初中化学练习题08气体制备实验（解析版）

/试卷第=page11页，共=sectionpages33页专题08气体的制取与收集考点概览题型一催化剂题型二实验室制取气体装置题型三气体制备综合运用题型一催化剂题型一（2025·上海青浦·二模）实验室用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气，装置中固体质量的变化如图所示.下列说法正确的是A．点处固体成分是氯酸钾和氯化钾B．反应过程中，固体中氯元素的质量保持不变C．反应过程中，在固体中的质量分数保持不变D．原混合物中氧元素质量分数等于【答案】B【详解】A、氯酸钾在二氧化锰的催化作用下加热生成氯化钾和氧气，二氧化锰作为催化剂，反应前后质量不变，P点处固体质量还在继续减小，此时氯酸钾有剩余，固体成分是氯酸钾、氯化钾、二氧化锰，故选项说法错误；B、氯酸钾在二氧化锰的催化作用下加热生成氯化钾和氧气，根据质量守恒定律，反应过程中固体中氯元素的质量保持不变，故选项说法正确；C、二氧化锰在反应中作催化剂，反应前后质量不变，反应过程中，氧气逸出，剩余固体的质量逐渐减少，则在固体中的质量分数逐渐增大，至完全反应不再发生改变，故选项说法错误；D、氯酸钾在二氧化锰的催化作用下加热生成氯化钾和氧气，根据质量守恒定律，生成氧气的质量是（a-b）g即为氯酸钾中氧元素的质量，原混合物中氧元素质量包括氯酸钾中氧元素的质量和二氧化锰中氧元素的质量，则原混合物中氧元素质量大于（a-b）g，则原混合物中氧元素质量分数大于，故选项说法错误；故选：B。题型二实验室制取气体装置题型二（2025·上海闵行·二模）有些实验可以用下图装置来实现，下列说法正确的是A．用这套装置可以探究一氧化碳还原氧化铜B．用这套装置可以制备并收集氢气C．用这套装置可以制备并收集二氧化碳D．若集气瓶中放入一半水，双手握住试管，看到集气瓶水中产生气泡，说明这套装置的气密性良好【答案】CD【详解】A、一氧化碳还原氧化铜需要加热，这套装置不可以探究一氧化碳还原氧化铜，故选项说法错误；B、实验室常用锌和稀硫酸制取氢气时，氢气的密度比空气小，常用向下排空气法收集，故选项说法错误；C、实验室常用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，二氧化碳的密度比空气大，这套装置可以制备并收集二氧化碳，故选项说法正确；D、双手握住试管加热其中空气，气体膨胀从导管进入集气瓶水中产生气泡，说明装置气密性良好，故选项说法正确。故选：CD。（2025·上海奉贤·二模）下图是一套简易启普发生器。下列说法正确的是A．多孔塑料板上放置的固体为块状或大颗粒状B．加入液体过多，会导致关闭活塞后固液无法分离C．使用时关闭活塞，反应不会马上停止D．该发生装置的优点是可以获得稳定的气流【答案】A【详解】A、多孔塑料板上放置的固体为块状或大颗粒状，粉末状的固体会漏进试管，与液体接触无法停止反应，故选项说法正确；B、关闭活塞后气压增大，将液体压回长颈漏斗，液体过多会从长颈漏斗溢出，固液分离反应停止，故选项说法不正确；C、可通过关闭活塞，使固液分离，能控制反应结束，故选项说法不正确；D、该发生装置的优点是可以控制反应的发生和停止，但不能控制反应速率，故选项说法不正确。故选A。（2025·上海·二模）如图装置可用于制取气体，说法正确的是A．该装置可制取二氧化碳B．Ⅰ可控制反应的发生与停止C．Ⅱ中气体的收集方法是向下排空气法D．若用带火星的木条伸入集气瓶中，木条复燃则氧气集满【答案】A【详解】A、实验室用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳，反应物为固体，不需加热，二氧化碳密度比空气大，可溶与水，只能使用向上排空气法收集，可选用该装置制取二氧化碳，选项正确；B、Ⅰ装置不能使固液分离，不能可控制反应的发生与停止，选项错误;C、Ⅱ中气体的收集方法是向上排空气法，选项错误；D、验满氧气时应将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃则氧气集满，不能伸入瓶中，选项错误；故选A。（2025·上海闵行·二模）实验室利用如图的发生装置制二氧化碳气体，说法错误的是A．加入稀盐酸时，先关闭弹簧夹B．反应过程中，若关闭弹簧夹，长颈漏斗内液面会上升C．多孔隔板的作用是支撑固体，便于固液分离D．该装置可以控制反应的速率【答案】A【分析】多孔隔板上放置的固体为块状或颗粒状固体，长颈漏斗中放液体，装置中关闭活塞，装置中压强变大液体进入长颈漏斗，液体和固体药品分离，反应停止；打开活塞气体排出，液体流下，固液接触反应进行，可以控制反应的发生与停止。【详解】A、在加入稀盐酸时，弹簧夹应该是打开的，以便气体能够顺利排出。如果关闭弹簧夹，气体无法排出，可能会导致装置内压力增大，甚至发生危险。选项错误；B、当弹簧夹关闭时，反应生成的气体无法排出，装置内压力增大，会将液体压回长颈漏斗，导致液面上升。选项正确；C、多孔隔板的作用是支撑固体反应物，同时允许液体通过，从而实现固液分离。选项正确；D、通过控制弹簧夹的开关，可以调节气体的排出速度，从而间接控制反应的速率。选项正确；故选A。（2025·上海松江·二模）实验室用大理石和稀盐酸制备二氧化碳，发生装置如图所示，下列说法正确的是A．可用粉末状碳酸钠代替大理石B．长颈漏斗可控制滴加液体的速率C．闭合旋塞后，试管内气压增大D．气体会从长颈漏斗中逸出【答案】C【详解】A、碳酸钠粉末与盐酸反应速率过快，不易控制，且碳酸钠属于粉末状，隔板不能起到固液分离的目的，故不能用碳酸钠粉末代替实验室用大理石，选项错误；B、长颈漏斗不能控制滴加液体的速率，分液漏斗可以控制滴加液体的速率，选项错误；C、闭合旋塞后，大理石和稀盐酸反应生成的二氧化碳气体会在试管中聚集，气体压强增大，选项正确；D、长颈漏斗伸入了液面以下进行液封，气体不会从长颈漏斗逸出，选项错误；故选C。（2025·上海徐汇·二模）实验室中用启普发生器制备氢气，选用的试剂是A．锌粒、稀硫酸 B．锌粉、稀盐酸C．铜粉、稀硫酸 D．铜片、浓盐酸【答案】A【分析】启普发生器适用于块状固体与液体在常温下反应制取气体，反应不需要加热，且块状固体与液体脱离接触后反应能自行停止。【详解】A、锌粒是块状固体，稀硫酸是液体，常温下，锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，故A正确；B、锌粉是粉末状固体，不能用启普发生器制取气体，因为粉末状固体与液体接触后不能实现固液分离，无法使反应随时停止，故B错误；C、铜粉是粉末状固体，不能用启普发生器制取气体，并且铜不能与稀硫酸反应生成氢气，故C错误；D、铜片是块状固体，浓盐酸是液体，但是铜不能与浓盐酸反应生成氢气，故D错误。故选A。（2025·上海普陀·二模）实验室测定某双氧水的质量分数，利用二氧化锰使双氧水分解，为测定生成的氧气体积，以下最合适的实验装置(瓶中都装满水)是A． B．C． D．【答案】D【详解】A、该装置中氧气不能将瓶中的水顺利排出，错误；B、氧气的密度小于水，该装置中排出的是氧气，不能将瓶中的水顺利排出，错误；C、该装置中部分氧气留存在导气管，不能有效地排出水，导致测定结果偏小，错误；D、氧气的密度小于水，该装置中氧气进入集气瓶中时，水排入量筒，排入量筒中水的体积即为集气瓶中收集的氧气体积，正确。故选D。（2025·上海黄浦·二模）实验室用下图所示装置，以块状大理石和稀盐酸为原料制取二氧化碳，选用块状大理石的最主要原因是A．粉状大理石需将块状大理石研磨后得到，不方便B．粉状大理石颗粒过细，堵塞导管，无法收集气体C．块状大理石与粉末状大理石相比，碳酸钙纯度更高D．块状大理石相比粉状大理石能使反应平稳进行【答案】D【详解】A、虽然粉状大理石需研磨得到相对麻烦，但这不是选用块状大理石的最主要原因，该选项错误；B、在合理实验操作下，粉状大理石不一定会堵塞导管，这不是选用块状大理石的关键因素，该选项错误；C、块状大理石和粉状大理石中碳酸钙纯度一般没有明显差异，该选项错误；D、粉状大理石与稀盐酸接触面积大，反应速率过快，不易控制；块状大理石与稀盐酸接触面积相对较小，反应速率适中，能使反应平稳进行，便于气体收集和实验操作，这是选用块状大理石的最主要原因，该选项正确。故选D。（2025·上海杨浦·二模）实验室制取二氧化碳的装置如图。下列说法正确的是A．在锥形瓶中添加多孔隔板，可控制反应的开始与结束B．关闭弹簧夹，锥形瓶中固液分离反应停止C．导管末端接近集气瓶底部，为了尽可能排出瓶内空气D．集气瓶口放置毛玻璃片，为了防止空气进入集气瓶中【答案】C【详解】A、在一般的实验室制取二氧化碳装置中，锥形瓶的瓶口太小，不方便放置多孔隔板，且锥形瓶无法实现固液完全分离，不能有效控制反应的开始与结束，故选项说法不正确；B、关闭弹簧夹后，由于装置使用的是锥形瓶，无法使液体完全压回长颈漏斗与固体分离，反应不会停止，故选项说法不正确；C、因为二氧化碳密度比空气大，采用向上排空气法收集时，将导管末端接近集气瓶底部，能让二氧化碳更好地积聚在瓶底，把空气从瓶口挤出，达到尽可能排出瓶内空气的目的，故选项说法正确；D、集气瓶口放置毛玻璃片，主要目的是防止二氧化碳逸出，而不是防止空气进入，故选项说法不正确。故选C。题型三气体制备综合运用题型三（2025·上海·二模）室温下，利用压强传感器探究等质量的镁片和锌片分别与等浓度、等质量的稀盐酸反应，装置如图1。实验测得装置内压强随时间的变化关系如图2。下列说法正确的是A．曲线①是镁与稀盐酸反应的压强变化曲线B．曲线①压强上升比曲线②高，说明①产生总量更多C．由图2可知，两种金属与酸反应都放出热量D．反应结束后锌一定有剩余，镁可能有剩余【答案】AC【详解】A、镁比锌活泼，镁与稀盐酸反应的速率较快，相同时间内产生氢气体积较大，装置内气压较大，则曲线①为Mg与稀盐酸反应的压强变化曲线，曲线②是Zn与稀盐酸反应的压强变化曲线，故选项说法正确；B、曲线①的压强上升比曲线②高，但冷却至室温后，最终压强相等，说明①②产生H2总量相等，故选项说法错误；C、由图乙可知，反应过程中装置内压强均先增大，后减小，减小的原因是温度恢复至常温，根据压强变化推测两个反应都有热量放出，故选项说法正确；D、最终产生氢气的质量相等，产生氢气的质量=，由于生成物中镁、锌的化合价均为+2价，产生氢气的质量与金属的相对原子质量成反比，镁的相对原子质量比锌的小，则反应结束后Mg一定有剩余，锌不一定有剩余，故选项说法错误。故选AC。（2025·上海闵行·二模）某同学将等质量镁片、铝片分别与等浓度、等质量的稀盐酸反应，装置如图甲，用压强传感器测得装置内压强随时间的变化关系如图乙。说法正确的是A．曲线①A点时反应恰好结束 B．曲线②为镁反应的压强变化曲线C．最终消耗质量较多的金属是 D．最终二者产生氢气的体积相等【答案】CD【分析】金属活动性顺序中，排在氢前面的金属，能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气，金属越活泼，越容易和酸反应。【详解】A、曲线①中压强达到最高点时反应结束，故说法错误；B、镁比铝活泼，镁和盐酸反应的速率更快，曲线①为镁反应的压强变化曲线，故说法错误；C、根据反应关系、可知，生成的氢气质量相等时，消耗镁的质量较大，故说法正确；D、根据图像可知最后压强相同，生成氢气的体积相等，故说法正确。故选CD。（2025·上海松江·二模）用如图装置做碳酸钙和稀盐酸反应的实验，收集实验过程中的部分数据如表：反应时间/分钟0123质量/克222.8222.8222.8222.8

对实验过程分析正确的是：A．气球会一直变大B．2分钟时，反应可能停止了C．用气球的目的是为了证明反应发生D．该实验能验证质量守恒定律【答案】BD【详解】A、碳酸钙与稀盐酸反应生成二氧化碳，气球变大，当反应完全后，不再生成二氧化碳，气球不再变大，A错误；B、气球不再变大时反应停止，2分钟时，反应可能停止了，B正确；C、用气球的目的是为了收集反应生产的二氧化碳，保证装置密闭，C错误；D、该实验碳酸钙与稀盐酸反应，装置的总质量保持不变，能验证质量守恒定律，D正确。故选BD。（2025·上海徐汇·二模）有一份氯酸钾和二氧化锰的混合物，加热制取氧气，下列相关说法正确的是A．该反应的化学方程式为B．二氧化锰能加快氯酸钾分解C．反应前后固体中二氧化锰的质量分数不变D．反应前后二氧化锰的化学性质不变【答案】BD【详解】A、氯酸钾在二氧化锰作催化剂并加热的条件下分解生成氯化钾和氧气，化学方程式为，原选项未配平，该选项错误；B、在氯酸钾分解制取氧气的反应中，二氧化锰是催化剂，能加快氯酸钾分解的速率，该选项正确；C、反应中二氧化锰质量不变，但由于氯酸钾分解产生氧气，固体总质量减少，则反应后固体中二氧化锰的质量分数增大，该选项错误；D、在化学反应里，催化剂能改变化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都不变，二氧化锰是该反应的催化剂，所以反应前后二氧化锰的化学性质不变，该选项正确。故选BD。（2025·上海宝山·二模）制取氧气并进行相关物质性质实验，装置如图(夹持仪器省略)。实验的部分现象：C中两处木炭粉均减少；D中黑色固体变红；E中石灰水变浑浊。(1)A中用双氧水和二氧化锰制取氧气的化学方程式为。(2)B中的现象是。(3)C中铜网的作用。(4)D中反应的化学方程式为。(5)使E中石灰水变浑浊的CO2的来源是。(6)F的作用。【答案】(1)(2)白色粉末变为蓝色(3)除去混合气体中的氧气(4)(5)C中生成的二氧化碳(C中未反应完的二氧化碳)，D中生成的二氧化碳(6)尾气处理（合理即可）【详解】（1）双氧水在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，反应的化学方程式为，故填：；（2）硫酸铜粉末遇水变蓝，则B中的现象是白色粉末变为蓝色，故填：白色粉末变为蓝色；（3）氧气与铜在加热的条件下可以反应生成氧化铜，则C中铜网的作用是除去混合气体中的氧气，故填：除去混合气体中的氧气；（4）木炭燃烧生成二氧化碳，二氧化碳与碳在高温下反应生成一氧化碳，D中一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，反应的化学方程式为，故填：；（5）C中木炭燃烧生成二氧化碳，二氧化碳与碳在高温下反应生成一氧化碳；D中一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，则使E中石灰水变浑浊的CO2的来源是C中生成的二氧化碳(C中未反应完的二氧化碳)，D中生成的二氧化碳，故填：C中生成的二氧化碳(C中未反应完的二氧化碳)，D中生成的二氧化碳；（6）一氧化碳有毒会污染空气，且一氧化碳具有可燃性，则F的作用是尾气处理，故填：尾气处理（合理即可）。（2025·上海崇明·二模）实验探究是学习化学的重要方法，某小组同学以“气体制备”为主题开展学习。(1)图1是大理石和稀盐酸制取的装置。①反应时液面应处于（填“m”或“n”）位置，该反应的化学方程式为。②制取前，需将浓盐酸稀释至9%稀盐酸，所加水的体积为mL。(2)图2是家用简易制氧装置。查阅资料可知，过碳酸钠是一种白色颗粒，溶于水时，分解生成碳酸钠和过氧化氢。①过碳酸钠属于（填“纯净物”或“混合物”）。②图2所示，在左瓶中依次加入适量水、过碳酸钠和二氧化锰，右瓶水中导管口有气泡冒出。右瓶中水利用氧气（选填“易”或“不易”）溶于水的性质净化氧气，验证右瓶中导出的气体是氧气的方法。③将氧气收集，并将红热的木炭伸入盛有氧气的集气瓶中，观察到。(3)过氧化钙固体（）和过氧化钠固体（）均可做供氧剂，和分别与水反应，生成氧气的质量与时间的关系如图3所示。若给鱼缸供氧，应选哪种供氧剂并说明理由。【答案】(1)300(2)纯净物不易在呼吸口放一根带火星的木条，木条复燃，证明为氧气燃烧变旺、发出白光(3)选用固体，等质量两种固体，产生氧气持续的时间更长、生成氧气的质量更多【详解】（1）①反应时液面应处于m位置，使长颈漏斗液封，防止气体逸出；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↑；②设：9%稀盐酸的质量为x，根据稀释前后溶质质量不变，则100g×36%=9%×x，解得x=400g，需要水的质量是400g-100g=300g，根据水的密度可知水的体积为300mL；（2）①过碳酸钠具有固定组成，是由一种物质组成，属于纯净物；②右瓶中水利用氧气不易溶于水的性质净化氧气；因为氧气具有助燃性，能使带火星木条复燃，验证右瓶中导出的气体是氧气的方法是在呼吸口放一根带火星的木条，木条复燃，证明为氧气；③将红热的木炭伸入盛有氧气的集气瓶中，观察到燃烧变旺、发出白光；（3）根据图像对比可知，等质量两种固体，CaO2产生氧气持续的时间更长、生成氧气的质量更多，因此给鱼缸供氧，选用CaO2固体。（2025·上海青浦·二模）实验室以氧化铜、锌粒、稀硫酸为原料制备铜。(1)方法1：用氢气还原氧化铜制取铜。①搭建装置时，应在图中选取（选填“乙”或“丙”）装置与甲装置进行连接。②选择甲装置制取氢气的优点是。甲中发生反应的化学方程式为。③加热一段时间后，可以观察到试管内的固体由黑色变为色。(2)方法2：采用以下两步反应制得铜，请写出第一步的化学方程式。第一步：；第二步：(3)若要制取铜，且实验操作规范，两种方法中实际锌的消耗量的大小关系如何？请结合具体数据阐述你的判断依据。【答案】(1)丙能控制反应的发生与停止红(2)(3)方法1中实际锌的消耗量大于方法2，因为方法1制取制取0.1mol铜理论上需要0.1mol锌，但氢气还原氧化铜实验中，氢气需要提前通入排出装置内空气，反应后还要继续通入防止生成的铜被氧化，所以实际消耗氢气的量大于理论值，即实际消耗锌的量大于0.1mol；方法2中存在其他额外消耗锌的情况，制取0.1mol铜理论上需要0.1mol锌。【详解】（1）①氢气还原氧化铜时，导管应伸入试管的底部，便于氢气和氧化铜接触，所以搭建装置时，应选取丙装置与甲装置连接；（乙装置导管没有伸入试管底部，且试管口有橡皮塞）②甲装置可通过弹簧夹控制反应的发生和停止，其优点是能随时控制反应的开始与停止；甲中锌粒与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，化学方程式为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑；③加热一段时间后，氧化铜被氢气还原为铜，试管内的固体由黑色变为红色；（2）方法2，先用氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水，然后再用锌和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜。第一步的化学方程式为CuO+H2SO4=CuSO4+H2O；（3）方法1中，由Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑和CuO+H2Cu+H2O可知，制取1mol铜需要1mol锌。那么制取0.1mol铜理论上需要0.1mol锌，但氢气还原氧化铜实验中，氢气需要提前通入排出装置内空气，反应后还要继续通入防止生成的铜被氧化，所以实际消耗氢气的量大于理论值，即实际消耗锌的量大于0.1mol。方法2中，由Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu可知，制取0.1mol铜理论上需要0.1mol锌，且实验操作规范时不存在其他额外消耗锌的情况，所以实际消耗锌的量约为0.1mol。因此，方法1中实际锌的消耗量大于方法2。（2025·上海静安·二模）某化学兴趣小组利用锌和稀盐酸制取氢气，并用生成的氢气还原氧化铜，装置如下图依次连接（部分夹持装置省略）。（碱石灰的成分是氧化钙和氢氧化钠）(1)用A装置制取氢气的优点是，还原氧化铜之前进行氢气验纯，目的是。(2)B装置的作用是，C处玻璃管内发生反应的化学方程是，反应过程中，D处的现象是，氧化铜完全反应最多得到铜的质量是。(3)若称取，反应一段时间后C处药品完全变为紫红色，此时停止加热，继续通入氢气至药品冷却，称量D装置，质量增加了，则和应满足的关系是（忽略其他因素带来的误差）。(4)氢气、碳都能将氧化铜还原成铜，在反应中都称之为还原剂，请你从化合价的角度进行比较，它们作为还原剂的共同特征是。【答案】(1)可以控制反应的发生和停止防止氢气不纯，加热时发生爆炸(2)除去氢气中的水蒸气和氯化氢气体白色粉末变蓝64(3)(4)反应中元素的化合价升高【详解】（1）A装置可将固体置于有孔隔板上，关闭弹簧夹，通过长颈漏斗添加液体，固液接触，生成气体，装置内压强增大，将液体压入长颈漏斗中，固液分离，反应停止，打开弹簧夹，气体导出，固液接触，反应开始，故优点是：可以控制反应的发生和停止；氢气与空气混合加热易发生爆炸，则还原氧化铜之前进行氢气验纯，目的是防止氢气不纯，加热时发生爆炸；故填：可以控制反应的发生和停止；防止氢气不纯，加热时发生爆炸；（2）利用锌和稀盐酸制取氢气，盐酸易挥发。碱石灰的成分是氧化钙和氢氧化钠，氧化钙能与水反应，氢氧化钠能吸收水和二氧化碳等酸性气体，则B装置的作用是除去氢气中的水蒸气和氯化氢气体；C处玻璃管内发生的反应为氢气与氧化铜在加热的条件下反应生成铜和氢气，反应的化学方程式为，D处放置的是无水硫酸铜，无水硫酸铜与水变蓝，所以反应过程中D处的现象是白色粉末变蓝；由可知，1mol氧化铜完全反应生成1mol铜，则生成铜的质量为；故填：除去氢气中的水蒸气和氯化氢气体；；白色粉末变蓝；64；（3）根据可知，每80份质量的氧化铜完全反应生成18份质量的水。若称取m1gCuO，则生成水的质量为，D装置增加的m2g就是生成水的质量，所以，即，故填：；（4）氢气还原氧化铜的反应中，氢元素的化合价从0价升高为+1价；碳还原氧化铜中，碳元素的化合价从0价升高到+4价，所以从化合价的角度进行比较，它们作为还原剂的共同特征是在反应中元素的化合价升高，故填：反应中元素的化合价升高。（2025·上海金山·二模）如图所示装置，以过氧化氢溶液与二氧化锰为原料制取氧气。(1)写出反应的化学方程式。(2)若有0.05mol氧气生成，则约含有个氧分子、(3)实验时需要调节分液漏斗的活塞，控制加入过氧化氢溶液的速率，这样做的目的是。使用图中所示的方法收集氧气，利用了氧气的性质。(4)为证明过氧化氢制取氧气的反应中二氧化锰的催化作用，进行如图实验。实验中观察到的现象分别是：实验1：火星更明亮，但不复燃实验2：木条不复燃实验3：木条复燃实验4：木条复燃①证明二氧化锰在过氧化氢分解反应前后化学性质不变的实验是(填实验编号)。②要证明二氧化锰的质量在反应前后不变，应进行的实验是。(请写出具体的实验步骤)【答案】(1)(2)(3)控制反应速率并便于收集氧气密度比空气大(4)实验3和实验4实验前，用天平准确称量一定质量的二氧化锰，记录其质量为；待过氧化氢溶液完全反应后，将反应后的混合物进行过滤，把滤渣洗涤、干燥，再用天平称量其质量，记录为。比较和，若=，则证明二氧化锰的质量在反应前后不变【详解】（1）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，化学方程式为；（2）若有0.05mol氧气生成，根据微粒个数计算公式，，则氧分子个数个；（3）实验时调节分液漏斗活塞控制加入过氧化氢溶液的速率，目的是控制反应速率，同时使产生的氧气能平稳地排出，便于收集；使用向上排空气法收集氧气，利用了氧气密度比空气大的性质；（4）①证明二氧化锰在过氧化氢分解反应前后化学性质不变的实验是实验3和实验4。因为在实验3中，加入二氧化锰后过氧化氢分解产生氧气使木条复燃，说明二氧化锰能催化过氧化氢分解；实验4在无气泡后再加入过氧化氢溶液，木条又复燃，表明反应后二氧化锰仍能继续催化过氧化氢分解，即其化学性质不变；②要证明二氧化锰的质量在反应前后不变，应进行的实验步骤为：实验前，用天平准确称量一定质量的二氧化锰，记录其质量为；待过氧化氢溶液完全反应后，将反应后的混合物进行过滤，把滤渣（二氧化锰）洗涤、干燥，再用天平称量其质量，记录为。比较和，若=，则证明二氧化锰的质量在反应前后不变。（2025·上海虹口·二模）实验室可以用乙二酸晶体(H2C2O4·2H2O)制取一氧化碳并验证一氧化碳与氧化铜的反应及产物，装置如图1所示。(1)乙二酸晶体(H2C2O4·2H2O)在加热的条件下生成一氧化碳、二氧化碳和水，A处应选用的发生装置是(选填图2中“甲”或“乙”)。(2)装置C中玻璃管内的现象是，D中反应的化学方程式是。(3)若乙二酸晶体分解产生的二氧化碳的质量为xg，实验前后装置B的总质量增加yg，请分析说明x与y的大小关系(残留在装置A中的气体忽略不计)。(4)取实验后装置B中的物质放入水中配制成溶液，设计实验探究该溶液成分。步骤现象结论【答案】(1)甲(2)固体由黑色逐渐变为红色(3)x<y(4)a.取少量配制好的溶液于试管中，加入过量氯化钙溶液，振荡，静置、b.取步骤a中上层清液，滴加酚酞溶液有白色沉淀生成、溶液变为红色说明溶液中含有氢氧化钠和碳酸钠【详解】（1）乙二酸晶体在加热的条件下生成一氧化碳、二氧化碳和水，该反应适用于固体加热型，发生装置选甲，故填：甲；（2）装置C中一氧化碳与氧化铜在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳，可观察到玻璃管内的固体由黑色逐渐变为红色；D中发生的反应为二氧化碳与石灰水的主要成分氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，反应的化学方程式为，故填：固体由黑色逐渐变为红色；；（3）若乙二酸晶体分解产生的二氧化碳的质量为xg，实验前后装置B的总质量增加yg，装置B增加的质量y等于生成的二氧化碳和水的质量，所以x<y，故填：x<y；（4）装置B中的物质是吸收二氧化碳和水后，可能含有氢氧化钠和碳酸钠，根据氢氧化钠和碳酸钠的化学性质，试剂实验探究其溶液成分，实验设计如下：a.取少量配制好的溶液于试管中，加入过量氯化钙溶液，振荡，静置，观察到有白色沉淀生成，说明含有碳酸钠；b.取步骤a中上层清液，滴加酚酞溶液，若溶液变为红色，说明含有氢氧化钠，故填：a.取少量配制好的溶液于试管中，加入过量氯化钙溶液，振荡，静置、b.取步骤a中上层清液，滴加酚酞溶液；有白色沉淀生成、溶液变为红色；说明溶液中含有氢氧化钠和碳酸钠。（2025·上海奉贤·二模）纯净物的化学式是经实验测定得出的。同学们设计以下甲、乙两组实验方案测定水的组成。甲乙(1)甲方案：发生反应的基本类型，a端气体的检验方法。由产生气体的体积可推算出氢气与氧气的质量比为1：8，若氢、氧元素的相对原子质量分别为m和n，则水中氢、氧元素的原子个数比为(用m、n表示)。(2)乙方案：装置Ⅰ中发生反应的化学方程式为，装置Ⅲ中的现象为。此方案中，需要测定的数据是。(3)甲、乙方案的反应原理虽不同，但实验的设计依据都是。【答案】(1)分解反应将带火星的木条放在a端管口,打开活塞,若木条复燃,则该气体为氧气n:8m(2)黑色固体变成红色装置Ⅲ反应前后的质量差和装置Ⅳ反应前后的质量差(3)质量守恒定律【详解】（1）甲方案中应该是电解水的实验,，水在通电的条件下分解生成氢气和氧气，该反应符合一变多的特点，属于分解反应；电解水时，正极产生氧气，负极产生氢气，氧气和氢气的体积比为1:2，则a端产生的气体是氧气，氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，则a端气体的检验方法是将带火星的木条放在a端管口，打开活塞，若木条复燃，则该气体为氧气；由产生气体的体积可推算出氢气与氧气的质量比为1:8，若氢、氧元素的相对原子质量分别为m和n,则水中氢、氧元素的原子个数比为。（2）装置Ⅰ中发生的反应是锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，反应的化学方程式为,装置Ⅲ中发生的反应是氢气和氧化铜在加热的条件下反应生成铜和水，氧化铜是黑色固体，铜是红色固体，则装置Ⅲ中的现象为黑色固体变成红色；此方案中，需要测定的数据是装置Ⅲ反应前后的质量差(这个质量差就是氧化铜中氧元素的质量,因为氢气夺取了氧化铜中的氧生成了水)和装置Ⅳ反应前后的质量差(这个质量差就是生成水的质量)，通过生成水的质量减去氧化铜中氧元素的质量就可以得到氢气中氢元素的质量,从而确定水中氢、氧元素的质量比；（3）甲方案通过电解水，根据生成氢气和氧气的质量来确定水的组成，乙方案通过氢气还原氧化铜，根据氧化铜中氧元素的质量和生成水的质量来确定水的组成，这两个方案的设计依据都是质量守恒定律，即化学反应前后元素的种类、质量不变。（2025·上海长宁·二模）某实验小组基于我国“绿氢”和“灰氢”的能源战略开展氢能研究。(1)“绿氢”通过电解水生产，其能量来源是可再生能源，属于零碳排放技术。电解水装置如图1所示，产生氧气的那一端连接电源的（选填“正极”或“负极”），验证产生的氧气时，实验现象为。(2)“灰氢”通过化石燃料生产，例如天然气重整，其原理如下：①请配平上述化学方程式。②该反应的产物中具有毒性的是。(3)实验室用锌粒与稀硫酸制备氢气，发生装置可选图2中的（选填字母）；氢气密度极小，收集氢气时，气体应从图3中（选填“a”或“b”）进入装置。(4)请结合“绿氢”和“灰氢”的反应原理，写出一条我国长期能源战略建议，并说明理由。【答案】(1)正极带火星的木条复燃(2)3一氧化碳/CO(3)Bb(4)大力发展“绿氢”，制取“绿氢”没有有害物质生成，比较环保（合理即可）【详解】（1）电解水中，根据“正氧负氢、氢二氧一”可知，产生氧气的那一端连接电源的正极，由于氧气具有助燃性，可用带火星的木条检验，所以验证产生的氧气时，实验现象为：带火星的木条复燃；（2）①根据质量守恒定律，化学反应前后原子种类和数目不变，在化学方程式中，碳、氧原子的个数左右已相同，根据氢原子数目守恒，左边有6个氢原子，应在右边氢气的前边配计量数3即可；②由生成物的性质可知，该反应的产物中具有毒性的是CO；（3）实验室用锌粒与稀硫酸制备氢气，属于固液常温下反应制取气体，发生装置可选图2中的B；氢气密度极小，小于空气，收集氢气时，气体应从图3中b进入装置；（4）“绿氢”通过电解水生产，其能量来源是可再生能源，属于零碳排放技术；“灰氢”通过化石燃料生产，例如天然气重整；由“绿氢”和“灰氢”的反应原理可知，我国长期能源战略建议是：大力发展“绿氢”，制取“绿氢”没有有害物质生成，比较环保（合理即可）。（2025·上海黄浦·二模）实验是化学研究的重要方法。(1)验证胆矾性质，胆矾属于(选填“混合物”或“纯净物”)。将胆矾置于下图所示的试管底部加热，固体由蓝色变为色。(2)按下图所示方法检查装置气密性，片刻后烧杯中的导管口有气泡冒出。你认为该现象是否足以得出装置气