内容正文:
压轴05 气体的制备与实验探究三大核心考向
典例·靶向·突破
考向01 气体的实验室制取与性质实验
例1 (1)AC
(2)C
(3)
【变式探究】 B 干冰升华时,快速由固态变为气态,使塑料瓶内气态 CO2 的量急剧增加,瓶内压强增大,瓶内压强高于烧杯内的大气压,因此 CO2 会从塑料瓶被“压入”烧杯中
考向02 物质性质的实验探究
例2 1.A 2.无色晶体、易溶于水 3.C 4.防止维生素C被氧气氧化,保证蔬菜汁中维生素C的含量稳定 保证每滴蔬菜汁的体积基本相同,减小实验误差;多次实验取平均值可以减小偶然误差,使结果更准确 5.小白菜中的维生素C含量比白萝卜高 使相同体积、相同浓度的高锰酸钾溶液褪色,小白菜汁只需8.3滴,而白萝卜汁需要32.7滴
【变式探究】(1)A
(2)C
(3)CD
(4)溶液均变为红色 溶液中均产生气泡 无明显现象 检验二氧化碳是否被完全吸收 反应生成的二氧化碳全部被b装置吸收 固体样品的质量和b装置反应前后的质量
考向03 物质成分的实验探究
例3 1. 2.混合物 3.水量过多会吸收大量热量,降低加热效果,且反应剧烈可能导致热的碱性液体溅出伤人;水量过少则生石灰反应不充分,产生的热量不足 4.H2
5.取少量白色固体,加入足量稀盐酸,将产生的气体通入澄清石灰水中,若石灰水变浑浊,则证明含有碳酸钙 氢氧化钙,理由是生石灰与水反应生成氢氧化钙,其微溶于水,大部分会以白色固体形式存在
【变式探究】 (1)
(2)过滤 洗涤 干燥 用磁铁吸引
1.D 2.AC
3.(1)
(2)不能用高锰酸钾固体替代,高锰酸钾制取氧气需要加热
4.(1)酒精灯
(2)A
(3)将带火星的木条置于集气瓶口,木条复燃则证明已集满
5. 锰元素 C 密度比空气大,可溶于水 I 该装置既能让氯气与氢氧化钠充分接触,吸收完全,又能防止溶液倒吸
6.检验纯度 安静燃烧、发出淡蓝色火焰、放热 氢气伸入氯气后可以继续燃烧 氢气在氯气中燃烧生成氯化氢气体,氯化氢极易结合水蒸气形成盐酸小液滴,大量小液滴分散在空气中就是观察到的白雾
7.(1)可燃性
(2)二氧化硫() 、 一氧化碳() C
(3)② 化学能
(4)温度达到可燃物的着火点
(5)过氧化氢溶液、二氧化锰
(6)放热
(7)氧气浓度越大,可燃物燃烧越剧烈
(8)7.2 ≤ �� ≤ 8
(9) 分解吸热,可使温度降低至可燃物着火点以下,且反应生成的二氧化碳和水蒸气能隔绝可燃物与氧气接触
8.B 9.B 10.C
11. 浓盐酸具有挥发性,挥发出的氯化氢气体溶于水形成盐酸使石蕊变红(答案合理即可)
12.该结论不严谨,氧气体积分数等于大于60%时就能使带火星木条
13.(1)B
(2)在室温时,双氧水溶质质量分数越大,白度的数值越大; 在质量分数1.8%~2.5%区间设计更精细的浓度梯度重复实验,测试布料的白度和强力等指标;
(3)4
(4)取适量的最后一次洗涤液于试管中,向其中滴加1-2滴的酚酞试液,若溶液不变红色,证明氢氧化钠已清洗干净;
(5)解:设恰好完全反应时参加反应的的质量为。
答:向含有0.04g氢氧化钠的溶液中滴加稀盐酸,恰好完全反应时参加反应的的质量为0.0365g。
(6) ,纯碱与生石灰、水混合反应,生成氢氧化钠和碳酸钙,用草木灰(主要成分:碳酸钾)代替纯碱,其中碳酸钾与生石灰、水混合反应;生成氢氧化钾和碳酸钙,所得的溶液中都有,
14.B 15.B 16.C
17.BD 设100g6.8%过氧化氢溶液可制取氧气为克
100g6.8%的过氧化氢溶液中含过氧化氢
可求得。
答:100g6.8%过氧化钠溶液可制取3.2g氧气。 见解析
18.过滤 碱性 19.C
20. 复分解反应 NaCl、HCl 醋酸与氢氧化钠反应时,pH变化较平缓,更容易控制反应终点在pH4.5-6.0之间,而盐酸与氢氧化钠反应pH突变,不易控制,可能导致盐酸过量使土壤酸性过强
21.(1)活性炭、铁粉
(2)不能 增大
(3)有气泡产生
22.(1)解:设每片该药品中碳酸氢钠的质量为x
x=0.21g<0.3g
与说明书不相符
(2)乙
(3)不能,氧化钙能与水反应生成氢氧化钙,而氢氧化钙会与CO2反应,将其吸收,导致后续无法准确测量CO2的质量
(4)C装置实验前后的质量差
(5)红
(6)取少量装置C中的溶液于试管中,加入足量的BaCl2溶液,观察到有白色沉淀产生,证明溶液中含有Na2CO3,静置后,向上层清液中滴加酚酞溶液,溶液变红,证明溶液中含有NaOH(合理即可)
23.(1)1.42/7.10
(2)③、④
(3)在其他条件相同时,增加硫酸铁的质量有利于废水中该污染物的除去
24.(1)B
(2)B
(3)
(4)分子在不断运动且分子间有间隙,二氧化碳分子从橡胶分子的间隙中运动出去了
25.(1)A
(2)碱式碳酸铜中含碳元素,根据质量守恒定律仅有氧气和水无法生成铜锈
(3)保持试管内干燥
(4)增加湿棉花、氧气和二氧化碳
(5)置于干燥处等
26.(1)ABC
(2)除去溶解在蒸馏水中的氧气
(3)食盐水中的氯化钠可以加快铁生锈
(4)
(5)加快 10.95
27.(1)C
(2)增大 氢气 C 生成的难溶于水的氢氧化镁覆盖在镁的表面,阻止了反应的进一步进行 用砂纸打磨氢棒或者用醋酸清洗氢棒
28.(1)放出 NaOH+HCl=NaCl+H2O
(2)C
(3)A
(4)溶液由红色变为无色
(5)解:设恰好完全反应时,生成NaCl质量为x
故填写:11.7 恢复至室温,称得混合物的总质量为36.7g,其中NaCl的质量为11.7g,所以水的质量为 36.7g-11.7g=25g,根据提示:室温下100g 水最多能溶解36gNaCl,可计算出25g水最多能溶解9gNaCl,所以氯化钠晶体的质量为11.7g-9g=2.7g。
29.(1)B
(2)分子 该反应可将二氧化碳转化为甲醇,有助于减少温室气体排放,同时实现碳资源的循环利用,还可制备清洁能源(任答一点即可)
(3)可燃物燃烧需要与氧气接触 <
(4)产生大量气泡,白磷燃烧得更加剧烈 二氧化锰
(5)白磷耗尽,反应停止 反应物浓度
(6)
(7)增大反应物的接触面积,加快反应速率 AC 氧化铜 控制氧气用量,使恰好完全反应
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压轴05 气体的制备与实验探究三大核心考向
命题预测
常见气体的制备是上海中考旳要点内容。中考常在填空题和综合应用题中考查制取三大气体旳反应原理、发生装置和搜集装置等。实验探究题是上海中考的核心必考题型,也是区分学生化学素养、逻辑思维与实操能力的关键题型,分值占比高、综合性强、灵活度大,既是多数学生的备考难点,也是拉开分数差距的核心题型。这类题目跳出单纯的知识记忆框架,以真实化学实验为载体,围绕物质性质、化学反应、成分验证、误差分析、实验改进等核心内容,全面考查学生的信息提取能力、逻辑推理能力、实验设计能力与规范答题能力。
高频考法
1.气体的实验室制取与性质实验
2.物质性质的实验探究
3.物质成分的实验探究
知识·技法·思维
考向01 气体的实验室制取与性质实验
三大气体制取的装置选择
气体
试剂
反应原理
试剂状态
发生装置
收集装置
O2
高锰酸钾
2KMnO4 △ K2MnO4 + MnO2 + O2↑
固体
A
F或G
过氧化氢、二氧化锰
2H2O2 2H2O+ O2 ↑
固体、液体
B或C或D或E
F或G
CO2
大理石或石灰石、稀盐酸
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
固体、液体
B或C或D或E
F
H2
锌粒、稀硫酸
Zn+2H2SO4=ZnSO4+H2↑
固体、液体
B或C或D或E
G或H
装
置
图
供选择的装置:
考向02 实验探究
1、实验方案的设计
设计内容
包括物质的制备、性质探究、组成分析、检验、分离或提纯,混合物的成分探究,反应条件的探究和质量守恒定律的验证等
设计思路
设计方法
(1)对比实验设计:实验设计的一种基本方法,有利于实验现象观察对比,有利于推理论证结论
(2)控制变量实验设计:一个问题往往受多方面因素的制约,为了研究每一个因素对问题的影响程度,常常采取控制变量法逐个检验
设计要求
(1)科学性:实验原理、实验方法、实验流程科学合理
(2)安全性:保护人身、仪器、环境安全
(3)可行性:实验方案切实可行,试剂、仪器、装置、条件经济可靠
(4)简约性:设计简单易行、装置简单,实验操作简便,节省试剂,实验现象明显
(5)创新性:多角度更有新意的设计
解题思路和方法
(1)明确目的和原理---明确实验的目的,弄清题给信息
(2)选择仪器和药品--选择合理的化学仪器和药品。
(3)设计装置和步骤--设计出合理的实验装置和实验操作步骤。
(4)记录现象和数据--全面、及时而又准确地记录实验过程中的现象和数据。
(5)分析得出结论--根据实验观察到的现象和记录的数据,通过分析、推理等,得出正确的结论。
2、实验方案的评价
评价内容
(1)原理的评价:所选试剂是否可行,反应是否易于控制,所用试剂是否安全,是否会给环境造成污染
(2)装置的评价:装置是否简便,是否节约试剂,是否安全
(3)操作的评价:操作的先后顺序及实验步骤是否完善
(4)结论的评价:结论是否正确、全面。对实验结论进行评价时,应对实验操作和现象进行全面的分析,考虑多种可能性,避免得出片面的结论
评价原则
(1) 目的明确
(2) 实验方法简便,现象明显
(3) 操作安全可靠
(4) 推断完整严密
(5) 绿色环保
方案中的
易错点
(1)规范方面:操作、观察、读数等
(2)安全方面:气体点燃、防倒吸、防污染等
(3)量化方面:仪器规格的选择、数据记录与处理、误差分析等
(4)创新方面:装置的改进、方案的优化等
(5)表达方面:实验现象、实验操作的表述等
典例·靶向·突破
考向01 气体的实验室制取与性质实验
例1 (2026·上海市徐汇区中考一模)用下图所示装置做二氧化碳的性质实验。
(1)将一小块干冰放入装置,塞紧橡皮塞,装置恢复室温后,观察到气球体积变大。从微观角度分析,该过程中发生变化的是________。(不定项)
A.二氧化碳分子的间距 B.二氧化碳分子的质量
C.二氧化碳分子的运动速度 D.二氧化碳分子的个数
(2)打开止水夹,将氢氧化钠溶液注入装置,关闭止水夹,轻轻振荡,观察到气球的体积_______
A.不变 B.增大 C.减小
(3)写出上述过程中发生反应的化学方程式________________。
【变式探究】(2026·上海市浦东新区中考一模)二氧化碳的制取和性质。
(1) 实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,写出反应的化学方程式 ___________。
(2) 如图进行实验,观察到蜡烛由下而上依次熄灭,下列说法错误的是___________。
A.二氧化碳的密度比空气大
B.二氧化碳能使石蕊试液变红色
C.二氧化碳不燃烧也不支持燃烧
D.二氧化碳可用澄清石灰水检验
(3)图中二氧化碳能从塑料瓶大量进入烧杯的原因是___________。
考向02 物质性质的实验探究
例2 (2026·上海市长宁区中考一模)实验室制取氧气时,某同学手上因沾到少量高锰酸钾而被染色,用维生素C的水溶液擦拭后,颜色褪去。
1.同学提出“可能是维生素C的水溶液将高锰酸钾稀释了,也可能是维生素C的水溶液与高锰酸钾发生反应”。这属于实验探究过程中的________。
A.形成假设 B.设计实验 C.获得证据 D.得出结论
资料库纯净的维生素C通常为无色晶体,易溶于水,能与高锰酸钾、氧气等多种物质反应。
2.列出“资料库”中所有关于维生素C物理性质的描述:__________。
蔬菜中富含维生素C,某些蔬菜汁也可使皮肤上沾到的高锰酸钾褪色。为粗略比较不同蔬菜中维生素C的含量,某小组设计了如下实验方案:
Ⅰ.将10 g小白菜和白萝卜(可食用部分)切碎,分别加入40 mL蒸馏水榨汁后过滤备用;
Ⅱ.将两种蔬菜汁分别滴入等体积的溶质质量分数为0.02%的高锰酸钾溶液中,边滴加边振荡试管,使蔬菜汁中的维生素C与高锰酸钾充分反应;
Ⅲ.待高锰酸钾溶液恰好完全褪色,记录所需蔬菜汁的滴数。
3.实验中使用了一瓶100 g 0.02%的高锰酸钾溶液,下列关于该溶液说法正确的是______。
A.“0.02%”表示该溶液的体积为0.02 mL
B.“0.02%”表示该温度下高锰酸钾的溶解度为0.02 g
C.溶质的质量为100 g×0.02%=0.02 g
D.该溶液中高锰酸钾与水的质量比为0.02:100
4.其他同学对该小组设计的实验方案提出如下建议:
Ⅰ.为保证实验准确,两种蔬菜汁都应密封保存,理由是________;
Ⅱ.应使用同一支胶头滴管进行实验,并且进行三次平行实验,取其平均值,理由是________。根据改进后的实验方案进行实验,实验记录如下:
种类
滴数
平均滴数
小白菜
8、8、9
8.3
白萝卜
32、33、33
32.7
5.根据上述实验记录得出的结论是________,依据是________。
考向解码
注意实验操作(滴加某种试剂、对试剂进行加热等)、实验现象(有无沉淀或气体生成、溶液颜色变化等)、实验结论(有无某种物质、猜想是否正确等)之间的对应关系:
【变式探究】 (2026·上海市宝山区中考一模)胃酸过多易引发不适,抗酸剂可以缓解胃痛、反酸,常用的抗酸剂有氢氧化铝、氢氧化镁、小苏打等,但它们对人体的刺激性不同,要遵医嘱安全用药。
肥田粉主要成分是硫酸铵,能促进农作物生长,但长期过量使用会导致土壤酸化(水解产生硫酸)板结,常用熟石灰进行改良。
做面点时,面团发酵产生酸影响口感,可以加碳酸钠或碳酸氢钠改善,它们既能“中和”酸味,又可增加面点蓬松度。
(1)肥田粉属于 。
A.氮肥 B.钾肥 C.磷肥
(2)下列物质属于盐的是 。
A.硫酸 B.氢氧化镁 C.硫酸铵 D.熟石灰
(3)下列适合治疗胃酸过多的是 。(不定项)
A.NaOH B.(NH4)2SO4 C.NaHCO3 D.Al(OH)3
(4)兴趣小组同学探究碳酸钠和碳酸氢钠可以调节面点口感的原因。
【提出问题】为什么碳酸钠和碳酸氢钠可以调节面点酸味和蓬松度?
【形成假设】猜想I:二者均为碱性 猜想II:二者均能与酸反应产生气体
【设计实验】小组同学设计下图甲、乙两组实验验证猜想
Ⅰ、甲、乙组实验证明猜想I、II均正确,则甲、乙组实验现象分别为__________、__________。
Ⅱ、小顾同学为检验妈妈做完面点后留下的添加剂(固体)是碳酸钠还是碳酸氢钠,设计丙组实验进行探究。(提示:碳酸钠、碳酸氢钠与硫酸反应均产生二氧化碳)
①b中反应的化学方程式为__________;
②c中的现象__________,该装置的作用是__________;
③实验中,小顾同学需确保__________,还需测量的数据是__________。
考向03 物质成分的实验探究
例3 (2026·上海市普陀区中考一模)自热火锅的自热材料(发热包)主要由以下成分构成,见下表。这些成分通过与水发生化学反应释放热量,实现食材加热。硅藻土是一种生物成因的硅质沉积岩,一般为白色不溶于水的固体。
发热包成分及作用
成分
主要作用
安全性
生石灰(CaO)
核心放热反应
正常使用安全,避免直接接触皮肤
铁粉、铝粉
辅助发热,延长发热时间
食品级或工业级,无毒
活性炭、焙烧硅藻土
吸附、稳定反应
安全,常见食品添加剂
碳酸钠、碳酸氢钠
调节pH,辅助散热
安全,食品级
食盐
加速氧化反应
安全
1.放热主要由生石灰与水反应产生,写出该反应的化学方程式是_______________。
2.“成分”一栏中硅藻土属于___________(选填“纯净物”或“混合物”)。
3.发热包加入冷水后,随即产生热量。加入水量要有控制,请分析原因。
4.发热包反应过程中有气体产生。取发热包部分固体,加水反应后收集气体,点燃气体发现该气体能燃烧,确定该气体是______________(用化学式表示)。
5.发热包反应后,发现液体下面有白色固体存在。白色固体除含有硅藻土外,对其他成分进行探究。
(1)有同学根据成分表推测“白色固体”中含有不溶于水的碳酸钙。
实验验证:实验方案为_______________________。
(2)有同学补充说,白色固体除硅藻土、碳酸钙外,还含有其他物质,请指出该物质并阐述判断理由_________________。
【变式探究】 为探究某古代青花瓷片表面钴料中钴元素的含量,某化学兴趣小组设计了如下实验方案:考向解码
【查阅资料】
Ⅰ钴的氧化物中,CoO能与稀硫酸反应生成和水,在溶液中呈粉红色。
Ⅱ在金属活动性顺序中,钴位于铁和锡之间(活动性大于氢,小于铝)。
Ⅲ金属钴可以被磁铁吸引。
【实验步骤】
①刮取一定质量的钴料样品,记为m1g;
②将样品放入烧杯中,向其中加入足量稀硫酸,充分反应后,得到粉红色的溶液;
③向所得溶液中加入过量的铝粉,充分反应;
④将反应后的混合物经过一系列具体操作后,称得固体钴的质量为g。
【问题探究】
(1)请用化学方程式表示出步骤③涉及的反应原理:____________。
(2)请补全步骤④中的具体操作名称:将反应后的混合物______,______、______,用______分离后称得到固体钴的质量为m2g,则该样品中钴的质量分数为。
(2026·上海市松江区中考一模)实验室用高锰酸钾受热分解制取氧气
1.化学方程式书写正确的是
A.
B.
C.
D.
2.实验室收集氧气,可采用的收集方法是
A. B. C. D.
3.(2026·上海市松江区中考一模)某“家用制氧机”如图所示,图中反应仓内的A剂为过碳酸钠固体,B剂为二氧化锰。
(1)反应仓内发生的反应,第一步是过碳酸钠分解生成碳酸钠和过氧化氢,第二步是过氧化氢分解,第二步反应的化学方程式为___________。
(2)反应仓内的A剂过碳酸钠固体能否用高锰酸钾固体替代,请分析说明。___________。
4.(2026·上海市徐汇区中考一模)用下图所示的装置制取氧气
(1)仪器a的名称是________。
(2)玻璃棉是由玻璃材质的细丝构成的。在该实验中,试管口放置一团玻璃棉而不是棉花,原因是________。
A.棉花是可燃物,而玻璃棉不是 B.棉花能透气,而玻璃棉不能
C.玻璃棉能截留固体小颗粒,而棉花不能 D.玻璃棉能吸水,而棉花不能
(3)检验氧气集满的方法是________________。
(2025·上海市杨浦区中考适应性考试)氯气()是黄绿色有刺激性气味的有毒气体,它的密度比空气大,可溶于水生成盐酸和次氯酸,也与氢氧化钠溶液发生反应。
5.任务一:制取氯气
请结合下列装置图,回答问题:
(1)实验室常用二氧化锰固体和浓盐酸加热制取氯气,同时还生成水和,请写出该反应的化学方程式___________。反应过程中,化合价降低的元素为___________(写名称)。
(2)实验室制取氯气时应选用的发生装置是___________;若收集氯气时,气体只能选取装置F的导气管a进入集气瓶,说明氯气所具有的物理性质是___________。
(3)氯气是一种有毒气体,收集气体后,对氯气的尾气要特别进行处理以防止污染环境。现有如上图所示装置G、H、I,处理氯气的效果最好的装置是___________,你做出该选择的理由是___________。
6.任务二:用下图装置探究氯气的性质
(1)实验步骤:
Ⅰ.用锌粒和稀硫酸在J装置中制取氢气;
Ⅱ.先___________,然后再点燃氢气,产生的现象为___________。
Ⅲ.将燃着的氢气导管伸入装满氯气的集气瓶K中,观察到___________,说明氯气具有助燃性。
(2)实验反思:小星发现氢气在氯气中燃烧时,集气瓶K瓶口上方有大量白雾,你认为产生白雾的原因是___________。
7.(2025·上海市杨浦区中考适应性考试)【任务一】认识燃烧
(1)酒精、煤(含硫)、天然气是生活中常见的燃料,因为三者都具有的性质是___________。
(2)含硫煤不完全燃烧产生的气体污染物有___________。因此应大力提倡使用新能源,下列不属于新能源的是___________(填字母)。
A.太阳能 B.风能 C.石油
(3)燃料燃烧的过程中,能量变化可以用图___________(填①或②)表示,这类化学反应的能量转化模型为:___________→热能和光能等。
【任务二】探究物质燃烧的条件
如图1,烧杯中装有60℃水,底部放白磷。试管a、b中放入白磷与红磷,塞上橡胶塞,放入烧杯中。观察到只有试管a中有白烟生成。
(4)通过对比试管a、b实验现象,说明可燃物燃烧所需条件是___________。
(5)在实验过程中发现白磷燃烧不剧烈,可能的原因是不足,小傅同学对实验进行改进,如图2,请写出物质M、N分别是___________。
【任务三】氧气的量对物质燃烧程度的影响
取5g白磷放入试管,将温度传感器探头插入图2左边试管底部,放入60℃水中,5秒后,将物质M注入试管中,采集数据曲线如图3所示。
(6)B点温度比A点高,说明左边试管发生的反应是___________(填“吸热”或“放热”)反应。
(7)根据D点温度比B点高,本实验可获得的结论是___________。
【任务四】再探铁的燃烧
(8)查阅文献:铁的氧化物有四氧化三铁、氧化铁和氧化亚铁。铁与氧气反应的条件不同,产物不同。若5.6g铁与氧气反应可得ag产物,且铁无剩余,则a的取值范围是___________。
【任务五】
(9)如图—1所示,向燃烧器内通入和空气,点燃,待火焰稳定后,再从进口A分别通入、、He,改变通入的三种气体用量,测得火焰刚好熄灭时,通入的、、He在混合器中的体积分数如下表所示。三种气体中灭火效果最好的是___________(填化学式)。
气体
He
体积分数/%
17.65
27.15
23.84
研究与联合使用时的灭火效果。
灭火的原理较复杂。受热分解时吸收能量,反应的化学方程式为。以初中所学燃烧和灭火的原理分析,可用于灭火的原因有___________。
(2026·上海市宝山区中考一模)兴趣小组在实验室进行氧气、二氧化碳相关制取和性质实验时,发现了一些异常情况:①加热通入二氧化碳后的石蕊试液,红色没有变为紫色。②用排水法收集到的一瓶含有空气的氧气,也能使带火星木条复燃。
【实验1】复现:二氧化碳制取与性质实验
【实验2】探究带火星木条在不同体积分数氧气中的复燃情况,数据记录见表。
氧气体积分数(%)
30
40
60
70
带火星木条
不变
稍亮
复燃
复燃
8.高锰酸钾制氧气的化学方程式为,该反应的基本反应类型是 。
A.化合反应 B.分解反应 C.置换反应 D.复分解反应
9.装置气密性检查操作顺序正确的是 。
A.①②③ B.③①② C.②③① D.①③②
10.实验2中,若用250 mL集气瓶收集60%的氧气,预先加入的水应 150 mL。
A.大于 B.等于 C.小于
11.实验1a中反应的化学方程式为_________,红色液体没有变为紫色的原因是_________。
12.某同学用向上排空气法收集氧气并验满(如图),当带火星木条复燃后,他宣布收集到了一瓶纯氧。请谈谈你的看法_________。
13.(2026·上海市虹口区中考一模)某些棉布在印染之前,需先使用氢氧化钠、双氧水对棉布进行处理,该过程被称为前处理,前处理对布料的白度和强力(单位:N)均有影响。白度是面料印染的基础指标,数值越大,印染效果越好;强力决定了布料的使用寿命,数值越高,布料越不容易破损。
(1)处理布料时,双氧水会反应生成氧气,该化学方程式书写正确的是______。
A.H2O2=H2↑+O2↑ B.2H2O2=2H2O+O2↑
C.2H2O2=2H2O+O2 D.2H2O2=H2O+O2↑
(2)室温时,用不同溶质质量分数的双氧水处理布料后,白度、强力的测试结果见表。
双氧水溶质质量分数(%)
0.6
1.2
1.8
2.5
3
指标
白度(%)
57.13
61.34
64.68
65.50
67.12
强力(N)
620
650
660
630
600
①说明双氧水溶质质量分数对白度的影响______。
②为确定使用双氧水的最佳浓度,还应进行的实验是______。
(3)前处理时,氢氧化钠溶液的溶质质量分数在3.5%~4%之间效果较好。配制100kg、4%的氢氧化钠溶液,需要氢氧化钠固体的质量是______kg。
(4)静置约24小时后双氧水全部分解,还需用清水洗涤,以去除布料表面残留的氢氧化钠。请设计实验证明氢氧化钠已清洗干净。
(5)前处理得到的废液需处理合格方可排放。某同学模拟废液处理,向含有0.04g氢氧化钠的溶液中滴加稀盐酸,请计算恰好完全反应时参加反应的HCl的质量。(根据化学方程式列式计算)
(6)我国某些传统手工印染技艺中也有类似前处理的工序,传统匠人用纯碱与生石灰、水混合可以代替氢氧化钠发挥作用。
①生石灰的主要成分是氧化钙,氧化钙能与水反应生成氢氧化钙。请写出纯碱与氢氧化钙反应的化学方程式______。
②用草木灰(主要成分:碳酸钾)也可以代替纯碱完成该工序。请推测前处理中加入氢氧化钠时发挥作用的微观粒子并说明推测依据______。
(2026·上海市浦东新区中考一模)某化学小组组装了一套简易家用空气检测仪如图 1,滤网过滤可吸入颗粒物,氯化钙吸收水蒸气,碱石灰吸收二氧化碳 (药品均足量,省略夹持仪器),进行了空气检测。随后对氧气制取进行研究。
14.关于空气及其成分说法正确的是___________。
A.氧气的质量分数约 21% B.稀有气体可制成多种用途电光源
C.氮气化学性质活泼,可制氮肥 D.空气是多种气体组成的化合物
15.图1 中,通过称量装置 b 前后的总质量,可检测的物质是___________。
A.氮气 B.水蒸气 C.二氧化碳 D.氧气
16.下列物质燃烧的现象描述正确的是___________。
A.蜡烛在空气中燃烧:发出白光 B.红磷在空气中燃烧;耀眼红光
C.铁丝在氧气中燃烧:火星四射 D.木炭在空气中燃烧:蓝色火焰
17.图 2是以过碳酸钠(a 剂) 和二氧化锰 (b 剂) 为原料的家庭制氧机。图 3 是实验室制取氧气的装置。
(1) 下列说法正确的是___________。(不定项)
A.反应仓中 a 剂可以替换为高锰酸钾
B.反应仓相当于实验室制取氧气的发生装置
C.二氧化锰反应前后质量和性质不变
D.排水法收集氧气是由于氧气不易溶于水
(2)用 100 g 6.8%过氧化氢溶液与二氧化锰混合可制取多少克氧气___________?(根据化学方程式列式计算)
(3)为研究使带火星的木条复燃的最低氧气体积分数,需收集多种体积分数的氧气。现用排水法收集一瓶氧气体积分数约为 60%的气体,该如何操作___________?
(2026·上海市浦东新区中考一模)土壤的酸碱性对植物生长有重要的影响。同一品种的绣球花在土壤呈酸性时花色为蓝色,土壤呈碱性时花色为红色。某兴趣小组想在校园花圃中培植蓝色绣球花,开展了系列研究。
18.测定土壤酸碱性。将土壤样本与水按一定质量比在烧杯中混合,充分搅拌后得到悬浊液、经___________,获得浸出液。取少量浸出液,测得 pH 约为 9,据此可知,浸出液呈___________。(选填“酸性”、“碱性”或“中性”)
19.土壤酸碱性的成因。花圃经常施用草木灰 (主要成分为碳酸钾),导致土壤酸碱性发生变化。碳酸钾属于___________。
A.氮肥 B.磷肥 C.钾肥 D.复合肥
20.绣球花的调色。查阅资料,绣球花在酸性土壤 (pH:4.5-6.0) 开蓝花。若想在该花圃培植蓝色绣球花,需对土壤进行改良。研究小组在实验室模拟土壤酸碱性改良过程:向两份等体积等浓度的氢氧化钠溶液中分别滴入一定量的 10%盐酸和 10%醋酸,利用 pH 传感器得到 pH 变化曲线如图 7.
(1) 写出氢氧化钠溶液和盐酸反应的化学方程式___________,反应的基本类型是___________。
(2) 图中 P 点对应溶液中的溶质为___________。(用化学式表示)
(3) 请结合图像和相关信息说明选用 10%醋酸更有利于改良的理由___________。
21.(2026·上海市松江区中考一模)食品包装袋中还可以加入脱氧剂包来防腐。
(1)某包脱氧剂(下图)的主要成分有铁粉、活性炭、氯化钠等,其中黑色固体是___________。
(2)为判断“纯铁粉”能否替代“某脱氧剂”,利用氧气传感器分别测定等质量“纯铁粉”和“某脱氧剂”放在密闭容器中氧气浓度的变化,结果如图所示。
分析得出:纯铁粉是___________(选填“能”或“不能”)替代脱氧剂;
随着时间的推移,“某脱氧剂”包的质量会是___________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)上述实验后,拆开密闭容器中的“某脱氧剂”包,在固体上滴加足量稀硫酸,现象是___________,说明还有铁粉剩余;写出该反应的化学方程式___________。
22.(2026·上海市松江区中考一模)某品牌“碳酸氢钠片”说明书如图所示,为探究药品中的含量是否属实,某化学兴趣小组进行如下实验:取1片该药片,研磨后加入足量稀盐酸,完全反应后收集到0.11 g二氧化碳。(药片其他成分不与盐酸反应)。
某碳酸氢钠片说明书
【成分】本品每片含碳酸氢钠0.3 g
【适应症】用于缓解胃酸过多引起的胃痛、胃灼热感、反酸等。
(1)稀盐酸和碳酸氢钠反应会生成氯化钠、水和二氧化碳,通过化学方程式进行计算,判断该药品中的含量是否与说明书相符。(写出计算过程)
(2)可利用A装置、B装置和C装置组合进行上述实验,你认为比较合适的A装置是___________。(选填“甲”或“乙”)
(3)氧化钙是常用干燥剂,B装置中干燥剂能否用氧化钙,请分析说明。___________。
(4)为得到的质量,需要测得的实验数据是___________。
(忽略A装置中残留的及空气中的影响)
将干燥的二氧化碳通入盛有氢氧化钠溶液的装置C,实验完成后,对装置C中溶液成分进行探究。
(5)取少量装置C中溶液于试管中,滴入酚酞,溶液呈___________色。
(6)设计实验证明装置C中溶液含NaOH和___________。
资料库:(1)下表中的盐除了碳酸钾溶液、碳酸钠溶液呈碱性;其他盐溶液均呈中性。
(2)部分碱、盐的溶解性如下表:
部分碱、盐的溶解性表(20℃)
正离子
负离子
溶
溶
溶
溶
溶
溶
溶
溶
溶
溶
溶
不
微
溶
溶
不
23.(2026·上海市徐汇区中考一模)探究过氧化氢去除某污染物的影响因素。取等量的废水,加入等体积一定质量分数的过氧化氢溶液和硫酸铁,按下表进行分组实验,获得不同条件下某污染物的去除率数据,见下表。某污染物的去除率
实验
组别
过氧化氢的质量分数(%)
加入硫酸铁的质量(g)
温度(℃)
某污染物的去除率(%)
①
0.001
X
25
32.5
②
0.020
1.42
25
65.2
③
0.020
3.58
10
45.2
④
0.020
3.58
30
85.0
⑤
0.020
7.10
25
86.0
(1)表格中________,则能说明过氧化氢的浓度对该污染物的去除率有影响。
(2)对比实验________(填编号),可说明升温有利于废水中该污染物的去除。
(3)对比实验②、⑤,可得出的结论为________________。
24.(2026·上海市徐汇区中考一模)扎紧的气球一段时间后体积会变小,为探究其原因设计如下表所示的实验。
图示
步骤
步骤Ⅰ:称量空瘪的气球质量
步骤Ⅱ:将空瘪的气球放入澄清石灰水
步骤Ⅲ:向气球中充入二氧化碳,扎紧气球,再放入澄清石灰水中
步骤Ⅳ:将气球排空,清洗并干燥后再称量
现象或数据
2.0 g
无明显现象
澄清石灰水变浑浊
2.0 g
【资料】实验中所用气球的材质是橡胶,橡胶由分子构成。
(1)上述实验中橡胶与澄清石灰水________化学反应。
A.发生 B.没有发生
(2)上述实验中橡胶与二氧化碳________化学反应。
A.发生 B.没有发生
(3)写出步骤Ⅲ中发生反应的化学方程式________________。
(4)根据上述实验,从微观角度分析,扎紧的二氧化碳气球一段时间后体积会变小的原因是________________。
25.(2026·上海市徐汇区中考一模)铜器保存不当会生锈,铜锈的主要成分为碱式碳酸铜【化学式:】,为探究其生成的条件,设计如下四组实验。
编号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
实验
现象
一段时间后,铜片无明显现象
一段时间后,铜片表面产生锈蚀
(1)铜生锈属于________。
A.化学变化 B.物理变化
(2)有同学认为实验Ⅰ可省略,理由是________________。
(3)实验Ⅲ中氧化钙的作用是________________。
(4)在虚框中完善实验Ⅳ的设计。
(5)根据上述实验的结论,为铜暖手炉防锈提出一条建议________________。
26.铁的防护
【实验探究】铁的锈蚀是生活中常见的现象,如图所示实验进行铁钉腐蚀的研究。一段时间后试管A、B中铁钉几乎没有生锈,试管C中铁钉明显锈蚀,试管D、E中铁钉严重锈蚀。
(1)由试管______(填试管序号)中的现象可知,铁的锈蚀是铁跟水和氧气等物质作用的过程。
(2)试管B中的蒸馏水在实验前应加热煮沸处理,目的是____________。
(3)试管E比试管C腐蚀更快的原因是____________。
【实验拓展】在工业生产中,常用盐酸来清洗钢铁表面的铁锈(主要成分)。但酸洗过程中必须注意控制酸的用量和时间,因为过量的酸会与铁基体反应造成“过蚀”,同时溶液中的存在会影响金属铁的腐蚀。
(4)原理分析:写出酸洗过程中发生的两个主要反应的化学方程式:
①除锈:_________;
②过蚀:_________。
(5)问题探究:酸洗液中若含有,会与铁发生反应:,此反应会______(填“加快”或“减慢”)铁制品的腐蚀速率,将一根生有8.00g铁锈的铁钉,投入100.00g溶质质量分数为21.9%的稀盐酸中,恰好完全反应。该铁钉上铁锈消耗的氯化氢质量是______g(保留两位小数)。
27.(2026·上海市杨浦区中考一模)富氢水是含有微量氢分子的水,研究发现富氢水在生物医药、植物培育等领域可发挥积极作用。
(1)若富氢水中水分子的图示为“”,下列可表示氢分子的是_____。
A. B. C. D.
(2)制取富氢水的方法主要有充气法、电解水法、氢棒制气法等。
I.充气法
①加压,可使氢气在水中的溶解度_____(填“增大”“减小”或“不变”)。
②工业制取的氢气中含有较多杂质,用一种金属薄膜可以将H2与杂质气体分离。根据表格推测该膜孔径(孔的直径:D)的范围是______。
物质
H2
杂质气体
分子直径(nm)
0.29
0.38
Ⅱ.电解水法
利用如图的水杯电解水可制得富氢水。
①打开电源后,水杯中的水发生反应的化学方程式是______。
②负极电解片上产生的气体是______。
Ⅲ.氢棒(有效成分:Mg)制气法
反应原理:Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑。(已知:Mg(OH)2难溶于水)
①为探究温度、反应时间对制氢效果的影响进行实验,结果如图所示。下列说法正确的是______。
A.相同时间,富氢水中含氢量随温度升高而下降
B.相同温度,富氢水中含氢量随反应时间延长而上升
C.三组实验中放入的氢棒数量一样多
D.10h后,富氢水中含氢量不再发生变化
②氢棒使用一段时间后产生H2的能力会下降,可能的原因是______;解决的方法有______。(一个即可)
28.(2026·上海市杨浦区中考一模)在探究氢氧化钠与盐酸的反应时,由于该反应无明显现象,难以直接观察反应进程,因此通过设计不同种实验方案以直观呈现反应现象。
实验一:测量温度
(1)在某氢氧化钠溶液和稀盐酸反应过程中,温度传感器上显示溶液温度升高,说明该反应______(填“吸收”或“放出”)热量,反应的化学方程式是______。
实验二:观察颜色
在试管中加入2mL某氢氧化钠溶液,滴入2滴酚酞试液。再滴加盐酸,边滴边振荡,该过程中溶液的颜色和pH记录如图所示。
(2)在①的溶液中未观察到预期的红色,为探明原因,查阅酚酞变色范围如下:0<pH<8.2时呈无色,8.2<pH<13时呈红色,pH>13时呈无色。据此推断,①中a的取值范围是______。
A.0<a<8.2 B.8.2<a<13 C.a>13 D.a=8.2
(3)在②的溶液中大量存在的阳离子是______。
A.Na+ B.Cl- C.H+ D.OH-
(4)能说明氢氧化钠与盐酸发生化学反应的实验现象是______。
实验三:观察沉淀
(5)向盛有含8g溶质的浓氢氧化钠溶液的烧杯中滴加盐酸,恰好完全反应,恢复至室温,观察到有晶体析出,称得烧杯内混合物的总质量为36.7g。(室温时,NaCl的溶解度是36g)
①恰好完全反应时,生成NaCl质量为______g。(根据化学方程式列式计算)
②结合数据说明析出晶体的原因。______
29.(2026·上海市杨浦区中考一模)从燃烧的火焰到颜色的变化,从金属的冶炼到新能源的开发……化学变化,诠释着物质世界的奇妙转化。
I.认识化学变化
(1)属于化学变化的是______。
A.干冰升华 B.天然气燃烧 C.活性炭吸附 D.石墨导电
(2)利用二氧化碳制燃料甲醇(化学式:CH3OH)的微观示意图如图:
①反应中发生变化的微观粒子是______(填“分子”或“原子”)。
②该反应的应用价值是______。(一条即可)
II.调控化学变化
按图1搭建装置,将一定量的白磷分别置于60℃的水及试管中,塞紧橡皮塞,关闭弹簧夹,连接温度传感器,3分钟后打开弹簧夹,将双氧水推入右侧试管中,实验过程中采集到左侧试管内温度的变化情况如图2。
(3)观察到试管中的白磷燃烧、水中的白磷不燃烧,得出可燃物燃烧的条件是______;根据此现象也可推测白磷的着火点______(填“>”“<”或“=”)60℃。
(4)双氧水推入试管中与MnO2接触,观察到的现象是______,该过程中调控化学反应的物质是______。
(5)图2中BC段温度下降的原因是______;D点比B点温度高,说明影响化学反应的因素是______。
III.应用化学变化
(6)古代:“火法炼铜”是主要的炼铜方式,炼制中氧化铜与木炭高温反应得到铜,写出反应的化学方程式:______。
(7)现代:以黄铜矿(主要成分为CuFeS2)为原料,运用“闪速炼铜工艺”可制得铜。实验室以CuFeS2为原料,模拟该工艺流程如图:
①实验前将原料研磨成颗粒粉末的目的是______。
②SO2的化学性质与CO2相似,以下能用于吸收SO2的试剂是______。
A.石灰乳 B.石蕊试液 C.氢氧化钠溶液 D.浓硫酸
③取一定量CuFeS2冶炼铜时,若鼓入的氧气量偏多,制得的铜不纯,混有的杂质是______;为了得到纯净的铜,理论上氧气的用量需合适。请提供推算氧气用量的思路______。
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压轴05 气体的制备与实验探究三大核心考向
命题预测
常见气体的制备是上海中考旳要点内容。中考常在填空题和综合应用题中考查制取三大气体旳反应原理、发生装置和搜集装置等。实验探究题是上海中考的核心必考题型,也是区分学生化学素养、逻辑思维与实操能力的关键题型,分值占比高、综合性强、灵活度大,既是多数学生的备考难点,也是拉开分数差距的核心题型。这类题目跳出单纯的知识记忆框架,以真实化学实验为载体,围绕物质性质、化学反应、成分验证、误差分析、实验改进等核心内容,全面考查学生的信息提取能力、逻辑推理能力、实验设计能力与规范答题能力。
高频考法
1.气体的实验室制取与性质实验
2.物质性质的实验探究
3.物质成分的实验探究
知识·技法·思维
考向01 气体的实验室制取与性质实验
三大气体制取的装置选择
气体
试剂
反应原理
试剂状态
发生装置
收集装置
O2
高锰酸钾
2KMnO4 △ K2MnO4 + MnO2 + O2↑
固体
A
F或G
过氧化氢、二氧化锰
2H2O2 2H2O+ O2 ↑
固体、液体
B或C或D或E
F或G
CO2
大理石或石灰石、稀盐酸
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
固体、液体
B或C或D或E
F
H2
锌粒、稀硫酸
Zn+2H2SO4=ZnSO4+H2↑
固体、液体
B或C或D或E
G或H
装
置
图
供选择的装置:
考向02 实验探究
1、实验方案的设计
设计内容
包括物质的制备、性质探究、组成分析、检验、分离或提纯,混合物的成分探究,反应条件的探究和质量守恒定律的验证等
设计思路
设计方法
(1)对比实验设计:实验设计的一种基本方法,有利于实验现象观察对比,有利于推理论证结论
(2)控制变量实验设计:一个问题往往受多方面因素的制约,为了研究每一个因素对问题的影响程度,常常采取控制变量法逐个检验
设计要求
(1)科学性:实验原理、实验方法、实验流程科学合理
(2)安全性:保护人身、仪器、环境安全
(3)可行性:实验方案切实可行,试剂、仪器、装置、条件经济可靠
(4)简约性:设计简单易行、装置简单,实验操作简便,节省试剂,实验现象明显
(5)创新性:多角度更有新意的设计
解题思路和方法
(1)明确目的和原理---明确实验的目的,弄清题给信息
(2)选择仪器和药品--选择合理的化学仪器和药品。
(3)设计装置和步骤--设计出合理的实验装置和实验操作步骤。
(4)记录现象和数据--全面、及时而又准确地记录实验过程中的现象和数据。
(5)分析得出结论--根据实验观察到的现象和记录的数据,通过分析、推理等,得出正确的结论。
2、实验方案的评价
评价内容
(1)原理的评价:所选试剂是否可行,反应是否易于控制,所用试剂是否安全,是否会给环境造成污染
(2)装置的评价:装置是否简便,是否节约试剂,是否安全
(3)操作的评价:操作的先后顺序及实验步骤是否完善
(4)结论的评价:结论是否正确、全面。对实验结论进行评价时,应对实验操作和现象进行全面的分析,考虑多种可能性,避免得出片面的结论
评价原则
(1) 目的明确
(2) 实验方法简便,现象明显
(3) 操作安全可靠
(4) 推断完整严密
(5) 绿色环保
方案中的
易错点
(1)规范方面:操作、观察、读数等
(2)安全方面:气体点燃、防倒吸、防污染等
(3)量化方面:仪器规格的选择、数据记录与处理、误差分析等
(4)创新方面:装置的改进、方案的优化等
(5)表达方面:实验现象、实验操作的表述等
典例·靶向·突破
考向01 气体的实验室制取与性质实验
例1 (2026·上海市徐汇区中考一模)用下图所示装置做二氧化碳的性质实验。
(1)将一小块干冰放入装置,塞紧橡皮塞,装置恢复室温后,观察到气球体积变大。从微观角度分析,该过程中发生变化的是________。(不定项)
A.二氧化碳分子的间距 B.二氧化碳分子的质量
C.二氧化碳分子的运动速度 D.二氧化碳分子的个数
(2)打开止水夹,将氢氧化钠溶液注入装置,关闭止水夹,轻轻振荡,观察到气球的体积_______
A.不变 B.增大 C.减小
(3)写出上述过程中发生反应的化学方程式________________。
【答案】(1)AC
(2)C
(3)
【解析】(1)A、干冰是固态的二氧化碳,容易升华,升华后,分子间的间隔变大,该选项符合题意。
B、升华过程中没有产生新物质,属于物理变化,二氧化碳分子的质量不变,该选项不符合题意。
C、干冰升华过程中吸热,使瓶内的温度降低,二氧化碳分子运动速率减缓,故装置恢复室温后,温度升高,分子的平均运动速率变快,该选项符合题意。
D、升华过程中没有产生新物质,属于物理变化,二氧化碳分子的质量不变,该选项不符合题意。
故选AC。
(2)氢氧化钠会与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,瓶内气体减少,压强减小,可以观察到气球的体积减小,故选C。
(3)氢氧化钠会与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,据此可以写出化学方程式:。
【变式探究】(2026·上海市浦东新区中考一模)二氧化碳的制取和性质。
(1) 实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,写出反应的化学方程式 ___________。
(2) 如图进行实验,观察到蜡烛由下而上依次熄灭,下列说法错误的是___________。
A.二氧化碳的密度比空气大
B.二氧化碳能使石蕊试液变红色
C.二氧化碳不燃烧也不支持燃烧
D.二氧化碳可用澄清石灰水检验
(3)图中二氧化碳能从塑料瓶大量进入烧杯的原因是___________。
【答案】 B 干冰升华时,快速由固态变为气态,使塑料瓶内气态 CO2 的量急剧增加,瓶内压强增大,瓶内压强高于烧杯内的大气压,因此 CO2 会从塑料瓶被“压入”烧杯中
【解析】(1)大理石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为;
(2)A、蜡烛由下而上依次熄灭,说明二氧化碳先在底部聚集,证明其密度大于空气,故A不符合题意;
B、二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊试液变红,而非二氧化碳直接使石蕊变红,故B符合题意;
C、蜡烛熄灭,说明二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧,故C不符合题意;
D、澄清石灰水用于检验二氧化碳(变浑浊),故D不符合题意;
故选B;
(3)干冰升华时,快速由固态变为气态,使塑料瓶内气态 CO2的量急剧增加,瓶内压强增大,瓶内压强高于烧杯内的大气压,因此 CO2 会从塑料瓶被“压入”烧杯中。
考向02 物质性质的实验探究
例2 (2026·上海市长宁区中考一模)实验室制取氧气时,某同学手上因沾到少量高锰酸钾而被染色,用维生素C的水溶液擦拭后,颜色褪去。
1.同学提出“可能是维生素C的水溶液将高锰酸钾稀释了,也可能是维生素C的水溶液与高锰酸钾发生反应”。这属于实验探究过程中的________。
A.形成假设 B.设计实验 C.获得证据 D.得出结论
资料库纯净的维生素C通常为无色晶体,易溶于水,能与高锰酸钾、氧气等多种物质反应。
2.列出“资料库”中所有关于维生素C物理性质的描述:__________。
蔬菜中富含维生素C,某些蔬菜汁也可使皮肤上沾到的高锰酸钾褪色。为粗略比较不同蔬菜中维生素C的含量,某小组设计了如下实验方案:
Ⅰ.将10 g小白菜和白萝卜(可食用部分)切碎,分别加入40 mL蒸馏水榨汁后过滤备用;
Ⅱ.将两种蔬菜汁分别滴入等体积的溶质质量分数为0.02%的高锰酸钾溶液中,边滴加边振荡试管,使蔬菜汁中的维生素C与高锰酸钾充分反应;
Ⅲ.待高锰酸钾溶液恰好完全褪色,记录所需蔬菜汁的滴数。
3.实验中使用了一瓶100 g 0.02%的高锰酸钾溶液,下列关于该溶液说法正确的是______。
A.“0.02%”表示该溶液的体积为0.02 mL
B.“0.02%”表示该温度下高锰酸钾的溶解度为0.02 g
C.溶质的质量为100 g×0.02%=0.02 g
D.该溶液中高锰酸钾与水的质量比为0.02:100
4.其他同学对该小组设计的实验方案提出如下建议:
Ⅰ.为保证实验准确,两种蔬菜汁都应密封保存,理由是________;
Ⅱ.应使用同一支胶头滴管进行实验,并且进行三次平行实验,取其平均值,理由是________。根据改进后的实验方案进行实验,实验记录如下:
种类
滴数
平均滴数
小白菜
8、8、9
8.3
白萝卜
32、33、33
32.7
5.根据上述实验记录得出的结论是________,依据是________。
【答案】1.A 2.无色晶体、易溶于水 3.C 4.防止维生素C被氧气氧化,保证蔬菜汁中维生素C的含量稳定 保证每滴蔬菜汁的体积基本相同,减小实验误差;多次实验取平均值可以减小偶然误差,使结果更准确 5.小白菜中的维生素C含量比白萝卜高 使相同体积、相同浓度的高锰酸钾溶液褪色,小白菜汁只需8.3滴,而白萝卜汁需要32.7滴
【解析】1.实验探究的完整流程是:提出问题→形成假设→设计实验→获得证据→得出结论,题干中 “可能是维生素C的水溶液将高锰酸钾稀释了,也可能是维生素C的水溶液与高锰酸钾发生反应”,这是对 “颜色褪去” 这一现象的猜测性解释,还没有开始设计实验去验证,所以属于 “形成假设” 阶段,故选:A;
2.物理性质是不需要发生化学变化就能表现出来的性质,比如颜色、状态、溶解性、气味、熔点、沸点等。 “无色晶体” 描述的是颜色和状态,属于物理性质, “易溶于水” 描述的是溶解性,属于物理性质,故填:无色晶体、易溶于水;
3.A、“0.02%” 是质量分数,指的是溶质质量与溶液质量的比值,不是体积,此选项错误;
B、溶解度是指在一定温度下,100g溶剂(通常是水)中达到饱和状态时溶解的溶质质量,而题目中的 “0.02%” 是某一特定溶液的浓度,不是溶解度,此选项错误;
C、溶液质量为100g,溶质质量=溶液质量×溶质质量分数=100g×0.02%=0.02g,此选项正确;
D、溶液质量为100g,溶质质量0.02g,水的质量=100g-0.02g=99.98g ,所以高锰酸钾与水的质量比是0.02g:99.98g,此选项错误。
故选:C。
4.Ⅰ题目资料库中提到 “维生素C能与氧气反应”,如果蔬菜汁敞口放置,其中的维生素C会与空气中的氧气发生反应而被氧化、含量减少,导致后续实验中需要更多的蔬菜汁才能褪色,从而影响实验结果的准确性,故密封保存是为了防止维生素C被氧气氧化,保证蔬菜汁中维生素C的含量稳定;
Ⅱ使用同一支胶头滴管,可以避免不同滴管之间的滴液体积差异,从而保证每滴蔬菜汁的体积基本相同,减少实验误差,多次实验取平均值可以减小偶然误差,使结果更准确,故填:保证每滴蔬菜汁的体积基本相同,减小实验误差;多次实验取平均值可以减小偶然误差,使结果更准确;
5.高锰酸钾溶液和维生素C二者会发生反应使高锰酸钾褪色,滴数越少,说明相同体积的蔬菜汁中含有的维生素C越多,因为少量的蔬菜汁就能把高锰酸钾完全反应掉,小白菜汁的滴数(8.3)远少于白萝卜汁(32.7),说明相同体积的小白菜汁中维生素C含量更高,故实验结论:小白菜中的维生素C含量比白萝卜高;依据:使相同体积、相同浓度的高锰酸钾溶液褪色,小白菜汁只需8.3滴,而白萝卜汁需要32.7滴。
考向解码
注意实验操作(滴加某种试剂、对试剂进行加热等)、实验现象(有无沉淀或气体生成、溶液颜色变化等)、实验结论(有无某种物质、猜想是否正确等)之间的对应关系:
【变式探究】 (2026·上海市宝山区中考一模)胃酸过多易引发不适,抗酸剂可以缓解胃痛、反酸,常用的抗酸剂有氢氧化铝、氢氧化镁、小苏打等,但它们对人体的刺激性不同,要遵医嘱安全用药。
肥田粉主要成分是硫酸铵,能促进农作物生长,但长期过量使用会导致土壤酸化(水解产生硫酸)板结,常用熟石灰进行改良。
做面点时,面团发酵产生酸影响口感,可以加碳酸钠或碳酸氢钠改善,它们既能“中和”酸味,又可增加面点蓬松度。
(1)肥田粉属于 。
A.氮肥 B.钾肥 C.磷肥
(2)下列物质属于盐的是 。
A.硫酸 B.氢氧化镁 C.硫酸铵 D.熟石灰
(3)下列适合治疗胃酸过多的是 。(不定项)
A.NaOH B.(NH4)2SO4 C.NaHCO3 D.Al(OH)3
(4)兴趣小组同学探究碳酸钠和碳酸氢钠可以调节面点口感的原因。
【提出问题】为什么碳酸钠和碳酸氢钠可以调节面点酸味和蓬松度?
【形成假设】猜想I:二者均为碱性 猜想II:二者均能与酸反应产生气体
【设计实验】小组同学设计下图甲、乙两组实验验证猜想
Ⅰ、甲、乙组实验证明猜想I、II均正确,则甲、乙组实验现象分别为__________、__________。
Ⅱ、小顾同学为检验妈妈做完面点后留下的添加剂(固体)是碳酸钠还是碳酸氢钠,设计丙组实验进行探究。(提示:碳酸钠、碳酸氢钠与硫酸反应均产生二氧化碳)
①b中反应的化学方程式为__________;
②c中的现象__________,该装置的作用是__________;
③实验中,小顾同学需确保__________,还需测量的数据是__________。
【答案】(1)A
(2)C
(3)CD
(4)溶液均变为红色 溶液中均产生气泡 无明显现象 检验二氧化碳是否被完全吸收 反应生成的二氧化碳全部被b装置吸收 固体样品的质量和b装置反应前后的质量
【解析】(1)肥田粉主要成分是硫酸铵,硫酸铵含N、P、K中的氮元素,属于氮肥。
故选A;
(2)A、硫酸是电离时产生的阳离子都是氢离子的化合物,属于酸,不符合题意;
B、氢氧化镁是电离时产生的阴离子都是氢氧根离子的化合物,属于碱,不符合题意;
C、硫酸铵是由铵根离子和硫酸根离子构成的化合物,属于盐,符合题意;
D、熟石灰是氢氧化钙的俗称,是电离时产生的阴离子都是氢氧根离子的化合物,属于碱,不符合题意。
故选C;
(3)A、氢氧化钠能与胃酸中的盐酸反应生成氯化钠和水,但是氢氧化钠碱性较强,不能用于治疗胃酸过多,不符合题意;
B、硫酸铵与盐酸不反应,不能用于治疗胃酸过多,不符合题意;
C、碳酸氢钠能与胃酸中的盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,可用于治疗胃酸过多,符合题意;
D、氢氧化铝能与胃酸中的盐酸反应生成氯化铝和水,可用于治疗胃酸过多,符合题意。
故选CD;
(4)Ⅰ、甲、乙组实验证明猜想I、II均正确,猜想I正确,说明碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液均显碱性,无色酚酞试液在碱性溶液中变红,在中性和酸性溶液中均不变色,则甲组实验现象是:溶液均变为红色;猜想II正确,说明碳酸氢钠和碳酸钠均能与酸反应生成气体,则乙组实验现象是:溶液中均产生气泡;
Ⅱ、①碳酸钠、碳酸氢钠与硫酸反应均产生二氧化碳,则b中反应为二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,该反应的化学方程式为:;
②由图可知,b装置的作用是吸收反应生成的二氧化碳,二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,能使澄清石灰水变浑浊,通常用澄清石灰水检验二氧化碳,故c中的现象是:无明显现象,说明二氧化碳已经被b装置完全吸收,则该装置的作用是:检验二氧化碳是否被完全吸收;
③实验中,小顾同学需确保反应生成的二氧化碳全部被b装置吸收,同时还需要测量的数据是固体样品的质量和b装置反应前后的质量,通过b装置反应前后的质量可得出生成二氧化碳的质量,从而才能通过计算得出该固体是碳酸钠还是碳酸氢钠。
考向03 物质成分的实验探究
例3 (2026·上海市普陀区中考一模)自热火锅的自热材料(发热包)主要由以下成分构成,见下表。这些成分通过与水发生化学反应释放热量,实现食材加热。硅藻土是一种生物成因的硅质沉积岩,一般为白色不溶于水的固体。
发热包成分及作用
成分
主要作用
安全性
生石灰(CaO)
核心放热反应
正常使用安全,避免直接接触皮肤
铁粉、铝粉
辅助发热,延长发热时间
食品级或工业级,无毒
活性炭、焙烧硅藻土
吸附、稳定反应
安全,常见食品添加剂
碳酸钠、碳酸氢钠
调节pH,辅助散热
安全,食品级
食盐
加速氧化反应
安全
1.放热主要由生石灰与水反应产生,写出该反应的化学方程式是_______________。
2.“成分”一栏中硅藻土属于___________(选填“纯净物”或“混合物”)。
3.发热包加入冷水后,随即产生热量。加入水量要有控制,请分析原因。
4.发热包反应过程中有气体产生。取发热包部分固体,加水反应后收集气体,点燃气体发现该气体能燃烧,确定该气体是______________(用化学式表示)。
5.发热包反应后,发现液体下面有白色固体存在。白色固体除含有硅藻土外,对其他成分进行探究。
(1)有同学根据成分表推测“白色固体”中含有不溶于水的碳酸钙。
实验验证:实验方案为_______________________。
(2)有同学补充说,白色固体除硅藻土、碳酸钙外,还含有其他物质,请指出该物质并阐述判断理由_________________。
【答案】1. 2.混合物 3.水量过多会吸收大量热量,降低加热效果,且反应剧烈可能导致热的碱性液体溅出伤人;水量过少则生石灰反应不充分,产生的热量不足 4.H2
5.取少量白色固体,加入足量稀盐酸,将产生的气体通入澄清石灰水中,若石灰水变浑浊,则证明含有碳酸钙 氢氧化钙,理由是生石灰与水反应生成氢氧化钙,其微溶于水,大部分会以白色固体形式存在
【解析】1.生石灰和水反应生成氢氧化钙,反应的化学方程式为:;
2.硅藻土中含有多种物质,属于混合物;
3.水量过多会吸收大量热量,降低加热效果,且反应剧烈可能导致热的碱性液体溅出伤人;水量过少则生石灰反应不充分,产生的热量不足,因此要控制加入的水量;
4.发热包中含氧化钙、铁粉、铝粉,碳酸钠、碳酸氢钠等,当溶于水时氧化钙和水反应生成氢氧化钙,碳酸钠和氢氧化钙反应生成白色沉淀碳酸钙和氢氧化钠,铝粉会和反应生成的氢氧化钠反应生成氢气,氢气具有可燃性,化学式为:H2;
5.(1)有同学根据成分表推测“白色固体”中含有不溶于水的碳酸钙,碳酸钙能和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,实验方案为:取少量白色固体,加入足量稀盐酸,将产生的气体通入澄清石灰水中,若石灰水变浑浊,则证明含有碳酸钙;
(2)有同学补充说,白色固体除硅藻土、碳酸钙外,还含有其他物质,白色固体还含有氢氧化钙,理由是生石灰与水反应生成氢氧化钙,其微溶于水,大部分会以白色固体形式存在。
【变式探究】 为探究某古代青花瓷片表面钴料中钴元素的含量,某化学兴趣小组设计了如下实验方案:考向解码
【查阅资料】
Ⅰ钴的氧化物中,CoO能与稀硫酸反应生成和水,在溶液中呈粉红色。
Ⅱ在金属活动性顺序中,钴位于铁和锡之间(活动性大于氢,小于铝)。
Ⅲ金属钴可以被磁铁吸引。
【实验步骤】
①刮取一定质量的钴料样品,记为m1g;
②将样品放入烧杯中,向其中加入足量稀硫酸,充分反应后,得到粉红色的溶液;
③向所得溶液中加入过量的铝粉,充分反应;
④将反应后的混合物经过一系列具体操作后,称得固体钴的质量为g。
【问题探究】
(1)请用化学方程式表示出步骤③涉及的反应原理:____________。
(2)请补全步骤④中的具体操作名称:将反应后的混合物______,______、______,用______分离后称得到固体钴的质量为m2g,则该样品中钴的质量分数为。
【答案】(1)
(2)过滤 洗涤 干燥 用磁铁吸引
【解析】(1)根据查阅资料Ⅱ:在金属活动性顺序中,钴位于铁和锡之间(活动性大于氢,小于铝),即铝的活动性比钴强,因此铝能置换出硫酸钴溶液中的钴,生成硫酸铝和钴单质,化学方程式为:;
(2)步骤④中,反应后的混合物中含有过量的铝粉和生成的固体钴,为了分离出钴,需要进行以下操作:
过滤:将混合物过滤,使钴固体与溶液分离;
洗涤:用蒸馏水洗涤钴固体,去除表面的杂质和可溶性物质;
干燥:将洗涤后的钴固体在干燥器中干燥,去除水分;
用磁铁吸引:最后根据资料,钴可以被磁铁吸引,而铝不能,因此用磁铁可以分离出钴固体的质量为g;
故填:过滤、洗涤、干燥、用磁铁吸引。
(2026·上海市松江区中考一模)实验室用高锰酸钾受热分解制取氧气
1.化学方程式书写正确的是
A.
B.
C.
D.
2.实验室收集氧气,可采用的收集方法是
A. B. C. D.
【答案】1.D 2.AC
【解析】1.高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰、氧气,化学方程式为,故选D。
2.氧气密度比空气大且不易溶于水,因此:
A、向上排空气法,正确。
B、向下排空气法,错误。
C、排水法,正确。
D、万能瓶排水法(气体应从短管进,水从长管出),图中气体从长管进,错误。
故选AC。
3.(2026·上海市松江区中考一模)某“家用制氧机”如图所示,图中反应仓内的A剂为过碳酸钠固体,B剂为二氧化锰。
(1)反应仓内发生的反应,第一步是过碳酸钠分解生成碳酸钠和过氧化氢,第二步是过氧化氢分解,第二步反应的化学方程式为___________。
(2)反应仓内的A剂过碳酸钠固体能否用高锰酸钾固体替代,请分析说明。___________。
【答案】(1)
(2)不能用高锰酸钾固体替代,高锰酸钾制取氧气需要加热
【解析】(1)过氧化氢分解生成氧气和水,反应的化学方程式为。
(2)反应仓内的A剂过碳酸钠固体不能用高锰酸钾固体替代,高锰酸钾制取氧气需要加热。
4.(2026·上海市徐汇区中考一模)用下图所示的装置制取氧气
(1)仪器a的名称是________。
(2)玻璃棉是由玻璃材质的细丝构成的。在该实验中,试管口放置一团玻璃棉而不是棉花,原因是________。
A.棉花是可燃物,而玻璃棉不是 B.棉花能透气,而玻璃棉不能
C.玻璃棉能截留固体小颗粒,而棉花不能 D.玻璃棉能吸水,而棉花不能
(3)检验氧气集满的方法是________________。
【答案】(1)酒精灯
(2)A
(3)将带火星的木条置于集气瓶口,木条复燃则证明已集满
【解析】(1)仪器a的名称是酒精灯;
(2)A、在该实验中,试管口放置一团玻璃棉而不是棉花,是因为棉花是可燃物,而玻璃棉不是,能防止试管受热使棉花达到着火点而燃烧,故选项正确;
B、棉花能透气,玻璃棉也能透气,故选项错误;
C、玻璃棉能截留固体小颗粒,棉花也能截留固体小颗粒,故选项错误;
D、玻璃棉能吸水,棉花也能吸水,故选项错误,故选:A;
(3)检验氧气集满的方法是将带火星的木条置于集气瓶口,木条复燃则证明已集满。
(2025·上海市杨浦区中考适应性考试)氯气()是黄绿色有刺激性气味的有毒气体,它的密度比空气大,可溶于水生成盐酸和次氯酸,也与氢氧化钠溶液发生反应。
5.任务一:制取氯气
请结合下列装置图,回答问题:
(1)实验室常用二氧化锰固体和浓盐酸加热制取氯气,同时还生成水和,请写出该反应的化学方程式___________。反应过程中,化合价降低的元素为___________(写名称)。
(2)实验室制取氯气时应选用的发生装置是___________;若收集氯气时,气体只能选取装置F的导气管a进入集气瓶,说明氯气所具有的物理性质是___________。
(3)氯气是一种有毒气体,收集气体后,对氯气的尾气要特别进行处理以防止污染环境。现有如上图所示装置G、H、I,处理氯气的效果最好的装置是___________,你做出该选择的理由是___________。
6.任务二:用下图装置探究氯气的性质
(1)实验步骤:
Ⅰ.用锌粒和稀硫酸在J装置中制取氢气;
Ⅱ.先___________,然后再点燃氢气,产生的现象为___________。
Ⅲ.将燃着的氢气导管伸入装满氯气的集气瓶K中,观察到___________,说明氯气具有助燃性。
(2)实验反思:小星发现氢气在氯气中燃烧时,集气瓶K瓶口上方有大量白雾,你认为产生白雾的原因是___________。
【答案】5. 锰元素 C 密度比空气大,可溶于水 I 该装置既能让氯气与氢氧化钠充分接触,吸收完全,又能防止溶液倒吸
6.检验纯度 安静燃烧、发出淡蓝色火焰、放热 氢气伸入氯气后可以继续燃烧 氢气在氯气中燃烧生成氯化氢气体,氯化氢极易结合水蒸气形成盐酸小液滴,大量小液滴分散在空气中就是观察到的白雾
【解析】7.(1)根据题干信息:二氧化锰固体和浓盐酸加热生成氯气、水和,化学方程式为:;
反应过程中,二氧化锰中锰为+4价,生成物氯化锰中锰为+2价,化合价降低,因此化合价降低的元素是锰元素(氯元素化合价从-1升高到0,不符合要求)。 (2) 制取氯气是固体+液体加热型反应,A是固体加热发生装置、B是固液不加热发生装置,C是固液加热发生装置。因此选C;
氯气只能从F的长管a进气收集,说明氯气密度比空气大(向上排空气法要求长管进),且氯气可溶于水,不能用排水法收集。
(3)氯气有毒,需要充分吸收防止污染,G接触面积小吸收不充分,H直接插入导管会发生倒吸,I的倒扣漏斗既可以增大接触面积让氯气充分吸收,又可以防止倒吸,因此效果最好。
8.(1)可燃性气体点燃前必须检验纯度,防止混有空气发生爆炸;
纯净的氢气在空气中燃烧的现象为安静燃烧、发出淡蓝色火焰、放热;
氯气具有助燃性,因此燃着的氢气伸入氯气后可以继续燃烧。
(2) 氢气在氯气中燃烧生成氯化氢气体,氯化氢极易结合水蒸气形成盐酸小液滴,大量小液滴分散在空气中就是观察到的白雾。
7.(2025·上海市杨浦区中考适应性考试)【任务一】认识燃烧
(1)酒精、煤(含硫)、天然气是生活中常见的燃料,因为三者都具有的性质是___________。
(2)含硫煤不完全燃烧产生的气体污染物有___________。因此应大力提倡使用新能源,下列不属于新能源的是___________(填字母)。
A.太阳能 B.风能 C.石油
(3)燃料燃烧的过程中,能量变化可以用图___________(填①或②)表示,这类化学反应的能量转化模型为:___________→热能和光能等。
【任务二】探究物质燃烧的条件
如图1,烧杯中装有60℃水,底部放白磷。试管a、b中放入白磷与红磷,塞上橡胶塞,放入烧杯中。观察到只有试管a中有白烟生成。
(4)通过对比试管a、b实验现象,说明可燃物燃烧所需条件是___________。
(5)在实验过程中发现白磷燃烧不剧烈,可能的原因是不足,小傅同学对实验进行改进,如图2,请写出物质M、N分别是___________。
【任务三】氧气的量对物质燃烧程度的影响
取5g白磷放入试管,将温度传感器探头插入图2左边试管底部,放入60℃水中,5秒后,将物质M注入试管中,采集数据曲线如图3所示。
(6)B点温度比A点高,说明左边试管发生的反应是___________(填“吸热”或“放热”)反应。
(7)根据D点温度比B点高,本实验可获得的结论是___________。
【任务四】再探铁的燃烧
(8)查阅文献:铁的氧化物有四氧化三铁、氧化铁和氧化亚铁。铁与氧气反应的条件不同,产物不同。若5.6g铁与氧气反应可得ag产物,且铁无剩余,则a的取值范围是___________。
【任务五】
(9)如图—1所示,向燃烧器内通入和空气,点燃,待火焰稳定后,再从进口A分别通入、、He,改变通入的三种气体用量,测得火焰刚好熄灭时,通入的、、He在混合器中的体积分数如下表所示。三种气体中灭火效果最好的是___________(填化学式)。
气体
He
体积分数/%
17.65
27.15
23.84
研究与联合使用时的灭火效果。
灭火的原理较复杂。受热分解时吸收能量,反应的化学方程式为。以初中所学燃烧和灭火的原理分析,可用于灭火的原因有___________。
【答案】(1)可燃性
(2)二氧化硫() 、 一氧化碳() C
(3)② 化学能
(4)温度达到可燃物的着火点
(5)过氧化氢溶液、二氧化锰
(6)放热
(7)氧气浓度越大,可燃物燃烧越剧烈
(8)7.2 ≤ �� ≤ 8
(9) 分解吸热,可使温度降低至可燃物着火点以下,且反应生成的二氧化碳和水蒸气能隔绝可燃物与氧气接触
【解析】(1)能作为燃料的物质都是可以燃烧的,因此三者都具有可燃性。
(2)含硫煤不完全燃烧,硫燃烧生成有毒的二氧化硫(),碳不完全燃烧生成有毒的一氧化碳(),二者都是气体污染物;
太阳能、风能属于新能源,石油是化石燃料,不属于新能源,故选C。
(3)燃料燃烧是放热反应,放热反应中反应物总能量高于生成物总能量,对应图中②;
燃烧的能量转化是将化学能转化为热能、光能,因此起始能量为化学能。
(4)a中白磷、b中红磷都与氧气接触,温度相同,白磷着火点低于60℃能燃烧,红磷着火点高于60℃不能燃烧,对比可得燃烧需要温度达到可燃物的着火点。
(5)实验需要补充氧气不足的问题,固液不加热制氧气,注射器盛放液体反应物为过氧化氢溶液,试管底部盛放固体催化剂二氧化锰,因此M是过氧化氢溶液,N是二氧化锰。
(6)反应后温度升高,说明该反应放出热量,因此是放热反应。
(7)注入药品生成氧气后,氧气浓度升高,体系温度更高,说明燃烧更剧烈,可得结论:氧气浓度越大,可燃物燃烧越剧烈。
(8)根据极值法计算:
若5.6g铁全部生成氧化亚铁,根据铁元素质量守恒,则:,则氧亚化铁的质量为7.2g;
若全部生成氧化铁,则:,则氧化铁的质量为8g;
若全部生成四氧化三铁,则:,则四氧化三铁的质量为7.73g;
因此 a的取值范围为: 7.2 ≤ �� ≤ 8 。
(9)火焰刚好熄灭时,所需气体的体积分数越小,灭火效果越好, 所需体积分数最小,因此灭火效果最好;
结合燃烧灭火原理分析:分解吸热,可降温至可燃物着火点以下,同时分解生成的二氧化碳和水蒸气,能隔绝可燃物与氧气接触,因此可灭火。
(2026·上海市宝山区中考一模)兴趣小组在实验室进行氧气、二氧化碳相关制取和性质实验时,发现了一些异常情况:①加热通入二氧化碳后的石蕊试液,红色没有变为紫色。②用排水法收集到的一瓶含有空气的氧气,也能使带火星木条复燃。
【实验1】复现:二氧化碳制取与性质实验
【实验2】探究带火星木条在不同体积分数氧气中的复燃情况,数据记录见表。
氧气体积分数(%)
30
40
60
70
带火星木条
不变
稍亮
复燃
复燃
8.高锰酸钾制氧气的化学方程式为,该反应的基本反应类型是 。
A.化合反应 B.分解反应 C.置换反应 D.复分解反应
9.装置气密性检查操作顺序正确的是 。
A.①②③ B.③①② C.②③① D.①③②
10.实验2中,若用250 mL集气瓶收集60%的氧气,预先加入的水应 150 mL。
A.大于 B.等于 C.小于
11.实验1a中反应的化学方程式为_________,红色液体没有变为紫色的原因是_________。
12.某同学用向上排空气法收集氧气并验满(如图),当带火星木条复燃后,他宣布收集到了一瓶纯氧。请谈谈你的看法_________。
【答案】8.B 9.B 10.C
11. 浓盐酸具有挥发性,挥发出的氯化氢气体溶于水形成盐酸使石蕊变红(答案合理即可)
12.该结论不严谨,氧气体积分数等于大于60%时就能使带火星木条
【解析】8.加热高锰酸钾生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,该反应是由一种反应物生成三种其他物质的反应,基本反应类型属于分解反应。故选:B。
9.检查装置的气密性,用手握住试管,导管口会有气泡冒出;移开手后过一段时间,导管口会形成一段水柱,说明该装置气密性良好。所以装置气密性检查操作顺序正确的是③①②,故选:B。
10.采用排水法在250 mL集气瓶中制备体积分数为60%的氧气,即集气瓶中最终的气体由原有的空气和通入的氧气组成。设预先在集气瓶中加入水的体积为,则集气瓶中空气的体积为,需要通入氧气的体积为。根据题意,混合后氧气的体积分数为60%,可列式为,解得。因为,故选C。
11.大理石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,该反应的化学方程式为:;浓盐酸具有挥发性,挥发出的氯化氢气体溶于水形成盐酸,盐酸能使紫色石蕊溶液变红,所以加热通入二氧化碳后的石蕊试液,红色没有变为紫色。故填:;浓盐酸具有挥发性,挥发出的氯化氢气体溶于水形成盐酸使石蕊变红(答案合理即可)。
12.由实验2表格数据可知,当氧气体积分数等于或大于60%时就能使带火星木条复燃,所以结论不严谨。故填:该结论不严谨,氧气体积分数等于或大于60%时就能使带火星木条。
13.(2026·上海市虹口区中考一模)某些棉布在印染之前,需先使用氢氧化钠、双氧水对棉布进行处理,该过程被称为前处理,前处理对布料的白度和强力(单位:N)均有影响。白度是面料印染的基础指标,数值越大,印染效果越好;强力决定了布料的使用寿命,数值越高,布料越不容易破损。
(1)处理布料时,双氧水会反应生成氧气,该化学方程式书写正确的是______。
A.H2O2=H2↑+O2↑ B.2H2O2=2H2O+O2↑
C.2H2O2=2H2O+O2 D.2H2O2=H2O+O2↑
(2)室温时,用不同溶质质量分数的双氧水处理布料后,白度、强力的测试结果见表。
双氧水溶质质量分数(%)
0.6
1.2
1.8
2.5
3
指标
白度(%)
57.13
61.34
64.68
65.50
67.12
强力(N)
620
650
660
630
600
①说明双氧水溶质质量分数对白度的影响______。
②为确定使用双氧水的最佳浓度,还应进行的实验是______。
(3)前处理时,氢氧化钠溶液的溶质质量分数在3.5%~4%之间效果较好。配制100kg、4%的氢氧化钠溶液,需要氢氧化钠固体的质量是______kg。
(4)静置约24小时后双氧水全部分解,还需用清水洗涤,以去除布料表面残留的氢氧化钠。请设计实验证明氢氧化钠已清洗干净。
(5)前处理得到的废液需处理合格方可排放。某同学模拟废液处理,向含有0.04g氢氧化钠的溶液中滴加稀盐酸,请计算恰好完全反应时参加反应的HCl的质量。(根据化学方程式列式计算)
(6)我国某些传统手工印染技艺中也有类似前处理的工序,传统匠人用纯碱与生石灰、水混合可以代替氢氧化钠发挥作用。
①生石灰的主要成分是氧化钙,氧化钙能与水反应生成氢氧化钙。请写出纯碱与氢氧化钙反应的化学方程式______。
②用草木灰(主要成分:碳酸钾)也可以代替纯碱完成该工序。请推测前处理中加入氢氧化钠时发挥作用的微观粒子并说明推测依据______。
【答案】(1)B
(2)在室温时,双氧水溶质质量分数越大,白度的数值越大; 在质量分数1.8%~2.5%区间设计更精细的浓度梯度重复实验,测试布料的白度和强力等指标;
(3)4
(4)取适量的最后一次洗涤液于试管中,向其中滴加1-2滴的酚酞试液,若溶液不变红色,证明氢氧化钠已清洗干净;
(5)解:设恰好完全反应时参加反应的的质量为。
答:向含有0.04g氢氧化钠的溶液中滴加稀盐酸,恰好完全反应时参加反应的的质量为0.0365g。
(6) ,纯碱与生石灰、水混合反应,生成氢氧化钠和碳酸钙,用草木灰(主要成分:碳酸钾)代替纯碱,其中碳酸钾与生石灰、水混合反应;生成氢氧化钾和碳酸钙,所得的溶液中都有,
【解析】(1)A、双氧水中的过氧化氢反应生成氧气与水,不是氢气与氧气。书写错误,不符合题意;
B、双氧水中的过氧化氢反应生成氧气与水,只有生成物中有气体,标注气体符号。书写正确,符合题意;
C、双氧水中的过氧化氢反应生成氧气与水,只有生成物中有气体时,标注气体符号。书写错误,不符合题意;
D、双氧水中的过氧化氢反应生成氧气与水,只有生成物中有气体,标注气体符号,该选项中没有配平化学方程式。书写错误,不符合题意;
故填:B。
(2)①根据室温时,用不同溶质质量分数的双氧水处理布料后,白度、强力的测试结果表分析:双氧水溶质质量分数越大,白度的数值越大;
②表中数据显示,双氧水的质量分数大于1.8时,白度的数值在变大,但强力在减小,为确定使用双氧水的最佳浓度,还应进行的实验是:在质量分数1.8%~2.5%区间设计更精细的浓度梯度重复实验,测试布料的白度和强力等指标;
(3)配制100kg、4%的氢氧化钠溶液,需要氢氧化钠固体的质量=;
(4)氢氧化钠能使酚酞试液变红,设计实验证明氢氧化钠已清洗干净:取适量的最后一次洗涤液于试管中,向其中滴加1-2滴的酚酞试液,若溶液不变红色,证明氢氧化钠已清洗干净;
(5)见答案
(6)①纯碱与氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠,反应的化学方程式为:;
②前处理中加入氢氧化钠时发挥作用的微观粒子是。推测的依据:纯碱与生石灰、水混合反应,生成氢氧化钠和碳酸钙,用草木灰(主要成分:碳酸钾)代替纯碱,其中碳酸钾与生石灰、水混合反应;生成氢氧化钾和碳酸钙,所得的溶液中都有。
(2026·上海市浦东新区中考一模)某化学小组组装了一套简易家用空气检测仪如图 1,滤网过滤可吸入颗粒物,氯化钙吸收水蒸气,碱石灰吸收二氧化碳 (药品均足量,省略夹持仪器),进行了空气检测。随后对氧气制取进行研究。
14.关于空气及其成分说法正确的是___________。
A.氧气的质量分数约 21% B.稀有气体可制成多种用途电光源
C.氮气化学性质活泼,可制氮肥 D.空气是多种气体组成的化合物
15.图1 中,通过称量装置 b 前后的总质量,可检测的物质是___________。
A.氮气 B.水蒸气 C.二氧化碳 D.氧气
16.下列物质燃烧的现象描述正确的是___________。
A.蜡烛在空气中燃烧:发出白光 B.红磷在空气中燃烧;耀眼红光
C.铁丝在氧气中燃烧:火星四射 D.木炭在空气中燃烧:蓝色火焰
17.图 2是以过碳酸钠(a 剂) 和二氧化锰 (b 剂) 为原料的家庭制氧机。图 3 是实验室制取氧气的装置。
(1) 下列说法正确的是___________。(不定项)
A.反应仓中 a 剂可以替换为高锰酸钾
B.反应仓相当于实验室制取氧气的发生装置
C.二氧化锰反应前后质量和性质不变
D.排水法收集氧气是由于氧气不易溶于水
(2)用 100 g 6.8%过氧化氢溶液与二氧化锰混合可制取多少克氧气___________?(根据化学方程式列式计算)
(3)为研究使带火星的木条复燃的最低氧气体积分数,需收集多种体积分数的氧气。现用排水法收集一瓶氧气体积分数约为 60%的气体,该如何操作___________?
【答案】14.B 15.B 16.C
17.BD 设100g6.8%过氧化氢溶液可制取氧气为克
100g6.8%的过氧化氢溶液中含过氧化氢
可求得。
答:100g6.8%过氧化钠溶液可制取3.2g氧气。 见解析
【解析】14.A、空气中氧气的体积分数约为21%,不是质量分数,故选项A错误;
B、稀有气体在通电时能发出不同颜色的光,因此可制成多种用途的电光源,比如霓虹灯等,故选项B正确;
C、氮气的化学性质不活泼,氮气是由氮元素组成的,可用于制氮肥,故选项C错误;
D、空气是由氮气、氧气、二氧化碳等多种气体组成的混合物,不是化合物。化合物是由不同种元素组成的纯净物,故选项D错误。
故选B。
15.根据题意,由图1可知,b装置里面装的是氯化钙,可以起到干燥剂的作用,吸收水蒸气。可检测的物质是水蒸气。故应填写:B;
16.A、蜡烛在空气中燃烧,发出黄白色火焰,不是白光,故选项A错误;
B、红磷在空气中燃烧,产生的是大量白烟,不是耀眼红光,故选项B错误;
C、铁丝在氧气中燃烧,会出现火星四射的现象,同时生成黑色固体,故选项C正确;
D、木炭在空气中燃烧,不会发出蓝色火焰,故选项D错误。
故选C。
17.(1)A、高锰酸钾加热分解也能制取氧气,但通常用于加热法,而制氧机中一般使用过氧化氢在二氧化锰催化下分解,因此a剂为过氧化氢,不能替换为高锰酸钾,故选项A错误;
B、制氧机的反应仓用于盛放过氧化氢和二氧化锰,进行氧气的生成反应,与实验室中制取氧气的发生装置功能相同,故选项B正确;
C、二氧化锰是催化剂,在反应中质量和化学性质不变,但物理状态可能变化,如颗粒变细,因此“性质不变”表述不严谨,故选项C错误;
D、氧气不易溶于水,因此可用排水法收集,故选项D正确。
故选BD。
(2)过氧化氢在二氧化锰催化剂的作用下,生成氧气和水,其反应的化学方程式为,设100g6.8%过氧化氢溶液可制取氧气为克
100g6.8%的过氧化氢溶液中含过氧化氢
可求得。
(3)取一个集气瓶,装入约一半(50%)体积的水,盖上玻璃片倒置于水槽中,然后用排水法收集氧气,直至水被完全排出。此时瓶中气体约含50%的空气和50%的氧气,氧气的体积分数约为。
故应填写:BD;3.2g;取一个集气瓶,装入约一半(50%)体积的水,盖上玻璃片倒置于水槽中,然后用排水法收集氧气,直至水被完全排出。此时瓶中气体约含50%的空气和50%的氧气,氧气的体积分数约为。
(2026·上海市浦东新区中考一模)土壤的酸碱性对植物生长有重要的影响。同一品种的绣球花在土壤呈酸性时花色为蓝色,土壤呈碱性时花色为红色。某兴趣小组想在校园花圃中培植蓝色绣球花,开展了系列研究。
18.测定土壤酸碱性。将土壤样本与水按一定质量比在烧杯中混合,充分搅拌后得到悬浊液、经___________,获得浸出液。取少量浸出液,测得 pH 约为 9,据此可知,浸出液呈___________。(选填“酸性”、“碱性”或“中性”)
19.土壤酸碱性的成因。花圃经常施用草木灰 (主要成分为碳酸钾),导致土壤酸碱性发生变化。碳酸钾属于___________。
A.氮肥 B.磷肥 C.钾肥 D.复合肥
20.绣球花的调色。查阅资料,绣球花在酸性土壤 (pH:4.5-6.0) 开蓝花。若想在该花圃培植蓝色绣球花,需对土壤进行改良。研究小组在实验室模拟土壤酸碱性改良过程:向两份等体积等浓度的氢氧化钠溶液中分别滴入一定量的 10%盐酸和 10%醋酸,利用 pH 传感器得到 pH 变化曲线如图 7.
(1) 写出氢氧化钠溶液和盐酸反应的化学方程式___________,反应的基本类型是___________。
(2) 图中 P 点对应溶液中的溶质为___________。(用化学式表示)
(3) 请结合图像和相关信息说明选用 10%醋酸更有利于改良的理由___________。
【答案】18.过滤 碱性 19.C
20. 复分解反应 NaCl、HCl 醋酸与氢氧化钠反应时,pH变化较平缓,更容易控制反应终点在pH4.5-6.0之间,而盐酸与氢氧化钠反应pH突变,不易控制,可能导致盐酸过量使土壤酸性过强
【解析】18.土壤与水混合后形成悬浊液,其中的土壤颗粒是不溶于水的固体,要得到澄清的浸出液,必须通过过滤操作,将固体和液体分离,故填:过滤;pH<7为酸性,pH=7 为中性,pH>7 为碱性,题目中pH约为9,明显大于7,因此浸出液呈碱性;
19.碳酸钾溶于水后,碳酸根离子会水解使溶液呈碱性,因此长期施用草木灰(主要成分为)会让土壤碱性增强,碳酸钾中只含有钾一种营养元素,属于钾肥,故选C;
20.(1) 氢氧化钠溶液和稀盐酸反应生成氯化钠和水,化学方程式为:;此反应中两种化合物互相交换成分,生成了另外两种化合物,属于复分解反应;
(2)P点在10%盐酸的曲线上,此时pH<7,说明溶液呈酸性,说明盐酸过量,溶质为生成的氯化钠和过量的氯化氢,故填:NaCl、HCl;
(3)醋酸与氢氧化钠反应时,pH变化较平缓,更容易控制反应终点在pH4.5-6.0之间,而盐酸与氢氧化钠反应pH突变,不易控制,可能导致盐酸过量使土壤酸性过强。
21.(2026·上海市松江区中考一模)食品包装袋中还可以加入脱氧剂包来防腐。
(1)某包脱氧剂(下图)的主要成分有铁粉、活性炭、氯化钠等,其中黑色固体是___________。
(2)为判断“纯铁粉”能否替代“某脱氧剂”,利用氧气传感器分别测定等质量“纯铁粉”和“某脱氧剂”放在密闭容器中氧气浓度的变化,结果如图所示。
分析得出:纯铁粉是___________(选填“能”或“不能”)替代脱氧剂;
随着时间的推移,“某脱氧剂”包的质量会是___________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)上述实验后,拆开密闭容器中的“某脱氧剂”包,在固体上滴加足量稀硫酸,现象是___________,说明还有铁粉剩余;写出该反应的化学方程式___________。
【答案】(1)活性炭、铁粉
(2)不能 增大
(3)有气泡产生
【解析】(1)在铁粉、活性炭、氯化钠三种成分中,活性炭和铁粉均为黑色固体,氯化钠为白色晶体,因此脱氧剂中的黑色固体是活性炭、铁粉。
(2)从氧气浓度变化曲线可知,“某脱氧剂” 能快速降低氧气浓度,而纯铁粉的脱氧速率和效果都远弱于它,因此纯铁粉不能替代该脱氧剂;
脱氧剂中的铁粉会与氧气、水发生反应生成铁锈(主要成分为Fe2O3),反应过程中吸收了氧气和水,因此 “某脱氧剂” 包的质量会增大。
(3)铁与稀硫酸反应会生成氢气,观察到有气泡产生,即可证明还有铁粉剩余;
该反应的化学方程式为。
22.(2026·上海市松江区中考一模)某品牌“碳酸氢钠片”说明书如图所示,为探究药品中的含量是否属实,某化学兴趣小组进行如下实验:取1片该药片,研磨后加入足量稀盐酸,完全反应后收集到0.11 g二氧化碳。(药片其他成分不与盐酸反应)。
某碳酸氢钠片说明书
【成分】本品每片含碳酸氢钠0.3 g
【适应症】用于缓解胃酸过多引起的胃痛、胃灼热感、反酸等。
(1)稀盐酸和碳酸氢钠反应会生成氯化钠、水和二氧化碳,通过化学方程式进行计算,判断该药品中的含量是否与说明书相符。(写出计算过程)
(2)可利用A装置、B装置和C装置组合进行上述实验,你认为比较合适的A装置是___________。(选填“甲”或“乙”)
(3)氧化钙是常用干燥剂,B装置中干燥剂能否用氧化钙,请分析说明。___________。
(4)为得到的质量,需要测得的实验数据是___________。
(忽略A装置中残留的及空气中的影响)
将干燥的二氧化碳通入盛有氢氧化钠溶液的装置C,实验完成后,对装置C中溶液成分进行探究。
(5)取少量装置C中溶液于试管中,滴入酚酞,溶液呈___________色。
(6)设计实验证明装置C中溶液含NaOH和___________。
资料库:(1)下表中的盐除了碳酸钾溶液、碳酸钠溶液呈碱性;其他盐溶液均呈中性。
(2)部分碱、盐的溶解性如下表:
部分碱、盐的溶解性表(20℃)
正离子
负离子
溶
溶
溶
溶
溶
溶
溶
溶
溶
溶
溶
不
微
溶
溶
不
【答案】(1)解:设每片该药品中碳酸氢钠的质量为x
x=0.21g<0.3g
与说明书不相符
(2)乙
(3)不能,氧化钙能与水反应生成氢氧化钙,而氢氧化钙会与CO2反应,将其吸收,导致后续无法准确测量CO2的质量
(4)C装置实验前后的质量差
(5)红
(6)取少量装置C中的溶液于试管中,加入足量的BaCl2溶液,观察到有白色沉淀产生,证明溶液中含有Na2CO3,静置后,向上层清液中滴加酚酞溶液,溶液变红,证明溶液中含有NaOH(合理即可)
【解析】(1)碳酸氢钠与稀盐酸发生的反应是,取1片该药片,研磨后加入足量稀盐酸,完全反应后收集到0.11g二氧化碳,据此计算,见答案。
(2)乙装置使用分液漏斗,可防止生成的CO2从漏斗逸出,而甲装置一开始加入的稀盐酸较少,不能液封,会导致气体泄漏,因此乙装置更合适。
(3)氧化钙(CaO)能与水反应生成氢氧化钙,而氢氧化钙会与CO2反应,将其吸收,导致后续无法准确测量CO2的质量,因此不能用氧化钙作为干燥剂。
(4)C装置中的NaOH溶液会吸收反应生成的CO2,通过测量C装置实验前后的质量差,即可得到生成的CO2质量。
(5)CO2与氢氧化钠溶液发生的反应是,装置C中溶液含有反应生成的Na2CO3和可能剩余的NaOH,两者的水溶液均呈碱性,酚酞遇碱性溶液会变红。
(6)取少量装置C中的溶液于试管中,加入足量的BaCl2溶液,观察到有白色沉淀产生,证明溶液中含有Na2CO3(Ba2+与结合生成不溶于水的BaCO3沉淀,且足量的BaCl2可将Na2CO3完全除去,避免其碱性干扰后续NaOH的检验),静置后,向上层清液中滴加酚酞溶液,溶液变红,证明溶液中含有NaOH(Na2CO3已被除尽,BaCl2溶液呈中性,此时溶液变红说明存在碱性物质)。
23.(2026·上海市徐汇区中考一模)探究过氧化氢去除某污染物的影响因素。取等量的废水,加入等体积一定质量分数的过氧化氢溶液和硫酸铁,按下表进行分组实验,获得不同条件下某污染物的去除率数据,见下表。某污染物的去除率
实验
组别
过氧化氢的质量分数(%)
加入硫酸铁的质量(g)
温度(℃)
某污染物的去除率(%)
①
0.001
X
25
32.5
②
0.020
1.42
25
65.2
③
0.020
3.58
10
45.2
④
0.020
3.58
30
85.0
⑤
0.020
7.10
25
86.0
(1)表格中________,则能说明过氧化氢的浓度对该污染物的去除率有影响。
(2)对比实验________(填编号),可说明升温有利于废水中该污染物的去除。
(3)对比实验②、⑤,可得出的结论为________________。
【答案】(1)1.42/7.10
(2)③、④
(3)在其他条件相同时,增加硫酸铁的质量有利于废水中该污染物的除去
【解析】(1)要说明过氧化氢的浓度对该污染物的除去率有影响,需要控制其他条件相同,只改变过氧化氢的浓度。 实验①和②中,温度都为25℃,加入硫酸铁的质量在实验②中为1.42g,那么在实验①中X的值也应为1.42,这样才能保证除过氧化氢浓度外其他条件一致,从而探究过氧化氢浓度对污染物除去率的影响。实验①和⑤中,温度都为25℃,加入硫酸铁的质量在实验⑤中为7.10g,那么在实验①中X的值也可为7.10,这样也能保证除过氧化氢浓度外其他条件一致,从而探究过氧化氢浓度对污染物除去率的影响。故表格中X=1.42或7.10。
(2)要探究升温对除去污染物的影响,需控制过氧化氢质量分数和加入硫酸铁的质量相同,改变温度。实验③和④中,过氧化氢质量分数都为0.020%,加入硫酸铁的质量都为3.58g,温度分别为10℃和30℃,且30℃时某污染物的除去率85.0%大于10℃时的45.2%,所以对比实验③④,可说明升温有利于废水中该污染物的除去。
(3)实验②和⑤中,过氧化氢质量分数都为0.020%,温度都为25℃,加入硫酸铁的质量不同,分别为1.42g和7.10g,某污染物的除去率不同,分别为65.2%和86.0%。 由此可得出的结论为:在其他条件相同时,增加硫酸铁的质量有利于废水中该污染物的除去。
24.(2026·上海市徐汇区中考一模)扎紧的气球一段时间后体积会变小,为探究其原因设计如下表所示的实验。
图示
步骤
步骤Ⅰ:称量空瘪的气球质量
步骤Ⅱ:将空瘪的气球放入澄清石灰水
步骤Ⅲ:向气球中充入二氧化碳,扎紧气球,再放入澄清石灰水中
步骤Ⅳ:将气球排空,清洗并干燥后再称量
现象或数据
2.0 g
无明显现象
澄清石灰水变浑浊
2.0 g
【资料】实验中所用气球的材质是橡胶,橡胶由分子构成。
(1)上述实验中橡胶与澄清石灰水________化学反应。
A.发生 B.没有发生
(2)上述实验中橡胶与二氧化碳________化学反应。
A.发生 B.没有发生
(3)写出步骤Ⅲ中发生反应的化学方程式________________。
(4)根据上述实验,从微观角度分析,扎紧的二氧化碳气球一段时间后体积会变小的原因是________________。
【答案】(1)B
(2)B
(3)
(4)分子在不断运动且分子间有间隙,二氧化碳分子从橡胶分子的间隙中运动出去了
【解析】(1)步骤 Ⅱ 中将空瘪的气球放入澄清石灰水,无明显现象,说明橡胶与澄清石灰水没有发生化学反应。
故选B。
(2)步骤 Ⅳ 排空气球中的二氧化碳,清洗并干燥后气球质量仍为2.0g,与步骤 Ⅰ 称量空瘪气球质量相同,说明橡胶与二氧化碳 没有发生化学反应。
故选B。
(3)步骤 Ⅲ 中向气球中充入二氧化碳,再放入澄清石灰水中,二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,化学方程式为CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O。
(4)因为橡胶由分子构成,分子间存在间隔,二氧化碳分子很小,扎紧的气球一段时间后体积变小,是因为二氧化碳分子不断运动,从橡胶分子的间隔中逸出,导致气球内二氧化碳分子数目减少,所以气球体积变小。
25.(2026·上海市徐汇区中考一模)铜器保存不当会生锈,铜锈的主要成分为碱式碳酸铜【化学式:】,为探究其生成的条件,设计如下四组实验。
编号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
实验
现象
一段时间后,铜片无明显现象
一段时间后,铜片表面产生锈蚀
(1)铜生锈属于________。
A.化学变化 B.物理变化
(2)有同学认为实验Ⅰ可省略,理由是________________。
(3)实验Ⅲ中氧化钙的作用是________________。
(4)在虚框中完善实验Ⅳ的设计。
(5)根据上述实验的结论,为铜暖手炉防锈提出一条建议________________。
【答案】(1)A
(2)碱式碳酸铜中含碳元素,根据质量守恒定律仅有氧气和水无法生成铜锈
(3)保持试管内干燥
(4)增加湿棉花、氧气和二氧化碳
(5)置于干燥处等
【解析】(1)铜生锈生成了碱式碳酸铜,有新物质生成,所以铜生锈属于化学变化。
故选A。
(2)实验Ⅰ中铜与氧气、水接触,这些物质中含有铜、氧、氢元素,不含有碳元素,而碱式碳酸铜中含碳元素,根据质量守恒定律仅有氧气和水无法生成铜锈,因此实验Ⅰ可省略;
(3)氧化钙能与水反应,可作干燥剂。实验 Ⅲ 中氧化钙的作用是 除去空气中的水蒸气,保持试管内干燥,从而探究在无水的条件下铜是否生锈;
(4)实验 Ⅱ 探究了有水、二氧化碳(氧气)时铜不生锈的情况;实验 Ⅲ 探究了只有氧气和二氧化碳(无水)时铜不生锈;为了全面探究铜生锈的条件,实验 Ⅳ 应探究只有水、氧气、二氧化碳时铜是否生锈。所以在虚框中应加入的是:增加湿棉花、氧气和二氧化碳;
(5)根据上述实验可知,铜生锈需要氧气、水和二氧化碳同时存在,所以为铜暖手炉防锈的建议可以是保持铜暖手炉表面干燥(使铜与水隔绝,破坏生锈条件)。
26.铁的防护
【实验探究】铁的锈蚀是生活中常见的现象,如图所示实验进行铁钉腐蚀的研究。一段时间后试管A、B中铁钉几乎没有生锈,试管C中铁钉明显锈蚀,试管D、E中铁钉严重锈蚀。
(1)由试管______(填试管序号)中的现象可知,铁的锈蚀是铁跟水和氧气等物质作用的过程。
(2)试管B中的蒸馏水在实验前应加热煮沸处理,目的是____________。
(3)试管E比试管C腐蚀更快的原因是____________。
【实验拓展】在工业生产中,常用盐酸来清洗钢铁表面的铁锈(主要成分)。但酸洗过程中必须注意控制酸的用量和时间,因为过量的酸会与铁基体反应造成“过蚀”,同时溶液中的存在会影响金属铁的腐蚀。
(4)原理分析:写出酸洗过程中发生的两个主要反应的化学方程式:
①除锈:_________;
②过蚀:_________。
(5)问题探究:酸洗液中若含有,会与铁发生反应:,此反应会______(填“加快”或“减慢”)铁制品的腐蚀速率,将一根生有8.00g铁锈的铁钉,投入100.00g溶质质量分数为21.9%的稀盐酸中,恰好完全反应。该铁钉上铁锈消耗的氯化氢质量是______g(保留两位小数)。
【答案】(1)ABC
(2)除去溶解在蒸馏水中的氧气
(3)食盐水中的氯化钠可以加快铁生锈
(4)
(5)加快 10.95
【解析】(1)C中铁钉接触水和氧气而生锈,A中铁定只接触氧气不生锈,B中铁定只接触水不生锈,故对比AC试管中现象可得出铁生锈需要铁与水接触,对比BC试管中现象可得出铁生锈需要铁与氧气接触,故由试管ABC中的现象可知,铁的锈蚀是铁跟水和氧气等物质作用的过程;
(2)水中会有溶解的氧气,试管B中的蒸馏水在实验前应加热煮沸处理,目的是除去溶解在蒸馏水中的氧气;
(3)试管E比试管C腐蚀更快的原因是食盐水中的氯化钠可以加快铁生锈;
(4)除锈是盐酸与氧化铁反应生成氯化铁和水,化学方程式为;过蚀是盐酸和铁反应生成氯化亚铁和氢气,化学方程式为;
(5)酸洗液中若含有,氯化铁会与铁反应生成氯化亚铁,故此反应会加快铁制品的腐蚀速率;
解:设8.00g铁锈()消耗的氯化氢质量为
故该铁钉上铁锈消耗的氯化氢质量是10.95g。
27.(2026·上海市杨浦区中考一模)富氢水是含有微量氢分子的水,研究发现富氢水在生物医药、植物培育等领域可发挥积极作用。
(1)若富氢水中水分子的图示为“”,下列可表示氢分子的是_____。
A. B. C. D.
(2)制取富氢水的方法主要有充气法、电解水法、氢棒制气法等。
I.充气法
①加压,可使氢气在水中的溶解度_____(填“增大”“减小”或“不变”)。
②工业制取的氢气中含有较多杂质,用一种金属薄膜可以将H2与杂质气体分离。根据表格推测该膜孔径(孔的直径:D)的范围是______。
物质
H2
杂质气体
分子直径(nm)
0.29
0.38
Ⅱ.电解水法
利用如图的水杯电解水可制得富氢水。
①打开电源后,水杯中的水发生反应的化学方程式是______。
②负极电解片上产生的气体是______。
Ⅲ.氢棒(有效成分:Mg)制气法
反应原理:Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑。(已知:Mg(OH)2难溶于水)
①为探究温度、反应时间对制氢效果的影响进行实验,结果如图所示。下列说法正确的是______。
A.相同时间,富氢水中含氢量随温度升高而下降
B.相同温度,富氢水中含氢量随反应时间延长而上升
C.三组实验中放入的氢棒数量一样多
D.10h后,富氢水中含氢量不再发生变化
②氢棒使用一段时间后产生H2的能力会下降,可能的原因是______;解决的方法有______。(一个即可)
【答案】(1)C
(2)增大 氢气 C 生成的难溶于水的氢氧化镁覆盖在镁的表面,阻止了反应的进一步进行 用砂纸打磨氢棒或者用醋酸清洗氢棒
【解析】(1)一个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成,则表示氢原子,表示氧原子,氢分子是由两个氢原子构成的双原子分子,则表示氢分子,故选:B;
(2)I.①气体的溶解度随压强增大而增大,因此加压可使氢气在水中的溶解度增大;
②要通过金属薄膜将H2与杂质气体分离,薄膜的孔径需要大于H2分子直径(0.29nm),同时小于杂质气体分子直径(0.38nm),因此孔径D的范围是;
Ⅱ.①水在通电条件下生成氢气和氧气,反应的化学方程式为:;
②由电解水实验结论“正氧一、负氢二”可知,负极电解片上产生的气体是氢气;
Ⅲ.①A、由图可知,相同时间,温度越高,氢含量越高,故选项错误;
B、相同温度下,氢含量随反应时间延长先上升,达到峰值后不再变化(不是持续上升),故选项错误;
C、该实验为探究性实验,应采用控制变量法,故放入的氢棒数量应相同,故选项正确;
D、由图可知,无法判断10h后,富氢水中含氢量是否发生变化,故选项错误;
故选:C;
②氢棒使用一段时间后产生H2的能力会下降,可能的原因是生成的难溶于水的氢氧化镁覆盖在镁的表面,阻止了反应的进一步进行;解决的方法:用砂纸打磨氢棒或者用醋酸清洗氢棒。
28.(2026·上海市杨浦区中考一模)在探究氢氧化钠与盐酸的反应时,由于该反应无明显现象,难以直接观察反应进程,因此通过设计不同种实验方案以直观呈现反应现象。
实验一:测量温度
(1)在某氢氧化钠溶液和稀盐酸反应过程中,温度传感器上显示溶液温度升高,说明该反应______(填“吸收”或“放出”)热量,反应的化学方程式是______。
实验二:观察颜色
在试管中加入2mL某氢氧化钠溶液,滴入2滴酚酞试液。再滴加盐酸,边滴边振荡,该过程中溶液的颜色和pH记录如图所示。
(2)在①的溶液中未观察到预期的红色,为探明原因,查阅酚酞变色范围如下:0<pH<8.2时呈无色,8.2<pH<13时呈红色,pH>13时呈无色。据此推断,①中a的取值范围是______。
A.0<a<8.2 B.8.2<a<13 C.a>13 D.a=8.2
(3)在②的溶液中大量存在的阳离子是______。
A.Na+ B.Cl- C.H+ D.OH-
(4)能说明氢氧化钠与盐酸发生化学反应的实验现象是______。
实验三:观察沉淀
(5)向盛有含8g溶质的浓氢氧化钠溶液的烧杯中滴加盐酸,恰好完全反应,恢复至室温,观察到有晶体析出,称得烧杯内混合物的总质量为36.7g。(室温时,NaCl的溶解度是36g)
①恰好完全反应时,生成NaCl质量为______g。(根据化学方程式列式计算)
②结合数据说明析出晶体的原因。______
【答案】(1)放出 NaOH+HCl=NaCl+H2O
(2)C
(3)A
(4)溶液由红色变为无色
(5)解:设恰好完全反应时,生成NaCl质量为x
故填写:11.7 恢复至室温,称得混合物的总质量为36.7g,其中NaCl的质量为11.7g,所以水的质量为 36.7g-11.7g=25g,根据提示:室温下100g 水最多能溶解36gNaCl,可计算出25g水最多能溶解9gNaCl,所以氯化钠晶体的质量为11.7g-9g=2.7g。
【解析】(1)温度传感器上显示溶液温度升高,说明该反应放出热量,故填写:放出;
氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水,化学方程式:NaOH+HCl=NaCl+H2O,故填写:NaOH+HCl=NaCl+H2O。
(2)由图①可知,试管中的溶质含有酚酞和氢氧化钠,溶液为无色,根据题干可知,a的取值范围应大于13,故填写:C。
(3)由图②可知,②中溶液的pH=12,溶液呈碱性,溶质为过量的NaOH和生成的NaCl,因此,②的溶液中大量存在的阳离子是Na+,故填写:A。
(4)由图可知,能说明氢氧化钠与盐酸发生化学反应的实验现象是无色溶液变为红色,故填写:溶液由红色变为无色。
(5)详解见答案。
恢复至室温,称得混合物的总质量为36.7g,其中NaCl的质量为11.7g,所以水的质量为 36.7g-11.7g=25g,根据提示:室温下100g 水最多能溶解36gNaCl,可计算出25g水最多能溶解9gNaCl,所以氯化钠沉淀的质量为11.7g-9g=2.7g,故填写:恢复至室温,称得混合物的总质量为36.7g,其中NaCl的质量为11.7g,所以水的质量为 36.7g-11.7g=25g,根据提示:室温下100g 水最多能溶解36gNaCl,可计算出25g水最多能溶解9gNaCl,所以氯化钠晶体的质量为11.7g-9g=2.7g。
29.(2026·上海市杨浦区中考一模)从燃烧的火焰到颜色的变化,从金属的冶炼到新能源的开发……化学变化,诠释着物质世界的奇妙转化。
I.认识化学变化
(1)属于化学变化的是______。
A.干冰升华 B.天然气燃烧 C.活性炭吸附 D.石墨导电
(2)利用二氧化碳制燃料甲醇(化学式:CH3OH)的微观示意图如图:
①反应中发生变化的微观粒子是______(填“分子”或“原子”)。
②该反应的应用价值是______。(一条即可)
II.调控化学变化
按图1搭建装置,将一定量的白磷分别置于60℃的水及试管中,塞紧橡皮塞,关闭弹簧夹,连接温度传感器,3分钟后打开弹簧夹,将双氧水推入右侧试管中,实验过程中采集到左侧试管内温度的变化情况如图2。
(3)观察到试管中的白磷燃烧、水中的白磷不燃烧,得出可燃物燃烧的条件是______;根据此现象也可推测白磷的着火点______(填“>”“<”或“=”)60℃。
(4)双氧水推入试管中与MnO2接触,观察到的现象是______,该过程中调控化学反应的物质是______。
(5)图2中BC段温度下降的原因是______;D点比B点温度高,说明影响化学反应的因素是______。
III.应用化学变化
(6)古代:“火法炼铜”是主要的炼铜方式,炼制中氧化铜与木炭高温反应得到铜,写出反应的化学方程式:______。
(7)现代:以黄铜矿(主要成分为CuFeS2)为原料,运用“闪速炼铜工艺”可制得铜。实验室以CuFeS2为原料,模拟该工艺流程如图:
①实验前将原料研磨成颗粒粉末的目的是______。
②SO2的化学性质与CO2相似,以下能用于吸收SO2的试剂是______。
A.石灰乳 B.石蕊试液 C.氢氧化钠溶液 D.浓硫酸
③取一定量CuFeS2冶炼铜时,若鼓入的氧气量偏多,制得的铜不纯,混有的杂质是______;为了得到纯净的铜,理论上氧气的用量需合适。请提供推算氧气用量的思路______。
【答案】(1)B
(2)分子 该反应可将二氧化碳转化为甲醇,有助于减少温室气体排放,同时实现碳资源的循环利用,还可制备清洁能源(任答一点即可)
(3)可燃物燃烧需要与氧气接触 <
(4)产生大量气泡,白磷燃烧得更加剧烈 二氧化锰
(5)白磷耗尽,反应停止 反应物浓度
(6)
(7)增大反应物的接触面积,加快反应速率 AC 氧化铜 控制氧气用量,使恰好完全反应
【解析】(1)干冰升华和活性炭吸附、石墨导电均为物理变化,天然气燃烧有新物质生成,属于化学变化。 故选B。
(2)根据微观示意图,反应方程式为:;① 反应中,二氧化碳分子和氢气分子分解为原子,再重组为甲醇分子和水分子,发生变化的是分子。
② 该反应可将二氧化碳转化为甲醇,有助于减少温室气体排放,同时实现碳资源的循环利用,还可制备清洁能源(任答一点即可)。
(3)观察到试管中的白磷燃烧、水中的白磷不燃烧,说明可燃物燃烧需要与氧气接触,白磷在60℃时能燃烧,说明其着火点低于60℃。
(4)双氧水推入试管中与二氧化锰接触,迅速产生大量气泡,白磷燃烧得更加剧烈,二氧化锰作为催化剂,加快了反应速率,是调控化学反应的物质。
(5)图2中BC段温度下降的原因是因为白磷耗尽,反应停止,不再放热,同时热量散失到环境中。D点比B点温度高,氧气浓度增大,反应更加剧烈,说明反应物浓度影响反应速率。
(6)氧化铜与木炭高温反应得到铜,其化学方程式为;
(7)①实验前将原料研磨成颗粒粉末的目的是增大反应物的接触面积,加快反应速率;
②A、的化学性质与相似,二氧化碳与碱反应生成盐和水,所以石灰乳的主要成分是氢氧化钙,属于碱,可吸收二氧化硫,符合题意;
B、石蕊试剂中的水与二氧化硫反应生成亚硫酸,能使紫色石蕊溶液变红,不能吸收二氧化硫,不符合题意;
C、二氧化碳与碱反应生成盐和水,所以氢氧化钠属于碱,可吸收二氧化硫,符合题意;
D、浓硫酸是酸,与二氧化硫不反应,不能吸收二氧化硫,不符合题意;
故选AC;
③若鼓入的氧气量偏多,会被氧化为氧化铜,导致产物中混有氧化铜。为了得到纯净的铜,需要控制氧气用量,使恰好完全反应。
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