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【中考主線·名師攻略】中考科學二輪題型解讀與強化訓練
專題13 化學實驗探究
知識融合：涵蓋化學多個領域知識，將物質的性質、化學反應原理、實驗基本操作、化學計算等知識融合在一個實驗探究情境中。如在探究金屬與酸反應的實驗中，既考查金屬的活動性順序等性質知識，又涉及到根據化學方程式的計算，還包括實驗裝置的選擇與操作等內容。
能力綜合：對學生多種能力進行綜合考查，包括觀察分析能力、實驗操作能力、邏輯推理能力、創新思維能力和語言表達能力等。學生需觀察實驗現象、分析數據得出結論，設計合理實驗方案并準確表述實驗步驟、現象和結論等。
常考題型：物質組成和性質類的探究、物質的性質與變化規律的探究、影響化學反應反應速率的探究、化學實驗方案的設計與評價。
本冊資料習題均選自：中考真題、最新模擬題、聯考題、名校模擬題等...
1．（2025 臨平區一模）某混合氣體X由H2、CO2、CO、H2O（水蒸氣）中的兩種或兩種以上組成，某小組同學為確定該氣體成分進行了如下探究（假設每步反應均完全）。
請回答：
（1）若加熱前往圖甲B裝置中直接通入混合氣體，則混合氣體成分中能被直接檢驗確定有無的氣體是 　CO2、H2O　 。
（2）在圖甲B裝置前的虛線框內增加一個圖乙A裝置后進行實驗，出現的現象是：A中溶液變渾濁，B中黑色粉末變紅色，C中白色粉末變藍，D中溶液變渾濁。
①圖乙A裝置在實驗中的作用是 　檢驗并除去二氧化碳　 。
②實驗中能證明CO存在的證據是 　B中黑色固體變成紅色，E中澄清石灰水變渾濁　 。
（3）若要實現對四種氣體的全部檢驗，對圖乙、圖甲合成后的裝置還需要進一步改進，請你提出改進建議 　在A和B兩個裝置之間加裝一個裝有濃硫酸的洗氣瓶　 。
【答案】（1）CO2、H2O；
（2）①檢驗并除去二氧化碳；
②B中黑色固體變成紅色、E中澄清石灰水變渾濁；
（3）在A和B兩個裝置之間加裝一個裝有濃硫酸的洗氣瓶。
【分析】（1）根據無水硫酸銅遇水會變藍，澄清石灰水遇二氧化碳會變渾濁來分析解答；
（2）①根據二氧化碳能與氫氧化鋇溶液反應生成碳酸鋇沉淀，可以檢驗二氧化碳的存在，氫氧化鋇溶液與二氧化碳反應將二氧化碳吸收，從而除去二氧化碳來分析解答；
②根據一氧化碳具有還原性，能與氧化銅反應生成銅和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁來分析解答；
（3）根據檢驗二氧化碳時，氣體從氫氧化鋇溶液中通過會帶出水蒸氣，會干擾原混合氣體中水蒸氣的檢驗，濃硫酸具有吸水性來分析解答。
【解答】解：（1）無水硫酸銅遇水會變藍，澄清石灰水遇二氧化碳會變渾濁，若加熱前往圖甲B裝置中直接通入混合氣體，通過觀察無水硫酸銅是否變藍可檢驗H2O的存在，通過觀察澄清石灰水是否變渾濁可檢驗CO2，所以混合氣體成分中能被直接檢驗確定有無的氣體是CO2、H2O；
（2）①圖乙A裝置中是氫氧化鋇溶液，二氧化碳能與氫氧化鋇溶液反應生成碳酸鋇沉淀，使溶液變渾濁，所以可以檢驗二氧化碳的存在，同時氫氧化鋇溶液與二氧化碳反應將二氧化碳吸收，從而除去二氧化碳，防止其對后續一氧化碳的檢驗產生干擾，故圖乙A裝置在實驗中的作用是檢驗并除去二氧化碳；
②一氧化碳具有還原性，能與氧化銅反應生成銅和二氧化碳，當觀察到B中黑色固體變成紅色，說明氧化銅被還原，有還原性氣體參與反應，E中澄清石灰水變渾濁，說明有二氧化碳生成，二氧化碳是一氧化碳還原氧化銅產生的，所以實驗中能證明CO存在的證據是B中黑色固體變成紅色、E中澄清石灰水變渾濁；
（3）前面的操作雖然能檢驗二氧化碳、一氧化碳，但在檢驗二氧化碳時，氣體從氫氧化鋇溶液中通過會帶出水蒸氣，會干擾原混合氣體中水蒸氣的檢驗，濃硫酸具有吸水性，在A和B兩個裝置之間加裝一個裝有濃硫酸的洗氣瓶，可以除去從A裝置中帶出的水蒸氣，從而能夠實現對四種氣體H2、CO2、CO、H2O的全部檢驗。
故答案為：（1）CO2、H2O；
（2）①檢驗并除去二氧化碳；
②B中黑色固體變成紅色、E中澄清石灰水變渾濁；
（3）在A和B兩個裝置之間加裝一個裝有濃硫酸的洗氣瓶。
【點評】在解此類題時，首先要將題中的知識認知透，然后結合學過的知識進行解答。
2．（2025 洞頭區模擬）為實現氫氧化鈉溶液和鹽酸反應現象的可視化，某興趣小組了設計幾種方法。
（1）【監測溫度】在稀氫氧化鈉溶液和稀鹽酸反應過程中，溫度傳感器監測到溶液溫度升高，說明該反應 　放熱　 （填“吸熱”或“放熱”）。
（2）【觀察顏色】在試管中加入2mL某濃度的氫氧化鈉溶液，滴入2滴酚酞溶液，再逐滴加入鹽酸，振蕩，該過程中溶液的顏色和pH記錄如圖所示。
在①中未觀察到預期的紅色，為探明原因，小組同學查閱到酚酞變色的pH范圍如下：0﹣8.2時呈無色，8.2﹣13時呈紅色，13﹣14時呈無色。據此推斷，①中a的取值范圍是 　C　 。
A.0﹣8.2
B.8.2﹣13
C.13﹣14
（3）【檢驗產物】如圖是利用無水醋酸與氫氧化鈉固體進行的三個實驗，其中硅膠具有吸水性，吸水后由藍色變為紅色。若醋酸與氫氧化鈉能反應，你預測的實驗現象是 　試管丙中硅膠由藍色變成了紅色，而甲和乙中硅膠沒有顏色變化　 。
（4）老師提醒同學們，氫氧化鈉固體具有腐蝕性、易潮解等性質，做實驗時務必規范操作。寫出一條在使用氫氧化鈉固體時的注意事項 　要戴好橡膠手套，護目鏡等　 。
【答案】（1）放熱；
（2）C；
（3）試管丙中硅膠由藍色變成了紅色，而甲和乙中硅膠沒有顏色變化；
（4）要戴好橡膠手套，護目鏡等。
【分析】（1）根據溫度傳感器監測到溶液溫度升高來分析解答；根據氫氧化鈉和稀鹽酸反應生成氯化鈉和水來分析解答；
（2）根據無色酚酞溶液通常被用作指示劑來分析解答；根據實驗圖和酚酞變色范圍來分析解答；
（3）根據題意可知，酸堿反應生成水，水可以使硅膠由藍色變紅色，醋酸與氫氧化鈉反應生成醋酸鈉和水來分析解答；
（4）根據氫氧化鈉的性質分析。
【解答】解：（1）在稀氫氧化鈉溶液和稀鹽酸反應過程中，溫度傳感器監測到溶液溫度升高，說明該反應放熱；
（2）在①中未觀察到預期的紅色，說明溶液的 pH 不在8.2至13這個范圍；根據圖示可知，反應過程中pH逐漸變小，①中a中pH大于12，根據題意可知，pH＞13 時呈無色，因此a的取值范圍應大于13。
故選C；
（3）根據題意可知，酸堿反應生成水，水可以使硅膠由藍色變紅色，因此甲和乙中沒有變色，丙中硅膠由藍色變為紅色；
（4）氫氧化鈉固體具有腐蝕性、易潮解等性質，所以使用氫氧化鈉固體時要戴好橡膠手套，護目鏡等。
故答案為：（1）放熱；
（2）C；
（3）試管丙中硅膠由藍色變成了紅色，而甲和乙中硅膠沒有顏色變化；
（4）要戴好橡膠手套，護目鏡等。
【點評】在解此類題時，首先要將題中的知識認知透，然后結合學過的知識進行解答。
3．（2025 溫州一模）為了探究能使帶火星木條復燃的最低氧氣體積分數，小明利用如圖裝置進行如下實驗。（注：空氣中的氧氣體積分數為20%，不考慮水蒸氣的影響）
①檢查裝置氣密性，在圓柱形容器內注滿水并在容器壁上等間隔地標注刻度“1～10”。
②裝入試劑并打開止水夾A、C，待容器中的水排盡后關閉止水夾A，打開導管B的密封塞，將帶火星的木條通過導管B伸入容器內，觀察現象。
③再次在圓柱形容器內注水，調節容器內水位分別至刻度“1～10”，重復步驟②。獲得部分數據如表。
容器內水位所對應的刻度 注滿 1～8 9 10
收集到的氧氣體積分數% 100 … 2？ 20
帶火星木條的情況 復燃 復燃 很亮 微亮
（1）請寫出該反應的化學方程式：　2H2O22H2O+O2↑　 。
（2）發生裝置中長頸漏斗下端管口伸至液面以下的目的是 　防止生成的氧氣從長頸漏斗下端管口逸出　 。
（3）由于試管內殘留空氣，實驗中收集到的氧氣實際體積分數會偏 　小　 。（選填“大”或“小”）
（4）根據表中信息，小明推測：能使帶火星木條復燃的最低氧氣體積分數應在對應容器內的水位刻度“8”與“9”之間。當容器內水位處于刻度“9”時，收集到的氧氣體積分數為 　28　 %。（忽略試管內殘留的空氣影響）
【答案】（1）2H2O22H2O+O2↑；
（2）防止生成的氧氣從長頸漏斗下端管口逸出；
（3）小；
（4）28。
【分析】（1）觀察實驗裝置可知，該實驗是用過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣，根據此反應原理確定化學方程式。
（2）從防止氣體逸出的角度分析發生裝置中長頸漏斗下端管口伸至液面以下的目的。
（3）考慮試管內殘留空氣會占據一定空間，從而影響收集到的氧氣實際體積分數。
（4）根據表格數據和實驗刻度關系，通過計算確定當容器內水位處于刻度“9”時收集到的氧氣體積分數。
【解答】解：（1）該實驗是過氧化氫在二氧化錳的催化作用下分解制取氧氣，反應的化學方程式為：2H2O22H2O+O2↑。
（2）發生裝置中長頸漏斗下端管口伸至液面以下的目的是防止生成的氧氣從長頸漏斗下端管口逸出，保證反應產生的氣體都能進入后續收集裝置。
（3）由于試管內殘留空氣，收集到的氣體是氧氣和殘留空氣的混合氣體，所以實驗中收集到的氧氣實際體積分數會偏小。
（4）容器注滿水時收集到的氧氣體積分數為100%，水位刻度“10”時收集到的氧氣體積分數為20%（此時收集的是空氣），容器壁等間隔標注刻度“1﹣10”，從注滿水到刻度“10”共10個刻度間隔，氧氣從100% 變化到20%。那么每個刻度間隔對應的氧氣體積分數變化為（100%﹣20%）÷10＝8%。當容器內水位處于刻度“9”時，相比刻度“10”多1個刻度間隔，所以收集到的氧氣體積分數為20%+8%＝28%。
故答案為：
（1）2H2O22H2O+O2↑；
（2）防止生成的氧氣從長頸漏斗下端管口逸出；
（3）小；
（4）28。
【點評】本題圍繞探究能使帶火星木條復燃的最低氧氣體積分數的實驗展開，綜合考查了化學方程式書寫、實驗裝置的作用、實驗誤差分析以及數據處理等知識。解答這類題目，關鍵在于理解實驗的原理和過程，掌握相關化學反應和實驗操作的要點。通過此類實驗探究題，有助于學生提升實驗設計、數據分析和解決實際問題的能力。
4．（2025 浙江模擬）“氧漂劑”是一種強力清潔劑，具有很好的去污和漂白效果。某科學實驗小組對該產品與水反應后的生成物開展探究活動。
【查閱資料】“氧漂劑”的主要成分是過氧碳酸鈉，俗稱固體雙氧水，白色粉末狀固體，遇熱易分解，其溶于水后，會產生一種碳酸鹽和其他化合物。
【作出猜想】猜想一：Na2CO3、NaOH；猜想二：Na2CO3、H2O2；猜想三：Na2CO3、NaOH、H2O2C.
【實驗探究】
步驟 實驗操作 實驗現象 實驗結論
① 取適量氧漂劑溶于水，充分攪拌 得到無色溶液
② 取①中溶液于試管中，加入過量氯化鈣溶液 產生白色沉淀 存在碳酸鈉
③ 取①中溶液于試管中，向其中加入★ 產生大量氣泡 存在過氧化氫
④ 收集③中產生的氣體，將帶火星的木條伸入試管 木條復燃
⑤ 取①中溶液于試管中，向其中滴加無色酚酞試液 溶液變紅 存在氫氧化鈉
（1）步驟③中“★”處應填 　二氧化錳　 （填物質名稱）。
【實驗結論】猜想三正確，“氧漂劑”與水反應后的生成物為Na2CO3、NaOH、H2O2。
【交流討論】（2）從燃燒的條件分析，步驟④中木條復燃的原因是 　氧氣具有助燃性，使帶火星的木條達到了燃燒的條件　 。
（3）小科對結論提出質疑，認為步驟⑤不能證明存在NaOH，理由是 　碳酸鈉溶液呈堿性，也能使無色酚酞試液變紅　 。
【方案修正】（4）取 　②　 （填序號）中溶液，滴加無色酚酞試液，無明顯現象，證明不存在NaOH。
【結論修正】猜想二正確，“氧漂劑”與水反應后的生成物為Na2CO3、H2O2。
【答案】（1）二氧化錳；
（2）氧氣具有助燃性，使帶火星的木條達到了燃燒的條件；
（3）碳酸鈉溶液呈堿性，也能使無色酚酞試液變紅；
（4）②。
【分析】（1）過氧化氫在二氧化錳催化下會迅速分解產生氧氣；
（2）根據燃燒需要同時滿足三個條件：可燃物、與氧氣接觸、溫度達到著火點分析；
（3）碳酸鈉溶液呈堿性，能使無色酚酞試液變紅；
（4）碳酸鈉與氯化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉。
【解答】解：（1）要檢驗過氧化氫的存在，根據過氧化氫在二氧化錳催化下會迅速分解產生氧氣的性質，所以步驟③中“★”處應填二氧化錳。因為二氧化錳能加快過氧化氫的分解速率，從而產生大量氣泡，以此證明過氧化氫的存在。故答案為：二氧化錳； （2）燃燒需要同時滿足三個條件：可燃物、與氧氣接觸、溫度達到著火點。步驟④中木條是可燃物，收集的氣體中含有過氧化氫分解產生的氧氣，當帶火星的木條伸入含有氧氣的試管中，滿足了燃燒的條件，所以木條復燃，即原因是氧氣具有助燃性，使帶火星的木條達到了燃燒的條件。故答案為：氧氣具有助燃性，使帶火星的木條達到了燃燒的條件；
（3）氫氧化鈉溶液呈堿性，能使無色酚酞試液變紅，但①中溶液可能含有碳酸鈉，碳酸鈉溶液呈堿性，也可能使無色酚酞試液變紅，所以步驟⑤不能證明存在氫氧化鈉。故答案為：碳酸鈉溶液呈堿性，也能使無色酚酞試液變紅；
（4）步驟②中加入過量氯化鈣溶液后，若溶液中存在碳酸鈉會完全反應生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，此時溶液中不再有碳酸鈉干擾氫氧化鈉的檢驗。若取②中溶液，滴加無色酚酞試液，無明顯現象，就能證明不存在氫氧化鈉。故答案為；②。
【點評】本題主要考查物質的性質，解答時要根據各種物質的性質，結合各方面條件進行分析、判斷，從而得出正確的結論。
5．（2025 紹興模擬）用含有二氧化碳和水蒸氣雜質的某種還原性氣體測定某種鐵的氧化物（FexOy）的組成，實驗裝置如圖所示。實驗中通過測量反應前后丙裝置中的固體質量變化計算結果。
根據圖回答：
（1）乙裝置的作用是 　除去氣體中混有的水蒸氣，排除干擾　 。
（2）實驗過程中丁裝置中固體變藍，而戊裝置無明顯變化，則該還原性氣體是 　氫氣　 。
（3）當丙裝置中的鐵的氧化物全部被還原后，稱量剩余固體的質量為16.8g，同時測得丁裝置的質量增加了7.2g（假設氣體全部被吸收）。則該鐵的氧化物的化學式為 　Fe3O4　 。
（4）若實驗設計中沒有乙裝置，將使測得x與y的比值 　偏小　 （填“偏大”“偏小”或“不變”）。
【答案】（1）除去氣體中混有的水蒸氣，排除干擾；
（2）氫氣；
（3）Fe3O4；
（4）偏小。
【分析】利用還原性氣體測定鐵的氧化物的組成，其原理是根據生成物的質量通過計算確定結果，還原性的氣體有氫氣和一氧化碳，奪取氧后生成水和二氧化碳，原氣體中含有二氧化碳和水蒸氣，所以必須先除去，然后讓還原性氣體反應，據此來分析解答。
【解答】解：（1）濃硫酸具有吸水性，乙裝置的作用是除去氣體中混有的水蒸氣，排除干擾；
（2）鐵的氧化物（FexOy）在高溫條件下與氫氣反應生成水和鐵，與一氧化碳反應生成二氧化碳和鐵，實驗過程中丁裝置白色粉末變藍色，說明有水生成，而戊裝置中溶液沒有明顯變化，說明沒有二氧化碳生成，則該還原性氣體是氫氣；
（3）丁裝置的質量增加了7.2g，說明反應中生成水的質量為7.2g，根據質量守恒定律可知，水中氧元素質量等于鐵的氧化物中氧元素質量，則該氧化物中氧元素的質量為7.2g100%＝6.4g，剩余固體的質量就是鐵元素的質量，則鐵元素的質量為16.8g，如果氧化物的化學式為FexOy，則有56x：16y＝16.8g：6.4g，則x：y＝3：4，那么氧化物的化學式為Fe3O4；
（4）如果沒有乙裝置，從溶液中帶出的水蒸氣會進入丁中，導致測得的水的質量偏大，則氧元素的質量會偏大，故鐵元素和氧元素的質量比為偏小。
故答案為：（1）除去氣體中混有的水蒸氣，排除干擾；
（2）氫氣；
（3）Fe3O4；
（4）偏小。
【點評】在解此類題時，首先要將題中的知識認知透，然后結合學過的知識進行解答，此類題難度較大，要細心進行分析解答。
6．（2025 寧波一模）人體胃酸（鹽酸）分泌過多時，會引起胃部疼痛，而當胃液pH超過5時，胃蛋白酶完全失活，會導致消化不良。碳酸氫鈉粉劑與鋁碳酸鎂咀嚼片是兩種常見的抗酸藥，它們能中和過多的胃酸，調節胃液pH處于3～5之間而緩解疼痛。小寧通過圖甲的裝置來比較患者分別服用這兩種抗酸藥的效果。
【實驗過程】
①在燒杯中加入100毫升pH為1.5的鹽酸，模擬胃環境。向自動注射器中也加入同濃度的鹽酸。
②按★量的要求，將碳酸氫鈉粉劑加入到燒杯中。
③自動注射器向燒杯中以1毫升/分鐘的速度滴入鹽酸，模擬人體胃酸的分泌過程。
④通過傳感器采集燒杯中溶液pH隨時間變化的數據。
⑤用鋁碳酸鎂咀嚼片研磨成粉后代替碳酸氫鈉粉劑，重復上述實驗步驟。
【實驗數據】最終得到實驗結果如圖乙所示。
請回答下列問題：
（1）實驗過程②中“★”的內容為 　加入等質量的碳酸氫鈉粉劑和鋁碳酸鎂咀嚼片粉末　 。
（2）醫生建議某患者在飯前半小時左右服用碳酸氫鈉粉劑。結合實驗數據說明理由 　服用碳酸氫鈉粉劑后，溶液pH能快速上升并調節到3～5之間，且能維持一段時間，飯前半小時左右服用，在胃酸開始大量分泌時，碳酸氫鈉能及時中和胃酸，將胃液pH調節到適宜范圍，緩解疼痛　 。
（3）服用碳酸氫鈉粉劑后，胃中會產生氣體，可能會出現噯氣、打嗝癥狀。該氣體是 　二氧化碳（CO2）　 。
（4）對于長期患有胃酸分泌過多的患者而言，這兩種抗酸藥中更適合選用的是 　鋁碳酸鎂咀嚼片　 。
【答案】（1）加入等質量的碳酸氫鈉粉劑和鋁碳酸鎂咀嚼片粉末；
（2）服用碳酸氫鈉粉劑后，溶液pH能快速上升并調節到3～5之間，且能維持一段時間，飯前半小時左右服用，在胃酸開始大量分泌時，碳酸氫鈉能及時中和胃酸，將胃液pH調節到適宜范圍，緩解疼痛；
（3）二氧化碳（CO2）；
（4）鋁碳酸鎂咀嚼片。
【分析】（1）從實驗目的是比較兩種抗酸藥效果出發，確定加入抗酸藥的量應保證相同，才能進行有效對比。
（2）根據實驗數據中碳酸氫鈉粉劑對溶液 pH 的調節效果及胃酸分泌的模擬情況，分析飯前半小時服用的原因。
（3）依據碳酸氫鈉與鹽酸反應的化學性質，判斷產生氣體的成分。
（4）結合實驗數據，從調節胃液 pH 的效果、持續時間以及產生副作用等方面，對比兩種抗酸藥，確定更適合長期患者使用的藥物。
【解答】解：（1）實驗過程②中“★”的內容為加入等質量的碳酸氫鈉粉劑和鋁碳酸鎂咀嚼片粉末。因為要比較兩種抗酸藥的效果，需控制抗酸藥的質量這一變量相同，這樣實驗結果才具有可比性。
（2）由實驗數據可知，服用碳酸氫鈉粉劑后，溶液pH能快速上升并調節到3﹣5之間，且能維持一段時間。飯前半小時左右服用，在胃酸開始大量分泌時，碳酸氫鈉能及時中和胃酸，將胃液pH調節到適宜范圍，緩解疼痛。
（3）服用碳酸氫鈉粉劑后，碳酸氫鈉與鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，所以產生的氣體是二氧化碳。
（4）對于長期患有胃酸分泌過多的患者而言，更適合選用鋁碳酸鎂咀嚼片。從實驗數據圖可知，鋁碳酸鎂咀嚼片調節胃液 pH 在3～5之間的時間更長，且不會產生氣體導致噯氣、打嗝等癥狀，相比碳酸氫鈉粉劑更有利于長期緩解胃酸過多的癥狀。
故答案為：
（1）加入等質量的碳酸氫鈉粉劑和鋁碳酸鎂咀嚼片粉末；
（2）服用碳酸氫鈉粉劑后，溶液pH能快速上升并調節到3～5之間，且能維持一段時間，飯前半小時左右服用，在胃酸開始大量分泌時，碳酸氫鈉能及時中和胃酸，將胃液pH調節到適宜范圍，緩解疼痛；
（3）二氧化碳（CO2）；
（4）鋁碳酸鎂咀嚼片。
【點評】本題通過實驗探究兩種抗酸藥的效果，考查了實驗設計、數據分析和化學知識的應用。解題關鍵在于理解實驗目的和對實驗數據的分析。這有助于提升對化學知識在生活中應用的理解能力。
7．（2025 鹿城區校級一模）新裝修的房屋會釋放出甲醛，除開窗通風還可用活性炭或光觸媒輔助去除室內甲醛。“光觸媒”是一種納米級材料，具有強烈的催化分解功能。圖1就是“光觸媒”技術應用于分解甲醛、氨氣、甲苯等有害物質的原理圖，在紫外線（陽光）照射下，光觸媒催化甲醛分解為CO2和H2O，小溫想知道在相同條件下，活性炭與光觸媒去除室內甲醛的效果如何，于是開展了實驗探究。實驗在自然光照的密閉室內進行，上午9時準時啟動，相關數據見圖2。請回答以下問題：
（1）“光觸媒技術”可將污染物轉化為水和二氧化碳，依據圖1寫出該反應的條件：　光、TiO2　 。
（2）從物質的性質和變化的角度分別分析活性炭和光觸媒去除甲醛的原理：　活性炭具有吸附性，吸附甲醛從而降低室內甲醛含量，是物理變化，光觸媒是一種催化劑，可催化甲醛分解為CO2和H2O，使室內甲醛含量降低，發生化學變化　 。
（3）在光觸媒的實驗中，實驗8～24小時和32～48小時兩個時間段內，甲醛濃度均沒有明顯下降，結合光觸媒去甲醛的原理，分析其原因是 　8～24小時和32～48小時內自然光中紫外線強度不足，導致光觸媒催化效率降低　 。
（4）根據該實驗結果，請提出能提高去除室內甲醛效率的一條合理建議：　使用活性炭去除甲醛時，應增加活性炭的用量　 。
【答案】（1）光、TiO2；
（2）活性炭具有吸附性，吸附甲醛從而降低室內甲醛含量，是物理變化，光觸媒是一種催化劑，可催化甲醛分解為CO2和H2O，使室內甲醛含量降低，發生化學變化；
（3）8～24小時和32～48小時內自然光中紫外線強度不足，導致光觸媒催化效率降低；
（4）使用活性炭去除甲醛時，應增加活性炭的用量。
【分析】（1）根據已有信息分析；
（2）根據化學變化與物理變化的本質分析；
（3）根據圖像分析；
（4）根據反應條件分析。
【解答】解：（1）“光觸媒技術”可將污染物轉化為水和二氧化碳，反應條件是光照和催化劑二氧化鈦的作用，故答案為：光、TiO2；
（2）活性炭去除甲醛的原理是活性炭具有吸附性，吸附甲醛從而降低室內甲醛含量，是物理變化，光觸媒去除甲醛的原理是光觸媒是一種催化劑，可催化甲醛分解為CO2和H2O，使室內甲醛含量降低，發生化學變化；故答案為：活性炭具有吸附性，吸附甲醛從而降低室內甲醛含量，是物理變化，光觸媒是一種催化劑，可催化甲醛分解為CO2和H2O，使室內甲醛含量降低，發生化學變化；
（3）根據光觸媒去甲醛的原理可知，8～24小時和32～48小時內自然光中紫外線強度不足，導致光觸媒催化效率降低；故答案為：8～24小時和32～48小時內自然光中紫外線強度不足，導致光觸媒催化效率降低；
（4）根據該實驗結果，使用活性炭去除甲醛時，應增加活性炭的用量，提高去除室內甲醛效率。故答案為：使用活性炭去除甲醛時，應增加活性炭的用量。
【點評】本題主要考查影響化學反應速率的因素探究等，注意完成此題，可以從題干抽取有用的信息，結合已有的知識進行解題。
8．（2024 金華一模）科學探究是獲得科學知識的一種基本方式。科學探究一般過程包含提出問題、明確目的、分析原理、設計方案、解釋評估。為了證明NaOH溶液與CO2能發生化學反應。小金同學結合學科思想，設計實驗方案進行如下探究：
【實驗目的】證明NaOH溶液與CO2能發生化學反應
【實驗原理】通過驗證反應物消失或新物質生成來證明NaOH溶液與CO2能發生化學反應
【實驗裝置】如圖，該裝置氣密性良好，三頸燒瓶中充滿二氧化碳氣體，針筒內有氯化鋇溶液，分液漏斗中裝有過量氫氧化鈉溶液。
【實驗過程】先打開分液漏斗活塞，加入過量的氫氧化鈉，關閉活塞；一段時間后，發現針筒內的液體自動進入三頸燒瓶，并有白色沉淀產生。
請完成下列問題：
（1）小金設計本實驗，所選用的實驗原理是 　通過驗證有Na2CO3生成來證明NaOH溶液與CO2能發生化學反應　 。
（2）本實驗能證明NaOH溶液與CO2發生化學反應的證據是 　三頸燒瓶中產生白色沉淀　 。
（3）實驗結束，三頸燒瓶內溶液中，一定存在的離子有 　Cl﹣、Na+、OH﹣　 。
【實驗反思】
（4）有同學提出可以用氫氧化鋇溶液來替代氯化鋇溶液，也能證明NaOH溶液與CO2能發生化學反應的結論，請談談你的觀點并說明理由 　不能，因為氫氧化鋇溶液不僅與碳酸根離子產生白色沉淀，也能直接與二氧化碳產生白色沉淀，會產生干擾，使得證據不可靠　 。
【答案】（1）通過驗證有Na2CO3生成來證明NaOH溶液與CO2能發生化學反應；
（2）三頸燒瓶中產生白色沉淀；
（3）Cl﹣、Na+、OH﹣；
（4）不能，因為氫氧化鋇溶液不僅與碳酸根離子產生白色沉淀，也能直接與二氧化碳產生白色沉淀，會產生干擾，使得證據不可靠。
【分析】（1）根據可以通過驗證反應物消失或新物質生成來證明NaOH溶液與CO2能發生化學反應，再結合小金的實驗操作目的來分析解答；
（2）根據碳酸鈉和氯化鋇溶液反應生成碳酸鋇沉淀和氯化鈉來分析解答；
（3）根據加入了過量的氫氧化鈉和氯離子未參加反來分析解答；
（4）根據氫氧化鋇溶液能與二氧化碳反應生成碳酸鋇沉淀和水來分析解答。
【解答】解：（1）可以通過驗證反應物消失或新物質生成來證明NaOH溶液與CO2能發生化學反應，小金根據二氧化碳和氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水，碳酸鈉和氯化鋇溶液反應生成碳酸鋇沉淀和氯化鈉來證明NaOH溶液與CO2能發生化學反應，則小金設計本實驗，所選用的實驗原理是通過驗證有Na2CO3生成來證明NaOH溶液與CO2能發生化學反應；
（2）碳酸鈉和氯化鋇反應生成碳酸鋇沉淀和氯化鈉，有白色沉淀產生，說明NaOH溶液與CO2發生化學反應；
（3）由于加入了過量的氫氧化鈉，則三頸燒瓶內溶液中有鈉離子和氫氧根離子，氯離子未參加反應，則三頸燒瓶內溶液中還有氯離子，故實驗結束，三頸燒瓶內溶液中，一定存在的離子有Cl﹣、Na+、OH﹣；
（4）由于氫氧化鋇溶液不僅與碳酸根離子產生白色沉淀，也能直接與二氧化碳產生白色沉淀，會產生干擾，使得證據不可靠，所以不能用氫氧化鋇溶液來替代氯化鋇溶液。
故答案為：（1）通過驗證有Na2CO3生成來證明NaOH溶液與CO2能發生化學反應；
（2）三頸燒瓶中產生白色沉淀；
（3）Cl﹣、Na+、OH﹣；
（4）不能，因為氫氧化鋇溶液不僅與碳酸根離子產生白色沉淀，也能直接與二氧化碳產生白色沉淀，會產生干擾，使得證據不可靠。
【點評】本題主要考查物質的性質，解答時要根據各種物質的性質，結合各方面條件進行分析、判斷，從而得出正確的結論。
9．（2024 溫州模擬）科學興趣小組在實驗時發現了一個有趣的現象：紅色的火柴頭燃燒過后能被磁鐵吸引，如圖所示。為了研究這一現象，同學們對燃燒后火柴頭的成分進行了如下探究：
【查閱資料】
資料一：火柴頭中含有氯酸鉀、硫磺、二氧化錳，以及石蠟、炭粉等成分；一般紅色火柴頭所用的著色劑為氧化鐵。
資料二：氧化鐵不具有磁性，不能被磁化；四氧化三鐵是具有磁性的黑色固體，故又稱為磁性氧化鐵。
【建立假設】
假設一：燃燒后的火柴頭成分中含有四氧化三鐵。
假設二：燃燒后的火柴頭成分中含有單質鐵。
假設三：燃燒后的火柴頭成分中含有四氧化三鐵和單質鐵。
（1）同學們認為其成分中含有單質鐵的依據是 　2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑　 （用化學方程式表示）。
【收集證據】
步驟①：將燃燒后的火柴頭研磨成粉末并裝入試管。
步驟②：在試管中加入足量CuSO4溶液，充分反應。
步驟③：過濾并將得到的固體充分干燥，再用磁鐵吸引。
【得出結論】
（2）若假設三成立，則作為證據的實驗現象應為 　反應后溶液呈淺綠色，固體變紅，過濾后的部分固體被磁鐵吸引；　 。
【拓展提高】
（3）嘗試用科學原理解釋火柴頭中加入氯酸鉀的目的 　氯酸鉀分解生成氧氣，促進火柴燃燒　 。
【答案】（1）2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑；
（2）反應后溶液呈淺綠色，固體變紅，過濾后的部分固體被磁鐵吸引；
（3）氯酸鉀分解生成氧氣，促進火柴燃燒。
【分析】（1）根據火柴頭中的成分及碳能與氧化鐵反應進行分析；
（2）根據鐵能與硫酸銅反應及四氧化三鐵能被磁鐵吸引進行分析；
（3）根據氯酸鉀分解生成氧氣進行分析。
【解答】解：（1）火柴頭中含有炭粉和氧化鐵，而碳和氧化鐵在高溫條件下生成鐵和二氧化碳，反應的化學方程式為：2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑。
（2）若假設三成立，即燃燒后的火柴頭成分中含有四氧化三鐵和單質鐵，由于鐵能與硫酸銅反應生成銅和硫酸亞鐵，則溶液由藍色變為淺綠色，固體變紅，且四氧化三鐵能被磁鐵吸引，則過濾后的部分固體被磁鐵吸引。
（3）由于氯酸鉀能分解生成氧氣，而氧氣具有助燃性，則能促進火柴燃燒。
故答案為：（1）2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑；
（2）反應后溶液呈淺綠色，固體變紅，過濾后的部分固體被磁鐵吸引；
（3）氯酸鉀分解生成氧氣，促進火柴燃燒。
【點評】本題比較簡單，主要考查探究物質中的成分，根據物質的性質及題干信息為解答該題的關鍵。
10．（2025 浙江模擬）在學習堿的通性時，小科用2mL飽和硫酸銅溶液和2mL飽和氫氧化鈉溶液驗證堿能與鹽類物質反應，如圖A組實驗所示，實驗過程中沒有觀察到產生藍色絮狀沉淀的現象。這是為什么呢？
【查閱資料】硫酸銅溶液顯酸性，因為硫酸銅溶液中的部分銅離子（Cu2+）會與水分子作用，產生H+，使溶液呈酸性。
【作出猜想】小科提出以下兩種猜想：
猜想一：此反應放熱，Cu（OH）2分解生成CuO。
猜想二：此反應放熱，Cu（OH）2溶解度增大。
【實驗探究】
（1）實驗中，小科沒有觀察到產生黑色固體的現象，經過思考排除了猜想一，你認為他的理由是 　氧化銅是不溶于水的黑色固體　 。
（2）為了驗證猜想二，小科設計了如圖B、C組所示的實驗方案：在試管中各加0.1g氫氧化銅粉末，再分別加入2mL冷水和熱水，若出現 　B、C組中氫氧化銅均不溶解　 的現象，則說明猜想二不成立。
【實驗反思】
（3）小科思考可能是因為硫酸銅溶液顯酸性，故無法觀察到產生藍色絮狀沉淀的現象。為了驗證該想法，小科另取2mL飽和硫酸銅溶液和2mL飽和氫氧化鈉溶液按照如圖D組所示操作重新實驗，將X溶液逐滴滴入2mLY飽和溶液中，觀察到有藍色絮狀沉淀產生，則X是 　硫酸銅　 。
【拓展應用】
（4）堿與鹽的反應被廣泛應用于生產和生活當中。農業上可以利用石灰乳[主要成分是Ca（OH）2]和硫酸銅溶液配制波爾多液。為制得更均勻的波爾多液，請你結合上述實驗結果，提出一條合理的操作建議：　將硫酸銅溶液緩慢倒入石灰乳中，不斷攪拌　 。
【答案】（1）氧化銅是不溶于水的黑色固體；
（2）B、C組中氫氧化銅均不溶解；
（3）硫酸銅；
（4）將硫酸銅溶液緩慢倒入石灰乳中，不斷攪拌。
【分析】（1）根據氧化銅是不溶于水的黑色固體分析；
（2）根據B、C組實驗現象對比分析；
（3）根據硫酸銅溶液可能顯酸性分析；
（4）根據A、D組實驗現象對比分析。
【解答】解：（1）氧化銅是不溶于水的黑色固體，因此猜想一不正確。故答案為：氧化銅是不溶于水的黑色固體；
（2）在試管中各加0.1g氫氧化銅粉末，再分別加入2mL冷水和熱水，若觀察到B、C組中氫氧化銅均不溶解，說明猜想二不成立。故答案為：B、C組中氫氧化銅均不溶解；
（3）小科思考可能是因為硫酸銅溶液顯酸性，因此硫酸銅溶液不能過量，應該將硫酸銅溶液逐滴滴加到氫氧化鈉溶液中，則X是硫酸銅。故答案為：硫酸銅；
（4）為制得更均勻的波爾多液，配制時將硫酸銅溶液緩慢倒入石灰乳中，不斷攪拌。故答案為：將硫酸銅溶液緩慢倒入石灰乳中，不斷攪拌。
【點評】此題主要考查常見物質的性質，主要利用物質的性質來分析和解決有關問題，結合各方面的條件得出正確結論。
11．（2024 西湖區校級二模）生石灰（氧化鈣）是常見的干燥劑，小明對久置的生石灰干燥劑開展了以下探究活動。
【提出問題】久置后生石灰樣品的成分是什么？
【作出猜想】可能是CaO、Ca（OH）2和CaCO3中的一種或幾種。
【實驗探究】小明同學設計如下實驗進行探究。
【結論與解釋】
（1）步驟②過濾操作中用到的器材有 　漏斗、玻璃棒　 。（列舉2個）
（2）寫出步驟②的實驗現象：　有氣泡產生　 。
（3）為證明樣品中含有Ca（OH）2，小紅提出可向步驟①的試管中滴加幾滴無色酚酞試液，若溶液變紅，則證明樣品中含有Ca（OH）2。請判斷這種做法是否合理，并說明理由：　不合理，因為氧化鈣與水反應生成氫氧化鈣，樣品中可能只含有氧化鈣　 。
實驗步驟操作 實驗現象 實驗結論
①取少量樣品于試管中，加水溶解，用手觸摸試管壁 試管壁發熱 有CaO
②將①所得溶液過濾得到濾渣，向濾渣中加入足量稀鹽酸 　有氣泡產生　 有CaCO3
【答案】（1）漏斗、玻璃棒。
（2）有氣泡產生。
（3）不合理，因為氧化鈣與水反應生成氫氧化鈣，樣品中可能只含有氧化鈣。
【分析】（1）根據過濾操作中用到的器材進行分析。
（2）根據碳酸鈣與稀鹽酸反應生成產生二氧化碳氣體，進行分析。
（3）根據氧化鈣與水反應生成氫氧化鈣，進行分析。
【解答】解：（1）步驟②過濾操作中用到的器材有漏斗、玻璃棒、燒杯、鐵架臺。
（2）碳酸鈣與稀鹽酸反應生成產生二氧化碳氣體，濾渣有CaCO3，加入足量稀鹽酸，步驟②的實驗現象：有氣泡產生。
（3）為證明樣品中含有Ca（OH）2，小紅提出可向步驟①的試管中滴加幾滴無色酚酞試液，若溶液變紅，則證明樣品中含有Ca（OH）2。請判斷這種做法是不合理的，因為氧化鈣與水反應生成氫氧化鈣，樣品中可能只含有氧化鈣。
故答案為：（1）漏斗、玻璃棒。
（2）有氣泡產生。
（3）不合理，因為氧化鈣與水反應生成氫氧化鈣，樣品中可能只含有氧化鈣。
【點評】本題主要考查實驗探究物質的組成成分以及含量等，注意完成此題，可以從題干中抽取有用的信息，結合已有的知識進行解題。
12．（2024 浙江模擬）在研究鋁和銅的金屬活動性順序時，小科用鋁片和10%的硫酸銅溶液反應，發現實驗現象不明顯。小科用鋁片和10%的氯化銅溶液反應，發現有紅色物質析出，并且有氣體產生。是什么原因導致了該反應現象的差異？小科認為可能是所含酸根不同造成的影響。
【提出猜測】
猜測①：Cl﹣能促進鋁和Cu2+的反應，對反應無影響；
猜測②：Cl﹣對反應無影響，能抑制鋁和Cu2+的反應；
猜測③：Cl﹣能促進鋁和Cu2+的反應，能抑制鋁和Cu2+的反應。
【實驗探究】
組別 試管中的物質 反應現象 反應片刻后添加固體藥品 添加后反應現象
1 10℃CuCl2溶液 有大量的紅色物質析出。并有大量氣體產生 1gNa2SO4 無明顯變化
2 10℃CuSO4溶液 有少量的紅色物質析出。有少量氣體產生 1gNaCl 明顯加快
（1）實驗中所提供鋁片表面為白色，則在實驗前要對鋁片進行的操作是 　打磨　 。
（2）根據上述現象，可以得出猜測 　①　 的結論是正確的。
（3）寫出實驗1中產生紅色物質的化學方程式 　2Al+3CuCl2═2AlCl3+3Cu　 。
（4）經檢驗產生氣體為氫氣。小科查閱資料發現：CuCl2溶液和CuSO4溶液都顯酸性，鋁在酸性條件下會發生相關反應放出氫氣。根據資料和實驗結論可推斷出，鋁分別和H+濃度相同的稀鹽酸、稀硫酸反應，反應比較劇烈的是 　稀鹽酸　 。
【答案】（1）打磨。
（2）①。
（3）2Al+3CuCl2═2AlCl3+3Cu。
（4）稀鹽酸。
【分析】通過打磨可以除去金屬表面的氧化物。鋁和氯化銅反應生成氯化鋁和銅。鋁和稀鹽酸反應生成氯化鋁和氫氣，和稀硫酸反應生成硫酸鋁和氫氣。
【解答】解：（1）實驗中所提供鋁片表面為白色，則在實驗前要對鋁片進行的操作是打磨，通過打磨除去表面的氧化物。
故答案為：打磨。
（2）根據上述現象，10℃CuCl2溶液加熱片刻后加入1gNa2SO4后無明顯現象，說明對反應無影響；10℃CuSO4溶液加熱片刻后加入1gNaCl后反應速率加快，說明Cl﹣能促進鋁和Cu2+的反應。可以得出猜測①的結論是正確的。
故答案為：①。
（3）實驗1中產生紅色物質，是因為鋁和氯化銅反應生成氯化鋁和銅，反應的化學方程式是2Al+3CuCl2═2AlCl3+3Cu。
故答案為：2Al+3CuCl2═2AlCl3+3Cu。
（4）經檢驗產生氣體為氫氣。小科查閱資料發現：CuCl2溶液和CuSO4溶液都顯酸性，鋁在酸性條件下會發生相關反應放出氫氣。根據資料和實驗結論可推斷出，氯離子能夠促進反應進行，硫酸根離子能夠阻止反應進行，因此鋁分別和H+濃度相同的稀鹽酸、稀硫酸反應，反應比較劇烈的是稀鹽酸。
故答案為：稀鹽酸。
【點評】本題主要考查物質的性質，解答時要根據各種物質的性質，結合各方面條件進行分析、判斷，從而得出正確的結論。
13．（2024 濱江區二模）硫酸銅是一種常見的殺菌劑，在紡織、印刷、電鍍等行業有廣泛用途。為測定某鍍銅工藝電鍍液中CuSO4溶液的溶質的質量分數，某興趣小組設計了如下方案進行探究。如圖中儀器M名稱叫恒壓滴液漏斗，其主要作用是平衡裝置內氣壓，使液體順利滴下。
【實驗原理】鋅與CuSO4溶液、鋅與稀H2SO4的反應。
【實驗步驟】
①組裝儀器，檢查裝置的氣密性。
②裝藥品，調節量氣裝置兩邊液面相平，讀數。
③將CuSO4溶液全部滴入裝有m克鋅粉三頸燒瓶中并攪拌，充分反應后，再滴加稀H2SO4至不再有氣體產生。
④冷卻至室溫，調節量氣裝置兩邊液面相平，讀數。
【實驗分析】
（1）鋅與CuSO4溶液反應的方程式為：　Zn+CuSO4＝Cu+ZnSO4　 。
（2）步驟④中調節兩邊液面相平的操作是將水準管緩慢 　下移　 （選填“上移”或“下移”），根據②和④的讀數可得出 　反應產生氫氣　 的體積。
（3）下列因素中，可能使測得的CuSO4溶液的溶質的質量分數偏高的是 　A　 （填字母）。
A.加入的鋅粉中混有少量的銅粉
B.實驗結束后，有部分氣體殘留在三頸燒瓶中
【答案】（1）Zn+CuSO4＝Cu+ZnSO4；
（2）下移；反應產生氫氣；
（3）A。
【分析】（1）根據鋅與硫酸銅反應生成硫酸鋅和銅來分析解答；
（2）根據鋅與稀硫酸反應生成了氫氣，水準管液面上升來分析解答；根據②和④的讀數可得出反應產生氫氣的體積來分析解答；
（3）A、根據銅不與硫酸反應，則產生的氣體減少，說明鋅與硫酸反應的量減小，則計算出與硫酸銅反應的鋅的質量偏大，計算出的硫酸銅的質量偏大來分析解答；
B、根據原三頸燒瓶中的空氣進入量氣管中，量取的體積和生成氫氣的體積相同，不影響實驗結果來分析解答。
【解答】解：（1）鋅與硫酸銅反應生成硫酸鋅和銅，反應的化學方程式為Zn+CuSO4＝Cu+ZnSO4；
（2）由于鋅與稀硫酸反應生成了氫氣，水準管液面上升，為了防止量氣管內氣體壓強過大，步驟④中調節兩邊液面相平的操作是將水準管緩慢下移，②裝藥品，調節量氣裝置兩邊液面相平，讀數，④冷卻至室溫，調節量氣裝置兩邊液面相平，讀數，根據②和④的讀數可得出反應產生氫氣的體積；
（3）A、加入的鋅粉中混有少量的銅粉，銅不與硫酸反應，則產生的氣體減少，說明鋅與硫酸反應的量減小，則計算出與硫酸銅反應的鋅的質量偏大，計算出的硫酸銅的質量偏大，CuSO4溶液的溶質的質量分數偏高，故A符合題意；
B、實驗結束后，有部分氣體殘留在三頸燒瓶中，原三頸燒瓶中的空氣進入量氣管中，量取的體積和生成氫氣的體積相同，不影響實驗結果，故B不符合題意.
故選：A。
故答案為：（1）Zn+CuSO4＝Cu+ZnSO4；
（2）下移；反應產生氫氣；
（3）A。
【點評】本題主要考查物質的組成成分的探究等，完成此題，可以從題干中抽取有用的信息，結合已有的知識進行。
14．（2024 嘉興二模）小科通過實驗知道金屬鋅能與可溶性的硝酸銀反應，他產生疑問：“金屬鋅是否能與不溶性的氯化銀反應？”，于是他進行如下研究：
【實驗步驟】
①取10mL的AgNO3溶液于燒杯中，逐滴加入NaCl溶液至過量。
②過濾后再用蒸餾水洗滌沉淀 3次，向第3次所得洗滌液中加入AgNO3溶液，無明顯現象。
③將洗滌后的沉淀放入另一燒杯中，加入50mL 蒸餾水，將鋅片加入燒杯中，并攪拌（如圖）。
④10分鐘后，將燒杯中的混合物進行過濾。過濾后，向濾液中滴加AgNO3溶液，觀察現象。
【驗證與推理】
（1）步驟②中，向第3 次洗滌液加入AgNO3溶液的目的是 　檢驗沉淀中是否還含有氯化鈉　 。
（2）步驟③中，鋅片放入前需進行預處理，消除表面氧化膜對實驗的影響，預處理的具體操作是 　用砂紙打磨鋅片表面至光亮　 。
（3）步驟④中若觀察到有白色沉淀生成，可得出的結論是 　金屬鋅能與不溶性的氯化銀反應，且有氯化鋅生成　 。
（4）小科觀察到鋅片表面有灰黑色固體生成。取生成的灰黑色固體于試管中，加入稀硫酸，若發現 　無明顯現象　 ，證明有Ag生成。
【答案】（1）檢驗沉淀中是否還含有氯化鈉；
（2）用砂紙打磨鋅片表面至光亮；
（3）金屬鋅能與不溶性的氯化銀反應，且有氯化鋅生成；
（4）無明顯現象。
【分析】（1）根據氯化鈉和硝酸銀溶液反應生成氯化銀沉淀和硝酸鈉來分析解答；
（2）根據用砂紙打磨鋅片可除去表面氧化膜來分析解答；
（3）根據金屬鋅能氯化銀反應生成氯化鋅來分析解答；
（4）根據銀和稀硫酸不反應來分析解答。
【解答】解：（1）氯化鈉和硝酸銀溶液反應生成氯化銀沉淀和硝酸鈉，則步驟②中，向第3次洗滌液加入AgNO3溶液的目的是檢驗沉淀中是否還含有氯化鈉；
（2）鋅片放入前需進行預處理，消除表面氧化膜對實驗的影響，預處理的具體操作是用砂紙打磨鋅片表面至光亮；
（3）氯化銀不溶于水，與硝酸銀不反應，過濾后，向濾液中加入硝酸銀溶液，有白色沉淀生成，說明溶液中有氯離子，是因為鋅和氯化銀反應生成銀和氯化鋅，則步驟④中若觀察到有白色沉淀生成，可得出的結論是金屬鋅能與不溶性的氯化銀反應，且有氯化鋅生成；
（4）結論是有Ag生成，因為銀和稀硫酸不反應，所以取生成的灰黑色固體于試管中，加入稀硫酸，若發現無明顯現象，證明有Ag生成。
故答案為：（1）檢驗沉淀中是否還含有氯化鈉；
（2）用砂紙打磨鋅片表面至光亮；
（3）金屬鋅能與不溶性的氯化銀反應，且有氯化鋅生成；
（4）無明顯現象。
【點評】本題主要考查物質的性質，解答時要根據各種物質的性質，結合各方面條件進行分析、判斷，從而得出正確的結論。
15．（2024 海曙區模擬）某化學實驗小組為了除去混在N2中的O2，將混合氣體通過紅熱的銅絲網后，發現銅絲網變黑。在研究如何除去黑色物質，回收再利用銅絲網的討論中，制定了下列方案。
請根據以上方案回答。
（1）混合氣體通過紅熱的銅絲網后，銅絲網變黑的原因 　2Cu+O22CuO　 （用化學方程式解釋）。
（2）兩種方案相比較，甲方案明顯的不足之處是 　沒有處理尾氣　 。
（3）若采用甲、乙兩種方案處理此黑色銅絲網，則回收的銅絲網a的質量 　＞　 （填“＜”、“＞”或“＝”）銅絲網b的質量。
（4）實驗小組的同學發現，反應后燒杯中的液體有腐蝕性，應加以適當的處理。他們采取加入過量的鐵粉的方案處理廢液。加入足量的鐵粉充分攪拌，最后得到的溶液中溶質為 　亞鐵鹽　 。（填物質名稱）
【答案】（1）2Cu+O22CuO。
（2）沒有處理尾氣。
（3）＞。
（4）亞鐵鹽。
【分析】根據加熱條件下，銅和氧氣反應生成氧化銅，氧化銅和酸反應生成銅鹽和水分析。
【解答】解：（1）混合氣體通過紅熱的銅絲網后，銅絲網變黑的原因：銅和氧氣反應生成氧化銅，反應的化學方程式為：2Cu+O22CuO。
（2）兩種方案相比較，甲方案明顯的不足之處是沒有處理尾氣。
（3）若采用甲、乙兩種方案處理此黑色銅絲網，則回收的銅絲網a的質量＞銅絲網b的質量，這是因為乙方案中部分銅元素進入溶液中。
（4）實驗小組的同學發現，反應后燒杯中的液體有腐蝕性，是因為溶液中含有酸，加入過量的鐵粉時，鐵和酸會反應，因此最后得到的溶液中溶質為亞鐵鹽。
故答案為：（1）2Cu+O22CuO。
（2）沒有處理尾氣。
（3）＞。
（4）硫酸亞鐵。
【點評】本題主要考查物質的性質，解答時要根據各種物質的性質，結合各方面條件進行分析、判斷，從而得出正確的結論。
16．（2025 浙江模擬）實驗室常用大理石（主要成分是CaCO3）與稀鹽酸制取二氧化碳。請回答：
（1）圖1是兩種氣體發生裝置，裝置B相對于裝置A的優點是 　可以控制反應的發生和停止　 。
（2）探究是否可用排水集氣法收集到CO2利用傳感器對是否可用排水集氣法收集到CO2展開探究，實驗裝置如圖2所示：
【實驗步驟】
①按實驗裝置圖2組裝儀器。
②用壓強傳感器自帶的注射器通過活塞A向三頸燒瓶注入50mL空氣，并一直壓住注射器，若壓強傳感器的讀數 　保持不變　 （填“持續上升”或“保持不變”或“不斷下降”），證明裝置氣密性良好。
③打開活塞A，將注射器中的稀鹽酸迅速注入儀器b中，反應一段時間后，收集滿CO2后迅速關閉活塞A，并用止水夾夾住導氣管B處。
④用壓強傳感器自帶的注射器通過活塞A向三頸燒瓶中注入15mLH2O，觀察兩分鐘之內體系的壓強變化如圖3所示。
【總結與拓展】
⑤圖3中，30s后體系壓強瞬間增大，之后到100秒壓強又逐漸減小，請寫出壓強逐漸減小的原因 　二氧化碳能溶于水且能與水反應，使裝置內氣體減少，壓強逐漸減小　 。
⑥經過測算，消耗CO2的量約為收集到的CO2總量的0.53%，因此排水集氣法 　可以　 （填“可以”或“不可以”）收集到CO2氣體。
【答案】（1）可以控制反應的發生和停止；
（2）②保持不變；
⑤二氧化碳能溶于水且能與水反應，使裝置內氣體減少，壓強逐漸減小；
⑥可以。
【分析】（1）觀察裝置A和裝置B的結構差異，從反應的控制角度分析裝置B的優點。
（2）②依據裝置氣密性檢查的原理，判斷壓強傳感器讀數情況。
⑤根據氣體的性質和裝置內的變化，分析體系壓強變化的原因。
⑥根據消耗二氧化碳的量與收集到二氧化碳總量的比例關系，判斷排水集氣法是否可行。
【解答】解：（1）裝置B中有多孔隔板，關閉活塞時，反應產生的氣體使裝置內壓強增大，將液體壓入長頸漏斗，固液分離，反應停止；打開活塞，壓強減小，液體流下，固液接觸，反應發生。所以裝置B相對于裝置A的優點是可以控制反應的發生和停止。
（2）②用壓強傳感器自帶的注射器通過活塞A向三頸燒瓶注入50mL空氣，并一直壓住注射器，若裝置氣密性良好，氣體不會泄漏，壓強傳感器的讀數應保持不變。
⑤圖3中，30s后體系壓強瞬間增大，是因為向三頸燒瓶中注入15mL H2O，水占據一定空間使壓強增大；之后到100秒壓強又逐漸減小，原因是二氧化碳能溶于水且能與水反應，隨著時間推移，部分二氧化碳溶解在水中并與水反應，導致裝置內氣體減少，壓強逐漸減小。
⑥經過測算，消耗CO2的量約為收集到的CO2總量的0.53%，說明消耗的二氧化碳量較少，對收集二氧化碳的影響較小，因此排水集氣法可以收集到CO2氣體。故答案為：
（1）可以控制反應的發生和停止；
（2）②保持不變；
⑤二氧化碳能溶于水且能與水反應，使裝置內氣體減少，壓強逐漸減小；
⑥可以。
【點評】本題圍繞二氧化碳的制取和收集展開探究。解題關鍵在于理解裝置特點和氣體的性質。這有助于提升學生對實驗原理和操作的理解能力。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
21世紀教育網(www.21cnjy.com)【中考主線·名師攻略】中考科學二輪題型解讀與強化訓練
專題13 化學實驗探究
知識融合：涵蓋化學多個領域知識，將物質的性質、化學反應原理、實驗基本操作、化學計算等知識融合在一個實驗探究情境中。如在探究金屬與酸反應的實驗中，既考查金屬的活動性順序等性質知識，又涉及到根據化學方程式的計算，還包括實驗裝置的選擇與操作等內容。
能力綜合：對學生多種能力進行綜合考查，包括觀察分析能力、實驗操作能力、邏輯推理能力、創新思維能力和語言表達能力等。學生需觀察實驗現象、分析數據得出結論，設計合理實驗方案并準確表述實驗步驟、現象和結論等。
常考題型：物質組成和性質類的探究、物質的性質與變化規律的探究、影響化學反應反應速率的探究、化學實驗方案的設計與評價。
本冊資料習題均選自：中考真題、最新模擬題、聯考題、名校模擬題等...
1、明確實驗目的
仔細研讀題目，抓取關鍵語句，如 “探究…… 性質”“驗證…… 猜想” 等，精準鎖定實驗核心目標，為后續解題錨定方向。
2、剖析實驗原理
依據實驗目的，關聯所學化學知識，明確實驗依托的化學反應原理、物質特性等。例如，探究金屬與酸反應，需熟知金屬活動性順序及酸的化學性質。
3、洞察實驗用品與裝置
（1）實驗用品：了解藥品、試劑特性，其決定實驗可行性與方法。如提供酸堿指示劑，用于檢測溶液酸堿性。
（2）實驗裝置：分析裝置作用、連接順序與改進空間。根據反應物狀態和反應條件確定氣體發生裝置，依據氣體性質選擇收集裝置。
4、關注實驗步驟與現象
（1）實驗步驟
明確各步驟目的與操作要點，注意先后順序與規范性。如檢驗混合氣體成分，需遵循特定順序以避免干擾。留意操作細節意圖，如 “緩慢加入” 可能為使反應充分。
（2）實驗現象
準確記錄并分析題目給出的現象，這是得出結論的關鍵。如金屬與鹽溶液反應，觀察是否有固體析出及溶液顏色變化。依據實驗原理和物質性質，合理預測可能出現的現象。
5、合理推導結論與反思
（1）得出結論
基于實驗現象與數據，運用化學知識和邏輯推理，得出與實驗目的緊密契合、表述精準的結論。注意結論的適用范圍，明確實驗條件對結論的影響。
（2）反思與評價
從科學性、合理性、可行性、安全性等維度審視實驗方案，排查干擾因素，考量環保與操作便捷性。思考改進與拓展方向，如更換試劑、優化裝置或增設步驟，培養創新與探究能力。
01 牢記物質性質
1、物理性質
包括顏色、狀態、氣味、溶解性、揮發性、密度、熔點、沸點等。在判斷物質鑒別方法或選擇氣體收集方法時，這些性質尤為關鍵。例如，氧氣不易溶于水且密度比空氣大，決定了它可用排水法和向上排空氣法收集 。
2、化學性質
如酸堿性、氧化性、還原性、可燃性、穩定性等。像探究金屬與酸反應，利用的是金屬的還原性和酸的氧化性；酸堿中和反應則基于酸和堿的化學性質。
例題展示
1．（2025 義烏市一模）興趣小組將氯化鈉溶液加入到稀硫酸中沒有觀察到明顯現象，而將混合溶液加熱一段時間后，意外地聞到刺激性氣味。
【提出問題】刺激性氣味的氣體是什么？
【猜想與假設】
猜想1.可能是二氧化硫
猜想2.可能是氯化氫
猜想3.可能是氨氣
大家討論后認為猜想3不合理，依據是 　反應物中沒有氮元素，所以無法生成氨氣　 。
【查閱資料】SO2和CO2的化學性質相似，都能使澄清石灰水變渾濁。
【實驗探究】如圖所示，小金將產生的氣體通入紫色石蕊溶液中，觀察到溶液變紅，于是他認為猜想2正確。
【評價與改進】小胡認為小金的結論不科學，于是他利用提供的試劑通過實驗確認了猜想2正確。
實驗操作 實驗現象
如圖所示，將產生的氣體 　通入澄清石灰水中　 　無明顯現象　
【結論】加熱氯化鈉與硫酸的混合溶液得到的氣體是氯化氫
【拓展應用】實驗室可用氯化鈉和硫酸反應制取氯化氫氣體，已知氯化氫氣體極易溶于水。請推測實驗室制取氯化氫氣體最適宜的方法為 　C　 （填序號）。
A.加熱氯化氫溶液和稀硫酸的混合物
B.加熱氯化鈉固體和稀硫酸的混合物
C.加熱氯化鈉固體和濃硫酸的混合物
【答案】【猜想與假設】反應物中沒有氮元素，所以無法生成氨氣；
【評價有改進】通入澄清石灰水中，無明顯現象；
【拓展應用】C。
【分析】【猜想與假設】根據化學反應前后，元素種類不變進行分析；
【查閱資料】根據二氧化硫和氫氧化鈣反應生成亞硫酸鈣和水進行分析；
【拓展應用】根據氯化氫氣體極易溶于水進行分析。
【解答】解：【猜想與假設】化學反應前后，元素種類不變，所以猜想3不合理，依據是反應物中沒有氮元素，所以無法生成氨氣；
【評價與改進】二氧化碳溶于水生成碳酸，二氧化硫和水反應會生成亞硫酸，氯化氫溶于水形成鹽酸，都能使紫色石蕊變紅色，所以
實驗操作 實驗現象
如圖所示，將產生的氣體通入澄清石灰水中 無明顯現象
【拓展應用】氯化氫氣體極易溶于水，所以實驗室制取氯化氫氣體最適宜的方法為：加熱氯化鈉固體和濃硫酸的混合物。
故答案為：【猜想與假設】反應物中沒有氮元素，所以無法生成氨氣；
【評價有改進】通入澄清石灰水中，無明顯現象；
【拓展應用】C。
【點評】本題主要考查物質的性質，解答時要根據各種物質的性質，結合各方面條件進行分析、判斷，從而得出正確的結論。
2．（2025 寧波模擬）學會概念創設，有助于思維模型的建構。某同學創設了獨立現象、共同現象的概念，在物質推斷、鑒別中，建構了如圖思維模型，應用到暖寶寶中鐵粉物質的檢驗。該同學為確定暖寶寶中的黑色固體含有鐵粉，設計了如表中3個實驗。請回答：
序號 實驗內容 現象 結論
① 用磁鐵吸引暖寶寶內固體粉末 黑色固體被吸引 固體粉末中有鐵粉
② 取適量分離出來的黑色固體于試管中，加入足量稀鹽酸
③ 取適量分離出來的黑色固體于試管中，加入足量硫酸銅溶液 試管內出現紅色固體，溶液由藍色變成淺綠色
（1）為鑒別混合氣體中含有H2或CO，將混合氣體通過灼熱的CuO觀察到黑色粉末變為紅色，這一實驗現象屬于思維模型中的 　共同現象　 現象。
（2）若實驗②中黑色固體含有鐵粉，則觀察到的現象是 　有氣泡產生，溶液由無色變為淺綠色　 。
（3）根據實驗③的現象，能否得出存在鐵的可靠結論？判斷并說明理由：　能，因為鐵能與硫酸銅反應生成紅色的銅和淺綠色的硫酸亞鐵溶液，其他常見黑色固體一般不與硫酸銅溶液發生此反應　 。
（4）還有同學提出，可以利用黑色粉末燃燒，火星四射的現象來證明鐵粉的存在。基于該實驗原理，結合鋼鐵銹蝕知識，請對暖寶寶的存放提出一條合理建議：　密封保存　 。
【答案】（1）共同現象；
（2）有氣泡產生，溶液由無色變為淺綠色；
（3）能，因為鐵能與硫酸銅反應生成紅色的銅和淺綠色的硫酸亞鐵溶液，其他常見黑色固體一般不與硫酸銅溶液發生此反應；
（4）密封保存。
【分析】（1）H2和CO都能使灼熱的CuO黑色粉末變為紅色。
（2）鐵與稀鹽酸反應生成氯化亞鐵和氫氣。
（3）鐵能與硫酸銅發生置換反應，生成紅色的銅和淺綠色的硫酸亞鐵溶液。
（4）鐵粉在空氣中容易與氧氣和水發生銹蝕。
【解答】解：（1）H2和CO都能使灼熱的CuO黑色粉末變為紅色，這是H2和CO與CuO反應的共同現象，所以這一實驗現象屬于思維模型中的共同現象。
（2）鐵與稀鹽酸反應生成氯化亞鐵和氫氣，氯化亞鐵溶液呈淺綠色，所以若黑色固體含有鐵粉，會觀察到有氣泡產生，溶液由無色變為淺綠色。
（3）因為鐵能與硫酸銅發生置換反應，生成紅色的銅和淺綠色的硫酸亞鐵溶液，而其他常見的黑色固體（如碳粉、氧化銅等）不能與硫酸銅溶液發生這樣的反應，所以根據實驗③的現象能得出存在鐵的可靠結論。
（4）暖寶寶中的鐵粉在空氣中容易與氧氣和水發生銹蝕，而利用黑色粉末燃燒、火星四射的現象證明鐵粉存在，說明鐵粉具有可燃性，在空氣中容易發生反應。所以暖寶寶應密封保存，以隔絕空氣和水，防止鐵粉生銹和發生其他反應。
故答案為：
（1）共同現象；
（2）有氣泡產生，溶液由無色變為淺綠色；
（3）能，因為鐵能與硫酸銅反應生成紅色的銅和淺綠色的硫酸亞鐵溶液，其他常見黑色固體一般不與硫酸銅溶液發生此反應；
（4）密封保存。
【點評】本題考查綜合性較強，不過難度不大，解題時對所涉及基礎知識要細心分析，同時要注重對表格和坐標圖中的信息提取。
3．（2024 富陽區一模）水煤氣是一種工業上常用的氣體燃料，一般用焦炭和水蒸氣在高溫下反應制得，含有少量的CO2和水蒸氣雜質。某化學興趣小組對水煤氣的主要成分進行研究。
【查閱資料】
（1）白色的無水硫酸銅粉末遇水變成藍色；
（2）Na2CO3與少量鹽酸反應生成NaHCO3和NaCl，與過量鹽酸反應時生成NaCl，H2O，CO2
【實驗假設】①可燃氣只是CO②可燃氣體只是H2③可燃氣體是CO和H2的混合氣。
【實驗過程】實驗小組按以下流程進行實驗（水煤氣中CO2，H2O已被充分吸收）；
（1）實驗中，發現黑色氧化銅變紅，且無水硫酸銅變藍色，還觀察到澄清石灰水變渾濁，則上述假設 　③　 成立。
【實驗拓展】
（2）實驗后，甲同學認為欲檢驗所用NaOH是否完全消耗，可向溶液中滴入幾滴稀鹽酸，若沒有氣體產生，則溶液中還有NaOH剩余，但乙同學認為甲同學的設計是錯誤的，理由是 　如果氫氧化鈉被完全消耗，生成的Na2CO3與少量鹽酸反應生成NaHCO3和NaCl，也沒有氣體產生　 。
（3）丙同學通過本次實驗，結合查閱的資料發現，不用任何其它試劑，只用試管和膠頭滴管就可以鑒別稀鹽酸和碳酸鈉兩種無色溶液。正確的鑒別方案及結論是 　把兩種溶液分別加入兩支試管中，用膠頭滴管吸取其中的一種溶液，向另一支試管中滴加，如果開始時沒有氣泡產生，滴加一會兒后產生氣泡，說明膠頭滴管中的溶液是稀鹽酸，另一種是碳酸鈉溶液；如果一開始就有氣泡產生，說明膠頭滴管中的溶液是碳酸鈉溶液，另一種是稀鹽酸　 。
【答案】（1）③；
（2）如果氫氧化鈉被完全消耗，生成的Na2CO3與少量鹽酸反應生成NaHCO3和NaCl，也沒有氣體產生；
（3）把兩種溶液分別加入兩支試管中，用膠頭滴管吸取其中的一種溶液，向另一支試管中滴加，如果開始時沒有氣泡產生，滴加一會兒后產生氣泡，說明膠頭滴管中的溶液是稀鹽酸，另一種是碳酸鈉溶液；如果一開始就有氣泡產生，說明膠頭滴管中的溶液是碳酸鈉溶液，另一種是稀鹽酸。
【分析】（1）無水硫酸銅變藍色，說明有水產生；石灰水變渾濁，說明有二氧化碳產生；
（2）如果實驗設計不合理，可能會得出錯誤的結論；
（3）根據物質的性質可以判斷鑒別物質的方法。
【解答】解：（1）實驗中，發現黑色氧化銅變紅，且無水硫酸銅變藍色，證明水煤氣含有H2；還觀察到澄清石灰水變渾濁，證明水煤氣含有另一可燃氣體為一氧化碳，故答案為：③；
（2）如果氫氧化鈉被完全消耗，生成的Na2CO3與少量鹽酸反應生成NaHCO3和NaCl，也沒有氣體產生，所以丙同學認為乙同學的設計是錯誤的，故答案為：如果氫氧化鈉被完全消耗，生成的Na2CO3與少量鹽酸反應生成NaHCO3和NaCl，也沒有氣體產生；
（3）正確的鑒別方案及結論是：把兩種溶液分別加入兩支試管中，用膠頭滴管吸取其中的一種溶液，向另一支試管中滴加，如果開始時沒有氣泡產生，滴加一會兒后產生氣泡，說明膠頭滴管中的溶液是稀鹽酸，另一種是碳酸鈉溶液；因為向碳酸鈉溶液中滴加稀鹽酸時，開始時稀鹽酸較少，碳酸鈉和稀鹽酸反應生成碳酸氫鈉和氯化鈉，沒有二氧化碳產生，當滴加的稀鹽酸較多時，碳酸鈉和稀鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，這時有氣泡產生，如果一開始就有氣泡產生，說明膠頭滴管中的溶液是碳酸鈉溶液，另一種是稀鹽酸；因為碳酸鈉溶液和較多的稀鹽酸反應時，碳酸鈉和稀鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，這時有氣泡產生，故答案為：把兩種溶液分別加入兩支試管中，用膠頭滴管吸取其中的一種溶液，向另一支試管中滴加，如果開始時沒有氣泡產生，滴加一會兒后產生氣泡，說明膠頭滴管中的溶液是稀鹽酸，另一種是碳酸鈉溶液；如果一開始就有氣泡產生，說明膠頭滴管中的溶液是碳酸鈉溶液，另一種是稀鹽酸。
【點評】化學實驗現象是化學實驗最突出、最鮮明的部分，也是進行分析推理得出結論的依據，掌握物質的性質和相互之間的反應關系，并有助于提高觀察、實驗能力。所以，對化學實驗不僅要認真觀察，還應掌握觀察實驗現象的方法。
4．（2025 浙江模擬）某同學開展了“物質發生反應但無明顯現象”的驗證實驗。
【宏觀探究】
①在滴有酚酞試液的氫氧化鈉溶液中逐漸滴加稀鹽酸，反應過程中充分振蕩（如圖甲所示），一段時間后溶液顏色由紅色變為無色。
②利用溫度傳感器測出溶液的溫度變化曲線如圖乙所示。
【思維模型】
【微觀分析】畫出反應的微觀模型圖，如圖丙所示。
【應用遷移】為驗證二氧化碳與氫氧化鈉發生反應。將裝滿二氧化碳氣體的試管分別倒扣在裝有等質量水和氫氧化鈉溶液的水槽中，一段時間后現象如圖丁所示。
（1）能證明氫氧化鈉和鹽酸能發生反應的現象是 　溶液顏色由紅色變為無色　 。
（2）宏觀探究①屬于思維模型中的思路 　1　 （填數字）。
（3）從微觀角度分析，該化學反應的本質是 　氫離子和氫氧根離子結合成水分子　 。
（4）應用遷移中的現象，能否證明二氧化碳與氫氧化鈉發生反應并說明理由：　能；因為B試管內液面上升比A試管的高，證明二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應，造成試管中氣體減少的更多，壓強減小的更明顯　 。
【答案】（1）溶液顏色由紅色變為無色；
（2）1；
（3）氫離子和氫氧根離子結合成水分子；
（4）能；因為B試管內液面上升比A試管的高，證明二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應，造成試管中氣體減少的更多，壓強減小的更明顯。
【分析】（1）根據酚酞在堿性溶液中變紅分析；
（2）根據思維模型結合實驗探究分析；
（3）根據氫離子和氫氧根離子結合成水分子分析；
（4）根據兩個試管中現象對比分析。
【解答】解：（1）酚酞試液在氫氧化鈉溶中變紅，逐漸滴加稀鹽酸，充分振蕩，溶液顏色由紅色變為無色，說明氫氧化鈉消失，進而證明酸堿發生中和反應。故答案為：溶液顏色由紅色變為無色；
（2）在滴有酚酞試液的氫氧化鈉溶液中逐漸滴加稀鹽酸，溶液顏色由紅色變為無色，說明反應物氫氧化鈉消失，進而證明酸堿發生中和反應，屬于思維模型中的思路1。故答案為：1；
（3）從微觀角度分析，該化學反應的本質是氫離子和氫氧根離子結合成水分子。故答案為：氫離子和氫氧根離子結合成水分子；
（4）二氧化碳能溶于水且與水反應，試管內壓強減小水面上升，二氧化碳與氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水，二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應，造成試管中氣體減少的更多，壓強減小的更明顯，則觀察到B試管內液面上升比A試管的高，能說明二氧化碳與氫氧化鈉發生了反應。故答案為：能；因為B試管內液面上升比A試管的高，證明二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應，造成試管中氣體減少的更多，壓強減小的更明顯。
【點評】此題主要考查常見物質的性質，主要利用物質的性質來分析和解決有關問題，結合各方面的條件得出正確結論。
舉一反三
1．（2025 臨平區一模）“用微觀思想解決宏觀物質問題”是重要的學科觀念，確定反應后物質成分的思維路徑：①考慮反應物用量的不同；②抓住化學反應的本質，即微粒的重組。如圖甲是項目活動小組同學探究酸、堿、鹽之間反應規律的實驗，根據思維路徑，小組同學認為實驗①氫氧化鋇溶液中滴加碳酸鈉溶液，其本質是Ba2+與的反應，且Ba2+與的反應存在三種情況：①恰好反應；②Ba2+過量；③過量。
請回答：
（1）為驗證實驗①反應后的溶液中溶質微粒成分。
①小科取實驗①試管中溶液少許于另一試管中，向其中滴加稀硫酸。小科同學設計這個實驗的目的是 　檢驗反應后的溶液中是否有鋇離子或者過量的碳酸根離子　 。
②小金則取實驗①試管中溶液少許于另一試管中，向其中滴加少量硫酸鈉溶液，沒有觀察到明顯的實驗現象，得出實驗①碳酸鈉與氫氧化鋇已經恰好完全反應的結論。請對小金同學實驗得出的結論進行評價 　小金的結論不正確，因為硫酸鈉和碳酸鈉不反應，所以碳酸鈉可能過量　 。
（2）若向滴加碳酸鈉溶液后的試管①中滴加稀鹽酸，沉淀質量隨稀鹽酸質量的變化情況如圖乙所示。則圖像a﹣b段沉淀質量不改變的原因是 　稀鹽酸先與過量的氫氧化鈉反應　 。
（3）若滴加碳酸鈉溶液后的試管①中不滴加稀鹽酸，直接將圖甲實驗①、②試管中所得混合物倒入潔凈的③燒杯中，最終得到無色澄清溶液。則燒杯③中最終得到的溶液溶質成分是 　NaCl、BaCl2或HCl、NaCl、BaCl2　 （寫化學式）。
【答案】（1）①檢驗反應后的溶液中是否有鋇離子或者過量的碳酸根離子；
②小金的結論不正確，因為硫酸鈉和碳酸鈉不反應，所以碳酸鈉可能過量；
（2）稀鹽酸先與過量的氫氧化鈉反應；
（3）NaCl、BaCl2或HCl、NaCl、BaCl2。
【分析】（1）①根據鋇離子和硫酸根離子結合生成硫酸鋇沉淀，碳酸根離子與氫離子結合生成二氧化碳和水來分析解答；
②根據硫酸鈉和碳酸鈉不反應，碳酸鈉可能過量來分析解答；
（2）根據稀鹽酸先與過量的氫氧化鈉反應，在這個過程中沒有沉淀溶解來分析解答；
（3）根據物質的性質和實驗現象來分析解答。
【解答】解：（1）①氫氧化鋇與碳酸鈉反應會生成碳酸鋇沉淀和氫氧化鈉，若反應后溶液中存在鋇離子，加入稀硫酸，鋇離子和硫酸根離子結合生成硫酸鋇沉淀，若存在過量的碳酸根離子，加入稀硫酸，碳酸根離子與氫離子結合生成二氧化碳和水，所以小科同學設計這個實驗的目的是檢驗反應后的溶液中是否有鋇離子或者過量的碳酸根離子；
②硫酸鈉和碳酸鈉不反應，如果向實驗①的溶液中滴加少量硫酸鈉溶液沒有觀察到明顯現象，有可能是碳酸鈉與氫氧化鋇恰好完全反應，溶液中只有氫氧化鈉和硫酸鈉，也有可能是碳酸鈉過量，溶液中有氫氧化鈉、碳酸鈉和硫酸鈉，所以小金的結論不正確，因為硫酸鈉和碳酸鈉不反應，所以碳酸鈉可能過量；
（2）氫氧化鋇與碳酸鈉反應生成碳酸鋇沉淀和氫氧化鈉，當向滴加碳酸鈉溶液后的試管①中滴加稀鹽酸時，稀鹽酸會先與氫氧化鈉反應，在這個過程中沒有沉淀溶解，所以圖像a﹣b段沉淀質量不改變；
（3）實驗①中碳酸鈉與氫氧化鋇反應生成碳酸鋇沉淀和氫氧化鈉，實驗②中稀鹽酸有剩余（因為最終得到無色澄清溶液，說明沉淀全部溶解），將①、②試管中所得混合物倒入潔凈的③燒杯中，碳酸鋇與稀鹽酸反應生成氯化鋇、水和二氧化碳，氫氧化鈉與稀鹽酸反應生成氯化鈉，且稀鹽酸可能有剩余，所以最終得到的溶液溶質成分是NaCl、BaCl2或HCl、NaCl、BaCl2。
故答案為：（1）①檢驗反應后的溶液中是否有鋇離子或者過量的碳酸根離子；
②小金的結論不正確，因為硫酸鈉和碳酸鈉不反應，所以碳酸鈉可能過量；
（2）稀鹽酸先與過量的氫氧化鈉反應；
（3）NaCl、BaCl2或HCl、NaCl、BaCl2。
【點評】本題主要考查物質的性質，解答時要根據各種物質的性質，結合各方面條件進行分析、判斷，從而得出正確的結論。
2．（2025 浙江一模）一些餐館會用固體酒精作為燃料，小科發現固體酒精完全燃燒之后還會殘留少量白色固體，由此他產生好奇。
【提出問題】燃燒后殘留的白色固體是什么？
【查閱資料】
①某些固體酒精是由酒精、氫氧化鈉和硬脂酸按照一定比例混合制成。
②硬脂酸和酒精均可在空氣中完全燃燒生成二氧化碳和水。
【建立猜想】
猜想一：白色固體是氫氧化鈉。
猜想二：白色固體是碳酸鈉。
猜想三：白色固體是氫氧化鈉和碳酸鈉的混合物。
碳酸鈉俗稱 　純堿或蘇打　 ，猜想中含有碳酸鈉的依據是 　CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O　 （用化學方程式表示）。
【實驗驗證】
【實驗結論】白色固體是 　氫氧化鈉和碳酸鈉　 。
【交流討論】實驗中BaCl2溶液能否用Ca（OH）2溶液代替，并說明理由 　不能，因為碳酸鈉能與Ca（OH）2溶液反應生成氫氧化鈉，會影響后續氫氧化鈉的檢驗　 。
【答案】【建立猜想】純堿或蘇打；CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O；
【實驗結論】氫氧化鈉和碳酸鈉；
【交流討論】不能，因為碳酸鈉能與Ca（OH）2溶液反應生成氫氧化鈉，會影響后續氫氧化鈉的檢驗。
【分析】【建立猜想】根據碳酸鈉的俗名，二氧化碳會與空氣中的二氧化碳反應生成碳酸鈉和水來分析解答；
【實驗結論】根據碳酸鈉和氯化鋇溶液反應生成碳酸鋇沉淀和氯化鈉，過量的氯化鋇溶液除去了碳酸鈉，氫氧化鈉溶液顯堿性，能使無色酚酞溶液變紅來分析解答；
【交流討論】根據碳酸鈉能與Ca（OH）2溶液生成氫氧化鈉，會影響后續氫氧化鈉的檢驗來分析解答。
【解答】解：【建立猜想】碳酸鈉俗名是純堿、蘇打，猜想中含有碳酸鈉的依據是二氧化碳會與空氣中的二氧化碳反應生成碳酸鈉和水，反應的化學方程式為CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O；
【實驗結論】碳酸鈉和氯化鋇溶液反應生成碳酸鋇沉淀和氯化鈉，則向樣品溶液中加入過量的氯化鋇溶液，有白色沉淀生成，說明樣品溶液中含有碳酸鈉，過量的氯化鋇溶液除去了碳酸鈉，氫氧化鈉溶液顯堿性，能使無色酚酞溶液變紅，則向無色溶液中滴加酚酞溶液，溶液變紅，說明品溶液中還含有氫氧化鈉，則白色固體是氫氧化鈉和碳酸鈉；
【交流討論】由于碳酸鈉能與Ca（OH）2溶液反應生成氫氧化鈉，會影響后續氫氧化鈉的檢驗，所以實驗中BaCl2溶液能否用Ca（OH）2溶液代替。
故答案為：【建立猜想】純堿或蘇打；CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O；
【實驗結論】氫氧化鈉和碳酸鈉；
【交流討論】不能，因為碳酸鈉能與Ca（OH）2溶液反應生成氫氧化鈉，會影響后續氫氧化鈉的檢驗。
【點評】本題主要考查物質的性質，解答時要根據各種物質的性質，結合各方面條件進行分析、判斷，從而得出正確的結論。
3．（2025 臨安區一模）除H2、CO能還原氧化銅外，CH4及其他一些具有還原性的氣體也能與氧化銅發生反應。某學習小組設計了如圖所示的實驗裝置（夾持裝置和尾氣處理已省略），分別對有關氣體進行探究，回答下列問題。
【探究一】對已知氣體性質的探究
（1）將上述裝置按 　BCA　 （填字母）的順序連接，使CH4氣體依次通過裝置，依據現象發現CH4能與CuO反應生成Cu、CO2、H2O。
【探究二】對未知氣體組成的探究
（2）氣體X可能由H2、CO中的一種或兩種組成，同學們按照（1）中順序連接的裝置對其組成進行探究。若證明氣體X只有CO，則實驗現象為 　B中黑色粉末變紅，A中澄清石灰水變渾濁，C中無水硫酸銅固體不變藍　 。
（3）將由兩種元素組成的氣態純凈物，通過以上裝置。發現B裝置中的黑色粉末變成光亮的紅色，裝置C中的固體由白色變成藍色，A裝置中的溶液不變渾濁，C中導出的氣體在空氣中含量最高。據此現象推測，該氣態純凈物含有的兩種元素是 　N、H　 。
（4）實驗結束后停止加熱，還需繼續通入氣體直至裝置冷卻。此操作的目的不是為了防止銅再度被氧化，而是為了 　防止A中溶液倒吸進入C裝置，使熱的玻璃管炸裂　 。
【答案】（1）BCA；
（2）C中黑色粉末變紅，A中澄清石灰水變渾濁，B中白色硫酸銅固體不變藍；
（3）N、H；
（4）防止A中溶液倒吸進入C裝置，使熱的玻璃管炸裂。
【分析】（1）根據實驗的目的來分析解答；
（2）根據一氧化碳和氧化銅在加熱條件下反應生成銅和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁來分析解答；
（3）根據置C中的固體由白色變成藍色，說明有水生成，證明原氣體中含有氫元素，C中導出的氣體在空氣中含量最高，為氮氣，即原氣體中含有氮元素來分析解答；
（4）根據繼續通入氣體至裝置冷卻是為了防止A中溶液倒吸進入C裝置，使熱玻璃管炸裂來分析解答。
【解答】解：（1）要使CH4氣體依次通過裝置，檢驗CH4能與CuO反應生成Cu、CO2、H2O，應先通過裝置B與氧化銅反應，然后氣體再通過裝置C檢驗是否有水生成，最后通過裝置A檢驗是否生成二氧化碳，裝置C和裝置A不可顛倒，是因為氣體通過澄清石灰水會帶出水蒸氣，從而影響水蒸氣的檢驗，所以裝置的連接順序為BCA；
（2）氣體X只有CO，一氧化碳和氧化銅在加熱條件下反應生成銅和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，實驗中觀察到B中黑色粉末變紅，A中澄清石灰水變渾濁，C中無水硫酸銅固體不變藍；
（3）將由兩種元素組成的氣態純凈物，通過以上裝置。發現B裝置中的黑色粉末變成光亮的紅色，裝置C中的固體由白色變成藍色，說明有水生成，證明原氣體中含有氫元素，A裝置中的溶液不變渾濁，說明沒有生成二氧化碳，證明原氣體中不含碳元素，C中導出的氣體在空氣中含量最高，為氮氣，即原氣體中含有氮元素，則該氣態純凈物含有的兩種元素是N、H；
（4）實驗結束后停止加熱，還需繼續通入氣體直至裝置冷卻，此操作的目的不是為了防止銅再度被氧化（因為這里可能沒有氧氣等能氧化銅的物質），而是為了防止防止A中溶液倒吸進入C裝置，使熱的玻璃管炸裂。
故答案為：（1）BCA；
（2）C中黑色粉末變紅，A中澄清石灰水變渾濁，B中白色硫酸銅固體不變藍；
（3）N、H；
（4）防止A中溶液倒吸進入C裝置，使熱的玻璃管炸裂。
【點評】在解此類題時，首先要將題中的知識認知透，然后結合學過的知識進行解答，此類題難度較大，要細心進行分析解答。
4．（2024 東陽市二模）通過證明反應物的減少、生成物的產生或觀察反應發生的特殊現象都能證明化學反應的發生。酸與堿反應會生成水，并會放出熱量。應該怎樣利用水的生成或反應放熱的現象來證明酸堿發生了化學反應呢？
查閱資料：Ⅰ．變色硅膠吸水后由藍色變為紅色。
Ⅱ．無水醋酸與氫氧化鈉固體反應生成醋酸鈉和水。
研習小組選用了氫氧化鈉固體和無水醋酸進行實驗，方案設計如圖甲、乙、丙所示。
交流反思：
（1）設計甲、乙實驗的目的是什么？　形成對照，排除反應物中存在水對實驗造成干擾　 。
（2）用雙手緊緊捂住廣口瓶外壁，若氣密性良好，則U型管中液面出現的現象是 　液面左低右高并保持不變（液面出現高度差并保持不變）　 。
（3）結合方案設計，證明無水醋酸與氫氧化鈉固體發生反應的證據是 　甲、乙變色硅膠不變色，丙中變色硅膠由藍色變為紅色　 。
（4）進行丙所示實驗時，發現U型管內液面出現左低右高，小東認為氫氧化鈉固體和醋酸反應放熱。小東的觀點不合理，理由是 　因為反應有水生成，氫氧化鈉固體溶于水也會放熱，會對實驗造成干擾　 。
【答案】（1）形成對照，排除反應物中存在水對實驗造成干擾；
（2）液面左低右高并保持不變（液面出現高度差并保持不變）；
（3）甲、乙變色硅膠不變色，丙中變色硅膠由藍色變為紅色；
（4）因為反應有水生成，氫氧化鈉固體溶于水也會放熱，會對實驗造成干擾。
【分析】（1）根據變色硅膠吸水后由藍色變為紅色，進行分析解答。
（2）根據用雙手緊緊捂住廣口瓶外壁，相當于對廣口瓶進行了加熱，進行分析解答。
（3）根據變色硅膠吸水后由藍色變為紅色，氫氧化鈉固體和無水醋酸均不能使變色硅膠變色，進行分析解答。
（4）根據氫氧化鈉固體溶于水也會放熱，進行分析解答。
【解答】解：（1）變色硅膠吸水后由藍色變為紅色，設計甲、乙實驗的目的是形成對照，排除反應物中存在水對實驗造成干擾。
（2）用雙手緊緊捂住廣口瓶外壁，相當于對廣口瓶進行了加熱，若氣密性良好，裝置內空氣受熱膨脹，U型管中液面出現的現象是液面左低右高并保持不變，或液面出現高度差并保持不變。
（3）變色硅膠吸水后由藍色變為紅色，氫氧化鈉固體和無水醋酸均不能使變色硅膠變色，氫氧化鈉和醋酸反應生成醋酸鈉和水，證明無水醋酸與氫氧化鈉反應有水生成的現象是甲、乙變色硅膠不變色，丙中變色硅膠由藍色變為紅色。
（4）由于氫氧化鈉固體溶于水也會放熱，造成溫度升高，使瓶內壓強增大，造成U型管內液面左低右高，會對實驗造成干擾，故小東的觀點不合理。
故答案為：
（1）形成對照，排除反應物中存在水對實驗造成干擾；
（2）液面左低右高并保持不變（液面出現高度差并保持不變）；
（3）甲、乙變色硅膠不變色，丙中變色硅膠由藍色變為紅色；
（4）因為反應有水生成，氫氧化鈉固體溶于水也會放熱，會對實驗造成干擾。
【點評】本題難度不大，了解中和反應的原理、氫氧化鈉固體溶解放熱等是正確解答本題的關鍵。
5．（2024 杭州模擬）科學課堂上老師演示了鐵和硫粉反應生成硫化亞鐵的實驗。反應前鐵粉和硫粉的混合物能夠用磁鐵分離（如圖甲），鐵粉和硫粉的混合物在如圖乙的裝置中發生反應，反應后得到黑色塊狀固體物質，同學們還聞到了較強的刺激性氣味。
（1）圖乙中反應發生后撤去酒精燈，藥品處紅熱范圍繼續擴大，說明鐵和硫的反應是 　放熱　 （填“放熱”或“吸熱”）反應。
（2）在老師指導下，將圖乙裝置改進為圖丙。反應前小磁鐵能夠被吸住，反應后不能被吸住，便于對比。請找出丙裝置的另一個優點：　吸收二氧化硫氣體，能防止生成二氧化硫氣體污染空氣　 。
（3）用改進后的丙裝置進行實驗，小組同學稱取了1.6克硫粉與2.8克鐵粉混合后加熱。反應結束后，用磁鐵吸引冷卻后的黑色塊狀固體時，仍有黑色固體被吸起。請針對這一現象就實驗過程提出一個合理的改進建議：　加入稍過量的硫粉　 。
（4）小金分析了實驗結果，猜想自己得到的黑色固體可能是有剩余的鐵或有生成的四氧化三鐵。小金想驗證是否有鐵剩余，他認為正確連接如圖丁所示的三個裝置并進行實驗，如果a處有水壓出，就能驗證有鐵剩余。
老師指出設計不夠合理，不能就此驗證猜想。（已知四氧化三鐵和硫酸反應不產生氣體），請你幫小科說出不夠合理的原因：　反應前錐形瓶中有空氣，加入稀硫酸時，瓶中一部分空氣會被排出　 。
【答案】（1）放熱；
（2）吸收二氧化硫氣體，能防止生成二氧化硫氣體污染空氣；
（3）加入稍過量的硫粉；
（4）反應前錐形瓶中有空氣，加入稀硫酸時，瓶中一部分空氣會被排出。
【分析】（1）根據反應發生后撤去酒精燈，藥品處紅熱范圍繼續擴大來分析解答；
（2）根據氫氧化鈉溶液能吸收二氧化硫氣體來分析解答；
（3）根據實驗過程中有剩余的鐵來分析解答；
（4）根據反應前錐形瓶中有空氣，加入稀硫酸時，瓶中一部分空氣會被排出來分析解答。
【解答】解：（1）圖乙中反應發生后撤去酒精燈，藥品處紅熱范圍繼續擴大，說明鐵和硫的反應是放熱反應；
（2）由實驗過程可知，反應過程中有二氧化硫氣體產生，二氧化硫有毒，會污染空氣，丙裝置中的氫氧化鈉溶液能吸收二氧化硫氣體，則丙裝置的另一個優點是吸收二氧化硫氣體，能防止生成二氧化硫氣體污染空氣；
（3）反應結束后，用磁鐵吸引冷卻后的黑色塊狀固體時，仍有黑色固體被吸起，說明實驗過程中有剩余的鐵，為了避免這一異常現象的發生，合理的改進建議是加入稍過量的硫粉；
（4）鐵與稀硫酸反應放出氫氣，氫氣不與氫氧化鈉溶液反應，小金想驗證是否有鐵剩余，他認為正確連接如圖丁所示的三個裝置并進行實驗，如果a處有水壓出，就能驗證有鐵剩余，老師指出設計不夠合理，不能就此驗證猜向，不夠合理的原因是反應前錐形瓶中有空氣，加入稀硫酸時，瓶中一部分空氣會被排出。
故答案為：（1）放熱；
（2）吸收二氧化硫氣體，能防止生成二氧化硫氣體污染空氣；
（3）加入稍過量的硫粉；
（4）反應前錐形瓶中有空氣，加入稀硫酸時，瓶中一部分空氣會被排出。
【點評】在解此類題時，首先要將題中的知識認知透，然后結合學過的知識進行解答。
02 化學反應原理
1、常見反應類型：包括化合反應、分解反應、置換反應、復分解反應。在實驗設計中，常依據反應類型選擇合適的試劑和條件。
2、化學方程式書寫：準確書寫化學反應方程式，要遵循質量守恒定律，正確標注反應條件、氣體和沉淀符號等。實驗探究中通過化學方程式來理解反應過程、進行相關計算以及解釋實驗現象。
例題展示
1．（2025 杭州模擬）某興趣小組在學習了雙氧水分解制取氧氣的實驗后，知道催化劑（MnO2）能改變化學反應速率，到底還有哪些因素會影響化學反應速率呢？他們設計并進行了以下四次實驗。
實驗次數次數 H2O2溶液質量分數/% H2O2溶液用量/mL 催化劑（MnO2）用量/g 反應溫度/℃ 收集氣體體積/mL 所需時間/s
① 30 5 0 85 2 3.8
② 15 2 0.1 20 2 2.8
③ 5 2 0.1 20 2 7.4
④ 30 5 0 55 2 10.5
（1）請寫出雙氧水分解制氧氣的化學方程式 　2H2O22H2O+O2↑　 。
（2）實驗中同學們是通過比較 　收集相等體積氣體需要的時間　 的方式比較化學反應的速率。
（3）由以上實驗得出的結論是 　AB　 （可多選）。
A.H2O2溶液質量分數越高，反應速率越快
B反應溫度越高，反應速率越快
C.催化劑（MnO2）用量越多，反應速率越快
D.H2O2溶液用量越多，反應速率越快
（4）通過查閱資料，他們還發現許多金屬鹽（如FeCl3、CuSO4等）對雙氧水的分解具有催化作用。那么，鐵鹽和銅鹽的催化作用哪個強呢？他們設計了如圖的實驗，并以兩支試管中產生氣泡的快慢來判斷結果，小寧同學提出將CuSO4溶液改為CuCl2溶液更合理。仿照小寧思路，你認為還可以作何改進？　將氯化鐵溶液改為硫酸鐵溶液　 。
【答案】（1）2H2O22H2O+O2↑。
（2）收集相等體積氣體需要的時間。
（3）AB。
（4）將氯化鐵溶液改為硫酸鐵溶液。
【分析】過氧化氫在催化劑催化作用下分解生成水和氧氣。
對比試驗要確定好常量和變量。
【解答】解：（1）雙氧水分解制氧氣的化學方程式是2H2O22H2O+O2↑。
故答案為：2H2O22H2O+O2↑。
（2）實驗中同學們是通過比較的方式比較收集相等體積氣體需要的時間化學反應的速率。
故答案為：收集相等體積氣體需要的時間。
（3）A.對比②③可知，H2O2溶液質量分數越高，反應速率越快，該選項正確。
B.對比①④可知，反應溫度越高，反應速率越快，該選項正確。
C.沒有對比試驗能夠證明，催化劑（MnO2）用量越多，反應速率越快，該選項不正確。
D.沒有對比試驗能夠證明，H2O2溶液用量越多，反應速率越快，該選項不正確。
故答案為：AB。
（4）小寧同學提出將CuSO4溶液改為CuCl2溶液更合理，目的是為了使溶液中的陰離子相同。仿照小寧思路，還可以將氯化鐵溶液改為硫酸鐵溶液，目的是使溶液中的陰離子相同。
故答案為：將氯化鐵溶液改為硫酸鐵溶液。
【點評】本題主要考查物質的性質，解答時要根據各種物質的性質，結合各方面條件進行分析、判斷，從而得出正確的結論。
2．（2025 錢塘區一模）小塘利用圖甲裝置來比較不同金屬與稀鹽酸反應的快慢情況，壓強傳感器能夠測出密閉容器內的氣壓大小。現將鐵、鋅、鋁與等質量、等質量分數的稀鹽酸反應，相關數據記錄如圖乙。已知在等溫、等體積條件下，裝置內氣壓與氣體的質量成正比。
（1）實驗選擇的金屬，除了顆粒大小相似外，還要控制成一致的變量是 　三種金屬的表面積相同、溫度　 。
（2）分析圖乙數據后，小塘得出“本次實驗的三種金屬，鎂與稀鹽酸反應最快”這一結論，他基于的依據是 　相同時間時，鎂的氣壓最大，即生成氣體的體積最多　 。同時又根據 　實驗最后得到瓶內氣壓相同，產生氣體相同　 可判斷出三次實驗的鹽酸都已經反應完全。
（3）在進行上述實驗過程中，發現每組的實驗測得的裝置內壓強的實際值都比計算得到的理論值大，請分析可能的原因有 　反應放熱，溫度升高，氣體熱脹冷縮，水蒸發加快，氣壓變大。　 。（寫出1點）
【答案】（1）三種金屬的表面積相同、溫度；
（2）相同時間時，鎂的氣壓最大，即生成氣體的體積最多；實驗最后得到瓶內氣壓相同，產生氣體相同；
（3）反應放熱，溫度升高，氣體熱脹冷縮，水蒸發加快，氣壓變大。
【分析】金屬活動性順序中，排在氫前面的金屬，能和稀鹽酸或稀硫酸反應生成鹽和氫氣，排在前面的金屬，能把排在后面的金屬從它的鹽溶液中置換出來，并且金屬越活潑，越容易先和鹽溶液反應。
【解答】解：（1）實驗中還要控制成一致的變量是鎂、鋁、鐵的形狀相同（即表面積）、溫度；
（2）分析乙圖，根據氣壓越大，即生成氣氣體積的越多，得出三個實驗在相同時間時，鎂的氣壓越大，即生成氣體的體積越多，反應速度越快，根據最終氣壓相等，即生成氫氣體積相等得出三次實驗的鹽酸都已反應完全；
（3）在進行上述實驗過程中，發現每組實驗測得的裝置內壓強的實際值都比計算得到的理論值大，如圖丙所示，可能的原因是反應放熱，溫度升高，氣體熱脹冷縮，水蒸發加快，氣壓變大；
故答案為：
（1）三種金屬的表面積相同、溫度；
（2）相同時間時，鎂的氣壓最大，即生成氣體的體積最多；實驗最后得到瓶內氣壓相同，產生氣體相同；
（3）反應放熱，溫度升高，氣體熱脹冷縮，水蒸發加快，氣壓變大。
【點評】會利用金屬活動順序表分析實驗，氫前邊的金屬會與稀硫酸、鹽酸反應，但氫后邊的金屬不會與稀硫酸、鹽酸反應，前邊的金屬會把后邊的金屬從其鹽溶液中置換出來。
3．（2025 浙江模擬）鐵是常見的金屬材料，在許多領域都有所鐵應自生，然而，鐵絲容易生銹，這不僅影響其外觀，還會降低其機械性能。某校科學興趣小組以“鐵的生銹”為主題展開項目化學習。
【任務一】探究鐵絲生銹的條件
（1）如圖所示，常溫下將鐵絲球置于不同的試管中，一段時間后，試管 　A　 （填字母）中的鐵絲球先生銹。
【任務二】小組成員使用不同溫度的熱水浴加熱鐵絲球，探究溫度對鐵絲生銹速率的影響。結果如表所示：
溫度（℃） 55 80 100
觀察到生銹的時間（s） 306 108 /
（2）該實驗中水浴加熱的目的是 　使鐵絲球均勻受熱，且便于控制加熱溫度　 。
（3）使用100℃沸水浴加熱時，未觀察到有紅棕色鐵銹生成，而是鐵絲表面生成黑色固體，推測該固體可能是 　Fe3O4　 （填化學式）。
【拓展延伸】小組成員發現專用于切檸檬的菜刀比普通菜刀容易生銹；海邊的輪船比河邊的輪船更易生銹。同學們將鐵絲球置于不同液體中，進行85℃水浴加熱，并記錄觀察到的生銹時間。結果如表所示：
液體種類 3%檸檬酸溶液 3%氯化鈉溶液 蒸餾水
觀察到生銹的時間（s） 43 78 108
（4）結合上述實驗，除了干燥和覆蓋保護膜隔絕氧氣外，其他有效的防銹措施還有 　遠離酸和鹽（合理即可）　 。
【答案】（1）A；
（2）使鐵絲球均勻受熱，且便于控制加熱溫度；
（3）Fe3O4；
（4）遠離酸和鹽（合理即可）。
【分析】（1）根據鐵生銹的條件進行分析；
（2）根據水浴加熱的特點進行分析；
（3）根據鐵和氧氣的反應進行分析；
（4）根據金屬的防銹措施進行分析。
【解答】解：（1）鐵和氧氣、水共同接觸時會生銹，A中鐵和水、氧氣共同接觸，B中鐵不和水接觸，C中鐵不和氧氣接觸，則A中鐵絲先生銹。
（2）水浴加熱，能使鐵絲球均勻受熱，且便于控制加熱溫度。
（3）鐵和氧氣反應生成黑色的四氧化三鐵，化學式為Fe3O4。
（4）根據表中內容可知，與檸檬酸和氯化鈉接觸時，生銹時間更短，說明鐵和酸、鹽接觸時，生銹速度加快，則防銹時還要遠離酸和鹽等。
故答案為：（1）A；
（2）使鐵絲球均勻受熱，且便于控制加熱溫度；
（3）Fe3O4；
（4）遠離酸和鹽（合理即可）。
【點評】本題難度一般，主要考查學生分析能力，根據鐵生銹條件及題干信息進行分析即可。
4．（2024 青田縣模擬）為了探究FeCl3（酸性溶液）對過氧化氫分解速率的影響，小明設計了如圖甲的實驗裝置。他選取相同兩套分別記為A組和B組。取下兩裝置的U型管的試管塞，分別注入等量的清水，再加入紅墨水，保持U形管兩側液面相平。取下兩裝置的試管，并向其內注入等量（2毫升）H2O2溶液，然后塞上試管塞；取兩裝置的注射器，分別吸取等量（0.5毫升）的FeCl3溶液（A組）和蒸餾水（B組），同時快速地注入試管，每隔1分鐘記錄一次U型管左右兩側液面高度差，數據如圖乙所示。實驗后，小明又用該裝置研究了pH對過氧化氫分解的影響，數據如圖丙所示。
（1）小明觀察到U型管液面 　不變　 現象，證明H2O2已經反應完全。
（2）小明通過此實驗設計，即得出結論“FeCl3能夠提高過氧化氫分解速率”，你是否贊同？請說明理由 　不贊同，理由是過氧化氫的濃度不一定相同　 。
（3）為了探究FeCl3中對加快過氧化氫分解速率是Fe3+還是Cl，需要增加C組取 　0.5　 mLNaCl溶液進行實驗（已知Na+不影響過氧化氫分解速率）。
（4）小明查閱資料發現：Fe3+與過氧化氫會發生配位反應，形成一個過渡態絡合物，而后該絡合物通過電子轉移又重新生成Fe3+，同時釋放氧氣和水。Fe3+就是循環地接受和釋放電子，自身質量和化學性質不變，所以起到 　催化　 過氧化氫分解的作用。
【答案】（1）不變；
（2）不贊同，理由是過氧化氫的濃度不一定相同；
（3）0.5；
（4）催化。
【分析】（1）根據H2O2反應完全后壓強不變分析；
（2）根據此實驗設計分析；
（3）根據控制變量法分析；
（4）根據催化劑的特點分析。
【解答】解：（1）H2O2反應完全后，不再產生氣體，壓強不再改變，因此小明觀察到U型管液面不變現象，證明H2O2已經反應完全；故答案為：不變；
（2）從實驗設計可以看出，過氧化氫溶液的量相同，但濃度不一定相同，因此不能得出結論“FeCl3能夠提高過氧化氫分解速率”；故答案為：不贊同，理由是過氧化氫的濃度不一定相同；
（3）從實驗的設計以及控制變量法，故為了探究FeCl3中對加快過氧化氫分解速率是Fe3+還是Cl，需要增加C組取0.5mLNaCl溶液進行實驗；故答案為：0.5；
（4）Fe3+就是循環地接受和釋放電子，自身質量和化學性質不變，所以起到催化過氧化氫分解的作用；故答案為：催化。
【點評】合理設計實驗，科學地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結論的前提，因此要學會設計實驗、進行實驗、分析實驗，為學好化學知識奠定基礎。
舉一反三
1．（2025 溫州模擬）某同學在做鐵絲在氧氣中燃燒實驗時發現，較粗的鐵絲不能被點燃，而較細的鐵絲容易點燃。老師提示：可燃物燃燒除了需要助燃劑和達到著火點外，還需滿足“比表面積”的要求。“比表面積”是指單位質量物料所具有的總表面積。為探究比表面積對可燃物燃燒的影響，該同學做了4組實驗。
步驟一：分別取如下表所示可燃物，第1、2兩組利用火柴引燃后伸入裝有氧氣的集氣瓶中。
步驟二：將第3組鐵粉放入燃燒匙內用酒精燈充分加熱，發現在空氣中即可燃燒。
步驟三：將第4組用藥匙將細鐵粉從密封袋取出后，細鐵粉在空氣中直接發生自燃。
組別 1 2 3 4
可燃物的種類 粗鐵絲 直徑：1.6毫米 細鐵絲 直徑：0.38毫米 鐵粉 直徑：3～10微米 細鐵粉 直徑：20～30納米
可燃物的質量 2克 2克 2克 2克
（1）在做鐵絲燃燒實驗前，需要在集氣瓶中加入適量水，其目的是 　防止高溫熔融物濺落，炸裂瓶底　 。
（2）點燃細鐵絲的具體操作是 　將細鐵絲繞成螺旋狀，下端系一根火柴，點燃火柴，待火柴快燃盡時，插入盛有氧氣的集氣瓶中　 。
（3）結合該實驗的結論，請分析為何細鐵絲比粗鐵絲更容易被點燃 　細鐵絲比粗鐵絲的比表面積更大，與氧氣的接觸面積更大　 。
（4）結合以上信息，除比表面積外，請再寫出兩個影響可燃物燃燒的因素 　可燃物與氧氣的濃度、可燃物的溫度　 。
【答案】（1）防止高溫熔融物濺落，炸裂瓶底；
（2）將細鐵絲繞成螺旋狀，下端系一根火柴，點燃火柴，待火柴快燃盡時，插入盛有氧氣的集氣瓶中；
（3）細鐵絲比粗鐵絲的比表面積更大，與氧氣的接觸面積更大；
（4）可燃物與氧氣的濃度、可燃物的溫度。
【分析】（1）根據鐵絲在氧氣中燃燒實驗的注意事項來分析；
（2）根據點燃細鐵絲的方法來分析；
（3）根據實驗結論來分析；
（4）根據影響可燃物燃燒的因素來分析。
【解答】解：（1）在做鐵絲燃燒實驗前，需要在集氣瓶中加入適量水，其目的是防止高溫熔融物濺落，炸裂瓶底；故答案為：防止高溫熔融物濺落，炸裂瓶底；
（2）點燃細鐵絲的具體操作是：將細鐵絲繞成螺旋狀，下端系一根火柴，點燃火柴，待火柴快燃盡時，插入盛有氧氣的集氣瓶中；故答案為：將細鐵絲繞成螺旋狀，下端系一根火柴，點燃火柴，待火柴快燃盡時，插入盛有氧氣的集氣瓶中；
（3）根據比表面積的定義（單位質量物料所具有的總表面積），細鐵絲比粗鐵絲的直徑小，相同質量時，細鐵絲的比表面積更大，與氧氣的接觸面積更大，所以細鐵絲比粗鐵絲更容易被點燃；故答案為：細鐵絲比粗鐵絲的比表面積更大，與氧氣的接觸面積更大；
（4）除比表面積外，影響可燃物燃燒的因素還有：可燃物與氧氣的濃度，氧氣濃度越大，燃燒越劇烈；可燃物的溫度，溫度達到可燃物的著火點才能燃燒；故答案為：可燃物與氧氣的濃度、可燃物的溫度。
【點評】合理設計實驗，科學地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結論的前提，因此要學會設計實驗、進行實驗、分析實驗，為學好化學知識奠定基礎。
2．（2024 鄞州區模擬）水是生命之源。某校科學興趣小組同學以“水”為主題展開項目式學習。
【任務一】探究水的組成
用如圖甲裝置進行水的電解實驗，實驗時電源用直流電而不能用交流電的原因是 　交流電的電流方向變換，兩個電極處產生的均為氫氣與氧氣的混合氣體，無法達到實驗目的　 。切斷電源后，打開 　a　 （填“a”或“b”）管處活塞，將帶火星的木條放在玻璃管尖嘴口，可觀察到木條復燃。
【任務二】探究不同電壓和不同濃度NaOH溶液對電解水速率的影響
電解純水速率較慢，實驗時常在水中加入NaOH來增強導電性。為探究不同電壓和不同濃度NaOH溶液對電解水速率的影響，同學們進行多次實驗，測得產生20mL氫氣所需時間如圖乙所示。可知上述實驗中電解水速率最快的條件是：　10%的NaOH溶液和12V電壓　 。
【答案】【任務一】交流電的電流方向變換，兩個電極處產生的均為氫氣與氧氣的混合氣體，無法達到實驗目的；a；
【任務二】10%的NaOH溶液和12V電壓。
【分析】【任務一】根據交流電的電流方向變換，進行分析解答。
【任務二】根據產生20mL氫氣所需時間圖，進行分析解答。
【解答】解：【任務一】實驗時電源用直流電而不能用交流電的原因是交流電的電流方向變換，兩個電極處產生的均為氫氣與氧氣的混合氣體，無法達到實驗目的；由電解水實驗結論“正氧負氫、氫二氧一”可知，a管產生的氣體體積少，是氧氣，切斷電源后，打開a管處活塞，將帶火星的木條放在玻璃管尖嘴口，可觀察到木條復燃。
【任務二】由產生20mL氫氣所需時間圖，上述實驗中電解水速率最快的條件是10%的NaOH溶液和12V電壓。
故答案為：
【任務一】交流電的電流方向變換，兩個電極處產生的均為氫氣與氧氣的混合氣體，無法達到實驗目的；a；
【任務二】10%的NaOH溶液和12V電壓。
【點評】本題難度不大，了解電解水的實驗現象、結論（正氧負氫、氫二氧一）等是正確解答本題的關鍵。
3．（2024 義烏市校級三模）已知影響金屬與酸反應速度的因素有溫度和酸溶液的溶質質量分數。小科為驗證該結論，現將等質量的鐵粉與過量的鹽酸在不同的實驗條件下進行反應，組別設置如表所示。
組別 鹽酸溶質質量分數 溫度（℃）
1 8 32
2 12 50
3 8 20
4 12 32
（1）寫出該反應的化學方程式 　Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑　 ；
（2）分析實驗 　1、4　 （填組別）數據，可知鹽酸溶質質量分數對金屬與酸反應速率的影響；
（3）測得實驗數據如圖甲所示。小科分析數據得出溫度越高，酸溶液溶質質量分數越大，則反應越快。那么圖甲中表示第4組實驗數據的曲線是 　b　 （填字母）；
（4）圖乙為足量鎂片與20mL10%的稀鹽酸反應，利用壓強傳感器測得反應前后瓶內氣壓變化如圖丙中曲線Ⅰ所示，而其氣壓變化理論計算結果如曲線Ⅱ所示，發現實驗測得的實際值比理論值偏大，請分析可能的原因（至少答兩點） 　①稀鹽酸有揮發性，揮發出的HCl使氣壓變大；②反應放熱使溫度升高，氣體膨脹而使氣壓變大　 。
【答案】（1）Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑。
（2）1、4。
（3）b。
（4）①稀鹽酸有揮發性，揮發出的HCl使氣壓變大；②反應放熱使溫度升高，氣體膨脹而使氣壓變大。
【分析】（1）鐵與鹽酸反應生成氯化亞鐵和氫氣，據此書寫化學方程式；
（2）根據實驗變量選擇對照實驗組；
（3）根據實驗數據分析回答此題；
（4）根據影響反應速率的因素分析回答此題。
【解答】解：（1）鐵與鹽酸反應生成氯化亞鐵和氫氣，書寫化學方程式注意配平及氣體符號，所以化學方程式為Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑；
故答案為：Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑。
（2）實驗變量為鹽酸溶質質量分數，所以選擇實驗組1和4；
故答案為：1、4。
（3）第4組溫度適中，鹽酸溶質質量分數最大，所以反應速度處于第二位，因此曲線b符合其反應趨勢；
故答案為：b。
（4）鹽酸具有揮發性，有氯化氫氣體進入氫氣，造成壓強變大，反應屬于放熱反應，溫度升高，也會使氣體受熱膨脹，造成壓強增大；
故答案為：①稀鹽酸有揮發性，揮發出的HCl使氣壓變大；②反應放熱使溫度升高，氣體膨脹而使氣壓變大。
【點評】在解此類題時，首先要將題中的知識認知透，然后結合學過的知識進行解答。
03 實驗基本操作
1、儀器使用：熟練掌握常見儀器的用途、操作方法及注意事項。
2、藥品取用：了解固體藥品（塊狀用鑷子、粉末狀用藥匙）和液體藥品（傾倒、滴加）的取用方法。取用藥品時要注意節約原則，嚴格按照實驗規定用量取用，未說明用量時，一般取最少量。
3、物質的加熱：掌握給固體和液體加熱的方法及注意事項。如給試管中的固體加熱時，試管口應略向下傾斜；給試管中的液體加熱時，液體體積不超過試管容積的1/3等。
4、裝置氣密性檢查：不同實驗裝置有不同的氣密性檢查方法，如微熱法、液差法等。檢查氣密性是確保實驗成功的重要前提，防止氣體泄漏影響實驗結果。
04 氣體制備
1、發生裝置選擇：根據反應物狀態和反應條件選擇，固固加熱型（如用高錳酸鉀制取氧氣）、固液不加熱型（如用鋅和稀硫酸制取氫氣）。
2、收集裝置選擇：依據氣體的溶解性和密度，難溶于水用排水法；密度比空氣大且不與空氣成分反應，用向上排空氣法；密度比空氣小且不與空氣成分反應，用向下排空氣法。
3、凈化與干燥：根據氣體中雜質性質選擇合適的凈化試劑和干燥劑。如用氫氧化鈉溶液除去二氧化碳中的氯化氫雜質，用濃硫酸干燥中性和酸性氣體。
例題展示
1．（2024 杭州一模）為了探究氯酸鉀制取氧氣時，生成氧氣的速度與加入二氧化錳的質量有怎樣的關系？小明用圖甲裝置開展實驗。步驟如下：
①檢查裝置氣密性，在500毫升集氣瓶中裝滿水。
②取20克氯酸鉀平均分成10份，分別裝入10支試管中，分別記為①一⑩組，往10支試管中分別裝入0.1克、0.2克、0.3克、0.4克、0.5克、0.65克、1克、1.3克、2克、3克二氧化錳，并混合均勻。
③將10支試管分別加熱，記錄生成300毫升氧氣所需時間，計算生成氧氣的速度如圖乙。
（1）和向下排空氣法相比，本實驗中用排水法收集氧氣的優點是 　便于直接觀察到生成氧氣的體積　 。
（2）分析實驗數據，得出的初步結論是 　在氯酸鉀質量為2g時，生成氧氣的速度隨著二氧化錳的質量的增大先增大后減小　 。
（3）4克氯酸鉀和1.3克二氧化錳混合均勻加熱，據圖推測，收集300毫升氧氣所需要的時間約為 　60　 秒。
【答案】（1）便于直接觀察到生成氧氣的體積；
（2）在氯酸鉀質量為2g時，生成氧氣的速度隨著二氧化錳的質量的增大先增大后減小；
（3）60。
【分析】（1）根據排水法收集氣體的優點來分析；
（2）根據實驗數據來分析；
（3）根據題干信息來分析。
【解答】解：（1）和向下排空氣法相比，本實驗中用排水法收集氧氣的優點是便于直接觀察到生成氧氣的體積；故答案為：便于直接觀察到生成氧氣的體積；
（2）分析實驗數據，得出的初步結論是：在氯酸鉀質量為2g時，生成氧氣的速度隨著二氧化錳的質量的增大先增大后減小，故答案為：在氯酸鉀質量為2g時，生成氧氣的速度隨著二氧化錳的質量的增大先增大后減小；
（3）4克氯酸鉀和1.3克二氧化錳混合均勻加熱時，氯酸鉀與二氧化錳的質量比為4g：1.3g＝2：0.65，此時生成氧氣的速度為2.5mL/s，則收集300mL氧氣所需要的時間為300mL÷（0.25秒×2）＝60秒；故答案為：60。
【點評】本題主要考查物質的性質，解答時要根據各種物質的性質，結合各方面條件進行分析、判斷，從而得出正確的結論。
2．（2025 濱江區一模）小濱用H2O2溶液制取氧氣時，在燒瓶中加入50毫升水及0.5克MnO2，再往分液漏斗中加入30毫升15%H2O2的溶液。為什么要加入0.5克MnO2呢？
【建立假設】MnO2是催化劑能加快反應的速度。
【實驗方案】利用如圖裝置，在相同條件下，分別按加入0.5克MnO2和不加MnO2進行實驗，觀察并比較。
【實驗結論】MnO2是催化劑能加快反應的速度。
【交流反思】
（1）檢測該氣體發生裝置氣密性的方法是 　關閉分液漏斗的活塞，將導管一端浸入水中，用手緊握燒瓶外壁，若導管口有氣泡冒出，松開手后導管內形成一段水柱，則氣密性良好　 。
（2）判斷產生氧氣的速度時，除通過觀察產生氣泡的快慢外，還可以通過比較 　相同時間內收集氧氣的體積（或收集相同體積氧氣所需的時間）　 。
（3）上述實驗只能證明MnO2能加快反應的速度，若要證明MnO2是催化劑還需證明 　反應前后MnO的質量和化學性質不變　 。
（4）通過查閱資料，小濱還發現許多金屬離子（如Fe3+、Cu2+等）對雙氧水的分解具有催化作用。那么，鐵離子和銅離子的催化作用哪個更強呢？小濱設計并實施了如圖實驗，并以兩支試管中產生氣泡的快慢來比較鐵離子和銅離子催化作用的強弱。該實驗設計是否存在不足？如有，請你對該實驗設計作出改進 　存在不足，所用的氯化鐵和硫酸銅中陰離子不同，不能確定是鐵離子和銅離子的催化作用不同，還是陰離子的影響。改進方法為：將5滴20%CuSO4溶液換成5滴20%CuCl2溶液　 。
【答案】（1）關閉分液漏斗的活塞，將導管一端浸入水中，用手緊握燒瓶外壁，若導管口有氣泡冒出，松開手后導管內形成一段水柱，則氣密性良好；
（2）相同時間內收集氧氣的體積（或收集相同體積氧氣所需的時間）；
（3）反應前后MnO的質量和化學性質不變；
（4）存在不足，所用的氯化鐵和硫酸銅中陰離子不同，不能確定是鐵離子和銅離子的催化作用不同，還是陰離子的影響。改進方法為：將5滴20%CuSO4溶液換成5滴20%CuCl2溶液。
【分析】（1）依據氣體發生裝置氣密性檢查的基本原理，結合該裝置特點確定檢測方法。
（2）從測量氧氣生成量的角度，思考除觀察氣泡快慢外可比較的項目。
（3）根據催化劑的定義，明確證明MnO2是催化劑還需滿足的條件。
（4）按照控制變量法的要求，分析對比鐵離子和銅離子催化作用實驗設計的合理性并提出改進措施。
【解答】解：（1）檢測該氣體發生裝置氣密性的方法是：關閉分液漏斗的活塞，將導管一端浸入水中，用手緊握燒瓶外壁，若導管口有氣泡冒出，松開手后導管內形成一段水柱，則氣密性良好。
（2）判斷產生氧氣的速度時，除通過觀察產生氣泡的快慢外，還可以通過比較相同時間內收集氧氣的體積（或收集相同體積氧氣所需的時間 ）。
（3）上述實驗只能證明MnO2能加快反應的速度，若要證明MnO2是催化劑還需證明：反應前后MnO2的質量和化學性質不變。
（4）該實驗設計存在不足。不足在于：所用的氯化鐵和硫酸銅中陰離子不同，不能確定是鐵離子和銅離子的催化作用不同，還是陰離子的影響。改進方法為：將5滴20%CuSO4溶液換成5滴20%CuCl2溶液，使對比實驗中只有鐵離子和銅離子不同，排除陰離子的干擾。
故答案為：
（1）關閉分液漏斗的活塞，將導管一端浸入水中，用手緊握燒瓶外壁，若導管口有氣泡冒出，松開手后導管內形成一段水柱，則氣密性良好；
（2）相同時間內收集氧氣的體積（或收集相同體積氧氣所需的時間）；
（3）反應前后MnO的質量和化學性質不變；
（4）存在不足，所用的氯化鐵和硫酸銅中陰離子不同，不能確定是鐵離子和銅離子的催化作用不同，還是陰離子的影響。改進方法為：將5滴20%CuSO4溶液換成5滴20%CuCl2溶液。
【點評】本題圍繞過氧化氫制取氧氣中MnO2的作用及不同金屬離子催化效果展開探究，考查裝置氣密性檢查、催化劑概念理解和實驗設計。解題關鍵在于理解實驗原理和控制變量法。這有助于提升實驗探究和科學思維能力。
3．（2024 上城區二模）某學習小組開展“自制制氧機”的工程實踐活動。他們研究發現，市場上銷售的便攜式制氧機一般以白色過碳酸鈉固體（2Na2CO3 3H2O2）和二氧化錳為主要原料，加水后瓶內變熱，反應倉及加濕倉均有氣泡產生。
（1）該小組研究了現有的制氧機結構，用塑料瓶和吸管組裝成自制制氧機，請你幫他們將“加濕倉”和“反應倉”填入對應的方塊內。
（2）圖中加濕倉內的水除了濕潤氧氣外，還可以 　AC　 。
A.降低氧氣溫度
B.提高氧氣產量
C.監測氧氣流速
（3）該小組為研究產氧速率與加水量的關系，進行了以下實驗：
過碳酸鈉用量/g MnO2用量/g 加水量/mL 平均產氧速率/L min﹣1
240 2.5 350 3.6
240 2.5 500 1.8
240 2.5 800 1.2
根據此表，你能得出的結論是 　當反應物質量和催化劑的用量相同時，在350mL～800mL水量范圍內，加水量越少，產氧速率越高　 。
（4）該小組進一步研究了過碳酸鈉存放時間對產生氧氣的影響，發現存放三年的藥品相較于存放半年的藥品，在產氧速率上沒有明顯差異，但更快達到高峰，同時產氧時間明顯減少，請你根據結論添加存放三年藥品的產氧曲線。
【答案】（1）；
（2）AC；
（3）當反應物質量和催化劑的用量相同時，在350mL～800mL水量范圍內，加水量越少，產氧速率越高；
（4）。
【分析】（1）根據裝置的特點來分析；
（2）根據加濕倉內水的作用來分析；
（3）根據表格中的數據信息來分析；
（4）根據題干信息來分析。
【解答】解：（1）該小組研究了現有的制氧機結構，用塑料瓶和吸管組裝成自制制氧機，左側是反應倉，右側是加濕倉，圖示為；故答案為：；
（2）圖中加濕倉內的水除了濕潤氧氣外，還可以降低氧氣溫度、監測氧氣流速，但不能提高氧氣產量；故答案為：AC；
（3）根據此表，能得出的結論是當反應物質量和催化劑的用量相同時，在350mL～800mL水量范圍內，加水量越少，產氧速率越高；故答案為：當反應物質量和催化劑的用量相同時，在350mL～800mL水量范圍內，加水量越少，產氧速率越高；
（4）由題干信息可知，存放三年藥品產氧速率的斜率與半年的曲線相近，最高點接近，時間縮短，故圖示為；故答案為：。
【點評】本題主要考查影響化學反應速率的因素探究等，注意完成此題，可以從題干中抽取有用的信息，結合已有的知識進行解題。
舉一反三
1．（2025 洞頭區模擬）某興趣小組對雞蛋殼與鹽酸發生的反應及生成氣體的性質進行探究。
【查閱資料】雞蛋殼主要成分為碳酸鈣，雞蛋殼中的其它雜質對實驗影響可以忽略不計。實驗過程：分別取等質量塊狀和粉末狀的蛋殼樣品放入三頸燒瓶內，向注射器內注入等體積同濃度的稀鹽酸，推動活塞使鹽酸與樣品充分反應，采集數據，壓強傳感器采集的信息（如圖2）。
（1）采用圖1所示的氣體發生裝置的優點有 　可以控制反應速率　 。
（2）實驗前，檢查三頸燒瓶裝置的氣密性時，左右兩邊的頸口用塞子塞緊后，注射器活塞往下推動一段距離后松手，若觀察到活塞 　回到原來的位置　 ，說明氣密性良好。
（3）待收集完氣體驗滿時，將燃著的小木條放在集氣瓶口，小木條熄滅。從燃燒條件看，小木條熄滅是由于 　二氧化碳沒有助燃性　 。
（4）根據圖2，最終塊狀蛋殼產生CO2的質量 　＝　 （填“＞”、“＜”或“＝”）粉末狀蛋殼產生CO2的質量。
【答案】（1）可以控制反應速率。
（2）活塞回到原來的位置；
（3）二氧化碳沒有助燃性；
（4）＝。
【分析】（1）根據裝置的特點進行分析；
（2）根據壓強的變化進行分析；
（3）根據二氧化碳的性質進行分析；
（4）根據圖像進行分析。
【解答】解：（1）從圖1所示氣體發生裝置來看，它使用了注射器來添加液體試劑，使用注射器可以控制液體試劑的滴加速率，從而控制反應的速率；故答案為：可以控制反應速率；
（2）實驗前，檢查三頸燒瓶裝置的氣密性時，左右兩邊的頸口用塞子塞緊后，注射器活塞往下推動一段距離后松手，如果裝置氣密性良好，裝置內壓強會發生變化，會觀察活塞回到原來的位置；故答案為：活塞回到原來的位置；
（3）因為二氧化碳不燃燒也不支持燃燒，當用燃著的小木條放在集氣瓶口驗滿時，若收集滿了二氧化碳，小木條會熄滅；故答案為：二氧化碳沒有助燃性；
（4）從圖2可以看出，最終曲線①和曲線②的縱坐標（表示壓強）相同，根據理想氣體狀態方程pV ＝ nRT（在同溫同體積下，壓強與物質的量成正比），說明產生二氧化碳的物質的量相同，也就意味著產生二氧化碳的質量相等；故答案為：＝。
【點評】本題主要考查學生運用所學化學知識綜合分析和解決實際問題的能力，強調了學生整合基本化學知識的能力。
2．（2025 西湖區模擬）膨松劑是一種食品添加劑，能使食物具有松軟或蓬松的特點。某品牌膨松劑的成分為碳酸氫鈉、碳酸氫銨中的一種或兩種，“圓夢”學習小組對該膨松劑的成分進行了探究。請回答下列問題。
【查閱資料】
①氨氣極易溶于水，溶液顯堿性；氨氣能被濃硫酸吸收。
②堿石灰是氫氧化鈉和生石灰兩種固體的混合物。
③碳酸氫銨分解的化學方程式為：NH4HCO3H2O+CO2↑+NH3↑。
Ⅰ.探究膨松劑的成分
小組同學設計了實驗方案，如圖1所示，B、C、D裝置中試劑均足量（裝置氣密性良好，部分夾持儀器已略去）
【實驗步驟與現象】
①打開止水夾1，關閉止水夾2，點燃酒精燈，觀察到澄清石灰水變渾濁。
②打開止水夾2，關閉止水夾1，觀察到無色酚酞溶液變為紅色，熄滅酒精燈。
【實驗分析】
（1）裝置A中試管口略低于試管底部的原因是 　防止冷凝水倒流造成試管炸裂　 。
甲同學根據以上現象得出結論：該膨松劑的成分是碳酸氫銨。
【實驗反思】
（2）乙同學提出：通過以上現象不能確定該膨松劑中只含有碳酸氫銨。經過小組討論，他們繼續進行探究：關閉止水夾2，打開止水夾1，繼續加熱。當觀察到 　B中沉淀不再增加，A中仍有固體剩余　 現象，得出結論：該膨松劑是碳酸氫銨和碳酸氫鈉的混合物。
Ⅱ.測定膨松劑中碳酸氫銨的質量分數
小組同學又進一步設計了實驗方案，如圖2所示（裝置氣密性良好，部分夾持儀器已略去）。稱量10.0g該膨松劑加入硬質玻璃管，其它各裝置中的試劑均足量。關閉止水夾3，點燃酒精燈。
（3）充分反應后停止加熱，打開止水夾3，從硬質玻璃管a端緩緩通入空氣一段時間，實驗后稱量裝置G的質量，比實驗前增重1.7g，則該膨松劑中碳酸氫銨的質量分數為 　79%　 。
（4）若沒有裝置H，會造成測定結果 　偏大　 （填“偏大”“不變”或“偏小”）。
【答案】（1）防止冷凝水倒流造成試管炸裂；
（2）B中沉淀不再增加，A中仍有固體剩余；
（3）79%；
（4）偏大。
【分析】（1）根據實驗裝置的特點來分析解答；
（2）根據碳酸氫鈉分解產生碳酸鈉、水、二氧化碳來分析解答；
（3）根據化學方程式找出碳酸氫銨和氨氣的質量比，由氨氣的質量求出碳酸氫銨的質量，再除以膨松劑的質量即可；
（4）根據H裝置可以防止空氣中的水蒸氣進入實驗裝置來分析解答。
【解答】解：（1）碳酸氫銨分解的產物中有水蒸氣，會在試管口凝結成小水珠，若試管口略高可能會導致冷凝水倒流回試管導致試管炸裂，故裝置A中試管口略低于試管底部的原因是防止冷凝水倒流造成試管炸裂；
（2）根據乙同學得出的實驗結論可知，膨松劑中含有碳酸氫銨和碳酸氫鈉，兩物質受熱分解均產生二氧化碳，能夠觀察到B裝置變渾濁，另外碳酸氫鈉分解還產生固體碳酸鈉，因此還能觀察到試管內有固體剩余，故當觀察到B中沉淀不再增加，A中仍有固體剩余現象，說明該膨松劑是碳酸氫銨和碳酸氫鈉的混合物；
（3）G裝置增加的質量為膨松劑中碳酸氫銨分解產生的氨氣的質量，通過化學方程式可計算碳酸氫銨的質量，
設10g膨松劑中碳酸氫銨的質量為x，
NH4HCO3H2O+CO2↑+NH3↑
79 17
x 1.7g
x＝7.9g
則10g膨松劑中碳酸氫銨的質量分數為100%＝79%；
（4）若沒有H裝置，空氣中的水蒸氣可能被G裝置吸收，導致G中增加的質量偏大，造成測定結果偏大。
故答案為：（1）防止冷凝水倒流造成試管炸裂；
（2）B中沉淀不再增加，A中仍有固體剩余；
（3）79%；
（4）偏大。
【點評】本題通過對膨松劑成分的探究，分別對固體加熱裝置、混合物中物質的質量分數等知識進行了考查，涉及知識較多，考查了學生對知識的綜合運用能力。
3．（2024 浙江模擬）稀有氣體的發現，科學家們經歷了漫長的探究過程。
材料一：1785年，卡文迪許在測定空氣組成時，除去空氣中的O2、N2等氣體后，發現最后總是留下一個體積很小的小氣泡。
材料二：1892年，瑞利在測定氮氣密度時發現，從空氣中除去氧氣、二氧化碳和水蒸氣得到的氮氣密度為1.2572g/L，而從氨氣分解得到的氮氣密度為1.2508g/L，兩者相差0.0064g/L。重復實驗，發現兩者的密度總是維持這樣的差值。瑞利對此展開探究，經反復試驗，最終發現了氫氣（Ar）。
材料三：1894年，菜姆賽用其他方法從空氣里也得到了這樣的氣體。經過分析，判斷該氣體是一種新物質。由于這種氣體極不活潑，所以命名為氬（拉丁文原意是“懶惰”）。
材料四：1898年，萊姆賽等人繼續使用分餾法把液態空氣分離成不同的成分，又發現了氪氣、氖氣、氙氣等。
根據以上材料回答下列問題：
（1）小科使用如圖所示裝置來模擬卡文迪許的實驗，將空氣依次通過A、B、C、D等裝置，最后在E裝置中收集到少量同樣的氣體。若D裝置的作用是除去N2，則A裝置的作用是 　除去空氣中的二氧化碳　 。
（2）瑞利采用兩種方法得到的氮氣，其密度之間的微小差異是否來源于實驗誤差，請作出判斷并說明理由：　不是，通過重復實驗，兩種方法得到的氮氣密度總是維持相同的差值　 。
（3）稀有氣體的發現經歷是一個艱難的過程，下列有關科學家分析的事實或現象，與稀有氣體的發現史中相關證據解釋不匹配的是 　C　 （填字母）。
選項 事實或現象 證據解釋
A 空氣中稀有氣體的含量很小 卡文迪許除去空氣中O2、N2后，留下體積很小的小氣泡
B 氦氣可用作飛艇中的填充氣體 萊姆賽用釔鈾礦放在硫酸中加熱得到不燃燒也不支持燃燒，且密度很小的氦氣
C 氪氣、氖氣和氙氣的密度不同 菜姆賽用蒸餾法從液態空氣中分離出氪氣，氖氣和氙氣三種氣體
【答案】（1）除去空氣中的二氧化碳；
（2）不是，通過重復實驗，兩種方法得到的氮氣密度總是維持相同的差值；
（3）C。
【分析】（1）根據氫氧化鈉的化學性質進行分析解答。
（2）根據題意可知，重復實驗，發現兩者的密度總是維持這樣的差值，進行分析解答。
（3）A、根據卡文迪許在測定空氣組成時，除去空氣中的O2、N2等氣體后，發現最后總是留下一個體積很小的小氣泡，進行分析判斷。
B、根據氦氣可用作飛艇中的填充氣體，進行分析判斷。
C、根據萊姆賽用蒸餾法從液態空氣中分離出氪氣、氖氣和氙氣三種氣體，進行分析判斷。
【解答】解：（1）氫氧化鈉能與二氧化碳反應，故A裝置的作用是除去空氣中的二氧化碳。
（2）由題意可知，重復實驗，發現兩者的密度總是維持這樣的差值，則瑞利采用兩種方法得到的氮氣，其密度之間的微小差異不是來源于實驗誤差。
（3）A、卡文迪許在測定空氣組成時，除去空氣中的O2、N2等氣體后，發現最后總是留下一個體積很小的小氣泡，說明空氣中稀有氣體的含量很小，選項說法正確。
B、萊姆賽用釔鈾礦放在硫酸中加熱得到不燃燒也不支持燃燒，且密度很小的氦氣，由于氦氣的密度小，則氦氣可用作飛艇中的填充氣體，選項說法正確。
C、萊姆賽用蒸餾法從液態空氣中分離出氪氣、氖氣和氙氣三種氣體，說明氪氣、氖氣和氙氣三種氣體的沸點不同，而不是密度不同，選項說法錯誤。
故答案為：
（1）除去空氣中的二氧化碳；
（2）不是，通過重復實驗，兩種方法得到的氮氣密度總是維持相同的差值；
（3）C。
【點評】本題根據化學史材料及考綱要求改編而成，融信息與化學實驗于一體，既考核知識與技能，又注重過程與方法，符合當前課改方向。
05 科學探究方法
1、控制變量法：在多因素實驗中，控制其他因素不變，只改變一個因素，探究該因素對實驗結果的影響。例如探究影響化學反應速率的因素時，分別控制溫度、濃度、催化劑等變量。
2、對照實驗：設置實驗組和對照組，通過對比實驗現象和結果，得出科學結論。如探究鐵生銹條件的實驗，設置在干燥空氣、潮濕空氣、浸沒在水中等不同條件下的對照試驗。
例題展示
1．（2024 玉環市模擬）學習酸的性質時，用大小、外形相同并打磨均勻一致的鋁片分別和H+濃度相同的鹽酸和硫酸反應。發現鋁片和鹽酸的反應明顯快于鋁片和硫酸的反應。究竟是什么原因使反應快慢出現了差異？
（1）若通過比較相同時間內產生氣體的體積來比較反應快慢，下列裝置可行的是 　A　 。
（2）小潔同學認為氯離子對鋁和酸的反應有促進作用，于是向鋁片和硫酸的反應中滴入少量的鹽酸，觀察到反應變快，并重復多次。該實驗方案存在的缺陷主要是 　滴入少量鹽酸，增加了溶液中的氫離子濃度，實驗條件發生了變化　 。
組別 實驗材料 添加試劑 現象 備注
Ⅰ Al+HCl / ++ “++”較“+”表示化學反應速度更快
Ⅱ Al+H2SO4 / +
Ⅲ Al+HCl 少量Na2SO4 ++
Ⅳ Al+H2SO4 少量NaCl ++
【答案】（1）A；
（2）滴入少量鹽酸，增加了溶液中的氫離子濃度，實驗條件發生了變化。
【分析】（1）根據氫氣密度比水小，不易溶于水進行分析；
（2）根據控制變量法的正確操作進行分析。
【解答】解：（1）若通過比較相同時間內產生氣體的體積來比較反應快慢，氫氣密度比水小，不易溶于水，裝置可行的是短進長出，故選：A；
（2）小潔同學認為氯離子對鋁和酸的反應有促進作用，于是向鋁片和硫酸的反應中滴入少量的鹽酸，觀察到反應變快，并重復多次，該實驗方案存在的缺陷主要是：滴入少量鹽酸，增加了溶液中的氫離子濃度，實驗條件發生了變化。
故答案為：（1）A；
（2）滴入少量鹽酸，增加了溶液中的氫離子濃度，實驗條件發生了變化。
【點評】合理設計實驗，科學地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結論的前提，因此要學會設計實驗、進行實驗、分析實驗，為學好化學知識奠定基礎。
2．（2024 麗水一模）小科為比較鋁片與不同酸反應的快慢，用H+濃度相同的稀鹽酸和稀硫酸與鋁片反應（如圖所示），發現鋁片與稀鹽酸反應速度明顯大于鋁片與稀硫酸反應速度。為解釋該現象，小科從微觀角度分析，提出了一個猜想并設計如下表的實驗（已知Na+對反應沒有影響）。請回答：
組別 實驗 鋁片/克 酸的種類 添加試劑（少量）
1 ① 1 稀鹽酸 無
② 1 稀鹽酸 Na2SO4
2 ③ 1 稀硫酸 無
④ 1 稀硫酸 NaCl
（1）乙試管中x＝　3　 ；
（2）分析表格，小科提出的猜想是 　氯離子可能加快反應速率，硫酸根離子可能減緩反應速率　 ；
（3）小科查閱資料發現鋁片表面有氧化膜，Cl﹣會破壞鋁表面的氧化膜，加快反應速度。因此要加快鋁片與硫酸銅溶液反應速度，可以采取的措施是 　ABC　 。
A.用砂紙擦去鋁片表面的氧化膜后投入硫酸銅溶液中
B.把鋁片投入稀鹽酸溶液中一段時間后，取出洗滌，再投入硫酸銅溶液中
C.向硫酸銅溶液中加入少量氯化鈉固體，再投入鋁片
【答案】（1）3。
（2）氯離子可能加快反應速率，硫酸根離子可能減緩反應速率。
（3）ABC。
【分析】（1）為了進行對比，乙試管中x＝3；
（2）根據表格可知，小科提出的猜想是氯離子可能加快反應速率，硫酸根離子可能減緩反應速率；
（3）通過打磨、Cl﹣都能夠破壞鋁表面的氧化膜。
【解答】解：（1）為了進行對比，乙試管中x＝3；
故答案為：3。
（2）分析表格，對比①②或③④可知，添加劑不同，小科提出的猜想是氯離子可能加快反應速率，硫酸根離子可能減緩反應速率；
故答案為：氯離子可能加快反應速率，硫酸根離子可能減緩反應速率。
（3）小科查閱資料發現鋁片表面有氧化膜，Cl﹣會破壞鋁表面的氧化膜，加快反應速度。因此要加快鋁片與硫酸銅溶液反應速度，可以采取的措施是用砂紙擦去鋁片表面的氧化膜后投入硫酸銅溶液中（打磨后鋁與硫酸銅溶液充分接觸）、把鋁片投入稀鹽酸溶液中一段時間后，取出洗滌（得到鋁），再投入硫酸銅溶液中、向硫酸銅溶液中加入少量氯化鈉固體，氯化鈉溶解，電離出氯離子，再投入鋁片，氯離子會破壞鋁表面的氧化膜。
故答案為：ABC。
【點評】本題主要考查物質的性質，解答時要根據各種物質的性質，結合各方面條件進行分析、判斷，從而得出正確的結論。
3．（2025 浙江一模）某項目化研究小組為探究某pH值異常的水庫水質的垂直分層特征，在6月的正午對某藻類繁盛的水庫進行監測。他們在湖心處分層采樣（采樣深度分別為0.5米、1.0米、2.2米、4.2米、7.2米），每個深度同一時間采集3組水樣，監測數據如圖：
（1）每個采樣點采集3組樣品的目的是　為了減少偶然誤差，提高數據的可信度　 。
（2）根據圖中數據，該水庫水體隨深度的增加堿性　減弱　 （填“增強”、“減弱”或“不變”）。
（3）有同學從圖中得出“水庫水體的溶解氧濃度變化導致了水體的pH值變化”，你是否贊同？　不贊同　 。請從水體中藻類代謝活動的角度說明理由　pH值的變化可能受到多種因素的影響，不能簡單地認為溶解氧濃度變化是導致pH值變化的唯一原因　 。
【答案】（1）為了減少偶然誤差，提高數據的可信度。
（2）減弱。
（3）不贊同；pH值的變化可能受到多種因素的影響，不能簡單地認為溶解氧濃度變化是導致pH值變化的唯一原因。
【分析】科學探究是指為了能積極主動地獲取生物科學知識，領悟科學研究方法而進行的各種活動。通俗地說，就是讓我們自己去發現問題。主動去尋找答案，而不是被動地接受知識。科學探究重在探索的過程，而不是只注重答案本身。
【解答】解：（1）理解采樣點采集3組樣品的目的在科學研究中，為了確保數據的準確性和可靠性，通常會進行多次采樣。通過采集3組樣品，可以減少偶然誤差，提高數據的可信度，從而更準確地反映水庫水質的垂直分層特征。
（2）分析pH值隨深度的變化根據圖中數據，隨著采樣深度的增加，pH值呈現下降趨勢。這表明該水庫水體隨深度的增加堿性減弱。
（3）分析溶解氧濃度與pH值的關系從圖中可以看出，溶解氧濃度在不同深度有所變化，但不能直接得出溶解氧濃度變化導致pH值變化的結論。pH值的變化可能受到多種因素的影響，如溶解氧濃度、溫度、微生物活動等。因此，不能簡單地認為溶解氧濃度變化是導致pH值變化的唯一原因。
故答案為：（1）為了減少偶然誤差，提高數據的可信度。
（2）減弱。
（3）不贊同；pH值的變化可能受到多種因素的影響，不能簡單地認為溶解氧濃度變化是導致pH值變化的唯一原因。
【點評】掌握科學探究的基本環節是解決本題的關鍵。
4．（2025 浙江一模）爆炸鹽是一種洗滌產品，具有強效去污和漂白功能，其主要成分是過碳酸鈉，化學式為2Na2CO3 3H2O2。過碳酸鈉遇水分解生成碳酸鈉和過氧化氫，碳酸鈉及過氧化氫分解產生的活性氧具有去污、漂白的作用。某項目化小組想探究“爆炸鹽”的去污能力，現取某品牌爆炸鹽配制成不同濃度的溶液，在設定溫度下模擬洗滌環境，用氧氣傳感器和溫度傳感器記錄實驗數據，具體數據如表所示：
實驗序號 爆炸鹽質量（克） 測試溫度（攝氏度） 最大溶解氧（毫克/升） 釋放氧的持續時間（秒）
1 1 60 0.8 100
2 5 40 1.3 110
3 5 60 2.2 140
4 5 80 0.6 60
5 10 60 4.4 360
（1）實驗中是通過　最大溶解氧和釋放氧的持續時間　 來衡量爆炸鹽的去污能力。
（2）該小組探究影響爆炸鹽去污能力的因素有　爆炸鹽質量、溫度　 。
（3）爆炸鹽在使用過程中要避免與酸性洗滌物質混合使用，原因是　過碳酸鈉遇水分解生成的碳酸鈉會與酸性物質反應，且酸性環境可能影響過氧化氫分解產生活性氧，降低去污、漂白能力　 。
（4）請結合信息與表中數據，寫出使用爆炸鹽時的其它注意事項　建議在 60℃左右使用，控制合適濃度（如適當增加用量可增強去污能力，但不宜過量）　 。
【答案】（1）最大溶解氧和釋放氧的持續時間；
（2）爆炸鹽質量、溫度；
（3）過碳酸鈉遇水分解生成的碳酸鈉會與酸性物質反應，且酸性環境可能影響過氧化氫分解產生活性氧，降低去污、漂白能力；
（4）建議在60℃左右使用，控制合適濃度（如適當增加用量可增強去污能力，但不宜過量）。
【分析】（1）根據衡量爆炸鹽去污能力的指標分析。
（2）根據影響爆炸鹽去污能力的因素分析。
（3）根據避免與酸性洗滌物質混合的原因分析。
（4）根據使用爆炸鹽的注意事項分析。
【解答】解：（1）衡量爆炸鹽去污能力的指標分析：根據題干，爆炸鹽過碳酸鈉遇水分解產生的過氧化氫分解出的活性氧具有去污作用，而最大溶解氧數值越高、釋放氧的持續時間越長，意味著產生的活性氧越多，去污能力越強，所以通過最大溶解氧和釋放氧的持續時間來衡量去污能力。
（2）影響爆炸鹽去污能力的因素分析：從實驗數據看，實驗1、3、5中，測試溫度相同，爆炸鹽質量不同，最大溶解氧和釋放氧的持續時間不同；實驗2、3、4中，爆炸鹽質量相同，測試溫度不同，最大溶解氧和釋放氧的持續時間也不同。所以探究的影響因素是爆炸鹽質量和溫度。
（3）避免與酸性洗滌物質混合的原因分析：過碳酸鈉遇水分解生成碳酸鈉和過氧化氫。碳酸鈉是弱酸鹽，會與酸性物質發生反應，消耗碳酸鈉；同時酸性環境可能會影響過氧化氫的穩定性，使其分解產生活性氧的過程受到干擾，進而降低爆炸鹽的去污、漂白能力。
（4）使用爆炸鹽的注意事項分析：從數據看，溫度為60℃時，最大溶解氧和釋放氧的持續時間表現較好，如實驗1、3、5對比其他溫度條件更優；同時爆炸鹽質量增加，去污能力相關指標變好，但也不能無限制增加。所以可以從溫度和濃度方面給出注意事項。
故答案為：
（1）最大溶解氧和釋放氧的持續時間；
（2）爆炸鹽質量、溫度；
（3）過碳酸鈉遇水分解生成的碳酸鈉會與酸性物質反應，且酸性環境可能影響過氧化氫分解產生活性氧，降低去污、漂白能力；
（4）建議在60℃左右使用，控制合適濃度（如適當增加用量可增強去污能力，但不宜過量）。
【點評】本題主要考查物質的性質，解答時要根據各種物質的性質，結合各方面條件進行分析、判斷，從而得出正確的結論。
舉一反三
1．（2025 臨安區一模）生活中經常用到電子產品，隨之帶來的是用眼過度導致的酸脹不適。“蒸汽眼罩”只需要撕開包裝就能迅速升溫，敷在眼睛上有利于舒緩用眼過度導致的疲勞。學習小組對其成分以及原理進行如下探究：
【探究一：成分探究】有同學查閱資料發現“蒸汽眼罩”是借助鐵生銹產生熱量，使材料內部的水分穩定蒸發，利用產生的熱量和濕度緩解眼部疲勞。
（1）請簡要說明能證明鐵粉存在的一種化學方法 　取少量粉末于試管中，加入適量稀鹽酸，若有氣泡產生，且生成的氣體能燃燒，火焰呈淡藍色，證明有鐵粉存在　 。
（2）有同學拆解眼罩后發現里面的粉末要比實驗室里常見的鐵粉更加細，分析產品設計過程中選擇顆粒更小的鐵粉的原因是 　選擇顆粒更小的鐵粉與氧氣接觸面積大，能加快鐵生銹的反應速率　 。
【探究二：原理探究】鐵生銹反應放熱緩慢，但為什么蒸汽眼罩發熱迅速？哪些因素能加快反應，使蒸汽眼罩快速發熱？該小組采用對照實驗展開探究，設計實驗方案如下：（查閱資料：蒸汽眼罩內部材料有鐵粉、活性炭、氯化鈉、水等）
試劑
方案一 4g鐵粉、2m1水
方案二 4g鐵粉、2m1水、2g氯化鈉
方案三 4g鐵粉、2m1水、2g活性炭
方案四 4g鐵粉、2m1水、2g氯化鈉、2g活性炭
使用溫度傳感器收集數據并生成圖像，如圖：
（3）分析圖表，可獲得的結論是 　活性炭和氯化鈉共同作用能顯著加快鐵生銹的反應速率，使蒸汽眼罩迅速發熱　 。
（4）知道“蒸汽眼罩”的成分及原理后，請你從如何保存“蒸汽眼罩”的角度給產品的包裝提一條建議 　采用密封包裝　 。
【答案】（1）取少量粉末于試管中，加入適量稀鹽酸，若有氣泡產生，且生成的氣體能燃燒，火焰呈淡藍色，證明有鐵粉存在；
（2）選擇顆粒更小的鐵粉與氧氣接觸面積大，能加快鐵生銹的反應速率；
（3）活性炭和氯化鈉共同作用能顯著加快鐵生銹的反應速率，使蒸汽眼罩迅速發熱；
（4）采用密封包裝。
【分析】（1）根據鐵與稀鹽酸反應會產生氫氣，氫氣具有可燃性，燃燒時火焰呈淡藍色來分析解答；
（2）根據影響化學反應速率的因素來分析解答；
（3）根據實驗內容和圖像來分析解答；
（4）根據鐵生銹需要與氧氣和水接觸，而“蒸汽眼罩”中的成分在有氧氣和水的環境下會發生反應來分析解答。
【解答】解：（1）證明鐵粉存在的一種化學方法是取少量粉末于試管中，加入適量稀鹽酸，若有氣泡產生，且生成的氣體能燃燒，火焰呈淡藍色，證明有鐵粉存在，因為鐵與稀鹽酸反應會產生氫氣，氫氣具有可燃性，燃燒時火焰呈淡藍色；
（2）在產品設計過程中選擇顆粒更小的鐵粉，原因是選擇顆粒更小的鐵粉與氧氣接觸面積大，能加快鐵生銹的反應速率，根據化學反應速率的影響因素，反應物接觸面積越大，反應速率越快，所以能加快鐵生銹的反應速率，從而更快地產生熱量；
（3）方案一中有4g鐵粉和2mL水，方案二中有4g鐵粉、2m1水、2g氯化鈉，方案三中有4g鐵粉、2m1水、2g活性炭，觀察溫度﹣時間圖像可知，方案一、二、三中溫度幾乎沒有變換，方案四中有4g鐵粉、2m1水、2g氯化鈉、2g活性炭，發現同時含有活性炭和氯化鈉時，溫度升高顯著，說明活性炭和氯化鈉共同作用能顯著加快鐵生銹的反應速率，使蒸汽眼罩迅速發熱，故分析圖表，可獲得的結論是活性炭和氯化鈉共同作用能顯著加快鐵生銹的反應速率，使蒸汽眼罩迅速發熱；
（4）因為鐵生銹需要與氧氣和水接觸，而“蒸汽眼罩”中的成分在有氧氣和水的環境下會發生反應，導致其性能發生變化，采用密封包裝可以隔絕外界的氧氣和水，防止“蒸汽眼罩”中的成分在未使用時就發生反應，從而保證產品在使用時能正常發揮作用，所以從保存“蒸汽眼罩”的角度，產品包裝建議采用密封包裝。
故答案為：（1）取少量粉末于試管中，加入適量稀鹽酸，若有氣泡產生，且生成的氣體能燃燒，火焰呈淡藍色，證明有鐵粉存在；
（2）選擇顆粒更小的鐵粉與氧氣接觸面積大，能加快鐵生銹的反應速率；
（3）活性炭和氯化鈉共同作用能顯著加快鐵生銹的反應速率，使蒸汽眼罩迅速發熱；
（4）采用密封包裝。
【點評】本題圍繞蒸汽眼罩展開探究，綜合考查物質的性質、化學反應、實驗設計及原理分析，解答是需緊密結合所給信息和化學知識進行解答。
2．（2025 溫州一模）小明發現處于潮濕環境中的銅制器具表面容易出現綠色銅銹，為了探究銅銹產生的原因以及其成分，小明進行如圖所示的實驗。
（1）①號試管中試管塞的作用是 　隔絕空氣　 。
（2）在④號試管中產生的氣體是 　CO2　 。（寫出化學式）
（3）本實驗不能通過比較①號和③號試管中的現象探究銅銹產生的原因，請說明理由：　①號和③號試管存在水和空氣兩個不同變量　 。
（4）若④號試管中的鹽酸濃度過高，會導致⑤號試管中不會出現渾濁現象，請簡要說明原因：　鹽酸中的氯化氫氣體進入⑤號試管，與澄清石灰水發生化學反應生成可溶于水的氯化鈣　 。
【答案】（1）隔絕空氣；
（2）CO2；
（3）①號和③號試管存在水和空氣兩個不同變量；
（4）鹽酸中的氯化氫氣體進入⑤號試管，與澄清石灰水發生化學反應生成可溶于水的氯化鈣。
【分析】鐵與水和氧氣同時接觸時容易生銹，因此隔絕水和氧氣【中考主線·名師攻略】中考科學二輪題型解讀與強化訓練
專題13 化學實驗探究
知識融合：涵蓋化學多個領域知識，將物質的性質、化學反應原理、實驗基本操作、化學計算等知識融合在一個實驗探究情境中。如在探究金屬與酸反應的實驗中，既考查金屬的活動性順序等性質知識，又涉及到根據化學方程式的計算，還包括實驗裝置的選擇與操作等內容。
能力綜合：對學生多種能力進行綜合考查，包括觀察分析能力、實驗操作能力、邏輯推理能力、創新思維能力和語言表達能力等。學生需觀察實驗現象、分析數據得出結論，設計合理實驗方案并準確表述實驗步驟、現象和結論等。
常考題型：物質組成和性質類的探究、物質的性質與變化規律的探究、影響化學反應反應速率的探究、化學實驗方案的設計與評價。
本冊資料習題均選自：中考真題、最新模擬題、聯考題、名校模擬題等...
1、明確實驗目的
仔細研讀題目，抓取關鍵語句，如 “探究…… 性質”“驗證…… 猜想” 等，精準鎖定實驗核心目標，為后續解題錨定方向。
2、剖析實驗原理
依據實驗目的，關聯所學化學知識，明確實驗依托的化學反應原理、物質特性等。例如，探究金屬與酸反應，需熟知金屬活動性順序及酸的化學性質。
3、洞察實驗用品與裝置
（1）實驗用品：了解藥品、試劑特性，其決定實驗可行性與方法。如提供酸堿指示劑，用于檢測溶液酸堿性。
（2）實驗裝置：分析裝置作用、連接順序與改進空間。根據反應物狀態和反應條件確定氣體發生裝置，依據氣體性質選擇收集裝置。
4、關注實驗步驟與現象
（1）實驗步驟
明確各步驟目的與操作要點，注意先后順序與規范性。如檢驗混合氣體成分，需遵循特定順序以避免干擾。留意操作細節意圖，如 “緩慢加入” 可能為使反應充分。
（2）實驗現象
準確記錄并分析題目給出的現象，這是得出結論的關鍵。如金屬與鹽溶液反應，觀察是否有固體析出及溶液顏色變化。依據實驗原理和物質性質，合理預測可能出現的現象。
5、合理推導結論與反思
（1）得出結論
基于實驗現象與數據，運用化學知識和邏輯推理，得出與實驗目的緊密契合、表述精準的結論。注意結論的適用范圍，明確實驗條件對結論的影響。
（2）反思與評價
從科學性、合理性、可行性、安全性等維度審視實驗方案，排查干擾因素，考量環保與操作便捷性。思考改進與拓展方向，如更換試劑、優化裝置或增設步驟，培養創新與探究能力。
01 牢記物質性質
1、物理性質
包括顏色、狀態、氣味、溶解性、揮發性、密度、熔點、沸點等。在判斷物質鑒別方法或選擇氣體收集方法時，這些性質尤為關鍵。例如，氧氣不易溶于水且密度比空氣大，決定了它可用排水法和向上排空氣法收集 。
2、化學性質
如酸堿性、氧化性、還原性、可燃性、穩定性等。像探究金屬與酸反應，利用的是金屬的還原性和酸的氧化性；酸堿中和反應則基于酸和堿的化學性質。
例題展示
[例題1]（2025 義烏市一模）興趣小組將氯化鈉溶液加入到稀硫酸中沒有觀察到明顯現象，而將混合溶液加熱一段時間后，意外地聞到刺激性氣味。
【提出問題】刺激性氣味的氣體是什么？
【猜想與假設】猜想1.可能是二氧化硫
猜想2.可能是氯化氫
猜想3.可能是氨氣
大家討論后認為猜想3不合理，依據是 　 　 。
【查閱資料】SO2和CO2的化學性質相似，都能使澄清石灰水變渾濁。
【實驗探究】如圖所示，小金將產生的氣體通入紫色石蕊溶液中，觀察到溶液變紅，于是他認為猜想2正確。
【評價與改進】小胡認為小金的結論不科學，于是他利用提供的試劑通過實驗確認了猜想2正確。
實驗操作 實驗現象
如圖所示，將產生的氣體 　 　 ▲
【結論】加熱氯化鈉與硫酸的混合溶液得到的氣體是氯化氫
【拓展應用】實驗室可用氯化鈉和硫酸反應制取氯化氫氣體，已知氯化氫氣體極易溶于水。請推測實驗室制取氯化氫氣體最適宜的方法為 　 　 （填序號）。
A.加熱氯化氫溶液和稀硫酸的混合物 B.加熱氯化鈉固體和稀硫酸的混合物
C.加熱氯化鈉固體和濃硫酸的混合物
[例題2]（2025 寧波模擬）學會概念創設，有助于思維模型的建構。某同學創設了獨立現象、共同現象的概念，在物質推斷、鑒別中，建構了如圖思維模型，應用到暖寶寶中鐵粉物質的檢驗。該同學為確定暖寶寶中的黑色固體含有鐵粉，設計了如表中3個實驗。請回答：
序號 實驗內容 現象 結論
① 用磁鐵吸引暖寶寶內固體粉末 黑色固體被吸引 固體粉末中有鐵粉
② 取適量分離出來的黑色固體于試管中，加入足量稀鹽酸
③ 取適量分離出來的黑色固體于試管中，加入足量硫酸銅溶液 試管內出現紅色固體，溶液由藍色變成淺綠色
（1）為鑒別混合氣體中含有H2或CO，將混合氣體通過灼熱的CuO觀察到黑色粉末變為紅色，這一實驗現象屬于思維模型中的 　 　 現象。
（2）若實驗②中黑色固體含有鐵粉，則觀察到的現象是 　 　 。
（3）根據實驗③的現象，能否得出存在鐵的可靠結論？判斷并說明理由：　 　 。
（4）還有同學提出，可以利用黑色粉末燃燒，火星四射的現象來證明鐵粉的存在。基于該實驗原理，結合鋼鐵銹蝕知識，請對暖寶寶的存放提出一條合理建議：　 　 。
[例題3]（2024 富陽區一模）水煤氣是一種工業上常用的氣體燃料，一般用焦炭和水蒸氣在高溫下反應制得，含有少量的CO2和水蒸氣雜質。某化學興趣小組對水煤氣的主要成分進行研究。
【查閱資料】（1）白色的無水硫酸銅粉末遇水變成藍色；
（2）Na2CO3與少量鹽酸反應生成NaHCO3和NaCl，與過量鹽酸反應時生成NaCl，H2O，CO2
【實驗假設】①可燃氣只是CO②可燃氣體只是H2③可燃氣體是CO和H2的混合氣。
【實驗過程】實驗小組按以下流程進行實驗（水煤氣中CO2，H2O已被充分吸收）；
（1）實驗中，發現黑色氧化銅變紅，且無水硫酸銅變藍色，還觀察到澄清石灰水變渾濁，則上述假設　 　 成立。
【實驗拓展】
（2）實驗后，甲同學認為欲檢驗所用NaOH是否完全消耗，可向溶液中滴入幾滴稀鹽酸，若沒有氣體產生，則溶液中還有NaOH剩余，但乙同學認為甲同學的設計是錯誤的，理由是 　 　 。
（3）丙同學通過本次實驗，結合查閱的資料發現，不用任何其它試劑，只用試管和膠頭滴管就可以鑒別稀鹽酸和碳酸鈉兩種無色溶液。正確的鑒別方案及結論是 　 　 。
[例題4]（2025 浙江模擬）某同學開展了“物質發生反應但無明顯現象”的驗證實驗。
【宏觀探究】
①在滴有酚酞試液的氫氧化鈉溶液中逐漸滴加稀鹽酸，反應過程中充分振蕩（如圖甲所示），一段時間后溶液顏色由紅色變為無色。
②利用溫度傳感器測出溶液的溫度變化曲線如圖乙所示。
【思維模型】
【微觀分析】畫出反應的微觀模型圖，如圖丙所示。
【應用遷移】為驗證二氧化碳與氫氧化鈉發生反應。將裝滿二氧化碳氣體的試管分別倒扣在裝有等質量水和氫氧化鈉溶液的水槽中，一段時間后現象如圖丁所示。
（1）能證明氫氧化鈉和鹽酸能發生反應的現象是 　 　 。
（2）宏觀探究①屬于思維模型中的思路 　 　 （填數字）。
（3）從微觀角度分析，該化學反應的本質是 　 　 。
（4）應用遷移中的現象，能否證明二氧化碳與氫氧化鈉發生反應并說明理由：　 　 。
舉一反三
1．（2025 臨平區一模）“用微觀思想解決宏觀物質問題”是重要的學科觀念，確定反應后物質成分的思維路徑：①考慮反應物用量的不同；②抓住化學反應的本質，即微粒的重組。如圖甲是項目活動小組同學探究酸、堿、鹽之間反應規律的實驗，根據思維路徑，小組同學認為實驗①氫氧化鋇溶液中滴加碳酸鈉溶液，其本質是Ba2+與的反應，且Ba2+與的反應存在三種情況：①恰好反應；②Ba2+過量；③過量。
請回答：
（1）為驗證實驗①反應后的溶液中溶質微粒成分。
①小科取實驗①試管中溶液少許于另一試管中，向其中滴加稀硫酸。小科同學設計這個實驗的目的是 　 　 。
②小金則取實驗①試管中溶液少許于另一試管中，向其中滴加少量硫酸鈉溶液，沒有觀察到明顯的實驗現象，得出實驗①碳酸鈉與氫氧化鋇已經恰好完全反應的結論。請對小金同學實驗得出的結論進行評價 　 　 。
（2）若向滴加碳酸鈉溶液后的試管①中滴加稀鹽酸，沉淀質量隨稀鹽酸質量的變化情況如圖乙所示。則圖像a﹣b段沉淀質量不改變的原因是 　 　 。
（3）若滴加碳酸鈉溶液后的試管①中不滴加稀鹽酸，直接將圖甲實驗①、②試管中所得混合物倒入潔凈的③燒杯中，最終得到無色澄清溶液。則燒杯③中最終得到的溶液溶質成分是 　 　 （寫化學式）。
2．（2025 浙江一模）一些餐館會用固體酒精作為燃料，小科發現固體酒精完全燃燒之后還會殘留少量白色固體，由此他產生好奇。
【提出問題】燃燒后殘留的白色固體是什么？
【查閱資料】
①某些固體酒精是由酒精、氫氧化鈉和硬脂酸按照一定比例混合制成。
②硬脂酸和酒精均可在空氣中完全燃燒生成二氧化碳和水。
【建立猜想】
猜想一：白色固體是氫氧化鈉。
猜想二：白色固體是碳酸鈉。
猜想三：白色固體是氫氧化鈉和碳酸鈉的混合物。
碳酸鈉俗稱　 　 ，猜想中含有碳酸鈉的依據是　 　（化學方程式表示）。
【實驗驗證】
【實驗結論】白色固體是 　 　 。
【交流討論】實驗中BaCl2溶液能否用Ca（OH）2溶液代替，并說明理由 　 　 。
3．（2025 臨安區一模）除H2、CO能還原氧化銅外，CH4及其他一些具有還原性的氣體也能與氧化銅發生反應。某學習小組設計了如圖所示的實驗裝置（夾持裝置和尾氣處理已省略），分別對有關氣體進行探究，回答下列問題。
【探究一】對已知氣體性質的探究
（1）將上述裝置按 　 　 （填字母）的順序連接，使CH4氣體依次通過裝置，依據現象發現CH4能與CuO反應生成Cu、CO2、H2O。
【探究二】對未知氣體組成的探究
（2）氣體X可能由H2、CO中的一種或兩種組成，同學們按照（1）中順序連接的裝置對其組成進行探究。若證明氣體X只有CO，則實驗現象為 　 　 。
（3）將由兩種元素組成的氣態純凈物，通過以上裝置。發現B裝置中的黑色粉末變成光亮的紅色，裝置C中的固體由白色變成藍色，A裝置中的溶液不變渾濁，C中導出的氣體在空氣中含量最高。據此現象推測，該氣態純凈物含有的兩種元素是 　 　 。
（4）實驗結束后停止加熱，還需繼續通入氣體直至裝置冷卻。此操作的目的不是為了防止銅再度被氧化，而是為了 　 　 。
4．（2024 東陽市二模）通過證明反應物的減少、生成物的產生或觀察反應發生的特殊現象都能證明化學反應的發生。酸與堿反應會生成水，并會放出熱量。應該怎樣利用水的生成或反應放熱的現象來證明酸堿發生了化學反應呢？
查閱資料：Ⅰ．變色硅膠吸水后由藍色變為紅色。
Ⅱ．無水醋酸與氫氧化鈉固體反應生成醋酸鈉和水。
研習小組選用了氫氧化鈉固體和無水醋酸進行實驗，方案設計如圖甲、乙、丙所示。
交流反思：
（1）設計甲、乙實驗的目的是什么？　 　 。
（2）用雙手緊緊捂住廣口瓶外壁，若氣密性良好，則U型管中液面出現的現象是 　 　 。
（3）結合方案設計，證明無水醋酸與氫氧化鈉固體發生反應的證據是 　 　 。
（4）進行丙所示實驗時，發現U型管內液面出現左低右高，小東認為氫氧化鈉固體和醋酸反應放熱。小東的觀點不合理，理由是 　 　 。
5．（2024 杭州模擬）科學課堂上老師演示了鐵和硫粉反應生成硫化亞鐵的實驗。反應前鐵粉和硫粉的混合物能夠用磁鐵分離（如圖甲），鐵粉和硫粉的混合物在如圖乙的裝置中發生反應，反應后得到黑色塊狀固體物質，同學們還聞到了較強的刺激性氣味。
（1）圖乙中反應發生后撤去酒精燈，藥品處紅熱范圍繼續擴大，說明鐵和硫的反應是 　 （填“放熱”或“吸熱”）反應。
（2）在老師指導下，將圖乙裝置改進為圖丙。反應前小磁鐵能夠被吸住，反應后不能被吸住，便于對比。請找出丙裝置的另一個優點：　 　 。
（3）用改進后的丙裝置進行實驗，小組同學稱取了1.6克硫粉與2.8克鐵粉混合后加熱。反應結束后，用磁鐵吸引冷卻后的黑色塊狀固體時，仍有黑色固體被吸起。請針對這一現象就實驗過程提出一個合理的改進建議：　 　 。
（4）小金分析了實驗結果，猜想自己得到的黑色固體可能是有剩余的鐵或有生成的四氧化三鐵。小金想驗證是否有鐵剩余，他認為正確連接如圖丁所示的三個裝置并進行實驗，如果a處有水壓出，就能驗證有鐵剩余。
老師指出設計不夠合理，不能就此驗證猜想。（已知四氧化三鐵和硫酸反應不產生氣體），請你幫小科說出不夠合理的原因：　 　 。
02 化學反應原理
1、常見反應類型：包括化合反應、分解反應、置換反應、復分解反應。在實驗設計中，常依據反應類型選擇合適的試劑和條件。
2、化學方程式書寫：準確書寫化學反應方程式，要遵循質量守恒定律，正確標注反應條件、氣體和沉淀符號等。實驗探究中通過化學方程式來理解反應過程、進行相關計算以及解釋實驗現象。
例題展示
[例題1]（2025 杭州模擬）某興趣小組在學習了雙氧水分解制取氧氣的實驗后，知道催化劑（MnO2）能改變化學反應速率，到底還有哪些因素會影響化學反應速率呢？他們設計并進行了以下四次實驗。
實驗次數次數 H2O2溶液質量分數/% H2O2溶液用量/mL 催化劑（MnO2）用量/g 反應溫度/℃ 收集氣體體積/mL 所需時間/s
① 30 5 0 85 2 3.8
② 15 2 0.1 20 2 2.8
③ 5 2 0.1 20 2 7.4
④ 30 5 0 55 2 10.5
（1）請寫出雙氧水分解制氧氣的化學方程式 　 　 。
（2）實驗中同學們是通過比較 　 　的方式比較化學反應的速率。
（3）由以上實驗得出的結論是 　 　 （可多選）。
A.H2O2溶液質量分數越高，反應速率越快
B反應溫度越高，反應速率越快
C.催化劑（MnO2）用量越多，反應速率越快
D.H2O2溶液用量越多，反應速率越快
（4）通過查閱資料，他們還發現許多金屬鹽（如FeCl3、CuSO4等）對雙氧水的分解具有催化作用。那么，鐵鹽和銅鹽的催化作用哪個強呢？他們設計了如圖的實驗，并以兩支試管中產生氣泡的快慢來判斷結果，小寧同學提出將CuSO4溶液改為CuCl2溶液更合理。仿照小寧思路，你認為還可以作何改進？　 　 。
[例題2]（2025 錢塘區一模）小塘利用圖甲裝置來比較不同金屬與稀鹽酸反應的快慢情況，壓強傳感器能夠測出密閉容器內的氣壓大小。現將鐵、鋅、鋁與等質量、等質量分數的稀鹽酸反應，相關數據記錄如圖乙。已知在等溫、等體積條件下，裝置內氣壓與氣體的質量成正比。
（1）實驗選擇的金屬，除了顆粒大小相似外，還要控制成一致的變量是 　 　 。
（2）分析圖乙數據后，小塘得出“本次實驗的三種金屬，鎂與稀鹽酸反應最快”這一結論，他基于的依據是 　 　 。同時又根據 　 　 可判斷出三次實驗的鹽酸都已經反應完全。
（3）在進行上述實驗過程中，發現每組的實驗測得的裝置內壓強的實際值都比計算得到的理論值大，請分析可能的原因有 　 　 。（寫出1點）
[例題3]（2025 浙江模擬）鐵是常見的金屬材料，在許多領域都有所鐵應自生，然而，鐵絲容易生銹，這不僅影響其外觀，還會降低其機械性能。某校科學興趣小組以“鐵的生銹”為主題展開項目化學習。
【任務一】探究鐵絲生銹的條件
（1）如圖所示，常溫下將鐵絲球置于不同的試管中，一段時間后，試管 　 　 （填字母）中的鐵絲球先生銹。
【任務二】小組成員使用不同溫度的熱水浴加熱鐵絲球，探究溫度對鐵絲生銹速率的影響。結果如表所示：
溫度（℃） 55 80 100
觀察到生銹的時間（s） 306 108 /
（2）該實驗中水浴加熱的目的是 　 　 。
（3）使用100℃沸水浴加熱時，未觀察到有紅棕色鐵銹生成，而是鐵絲表面生成黑色固體，推測該固體可能是 　 　 （填化學式）。
【拓展延伸】小組成員發現專用于切檸檬的菜刀比普通菜刀容易生銹；海邊的輪船比河邊的輪船更易生銹。同學們將鐵絲球置于不同液體中，進行85℃水浴加熱，并記錄觀察到的生銹時間。結果如表所示：
液體種類 3%檸檬酸溶液 3%氯化鈉溶液 蒸餾水
觀察到生銹的時間（s） 43 78 108
（4）結合上述實驗，除了干燥和覆蓋保護膜隔絕氧氣外，其他有效的防銹措施還有　 　 。
[例題4]（2024 青田縣模擬）為了探究FeCl3（酸性溶液）對過氧化氫分解速率的影響，小明設計了如圖甲的實驗裝置。他選取相同兩套分別記為A組和B組。取下兩裝置的U型管的試管塞，分別注入等量的清水，再加入紅墨水，保持U形管兩側液面相平。取下兩裝置的試管，并向其內注入等量（2毫升）H2O2溶液，然后塞上試管塞；取兩裝置的注射器，分別吸取等量（0.5毫升）的FeCl3溶液（A組）和蒸餾水（B組），同時快速地注入試管，每隔1分鐘記錄一次U型管左右兩側液面高度差，數據如圖乙所示。實驗后，小明又用該裝置研究了pH對過氧化氫分解的影響，數據如圖丙所示。
（1）小明觀察到U型管液面 　 　 現象，證明H2O2已經反應完全。
（2）小明通過此實驗設計，即得出結論“FeCl3能夠提高過氧化氫分解速率”，你是否贊同？請說明理由 　 　 。
（3）為了探究FeCl3中對加快過氧化氫分解速率是Fe3+還是Cl，需要增加C組取　 　mLNaCl溶液進行實驗（已知Na+不影響過氧化氫分解速率）。
（4）小明查閱資料發現：Fe3+與過氧化氫會發生配位反應，形成一個過渡態絡合物，而后該絡合物通過電子轉移又重新生成Fe3+，同時釋放氧氣和水。Fe3+就是循環地接受和釋放電子，自身質量和化學性質不變，所以起到 　 　 過氧化氫分解的作用。
舉一反三
1．（2025 溫州模擬）某同學在做鐵絲在氧氣中燃燒實驗時發現，較粗的鐵絲不能被點燃，而較細的鐵絲容易點燃。老師提示：可燃物燃燒除了需要助燃劑和達到著火點外，還需滿足“比表面積”的要求。“比表面積”是指單位質量物料所具有的總表面積。為探究比表面積對可燃物燃燒的影響，該同學做了4組實驗。
步驟一：分別取如下表所示可燃物，第1、2兩組利用火柴引燃后伸入裝有氧氣的集氣瓶中。
步驟二：將第3組鐵粉放入燃燒匙內用酒精燈充分加熱，發現在空氣中即可燃燒。
步驟三：將第4組用藥匙將細鐵粉從密封袋取出后，細鐵粉在空氣中直接發生自燃。
組別 1 2 3 4
可燃物 的種類 粗鐵絲 直徑：1.6毫米 細鐵絲 直徑：0.38毫米 鐵粉 直徑：3～10微米 細鐵粉 直徑：20～30納米
可燃物 的質量 2克 2克 2克 2克
（1）在做鐵絲燃燒實驗前，需要在集氣瓶中加入適量水，其目的是 　 　 。
（2）點燃細鐵絲的具體操作是 　 　 。
（3）結合該實驗的結論，請分析為何細鐵絲比粗鐵絲更容易被點燃 　 　 。
（4）結合以上信息，除比表面積外，請再寫出兩個影響可燃物燃燒的因素　 　 。
2．（2024 鄞州區模擬）水是生命之源。某校科學興趣小組同學以“水”為主題展開項目式學習。
【任務一】探究水的組成
用如圖甲裝置進行水的電解實驗，實驗時電源用直流電而不能用交流電的原因是　 　 。切斷電源后，打開 　 　 （填“a”或“b”）管處活塞，將帶火星的木條放在玻璃管尖嘴口，可觀察到木條復燃。
【任務二】探究不同電壓和不同濃度NaOH溶液對電解水速率的影響
電解純水速率較慢，實驗時常在水中加入NaOH來增強導電性。為探究不同電壓和不同濃度NaOH溶液對電解水速率的影響，同學們進行多次實驗，測得產生20mL氫氣所需時間如圖乙所示。可知上述實驗中電解水速率最快的條件是：　 　 。
3．（2024 義烏市校級三模）已知影響金屬與酸反應速度的因素有溫度和酸溶液的溶質質量分數。小科為驗證該結論，現將等質量的鐵粉與過量的鹽酸在不同的實驗條件下進行反應，組別設置如表所示。
組別 鹽酸溶質質量分數 溫度（℃）
1 8 32
2 12 50
3 8 20
4 12 32
（1）寫出該反應的化學方程式 　 　 ；
（2）分析實驗　 　（填組別）數據，可知鹽酸溶質質量分數對金屬與酸反應速率的影響；
（3）測得實驗數據如圖甲所示。小科分析數據得出溫度越高，酸溶液溶質質量分數越大，則反應越快。那么圖甲中表示第4組實驗數據的曲線是 　 　 （填字母）；
（4）圖乙為足量鎂片與20mL10%的稀鹽酸反應，利用壓強傳感器測得反應前后瓶內氣壓變化如圖丙中曲線Ⅰ所示，而其氣壓變化理論計算結果如曲線Ⅱ所示，發現實驗測得的實際值比理論值偏大，請分析可能的原因（至少答兩點）　 　 。
03 實驗基本操作
1、儀器使用：熟練掌握常見儀器的用途、操作方法及注意事項。
2、藥品取用：了解固體藥品（塊狀用鑷子、粉末狀用藥匙）和液體藥品（傾倒、滴加）的取用方法。取用藥品時要注意節約原則，嚴格按照實驗規定用量取用，未說明用量時，一般取最少量。
3、物質的加熱：掌握給固體和液體加熱的方法及注意事項。如給試管中的固體加熱時，試管口應略向下傾斜；給試管中的液體加熱時，液體體積不超過試管容積的1/3等。
4、裝置氣密性檢查：不同實驗裝置有不同的氣密性檢查方法，如微熱法、液差法等。檢查氣密性是確保實驗成功的重要前提，防止氣體泄漏影響實驗結果。
04 氣體制備
1、發生裝置選擇：根據反應物狀態和反應條件選擇，固固加熱型（如用高錳酸鉀制取氧氣）、固液不加熱型（如用鋅和稀硫酸制取氫氣）。
2、收集裝置選擇：依據氣體的溶解性和密度，難溶于水用排水法；密度比空氣大且不與空氣成分反應，用向上排空氣法；密度比空氣小且不與空氣成分反應，用向下排空氣法。
3、凈化與干燥：根據氣體中雜質性質選擇合適的凈化試劑和干燥劑。如用氫氧化鈉溶液除去二氧化碳中的氯化氫雜質，用濃硫酸干燥中性和酸性氣體。
例題展示
[例題1]（2024 杭州一模）為了探究氯酸鉀制取氧氣時，生成氧氣的速度與加入二氧化錳的質量有怎樣的關系？小明用圖甲裝置開展實驗。步驟如下：
①檢查裝置氣密性，在500毫升集氣瓶中裝滿水。
②取20克氯酸鉀平均分成10份，分別裝入10支試管中，分別記為①一⑩組，往10支試管中分別裝入0.1克、0.2克、0.3克、0.4克、0.5克、0.65克、1克、1.3克、2克、3克二氧化錳，并混合均勻。
③將10支試管分別加熱，記錄生成300毫升氧氣所需時間，計算生成氧氣的速度如圖乙。
（1）和向下排空氣法相比，本實驗中用排水法收集氧氣的優點是 　 　 。
（2）分析實驗數據，得出的初步結論是 　 　 。
（3）4克氯酸鉀和1.3克二氧化錳混合均勻加熱，據圖推測，收集300毫升氧氣所需要的時間約為 　 　 秒。
[例題2]（2025 濱江區一模）小濱用H2O2溶液制取氧氣時，在燒瓶中加入50毫升水及0.5克MnO2，再往分液漏斗中加入30毫升15%H2O2的溶液。為什么要加入0.5克MnO2呢？
【建立假設】MnO2是催化劑能加快反應的速度。
【實驗方案】利用如圖裝置，在相同條件下，分別按加入0.5克MnO2和不加MnO2進行實驗，觀察并比較。
【實驗結論】MnO2是催化劑能加快反應的速度。
【交流反思】
（1）檢測該氣體發生裝置氣密性的方法是 　 　 。
（2）判斷產生氧氣的速度時，除通過觀察產生氣泡的快慢外，還可以通過比較 　 　 。
（3）上述實驗只能證明MnO2能加快反應的速度，若要證明MnO2是催化劑還需證明 　 　 。
（4）通過查閱資料，小濱還發現許多金屬離子（如Fe3+、Cu2+等）對雙氧水的分解具有催化作用。那么，鐵離子和銅離子的催化作用哪個更強呢？小濱設計并實施了如圖實驗，并以兩支試管中產生氣泡的快慢來比較鐵離子和銅離子催化作用的強弱。該實驗設計是否存在不足？如有，請你對該實驗設計作出改進 　 　 。
[例題3]（2024 上城區二模）某學習小組開展“自制制氧機”的工程實踐活動。他們研究發現，市場上銷售的便攜式制氧機一般以白色過碳酸鈉固體（2Na2CO3 3H2O2）和二氧化錳為主要原料，加水后瓶內變熱，反應倉及加濕倉均有氣泡產生。
（1）該小組研究了現有的制氧機結構，用塑料瓶和吸管組裝成自制制氧機，請你幫他們將“加濕倉”和“反應倉”填入對應的方塊內。
（2）圖中加濕倉內的水除了濕潤氧氣外，還可以 　 　 。
A.降低氧氣溫度 B.提高氧氣產量 C.監測氧氣流速
（3）該小組為研究產氧速率與加水量的關系，進行了以下實驗：
過碳酸鈉用量/g MnO2用量/g 加水量/mL 平均產氧速率/L min﹣1
240 2.5 350 3.6
240 2.5 500 1.8
240 2.5 800 1.2
根據此表，你能得出的結論是 　 　 。
（4）該小組進一步研究了過碳酸鈉存放時間對產生氧氣的影響，發現存放三年的藥品相較于存放半年的藥品，在產氧速率上沒有明顯差異，但更快達到高峰，同時產氧時間明顯減少，請你根據結論添加存放三年藥品的產氧曲線。
舉一反三
1．（2025 洞頭區模擬）某興趣小組對雞蛋殼與鹽酸發生的反應及生成氣體的性質進行探究。
【查閱資料】雞蛋殼主要成分為碳酸鈣，雞蛋殼中的其它雜質對實驗影響可以忽略不計。實驗過程：分別取等質量塊狀和粉末狀的蛋殼樣品放入三頸燒瓶內，向注射器內注入等體積同濃度的稀鹽酸，推動活塞使鹽酸與樣品充分反應，采集數據，壓強傳感器采集的信息（如圖2）。
（1）采用圖1所示的氣體發生裝置的優點有 　 　 。
（2）實驗前，檢查三頸燒瓶裝置的氣密性時，左右兩邊的頸口用塞子塞緊后，注射器活塞往下推動一段距離后松手，若觀察到活塞 　 　 ，說明氣密性良好。
（3）待收集完氣體驗滿時，將燃著的小木條放在集氣瓶口，小木條熄滅。從燃燒條件看，小木條熄滅是由于 　 　 。
（4）根據圖2，最終塊狀蛋殼產生CO2的質量 　 　 （填“＞”、“＜”或“＝”）粉末狀蛋殼產生CO2的質量。
2．（2025 西湖區模擬）膨松劑是一種食品添加劑，能使食物具有松軟或蓬松的特點。某品牌膨松劑的成分為碳酸氫鈉、碳酸氫銨中的一種或兩種，“圓夢”學習小組對該膨松劑的成分進行了探究。請回答下列問題。
【查閱資料】
①氨氣極易溶于水，溶液顯堿性；氨氣能被濃硫酸吸收。
②堿石灰是氫氧化鈉和生石灰兩種固體的混合物。
③碳酸氫銨分解的化學方程式為：NH4HCO3H2O+CO2↑+NH3↑。
Ⅰ.探究膨松劑的成分
小組同學設計了實驗方案，如圖1所示，B、C、D裝置中試劑均足量（裝置氣密性良好，部分夾持儀器已略去）
【實驗步驟與現象】
①打開止水夾1，關閉止水夾2，點燃酒精燈，觀察到澄清石灰水變渾濁。
②打開止水夾2，關閉止水夾1，觀察到無色酚酞溶液變為紅色，熄滅酒精燈。
【實驗分析】
（1）裝置A中試管口略低于試管底部的原因是 　 　 。
甲同學根據以上現象得出結論：該膨松劑的成分是碳酸氫銨。
【實驗反思】
（2）乙同學提出：通過以上現象不能確定該膨松劑中只含有碳酸氫銨。經過小組討論，他們繼續進行探究：關閉止水夾2，打開止水夾1，繼續加熱。當觀察到 　 　 現象，得出結論：該膨松劑是碳酸氫銨和碳酸氫鈉的混合物。
Ⅱ.測定膨松劑中碳酸氫銨的質量分數
小組同學又進一步設計了實驗方案，如圖2所示（裝置氣密性良好，部分夾持儀器已略去）。稱量10.0g該膨松劑加入硬質玻璃管，其它各裝置中的試劑均足量。關閉止水夾3，點燃酒精燈。
（3）充分反應后停止加熱，打開止水夾3，從硬質玻璃管a端緩緩通入空氣一段時間，實驗后稱量裝置G的質量，比實驗前增重1.7g，則該膨松劑中碳酸氫銨的質量分數為 　 　 。
（4）若沒有裝置H，會造成測定結果 　 　 （填“偏大”“不變”或“偏小”）。
3．（2024 浙江模擬）稀有氣體的發現，科學家們經歷了漫長的探究過程。
材料一：1785年，卡文迪許在測定空氣組成時，除去空氣中的O2、N2等氣體后，發現最后總是留下一個體積很小的小氣泡。
材料二：1892年，瑞利在測定氮氣密度時發現，從空氣中除去氧氣、二氧化碳和水蒸氣得到的氮氣密度為1.2572g/L，而從氨氣分解得到的氮氣密度為1.2508g/L，兩者相差0.0064g/L。重復實驗，發現兩者的密度總是維持這樣的差值。瑞利對此展開探究，經反復試驗，最終發現了氫氣（Ar）。
材料三：1894年，菜姆賽用其他方法從空氣里也得到了這樣的氣體。經過分析，判斷該氣體是一種新物質。由于這種氣體極不活潑，所以命名為氬（拉丁文原意是“懶惰”）。
材料四：1898年，萊姆賽等人繼續使用分餾法把液態空氣分離成不同的成分，又發現了氪氣、氖氣、氙氣等。
根據以上材料回答下列問題：
（1）小科使用如圖所示裝置來模擬卡文迪許的實驗，將空氣依次通過A、B、C、D等裝置，最后在E裝置中收集到少量同樣的氣體。若D裝置的作用是除去N2，則A裝置的作用是　 　 。
（2）瑞利采用兩種方法得到的氮氣，其密度之間的微小差異是否來源于實驗誤差，請作出判斷并說明理由：　 　 。
（3）稀有氣體的發現經歷是一個艱難的過程，下列有關科學家分析的事實或現象，與稀有氣體的發現史中相關證據解釋不匹配的是 　 　 （填字母）。
選項 事實或現象 證據解釋
A 空氣中稀有氣體的含量很小 卡文迪許除去空氣中O2、N2后，留下體積很小的小氣泡
B 氦氣可用作飛艇中的填充氣體 萊姆賽用釔鈾礦放在硫酸中加熱得到不燃燒也不支持燃燒，且密度很小的氦氣
C 氪氣、氖氣和氙氣的密度不同 菜姆賽用蒸餾法從液態空氣中分離出氪氣，氖氣和氙氣三種氣體
05 科學探究方法
1、控制變量法：在多因素實驗中，控制其他因素不變，只改變一個因素，探究該因素對實驗結果的影響。例如探究影響化學反應速率的因素時，分別控制溫度、濃度、催化劑等變量。
2、對照實驗：設置實驗組和對照組，通過對比實驗現象和結果，得出科學結論。如探究鐵生銹條件的實驗，設置在干燥空氣、潮濕空氣、浸沒在水中等不同條件下的對照試驗。
例題展示
[例題1]（2024 玉環市模擬）學習酸的性質時，用大小、外形相同并打磨均勻一致的鋁片分別和H+濃度相同的鹽酸和硫酸反應。發現鋁片和鹽酸的反應明顯快于鋁片和硫酸的反應。究竟是什么原因使反應快慢出現了差異？
（1）若通過比較相同時間內產生氣體的體積來比較反應快慢，下列裝置可行的是 　 　 。
（2）小潔同學認為氯離子對鋁和酸的反應有促進作用，于是向鋁片和硫酸的反應中滴入少量的鹽酸，觀察到反應變快，并重復多次。該實驗方案存在的缺陷主要是 　 　 。
組別 實驗材料 添加試劑 現象 備注
Ⅰ Al+HCl / ++ “++”較“+”表示化學反應速度更快
Ⅱ Al+H2SO4 / +
Ⅲ Al+HCl 少量Na2SO4 ++
Ⅳ Al+H2SO4 少量NaCl ++
[例題2]（2024 麗水一模）小科為比較鋁片與不同酸反應的快慢，用H+濃度相同的稀鹽酸和稀硫酸與鋁片反應（如圖所示），發現鋁片與稀鹽酸反應速度明顯大于鋁片與稀硫酸反應速度。為解釋該現象，小科從微觀角度分析，提出了一個猜想并設計如下表的實驗（已知Na+對反應沒有影響）。請回答：
組別 實驗 鋁片/克 酸的種類 添加試劑（少量）
1 ① 1 稀鹽酸 無
② 1 稀鹽酸 Na2SO4
2 ③ 1 稀硫酸 無
④ 1 稀硫酸 NaCl
（1）乙試管中x＝　 　 ；
（2）分析表格，小科提出的猜想是 　 　 ；
（3）小科查閱資料發現鋁片表面有氧化膜，Cl﹣會破壞鋁表面的氧化膜，加快反應速度。因此要加快鋁片與硫酸銅溶液反應速度，可以采取的措施是 　 　 。
A.用砂紙擦去鋁片表面的氧化膜后投入硫酸銅溶液中
B.把鋁片投入稀鹽酸溶液中一段時間后，取出洗滌，再投入硫酸銅溶液中
C.向硫酸銅溶液中加入少量氯化鈉固體，再投入鋁片
[例題3]（2025 浙江一模）某項目化研究小組為探究某pH值異常的水庫水質的垂直分層特征，在6月的正午對某藻類繁盛的水庫進行監測。他們在湖心處分層采樣（采樣深度分別為0.5米、1.0米、2.2米、4.2米、7.2米），每個深度同一時間采集3組水樣，監測數據如圖：
（1）每個采樣點采集3組樣品的目的是　 　。
（2）根據圖中數據，該水庫水體隨深度的增加堿性
　 　 （填“增強”、“減弱”或“不變”）。
（3）有同學從圖中得出“水庫水體的溶解氧濃度變化導致了水體的pH值變化”，你是否贊同？　 　 。請從水體中藻類代謝活動的角度說明理由　 　 。
[例題4]（2025 浙江一模）爆炸鹽是一種洗滌產品，具有強效去污和漂白功能，其主要成分是過碳酸鈉，化學式為2Na2CO3 3H2O2。過碳酸鈉遇水分解生成碳酸鈉和過氧化氫，碳酸鈉及過氧化氫分解產生的活性氧具有去污、漂白的作用。某項目化小組想探究“爆炸鹽”的去污能力，現取某品牌爆炸鹽配制成不同濃度的溶液，在設定溫度下模擬洗滌環境，用氧氣傳感器和溫度傳感器記錄實驗數據，具體數據如表所示：
實驗序號 爆炸鹽質量（克） 測試溫度（攝氏度） 最大溶解氧（毫克/升） 釋放氧的持續時間（秒）
1 1 60 0.8 100
2 5 40 1.3 110
3 5 60 2.2 140
4 5 80 0.6 60
5 10 60 4.4 360
（1）實驗中是通過　 　 來衡量爆炸鹽的去污能力。
（2）該小組探究影響爆炸鹽去污能力的因素有　 　 。
（3）爆炸鹽在使用過程中要避免與酸性洗滌物質混合使用，原因是　 　 。
（4）請結合信息與表中數據，寫出使用爆炸鹽時的其它注意事項　 　 。
舉一反三
1．（2025 臨安區一模）生活中經常用到電子產品，隨之帶來的是用眼過度導致的酸脹不適。“蒸汽眼罩”只需要撕開包裝就能迅速升溫，敷在眼睛上有利于舒緩用眼過度導致的疲勞。學習小組對其成分以及原理進行如下探究：
【探究一：成分探究】有同學查閱資料發現“蒸汽眼罩”是借助鐵生銹產生熱量，使材料內部的水分穩定蒸發，利用產生的熱量和濕度緩解眼部疲勞。
（1）請簡要說明能證明鐵粉存在的一種化學方法 　 　 。
（2）有同學拆解眼罩后發現里面的粉末要比實驗室里常見的鐵粉更加細，分析產品設計過程中選擇顆粒更小的鐵粉的原因是 　 　 。
【探究二：原理探究】鐵生銹反應放熱緩慢，但為什么蒸汽眼罩發熱迅速？哪些因素能加快反應，使蒸汽眼罩快速發熱？該小組采用對照實驗展開探究，設計實驗方案如下：（查閱資料：蒸汽眼罩內部材料有鐵粉、活性炭、氯化鈉、水等）
試劑
方案一 4g鐵粉、2m1水
方案二 4g鐵粉、2m1水、2g氯化鈉
方案三 4g鐵粉、2m1水、2g活性炭
方案四 4g鐵粉、2m1水、2g氯化鈉、2g活性炭
使用溫度傳感器收集數據并生成圖像，如圖：
（3）分析圖表，可獲得的結論是 　 　 。
（4）知道“蒸汽眼罩”的成分及原理后，請你從如何保存“蒸汽眼罩”的角度給產品的包裝提一條建議 　 　 。
2．（2025 溫州一模）小明發現處于潮濕環境中的銅制器具表面容易出現綠色銅銹，為了探究銅銹產生的原因以及其成分，小明進行如圖所示的實驗。
（1）①號試管中試管塞的作用是 　 　 。
（2）在④號試管中產生的氣體是 　 　 。（寫出化學式）
（3）本實驗不能通過比較①號和③號試管中的現象探究銅銹產生的原因，請說明理由：　 　 。
（4）若④號試管中的鹽酸濃度過高，會導致⑤號試管中不會出現渾濁現象，請簡要說明原因：　 　 。
3．（2024 江北區一模）研究表明蠟螟幼蟲的唾液酶能促進聚乙烯塑料的降解，因此小寧對蠟螟幼蟲的唾液酶促進聚乙烯塑料降解作用的影響因素進行研究，重復實驗多次，得到相同的實驗結果。
組別 A B C
試管中一次加入的物質 2mL蒸餾水 2mL蠟螟幼蟲唾液 2mL蠟螟幼蟲唾液
1mL蒸餾水 ★ 1mL5%的稀鹽酸
10g聚乙烯塑料 10g聚乙烯塑料 10g聚乙烯塑料
水浴10分鐘 25℃ 25℃ 25℃
相同時間內塑料減少的質量/g m1 m2 m3
（1）聚乙烯塑料屬于 　 　 材料。
（2）通過比較A、B組實驗，可以得出在中性條件下，蠟螟幼蟲的唾液酶能促進聚乙烯塑料的降解。表中★處應該填 　 　 。
（3）據研究表明，蠟螟幼蟲的唾液酶對聚乙烯塑料的分解有促進作用，且在適宜的酸性條件下效果更好。要得到此結論，本次實驗結果是 　 　 （用m1、m2、m3表示）。
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【中考主線·名師攻略】中考科學二輪題型解讀與強化訓練
專題13 化學實驗探究
知識融合：涵蓋化學多個領域知識，將物質的性質、化學反應原理、實驗基本操作、化學計算等知識融合在一個實驗探究情境中。如在探究金屬與酸反應的實驗中，既考查金屬的活動性順序等性質知識，又涉及到根據化學方程式的計算，還包括實驗裝置的選擇與操作等內容。
能力綜合：對學生多種能力進行綜合考查，包括觀察分析能力、實驗操作能力、邏輯推理能力、創新思維能力和語言表達能力等。學生需觀察實驗現象、分析數據得出結論，設計合理實驗方案并準確表述實驗步驟、現象和結論等。
常考題型：物質組成和性質類的探究、物質的性質與變化規律的探究、影響化學反應反應速率的探究、化學實驗方案的設計與評價。
本冊資料習題均選自：中考真題、最新模擬題、聯考題、名校模擬題等...
1．（2025 臨平區一模）某混合氣體X由H2、CO2、CO、H2O（水蒸氣）中的兩種或兩種以上組成，某小組同學為確定該氣體成分進行了如下探究（假設每步反應均完全）。
（1）若加熱前往圖甲B裝置中直接通入混合氣體，則混合氣體成分中能被直接檢驗確定有無的氣體是 　 　 。
（2）在圖甲B裝置前的虛線框內增加一個圖乙A裝置后進行實驗，出現的現象是：A中溶液變渾濁，B中黑色粉末變紅色，C中白色粉末變藍，D中溶液變渾濁。
①圖乙A裝置在實驗中的作用是 　 　 。
②實驗中能證明CO存在的證據是 　 　 。
（3）若要實現對四種氣體的全部檢驗，對圖乙、圖甲合成后的裝置還需要進一步改進，請你提出改進建議 　 　 。
2．（2025 洞頭區模擬）為實現氫氧化鈉溶液和鹽酸反應現象的可視化，某興趣小組了設計幾種方法。
（1）【監測溫度】在稀氫氧化鈉溶液和稀鹽酸反應過程中，溫度傳感器監測到溶液溫度升高，說明該反應 　 　 （填“吸熱”或“放熱”）。
（2）【觀察顏色】在試管中加入2mL某濃度的氫氧化鈉溶液，滴入2滴酚酞溶液，再逐滴加入鹽酸，振蕩，該過程中溶液的顏色和pH記錄如圖所示。
在①中未觀察到預期的紅色，為探明原因，小組同學查閱到酚酞變色的pH范圍如下：0﹣8.2時呈無色，8.2﹣13時呈紅色，13﹣14時呈無色。據此推斷，①中a的取值范圍是 　 　 。
A.0﹣8.2 B.8.2﹣13 C.13﹣14
（3）【檢驗產物】如圖是利用無水醋酸與氫氧化鈉固體進行的三個實驗，其中硅膠具有吸水性，吸水后由藍色變為紅色。若醋酸與氫氧化鈉能反應，你預測的實驗現象是 　 　 。
（4）老師提醒同學們，氫氧化鈉固體具有腐蝕性、易潮解等性質，做實驗時務必規范操作。寫出一條在使用氫氧化鈉固體時的注意事項 　 　 。
3．（2025 溫州一模）為了探究能使帶火星木條復燃的最低氧氣體積分數，小明利用如圖裝置進行如下實驗。（注：空氣中的氧氣體積分數為20%，不考慮水蒸氣的影響）
①檢查裝置氣密性，在圓柱形容器內注滿水并在容器壁上等間隔地標注刻度“1～10”。
②裝入試劑并打開止水夾A、C，待容器中的水排盡后關閉止水夾A，打開導管B的密封塞，將帶火星的木條通過導管B伸入容器內，觀察現象。
③再次在圓柱形容器內注水，調節容器內水位分別至刻度“1～10”，重復步驟②。獲得部分數據如表。
容器內水位所對應的刻度 注滿 1～8 9 10
收集到的氧氣體積分數% 100 … 2？ 20
帶火星木條的情況 復燃 復燃 很亮 微亮
（1）請寫出該反應的化學方程式：　 　 。
（2）發生裝置中長頸漏斗下端管口伸至液面以下的目的是 　 　 。
（3）由于試管內殘留空氣，實驗中收集到的氧氣實際體積分數會偏　 　。（選填“大”或“小”）
（4）根據表中信息，小明推測：能使帶火星木條復燃的最低氧氣體積分數應在對應容器內的水位刻度“8”與“9”之間。當容器內水位處于刻度“9”時，收集到的氧氣體積分數為 　 　 %。（忽略試管內殘留的空氣影響）
4．（2025 浙江模擬）“氧漂劑”是一種強力清潔劑，具有很好的去污和漂白效果。某科學實驗小組對該產品與水反應后的生成物開展探究活動。
【查閱資料】“氧漂劑”的主要成分是過氧碳酸鈉，俗稱固體雙氧水，白色粉末狀固體，遇熱易分解，其溶于水后，會產生一種碳酸鹽和其他化合物。
【作出猜想】猜想一：Na2CO3、NaOH；猜想二：Na2CO3、H2O2；猜想三：Na2CO3、NaOH、H2O2C.
【實驗探究】
步驟 實驗操作 實驗現象 實驗結論
① 取適量氧漂劑溶于水，充分攪拌 得到無色溶液
② 取①中溶液于試管中，加入過量氯化鈣溶液 產生白色沉淀 存在碳酸鈉
③ 取①中溶液于試管中，向其中加入★ 產生大量氣泡 存在過氧化氫
④ 收集③中產生的氣體，將帶火星的木條伸入試管 木條復燃
⑤ 取①中溶液于試管中，向其中滴加無色酚酞試液 溶液變紅 存在氫氧化鈉
（1）步驟③中“★”處應填 　 　 （填物質名稱）。
【實驗結論】猜想三正確，“氧漂劑”與水反應后的生成物為Na2CO3、NaOH、H2O2。
【交流討論】（2）從燃燒的條件分析，步驟④中木條復燃的原因是 　 　 。
（3）小科對結論提出質疑，認為步驟⑤不能證明存在NaOH，理由是 　 　 。
【方案修正】（4）取　 　（填序號）中溶液，滴加無色酚酞試液，無明顯現象，證明不存在NaOH。
【結論修正】猜想二正確，“氧漂劑”與水反應后的生成物為Na2CO3、H2O2。
5．（2025 紹興模擬）用含有二氧化碳和水蒸氣雜質的某種還原性氣體測定某種鐵的氧化物（FexOy）的組成，實驗裝置如圖所示。實驗中通過測量反應前后丙裝置中的固體質量變化計算結果。
根據圖回答：
（1）乙裝置的作用是 　 　 。
（2）實驗過程中丁裝置中固體變藍，而戊裝置無明顯變化，則該還原性氣體是 　 　 。
（3）當丙裝置中的鐵的氧化物全部被還原后，稱量剩余固體的質量為16.8g，同時測得丁裝置的質量增加了7.2g（假設氣體全部被吸收）。則該鐵的氧化物的化學式為 　 　 。
（4）若實驗設計中沒有乙裝置，將使測得x與y的比值 　 　 （填“偏大”“偏小”或“不變”）。
6．（2025 寧波一模）人體胃酸（鹽酸）分泌過多時，會引起胃部疼痛，而當胃液pH超過5時，胃蛋白酶完全失活，會導致消化不良。碳酸氫鈉粉劑與鋁碳酸鎂咀嚼片是兩種常見的抗酸藥，它們能中和過多的胃酸，調節胃液pH處于3～5之間而緩解疼痛。小寧通過圖甲的裝置來比較患者分別服用這兩種抗酸藥的效果。
【實驗過程】
①在燒杯中加入100毫升pH為1.5的鹽酸，模擬胃環境。向自動注射器中也加入同濃度的鹽酸。
②按★量的要求，將碳酸氫鈉粉劑加入到燒杯中。
③自動注射器向燒杯中以1毫升/分鐘的速度滴入鹽酸，模擬人體胃酸的分泌過程。
④通過傳感器采集燒杯中溶液pH隨時間變化的數據。
⑤用鋁碳酸鎂咀嚼片研磨成粉后代替碳酸氫鈉粉劑，重復上述實驗步驟。
【實驗數據】最終得到實驗結果如圖乙所示。
（1）實驗過程②中“★”的內容為 　 　 。
（2）醫生建議某患者在飯前半小時左右服用碳酸氫鈉粉劑。結合實驗數據說明理由　 　 。
（3）服用碳酸氫鈉粉劑后，胃中會產生氣體，可能會出現噯氣、打嗝癥狀。該氣體是　 　 。
（4）對于長期患有胃酸分泌過多的患者而言，這兩種抗酸藥中更適合選用的是　 　 。
7．（2025 鹿城區校級一模）新裝修的房屋會釋放出甲醛，除開窗通風還可用活性炭或光觸媒輔助去除室內甲醛。“光觸媒”是一種納米級材料，具有強烈的催化分解功能。圖1就是“光觸媒”技術應用于分解甲醛、氨氣、甲苯等有害物質的原理圖，在紫外線（陽光）照射下，光觸媒催化甲醛分解為CO2和H2O，小溫想知道在相同條件下，活性炭與光觸媒去除室內甲醛的效果如何，于是開展了實驗探究。實驗在自然光照的密閉室內進行，上午9時準時啟動，相關數據見圖2。請回答以下問題：
（1）“光觸媒技術”可將污染物轉化為水和二氧化碳，依據圖1寫出該反應的條件：　 　 。
（2）從物質的性質和變化的角度分別分析活性炭和光觸媒去除甲醛的原理：　 　 。
（3）在光觸媒的實驗中，實驗8～24小時和32～48小時兩個時間段內，甲醛濃度均沒有明顯下降，結合光觸媒去甲醛的原理，分析其原因是 　 　 。
（4）根據該實驗結果，請提出能提高去除室內甲醛效率的一條合理建議：　 　 。
8．（2024 金華一模）科學探究是獲得科學知識的一種基本方式。科學探究一般過程包含提出問題、明確目的、分析原理、設計方案、解釋評估。為了證明NaOH溶液與CO2能發生化學反應。小金同學結合學科思想，設計實驗方案進行如下探究：
【實驗目的】證明NaOH溶液與CO2能發生化學反應
【實驗原理】通過驗證反應物消失或新物質生成來證明NaOH溶液與CO2能發生化學反應
【實驗裝置】如圖，該裝置氣密性良好，三頸燒瓶中充滿二氧化碳氣體，針筒內有氯化鋇溶液，分液漏斗中裝有過量氫氧化鈉溶液。
【實驗過程】先打開分液漏斗活塞，加入過量的氫氧化鈉，關閉活塞；一段時間后，發現針筒內的液體自動進入三頸燒瓶，并有白色沉淀產生。
請完成下列問題：
（1）小金設計本實驗，所選用的實驗原理是 　 　 。
（2）本實驗能證明NaOH溶液與CO2發生化學反應的證據是 　 　 。
（3）實驗結束，三頸燒瓶內溶液中，一定存在的離子有 　 　 。
【實驗反思】
（4）有同學提出可以用氫氧化鋇溶液來替代氯化鋇溶液，也能證明NaOH溶液與CO2能發生化學反應的結論，請談談你的觀點并說明理由 　 　 。
9．（2024 溫州模擬）科學興趣小組在實驗時發現了一個有趣的現象：紅色的火柴頭燃燒過后能被磁鐵吸引，如圖所示。為了研究這一現象，同學們對燃燒后火柴頭的成分進行了如下探究：
【查閱資料】
資料一：火柴頭中含有氯酸鉀、硫磺、二氧化錳，以及石蠟、炭粉等成分；一般紅色火柴頭所用的著色劑為氧化鐵。
資料二：氧化鐵不具有磁性，不能被磁化；四氧化三鐵是具有磁性的黑色固體，故又稱為磁性氧化鐵。
【建立假設】
假設一：燃燒后的火柴頭成分中含有四氧化三鐵。
假設二：燃燒后的火柴頭成分中含有單質鐵。
假設三：燃燒后的火柴頭成分中含有四氧化三鐵和單質鐵。
（1）同學們認為其成分中含有單質鐵的依據是 　 　 （用化學方程式表示）。
【收集證據】
步驟①：將燃燒后的火柴頭研磨成粉末并裝入試管。
步驟②：在試管中加入足量CuSO4溶液，充分反應。
步驟③：過濾并將得到的固體充分干燥，再用磁鐵吸引。
【得出結論】
（2）若假設三成立，則作為證據的實驗現象應為 　 　 。
【拓展提高】
（3）嘗試用科學原理解釋火柴頭中加入氯酸鉀的目的 　 　 。
10．（2025 浙江模擬）在學習堿的通性時，小科用2mL飽和硫酸銅溶液和2mL飽和氫氧化鈉溶液驗證堿能與鹽類物質反應，如圖A組實驗所示，實驗過程中沒有觀察到產生藍色絮狀沉淀的現象。這是為什么呢？
【查閱資料】硫酸銅溶液顯酸性，因為硫酸銅溶液中的部分銅離子（Cu2+）會與水分子作用，產生H+，使溶液呈酸性。
【作出猜想】小科提出以下兩種猜想：
猜想一：此反應放熱，Cu（OH）2分解生成CuO。
猜想二：此反應放熱，Cu（OH）2溶解度增大。
【實驗探究】
（1）實驗中，小科沒有觀察到產生黑色固體的現象，經過思考排除了猜想一，你認為他的理由是 　 　 。
（2）為了驗證猜想二，小科設計了如圖B、C組所示的實驗方案：在試管中各加0.1g氫氧化銅粉末，再分別加入2mL冷水和熱水，若出現　 　 的現象，則說明猜想二不成立。
【實驗反思】
（3）小科思考可能是因為硫酸銅溶液顯酸性，故無法觀察到產生藍色絮狀沉淀的現象。為了驗證該想法，小科另取2mL飽和硫酸銅溶液和2mL飽和氫氧化鈉溶液按照如圖D組所示操作重新實驗，將X溶液逐滴滴入2mLY飽和溶液中，觀察到有藍色絮狀沉淀產生，則X是 　 　 。
【拓展應用】
（4）堿與鹽的反應被廣泛應用于生產和生活當中。農業上可以利用石灰乳[主要成分是Ca(OH)2]和硫酸銅溶液配制波爾多液。為制得更均勻的波爾多液，請你結合上述實驗結果，提出一條合理的操作建議：　 　 。
11．（2024 西湖區校級二模）生石灰（氧化鈣）是常見的干燥劑，小明對久置的生石灰干燥劑開展了以下探究活動。
【提出問題】久置后生石灰樣品的成分是什么？
【作出猜想】可能是CaO、Ca（OH）2和CaCO3中的一種或幾種。
【實驗探究】小明同學設計如下實驗進行探究。
【結論與解釋】
（1）步驟②過濾操作中用到的器材有 　 　 。（列舉2個）
（2）寫出步驟②的實驗現象：　 　 。
（3）為證明樣品中含有Ca（OH）2，小紅提出可向步驟①的試管中滴加幾滴無色酚酞試液，若溶液變紅，則證明樣品中含有Ca（OH）2。請判斷這種做法是否合理，并說明理由：　 　 。
實驗步驟操作 實驗現象 實驗結論
①取少量樣品于試管中，加水溶解，用手觸摸試管壁 試管壁發熱 有CaO
②將①所得溶液過濾得到濾渣，向濾渣中加入足量稀鹽酸 ▲ 有CaCO3
12．（2024 浙江模擬）在研究鋁和銅的金屬活動性順序時，小科用鋁片和10%的硫酸銅溶液反應，發現實驗現象不明顯。小科用鋁片和10%的氯化銅溶液反應，發現有紅色物質析出，并且有氣體產生。是什么原因導致了該反應現象的差異？小科認為可能是所含酸根不同造成的影響。
【提出猜測】
猜測①：Cl﹣能促進鋁和Cu2+的反應，對反應無影響；
猜測②：Cl﹣對反應無影響，能抑制鋁和Cu2+的反應；
猜測③：Cl﹣能促進鋁和Cu2+的反應，能抑制鋁和Cu2+的反應。
【實驗探究】
組別 試管中的物質 反應現象 反應片刻后添加固體藥品 添加后 反應現象
1 10℃CuCl2溶液 有大量的紅色物質析出。并有大量氣體產生 1gNa2SO4 無明顯變化
2 10℃CuSO4溶液 有少量的紅色物質析出。有少量氣體產生 1gNaCl 明顯加快
（1）實驗中所提供鋁片表面為白色，則在實驗前要對鋁片進行的操作是 　 　 。
（2）根據上述現象，可以得出猜測 　 　 的結論是正確的。
（3）寫出實驗1中產生紅色物質的化學方程式 　 　 。
（4）經檢驗產生氣體為氫氣。小科查閱資料發現：CuCl2溶液和CuSO4溶液都顯酸性，鋁在酸性條件下會發生相關反應放出氫氣。根據資料和實驗結論可推斷出，鋁分別和H+濃度相同的稀鹽酸、稀硫酸反應，反應比較劇烈的是 　 　 。
13．（2024 濱江區二模）硫酸銅是一種常見的殺菌劑，在紡織、印刷、電鍍等行業有廣泛用途。為測定某鍍銅工藝電鍍液中CuSO4溶液的溶質的質量分數，某興趣小組設計了如下方案進行探究。如圖中儀器M名稱叫恒壓滴液漏斗，其主要作用是平衡裝置內氣壓，使液體順利滴下。
【實驗原理】鋅與CuSO4溶液、鋅與稀H2SO4的反應。
【實驗步驟】
①組裝儀器，檢查裝置的氣密性。
②裝藥品，調節量氣裝置兩邊液面相平，讀數。
③將CuSO4溶液全部滴入裝有m克鋅粉三頸燒瓶中并攪拌，充分反應后，再滴加稀H2SO4至不再有氣體產生。
④冷卻至室溫，調節量氣裝置兩邊液面相平，讀數。
【實驗分析】
（1）鋅與CuSO4溶液反應的方程式為：　 　 。
（2）步驟④中調節兩邊液面相平的操作是將水準管緩慢 　 　 （選填“上移”或“下移”），根據②和④的讀數可得出 　 　 的體積。
（3）下列因素中，可能使測得的CuSO4溶液的溶質的質量分數偏高的是 　 　 （填字母）。
A.加入的鋅粉中混有少量的銅粉
B.實驗結束后，有部分氣體殘留在三頸燒瓶中
14．（2024 嘉興二模）小科通過實驗知道金屬鋅能與可溶性的硝酸銀反應，他產生疑問：“金屬鋅是否能與不溶性的氯化銀反應？”，于是他進行如下研究：
【實驗步驟】
①取10mL的AgNO3溶液于燒杯中，逐滴加入NaCl溶液至過量。
②過濾后再用蒸餾水洗滌沉淀 3次，向第3次所得洗滌液中加入AgNO3溶液，無明顯現象。
③將洗滌后的沉淀放入另一燒杯中，加入50mL 蒸餾水，將鋅片加入燒杯中，并攪拌（如圖）。
④10分鐘后，將燒杯中的混合物進行過濾。過濾后，向濾液中滴加AgNO3溶液，觀察現象。
【驗證與推理】
（1）步驟②中，向第3 次洗滌液加入AgNO3溶液的目的是 　 　 。
（2）步驟③中，鋅片放入前需進行預處理，消除表面氧化膜對實驗的影響，預處理的具體操作是 　 　 。
（3）步驟④中若觀察到有白色沉淀生成，可得出的結論是 　 　 。
（4）小科觀察到鋅片表面有灰黑色固體生成。取生成的灰黑色固體于試管中，加入稀硫酸，若發現 　 　 ，證明有Ag生成。
15．（2024 海曙區模擬）某化學實驗小組為了除去混在N2中的O2，將混合氣體通過紅熱的銅絲網后，發現銅絲網變黑。在研究如何除去黑色物質，回收再利用銅絲網的討論中，制定了下列方案。
請根據以上方案回答。
（1）混合氣體通過紅熱的銅絲網后，銅絲網變黑的原因 　 　 （用化學方程式解釋）。
（2）兩種方案相比較，甲方案明顯的不足之處是 　 　 。
（3）若采用甲、乙兩種方案處理此黑色銅絲網，則回收的銅絲網a的質量 　 　 （填“＜”、“＞”或“＝”）銅絲網b的質量。
（4）實驗小組的同學發現，反應后燒杯中的液體有腐蝕性，應加以適當的處理。他們采取加入過量的鐵粉的方案處理廢液。加入足量的鐵粉充分攪拌，最后得到的溶液中溶質為 　 　 。（填物質名稱）
16．（2025 浙江模擬）實驗室常用大理石（主要成分是CaCO3）與稀鹽酸制取二氧化碳。請回答：
（1）圖1是兩種氣體發生裝置，裝置B相對于裝置A的優點是 　 　 。
（2）探究是否可用排水集氣法收集到CO2利用傳感器對是否可用排水集氣法收集到CO2展開探究，實驗裝置如圖2所示：
【實驗步驟】
①按實驗裝置圖2組裝儀器。
②用壓強傳感器自帶的注射器通過活塞A向三頸燒瓶注入50mL空氣，并一直壓住注射器，若壓強傳感器的讀數 　 　 （填“持續上升”或“保持不變”或“不斷下降”），證明裝置氣密性良好。
③打開活塞A，將注射器中的稀鹽酸迅速注入儀器b中，反應一段時間后，收集滿CO2后迅速關閉活塞A，并用止水夾夾住導氣管B處。
④用壓強傳感器自帶的注射器通過活塞A向三頸燒瓶中注入15mLH2O，觀察兩分鐘之內體系的壓強變化如圖3所示。
【總結與拓展】
⑤圖3中，30s后體系壓強瞬間增大，之后到100秒壓強又逐漸減小，請寫出壓強逐漸減小的原因 　 　 。
⑥經過測算，消耗CO2的量約為收集到的CO2總量的0.53%，因此排水集氣法 　 　 （填“可以”或“不可以”）收集到CO2氣體。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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