常见的化学实验3（解析版）-备战2021年中考科学考点

考点52常见的化学实验3

回归教材

四、空气中氧气含量的测定

(0优点:气密性好，

可减小误差，防止

寓生成的五气化二

2磷散到空气中污

3些:逐一水染空气

a4

实验改进

红磷、2

3滴管白：接换成硫粉,实验不

4年一水能成功，水不会进入到

常规方法瓶?中。

硫粉而滴管中的液体(NaOH)

进入瓶中，实验可以成功。

百点一水

实验设计

空气中氧气，⑨

含量的测定

(1)操作要⑥引燃后•定要迅速地把塞了塞紧;否则、装置

规范、准确_内部分空气会逸出

实验前集气瓶中装入水，然后余下部分再

分为五等份，否则会引起实验误差

实验时，定要先检杳装置的气密性,否则会

操作(2)顺序引起实验失败

要正确'实验时还要先用弹筵夹夹住橡皮管.否则,燃烧时会有

、部分空气从管I」流出，弓I起实验误差

等红磷熄火并冷却到室温时，再打开弹簧夹

(3)实验时引燃红磷后，要立即伸入瓶中，以防生成的P2O5过多,

扩散到空气中，造成污染

典例训练

1.(2020•余杭模拟)小金同学按照课本上的实验装置做“测定空气中氧气的体积分数”实验(如图1所

示)，但测出的氧气的体积分数明显小于1/5。他对课本上的实验装置进行了图2所示的改进(其他仪器忽

略)。小丁同学提出应把图2红磷换为白磷，理由是o拉瓦锡测出的氧气约占空气总体积的1/5,

而我们在做图1的实验时，即使红磷足量、操作正确，气体减少的体积往往小于1/5。为什么呢？小高联想

到铁丝在空气中不能燃烧，而在氧气中可以燃烧的事实，分析得出原因是。

【答案】白磷的着火点比红磷低；氧气浓度低于一定时燃烧停止，无法耗尽氧气

【解析】加热粗铜丝，利用粗铜丝传递的热量是无法加热红磷燃烧的，而因为白磷低粗铜丝的热量可以点

燃白磷。所以小丁同学提出应把图2红磷换为白磷，理由是白磷的着火点比红磷低。

小高联想到铁丝在空气中不能燃烧，而在氧气中可以燃烧的事实，主要是因为氧气的浓度与物质的燃烧

有关系，当氧气浓度降低到一定时，物质无法燃烧。分析得出原因是：氧气浓度低于一定时燃烧停止，无

法耗尽氧气。

2.（2016八下•浙江期中）某课外活动小组在学习了书本“空气中氧气含量的测定”实验，知道巳。5不能

随便排放在空气中，否则会对空气造成污染，所以对该实验进行了改进：

在由两个注射器组成的密闭系统内共有50mL空气，如右图。然后给装有红磷的玻璃管加热。同时交替推

动两个注射器的活塞，至玻璃管内的红磷变成白烟，且较长时间内无进一步变化时停止。停止加热后，待

冷却至室温将气体全部推至一个注射器内。

请根据你对上述实验的理解，回答下列问题：

（1）实验结束后，注射器内的气体体积理论上应该减少约_______mL。

（2）在实验的加热过程中，交替缓慢推动两个注射器的目的是o

（3）通过上面的实验，你学到的测量混合物中某成分含量的方法是

【答案】（1）10

（2）使注射器内的氧气充分与红磷反应

（3）通过化学反应除去混合物中的一种成分，再测量混合物在反应前后体积（或质量）的变化，从而得出该

种成分的合量。

【解析】只有熟悉用红磷测定空气组成的实验原理、操作、现象、结论和注意事项,才能正确解答本题。

（1）氧气约占空气体积的1/5,所以理论上注射器内气体减少的体积为50mlXl/5=10ml：

（2）交替缓慢推动两个注射器,可以使注射器内的气体中的氧气与红磷充分接触并发生反应.从而提高了

实验结果的精确度：

（3）该实验中氧气会与红磷反应，从而使注射器中气体的体积减小（减小的体积就是参加反应的氧气的体

积），从而可以计算出空气中氧气含量。故学到的测量混合物中某成分含量的方法是：通过化学反应除去

混合物中的一种成分，再测量混合物在反应前后体积（或质量）的变化，从而得出该种成分的合量。

3.（2019八下•南潺期末）某研究性学习小组对书本探究空气中氧气的体积分数实验（图乙）装置进行了

改进，设计了如图甲所示的装置，其中A是底面积为50厘米,、高20厘米的圆筒状玻璃容器（带密封盖），

上面标有以厘米为单位的刻度，B是带刻度的敞口玻璃管（其他辅助装置略）。操作过程如下：

①检查装置的气密性。

②加入水并调整B的高度，使A中的液面至刻度15厘米处。

③将过量的红磷平铺在惰性电热板上，盖紧密封盖。

④通电加热红磷，充分反应后，待冷却到原来的状态，调整B的高度使容器A、B中的液面保持相平，记录

液面刻度。（注：A容器内固态物质所占的体积忽略不计）

（1）写出该实验的原理：（用化学方程式表示）

（2）在操作④结束时，与装置A中液面最接近的刻度是（填整数）。

（3）操作④中，调整B的高度使容器A、B中的液面保持相平的目的是：—

【答案】（1）4P+50z△2P。（或点燃）

（2）12厘米

（3）使A容器内外气压相等或避免水压对气体体积测量的影响。

【解析】（1）红磷与氧气反应生产五氧化二磷，化学方程式为：4P+50,△2P。；

（2）空气中的氧气约占20%,那么原来氧气的体积为：15cmX20%=3cm；当A中的氧气完全反应后，空气

的体积应该减少3cm,即水面对准的刻度为；15cm-3cm-12cm;

（3）操作④中，调整B的高度使容器A、B中的液面保持相平的目的是：使A容器内外气压相等或避免水

压对气体体积测量的影响。

4.（2020八下•吴兴期末）某兴趣小组对教材中“测定空气里氧气含量”的实验（装置I）进行了大胆改

进，设计装置II实验方案进行，收到了良好的效果.请你对比分析下面装置I、装置H实验，回答下列有关

问题：

（1）【装置I】在实验过程中，经常出现实验结果偏小的情况，原因可能是o

A.红磷量不足B.装置I漏气

C.未等装置冷却就松开止水夹D.红磷点燃后伸入集气瓶速度太慢

（2）【装置II】实验的操作步骤如下：①测定玻璃管容积%为70mL②点燃酒精灯，缓慢推拉注射器活塞.③

将少量铜粉平装入试管中，将50mL的注射器活塞置于30mL刻度处，并按图H中所示的连接方式固定好.④

熄灭酒精灯，等装置冷却后读取注射器活塞的数据。

你认为正确的实验操作顺序是（填序号）。

按正确操作和有关数据计算，最终得出氧气约占空气体积的|，则注射器活塞最终停留在_______ml处，

在实验加热过程中，缓慢推拉注射器活塞的目的是。

（3）比较【装置I】和【装置n］，你能说出【装置n】的一个优点是。

【答案】（1）A,B.C

（2）①③②④；10；使装置中的氧气充分反应

（3）测量结果更准确/减少大气污染/更环保

【解析】（1）A.如果红磷量不足，那么氧气就不能充分反应，从而剩余部分氧气，造成气压偏大，故A符

合题意；

B.如果装置I漏气，那么外面的空气会进入瓶内，造成瓶内气压偏大，故B符合题意；

C.如果装置内的温度偏高，那么造成瓶内气压偏大，故C符合题意：

D.红磷点燃后伸入集气瓶速度太慢，对瓶内气压的变化几乎没有影响，故D不合题意。故选ABC。

（2）装置II中的实验步骤为：

①测定玻璃管容积V为70mL；

③将少量铜粉平装入试管中，将50mL的注射器活塞置于30mL刻度处，并按图H中所示的连接方式固定好；

②点燃酒精灯，缓慢推拉注射器活塞；

④熄灭酒精灯，等装置冷却后读取注射器活塞的数据。

正确的操作顺序为：①③②④。

装置内氧气的体积为：（70m/+30mox（=20ml；

那么活塞最终所对的刻度为：30ml-20ml=10mlo

在实验加热过程中，缓慢推拉注射器活塞的目的是：使装置中的氧气充分反应。

（3）比较【装置I】和【装置n],【装置n1的一个优点是：

①注射器上有刻度，因此测量结果更准确

②尾气用气球收集，不会排放到大气中，减少大气污染，更环保。

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五、溶液配制与分离

典例训练

1.（2020•天台模拟）规范操作是实验成功的关键。下列实验操作规范的是（)

【答案】D

【解析】A、过滤时要用玻璃棒引流液体，不符合题意；

B、塞橡胶塞时要斜持试管，将橡胶塞旋转塞入，不符合题意；

C、天平使用时要左物右码，不符合题意：

【）、稀释浓硫酸时要将酸倒入水中，并用玻璃棒搅拌，符合题意；

2.（2020八上•仙居期末）如图是某同学为配制10%的食盐溶液操作示意图。请据图回答:

（1）配制溶液共有五个步骤，请按正确顺序补充完整：②一.④一③

（2）下列情况中，会使食盐溶液质量分数低于10%的是。

A.称取的食盐不纯，有杂质

B.配制好的溶液转移时，不小心有少量液体溅出

【答案】（1）⑤一①（2）A

【解析】（1）配制溶液的步骤：

②从试剂瓶中取出食盐；

⑤用天平称量规定质量的食盐；

①将食盐倒入烧杯中；

④用量筒量取合适体积的水，然后倒入烧杯中；

③用玻璃棒搅拌，直至食盐完全溶解即可。

即②f⑤f①f④f③。

(2)A.称取的食盐不纯，那么食盐的质量偏小，从而导致溶质质量分析偏小，故①正确；

B.配制好的溶液是均一稳定的，即使有少量液体溅出，也不会影响溶质质量分数，故②错误。

3.制作“叶脉书签”需用到10%的氢氧化钠溶液。现配制50g质量分数为10%的氢氧化钠溶液。

(1)若用氢氧化钠固体配制，需称量氢氧化钠的质量为________g.

(2)用氢氧化钠固体配制1096的氢氧化钠溶液过程中，需要用到的仪器除了托盘天平、药匙、量筒、烧杯、

胶头滴管、试剂瓶外，还需要o

(3)下列操作正确的是…(填字母)。

A.称量氢氧化钠固体时，左盘放祛码

B.在托盘天平的左右托盘上垫滤纸称量氢氧化钠固体

C.将准确称量的氢氧化钠固体放入装有水的量筒中溶解

D.将配制好的氢氧化钠溶液装入试剂瓶中，塞好瓶塞并贴上标签

(4)若用20%的氢氧化钠溶液加水(水的密度为lg/cnf)配制50g质量分数为10%的氢氧化钠溶液，需20%

的氢氧化钠溶液的质量为g;配制时应选用mL(选填“10”或“50”)的量筒量取水。

【答案】(1)5(2)玻璃棒(3)D(4)25；50

【解析】(1)需要氢氧化钠固体的质量为50gX10%=5g。

(2)用氢氧化钠固体配制10%的氢氧化钠溶液过程中，托盘天平由于称量药品、药匙用于取出药品、量筒

量取水、烧杯用于溶液的配制、胶头滴管用于调节量筒内液体的体积、试剂瓶用于盛放药品，还需要玻璃

棒搅拌，加速溶解。

(3)称量氢氧化钠固体时，应该把祛码放在右盘，氢氧化钠放在左边；在托盘天平的左右托盘上垫滤纸

称量氢氧化钠固体，会腐蚀纸和托盘，应该放在小烧杯中称量；将准确称量的氢氧化钠固体放入装有水的

烧杯中溶解，而不能在量筒内溶解。

(4)设需20%的氢氧化钠溶液的质量为x,

根据溶液稀释前后溶质的质量不变，

则xX20%=50gx10%,

解得：x=25go

需要水的质量为50g-25g=25g,

相当于25mL的水，因此应选用50mL的量筒。

4.为了比较活性炭和石英砂对泥水的过滤效果，小东选用的实验器材有：两个相同的下端带有漏水小孔的

透明圆柱形容器甲和乙，活性炭、铸砂、石英砂、鹅卵石四种过滤材料。在甲容器里依次装入活性炭、石

英砂、铺砂、鹅卵石四种过滤材料，每种材料的厚度均为3cm,如图甲所示。在乙容器里依次装入石英砂、

铺砂、鹅卵石三种过滤材料•，每种材料的厚度均为3cm,如图乙所示。把摇晃均匀的一瓶泥水分成相等的两

份，分别缓慢全部倒入甲、乙两容器中，发现经甲容器过滤后的泥水比经乙容器过滤后的泥水透明程度高。

于是小东得出了结论：活性炭对泥水的过滤效果比石英砂对泥水的过滤效果好。

鹅卵石

石英砂一钻砂

活性炭石英砂

（1）请写出小东实验过程中存在的问题：。

（2）请你针对小东实验过程中存在的问题，写出改正的步骤：。

【答案】（1）甲容器中活性炭上面的过滤材料与乙容器中石英砂上面的过滤材料不同

（2）将甲、乙两容器清空后，在甲容器中依次放入活性炭、锦砂、鹅卵石，材料厚度均为3cm,在乙容器

中依次装入石英砂、锦砂、鹅卵石，材料厚度均为3cm

【解析】（1）根据控制变量法的要求可知，要探究活性炭和石英砂对泥水的过滤效果，要保持它们上面的

过滤材料相同，而只改变这两种材料。根据图片可知，活性炭上面比石英砂上面多一种材料，因此小东实

验过程中存在的问题：甲容器中活性炭上面的过滤材料与乙容器中石英砂上面的过滤材料不同。

（2）针对小东实验过程的问题，只要控制活性炭和石英砂上面的材料种类相同即可，那么改正步骤为：将

甲、乙两容器清空后，在甲容器中依次放入活性炭、镒砂、鹅卵石，材料厚度均为3cm,在乙容器中依次装

入石英砂、钵砂、鹅卵石，材料厚度均为3cm。

5.（2018八上•天台月考）蒸储法（部分装置如图一所示）是海水淡化的方法之一，随着科技的发展，传

统的蒸馆法又焕发青春，该方法的原理是：将气压降下来，把经过适当加温的海水送入人造的蒸储室，水

会在瞬间急速汽化，变成水蒸气（如图二所示），能源损耗大大降低。

（1）在图一中，当水沸腾时温度计的示数为100℃,此时水面上方的气压为________帕。

（2）海水进入B装置后瞬间急速汽化的原因是。

【答案】（1）1.01X10'（2）气压低，水的沸点低

【解析】（1）在标准大气压下，水的沸点为100℃；（2）液体的沸点随液面上方的气压减小而降低。

（1）水沸腾时温度计的示数为100℃,根据在标准大气压下水的沸点为100℃得出此时水面上方的气压

为一个标准大气压；

（2）当水面上方的气压降低时水的沸点也降低，水更容易汽化。

6.（2020八上•杭州月考）实验室通常用蒸偏的方法制取蒸锚水。如图是制取蒸僧水的实验装置，请回答

（2）实验时，冷凝水应从（填"A"或"B”）通入;

（3）图2是简易装置，烧杯内冷水的作用.

【答案】（I）防止暴沸

（2）B

（3）使试管中的水蒸气快速液化为蒸储水

【解析】（1）沸石有多孔结构，水沸腾时大量的气体可以从气孔逐步排放，防止发生爆沸；

（2）如果冷凝水从下面的B管流入，才能保证下端冷凝水的温度是低的，上端冷凝水的温度是高的，从

而达到冷凝的最佳效果。

（3）水沸腾产生的水蒸气在试管中放热液化成水，而烧杯中的冷水可以降低试管内的温度，从而加快蒸

储水的形成。

【解答】（1）在实验中，加热前在烧瓶中加几粒沸石（或碎瓷片），目的是防止暴沸；

（2）实验时，冷凝水应从B通入；

（3）图2是简易装置，烧杯内冷水的作用：使试管中的水蒸气快速液化为蒸储水。

7.（2018•杭州）某化工厂利用含有122%BaCQ,的废料制取BaCh（废料中其他物质不溶于水和稀盐酸、且

不与稀盐酸反应）。其部分流程如下：

H9、:盐酸Ba（O?丁溶港BaCli溶液

废料一H酸溶|-U调pH=7|~»|过滤|~~►滤渣一“洗涤|―►固体废弃物

f|

滤渣必须经过充分洗涤，确保其中B『含量达到规定标准才能作为固体废弃物处理，检验Ba%的试剂可用

,洗涤滤渣的主要目的是。

【答案】稀硫酸；防止固体废弃物中可溶性钢盐对环境的污染

【解析】钢离子与硫酸根离子能够生成沉淀，所以只需加入可溶性含有硫酸根的物质即可；因为氯化领是

可溶的，且钢是重金属，会造成污染；同时洗涤后可以充分回收氯化钢；

8.（2019七上•萧山期末）快过年了，很多农家开始烧制上好的农家白酒制酒主要有以下两个过程：发酵

和蒸播。

汽化池

酒情

加热处

（1）发酵的过程：酵母分解糖，产物之一是酒精。发酵过程中属于变化。（填“物理变化“或”

化学变化“）。

（2）蒸储过程如图所示，酒精发生的物态变化是。

（3）冷凝池中用水作为冷却剂是利用了水的什么特性?。

（4）酿造出的白酒度数很高，一般不宜饮用，需要与适量水勾对（混合）后才能出售。有关行业规定：白酒

的“度数”是指气温在20℃时，100毫升酒中所含酒精的毫升数，即酒精的体积分数；比如50度白酒是指

气温在20℃时，100毫升酒中所含酒精为50毫升。该厂生产的每瓶装“500毫升、35度”的白酒，质量是

多少?这种酒的密度约是多少？（P水=LOXI。?千克/米3、Pm=o.8X103千克/米3）

【答案】(1)化学变化

(2)汽化和液化

(3)水的比热大

33

(4)白酒中酒精的质量为：mp--rtV,.rt=0.8g/cmX(500cmX35%)=140g；

33

白酒中水的质量为:m,k=P*V*=lg/cmX(500cmX65%)=325g；

白酒的总质量：ma=m泅+m木=140g+325g=465g：

3

那么白酒的密度为：P=言=5舞=0^g/cmo

【解析】(1)在发酵池中的粮食通过发酵生成了酒精，有新物质生成，因此发酵过程属于化学变化；

(2)酒精在汽化池中由液态变成气态，发生汽化现象，再在冷凝池中由气态变成液态，发生液化现象；

(3)冷凝池中用水作为冷却剂是利用了水的比热大的特性，这样可以吸收更多热量，让酒精迅速液化；

(4)白酒中酒精的质量为：m^PflV^O.8g/cm3X(500cm3X35%)=140g；

白酒中水的质量为:m，K=P*V*=lg/cm3X(500cm3X65%)=325g；

白酒的总质量：m,e=m耐+m,k=140g+325g=465g；

那么白酒的密度为：p=/=需*=0.9g/cm3。

9.(2018八上•丽水月考)如图是小丽对20℃一定质量的甲的溶液进行恒温蒸发的结晶实验过程，请回答:

20七一定质量析出1g甲共析出6g甲共析出ng甲

的甲的溶液

(1)蒸发前原溶液是(填“饱和”或“不饱和”)溶液，n的数值是,该温度下，甲的

溶解度是

(2)依据上述实验，你认为甲的溶解度随温度变化的趋势是()(填字母)的。

A.随温度升高而增大

B.随温度升高而减小

C.无法判断

(3)溶液中溶质质量分数的比较：第2个烧杯第3个烧杯(填“>"、"=”或)

【答案】(1)不饱和；11;50g(2)C(3)=

【解析】本题有一定难度，理解第一次析出晶体后所得溶液为该温度下的饱和溶液是正确解答本题的关键。

20℃一定质量甲的溶液，蒸发前的烧杯底部没有固体，第一次蒸发10g水，析出1g晶体，所得溶液为该温

度下的饱和溶液；第二次蒸发10g水析出6gTg=5g晶体，两次析出的晶体质量不相同：溶解度是在一定温

度下，某固体溶质在100g溶剂里达到饱和状态所溶解的溶质质量，进行分析解答。

(1)20℃一定质量甲的溶液，蒸发前的烧杯底部没有固体，第一次蒸发10g水，析出1g晶体，所得溶液

为该温度下的饱和溶液；第二次蒸发10g水析出6gTg=5g晶体，则蒸发前原溶液是不饱和溶液，第二次蒸

发溶液是饱和溶液，故第三次蒸发10g水会析出5g晶体，共析出6g+5g=llg晶体，故n的数值是11；20℃,

该饱和溶液蒸发10g水，会析出5g晶体，则20℃,100g水溶解50g固体甲能达到饱和状态，故甲物质在

20℃时的溶解度是50g；

(2)在实验过程中，是蒸发水分析出晶体，过程中温度不变，无法确定甲的溶解度随温度变化的趋势，故

选C；

(3)第2个烧杯和第3个烧杯中溶液均为该温度下的饱和溶液，2和3烧杯中溶液的质量分数相等。

10.(2020九上•西湖月考)某科学小组利用如图装置测定FeSOjnHQ晶体中结晶水的含量(铁架台等已省

略)。已知：①FeS04和FeSOjnHzO加热时易被空气氧化;0FeS04«nH20=FeS04+nH20；③碱石灰是生石灰和

氢氧化钠的混合物。

实验步骤如下：

关闭K“f|称量

步骤I步骤II步骤III步骤IV步骤V步骤VI

请回答：

(1)步骤I打开M导入二氧化碳气体，排尽装置中的空气，其目的是。

(2)步骤IV中的操作乙是通二氧化碳直至C装置冷却至室温，则操作甲指的是»

(3)有同学建议，为加快产生C0?的速率，可将A中装置中石灰石磨成粉状.试问，制取气体时反应速度

是否越快越好？其理由是—

（4）步骤VI称量，若晶体FeSttjnHQ质量为m,反应前后C装置质量减少了m,,D装置质量增加了m”则

此晶体中的结晶水的百分含量为（用字母表示）

【答案】（I）防止空气中的氧气氧化FeSO』和FeSOjnH4

（2）加热直至晶体质量不再变化

（3）不是，这是因为反应速率过快时容易发生安全事故，不利于收集气体等

（4）rn,/mX100%=100nil/ni%

【解析】（1）空气中存在氧气，而FeSO」和FeSO/nHQ加热时易被空气氧化；

（2）当点燃酒精灯后，晶体受热会发生分解，那么晶体的质量会不断减少。当晶体全部分解后，晶体的

质量就不再发生变化，此后通入二氧化碳防止生成的硫酸亚铁被氧化即可；

（3）如果气体的生成速度过快，那么气体压强会增大很快，处理不好的话，很容易发生爆炸等安全事故,

因此反应速度要适度。

（4）结晶水的含量,?x100%。

晶体的质量

【解答】（1）步骤I打开M导入二氧化碳气体，排尽装置中的空气，其目的是防止空气中的氧气氧化FeS（\

和FeSOi•nHjOo

（2）步骤IV中的操作乙是通二氧化碳直至C装置冷却至室温，则操作甲指的是加热直至晶体质量不再变化。

（3）有同学建议，为加快产生C02的速率，可将A中装置中石灰石磨成粉状.但是制取气体时反应速度不

是越快越好，这是因为反应速率过快时容易发生安全事故，不利于收集气体等；

（4）此晶体中的结晶水的百分含量为：吧xl00%=驾\

mm%

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六、金属及氧化物

1.[2018•绍兴]小敏欲探究影响锌与盐酸反应快慢的因素。

(1)图中A、B装置可以组装一套测量气体体积的装置，利用该装置时A中的管接c管。

(2)小敏选用2g完全相同的锌片分别和同体积5%、15%的稀盐酸进行实验，获得下表中的数据。由此推断

实验是通过测量_______________________________________来体现反应快慢的。

序号盐酸浓度2min内产生氢气的体积

15%10mL

215%28mL

(3)小敏分析数据得到如下结论：锌与盐酸反应的快慢与盐酸的浓度有关，盐酸的浓度越大，反应越快。其

他同学认为该结论不可靠，他们的依据是o

(4)实验中，小敏发现锌与稀盐酸反应时，一开始产生氢气的速率并没有随盐酸浓度的减小而减慢，查阅资

料得知化学反应中往往伴随着能量变化。由此作出猜想：锌与盐酸反应的快慢还与有关。

【答案】(Db(2)相同时间内产生氢气的体积(3)没有换用不同浓度的盐酸多次实验(4)温度

【解析】(3)小敏只做了两组实验，不能排除实验中的偶然性，若要得到正确的结论，应换用不同浓度的盐

酸多次实验。(4)锌与盐酸的反应是放热反应，开始时温度升高，产生气体的速率加快，随着反应的进行，

盐酸不断被消耗，浓度减小，溶液温度降低，产生气体的速率变慢，所以锌与盐酸反应的快慢还与温度有

关。

2.［衢州中考］整理实验器材时，小柯将还在反应的锌和稀硫酸的残留物，倒入有少量硫酸铜溶液的废液缸

中，观察到锌粒表面产生气泡的速度大大加快。对此他十分好奇：与硫酸铜溶液混合怎么会加快锌和稀

硫酸的反应速度？

查阅资料：①相互接触的两种活动性不同的金属，同时放入酸中，活动性较强的金属与酸反应产生氢气

的速度会大大加快。②硫酸铜对锌和稀硫酸反应没有催化作用。

小柯按下表进行实验，观察并记录现象。

第一组第二组

组别

ABCD

金属锌片绑有铜片的锌片铁片绑有铜片的铁片

30%硫酸溶液(mL)20?2020

产生气泡快慢快明显加快慢明显加快

(DB组实验中“？”处的数据应为。

(2)为了定量比较产生气体的快慢，可以测量“收集相同体积的氢气所需的时间”或测量______________,

然后进行比较。

(3)请推测与废液缸中少量硫酸铜溶液混合后，锌粒与稀硫酸反应速度加快的原因：。

【答案】20相同时间内收集到氢气的体积硫酸铜与锌发生置换反应产生的铜附着在锌粒表面,

加快了锌与稀硫酸的反应速度

【解析】(D探究实验中应遵循控制变量原则，即除探究因素外，其他影响反应速度的因素都相同。

3.［2018•杭州］小金为探究铁制品锈蚀的条件，进行如下实验：

步骤1：利用图甲所示装置，将干燥的5从导管a通入U形管(装置气密性良好，药品如图所示)；待U形管

内充满在后，在导管b处连接一活塞推至底部的注射器，收集20mL0。后在导管a处连接乳胶管并用止水夹

夹紧，如图乙所示。

步骤2：一段时间后，观察U形管内的铁丝，其现象如表所示。

观察对象现象

①干燥的普通铁丝没有明显变化

②潮湿的普通铁丝较多红褐色锈斑

③潮湿的纯铁丝没有明显变化

（1）步骤1中，检查U形管内是否已充满6的方法是。

（2）铁制品锈蚀的条件之一是需要0”在此实验中能支持此条件的证据是»

（3）通过对比实验现象，此实验还可得出铁制品锈蚀的条件是。

【答案】将带火星的木条放置在b导管口，若木条复燃，则证明U形管内已充满Q

观察到注射器活塞向左移动（或注射器内0?体积减少）

水分和金属的内部结构

【解析】（1）从a口通入氧气，若想知道是否充满氧气，则需要在b出口处检查是否有氧气逸出，则在b出

口放带火星的木条即可检查是否充满。（2）注射器中有氧气，若生锈需要氧气参加，则注射器内的压强会减

小，现象是活塞向左移动。（3）对比表格中的记录，可知铁生锈除了需要氧气，还需要水分和金属的内部结

构满足条件。

4.（2020•金华•丽水）除上、C0能还原氧化铜外，CH,及其它一些具有还原性的气体也能与氧化铜发生反

应。如：加热时，C乩能与CuO反应生成Cu、C0?和HQ。某拓展小组同学设计了如图所示实验装置（夹持装

置省略），分别对有关气体问题进行探究。请按要求回答相关问题。

（1）【探究I】对已知气体性质的探究。

将CH1气体按如图所示装置进行规范实验，可观察到的实验现象有（填序号）；

①A装置中的黑色粉末变成光亮的红色物质

②B装置中的固体由白色变蓝色

③C装置中溶液变浑浊

（2）【探究II】对气体组成的探究。

气体X可能由4、CIL中的一种或两种组成，同学们按如图所示实验装置对其组成进行探究。

BC

①C装置中溶液变浑浊，可证明气体X中含有；

②根据B装置中的固体由白色变蓝色的现象，得出气体X中含有Hz的结论，请对此结论作出评价，并说明

理由________。

(3)【探究HI】对未知气体的探究。

将某火箭燃料X通过如图所示装置，观察到A装置中的黑色粉末变成光亮的红色物质；B装置中的固体由白

色变蓝色，C装置中溶液不变浑浊。C中导出的气体是空气中含量最多的物质。已知燃料X是由2种元素组

成的纯净物，其相对分子质量为32。根据现象及信息推断并写出：A装置中发生反应的化学方程式为

【答案】(1)①②③

(2)CH,l；不合理，因为CH*与氧化铜反应后也生成了水

(3)N2H.,+2CUO金2CU+N2+2H,O

【解析】(1)氧化铜为黑色固体，铜单质为红色固体；无水硫酸铜粉末为白色，而一旦吸水会变成蓝色的

五水硫酸铜晶体；二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀，根据甲烷和氧化铜的反应产物分析即可;

(2)①氢氧化钙溶液变浑浊，说明有二氧化碳气体产生。氢气中不含碳元素，而甲烷中含有碳元素，因

此肯定有甲烷存在；

②固体由白色变成蓝色，说明硫酸铜粉末吸收了水，即反应中有水生成。由于氧化铜中只含有氧元素，所

以水中的氢元素肯定来自于气体X,由于氢气和甲烷中都含有氢元素，所以无法判断是否有氨气的存在。

(3)根据反应现象分析火箭燃料X与氧化铜反应的产物，然后根据质量守恒定律确定X的元素组成，并

对它的化学式进行推断，最后写出反应的化学方程式。

【解答】(1)加热时，CH,能与CuO反应生成Cu、CO?和乩0,那么将CH」气体按如图所示装置进行规

范实验，可观察到的实验现象有：A装置中的黑色粉末变成光亮的红色物质；B装置中的固体由白色变

蓝色；C装置中溶液变浑浊，故选①②③.

(2)①C装置中溶液变浑浊，可证明气体X中含有CH」：

②根据B装置中的固体由白色变蓝色的现象，得出气体X中含有H?的结论，我认为这个结论不合理，

理由是：CIL与氧化铜反应后也生成「水。

(3)A装置中的黑色粉末变成光亮的红色物质，肯定有铜单质生成；B装置中的固体由白色变蓝色，肯定

有水生成：C装置中溶液不变浑浊，肯定没有二氧化碳产生。C中导出的气体是空气中含量最多的物质，肯

定有氮气生成。据此可知，反应产物是Cu、50和弗。由于氧化铜中只含有Cu和0元素，而X只由两种元

素组成，根据质量守恒定律可知，那么X肯定有N和H元素组成。设它的化学式为NxHy,根据它的相对分

子质量为32得到：14x+ly=32,解得：x=2,y=4,因此X的化学式为N2H4,那么反应的化学方程式为：N2I1.,+2CUO

金2CU+N2+2H20.

5.（2018九上•江北期末）利用如图装置在实验室模拟炼铁，并将得到的尾气中的一氧化碳和二氧化碳进

行分离和收集，实验步骤如下：

ABCD

（1）检查装置气密性良好后，取一定质量的氧化铁加入硬质玻璃管中，其它容器中各加入适量试剂（如图

所示）。

关闭分液漏斗开关和凡,打开K,,通入CO气体一段时间,排除装置内的空气，此时装置存在的缺陷是—

排放会造成空气污染。

（2）继续通CO,在出口M处将气体干燥并用小试管收集后检验气体纯度，待装置内气体纯净后，打开分液

漏斗开关K,将足量的氢氧化钠溶液放入锥形瓶中，使液面没过导管下端，

关闭开关K,点燃酒精灯，装置A的玻璃管中反应的化学方程式是。

（3）当装置C中没有出现浑浊时，说明装置B中的反应是充分的，立即关闭K”打开K”此时装置D的作

用是收集。

【答案】（I）一氧化碳（2）3C0+Fe2（h局虑2Fe+3c0?（3）一氧化碳

【解析】（1）C0是造成空气污染的首要污染物，实验中的污染气体不能直接排到空气中；

（2）C0能还原氧化铁，两者反应能生成二氧化碳和铁；

（3）C0与氧化铁反应的产物二氧化碳在B装置中被完全吸收，D装置中收集的气体只能是未充分反应的C0

气体。

【解答】（1）在C0排除装置内的空气时，C0会直接进入空气造成空气污染，所以存在的缺陷是C0排放会

造成空气污染；

古泪

।ojinn

（2）装置A的玻璃管中反应的化学方程式是：3C0+Fe。==2Fe+3C0?

（3）在A装置中反应产生的CO?已在B装置中被吸收，进入D装置的气体只能是多余的C0气体，所以此时

装置D的作用是收集CO。

回归教材

七、物质的鉴别与推断

A.①验证可燃物燃烧的条件

B.②检验锈态氮肥

c.③检验cor的存在

D.④测定空气中氧气的含量

【答案】A

【解析】②检验镂态氮肥时，要用湿润的红色石蕊试纸，因为NIh本身不显碱性，需与水结合形成NibTIQ

后，才能使红色的石蕊试纸变蓝色。③检验CO,的存在时，还需将反应产生的气体通入澄清石灰水。④氧

气不易溶解于水，将空气通入水中不能测定空气中氧气的含量，可用红磷在一定体积的空气中燃烧来大致

测定空气中氧气的含量。

2.[2018•杭州江干区三模]甲、乙是科学中常见物质，由氢、碳、氧、钠、钙五种元素中的2〜3种组成。

如图所示（夹持仪器略去，K、L均关闭），打开K”液体全部流下后，立即关闭K”观察到产生大量气泡，

且烧杯中乙的溶液变浑浊。充分反应后，打开K和及，使液体全部流入锥形瓶，瓶中无明显现象。

（1）用化学方程式表示烧杯中溶液变浑浊的原因：.

（2）取反应后锥形瓶中的溶液，测得pH=3,则锥形瓶中溶液含有的溶质是。

【答案】CO2+Ca（OH）2=CaCO3I+H20HCUNaCl、CaCl2

【解析】（1）打开K“待液体全部流下，立即关闭K”观察到产生大量气泡，烧杯中乙的溶液变浑浊，说明

稀盐酸和甲的溶液反应生成了二氧化碳，则甲为Na£O；“乙为Ca（0H）2«烧杯中发生的反应为C02+

Ca（0H）2=CaC03I+也0。（2）取反应后锥形瓶中的溶液，测得pH=3,说明酸过量，则锥形瓶中发生的反应

为Ca（0H）2+2HCl=CaCh+2H2。,故该溶液中含有的溶质除HC1外，还有NaCl、CaCho

3.（2020•绍兴）做酸碱实验时，小敏将稀盐酸逐滴加到氢氧化钢溶液中（如图），发现一直无明显现象，

突然想起忘记加无色酚儆试液，为探究反应的进程，过程如下：（已知BaCk溶液呈中性）

稀盐酸

氢氧化

领溶液

（1）［建立猜想】①氢氧化领过量②盐酸过量③________

（2）【实验设计】步骤一：取少量反应后的溶液于试管中，滴入几滴无色酚微试液，溶液不变色，得出猜

想①错误。

步骤二：继续探究

实验方案实验操作实验现象实验结论

I重新取样，滴加少量AgNQ,溶液白色沉淀猜想②正确

II重新取样，滴加足量NazCOs溶液▲猜想②正确

白色沉淀猜想③正确

①对方案I的结论进行评价:

②表格空白处的实验现象是:

（3）【表达交流】为确定猜想②是否正确，还可以选择的试剂有。

A.紫色石蕊试液

B.铜片

C.铁锈

【答案】（1）两者恰好完全反应

（2）该实验结论错误，因为盐酸和氢氧化钢反应会生成氯化钢，无论盐酸是否过量，都会有白色沉淀生成;

先出现气泡，后出现白色沉淀

（3）A,C

【解析】酸碱中和反应指酸和碱互相交换成分，生成盐和水的反应。中和反应的实质是：H+和01k结合生成

水，或者是酸+碱一盐+水，但有盐和水生成的反应，不一定是中和反应.所以只要酸碱发生了反应就叫中

和，不管进行到何种程度，判断是完全中和是以酸碱是否恰好完全反应作为标准的。

（1）化学反应中存在两种情况，一是反应物中有过量，二是反应物恰好完全反应；则该题的最后一种猜想

是两者恰好完全反应；

（2）方案I是错误的，因为硝酸银溶液是用来检测氯离子的存在的，所以该反应中只要加入了稀盐酸，

就一定会出现沉淀；

方案II验证猜想2正确，即盐酸过量，所以加入碳酸钠后与盐酸反应，有二氧化碳气体产生，盐酸反应完

后，碳酸钠与氯化钢反应生成碳酸铁沉淀，所以能够观察到的现象是先有气泡产生，后出现白色沉淀；

（3）盐酸过量溶液呈酸性，所以加入紫色石蕊试液，溶液呈红色，可以区分出酸是否过量；

铜片不能与盐酸反应，无气泡产生，不能用来辨别盐酸是否过量；

铁锈能够与稀盐酸反应，生成黄色溶液；故AC均可；

4.（2019•金华）某兴趣小组在实验室相对封闭的装置内燃烧某种含碳、氢、氧元素的垃圾，对产生的废

气成分（不考虑气态有机物）按如图所示的装置进行检验。

【实验研究】

拉动注射器，让废气依次通过装置。

废气

贮气装置

BCDEF

【实验分析】

（1）能证明废气中有水蒸气存在的现象是;

（2）F处的大号注射器，可以引导气体流向，其另一个主要作用是

（3）【反思评价】小金认为，仅根据E中澄清石灰水变浑浊，无法确定一氧化碳的存在，其理由是_______；

（4）小金根据D中的粉末由黑色变为红色，得出废气中存在一氧化碳。小丽认为该结论不够严密，若废气

中存在氢气也会出现该现象。要使上述结论更加严密，还应添加的一个实验装置及位置是—

【实验结果】经检验，废气中存在CO?、CO、上0。

【答案】（1）A中的固体由白色变蓝色

（2）收集尾气（或储气）

（3）COz不一定来自CO和CuO的反应，可能是原来的CO?在B装置没有除尽

（4）在DE之间连接盛有无水硫酸铜的U型管（或在DE之间连接A装置）

【解析】元素分析是研究有机化合物中元素组成的化学分析方法。分为定性、定量两和、前者用于鉴定有

机化合物中含有哪些元素；后者用于测定有机化合物中这些元素的百分含量。例如，被测物质在特殊仪器

中燃烧后，可定量地测定成二氧化碳形态的碳、成水形态的氢、成单体形态或氮氧化物形态的氮和成二氧

化硫形态的硫等。

（1）混合气体水蒸气的检测是通过无水硫酸铜来检测的，如果有水存在时，无水硫酸铜则会由白色变成蓝

色；

（2）垃圾种含有C、H、0元素，则燃烧后的产物可能是二氧化碳、一氧化碳、水；而一氧化碳是有毒气体,

所以实验在种一定要有尾气处理装置，而F处的大注射器处在实验装置的末尾，则其除了引导气体流向外,

就是暂时储存尾气；

（3）垃圾种含有C、II、0元素，则燃烧后的产物可能是二氧化碳、一氧化碳、水；如果废气中含有二氧化

碳和一氧化碳，则B会变浑浊，但没有吸收二氧化碳的装置，所以即使废气中没有一氧化碳，E中澄清石灰

水也会变浑浊；

(4)氢气与氧化铜反应，除了生成的红色的铜外，还会生成水，因此在D装置后加一个检验水的无水硫酸

铜即可，如果无水硫酸铜变蓝色，则说明原混合气体中有氢气；

5.(2017•金华)小苏打(NaHC03)和食盐(NaCl)是厨房中常用物质。现有一包白色固体，可能由NaHC%

和NaCl中的一种或两种组成。某科学小组同学展开了系列拓展性研究。

(1)定性分析

【实验目的】确定白色固体的组成

【实验方案】

图1

【实验结论】该臼色固体由NaHCOs和NaCl两种物质组成

a.基于上述实验结论，则步骤①中加入的过量稀酸应该是_______。

b.写出步骤②中生成白色沉淀的化学反应方程式。

(2)定量分析

【实验目的】测定该白色固体中NaHCO：,的质量分数

为了测定该样品中NaHCQ,的质量分数，小吕、小周分别取a克该样品，设计了如下方案：

小吕方案I：利用NaHCOs与稀硫酸反应产生CO2,通过测定生成C02的质量，计算样品中NaHCCh的质量分数。

a.小吕用下列装置完成本实验，装置的连接顺序是________(填装置的字母编号，装置不重复使用)；

图2

b.D装置中的反应完全后，需再次通入空气，其目的是。

小周方案H：小周用沉淀法测定样品中NaHCQ,的质量分数。操作流程如下:

（已知：NaHCO：,+NaOH=Na2cO3+H2O）

c.为使定量分析更准确，在操作I之前，需判断所加BaCL溶液是否过量,请你设计一个合理方案:。

【答案】（1）硝酸：C02+Ca（0H）2=CaC0：,l+HQ

（2）ADBEC或