2023年福建省中考化学分类训练：实验探究题和计算题（含答案）

第第页2023年福建省中考化学分类训练03实验探究题&计算题一．测定空气里氧气含量的探究（共1小题）1．（2019•福建）某兴趣小组开展“测定密闭容器中某种气体的体积分数”的探究实验。【实验1】按图1所示装置，用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。【实验2】按图2所示装置，在集气瓶内壁用水均匀涂附铁粉除氧剂（其中辅助成分不干扰实验），利用铁锈蚀原理测定空气中氧气的体积分数。（1）实验1中，红磷燃烧的主要现象是。红磷熄灭后，集气瓶冷却至室温，打开K，水能倒吸入集气瓶的原因是。（2）为提高实验的准确性，以上两个实验都需要注意的事项是（写一点）。（3）实验过程中，连接数字传感器，测得实验1、实验2中氧气的体积分数随时间变化的关系分别如图3、图4所示。依据图3，图4信息，（填“实验1”或“实验2”）的测定方法更准确，判断依据是。（4）结合你的学习经验，若要寻找红磷或铁粉除氧剂的替代物，用图1或图2装置测定空气中氧气的体积分数，该替代物应满足的条件是（写两点）。【实验3】测定用排空气法收集到的集气瓶中二氧化碳的体积分数。（5）甲同学设计图5所示装置进行测定。浓NaOH溶液的作用是（用化学方程式表示）。（6）乙同学提出，仅利用图6所示装置，在不添加其他试剂的前提下，也能测得集气瓶中二氧化碳的体积分数。为达到实验目的，操作方法是。二．探究酸碱的主要性质（共1小题）2．（2020•福建）欲证明“CO2与NaOH发生了化学反应”，某化学兴趣小组进行以下探究实验（实验装置中夹持仪器已略去）。【实验1】配制溶液。（1）用NaOH固体配制20g20%NaOH溶液，无需用到的玻璃仪器有（填标号）。A．胶头滴管B．酒精灯C．量筒D．烧杯E．玻璃棒【实验2】按如图1所示装置进行实验。实验前U型管两端液面相平，将NaOH溶液滴入试管中，恢复到室温后，U型管中的液面左高右低。据此，甲同学得出“CO2与NaOH发生了化学反应”的结论。（2）U型管中液面高度发生变化的原因是。（3）上述结论的证据不充足，理由是。【实验3】按图2所示装置进行实验。查阅资料：i．CaCl2溶液呈中性；ii．CaCl2+2NaOH═Ca（OH）2↓+2NaCl。实验步骤如下：①检查装置的气密性，往装置中加入药品；②关闭K1、K2，将注射器中的NaOH溶液缓缓推入A中；③A中物质充分作用后，打开K1，B中无色溶液倒吸入A中，A中产生沉淀且溶液显红色；④关闭K1，打开K2，将注射器活塞向上拉，C中溶液倒吸入A中。（4）步骤③“产生沉淀”的现象仍不足以证明CO2与NaOH发生了化学反应，理由是。（5）步骤④中，若观察到（填现象），证明CO2与NaOH发生了化学反应。CO2与NaOH反应的化学方程式为。三．影响化学反应速率的因素探究（共1小题）3．（2018•福建）某研究小组对过氧化氢溶液制取氧气进行如下探究实验一氧气制取和性质实验（1）现有如图1装置①实验室用过氧化氢溶液制氧气的化学方程式为，应选择的发生装置和收集装置分别是（填标号，下同）和。②检查B装置气密性的操作是。③用收集的氧气进行“铁丝在氧气中燃烧”的实验，观察到的现象是，反应的化学方程式为。实验二探究H2O2质量分数、溶液pH、温度对反应速率的影响（2）设计如下表实验方案：实验序号H2O2质量分数/%pH温度/℃每分钟气泡数130520230620330112041511305a11b①实验1～3的实验目的是。②a＝；b＝。实验三探究制取氧气的适宜催化剂（3）实验方案如下：I．用MnO2、CuO、Fe2O3、Cr2O3四种催化剂分别与海藻酸钠溶液混合，滴入氯化钙溶液制成含等质量催化剂、大小相同的海藻酸钠微球，备用。II．取30粒含MnO2的海藻酸钠微球，采用图2装置进行实验。改用其他三种微球，分别重复上述实验，得到图3的锥形瓶内压强随时间变化的曲线图。①每次实验时，海藻酸钠微球数应相同的原因。②用含MnO2的海藻酸钠微球进行实验，60s时压强瞬间回落，其原因是。③从实验曲线看，催化效果较好、反应温和的催化剂是。四．实验探究物质的组成成分以及含量（共2小题）4．（2022•福建）ZB是常用的阻燃剂。已知：Ⅰ.用硼酸（H3BO3）与ZO、H2O合成ZB，ZB的组成会受温度等合成条件的影响。Ⅱ.ZB受热，先释放出水；当温度高于350℃，生成ZnO和B2O3固体；继续升温到400℃以上，B2O3熔化为玻璃态物质。（1）ZB能起阻燃作用的原因是（写一种）。（2）为研究温度对合成的ZB组成的影响，研究小组在不同温度下制取ZB。实验如下：m（H3BO3）/gm（ZnO）/gV（H2O）/mLt/℃实验1281010094实验2x1010098实验328y100102x、y分别为和。（3）为检测102℃时合成的ZB含水的质量分数，某同学利用如图1装置（夹持仪器已略）进行实验。①需要不断通入干燥空气的目的是。②实验时，需要称量获得的数据有：ZB样品的质量、的质量。（4）为评估102℃时合成的ZB的阻燃性能，进行木材粉末灼烧残重实验：某温度下，灼烧质量相同的两份干燥的木材粉末（一份经ZB处理）30min，测量残留固体质量：调整温度，重复实验，得到木材粉末灼烧后固体残留率（w）随温度变化关系如图2。（注：w＝×100%；残留固体质量已扣除ZB的残余质量）①低于200℃时，两份木材粉末质量均保持不变的原因是。②图中曲线（填“a”或“b”）对应的木材粉末是经ZB处理的，判断的理由是。（5）为寻找阻燃性能最佳的ZB的合成温度，应开展的实验是。5．（2021•福建）已知：H2+CuOCu+H2O。有文献报道：在氢气还原氧化铜的一些实验中，得到的固体产物是铜和氧化亚铜（Cu2O）组成的混合物。氧化亚铜为红色固体，在空气中溶于氨水得到蓝色溶液。某兴趣小组对此开展如下探究。Ⅰ.设计如图1实验装置，开展氢气还原氧化铜实验并检验固体产物。（1）制取氢气的化学方程式为。（2）氧化钙的作用是。（3）取反应后的红色固体于烧杯中，加入氨水并搅拌，观察到，证明固体产物有Cu2O。Ⅱ.探究反应生成Cu2O的变化情况。称取若干份质量均为0.6000g的CuO，在相同条件下分别用氢气还原不同时间（t），检测所得固体中Cu2O的质量（m），结果如图2。（4）由图2可知，在氢气还原氧化铜反应过程中，Cu2O质量的变化趋势是。（5）为确保氢气还原氧化铜所得固体产物不含Cu2O，应采取的措施是。Ⅲ.探究反应生成Cu2O的原因。为解释实验结果，兴趣小组对氢气还原氧化铜的反应过程提出如下假设：假设1.经历2CuO+H2Cu2O+H2O，H2+Cu2O2Cu+H2O两个反应，且在同一条件下两个反应同时进行。假设2.经历CuO+H2Cu+H2O、Cu+CuOCu2O、H2+Cu2O2Cu+H2O三个反应。（6）结合探究Ⅱ结果计算分析，假设1中“在同一条件下两个反应能同时进行”合理的依据是。（7）若要确认“假设2”是否合理，在探究Ⅱ的基础上，还需进行的实验是。五．常用气体的发生装置和收集装置与选取方法（共1小题）6．（2021•福建）下列装置常用于实验室制取气体。（1）仪器①的名称是。（2）用装置甲制取氧气，采用该收集方法的依据是。用收集的氧气做铁丝燃烧实验，应预先在集气瓶中加入少量的。（3）用装置乙制取气体，实验结束时，为防止水槽里的水倒流，应采取的操作是。（4）在加热条件下，用醋酸钠（CH3COONa）固体与碱石灰中氢氧化钠反应制取甲烷，同时生成碳酸钠，应选用的装置是（填“甲”或“乙”），反应的化学方程式为。六．氧气的制取装置（共2小题）7．（2022•福建）为做好实验室制取氧气的实验活动和评价，某班级师生讨论并确定如下评价标准。评价标准1.是否根据实验条件选择实验方案，并进行可行性论证2.是否积极参与实验操作活动，并善于与同学合作3.是否规范取用药品，节约药品，保持实验台整洁4.是否客观准确记录实验现象，并交流实验成果5.是否体验到实验探究活动的乐趣你是某小组成员，参与完成下列实验活动。（1）选择实验方案。实验室可提供三种制取氧气的方案。A.加热高锰酸钾B.加热混有二氧化锰的氯酸钾C.催化分解过氧化氢你所选方案对应反应的化学方程式为。小组讨论决定选用A方案。（2）进行实验活动。小组同学分工协作完成如下任务：①同学甲负责选择组装制取气体装置的仪器。她选择了铁架台、带有导管的橡胶塞、水槽、试管，还应根据如图所提供的仪器，选择、（填仪器名称）。②同学乙负责取用药品。他先检查装置气密性，再用纸槽小心地把高锰酸钾粉末送至试管（填“中部”或“底部”）后直立试管，抽出纸槽。③同学丙负责组装仪器。他按“从下到上、从左到右”的顺序组装制取装置，固定试管时注意到试管口应略。④你负责排水法收集氧气。开始收集的时机是。收集到两瓶气体，均呈红色。⑤实验结束，待试管冷却，将残余物倒入指定容器，用（填仪器名称）洗涤试管；整理实验台，报告老师后离开实验室。（3）评价与反思。小组同学都认为体验到了实验活动的乐趣，但因实验过程存在不足，同意本次活动表现评价为“有待改进”。针对存在的不足，你提出的一条实验改进意见是。8．（2019•福建）实验室制取氧气并模拟氢氧焰实验。（1）用过氧化氢制取氧气（二氧化锰作催化剂）①反应的化学方程式为。②仪器A的名称为。现用下列仪器组装氧气的发生装置，应选用的仪器有（填标号）。③欲用浓硫酸干燥氧气，应从装置F的（填“a”或“b”）处通入气体。（2）模拟氢氧焰实验：按图2所示装置进行实验。①关闭K，通入氢气，点燃。为保证安全，点燃氢气之前应先。将铁丝网放在火焰上灼烧，铁丝网只发红，不熔断。②打开K，通入氧气，火焰更明亮，铁丝熔断，说明燃烧的剧烈程度与氧气的有关。七．含杂质物质的化学反应的有关计算（共1小题）9．（2019•福建）改革开放以来，我国钢铁工业飞速发展，近年来钢铁产量已稳居世界首位。某钢铁厂采用赤铁矿（主要成分为Fe2O3）炼铁，反应原理为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2．若该厂日产含铁1.4×104t的生铁，至少需要含Fe2O380%的赤铁矿的质量是多少？（要求写出计算过程）八．中和反应及其应用（共1小题）10．（2020•福建）请将下列实验报告补充完整。实验内容现象说明、解释或结论（1）用高锰酸钾制取氧气。连接仪器，检查装置气密性。用（填仪器名称）取少量高锰酸钾装入试管中，并在试管口放一团棉花，固定好装置；加热试管，用排水法收集O2．当观察到时，开始收集气体。收集O2之前，将集气瓶内空气完全排净的方法是。产生O2的化学方程式为。（2）酸与碱发生中和反应。i．取少量稀NaOH溶液于试管中，滴入2滴酚酞溶液，再逐滴加入稀盐酸，边滴边振荡，至溶液的颜色恰好变为无色。ii．往上述无色溶液中再滴入1滴稀NaOH溶液，观察现象。步骤ii中观察到。步骤i中“边滴边振荡“的目的是。九．物质的相互转化和制备（共1小题）11．（2018•福建）以某矿山酸性废水（主要含硫酸、硫酸铁、硫酸铜和硫酸锌等）为原料，通过下述流程可将废水中的铁、铜和锌分步沉淀，实现回收利用。（1）步骤①中，加入Ca（OH）2有两个作用。一是中和废水中的硫酸，该反应的化学方程式为；二是将硫酸铁转化为Fe（OH）3，该反应属于（填基本反应类型）。（2）步骤③中，锌泥中最主要的含锌化合物的化学式为；（3）为分步回收铁、铜、锌等金属资源且直接得到铜单质，只需改变上述流程中的某步骤加入的试剂即可。该步骤和应加入的试剂分别是。一十．根据化学反应方程式的计算（共4小题）12．（2018•福建）一种新型“人造树叶”可吸收二氧化碳并转化为乙醇（C2H5OH）燃料，化学方程式为：2CO2+3H2OC2H5OH+3O2．研究显示，一升“人造树叶”每天可从空气中吸收968gCO2（1）一升“人造树叶”工作一天可得到乙醇的质量是多少？（2）若每天一棵树平均可吸收48.4gCO2，则一升“人造树叶”吸收的CO2相当于棵树吸收的CO2。13．（2020•福建）推广车用乙醇汽油，可以减少汽车尾气污染。利用秸秆为原料可生产乙醇（C2H6O），其中包含葡萄糖（C6H12O6）转化为乙醇的反应（C6H12O62C2H6O+2CO2↑）。每生产2.3t乙醇，理论上参加反应的葡萄糖的质量是多少？（写出计算过程）14．（2021•福建）“7150灭火剂”（C3H9B3O6，相对分子质量为174）以雾状形式喷射到燃着的金属时，立即发生燃烧反应：2C3H9B3O6+9O23B2O3+9H2O+6CO2。反应能很快耗尽金属物质附近的氧气，生成的玻璃状B2O3覆盖在金属物品表面而隔绝空气，从而有效灭火。若充分燃烧348g“7150灭火剂”，会消耗常温下的氧气多少升？（常温下氧气密度约为1.4g•L﹣1，结果保留一位小数）15．（2022•福建）氢能的清洁性备受关注，但电解法制氢也会因消耗电能而相当于有碳排放。（1）甲烷燃烧的化学方程式为CH4+2O2CO2+2H2O。计算64gCH4完全燃烧生成CO2的质量。（2）理论上，64gCH4与耗电1kW•h制得的H2燃烧放出的能量相当。某省电解制氢每耗电1kW•h相当于排放500gCO2，若该省使用电解法制得的H2替代甲烷作燃料，（填“有利于”或“不利于”）减少碳排放。

参考答案与试题解析一．测定空气里氧气含量的探究（共1小题）1．（2019•福建）某兴趣小组开展“测定密闭容器中某种气体的体积分数”的探究实验。【实验1】按图1所示装置，用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。【实验2】按图2所示装置，在集气瓶内壁用水均匀涂附铁粉除氧剂（其中辅助成分不干扰实验），利用铁锈蚀原理测定空气中氧气的体积分数。（1）实验1中，红磷燃烧的主要现象是产生了大量的白烟。红磷熄灭后，集气瓶冷却至室温，打开K，水能倒吸入集气瓶的原因是氧气被消耗，集气瓶内气体压强小于大气压。（2）为提高实验的准确性，以上两个实验都需要注意的事项是装置的气密性要良好（写一点）。（3）实验过程中，连接数字传感器，测得实验1、实验2中氧气的体积分数随时间变化的关系分别如图3、图4所示。依据图3，图4信息，实验2（填“实验1”或“实验2”）的测定方法更准确，判断依据是反应后，实验1集气瓶内剩余氧气的体积分是8.6%，实验2集气瓶内氧气几乎要耗尽。（4）结合你的学习经验，若要寻找红磷或铁粉除氧剂的替代物，用图1或图2装置测定空气中氧气的体积分数，该替代物应满足的条件是能够和空气中的氧气反应，生成物不是气体（写两点）。【实验3】测定用排空气法收集到的集气瓶中二氧化碳的体积分数。（5）甲同学设计图5所示装置进行测定。浓NaOH溶液的作用是2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O（用化学方程式表示）。（6）乙同学提出，仅利用图6所示装置，在不添加其他试剂的前提下，也能测得集气瓶中二氧化碳的体积分数。为达到实验目的，操作方法是用冰水冷却集气瓶，打开K。【解答】解：（1）实验1中，红磷燃烧的主要现象是：产生了大量的白烟等。红磷熄灭后，集气瓶冷却至室温，打开K，水能倒吸入集气瓶的原因是：氧气被消耗，集气瓶内气体压强小于大气压。（2）为提高实验的准确性，以上两个实验都需要注意的事项是装置的气密性要良好等。（3）实验过程中，连接数字传感器，测得实验1、实验2中氧气的体积分数随时间变化的关系分别如图3、图4所示。依据图3，图4信息可知，实验2测定方法更准确，判断依据是：反应后，实验1集气瓶内剩余氧气的体积分是8.6%，实验2集气瓶内氧气几乎要耗尽。（4）用图1或图2装置测定空气中氧气的体积分数，该替代物应满足的条件是能够和空气中的氧气反应，生成物不是气体。（5）二氧化碳与氢氧化钠反应生成了碳酸钠和水，化学方程式是：2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O；（6）由于密封装置内气体的压强随温度的降低而减小，为达到实验目的，操作方法是用冰水冷却集气瓶，打开K，瓶内为温度降低，压强减小，氢氧化钠溶液被吸入，吸收了二氧化碳，可以测定出集气瓶中二氧化碳的体积分数。故答案为：（1）产生了大量的白烟；氧气被消耗，集气瓶内气体压强小于大气压。（2）装置的气密性要良好。（3）实验2；反应后，实验1集气瓶内剩余氧气的体积分是8.6%，实验2集气瓶内氧气几乎要耗尽。（4）能够和空气中的氧气反应，生成物不是气体；（5）2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O；（6）用冰水冷却集气瓶，打开K。二．探究酸碱的主要性质（共1小题）2．（2020•福建）欲证明“CO2与NaOH发生了化学反应”，某化学兴趣小组进行以下探究实验（实验装置中夹持仪器已略去）。【实验1】配制溶液。（1）用NaOH固体配制20g20%NaOH溶液，无需用到的玻璃仪器有B（填标号）。A．胶头滴管B．酒精灯C．量筒D．烧杯E．玻璃棒【实验2】按如图1所示装置进行实验。实验前U型管两端液面相平，将NaOH溶液滴入试管中，恢复到室温后，U型管中的液面左高右低。据此，甲同学得出“CO2与NaOH发生了化学反应”的结论。（2）U型管中液面高度发生变化的原因是试管内气体减少，压强降低。（3）上述结论的证据不充足，理由是二氧化碳溶于水，也会造成内部压强减小，造成液面发生变化。【实验3】按图2所示装置进行实验。查阅资料：i．CaCl2溶液呈中性；ii．CaCl2+2NaOH═Ca（OH）2↓+2NaCl。实验步骤如下：①检查装置的气密性，往装置中加入药品；②关闭K1、K2，将注射器中的NaOH溶液缓缓推入A中；③A中物质充分作用后，打开K1，B中无色溶液倒吸入A中，A中产生沉淀且溶液显红色；④关闭K1，打开K2，将注射器活塞向上拉，C中溶液倒吸入A中。（4）步骤③“产生沉淀”的现象仍不足以证明CO2与NaOH发生了化学反应，理由是氯化钙也可以与氢氧化钠可以反应生成氢氧化钙沉淀和氯化钠。（5）步骤④中，若观察到A中有气泡产生（填现象），证明CO2与NaOH发生了化学反应。CO2与NaOH反应的化学方程式为CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O。【解答】解：（1）A、胶头滴管用于量取液体体积时使用，A不符合题意；B、酒精灯用于加热，在配制溶液时用不到，B符合题意；C、量筒量取液体体积，用于量取溶剂，C不符合题意；D、烧杯用于氢氧化钠固体称量和溶解，D不符合题意；E、玻璃棒用于固体的溶解，E不符合题意；故答案为：B。（2）二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，气体减少，内部压强降低，外界大气压将水压向左侧，造成液面左高右低的现象；故答案为：试管内气体减少，压强降低。（3）由于二氧化碳可以溶于水中，也可以引起气体体积减少，压强减小，形成类似实验现象；故答案为：二氧化碳溶于水，也会造成内部压强减小，造成液面发生变化。（4）氢氧化钠溶液含有水，二氧化碳可能溶于水，造成内部压强减小，含有酚酞的氯化钙溶液倒吸入A中，根据题目信息可知，氯化钙与氢氧化钠反应生成氢氧化钙沉淀和氯化钠，氢氧化钠溶液显碱性，此时也会产生沉淀，溶液变红现象，不能说明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应；故答案为：氯化钙也可以与氢氧化钠可以反应生成氢氧化钙沉淀和氯化钠。（5）盐酸可与碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳，因此可以看到气泡，证明有碳酸钠存在，从而说明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应；二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，书写化学方程式注意配平，所以为CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O；故答案为：A中有气泡产生；CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O。三．影响化学反应速率的因素探究（共1小题）3．（2018•福建）某研究小组对过氧化氢溶液制取氧气进行如下探究实验一氧气制取和性质实验（1）现有如图1装置①实验室用过氧化氢溶液制氧气的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑，应选择的发生装置和收集装置分别是B（填标号，下同）和D或E。②检查B装置气密性的操作是用止水夹夹住橡胶管，往长颈漏斗加水形成一段水柱，观察水柱的变化。③用收集的氧气进行“铁丝在氧气中燃烧”的实验，观察到的现象是火星四射，生成黑色固体，反应的化学方程式为3Fe+2O2Fe3O4。实验二探究H2O2质量分数、溶液pH、温度对反应速率的影响（2）设计如下表实验方案：实验序号H2O2质量分数/%pH温度/℃每分钟气泡数130520230620330112041511305a11b①实验1～3的实验目的是探究溶液的pH对反应速率的影响。②a＝15（或30）；b＝20（或30）。实验三探究制取氧气的适宜催化剂（3）实验方案如下：I．用MnO2、CuO、Fe2O3、Cr2O3四种催化剂分别与海藻酸钠溶液混合，滴入氯化钙溶液制成含等质量催化剂、大小相同的海藻酸钠微球，备用。II．取30粒含MnO2的海藻酸钠微球，采用图2装置进行实验。改用其他三种微球，分别重复上述实验，得到图3的锥形瓶内压强随时间变化的曲线图。①每次实验时，海藻酸钠微球数应相同的原因确保催化剂用量一致。②用含MnO2的海藻酸钠微球进行实验，60s时压强瞬间回落，其原因是产生气体的速率过快，导致气压过大，橡皮塞被弹出。③从实验曲线看，催化效果较好、反应温和的催化剂是CuO。【解答】解：（1）①实验室用过氧化氢溶液制氧气的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑，是固液常温型反应，故应选择的发生装置是B，氧气的密度大于空气，不易溶于水，故收集装置可以是D或E，故填：2H2O22H2O+O2↑；B；D或E。②要检查B装置气密性，可以用止水夹夹住橡胶管，往长颈漏斗加水形成一段水柱，观察水柱的变化，故填：用止水夹夹住橡胶管，往长颈漏斗加水形成一段水柱，观察水柱的变化。③“铁丝在氧气中燃烧”能观察到的现象是火星四射，生成黑色固体，反应的化学方程式为3Fe+2O2Fe3O4，故填：火星四射，生成黑色固体；3Fe+2O2Fe3O4。（2）①实验1～3的溶液浓度相同，温度相同，pH不同，故该实验是探究溶液的pH对反应速率的影响，故填：探究溶液的pH对反应速率的影响。②进行实验时要注意控制变量，4、5的pH相同，需要控制过氧化氢溶液的溶质质量分数相同或是温度相同，故a可以是15；可以是20．或是a是30，b是30，故填：15（或30）；20（或30）；（3）①每次实验时，海藻酸钠微球数应相同是为了确保催化剂用量一致，故填：确保催化剂用量一致。②用含MnO2的海藻酸钠微球进行实验，60s时压强瞬间回落，可能是因为产生气体的速率过快，导致气压过大，橡皮塞被弹出，故填：产生气体的速率过快，导致气压过大，橡皮塞被弹出。③从实验曲线看，二氧化锰太剧烈，氧化铁和三氧化二铬太慢，故催化效果较好、反应温和的催化剂是CuO，故填：CuO。四．实验探究物质的组成成分以及含量（共2小题）4．（2022•福建）ZB是常用的阻燃剂。已知：Ⅰ.用硼酸（H3BO3）与ZO、H2O合成ZB，ZB的组成会受温度等合成条件的影响。Ⅱ.ZB受热，先释放出水；当温度高于350℃，生成ZnO和B2O3固体；继续升温到400℃以上，B2O3熔化为玻璃态物质。（1）ZB能起阻燃作用的原因是B2O3熔化为玻璃态物质能隔绝空气或氧气（合理即可）（写一种）。（2）为研究温度对合成的ZB组成的影响，研究小组在不同温度下制取ZB。实验如下：m（H3BO3）/gm（ZnO）/gV（H2O）/mLt/℃实验1281010094实验2x1010098实验328y100102x、y分别为28和10。（3）为检测102℃时合成的ZB含水的质量分数，某同学利用如图1装置（夹持仪器已略）进行实验。①需要不断通入干燥空气的目的是使产生的水蒸气全部从玻璃直管中排出。②实验时，需要称量获得的数据有：ZB样品的质量、含样品的玻璃直管加热前后（合理即可）的质量。（4）为评估102℃时合成的ZB的阻燃性能，进行木材粉末灼烧残重实验：某温度下，灼烧质量相同的两份干燥的木材粉末（一份经ZB处理）30min，测量残留固体质量：调整温度，重复实验，得到木材粉末灼烧后固体残留率（w）随温度变化关系如图2。（注：w＝×100%；残留固体质量已扣除ZB的残余质量）①低于200℃时，两份木材粉末质量均保持不变的原因是木材还没有燃烧。②图中曲线a（填“a”或“b”）对应的木材粉末是经ZB处理的，判断的理由是曲线a对应的固体残留率比b的大。（5）为寻找阻燃性能最佳的ZB的合成温度，应开展的实验是在相同条件下，分别取不同温度下合成的ZB，进行木材粉末灼烧残重实验。【解答】解：（1）燃烧条件：可燃物、与空气或氧气接触、达到着火点，ZB受热，先释放出水；当温度高于350℃，生成ZnO和B2O3固体；继续升温到400℃以上，B2O3熔化为玻璃态物质，B2O3熔化为玻璃态物质能隔绝空气或氧气（合理即可）灭火；（2）要研究温度对合成的ZB组成的影响，根据控制变量法，变量只有一个温度，其它量相同，故x＝28；y＝10；（3）①要测定ZB含水的质量分数，必须使产生的水蒸气全部从玻璃直管中排出，故不断通入干燥空气的目的是使产生的水蒸气全部从玻璃直管中排出；②含样品的玻璃直管加热前后质量差为生成水蒸气质量，再除以样品质量即为ZB含水的质量分数，故实验时，需要称量获得的数据有：ZB样品的质量、含样品的玻璃直管加热前后（合理即可）；（4）①低于200℃时，两份木材粉末质量均保持不变的原因是木材还没有燃烧；②ZB能起阻燃作用，故固体残留率大，故a对应的木材粉末是经ZB处理的，判断的理由是曲线a对应的固体残留率比b的大；（5）为寻找阻燃性能最佳的ZB的合成温度，应开展的实验是在相同条件下，分别取不同温度下合成的ZB，进行木材粉末灼烧残重实验。故答案为：（1）B2O3熔化为玻璃态物质能隔绝空气或氧气（合理即可）；（2）28；10；（3）①使产生的水蒸气全部从玻璃直管中排出；②含样品的玻璃直管加热前后（合理即可）；（4）①木材还没有燃烧；②a；曲线a对应的固体残留率比b的大；（5）在相同条件下，分别取不同温度下合成的ZB，进行木材粉末灼烧残重实验。5．（2021•福建）已知：H2+CuOCu+H2O。有文献报道：在氢气还原氧化铜的一些实验中，得到的固体产物是铜和氧化亚铜（Cu2O）组成的混合物。氧化亚铜为红色固体，在空气中溶于氨水得到蓝色溶液。某兴趣小组对此开展如下探究。Ⅰ.设计如图1实验装置，开展氢气还原氧化铜实验并检验固体产物。（1）制取氢气的化学方程式为Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑。（2）氧化钙的作用是吸收氢气中的水蒸气。（3）取反应后的红色固体于烧杯中，加入氨水并搅拌，观察到溶液由无色变蓝色，证明固体产物有Cu2O。Ⅱ.探究反应生成Cu2O的变化情况。称取若干份质量均为0.6000g的CuO，在相同条件下分别用氢气还原不同时间（t），检测所得固体中Cu2O的质量（m），结果如图2。（4）由图2可知，在氢气还原氧化铜反应过程中，Cu2O质量的变化趋势是先增大后减小。（5）为确保氢气还原氧化铜所得固体产物不含Cu2O，应采取的措施是加热条件下通入氢气足够长时间。Ⅲ.探究反应生成Cu2O的原因。为解释实验结果，兴趣小组对氢气还原氧化铜的反应过程提出如下假设：假设1.经历2CuO+H2Cu2O+H2O，H2+Cu2O2Cu+H2O两个反应，且在同一条件下两个反应同时进行。假设2.经历CuO+H2Cu+H2O、Cu+CuOCu2O、H2+Cu2O2Cu+H2O三个反应。（6）结合探究Ⅱ结果计算分析，假设1中“在同一条件下两个反应能同时进行”合理的依据是如果分步进行，氧化亚铜最大质量应该是0.5400g，而不是0.3218g。（7）若要确认“假设2”是否合理，在探究Ⅱ的基础上，还需进行的实验是隔绝空气加热铜和氧化铜的混合物，把所得固体放入烧杯，加入氨水、搅拌，如果溶液变蓝色，说明假设2合理，如果溶液不变色，说明假设2不合理。【解答】解：（1）制取氢气时，锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，反应的化学方程式为：Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑。故填：Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑。（2）氧化钙的作用是吸收氢气中的水蒸气。故填：吸收氢气中的水蒸气。（3）取反应后的红色固体于烧杯中，加入氨水并搅拌，观察到溶液由无色变蓝色，证明固体产物有Cu2O，即氧化亚铜溶于氨水形成蓝色溶液。故填：溶液由无色变蓝色。（4）由图2可知，在氢气还原氧化铜反应过程中，Cu2O质量的变化趋势是先增大后减小。故填：先增大后减小。（5）为确保氢气还原氧化铜所得固体产物不含Cu2O，应采取的措施是加热条件下通入氢气足够长时间，是因为加热时通入氢气时间越长，氧化亚铜质量越小。故填：加热条件下通入氢气足够长时间。（6）设分步进行，0.6000g的CuO和氢气反应生成氧化亚铜质量为x，2CuO+H2Cu2O+H2O，1601440.6000gx＝，x＝0.5400g，结合探究Ⅱ结果计算分析，假设1中“在同一条件下两个反应能同时进行”合理的依据是如果分步进行，氧化亚铜最大质量应该是0.5400g，而不是0.3218g。故填：如果分步进行，氧化亚铜最大质量应该是0.5400g，而不是0.3218g。（7）若要确认“假设2”是否合理，在探究Ⅱ的基础上，还需进行的实验是隔绝空气加热铜和氧化铜的混合物，把所得固体放入烧杯，加入氨水、搅拌，如果溶液变蓝色，说明假设2合理，如果溶液不变色，说明假设2不合理。故填：隔绝空气加热铜和氧化铜的混合物，把所得固体放入烧杯，加入氨水、搅拌，如果溶液变蓝色，说明假设2合理，如果溶液不变色，说明假设2不合理。五．常用气体的发生装置和收集装置与选取方法（共1小题）6．（2021•福建）下列装置常用于实验室制取气体。（1）仪器①的名称是长颈漏斗。（2）用装置甲制取氧气，采用该收集方法的依据是氧气密度比空气大。用收集的氧气做铁丝燃烧实验，应预先在集气瓶中加入少量的水或细沙。（3）用装置乙制取气体，实验结束时，为防止水槽里的水倒流，应采取的操作是先把导管移出水面，再熄灭酒精灯。（4）在加热条件下，用醋酸钠（CH3COONa）固体与碱石灰中氢氧化钠反应制取甲烷，同时生成碳酸钠，应选用的装置是乙（填“甲”或“乙”），反应的化学方程式为CH3COONa+NaOHNa2CO3+CH4↑。【解答】解：（1）①为加入液体的长颈漏斗；故答案为：长颈漏斗。（2）向上排空气法收集氧气，说明氧气密度比空气大；铁丝燃烧产生高温熔融物，若直接接触瓶底，造成局部过热，引起集气瓶炸裂，因此在底部加入少量的水或者细沙，吸收热量，避免集气瓶炸裂；故答案为：氧气密度比空气大；水或细沙。（3）反应后若先熄灭酒精灯，内部温度降低，压强减少，外界大气压将水压入导管，造成倒吸，引起试管炸裂，因此需要先移出导管，再熄灭酒精灯；故答案为：先把导管移出水面，再熄灭酒精灯。（4）反应物为固体，且需要加热，选择固体加热发生装置，甲烷难溶于水，利用排水法收集，故选乙为制备装置；醋酸钠与氢氧化钠在加热条件下反应生成碳酸钠和甲烷，书写化学方程式注意配平及气体符号，所以化学方程式为CH3COONa+NaOHNa2CO3+CH4↑；故答案为：乙；CH3COONa+NaOHNa2CO3+CH4↑。六．氧气的制取装置（共2小题）7．（2022•福建）为做好实验室制取氧气的实验活动和评价，某班级师生讨论并确定如下评价标准。评价标准1.是否根据实验条件选择实验方案，并进行可行性论证2.是否积极参与实验操作活动，并善于与同学合作3.是否规范取用药品，节约药品，保持实验台整洁4.是否客观准确记录实验现象，并交流实验成果5.是否体验到实验探究活动的乐趣你是某小组成员，参与完成下列实验活动。（1）选择实验方案。实验室可提供三种制取氧气的方案。A.加热高锰酸钾B.加热混有二氧化锰的氯酸钾C.催化分解过氧化氢你所选方案对应反应的化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑。小组讨论决定选用A方案。（2）进行实验活动。小组同学分工协作完成如下任务：①同学甲负责选择组装制取气体装置的仪器。她选择了铁架台、带有导管的橡胶塞、水槽、试管，还应根据如图所提供的仪器，选择酒精灯、集气瓶（填仪器名称）。②同学乙负责取用药品。他先检查装置气密性，再用纸槽小心地把高锰酸钾粉末送至试管底部（填“中部”或“底部”）后直立试管，抽出纸槽。③同学丙负责组装仪器。他按“从下到上、从左到右”的顺序组装制取装置，固定试管时注意到试管口应略向下倾斜。④你负责排水法收集氧气。开始收集的时机是当导管口有连续均匀的气泡冒出时开始收集。收集到两瓶气体，均呈红色。⑤实验结束，待试管冷却，将残余物倒入指定容器，用试管刷（填仪器名称）洗涤试管；整理实验台，报告老师后离开实验室。（3）评价与反思。小组同学都认为体验到了实验活动的乐趣，但因实验过程存在不足，同意本次活动表现评价为“有待改进”。针对存在的不足，你提出的一条实验改进意见是装入药品后，在试管口放一团棉花。【解答】解：（1）选择高锰酸钾制取氧气，该反应的化学方程式为：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；故答案为：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；（2）①高锰酸钾制取氧气需要加热，故需要酒精灯，收集氧气需要使用集气瓶，故填：酒精灯、集气瓶；故答案为：酒精灯；集气瓶；②取用高锰酸钾时，需要使用药匙，试管横放，药匙伸入到试管底部，然后将试管慢慢竖起；故答案为：底部；③加热固体药品时需要将试管口略向下倾斜，防止冷凝水倒流回试管底部导致试管炸裂；故答案为：向下倾斜；④使用排水法收集氧气时，当观察到导管口有连续均匀的气泡冒出时开始收集，防止收集的氧气不纯；故答案为：当导管口有连续均匀的气泡冒出时开始收集；⑤洗涤试管需要用到的仪器是试管刷，当试管内壁的水珠既不聚成小滴也不成股流下表示试管已洗净；故答案为：试管刷；（3）高锰酸钾制取氧气实验中需要在试管口放一团棉花，防止高锰酸钾堵塞导管；故答案为：装入药品后，在试管口放一团棉花。8．（2019•福建）实验室制取氧气并模拟氢氧焰实验。（1）用过氧化氢制取氧气（二氧化锰作催化剂）①反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑。②仪器A的名称为锥形瓶。现用下列仪器组装氧气的发生装置，应选用的仪器有ACD（填标号）。③欲用浓硫酸干燥氧气，应从装置F的a（填“a”或“b”）处通入气体。（2）模拟氢氧焰实验：按图2所示装置进行实验。①关闭K，通入氢气，点燃。为保证安全，点燃氢气之前应先验纯。将铁丝网放在火焰上灼烧，铁丝网只发红，不熔断。②打开K，通入氧气，火焰更明亮，铁丝熔断，说明燃烧的剧烈程度与氧气的浓度有关。【解答】解：（1）如果用双氧水和二氧化锰制氧气就不需要加热，过氧化氢在二氧化锰做催化剂的条件下生成水和氧气，要注意配平；锥形瓶是常用的反应容器；现用下列仪器组装氧气的发生装置，应选用的仪器有ACD；欲用浓硫酸干燥氧气，应从装置F的长管进入；故答案为：①2H2O22H2O+O2↑；②锥形瓶；ACD；③a；（2）按图2所示装置，①关闭K，通入氢气，点燃，为保证安全，点燃氢气之前应先验纯；②打开K，通入氧气，火焰更明亮，铁丝熔断，说明燃烧的剧烈程度与氧气的浓度有关；故答案为：①验纯；②浓度；七．含杂质物质的化学反应的有关计算（共1小题）9．（2019•福建）改革开放以来，我国钢铁工业飞速发展，近年来钢铁产量已稳居世界首位。某钢铁厂采用赤铁矿（主要成分为Fe2O3）炼铁，反应原理为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2．若该厂日产含铁1.4×104t的生铁，至少需要含Fe2O380%的赤铁矿的质量是多少？（要求写出计算过程）【解答】解：设需要含Fe2O380%的赤铁矿的质量是x；Fe2O3+3CO2Fe+3CO216011280%x1.4×104tx＝2.5×104t答：需要含Fe2O380%的赤铁矿的质量是2.5×104t。八．中和反应及其应用（共1小题）10．（2020•福建）请将下列实验报告补充完整。实验内容现象说明、解释或结论（1）用高锰酸钾制取氧气。连接仪器，检查装置气密性。用药匙（填仪器名称）取少量高锰酸钾装入试管中，并在试管口放一团棉花，固定好装置；加热试管，用排水法收集O2．当观察到气泡连续并比较均匀地冒出时，开始收集气体。收集O2之前，将集气瓶内空气完全排净的方法是将集气瓶装满水。产生O2的化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑。（2）酸与碱发生中和反应。i．取少量稀NaOH溶液于试管中，滴入2滴酚酞溶液，再逐滴加入稀盐酸，边滴边振荡，至溶液的颜色恰好变为无色。ii．往上述无色溶液中再滴入1滴稀NaOH溶液，观察现象。步骤ii中观察到溶液变红色。步骤i中“边滴边振荡“的目的是使反应充分进行。【解答】解：（1）用药匙取少量高锰酸钾装入试管中。当观察到气泡连续并比较均匀地冒出时，开始收集气体。收集O2之前，将集气瓶内空气完全排净的方法是将集气瓶装满水。高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式是2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑。（2）取少量稀NaOH溶液于试管中，滴入2滴酚酞溶液，再逐滴加入稀盐酸，边滴边振荡，至溶液的颜色恰好变为无色，说明盐酸和氢氧化钠发生了化学反应；此时溶液显中性，往上述无色溶液中再滴入1滴稀NaOH溶液，溶液显碱性，溶液变红色。步骤i中“边滴边振荡“的目的是使反应充分进行，或使反应物充分混合（合理即可）。故答案为：（1）药匙；气泡连续并比较均匀地冒出；将集气瓶装满水；2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；（2）溶液变红色；使反应充分进行（合理即可）。九．物质的相互转化和制备（共1小题）11．（2018•福建）以某矿山酸性废水（主要含硫酸、硫酸铁、硫酸铜和硫酸锌等）为原料，通过下述流程可将废水中的铁、铜和锌分步沉淀，实现回收利用。（1）步骤①中，加入Ca（OH）2有两个作用。一是中和废水中的硫酸，该反应的化学方程式为Ca（OH）2+H2SO4＝CaSO4+2H2O。；二是将硫酸铁转化为Fe（OH）3，该反应属于复分解反应（填基本反应类型）。（2）步骤③中，锌泥中最主要的含锌化合物的化学式为Zn（OH）2；（3）为分步回收铁、铜、锌等金属资源且直接得到铜单质，只需改变上述流程中的某步骤加入的试剂即可。该步骤和应加入的试剂分别是步骤②加入锌。【解答】解：（1）氢氧化钙和硫酸反应生成硫酸钙和