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初中科学中考专题特训练习实验探究题6
一、实验探究题
1．（2023·宁波模拟）小宁为探究植物蒸腾的作用的影响因素，他取两个树龄相同、生长状况相似的同种植物枝条，分别的下6片和3片叶片．把两个枝条同时插入盛有红色染液的烧杯中，放在阳光下照射。1小时后，在两个枝条的等高位置分别切出相应的切片，观察到被染色的情况如图所示。
（1）图中的染液应出现在 (填“导管"或“筛管”)中。
（2）从本实验的结果来看，为提高移栽树苗的成活串，可采取的措施是 。
2．（2023·温州模拟）兴趣小组利用如图装置研究影响植物光合作用的因素，不透光的箱内烧杯盛有碳酸氢钠溶液，氧气传感器与二氧化碳传感器可分别测定箱内氧气、二氧化碳的浓度。查阅资料获知，碳酸氢钠溶液浓度一定，箱内二氧化碳浓度也会保持恒定；提高碳酸氢钠溶液浓度，箱内二氧化碳浓度也相应升高。
（1）为使本实验数据可靠，应选择 天竺葵作为实验材料。(写出两点)
（2）光照强度与二氧化碳浓度对植物的光合作用都有影响，请你设计一个实验，确定27℃时天竺葵光合作用最佳的光照强度与二氧化碳浓度。
实验室提供3W、5W、9W、12W、21W五种LED灯带，质量分数为5%的碳酸氢钠溶液、蒸馏水、计时器及其它实验所需的仪器。
建议：①实验可设计4~5组；②碳酸氢钠溶液取50毫升；③每次实验时间30分钟。
3．（2023·温州模拟）小科利用如图装置进行空气中氧气含量测定实验，步骤如下：
①连接装置并检查装置气密性；
②向玻璃管和水槽内加适量的水，测量玻璃管内液面到橡胶塞的距离为h1；
③在燃烧匙里放足量红磷，塞紧塞子，测量两个橡胶塞间的距离为h3，调节水槽内水面高度与玻璃管内的水面相平；
④接通电源，待红磷燃烧，断开电源；
⑤反应结束后，当温度恢复至室温，水不再进入玻璃管时，再次调节水槽内水面高度与玻璃管内的水面再次相平，测量此时玻璃管内液面到橡胶塞的距离为h2；
⑥重复实验，得出结论。
（1）实验步骤③⑤中，调节水槽内水面高度和玻璃管内液面相平的目的是： 。
（2）经过计算，小科得出空气中氧气的体积分数为，则h1、h2、h3应满足的关系式是： =。
（3）如果步骤②中装入玻璃管中的水过少，将对测得的氧气体积分数有何影响？请你判断并说明理由。
4．（2022·松阳模拟）膨松剂是一种食品添加剂，能使食物具有松软或蓬松的特点。某品牌膨松剂的成分为碳酸氢钠、碳酸氢铵中的一种或两种，学习小组同学对该膨松剂的成分进行了探究。
[查阅资料]
①氨气极易溶于水，溶液显碱性；氨气能被浓硫酸吸收。
②碱石灰是氢氧化钠和生石灰两种固体的混合物。
③碳酸氢钠分解的化学方程式为：2NaHCO3 Na2CO3 +H2O+CO2↑。
④碳酸氢铵分解的化学方程式为： NH4HCO3 H2O+CO2↑+NH3↑。
[设计实验]
小组同学设计了实验方案，如图所示(装置气密性良好，部分夹持仪器已略去)
[实验步骤与现象]
①打开止水夹1，关闭止水夹2，点燃酒精灯，观察到澄清石灰水变浑浊。
②打开止水夹2，关闭止水夹1，观察到无色酚酞试液变为红色，熄灭酒精灯。
[实验分析]
（1）装置A中试管口略低于试管底部的原因是 ；
（2）装置C中碱石灰的作用是 ；
（3）甲同学根据以上现象得出结论：该膨松剂的成分是碳酸氢铵。
[实验反思]乙同学提出：通过以上现象不能确定该膨松剂中只含有碳酸氢铵。经过小组讨论，他们继续进行探究：关闭止水夹2，打开止水夹1，继续加热，当观察到B中导管口不再产生气泡，并观察到 现象，可得出结论：该膨松剂是碳酸氢铵和碳酸氢钠的混合物。
5．（2022·婺城模拟）资料显示，将新制的溶质质量分数为5%的H2O2溶液加热到80℃时，才有较多氧气产生。而相同质量5%的H2O2溶液加入催化剂，常温下就会立即产生氧气，反应速度快、所需时间短。
（1）小晨按图甲装置进行实验，当试管中有大量气泡出现时，伸入带火星的木条，木条并未复燃。为此，他利用图乙装置收集气体，再用带火星的木条检验，木条复燃。那么图甲实验中带火星木条未复燃的原因是 。
（2）小柯利用催化剂使H2O2溶液分解制取氧气，图丙是他设计的气体发生装置，请你指出一处错误： 。
（3）采用相同质量5%的H2O2溶液，图丁虚线表示加热分解制取氧气的曲线，请你在该图中用实线画出利用催化剂制取氧气的大致曲线。(假定两种方法H2O2均完全分解)
6．（2022·上虞模拟）把一盆栽番 茄植株放在钟罩内(如下图)，再把含放射性碳的二氧化碳依图中所示输入罩内，1小时后把进气阀关闭。然后把番茄植株移出，洗去土壤，用仪器记下根系的放射性碳的剂量。再把这些根烘干，切成小块，放到养着饥饿金鱼且不带放射性物质的金鱼缸内，4天后，把金鱼从缸中取出，经检测发现鱼组织内放射性碳超过正常水平。请回答：
（1）该实验主要是研究生态系统的 。
（2）在设置该实验的对照实验时，正确的操作方法是 。
A．把番茄换成天竺葵
B．把放射性二氧化碳换成空气中的二氧化碳
C．把土换成蒸馏水
D．把金鱼换成蝌蚪
（3）放射性碳首先必须通过植株的光合作用转化成有机物，然后才能通过叶内的 管运输到根部。
7．（2022·龙港模拟）植物的生长需要多种矿质元素，其中必需元素就多达14种，需要量比较大的有氮、磷、钾、钙、镁、硫、铁等。为了探究植物根系是否等比例吸收矿质元素和水分，兴趣小组的同学设计了如图所示装置，选用两株各方面均相同的水稻，通过改变光照来调节蒸腾作用，然后测定相同时间内水稻根系所处溶液中矿质元素含量的变化。
【提出假设】植物根系等比例吸收矿质元素和水分。
【实验设计】根据上述研究目的，设计相应的实验方案及记录表如下：
实验条件 检测项目（相同时间内）
水分蒸腾量 矿质元素含量变化
氮元素、磷元素 ……
甲 较强的光照 m1 n1
乙 较弱的光照 m2 n2
【数据处理】实验后对表中的数据进行处理，初步证实假设成立与否。
【实验结论】植物根系不是以等比例的方式吸收矿质元素和水分。
（1）图中油膜的作用是： 。
（2）在数据处理中，若 （用表格中的符号回答），则假设成立。
（3）本实验采用改变光照来调节相同时间内水分的蒸腾量，但在实验设计中，我们也可以在相同的光照条件下，通过改变水稻植株上的 来进行实验。
8．（2022·萧山模拟）已知碳酸氢钠在270℃左右就能分解为碳酸钠、水和二氧化碳，而碳酸钠受热不分解．现有某工厂生产出的一批碳酸氢钠中混有少量的碳酸钠，为了测定产品中碳酸氢钠的质量分数，具体的检验步骤如下：
①取一只洁净的坩埚，称其质量为a g；再向其中加入样品．称得总质量为m1 g；
②加热该盛有样品的坩埚；
③将坩埚充分冷却，称量坩埚和剩余固体的质量；
④ ？ ，称得坩埚和剩余固体的总质量为m2
g．
（1）写出碳酸氢钠受热分解的化学方程式 ．
（2）请将步骤④的“？”补充完整
（3）如果将加热后的坩埚放在空气中冷却，会使碳酸氢钠的质量分数计算值 （填“偏大”、“不变”或“偏小”）
（4）当a、m1、m2表示等量关系为 时，可以判断碳酸氢钠中不含碳酸钠及其他杂质。
9．（2022·杭州模拟）将如图所示的装置放在强光下来研究影响植物蒸腾作用实验的示意图。
（1）一般用阔叶的法国梧桐而不是松树的枝叶进行实验，原因是 。
（2）此实验中，说明植物发生蒸腾作用的现象是 。
（3）指出该实验的不足之处： 。
（4）请说出蒸腾作用的意义： 。(只写一个)
10．（2022·滨江模拟）实验室现有 Fe（OH）3、Cu（OH）2 和少量杂质的固体混合物，某同学欲测定该固体混合物中各成分的含量，设计了如下实验.部分实验步骤如下：
已知：①在 68℃时，Cu（OH）2 会分解；在 500℃时，Fe（OH）3会分解.二种物质的分解产物均为氧化物且化合价不变.
②装置气密性良好，试剂均足量，反应均完全，杂质不参与反应也不分解.
Ⅰ.将质量为m的样品放入硬质玻璃管中，称量装置B的质量m1.
Ⅱ.连接好装置。缓缓通入N2一会儿，再开始加热并控制温度在100℃左右.反应结束后称量装置B的质量m2.
Ⅲ.重复步骤Ⅱ，控制温度在550℃左右.反应结束后再次称量装置B的质量m3.
实验数据记录如下表：
温度/℃ 室温 100 550
B装置/g m1 M2 M3
请回答下列问题：
（1）如果装置B中的试剂也是浓硫酸，那么装置C的作用 。
（2）每次停止加热后仍需继续通N2，作用是 .
（3）样品中Cu（OH）2的质量分数为 。
11．（2022·台州模拟）人们对光合作用的原料、产物、场所、条件进行了漫长的探索。请阅读材料并回答：
．
（1）海尔蒙特在实验前后需要测量的数据是 ；
（2）黑尔斯的实验是基于“植物生长可能需要 中的物质参 与”的猜想，塞讷比尔的实验验证了他的猜想，并确认了这种物质；
（3）恩吉尔曼的实验分析：本实验选用好氧细菌的作用是 ；根据这个实验，可以得出的结论是 。
12．（2022·定海模拟）蚊子叮咬时会在人的皮肤内分泌蚁酸刺激皮肤，某小组同学决定对蚁酸进行探究。
【査阅资料】蚁酸是一种有机酸，化学名称叫做甲酸，化学式为HCOOH：蚁酸在一定条件下会分解生成两种氧化物。
【提出问题】蚁酸分解生成的两种氧化物是什么？
【建立猜想】
①蚁酸分解的产物中一定含有水；
②蚁酸分解的产物中可能含有二氧化碳；
③蚁酸分解的产物中可能含有一氧化碳。
【实验探究】
（1）做出猜想①的依据是 。
（2）为了验证剩下两种猜想，小组同学将蚁酸分解产生的气体通过如图装置（铁架台已略去），观察现象。通过分析得出猜想②不成立，猜想③成立。支持该结论的实验现象是 。
（3）【评价交流】 有同学认为设计的实验装置有需要改进的地方，请指出并且改进 。
13．（2022·慈溪模拟）某研究性学习小组的同学利用下列装置探究植物的呼吸作用，请分析回答。
（1）实验中A装置的作用是
（2）C处玻璃罩不能透光的原因是防止 对实验结果的干扰。
（3）实验后，拿开C处玻璃罩会发现其内壁上有许多小水珠，这些小水珠主要来自植物的 。
14．（2022·舟山模拟） 2022年2月，浙江召开了全省数字化改革推进会，部署新一轮改革任务。为积极响应省里号召，我校少科院的小院士们利用数字化仪器完成了测定二氧化碳含量的任务。
（1）用止水夹夹紧橡胶管，轻推或轻拉注射器活塞，松手后观察到活塞回到原来位置。此操作的目的是 。
（2）采用B图装置，将注射器中等量、等浓度的氢氧化钠溶液分别注入用排水法和排空气法收集的CO2气体的锥形瓶内（NaOH溶液均过量），得到如图2所示的压强随时间变化的曲线图。请用化学方程式说明锥形瓶内压强变化的原因 。
（3）对比图2中两条曲线，你能得到什么结论？ 。
15．（2022·长兴模拟）某同学用如图(图中省略了铁架台)装置来验证空气中氧气的含量。他把针筒的活塞取出，放入适量白磷(着火点是40℃)，再将活塞推到图示位置。用橡皮帽封住针筒乳头后，酒精灯加热白磷至燃烧后撤去。假设装置气密性良好，注射器活塞移动灵活无阻力。请回答：
（1）白磷通常保存在水中，原因是为了 ，防止白磷燃烧；
（2）实验中会观察到的现象是 ；
（3）为获得较准确的实验数据，下列操作符合要求的是 ；
A．检查装置的气密性
B．白磷放足量
C．用木炭替代白磷进行实验
D．白磷燃烧后立刻观察针筒活塞对应的刻度值
16．（2022·永嘉模拟）聚丙烯酰胺(缩写为PAM)在处理污水等方面有广泛的用途，但易在土壤中残留，过量的PAM会使上壤板结，使上壤的透气性变弱，从而影响作物的生长 某些微生物对PAM的分解具有一定的效果，科研小组发现降解菌A和B对PAM都有较好的降解效果 为了比较单独投放一种降解菌和混合投放两降解菌对该PAM的降解效果，以及10℃到40℃之间哪个温度对PAM降解效果最好，该科研小组欲利用以下器材和药品进行实验：
PAM测量仪，玻璃水槽，量筒，可调温度的恒温箱，含PAM浓度为0.5克/分米3土壤
浸出液，浓度相同的降解菌A和B培养液 实验时，每组取土壤浸出液50毫升，降解菌培养液2毫升，每组实验时间约10天
（1）科研人员在配制土壤浸出液前，将土壤样品加热至121℃，并保持20分钟，其目的是 ；
（2）根据上述信息和所学知识，写出该实验的步骤；
17．（2022·温州模拟）工业上常用氢氧化钠溶液来吸收CO2，小明发现高浓度的氢氧化钠溶液吸收CO2的速率反而比低浓度要慢。是什么原因导致氢氧化钠溶液浓度过高时，吸收速率反而下降呢？
小明查阅资料发现：
①氢氧化钠溶液的浓度越大，粘性越强，液体不易流动；
②氢氧化钠溶液吸收二氧化碳时会放热。
小明想探究是否高浓度的氢氧化钠溶液，粘性增强，影响了反应的进行。实验使用如图的装置以及大烧杯、秒表、碎冰、蒸馏水、足量40%氢氧化钠溶液等实验器材和药品。
（1）上述实验中，植物油的作用是 。
（2）请帮助小明完成实验设计方案：
①检查装置的气密性；
18．（2022·拱墅模拟）小乐为了获知某化肥(主要成分为NHHCO3，杂质不含氮元素)的含氮量，设计了如图所示实验装置进行测定。
已知：①NH4HCO3 NH3↑+CO2↑+H2O；
②NH3能被浓硫酸吸收，不能被氢氧化钠固体吸收。
（1）装置B的作用是 。
（2）将化肥样品装入试管前，必须进行的一步操作是 。
（3）待装置符合实验要求后，取20克化肥样品装装置「反应前质量/克T反应后质量/克入试管，通入氮气排尽试管内的空气，然后点燃酒精灯，每步都充分反应后，再通入氮气。装置B和C反应前后质量如表所示：则反应生成的氨气的质量为 克； 此化肥的含氮量为 。
装置 反应前质量/克 反应后质量/克
B 186 198.4
C 159 162.4
19．（2022·仙居模拟）如图甲是测量空气中氧气的体积分数的实验装置，选用红磷作为药品是最佳选择吗？某兴趣小组设计并进行了如下实验：
①准备如图乙的玻璃容器，顶部用密封盖密封，并检查该装置的气密性。
②将氧气传感器(能实时显示容器内氧气的体积分数)固定在容器内壁，并装入足量的红磷。
③用激光笔点燃红磷，红磷剧烈燃烧，观察并记录氧气传感器所显示的氧气体积分数的变化情况。
④分别用白磷、食品脱氧剂(可以直接与氧气反应)替换红磷重复上述步骤①～③。
⑤根据实验数据，分别绘制三种物质氧化时容器内氧气体积分数随时间的变化情况，如图丙所示。
（1）步骤①中检查气密性时，将盖有密封盖的玻璃容器浸没在水中，如果观察到有气泡冒出，说明装置气密性 。
（2）如装置甲，150毫升集气瓶中装有1/5的水，量筒内装有50毫升水，用红磷做实验，根据图丙，实验结束后量筒内剩余的水为 毫升。
（3）根据该小组的实验结果，用图甲装置测量空气中氧气的体积分数，应选用哪种药品，并说明理由 。
20．（2022·宁海模拟）海水中蕴含丰富的资源。
（1）海水淡化是解决淡水资源不足的重要方法。下列方法中， 可以使海水变为淡水的是 (填字母序号)
A．滤纸过滤 B．吸附 C．沉降 D．蒸馏
（2）从海水中提炼出来的重水(D2O)可作原子能反应堆的中子减速剂和热传热介质。重水中重氢原子(D)的相对原子质量是2，则重水中氢元素的质量分数为 。
（3）从海水中制备纯碱和金属镁的流程如图所示：
回答下列问题：
①步骤V中所加试剂是
②写出由贝壳得到CaO的化学方程式
21．（2022·滨江模拟）植物光合作用速率可以用单位面积、单位时间内制造的有机物质量来表示。某同学按下列步骤测量樟树叶光合作用速率：
①选取n张对称性良好的樟树叶片，将每张叶片标记为如图的A、B两部分；
②将叶片的A部分作遮光处理，B部分不作处理；
③光照t小时后，在所选的每张叶片A、B的对应部位各截取面积为S的小方片，分别烘干，称得A部分小方片总质量为mA，B部分小方片总质量mB；
④计算出樟树叶光合作用速率；
（1）为了使实验结果更准确，步骤①中选取的樟树叶片在数量上有什么要求？ 。
（2）另一同学认为，上述方法在测量时没有考虑光合作用产物会运出叶片，这样会使测量结果存在较大的偏差。为了减小偏差。在步骤②之前对叶片最好的处理方法是______。
A．摘下叶片以切断叶柄
B．环剥叶柄以切断筛管
C．破坏叶柄木质部以切断导管
（3）樟树叶光合作用速率可表示为 。（用字母表示）
（4）影响植物光合作用速率的因素有很多，小滨在一次给植物施以较多肥料后，发现植物光合作用速率有所下降，可能的原因是 。
22．（2022·永康模拟）在研究碱的性质时，向充满CO2的矿泉水瓶里加入少量Ca(OH)2溶液，拧紧瓶盖并振荡，瓶变瘪，但溶液中并未出现浑浊，那么Ca(OH)2溶液是否与CO2反应呢？于是同学们进行了猜想和实验：
【建立猜想】
猜想一：Ca(OH)2溶液与CO2不反应，是CO2溶于水导致瓶内气压变小而变瘪。
猜想二：Ca(OH)2溶液与CO2反应，生成了可溶性物质。
【设计实验】
实验 步骤与操作 实验现象与结果 结论
一 1.取2个相同的软塑料瓶，分别集满CO2气体，编号为A、B 两瓶内气体无色透明，瓶子形状正常 Ca(OH)2溶液与 CO2发 生了化 学反应
2.分别向A、B两瓶中加入等量的饱和Ca(OH)2溶液和水，立即拧紧瓶盖并振荡 两瓶内液体未出现浑浊；两瓶均变瘪，A瓶变瘪程度更大
二 1.测出反应前Ca(OH)2溶液的pH 大于7
2.测出反应后A瓶内液体的pH 小于7
（1）能判断“Ca(OH)2溶液与CO2发生化学反应”的依据： 。
（2）查阅资料得知：A瓶中未出现浑浊是因为过量的CO2与H2O和CaCO3反应生成可溶性的Ca(HCO3)2。有同学提出，只要利用现有装置和试剂，对实验一稍作补充或改进就能观察到浑浊现象，请简要说明你的做法： 。
（3）【迁移应用】金华双龙洞景区内溶洞奇特，洞内的钟乳石千姿百态，形成这些溶洞的“主角”是碳酸钙、二氧化碳和水。石灰岩中的碳酸钙遇到溶有二氧化碳的水，会生成碳酸氢钙，而溶解在水中的碳酸氢钙，如果受热或大气压强变小，就会转化为碳酸钙、二氧化碳和水，不溶于水的碳酸钙与其它不溶性物质一起沉积下来，经长时间聚积就形成了美丽的钟乳石。请写出钟乳石在形成过程中碳酸氢钙转化为碳酸钙的化学方程式
。
（4）实验室制取二氧化碳过程中，生成的二氧化碳气体中会混有少量的氯化氢气体，除去二氧化碳气体中混有少量的氯化氢气体时最好用饱和NaHCO3溶液而不用Na CO 溶液。请结合本题说明理由： 。
23．（2022·永康模拟）建构合理思维模型，既能促进深度学习，又能提高思维品质。某科学研究小组同学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】同学们为探究草酸(H2C2O4)受热分解的气体成分，将草酸(H2C2O4)受热分解后得到的混合气体通过该思维模型进行实验。
【查阅资料】
草酸易溶于水，草酸受热分解时有少量升华，草酸蒸气与石灰水会反应生成草酸钙或草酸氢钙，这两种生成物都为白色不溶物。
【建立猜想】猜想1：草酸分解生成CO2和H2；
猜想2：草酸分解生成CO2、CO和H2O；
猜想3：草酸分解生成CO2和H2O；
（1）有同学从理论上就可判断第三种假设不成立，老师也认为这一判断是正确的，该同学判断的理论依据是 。
（2）【设计方案】为验证猜想2同学们应用思维模型设计了如图实验方案(固定装置未画出)，
【收集证据】该小组同学根据B中的澄清石灰水变浑浊的现象认为气体中有CO2存在。则你认为根据图甲实验方案证明气体中一定有CO存在的证据是 。
（3）【交流评价】针对查阅的资料内容，小组同学讨论后对实验中CO2的检验方法提出了质疑。需要增加一个装置来排除干扰。请结合资料信息，设计一个装置，并明确装置连接的位置和盛放的试剂，你的设计是 ；
（4）【实验结论】同学们经过进一步实验证明了气体产物中无H2存在，并得出结论猜想2正确。
【继续探究】
小金同学为测定草酸晶体样品中草酸的质量分数，设计了如下图方案：称取一定量草酸晶体样品进行充分加热，完全分解后得到的混合气体，用下图装置按正确的操作流程进行实验（杂质不参与反应，所用试剂均足量），通过称量装置C中氧化铜粉末反应前后的质量差，由此来计算出样品中草酸的质量分数，而得到的实验结果却比实际值偏低很多，排除仪器和操作因素且装置气密性良好，你认为其可能原因是： 。（写出一条即可）
24．（2022·南湖模拟）科学拓展课上，某兴趣小组同学用如图所示装置，对人体呼出气体中氧气的体积分数进行了探究。加热前，硬质玻璃管内装有足量铜粉，注射器及玻璃管内充满人体呼出的气体，室温下测得总体积为500毫升。
⑴实验中，要让氧气和铜粉充分反应，同学们的操作方法是 。
⑵实验结束后，立即测得装置内气体总体积为450毫升。
⑶分析数据得出结论：人体呼出气体中O2的体积分数为 。
⑷实验反思：查阅教材得知，人体呼出的气体中氧气的体积分数为16%，实验中测得的氧气体积分数与教材中的数据差异较大，其原因是 。
25．（2022·玉环模拟）气孔是植物与外界进行气体交换的“窗口”，气孔的开闭会受到很多因素的影响。为了探究影响气孔开闭的因素，研究者将若干蚕豆叶片分组，进行相应的实验处理，段时间后 ，分别制作临时装片，利用显微镜观察每组叶片下表皮的气孔开放程度(详见下表)。
分组 实验处理 气孔开放程度
完全开放(%) 半开放(%) 关闭(%)
A pH为7的KCl溶液+太阳光照 40.0 42.0 18.0
B pH为7的KCl溶液+黑暗处理 1.0 11.0 88.0
C pH为4.5的KCl溶液+太阳光照 21.0 42.0 37.0
D pH为7的NaCl溶液+太阳光照 15.0 25.0 60.0
备注：上述溶液体积及离子浓度均相同。
（1）据表分析，影响气孔开闭的因素有 。
（2）若需要进一步探究 K+和Ca2+对蚕豆叶片气孔开放的共同影响，请写出设计思路。
26．（2022·丽水模拟）小科根据植物生理作用的示意图(图甲)，设计了用玉米幼苗作实验材料的实验装置(图乙)进行探究活动。
（1）若图甲表示植物的光合作用，则①是 。
（2）若用图乙验证植物呼吸作用有二氧化碳气体生成，小科在小烧杯中加入澄清石灰水，并将整个装置移到黑暗处。为了使实验更严谨，应选用“有孔”还是“无孔”隔板，并说明理由 。
（3）为验证植物进行蒸腾作用，小科将图乙中的小烧杯移走，并将装置放在阳光下一段时间后，若观察到 ，则证明植物进行了蒸腾作用。
27．（2022·丽水模拟）如图甲测定空气中氧气的体积分数实验，不易成功，科学兴趣小组对该实验进行了分析和反思。
（1）小科认为漏气是实验失败最主要的问题。在实验中由于有强烈的气压变化，对装置的气密性的要求比较高，检查气密性时，先将止水夹打开，将导管放入水中，双手握住集气瓶，当观察到导管口有气泡产生后，放开双手，等待一段时间，如果观察到 ，则证明气密性良好，可以实验。
（2）图乙用放大镜会聚阳光来引燃红磷，与图甲将红磷在瓶外点燃后再放入集气瓶相比，你认为图乙操作的优点是 。
（3）小明认为实验时从烧杯中倒吸进入集气瓶的水也可以起到吸热作用，所以，集气瓶内不需预先装入水，也无需使用止水夹，于是他利用图丙装置进行实验。请分析小明利用该装置测量出的氧气体积分数 (选填“偏大”或“偏小”)，理由是 。
28．（2022·温州模拟）为验证空气中氧气的体积分数，小明按图甲所示装置进行多次实验，其中燃烧匙内的红磷用电加热装置点燃，瓶内气压用压强测量仪测量，瓶内气压变化如图乙所示。
（1）实验前，检查装置气密性的方法是：打开止水夹，将导管伸入水中，用手捂住广口瓶，观察 时，
说明装置气密性良好。
（2）
t时刻后的一段时间内瓶内气压显著增加，其原因是： 。
（3）根据本实验数据，可的空气中氧气的体积分数为： 。
29．（2022·金东模拟）空气成分的确认经历了漫长的过程。
法国科学家拉瓦锡最旱通过实验测定出空气中氧气的体积分数，其过程如下：
①在曲颈甄中放入少量水银，右侧的水槽中装入水银并罩上钟罩，将曲颈甄的瓶口伸入钟罩内水银的上方(如图)；
②将曲颈甄放在炉上持续加热12天；
③观察钟罩内液面上升的体积；
④计算出空气中氧气的体积分数约为空气的1/5。
（1）水银在加热条件下会和氧气生成HgO，则该反应的化学方程式为
（2）操作③中通过钟罩内水银上升的体积可用来判断 ；
根据拉瓦锡研究氧气体积分数的过程，阿青总结并构建了以下解决“测量混合气体中某种气体成分体积分数”类问题的思维模型：
拉瓦锡之后，英国化学家卡文迪许也对空气成分作过一些探究：在一个密闭的容器中，①用电火花使氮气跟氧气化合，并继续加入氧气使氮气全部转化为氮的氧化物：②用碱液全部吸收氮氧化物，剩余的氧气用红热的铜除去：③打开止水夹，让水进入装置：④得出结论……请你利用阿青的思维模型进行分析，并回答下列问题：
（3）在卡文迪许的实验中，属于“转化或吸收待测气体，减小体系内压强"这一思维模型环节的步骤是 ； (填序号)
（4）卡文迪许每次实验都能观察到装置内还有不到1%的残余气体，根据所学的知识，该气体是 。
30．（2022·金东模拟）一次性液体打火机是一种常见的取火装置，小盛对其燃烧后的产物产生了兴趣。查阅资料发现：
①一次性液体打火机充装燃料为丙烷(C3H8)，常温常压下为无色气体，不易溶于水，密度比空气大；
②工业上从石油中分离出丙烷。实验室可用干燥的丁酸钠、氢氧化钠固体、氧化钙固体混合加热来制取丙烷，方程式为：CH3CH2CH2COONa+NaOHC3H8+Na2CO3
③丙烷完全燃烧产生水和二氧化碳：若氧气不充足时，有一氧化碳生成。一氧化碳有剧毒性。于是，小盛制取丙烷并对其燃烧产物进行了探究，所用部分装置如下图所示：
（1）收集丙烷气体，可选用的图甲中的装置是 (填编号)；
（2）丙烷燃烧后的混合气体依次通过图乙中的装置，若观察到 现象，则能证明丙烷燃烧后的混合气体中有一氧化碳存在：
（3）已知图乙C装置中装有足量的澄清石灰水溶液，则在该实验中，C装置所起的作用有： (写出两点)
答案解析部分
1．【答案】（1）导管
（2）剪去移栽树苗上的部分枝叶
【知识点】茎的形态结构；茎的运输作用；蒸腾作用
【解析】【分析】植物的蒸腾作用是植物根吸收水分的动力，植物的根吸收的水分，百分之99都是通过叶片散发出去的；在植物的茎的结构中，运输水分和无机盐的是导管，运输有机物的结构是茎中的筛管；植物利用根茎叶等营养器官进行繁殖新个体的方式为营养繁殖，属于无性生殖，分为分根、压条、扦插和嫁接；
【解答】（1）植物的蒸腾作用是植物根吸收水分的动力，植物的根吸收的水分，百分之99都是通过叶片散发出去的；在植物的茎的结构中，运输水分和无机盐的是导管，所以在导管中出现了染液；
（2）本实验是通过扦插枝条生根的方式繁殖新的幼苗的，所以应该剪去移栽树苗上的部分枝叶，防止植物因为蒸腾作用国强而萎焉；
故答案为：（1）导管（2） 剪去移栽树苗上的部分枝叶
2．【答案】（1）大小、品种、健康状态相同
（2）答题要点：自变量的设计（光照强度、碳酸氢钠溶液的选择）、无关变量的控制（实验温度、实验时间、天竺葵的选择等）、因变量的观测（氧气浓度的变化）、实验结果的比较与分析。
满分示例：
① 将质量分数为5%的碳酸氢钠溶液稀释为1%、2%、3%、4%的碳酸氢钠溶液备用；
② 选择5个相同的实验装置，里面分别放置1%、2%、3%、4%、5%碳酸氢钠溶液和相同的天竺葵；
③ 取9W的LED灯带换上；
④ 装置放在27℃恒温环境中，测出并记录装置内的氧气与二氧化碳的浓度；
⑤ 30分钟后，再次测出并记录装置内的氧气浓度与二氧化碳的浓度；
⑥ 比较各装置的氧气浓度的差值，找出氧气浓度差值最大的装置，其箱内二氧化碳浓度为天竺葵光合作用最佳浓度，实验使用的碳酸氢钠溶液浓度作为下一步实验使用的碳酸氢钠溶液浓度；
⑦ 根据步骤⑥的结果，将LED灯带依次更换为3W、5W、12W、21W，重复步骤④、⑤；
⑧比较3W、5W、9W、12W、21W五种情况下得到氧气浓度变化的差值，差值最大的LED灯带的光照为最佳光照强度。
【知识点】光合作用的原料、条件和产物
【解析】【分析】科学探究方法中控制变量法，实验中要遵循单一变量原则，保持其他无关变量相同，在生物实验中选取实验对象要控制相同，避免影响实验。
科学探究的步骤：提出问题→建立猜想与假设→设计研究方案→获取事实与证据→得出结论→评价与交流。
【解答】（1）根据实验装置，本实验探究光照、二氧化碳浓度等对植物光合作用的影响，应该选大小、品种、健康状态相同的天竺葵。
（2）实验为了探究27℃时 天竺葵光合作用最佳的光照强度与二氧化碳浓度 ，首先先确定最佳的二氧化碳浓度，再在最佳二氧化碳浓度下确定光合作用最佳的光照，所以实验分成两次进行。设计思路如下：实验设计几组就准备相应的具有浓度梯度的碳酸钠溶液和转有天竺葵的实验装置，控制光照、温度等条件相同，测出初始二氧化碳浓度（这点不要遗漏）以及实验后的二氧化碳浓度，比较实验数据，找到最佳二氧化碳浓度。在最佳二氧化碳浓度下，改变光照强度重复实验，分析实验数据得到最佳光照强度。
故答案为：（1） 大小、品种、健康状态相同 （2） 答题要点：自变量的设计（光照强度、碳酸氢钠溶液的选择）、无关变量的控制（实验温度、实验时间、天竺葵的选择等）、因变量的观测（氧气浓度的变化）、实验结果的比较与分析。
满分示例：
① 将质量分数为5%的碳酸氢钠溶液稀释为1%、2%、3%、4%的碳酸氢钠溶液备用；
② 选择5个相同的实验装置，里面分别放置1%、2%、3%、4%、5%碳酸氢钠溶液和相同的天竺葵；
③ 取9W的LED灯带换上；
④ 装置放在27℃恒温环境中，测出并记录装置内的氧气与二氧化碳的浓度；
⑤ 30分钟后，再次测出并记录装置内的氧气浓度与二氧化碳的浓度；
⑥ 比较各装置的氧气浓度的差值，找出氧气浓度差值最大的装置，其箱内二氧化碳浓度为天竺葵光合作用最佳浓度，实验使用的碳酸氢钠溶液浓度作为下一步实验使用的碳酸氢钠溶液浓度；
⑦ 根据步骤⑥的结果，将LED灯带依次更换为3W、5W、12W、21W，重复步骤④、⑤；
⑧比较3W、5W、9W、12W、21W五种情况下得到氧气浓度变化的差值，差值最大的LED灯带的光照为最佳光照强度。
3．【答案】（1）调节内外气压平衡
（2）
（3）造成测定结果偏大，因为水过少就不能形成液封，造成实验过程中玻璃管内的气体 从长导管中向外逸散而影响实验结果
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】（1）当水槽内睡眠和玻璃管内水面相平时，内外大气压强相等，此时玻璃管内气体的体积才是正常状态下的体积。
（2）根据题目条件分别计算出玻璃管内空气的体积和氧气的体积，再利用体积分数找到它们之间的关系式即可。
（3）如果玻璃管内水面低于下面的导管口，那么玻璃管内的气体会通过导管溢出去，从而影响实验测量结果，据此分析解答。
【解答】（1）实验步骤③⑤中，调节水槽内水面高度和玻璃管内液面相平的目的是：调节内外气压平衡。
（2）设玻璃管的横截面积为S，则原来里面空气的体积为：V空=S×（h3-h1）；
氧气的体积为：V氧气=S×（h2-h1）；
根据空气中氧气体积分数为得到：；
解得：。
（3）如果步骤②中装入玻璃管中的水过少，将使测得的氧气体积分数偏大，理由是：水过少就不能形成液封，造成实验过程中玻璃管内的气体 从长导管中向外逸散而影响实验结果。
4．【答案】（1）防止冷凝水倒流造成试管炸裂
（2）吸收水和二氧化碳
（3）A中仍有固体剩余
【知识点】实验方案设计与评价；二氧化碳的化学性质
【解析】【分析】（1）根据给固体加热时要防止冷凝水倒流炸裂试管分析；
（2）根据碱石灰能吸水和二氧化碳分析；
（3）根据碳酸氢铵分解产生氨气、水和二氧化碳，碳酸氢钠分解产生碳酸钠、水和二氧化碳分析。
【解答】（1） 装置A为固体加热装置，试管口略低于试管底部的原因是防止冷凝水倒流造成试管炸裂；
（2） 装置C中碱石灰的作用是吸收水和二氧化碳；
（3）因碳酸氢铵受热分解生成物为氨气、水和二氧化碳，完全分解后固体会消失，而碳酸氢钠分解会有碳酸钠固体生成，若打开止水夹1，继续加热，当观察到B中导管口不再产生气泡，并观察到A中仍有固体剩余，说明膨松剂为碳酸氢铵和碳酸氢钠混合物。
故答案为：（1）防止冷凝水倒流造成试管炸裂 ；（2）吸收水和二氧化碳 ；（3）A中仍有固体剩余 。
5．【答案】（1）加热过氧化氢溶液时，溶液中的水蒸气随氧气一起逸出，环境湿度较大或氧气的量较少
（2）长颈漏斗的下端未伸入液面以下
（3）
【知识点】实验方案设计与评价；催化剂在化学反应中的作用
【解析】【分析】（1）根据过氧化氢溶液加热时水蒸气会逸出分析；
（2）根据长颈漏斗的制气装置漏斗下端要浸入液面以下分析；
（3）根据加催化剂可加速反应，但不影响生成物的质量分析。
【解答】（1）因加热过氧化氢溶液时，溶液中的水蒸气会随氧气一起逸出，环境湿度较大或氧气的量较少时，不能使带火星木条复燃，而先用排水法收集，则水蒸气液化后氧气湿度小，所以可以复燃；
（2）图示中长颈漏斗的下端未伸入液面以下错误，气体会从长颈漏斗逸出；
（3）加入催化剂，过氧化氢可立即分解产生氧气，但最终产生氧气量相等，所以图像要在虚线图上面，最终与虚线图示相平。
故答案为：（1）加热过氧化氢溶液时，溶液中的水蒸气随氧气一起逸出，环境湿度较大或氧气的量较少 ；（2）长颈漏斗的下端未伸入液面以下 ；（3）。
6．【答案】（1）碳——氧平衡
（2）B
（3）筛
【知识点】茎的运输作用；植物的呼吸作用
【解析】【分析】植物的光合作用是在叶绿体里利用光能把二氧化碳和水合成有机物，释放氧气，同时把光能转变成化学能储存在合成的有机物中的过程。
植物在光下进行光合作用，不断消耗大气中的二氧化碳和制造氧气，维持整个生态系统的碳——氧平衡，设计对照实验，实验的变量是二氧化碳，对照组中的二氧化碳是空气中的二氧化碳，与实验组的具有放射性碳的二氧化碳进行对照，植物制造有机物的过程是光合作用，因为光合作用的条件是光照，如果放在黑暗的地方，植物不能进行光合作用，不能利用二氧化碳合成有机物，有机物进入动物体内后，被消化吸收进入血液，经过血液循环被运至各组织内。
【解答】(1)该实验主要是研究生态系统的碳——氧平衡。
(2)设计对照实验，实验的变量是二氧化碳，对照组中的二氧化碳是空气中的二氧化碳，与实验组的具有放射性碳的二氧化碳进行对照。
故选B。
(3)放射性碳首先必须通过植株的光合作用转化成有机物，然后才能通过叶内的筛管运输到根部。
7．【答案】（1）防止水分蒸发干扰实验
（2）
（3）叶片数量
【知识点】科学探究的基本环节；植物生长需要无机盐
【解析】【分析】根据科学探究实验的基本原则：①对照原则、②单一变量原则；解题即可。
【解答】(1)图中油膜的作用是：防止水分蒸发干扰实验。
(2)根据作出的假设“植物根系等比例吸收矿质元素和水分”，要初步证实假设成立与否，应该比较m1：m2和n1：n2两个比值，在数据处理中，若m1/m2=n1/n2，则假设成立。
(3)本实验采用改变光照来调节相同时间内水分的蒸腾量，但在实验设计中，我们也可以在相同的光照条件下，通过改变水稻植株上的叶片数量来进行实验。
8．【答案】（1）2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2
（2）重复步骤2和3至质量不再变化
（3）偏小
（4）31（m1-a)=84（m1-m2）
【知识点】实验方案设计与评价；根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】（1）根据碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳分析；
（2）根据该实验中要使碳酸氢钠完全分解分析；
（3）根据空气中冷却所得固体会吸水影响质量计算分析；
（4）根据反应后固体减少质量为水和二氧化碳的质量分析。
【解答】（1）碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，反应方程式为2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑ ；
（2）要通过反应前后质量的关系来计算碳酸氢钠质量分数，需将碳酸氢钠完全分解，所以步骤④ 为重复步骤2和3至质量不再变化再称量质量；
（3） 如果将加热后的坩埚放在空气中冷却，会使晶体吸收空气中水蒸气，使计算碳酸氢钠受热减少质量偏小，计算的碳酸氢钠的质量分数偏小。
（4）若碳酸氢钠不含碳酸钠及其他杂质，则固体减少质量为反应生成水和二氧化碳质量，
2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑ 固体减少质量
168 18 44 62
（m1-a）g (m1-m2)g
168：62=（m1-a）：(m1-m2)
即31（m1-a)=84（m1-m2）时，可判断碳酸氢钠中不含碳酸钠及杂质。
故答案为：（1）2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑ ；（2）重复步骤2和3至质量不再变化 ；（3）偏小；（4）31（m1-a)=84（m1-m2）。
9．【答案】（1）梧桐叶片宽大，蒸腾作用更加明显
（2）U型管（红墨水减少）右侧液面降低
（3）没有设置对照组
（4）促进根对水分的吸收等
【知识点】蒸腾作用
【解析】【分析】 蒸腾作用是水分以气体状态从活的植物体内通过植物体表面（主要是叶子）散失到植物体外的大气中的过程。
【解答】(1)叶是蒸腾作用的主要器官，实验时候人们大多选用阔叶的法国梧桐的枝叶而不是松树的枝叶进行实验，原因是阔叶植物的蒸腾作用比针叶植物植物强，实验现象明显。
(2)此实验中，说明植物发生蒸腾作用的现象是U型管（红墨水减少）右侧液面降低。
(3)该实验的不足之处：没有设置对照组。
(4)根据蒸腾作用的概念和作用，蒸腾作用的意义：促进根对水分的吸收等。
10．【答案】（1）防止空气中的水蒸气进入到B装置中，对实验结果产生影响
（2）将装置中的水蒸气全部排出，让浓硫酸完全吸收，减少实验误差，防止由于温度降低而产生倒吸
（3）9800（m2-m1）/18m %
【知识点】实验方案设计与评价；根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】（1）根据空气中水蒸气对实验的影响分析；
（2）根据反应后装置内会有水蒸气残留及温度会产生倒吸分析；
（3）利用生成水的质量及方程式中物质间质量关系计算氢氧化铜质量，从而计算氢氧化铜质量分数分析。
【解答】（1）空气中含有水蒸气，对该实验有影响，如果装置B中的试剂也是浓硫酸，则装置C的作用是防止空气中的水蒸气进入到B装置中，对实验结果产生影响 ；
（2）装置中会有气体残留，每次加热后仍需继续通氮气，以将装置中的水蒸气全部排出，让浓硫酸完全吸收，减少实验误差，且因加热后温度会降低，通入氮气能防止由于温度降低而产生倒吸；
（3） 控制温度在100℃左右. 氢氧化铜分解，生成水的质量即为B中增重质量，为m2－m1，设氢氧化铜质量为x
Cu（OH）2 ＝CuO+H2O
98 18
x m2－m1
x=，氢氧化铜质量分数为=.
故答案为：（1） 防止空气中的水蒸气进入到B装置中，对实验结果产生影响 ；（2） 将装置中的水蒸气全部排出，让浓硫酸完全吸收，减少实验误差，防止由于温度降低而产生倒吸 ；（3）。
11．【答案】（1）土壤的质量和柳树的质量
（2）空气
（3）确定氧气产生的部位；叶绿体是光合作用的场所，光合作用的条件是光照
【知识点】光合作用的原料、条件和产物
【解析】【分析】（1）海尔蒙特的实验要得出小树苗增加的质量。
（2）光合作用需要二氧化碳的参与。
（3）光合作用的产物之一是氧气。
【解答】（1） 海尔蒙特在实验前后需要测量土壤的质量和柳树的质量 ，从而得出小树苗增加的质量。
（2） 塞讷比尔 实验只有在水中通入二氧化碳才有氧气产生说明， 植物生长可能需要空气。
（3）光合作用产生氧气，有氧气的地方好氧细菌多， 实验得出叶绿体是光合作用的场所，光合作用的条件是光照 。
12．【答案】（1）质量守恒定律可知反应物甲酸中含有氢元素
（2）A中澄清石灰水不变浑浊，B中黑色氧化铜粉末逐渐变红且C中澄清石灰水变浑浊。
（3）没有尾气处理装置，应在装置末端添加一个燃烧的酒精灯。
【知识点】实验方案设计与评价；质量守恒定律及其应用；二氧化碳的检验和验满
【解析】【分析】（1）根据质量守恒定律分析；
（2）根据二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，CO与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，有CO生成的装置需有尾气处理装置分析。
【解答】（1）做出猜想①的依据是质量守恒定律，反应物中含有氢元素，反应前后元素种类不变；
（2） 猜想③成立，即气体含有CO，则CO与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，所以可通过A中澄清石灰水不变浑浊，B中黑色氧化铜粉末逐渐变红且C中澄清石灰水变浑浊现象证明；
【评价交流】该实验尾气中有CO， 没有尾气处理装置，会污染空气，所以应在装置末端添加一个燃烧的酒精灯。
故答案为：（1） 质量守恒定律可知反应物甲酸中含有氢元素 ；（2） A中澄清石灰水不变浑浊，B中黑色氧化铜粉末逐渐变红且C中澄清石灰水变浑浊。【评价交流】 没有尾气处理装置，应在装置末端添加一个燃烧的酒精灯。
13．【答案】（1）除去空气中的二氧化碳
（2）光合作用
（3）蒸腾作用
【知识点】植物的呼吸作用
【解析】【分析】二氧化碳能够使澄清的石灰水变浑浊，因此可用澄清的石灰水来检验二氧化碳气体的存在；二氧化碳在使石灰水变浑浊的同时，与石灰水中的氢氧化钙起反应，生成了碳酸钙沉淀。实验装置中，A、B瓶内的饱和石灰水是用来吸收空气中的二氧化碳，使进入玻璃罩内的空气不再含有二氧化碳，以排除空气中原有二氧化碳对实验结果的影响。
【解答】(1)实验中A装置的作用是除去空气中的二氧化碳。
(2)C处玻璃罩不能透光的原因是防止光合作用对实验结果的干扰。
(3)实验后，拿开C处玻璃罩会发现其内壁上有许多小水珠，这些小水珠主要来自植物的蒸腾作用。
14．【答案】（1）检查装置的气密性
（2）CO2+2NaOH=NaCO3+H2O
（3）排水法收集到的二氧化碳比排空气法收集到的二氧化碳更纯净
【知识点】气体装置的装配、连接、选择与气密性检查；书写化学方程式、文字表达式；二氧化碳的化学性质
【解析】【分析】（1）根据检查装置气密性的方法解答；
（2）根据二氧化碳和碳酸氢钠的反应解答；
（3）反应生成二氧化碳的体积是一定的，利用排空气法收集到的气压大于用排水法收集到的气压，原因就在于其中混有空气，从而使收集到的二氧化碳不够纯净，据此分析解答。
【解答】(1)、用止水夹夹紧橡胶管，轻推或轻拉注射器活塞，松手后观察到活塞回到原来位置。此操作的目的是：检查装置的气密性。
（2）二氧化碳和氢氧化钠反应，生成碳酸钠和水，从而使气压减小，即： CO2+2NaOH=NaCO3+H2O 。
（3）对比图2中两条曲线，我得到结论：排水法收集到的二氧化碳比排空气法收集到的二氧化碳更纯净。
15．【答案】（1）隔绝空气
（2）产生大量白烟，活塞先向外（右）移动，后又向内（左）移动最后停止
（3）A；B
【知识点】空气的成分及探究；燃烧与灭火
【解析】【分析】（1）燃烧的条件：①有可燃物；②与氧气接触；③温度达到着火点；
（2）白磷燃烧生成五氧化二磷固体，产生大量白烟。由于消耗氧气，则针筒内气压减小，而温度升高，又使针筒内气压增大。由于增大的气压大于减小的气压，因此气压表现为增大，于是活塞先向右移动。当反应结束且温度下降时，针筒内气压减小，于是活塞又向左移动。
（3）分析各个选项中的因素是否会对测量产生影响即可。
【解答】（1）白磷通常保存在水中，原因是为了隔绝空气，防止白磷燃烧；
（2）实验中会观察到的现象是：产生大量白烟，活塞先向外（右）移动，后又向内（左）移动最后停止。
（3）A.如果装置的气密性不好，那么外面的空气会进入针筒，从而使测量产生较大误差，故A符合题意；
B.如果白磷的数量不足，那么氧气不能被充分消耗，则会使测量结果偏小，故B符合题意；
C.木炭燃烧生成二氧化碳气体，从而使针筒内气压几乎不变，无法完成测量，故C不合题意；
D.白磷燃烧后针筒内温度很高，气压较大，如果此时进行测量，那么会使测量结果偏大，故D不合题意。
故选AB。
16．【答案】（1）防止土壤中原有的细菌对实验结果的影响
（2）②在甲 乙 丙三组每个水槽中分别加入2克降解菌A液 2克降解菌B溶液 1克降解菌A溶液和1克降解菌B溶液
③将三组水槽放到恒温箱中，设置温度为10摄氏度的
④每天定时测量PAM浓度，持续观察10天并记录
⑤将温度分别设为20摄氏度，30摄氏度，40摄氏度，重复实验①-⑤
⑥找出以上温度中的最佳温度，然后在其附近继续取更小的温度梯度进行实验，整理实验数据，得出结论
【知识点】土壤的污染与保护
【解析】【分析】（1）土壤中也有很多微生物，这些细菌可能会对实验造成干扰。
（2）实验设置对照组和实验组，要注意控制变量。多次实验防止实验具有偶然性。
【解答】(1)加热土壤样品可以杀死土壤中微生物，防止它们对实验造成干扰。
（2）答题要点：① 避免偶然性 ② 降解菌溶液的控制 ③ 每次温度的设置④定时测PAM的浓度 ⑤不同次实验中温度设置 ⑥实验数据处理①取9个相同的玻璃水槽，标为甲 乙 丙三组，每组三个，往9个水槽中各加入50毫升含PAM浓度为0.5克/分米3土壤浸出液
17．【答案】（1）防止二氧化碳溶于水
（2）①取40%氢氧化钠溶液加蒸馏水，稀释获得浓度分别为30%、20%、10%的氢氧化钠溶液；
②向锥形瓶中加入50m140%的氢氧化钠溶液，按图组装好装置，并将锥形瓶没泡在装有冰水混合物的大烧杯中；
③通过导管向锥形瓶中以一定速度匀速通入二氧化碳气体；
④记录2分钟时，量筒内收集到的水的体积；
⑤分别取用30%、20%、10%的氢氧化钠溶液重复步骤②③④，对比收集到的水的体积，得出结论。
【知识点】实验步骤的探究；实验方案设计与评价；二氧化碳的化学性质
【解析】【分析】（1）根据二氧化碳的可溶性分析；
（2）根据对比实验的设计要求分析。
【解答】（1）二氧化碳能溶于水，实验中植物油的作用是防止二氧化碳溶于水；
故答案为：（1）防止二氧化碳溶于水；（2）见答案。
18．【答案】（1）吸收CO2和H2O
（2）检查装置的气密性
（3）3.4；14%
【知识点】气体装置的装配、连接、选择与气密性检查；有关化学式的计算和推断；质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】（1）根据产生的二氧化碳和水对实验的干扰分析；
（2）根据密闭装置中进行的实验，实验前先检查装置气密性分析；
（3）根据浓硫酸增重质量即为吸收氨气质量及氮元素反应前后质量不变计算氮肥中氮的含量分析。
【解答】（1）该实验是利用浓硫酸吸收氨气，增重质量为生成氨气质量，利用氮元素质量不变计算硝酸铵中氮元素质量，因浓硫酸也具有吸水性，所以装置B和是吸收CO2和H2O，防止干扰实验；
（2）该装置需在密闭容器中进行，将化肥样品装入试管前，必须先检查装置的气密性 ；
（3）C中反应后增重质量为吸收的氨气质量，生成氨气质量为162.4－159＝3.4g，由氮元素质量不变可知，化肥中含氮量为=14%.
故答案为：（1） 吸收CO2和H2O ；（2） 检查装置的气密性 ；（3）3.4；14%。
19．【答案】（1）不好
（2）33.2或34.4
（3）食品脱氧剂，消耗氧气更彻底且无需点燃或白磷，反应时间短，消耗氧气较彻底
【知识点】气体装置的装配、连接、选择与气密性检查；空气的成分及探究
【解析】【分析】（1）根据装置气密性检查方法分析，先形成密闭体积再看压强变化时的现象；
（2）根据实验数据中所给氧气含量的变化情况计算消耗氧气体积，消耗氧气体积即为量筒内水减少体积分析；
（3）根据红磷、白磷不能将空气中氧气完全耗尽，食品脱氧剂可使氧气完全反应分析。
【解答】（1） 将盖有密封盖的玻璃容器浸没在水中，如果观察到有气泡冒出，说明装置漏气，气密性不好；
（2） 150毫升集气瓶中装有1/5的水，即集气瓶内空气为120毫升，量筒内装有50毫升水，根据图丙可知，用红磷做实验氧气体积分数从21%下降至7%，即减少氧气120mL×14%＝16.8mL，则需补充16.8毫升的水，实验结束后量筒内剩余的水为50－16.8＝33.2mL；
（3）由实验结果可知，红磷、白磷不能将空气中氧气完全耗尽，食品脱氧剂可使氧气完全反应，所以用图甲装置测量空气中氧气的体积分数食品脱氧剂更好。
故答案为：（1）不好；（2）33.2；（3）食品脱氧剂，消耗氧气更彻底且无需点燃或白磷，反应时间短，消耗氧气较彻底 。
20．【答案】（1）D
（2）20%
（3）HCl(盐酸)；CaCO3 CaO+CO2↑
【知识点】物质除杂或净化；蒸馏的原理、方法、操作及其应用；书写化学方程式、文字表达式
【解析】【分析】（1）根据蒸馏可得到纯净的水分析；
（2）根据元素质量分数＝相对原子质量×原子个数/相对分子质量分析；
（3）根据氢氧化镁与盐酸反应转化为氯化镁及碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳分析。
【解答】（1）过滤、吸附、沉降只能除去水中难溶性杂质、色素及异味，不能除去海水中氯化钠等可溶性杂质，蒸馏可除去所有杂质得到淡水，故选D。
（2） 重水中氢元素的质量分数为。
（3） ①步骤V将氢氧化镁转化为氯化镁，所加试剂是盐酸； ②贝壳主要成分为碳酸钙，贝壳得到CaO是碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳，化学方程式为CaCO3 CaO+CO2↑ 。
故答案为：（1）D；（2）20%；（3）HCl（盐酸）； CaCO3 CaO+CO2↑ 。
21．【答案】（1）尽可能多
（2）B
（3）
（4）施加较多肥料后，土壤液浓度高于根部细胞液浓度，影响植物的根的吸水。从而阻碍了植物的光合作用
【知识点】光合作用的原料、条件和产物；光合作用的原理
【解析】【分析】光合作用，通常是指绿色植物(包括藻类)吸收光能，把二氧化碳和水合成富能有机物，同时释放氧气的过程。分解代谢是异化作用的别称，是生物体将体内的大分子转化为小分子并释放出能量的过程。而有氧呼吸是异化作用的重要方式。
【解答】(1)由于树叶的质量较小，而只取一小块称量，质量会更小，因此在实验中为了使实验结果准确，要尽可能多的多选取樟树叶片；
(2)植物光合作用产生的有机物是通过叶柄中的筛管运出，因此通过环剥叶柄切断筛管；故选B。
(3)植物在进行光合作用的同时，始终在通过呼吸作用消耗有机物，因此t小时后，植物光合作用产生的有机物是mB-mA；所以樟树叶光合作用速率为。
(4)影响植物光合作用速率的因素有很多，小滨在一次给植物施以较多肥料后，发现植物光合作用速率有所下降，可能的原因是施加较多肥料后，土壤液浓度高于根部细胞液浓度，影响植物的根的吸水。从而阻碍了植物的光合作用。
22．【答案】（1）A.B两瓶均变瘪且A瓶变瘪程度更大（或者Ca（OH）2溶液与CO2混合后，溶液pH值变小）
（2）重新实验，将足量的饱和Ca（OH）2溶液加入集满CO2的塑料瓶中（或者继续向A瓶内加入足量的饱和澄清石灰水）
（3）Ca（ＨCＯ3）2＝CａCＯ3＋CO2＋Ｈ2Ｏ
（4）二氧化碳会与水和碳酸钠反应，生成碳酸氢钠；二氧化碳不会和饱和碳酸氢钠溶液反应。（CO2+H2O+Na2CO3=2NaHCO3可得分）
【知识点】实验方案设计与评价；二氧化碳的化学性质
【解析】【分析】根据过量二氧化碳与石灰水反应会生成可溶性碳酸氢钙，所以要有碳酸钙生成，需控制药品用量，对比实验中瓶变瘪程度或溶液pH的变化判断反应发生，碳酸钠与水、二氧化碳可以发生反应，二氧化碳与碳酸氢钠不反应分析。
【解答】（1）通过对比实验中A.B两瓶均变瘪且A瓶变瘪程度更大或Ca（OH）2溶液与CO2混合后，溶液pH值变小都可可判断Ca(OH)2溶液与CO2发生化学反应；
（2）由查阅资料可知，过量二氧化碳与氢氧化钙反应会生成可溶性碳酸氢钙，所以要出现石灰水变浑浊的现象可减少二氧化碳的量或增加石灰水的量，操作为：重新实验，将足量的饱和Ca（OH）2溶液加入集满CO2的塑料瓶中或者继续向A瓶内加入足量的饱和澄清石灰水；
（3） 碳酸氢钙分解生成碳酸钙、水和二氧化碳，反应方程式为 Ca(ＨCＯ3)2＝CａCＯ3＋CO2↑＋Ｈ2Ｏ；
（4）因二氧化碳会与水和碳酸钠反应，生成碳酸氢钠；二氧化碳不会和饱和碳酸氢钠溶液反应 ，所以除二氧化碳中氯化氢可用饱和碳酸氢钠，而不用碳酸钠溶液。
故答案为：（1）A.B两瓶均变瘪且A瓶变瘪程度更大（或者Ca（OH）2溶液与CO2混合后，溶液pH值变小）；（2）重新实验，将足量的饱和Ca（OH）2溶液加入集满CO2的塑料瓶中（或者继续向A瓶内加入足量的饱和澄清石灰水） ；（3）Ca(ＨCＯ3)2＝CａCＯ3＋CO2↑＋Ｈ2Ｏ；（4）二氧化碳会与水和碳酸钠反应，生成碳酸氢钠；二氧化碳不会和饱和碳酸氢钠溶液反应 。
23．【答案】（1）反应前后原子的个数不变或无法配平（质量守恒定律表述合理即可）
（2）D装置中无明显现象、F装置中有白色沉淀（写出黑色固体变红色不得分）
（3）在AB之间增加一个装有水的洗气装置(或在AB之间加一个冷凝装置)
（4）一氧化碳未完全反应（称量时铜在空气中又被氧化）
【知识点】实验方案设计与评价；质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】（1）根据质量守恒定律分析；
（2）根据氢气和一氧化碳的还原性及产物的验证分析；
（3）根据草酸的性质分析；
（4）根据一氧化碳不能完全反应或铜再被氧化对实验结果的影响分析。
【解答】（1）化学反应遵循质量守恒定律，反应前后原子种类和个数不变，草酸中氢、碳、氧原子个数比为1：1：2，即氢和碳原子个数相等且都是氧原子个数的一半，若生成二氧化碳和水，当氢和碳原子个数为1：1时，氧原子个数不是2倍，所以猜想3错误；
（2）气体中一定有CO，CO与氧化铜反应会生成铜和二氧化碳，所以通过D装置中无明显现象、F装置中有白色沉淀生成可证明CO的存在。
（3）由查阅资料可知， 草酸受热分解时有少量升华，草酸蒸气与石灰水会反应生成难溶的草酸钙或草酸氢钙 ，所以要证明二氧化碳存在，需先除去气体产物中的草酸蒸气，草酸易溶于水，所以可在在AB之间增加一个装有水的洗气装置或在AB之间加一个冷凝装置；
（4）由实验设计过程可知，该实验是通过氧化铜反应前后的质量差计算出生成的CO质量，再由CO质量计算草酸质量，若一氧化碳未完全反应或称量时铜在空气中又被氧化，都会影响到实验结果的准确。
故答案为：（1） 反应前后原子的个数不变或无法配平或质量守恒定律 ；（2） D装置中无明显现象、F装置中有白色沉淀 ；（3）在AB之间增加一个装有水的洗气装置(或在AB之间加一个冷凝装置) ；（4）一氧化碳未完全反应（称量时铜在空气中又被氧化） 。
24．【答案】加热时反复推拉左右两侧的注射器，直至气体体积不再减少；10%；装置内的气体未冷却至室温
【知识点】实验方案设计与评价；空气的成分及探究
【解析】【分析】根据反复推拉左右两侧的注射器可使药品充分接触，铜与氧气反应消耗氧气，注射器活塞移动体积即为氧气体积及未冷却读数会使结果偏小分析。
【解答】（1）加热时反复推拉左右两侧的注射器，直至气体体积不再减少，可使铜和氧气充分接触发生反应。
（3）原气体体积为500毫升，实验结束后，立即测得装置内气体总体积为450毫升，即减少了50毫升，减少体积即为消耗的氧气体积，则氧气体积分数为10%。
（4） 实验结束后，立即测得装置内气体总体积 ，装置内气体未冷却至室温，会使得实验结果偏小。
故答案为：（1） 加热时反复推拉左右两侧的注射器，直至气体体积不再减少；（3）10%；（4） 装置内的气体未冷却至室温。
25．【答案】（1）离子种类、pH、光照
（2）Ⅰ．从同一蚕豆叶上撕取下表皮若干，三等分后分别置入三个烧杯；Ⅱ．再往三个烧杯中分别加入含K+、Ca2+、K+和Ca2+溶液，编号， Ⅲ．控制上述溶液的体积、离子浓度均相同且pH为并将烧杯置于适宜光照条件下： Ⅳ．利用显微镜分别观察气孔的开放程度，记录并统计实验结果。通过设计下列表格回答也可以：
分组 实验处理 气孔开放程度
完全开放(%) 半开放(%) 关闭(%)
A pH为7的K+溶液+太阳光照
B pH为7的Ca2+溶液+太阳光照
C pH为7的K+溶液和Ca2+溶液+太阳光照
备注：上述溶液体积及离子浓度均相同。
【知识点】科学探究的基本环节；叶的形态结构
【解析】【分析】本题主要考查不同条件处理对气孔开放的影响，意在考查考生分析和解决问题的能力。
【解答】(1)据表分析，影响气孔开闭的因素有：离子种类、pH、光照。
(2)进一步探究 K+和Ca2+对蚕豆叶片气孔开放的共同影响， 实验设计如下：
Ⅰ．从同一蚕豆叶上撕取下表皮若干，三等分后分别置入三个烧杯；
Ⅱ．再往三个烧杯中分别加入含K+、Ca2+、K+和Ca2+溶液，编号；
Ⅲ．控制上述溶液的体积、离子浓度均相同且pH为并将烧杯置于适宜光照条件下；
Ⅳ．利用显微镜分别观察气孔的开放程度，记录并统计实验结果。
26．【答案】（1）二氧化碳(或CO2)。
（2）应选用无孔隔板；以排除土壤中的微生物进行呼吸作用释放二氧化碳从而使烧杯中的澄清石灰水变浑浊对实验的干扰。
（3）钟罩内壁出现水珠
【知识点】光合作用的原料、条件和产物；光合作用的原理；光合作用和呼吸作用的相互关系
【解析】【分析】(1)绿色植物的光合作用吸收二氧化碳，释放氧气；呼吸作用吸收氧气，呼出二氧化碳，根据图甲中箭头可判断，当此图表示光合作用时，①表示二氧化碳，②表示氧气；当此图表示呼吸作用时①表示氧气，②表示二氧化碳.
(2)图乙，从实验装置来看，该同学设计的实验因小烧杯里的液体的不同，而有不同的实验目的：当小烧杯里的液体是澄清的石灰水时，是为了验证植物的呼吸作用释放二氧化碳；当小烧杯里的液体是氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳，探究的问题是二氧化碳是光合作用的原料。
【解答】(1)若图甲表示植物的光合作用，则①是 二氧化碳(或CO2)。
(2)若用图乙验证植物呼吸作用有二氧化碳气体生成，小科在小烧杯中加入澄清石灰水，并将整个装置移到黑暗处。为了使实验更严谨，应选用“无孔”隔板，理由是以排除土壤中的微生物进行呼吸作用释放二氧化碳从而使烧杯中的澄清石灰水变浑浊对实验的干扰。
(3)植物进行蒸腾作用，放出水分，为验证植物进行蒸腾作用，小科将图乙中的小烧杯移走，并将装置放在阳光下一段时间后，若观察到钟罩内壁出现水珠，则证明植物进行了蒸腾作用。
27．【答案】（1）导管口进入一段水柱
（2）可以防止点燃后的红磷放入集气瓶的过程中导致瓶内气体受热逸出，减小实验误差
（3）偏大；实验中会有气体从导管逸出，使瓶内气压下降偏大，进入集气瓶内的水偏多，导致测得氧气体积分数偏大
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】（1）根据检查装置气密性的方法解答；
（2）用放大镜从外面引燃红磷，不需要打开集气瓶，从而避免了瓶子内外的空气流动，减小测量误差；
（3）在实验中，由于红磷燃烧发出大量的热，因此瓶内气压很大，会有大量的气体通过导管从烧杯中溢出，最终导致气压变化太大，使烧杯中进入瓶内水的体积偏大，据此分析解答。
【解答】（1）检查气密性时，先将止水夹打开，将导管放入水中，双手握住集气瓶，当观察到导管口有气泡产生后，放开双手，等待一段时间，如果观察到导管口进入一段水柱，则证明气密性良好，可以实验。
（2）图乙用放大镜会聚阳光来引燃红磷，与图甲将红磷在瓶外点燃后再放入集气瓶相比，我认为图乙操作的优点是：可以防止点燃后的红磷放入集气瓶的过程中导致瓶内气体受热逸出，减小实验误差。
（3）小明利用该装置测量出的氧气体积分数偏大，理由是：实验中会有气体从导管逸出，使瓶内气压下降偏大，进入集气瓶内的水偏多，导致测得氧气体积分数偏大。
28．【答案】（1）管口有气泡冒出时
（2）红磷燃烧放出大量的热，装置内空气受热膨胀，而止水夹处于关闭状态
（3）19%
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】（1）根据热胀冷缩原理检查装置气密性的方法分析；
（2）根据红磷燃烧放热分析；
（3）根据装置内减少体积为消耗的氧气体积，从而计算氧气体积分数分析。
【解答】（1） 实验前，检查装置气密性的方法是：打开止水夹，将导管伸入水中，用手捂住广口瓶，若观察到导管口有气泡冒出时，说明装置气密性良好；
（2）红磷燃烧放出大量的热，装置内空气受热膨胀，而止水夹处于关闭状态，所以瓶内气压会显著增加；
（3）由图乙可知，反应后气体体积减少100－81＝19体积，则氧气体积含量为＝19%。
故答案为：（1） 管口有气泡冒出时 ；（2）红磷燃烧放出大量的热，装置内空气受热膨胀，而止水夹处于关闭状态 ；（3）19%.
29．【答案】（1）2Hg+O2 2Hg
（2）氧气的体积
（3）①②
（4）稀有气体
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】（1）根据汞在加热条件下生成氧化汞分析；
（2）根据汞反应消耗氧气，气体体积减少，减少体积用水补充分析；
（3）根据卡文迪许的实验除氮气和氧气的步骤分析；
（4）根据空气中除氮气、氧气外还含有稀有气体分析。
【解答】（1）水银为汞的俗称，加热条件下，水银与氧气反应生成氧化汞，方程式为2Hg+O2 2Hg ；
（2）汞与氧气反应使装置内压强减小， 钟罩内液面会上升，且钟罩内水银上升的体积即为消耗的氧气体积，由此可用来判断氧气体积；
（3） 卡文迪许的实验中属于 “转化或吸收待测气体，减小体系内压强"这一思维模型环节的步骤是 ①用电火花使氮气跟氧气化合，并继续加入氧气使氮气全部转化为氮的氧化物，②用碱液全部吸收氮氧化物，剩余的氧气用红热的铜除去两步：
（4） 卡文迪许的实验先除去氮气，再除去氧气，但每次实验都能观察到装置内还有不到1%的残余气体，该气体是稀有气体；
故答案为：（1）氧气的体积；（2） ①② ；（3）稀有气体。
30．【答案】（1）①或③(或①③也给分)
（2）A 装置中黑色固体变成红色固体
（3）证明混合气体有CO2；吸收CO2；并收集尾气(CO)；观察A中空气是否排尽
【知识点】气体装置的装配、连接、选择与气密性检查；二氧化碳的化学性质
【解析】【分析】（1）根据丙烷的特点选择合适的收集方法；
（2）氧化铜为黑色固体，而铜单质为红色固体，如果通过气体后颜色从黑色变成红色，那么说明氧化铜发生了还原，即混合气体存在一氧化碳。
（3）石灰水中的氢氧化钙与二氧化碳反应，能够生成碳酸钙沉淀，即石灰水变浑浊，据此分析C装置的作用。
【解答】（1）丙烷的密度大于空气，可以使用向上排空气法收集；丙烷不易溶于水，可以使用排水法收集，故选①③；
（2）丙烷燃烧后的混合气体依次通过图乙中的装置，若观察到A 装置中黑色固体变成红色固体现象，则能证明丙烷燃烧后的混合气体中有一氧化碳存在：
（3）已知图乙C装置中装有足量的澄清石灰水溶液，则在该实验中，C装置所起的作用有：证明混合气体有CO2；吸收CO2；并收集尾气(CO)；观察A中空气是否排尽。
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初中科学中考专题特训练习实验探究题6
一、实验探究题
1．（2023·宁波模拟）小宁为探究植物蒸腾的作用的影响因素，他取两个树龄相同、生长状况相似的同种植物枝条，分别的下6片和3片叶片．把两个枝条同时插入盛有红色染液的烧杯中，放在阳光下照射。1小时后，在两个枝条的等高位置分别切出相应的切片，观察到被染色的情况如图所示。
（1）图中的染液应出现在 (填“导管"或“筛管”)中。
（2）从本实验的结果来看，为提高移栽树苗的成活串，可采取的措施是 。
【答案】（1）导管
（2）剪去移栽树苗上的部分枝叶
【知识点】茎的形态结构；茎的运输作用；蒸腾作用
【解析】【分析】植物的蒸腾作用是植物根吸收水分的动力，植物的根吸收的水分，百分之99都是通过叶片散发出去的；在植物的茎的结构中，运输水分和无机盐的是导管，运输有机物的结构是茎中的筛管；植物利用根茎叶等营养器官进行繁殖新个体的方式为营养繁殖，属于无性生殖，分为分根、压条、扦插和嫁接；
【解答】（1）植物的蒸腾作用是植物根吸收水分的动力，植物的根吸收的水分，百分之99都是通过叶片散发出去的；在植物的茎的结构中，运输水分和无机盐的是导管，所以在导管中出现了染液；
（2）本实验是通过扦插枝条生根的方式繁殖新的幼苗的，所以应该剪去移栽树苗上的部分枝叶，防止植物因为蒸腾作用国强而萎焉；
故答案为：（1）导管（2） 剪去移栽树苗上的部分枝叶
2．（2023·温州模拟）兴趣小组利用如图装置研究影响植物光合作用的因素，不透光的箱内烧杯盛有碳酸氢钠溶液，氧气传感器与二氧化碳传感器可分别测定箱内氧气、二氧化碳的浓度。查阅资料获知，碳酸氢钠溶液浓度一定，箱内二氧化碳浓度也会保持恒定；提高碳酸氢钠溶液浓度，箱内二氧化碳浓度也相应升高。
（1）为使本实验数据可靠，应选择 天竺葵作为实验材料。(写出两点)
（2）光照强度与二氧化碳浓度对植物的光合作用都有影响，请你设计一个实验，确定27℃时天竺葵光合作用最佳的光照强度与二氧化碳浓度。
实验室提供3W、5W、9W、12W、21W五种LED灯带，质量分数为5%的碳酸氢钠溶液、蒸馏水、计时器及其它实验所需的仪器。
建议：①实验可设计4~5组；②碳酸氢钠溶液取50毫升；③每次实验时间30分钟。
【答案】（1）大小、品种、健康状态相同
（2）答题要点：自变量的设计（光照强度、碳酸氢钠溶液的选择）、无关变量的控制（实验温度、实验时间、天竺葵的选择等）、因变量的观测（氧气浓度的变化）、实验结果的比较与分析。
满分示例：
① 将质量分数为5%的碳酸氢钠溶液稀释为1%、2%、3%、4%的碳酸氢钠溶液备用；
② 选择5个相同的实验装置，里面分别放置1%、2%、3%、4%、5%碳酸氢钠溶液和相同的天竺葵；
③ 取9W的LED灯带换上；
④ 装置放在27℃恒温环境中，测出并记录装置内的氧气与二氧化碳的浓度；
⑤ 30分钟后，再次测出并记录装置内的氧气浓度与二氧化碳的浓度；
⑥ 比较各装置的氧气浓度的差值，找出氧气浓度差值最大的装置，其箱内二氧化碳浓度为天竺葵光合作用最佳浓度，实验使用的碳酸氢钠溶液浓度作为下一步实验使用的碳酸氢钠溶液浓度；
⑦ 根据步骤⑥的结果，将LED灯带依次更换为3W、5W、12W、21W，重复步骤④、⑤；
⑧比较3W、5W、9W、12W、21W五种情况下得到氧气浓度变化的差值，差值最大的LED灯带的光照为最佳光照强度。
【知识点】光合作用的原料、条件和产物
【解析】【分析】科学探究方法中控制变量法，实验中要遵循单一变量原则，保持其他无关变量相同，在生物实验中选取实验对象要控制相同，避免影响实验。
科学探究的步骤：提出问题→建立猜想与假设→设计研究方案→获取事实与证据→得出结论→评价与交流。
【解答】（1）根据实验装置，本实验探究光照、二氧化碳浓度等对植物光合作用的影响，应该选大小、品种、健康状态相同的天竺葵。
（2）实验为了探究27℃时 天竺葵光合作用最佳的光照强度与二氧化碳浓度 ，首先先确定最佳的二氧化碳浓度，再在最佳二氧化碳浓度下确定光合作用最佳的光照，所以实验分成两次进行。设计思路如下：实验设计几组就准备相应的具有浓度梯度的碳酸钠溶液和转有天竺葵的实验装置，控制光照、温度等条件相同，测出初始二氧化碳浓度（这点不要遗漏）以及实验后的二氧化碳浓度，比较实验数据，找到最佳二氧化碳浓度。在最佳二氧化碳浓度下，改变光照强度重复实验，分析实验数据得到最佳光照强度。
故答案为：（1） 大小、品种、健康状态相同 （2） 答题要点：自变量的设计（光照强度、碳酸氢钠溶液的选择）、无关变量的控制（实验温度、实验时间、天竺葵的选择等）、因变量的观测（氧气浓度的变化）、实验结果的比较与分析。
满分示例：
① 将质量分数为5%的碳酸氢钠溶液稀释为1%、2%、3%、4%的碳酸氢钠溶液备用；
② 选择5个相同的实验装置，里面分别放置1%、2%、3%、4%、5%碳酸氢钠溶液和相同的天竺葵；
③ 取9W的LED灯带换上；
④ 装置放在27℃恒温环境中，测出并记录装置内的氧气与二氧化碳的浓度；
⑤ 30分钟后，再次测出并记录装置内的氧气浓度与二氧化碳的浓度；
⑥ 比较各装置的氧气浓度的差值，找出氧气浓度差值最大的装置，其箱内二氧化碳浓度为天竺葵光合作用最佳浓度，实验使用的碳酸氢钠溶液浓度作为下一步实验使用的碳酸氢钠溶液浓度；
⑦ 根据步骤⑥的结果，将LED灯带依次更换为3W、5W、12W、21W，重复步骤④、⑤；
⑧比较3W、5W、9W、12W、21W五种情况下得到氧气浓度变化的差值，差值最大的LED灯带的光照为最佳光照强度。
3．（2023·温州模拟）小科利用如图装置进行空气中氧气含量测定实验，步骤如下：
①连接装置并检查装置气密性；
②向玻璃管和水槽内加适量的水，测量玻璃管内液面到橡胶塞的距离为h1；
③在燃烧匙里放足量红磷，塞紧塞子，测量两个橡胶塞间的距离为h3，调节水槽内水面高度与玻璃管内的水面相平；
④接通电源，待红磷燃烧，断开电源；
⑤反应结束后，当温度恢复至室温，水不再进入玻璃管时，再次调节水槽内水面高度与玻璃管内的水面再次相平，测量此时玻璃管内液面到橡胶塞的距离为h2；
⑥重复实验，得出结论。
（1）实验步骤③⑤中，调节水槽内水面高度和玻璃管内液面相平的目的是： 。
（2）经过计算，小科得出空气中氧气的体积分数为，则h1、h2、h3应满足的关系式是： =。
（3）如果步骤②中装入玻璃管中的水过少，将对测得的氧气体积分数有何影响？请你判断并说明理由。
【答案】（1）调节内外气压平衡
（2）
（3）造成测定结果偏大，因为水过少就不能形成液封，造成实验过程中玻璃管内的气体 从长导管中向外逸散而影响实验结果
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】（1）当水槽内睡眠和玻璃管内水面相平时，内外大气压强相等，此时玻璃管内气体的体积才是正常状态下的体积。
（2）根据题目条件分别计算出玻璃管内空气的体积和氧气的体积，再利用体积分数找到它们之间的关系式即可。
（3）如果玻璃管内水面低于下面的导管口，那么玻璃管内的气体会通过导管溢出去，从而影响实验测量结果，据此分析解答。
【解答】（1）实验步骤③⑤中，调节水槽内水面高度和玻璃管内液面相平的目的是：调节内外气压平衡。
（2）设玻璃管的横截面积为S，则原来里面空气的体积为：V空=S×（h3-h1）；
氧气的体积为：V氧气=S×（h2-h1）；
根据空气中氧气体积分数为得到：；
解得：。
（3）如果步骤②中装入玻璃管中的水过少，将使测得的氧气体积分数偏大，理由是：水过少就不能形成液封，造成实验过程中玻璃管内的气体 从长导管中向外逸散而影响实验结果。
4．（2022·松阳模拟）膨松剂是一种食品添加剂，能使食物具有松软或蓬松的特点。某品牌膨松剂的成分为碳酸氢钠、碳酸氢铵中的一种或两种，学习小组同学对该膨松剂的成分进行了探究。
[查阅资料]
①氨气极易溶于水，溶液显碱性；氨气能被浓硫酸吸收。
②碱石灰是氢氧化钠和生石灰两种固体的混合物。
③碳酸氢钠分解的化学方程式为：2NaHCO3 Na2CO3 +H2O+CO2↑。
④碳酸氢铵分解的化学方程式为： NH4HCO3 H2O+CO2↑+NH3↑。
[设计实验]
小组同学设计了实验方案，如图所示(装置气密性良好，部分夹持仪器已略去)
[实验步骤与现象]
①打开止水夹1，关闭止水夹2，点燃酒精灯，观察到澄清石灰水变浑浊。
②打开止水夹2，关闭止水夹1，观察到无色酚酞试液变为红色，熄灭酒精灯。
[实验分析]
（1）装置A中试管口略低于试管底部的原因是 ；
（2）装置C中碱石灰的作用是 ；
（3）甲同学根据以上现象得出结论：该膨松剂的成分是碳酸氢铵。
[实验反思]乙同学提出：通过以上现象不能确定该膨松剂中只含有碳酸氢铵。经过小组讨论，他们继续进行探究：关闭止水夹2，打开止水夹1，继续加热，当观察到B中导管口不再产生气泡，并观察到 现象，可得出结论：该膨松剂是碳酸氢铵和碳酸氢钠的混合物。
【答案】（1）防止冷凝水倒流造成试管炸裂
（2）吸收水和二氧化碳
（3）A中仍有固体剩余
【知识点】实验方案设计与评价；二氧化碳的化学性质
【解析】【分析】（1）根据给固体加热时要防止冷凝水倒流炸裂试管分析；
（2）根据碱石灰能吸水和二氧化碳分析；
（3）根据碳酸氢铵分解产生氨气、水和二氧化碳，碳酸氢钠分解产生碳酸钠、水和二氧化碳分析。
【解答】（1） 装置A为固体加热装置，试管口略低于试管底部的原因是防止冷凝水倒流造成试管炸裂；
（2） 装置C中碱石灰的作用是吸收水和二氧化碳；
（3）因碳酸氢铵受热分解生成物为氨气、水和二氧化碳，完全分解后固体会消失，而碳酸氢钠分解会有碳酸钠固体生成，若打开止水夹1，继续加热，当观察到B中导管口不再产生气泡，并观察到A中仍有固体剩余，说明膨松剂为碳酸氢铵和碳酸氢钠混合物。
故答案为：（1）防止冷凝水倒流造成试管炸裂 ；（2）吸收水和二氧化碳 ；（3）A中仍有固体剩余 。
5．（2022·婺城模拟）资料显示，将新制的溶质质量分数为5%的H2O2溶液加热到80℃时，才有较多氧气产生。而相同质量5%的H2O2溶液加入催化剂，常温下就会立即产生氧气，反应速度快、所需时间短。
（1）小晨按图甲装置进行实验，当试管中有大量气泡出现时，伸入带火星的木条，木条并未复燃。为此，他利用图乙装置收集气体，再用带火星的木条检验，木条复燃。那么图甲实验中带火星木条未复燃的原因是 。
（2）小柯利用催化剂使H2O2溶液分解制取氧气，图丙是他设计的气体发生装置，请你指出一处错误： 。
（3）采用相同质量5%的H2O2溶液，图丁虚线表示加热分解制取氧气的曲线，请你在该图中用实线画出利用催化剂制取氧气的大致曲线。(假定两种方法H2O2均完全分解)
【答案】（1）加热过氧化氢溶液时，溶液中的水蒸气随氧气一起逸出，环境湿度较大或氧气的量较少
（2）长颈漏斗的下端未伸入液面以下
（3）
【知识点】实验方案设计与评价；催化剂在化学反应中的作用
【解析】【分析】（1）根据过氧化氢溶液加热时水蒸气会逸出分析；
（2）根据长颈漏斗的制气装置漏斗下端要浸入液面以下分析；
（3）根据加催化剂可加速反应，但不影响生成物的质量分析。
【解答】（1）因加热过氧化氢溶液时，溶液中的水蒸气会随氧气一起逸出，环境湿度较大或氧气的量较少时，不能使带火星木条复燃，而先用排水法收集，则水蒸气液化后氧气湿度小，所以可以复燃；
（2）图示中长颈漏斗的下端未伸入液面以下错误，气体会从长颈漏斗逸出；
（3）加入催化剂，过氧化氢可立即分解产生氧气，但最终产生氧气量相等，所以图像要在虚线图上面，最终与虚线图示相平。
故答案为：（1）加热过氧化氢溶液时，溶液中的水蒸气随氧气一起逸出，环境湿度较大或氧气的量较少 ；（2）长颈漏斗的下端未伸入液面以下 ；（3）。
6．（2022·上虞模拟）把一盆栽番 茄植株放在钟罩内(如下图)，再把含放射性碳的二氧化碳依图中所示输入罩内，1小时后把进气阀关闭。然后把番茄植株移出，洗去土壤，用仪器记下根系的放射性碳的剂量。再把这些根烘干，切成小块，放到养着饥饿金鱼且不带放射性物质的金鱼缸内，4天后，把金鱼从缸中取出，经检测发现鱼组织内放射性碳超过正常水平。请回答：
（1）该实验主要是研究生态系统的 。
（2）在设置该实验的对照实验时，正确的操作方法是 。
A．把番茄换成天竺葵
B．把放射性二氧化碳换成空气中的二氧化碳
C．把土换成蒸馏水
D．把金鱼换成蝌蚪
（3）放射性碳首先必须通过植株的光合作用转化成有机物，然后才能通过叶内的 管运输到根部。
【答案】（1）碳——氧平衡
（2）B
（3）筛
【知识点】茎的运输作用；植物的呼吸作用
【解析】【分析】植物的光合作用是在叶绿体里利用光能把二氧化碳和水合成有机物，释放氧气，同时把光能转变成化学能储存在合成的有机物中的过程。
植物在光下进行光合作用，不断消耗大气中的二氧化碳和制造氧气，维持整个生态系统的碳——氧平衡，设计对照实验，实验的变量是二氧化碳，对照组中的二氧化碳是空气中的二氧化碳，与实验组的具有放射性碳的二氧化碳进行对照，植物制造有机物的过程是光合作用，因为光合作用的条件是光照，如果放在黑暗的地方，植物不能进行光合作用，不能利用二氧化碳合成有机物，有机物进入动物体内后，被消化吸收进入血液，经过血液循环被运至各组织内。
【解答】(1)该实验主要是研究生态系统的碳——氧平衡。
(2)设计对照实验，实验的变量是二氧化碳，对照组中的二氧化碳是空气中的二氧化碳，与实验组的具有放射性碳的二氧化碳进行对照。
故选B。
(3)放射性碳首先必须通过植株的光合作用转化成有机物，然后才能通过叶内的筛管运输到根部。
7．（2022·龙港模拟）植物的生长需要多种矿质元素，其中必需元素就多达14种，需要量比较大的有氮、磷、钾、钙、镁、硫、铁等。为了探究植物根系是否等比例吸收矿质元素和水分，兴趣小组的同学设计了如图所示装置，选用两株各方面均相同的水稻，通过改变光照来调节蒸腾作用，然后测定相同时间内水稻根系所处溶液中矿质元素含量的变化。
【提出假设】植物根系等比例吸收矿质元素和水分。
【实验设计】根据上述研究目的，设计相应的实验方案及记录表如下：
实验条件 检测项目（相同时间内）
水分蒸腾量 矿质元素含量变化
氮元素、磷元素 ……
甲 较强的光照 m1 n1
乙 较弱的光照 m2 n2
【数据处理】实验后对表中的数据进行处理，初步证实假设成立与否。
【实验结论】植物根系不是以等比例的方式吸收矿质元素和水分。
（1）图中油膜的作用是： 。
（2）在数据处理中，若 （用表格中的符号回答），则假设成立。
（3）本实验采用改变光照来调节相同时间内水分的蒸腾量，但在实验设计中，我们也可以在相同的光照条件下，通过改变水稻植株上的 来进行实验。
【答案】（1）防止水分蒸发干扰实验
（2）
（3）叶片数量
【知识点】科学探究的基本环节；植物生长需要无机盐
【解析】【分析】根据科学探究实验的基本原则：①对照原则、②单一变量原则；解题即可。
【解答】(1)图中油膜的作用是：防止水分蒸发干扰实验。
(2)根据作出的假设“植物根系等比例吸收矿质元素和水分”，要初步证实假设成立与否，应该比较m1：m2和n1：n2两个比值，在数据处理中，若m1/m2=n1/n2，则假设成立。
(3)本实验采用改变光照来调节相同时间内水分的蒸腾量，但在实验设计中，我们也可以在相同的光照条件下，通过改变水稻植株上的叶片数量来进行实验。
8．（2022·萧山模拟）已知碳酸氢钠在270℃左右就能分解为碳酸钠、水和二氧化碳，而碳酸钠受热不分解．现有某工厂生产出的一批碳酸氢钠中混有少量的碳酸钠，为了测定产品中碳酸氢钠的质量分数，具体的检验步骤如下：
①取一只洁净的坩埚，称其质量为a g；再向其中加入样品．称得总质量为m1 g；
②加热该盛有样品的坩埚；
③将坩埚充分冷却，称量坩埚和剩余固体的质量；
④ ？ ，称得坩埚和剩余固体的总质量为m2
g．
（1）写出碳酸氢钠受热分解的化学方程式 ．
（2）请将步骤④的“？”补充完整
（3）如果将加热后的坩埚放在空气中冷却，会使碳酸氢钠的质量分数计算值 （填“偏大”、“不变”或“偏小”）
（4）当a、m1、m2表示等量关系为 时，可以判断碳酸氢钠中不含碳酸钠及其他杂质。
【答案】（1）2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2
（2）重复步骤2和3至质量不再变化
（3）偏小
（4）31（m1-a)=84（m1-m2）
【知识点】实验方案设计与评价；根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】（1）根据碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳分析；
（2）根据该实验中要使碳酸氢钠完全分解分析；
（3）根据空气中冷却所得固体会吸水影响质量计算分析；
（4）根据反应后固体减少质量为水和二氧化碳的质量分析。
【解答】（1）碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，反应方程式为2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑ ；
（2）要通过反应前后质量的关系来计算碳酸氢钠质量分数，需将碳酸氢钠完全分解，所以步骤④ 为重复步骤2和3至质量不再变化再称量质量；
（3） 如果将加热后的坩埚放在空气中冷却，会使晶体吸收空气中水蒸气，使计算碳酸氢钠受热减少质量偏小，计算的碳酸氢钠的质量分数偏小。
（4）若碳酸氢钠不含碳酸钠及其他杂质，则固体减少质量为反应生成水和二氧化碳质量，
2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑ 固体减少质量
168 18 44 62
（m1-a）g (m1-m2)g
168：62=（m1-a）：(m1-m2)
即31（m1-a)=84（m1-m2）时，可判断碳酸氢钠中不含碳酸钠及杂质。
故答案为：（1）2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑ ；（2）重复步骤2和3至质量不再变化 ；（3）偏小；（4）31（m1-a)=84（m1-m2）。
9．（2022·杭州模拟）将如图所示的装置放在强光下来研究影响植物蒸腾作用实验的示意图。
（1）一般用阔叶的法国梧桐而不是松树的枝叶进行实验，原因是 。
（2）此实验中，说明植物发生蒸腾作用的现象是 。
（3）指出该实验的不足之处： 。
（4）请说出蒸腾作用的意义： 。(只写一个)
【答案】（1）梧桐叶片宽大，蒸腾作用更加明显
（2）U型管（红墨水减少）右侧液面降低
（3）没有设置对照组
（4）促进根对水分的吸收等
【知识点】蒸腾作用
【解析】【分析】 蒸腾作用是水分以气体状态从活的植物体内通过植物体表面（主要是叶子）散失到植物体外的大气中的过程。
【解答】(1)叶是蒸腾作用的主要器官，实验时候人们大多选用阔叶的法国梧桐的枝叶而不是松树的枝叶进行实验，原因是阔叶植物的蒸腾作用比针叶植物植物强，实验现象明显。
(2)此实验中，说明植物发生蒸腾作用的现象是U型管（红墨水减少）右侧液面降低。
(3)该实验的不足之处：没有设置对照组。
(4)根据蒸腾作用的概念和作用，蒸腾作用的意义：促进根对水分的吸收等。
10．（2022·滨江模拟）实验室现有 Fe（OH）3、Cu（OH）2 和少量杂质的固体混合物，某同学欲测定该固体混合物中各成分的含量，设计了如下实验.部分实验步骤如下：
已知：①在 68℃时，Cu（OH）2 会分解；在 500℃时，Fe（OH）3会分解.二种物质的分解产物均为氧化物且化合价不变.
②装置气密性良好，试剂均足量，反应均完全，杂质不参与反应也不分解.
Ⅰ.将质量为m的样品放入硬质玻璃管中，称量装置B的质量m1.
Ⅱ.连接好装置。缓缓通入N2一会儿，再开始加热并控制温度在100℃左右.反应结束后称量装置B的质量m2.
Ⅲ.重复步骤Ⅱ，控制温度在550℃左右.反应结束后再次称量装置B的质量m3.
实验数据记录如下表：
温度/℃ 室温 100 550
B装置/g m1 M2 M3
请回答下列问题：
（1）如果装置B中的试剂也是浓硫酸，那么装置C的作用 。
（2）每次停止加热后仍需继续通N2，作用是 .
（3）样品中Cu（OH）2的质量分数为 。
【答案】（1）防止空气中的水蒸气进入到B装置中，对实验结果产生影响
（2）将装置中的水蒸气全部排出，让浓硫酸完全吸收，减少实验误差，防止由于温度降低而产生倒吸
（3）9800（m2-m1）/18m %
【知识点】实验方案设计与评价；根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】（1）根据空气中水蒸气对实验的影响分析；
（2）根据反应后装置内会有水蒸气残留及温度会产生倒吸分析；
（3）利用生成水的质量及方程式中物质间质量关系计算氢氧化铜质量，从而计算氢氧化铜质量分数分析。
【解答】（1）空气中含有水蒸气，对该实验有影响，如果装置B中的试剂也是浓硫酸，则装置C的作用是防止空气中的水蒸气进入到B装置中，对实验结果产生影响 ；
（2）装置中会有气体残留，每次加热后仍需继续通氮气，以将装置中的水蒸气全部排出，让浓硫酸完全吸收，减少实验误差，且因加热后温度会降低，通入氮气能防止由于温度降低而产生倒吸；
（3） 控制温度在100℃左右. 氢氧化铜分解，生成水的质量即为B中增重质量，为m2－m1，设氢氧化铜质量为x
Cu（OH）2 ＝CuO+H2O
98 18
x m2－m1
x=，氢氧化铜质量分数为=.
故答案为：（1） 防止空气中的水蒸气进入到B装置中，对实验结果产生影响 ；（2） 将装置中的水蒸气全部排出，让浓硫酸完全吸收，减少实验误差，防止由于温度降低而产生倒吸 ；（3）。
11．（2022·台州模拟）人们对光合作用的原料、产物、场所、条件进行了漫长的探索。请阅读材料并回答：
．
（1）海尔蒙特在实验前后需要测量的数据是 ；
（2）黑尔斯的实验是基于“植物生长可能需要 中的物质参 与”的猜想，塞讷比尔的实验验证了他的猜想，并确认了这种物质；
（3）恩吉尔曼的实验分析：本实验选用好氧细菌的作用是 ；根据这个实验，可以得出的结论是 。
【答案】（1）土壤的质量和柳树的质量
（2）空气
（3）确定氧气产生的部位；叶绿体是光合作用的场所，光合作用的条件是光照
【知识点】光合作用的原料、条件和产物
【解析】【分析】（1）海尔蒙特的实验要得出小树苗增加的质量。
（2）光合作用需要二氧化碳的参与。
（3）光合作用的产物之一是氧气。
【解答】（1） 海尔蒙特在实验前后需要测量土壤的质量和柳树的质量 ，从而得出小树苗增加的质量。
（2） 塞讷比尔 实验只有在水中通入二氧化碳才有氧气产生说明， 植物生长可能需要空气。
（3）光合作用产生氧气，有氧气的地方好氧细菌多， 实验得出叶绿体是光合作用的场所，光合作用的条件是光照 。
12．（2022·定海模拟）蚊子叮咬时会在人的皮肤内分泌蚁酸刺激皮肤，某小组同学决定对蚁酸进行探究。
【査阅资料】蚁酸是一种有机酸，化学名称叫做甲酸，化学式为HCOOH：蚁酸在一定条件下会分解生成两种氧化物。
【提出问题】蚁酸分解生成的两种氧化物是什么？
【建立猜想】
①蚁酸分解的产物中一定含有水；
②蚁酸分解的产物中可能含有二氧化碳；
③蚁酸分解的产物中可能含有一氧化碳。
【实验探究】
（1）做出猜想①的依据是 。
（2）为了验证剩下两种猜想，小组同学将蚁酸分解产生的气体通过如图装置（铁架台已略去），观察现象。通过分析得出猜想②不成立，猜想③成立。支持该结论的实验现象是 。
（3）【评价交流】 有同学认为设计的实验装置有需要改进的地方，请指出并且改进 。
【答案】（1）质量守恒定律可知反应物甲酸中含有氢元素
（2）A中澄清石灰水不变浑浊，B中黑色氧化铜粉末逐渐变红且C中澄清石灰水变浑浊。
（3）没有尾气处理装置，应在装置末端添加一个燃烧的酒精灯。
【知识点】实验方案设计与评价；质量守恒定律及其应用；二氧化碳的检验和验满
【解析】【分析】（1）根据质量守恒定律分析；
（2）根据二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，CO与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，有CO生成的装置需有尾气处理装置分析。
【解答】（1）做出猜想①的依据是质量守恒定律，反应物中含有氢元素，反应前后元素种类不变；
（2） 猜想③成立，即气体含有CO，则CO与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，所以可通过A中澄清石灰水不变浑浊，B中黑色氧化铜粉末逐渐变红且C中澄清石灰水变浑浊现象证明；
【评价交流】该实验尾气中有CO， 没有尾气处理装置，会污染空气，所以应在装置末端添加一个燃烧的酒精灯。
故答案为：（1） 质量守恒定律可知反应物甲酸中含有氢元素 ；（2） A中澄清石灰水不变浑浊，B中黑色氧化铜粉末逐渐变红且C中澄清石灰水变浑浊。【评价交流】 没有尾气处理装置，应在装置末端添加一个燃烧的酒精灯。
13．（2022·慈溪模拟）某研究性学习小组的同学利用下列装置探究植物的呼吸作用，请分析回答。
（1）实验中A装置的作用是
（2）C处玻璃罩不能透光的原因是防止 对实验结果的干扰。
（3）实验后，拿开C处玻璃罩会发现其内壁上有许多小水珠，这些小水珠主要来自植物的 。
【答案】（1）除去空气中的二氧化碳
（2）光合作用
（3）蒸腾作用
【知识点】植物的呼吸作用
【解析】【分析】二氧化碳能够使澄清的石灰水变浑浊，因此可用澄清的石灰水来检验二氧化碳气体的存在；二氧化碳在使石灰水变浑浊的同时，与石灰水中的氢氧化钙起反应，生成了碳酸钙沉淀。实验装置中，A、B瓶内的饱和石灰水是用来吸收空气中的二氧化碳，使进入玻璃罩内的空气不再含有二氧化碳，以排除空气中原有二氧化碳对实验结果的影响。
【解答】(1)实验中A装置的作用是除去空气中的二氧化碳。
(2)C处玻璃罩不能透光的原因是防止光合作用对实验结果的干扰。
(3)实验后，拿开C处玻璃罩会发现其内壁上有许多小水珠，这些小水珠主要来自植物的蒸腾作用。
14．（2022·舟山模拟） 2022年2月，浙江召开了全省数字化改革推进会，部署新一轮改革任务。为积极响应省里号召，我校少科院的小院士们利用数字化仪器完成了测定二氧化碳含量的任务。
（1）用止水夹夹紧橡胶管，轻推或轻拉注射器活塞，松手后观察到活塞回到原来位置。此操作的目的是 。
（2）采用B图装置，将注射器中等量、等浓度的氢氧化钠溶液分别注入用排水法和排空气法收集的CO2气体的锥形瓶内（NaOH溶液均过量），得到如图2所示的压强随时间变化的曲线图。请用化学方程式说明锥形瓶内压强变化的原因 。
（3）对比图2中两条曲线，你能得到什么结论？ 。
【答案】（1）检查装置的气密性
（2）CO2+2NaOH=NaCO3+H2O
（3）排水法收集到的二氧化碳比排空气法收集到的二氧化碳更纯净
【知识点】气体装置的装配、连接、选择与气密性检查；书写化学方程式、文字表达式；二氧化碳的化学性质
【解析】【分析】（1）根据检查装置气密性的方法解答；
（2）根据二氧化碳和碳酸氢钠的反应解答；
（3）反应生成二氧化碳的体积是一定的，利用排空气法收集到的气压大于用排水法收集到的气压，原因就在于其中混有空气，从而使收集到的二氧化碳不够纯净，据此分析解答。
【解答】(1)、用止水夹夹紧橡胶管，轻推或轻拉注射器活塞，松手后观察到活塞回到原来位置。此操作的目的是：检查装置的气密性。
（2）二氧化碳和氢氧化钠反应，生成碳酸钠和水，从而使气压减小，即： CO2+2NaOH=NaCO3+H2O 。
（3）对比图2中两条曲线，我得到结论：排水法收集到的二氧化碳比排空气法收集到的二氧化碳更纯净。
15．（2022·长兴模拟）某同学用如图(图中省略了铁架台)装置来验证空气中氧气的含量。他把针筒的活塞取出，放入适量白磷(着火点是40℃)，再将活塞推到图示位置。用橡皮帽封住针筒乳头后，酒精灯加热白磷至燃烧后撤去。假设装置气密性良好，注射器活塞移动灵活无阻力。请回答：
（1）白磷通常保存在水中，原因是为了 ，防止白磷燃烧；
（2）实验中会观察到的现象是 ；
（3）为获得较准确的实验数据，下列操作符合要求的是 ；
A．检查装置的气密性
B．白磷放足量
C．用木炭替代白磷进行实验
D．白磷燃烧后立刻观察针筒活塞对应的刻度值
【答案】（1）隔绝空气
（2）产生大量白烟，活塞先向外（右）移动，后又向内（左）移动最后停止
（3）A；B
【知识点】空气的成分及探究；燃烧与灭火
【解析】【分析】（1）燃烧的条件：①有可燃物；②与氧气接触；③温度达到着火点；
（2）白磷燃烧生成五氧化二磷固体，产生大量白烟。由于消耗氧气，则针筒内气压减小，而温度升高，又使针筒内气压增大。由于增大的气压大于减小的气压，因此气压表现为增大，于是活塞先向右移动。当反应结束且温度下降时，针筒内气压减小，于是活塞又向左移动。
（3）分析各个选项中的因素是否会对测量产生影响即可。
【解答】（1）白磷通常保存在水中，原因是为了隔绝空气，防止白磷燃烧；
（2）实验中会观察到的现象是：产生大量白烟，活塞先向外（右）移动，后又向内（左）移动最后停止。
（3）A.如果装置的气密性不好，那么外面的空气会进入针筒，从而使测量产生较大误差，故A符合题意；
B.如果白磷的数量不足，那么氧气不能被充分消耗，则会使测量结果偏小，故B符合题意；
C.木炭燃烧生成二氧化碳气体，从而使针筒内气压几乎不变，无法完成测量，故C不合题意；
D.白磷燃烧后针筒内温度很高，气压较大，如果此时进行测量，那么会使测量结果偏大，故D不合题意。
故选AB。
16．（2022·永嘉模拟）聚丙烯酰胺(缩写为PAM)在处理污水等方面有广泛的用途，但易在土壤中残留，过量的PAM会使上壤板结，使上壤的透气性变弱，从而影响作物的生长 某些微生物对PAM的分解具有一定的效果，科研小组发现降解菌A和B对PAM都有较好的降解效果 为了比较单独投放一种降解菌和混合投放两降解菌对该PAM的降解效果，以及10℃到40℃之间哪个温度对PAM降解效果最好，该科研小组欲利用以下器材和药品进行实验：
PAM测量仪，玻璃水槽，量筒，可调温度的恒温箱，含PAM浓度为0.5克/分米3土壤
浸出液，浓度相同的降解菌A和B培养液 实验时，每组取土壤浸出液50毫升，降解菌培养液2毫升，每组实验时间约10天
（1）科研人员在配制土壤浸出液前，将土壤样品加热至121℃，并保持20分钟，其目的是 ；
（2）根据上述信息和所学知识，写出该实验的步骤；
【答案】（1）防止土壤中原有的细菌对实验结果的影响
（2）②在甲 乙 丙三组每个水槽中分别加入2克降解菌A液 2克降解菌B溶液 1克降解菌A溶液和1克降解菌B溶液
③将三组水槽放到恒温箱中，设置温度为10摄氏度的
④每天定时测量PAM浓度，持续观察10天并记录
⑤将温度分别设为20摄氏度，30摄氏度，40摄氏度，重复实验①-⑤
⑥找出以上温度中的最佳温度，然后在其附近继续取更小的温度梯度进行实验，整理实验数据，得出结论
【知识点】土壤的污染与保护
【解析】【分析】（1）土壤中也有很多微生物，这些细菌可能会对实验造成干扰。
（2）实验设置对照组和实验组，要注意控制变量。多次实验防止实验具有偶然性。
【解答】(1)加热土壤样品可以杀死土壤中微生物，防止它们对实验造成干扰。
（2）答题要点：① 避免偶然性 ② 降解菌溶液的控制 ③ 每次温度的设置④定时测PAM的浓度 ⑤不同次实验中温度设置 ⑥实验数据处理①取9个相同的玻璃水槽，标为甲 乙 丙三组，每组三个，往9个水槽中各加入50毫升含PAM浓度为0.5克/分米3土壤浸出液
17．（2022·温州模拟）工业上常用氢氧化钠溶液来吸收CO2，小明发现高浓度的氢氧化钠溶液吸收CO2的速率反而比低浓度要慢。是什么原因导致氢氧化钠溶液浓度过高时，吸收速率反而下降呢？
小明查阅资料发现：
①氢氧化钠溶液的浓度越大，粘性越强，液体不易流动；
②氢氧化钠溶液吸收二氧化碳时会放热。
小明想探究是否高浓度的氢氧化钠溶液，粘性增强，影响了反应的进行。实验使用如图的装置以及大烧杯、秒表、碎冰、蒸馏水、足量40%氢氧化钠溶液等实验器材和药品。
（1）上述实验中，植物油的作用是 。
（2）请帮助小明完成实验设计方案：
①检查装置的气密性；
【答案】（1）防止二氧化碳溶于水
（2）①取40%氢氧化钠溶液加蒸馏水，稀释获得浓度分别为30%、20%、10%的氢氧化钠溶液；
②向锥形瓶中加入50m140%的氢氧化钠溶液，按图组装好装置，并将锥形瓶没泡在装有冰水混合物的大烧杯中；
③通过导管向锥形瓶中以一定速度匀速通入二氧化碳气体；
④记录2分钟时，量筒内收集到的水的体积；
⑤分别取用30%、20%、10%的氢氧化钠溶液重复步骤②③④，对比收集到的水的体积，得出结论。
【知识点】实验步骤的探究；实验方案设计与评价；二氧化碳的化学性质
【解析】【分析】（1）根据二氧化碳的可溶性分析；
（2）根据对比实验的设计要求分析。
【解答】（1）二氧化碳能溶于水，实验中植物油的作用是防止二氧化碳溶于水；
故答案为：（1）防止二氧化碳溶于水；（2）见答案。
18．（2022·拱墅模拟）小乐为了获知某化肥(主要成分为NHHCO3，杂质不含氮元素)的含氮量，设计了如图所示实验装置进行测定。
已知：①NH4HCO3 NH3↑+CO2↑+H2O；
②NH3能被浓硫酸吸收，不能被氢氧化钠固体吸收。
（1）装置B的作用是 。
（2）将化肥样品装入试管前，必须进行的一步操作是 。
（3）待装置符合实验要求后，取20克化肥样品装装置「反应前质量/克T反应后质量/克入试管，通入氮气排尽试管内的空气，然后点燃酒精灯，每步都充分反应后，再通入氮气。装置B和C反应前后质量如表所示：则反应生成的氨气的质量为 克； 此化肥的含氮量为 。
装置 反应前质量/克 反应后质量/克
B 186 198.4
C 159 162.4
【答案】（1）吸收CO2和H2O
（2）检查装置的气密性
（3）3.4；14%
【知识点】气体装置的装配、连接、选择与气密性检查；有关化学式的计算和推断；质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】（1）根据产生的二氧化碳和水对实验的干扰分析；
（2）根据密闭装置中进行的实验，实验前先检查装置气密性分析；
（3）根据浓硫酸增重质量即为吸收氨气质量及氮元素反应前后质量不变计算氮肥中氮的含量分析。
【解答】（1）该实验是利用浓硫酸吸收氨气，增重质量为生成氨气质量，利用氮元素质量不变计算硝酸铵中氮元素质量，因浓硫酸也具有吸水性，所以装置B和是吸收CO2和H2O，防止干扰实验；
（2）该装置需在密闭容器中进行，将化肥样品装入试管前，必须先检查装置的气密性 ；
（3）C中反应后增重质量为吸收的氨气质量，生成氨气质量为162.4－159＝3.4g，由氮元素质量不变可知，化肥中含氮量为=14%.
故答案为：（1） 吸收CO2和H2O ；（2） 检查装置的气密性 ；（3）3.4；14%。
19．（2022·仙居模拟）如图甲是测量空气中氧气的体积分数的实验装置，选用红磷作为药品是最佳选择吗？某兴趣小组设计并进行了如下实验：
①准备如图乙的玻璃容器，顶部用密封盖密封，并检查该装置的气密性。
②将氧气传感器(能实时显示容器内氧气的体积分数)固定在容器内壁，并装入足量的红磷。
③用激光笔点燃红磷，红磷剧烈燃烧，观察并记录氧气传感器所显示的氧气体积分数的变化情况。
④分别用白磷、食品脱氧剂(可以直接与氧气反应)替换红磷重复上述步骤①～③。
⑤根据实验数据，分别绘制三种物质氧化时容器内氧气体积分数随时间的变化情况，如图丙所示。
（1）步骤①中检查气密性时，将盖有密封盖的玻璃容器浸没在水中，如果观察到有气泡冒出，说明装置气密性 。
（2）如装置甲，150毫升集气瓶中装有1/5的水，量筒内装有50毫升水，用红磷做实验，根据图丙，实验结束后量筒内剩余的水为 毫升。
（3）根据该小组的实验结果，用图甲装置测量空气中氧气的体积分数，应选用哪种药品，并说明理由 。
【答案】（1）不好
（2）33.2或34.4
（3）食品脱氧剂，消耗氧气更彻底且无需点燃或白磷，反应时间短，消耗氧气较彻底
【知识点】气体装置的装配、连接、选择与气密性检查；空气的成分及探究
【解析】【分析】（1）根据装置气密性检查方法分析，先形成密闭体积再看压强变化时的现象；
（2）根据实验数据中所给氧气含量的变化情况计算消耗氧气体积，消耗氧气体积即为量筒内水减少体积分析；
（3）根据红磷、白磷不能将空气中氧气完全耗尽，食品脱氧剂可使氧气完全反应分析。
【解答】（1） 将盖有密封盖的玻璃容器浸没在水中，如果观察到有气泡冒出，说明装置漏气，气密性不好；
（2） 150毫升集气瓶中装有1/5的水，即集气瓶内空气为120毫升，量筒内装有50毫升水，根据图丙可知，用红磷做实验氧气体积分数从21%下降至7%，即减少氧气120mL×14%＝16.8mL，则需补充16.8毫升的水，实验结束后量筒内剩余的水为50－16.8＝33.2mL；
（3）由实验结果可知，红磷、白磷不能将空气中氧气完全耗尽，食品脱氧剂可使氧气完全反应，所以用图甲装置测量空气中氧气的体积分数食品脱氧剂更好。
故答案为：（1）不好；（2）33.2；（3）食品脱氧剂，消耗氧气更彻底且无需点燃或白磷，反应时间短，消耗氧气较彻底 。
20．（2022·宁海模拟）海水中蕴含丰富的资源。
（1）海水淡化是解决淡水资源不足的重要方法。下列方法中， 可以使海水变为淡水的是 (填字母序号)
A．滤纸过滤 B．吸附 C．沉降 D．蒸馏
（2）从海水中提炼出来的重水(D2O)可作原子能反应堆的中子减速剂和热传热介质。重水中重氢原子(D)的相对原子质量是2，则重水中氢元素的质量分数为 。
（3）从海水中制备纯碱和金属镁的流程如图所示：
回答下列问题：
①步骤V中所加试剂是
②写出由贝壳得到CaO的化学方程式
【答案】（1）D
（2）20%
（3）HCl(盐酸)；CaCO3 CaO+CO2↑
【知识点】物质除杂或净化；蒸馏的原理、方法、操作及其应用；书写化学方程式、文字表达式
【解析】【分析】（1）根据蒸馏可得到纯净的水分析；
（2）根据元素质量分数＝相对原子质量×原子个数/相对分子质量分析；
（3）根据氢氧化镁与盐酸反应转化为氯化镁及碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳分析。
【解答】（1）过滤、吸附、沉降只能除去水中难溶性杂质、色素及异味，不能除去海水中氯化钠等可溶性杂质，蒸馏可除去所有杂质得到淡水，故选D。
（2） 重水中氢元素的质量分数为。
（3） ①步骤V将氢氧化镁转化为氯化镁，所加试剂是盐酸； ②贝壳主要成分为碳酸钙，贝壳得到CaO是碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳，化学方程式为CaCO3 CaO+CO2↑ 。
故答案为：（1）D；（2）20%；（3）HCl（盐酸）； CaCO3 CaO+CO2↑ 。
21．（2022·滨江模拟）植物光合作用速率可以用单位面积、单位时间内制造的有机物质量来表示。某同学按下列步骤测量樟树叶光合作用速率：
①选取n张对称性良好的樟树叶片，将每张叶片标记为如图的A、B两部分；
②将叶片的A部分作遮光处理，B部分不作处理；
③光照t小时后，在所选的每张叶片A、B的对应部位各截取面积为S的小方片，分别烘干，称得A部分小方片总质量为mA，B部分小方片总质量mB；
④计算出樟树叶光合作用速率；
（1）为了使实验结果更准确，步骤①中选取的樟树叶片在数量上有什么要求？ 。
（2）另一同学认为，上述方法在测量时没有考虑光合作用产物会运出叶片，这样会使测量结果存在较大的偏差。为了减小偏差。在步骤②之前对叶片最好的处理方法是______。
A．摘下叶片以切断叶柄
B．环剥叶柄以切断筛管
C．破坏叶柄木质部以切断导管
（3）樟树叶光合作用速率可表示为 。（用字母表示）
（4）影响植物光合作用速率的因素有很多，小滨在一次给植物施以较多肥料后，发现植物光合作用速率有所下降，可能的原因是 。
【答案】（1）尽可能多
（2）B
（3）
（4）施加较多肥料后，土壤液浓度高于根部细胞液浓度，影响植物的根的吸水。从而阻碍了植物的光合作用
【知识点】光合作用的原料、条件和产物；光合作用的原理
【解析】【分析】光合作用，通常是指绿色植物(包括藻类)吸收光能，把二氧化碳和水合成富能有机物，同时释放氧气的过程。分解代谢是异化作用的别称，是生物体将体内的大分子转化为小分子并释放出能量的过程。而有氧呼吸是异化作用的重要方式。
【解答】(1)由于树叶的质量较小，而只取一小块称量，质量会更小，因此在实验中为了使实验结果准确，要尽可能多的多选取樟树叶片；
(2)植物光合作用产生的有机物是通过叶柄中的筛管运出，因此通过环剥叶柄切断筛管；故选B。
(3)植物在进行光合作用的同时，始终在通过呼吸作用消耗有机物，因此t小时后，植物光合作用产生的有机物是mB-mA；所以樟树叶光合作用速率为。
(4)影响植物光合作用速率的因素有很多，小滨在一次给植物施以较多肥料后，发现植物光合作用速率有所下降，可能的原因是施加较多肥料后，土壤液浓度高于根部细胞液浓度，影响植物的根的吸水。从而阻碍了植物的光合作用。
22．（2022·永康模拟）在研究碱的性质时，向充满CO2的矿泉水瓶里加入少量Ca(OH)2溶液，拧紧瓶盖并振荡，瓶变瘪，但溶液中并未出现浑浊，那么Ca(OH)2溶液是否与CO2反应呢？于是同学们进行了猜想和实验：
【建立猜想】
猜想一：Ca(OH)2溶液与CO2不反应，是CO2溶于水导致瓶内气压变小而变瘪。
猜想二：Ca(OH)2溶液与CO2反应，生成了可溶性物质。
【设计实验】
实验 步骤与操作 实验现象与结果 结论
一 1.取2个相同的软塑料瓶，分别集满CO2气体，编号为A、B 两瓶内气体无色透明，瓶子形状正常 Ca(OH)2溶液与 CO2发 生了化 学反应
2.分别向A、B两瓶中加入等量的饱和Ca(OH)2溶液和水，立即拧紧瓶盖并振荡 两瓶内液体未出现浑浊；两瓶均变瘪，A瓶变瘪程度更大
二 1.测出反应前Ca(OH)2溶液的pH 大于7
2.测出反应后A瓶内液体的pH 小于7
（1）能判断“Ca(OH)2溶液与CO2发生化学反应”的依据： 。
（2）查阅资料得知：A瓶中未出现浑浊是因为过量的CO2与H2O和CaCO3反应生成可溶性的Ca(HCO3)2。有同学提出，只要利用现有装置和试剂，对实验一稍作补充或改进就能观察到浑浊现象，请简要说明你的做法： 。
（3）【迁移应用】金华双龙洞景区内溶洞奇特，洞内的钟乳石千姿百态，形成这些溶洞的“主角”是碳酸钙、二氧化碳和水。石灰岩中的碳酸钙遇到溶有二氧化碳的水，会生成碳酸氢钙，而溶解在水中的碳酸氢钙，如果受热或大气压强变小，就会转化为碳酸钙、二氧化碳和水，不溶于水的碳酸钙与其它不溶性物质一起沉积下来，经长时间聚积就形成了美丽的钟乳石。请写出钟乳石在形成过程中碳酸氢钙转化为碳酸钙的化学方程式
。
（4）实验室制取二氧化碳过程中，生成的二氧化碳气体中会混有少量的氯化氢气体，除去二氧化碳气体中混有少量的氯化氢气体时最好用饱和NaHCO3溶液而不用Na CO 溶液。请结合本题说明理由： 。
【答案】（1）A.B两瓶均变瘪且A瓶变瘪程度更大（或者Ca（OH）2溶液与CO2混合后，溶液pH值变小）
（2）重新实验，将足量的饱和Ca（OH）2溶液加入集满CO2的塑料瓶中（或者继续向A瓶内加入足量的饱和澄清石灰水）
（3）Ca（ＨCＯ3）2＝CａCＯ3＋CO2＋Ｈ2Ｏ
（4）二氧化碳会与水和碳酸钠反应，生成碳酸氢钠；二氧化碳不会和饱和碳酸氢钠溶液反应。（CO2+H2O+Na2CO3=2NaHCO3可得分）
【知识点】实验方案设计与评价；二氧化碳的化学性质
【解析】【分析】根据过量二氧化碳与石灰水反应会生成可溶性碳酸氢钙，所以要有碳酸钙生成，需控制药品用量，对比实验中瓶变瘪程度或溶液pH的变化判断反应发生，碳酸钠与水、二氧化碳可以发生反应，二氧化碳与碳酸氢钠不反应分析。
【解答】（1）通过对比实验中A.B两瓶均变瘪且A瓶变瘪程度更大或Ca（OH）2溶液与CO2混合后，溶液pH值变小都可可判断Ca(OH)2溶液与CO2发生化学反应；
（2）由查阅资料可知，过量二氧化碳与氢氧化钙反应会生成可溶性碳酸氢钙，所以要出现石灰水变浑浊的现象可减少二氧化碳的量或增加石灰水的量，操作为：重新实验，将足量的饱和Ca（OH）2溶液加入集满CO2的塑料瓶中或者继续向A瓶内加入足量的饱和澄清石灰水；
（3） 碳酸氢钙分解生成碳酸钙、水和二氧化碳，反应方程式为 Ca(ＨCＯ3)2＝CａCＯ3＋CO2↑＋Ｈ2Ｏ；
（4）因二氧化碳会与水和碳酸钠反应，生成碳酸氢钠；二氧化碳不会和饱和碳酸氢钠溶液反应 ，所以除二氧化碳中氯化氢可用饱和碳酸氢钠，而不用碳酸钠溶液。
故答案为：（1）A.B两瓶均变瘪且A瓶变瘪程度更大（或者Ca（OH）2溶液与CO2混合后，溶液pH值变小）；（2）重新实验，将足量的饱和Ca（OH）2溶液加入集满CO2的塑料瓶中（或者继续向A瓶内加入足量的饱和澄清石灰水） ；（3）Ca(ＨCＯ3)2＝CａCＯ3＋CO2↑＋Ｈ2Ｏ；（4）二氧化碳会与水和碳酸钠反应，生成碳酸氢钠；二氧化碳不会和饱和碳酸氢钠溶液反应 。
23．（2022·永康模拟）建构合理思维模型，既能促进深度学习，又能提高思维品质。某科学研究小组同学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】同学们为探究草酸(H2C2O4)受热分解的气体成分，将草酸(H2C2O4)受热分解后得到的混合气体通过该思维模型进行实验。
【查阅资料】
草酸易溶于水，草酸受热分解时有少量升华，草酸蒸气与石灰水会反应生成草酸钙或草酸氢钙，这两种生成物都为白色不溶物。
【建立猜想】猜想1：草酸分解生成CO2和H2；
猜想2：草酸分解生成CO2、CO和H2O；
猜想3：草酸分解生成CO2和H2O；
（1）有同学从理论上就可判断第三种假设不成立，老师也认为这一判断是正确的，该同学判断的理论依据是 。
（2）【设计方案】为验证猜想2同学们应用思维模型设计了如图实验方案(固定装置未画出)，
【收集证据】该小组同学根据B中的澄清石灰水变浑浊的现象认为气体中有CO2存在。则你认为根据图甲实验方案证明气体中一定有CO存在的证据是 。
（3）【交流评价】针对查阅的资料内容，小组同学讨论后对实验中CO2的检验方法提出了质疑。需要增加一个装置来排除干扰。请结合资料信息，设计一个装置，并明确装置连接的位置和盛放的试剂，你的设计是 ；
（4）【实验结论】同学们经过进一步实验证明了气体产物中无H2存在，并得出结论猜想2正确。
【继续探究】
小金同学为测定草酸晶体样品中草酸的质量分数，设计了如下图方案：称取一定量草酸晶体样品进行充分加热，完全分解后得到的混合气体，用下图装置按正确的操作流程进行实验（杂质不参与反应，所用试剂均足量），通过称量装置C中氧化铜粉末反应前后的质量差，由此来计算出样品中草酸的质量分数，而得到的实验结果却比实际值偏低很多，排除仪器和操作因素且装置气密性良好，你认为其可能原因是： 。（写出一条即可）
【答案】（1）反应前后原子的个数不变或无法配平（质量守恒定律表述合理即可）
（2）D装置中无明显现象、F装置中有白色沉淀（写出黑色固体变红色不得分）
（3）在AB之间增加一个装有水的洗气装置(或在AB之间加一个冷凝装置)
（4）一氧化碳未完全反应（称量时铜在空气中又被氧化）
【知识点】实验方案设计与评价；质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】（1）根据质量守恒定律分析；
（2）根据氢气和一氧化碳的还原性及产物的验证分析；
（3）根据草酸的性质分析；
（4）根据一氧化碳不能完全反应或铜再被氧化对实验结果的影响分析。
【解答】（1）化学反应遵循质量守恒定律，反应前后原子种类和个数不变，草酸中氢、碳、氧原子个数比为1：1：2，即氢和碳原子个数相等且都是氧原子个数的一半，若生成二氧化碳和水，当氢和碳原子个数为1：1时，氧原子个数不是2倍，所以猜想3错误；
（2）气体中一定有CO，CO与氧化铜反应会生成铜和二氧化碳，所以通过D装置中无明显现象、F装置中有白色沉淀生成可证明CO的存在。
（3）由查阅资料可知， 草酸受热分解时有少量升华，草酸蒸气与石灰水会反应生成难溶的草酸钙或草酸氢钙 ，所以要证明二氧化碳存在，需先除去气体产物中的草酸蒸气，草酸易溶于水，所以可在在AB之间增加一个装有水的洗气装置或在AB之间加一个冷凝装置；
（4）由实验设计过程可知，该实验是通过氧化铜反应前后的质量差计算出生成的CO质量，再由CO质量计算草酸质量，若一氧化碳未完全反应或称量时铜在空气中又被氧化，都会影响到实验结果的准确。
故答案为：（1） 反应前后原子的个数不变或无法配平或质量守恒定律 ；（2） D装置中无明显现象、F装置中有白色沉淀 ；（3）在AB之间增加一个装有水的洗气装置(或在AB之间加一个冷凝装置) ；（4）一氧化碳未完全反应（称量时铜在空气中又被氧化） 。
24．（2022·南湖模拟）科学拓展课上，某兴趣小组同学用如图所示装置，对人体呼出气体中氧气的体积分数进行了探究。加热前，硬质玻璃管内装有足量铜粉，注射器及玻璃管内充满人体呼出的气体，室温下测得总体积为500毫升。
⑴实验中，要让氧气和铜粉充分反应，同学们的操作方法是 。
⑵实验结束后，立即测得装置内气体总体积为450毫升。
⑶分析数据得出结论：人体呼出气体中O2的体积分数为 。
⑷实验反思：查阅教材得知，人体呼出的气体中氧气的体积分数为16%，实验中测得的氧气体积分数与教材中的数据差异较大，其原因是 。
【答案】加热时反复推拉左右两侧的注射器，直至气体体积不再减少；10%；装置内的气体未冷却至室温
【知识点】实验方案设计与评价；空气的成分及探究
【解析】【分析】根据反复推拉左右两侧的注射器可使药品充分接触，铜与氧气反应消耗氧气，注射器活塞移动体积即为氧气体积及未冷却读数会使结果偏小分析。
【解答】（1）加热时反复推拉左右两侧的注射器，直至气体体积不再减少，可使铜和氧气充分接触发生反应。
（3）原气体体积为500毫升，实验结束后，立即测得装置内气体总体积为450毫升，即减少了50毫升，减少体积即为消耗的氧气体积，则氧气体积分数为10%。
（4） 实验结束后，立即测得装置内气体总体积 ，装置内气体未冷却至室温，会使得实验结果偏小。
故答案为：（1） 加热时反复推拉左右两侧的注射器，直至气体体积不再减少；（3）10%；（4） 装置内的气体未冷却至室温。
25．（2022·玉环模拟）气孔是植物与外界进行气体交换的“窗口”，气孔的开闭会受到很多因素的影响。为了探究影响气孔开闭的因素，研究者将若干蚕豆叶片分组，进行相应的实验处理，段时间后 ，分别制作临时装片，利用显微镜观察每组叶片下表皮的气孔开放程度(详见下表)。
分组 实验处理 气孔开放程度
完全开放(%) 半开放(%) 关闭(%)
A pH为7的KCl溶液+太阳光照 40.0 42.0 18.0
B pH为7的KCl溶液+黑暗处理 1.0 11.0 88.0
C pH为4.5的KCl溶液+太阳光照 21.0 42.0 37.0
D pH为7的NaCl溶液+太阳光照 15.0 25.0 60.0
备注：上述溶液体积及离子浓度均相同。
（1）据表分析，影响气孔开闭的因素有 。
（2）若需要进一步探究 K+和Ca2+对蚕豆叶片气孔开放的共同影响，请写出设计思路。
【答案】（1）离子种类、pH、光照
（2）Ⅰ．从同一蚕豆叶上撕取下表皮若干，三等分后分别置入三个烧杯；Ⅱ．再往三个烧杯中分别加入含K+、Ca2+、K+和Ca2+溶液，编号， Ⅲ．控制上述溶液的体积、离子浓度均相同且pH为并将烧杯置于适宜光照条件下： Ⅳ．利用显微镜分别观察气孔的开放程度，记录并统计实验结果。通过设计下列表格回答也可以：
分组 实验处理 气孔开放程度
完全开放(%) 半开放(%) 关闭(%)
A pH为7的K+溶液+太阳光照
B pH为7的Ca2+溶液+太阳光照
C pH为7的K+溶液和Ca2+溶液+太阳光照
备注：上述溶液体积及离子浓度均相同。
【知识点】科学探究的基本环节；叶的形态结构
【解析】【分析】本题主要考查不同条件处理对气孔开放的影响，意在考查考生分析和解决问题的能力。
【解答】(1)据表分析，影响气孔开闭的因素有：离子种类、pH、光照。
(2)进一步探究 K+和Ca2+对蚕豆叶片气孔开放的共同影响， 实验设计如下：
Ⅰ．从同一蚕豆叶上撕取下表皮若干，三等分后分别置入三个烧杯；
Ⅱ．再往三个烧杯中分别加入含K+、Ca2+、K+和Ca2+溶液，编号；
Ⅲ．控制上述溶液的体积、离子浓度均相同且pH为并将烧杯置于适宜光照条件下；
Ⅳ．利用显微镜分别观察气孔的开放程度，记录并统计实验结果。
26．（2022·丽水模拟）小科根据植物生理作用的示意图(图甲)，设计了用玉米幼苗作实验材料的实验装置(图乙)进行探究活动。
（1）若图甲表示植物的光合作用，则①是 。
（2）若用图乙验证植物呼吸作用有二氧化碳气体生成，小科在小烧杯中加入澄清石灰水，并将整个装置移到黑暗处。为了使实验更严谨，应选用“有孔”还是“无孔”隔板，并说明理由 。
（3）为验证植物进行蒸腾作用，小科将图乙中的小烧杯移走，并将装置放在阳光下一段时间后，若观察到 ，则证明植物进行了蒸腾作用。
【答案】（1）二氧化碳(或CO2)。
（2）应选用无孔隔板；以排除土壤中的微生物进行呼吸作用释放二氧化碳从而使烧杯中的澄清石灰水变浑浊对实验的干扰。
（3）钟罩内壁出现水珠
【知识点】光合作用的原料、条件和产物；光合作用的原理；光合作用和呼吸作用的相互关系
【解析】【分析】(1)绿色植物的光合作用吸收二氧化碳，释放氧气；呼吸作用吸收氧气，呼出二氧化碳，根据图甲中箭头可判断，当此图表示光合作用时，①表示二氧化碳，②表示氧气；当此图表示呼吸作用时①表示氧气，②表示二氧化碳.
(2)图乙，从实验装置来看，该同学设计的实验因小烧杯里的液体的不同，而有不同的实验目的：当小烧杯里的液体是澄清的石灰水时，是为了验证植物的呼吸作用释放二氧化碳；当小烧杯里的液体是氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳，探究的问题是二氧化碳是光合作用的原料。
【解答】(1)若图甲表示植物的光合作用，则①是 二氧化碳(或CO2)。
(2)若用图乙验证植物呼吸作用有二氧化碳气体生成，小科在小烧杯中加入澄清石灰水，并将整个装置移到黑暗处。为了使实验更严谨，应选用“无孔”隔板，理由是以排除土壤中的微生物进行呼吸作用释放二氧化碳从而使烧杯中的澄清石灰水变浑浊对实验的干扰。
(3)植物进行蒸腾作用，放出水分，为验证植物进行蒸腾作用，小科将图乙中的小烧杯移走，并将装置放在阳光下一段时间后，若观察到钟罩内壁出现水珠，则证明植物进行了蒸腾作用。
27．（2022·丽水模拟）如图甲测定空气中氧气的体积分数实验，不易成功，科学兴趣小组对该实验进行了分析和反思。
（1）小科认为漏气是实验失败最主要的问题。在实验中由于有强烈的气压变化，对装置的气密性的要求比较高，检查气密性时，先将止水夹打开，将导管放入水中，双手握住集气瓶，当观察到导管口有气泡产生后，放开双手，等待一段时间，如果观察到 ，则证明气密性良好，可以实验。
（2）图乙用放大镜会聚阳光来引燃红磷，与图甲将红磷在瓶外点燃后再放入集气瓶相比，你认为图乙操作的优点是 。
（3）小明认为实验时从烧杯中倒吸进入集气瓶的水也可以起到吸热作用，所以，集气瓶内不需预先装入水，也无需使用止水夹，于是他利用图丙装置进行实验。请分析小明利用该装置测量出的氧气体积分数 (选填“偏大”或“偏小”)，理由是 。
【答案】（1）导管口进入一段水柱
（2）可以防止点燃后的红磷放入集气瓶的过程中导致瓶内气体受热逸出，减小实验误差
（3）偏大；实验中会有气体从导管逸出，使瓶内气压下降偏大，进入集气瓶内的水偏多，导致测得氧气体积分数偏大
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】（1）根据检查装置气密性的方法解答；
（2）用放大镜从外面引燃红磷，不需要打开集气瓶，从而避免了瓶子内外的空气流动，减小测量误差；
（3）在实验中，由于红磷燃烧发出大量的热，因此瓶内气压很大，会有大量的气体通过导管从烧杯中溢出，最终导致气压变化太大，使烧杯中进入瓶内水的体积偏大，据此分析解答。
【解答】（1）检查气密性时，先将止水夹打开，将导管放入水中，双手握住集气瓶，当观察到导管口有气泡产生后，放开双手，等待一段时间，如果观察到导管口进入一段水柱，则证明气密性良好，可以实验。
（2）图乙用放大镜会聚阳光来引燃红磷，与图甲将红磷在瓶外点燃后再放入集气瓶相比，我认为图乙操作的优点是：可以防止点燃后的红磷放入集气瓶的过程中导致瓶内气体受热逸出，减小实验误差。
（3）小明利用该装置测量出的氧气体积分数偏大，理由是：实验中会有气体从导管逸出，使瓶内气压下降偏大，进入集气瓶内的水偏多，导致测得氧气体积分数偏大。
28．（2022·温州模拟）为验证空气中氧气的体积分数，小明按图甲所示装置进行多次实验，其中燃烧匙内的红磷用电加热装置点燃，瓶内气压用压强测量仪测量，瓶内气压变化如图乙所示。
（1）实验前，检查装置气密性的方法是：打开止水夹，将导管伸入水中，用手捂住广口瓶，观察 时，
说明装置气密性良好。
（2）
t时刻后的一段时间内瓶内气压显著增加，其原因是： 。
（3）根据本实验数据，可的空气中氧气的体积分数为： 。
【答案】（1）管口有气泡冒出时
（2）红磷燃烧放出大量的热，装置内空气受热膨胀，而止水夹处于关闭状态
（3）19%
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】（1）根据热胀冷缩原理检查装置气密性的方法分析；
（2）根据红磷燃烧放热分析；
（3）根据装置内减少体积为消耗的氧气体积，从而计算氧气体积分数分析。
【解答】（1） 实验前，检查装置气密性的方法是：打开止水夹，将导管伸入水中，用手捂住广口瓶，若观察到导管口有气泡冒出时，说明装置气密性良好；
（2）红磷燃烧放出大量的热，装置内空气受热膨胀，而止水夹处于关闭状态，所以瓶内气压会显著增加；
（3）由图乙可知，反应后气体体积减少100－81＝19体积，则氧气体积含量为＝19%。
故答案为：（1） 管口有气泡冒出时 ；（2）红磷燃烧放出大量的热，装置内空气受热膨胀，而止水夹处于关闭状态 ；（3）19%.
29．（2022·金东模拟）空气成分的确认经历了漫长的过程。
法国科学家拉瓦锡最旱通过实验测定出空气中氧气的体积分数，其过程如下：
①在曲颈甄中放入少量水银，右侧的水槽中装入水银并罩上钟罩，将曲颈甄的瓶口伸入钟罩内水银的上方(如图)；
②将曲颈甄放在炉上持续加热12天；
③观察钟罩内液面上升的体积；
④计算出空气中氧气的体积分数约为空气的1/5。
（1）水银在加热条件下会和氧气生成HgO，则该反应的化学方程式为
（2）操作③中通过钟罩内水银上升的体积可用来判断 ；
根据拉瓦锡研究氧气体积分数的过程，阿青总结并构建了以下解决“测量混合气体中某种气体成分体积分数”类问题的思维模型：
拉瓦锡之后，英国化学家卡文迪许也对空气成分作过一些探究：在一个密闭的容器中，①用电火花使氮气跟氧气化合，并继续加入氧气使氮气全部转化为氮的氧化物：②用碱液全部吸收氮氧化物，剩余的氧气用红热的铜除去：③打开止水夹，让水进入装置：④得出结论……请你利用阿青的思维模型进行分析，并回答下列问题：
（3）在卡文迪许的实验中，属于“转化或吸收待测气体，减小体系内压强"这一思维模型环节的步骤是 ； (填序号)
（4）卡文迪许每次实验都能观察到装置内还有不到1%的残余气体，根据所学的知识，该气体是 。
【答案】（1）2Hg+O2 2Hg
（2）氧气的体积
（3）①②
（4）稀有气体
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】（1）根据汞在加热条件下生成氧化汞分析；
（2）根据汞反应消耗氧气，气体体积减少，减少体积用水补充分析；
（3）根据卡文迪许的实验除氮气和氧气的步骤分析；
（4）根据空气中除氮气、氧气外还含有稀有气体分析。
【解答】（1）水银为汞的俗称，加热条件下，水银与氧气反应生成氧化汞，方程式为2Hg+O2 2Hg ；
（2）汞与氧气反应使装置内压强减小， 钟罩内液面会上升，且钟罩内水银上升的体积即为消耗的氧气体积，由此可用来判断氧气体积；
（3） 卡文迪许的实验中属于 “转化或吸收待测气体，减小体系内压强"这一思维模型环节的步骤是 ①用电火花使氮气跟氧气化合，并继续加入氧气使氮气全部转化为氮的氧化物，②用碱液全部吸收氮氧化物，剩余的氧气用红热的铜除去两步：
（4） 卡文迪许的实验先除去氮气，再除去氧气，但每次实验都能观察到装置内还有不到1%的残余气体，该气体是稀有气体；
故答案为：（1）氧气的体积；（2） ①② ；（3）稀有气体。
30．（2022·金东模拟）一次性液体打火机是一种常见的取火装置，小盛对其燃烧后的产物产生了兴趣。查阅资料发现：
①一次性液体打火机充装燃料为丙烷(C3H8)，常温常压下为无色气体，不易溶于水，密度比空气大；
②工业上从石油中分离出丙烷。实验室可用干燥的丁酸钠、氢氧化钠固体、氧化钙固体混合加热来制取丙烷，方程式为：CH3CH2CH2COONa+NaOHC3H8+Na2CO3
③丙烷完全燃烧产生水和二氧化碳：若氧气不充足时，有一氧化碳生成。一氧化碳有剧毒性。于是，小盛制取丙烷并对其燃烧产物进行了探究，所用部分装置如下图所示：
（1）收集丙烷气体，可选用的图甲中的装置是 (填编号)；
（2）丙烷燃烧后的混合气体依次通过图乙中的装置，若观察到 现象，则能证明丙烷燃烧后的混合气体中有一氧化碳存在：
（3）已知图乙C装置中装有足量的澄清石灰水溶液，则在该实验中，C装置所起的作用有： (写出两点)
【答案】（1）①或③(或①③也给分)
（2）A 装置中黑色固体变成红色固体
（3）证明混合气体有CO2；吸收CO2；并收集尾气(CO)；观察A中空气是否排尽
【知识点】气体装置的装配、连接、选择与气密性检查；二氧化碳的化学性质
【解析】【分析】（1）根据丙烷的特点选择合适的收集方法；
（2）氧化铜为黑色固体，而铜单质为红色固体，如果通过气体后颜色从黑色变成红色，那么说明氧化铜发生了还原，即混合气体存在一氧化碳。
（3）石灰水中的氢氧化钙与二氧化碳反应，能够生成碳酸钙沉淀，即石灰水变浑浊，据此分析C装置的作用。
【解答】（1）丙烷的密度大于空气，可以使用向上排空气法收集；丙烷不易溶于水，可以使用排水法收集，故选①③；
（2）丙烷燃烧后的混合气体依次通过图乙中的装置，若观察到A 装置中黑色固体变成红色固体现象，则能证明丙烷燃烧后的混合气体中有一氧化碳存在：
（3）已知图乙C装置中装有足量的澄清石灰水溶液，则在该实验中，C装置所起的作用有：证明混合气体有CO2；吸收CO2；并收集尾气(CO)；观察A中空气是否排尽。
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