专题07 化学实验探究与设计
一、实验方案设计与评价原则
1.科学性原则。方案在理论上是否科学合理，是否严密。
2.可行性原则。要注意仪器的性能、所用原料是否资源丰富，价 廉易得和多种物质共存时的种种复杂性。
3.简约性原则。实验装置是否简单,反应条件是否易达到，反应 是否快速,操作是否简便，现象是否明显。
4.安全性原则。化学反应及操作是否安全。
5.环保原则。实验方案从环保角度考虑,是否会对环境造成污 染，所选试剂是否属再生资源，反应能否循环进行。
二、实验方案设计与评价题解题思路
1.仔细审题,明确实验目的，设计合理的实验方案。
2.根据实验目的，选择反应物和装置，设计实验 步骤，明确操作过程,观察实验现象，收集实验数据得出结论。
3.对实验进行评价时，要遵循评价的五个原则，评价实验的优劣及误差。
三、方案设计评价型题
这类试题是通过展现探究方案，要求根据所学的知识以批判的思想对所设计的实验方案、实验方法、装置设计等从某角度否定、排除不合理或可行不最优的方法，选择、创新更好、更优的方法。对实验方案的评价主要抓住下面几点:原理是否正确、操作是否简便、装置是否简单、安全性是否好、是否无污染或污染小、推理是否严密、是否经济合理等。
题型1物质组成和性质类的探究 2
题型2反应后物质成分的探究 5
题型3物质变质的探究 10
题型4影响因素类的探究 14
题型1物质组成和性质类的探究
1．有一种纳米润滑添加剂，由铝粉、铜粉、氧化铝粉末中的一种或几种组成，化学兴趣小组为了探究其成分，取样品分成两份，所做实验及现象如图所示：
下列说法中正确的是（ ）
（1）该实验可验证金属活动性Al＞Cu＞Ag
（2）该添加剂中一定有铝粉、铜粉、氧化铝粉末
（3）“滤渣”中一定有Al2O3和Ag，没有Cu和Al
（4）“蓝色滤液”中一定存在的阳离子是Al3+、Cu2+、Ag+
A．（1）（2） B．（3）（4） C．（1）（3） D．（2）（4）
2．有一包白色固体可能含碳酸钾、硫酸钾、氯化钾、氯化钡、氢氧化钠中的一种或几种。某化学兴趣小组为探究其成分做了以下实验：
Ⅰ.取少量固体于烧杯中，逐渐加水并不断搅拌，烧杯内固体的质量随加入水的质量的变化如图1所示；
Ⅱ.继续向烧杯中滴加稀硝酸并不断搅拌，烧杯内固体的质量随加入稀硝酸的质量的变化如图2所示，且BC段无气泡放出。
下列说法正确的是（ ）
A．B点对应的溶液中一定有氯化钾，一定无碳酸钾，可能有硫酸钾
B．样品中碳酸根离子与硫酸根离子个数比为（233a﹣233b）：197b
C．取E点对应溶液少许，加入硝酸银溶液，观察现象，可以判断氯化钾的存在情况
D．E点溶液中的溶质至少3种，最多5种
3．物质组成的探究是化学实验探究的重要内容。下面实验分别从定性、定量角度探究水的组成，请回答相关问题。
（1）为证明水不是由“水元素”组成的，1785年，拉瓦锡用水蒸气与红热铁管在高温下反应，实现了从水中脱去氧元素并获得氢气，同时生成Fe3O4。模拟实验装置如图1。
①图1的玻璃管中反应的化学方程式为 。
②图1实验时，A、B两处应先加热 （填“A”或“B”）处，理由是 。
③图2所示实验是通过直接分解水探究水的组成，以上两个实验均能推理得出水的组成元素，推理所依据的原理均为 。
（2）用图3所示装置可以定量测定水的组成（已知：H2+CuOCu+H2O；装置D中干燥剂足量，其作用是充分吸收水蒸气）。C中固体物质在反应前后质量差为m1，D中物质在反应前后的质量差为m2。
①据此可计算出水中H、O元素的质量比为 （用含m1、m2的式子表示）。
②若实验中测得的H、O元素的质量比大于理论值，可能的原因是 。
a.通入的氢气没有干燥 b.氧化铜没有反应完 c.熄灭酒精灯后立即停止通入氢气
③有同学认为该装置存在缺陷，需要在c处连接一个装有干燥剂的干燥管，你认为 （填“有”或“无”）必要。
4．过氧化钙（CaO2）是一种重要的化工产品，可用来改善地表水质、治理赤潮。过氧化钙产品中常含有氧化钙杂质。某小组设计如下实验测定过氧化钙产品的纯度，实验装置如图。
【资料在线】①CaO2是一种白色固体，能与盐酸反应：CaO2+2HCl═CaCl2+H2O2。
②CaO是一种白色固体，能与盐酸反应：CaO+2HCl═CaCl2+H2O。
③MnO2与稀盐酸不反应。
【实验步骤】①连接仪器并检查装置气密性。
②称取过氧化钙产品及MnO2共12g。
③缓慢通入N2一段时间后，加热铜网至红热。
④缓慢滴入过量稀盐酸，直至A中样品完全反应。
⑤缓慢通入N2一段时间后停止加热，待C中铜网冷却后，停止通入N2。
⑥将锥形瓶中的剩余物过滤、洗涤、干燥，得到滤渣2g。
回答下列问题：
（1）A中MnO2的作用是 ，质量是 。
（2）实验前先缓慢通入一段时间的N2，作用是 。样品完全反应后，继续缓慢通入N2的目的是 。
（3）装置B的作用：除去气体中的水蒸气、 。
（4）实验测得C装置中铜网增重1.8g，增重的质量是 的质量。由此可以计算出H2O2的质量为 g，产品中过氧化钙的质量分数为 。
5．为探究某塑料的组成元素，设计了实验Ⅰ和Ⅱ。回答下列问题：
Ⅰ．制取氧气（已知浓硫酸有吸水性）
（1）若用一种暗紫色固体制取O2，发生反应的化学方程式为 ，发生装置应选择上述装置 （填标号）。若用F装置收集，验满的方法是 。
（2）欲制取干燥的O2，装置合理的连接顺序为：发生装置→C→ （填标号）。连接装置时，发生装置的出气口应与装置C中 （填“a”或“b”）端相连。
Ⅱ．组成探究
（3）定性检测（已知：无水CuSO4遇水变蓝色）
实验操作 实验现象 结论
连接装置，① ，装入试剂并按如图进行实验。通入O2，一段时间后，点燃J处酒精灯。 装置K中无水CuSO4变② 色 塑料燃烧产物中有H2O
装置L中③ 塑料燃烧产物中有CO2
④由上述实验可知，该塑料一定含有的元素是 （填元素符号）。
（4）定量测定为进一步确定组成，将1.4g该塑料在足量O2中完全燃烧，共产生了4.4gCO2和1.8gH2O，依据质量守恒定律，可判断该塑料 （填“含有”或“不含”）除上述③中结论之外的元素。
题型2反应后物质成分的探究
6．抗疫期间佩戴的口罩起核心作用的过滤层使用的是经过处理的聚丙烯【（C3H6）n】熔喷布。某研究性学习小组为了探究聚丙烯在氧气中燃烧的产物，将聚丙烯在一定量的氧气中点燃，产生的混合气体中可能有二氧化碳、一氧化碳、水蒸气，将该混合气体通过如图的装置进行实验，请填空：
（1）实验中观察到A、D装置中澄清石灰水均变浑浊，说明气体中含有 。
（2）B装置的作用是 。
（3）写出C装置中发生反应的化学方程式 。
（4）依据实验现象并结合所学知识分析推理，得出该实验中聚丙烯的燃烧产物为 （填写化学式）。
（5）【反思与评价】乙同学发现该实验的设计中有一个明显缺陷，改进措施是 。
实验结束后，由于小丽同学的操作步骤不当造成了硬质玻璃管破裂，为了避免此事故再次发生，同学们对该装置进行了改进，你认为他们的改进是 。
7．某校九年级“我们爱化学”活动小组的同学，在探究木炭与CuO反应时，完成了如下实验，请回答下列问题：
Ⅰ、如图所示装置进行实验，很快发现澄清的石灰水变浑浊。
（1）请写出C与CuO反应的化学方程式 。
（2）实验结束时，应 （填写下列操作代号）。
①先熄灭酒精灯，再撤出导管
②先撤出导管，再熄灭酒精灯
Ⅱ、小组中华雪同学通过仔细阅读教材，认为当木炭较多、温度较高时，该反应产生的气体中可能含有CO和CO2，小组的同学们在老师指导下设计实验进行了验证：
已知：碱石灰是NaOH和CaO的混合物，可以吸收CO2和水。
（3）仪器B中所盛试剂为 ，其作用为 。
（4）D中玻璃管盛装的试剂为CuO，E中盛装的试剂为澄清的石灰水。若A装置产物中确有CO，则应观察到的现象有D中 ；E装置在此实验中的作用除了检验并吸收反应生成的CO2，还能 。
（5）实验前，需检查 ；点燃酒精灯前，先打开K，通入N2一段时间，其作用为 。
（6）将1.44g炭和16.0gCuO在较高温度下反应，理论上最多可生成 gCu。
Ⅲ、华雪同学通过查阅资料发现：Cu2O也为红色固体，难溶于水，可与稀硫酸反应生成Cu和CuSO4。
（7）请你和华雪同学一起设计简单实验验证CuO和足量炭反应后所得的红色固体中是否有Cu2O；取反应后的红色固体，加入 充分反应，若出现溶液 的现象，则含有Cu2O。
8．如图为一氧化碳还原氧化铁的实验装置。
（1）A中化学方程式为 。
（2）一氧化碳还原氧化铁的实验操作应该（填“a”或“b”） （a.先通一氧化碳，后加热；b.先加热，后通一氧化碳），这样操作的目的是 。实验中检验CO2的化学方程式为： 。
（3）小美对装置A中反应后的固体物质进行如下探究：
实验方案 实验现象 有关化学方程式 实验结论
取少量反应后的固体，滴加 固体中含有铁粉
【实验反思】实验安全很重要。
①实验前要检验CO的纯度，其目的是 。
②实验结束后拆卸装置时，小红发现A处玻璃管炸裂，可能的原因是 。
③小明在通CO之前用点燃的方法处理尾气时，发现火焰顺着导管进入装置B中而发出轻微的爆鸣声。对此，下列说法正确的是 。
a.改用气球收集尾气
b.个别现象，无关紧要，不予理睬
c.发生爆鸣声的原因可能是装置B中空气未排尽
9．金属及金属材料在生产、生活中应用广泛。
（1）家用电线一般用铜制，利用了铜的 性和延展性。
（2）①高铁超长轨道利用“铝热反应”进行焊接，其原理是将氧化铁和铝粉按一定比例混合，高温下生成熔融状态的铁和氧化铝，其反应的化学方程式为 。
②自行车链条的防锈措施是 。
（3）某化学兴趣小组对含X、锌、铜、银四种金属的混合物进行如下探究。
①气体M是 （填化学式）。
②四种金属活动性由强到弱的顺序是 。
③固体丁中所含金属的组成情况有 种。
10．当前，科学佩戴口罩依然是预防新冠病毒变异毒株奥密克戎感染的有效方法之一。熔喷布是生产一次性口罩的主要原材料。为了探究熔喷布的元素组成，某学习小组设计了如下实验。请完成探究，并回答问题。
【查阅资料】无水硫酸铜为白色粉末，能吸收水分，遇水变蓝。熔喷布易燃，只可能由C、H、O元素中的一种或多种组成。
【实验探究】
连接如图所示装置，检查装置的气密性，将m克某熔喷布样品碎片装入玻璃管中，先通入一段时间氧气，再点燃酒精灯。一段时间后，样品完全燃烧，无灰分残留。熄灭酒精灯，再持续通一会儿氧气。冷却，称量。计算得出：K装置增重a克，L装置增重b克。（K、L装置中药品足量）
（1）装置K中 （填实验现象），证明产生了H2O。
（2）装置L中溶液变浑浊，发生反应的化学方程式为 。
（3）尾气中不含 （填化学式），说明样品燃烧充分。
【思考拓展】
（4）根据（1）、（2）得出熔喷布中一定含有 元素（填元素符号）。
（5）熄灭酒精灯，再持续通氧气一段时间的目的是 。
（6）若 （用含m、a、b的关系式表示），说明该熔喷布不含氧元素。
题型3物质变质的探究
11．某碱石灰的主要成分为氧化钙和氢氧化钠的混合物，取一瓶久置的该碱石灰样品进行如图实验：
（1）若在步骤Ⅱ中观察到有气泡冒出，则滤液B中一定含有的溶质是① ，生成该物质的化学方程式为② ，滤液B中可能含有的溶质是③ 。
（2）若取少量步骤Ⅰ所得的白色沉淀A，加水振荡后，取上层清液滴加无色酚酞溶液，溶液变红，则滤液B中的溶质一定有 。
（3）另取一份碱石灰样品，向其中加入一定量稀盐酸，固体全部溶解，得到无色澄清溶液X，向溶液X中滴加无色酚酞溶液不变色。则溶液X中溶质的成分可能的情况是：① ；② 。
12．实验室有一瓶开封且久置的氢氧化钠固体，化学小组设计如下方案对其变质情况进行探究。
【实验一】从定性角度，确定氢氧化钠是部分变质还是全部变质。
实验步骤：
Ⅰ.取一定质量的干燥样品于烧杯中，加入足量的水充分溶解，将溶液转移至锥形瓶中；
Ⅱ.向溶液中加入试剂X，连接装置，如图所示；
Ⅲ.……
（1）试剂X的名称是 ；步骤Ⅲ的操作及现象是 。
【实验二】从定量角度，确定氢氧化钠的变质程度（已变质的氢氧化钠占变质前氢氧化钠的质量分数）。
（2）化学小组在实验一的基础上，仍利用该装置及相关试剂继续实验，通过测定反应生成气体的质量来确定氢氧化钠的变质程度。在称量气体生成前装置及试剂总质量时，有同学认为，在实验一步骤Ⅲ前、后称量均可，理由是 。本实验中所加试剂过量，但所测定的氢氧化钠变质程度偏小，原因是 ，此时锥形瓶内溶液中溶质的成分是 。
（3）结合本次探究活动，除了上述测定氢氧化钠变质程度的方法，还可以通过测定其他量达成目的，写出具体操作并简述推断过程 。
13．为提高实验探究能力，某化学兴趣小组的同学在老师的指导下，对一瓶久置出现变质硬化的氢氧化钙固体进行如下探究活动．
【探究活动一】试验硬化的氢氧化钙样品是否完全变质
（1）用化学方程式表示氢氧化钙变质的原因： ．
（2）检验氢氧化钙样品是否完全变质，进行如下实验：
实验步骤 实验现象 实验结论
取氢氧化钙样品少量，研细后加适量蒸馏水 充分混合后静置， 该样品还含有氢氧化钙
【探究活动二】测定样品中含有的变质固体（以下用R表示）的质量分数
取3克部分变质的氢氧化钙样品与足量的稀盐酸反应，测量生成气体的体积（气体不溶于植物油），从而计算出样品中R的质量，便可求出样品中R的质量分数．实验装置（气密性良好）如图1所示．
（3）将稀盐酸滴入样品中，产生气体的化学方程式为 ，反应一段时间后，当观察到 （填实验现象），才停止滴加稀盐酸．
（4）实验中量筒的作用是 ．
（5）实验结束后，量筒内进入水的体积如图2所示，其读数为 mL．已知在该实验条件下，生成气体的密度为2g L﹣1，通过计算，样品中R的质量分数为 ．
（6）上述图1所示实验装置和相关试剂，用来实验测定样品中R的质量分数是比较粗略的，请简要说明测定数据存在误差的原因： （写一个）．
14．小明和小英在学习中和反应时，进行了如下实验。
（1）为配制50g1%NaOH溶液，需要固体NaOH g，水 g。
（2）在配制完溶液后，两位同学根据以下步骤进行实验：
步骤 实验操作 实验记录
步骤一 在小烧杯中加入上述NaOH溶液5mL，插入一支温度计后再加入5mL1%的稀盐酸 ①温度计示数在加入稀盐酸后 （填“上升”下降”或“不变”）。说明该反应是 （填“放热”或“吸热“）反应 ②溶液由 色变成 色，又由 色变成 色。
步骤二 在盛有5mL上述NaOH溶液的小烧杯中，滴加2滴无色酚酞试液，再逐滴加入1%稀盐酸，并用玻璃棒不断搅拌
（3）在上述NaOH溶液中加入盐酸后发现，除有以上的现象产生外，还产生少量气泡，小明与小英对此百思不得其解。后查阅资料发现，NaOH在空气中放置一段时间后会变质，请写出其变质的化学方程式： 。
（4）为了再次确定该NaOH溶液是否已变质，小明提出用另一种试剂进行检测，请为小明和小英设计实验方案（要求：选用试剂不可是酸类）。
实验步骤 实验现象 实验结论
该NaOH溶液已变质
（5）两位同学为了进一步确定原固体中NaOH的质量分数，又进行了如下实验：先称取50g该NaOH固体，放于锥形瓶中，逐滴滴入稀盐酸，反应完全后，共收集到气体0.2mol。求：
①原固体中Na2CO3的质量为多少克？
②原固体中NaOH的质量分数。
15．某兴趣小组同学对常见碱的部分化学性质进行探究，请你参与。
探究一：探究氢氧化钠的性质。
（1）取5g氢氧化钠固体于烧杯中，再向烧杯中加入20mL水，不断搅拌，实验现象为 。
（2）图1所示实验，反应的化学方程式为 。
（3）图2所示实验中，一定发生的反应的化学方程式为 。
（4）将图1、图2反应后的溶液倒入烧杯中，充分反应后，观察到烧杯底部有蓝色沉淀、上层清液为无色。烧杯内溶液中的溶质是 。
探究二：探究碱与CO2反应。
如图3所示，甲同学分别打开分液漏斗活塞，将相同体积的氢氧化钠饱和溶液和氢氧化钙饱和溶液分别全部加入锥形瓶中，立即关闭活塞，振荡锥形瓶。一段时间后同时打开弹簧夹K1、K2，观察实验现象。
（5）观察到装置A中的现象是 ，装置C中反应的化学方程式为 。得出结论：碱能与二氧化碳发生反应。
（6）乙同学认为A中产生的现象不能说明碱能与二氧化碳反应，其理由是 。不改变装置的前提下，请设计实验证明氢氧化钠能与二氧化碳反应，其实验方案是 。
（7）丙同学认为通过对比甲实验中装置A和C的现象也能说明氢氧化钠与二氧化碳发生反应。请对丙同学说法的合理性做出评价 。
题型4影响因素类的探究
16．用一定量的过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气，下列分析不正确的是（ ）
A．用装置甲制取氧气时，长颈漏斗的末端应伸到液面以下
B．乙实验中A处带火星木条不复燃，C处带火星木条复燃
C．乙实验不能证明二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂
D．丙为该实验的图像
17．某同学用粘了一半二氧化锰粉末的玻璃片（如图）进行实验，验证了“二氧化锰是过氧化氢分解反应的催化剂”。下列实验操作对应的现象不正确的是（ ）
实验操作 实验现象
A 将玻璃片放入过氧化氢溶液，观察玻璃片表面 有二氧化锰粉末的一半表面有大量气泡产生，另一半没有明显现象
B 将玻璃片放入水中，观察玻璃片表面 没有明显现象
C 从过氧化氢溶液中取出玻璃片，再将玻璃片上粘有二氧化锰粉末的部分放入另一份过氧化氢溶液中 另一份过氧化氢溶液中，产生大量气泡
D 分别称量放入过氧化氢溶液前后干燥玻璃片的质量为m1和m2 m1不等m2
18．取氯酸钾和二氧化锰的混合物ag在加热条件下恰好完全反应，相关量的变化如图，下列说法正确的是（ ）
A．M点对应的固体物质只有两种
B．0～t2min内，固体中锰元素质量分数不变
C．0～t2min内，固体中氧元素质量分数减小
D．N点对应的固体只有氯化钾
19．金属及金属材料广泛应用于生产、生活及科学实验，它们的应用推动了社会的发展。
（1）某些手表的表带由不锈钢制成，原因是不锈钢具有较大的硬度和良好的 。
（2）放置多年的手表会出现锈痕，写出一条防止手表生锈的措施： 。
（3）手表的电源为纽扣电池，具有使用寿命长、容量大等特点，应用十分广泛。其中SR电池由氧化银作正极，金属锌粉作负，电解液为氢氧化钾或氢氧化钠，通过锌与氧化银的化学作用生成银和另一种物质，同时产生电能，发生反应的化学方程式为 。
（4）为了验证Fe、Cu、Ag三种金属的活动性顺序，下列药品可行的是 （填序号）。
①Fe、CuSO4溶液、Ag
②FeSO4溶液、Cu、Ag
③FeSO4溶液、Cu、AgNO3溶液
④FeSO4溶液、CuSO4溶液、Ag
（5）向一定质量的Cu（NO3）2和AgNO3的混合溶液中加入Zn粉，溶液质量与加入Zn粉质量的关系如图所示，下列说法不正确的是 （填标号）。
A．a点溶液中的溶质有3种
B．若取b～c段溶液，滴加稀盐酸，无白色沉淀产生
C．取c点的固体，加入稀盐酸，有气泡产生
D．d点溶液中的溶质为Zn（NO3）2
20．为探究影响双氧水分解的因素，某课外活动小组的同学完成了下列实验：以下是相关实验数据。
实验序号 H2O2溶液浓度% H2O2溶液体积/mL 温度/℃ MnO2的质量/g 收集氧气的体积/mL 反应所需的时间/s
① 5 25 20 0.3 10 34.42
② 15 25 20 0.3 10 21.52
③ 15 25 35 0.3 10 17.72
（1）为准确测定收集10mL氧气所需的时间，实验时宜采用 方法来收集氧气。
（2）通过对比实验①和②，可以知道，双氧水浓度越 （填“大”或“小”），分解速率越快。
（3）从实验 （填实验序号）的对比可知，化学反应速率还与温度有关。通过对比得到的结论，用一定量15%的过氧化氢溶液制氧气通过的方法可以减小反应速率。
（4）继续探究催化剂的种类对双氧水分解速率的影响，实验数据如下表：
*表中的待测数据指测量收集相同体积的氧气所需的时间。
编号 H2O2溶液质量（g） 催化剂 催化剂质量（g） 待测数据（s）
实验1 100.0 MnO2 0.2 t1
实验2 100.0 CuO X t2
Ⅰ.表中X的数值应是 。
Ⅱ.若t1 t2（选填“＞”、“＜”或“＝”），则MnO2的催化效果优于CuO。专题07 化学实验探究与设计
一、实验方案设计与评价原则
1.科学性原则。方案在理论上是否科学合理，是否严密。
2.可行性原则。要注意仪器的性能、所用原料是否资源丰富，价 廉易得和多种物质共存时的种种复杂性。
3.简约性原则。实验装置是否简单,反应条件是否易达到，反应 是否快速,操作是否简便，现象是否明显。
4.安全性原则。化学反应及操作是否安全。
5.环保原则。实验方案从环保角度考虑,是否会对环境造成污 染，所选试剂是否属再生资源，反应能否循环进行。
二、实验方案设计与评价题解题思路
1.仔细审题,明确实验目的，设计合理的实验方案。
2.根据实验目的，选择反应物和装置，设计实验 步骤，明确操作过程,观察实验现象，收集实验数据得出结论。
3.对实验进行评价时，要遵循评价的五个原则，评价实验的优劣及误差。
三、方案设计评价型题
这类试题是通过展现探究方案，要求根据所学的知识以批判的思想对所设计的实验方案、实验方法、装置设计等从某角度否定、排除不合理或可行不最优的方法，选择、创新更好、更优的方法。对实验方案的评价主要抓住下面几点:原理是否正确、操作是否简便、装置是否简单、安全性是否好、是否无污染或污染小、推理是否严密、是否经济合理等。
题型1物质组成和性质类的探究 2
题型2反应后物质成分的探究 9
题型3物质变质的探究 16
题型4影响因素类的探究 25
题型1物质组成和性质类的探究
1．有一种纳米润滑添加剂，由铝粉、铜粉、氧化铝粉末中的一种或几种组成，化学兴趣小组为了探究其成分，取样品分成两份，所做实验及现象如图所示：
下列说法中正确的是（ ）
（1）该实验可验证金属活动性Al＞Cu＞Ag
（2）该添加剂中一定有铝粉、铜粉、氧化铝粉末
（3）“滤渣”中一定有Al2O3和Ag，没有Cu和Al
（4）“蓝色滤液”中一定存在的阳离子是Al3+、Cu2+、Ag+
A．（1）（2） B．（3）（4） C．（1）（3） D．（2）（4）
【解答】解：（1）依据向添加剂，加入足量稀盐酸，有气泡产生并有固体残留，说明铝的活性比铜强，再依据向添加剂加入一定量的硝酸银溶液得蓝色滤液，说明铜的活性比银强，所以通过以上实验可以证明铝、铜、银三种金属的活动性顺序，故正确。
（2）取少量该添加剂（样品1），加入足量稀盐酸，有气泡产生并有固体残留，所以样品中一定含有铝和铜；另取少量该添加剂（样品2），加入一定量的硝酸银溶液，充分反应后过滤，得到滤渣和蓝色滤液，所以样品中一定含有铜，并且铝已经反应完全，滤渣中加入一定量稀盐酸，滤渣部分溶解，说明含有氧化铝，故正确。
（3）由（2）分析可知，“滤渣”中一定有Al2O3和Ag，没有Al，可能有Cu，故错误。
（4）“蓝色滤液”中一定存在的阳离子是Al3+、Cu2+，可能有的Ag+，故错误。
故选：A。
2．有一包白色固体可能含碳酸钾、硫酸钾、氯化钾、氯化钡、氢氧化钠中的一种或几种。某化学兴趣小组为探究其成分做了以下实验：
Ⅰ.取少量固体于烧杯中，逐渐加水并不断搅拌，烧杯内固体的质量随加入水的质量的变化如图1所示；
Ⅱ.继续向烧杯中滴加稀硝酸并不断搅拌，烧杯内固体的质量随加入稀硝酸的质量的变化如图2所示，且BC段无气泡放出。
下列说法正确的是（ ）
A．B点对应的溶液中一定有氯化钾，一定无碳酸钾，可能有硫酸钾
B．样品中碳酸根离子与硫酸根离子个数比为（233a﹣233b）：197b
C．取E点对应溶液少许，加入硝酸银溶液，观察现象，可以判断氯化钾的存在情况
D．E点溶液中的溶质至少3种，最多5种
【解答】解：A、根据图1可知固体溶于水充分溶解后仍有固体不溶，说明溶液中发生了BaCl2与K2CO3反应生成BaCO3沉淀与KCl，或则BaCl2与K2SO4反应生成BaSO4沉淀与KCl，反应中一定生成了KCl，所以B点对应的溶液中一定含有KCl；根据图2可知溶液中加入HNO3后BC段固体质量不变，且无气泡产生，则说明溶液中一定没有K2CO3，随后固体的质量开始减小且不为零，则说明原固体中一定含有K2SO4，；若B点对应的溶液中含有K2SO4，则CD段沉淀的质量会增加，而不是减少，因此B点对应的溶液中一定没有K2SO4，而不是可能含有，故选项说法错误；
B、根据上述分析可知CD段减小的质量为碳酸钡，所以碳酸钡的质量为（a﹣b）g，含有碳酸根离子个数与物质的量相等，则碳酸根离子的个数为，D点固体质量为硫酸钡的质量，则硫酸钡的质量为b，硫酸根离子的个数为，所以样品中碳酸根离子与硫酸根离子个数比为（233a﹣233b）：197b，故选项说法正确；
C、根据上述分析可知，在B点的溶液中反应已经生成KCl，则无法判断原固体中是否含有KCl，故选说法错误；
D、BC段无气泡冒出，则说明溶液中不含K2CO3，E点一定存在溶质Ba（NO3）2、NaNO3、KCl、沉淀的质量不变，加入稀硝酸一定过量，因此含有溶质HNO3，所以溶质的种类至少4种，故选项说法错误；
故选B。
3．物质组成的探究是化学实验探究的重要内容。下面实验分别从定性、定量角度探究水的组成，请回答相关问题。
（1）为证明水不是由“水元素”组成的，1785年，拉瓦锡用水蒸气与红热铁管在高温下反应，实现了从水中脱去氧元素并获得氢气，同时生成Fe3O4。模拟实验装置如图1。
①图1的玻璃管中反应的化学方程式为 。
②图1实验时，A、B两处应先加热 （填“A”或“B”）处，理由是 。
③图2所示实验是通过直接分解水探究水的组成，以上两个实验均能推理得出水的组成元素，推理所依据的原理均为 。
（2）用图3所示装置可以定量测定水的组成（已知：H2+CuOCu+H2O；装置D中干燥剂足量，其作用是充分吸收水蒸气）。C中固体物质在反应前后质量差为m1，D中物质在反应前后的质量差为m2。
①据此可计算出水中H、O元素的质量比为 （用含m1、m2的式子表示）。
②若实验中测得的H、O元素的质量比大于理论值，可能的原因是 。
a.通入的氢气没有干燥 b.氧化铜没有反应完 c.熄灭酒精灯后立即停止通入氢气
③有同学认为该装置存在缺陷，需要在c处连接一个装有干燥剂的干燥管，你认为 （填“有”或“无”）必要。
【解答】解：（1）①图1的玻璃管中发生的反应是水蒸气与红热铁管在高温下反应生成四氧化三铁和氢气，反应的化学方程式为4H2O+3FeFe3O4+4H2；
②由于铁能与氧气反应，则应先加热A处，利用产生的水蒸气排尽装置内的空气，防止铁与氧气反应，故先加热A处，理由是排尽装置中空气；
③两个实验均利用了质量守恒定律，反应前后元素的种类不变，根据生成物的元素组成，可推测反应物的元素组成；
（2）①根据化学方程式和质量守恒定律可知，C中减少的质量为氧元素的质量，则生成的水中氧元素的质量为m1，D中物质在反应前后的质量差为m2，即生成水的质量为m2，则水中氢元素的质量为（m2﹣m1），故水中H、O元素的质量比为（m2﹣m1）：m1；
②a、通入的氢气没有干燥，则D中增加的质量偏大，计算出氢元素的质量会偏大，则H、O元素的质量比大于理论值，故a符合题意；
b、氧化铜没有反应完，则C中减少的质量偏小，氧元素的质量偏小，但同时生成水的质量会偏小，根据质量守恒定律，不会影响实验结果，故b不符合题意；
c、熄灭酒精灯后立即停止通入氢气，则右边c口会进入空气，空气中含有水蒸气，则会使D装置质量增大，计算出氢元素的质量增加，则H、O元素的质量比大于理论值，故c符合题意；
③由于空气中含有水蒸气，则c处有必要装有干燥剂的干燥管，防止空气中的水蒸气影响实验结果。
4．过氧化钙（CaO2）是一种重要的化工产品，可用来改善地表水质、治理赤潮。过氧化钙产品中常含有氧化钙杂质。某小组设计如下实验测定过氧化钙产品的纯度，实验装置如图。
【资料在线】①CaO2是一种白色固体，能与盐酸反应：CaO2+2HCl═CaCl2+H2O2。
②CaO是一种白色固体，能与盐酸反应：CaO+2HCl═CaCl2+H2O。
③MnO2与稀盐酸不反应。
【实验步骤】①连接仪器并检查装置气密性。
②称取过氧化钙产品及MnO2共12g。
③缓慢通入N2一段时间后，加热铜网至红热。
④缓慢滴入过量稀盐酸，直至A中样品完全反应。
⑤缓慢通入N2一段时间后停止加热，待C中铜网冷却后，停止通入N2。
⑥将锥形瓶中的剩余物过滤、洗涤、干燥，得到滤渣2g。
回答下列问题：
（1）A中MnO2的作用是 ，质量是 。
（2）实验前先缓慢通入一段时间的N2，作用是 。样品完全反应后，继续缓慢通入N2的目的是 。
（3）装置B的作用：除去气体中的水蒸气、 。
（4）实验测得C装置中铜网增重1.8g，增重的质量是 的质量。由此可以计算出H2O2的质量为 g，产品中过氧化钙的质量分数为 。
【解答】（1）过氧化钙与盐酸反应生成过氧化氢，二氧化锰能够催化过氧化氢的分解，MnO2与稀盐酸不反应。A中MnO2的作用是作过氧化氢的催化剂；二氧化锰难溶于水，反应前后质量不变，故为2g；故答案为：作过氧化氢分解的催化剂；2g；
（2）空气中含有氧气，实验前先缓慢通入一段时间的N2，目的是排除装置中的空气，防止空气中的氧气和铜反应；反应结束后，锥形瓶和导管内仍混有反应产生的部分氧气，因此继续缓慢通入氮气能够排尽装置内氧气，使氧气与铜充分反应；故答案为：排除装置中的空气，防止空气中的氧气和铜反应；排尽装置内氧气，使氧气与铜充分反应；
（3）装置B的作用有：除去气体中的水蒸气、通过产生气泡速率便于观察氧气流速、通过分液漏斗可以控制氧气流速；故答案为：便于观察、控制氧气流速；
（4）铜和氧气在加热条件下生成氧化铜，根据质量守恒定律，C装置中铜网增重1.8g，增重的质量是氧气的质量；
设H2O2的质量为x。
2H2O2H2O+O2↑
68 32
x 1.8g
x＝3.825g
设过氧化钙质量为y。
由CaO2+2HCl＝CaCl2+H2O2，2H2O2H2O+O2↑可得：
2CaO2～O2↑，
144 32
y 1.8g
y＝8.1g，
该产品中过氧化钙的质量分数为100%＝81%；
故答案为：氧气；3.825；81%。
5．为探究某塑料的组成元素，设计了实验Ⅰ和Ⅱ。回答下列问题：
Ⅰ．制取氧气（已知浓硫酸有吸水性）
（1）若用一种暗紫色固体制取O2，发生反应的化学方程式为 ，发生装置应选择上述装置 （填标号）。若用F装置收集，验满的方法是 。
（2）欲制取干燥的O2，装置合理的连接顺序为：发生装置→C→ （填标号）。连接装置时，发生装置的出气口应与装置C中 （填“a”或“b”）端相连。
Ⅱ．组成探究
（3）定性检测（已知：无水CuSO4遇水变蓝色）
实验操作 实验现象 结论
连接装置，① ，装入试剂并按如图进行实验。通入O2，一段时间后，点燃J处酒精灯。 装置K中无水CuSO4变② 色 塑料燃烧产物中有H2O
装置L中③ 塑料燃烧产物中有CO2
④由上述实验可知，该塑料一定含有的元素是 （填元素符号）。
（4）定量测定为进一步确定组成，将1.4g该塑料在足量O2中完全燃烧，共产生了4.4gCO2和1.8gH2O，依据质量守恒定律，可判断该塑料 （填“含有”或“不含”）除上述③中结论之外的元素。
【解答】解：（1）若用一种暗紫色固体制取 O2，是利用高锰酸钾制取氧气，发生反应的化学方程式为：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑，发生装置应选择上述装置A；用F装置收集，验满的方法是将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，说明已集满；
故答案为：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；A；将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，说明已集满；
（2）欲制取干燥的 O2，装置合理的连接顺序为：发生装置→C→F；
连接装置时，发生装置的出气口应与装置 C 中a端相连；
故答案为：F；a；
（3）①进行气体参与反应的实验时，连接好装置第一步是检查装置气密性；
故答案为：检查装置气密性；
②实验结论是含有水，则无水硫酸铜吸水变为蓝色即可证明此结论；
故答案为：蓝；
③实验结论是气体含有二氧化碳，则实验现象为澄清石灰水变浑浊；
故答案为：澄清石灰水变浑浊；
④由上述实验可知，该塑料一定含有的元素是C、H；
故答案为：C、H；
（4）反应的氧气质量：4.4g+1.8g﹣1.4g＝4.8g，
塑料中氧元素质量：4.4g100%+1.8g100%﹣4.8g＝0，说明塑料中不含有氧元素；
故答案为：不含。
题型2反应后物质成分的探究
6．抗疫期间佩戴的口罩起核心作用的过滤层使用的是经过处理的聚丙烯【（C3H6）n】熔喷布。某研究性学习小组为了探究聚丙烯在氧气中燃烧的产物，将聚丙烯在一定量的氧气中点燃，产生的混合气体中可能有二氧化碳、一氧化碳、水蒸气，将该混合气体通过如图的装置进行实验，请填空：
（1）实验中观察到A、D装置中澄清石灰水均变浑浊，说明气体中含有 。
（2）B装置的作用是 。
（3）写出C装置中发生反应的化学方程式 。
（4）依据实验现象并结合所学知识分析推理，得出该实验中聚丙烯的燃烧产物为 （填写化学式）。
（5）【反思与评价】乙同学发现该实验的设计中有一个明显缺陷，改进措施是 。
实验结束后，由于小丽同学的操作步骤不当造成了硬质玻璃管破裂，为了避免此事故再次发生，同学们对该装置进行了改进，你认为他们的改进是 。
【解答】解：（1）A变浑浊，说明气体含有二氧化碳，经B、C之后，D变浑浊，证明含有一氧化碳；
故答案为：二氧化碳、一氧化碳。
（2）二氧化碳可以与氢氧化钠反应，所以此时利用足量的氢氧化钠溶液去除二氧化碳，避免影响一氧化碳的检验；
故答案为：去除混合气体中的二氧化碳。
（3）一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，书写化学方程式注意配平，所以化学方程式为3CO+Fe2O32Fe+3CO2；
故答案为：3CO+Fe2O32Fe+3CO2。
（4）根据AD现象可知气体含有二氧化碳、一氧化碳，而根据质量守恒定律可知，产物还含有氢元素，而燃烧需要氧气，所以此时与氢元素组成水，因此产物含有二氧化碳、一氧化碳和水；
故答案为：CO2、CO、H2O。
（5）一氧化碳属于易燃易爆气体，且造成污染，所以此时尾部应增加尾气处理装置，防止一氧化碳造成污染；为了平衡压强，避免非发生倒吸，可以在C与D之间增加缓冲瓶；
故答案为：E后面增加尾气处理装置；C与D之间增加一个缓冲瓶。
7．某校九年级“我们爱化学”活动小组的同学，在探究木炭与CuO反应时，完成了如下实验，请回答下列问题：
Ⅰ、如图所示装置进行实验，很快发现澄清的石灰水变浑浊。
（1）请写出C与CuO反应的化学方程式 。
（2）实验结束时，应 （填写下列操作代号）。
①先熄灭酒精灯，再撤出导管
②先撤出导管，再熄灭酒精灯
Ⅱ、小组中华雪同学通过仔细阅读教材，认为当木炭较多、温度较高时，该反应产生的气体中可能含有CO和CO2，小组的同学们在老师指导下设计实验进行了验证：
已知：碱石灰是NaOH和CaO的混合物，可以吸收CO2和水。
（3）仪器B中所盛试剂为 ，其作用为 。
（4）D中玻璃管盛装的试剂为CuO，E中盛装的试剂为澄清的石灰水。若A装置产物中确有CO，则应观察到的现象有D中 ；E装置在此实验中的作用除了检验并吸收反应生成的CO2，还能 。
（5）实验前，需检查 ；点燃酒精灯前，先打开K，通入N2一段时间，其作用为 。
（6）将1.44g炭和16.0gCuO在较高温度下反应，理论上最多可生成 gCu。
Ⅲ、华雪同学通过查阅资料发现：Cu2O也为红色固体，难溶于水，可与稀硫酸反应生成Cu和CuSO4。
（7）请你和华雪同学一起设计简单实验验证CuO和足量炭反应后所得的红色固体中是否有Cu2O；取反应后的红色固体，加入 充分反应，若出现溶液 的现象，则含有Cu2O。
【解答】解：（1）木炭和氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳，该反应的化学方程式为：C+2CuO2Cu+CO2↑；
（2）实验结束时，应先撤出导管，再熄灭酒精灯，防止液体倒流，炸裂试管；
（3）由题干信息可知，当木炭较多、温度较高时，该反应产生的气体中可能含有CO和CO2，故B装置应用于检验二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，故仪器B中所盛试剂为澄清石灰水；
（4）若A装置产物中确有CO，一氧化碳能与氧化铜在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊；E装置在此实验中的作用除了检验并吸收反应生成的CO2，还能收集一氧化碳，防止污染空气；
（5）该实验过程中，有气体生成，故需要检查装置的气密性；点燃酒精灯前，先打开K，通入N2一段时间，其作用为：将装置内空气排尽，以免对实验结果造成干扰；
（6）设和氧化铜反应的碳的质量为x，反应生成铜的质量为y。
C+2CuO2Cu+CO2↑
12 160 128
x 16.0g y
x＝1.2g
y＝12.8g
过程中碳有剩余，故最多生成铜12.8g。
（7）铜和稀硫酸不反应，氧化亚铜和硫酸反应生成硫酸铜和铜，故向反应后所得的红色固体中加入稀硫酸，红色固体部分溶解，溶液变为蓝色，说明固体中含有Cu2O，无明显现象，则不含氧化亚铜。
8．如图为一氧化碳还原氧化铁的实验装置。
（1）A中化学方程式为 。
（2）一氧化碳还原氧化铁的实验操作应该（填“a”或“b”） （a.先通一氧化碳，后加热；b.先加热，后通一氧化碳），这样操作的目的是 。实验中检验CO2的化学方程式为： 。
（3）小美对装置A中反应后的固体物质进行如下探究：
实验方案 实验现象 有关化学方程式 实验结论
取少量反应后的固体，滴加 固体中含有铁粉
【实验反思】实验安全很重要。
①实验前要检验CO的纯度，其目的是 。
②实验结束后拆卸装置时，小红发现A处玻璃管炸裂，可能的原因是 。
③小明在通CO之前用点燃的方法处理尾气时，发现火焰顺着导管进入装置B中而发出轻微的爆鸣声。对此，下列说法正确的是 。
a.改用气球收集尾气
b.个别现象，无关紧要，不予理睬
c.发生爆鸣声的原因可能是装置B中空气未排尽
【解答】解：（1）A中氧化铁和一氧化碳反应的化学方程式为：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，B中的实验现象为澄清石灰水变浑浊。
（2）一氧化碳还原氧化铜的实验操作应该先通一氧化碳，后加热；这样操作的目的是排尽装置内的空气，防止加热时，气体不纯发生爆炸。两个实验中检CO2的原理是二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，方程式为：Ca（OH）+CO2＝CaCO3↓+H2O。
（3）取少量反应后的固体，滴加稀盐酸，固体溶解，产生气泡，溶液由无色变成浅绿色，是因为铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，说明固体中含有铁，反应的化学方程式：Fe+2HCl═FeCl2+H2↑。
①实验前要检验CO的纯度，其目的是防止一氧化碳和氧气或空气混合达到爆炸极限时，遇明火或加热时发生爆炸。
②实验结束后拆卸装置时，小红发现A处玻璃管炸裂，可能的原因是先熄灭酒精喷灯后移出B中的导管、玻璃管触及酒精喷灯等。
③a.改用气球收集尾气，能够防止发生爆炸，该选项说法正确；
b.虽然是个别现象，但是很重要，要查找原因，进行整改，该选项说法不正确；
c.发生爆鸣的原因可能是装置B中空气未排尽，该选项说法正确。
故选：ac。
9．金属及金属材料在生产、生活中应用广泛。
（1）家用电线一般用铜制，利用了铜的 性和延展性。
（2）①高铁超长轨道利用“铝热反应”进行焊接，其原理是将氧化铁和铝粉按一定比例混合，高温下生成熔融状态的铁和氧化铝，其反应的化学方程式为 。
②自行车链条的防锈措施是 。
（3）某化学兴趣小组对含X、锌、铜、银四种金属的混合物进行如下探究。
①气体M是 （填化学式）。
②四种金属活动性由强到弱的顺序是 。
③固体丁中所含金属的组成情况有 种。
【解答】解：（1）家用电线一般用铜制，利用了铜的导电性和延展性，
故答案为：导电性；
（2）①根据题目中将氧化铁和铝粉按一定比例混合，高温下生成熔融状态的铁和氧化铝，书写正确的化学式，最后配平，即可得到其反应的化学方程式Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3，
故答案为：Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3；
②铁生锈的条件使铁与氧气和水共同作用的结构，所以破坏燃烧的条件之一，就可以达到防锈的目的，所以自行车链条的防锈措施可以是涂油，
故答案为：涂油；
（3）①根据金属活动性顺序可知，排在氢前面的金属能和稀硫酸反应产生氢气，所以气体M为H2，
故答案为：H2；
②X、Zn、Cu、Ag四种金属中加入过量稀硫酸，产生气体和滤液，过量金属锌和滤液A反应生成混合物固体乙，乙为混合物，里面除了含有剩余的锌，说明固体锌和滤液A中的物质反应，还置换出另一种金属，从而说明X可以和酸反应生成盐溶液，故X排在氢的前面，而锌又可以和X的盐溶液发生反应置换出X金属，固体乙中含有生成的X和剩余的锌，所以金属顺活动性顺序为：Zn＞X；铜和银排在氢的后面，不能和酸反应，所以金属活动性顺序是锌＞X＞铜＞银，
故答案为：锌＞X＞铜＞银；
③锌又可以和X的盐溶液发生反应置换出X金属，固体乙中含有生成的X和剩余的锌，所以金属顺活动性顺序为：Zn＞X；铜和银排在氢的后面，不能和酸反应，这样的话，固体甲中就含有铜和银；固体甲（铜和银）和一定的硝酸银溶液反应，生成固体丙，根据铜和硝酸银溶液的置换反应，说明滤液中仅含有硝酸铜，固体丙为银，最后根据固体乙（X和锌）和滤液C反应得到固体丁，并且锌和X都能和硝酸铜溶液发生置换反应，根据金属顺活动性顺序Zn＞X，由此推测，固体丁可能是铜或铜和X或铜和X和锌三种情况，
故答案为：三。
10．当前，科学佩戴口罩依然是预防新冠病毒变异毒株奥密克戎感染的有效方法之一。熔喷布是生产一次性口罩的主要原材料。为了探究熔喷布的元素组成，某学习小组设计了如下实验。请完成探究，并回答问题。
【查阅资料】无水硫酸铜为白色粉末，能吸收水分，遇水变蓝。熔喷布易燃，只可能由C、H、O元素中的一种或多种组成。
【实验探究】
连接如图所示装置，检查装置的气密性，将m克某熔喷布样品碎片装入玻璃管中，先通入一段时间氧气，再点燃酒精灯。一段时间后，样品完全燃烧，无灰分残留。熄灭酒精灯，再持续通一会儿氧气。冷却，称量。计算得出：K装置增重a克，L装置增重b克。（K、L装置中药品足量）
（1）装置K中 （填实验现象），证明产生了H2O。
（2）装置L中溶液变浑浊，发生反应的化学方程式为 。
（3）尾气中不含 （填化学式），说明样品燃烧充分。
【思考拓展】
（4）根据（1）、（2）得出熔喷布中一定含有 元素（填元素符号）。
（5）熄灭酒精灯，再持续通氧气一段时间的目的是 。
（6）若 （用含m、a、b的关系式表示），说明该熔喷布不含氧元素。
【解答】解：（1）无水硫酸铜为白色粉末，吸收水后变为蓝色，因此看到白色粉末变为蓝色，证明有水生成；
故答案为：白色粉末变为蓝色。
（2）二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，书写化学方程式注意配平及沉淀符号，所以化学方程式为CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；
故答案为：CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O。
（3）气体不燃烧，说明没有可燃气体生成，根据反应物熔喷布可能含有的元素，推断没有一氧化碳生成，说明碳元素全部转化为二氧化碳；
题型3物质变质的探究
11．某碱石灰的主要成分为氧化钙和氢氧化钠的混合物，取一瓶久置的该碱石灰样品进行如图实验：
（1）若在步骤Ⅱ中观察到有气泡冒出，则滤液B中一定含有的溶质是① ，生成该物质的化学方程式为② ，滤液B中可能含有的溶质是③ 。
（2）若取少量步骤Ⅰ所得的白色沉淀A，加水振荡后，取上层清液滴加无色酚酞溶液，溶液变红，则滤液B中的溶质一定有 。
（3）另取一份碱石灰样品，向其中加入一定量稀盐酸，固体全部溶解，得到无色澄清溶液X，向溶液X中滴加无色酚酞溶液不变色。则溶液X中溶质的成分可能的情况是：① ；② 。
【解答】解：（1）NaOH能与空气中CO2反应生成Na2CO3，滤液B中加入稀盐酸能产生气泡，则一定含有Na2CO3，Na2CO3能与盐酸反应生成CO2；
NaOH与CO2反应能生成Na2CO3，化学反应方程式为：CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O；NaOH会与空气中CO2反应生成Na2CO3导致变质，若部分变质则滤液中还可能含有NaOH；
（2）若取少量步骤Ⅰ所得的白色沉淀A，加水振荡后，取上层清液滴加无色酚酞溶液，溶液变红，则溶液呈碱性，CaO能与H2O反应生成Ca（OH）2，Ca（OH）2为微溶性物质，则反应后溶液中Ca（OH）2浓度较大析出，Ca（OH）2为过量，Ca（OH）2能与Na2CO3反应生成CaCO3沉淀与NaOH，则滤液B中一定含有NaOH、Ca（OH）2；
（3）向反应后的溶液X中加入酚酞不变色，则说明溶液不呈碱性，为中性或酸性；当加入的HCl恰好反应完时，其中钠元素完全转化为NaCl，钙元素完全转化为CaCl2，溶质为CaCl2、NaCl，溶液呈中性；若HCl过量，则反应后溶液中溶质为HCl、CaCl2、NaCl，溶液呈酸性。
故答案为：（1）碳酸钠（或Na2CO3）；CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O；氢氧化钠（或NaOH）；
（2）氢氧化钙、氢氧化钠（或NaOH、Ca（OH）2）；
（3）氯化钠和氯化钙；氯化钠、氯化钙、氯化氢。
12．实验室有一瓶开封且久置的氢氧化钠固体，化学小组设计如下方案对其变质情况进行探究。
【实验一】从定性角度，确定氢氧化钠是部分变质还是全部变质。
实验步骤：
Ⅰ.取一定质量的干燥样品于烧杯中，加入足量的水充分溶解，将溶液转移至锥形瓶中；
Ⅱ.向溶液中加入试剂X，连接装置，如图所示；
Ⅲ.……
（1）试剂X的名称是 ；步骤Ⅲ的操作及现象是 。
【实验二】从定量角度，确定氢氧化钠的变质程度（已变质的氢氧化钠占变质前氢氧化钠的质量分数）。
（2）化学小组在实验一的基础上，仍利用该装置及相关试剂继续实验，通过测定反应生成气体的质量来确定氢氧化钠的变质程度。在称量气体生成前装置及试剂总质量时，有同学认为，在实验一步骤Ⅲ前、后称量均可，理由是 。本实验中所加试剂过量，但所测定的氢氧化钠变质程度偏小，原因是 ，此时锥形瓶内溶液中溶质的成分是 。
（3）结合本次探究活动，除了上述测定氢氧化钠变质程度的方法，还可以通过测定其他量达成目的，写出具体操作并简述推断过程 。
【解答】解：（1）氢氧化钠能与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠而变质，氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液都显碱性，都能使酚酞溶液变红，则试剂X的名称是酚酞溶液，氯化钙溶液与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，则可用足量的氯化钙溶液检验并除去碳酸钠，若溶液仍为红色，说明有氢氧化钠，则步骤Ⅲ的操作及现象是打开分液漏斗活塞，将足量氯化钙溶液全部注入锥形瓶充分反应，有白色沉淀生成，溶液仍为红色；
（2）实验一的步骤Ⅲ中只发生的反应是CaCl2+Na2CO3＝CaCO3↓+2NaCl，既无气体参加反应，又无气体生成，据质量守恒定律，反应前后总质量保持不变，则在称量气体生成前装置及试剂总质量时，在实验一步骤Ⅱ前、后称量均可，碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，氢氧化钠变质程度偏小，说明碳酸钠的质量偏小，则二氧化碳的质量偏小，原因是二氧化碳的密度比空气的密度大，部分残留在瓶中，本实验中所加氯化钙溶液和稀盐酸过量，则此时锥形瓶内溶液中溶质的成分是 氯化钙、氯化钠、氯化氢、酚酞；
（3）本次探究活动，除了上通过测定反应生成气体的质量来确定氢氧化钠的变质程度，还可以利用碳酸钙的质量可计算出已变质的氢氧化钠的质量，进而确定变质程度，故具体操作和推断过程是实验一的步骤Ⅲ后过滤、洗涤滤渣并干燥、称量，可得反应生成碳酸钙的质量，根据相关反应的化学方程式，利用碳酸钙的质量可计算出已变质的氢氧化钠的质量，进而确定变质程度。
故答案为：（1）酚酞溶液；打开分液漏斗活塞，将足量氯化钙溶液全部注入锥形瓶充分反应，有白色沉淀生成，溶液仍为红色；
（2）实验一的步骤Ⅲ中只发生的反应是CaCl2+Na2CO3＝CaCO3↓+2NaCl，既无气体参加反应，又无气体生成，根据质量守恒定律，反应前后总质量保持不变；二氧化碳的密度比空气的密度大，部分残留在瓶中；氯化钙、氯化钠、氯化氢、酚酞；
（3）实验一的步骤Ⅲ后过滤、洗涤滤渣并干燥、称量，可得反应生成碳酸钙的质量，根据相关反应的化学方程式，利用碳酸钙的质量可计算出已变质的氢氧化钠的质量，进而确定变质程度。
13．为提高实验探究能力，某化学兴趣小组的同学在老师的指导下，对一瓶久置出现变质硬化的氢氧化钙固体进行如下探究活动．
【探究活动一】试验硬化的氢氧化钙样品是否完全变质
（1）用化学方程式表示氢氧化钙变质的原因： ．
（2）检验氢氧化钙样品是否完全变质，进行如下实验：
实验步骤 实验现象 实验结论
取氢氧化钙样品少量，研细后加适量蒸馏水 充分混合后静置， 该样品还含有氢氧化钙
【探究活动二】测定样品中含有的变质固体（以下用R表示）的质量分数
取3克部分变质的氢氧化钙样品与足量的稀盐酸反应，测量生成气体的体积（气体不溶于植物油），从而计算出样品中R的质量，便可求出样品中R的质量分数．实验装置（气密性良好）如图1所示．
（3）将稀盐酸滴入样品中，产生气体的化学方程式为 ，反应一段时间后，当观察到 （填实验现象），才停止滴加稀盐酸．
（4）实验中量筒的作用是 ．
（5）实验结束后，量筒内进入水的体积如图2所示，其读数为 mL．已知在该实验条件下，生成气体的密度为2g L﹣1，通过计算，样品中R的质量分数为 ．
（6）上述图1所示实验装置和相关试剂，用来实验测定样品中R的质量分数是比较粗略的，请简要说明测定数据存在误差的原因： （写一个）．
【解答】解：（1）氢氧化钙和二氧化碳反应产生碳酸钙沉淀和水，故反应的方程式为：CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O；故答案为：CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O；
（2）氢氧化钙溶液显碱性，能够使酚酞试液变成红色，因此可以取少量上层清液，滴加1～2滴无色酚酞试液（或其他合理答案）；溶液变成红色（或其他合理答案）；故答案为：取少量上层清液，滴加1～2滴无色酚酞试液（或其他合理答案）；溶液变成红色（或其他合理答案）；
（3）滴加稀盐酸和碳酸钙反应产生二氧化碳，至不再产生气泡时说明碳酸钙反应完全，碳酸钙和盐酸反应产生氯化钙、水和二氧化碳；故答案为：CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑；无气泡产生；
（4）要测定反应产生二氧化碳的体积，通过气压的增大把水压入量筒，量筒内水的体积就是二氧化碳的体积；故答案为：根据进入量筒内水的体积，测量生成的CO2的体积（或其他合理答案）；
（5）读数时视线与凹液面的最低处保持水平，因此读数为165mL，即0.165L，二氧化碳的密度为2g L﹣1，因此二氧化碳的质量为0.33g．
设碳酸钙的质量分数为x，则样品中碳酸钙的质量为3xg，
CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
3xg 3.3g
x＝25%
故答案为：165；25%；
（6）在实验过程中无法考虑盐酸加入后烧瓶内物质所占体积的变化对测定数据产生的影响，可能会对测定样品中R的质量分数产生一定的影响；
故答案为：无法考虑盐酸加入后烧瓶内物质所占体积的变化对测定数据产生的影响（或稀盐酸具有挥发性，产生的气体中可能混有氯化氢气体，或其他合理答案）．
14．小明和小英在学习中和反应时，进行了如下实验。
（1）为配制50g1%NaOH溶液，需要固体NaOH g，水 g。
（2）在配制完溶液后，两位同学根据以下步骤进行实验：
步骤 实验操作 实验记录
步骤一 在小烧杯中加入上述NaOH溶液5mL，插入一支温度计后再加入5mL1%的稀盐酸 ①温度计示数在加入稀盐酸后 （填“上升”下降”或“不变”）。说明该反应是 （填“放热”或“吸热“）反应 ②溶液由 色变成 色，又由 色变成 色。
步骤二 在盛有5mL上述NaOH溶液的小烧杯中，滴加2滴无色酚酞试液，再逐滴加入1%稀盐酸，并用玻璃棒不断搅拌
（3）在上述NaOH溶液中加入盐酸后发现，除有以上的现象产生外，还产生少量气泡，小明与小英对此百思不得其解。后查阅资料发现，NaOH在空气中放置一段时间后会变质，请写出其变质的化学方程式： 。
（4）为了再次确定该NaOH溶液是否已变质，小明提出用另一种试剂进行检测，请为小明和小英设计实验方案（要求：选用试剂不可是酸类）。
实验步骤 实验现象 实验结论
该NaOH溶液已变质
（5）两位同学为了进一步确定原固体中NaOH的质量分数，又进行了如下实验：先称取50g该NaOH固体，放于锥形瓶中，逐滴滴入稀盐酸，反应完全后，共收集到气体0.2mol。求：
①原固体中Na2CO3的质量为多少克？
②原固体中NaOH的质量分数。
【解答】解：（1）根据溶质的质量分数的计算公式可以知道需要氢氧化钠的质量为：50g×1%＝0.5g，水的质量为50g﹣0.5g＝49.5g；故答案为：0.5g；49.5g；
（2）步骤一：在小烧杯中加入上述NaOH溶液5mL，插入一支温度计后再加入5mL1%的稀盐酸，盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水，是中和反应，反应放热，故温度计示数在加入稀盐酸后上升，说明该反应放热反应；故答案为：上升；放热；
步骤二：无色酚酞遇碱性变红，在酸性和中性溶液中不变色，氢氧化钠溶液呈碱性，盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水，因此在盛有5mL上述NaOH溶液的小烧杯中，滴加2滴无色酚酞试液，再逐滴加入1%稀盐酸，并用玻璃棒不断搅拌，会观察到溶液由无色变成红色，又由红色变成无色；故答案为：无；红；红；无；
（3）氢氧化钠变质是因为氢氧化钠与空气中的二氧化碳反应生成了碳酸钠和水，化学方程式为：2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O；故答案为：2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O；
（4）碳酸根离子与钡离子或钙离子会结合成白色沉淀，因此取少量该氢氧化钠溶液于试管中，向溶液中滴加适量的氯化钡或氯化钙溶液，并不断振荡，有白色沉淀生成，说明氢氧化钠已经变质；故答案为：取少量该氢氧化钠溶液于试管中，向溶液中滴加适量的氯化钡或氯化钙溶液，并不断振荡（合理即可）；产生白色沉淀；
（5）①0.2mol的二氧化碳的质量为：0.2mol×44g/mol＝8.8g；
设混合物中碳酸钠的质量为x。
Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑
106 44
x 8.8g
x＝21.2g
答：原固体中Na2CO3的质量为21.2g；
②氢氧化钠的质量为：50g﹣21.2g＝28.8g
原固体中NaOH的质量分数为：100%＝57.6%
答：原固体中NaOH的质量分数57.6%。
15．某兴趣小组同学对常见碱的部分化学性质进行探究，请你参与。
探究一：探究氢氧化钠的性质。
（1）取5g氢氧化钠固体于烧杯中，再向烧杯中加入20mL水，不断搅拌，实验现象为 。
（2）图1所示实验，反应的化学方程式为 。
（3）图2所示实验中，一定发生的反应的化学方程式为 。
（4）将图1、图2反应后的溶液倒入烧杯中，充分反应后，观察到烧杯底部有蓝色沉淀、上层清液为无色。烧杯内溶液中的溶质是 。
探究二：探究碱与CO2反应。
如图3所示，甲同学分别打开分液漏斗活塞，将相同体积的氢氧化钠饱和溶液和氢氧化钙饱和溶液分别全部加入锥形瓶中，立即关闭活塞，振荡锥形瓶。一段时间后同时打开弹簧夹K1、K2，观察实验现象。
（5）观察到装置A中的现象是 ，装置C中反应的化学方程式为 。得出结论：碱能与二氧化碳发生反应。
（6）乙同学认为A中产生的现象不能说明碱能与二氧化碳反应，其理由是 。不改变装置的前提下，请设计实验证明氢氧化钠能与二氧化碳反应，其实验方案是 。
（7）丙同学认为通过对比甲实验中装置A和C的现象也能说明氢氧化钠与二氧化碳发生反应。请对丙同学说法的合理性做出评价 。
【解答】解：探究一：（1）氢氧化钠溶于水，会放出大量的热，因此看到固体溶解，同时感到烧杯外壁发热；
故答案为：固体溶解，烧杯外壁发热。
（2）氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水，书写化学方程式注意配平，所以化学方程式为NaOH+HCl＝NaCl+H2O；
故答案为：NaOH+HCl＝NaCl+H2O。
（3）第一步发生硫酸铜氢氧化钠反应生成硫酸钠和氢氧化铜沉淀的反应，而氢氧化铜可与盐酸反应生成氯化铜和水，而氢氧化钠是否剩余无法判断，因此一定发生上述反应，书写化学方程式注意配平，所以化学方程式为CuSO4+2NaOH═Cu（OH）2↓+Na2SO4、Cu（OH）2+2HCl＝CuCl2+2H2O
故答案为：CuSO4+2NaOH═Cu（OH）2↓+Na2SO4、Cu（OH）2+2HCl＝CuCl2+2H2O。
（4）上层清液为无色，说明不显碱性，底部有蓝色沉淀，说明氢氧化铜有剩余，因此没有盐酸，所以此时图1溶质为氯化钠，图2溶质为硫酸钠；
故答案为：NaCl、Na2SO4。
探究二：（5）A中二氧化碳被氢氧化钠吸收，气体减小，压强减小，外界大气压将B中水压入了A中；C中氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，书写化学方程式注意配平及沉淀符号，所以化学方程式为Ca（OH）2+CO2＝CaCO3↓+H2O；
故答案为：B中的水进入A中；Ca（OH）2+CO2＝CaCO3↓+H2O。
（6）氢氧化钠溶液含有水，二氧化碳可以溶于水，也可以与水反应，也会使气体减小，使内部压强减小；为了排除的水的影响，可以将C中氢氧化钙溶液变为等量的水，再重复实验就可以验证二氧化碳与氢氧化钠反应，另外也可以通过验证有碳酸钠的生成，将B中换为稀盐酸、氯化钙溶液、氯化钡溶液等，或者也可以等实验结束，在A中加入稀盐酸、氯化钙溶液、氯化钡溶液等，通过观察是否产生气泡或者沉淀，就可以验证氢氧化钠与二氧化碳发生了反应；
故答案为：氢氧化钠溶液中的水能溶解二氧化碳且与水反应，使A中压强减小，也能观察到B中的水被压入A中；将C中氢氧化钙溶液更换为等量水，重新完成实验，完成与A的对比实验或将B中水更换为稀盐酸（氯化钙溶液、氯化钡溶液），重新完成实验或实验结束后，向装置A中加入稀盐酸（氯化钙溶液、氯化钡溶液）。
（7）由于氢氧化钙溶解度比氢氧化钠少，但是加入溶液的量无法确定，若此时加入氢氧化钙足量，氢氧化钠与氢氧化钙都与二氧化碳充分反应，吸收了全部二氧化碳，此时无法判断NaOH与CO2是否发生反应；若氢氧化钙量少量，C中二氧化碳有剩余，则可以发生B中水压入A的比C的多，说明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应；
故答案为：若C中氢氧化钙足量，则A、C中的CO2均完全反应，无法形成对比，现象不能说明NaOH与CO2发生反应；由于氢氧化钠易溶于水、氢氧化钙微溶于水，因此等体积的饱和溶液中氢氧化钠的量比氢氧化钙多，若C中氢氧化钙不足，B中压入到A中的水比C中更多，现象能说明NaOH与CO2发生反应。
题型4影响因素类的探究
16．用一定量的过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气，下列分析不正确的是（ ）
A．用装置甲制取氧气时，长颈漏斗的末端应伸到液面以下
B．乙实验中A处带火星木条不复燃，C处带火星木条复燃
C．乙实验不能证明二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂
D．丙为该实验的图像
【解答】解：A、为了避免气体外逸，需要长颈漏斗的末端应伸到液面以下，保持装置气密性，选项A正确；
B、A内过氧化氢反应速率慢，产生氧气少，不足以使木条复燃，C内反应速率快，产生氧气多，可以使木条复燃，选项B正确；
C、催化剂需要还需验证反应前后的质量和化学性质是否改变，因此乙实验无法得出二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂，选项C正确；
D、过氧化氢反应后生成水，反应结束后过氧化氢质量为零，选项D错误；
故选：D。
17．某同学用粘了一半二氧化锰粉末的玻璃片（如图）进行实验，验证了“二氧化锰是过氧化氢分解反应的催化剂”。下列实验操作对应的现象不正确的是（ ）
实验操作 实验现象
A 将玻璃片放入过氧化氢溶液，观察玻璃片表面 有二氧化锰粉末的一半表面有大量气泡产生，另一半没有明显现象
B 将玻璃片放入水中，观察玻璃片表面 没有明显现象
C 从过氧化氢溶液中取出玻璃片，再将玻璃片上粘有二氧化锰粉末的部分放入另一份过氧化氢溶液中 另一份过氧化氢溶液中，产生大量气泡
D 分别称量放入过氧化氢溶液前后干燥玻璃片的质量为m1和m2 m1不等m2
【解答】解：A、二氧化锰具有催化作用，所以加入二氧化锰一侧反应速率快，有大量气泡出现，另一半则没有明显现象，故A正确；
B、设置空白实验，验证玻璃不具有催化效果，故B正确；
C、二氧化锰作为催化剂，反应后化学性质不会改变，取出放入另一过氧化氢溶液，也会分解产生气泡，证明催化剂化学性质不变，故C正确；
D、催化剂反应前后质量不会发生改变，所以前后质量相等，故D错误；
故选：D。
18．取氯酸钾和二氧化锰的混合物ag在加热条件下恰好完全反应，相关量的变化如图，下列说法正确的是（ ）
A．M点对应的固体物质只有两种
B．0～t2min内，固体中锰元素质量分数不变
C．0～t2min内，固体中氧元素质量分数减小
D．N点对应的固体只有氯化钾
【解答】解：氯酸钾在二氧化锰的催化下加热分解生成氯化钾和氧气。
A、二氧化锰作为催化剂，反应前后质量不变，M点时，氯酸钾没有反应完全，此时对应的固体物质有氯酸钾、氯化钾和二氧化锰，故说法错误；
B、0～t2min内，固体中锰元素的质量不变，固体总质量不断减小，所以固体中锰元素的质量分数变大，故说法错误；
C、随着氧气的逸出，氧元素的质量减小，固体中氧元素质量分数减小，故说法正确；
D、N点对应的是氯酸钾恰好完全反应，此时对应的固体有氯化钾和二氧化锰（二氧化锰作为催化剂，反应前后质量不变），故说法错误；
故选：C。
19．金属及金属材料广泛应用于生产、生活及科学实验，它们的应用推动了社会的发展。
（1）某些手表的表带由不锈钢制成，原因是不锈钢具有较大的硬度和良好的 。
（2）放置多年的手表会出现锈痕，写出一条防止手表生锈的措施： 。
（3）手表的电源为纽扣电池，具有使用寿命长、容量大等特点，应用十分广泛。其中SR电池由氧化银作正极，金属锌粉作负，电解液为氢氧化钾或氢氧化钠，通过锌与氧化银的化学作用生成银和另一种物质，同时产生电能，发生反应的化学方程式为 。
（4）为了验证Fe、Cu、Ag三种金属的活动性顺序，下列药品可行的是 （填序号）。
①Fe、CuSO4溶液、Ag
②FeSO4溶液、Cu、Ag
③FeSO4溶液、Cu、AgNO3溶液
④FeSO4溶液、CuSO4溶液、Ag
（5）向一定质量的Cu（NO3）2和AgNO3的混合溶液中加入Zn粉，溶液质量与加入Zn粉质量的关系如图所示，下列说法不正确的是 （填标号）。
A．a点溶液中的溶质有3种
B．若取b～c段溶液，滴加稀盐酸，无白色沉淀产生
C．取c点的固体，加入稀盐酸，有气泡产生
D．d点溶液中的溶质为Zn（NO3）2
【解答】解：（1）不锈钢是铁的合金，其硬度比铁大，不锈钢的主要成分是铁、铬、镍，是钢的一种，抗腐蚀性好；
（2）铁生锈的条件是铁与水、氧气同时接触，因此手表出现锈痕是因为铁接触到了水和氧气；防止铁制品生锈即要使铁制品隔绝空气（或氧气）、隔绝水，因此可采取的措施是：保持手表表面洁净和干燥（合理即可）；
（3）根据题文信息可知，锌与氧化银反应成银和另一种物质，根据质量守恒可知，化学反应前后原子的种类没有改变，则另一种物质为ZnO，反应的化学方程式为 Zn+Ag2O＝2Ag+ZnO；
（4）①将铁放到硫酸铜溶液中有铜析出，说明铁的活动性强于铜；将银放到硫酸铜溶液中没有现象，说明铜的活动性强于银，能证明三种金属的活动性，可行；
②FeSO4溶液、Cu、Ag，铜和银都不能与硫酸亚铁反应，只能证明铁的活动性强于铜和银，不能证明铜和银的活动性，不可能；
③将铜放到硫酸亚铁溶液中，没有现象，说明铁的活动性强于铜，将铜放到硝酸银溶液中，铜的表面有银白色固体析出，说明铜的活动性强于银，能证明三种金属的活动性，可行；
④将银放入到硫酸亚铁和硫酸铜溶液中，没有现象，能证明银的活动性弱于铜和铁，但是不能证明铁和铜的活动性，不可行；
故选：①③；
（5）在金属活动性顺序中，Zn＞Cu＞Ag，向一定质量AgNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中加入Zn，与两种溶质依次发生反应Zn+2AgNO3＝Zn（NO3）2+2Ag，所以析出银的过程是溶液质量减少的过程；Zn+Cu（NO3）2＝Zn（NO3）2+Cu，所以析出铜的过程是溶液质量增加的过程；
A.在a点时，硝酸银没有全部参加反应，溶液中含有硝酸银、硝酸铜和生成的硝酸锌，溶质是三种，故A正确；
B.b～c段是硝酸银全部参加反应完后锌和硝酸铜反应的过程，因此滴加稀盐酸，不会产生沉淀，故B正确；
C.c点时锌和硝酸铜反应的过程，因此滴加稀盐酸，没有气泡产生，故C错误；
D.d点时锌过量，溶液中只有硝酸锌，故D正确；
故选：C。
20．为探究影响双氧水分解的因素，某课外活动小组的同学完成了下列实验：以下是相关实验数据。
实验序号 H2O2溶液浓度% H2O2溶液体积/mL 温度/℃ MnO2的质量/g 收集氧气的体积/mL 反应所需的时间/s
① 5 25 20 0.3 10 34.42
② 15 25 20 0.3 10 21.52
③ 15 25 35 0.3 10 17.72
（1）为准确测定收集10mL氧气所需的时间，实验时宜采用 方法来收集氧气。
（2）通过对比实验①和②，可以知道，双氧水浓度越 （填“大”或“小”），分解速率越快。
（3）从实验 （填实验序号）的对比可知，化学反应速率还与温度有关。通过对比得到的结论，用一定量15%的过氧化氢溶液制氧气通过的方法可以减小反应速率。
（4）继续探究催化剂的种类对双氧水分解速率的影响，实验数据如下表：
*表中的待测数据指测量收集相同体积的氧气所需的时间。
编号 H2O2溶液质量（g） 催化剂 催化剂质量（g） 待测数据（s）
实验1 100.0 MnO2 0.2 t1
实验2 100.0 CuO X t2
Ⅰ.表中X的数值应是 。
Ⅱ.若t1 t2（选填“＞”、“＜”或“＝”），则MnO2的催化效果优于CuO。
【解答】解：（1）收集相同体积的氧气，且利于观察，可以选择排水法收集氧气；
故答案为：排水。
（2）根据实验数据可以看出，双氧水浓度越大，收集气体的时间越短，说明反应速率越快；
故答案为：大。
（3）实验变量为温度，故选②③作为实验组；
故答案为：②③。
（4）Ⅰ.实验变量为催化剂种类，所以加入催化剂的质量相同，因此X为0.2；
故答案为：0.2。
Ⅱ.MnO2的催化效果优于CuO，则反应速率快，所以收集气体时间短，因此t1＜t2；
故答案为：＜。
