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【中考主线·名师攻略】中考科学二轮题型解读与强化训练
专题13 化学实验探究
知识融合：涵盖化学多个领域知识，将物质的性质、化学反应原理、实验基本操作、化学计算等知识融合在一个实验探究情境中。如在探究金属与酸反应的实验中，既考查金属的活动性顺序等性质知识，又涉及到根据化学方程式的计算，还包括实验装置的选择与操作等内容。
能力综合：对学生多种能力进行综合考查，包括观察分析能力、实验操作能力、逻辑推理能力、创新思维能力和语言表达能力等。学生需观察实验现象、分析数据得出结论，设计合理实验方案并准确表述实验步骤、现象和结论等。
常考题型：物质组成和性质类的探究、物质的性质与变化规律的探究、影响化学反应反应速率的探究、化学实验方案的设计与评价。
本册资料习题均选自：中考真题、最新模拟题、联考题、名校模拟题等...
1．（2025 临平区一模）某混合气体X由H2、CO2、CO、H2O（水蒸气）中的两种或两种以上组成，某小组同学为确定该气体成分进行了如下探究（假设每步反应均完全）。
请回答：
（1）若加热前往图甲B装置中直接通入混合气体，则混合气体成分中能被直接检验确定有无的气体是 CO2、H2O 。
（2）在图甲B装置前的虚线框内增加一个图乙A装置后进行实验，出现的现象是：A中溶液变浑浊，B中黑色粉末变红色，C中白色粉末变蓝，D中溶液变浑浊。
①图乙A装置在实验中的作用是 检验并除去二氧化碳 。
②实验中能证明CO存在的证据是 B中黑色固体变成红色，E中澄清石灰水变浑浊 。
（3）若要实现对四种气体的全部检验，对图乙、图甲合成后的装置还需要进一步改进，请你提出改进建议 在A和B两个装置之间加装一个装有浓硫酸的洗气瓶 。
【答案】（1）CO2、H2O；
（2）①检验并除去二氧化碳；
②B中黑色固体变成红色、E中澄清石灰水变浑浊；
（3）在A和B两个装置之间加装一个装有浓硫酸的洗气瓶。
【分析】（1）根据无水硫酸铜遇水会变蓝，澄清石灰水遇二氧化碳会变浑浊来分析解答；
（2）①根据二氧化碳能与氢氧化钡溶液反应生成碳酸钡沉淀，可以检验二氧化碳的存在，氢氧化钡溶液与二氧化碳反应将二氧化碳吸收，从而除去二氧化碳来分析解答；
②根据一氧化碳具有还原性，能与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊来分析解答；
（3）根据检验二氧化碳时，气体从氢氧化钡溶液中通过会带出水蒸气，会干扰原混合气体中水蒸气的检验，浓硫酸具有吸水性来分析解答。
【解答】解：（1）无水硫酸铜遇水会变蓝，澄清石灰水遇二氧化碳会变浑浊，若加热前往图甲B装置中直接通入混合气体，通过观察无水硫酸铜是否变蓝可检验H2O的存在，通过观察澄清石灰水是否变浑浊可检验CO2，所以混合气体成分中能被直接检验确定有无的气体是CO2、H2O；
（2）①图乙A装置中是氢氧化钡溶液，二氧化碳能与氢氧化钡溶液反应生成碳酸钡沉淀，使溶液变浑浊，所以可以检验二氧化碳的存在，同时氢氧化钡溶液与二氧化碳反应将二氧化碳吸收，从而除去二氧化碳，防止其对后续一氧化碳的检验产生干扰，故图乙A装置在实验中的作用是检验并除去二氧化碳；
②一氧化碳具有还原性，能与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，当观察到B中黑色固体变成红色，说明氧化铜被还原，有还原性气体参与反应，E中澄清石灰水变浑浊，说明有二氧化碳生成，二氧化碳是一氧化碳还原氧化铜产生的，所以实验中能证明CO存在的证据是B中黑色固体变成红色、E中澄清石灰水变浑浊；
（3）前面的操作虽然能检验二氧化碳、一氧化碳，但在检验二氧化碳时，气体从氢氧化钡溶液中通过会带出水蒸气，会干扰原混合气体中水蒸气的检验，浓硫酸具有吸水性，在A和B两个装置之间加装一个装有浓硫酸的洗气瓶，可以除去从A装置中带出的水蒸气，从而能够实现对四种气体H2、CO2、CO、H2O的全部检验。
故答案为：（1）CO2、H2O；
（2）①检验并除去二氧化碳；
②B中黑色固体变成红色、E中澄清石灰水变浑浊；
（3）在A和B两个装置之间加装一个装有浓硫酸的洗气瓶。
【点评】在解此类题时，首先要将题中的知识认知透，然后结合学过的知识进行解答。
2．（2025 洞头区模拟）为实现氢氧化钠溶液和盐酸反应现象的可视化，某兴趣小组了设计几种方法。
（1）【监测温度】在稀氢氧化钠溶液和稀盐酸反应过程中，温度传感器监测到溶液温度升高，说明该反应 放热 （填“吸热”或“放热”）。
（2）【观察颜色】在试管中加入2mL某浓度的氢氧化钠溶液，滴入2滴酚酞溶液，再逐滴加入盐酸，振荡，该过程中溶液的颜色和pH记录如图所示。
在①中未观察到预期的红色，为探明原因，小组同学查阅到酚酞变色的pH范围如下：0﹣8.2时呈无色，8.2﹣13时呈红色，13﹣14时呈无色。据此推断，①中a的取值范围是 C 。
A.0﹣8.2
B.8.2﹣13
C.13﹣14
（3）【检验产物】如图是利用无水醋酸与氢氧化钠固体进行的三个实验，其中硅胶具有吸水性，吸水后由蓝色变为红色。若醋酸与氢氧化钠能反应，你预测的实验现象是 试管丙中硅胶由蓝色变成了红色，而甲和乙中硅胶没有颜色变化 。
（4）老师提醒同学们，氢氧化钠固体具有腐蚀性、易潮解等性质，做实验时务必规范操作。写出一条在使用氢氧化钠固体时的注意事项 要戴好橡胶手套，护目镜等 。
【答案】（1）放热；
（2）C；
（3）试管丙中硅胶由蓝色变成了红色，而甲和乙中硅胶没有颜色变化；
（4）要戴好橡胶手套，护目镜等。
【分析】（1）根据温度传感器监测到溶液温度升高来分析解答；根据氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水来分析解答；
（2）根据无色酚酞溶液通常被用作指示剂来分析解答；根据实验图和酚酞变色范围来分析解答；
（3）根据题意可知，酸碱反应生成水，水可以使硅胶由蓝色变红色，醋酸与氢氧化钠反应生成醋酸钠和水来分析解答；
（4）根据氢氧化钠的性质分析。
【解答】解：（1）在稀氢氧化钠溶液和稀盐酸反应过程中，温度传感器监测到溶液温度升高，说明该反应放热；
（2）在①中未观察到预期的红色，说明溶液的 pH 不在8.2至13这个范围；根据图示可知，反应过程中pH逐渐变小，①中a中pH大于12，根据题意可知，pH＞13 时呈无色，因此a的取值范围应大于13。
故选C；
（3）根据题意可知，酸碱反应生成水，水可以使硅胶由蓝色变红色，因此甲和乙中没有变色，丙中硅胶由蓝色变为红色；
（4）氢氧化钠固体具有腐蚀性、易潮解等性质，所以使用氢氧化钠固体时要戴好橡胶手套，护目镜等。
故答案为：（1）放热；
（2）C；
（3）试管丙中硅胶由蓝色变成了红色，而甲和乙中硅胶没有颜色变化；
（4）要戴好橡胶手套，护目镜等。
【点评】在解此类题时，首先要将题中的知识认知透，然后结合学过的知识进行解答。
3．（2025 温州一模）为了探究能使带火星木条复燃的最低氧气体积分数，小明利用如图装置进行如下实验。（注：空气中的氧气体积分数为20%，不考虑水蒸气的影响）
①检查装置气密性，在圆柱形容器内注满水并在容器壁上等间隔地标注刻度“1～10”。
②装入试剂并打开止水夹A、C，待容器中的水排尽后关闭止水夹A，打开导管B的密封塞，将带火星的木条通过导管B伸入容器内，观察现象。
③再次在圆柱形容器内注水，调节容器内水位分别至刻度“1～10”，重复步骤②。获得部分数据如表。
容器内水位所对应的刻度 注满 1～8 9 10
收集到的氧气体积分数% 100 … 2？ 20
带火星木条的情况 复燃 复燃 很亮 微亮
（1）请写出该反应的化学方程式： 2H2O22H2O+O2↑ 。
（2）发生装置中长颈漏斗下端管口伸至液面以下的目的是 防止生成的氧气从长颈漏斗下端管口逸出 。
（3）由于试管内残留空气，实验中收集到的氧气实际体积分数会偏 小 。（选填“大”或“小”）
（4）根据表中信息，小明推测：能使带火星木条复燃的最低氧气体积分数应在对应容器内的水位刻度“8”与“9”之间。当容器内水位处于刻度“9”时，收集到的氧气体积分数为 28 %。（忽略试管内残留的空气影响）
【答案】（1）2H2O22H2O+O2↑；
（2）防止生成的氧气从长颈漏斗下端管口逸出；
（3）小；
（4）28。
【分析】（1）观察实验装置可知，该实验是用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，根据此反应原理确定化学方程式。
（2）从防止气体逸出的角度分析发生装置中长颈漏斗下端管口伸至液面以下的目的。
（3）考虑试管内残留空气会占据一定空间，从而影响收集到的氧气实际体积分数。
（4）根据表格数据和实验刻度关系，通过计算确定当容器内水位处于刻度“9”时收集到的氧气体积分数。
【解答】解：（1）该实验是过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解制取氧气，反应的化学方程式为：2H2O22H2O+O2↑。
（2）发生装置中长颈漏斗下端管口伸至液面以下的目的是防止生成的氧气从长颈漏斗下端管口逸出，保证反应产生的气体都能进入后续收集装置。
（3）由于试管内残留空气，收集到的气体是氧气和残留空气的混合气体，所以实验中收集到的氧气实际体积分数会偏小。
（4）容器注满水时收集到的氧气体积分数为100%，水位刻度“10”时收集到的氧气体积分数为20%（此时收集的是空气），容器壁等间隔标注刻度“1﹣10”，从注满水到刻度“10”共10个刻度间隔，氧气从100% 变化到20%。那么每个刻度间隔对应的氧气体积分数变化为（100%﹣20%）÷10＝8%。当容器内水位处于刻度“9”时，相比刻度“10”多1个刻度间隔，所以收集到的氧气体积分数为20%+8%＝28%。
故答案为：
（1）2H2O22H2O+O2↑；
（2）防止生成的氧气从长颈漏斗下端管口逸出；
（3）小；
（4）28。
【点评】本题围绕探究能使带火星木条复燃的最低氧气体积分数的实验展开，综合考查了化学方程式书写、实验装置的作用、实验误差分析以及数据处理等知识。解答这类题目，关键在于理解实验的原理和过程，掌握相关化学反应和实验操作的要点。通过此类实验探究题，有助于学生提升实验设计、数据分析和解决实际问题的能力。
4．（2025 浙江模拟）“氧漂剂”是一种强力清洁剂，具有很好的去污和漂白效果。某科学实验小组对该产品与水反应后的生成物开展探究活动。
【查阅资料】“氧漂剂”的主要成分是过氧碳酸钠，俗称固体双氧水，白色粉末状固体，遇热易分解，其溶于水后，会产生一种碳酸盐和其他化合物。
【作出猜想】猜想一：Na2CO3、NaOH；猜想二：Na2CO3、H2O2；猜想三：Na2CO3、NaOH、H2O2C.
【实验探究】
步骤 实验操作 实验现象 实验结论
① 取适量氧漂剂溶于水，充分搅拌 得到无色溶液
② 取①中溶液于试管中，加入过量氯化钙溶液 产生白色沉淀 存在碳酸钠
③ 取①中溶液于试管中，向其中加入★ 产生大量气泡 存在过氧化氢
④ 收集③中产生的气体，将带火星的木条伸入试管 木条复燃
⑤ 取①中溶液于试管中，向其中滴加无色酚酞试液 溶液变红 存在氢氧化钠
（1）步骤③中“★”处应填 二氧化锰 （填物质名称）。
【实验结论】猜想三正确，“氧漂剂”与水反应后的生成物为Na2CO3、NaOH、H2O2。
【交流讨论】（2）从燃烧的条件分析，步骤④中木条复燃的原因是 氧气具有助燃性，使带火星的木条达到了燃烧的条件 。
（3）小科对结论提出质疑，认为步骤⑤不能证明存在NaOH，理由是 碳酸钠溶液呈碱性，也能使无色酚酞试液变红 。
【方案修正】（4）取 ② （填序号）中溶液，滴加无色酚酞试液，无明显现象，证明不存在NaOH。
【结论修正】猜想二正确，“氧漂剂”与水反应后的生成物为Na2CO3、H2O2。
【答案】（1）二氧化锰；
（2）氧气具有助燃性，使带火星的木条达到了燃烧的条件；
（3）碳酸钠溶液呈碱性，也能使无色酚酞试液变红；
（4）②。
【分析】（1）过氧化氢在二氧化锰催化下会迅速分解产生氧气；
（2）根据燃烧需要同时满足三个条件：可燃物、与氧气接触、温度达到着火点分析；
（3）碳酸钠溶液呈碱性，能使无色酚酞试液变红；
（4）碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠。
【解答】解：（1）要检验过氧化氢的存在，根据过氧化氢在二氧化锰催化下会迅速分解产生氧气的性质，所以步骤③中“★”处应填二氧化锰。因为二氧化锰能加快过氧化氢的分解速率，从而产生大量气泡，以此证明过氧化氢的存在。故答案为：二氧化锰； （2）燃烧需要同时满足三个条件：可燃物、与氧气接触、温度达到着火点。步骤④中木条是可燃物，收集的气体中含有过氧化氢分解产生的氧气，当带火星的木条伸入含有氧气的试管中，满足了燃烧的条件，所以木条复燃，即原因是氧气具有助燃性，使带火星的木条达到了燃烧的条件。故答案为：氧气具有助燃性，使带火星的木条达到了燃烧的条件；
（3）氢氧化钠溶液呈碱性，能使无色酚酞试液变红，但①中溶液可能含有碳酸钠，碳酸钠溶液呈碱性，也可能使无色酚酞试液变红，所以步骤⑤不能证明存在氢氧化钠。故答案为：碳酸钠溶液呈碱性，也能使无色酚酞试液变红；
（4）步骤②中加入过量氯化钙溶液后，若溶液中存在碳酸钠会完全反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，此时溶液中不再有碳酸钠干扰氢氧化钠的检验。若取②中溶液，滴加无色酚酞试液，无明显现象，就能证明不存在氢氧化钠。故答案为；②。
【点评】本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论。
5．（2025 绍兴模拟）用含有二氧化碳和水蒸气杂质的某种还原性气体测定某种铁的氧化物（FexOy）的组成，实验装置如图所示。实验中通过测量反应前后丙装置中的固体质量变化计算结果。
根据图回答：
（1）乙装置的作用是 除去气体中混有的水蒸气，排除干扰 。
（2）实验过程中丁装置中固体变蓝，而戊装置无明显变化，则该还原性气体是 氢气 。
（3）当丙装置中的铁的氧化物全部被还原后，称量剩余固体的质量为16.8g，同时测得丁装置的质量增加了7.2g（假设气体全部被吸收）。则该铁的氧化物的化学式为 Fe3O4 。
（4）若实验设计中没有乙装置，将使测得x与y的比值 偏小 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。
【答案】（1）除去气体中混有的水蒸气，排除干扰；
（2）氢气；
（3）Fe3O4；
（4）偏小。
【分析】利用还原性气体测定铁的氧化物的组成，其原理是根据生成物的质量通过计算确定结果，还原性的气体有氢气和一氧化碳，夺取氧后生成水和二氧化碳，原气体中含有二氧化碳和水蒸气，所以必须先除去，然后让还原性气体反应，据此来分析解答。
【解答】解：（1）浓硫酸具有吸水性，乙装置的作用是除去气体中混有的水蒸气，排除干扰；
（2）铁的氧化物（FexOy）在高温条件下与氢气反应生成水和铁，与一氧化碳反应生成二氧化碳和铁，实验过程中丁装置白色粉末变蓝色，说明有水生成，而戊装置中溶液没有明显变化，说明没有二氧化碳生成，则该还原性气体是氢气；
（3）丁装置的质量增加了7.2g，说明反应中生成水的质量为7.2g，根据质量守恒定律可知，水中氧元素质量等于铁的氧化物中氧元素质量，则该氧化物中氧元素的质量为7.2g100%＝6.4g，剩余固体的质量就是铁元素的质量，则铁元素的质量为16.8g，如果氧化物的化学式为FexOy，则有56x：16y＝16.8g：6.4g，则x：y＝3：4，那么氧化物的化学式为Fe3O4；
（4）如果没有乙装置，从溶液中带出的水蒸气会进入丁中，导致测得的水的质量偏大，则氧元素的质量会偏大，故铁元素和氧元素的质量比为偏小。
故答案为：（1）除去气体中混有的水蒸气，排除干扰；
（2）氢气；
（3）Fe3O4；
（4）偏小。
【点评】在解此类题时，首先要将题中的知识认知透，然后结合学过的知识进行解答，此类题难度较大，要细心进行分析解答。
6．（2025 宁波一模）人体胃酸（盐酸）分泌过多时，会引起胃部疼痛，而当胃液pH超过5时，胃蛋白酶完全失活，会导致消化不良。碳酸氢钠粉剂与铝碳酸镁咀嚼片是两种常见的抗酸药，它们能中和过多的胃酸，调节胃液pH处于3～5之间而缓解疼痛。小宁通过图甲的装置来比较患者分别服用这两种抗酸药的效果。
【实验过程】
①在烧杯中加入100毫升pH为1.5的盐酸，模拟胃环境。向自动注射器中也加入同浓度的盐酸。
②按★量的要求，将碳酸氢钠粉剂加入到烧杯中。
③自动注射器向烧杯中以1毫升/分钟的速度滴入盐酸，模拟人体胃酸的分泌过程。
④通过传感器采集烧杯中溶液pH随时间变化的数据。
⑤用铝碳酸镁咀嚼片研磨成粉后代替碳酸氢钠粉剂，重复上述实验步骤。
【实验数据】最终得到实验结果如图乙所示。
请回答下列问题：
（1）实验过程②中“★”的内容为 加入等质量的碳酸氢钠粉剂和铝碳酸镁咀嚼片粉末 。
（2）医生建议某患者在饭前半小时左右服用碳酸氢钠粉剂。结合实验数据说明理由 服用碳酸氢钠粉剂后，溶液pH能快速上升并调节到3～5之间，且能维持一段时间，饭前半小时左右服用，在胃酸开始大量分泌时，碳酸氢钠能及时中和胃酸，将胃液pH调节到适宜范围，缓解疼痛 。
（3）服用碳酸氢钠粉剂后，胃中会产生气体，可能会出现嗳气、打嗝症状。该气体是 二氧化碳（CO2） 。
（4）对于长期患有胃酸分泌过多的患者而言，这两种抗酸药中更适合选用的是 铝碳酸镁咀嚼片 。
【答案】（1）加入等质量的碳酸氢钠粉剂和铝碳酸镁咀嚼片粉末；
（2）服用碳酸氢钠粉剂后，溶液pH能快速上升并调节到3～5之间，且能维持一段时间，饭前半小时左右服用，在胃酸开始大量分泌时，碳酸氢钠能及时中和胃酸，将胃液pH调节到适宜范围，缓解疼痛；
（3）二氧化碳（CO2）；
（4）铝碳酸镁咀嚼片。
【分析】（1）从实验目的是比较两种抗酸药效果出发，确定加入抗酸药的量应保证相同，才能进行有效对比。
（2）根据实验数据中碳酸氢钠粉剂对溶液 pH 的调节效果及胃酸分泌的模拟情况，分析饭前半小时服用的原因。
（3）依据碳酸氢钠与盐酸反应的化学性质，判断产生气体的成分。
（4）结合实验数据，从调节胃液 pH 的效果、持续时间以及产生副作用等方面，对比两种抗酸药，确定更适合长期患者使用的药物。
【解答】解：（1）实验过程②中“★”的内容为加入等质量的碳酸氢钠粉剂和铝碳酸镁咀嚼片粉末。因为要比较两种抗酸药的效果，需控制抗酸药的质量这一变量相同，这样实验结果才具有可比性。
（2）由实验数据可知，服用碳酸氢钠粉剂后，溶液pH能快速上升并调节到3﹣5之间，且能维持一段时间。饭前半小时左右服用，在胃酸开始大量分泌时，碳酸氢钠能及时中和胃酸，将胃液pH调节到适宜范围，缓解疼痛。
（3）服用碳酸氢钠粉剂后，碳酸氢钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，所以产生的气体是二氧化碳。
（4）对于长期患有胃酸分泌过多的患者而言，更适合选用铝碳酸镁咀嚼片。从实验数据图可知，铝碳酸镁咀嚼片调节胃液 pH 在3～5之间的时间更长，且不会产生气体导致嗳气、打嗝等症状，相比碳酸氢钠粉剂更有利于长期缓解胃酸过多的症状。
故答案为：
（1）加入等质量的碳酸氢钠粉剂和铝碳酸镁咀嚼片粉末；
（2）服用碳酸氢钠粉剂后，溶液pH能快速上升并调节到3～5之间，且能维持一段时间，饭前半小时左右服用，在胃酸开始大量分泌时，碳酸氢钠能及时中和胃酸，将胃液pH调节到适宜范围，缓解疼痛；
（3）二氧化碳（CO2）；
（4）铝碳酸镁咀嚼片。
【点评】本题通过实验探究两种抗酸药的效果，考查了实验设计、数据分析和化学知识的应用。解题关键在于理解实验目的和对实验数据的分析。这有助于提升对化学知识在生活中应用的理解能力。
7．（2025 鹿城区校级一模）新装修的房屋会释放出甲醛，除开窗通风还可用活性炭或光触媒辅助去除室内甲醛。“光触媒”是一种纳米级材料，具有强烈的催化分解功能。图1就是“光触媒”技术应用于分解甲醛、氨气、甲苯等有害物质的原理图，在紫外线（阳光）照射下，光触媒催化甲醛分解为CO2和H2O，小温想知道在相同条件下，活性炭与光触媒去除室内甲醛的效果如何，于是开展了实验探究。实验在自然光照的密闭室内进行，上午9时准时启动，相关数据见图2。请回答以下问题：
（1）“光触媒技术”可将污染物转化为水和二氧化碳，依据图1写出该反应的条件： 光、TiO2 。
（2）从物质的性质和变化的角度分别分析活性炭和光触媒去除甲醛的原理： 活性炭具有吸附性，吸附甲醛从而降低室内甲醛含量，是物理变化，光触媒是一种催化剂，可催化甲醛分解为CO2和H2O，使室内甲醛含量降低，发生化学变化 。
（3）在光触媒的实验中，实验8～24小时和32～48小时两个时间段内，甲醛浓度均没有明显下降，结合光触媒去甲醛的原理，分析其原因是 8～24小时和32～48小时内自然光中紫外线强度不足，导致光触媒催化效率降低 。
（4）根据该实验结果，请提出能提高去除室内甲醛效率的一条合理建议： 使用活性炭去除甲醛时，应增加活性炭的用量 。
【答案】（1）光、TiO2；
（2）活性炭具有吸附性，吸附甲醛从而降低室内甲醛含量，是物理变化，光触媒是一种催化剂，可催化甲醛分解为CO2和H2O，使室内甲醛含量降低，发生化学变化；
（3）8～24小时和32～48小时内自然光中紫外线强度不足，导致光触媒催化效率降低；
（4）使用活性炭去除甲醛时，应增加活性炭的用量。
【分析】（1）根据已有信息分析；
（2）根据化学变化与物理变化的本质分析；
（3）根据图像分析；
（4）根据反应条件分析。
【解答】解：（1）“光触媒技术”可将污染物转化为水和二氧化碳，反应条件是光照和催化剂二氧化钛的作用，故答案为：光、TiO2；
（2）活性炭去除甲醛的原理是活性炭具有吸附性，吸附甲醛从而降低室内甲醛含量，是物理变化，光触媒去除甲醛的原理是光触媒是一种催化剂，可催化甲醛分解为CO2和H2O，使室内甲醛含量降低，发生化学变化；故答案为：活性炭具有吸附性，吸附甲醛从而降低室内甲醛含量，是物理变化，光触媒是一种催化剂，可催化甲醛分解为CO2和H2O，使室内甲醛含量降低，发生化学变化；
（3）根据光触媒去甲醛的原理可知，8～24小时和32～48小时内自然光中紫外线强度不足，导致光触媒催化效率降低；故答案为：8～24小时和32～48小时内自然光中紫外线强度不足，导致光触媒催化效率降低；
（4）根据该实验结果，使用活性炭去除甲醛时，应增加活性炭的用量，提高去除室内甲醛效率。故答案为：使用活性炭去除甲醛时，应增加活性炭的用量。
【点评】本题主要考查影响化学反应速率的因素探究等，注意完成此题，可以从题干抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。
8．（2024 金华一模）科学探究是获得科学知识的一种基本方式。科学探究一般过程包含提出问题、明确目的、分析原理、设计方案、解释评估。为了证明NaOH溶液与CO2能发生化学反应。小金同学结合学科思想，设计实验方案进行如下探究：
【实验目的】证明NaOH溶液与CO2能发生化学反应
【实验原理】通过验证反应物消失或新物质生成来证明NaOH溶液与CO2能发生化学反应
【实验装置】如图，该装置气密性良好，三颈烧瓶中充满二氧化碳气体，针筒内有氯化钡溶液，分液漏斗中装有过量氢氧化钠溶液。
【实验过程】先打开分液漏斗活塞，加入过量的氢氧化钠，关闭活塞；一段时间后，发现针筒内的液体自动进入三颈烧瓶，并有白色沉淀产生。
请完成下列问题：
（1）小金设计本实验，所选用的实验原理是 通过验证有Na2CO3生成来证明NaOH溶液与CO2能发生化学反应 。
（2）本实验能证明NaOH溶液与CO2发生化学反应的证据是 三颈烧瓶中产生白色沉淀 。
（3）实验结束，三颈烧瓶内溶液中，一定存在的离子有 Cl﹣、Na+、OH﹣ 。
【实验反思】
（4）有同学提出可以用氢氧化钡溶液来替代氯化钡溶液，也能证明NaOH溶液与CO2能发生化学反应的结论，请谈谈你的观点并说明理由 不能，因为氢氧化钡溶液不仅与碳酸根离子产生白色沉淀，也能直接与二氧化碳产生白色沉淀，会产生干扰，使得证据不可靠 。
【答案】（1）通过验证有Na2CO3生成来证明NaOH溶液与CO2能发生化学反应；
（2）三颈烧瓶中产生白色沉淀；
（3）Cl﹣、Na+、OH﹣；
（4）不能，因为氢氧化钡溶液不仅与碳酸根离子产生白色沉淀，也能直接与二氧化碳产生白色沉淀，会产生干扰，使得证据不可靠。
【分析】（1）根据可以通过验证反应物消失或新物质生成来证明NaOH溶液与CO2能发生化学反应，再结合小金的实验操作目的来分析解答；
（2）根据碳酸钠和氯化钡溶液反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠来分析解答；
（3）根据加入了过量的氢氧化钠和氯离子未参加反来分析解答；
（4）根据氢氧化钡溶液能与二氧化碳反应生成碳酸钡沉淀和水来分析解答。
【解答】解：（1）可以通过验证反应物消失或新物质生成来证明NaOH溶液与CO2能发生化学反应，小金根据二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，碳酸钠和氯化钡溶液反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠来证明NaOH溶液与CO2能发生化学反应，则小金设计本实验，所选用的实验原理是通过验证有Na2CO3生成来证明NaOH溶液与CO2能发生化学反应；
（2）碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，有白色沉淀产生，说明NaOH溶液与CO2发生化学反应；
（3）由于加入了过量的氢氧化钠，则三颈烧瓶内溶液中有钠离子和氢氧根离子，氯离子未参加反应，则三颈烧瓶内溶液中还有氯离子，故实验结束，三颈烧瓶内溶液中，一定存在的离子有Cl﹣、Na+、OH﹣；
（4）由于氢氧化钡溶液不仅与碳酸根离子产生白色沉淀，也能直接与二氧化碳产生白色沉淀，会产生干扰，使得证据不可靠，所以不能用氢氧化钡溶液来替代氯化钡溶液。
故答案为：（1）通过验证有Na2CO3生成来证明NaOH溶液与CO2能发生化学反应；
（2）三颈烧瓶中产生白色沉淀；
（3）Cl﹣、Na+、OH﹣；
（4）不能，因为氢氧化钡溶液不仅与碳酸根离子产生白色沉淀，也能直接与二氧化碳产生白色沉淀，会产生干扰，使得证据不可靠。
【点评】本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论。
9．（2024 温州模拟）科学兴趣小组在实验时发现了一个有趣的现象：红色的火柴头燃烧过后能被磁铁吸引，如图所示。为了研究这一现象，同学们对燃烧后火柴头的成分进行了如下探究：
【查阅资料】
资料一：火柴头中含有氯酸钾、硫磺、二氧化锰，以及石蜡、炭粉等成分；一般红色火柴头所用的着色剂为氧化铁。
资料二：氧化铁不具有磁性，不能被磁化；四氧化三铁是具有磁性的黑色固体，故又称为磁性氧化铁。
【建立假设】
假设一：燃烧后的火柴头成分中含有四氧化三铁。
假设二：燃烧后的火柴头成分中含有单质铁。
假设三：燃烧后的火柴头成分中含有四氧化三铁和单质铁。
（1）同学们认为其成分中含有单质铁的依据是 2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑ （用化学方程式表示）。
【收集证据】
步骤①：将燃烧后的火柴头研磨成粉末并装入试管。
步骤②：在试管中加入足量CuSO4溶液，充分反应。
步骤③：过滤并将得到的固体充分干燥，再用磁铁吸引。
【得出结论】
（2）若假设三成立，则作为证据的实验现象应为 反应后溶液呈浅绿色，固体变红，过滤后的部分固体被磁铁吸引； 。
【拓展提高】
（3）尝试用科学原理解释火柴头中加入氯酸钾的目的 氯酸钾分解生成氧气，促进火柴燃烧 。
【答案】（1）2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑；
（2）反应后溶液呈浅绿色，固体变红，过滤后的部分固体被磁铁吸引；
（3）氯酸钾分解生成氧气，促进火柴燃烧。
【分析】（1）根据火柴头中的成分及碳能与氧化铁反应进行分析；
（2）根据铁能与硫酸铜反应及四氧化三铁能被磁铁吸引进行分析；
（3）根据氯酸钾分解生成氧气进行分析。
【解答】解：（1）火柴头中含有炭粉和氧化铁，而碳和氧化铁在高温条件下生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为：2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑。
（2）若假设三成立，即燃烧后的火柴头成分中含有四氧化三铁和单质铁，由于铁能与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，则溶液由蓝色变为浅绿色，固体变红，且四氧化三铁能被磁铁吸引，则过滤后的部分固体被磁铁吸引。
（3）由于氯酸钾能分解生成氧气，而氧气具有助燃性，则能促进火柴燃烧。
故答案为：（1）2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑；
（2）反应后溶液呈浅绿色，固体变红，过滤后的部分固体被磁铁吸引；
（3）氯酸钾分解生成氧气，促进火柴燃烧。
【点评】本题比较简单，主要考查探究物质中的成分，根据物质的性质及题干信息为解答该题的关键。
10．（2025 浙江模拟）在学习碱的通性时，小科用2mL饱和硫酸铜溶液和2mL饱和氢氧化钠溶液验证碱能与盐类物质反应，如图A组实验所示，实验过程中没有观察到产生蓝色絮状沉淀的现象。这是为什么呢？
【查阅资料】硫酸铜溶液显酸性，因为硫酸铜溶液中的部分铜离子（Cu2+）会与水分子作用，产生H+，使溶液呈酸性。
【作出猜想】小科提出以下两种猜想：
猜想一：此反应放热，Cu（OH）2分解生成CuO。
猜想二：此反应放热，Cu（OH）2溶解度增大。
【实验探究】
（1）实验中，小科没有观察到产生黑色固体的现象，经过思考排除了猜想一，你认为他的理由是 氧化铜是不溶于水的黑色固体 。
（2）为了验证猜想二，小科设计了如图B、C组所示的实验方案：在试管中各加0.1g氢氧化铜粉末，再分别加入2mL冷水和热水，若出现 B、C组中氢氧化铜均不溶解 的现象，则说明猜想二不成立。
【实验反思】
（3）小科思考可能是因为硫酸铜溶液显酸性，故无法观察到产生蓝色絮状沉淀的现象。为了验证该想法，小科另取2mL饱和硫酸铜溶液和2mL饱和氢氧化钠溶液按照如图D组所示操作重新实验，将X溶液逐滴滴入2mLY饱和溶液中，观察到有蓝色絮状沉淀产生，则X是 硫酸铜 。
【拓展应用】
（4）碱与盐的反应被广泛应用于生产和生活当中。农业上可以利用石灰乳[主要成分是Ca（OH）2]和硫酸铜溶液配制波尔多液。为制得更均匀的波尔多液，请你结合上述实验结果，提出一条合理的操作建议： 将硫酸铜溶液缓慢倒入石灰乳中，不断搅拌 。
【答案】（1）氧化铜是不溶于水的黑色固体；
（2）B、C组中氢氧化铜均不溶解；
（3）硫酸铜；
（4）将硫酸铜溶液缓慢倒入石灰乳中，不断搅拌。
【分析】（1）根据氧化铜是不溶于水的黑色固体分析；
（2）根据B、C组实验现象对比分析；
（3）根据硫酸铜溶液可能显酸性分析；
（4）根据A、D组实验现象对比分析。
【解答】解：（1）氧化铜是不溶于水的黑色固体，因此猜想一不正确。故答案为：氧化铜是不溶于水的黑色固体；
（2）在试管中各加0.1g氢氧化铜粉末，再分别加入2mL冷水和热水，若观察到B、C组中氢氧化铜均不溶解，说明猜想二不成立。故答案为：B、C组中氢氧化铜均不溶解；
（3）小科思考可能是因为硫酸铜溶液显酸性，因此硫酸铜溶液不能过量，应该将硫酸铜溶液逐滴滴加到氢氧化钠溶液中，则X是硫酸铜。故答案为：硫酸铜；
（4）为制得更均匀的波尔多液，配制时将硫酸铜溶液缓慢倒入石灰乳中，不断搅拌。故答案为：将硫酸铜溶液缓慢倒入石灰乳中，不断搅拌。
【点评】此题主要考查常见物质的性质，主要利用物质的性质来分析和解决有关问题，结合各方面的条件得出正确结论。
11．（2024 西湖区校级二模）生石灰（氧化钙）是常见的干燥剂，小明对久置的生石灰干燥剂开展了以下探究活动。
【提出问题】久置后生石灰样品的成分是什么？
【作出猜想】可能是CaO、Ca（OH）2和CaCO3中的一种或几种。
【实验探究】小明同学设计如下实验进行探究。
【结论与解释】
（1）步骤②过滤操作中用到的器材有 漏斗、玻璃棒 。（列举2个）
（2）写出步骤②的实验现象： 有气泡产生 。
（3）为证明样品中含有Ca（OH）2，小红提出可向步骤①的试管中滴加几滴无色酚酞试液，若溶液变红，则证明样品中含有Ca（OH）2。请判断这种做法是否合理，并说明理由： 不合理，因为氧化钙与水反应生成氢氧化钙，样品中可能只含有氧化钙 。
实验步骤操作 实验现象 实验结论
①取少量样品于试管中，加水溶解，用手触摸试管壁 试管壁发热 有CaO
②将①所得溶液过滤得到滤渣，向滤渣中加入足量稀盐酸 有气泡产生 有CaCO3
【答案】（1）漏斗、玻璃棒。
（2）有气泡产生。
（3）不合理，因为氧化钙与水反应生成氢氧化钙，样品中可能只含有氧化钙。
【分析】（1）根据过滤操作中用到的器材进行分析。
（2）根据碳酸钙与稀盐酸反应生成产生二氧化碳气体，进行分析。
（3）根据氧化钙与水反应生成氢氧化钙，进行分析。
【解答】解：（1）步骤②过滤操作中用到的器材有漏斗、玻璃棒、烧杯、铁架台。
（2）碳酸钙与稀盐酸反应生成产生二氧化碳气体，滤渣有CaCO3，加入足量稀盐酸，步骤②的实验现象：有气泡产生。
（3）为证明样品中含有Ca（OH）2，小红提出可向步骤①的试管中滴加几滴无色酚酞试液，若溶液变红，则证明样品中含有Ca（OH）2。请判断这种做法是不合理的，因为氧化钙与水反应生成氢氧化钙，样品中可能只含有氧化钙。
故答案为：（1）漏斗、玻璃棒。
（2）有气泡产生。
（3）不合理，因为氧化钙与水反应生成氢氧化钙，样品中可能只含有氧化钙。
【点评】本题主要考查实验探究物质的组成成分以及含量等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。
12．（2024 浙江模拟）在研究铝和铜的金属活动性顺序时，小科用铝片和10%的硫酸铜溶液反应，发现实验现象不明显。小科用铝片和10%的氯化铜溶液反应，发现有红色物质析出，并且有气体产生。是什么原因导致了该反应现象的差异？小科认为可能是所含酸根不同造成的影响。
【提出猜测】
猜测①：Cl﹣能促进铝和Cu2+的反应，对反应无影响；
猜测②：Cl﹣对反应无影响，能抑制铝和Cu2+的反应；
猜测③：Cl﹣能促进铝和Cu2+的反应，能抑制铝和Cu2+的反应。
【实验探究】
组别 试管中的物质 反应现象 反应片刻后添加固体药品 添加后反应现象
1 10℃CuCl2溶液 有大量的红色物质析出。并有大量气体产生 1gNa2SO4 无明显变化
2 10℃CuSO4溶液 有少量的红色物质析出。有少量气体产生 1gNaCl 明显加快
（1）实验中所提供铝片表面为白色，则在实验前要对铝片进行的操作是 打磨 。
（2）根据上述现象，可以得出猜测 ① 的结论是正确的。
（3）写出实验1中产生红色物质的化学方程式 2Al+3CuCl2═2AlCl3+3Cu 。
（4）经检验产生气体为氢气。小科查阅资料发现：CuCl2溶液和CuSO4溶液都显酸性，铝在酸性条件下会发生相关反应放出氢气。根据资料和实验结论可推断出，铝分别和H+浓度相同的稀盐酸、稀硫酸反应，反应比较剧烈的是 稀盐酸 。
【答案】（1）打磨。
（2）①。
（3）2Al+3CuCl2═2AlCl3+3Cu。
（4）稀盐酸。
【分析】通过打磨可以除去金属表面的氧化物。铝和氯化铜反应生成氯化铝和铜。铝和稀盐酸反应生成氯化铝和氢气，和稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气。
【解答】解：（1）实验中所提供铝片表面为白色，则在实验前要对铝片进行的操作是打磨，通过打磨除去表面的氧化物。
故答案为：打磨。
（2）根据上述现象，10℃CuCl2溶液加热片刻后加入1gNa2SO4后无明显现象，说明对反应无影响；10℃CuSO4溶液加热片刻后加入1gNaCl后反应速率加快，说明Cl﹣能促进铝和Cu2+的反应。可以得出猜测①的结论是正确的。
故答案为：①。
（3）实验1中产生红色物质，是因为铝和氯化铜反应生成氯化铝和铜，反应的化学方程式是2Al+3CuCl2═2AlCl3+3Cu。
故答案为：2Al+3CuCl2═2AlCl3+3Cu。
（4）经检验产生气体为氢气。小科查阅资料发现：CuCl2溶液和CuSO4溶液都显酸性，铝在酸性条件下会发生相关反应放出氢气。根据资料和实验结论可推断出，氯离子能够促进反应进行，硫酸根离子能够阻止反应进行，因此铝分别和H+浓度相同的稀盐酸、稀硫酸反应，反应比较剧烈的是稀盐酸。
故答案为：稀盐酸。
【点评】本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论。
13．（2024 滨江区二模）硫酸铜是一种常见的杀菌剂，在纺织、印刷、电镀等行业有广泛用途。为测定某镀铜工艺电镀液中CuSO4溶液的溶质的质量分数，某兴趣小组设计了如下方案进行探究。如图中仪器M名称叫恒压滴液漏斗，其主要作用是平衡装置内气压，使液体顺利滴下。
【实验原理】锌与CuSO4溶液、锌与稀H2SO4的反应。
【实验步骤】
①组装仪器，检查装置的气密性。
②装药品，调节量气装置两边液面相平，读数。
③将CuSO4溶液全部滴入装有m克锌粉三颈烧瓶中并搅拌，充分反应后，再滴加稀H2SO4至不再有气体产生。
④冷却至室温，调节量气装置两边液面相平，读数。
【实验分析】
（1）锌与CuSO4溶液反应的方程式为： Zn+CuSO4＝Cu+ZnSO4 。
（2）步骤④中调节两边液面相平的操作是将水准管缓慢 下移 （选填“上移”或“下移”），根据②和④的读数可得出 反应产生氢气 的体积。
（3）下列因素中，可能使测得的CuSO4溶液的溶质的质量分数偏高的是 A （填字母）。
A.加入的锌粉中混有少量的铜粉
B.实验结束后，有部分气体残留在三颈烧瓶中
【答案】（1）Zn+CuSO4＝Cu+ZnSO4；
（2）下移；反应产生氢气；
（3）A。
【分析】（1）根据锌与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜来分析解答；
（2）根据锌与稀硫酸反应生成了氢气，水准管液面上升来分析解答；根据②和④的读数可得出反应产生氢气的体积来分析解答；
（3）A、根据铜不与硫酸反应，则产生的气体减少，说明锌与硫酸反应的量减小，则计算出与硫酸铜反应的锌的质量偏大，计算出的硫酸铜的质量偏大来分析解答；
B、根据原三颈烧瓶中的空气进入量气管中，量取的体积和生成氢气的体积相同，不影响实验结果来分析解答。
【解答】解：（1）锌与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，反应的化学方程式为Zn+CuSO4＝Cu+ZnSO4；
（2）由于锌与稀硫酸反应生成了氢气，水准管液面上升，为了防止量气管内气体压强过大，步骤④中调节两边液面相平的操作是将水准管缓慢下移，②装药品，调节量气装置两边液面相平，读数，④冷却至室温，调节量气装置两边液面相平，读数，根据②和④的读数可得出反应产生氢气的体积；
（3）A、加入的锌粉中混有少量的铜粉，铜不与硫酸反应，则产生的气体减少，说明锌与硫酸反应的量减小，则计算出与硫酸铜反应的锌的质量偏大，计算出的硫酸铜的质量偏大，CuSO4溶液的溶质的质量分数偏高，故A符合题意；
B、实验结束后，有部分气体残留在三颈烧瓶中，原三颈烧瓶中的空气进入量气管中，量取的体积和生成氢气的体积相同，不影响实验结果，故B不符合题意.
故选：A。
故答案为：（1）Zn+CuSO4＝Cu+ZnSO4；
（2）下移；反应产生氢气；
（3）A。
【点评】本题主要考查物质的组成成分的探究等，完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行。
14．（2024 嘉兴二模）小科通过实验知道金属锌能与可溶性的硝酸银反应，他产生疑问：“金属锌是否能与不溶性的氯化银反应？”，于是他进行如下研究：
【实验步骤】
①取10mL的AgNO3溶液于烧杯中，逐滴加入NaCl溶液至过量。
②过滤后再用蒸馏水洗涤沉淀 3次，向第3次所得洗涤液中加入AgNO3溶液，无明显现象。
③将洗涤后的沉淀放入另一烧杯中，加入50mL 蒸馏水，将锌片加入烧杯中，并搅拌（如图）。
④10分钟后，将烧杯中的混合物进行过滤。过滤后，向滤液中滴加AgNO3溶液，观察现象。
【验证与推理】
（1）步骤②中，向第3 次洗涤液加入AgNO3溶液的目的是 检验沉淀中是否还含有氯化钠 。
（2）步骤③中，锌片放入前需进行预处理，消除表面氧化膜对实验的影响，预处理的具体操作是 用砂纸打磨锌片表面至光亮 。
（3）步骤④中若观察到有白色沉淀生成，可得出的结论是 金属锌能与不溶性的氯化银反应，且有氯化锌生成 。
（4）小科观察到锌片表面有灰黑色固体生成。取生成的灰黑色固体于试管中，加入稀硫酸，若发现 无明显现象 ，证明有Ag生成。
【答案】（1）检验沉淀中是否还含有氯化钠；
（2）用砂纸打磨锌片表面至光亮；
（3）金属锌能与不溶性的氯化银反应，且有氯化锌生成；
（4）无明显现象。
【分析】（1）根据氯化钠和硝酸银溶液反应生成氯化银沉淀和硝酸钠来分析解答；
（2）根据用砂纸打磨锌片可除去表面氧化膜来分析解答；
（3）根据金属锌能氯化银反应生成氯化锌来分析解答；
（4）根据银和稀硫酸不反应来分析解答。
【解答】解：（1）氯化钠和硝酸银溶液反应生成氯化银沉淀和硝酸钠，则步骤②中，向第3次洗涤液加入AgNO3溶液的目的是检验沉淀中是否还含有氯化钠；
（2）锌片放入前需进行预处理，消除表面氧化膜对实验的影响，预处理的具体操作是用砂纸打磨锌片表面至光亮；
（3）氯化银不溶于水，与硝酸银不反应，过滤后，向滤液中加入硝酸银溶液，有白色沉淀生成，说明溶液中有氯离子，是因为锌和氯化银反应生成银和氯化锌，则步骤④中若观察到有白色沉淀生成，可得出的结论是金属锌能与不溶性的氯化银反应，且有氯化锌生成；
（4）结论是有Ag生成，因为银和稀硫酸不反应，所以取生成的灰黑色固体于试管中，加入稀硫酸，若发现无明显现象，证明有Ag生成。
故答案为：（1）检验沉淀中是否还含有氯化钠；
（2）用砂纸打磨锌片表面至光亮；
（3）金属锌能与不溶性的氯化银反应，且有氯化锌生成；
（4）无明显现象。
【点评】本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论。
15．（2024 海曙区模拟）某化学实验小组为了除去混在N2中的O2，将混合气体通过红热的铜丝网后，发现铜丝网变黑。在研究如何除去黑色物质，回收再利用铜丝网的讨论中，制定了下列方案。
请根据以上方案回答。
（1）混合气体通过红热的铜丝网后，铜丝网变黑的原因 2Cu+O22CuO （用化学方程式解释）。
（2）两种方案相比较，甲方案明显的不足之处是 没有处理尾气 。
（3）若采用甲、乙两种方案处理此黑色铜丝网，则回收的铜丝网a的质量 ＞ （填“＜”、“＞”或“＝”）铜丝网b的质量。
（4）实验小组的同学发现，反应后烧杯中的液体有腐蚀性，应加以适当的处理。他们采取加入过量的铁粉的方案处理废液。加入足量的铁粉充分搅拌，最后得到的溶液中溶质为 亚铁盐 。（填物质名称）
【答案】（1）2Cu+O22CuO。
（2）没有处理尾气。
（3）＞。
（4）亚铁盐。
【分析】根据加热条件下，铜和氧气反应生成氧化铜，氧化铜和酸反应生成铜盐和水分析。
【解答】解：（1）混合气体通过红热的铜丝网后，铜丝网变黑的原因：铜和氧气反应生成氧化铜，反应的化学方程式为：2Cu+O22CuO。
（2）两种方案相比较，甲方案明显的不足之处是没有处理尾气。
（3）若采用甲、乙两种方案处理此黑色铜丝网，则回收的铜丝网a的质量＞铜丝网b的质量，这是因为乙方案中部分铜元素进入溶液中。
（4）实验小组的同学发现，反应后烧杯中的液体有腐蚀性，是因为溶液中含有酸，加入过量的铁粉时，铁和酸会反应，因此最后得到的溶液中溶质为亚铁盐。
故答案为：（1）2Cu+O22CuO。
（2）没有处理尾气。
（3）＞。
（4）硫酸亚铁。
【点评】本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论。
16．（2025 浙江模拟）实验室常用大理石（主要成分是CaCO3）与稀盐酸制取二氧化碳。请回答：
（1）图1是两种气体发生装置，装置B相对于装置A的优点是 可以控制反应的发生和停止 。
（2）探究是否可用排水集气法收集到CO2利用传感器对是否可用排水集气法收集到CO2展开探究，实验装置如图2所示：
【实验步骤】
①按实验装置图2组装仪器。
②用压强传感器自带的注射器通过活塞A向三颈烧瓶注入50mL空气，并一直压住注射器，若压强传感器的读数 保持不变 （填“持续上升”或“保持不变”或“不断下降”），证明装置气密性良好。
③打开活塞A，将注射器中的稀盐酸迅速注入仪器b中，反应一段时间后，收集满CO2后迅速关闭活塞A，并用止水夹夹住导气管B处。
④用压强传感器自带的注射器通过活塞A向三颈烧瓶中注入15mLH2O，观察两分钟之内体系的压强变化如图3所示。
【总结与拓展】
⑤图3中，30s后体系压强瞬间增大，之后到100秒压强又逐渐减小，请写出压强逐渐减小的原因 二氧化碳能溶于水且能与水反应，使装置内气体减少，压强逐渐减小 。
⑥经过测算，消耗CO2的量约为收集到的CO2总量的0.53%，因此排水集气法 可以 （填“可以”或“不可以”）收集到CO2气体。
【答案】（1）可以控制反应的发生和停止；
（2）②保持不变；
⑤二氧化碳能溶于水且能与水反应，使装置内气体减少，压强逐渐减小；
⑥可以。
【分析】（1）观察装置A和装置B的结构差异，从反应的控制角度分析装置B的优点。
（2）②依据装置气密性检查的原理，判断压强传感器读数情况。
⑤根据气体的性质和装置内的变化，分析体系压强变化的原因。
⑥根据消耗二氧化碳的量与收集到二氧化碳总量的比例关系，判断排水集气法是否可行。
【解答】解：（1）装置B中有多孔隔板，关闭活塞时，反应产生的气体使装置内压强增大，将液体压入长颈漏斗，固液分离，反应停止；打开活塞，压强减小，液体流下，固液接触，反应发生。所以装置B相对于装置A的优点是可以控制反应的发生和停止。
（2）②用压强传感器自带的注射器通过活塞A向三颈烧瓶注入50mL空气，并一直压住注射器，若装置气密性良好，气体不会泄漏，压强传感器的读数应保持不变。
⑤图3中，30s后体系压强瞬间增大，是因为向三颈烧瓶中注入15mL H2O，水占据一定空间使压强增大；之后到100秒压强又逐渐减小，原因是二氧化碳能溶于水且能与水反应，随着时间推移，部分二氧化碳溶解在水中并与水反应，导致装置内气体减少，压强逐渐减小。
⑥经过测算，消耗CO2的量约为收集到的CO2总量的0.53%，说明消耗的二氧化碳量较少，对收集二氧化碳的影响较小，因此排水集气法可以收集到CO2气体。故答案为：
（1）可以控制反应的发生和停止；
（2）②保持不变；
⑤二氧化碳能溶于水且能与水反应，使装置内气体减少，压强逐渐减小；
⑥可以。
【点评】本题围绕二氧化碳的制取和收集展开探究。解题关键在于理解装置特点和气体的性质。这有助于提升学生对实验原理和操作的理解能力。
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专题13 化学实验探究
知识融合：涵盖化学多个领域知识，将物质的性质、化学反应原理、实验基本操作、化学计算等知识融合在一个实验探究情境中。如在探究金属与酸反应的实验中，既考查金属的活动性顺序等性质知识，又涉及到根据化学方程式的计算，还包括实验装置的选择与操作等内容。
能力综合：对学生多种能力进行综合考查，包括观察分析能力、实验操作能力、逻辑推理能力、创新思维能力和语言表达能力等。学生需观察实验现象、分析数据得出结论，设计合理实验方案并准确表述实验步骤、现象和结论等。
常考题型：物质组成和性质类的探究、物质的性质与变化规律的探究、影响化学反应反应速率的探究、化学实验方案的设计与评价。
本册资料习题均选自：中考真题、最新模拟题、联考题、名校模拟题等...
1、明确实验目的
仔细研读题目，抓取关键语句，如 “探究…… 性质”“验证…… 猜想” 等，精准锁定实验核心目标，为后续解题锚定方向。
2、剖析实验原理
依据实验目的，关联所学化学知识，明确实验依托的化学反应原理、物质特性等。例如，探究金属与酸反应，需熟知金属活动性顺序及酸的化学性质。
3、洞察实验用品与装置
（1）实验用品：了解药品、试剂特性，其决定实验可行性与方法。如提供酸碱指示剂，用于检测溶液酸碱性。
（2）实验装置：分析装置作用、连接顺序与改进空间。根据反应物状态和反应条件确定气体发生装置，依据气体性质选择收集装置。
4、关注实验步骤与现象
（1）实验步骤
明确各步骤目的与操作要点，注意先后顺序与规范性。如检验混合气体成分，需遵循特定顺序以避免干扰。留意操作细节意图，如 “缓慢加入” 可能为使反应充分。
（2）实验现象
准确记录并分析题目给出的现象，这是得出结论的关键。如金属与盐溶液反应，观察是否有固体析出及溶液颜色变化。依据实验原理和物质性质，合理预测可能出现的现象。
5、合理推导结论与反思
（1）得出结论
基于实验现象与数据，运用化学知识和逻辑推理，得出与实验目的紧密契合、表述精准的结论。注意结论的适用范围，明确实验条件对结论的影响。
（2）反思与评价
从科学性、合理性、可行性、安全性等维度审视实验方案，排查干扰因素，考量环保与操作便捷性。思考改进与拓展方向，如更换试剂、优化装置或增设步骤，培养创新与探究能力。
01 牢记物质性质
1、物理性质
包括颜色、状态、气味、溶解性、挥发性、密度、熔点、沸点等。在判断物质鉴别方法或选择气体收集方法时，这些性质尤为关键。例如，氧气不易溶于水且密度比空气大，决定了它可用排水法和向上排空气法收集 。
2、化学性质
如酸碱性、氧化性、还原性、可燃性、稳定性等。像探究金属与酸反应，利用的是金属的还原性和酸的氧化性；酸碱中和反应则基于酸和碱的化学性质。
例题展示
1．（2025 义乌市一模）兴趣小组将氯化钠溶液加入到稀硫酸中没有观察到明显现象，而将混合溶液加热一段时间后，意外地闻到刺激性气味。
【提出问题】刺激性气味的气体是什么？
【猜想与假设】
猜想1.可能是二氧化硫
猜想2.可能是氯化氢
猜想3.可能是氨气
大家讨论后认为猜想3不合理，依据是 反应物中没有氮元素，所以无法生成氨气 。
【查阅资料】SO2和CO2的化学性质相似，都能使澄清石灰水变浑浊。
【实验探究】如图所示，小金将产生的气体通入紫色石蕊溶液中，观察到溶液变红，于是他认为猜想2正确。
【评价与改进】小胡认为小金的结论不科学，于是他利用提供的试剂通过实验确认了猜想2正确。
实验操作 实验现象
如图所示，将产生的气体 通入澄清石灰水中 无明显现象
【结论】加热氯化钠与硫酸的混合溶液得到的气体是氯化氢
【拓展应用】实验室可用氯化钠和硫酸反应制取氯化氢气体，已知氯化氢气体极易溶于水。请推测实验室制取氯化氢气体最适宜的方法为 C （填序号）。
A.加热氯化氢溶液和稀硫酸的混合物
B.加热氯化钠固体和稀硫酸的混合物
C.加热氯化钠固体和浓硫酸的混合物
【答案】【猜想与假设】反应物中没有氮元素，所以无法生成氨气；
【评价有改进】通入澄清石灰水中，无明显现象；
【拓展应用】C。
【分析】【猜想与假设】根据化学反应前后，元素种类不变进行分析；
【查阅资料】根据二氧化硫和氢氧化钙反应生成亚硫酸钙和水进行分析；
【拓展应用】根据氯化氢气体极易溶于水进行分析。
【解答】解：【猜想与假设】化学反应前后，元素种类不变，所以猜想3不合理，依据是反应物中没有氮元素，所以无法生成氨气；
【评价与改进】二氧化碳溶于水生成碳酸，二氧化硫和水反应会生成亚硫酸，氯化氢溶于水形成盐酸，都能使紫色石蕊变红色，所以
实验操作 实验现象
如图所示，将产生的气体通入澄清石灰水中 无明显现象
【拓展应用】氯化氢气体极易溶于水，所以实验室制取氯化氢气体最适宜的方法为：加热氯化钠固体和浓硫酸的混合物。
故答案为：【猜想与假设】反应物中没有氮元素，所以无法生成氨气；
【评价有改进】通入澄清石灰水中，无明显现象；
【拓展应用】C。
【点评】本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论。
2．（2025 宁波模拟）学会概念创设，有助于思维模型的建构。某同学创设了独立现象、共同现象的概念，在物质推断、鉴别中，建构了如图思维模型，应用到暖宝宝中铁粉物质的检验。该同学为确定暖宝宝中的黑色固体含有铁粉，设计了如表中3个实验。请回答：
序号 实验内容 现象 结论
① 用磁铁吸引暖宝宝内固体粉末 黑色固体被吸引 固体粉末中有铁粉
② 取适量分离出来的黑色固体于试管中，加入足量稀盐酸
③ 取适量分离出来的黑色固体于试管中，加入足量硫酸铜溶液 试管内出现红色固体，溶液由蓝色变成浅绿色
（1）为鉴别混合气体中含有H2或CO，将混合气体通过灼热的CuO观察到黑色粉末变为红色，这一实验现象属于思维模型中的 共同现象 现象。
（2）若实验②中黑色固体含有铁粉，则观察到的现象是 有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色 。
（3）根据实验③的现象，能否得出存在铁的可靠结论？判断并说明理由： 能，因为铁能与硫酸铜反应生成红色的铜和浅绿色的硫酸亚铁溶液，其他常见黑色固体一般不与硫酸铜溶液发生此反应 。
（4）还有同学提出，可以利用黑色粉末燃烧，火星四射的现象来证明铁粉的存在。基于该实验原理，结合钢铁锈蚀知识，请对暖宝宝的存放提出一条合理建议： 密封保存 。
【答案】（1）共同现象；
（2）有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色；
（3）能，因为铁能与硫酸铜反应生成红色的铜和浅绿色的硫酸亚铁溶液，其他常见黑色固体一般不与硫酸铜溶液发生此反应；
（4）密封保存。
【分析】（1）H2和CO都能使灼热的CuO黑色粉末变为红色。
（2）铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气。
（3）铁能与硫酸铜发生置换反应，生成红色的铜和浅绿色的硫酸亚铁溶液。
（4）铁粉在空气中容易与氧气和水发生锈蚀。
【解答】解：（1）H2和CO都能使灼热的CuO黑色粉末变为红色，这是H2和CO与CuO反应的共同现象，所以这一实验现象属于思维模型中的共同现象。
（2）铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，氯化亚铁溶液呈浅绿色，所以若黑色固体含有铁粉，会观察到有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色。
（3）因为铁能与硫酸铜发生置换反应，生成红色的铜和浅绿色的硫酸亚铁溶液，而其他常见的黑色固体（如碳粉、氧化铜等）不能与硫酸铜溶液发生这样的反应，所以根据实验③的现象能得出存在铁的可靠结论。
（4）暖宝宝中的铁粉在空气中容易与氧气和水发生锈蚀，而利用黑色粉末燃烧、火星四射的现象证明铁粉存在，说明铁粉具有可燃性，在空气中容易发生反应。所以暖宝宝应密封保存，以隔绝空气和水，防止铁粉生锈和发生其他反应。
故答案为：
（1）共同现象；
（2）有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色；
（3）能，因为铁能与硫酸铜反应生成红色的铜和浅绿色的硫酸亚铁溶液，其他常见黑色固体一般不与硫酸铜溶液发生此反应；
（4）密封保存。
【点评】本题考查综合性较强，不过难度不大，解题时对所涉及基础知识要细心分析，同时要注重对表格和坐标图中的信息提取。
3．（2024 富阳区一模）水煤气是一种工业上常用的气体燃料，一般用焦炭和水蒸气在高温下反应制得，含有少量的CO2和水蒸气杂质。某化学兴趣小组对水煤气的主要成分进行研究。
【查阅资料】
（1）白色的无水硫酸铜粉末遇水变成蓝色；
（2）Na2CO3与少量盐酸反应生成NaHCO3和NaCl，与过量盐酸反应时生成NaCl，H2O，CO2
【实验假设】①可燃气只是CO②可燃气体只是H2③可燃气体是CO和H2的混合气。
【实验过程】实验小组按以下流程进行实验（水煤气中CO2，H2O已被充分吸收）；
（1）实验中，发现黑色氧化铜变红，且无水硫酸铜变蓝色，还观察到澄清石灰水变浑浊，则上述假设 ③ 成立。
【实验拓展】
（2）实验后，甲同学认为欲检验所用NaOH是否完全消耗，可向溶液中滴入几滴稀盐酸，若没有气体产生，则溶液中还有NaOH剩余，但乙同学认为甲同学的设计是错误的，理由是 如果氢氧化钠被完全消耗，生成的Na2CO3与少量盐酸反应生成NaHCO3和NaCl，也没有气体产生 。
（3）丙同学通过本次实验，结合查阅的资料发现，不用任何其它试剂，只用试管和胶头滴管就可以鉴别稀盐酸和碳酸钠两种无色溶液。正确的鉴别方案及结论是 把两种溶液分别加入两支试管中，用胶头滴管吸取其中的一种溶液，向另一支试管中滴加，如果开始时没有气泡产生，滴加一会儿后产生气泡，说明胶头滴管中的溶液是稀盐酸，另一种是碳酸钠溶液；如果一开始就有气泡产生，说明胶头滴管中的溶液是碳酸钠溶液，另一种是稀盐酸 。
【答案】（1）③；
（2）如果氢氧化钠被完全消耗，生成的Na2CO3与少量盐酸反应生成NaHCO3和NaCl，也没有气体产生；
（3）把两种溶液分别加入两支试管中，用胶头滴管吸取其中的一种溶液，向另一支试管中滴加，如果开始时没有气泡产生，滴加一会儿后产生气泡，说明胶头滴管中的溶液是稀盐酸，另一种是碳酸钠溶液；如果一开始就有气泡产生，说明胶头滴管中的溶液是碳酸钠溶液，另一种是稀盐酸。
【分析】（1）无水硫酸铜变蓝色，说明有水产生；石灰水变浑浊，说明有二氧化碳产生；
（2）如果实验设计不合理，可能会得出错误的结论；
（3）根据物质的性质可以判断鉴别物质的方法。
【解答】解：（1）实验中，发现黑色氧化铜变红，且无水硫酸铜变蓝色，证明水煤气含有H2；还观察到澄清石灰水变浑浊，证明水煤气含有另一可燃气体为一氧化碳，故答案为：③；
（2）如果氢氧化钠被完全消耗，生成的Na2CO3与少量盐酸反应生成NaHCO3和NaCl，也没有气体产生，所以丙同学认为乙同学的设计是错误的，故答案为：如果氢氧化钠被完全消耗，生成的Na2CO3与少量盐酸反应生成NaHCO3和NaCl，也没有气体产生；
（3）正确的鉴别方案及结论是：把两种溶液分别加入两支试管中，用胶头滴管吸取其中的一种溶液，向另一支试管中滴加，如果开始时没有气泡产生，滴加一会儿后产生气泡，说明胶头滴管中的溶液是稀盐酸，另一种是碳酸钠溶液；因为向碳酸钠溶液中滴加稀盐酸时，开始时稀盐酸较少，碳酸钠和稀盐酸反应生成碳酸氢钠和氯化钠，没有二氧化碳产生，当滴加的稀盐酸较多时，碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，这时有气泡产生，如果一开始就有气泡产生，说明胶头滴管中的溶液是碳酸钠溶液，另一种是稀盐酸；因为碳酸钠溶液和较多的稀盐酸反应时，碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，这时有气泡产生，故答案为：把两种溶液分别加入两支试管中，用胶头滴管吸取其中的一种溶液，向另一支试管中滴加，如果开始时没有气泡产生，滴加一会儿后产生气泡，说明胶头滴管中的溶液是稀盐酸，另一种是碳酸钠溶液；如果一开始就有气泡产生，说明胶头滴管中的溶液是碳酸钠溶液，另一种是稀盐酸。
【点评】化学实验现象是化学实验最突出、最鲜明的部分，也是进行分析推理得出结论的依据，掌握物质的性质和相互之间的反应关系，并有助于提高观察、实验能力。所以，对化学实验不仅要认真观察，还应掌握观察实验现象的方法。
4．（2025 浙江模拟）某同学开展了“物质发生反应但无明显现象”的验证实验。
【宏观探究】
①在滴有酚酞试液的氢氧化钠溶液中逐渐滴加稀盐酸，反应过程中充分振荡（如图甲所示），一段时间后溶液颜色由红色变为无色。
②利用温度传感器测出溶液的温度变化曲线如图乙所示。
【思维模型】
【微观分析】画出反应的微观模型图，如图丙所示。
【应用迁移】为验证二氧化碳与氢氧化钠发生反应。将装满二氧化碳气体的试管分别倒扣在装有等质量水和氢氧化钠溶液的水槽中，一段时间后现象如图丁所示。
（1）能证明氢氧化钠和盐酸能发生反应的现象是 溶液颜色由红色变为无色 。
（2）宏观探究①属于思维模型中的思路 1 （填数字）。
（3）从微观角度分析，该化学反应的本质是 氢离子和氢氧根离子结合成水分子 。
（4）应用迁移中的现象，能否证明二氧化碳与氢氧化钠发生反应并说明理由： 能；因为B试管内液面上升比A试管的高，证明二氧化碳与氢氧化钠溶液反应，造成试管中气体减少的更多，压强减小的更明显 。
【答案】（1）溶液颜色由红色变为无色；
（2）1；
（3）氢离子和氢氧根离子结合成水分子；
（4）能；因为B试管内液面上升比A试管的高，证明二氧化碳与氢氧化钠溶液反应，造成试管中气体减少的更多，压强减小的更明显。
【分析】（1）根据酚酞在碱性溶液中变红分析；
（2）根据思维模型结合实验探究分析；
（3）根据氢离子和氢氧根离子结合成水分子分析；
（4）根据两个试管中现象对比分析。
【解答】解：（1）酚酞试液在氢氧化钠溶中变红，逐渐滴加稀盐酸，充分振荡，溶液颜色由红色变为无色，说明氢氧化钠消失，进而证明酸碱发生中和反应。故答案为：溶液颜色由红色变为无色；
（2）在滴有酚酞试液的氢氧化钠溶液中逐渐滴加稀盐酸，溶液颜色由红色变为无色，说明反应物氢氧化钠消失，进而证明酸碱发生中和反应，属于思维模型中的思路1。故答案为：1；
（3）从微观角度分析，该化学反应的本质是氢离子和氢氧根离子结合成水分子。故答案为：氢离子和氢氧根离子结合成水分子；
（4）二氧化碳能溶于水且与水反应，试管内压强减小水面上升，二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，二氧化碳与氢氧化钠溶液反应，造成试管中气体减少的更多，压强减小的更明显，则观察到B试管内液面上升比A试管的高，能说明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应。故答案为：能；因为B试管内液面上升比A试管的高，证明二氧化碳与氢氧化钠溶液反应，造成试管中气体减少的更多，压强减小的更明显。
【点评】此题主要考查常见物质的性质，主要利用物质的性质来分析和解决有关问题，结合各方面的条件得出正确结论。
举一反三
1．（2025 临平区一模）“用微观思想解决宏观物质问题”是重要的学科观念，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抓住化学反应的本质，即微粒的重组。如图甲是项目活动小组同学探究酸、碱、盐之间反应规律的实验，根据思维路径，小组同学认为实验①氢氧化钡溶液中滴加碳酸钠溶液，其本质是Ba2+与的反应，且Ba2+与的反应存在三种情况：①恰好反应；②Ba2+过量；③过量。
请回答：
（1）为验证实验①反应后的溶液中溶质微粒成分。
①小科取实验①试管中溶液少许于另一试管中，向其中滴加稀硫酸。小科同学设计这个实验的目的是 检验反应后的溶液中是否有钡离子或者过量的碳酸根离子 。
②小金则取实验①试管中溶液少许于另一试管中，向其中滴加少量硫酸钠溶液，没有观察到明显的实验现象，得出实验①碳酸钠与氢氧化钡已经恰好完全反应的结论。请对小金同学实验得出的结论进行评价 小金的结论不正确，因为硫酸钠和碳酸钠不反应，所以碳酸钠可能过量 。
（2）若向滴加碳酸钠溶液后的试管①中滴加稀盐酸，沉淀质量随稀盐酸质量的变化情况如图乙所示。则图像a﹣b段沉淀质量不改变的原因是 稀盐酸先与过量的氢氧化钠反应 。
（3）若滴加碳酸钠溶液后的试管①中不滴加稀盐酸，直接将图甲实验①、②试管中所得混合物倒入洁净的③烧杯中，最终得到无色澄清溶液。则烧杯③中最终得到的溶液溶质成分是 NaCl、BaCl2或HCl、NaCl、BaCl2 （写化学式）。
【答案】（1）①检验反应后的溶液中是否有钡离子或者过量的碳酸根离子；
②小金的结论不正确，因为硫酸钠和碳酸钠不反应，所以碳酸钠可能过量；
（2）稀盐酸先与过量的氢氧化钠反应；
（3）NaCl、BaCl2或HCl、NaCl、BaCl2。
【分析】（1）①根据钡离子和硫酸根离子结合生成硫酸钡沉淀，碳酸根离子与氢离子结合生成二氧化碳和水来分析解答；
②根据硫酸钠和碳酸钠不反应，碳酸钠可能过量来分析解答；
（2）根据稀盐酸先与过量的氢氧化钠反应，在这个过程中没有沉淀溶解来分析解答；
（3）根据物质的性质和实验现象来分析解答。
【解答】解：（1）①氢氧化钡与碳酸钠反应会生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠，若反应后溶液中存在钡离子，加入稀硫酸，钡离子和硫酸根离子结合生成硫酸钡沉淀，若存在过量的碳酸根离子，加入稀硫酸，碳酸根离子与氢离子结合生成二氧化碳和水，所以小科同学设计这个实验的目的是检验反应后的溶液中是否有钡离子或者过量的碳酸根离子；
②硫酸钠和碳酸钠不反应，如果向实验①的溶液中滴加少量硫酸钠溶液没有观察到明显现象，有可能是碳酸钠与氢氧化钡恰好完全反应，溶液中只有氢氧化钠和硫酸钠，也有可能是碳酸钠过量，溶液中有氢氧化钠、碳酸钠和硫酸钠，所以小金的结论不正确，因为硫酸钠和碳酸钠不反应，所以碳酸钠可能过量；
（2）氢氧化钡与碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠，当向滴加碳酸钠溶液后的试管①中滴加稀盐酸时，稀盐酸会先与氢氧化钠反应，在这个过程中没有沉淀溶解，所以图像a﹣b段沉淀质量不改变；
（3）实验①中碳酸钠与氢氧化钡反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠，实验②中稀盐酸有剩余（因为最终得到无色澄清溶液，说明沉淀全部溶解），将①、②试管中所得混合物倒入洁净的③烧杯中，碳酸钡与稀盐酸反应生成氯化钡、水和二氧化碳，氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠，且稀盐酸可能有剩余，所以最终得到的溶液溶质成分是NaCl、BaCl2或HCl、NaCl、BaCl2。
故答案为：（1）①检验反应后的溶液中是否有钡离子或者过量的碳酸根离子；
②小金的结论不正确，因为硫酸钠和碳酸钠不反应，所以碳酸钠可能过量；
（2）稀盐酸先与过量的氢氧化钠反应；
（3）NaCl、BaCl2或HCl、NaCl、BaCl2。
【点评】本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论。
2．（2025 浙江一模）一些餐馆会用固体酒精作为燃料，小科发现固体酒精完全燃烧之后还会残留少量白色固体，由此他产生好奇。
【提出问题】燃烧后残留的白色固体是什么？
【查阅资料】
①某些固体酒精是由酒精、氢氧化钠和硬脂酸按照一定比例混合制成。
②硬脂酸和酒精均可在空气中完全燃烧生成二氧化碳和水。
【建立猜想】
猜想一：白色固体是氢氧化钠。
猜想二：白色固体是碳酸钠。
猜想三：白色固体是氢氧化钠和碳酸钠的混合物。
碳酸钠俗称 纯碱或苏打 ，猜想中含有碳酸钠的依据是 CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O （用化学方程式表示）。
【实验验证】
【实验结论】白色固体是 氢氧化钠和碳酸钠 。
【交流讨论】实验中BaCl2溶液能否用Ca（OH）2溶液代替，并说明理由 不能，因为碳酸钠能与Ca（OH）2溶液反应生成氢氧化钠，会影响后续氢氧化钠的检验 。
【答案】【建立猜想】纯碱或苏打；CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O；
【实验结论】氢氧化钠和碳酸钠；
【交流讨论】不能，因为碳酸钠能与Ca（OH）2溶液反应生成氢氧化钠，会影响后续氢氧化钠的检验。
【分析】【建立猜想】根据碳酸钠的俗名，二氧化碳会与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水来分析解答；
【实验结论】根据碳酸钠和氯化钡溶液反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，过量的氯化钡溶液除去了碳酸钠，氢氧化钠溶液显碱性，能使无色酚酞溶液变红来分析解答；
【交流讨论】根据碳酸钠能与Ca（OH）2溶液生成氢氧化钠，会影响后续氢氧化钠的检验来分析解答。
【解答】解：【建立猜想】碳酸钠俗名是纯碱、苏打，猜想中含有碳酸钠的依据是二氧化碳会与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水，反应的化学方程式为CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O；
【实验结论】碳酸钠和氯化钡溶液反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，则向样品溶液中加入过量的氯化钡溶液，有白色沉淀生成，说明样品溶液中含有碳酸钠，过量的氯化钡溶液除去了碳酸钠，氢氧化钠溶液显碱性，能使无色酚酞溶液变红，则向无色溶液中滴加酚酞溶液，溶液变红，说明品溶液中还含有氢氧化钠，则白色固体是氢氧化钠和碳酸钠；
【交流讨论】由于碳酸钠能与Ca（OH）2溶液反应生成氢氧化钠，会影响后续氢氧化钠的检验，所以实验中BaCl2溶液能否用Ca（OH）2溶液代替。
故答案为：【建立猜想】纯碱或苏打；CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O；
【实验结论】氢氧化钠和碳酸钠；
【交流讨论】不能，因为碳酸钠能与Ca（OH）2溶液反应生成氢氧化钠，会影响后续氢氧化钠的检验。
【点评】本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论。
3．（2025 临安区一模）除H2、CO能还原氧化铜外，CH4及其他一些具有还原性的气体也能与氧化铜发生反应。某学习小组设计了如图所示的实验装置（夹持装置和尾气处理已省略），分别对有关气体进行探究，回答下列问题。
【探究一】对已知气体性质的探究
（1）将上述装置按 BCA （填字母）的顺序连接，使CH4气体依次通过装置，依据现象发现CH4能与CuO反应生成Cu、CO2、H2O。
【探究二】对未知气体组成的探究
（2）气体X可能由H2、CO中的一种或两种组成，同学们按照（1）中顺序连接的装置对其组成进行探究。若证明气体X只有CO，则实验现象为 B中黑色粉末变红，A中澄清石灰水变浑浊，C中无水硫酸铜固体不变蓝 。
（3）将由两种元素组成的气态纯净物，通过以上装置。发现B装置中的黑色粉末变成光亮的红色，装置C中的固体由白色变成蓝色，A装置中的溶液不变浑浊，C中导出的气体在空气中含量最高。据此现象推测，该气态纯净物含有的两种元素是 N、H 。
（4）实验结束后停止加热，还需继续通入气体直至装置冷却。此操作的目的不是为了防止铜再度被氧化，而是为了 防止A中溶液倒吸进入C装置，使热的玻璃管炸裂 。
【答案】（1）BCA；
（2）C中黑色粉末变红，A中澄清石灰水变浑浊，B中白色硫酸铜固体不变蓝；
（3）N、H；
（4）防止A中溶液倒吸进入C装置，使热的玻璃管炸裂。
【分析】（1）根据实验的目的来分析解答；
（2）根据一氧化碳和氧化铜在加热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来分析解答；
（3）根据置C中的固体由白色变成蓝色，说明有水生成，证明原气体中含有氢元素，C中导出的气体在空气中含量最高，为氮气，即原气体中含有氮元素来分析解答；
（4）根据继续通入气体至装置冷却是为了防止A中溶液倒吸进入C装置，使热玻璃管炸裂来分析解答。
【解答】解：（1）要使CH4气体依次通过装置，检验CH4能与CuO反应生成Cu、CO2、H2O，应先通过装置B与氧化铜反应，然后气体再通过装置C检验是否有水生成，最后通过装置A检验是否生成二氧化碳，装置C和装置A不可颠倒，是因为气体通过澄清石灰水会带出水蒸气，从而影响水蒸气的检验，所以装置的连接顺序为BCA；
（2）气体X只有CO，一氧化碳和氧化铜在加热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，实验中观察到B中黑色粉末变红，A中澄清石灰水变浑浊，C中无水硫酸铜固体不变蓝；
（3）将由两种元素组成的气态纯净物，通过以上装置。发现B装置中的黑色粉末变成光亮的红色，装置C中的固体由白色变成蓝色，说明有水生成，证明原气体中含有氢元素，A装置中的溶液不变浑浊，说明没有生成二氧化碳，证明原气体中不含碳元素，C中导出的气体在空气中含量最高，为氮气，即原气体中含有氮元素，则该气态纯净物含有的两种元素是N、H；
（4）实验结束后停止加热，还需继续通入气体直至装置冷却，此操作的目的不是为了防止铜再度被氧化（因为这里可能没有氧气等能氧化铜的物质），而是为了防止防止A中溶液倒吸进入C装置，使热的玻璃管炸裂。
故答案为：（1）BCA；
（2）C中黑色粉末变红，A中澄清石灰水变浑浊，B中白色硫酸铜固体不变蓝；
（3）N、H；
（4）防止A中溶液倒吸进入C装置，使热的玻璃管炸裂。
【点评】在解此类题时，首先要将题中的知识认知透，然后结合学过的知识进行解答，此类题难度较大，要细心进行分析解答。
4．（2024 东阳市二模）通过证明反应物的减少、生成物的产生或观察反应发生的特殊现象都能证明化学反应的发生。酸与碱反应会生成水，并会放出热量。应该怎样利用水的生成或反应放热的现象来证明酸碱发生了化学反应呢？
查阅资料：Ⅰ．变色硅胶吸水后由蓝色变为红色。
Ⅱ．无水醋酸与氢氧化钠固体反应生成醋酸钠和水。
研习小组选用了氢氧化钠固体和无水醋酸进行实验，方案设计如图甲、乙、丙所示。
交流反思：
（1）设计甲、乙实验的目的是什么？ 形成对照，排除反应物中存在水对实验造成干扰 。
（2）用双手紧紧捂住广口瓶外壁，若气密性良好，则U型管中液面出现的现象是 液面左低右高并保持不变（液面出现高度差并保持不变） 。
（3）结合方案设计，证明无水醋酸与氢氧化钠固体发生反应的证据是 甲、乙变色硅胶不变色，丙中变色硅胶由蓝色变为红色 。
（4）进行丙所示实验时，发现U型管内液面出现左低右高，小东认为氢氧化钠固体和醋酸反应放热。小东的观点不合理，理由是 因为反应有水生成，氢氧化钠固体溶于水也会放热，会对实验造成干扰 。
【答案】（1）形成对照，排除反应物中存在水对实验造成干扰；
（2）液面左低右高并保持不变（液面出现高度差并保持不变）；
（3）甲、乙变色硅胶不变色，丙中变色硅胶由蓝色变为红色；
（4）因为反应有水生成，氢氧化钠固体溶于水也会放热，会对实验造成干扰。
【分析】（1）根据变色硅胶吸水后由蓝色变为红色，进行分析解答。
（2）根据用双手紧紧捂住广口瓶外壁，相当于对广口瓶进行了加热，进行分析解答。
（3）根据变色硅胶吸水后由蓝色变为红色，氢氧化钠固体和无水醋酸均不能使变色硅胶变色，进行分析解答。
（4）根据氢氧化钠固体溶于水也会放热，进行分析解答。
【解答】解：（1）变色硅胶吸水后由蓝色变为红色，设计甲、乙实验的目的是形成对照，排除反应物中存在水对实验造成干扰。
（2）用双手紧紧捂住广口瓶外壁，相当于对广口瓶进行了加热，若气密性良好，装置内空气受热膨胀，U型管中液面出现的现象是液面左低右高并保持不变，或液面出现高度差并保持不变。
（3）变色硅胶吸水后由蓝色变为红色，氢氧化钠固体和无水醋酸均不能使变色硅胶变色，氢氧化钠和醋酸反应生成醋酸钠和水，证明无水醋酸与氢氧化钠反应有水生成的现象是甲、乙变色硅胶不变色，丙中变色硅胶由蓝色变为红色。
（4）由于氢氧化钠固体溶于水也会放热，造成温度升高，使瓶内压强增大，造成U型管内液面左低右高，会对实验造成干扰，故小东的观点不合理。
故答案为：
（1）形成对照，排除反应物中存在水对实验造成干扰；
（2）液面左低右高并保持不变（液面出现高度差并保持不变）；
（3）甲、乙变色硅胶不变色，丙中变色硅胶由蓝色变为红色；
（4）因为反应有水生成，氢氧化钠固体溶于水也会放热，会对实验造成干扰。
【点评】本题难度不大，了解中和反应的原理、氢氧化钠固体溶解放热等是正确解答本题的关键。
5．（2024 杭州模拟）科学课堂上老师演示了铁和硫粉反应生成硫化亚铁的实验。反应前铁粉和硫粉的混合物能够用磁铁分离（如图甲），铁粉和硫粉的混合物在如图乙的装置中发生反应，反应后得到黑色块状固体物质，同学们还闻到了较强的刺激性气味。
（1）图乙中反应发生后撤去酒精灯，药品处红热范围继续扩大，说明铁和硫的反应是 放热 （填“放热”或“吸热”）反应。
（2）在老师指导下，将图乙装置改进为图丙。反应前小磁铁能够被吸住，反应后不能被吸住，便于对比。请找出丙装置的另一个优点： 吸收二氧化硫气体，能防止生成二氧化硫气体污染空气 。
（3）用改进后的丙装置进行实验，小组同学称取了1.6克硫粉与2.8克铁粉混合后加热。反应结束后，用磁铁吸引冷却后的黑色块状固体时，仍有黑色固体被吸起。请针对这一现象就实验过程提出一个合理的改进建议： 加入稍过量的硫粉 。
（4）小金分析了实验结果，猜想自己得到的黑色固体可能是有剩余的铁或有生成的四氧化三铁。小金想验证是否有铁剩余，他认为正确连接如图丁所示的三个装置并进行实验，如果a处有水压出，就能验证有铁剩余。
老师指出设计不够合理，不能就此验证猜想。（已知四氧化三铁和硫酸反应不产生气体），请你帮小科说出不够合理的原因： 反应前锥形瓶中有空气，加入稀硫酸时，瓶中一部分空气会被排出 。
【答案】（1）放热；
（2）吸收二氧化硫气体，能防止生成二氧化硫气体污染空气；
（3）加入稍过量的硫粉；
（4）反应前锥形瓶中有空气，加入稀硫酸时，瓶中一部分空气会被排出。
【分析】（1）根据反应发生后撤去酒精灯，药品处红热范围继续扩大来分析解答；
（2）根据氢氧化钠溶液能吸收二氧化硫气体来分析解答；
（3）根据实验过程中有剩余的铁来分析解答；
（4）根据反应前锥形瓶中有空气，加入稀硫酸时，瓶中一部分空气会被排出来分析解答。
【解答】解：（1）图乙中反应发生后撤去酒精灯，药品处红热范围继续扩大，说明铁和硫的反应是放热反应；
（2）由实验过程可知，反应过程中有二氧化硫气体产生，二氧化硫有毒，会污染空气，丙装置中的氢氧化钠溶液能吸收二氧化硫气体，则丙装置的另一个优点是吸收二氧化硫气体，能防止生成二氧化硫气体污染空气；
（3）反应结束后，用磁铁吸引冷却后的黑色块状固体时，仍有黑色固体被吸起，说明实验过程中有剩余的铁，为了避免这一异常现象的发生，合理的改进建议是加入稍过量的硫粉；
（4）铁与稀硫酸反应放出氢气，氢气不与氢氧化钠溶液反应，小金想验证是否有铁剩余，他认为正确连接如图丁所示的三个装置并进行实验，如果a处有水压出，就能验证有铁剩余，老师指出设计不够合理，不能就此验证猜向，不够合理的原因是反应前锥形瓶中有空气，加入稀硫酸时，瓶中一部分空气会被排出。
故答案为：（1）放热；
（2）吸收二氧化硫气体，能防止生成二氧化硫气体污染空气；
（3）加入稍过量的硫粉；
（4）反应前锥形瓶中有空气，加入稀硫酸时，瓶中一部分空气会被排出。
【点评】在解此类题时，首先要将题中的知识认知透，然后结合学过的知识进行解答。
02 化学反应原理
1、常见反应类型：包括化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应。在实验设计中，常依据反应类型选择合适的试剂和条件。
2、化学方程式书写：准确书写化学反应方程式，要遵循质量守恒定律，正确标注反应条件、气体和沉淀符号等。实验探究中通过化学方程式来理解反应过程、进行相关计算以及解释实验现象。
例题展示
1．（2025 杭州模拟）某兴趣小组在学习了双氧水分解制取氧气的实验后，知道催化剂（MnO2）能改变化学反应速率，到底还有哪些因素会影响化学反应速率呢？他们设计并进行了以下四次实验。
实验次数次数 H2O2溶液质量分数/% H2O2溶液用量/mL 催化剂（MnO2）用量/g 反应温度/℃ 收集气体体积/mL 所需时间/s
① 30 5 0 85 2 3.8
② 15 2 0.1 20 2 2.8
③ 5 2 0.1 20 2 7.4
④ 30 5 0 55 2 10.5
（1）请写出双氧水分解制氧气的化学方程式 2H2O22H2O+O2↑ 。
（2）实验中同学们是通过比较 收集相等体积气体需要的时间 的方式比较化学反应的速率。
（3）由以上实验得出的结论是 AB （可多选）。
A.H2O2溶液质量分数越高，反应速率越快
B反应温度越高，反应速率越快
C.催化剂（MnO2）用量越多，反应速率越快
D.H2O2溶液用量越多，反应速率越快
（4）通过查阅资料，他们还发现许多金属盐（如FeCl3、CuSO4等）对双氧水的分解具有催化作用。那么，铁盐和铜盐的催化作用哪个强呢？他们设计了如图的实验，并以两支试管中产生气泡的快慢来判断结果，小宁同学提出将CuSO4溶液改为CuCl2溶液更合理。仿照小宁思路，你认为还可以作何改进？ 将氯化铁溶液改为硫酸铁溶液 。
【答案】（1）2H2O22H2O+O2↑。
（2）收集相等体积气体需要的时间。
（3）AB。
（4）将氯化铁溶液改为硫酸铁溶液。
【分析】过氧化氢在催化剂催化作用下分解生成水和氧气。
对比试验要确定好常量和变量。
【解答】解：（1）双氧水分解制氧气的化学方程式是2H2O22H2O+O2↑。
故答案为：2H2O22H2O+O2↑。
（2）实验中同学们是通过比较的方式比较收集相等体积气体需要的时间化学反应的速率。
故答案为：收集相等体积气体需要的时间。
（3）A.对比②③可知，H2O2溶液质量分数越高，反应速率越快，该选项正确。
B.对比①④可知，反应温度越高，反应速率越快，该选项正确。
C.没有对比试验能够证明，催化剂（MnO2）用量越多，反应速率越快，该选项不正确。
D.没有对比试验能够证明，H2O2溶液用量越多，反应速率越快，该选项不正确。
故答案为：AB。
（4）小宁同学提出将CuSO4溶液改为CuCl2溶液更合理，目的是为了使溶液中的阴离子相同。仿照小宁思路，还可以将氯化铁溶液改为硫酸铁溶液，目的是使溶液中的阴离子相同。
故答案为：将氯化铁溶液改为硫酸铁溶液。
【点评】本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论。
2．（2025 钱塘区一模）小塘利用图甲装置来比较不同金属与稀盐酸反应的快慢情况，压强传感器能够测出密闭容器内的气压大小。现将铁、锌、铝与等质量、等质量分数的稀盐酸反应，相关数据记录如图乙。已知在等温、等体积条件下，装置内气压与气体的质量成正比。
（1）实验选择的金属，除了颗粒大小相似外，还要控制成一致的变量是 三种金属的表面积相同、温度 。
（2）分析图乙数据后，小塘得出“本次实验的三种金属，镁与稀盐酸反应最快”这一结论，他基于的依据是 相同时间时，镁的气压最大，即生成气体的体积最多 。同时又根据 实验最后得到瓶内气压相同，产生气体相同 可判断出三次实验的盐酸都已经反应完全。
（3）在进行上述实验过程中，发现每组的实验测得的装置内压强的实际值都比计算得到的理论值大，请分析可能的原因有 反应放热，温度升高，气体热胀冷缩，水蒸发加快，气压变大。 。（写出1点）
【答案】（1）三种金属的表面积相同、温度；
（2）相同时间时，镁的气压最大，即生成气体的体积最多；实验最后得到瓶内气压相同，产生气体相同；
（3）反应放热，温度升高，气体热胀冷缩，水蒸发加快，气压变大。
【分析】金属活动性顺序中，排在氢前面的金属，能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气，排在前面的金属，能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来，并且金属越活泼，越容易先和盐溶液反应。
【解答】解：（1）实验中还要控制成一致的变量是镁、铝、铁的形状相同（即表面积）、温度；
（2）分析乙图，根据气压越大，即生成气气体积的越多，得出三个实验在相同时间时，镁的气压越大，即生成气体的体积越多，反应速度越快，根据最终气压相等，即生成氢气体积相等得出三次实验的盐酸都已反应完全；
（3）在进行上述实验过程中，发现每组实验测得的装置内压强的实际值都比计算得到的理论值大，如图丙所示，可能的原因是反应放热，温度升高，气体热胀冷缩，水蒸发加快，气压变大；
故答案为：
（1）三种金属的表面积相同、温度；
（2）相同时间时，镁的气压最大，即生成气体的体积最多；实验最后得到瓶内气压相同，产生气体相同；
（3）反应放热，温度升高，气体热胀冷缩，水蒸发加快，气压变大。
【点评】会利用金属活动顺序表分析实验，氢前边的金属会与稀硫酸、盐酸反应，但氢后边的金属不会与稀硫酸、盐酸反应，前边的金属会把后边的金属从其盐溶液中置换出来。
3．（2025 浙江模拟）铁是常见的金属材料，在许多领域都有所铁应自生，然而，铁丝容易生锈，这不仅影响其外观，还会降低其机械性能。某校科学兴趣小组以“铁的生锈”为主题展开项目化学习。
【任务一】探究铁丝生锈的条件
（1）如图所示，常温下将铁丝球置于不同的试管中，一段时间后，试管 A （填字母）中的铁丝球先生锈。
【任务二】小组成员使用不同温度的热水浴加热铁丝球，探究温度对铁丝生锈速率的影响。结果如表所示：
温度（℃） 55 80 100
观察到生锈的时间（s） 306 108 /
（2）该实验中水浴加热的目的是 使铁丝球均匀受热，且便于控制加热温度 。
（3）使用100℃沸水浴加热时，未观察到有红棕色铁锈生成，而是铁丝表面生成黑色固体，推测该固体可能是 Fe3O4 （填化学式）。
【拓展延伸】小组成员发现专用于切柠檬的菜刀比普通菜刀容易生锈；海边的轮船比河边的轮船更易生锈。同学们将铁丝球置于不同液体中，进行85℃水浴加热，并记录观察到的生锈时间。结果如表所示：
液体种类 3%柠檬酸溶液 3%氯化钠溶液 蒸馏水
观察到生锈的时间（s） 43 78 108
（4）结合上述实验，除了干燥和覆盖保护膜隔绝氧气外，其他有效的防锈措施还有 远离酸和盐（合理即可） 。
【答案】（1）A；
（2）使铁丝球均匀受热，且便于控制加热温度；
（3）Fe3O4；
（4）远离酸和盐（合理即可）。
【分析】（1）根据铁生锈的条件进行分析；
（2）根据水浴加热的特点进行分析；
（3）根据铁和氧气的反应进行分析；
（4）根据金属的防锈措施进行分析。
【解答】解：（1）铁和氧气、水共同接触时会生锈，A中铁和水、氧气共同接触，B中铁不和水接触，C中铁不和氧气接触，则A中铁丝先生锈。
（2）水浴加热，能使铁丝球均匀受热，且便于控制加热温度。
（3）铁和氧气反应生成黑色的四氧化三铁，化学式为Fe3O4。
（4）根据表中内容可知，与柠檬酸和氯化钠接触时，生锈时间更短，说明铁和酸、盐接触时，生锈速度加快，则防锈时还要远离酸和盐等。
故答案为：（1）A；
（2）使铁丝球均匀受热，且便于控制加热温度；
（3）Fe3O4；
（4）远离酸和盐（合理即可）。
【点评】本题难度一般，主要考查学生分析能力，根据铁生锈条件及题干信息进行分析即可。
4．（2024 青田县模拟）为了探究FeCl3（酸性溶液）对过氧化氢分解速率的影响，小明设计了如图甲的实验装置。他选取相同两套分别记为A组和B组。取下两装置的U型管的试管塞，分别注入等量的清水，再加入红墨水，保持U形管两侧液面相平。取下两装置的试管，并向其内注入等量（2毫升）H2O2溶液，然后塞上试管塞；取两装置的注射器，分别吸取等量（0.5毫升）的FeCl3溶液（A组）和蒸馏水（B组），同时快速地注入试管，每隔1分钟记录一次U型管左右两侧液面高度差，数据如图乙所示。实验后，小明又用该装置研究了pH对过氧化氢分解的影响，数据如图丙所示。
（1）小明观察到U型管液面 不变 现象，证明H2O2已经反应完全。
（2）小明通过此实验设计，即得出结论“FeCl3能够提高过氧化氢分解速率”，你是否赞同？请说明理由 不赞同，理由是过氧化氢的浓度不一定相同 。
（3）为了探究FeCl3中对加快过氧化氢分解速率是Fe3+还是Cl，需要增加C组取 0.5 mLNaCl溶液进行实验（已知Na+不影响过氧化氢分解速率）。
（4）小明查阅资料发现：Fe3+与过氧化氢会发生配位反应，形成一个过渡态络合物，而后该络合物通过电子转移又重新生成Fe3+，同时释放氧气和水。Fe3+就是循环地接受和释放电子，自身质量和化学性质不变，所以起到 催化 过氧化氢分解的作用。
【答案】（1）不变；
（2）不赞同，理由是过氧化氢的浓度不一定相同；
（3）0.5；
（4）催化。
【分析】（1）根据H2O2反应完全后压强不变分析；
（2）根据此实验设计分析；
（3）根据控制变量法分析；
（4）根据催化剂的特点分析。
【解答】解：（1）H2O2反应完全后，不再产生气体，压强不再改变，因此小明观察到U型管液面不变现象，证明H2O2已经反应完全；故答案为：不变；
（2）从实验设计可以看出，过氧化氢溶液的量相同，但浓度不一定相同，因此不能得出结论“FeCl3能够提高过氧化氢分解速率”；故答案为：不赞同，理由是过氧化氢的浓度不一定相同；
（3）从实验的设计以及控制变量法，故为了探究FeCl3中对加快过氧化氢分解速率是Fe3+还是Cl，需要增加C组取0.5mLNaCl溶液进行实验；故答案为：0.5；
（4）Fe3+就是循环地接受和释放电子，自身质量和化学性质不变，所以起到催化过氧化氢分解的作用；故答案为：催化。
【点评】合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础。
举一反三
1．（2025 温州模拟）某同学在做铁丝在氧气中燃烧实验时发现，较粗的铁丝不能被点燃，而较细的铁丝容易点燃。老师提示：可燃物燃烧除了需要助燃剂和达到着火点外，还需满足“比表面积”的要求。“比表面积”是指单位质量物料所具有的总表面积。为探究比表面积对可燃物燃烧的影响，该同学做了4组实验。
步骤一：分别取如下表所示可燃物，第1、2两组利用火柴引燃后伸入装有氧气的集气瓶中。
步骤二：将第3组铁粉放入燃烧匙内用酒精灯充分加热，发现在空气中即可燃烧。
步骤三：将第4组用药匙将细铁粉从密封袋取出后，细铁粉在空气中直接发生自燃。
组别 1 2 3 4
可燃物的种类 粗铁丝 直径：1.6毫米 细铁丝 直径：0.38毫米 铁粉 直径：3～10微米 细铁粉 直径：20～30纳米
可燃物的质量 2克 2克 2克 2克
（1）在做铁丝燃烧实验前，需要在集气瓶中加入适量水，其目的是 防止高温熔融物溅落，炸裂瓶底 。
（2）点燃细铁丝的具体操作是 将细铁丝绕成螺旋状，下端系一根火柴，点燃火柴，待火柴快燃尽时，插入盛有氧气的集气瓶中 。
（3）结合该实验的结论，请分析为何细铁丝比粗铁丝更容易被点燃 细铁丝比粗铁丝的比表面积更大，与氧气的接触面积更大 。
（4）结合以上信息，除比表面积外，请再写出两个影响可燃物燃烧的因素 可燃物与氧气的浓度、可燃物的温度 。
【答案】（1）防止高温熔融物溅落，炸裂瓶底；
（2）将细铁丝绕成螺旋状，下端系一根火柴，点燃火柴，待火柴快燃尽时，插入盛有氧气的集气瓶中；
（3）细铁丝比粗铁丝的比表面积更大，与氧气的接触面积更大；
（4）可燃物与氧气的浓度、可燃物的温度。
【分析】（1）根据铁丝在氧气中燃烧实验的注意事项来分析；
（2）根据点燃细铁丝的方法来分析；
（3）根据实验结论来分析；
（4）根据影响可燃物燃烧的因素来分析。
【解答】解：（1）在做铁丝燃烧实验前，需要在集气瓶中加入适量水，其目的是防止高温熔融物溅落，炸裂瓶底；故答案为：防止高温熔融物溅落，炸裂瓶底；
（2）点燃细铁丝的具体操作是：将细铁丝绕成螺旋状，下端系一根火柴，点燃火柴，待火柴快燃尽时，插入盛有氧气的集气瓶中；故答案为：将细铁丝绕成螺旋状，下端系一根火柴，点燃火柴，待火柴快燃尽时，插入盛有氧气的集气瓶中；
（3）根据比表面积的定义（单位质量物料所具有的总表面积），细铁丝比粗铁丝的直径小，相同质量时，细铁丝的比表面积更大，与氧气的接触面积更大，所以细铁丝比粗铁丝更容易被点燃；故答案为：细铁丝比粗铁丝的比表面积更大，与氧气的接触面积更大；
（4）除比表面积外，影响可燃物燃烧的因素还有：可燃物与氧气的浓度，氧气浓度越大，燃烧越剧烈；可燃物的温度，温度达到可燃物的着火点才能燃烧；故答案为：可燃物与氧气的浓度、可燃物的温度。
【点评】合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础。
2．（2024 鄞州区模拟）水是生命之源。某校科学兴趣小组同学以“水”为主题展开项目式学习。
【任务一】探究水的组成
用如图甲装置进行水的电解实验，实验时电源用直流电而不能用交流电的原因是 交流电的电流方向变换，两个电极处产生的均为氢气与氧气的混合气体，无法达到实验目的 。切断电源后，打开 a （填“a”或“b”）管处活塞，将带火星的木条放在玻璃管尖嘴口，可观察到木条复燃。
【任务二】探究不同电压和不同浓度NaOH溶液对电解水速率的影响
电解纯水速率较慢，实验时常在水中加入NaOH来增强导电性。为探究不同电压和不同浓度NaOH溶液对电解水速率的影响，同学们进行多次实验，测得产生20mL氢气所需时间如图乙所示。可知上述实验中电解水速率最快的条件是： 10%的NaOH溶液和12V电压 。
【答案】【任务一】交流电的电流方向变换，两个电极处产生的均为氢气与氧气的混合气体，无法达到实验目的；a；
【任务二】10%的NaOH溶液和12V电压。
【分析】【任务一】根据交流电的电流方向变换，进行分析解答。
【任务二】根据产生20mL氢气所需时间图，进行分析解答。
【解答】解：【任务一】实验时电源用直流电而不能用交流电的原因是交流电的电流方向变换，两个电极处产生的均为氢气与氧气的混合气体，无法达到实验目的；由电解水实验结论“正氧负氢、氢二氧一”可知，a管产生的气体体积少，是氧气，切断电源后，打开a管处活塞，将带火星的木条放在玻璃管尖嘴口，可观察到木条复燃。
【任务二】由产生20mL氢气所需时间图，上述实验中电解水速率最快的条件是10%的NaOH溶液和12V电压。
故答案为：
【任务一】交流电的电流方向变换，两个电极处产生的均为氢气与氧气的混合气体，无法达到实验目的；a；
【任务二】10%的NaOH溶液和12V电压。
【点评】本题难度不大，了解电解水的实验现象、结论（正氧负氢、氢二氧一）等是正确解答本题的关键。
3．（2024 义乌市校级三模）已知影响金属与酸反应速度的因素有温度和酸溶液的溶质质量分数。小科为验证该结论，现将等质量的铁粉与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应，组别设置如表所示。
组别 盐酸溶质质量分数 温度（℃）
1 8 32
2 12 50
3 8 20
4 12 32
（1）写出该反应的化学方程式 Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑ ；
（2）分析实验 1、4 （填组别）数据，可知盐酸溶质质量分数对金属与酸反应速率的影响；
（3）测得实验数据如图甲所示。小科分析数据得出温度越高，酸溶液溶质质量分数越大，则反应越快。那么图甲中表示第4组实验数据的曲线是 b （填字母）；
（4）图乙为足量镁片与20mL10%的稀盐酸反应，利用压强传感器测得反应前后瓶内气压变化如图丙中曲线Ⅰ所示，而其气压变化理论计算结果如曲线Ⅱ所示，发现实验测得的实际值比理论值偏大，请分析可能的原因（至少答两点） ①稀盐酸有挥发性，挥发出的HCl使气压变大；②反应放热使温度升高，气体膨胀而使气压变大 。
【答案】（1）Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑。
（2）1、4。
（3）b。
（4）①稀盐酸有挥发性，挥发出的HCl使气压变大；②反应放热使温度升高，气体膨胀而使气压变大。
【分析】（1）铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，据此书写化学方程式；
（2）根据实验变量选择对照实验组；
（3）根据实验数据分析回答此题；
（4）根据影响反应速率的因素分析回答此题。
【解答】解：（1）铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，书写化学方程式注意配平及气体符号，所以化学方程式为Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑；
故答案为：Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑。
（2）实验变量为盐酸溶质质量分数，所以选择实验组1和4；
故答案为：1、4。
（3）第4组温度适中，盐酸溶质质量分数最大，所以反应速度处于第二位，因此曲线b符合其反应趋势；
故答案为：b。
（4）盐酸具有挥发性，有氯化氢气体进入氢气，造成压强变大，反应属于放热反应，温度升高，也会使气体受热膨胀，造成压强增大；
故答案为：①稀盐酸有挥发性，挥发出的HCl使气压变大；②反应放热使温度升高，气体膨胀而使气压变大。
【点评】在解此类题时，首先要将题中的知识认知透，然后结合学过的知识进行解答。
03 实验基本操作
1、仪器使用：熟练掌握常见仪器的用途、操作方法及注意事项。
2、药品取用：了解固体药品（块状用镊子、粉末状用药匙）和液体药品（倾倒、滴加）的取用方法。取用药品时要注意节约原则，严格按照实验规定用量取用，未说明用量时，一般取最少量。
3、物质的加热：掌握给固体和液体加热的方法及注意事项。如给试管中的固体加热时，试管口应略向下倾斜；给试管中的液体加热时，液体体积不超过试管容积的1/3等。
4、装置气密性检查：不同实验装置有不同的气密性检查方法，如微热法、液差法等。检查气密性是确保实验成功的重要前提，防止气体泄漏影响实验结果。
04 气体制备
1、发生装置选择：根据反应物状态和反应条件选择，固固加热型（如用高锰酸钾制取氧气）、固液不加热型（如用锌和稀硫酸制取氢气）。
2、收集装置选择：依据气体的溶解性和密度，难溶于水用排水法；密度比空气大且不与空气成分反应，用向上排空气法；密度比空气小且不与空气成分反应，用向下排空气法。
3、净化与干燥：根据气体中杂质性质选择合适的净化试剂和干燥剂。如用氢氧化钠溶液除去二氧化碳中的氯化氢杂质，用浓硫酸干燥中性和酸性气体。
例题展示
1．（2024 杭州一模）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20克氯酸钾平均分成10份，分别装入10支试管中，分别记为①一⑩组，往10支试管中分别装入0.1克、0.2克、0.3克、0.4克、0.5克、0.65克、1克、1.3克、2克、3克二氧化锰，并混合均匀。
③将10支试管分别加热，记录生成300毫升氧气所需时间，计算生成氧气的速度如图乙。
（1）和向下排空气法相比，本实验中用排水法收集氧气的优点是 便于直接观察到生成氧气的体积 。
（2）分析实验数据，得出的初步结论是 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的增大先增大后减小 。
（3）4克氯酸钾和1.3克二氧化锰混合均匀加热，据图推测，收集300毫升氧气所需要的时间约为 60 秒。
【答案】（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的增大先增大后减小；
（3）60。
【分析】（1）根据排水法收集气体的优点来分析；
（2）根据实验数据来分析；
（3）根据题干信息来分析。
【解答】解：（1）和向下排空气法相比，本实验中用排水法收集氧气的优点是便于直接观察到生成氧气的体积；故答案为：便于直接观察到生成氧气的体积；
（2）分析实验数据，得出的初步结论是：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的增大先增大后减小，故答案为：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的增大先增大后减小；
（3）4克氯酸钾和1.3克二氧化锰混合均匀加热时，氯酸钾与二氧化锰的质量比为4g：1.3g＝2：0.65，此时生成氧气的速度为2.5mL/s，则收集300mL氧气所需要的时间为300mL÷（0.25秒×2）＝60秒；故答案为：60。
【点评】本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论。
2．（2025 滨江区一模）小滨用H2O2溶液制取氧气时，在烧瓶中加入50毫升水及0.5克MnO2，再往分液漏斗中加入30毫升15%H2O2的溶液。为什么要加入0.5克MnO2呢？
【建立假设】MnO2是催化剂能加快反应的速度。
【实验方案】利用如图装置，在相同条件下，分别按加入0.5克MnO2和不加MnO2进行实验，观察并比较。
【实验结论】MnO2是催化剂能加快反应的速度。
【交流反思】
（1）检测该气体发生装置气密性的方法是 关闭分液漏斗的活塞，将导管一端浸入水中，用手紧握烧瓶外壁，若导管口有气泡冒出，松开手后导管内形成一段水柱，则气密性良好 。
（2）判断产生氧气的速度时，除通过观察产生气泡的快慢外，还可以通过比较 相同时间内收集氧气的体积（或收集相同体积氧气所需的时间） 。
（3）上述实验只能证明MnO2能加快反应的速度，若要证明MnO2是催化剂还需证明 反应前后MnO的质量和化学性质不变 。
（4）通过查阅资料，小滨还发现许多金属离子（如Fe3+、Cu2+等）对双氧水的分解具有催化作用。那么，铁离子和铜离子的催化作用哪个更强呢？小滨设计并实施了如图实验，并以两支试管中产生气泡的快慢来比较铁离子和铜离子催化作用的强弱。该实验设计是否存在不足？如有，请你对该实验设计作出改进 存在不足，所用的氯化铁和硫酸铜中阴离子不同，不能确定是铁离子和铜离子的催化作用不同，还是阴离子的影响。改进方法为：将5滴20%CuSO4溶液换成5滴20%CuCl2溶液 。
【答案】（1）关闭分液漏斗的活塞，将导管一端浸入水中，用手紧握烧瓶外壁，若导管口有气泡冒出，松开手后导管内形成一段水柱，则气密性良好；
（2）相同时间内收集氧气的体积（或收集相同体积氧气所需的时间）；
（3）反应前后MnO的质量和化学性质不变；
（4）存在不足，所用的氯化铁和硫酸铜中阴离子不同，不能确定是铁离子和铜离子的催化作用不同，还是阴离子的影响。改进方法为：将5滴20%CuSO4溶液换成5滴20%CuCl2溶液。
【分析】（1）依据气体发生装置气密性检查的基本原理，结合该装置特点确定检测方法。
（2）从测量氧气生成量的角度，思考除观察气泡快慢外可比较的项目。
（3）根据催化剂的定义，明确证明MnO2是催化剂还需满足的条件。
（4）按照控制变量法的要求，分析对比铁离子和铜离子催化作用实验设计的合理性并提出改进措施。
【解答】解：（1）检测该气体发生装置气密性的方法是：关闭分液漏斗的活塞，将导管一端浸入水中，用手紧握烧瓶外壁，若导管口有气泡冒出，松开手后导管内形成一段水柱，则气密性良好。
（2）判断产生氧气的速度时，除通过观察产生气泡的快慢外，还可以通过比较相同时间内收集氧气的体积（或收集相同体积氧气所需的时间 ）。
（3）上述实验只能证明MnO2能加快反应的速度，若要证明MnO2是催化剂还需证明：反应前后MnO2的质量和化学性质不变。
（4）该实验设计存在不足。不足在于：所用的氯化铁和硫酸铜中阴离子不同，不能确定是铁离子和铜离子的催化作用不同，还是阴离子的影响。改进方法为：将5滴20%CuSO4溶液换成5滴20%CuCl2溶液，使对比实验中只有铁离子和铜离子不同，排除阴离子的干扰。
故答案为：
（1）关闭分液漏斗的活塞，将导管一端浸入水中，用手紧握烧瓶外壁，若导管口有气泡冒出，松开手后导管内形成一段水柱，则气密性良好；
（2）相同时间内收集氧气的体积（或收集相同体积氧气所需的时间）；
（3）反应前后MnO的质量和化学性质不变；
（4）存在不足，所用的氯化铁和硫酸铜中阴离子不同，不能确定是铁离子和铜离子的催化作用不同，还是阴离子的影响。改进方法为：将5滴20%CuSO4溶液换成5滴20%CuCl2溶液。
【点评】本题围绕过氧化氢制取氧气中MnO2的作用及不同金属离子催化效果展开探究，考查装置气密性检查、催化剂概念理解和实验设计。解题关键在于理解实验原理和控制变量法。这有助于提升实验探究和科学思维能力。
3．（2024 上城区二模）某学习小组开展“自制制氧机”的工程实践活动。他们研究发现，市场上销售的便携式制氧机一般以白色过碳酸钠固体（2Na2CO3 3H2O2）和二氧化锰为主要原料，加水后瓶内变热，反应仓及加湿仓均有气泡产生。
（1）该小组研究了现有的制氧机结构，用塑料瓶和吸管组装成自制制氧机，请你帮他们将“加湿仓”和“反应仓”填入对应的方块内。
（2）图中加湿仓内的水除了湿润氧气外，还可以 AC 。
A.降低氧气温度
B.提高氧气产量
C.监测氧气流速
（3）该小组为研究产氧速率与加水量的关系，进行了以下实验：
过碳酸钠用量/g MnO2用量/g 加水量/mL 平均产氧速率/L min﹣1
240 2.5 350 3.6
240 2.5 500 1.8
240 2.5 800 1.2
根据此表，你能得出的结论是 当反应物质量和催化剂的用量相同时，在350mL～800mL水量范围内，加水量越少，产氧速率越高 。
（4）该小组进一步研究了过碳酸钠存放时间对产生氧气的影响，发现存放三年的药品相较于存放半年的药品，在产氧速率上没有明显差异，但更快达到高峰，同时产氧时间明显减少，请你根据结论添加存放三年药品的产氧曲线。
【答案】（1）；
（2）AC；
（3）当反应物质量和催化剂的用量相同时，在350mL～800mL水量范围内，加水量越少，产氧速率越高；
（4）。
【分析】（1）根据装置的特点来分析；
（2）根据加湿仓内水的作用来分析；
（3）根据表格中的数据信息来分析；
（4）根据题干信息来分析。
【解答】解：（1）该小组研究了现有的制氧机结构，用塑料瓶和吸管组装成自制制氧机，左侧是反应仓，右侧是加湿仓，图示为；故答案为：；
（2）图中加湿仓内的水除了湿润氧气外，还可以降低氧气温度、监测氧气流速，但不能提高氧气产量；故答案为：AC；
（3）根据此表，能得出的结论是当反应物质量和催化剂的用量相同时，在350mL～800mL水量范围内，加水量越少，产氧速率越高；故答案为：当反应物质量和催化剂的用量相同时，在350mL～800mL水量范围内，加水量越少，产氧速率越高；
（4）由题干信息可知，存放三年药品产氧速率的斜率与半年的曲线相近，最高点接近，时间缩短，故图示为；故答案为：。
【点评】本题主要考查影响化学反应速率的因素探究等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。
举一反三
1．（2025 洞头区模拟）某兴趣小组对鸡蛋壳与盐酸发生的反应及生成气体的性质进行探究。
【查阅资料】鸡蛋壳主要成分为碳酸钙，鸡蛋壳中的其它杂质对实验影响可以忽略不计。实验过程：分别取等质量块状和粉末状的蛋壳样品放入三颈烧瓶内，向注射器内注入等体积同浓度的稀盐酸，推动活塞使盐酸与样品充分反应，采集数据，压强传感器采集的信息（如图2）。
（1）采用图1所示的气体发生装置的优点有 可以控制反应速率 。
（2）实验前，检查三颈烧瓶装置的气密性时，左右两边的颈口用塞子塞紧后，注射器活塞往下推动一段距离后松手，若观察到活塞 回到原来的位置 ，说明气密性良好。
（3）待收集完气体验满时，将燃着的小木条放在集气瓶口，小木条熄灭。从燃烧条件看，小木条熄灭是由于 二氧化碳没有助燃性 。
（4）根据图2，最终块状蛋壳产生CO2的质量 ＝ （填“＞”、“＜”或“＝”）粉末状蛋壳产生CO2的质量。
【答案】（1）可以控制反应速率。
（2）活塞回到原来的位置；
（3）二氧化碳没有助燃性；
（4）＝。
【分析】（1）根据装置的特点进行分析；
（2）根据压强的变化进行分析；
（3）根据二氧化碳的性质进行分析；
（4）根据图像进行分析。
【解答】解：（1）从图1所示气体发生装置来看，它使用了注射器来添加液体试剂，使用注射器可以控制液体试剂的滴加速率，从而控制反应的速率；故答案为：可以控制反应速率；
（2）实验前，检查三颈烧瓶装置的气密性时，左右两边的颈口用塞子塞紧后，注射器活塞往下推动一段距离后松手，如果装置气密性良好，装置内压强会发生变化，会观察活塞回到原来的位置；故答案为：活塞回到原来的位置；
（3）因为二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，当用燃着的小木条放在集气瓶口验满时，若收集满了二氧化碳，小木条会熄灭；故答案为：二氧化碳没有助燃性；
（4）从图2可以看出，最终曲线①和曲线②的纵坐标（表示压强）相同，根据理想气体状态方程pV ＝ nRT（在同温同体积下，压强与物质的量成正比），说明产生二氧化碳的物质的量相同，也就意味着产生二氧化碳的质量相等；故答案为：＝。
【点评】本题主要考查学生运用所学化学知识综合分析和解决实际问题的能力，强调了学生整合基本化学知识的能力。
2．（2025 西湖区模拟）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，“圆梦”学习小组对该膨松剂的成分进行了探究。请回答下列问题。
【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碳酸氢铵分解的化学方程式为：NH4HCO3H2O+CO2↑+NH3↑。
Ⅰ.探究膨松剂的成分
小组同学设计了实验方案，如图1所示，B、C、D装置中试剂均足量（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，观察到无色酚酞溶液变为红色，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 防止冷凝水倒流造成试管炸裂 。
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】
（2）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中沉淀不再增加，A中仍有固体剩余 现象，得出结论：该膨松剂是碳酸氢铵和碳酸氢钠的混合物。
Ⅱ.测定膨松剂中碳酸氢铵的质量分数
小组同学又进一步设计了实验方案，如图2所示（装置气密性良好，部分夹持仪器已略去）。称量10.0g该膨松剂加入硬质玻璃管，其它各装置中的试剂均足量。关闭止水夹3，点燃酒精灯。
（3）充分反应后停止加热，打开止水夹3，从硬质玻璃管a端缓缓通入空气一段时间，实验后称量装置G的质量，比实验前增重1.7g，则该膨松剂中碳酸氢铵的质量分数为 79% 。
（4）若没有装置H，会造成测定结果 偏大 （填“偏大”“不变”或“偏小”）。
【答案】（1）防止冷凝水倒流造成试管炸裂；
（2）B中沉淀不再增加，A中仍有固体剩余；
（3）79%；
（4）偏大。
【分析】（1）根据实验装置的特点来分析解答；
（2）根据碳酸氢钠分解产生碳酸钠、水、二氧化碳来分析解答；
（3）根据化学方程式找出碳酸氢铵和氨气的质量比，由氨气的质量求出碳酸氢铵的质量，再除以膨松剂的质量即可；
（4）根据H装置可以防止空气中的水蒸气进入实验装置来分析解答。
【解答】解：（1）碳酸氢铵分解的产物中有水蒸气，会在试管口凝结成小水珠，若试管口略高可能会导致冷凝水倒流回试管导致试管炸裂，故装置A中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）根据乙同学得出的实验结论可知，膨松剂中含有碳酸氢铵和碳酸氢钠，两物质受热分解均产生二氧化碳，能够观察到B装置变浑浊，另外碳酸氢钠分解还产生固体碳酸钠，因此还能观察到试管内有固体剩余，故当观察到B中沉淀不再增加，A中仍有固体剩余现象，说明该膨松剂是碳酸氢铵和碳酸氢钠的混合物；
（3）G装置增加的质量为膨松剂中碳酸氢铵分解产生的氨气的质量，通过化学方程式可计算碳酸氢铵的质量，
设10g膨松剂中碳酸氢铵的质量为x，
NH4HCO3H2O+CO2↑+NH3↑
79 17
x 1.7g
x＝7.9g
则10g膨松剂中碳酸氢铵的质量分数为100%＝79%；
（4）若没有H装置，空气中的水蒸气可能被G装置吸收，导致G中增加的质量偏大，造成测定结果偏大。
故答案为：（1）防止冷凝水倒流造成试管炸裂；
（2）B中沉淀不再增加，A中仍有固体剩余；
（3）79%；
（4）偏大。
【点评】本题通过对膨松剂成分的探究，分别对固体加热装置、混合物中物质的质量分数等知识进行了考查，涉及知识较多，考查了学生对知识的综合运用能力。
3．（2024 浙江模拟）稀有气体的发现，科学家们经历了漫长的探究过程。
材料一：1785年，卡文迪许在测定空气组成时，除去空气中的O2、N2等气体后，发现最后总是留下一个体积很小的小气泡。
材料二：1892年，瑞利在测定氮气密度时发现，从空气中除去氧气、二氧化碳和水蒸气得到的氮气密度为1.2572g/L，而从氨气分解得到的氮气密度为1.2508g/L，两者相差0.0064g/L。重复实验，发现两者的密度总是维持这样的差值。瑞利对此展开探究，经反复试验，最终发现了氢气（Ar）。
材料三：1894年，菜姆赛用其他方法从空气里也得到了这样的气体。经过分析，判断该气体是一种新物质。由于这种气体极不活泼，所以命名为氩（拉丁文原意是“懒惰”）。
材料四：1898年，莱姆赛等人继续使用分馏法把液态空气分离成不同的成分，又发现了氪气、氖气、氙气等。
根据以上材料回答下列问题：
（1）小科使用如图所示装置来模拟卡文迪许的实验，将空气依次通过A、B、C、D等装置，最后在E装置中收集到少量同样的气体。若D装置的作用是除去N2，则A装置的作用是 除去空气中的二氧化碳 。
（2）瑞利采用两种方法得到的氮气，其密度之间的微小差异是否来源于实验误差，请作出判断并说明理由： 不是，通过重复实验，两种方法得到的氮气密度总是维持相同的差值 。
（3）稀有气体的发现经历是一个艰难的过程，下列有关科学家分析的事实或现象，与稀有气体的发现史中相关证据解释不匹配的是 C （填字母）。
选项 事实或现象 证据解释
A 空气中稀有气体的含量很小 卡文迪许除去空气中O2、N2后，留下体积很小的小气泡
B 氦气可用作飞艇中的填充气体 莱姆赛用钇铀矿放在硫酸中加热得到不燃烧也不支持燃烧，且密度很小的氦气
C 氪气、氖气和氙气的密度不同 菜姆赛用蒸馏法从液态空气中分离出氪气，氖气和氙气三种气体
【答案】（1）除去空气中的二氧化碳；
（2）不是，通过重复实验，两种方法得到的氮气密度总是维持相同的差值；
（3）C。
【分析】（1）根据氢氧化钠的化学性质进行分析解答。
（2）根据题意可知，重复实验，发现两者的密度总是维持这样的差值，进行分析解答。
（3）A、根据卡文迪许在测定空气组成时，除去空气中的O2、N2等气体后，发现最后总是留下一个体积很小的小气泡，进行分析判断。
B、根据氦气可用作飞艇中的填充气体，进行分析判断。
C、根据莱姆赛用蒸馏法从液态空气中分离出氪气、氖气和氙气三种气体，进行分析判断。
【解答】解：（1）氢氧化钠能与二氧化碳反应，故A装置的作用是除去空气中的二氧化碳。
（2）由题意可知，重复实验，发现两者的密度总是维持这样的差值，则瑞利采用两种方法得到的氮气，其密度之间的微小差异不是来源于实验误差。
（3）A、卡文迪许在测定空气组成时，除去空气中的O2、N2等气体后，发现最后总是留下一个体积很小的小气泡，说明空气中稀有气体的含量很小，选项说法正确。
B、莱姆赛用钇铀矿放在硫酸中加热得到不燃烧也不支持燃烧，且密度很小的氦气，由于氦气的密度小，则氦气可用作飞艇中的填充气体，选项说法正确。
C、莱姆赛用蒸馏法从液态空气中分离出氪气、氖气和氙气三种气体，说明氪气、氖气和氙气三种气体的沸点不同，而不是密度不同，选项说法错误。
故答案为：
（1）除去空气中的二氧化碳；
（2）不是，通过重复实验，两种方法得到的氮气密度总是维持相同的差值；
（3）C。
【点评】本题根据化学史材料及考纲要求改编而成，融信息与化学实验于一体，既考核知识与技能，又注重过程与方法，符合当前课改方向。
05 科学探究方法
1、控制变量法：在多因素实验中，控制其他因素不变，只改变一个因素，探究该因素对实验结果的影响。例如探究影响化学反应速率的因素时，分别控制温度、浓度、催化剂等变量。
2、对照实验：设置实验组和对照组，通过对比实验现象和结果，得出科学结论。如探究铁生锈条件的实验，设置在干燥空气、潮湿空气、浸没在水中等不同条件下的对照试验。
例题展示
1．（2024 玉环市模拟）学习酸的性质时，用大小、外形相同并打磨均匀一致的铝片分别和H+浓度相同的盐酸和硫酸反应。发现铝片和盐酸的反应明显快于铝片和硫酸的反应。究竟是什么原因使反应快慢出现了差异？
（1）若通过比较相同时间内产生气体的体积来比较反应快慢，下列装置可行的是 A 。
（2）小洁同学认为氯离子对铝和酸的反应有促进作用，于是向铝片和硫酸的反应中滴入少量的盐酸，观察到反应变快，并重复多次。该实验方案存在的缺陷主要是 滴入少量盐酸，增加了溶液中的氢离子浓度，实验条件发生了变化 。
组别 实验材料 添加试剂 现象 备注
Ⅰ Al+HCl / ++ “++”较“+”表示化学反应速度更快
Ⅱ Al+H2SO4 / +
Ⅲ Al+HCl 少量Na2SO4 ++
Ⅳ Al+H2SO4 少量NaCl ++
【答案】（1）A；
（2）滴入少量盐酸，增加了溶液中的氢离子浓度，实验条件发生了变化。
【分析】（1）根据氢气密度比水小，不易溶于水进行分析；
（2）根据控制变量法的正确操作进行分析。
【解答】解：（1）若通过比较相同时间内产生气体的体积来比较反应快慢，氢气密度比水小，不易溶于水，装置可行的是短进长出，故选：A；
（2）小洁同学认为氯离子对铝和酸的反应有促进作用，于是向铝片和硫酸的反应中滴入少量的盐酸，观察到反应变快，并重复多次，该实验方案存在的缺陷主要是：滴入少量盐酸，增加了溶液中的氢离子浓度，实验条件发生了变化。
故答案为：（1）A；
（2）滴入少量盐酸，增加了溶液中的氢离子浓度，实验条件发生了变化。
【点评】合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础。
2．（2024 丽水一模）小科为比较铝片与不同酸反应的快慢，用H+浓度相同的稀盐酸和稀硫酸与铝片反应（如图所示），发现铝片与稀盐酸反应速度明显大于铝片与稀硫酸反应速度。为解释该现象，小科从微观角度分析，提出了一个猜想并设计如下表的实验（已知Na+对反应没有影响）。请回答：
组别 实验 铝片/克 酸的种类 添加试剂（少量）
1 ① 1 稀盐酸 无
② 1 稀盐酸 Na2SO4
2 ③ 1 稀硫酸 无
④ 1 稀硫酸 NaCl
（1）乙试管中x＝ 3 ；
（2）分析表格，小科提出的猜想是 氯离子可能加快反应速率，硫酸根离子可能减缓反应速率 ；
（3）小科查阅资料发现铝片表面有氧化膜，Cl﹣会破坏铝表面的氧化膜，加快反应速度。因此要加快铝片与硫酸铜溶液反应速度，可以采取的措施是 ABC 。
A.用砂纸擦去铝片表面的氧化膜后投入硫酸铜溶液中
B.把铝片投入稀盐酸溶液中一段时间后，取出洗涤，再投入硫酸铜溶液中
C.向硫酸铜溶液中加入少量氯化钠固体，再投入铝片
【答案】（1）3。
（2）氯离子可能加快反应速率，硫酸根离子可能减缓反应速率。
（3）ABC。
【分析】（1）为了进行对比，乙试管中x＝3；
（2）根据表格可知，小科提出的猜想是氯离子可能加快反应速率，硫酸根离子可能减缓反应速率；
（3）通过打磨、Cl﹣都能够破坏铝表面的氧化膜。
【解答】解：（1）为了进行对比，乙试管中x＝3；
故答案为：3。
（2）分析表格，对比①②或③④可知，添加剂不同，小科提出的猜想是氯离子可能加快反应速率，硫酸根离子可能减缓反应速率；
故答案为：氯离子可能加快反应速率，硫酸根离子可能减缓反应速率。
（3）小科查阅资料发现铝片表面有氧化膜，Cl﹣会破坏铝表面的氧化膜，加快反应速度。因此要加快铝片与硫酸铜溶液反应速度，可以采取的措施是用砂纸擦去铝片表面的氧化膜后投入硫酸铜溶液中（打磨后铝与硫酸铜溶液充分接触）、把铝片投入稀盐酸溶液中一段时间后，取出洗涤（得到铝），再投入硫酸铜溶液中、向硫酸铜溶液中加入少量氯化钠固体，氯化钠溶解，电离出氯离子，再投入铝片，氯离子会破坏铝表面的氧化膜。
故答案为：ABC。
【点评】本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论。
3．（2025 浙江一模）某项目化研究小组为探究某pH值异常的水库水质的垂直分层特征，在6月的正午对某藻类繁盛的水库进行监测。他们在湖心处分层采样（采样深度分别为0.5米、1.0米、2.2米、4.2米、7.2米），每个深度同一时间采集3组水样，监测数据如图：
（1）每个采样点采集3组样品的目的是 为了减少偶然误差，提高数据的可信度 。
（2）根据图中数据，该水库水体随深度的增加碱性 减弱 （填“增强”、“减弱”或“不变”）。
（3）有同学从图中得出“水库水体的溶解氧浓度变化导致了水体的pH值变化”，你是否赞同？ 不赞同 。请从水体中藻类代谢活动的角度说明理由 pH值的变化可能受到多种因素的影响，不能简单地认为溶解氧浓度变化是导致pH值变化的唯一原因 。
【答案】（1）为了减少偶然误差，提高数据的可信度。
（2）减弱。
（3）不赞同；pH值的变化可能受到多种因素的影响，不能简单地认为溶解氧浓度变化是导致pH值变化的唯一原因。
【分析】科学探究是指为了能积极主动地获取生物科学知识，领悟科学研究方法而进行的各种活动。通俗地说，就是让我们自己去发现问题。主动去寻找答案，而不是被动地接受知识。科学探究重在探索的过程，而不是只注重答案本身。
【解答】解：（1）理解采样点采集3组样品的目的在科学研究中，为了确保数据的准确性和可靠性，通常会进行多次采样。通过采集3组样品，可以减少偶然误差，提高数据的可信度，从而更准确地反映水库水质的垂直分层特征。
（2）分析pH值随深度的变化根据图中数据，随着采样深度的增加，pH值呈现下降趋势。这表明该水库水体随深度的增加碱性减弱。
（3）分析溶解氧浓度与pH值的关系从图中可以看出，溶解氧浓度在不同深度有所变化，但不能直接得出溶解氧浓度变化导致pH值变化的结论。pH值的变化可能受到多种因素的影响，如溶解氧浓度、温度、微生物活动等。因此，不能简单地认为溶解氧浓度变化是导致pH值变化的唯一原因。
故答案为：（1）为了减少偶然误差，提高数据的可信度。
（2）减弱。
（3）不赞同；pH值的变化可能受到多种因素的影响，不能简单地认为溶解氧浓度变化是导致pH值变化的唯一原因。
【点评】掌握科学探究的基本环节是解决本题的关键。
4．（2025 浙江一模）爆炸盐是一种洗涤产品，具有强效去污和漂白功能，其主要成分是过碳酸钠，化学式为2Na2CO3 3H2O2。过碳酸钠遇水分解生成碳酸钠和过氧化氢，碳酸钠及过氧化氢分解产生的活性氧具有去污、漂白的作用。某项目化小组想探究“爆炸盐”的去污能力，现取某品牌爆炸盐配制成不同浓度的溶液，在设定温度下模拟洗涤环境，用氧气传感器和温度传感器记录实验数据，具体数据如表所示：
实验序号 爆炸盐质量（克） 测试温度（摄氏度） 最大溶解氧（毫克/升） 释放氧的持续时间（秒）
1 1 60 0.8 100
2 5 40 1.3 110
3 5 60 2.2 140
4 5 80 0.6 60
5 10 60 4.4 360
（1）实验中是通过 最大溶解氧和释放氧的持续时间 来衡量爆炸盐的去污能力。
（2）该小组探究影响爆炸盐去污能力的因素有 爆炸盐质量、温度 。
（3）爆炸盐在使用过程中要避免与酸性洗涤物质混合使用，原因是 过碳酸钠遇水分解生成的碳酸钠会与酸性物质反应，且酸性环境可能影响过氧化氢分解产生活性氧，降低去污、漂白能力 。
（4）请结合信息与表中数据，写出使用爆炸盐时的其它注意事项 建议在 60℃左右使用，控制合适浓度（如适当增加用量可增强去污能力，但不宜过量） 。
【答案】（1）最大溶解氧和释放氧的持续时间；
（2）爆炸盐质量、温度；
（3）过碳酸钠遇水分解生成的碳酸钠会与酸性物质反应，且酸性环境可能影响过氧化氢分解产生活性氧，降低去污、漂白能力；
（4）建议在60℃左右使用，控制合适浓度（如适当增加用量可增强去污能力，但不宜过量）。
【分析】（1）根据衡量爆炸盐去污能力的指标分析。
（2）根据影响爆炸盐去污能力的因素分析。
（3）根据避免与酸性洗涤物质混合的原因分析。
（4）根据使用爆炸盐的注意事项分析。
【解答】解：（1）衡量爆炸盐去污能力的指标分析：根据题干，爆炸盐过碳酸钠遇水分解产生的过氧化氢分解出的活性氧具有去污作用，而最大溶解氧数值越高、释放氧的持续时间越长，意味着产生的活性氧越多，去污能力越强，所以通过最大溶解氧和释放氧的持续时间来衡量去污能力。
（2）影响爆炸盐去污能力的因素分析：从实验数据看，实验1、3、5中，测试温度相同，爆炸盐质量不同，最大溶解氧和释放氧的持续时间不同；实验2、3、4中，爆炸盐质量相同，测试温度不同，最大溶解氧和释放氧的持续时间也不同。所以探究的影响因素是爆炸盐质量和温度。
（3）避免与酸性洗涤物质混合的原因分析：过碳酸钠遇水分解生成碳酸钠和过氧化氢。碳酸钠是弱酸盐，会与酸性物质发生反应，消耗碳酸钠；同时酸性环境可能会影响过氧化氢的稳定性，使其分解产生活性氧的过程受到干扰，进而降低爆炸盐的去污、漂白能力。
（4）使用爆炸盐的注意事项分析：从数据看，温度为60℃时，最大溶解氧和释放氧的持续时间表现较好，如实验1、3、5对比其他温度条件更优；同时爆炸盐质量增加，去污能力相关指标变好，但也不能无限制增加。所以可以从温度和浓度方面给出注意事项。
故答案为：
（1）最大溶解氧和释放氧的持续时间；
（2）爆炸盐质量、温度；
（3）过碳酸钠遇水分解生成的碳酸钠会与酸性物质反应，且酸性环境可能影响过氧化氢分解产生活性氧，降低去污、漂白能力；
（4）建议在60℃左右使用，控制合适浓度（如适当增加用量可增强去污能力，但不宜过量）。
【点评】本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论。
举一反三
1．（2025 临安区一模）生活中经常用到电子产品，随之带来的是用眼过度导致的酸胀不适。“蒸汽眼罩”只需要撕开包装就能迅速升温，敷在眼睛上有利于舒缓用眼过度导致的疲劳。学习小组对其成分以及原理进行如下探究：
【探究一：成分探究】有同学查阅资料发现“蒸汽眼罩”是借助铁生锈产生热量，使材料内部的水分稳定蒸发，利用产生的热量和湿度缓解眼部疲劳。
（1）请简要说明能证明铁粉存在的一种化学方法 取少量粉末于试管中，加入适量稀盐酸，若有气泡产生，且生成的气体能燃烧，火焰呈淡蓝色，证明有铁粉存在 。
（2）有同学拆解眼罩后发现里面的粉末要比实验室里常见的铁粉更加细，分析产品设计过程中选择颗粒更小的铁粉的原因是 选择颗粒更小的铁粉与氧气接触面积大，能加快铁生锈的反应速率 。
【探究二：原理探究】铁生锈反应放热缓慢，但为什么蒸汽眼罩发热迅速？哪些因素能加快反应，使蒸汽眼罩快速发热？该小组采用对照实验展开探究，设计实验方案如下：（查阅资料：蒸汽眼罩内部材料有铁粉、活性炭、氯化钠、水等）
试剂
方案一 4g铁粉、2m1水
方案二 4g铁粉、2m1水、2g氯化钠
方案三 4g铁粉、2m1水、2g活性炭
方案四 4g铁粉、2m1水、2g氯化钠、2g活性炭
使用温度传感器收集数据并生成图像，如图：
（3）分析图表，可获得的结论是 活性炭和氯化钠共同作用能显著加快铁生锈的反应速率，使蒸汽眼罩迅速发热 。
（4）知道“蒸汽眼罩”的成分及原理后，请你从如何保存“蒸汽眼罩”的角度给产品的包装提一条建议 采用密封包装 。
【答案】（1）取少量粉末于试管中，加入适量稀盐酸，若有气泡产生，且生成的气体能燃烧，火焰呈淡蓝色，证明有铁粉存在；
（2）选择颗粒更小的铁粉与氧气接触面积大，能加快铁生锈的反应速率；
（3）活性炭和氯化钠共同作用能显著加快铁生锈的反应速率，使蒸汽眼罩迅速发热；
（4）采用密封包装。
【分析】（1）根据铁与稀盐酸反应会产生氢气，氢气具有可燃性，燃烧时火焰呈淡蓝色来分析解答；
（2）根据影响化学反应速率的因素来分析解答；
（3）根据实验内容和图像来分析解答；
（4）根据铁生锈需要与氧气和水接触，而“蒸汽眼罩”中的成分在有氧气和水的环境下会发生反应来分析解答。
【解答】解：（1）证明铁粉存在的一种化学方法是取少量粉末于试管中，加入适量稀盐酸，若有气泡产生，且生成的气体能燃烧，火焰呈淡蓝色，证明有铁粉存在，因为铁与稀盐酸反应会产生氢气，氢气具有可燃性，燃烧时火焰呈淡蓝色；
（2）在产品设计过程中选择颗粒更小的铁粉，原因是选择颗粒更小的铁粉与氧气接触面积大，能加快铁生锈的反应速率，根据化学反应速率的影响因素，反应物接触面积越大，反应速率越快，所以能加快铁生锈的反应速率，从而更快地产生热量；
（3）方案一中有4g铁粉和2mL水，方案二中有4g铁粉、2m1水、2g氯化钠，方案三中有4g铁粉、2m1水、2g活性炭，观察温度﹣时间图像可知，方案一、二、三中温度几乎没有变换，方案四中有4g铁粉、2m1水、2g氯化钠、2g活性炭，发现同时含有活性炭和氯化钠时，温度升高显著，说明活性炭和氯化钠共同作用能显著加快铁生锈的反应速率，使蒸汽眼罩迅速发热，故分析图表，可获得的结论是活性炭和氯化钠共同作用能显著加快铁生锈的反应速率，使蒸汽眼罩迅速发热；
（4）因为铁生锈需要与氧气和水接触，而“蒸汽眼罩”中的成分在有氧气和水的环境下会发生反应，导致其性能发生变化，采用密封包装可以隔绝外界的氧气和水，防止“蒸汽眼罩”中的成分在未使用时就发生反应，从而保证产品在使用时能正常发挥作用，所以从保存“蒸汽眼罩”的角度，产品包装建议采用密封包装。
故答案为：（1）取少量粉末于试管中，加入适量稀盐酸，若有气泡产生，且生成的气体能燃烧，火焰呈淡蓝色，证明有铁粉存在；
（2）选择颗粒更小的铁粉与氧气接触面积大，能加快铁生锈的反应速率；
（3）活性炭和氯化钠共同作用能显著加快铁生锈的反应速率，使蒸汽眼罩迅速发热；
（4）采用密封包装。
【点评】本题围绕蒸汽眼罩展开探究，综合考查物质的性质、化学反应、实验设计及原理分析，解答是需紧密结合所给信息和化学知识进行解答。
2．（2025 温州一模）小明发现处于潮湿环境中的铜制器具表面容易出现绿色铜锈，为了探究铜锈产生的原因以及其成分，小明进行如图所示的实验。
（1）①号试管中试管塞的作用是 隔绝空气 。
（2）在④号试管中产生的气体是 CO2 。（写出化学式）
（3）本实验不能通过比较①号和③号试管中的现象探究铜锈产生的原因，请说明理由： ①号和③号试管存在水和空气两个不同变量 。
（4）若④号试管中的盐酸浓度过高，会导致⑤号试管中不会出现浑浊现象，请简要说明原因： 盐酸中的氯化氢气体进入⑤号试管，与澄清石灰水发生化学反应生成可溶于水的氯化钙 。
【答案】（1）隔绝空气；
（2）CO2；
（3）①号和③号试管存在水和空气两个不同变量；
（4）盐酸中的氯化氢气体进入⑤号试管，与澄清石灰水发生化学反应生成可溶于水的氯化钙。
【分析】铁与水和氧气同时接触时容易生锈，因此隔绝水和氧气【中考主线·名师攻略】中考科学二轮题型解读与强化训练
专题13 化学实验探究
知识融合：涵盖化学多个领域知识，将物质的性质、化学反应原理、实验基本操作、化学计算等知识融合在一个实验探究情境中。如在探究金属与酸反应的实验中，既考查金属的活动性顺序等性质知识，又涉及到根据化学方程式的计算，还包括实验装置的选择与操作等内容。
能力综合：对学生多种能力进行综合考查，包括观察分析能力、实验操作能力、逻辑推理能力、创新思维能力和语言表达能力等。学生需观察实验现象、分析数据得出结论，设计合理实验方案并准确表述实验步骤、现象和结论等。
常考题型：物质组成和性质类的探究、物质的性质与变化规律的探究、影响化学反应反应速率的探究、化学实验方案的设计与评价。
本册资料习题均选自：中考真题、最新模拟题、联考题、名校模拟题等...
1、明确实验目的
仔细研读题目，抓取关键语句，如 “探究…… 性质”“验证…… 猜想” 等，精准锁定实验核心目标，为后续解题锚定方向。
2、剖析实验原理
依据实验目的，关联所学化学知识，明确实验依托的化学反应原理、物质特性等。例如，探究金属与酸反应，需熟知金属活动性顺序及酸的化学性质。
3、洞察实验用品与装置
（1）实验用品：了解药品、试剂特性，其决定实验可行性与方法。如提供酸碱指示剂，用于检测溶液酸碱性。
（2）实验装置：分析装置作用、连接顺序与改进空间。根据反应物状态和反应条件确定气体发生装置，依据气体性质选择收集装置。
4、关注实验步骤与现象
（1）实验步骤
明确各步骤目的与操作要点，注意先后顺序与规范性。如检验混合气体成分，需遵循特定顺序以避免干扰。留意操作细节意图，如 “缓慢加入” 可能为使反应充分。
（2）实验现象
准确记录并分析题目给出的现象，这是得出结论的关键。如金属与盐溶液反应，观察是否有固体析出及溶液颜色变化。依据实验原理和物质性质，合理预测可能出现的现象。
5、合理推导结论与反思
（1）得出结论
基于实验现象与数据，运用化学知识和逻辑推理，得出与实验目的紧密契合、表述精准的结论。注意结论的适用范围，明确实验条件对结论的影响。
（2）反思与评价
从科学性、合理性、可行性、安全性等维度审视实验方案，排查干扰因素，考量环保与操作便捷性。思考改进与拓展方向，如更换试剂、优化装置或增设步骤，培养创新与探究能力。
01 牢记物质性质
1、物理性质
包括颜色、状态、气味、溶解性、挥发性、密度、熔点、沸点等。在判断物质鉴别方法或选择气体收集方法时，这些性质尤为关键。例如，氧气不易溶于水且密度比空气大，决定了它可用排水法和向上排空气法收集 。
2、化学性质
如酸碱性、氧化性、还原性、可燃性、稳定性等。像探究金属与酸反应，利用的是金属的还原性和酸的氧化性；酸碱中和反应则基于酸和碱的化学性质。
例题展示
[例题1]（2025 义乌市一模）兴趣小组将氯化钠溶液加入到稀硫酸中没有观察到明显现象，而将混合溶液加热一段时间后，意外地闻到刺激性气味。
【提出问题】刺激性气味的气体是什么？
【猜想与假设】猜想1.可能是二氧化硫
猜想2.可能是氯化氢
猜想3.可能是氨气
大家讨论后认为猜想3不合理，依据是 。
【查阅资料】SO2和CO2的化学性质相似，都能使澄清石灰水变浑浊。
【实验探究】如图所示，小金将产生的气体通入紫色石蕊溶液中，观察到溶液变红，于是他认为猜想2正确。
【评价与改进】小胡认为小金的结论不科学，于是他利用提供的试剂通过实验确认了猜想2正确。
实验操作 实验现象
如图所示，将产生的气体 ▲
【结论】加热氯化钠与硫酸的混合溶液得到的气体是氯化氢
【拓展应用】实验室可用氯化钠和硫酸反应制取氯化氢气体，已知氯化氢气体极易溶于水。请推测实验室制取氯化氢气体最适宜的方法为 （填序号）。
A.加热氯化氢溶液和稀硫酸的混合物 B.加热氯化钠固体和稀硫酸的混合物
C.加热氯化钠固体和浓硫酸的混合物
[例题2]（2025 宁波模拟）学会概念创设，有助于思维模型的建构。某同学创设了独立现象、共同现象的概念，在物质推断、鉴别中，建构了如图思维模型，应用到暖宝宝中铁粉物质的检验。该同学为确定暖宝宝中的黑色固体含有铁粉，设计了如表中3个实验。请回答：
序号 实验内容 现象 结论
① 用磁铁吸引暖宝宝内固体粉末 黑色固体被吸引 固体粉末中有铁粉
② 取适量分离出来的黑色固体于试管中，加入足量稀盐酸
③ 取适量分离出来的黑色固体于试管中，加入足量硫酸铜溶液 试管内出现红色固体，溶液由蓝色变成浅绿色
（1）为鉴别混合气体中含有H2或CO，将混合气体通过灼热的CuO观察到黑色粉末变为红色，这一实验现象属于思维模型中的 现象。
（2）若实验②中黑色固体含有铁粉，则观察到的现象是 。
（3）根据实验③的现象，能否得出存在铁的可靠结论？判断并说明理由： 。
（4）还有同学提出，可以利用黑色粉末燃烧，火星四射的现象来证明铁粉的存在。基于该实验原理，结合钢铁锈蚀知识，请对暖宝宝的存放提出一条合理建议： 。
[例题3]（2024 富阳区一模）水煤气是一种工业上常用的气体燃料，一般用焦炭和水蒸气在高温下反应制得，含有少量的CO2和水蒸气杂质。某化学兴趣小组对水煤气的主要成分进行研究。
【查阅资料】（1）白色的无水硫酸铜粉末遇水变成蓝色；
（2）Na2CO3与少量盐酸反应生成NaHCO3和NaCl，与过量盐酸反应时生成NaCl，H2O，CO2
【实验假设】①可燃气只是CO②可燃气体只是H2③可燃气体是CO和H2的混合气。
【实验过程】实验小组按以下流程进行实验（水煤气中CO2，H2O已被充分吸收）；
（1）实验中，发现黑色氧化铜变红，且无水硫酸铜变蓝色，还观察到澄清石灰水变浑浊，则上述假设 成立。
【实验拓展】
（2）实验后，甲同学认为欲检验所用NaOH是否完全消耗，可向溶液中滴入几滴稀盐酸，若没有气体产生，则溶液中还有NaOH剩余，但乙同学认为甲同学的设计是错误的，理由是 。
（3）丙同学通过本次实验，结合查阅的资料发现，不用任何其它试剂，只用试管和胶头滴管就可以鉴别稀盐酸和碳酸钠两种无色溶液。正确的鉴别方案及结论是 。
[例题4]（2025 浙江模拟）某同学开展了“物质发生反应但无明显现象”的验证实验。
【宏观探究】
①在滴有酚酞试液的氢氧化钠溶液中逐渐滴加稀盐酸，反应过程中充分振荡（如图甲所示），一段时间后溶液颜色由红色变为无色。
②利用温度传感器测出溶液的温度变化曲线如图乙所示。
【思维模型】
【微观分析】画出反应的微观模型图，如图丙所示。
【应用迁移】为验证二氧化碳与氢氧化钠发生反应。将装满二氧化碳气体的试管分别倒扣在装有等质量水和氢氧化钠溶液的水槽中，一段时间后现象如图丁所示。
（1）能证明氢氧化钠和盐酸能发生反应的现象是 。
（2）宏观探究①属于思维模型中的思路 （填数字）。
（3）从微观角度分析，该化学反应的本质是 。
（4）应用迁移中的现象，能否证明二氧化碳与氢氧化钠发生反应并说明理由： 。
举一反三
1．（2025 临平区一模）“用微观思想解决宏观物质问题”是重要的学科观念，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抓住化学反应的本质，即微粒的重组。如图甲是项目活动小组同学探究酸、碱、盐之间反应规律的实验，根据思维路径，小组同学认为实验①氢氧化钡溶液中滴加碳酸钠溶液，其本质是Ba2+与的反应，且Ba2+与的反应存在三种情况：①恰好反应；②Ba2+过量；③过量。
请回答：
（1）为验证实验①反应后的溶液中溶质微粒成分。
①小科取实验①试管中溶液少许于另一试管中，向其中滴加稀硫酸。小科同学设计这个实验的目的是 。
②小金则取实验①试管中溶液少许于另一试管中，向其中滴加少量硫酸钠溶液，没有观察到明显的实验现象，得出实验①碳酸钠与氢氧化钡已经恰好完全反应的结论。请对小金同学实验得出的结论进行评价 。
（2）若向滴加碳酸钠溶液后的试管①中滴加稀盐酸，沉淀质量随稀盐酸质量的变化情况如图乙所示。则图像a﹣b段沉淀质量不改变的原因是 。
（3）若滴加碳酸钠溶液后的试管①中不滴加稀盐酸，直接将图甲实验①、②试管中所得混合物倒入洁净的③烧杯中，最终得到无色澄清溶液。则烧杯③中最终得到的溶液溶质成分是 （写化学式）。
2．（2025 浙江一模）一些餐馆会用固体酒精作为燃料，小科发现固体酒精完全燃烧之后还会残留少量白色固体，由此他产生好奇。
【提出问题】燃烧后残留的白色固体是什么？
【查阅资料】
①某些固体酒精是由酒精、氢氧化钠和硬脂酸按照一定比例混合制成。
②硬脂酸和酒精均可在空气中完全燃烧生成二氧化碳和水。
【建立猜想】
猜想一：白色固体是氢氧化钠。
猜想二：白色固体是碳酸钠。
猜想三：白色固体是氢氧化钠和碳酸钠的混合物。
碳酸钠俗称 ，猜想中含有碳酸钠的依据是 （化学方程式表示）。
【实验验证】
【实验结论】白色固体是 。
【交流讨论】实验中BaCl2溶液能否用Ca（OH）2溶液代替，并说明理由 。
3．（2025 临安区一模）除H2、CO能还原氧化铜外，CH4及其他一些具有还原性的气体也能与氧化铜发生反应。某学习小组设计了如图所示的实验装置（夹持装置和尾气处理已省略），分别对有关气体进行探究，回答下列问题。
【探究一】对已知气体性质的探究
（1）将上述装置按 （填字母）的顺序连接，使CH4气体依次通过装置，依据现象发现CH4能与CuO反应生成Cu、CO2、H2O。
【探究二】对未知气体组成的探究
（2）气体X可能由H2、CO中的一种或两种组成，同学们按照（1）中顺序连接的装置对其组成进行探究。若证明气体X只有CO，则实验现象为 。
（3）将由两种元素组成的气态纯净物，通过以上装置。发现B装置中的黑色粉末变成光亮的红色，装置C中的固体由白色变成蓝色，A装置中的溶液不变浑浊，C中导出的气体在空气中含量最高。据此现象推测，该气态纯净物含有的两种元素是 。
（4）实验结束后停止加热，还需继续通入气体直至装置冷却。此操作的目的不是为了防止铜再度被氧化，而是为了 。
4．（2024 东阳市二模）通过证明反应物的减少、生成物的产生或观察反应发生的特殊现象都能证明化学反应的发生。酸与碱反应会生成水，并会放出热量。应该怎样利用水的生成或反应放热的现象来证明酸碱发生了化学反应呢？
查阅资料：Ⅰ．变色硅胶吸水后由蓝色变为红色。
Ⅱ．无水醋酸与氢氧化钠固体反应生成醋酸钠和水。
研习小组选用了氢氧化钠固体和无水醋酸进行实验，方案设计如图甲、乙、丙所示。
交流反思：
（1）设计甲、乙实验的目的是什么？ 。
（2）用双手紧紧捂住广口瓶外壁，若气密性良好，则U型管中液面出现的现象是 。
（3）结合方案设计，证明无水醋酸与氢氧化钠固体发生反应的证据是 。
（4）进行丙所示实验时，发现U型管内液面出现左低右高，小东认为氢氧化钠固体和醋酸反应放热。小东的观点不合理，理由是 。
5．（2024 杭州模拟）科学课堂上老师演示了铁和硫粉反应生成硫化亚铁的实验。反应前铁粉和硫粉的混合物能够用磁铁分离（如图甲），铁粉和硫粉的混合物在如图乙的装置中发生反应，反应后得到黑色块状固体物质，同学们还闻到了较强的刺激性气味。
（1）图乙中反应发生后撤去酒精灯，药品处红热范围继续扩大，说明铁和硫的反应是 （填“放热”或“吸热”）反应。
（2）在老师指导下，将图乙装置改进为图丙。反应前小磁铁能够被吸住，反应后不能被吸住，便于对比。请找出丙装置的另一个优点： 。
（3）用改进后的丙装置进行实验，小组同学称取了1.6克硫粉与2.8克铁粉混合后加热。反应结束后，用磁铁吸引冷却后的黑色块状固体时，仍有黑色固体被吸起。请针对这一现象就实验过程提出一个合理的改进建议： 。
（4）小金分析了实验结果，猜想自己得到的黑色固体可能是有剩余的铁或有生成的四氧化三铁。小金想验证是否有铁剩余，他认为正确连接如图丁所示的三个装置并进行实验，如果a处有水压出，就能验证有铁剩余。
老师指出设计不够合理，不能就此验证猜想。（已知四氧化三铁和硫酸反应不产生气体），请你帮小科说出不够合理的原因： 。
02 化学反应原理
1、常见反应类型：包括化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应。在实验设计中，常依据反应类型选择合适的试剂和条件。
2、化学方程式书写：准确书写化学反应方程式，要遵循质量守恒定律，正确标注反应条件、气体和沉淀符号等。实验探究中通过化学方程式来理解反应过程、进行相关计算以及解释实验现象。
例题展示
[例题1]（2025 杭州模拟）某兴趣小组在学习了双氧水分解制取氧气的实验后，知道催化剂（MnO2）能改变化学反应速率，到底还有哪些因素会影响化学反应速率呢？他们设计并进行了以下四次实验。
实验次数次数 H2O2溶液质量分数/% H2O2溶液用量/mL 催化剂（MnO2）用量/g 反应温度/℃ 收集气体体积/mL 所需时间/s
① 30 5 0 85 2 3.8
② 15 2 0.1 20 2 2.8
③ 5 2 0.1 20 2 7.4
④ 30 5 0 55 2 10.5
（1）请写出双氧水分解制氧气的化学方程式 。
（2）实验中同学们是通过比较 的方式比较化学反应的速率。
（3）由以上实验得出的结论是 （可多选）。
A.H2O2溶液质量分数越高，反应速率越快
B反应温度越高，反应速率越快
C.催化剂（MnO2）用量越多，反应速率越快
D.H2O2溶液用量越多，反应速率越快
（4）通过查阅资料，他们还发现许多金属盐（如FeCl3、CuSO4等）对双氧水的分解具有催化作用。那么，铁盐和铜盐的催化作用哪个强呢？他们设计了如图的实验，并以两支试管中产生气泡的快慢来判断结果，小宁同学提出将CuSO4溶液改为CuCl2溶液更合理。仿照小宁思路，你认为还可以作何改进？ 。
[例题2]（2025 钱塘区一模）小塘利用图甲装置来比较不同金属与稀盐酸反应的快慢情况，压强传感器能够测出密闭容器内的气压大小。现将铁、锌、铝与等质量、等质量分数的稀盐酸反应，相关数据记录如图乙。已知在等温、等体积条件下，装置内气压与气体的质量成正比。
（1）实验选择的金属，除了颗粒大小相似外，还要控制成一致的变量是 。
（2）分析图乙数据后，小塘得出“本次实验的三种金属，镁与稀盐酸反应最快”这一结论，他基于的依据是 。同时又根据 可判断出三次实验的盐酸都已经反应完全。
（3）在进行上述实验过程中，发现每组的实验测得的装置内压强的实际值都比计算得到的理论值大，请分析可能的原因有 。（写出1点）
[例题3]（2025 浙江模拟）铁是常见的金属材料，在许多领域都有所铁应自生，然而，铁丝容易生锈，这不仅影响其外观，还会降低其机械性能。某校科学兴趣小组以“铁的生锈”为主题展开项目化学习。
【任务一】探究铁丝生锈的条件
（1）如图所示，常温下将铁丝球置于不同的试管中，一段时间后，试管 （填字母）中的铁丝球先生锈。
【任务二】小组成员使用不同温度的热水浴加热铁丝球，探究温度对铁丝生锈速率的影响。结果如表所示：
温度（℃） 55 80 100
观察到生锈的时间（s） 306 108 /
（2）该实验中水浴加热的目的是 。
（3）使用100℃沸水浴加热时，未观察到有红棕色铁锈生成，而是铁丝表面生成黑色固体，推测该固体可能是 （填化学式）。
【拓展延伸】小组成员发现专用于切柠檬的菜刀比普通菜刀容易生锈；海边的轮船比河边的轮船更易生锈。同学们将铁丝球置于不同液体中，进行85℃水浴加热，并记录观察到的生锈时间。结果如表所示：
液体种类 3%柠檬酸溶液 3%氯化钠溶液 蒸馏水
观察到生锈的时间（s） 43 78 108
（4）结合上述实验，除了干燥和覆盖保护膜隔绝氧气外，其他有效的防锈措施还有 。
[例题4]（2024 青田县模拟）为了探究FeCl3（酸性溶液）对过氧化氢分解速率的影响，小明设计了如图甲的实验装置。他选取相同两套分别记为A组和B组。取下两装置的U型管的试管塞，分别注入等量的清水，再加入红墨水，保持U形管两侧液面相平。取下两装置的试管，并向其内注入等量（2毫升）H2O2溶液，然后塞上试管塞；取两装置的注射器，分别吸取等量（0.5毫升）的FeCl3溶液（A组）和蒸馏水（B组），同时快速地注入试管，每隔1分钟记录一次U型管左右两侧液面高度差，数据如图乙所示。实验后，小明又用该装置研究了pH对过氧化氢分解的影响，数据如图丙所示。
（1）小明观察到U型管液面 现象，证明H2O2已经反应完全。
（2）小明通过此实验设计，即得出结论“FeCl3能够提高过氧化氢分解速率”，你是否赞同？请说明理由 。
（3）为了探究FeCl3中对加快过氧化氢分解速率是Fe3+还是Cl，需要增加C组取 mLNaCl溶液进行实验（已知Na+不影响过氧化氢分解速率）。
（4）小明查阅资料发现：Fe3+与过氧化氢会发生配位反应，形成一个过渡态络合物，而后该络合物通过电子转移又重新生成Fe3+，同时释放氧气和水。Fe3+就是循环地接受和释放电子，自身质量和化学性质不变，所以起到 过氧化氢分解的作用。
举一反三
1．（2025 温州模拟）某同学在做铁丝在氧气中燃烧实验时发现，较粗的铁丝不能被点燃，而较细的铁丝容易点燃。老师提示：可燃物燃烧除了需要助燃剂和达到着火点外，还需满足“比表面积”的要求。“比表面积”是指单位质量物料所具有的总表面积。为探究比表面积对可燃物燃烧的影响，该同学做了4组实验。
步骤一：分别取如下表所示可燃物，第1、2两组利用火柴引燃后伸入装有氧气的集气瓶中。
步骤二：将第3组铁粉放入燃烧匙内用酒精灯充分加热，发现在空气中即可燃烧。
步骤三：将第4组用药匙将细铁粉从密封袋取出后，细铁粉在空气中直接发生自燃。
组别 1 2 3 4
可燃物 的种类 粗铁丝 直径：1.6毫米 细铁丝 直径：0.38毫米 铁粉 直径：3～10微米 细铁粉 直径：20～30纳米
可燃物 的质量 2克 2克 2克 2克
（1）在做铁丝燃烧实验前，需要在集气瓶中加入适量水，其目的是 。
（2）点燃细铁丝的具体操作是 。
（3）结合该实验的结论，请分析为何细铁丝比粗铁丝更容易被点燃 。
（4）结合以上信息，除比表面积外，请再写出两个影响可燃物燃烧的因素 。
2．（2024 鄞州区模拟）水是生命之源。某校科学兴趣小组同学以“水”为主题展开项目式学习。
【任务一】探究水的组成
用如图甲装置进行水的电解实验，实验时电源用直流电而不能用交流电的原因是 。切断电源后，打开 （填“a”或“b”）管处活塞，将带火星的木条放在玻璃管尖嘴口，可观察到木条复燃。
【任务二】探究不同电压和不同浓度NaOH溶液对电解水速率的影响
电解纯水速率较慢，实验时常在水中加入NaOH来增强导电性。为探究不同电压和不同浓度NaOH溶液对电解水速率的影响，同学们进行多次实验，测得产生20mL氢气所需时间如图乙所示。可知上述实验中电解水速率最快的条件是： 。
3．（2024 义乌市校级三模）已知影响金属与酸反应速度的因素有温度和酸溶液的溶质质量分数。小科为验证该结论，现将等质量的铁粉与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应，组别设置如表所示。
组别 盐酸溶质质量分数 温度（℃）
1 8 32
2 12 50
3 8 20
4 12 32
（1）写出该反应的化学方程式 ；
（2）分析实验 （填组别）数据，可知盐酸溶质质量分数对金属与酸反应速率的影响；
（3）测得实验数据如图甲所示。小科分析数据得出温度越高，酸溶液溶质质量分数越大，则反应越快。那么图甲中表示第4组实验数据的曲线是 （填字母）；
（4）图乙为足量镁片与20mL10%的稀盐酸反应，利用压强传感器测得反应前后瓶内气压变化如图丙中曲线Ⅰ所示，而其气压变化理论计算结果如曲线Ⅱ所示，发现实验测得的实际值比理论值偏大，请分析可能的原因（至少答两点） 。
03 实验基本操作
1、仪器使用：熟练掌握常见仪器的用途、操作方法及注意事项。
2、药品取用：了解固体药品（块状用镊子、粉末状用药匙）和液体药品（倾倒、滴加）的取用方法。取用药品时要注意节约原则，严格按照实验规定用量取用，未说明用量时，一般取最少量。
3、物质的加热：掌握给固体和液体加热的方法及注意事项。如给试管中的固体加热时，试管口应略向下倾斜；给试管中的液体加热时，液体体积不超过试管容积的1/3等。
4、装置气密性检查：不同实验装置有不同的气密性检查方法，如微热法、液差法等。检查气密性是确保实验成功的重要前提，防止气体泄漏影响实验结果。
04 气体制备
1、发生装置选择：根据反应物状态和反应条件选择，固固加热型（如用高锰酸钾制取氧气）、固液不加热型（如用锌和稀硫酸制取氢气）。
2、收集装置选择：依据气体的溶解性和密度，难溶于水用排水法；密度比空气大且不与空气成分反应，用向上排空气法；密度比空气小且不与空气成分反应，用向下排空气法。
3、净化与干燥：根据气体中杂质性质选择合适的净化试剂和干燥剂。如用氢氧化钠溶液除去二氧化碳中的氯化氢杂质，用浓硫酸干燥中性和酸性气体。
例题展示
[例题1]（2024 杭州一模）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20克氯酸钾平均分成10份，分别装入10支试管中，分别记为①一⑩组，往10支试管中分别装入0.1克、0.2克、0.3克、0.4克、0.5克、0.65克、1克、1.3克、2克、3克二氧化锰，并混合均匀。
③将10支试管分别加热，记录生成300毫升氧气所需时间，计算生成氧气的速度如图乙。
（1）和向下排空气法相比，本实验中用排水法收集氧气的优点是 。
（2）分析实验数据，得出的初步结论是 。
（3）4克氯酸钾和1.3克二氧化锰混合均匀加热，据图推测，收集300毫升氧气所需要的时间约为 秒。
[例题2]（2025 滨江区一模）小滨用H2O2溶液制取氧气时，在烧瓶中加入50毫升水及0.5克MnO2，再往分液漏斗中加入30毫升15%H2O2的溶液。为什么要加入0.5克MnO2呢？
【建立假设】MnO2是催化剂能加快反应的速度。
【实验方案】利用如图装置，在相同条件下，分别按加入0.5克MnO2和不加MnO2进行实验，观察并比较。
【实验结论】MnO2是催化剂能加快反应的速度。
【交流反思】
（1）检测该气体发生装置气密性的方法是 。
（2）判断产生氧气的速度时，除通过观察产生气泡的快慢外，还可以通过比较 。
（3）上述实验只能证明MnO2能加快反应的速度，若要证明MnO2是催化剂还需证明 。
（4）通过查阅资料，小滨还发现许多金属离子（如Fe3+、Cu2+等）对双氧水的分解具有催化作用。那么，铁离子和铜离子的催化作用哪个更强呢？小滨设计并实施了如图实验，并以两支试管中产生气泡的快慢来比较铁离子和铜离子催化作用的强弱。该实验设计是否存在不足？如有，请你对该实验设计作出改进 。
[例题3]（2024 上城区二模）某学习小组开展“自制制氧机”的工程实践活动。他们研究发现，市场上销售的便携式制氧机一般以白色过碳酸钠固体（2Na2CO3 3H2O2）和二氧化锰为主要原料，加水后瓶内变热，反应仓及加湿仓均有气泡产生。
（1）该小组研究了现有的制氧机结构，用塑料瓶和吸管组装成自制制氧机，请你帮他们将“加湿仓”和“反应仓”填入对应的方块内。
（2）图中加湿仓内的水除了湿润氧气外，还可以 。
A.降低氧气温度 B.提高氧气产量 C.监测氧气流速
（3）该小组为研究产氧速率与加水量的关系，进行了以下实验：
过碳酸钠用量/g MnO2用量/g 加水量/mL 平均产氧速率/L min﹣1
240 2.5 350 3.6
240 2.5 500 1.8
240 2.5 800 1.2
根据此表，你能得出的结论是 。
（4）该小组进一步研究了过碳酸钠存放时间对产生氧气的影响，发现存放三年的药品相较于存放半年的药品，在产氧速率上没有明显差异，但更快达到高峰，同时产氧时间明显减少，请你根据结论添加存放三年药品的产氧曲线。
举一反三
1．（2025 洞头区模拟）某兴趣小组对鸡蛋壳与盐酸发生的反应及生成气体的性质进行探究。
【查阅资料】鸡蛋壳主要成分为碳酸钙，鸡蛋壳中的其它杂质对实验影响可以忽略不计。实验过程：分别取等质量块状和粉末状的蛋壳样品放入三颈烧瓶内，向注射器内注入等体积同浓度的稀盐酸，推动活塞使盐酸与样品充分反应，采集数据，压强传感器采集的信息（如图2）。
（1）采用图1所示的气体发生装置的优点有 。
（2）实验前，检查三颈烧瓶装置的气密性时，左右两边的颈口用塞子塞紧后，注射器活塞往下推动一段距离后松手，若观察到活塞 ，说明气密性良好。
（3）待收集完气体验满时，将燃着的小木条放在集气瓶口，小木条熄灭。从燃烧条件看，小木条熄灭是由于 。
（4）根据图2，最终块状蛋壳产生CO2的质量 （填“＞”、“＜”或“＝”）粉末状蛋壳产生CO2的质量。
2．（2025 西湖区模拟）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，“圆梦”学习小组对该膨松剂的成分进行了探究。请回答下列问题。
【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碳酸氢铵分解的化学方程式为：NH4HCO3H2O+CO2↑+NH3↑。
Ⅰ.探究膨松剂的成分
小组同学设计了实验方案，如图1所示，B、C、D装置中试剂均足量（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，观察到无色酚酞溶液变为红色，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 。
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】
（2）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 现象，得出结论：该膨松剂是碳酸氢铵和碳酸氢钠的混合物。
Ⅱ.测定膨松剂中碳酸氢铵的质量分数
小组同学又进一步设计了实验方案，如图2所示（装置气密性良好，部分夹持仪器已略去）。称量10.0g该膨松剂加入硬质玻璃管，其它各装置中的试剂均足量。关闭止水夹3，点燃酒精灯。
（3）充分反应后停止加热，打开止水夹3，从硬质玻璃管a端缓缓通入空气一段时间，实验后称量装置G的质量，比实验前增重1.7g，则该膨松剂中碳酸氢铵的质量分数为 。
（4）若没有装置H，会造成测定结果 （填“偏大”“不变”或“偏小”）。
3．（2024 浙江模拟）稀有气体的发现，科学家们经历了漫长的探究过程。
材料一：1785年，卡文迪许在测定空气组成时，除去空气中的O2、N2等气体后，发现最后总是留下一个体积很小的小气泡。
材料二：1892年，瑞利在测定氮气密度时发现，从空气中除去氧气、二氧化碳和水蒸气得到的氮气密度为1.2572g/L，而从氨气分解得到的氮气密度为1.2508g/L，两者相差0.0064g/L。重复实验，发现两者的密度总是维持这样的差值。瑞利对此展开探究，经反复试验，最终发现了氢气（Ar）。
材料三：1894年，菜姆赛用其他方法从空气里也得到了这样的气体。经过分析，判断该气体是一种新物质。由于这种气体极不活泼，所以命名为氩（拉丁文原意是“懒惰”）。
材料四：1898年，莱姆赛等人继续使用分馏法把液态空气分离成不同的成分，又发现了氪气、氖气、氙气等。
根据以上材料回答下列问题：
（1）小科使用如图所示装置来模拟卡文迪许的实验，将空气依次通过A、B、C、D等装置，最后在E装置中收集到少量同样的气体。若D装置的作用是除去N2，则A装置的作用是 。
（2）瑞利采用两种方法得到的氮气，其密度之间的微小差异是否来源于实验误差，请作出判断并说明理由： 。
（3）稀有气体的发现经历是一个艰难的过程，下列有关科学家分析的事实或现象，与稀有气体的发现史中相关证据解释不匹配的是 （填字母）。
选项 事实或现象 证据解释
A 空气中稀有气体的含量很小 卡文迪许除去空气中O2、N2后，留下体积很小的小气泡
B 氦气可用作飞艇中的填充气体 莱姆赛用钇铀矿放在硫酸中加热得到不燃烧也不支持燃烧，且密度很小的氦气
C 氪气、氖气和氙气的密度不同 菜姆赛用蒸馏法从液态空气中分离出氪气，氖气和氙气三种气体
05 科学探究方法
1、控制变量法：在多因素实验中，控制其他因素不变，只改变一个因素，探究该因素对实验结果的影响。例如探究影响化学反应速率的因素时，分别控制温度、浓度、催化剂等变量。
2、对照实验：设置实验组和对照组，通过对比实验现象和结果，得出科学结论。如探究铁生锈条件的实验，设置在干燥空气、潮湿空气、浸没在水中等不同条件下的对照试验。
例题展示
[例题1]（2024 玉环市模拟）学习酸的性质时，用大小、外形相同并打磨均匀一致的铝片分别和H+浓度相同的盐酸和硫酸反应。发现铝片和盐酸的反应明显快于铝片和硫酸的反应。究竟是什么原因使反应快慢出现了差异？
（1）若通过比较相同时间内产生气体的体积来比较反应快慢，下列装置可行的是 。
（2）小洁同学认为氯离子对铝和酸的反应有促进作用，于是向铝片和硫酸的反应中滴入少量的盐酸，观察到反应变快，并重复多次。该实验方案存在的缺陷主要是 。
组别 实验材料 添加试剂 现象 备注
Ⅰ Al+HCl / ++ “++”较“+”表示化学反应速度更快
Ⅱ Al+H2SO4 / +
Ⅲ Al+HCl 少量Na2SO4 ++
Ⅳ Al+H2SO4 少量NaCl ++
[例题2]（2024 丽水一模）小科为比较铝片与不同酸反应的快慢，用H+浓度相同的稀盐酸和稀硫酸与铝片反应（如图所示），发现铝片与稀盐酸反应速度明显大于铝片与稀硫酸反应速度。为解释该现象，小科从微观角度分析，提出了一个猜想并设计如下表的实验（已知Na+对反应没有影响）。请回答：
组别 实验 铝片/克 酸的种类 添加试剂（少量）
1 ① 1 稀盐酸 无
② 1 稀盐酸 Na2SO4
2 ③ 1 稀硫酸 无
④ 1 稀硫酸 NaCl
（1）乙试管中x＝ ；
（2）分析表格，小科提出的猜想是 ；
（3）小科查阅资料发现铝片表面有氧化膜，Cl﹣会破坏铝表面的氧化膜，加快反应速度。因此要加快铝片与硫酸铜溶液反应速度，可以采取的措施是 。
A.用砂纸擦去铝片表面的氧化膜后投入硫酸铜溶液中
B.把铝片投入稀盐酸溶液中一段时间后，取出洗涤，再投入硫酸铜溶液中
C.向硫酸铜溶液中加入少量氯化钠固体，再投入铝片
[例题3]（2025 浙江一模）某项目化研究小组为探究某pH值异常的水库水质的垂直分层特征，在6月的正午对某藻类繁盛的水库进行监测。他们在湖心处分层采样（采样深度分别为0.5米、1.0米、2.2米、4.2米、7.2米），每个深度同一时间采集3组水样，监测数据如图：
（1）每个采样点采集3组样品的目的是 。
（2）根据图中数据，该水库水体随深度的增加碱性
（填“增强”、“减弱”或“不变”）。
（3）有同学从图中得出“水库水体的溶解氧浓度变化导致了水体的pH值变化”，你是否赞同？ 。请从水体中藻类代谢活动的角度说明理由 。
[例题4]（2025 浙江一模）爆炸盐是一种洗涤产品，具有强效去污和漂白功能，其主要成分是过碳酸钠，化学式为2Na2CO3 3H2O2。过碳酸钠遇水分解生成碳酸钠和过氧化氢，碳酸钠及过氧化氢分解产生的活性氧具有去污、漂白的作用。某项目化小组想探究“爆炸盐”的去污能力，现取某品牌爆炸盐配制成不同浓度的溶液，在设定温度下模拟洗涤环境，用氧气传感器和温度传感器记录实验数据，具体数据如表所示：
实验序号 爆炸盐质量（克） 测试温度（摄氏度） 最大溶解氧（毫克/升） 释放氧的持续时间（秒）
1 1 60 0.8 100
2 5 40 1.3 110
3 5 60 2.2 140
4 5 80 0.6 60
5 10 60 4.4 360
（1）实验中是通过 来衡量爆炸盐的去污能力。
（2）该小组探究影响爆炸盐去污能力的因素有 。
（3）爆炸盐在使用过程中要避免与酸性洗涤物质混合使用，原因是 。
（4）请结合信息与表中数据，写出使用爆炸盐时的其它注意事项 。
举一反三
1．（2025 临安区一模）生活中经常用到电子产品，随之带来的是用眼过度导致的酸胀不适。“蒸汽眼罩”只需要撕开包装就能迅速升温，敷在眼睛上有利于舒缓用眼过度导致的疲劳。学习小组对其成分以及原理进行如下探究：
【探究一：成分探究】有同学查阅资料发现“蒸汽眼罩”是借助铁生锈产生热量，使材料内部的水分稳定蒸发，利用产生的热量和湿度缓解眼部疲劳。
（1）请简要说明能证明铁粉存在的一种化学方法 。
（2）有同学拆解眼罩后发现里面的粉末要比实验室里常见的铁粉更加细，分析产品设计过程中选择颗粒更小的铁粉的原因是 。
【探究二：原理探究】铁生锈反应放热缓慢，但为什么蒸汽眼罩发热迅速？哪些因素能加快反应，使蒸汽眼罩快速发热？该小组采用对照实验展开探究，设计实验方案如下：（查阅资料：蒸汽眼罩内部材料有铁粉、活性炭、氯化钠、水等）
试剂
方案一 4g铁粉、2m1水
方案二 4g铁粉、2m1水、2g氯化钠
方案三 4g铁粉、2m1水、2g活性炭
方案四 4g铁粉、2m1水、2g氯化钠、2g活性炭
使用温度传感器收集数据并生成图像，如图：
（3）分析图表，可获得的结论是 。
（4）知道“蒸汽眼罩”的成分及原理后，请你从如何保存“蒸汽眼罩”的角度给产品的包装提一条建议 。
2．（2025 温州一模）小明发现处于潮湿环境中的铜制器具表面容易出现绿色铜锈，为了探究铜锈产生的原因以及其成分，小明进行如图所示的实验。
（1）①号试管中试管塞的作用是 。
（2）在④号试管中产生的气体是 。（写出化学式）
（3）本实验不能通过比较①号和③号试管中的现象探究铜锈产生的原因，请说明理由： 。
（4）若④号试管中的盐酸浓度过高，会导致⑤号试管中不会出现浑浊现象，请简要说明原因： 。
3．（2024 江北区一模）研究表明蜡螟幼虫的唾液酶能促进聚乙烯塑料的降解，因此小宁对蜡螟幼虫的唾液酶促进聚乙烯塑料降解作用的影响因素进行研究，重复实验多次，得到相同的实验结果。
组别 A B C
试管中一次加入的物质 2mL蒸馏水 2mL蜡螟幼虫唾液 2mL蜡螟幼虫唾液
1mL蒸馏水 ★ 1mL5%的稀盐酸
10g聚乙烯塑料 10g聚乙烯塑料 10g聚乙烯塑料
水浴10分钟 25℃ 25℃ 25℃
相同时间内塑料减少的质量/g m1 m2 m3
（1）聚乙烯塑料属于 材料。
（2）通过比较A、B组实验，可以得出在中性条件下，蜡螟幼虫的唾液酶能促进聚乙烯塑料的降解。表中★处应该填 。
（3）据研究表明，蜡螟幼虫的唾液酶对聚乙烯塑料的分解有促进作用，且在适宜的酸性条件下效果更好。要得到此结论，本次实验结果是 （用m1、m2、m3表示）。
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【中考主线·名师攻略】中考科学二轮题型解读与强化训练
专题13 化学实验探究
知识融合：涵盖化学多个领域知识，将物质的性质、化学反应原理、实验基本操作、化学计算等知识融合在一个实验探究情境中。如在探究金属与酸反应的实验中，既考查金属的活动性顺序等性质知识，又涉及到根据化学方程式的计算，还包括实验装置的选择与操作等内容。
能力综合：对学生多种能力进行综合考查，包括观察分析能力、实验操作能力、逻辑推理能力、创新思维能力和语言表达能力等。学生需观察实验现象、分析数据得出结论，设计合理实验方案并准确表述实验步骤、现象和结论等。
常考题型：物质组成和性质类的探究、物质的性质与变化规律的探究、影响化学反应反应速率的探究、化学实验方案的设计与评价。
本册资料习题均选自：中考真题、最新模拟题、联考题、名校模拟题等...
1．（2025 临平区一模）某混合气体X由H2、CO2、CO、H2O（水蒸气）中的两种或两种以上组成，某小组同学为确定该气体成分进行了如下探究（假设每步反应均完全）。
（1）若加热前往图甲B装置中直接通入混合气体，则混合气体成分中能被直接检验确定有无的气体是 。
（2）在图甲B装置前的虚线框内增加一个图乙A装置后进行实验，出现的现象是：A中溶液变浑浊，B中黑色粉末变红色，C中白色粉末变蓝，D中溶液变浑浊。
①图乙A装置在实验中的作用是 。
②实验中能证明CO存在的证据是 。
（3）若要实现对四种气体的全部检验，对图乙、图甲合成后的装置还需要进一步改进，请你提出改进建议 。
2．（2025 洞头区模拟）为实现氢氧化钠溶液和盐酸反应现象的可视化，某兴趣小组了设计几种方法。
（1）【监测温度】在稀氢氧化钠溶液和稀盐酸反应过程中，温度传感器监测到溶液温度升高，说明该反应 （填“吸热”或“放热”）。
（2）【观察颜色】在试管中加入2mL某浓度的氢氧化钠溶液，滴入2滴酚酞溶液，再逐滴加入盐酸，振荡，该过程中溶液的颜色和pH记录如图所示。
在①中未观察到预期的红色，为探明原因，小组同学查阅到酚酞变色的pH范围如下：0﹣8.2时呈无色，8.2﹣13时呈红色，13﹣14时呈无色。据此推断，①中a的取值范围是 。
A.0﹣8.2 B.8.2﹣13 C.13﹣14
（3）【检验产物】如图是利用无水醋酸与氢氧化钠固体进行的三个实验，其中硅胶具有吸水性，吸水后由蓝色变为红色。若醋酸与氢氧化钠能反应，你预测的实验现象是 。
（4）老师提醒同学们，氢氧化钠固体具有腐蚀性、易潮解等性质，做实验时务必规范操作。写出一条在使用氢氧化钠固体时的注意事项 。
3．（2025 温州一模）为了探究能使带火星木条复燃的最低氧气体积分数，小明利用如图装置进行如下实验。（注：空气中的氧气体积分数为20%，不考虑水蒸气的影响）
①检查装置气密性，在圆柱形容器内注满水并在容器壁上等间隔地标注刻度“1～10”。
②装入试剂并打开止水夹A、C，待容器中的水排尽后关闭止水夹A，打开导管B的密封塞，将带火星的木条通过导管B伸入容器内，观察现象。
③再次在圆柱形容器内注水，调节容器内水位分别至刻度“1～10”，重复步骤②。获得部分数据如表。
容器内水位所对应的刻度 注满 1～8 9 10
收集到的氧气体积分数% 100 … 2？ 20
带火星木条的情况 复燃 复燃 很亮 微亮
（1）请写出该反应的化学方程式： 。
（2）发生装置中长颈漏斗下端管口伸至液面以下的目的是 。
（3）由于试管内残留空气，实验中收集到的氧气实际体积分数会偏 。（选填“大”或“小”）
（4）根据表中信息，小明推测：能使带火星木条复燃的最低氧气体积分数应在对应容器内的水位刻度“8”与“9”之间。当容器内水位处于刻度“9”时，收集到的氧气体积分数为 %。（忽略试管内残留的空气影响）
4．（2025 浙江模拟）“氧漂剂”是一种强力清洁剂，具有很好的去污和漂白效果。某科学实验小组对该产品与水反应后的生成物开展探究活动。
【查阅资料】“氧漂剂”的主要成分是过氧碳酸钠，俗称固体双氧水，白色粉末状固体，遇热易分解，其溶于水后，会产生一种碳酸盐和其他化合物。
【作出猜想】猜想一：Na2CO3、NaOH；猜想二：Na2CO3、H2O2；猜想三：Na2CO3、NaOH、H2O2C.
【实验探究】
步骤 实验操作 实验现象 实验结论
① 取适量氧漂剂溶于水，充分搅拌 得到无色溶液
② 取①中溶液于试管中，加入过量氯化钙溶液 产生白色沉淀 存在碳酸钠
③ 取①中溶液于试管中，向其中加入★ 产生大量气泡 存在过氧化氢
④ 收集③中产生的气体，将带火星的木条伸入试管 木条复燃
⑤ 取①中溶液于试管中，向其中滴加无色酚酞试液 溶液变红 存在氢氧化钠
（1）步骤③中“★”处应填 （填物质名称）。
【实验结论】猜想三正确，“氧漂剂”与水反应后的生成物为Na2CO3、NaOH、H2O2。
【交流讨论】（2）从燃烧的条件分析，步骤④中木条复燃的原因是 。
（3）小科对结论提出质疑，认为步骤⑤不能证明存在NaOH，理由是 。
【方案修正】（4）取 （填序号）中溶液，滴加无色酚酞试液，无明显现象，证明不存在NaOH。
【结论修正】猜想二正确，“氧漂剂”与水反应后的生成物为Na2CO3、H2O2。
5．（2025 绍兴模拟）用含有二氧化碳和水蒸气杂质的某种还原性气体测定某种铁的氧化物（FexOy）的组成，实验装置如图所示。实验中通过测量反应前后丙装置中的固体质量变化计算结果。
根据图回答：
（1）乙装置的作用是 。
（2）实验过程中丁装置中固体变蓝，而戊装置无明显变化，则该还原性气体是 。
（3）当丙装置中的铁的氧化物全部被还原后，称量剩余固体的质量为16.8g，同时测得丁装置的质量增加了7.2g（假设气体全部被吸收）。则该铁的氧化物的化学式为 。
（4）若实验设计中没有乙装置，将使测得x与y的比值 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。
6．（2025 宁波一模）人体胃酸（盐酸）分泌过多时，会引起胃部疼痛，而当胃液pH超过5时，胃蛋白酶完全失活，会导致消化不良。碳酸氢钠粉剂与铝碳酸镁咀嚼片是两种常见的抗酸药，它们能中和过多的胃酸，调节胃液pH处于3～5之间而缓解疼痛。小宁通过图甲的装置来比较患者分别服用这两种抗酸药的效果。
【实验过程】
①在烧杯中加入100毫升pH为1.5的盐酸，模拟胃环境。向自动注射器中也加入同浓度的盐酸。
②按★量的要求，将碳酸氢钠粉剂加入到烧杯中。
③自动注射器向烧杯中以1毫升/分钟的速度滴入盐酸，模拟人体胃酸的分泌过程。
④通过传感器采集烧杯中溶液pH随时间变化的数据。
⑤用铝碳酸镁咀嚼片研磨成粉后代替碳酸氢钠粉剂，重复上述实验步骤。
【实验数据】最终得到实验结果如图乙所示。
（1）实验过程②中“★”的内容为 。
（2）医生建议某患者在饭前半小时左右服用碳酸氢钠粉剂。结合实验数据说明理由 。
（3）服用碳酸氢钠粉剂后，胃中会产生气体，可能会出现嗳气、打嗝症状。该气体是 。
（4）对于长期患有胃酸分泌过多的患者而言，这两种抗酸药中更适合选用的是 。
7．（2025 鹿城区校级一模）新装修的房屋会释放出甲醛，除开窗通风还可用活性炭或光触媒辅助去除室内甲醛。“光触媒”是一种纳米级材料，具有强烈的催化分解功能。图1就是“光触媒”技术应用于分解甲醛、氨气、甲苯等有害物质的原理图，在紫外线（阳光）照射下，光触媒催化甲醛分解为CO2和H2O，小温想知道在相同条件下，活性炭与光触媒去除室内甲醛的效果如何，于是开展了实验探究。实验在自然光照的密闭室内进行，上午9时准时启动，相关数据见图2。请回答以下问题：
（1）“光触媒技术”可将污染物转化为水和二氧化碳，依据图1写出该反应的条件： 。
（2）从物质的性质和变化的角度分别分析活性炭和光触媒去除甲醛的原理： 。
（3）在光触媒的实验中，实验8～24小时和32～48小时两个时间段内，甲醛浓度均没有明显下降，结合光触媒去甲醛的原理，分析其原因是 。
（4）根据该实验结果，请提出能提高去除室内甲醛效率的一条合理建议： 。
8．（2024 金华一模）科学探究是获得科学知识的一种基本方式。科学探究一般过程包含提出问题、明确目的、分析原理、设计方案、解释评估。为了证明NaOH溶液与CO2能发生化学反应。小金同学结合学科思想，设计实验方案进行如下探究：
【实验目的】证明NaOH溶液与CO2能发生化学反应
【实验原理】通过验证反应物消失或新物质生成来证明NaOH溶液与CO2能发生化学反应
【实验装置】如图，该装置气密性良好，三颈烧瓶中充满二氧化碳气体，针筒内有氯化钡溶液，分液漏斗中装有过量氢氧化钠溶液。
【实验过程】先打开分液漏斗活塞，加入过量的氢氧化钠，关闭活塞；一段时间后，发现针筒内的液体自动进入三颈烧瓶，并有白色沉淀产生。
请完成下列问题：
（1）小金设计本实验，所选用的实验原理是 。
（2）本实验能证明NaOH溶液与CO2发生化学反应的证据是 。
（3）实验结束，三颈烧瓶内溶液中，一定存在的离子有 。
【实验反思】
（4）有同学提出可以用氢氧化钡溶液来替代氯化钡溶液，也能证明NaOH溶液与CO2能发生化学反应的结论，请谈谈你的观点并说明理由 。
9．（2024 温州模拟）科学兴趣小组在实验时发现了一个有趣的现象：红色的火柴头燃烧过后能被磁铁吸引，如图所示。为了研究这一现象，同学们对燃烧后火柴头的成分进行了如下探究：
【查阅资料】
资料一：火柴头中含有氯酸钾、硫磺、二氧化锰，以及石蜡、炭粉等成分；一般红色火柴头所用的着色剂为氧化铁。
资料二：氧化铁不具有磁性，不能被磁化；四氧化三铁是具有磁性的黑色固体，故又称为磁性氧化铁。
【建立假设】
假设一：燃烧后的火柴头成分中含有四氧化三铁。
假设二：燃烧后的火柴头成分中含有单质铁。
假设三：燃烧后的火柴头成分中含有四氧化三铁和单质铁。
（1）同学们认为其成分中含有单质铁的依据是 （用化学方程式表示）。
【收集证据】
步骤①：将燃烧后的火柴头研磨成粉末并装入试管。
步骤②：在试管中加入足量CuSO4溶液，充分反应。
步骤③：过滤并将得到的固体充分干燥，再用磁铁吸引。
【得出结论】
（2）若假设三成立，则作为证据的实验现象应为 。
【拓展提高】
（3）尝试用科学原理解释火柴头中加入氯酸钾的目的 。
10．（2025 浙江模拟）在学习碱的通性时，小科用2mL饱和硫酸铜溶液和2mL饱和氢氧化钠溶液验证碱能与盐类物质反应，如图A组实验所示，实验过程中没有观察到产生蓝色絮状沉淀的现象。这是为什么呢？
【查阅资料】硫酸铜溶液显酸性，因为硫酸铜溶液中的部分铜离子（Cu2+）会与水分子作用，产生H+，使溶液呈酸性。
【作出猜想】小科提出以下两种猜想：
猜想一：此反应放热，Cu（OH）2分解生成CuO。
猜想二：此反应放热，Cu（OH）2溶解度增大。
【实验探究】
（1）实验中，小科没有观察到产生黑色固体的现象，经过思考排除了猜想一，你认为他的理由是 。
（2）为了验证猜想二，小科设计了如图B、C组所示的实验方案：在试管中各加0.1g氢氧化铜粉末，再分别加入2mL冷水和热水，若出现 的现象，则说明猜想二不成立。
【实验反思】
（3）小科思考可能是因为硫酸铜溶液显酸性，故无法观察到产生蓝色絮状沉淀的现象。为了验证该想法，小科另取2mL饱和硫酸铜溶液和2mL饱和氢氧化钠溶液按照如图D组所示操作重新实验，将X溶液逐滴滴入2mLY饱和溶液中，观察到有蓝色絮状沉淀产生，则X是 。
【拓展应用】
（4）碱与盐的反应被广泛应用于生产和生活当中。农业上可以利用石灰乳[主要成分是Ca(OH)2]和硫酸铜溶液配制波尔多液。为制得更均匀的波尔多液，请你结合上述实验结果，提出一条合理的操作建议： 。
11．（2024 西湖区校级二模）生石灰（氧化钙）是常见的干燥剂，小明对久置的生石灰干燥剂开展了以下探究活动。
【提出问题】久置后生石灰样品的成分是什么？
【作出猜想】可能是CaO、Ca（OH）2和CaCO3中的一种或几种。
【实验探究】小明同学设计如下实验进行探究。
【结论与解释】
（1）步骤②过滤操作中用到的器材有 。（列举2个）
（2）写出步骤②的实验现象： 。
（3）为证明样品中含有Ca（OH）2，小红提出可向步骤①的试管中滴加几滴无色酚酞试液，若溶液变红，则证明样品中含有Ca（OH）2。请判断这种做法是否合理，并说明理由： 。
实验步骤操作 实验现象 实验结论
①取少量样品于试管中，加水溶解，用手触摸试管壁 试管壁发热 有CaO
②将①所得溶液过滤得到滤渣，向滤渣中加入足量稀盐酸 ▲ 有CaCO3
12．（2024 浙江模拟）在研究铝和铜的金属活动性顺序时，小科用铝片和10%的硫酸铜溶液反应，发现实验现象不明显。小科用铝片和10%的氯化铜溶液反应，发现有红色物质析出，并且有气体产生。是什么原因导致了该反应现象的差异？小科认为可能是所含酸根不同造成的影响。
【提出猜测】
猜测①：Cl﹣能促进铝和Cu2+的反应，对反应无影响；
猜测②：Cl﹣对反应无影响，能抑制铝和Cu2+的反应；
猜测③：Cl﹣能促进铝和Cu2+的反应，能抑制铝和Cu2+的反应。
【实验探究】
组别 试管中的物质 反应现象 反应片刻后添加固体药品 添加后 反应现象
1 10℃CuCl2溶液 有大量的红色物质析出。并有大量气体产生 1gNa2SO4 无明显变化
2 10℃CuSO4溶液 有少量的红色物质析出。有少量气体产生 1gNaCl 明显加快
（1）实验中所提供铝片表面为白色，则在实验前要对铝片进行的操作是 。
（2）根据上述现象，可以得出猜测 的结论是正确的。
（3）写出实验1中产生红色物质的化学方程式 。
（4）经检验产生气体为氢气。小科查阅资料发现：CuCl2溶液和CuSO4溶液都显酸性，铝在酸性条件下会发生相关反应放出氢气。根据资料和实验结论可推断出，铝分别和H+浓度相同的稀盐酸、稀硫酸反应，反应比较剧烈的是 。
13．（2024 滨江区二模）硫酸铜是一种常见的杀菌剂，在纺织、印刷、电镀等行业有广泛用途。为测定某镀铜工艺电镀液中CuSO4溶液的溶质的质量分数，某兴趣小组设计了如下方案进行探究。如图中仪器M名称叫恒压滴液漏斗，其主要作用是平衡装置内气压，使液体顺利滴下。
【实验原理】锌与CuSO4溶液、锌与稀H2SO4的反应。
【实验步骤】
①组装仪器，检查装置的气密性。
②装药品，调节量气装置两边液面相平，读数。
③将CuSO4溶液全部滴入装有m克锌粉三颈烧瓶中并搅拌，充分反应后，再滴加稀H2SO4至不再有气体产生。
④冷却至室温，调节量气装置两边液面相平，读数。
【实验分析】
（1）锌与CuSO4溶液反应的方程式为： 。
（2）步骤④中调节两边液面相平的操作是将水准管缓慢 （选填“上移”或“下移”），根据②和④的读数可得出 的体积。
（3）下列因素中，可能使测得的CuSO4溶液的溶质的质量分数偏高的是 （填字母）。
A.加入的锌粉中混有少量的铜粉
B.实验结束后，有部分气体残留在三颈烧瓶中
14．（2024 嘉兴二模）小科通过实验知道金属锌能与可溶性的硝酸银反应，他产生疑问：“金属锌是否能与不溶性的氯化银反应？”，于是他进行如下研究：
【实验步骤】
①取10mL的AgNO3溶液于烧杯中，逐滴加入NaCl溶液至过量。
②过滤后再用蒸馏水洗涤沉淀 3次，向第3次所得洗涤液中加入AgNO3溶液，无明显现象。
③将洗涤后的沉淀放入另一烧杯中，加入50mL 蒸馏水，将锌片加入烧杯中，并搅拌（如图）。
④10分钟后，将烧杯中的混合物进行过滤。过滤后，向滤液中滴加AgNO3溶液，观察现象。
【验证与推理】
（1）步骤②中，向第3 次洗涤液加入AgNO3溶液的目的是 。
（2）步骤③中，锌片放入前需进行预处理，消除表面氧化膜对实验的影响，预处理的具体操作是 。
（3）步骤④中若观察到有白色沉淀生成，可得出的结论是 。
（4）小科观察到锌片表面有灰黑色固体生成。取生成的灰黑色固体于试管中，加入稀硫酸，若发现 ，证明有Ag生成。
15．（2024 海曙区模拟）某化学实验小组为了除去混在N2中的O2，将混合气体通过红热的铜丝网后，发现铜丝网变黑。在研究如何除去黑色物质，回收再利用铜丝网的讨论中，制定了下列方案。
请根据以上方案回答。
（1）混合气体通过红热的铜丝网后，铜丝网变黑的原因 （用化学方程式解释）。
（2）两种方案相比较，甲方案明显的不足之处是 。
（3）若采用甲、乙两种方案处理此黑色铜丝网，则回收的铜丝网a的质量 （填“＜”、“＞”或“＝”）铜丝网b的质量。
（4）实验小组的同学发现，反应后烧杯中的液体有腐蚀性，应加以适当的处理。他们采取加入过量的铁粉的方案处理废液。加入足量的铁粉充分搅拌，最后得到的溶液中溶质为 。（填物质名称）
16．（2025 浙江模拟）实验室常用大理石（主要成分是CaCO3）与稀盐酸制取二氧化碳。请回答：
（1）图1是两种气体发生装置，装置B相对于装置A的优点是 。
（2）探究是否可用排水集气法收集到CO2利用传感器对是否可用排水集气法收集到CO2展开探究，实验装置如图2所示：
【实验步骤】
①按实验装置图2组装仪器。
②用压强传感器自带的注射器通过活塞A向三颈烧瓶注入50mL空气，并一直压住注射器，若压强传感器的读数 （填“持续上升”或“保持不变”或“不断下降”），证明装置气密性良好。
③打开活塞A，将注射器中的稀盐酸迅速注入仪器b中，反应一段时间后，收集满CO2后迅速关闭活塞A，并用止水夹夹住导气管B处。
④用压强传感器自带的注射器通过活塞A向三颈烧瓶中注入15mLH2O，观察两分钟之内体系的压强变化如图3所示。
【总结与拓展】
⑤图3中，30s后体系压强瞬间增大，之后到100秒压强又逐渐减小，请写出压强逐渐减小的原因 。
⑥经过测算，消耗CO2的量约为收集到的CO2总量的0.53%，因此排水集气法 （填“可以”或“不可以”）收集到CO2气体。
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