初中科学中考专题特训练习实验探究题1
一、实验探究题
1．（2023·宁波模拟）实验操作考试内容之一——测量小灯泡的电功率，小灯泡的额定电压是 2.5V。（实验前经老师检查器材完好）
（1）实验过程中，李同学连接好电路，闭合开关时发现电流表出现如图甲所示，请你帮他分析：原因是
（2）改正后，移动滑动变阻器的滑片，当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W。
（3）小科根据收集到的实验数据发现，小灯泡在不同亮度下，它两端的电压与电流的比值不一样，他根据多组实验数据描绘出的 I-U 图象如图丙所示，当灯泡两端的电压为额定电压的一半时，灯泡的实际功率 P实 P 额 （选填“＞” “＜”或“=”）。
2．（2023·鹿城模拟）在做一氧化碳还原氧化铜实验中，若反应温度不够高则生成的红色固体中可能含有Cu2O(显红色)。于是他们对“生成的红色固体到底是什么”进行实验探究。他们猜想生成的红色固体有可能是：
猜想①：Cu2O 猜想②：Cu 猜想③：Cu和Cu2O
查阅资料：Cu2O能和硫酸反应，化学方程式为Cu2O+H2SO4=Cu+CuSO4+H2O
可供选择的器材：电子天平、过滤装置、其他器材自选。
（1）实验中选择澄清石灰水，其目的是 。
（2）针对红色固体为何种物质的探究，结合资料，选择合适的器材和药品，写出相应实验步骤。
3．（2023·杭州模拟）氢氧化钠是重要的化工原料，某工厂通过系列化学反应制取氢氧化钠固体，其流程如图所示，其中石灰石中的杂质不参与反应。
（1）该流程中步骤③的化学反应方程式 ，该反应属于基本反应类型的 反应。
（2）为了检验固体Y是否洗干净的操作方法是 。
4．（2023·杭州模拟）小科同学做“测量小灯泡电功率”实验，实验室有如下器材：电源(电压恒为6V)、小灯泡(额定电压为2.5V，灯丝电阻约为10Ω)、电流表、电压表、开关各一个、规格分别为R1“10Ω 1A”和R2“50Ω 0.5A”的滑动变阻器各一个、导线若干。
（1）小科同学设计了图甲所示的电路，他应选用规格为 的滑动变阻器(选填“R1”或“R2”)。
（2）移动滑动变阻器滑片在不同位置，得到小灯泡U—I图像如图乙所示，小灯泡的额定功率为 W。
（3）小科通过欧姆定律变形公式R＝U/I计算发现电阻是逐渐变大了，请说明主要原因： 。
5．（2023·鹿城模拟）种子进行有氧呼吸分解不同的营养物质时消耗氧气的体积和释放二氧化碳的体积的比值是不同的。如葡萄糖氧化分解时消耗氧气和产生二氧化碳的体积之比等于1：1，而蛋白质却不等于1：1。为了探究种子有氧呼吸分解的物质是否全部为葡萄糖，利用如图装置进行了实验。
（1）该实验还应设置对照组。在装置中放入等量的煮熟种子和5毫升蒸馏水，设置对照组的目的是 。
（2）若该种子有氧呼吸时氧化分解的全部是葡萄糖，则实验结果为 。
（3）为了进一步测定种子呼吸作用消耗氧气的体积，实验组装置中的药品应如何改进。
6．（2023·宁波模拟）沼气是指在缺氧条件下有机物经微生物发酵所产生的气体，主成分为甲烷(不溶于水)、二氧化碳气体(其他气体忽略)。小宁想探究不同温度对沼气产量的影响。
步骤一：从池塘中挖取含有微生物的污泥，并去除杂质。
步骤二：将适量的有机厨余、水、污泥均匀混合后，分成三等份，分别置于三个发酵瓶中，再将发酵瓶分别放入三个不同温度的恒温水浴锅中。每隔24小时测量集气瓶中的排开水量并记录。
步骤三：每次检测后，将集气瓶重新装满水再放回水槽中，继续收集气体，实验结果如表所示。
水浴温度/℃ 排开水量/g
第一天 第二天 第三天 第四天 第五天
24 30 110 160 182 172
28 55 175 278 212 181
34 107 501 431 170 153
（1）从收集沼气来看，下列装置合理的是 。
A．
B．
C．
D．
（2）分析表中数据，排开水量越大则当天该条件下发酵的速率越 。该反应过程中作为催化剂的是 (填“有机厨余”或“污泥")。
（3）继续收集沼气直至每个温度下排开水量为零。不考虑沼气溢出，每个温度下的总排开水母相等是因为 。
7．（2023·宁波模拟）2022 年超长寒假中，小宁尝试学习做烘焙时，一个饮料瓶不小心落到了松软的面团上，在面团上留下较深的痕迹。于是他灵机一动，利用面团和装有水的饮料瓶，依次做了如图所示的实验，对如下两个问题进行了探究。
问题一：压力作用效果跟哪些因素有关。
向题二：重力势能大小跟哪些因索有关。
（1）实验①②③是为了探究问题 。
（2）实验④⑤可探究重力势能大小与 是否有关。
（3）《民法典》中规定“禁止从建筑物中抛掷物品”，生活中更要杜绝“高空抛物“这种严重危害公共安全的行为。“高空抛物“危害性大的原因，可通过分析实验⑤⑥得出的结论“ ”来解释。
8．（2023·温州模拟）将NaOH溶液与稀H2SO4混合，观察不到明显现象，为确定其是否反应，小明设计了口，实验探究方案：
（1）方案一：在装有一定量NaOH溶液的烧杯中滴几滴酚酞试液，用滴管逐滴滴加稀H2SO4并不断振荡。判断两溶液发生了化学反应的现象是 。
（2）方案二：向装有一定量稀H2SO4的试管中滴加NaOH溶液，振荡后再滴加Na2CO3溶液，发现有气泡产生，小明据此判定稀H2SO4与NaOH溶液没有发生化学片应。你认为小明的判断是否正确，并说明理由： 。
（3）方案三：先用pH试纸测定NaOH溶液的pH，再滴加稀H2SO4，振荡后，再测定混合溶液的pH。若测得pH逐渐减小而且小于7，则能判断NaOH浴液与稀H2SO4发生了化学反应。方案中“测得pH小于7”是排除 对实验的干扰。
9．（2023·温州模拟）酒精是果酒发酵的主要产物，其含量高低是衡量果酒品质的重要指标之一，其含量越高，则果酒品质越好。甲醇是果酒发酵过程中极易产生的副产物，对人体健康具有危害性。为研究果酒发酵过程中酒精度和甲醇含量的变化情况，某研究小组利用如图装置进行实验。
步骤1：取新鲜葡萄和新鲜苹果各500克，用榨汁机榨取葡萄汁和苹果汁，装入发酵瓶后，添加酵母菌悬浊液(内含0.3克千酵母)和蔗糖，搅拌均匀，盖好瓶盖，进行发酵，得到果酒。
步骤2：每天16：00测定果酒中的酒精度和甲醇含量，测得实验数据如下图。
（1）为了使酵母菌发酵效果更好，根据图2应选择合适温度约为 。
（2）分析图甲葡萄酒和苹果酒在不同质量蔗糖下的酒精度变化曲线，得出的初步结论： 。
（3）发酵材料、蔗糖量是酿制果酒的关键，会影响发酵过程中酒精和甲醇的生成。国家要求果酒中甲醇的含量值≤0.1克/升，请结合图甲、图乙，对发酵材料、蔗糖量、发酵时间提出合理建议。
10．（2022·舟山模拟）某兴趣小组在做完碳还原氧化铜实验后，进行了如图所示的探究：
（猜想）把氧化铜还原成铜的物质是：猜想Ⅰ、石墨棒；猜想Ⅱ、 。
⑴（实验）用天平称量1.5g氧化铜粉末，直接用铝箔纸包裹。按上述操作步骤实验，黑色粉末 ，那么猜想Ⅱ不成立。
⑵（结论）石墨棒能使氧化铜还原成铜。
⑶（改进）把石墨棒换成铝粉，重复上述操作，又获成功。改进后的实验证明，铝粉能还原氧化铜，并生成氧化铝。其反应的化学方程式是 。
⑷（拓展）如果使用复印机的“碳粉”代替石墨棒还原氧化铜，效果更好。说明物质间反应的难易和剧烈程度与 有关。
11．（2022·宁波模拟）化学小组同学在课外读物中看到：“加热时，过氧化钠(Na2O2)能与木炭发生化学反应”。他们决定探究Na2O2与木炭反应的产物。
【猜想与假设】木炭与Na2O2反应可能生成4种物质：CO、CO2、Na2O和Na2CO3。
【查阅资料】①氧化钠(Na2O)是白色固体，与H2O反应生成NaOH。
②氯化钯(PdCl2)溶液能检验CO的存在，向溶液中通入CO，产生黑色沉淀。
【进行实验】同学们在老师的指导下设计了如图所示装置(部分夹持仪器已略去)。
实验记录如表：
序号 实验操作 主要实验现象
① 检查装置气密性。向玻璃管中加入过氧化钠和过量木炭粉的混合物。打开弹簧夹a、b，关闭c，从装置左端通一段时间N2 A中无明显变化，B中有大量气泡冒出
② 关闭a，点燃酒精灯 试管中发生剧烈反应，产生火花，B中石灰水无明显现象
③ 打开c，关闭b C中PdCl2溶液没有明显变化
④ 打开a，继续通N2，停止加热，待冷却后停止通N2。取出少量反应后固体于试管中，加入足量稀盐酸，迅速用带导管的橡胶塞塞紧试管口，导管另一端通入石灰水中 有气泡生成，石灰水变浑浊
【解释与结论】
（1）步骤④中若不通入氮气，可能造成的结果是 。
（2）检验第 4 种物质存在的实验方案及现象：取出少量反应后固体于试管中，加入足量水充分溶解，再加入足量的 ，过滤，向滤液中滴加几滴无色酚酞试液，溶液变红。
（3）Na2O2 与木炭反应的化学方程式为 。
12．（2022·义乌模拟）在科学实验操作技能大赛中，小华同学用所学的科学知识迅速搭建了一套“模拟炼铁”的冶炼装置(铁矿石的主要成分为Fe2O3)。
（1）为确保制得较纯净的CO，还需在C、D间加装盛放 (选填 “碱石灰”或“氢氧化钠溶液”)的装置；
（2）装置调整好以后，按照规范步骤进行实验，当观察到D装置出现：铁矿石颜色发生变化或 时， 证明铁矿石一定有部分被还原了。
（3）实验结束时，在拆卸装置前得进行以下操作：先熄灭C、D中的酒精喷灯，待装置冷却后再停止滴加稀盐酸。目的是 。
（4）从提高能源利用率的角度出发，对E装置中排出的尾气应如何处理 。
13．（2022·仙居模拟）铁、铜、铝为日常生活中常见的金属，某小组想验证它们的活动性强弱。
（1）现有以下药品：铁片、铜片、铝片、稀硫酸、CuSO4溶液、FeSO4溶液、Al2(SO4)3溶液，请选择合适的药品帮小组同学完成实验设计。
（2）某同学在做铁与硫酸铜溶液反应的实验时，出现如下现象：
硫酸铜溶液的质量分数％ 30秒后观察到的固体颜色 60秒后观察到的固体颜色
0.5 黑色 黑色
1.0 黑色 黑色
2.0 黑色 暗红色
3.0 黑中带红 红色
4.0 黑中带红 红色
5.0 黑中带红 亮红色
根据表中数据，要想观察到预期的明显红色，至少要满足的条件是 。
14．（2022·婺城模拟）在老师指导下，小科做了如下实验：点燃燃烧匙上的钠，迅速伸入盛有CO2的集气瓶中，盖上玻片，钠继续燃烧。反应结束后发现：集气瓶内附着灰白色固体。小科获知灰白色固体中的黑色固体成分是碳，但不清楚其中的白色固体成分是什么，于是进行了如下探究：
[提出问题]白色固体的成分是什么？
[建立假设]假设一：白色固体的成分是氧化钠：假设二：白色固体的成分是碳酸钠：假设三：白色固体的成分是氧化钠和碳酸钠的混合物。
（1）思考：小科建立上述假设的依据是 定律。
（2）[进行实验]
步骤1：取灰白色固体于烧杯中，加入适量的水充分溶解过滤，得到滤液。
步骤2：取少量步骤1中的滤液于试管中，滴加2滴酚酞试液，溶液变成红色。
[得出结论]白色固体的成分是氧化钠。
有同学认为通过上述实验得出的结论不正确，其理由是 。
（3）[继续实验]
步骤3：取少量步骤|中的滤液于试管中，滴加足量稀盐酸，溶液中有气泡冒出，则假设 不成立。
（4）步骤4：另取少量步骤1中的滤液于试管中， (写出具体操作及现象)，则假设二成立。
15．（2022·鹿城模拟）不锈钢锅一般不会生锈，但小明发现如果有菜汤残留时，不锈钢锅与菜汤接触的部位也会生锈，而普通铁锅只要沾水就会生锈。于是他猜想金属生锈的快慢可能与材料和盐水浓度都有一定的关系。
（1）为了进一步验证猜想，请你帮助他设计实验方案并写出实验步骤。
实验器材：如图实验装置若干，蒸馏水，溶质质量分数为20%的盐水，直径为0.15毫米的不锈钢丝和铁丝若干，烧橡皮帽杯等器材。
（2）实验中，小明发现注射器活塞从50毫升刻度处逐渐移动到40毫升处就静止了，这是因为 。
16．（2022·慈溪模拟）小宁将硫酸铜溶液滴入氢氧化钠溶液中观察到有蓝色沉淀生成，静置后上层溶液为无色，于是对该无色溶液中的溶质成分产生了好奇并展开了探究。
【查阅资料】a．硫酸钠溶液呈中性；b．氢氧化镁是难溶于水的白色固体。
【提出问题】试管中无色溶液的溶质成分是什么？
【分析与思考】小宁首先排除了试管中无色溶液的溶质成分是硫酸铜的可能，
原因是 。
【猜想假设】猜想一：硫酸钠和氢氧化钠；
猜想二： 。
【设计实验】要证明猜想一成立，下列试剂中能达到实验目的是 （填字母序号）。
A．石蕊溶液 B．氯化钡溶液 C．氯化镁溶液
17．（2022·舟山模拟）思维模型的建构既方便于问题的解决，又能促进深度学习。某科学研究小组同学，在研究了气体检验专题内容后，认为气体检验的关键是干扰气体的界定，判断标准是对后续实验是否会产生干扰。于是在老师的指导下对解决“气体检验”类问题建构了如下思维模型：
【模型应用】同学们为检验天然气燃烧后的气体产物成分，应用思维模型设计了如图甲实验方案（固定装置未画出），将天然气在氧气中燃烧后得到的混合气体通过该方案进行实验。
（1）实验过程中观察到A装置中的无水硫酸铜变蓝，B、F装置中的澄清石灰水均变浑浊，D装置中的澄清石灰水不变浑浊，由此可得出该气体产物的成分为 。
（2）图甲实验方案中，装置C和D归属于上述思维模型中的 环节；
（3）【改进创新】小金同学认为，原气体产物中的CO2对CO的检验不会产生干扰，于是从简约装置、节约实验药品的角度出发，对图甲方案进行了改进与创新，去掉B、C、D装置，替换F、G装置，改用图乙所示的装置对该气体产物的成分进行探究。在实验中，小金先从A处通一段时间混合气体，再点燃E处酒精灯加热，观察现象，也实现了气体产物成分的检验。实验中，小金在加热前先通一段时间的混合气体，其目的是
18．（2022·金华模拟）如图一是实验室的一瓶无色溶液，标签有残缺，标签上面只留有“Na”和“8%”字样。为确定该瓶溶液的溶质是什么，兴趣小组同学进行了如下探究：
【提出问题】这瓶溶液的溶质是什么？
【作出猜想】猜想1：NaOH；猜想2：Na2CO3；猜想3：NaHCO3；猜想4：NaCl
【进行实验】
实验步骤 实验现象 实验结论
甲同学取2mL该无色溶液于试管中，滴加2滴无色酚酞溶液 溶液变红 猜想2、4不成立
乙同学取2mL该无色溶液于试管中，加入稀盐酸至过量 产生气泡 猜想1不成立
【交流讨论】
（1）兴趣小组一致认为，甲同学的实验结论明显不正确，理由是 。
（2）【查阅资料】
①NaHCO3溶液显碱性，不会与氯化钙反应
②向Na2CO3溶液中逐滴加入稀盐酸时，反应分两步进行，第一步为Na2CO3+HCl═NaHCO3+NaCl；第二步为：NaHCO3+HCl═NaCl+CO2↑+H2O
【继续探究】为进一步确定溶液的成分，丙、丁同学结合查阅的资料设计了如下方法：
丙同学方法：取2mL该无色溶液于试管中，加入氯化钙溶液，观察到产生白色沉淀，由此得出猜想 成立。
（3）丁同学方法：取2mL该无色溶液于试管中，逐滴加入稀盐酸，仔细观察现象，得出了和丙同学一样的结论。你认为丁同学观察到的现象是 。
（4）【拓展思考】戊同学通过如图二所示实验，也得出了与丙一样的结论。
实验方法：将2支针筒中等量等浓度且足量的稀盐酸全部注入大试管中，观察比较两气球最终大小，即可得出结论。则试管①中应加入的试剂是 。
19．（2022·金华模拟）思维模型的建构既方便于问题的解决，又能促进深度学习。某科学研究小组同学，在研究了气体检验专题内容后，认为气体检验的关键是干扰气体的界定，判断标准是对后续实验是否会产生干扰。于是在老师的指导下对解决“气体检验”类问题建构了如下思维模型：
直接检验→除去干扰气体→转化装置→再检验→尾气处理
【模型应用】某混合气体由CO、CO2、SO2三种气体组成，某兴趣小组对此进行了相关实验：
【查阅资料】①SO2能使品红溶液褪色；
②SO2易与高锰酸钾溶液反应而被吸收，并能使其褪色；
③SO2能使氢氧化钡溶液和澄清石灰水变浑浊；
④CO和CO2均不能使品红溶液褪色，也不与高锰酸钾溶液反应。
【实验研究】为验证这三种气体，同学们设计并进行如下实验：
【事实与结论】通过实验验证了以上三种气体都存在。
（1）上图实验方案中，装置A归属于上述思维模型中的 环节；
（2）能证明气体中含有 CO的现象是 ；
（3）【反思与评价】若装置按图中的顺序连接，从环境保护的角度来看还缺少 ；
（4）有同学提出上述装置中省略D装置且把C装置接于E装置后也能达到检验CO2实验目的，你认为该同学的设计有无道理并说明理由： 。
20．（2022·余杭模拟）有一包白色固体样品，可能由硫酸钠、氢氧化钠、碳酸钙、氯化钡、氯化镁中的一种或几种物质组成，为探究该样品的组成，某小组取适量样品按下列流程进行实验。
请回答下列问题：
（1）过滤操作中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 。
（2）滤渣a的成分是 。（填写化学式）
（3）写出反应（1）中生成气体的化学方程式 。
（4）若现象1 “滤渣全部溶解”变为“滤渣部分溶解”，其他现象不变。则滤渣a的成分一定有 。（填写出化学式）
21．（2022·余杭模拟）小金同学用如图装置完成CO 还原Fe2O3的实验。先缓慢通入一定量的CO，然后点燃酒精喷灯，继续通入CO，一段时间后，当粉末全部变为黑色时，熄灭酒精喷灯，冷却后再停止通入CO。
（1）实验开始先缓慢通入一定量的CO，再点燃酒精喷灯。这样做目的是 。
（2）请写出弯管处装置内反应的化学方程式： 。
（3）气球的作用是 。
22．（2022·杭州模拟）小金为测定某生锈的生铁片中铁元素的质量分数，设计并完成了如下实验：
编号及装置 实验步骤 实验现象
①天平 称量生锈的生铁片的质量 生锈的生铁片的质量为mg
②装置甲 先通入一段时间CO，然后加热；完全反应后，停止加热；继续通CO至室温 生锈的生铁片变成光亮的银白色
③装置乙 将②中生成的光亮的银白色铁片放入稀盐酸中，完全反应 试管中________；测得室温下产生氢气的体积为VL
（1）装置甲存在缺陷，其改进方法是 。
（2）装置乙试管中观察到的实验现象是 。
（3）若室温下氢气的密度为ρg/L，生锈的生铁片中铁元素的质量分数是 （用字母表示） 。
（4）有人认为：“②中所得光亮的银白色铁片的质量，即为此生锈的生铁片中铁元素的质量，没有必要进行③的操作” 。判断此观点是否正确，并说明理由 。
23．（2022·杭州模拟）用如右图装置完成CO还原 Fe2O3的实验。缓慢通入一定量的CO，点燃酒精喷灯，继续通入CO一段时间后，当粉末全部变为黑色时，停止通入CO，熄灭酒精喷灯。
（1）在点燃酒精喷灯前，要先通一会儿CO，目的是 。
（2）在冷却过程中，为防止管中黑色粉末表面因与空气接触而变为红色，应纠正的操作是 。
（3）有同学指出黑色粉末中还可能含有Fe3O4。为验证黑色粉末成分，该同学取少量样品放入烧杯中，加过量CuSO4溶液，充分反应。证明黑色粉末中含Fe和Fe3O4的现象是 。(资料表明：Fe3O4不与CuSO4溶液反应。)
（4）如果把CO换成H2，也可以完成实验，原因是H2和CO一样，也具有 。
答案解析部分
1．【答案】（1）电流表正负接线柱接反了
（2）0.6
（3）＞
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】（1）在连接电流表时，如果“+”接线柱接电源正极，“-”接线柱接电源负极，那么电流表的指针顺时针方向偏转。如果接线柱接反了，那么电流表的指针逆时针方向偏转。
（2）根据图乙确定电流表的量程和分度值，根据指针位置读出灯泡的额定电流，最后根据P=UI计算灯泡的额定功率。
（3）根据灯丝电阻随温度的升高而增大的规律分析解答。
【解答】（1）根据甲图可知，电流表的指针偏左，即指针反向偏转，那么原因是：电流表正负接线柱接反了。
（2）根据乙图可知，电流表选择量程0~0.6A，分度值为0.02A，则灯泡的额定电流为0.26A，则灯泡的额定功率为：P=UI=2.5V×0.26A=0.6W。
（3）当灯泡的电阻保持不变时，根据公式可知，如果灯泡的电压为额定电压的一半时，灯泡的实际功率为额定功率的。实际上电压减小时，灯泡的温度降低，则灯丝的电阻减小，因此灯泡此时的电功率应该大于额定功率的。
2．【答案】（1）检验二氧化碳的生成
（2）满分示例一：用电子天平称量反应前的氧化铜固体质量为a，若反应后的固体质最为0.8a则全是铜，猜想二正确。若质量介于0.8a和0.9a，猜想三正确。若等于0.9a则全是氧化亚铜，猜想一正确。
满分示例二：用电子天平称量反应后的氧化铜固体质量为b，向反应后的固体中加入过量稀硫酸，若溶液未变蓝，则猜想二不可能。若溶液变蓝，将生成的固体过滤，洗涤、烘干并称量，若剩余固体质量为4b/9，则猜想一成立；若剩余固体质量大于4b/9，则猜想二成立。
满分示例三：取反应后的红色固体，加入过量稀硫酸，岩溶液未变蓝，则猜想二不可能：岩变蓝，重新取反应后的红色固体加入硝酸银溶液，若析出银白色金属，则猜想三成立，若无现象，猜想二成立
【知识点】还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】（1）二氧化碳和氢氧化钙反应，生成碳酸钙沉淀和水，即二氧化碳能够使澄清的石灰水变浑浊；
（2）①根据反应的化学方程式，利用质量之间的比例关系分别计算出生成物全部是铜，全部是氧化亚铜时的质量，并据此确定哪个猜想正确即可；
②硫酸铜溶液呈蓝色，可根据溶液颜色判断它是否存在。再根据反应的化学方程式推算全部是氧化亚铜时的固体质量即可；
③如果剩余固体中存在铜，可以根据它和硝酸银反应的现象判断它是否存在。
【解答】（1）实验中选择澄清石灰水，其目的是：检验二氧化碳的生成。
（2）①设氧化铜固体反应前的质量为a，
如果反应后固体全部是铜，那么铜的质量应该为：；
如果反应后固体全部是氧化亚铜，那么固体的质量应该为：。
那么步骤和方法为：用电子天平称量反应前的氧化铜固体质量为a，若反应后的固体质最为0.8a则全是铜，猜想二正确。若质量介于0.8a和0.9a，猜想三正确。若等于0.9a则全是氧化亚铜，猜想一正确。
②设反应后剩余固体质量为b，
加入稀硫酸后溶液变蓝，说明剩余固体存在氧化亚铜。
如果剩余固体都是氧化亚铜，
Cu2O+H2SO4=Cu+CuSO4+H2O ；
144 64
b
那么反应后剩余铜单质的质量为；
那么步骤和方法二：用电子天平称量反应后的氧化铜固体质冠为b，向反应后的周体中加入过量稀硫酸，若溶液未变蓝，则猜想二不可能。若溶液变蓝，将生成的固体过滤，洗涤、烘干并称量，若剩余固体质量为，则猜想一成立；若剩余固体质量大于，则猜想二成立。
③氧化亚铜与硝酸银不反应，而铜与硝酸银反应会生成白色的银单质。
那么步骤和方法三：取反应后的红色固体，加入过量稀硫酸，岩溶液未变蓝，则猜想二不可能：岩变蓝，重新取反应后的红色固体加入硝酸银溶液，若析出银白色金属，则猜想三成立，若无现象，猜想二成立。
3．【答案】（1）Na2CO3＋Ca(OH)2＝CaCO3↓＋2NaOH；复分解
（2）取样最后一次洗涤液，滴加无色酚酞试液，观察到溶液不变色，则已洗净(合理即可)
【知识点】书写化学方程式、文字表达式；酸碱指示剂及其性质；复分解反应及其应用
【解析】【分析】（1）确定反应物、反应条件和生成物，据此写出反应的化学方程式。根据反应物和生成物的种类和种数，确定反应的基本类型。
（2）检验固体Y是否洗净，其实就是检查是否存在氢氧化钠。它们的水溶液都呈碱性，加入无色酚酞试液都会变成红色，据此分析解答。
【解答】（1）根据图片可知，在步骤③中，碳酸钠和氢氧化钙反应，生成碳酸钙白色沉淀和氢氧化钠，则反应的方程式为： Na2CO3＋Ca(OH)2＝CaCO3↓＋2NaOH 。
反应物和生成物都由化合
物组成，且相互交换成分，则该反应为复分解反应。
（2）为了检验固体Y是否洗干净的操作方法是：取样最后一次洗涤液，滴加无色酚酞试液，观察到溶液不变色，则已洗净。
4．【答案】（1）R2
（2）0.625
（3）灯丝的电阻随温度的升高而增大
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据图乙确定灯泡正常发光时的额定电流，然后根据U变=U总-UL计算出变阻器两端的电压，最后根据公式计算变阻器接入的阻值即可。
（2）根据图乙确定灯泡的额定电压和额定电流，然后根据P=UI计算灯泡的额定功率。
（3）根据灯丝电阻随温度的变化规律分析解答。
【解答】（1）根据图乙可知，当灯泡正常发光时，它的额定电压为2.5V，额定电流为0.25A；
此时变阻器两端的电压为：U变=U总-UL=6V-2.5V=3.5V；
此时变阻器接入的阻值为：。
故选变阻器R2。
（2）根据图乙可知，灯泡的额定功率为：PL=ULIL=2.5V×0.25A=0.625W。
（3）小科通过欧姆定律变形公式R＝U/I计算发现电阻是逐渐变大了，主要原因是：灯丝的电阻随温度的升高而增大。
5．【答案】（1）排除外界坏境因素(温度、光照强度等)干扰
（2）实验组和对照组没有明显差异
（3）将实验组的蒸馏水替换为氢氧化钠溶液
【知识点】控制变量法；细胞呼吸；生物的呼吸器官；碱的化学性质
【解析】【分析】 绿色植物利用氧气和有机物，在活细胞，分解产生二氧化碳和水并释放出能量的过程叫做呼吸作用；
【解答】（1）对照组是指不作任何任何处理的一组，保证种子不进行呼吸作用，奥义设置对照组的目的是： 排除外界坏境因素(温度、光照强度等)干扰 ；
（2）如果全部是葡萄糖，葡萄糖氧化分解时消耗氧气和产生二氧化碳的体积之比等于1：1，则实验的结果为实验组和对照组没有明显差异；
（3）绿色植物利用氧气和有机物，在活细胞，分解产生二氧化碳和水并释放出能量的过程叫做呼吸作用；消耗氧气，产生的二氧化碳需要被吸收掉，才能测定种子呼吸作用消耗氧气的体积，所以将实验组的蒸馏水替换为氢氧化钠溶液；
故答案为：（1） 排除外界坏境因素(温度、光照强度等)干扰 （2） 实验组和对照组没有明显差异 （3） 将实验组的蒸馏水替换为氢氧化钠溶液
6．【答案】（1）A
（2）快；污泥
（3）每份质量相等的有机厨余产生的沼气质量相等，所以沼气中不溶于水的甲烷质量也相等，即总排开水量也相等
【知识点】细胞呼吸；催化剂在化学反应中的作用
【解析】【分析】气体不溶于水可以采用排水法收集；气体的密度比空气小，采用向下排空气法；催化剂只改变反应速度，本身的质量和化学性质不发生改变；
【解答】 （1）甲烷(不溶于水)，且密度比空气小，所以可以采用排水法收集，并且发酵瓶中的管子放在瓶口，集气瓶不需要加瓶塞，所以选A；
（2）用排水法收集甲烷气体，排水量越大，说明发酵速度越快；沼气是指在缺氧条件下有机物经微生物发酵所产生的气体 ，所以催化剂是步骤一中的污泥；
（3）温度只是影响了沼气产生的快慢，不用影响沼气产生的多少，所以每份质量相等的有机厨余产生的沼气质量相等，所以沼气中不溶于水的甲烷质量也相等，即总排开水量也相等
故答案为：（1）A.（2）快；污泥（3） 每份质量相等的有机厨余产生的沼气质量相等，所以沼气中不溶于水的甲烷质量也相等，即总排开水量也相等
7．【答案】（1）一
（2）质量
（3）质量相同的物体，被举得越高，其重力势能越大
【知识点】压力的作用效果；势能的影响因素
【解析】【分析】（1）根据图片分析实验过程，进而判断要探究的问题。
（2）分析实验④⑤中哪个因素不同即可；
（3）根据控制变量法的要求描述实验结论。
【解答】（1）根据图片可知，实验①②中接触面积相等，但压力大小不同；而实验②③中，压力相同而接触面积不同，那么实验①②③中为了探究问题：压力作用效果与哪些因素有关，故选一。
（2）实验④⑤中，瓶子的高度相同，但是瓶子和水的总质量不同，那么可以探究重力势能大小与质量的关系。
（3）实验⑤⑥中，水和瓶子的总重力相等，但是高度不同，那么得到结论：质量相同的物体，被举得越高，其重力势能越大。
8．【答案】（1）溶液由红色变成无色
（2）不正确，当稀硫酸有剩余时，滴加碳酸钠溶液也有气泡产生
（3）因稀H2SO4加入，稀释NaOH溶液而引起pH减小
【知识点】化学变化与物理变化的判别；溶液的酸碱性与pH值的关系
【解析】【分析】（1）化学变化的本质为有新物质生成。
（2）稀硫酸先和氢氧化钠反应，生成硫酸钠和水，再和碳酸钠反应，生成硫酸钠、水和二氧化碳气体。
（3）碱性溶液浓度越小，则碱性越弱，即pH会减小，据此分析解答。
【解答】（1）酚酞试液遇到碱性溶液呈红色，遇到酸性溶液不变色，则溶液从红色变成无色，说明溶液的酸碱性发生改变，生成了新物质，肯定发生化学反应。
（2）我认为小明的判断是不正确，理由是：当稀硫酸有剩余时，滴加碳酸钠溶液也有气泡产生。
（3）方案中“测得pH小于7”是排除因稀H2SO4加入，稀释NaOH溶液而引起pH减小对实验的干扰。
9．【答案】（1）30℃（27-33℃之间）
（2）①随着发酵的进行，葡萄酒和苹果酒的酒精度均呈先上升后稳定的趋势； ②发酵原料相同时，添加蔗糖量越高，酒精度越高； ③添加等量蔗糖时，以葡萄为原料发酵所得的果酒最终酒精度要高于苹果酒，且 酒精生成速率更大。(合理即可)
（3）以葡萄为原料，适当增加蔗糖量，发酵时间至少在 6-7 天
【知识点】科学探究的基本环节；细胞呼吸；生物的呼吸器官
【解析】【分析】 酵母菌是一些单细胞真菌。酵母可以通过出芽进行无性生殖，也可以通过形成子囊孢子进行有性生殖。无性生殖即在环境条件适合时，从母细胞上长出一个芽，逐渐长到成熟大小后与母体分离。在营养状况不好时，一些可进行有性生殖的酵母会形成孢子，在条件适合时再萌发 ；
【解答】（1）从图二中可以看出温度在30°左右时，酵母菌的活性最强，所以为了使酵母菌发酵效果更好，根据图2应选择合适温度约为30℃；
（2）从甲图图像中可以得出的结论有： ①随着发酵的进行，葡萄酒和苹果酒的酒精度均呈先上升后稳定的趋势； ②发酵原料相同时，添加蔗糖量越高，酒精度越高； ③添加等量蔗糖时，以葡萄为原料发酵所得的果酒最终酒精度要高于苹果酒，且 酒精生成速率更大。
（3）从甲图的曲线，提出的建议是：以葡萄为原料，适当的增加蔗糖的质量，可以提高酒精度，然后控制发酵的时间至少在6-7天以上，可以保证甲醛的含量 ≤0.1克/升；
故答案为：（1） 30℃（27-33℃之间） （2） ①随着发酵的进行，葡萄酒和苹果酒的酒精度均呈先上升后稳定的趋势； ②发酵原料相同时，添加蔗糖量越高，酒精度越高； ③添加等量蔗糖时，以葡萄为原料发酵所得的果酒最终酒精度要高于苹果酒，且 酒精生成速率更大。(合理即可) （3） 以葡萄为原料，适当增加蔗糖量，发酵时间至少在 6-7 天
10．【答案】铝箔；（实验）没有变红；3CuO+2Al 3Cu+Al2O3；物体颗粒大小
【知识点】还原反应与金属的冶炼；影响化学反应速率的因素
【解析】【分析】根据图示中所给物质分析，结合氧化铜被还原后固体由黑色变成红色，颗粒大小影响反应速率解答。
【解答】（猜想）由所给物质可推辞，把氧化铜还原成铜的物质可能是石墨棒或铝箔。
（1） 猜想Ⅱ不成立，即铝不能使氧化铜还原成铜，则用天平称量1.5g氧化铜粉末，直接用铝箔纸包裹。按上述操作步骤实验，黑色粉末不会变红；
（3） 铝粉还原氧化铜，生成氧化铝和铜，反应方程式为3CuO+2Al 3Cu+Al2O3 ；
（4） 如果使用复印机的“碳粉”代替石墨棒还原氧化铜，效果更好。说明物质间反应的难易和剧烈程度与物质颗粒大小有关。
故答案为：铝箔；（1）没有变红；（3）3CuO+2Al 3Cu+Al2O3 ；（4）物体颗粒大小。
11．【答案】（1）C中的液体倒吸至A中，使玻璃管破裂
（2）CaCl2溶液（BaCl2溶液)
（3）2Na2O2+C Na2CO3+Na2O
【知识点】还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】(1)根据实验操作注意事项分析。
(2)根据碳酸根离子的检验分析。
(3)根据化学方程式书写原则解答。
【解答】(1)实验操作④中若不通入N2，由于通知加热，装置内压强减小，可能造成的结果是：C中液体倒吸入A中，使玻璃管炸裂。
(2)碱性的Na2CO3溶液与中性的CaCl2溶液发生复分解反应，以实验方案是：取出少量反应后固体于试管中，加入过量的CaCl2溶液使沉淀完全，静置后向上层清液中滴加酚酞溶液，若溶液变红，则产物中有Na2CO3；
(3)过氧化钠与木炭反应会生成碳酸钠，不产生一氧化碳和二氧化碳，可能生成氧化钠，根据质量守恒定律，反应前后原子个数不变，则该反应一定会生成氧化钠。
故 Na2O2 与木炭反应的化学方程式为2Na2O2+C Na2CO3+Na2O 。
12．【答案】（1）碱石灰
（2）质量减少
（3）防止液体倒吸
（4）收集起来或利用导管引入C或D的火焰处等
【知识点】实验方案设计与评价；质量守恒定律及其应用；还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】（1）根据所得CO中含有二氧化碳分析；
（2）根据CO与氧化铁反应生成铁和二氧化碳分析；
（3）根据加热装置要防止发生倒吸现象分析；
（4）根据尾气中有CO分析。
【解答】（1） 为确保制得较纯净的CO，还需在C、D间加装吸收二氧化碳的装置，应盛放碱石灰；
（2）CO与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，铁矿石颜色发生变化且质量减少，证明铁矿石一定被还原了；
（3）加热装置停止加热时要防止发生倒吸现象，所以该实验中先熄灭C、D中的酒精喷灯，待装置冷却后再停止滴加稀盐酸 ；
（4） 从提高能源利用率的角度出发，对E装置中排出的尾气可收集起来或利用导管引入C或D的火焰处。
故答案为：（1）碱石灰；（2）质量减少；（3）防止液体倒吸；（4）收集起来或利用导管引入C或D的火焰处等。
13．【答案】（1）①分别取适量等量的CuSO4、Al2(SO4)3溶液于两支试管内；
②将等量的Fe片放入两试管中，观察铁片表面有无金属析出；
③若CuSO4溶液中Fe片表面有红色固体，Al2(SO4)3溶液中铁片无现象，则证明活动性Al>Fe>Cu。(用FeSO4溶液、Cu片、Al片或用稀H2SO4、Fe片、Cu片、Al片，比较单位时间内产生气泡的多少等合理答案）
（2）3%的CuSO4溶液、实验时间60秒以上
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】（1）验证金属活动性顺序，可通过金属与酸是否反应及反应速率或通过金属是否与盐溶液反应来实现；
（2）根据所给数据固体明显变红的条件分析。
【解答】（2）由所给数据可知， 3%的CuSO4溶液、实验时间60秒以上，固体颜色明显变红；
故答案为：（1） ①分别取适量等量的CuSO4、Al2(SO4)3溶液于两支试管内；②将等量的Fe片放入两试管中，观察铁片表面有无金属析出；③若CuSO4溶液中Fe片表面有红色固体，Al2(SO4)3溶液中铁片无现象，则证明活动性Al>Fe>Cu。(用FeSO4溶液、Cu片、Al片或用稀H2SO4、Fe片、Cu片、Al片，比较单位时间内产生气泡的多少等合理答案） ；（2） 3%的CuSO4溶液、实验时间60秒以上 。
14．【答案】（1）质量守恒
（2）碳酸钠溶液也能使酚酞试液变红
（3）一
（4）答出先除去CO32－，再检验OH－即给分，每点1分。示例：加入过量的氯化钙（或氯化钡、硝酸钙、硝酸钡等）溶液，出现白色沉淀，然后过滤，向所得滤液中滴加酚酞试液，无明显现象
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】（1）根据质量守恒定律可知，反应前只有钠、氧和碳元素，则反应后元素的种类保持不变，则白色固体的成分只能有这三种元素组成；
（2）酚酞试液变红，说明遇到碱性溶液。不但氧化钠溶于水溶液呈碱性，而且碳酸钠溶于水时也呈碱性；
（3）碳酸钠和稀盐酸反应，生成氯化钠、水和二氧化碳气体；
（4）如果猜想二成立，那么白色固体只有碳酸钠，没有氧化钠。在滤液中加入可溶性的钙盐或钡盐，让其中的碳酸根离子沉淀，然后再利用酚酞试液是否变色验证是否有氢氧根离子的存在即可。
【解答】（1）小科猜想中的物质都是由钠、氧和碳元素组成的，和反应前的元素种类相同，则建立上述假设的依据是质量守恒定律。
（2）有同学认为通过上述实验得出的结论不正确，其理由是：碳酸钠溶液也能使酚酞试液变红。
（3）步骤3：取少量步骤|中的滤液于试管中，滴加足量稀盐酸，溶液中有气泡冒出，说明白色固体中含有碳酸钠，则假设一不成立。
（4）步骤4：另取少量步骤1中的滤液于试管中，加入过量的氯化钙（或氯化钡、硝酸钙、硝酸钡等）溶液，出现白色沉淀，然后过滤，向所得滤液中滴加酚酞试液，无明显现象，则假设二成立。
15．【答案】（1）①用蒸馏水和20%的盐水，配制处溶质质量分数为5%、10%、15%的盐水；②取相同长度的不锈钢丝和铁丝各4根，绕成相同的形状，并分别在5%、10%、15%和20%的盐水中充分润湿；③检查装置气密性，将不锈钢丝和铁色放入装置中，活塞开始都位于50毫升刻度处，保持外界气压、温度等相同④每隔半小时记录各装置内活塞移动的距离（或者观察相同时间内金属丝的锈蚀程度）；⑤重复实验，得出实验结论。
（2）金属生锈消耗氧气，空气中氧气的含量约为五分之一，50毫升空气中氧气耗尽时，活塞停在40毫升刻度处不再移动。
【知识点】实验方案设计与评价；金属的化学性质
【解析】【分析】根据对比实验的设计要求及金属生锈消耗氧气，氧气约占空气的五分之一体积分析 ，要证明金属生锈的快慢可能与材料和盐水浓度都有一定的关系，需保证变量的唯一性，分别设计对比实验，通过现象的不同加以验证。
16．【答案】硫酸铜溶液呈蓝色；硫酸钠；AC
【知识点】物质的鉴别、推断；碱的化学性质
【解析】【分析】根据硫酸铜溶液呈蓝色，反应后溶液中一定有生成物，反应物可能剩余及氢氧化钠的化学性质分析。
【解答】 【分析与思考】因硫酸铜溶液呈蓝色，所以无色溶液中一定没有硫酸铜；
【猜想假设】 无色溶液中一定有生成的硫酸钠，氢氧化钠可能存在，猜想二为硫酸钠；
【设计实验】 要证明猜想一成立，只需证明溶液中存在氢氧化钠即可，石蕊试液在碱性溶液中呈蓝色，因硫酸钠溶液呈中性，可以验证，A正确；氯化钡与硫酸钠反应，与氢氧化钠不反应，B错误；氯化镁与氢氧化钠反应可产生白色沉淀，C正确。
故答案为：硫酸铜溶液呈蓝色；硫酸钠；AC。
17．【答案】（1）H2O 、CO2、 CO
（2）气体净化
（3）排进装置内空气，防止爆炸
【知识点】还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】（1）根据水、二氧化碳、一氧化碳的验证及实验时的反应现象分析；
（2）根据CD装置是除杂净化的过程分析；
（3）根据CO与空气混合气体加热易发生爆炸分析。
【解答】（1） A装置中的无水硫酸铜变蓝，说明反应后气体中含有水蒸气，B装置中的澄清石灰水变浑浊，说明气体中有二氧化碳，C装置除去二氧化碳，D装置中的澄清石灰水不变浑浊，证明已除尽，F装置中澄清石灰水变浑浊，由此说明气体中有一氧化碳；
（2） 装置C是除二氧化碳，装置D是验证二氧化碳除尽，属于气体净化环节；
（3）因气体中含有CO，点燃CO与氧气的混合气体易发生爆炸，所以需先通气体，排尽装置内空气，防止爆炸；
故答案为：（1） H2O 、CO2、 CO ；（2）气体净化；（3） 排进装置内空气，防止爆炸 。
18．【答案】（1）碳酸钠溶液也呈碱性
（2）2
（3）先无明显现象，后产生气泡
（4）5g 8%的碳酸钠溶液 或 5g 8%的碳酸氢钠溶液
【知识点】实验方案设计与评价；盐的性质及用途
【解析】【分析】（1）根据碳酸钠溶液呈碱性分析；
（2）根据碳酸钠能与氯化钙反应产生沉淀分析；
（3）根据碳酸钠与盐酸反应的过程分析；
（4）根据对比实验的设计要求分析。
【解答】（1）碳酸钠溶液也呈碱性，也能使酚酞溶液变红，所以甲同学的结论不正确；
（2）氯化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙白色沉淀，而与碳酸氢钠、氢氧化钠、氯化钠不反应，所以加入氯化钙有白色沉淀产生，可证明出猜想2正确；
（3）由查阅资料可知，碳酸钠中加入盐酸时先不产生气泡，过一段时间再产生气泡，所以丁同学实验现象应为先无明显现象，后产生气泡；
（4）丁同学的对比实验需控制变量，该对比实验是利用待鉴定溶液与另一已知溶液对比，通过现象进行鉴别，所以试管①中应加入的试剂是5g 8%的碳酸钠溶液 或 5g 8%的碳酸氢钠溶液；
故答案为：（1）碳酸钠溶液也呈碱性；（2）2；（3） 先无明显现象，后产生气泡 ；（4） 5g 8%的碳酸钠溶液 或 5g 8%的碳酸氢钠溶液 。
19．【答案】（1）直接检验 和 除去干扰气体
（2）E装置中黑色固体变红色
（3）尾气处理
（4）有道理，在用酒精灯加热前是要先通入一段时间的检验气体，根据B中的品红溶液不变色和C中的氢氧化钡溶液是否变浑浊；检验出CO2
【知识点】实验方案设计与评价；二氧化碳的检验和验满；还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】根据三种气体的性质分析，因二氧化硫干扰二氧化碳的验证，所以需先检验二氧化硫，并将其除去，然后再利用澄清石灰水检查二氧化碳，再利用CO能使氧化铜还原性铜检验一氧化碳。
【解答】（1）装置A是为了验证气体中存在二氧化硫并将其除去，以免干扰二氧化碳验证，属于思维模型中的直接检验和除去干扰气体；
（2）CO具有还原性，可利用CO能使氧化铜还原与铜证明CO存在，所以证明CO的现象是E装置中黑色固体变红色；
（3）该装置中将尾气排放到空气中，会污染空气，所以缺少尾气处理装置；
（4）在用酒精灯加热前是要先通入一段时间的检验气体，根据B中的品红溶液不变色和C中的氢氧化钡溶液是否变浑浊也可检验出CO2。
故答案为：（1）直接检验和除去干扰气体；（2） E装置中黑色固体变红色 ；（3）尾气处理；（4）有道理，在用酒精灯加热前是要先通入一段时间的检验气体，根据B中的品红溶液不变色和C中的氢氧化钡溶液是否变浑浊可检验出CO2。
20．【答案】（1）漏斗
（2）CaCO3和 Mg(OH)2
（3）CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑
（4）CaCO3和 BaSO4
【知识点】过滤的原理、方法、操作及其应用；物质的鉴别、推断
【解析】【分析】根据过滤所需实验仪器，所给物质中，碳酸钙难溶，氯化钡与硫酸钠反应产生硫酸钡沉淀，氢氧化钠与氯化镁反应产生氢氧化镁沉淀及利用方程式计算出产生0.44克二氧化碳所需碳酸钙质量分析。
【解答】（1） 过滤操作中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗；
（2）所给物质中，碳酸钙难溶，氯化钡与硫酸钠反应产生硫酸钡沉淀，氢氧化钠与氯化镁反应产生氢氧化镁沉淀，滤渣a加入足量稀盐酸全部溶解生成0.44g二氧化碳，一定含碳酸钙，设产生0.44g二氧化碳时碳酸钙质量为x，
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
x 0.44g
x=1g，而滤渣质量为1.5g产生0.44g二氧化碳，说明其成分中是CaCO3和 Mg(OH)2；
（3） 反应（1）中生成气体的反应为碳酸钙与盐酸的反应，化学方程式为 CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑ ；
（4）现象1 “滤渣全部溶解”变为“滤渣部分溶解”，其他现象不变。则滤渣a的成分为CaCO3和 BaSO4 。
故答案为：（1）漏斗；（2） CaCO3和 Mg(OH)2 ；（3）CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑ ；（4）CaCO3和 BaSO4
21．【答案】（1）排净装置内的空气，以防加热时发生爆炸
（2）3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
（3）收集尾气，防止造成空气污染
【知识点】还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】根据一氧化碳与氧化铁的反应的操作步骤及注意事项分析，该实验步骤为先通CO，再加热，反应结束后先停止加热，最后通CO，尾气中含CO，排放到空气中会污染空气，要有尾气处理装置。
【解答】（1）CO与空气混合气体加热易发生爆炸，实验开始先缓慢通入一定量的CO，再点燃酒精喷灯是为了排净装置内的空气，以防加热时发生爆炸 ；
（2）弯管处装置内为一氧化碳与氧化铁的反应，方程式为3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2 ；
（3）反应尾气中含CO，排放到空气中会污染空气，装置中气球的作用是收集尾气，防止造成空气污染 ；
故答案为：（1）排净装置内的空气，以防加热时发生爆炸；（2）3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2 ；（3） 收集尾气，防止造成空气污染 。
22．【答案】（1）在洗气瓶的右侧导管处安装一个尾气处理装置
（2）铁片逐渐消失并有大量的气泡产生，溶液逐渐变成浅绿色
（3）
（4）不正确，因为铁片中还含有其他的杂质
【知识点】根据化学反应方程式的计算；金属的化学性质
【解析】【分析】（1）一氧化碳具有毒性，排放到空气中会污染空气；
（2）铁和稀盐酸反应，生成浅绿色的氯化亚铁和氢气，据此描述实验现象；
（3）和稀盐酸反应的铁的质量来自于生锈的铁片中，写出铁和稀盐酸反应的方程式，计算出参加反应的铁的质量，最后根据 计算即可；
（4）根据铁片中含有其它杂质解答。
【解答】（1）因为一氧化碳有毒不能直接排入空气，要处理后再排放，可在在洗气瓶的右侧导管处安装一个尾气处理装置；
（2）装置乙试管中观察到的实验现象是：铁片逐渐消失，并有大量的气泡产生，溶液逐渐变成浅绿色；
（3）根据质量守恒定律可知，和稀盐酸反应的铁的质量即为生锈铁片中铁元素的质量，
可设生锈铁片中铁元素的质量为x，
Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
56 2
x ρg/L×VL
解得：x=28ρVg；
生锈的生铁片中铁元素的质量分数为： 。
（4）我认为这种观点不正确，因为所得光亮的银白色铁片中还含有碳元素。
23．【答案】（1）排尽装置内原有的空气，防止与CO混合加热时发生爆炸
（2）继续通CO至玻璃管冷却
（3）黑色粉末部分变红
（4）还原性
【知识点】还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】（1）根据点燃CO和空气混合气体易发生爆炸分析；
（2）根据CO与氧化铁反应的操作步骤分析；
（3）根据铁能与硫酸铜反应生成红色的固体铜，而四氧化三铁不与硫酸铜反应分析；
（4）根据氢气和CO都有还原性分析。
【解答】（1） 在点燃酒精喷灯前，要先通一会儿CO，以排尽装置内原有的空气，防止与CO混合加热时发生爆炸；
（2） 在冷却过程中，为防止管中黑色粉末表面因与空气接触而变为红色，要在CO的保护下让固体冷却，正确操作为需继续通CO至玻璃管冷却；
（3）铁能与硫酸铜反应生成红色的固体铜，而四氧化三铁不与硫酸铜反应，所以要验证黑色固体为铁和四氧化三铁，可取样品加入过量硫酸铜溶液，观察到黑色粉末部分变红即可证明；
（4）氢气和CO都具有还原性，所以把CO换成H2，也可以完成实验；
故答案为：（1）排尽装置内原有的空气，防止与CO混合加热时发生爆炸 ；（2）继续通CO至玻璃管冷却 ；（3）黑色粉末部分变红 ；（4）还原性。
1 / 1初中科学中考专题特训练习实验探究题1
一、实验探究题
1．（2023·宁波模拟）实验操作考试内容之一——测量小灯泡的电功率，小灯泡的额定电压是 2.5V。（实验前经老师检查器材完好）
（1）实验过程中，李同学连接好电路，闭合开关时发现电流表出现如图甲所示，请你帮他分析：原因是
（2）改正后，移动滑动变阻器的滑片，当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W。
（3）小科根据收集到的实验数据发现，小灯泡在不同亮度下，它两端的电压与电流的比值不一样，他根据多组实验数据描绘出的 I-U 图象如图丙所示，当灯泡两端的电压为额定电压的一半时，灯泡的实际功率 P实 P 额 （选填“＞” “＜”或“=”）。
【答案】（1）电流表正负接线柱接反了
（2）0.6
（3）＞
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】（1）在连接电流表时，如果“+”接线柱接电源正极，“-”接线柱接电源负极，那么电流表的指针顺时针方向偏转。如果接线柱接反了，那么电流表的指针逆时针方向偏转。
（2）根据图乙确定电流表的量程和分度值，根据指针位置读出灯泡的额定电流，最后根据P=UI计算灯泡的额定功率。
（3）根据灯丝电阻随温度的升高而增大的规律分析解答。
【解答】（1）根据甲图可知，电流表的指针偏左，即指针反向偏转，那么原因是：电流表正负接线柱接反了。
（2）根据乙图可知，电流表选择量程0~0.6A，分度值为0.02A，则灯泡的额定电流为0.26A，则灯泡的额定功率为：P=UI=2.5V×0.26A=0.6W。
（3）当灯泡的电阻保持不变时，根据公式可知，如果灯泡的电压为额定电压的一半时，灯泡的实际功率为额定功率的。实际上电压减小时，灯泡的温度降低，则灯丝的电阻减小，因此灯泡此时的电功率应该大于额定功率的。
2．（2023·鹿城模拟）在做一氧化碳还原氧化铜实验中，若反应温度不够高则生成的红色固体中可能含有Cu2O(显红色)。于是他们对“生成的红色固体到底是什么”进行实验探究。他们猜想生成的红色固体有可能是：
猜想①：Cu2O 猜想②：Cu 猜想③：Cu和Cu2O
查阅资料：Cu2O能和硫酸反应，化学方程式为Cu2O+H2SO4=Cu+CuSO4+H2O
可供选择的器材：电子天平、过滤装置、其他器材自选。
（1）实验中选择澄清石灰水，其目的是 。
（2）针对红色固体为何种物质的探究，结合资料，选择合适的器材和药品，写出相应实验步骤。
【答案】（1）检验二氧化碳的生成
（2）满分示例一：用电子天平称量反应前的氧化铜固体质量为a，若反应后的固体质最为0.8a则全是铜，猜想二正确。若质量介于0.8a和0.9a，猜想三正确。若等于0.9a则全是氧化亚铜，猜想一正确。
满分示例二：用电子天平称量反应后的氧化铜固体质量为b，向反应后的固体中加入过量稀硫酸，若溶液未变蓝，则猜想二不可能。若溶液变蓝，将生成的固体过滤，洗涤、烘干并称量，若剩余固体质量为4b/9，则猜想一成立；若剩余固体质量大于4b/9，则猜想二成立。
满分示例三：取反应后的红色固体，加入过量稀硫酸，岩溶液未变蓝，则猜想二不可能：岩变蓝，重新取反应后的红色固体加入硝酸银溶液，若析出银白色金属，则猜想三成立，若无现象，猜想二成立
【知识点】还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】（1）二氧化碳和氢氧化钙反应，生成碳酸钙沉淀和水，即二氧化碳能够使澄清的石灰水变浑浊；
（2）①根据反应的化学方程式，利用质量之间的比例关系分别计算出生成物全部是铜，全部是氧化亚铜时的质量，并据此确定哪个猜想正确即可；
②硫酸铜溶液呈蓝色，可根据溶液颜色判断它是否存在。再根据反应的化学方程式推算全部是氧化亚铜时的固体质量即可；
③如果剩余固体中存在铜，可以根据它和硝酸银反应的现象判断它是否存在。
【解答】（1）实验中选择澄清石灰水，其目的是：检验二氧化碳的生成。
（2）①设氧化铜固体反应前的质量为a，
如果反应后固体全部是铜，那么铜的质量应该为：；
如果反应后固体全部是氧化亚铜，那么固体的质量应该为：。
那么步骤和方法为：用电子天平称量反应前的氧化铜固体质量为a，若反应后的固体质最为0.8a则全是铜，猜想二正确。若质量介于0.8a和0.9a，猜想三正确。若等于0.9a则全是氧化亚铜，猜想一正确。
②设反应后剩余固体质量为b，
加入稀硫酸后溶液变蓝，说明剩余固体存在氧化亚铜。
如果剩余固体都是氧化亚铜，
Cu2O+H2SO4=Cu+CuSO4+H2O ；
144 64
b
那么反应后剩余铜单质的质量为；
那么步骤和方法二：用电子天平称量反应后的氧化铜固体质冠为b，向反应后的周体中加入过量稀硫酸，若溶液未变蓝，则猜想二不可能。若溶液变蓝，将生成的固体过滤，洗涤、烘干并称量，若剩余固体质量为，则猜想一成立；若剩余固体质量大于，则猜想二成立。
③氧化亚铜与硝酸银不反应，而铜与硝酸银反应会生成白色的银单质。
那么步骤和方法三：取反应后的红色固体，加入过量稀硫酸，岩溶液未变蓝，则猜想二不可能：岩变蓝，重新取反应后的红色固体加入硝酸银溶液，若析出银白色金属，则猜想三成立，若无现象，猜想二成立。
3．（2023·杭州模拟）氢氧化钠是重要的化工原料，某工厂通过系列化学反应制取氢氧化钠固体，其流程如图所示，其中石灰石中的杂质不参与反应。
（1）该流程中步骤③的化学反应方程式 ，该反应属于基本反应类型的 反应。
（2）为了检验固体Y是否洗干净的操作方法是 。
【答案】（1）Na2CO3＋Ca(OH)2＝CaCO3↓＋2NaOH；复分解
（2）取样最后一次洗涤液，滴加无色酚酞试液，观察到溶液不变色，则已洗净(合理即可)
【知识点】书写化学方程式、文字表达式；酸碱指示剂及其性质；复分解反应及其应用
【解析】【分析】（1）确定反应物、反应条件和生成物，据此写出反应的化学方程式。根据反应物和生成物的种类和种数，确定反应的基本类型。
（2）检验固体Y是否洗净，其实就是检查是否存在氢氧化钠。它们的水溶液都呈碱性，加入无色酚酞试液都会变成红色，据此分析解答。
【解答】（1）根据图片可知，在步骤③中，碳酸钠和氢氧化钙反应，生成碳酸钙白色沉淀和氢氧化钠，则反应的方程式为： Na2CO3＋Ca(OH)2＝CaCO3↓＋2NaOH 。
反应物和生成物都由化合
物组成，且相互交换成分，则该反应为复分解反应。
（2）为了检验固体Y是否洗干净的操作方法是：取样最后一次洗涤液，滴加无色酚酞试液，观察到溶液不变色，则已洗净。
4．（2023·杭州模拟）小科同学做“测量小灯泡电功率”实验，实验室有如下器材：电源(电压恒为6V)、小灯泡(额定电压为2.5V，灯丝电阻约为10Ω)、电流表、电压表、开关各一个、规格分别为R1“10Ω 1A”和R2“50Ω 0.5A”的滑动变阻器各一个、导线若干。
（1）小科同学设计了图甲所示的电路，他应选用规格为 的滑动变阻器(选填“R1”或“R2”)。
（2）移动滑动变阻器滑片在不同位置，得到小灯泡U—I图像如图乙所示，小灯泡的额定功率为 W。
（3）小科通过欧姆定律变形公式R＝U/I计算发现电阻是逐渐变大了，请说明主要原因： 。
【答案】（1）R2
（2）0.625
（3）灯丝的电阻随温度的升高而增大
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据图乙确定灯泡正常发光时的额定电流，然后根据U变=U总-UL计算出变阻器两端的电压，最后根据公式计算变阻器接入的阻值即可。
（2）根据图乙确定灯泡的额定电压和额定电流，然后根据P=UI计算灯泡的额定功率。
（3）根据灯丝电阻随温度的变化规律分析解答。
【解答】（1）根据图乙可知，当灯泡正常发光时，它的额定电压为2.5V，额定电流为0.25A；
此时变阻器两端的电压为：U变=U总-UL=6V-2.5V=3.5V；
此时变阻器接入的阻值为：。
故选变阻器R2。
（2）根据图乙可知，灯泡的额定功率为：PL=ULIL=2.5V×0.25A=0.625W。
（3）小科通过欧姆定律变形公式R＝U/I计算发现电阻是逐渐变大了，主要原因是：灯丝的电阻随温度的升高而增大。
5．（2023·鹿城模拟）种子进行有氧呼吸分解不同的营养物质时消耗氧气的体积和释放二氧化碳的体积的比值是不同的。如葡萄糖氧化分解时消耗氧气和产生二氧化碳的体积之比等于1：1，而蛋白质却不等于1：1。为了探究种子有氧呼吸分解的物质是否全部为葡萄糖，利用如图装置进行了实验。
（1）该实验还应设置对照组。在装置中放入等量的煮熟种子和5毫升蒸馏水，设置对照组的目的是 。
（2）若该种子有氧呼吸时氧化分解的全部是葡萄糖，则实验结果为 。
（3）为了进一步测定种子呼吸作用消耗氧气的体积，实验组装置中的药品应如何改进。
【答案】（1）排除外界坏境因素(温度、光照强度等)干扰
（2）实验组和对照组没有明显差异
（3）将实验组的蒸馏水替换为氢氧化钠溶液
【知识点】控制变量法；细胞呼吸；生物的呼吸器官；碱的化学性质
【解析】【分析】 绿色植物利用氧气和有机物，在活细胞，分解产生二氧化碳和水并释放出能量的过程叫做呼吸作用；
【解答】（1）对照组是指不作任何任何处理的一组，保证种子不进行呼吸作用，奥义设置对照组的目的是： 排除外界坏境因素(温度、光照强度等)干扰 ；
（2）如果全部是葡萄糖，葡萄糖氧化分解时消耗氧气和产生二氧化碳的体积之比等于1：1，则实验的结果为实验组和对照组没有明显差异；
（3）绿色植物利用氧气和有机物，在活细胞，分解产生二氧化碳和水并释放出能量的过程叫做呼吸作用；消耗氧气，产生的二氧化碳需要被吸收掉，才能测定种子呼吸作用消耗氧气的体积，所以将实验组的蒸馏水替换为氢氧化钠溶液；
故答案为：（1） 排除外界坏境因素(温度、光照强度等)干扰 （2） 实验组和对照组没有明显差异 （3） 将实验组的蒸馏水替换为氢氧化钠溶液
6．（2023·宁波模拟）沼气是指在缺氧条件下有机物经微生物发酵所产生的气体，主成分为甲烷(不溶于水)、二氧化碳气体(其他气体忽略)。小宁想探究不同温度对沼气产量的影响。
步骤一：从池塘中挖取含有微生物的污泥，并去除杂质。
步骤二：将适量的有机厨余、水、污泥均匀混合后，分成三等份，分别置于三个发酵瓶中，再将发酵瓶分别放入三个不同温度的恒温水浴锅中。每隔24小时测量集气瓶中的排开水量并记录。
步骤三：每次检测后，将集气瓶重新装满水再放回水槽中，继续收集气体，实验结果如表所示。
水浴温度/℃ 排开水量/g
第一天 第二天 第三天 第四天 第五天
24 30 110 160 182 172
28 55 175 278 212 181
34 107 501 431 170 153
（1）从收集沼气来看，下列装置合理的是 。
A．
B．
C．
D．
（2）分析表中数据，排开水量越大则当天该条件下发酵的速率越 。该反应过程中作为催化剂的是 (填“有机厨余”或“污泥")。
（3）继续收集沼气直至每个温度下排开水量为零。不考虑沼气溢出，每个温度下的总排开水母相等是因为 。
【答案】（1）A
（2）快；污泥
（3）每份质量相等的有机厨余产生的沼气质量相等，所以沼气中不溶于水的甲烷质量也相等，即总排开水量也相等
【知识点】细胞呼吸；催化剂在化学反应中的作用
【解析】【分析】气体不溶于水可以采用排水法收集；气体的密度比空气小，采用向下排空气法；催化剂只改变反应速度，本身的质量和化学性质不发生改变；
【解答】 （1）甲烷(不溶于水)，且密度比空气小，所以可以采用排水法收集，并且发酵瓶中的管子放在瓶口，集气瓶不需要加瓶塞，所以选A；
（2）用排水法收集甲烷气体，排水量越大，说明发酵速度越快；沼气是指在缺氧条件下有机物经微生物发酵所产生的气体 ，所以催化剂是步骤一中的污泥；
（3）温度只是影响了沼气产生的快慢，不用影响沼气产生的多少，所以每份质量相等的有机厨余产生的沼气质量相等，所以沼气中不溶于水的甲烷质量也相等，即总排开水量也相等
故答案为：（1）A.（2）快；污泥（3） 每份质量相等的有机厨余产生的沼气质量相等，所以沼气中不溶于水的甲烷质量也相等，即总排开水量也相等
7．（2023·宁波模拟）2022 年超长寒假中，小宁尝试学习做烘焙时，一个饮料瓶不小心落到了松软的面团上，在面团上留下较深的痕迹。于是他灵机一动，利用面团和装有水的饮料瓶，依次做了如图所示的实验，对如下两个问题进行了探究。
问题一：压力作用效果跟哪些因素有关。
向题二：重力势能大小跟哪些因索有关。
（1）实验①②③是为了探究问题 。
（2）实验④⑤可探究重力势能大小与 是否有关。
（3）《民法典》中规定“禁止从建筑物中抛掷物品”，生活中更要杜绝“高空抛物“这种严重危害公共安全的行为。“高空抛物“危害性大的原因，可通过分析实验⑤⑥得出的结论“ ”来解释。
【答案】（1）一
（2）质量
（3）质量相同的物体，被举得越高，其重力势能越大
【知识点】压力的作用效果；势能的影响因素
【解析】【分析】（1）根据图片分析实验过程，进而判断要探究的问题。
（2）分析实验④⑤中哪个因素不同即可；
（3）根据控制变量法的要求描述实验结论。
【解答】（1）根据图片可知，实验①②中接触面积相等，但压力大小不同；而实验②③中，压力相同而接触面积不同，那么实验①②③中为了探究问题：压力作用效果与哪些因素有关，故选一。
（2）实验④⑤中，瓶子的高度相同，但是瓶子和水的总质量不同，那么可以探究重力势能大小与质量的关系。
（3）实验⑤⑥中，水和瓶子的总重力相等，但是高度不同，那么得到结论：质量相同的物体，被举得越高，其重力势能越大。
8．（2023·温州模拟）将NaOH溶液与稀H2SO4混合，观察不到明显现象，为确定其是否反应，小明设计了口，实验探究方案：
（1）方案一：在装有一定量NaOH溶液的烧杯中滴几滴酚酞试液，用滴管逐滴滴加稀H2SO4并不断振荡。判断两溶液发生了化学反应的现象是 。
（2）方案二：向装有一定量稀H2SO4的试管中滴加NaOH溶液，振荡后再滴加Na2CO3溶液，发现有气泡产生，小明据此判定稀H2SO4与NaOH溶液没有发生化学片应。你认为小明的判断是否正确，并说明理由： 。
（3）方案三：先用pH试纸测定NaOH溶液的pH，再滴加稀H2SO4，振荡后，再测定混合溶液的pH。若测得pH逐渐减小而且小于7，则能判断NaOH浴液与稀H2SO4发生了化学反应。方案中“测得pH小于7”是排除 对实验的干扰。
【答案】（1）溶液由红色变成无色
（2）不正确，当稀硫酸有剩余时，滴加碳酸钠溶液也有气泡产生
（3）因稀H2SO4加入，稀释NaOH溶液而引起pH减小
【知识点】化学变化与物理变化的判别；溶液的酸碱性与pH值的关系
【解析】【分析】（1）化学变化的本质为有新物质生成。
（2）稀硫酸先和氢氧化钠反应，生成硫酸钠和水，再和碳酸钠反应，生成硫酸钠、水和二氧化碳气体。
（3）碱性溶液浓度越小，则碱性越弱，即pH会减小，据此分析解答。
【解答】（1）酚酞试液遇到碱性溶液呈红色，遇到酸性溶液不变色，则溶液从红色变成无色，说明溶液的酸碱性发生改变，生成了新物质，肯定发生化学反应。
（2）我认为小明的判断是不正确，理由是：当稀硫酸有剩余时，滴加碳酸钠溶液也有气泡产生。
（3）方案中“测得pH小于7”是排除因稀H2SO4加入，稀释NaOH溶液而引起pH减小对实验的干扰。
9．（2023·温州模拟）酒精是果酒发酵的主要产物，其含量高低是衡量果酒品质的重要指标之一，其含量越高，则果酒品质越好。甲醇是果酒发酵过程中极易产生的副产物，对人体健康具有危害性。为研究果酒发酵过程中酒精度和甲醇含量的变化情况，某研究小组利用如图装置进行实验。
步骤1：取新鲜葡萄和新鲜苹果各500克，用榨汁机榨取葡萄汁和苹果汁，装入发酵瓶后，添加酵母菌悬浊液(内含0.3克千酵母)和蔗糖，搅拌均匀，盖好瓶盖，进行发酵，得到果酒。
步骤2：每天16：00测定果酒中的酒精度和甲醇含量，测得实验数据如下图。
（1）为了使酵母菌发酵效果更好，根据图2应选择合适温度约为 。
（2）分析图甲葡萄酒和苹果酒在不同质量蔗糖下的酒精度变化曲线，得出的初步结论： 。
（3）发酵材料、蔗糖量是酿制果酒的关键，会影响发酵过程中酒精和甲醇的生成。国家要求果酒中甲醇的含量值≤0.1克/升，请结合图甲、图乙，对发酵材料、蔗糖量、发酵时间提出合理建议。
【答案】（1）30℃（27-33℃之间）
（2）①随着发酵的进行，葡萄酒和苹果酒的酒精度均呈先上升后稳定的趋势； ②发酵原料相同时，添加蔗糖量越高，酒精度越高； ③添加等量蔗糖时，以葡萄为原料发酵所得的果酒最终酒精度要高于苹果酒，且 酒精生成速率更大。(合理即可)
（3）以葡萄为原料，适当增加蔗糖量，发酵时间至少在 6-7 天
【知识点】科学探究的基本环节；细胞呼吸；生物的呼吸器官
【解析】【分析】 酵母菌是一些单细胞真菌。酵母可以通过出芽进行无性生殖，也可以通过形成子囊孢子进行有性生殖。无性生殖即在环境条件适合时，从母细胞上长出一个芽，逐渐长到成熟大小后与母体分离。在营养状况不好时，一些可进行有性生殖的酵母会形成孢子，在条件适合时再萌发 ；
【解答】（1）从图二中可以看出温度在30°左右时，酵母菌的活性最强，所以为了使酵母菌发酵效果更好，根据图2应选择合适温度约为30℃；
（2）从甲图图像中可以得出的结论有： ①随着发酵的进行，葡萄酒和苹果酒的酒精度均呈先上升后稳定的趋势； ②发酵原料相同时，添加蔗糖量越高，酒精度越高； ③添加等量蔗糖时，以葡萄为原料发酵所得的果酒最终酒精度要高于苹果酒，且 酒精生成速率更大。
（3）从甲图的曲线，提出的建议是：以葡萄为原料，适当的增加蔗糖的质量，可以提高酒精度，然后控制发酵的时间至少在6-7天以上，可以保证甲醛的含量 ≤0.1克/升；
故答案为：（1） 30℃（27-33℃之间） （2） ①随着发酵的进行，葡萄酒和苹果酒的酒精度均呈先上升后稳定的趋势； ②发酵原料相同时，添加蔗糖量越高，酒精度越高； ③添加等量蔗糖时，以葡萄为原料发酵所得的果酒最终酒精度要高于苹果酒，且 酒精生成速率更大。(合理即可) （3） 以葡萄为原料，适当增加蔗糖量，发酵时间至少在 6-7 天
10．（2022·舟山模拟）某兴趣小组在做完碳还原氧化铜实验后，进行了如图所示的探究：
（猜想）把氧化铜还原成铜的物质是：猜想Ⅰ、石墨棒；猜想Ⅱ、 。
⑴（实验）用天平称量1.5g氧化铜粉末，直接用铝箔纸包裹。按上述操作步骤实验，黑色粉末 ，那么猜想Ⅱ不成立。
⑵（结论）石墨棒能使氧化铜还原成铜。
⑶（改进）把石墨棒换成铝粉，重复上述操作，又获成功。改进后的实验证明，铝粉能还原氧化铜，并生成氧化铝。其反应的化学方程式是 。
⑷（拓展）如果使用复印机的“碳粉”代替石墨棒还原氧化铜，效果更好。说明物质间反应的难易和剧烈程度与 有关。
【答案】铝箔；（实验）没有变红；3CuO+2Al 3Cu+Al2O3；物体颗粒大小
【知识点】还原反应与金属的冶炼；影响化学反应速率的因素
【解析】【分析】根据图示中所给物质分析，结合氧化铜被还原后固体由黑色变成红色，颗粒大小影响反应速率解答。
【解答】（猜想）由所给物质可推辞，把氧化铜还原成铜的物质可能是石墨棒或铝箔。
（1） 猜想Ⅱ不成立，即铝不能使氧化铜还原成铜，则用天平称量1.5g氧化铜粉末，直接用铝箔纸包裹。按上述操作步骤实验，黑色粉末不会变红；
（3） 铝粉还原氧化铜，生成氧化铝和铜，反应方程式为3CuO+2Al 3Cu+Al2O3 ；
（4） 如果使用复印机的“碳粉”代替石墨棒还原氧化铜，效果更好。说明物质间反应的难易和剧烈程度与物质颗粒大小有关。
故答案为：铝箔；（1）没有变红；（3）3CuO+2Al 3Cu+Al2O3 ；（4）物体颗粒大小。
11．（2022·宁波模拟）化学小组同学在课外读物中看到：“加热时，过氧化钠(Na2O2)能与木炭发生化学反应”。他们决定探究Na2O2与木炭反应的产物。
【猜想与假设】木炭与Na2O2反应可能生成4种物质：CO、CO2、Na2O和Na2CO3。
【查阅资料】①氧化钠(Na2O)是白色固体，与H2O反应生成NaOH。
②氯化钯(PdCl2)溶液能检验CO的存在，向溶液中通入CO，产生黑色沉淀。
【进行实验】同学们在老师的指导下设计了如图所示装置(部分夹持仪器已略去)。
实验记录如表：
序号 实验操作 主要实验现象
① 检查装置气密性。向玻璃管中加入过氧化钠和过量木炭粉的混合物。打开弹簧夹a、b，关闭c，从装置左端通一段时间N2 A中无明显变化，B中有大量气泡冒出
② 关闭a，点燃酒精灯 试管中发生剧烈反应，产生火花，B中石灰水无明显现象
③ 打开c，关闭b C中PdCl2溶液没有明显变化
④ 打开a，继续通N2，停止加热，待冷却后停止通N2。取出少量反应后固体于试管中，加入足量稀盐酸，迅速用带导管的橡胶塞塞紧试管口，导管另一端通入石灰水中 有气泡生成，石灰水变浑浊
【解释与结论】
（1）步骤④中若不通入氮气，可能造成的结果是 。
（2）检验第 4 种物质存在的实验方案及现象：取出少量反应后固体于试管中，加入足量水充分溶解，再加入足量的 ，过滤，向滤液中滴加几滴无色酚酞试液，溶液变红。
（3）Na2O2 与木炭反应的化学方程式为 。
【答案】（1）C中的液体倒吸至A中，使玻璃管破裂
（2）CaCl2溶液（BaCl2溶液)
（3）2Na2O2+C Na2CO3+Na2O
【知识点】还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】(1)根据实验操作注意事项分析。
(2)根据碳酸根离子的检验分析。
(3)根据化学方程式书写原则解答。
【解答】(1)实验操作④中若不通入N2，由于通知加热，装置内压强减小，可能造成的结果是：C中液体倒吸入A中，使玻璃管炸裂。
(2)碱性的Na2CO3溶液与中性的CaCl2溶液发生复分解反应，以实验方案是：取出少量反应后固体于试管中，加入过量的CaCl2溶液使沉淀完全，静置后向上层清液中滴加酚酞溶液，若溶液变红，则产物中有Na2CO3；
(3)过氧化钠与木炭反应会生成碳酸钠，不产生一氧化碳和二氧化碳，可能生成氧化钠，根据质量守恒定律，反应前后原子个数不变，则该反应一定会生成氧化钠。
故 Na2O2 与木炭反应的化学方程式为2Na2O2+C Na2CO3+Na2O 。
12．（2022·义乌模拟）在科学实验操作技能大赛中，小华同学用所学的科学知识迅速搭建了一套“模拟炼铁”的冶炼装置(铁矿石的主要成分为Fe2O3)。
（1）为确保制得较纯净的CO，还需在C、D间加装盛放 (选填 “碱石灰”或“氢氧化钠溶液”)的装置；
（2）装置调整好以后，按照规范步骤进行实验，当观察到D装置出现：铁矿石颜色发生变化或 时， 证明铁矿石一定有部分被还原了。
（3）实验结束时，在拆卸装置前得进行以下操作：先熄灭C、D中的酒精喷灯，待装置冷却后再停止滴加稀盐酸。目的是 。
（4）从提高能源利用率的角度出发，对E装置中排出的尾气应如何处理 。
【答案】（1）碱石灰
（2）质量减少
（3）防止液体倒吸
（4）收集起来或利用导管引入C或D的火焰处等
【知识点】实验方案设计与评价；质量守恒定律及其应用；还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】（1）根据所得CO中含有二氧化碳分析；
（2）根据CO与氧化铁反应生成铁和二氧化碳分析；
（3）根据加热装置要防止发生倒吸现象分析；
（4）根据尾气中有CO分析。
【解答】（1） 为确保制得较纯净的CO，还需在C、D间加装吸收二氧化碳的装置，应盛放碱石灰；
（2）CO与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，铁矿石颜色发生变化且质量减少，证明铁矿石一定被还原了；
（3）加热装置停止加热时要防止发生倒吸现象，所以该实验中先熄灭C、D中的酒精喷灯，待装置冷却后再停止滴加稀盐酸 ；
（4） 从提高能源利用率的角度出发，对E装置中排出的尾气可收集起来或利用导管引入C或D的火焰处。
故答案为：（1）碱石灰；（2）质量减少；（3）防止液体倒吸；（4）收集起来或利用导管引入C或D的火焰处等。
13．（2022·仙居模拟）铁、铜、铝为日常生活中常见的金属，某小组想验证它们的活动性强弱。
（1）现有以下药品：铁片、铜片、铝片、稀硫酸、CuSO4溶液、FeSO4溶液、Al2(SO4)3溶液，请选择合适的药品帮小组同学完成实验设计。
（2）某同学在做铁与硫酸铜溶液反应的实验时，出现如下现象：
硫酸铜溶液的质量分数％ 30秒后观察到的固体颜色 60秒后观察到的固体颜色
0.5 黑色 黑色
1.0 黑色 黑色
2.0 黑色 暗红色
3.0 黑中带红 红色
4.0 黑中带红 红色
5.0 黑中带红 亮红色
根据表中数据，要想观察到预期的明显红色，至少要满足的条件是 。
【答案】（1）①分别取适量等量的CuSO4、Al2(SO4)3溶液于两支试管内；
②将等量的Fe片放入两试管中，观察铁片表面有无金属析出；
③若CuSO4溶液中Fe片表面有红色固体，Al2(SO4)3溶液中铁片无现象，则证明活动性Al>Fe>Cu。(用FeSO4溶液、Cu片、Al片或用稀H2SO4、Fe片、Cu片、Al片，比较单位时间内产生气泡的多少等合理答案）
（2）3%的CuSO4溶液、实验时间60秒以上
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】（1）验证金属活动性顺序，可通过金属与酸是否反应及反应速率或通过金属是否与盐溶液反应来实现；
（2）根据所给数据固体明显变红的条件分析。
【解答】（2）由所给数据可知， 3%的CuSO4溶液、实验时间60秒以上，固体颜色明显变红；
故答案为：（1） ①分别取适量等量的CuSO4、Al2(SO4)3溶液于两支试管内；②将等量的Fe片放入两试管中，观察铁片表面有无金属析出；③若CuSO4溶液中Fe片表面有红色固体，Al2(SO4)3溶液中铁片无现象，则证明活动性Al>Fe>Cu。(用FeSO4溶液、Cu片、Al片或用稀H2SO4、Fe片、Cu片、Al片，比较单位时间内产生气泡的多少等合理答案） ；（2） 3%的CuSO4溶液、实验时间60秒以上 。
14．（2022·婺城模拟）在老师指导下，小科做了如下实验：点燃燃烧匙上的钠，迅速伸入盛有CO2的集气瓶中，盖上玻片，钠继续燃烧。反应结束后发现：集气瓶内附着灰白色固体。小科获知灰白色固体中的黑色固体成分是碳，但不清楚其中的白色固体成分是什么，于是进行了如下探究：
[提出问题]白色固体的成分是什么？
[建立假设]假设一：白色固体的成分是氧化钠：假设二：白色固体的成分是碳酸钠：假设三：白色固体的成分是氧化钠和碳酸钠的混合物。
（1）思考：小科建立上述假设的依据是 定律。
（2）[进行实验]
步骤1：取灰白色固体于烧杯中，加入适量的水充分溶解过滤，得到滤液。
步骤2：取少量步骤1中的滤液于试管中，滴加2滴酚酞试液，溶液变成红色。
[得出结论]白色固体的成分是氧化钠。
有同学认为通过上述实验得出的结论不正确，其理由是 。
（3）[继续实验]
步骤3：取少量步骤|中的滤液于试管中，滴加足量稀盐酸，溶液中有气泡冒出，则假设 不成立。
（4）步骤4：另取少量步骤1中的滤液于试管中， (写出具体操作及现象)，则假设二成立。
【答案】（1）质量守恒
（2）碳酸钠溶液也能使酚酞试液变红
（3）一
（4）答出先除去CO32－，再检验OH－即给分，每点1分。示例：加入过量的氯化钙（或氯化钡、硝酸钙、硝酸钡等）溶液，出现白色沉淀，然后过滤，向所得滤液中滴加酚酞试液，无明显现象
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】（1）根据质量守恒定律可知，反应前只有钠、氧和碳元素，则反应后元素的种类保持不变，则白色固体的成分只能有这三种元素组成；
（2）酚酞试液变红，说明遇到碱性溶液。不但氧化钠溶于水溶液呈碱性，而且碳酸钠溶于水时也呈碱性；
（3）碳酸钠和稀盐酸反应，生成氯化钠、水和二氧化碳气体；
（4）如果猜想二成立，那么白色固体只有碳酸钠，没有氧化钠。在滤液中加入可溶性的钙盐或钡盐，让其中的碳酸根离子沉淀，然后再利用酚酞试液是否变色验证是否有氢氧根离子的存在即可。
【解答】（1）小科猜想中的物质都是由钠、氧和碳元素组成的，和反应前的元素种类相同，则建立上述假设的依据是质量守恒定律。
（2）有同学认为通过上述实验得出的结论不正确，其理由是：碳酸钠溶液也能使酚酞试液变红。
（3）步骤3：取少量步骤|中的滤液于试管中，滴加足量稀盐酸，溶液中有气泡冒出，说明白色固体中含有碳酸钠，则假设一不成立。
（4）步骤4：另取少量步骤1中的滤液于试管中，加入过量的氯化钙（或氯化钡、硝酸钙、硝酸钡等）溶液，出现白色沉淀，然后过滤，向所得滤液中滴加酚酞试液，无明显现象，则假设二成立。
15．（2022·鹿城模拟）不锈钢锅一般不会生锈，但小明发现如果有菜汤残留时，不锈钢锅与菜汤接触的部位也会生锈，而普通铁锅只要沾水就会生锈。于是他猜想金属生锈的快慢可能与材料和盐水浓度都有一定的关系。
（1）为了进一步验证猜想，请你帮助他设计实验方案并写出实验步骤。
实验器材：如图实验装置若干，蒸馏水，溶质质量分数为20%的盐水，直径为0.15毫米的不锈钢丝和铁丝若干，烧橡皮帽杯等器材。
（2）实验中，小明发现注射器活塞从50毫升刻度处逐渐移动到40毫升处就静止了，这是因为 。
【答案】（1）①用蒸馏水和20%的盐水，配制处溶质质量分数为5%、10%、15%的盐水；②取相同长度的不锈钢丝和铁丝各4根，绕成相同的形状，并分别在5%、10%、15%和20%的盐水中充分润湿；③检查装置气密性，将不锈钢丝和铁色放入装置中，活塞开始都位于50毫升刻度处，保持外界气压、温度等相同④每隔半小时记录各装置内活塞移动的距离（或者观察相同时间内金属丝的锈蚀程度）；⑤重复实验，得出实验结论。
（2）金属生锈消耗氧气，空气中氧气的含量约为五分之一，50毫升空气中氧气耗尽时，活塞停在40毫升刻度处不再移动。
【知识点】实验方案设计与评价；金属的化学性质
【解析】【分析】根据对比实验的设计要求及金属生锈消耗氧气，氧气约占空气的五分之一体积分析 ，要证明金属生锈的快慢可能与材料和盐水浓度都有一定的关系，需保证变量的唯一性，分别设计对比实验，通过现象的不同加以验证。
16．（2022·慈溪模拟）小宁将硫酸铜溶液滴入氢氧化钠溶液中观察到有蓝色沉淀生成，静置后上层溶液为无色，于是对该无色溶液中的溶质成分产生了好奇并展开了探究。
【查阅资料】a．硫酸钠溶液呈中性；b．氢氧化镁是难溶于水的白色固体。
【提出问题】试管中无色溶液的溶质成分是什么？
【分析与思考】小宁首先排除了试管中无色溶液的溶质成分是硫酸铜的可能，
原因是 。
【猜想假设】猜想一：硫酸钠和氢氧化钠；
猜想二： 。
【设计实验】要证明猜想一成立，下列试剂中能达到实验目的是 （填字母序号）。
A．石蕊溶液 B．氯化钡溶液 C．氯化镁溶液
【答案】硫酸铜溶液呈蓝色；硫酸钠；AC
【知识点】物质的鉴别、推断；碱的化学性质
【解析】【分析】根据硫酸铜溶液呈蓝色，反应后溶液中一定有生成物，反应物可能剩余及氢氧化钠的化学性质分析。
【解答】 【分析与思考】因硫酸铜溶液呈蓝色，所以无色溶液中一定没有硫酸铜；
【猜想假设】 无色溶液中一定有生成的硫酸钠，氢氧化钠可能存在，猜想二为硫酸钠；
【设计实验】 要证明猜想一成立，只需证明溶液中存在氢氧化钠即可，石蕊试液在碱性溶液中呈蓝色，因硫酸钠溶液呈中性，可以验证，A正确；氯化钡与硫酸钠反应，与氢氧化钠不反应，B错误；氯化镁与氢氧化钠反应可产生白色沉淀，C正确。
故答案为：硫酸铜溶液呈蓝色；硫酸钠；AC。
17．（2022·舟山模拟）思维模型的建构既方便于问题的解决，又能促进深度学习。某科学研究小组同学，在研究了气体检验专题内容后，认为气体检验的关键是干扰气体的界定，判断标准是对后续实验是否会产生干扰。于是在老师的指导下对解决“气体检验”类问题建构了如下思维模型：
【模型应用】同学们为检验天然气燃烧后的气体产物成分，应用思维模型设计了如图甲实验方案（固定装置未画出），将天然气在氧气中燃烧后得到的混合气体通过该方案进行实验。
（1）实验过程中观察到A装置中的无水硫酸铜变蓝，B、F装置中的澄清石灰水均变浑浊，D装置中的澄清石灰水不变浑浊，由此可得出该气体产物的成分为 。
（2）图甲实验方案中，装置C和D归属于上述思维模型中的 环节；
（3）【改进创新】小金同学认为，原气体产物中的CO2对CO的检验不会产生干扰，于是从简约装置、节约实验药品的角度出发，对图甲方案进行了改进与创新，去掉B、C、D装置，替换F、G装置，改用图乙所示的装置对该气体产物的成分进行探究。在实验中，小金先从A处通一段时间混合气体，再点燃E处酒精灯加热，观察现象，也实现了气体产物成分的检验。实验中，小金在加热前先通一段时间的混合气体，其目的是
【答案】（1）H2O 、CO2、 CO
（2）气体净化
（3）排进装置内空气，防止爆炸
【知识点】还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】（1）根据水、二氧化碳、一氧化碳的验证及实验时的反应现象分析；
（2）根据CD装置是除杂净化的过程分析；
（3）根据CO与空气混合气体加热易发生爆炸分析。
【解答】（1） A装置中的无水硫酸铜变蓝，说明反应后气体中含有水蒸气，B装置中的澄清石灰水变浑浊，说明气体中有二氧化碳，C装置除去二氧化碳，D装置中的澄清石灰水不变浑浊，证明已除尽，F装置中澄清石灰水变浑浊，由此说明气体中有一氧化碳；
（2） 装置C是除二氧化碳，装置D是验证二氧化碳除尽，属于气体净化环节；
（3）因气体中含有CO，点燃CO与氧气的混合气体易发生爆炸，所以需先通气体，排尽装置内空气，防止爆炸；
故答案为：（1） H2O 、CO2、 CO ；（2）气体净化；（3） 排进装置内空气，防止爆炸 。
18．（2022·金华模拟）如图一是实验室的一瓶无色溶液，标签有残缺，标签上面只留有“Na”和“8%”字样。为确定该瓶溶液的溶质是什么，兴趣小组同学进行了如下探究：
【提出问题】这瓶溶液的溶质是什么？
【作出猜想】猜想1：NaOH；猜想2：Na2CO3；猜想3：NaHCO3；猜想4：NaCl
【进行实验】
实验步骤 实验现象 实验结论
甲同学取2mL该无色溶液于试管中，滴加2滴无色酚酞溶液 溶液变红 猜想2、4不成立
乙同学取2mL该无色溶液于试管中，加入稀盐酸至过量 产生气泡 猜想1不成立
【交流讨论】
（1）兴趣小组一致认为，甲同学的实验结论明显不正确，理由是 。
（2）【查阅资料】
①NaHCO3溶液显碱性，不会与氯化钙反应
②向Na2CO3溶液中逐滴加入稀盐酸时，反应分两步进行，第一步为Na2CO3+HCl═NaHCO3+NaCl；第二步为：NaHCO3+HCl═NaCl+CO2↑+H2O
【继续探究】为进一步确定溶液的成分，丙、丁同学结合查阅的资料设计了如下方法：
丙同学方法：取2mL该无色溶液于试管中，加入氯化钙溶液，观察到产生白色沉淀，由此得出猜想 成立。
（3）丁同学方法：取2mL该无色溶液于试管中，逐滴加入稀盐酸，仔细观察现象，得出了和丙同学一样的结论。你认为丁同学观察到的现象是 。
（4）【拓展思考】戊同学通过如图二所示实验，也得出了与丙一样的结论。
实验方法：将2支针筒中等量等浓度且足量的稀盐酸全部注入大试管中，观察比较两气球最终大小，即可得出结论。则试管①中应加入的试剂是 。
【答案】（1）碳酸钠溶液也呈碱性
（2）2
（3）先无明显现象，后产生气泡
（4）5g 8%的碳酸钠溶液 或 5g 8%的碳酸氢钠溶液
【知识点】实验方案设计与评价；盐的性质及用途
【解析】【分析】（1）根据碳酸钠溶液呈碱性分析；
（2）根据碳酸钠能与氯化钙反应产生沉淀分析；
（3）根据碳酸钠与盐酸反应的过程分析；
（4）根据对比实验的设计要求分析。
【解答】（1）碳酸钠溶液也呈碱性，也能使酚酞溶液变红，所以甲同学的结论不正确；
（2）氯化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙白色沉淀，而与碳酸氢钠、氢氧化钠、氯化钠不反应，所以加入氯化钙有白色沉淀产生，可证明出猜想2正确；
（3）由查阅资料可知，碳酸钠中加入盐酸时先不产生气泡，过一段时间再产生气泡，所以丁同学实验现象应为先无明显现象，后产生气泡；
（4）丁同学的对比实验需控制变量，该对比实验是利用待鉴定溶液与另一已知溶液对比，通过现象进行鉴别，所以试管①中应加入的试剂是5g 8%的碳酸钠溶液 或 5g 8%的碳酸氢钠溶液；
故答案为：（1）碳酸钠溶液也呈碱性；（2）2；（3） 先无明显现象，后产生气泡 ；（4） 5g 8%的碳酸钠溶液 或 5g 8%的碳酸氢钠溶液 。
19．（2022·金华模拟）思维模型的建构既方便于问题的解决，又能促进深度学习。某科学研究小组同学，在研究了气体检验专题内容后，认为气体检验的关键是干扰气体的界定，判断标准是对后续实验是否会产生干扰。于是在老师的指导下对解决“气体检验”类问题建构了如下思维模型：
直接检验→除去干扰气体→转化装置→再检验→尾气处理
【模型应用】某混合气体由CO、CO2、SO2三种气体组成，某兴趣小组对此进行了相关实验：
【查阅资料】①SO2能使品红溶液褪色；
②SO2易与高锰酸钾溶液反应而被吸收，并能使其褪色；
③SO2能使氢氧化钡溶液和澄清石灰水变浑浊；
④CO和CO2均不能使品红溶液褪色，也不与高锰酸钾溶液反应。
【实验研究】为验证这三种气体，同学们设计并进行如下实验：
【事实与结论】通过实验验证了以上三种气体都存在。
（1）上图实验方案中，装置A归属于上述思维模型中的 环节；
（2）能证明气体中含有 CO的现象是 ；
（3）【反思与评价】若装置按图中的顺序连接，从环境保护的角度来看还缺少 ；
（4）有同学提出上述装置中省略D装置且把C装置接于E装置后也能达到检验CO2实验目的，你认为该同学的设计有无道理并说明理由： 。
【答案】（1）直接检验 和 除去干扰气体
（2）E装置中黑色固体变红色
（3）尾气处理
（4）有道理，在用酒精灯加热前是要先通入一段时间的检验气体，根据B中的品红溶液不变色和C中的氢氧化钡溶液是否变浑浊；检验出CO2
【知识点】实验方案设计与评价；二氧化碳的检验和验满；还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】根据三种气体的性质分析，因二氧化硫干扰二氧化碳的验证，所以需先检验二氧化硫，并将其除去，然后再利用澄清石灰水检查二氧化碳，再利用CO能使氧化铜还原性铜检验一氧化碳。
【解答】（1）装置A是为了验证气体中存在二氧化硫并将其除去，以免干扰二氧化碳验证，属于思维模型中的直接检验和除去干扰气体；
（2）CO具有还原性，可利用CO能使氧化铜还原与铜证明CO存在，所以证明CO的现象是E装置中黑色固体变红色；
（3）该装置中将尾气排放到空气中，会污染空气，所以缺少尾气处理装置；
（4）在用酒精灯加热前是要先通入一段时间的检验气体，根据B中的品红溶液不变色和C中的氢氧化钡溶液是否变浑浊也可检验出CO2。
故答案为：（1）直接检验和除去干扰气体；（2） E装置中黑色固体变红色 ；（3）尾气处理；（4）有道理，在用酒精灯加热前是要先通入一段时间的检验气体，根据B中的品红溶液不变色和C中的氢氧化钡溶液是否变浑浊可检验出CO2。
20．（2022·余杭模拟）有一包白色固体样品，可能由硫酸钠、氢氧化钠、碳酸钙、氯化钡、氯化镁中的一种或几种物质组成，为探究该样品的组成，某小组取适量样品按下列流程进行实验。
请回答下列问题：
（1）过滤操作中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 。
（2）滤渣a的成分是 。（填写化学式）
（3）写出反应（1）中生成气体的化学方程式 。
（4）若现象1 “滤渣全部溶解”变为“滤渣部分溶解”，其他现象不变。则滤渣a的成分一定有 。（填写出化学式）
【答案】（1）漏斗
（2）CaCO3和 Mg(OH)2
（3）CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑
（4）CaCO3和 BaSO4
【知识点】过滤的原理、方法、操作及其应用；物质的鉴别、推断
【解析】【分析】根据过滤所需实验仪器，所给物质中，碳酸钙难溶，氯化钡与硫酸钠反应产生硫酸钡沉淀，氢氧化钠与氯化镁反应产生氢氧化镁沉淀及利用方程式计算出产生0.44克二氧化碳所需碳酸钙质量分析。
【解答】（1） 过滤操作中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗；
（2）所给物质中，碳酸钙难溶，氯化钡与硫酸钠反应产生硫酸钡沉淀，氢氧化钠与氯化镁反应产生氢氧化镁沉淀，滤渣a加入足量稀盐酸全部溶解生成0.44g二氧化碳，一定含碳酸钙，设产生0.44g二氧化碳时碳酸钙质量为x，
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
x 0.44g
x=1g，而滤渣质量为1.5g产生0.44g二氧化碳，说明其成分中是CaCO3和 Mg(OH)2；
（3） 反应（1）中生成气体的反应为碳酸钙与盐酸的反应，化学方程式为 CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑ ；
（4）现象1 “滤渣全部溶解”变为“滤渣部分溶解”，其他现象不变。则滤渣a的成分为CaCO3和 BaSO4 。
故答案为：（1）漏斗；（2） CaCO3和 Mg(OH)2 ；（3）CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑ ；（4）CaCO3和 BaSO4
21．（2022·余杭模拟）小金同学用如图装置完成CO 还原Fe2O3的实验。先缓慢通入一定量的CO，然后点燃酒精喷灯，继续通入CO，一段时间后，当粉末全部变为黑色时，熄灭酒精喷灯，冷却后再停止通入CO。
（1）实验开始先缓慢通入一定量的CO，再点燃酒精喷灯。这样做目的是 。
（2）请写出弯管处装置内反应的化学方程式： 。
（3）气球的作用是 。
【答案】（1）排净装置内的空气，以防加热时发生爆炸
（2）3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
（3）收集尾气，防止造成空气污染
【知识点】还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】根据一氧化碳与氧化铁的反应的操作步骤及注意事项分析，该实验步骤为先通CO，再加热，反应结束后先停止加热，最后通CO，尾气中含CO，排放到空气中会污染空气，要有尾气处理装置。
【解答】（1）CO与空气混合气体加热易发生爆炸，实验开始先缓慢通入一定量的CO，再点燃酒精喷灯是为了排净装置内的空气，以防加热时发生爆炸 ；
（2）弯管处装置内为一氧化碳与氧化铁的反应，方程式为3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2 ；
（3）反应尾气中含CO，排放到空气中会污染空气，装置中气球的作用是收集尾气，防止造成空气污染 ；
故答案为：（1）排净装置内的空气，以防加热时发生爆炸；（2）3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2 ；（3） 收集尾气，防止造成空气污染 。
22．（2022·杭州模拟）小金为测定某生锈的生铁片中铁元素的质量分数，设计并完成了如下实验：
编号及装置 实验步骤 实验现象
①天平 称量生锈的生铁片的质量 生锈的生铁片的质量为mg
②装置甲 先通入一段时间CO，然后加热；完全反应后，停止加热；继续通CO至室温 生锈的生铁片变成光亮的银白色
③装置乙 将②中生成的光亮的银白色铁片放入稀盐酸中，完全反应 试管中________；测得室温下产生氢气的体积为VL
（1）装置甲存在缺陷，其改进方法是 。
（2）装置乙试管中观察到的实验现象是 。
（3）若室温下氢气的密度为ρg/L，生锈的生铁片中铁元素的质量分数是 （用字母表示） 。
（4）有人认为：“②中所得光亮的银白色铁片的质量，即为此生锈的生铁片中铁元素的质量，没有必要进行③的操作” 。判断此观点是否正确，并说明理由 。
【答案】（1）在洗气瓶的右侧导管处安装一个尾气处理装置
（2）铁片逐渐消失并有大量的气泡产生，溶液逐渐变成浅绿色
（3）
（4）不正确，因为铁片中还含有其他的杂质
【知识点】根据化学反应方程式的计算；金属的化学性质
【解析】【分析】（1）一氧化碳具有毒性，排放到空气中会污染空气；
（2）铁和稀盐酸反应，生成浅绿色的氯化亚铁和氢气，据此描述实验现象；
（3）和稀盐酸反应的铁的质量来自于生锈的铁片中，写出铁和稀盐酸反应的方程式，计算出参加反应的铁的质量，最后根据 计算即可；
（4）根据铁片中含有其它杂质解答。
【解答】（1）因为一氧化碳有毒不能直接排入空气，要处理后再排放，可在在洗气瓶的右侧导管处安装一个尾气处理装置；
（2）装置乙试管中观察到的实验现象是：铁片逐渐消失，并有大量的气泡产生，溶液逐渐变成浅绿色；
（3）根据质量守恒定律可知，和稀盐酸反应的铁的质量即为生锈铁片中铁元素的质量，
可设生锈铁片中铁元素的质量为x，
Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
56 2
x ρg/L×VL
解得：x=28ρVg；
生锈的生铁片中铁元素的质量分数为： 。
（4）我认为这种观点不正确，因为所得光亮的银白色铁片中还含有碳元素。
23．（2022·杭州模拟）用如右图装置完成CO还原 Fe2O3的实验。缓慢通入一定量的CO，点燃酒精喷灯，继续通入CO一段时间后，当粉末全部变为黑色时，停止通入CO，熄灭酒精喷灯。
（1）在点燃酒精喷灯前，要先通一会儿CO，目的是 。
（2）在冷却过程中，为防止管中黑色粉末表面因与空气接触而变为红色，应纠正的操作是 。
（3）有同学指出黑色粉末中还可能含有Fe3O4。为验证黑色粉末成分，该同学取少量样品放入烧杯中，加过量CuSO4溶液，充分反应。证明黑色粉末中含Fe和Fe3O4的现象是 。(资料表明：Fe3O4不与CuSO4溶液反应。)
（4）如果把CO换成H2，也可以完成实验，原因是H2和CO一样，也具有 。
【答案】（1）排尽装置内原有的空气，防止与CO混合加热时发生爆炸
（2）继续通CO至玻璃管冷却
（3）黑色粉末部分变红
（4）还原性
【知识点】还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】（1）根据点燃CO和空气混合气体易发生爆炸分析；
（2）根据CO与氧化铁反应的操作步骤分析；
（3）根据铁能与硫酸铜反应生成红色的固体铜，而四氧化三铁不与硫酸铜反应分析；
（4）根据氢气和CO都有还原性分析。
【解答】（1） 在点燃酒精喷灯前，要先通一会儿CO，以排尽装置内原有的空气，防止与CO混合加热时发生爆炸；
（2） 在冷却过程中，为防止管中黑色粉末表面因与空气接触而变为红色，要在CO的保护下让固体冷却，正确操作为需继续通CO至玻璃管冷却；
（3）铁能与硫酸铜反应生成红色的固体铜，而四氧化三铁不与硫酸铜反应，所以要验证黑色固体为铁和四氧化三铁，可取样品加入过量硫酸铜溶液，观察到黑色粉末部分变红即可证明；
（4）氢气和CO都具有还原性，所以把CO换成H2，也可以完成实验；
故答案为：（1）排尽装置内原有的空气，防止与CO混合加热时发生爆炸 ；（2）继续通CO至玻璃管冷却 ；（3）黑色粉末部分变红 ；（4）还原性。
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