内容正文:
压轴05 实验探究及实验方案的设计、评价与改进的
五大核心考向
命题预测
实验探究及实验方案的设计、评价与改进是山东省中考化学的核心专题,地位突出,是区分考生成绩梯度、考查核心素养的关键题型,占总分比重超20%。命题趋势呈现素养导向,以生活、科技情境为载体,侧重考查控制变量、转换法等科学方法,聚焦数据分析、方案优化等高阶能力,减少单纯记忆性考查。考查方式以非选择题为主,结合图示、表格呈现信息,涵盖实验目的分析、步骤设计、现象描述、结论推理及方案评价与改进。复习需回归教材实验,梳理探究逻辑,强化规范表述,专题精练中考真题并总结错题。注意事项为审题标注变量,避免结论绝对化,规范实验术语,关注实验误差分析与改进的合理性,同时兼顾跨学科融合类探究题的训练。
高频考法
1.物质变质后成分的实验探究
2.标签缺失的溶液成分实验探究
3.验证物质组成的实验探究
4.影响因素及异常现象的实验探究
5.实验方案的设计、评价、改进
知识·技法·思维
考向01 物质变质后成分的实验探究
1.氢氧化钠变质的实验探究
Ⅰ.NaOH 要密封保存的原因:
①吸收空气中的H2O而潮解;
②吸收空气中的CO2而变质,方程式:2NaOH+ CO2=== Na2CO3 + H2O
Ⅱ.变质情况分析
检验氢氧化钠是否变质,只需检验是否含CO32-;
猜想一:不变质 NaOH猜想二:变质 Na2CO3 或 Na2CO3、 NaOH
而检验是否部分变质,则除了需检验是否含CO32-外,还需检验是否含OH-
猜想一:不变质 NaOH 猜想二:完全变质 Na2CO3 猜想三:部分变质:Na2CO3、 NaOH
Ⅲ.实验验证操作步骤:取样---加试剂-----观现象----推结论
①检验氢氧化钠是否变质
试剂选择
现象
化学方程式
酸
足量稀盐酸
产生气泡
碱
澄清石灰水或
氢氧化钡溶液
产生白色沉淀
盐
氯化钡溶液或
氯化钙溶液
产生白色沉淀
②检验氢氧化钠变质程度
探究氢氧化钠是部分变质还是全部变质的关键是检验OH-是否存在。若选择无色酚酞溶液检验OH-,应先排除CO32-的干扰,原因是碳酸钠溶液呈碱性,也能使无色酚酞溶液变红,同时选择的试剂不能引入OH-。
实验步骤
试剂选择
现象
化学方程式或结论
①除去NaOH中Na2CO3
足量CaCl2溶液或BaCl2溶液
产生白色沉淀
②检验是否存在NaOH
取上层清液滴加无色酚酞溶液
溶液变红
部分变质
溶液不变色
完全变质
2.解题关键
Ⅰ.分情况讨论:未变质、部分变质、完全变质
Ⅱ.成分检验:利用物质的性质进行检验,注意所选试剂要避免对后面物质的检验造成的影响。
考向02 标签缺失的溶液成分实验探究
1.解题核心思路
(1)先看残留信息:颜色、pH、部分离子、阳离子 / 阴离子
(2)锁定常见离子组合:酸、碱、盐、常见沉淀、气体
(3)用特征反应检验:气泡、沉淀、颜色变化
(4)排除不共存离子:如 H⁺与 OH⁻、CO₃²⁻;Ba²⁺与 SO₄²⁻等
(5)得出可能成分→验证方案→现象→结论
2.常考题型分类分析
类别
典型题干情境
解题关键
检验方法
酸、碱、盐
标签只剩 “某酸”“某化钠”“某酸盐”;测 pH
pH、指示剂变色、是否与金属 / 碳酸盐反应
1. 测 pH 判断酸碱性
2. 加活泼金属 / 碳酸盐看气泡→酸
3. 加 Cu²⁺/Fe³⁺看沉淀→碱
含碳酸根 / 碳酸氢根
标签残缺,加酸产生气体,通入石灰水变浑浊
CO₂气体、Ca (OH)₂变浑浊
1. 加稀 HCl/H₂SO₄产生气泡
2. 通入澄清石灰水浑浊→含 CO₃²⁻/HCO₃⁻
3. 再检验阳离子
含硫酸根 / 氯离子
标签只剩 “某化某”“某酸某”,白色沉淀
AgCl 不溶于稀硝酸;BaSO₄不溶于稀硝酸
1. 检 Cl⁻:加 AgNO₃+HNO₃,白色沉淀不溶
2. 检 SO₄²⁻:加 Ba (NO₃)₂+HNO₃,白色沉淀不溶
含钙、钡、银等离子
残缺盐溶液,加某试剂产生白色沉淀
特征沉淀及溶解性
1. 加 CO₃²⁻→白色沉淀可能 Ca²⁺/Ba²⁺
2. 加 SO₄²⁻→不溶沉淀为 Ba²⁺
3. 加 Cl⁻→不溶沉淀为 Ag⁺
多种离子混合推断
标签只剩部分离子,多步实验现象
离子共存原则 + 特征反应
1. 列出所有可能离子
2. 根据现象排除不共存离子
3. 逐一验证剩余组合
Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺
溶液有颜色,标签残缺
溶液颜色 + 特征置换 / 沉淀
1. 蓝色→Cu²⁺;黄色→Fe³⁺;浅绿色→Fe²⁺
2. 加 Fe/Zn 看置换现象验证
考向03 验证物质组成的实验探究
1.成分检验的核心思想
Ⅰ.物质的元素组成
依据元素守恒。首先通过实验使其发生化学反应并验证生成物的存在,再依据生成物的元素组成及质量推导被研究物质的元素组成。
Ⅱ.物质的成分组成
根据各物质的性质选择合适的试剂进行实验,需要定量分析时,应选择合适的试剂使其转化为易测量的物质,利用化学方程式进行计算。
2.常考题型及解题策略
考查类型
物质
检验方法
现象
解题关键
解题思路
纯净物元素组成探究(定性)
水、甲烷、乙醇、葡萄糖等
燃烧法(有机物):
在氧气中燃烧,依次检验:
→干冷烧杯验 H₂O
→澄清石灰水验 CO₂
有机物:烧杯内壁水雾,石灰水变浑浊
有 CO₂和 H₂O 只能证明含 C、H,不能直接证明含 O
①确定反应原理
②检验生成物
③由生成物元素反推原物质组成
④排除干扰
有机物组成定量探究
某有机物完全燃烧测组成
①称量有机物质量
②燃烧,用浓硫酸 / 无水 CaCl₂吸收 H₂O,NaOH 溶液吸收 CO₂
③计算 C、H 元素总质量
吸收装置质量增加
→ 一定含 O
①测生成物质量
②算 C、H 质量
③与原物质量对比判断 O
溶液中离子成分验证
检验
:加AgNO₃+ 稀 HNO₃
:加Ba (NO₃)₂+ 稀 HNO₃
:加稀盐酸,通入石灰水
白色沉淀不溶解
产生气泡,石灰水浑浊
检验 不能用 BaCl₂(防 Ag⁺干扰)
①观察颜色初步判断
②按顺序加试剂
③排除干扰离子
④据现象定成分
金属 / 氧化物组成探究
Fe、CuO、Fe₃O₄、C、MnO₂ 等黑色粉末
加稀盐酸 / 稀硫酸:
→有气泡→Fe
→溶液变蓝→CuO
→溶液变黄→Fe₂O₃
磁铁:可吸引 Fe、Fe₃O₄
气泡、溶液变色、磁性差异
C、MnO₂ 与稀酸不反应,需用其他方法区分
①看颜色、磁性
②加酸看现象
③置换反应验证
考向04 影响因素及异常现象的实验探究
1.解题关键
控制变量法的应用及对产生异常现象的原因进行合理的猜想。
①控制变量法是核心:这两类题目本质上都在考查单一变量的控制
②易错点集中突破:比如催化剂的一变二不变、燃烧条件的着火点表述、误差分析的逻辑。
③异常现象题要 “溯源”:从 “实验前(试剂、装置)- 实验中(操作)- 实验后(现象分析)” 三个维度拆解问题,避免无依据的猜想。
2.常考内容
类型
常考内容
解题思路 /
注意事项
催化剂的探究
① 催化剂改变反应速率的判断(如气泡产生快慢);② 反应前后催化剂质量不变的验证;
③ 反应后催化剂化学性质不变的验证(重复实验)
①设计对比实验,观察反应速率变化;
②反应后回收催化剂,称量质量;③ 用回收的催化剂重复实验,验证化学性质不变;
④ 综合判断是否为催化剂
① 催化剂只能改变速率,不能改变反应产物的量;
② 必须同时验证质量和化学性质不变,缺一不可;
③ 回收催化剂时需洗涤、干燥,避免杂质影响质量测定
燃烧条件的探究
① 可燃物的验证;
② 氧气(或空气)的验证;③ 温度达到着火点的验证
①分别控制 “可燃物、氧气、温度” 三个变量;
②对比不同条件下物质是否燃烧;③总结燃烧的三个必要条件
① 着火点是物质固有属性,不能说 “降低着火点”,只能说 “降低温度到着火点以下”;
② 对比实验需控制其他变量一致,避免干扰
金属生锈条件的探究
① 铁生锈条件(氧气 + 水);
② 铝、铜锈蚀条件对比;③ 防锈措施的原理分析
①设置多组对照实验(如干燥空气、蒸馏水、氧气 + 水等);
②观察不同条件下金属锈蚀程度;
③分析得出生锈的必要条件
① 铁生锈是铁与氧气、水共同作用的结果,缺一不可;
② 铝的锈蚀会形成致密氧化膜,阻止进一步反应,铜生锈还涉及二氧化碳
影响化学反应速率的因素探究
① 溶液浓度;
② 温度;
③ 催化剂种类;
④ 反应物接触面积;
⑤ 反应物浓度
①确定要探究的变量(如浓度、温度);
②保持其他条件完全相同,只改变单一变量;
③通过气泡快慢、反应时间等判断速率变化;
④得出变量与反应速率的关系
① 控制变量的单一性,避免多个变量同时改变;
② 接触面积对反应速率的影响(如粉末状 vs 块状)需注意固体反应物的形态控制
异常现象的探究
① 质量守恒定律实验(气球装置天平不平衡);
② 空气成分测定(水进入瓶内体积不达 1/5);
③ 二氧化碳制取(石灰水不变浑浊);
④ 其他实验异常现象(如气体不纯、沉淀不生成等)
①明确实验目的与预期现象;
②分析异常现象(如数据偏差、现象不符);
③从试剂、装置、操作、环境等角度猜想原因;
④设计验证实验,排除或确认猜想;
⑤总结误差原因及改进措施
① 猜想需合理,不能脱离实验原理;
② 分析误差时要区分 “装置误差”“操作误差”“试剂误差”;
③ 改进措施需具有可操作性,能解决根本问题
考向05 实验方案的设计、评价、改进
1.解题关键
明确实验目的,方案的设计要符合科学性、安全性、可行性和节能性。
实验方案优劣评价
判断某方案是否合理、改进方案,结合绿色化学、实验安全、操作便捷性,侧重开放性评价
①原理是否正确,符合课标要求
②操作是否可行,适配实验实操
③是否安全环保,体现绿色理念
④经济是否节约,贴合实际应用
从科学性、可行性、安全性、简约性、环保性五个角度逐条评价,不合理之处需写出具体改进措施。
实验缺陷分析与改进
装置错误、操作错误、结论错误、污染、误差,侧重实操性缺陷分析
①找装置错误(气密性、导管长短、尾气处理等)
②找操作和逻辑漏洞
③分析误差原因,提出改进方案
①看装置图:导管长短、漏斗液封、尾气处理,贴合实操要求
②看步骤:是否对照、是否过量、是否冷却,规范操作流程
③看结论:是否以偏概全,注重逻辑严谨性
典例·靶向·突破
考向01 物质变质后成分的实验探究
例1【新情境——新物质变质的实验探究】(25-26九年级上·山东烟台·期末)有一瓶久置的过氧化钠样品,某化学小组对其成分和性质进行了如下探究。
【查阅资料】过氧化钠能与空气中的水或二氧化碳反应生成氧气。
;
【提出问题】这瓶过氧化钠是否变质?
【猜想与假设】
(1)假设1:过氧化钠未变质;假设2:过氧化钠部分变质;假设3:________。
【实验探究1】
(2)小名设计实验方案验证上面的猜想。
序号
实验步骤
实验现象与结论
①
取部分固体于试管中,加入适量水溶解,然后向溶液中滴加足量的_______。
无气泡产生。假设1成立
②
取部分固体于另一试管中,加入足量的水,在试管口插入带火星的木条,带火星的木条再向反应后的溶液中滴加_______。
_______,有气泡产生。假设2成立
③
取部分固体于另一试管中,加入足量的水,_______。
_______。假设3成立
【提出新问题】有同学对上述实验序号①②提出疑问。样品中是否含有氢氧化钠?
【实验探究2】为探究部分变质的过氧化钠中是否含有氢氧化钠。小东取部分固体于试管中,加入适量水溶解,然后再加入足量的氯化钙溶液,有白色沉淀生成,静置,向上层清液中滴加2滴无色酚酞试液,溶液变红则说明部分变质的过氧化钠中含有氢氧化钠。
【定性分析】
(3)由【实验探究2】可以确定在加入氯化钙溶液前,溶液中含有的溶质是_______(填化学式)。
(4)小明认为,由上述实验无法确定原固体样品中是否含有氢氧化钠,理由是_______。
【定量研究】称取9.06 g的过氧化钠样品于锥形瓶中,加入足量的蒸馏水,共收集到气体0.96 g,再向上述锥形瓶中加入足量的澄清石灰水,充分反应后,经过沉淀、过滤、干燥等,得到固体3.00 g。
(5)写出锥形瓶中加入石灰水后的化学反应方程式_______。
(6)9.06 g上述样品中,含有氢氧化钠的质量是_______。
【反思与提高】
(7)过氧化钠长期暴露在空气中,最终会变质为_______(填化学式)。
【答案】(1)过氧化钠全部变质
(2) 稀盐酸(稀硫酸) 足量的稀盐酸(稀硫酸) 木条复燃 在试管口插入带火星的木条 木条不复燃
(3)NaOH、Na2CO3
(4)过氧化钠和水反应也能生成氢氧化钠
(5)Na2CO3 +Ca(OH)2 =CaCO3↓+2 NaOH
(6)设混合物中的过氧化钠为x,碳酸钠为y,
所以原混合物中,氢氧化钠的质量为:9.06g-(4.68g+3.18g)=1.2 g。
(7)Na2CO3
【详解】(1)根据分析可知,假设1是过氧化钠未变质;假设2是过氧化钠部分变质;假设3则是过氧化钠全部变质;
(2)若过氧化钠变质,则样品中存在碳酸钠,碳酸钠与稀盐酸(稀硫酸)反应生成二氧化碳。取部分固体于试管中,滴加足量的稀盐酸(稀硫酸),振荡.有气泡生成,若无气泡产生,则样品中不存在碳酸钠,即假设1成立;
假设2成立,过氧化钠部分变质,则样品中存在碳酸钠和过氧化钠,过氧化钠会与水反应生成氧气,碳酸钠会与酸反应生成二氧化碳气体。取部分固体于试管中,加水,样品中有过氧化钠,过氧化钠和水反应生成氧气,带火星的木条复燃,样品中有碳酸钠,滴加足量的稀盐酸(稀硫酸),振荡,有气泡生成;
假设3成立,则样品中只有碳酸钠,无过氧化钠,取固体于试管中,滴加足量的水,在试管口插入带火星的木条,木条不复燃;
(3)加入足量的氯化钙溶液,有白色沉淀生成,说明变质的过氧化钠中含有碳酸钠,因为,静置,向上层清液中滴加2滴无色酚酞试液,溶液变红,则说明部分变质的过氧化钠中含有氢氧化钠,因此在加入氯化钙溶液前,溶液中含有的溶质是NaOH、Na2CO3;
(4)小明认为,由上述实验无法确定原固体样品中是否含有氢氧化钠,理由是过氧化钠和水反应也能生成氢氧化钠;
(5)碳酸钠能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,反应的化学方程式为:Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH;
(6)详见答案;
(7)反思与提高:过氧化钠易与二氧化碳反应,还能和水反应变质。过氧化钠长期暴露在空气中,最终会变质为碳酸钠,其化学式为:Na2CO3;
考向解码
物质变质后成分的实验探究是山东中考化学实验探究高频必考题型,多作为实验探究题的核心考点,分值4-6分,区分度高,常以NaOH、CaO、Na₂CO₃等变质为情境,融合酸碱盐性质与检验。解题时需先依据变质原理提出“未变质、部分变质、完全变质”三种猜想,再优先检验变质产物,排除干扰,最后由现象推导结论并书写相关化学方程式;注意检验原物质前必须除尽变质产物,试剂用量要“过量”,现象描述需规范,结论与现象严格对应,确保逻辑闭环。
【变式探究】(2026·山东东营·一模)氢氧化钠,是一种具有强腐蚀性的强碱,易溶于水并形成碱性溶液,另有潮解性,易吸收空气中的水蒸气和二氧化碳。是化学实验室其中一种必备的化学品,亦为常见的化工品。某实验小组进行的如下活动的探究。
活动一:探究NaOH的化学性质
(1)NaOH俗称烧碱、苛性钠、___________。
(2)A试管加入酚酞试液后,再向A试管中继续加入稀硫酸,观察到___________,由此证明NaOH能与反应,写出该反应的化学方程式___________。
(3)B试管中无明显现象,为证明B试管中已发生化学反应,向该试管中再加入足量的___________观察到有气泡产生,写出产生气泡的化学方程式___________。
活动二:测定NaOH样品的纯度
工业制得的NaOH中常含有一定量的NaCl。同学们采用“沉淀法”对某NaOH样品的纯度进行测定。
实验方案如下:
(4)判断方案中溶液过量的化学方法是___________,其中滤液中溶质成分是___________(用化学式表示)。
(5)求样品中NaOH的质量分数(根据化学方程式计算)。
【答案】(1)火碱
(2) 溶液由红色变为无色
(3) 稀盐酸(或稀硫酸等)
(4) 取少量滤液于试管中,加入氢氧化钠溶液,有白色沉淀产生(合理即可)
(5)解:设氢氧化钠的质量为x
样品中氢氧化钠的质量分数为:
答:样品中氢氧化钠的质量分数为80%。
【详解】(1)略。
(2)氢氧化钠溶液呈碱性,可使酚酞试液变红;加入稀硫酸发生中和反应,碱性消失,因此观察到溶液由红色变为无色,反应生成硫酸钠和水,配平得到对应化学方程式。
(3)B试管中与反应生成,可与酸反应生成气体,因此加入足量稀盐酸,观察到气泡即可证明反应发生,碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,化学方程式为。
(4)若过量,滤液中含有,加入溶液会产生白色氢氧化镁沉淀,以此检验过量;原样品含和杂质,完全与过量反应生成沉淀和,因此滤液中溶质为原有的、生成的和过量的。
(5)利用氢氧化镁沉淀的质量,根据化学方程式计算即可得到的质量,进一步计算出质量分数,详细计算过程可参考答案。
考向02 标签缺失的溶液成分实验探究
例2【新考法——物质成分探究结合流程图推断的综合考查】(25-26九年级上·山东济宁·期末)完成如下探究。
(1)某校兴趣小组同学准备进行常见酸、碱、盐的性质实验时,发现实验台上摆放的药品中,有一装溶液的试剂瓶未盖瓶塞且标签破损(如图),于是决定对这瓶溶液进行实验探究:
【提出问题】这瓶溶液是什么溶液?
猜想一:氯化钠溶液;猜想二:氢氧化钠溶液;猜想三:碳酸钠溶液。
【实验推断】
①小丽取样滴加无色酚酞溶液,溶液呈红色,得出结论:该溶液不可能是______溶液。
②小刚另取样滴加稀盐酸有气泡产生,得出结论:该溶液是碳酸钠溶液。小青认为小刚的结论不一定正确,猜想二成立时也可能出现上述现象,理由是______(用化学方程式表示)。
③小组同学讨论后一致认为还需要进行如下实验:
【继续探究】另取样先加入过量的溶液,观察到有______产生。静置后,取上层清液,滴入酚酞溶液,溶液呈红色。
【实验结论】这瓶溶液的成分是______(写化学式)。
【探究启示】实验过程中取完药品后应立即盖好瓶塞。
(2)现有某不纯的碳酸钠固体样品,已知其中含有的杂质可能是、、NaCl、中的一种或几种。为确定其杂质的成分,进行如下实验,出现的现象如图所示(设过程中所有发生的反应都恰好完全进行)。
请你根据实验过程和发生的现象做出分析判断,并填写以下空白:
①把气体D通入紫色石蕊试液中,观察到的现象是______,白色沉淀F的化学式是______。无色溶液E中含有的阳离子是______。
②碳酸钠固体样品中一定不含有的杂质是______(写化学式)。请写出过程②中发生反应的一个化学方程式______。
③对于样品中还不能确定的物质是否存在,可以用无色溶液A继续实验,请写出你的实验方案______。
【答案】(1) 氯化钠/ 白色沉淀 、
(2) 紫色石蕊试液变红 氢离子、钡离子或、 、 或 在溶液A中加入足量的硝酸钡溶液,然后过滤,向滤液中加入适量硝酸银溶液和稀硝酸,若有白色沉淀,则说明含有氯化钠
【详解】(1)①氢氧化钠和碳酸钠溶液都呈碱性加酚酞变红色,而氯化钠溶液呈中性,因此得出结论:该溶液不可能是氯化钠溶液。
②氢氧化钠可能会和空气中二氧化碳反应变质生成部分碳酸钠,反应化学方程式为:,所以猜想二成立时也可能出现上述现象。
③溶液中含有碳酸钠,另取样先加入过量的溶液(目的是检验并除尽碳酸钠),观察到有白色沉淀产生,静置后,取上层清液,滴入酚酞溶液,溶液呈红色,说明原溶液中含有氢氧化钠,所以这瓶溶液的成分是氢氧化钠、碳酸钠。
故填:氯化钠或;;白色沉淀;、。
(2)样品加水得无色溶液,硫酸铜的水溶液是蓝色的,则一定不含有硫酸铜;由于氯化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀,所以一定不含有氯化钙;加入氯化钡溶液产生了沉淀B,由于碳酸钠能与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀,硫酸钠能与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀,加入稀硝酸得到了无色气体,则D是二氧化碳,白色沉淀F是硫酸钡;在滤液中加入硝酸银溶液,生成了不溶于稀硝酸的白色沉淀G,则G是氯化银,说明C中含有氯离子,由于步骤②加入的是氯化钡,所以不能说明含有氯化钠。
①气体D是二氧化碳,二氧化碳溶于水生成碳酸,碳酸呈酸性,能使紫色石蕊试液变红;白色沉淀F是硫酸钡,化学式为;步骤③加入的稀硝酸过量,所以无色溶液E中含有的阳离子是氢离子、钡离子。故填:紫色石蕊试液变红;;氢离子、钡离子或、。
②碳酸钠固体样品中一定不含有的杂质是硫酸铜、氯化钙;过程②中发生的反应有:、。故填:、;或。
③碳酸钠样品中还不能确定的物质是氯化钠,若要检验其是否存在,可以在溶液A中加入足量的硝酸钡溶液,然后过滤,向滤液中加入适量硝酸银溶液和稀硝酸,若有白色沉淀,则说明含有氯化钠。故填:在溶液A中加入适量的硝酸钡溶液,然后过滤,向滤液中加入足量硝酸银溶液和稀硝酸,若有白色沉淀,则说明含有氯化钠。
考向解码
标签缺失的溶液成分实验探究是山东中考经典热点,属物质成分探究核心类型,贴近实验室真实情境,常考酸、碱、盐溶液,综合离子检验与推断。解题思路是先看标签残留与溶液颜色、状态缩小成分范围,再依据离子特性分组检验,优先排除干扰离子,最后由现象锁定溶质并验证合理性;注意严禁引入干扰离子,操作需遵循“取样→加试剂→观现象→得结论”的规范,语言简洁且结论唯一,避免出现多种可能且无法验证的情况。
【变式探究】(25-26九年级上·山东滨州·期末)某实验室有一瓶标签残缺的无色溶液(如图甲所示),经查询实验试剂保存记录得知,原瓶内溶液中的溶质可能是NaOH、中的一种。为确认溶液中的溶质,实验小组的同学们设计并进行了如下探究活动。
【资料查阅】上述四种物质的相关信息如下:
物质
NaOH
常温下的溶解度/g
109
88
21.5
9.6
常温下稀溶液的pH
13
7
11
9
【实验探究一】
(1)如上图乙所示,在操作①后,发现酚酞试液变红色,可确定溶质不是________;在进行操作②时,出现________实验现象,又可排除的物质是氢氧化钠。
【探究结论】
(2)结合以上现象分析及查阅资料提供的“常温下四种物质的溶解度”相关信息,该溶液中的溶质还可排除上述四种物质中的________,判断依据是________。综合以上排除的物质分析,操作②发生反应的化学方程式为________。
【讨论质疑】有的同学认为以上分析还不够严密,需要进一步实验确定,于是又进行了如下探究。
【实验探究二】向操作①后试管内的溶液中滴加过量溶液(呈中性),充分反应后,试管中的溶液颜色不变,但有白色沉淀产生。
【得出结论】
(3)通过“实验探究二”可确定最先开始装入该试剂瓶中的原溶液是_____溶液。
【反思拓展】
(4)针对造成该溶液出现上述实验现象的原因启示我们,在保存实验试剂时应该______。
【答案】(1) /硝酸钠 产生气泡
(2) /碳酸氢钠 根据常温下碳酸氢钠的溶解度分析可知,常温下饱和碳酸氢钠溶液的溶质质量分数不可能达到10%
(3)NaOH/氢氧化钠
(4)密封保存(合理即可)
【详解】(1)氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠溶液均显碱性,均能使无色酚酞试液变红,硝酸钠溶液显中性,均不能使无色酚酞试液变色,故在操作①后,发现酚酞试液变红色,说明溶质不是硝酸钠;
氢氧化钠与稀硫酸反应硫酸钠和水,无明显现象,碳酸钠与稀硫酸反应生成硫酸钠、二氧化碳和水,碳酸氢钠与稀硫酸反应生成硫酸钠、二氧化碳和水,故在进行操作②时,出现产生气泡实验现象,说明该物质不是氢氧化钠;
(2)常温下,碳酸氢钠的溶解度为9.6g,即常温下,碳酸氢钠饱和溶液的溶质质量分数为:,常温下不可能得到10%的碳酸氢钠溶液,故可以排除碳酸氢钠,判断依据是:根据常温下碳酸氢钠的溶解度分析可知,常温下饱和碳酸氢钠溶液的溶质质量分数不可能达到10%;
由以上分析可知,该物质应是碳酸钠,操作②发生反应为碳酸钠与稀硫酸反应生成硫酸钠、二氧化碳和水,该反应的化学方程式为:;
(3)向操作①后试管内的溶液中滴加过量溶液(呈中性),氯化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙和氯化钠,充分反应后,产生白色沉淀,说明含碳酸钠,且过量的氯化钙溶液能将碳酸钠除尽,试管中的溶液颜色不变,说明溶液中含氢氧化钠,则最先开始装入该试剂瓶中的原溶液是氢氧化钠溶液,氢氧化钠能与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水,故溶液中含碳酸钠;
(4)由以上分析可知,有些试剂能与空气中的物质反应从而变质,故在保存实验试剂时应该密封保存。
考向03 验证物质组成的实验探究
例3【新情境——实际生活中物质成分的探究】(2026·山东济宁·一模)盐碱地是重要的土地资源之一,在我国西北、东北等地区均有盐碱地分布,这为沙尘暴的形成埋下隐患。某化学兴趣小组的同学们对盐碱地产生了浓厚的兴趣,并在老师的指导下进行了一系列项目式活动。
【教师指导】
该盐碱地土壤中含有的可溶性物质有、、中的一种或几种。
【实验探究】
(1)同学们将土壤样品用水充分浸泡,过滤后得到土壤浸出液,然后设计了以下实验方案并进行验证。
实验步骤
实验现象
实验结论
①取少量浸出液于试管中,向其中加入过量稀硝酸
______
样品中含有
②继续向上述溶液中加入足量溶液
______
样品中含有
③取步骤②的上层清液于另一试管中,向其中加入____溶液
______
检验样品中是否含有NaCl
【反思评价】
(2)步骤①中发生反应的化学方程式为_____;
(3)同学们认为,步骤③无法得出样品中含有NaCl的结论,理由是______。
【答案】(1) 有气泡产生 产生白色沉淀 硝酸银(或) 产生白色沉淀
(2)
(3)步骤②加入的溶液会引入,干扰原样品中的检验
【详解】(1)①碳酸钠中的碳酸根会和稀硝酸反应生成二氧化碳气体,因此结论含碳酸钠时,现象为有气泡产生;
②加过量稀硝酸除去碳酸根后,硫酸钠的硫酸根会和氯化钡反应生成不溶于酸的硫酸钡白色沉淀,因此现象为产生白色沉淀;
③检验氯化钠本质是检验氯离子,需要用硝酸银()溶液,氯离子和银离子会生成不溶于酸的氯化银沉淀,因此加硝酸银,若含氯化钠则产生白色沉淀。
(2)步骤①是碳酸钠和稀硝酸的复分解反应,生成硝酸钠、水和二氧化碳,其反应的化学方程式为。
(3)由于步骤②加入的本身含有,因此无论原样品是否含,最终都能和反应生成白色沉淀,无法得出原样品含的结论。
考向解码
验证物质组成的实验探究是山东中考化学核心素养题,侧重“证据推理”,在实验探究题中占4-6分,涵盖固体、溶液、气体组成,融合定量与定性分析。解题时需先明确探究目的,再依据物质组成设计分步检验方案,优先检验特征成分,排除干扰因素,最后结合实验现象与数据推导物质组成并进行相关计算;注意检验顺序需遵循“先简后繁、先主后次”,定量实验要保证称量准确、装置不漏气,结论需包含成分与含量双维度,确保推理过程严谨、数据支撑有力。
【变式探究】(25-26九年级上·山东烟台·期末)某品牌果蔬洗盐的成分是NaCl、Na2CO3和NaHCO3。某化学兴趣小组为测定各成分的质量分数,设计了如下的实验:取两份质量均为m g的果蔬洗盐样品,利用下列装置(气密性良好,各吸收装置中试剂均足量,夹持装置略)进行实验。
实验Ⅰ:依次连接装置1与装置3。先打开弹簧夹m,通一会N2,称量装置D、E的质量,关闭弹簧夹m。然后打开A装置的分液漏斗,加入足量稀硫酸,完全反应后,打开m,再通一会N2,称量装置D、E的质量分别增重a g、b g;
实验Ⅱ:依次连接装置2与装置3。先打开弹簧夹n,通一会空气,称量装置D、E的质量,关闭弹簧夹n。然后点燃C处酒精灯,完全反应后,打开n,再通一会空气,称量D、E装置的质量分别增重c g、d g。
(1)实验Ⅱ中,装置C中发生反应的化学方程式是_______。实验Ⅰ中,装置F的作用是_______。
(2)实验Ⅰ、Ⅱ,实验前都要先通入一会氮气与空气,其作用_______(填“相同”或“不同”)。实验Ⅰ、Ⅱ完全反应后,都要再通一会氮气与空气的目的是_______。
(3)实验Ⅱ中,装置D的作用是_______。该品牌mg果蔬洗盐中碳酸氢钠的质量是_______。该品牌果蔬洗盐中氯化钠的质量分数是_______。
(4)实验Ⅰ装置A中若用稀盐酸代替稀硫酸,会使测定的该品牌果蔬洗盐中氯化钠的质量分数比实际偏小,原因是_______。
【答案】(1) 防止空气中的水与二氧化碳进入E装置影响实验结果
(2) 相同 排尽装置中残留的二氧化碳使测量结果更准确
(3) 除去二氧化碳中的水,使实验结果更准确
(4)盐酸有挥发性,挥发出的氯化氢气体也会被E装置吸收,造成测量的生成二氧化碳的质量偏高,碳酸钠的质量偏大
【详解】(1)C装置中碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,据此可以写出化学方程式:;碱石灰可以吸收水和二氧化碳,装置F的作用是吸收二氧化碳和水,防止空气中的水与二氧化碳进入E装置影响实验结果。
(2)实验Ⅰ、Ⅱ,实验前都要先通入一会氮气与空气,其作用相同,都是为了排尽装置中的空气,防止空气中的水和二氧化碳对实验结果造成影响;实验Ⅰ、Ⅱ完全反应后,都要再通一会氮气与空气的目是排尽装置中残留的二氧化碳使测量结果更准确。
(3)装置D中的浓硫酸具有吸水性,可以除去二氧化碳中的水,使实验结果更准确;实验Ⅱ中,碳酸氢钠分解,生成的二氧化碳质量为dg,设碳酸氢钠的质量为,
解得,则碳酸氢钠的质量是;
设样品中碳酸氢钠与硫酸反应生成的二氧化碳的质量为y,
解得
设样品中碳酸钠的质量为z,
则氯化钠的质量为,氯化钠的质量分数为。
(4)盐酸有挥发性,挥发出的氯化氢气体也会被E装置吸收,造成测量的生成二氧化碳的质量偏高,碳酸钠的质量偏大。
考向04 影响因素及异常现象的实验探究
例4【新情境——真实情境中的影响因素探究】(25-26九年级上·山东淄博·期末)食品脱氧剂可吸收氧气,通过减缓食品氧化来延长食品保质期。兴趣小组利用某种脱氧剂开展以下项目式学习。
【查阅资料】食品脱氧剂的主要成分有铁粉、活性炭、氯化钠等。
任务一:探究脱氧剂的成分中有单质铁
(1)同学们设计了如下实验方案进行探究。
实验操作
实验现象
实验结论
取被磁铁吸出的黑色固体于试管中,加入适量_______。
黑色固体表面有气泡冒出,溶液颜色______。
脱氧剂中含有铁单质。
(2)上述实验发生反应的化学方程式为________,该反应的基本类型为________。
任务二:探究活性炭和氯化钠的用量对脱氧效果的影响
【提出问题】活性炭和氯化钠的用量对脱氧效果有什么影响?
【进行实验】室温下,利用5g铁粉和10滴水,改变活性炭和氯化钠的用量(下表),用氧气传感器测定密闭容器中氧气含量的变化,实验结果如下图所示。
编号
铁粉/g
活性炭/g
氯化钠/g
1
5
0
1
2
5
0.75
0
3
5
0.75
1
4
5
1.5
1
5
5
0.75
2
【实验结论】
(3)为探究氯化钠用量对脱氧效果的影响,需要分析_______(填实验编号)三个实验的数据,得到的初步结论是_____。为探究活性炭用量对脱氧效果的影响,需要分析______(填实验编号)三个实验的数据。
【答案】(1) 稀盐酸(合理即可) 变为浅绿色
(2) 置换反应
(3) 2、3、5 在其他条件相同时,氯化钠用量越多,脱氧效果越好 1、3、4
【详解】(1)铁能与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,故取被磁铁吸出的黑色固体于试管中,加入适量稀盐酸,黑色固体表面有气泡冒出,溶液颜色变为浅绿色,说明脱氧剂中含有铁单质;
(2)上述实验发生反应为铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,该反应的化学方程式为:;
该反应符合“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”的反应,属于置换反应;
(3)探究氯化钠用量对脱氧效果的影响,根据控制变量法,氯化钠的用量不同,其他因素相同,则需要分析2、3、5三个实验的数据;
由图2可知,在其他条件相同时,氯化钠用量越多,氧气含量越少,则可得出结论:在其他条件相同时,氯化钠用量越多,脱氧效果越好;
为探究活性炭用量对脱氧效果的影响,根据控制变量法,活性炭用量不同,其他因素相同,则需要分析1、3、4。
考向解码
影响因素及异常现象的实验探究是山东中考高频探究类型,聚焦“控制变量法”,常考查反应速率、燃烧条件、金属锈蚀等内容。解题时需先确定探究的变量,再严格控制变量,每次只改变一个变量、其余条件保持不变并设置对照组,通过对比实验现象归纳变量与实验结果的因果关系,同时分析异常现象的原因;注意确保变量唯一、对照组具有可比性,异常现象从试剂、装置、操作、环境四个维度排查,结论表述需规范,体现变量与结果的对应关系。
【变式探究】(2025·山东临沂·二模)学习了酸和碱的化学性质后,化学兴趣小组设计如图实验:
(1)A中发生反应的化学方程式是______。
(2)B中开始滴入氢氧化钠溶液时未见明显现象的原因是______。继续滴加,产生红褐色沉淀,溶液逐渐由黄色变为无色。
(3)化学兴趣小组的同学们在进行“碱与酸碱指示剂反应”的实验时(如图C),将酚酞溶液滴入NaOH溶液中,溶液变成了红色,但过一会红色却消失了。于是,兴趣小组的同学们对这一异常现象进行了探究。
【提出问题】滴有酚酞的NaOH溶液由红色变为无色的原因是什么?
【猜想与假设】
甲同学:无色酚酞溶液与发生了反应;
乙同学:NaOH溶液与空气中的发生了反应;
丙同学:与NaOH溶液浓度大小有关。
【设计与实验】甲、乙、丙三位同学为了验证各自的猜想,设计并进行了如下实验。
Ⅰ、甲同学设计并完成如下实验:
实验步骤
实验现象
实验结论
①取少量NaOH溶液于试管中,加热煮沸除去溶液中溶解的氧气。
溶液变红,过一会红色消失
甲同学的猜想______(填“正确”或“不正确”)
②将①中的溶液冷却后滴入无色酚酞溶液,并在溶液上方滴适量植物油。
Ⅱ、乙同学设计如图1所示的装置进行实验,一段时间后,试管中溶液的红色褪去,他认为自己的猜想正确。丁同学根据所学知识认为乙同学的猜想不正确,理由是______,丁同学为了进一步探究试管中的溶液红色褪去的原因,用pH试纸测量试管中的溶液,结果pH<7,造成试管中溶液褪去的原因可能是______。
Ⅲ、丙同学为了验证自己的猜想,使用色度传感器测量溶液颜色的变化(说明:溶液无色时,色度传感器测得的数值为100%)。他在三个专用容器中分别加入等量的5%、10%、20%的NaOH溶液,然后各滴加2滴无色酚酞溶液,同时放入色度传感器进行测量,测出溶液颜色的变化曲线如图2所示,由此判断自己的猜想正确。你能从变化曲线中总结出的规律是______(写一条)。
【实验结论】滴有酚酞的NaOH溶液由红色褪为无色与NaOH溶液的浓度有关。
【答案】(1)
(2)A中稀硫酸过量,滴入氢氧化钠后,氢氧化钠先与硫酸反应
(3) 不正确 氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠,碳酸钠溶液也显碱性,也能使无色酚酞溶液变红 浓盐酸具有挥发性,生成的二氧化碳中含有挥发出的氯化氢气体,能与氢氧化钠反应,使溶液的红色褪去 相同条件下,在实验范围内,氢氧化钠的浓度越大,酚酞试液变红后,褪色越快(合理即可)
【详解】(1)A中发生反应为氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水,该反应的化学方程式为:;
(2)B中开始滴入氢氧化钠溶液时未见明显现象,说明A中稀硫酸过量,氢氧化钠先与稀硫酸反应生成硫酸钠和水,待稀硫酸完全反应后,氢氧化钠和硫酸铁反应生成氢氧化铁和硫酸钠;
(3)设计与实验:Ⅰ、①取少量NaOH溶液于试管中,加热煮沸除去溶液中溶解的氧气。此时溶液中氧气已经除去,②将①中的溶液冷却后滴入无色酚酞溶液,并在溶液上方滴适量植物油。溶液变红,过一会红色消失,说明溶液由红色变为无色不是因为氢氧化钠溶液与氧气发生了反应,故甲同学的猜想不正确;
Ⅱ、二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,碳酸钠溶液显碱性,也能使无色酚酞试液变红,故丁同学根据所学知识认为乙同学的猜想不正确;
丁同学为了进一步探究试管中的溶液红色褪去的原因,用pH试纸测量试管中的溶液,结果pH<7,溶液显酸性,故造成试管中溶液褪去的原因可能是:浓盐酸具有挥发性,生成的二氧化碳中含有挥发出的氯化氢气体,氯化氢溶于水形成盐酸,氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,氢氧化钠被消耗,最后溶液显酸性,不能使无色酚酞试液变色,故填:浓盐酸具有挥发性,生成的二氧化碳中含有挥发出的氯化氢气体,能与氢氧化钠反应,使溶液的红色褪去;
Ⅲ、由图可知,相同条件下,在实验范围内,氢氧化钠的浓度越大,酚酞试液变红后,褪色越快。
考向05 实验方案的设计、评价、改进
例5【跨学科实践——土壤酸碱性检验的实验方案设计】(2026·山东济南·一模)兴趣小组开展了跨学科实践活动,探究“土壤酸碱性形成的原因及对植物生长的影响”。
【查阅资料】
①含有NH的溶液与足量NaOH溶液,微热,会产生有氨味的气体。
②有关物质的溶解性:
物质
NH4Cl
NH4NO3
NaOH
AgNO3
AgCl
溶解性
溶
溶
溶
溶
不溶
【探究一】土壤酸碱度的测定
小组同学在某农田采集了3份土壤样品,处理后分别与适量水混合,操作如图所示。测得pH分别为5.5、5.7、5.6。
(1)根据测定结果,该农田的土壤酸碱性呈______。
(2)浸取时,利用纱布分离出土壤浸出液,相当于实验室的______操作。
(3)不同的农作物生长适应的pH范围如表,其中适合在该农田种植的农作物是______。
农作物
a西瓜
b葱
c玉米
d胡萝卜
适应的pH范围
5.0-7.0
7.0-7.4
6.5-7.0
5.3-6.0
【探究二】土壤酸碱性对植物生长的影响
(4)小组同学分别在4个烧杯中倒入不同pH的溶液50mL,保持其他条件一致,放入8粒大小相当的绿豆,观察记录数据如图。由图可知,土壤pH=______时,绿豆生长状况最好。
【探究三】酸性土壤形成的原因及改良
(5)小组同学向种植户了解到,近几年该农田长期施用化肥NH4Cl。为检测NH4Cl在土壤中的残留情况,进行了如下实验:
实验序号
操作
现象
结论
1
取少量土壤浸出液于一支试管中,向其中滴加足量NaOH溶液,微热
______
无NH
2
另取少量土壤浸出液于另一支试管中,向其中滴加适量
______溶液
产生白色沉淀
有Cl-
【反思交流】
(6)农作物吸收NH的量比Cl-的量______(填“大”或“小”)。
【拓展延伸】
(7)在农作物吸收NH的同时,会释放出H+,使土壤呈酸性。假设土壤浸出液中的酸只有HCl,使用熟石灰改良上述土壤的原理是______(用化学方程式解释)。
【查阅资料】农作物吸收NO的同时,会释放出OH-。
(8)小组同学认为酸性土壤中更适合施用化肥NH4NO3,可以减轻土壤进一步酸化问题。理由是______。
【答案】(1)酸性 (2)过滤 (3)ad (4)8 (5) 无明显现象或无氨味,或没有刺激性气味等(答案合理即可) 硝酸银/ (6)大 (7)
(8)和中都含有氮元素,都可以被农作物吸收,释放出的和结合成水呈中性(答案合理即可)
【详解】(1) 实验测得土壤的分别为、、,均小于7,因此该农田的土壤呈酸性,故填:酸性。
(2)浸取时,利用纱布分离出土壤浸出液,是将固体与液体分离,相当于实验室的过滤操作,故填:过滤。
(3)已知该农田的在之间,对比不同农作物适应的pH范围,西瓜适应的范围是,胡萝卜适应的范围是,均在此范围内;葱适应的范围是,玉米适应的pH范围是,不在该范围内,所以适合在该农田种植的农作物是西瓜和胡萝卜,故填:ad。
(4) 根据图像,其它条件相同时,pH=8的时候,绿豆芽的长度最大,绿豆生长状况最好,故填:8 。
(5)实验1,根据能与反应生成和,是有刺激性气味的气体,由于实验结论是无,因此取少量土壤浸出液于一支试管中,向其中滴加足量溶液,微热,实验现象为无明显现象(或无氨味,或没有刺激性气味);
实验2,,根据实验结论是有,银离子和氯离子结合会生成氯化银白色沉淀,检验氯离子通常用溶液,因此另取少量土壤浸出液于另一支试管中,向其中滴加适量硝酸银溶液,观察到产生白色沉淀。
故填:无明显现象或无氨味,或没有刺激性气味等(答案合理即可);硝酸银或。
(6)在溶液中电离出和,它们的个数比是,由题意知,农田长期施用化肥后,在土壤中没有残留,但有残留,说明农作物吸收的量比的量大,故填:大。
(7) 熟石灰是的俗称,与反应生成和,化学方程式为,故填:。
(8)根据资料农作物吸收的同时,会释放出,农作物吸收的同时,会释放出,和中都含有氮元素,都可以被农作物吸收,释放出的和结合成水呈中性,因此施用可以避免因施肥导致土壤进一步酸化。故填:和中都含有氮元素,都可以被农作物吸收,释放出的和结合成水呈中性(答案合理即可)。
考向解码
实验方案的设计、评价、改进是山东中考实验探究的“高阶能力题”,区分度最大,直接决定高分段归属,覆盖方案设计、装置改进、误差分析、环保评价等内容。解题时,设计方案需遵循“科学、简便、安全、环保”的原则,明确探究目的、确定原理、选择试剂与装置、设计操作步骤、预测现象并得出结论;评价方案需从科学性、可行性、安全性、环保性、经济性五个维度判断;改进方案需针对原有缺陷精准优化,不新增问题;注意设计方案要可操作、现象明显,评价需先判断对错再阐述理由,改进方案要贴合缺陷,语言规范且逻辑清晰。
【变式探究】(2026·山东德州·一模)气体制备与性质验证是初中化学实验的重要内容,根据下列装置回答问题:
Ⅰ.实验室制取O2
(1)图1中仪器a的名称是______。
(2)实验室用高锰酸钾制取O2时,应选择图1的发生装置______(填字母),反应的化学方程式为______。
Ⅱ.自制气体制取装置
(3)小明用塑料材料自制了图2的简易供氧器,若用E装置收集O2,气体应从______(填“a”或“b”)端通入。
(4)小乐利用废弃物设计了图3的装置制取CO2并验证其性质,将盛有石灰石(或大理石)的铜网插入稀盐酸后等待一段时间,可以观察到小药瓶中的紫色石蕊溶液______(填“变红”或“变蓝”)。若蜡烛熄灭,则说明CO2具有______的化学性质。
(5)从资源利用的角度分析,图3装置的优点有______(写一点即可)。
【答案】(1)长颈漏斗
(2) A 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
(3)a
(4) 变红 不燃烧也不支持燃烧
(5)废物利用,节约资源(合理即可)
【详解】(1)略。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气,由于反应物的状态为固体,反应条件需要加热,因此发生装置选择A;高锰酸钾在加热条件下反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,该反应的化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑。
(3)氧气密度比空气大,用E装置收集时,氧气应从长管a进入,将空气从短管b排出。
(4)二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸呈酸性,能使紫色石蕊溶液变红;蜡烛熄灭,说明二氧化碳具有不燃烧也不支持燃烧的化学性质。
(5)该装置利用生活废弃物制作,从资源利用角度,核心优点是废物利用、节约资源。
1.(2026·山东济南·一模)某兴趣小组用传感器探究“测量空气中氧气的体积分数”,测出压强和氧气的体积分数随时间变化的曲线如图所示。下列说法错误的是
A.反应开始时压强增大的原因是燃烧放热 B.火焰熄灭时反应立刻停止
C.反应过程中装置内物质的总质量不变 D.用白磷的测定结果比用红磷更准确
【答案】B
【详解】A、反应开始时压强增大的原因是燃烧放热,温度升高,装置内气体受热膨胀,所以压强增大,说法正确,不符合题意;
B、由图3可知,火焰熄灭后氧气的体积分数还在减小,说明火焰熄灭后,反应还没停止,说法错误,符合题意;
C、根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,该实验在密闭装置中进行,因此反应过程中装置内物质的总质量不变,说法正确,不符合题意;
D、由图3可知,白磷燃烧后剩余的氧气比红磷燃烧后剩余的氧气少,说明白磷燃烧消耗氧气更充分,因此用白磷代替红磷进行实验,测定结果更准确,说法正确,不符合题意。
故选:B。
2.(25-26九年级上·山东菏泽·期末)利用数字化实验可以形象地比较不同形状的碳酸钙与稀盐酸反应的速率。倾斜锥形瓶使试管内的稀盐酸流入瓶中与固体发生反应,瓶内气压的变化如曲线所示,有关说法正确的是
A.曲线①表示块状碳酸钙与稀盐酸反应
B.b点表示碳酸钙与稀盐酸反应已经停止
C.对比分析可知,等质量的碳酸钙,粉末状固体反应时产生的气体质量较多
D.从图中可以看出,粉末状的固体反应更快一些,但反应结束后生成的气体质量相同
【答案】D
【详解】A、粉末状碳酸钙与稀盐酸反应速率要快一些,产生气体的速率更快,装置中气压增大得更快,则曲②表示粉末状碳酸钙与稀盐酸反应,故错误;
B、b点后曲线②的气压仍在逐渐增大,说明反应仍在进行,所以b点时反应没有停止,故错误;
C、对比曲线①②最终气压相同,说明等质量的碳酸钙最终产生的CO2的质量一样多,故错误;
D、按图所示进行实验,倾斜锥形瓶使小试管内的稀盐酸流入瓶中与固体接触发生反应,瓶内气压的变化如坐标图所示,对比分析坐标图中的点c、d可知:两个锥形瓶内达到相同的压强时,碳酸钙粉末与稀盐酸反应所需时间更短,说明粉末状碳酸钙反应更快,最终气压相同,说明反应结束时,产生二氧化碳气体质量相同,故正确;
故选D。
3.(25-26九年级上·山东泰安·期末)小组同学利用图甲所示的装置探究铝与稀盐酸的反应。向三颈烧瓶内注入20 mL某浓度的稀盐酸(足量),将铝片投入三颈烧瓶中,迅速塞紧瓶塞并打开数据采集器,一段时间后,测得密闭容器内压强、温度与时间的关系如图乙所示。下列有关说法正确的是
A.BC段压强升高的原因只是温度升高
B.反应到D点时才停止
C.BC段反应的速率先快后慢,导致变慢的原因可能是盐酸的浓度减小
D.观察图乙可知铝与稀盐酸反应为吸热反应
【答案】C
【详解】A、BC段压强升高的主要原因是产生了气体和温度升高,即铝和盐酸反应生成氯化铝和氢气,该选项说法不正确;
B、据图可知,D点之前压强已不再改变,所以反应在D点之前已停止,该选项说法不正确;
C、铝和盐酸反应生成氯化铝和氢气,随着反应的进行,稀盐酸浓度会逐渐减小,反应速率会减慢,该选项说法正确;
D、反应过程中温度升高,对比可知该反应为放热反应,该选项说法不正确。
故选:C。
4.(25-26九年级上·山东聊城·期末)某兴趣小组利用图1装置,对“CO2与NaOH溶液是否反应”进行数字化实验再探究。
实验1:向盛满CO2的烧瓶中注入80 mL蒸馏水;
实验2:在同样的烧瓶中注入80 mL NaOH溶液,实验得到如图2所示曲线。
下列说法错误的是
A.由实验1得到的图像是a曲线
B.a曲线中AB段上升的原因是用注射器注入液体,压缩了瓶内的气体,使压强增大
C.b曲线对应溶液的pH值会逐渐降低至小于7
D.该实验能证明CO2与NaOH溶液发生了反应
【答案】C
【详解】A、二氧化碳能溶于水,压强减小,但二氧化碳的溶解度较小,所以压强变化不大;二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,二氧化碳减少的更多,压强变化更大,所以由实验1得到的图像是a曲线。A说法正确;
B、a曲线中AB段上升,是因为用注射器向烧瓶内注入液体,液体占据了一定空间,压缩了瓶内的气体,导致气体压强瞬间增大。B说法正确;
C、b曲线是向盛满CO2的烧瓶中注入80mLNaOH溶液的情况,二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,若二氧化碳过量,还会继续与碳酸钠反应生成碳酸氢钠。但溶液始终呈碱性,pH 值不会逐渐降低至小于 7。C说法错误;
D、对比a曲线(注入蒸馏水)和b曲线(注入NaOH溶液),b曲线压强下降幅度比a曲线大得多,说明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应,消耗了更多的二氧化碳,导致瓶内压强下降更明显,该实验能证明CO2与NaOH溶液发生了反应。D说法正确。
故选C。
5.(25-26九年级上·山东烟台·期末)易拉罐主要以铝或铁作为罐体主材。将可乐罐和椰汁罐用水清洗干净并剪裁出质量、形状均相同的两片,分别置于锥形瓶中,同时加入足量等质量等浓度的稀硫酸,用数字传感器测得瓶内气体压强变化如下图。下列说法中不正确的是
A.由曲线可知,椰汁罐主材是铝
B.70s内可乐罐几乎不产生氢气,可能与表面的氧化物有关
C.压强有下降的过程,说明反应均放热
D.一段时间后,装椰汁罐的锥形瓶中溶液呈浅绿色
【答案】A
【详解】 A、根据化学方程式、可知,每54份质量的铝能生成6份质量的氢气,每56份质量的铁能生成2份质量的氢气,则等质量的铝和铁与足量稀硫酸反应,铝生成的氢气质量更多,根据压强和单位体积内分子数成正比,结合气体压强变化图可知,可乐罐主材是铝,椰汁罐主材是铁,说法错误,符合题意;
B、由A选项分析可知,可乐罐主材是铝,铝表面易形成氧化铝薄膜,开始时氧化铝与稀硫酸反应生成硫酸铝和水,无氢气产生,所以70s内可乐罐几乎不产生氢气,可能与表面的氧化物有关,说法正确,不符合题意;
C、反应结束后压强均下降,说明反应均放热,反应结束后,温度降低,压强减小,说法正确,不符合题意;
D、由A选项分析可知,椰汁罐主材是铁,铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,硫酸亚铁溶液为浅绿色,故一段时间后,装椰汁罐的锥形瓶中溶液呈浅绿色,说法正确,不符合题意。
故选:A。
6.(25-26八年级上·山东威海·期末)某实验小组同学设计如图所示实验对过氧化氢分解进行探究。下列说法正确的是
A.对比实验甲和丙,可探究溶液浓度对分解速率的影响
B.对比实验乙和丙,可探究温度对分解速率的影响
C.对比实验乙和丁,可探究对分解速率的影响
D.对比实验丁和戊,可探究不同催化剂对分解速率的影响
【答案】B
【详解】A、甲和丙的变量有两个(H2O2溶液浓度、温度),未控制单一变量,无法探究H2O2溶液浓度对H2O2分解速率的影响,结论错误。
B、乙和丙的变量是温度,可探究温度对H2O2分解速率的影响,结论正确。
C、乙和丁的变量有两个(H2O2溶液浓度、是否加入催化剂),无法探究对H2O2分解速率的影响,结论错误。
D、丁和戊的变量有两个(H2O2溶液浓度、催化剂种类),未控制单一变量,无法探究不同催化剂对H2O2分解速率的影响,结论错误。
故选B。
7.(25-26九年级上·山东济宁·期末)下列相关图示实验的说法不正确的是
A.图1探究影响金属与酸反应速率的因素
B.图2可验证Al、Fe、Cu的金属活动性
C.图3能验证石墨具有导电性
D.图4探究浓度对酸的性质的影响
【答案】B
【详解】A、该实验中金属的种类不同,其他因素相同,可以探究影响金属与酸反应速率的因素,不符合题意;
B、该实验中,铁、铜均不与硫酸铝反应,均无明显现象,说明铝比铁、铜活泼,但是无法比较铁、铜的金属活动性顺序,符合题意;
C、该实验中关闭开关,灯泡发亮,说明石墨具有良好的导电性,不符合题意;
D、用玻璃棒蘸硫酸在白纸上写字,浓硫酸具有脱水性,能使纸张变黑,稀硫酸不具有脱水性,不能使纸张变黑,可以探究浓度对酸的性质的影响,不符合题意。
故选B。
8.(2026·福建泉州·一模)一定条件下,经光催化转化为的反应机理如图1。催化剂的催化效率和的生成速率随温度的变化关系如图2。下列说法正确的是
A.参加反应的与生成的的分子个数比为
B.从能耗角度分析,该反应的适宜温度为300℃
C.温度对催化剂的催化效率和对的生成速率影响一致
D.该转化有利于缓解温室效应并获得燃料
【答案】D
【详解】A、由图1可知,二氧化碳与水在光和催化剂作用下反应生成甲烷和氧气,化学方程式为CO2+2H2OCH4+2O2,参加反应的与生成的的分子个数比为,而不是2:1,错误。
B、由图2可知,左右催化剂催化效率最高,时催化效率大幅下降,且温度越高能耗越高,因此适宜温度不是,错误。
C、范围内,催化剂催化效率持续降低,但生成速率反而升高,二者变化规律不一致,错误。
D、该反应消耗温室气体,生成的具有可燃性可作燃料,既有利于缓解温室效应,又能获得燃料,正确。
故选D。
9.(2026·山东日照·一模)用次氯酸杀菌消毒,安全高效。在次氯酸光照分解的数字化实验中,容器中的体积分数和溶液pH随时间变化的情况如图。若化学方程式,下列说法错误的是
A.反应过程中,溶液的酸性不断增强
B.长时间光照,次氯酸消毒液杀菌能力减弱
C.反应前后氯元素化合价均为-1,未发生变化
D.在0~150s时,光照时间越长,产生的氧气越多
【答案】C
【详解】A、由pH变化图像可知,反应过程中溶液pH不断减小,pH越小酸性越强,因此溶液酸性不断增强,说法正确;
B、次氯酸是杀菌消毒的有效成分,长时间光照下次氯酸分解,含量减少,因此杀菌能力减弱,说法正确;
C、HClO中氢元素显+1价,氧元素显-2价,根据化合物中,正、负化合价的代数和为零,可得氯元素显+1价,HCl中氯元素显-1价,故反应前后氯元素的化合价发生了改变,说法错误;
D、由氧气体积分数变化图像可知,0~150s内,随着光照时间的增加,氧气体积分数不断增加,说明在0~150s时,光照时间越长,产生的氧气越多,说法正确。
故选C。
10.(2026·河北沧州·二模)已知过氧化钙()与水反应能生成过氧化氢和另一种常见物质。某化学兴趣小组的同学将过氧化钙与足量水一起放入如图甲所示的装置中,并用气体传感器测量密闭装置中的X气体体积分数,得到图乙所示图像,下列分析不正确的是
A.由实验可推出气体X是氧气
B.若b点之后溶液变红,说明反应生成了氢氧化钙
C.由cd段气体体积分数增长得比bc段快,可证明二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂
D.该反应因能持续供氧,可用于鱼类长途运输
【答案】C
【详解】A、过氧化钙与水反应生成过氧化氢,过氧化氢在常温下能分解生成水和氧气,说明气体X是氧气,说法正确,不符合题意;
B、酚酞溶液遇碱性溶液变红,若b点后溶液变为红色,说明溶液呈碱性,过氧化钙与水反应生成过氧化氢和另一种常见物质,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,反应物过氧化钙和水中含有钙元素、氧元素和氢元素,生成物过氧化氢中含有氢元素和氧元素,则该物质可能是含有钙、氧、氢三种元素的氢氧化钙,氢氧化钙显碱性,能使酚酞溶液变红,说法正确,不符合题意;
C、由图乙可知,c点时加入二氧化锰,cd段气体体积分数增长得比bc段快,说明二氧化锰能加快过氧化氢的分解速率,由于该实验不能验证二氧化锰在反应前后的质量和化学性质是否改变,所以不能证明二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂,说法错误,符合题意;
D、由图乙可知,该反应能持续产生氧气,可用于鱼类长途运输,说法正确,不符合题意。
故选:C。
11.(2026·山东聊城·一模)利用下列装置进行实验,不能达到实验目的的是
A探究二氧化碳的密度比空气大且不支持燃烧的性质
B探究氧气浓度对燃烧剧烈程度的影响
C验证反应物间接触面积对反应速率的影响
D比较温度对反应速率的影响
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A、通入后下方燃着的木条先熄灭,可证明密度比空气大,且不支持燃烧,能达到实验目的,该选项不符合题意。
B、仅氧气浓度为变量,其余条件一致,硫在氧气中燃烧更剧烈,可探究氧气浓度对燃烧剧烈程度的影响,能达到实验目的,该选项不符合题意。
C、仅反应物接触面积为变量,其余条件一致,粉末状石灰石反应速率更快,可验证接触面积对反应速率的影响,能达到实验目的,该选项不符合题意。
D、实验同时存在温度、过氧化氢溶液浓度两个变量,不符合控制变量法要求,无法比较温度对反应速率的影响,不能达到实验目的,该选项符合题意。
故选D。
12.(2026·山东济南·一模)同学们为探究氢氧化钠能否和二氧化碳反应,设计图1装置进行实验,并测得装置内压强随时间的变化关系如图2所示,下列说法不正确的是
A.实验甲和乙得到的图像分别是曲线2和曲线1
B.装置乙中压强变小的原因是二氧化碳能溶于水且与水反应
C.根据图2,说明起始阶段,压强增大的原因是加液体使烧瓶内分子数增多
D.对比图2中曲线1和2,证明氢氧化钠能和二氧化碳反应
【答案】C
【详解】A、氢氧化钠与二氧化碳反应消耗更多二氧化碳,压强下降幅度更大,因此甲对应曲线2,乙对应曲线1,正确。
B、 乙中加入蒸馏水,二氧化碳能溶于水且与水反应,气体量减少,压强变小,正确。
C、 起始阶段加入液体,烧瓶内气体被压缩、体积减小导致压强增大,二氧化碳分子数没有增多,错误。
D、 对比两条曲线,加入氢氧化钠溶液的体系压强下降幅度远大于加入水的体系,证明氢氧化钠能和二氧化碳反应,正确。
故选C。
13.(2026·山东聊城·一模)用CO(含少量和水蒸气)测定某样品(杂质为固体且不反应)中的质量分数(反应方程式为)。实验装置如图所示,检查装置的气密性,进行实验,假设发生的化学反应都充分反应。在装置C的硬质玻璃管中加入该样品15 g,充分反应后继续通CO至硬质玻璃管冷却,测得装置A质量增加2.2 g,装置D质量增加8.8 g。下列分析不正确的是
A.装置B的作用是吸收CO中的水蒸气,防止对实验结果产生干扰
B.反应后装置C的硬质玻璃管中固体的总质量为8.4g
C.该样品中的质量分数约为77.3%
D.从环保角度考虑,该实验装置存在的不足之处是没有尾气处理装置
【答案】B
【详解】A. 浓硫酸具有吸水性,可吸收CO中的水蒸气,避免水蒸气进入D装置,导致D增重偏大,干扰生成CO2质量的测定,正确;
B、装置A增加的质量为通入气体中二氧化碳的质量,装置D增加的质量为反应生成二氧化碳的质量,反应生成二氧化碳的质量为8.8g
设样品中四氧化三铁的质量为x,反应生成铁的质量为y
x=11.6g;
y=8.4g
样品中杂质的质量为:15g-11.6g=3.4g,反应后C中固体总质量为:8.4g+3.4g=11.8g,错误;
C、样品中Fe3O4的质量分数为:,正确;
D、CO有毒,未反应的一氧化碳排放到空气中会污染环境,则该装置缺少尾气处理装置,正确。
14.(2026·山东济南·一模)如图所示,将两枚光亮的铁钉分别用细线吊置于甲、乙中,并使部分铁钉露出液面。放置一段时间,出现了锈蚀。下列说法不正确的是
A.甲、乙中铁钉生锈后,甲、乙装置内氧气的体积分数不相等
B.乙中铁钉在水面下的部分锈蚀最严重
C.甲中铁钉在植物油内的部分没有锈蚀
D.丙中导管内上升一段水柱
【答案】B
【详解】A、甲中的植物油把空气和下面的水隔离,铁钉不会生锈;乙中的铁钉能与氧气、水充分接触,会生锈,铁钉生锈消耗了一部分氧气,甲、乙装置中氧气的体积分数不相等,该选项不符合题意。
B、铁与氧气、水充分接触时容易生锈,乙中,铁钉在水面处的部分锈蚀最严重,该选项符合题意。
C、甲中,铁钉在植物油内的部分没有与水和氧气接触,故铁钉在植物油内的部分没有锈蚀,该选项不符合题意。
D、由于乙中铁钉生锈消耗氧气,集气瓶内压强减小,因此丙中导管内上升一段水柱,该选项不符合题意。
故选B。
15.(2024·福建厦门·一模)借助便携式氧气传感器探究微粒性质实验如图1,实验结果如图2。下列根据实验和结果作出的判断错误的是
A.实验a中,曲线缓慢下降,说明分子在不断运动
B.对比实验a和b,说明温度越高,分子运动速率越快
C.对比实验a和c,说明密度比空气大的气体,其分子更易向下运动
D.对比三个实验,说明改变温度比改变瓶口方向更有利于分子向外运动
【答案】D
【详解】A、实验a中曲线缓慢下降,表示氧气体积分数降低,是因为分子在不断运动,氧分子逐渐运动到瓶外,故选项说法正确;
B、对比实验a和b,b中热水温度更高,曲线下降更快,说明温度越高,分子运动速率越快,故选项说法正确;
C、对比实验a和c,c中瓶口倒立,氧气密度比空气大,分子更易向下运动,导致氧气体积分数下降更快,故选项说法正确;
D、对比三个实验,实验c氧气的体积分数下降得比实验b更快,而实验c是改变瓶口方向,实验b是改变温度,所以说明改变瓶口方向比改变温度更有利于氧分子向外运动,故选项说法错误;
故选:D。
16.(25-26九年级上·山东青岛·期末)兴趣小组同学模拟炼铁原理,在图甲所示的装置中用还原,并利用X射线粉末衍射仪来测定不同温度下反应4小时后的固体成分,实验结果如图乙所示。下列说法正确的是
A.实验前应先点燃酒精灯,再通入
B.玻璃管中固体减少的质量等于澄清石灰水增加的质量
C.想要制得纯净的铜,反应温度应控制在500℃及以上
D.实验中,随着温度的升高,先全部转化为,再转化为Cu
【答案】C
【详解】A、实验前应先通CO,排除装置中的空气,再点燃酒精灯,防止一氧化碳和空气混合受热发生爆炸。说法错误,不符合题意;
B、玻璃管中固体减少的质量是参加反应的氧化铜中的氧元素质量,澄清石灰水增加的质量是生成的二氧化碳的质量,两者的质量不等。说法错误,不符合题意;
C、从乙图可知,200℃~400℃产物除铜还有其他物质。500℃、600℃都能得到纯净的铜。温度越高耗能越大,所以最佳反应温度应控制在500℃,能得到纯净的铜。说法正确,符合题意;
D、从乙图可知,200℃只有氧化铜,300℃、400℃同时有氧化铜、铜、氧化亚铜,所以不是先全部转化为,再转化为,说法错误,不符合题意;
故选C。
17.(25-26九年级上·山东潍坊·期末)为了测定含有、和的混合物中各组分的含量,某化学兴趣小组设计如下实验:取 g的混合物,通过测量反应前后装置②、③的质量变化,测定该混合物中各组分的质量分数。下列说法中正确的是
已知:Ⅰ.2;;
Ⅱ.可以吸收水分;
Ⅲ.碱石灰(氢氧化钠和氧化钙的混合物)可以吸收和。
A.②和③应依次盛装碱石灰和无水
B.若测得②和③分别增重和,则混合物中的质量为
C.实验开始时,应先点燃酒精灯再通入空气
D.若将①装置换成盛有溶液的洗气瓶,则测得的含量偏小
【答案】D
【分析】 加热样品发生的反应有:,,通过测量反应前后②和③装置质量的变化,测定该混合物中各组分的质量分数。由实验装置可知,①中盛放碱石灰,目的是吸收空气中的水、二氧化碳,通过碱石灰后的空气主要为氮气,用来排尽装置中空气,然后点燃酒精灯进行加热。②中盛放氯化钙等,吸收分解生成的水,③中盛放碱石灰等,吸收分解生成二氧化碳,最后球形干燥管中碱石灰吸收空气中二氧化碳、水蒸气,防止进入③中影响二氧化碳质量测定。
【详解】A、由以上分析可知,②用于吸收分解生成的水,③用于吸收分解生成二氧化碳,则②、③中应依次盛装无水、碱石灰,错误;
B、由上述分析可知,、分别为反应生成的水、二氧化碳的质量。设碳酸氢钠分解生成的水质量为,
, ,
分解生成水的质量为:;
设:的质量为,
, ,错误;
C、实验开始时应先通入空气,通过碱石灰后的空气主要为氮气,用来排尽装置中空气,然后再点燃酒精灯进行加热,错误;
D、若将①装置换成盛放NaOH溶液的洗气瓶,则②测定的水的质量偏大,导致计算出的、含量均偏大,从而使含量偏小,正确。
故选D。
18.(25-26九年级上·山东烟台·期末)某同学根据铜锈的成分作出猜想:引起金属铜锈蚀的因素除有氧气和水外,还应该有二氧化碳。为证明“铜生锈要有二氧化碳”,需要设计并进行验证的实验是
A.甲和乙 B.甲和丁 C.乙和丙 D.丙和丁
【答案】B
【详解】A.甲中,铜片与二氧化碳、氧气、水接触,生锈,乙中,铜片与二氧化碳、水接触,不生锈,说明铜生锈需要氧气,无法探究铜生锈要有二氧化碳,故选项不符合题意。
B.甲中,铜片与二氧化碳、氧气、水接触,生锈,丁中,铜片与氧气、水接触,不生锈,说明铜生锈需要二氧化碳,可以探究铜生锈需要二氧化碳,故选项符合题意。
C.乙中,铜片与二氧化碳、水接触,不生锈,丙中,铜片与氧气接触,不生锈,无法探究铜生锈的条件,故选项不符合题意。
D.丙中铜片与氧气接触,不生锈,丁中,铜片与氧气、水接触,不生锈,无法探究铜生锈的条件,故选项不符合题意。
故选:B。
19.(25-26九年级上·山东聊城·期末)某兴趣小组利用图1装置,对“和溶液是否反应”进行数字化实验再探究。实验1:在盛满的烧瓶中滴加蒸馏水;实验2:在同样盛满的烧瓶中滴加80mLNaOH溶液。实验得到如图2所示曲线。下列说法正确的是
A.由实验1对应的图像是B曲线
B.该实验不能证明与溶液发生了反应
C.A曲线中ab段上升是因为加液体使烧瓶内分子数增多
D.此实验说明,数字化实验可以实现对化学反应的定量研究
【答案】D
【详解】A、虽然二氧化碳能溶于水,但二氧化碳和同体积氢氧化钠溶液反应消耗的二氧化碳更多,因此实验过程中,二氧化碳和氢氧化钠溶液反应导致压强下降更快,实验结束时实验1中烧瓶内的压强比实验2中烧瓶内的压强大,实验1对应的图像是A曲线。故选项A错误;
B、通常状况下,1体积的水约能溶解1体积二氧化碳,因此实验1中只有部分二氧化碳溶于水(其中部分二氧化碳和水反应生成碳酸),烧瓶内压强减小,但下降较少。实验2中,氢氧化钠溶液与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,导致烧瓶内压强迅速下降,且下降较多。通过对比实验1和实验2的曲线,可以明显看出氢氧化钠溶液与二氧化碳发生了反应。故选项B错误;
C、A曲线表示二氧化碳溶于水的压强变化,A曲线中ab段上升是因为加入蒸馏水,瓶内液体体积增加,而二氧化碳又没有很快溶解达到饱和,导致瓶内压强在开始一段时间内反而增大。该过程中,烧瓶内二氧化碳因为部分溶于水,二氧化碳分子数应该减少,不可能增多。故选项C错误;
D、数字化实验通过记录实验过程中的数据变化,能够对化学反应进行定量分析。通过对比实验1和实验2的曲线,可以定量分析二氧化碳与溶液的反应情况,数字化实验支持定量研究。故选项D正确。
故选D。
20.(2026·山东青岛·一模)木糖醇作为低热量甜味剂广泛应用于食品、医药等领域。兴趣小组利用下图所示的装置测定木糖醇中碳、氢、氧元素的质量比。取3.04g木糖醇置于装置甲反应管中,充分反应后,测得乙装置增重2.16g,丙装置增重4.40g(实验前已排尽装置内空气,装置乙、丙、丁内试剂均足量)。下列说法正确的是
A.装置乙中试剂为氢氧化钠溶液,丙中试剂为浓硫酸
B.木糖醇中碳、氢、氧三种元素的质量比为15: 3: 20
C.若缺少装置丁,将导致测得的木糖醇中氧元素含量偏大
D.若装置甲中缺少氧化铜,将导致测得的木糖醇中氧元素含量偏小
【答案】B
【分析】木糖醇在氧气中充分燃烧生成水和二氧化碳,乙装置吸收生成的水,丙装置吸收生成的二氧化碳,通过装置增重来计算碳、氢元素质量,再结合木糖醇总质量计算氧元素质量。
【详解】A、需要先吸收水蒸气,再吸收二氧化碳,因此乙装置应为浓硫酸(吸收水),丙装置应为氢氧化钠溶液(吸收二氧化碳),若装置顺序颠倒,气流通过氢氧化钠溶液会带出水蒸气,造成测得的数据不准确,A错误。
B、乙增重2.16g为生成水的质量,氢元素质量:;丙增重4.40g为生成二氧化碳的质量,碳元素质量:;氧元素质量:,碳、氢、氧三种元素的质量比:,B正确。
C、装置丁的作用是防止空气中二氧化碳进入丙,若缺少丁,测得的二氧化碳质量偏大,即计算得到的碳元素质量偏大,氧元素质量=总质量−碳元素质量−氢元素质量,因此测得氧元素含量偏小,C错误。
D、氧化铜的作用是将木糖醇不完全燃烧生成的CO转化为CO2,若缺少氧化铜,部分碳元素以CO形式存在,没有被丙吸收,测得的碳元素质量偏小,因此计算得到的氧元素含量偏大,D错误。
21.(2026·山东聊城·一模)化学兴趣小组的同学根据老师提供的泡腾片、蒸馏水以及相关实验仪器,结合如图泡腾片说明书,进行实验与探究。
维生素C泡腾片说明书
每片含维生素C()1000mg
配料:柠檬酸()、碳酸氢钠、氯化钠、淀粉[]、山梨糖醇()
用法:用冷水或温水溶解后服用。
贮藏:请保持筒盖紧闭,避免受热或受潮。
【提出问题】泡腾片投入水中后产生的气体是什么?产生该气体的反应原理是什么?
【初步猜想】兴趣小组初步作出了如下猜想:
猜想①:O2;猜想②:CO2;猜想③:H2;猜想④:CO;猜想⑤:N2
(1)大家认为:药品不可能产生有毒气体,所以应排除猜想______(填序号);大家还从实验安全角度排除了氢气;认真阅读和分析泡腾片说明书,大家排除了氮气,理由是______。
【实验验证】图是制取气体的常用装置,按要求完成猜想①和②的相关实验。
(2)实验室制取CO2的化学方程式是_____,欲随时制取、随时停用CO2气体,发生装置应选用图中的_______(填序号);用G装置干燥CO2时,装置中应盛放的试剂是______。
(3)同学们利用上述装置收集了猜想①和②的气体各一瓶,做如下验证实验。
猜想
实验步骤
实验现象
实验结论
①
将带火星的木条伸入其中一瓶中
木条不复燃
不正确
泡腾片放入水中产生的气体为。
②
向另一瓶中注入适量的澄清石灰水,振荡
_______
正确
【深入探究】如图是柠檬酸与碳酸氢钠反应的微观示意图,结合上述实验结论回答。
(4)仔细分析图可知,泡腾片溶于水时发生反应的微观本质是:柠檬酸中的______(填离子符号,下同)与碳酸氢钠中的______发生化学反应。
【答案】(1) ④ 反应物中不含氮元素
(2) C 浓硫酸
(3)澄清石灰水变浑浊
(4)
【详解】(1)CO有毒,所以应排除猜想④,故填:④;
根据质量守恒定律化学反应前后元素质量守恒,反应物中不含氮元素,所以应排除氮气,故填:反应物中不含氮元素;
(2)略;
装置C打开弹簧夹,从长颈漏斗处加入稀盐酸淹没带小孔隔板上的碳酸钙,反应发生,关闭弹簧夹,继续反应生成的气体使装置内压强增大,将液体压回长颈漏斗使固液分离,反应停止,故选:C;
浓硫酸具有吸水性,且不与二氧化碳反应,可用于干燥二氧化碳,故填:浓硫酸;
(3)从实验结果可知该气体是二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,故填:澄清石灰水变浑浊;
(4) 反应前有:Ci3-、,反应后有:Ci3-、,由此可知:和发生了化学反应,故填:。
22.(2026·福建福州·模拟预测)如图A、B、C是没有标签的三瓶无色溶液,分别是溶液、溶液和稀盐酸中的一种,请你与学习小组同学进行以下探究与学习。
任务一 鉴别A 、B、C三瓶无色溶液
(1)如图,小明在小烧杯中加入一定量A,向其中滴加2~3滴无色酚酞溶液,观察到溶液变红,接着向该溶液中加入一定量,只观察到溶液变为无色,再向其中滴加一定量,只观察到生成无色气泡,生成气泡的化学反应方程式为__________。
(2)依据上述实验现象,你认为下列结论__________(填序号)是正确的。
①是溶液,是溶液,是稀盐酸
②是溶液,是稀盐酸,是溶液
③是溶液,是稀盐酸,是溶液
(3)小亮认为不用无色酚酞溶液也可完成鉴别,他用三支洁净的玻璃棒分别蘸取少量A、B、C,并在酒精灯火焰上加热,最终无固体残留的那支玻璃棒所随的溶液一定是__________(填名称)。
(4)小红提出仅通过A、B、C三种溶液任意两种相互倾倒直接混合的方法也能鉴别出A、B、C,你认为该方法__________(填“能”或“不能”)达到鉴别目的。
任务二 探究实验后废液中溶质的成分
【提出问题】小明实验结束后,烧杯内的溶液中溶质(除酚酞外)是什么?
【做出猜想】
(5)小强认为废液中的溶质存在以下三种猜想。
猜想一: 猜想二:、 猜想三:、
上述小强的猜想中,你认为猜想__________是不合理的。
【实验验证】
(6)小强取少量废液于试管中,向其中滴加澄清石灰水,开始无明显现象,最后溶液变为红色,证明他的猜想__________是成立的。
【反思应用】
(7)只用一种试剂也可一次性鉴别出KCl、、三种无色溶液,请设计实验方案并完成实验报告(已知:溶液呈碱性;溶液和溶液呈中性。)
实验方案
实验现象和结论
______
__________
【答案】(1) (2)③ (3)稀盐酸 (4)不能
(5)三 (6)二
(7) 分别取等量无色溶液于三支试管中,各滴入等量稀硫酸,观察现象 一支试管中无明显现象,该试管中是溶液;一支试管中产生气泡,该试管中是溶液;一支试管中出现沉淀,该试管中是溶液
【详解】(1)在小烧杯中加入一定量A,向其中滴加2~3滴无色酚酞溶液,氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液均显碱性,均能使无色酚酞试液变红,稀盐酸显酸性,不能使无色酚酞试液变色,故观察到溶液变红,说明A为氢氧化钠溶液或碳酸钠溶液;接着向该溶液中加入一定量,只观察到溶液变为无色,说明A为氢氧化钠溶液、B为稀盐酸,氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠和水,氯化钠显中性,稀盐酸显酸性,均不能使无色酚酞试液变色,故溶液由红色变为无色,则C为碳酸钠溶液,生成气泡的反应为碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,该反应的化学方程式为:;
(2)由以上分析可知,A为氢氧化钠溶液,B为稀盐酸,C为碳酸钠溶液。
故选③;
(3)用三支洁净的玻璃棒分别蘸取少量A、B、C,并在酒精灯火焰上加热,盐酸具有挥发性,加热过程中氯化氢会挥发出去,故最终无固体残留的那支玻璃棒所随的溶液一定是稀盐酸;
(4)将三种溶液两两混合,氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠和水,无明显现象;氢氧化钠和碳酸钠不反应,无明显现象;碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,产生气泡,则均无明显现象的是氢氧化钠溶液,均产生一次气泡的是稀盐酸和碳酸钠溶液,无法区分稀盐酸和碳酸钠溶液,不能达到鉴别目的;
(5)小明的实验中,在小烧杯中加入一定量氢氧化钠溶液,向其中滴加2~3滴无色酚酞溶液,观察到溶液变红,接着向该溶液中加入一定量稀盐酸,氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠和水,观察到溶液变为无色,说明氢氧化钠完全反应,再向其中滴加一定量碳酸钠溶液,观察到生成无色气泡,说明向氢氧化钠溶液中加入稀盐酸,完全反应后稀盐酸过量,再加入碳酸钠,碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,反应后只观察到生成无色气泡,溶液不变色,说明反应后溶液显中性或酸性,故猜想三是不合理的,因为猜想三的溶液中含碳酸钠,溶液显碱性;
(6)小强取少量废液于试管中,向其中滴加澄清石灰水,开始无明显现象,最后溶液变为红色,说明废液中的溶质为氯化钠、氯化氢,滴加澄清石灰水,氢氧化钙先与稀盐酸反应生成氯化钙和水,故一开始无明显现象,后澄清石灰水过量,溶液显碱性,故溶液变为红色;
(7)氯化钾与稀硫酸不反应,无明显现象,碳酸钾能与稀硫酸反应生成硫酸钾、二氧化碳和水,产生气泡,氯化钡能与稀硫酸反应生成硫酸钡和盐酸,产生白色沉淀,故可用稀硫酸鉴别这三种溶液,实验方案为:分别取等量无色溶液于三支试管中,各滴入等量稀硫酸,观察现象;一支试管中无明显现象,该试管中是溶液;一支试管中产生气泡,该试管中是溶液;一支试管中出现沉淀,该试管中是溶液。
23.(25-26九年级上·山东泰安·期末)氢氧化钠,化学实验室的“多面手”——它能吸收水分、溶解油脂,更是中和反应的得力干将。某同学对一瓶久置的氢氧化钠样品中的成分进行了如下探究。
【提出问题】NaOH变质了吗?
【作出猜想】猜想一:没有变质:猜想二:部分变质;猜想三:完全变质。
(1)“变质的密语”
写出氢氧化钠变质的化学反应方程式___________。
任务一:定性实验探究该NaOH固体的变质程度
【实验活动1】兴趣小组设计方案进行如下实验
(2)“氯化钡的使命”
方案二中氯化钡溶液的作用是___________,发生反应的化学方程式为___________。
(3)“氢氧化钙的叛变”
方案三不能验证该样品变质程度的原因是:___________。
(4)“氢氧化钠的重生”
若该样品部分变质,可通过加入适量___________(填试剂名称),来去除杂质。
任务二:定量实验探究该NaOH固体变质程度
【实验活动2】兴趣小组利用控制变量的方法进行实验,实验数据如下表所示。
实验装置
实验
序号
分别向左右容器内加入下列物质
温度升高值/℃
溶液pH
1
1.0 g NaOH固体
31.52
13.69
2
固体
10.03
11.92
3
1.0 g该NaOH固体样品
15.71
m
【实验结论】
(5)小组同学分析温度升高值数据,确定该NaOH固体变质程度是部分变质,请推测m的取值范围是___________。
任务三:计算该NaOH固体中碳酸钠的质量
【实验活动3】实验步骤:称量2.0 g该NaOH固体样品于小烧杯中备用;量取20.0 mL溶质质量分数为12%的稀盐酸:用电子秤称量反应前仪器和试剂的质量,记录数据:
将稀盐酸加入小烧杯内,待完全反应,再次称量仪器和反应后溶液的质量,记录数据。
反应前质量/g
反应后质量/g
质量差/g
210.64
210.04
0.60
(6)结合实验数据,计算该NaOH固体中碳酸钠的质量___________g(结果保留两位小数)。
【答案】(1)
(2) 检验并完全除去碳酸钠(或除去碳酸钠,防止其干扰氢氧化钠的检验)
(3)氢氧化钙与碳酸钠反应会生成氢氧化钠,会干扰对原样品中是否含有氢氧化钠的检验
(4)氢氧化钙溶液(或氢氧化钡溶液)
(5)
(6)1.45
【详解】(1)氢氧化钠变质是与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水,化学反应方程式为。
故填:。
(2)方案二中氯化钡溶液的作用是:检验并完全除去碳酸钠(或除去碳酸钠,防止其干扰氢氧化钠的检验)。因为碳酸钠溶液呈碱性,会使酚酞试液变红,若不除去,会影响对原样品中氢氧化钠的检验;
氯化钡与碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,化学方程式为。
故填:检验并完全除去碳酸钠(或除去碳酸钠,防止其干扰氢氧化钠的检验);。
(3)方案三不能验证变质程度的原因是:氢氧化钙与碳酸钠反应会生成氢氧化钠,会干扰对原样品中是否含有氢氧化钠的检验(即反应生成的会使酚酞变红,无法判断原样品中是否存在,因此无法确定是部分变质还是完全变质)。
故填:氢氧化钙与碳酸钠反应会生成氢氧化钠,会干扰对原样品中是否含有氢氧化钠的检验。
(4)若样品部分变质(含和),要除去杂质,可加入适量的氢氧化钙溶液(或氢氧化钡溶液),反应的化学方程式为(或),既除去杂质,又不引入新杂质。
故填:氢氧化钙溶液(或氢氧化钡溶液)。
(5)实验1: 溶于水,温度升高,;
实验2:溶于水,温度升高,;
样品为部分变质,即样品中含和,因此其溶于水的 pH 应介于纯和纯之间,即:。
故填:。
(6)反应前后质量差为生成的质量为,碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,该反应的化学方程式为,的相对原子质量为23,的相对原子质量为12,的相对原子质量为16,则的相对分子质量为,的相对分子质量为。设样品中碳酸钠的质量为x,则
解得
故填:该固体中碳酸钠的质量为。
故填:1.45。
24.(2026·山东滨州·一模)蒸汽眼罩是我们日常生活中常见的缓解眼睛疲劳的产品,简单实用。某兴趣小组的同学对蒸汽眼罩开展以下探究。
【查阅资料】
Ⅰ.蒸汽眼罩由无纺布眼罩和发热体构成。发热体内含有铁粉、活性炭、氯化钠、蛭石(保温作用,可以减缓热量散失)、吸水树脂(良好保水性能,为眼罩提供水蒸气)等。
Ⅱ.铁粉、四氧化三铁均能被磁铁吸引。
探究一:验证蒸汽眼罩发热体内成分
(1)甲同学用磁铁吸引部分发热体内固体粉末放入试管中,滴加硫酸铜溶液,观察到有红色固体析出,证明发热体内含有铁粉,该反应的化学方程式为______。
(2)乙同学取少量黑色粉末用磁铁吸引;将剩余固体与氧化铜混合,用图1装置进行实验,观察到_______,证明发热体内含有活性炭。写出该装置中发生的反应方程式______。(一个即可)
探究二:探究蒸汽眼罩的发热原理
(3)根据“使用说明:打开蒸汽眼罩包装,接触空气即开始发热”,小组同学进行了以下实验:取一定量发热体内固体粉末放入密闭容器,通过数字传感器分别测得O2、CO2和水蒸气的含量变化如图2、3、4所示。据图可得发热体内的物质和空气中的______发生了反应,理由是______。
实验后,观察到部分黑色固体变为红棕色,分析蒸汽眼罩的热量来源于铁粉生锈。有同学提出疑问,铁生锈是缓慢氧化放热不明显,但蒸汽眼罩打开后迅速升温,为什么呢?他们又设计了以下实验方案进行验证。
方案
药品
1分钟前后氧气含量变化
1分钟前后温度变化
实验1
4 g铁粉、2 mL水
20.1%→20.1%
16℃→16℃
实验2
4 g铁粉、2 mL水、______g氯化钠
20.1%→20.1%
16℃→16℃
实验3
4 g铁粉、2 mL水、2 g活性炭
20.1%→20.1%
16℃→16℃
实验4
4 g铁粉、2 mL水、2 g氯化钠、2 g活性炭
20.1%→15.0%
16℃→55℃→26℃
(4)实验2中应取用氯化钠的质量是____g。
(5)实验4中温度迅速上升,铁粉与______共同作用的结果。
探究三:测定使用后固体中Fe2O3的含量
将蒸汽眼罩中反应后固体在酒精灯火焰上灼烧以除去活性炭和吸水树脂,燃烧后固体放入装置A中,实验小组设计了如图实验(已知:除Fe2O3外燃烧后的固体中其他物质不参与反应)。
(6)该科技小组称取m g固体样品,按上述装置进行实验,并测得以下实验数据。
装置
A
B中氢氧化钠溶液的质量
反应前的质量/g
a1
b1
反应后的质量/g
a2
b2
则固体样品中Fe2O3的质量分数为______(用题中的符号表示)。
【反思与评价】
(7)下列说法正确的是_______。
A.蒸汽眼罩要密封干燥保存
B.仅用活性炭、铁粉和水,打开蒸汽眼罩后也会迅速升温
C.利用铁生锈的原理,铁粉还可用于食品保鲜
D.蒸汽眼罩使用后的剩余物可以回收炼铁
【答案】(1)
(2) 左侧试管内黑色固体变红,右侧试管内澄清石灰水变浑浊 (或)
(3) 氧气、水蒸气 密闭容器中氧气和水蒸气的含量逐渐减少,二氧化碳含量基本不变
(4)2
(5)氧气、水蒸气、氯化钠、活性炭
(6)或
(7)ACD
【详解】(1)铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,反应的化学方程式为:。
(2)活性炭不能被磁铁吸引,活性炭的主要成分为碳单质,有还原性,能还原氧化铜,生成铜和二氧化碳,所以观察到的现象是:左侧试管内黑色固体变红,右侧试管内澄清石灰水变浑浊,反应的化学方程式分别为:、。
(3)由图像分析可知,在这一变化过程中,发热体内的物质和空气中的氧气(O2)、水(H2O)发生了反应,理由是:密闭容器中氧气的含量降低,相对湿度降低,二氧化碳的含量不变。
(4)在对比实验中,控制变量要唯一,对比2和实验4,前者没有加入活性炭,后者加入的活性炭,二者形成对比,其他条件就都相同,所以实验2中应取用氯化钠的质量是2g;
(5)实验1中加入4g铁粉、2mL水,实验2中加入4g铁粉、2mL水、2g氯化钠,实验3中加入4g铁粉、2mL水、2g活性炭,氧气含量和温度均无明显变化,实验4中加入4g铁粉、2mL水,2g氯化钠2g活性炭,氧气含量降低,温度升高,说明实验4中温度迅速上升的原因是铁粉与水、氧气、氯化钠、活性炭共同作用的结果;
(6)氧化铁和一氧化碳在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳,因此反应前后A装置中固体减小的质量是三氧化二铁中所含有氧元素的质量,B中增加的质量是反应过程中生成二氧化碳的质量。
mg固体中氧化铁里所含有的氧元素质量为:(a1-a2)g,所以固体中氧化铁的质量为:,所以固体中氧化铁的质量分数为:。
根据反应过程生成二氧化碳的质量,也可以求出氧化铁的质量,反应过程 生成二氧化碳的质量为:。
设氧化铁的质量为x.
所以固体中氧化铁的质量分数为:
(7)A.蒸汽眼罩中的铁粉等物质会与空气中的氧气、水蒸气反应,所以要密封干燥保存,正确;
B.温度迅速上升是铁粉与水、氧气、氯化钠、活性炭共同作用的结果,则仅用活性炭、铁粉和水,打开蒸汽眼罩后不会迅速升温,错误;
C.铁粉生锈能吸收氧气和水蒸气,可用于食品保鲜,正确;
D.蒸汽眼罩使用后的剩余物中含有铁的氧化物,可回收炼铁,正确;
故选ACD。
25.(2026·山东青岛·一模)化学小组以中和反应为主题进行如下探究,回答下列问题。
(1)向一定量氢氧化钠溶液中加入稀硫酸,无明显现象,说明二者不反应。甲同学提出质疑,向混合后的溶液中滴加酚酞试液,溶液为___________色,证明二者反应。
【提出问题】反应后溶液溶质成分是什么?
【猜想假设】猜想一:___________;猜想二:硫酸钠、硫酸
【进行实验】
(2)方案一:取少量氧化铁粉末,向其中加入足量剩余溶液,观察到___________现象,说明猜想二正确;
方案二:取剩余溶液,向其中滴加氯化钡溶液,产生白色沉淀,说明猜想二正确。
【评价与反思】
(3)分析上述反应,说明稀硫酸能与金属氧化物、某些碱和某些___________(填物质类别)反应。
(4)丙同学查阅资料,发现钡离子和硫酸根离子结合能生成硫酸钡白色沉淀,由此对方案二提出质疑,理由是___________(用化学方程式表示)。
(5)丁同学认为方案一中的氧化铁粉末可以用下列的某些物质代替,也能得到同样的实验结论,选出可用药品的字母序号___________。
A.铜 B.紫色石蕊试液 C.氯化铜 D.氢氧化钙
【答案】(1) 无 硫酸钠 (2)固体粉末溶解,溶液变黄 (3)盐
(4)Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaCl (5)BD
【详解】(1)氢氧化钠能使酚酞溶液变红色,但若滴入酚酞溶液后,溶液为无色,则说明氢氧化钠被完全消耗,即溶液中不含OH-,则能硫酸和氢氧化钠发生了化学反应。
由于酚酞溶液无色,说明酸和碱恰好完全反应,或者酸过量,反应后溶液溶质成分是硫酸钠或硫酸钠、硫酸。
(2)由于猜想二正确,说明反应后溶液溶质成分是硫酸钠、硫酸,加入氧化铁,观察到固体粉末溶解,溶液变黄。
(3)由于方案二中氯化钡和稀硫酸反应生成硫酸钡沉淀和盐酸,说明酸可以和盐反应。
(4)如果溶液中只有硫酸钠,硫酸钠与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠,化学方程式为Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaCl。
(5)A、铜与硫酸不反应,错误;
B、紫色石蕊遇硫酸变红,正确;
C、氯化铜与硫酸不反应,错误;
D、氢氧化钙与硫酸反应生成微溶于水的硫酸钙,可观察到白色沉淀,正确。
26.(25-26·山东烟台·月考)兴趣小组的同学利用数字化技术对“测定空气中氧气含量”进行了再探究(如图1),得到的数据曲线如图2所示。
(1)实验前集气瓶中的水为25mL,若集气瓶的容积为125mL(燃烧匙所占体积忽略不计),实验结束后理论上集气瓶中水的体积约为_____mL。
(2)燃烧结束后,集气瓶中剩余的气体主要是_____(填化学式)。
(3)图2中X曲线表示的是_____(填“温度”或“氧气浓度”)。
(4)图2中_____(填“B”或“C”或“D”或“E”)点对应的操作是打开弹簧夹。
(5)BC段气压变化的原因是_____。
(6)若装置气密性不好,图中D点的位置将______(选填“略上移”或“略下移”或“保持不动”)。
(7)某同学设计了如图3甲装置所示的实验,红磷和木炭均足量,分别把A、B两瓶中的红磷和木炭点燃,二者均燃烧完毕冷却至室温后,打开C、D两处的止水夹,她将看到甲装置烧杯中的水进入______(填“A”或“B”或“A、B”)瓶。
【答案】 (1)45 (2) (3)温度 (4)D (5)红磷燃烧放热,使气体膨胀的效果大于消耗氧气使气压减小的效果(合理即可) (6)略上移 (7)A
【详解】(1)空气中氧气约占空气体积的,集气瓶容积为125mL,实验前集气瓶中有25mL水,则氧气的体积为(125mL-25mL)×=20mL。 氧气被消耗后,水会进入集气瓶占据氧气的空间,所以实验结束后理论上集气瓶中水的体积约为20mL+25mL=45mL。
(2)空气的主要成分是氮气和氧气,红磷燃烧消耗氧气,所以燃烧结束后,集气瓶中剩余的气体主要是氮气,其化学式为。
(3)红磷燃烧放热,温度升高,反应结束后,随着热量散失,温度逐渐降低到室温;而红磷燃烧消耗氧气,氧气浓度逐渐降低,所以图2中X曲线表示的是温度。
(4)红磷燃烧结束,装置冷却到室温时,打开弹簧夹,此时气压最小,对应图2中的D点。
(5)BC段气压变化的原因是红磷燃烧消耗氧气,生成五氧化二磷固体,使瓶内气体减少,同时燃烧放热使气体膨胀,此时红磷燃烧放热,导致气压增大的幅度大于氧气消耗导致气压减小的幅度,所以气压迅速升高。
(6)若装置气密性不好,冷却过程中外界空气会进入集气瓶,导致最终瓶内气压比气密性良好时更高,所以图中D点的位置将略上移。
(7)红磷燃烧消耗氧气生成五氧化二磷固体,瓶内气压减小,水会进入A瓶;木炭燃烧生成二氧化碳气体,瓶内气体压强基本不变,水不会进入B瓶。
27.(2026·山东淄博·一模)有资料显示:氢气在空气中燃烧后的生成物中可能存在过氧化氢。
已知:过氧化氢在加热时易分解为氧气和水,其水溶液能使无色的淀粉碘化钾溶液变成蓝色。为验证资料的真实性,兴趣小组的同学进行如下实验,并记录现象如下:
试管编号
A
B
C
D
实验现象
溶液呈无色
溶液呈蓝色
溶液呈无色
溶液呈无色
(1)对比AB两试管的实验现象可知,冰毛巾的作用之一是________。
(2)试管A中溶液不变蓝的原因是__________(文字简述,写出方程式)。
(3)通过实验可以得到结论:氢气在氧气中燃烧生成________(写物质名称,下同);在空气中燃烧可能会生成________。
【答案】(1)降低温度,防止生成的过氧化氢受热分解
(2)温度较高,过氧化氢完全分解,无法使淀粉碘化钾溶液变蓝;
(3) 水 过氧化氢
【详解】(1)A、B的唯一变量为是否有冰毛巾降温,B组有冰毛巾时溶液变蓝,说明检测到了过氧化氢,因此冰毛巾的作用是降温,避免过氧化氢受热分解。
(2)A组无降温措施,氢气燃烧放热使体系温度升高,过氧化氢受热完全分解,因此没有能使淀粉碘化钾溶液变蓝的物质,对应反应为过氧化氢的热分解反应。
(3)C、D为氢气在纯氧中燃烧,无论是否降温,溶液都不变蓝,说明纯氧中燃烧只生成水;A、B为氢气在空气中燃烧,降温后可检测到过氧化氢,说明空气中燃烧可能生成过氧化氢。
28.(25-26九年级上·山东青岛·月考)某兴趣小组在实验室发现一瓶敞口放置的氧化钙,猜测该氧化钙可能变质。小明为确定该瓶氧化钙的成分进行了实验探究,如下表所示:
任务一:为确定该瓶氧化钙的成分,小明取适量该样品,设计并进行了如下实验:
【交流讨论】
(1)现象B为_______。
(2)小胡认为现象A不足以证明样品中含氢氧化钙,原因是_______(用化学方程式表示)。
任务二:为确定该瓶氧化钙中是否含有氢氧化钙,并进一步确认其是否完全变质,小组同学继续进行探究。
【提出问题】
1:该瓶氧化钙中是否含有氢氧化钙?
2:该瓶氧化钙是否完全变质?
【查阅资料】①氢氧化钙在一定温度下能分解:。
②碱石灰是氢氧化钠与氧化钙的固体混合物,能吸收水和二氧化碳。
【进行实验】
(3)小组同学取10.0 g该样品,用如图所示装置(装置气密性良好,夹持装置已省略)进行实验:
①实验前,通入N2一段时间后,称量装置B、C的质量;
②充分反应后停止加热,再继续通入N2,这样做的目的是_______;
③实验后测得装置B增重0.9 g,装置C增重2.2 g。
【实验结论】
(4)装置B质量增加,说明该瓶氧化钙中含有_______(填化学式);装置C质量增加的原因_______(用化学方程式表示)。
(5)通过计算,该瓶氧化钙部分变质,其中氧化钙的质量分数为_______。
【交流反思】
(6)装置D的作用是_______。
(7)氧化钙在保存中应该注意:_______。
【答案】(1)产生气泡
(2)CaO+H2O=Ca(OH)2
(3)排净残留在装置中的CO2和H2O,以使生成的H2O和CO2被B、C装置完全吸收
(4) Ca(OH)2
(5)13%
(6)防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入装置C
(7)密封、防潮
【详解】(1)氧化钙变质后生成碳酸钙,碳酸钙与盐酸反应生成二氧化碳气体,故现象B为产生气泡;
(2)氧化钙能与水反应生成氢氧化钙,化学方程式为,故不能证明样品中含有氢氧化钙;
(3)充分反应后停止加热,再继续通入N2,这样做的目的是排净残留在装置中的CO2和H2O,以使生成的H2O和CO2被B、C装置完全吸收;
(4)浓硫酸可以吸水,氢氧化钙在高温下可以分解生成氧化钙和水,故装置B质量增加,说明该瓶氧化钙中含有氢氧化钙;装置C中的碱石灰吸收了装置A中碳酸钙分解产生的二氧化碳,导致质量增加,化学方程式为;
(5)装置B质量增加的是氢氧化钙分解生成的水的质量,根据化学方程式,74g氢氧化钙分解生成18g水,则生成0.9g水,分解的氢氧化钙的质量为3.7g,装置C质量增加的质量是碳酸钙分解生成的二氧化碳的质量,根据化学方程式,100g碳酸钙分解生成44g二氧化碳,生成2.2g二氧化碳分解碳酸钙的质量为5g,故样品中氢氧化钙的质量为3.7g,碳酸钙的质量是5g,则样品手中氧化钙的质量为10g-3.7g-5g=1.3g,故样品中氧化钙的质量分数为;
(6)装置D的作用是防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入装置C;
(7)氧化钙能与水和二氧化碳反应,故氧化钙在保存中应该注意密封、防潮。
29.(25-26九年级下·山东济南·月考)碱和盐在生产和科学研究中有着广泛的应用。某化学兴趣小组同学进行了下列探究活动:
(1)碱溶液的保存
[猜想]碱溶液易与空气中的反应而变质,故应密闭保存。
[验证]取少量在空气中敞口放置的NaOH溶液,滴入___________(填物质名称),有气泡产生,说明氢氧化钠溶液已变质。
(2)碱溶液中杂质的去除
为除去在空气中敞口放置的NaOH溶液中的杂质,得到较为纯净的NaOH溶液,应向其中滴加___________溶液(填化学式),至白色沉淀不再产生,过滤。
(3)市售烧碱样品成分分析
[实验目的]烧碱(NaOH)样品中是否含有氯化钠
(已知氢氧化银是一种白色沉淀,常温下迅速分解为褐色氧化银固体和水;硫酸银微溶于水)
[实验步骤]取少量烧碱样品,加水充分溶解,滴加过量___________(填物质名称)至溶液的,继续滴加适量___________溶液(填化学式),有白色沉淀生成。
[实验结论]该样品中含有氯化钠。
(4)某学习小组的同学欲探究某固体混合物A的成分,已知A中可能含有、、、四种物质中的两种或多种。按下图所示进行探究实验,出现的现象如图中所述(设过程中所有发生的反应都恰好完全反应)。
试根据实验过程和发生的现象作出判断,填写以下空白:
①在常温下,水溶液pH小于7的气体是___________(选填“B”或“F”)。
②写出步骤Ⅲ中生成沉淀H的1个化学方程式___________。
③沉淀E中含有的物质是___________(填化学式)。
④根据实验现象,在固体混合物A里,上述四种物质中一定不存在的是___________,请阐述得此结论的理由是___________。
【答案】(1)稀盐酸/稀硫酸
(2)/
(3) 稀硝酸
(4) B 或(其它答案合理均可) CuO、 若存在,则在步骤Ⅱ中会与氢氧化钠反应,使溶液D中没有氢氧化钠,无法在步骤Ⅲ中生成气体F,因此固体A中一定没有
【详解】(1)氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,如果有碳酸钠说明氢氧化钠溶液已变质,检验碳酸钠加稀盐酸或稀硫酸,碳酸钠和稀盐酸或稀硫酸反应生成二氧化碳,观察到有气泡产生。
(2)氢氧化钠变质和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,除去碳酸钠加或,碳酸钠和氢氧化钡反应生成碳酸钡和氢氧化钠,碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠,除去碳酸钠的同时没有引入新的杂质。
(3)检验烧碱(NaOH)样品中是否含有氯化钠(NaCl),检验,选择药品硝酸银,硝酸银()和氯化钠反应生成氯化银白色沉淀和硝酸钠,取少量烧碱样品,加水充分溶解,滴加过量稀硝酸至溶液的 pH < 7 ,继续滴加适量硝酸银溶液,有白色沉淀生成。
(4)①固体混合物A加入稀盐酸生成气体B,说明固体A中含有,,气体B是二氧化碳,二氧化碳的水溶液是碳酸溶液,显酸性,pH小于7,故选B;
固体混合物A加入氢氧化钠生成溶液D,沉淀E,混合后加入硫酸铵,生成沉淀H和气体F,硫酸铵和溶液C中的氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化铵,得到气体F,气体F一定是氨气,D中一定有氢氧化钠,氨气溶于水形成氨水,氨水显碱性,pH大于7,若存在,在步骤Ⅱ中会与氢氧化钠反应,使溶液D中没有氢氧化钠,无法在步骤Ⅲ中生成气体F,故固体A中一定没有,由于溶液C是蓝色。说明固体混合物A中含有氧化铜,氧化铜和稀盐酸反应生成氯化铜和水,溶液C中含有氯化钡和氯化铜;
②步骤Ⅲ中生成沉淀H的化学方程式或(合理均可);
③根据①可知,固体混合物A中含有碳酸钡和氧化铜(CuO、),加入氢氧化钠,碳酸钡和氧化铜与氢氧化钠不反应,故沉淀E含有CuO、;
④在固体混合物A里,上述四种物质中一定不存在的是,若存在,则在步骤Ⅱ中会与氢氧化钠反应,使溶液D中没有氢氧化钠,无法在步骤Ⅲ中生成气体F,因此固体A中一定没有。
30.(2026·山东日照·一模)制作美味的糕点常用Na2CO3或NaHCO3作膨松剂,我校化学兴趣小组的同学进行了一系列探究,尝试从多个角度比较两者性质异同。
任务一:探究Na2CO3和NaHCO3的性质
(1)小组同学又利用温度传感器和pH传感器分别测定碳酸钠和碳酸氢钠溶于水时的温度变化、pH变化,实验数据如图:
①两种物质溶解过程中具有吸热现象的是______。
②碳酸钠溶液比碳酸氢钠溶液的碱性_____(填“强”或“弱”)。
(2)稳定性:如图,实验中可观察乙烧杯中的石灰水变浑浊,甲烧杯不变,说明在受热条件下,碳酸钠比碳酸氢钠稳定性______。(填“强”或“弱”)
(3)溶解性:分别取Xg两种固体粉末加热到20℃,10g水中充分溶解,观察到碳酸钠全部溶解,碳酸氢钠部分溶解。X可以是下列的_____(选填“A”、“B”或“C”)。
溶解度
10℃
20℃
30℃
40℃
Na2CO3
12.5g
21.5g
39.7g
49.0g
NaHCO3
8.1g
9.6g
11.1g
12.7g
A.3.2g B.1.6g C.0.6g
(4)与酸反应:小组同学对碳酸钠与碳酸氢钠与盐酸反应的快慢进行深入研究,用两套完全相同的装置,在U形管中分别加入一定量的碳酸钠和碳酸氢钠固体,在注射器中装有同体积同溶质质量分数的足量稀盐酸,同时迅速将盐酸注入U形管中。实验装置如图所示(固体体积忽略不计)。
①若取用1.06g碳酸钠,为控制产生气体量相同,应取用的碳酸氢钠的质量为_____g。
②实验过程中需要观察的现象是_____。
(5)与碱反应:如图是向碳酸氢钠溶液中滴加氢氧化钠溶液的微观示意图,其反应的微观实质是_____。
任务二:探究纯碱的用途
【实验探究】用不同温度的水,配制溶质质量分数分别为2%、6%和10%的Na2CO3溶液,并测定溶液pH,记录数据如表:
实验编号
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
溶质质量分数
2%
2%
2%
6%
6%
6%
10%
10%
10%
溶液温度(℃)
20
40
60
20
50
60
20
40
70
溶液pH
10.90
11.18
11.26
11.08
11.27
11.30
11.22
11.46
11.50
(6)实验①、②、③对比,可得出的结论是_____。
(7)要证明Na2CO3溶液的溶质质量分数变化与pH变化关系,可选择的3个实验的编号是_____。
任务三:自制果蔬洗盐
日照作为一座沿海城市,海洋中包含丰富的化学资源,可以利用海水获取多种物质。
(8)粗盐中的可溶性杂质有氯化镁、氯化钙和硫酸钠等,可采用图2流程进行除杂,利用电导率传感器记录溶液导电性的变化。向粗盐溶液中依次缓缓加入过量的甲溶液、氢氧化钠溶液和乙溶液,得到在操作I前溶液的电导率随着加入试剂体积变化的曲线,如图所示。
①已知:相同条件下离子浓度越大电导率越大。本实验条件下,不考虑微溶物以沉淀形式从溶液中析出。
ab段加入的除杂试剂发生反应的化学方程式是______。
②图中_____点(填字母序号)表示加入的氢氧化钠溶液恰好完全反应。
【答案】(1) 碳酸氢钠 强
(2)强
(3)B
(4) 0.84 碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应的速率快慢即气泡的快慢
(5)
(6)在Na2CO3溶液的溶质的质量分数相同时,溶液温度越高,溶液的pH越大
(7)①④⑦
(8) Na2SO4 + BaCl2 = BaSO4↓ + 2NaCl d
【详解】(1)①根据温度变化曲线可知,碳酸氢钠溶于水温度降低,说明碳酸氢钠溶解过程中具有吸热现象。
②pH越大,溶液的碱性越强,碳酸钠溶液的pH为10.9,碳酸氢钠溶液的pH为8.2,因此碳酸钠溶液比碳酸氢钠溶液的碱性强。
(2)乙烧杯中的石灰水变浑浊,说明碳酸氢钠受热易分解,甲烧杯不变,说明碳酸钠受热不易分解,说明在受热条件下,碳酸钠比碳酸氢钠稳定性强。
(3)20℃,碳酸钠的溶解度是21.5g,100g水中最多溶解Na2CO3的质量为21.5g,10g水中最多溶解Na2CO3的质量为2.15g,20℃,碳酸氢钠的溶解度是9.6g,100g水中最多溶解NaHCO3的质量为9.6g,10g水中最多溶解NaHCO3的质量为0.96g,取Xg两种固体粉末加入20℃,10g水中充分溶解,观察到碳酸钠全部溶解,碳酸氢钠部分溶解。故0.96g<X≤2.15g,故选B。
(4)①根据化学方程式,可知,若取用1.06g碳酸钠,为控制产生气体量相同,应取用的碳酸氢钠的质量为0.84g。
②该实验探究碳酸钠与碳酸氢钠与盐酸反应的快慢,因此还需要观察碳酸钠碳酸氢钠与盐酸反应的速率快慢即气泡的快慢。
(5)根据图示可知,碳酸氢钠溶液和氢氧化钠溶液反应的微观实质是。
(6)实验①、②、③的变量是温度,实验①、②、③对比,可得出的结论是在Na2CO3溶液的溶质的质量分数相同时,溶液温度越高,溶液的pH越大。
(7)要证明Na2CO3溶液的溶质质量分数变化与pH变化关系,变量是Na2CO3溶液的溶质质量分数,其他的量保持相同,可选择的3个实验的编号是①④⑦。
(8)①粗盐中的可溶性杂质有MgCl2、CaCl2、Na2SO4,除杂试剂和顺序通常为:除去用氯化钡溶液(甲溶液),除去Mg2+用氢氧化钠溶液 ,除去Ca2+和过量的Ba2+用碳酸钠溶液(乙溶液)。ab段是加入甲溶液(氯化钡溶液)的过程,发生的反应是氯化钡与硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠,化学方程式为Na2SO4 + BaCl2 = BaSO4↓ + 2NaCl。
②分析图像可知,电导率下降的过程就是发生反 应的过程,ab段表示缓慢加入的氯化钡溶液除去硫酸钠的过程,反应化学方程式为 BaCl2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaCl,到达b点时候, 说明氯化钡和硫酸钠恰好完全反应,之后继续加氯化钡溶液,bc段电导率略有增加,cd段表示缓慢加 入的氢氧化钠溶液除去氯化镁的过程,反应化学方程式为2NaOH+MgCl2=Mg(OH)2↓+2NaCl,到达d点时候,说明氢氧化钠和氯化镁恰好完全反应, 之后继续加氢氧化钠溶液,de段电导率略有增加,ef 段是缓慢加入的碳酸钠溶液除去氯化钙和过量氯化 钡的过程,反应化学方程式为 CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓ +2NaCl, BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl,之后继续加碳酸钠溶液,fg段电导率略有增加, 根据上述分析,图中d点表示氢氧化钠溶液恰好完全反应。
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压轴05 实验探究及实验方案的设计、评价与改进的五大核心考向
命题预测
实验探究及实验方案的设计、评价与改进是山东省中考化学的核心专题,地位突出,是区分考生成绩梯度、考查核心素养的关键题型,占总分比重超20%。命题趋势呈现素养导向,以生活、科技情境为载体,侧重考查控制变量、转换法等科学方法,聚焦数据分析、方案优化等高阶能力,减少单纯记忆性考查。考查方式以非选择题为主,结合图示、表格呈现信息,涵盖实验目的分析、步骤设计、现象描述、结论推理及方案评价与改进。复习需回归教材实验,梳理探究逻辑,强化规范表述,专题精练中考真题并总结错题。注意事项为审题标注变量,避免结论绝对化,规范实验术语,关注实验误差分析与改进的合理性,同时兼顾跨学科融合类探究题的训练。
高频考法
1.物质变质后成分的实验探究
2.标签缺失的溶液成分实验探究
3.验证物质组成的实验探究
4.影响因素及异常现象的实验探究
5.实验方案的设计、评价、改进
知识·技法·思维
考向01 物质变质后成分的实验探究
1.氢氧化钠变质的实验探究
Ⅰ.NaOH 要密封保存的原因:
①吸收空气中的H2O而潮解;
②吸收空气中的CO2而变质,方程式:2NaOH+ CO2=== Na2CO3 + H2O
Ⅱ.变质情况分析
检验氢氧化钠是否变质,只需检验是否含CO32-;
猜想一:不变质 NaOH猜想二:变质 Na2CO3 或 Na2CO3、 NaOH
而检验是否部分变质,则除了需检验是否含CO32-外,还需检验是否含OH-
猜想一:不变质 NaOH 猜想二:完全变质 Na2CO3 猜想三:部分变质:Na2CO3、 NaOH
Ⅲ.实验验证操作步骤:取样---加试剂-----观现象----推结论
①检验氢氧化钠是否变质
试剂选择
现象
化学方程式
酸
足量稀盐酸
产生气泡
碱
澄清石灰水或
氢氧化钡溶液
产生白色沉淀
盐
氯化钡溶液或
氯化钙溶液
产生白色沉淀
②检验氢氧化钠变质程度
探究氢氧化钠是部分变质还是全部变质的关键是检验OH-是否存在。若选择无色酚酞溶液检验OH-,应先排除CO32-的干扰,原因是碳酸钠溶液呈碱性,也能使无色酚酞溶液变红,同时选择的试剂不能引入OH-。
实验步骤
试剂选择
现象
化学方程式或结论
①除去NaOH中Na2CO3
足量CaCl2溶液或BaCl2溶液
产生白色沉淀
②检验是否存在NaOH
取上层清液滴加无色酚酞溶液
溶液变红
部分变质
溶液不变色
完全变质
2.解题关键
Ⅰ.分情况讨论:未变质、部分变质、完全变质
Ⅱ.成分检验:利用物质的性质进行检验,注意所选试剂要避免对后面物质的检验造成的影响。
考向02 标签缺失的溶液成分实验探究
1.解题核心思路
(1)先看残留信息:颜色、pH、部分离子、阳离子 / 阴离子
(2)锁定常见离子组合:酸、碱、盐、常见沉淀、气体
(3)用特征反应检验:气泡、沉淀、颜色变化
(4)排除不共存离子:如 H⁺与 OH⁻、CO₃²⁻;Ba²⁺与 SO₄²⁻等
(5)得出可能成分→验证方案→现象→结论
2.常考题型分类分析
类别
典型题干情境
解题关键
检验方法
酸、碱、盐
标签只剩 “某酸”“某化钠”“某酸盐”;测 pH
pH、指示剂变色、是否与金属 / 碳酸盐反应
1. 测 pH 判断酸碱性
2. 加活泼金属 / 碳酸盐看气泡→酸
3. 加 Cu²⁺/Fe³⁺看沉淀→碱
含碳酸根 / 碳酸氢根
标签残缺,加酸产生气体,通入石灰水变浑浊
CO₂气体、Ca (OH)₂变浑浊
1. 加稀 HCl/H₂SO₄产生气泡
2. 通入澄清石灰水浑浊→含 CO₃²⁻/HCO₃⁻
3. 再检验阳离子
含硫酸根 / 氯离子
标签只剩 “某化某”“某酸某”,白色沉淀
AgCl 不溶于稀硝酸;BaSO₄不溶于稀硝酸
1. 检 Cl⁻:加 AgNO₃+HNO₃,白色沉淀不溶
2. 检 SO₄²⁻:加 Ba (NO₃)₂+HNO₃,白色沉淀不溶
含钙、钡、银等离子
残缺盐溶液,加某试剂产生白色沉淀
特征沉淀及溶解性
1. 加 CO₃²⁻→白色沉淀可能 Ca²⁺/Ba²⁺
2. 加 SO₄²⁻→不溶沉淀为 Ba²⁺
3. 加 Cl⁻→不溶沉淀为 Ag⁺
多种离子混合推断
标签只剩部分离子,多步实验现象
离子共存原则 + 特征反应
1. 列出所有可能离子
2. 根据现象排除不共存离子
3. 逐一验证剩余组合
Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺
溶液有颜色,标签残缺
溶液颜色 + 特征置换 / 沉淀
1. 蓝色→Cu²⁺;黄色→Fe³⁺;浅绿色→Fe²⁺
2. 加 Fe/Zn 看置换现象验证
考向03 验证物质组成的实验探究
1.成分检验的核心思想
Ⅰ.物质的元素组成
依据元素守恒。首先通过实验使其发生化学反应并验证生成物的存在,再依据生成物的元素组成及质量推导被研究物质的元素组成。
Ⅱ.物质的成分组成
根据各物质的性质选择合适的试剂进行实验,需要定量分析时,应选择合适的试剂使其转化为易测量的物质,利用化学方程式进行计算。
2.常考题型及解题策略
考查类型
物质
检验方法
现象
解题关键
解题思路
纯净物元素组成探究(定性)
水、甲烷、乙醇、葡萄糖等
燃烧法(有机物):
在氧气中燃烧,依次检验:
→干冷烧杯验 H₂O
→澄清石灰水验 CO₂
有机物:烧杯内壁水雾,石灰水变浑浊
有 CO₂和 H₂O 只能证明含 C、H,不能直接证明含 O
①确定反应原理
②检验生成物
③由生成物元素反推原物质组成
④排除干扰
有机物组成定量探究
某有机物完全燃烧测组成
①称量有机物质量
②燃烧,用浓硫酸 / 无水 CaCl₂吸收 H₂O,NaOH 溶液吸收 CO₂
③计算 C、H 元素总质量
吸收装置质量增加
→ 一定含 O
①测生成物质量
②算 C、H 质量
③与原物质量对比判断 O
溶液中离子成分验证
检验
:加AgNO₃+ 稀 HNO₃
:加Ba (NO₃)₂+ 稀 HNO₃
:加稀盐酸,通入石灰水
白色沉淀不溶解
产生气泡,石灰水浑浊
检验 不能用 BaCl₂(防 Ag⁺干扰)
①观察颜色初步判断
②按顺序加试剂
③排除干扰离子
④据现象定成分
金属 / 氧化物组成探究
Fe、CuO、Fe₃O₄、C、MnO₂ 等黑色粉末
加稀盐酸 / 稀硫酸:
→有气泡→Fe
→溶液变蓝→CuO
→溶液变黄→Fe₂O₃
磁铁:可吸引 Fe、Fe₃O₄
气泡、溶液变色、磁性差异
C、MnO₂ 与稀酸不反应,需用其他方法区分
①看颜色、磁性
②加酸看现象
③置换反应验证
考向04 影响因素及异常现象的实验探究
1.解题关键
控制变量法的应用及对产生异常现象的原因进行合理的猜想。
①控制变量法是核心:这两类题目本质上都在考查单一变量的控制
②易错点集中突破:比如催化剂的一变二不变、燃烧条件的着火点表述、误差分析的逻辑。
③异常现象题要 “溯源”:从 “实验前(试剂、装置)- 实验中(操作)- 实验后(现象分析)” 三个维度拆解问题,避免无依据的猜想。
2.常考内容
类型
常考内容
解题思路 /
注意事项
催化剂的探究
① 催化剂改变反应速率的判断(如气泡产生快慢);② 反应前后催化剂质量不变的验证;
③ 反应后催化剂化学性质不变的验证(重复实验)
①设计对比实验,观察反应速率变化;
②反应后回收催化剂,称量质量;③ 用回收的催化剂重复实验,验证化学性质不变;
④ 综合判断是否为催化剂
① 催化剂只能改变速率,不能改变反应产物的量;
② 必须同时验证质量和化学性质不变,缺一不可;
③ 回收催化剂时需洗涤、干燥,避免杂质影响质量测定
燃烧条件的探究
① 可燃物的验证;
② 氧气(或空气)的验证;③ 温度达到着火点的验证
①分别控制 “可燃物、氧气、温度” 三个变量;
②对比不同条件下物质是否燃烧;③总结燃烧的三个必要条件
① 着火点是物质固有属性,不能说 “降低着火点”,只能说 “降低温度到着火点以下”;
② 对比实验需控制其他变量一致,避免干扰
金属生锈条件的探究
① 铁生锈条件(氧气 + 水);
② 铝、铜锈蚀条件对比;③ 防锈措施的原理分析
①设置多组对照实验(如干燥空气、蒸馏水、氧气 + 水等);
②观察不同条件下金属锈蚀程度;
③分析得出生锈的必要条件
① 铁生锈是铁与氧气、水共同作用的结果,缺一不可;
② 铝的锈蚀会形成致密氧化膜,阻止进一步反应,铜生锈还涉及二氧化碳
影响化学反应速率的因素探究
① 溶液浓度;
② 温度;
③ 催化剂种类;
④ 反应物接触面积;
⑤ 反应物浓度
①确定要探究的变量(如浓度、温度);
②保持其他条件完全相同,只改变单一变量;
③通过气泡快慢、反应时间等判断速率变化;
④得出变量与反应速率的关系
① 控制变量的单一性,避免多个变量同时改变;
② 接触面积对反应速率的影响(如粉末状 vs 块状)需注意固体反应物的形态控制
异常现象的探究
① 质量守恒定律实验(气球装置天平不平衡);
② 空气成分测定(水进入瓶内体积不达 1/5);
③ 二氧化碳制取(石灰水不变浑浊);
④ 其他实验异常现象(如气体不纯、沉淀不生成等)
①明确实验目的与预期现象;
②分析异常现象(如数据偏差、现象不符);
③从试剂、装置、操作、环境等角度猜想原因;
④设计验证实验,排除或确认猜想;
⑤总结误差原因及改进措施
① 猜想需合理,不能脱离实验原理;
② 分析误差时要区分 “装置误差”“操作误差”“试剂误差”;
③ 改进措施需具有可操作性,能解决根本问题
考向05 实验方案的设计、评价、改进
1.解题关键
明确实验目的,方案的设计要符合科学性、安全性、可行性和节能性。
实验方案优劣评价
判断某方案是否合理、改进方案,结合绿色化学、实验安全、操作便捷性,侧重开放性评价
①原理是否正确,符合课标要求
②操作是否可行,适配实验实操
③是否安全环保,体现绿色理念
④经济是否节约,贴合实际应用
从科学性、可行性、安全性、简约性、环保性五个角度逐条评价,不合理之处需写出具体改进措施。
实验缺陷分析与改进
装置错误、操作错误、结论错误、污染、误差,侧重实操性缺陷分析
①找装置错误(气密性、导管长短、尾气处理等)
②找操作和逻辑漏洞
③分析误差原因,提出改进方案
①看装置图:导管长短、漏斗液封、尾气处理,贴合实操要求
②看步骤:是否对照、是否过量、是否冷却,规范操作流程
③看结论:是否以偏概全,注重逻辑严谨性
典例·靶向·突破
考向01 物质变质后成分的实验探究
例1【新情境——新物质变质的实验探究】(25-26九年级上·山东烟台·期末)有一瓶久置的过氧化钠样品,某化学小组对其成分和性质进行了如下探究。
【查阅资料】过氧化钠能与空气中的水或二氧化碳反应生成氧气。
;
【提出问题】这瓶过氧化钠是否变质?
【猜想与假设】
(1)假设1:过氧化钠未变质;假设2:过氧化钠部分变质;假设3:________。
【实验探究1】
(2)小名设计实验方案验证上面的猜想。
序号
实验步骤
实验现象与结论
①
取部分固体于试管中,加入适量水溶解,然后向溶液中滴加足量的_______。
无气泡产生。假设1成立
②
取部分固体于另一试管中,加入足量的水,在试管口插入带火星的木条,带火星的木条再向反应后的溶液中滴加_______。
_______,有气泡产生。假设2成立
③
取部分固体于另一试管中,加入足量的水,_______。
_______。假设3成立
【提出新问题】有同学对上述实验序号①②提出疑问。样品中是否含有氢氧化钠?
【实验探究2】为探究部分变质的过氧化钠中是否含有氢氧化钠。小东取部分固体于试管中,加入适量水溶解,然后再加入足量的氯化钙溶液,有白色沉淀生成,静置,向上层清液中滴加2滴无色酚酞试液,溶液变红则说明部分变质的过氧化钠中含有氢氧化钠。
【定性分析】
(3)由【实验探究2】可以确定在加入氯化钙溶液前,溶液中含有的溶质是_______(填化学式)。
(4)小明认为,由上述实验无法确定原固体样品中是否含有氢氧化钠,理由是_______。
【定量研究】称取9.06 g的过氧化钠样品于锥形瓶中,加入足量的蒸馏水,共收集到气体0.96 g,再向上述锥形瓶中加入足量的澄清石灰水,充分反应后,经过沉淀、过滤、干燥等,得到固体3.00 g。
(5)写出锥形瓶中加入石灰水后的化学反应方程式_______。
(6)9.06 g上述样品中,含有氢氧化钠的质量是_______。
【反思与提高】
(7)过氧化钠长期暴露在空气中,最终会变质为_______(填化学式)。
考向解码
物质变质后成分的实验探究是山东中考化学实验探究高频必考题型,多作为实验探究题的核心考点,分值4-6分,区分度高,常以NaOH、CaO、Na₂CO₃等变质为情境,融合酸碱盐性质与检验。解题时需先依据变质原理提出“未变质、部分变质、完全变质”三种猜想,再优先检验变质产物,排除干扰,最后由现象推导结论并书写相关化学方程式;注意检验原物质前必须除尽变质产物,试剂用量要“过量”,现象描述需规范,结论与现象严格对应,确保逻辑闭环。
【变式探究】(2026·山东东营·一模)氢氧化钠,是一种具有强腐蚀性的强碱,易溶于水并形成碱性溶液,另有潮解性,易吸收空气中的水蒸气和二氧化碳。是化学实验室其中一种必备的化学品,亦为常见的化工品。某实验小组进行的如下活动的探究。
活动一:探究NaOH的化学性质
(1)NaOH俗称烧碱、苛性钠、___________。
(2)A试管加入酚酞试液后,再向A试管中继续加入稀硫酸,观察到___________,由此证明NaOH能与反应,写出该反应的化学方程式___________。
(3)B试管中无明显现象,为证明B试管中已发生化学反应,向该试管中再加入足量的___________观察到有气泡产生,写出产生气泡的化学方程式___________。
活动二:测定NaOH样品的纯度
工业制得的NaOH中常含有一定量的NaCl。同学们采用“沉淀法”对某NaOH样品的纯度进行测定。
实验方案如下:
(4)判断方案中溶液过量的化学方法是___________,其中滤液中溶质成分是___________(用化学式表示)。
(5)求样品中NaOH的质量分数(根据化学方程式计算)。
考向02 标签缺失的溶液成分实验探究
例2【新考法——物质成分探究结合流程图推断的综合考查】(25-26九年级上·山东济宁·期末)完成如下探究。
(1)某校兴趣小组同学准备进行常见酸、碱、盐的性质实验时,发现实验台上摆放的药品中,有一装溶液的试剂瓶未盖瓶塞且标签破损(如图),于是决定对这瓶溶液进行实验探究:
【提出问题】这瓶溶液是什么溶液?
猜想一:氯化钠溶液;猜想二:氢氧化钠溶液;猜想三:碳酸钠溶液。
【实验推断】
①小丽取样滴加无色酚酞溶液,溶液呈红色,得出结论:该溶液不可能是______溶液。
②小刚另取样滴加稀盐酸有气泡产生,得出结论:该溶液是碳酸钠溶液。小青认为小刚的结论不一定正确,猜想二成立时也可能出现上述现象,理由是______(用化学方程式表示)。
③小组同学讨论后一致认为还需要进行如下实验:
【继续探究】另取样先加入过量的溶液,观察到有______产生。静置后,取上层清液,滴入酚酞溶液,溶液呈红色。
【实验结论】这瓶溶液的成分是______(写化学式)。
【探究启示】实验过程中取完药品后应立即盖好瓶塞。
(2)现有某不纯的碳酸钠固体样品,已知其中含有的杂质可能是、、NaCl、中的一种或几种。为确定其杂质的成分,进行如下实验,出现的现象如图所示(设过程中所有发生的反应都恰好完全进行)。
请你根据实验过程和发生的现象做出分析判断,并填写以下空白:
①把气体D通入紫色石蕊试液中,观察到的现象是______,白色沉淀F的化学式是______。无色溶液E中含有的阳离子是______。
②碳酸钠固体样品中一定不含有的杂质是______(写化学式)。请写出过程②中发生反应的一个化学方程式______。
③对于样品中还不能确定的物质是否存在,可以用无色溶液A继续实验,请写出你的实验方案______。
考向解码
标签缺失的溶液成分实验探究是山东中考经典热点,属物质成分探究核心类型,贴近实验室真实情境,常考酸、碱、盐溶液,综合离子检验与推断。解题思路是先看标签残留与溶液颜色、状态缩小成分范围,再依据离子特性分组检验,优先排除干扰离子,最后由现象锁定溶质并验证合理性;注意严禁引入干扰离子,操作需遵循“取样→加试剂→观现象→得结论”的规范,语言简洁且结论唯一,避免出现多种可能且无法验证的情况。
【变式探究】(25-26九年级上·山东滨州·期末)某实验室有一瓶标签残缺的无色溶液(如图甲所示),经查询实验试剂保存记录得知,原瓶内溶液中的溶质可能是NaOH、中的一种。为确认溶液中的溶质,实验小组的同学们设计并进行了如下探究活动。
【资料查阅】上述四种物质的相关信息如下:
物质
NaOH
常温下的溶解度/g
109
88
21.5
9.6
常温下稀溶液的pH
13
7
11
9
【实验探究一】
(1)如上图乙所示,在操作①后,发现酚酞试液变红色,可确定溶质不是________;在进行操作②时,出现________实验现象,又可排除的物质是氢氧化钠。
【探究结论】
(2)结合以上现象分析及查阅资料提供的“常温下四种物质的溶解度”相关信息,该溶液中的溶质还可排除上述四种物质中的________,判断依据是________。综合以上排除的物质分析,操作②发生反应的化学方程式为________。
【讨论质疑】有的同学认为以上分析还不够严密,需要进一步实验确定,于是又进行了如下探究。
【实验探究二】向操作①后试管内的溶液中滴加过量溶液(呈中性),充分反应后,试管中的溶液颜色不变,但有白色沉淀产生。
【得出结论】
(3)通过“实验探究二”可确定最先开始装入该试剂瓶中的原溶液是_____溶液。
【反思拓展】
(4)针对造成该溶液出现上述实验现象的原因启示我们,在保存实验试剂时应该______。
考向03 验证物质组成的实验探究
例3【新情境——实际生活中物质成分的探究】(2026·山东济宁·一模)盐碱地是重要的土地资源之一,在我国西北、东北等地区均有盐碱地分布,这为沙尘暴的形成埋下隐患。某化学兴趣小组的同学们对盐碱地产生了浓厚的兴趣,并在老师的指导下进行了一系列项目式活动。
【教师指导】
该盐碱地土壤中含有的可溶性物质有、、中的一种或几种。
【实验探究】
(1)同学们将土壤样品用水充分浸泡,过滤后得到土壤浸出液,然后设计了以下实验方案并进行验证。
实验步骤
实验现象
实验结论
①取少量浸出液于试管中,向其中加入过量稀硝酸
______
样品中含有
②继续向上述溶液中加入足量溶液
______
样品中含有
③取步骤②的上层清液于另一试管中,向其中加入____溶液
______
检验样品中是否含有NaCl
【反思评价】
(2)步骤①中发生反应的化学方程式为_____;
(3)同学们认为,步骤③无法得出样品中含有NaCl的结论,理由是______。
考向解码
验证物质组成的实验探究是山东中考化学核心素养题,侧重“证据推理”,在实验探究题中占4-6分,涵盖固体、溶液、气体组成,融合定量与定性分析。解题时需先明确探究目的,再依据物质组成设计分步检验方案,优先检验特征成分,排除干扰因素,最后结合实验现象与数据推导物质组成并进行相关计算;注意检验顺序需遵循“先简后繁、先主后次”,定量实验要保证称量准确、装置不漏气,结论需包含成分与含量双维度,确保推理过程严谨、数据支撑有力。
【变式探究】(25-26九年级上·山东烟台·期末)某品牌果蔬洗盐的成分是NaCl、Na2CO3和NaHCO3。某化学兴趣小组为测定各成分的质量分数,设计了如下的实验:取两份质量均为m g的果蔬洗盐样品,利用下列装置(气密性良好,各吸收装置中试剂均足量,夹持装置略)进行实验。
实验Ⅰ:依次连接装置1与装置3。先打开弹簧夹m,通一会N2,称量装置D、E的质量,关闭弹簧夹m。然后打开A装置的分液漏斗,加入足量稀硫酸,完全反应后,打开m,再通一会N2,称量装置D、E的质量分别增重a g、b g;
实验Ⅱ:依次连接装置2与装置3。先打开弹簧夹n,通一会空气,称量装置D、E的质量,关闭弹簧夹n。然后点燃C处酒精灯,完全反应后,打开n,再通一会空气,称量D、E装置的质量分别增重c g、d g。
(1)实验Ⅱ中,装置C中发生反应的化学方程式是_______。实验Ⅰ中,装置F的作用是_______。
(2)实验Ⅰ、Ⅱ,实验前都要先通入一会氮气与空气,其作用_______(填“相同”或“不同”)。实验Ⅰ、Ⅱ完全反应后,都要再通一会氮气与空气的目的是_______。
(3)实验Ⅱ中,装置D的作用是_______。该品牌mg果蔬洗盐中碳酸氢钠的质量是_______。该品牌果蔬洗盐中氯化钠的质量分数是_______。
(4)实验Ⅰ装置A中若用稀盐酸代替稀硫酸,会使测定的该品牌果蔬洗盐中氯化钠的质量分数比实际偏小,原因是_______。
考向04 影响因素及异常现象的实验探究
例4【新情境——真实情境中的影响因素探究】(25-26九年级上·山东淄博·期末)食品脱氧剂可吸收氧气,通过减缓食品氧化来延长食品保质期。兴趣小组利用某种脱氧剂开展以下项目式学习。
【查阅资料】食品脱氧剂的主要成分有铁粉、活性炭、氯化钠等。
任务一:探究脱氧剂的成分中有单质铁
(1)同学们设计了如下实验方案进行探究。
实验操作
实验现象
实验结论
取被磁铁吸出的黑色固体于试管中,加入适量_______。
黑色固体表面有气泡冒出,溶液颜色______。
脱氧剂中含有铁单质。
(2)上述实验发生反应的化学方程式为________,该反应的基本类型为________。
任务二:探究活性炭和氯化钠的用量对脱氧效果的影响
【提出问题】活性炭和氯化钠的用量对脱氧效果有什么影响?
【进行实验】室温下,利用5g铁粉和10滴水,改变活性炭和氯化钠的用量(下表),用氧气传感器测定密闭容器中氧气含量的变化,实验结果如下图所示。
编号
铁粉/g
活性炭/g
氯化钠/g
1
5
0
1
2
5
0.75
0
3
5
0.75
1
4
5
1.5
1
5
5
0.75
2
【实验结论】
(3)为探究氯化钠用量对脱氧效果的影响,需要分析_______(填实验编号)三个实验的数据,得到的初步结论是_____。为探究活性炭用量对脱氧效果的影响,需要分析______(填实验编号)三个实验的数据。
考向解码
影响因素及异常现象的实验探究是山东中考高频探究类型,聚焦“控制变量法”,常考查反应速率、燃烧条件、金属锈蚀等内容。解题时需先确定探究的变量,再严格控制变量,每次只改变一个变量、其余条件保持不变并设置对照组,通过对比实验现象归纳变量与实验结果的因果关系,同时分析异常现象的原因;注意确保变量唯一、对照组具有可比性,异常现象从试剂、装置、操作、环境四个维度排查,结论表述需规范,体现变量与结果的对应关系。
【变式探究】(2025·山东临沂·二模)学习了酸和碱的化学性质后,化学兴趣小组设计如图实验:
(1)A中发生反应的化学方程式是______。
(2)B中开始滴入氢氧化钠溶液时未见明显现象的原因是______。继续滴加,产生红褐色沉淀,溶液逐渐由黄色变为无色。
(3)化学兴趣小组的同学们在进行“碱与酸碱指示剂反应”的实验时(如图C),将酚酞溶液滴入NaOH溶液中,溶液变成了红色,但过一会红色却消失了。于是,兴趣小组的同学们对这一异常现象进行了探究。
【提出问题】滴有酚酞的NaOH溶液由红色变为无色的原因是什么?
【猜想与假设】
甲同学:无色酚酞溶液与发生了反应;
乙同学:NaOH溶液与空气中的发生了反应;
丙同学:与NaOH溶液浓度大小有关。
【设计与实验】甲、乙、丙三位同学为了验证各自的猜想,设计并进行了如下实验。
Ⅰ、甲同学设计并完成如下实验:
实验步骤
实验现象
实验结论
①取少量NaOH溶液于试管中,加热煮沸除去溶液中溶解的氧气。
溶液变红,过一会红色消失
甲同学的猜想______(填“正确”或“不正确”)
②将①中的溶液冷却后滴入无色酚酞溶液,并在溶液上方滴适量植物油。
Ⅱ、乙同学设计如图1所示的装置进行实验,一段时间后,试管中溶液的红色褪去,他认为自己的猜想正确。丁同学根据所学知识认为乙同学的猜想不正确,理由是______,丁同学为了进一步探究试管中的溶液红色褪去的原因,用pH试纸测量试管中的溶液,结果pH<7,造成试管中溶液褪去的原因可能是______。
Ⅲ、丙同学为了验证自己的猜想,使用色度传感器测量溶液颜色的变化(说明:溶液无色时,色度传感器测得的数值为100%)。他在三个专用容器中分别加入等量的5%、10%、20%的NaOH溶液,然后各滴加2滴无色酚酞溶液,同时放入色度传感器进行测量,测出溶液颜色的变化曲线如图2所示,由此判断自己的猜想正确。你能从变化曲线中总结出的规律是______(写一条)。
【实验结论】滴有酚酞的NaOH溶液由红色褪为无色与NaOH溶液的浓度有关。
考向05 实验方案的设计、评价、改进
例5【跨学科实践——土壤酸碱性检验的实验方案设计】(2026·山东济南·一模)兴趣小组开展了跨学科实践活动,探究“土壤酸碱性形成的原因及对植物生长的影响”。
【查阅资料】
①含有NH的溶液与足量NaOH溶液,微热,会产生有氨味的气体。
②有关物质的溶解性:
物质
NH4Cl
NH4NO3
NaOH
AgNO3
AgCl
溶解性
溶
溶
溶
溶
不溶
【探究一】土壤酸碱度的测定
小组同学在某农田采集了3份土壤样品,处理后分别与适量水混合,操作如图所示。测得pH分别为5.5、5.7、5.6。
(1)根据测定结果,该农田的土壤酸碱性呈______。
(2)浸取时,利用纱布分离出土壤浸出液,相当于实验室的______操作。
(3)不同的农作物生长适应的pH范围如表,其中适合在该农田种植的农作物是______。
农作物
a西瓜
b葱
c玉米
d胡萝卜
适应的pH范围
5.0-7.0
7.0-7.4
6.5-7.0
5.3-6.0
【探究二】土壤酸碱性对植物生长的影响
(4)小组同学分别在4个烧杯中倒入不同pH的溶液50mL,保持其他条件一致,放入8粒大小相当的绿豆,观察记录数据如图。由图可知,土壤pH=______时,绿豆生长状况最好。
【探究三】酸性土壤形成的原因及改良
(5)小组同学向种植户了解到,近几年该农田长期施用化肥NH4Cl。为检测NH4Cl在土壤中的残留情况,进行了如下实验:
实验序号
操作
现象
结论
1
取少量土壤浸出液于一支试管中,向其中滴加足量NaOH溶液,微热
______
无NH
2
另取少量土壤浸出液于另一支试管中,向其中滴加适量
______溶液
产生白色沉淀
有Cl-
【反思交流】
(6)农作物吸收NH的量比Cl-的量______(填“大”或“小”)。
【拓展延伸】
(7)在农作物吸收NH的同时,会释放出H+,使土壤呈酸性。假设土壤浸出液中的酸只有HCl,使用熟石灰改良上述土壤的原理是______(用化学方程式解释)。
【查阅资料】农作物吸收NO的同时,会释放出OH-。
(8)小组同学认为酸性土壤中更适合施用化肥NH4NO3,可以减轻土壤进一步酸化问题。理由是______。
考向解码
实验方案的设计、评价、改进是山东中考实验探究的“高阶能力题”,区分度最大,直接决定高分段归属,覆盖方案设计、装置改进、误差分析、环保评价等内容。解题时,设计方案需遵循“科学、简便、安全、环保”的原则,明确探究目的、确定原理、选择试剂与装置、设计操作步骤、预测现象并得出结论;评价方案需从科学性、可行性、安全性、环保性、经济性五个维度判断;改进方案需针对原有缺陷精准优化,不新增问题;注意设计方案要可操作、现象明显,评价需先判断对错再阐述理由,改进方案要贴合缺陷,语言规范且逻辑清晰。
【变式探究】(2026·山东德州·一模)气体制备与性质验证是初中化学实验的重要内容,根据下列装置回答问题:
Ⅰ.实验室制取O2
(1)图1中仪器a的名称是______。
(2)实验室用高锰酸钾制取O2时,应选择图1的发生装置______(填字母),反应的化学方程式为______。
Ⅱ.自制气体制取装置
(3)小明用塑料材料自制了图2的简易供氧器,若用E装置收集O2,气体应从______(填“a”或“b”)端通入。
(4)小乐利用废弃物设计了图3的装置制取CO2并验证其性质,将盛有石灰石(或大理石)的铜网插入稀盐酸后等待一段时间,可以观察到小药瓶中的紫色石蕊溶液______(填“变红”或“变蓝”)。若蜡烛熄灭,则说明CO2具有______的化学性质。
(5)从资源利用的角度分析,图3装置的优点有______(写一点即可)。
1.(2026·山东济南·一模)某兴趣小组用传感器探究“测量空气中氧气的体积分数”,测出压强和氧气的体积分数随时间变化的曲线如图所示。下列说法错误的是
A.反应开始时压强增大的原因是燃烧放热 B.火焰熄灭时反应立刻停止
C.反应过程中装置内物质的总质量不变 D.用白磷的测定结果比用红磷更准确
2.(25-26九年级上·山东菏泽·期末)利用数字化实验可以形象地比较不同形状的碳酸钙与稀盐酸反应的速率。倾斜锥形瓶使试管内的稀盐酸流入瓶中与固体发生反应,瓶内气压的变化如曲线所示,有关说法正确的是
A.曲线①表示块状碳酸钙与稀盐酸反应
B.b点表示碳酸钙与稀盐酸反应已经停止
C.对比分析可知,等质量的碳酸钙,粉末状固体反应时产生的气体质量较多
D.从图中可以看出,粉末状的固体反应更快一些,但反应结束后生成的气体质量相同
3.(25-26九年级上·山东泰安·期末)小组同学利用图甲所示的装置探究铝与稀盐酸的反应。向三颈烧瓶内注入20 mL某浓度的稀盐酸(足量),将铝片投入三颈烧瓶中,迅速塞紧瓶塞并打开数据采集器,一段时间后,测得密闭容器内压强、温度与时间的关系如图乙所示。下列有关说法正确的是
A.BC段压强升高的原因只是温度升高
B.反应到D点时才停止
C.BC段反应的速率先快后慢,导致变慢的原因可能是盐酸的浓度减小
D.观察图乙可知铝与稀盐酸反应为吸热反应
4.(25-26九年级上·山东聊城·期末)某兴趣小组利用图1装置,对“CO2与NaOH溶液是否反应”进行数字化实验再探究。
实验1:向盛满CO2的烧瓶中注入80 mL蒸馏水;
实验2:在同样的烧瓶中注入80 mL NaOH溶液,实验得到如图2所示曲线。
下列说法错误的是
A.由实验1得到的图像是a曲线
B.a曲线中AB段上升的原因是用注射器注入液体,压缩了瓶内的气体,使压强增大
C.b曲线对应溶液的pH值会逐渐降低至小于7
D.该实验能证明CO2与NaOH溶液发生了反应
5.(25-26九年级上·山东烟台·期末)易拉罐主要以铝或铁作为罐体主材。将可乐罐和椰汁罐用水清洗干净并剪裁出质量、形状均相同的两片,分别置于锥形瓶中,同时加入足量等质量等浓度的稀硫酸,用数字传感器测得瓶内气体压强变化如下图。下列说法中不正确的是
A.由曲线可知,椰汁罐主材是铝
B.70s内可乐罐几乎不产生氢气,可能与表面的氧化物有关
C.压强有下降的过程,说明反应均放热
D.一段时间后,装椰汁罐的锥形瓶中溶液呈浅绿色
6.(25-26八年级上·山东威海·期末)某实验小组同学设计如图所示实验对过氧化氢分解进行探究。下列说法正确的是
A.对比实验甲和丙,可探究溶液浓度对分解速率的影响
B.对比实验乙和丙,可探究温度对分解速率的影响
C.对比实验乙和丁,可探究对分解速率的影响
D.对比实验丁和戊,可探究不同催化剂对分解速率的影响
7.(25-26九年级上·山东济宁·期末)下列相关图示实验的说法不正确的是
A.图1探究影响金属与酸反应速率的因素
B.图2可验证Al、Fe、Cu的金属活动性
C.图3能验证石墨具有导电性
D.图4探究浓度对酸的性质的影响
8.(2026·福建泉州·一模)一定条件下,经光催化转化为的反应机理如图1。催化剂的催化效率和的生成速率随温度的变化关系如图2。下列说法正确的是
A.参加反应的与生成的的分子个数比为
B.从能耗角度分析,该反应的适宜温度为300℃
C.温度对催化剂的催化效率和对的生成速率影响一致
D.该转化有利于缓解温室效应并获得燃料
9.(2026·山东日照·一模)用次氯酸杀菌消毒,安全高效。在次氯酸光照分解的数字化实验中,容器中的体积分数和溶液pH随时间变化的情况如图。若化学方程式,下列说法错误的是
A.反应过程中,溶液的酸性不断增强
B.长时间光照,次氯酸消毒液杀菌能力减弱
C.反应前后氯元素化合价均为-1,未发生变化
D.在0~150s时,光照时间越长,产生的氧气越多
10.(2026·河北沧州·二模)已知过氧化钙()与水反应能生成过氧化氢和另一种常见物质。某化学兴趣小组的同学将过氧化钙与足量水一起放入如图甲所示的装置中,并用气体传感器测量密闭装置中的X气体体积分数,得到图乙所示图像,下列分析不正确的是
A.由实验可推出气体X是氧气
B.若b点之后溶液变红,说明反应生成了氢氧化钙
C.由cd段气体体积分数增长得比bc段快,可证明二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂
D.该反应因能持续供氧,可用于鱼类长途运输
11.(2026·山东聊城·一模)利用下列装置进行实验,不能达到实验目的的是
A探究二氧化碳的密度比空气大且不支持燃烧的性质
B探究氧气浓度对燃烧剧烈程度的影响
C验证反应物间接触面积对反应速率的影响
D比较温度对反应速率的影响
A.A B.B C.C D.D
12.(2026·山东济南·一模)同学们为探究氢氧化钠能否和二氧化碳反应,设计图1装置进行实验,并测得装置内压强随时间的变化关系如图2所示,下列说法不正确的是
A.实验甲和乙得到的图像分别是曲线2和曲线1
B.装置乙中压强变小的原因是二氧化碳能溶于水且与水反应
C.根据图2,说明起始阶段,压强增大的原因是加液体使烧瓶内分子数增多
D.对比图2中曲线1和2,证明氢氧化钠能和二氧化碳反应
13.(2026·山东聊城·一模)用CO(含少量和水蒸气)测定某样品(杂质为固体且不反应)中的质量分数(反应方程式为)。实验装置如图所示,检查装置的气密性,进行实验,假设发生的化学反应都充分反应。在装置C的硬质玻璃管中加入该样品15 g,充分反应后继续通CO至硬质玻璃管冷却,测得装置A质量增加2.2 g,装置D质量增加8.8 g。下列分析不正确的是
A.装置B的作用是吸收CO中的水蒸气,防止对实验结果产生干扰
B.反应后装置C的硬质玻璃管中固体的总质量为8.4g
C.该样品中的质量分数约为77.3%
D.从环保角度考虑,该实验装置存在的不足之处是没有尾气处理装置
14.(2026·山东济南·一模)如图所示,将两枚光亮的铁钉分别用细线吊置于甲、乙中,并使部分铁钉露出液面。放置一段时间,出现了锈蚀。下列说法不正确的是
A.甲、乙中铁钉生锈后,甲、乙装置内氧气的体积分数不相等
B.乙中铁钉在水面下的部分锈蚀最严重
C.甲中铁钉在植物油内的部分没有锈蚀
D.丙中导管内上升一段水柱
15.(2024·福建厦门·一模)借助便携式氧气传感器探究微粒性质实验如图1,实验结果如图2。下列根据实验和结果作出的判断错误的是
A.实验a中,曲线缓慢下降,说明分子在不断运动
B.对比实验a和b,说明温度越高,分子运动速率越快
C.对比实验a和c,说明密度比空气大的气体,其分子更易向下运动
D.对比三个实验,说明改变温度比改变瓶口方向更有利于分子向外运动
16.(25-26九年级上·山东青岛·期末)兴趣小组同学模拟炼铁原理,在图甲所示的装置中用还原,并利用X射线粉末衍射仪来测定不同温度下反应4小时后的固体成分,实验结果如图乙所示。下列说法正确的是
A.实验前应先点燃酒精灯,再通入
B.玻璃管中固体减少的质量等于澄清石灰水增加的质量
C.想要制得纯净的铜,反应温度应控制在500℃及以上
D.实验中,随着温度的升高,先全部转化为,再转化为Cu
17.(25-26九年级上·山东潍坊·期末)为了测定含有、和的混合物中各组分的含量,某化学兴趣小组设计如下实验:取 g的混合物,通过测量反应前后装置②、③的质量变化,测定该混合物中各组分的质量分数。下列说法中正确的是
已知:Ⅰ.2;;
Ⅱ.可以吸收水分;
Ⅲ.碱石灰(氢氧化钠和氧化钙的混合物)可以吸收和。
A.②和③应依次盛装碱石灰和无水
B.若测得②和③分别增重和,则混合物中的质量为
C.实验开始时,应先点燃酒精灯再通入空气
D.若将①装置换成盛有溶液的洗气瓶,则测得的含量偏小
18.(25-26九年级上·山东烟台·期末)某同学根据铜锈的成分作出猜想:引起金属铜锈蚀的因素除有氧气和水外,还应该有二氧化碳。为证明“铜生锈要有二氧化碳”,需要设计并进行验证的实验是
A.甲和乙 B.甲和丁 C.乙和丙 D.丙和丁
19.(25-26九年级上·山东聊城·期末)某兴趣小组利用图1装置,对“和溶液是否反应”进行数字化实验再探究。实验1:在盛满的烧瓶中滴加蒸馏水;实验2:在同样盛满的烧瓶中滴加80mLNaOH溶液。实验得到如图2所示曲线。下列说法正确的是
A.由实验1对应的图像是B曲线
B.该实验不能证明与溶液发生了反应
C.A曲线中ab段上升是因为加液体使烧瓶内分子数增多
D.此实验说明,数字化实验可以实现对化学反应的定量研究
20.(2026·山东青岛·一模)木糖醇作为低热量甜味剂广泛应用于食品、医药等领域。兴趣小组利用下图所示的装置测定木糖醇中碳、氢、氧元素的质量比。取3.04g木糖醇置于装置甲反应管中,充分反应后,测得乙装置增重2.16g,丙装置增重4.40g(实验前已排尽装置内空气,装置乙、丙、丁内试剂均足量)。下列说法正确的是
A.装置乙中试剂为氢氧化钠溶液,丙中试剂为浓硫酸
B.木糖醇中碳、氢、氧三种元素的质量比为15: 3: 20
C.若缺少装置丁,将导致测得的木糖醇中氧元素含量偏大
D.若装置甲中缺少氧化铜,将导致测得的木糖醇中氧元素含量偏小
21.(2026·山东聊城·一模)化学兴趣小组的同学根据老师提供的泡腾片、蒸馏水以及相关实验仪器,结合如图泡腾片说明书,进行实验与探究。
维生素C泡腾片说明书
每片含维生素C()1000mg
配料:柠檬酸()、碳酸氢钠、氯化钠、淀粉[]、山梨糖醇()
用法:用冷水或温水溶解后服用。
贮藏:请保持筒盖紧闭,避免受热或受潮。
【提出问题】泡腾片投入水中后产生的气体是什么?产生该气体的反应原理是什么?
【初步猜想】兴趣小组初步作出了如下猜想:
猜想①:O2;猜想②:CO2;猜想③:H2;猜想④:CO;猜想⑤:N2
(1)大家认为:药品不可能产生有毒气体,所以应排除猜想______(填序号);大家还从实验安全角度排除了氢气;认真阅读和分析泡腾片说明书,大家排除了氮气,理由是______。
【实验验证】图是制取气体的常用装置,按要求完成猜想①和②的相关实验。
(2)实验室制取CO2的化学方程式是_____,欲随时制取、随时停用CO2气体,发生装置应选用图中的_______(填序号);用G装置干燥CO2时,装置中应盛放的试剂是______。
(3)同学们利用上述装置收集了猜想①和②的气体各一瓶,做如下验证实验。
猜想
实验步骤
实验现象
实验结论
①
将带火星的木条伸入其中一瓶中
木条不复燃
不正确
泡腾片放入水中产生的气体为。
②
向另一瓶中注入适量的澄清石灰水,振荡
_______
正确
【深入探究】如图是柠檬酸与碳酸氢钠反应的微观示意图,结合上述实验结论回答。
(4)仔细分析图可知,泡腾片溶于水时发生反应的微观本质是:柠檬酸中的______(填离子符号,下同)与碳酸氢钠中的______发生化学反应。
22.(2026·福建福州·模拟预测)如图A、B、C是没有标签的三瓶无色溶液,分别是溶液、溶液和稀盐酸中的一种,请你与学习小组同学进行以下探究与学习。
任务一 鉴别A 、B、C三瓶无色溶液
(1)如图,小明在小烧杯中加入一定量A,向其中滴加2~3滴无色酚酞溶液,观察到溶液变红,接着向该溶液中加入一定量,只观察到溶液变为无色,再向其中滴加一定量,只观察到生成无色气泡,生成气泡的化学反应方程式为__________。
(2)依据上述实验现象,你认为下列结论__________(填序号)是正确的。
①是溶液,是溶液,是稀盐酸
②是溶液,是稀盐酸,是溶液
③是溶液,是稀盐酸,是溶液
(3)小亮认为不用无色酚酞溶液也可完成鉴别,他用三支洁净的玻璃棒分别蘸取少量A、B、C,并在酒精灯火焰上加热,最终无固体残留的那支玻璃棒所随的溶液一定是__________(填名称)。
(4)小红提出仅通过A、B、C三种溶液任意两种相互倾倒直接混合的方法也能鉴别出A、B、C,你认为该方法__________(填“能”或“不能”)达到鉴别目的。
任务二 探究实验后废液中溶质的成分
【提出问题】小明实验结束后,烧杯内的溶液中溶质(除酚酞外)是什么?
【做出猜想】
(5)小强认为废液中的溶质存在以下三种猜想。
猜想一: 猜想二:、 猜想三:、
上述小强的猜想中,你认为猜想__________是不合理的。
【实验验证】
(6)小强取少量废液于试管中,向其中滴加澄清石灰水,开始无明显现象,最后溶液变为红色,证明他的猜想__________是成立的。
【反思应用】
(7)只用一种试剂也可一次性鉴别出KCl、、三种无色溶液,请设计实验方案并完成实验报告(已知:溶液呈碱性;溶液和溶液呈中性。)
实验方案
实验现象和结论
______
__________
23.(25-26九年级上·山东泰安·期末)氢氧化钠,化学实验室的“多面手”——它能吸收水分、溶解油脂,更是中和反应的得力干将。某同学对一瓶久置的氢氧化钠样品中的成分进行了如下探究。
【提出问题】NaOH变质了吗?
【作出猜想】猜想一:没有变质:猜想二:部分变质;猜想三:完全变质。
(1)“变质的密语”
写出氢氧化钠变质的化学反应方程式___________。
任务一:定性实验探究该NaOH固体的变质程度
【实验活动1】兴趣小组设计方案进行如下实验
(2)“氯化钡的使命”
方案二中氯化钡溶液的作用是___________,发生反应的化学方程式为___________。
(3)“氢氧化钙的叛变”
方案三不能验证该样品变质程度的原因是:___________。
(4)“氢氧化钠的重生”
若该样品部分变质,可通过加入适量___________(填试剂名称),来去除杂质。
任务二:定量实验探究该NaOH固体变质程度
【实验活动2】兴趣小组利用控制变量的方法进行实验,实验数据如下表所示。
实验装置
实验
序号
分别向左右容器内加入下列物质
温度升高值/℃
溶液pH
1
1.0 g NaOH固体
31.52
13.69
2
固体
10.03
11.92
3
1.0 g该NaOH固体样品
15.71
m
【实验结论】
(5)小组同学分析温度升高值数据,确定该NaOH固体变质程度是部分变质,请推测m的取值范围是___________。
任务三:计算该NaOH固体中碳酸钠的质量
【实验活动3】实验步骤:称量2.0 g该NaOH固体样品于小烧杯中备用;量取20.0 mL溶质质量分数为12%的稀盐酸:用电子秤称量反应前仪器和试剂的质量,记录数据:
将稀盐酸加入小烧杯内,待完全反应,再次称量仪器和反应后溶液的质量,记录数据。
反应前质量/g
反应后质量/g
质量差/g
210.64
210.04
0.60
(6)结合实验数据,计算该NaOH固体中碳酸钠的质量___________g(结果保留两位小数)。
24.(2026·山东滨州·一模)蒸汽眼罩是我们日常生活中常见的缓解眼睛疲劳的产品,简单实用。某兴趣小组的同学对蒸汽眼罩开展以下探究。
【查阅资料】
Ⅰ.蒸汽眼罩由无纺布眼罩和发热体构成。发热体内含有铁粉、活性炭、氯化钠、蛭石(保温作用,可以减缓热量散失)、吸水树脂(良好保水性能,为眼罩提供水蒸气)等。
Ⅱ.铁粉、四氧化三铁均能被磁铁吸引。
探究一:验证蒸汽眼罩发热体内成分
(1)甲同学用磁铁吸引部分发热体内固体粉末放入试管中,滴加硫酸铜溶液,观察到有红色固体析出,证明发热体内含有铁粉,该反应的化学方程式为______。
(2)乙同学取少量黑色粉末用磁铁吸引;将剩余固体与氧化铜混合,用图1装置进行实验,观察到_______,证明发热体内含有活性炭。写出该装置中发生的反应方程式______。(一个即可)
探究二:探究蒸汽眼罩的发热原理
(3)根据“使用说明:打开蒸汽眼罩包装,接触空气即开始发热”,小组同学进行了以下实验:取一定量发热体内固体粉末放入密闭容器,通过数字传感器分别测得O2、CO2和水蒸气的含量变化如图2、3、4所示。据图可得发热体内的物质和空气中的______发生了反应,理由是______。
实验后,观察到部分黑色固体变为红棕色,分析蒸汽眼罩的热量来源于铁粉生锈。有同学提出疑问,铁生锈是缓慢氧化放热不明显,但蒸汽眼罩打开后迅速升温,为什么呢?他们又设计了以下实验方案进行验证。
方案
药品
1分钟前后氧气含量变化
1分钟前后温度变化
实验1
4 g铁粉、2 mL水
20.1%→20.1%
16℃→16℃
实验2
4 g铁粉、2 mL水、______g氯化钠
20.1%→20.1%
16℃→16℃
实验3
4 g铁粉、2 mL水、2 g活性炭
20.1%→20.1%
16℃→16℃
实验4
4 g铁粉、2 mL水、2 g氯化钠、2 g活性炭
20.1%→15.0%
16℃→55℃→26℃
(4)实验2中应取用氯化钠的质量是____g。
(5)实验4中温度迅速上升,铁粉与______共同作用的结果。
探究三:测定使用后固体中Fe2O3的含量
将蒸汽眼罩中反应后固体在酒精灯火焰上灼烧以除去活性炭和吸水树脂,燃烧后固体放入装置A中,实验小组设计了如图实验(已知:除Fe2O3外燃烧后的固体中其他物质不参与反应)。
(6)该科技小组称取m g固体样品,按上述装置进行实验,并测得以下实验数据。
装置
A
B中氢氧化钠溶液的质量
反应前的质量/g
a1
b1
反应后的质量/g
a2
b2
则固体样品中Fe2O3的质量分数为______(用题中的符号表示)。
【反思与评价】
(7)下列说法正确的是_______。
A.蒸汽眼罩要密封干燥保存
B.仅用活性炭、铁粉和水,打开蒸汽眼罩后也会迅速升温
C.利用铁生锈的原理,铁粉还可用于食品保鲜
D.蒸汽眼罩使用后的剩余物可以回收炼铁
25.(2026·山东青岛·一模)化学小组以中和反应为主题进行如下探究,回答下列问题。
(1)向一定量氢氧化钠溶液中加入稀硫酸,无明显现象,说明二者不反应。甲同学提出质疑,向混合后的溶液中滴加酚酞试液,溶液为___________色,证明二者反应。
【提出问题】反应后溶液溶质成分是什么?
【猜想假设】猜想一:___________;猜想二:硫酸钠、硫酸
【进行实验】
(2)方案一:取少量氧化铁粉末,向其中加入足量剩余溶液,观察到___________现象,说明猜想二正确;
方案二:取剩余溶液,向其中滴加氯化钡溶液,产生白色沉淀,说明猜想二正确。
【评价与反思】
(3)分析上述反应,说明稀硫酸能与金属氧化物、某些碱和某些___________(填物质类别)反应。
(4)丙同学查阅资料,发现钡离子和硫酸根离子结合能生成硫酸钡白色沉淀,由此对方案二提出质疑,理由是___________(用化学方程式表示)。
(5)丁同学认为方案一中的氧化铁粉末可以用下列的某些物质代替,也能得到同样的实验结论,选出可用药品的字母序号___________。
A.铜 B.紫色石蕊试液 C.氯化铜 D.氢氧化钙
26.(25-26·山东烟台·月考)兴趣小组的同学利用数字化技术对“测定空气中氧气含量”进行了再探究(如图1),得到的数据曲线如图2所示。
(1)实验前集气瓶中的水为25mL,若集气瓶的容积为125mL(燃烧匙所占体积忽略不计),实验结束后理论上集气瓶中水的体积约为_____mL。
(2)燃烧结束后,集气瓶中剩余的气体主要是_____(填化学式)。
(3)图2中X曲线表示的是_____(填“温度”或“氧气浓度”)。
(4)图2中_____(填“B”或“C”或“D”或“E”)点对应的操作是打开弹簧夹。
(5)BC段气压变化的原因是_____。
(6)若装置气密性不好,图中D点的位置将______(选填“略上移”或“略下移”或“保持不动”)。
(8)某同学设计了如图3甲装置所示的实验,红磷和木炭均足量,分别把A、B两瓶中的红磷和木炭点燃,二者均燃烧完毕冷却至室温后,打开C、D两处的止水夹,她将看到甲装置烧杯中的水进入______(填“A”或“B”或“A、B”)瓶。
27.(2026·山东淄博·一模)有资料显示:氢气在空气中燃烧后的生成物中可能存在过氧化氢。
已知:过氧化氢在加热时易分解为氧气和水,其水溶液能使无色的淀粉碘化钾溶液变成蓝色。为验证资料的真实性,兴趣小组的同学进行如下实验,并记录现象如下:
试管编号
A
B
C
D
实验现象
溶液呈无色
溶液呈蓝色
溶液呈无色
溶液呈无色
(1)对比AB两试管的实验现象可知,冰毛巾的作用之一是________。
(2)试管A中溶液不变蓝的原因是__________(文字简述,写出方程式)。
(3)通过实验可以得到结论:氢气在氧气中燃烧生成________(写物质名称,下同);在空气中燃烧可能会生成________。
28.(25-26九年级上·山东青岛·月考)某兴趣小组在实验室发现一瓶敞口放置的氧化钙,猜测该氧化钙可能变质。小明为确定该瓶氧化钙的成分进行了实验探究,如下表所示:
任务一:为确定该瓶氧化钙的成分,小明取适量该样品,设计并进行了如下实验:
【交流讨论】
(1)现象B为_______。
(2)小胡认为现象A不足以证明样品中含氢氧化钙,原因是_______(用化学方程式表示)。
任务二:为确定该瓶氧化钙中是否含有氢氧化钙,并进一步确认其是否完全变质,小组同学继续进行探究。
【提出问题】
1:该瓶氧化钙中是否含有氢氧化钙?
2:该瓶氧化钙是否完全变质?
【查阅资料】①氢氧化钙在一定温度下能分解:。
②碱石灰是氢氧化钠与氧化钙的固体混合物,能吸收水和二氧化碳。
【进行实验】
(3)小组同学取10.0 g该样品,用如图所示装置(装置气密性良好,夹持装置已省略)进行实验:
①实验前,通入N2一段时间后,称量装置B、C的质量;
②充分反应后停止加热,再继续通入N2,这样做的目的是_______;
③实验后测得装置B增重0.9 g,装置C增重2.2 g。
【实验结论】
(4)装置B质量增加,说明该瓶氧化钙中含有_______(填化学式);装置C质量增加的原因_______(用化学方程式表示)。
(5)通过计算,该瓶氧化钙部分变质,其中氧化钙的质量分数为_______。
【交流反思】
(6)装置D的作用是_______。
(7)氧化钙在保存中应该注意:_______。
29.(25-26九年级下·山东济南·月考)碱和盐在生产和科学研究中有着广泛的应用。某化学兴趣小组同学进行了下列探究活动:
(1)碱溶液的保存
[猜想]碱溶液易与空气中的反应而变质,故应密闭保存。
[验证]取少量在空气中敞口放置的NaOH溶液,滴入___________(填物质名称),有气泡产生,说明氢氧化钠溶液已变质。
(2)碱溶液中杂质的去除
为除去在空气中敞口放置的NaOH溶液中的杂质,得到较为纯净的NaOH溶液,应向其中滴加___________溶液(填化学式),至白色沉淀不再产生,过滤。
(3)市售烧碱样品成分分析
[实验目的]烧碱(NaOH)样品中是否含有氯化钠
(已知氢氧化银是一种白色沉淀,常温下迅速分解为褐色氧化银固体和水;硫酸银微溶于水)
[实验步骤]取少量烧碱样品,加水充分溶解,滴加过量___________(填物质名称)至溶液的,继续滴加适量___________溶液(填化学式),有白色沉淀生成。
[实验结论]该样品中含有氯化钠。
(4)某学习小组的同学欲探究某固体混合物A的成分,已知A中可能含有、、、四种物质中的两种或多种。按下图所示进行探究实验,出现的现象如图中所述(设过程中所有发生的反应都恰好完全反应)。
试根据实验过程和发生的现象作出判断,填写以下空白:
①在常温下,水溶液pH小于7的气体是___________(选填“B”或“F”)。
②写出步骤Ⅲ中生成沉淀H的1个化学方程式___________。
③沉淀E中含有的物质是___________(填化学式)。
④根据实验现象,在固体混合物A里,上述四种物质中一定不存在的是___________,请阐述得此结论的理由是___________。
30.(2026·山东日照·一模)制作美味的糕点常用Na2CO3或NaHCO3作膨松剂,我校化学兴趣小组的同学进行了一系列探究,尝试从多个角度比较两者性质异同。
任务一:探究Na2CO3和NaHCO3的性质
(1)小组同学又利用温度传感器和pH传感器分别测定碳酸钠和碳酸氢钠溶于水时的温度变化、pH变化,实验数据如图:
①两种物质溶解过程中具有吸热现象的是______。
②碳酸钠溶液比碳酸氢钠溶液的碱性_____(填“强”或“弱”)。
(2)稳定性:如图,实验中可观察乙烧杯中的石灰水变浑浊,甲烧杯不变,说明在受热条件下,碳酸钠比碳酸氢钠稳定性______。(填“强”或“弱”)
(3)溶解性:分别取Xg两种固体粉末加热到20℃,10g水中充分溶解,观察到碳酸钠全部溶解,碳酸氢钠部分溶解。X可以是下列的_____(选填“A”、“B”或“C”)。
溶解度
10℃
20℃
30℃
40℃
Na2CO3
12.5g
21.5g
39.7g
49.0g
NaHCO3
8.1g
9.6g
11.1g
12.7g
A.3.2g B.1.6g C.0.6g
(4)与酸反应:小组同学对碳酸钠与碳酸氢钠与盐酸反应的快慢进行深入研究,用两套完全相同的装置,在U形管中分别加入一定量的碳酸钠和碳酸氢钠固体,在注射器中装有同体积同溶质质量分数的足量稀盐酸,同时迅速将盐酸注入U形管中。实验装置如图所示(固体体积忽略不计)。
①若取用1.06g碳酸钠,为控制产生气体量相同,应取用的碳酸氢钠的质量为_____g。
②实验过程中需要观察的现象是_____。
(5)与碱反应:如图是向碳酸氢钠溶液中滴加氢氧化钠溶液的微观示意图,其反应的微观实质是_____。
任务二:探究纯碱的用途
【实验探究】用不同温度的水,配制溶质质量分数分别为2%、6%和10%的Na2CO3溶液,并测定溶液pH,记录数据如表:
实验编号
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
溶质质量分数
2%
2%
2%
6%
6%
6%
10%
10%
10%
溶液温度(℃)
20
40
60
20
50
60
20
40
70
溶液pH
10.90
11.18
11.26
11.08
11.27
11.30
11.22
11.46
11.50
(6)实验①、②、③对比,可得出的结论是_____。
(7)要证明Na2CO3溶液的溶质质量分数变化与pH变化关系,可选择的3个实验的编号是_____。
任务三:自制果蔬洗盐
日照作为一座沿海城市,海洋中包含丰富的化学资源,可以利用海水获取多种物质。
(8)粗盐中的可溶性杂质有氯化镁、氯化钙和硫酸钠等,可采用图2流程进行除杂,利用电导率传感器记录溶液导电性的变化。向粗盐溶液中依次缓缓加入过量的甲溶液、氢氧化钠溶液和乙溶液,得到在操作I前溶液的电导率随着加入试剂体积变化的曲线,如图所示。
①已知:相同条件下离子浓度越大电导率越大。本实验条件下,不考虑微溶物以沉淀形式从溶液中析出。
ab段加入的除杂试剂发生反应的化学方程式是______。
②图中_____点(填字母序号)表示加入的氢氧化钠溶液恰好完全反应。
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压轴05 实验探究及实验方案的设计、评价与改进的
五大核心考向
典例·靶向·突破
考向01 物质变质后成分的实验探究
例1 (1)过氧化钠全部变质 (2) 稀盐酸(稀硫酸) 足量的稀盐酸(稀硫酸) 木条复燃 在试管口插入带火星的木条 木条不复燃
(3)NaOH、Na2CO3
(4)过氧化钠和水反应也能生成氢氧化钠
(5)Na2CO3 +Ca(OH)2 =CaCO3↓+2 NaOH
(6)设混合物中的过氧化钠为x,碳酸钠为y,
所以原混合物中,氢氧化钠的质量为:9.06g-(4.68g+3.18g)=1.2 g。
(7)Na2CO3
【变式探究】(1)火碱
(2) 溶液由红色变为无色
(3) 稀盐酸(或稀硫酸等)
(4) 取少量滤液于试管中,加入氢氧化钠溶液,有白色沉淀产生(合理即可)
(5)解:设氢氧化钠的质量为x
样品中氢氧化钠的质量分数为:
答:样品中氢氧化钠的质量分数为80%。
考向02 标签缺失的溶液成分实验探究
例2(1) 氯化钠/ 白色沉淀 、
(2) 紫色石蕊试液变红 氢离子、钡离子或、 、 或 在溶液A中加入足量的硝酸钡溶液,然后过滤,向滤液中加入适量硝酸银溶液和稀硝酸,若有白色沉淀,则说明含有氯化钠
【变式探究】(1) /硝酸钠 产生气泡
(2) /碳酸氢钠 根据常温下碳酸氢钠的溶解度分析可知,常温下饱和碳酸氢钠溶液的溶质质量分数不可能达到10%
(3)NaOH/氢氧化钠
(4)密封保存(合理即可)
考向03 验证物质组成的实验探究
例3(1) 有气泡产生 产生白色沉淀 硝酸银(或) 产生白色沉淀
(2)
(3)步骤②加入的溶液会引入,干扰原样品中的检验
【变式探究】(1) 防止空气中的水与二氧化碳进入E装置影响实验结果
(2) 相同 排尽装置中残留的二氧化碳使测量结果更准确
(3) 除去二氧化碳中的水,使实验结果更准确
(4)盐酸有挥发性,挥发出的氯化氢气体也会被E装置吸收,造成测量的生成二氧化碳的质量偏高,碳酸钠的质量偏大
考向04 影响因素及异常现象的实验探究
例4 (1) 稀盐酸(合理即可) 变为浅绿色
(2) 置换反应
(3) 2、3、5 在其他条件相同时,氯化钠用量越多,脱氧效果越好 1、3、4
【变式探究】(1)
(2)A中稀硫酸过量,滴入氢氧化钠后,氢氧化钠先与硫酸反应
(3) 不正确 氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠,碳酸钠溶液也显碱性,也能使无色酚酞溶液变红 浓盐酸具有挥发性,生成的二氧化碳中含有挥发出的氯化氢气体,能与氢氧化钠反应,使溶液的红色褪去 相同条件下,在实验范围内,氢氧化钠的浓度越大,酚酞试液变红后,褪色越快(合理即可)
考向05 实验方案的设计、评价、改进
例5 (1)酸性 (2)过滤 (3)ad (4)8 (5) 无明显现象或无氨味,或没有刺激性气味等(答案合理即可) 硝酸银/ (6)大 (7)
(8)和中都含有氮元素,都可以被农作物吸收,释放出的和结合成水呈中性(答案合理即可)
【变式探究】(1)长颈漏斗
(2) A 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
(3)a
(4) 变红 不燃烧也不支持燃烧
(5)废物利用,节约资源(合理即可)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
D
C
C
A
B
B
D
C
C
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
D
C
B
B
D
C
D
B
D
B
21.(1) ④ 反应物中不含氮元素 (2) C 浓硫酸 (3)澄清石灰水变浑浊 (4)
22.(1) (2)③ (3)稀盐酸 (4)不能 (5)三 (6)二
(7) 分别取等量无色溶液于三支试管中,各滴入等量稀硫酸,观察现象 一支试管中无明显现象,该试管中是溶液;一支试管中产生气泡,该试管中是溶液;一支试管中出现沉淀,该试管中是溶液
23.(1)
(2) 检验并完全除去碳酸钠(或除去碳酸钠,防止其干扰氢氧化钠的检验)
(3)氢氧化钙与碳酸钠反应会生成氢氧化钠,会干扰对原样品中是否含有氢氧化钠的检验
(4)氢氧化钙溶液(或氢氧化钡溶液) (5) (6)1.45
24.(1)
(2) 左侧试管内黑色固体变红,右侧试管内澄清石灰水变浑浊 (或)
(3) 氧气、水蒸气 密闭容器中氧气和水蒸气的含量逐渐减少,二氧化碳含量基本不变
(4)2 (5)氧气、水蒸气、氯化钠、活性炭 (6)或 (7)ACD
25.(1) 无 硫酸钠 (2)固体粉末溶解,溶液变黄 (3)盐 (4)Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaCl
(5)BD
26.(1)45 (2) (3)温度 (4)D (5)红磷燃烧放热,使气体膨胀的效果大于消耗氧气使气压减小的效果(合理即可) (6)略上移 (7)A
27.(1)降低温度,防止生成的过氧化氢受热分解
(2)温度较高,过氧化氢完全分解,无法使淀粉碘化钾溶液变蓝;
(3) 水 过氧化氢
28.(1)产生气泡 (2)CaO+H2O=Ca(OH)2
(3)排净残留在装置中的CO2和H2O,以使生成的H2O和CO2被B、C装置完全吸收
(4) Ca(OH)2 (5)13%
(6)防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入装置C (7)密封、防潮
29.(1)稀盐酸/稀硫酸 (2)/ (3) 稀硝酸
(4) B 或(其它答案合理均可) CuO、 若存在,则在步骤Ⅱ中会与氢氧化钠反应,使溶液D中没有氢氧化钠,无法在步骤Ⅲ中生成气体F,因此固体A中一定没有
30.(1) 碳酸氢钠 强 (2)强 (3)B (4) 0.84 碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应的速率快慢即气泡的快慢 (5) (6)在Na2CO3溶液的溶质的质量分数相同时,溶液温度越高,溶液的pH越大 (7)①④⑦ (8) Na2SO4 + BaCl2 = BaSO4↓ + 2NaCl d
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