2026年北京市第四中学九年级化学第12章化学实验练习题及答案

2026年北京市第四中学九年级化学第12章化学实验练习题及答案第1页共1页2026年北京市第四中学九年级化学第12章化学实验练习题及答案一、单项选择题（共10小题，每题2分）1.下列关于实验室仪器的说法，正确的是A.玻璃棒主要用于搅拌和转移液体B.蒸发皿可以直接用酒精灯火焰加热C.实验室里用的药匙都是金属的D.量筒可以用来配制溶液参考答案：A2.进行过滤操作时，下列做法错误的是A.漏斗下端要紧靠烧杯内壁B.滤纸要润湿并紧贴漏斗内壁C.倾倒液体时，烧杯口要紧挨漏斗边缘D.过滤时可以用玻璃棒引流参考答案：B3.下列物质中，不能用于灭火的是A.水B.火碱C.沙土D.泡沫灭火器参考答案：B4.实验室用高锰酸钾制取氧气，发生反应的化学方程式为2KMnO₄K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑。该反应属于A.化合反应B.分解反应C.置换反应D.复分解反应参考答案：B5.用排水法收集氧气，当气泡冒出时开始收集，原因是A.氧气易溶于水B.氧气密度比空气大C.氧气不易溶于水D.氧气能与水反应参考答案：C6.下列实验现象描述正确的是A.硫在氧气中燃烧，产生蓝紫色火焰，生成有刺激性气味的气体B.铁丝在空气中加热，火星四射，生成黑色固体C.碳酸钠溶液滴入澄清石灰水中，产生白色沉淀D.稀盐酸滴入碳酸钠溶液中，产生无色无味的气体参考答案：C7.下列关于实验操作的说法，正确的是A.取用固体药品时，可以用手直接拿取B.使用酒精灯时，可以用一酒精灯去点燃另一酒精灯C.实验完毕后，剩余的药品可以放回原瓶D.加热试管时，试管口可以朝向自己或他人参考答案：C8.下列物质中，属于纯净物的是A.空气B.汽水C.盐水D.氧气参考答案：D9.下列关于实验记录的说法，错误的是A.实验记录要真实、准确、完整B.实验记录可以随意涂改C.实验记录要注明实验条件D.实验记录要注明实验时间参考答案：B10.下列实验操作中，属于化学变化的是A.水结成冰B.碳酸钙加热分解C.水蒸发D.铁丝弯曲参考答案：B二、填空题（共10小题，每题2分）1.氢气在空气中燃烧产生______色火焰。参考答案：淡蓝2.用pH试纸测定某溶液的pH值为8，该溶液呈______性。参考答案：碱3.将生锈的铁钉放入稀盐酸中，观察到的现象是______。参考答案：铁锈逐渐溶解，溶液由无色变为浅绿色4.化学方程式2H₂O₂→2H₂O+O₂↑中，反应物是______。参考答案：H₂O₂5.某元素的原子结构示意图中，核外电子数为18，则该元素属于______族。参考答案：Ⅷ6.实验室制取二氧化碳常用的药品是______和______。参考答案：大理石；稀盐酸7.将氯化钠溶液蒸发结晶，所得固体的化学式为______。参考答案：NaCl8.金属活动性顺序中，排在氢前面的金属能与______反应生成氢气。参考答案：稀硫酸9.稀硫酸与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为______。参考答案：H₂SO₄+2NaOH→Na₂SO₄+2H₂O10.用化学符号表示两个氮原子______。参考答案：2N三、判断题（共10小题，每题2分）1.氢氧化钠固体易潮解，应密封保存。参考答案：√2.稀释浓硫酸时，应将浓硫酸缓慢注入水中，并不断搅拌。参考答案：√3.燃烧镁带时，需要在石棉网上进行，以防止高温熔融物溅落损坏桌面。参考答案：×4.用pH试纸测定未知溶液的pH值时，应将试纸伸入溶液中充分接触。参考答案：×5.在实验室中，制备氧气时，可以用高锰酸钾或氯酸钾与二氧化锰混合加热。参考答案：√6.玻璃仪器洗净的标志是，仪器内壁的水膜均匀，既不聚成水滴也不成股流下。参考答案：√7.在进行化学实验时，如果不慎将酸溅入眼中，应立即用大量清水冲洗，并送医治疗。参考答案：√8.铁丝在氧气中燃烧时，会产生耀眼的白光，并生成四氧化三铁。参考答案：×9.在实验室中，加热试管时，应先均匀加热，再对准药品部位加热，以防试管破裂。参考答案：√10.用酒精灯加热时，应使用外焰加热，因为外焰温度最高。参考答案：√四、简答题（共8小题，每题2分）1.简述实验室制取氧气常用的三种方法及其原理。参考答案：实验室制取氧气常用的三种方法是：加热高锰酸钾（化学方程式：2KMnO₄K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑）、加热氯酸钾和二氧化锰混合物（化学方程式：2KClO₃2KCl+3O₂↑）、过氧化氢溶液在二氧化锰催化下分解（化学方程式：2H₂O₂2H₂O+O₂↑）。原理分别是利用加热分解或催化分解产生氧气。2.说明过滤操作中，玻璃棒的作用是什么？参考答案：玻璃棒在过滤操作中的作用是引流。将待过滤的液体沿玻璃棒缓慢倒入漏斗中，可以防止液体飞溅，并使液体顺着漏斗内壁流下，避免冲破滤纸。3.列举三种常见的化学实验仪器，并简述其用途。参考答案：常见的化学实验仪器有：试管（用于少量药品的反应容器）、烧杯（用于盛放液体或进行溶液反应）、酒精灯（用于加热）。试管主要用于少量药品的反应或收集气体；烧杯用于盛放较多量的液体或进行溶液反应；酒精灯提供热源，用于加热实验。4.分析加热高锰酸钾制取氧气时，试管口放置棉花的原因。参考答案：加热高锰酸钾制取氧气时，试管口放置棉花是为了防止高锰酸钾粉末进入导管，堵塞导管或污染收集到的氧气。高锰酸钾受热分解时，可能会有少量粉末随氧气流进入导管。5.简述实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳的实验步骤。参考答案：实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳的实验步骤包括：①检查装置的气密性；②向广口瓶中放入大理石；③向长颈漏斗中注入稀盐酸，缓慢滴加到大理石上；④将导管口伸入集气瓶中收集二氧化碳；⑤收集满后，正放集气瓶，盖好瓶塞。6.说明在给试管里的液体加热时，液体体积不能超过试管容积的什么比例？参考答案：在给试管里的液体加热时，液体体积不能超过试管容积的1/3。这是因为液体加热时容易沸腾，如果液体过多，沸腾时可能会溅出，造成危险。7.列举两种可用于灭火的常见灭火剂，并简述其灭火原理。参考答案：常见的灭火剂有：水（适用于扑灭木材、纸张、布料等可燃物火灾）、二氧化碳灭火器（适用于扑灭电器、精密仪器等火灾）。水的灭火原理是降低可燃物的温度到着火点以下；二氧化碳灭火原理是隔绝氧气。8.分析为什么实验室里不能随意混合酸和碱？参考答案：实验室里不能随意混合酸和碱，因为酸和碱混合会发生中和反应，产生大量的热量，可能导致液体沸腾、喷溅，造成危险。例如，盐酸和氢氧化钠混合会生成氯化钠和水，并放出热量（化学方程式：HCl+NaOHNaCl+H₂O）。五、应用题（共8小题，每题3分）1.实验室有一瓶标签模糊的白色固体，可能是碳酸钠、氯化钠或硫酸钠中的一种。请设计一个实验方案，通过至少两种不同的方法来鉴别这瓶白色固体，并简述实验步骤和现象预期。参考答案：①取样，加水溶解，无现象；另取少量溶液，滴加稀盐酸，有气泡产生，则原固体为碳酸钠；②取样，加水溶解，无现象；另取少量溶液，滴加氯化钡溶液，有白色沉淀产生，则原固体为硫酸钠；③取样，加水溶解，无现象；另取少量溶液，滴加氯化钡溶液，无现象，再滴加碳酸钠溶液，有白色沉淀产生，则原固体为氯化钠。2.某同学用排水集气法收集一瓶氧气，收集完毕后忘记盖瓶塞。请分析这个操作可能带来的后果，并说明正确的收集氧气方法及原因。参考答案：后果：氧气会逸出，导致收集失败，且可能造成实验室空气污染。正确方法：排水集气法收集时，集气瓶应装满水倒置在水中，收集完毕后应立即盖紧瓶塞取出，并将集气瓶正置。原因：氧气不易溶于水，但仍有少量溶解，且密度与空气接近，若不及时盖塞，会因溶解和扩散而逸出。3.在进行铁与硫酸铜溶液反应的实验时，为了加快反应速率，可以采取哪些措施？请至少列举三种方法，并简述其原理。参考答案：①升高温度；②增大反应物接触面积（如改用粉末状铁）；③加入催化剂（如硫酸铜溶液）；④适当增加反应物浓度（如增加硫酸铜溶液浓度）。4.实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气，反应的化学方程式为2KMnO₄K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑。请写出该反应中锰元素的化合价变化，并说明高锰酸钾在反应中充当什么角色。参考答案：化合价变化：锰元素由+7价降低为+6价（在K₂MnO₄中），由+7价降低为+4价（在MnO₂中）。高锰酸钾在反应中充当反应物，既是氧化剂（使自身被还原）又是还原剂（使自身被氧化）。5.某兴趣小组用pH试纸测定了稀盐酸、稀硫酸、氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液的pH值，结果如下表所示：溶液|pH值|稀盐酸|2稀硫酸|1氢氧化钠|12碳酸钠|11请根据表中数据，比较这四种溶液的酸碱性强弱，并说明判断依据。参考答案：酸性强弱顺序：稀硫酸稀盐酸碳酸钠氢氧化钠；碱性强弱顺序：氢氧化钠碳酸钠稀盐酸稀硫酸。判断依据：pH值越大，溶液碱性越强；pH值越小，溶液酸性越强。稀硫酸和稀盐酸为强酸，pH值接近但稀硫酸更小；氢氧化钠和碳酸钠为强碱，pH值接近但氢氧化钠更大；碳酸钠为弱碱，pH值介于强碱和强酸之间。6.实验室用托盘天平称量药品时，应遵循“左物右码”的原则。请解释这个原则的含义，并说明为什么不能直接将腐蚀性药品放在托盘上称量。参考答案：含义：将药品放在左盘，砝码放在右盘进行称量。原因：托盘天平易腐蚀，若直接将腐蚀性药品放在托盘上，会损坏天平并污染药品。应将腐蚀性药品放在玻璃器皿中称量，如烧杯、表面皿等。7.在进行酸碱中和滴定实验时，若用酚酞作指示剂，当滴入最后一滴NaOH溶液时，溶液颜色由无色变为浅红色，且半分钟内不褪色。请说明此时滴定是否达到终点，并简述判断依据。参考答案：达到终点。判断依据：酚酞指示剂在碱性溶液中呈红色，在中性或酸性溶液中无色。滴入最后一滴NaOH溶液后，溶液由无色变为浅红色，且半分钟内不褪色，说明溶液刚好呈弱碱性，达到滴定终点。8.某同学用烧杯、玻璃棒、量筒等仪器配制50g质量分数为10%的氯化钠溶液。请写出配制步骤，并说明每步操作的目的。参考答案：①计算：需要氯化钠质量=50g×10%=5g，需要水质量=50g-5g=45g；②称量：用托盘天平称取5g氯化钠；③溶解：将氯化钠放入烧杯中，加入适量水，用玻璃棒搅拌使其溶解；④转移：将溶液转移至50mL量筒中，用少量水洗涤烧杯并合并洗涤液；⑤定容：向量筒中加水至刻度线，用胶头滴管滴加至凹液面与刻度线相切；⑥装瓶：将配制好的溶液装入试剂瓶中，贴标签。标准答案与解析一、单项选择题1.参考答案：A解析：玻璃棒主要用于搅拌溶液、引流和转移少量液体，A正确；蒸发皿可以直接用酒精灯火焰加热，但需要不断搅拌防止局部过热，B错误；实验室里用的药匙有金属的也有木头的，取决于药品的性质，C错误；量筒只能用来量取液体体积，不能用来配制溶液，D错误。2.参考答案：B解析：过滤操作时，滤纸要润湿并紧贴漏斗内壁，是为了防止气泡产生，影响过滤速度，B错误；漏斗下端要紧靠烧杯内壁，是为了防止液体飞溅，A正确；倾倒液体时，烧杯口要紧挨漏斗边缘，是为了防止液体洒出，C正确；过滤时可以用玻璃棒引流，是为了防止液体飞溅，D正确。3.参考答案：B解析：水可以用来灭火，特别是对于木材、纸张等火灾；沙土可以用来灭火，特别是对于油类火灾；泡沫灭火器可以用来灭火，特别是对于油类火灾；火碱具有强腐蚀性，不能用于灭火，B错误。4.参考答案：B解析：该反应是一种物质反应生成三种物质，属于分解反应，A错误，B正确；该反应不符合置换反应和复分解反应的特征，C、D错误。5.参考答案：C解析：氧气不易溶于水，所以可以用排水法收集；当气泡连续均匀冒出时开始收集，是因为此时集气瓶中的空气基本被排尽，C正确；A、B、D均错误。6.参考答案：C解析：硫在氧气中燃烧，产生蓝紫色火焰，生成有刺激性气味的气体，A正确；铁丝在氧气中加热，火星四射，生成黑色固体，但在空气中不能燃烧，B错误；碳酸钠溶液滴入澄清石灰水中，发生化学反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，C正确；稀盐酸滴入碳酸钠溶液中，产生无色有刺激性气味的气体，D错误。7.参考答案：C解析：取用固体药品时，要用药匙或纸槽，不能用手直接拿取，A错误；使用酒精灯时，要用火柴点燃，不能用一酒精灯去点燃另一酒精灯，B错误；实验完毕后，剩余的药品不能放回原瓶，要放在指定的容器中，C正确；加热试管时，试管口不能朝向自己或他人，D错误。8.参考答案：D解析：纯净物是由一种物质组成的，氧气是由一种物质组成的，属于纯净物，A、B、C都是由多种物质组成的混合物，D正确。9.参考答案：B解析：实验记录要真实、准确、完整，不能随意涂改，B错误；A、C、D均正确。10.参考答案：B解析：水结成冰是物理变化，A错误；碳酸钙加热分解生成氧化钙和二氧化碳，是化学变化，B正确；水蒸发是物理变化，C错误；铁丝弯曲是物理变化，D错误。二、填空题1.参考答案：淡蓝解析：氢气在空气中燃烧时，会产生淡蓝色的火焰，这是由于氢气与氧气反应生成水蒸气时，激发态的电子回到基态时发出的光。2.参考答案：碱解析：pH值是溶液酸碱度的衡量标准，pH值大于7的溶液呈碱性，pH值等于7的溶液呈中性，pH值小于7的溶液呈酸性。该溶液的pH值为8，因此呈碱性。3.参考答案：铁锈逐渐溶解，溶液由无色变为浅绿色解析：生锈的铁钉主要成分是氧化铁，氧化铁与稀盐酸反应生成氯化铁和水，氯化铁溶液呈黄色。随着反应进行，铁也与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，氯化亚铁溶液呈浅绿色。因此观察到的现象是铁锈逐渐溶解，溶液由无色变为浅绿色。4.参考答案：H₂O₂解析：化学方程式2H₂O₂→2H₂O+O₂↑中，反应物是过氧化氢（H₂O₂），生成物是水（H₂O）和氧气（O₂）。5.参考答案：Ⅷ解析：核外电子数为18的元素是氩（Ar），氩是稀有气体元素，位于元素周期表中的第18族。6.参考答案：大理石；稀盐酸解析：实验室制取二氧化碳常用的药品是大理石（主要成分是碳酸钙）和稀盐酸。大理石与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳。7.参考答案：NaCl解析：将氯化钠溶液蒸发结晶，水分蒸发后，所得固体仍然是氯化钠，其化学式为NaCl。8.参考答案：稀硫酸解析：金属活动性顺序中，排在氢前面的金属能与稀硫酸或稀盐酸反应生成氢气。题目中提到的是稀硫酸，因此答案是稀硫酸。9.参考答案：H₂SO₄+2NaOH→Na₂SO₄+2H₂O解析：稀硫酸与氢氧化钠溶液反应生成硫酸钠和水，化学方程式为H₂SO₄+2NaOH→Na₂SO₄+2H₂O。10.参考答案：2N解析：用化学符号表示两个氮原子，就是在氮元素符号N前加上数字2，表示为2N。三、判断题1.参考答案：√解析：氢氧化钠固体具有吸湿性，容易从空气中吸收水分而潮解，因此需要密封保存，以保持其纯净性和有效性。2.参考答案：√解析：稀释浓硫酸时，应将浓硫酸缓慢注入水中，并不断搅拌，以防止因放热过快而造成溶液飞溅，确保实验安全。3.参考答案：×解析：燃烧镁带时，不需要在石棉网上进行，可以直接在干燥的实验台上进行，因为镁带燃烧时会产生高温，石棉网主要用于防止高温熔融物溅落损坏桌面。4.参考答案：×解析：用pH试纸测定未知溶液的pH值时，应将试纸放在干净的玻璃片上，用玻璃棒蘸取少量溶液滴在试纸上，而不是将试纸伸入溶液中，以防止试纸被污染。5.参考答案：√解析：高锰酸钾和氯酸钾都是常用的制氧剂，与二氧化锰混合加热可以催化分解产生氧气，因此可以在实验室中用于制备氧气。6.参考答案：√解析：玻璃仪器洗净的标志是，仪器内壁的水膜均匀，既不聚成水滴也不成股流下，这表明仪器内壁没有油污或其他杂质，已经清洗干净。7.参考答案：√解析：在实验室中，如果不慎将酸溅入眼中，应立即用大量清水冲洗，以稀释酸液并减少对眼睛的伤害，并送医治疗，以防止严重后果。8.参考答案：×解析：铁丝在氧气中燃烧时，会产生耀眼的白光，并生成四氧化三铁，但生成的产物是四氧化三铁（Fe₃O₄），而不是三氧化二铁。9.参考答案：√解析：在实验室中，加热试管时，应先均匀加热，再对准药品部位加热，以防试管因受热不均而破裂，确保实验安全。10.参考答案：√解析：用酒精灯加热时，应使用外焰加热，因为外焰温度最高，可以更有效地加热物质，提高实验效率。四、简答题1.参考答案：实验室制取氧气常用的三种方法是：加热高锰酸钾（化学方程式：2KMnO₄K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑）、加热氯酸钾和二氧化锰混合物（化学方程式：2KClO₃2KCl+3O₂↑）、过氧化氢溶液在二氧化锰催化下分解（化学方程式：2H₂O₂2H₂O+O₂↑）。原理分别是利用加热分解或催化分解产生氧气。解析：考查实验室制取氧气的常用方法和原理。高锰酸钾加热分解法是中学阶段最常用的方法之一，其化学方程式需要掌握。氯酸钾分解需要二氧化锰作催化剂，且需要加热。过氧化氢分解在常温下即可进行，只需催化剂。三种方法都是利用化学反应产生氧气，掌握其化学方程式和反应条件是关键。2.参考答案：玻璃棒在过滤操作中的作用是引流。将待过滤的液体沿玻璃棒缓慢倒入漏斗中，可以防止液体飞溅，并使液体顺着漏斗内壁流下，避免冲破滤纸。解析：考查过滤操作中玻璃棒的用途。过滤操作是化学实验的基本操作，玻璃棒的作用是引流，这是必须掌握的基本知识点。如果直接倒入，液体可能会冲破滤纸，导致过滤失败。玻璃棒的使用体现了实验操作的规范性和安全性。3.参考答案：常见的化学实验仪器有：试管（用于少量药品的反应容器）、烧杯（用于盛放液体或进行溶液反应）、酒精灯（用于加热）。试管主要用于少量药品的反应或收集气体；烧杯用于盛放较多量的液体或进行溶液反应；酒精灯提供热源，用于加热实验。解析：考查常见化学仪器的名称和用途。试管、烧杯、酒精灯是化学实验中最常用的仪器，其用途需要熟练掌握。试管用于少量药品的反应，烧杯用于较多量液体的反应或盛放，酒精灯提供热源。这些仪器的名称和用途是化学实验的基础知识。4.参考答案：加热高锰酸钾制取氧气时，试管口放置棉花是为了防止高锰酸钾粉末进入导管，堵塞导管或污染收集到的氧气。高锰酸钾受热分解时，可能会有少量粉末随氧气流进入导管。解析：考查加热高锰酸钾制氧时试管口放置棉花的原因。高锰酸钾受热分解时，可能会有未完全反应的粉末随氧气流进入导管，影响气体的纯度或堵塞导管。放置棉花可以过滤掉粉末，保证气体的纯度和实验的顺利进行。5.参考答案：实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳的实验步骤包括：①检查装置的气密性；②向广口瓶中放入大理石；③向长颈漏斗中注入稀盐酸，缓慢滴加到大理石上；④将导管口伸入集气瓶中收集二氧化碳；⑤收集满后，正放集气瓶，盖好瓶塞。解析：考查实验室制取二氧化碳的实验步骤。制取二氧化碳的实验是中学化学实验的重点，需要掌握其步骤和注意事项。检查气密性是实验成功的关键，滴加稀盐酸时要缓慢，防止反应过于剧烈。收集二氧化碳时要注意其密度比空气大，集气瓶要正放。6.参考答案：在给试管里的液体加热时，液体体积不能超过试管容积的1/3。这是因为液体加热时容易沸腾，如果液体过多，沸腾时可能会溅出，造成危险。解析：考查给试管内液体加热的注意事项。给试管内液体加热时，液体量不能太多，一般不超过试管容积的1/3，以防止沸腾时液体溅出伤人。这是化学实验安全操作的基本要求，需要牢记。7.参考答案：常见的灭火剂有：水（适用于扑灭木材、纸张、布料等可燃物火灾）、二氧化碳灭火器（适用于扑灭电器、精密仪器等火灾）。水的灭火原理是降低可燃物的温度到着火点以下；二氧化碳灭火原理是隔绝氧气。解析：考查常见灭火剂及其灭火原理。水是最常用的灭火剂，适用于扑灭多种火灾，但不可用于扑灭电器火灾。二氧化碳灭火器适用于扑灭电器、精密仪器等火灾，其原理是隔绝氧气。掌握不同灭火剂的适用范围和灭火原理是重要的消防知识。8.参考答案：实验室里不能随意混合酸和碱，因为酸和碱混合会发生中和反应，产生大量的热量，可能导致液体沸腾、喷溅，造成危险。例如，盐酸和氢氧化钠混合会生成氯化钠和水，并放出热量（化学方程式：HCl+NaOHNaCl+H₂O）。解析：考查酸碱混合的危害。酸和碱混合会发生中和反应，并放出热量，可能导致液体沸腾、喷溅，造成危险。因此，在实验室里不能随意混合酸和碱。这是化学实验安全操作的重要原则，需要特别注意。五、应用题1.参考答案：①取样，加水溶解，无现象；另取少量溶液，滴加稀盐酸，有气泡产生，则原固体为碳酸钠；②取样，加水溶解，无现象；另取少量溶液，滴加氯化钡溶液，有白色沉淀产生，则原固体为硫酸钠；③取样，加水溶解，无现象；另取少量溶液，滴加氯化钡溶液，无现象，再滴加碳酸钠溶液，有白色沉淀产生，则原固体为氯化钠。解析：本题考查物质的鉴别。碳酸钠与盐酸反应产生二氧化碳气体，硫酸钠与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀，氯化钠与氯化钡不反应但与碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀。通过设计实验方案，可以综合运用物质的化学性质进行鉴别，考查学生对常见物质性质的理解和实验设计能力。实验设计要考虑操作简便、现象明显、结论准确，避免引入干扰因素。2.参考答案：后果：氧气会逸出，导致收集失败，且可能造成实验室空气污染。正确方法：排水集气法收集时，集气瓶应装满水倒置在水中，收集完毕后应立即盖紧瓶塞取出，并将集气瓶正置。原因：氧气不易溶于水，但仍有少量溶解，且密度与空气接近，若不及时盖塞，会因溶解和扩散而逸出。解析：本题考查气体的收集方法。排水集气法适用于不易溶于水且不与水反应的气体，操作时要注意收集前集气瓶必须装满水并倒置，收集完毕后要立即盖塞并正置，以防止氧气逸出。考查学生对气体性质和收集方法的掌握，以及对实验操作细节的关注。3.参考答案：①升高温度；②增大反应物接触面积（如改用粉末状铁）；③加入催化剂（如硫酸铜溶液）；④适当增加反应物浓度（如增加硫酸铜溶液浓度）。解析：本题考查影响化学反应速率的因素。化学反应速率受温度、浓度、接触面积、催化剂等因素影响。升高温度可以增加反应物分子能量，增大浓度可以增加有效碰撞次数，增大接触面积可以增加反应界面，加入催化剂可以降低反应活化能。考查学生对化学反应速率影响因素的理解和实验探究能力。4.参考答案：化合价变化：锰元素由+7价降低为+6价（在K₂MnO₄中），由+7价降低为+4价（在MnO₂中）。高锰酸钾在反应中充