综合训练01 教材实验及其拓展、创新（解析版）

综合训练01教材实验及其拓展、创新（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·黑龙江哈尔滨·一模）同学们非常喜欢做化学实验，请你把规范的操作找出来（）A．过滤 B．加固体粉末C．闻气味 D．稀释浓硫酸【答案】C【解析】A、过滤液体时，要注意一贴二低三靠的原则，图中操作错误，缺少玻璃棒引流，漏斗的下端没有紧靠接受的烧杯，故操作错误；B、取用粉末状药品，试管横放用药匙把药品送到试管底部，然后试管慢慢竖起使药品缓缓滑入试管底部，故操作错误；C、闻气体的气味时，防止气体有毒伤害身体，应用手扇动，不能直接用鼻子闻，故操作正确；D、稀释浓硫酸时，要把浓硫酸缓缓地沿器壁注入水中，同时用玻璃棒不断搅拌，以使热量及时地扩散；一定不能把水注入浓硫酸中，防止水浮在浓硫酸的水面上沸腾溅出，故操作错误。故选C。2.（2024·山东济南·一模）化学小组的同学设计如下图所示的装置测定空气中氧气的含量。已知试管容积为50mL，注射器预装20mL水，将胶头滴管中的水滴入生石灰一段时间后，试管内的白磷（白磷的着火点为40℃）开始燃烧，待白磷熄灭并冷却至室温后打开弹簧夹，注射器中的水最终减少了10mL。下列关于该实验的说法中，错误的是（）A．试管中的细沙可防止试管炸裂B．胶头滴管中的水和注射器中的水作用相同C．若试管中白磷的量不足，则实验测得氧气的体积分数偏低D．该实验说明空气中氧气的体积分数约为20％【答案】B【解析】A、白磷燃烧产生大量白磷，放出热量，试管中的细沙防止高温生成物使试管炸裂，说法正确；B、胶头滴管中的水与烧杯中的生石灰反应放出热量，引燃白磷；注射器中的水测量消耗氧气的体积，注射器中的水流入试管的体积等于试管中消耗氧气的体积，二者作用不相同，说法错误；C、白磷的量不足，试管中的氧气不能反应完全，此时流入试管中水的体积偏小，使测得氧气体积分数偏低，说法正确；D、注射器中的水最终减少了10mL，即试管中被消耗氧气的体积为10mL，空气中氧气的体积分数=，说法正确.故选B。3．（2024·陕西渭南·一模）分别向两支试管中加入形状和大小完全相同的铁片，再向a中加入植物油，b中铁片表面滴几滴清水，均塞上橡皮塞，U形玻璃管内为红墨水（开始时两端液面水平），如图所示，放置一段时间后，以下说法正确的是（）A．该实验说明了铁生锈只需要氧气 B．两支试管中铁片均发生锈蚀C．U形玻璃管两端的液面变为左高右低 D．植物油用于隔绝氧气和水【答案】D【解析】A、a中的植物油把铁片与水、氧气隔开，铁片不生锈，b中的铁片与水、氧气同时接触，铁生锈，变量不唯一，该实验无法得出铁生锈只需要氧气的实验结论，故选项说法不正确；B、两试管中只有b中铁片被锈蚀，因为a中的植物油把铁片与水、氧气隔开，不容易生锈，故选项说法不正确；C、b中的铁片容易生锈，消耗了容器中的氧气，导致压强减小，而a中的铁不易生锈，因此红墨水柱两边的液面变为左低右高，故选项说法不正确；D、植物油可以把铁片与水、氧气隔开，防止铁生锈，故选项说法正确。故选D。4．（2024·河北邯郸·一模）如图所示实验方案不能达到实验目的的是（）A．可探究可燃物燃烧的两个条件B．测定空气中氧气的含量C．探究水的组成元素D．验证质量守恒定律【答案】B【解析】A、铜片上的白磷（与氧气接触、温度达到白磷的着火点）燃烧，水中的白磷（与氧气隔绝、温度达到白磷的着火点）不燃烧，可证明燃烧需要与氧气接触，对比铜片上的白磷（与氧气接触、温度达到白磷的着火点）燃烧，红磷（与氧气接触、温度没有达到红磷的着火点）不燃烧，故可证明燃烧需要温度达到着火点，图示可探究可燃物燃烧的两个条件，故A不符合题意；B、木炭燃烧生成二氧化碳气体，装置内的压强几乎不变，打开弹簧夹后，烧杯的水没有进入集气瓶，所以不能用此方法测定空气中氧气的含量，故B符合题意；C、电解水生成氢气和氧气，氢气是由氢元素组成的，氧气是由氧元素组成的，由质量守恒定律可知，反应前后元素种类不变，则该实验说明水是由氢元素与氧元素组成的，故C不符合题意；D、氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，没有气体参与和产生，所以可用该方案验证质量守恒定律，故D不符合题意；故选：B。5.（2024·安徽池州·二模）某同学用如图装置探究磷燃烧的条件，已知白磷的着火点为，红磷着火点为，下列有关说法错误的是（）A．通入后，甲中白磷不燃烧，乙中白磷燃烧，说明可燃物燃烧需要温度达到着火点B．通前乙中白磷不燃烧，通后乙中白磷燃烧，说明可燃物燃烧需要与接触C．乙中的水能吸收白磷燃烧产生的白烟，保护环境D．若将白磷换成红磷，也能达到实验目的【答案】D【解析】A、通入O2后，甲中白磷温度没有达到着火点，不能燃烧，乙中白磷温度达到着火点，发生燃烧，说明可燃物燃烧需要温度达到着火点，说法正确；B、乙中白磷温度达到着火点，通O2前乙中白磷不燃烧，通O2后乙中白磷燃烧，说明可燃物燃烧需要与O2接触，说法正确；C、乙中的水能吸收白磷燃烧产生的白烟，保护环境，说法正确；D、红磷着火点为240℃，若将白磷换成红磷，温度不达到红磷的着火点，红磷不能燃烧，不能达到实验目的，说法错误。故选D。6.（2024·云南昆明·一模）通过测定反应前后物质的质量，下列实验能验证质量守恒定律的是（）A． B．C． D．【答案】B【解析】A、锌与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气，氢气是气体，会散逸到空气中，导致左边质量减小，无法验证质量守恒定律，不符合题意；B、硝酸银和氯化钾反应生成氯化银和硝酸钾，无气体参与或生成，化学反应前后，天平平衡，可以验证质量守恒定律，符合题意；C、蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，空气中的氧气参与了反应，且生成的二氧化碳是气体，会散逸到空气中，导致左边质量减小，无法验证质量守恒定律，不符合题意；D、镁条燃烧生成氧化镁，空气中的氧气参与了反应，且生成的氧化镁会以白烟的形式散逸到空气中，反应后，天平不平衡，无法验证质量守恒定律，不符合题意。故选B。7．（2024·江西赣州·一模）兴趣小组探究木炭的性质，如图1所示，测得加热过程中固体的质量与反应时间的关系如图2所示。下列说法正确的是（）A．该实验探究木炭的可燃性 B．该实验中生成铜的质量一定为C．实验结束时先熄灭酒精灯再撤去石灰水 D．实验中，固体中至少有木炭【答案】D【解析】A、该实验探究的是木炭的还原性，选项错误；B、根据质量守恒定律，反应前后固体减少了22g，减少的固体质量就是生成的二氧化碳的质量，根据化学方程式计算，该实验中生成铜的质量一定为64g，选项错误；C、实验结束时，应先撤出导管，再熄灭酒精灯，防止石灰水倒吸，使试管炸裂，选项错误；D、根据选项B中的计算可知，实验中，100g固体中至少有6g木炭，选项正确。故选D。8．（2024·安徽合肥·一模）小明同学模拟炼铁实验并检验生成的气体产物和收集尾气，他设计的微型装置如下图所示。下列说法不正确的是（）

A．通入一氧化碳前需要检验气体的纯度B．乙中溶液可以吸收二氧化碳并收集尾气，保护环境C．甲中氧化铁粉末由黑色变为红色D．实验结束先熄灭酒精灯后停止通入一氧化碳气体【答案】C【解析】A、一氧化碳具有可燃性，加热或点燃前要先验纯，以免发生爆炸，选项正确；B、氢氧化钠能与二氧化碳反应，因此能吸收二氧化碳，同时气体进入乙会将液体排入到丙，从而将剩余的一氧化碳收集到乙中，起到收集尾气，保护环境的目的，选项正确；C、一氧化碳在高温条件下与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，氧化铁是红色粉末，铁粉是黑色粉末，所以现象为处红色粉末变为黑色，选项错误；D、实验结束先熄灭酒精灯，后停止通入气体，防止倒吸，现象正确；故选C。9．（2024·陕西榆林·一模）图1、图2分别是水的净化和电解水的实验装置，下列说法不正确的是（）A．图1实验能将硬水软化B．图2实验可证明水的组成C．图1实验中利用小卵石和石英砂相当于实验操作中的过滤D．图2实验中a、b两管对应的分别是电源的负极和正极【答案】A【解析】A、图1中的简易净水装置只能够除去水中的难溶性杂质、色素和异味，不能除去水中的可溶性杂质，不能将硬水软化，选项错误；B、图2为电解水实验，该反应中，水分解生成氢气与氧气，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，化学反应中元素的种类不变，则该实验证明水由氢元素与氧元素组成，选项正确；C、图1实验中利用小卵石和石英砂相当于实验操作中的过滤，能够除去水中的难溶性杂质，选项正确；D、由图可知，a管气体的体积约为b管气体体积的两倍，则a管生成的气体为氢气，b管生成的气体是氧气，所以图2实验中a、b两管对应的分别是电源的负极和正极，选项正确，故选A。10．（2024·黑龙江哈尔滨·一模）下列关于单质磷参加的化学反应的实验的说法正确的是（）A．用实验Ⅰ探究空气中氧气的含量，红磷只需少量B．实验Ⅱ用定量的方法探究化学反应前后物质的质量关系C．实验Ⅲ中铜片上的白磷燃烧而红磷不燃烧，说明燃烧的条件之一是需要氧气D．以上三个实验均有“产生大量白雾”的现象【答案】B【解析】A、用实验Ⅰ探究空气中氧气的含量，红磷需要足量，才能保证将装置中的氧气消耗完全，实验结果更准确，而少量红磷，不能将氧气消耗完全，会导致测定结果偏小，故A说法不正确；B、实验Ⅱ用天平称量反应前后的质量，通过定量的方法探究化学反应前后物质的质量关系，故B说法正确；C、实验Ⅲ中铜片上的白磷（与氧气接触、温度达到白磷的着火点）燃烧而红磷（与氧气接触、温度没有达到红磷的着火点）不燃烧，说明燃烧的条件之一是温度达到可燃物的着火点，故C说法不正确；D、红磷燃烧产生大量白烟，所以说以上三个实验均有“产生大量白烟”的现象，故D说法不正确；故选：B。二、非选择题（共8小题，每空1分，共40分）11．（2024·湖南永州·一模）某校化学兴趣小组同学设计了如图所示的两个实验装置进行空气中氧气含量的测定实验。(1)实验1中，能说明空气中氧气的体积分数约为五分之一的实验现象是。实验结束后发现实际测定结果小于五分之一，造成这种实验误差的原因可能是(写一点)。(2)实验2中，用实际容积为40mL的试管作反应容器，将过量的白磷放入试管，用橡皮塞塞紧试管口，将导管与实际容积为60mL且润滑性很好的针筒注射器连接，若打开弹簧夹，用酒精灯加热白磷，充分燃烧直至反应结束。①试管冷却至室温后，活塞最终移动至约mL处停止。②为了使该实验反应更充分，可采取的措施是(填字母)。A．实验前将白磷平铺在试管中B．增加白磷的质量C．实验时反复推拉注射器的活塞(3)实验2装置相比于实验1装置的优点是(写一点)。【答案】(1)红磷熄灭，装置冷却至室温后，打开弹簧夹，烧杯中的水进入集气瓶内，最终液面约上升至1刻度处未等装置冷却至室温便打开弹簧夹(2)8AC(3)反应始终在密闭容器中进行，可以减小误差(或实验中没有污染物逸散到空气中，不会造成空气污染等)【解析】（1）红磷燃烧消耗集气瓶内氧气，红磷熄灭，装置冷却至室温后，打开弹簧夹，烧杯中的水进入集气瓶内，因为氧气约占空气体积的五分之一，所以集气瓶内的液面最终约上升至1刻度处；未等装置冷却至室温便打开弹簧夹，会使进水量偏少，导致测定结果偏小；红磷量不足，氧气未被完全消耗，会使进水量偏少，也会导致测定结果偏小等；（合理即可）（2）①用酒精灯加热白磷，充分燃烧直至反应结束，装置冷却至室温后，针筒注射器的活塞从原来的20mL刻度移动到约处；②为了使氧气反应更充分，实验中可采取的措施有让白磷平铺在试管中，并反复推拉注射器的活塞等，实验时用到的白磷已经是过量的，继续增加白磷的量不能使反应更加充分，故选AC；（3）实验2反应前后始终在密闭容器中，可以减小误差，同时产物五氧化二磷不会逸散到空气中，不会造成空气污染。12．（2024·安徽滁州·一模）实验室用如图实验装置进行了相关实验。(1)观察到玻璃管中红棕色固体变为黑色，写出反应的化学方程式：。(2)该实验通过向集气瓶中滴加水排出CO，说明CO具有的性质：。(3)实验时先打开分液漏斗的活塞，片刻后再点燃酒精喷灯加热，这样做的目的是。(4)装置C中的现象为，若用装置D代替C也可以起到相应的作用，其原因是。【答案】(1)(2)难溶于水，且不与水反应(3)排出装置内的空气，防止发生爆炸(4)澄清石灰水变浑浊装置D可收集尾气，防止尾气对空气造成影响【解析】（1）氧化铁为红棕色，一氧化碳和氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为：。（2）该实验通过向集气瓶中滴加水排出CO，说明CO难溶于水且不与水发生反应。（3）一氧化碳中混有一定体积分数的氧气或空气时，加热或点燃可能引起爆炸，实验时先打开分液漏斗的活塞，片刻后再点燃酒精喷灯加热，这是为了排出装置内的空气，防止加热一氧化碳和空气的混合物时可能发生爆炸。（4）二氧化碳和一氧化碳等尾气通入澄清石灰水中，二氧化碳使石灰水变浑浊；一氧化碳难溶于水，装置D不仅可以检验二氧化碳，可用于收集尾气中的CO，防止尾气对空气造成的影响。13．（2024·江西上饶·模拟预测）水可以用来配制溶液，也可以用来探究系列实验。请回答问题：(1)实验一：配制50g溶质质量分数为10%的氯化钠溶液，溶解时用玻璃棒搅拌的目的是，图示中正确的操作顺序为。(2)实验二：该实验中蒸馏水是经过煮沸后冷却的，煮沸的目的是；要得出正确的结论还必须补充一个实验，增加一个把试管b中的蒸馏水改为实验装置。(3)实验三中白磷燃烧，红磷不燃烧，由此得出燃烧条件是；气球作用是。【答案】(1)加快溶解速率④②①⑤③(2)除去水中溶解的氧气干燥的空气(3)温度达到可燃物的着火点缓冲气压【解析】（1）溶解时玻璃棒搅拌的目的是加快溶解速率；配制50g溶质质量分数为10%的NaCl溶液，实验步骤为计算、称量、量取、溶解，故顺序为：④②①⑤③；（2）煮沸目的是：除去水中溶解的氧气；要得出正确的结论还必须补充一个无水、有氧气实验，故增加一个把试管b中的蒸馏水改为干燥的空气实验装置；（3）白磷燃烧，红磷不燃烧，白磷、红磷均为可燃物，均能与氧气接触，由此能够得出燃烧的条件是需要温度达到可燃物的着火点；白磷燃烧放热，装置内气体体积受热膨胀，压强增大，故气球的作用是缓冲气压，防止橡皮塞冲开。14．（2024·山西大同·一模）实验课上，同学们对燃烧的条件展开了如下探究。实验方法：取一小块白磷放入热水中，观察现象；如图，将导管对准烧杯中的白磷，通入氧气，观察现象。(1)实验现象：。(2)实验结论：。(3)实验后，接下来必须要做的事情是，完善实验报告离开实验室。(4)问题与交流：①白磷燃烧的化学方程式为。②实验采用的探究方法是。【答案】(1)通入氧气前，白磷不会燃烧，通入氧气后，白磷会燃烧(2)可燃物燃烧的条件之一为与氧气接触(3)整理实验器材(4)对比实验【解析】（1）通入氧气前，白磷没有与氧气接触，不会燃烧，通入氧气后，白磷温度达到着火点以上，且与氧气接触，则会燃烧，则可观察到通入氧气前白磷不会燃烧，通入氧气后白磷燃烧。（2）结合前面分析，可知可燃物燃烧的条件之一为可燃物与氧气接触。（3）实验结束后，接下来必须要做的事情是整理实验器材，完善实验报告，离开实验室。（4）①白磷燃烧生成五氧化二磷，反应的化学方程式为：；②该实验通过对比通入氧气前后的现象，得知燃烧的条件，则该实验采用了对比实验的方法。15．（2024·山西太原·模拟预测）实践课上，同学们利用自制的下列装置，设计了如下实验方案探究水的组成。实验方法：塑料瓶内灌满水（含少量硫酸钠），关闭弹簧夹，闭合开关S。实验现象：(1)将燃着的木条放在尖嘴口处，打开弹簧夹后，观察到a处气体燃烧，b处。实验原理：(2)（用化学方程式表示）。实验结论：(3)。【问题与交流】(4)①得出水的组成的依据是。②该化学反应的微观实质是。【答案】(1)燃着的木条燃烧更旺(2)(3)水是由氢、氧元素组成(4)质量守恒定律/反应前后元素种类不变每个水分子分成2个氢原子和1个氧原子，每2个氢原子组合为1个氢分子，每2个氧原子组合为1个氧分子【解析】（1）电解水时，正极产生氧气，负极产生氢气，由图可知，右边与电源正极相连，则收集的气体为氧气，氧气具有助燃性，能使燃着的木条燃烧更旺。（2）电解水生成氢气和氧气，反应的化学方程式为：。（3）氢气是由氢元素组成，氧气是由氧元素组成，根据反应前后元素种类不变，则说明水是由氢、氧元素组成。（4）①结合前面分析可知，该实验的理论依据为质量守恒定律，反应前后元素种类不变；②化学反应的微观实质为分子分成原子，原子重新组合成新的分子，则该反应的微观实质为：每个水分子分成2个氢原子和1个氧原子，每2个氢原子组合为1个氢分子，每2个氧原子组合为1个氧分子。16．（2024·福建漳州·一模）九年级化学教材中有以下实验图：(1)图1中A烧杯内装有滴几滴酚酞溶液的蒸馏水，B烧杯内装有浓氨水。观察到A烧杯溶液变红，从微观角度解释现象：。(2)图2是硫的燃烧实验，写出硫燃烧的化学方程式，水的作用是。(3)图3实验目的是，该实验存在的缺点是(写一点)。【答案】(1)分子在不断运动(2)S+O2SO2吸收二氧化硫，防止污染空气(3)探究空气中氧气的含量汞有毒【解析】（1）A烧杯内装有滴几滴酚酞溶液的蒸馏水，B烧杯内装有浓氨水。观察到A烧杯溶液变红，是因为B烧杯中的浓氨水具有挥发性，挥发出的氨分子不断运动，当运动到A中时，氨气溶于水形成氨水，氨水显碱性，能使无色酚酞试液变红；（2）硫和氧气点燃生成二氧化硫，化学方程式为：；生成的二氧化硫有毒，会污染空气，水的作用是吸收生成的二氧化硫，防止污染空气；（3）图3实验是拉瓦锡测定空气组成的实验，目的是探究空气中氧气的含量；该实验中所用的汞有毒，会污染环境。17．（2024·河北邯郸·二模）根据图所示的实验回答问题。(1)甲是电解水的实验。实验前在水中加入少量硫酸钠，其目的是；检验玻璃管a中气体的方法是旋开玻璃管a的活塞；；甲实验说明水由组成。(2)乙是碱的化学性质的相关实验。试管①中实验说明碱的化学性质为；实验中说明碱能与酸发生反应的依据是。【答案】(1)增强水的