体全部挤出就读数计算，则测出氧气占空气含量结果会偏　 　 （填“大”或“小”）。 4．（2026•衢州一模）小科用改装的空笔芯、暖宝宝和红墨水等材料，设计了一个“测定空气中氧气体积分数”的微型实验，如图所示。 【资料】“暖宝宝”主要成分为铁粉、活性炭等，能快速与氧气反应。 【实验步骤】 ①取空笔芯，拆开笔头，从笔尾处注入一滴红墨水，并轻轻吹动红墨水到指定刻度，封住笔尾。 ②在笔头与笔芯连接处用“暖宝宝”内容物填充1mm厚度，再次装好笔头。一段时间后，红墨水柱移动距离为6.4mm。 ③取2支相同的空笔芯，重复步骤①，并在笔头与笔芯连接处分别填充3mm、5mm厚度的“暖宝宝”内容物进行实验，红墨水柱移动距离均为10mm。 【实验分析】 （1）为确保每次实验时笔芯中空气的体积相同，“暖宝宝”内容物　 　 侧（填“左”或“右”）均应保持在刻度5cm处。 （2）填充1mm厚度内容物时，红墨水柱移动的距离较小，其原因是　 　 。 （3）内容物填充厚度为5mm时，计算测得的空气中氧气的体积分数为　 　 。 （4）相比于课本中“磷燃烧法”测空气中氧气体积分数，本微型实验的优点是　 　 。（写出一点即可） 5．（2025•浙江一模）稀有气体的发现，科学家们经历了漫长的探究过程。 材料一：1785年，卡文迪许在测定空气组成时，除去空气中的O2、N2等气体后，发现最后总是留下一个体积很小的小气泡。 材料二：1892年，瑞利在测定氮气密度时发现，从空气中除去氧气、二氧化碳和水蒸气得到的氮气密度为1.2572克/升，而从氨气分解得到的氮气密度为1.2508克/升，两者相差0.0064克/升。重复实验，发现两者的密度总是维持这样的差值。瑞利对此展开探究，经反复试验，最终发现了氩气。 根据以上材料回答下列问题： （1）某同学使用如图所示装置来模拟卡文迪许的实验，将空气依次通过A、B、C、D等装置，最后在E装置中收集到少量气体，其中C装置的作用是 　 　 。 （2）根据瑞利采用两种方法得到的氮气，其密度之间的微小差异是否来源于实验误差，请作出判断并说明理由 　 　 。 （3）稀有气体的发现是一个艰难的过程，下列是当代科学家分析的事实或现象，其中发现史中相关证据解释合理的有 　 　 。 选项 事实或现象 证据解释 A 空气中稀有气体的含量很小 卡文迪许除去空气中O2、N2后，留下体积很小的小气泡 B 氦气可用作飞艇中的填充气体 莱姆赛用钇铀矿放在硫酸中加热得到不燃烧也不支持燃烧，且密度很小的氦气 C 氪气、氖气和氙气的密度不同 莱姆赛用蒸馏法从液态空气中分离出氪气、氖气和氙气三种气体 回归课本 考查要点2: 氧气的制取实验 考点解读： 一、固体加热型制取氧气 1.氧气的检验方法：把一根带火星的木条伸入集气瓶中，如果带火星的木条复燃，证明是氧气。 方法1：加热高锰酸钾（或氯酸钾和二氧化锰的混合物） 实验目的：制取氧气 实验原理：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑或2KClO32KCl+3O2↑ 实验药品：高锰酸钾或氯酸钾和二氧化锰 实验仪器：试管、酒精灯、铁架台、集气瓶、水槽 实验装置： 实验步骤： ①检查装置的气密性 ②装药品（平铺或斜铺在试管的底部） ③将试管固定在铁架台上（将集气瓶装满水倒立在水槽里） ④点燃酒精灯用外焰给试管加热 ⑤当导管的气泡连续并均匀地放出时，开始收集气体 ⑥先从水槽中移出（离去）导管 ⑦再熄灭酒精灯 七字口诀：查、装、定、点、收、离、熄。（茶庄定点收利息） 【思考1】为什么要药品平铺或斜铺在试管底部？ 【答案】是为了让药品的受热面积大一些。 【思考2】为什么用酒精灯外焰加热？ 【答案】因为酒精灯外焰温度最高，而且如果用酒精灯内焰加热可能会导致试管炸裂。 【思考3】为什么装置中的试管口要向下倾斜？ 【答案】是为了防止实验中产生的水蒸气（固体药品在贮存中会吸潮）在试管口冷凝后流回试管底部造成试管炸裂。 【思考4】为什么在导管口放一团棉花？ 【答案】是为了防止固体颗粒进入导管（加热和生成的氧气形成的气流会使固体颗粒移动）。 【思考5】为什么要在导管中的气泡连续并均匀放出时才开始收集气体？ 【答案】因为在这之前产生的气泡中氧气不纯。 【思考6】为什么要先移导管再熄酒精灯？ 【答案】是为了防止先熄酒精灯后装置内的气体温度降低，压强降低，将水槽中的水吸入试管，造成试管炸裂。 考点解读： 二、常温型制取氧气（二氧化锰催化双氧水） 实验目的：制取氧气 实验原理：2H2O2MnO22H2O+O2↑ 实验药品：6%双氧水和二氧化锰 实验仪器：试管或锥形瓶、长颈漏斗或分液漏斗、集气瓶、带导管的双孔橡胶塞 实验装置：见下图 实验步骤： ①检查装置的气密性 ②在锥形瓶中装二氧化锰，在分液漏斗中装双氧水 ③打开分液漏斗旋塞滴加双氧水 ④收集气体 【思考1】如果把分液漏斗换成长颈漏斗，有什么注意点，有什么优缺点？ 【答案】用长颈漏斗时，其下端要没入页面以下（即液封）。相对应用分液漏斗，用长颈漏斗做不到控制反应的开始和停止以及从装置角度控制反应的快慢。 【思考2】两个实验方法中都用到了催化剂二氧化锰，二氧化锰的作用是什么，如果不用二氧化锰化学反应能否发生，二氧化锰在反应前后是否会发生变化？ 【答案】二氧化锰是催化剂，其作用是加快化学反应速率；如果不用二氧化锰化学反应能发生，只是反应速率相对较慢；二氧化锰在反应前后不会变化，质量不会变，化学性质也不会变。 特别提醒： ① 改变速率包括加快或减慢，不能片面地理解为加快。 ② MnO2不是专用催化剂。 ③ 催化剂不能增多或减小生成物的质量。 ④ 对于指定的化学反应，没有催化剂，并不意味着反应不能发生，只是反应速率较小。 ⑤ 催化剂要纯净以免影响催化效果或引起事故。 6．（2025•乐清市校级模拟）小明在实验室里用高锰酸钾固体制取氧气。 （1）用排空气法收集氧气时，可选择收集装置B和C中的 　 　 。 （2）为了防止加热时试管内物质进入导管，应在试管口 　 　 。 （3）用排空气法收集氧气时，验满的操作方法是 　 　 。 （4）小明用排水法收集两瓶氧气正放在桌面上。收集甲瓶时将水全部排完，收集时乙瓶将水排出一半；盖好毛玻片。小明发现，甲瓶口毛玻片比乙更容易滑动，原因是 　 　 。 7．（2025•温州三模）思维模型的建构既方便于问题的解决，又能促进深度学习。如图是建构实验室制取氧气的思维模型： 【反应原理】 （1）根据质量守恒定律，实验室常选用高锰酸钾、氯酸钾、双氧水制取氧气，而不选择氯化钾的原因是 　 　 。 【发生装置】 （2）请写出检查B装置气密性的方法：　 　 。 【收集方法】 （3）能利用D装置收集氧气的原因是 　 　 。 【实验反思】 小实对收集到的氧气浓度进行探究： 收集方法 向上排空气法 收集时间 瓶口带火星木条复燃时停止收集 瓶口带火星木条复燃时继续收集4秒 瓶内氧气体积分数（%） 79.7 79.6 79.9 88.4 89.0 87.9 氧气的平均体积分数（%） 79.7 88.4 （4）结合表格信息，用向上排空气法收集氧气时，为提高获得的氧气体积分数，可采取的措施是 　 　 。 8．（2025•临平区二模）在制作“简易制氧机”项目式学习中，师生共同制定了如表所示的评价表。小组同学通过对照评价表自评后，完成了如图所示的简易制氧机从1.0到3.0版的迭代。已知使用制氧机的具体操作是量取一次保健吸氧所需过碳酸钠固体（2Na2CO3•3H2O2）置于塑料瓶中，再加入一定量的水和少量的二氧化锰。 简易制氧机评价表 评价指标 优秀 合格 待改进 稳定性 摆放平稳，不易倒伏 摆放较平稳，轻碰后易倒伏 摆放不稳定，不碰即倒 产氧速率 产氧速率适中，适合人体呼吸 产氧速率略快或略慢 产氧速率过快或过慢，不适合人体呼吸 氧气湿度 适宜呼吸，让人体感觉舒适 偏干燥或潮湿，呼吸道略有不适 过于干燥或潮湿，呼吸道极度不适 请回答： （1）对1.0版的制氧机进行测试时，发现塑料瓶瓶壁微烫。则说明该反应是 　 　 反应。 （2）从评价指标看，2.0版的制氧机将发生装置和加湿装置固定相贴的作用是 　 　 。 （3）3.0版的制氧机，发生装置中标注了a、b、c三条不同季节的水位线，以控制不同季节产氧速率的大致稳定。c为夏季的水位线，原因是 　 　 。 （4）制氧机使用后会残留大量含碳酸钠的废液，需调节至中性才能排放。则可以向废液中加入的过量试剂是 　 　 。 回归课本 考查要点3: 燃烧的条件探究实验 活 动 ：燃烧的条件 1.实验一中当罩上玻璃杯后，杯内的氧气被逐渐消耗，最终蜡烛熄灭；说明燃烧的条件之一是需要氧气 (助燃剂) 2.实验二中火柴头和火柴 梗同时加热，但火柴头先燃 烧，说明火柴头燃烧所需的最低温度(着火点)比火柴梗低；也说明燃烧需要温度 达到物质的着火点 注: 燃烧需要三个条件缺一不可 (可燃物、温度、助燃剂):而灭火只需要撤去其中一个条件即可。 9．（2026•浙江一模）火折子是我国古代的一种便携取火装置（如图1）。竹筒内放置易燃物和助燃物的混合物，并且在低氧的环境中以火星的形态持续燃烧。使用时，只需掀开竹筒帽，对着竹筒顶端轻轻一吹，就能复燃生出火焰（如图2）。吹气的主要作用是（　　） A．使空气流动，加快蒸发 B．提高了可燃物的着火点 C．增加了可燃物与氧气的接触 D．将口腔内的热量传递给可燃物 10．（2025•萧山区一模）小金设计如图所示装置，来验证可燃物燃烧的条件。在此装置中①处白磷能自燃，②处红磷用高能激光笔照射引燃，③处红磷不燃烧。已知白磷的着火点为40℃红磷的着火点为240℃。根据以上信息，下列分析、推理正确的是（　　） A．①处白磷自燃不需要满足可燃物燃烧条件 B．②处红磷内能增加的原因是激光对红磷做功 C．②、③对比说明可燃物燃烧需要充足的氧气 D．实验中可观察到气球先膨胀后收缩 11．（2024春•拱墅区校级期中）燃烧是我们熟悉的现象。某实验小组用如图实验方法来探究燃烧的条件： （1）如图一进行实验，观察实验现象。水中白磷不能燃烧是因为　 　 。 （2）改进后的装置（如图二）与图一相比，其优点是　 　 。 （3）将装有某气体的大试管口朝下垂直插入水中，使试管罩住白磷（如图三所示），结果观察到了“水火相容”的奇观，则大试管所装气体可能是　 　 。 （4）“水火不相容”是指水能灭火，其实水有时也可以“生火”。比如用脱脂棉包裹好过氧化钠（Na2O2），往棉球上滴水即可看到“滴水生火”的奇观，因为过氧化钠遇到水生成O2，但小明在一次表演中因为滴水过多却没有成功，他没有成功的原因是　 　 。 回归课本 考查要点4: 质量守恒定律验证实验 考点解读： 1. 实验探究质量守恒定律时，貌似反应前后质量“不守恒”现象的解释： （1）反应在敞口容器中进行，且反应过程中有空气中的气体参加进入反应体系，或者有气体生成逸出反应体系，从而导致反应后体系总质量变大或变小。故有气体参加或生成的一定要记得加上气体的质量，用实验验证质量守恒定律时，有气体参加或生成的化学反应一定要在密闭容器中进行。 （2）反应产生的生成物可能未全部收集。如镁条燃烧，生成的氧化镁有一部分以白烟的形式逸散到空气中去，还有一部分附着在坩埚钳上。 2. 能够用来验证质量守恒定律的化学反应： （1）反应无气体参与/生成 —— 敞口容器即可 （2）反应有气体参与/有气体生成 —— 必须密闭容器 ①有气体生成的反应 例：过氧化氢分解、高锰酸钾受热分解、大理石 + 稀盐酸（产生 CO₂） ②有气体参加的反应 例：红磷燃烧（消耗 O₂）、木炭燃烧 12．（2025•拱墅区二模）兴趣小组进行“质量守恒定律”的验证实验。 （1）兴趣小组同学利用甲装置进行实验，先将装有盐酸和碳酸钠溶液的烧杯置于左盘，调节天平平衡，取下烧杯小心地倾斜使盐酸与碳酸钠混合反应，再将烧杯放回到天平的左盘，发现天平无法再次保持平衡。天平无法再次保持平衡的原因是 　 　 。 （2）若对甲装置中的试剂进行更换就可以进行验证实验，则下列试剂组合中，符合实验要求的是 　 　 （选填字母） A.蔗糖与水 B.硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液 C.氯化钠溶液与硝酸银溶液 （3）同学们对实验装置进行改进，并设计了图乙、图丙两套装置进行该验证实验，你认为哪一套装置更合理？并说明理由 　 　 。 回归课本 考查要点5: 二氧化碳的性质探究实验 考点解读： 二氧化碳的性质 1. 二氧化碳的物理性质 (1)无色、无味的气体，密度 比空气大 ， 能 溶于水，高压低温下可得固态二氧化碳(俗名干冰)。 (2)探究二氧化碳的物理性质 倾倒 的溶解性实验 现象 下层蜡烛 先 熄灭，上层蜡烛 后 熄灭 现象 塑料瓶 变瘪 结论 物理性质:的密度比空气 大。化学性质: 不能燃烧也不支持燃烧。 分析 部分 溶于水中，瓶内压强 减小 ，大气压强使塑料瓶 变瘪 。 应用:因为二氧化碳密度大于空气，且不能供给呼吸，进入久未开启的菜窖或干涸的深井前，要做 灯火 实验。 考点解读： 二氧化碳的化学性质 (1)证明二氧化碳与水反应(资料:紫色石蕊试液遇酸性溶液变红) 实验操作 现象 分析 结论 ①干燥的石蕊小花上喷水 石蕊小花不变红 水不能使石蕊变红 与水反应生成酸性物质, 使紫色石蕊试液变红,化学方程式为 ②把干燥的小花放进 气体中 石蕊小花不变红 二氧化碳不能使石蕊变红 ③把用水湿润的石蕊小花放入 气体 石蕊小花变红 二氧化碳与水反应生成酸性物质使石蕊变红 ④取出实验③石蕊小花用吹风机烘干 石蕊小花红色变为紫色 碳酸不稳定， 容易分解 化学方程式为 (2)证明二氧化碳与澄清石灰水反应 实验操作 实验现象 实验结论 澄清石灰水变浑浊 化学方程式:_____ 应用:可用于检验二氧化碳气体 13．下列有关二氧化碳的实验中，只能证明二氧化碳物理性质的是（　　） A． B． C． D． 14．（2024•定海区三模）如图所示是研究二氧化碳性质的创新实验装置，①③为湿润的紫色石蕊试纸，②为干燥的紫色石蕊试纸。 （1）装置甲中能说明二氧化碳的密度比空气大的实验现象是　 　 。 （2）取出装置甲中①处的变红的石蕊试纸微热，发现石蕊试纸由红色变回紫色，其原因是　 　 （用化学方程式表示）。 回归课本 考查要点6: 二氧化碳的制取实验 考点解读： 实验装置选取 1. 装置的选择依据 发生装置 反应物状态 反应条件（是否需要加热） 收集装置 密度 密度比空气大 向上排空气法 密度比空气小 向下排空气法 溶解性 不易溶于水、不与水反应 排水法 2.发生装置 反应物状态及 条件 装置图 装置特点 气密性检查方法 固体反应加热型 ①试管口略向下倾斜； ②高锰酸钾制氧气实验中， 管口塞一团棉花； ③铁夹夹在距试管口约 1/4 处 检查时试管不要固定在铁 架台上，塞紧胶塞， 将导管 另一端插入装有水的烧杯 中，用手或热毛巾包住试 管，如观察到插入水中的导 管口处有气泡冒出，松手后 导管中有一小段液柱，证明 气密性良好 固液反应常温型 ①装置简单，便于操作 ②实验过程中无法随时添加药品 检查方法与上面相同 ①便于添加较多的药品 ②实验过程中长颈漏斗下 端应插入液面下，防止产生 的气体溢出 右侧导管处弹簧夹关闭，塞 紧橡胶塞，向长颈漏斗中加 水至没过漏斗下端后，继续 加水使漏斗中液面高于锥 形瓶中液面，静置一段时 间， 若液面高度差不变， 证 明装置没有漏气 ①分液漏斗可控制滴加液 体的速率从而控制反应速 率 ②漏斗下端不用插入液面 下 关闭分液漏斗的活塞，将右 侧导管的末端插入水中，用 热毛巾包裹锥形瓶（或垫石 棉网加热），观察导管口有 无气泡冒出 ①启普发生器适用范围：固 体药品为块状而不是粉末 状、反应中不会很快溶解； 生成的气体难溶于反应液。 ②使用时打开导气管上的 活塞，漏斗中的液体流下与 固体药品接触， 气体产生； 关闭活塞，此时液体与固体 仍然接触， 气体继续产生， 由于导气管处关闭，容器中 气体压强逐渐增大，使得液 面降低，液体被压回漏斗 中，与固体分离，反应停止。 方法与长颈漏斗相似，关闭 活塞，从球形漏斗中加水至 没过漏斗底端，继续加水使 漏斗中液面升高，一段时间 后液面高度差不变，则气密 性良好。 启普发生器简易装置，原理 与之相似，通过开关弹簧 夹，可以控制反应的发生和 停止。 检查方法与上面相同 总结： 检查气密性两种基本方法：受热法（如固固反应装置）和压水法（如启普发生器）， 通过造成装置中气体压强差，产生某种明显现象。 3.固液不加热型气体发生装置优缺点比较 4. 收集装置----多功能瓶的使用 装置 作用 气体进出方向 应用举例 洗气、干燥、检验 a 进 b 出 浓硫酸干燥二氧化 碳 收集密度大于空气 的气体 a 进 b 出 收集二氧化碳 收集密度小于空气 的气体 b 进 a 出 收集氢气 排水法收集气体 a 进 b 出 收集氧气 测量产生气体的体 积 气体从 a 进，液体 从 b 出，若想测量 的是二氧化碳这样 易溶于水的气体， 可以在液体上加少 量油， 防止气体溶 解 测量生成的二氧化 碳气体体积 15．（2025•舟山一模）某同学用下图所示的简易装置在实验室制取二氧化碳并验证其性质。 （1）实验室制取二氧化碳，液体X应为 　 　 。 （2）如图虚线框内，应选用图中的 　 　 （选填“A”或“B”）收集装置； （3）图中铜制燃烧匙可在试管内上下移动，此装置与将大理石直接放入液体X中相比，其主要优点是 　 　 。 （4）将产生的气体通入到石蕊溶液中可以观察到 　 　 。 16．（2023•平湖市一模）在实验室，兴趣小组利用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳，并对其性质进行研究。 （1）组装制取二氧化碳的发生装置。要求装置可以控制反应的发生与停止，则须选择图甲中的仪器有 　 　 （填序号）。 （2）研究二氧化碳性质。 ①如图乙，沿烧杯内壁缓慢倒入二氧化碳，要得出二氧化碳的密度比空气大的结论，预计观察到的现象是 　 　 。 ②小平取a和b两支试管，分别加入少量蒸馏水，向b中通入二氧化碳气体。然后，分别滴加少量紫色石蕊试液，观察到b中液体变红色，于是他认为是二氧化碳与水反应产生了酸性物质。但是小红提出疑虑，也有可能是其中的二氧化碳使石蕊试液变红。请你设计实验方案来解决小红的疑虑：　 　 。 17．（2025•嵊州市一模）二氧化碳是温室气体之一，“节能减排”、“碳达峰”、“碳中和”等关键词成为热搜。 （1）图甲中可以用于制取少量二氧化碳且能控制反应发生与停止的发生装置是 　 　 。 （2）若用装置D收集产生的二氧化碳，可以对此装置作出的改进是 　 　 。 （3）图乙是一种工业上捕集CO2的方法，该装置用多孔球泡（内空球体，球面有许多小孔能通气）比直接用导管插入K2CO3溶液的吸收效果更好，原因是 　 　 。 （4）小明设计了图丙装置验证二氧化碳温室效应。图中两个塑料瓶的体积和形状相同，连接两个塑料瓶的玻璃管中间有一滴红墨水，置于阳光下。一段时间后红墨水 　 　 （填“向左”“向右”或“不”）移动。 18．（2026•浙江模拟）化学实践小组利用以下装置完成了部分气体的相关实验。 （1）实验室用稀盐酸和块状石灰石反应制取二氧化碳的化学方程式是 　 　 。其发生装置可选用装置A或B，与装置B相比，装置A具有的优点是 　 　 。 （2）若选用装置B和C制取并收集氧气，证明氧气已收集满的操作和现象是 　 　 。 （3）常温常压下，氨气是一种无色、有刺激性气味，极易溶于水，密度比空气小的气体。实验室常用氯化铵和熟石灰两种固体混合物共热的方法制取氨气。若选用装置D测定产生氨气的体积，水面需加一层植物油，其目的是 　 　 。 19．（2024•青田县模拟）小明为测量某品牌碳酸钙颗粒中碳酸钙的质量分数，采用不同的方法。 组序 反应前总质量/克 反应后总质量/克 二氧化碳的质量/克 1 237.71 237.25 0.46 2 232.06 231.62 0.44 3 220.00 219.58 0.42 （1）方法一：体积法。利用如图甲所示的装置进行实验，经检查该装置气密性良好。先将空注射器活塞从20毫升处开始推至底部，流入量筒内水的体积为13毫升；然后，实验中将20毫升的稀盐酸（足量）注入锥形瓶中与样品充分反应后，排出水的体积记为V，则生成二氧化碳的体积为 　 　 毫升。 （2）方法二：质量法。利用如图乙所示的装置，检测气密性良好后，取该品牌碳酸钙颗粒2克与足量盐酸反应，比较反应前后的总质量求出了生成二氧化碳的质量，重复3次实验，得到数据如表1所示。根据表格数据，计算出该品牌碳酸钙颗粒中碳酸钙的质量分数。（CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑，钙片中的其它成分不与盐酸反应） 　 　 。 （3）从测量精确度角度考虑，你认为以上两种方法中哪种方法较好并说说你的理由。 　 　 。 课后巩固 1．（2024•上城区二模）某学习小组用实验验证质量守恒定律，下列说法正确的是（　　） A．甲、乙、丙、丁实验，都符合质量守恒定律 B．若乙实验中装置漏气，天平最后不平衡 C．丙实验容器敞口，不能验证质量守恒定律 D．丁实验生成物的质量等于参加反应的镁条质量 2．（2025•浙江模拟）中国空间站——“天空二号”翱翔太空。航天员以甲烷（CH4）为燃料进行在轨点火燃烧实验，观察到甲烷火焰与地面上对照实验的火焰相比，显得短而圆，且微弱。 （1）组成甲烷的碳元素和氢元素的质量比是 　 　 。 （2）从燃烧的条件分析，点火的目的是 　 　 。 （3）甲烷太空火焰与地面火焰相比显得微弱的原因是：空间站失重条件下，空气流动性差，造成火焰周围的 　 　 不充足，甲烷燃烧不够充分。 3．（2026•定海区一模）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。 　 　 。 4．（2025•宁波模拟）如图甲所示，某学习小组引入数字化实验手段，参考拉瓦锡定量测定空气中氧气含量的方法，用可同时分别显示装置内温度、氧气浓度和压强数值的传感器测定其数值的变化，并获得如图乙所示的结果。 （1）在连接好如图甲的装置后（尚未放入试剂），小组成员关闭弹簧夹，用手捂住集气瓶，观察压力传感器示数的变化情况，其目的是 　 　 。 （2）预先加入图甲集气瓶内的水的作用是 　 　 。（写出一条即可） （3）在图乙中，曲线X是测得的压强传感器变化值，则A点的实验操作是 　 　 。 （4）在图乙中，曲线Z是传感器测得的 　 　 变化值。 5．（2026春•鹿城区校级月考）小榕利用如图1、图2、图3三种实验装置（气密性良好）测定空气中氧气的含量。 （1）反应开始到弹簧夹打开前，图1集气瓶内可观察到的现象是　 　 （2）相较于图1实验，图2实验用酒精灯加热粗铜丝点燃白磷的优点为　 　 （3）利用图3进行实验时，小榕取一支50mL的注射器，将尖端封住，在其中放入白磷，将注射器浸入热水中，引燃白磷。若反应前注射器活塞位于45mL刻度处，反应完毕后，注射器活塞位于36.5mL刻度处，则该实验测得空气中氧气的体积分数为　 　 （小数点保留至0.1%）。 （4）小榕分别用红磷和白磷燃烧测定密闭容器中氧气的含量，利用氧气传感器测得的密闭容器内氧气浓度如图4所示，仅根据曲线分析，更适合测量空气中氧气体积分数的是红磷还是白磷，并说明理由：　 　 。 6．（2025•鹿城区二模）小明利用如图所示装置进行氧气的制取与性质的研究。实验步骤如下： ①将带有止水夹的导管和细铁丝固定在瓶塞上，按如图连接好电路，然后塞紧瓶塞，检查装置气密性。 ②瓶内加入过氧化氢溶液和二氧化锰，盖上瓶塞，打开止水夹。 ③将带火星的木条放在导管口。 ④待观察到某现象时，立即闭合电路开关。 （1）步骤④中的某现象是指 　 　 。 （2）电路通电后细铁丝的温度会快速升高，其原理是 　 　 。 （3）本实验中铁丝在氧气中燃烧的现象是 　 　 。 （4）与教材中的铁丝燃烧实验相比，写出该装置的一条优点：　 　 。 7．（2025•浙江模拟）初中阶段我们已经学习了实验室制取氧气有多种方法。图乙是一款潜水艇紧急供氧设备的结构示意图，每个产氧药块由氯酸钠和一定量的镁粉、二氧化锰等均匀混合制成，该反应需要在300℃左右行，并伴随极少量有毒氯气产生。若温度过低，反应会终止，温度过高，会产生大量氯气。请回答： （1）实验室选用装置甲作为制取氧气的发生装置，某同学在观察到锥形瓶内有大量气泡时，开始用集气装置收集O2过一段时间后，用带火星的木条伸入瓶口、瓶中、瓶底，都没见木条复燃，原因可能是 　 　 。 （2）产氧药块反应会产生极少量有毒的氯气，推测图乙中试剂X应具有的性质是 　 　 。 （3）图乙装置的填充材料会影响其完成反应所需的时间（即放氧时间）和外壳的最高温度，研究人员分测试了无填充材料、填充材料A和填充材料B三种情况下的放氧时间及对应的外壳温度，结果如丙所示。根据图丙，与第①组比较，应选择填充材料 　 　 （填“A”或“B”），请说明理由：　 　 。 8．依据如图进行实验（夹持仪器略去）。实验过程： ①通入N2，点燃酒精灯，一段时间后，a、b中均无明显现象； ②熄灭酒精灯，立即改通O2，a中无明显现象，b中红磷燃烧。 （1）实验过程中，通入氮气的目的是 　 　 。 （2）实验过程②中，对比a、b中的实验现象，可知可燃物燃烧的条件之一是 　 　 。 （3）实验过程中，能说明可燃物燃烧需要氧气的实验现象是 　 　 。 9．（2024秋•慈溪市期末）CO2是初中科学内容中重要的气体之一。某科学小组为探究CO2的性质，开展了关于CO2的实验。 （1）如图甲是实验室中常用的装置，本实验中制取和收集CO2的装置分别是 　 　 （填字母代号）。 （2）实验室常用稀盐酸和大理石反应来制取CO2而不选用稀硫酸代替稀盐酸的原因是 　 　 。 （3）将收集到的气体通入到澄清石灰水，发现石灰水未变浑浊，则可能的原因是 　 　 。 （4）把反应后收集到的CO2倒入如图乙的装置中，发现蜡烛从低到高依次熄灭，由此可以得出CO2的性质是 　 　 。 10．（2026•浙江模拟）在冬季，蔬菜大棚为了保温常处于封闭状态，缺少通风导致二氧化碳浓度降低，农作物减产。某科学小组结合实验室制取二氧化碳气体的原理，设计了如图甲所示的气体补充装置。 （1）当大棚内需要补充二氧化碳时，　 　 （填“打开”或“关闭”）阀门，并　 　 （填操作方法）使左侧软塑料瓶中的稀盐酸流入右侧塑料瓶中，反应产生二氧化碳。 （2）在操作过程中，该装置会短时间内二氧化碳浓度过高，而后续二氧化碳供给量不足，不符合实际需要，科学小组同学对实验装置进行了改进，如图乙。请你对照两个装置，说明改进后装置的优点：　 　 。（写出一点即可） 11．（2025•台州一模）用排空气法收集二氧化碳时，常用燃着的木条来检验二氧化碳是否集满。如果瓶口的木条熄灭，瓶内的气体都是二氧化碳吗？某同学利用如图1装置制取一瓶二氧化碳并进行研究。以下是他的实验步骤： ①？。 ②在锥形瓶中加入块状大理石。 ③打开止水夹，向长颈漏斗中加入适量稀盐酸； ④一段时间后，把燃着的木条放在集气瓶口，观察到燃着的木条熄灭。 请回答下列问题： （1）补充完整实验步骤①：　 。　 。 （2）实验时，长颈漏斗的末端处于液面下，目的是 　 　 。 （3）为了检测验满后集气瓶中的气体是否都是二氧化碳，该同学将集气瓶倒扣在氢氧化钠溶液中，如图2所示。过一段时间后，观察到 　 　 现象，证明了集气瓶中还有空气。 （4）查阅资料获知，木条能否继续燃烧是由容器内氧气的体积分数决定的。该同学在集气瓶中装入一定体积的水，如图3所示，然后用纯净的二氧化碳气体替换了瓶中的水，再用燃烧的木条检验，结果如表所示。则集气瓶中氧气体积分数小于 　 　 时，燃着的木条就会熄灭。（空气中氧气体积分数取20%） 实验1 实验2 实验3 实验4 水占集气瓶容积的体积分数a% 40% 30% 29% 28% 燃烧木条状况 熄灭 熄灭 继续燃烧 继续燃烧 12．（2024•温州模拟）某校学习小组准备探究气体的测定和数据处理方法。 【提出问题】如何利用石灰石（主要成分为CaCO3）与稀盐酸反应来测定生成CO2的质量和体积，并处理数据。 【实验设计】通过下列两个实验分别测定CO2的质量和体积： 【分析与表达】 （1）实验Ⅰ中，将小烧杯中的所有稀盐酸分几次加入到大烧杯中，并不断搅拌，判断石灰石中CaCO3完全反应的实验现象是 　 　 。 （2）实验Ⅱ中，先连接好装置，再检查装置的气密性，然后装好药品，最后将10毫升稀盐酸快速推入烧瓶中。 【记录与处理】 （3）已知实验Ⅰ反应前的总质量[m（大烧杯+石灰石粉末）+m（小烧杯+稀盐酸）]，要计算生成CO2的质量，至少还需要的数据是 　 　 。 A．m（小烧杯） B．m（大烧杯） C．m（大烧杯+反应后剩余物） （4）实验Ⅱ的实验记录如下（表中数据在相同温度、相同压强条件下测定）： 时间/min 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 注射器读数/毫升 60.0 85.0 88.0 89.0 89.5 89.8 89.9 90.0 90.0 90.0 根据以上实验过程和数据综合分析，最终生成CO2的体积是 　 　 毫升，理由 　 　 。 1 / 41 学科网（北京）股份有限公司 $ 第 6 讲 化学实验探究（一） 专题简介 【命题重点】 主要的考查内容为测氧气含量实验、氧气和二氧化碳制取实验、质量守恒定律验证实验，综合性较强，需要对实验过程有清晰的认识。 【核心方法】 1.清楚探究方案设计的思路方法 2.遵循科学性、安全环保性、可行性、简约性(步骤少、时间短、效果好) 3.将探究的问题与所学知识进行整合与提炼 回归课本 考查要点1:测空气中氧气体积分数实验 考点解读： 【实验原理】 红磷与空气中的氧气发生反应，生成了五氧化二磷固体，使得瓶内气压减小，烧杯中的水被大气压压入集气瓶中。本实验用的是转换法，利用进入瓶中水的体积反映空气中氧气的体积。 【实验步骤】 ①连接装置，检查气密性。 ②集气瓶内加少量水，将剩余容积分为 5 等份。 ③点燃红磷，立即伸入集气瓶并塞紧瓶塞。 ④待装置冷却至室温后，打开止水夹。 【实验现象】4.实验现象：红磷燃烧产生大量白烟，放热；冷却后打开止水夹，水倒吸入集气瓶，约占瓶内原空气体积的 1/5。 【实验结论】 ①空气中氧气约占1/5，氮气约占4/5； ②氮气不能燃烧，也不支持燃烧，且不溶于水。 【实验注意点】 ①装置必须密封好，不能漏气； ②红磷必须过量，完全消耗掉集气瓶内的氧气； ③不能用木炭、硫粉等代替红磷。（木炭燃烧消耗氧气，产生等体积的二氧化碳，反应前后气压几乎不变。） 【实验误差】 1.实验误差分析 误差 产生原因 实验结果小于 1/5 ①红磷的量不足 ②装置漏气、使外界空气进入集气瓶 ③集气瓶没有冷却到室温就打开弹簧夹 实验结果大于 1/5 ①没有夹紧弹簧夹， 红磷燃烧时气体膨胀 沿导管溢出 ②燃烧匙伸入过慢， 装置内气体受热溢出 2.研究证明，当氧气含量降到一定程度后，红磷不再燃烧，并不能将空气中氧气耗尽， 误差较大。 【实验改进】 基于上述提出的实验分析，对实验进行改进。思路：封闭装置中点燃、测量方法改进 1.改变点燃红磷的方法 2.改用白磷作为实验药品 白磷着火点低，更容易在点燃方式上进行改进 加热 3.用铜作为耗氧剂（2Cu+O2 = 2CuO） ①连接装置，并检査装置的气密性。 ②将一支硬质玻璃管注满水(两端用橡胶塞封住)，然后打开上端橡胶塞，将水倒入量筒中，记录体积。 ③在另一支相同规格的干燥的硬质玻璃管中装入铜粉，其中一端用气球密封， 一端连接注射 器。移动注射器活塞，在注射器中留下一定体积的气体，记录体积后与硬质玻璃管另一端密封连接。根据酒精灯的高度，将玻璃管固定在铁架台上。 ④用酒精灯在铜粉部位加热，加热时不断推拉注射器。 ⑤停止加热后， 待玻璃管冷却至室温，将气球内的气体全部挤出。待注射器活塞稳定后，记录注射器中气体的体积。 4.用 “ 暖宝宝”中的发热剂（铁粉、碳粉等） 或铁粉，原理为铁生锈 1．（2025•路桥区二模）小柯选用红磷测定空气中氧气的体积分数，实验装置如图甲所示。 （1）小柯在检查装置气密性时，打开止水夹，将右侧导管浸入水中，用手紧握集气瓶，看到 　 　 ，说明装置气密性良好。 （2）气密性符合要求后，小柯在燃烧匙中装入足量红磷后点燃并迅速放入集气瓶中进行实验，会看到 　 　 ，证明集气瓶中氧气被消耗。 （3）小柯处理数据发现测得氧气体积分数小于真实值，导致上述结果的原因可能是 　未等到装置冷却至室温就打开了弹簧夹（答案不唯一）　 。（写出一种即可） （4）小妍用铁粉代替红磷进行实验，并用氧气传感器分别测定容器内氧气的体积分数随时间变化的数据，如图乙所示。请选择其中一种方案并说明优缺点：　 　 。 【答案】（1）有气泡产生； （2）剧烈燃烧，产生大量的白烟，打开止水夹后，水倒流进入集气瓶中； （3）未等到装置冷却至室温就打开了弹簧夹（答案不唯一）； （4）红磷，反应快但消耗氧气不彻底（或铁粉，反应慢但消耗氧气更彻底）。 【解答】解：（1）在检查装置气密性时，打开止水夹，将右侧导管浸入水中，用手紧握集气瓶，看到有气泡产生，说明装置气密性良好。 （2）在燃烧匙中装入足量红磷后点燃并迅速放入集气瓶中进行实验，会看到剧烈燃烧，产生大量的白烟，打开止水夹后，水倒流进入集气瓶中，证明集气瓶中氧气被消耗。 （3）误差偏小的原因有：未等到装置冷却至室温就打开了弹簧夹，并进行读数（因为此时剩余的气体在受热状态下，处于膨胀状态，使测定结果偏小）等。 （4）用铁粉代替红磷进行实验，并用氧气传感器分别测定容器内氧气的体积分数随时间变化的数据，由图可知，选用红磷，反应快但消耗氧气不彻底；选用铁粉，反应慢但消耗氧气更彻底。 2．（2024•拱墅区校级三模）某兴趣小组对教材中“测定空气中氧气含量”实验（如图甲）进行了改进，设计了图乙（选用容积为45mL的试管作反应容器）的实验方案，收到了良好的实验效果。对比分析下面两个实验，回答下列问题： （1）甲实验测得的氧气含量大于，请分析可能的原因 　 　 。（写出一点即可） （2）乙实验操作如下（装置气密性良好）：①点燃酒精灯；②撤去酒精灯，待试管冷却后松开弹簧夹；③将足量红磷平装入试管中，把20mL的注射器活塞置于10mL刻度处，并按图乙所示的连接方式固定好，再用弹簧夹夹紧橡皮管；④读取注射器活塞位置的刻度数据。你认为正确的实验操作顺序是 　 　 。（填序号） （3）乙实验中，注射器活塞最后将停止在约 　 　 mL刻度处。 【答案】（1）弹簧夹没有夹紧（合理即可）； （2）③①②④； （3）1。 【解答】解：（1）若弹簧夹没有夹紧，反应放出大量的热，装置内压强大，有空气逸出，因此进入的水多，使测定结果偏大；点燃红磷伸入瓶中时，缓慢伸入，会使集气瓶中的气体受热膨胀排出一部分，会导致实验结果偏大（合理即可）。 （2）乙实验中装置气密性是良好的，该实验的顺序是：第一是添加试剂，第二是点燃酒精灯，第三是反应完毕后撤去酒精灯，等待试管冷却，第四是读数，正确的实验操作顺序是③①②④。 （3）氧气约占空气总体积的五分之一，试管的容积是45mL，则氧气的体积为45mL9mL，冷却后，活塞停止的位置是10mL﹣9mL＝1mL。 3．（2025春•长兴县校级月考）某化学研究小组在学习了“空气中氧气含量测定”实验的基础上，改进了教材中图Ⅰ的实验，设计出如图Ⅱ所示的实验装置，据图回答下列有关问题。 【装置Ⅰ】在实验过程中，经常出现实验结果偏小的情况，原因可能是　 　 。 A.红磷的量不足 B.燃烧时未夹紧止水夹 C.装置漏气 D.集气瓶没有冷却到室温就打开止水夹 E.点燃红磷后，插入燃烧匙时，瓶塞子塞得太慢 【装置Ⅱ】小组同学测定玻璃管容积V1为70mL，注射器的活塞实验前停在30mL处（V2为30mL），按正确操作和有关数据计算，最终得出氧气约占空气体积的，则注射器活塞最终停留在　 　 mL处，在实验加热过程中，缓慢推拉注射器活塞的目的是　 　 ，若实验结束且冷却到室温后没有将气球内的气体全部挤出就读数计算，则测出氧气占空气含量结果会偏　 　 （填“大”或“小”）。 【答案】（1）ACD； （2）10；使装置内氧气充分反应；大。 【解答】解：（1）A、红磷的量不足就不能耗尽氧气，造成测定结果偏小，故A符合题意； B、实验时未夹紧止水夹，在红磷燃烧放出热量时，部分空气受热膨胀逸出，造成测定结果偏大，故B不合题意； C、装置漏气，在冷却至室温的过程中，外界空气进入装置，会导致进入集气瓶的水的体积偏小，实验结果偏小，故C符合题意。 D、集气瓶没有冷却到室温就打开止水夹，装置内气体受热膨胀，会导致进入集气瓶的水的体积偏小，实验结果偏小，故D符合题意。 E：点燃红磷后，插入燃烧匙时，瓶塞子塞得太慢，装置内气体受热膨胀逸出，会导致进入集气瓶的水的体积偏大，实验结果偏大，故E不符合题意。 故选：ACD； （2）最终得出氧气约占空气体积的，则注射器活塞最终停留在：30mL﹣（30mL+70mL）10mL处；在实验加热过程中，缓慢推拉注射器活塞的目的是使装置内氧气充分反应；若实验结束且冷却到室温后没有将气球内的气体全部挤出就读数计算，则注射器活塞停留的刻度小于10mL，测得消耗氧气的体积偏大，则测出氧气占空气含量结果会偏大；故答案为：10；使装置内氧气充分反应；大。 4．（2026•衢州一模）小科用改装的空笔芯、暖宝宝和红墨水等材料，设计了一个“测定空气中氧气体积分数”的微型实验，如图所示。 【资料】“暖宝宝”主要成分为铁粉、活性炭等，能快速与氧气反应。 【实验步骤】 ①取空笔芯，拆开笔头，从笔尾处注入一滴红墨水，并轻轻吹动红墨水到指定刻度，封住笔尾。 ②在笔头与笔芯连接处用“暖宝宝”内容物填充1mm厚度，再次装好笔头。一段时间后，红墨水柱移动距离为6.4mm。 ③取2支相同的空笔芯，重复步骤①，并在笔头与笔芯连接处分别填充3mm、5mm厚度的“暖宝宝”内容物进行实验，红墨水柱移动距离均为10mm。 【实验分析】 （1）为确保每次实验时笔芯中空气的体积相同，“暖宝宝”内容物　 　 侧（填“左”或“右”）均应保持在刻度5cm处。 （2）填充1mm厚度内容物时，红墨水柱移动的距离较小，其原因是　 　 。 （3）内容物填充厚度为5mm时，计算测得的空气中氧气的体积分数为　 　 。 （4）相比于课本中“磷燃烧法”测空气中氧气体积分数，本微型实验的优点是　 　 。（写出一点即可） 【答案】（1）左。 （2）“暖宝宝”内容物的量不足，不能将笔芯中可参与反应的氧气消耗完。 （3）20%。 （4）测量准确或反应快或安全无污染或操作简单。 【解答】解：（1）为确保每次实验时笔芯中空气的体积相同，“暖宝宝”内容物左侧均应保持在刻度5cm处。 （2）“暖宝宝”能发热，是“暖宝宝”内的物质发生化学反应放出热量。填充1mm厚度内容物时，红墨水柱移动的距离较小，其原因是：“暖宝宝”内容物的量不足，不能将笔芯中可参与反应的氧气消耗完。 （3）空气中氧气的体积分数为：，红墨水柱移动距离均为10mm，代表消耗氧气的体积，计算测得的空气中氧气的体积分数为：20%。 （4）相比于课本中“磷燃烧法”测空气中氧气体积分数，本微型实验中无有害物质排放，装置简单等，所以优点是：测量准确、反应快、安全无污染、操作简单。 5．（2025•浙江一模）稀有气体的发现，科学家们经历了漫长的探究过程。 材料一：1785年，卡文迪许在测定空气组成时，除去空气中的O2、N2等气体后，发现最后总是留下一个体积很小的小气泡。 材料二：1892年，瑞利在测定氮气密度时发现，从空气中除去氧气、二氧化碳和水蒸气得到的氮气密度为1.2572克/升，而从氨气分解得到的氮气密度为1.2508克/升，两者相差0.0064克/升。重复实验，发现两者的密度总是维持这样的差值。瑞利对此展开探究，经反复试验，最终发现了氩气。 根据以上材料回答下列问题： （1）某同学使用如图所示装置来模拟卡文迪许的实验，将空气依次通过A、B、C、D等装置，最后在E装置中收集到少量气体，其中C装置的作用是 　 　 。 （2）根据瑞利采用两种方法得到的氮气，其密度之间的微小差异是否来源于实验误差，请作出判断并说明理由 　 　 。 （3）稀有气体的发现是一个艰难的过程，下列是当代科学家分析的事实或现象，其中发现史中相关证据解释合理的有 　 　 。 选项 事实或现象 证据解释 A 空气中稀有气体的含量很小 卡文迪许除去空气中O2、N2后，留下体积很小的小气泡 B 氦气可用作飞艇中的填充气体 莱姆赛用钇铀矿放在硫酸中加热得到不燃烧也不支持燃烧，且密度很小的氦气 C 氪气、氖气和氙气的密度不同 莱姆赛用蒸馏法从液态空气中分离出氪气、氖气和氙气三种气体 【答案】（1）除去空气中的氧气； （2）不是，通过重复实验，两种方法得到的氮气密度总是维持相同的差值； （3）AB。 【解答】解：（1）铜粉在加热条件下能与氧气反应生成氧化铜，故C装置的作用是除去空气中的氧气。 （2）由题意可知，重复实验，发现两者的密度总是维持这样的差值，则瑞利采用两种方法得到的氮气，其密度之间的微小差异不是来源于实验误差。 （3）A、卡文迪许在测定空气组成时，除去空气中的O2、N2等气体后，发现最后总是留下一个体积很小的小气泡，说明空气中稀有气体的含量很小。 B、莱姆赛用钇铀矿放在硫酸中加热得到不燃烧也不支持燃烧，且密度很小的氦气，由于氦气的密度小，则氦气可用作飞艇中的填充气体。 C、莱姆赛用蒸馏法从液态空气中分离出氪气、氖气和氙气三种气体，说明氪气、氖气和氙气三种气体的沸点不同，而不是密度不同。 回归课本 考查要点2: 氧气的制取实验 考点解读： 一、固体加热型制取氧气 1.氧气的检验方法：把一根带火星的木条伸入集气瓶中，如果带火星的木条复燃，证明是氧气。 方法1：加热高锰酸钾（或氯酸钾和二氧化锰的混合物） 实验目的：制取氧气 实验原理：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑或2KClO32KCl+3O2↑ 实验药品：高锰酸钾或氯酸钾和二氧化锰 实验仪器：试管、酒精灯、铁架台、集气瓶、水槽 实验装置： 实验步骤： ①检查装置的气密性 ②装药品（平铺或斜铺在试管的底部） ③将试管固定在铁架台上（将集气瓶装满水倒立在水槽里） ④点燃酒精灯用外焰给试管加热 ⑤当导管的气泡连续并均匀地放出时，开始收集气体 ⑥先从水槽中移出（离去）导管 ⑦再熄灭酒精灯 七字口诀：查、装、定、点、收、离、熄。（茶庄定点收利息） 【思考1】为什么要药品平铺或斜铺在试管底部？ 【答案】是为了让药品的受热面积大一些。 【思考2】为什么用酒精灯外焰加热？ 【答案】因为酒精灯外焰温度最高，而且如果用酒精灯内焰加热可能会导致试管炸裂。 【思考3】为什么装置中的试管口要向下倾斜？ 【答案】是为了防止实验中产生的水蒸气（固体药品在贮存中会吸潮）在试管口冷凝后流回试管底部造成试管炸裂。 【思考4】为什么在导管口放一团棉花？ 【答案】是为了防止固体颗粒进入导管（加热和生成的氧气形成的气流会使固体颗粒移动）。 【思考5】为什么要在导管中的气泡连续并均匀放出时才开始收集气体？ 【答案】因为在这之前产生的气泡中氧气不纯。 【思考6】为什么要先移导管再熄酒精灯？ 【答案】是为了防止先熄酒精灯后装置内的气体温度降低，压强降低，将水槽中的水吸入试管，造成试管炸裂。 考点解读： 二、常温型制取氧气（二氧化锰催化双氧水） 实验目的：制取氧气 实验原理：2H2O2MnO22H2O+O2↑ 实验药品：6%双氧水和二氧化锰 实验仪器：试管或锥形瓶、长颈漏斗或分液漏斗、集气瓶、带导管的双孔橡胶塞 实验装置：见下图 实验步骤： ①检查装置的气密性 ②在锥形瓶中装二氧化锰，在分液漏斗中装双氧水 ③打开分液漏斗旋塞滴加双氧水 ④收集气体 【思考1】如果把分液漏斗换成长颈漏斗，有什么注意点，有什么优缺点？ 【答案】用长颈漏斗时，其下端要没入页面以下（即液封）。相对应用分液漏斗，用长颈漏斗做不到控制反应的开始和停止以及从装置角度控制反应的快慢。 【思考2】两个实验方法中都用到了催化剂二氧化锰，二氧化锰的作用是什么，如果不用二氧化锰化学反应能否发生，二氧化锰在反应前后是否会发生变化？ 【答案】二氧化锰是催化剂，其作用是加快化学反应速率；如果不用二氧化锰化学反应能发生，只是反应速率相对较慢；二氧化锰在反应前后不会变化，质量不会变，化学性质也不会变。 特别提醒： ① 改变速率包括加快或减慢，不能片面地理解为加快。 ② MnO2不是专用催化剂。 ③ 催化剂不能增多或减小生成物的质量。 ④ 对于指定的化学反应，没有催化剂，并不意味着反应不能发生，只是反应速率较小。 ⑤ 催化剂要纯净以免影响催化效果或引起事故。 6．（2025•乐清市校级模拟）小明在实验室里用高锰酸钾固体制取氧气。 （1）用排空气法收集氧气时，可选择收集装置B和C中的 　 　 。 （2）为了防止加热时试管内物质进入导管，应在试管口 　 　 。 （3）用排空气法收集氧气时，验满的操作方法是 　 　 。 （4）小明用排水法收集两瓶氧气正放在桌面上。收集甲瓶时将水全部排完，收集时乙瓶将水排出一半；盖好毛玻片。小明发现，甲瓶口毛玻片比乙更容易滑动，原因是 　 　 。 【答案】（1）C； （2）放一团棉花； （3）用带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，则已满； （4）甲瓶内排完水时，瓶气氧气气压大于大气压；当集气瓶正放在桌面时，毛玻片受到向上的压力差，使其对瓶口的压力减小，则摩擦力会减少。 【解答】解：（1）氧气的密度比空气大，可用向上排空气法收集。B装置是向上排空气法收集气体的装置，装置是向下排空气法收集气体的装置。所以用排空气法收集氧气时，可选择收集装置C；故答案为：C； （2）为了防止加热时试管内固体粉末进入导管，应在试管口放一团棉花；故答案为：放一团棉花； （3）氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，用向上排空气法收集氧气时，验满的操作方法是将带火星的木条放在集气瓶口，如果木条复燃，说明氧气已收集满。故答案为：用带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，则已满； （4）甲瓶口毛玻片比乙更容易滑动，原因是甲瓶内排完水时，瓶气氧气气压大于大气压；当集气瓶正放在桌面时，毛玻片受到向上的压力差，使其对瓶口的压力减小，则摩擦力会减少。故答案为：甲瓶内排完水时，瓶气氧气气压大于大气压；当集气瓶正放在桌面时，毛玻片受到向上的压力差，使其对瓶口的压力减小，则摩擦力会减少。 7．（2025•温州三模）思维模型的建构既方便于问题的解决，又能促进深度学习。如图是建构实验室制取氧气的思维模型： 【反应原理】 （1）根据质量守恒定律，实验室常选用高锰酸钾、氯酸钾、双氧水制取氧气，而不选择氯化钾的原因是 　 　 。 【发生装置】 （2）请写出检查B装置气密性的方法：　 　 。 【收集方法】 （3）能利用D装置收集氧气的原因是 　 　 。 【实验反思】 小实对收集到的氧气浓度进行探究： 收集方法 向上排空气法 收集时间 瓶口带火星木条复燃时停止收集 瓶口带火星木条复燃时继续收集4秒 瓶内氧气体积分数（%） 79.7 79.6 79.9 88.4 89.0 87.9 氧气的平均体积分数（%） 79.7 88.4 （4）结合表格信息，用向上排空气法收集氧气时，为提高获得的氧气体积分数，可采取的措施是 　 　 。 【答案】（1）氯化钾中没有氧元素，无法制取氧气； （2）关闭止水夹，往分液漏斗中注水，若形成稳定液柱则气密性良好； （3）氧气不易溶于水且不与水反应； （4）瓶口带火星木条复燃时继续收集4秒。 【解答】解：（1）根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变。氯化钾中只含有钾元素和氯元素，不含有氧元素，所以不能用来制取氧气。故答案为：氯化钾中没有氧元素，无法制取氧气； （2）检查B装置气密性的方法：关闭止水夹，往分液漏斗中注水，若形成稳定液柱则气密性良好；故答案为：关闭止水夹，往分液漏斗中注水，若形成稳定液柱则气密性良好； （3）D装置是排水法收集气体的装置。能利用D装置收集氧气的原因是氧气不易溶于水，且不与水发生化学反应。故答案为：氧气不易溶于水且不与水反应； （4）从表格信息可以看出，当瓶口带火星木条复燃时继续收集4秒，瓶内氧气体积分数明显提高。所以用向上排空气法收集氧气时，为提高获得的氧气体积分数，可采取的措施是在瓶口带火星木条复燃时继续收集一段时间。故答案为：瓶口带火星木条复燃时继续收集4秒。 8．（2025•临平区二模）在制作“简易制氧机”项目式学习中，师生共同制定了如表所示的评价表。小组同学通过对照评价表自评后，完成了如图所示的简易制氧机从1.0到3.0版的迭代。已知使用制氧机的具体操作是量取一次保健吸氧所需过碳酸钠固体（2Na2CO3•3H2O2）置于塑料瓶中，再加入一定量的水和少量的二氧化锰。 简易制氧机评价表 评价指标 优秀 合格 待改进 稳定性 摆放平稳，不易倒伏 摆放较平稳，轻碰后易倒伏 摆放不稳定，不碰即倒 产氧速率 产氧速率适中，适合人体呼吸 产氧速率略快或略慢 产氧速率过快或过慢，不适合人体呼吸 氧气湿度 适宜呼吸，让人体感觉舒适 偏干燥或潮湿，呼吸道略有不适 过于干燥或潮湿，呼吸道极度不适 请回答： （1）对1.0版的制氧机进行测试时，发现塑料瓶瓶壁微烫。则说明该反应是 　 　 反应。 （2）从评价指标看，2.0版的制氧机将发生装置和加湿装置固定相贴的作用是 　 　 。 （3）3.0版的制氧机，发生装置中标注了a、b、c三条不同季节的水位线，以控制不同季节产氧速率的大致稳定。c为夏季的水位线，原因是 　 　 。 （4）制氧机使用后会残留大量含碳酸钠的废液，需调节至中性才能排放。则可以向废液中加入的过量试剂是 　 　 。 【答案】（1）放热； （2）摆放平稳，不易歪倒； （3）夏季温度高，氧气在水中的溶解度减小，需要更高的水位才能达到与其他季节相近的产氧速率（答案不唯一）； （4）氯化钙溶液。 【解答】解：（1）因为装置外壁变烫，说明反应过程中释放热量，是放热反应；故答案为：放热； （2）将发生装置和加湿装置固定相贴，装置摆放平稳，不易歪倒；故答案为：摆放平稳，不易歪倒； （3）气体溶解度随温度升高而减小，夏季水温高，氧气溶解度减小，提高水位可增加氧气与水的接触，维持产氧速率稳定；故答案为：夏季温度高，氧气在水中的溶解度减小，需要更高的水位才能达到与其他季节相近的产氧速率（答案不唯一）； （4）碳酸钠能与酸反应生成可溶于水的盐、二氧化碳和水，加入过量的氯化钙溶液可将碳酸钠转化为无害的氯化钠，调节至中性后排放；故答案为：氯化钙溶液。 回归课本 考查要点3: 燃烧的条件探究实验 活 动 ：燃烧的条件 1.实验一中当罩上玻璃杯后，杯内的氧气被逐渐消耗，最终蜡烛熄灭；说明燃烧的条件之一是需要氧气 (助燃剂) 2.实验二中火柴头和火柴 梗同时加热，但火柴头先燃 烧，说明火柴头燃烧所需的最低温度(着火点)比火柴梗低；也说明燃烧需要温度 达到物质的着火点 注: 燃烧需要三个条件缺一不可 (可燃物、温度、助燃剂):而灭火只需要撤去其中一个条件即可。 9．（2026•浙江一模）火折子是我国古代的一种便携取火装置（如图1）。竹筒内放置易燃物和助燃物的混合物，并且在低氧的环境中以火星的形态持续燃烧。使用时，只需掀开竹筒帽，对着竹筒顶端轻轻一吹，就能复燃生出火焰（如图2）。吹气的主要作用是（　　） A．使空气流动，加快蒸发 B．提高了可燃物的着火点 C．增加了可燃物与氧气的接触 D．将口腔内的热量传递给可燃物 【答案】C 【解答】解：氧气具有助燃性，氧气的量越高，燃烧越剧烈，因此吹气使火折子复燃的原因是增加氧气供应，使可燃物接触到充足的氧气（空气）。 故选：C。 10．（2025•萧山区一模）小金设计如图所示装置，来验证可燃物燃烧的条件。在此装置中①处白磷能自燃，②处红磷用高能激光笔照射引燃，③处红磷不燃烧。已知白磷的着火点为40℃红磷的着火点为240℃。根据以上信息，下列分析、推理正确的是（　　） A．①处白磷自燃不需要满足可燃物燃烧条件 B．②处红磷内能增加的原因是激光对红磷做功 C．②、③对比说明可燃物燃烧需要充足的氧气 D．实验中可观察到气球先膨胀后收缩 【答案】D 【解答】解：A、①处白磷能自燃，是因为白磷是可燃物，与氧气接触，且温度达到了白磷的着火点40℃（热水温度为80℃），满足可燃物燃烧的条件，A错误。 B、②处红磷内能增加是因为激光照射使红磷温度升高，这是热传递，不是激光对红磷做功，B 错误。 C、②处红磷用激光笔照射引燃，③处的红磷在水中，不能与氧气充分接触，且水温只有80℃，温度也没有达到红磷的着火点，故不能燃烧，③有两个变量，故不能与②对照，C 错误。 D、白磷燃烧时，放出大量的热，使装置内气体膨胀，气球先膨胀；燃烧消耗氧气，生成固体五氧化二磷，冷却至室温后，装置内气体减少，压强减小，气球又变小，所以实验中可观察到气球先膨胀后收缩，D正确。 故选：D。 11．（2024春•拱墅区校级期中）燃烧是我们熟悉的现象。某实验小组用如图实验方法来探究燃烧的条件： （1）如图一进行实验，观察实验现象。水中白磷不能燃烧是因为　 　 。 （2）改进后的装置（如图二）与图一相比，其优点是　 　 。 （3）将装有某气体的大试管口朝下垂直插入水中，使试管罩住白磷（如图三所示），结果观察到了“水火相容”的奇观，则大试管所装气体可能是　 　 。 （4）“水火不相容”是指水能灭火，其实水有时也可以“生火”。比如用脱脂棉包裹好过氧化钠（Na2O2），往棉球上滴水即可看到“滴水生火”的奇观，因为过氧化钠遇到水生成O2，但小明在一次表演中因为滴水过多却没有成功，他没有成功的原因是　 　 。 【答案】（1）没有与氧气接触； （2）更环保（答案不唯一）； （3）氧气； （4）滴水过多降低了温度，使温度达不到脱脂棉的着火点。 【解答】解：（1）如图一进行实验，观察实验现象，红磷不能燃烧是因为温度没有达到着火点，水中白磷不能燃烧是因为没有与氧气接触； （2）改进后的装置（如图二）与图一相比，其优点是反应在密封装置中进行，更环保； （3）将装有某气体的大试管口朝下垂直插入水中，使试管罩住白磷（如图三所示），结果观察到了“水火相容”的奇观，则大试管所装气体可能是氧气，是因为氧气能够支持燃烧； （4）可燃物燃烧需要跟氧气接触和温度达到着火点，过氧化钠遇到水生成O2，但小明在一次表演中因为滴水过多却没有成功，他没有成功的原因是：滴水过多降低了温度，使温度达不到脱脂棉的着火点。 回归课本 考查要点4: 质量守恒定律验证实验 考点解读： 1. 实验探究质量守恒定律时，貌似反应前后质量“不守恒”现象的解释： （1）反应在敞口容器中进行，且反应过程中有空气中的气体参加进入反应体系，或者有气体生成逸出反应体系，从而导致反应后体系总质量变大或变小。故有气体参加或生成的一定要记得加上气体的质量，用实验验证质量守恒定律时，有气体参加或生成的化学反应一定要在密闭容器中进行。 （2）反应产生的生成物可能未全部收集。如镁条燃烧，生成的氧化镁有一部分以白烟的形式逸散到空气中去，还有一部分附着在坩埚钳上。 2. 能够用来验证质量守恒定律的化学反应： （1）反应无气体参与/生成 —— 敞口容器即可 （2）反应有气体参与/有气体生成 —— 必须密闭容器 ①有气体生成的反应 例：过氧化氢分解、高锰酸钾受热分解、大理石 + 稀盐酸（产生 CO₂） ②有气体参加的反应 例：红磷燃烧（消耗 O₂）、木炭燃烧 12．（2025•拱墅区二模）兴趣小组进行“质量守恒定律”的验证实验。 （1）兴趣小组同学利用甲装置进行实验，先将装有盐酸和碳酸钠溶液的烧杯置于左盘，调节天平平衡，取下烧杯小心地倾斜使盐酸与碳酸钠混合反应，再将烧杯放回到天平的左盘，发现天平无法再次保持平衡。天平无法再次保持平衡的原因是 　 　 。 （2）若对甲装置中的试剂进行更换就可以进行验证实验，则下列试剂组合中，符合实验要求的是 　 　 （选填字母） A.蔗糖与水 B.硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液 C.氯化钠溶液与硝酸银溶液 （3）同学们对实验装置进行改进，并设计了图乙、图丙两套装置进行该验证实验，你认为哪一套装置更合理？并说明理由 　 　 。 【答案】（1）反应生成的二氧化碳逸出装置。 （2）BC。 （3）丙更合理，是因为乙中气球膨胀导致浮力增大，影响实验结果，而丙中生成的二氧化碳被氢氧化钠溶液吸收，实验结果更准确。 【解答】解：（1）天平无法再次保持平衡的原因是反应生成的二氧化碳逸出装置。 故答案为：反应生成的二氧化碳逸出装置。 （2）A.蔗糖与水不能发生化学反应，不能用来验证质量守恒定律，该选项不正确。 B.硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，能够验证质量守恒定律，该选项正确。 C.氯化钠溶液与硝酸银溶液反应生成白色沉淀氯化银和硝酸钠，能够验证质量守恒定律，该选项正确。 故答案为：BC。 （3）丙更合理，是因为乙中气球膨胀导致浮力增大，影响实验结果，而丙中生成的二氧化碳被氢氧化钠溶液吸收，实验结果更准确。 故答案为：丙更合理，是因为乙中气球膨胀导致浮力增大，影响实验结果，而丙中生成的二氧化碳被氢氧化钠溶液吸收，实验结果更准确。 回归课本 考查要点5: 二氧化碳的性质探究实验 考点解读： 二氧化碳的性质 1. 二氧化碳的物理性质 (1)无色、无味的气体，密度 比空气大 ， 能 溶于水，高压低温下可得固态二氧化碳(俗名干冰)。 (2)探究二氧化碳的物理性质 倾倒 的溶解性实验 现象 下层蜡烛 先 熄灭，上层蜡烛 后 熄灭 现象 塑料瓶 变瘪 结论 物理性质:的密度比空气 大。化学性质: 不能燃烧也不支持燃烧。 分析 部分 溶于水中，瓶内压强 减小 ，大气压强使塑料瓶 变瘪 。 应用:因为二氧化碳密度大于空气，且不能供给呼吸，进入久未开启的菜窖或干涸的深井前，要做 灯火 实验。 考点解读： 二氧化碳的化学性质 (1)证明二氧化碳与水反应(资料:紫色石蕊试液遇酸性溶液变红) 实验操作 现象 分析 结论 ①干燥的石蕊小花上喷水 石蕊小花不变红 水不能使石蕊变红 与水反应生成酸性物质, 使紫色石蕊试液变红,化学方程式为 ②把干燥的小花放进 气体中 石蕊小花不变红 二氧化碳不能使石蕊变红 ③把用水湿润的石蕊小花放入 气体 石蕊小花变红 二氧化碳与水反应生成酸性物质使石蕊变红 ④取出实验③石蕊小花用吹风机烘干 石蕊小花红色变为紫色 碳酸不稳定， 容易分解 化学方程式为 (2)证明二氧化碳与澄清石灰水反应 实验操作 实验现象 实验结论 澄清石灰水变浑浊 化学方程式:_____ 应用:可用于检验二氧化碳气体 13．下列有关二氧化碳的实验中，只能证明二氧化碳物理性质的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【解答】解：A、二氧化碳使右面的蜡烛由下到上依次熄灭，证明了二氧化碳密度比空气大，且不助燃不可燃的化学性质，故A错误， B、瓶子变瘪，澄清石灰水变浑浊，验证的是二氧化碳的化学性质，故B错误， C、二氧化碳与水反应生成碳酸，使紫色石蕊变红，验证了二氧化碳的化学性质，故C错误， D、二氧化碳倾倒后右端下沉，只能证明二氧化碳的密度比空气大，故D正确。 故选：D。 14．（2024•定海区三模）如图所示是研究二氧化碳性质的创新实验装置，①③为湿润的紫色石蕊试纸，②为干燥的紫色石蕊试纸。 （1）装置甲中能说明二氧化碳的密度比空气大的实验现象是　 　 。 （2）取出装置甲中①处的变红的石蕊试纸微热，发现石蕊试纸由红色变回紫色，其原因是　 　 （用化学方程式表示）。 【答案】（1）③处湿润的紫色石蕊试纸比①处先变红； （2）H2CO3 H2O+CO2↑。 【解答】解：（1）二氧化碳的密度比空气大，通入二氧化碳气体先在底部聚集，因此③处湿润的紫色石蕊试纸先变红，①处湿润的紫色石蕊试纸后变红。故答案为：③处湿润的紫色石蕊试纸比①处先变红； （2）碳酸显酸性使石蕊变红，碳酸受热分解生成水和二氧化碳，反应的化学方程式为：H2CO3 H2O+CO2↑；故答案为：H2CO3 H2O+CO2↑。 回归课本 考查要点6: 二氧化碳的制取实验 考点解读： 实验装置选取 1. 装置的选择依据 发生装置 反应物状态 反应条件（是否需要加热） 收集装置 密度 密度比空气大 向上排空气法 密度比空气小 向下排空气法 溶解性 不易溶于水、不与水反应 排水法 2.发生装置 反应物状态及 条件 装置图 装置特点 气密性检查方法 固体反应加热型 ①试管口略向下倾斜； ②高锰酸钾制氧气实验中， 管口塞一团棉花； ③铁夹夹在距试管口约 1/4 处 检查时试管不要固定在铁 架台上，塞紧胶塞， 将导管 另一端插入装有水的烧杯 中，用手或热毛巾包住试 管，如观察到插入水中的导 管口处有气泡冒出，松手后 导管中有一小段液柱，证明 气密性良好 固液反应常温型 ①装置简单，便于操作 ②实验过程中无法随时添加药品 检查方法与上面相同 ①便于添加较多的药品 ②实验过程中长颈漏斗下 端应插入液面下，防止产生 的气体溢出 右侧导管处弹簧夹关闭，塞 紧橡胶塞，向长颈漏斗中加 水至没过漏斗下端后，继续 加水使漏斗中液面高于锥 形瓶中液面，静置一段时 间， 若液面高度差不变， 证 明装置没有漏气 ①分液漏斗可控制滴加液 体的速率从而控制反应速 率 ②漏斗下端不用插入液面 下 关闭分液漏斗的活塞，将右 侧导管的末端插入水中，用 热毛巾包裹锥形瓶（或垫石 棉网加热），观察导管口有 无气泡冒出 ①启普发生器适用范围：固 体药品为块状而不是粉末 状、反应中不会很快溶解； 生成的气体难溶于反应液。 ②使用时打开导气管上的 活塞，漏斗中的液体流下与 固体药品接触， 气体产生； 关闭活塞，此时液体与固体 仍然接触， 气体继续产生， 由于导气管处关闭，容器中 气体压强逐渐增大，使得液 面降低，液体被压回漏斗 中，与固体分离，反应停止。 方法与长颈漏斗相似，关闭 活塞，从球形漏斗中加水至 没过漏斗底端，继续加水使 漏斗中液面升高，一段时间 后液面高度差不变，则气密 性良好。 启普发生器简易装置，原理 与之相似，通过开关弹簧 夹，可以控制反应的发生和 停止。 检查方法与上面相同 总结： 检查气密性两种基本方法：受热法（如固固反应装置）和压水法（如启普发生器）， 通过造成装置中气体压强差，产生某种明显现象。 3.固液不加热型气体发生装置优缺点比较 4. 收集装置----多功能瓶的使用 装置 作用 气体进出方向 应用举例 洗气、干燥、检验 a 进 b 出 浓硫酸干燥二氧化 碳 收集密度大于空气 的气体 a 进 b 出 收集二氧化碳 收集密度小于空气 的气体 b 进 a 出 收集氢气 排水法收集气体 a 进 b 出 收集氧气 测量产生气体的体 积 气体从 a 进，液体 从 b 出，若想测量 的是二氧化碳这样 易溶于水的气体， 可以在液体上加少 量油， 防止气体溶 解 测量生成的二氧化 碳气体体积 15．（2025•舟山一模）某同学用下图所示的简易装置在实验室制取二氧化碳并验证其性质。 （1）实验室制取二氧化碳，液体X应为 　 　 。 （2）如图虚线框内，应选用图中的 　 　 （选填“A”或“B”）收集装置； （3）图中铜制燃烧匙可在试管内上下移动，此装置与将大理石直接放入液体X中相比，其主要优点是 　 　 。 （4）将产生的气体通入到石蕊溶液中可以观察到 　 　 。 【答案】（1）稀盐酸； （2）B； （3）可以控制反应的开始和停止； （4）石蕊试液变红色。 【解答】解：（1）在实验室中，常用大理石（或石灰石）与稀盐酸反应制取二氧化碳，所以液体X应为稀盐酸；故答案为：稀盐酸； （2）二氧化碳能溶于水且密度比空气大，所以应用向上排空气法收集。图中B为向排空气法收集装置，A为向下排空气法收集装置，因此虚线框内应选用图中的B收集装置；故答案为：B； （3）图中铜制燃烧匙可在试管内上下移动，当燃烧匙向上移动，大理石与稀盐酸分离，反应停止；当燃烧匙向下移动，大理石与稀盐酸接触，反应发生。所以此装置与将大理石直接放入液体X中相比，其主要优点是可以控制反应的发生与停止；故答案为：可以控制反应的开始和停止； （4）二氧化碳通入石蕊溶液中，二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，能使紫色石蕊溶液变红。所以可以观察到紫色石蕊溶液变红。故答案为：石蕊试液变红色。 16．（2023•平湖市一模）在实验室，兴趣小组利用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳，并对其性质进行研究。 （1）组装制取二氧化碳的发生装置。要求装置可以控制反应的发生与停止，则须选择图甲中的仪器有 　 　 （填序号）。 （2）研究二氧化碳性质。 ①如图乙，沿烧杯内壁缓慢倒入二氧化碳，要得出二氧化碳的密度比空气大的结论，预计观察到的现象是 　 　 。 ②小平取a和b两支试管，分别加入少量蒸馏水，向b中通入二氧化碳气体。然后，分别滴加少量紫色石蕊试液，观察到b中液体变红色，于是他认为是二氧化碳与水反应产生了酸性物质。但是小红提出疑虑，也有可能是其中的二氧化碳使石蕊试液变红。请你设计实验方案来解决小红的疑虑：　 　 。 【答案】（1）①⑤⑥⑦； （2）①下层的蜡烛先熄灭，上层的蜡烛后熄灭； ②将用紫色石蕊溶液染成的小纸花放入盛有二氧化碳的集气瓶中，小纸花不变色，说明二氧化碳不能使紫色石蕊变红色（合理即可）。 【解答】解：（1）控制反应的发生与停止，要能控制固体药品和液体药品的接触，则须选择图甲中的仪器有①⑤⑥⑦，关闭弹簧夹，试管内压强增大，液体被压入长颈漏斗中，固液分离；打开弹簧夹后，固液接触，反应进行，可以控制反应的发生与停止。 （2）①沿烧杯内壁缓慢倒入二氧化碳，要得出二氧化碳的密度比空气大的结论，预计观察到的现象是下层的蜡烛先熄灭，上层的蜡烛后熄灭。 ②小红提出疑虑，也有可能是其中的二氧化碳使石蕊试液变红，要排除二氧化碳的干扰，要证明二氧化碳不能使紫色石蕊变红色，可将用紫色石蕊溶液染成的小纸花放入盛有二氧化碳的集气瓶中，小纸花不变色，说明二氧化碳不能使紫色石蕊变红色（合理即可）。 17．（2025•嵊州市一模）二氧化碳是温室气体之一，“节能减排”、“碳达峰”、“碳中和”等关键词成为热搜。 （1）图甲中可以用于制取少量二氧化碳且能控制反应发生与停止的发生装置是 　 　 。 （2）若用装置D收集产生的二氧化碳，可以对此装置作出的改进是 　 　 。 （3）图乙是一种工业上捕集CO2的方法，该装置用多孔球泡（内空球体，球面有许多小孔能通气）比直接用导管插入K2CO3溶液的吸收效果更好，原因是 　 　 。 （4）小明设计了图丙装置验证二氧化碳温室效应。图中两个塑料瓶的体积和形状相同，连接两个塑料瓶的玻璃管中间有一滴红墨水，置于阳光下。一段时间后红墨水 　 　 （填“向左”“向右”或“不”）移动。 【答案】（1）C； （2）将D中的水倒掉，再将气体从b端进入或在水面上方滴一层油膜，将二氧化碳从a管通入； （3）增大了气体与溶液的接触面积，加快反应速率； （4）向左。 【解答】解：（1）实验室制取二氧化碳常用大理石（或石灰石，主要成分碳酸钙）和稀盐酸反应，该反应是固体和液体在常温下进行。装置C中，关闭止水夹时，试管内气体增多，压强增大，液体被压回长颈漏斗，固体和液体分离，反应停止；打开止水夹时，气体导出，压强减小，液体流下与固体接触，反应发生。所以图甲中可以用于制取少量二氧化碳且能控制反应发生与停止的发生装置是C。故答案为：C。 （2）二氧化碳能溶于水，不能用排水法收集，二氧化碳的密度比空气大，应该用向上排空气法收集，若用装置D收集产生的二氧化碳，可以对此装置作出的改进是将D中的水倒掉，再将气体从b端进入或在水面上方滴一层油膜，将二氧化碳从a管通入。故答案为：将D中的水倒掉，再将气体从b端进入或在水面上方滴一层油膜，将二氧化碳从a管通入。 （3）图乙中用多孔球泡（内空球体，球面有许多小孔能通气）比直接用导管插入溶液的吸收效果更好，原因是多孔球泡增大了气体与溶液的接触面积，使二氧化碳与溶液充分接触，从而提高了吸收效率。故答案为：增大了气体与溶液的接触面积，加快反应速率。 （4）二氧化碳具有温室效应，在阳光下，盛有二氧化碳的塑料瓶内温度升高比盛有空气的塑料瓶快，气体受热膨胀，压强增大，会使红墨水向左移动。故答案为：向左。 18．（2026•浙江模拟）化学实践小组利用以下装置完成了部分气体的相关实验。 （1）实验室用稀盐酸和块状石灰石反应制取二氧化碳的化学方程式是 　 　 。其发生装置可选用装置A或B，与装置B相比，装置A具有的优点是 　 　 。 （2）若选用装置B和C制取并收集氧气，证明氧气已收集满的操作和现象是 　 　 。 （3）常温常压下，氨气是一种无色、有刺激性气味，极易溶于水，密度比空气小的气体。实验室常用氯化铵和熟石灰两种固体混合物共热的方法制取氨气。若选用装置D测定产生氨气的体积，水面需加一层植物油，其目的是 　 　 。 【答案】（1）CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑；可以控制反应的发生和停止； （2）将带火星的木条放在导管a端，木条复燃，则说明氧气已集满； （3）防止氨气溶于水中。 【解答】解：（1）石灰石的主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，反应的化学方程式是CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑，该反应为固液常温型反应，其发生装置可选用装置A或B，装置A带有多孔隔板和弹簧夹，关闭弹簧夹，内部气体增多，压强增大，液体被压入长颈漏斗，固液分离，反应停止，打开弹簧夹，气体导出，压强减小，液体重新进入试管，固液接触，反应发生，则A装置的优点是可以控制反应的发生和停止； （2）氧气的密度比空气略大，用装置C收集氧气时，氧气应从导管b端通入，氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，则证明氧气已收集满的操作和现象是将带火星的木条放在导管a端，木条复燃，则说明氧气已集满； （3）氨气是一种无色、有刺激性气味，极易溶于水的气体，若选用装置D测定产生氨气的体积，水面需加一层植物油，其目的是防止氨气溶于水中。 19．（2024•青田县模拟）小明为测量某品牌碳酸钙颗粒中碳酸钙的质量分数，采用不同的方法。 组序 反应前总质量/克 反应后总质量/克 二氧化碳的质量/克 1 237.71 237.25 0.46 2 232.06 231.62 0.44 3 220.00 219.58 0.42 （1）方法一：体积法。利用如图甲所示的装置进行实验，经检查该装置气密性良好。先将空注射器活塞从20毫升处开始推至底部，流入量筒内水的体积为13毫升；然后，实验中将20毫升的稀盐酸（足量）注入锥形瓶中与样品充分反应后，排出水的体积记为V，则生成二氧化碳的体积为 　 　 毫升。 （2）方法二：质量法。利用如图乙所示的装置，检测气密性良好后，取该品牌碳酸钙颗粒2克与足量盐酸反应，比较反应前后的总质量求出了生成二氧化碳的质量，重复3次实验，得到数据如表1所示。根据表格数据，计算出该品牌碳酸钙颗粒中碳酸钙的质量分数。（CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑，钙片中的其它成分不与盐酸反应） 　 　 。 （3）从测量精确度角度考虑，你认为以上两种方法中哪种方法较好并说说你的理由。 　 　 。 【答案】（1）V﹣20； （2）50%； （3）方法一较好，因为方法一中进入量筒中的体积是加入的盐酸体积与生成二氧化碳的体积之和，得到的二氧化碳的体积比较准确，而方法二中球形干燥管的另一端与空气相连，会吸收空气中的水蒸气，使反应后总质量偏大，得到二氧化碳的质量偏大，计算得到的碳酸钙质量偏大，质量分数也偏大。 【解答】解：（1）实验中将20毫升的稀盐酸（足量）注入锥形瓶中与样品充分反应后，排出水的体积记为V，20毫升的稀盐酸注入锥形瓶中会占据锥形瓶内的体积，则生成二氧化碳的质量为V﹣20毫升； （2）二氧化碳的质量要求三次测出的平均值，则二氧化碳的质量为0.44g， 设该品牌2g碳酸钙颗粒中碳酸钙的质量为x， CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑ 100 44 x 0.44g x＝1g 该品牌碳酸钙颗粒中碳酸钙的质量分数为100%＝50%； （3）方法一较好，因为方法一中进入量筒中的体积是加入的盐酸体积与生成二氧化碳的体积之和，得到的二氧化碳的体积比较准确，而方法二中球形干燥管的另一端与空气相连，会吸收空气中的水蒸气，使反应后总质量偏大，得到二氧化碳的质量偏大，计算得到的碳酸钙质量偏大，质量分数也偏大。 故答案为：（1）V﹣20； （2）50%； （3）方法一较好，因为方法一中进入量筒中的体积是加入的盐酸体积与生成二氧化碳的体积之和，得到的二氧化碳的体积比较准确，而方法二中球形干燥管的另一端与空气相连，会吸收空气中的水蒸气，使反应后总质量偏大，得到二氧化碳的质量偏大，计算得到的碳酸钙质量偏大，质量分数也偏大。 课后巩固 1．（2024•上城区二模）某学习小组用实验验证质量守恒定律，下列说法正确的是（　　） A．甲、乙、丙、丁实验，都符合质量守恒定律 B．若乙实验中装置漏气，天平最后不平衡 C．丙实验容器敞口，不能验证质量守恒定律 D．丁实验生成物的质量等于参加反应的镁条质量 【答案】B 【解答】解：A、根据质量守恒定律的适用范围，任何化学反应都遵循质量守恒定律，但甲实验不是化学反应，不符合质量守恒定律，故A错误； B、乙实验中，若装置漏气，铁和稀硫酸反应生成氢气，产生的气体逸散到空气中，反应后剩余物质的质量减小，所以最后天平不平衡，故B正确； C、丙实验中，硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，此反应不消耗气体也不生成气体，所以能验证质量守恒定律，故C错误； D、根据质量守恒定律，由于镁条与氧气结合产生氧化镁，质量增加，故生成物质量大于参加反应的镁条的质量，故D错误； 故选：B。 2．（2025•浙江模拟）中国空间站——“天空二号”翱翔太空。航天员以甲烷（CH4）为燃料进行在轨点火燃烧实验，观察到甲烷火焰与地面上对照实验的火焰相比，显得短而圆，且微弱。 （1）组成甲烷的碳元素和氢元素的质量比是 　 　 。 （2）从燃烧的条件分析，点火的目的是 　 　 。 （3）甲烷太空火焰与地面火焰相比显得微弱的原因是：空间站失重条件下，空气流动性差，造成火焰周围的 　 　 不充足，甲烷燃烧不够充分。 【答案】（1）3：1； （2）使甲烷温度达到着火点； （3）氧气。 【解答】解：（1）根据甲烷的化学式计算：碳元素：氢元素＝12：（1×4）＝3：1； （2）甲烷燃烧需要达到着火点，点燃可能使甲烷温度达到着火点； （3）太空失重，空气不能对流，使甲烷消耗的氧气不能及时补充，导致氧气不足，燃烧不充分，火焰显得微弱。 3．（2026•定海区一模）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。 【解答】解：（1）如果按照原来方式点燃红磷，若瓶塞塞的较慢，导致瓶内气体过多的逸出，将导致测量结果偏大。 故答案为：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）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，测定的空气中氧气含量的表达式我：； （3）丙图中AB段气压上升的原因是白磷燃烧放热，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； 4．（2025•宁波模拟）如图甲所示，某学习小组引入数字化实验手段，参考拉瓦锡定量测定空气中氧气含量的方法，用可同时分别显示装置内温度、氧气浓度和压强数值的传感器测定其数值的变化，并获得如图乙所示的结果。 （1）在连接好如图甲的装置后（尚未放入试剂），小组成员关闭弹簧夹，用手捂住集气瓶，观察压力传感器示数的变化情况，其目的是 　 　 。 （2）预先加入图甲集气瓶内的水的作用是 　 　 。（写出一条即可） （3）在图乙中，曲线X是测得的压强传感器变化值，则A点的实验操作是 　 　 。 （4）在图乙中，曲线Z是传感器测得的 　 　 变化值。 【答案】（1）检查装置的气密性； （2）吸收五氧化二磷，防止其污染空气； （3）打开弹簧夹； （4）氧气浓度。 【解答】解：（1）在连接好如图甲的装置后（尚未放入试剂），小组成员关闭弹簧夹，用手捂住集气瓶，观察压力传感器示数的变化情况，其目的是检查装置的气密性。故答案为：检查装置的气密性。 （2）红磷燃烧生成的五氧化二磷是有毒物质，集气瓶内的水可以吸收五氧化二磷，防止其污染空气；同时，红磷燃烧放热，水还能吸收热量，加速装置冷却。故答案为：吸收五氧化二磷，防止其污染空气。 （3）在图乙中，曲线X是测得的压强传感器变化值，则A点的实验操作是打开弹簧夹，使水进入集气瓶，导致压强突然降低。故答案为：打开弹簧夹。 （4）在图乙中，曲线Z是传感器测得的氧气浓度变化值，因为红磷燃烧消耗氧气，导致氧气浓度降低。故答案为：氧气浓度。 5．（2026春•鹿城区校级月考）小榕利用如图1、图2、图3三种实验装置（气密性良好）测定空气中氧气的含量。 （1）反应开始到弹簧夹打开前，图1集气瓶内可观察到的现象是　 　 （2）相较于图1实验，图2实验用酒精灯加热粗铜丝点燃白磷的优点为　 　 （3）利用图3进行实验时，小榕取一支50mL的注射器，将尖端封住，在其中放入白磷，将注射器浸入热水中，引燃白磷。若反应前注射器活塞位于45mL刻度处，反应完毕后，注射器活塞位于36.5mL刻度处，则该实验测得空气中氧气的体积分数为　 　 （小数点保留至0.1%）。 （4）小榕分别用红磷和白磷燃烧测定密闭容器中氧气的含量，利用氧气传感器测得的密闭容器内氧气浓度如图4所示，仅根据曲线分析，更适合测量空气中氧气体积分数的是红磷还是白磷，并说明理由：　 　 。 【答案】（1）剧烈燃烧，产生大量白烟，放出热量。 （2）实验结果更准确，更环保。 （3）18.9%。 （4）白磷，白磷燃烧消耗氧气更彻底，剩余氧气浓度更低，测定结果更准确。 【解答】解：（1）白磷燃烧的现象是：剧烈燃烧，产生大量白烟，同时放出热量。 （2）图1实验需要手动点燃白磷后再伸入集气瓶，过程中会有部分瓶内气体受热逸出，导致实验结果偏大，同时白磷燃烧产生的有毒五氧化二磷会逸出污染空气。图2通过粗铜丝导热点燃白磷，装置全程密闭，既避免了气体逸出造成的误差，使实验结果更准确，又防止了五氧化二磷逸出，更环保。 （3）根据体积差计算消耗氧气的体积：消耗氧气体积＝反应前体积﹣反应后体积，即45mL﹣36.5mL＝8.5mL，氧气体积分数为。 （4）从图4的氧气浓度曲线可以看出：红磷燃烧结束后，容器内剩余氧气浓度约为8%～10%，说明红磷无法将氧气完全消耗，会导致测定的氧气体积分数偏小；白磷燃烧结束后，容器内剩余氧气浓度约为5%，对氧气的消耗更彻底，因此更适合用于测定空气中氧气体积分数，测定结果更接近真实值。 6．（2025•鹿城区二模）小明利用如图所示装置进行氧气的制取与性质的研究。实验步骤如下： ①将带有止水夹的导管和细铁丝固定在瓶塞上，按如图连接好电路，然后塞紧瓶塞，检查装置气密性。 ②瓶内加入过氧化氢溶液和二氧化锰，盖上瓶塞，打开止水夹。 ③将带火星的木条放在导管口。 ④待观察到某现象时，立即闭合电路开关。 （1）步骤④中的某现象是指 　 　 。 （2）电路通电后细铁丝的温度会快速升高，其原理是 　 　 。 （3）本实验中铁丝在氧气中燃烧的现象是 　 　 。 （4）与教材中的铁丝燃烧实验相比，写出该装置的一条优点：　 　 。 【答案】（1）带火星的木条复燃； （2）电流热效应； （3）剧烈燃烧、火星四射、放热，生成黑色物质； （4）能持续提供氧气，保障铁丝的燃烧。 【解答】解：（1）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解为水和氧气，氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃； （2）电路通电后细铁丝的温度会快速升高，其原理是电流热效应； （3）本实验中铁丝在氧气中燃烧的现象是剧烈燃烧、火星四射、放热，生成黑色物质； （4）与教材中的铁丝燃烧实验相比，写出该装置的一条优点能持续提供氧气，保障铁丝的燃烧。 故答案为：（1）带火星的木条复燃； （2）电流热效应； （3）剧烈燃烧、火星四射、放热，生成黑色物质； （4）能持续提供氧气，保障铁丝的燃烧。 7．（2025•浙江模拟）初中阶段我们已经学习了实验室制取氧气有多种方法。图乙是一款潜水艇紧急供氧设备的结构示意图，每个产氧药块由氯酸钠和一定量的镁粉、二氧化锰等均匀混合制成，该反应需要在300℃左右行，并伴随极少量有毒氯气产生。若温度过低，反应会终止，温度过高，会产生大量氯气。请回答： （1）实验室选用装置甲作为制取氧气的发生装置，某同学在观察到锥形瓶内有大量气泡时，开始用集气装置收集O2过一段时间后，用带火星的木条伸入瓶口、瓶中、瓶底，都没见木条复燃，原因可能是 　 　 。 （2）产氧药块反应会产生极少量有毒的氯气，推测图乙中试剂X应具有的性质是 　 　 。 （3）图乙装置的填充材料会影响其完成反应所需的时间（即放氧时间）和外壳的最高温度，研究人员分测试了无填充材料、填充材料A和填充材料B三种情况下的放氧时间及对应的外壳温度，结果如丙所示。根据图丙，与第①组比较，应选择填充材料 　 　 （填“A”或“B”），请说明理由：　 　 。 【答案】（1）装置漏气； （2）能吸收氯气（或能与氯气反应），不能与氧气反应； （3）B；填充隔热材料B能够更好的防止热量散失，维持产氧药块温度，延长放氧时间。 【解答】解：（1）当观察到锥形瓶内有大量气泡时就开始收集氧气，说明有氧气生成，过一段时间后，用带火星的木条伸入瓶口、瓶中、瓶底，都没见木条复燃，说明没有收集到氧气，原因可能是装置漏气。故答案为：装置漏气； （2）产氧药块反应会产生极少量有毒的氯气，而我们需要得到纯净的氧气，所以试剂X应能吸收氯气，同时不能与氧气反应，这样才能保证得到的氧气纯净且不被消耗。故答案为：能吸收氯气（或能与氯气反应），不能与氧气反应。 （3）观察图丙，填充材料A对应的外壳最高温度过高，可能会产生大量氯气，并且放氧时间相对较短；而填充材料B对应的外壳最高温度相对较低，能够更好的防止热量散失，维持产氧药块温度，同时放氧时间较长，能更好地满足使用需求。所以与第①组比较，应选择填充材料B。故答案为：B；填充隔热材料B能够更好的防止热量散失，维持产氧药块温度，延长放氧时间。 8．依据如图进行实验（夹持仪器略去）。实验过程： ①通入N2，点燃酒精灯，一段时间后，a、b中均无明显现象； ②熄灭酒精灯，立即改通O2，a中无明显现象，b中红磷燃烧。 （1）实验过程中，通入氮气的目的是 　 　 。 （2）实验过程②中，对比a、b中的实验现象，可知可燃物燃烧的条件之一是 　 　 。 （3）实验过程中，能说明可燃物燃烧需要氧气的实验现象是 　 　 。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）由于氮气不支持燃烧，通入氮气时加热红磷不燃烧，所以实验过程中，通入氮气的目的是：对比说明燃烧的条件之一是可燃物与氧气接触。 （2）实验过程②中，对比a、b中的实验现象，a处的红磷不燃烧，b处的红磷能燃烧，可得出可燃物燃烧的条件之一是燃烧需要温度达到可燃物的着火点。 （3）实验过程中，能说明可燃物燃烧需要氧气的实验现象是：通入氮气b处红磷不燃烧，通入氧气b处红磷能燃烧。 故答案为：（1）对比说明燃烧的条件之一是可燃物与氧气接触；（2）燃烧需要温度达到可燃物的着火点；（3）通入氮气b处红磷不燃烧，通入氧气b处红磷能燃烧。 9．（2024秋•慈溪市期末）CO2是初中科学内容中重要的气体之一。某科学小组为探究CO2的性质，开展了关于CO2的实验。 （1）如图甲是实验室中常用的装置，本实验中制取和收集CO2的装置分别是 　 　 （填字母代号）。 （2）实验室常用稀盐酸和大理石反应来制取CO2而不选用稀硫酸代替稀盐酸的原因是 　 　 。 （3）将收集到的气体通入到澄清石灰水，发现石灰水未变浑浊，则可能的原因是 　 　 。 （4）把反应后收集到的CO2倒入如图乙的装置中，发现蜡烛从低到高依次熄灭，由此可以得出CO2的性质是 　 　 。 【答案】（1）BD； （2）生成的硫酸钙微溶于水，覆盖在大理石表面，阻止反应进一步进行； （3）气体中混有氯化氢（或澄清石灰水变质）； （4）CO2密度比空气大且不可燃、不支持燃烧。 【解答】解：（1）实验室制取CO2采用大理石或石灰石与稀盐酸的固液常温反应，发生装置应选B（锥形瓶与分液漏斗组合）；CO2密度比空气大且能溶于水，需用向上排空气法收集，因此收集装置选D； （2）稀硫酸与大理石反应生成的硫酸钙（CaSO4）微溶于水，会覆盖在大理石表面，阻止反应持续进行，故实验室不用稀硫酸； （3）通入CO2后石灰水未变浑浊，可能原因是制取过程中盐酸浓度过高，挥发出HCl气体，与石灰水反应生成可溶性氯化钙或澄清石灰水已变质失效； （4）蜡烛从低到高依次熄灭，说明CO2密度比空气大且不可燃、不支持燃烧。 10．（2026•浙江模拟）在冬季，蔬菜大棚为了保温常处于封闭状态，缺少通风导致二氧化碳浓度降低，农作物减产。某科学小组结合实验室制取二氧化碳气体的原理，设计了如图甲所示的气体补充装置。 （1）当大棚内需要补充二氧化碳时，　 　 （填“打开”或“关闭”）阀门，并　 　 （填操作方法）使左侧软塑料瓶中的稀盐酸流入右侧塑料瓶中，反应产生二氧化碳。 （2）在操作过程中，该装置会短时间内二氧化碳浓度过高，而后续二氧化碳供给量不足，不符合实际需要，科学小组同学对实验装置进行了改进，如图乙。请你对照两个装置，说明改进后装置的优点：　 　 。（写出一点即可） 【答案】（1）关闭；挤压软塑料瓶； （2）能控制二氧化碳的产生速率（或能在一段时间内持续产生二氧化碳）。 【解答】解：（1）当大棚内需要补充二氧化碳时，关闭阀门，并且挤压软塑料瓶，使左侧软塑料瓶中的稀盐酸流入右侧塑料瓶，与碳酸钙反应产生。故答案为：关闭；挤压软塑料瓶； （2）改进后装置的优点：可以通过流速调节器控制稀盐酸的滴加速率，从而控制反应速率，使二氧化碳持续、稳定地供给，避免短时间浓度过高或后续供给不足；装置结构更简单，操作更方便。故答案为：能控制二氧化碳的产生速率（或能在一段时间内持续产生二氧化碳）。 11．（2025•台州一模）用排空气法收集二氧化碳时，常用燃着的木条来检验二氧化碳是否集满。如果瓶口的木条熄灭，瓶内的气体都是二氧化碳吗？某同学利用如图1装置制取一瓶二氧化碳并进行研究。以下是他的实验步骤： ①？。 ②在锥形瓶中加入块状大理石。 ③打开止水夹，向长颈漏斗中加入适量稀盐酸； ④一段时间后，把燃着的木条放在集气瓶口，观察到燃着的木条熄灭。 请回答下列问题： （1）补充完整实验步骤①：　 。　 。 （2）实验时，长颈漏斗的末端处于液面下，目的是 　 　 。 （3）为了检测验满后集气瓶中的气体是否都是二氧化碳，该同学将集气瓶倒扣在氢氧化钠溶液中，如图2所示。过一段时间后，观察到 　 　 现象，证明了集气瓶中还有空气。 （4）查阅资料获知，木条能否继续燃烧是由容器内氧气的体积分数决定的。该同学在集气瓶中装入一定体积的水，如图3所示，然后用纯净的二氧化碳气体替换了瓶中的水，再用燃烧的木条检验，结果如表所示。则集气瓶中氧气体积分数小于 　 　 时，燃着的木条就会熄灭。（空气中氧气体积分数取20%） 实验1 实验2 实验3 实验4 水占集气瓶容积的体积分数a% 40% 30% 29% 28% 燃烧木条状况 熄灭 熄灭 继续燃烧 继续燃烧 【答案】（1）检查装置的气密性； （2）防止生成的二氧化碳气体从长颈漏斗逸出； （3）集气瓶内的液面上升，但没有充满整个集气瓶； （4）14%。 【解答】解：（1）在进行气体制取实验时，连接好装置后首先要检查装置的气密性。因为如果装置气密性不好，会导致生成的气体逸出，无法收集到足够的气体，影响实验结果。故答案为：检查装置的气密性。 （2）实验时，长颈漏斗的末端处于液面下，目的是防止生成的二氧化碳气体从长颈漏斗逸出。若长颈漏斗末端未插入液面以下，气体就会通过长颈漏斗跑到空气中，无法收集到二氧化碳气体。故答案为：防止生成的二氧化碳气体从长颈漏斗逸出。 （3）二氧化碳能与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水，如果集气瓶中都是二氧化碳，将集气瓶倒扣在氢氧化钠溶液中，二氧化碳会被完全吸收，集气瓶内压强减小，水会充满整个集气瓶。而现在观察到集气瓶内的液面上升，但没有充满整个集气瓶，这就证明了集气瓶中还有空气。故答案为：集气瓶内的液面上升，但没有充满整个集气瓶。 （4）设集气瓶的容积为V。 实验1中，水占集气瓶容积的40%，则剩余气体的体积为V×（1﹣40%）＝0.6V，则集气瓶中氧气体积分数12%，此时燃着的木条熄灭。 实验2中，水占集气瓶容积的30%，则剩余气体的体积为V×（1﹣30%）＝0.7V，则集气瓶中氧气体积分数14%，此时燃着的木条熄灭。 实验3中，水占集气瓶容积的29%，则剩余气体的体积为V×（1﹣29%）＝0.71V，则集气瓶中氧气体积分数14.2%，此时燃着的木条继续燃烧。 所以当集气瓶中氧气体积分数小于14时，燃着的木条就会熄灭。 故答案为：14%。 12．（2024•温州模拟）某校学习小组准备探究气体的测定和数据处理方法。 【提出问题】如何利用石灰石（主要成分为CaCO3）与稀盐酸反应来测定生成CO2的质量和体积，并处理数据。 【实验设计】通过下列两个实验分别测定CO2的质量和体积： 【分析与表达】 （1）实验Ⅰ中，将小烧杯中的所有稀盐酸分几次加入到大烧杯中，并不断搅拌，判断石灰石中CaCO3完全反应的实验现象是 　 　 。 （2）实验Ⅱ中，先连接好装置，再检查装置的气密性，然后装好药品，最后将10毫升稀盐酸快速推入烧瓶中。 【记录与处理】 （3）已知实验Ⅰ反应前的总质量[m（大烧杯+石灰石粉末）+m（小烧杯+稀盐酸）]，要计算生成CO2的质量，至少还需要的数据是 　 　 。 A．m（小烧杯） B．m（大烧杯） C．m（大烧杯+反应后剩余物） （4）实验Ⅱ的实验记录如下（表中数据在相同温度、相同压强条件下测定）： 时间/min 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 注射器读数/毫升 60.0 85.0 88.0 89.0 89.5 89.8 89.9 90.0 90.0 90.0 根据以上实验过程和数据综合分析，最终生成CO2的体积是 　 　 毫升，理由 　 　 。 【答案】（1）最后一次加入盐酸后不再产生气泡； （3）AC； （4）80；注射器的起始读数是10mL，最终读数为90mL，增加了80mL。 【解答】解：（1）碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水、二氧化碳，反应发生时会看到有气泡产生。实验I中，将小烧杯中的所有稀盐酸分几次加入到大烧杯中，并不断搅拌，则判断石灰石中CaCO3完全反应的实验现象是最后一次加入盐酸后不再产生气泡；故答案为：最后一次加入盐酸后不再产生气泡； （3）要计算生成CO2的质量，至少还需要的数据是小烧杯质量可以计算出稀盐酸质量、大烧杯及其内容物反应前后质量差即为反应生成二氧化碳的质量，故答案为：AC。 （4）从第8分钟后气体的体积不再变化，但原稀盐酸占有10mL（推入稀盐酸后仍然会恢复到原压强），所以第1分钟生成CO2的体积是50mL，第2分钟是75mL，最终生成CO2的体积是80mL，故答案为：80；注射器的起始读数是10mL，最终读数为90mL，增加了80mL。 1 / 41 学科网（北京）股份有限公司 $