化学探究-气体制取与除杂
班级__________ 座号_____ 姓名__________ 分数__________
一、气体制取与除杂
1． (2022年杭州西湖三校联考)过碳酸钠（Na2CO4）在洗涤、印染、纺织、造纸、医药卫生等领域有大量应用，某化学研究性学习小组设计并完成了如下实验。
【实验目的】测定过碳酸钠样品（含有的杂质不溶于水且不与酸反应）的纯度。
【实验原理】2Na2CO4+4HCl==4NaCl+2CO2↑+O2↑+2H2O
【实验装置】
【交流与讨论】
Ⅰ．甲同学认为测定产物中O2的体积即可测定样品的纯度。
（1）装置②的作用是：_____________________；
（2）装置③的作用是：_____________________；
Ⅱ．乙同学认为测定产物中CO2的质量（即反应前后装置②的质量差）就可测定样品的纯度。但利用上述实验装置测得CO2的质量并计算样品的纯度，结果会偏高，你认为原因可能是__________；（填序号）
A．浓盐酸易挥发，产生的氯化氢气体被装置②吸收
B．二氧化碳气体逸出时带出的水蒸气在装置②中冷凝而被吸收
C．装置①、②内空气中的二氧化碳被装置②吸收
Ⅲ．丙同学提出了一种新方案，得到了大家的一致认可：称取样品12.5g，滴加足量浓盐酸至样品反应完全，再将烧瓶中所有的液体蒸发、结晶、烘干，称得氯化钠固体11.7g。则该样品的纯度为_____________。
2． (2023年金华六校联谊二模)有一固体样品，其中只含有Na2CO3 10H2O和NaHCO3，为了测定样品中Na2CO3的质量分数，请从图中选用适当的实验装置，设计一个最简单的实验，测定固体样品中Na2CO3的质量分数。
（碳酸氢钠受热易分解：2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O，碳酸钠很稳定受热不易分解）
请填写下列各空。
（1）应选用的装置是（只写装置的代号，装置不重复） 。
（2）装置⑥中应盛放的试剂是 ，其作用是 。
（3）取mg固体样品实验，经测定mg固体样品在加热时，完全分解，可得agCO2，则mg样品中所含Na2CO3的质量分数为 （用含m、a的代数式表示）。
3． (2023年温州九上12月期末联考)反应物的质量比不同可能会影响生成物的种类，为探究碳和氧化铜反应生成的气体种类，小乐设计了如下实验装置和方案(B、C、D 装置中药品足量，且所有反应均充分进行)：
【提出问题】碳和氧化铜反应生成的气体是什么？
【作出猜想】猜想①：CO; 猜想②：CO2; 猜想③：CO和CO2
【定性观察】
（1）实验时，若A处黑色粉末变红，则说明碳具有 (填写性质)；
（2）若观察到 (填写现象)，则可排除猜想①。
【定量计算】
用电子天平测定表格中的四个数据：
（3）若猜想②成立，则理论上(m4-m3) (m1-m2)(选填“<”“>”或“=”)。
4． (2023年浙江青春联盟九上联考)夏天气温高，在车里开着空调休息导致人员中毒的报道常有，小科对此开展了探究。
查阅资料发现：汽车停止行驶后，发动机进入怠速空转状态，尾气通过空调系统进入车内，二三十分钟就会引起人员头晕，甚至昏迷。
【提出问题】发动机进入怠速时排出的尾气主要成分有哪些？
【查阅资料】汽油是从石油中提炼的可燃性液体有机物，不溶于水和碱溶液，具有挥发性，
由碳氢氧等元素组成。发动机进入怠速时汽油燃烧不充分。
【建立猜想】汽油燃烧的产物除了有水外，还可能含有：
①只有二氧化碳；②只有一氧化碳；③有一氧化碳和二氧化碳。
【实验探究】小科组装如图所示实验装置（固定装置已略去），检验其气密性并开展实验：
（1）小云认为，该实验装置有不合理之处，请你加以改进 ；
（2）小科改进实验后，将怠速时的汽车尾气通入装置一段时间后观察到A装置中出现白色沉淀，通过分析得出猜想 不成立；
（3）B装置中氢氧化钠溶液的作用是 ；
（4）若出现 现象，则说明猜想③成立。
5． 水煤气是将水蒸气通过炽热的焦炭而生成的气体，主要成分是一氧化碳、氢气及少量的二氧化碳和水蒸气，同学们设计下图装置，回答相关问题。
【查阅资料】无色硫酸铜遇水蒸气变蓝。氧化铜能与一氧化碳反应产生二氧化碳，氧化铜能与氢气反应产生水。
（1）你认为验证水煤气中各成分的顺序依次是___________。
（2）装置C的目的是___________。
（3）实验中两次用到装置A，其目的分别是___________。
6． 近来气温升高，在车里开着空调休息，人员中毒的报道增多，小宁对此开展了探究。汽车停止行驶后，发动机进入怠速空转状态，尾气通过空调系统进入车内，二三十分钟就会引起人员头晕，甚至昏迷。
【提出问题】发动机进入怠速时排出的尾气主要成分有哪些
【查阅资料】汽油是从石油中提炼的可燃性液体有机物，不溶于水和碱溶液，具有挥发性，由碳氢氧等元素组成。发动机进入怠速时汽油燃烧不充分。
【建立猜想】汽油燃烧的产物除了有水外，还可能①只有二氧化碳：②只有一氧化碳；③有一氧化碳和二氧化碳。
【实验探究】小宁组装如图所示实验装置（固定装置已略去），检验其气密性并开展实验：
（1）将怠速时的汽车尾气通入装置一段时间后观察到A装置中出现白色沉淀，该白色沉淀成分为______，通过分析得出猜想②不成立；
（2）B装置中氢氧化钠溶液的作用是______；
（3）若C出现______现象，则说明猜想③成立。
【反思改进】
（4）考虑到一氧化碳有毒，因此需要在D装置后增加______装置。
7． 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对干扰气体的鉴定，其判断标准是对后续实验是否会产生干扰。于是通过讨论研究小组同学对解决“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（甲烷已完全反应）成分，应用思维模型设计了如图实验方案，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，则该气体燃烧后的产物成分有______；
（2）实验中小阳同学发现B中黑色CuO变红，C中澄清石灰水变浑浊，得出了天然气燃烧后的气体产物中有CO2和CO结论。小莲认为该结论不严谨，理由是：______；
（3）交流时，小莲提出，只要先从a处通一段时间混合气体，观察现象，再点燃B处酒精灯加热，继续观察现象，就可顺利完成气体产物成分的检验。小莲提出在加热前先通一段时间的混合气体，其目的是______；
（4）实验方案中，装置C可归属于上述思维模型中的______环节。
8． (2023年温州实验中学二模)为了证明氢氧化钙溶液与稀盐酸、氢氧化钠溶液与二氧化碳能发生化学反应。小乐设计了如图所示实验装置和如下的实验步骤
步骤1：检查装置B的气密性
步骤2：打开活塞①，逐渐滴加稀盐酸直至过量后关闭活塞①；同事打开K1，鼓入N2
步骤3：关闭K1，打开活塞②，将足量氢氧化钠溶液注入锥形瓶后立刻关闭活塞②。
步骤4：一段时间后，打开K2。
（1）在步骤1中气密性检查的具体操作是 。
（2）在步骤2中鼓入N2的作用： 。
（3）证明氢氧化钠溶液与二氧化碳能发生化学反应的实验现象
9． (2022年金华中考)某混合气体X由CO2、CO、H2O（水蒸气）、H2中的两种或两种以上组成，X气体依次通过如图1装置（假定每步反应均完全），现象分别为：A中溶液变浑浊；B中固体变为红色；C中粉末变为蓝色；D中溶液变浑浊。
完成下列问题：
（1）该实验能得出CO气体一定存在的证据是___________；
（2）只要在图1中加装一个图2装置，就能确定原混合气体X中是否含有H2.
①写出图2装置中试剂名称___________；
②该装置连接在图1中哪两个装置之间（用字母表示）。___________
10．一种气体可能含有N2、H2O（气）、CO2、H2和CO中的一种或几种，某同学设计了以下实验装置研究该气体的组成（A中试剂足量）：
该学生观察到如下化学现象：装置A中澄清的石灰水变白色浑浊，装置B中白色无水硫酸铜变蓝，装置C中浓硫酸无明显变化，装置D中黑色的氧化铜变为一种亮红色物质，装置E中澄清的石灰水变白色浑浊，装置F中白色的无水硫酸铜变蓝色。该学生从上述实验现象中得出如下结论：气体中① 肯定不含CO2；② 肯定含CO； ③ 肯定含H2O（气）；④ 肯定含H2；⑤ 可能含N2。
（1）你认为不正确的结论是___________。
（2）为使实验得到正确结论，须将上述实验中的仪器装置重新连接，你认为合理的排列顺序是_______。
（3）请找出实验装置中的一处错误装置________（填序号）。
化学探究-气体制取与除杂（参考答案）
一、气体制取与除杂
1． （1）出去二氧化碳和氯化氢气体 （2）检验二氧化碳是否被除尽 （3）ABC （4）97.6%
2． （1）②⑥⑦⑧；
（2）浓硫酸；吸收反应生成的水；
（3）×100%。
3． （1）还原性 （2）B中澄清石灰水变浑浊 （3）=
4． (1)缺少尾气处理装置 （2） 2 (3) 吸收二氧化碳 (4) AD石灰水变浑浊
（1） 5． 水蒸气-二氧化碳-氢气-一氧化碳
（2） 除去水煤气中的二氧化碳，避免干扰对一氧化碳的检验
（3） 第一次是为了验证水煤气中水蒸气的存在，第二次是为了检验水煤气中是否有氢气
（1） 6． 碳酸钙
（2） 出去二氧化碳气体
（3） 黑色固体变红色
（4） 尾气处理
7． （1）水
（2）CO和氧化铜反应会生成CO2 ，无法判断原气体产物中是否有二氧化碳
（3）排除装置中的空气，防止发生爆炸
（4）气体检验、尾气处理
8． （1）在锥形瓶A中加水，没过导气管下端口，关闭K1，打开K2，用手捂住锥形瓶B，观察到导气管口处有气泡冒出，则装置B的气密性良好。
（2）起搅拌作用，使反应充分进行
（3）A中溶液倒吸进入B，B中产生白色沉淀，且溶液呈红色。/A中溶液倒吸进入B，B中产生气泡。
9． (1) D中澄清石灰水变浑浊 (2) 浓硫酸 A与B之间
10．（1）①③④
（2）BACDFE
（3）C
PAGE
第 1 页，共 1 页化学探究-测定氧气体积分数
班级__________ 座号_____ 姓名__________ 分数__________
一、测定氧气的体积分数
1． (2023年嘉兴秀洲一模)某化学小组测定空气中氧气的体积分数。用四硫化钠（Na2S4）固体可替代红磷测定空气中氧气的体积分数。反应原理为：2Na2S4+O2+2H2O＝8S↓+4NaOH。
小资料：四硫化钠（Na2S4）与氧气、水反应生成难溶于水的固体硫（S）和易溶于水的氢氧化钠。
【实验过程】
①取部分四硫化钠固体加入试管中，再加入适量的水，塞紧橡胶塞，充分振荡。测量液面至橡胶塞下沿的距离，记录数据h1（如图1所示）。
②将该试管插入水中（如图2所示），拔下橡胶塞，观察到______，待装置冷却到室温后，塞紧橡胶塞。将试管取出，倒转过来，测量液面至橡胶塞下沿的距离，记录数据h2。
③按照①和②再重复实验2次、3次实验数据如下表所示。
第1次 第2次 第3次
h1/cm 11.0 11.4 11.6
h2/cm 9.6 9.7 9.8
根据第3次实验数据，计算空气中氧气的体积分数为______%（结果精确到 0.1%）
【实验反思】已知空气中氧气的体积分数理论值为21%，与实验结果有较大偏差，可能原因是______（写出一条即可）
2． (2023年丽水云和一模)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___________。
3． (2022年温州龙港二模)某食品脱氧剂中的主要成分是铁粉，铁粉的除氧效果如何呢？某实验小组通过测定铁生锈时消耗的氧气的体积分数来判断除氧效果，做了如下实验：
①如图连接好装置，并检查装置的气密性。
②量取一定体积（记为V1）的红墨水倒入小烧杯里，将导管一端浸入液面以下，并将一有孔塑料片盖于烧杯口。
③在100毫升锥形瓶内放入一拱形有孔塑料片，将浸有饱和食盐水，内含铁粉、炭粉的食品干燥剂纸袋平铺在有孔塑料片上，并迅速塞紧橡皮塞。（食盐水和炭粉主要起加速反应的作用）
④实验结束后，测出小烧杯内剩余红墨水体积，记为V2.打开橡皮塞，继续往锥形瓶（含内容物）和导管内注满水，记录后加入的水的体积，记为V3。
⑤对实验装置干燥处理。重新称量与上述等量的铁粉和炭粉，重复再做2次实验。将实验数据填入右表，并计算。
（1）为提高实验的准确性，步骤四中若看到___________现象， 即可测量小烧杯内剩余红墨水的体积。
（2）锥形瓶内放的是拱形有孔塑料片而不是平的有孔塑料片的原因是___________。
（3）上述表格中，“★”为计算铁粉消耗的氧气的体积分数，其计算式为___________。（用V1、V2、V3来表示）。
4． (2023年杭州中考)小金利用如图甲所示装置（气密性良好）和试剂测定空气中氧气含量，集气瓶中空气的体积为，氧气传感器测得集气瓶内氧气的体积分数变化曲线如图乙所示。
（1）实验开始时，用酒精灯加热粗铜丝，其目的是___________。
（2）反应开始到止水夹打开前，集气瓶内可观察到的现象是___________。
（3）小金提出“倒吸入集气瓶中水的体积除以等于空气中氧气的含量”。据图乙分析，此说法___________（选填“正确”或“错误”），说明理由：___________。
5． (2023年温州文成一模)某兴趣小组用如图所示实验装置测定空气中氧气的体积分数，步骤如下：
①按图所示连接器材（锥形瓶的实际容积为 V mL） ，并检查装置的气密性。
②用注射器吸取 70℃硫酸铜溶液 V1 mL，然后将注射器针头上移到橡皮塞内，这样针头就被橡皮塞封闭了。拔掉橡皮塞，向锥形瓶里注入 70°C 硫酸铜溶液 V2 mL， 接下来，取足量的白磷放入燃烧匙的铜质小勺里，迅速塞进橡皮塞，观察现象。
③燃烧结束后，待锥形瓶内温度冷却到 70℃左右，立即用力把注射器针头下推，
使针头露出橡皮塞，注射器里的硫酸铜溶液喷入锥形瓶，最终活塞停留在 V3 刻度处。
④计算空气中氧气的体积分数。
步骤②中观察到的现象是 。
步骤③中，若锥形瓶内温度降至室温后再将注射器中针头推下，会使测量结果偏大，原因是 。
实验中测得的氧气体积分数为 (用实验中相关字母表示）
6． 某校科学小组在学习了“空气中氧气含量测定”的基础上，改进了教材中的实验，设计出了如图所示的实验装置。实验步骤如下：
①如图所示，连接仪器，检查装置的气密性。发现装置的气密性良好。
②在集气瓶里装进适量a体积的水，燃烧匙里放一块白磷（其着火点是40℃），并在酒精灯上把玻璃棒
下端加热，按图示装置把集气瓶中（整个集气瓶的体积是c）的空气密封起来，把长导管的另一端放入盛有足量水的烧杯中。（注：集气瓶内的长导管已伸到了瓶底）。
③用力把预先加热过的玻璃棒按下与白磷接触，观察到白磷立即着火燃烧，产生大量白烟，同时放出大量的热。（注：白磷与红磷燃烧的产物相同）。
④待白磷燃烧熄灭后，稍加振荡，白烟消失。
⑤待集气瓶完全冷却至室温，量出集气瓶中水的体积是b。
⑥根据a、b、c三个数据，计算出空气中氧气的体积分数。根据以上信息，回答下列问题。
（1）在白磷开始燃烧到最后熄灭的过程中，集气瓶内水面位置的变化情况是________。
A.一直降低 B.一直升高 C.先降低后升高 D.先升高后降低
（2）若实验非常成功，请写出a、b、c三个数据应满足的一个等式关系式________。
（3）在上述实验中，下列操作的实施和实验现象的出现，会导致实验最后产生的实际值小于理论值的是________。
A.装置气密性不好 B.实验前集气瓶里没有装适量的水 C.集气瓶没有冷却到室温 D.用木炭代替红磷
7． (2022年温州龙港一模)某同学利用下图装置验证空气比氧气的体积分数，将装有足量红磷的燃烧匙置于瓶内中间，并把装有足量白磷的燃烧匙浸没在蒸馏水下。图乙表示用氧气传感器测量的容器内氧气浓度变化曲线图。
他用激光笔点燃红磷。
【提出问题】红磷在烧瓶内熄灭后，瓶中是否有氧气剩余
【猜想假设】猜想：①有氧气剩余；②无氧气剩余。
【实验验证】待装置完全冷却后，将装有白磷的燃烧匙提出水面，用激光笔点燃白磷。
【得出结论】分析图乙得出，猜想①正确。
（1）【反思交流】根据本实验的结论，教材中用“燃烧红磷测定空气中氧气含量”的方法是否可行并说明理由 。
（2）曲线DE段氧气浓度变化的主要原因是 。
（3）查阅资料，验证空气中氧气体积分数，可利用铁的缓慢氧化，将空气中氧气浓度消耗至 0.2%。如图丙将足量光亮细铁丝置于试管底部，并倒扣在装有水的烧杯中，一段时间后你将看到的现象是 。
8． (2023年温州龙湾一模)某兴趣小组在学习了测定空气中氧气的体积分数后，想进一步探究人体呼出气体中氧气的体积分数，在老师的指导下，他们进行如下实验（装置如图甲）：
步骤一：用注射器收集V1毫升的呼出气体，打开止水夹A、B，缓慢推动活塞将气体全部推入集气瓶中。
步骤二：待集气瓶内液面稳定后，记录量筒内液体体积为V2毫升，且此时集气瓶中液面低于燃烧匙（如图乙）。
步骤三：关闭止水夹A、B，向集气瓶外的烧杯中倒入沸水，使白磷燃烧。
步骤四：待燃烧结束且冷却后，打开止水夹B，使瓶内外气压相等，记录量筒内液体体积为V3。
步骤五：重复实验，测得呼出气体中氧气的体积分数。
（1）实验步骤四后，集气瓶中残留的气体主要为氮气，请结合本实验目的，推测氮气具有的化学性质有 。
（2）实验测得人体呼出气体中氧气的体积分数为 （用V1、V2、V3表示）
（3）小龙认为将实验中的氢氧化钠溶液换成水也可完成上述实验，请结合所学知识判断换水进行实验对实验结果是否会有影响，并说明理由 。
9． (2023年温州永嘉一模)小明用如图甲装置进行实验操作：点燃足量红磷后迅速塞入集气瓶中使其充分燃烧，火焰熄灭后，待到合适时间，打开止水夹，测出进入集气瓶中水的体积，再重复两次实验，测出空气中氧气的体积分数为24.7%。他认为是燃烧的红磷伸入集气瓶时导致空气外溢使测量值偏大，于是设计了如图乙所示的装置进行实验，测得空气中氧气的体积分数明显变小。
燃料 水进入的体积（毫升） 占集气瓶体积比例
第1次 第2次 第3次 平均值
木条 41 21 32 31.3 18.5%
木炭 6.8 7.1 7.2 7 4.1%
(1)实验中待到“合适时间”指得是 。
(2)对比甲、乙装置的实验及结果，可证明小明的观点。主要原因是 。
(3)小红用图甲装置再进行如下操作：依次用木条、木炭(几乎无火焰)代替红磷，重复红磷的实验操作，数据记录如上表。基于上述数据并结合所学知识，解释小红的实验结果 为何支持小明的观点。
10．(2023年温州二中一模)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管的距离为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，调解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，当温度回复至室温，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。
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： 。
经过计算，小科得出空气中氧气的体积分数为1/5，则h1，h2，h3应满足的关系式是： 。
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。 。
化学探究-测定氧气体积分数（参考答案）
一、测定氧气的体积分数
1． （1）试管内液面上升至液面高度不再改变 （2）15.5 （3）四硫化钠固体不足
2． （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溢出，减小实验误差
（3）偏大，因为实验中会有空气受热从导管溢出，使瓶内气压下降偏大，进入的水偏多，导致测得氧气体积分数偏大
3．（1） 小烧杯的液面不再下降；导管内的液面不再流动；锥形瓶内的液面不再上升。（提到一点就给3分）
(2)可防止倒流的红墨水浸没纸袋，隔绝了空气，不利于反应（2分），且增大与氧气的接触面积，加快反应速度（1分）
4． （1） 引燃白磷 （2） 白磷燃烧，产生大量白烟，放出热量 （3）错误 白磷不能耗尽装置中的氧气
5． (1)白磷剧烈燃烧，产生大量白烟
温度降至室温，使锥形瓶内气体压强小于燃烧前，与大气的压强差增大(合理即可)
(V1-V3)/ (V-V2)
6． （1）C （2）c-a=5（b-a） （3）ACD
7． （1）不可行。由题意可知，红磷燃烧后的气体可使白磷燃烧，说明红磷燃烧后没有将氧气耗尽，故该方法不可行
（2）白磷继续燃烧，将氧气进一步消耗，氧气的浓度下降
（3）铁丝表面有红色物质生成，试管内液面上升，上升体积约占总体积的五分之一
8．（1） 氮气不能和氢氧化钠溶液反应
（2）（V2-V3）/V1
（3）不会有影响，虽然水吸收二氧化碳的能力较弱，使测量值V2和V3增大，但是两者的差值不变，差值表示人体呼出气体氧气的体积，因此不会影响实验结果。
9． （1）温度冷却至室温；
（2）甲中空气外溢，乙中无气体外溢。
（3）木条、木炭燃烧产生的是CO2能抵消O2的减少，瓶内外没有气压差，水不会压入。实验中不仅有水压入，带火焰的木条多于无火焰的木炭，说明点燃会使瓶内气体外溢。
10．（1）调节内外气压平衡，减少实验误差
（2）（h2-h1）/(h3-h1)
（3）造成测量结果偏大，因为水过少就不能形成液封，造成实验过程中玻璃管内气体从长导管中向外逸散而影响实验结果。
PAGE
第 1 页，共 1 页化学探究-反应后溶质成分
班级__________ 座号_____ 姓名__________ 分数__________
一、反应后溶质成分分析
1． (2023年金华婺城三模)同学们在学习酸、碱的通性时，进行了如图 1 所示的实验。实验结束后，将 A、B、C 三个实验的废液倒入同一个干净烧杯 D 中，发现烧杯底部有沉淀，上层清液呈红色。
【提出问题】烧杯 D 中上层清液含有哪些溶质（除指示剂外）？
【分析讨论】小组讨论后，得出了确定反应后物质成分的思维路径（如图 2）：
【初步结论】
（1）图 3 是小金在草稿纸上的部分痕迹，它属于上述思维路径中的第 步。
（2）小金同学根据溶液最终呈红色，得出上层清液中一定存在 OH— 。你认为此结论是否正确？
请说明理由： 。
【实验探究】小华同学对溶液中可能存在的离子展开以下探究：
（3）做完实验Ⅰ后，小金继续探究可能存在的离子，另取少量 D 中上层清液于试管中，加
入试剂后出现了明显的现象。小金选择的试剂可能是 （填字母）。
A．氯化钙 B．硫酸钠 C．二氧化碳 D．碳酸钙
【实验结论】
（4）根据以上探究可知烧杯 D 的上层清液中存在的离子有 。
2． (2023年金华统考二模)同学们在学习酸、碱、盐的化学性质时，进行了如图所示的三个实验。实验结束后， 将三支试管的物质全部倒入同一个干净的废液缸中，观察到白色沉淀明显增多，废液缸中上层液体始终呈红色。
【宏观分析】
根据“白色沉淀明显增多”这个现象，可知废液缸中一定发生了某个化学反应， 但同学们也发现仅根据观察到的现象无法确定废液缸中废液的溶质成分肯定是什么。
（1）仅根据“白色沉淀明显增多”这个现象，可知废液缸中一定发生的化学反应的化学方程式为： ；
【提出问题】废液缸中废液的溶质成分有哪些？（除指示剂外）
【分析讨论】小组讨论后认为，确定反应后物质成分的思维路径：①考虑反应物用量的不同；②从微观角度抓住化学反应的本质，即微粒的重组。
某小组同学分析过程笔记如下：
【初步结论】
（2）通过分析确定：废液缸上层清液中肯定不存在 H+，肯定存在 （填离子符号）；
【实验探究】
小组按如下方案进行实验探究：
（3）实验Ⅱ中应加入过量的 溶液；
【实验结论】
（4）废液中上层清液的溶质有指示剂和 。
3． (2023年温州瑞安九上五校期末)在学习硫酸化学性质时，某科学兴趣小组用氢氧化钠、碳酸钠、镁条和另外一种不同类别的物质A进行实验。请回答：
（1）将稀硫酸加入装有镁条的试管中，能观察到的现象是______；
（2）将稀硫酸加入装有物质A的试管中并微微加热，溶液由无色变为蓝色，则物质A是______。
（3）为确定试管②中无色溶液的溶质成分，只要取适量该溶液，滴加______就能根据产生的现象推断出溶质的成分；
（4）将试管①②中的溶液倒入烧杯中充分混合，所得溶液的溶质除硫酸钠外还可能有的所有组成是______。
4． (2023年宁波北仑九上期中)图一、图二是某兴趣小组探究金属、酸的化学性质时所做的两组实验。实验结束后、将两组实验试管中的物质分别全部倒入甲、乙两个洁净的烧杯中，据图回答：
（1）甲烧杯中的物质完全反应后，发现红色固体物质明显增多。下列说法正确的是___________。
A．试管②反应后的固体中一定不含铁
B．完全反应后，甲烧杯中的固体一定含有铁
C．完全反应后，甲烧杯的溶液中可能含有Cu2+
D．完全反应后，甲烧杯的溶液中一定含有Fe2+ 、Mg2+
（2）乙烧杯中的物质充分反应后，仅观察到有白色沉淀，无其他现象。则试管③反应后的溶液中的溶质所有可能组合是_______________（写化学式）。
（3）将乙烧杯内的物质进行过滤，对所得滤液中溶质成分进行了如下探究：
实验操作 实验现象 实验结论
步骤1：取少量滤液于试管中，向其中滴加足量硝酸钡溶液 有白色沉淀生成 滤液中的溶质是___________
步骤2：静置，向上层清液中滴加无色酚酞溶液 溶液变红
5． (2023年金华浦江二模)小科对Mg与稀盐酸反应后的废液成分产生了疑问，于是开始了实验探究。
【提出问题】Mg与稀盐酸反应后的废液中有哪些溶质？
【猜想假设】（1）猜想1：MgCl2；猜想2：MgCl2和HCl。
【实验过程】（2）小科取少量废液于试管中，滴加硝酸银溶液，再滴入足量稀硝酸，白色沉淀不消失。由上述现象，小科得出结论：猜想1正确。请评价小科的结论是否正确并说明理由 。
（3）在听取老师建议后，小科用其他试剂进行实验，并得出猜想2正确。推测小科可能选择的试剂或药品并描述关键现象 。（写出一种即可）
（4）小科查阅相关资料发现镁与热水能发生反应生成氢气。在过量的镁与盐酸反应的过程中，小科发现试管很烫，那么此时镁与水反应了吗？小科又做了如下实验。
试管1 试管2 试管3 试管4
试剂和药品 镁条冷水 镁条热水 镁条冷水氢氧化钠溶液 镁条热水氯化钠溶液
实验现象 无气泡 少量气泡 少量气泡 大量气泡
分析上述实验，可以得出的结论是 。
6． (2023年金华兰溪一模)某学校 2023 年科学拓展课的一个项目：“整理化学实验室”。发现有三瓶无标签液体，经询问老师后得知，是九年级学生实验后剩下的试剂，分别是稀硫酸、稀盐酸和氢氧化钠溶液。小组的同学为了药品归类进行了如下探究：
探究一：小组的同学把三瓶液体取样于试管中并标为 1 号、2 号和 3 号。
Ⅰ、分别向三支试管中滴加酚酞试液，如甲图，实验现象是：只有 1 号试管变红色；
Ⅱ、再向另两支试管中分别滴加 BaCl2 溶液，如乙图，实验现象是：只有 2 号试管变浑浊。
（1）得出结论：3 号试管中是 溶液。
探究二：完成上述实验后，将 1 号、2号和3 号三支试管中的废液倒入丙图的干净烧杯中，发现烧杯内白色沉淀明显增多，溶液呈无色。小组同学又展开了探究活动。
【提出问题】丙图烧杯中上层清液含有哪些溶质（除指示剂外）？
【实验探究】经分析讨论后小组按如下方案进行实验探究：
步骤 实验内容 实验现象
Ⅰ 取少量上层清液于试管中，滴加少量碳酸钠溶液。 出现气泡，溶液呈无色
Ⅱ 在步骤Ⅰ试管中继续滴加碳酸钠溶液。 产生白色沉淀，溶液呈红色
根据以上信息，回答下列问题：
（2）乙图中滴加 BaCl2 溶液充分反应后，2 号试管的上层清液中溶质（除指示剂外）有 （用化学式表示）；
（3）丙图烧杯中上层清液中溶质（除指示剂外）有 （用化学式表示）。
7． (2023年湖州长兴三模)小科同学向盛有生石灰的烧杯中加入碳酸钠溶液，搅拌、过滤、洗涤、干燥后得到固体A和溶液B。
上述实验中发生的化学反应有：
①CaO+H2O═Ca（OH）2；②Ca（OH）2+Na2CO3═2NaOH+CaCO3↓。
（1）在探究固体A的成分时，小科同学通过分析提出了二个假设：
假设一：固体A中只有CaCO3；
假设二：固体A中含有CaCO3和Ca（OH）2；含有Ca（OH）2的理由是 。
在验证假设过程中，小科取少量固体A于试管中加入足量水，振荡、静置，向上层清液中滴硫酸铜溶液，出现 现象，假设二成立。
（2）在探究溶液B中的溶质成分时，小科同学通过对化学反应的分析又提出了三个假设：
假设一：溶液B中的溶质是NaOH；
假设二：溶液B中的溶质是NaOH和Na2CO3；
假设三：溶液B中的溶质是NaOH和 。
请在假设三中补上另一种物质。
②在验证假设过程中，小科取出部分溶液B并向其中加入了足量的稀盐酸，小科这一实验操作的目的是为了验证哪一个假设？并说明理由 。
8． (2023年绍兴上虞区一模)学习酸、碱、盐相关知识之后，同学们对氢氧化钙产生了浓厚兴趣，化学兴趣小组同学取一定量氢氧化钙溶液于四支试管中，进行了如下图所示实验：实验中出现白色沉淀的试管是 （填“甲～丁”字母）。
通过以上实验，同学们对氢氧化钙的化学性质有了进一步的认识。
【实验探究】实验结束后，小华同学将试管丙中物质过滤，把所得滤液与试管丁中溶液倒入一个干净的烧杯中混合，过一会儿先有气泡冒出，后有白色沉淀生成，从而确定混合前试管丁中溶液的溶质是 （填化学式）。
【提出问题】混合后烧杯中溶液的溶质成分是什么？
【进行猜想】猜想一：NaC1 猜想二：NaCl、CaCl2 猜想三： 。
实验步骤 实验现象 实验结论
取少量烧杯中的混合溶液于试管中，再加入碳酸钠溶液。 猜想二成立
【设计实验】
【反思拓展】实验后的废液若直接倒入下水道，可能会造成水体污染，需将废液处理达标后再排放。
9． (2023年温州鹿城三校联盟二模)小科用如图甲所示的装置，对氢氧化钙溶液进行探究。
【实验装置】：AB两个相同装置中，分别放入等体积的水和饱和石灰水，碳棒电极，同时利用温度传感器测量溶液温度。
【实验观察】：a、通电后发现B灯更亮，AB中插入溶液的两个碳棒电极附近有气泡产生，B装置气泡比A多。
b、一段时间后，还发现B装置烧杯中的溶液温度由24℃变为28℃，同时出现白色浑浊。
（1）小科猜测1：可能是因为析出了氢氧化钙固体。结合实验说明他猜测的原因可能是 。
（2）小科又仔细观察发现白色浑浊出现在正极附近，联想到电解水实验，与正极相连的电极生成氧气，提出猜测2：可能是电解出氧气与碳棒反应生成二氧化碳而使石灰水变浑浊。
（3）小科进一步验证猜想，将B装置中剩余浑浊液搅拌均匀后分成等体积的两份，一份加入少量的稀盐酸，发现没有气泡产生。另一份倒入密封的三颈烧瓶，连接好各装置如图乙，先开启测量二氧化碳含量的数据传感器，然后用注射器注入足量的稀盐酸，实验装置及所测二氧化碳体积分数变化如图丙。
【实验结论】：通过实验现象图像分析说明白色浑浊溶液中存在的物质是 （除水外）。
【实验反思】：小科在实验中，发现曲线图开始时段的二氧化碳百分比下降，可能的原因是 。
10．(2022年丽水中考)小丽和小科在做“金属与酸反应”的实验时，他们分别将镁条投入盛有稀盐酸的试管中，小丽加入少量镁条，而小科加入了足量镁条。一段时间后，小科的试管底部“意外”地出现了灰白色固体。为探究该固体是什么物质，他们开展了如下探究：
[提出问题]足量镁和稀盐酸反应生成的灰白色固体是什么
[查阅资料]氢氧化镁和碱式氯化镁[Mg(OH)Cl]都难溶于水，但都能与稀硝酸反应，后者能生成Mg(NO3)2
[建立假设]假设1：未溶解完的氯化镁；假设2：氢氧化镁；假设3：碱式氯化镁…
[进行实验]将灰白色固体过滤、充分洗涤后进行如下实验：
序号 实验操作 实验现象 实验结论
实验一 取灰白色固体于试管中，加入足量蒸馏水，充分振荡 固体不溶解 假设1______。
实验二 取灰白色固体于试管中，加入足量稀硝酸，充分振荡 固体溶解 假设2不成立
往上述溶液中滴加硝酸银溶液 ______。
[评价交流]小丽认为该灰白色固体平定是碱式氯化镁。小科认为上述探究还不足以说明该固体就是碱式氯化镁，其理由是______。
[继续探究]…
化学探究-反应后溶质成分（参考答案）
一、反应后溶质成分分析
1． （1）二 （2）不正确，碳酸钠也呈碱性 （3）B、C（少写得 1 分，多写、错写不得分）
（4）Na+、Cl-、Ba2+、OH—（写全才给分，少写、多写、错写均不得分）（每空 2 分）
2． （1）BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl
（2） Na+ 、Cl-
（3）BaCl2或 CaCl2或 Ba(NO3)2或 Ca(NO3)2
（4）氯化钠、氢氧化钠
3．
（1）镁条逐渐溶解，表面有气泡产生 （2）氧化铜 （3）紫色石蕊溶液
（4）硫酸铜/硫酸铜和硫酸/氢氧化钠
4． （1）ACD （2）氯化钡或氯化钡和氢氧化钡 （3）氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠
5． （2）不正确，是因为盐酸也能和硝酸银反应生成白色沉淀
（3）药品可能是石蕊试液；实验现象是石蕊试液变红色
（4）镁能与热水反应，且氯离子能促进镁与水的反应
6． （1）HCl（稀盐酸） （2）HCl、H2SO4 （少写给 1 分，多写错写不给分）
（3）HCl、NaCl、BaCl2 （少写给 1 分，多写、错写不给分）
7． （1） Ca（OH）2微溶于水 蓝色沉淀 （2）Ca（OH）2 假设二，只有假设二中碳酸钠与盐酸反应会产生气泡，有明显现象 。
8． 甲和丙
【实验探究】 HCl CaCl2
猜想三： NaCl，Na2CO3（或氯化钠、碳酸钠）
【设计实验】产生白色沉淀（其它答案合理也可）
9． （1）温度升高氢氧化钙的溶解度减少，溶液达到饱和析出氢氧化钙晶体。 或：电解水后溶剂水减少，溶液达到饱和析出氢氧化钙晶体。
（2）碳酸钙、氢氧化钙（Ca(OH)2,CaCO3）
（3）加入盐酸前烧瓶空气中含有少量二氧化碳先与氢氧化钙反应。
10．①. 不成立 ②. 产生白色沉淀 ③. 只证明了氯元素的存在，未证明碱式氯化镁中的其他元素
PAGE
第 1 页，共 1 页化学探究-反应速率大小因素
班级__________ 座号_____ 姓名__________ 分数__________
一、探究反应速率因素
1． (2023年温州鹿城一模)为了探究氯酸钾制取氧气时，生成氧气的速度与加入二氧化锰的质量有怎样的关系？小明用图甲装置开展实验。步骤如下：
①检查装置气密性，在500毫升集气瓶中装满水；
②取20g氯酸钾平均分成10份，分别装入10支试管中，分别记为1-10组，往10支试管中分别装如。0.1g、0.2g、0.3g、0.4g、0.5g、0.65g、1g、1.3g、2g、3g二氧化锰，并混合均匀；
③将10支试管分别加热，记录生成300ml氧气所用时间，计算生产氧气的速度如图乙。
和向下排空气法对比，本实验中用排水法收集氧气的优点是 。
分析实验数据，得出的初步结论是 。
4g氯酸钾和1.3g二氧化锰混合均匀，据图推测，收集300ml氧气所需要的时间约为 。
2． (2023年丽水中考)实验室用15%的H2O2溶液MnO2在催化作用下制取氧气，实验前需在烧瓶中加入一定量的水，是不是H2O2
溶液浓度会影响氧气产生的速度？小科利用如图装置进行探究。
【建立假设】H2O2溶液浓度越小，产生氧气的速度越慢。
【实验方案】在相同条件下，分别用30毫升2%、4%和6%的H2O2溶液进行实验，记录收集20毫升氧气所需的时间。
【实验数据】
实验序号 1 2 3
H2O2溶液的浓度 2% 4% 6%
收集20毫升氧气所需时间/秒
【实验结论】在相同条件下，H2O2溶液浓度越小，产生氧气的速度越慢。
【交流反思】
（1）上述实验除了实验装置相同，还要控制___________相同（填字母）。
A.MnO2质量 B.滴加H2O2溶液的速度
（2）该实验通过分解H2O2制取氧气，可用化学方程式表示为___________；
（3）表中、、的大小关系是支持上述实验结论的，其中最大的是___________。
3． (2023年宁波中考)小宁在课外资料中获悉：在锌和稀硫酸的反应中，加入硫酸铜溶液会影响反应的快慢。为此，他进行了探究。实验装置如图甲所示。
【实验步骤】
①在规格相同的A、B试管中分别放入大小相近、数量相同的锌粒，胶头滴管吸入等量的溶液，如图甲所示。塞紧橡胶塞。
②将两个胶头滴管中的溶液同时挤入试管后，立即开启数据采集器。
③约后，停止采集数据。电脑显示气压p随时间t变化的关系如图乙。
【实验分析】
（1）图甲中“★”处应填_________。
（2）要确保实验成功，实验前应检查反应装置的_______
（3）实验中，锌和稀硫酸反应的快慢通过采集到的试管内_________值的变化快慢来反映。
【实验结论】
在锌和稀硫酸的反应中，加入硫酸铜溶液可以_________（填“减慢”或“加快”）反应速度。
4． (2023年温州外国语一模)某项目化小组对碳酸钠、碳酸氢钠和稀盐酸反应产生二氧化碳的快慢进行了探究，利用图甲所示装置开展以下实验。
分别在注射器中加入相同体积、相同浓度且足量的稀盐酸，在相同的试管中分别加入相同质量的碳酸钠和碳酸氢钠固体。（已知NaHCO3+HCl=NaCl+CO2+H2O）
两位同学同时迅速将注射器中的稀盐酸注入各自试管，并始终用手按压在底部不动。
利用“数字化实验”测定试管内的气压变化，得到了如图乙所示的气压变化曲线。（忽略温度变化对试管内气压的影响）
（1）步骤2中始终用手将活塞按压在底部不动的目的是 。
（2）根据图乙，得出结论： 。
（3）在图乙气压变化曲线图像中，气压P1大于P2的原因是 。
5． (2023年台州九上期中)金属与酸反应属于放热反应，其反应速率除受反应物的性质影响外，还受温度、酸的溶质质量分数，金属颗粒大小等因素影响。某科学兴趣小组为了探究酸的溶质质量分数对反应速率的影响，进行了如下实验，步骤如下：
①检查装置的气密性；
②在试管中加入锌粒，用铁架台固定，连接好其他装置（如图甲）；
③打开活塞，往分液漏斗中倒入一定质量2%的稀盐酸，记录一定时间内量筒中的水量；
④取等量、颗粒大小相同的锌粒与等量4%的稀盐酸进行反应，重复实验；
⑤用铁片代替锌粒，重复上述实验。
（1）本实验通过观察______来判断反应速率的快慢。
（2）小明在读量筒中的水量时，量筒中液面高于集气瓶中液面，则测量的气体体积会______（选填“偏小”或“偏大”或“正常”）
（3）实验结论：其他条件都相同时，酸的质量分数越大，反应速率越快。图乙是某资料中铁与一定量2%稀盐酸在恒温条件下，生成氢气体积随时间变化的图像。请根据实验结论，对曲线进行适当的修改（在答题纸图乙上用实线画出），使其更合理。______
6． (2023年温州新纪元九上期中)兴趣小组进行影响金属与酸反应速率的因素的探究。按如下步骤展开实验：
步骤一：选五只相同的烧杯，编号1，2，3，4，5。
步骤二：在五只烧杯中分别放入相同质量和大小的锌粒和足量对应浓度的稀硫酸。
步骤三：记录各烧杯中锌粒消失所需的时间。获得数据如下。
实验编号 硫酸浓度/% 反应温度/摄氏度 锌粒消失的时间/秒
① 15 20 33
② 5 50 62
③ 15 50 t
④ 5 80 40
⑤ 15 80 16
（1）本实验是通过______反映金属与酸的反应速率。
（2）②④比较是为了探究______。
（3）若温度越高，硫酸溶液浓度越高，金属与酸反应速率越快，则分析表中数据推测表中“t”的取值范围是______。
7． (2022年温州龙湾一模)小明为了探究影响过氧化氢分解速度的条件，用如图所示装置进行如下实验。
①取2套相同的装置，分别记为A、B，检查装置气密性。
②在A、B装置的锥形瓶中各加入10毫升溶质质量分数为5%的过氧化氢溶液，迅速塞紧塞子，A装置用恒温装置加热锥形瓶：在B装置里加入MnO2，不加热。
③在A、B装置里换用溶质质量分数分别为10%、15%、30%的过氧化氢溶液，重复步骤②，记录收集150毫升氧气所需的时间（分），数据如表。
H2O2溶质质量分数
条件/时间 30%H2O2溶液 15%H2O2溶液 10%H2O2溶液 5%H2O2溶液
无MnO2，加热 6 8 9 10
加MnO2，不加热 反应剧烈 反应剧烈 0.5 1.5
(1)写出步骤①中检查装置气密性的具体操作及气密性良好的判断依据：___________。
(2)根据实验数据，结合实际情况，你认为实验室制取氧气应选择过氧化氢溶液的溶质质量分数与反应条件分别为___________。
(3)根据实验现象小明得出MnO2是过氧化氢分解制取氧气的催化剂，老师认为小明的结论不够严密，还需通过实验补充的证据是：___________。
8． (2023年杭州桐庐二模)化学产品制备正向着绿色、低碳、可持续的方向发展。
（1）工业制备硫酸铜的一种方案原理如下：
Ⅰ. 2Cu+O22CuO； CuO+H2SO4═CuSO4+H2O。
（2）某兴趣小组三名同学探究制备硫酸铜的新方案，原理如下：
Ⅱ. Cu+H2O2+H2SO4═CuSO4+2H2O。
将反应物混合，观察到：开始有少量气泡，而后反应剧烈产生大量气泡，溶液呈蓝色，试管发热，逸出气体能使带火星木条复燃。他们对反应产生大量气泡非常好奇，推测是某些因素导致了H2O2分解。
甲同学认为是反应生成的CuSO4所导致，乙同学认为是反应放热使温度升高所导致。于是设计了如表实验进行探究。
编号 试剂 温度 现象
① 10mL5%H2O2、1mL10%CuSO4 30℃ 产生少量气泡
② 10mL5%H2O2、 30℃ 无明显现象
③ 10mL5%H2O2、1mL10%CuSO4 80℃ 产生较多气泡
甲同学对比实验组①和②认为自己的推测正确，请将表中实验②补充完整。
乙同学对比实验组 （填编号）认为自己的推测正确。
丙同学认为，甲、乙同学的结论都不严谨，其理由是 。
（3）综合评价制备CuSO4的方案Ⅱ，下列说法不正确的是 。
A．Ⅱ比Ⅰ更节能
B．消耗等质量铜，Ⅱ生成CuSO4的更多
C．Ⅱ中有原料发生分解，造成试剂浪费
9． (2023年温州南浦绣山温二外等校二模)为了探究过氧化氢分解快慢的影响因素，小博进行了如下探究。利用如图装置进行实验，通过测量收集相同体积氧气所用的时间，计算得出生成氧气的速度，记录表中，并将反应过程中的温度变化绘制成图乙。
（1）实验前如何检查装置甲的气密性： 。
（2）小博根据实验得出结论：二氧化锰质量相等时，过氧化氢的浓度越大，生成氧气的速度越大。小雅认为这一结论不严谨，理由是 。
（3）实验室有配制好的 5%的过氧化氢溶液，小博想利用该溶液在约 10 秒钟时间收集 60 毫升氧气，参考表格数据，可以如何选择实验药品？ 。
10．(2023年台州临海九上期末)兴趣小组的同学在学习了俗称为“苏打”的碳酸钠后，得知它还有一个俗称为“小苏打”的“兄弟”——碳酸氢钠（化学式NaHCO3），这个“兄弟”的性质是否和它相似？同学们进行了相关探究。
【提出问题】碳酸钠、碳酸氢钠分别与稀盐酸反应产生二氧化碳的速率是否相同？
【设计与实验】
（1）小组同学设计的实验如图甲所示，实验时，两注射器中的稀盐酸同时全部注入试管中，观察______来判断反应的速率。
（2）将稀盐酸加入碳酸钠溶液时，并没有立即产生气泡，为了寻找原因，小组同学重新设计了实验。分别取等体积、等浓度的碳酸钠、碳酸氢钠溶液，各滴入2滴酚酞，然后逐滴加入相同浓度的稀盐酸，实验现象如表。
滴入酚酞 逐滴滴入稀盐酸，溶液中的变化
碳酸钠溶液 红色 滴入稀盐酸没有立即产生气泡，溶液颜色：红色→浅红色→无色
碳酸氢钠溶液 浅红色 滴入稀盐酸立即产生大量气泡，溶液颜色：浅红色→无色
【交流反思】
①根据实验现象分析，当把稀盐酸逐滴加入碳酸钠溶液中，没有立即产生气泡的原因可能是______。
②分析实验，小组同学绘制了如图乙所示的微观示意图，请在图乙②中的虚线框内补全相应微粒符号。______
化学探究-反应速率大小因素（参考答案）
一、探究反应速率因素
1．（1） 便于直接观察到生成氧气的体积
（2）在氯酸钾质量为2g时，生成氧气的速度随着二氧化锰的质量先增大后减小，当质量为0.65g时，速度达到最大。
（3）60秒
2． ①. AB ②. ③. 1
3． ①. 硫酸铜/CuSO4 ②. 气密性 ③. 气压 ④. 加快
4．（1） 保持装置内气体体积一定，防止气体体积变化对压强产生影响。
（2）在相同条件下，碳酸氢钠和稀盐酸反应产生二氧化碳的速度比碳酸钠快
(3)相同质量的碳酸氢钠和碳酸钠，前者与足量盐酸反应产生的二氧化碳质量更多。
5．
（1）相同时间内排到量筒内的水的体积 （2）偏小 （3）
6． （1）对比实验 （2）硫酸浓度对金属与酸反应速率的影响 （3）33＞t＞16
7． （1）关闭分液漏斗的旋塞，双手捂住锥形瓶，若观察到导管口有气泡，则气密性良好。
（2）选择质量分数为 5%的 H2O2溶液，并加 MnO2，不加热。
（3）应进一步通过实验检验反应前后 MnO2固体的质量和化学性质不变。
8． 1ml ①③ 可能是硫酸或铜加快了过氧化氢分解 AC
9． （1）关闭分液漏斗活塞，将导管移入水中，紧握锥形瓶，若观察到试管口出现气泡，则气密性良好。/用止水夹夹住右侧的橡皮管，打开分液漏斗活塞，往分液漏斗中加水，一段时间，水柱液面不再下降 （密闭，改变气压）
（2）第②次实验中过氧化氢的浓度为5%比第③次实验中的15%过氧化氢生成氧气的速度大/双氧水浓度越大，反应温度越高，气体膨胀越明显，温度对反应速率有影响。（写出一点即可）（答出MnO2的质量未控制相同，给3分）（实验次数太少给3分）（没有前提条件/变量没有控制好给1分）
（3）40毫升5%过氧化氢溶液和0.4克二氧化锰（双氧水体积和二氧化锰质量成比例给1分，写出4毫升，或0.4克二氧化锰给1分）
10．(1)两个气球膨胀的速度（相同时间内两个气球膨胀的大小）
(2)碳酸钠与盐酸反应生成碳酸氢钠、氯化钠
(3)
PAGE
第 1 页，共 1 页化学探究-反应原理与信息类
班级__________ 座号_____ 姓名__________ 分数__________
一、反应原理探究
1． (2022年温州龙湾二模)小龙查阅资料发现：氢气还原氧化铜的实验中，若反应过程通入氢气时间不够，得到的固体产物是铜和氧化亚铜（Cu2O）组成的混合物。于是他对反应产物的生成情况进行了如下探究：利用图甲所示实验装置，称取若干份质量均为0.6克的氧化铜，在相同条件下分别用氢气还原不同时间并检测固体中氧化亚铜的质量，结果如图乙。
（1）利用图甲装置进行氢气还原氧化铜的实验时，正确实验操作顺序为___________。
①加热； ②停止加热； ③通入制好的纯净氢气； ④停止通氢气
（2）为解释实验结果，小龙对氢气还原氧化铜的反应过程提出如下假设：
反应经历，两个反应，且在同一条件下两个反应同时进行而不是分步进行。根据图乙所示的探究结果分析，假设成立的依据是 。
（3）已知碳的氧化物有CO和CO2，它们之间的反应有：根据碳及氧化物间的转化关系，推测Cu2O在上述实验中生成的过程可能是 。
2． 水冲压发动机是一种新型动力装置，其主要原理是应用了金属镁与热水发生化学反应，反应时放出大量的热，产生较大压力，从而产生动力．那么，镁与水反应的快慢与哪些因素有关呢？
【查阅资料】①金属镁能与热水反应生成氢氧化镁和氢气：
②氯化铵能与氢氧化镁反应：；
③浓硫酸能吸收氨气，且不产生其他气体
【建立猜想】镁与水反应的速度可能与反应的温度有关
【实验过程】按照下图装置进行实验
小明在实验装置中，分别加入等量的铁粉和蒸馏水，改变反应物温度，在反应过程中添加氯化铵溶液，测量收集氢气所用时间，绘制图像如图乙所示．
（1）实验可通过比较______来判断镁与水反应的快慢
（2）镁粉和热水反应一段时间后，镁粉表面又冒出气泡结合资料信息对上述现象予以解释______
（3）小明想硫酸铵是否也能加快镁与水的反应速率，于是用硫酸铵替换氯化铵重复上述实验发现相同温度时，硫酸铵对镁与水的反应速率比氯化铵的促进效果更好，请在图乙中画出添加硫酸铵时，镁与水反应的大致图像______
3． (2023年金华金东一模)氢化镁（化学式为MgH2）是一种常用的焰火剂，某兴趣小组拟选用如图1装置制备氢化镁。
【查阅资料】
⑴氢化镁可用氢气与纳米级镁粉加热制得。氢化镁遇水反应生成氢氧化镁和氢气并放出热量。
⑵常温下镁不与水反应。
【实验步骤】
①如图1连接装置，再检查装置的气密性；
②装入药品，……，给C装置加热。
③实验结束时，先停止加热，等装置冷却到室温后停止通入氢气。
回答下列问题：
为确保实验安全，请将步骤②中“给C装置加热”前的具体操作补充完整： ；
装置A中反应的化学方程式为： ；
⑶实验结束后，同学们利用图2装置检测得到的氢化镁的纯度。取一定质量样品，如图放入Y形管一端，实验开始将Y形管倾斜，水和样品接触，通过测得氢气体积来计算样品中氢化镁的质量。如果测得的结果偏大，可能的原因是： 。
A．Y形管左侧的水倒入右侧排出部分气体
B．导管伸入量筒太长，未将导管拿出就读数
C．未冷却到室温就读数
D．实验前Y形管里有空气
4． (2022年杭州中考)小金设计了一款在缺氧环境或出现高浓度有毒有害气体环境下逃生时使用的自救呼吸器。其设计思路如图甲所示，自救呼吸器的结构如图乙所示（其中箭头方向表示气体流动方向）。
（1）呼吸气路的设计：自救呼吸器使用时，需用鼻夹夹住鼻子，用嘴咬合呼吸软管进行呼吸。在正常呼气时，单向阀A和B的开闭情况是___________（选填“A打开，B闭合”或“A闭合，B打开”）。
（2）生氧药品的选择：小金查阅资料发现超氧化物（用MO2表示，其中M为+1价）可与人呼出气中的CO2、H2O反应生成O2，其反应的化学方程式为：
X的化学式为___________。500g超氧化钾（KO2）和500g超氧化钠（NaO2）的生氧性能如图丙所示。小金依据人正常呼吸时需要生氧药品的生氧速度不低于1L/min，并结合自救呼吸器的结构和生氧药品的生氧性能，选取了KO2作为生氧药品。选取KO2的优点是___________。（写出1点）
（3）影响自救呼吸器有效防护时间的因素有___________（选填序号）。
①生氧药品的质量 ②外界有毒有害气体浓度
③外界氧气浓度 ④生氧药品的种类
5． (2022年杭州中考)同学们用4%的NaOH溶液和8%的CuSO4溶液制备，有同学并未得到预期的蓝色沉淀，而是得到浅绿色沉淀（经测定为碱式硫酸铜）；还有同学观察到一段时间后蓝色沉淀中出现黑色物质（经测定为氧化铜）。针对这些异常现象，小金在室温下进行了以下探究：
探究1：生成沉淀颜色与反应物质量比的关系
两种溶液取用的质量及实验现象如表所示（两种溶液混合后充分振荡试管）；
编号 4%的NaOH溶液的质量/g 8%的CuSO4溶液的质量/g 沉淀颜色 出现黑色物质所等待的时间/min
① 2 2 浅绿色 不出现
② 4 待填 蓝色中混有浅绿色 5
③ 6 2 蓝色 3
（1）根据探究目的及相关实验现象，②中8%的CuSO4溶液的质量应为___________（选填“2”“4”或“6”）。
（2）③中生成蓝色沉淀的化学方程式为___________。
探究2：分解难易与溶液碱性强弱的关系
按探究1中③的方法制备5份含蓝色沉淀的混合物，处理方式和实验结果如表所示：
编号 ① ② ③ ④ ⑤
处理方式 不做处理 直接向试管中加8mL水 直接向试管中加16mL水 滤出蓝色沉淀，洗涤至中性后放入洁净试管，加8mL水 滤出蓝色沉淀，洗涤至中性后放入洁净试管，加8mL4%的Na2SO4溶液
出现黑色物质所等待的时间/min 3 11 17 不出现 不出现
（3）判断④中的蓝色沉淀已洗涤至中性的操作是___________。
（4）分析实验结果，可得出分解难易与溶液碱性强弱关系是___________。
6． (2023年温州文成一模)为了航天员实现更长时间的在轨停留，载人航天器中要解决氧气的再生问题。其中一种解决方法是利用萨巴蒂尔反应并配合水的电解来实现氧气的再生，通时解决二氧化碳的清楚问题，大致流程如下：
资料1：
萨巴蒂尔反应的化学方程式为：
资料2：二氧化碳收集装置中常用的吸附剂之一是固态胺，它是一种弱碱性的树脂，为球形多孔介质，内部有许多微孔。固态胺应用化学吸附的原理吸收二氧化碳，被加热后又会把二氧化碳释放出来，再进入萨巴蒂尔反应器中。
根据萨巴蒂尔反应的化学方程式，推断X的化学式为 。
根据以上信息，分析固态胺能较强吸附二氧化碳的原因是 。
人呼出的二氧化碳与电解水产生的氢气进入萨巴蒂尔反应器充分反应，在催化剂的作用下生产水和气体X。反应过程中各物质的质量和各装置的增重质量如下图所示：
请使用数据abcmn,列出它们的等式关系以体现质量守恒定律。
7． (2023年金华中考)某款市售制氧杯具有供氧快、便携带、易操作、成本低的特点。图1为制氧杯实物图，图2为制氧杯内部结构剖面示意图，表格为制氧剂的相关信息。利用该制氧杯制氧，产生的氧气可以在剧烈运动后即时补氧，也可以供老人、孕妇等在家中和户外急救补氧。
制氧剂】相关信息制氧剂的成分为：制氧剂放入水中后发生的反应：制氧剂的成分为：
【使用步骤】
Ⅰ．取下杯盖，在甲杯中加入A、B两种制氧剂，再加入清水至相应水位；
Ⅱ．取下与杯盖相连的乙杯，在乙杯中加入适量清水，将乙杯装回杯盖的中央正下方；
Ⅲ．将带有乙杯的杯盖和甲杯旋紧，形成一个如图1所示的整体；
Ⅳ．待出气孔②处有氧气逸出时，通过医用导气管供人呼吸补氧。
回答下列问题：
（1）在乙杯中加入清水的作用是________；
（2）在甲杯中加入清水至相应水位，清水除了溶解制氧剂A并使制氧反应发生以外，还具有的作用是_______；
（3）请运用所学知识，并结合以上信息，解释该制氧杯能快速产生氧气并能从出气孔②快速逸出的原因_______。
8． (2023年舟山定海五校九上联考)小科在课堂活动中进行氢氧化钙与氯化铁反应的实验，实验操作如图所示。他发现没有出现预期的红褐色沉淀，这是什么原因呢？
（1）小科猜想：是不是久置的氢氧化钙溶液完全变质了？他取少量氢氧化钙溶液，向其中加入 溶液，出现白色沉淀，说明氢氧化钙没有完全变质；
（2）小科又想是不是氯化铁的问题呢？通过查阅资料，小科知道了氯化铁久置后会转化成氢氧化铁。因此实验室在配制氯化铁溶液时，总会在溶液中加入少量盐酸，以防出现氢氧化铁沉淀。
为了检验氯化铁溶液中是否含有盐酸，小科设计了以下两个方案。
方案一：向氯化铁溶液中加入硝酸银溶液，观察……
方案二：向氯化铁溶液中加入镁粉，观察……
小金觉得其中方案一不可行，其理由应该是： ；
（3）经过实验验证，氯化铁溶液中含有盐酸，则方案二在实验时能观察到的现象是： ；
（4）为了得到预期的红褐色沉淀，若仍用原试剂，正确的操作是： 。
9． (2023年浙江省名校九上联考)小科同学发现把氢氧化钠溶液与碳酸氢钠（NaHCO3）溶液混合后无明显现象，产生了疑问：这两种物质是否发生了化学反应？查阅资料得知：“碳酸氢钠俗称小苏打，水溶液呈碱性，加热时易分解：；能与氢氧化钠：；能与熟石灰反应：；不与CaCl2反应。”小科同学通过以下思路开展实验来证明氢氧化钠与碳酸氢钠确实发生了反应。
思路一：从反应物是否存在来判断化学反应是否发生
（1）小科往碳酸氢钠溶液中加入足量氢氧化钠溶液，然后取少量反应后的溶液加热至沸腾，将气体通入澄清石灰水，若观察到 （填写现象），证明NaOH与NaHCO3发生了反应。
思路二：从生成物是否产生来判断化学反应是否发生
（2）小科往氢氧化钠溶液中加入了足量的碳酸氢钠溶液，然后滴加澄清石灰水，溶液变浑浊，于是他得出氢氧化钠与碳酸氢钠发生了反应的结论。小台认为他的结论不科学，因为 。
（3）小科先做了如图甲、乙两个实验，都没有明显现象。若要判断混合后是否生成碳酸钠，不另外选用其他试剂，只要在上述实验的基础上再增加一个步骤，其方法是： 。
10．某科学兴趣小组的同学在对稀盐酸、氢氧化钠、碳酸钠的化学性质进行探究的过程中遇到“异常”现象。
现象一：向试管中加入2mL某浓度的氢氧化钠溶液，再滴入2滴酚酞溶液，氢氧化钠溶液变红色；然后振荡试管，发现红色消失。
【提出问题】
红色为什么会消失？
【猜想】
①氢氧化钠溶液的量少了；②______；③可能与氢氧化钠溶液浓度有关。
【查阅资料】
酚酞是一种有机酸，在pH＜8.2的溶液里呈无色，当pH＞8.2时呈红色；在强碱性环境中很不稳定，它会慢慢地转化成无色的物质。
【获取证据】
（1）取4mL同浓度氢氧化钠溶液，滴入2滴酚酞溶液，振荡后红色消失；
（2）取2mL同浓度氢氧化钠溶液，滴入4滴酚酞溶液，振荡后红色消失；
（3）取______，振荡后红色没有消失。
结论：猜想③正确。
现象二：向碳酸钠粉末中逐滴加入稀盐酸，立即产生气泡；而向碳酸钠溶液中逐滴加入稀盐酸时，开始没有气泡，过一段时间后才有气泡产生。
【提出问题】
碳酸钠溶液刚开始与稀盐酸是否发生了化学反应？
【获取证据】
向等体积、含等碳原子数的碳酸氢钠和碳酸钠溶液中，分别逐滴加入相同浓度的稀盐酸。得到pH变化与时间的关系如图1、图2所示:
【处理与分析】
根据图像发现图1和图2的阴影部分相似，叠加后两者基本重合。据此我们可以判断碳酸钠溶液刚开始和稀盐酸确实发生了化学反应，生成了______，没有生成二氧化碳。
化学探究-反应原理与信息类（参考答案）
一、反应原理探究
1． （1）③①②④
（2）结合图乙探究结果计算分析，如果分步进行，氧化亚铜最大质量应该是0.54克，而不是0.32克。
（3）氢气和氧化铜反应生成铜和水，铜和氧化铜反应生成了氧化亚铜。（或用化学方程式解释）
2．（1） 收集相同体积气体所需时间长短
（2）镁与热水反应生成的氢氧化镁附着在金属镁表面而阻止了反应的进一步进行，当加入氯化铵溶液后，氯化铵和氢氧化镁反应，金属镁继续与热水接触而生成氢气
（3）
3．（1） 通入一段时间的氢气（写先加硫酸等也给分）（2）Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑ ⑶BC
4．① . A打开，B闭合 ②. MOH ③. 生氧速度波动较小，使用时间较长，氧气浪费较少 ④. ①④
5． ①. 2 ②. ③. 取最后一次洗涤液，滴入1~2滴无色酚酞试液，观察到无色酚酞试液不变色 ④. 溶液的碱性越强Cu（OH）2越易分解
6． （1） CH4 （2 分）
（2） 多孔增大表面积，有较强吸附作用或固态胺呈弱碱性能吸收二氧化碳酸性气体（2分）
（3） （a-n） + b = m + c 或 a+b=m+n+c （其他变形式也可以） （2分）
7． ①. 通过观察气泡的速度知道供氧的快慢，湿润氧气
②. 控制氧气产生的速率
③. 过氧化氢溶液分解会产生氧气##二氧化锰是该反应的催化剂，能加快过氧化氢的分解##气体增多使甲杯内上方压强增大，大于外界大气压（合理即可）
8． （1）碳酸钠（或其他可溶性碳酸盐）
（2）稀盐酸和氯化铁均能与硝酸银反应生成氯化银白色沉淀，不能检验溶液中是否含有盐酸；
（3）镁粉逐渐溶解，产生气泡
（4）将氯化铁溶液滴入到氢氧化钙溶液中
9． （1）澄清石灰水不变浑浊
（2）加入的过量的NaHCO3与澄清石灰水反应有也会产生白色沉淀
（3）将甲乙实验后的AB试管混合，观察是否有白色沉淀生成
10．（1）酚酞溶液的量少了
（2）2ml同浓度氢氧化钠溶液，加入2ml水稀释，滴入4滴酚酞溶液
（3）碳酸氢钠
PAGE
第 1 页，共 1 页
