专题6 物质的性质实验（解析版）

专题六物质的性质实验

一、氧气的性质实验

木炭和氧气实验

空气中红热；氧气中剧烈燃烧，发出白光，放出热量，生成的无色无味气体能使澄

实验现象

清石灰水变浑浊。

点燃点燃

表达式文字表达式：碳+氧气二氧化碳符号表达式：C+O2CO2

把红热的木炭插入盛有氧气的集气瓶时，防止因燃烧放出大量的热使要由瓶口向下

注意

缓慢伸入的目的:集气瓶中的氧气逸出，导致瓶中氧气的含量迅速降低，影响实验

硫粉和氧气实验

空气中发出微弱的淡蓝色火焰；氧气中发出明亮的蓝紫色火焰，放出热量，

实验现象

生成一种有刺激性气味的气体

点燃点燃

表达式文字表达式：硫+氧气二氧化硫符号表达式：S+O2SO2

注意实验时，要在瓶底装少量水（吸收二氧化硫，防止污染空气）

红磷和氧气实验

实验现象氧气中剧烈燃烧，放出热量，生成大量的白烟

点燃点燃

表达式文字表达式：磷+氧气五氧化二磷符号表达式：P+O2P2O5

注意五氧化二磷（P2O5）是固体，不是气体

铁丝和氧气实验

实验现象空气中红热，不燃烧；氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成一种黑色固体

点燃点燃

表达式文字：铁+氧气四氧化三铁符号：Fe+O2Fe3O4

注意集气瓶底部铺少量的细沙或加少量的水，防止高温生成物溅落瓶底炸裂

（1）氧气是一种化学性质比较活泼的气体，在一定的条件下，能与许多物质发生反

应并放出大量的热。在这些反应中，氧气提供氧，具有氧化性。（2）物质在氧气中

总结燃烧程度比空气中燃烧要剧烈，说明物质燃烧程度，与氧气的浓度大小成正比；

（3）物质燃烧时的现象一般来说气体燃烧会有火焰；固体直接燃烧产生光或者火星；

生成物有固体时，一般都会产生烟

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二、二氧化碳的性质实验

1、证明二氧化碳的密度大于空气

证明二氧化碳的密度大于空气实验

装置图

实验操作将CO2倒入装有高、低燃着蜡烛的烧杯中

实验现象下层的蜡烛先熄灭，上层的蜡烛后熄灭

实验结论二氧化碳的密度比空气大(物理性质)，二氧化碳不燃烧，也不支持燃烧(化学性质)

倾倒二氧化碳时用玻璃片进行遮挡的目的:防止将二氧化碳直接倒在上层而使上层的蜡烛先熄

注意事项

灭

2、证明二氧化碳与水反应

实验

操作④把用水湿润的石

①干燥的石蕊小②干燥的石蕊③把干燥的小花⑤取出实验④取出

蕊小花放入气

小花上喷水CO2

花上喷稀醋酸放进CO2气体中用吹风机烘干

体

现象变红不变红不变红变红红色变为紫色

二氧化碳与水反应

稀醋酸能使石蕊水不能使石蕊二氧化碳不能使

分析生成酸性物质使石碳酸不稳定分解

变红变红石蕊变红

蕊变红

碳酸分解生成二氧

CO2不显酸性，CO2与水反应生成了酸性物质

化碳和水化学方程

结论使紫色石蕊试液变成红色

式：

化学方程式：CO2+H2O=H2CO3

H2CO3=H2O+CO2↑

3、证明二氧化碳与澄清石灰水反应

操作：将二氧化碳通入澄清石灰水。

现象：澄清石灰水变浑浊：

化学反应方程式：CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O（用于检验二氧化碳气体）。

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三、金属与氧气的反应探究

金属在空气中在氧气中

镁常温下逐渐变暗，表面形成氧化膜。点燃，剧点燃，剧烈燃烧，发出耀眼的白光，生成白色

点燃

烈燃烧，发出耀眼的白光，生成白色的固体。的固体2Mg+O22MgO

铝常温下表面变暗，生成一种致密的氧化膜点燃，剧烈燃烧，发出耀眼的白光，生成白色

点燃

的固体4Al+3O22Al2O3

铁持续加热变红点燃，剧烈燃烧，火星四射，生成黑色的固体

点燃

3Fe+2O2Fe3O4

加热

铜加热，生成黑色物质；在潮湿的空气中，生成紫红色的铜丝加热后变黑2Cu+O22CuO

铜绿而被腐蚀

银、金即使在高温时也不与氧气发生反应

四、探究酸和碱的化学性质实验

1、稀盐酸与生锈的铁钉的反应

实验一

实验现象

铁钉表面的铁锈逐渐消失，溶液变为黄色

反应的化学方程式

Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O

①中铁钉光亮即取出实验二

实验现象

铁钉表面有气泡产生，溶液变为浅绿色；从试管_

②_（填“①”或“②”）中取出的铁钉较小

长时间浸泡反应的化学方程式

Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑

2、氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液的反应、氢氧化铜与盐酸的反应

实验一

实验现象

产生蓝色沉淀

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反应的化学方程式

CuSO4＋2NaOH===Cu(OH)2↓＋Na2SO4

实验结论碱能与某些盐反应

实验二

实验现象

蓝色沉淀溶解

反应的化学方程式

Cu(OH)2＋2HCl===CuCl2＋2H2O

实验结论碱能与酸发生中和反应

3、氢氧化钠溶液与盐酸的中和反应

实验现象

试管中溶液先变为红色后变为无色，

蒸发皿中有白色晶体析出

反应的化学方程式

HCl＋NaOH===NaCl＋H2O

实验结论酸能与碱发生中和反应

4、氢氧化钙的性质实验

实验一实验二

实验现象实验现象

溶液浑浊溶液变为红色

实验三

实验现象

试管①中固体部分溶解

试管②中固体完全溶解

试管②中反应的化学方程式

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Ca(OH)2＋2HCl===CaCl2＋2H2O

实验结论：氢氧化钙的物理性质有微溶于水；

氢氧化钙的化学性质有能使酚酞溶液变红，能与酸反应

5、酸的化学性质

（1）酸使紫色石蕊溶液变红色，不能使无色酚酞溶液变色。

（2）酸+活泼金属→盐+气体（属于置换反应）

例：铁与稀硫酸：Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑，铝与稀硫酸：2Al＋3H2SO4===Al2（SO4）3＋3H2↑

（铁与稀硫酸反应的现象：有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色）

（3）酸+金属氧化物→盐+水（属于复分解反应）

例：稀盐酸+氧化铁：6HCl+Fe2O3===2FeCl3+3H2O，稀硫酸+氧化铜：H2SO4+CuO===CuSO4+H2O

（氧化铁与稀盐酸反应的现象：红色固体溶解，溶液由无色变为黄色）

（4）酸+碱→盐+水（属于复分解反应）

例：稀硫酸+熟石灰：H2SO4+Ca（OH）2===CaSO4+2H2O

（5）酸+某些盐→新盐+新酸（属于复分解反应）

例：碳酸钙与稀盐酸：CaCO3+HCl===CaCl2+H2O+CO2↑（现象：固体溶解，产生大量气泡）

6、可溶性碱的化学性质

（1）碱能使紫色石蕊溶液变蓝色，无色酚酞溶液变红色。

（2）碱+某些非金属氧化物→盐+水（不属于反应基本类型）

写出下列反应的化学方程式：

反应物NaOHCa（OH）2

CO2CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2OCO2＋Ca（OH）2===CaCO3↓＋H2O

SO2SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2OSO2＋Ca（OH）2===CaSO3↓＋H2O

SO3SO3＋2NaOH===Na2SO4＋H2OSO3＋Ca（OH）2===CaSO4↓＋H2O

题型01氧气的性质实验

典例分析

【例1】如图是与O2有关的实验，请回答以下问题。

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（1）实验1中，观察到的实验现象为：铁丝剧烈燃烧、放热、火星四射、生成黑色固体，发生反应

的化学方程式为3Fe+2O2Fe3O4。

（2）实验2中，观察到澄清石灰水变浑浊，发生反应的化学方程式为CO2+Ca（OH）

2═CaCO3↓+H2O。

【答案】（1）火星四射；3Fe+2O2Fe3O4；

（2）CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O。

【解析】（1）铁丝在氧气中燃烧的现象为剧烈燃烧、放热、火星四射、生成黑色固体，其化学方程式为：

3Fe+2O2Fe3O4；故答案为：火星四射；3Fe+2O2Fe3O4；

（2）二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，故该反应的化学方程式为CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O；故答

案为：CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O。

变式训练

【变式1-1】燃烧是化学中重要的化学反应，回答下列问题。

（1）铁在氧气中燃烧的文字表达式为铁+氧气四氧化三铁，集气瓶中加入水的作用是防止

高温生成物（熔融物）溅落炸裂瓶底。

（2）硫在氧气中燃烧的文字表达式为硫+氧气二氧化硫，集气瓶底部放水的目的是吸收二

氧化硫，防止污染空气。

【答案】（1）铁+氧气四氧化三铁；防止高温生成物（熔融物）溅落炸裂瓶底。

（2）硫+氧气二氧化硫；吸收二氧化硫，防止污染空气。

【解析】（1）铁在氧气中燃烧的文字表达式为铁+氧气四氧化三铁，集气瓶中加入水的作用是防止

高温生成物（熔融物）溅落炸裂瓶底。

（2）硫在氧气中燃烧的文字表达式为硫+氧气二氧化硫，集气瓶底部放水的目的是吸收二氧化硫，

防止污染空气。

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【变式1-2】化学是一门以实验为基础的科学。根据如图所示实验；回答以下问题。

（1）图1中可观察到铁丝剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，放出大量热。写出铁丝燃烧的化学

方程式3Fe+2O2Fe3O4。

（2）图2是探究二氧化碳性质的实验。图中a、d为用紫色石蕊溶液润湿的棉球；b、c为用石蕊溶液染

成紫色的干燥棉球。

①将干燥的二氧化碳通入竖直放置的玻璃管中，一段时间后，下列能准确描述实验现象的是A（填

字母）。

A.d比a先变红，b、c不变红

B.a比d先变红，b、c不变红

C.d变红，abe不变红

D.a变红，bed不变红

②使紫色石蕊溶液变红的物质是碳酸。

【答案】（1）火星四射，生成黑色固体；3Fe+2O2Fe3O4。

（2）①A。

②碳酸。

【解析】（1）图1中可观察到铁丝剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，放出大量热。铁丝燃烧的化学

方程式是3Fe+2O2Fe3O4。

故答案为：火星四射，生成黑色固体；3Fe+2O2Fe3O4。

（2）①A.d比a先变红，b、c不变红，是因为二氧化碳密度比空气大，和水反应生成碳酸，碳酸能使石

蕊变红色。

题型02二氧化碳的性质实验

典例分析

【例2】按如图所示装置探究二氧化碳的性质并填空：

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①A中的实验现象说明CO2具有的性质是密度比空气大，不燃烧也不支持燃烧。

②B中的现象是澄清石灰水变浑浊，写出反应的化学方程式CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O。

③C装置中干石蕊纸花不变色，湿石蕊纸花由紫色变红色的原因是CO2+H2O＝H2CO3。（用化学方

程式表示）

【答案】（1）密度比空气大，不燃烧也不支持燃烧；

（2）澄清石灰水变浑浊；CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；

（3）CO2+H2O＝H2CO3。

【解析】（1）蜡烛由下至上依次熄灭，说明密度比空气大、二氧化碳不燃烧也不支持燃烧。

（2）二氧化碳通入澄清石灰水，会反应生成碳酸钙沉淀，所以看到的现象是澄清石灰水变浑浊；反应化

学方程式为：CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O。

（3）二氧化碳本身不能使干燥的石蕊纸花变色，但二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使石蕊试纸变红

色。化学方程式为：CO2+H2O＝H2CO3。

变式训练

【变式2-1】小彩同学设计了如图装置验证二氧化碳的性质，当通入二氧化碳一段时间后，A中的现象是

紫色的石蕊溶液变红色，C中观察到蜡烛由低到高依次熄灭，说明二氧化碳具有的性质有不能燃烧、

也不能支持燃烧、密度比空气的大。

【答案】见试题解答内容

【解析】二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊溶液变红色，当通入二氧化碳一段时间后，A

中的现象是紫色的石蕊溶液变红色。

C中观察到下层的蜡烛先熄灭，上层的蜡烛后熄灭，说明了CO2密度比空气的大；蜡烛熄灭，说明了二

氧化碳不能燃烧，也不能支持燃烧。

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【变式2-2】碳及其化合物在生产、生活中有着广泛的应用。

（1）金刚石、石墨、碳纳米管等都是由碳元素组成的不同单质，物理性质相差很大，原因是B不

同（填序号）。

A.碳原子的结构

B.碳原子间的排列方式

C.碳原子的大小和数目

可以将石墨制作成电极，因为石墨有优良的导电（填“导热”、“导电”）性。

（2）兴趣小组利用“三通管”探究CO2的相关性质。

①甲图实验中，A（填“A”或“B”）试纸变红色。

②乙图实验中，微热试纸A，观察到A试纸由红色变回紫色（填现象），原因是H2CO3

H2O+CO2↑（用化学方程式表示）。

③丙图实验中，缓慢通入CO2可观察到，下面燃着的小木条先熄灭（填“上面”或“下面”），可得出

CO2的性质有密度比空气的大、不能燃烧也不支持燃烧。

【答案】（1）B；导电；

（2）①A；

②由红色变回紫色；H2CO3H2O+CO2↑；

③下面；密度比空气的大。

【解析】（1）金刚石、石墨、碳纳米管等的物理性质存在差异的原因是碳原子的排列方式不同；石墨作

电极是因为它具有优良的导电性；故答案为：B；导电；

（2）①甲图实验中，二氧化碳与水反应生成碳酸后，使紫色石蕊变红，故A试纸变红色；故答案为：

A；

②由于碳酸不稳定受热易分解，因此将试纸A进行微热后，观察到A试纸由红色变回紫色，发生的反应

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为：H2CO3H2O+CO2↑，故填：由红色变回紫色；H2CO3H2O+CO2↑；

③丙图所示实验中，将二氧化碳缓慢通入竖直放置的玻璃管中，能观察到下面燃着的木条先熄灭。燃着

的木条先后熄灭，可获得关于二氧化碳的性质是密度比空气的大，不能燃烧也不支持燃烧；故答案为：

下面；密度比空气的大。

题型03探究酸化学性质实验

典例分析

【例3】硫酸、盐酸是重要的化工原料。氯化氢（HCl）是极易溶于水的无色气体，1体积水能够溶解500

体积的氯化氢，其水溶液叫盐酸。

（1）在充满HCl气体的试管中放入用石蕊染成紫色的干燥纸条，无明显现象；再滴入水，现象是纸

条变红。

（2）向盛有碳酸钠粉末的试管中通入HCl气体，无明显现象；停止通气，再加入少量水，现象是固

体粉末溶解，有气泡产生；发生反应的化学方程式是Na2CO3+2HCl＝2NaCl+CO2↑+H2O。

（3）在图中画出HCl气体和盐酸的微观粒子组成示意图，并进行必要的标注。（水分子不用画出）

（4）浓硫酸在实验室常用作干燥剂，因为浓硫酸有吸水性。用浓硫酸配制稀硫酸时，若量取浓硫

酸时，仰视读数，其他操作均正确，则所得稀硫酸的溶质质量分数会偏大（填“偏大”“偏小”或“不

变”）。

（5）盐酸的下列用途中，不能用硫酸代替盐酸的是②③。（填编号）

①金属表面除锈

②制造药物氯化锌

③除去NaCl中的少量Na2CO3

【答案】（1）纸条变红；

（2）固体粉末溶解，有气泡产生；Na2CO3+2HCl＝2NaCl+CO2↑+H2O；

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（3）；

（4）吸水；偏大；

（5）②③。

【解析】（1）在充满HCl气体的试管中放入用石蕊染成紫色的干燥纸条，无明显现象，说明氯化氢气体

不能使紫色石蕊试液变红，滴入水，氧化氢溶于水形成盐酸，盐酸显酸性，能使紫色石蕊试液变红，所

以现象是：纸条变红；故答案为：纸条变红；

（2）加入少量水，氯化氢溶于水形成盐酸，碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，所以现象为：

固体粉末溶解，有气泡产生；该反应的化学方程式为：Na2CO3+2HCl＝2NaCl+CO2↑+H2O；故答案为：

固体粉末溶解，有气泡产生；Na2CO3+2HCl＝2NaCl+CO2↑+H2O；

（3）HCl气体中只含有氯化氢分子，盐酸中除去水分子外，还含有氢离子和氯离子，微观粒子组成示意

图如下所示：；

（4）浓硫酸在实验室常用作干燥剂，因为浓硫酸有吸水性；用量筒量取浓硫酸时，仰视液面，读数比实

际液体体积小，会造成实际量取的浓硫酸的体积偏大，其他操作无误，则所配制的稀硫酸中溶质的质量

分数偏大；故答案为：吸水；偏大；

（5）①盐酸和硫酸均能与金属氧化物反应，均能用于金属表面除锈，故不特合题意；

②硫酸中不含氯元素，不能用于制造药物氯化锌，故符合题意；

③碳酸钠与硫酸反应生成硫酸钠和水，虽然除去了杂质，但是引入了新的杂质硫酸钠，不能用硫酸除去

NaCl中的少量Na2CO3，故符合题意；

故答案为：②③。

变式训练

【变式3-1】某化学兴趣小组为探究盐酸的化学性质，进行了如下实验（所加稀盐酸均过量）。

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（1）试管A中观察到紫色石蕊试液变红色。

（2）试管B中观察到溶液由无色逐渐变成黄色，写出该反应的化学方程式Fe2O3+6HCl＝

2FeCl3+3H2O。

（3）试管C中反应的化学方程式是Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑。

（4）试管D中加稀盐酸至过量始终没有明显现象。为了证明试管D中的NaOH与HCl发生了反应，在

加入盐酸之前可加入一种物质是酚酞溶液。

【答案】见试题解答内容

【解析】（1）稀盐酸显酸性，能使紫色石蕊试液变红色；

（2）铁锈的主要成分是氧化铁，氧化铁和稀盐酸反应生成氯化铁和水，故溶液由无色变为黄色，化学方

程式为：Fe2O3+6HCl＝2FeCl3+3H2O；

（3）试管C中发生反应为碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，该反应的化学方程式为：

Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑；

（4）证明试管D中的NaOH与HCl发生了反应，可设计实验证明试管D中氢氧化钠消失，在加入盐酸

之前可加入酚酞溶液，此时溶液呈红色，加入盐酸，溶液由红色变为无色后，证明NaOH与HCl发生了

反应。

【变式3-2】按如图所示的装置进行实验，向试管中滴加稀盐酸后，观察到U形管中红墨水左低右高。

（1）试管中发生反应的化学方程式为HCl+NaOH＝NaCl+H2O。

（2）锥形瓶中观察到的现象为有白色固体析出。

（3）U形管中红墨水出现“左低右高”现象的原因是氢氧化钠和稀盐酸反应放热，导致锥形瓶内压强

大于外界大气压。

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【答案】（1）HCl+NaOH＝NaCl+H2O；

（2）有白色固体析出；

（3）氢氧化钠和稀盐酸反应放热，导致锥形瓶内压强大于外界大气压。

【解析】（1）氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水，反应的化学方程式为：HCl+NaOH＝NaCl+H2O；

（2）氢氧化钙的溶解度随温度升高而减小，氢氧化钠和稀盐酸反应放热，使溶液温度升高，氢氧化钙的

溶解度减小，有氢氧化钙析出，则锥形瓶中有白色固体析出。

（3）U形管中红墨水出现“左低右高”现象的原因是：氢氧化钠和稀盐酸反应放热，导致锥形瓶内压强大

于外界大气压。

题型04探究碱化学性质实验

典例分析

【例4】某实验小组开展了如图有关碱的化学性质探究活动：

（1）实验甲：紫色石蕊试液遇氢氧化钠和氢氧化钙均变蓝是因为它们都含有OH﹣（填写微粒符

号）。

（2）实验乙：在烧杯中盛有滴有几滴酚酞溶液的稀氢氧化钠溶液，向其中逐滴滴入稀盐酸并不断搅拌，

观察到溶液变为无色。

（3）某同学发现，上个月做实验用的氢氧化钠溶液忘记了盖瓶盖，氢氧化钠露置在空气中会发生变质，

变质的原因是2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O（用化学方程式表示）。

【答案】（1）OH﹣。

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（2）无。

（3）2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O。

【解析】（1）实验甲：紫色石蕊试液遇氢氧化钠和氢氧化钙均变蓝是因为它们都含有OH﹣。

故答案为：OH﹣。

（2）实验乙：在烧杯中盛有滴有几滴酚酞溶液的稀氢氧化钠溶液，向其中逐滴滴入稀盐酸并不断搅拌，

观察到溶液由红色变成无色。

故答案为：无。

（3）某同学发现，上个月做实验用的氢氧化钠溶液忘记了盖瓶盖，氢氧化钠露置在空气中会发生变质，

变质的原因是氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，反应的化学方程式是

2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O。

故答案为：2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O。

变式训练

【变式4-1】学习氢氧化钠的化学性质时，某化学兴趣小组设计以下实验，从反应物减少的角度探究氢氧化

钠与二氧化碳是否发生反应及所得溶液的溶质成分。

（1）一位同学认为此实验操作及现象不足以证明氢氧化钠与二氧化碳发生了反应，其理由是二氧化

碳能溶于水且与水反应。

（2）小组同学进一步思考讨论后，用和图A相同的充满二氧化碳的软塑料瓶，加入与氢氧化钠溶液

等体积的水，做了对照实验，完善了方案。

【答案】（1）二氧化碳能溶于水且与水反应；

（2）与氢氧化钠溶液等体积的水。

【解析】瓶子瘪了是因为二氧化碳和氢氧化钠反应生成了碳酸钠和水，导致二氧化碳的含量减少，但是

也可能是因为二氧化碳溶于水，即二氧化碳和水反应生成了碳酸，导致二氧化碳含量减少，因此不足以

证明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应。题干中是准备两个瓶子，一个瓶子是装入二氧化碳的，这两个瓶

子都装入和甲相同的充满二氧化碳的软塑料瓶，之后两个瓶子分别装入等体积氢氧化钠和水，观察实验

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现象，发现装有氢氧化钠的瓶子变瘪的程度更大，说明二氧化碳和氢氧化钠发生了反应。

故答案为：（1）二氧化碳能溶于水且与水反应；

（2）与氢氧化钠溶液等体积的水。

【变式4-2】某实验小组开展了如下有关碱的化学性质探究活动：

（1）实验1的目的是探究碱与指示剂的作用；

（2）实验2中发生反应的化学方程式是2NaOH+CuSO4＝Cu（OH）2↓+Na2SO4；

（3）实验3中发生反应的现象是气球膨胀；写出反应的化学方程式

2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O。

（4）通过上述实验探究活动，可以总结出碱的化学性质是：①碱能与某些非金属氧化物反应；②

碱能够和某些盐反应；③碱能和酸碱指示剂反应。以上反应均能体现碱的通性，而碱具有通性的

原因是都含有氢氧根离子。

【答案】（1）探究碱与指示剂的作用。

（2）2NaOH+CuSO4＝Cu（OH）2↓+Na2SO4。

（3）气球膨胀；2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O。

（4）碱能与某些非金属氧化物反应；碱能够和某些盐反应；碱能和酸碱指示剂反应；都含有氢氧根离子。

【解析】（1）实验1的目的是探究碱与指示剂的作用。

故答案为：探究碱与指示剂的作用。

（2）实验2中氢氧化钠和硫酸铜反应生成蓝色氢氧化铜沉淀和硫酸钠，反应的方程式为：2NaOH+CuSO4

＝Cu（OH）2↓+Na2SO4。

故答案为：2NaOH+CuSO4＝Cu（OH）2↓+Na2SO4。

（3）实验3中发生反应的现象是气球膨胀；是因为氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，导致瓶内

气压减小，反应的化学方程式是2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O。

故答案为：气球膨胀；2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O。

（4）通过上述实验探究活动，可以总结出碱的化学性质是：①碱能与某些非金属氧化物反应；②碱能够

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和某些盐反应；③碱能和酸碱指示剂反应。以上反应均能体现碱的通性，而碱具有通性的原因是都含有

氢氧根离子。

故答案为：碱能与酸发生中和反应；碱能够和某些盐反应；碱能和酸碱指示剂反应；都含有氢氧根离子。

1．碳和部分碳的化合物间转化关系如图所示。

（1）物质X的化学式为CO2。X属于氧化物（填物质类别）。

（2）从图中任选一种物质，写出它的一种用途：二氧化碳可以灭火。

（3）写出图中转化关系中属于化合反应的一个化学方程式C+O2CO2。

【答案】（1）CO2；

（2）二氧化碳可以灭火；

（3）C+O2CO2（合理即可）。

【解析】（1）在一定条件下，碳能转化为二氧化碳；一氧化碳能转化为二氧化碳；碳酸和二氧化碳能相

互转化；碳酸钙和二氧化碳能相互转化，所以X为二氧化碳。

故答案为：CO2；

（2）二氧化碳可以灭火、做化工原料等，碳和一氧化碳可以做燃料等。

故答案为：二氧化碳可以灭火；

（3）碳燃烧生成二氧化碳，该反应属于化合反应，反应的方程式分别是C+O2CO2。

故答案为：C+O2CO2（合理即可）。

2．某实验小组用如图所示装置进行微型实验，a处反应的化学方程式为CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；

b处可观察到的实验现象为棉花变为红色。

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【答案】CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；棉花变为红色。

【解析】石灰石的主要成分碳酸钙与稀盐酸反应制取二氧化碳，同时生成氯化钙、水，反应的化学方程

式是：CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑.

b处二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊溶液变红色，b处可观察到的实验现象为棉花变为红

色。

3．氧气是生产、生活中重要的物质。

（1）唐代化学家马和最先发现氧气，他认为空气中存在“阴阳二气”，阳气比阴气多得多。则氧气属于马

和认为的阴气（填“阳气”或“阴气”）。

（2）关于氧气的说法错误的是BD。

A．人在长跑时急促的呼吸属于缓慢氧化

B．氧气具有可燃性，能使带火星的木条复燃

C．物质在空气中燃烧，实际上是与空气中的氧气反应

D．鱼类能在水中生活，说明氧气易溶于水

（3）氧循环是自然界中的重要循环，下列①﹣④中生成氧气的是③。

①食物腐败

②煤炭燃烧

③植物光合作用

④人的呼吸

（4）将集满氧气的两个集气瓶如图所示放置，并分别同时迅速插入一根带火里的木条，发现木条均复燃，

并且A中燃烧比B中更旺，该实验说明氧气具有的性是助燃性、密度比空气大。

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【答案】（1）阴气；

（2）BD；

（3）③；

（4）助燃性；密度比空气大。

【解析】（1）空气中主要成分是氮气和氧气，其中氮气约占空气体积的78%，氧气约占21%，根据阳气

比阴气多得多，可知氧气是阴气；

（2）A、呼吸属于缓慢氧化，说法正确；

B、氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，说法错误；

C、物质在空气中燃烧，实际上是与空气中的氧气反应，所以空气中燃烧不如氧气中燃烧剧烈，说法正

确；

D、鱼类能在水中生活，是因为氧气不易溶于水，说法错误。

故选：BD；

（3）①食物腐败是食物与氧气反应，不符合题意；

②煤炭燃烧是煤炭与氧气反应，不符合题意；

③植物光合作用吸收二氧化碳，释放氧气，符合题意；

④人的呼吸消耗氧气生成二氧化碳，不符合题意。

故选：③；

（4）带火星的木条伸入集满氧气的A、B瓶中，木条均复燃，说明氧气具有助燃性，且A中燃烧比B

中更旺，可知B中氧气比A中氧气扩散更快，说明氧气密度比空气大。

4．碳及其化合物的综合利用使世界变得更加绚丽多彩。

（1）碳单质“家族”

下列有关碳单质“家族”性质与对应用途的说法，不合理的是c。

a.石墨有导电性，可用来做电极

b.活性炭有吸附性，可用于净水

c.焦炭具有可燃性，可用于冶炼金属

d.金刚石的硬度大，可用于切割玻璃

（2）碳的氧化物

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①实验室利用上述仪器可以制取二氧化碳，组装发生装置你选择的仪器有CEF或ADEF（填大写字

母），反应的化学方程式为CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑。

②若用H、I装置收集一瓶干燥的二氧化碳，管口正确的连接顺序是dcab（填小写字母序号）。

③将生成的CO2通入J中观察到石蕊溶液变红。由此并不能得出“CO2能与水发生化学反应”的结论，理

由是没有排除二氧化碳能使石蕊变红的可能，没有对照实验，之后再加热J试管中液体、观察到的

现象是溶液由红色变为紫色。

（3）“碳中和”的实现

①“碳”封存：将二氧化碳气体压缩成液态或固态。然后压入地下玄武岩中，从微观角度解释二氧化碳气

体能被压缩成液态或固态的原因。

②碳转化：绿色植物在晴天时。通常每平方米叶片每天需要吸收5gCO2来进行光合作用。一棵叶片面积

为1.8m2的树，假设一年我国北方平均有200天为晴天，这棵树一年吸收的二氧化碳相当于多少碳燃烧

释放出的二氧化碳（保留小数点后一位）。

【答案】（1）c；

（2）①CEF或ADEF；CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；

②dcab；

③没有排除二氧化碳能使石蕊变红的可能，没有对照实验；溶液由红色变为紫色；

（3）①分子之间存在间隔，受压后，分子之间的间隔变小；

②490.9g。

【解析】（1）a.石墨有导电性，可用来做电极，故a正确；

b.活性炭有吸附性，可以吸附水中的色素和异味，可用于净水，故b正确；

c.焦炭具有还原性，可用于冶炼金属，故c错误；

d.金刚石的硬度大，可用于切割玻璃，故d正确。

（2）①实验室制取CO2，是在常温下，用大理石或石灰石和稀盐酸制取的，碳酸钙和稀盐酸互相交换成

分生成氯化钙、水和二氧化碳，因此不需要加热。发生装置需要的仪器有CEF或AEF：反应的化学方程

式为CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；

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②若用H、I装置收集一瓶干燥的二氧化碳，浓硫酸具有吸水性，气体应长进短出，二氧化碳的密度比空

气大，采用向上排空气法收集二氧化碳，管口正确的连接顺序是dcab。

③将生成的CO2通入J中观察到石蕊溶液变红。由此并不能得出“CO2能与水发生化学反应”的结论，理

由是没有排除二氧化碳能使石蕊变红的可能，没有对照实验，之后再加热J试管中液体、观察到的现象

是溶液由红色变为紫色。

（3）①二氧化碳气体能被压缩成液态或固态的原因是分子之间存在间隔，受压后，分子之间的间隔变小；

②这棵树一年约能吸收二氧化碳的质量为5g/m2×1.8m2×200＝1800g，设碳的质量为x。

C+O2CO2

1244

x1800g

x＝490.9g。

答：这棵树一年吸收的二氧化碳相当于490.9g碳燃烧释放出的二氧化碳。

5．下列A～C是初中化学中的三个实验装置：

（1）A实验中用10mL量筒量取6mL蒸馏水，读数时量筒内的液体凹液面最低处应与A图中a处

（填“a”或“b”）的刻度线保持水平；

（2）图B是课本中测定空气中氧气含量的装置图。

①打开弹簧夹前可观察到的实验现象是产生大量的白烟，放出热量，其反应的文字表达式为红

磷+氧气五氧化二磷。若红磷熄灭后立即打开止水夹会导致测定的氧气含量偏小（填“偏大”，

“偏小”或“不变”）。

②对于该实验，下列说法正确的是C。

A.实验中的红磷可以用炭粉代替

B.实验结束后，装置内剩余气体为纯净的氮气

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C.点燃红磷后塞紧瓶塞太慢会导致测量结果偏大

D.若红磷量不足会使测量值偏大

③对实验进行反思后，提出了改进方法（如图2所示），你认为改进后的优点是测定结果更准确、更

环保等。

（3）C实验中水的作用是吸收二氧化硫，防止污染空气。

【答案】（1）a；

（2）①产生大量的白烟，放出热量；红磷+氧气五氧化二磷；偏小；

②C；

③测定结果更准确、更环保等；

（3）吸收二氧化硫，防止污染空气。

【解析】（1）A实验中用10mL量筒量取6mL蒸馏水，读数时量筒内的液体凹液面最低处应与液体凹液

面的最低处保持水平，a处对应的刻度为6mL，则与A图中a处的刻度线保持水平。

（2）①打开弹簧夹前可观察到的实验现象是红磷燃烧，产生大量的白烟，放出热量；

②A.炭粉在空气中燃烧生成二氧化碳气体，虽除去氧气，但增加了新的气体，没有形成压强差，不能用

来测定空气中氧气含量，故选项说法错误。

B.实验结束后，装置内剩余气体氮气、稀有气体、二氧化碳等的混合物，不为纯净的氮气，故选项说法

错误。

C.点燃红磷后塞紧瓶塞太慢，会使集气瓶中的气体受热膨胀排出一部分，会导致实验结果偏大，故选项

说法正确。

D.若红磷量不足，不能完全消耗装置中的氧气，会使测量值偏小，故选项说法错误。

③改进后的装置，反应始终在密闭容器中进行，无需打开瓶塞点燃红磷，避免瓶内空气外逸而造成实验

误差，同时防止生成的五氧化二磷逸散到空气中，更环保（合理即可）。

（3）硫在氧气中燃烧生成污染空气的二氧化硫，C实验中水的作用是吸收二氧化硫，防止污染空气。生

成五氧化二磷，反应的文字表达式为红磷+氧气五氧化二磷。若红磷熄灭后立即打开止水夹，此时

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剩余的气体在受热状态下，处于膨胀状态，占据了部分水的体积，会导致测定的氧气含量偏小。

6．以下是初中化学常见的仪器和实验图，回答下列问题：

（1）加热仪器B时需垫上陶土网（填仪器名称）。

（2）仪器C在实验中的用途是滴加少量液体。

（3）描述装置D进行硫在氧气中燃烧时的现象：发出明亮的蓝紫色火焰（或产生有刺激性气味的气

体），并放出热量（答一条即可）。

（4）装置E中观察到蜡烛由低到高逐渐熄灭的原因是：二氧化碳的密度比空气大（或不能燃烧，不

支持燃烧）（答一条即可）。

【答案】（1）陶土网；

（2）滴加少量液体；

（3）发出明亮的蓝紫色火焰（或产生有刺激性气味的气体）；

（4）二氧化碳的密度比空气大（或不能燃烧，不支持燃烧）。

【解析】（1）B是烧杯，加热仪器B时需垫上陶土网。

（2）仪器C是胶头滴管，在实验中的用途是滴加少量液体。

（3）装置D进行硫在氧气中燃烧时的现象是发出明亮的蓝紫色火焰，产生有刺激性气味的气体，并放

出热量。

（4）装置E中观察到低处的蜡烛先灭，说明了CO2密度比空气的大；蜡烛熄灭，说明了二氧化碳不能

燃烧，也不能支持燃烧。

7．氧气是一种化学性质比较活泼的气体，它可以和许多物质发生化学反应，如图所示。

（1）甲瓶中水的作用是吸收二氧化硫，防止污染环境。

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（2）小明做完上述实验后，在乙中加入了一种无色液体来检验木炭燃烧后的气体产物，该液体为澄

清石灰水（填名称）。

（3）丙瓶中铁丝燃烧的化学方程式为3Fe+2O2Fe3O4。

【答案】（1）吸收二氧化硫，防止污染环境。

（2）澄清石灰水。

（3）3Fe+2O2Fe3O4。

【解析】（1）甲瓶中水的作用是吸收二氧化硫，防止污染环境。

故答案为：吸收二氧化硫，防止污染环境。

（2）小明做完上述实验后，在乙中加入了一种无色液体来检验木炭燃烧后的气体产物（二氧化碳），该

液体是澄清石灰水，是因为二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。

故答案为：澄清石灰水。

（3）丙瓶中铁丝燃烧的化学方程式为3Fe+2O2Fe3O4。

故答案为：3Fe+2O2Fe3O4。

8．根据下列实验示意图回答下列问题。

（1）实验A是“探究吸入空气和呼出气体的成分有什么不同”时的一组实验，观察到呼出气体中小木条

火焰先熄灭，据此可得出什么结论？呼出的气体中氧气含量低于吸入的空气中氧气含量

（2）实验B中，木炭在氧气中燃烧比在空气中燃烧更剧烈，说明木炭燃烧的剧烈程度与什么因素有关

氧气的浓度或氧气的含量。

【答案】（1）呼出的气体中氧气含量低于吸入的空气中氧气含量；

（2）氧气的浓度或氧气的含量。

【解析】（1）实验A是“探究吸入空气和呼出气体的成分有什么不同”时的一组实验，呼出气体使小木条

熄灭，据此得出的结论是呼出的气体中氧气含量低于吸入的空气中氧气含量。

（2）实验B中，木炭在氧气中燃烧比在空气中燃烧更剧烈，说明木炭燃烧的剧烈程度与氧气的浓度或

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氧气的含量有关。

9．为了探究氧气的化学性质，某中学化学兴趣小组的同学进行了以下探究实验，请根据信息回答下列问题：

（1）张南同学用坩埚钳夹取一小块木炭，在酒精灯上加热到发红，由瓶口①缓慢插入到盛满氧气的

集气瓶中（如图所示），观察到②木炭燃烧，发出耀眼的白光，放热的现象。燃烧停止后，取出坩埚

钳，向集气瓶中加入少量澄清石灰水，振荡，观察到石灰水变白色浑浊。写出上述实验中木炭燃烧的表

达式③碳+氧气二氧化碳或C+O2CO2。

（2）小岗同学又进行了铁丝、硫粉、红磷等物质与氧气反应的实验，通过对比，他发现有些物质在空气

中燃烧不如在氧气中剧烈，其原因是氧气中的氧气浓度比空气中的氧气浓度大。

【答案】（1）缓慢；木炭燃烧，发出耀眼的白光，放热；碳+氧气二氧化碳或C+O2CO2。

（2）氧气中的氧气浓度比空气中的氧气浓度大。

【解析】（1）张南同学用坩埚钳夹取一小块木炭，在酒精灯上加热到发红，由瓶口缓慢插入到盛满氧气

的集气瓶中（如图所示），观察到木炭燃烧，发出耀眼的白光，放热的现象。燃烧停止后，取出坩埚钳，

向集气瓶中加入少量澄清石灰水，振荡，观察到石灰水变白色浑浊。上述实验中木炭燃烧的表达式是碳+

氧气二氧化碳或C+O2CO2。

故答案为：缓慢；木炭燃烧，发出耀眼的白光，放热；碳+氧气二氧化碳或C+O2CO2。

（2）小岗同学又进行了铁丝、硫粉、红磷等物质与氧气反应的实验，通过对比，他发现有些物质在空气

中燃烧不如在氧气中剧烈，其原因是氧气中的氧气浓度比空气中的氧气浓度大。

故答案为：氧气中的氧气浓度比空气中的氧气浓度大。

10．用如图所示装置做硫在氧气中燃烧的实验。检验确认装置气密性良好后，在燃烧匙中加入并点燃硫粉，

然后迅速插入盛有氧气的集气瓶并塞紧橡皮塞，导管伸入蒸馏水中。

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Ⅰ.写出硫在氧气中燃烧的化学方程式S+O2SO2。

Ⅱ.硫在燃烧时，集气瓶内观察到剧烈燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，放热现象。

Ⅲ.SO2溶于水能形成酸性溶液。对比硫在敞口的集气瓶中燃烧，该实验中将反应生成气体通入蒸馏水的

目的是吸收二氧化硫，防止污染环境。若实验前在蒸馏水中滴加几滴紫色石蕊试液，则硫在燃烧时，

烧杯内观察到导管口产生气泡，溶液由紫色变红色现象。

Ⅳ.若装置不漏气，反应完全且冷却到室温后，观察到溶液倒吸入集气瓶中现象。

【答案】Ⅰ.S+O2SO2。

Ⅱ.剧烈燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，放热。

Ⅲ.吸收二氧化硫，防止污染环境；导管口产生气泡，溶液由紫色变红色；溶液倒吸入集气瓶中。

【解析】Ⅰ.硫在氧气中燃烧的化学方程式是S+O2SO2。

故答案为：S+O2SO2。

Ⅱ.硫在燃烧时，集气瓶内观察到剧烈燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，放热现象。

故答案为：剧烈燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，放热。

Ⅲ.SO2溶于水能形成酸性溶液。对比硫在敞口的集气瓶中燃烧，该实验中将反应生成气体通入蒸馏水的

目的是吸收二氧化硫，防止污染环境。若实验前在蒸馏水中滴加几滴紫色石蕊试液，则硫在燃烧时，烧

杯内观察到导管口产生气泡，溶液由紫色变红色（水和二氧化硫反应生成亚硫酸，亚硫酸能使石蕊变红

色）现象。

Ⅳ.若装置不漏气，反应完全且冷却到室温后，观察到溶液倒吸入集气瓶中（硫燃烧消耗的氧气体积等于

反应生成的二氧化硫体积，由于二氧化硫能够溶于水，导致瓶内气压减小）现象。

故答案为：吸收二氧化硫，防止污染环境；导管口产生气泡，溶液由紫色变红色；溶液倒吸入集气瓶中。

11．氧气的化学性质比较活泼能与许多物质反应，某同学测试各种物质在纯净的氧气中燃烧的实验如图。

（1）①准备实验：用玻璃片盖住收集满氧气的集气瓶时，应该用玻璃片的磨砂面（选填“光滑面”

或“磨砂面”）与集气瓶口接触；

（2）进行实验：为了使各物质与氧气充分反应，操作方法是从上到下缓慢伸入（选“快速伸入”或

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是“从上到下缓慢伸入”），图示实验中，实验现象为发出白光且集气瓶内壁有水珠产生的是B（选填

实验编号）；

（3）分析与表达：所示实验中有错误的是C（选填实验编号），改正方法为向集气瓶中注入少

量水或垫上一层细沙。

【答案】（1）磨砂面。

（2）从上到下缓慢伸入；B。

（3）C；向集气瓶中注入少量水或垫上一层细沙。

【解析】（1）为了防止气体泄漏，也防止玻璃片从集气瓶滑落，玻璃片都要用磨砂面接触；

（2）为了使可燃物能与氧气充分反应，要将各物质自上而下缓慢伸入集气瓶中；

木炭在氧气中燃烧发出白光，放出大量的热，生成一种无色无味能使澄清石灰水变浑浊的气体；蜡烛在

氧气中燃烧发出白光，集气瓶内壁产生水珠，并且生成一种无色无味能使澄清石灰水变浑浊的气体；铁

丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成一种黑色固体，所以选：B；

（3）做铁丝在氧气中燃烧的实验时，为了防止溅落的高温熔融物使瓶底受热不均而炸裂，集气瓶中要注

入少量水或铺上一层细砂，故C实验错误。

12．某同学利用上题装置C收集了三瓶氧气。接着做氧气性质实验。

【资料】氢氧化钠溶液可以吸收二氧化硫，反应生成的亚硫酸钠能溶于水。

（1）“木炭在氧气中燃烧“的装置如图1所示观察到的实验现象是：剧烈燃烧，发出白光，放出大量

的热。若要说明该实验中有新物质生成，采取的后续操作是往广口瓶中加入澄清石灰水。

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（2）“硫在氧气中燃烧”的装置如图2所示，反应现象是“剧烈燃烧，产生蓝紫色火焰，放出大量的

热”：集气瓶中加入的液体可能是水，其目的为吸收有害气体，防止污染空气。

（3）“铁丝在氧气中燃烧”的装置如图3所示，回答下列问题。

观察到的实验现象是：铁丝剧烈燃烧，放出大量热，火星四射，生成黑色固体。该反应的文字表达

式是铁+氧气四氧化三铁，集气瓶中预先加入少量的水其目的为防止高温熔融物溅落瓶底，

使瓶底炸裂。

【答案】（1）发出白光；澄清石灰水；

（2）蓝紫；水；吸收有害气体，防止污染空气；

（3）火星四射，生成黑色固体；铁+氧气四氧化三铁；防止高温熔融物溅落瓶底，使瓶底炸裂。

【解析】（1）木炭在氧气中剧烈燃烧，发出白光，放热；木炭燃烧生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石

灰水变浑浊，则若要说明该实验中有新物质生成，可向广口瓶中加入澄清石灰水。

（2）硫在氧气中燃烧，产生明亮的蓝紫色火焰，生成有刺激性气味的气体，放热；硫燃烧生成的二氧化

硫有毒，会污染空气，二氧化硫能溶于水，则集气瓶中加入的液体可能为水，目的为吸收有害气体，防

止污染空气。

（3）铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，放热；铁燃烧生成四氧化三铁，反应的文字表

达式为：铁+氧气四氧化三铁；该实验中，为了防止高温熔融物溅落瓶底，使瓶底炸裂，集气瓶底

应留少量的水或细沙。

13．用如图装置制取二氧化碳并研究其性质。

（1）装置A中发生反应的化学方程式为CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑。

（2）实验1中观察到的现象是烧杯中下层蜡烛先灭，上层蜡烛后灭，说明二氧化碳具有的性质是

密度大于空气，不能燃烧也不支持燃烧。

（3）实验2的操作是：加完石蕊溶液，盖上塞子振荡，观察到的现象为软塑料瓶变瘪，紫色石蕊变

红。

【答案】（1）CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；

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（2）烧杯中下层蜡烛先灭，上层蜡烛后灭；密度大于空气，不能燃烧也不支持燃烧；

（3）软塑料瓶变瘪，紫色石蕊变红。

【解析】（1）由图可知，装置A中发生的反应是碳酸钙和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↑。

（2）二氧化碳的密度比空气大，不能燃烧也不支持燃烧，则实验1中观察到的现象是：烧杯中下层蜡烛

先灭，上层蜡烛后灭。

（3）二氧化碳能溶于水，与水反应生成碳酸，溶液显酸性，使石蕊溶液变红色，装置中压强变小，软塑

料瓶变瘪。

14．根据如图实验回答问题。

（1）A中，发生反应的化学方程式为CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑。

（2）得出“CO2能与水发生化学反应”的结论，依据的现象是干燥的紫色石蕊纸花不变