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文档简介
专题11实验基本操作、实验探究
☆5大题型概览
题型01实验基本操作
题型02有关物质成分的探究(固体成分、气体成分、溶质成分、组成元素)
题型03物质规律、性质的探究
题型04反应后物质成分的探究
题型05其他类型
卜•题型01实验基本操作
1.(2026•山东淄博•二模)实验操作是学习化学的重要途径,下列操作规范的是
B.转移蒸发
A.溶解C.称量粗盐D.过滤
皿
A.AB.BC.CD.D
【答案】D
【详解】A、量筒只能用于量取液体体积,不能用作溶解容器,溶解操作需在烧杯中进行,操作不规范。
B、加热后的蒸发皿温度很高,不能用手直接拿取,防止烫伤,必须使用坨烟钳夹取,操作不规范。
C、托盘天平称量固体应遵循左物右码的原则,图中硅码和药品位置放反,操作不规范。
D、该操作符合过滤操作“•贴二低三靠”的要求,有玻璃棒引流,漏斗下端紧靠烧杯内壁,操作规范。
2.(2026•山东青岛・二模)规范操作是实验成功的关键。下列实验操作正确的是
C.二氧化碳的验满
【答案】D
【详解】A.加热后的蒸发皿温度极高,用手直接拿取会造成烫伤,需用珀烟钳夹取,操作错误。
B.连接试管与橡胶塞时,不可将试管放在桌面上按压塞子,易导致试管炸裂,应手持试管离开桌面,将
橡胶塞慢慢旋进试管口,操作错误。
C.二氧化碳验满时,需将燃着的木条放在集气瓶瓶口,若木条熄灭证明已集满,将木条伸入瓶内无法验
证是否集满,操作错误。
D.过滤操作符合“一贴二低三靠”的规范:玻璃棒引流、漏斗下端紧贴烧杯内壁、盛待滤液的烧杯紧靠玻
璃棒,操作正确。
3.(2026•山东日照•二模)下列实验操作正确的是
【答案】A
【详解】A、检查装置气密性操作正确。将导管末端浸入水口,手握试管外壁,试管内气体受热膨胀,
若导管口有气泡冒出,说明装置气密性良好。
B、氢氧化钠具有强腐蚀性且易潮解,不能放在称量纸上称量,需放在玻璃器皿(如小烧杯)中称量,
操作错误。
c、加热试管内液体时,液体体积不能超过试管容积的;,防止液体沸腾溅出,图中液体体积远超规定
值,操作错误。
D、稀释浓硫酸时,应将浓硫酸沿烧杯壁缓慢注入水中,并月玻璃棒不断搅拌散热;若将水倒入浓硫酸
中,水密度小于浓硫酸会浮在表面,浓硫酸溶解放热会使水暴沸溅出,引发危险,操作错误。
4.(2026•山东济宁•二模)小华同学在实验室练习给试管中的液体加热,下列相关操作不正确的是
A.倾倒液体B.夹持试管
【答案】B
【详解】A、倾倒液体时瓶塞倒放、标签朝向手心、瓶口紧挨试管I」,图示操作正确;
B、夹持试管时,试管夹需从试管底部往上套,避免污染试剂或碰碎试管口,图中从试管口向下套,图
示操作错误:
C、加热试管中的液体时液体体积不超过试管容积的三分之一,用酒精灯的外焰加热,手持长柄,试管
与桌面约成45。,图示操作正确;
D、熄灭酒精灯用灯帽盖灭,图示操作正确。
5.(2026•山东临沂・二模)利用紫甘蓝自制酸碱指示剂尹将其加入白酷中观察显色情况。卜.列操作
不规范的是
D.观察显色情况
上指示剂
g-白醋
【答案】B
【详解】A、捣碎固体药品可使用研钵,操作规范。
B、量筒仅用于量取一定体积的液体,不能作为浸泡、溶解药品的容器,操作不规范。
C、过滤操作符合“一贴二低三靠”的要求,操作规范。
D、胶头滴管滴加液体时垂直悬空于容器上方,未污染试剂,操作规范。
&题型
•02有关物质成分的探究(固体成分、气体成分、溶质成分、组成元素)
1.(2026•山东青岛・二模)半水煤气是工业合成氨的原料气,主要含有H2、CO、CO2、N2和水蒸
气。某兴趣小组为检验其成分,设计了如图实验装置(碱石灰为CaO和NaOH的混合物,所有气体均被
相应装置一次除尽),下列说法正确的是
B.证明CO存在只需观察到装置C中黑色粉末变红
C.若装置D增重ag,装置E增重bg,则H2与CO的质量比为Ua:63b
D.装置A和装置E的作用完全相同
【答案】C
【详解】A.碱石灰为CaO和NaOH的混合物,碱石灰可吸收水蒸气和CO2,但不具备检验水蒸气的功
能,装置B的作用是除去气体中剩余的CO2和水蒸气,错误。
B.H2和CO都具有还原性,都能将CuO还原为铜,使黑色粉末变红,证明CO存在还需观察到E中澄
清石灰水变浑浊,错误。
C.D增重的ag为H2还原CuO生成H2O的质量,因为化学反应前后各种元素的质量相等,根据H2〜H2O,
得H2质量为:—«=^g;E噌重的bg为CO还原CuO生成C02的质量,根据CO〜C02,得CO质量
为引=A"g,氢气与一氧化碳的质量比为£:?=Ua:63b,正确。
D.装置A用于检验原混合气体中是否含有CO2,装置E用于检验反应是否生成CO2,以证明CO存在,
作用不相同,错误。
2.(2026•山东青岛•二模)现有一包白色固体41.8g,可能含有NaCI、CaCO3.CuSO4.BaCl?中
的一种或几种。为确定其成分进行如下实验操作:①加入足量水溶解,溶液呈蓝色,得到白色沉淀28.3
g:②过滤,向白色沉淀中加入足量稀盐酸,沉淀部分溶解,并生成气体2.2g;③向滤液中加入足量硝
酸银溶液,生成白色沉淀,再加入稀硝酸不溶解。下列判断正确的是
A.该固体中一定不含NaCl
B.该固体中一定含有CUSOQCaCOq、BaCI2,可能含有NaCl
C.该固体中一定含有CuS。」、CaCO,,可能含有BaCl?
D.该固体中CaCO;的质量分数约为12%
【答案】AD
【详解】A.白色固体加足最的水溶解后,溶液呈蓝色,说明溶液中存在铜离子,且得到白色沉淀。过
滤,向白色沉淀中加入足量的稀盐酸,沉淀部分溶解,说明白色沉淀中既有碳酸钙也有硫酸钏,并生成
气体,该气体为二氧化碳。碳酸钙与盐酸反应方程式为:CaCO,+2HCI=CaCl24-H2O+C03T,参加反
应的碳酸钙与反应产生的二氧化碳质量比为100:44,则白色沉淀中的碳酸钙质量为5.0g,硫酸钢质量为
23.3g;硫酸铜与氯化领反应方程式为:BaCl2+CuSO4=BaSO41+CuCl2,参加反应的硫酸铜、氯化钢与
反应产生的硫酸钢质量比为160:208:233,则硫酸铜质量为16.0g,氯化钢质量为20.8g。所以碳酸钙、硫
酸铜、氯化领总质量为41.8g,所以原固体中无氯化钠。故A正确。
B.错误;
C.错误;
D.由A选项知碳酸钙质量为5.0g,则碳酸钙质量分数为:1^xl00%«12%,故D正确。
3.(2026•山东临沂•二模)豆腐是我国的传统美食之一,同学们对制作豆腐用到的某凝固剂产生兴
趣并展开探究。
⑴了解豆腐的制作
用黄豆制豆腐的制作流程如下:泡豆一磨浆一滤渣一煮浆一点卤一压制成型。点卤常用的凝固剂有石膏
(主要成分为硫酸钙)、盐卤(主要成分为氯化铁)。
新鲜黄豆浸泡后,磨浆过滤,为提高过渡效率,滤网孔径不宜过小,原因是o
(2)探究点卤所用凝固剂的成分
取少量凝固剂,加入足量水得到溶液,进行实验:
方案实验操作实验现象实验结论
取少量溶液于试
I管中,加入无明显现象
Ba(NO)溶液
凝固剂为MgCl?
取少量方案I的
II上层清液,滴加—
NaOH溶液
写出方案H中发生反应的化学方程式:0
(3)制取氟化铁凝固剂
①某苦卤中含有MgC%、CaCL、NaQ,从苦卤中提取MgCl?是最常用的方法之一,某同学设计方案为:
先加Na2c0,将苦卤中的CaCk除去,再加入碱得到Mg(OH):,再与(填一种酸的名称)反应得
到MgCl2O
②老师提醒同学们,20℃时,MgCO,的溶解度约为0.02g,溶液中Na2c可以同时与MgC%、CaCl2反
应,可通过控制反应条件减少镁的损耗,于是进行实验并记录如下表。
Na2CO3
的加入量
反应时静置时2+Mg?,
实验温度Ca
与溶液中间间去除率损失率
编号/℃
钙盐的质/min/min/%/%
量比
实验
1.0:12523065.87.4
1
实验
1.0:13046077.69.4
2
实验
1.2:12549082.414.0
3
实验
1.2:13063090.512.6
4
实验
1.4:12566093.415.9
5
实验
1.4:13029083.416.4
6
根据实验数据,以钙离子去除率、镁离了•损失率为核心,实验4和实验5效果较好但各有优点,请你选
择具中一个实验写出具优点:o
③在实验4方案基础上进一步优化,将反应温度从原来的30C改为25℃,测得不同反应时间离子去除率
如图,依据图示,你能得出的信息是________o
fa
s
0246810
反应时间/min
【答案】(1)易堵塞滤网,减慢过滤速率(降低过滤效率)
(2)生成白色沉淀ZNaOH+MgCl?=2NaCl+Mg(OH)2J
(3)盐酸实验4的镁离子损失率比实验5小或实验5的钙离子去除率比实验4高反应时
间为6min时,钙离子去除率较高,且镁离子损失率较低
【详解】(1)过滤时,若滤网孔径过小,滤渣容易堵塞滤网孔隙,导致液体透过滤网的速率变慢,降
低过滤效率,因此孔径不宜过小。
(2)实验结论说明凝固剂是氯化镁,氯化镁解离出镁离子,镁离子和氢氧化钠反应会生成难溶于水的
氢氧化镁白色沉淀,因此观察到白色沉淀;反应为氯化镁和氢氧化钠发生复分解反应,生成氢氧化镁沉
淀和氯化钠,据此书写化学方程式。
(3)①要从氢氧化镁得到氯化镁,需要氢氧化镁和含氯离子的酸反应,因此该酸是盐酸,
②对比实验4、5的数据:实验4镁离子损失率12.6%,低于实验5的15.9%;实验5钙离子去除率93.4%,
高于实验4的90.5%,因此分别对应上述优点.
③根据图像变化可得:0~6min内,钙离子去除率随时间延长不断升高,镁的去除率一直很低;6min后
钙离子去除率不再明显升高,而镁离子去除率快速上升,因此6min是最优反应时间,符合该结论的描
述均可。
4.(2026•山东日照・二模)自热食品只需将特制的发热包放在容器底部,然后加适量的凉水即可加
热食物,某自热食品发热包说明书如图。兴趣小组对该发热包进行如下探究。
【资料1】:T/CST3-2020《食品用发热包》团体标准规定,发热包发热后要将食用的食物加热到70℃
以上,并要持续一段时间,以保障食品煮熟。
产品名称:食品专用发热包
主要成分:氧化钙铝粉碳酸钠
生产日期:见喷码
贮存条件:存放于阴凉干燥处
I.初步探究
将一包撕开塑料袋后的发热包放在烧杯底部,加入200mL常温水并插入温度计。观察到温度计示数逐
渐升至92℃o
(1)甲同学认为氧化钙在发热时起重要作用,热量来自于氧化钙和水的反应,其反应化学方程式为
⑵经查阅资料,发现发热包与水混合后除(1)中的反应外,铝粉还能和氢氧化钠溶液反应,生成一种气体
和偏铝酸钠(NaA102),并放出大量的热。为探究该气体的成分,兴趣小组同学设计并进行了如图1实验。
按图1中①所示进行实验,发现气体无法被点燃。思考后同学们改进实验装置如图1中②所示,并进行
实验,观察到气体被点燃,烧杯内壁有水雾,倒转烧杯后加入澄清石灰水,石灰水没有变浑浊。图①所
示实验中气体无法被点燃的原因是,请写出该气体燃烧反应的化学方程式
n.深入探究
分别取3g不同样品,各加10mL水,其温度与时间变化的曲线如下图。
3g不同样品与10mL水混合其温度与时间的变化关系
(3)根据线c变化趋势分析,A1粉和NaOH溶液的反应是放热的主反应,但不宜直接用AI粉和NaOH作
发热粉,理由是___________o
(4)对比曲线a、c、d可知,发热粉持续发热的原因可能是:反应______________(用化学方程式表示)能
够逐渐地产生NaOH,产生的NaOH再与AI粉反应,持续放出热量。
HL发热包的反应废液再探究
【资料2】:氢氧化钙溶液能与偏铝酸钠溶液发生化学反应,反应的化学方程式为:
Ca(OH)、+2NaAJO2=Ca(A102),4<+2NaOH
(5)向发热包反应后的废液中加入一定量的氢氧化钙溶液,充分反应后静置,取上层清液继续滴加氢氧化
钙溶液,无明显现象。小组同学对上层清液的溶质成分作出如下猜想:
猜想一:NaOH猜想二:NaOHCa(OH)2猜想三:NaOHNa2c03
小组同学讨论后一致认为猜想三不成立,理由是______________。
【实验验证】
(6)甲同学取(5)中上层清液,设计以卜方案,继续探究,能证明猜想二正确的是(填字母)。
A.向上层清液中加入酚取溶液,酚啾溶液变红
B.向上层清液中加入足量碳酸钠溶液,出现白色沉淀
C.向上层清液中加入足量稀盐酸,无明显现象
D.向上层清液中加入足量氯化钏溶液,无明显现象,再向其中通入CO2,溶液变浑浊
【反思评价】
反应后的溶液碱性太强,向其中加入适量的稀盐酸至溶液呈中性,然后排放到下水道中。
IV.自制发热包
⑺兴趣小组将碳酸钠粉末、氧化钙粉末(稍过量)、铝粉混合均匀,配成自制发热包,将自制发热包加水
后,反应中的温度和pH变化如下图所示。
A.在t=1500s左右时♦,发热包内的反应刚结束
B.Os-500s内,温度上升的原因仅是铝粒和氢氧化钠溶液反应放热
C.11Os-880s内,pH变化的原因是氢氧化钠被铝粒逐渐消耗
D.880s~1856s内,反应结束,温度降低,随着氢氧化钙溶解度逐渐变大,pH上升
【答案】(l)CaO+H?O=Ca(OH)2
点燃
(2)气体中混有较多水蒸气,氢气浓度不够2H2+O2=2H2O
(3)反应速率过快,放热集中,温度过高,不安全
(4)Ca(OH),+Na2CO=CaCO,I+2NaOH
(5)氢氧化钙与碳酸钠不能共存,会发生反应
(6)B
(7)B
【详解】(1)氧化钙和水发生化合反应生成氢氧化钙,直接写出配平后的方程式即可。
(2)图①装置中,反应初始排出的气体混有装置内的空气和水蒸气,氢气浓度不足,因此无法点燃;
根据实验现象:气体可燃、燃烧只生成水(澄清石灰水不变浑浊),可确定气体是氢气,写出氢气燃烧
的方程式即可。
(3)从温度曲线可知,铝粉和NaOH反应升温快、降温也快,无法持续保持70℃以上的高温,不符合
自热食品的要求,因此不能直接作发热粉。
(4)发热包中,氧化钙先和水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙再和碳酸钠逐步反应生成氢氧化钠,生成
的氢氧化钠持续和铝粉反应放热,因此实现持续发热,该反应为碳酸钠和氢氧化钙的复分解反应。
(5)碳酸钠会和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀,取上层清液继续滴加氢氧化钙无明显现象,证明上层
清液不含碳酸钠,因此猜想三不成立。
(6)猜想二是溶质为和。。(。")2,需要验证。(0")2存在:
A、本身也显碱性,能逆酚配变红,无法证明CW。"上存在;
B、加入碳酸钠产生白色沉淀,说明溶液中存在C/+,证明有Ca(OH)2,可以证明;
C、加入稀盐酸无现象只能证明没有碳酸盐,无法证明C〃(OW)2存在;
D、加入氯化钢无现象排除碳酸盐干扰,通入CO?,和NaOH反应生成碳酸钠,碳酸钢可以和氯化
钢反应生成碳酸钢沉淀,故无法证明Ca(O")2存在,错误;
因此选Bo
(7)A、在t=15OOs左右时,温度曲线的斜率发生明显变化,表明放热反应基本结束,说法正确;
B、0~500s内,氧化钙和水反应也会放出大量热,不只是铝和氢氧化钠的反应放热,说法错误;
C、110s〜880s内,铝粉和氢氧化钠反应不断消耗NaO”,溶液碱性减弱,pH下降,说法正确;
D、880s后,反应放热速率小于散热速率,温度开始降低,随着温度降低,氢氧化钙溶解度逐渐变大,
pH上升,说法正确;
因此选错误选项B。
5.(2026•山东青岛-二模)某班化学实验课进行酸碱盐的性质实验。
实验一:自制酸碱指示剂:
步骤一:取少量紫包菜和白菜叶剪碎后分别在研钵中捣烂,加入酒精溶液浸泡:用纱布将浸泡出的汁液
滤出,观察到紫包菜汁液为紫色,白菜汁液为无色。分别装好待用。
步骤二:取四支试管分别用NaOH溶液和稀盐酸进仃实验,观察到现象如表。
NaOH溶液稀盐酸
紫包菜汁液绿色红色
白菜汁液无色淡黄色
(1)记录如下:你认为两种汁液中,更适合做酸碱指示剂的是___________<1
实验二:探究碱和盐的性质
⑵①第一组学生进行CuSO,、NaOH溶液的反应,该反应的化学方程式为。
②第二组学生进行BaC%、Na2cO3溶液的反应,反应的化学方程式为。
实验三:废液再探究:结束后,两组同学将全部的废液集中倒进一个废液缸中。兴趣小组同学对废液进
行过滤,得到无色滤液。
【提出问题】滤液中含有什么溶质?
【做出猜想】
(3)滤液中一定含有,还口」能含有BaC*NaOH、Na2CO3.Na2so4中的一科或几种。
【实验探究】
取少量滤液加入试管中,滴加紫包菜汁液,溶液显绿色。
继续加入足量的稀硫酸,溶液变成红色,无气泡和沉淀产生,另取少量滤液于试管中,滴加BaCl,溶液,
观察到白色沉淀。
【实验结论】
(4)该无色滤液的组成为。
【答案】(1)
紫包菜汁液
⑵
2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2J+Na2SO4
BaCl2+Na2cO?=BaCOyJ+2NaCl
(3)
NaCI
(4)
Na。、NaOH、Na2sO4
【详解】(1)酸碱指示剂需要在酸性、碱性溶液中呈现明显不同的变色现象,紫包菜汁液遇碱变绿、
遇酸变红,变色差异显著;白菜汁液在酸碱中颜色变化不明显,因此紫包菜汁液更适合;
(2)两个反应均为复分解反应,反应物相互交换成分生成沉淀,配平后标注沉淀符号即可,故答案为:
2NaOH+CuSO,=Cu(OH)2J+Na2SO,,BaCl2+Na2COy=BaCO,J+2NaCl;
(3)BaCl?和Na2cO3反应生成NaCI,NaCI不与滤液中其他可能存在的物质反应,因此定存在;
(4)滴加紫包菜汁液显绿色,说明滤液呈碱性,含NaOH或Na2co3;加足量稀硫酸无气泡,说明不含
Na2co”碱性物质为NaOH,无沉淀说明不含BaC、;加BaC、产生白色沉淀,说明含NaA。,;结合
•定存在的NaQ,所以溶液中一定存在NaCI、NaOH、Na2SO4o
6.(2026•山东济南•二模)回答下列问题:
(1)如图A、B、C是没有标签的三瓶无色溶液,分别是NaOH溶液、Na2c03溶液和稀盐酸中的一种,
请你与学习小组同学进行以下探究与学习。如图,小明在小烧杯中加入一定量A,向其中满加2~3滴无
色酚配溶液,观察到溶液变红,接着向该溶液中加入一定量B,只观察到溶液变为无色,再向其中滴加
一定量C,只观察到生成无色气泡。则A是溶液,C是溶液。
[J加入一定量:Bfl
滴加2~3滴清加一定量C
无色酚fit溶液
ABC
(2)实验室里有NaCI样品A,可能混入了MgC12、CuC12.NH4Ck(NH4)2SO4四种物质中的一种或多
种,另有一瓶敞口放置的KOH固体样品B,可能是KOH和K2c03的混合物或二者之一,化学小组的
同学欲探究它们的成分,按如图所示进行实验探究,出现的现象如图中所述。(设过程中所有能发生的反
应都恰好完全反应)
请结合上述信息进行分析推理,问答下列问题:
①白色沉淀C的化学式为:气体G的化学式为o
②步骤II中生成白色沉淀F的化学方程式为o
③在无色溶液H中,一定大量存在的阳离子是______(填离子符号)。
④在MgC12、CuC12>NH4CK(NH4)2SO4四种物质中,一定没有混入样品A中的是_________(填化学
式),理由是o
【答案】(1)NaOH/氢氧化钠Na2c03/或碳酸钠
(2)BaSO4NH3K2CO3+Ba(NO3)2=BaCO31+2KNO3Na+、K+CuC12步骤
I得到无色滤液D,若含CuC12,溶液会呈蓝色,与现象不符
【详解】(1)三种物质中,稀盐酸呈酸性,不能使酚配变红,因此A为NaOH或Na2c03中的一种;
加入B后溶液变为无色,说明B是稀盐酸(中和了碱性),且过程中没有气泡产生,因此A不可能是
Na2CO3(碳酸钠和盐酸反应会生成二氧化碳气泡),故A为NaOH;剩余C就是Na2co3,加入C后,
过软的盐酸和碳酸钠反应生成二氧化碳气泡,符合实验现象,
(2)①样品A加硝酸饮后生成不溶于稀的酸的白色沉淀C,该沉淀为硫酸钢,化学式为BaSO4;滤液
D和含0H-的滤液E混合微热,生成的无色气体G是镂根和氢氧根反应生成的氨气,化学式为NH3。
②样品B加硝酸钢生成白色沉淀F,F加稀硝酸产生气体,说明F是碳酸领,是样品B中的碳酸钾和硝
酸钢反应生成的,化学方程式书写为Ba(NO3)2+K2CO3=BaCO31+2KNO3o
③原样品A含NaCL一定有Na+;样品B是含钾的化合物,一定有K+;由②可知无色溶液中含有氢氧
根离子,则钱根转化为氨气逸出,有Mg2+与会氢氧根离子结合生成氢氧化镁白色沉淀(I);因为是
加入适量的硝酸钢溶液,所以Ba2+不一定存在,因此溶液H中一定大量存在的阳离子是Na+、K+。
④步骤I得到无色滤液D,若含CuC12,溶液会呈蓝色,与现象不符,因此样品A中一定不含CuC12。
&•题型03物质规律、性质的探究
1.(2026•山东东营•二模)古玩市场惊现“三星堆”遗址出土的同款黄金面具。某化学兴趣小组的同
学为鉴别其真假进行了如下探究活动。
【查阅资料】铜锌合金(又称:假黄金)外观和黄金相似,不法商贩以假乱真。
【进行实验】同学们设计了如下不同的探究方案。
⑴方案一:截取小块黄金面具于试管中,加入一定量稀硫酸,实验现象:。
(2)请你设计其他方案证明黄金面具的真假(方案应包含操作、现象和结论)o
【实验结论】该面具是假黄金。
【深入探究】为进一步定量分析黄金面具中金属锌的质量分数,小明同学利用上述方案一设计了如下实
验:
(3)I.按如图所示组装实验装置,并o
H.向锥形瓶中加入10.0g黄金面具样品,注射器中吸入45mL稀硫酸。
将注射器中的稀硫酸分3次推入锥形瓶中:每次推入15mL稀硫酸。待不再产生气泡后,记录收集气体
的总质量(忽略其他因素对测量结果造成的影响),如下表:
第一次第二次第三次
加入稀硫酸的体
151515
积(mL)
生成氢气的质量
0.04m0.02
(g)
(4)试求:m的数值
⑸此黄铜样品中锌的质量分数“是多少?(写出计算过程,保留小数点至0.1%)
【反思评价】
(6)小红对小明的方案和数据处理进行分析,认为求黄金面具中锌的质量分数还有更简便的方法。她将锥
形瓶内反应后的剩余物经系列操作:过滤一洗涤一干燥一称量。得到固体剩余物的质量为6.7g,也可求
出黄金面具中锌的质量分数W?为。
(7)W,和W,有微小差异是因为。
【答案】(1)产生气泡
(2)截取小块黄金面具,放在酒精灯上加热,面具表面变黑,说明是假黄金面具
(3)检查装置的气密性
(4)0.04
(5)解:产生氢气的质量为。.04g+0.04g+0.02g=0.1g,设样品中锌的质量为1
Zit+H2SO4=ZnSO4+H2T
652
x0.1g
65_x
T=oji
x=3.25g
样品中锌的质量分数为吗=翳、100%=32.5%
10.08
答:黄铜样品中锌的质量分数为32.5%。
(6)33%
(7)测量气体体积时,有部分氢气残留在锥形瓶中
【详解】(1)若面具是假黄金,则面具中含有金属锌,与稀硫酸反应产生氢气,故现象为产生气泡。
(2)若面具是假黄金,则面具中含有铜,铜与氧气在加热条件下反应生成氧化铜,故现象为面具表面
变黑,可证明其为假黄金面具。
(3)实验开始前需要检查装置的气密性°
(4)第一次实验加入15mL稀硫酸时产生0.04g氢气,第三次实验加入15mL稀硫酸产生了0.02g氢气,
说明第二次实验时锌与加入的稀硫酸完全反应,故m为0.04。
(5)详情见答案。
(6)假面具中的铜不与稀硫酸反应,剩余的固体6.7g为铜的质量,所以减少的10.0g67g=3.3g为锌的
质量,锌的质量分数为%=需乂1()()%=33%。
10.0g
(7)小明的实睑是通过测量氢气的体积来计算锌的质量,但是氢气有可能在锥形瓶中有残留,会使煲
验结果受影响。
2.(2026•山东德州・二模)实验室制取气体时需要的一些装置如图所示,请归I答下列问题。
(1)实验室制取氧气和二氧化碳的发生装置都可选用B装置,此装置的优点是。
⑵若要得到干燥的氧气,所选择装置的连接顺序为(填字母序号)。
B—>_>o
(3)某兴趣小组的同学连接B、G、H装置进行实验。若实验时G装置中蜡烛燃烧更剧烈,H装置.中溶液
变浑浊,则B装置中反应的化学方程式为oH装置中反应的化学方程式为o(写
一个)
【答案】(1)可以控制反应速率
(2)F、E
MnO,
(3)2H2O2----=2H2O+O2TCa(OH)2+CO2=CaCOAI+H2O
【详解】(1)分液漏斗可逐滴滴加液体,实现反应快慢的调控。
(2)F:浓硫酸干燥氧气(长进短出,除去水蒸气)
E:向上排空气法收集干燥氧气(氧气密度大于空气),不能用C装置排水集气,否则得到的氧气中会
混有水蒸气。
MnO,
(3)B中制0?(氧气使蜡烛燃烧更旺):2H2O22H,O+O2T:
H中澄清石灰水变浑浊(蜡烛生成与氢氧化钙反应):Ca(OH)2+CO2=CaCO5+H2Oo
3.(2026•山东东营・二模)某化学兴趣小组的同学们在探究酸、碱的化学性质时,进行了如图所示
实验:
过最稀硫酸氢氧化钠溶液
II
氧化铜、~
(1)向试管中加入过量的稀硫酸,加热,充分反应后观察到的现象是O
(2)继续向试管中加入一定量的氢氧化钠溶液,观察到生成蓝色沉淀。生成蓝色沉淀所发生反应的化学方
程式为。有的同学一开始滴加氢氧化钠没有观察到蓝色沉淀,继续滴加很多氢氧化钠才观察到,
原因是:°
沉淀静置•段时间后,同学们观察到上层清液呈无色,对其溶质的成分进行如下探究:
【提出问题】上层清液中的溶质是什么?
【查阅资料】硫酸钠溶液呈中性
【作出猜想】猜想I:硫酸钠、氢氧化钠猜想2:硫酸钠、硫酸猜想3:硫酸钠
(3)同学们讨论后,认为有沉淀存在所以猜想2不成立,其理由是o(写出化学反应方程式)
【进行实验】
(4)为验证其余猜想,小明同学用pH试纸直接蘸取上层清液,把试纸显示的颜色与标准比色卡比较,测
得pH7(填,,、“=”或“v").得出猜想1成立的结论。
【拓展反思】
(5)要想验证猜想1成立,还可以取样后加入(填试剂名称),可观察到的现象是o
【答案】(1)
黑色固体全部消失,溶液变为蓝色
(2)2NaOH+CuSOd=Cu[OH\J+Na2sos
加入的氢氧化钠先和过量的稀硫酸发生中和反应
⑶H2so4+CU(OH)2=CuSO.+2H,O
(4)
(5)
无色酚酰试液
溶液变为红色(滴加氯化镁溶液,产生白色沉淀等合理答案即可)
【详解】(1)氧化铜和过量稀硫酸反应生成可溶性的硫酸铜和水,硫酸铜溶液呈蓝色。故填:黑色固
体全部消失,溶液变为蓝色:
(2)向硫酸铜溶液中滴加氢氧化钠溶液,氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜和硫酸钠,化学方程式
略;
第•步反应中稀硫酸过量,因此滴加氢氧化钠时优先和硫酸反应,此时无沉淀生成,待硫酸完全消耗后
才会和硫酸铜反应生成沉淀
(3)若溶液中含有硫酸,硫酸会与氢氧化铜沉淀发生反应生成硫酸铜和水,使沉淀溶解,化学方程式
略;
(4)猜想1的溶质含有氢氧亿钠,氢氧化钠溶液呈碱性,因此溶液pH大于7。
(5)猜想1含有氢氧化钠,溶液呈碱性,可使无色酚取试液变红,以此可验证氢氧化钠存在(或滴加
氯化镁溶液,产生白色沉淀等合理答案即可)。
4.(2026•山东淄博・二模)请根据以下实验装置,回答问题:
⑴写出图中标号仪器的名称:①
(2)写出实验室用A装置制取氧气的化学反应方程式________:收集氧气可选用E装置或装置,
用E装置收集较纯净氧气的适宜时间是_______(填序号)。
①当导管口刚有气泡冒出时
②当导管口停止冒出气泡时
③当导管口有连续均匀气泡冒出时
(3)实验室制取二氧化碳时的反应方程式是______,制备装置内稀盐酸中溶质质量随时间变化大致趋势
如图1所示,请分析,tmin时制备装置内溶液中Ca?♦与C「个数比(填“大于”“等于”或“小于”)
1:2。
图1图2
(4)如图2所示,将足量稀盐酸分别滴入试管中:回答:
①B中的实验现象:黑色粉末逐渐溶解、;
②中产生气体(填序号);
③C中溶液pH(填“变大”、"变小”或“不变。
【答案】(1)试管
MnO,
⑵2H2O2=^2H2O+O,TC③
(3)CaCOy+2HCI=CciCl,+H,O+CaT小于
(4)溶液由无色变为蓝色A、D变小
【详解】(1)图中①为常见反应容器试管;
MnO,
(2)A装置是固液常温型发生装置,用于过氧化氢分解制氧气,反应方程式为:2也。2^^2L0+02T;
氧气密度大于空气且不易溶于水,因此可选用排水法E或向上排空气法C收集;
排水法收集纯净氧气时,初始排出的气泡是装置内空气,需等气泡连续均匀冒出后再收集,因此选③。
(3)实验室用大理石/石灰石和稀盐酸制二氧化碳,反应方程式如上;由图可知t时刻HC还有剩余,
溶液中溶质为CaCN和剩余“C/,CaCl2中钙离子与氯离子的个数比为1:2,加上"C7电离出额外的。广,
因此(产与C「个数比小于1:2。
(4)①B中和稀盐酸反应生成氯化铜,氯化铜溶液为蓝色,因此现象为黑色粉末溶解,溶液由无
色变为蓝色;
②锌粒和稀盐酸反应生成氢气,碳酸钠和稀盐酸反应生成二氧化碳,因此产生气体的是A、D;
③C中原溶液是NaO”(碱性,pH>7),滴加稀盐酸发生中和反应,碱性减弱,因此pH变小。
5.(2026•山东济南・二模)回答下列问题。
⑴'实验室常用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳,反应的化学方程式为,小希同学选择了如图
所示装置A,反应时液面应处于(填“m”或"n”)位置,理由是<>
m
装置A
(2)下图装置B是小组同学组装的实验室制二氧化碳气体的改进装置,图I是利用装置B在制备C02过
程中压强随时间变化的曲线。下列有关说法中,不正确的是___________(填字母序号)。
压强/kPa
压
强
感
传
器多孔
塑料板
石灰石消鳍
装置B图1
A.ab段试管中液面逐渐下降
B.be段塑料板卜的石灰石与稀盐酸己经分离
C.c点对应的操作可以是打开弹簧夹
D.d点后一定不再生成二氧化碳气体
(3)实验小组查阅资料知:水煤气是一种工业上常用的气体燃料,一般用焦炭和水蒸气在高温下反应制得。
【提出问题】水煤气的主要成分是什么?
【做出猜想】依据所学知识小组同学做出了如下猜想:
猜想卜H2、CO;猜想2:H2、C02:猜想3:H2、CO、C02
【实验探究】同学们设订了下图装置进行探究。
【已知】①Hz+CuO乌Cu+HQ,CO+CuO=Cu+CO2;②白色无水硫酸铜固体遇水变成蓝色。
化铜
水煤
无瑞
浓
氧
氢
泡
&般
硫
钠
班
硫
石
夕
酸
液
溶
Q
【现象与结论】
①观察到装置C中澄清石灰水变浑浊,可推测水煤气中含有(填化学式),发生反应的化学方
程式为O
②能推测水煤气中含有co的实验现象为。
③观察到G处无水硫酸铜变蓝,推测水煤气中含有H2,猜想3成
【反思交流】
④小组同学对反应前后F、G、H装置进行了称量(各步反应均完全),测量结果如表:
装置及药品反应前反应后
装置F中玻璃管与
223.3g218.5g
固体的总质量
装置G、H及内含
490.0g493.6g
物质的总质量
通过数据分析,计算该水煤气中与氧化铜反应的氢气和一氧化碳的质量比(填最简整数比)。
⑤涉及可燃性气体的所有场所,均须在醒目位置设置相应的安全标识。下列安全标识中表示'噤止烟火"
的是___________(填选项序号)。
【答案】⑴CaCO3+2HCI=CaCl2+H20+CO2Tm形成液封,防止气体从长颈漏斗中
逸出
(2)D
⑶CO,Ca(OH),+CO2=CaCO3;+H2O装置I处澄清石灰水变浑浊1:7C
【详解】⑴略;
(2)A、ab段压强增大,液体被压入长颈漏斗中,故试管中液面下降,长颈漏斗中液面上升,正确;
B、be段压强不变,说明此时石灰石与稀盐酸已经分离,反应停止,正确;
C、c点对应的操作应是打开弹簧夹,气体导出,故压强下降,正确:
D、d点时压强恢复至初始水平,但是不能说明一定不再生成二氧化碳,如果石灰石和稀盐酸还未完全
反应,接触后仍然会产生二氧化碳气体,错误;
(3)①二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,能使澄清石灰水变浑浊,故装置C中澄清石灰水
变浑浊,说明水煤气中含有C02:
②一氧化碳能与氧化铜在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,氢气
也能与氧化铜在加热的条件下反应生成铜和水,故装置F中黑色固体变为红色不能说明含有CO,装置
I处澄消石灰水变浑浊,可说明水煤气中含有CO:
④装置G、H中增加的质量为反应生成水的质量,则生成水的质量为:493.6g-490.0g=3.6g,装置F中减
少的质量为参加反应的氧化铜中氧元素的质量,氧元素的质量为:223.3g-218.5g=4.8g,则参加反应的氧
化铜的质量为:4.8g+£与=24g。
64+16
解:设参加反应的氢气的质量为x,与氢气反应的氧化铜的质量为y
4
H,+Cz/OCzy+H20
28018
xy3.6g
K=盒X=04s
80),
后"南y=,6g
则与一氧化碳反应的氧化铜的质量为:24g-16g=8g;
设参加反应的一氧化碳的质量为z
4
CO+CuOCu+CO2
2880
z8g
28z
而=可z=2.8g
则该水煤气中与氧化铜反应的氢气和一氧化碳的质量比为:0.4g:2.8g=l:7:
⑤A、该图标表示“禁止放易燃物”;
B、该图标表示“当心爆炸-爆炸性物质”;
C、该图标表示“禁止烟火”;
D、该图标表示“有毒品”。
&•题型04
1.(2026•山东济宁•二模)兴趣小组对自热火锅发热包的发热原理、发热包的使用方法及影响发热包
发热效果的因素展开了探究活动。
活动一:了解自热火锅发热包的发热原理及使用方法
【查阅资料】使用自热火锅发热包时向加热盒中加入冷水,再放上食盒,扣紧盒盖,过程中盒子逐渐变
烫,且小孔上方有水汽(图1是某品牌自热火锅的结构,图2为该自热火锅的部分信息)。
相关信息
食盒材料:无污染,可再生
发热包主要成分:辄化钙、铝粉、碳酸钠等
贮存条件:存放于阴凉干燥处
(1)自热火锅盒盖上设置小孔的目的是_____。食盒采用的铝箔材料能使食材更快变热,其原因是铝具有
良好的性。
(2)自热火锅发热包的发热原理是氧化钙与水反应放热,该反应的化学方程式为o
活动二:探尢影响自热火锅发热包发热效果的因素
同学们按下列表格中各物质的用量配比,分别进行实验,测得5min、10min、15min时容器内的温度
如下表。
氧化碳酸冷水温度厂C
铝粉
实验钙的钠的
的质
编号质量的质体积1015
5min
量/gminmin
依量/g/mL
①X5050343537
②55250405555
③55450384586
④55650659095
⑶通过实验①〜④探究发热包的发热效果与碳酸钠质量的关系,则表中x=。
(4)依据表中实验数据,能否得出“其他条件相同时,发热包中碳酸钠质量越多,发热效果越好”的结论,
并说明原因:。
⑸反思交流:
自热食品的使用有利也有弊,我们需要辩证的看待问题,让科学更好的服务生活。请你选择“利大于弊”
或“弊大于利''的一方,并给出理由。
【答案】(1)平衡盒内外压强,防止内部压强过大冲开盒盖发生危险导热
(2)CaO+H2O=Ca(OH)2
(3)5
⑷不能,该实验仅探究了碳酸钠质量在0〜6g范围内的情况,未测试碳酸钠质量更大时的发热效果,无
法得出该结论
⑸利大于弊:无需额外加热设备,携带方便,可随时随地获得热食,出行场景下给生活带来便利(或弊
大于利:使用不当易引发烫伤、爆炸危险,废弃发热包处理不当易污染环境,属于一次性用品浪费资源
等合理即可)
【详解】(1)发热包反应放热使盒内气体受热膨胀,压强增大,小孔可以平衡压强,避免压强过大发
生危险;铝的导热性良好,利于热量传递,因此能让食材更快变热。
(2)生石灰是氧化钙的俗称,氧化钙和水反应生成氢氧化钙,同时放出大量热,该反应的化学方程式
为CaO+H2O=Ca(OH)2<.
(3)探究碳酸钠质量对发热效果的影响需要用控制变量法,除碳酸钠质量外,其他反应物用量必须保
持一致,实验②〜④中氧化钙质量均为5g,因此x=5。
(4)题目给出的结论是“碳酸讷质量越多,发热效果越好”,属于普遍性结论,而本实验仅测试了。〜6g
区间的碳酸钠,没有更大用量的实验数据,因此严谨来说不能得出该结论;如果限定实验范围也可答能。
(5)本题为开放性试题,只要从使用便利或安全坏保等角度,对应所选观点给出合理理由即可。
2.(2026•山东潍坊•二模)(12)兴趣小组以“气体制备”为主题开展实践活动,问答下列问题。
(1)若用B装置制取O?,反应时液面应不低于(填“m”或"n”)位置,该反应的化学方程式为
(2)实验室可用B装置制取CO:,若用F装置收集CO2,气体验满的方法是;挤压装置G中的胶
头滴管并振荡,气球会慢慢(填“膨胀”或“缩小''),原因是o(用化学方程式表示)
⑶10gNa?。?和l()gCaO?固体分别与足量水作用生成氧气的质显与时间的关系如图1所示.若给鱼池增
氧,这两种试剂中最佳的是,理由为(填一条即可)。
(4)兴趣小组将所选的最佳试剂装入矿泉水瓶,制作了“简易供氧器”,如图2。氧气通入鱼缸中,多孔气
泡石可将气流切割成微米级细泡,多孔气泡石的作用是___________。
多孔气泡石
图2
MnO,
:
【答案】(1)m2H2O2"=2H2O+O2T
(2)将燃着的木条放在b导管处,若木条熄灭,则证明已集满膨胀
Ca(OH)2+CO2=CaCO3J+H,O
(3)CaO2等质量的Na^O?和CaO?相比,CaO2产生氧气的持续时间更长或生成氧气的质量更
多(合理即可)
⑷增大与水的接触面积,提高水中的溶氧效率
【详解】(I)B装置为固液不加热型发生装置,用其制氧气时,因为要防止生成的气体从长颈漏斗逸
出,所以液面需要没过长颈漏斗下端;
用过氧化氢溶液和二氧化钵制氧气,过氧化氢在二氧化钵的作用下分解生成水和氧气;
(2)若用F装置收集CO2,二氧化碳密度比空气大,气体从a管进,空气从b管排出,验满时将燃着
的木条放在b导管处,若木条熄灭,则证明已集满;
G中氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙和水,瓶内一•氧化碳被吸收.床强减小,外界空气进入气球.
气球膨胀;
(3)略;
(4)多孔气泡石将氧气分成多个细小微泡,增大了氧气和水的接触面积,能够使氧气更充分地溶于水,
提升增氧效果。
3.(2026•山东济南•二模)回答下列问题。
(1)1926年,我国著名化学家侯德榜先生创立了侯氏制碱法,促进了我国民族工业的发展和世界制碱技
术的进步,其生产流程如图所示:
资料•:反应I中发生反应的化学方程式为NaCl+CO2+NH.+H2O=NaHCO,+NH©。
①写出反应;II的化学方程式___________o
②若将反应I所得的100tNaHC03加热分解,在加热过程中,当固体质量减少12.4t时,NaHCO3的分
解率(分解的NaHCO3占原NaHC
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