综合训练05 常见气体的制备与科学探究（解析版）

综合训练05常见气体的制备与科学探究（满分60分，时间45分钟）一、选择题（共10小题，每小题2分，共20分）1．（2024·山西太原·模拟预测）实验室常用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，有关该实验的操作中正确的一项是()A．用水润湿容器口，将橡胶塞塞进容器口B．导管口开始有气泡放出时，立即收集C．将集满气体的集气瓶从水槽中取出，倒放在桌面上D．洗涤锥形瓶时，倒掉废液，注入一定量水振荡后倒掉，连续几次【答案】D【解析】A、把橡皮塞慢慢转动着塞进试管口，不能用水润湿容器口，故选项说法错误；B、收集气体时，导管一有气体冒出不宜立即收集，因为开始排出的气体是空气，待导管口气泡连续、均匀冒出时再开始收集，故选项说法错误；C、用排水法收集氧气时，集气瓶口有大量气泡冒出后在水下盖好玻璃片，取出集气瓶正放于桌面上，故选项说法错误；D、洗涤锥形瓶时，倒掉废液，注入一定量水振荡后倒掉，连续几次即可，故选项说法正确。故选D。2．（2024河北邯郸模拟）图所示为配制稀硫酸并制备氢气的实验，下列装置和实验操作正确并规范的是()A．量取浓硫酸 B．稀释浓硫酸C．制取氢气 D．收集氢气【答案】C【解析】A、量取浓硫酸，向量筒中倾倒液体药品时，瓶塞要倒放，标签要朝向手心，瓶口紧挨量筒口，故图示实验操作不正确，不符合题意；B、稀释浓硫酸时，要把浓硫酸沿烧杯内壁缓缓地注入水中，同时用玻璃棒不断搅拌，以使产生的热量及时扩散，一定不能把水注入浓硫酸中，这样容易造成酸液飞溅，且稀释浓硫酸不能在量筒中进行，要在烧杯中进行，故图示实验操作不正确，不符合题意；C、锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，该反应为固液常温型，可选择图示装置制取氢气，故图示实验操作正确，不符合题意；D、氢气密度比空气小，可选择向下排空气法收集氢气，而不是向上排空气法，故图示实验操作不正确，符合题意；故选：C。3．（2024·重庆·一模）在测量变质的氢氧化钠样品的碳酸钠百分含量的实验中，下列实验误差分析正确的是()A．若没有B装置，则测出的碳酸钠质量分数将偏小B．若没有D装置，则测出的碳酸钠质量分数将偏小C．若没有F装置，则测出的碳酸钠质量分数将偏小D．实验结束后未通空气，则测出的碳酸钠质量分数将偏小【答案】D【解析】根据装置图可知，原理是用酸和碳酸盐反应生成CO2，然后通过吸收CO2来计算变质的氢氧化钠样品的碳酸钠百分含量。A、B装置的作用为吸收空气中的CO2，防止干扰实验结果。若没有装置B，则空气中的CO2会和样品中的氢氧化钠反应，使碳酸钠的质量变大，继而与稀盐酸反应生成CO2的质量变大，E的质量变大，从而导致测出的碳酸钠质量分数将偏大，故A错误；B、D装置的作用是吸收生成气体中的水分，若没有装置D，则会导致E的质量增大，从而导致测出的碳酸钠质量分数将偏大，故B错误；C、F装置的作用是吸收倒流进入空气中水蒸气及二氧化碳气体，防止对E质量的干扰，如果没有F装置，则会导致E的质量增大，从而导致测出的碳酸钠质量分数将偏大，故C错误；D、由于装置中残留着没有被吸收的CO2，所以如果不通入空气，则生成的CO2的质量偏少，从而导致E装置的质量偏小，使得测出的碳酸钠质量分数将偏小，故D正确；故选D。4．（2024·辽宁大连·一模）小牛利用下图微型实验装置进行实验。下列说法正确的是()A．该装置的优点是节约药品、现象明显B．该实验只能探究可燃物燃烧的一个条件C．挤压右滴管并微加热燃烧管，白磷燃烧而红磷不燃烧，由此可以说明燃烧需要可燃物与氧气接触D．该实验中没有产生有毒的CO，所以可以不用进行尾气处理【答案】A【解析】A、微型装置使用药品较少，可以节约药品，现象明显，选项正确；B、先挤压右滴管并微加燃烧管，白磷燃烧而红磷不燃烧，白磷和红磷都是可燃物，都接触氧气，说明燃烧需温度达到可燃物着火点，再挤压左滴管并微加燃烧管，白磷不燃烧，可以说明燃烧需要可燃物与氧气接触，该实验能探究可燃物燃烧的两个条件，选项错误；C、先挤压右滴管并微加燃烧管，白磷燃烧而红磷不燃烧，白磷和红磷都是可燃物，都接触氧气，说明燃烧需温度达到可燃物着火点，选项错误；D、该实验中没有产生有毒的CO，但尾气中存在五氧化二磷，尾气直接排放会污染空气，尾气仍要处理后，才能排放到空气中，选项错误；故选A。5．（2024·山东枣庄·一模）掌握基本的实验操作技能是初中化学学习的基本要求。下列实验操作不合理的是()A．装置①可作为实验室用双氧水制取氧气的发生装置B．用加热高锰酸钾（KMnO4）固体制取并粗略测定O2的体积时，装置的连接顺序为b-h-g-iC．用装置④收集O2时，检查O2是否收集满可在f处放置带火星的木条D．用锌和稀硫酸制取并收集干燥的H2时，装置的连接顺序为a-c-d-e【答案】C【解析】A、双氧水制取氧气的条件为常温，应选用固液常温型发生装置，选装置①，该选项不符合题意；B、高锰酸钾制氧应选用固体加热型发生装置选②，氧气不易溶于水，密度比水小，利用装置⑤收集氧气时，氧气从h端进入，g端将水排出，所以用高锰酸钾制取并粗略测定O2的体积时，装置的连接顺序为b-h-g-i，该选项不符合题意；C、氧气密度大于空气，用装置④收集时，空气从e端被排出，故检查是否收集满的方法是e处放置带火星的小木条，该选项符合题意；D、用锌和稀硫酸制取并收集干燥的H2时应选用固液常温型发生装置，选①，氢气密度比空气小，用④收集时应短进长出，用装置干燥的H2时应长进短出，装置的连接顺序为a-c-d-e，该选项不符合题意；故选C。6．（2024·安徽池州·二模）为了探究分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用，某同学在化学课上完成了如图所示实验，下列相关分析错误的是()A．步骤①带火星木条没有复燃，说明没有氧气生成B．步骤②的试管壁上可能会沾上黑色粉末C．上述实验说明二氧化锰能加速过氧化氢分解D．实验后可通过过滤、洗涤、干燥等操作回收二氧化锰【答案】A【解析】A、步骤①带火星的木条不复燃，不能说明没有氧气生成，可能是氧气的浓度太低，不能使带火星的木条复燃，故A说法不正确；B、步骤②中试管中已经有液体，直接加固体粉末，试管壁上可能会沾上黑色粉末，故B说法正确；C、步骤①带火星的木条不复燃，步骤②加入二氧化锰，步骤③带火星的木条复燃，说明二氧化锰能加速过氧化氢分解，故C说法正确；D、二氧化锰难溶于水，实验后可通过过滤、洗涤、干燥等操作回收二氧化锰，故D说法正确；故选：A。7．（2024·四川泸州·一模）以下是气体制备及净化装置。下列说法正确的是()A．甲装置和乙装置一样可以控制反应的发生和停止B．乙装置中的止水夹M处于开启状态C．丙装置可以吸收易溶于水或与水反应的气体D．丁装置可以干燥CO气体，气体从b端进入甲【答案】C【解析】A、甲装置可以通过分液漏斗控制液体的滴加速率，从而控制反应的速率，乙装置可以通过M打开和关闭来控制固体和液体的接触和分离，从而控制反应的发生和停止，甲装置不能控制反应的发生和停止，故说法错误；B、通过图示可以看出，在乙装置中，固体药品和液体药品分离，则乙装置中的止水夹M处于关闭状态，故说法错误；C、丙装置可以吸收易溶于水或与水反应的气体，因为丙装置中的漏斗可以防止倒吸，故说法正确；D、浓硫酸具有吸水性，且与CO不反应，可用丁装置可以干燥CO气体，为了使CO气体与浓硫酸充分接触，气体从a端进入甲，而不是气体从b端进入甲，故说法错误。故选C。8．（2024·江西九江·一模）下图是实验室制取气体的部分装置。下列说法错误的是()A．用高锰酸钾制氧气时发生装置可选择装置①B．装置②工作时长颈漏斗下端应该形成液封C．用装置③制二氧化碳可获得平稳的气流D．用装置④收集氧气时气体应由b端进入【答案】C【解析】A、高锰酸钾制氧气需要加热，发生装置属于固体加热型，因此可以选择装置①，说法正确，不符合题意；B、装置②工作时长颈漏斗下端应该形成液封，以免生成的气体从长颈漏斗逸出，说法正确，不符合题意；C、用装置③制二氧化碳的优点是可以控制反应的发生和停止，说法错误，符合题意；D、氧气密度比空气大，因此用装置④收集氧气时气体应由b端进入，说法正确，不符合题意。故选：C。9．（2024·山西吕梁·模拟预测）多功能瓶是一个由导管、胶塞、集气瓶组成的装置，因用途广、使用方便被称为多功能瓶。下列实验利用多功能瓶可以达到目的的是()A．

收集氢气 B．

检验二氧化碳C．

除去氧气中的水分 D．

探究二氧化碳能与水反应【答案】C【解析】A、氢气的密度比空气小，使用图示装置收集氢气时，氢气应该从短管通入，故A不能达到目的；B、二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，该反应无明显现象，所以使用氢氧化钠溶液不能检验二氧化碳气体，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，则通常用澄清石灰水检验二氧化碳气体，故B不能达到目的；C、浓硫酸具有吸水性，且不与氧气反应，则可用浓硫酸干燥氧气，且气体要长进短出，故C能达到目的；D、图示中观察到湿润紫色石蕊纸花变红，不能说明二氧化碳能与水发生反应，还需要设置对照实验，证明二氧化碳不能使干燥的紫色石蕊纸花变色，故D不能达到目的；故选：C。10．（2024·山西吕梁·一模）跨学科实践活动课程的开发和实施，突出了化学学科实践性、综合性和探究性。下列只利用气体压强变化达到目的的是()A．①测定空气中氧气的含量 B．②验证CO2与NaOH的反应C．③探究酸碱中和反应放热 D．④测量收集氧气的体积【答案】D【解析】A、测定空气中氧气的含量利用了红磷燃烧造成气体减少从而导致压强降低，通过进入集气瓶中水的量判断空气中氧气含量，不只利用了气体压降的变化，选项错误；B、氢氧化钠溶液中的水也能溶解二氧化碳，造成水被倒吸入瓶中，所以还需检验产物，才能验证两者反应，不能只利用压强的变化验证反应发生，选项错误；C、盐酸溶液中含有水，氢氧化钠固体与水反应也会放出热量，造成压强增大，导管口产生气泡，所以不能只利用压强变化证明反应放热，选项错误；D、氧气进入瓶中压强增大，水被压入到量筒中，进入量筒中水的体积，等于收集到氧气的体积，只利用了气体压强的变化达到实验目的，选项正确。故选D。二、非选择题（共6小题，每空1分，共40分）11．（2024·重庆·一模）化学学习要以实验为基础，请根据所学知识回答下列问题：(1)编号①的仪器名称为：。(2)实验室用装置A制备氧气时所发生的化学反应方程式为：。(3)在实验室制取二氧化碳时，为了控制反应的开始和停止，可以选择的制取装置组合是：(填字母序号)，发生反应的化学方程式为：。(4)某课外小组的同学收集到了含CO和CO2的废气，经过讨论认为废气中的CO可以利用，于是设计如下装置(瓶中盛放的是氢氧化钠浓溶液)除去废气中的CO2，并收集一瓶CO，准备进行后续探究。你认为以下最合理的装置是。(填序号)【答案】(1)长颈漏斗(2)2KClO32KCl+3O2↑(3)CECaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑(4)③【解析】（1）由图可知，仪器①的名称为长颈漏斗，故填：长颈漏斗；（2）A装置适用于固体加热反应制取氧气，试管口没有塞棉花，故适用于氯酸钾加热制取氧气，即氯酸钾在二氧化锰的催化作用和加热的条件下生成氯化钾和氧气，反应的化学方程式为2KClO32KCl+3O2↑，故填：2KClO32KCl+3O2↑；（3）装置C带有多孔隔板和活塞开关，关闭活塞开关，内部气体增多，压强增大，液体被压入长颈漏斗，固液分离，反应停止，打开活塞开关，气体输出，压强减小，液体重新进入试管，固液接触，反应发生，可以控制反应的发生和停止；二氧化碳密度比空气大，能溶于水，只能采用向上排空气法收集，选择的收集装置为E；石灰石或大理石（主要成分碳酸钙）和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑，故填：CE；CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；（4）利用洗气瓶来除去废气中的二氧化碳，并收集一氧化碳气体时，应长管进气。同时需要收集CO，装置还是储气瓶，液体还应该是从长管排出，因此两个管都应该通入洗气瓶底部，故选③。12．（2024·黑龙江哈尔滨·一模）实验室现有高锰酸钾、石灰石、二氧化锰、稀盐酸、澄清石灰水等药品以及下列装置。请回答下列问题：(1)仪器a的名称是。写出实验室加热高锰酸钾制取氧气的化学方程式。(2)“化学氧自救器”是人在缺氧环境中能快速释放氧气的一种安全防护装置。内部装有颗粒状超氧化钾(KO2)作为“制氧剂”，其中一个反应为：。实验室用此反应原理制取氧气，结合“资料卡片”的信息，你认为发生装置最好选择(填字母)以得到平稳气流。(3)制取并收集二氧化碳可将B与(填字母)连接；由于锥形瓶内生成气体的速率比导出气体速率大，使锥形瓶内气压大于外界气压，实验中会观察到长颈漏斗管内液面(填“低于”或“高于”)锥形瓶内液面。将B与F连接，观察到澄清石灰水变白色浑浊，然后又逐渐澄清。图象能正确反映此过程中对应变化关系的有。【答案】(1)酒精灯(2)C(3)E高于(4)甲、丙【解析】（1）仪器a的名称是酒精灯；高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，化学方程式为：；（2）根据反应原理可知，该反应为固液常温型，根据资料可知，仪器b为分液漏斗，通过控制液体的滴加速度来调节反应速率，以得到平稳气流，故发生装置最好选择C；（3）二氧化碳密度比空气大，二氧化碳能溶于水且能与水反应，只能选择E向上排空气法收集，故制取并收集二氧化碳可将B与E连接；由于锥形瓶内生成气体的速率比导出气体速率大，使锥形瓶内气压大于外界气压，将锥形瓶内液体压回长颈漏斗，则实验中会观察到长颈漏斗管内液M面高于锥形瓶内液面；（4）将B与F连接，二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，可观察到澄清石灰水变白色浑浊，化学方程式为：；继续通入二氧化碳，碳酸钙、二氧化碳和水反应生成碳酸氢钙，可观察到又逐渐澄清，化学方程式为：；由化学方程式可知，产生100份质量的碳酸钙、溶解100份质量的碳酸钙需要的二氧化碳质量相等；甲：由化学方程式可知，溶液中钙离子数先减小，后增大，最后恢复至与原始相同，钙离子数减少和增加的过程中，消耗二氧化碳的质量相同，正确；乙：由化学方程式可知，试管中液体的质量先减小，但是不会减小至0，错误；丙：由化学方程式可知，沉淀的质量先增加，后减少，至反应完全，减小至0，产生沉淀和消耗沉淀过程中消耗二氧化碳的质量是相等的，正确；故选甲丙。13．（2024·广东佛山·一模）“夫土壤之性，有酸碱之异。……知土壤之性，择地而耕，方能得谷之丰收。”兴趣小组开展土壤酸碱性对农作物生长影响的实践活动，帮助农场优化农作物种植。任务一：知土壤之性【查阅资料】(1)该地区85%农用地呈酸性，即pH7（填“＞”、或“＜”“＝”）。【实验研究】(2)小组分工合作，测定农场内不同区域土壤酸碱性。分别取不同样品各10g溶于25ml蒸馏水中，充分搅拌，（填操作名称）得溶液，用pH计测样品pH如表1。表1.常温（25℃）下各样品pH样品编号采样地点采样深度（cm）pH1-1耕地（靠近交通区域）55.241-2103.131-3耕地（远离交通区域）55.531-4105.442-1景观园林地（靠近交通区域）55.682-2105.462-3景观园林地（远离交通区域）56.082-4106.08【结论分析】(3)对比样品编号1-1、1-2组及2-1、2-2组的结果，得出的结论是。能说明交通因素对土壤pH有影响的一组样品编号为。(4)相同条件下，靠近交通区域的土壤酸性更强，这与汽车尾气中含（填物质的名称）有关。【实验反思】(5)样品编号2-3测定结果异常。小组同学认为，溶解样品所用蒸馏水没有经煮沸冷却处理，导致结果偏低，请分析原因。任务二：择地而耕(6)结合表2分析，种植萝卜适合在（选填表1中的耕地类型）。若需要在耕地种植辣椒，需改良土壤，可用的物质有（填其中一种）。表2.蔬菜生长适宜的土壤pH范围蔬菜萝卜辣椒马铃薯pH5.3~7.06.2~7.25.5~6.5【答案】(1)＜(2)过滤(3)耕地土壤的酸性强于景观园林地土壤的酸性，且采样深度越深，酸性越强1-2和1-4组/2-2、2-4组/1-1、1-3组/2-1、2-3组(4)二氧化硫(5)没有经煮沸冷却处理的水中含有一些钙、镁化合物，会使测定结果异常(6)耕地（远离交通区域）氢氧化钙【解析】（1）该地区85%农用地呈酸性，即pH＜7；（2）小组分工合作，测定农场内不同区域土壤酸碱性。分别取不同样品各10g溶于25ml蒸馏水中，充分搅拌，过滤，可除去水中的不溶性杂质，即得溶液；（3）对比样品编号1-1、1-2组及2-1、2-2组的结果，可得出耕地土壤的酸性强于景观园林地土壤的酸性，且采样深度越深，酸性越强；1-2和1-4组或2-2、2-4组或1-1、1-3组或2-1、2-3组的变量为是否靠近交通区域，可说明交通因素对土壤pH有影响；（4）相同条件下，靠近交通区域的土壤酸性更强，这与汽车尾气中含有的二氧化硫有关；（5）小组同学认为，溶解样品所用蒸馏水没有经煮沸冷却处理，导致结果偏低，是因为没有经煮沸冷却处理的水中含有一些钙、镁化合物，会使测定结果异常；（6）结合表2分析可知，萝卜适宜的土壤pH范围为5.3~7.0，则种植萝卜适合在耕地（远离交通区域）；氢氧化钙具有弱碱性，可改良酸性土壤。14．（2024·山西大同·一模）生活中经常采用果蔬洗盐清洗蔬菜和水果。某校化学兴趣小组的同学对此产生了极大的兴趣，希望可以自制果蔬洗盐，于是踏上了揭秘果蔬洗盐的项目化学习之旅。任务一：认识果蔬洗盐【调查咨询】通过超市、电商等渠道，了解到常用果蔬洗盐有柠檬酸型和碳酸氢钠型两种。【查阅资料】使用波尔多液作杀虫剂的果蔬，其农药残留以碱性物质为主。有机磷成分的杀虫剂中，有机磷在碱性环境中可以迅速分解。【交流讨论】(1)波尔多液作杀虫剂的果蔬，用果蔬洗盐浸泡效果更佳。任务二：探究碳酸氢钠型果蔬洗盐的成分同学们在超市中买到某品牌的碳酸氢钠型果蔬洗盐，该产品配料表显示其中含有NaCl、、。【教师指导】AgCl为既不溶于水，也不溶于硝酸的白色沉淀。【进行实验1】(2)为验证该果蔬洗盐中含有NaCl和，小组同学设计实验方案如下。实验步骤实验现象实验结论①取少量果蔬洗盐于烧杯中，加足量水充分溶解②取少量①中溶液于试管中，滴加几滴稀盐酸含有③取少量①中溶液于试管中，先滴加足量稀硝酸；再滴加几滴含有NaCl【反思评价】(3)证明果蔬洗盐中含有的化学方程式为。(4)小明质疑步骤②结论，认为该方案不能证明该果蔬洗盐中含有，理由是。任务三：测定各成分质量分数【信息检索】①碳酸氢钠固体常温下性质稳定，在约50℃时开始分解，生成碳酸钠、二氧化碳和水；②碳酸氢钠固体在干燥空气中无变化，在潮湿空气中缓慢分解。【进行实验2】同学们精确称取该果蔬洗盐样品5.00g，在老师的指导下，经过一系列的实验，测出其中含有2.30g和1.61g。【小组交流】(5)该碳酸氢钠型果蔬洗盐中NaCl的质量分数是。任务四：自制碳酸氢钠型果蔬洗盐果蔬洗盐配料：NaCl、、净含量：300g使用方法：①1kg水添加约15g洗盐②果蔬浸于水中，浸泡3min③捞出，清水冲洗保质期：24个月贮存方法：______【成果展示】(6)通过对果蔬洗盐的一系列探究，同学们认识到化学与生活息息相关。他们自制了300g的碳酸氢钠型果蔬洗盐，并编制了该果蔬洗盐的使用说明。请你补充完整。【答案】(1)柠檬酸型(2)有气泡产生硝酸银溶液有白色沉淀生成(3)2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2↑(4)产品配料表中显示含有NaHCO3，碳酸氢钠与稀盐酸也会反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体，也可以看到有气泡产生，所以该方案不能证明该果蔬洗盐中含有Na2CO3（答案合理即可）(5)21.8%(6)密封保存与阴凉干燥处【解析】（1）由[查阅资料]可知，使用波尔多液作杀虫剂的果蔬，其农药残留以碱性物质为主。柠檬酸型果蔬洗盐其溶液呈酸性，碳酸氢钠型果蔬洗盐其溶液呈碱性，则应该用柠檬酸型的果蔬洗盐浸泡效果更佳，通过酸碱中和反应，将残留的农药去除；故填：柠檬酸型。（2）碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体，故可以观察到的实验现象是：有气泡产生；取少量①中溶液于试管中，先滴加足量稀硝酸，稀硝酸将碳酸钠反应完全；再滴加几滴硝酸银溶液，硝酸银与氯化钠反应生成氯化银白色沉淀和硝酸钠，所以可以观察到的实验现象是：有白色沉淀生成；故填：有气泡产生；硝酸银；有白色沉淀生成。（3）由（2）分析可知，证明果蔬洗盐中含有Na2CO3的化学方程式为：2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2↑。（4）因为该产品配料表显示其中含有NaCl、Na2CO3、NaHCO3，碳酸氢钠与稀盐酸也可以反应，反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体，也可以看到有气泡产生，所以该方案不能证明该果蔬洗盐中含有Na2CO3。（5）该碳酸氢钠型果蔬洗盐中NaCl的质量分数=。（6）因果蔬洗盐中含有碳酸氢钠，由[信息检索]可知，该自制的碳酸氢钠型果蔬洗盐应密封保存与阴凉干燥处。15．（2024·安徽合肥·一模）某“自热米饭”中的“发热包”遇水后可迅速升温至100℃以上，保温时间达2～3小时。兴趣小组对发热包的发热原理及成分进行如下探究。【查阅资料】①“发热包”主要由生石灰、铁粉、铝粉、活性炭、碳酸钠、氯化钠等组成；②铝粉与强酸、铝粉与强碱溶液（）都能迅速反应生成氢气，同时放出大量热。③④溶液呈碱性，可以使无色酚酗试液变红Ⅰ、探究发热包的发热原理【实验探究1】(1)图1所示进行实验，加水后，观察到锥形瓶内温度迅速升高，烧杯中（填实验现象）；瓶内温度很快下降。【实验分析1】除生石灰与水反应外，还有其他放热反应存在，如铁粉的锈蚀。【实验探究2】为研究铁锈蚀放热的影响因素，用图2所示装置同时进行四组实验，测得实验开始后内瓶中温度均呈上升趋势。实验所用试剂的组成及部分数据如下表：实验序号试剂X的组成600s时的温度/℃活性炭粉g食盐g①63②60③03④00⑤30【实验分析2】(2)通过实验比较活性炭和食盐对铁粉生锈速率的影响大小，结论是。Ⅱ、探究发热包的成分【实验探究3】兴趣小组通过如下实验研究发热包的成分：步骤1：取少量发热包中固体于试管中，加水振荡，滴入几滴酚酞溶液，溶液变为红色。步骤2：另取少量发热包中固体于试管中，逐渐加入稀盐酸至不再产生气泡为止，反应停止后有黑色固体剩余，溶液呈浅绿色。步骤3：将步骤2所得气体通入少量澄清石灰水，石灰水变浑浊。……【实验分析3】(3)“步骤2”中最终溶液呈浅绿色是因为。（用化学方程式表示）(4)根据实验探究3，可确定该发热包中一定含有的物质有。【实际运用】(5)从上图发热包使用注意事项中选一条给出合理的解释。(6)请另行设计实验直接鉴别该发热包中含有铝粉，可以选择的试剂是（选填序号）。a．稀盐酸

b．NaOH溶液

c．溶液

d．溶液【答案】(1)有气泡产生(2)活性炭对铁粉生锈速率的影响更大(3)(4)铁粉、活性炭、碳酸钠(5)发热包中的生石灰能与水反应生成氢氧化钙，放出大量的热，故要注意高温烫伤（合理即可）(6)b【解析】（1）氧化钙与水反应生成氢氧化钙并且反应放热，所以加水后，观察到锥形瓶内温度迅速升高，烧杯中有气泡产生；（2）比较活性炭和食盐对铁粉生锈速率的影响大小，根据控制变量法，一个实验加入活性炭，一个实验加入食盐，其他因素相同，故活性炭和食盐的质量相等，则实验③⑤可以说明活性炭对铁粉生锈速率的影响更大；（3）“步骤2”中最终溶液呈浅绿色是因为铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，该反应的化学方程式为：；（4）取少量发热包中固体于试管中，加水振荡，滴入几滴酚酞溶液，溶液变为红色，说明溶液显碱性，生石灰能与水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙显碱性，能使无色酚酞试液变红，碳酸钠溶液显碱性，也能使无色酚酞试液变红，故该步骤无法确定是否含生石灰；另取少量发热包中固体于试管中，逐渐加入稀盐酸至不再产生气泡为止，反应停止后有黑色固体剩余，溶液呈浅绿色，铁能与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，溶液由无色变为浅绿色，说明发热包中含铁，活性炭不溶于水，且与稀盐酸不反应，故最后有黑色固体剩余，说明发热包中含活性炭，将步骤2所得气体通入少量澄清石灰水，石灰水变浑浊，说明气体中含二氧化碳，碳酸钠能与稀盐酸反应生成二氧化碳，说明发热包中含碳酸钠，故根据以上实验，可确定该发热包中一定含有的物质有：碳酸钠、活性炭、铁粉；（5）发热包中的生石灰能与水反应生成氢氧化钙，放出大量的热，故要注意高温烫伤，氢氧化钙能与碳酸钠反应生成氢氧化钠，氢氧化钠溶液能与铝反应生成氢气，氢气具有可燃性，混有一定量的空气，遇到明火，容易发生爆炸，故要注意通风，不能靠近明火；（6）a、铝能与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气，产生气泡，该发热包中含铁，铁也能与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，产生气泡，故加入稀盐酸，不能证明发热包中含铝粉，不符合题意；b、铝能与氢氧化钠反应生成氢气，产生气泡，可以证明发热包中含铝粉，符合题意；c、铝和硝酸钾不反应，不能证明发热包中含铝粉，不符合题意；d、铝能与硫酸铜反应生成硫酸铝和铜，有红色固体析出，但是铁也能与硫酸铜反应生成铜，有红色固体析出，故不能证明发热包中含铝粉，不符合题意；故选b；16．（2024·辽宁大连·模拟预测）学习小组开展了“基于特定需求设计和制作简易供氧器”的实践活动。【活动一】探究反应原理某款家用制氧机利用过碳酸钠(化学式为2Na2CO3·3H2O2)和二氧化锰同时加入水中制取氧气。资料：①过碳酸钠易溶于水，遇水分解为Na2CO3和H2O2，能产生氧气并放出热量。②高浓度过氧化氢腐蚀性强。(1)小组同学用图1所示实验装置探究是否有氧气生成。观察到甲试管中有小气泡缓慢冒出，木条不复燃；乙试管中小气泡快速冒出，木条复燃。①实验结论：过碳酸钠分解为过氧化氢，有氧气生成且。②写出乙试管中过氧化氢生成氧气的化学方程式：。【活动二】认识制氯机(2)图2为制氧机的内部结构图，其中加湿仓的作用是。下列相关说法正确的是(填字母)。A．使用前，加湿仓应注满水B．加湿仓利用了氧气不易溶于水的物理性质【活动三】选择制氧剂分实验一：过氧化氢小组同学设计了图3实验装置，用表1中溶质质量相等的四组过氧化氢溶液进行实验。在集气瓶中加满水，锥形瓶中加入0.2gMnO2，注入溶液，记录并处理20min内数据如图4。表1编号浓度/%体积/mL①59.11②152.89③251.66④301.37(3)检查图3