11实验探究题 上海市2021年中考化学模拟&押题卷知识点分类汇编

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11实验探究题 上海市2021年中考化学模拟&押题卷知识点分类汇编
一．实验探究物质的性质或变化规律（共1小题）
1．（2021•杨浦区三模）为探究氢气的化学性质，进行如图实验（浓硫酸具有吸水性）。

①装置A中对多孔塑料板的要求是 　 　。
②装置D处硬质玻璃管内反应的化学方程式是 　 　。
③能证明氢气具有还原性的实验现象是 　 　。
④能否省略装置E，说明理由 　 　。
⑤在不改变装置的条件下，用最简单的方法验证氢气具有可燃性 　 　。
⑥实验结束，关闭弹簧夹同时熄灭酒精灯，装置F中可能发生的反应是 　 　（任写其中一条化学方程式）。
二．实验探究物质的组成成分以及含量（共7小题）
2．（2021•杨浦区二模）实验室有一包久置的生铁粉末（成分为铁、碳和氧化铁）。为测定各组分的质量分数，将20g生铁粉末均分成两份，进行如下实验。（装置气密性良好）
实验一：测定碳的质量分数
将10g样品与足量的稀硫酸反应，发生反应的化学方程式 　 　。待反应结束，过滤，得滤渣0.36g，则碳的质量分数是 　 　。
实验二：测定氧化铁的质量分数

①按如图连接装置。点燃酒精灯前，先进行的操作是 　 　，实验中A装置的现象是 　 　。
②反应一段时间，待D装置内的液体质量不再增加时，熄灭酒精灯。此时不宜关闭K，为什么？　 　。
③若省略B装置，会导致测得氧化铁的质量分数 　 　（选填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。
④冷却至室温，关闭K，称得D装置反应前后增重了0.54g。
Ⅰ.若硬质玻璃管中剩余固体为单质铁，通过以上实验可知，10g样品中含氧化铁的质量是 　 　g。
Ⅱ.若硬质玻璃管中剩余固体除了单质铁，还有碳，则10g样品中氧化铁的质量m合理的范围是 　 　。
A.m＜1.6 B.1.6≤m＜4.8 C.1.6≤m≤3.2 D.3.2≤m≤4.8
3．（2021•奉贤区二模）通过学习，同学们发现有些化学反应发生时没有伴随明显的现象，他们就NaOH溶液和稀盐酸的反应进行了以下探究。
①甲组同学
Ⅰ.向盛有NaOH溶液的试管中滴几滴无色酚酞试液，振荡，继续加入稀盐酸。观察到溶液由　 　变成无色，证明NaOH溶液和稀盐酸能发生反应。写出氢氧化钠溶液和稀盐酸反应的化学方程式　 　。
Ⅱ.甲组同学继续探究实验后无色溶液中溶质的成分。
【提出问题】无色溶液中溶质除了酚酞还有什么？
【提出猜想】（1）NaCl
（2）NaCl和　 　
【设计实验】

实验操作
实验现象
实验结论
方案一
向试管中加入少量锌粒，然后加入无色溶液
有　 　产生
猜想　 　成立
方案二
取少量无色溶液于试管中，慢慢滴加NaOH溶液，并不断振荡试管
开始无明显现象，过一会发现　 　
②乙组同学
向盛有NaOH溶液的试管中滴加稀盐酸，将所得溶液蒸发得到白色固体，小组同学认为据此不能证明NaOH溶液和稀盐酸发生反应。于是将白色固体溶于水。室温下测得该溶液的pH＝7，据此能否证明两者发生反应？并说明理由　 　。
4．（2021•徐汇区二模）有一包红色粉末可能由Cu、Fe2O3两种固体中的一种或两种组成，化学兴趣小组对其组成进行实验探究。
【查询资料】Cu在FeCl3溶液中发生反应的化学方程式为：2FeCl3+Cu═2FeCl2+CuCl2。
【实验探究】甲同学称取该粉末5.0g装入硬质试管中，按如图进行实验。开始时缓缓通入CO气体，过一段时间后再加热使其充分反应。待反应完全后，停止加热，仍继续通CO气体直至玻璃管冷却。反应前后称量相关装置和物质的总质量，其数据如下表。

反应前
反应后
第1组
玻璃管和红色粉末的总质量为37.3g
玻璃管和红色粉末的总质量为37.1g
第2组
洗气瓶和所盛溶液的总质量180.0g
洗气瓶和所盛溶液的总质量180.1g
请回答下列问题：
Ⅰ.在装置A中先通CO气体的作用是　 　；装置A中发生反应的化学方程式是　 　。
Ⅱ.从环保角度考虑，上述装置有缺陷，你认为应该如何改进？　 　。
Ⅲ.计算确定红色粉末的组成，你选用第　 　组实验数据，理由是　 　。
Ⅳ.乙同学取少量红色粉末于试管中，滴加足量稀盐酸，振荡后观察，发现固体全部溶解。甲同学由此得出，该红色固体只有Fe2O3，你认为正确吗？理由是　 　。

5．（2021•虹口区二模）某氢氧化钠样品中可能含有少量碳酸钠、氯化钠。为测定该氢氧化钠样品的纯度，进行如下实验。
①检验样品成分
实验步骤
实验现象
结论
取样，溶于水中，滴加2滴酚酞试剂；
溶液变为　 　色
氢氧化钠样品中含有氯化钠，不含碳酸钠。
向上述溶液中滴加过量稀硝酸，再滴加　 　溶液。
　 　
②测定样品纯度。
取1g样品配制成溶液后，滴加稀盐酸，测定相关数据，如图所示。

Ⅰ.发生反应的化学方程式是　 　。
Ⅱ.实验开始前应获知的数据是稀盐酸的密度和　 　；实验后应选用的数据是　 　（选填“a”“b”或“c”）。
Ⅲ.经计算，最终参加反应的盐酸中溶质为0.02mol，则1g样品中氢氧化钠的质量是　 　g。
6．（2021•嘉定区二模）某学习小组对课本中“氯化钠能用于制烧碱”的内容产生兴趣，查阅资料得知：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑。为验证该反应能制烧碱，同学们用如图1装置进行了电解饱和氯化钠溶液的实验，通电一段时间后，关闭电源，从K处倒出溶液作为待测液进行如下探究。
【探究一】检验待测液中含有氢氧化钠

①取少量待测液滴加到试管中，再向试管中滴加无色酚酞，溶液变为　 　色，则待测液中含有氢氧化钠。
【探究二】探究氢氧化钠的化学性质（图2）。
②在反应Ⅱ中，将稀盐酸滴入氢氧化钠溶液中，溶液温度　 　（上升、下降或不变）。
③反应Ⅳ通常没有明显现象，小明设计了如图3的实验证明氢氧化钠与二氧化碳反应，若胶头滴管中的物质是浓NaOH溶液，锥形瓶中充满CO2，则挤压胶头滴管后能观察到的实验现象是　 　，该反应的化学方程式为　 　。
④为了确定③中锥形瓶内反应后溶液的组成，进行如下实验。
取少量锥形瓶内溶液，向其中滴入酚酞溶液，溶液变红。再加入足量的CaCl2溶液，有白色沉淀生成，溶液仍然为红色，则③中锥形瓶内反应后溶液中含有的溶质是　 　。
【探究三】测定待测液中氢氧化钠的质量分数
⑤查阅资料：1.氢氧化镁不溶于水。
2.氢氧化钠与氯化镁溶液能发生复分解反应，化学方程式为：　 　。
进行实验：实验步骤如图4所示。

⑥步骤b加入的氯化镁溶液必需过量，其目的是　 　。实验过程中，判断所加氯化镁溶液是否过量的方法是　 　。
⑦实验过程中若缺少步骤d的操作，则测定的待测液中氢氧化钠的质量分数将　 　（填“偏大”、“偏小”或“没影响”）。
7．（2021•普陀区模拟）某兴趣小组同学取10g氧化铜和炭粉，通过下列实验对其中炭粉含量进行测定。实验前进行知识准备：2Cu+O22CuO。

①关闭弹簧夹，打开分液漏斗活塞。写出A中化学反应方程式 　 　；点燃酒精灯，将尖嘴管对着火焰，以提高温度。
②装置B玻璃管中发生的反应为C+2CuO2Cu+CO2↑，体现出碳的 　 　性。
③测定炭粉含量可通过以下两种方法：
Ⅰ.方法一：弹簧夹保持关闭状态，反应一段时间直至固体颜色不再变化后停止加热，装置D中澄清石灰水不变浑浊的原因是 　 　。若CO2已被装置C完全吸收，写出反应的化学方程式 　 　，称量装置C，质量比反应前增重2.2g，计算参加反应的氢氧化钠的物质的量为 　 　mol。请判定该方法能否测定混合物中炭粉含量，并阐述你的理由 　 　。
Ⅱ.方法二：打开弹簧夹，加热装置B直至固体颜色不再变化后停止加热，继续通O2至装置冷却，目的是能将残留在装置中的剩余气体全部赶入装置C，还可以 　 　。通过称量装置 　 　（选填“A”“B”或“C”）反应前后的总质量计算出原混合物中炭粉含量。
8．（2021•上海模拟）探究一：碳酸氢钠（NaHCO3）俗名小苏打，常用于食品和医学工业。某化学兴趣小组的同学对碳酸氢钠进行加热，发现有气泡，同时还剩余白色固体。他们对白色固体进行探究。
【提出问题】这白色固体是什么？
【查阅资料】碳酸氢钠受热易分解生成水、二氧化碳和一种常见的固体。
【提出猜想】
猜想1：白色固体是碳酸钠
猜想2：白色固体是氢氧化钠
猜想3：白色固体是氢氧化钠和碳酸钠的混合物
【实验探究】
兴趣小组为了确定反应后的固体产物成分，进行了如下实验，请填写下表：
实验方案
实验现象
结论
步骤一：取少量反应后的固体产物溶于水，加入过量的中性氯化钙溶液，过滤。
产生白色沉淀
猜想1成立
步骤二：取滤液少许，往滤液中滴入：　 　
　 　
【实验总结】写出碳酸氢钠受热分解的化学方程式 　 　。
探究二：某化学兴趣小组把金属钠投到硫酸铜溶液中，实验并非如想象的有红色铜析出，而是生成一种蓝色沉淀。同学们非常好奇并进行实验探究。
【提出问题】金属钠投到硫酸铜溶液中到底发生了怎样的化学反应？
【查阅资料】钠是非常活泼的金属，能与水发生剧烈反应，并放出气体，生成的溶液显碱性。
【提出猜想】
猜想1：钠先与水反应生成氢气和某碱溶液，某碱再与硫酸铜反应生成蓝色沉淀；
猜想2：钠先与水反应生成某气体和某碱溶液，某碱再与硫酸铜反应生成蓝色沉淀。
【实验探究】
实验一：同学们把一小块切干净的钠投到装有少量蒸馏水的试管中，点燃生成的气体，听到“噗”的一声后燃烧起来；
实验二：在剩余的溶液中加入硫酸铜溶液，发现有蓝色沉淀。
【实验总结】
①两个猜想中的“某碱”是 　 　（填物质名称，下同），猜想2中生成的气体是 　 　；
②水与金属钠反应的化学方程式 　 　；生成蓝色沉淀的化学式为 　 　；
③请你判断猜想 　 　成立。
三．化学实验方案设计与评价（共1小题）
9．（2021•杨浦区三模）某纯碱样品中含有少量NaCl，为测定该样品中Na2CO3的质量分数，设计如图实验方案。
【方案一】

①“操作”的名称是 　 　。
②加入“过量”CaCl2溶液的原因是 　 　。
③判断白色沉淀Y是纯净物的方法：取最后一次洗涤液，　 　（填所用的试剂及实验现象）。
④纯碱样品中Na2CO3的质量分数是 　 　（精确到0.1%）。
【方案二】

⑤装置A中反应的化学方程式为 　 　。
⑥为了减少实验误差，理论上装置C中NaOH溶液必须过量。设计实验证明装置C中NaOH溶液可能存在的两种情况。
实验目的
实验方案
实验现象
证明NaOH溶液过量
取装置C中反应后的溶液于烧杯中，滴入 　 　
　 　
证明NaOH溶液的量不足
取装置D中反应后的固体于烧杯中，滴入 　 　
　 　
四．混合物的分离方法（共1小题）
10．（2021•虹口区二模）某小组称取4.90g氯酸钾和1.50g二氧化锰混合后进行制取氧气、验证氧气性质的实验，并在实验结束后回收得到纯净的二氧化锰。
【氧气的制取及性质实验】

①生成氧气的化学方程式是　 　；采用图1中的收集方法，是因为氧气　 　。
②将红热的木炭放入集满氧气的集气瓶中，观察到的现象是　 　。
【回收二氧化锰】
收集一定量氧气后结束实验，为回收剩余固体中的二氧化锰，进行如图2实验。
③20℃时氯酸钾、氯化钾的溶解度数据见下表（假设溶液中两种物质的溶解度相互无影响）。

20℃的溶解度
氯酸钾
7g/100g水
氯化钾
34g/100g水
请分析5.44g剩余固体的成分，并说明步骤Ⅲ中水量约为40mL而不是30mL的原因　 　。
五．常用气体的发生装置和收集装置与选取方法（共2小题）
11．（2021•奉贤区二模）如图是实验室制取气体常用的发生和收集装置，请回答有关问题：
①用过氧化氢溶液和二氧化锰的混合物制取氧气。反应的化学方程式是　 　，反应的基本类型是　 　。
②实验室用装置C制取二氧化碳，与装置B相比的优点是　 　。若用F装置收集二氧化碳，气体应从　 　端（填“a”或“b”）通入。
③实验室常用加热无水醋酸钠和碱石灰固体混合物的方法制备甲烷。
Ⅰ.选择的发生装置为　 　（填字母序号）；可以用装置E收集甲烷，说明甲烷具有　 　的性质。
Ⅱ.充分燃烧1mol甲烷，生成二氧化碳的质量为　 　（根据化学方程式计算）。
12．（2021•普陀区二模）气体的制取及性质研究是重要的化学实验活动。

①装置A可用于制取氧气，写出用氯酸钾和二氧化锰制氧气的化学方程式　 　。 若参加反应的氯酸钾为0.2mol，能产生　 　g氧气。
②装置B和C都可用于制取二氧化碳，C相对于B具有的优点是　 　。用装置D收集二氧化碳时，导管须伸到集气瓶底部的原因是　 　。
③设计如图2所示的装置分离CO、CO2的混合气体。操作步骤如下：

Ⅰ.打开弹簧夹，通入一定量的混合气体，收集气体；
Ⅱ.关闭弹簧夹，更换收集装置；
Ⅲ.打开活塞k、收集气体，加入足量稀硫酸后立即关闭活塞k。
步骤Ⅰ中收集到的气体是　 　（选填“CO”或“CO2”）。步骤中反应的化学方程式是　 　。该方法能否将两种气体完全分离，请说明理由　 　。
六．饱和溶液和不饱和溶液（共1小题）
13．（2021•嘉定区二模）NaOH和Ca（OH）2是生产、生活中常见的两种重要的碱。下表是NaOH和Ca（OH）2的溶解度数据（单位：g/100g水）。请回答下列问题：
温度（℃）
0
20
40
60
80
100
溶解度
NaOH
31
90
111
X
313
336
Ca（OH）2
0.19
0.17
0.14
0.12
0.09
0.08
①表中“90”数字表示的含义是　 　。
②为测定X的值，取4份60℃的水各50克，分别进行实验，并记录数据如下表：
实验编号
实验1
实验2
实验3
实验4
H2O质量/g
50
50
50
50
NaOH质量/g
50
60
70
80
溶液质量/g
100
110
114.5
114.5
【实验结果分析】实验1所得溶液的质量分数为　 　；由实验可知X的值为　 　。
③除去NaOH溶液中混有的少量Ca（OH）2，通过蒸发浓缩、　 　，然后过滤、洗涤、干燥得到NaOH固体。
④现有20℃时Ca（OH）2的饱和溶液（甲溶液），向其中加入一定量CaO后，得到的溶液（乙溶液），甲、乙溶液的质量是甲　 　乙（填“＞、＜、＝”）。
⑤在20℃时，向盛有100g水的烧杯中加入100g NaOH，欲使其完全溶解。下列说法中正确的是　 　。
A．溶液的质量一定增大
B．溶剂的质量一定增大
C．NaOH的溶解度一定增大
D．溶液的溶质质量分数一定增大
七．金属的化学性质（共1小题）
14．（2021•上海模拟）铁是生产、生活中应用很广泛的一种金属。如图是与铁的性质有关的部分实验图，请回答下列问题。

①A中细铁丝燃烧生成黑色固体物质是 　 　（填物质名称）。
②B中铁钉最易生锈的部位是 　 　（填“a”、“b”或“c”）。
③C中刚开始无气泡产生，溶液颜色逐渐由无色变为黄色，此时试管内发生反应的化学方程式是 　 　。
④D中反应一段时间后，试管内固体质量比反应前增大，据此推断，试管内溶液质量与反应前相比 　 　（填“增大”、“不变”或“减小”）。
八．酸的化学性质（共1小题）
15．（2021•普陀区二模）通过对比实验可发现物质的共性与个性。
实验内容



实验现象
A中无明显现象，B中产生气泡
试管　 　（选填编号）中有白色沉淀产生
E中无明显现象，F中观察到的现象是　 　
实验结论
B中产生的气体是　 　（填化学式）；铁的金属活动性比铜　 　（选填“强”或“弱”）
不同的酸根会导致酸的“个性”有差异
柠檬酸的某些性质通常在水溶液中才能体现
不同的酸具有相似的化学性质，这是因为酸的组成中都含有　 　（填元素符号）。写出稀盐酸和稀硫酸共同具有的一条化学性质。　 　。
九．碱的化学性质（共1小题）
16．（2021•黄浦区二模）碱是一类重要的物质，氢氧化钠和氢氧化钙是常见的碱。
①我国古代劳动人民在生产、生活中就已经充分利用氢氧化钙，氢氧化钙的俗名是　 　。写出氢氧化钙的一种用途　 　。
②为验证氢氧化钙和氢氧化钠的性质，进行如图1所示实验（装置气性良好）。

步骤：分别向充满二氧化碳的甲、乙两个容器中注入等体积的氢氧化钙饱和溶液、氢氧化钠饱和溶液；稍后打开弹簧夹K1、K2。
现象与结论：实验过程中甲、乙均有氯化钡溶液进入，进入乙中的液体量较多，从氢氧化钙和氢氧化钠性质的角度分析。产生上述现象的原因　 　。乙中产生的白色沉淀的化学式是　 　。
③在某15mL氢氧化钠溶液中滴入稀盐酸，稀盐酸的体积与溶液温度的变化关系如图2所示：

Ⅰ由图2可知，氢氧化钠溶液与盐酸反应会　 　（选填“放出”或“吸收”）热量；滴入稀盐酸的体积为　 　（选填“a”“b”“c”或“d”）mL时两者恰好完全反应。
Ⅱ设计实验，证明上述实验产生的热量来自酸碱中和反应，而不是溶液稀释所导致的。请写出实验方案　 　。
一十．中和反应及其应用（共1小题）
17．（2021•闵行区二模）如图三个实验均可验证无现象的化学反应发生了。

【实验一】当观察到　 　现象时，证明化学反应发生，化学方程式是　 　。
【实验二】加入X可验证稀硫酸与NaOH能发生反应，符合此条件的X是　 　。
A.FeCl3
B.Cu（OH）2
C.Na2CO3
D.Ba（NO3）2
【实验三】用气压传感器测得曲线1和2，要证明CO2与NaOH一定发生了反应，左瓶中应加入　 　；曲线1变化平缓的原因是　 　。
【反思】上述实验的设计思想是通过证明　 　，来判断化学反应的发生。
一十一．氯化钠与粗盐提纯（共1小题）
18．（2021•青浦区二模）酸、碱、盐之间能相互发生反应，某化学实验小组进行了系列实验。

【实验一】探究中和反应的发生
①如图1所示，该实验中观察到的现象是　 　，可证明氢氧化钠溶液和稀盐酸发生反应，反应的化学方程式为　 　。取上述实验后的溶液于试管中，为验证氢氧化钠溶液和稀盐酸是否恰好完全反应，理论上可选择的试剂是　 　。
A．铜片
B．碳酸钠溶液
C．硝酸银溶液
②为探究中和反应过程中热量的变化情况，某实验小组进行了以下三个对比实验，并用温度传感器测定实验过程中的温度变化情况，得到了如图2所示的三根曲线。
实验1：50mL一定浓度的盐酸与50mL一定浓度的氢氧化钠溶液混合（曲线a）；
实验2：50mL一定浓度的盐酸与50mL蒸馏水混合（曲线b）；
实验3：50mL一定浓度的氢氧化钠溶液与50mL蒸馏水混合（曲线c）。
Ⅰ．对比三根曲线，根据曲线a可以得到的结论是　 　。
Ⅱ．结合实验目的，请分析实验小组增加实验2、实验3的理由　 　。
【实验二】去除某氯化钠样品中的杂质
某氯化钠样品中混有少量泥沙、氯化钙及硫酸钠，为得到纯净的氯化钠，实验小组设计了如图3的流程
①加足量水的目的是　 　。操作①的名称是　 　。
②实验过程中，实验小组选择两种不同的盐溶液进行了操作②和操作③，请根据题意在虚线方框内写出操作②和操作③的具体做法　 　。
③实验小组同学发现最终得到的氯化钠质量大于样品中所含的氯化钠质量，原因是（用化学方程式表示，写出一个即可）：　 　。
一十二．物质的鉴别、推断（共1小题）
19．（2021•金山区二模）某白色固体A可能含有碳酸钠、氧化钙、氯化钠中的一种或几种，进行如下实验。完成下列问题：
①操作Ⅰ的名称是　 　。流程分析，A中一定含有的物质是　 　（填化学式），A中加足量的水后发生反应的化学方程式　 　，　 　。
②为进一步确定固体A中可能存在的物质，对滤液C进行实验，完成下表。
实验操作
现象
结论
用一支洁净的试管取适量滤液C，　 　。
　 　
A中有氯化钠

一十三．根据化学反应方程式的计算（共5小题）
20．（2021•杨浦区二模）如图是实验室常用的制备气体的装置。

①仪器a的名称　 　。
②实验室用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气，反应的化学方程式是　 　，应选用的发生和收集装置是　 　（填序号）；图二中，连接仪器的操作，正确的是　 　（填序号）。
③能用B、C装置制取的气体是　 　。
④实验室常用3%的H2O2溶液在二氧化锰催化作用下获得平稳的氧气流。现有17%的H2O2溶液，能达到此效果的最佳装置是　 　。

⑤10g 17% H2O2溶液与二氧化锰完全反应，可生成氧气物质的量是　 　。（根据化学方程式列式计算）
21．（2021•长宁区二模）胆矾的化学式为CuSO4•5H2O，它是一种结晶水合物。
①取少量胆矾于蒸发皿中，用酒精灯充分加热，现象为　 　。求0.02mol胆矾完全反应后，蒸发皿中剩余的固体的质量（请根据化学方程式列式计算）。
②测量t℃时，饱和硫酸铜溶液的质量分数，进行如下实验操作：
Ⅰ、称量空蒸发皿的质量（m1g）。
Ⅱ、取一定量饱和硫酸铜溶液于蒸发皿中，称量饱和硫酸铜溶液与蒸发皿的质量（m2g）。
Ⅲ、用酒精灯充分加热，直至蒸发皿中固体完全变白。
Ⅳ、待蒸发皿冷却至室温后，称量剩余固体与蒸发皿的质量（m3g）。实验结果及CuSO4的溶解度如下：

t
m1
m2
m3

温度（℃）
10
20
实验数据
18℃
36.7g
97.1g
47.1g

CuSO4的溶解度（g/100g 水）
17.4
20.7
上述实验方案与结果是否合理，若合理，请计算该饱和硫酸铜溶液的质量分数；若不合理，请阐述你的理由　 　。
22． （2021•青浦区二模）根据如装置回答问题。

①写出仪器a的名称　 　。
②通常实验室制取CO2的化学方程式是　 　。用B装置制取CO2时，反应未停止前关闭止水夹，除了有气泡产生外，还可观察到的现象是　 　。选择　 　（填装置编号）装置作为制取CO2的发生装置具有随时控制反应发生和停止的优点。若用E装置收集CO2，气体应从　 　处通入（填“m”或“n”）。
③实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，若产生0.2mol氧气，则参加反应的过氧化氢的质量为　 　g。（根据化学方程式计算）。
23．（2021•金山区二模）根据如实验装置图，回答有关问题。

①仪器a的名称是：　 　。
②实验室用A装置制备氧气的化学方程式为　 　；欲收集一瓶较纯净的氧气，可选择的收集装置是　 　（填装置编号）。
③E是实验室制备二氧化碳气体的发生装置，请写出反应的化学方程式　 　，该装置的优点是　 　。若在装置E中连接压强传感器（如图F），测定实验中试管内气体压强变化的情况（如图2）。压强变化与实验现象或操作相对应的是　 　（填序号）。
序号
图像
实验现象或操作
Ⅰ
a﹣b
试管中液面逐渐上升
Ⅱ
b﹣c
大理石与稀盐酸脱离接触
Ⅲ
c﹣d
打开弹簧夹
④实验室以锌和稀硫酸为原料，　 　（填“能”或“不能”）用E装置制氢气，若要制取0.1mol的氢气，需要9.8%的稀硫酸多少克？（根据化学方程式计算）
24．（2021•嘉定区二模）根据题意回答。

①实验室选用装置A制取氧气的化学方程式为　 　。
②实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳可选用B和C作为发生装置，装置C和装置B相比其优点是　 　，若用D装置收集二氧化碳，应从　 　（m或n）端通入。
③如图所示实验G中铁丝不燃烧的原因是　 　。

④启普发生器中，加入液体的量不能太少的理由是　 　。
⑤含0.1摩尔碳酸钙的大理石与足量稀盐酸充分反应，计算生成二氧化碳的质量　 　（根据化学方程式列式计算）。
一十四．氢气的化学性质与燃烧实验（共2小题）
25．（2021•虹口区二模）用稀硫酸与锌粒反应制取氢气，并进行氢气还原氧化铜的实验。（夹持仪器省略）
①A中反应的化学方程式是　 　。
②B装置中生石灰作　 　剂。
③D处可观察到的现象是　 　。
④实验结束后，取少量锥形瓶中的溶液，滴加氯化钡溶液，可观察到的现象是　 　，该现象是否能说明溶液中含有硫酸，理由是　 　。
26．（2021•长宁区二模）氢气是一种还原性气体。

①装置A开始反应，锌粒表面的现象为　 　，该反应的化学方程式为　 　。充分反应后，可以观察到氧化铜表面的现象为　 　，说明氢气具有还原性，该反应的化学方程式为　 　。
②装置B的实验操作顺序如下：
Ⅰ、制氧化铜：打开低压加热器，加热铜丝，发现铜丝表面变黑后停止加热，此时铜丝表面反应的化学方程式为　 　。
Ⅱ、制氢气：必须待铜丝冷却至室温，才能倾斜装置使稀硫酸流入锌粒，开始反应，理由是　 　。
Ⅲ、反应：应先对产生的气体进行　 　操作后，再打开低压加热器，加热铜丝，直至铜丝表面黑色物质消失后停止加热，取出铜丝，停止反应。
③请选择一套合适的装置，并从实验装置和药品的角度阐述你的理由　 　。

参考答案与试题解析
一．实验探究物质的性质或变化规律（共1小题）
1．（2021•杨浦区三模）为探究氢气的化学性质，进行如图实验（浓硫酸具有吸水性）。

①装置A中对多孔塑料板的要求是 　不能与稀硫酸反应　。
②装置D处硬质玻璃管内反应的化学方程式是 　H2+CuOCu+H2O　。
③能证明氢气具有还原性的实验现象是 　D中玻璃管内固体由黑色变红色（或E中固体由白色变蓝色）　。
④能否省略装置E，说明理由 　能省略，D中的实验现象就能说明氢气具有还原性　。
⑤在不改变装置的条件下，用最简单的方法验证氢气具有可燃性 　实验中，在F装置的右侧支管口点燃尾气，气体能燃烧，说明氢气具有可燃性　。
⑥实验结束，关闭弹簧夹同时熄灭酒精灯，装置F中可能发生的反应是 　CaO+H2O═Ca（OH）2（合理即可）　（任写其中一条化学方程式）。
【解答】解：①在实验中多孔塑料板的作用是使固体和液体药品分离，因此不能与稀硫酸反应；故填：不能与稀硫酸反应；
②从实验的过程分析，装置A是锌和稀硫酸反应生成生成氢气，装置B是浓硫酸干燥氢气，装置C是检验水蒸气是否完全除尽，因此装置D中是干燥的氢气与氧化铜反应生成铜和水；化学方程式为：H2+CuOCu+H2O；故填：H2+CuOCu+H2O；
③装置D中是干燥的氢气与氧化铜反应生成铜和水，反应的现象是固体由黑色变红色，生成的水使E中的硫酸铜由白色变蓝色；因此可证明氢气具有还原性的实验现象是D中玻璃管内固体由黑色变红色（或E中固体由白色变蓝色）；故填：D中玻璃管内固体由黑色变红色（或E中固体由白色变蓝色）；
④从实验的现象D中玻璃管内固体由黑色变红色就能证明氢气具有还原性，因此能省略E，故填：能省略，D中的实验现象就能说明氢气具有还原性；
⑤氢气具有可燃性，因此实验中，在F装置的右侧支管口点燃尾气，气体能燃烧，说明氢气具有可燃性；故填：实验中，在F装置的右侧支管口点燃尾气，气体能燃烧，说明氢气具有可燃性；
⑥装置F的作用是防止空气中的水蒸气、二氧化碳进入E装置，碱石灰中含有氧化钙和氢氧化钠，实验结束，关闭弹簧夹同时熄灭酒精灯，空气中水蒸气二氧化碳进入F装置，二氧化碳与氢氧化钠生成碳酸钠和水，化学方程式为CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O；氧化钙与水反应生成氢氧化钙，化学方程式为CaO+H2O═Ca（OH）2（合理即可）；故填：CaO+H2O═Ca（OH）2（合理即可）；
二．实验探究物质的组成成分以及含量（共7小题）
2．（2021•杨浦区二模）实验室有一包久置的生铁粉末（成分为铁、碳和氧化铁）。为测定各组分的质量分数，将20g生铁粉末均分成两份，进行如下实验。（装置气密性良好）
实验一：测定碳的质量分数
将10g样品与足量的稀硫酸反应，发生反应的化学方程式 　Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑、Fe2O3+3H2SO4＝Fe2（SO4）3+3H2O　。待反应结束，过滤，得滤渣0.36g，则碳的质量分数是 　3.6%　。
实验二：测定氧化铁的质量分数

①按如图连接装置。点燃酒精灯前，先进行的操作是 　打开K　，实验中A装置的现象是 　有大量气泡产生　。
②反应一段时间，待D装置内的液体质量不再增加时，熄灭酒精灯。此时不宜关闭K，为什么？　防止D中浓硫酸倒吸入C，导致玻璃管炸裂　。
③若省略B装置，会导致测得氧化铁的质量分数 　偏大　（选填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。
④冷却至室温，关闭K，称得D装置反应前后增重了0.54g。
Ⅰ.若硬质玻璃管中剩余固体为单质铁，通过以上实验可知，10g样品中含氧化铁的质量是 　4.8　g。
Ⅱ.若硬质玻璃管中剩余固体除了单质铁，还有碳，则10g样品中氧化铁的质量m合理的范围是 　B　。
A.m＜1.6
B.1.6≤m＜4.8
C.1.6≤m≤3.2
D.3.2≤m≤4.8
【解答】解：实验一：铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，则化学反应方程式为Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑，氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和水，化学反应方程式为 Fe2O3+3H2SO4＝Fe2（SO4）3+3H2O，待反应结束，过滤，得滤渣0.36g，滤渣为碳，则碳的质量分数是×100%＝3.6%；故填：Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑；Fe2O3+3H2SO4＝Fe2（SO4）3+3H2O；3.6%；
实验二：①为了防止形成混合气体发生爆炸，点燃酒精灯前，先进行的操作是打开K；A中反应原理是锌与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，则A中的实验现象是有大量气泡产生；故填：打开K；有大量气泡产生；
②分析装置特点可知，反应一段时间，待D装置内的液体质量不再增加时，熄灭酒精灯，此时不宜关闭K，原因是防止D中浓硫酸倒吸入C，导致玻璃管炸裂，故填：防止D中浓硫酸倒吸入C，导致玻璃管炸裂；
③省略B装置，导致测定水的质量增加，则会导致测得氧化铁的质量分数偏大，故填：偏大；
④Ⅰ.设生成0.54g水，需要氧化铁的质量为x，
3H2+Fe2O32Fe+3H2O
160 54
x 0.54g
＝
x＝1.6g
设0.36g碳还原氧化铁的质量为y
3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑
36 320
0.36g y
＝
y＝3.2g
若硬质玻璃管中剩余固体为单质铁，通过以上实验可知，10g样品中含氧化铁的质量是1.6g+3.2g＝4.8g，故填：4.8；
Ⅱ.通过以上分析可知，若硬质玻璃管中剩余固体除了单质铁，还有碳，若碳没参加反应m＝1.6，若碳参加反应，且有剩余1.6＜m＜4.8，则10g样品中氧化铁的质量m合理的范围.1.6≤m＜4.8，故填：B。
3．（2021•奉贤区二模）通过学习，同学们发现有些化学反应发生时没有伴随明显的现象，他们就NaOH溶液和稀盐酸的反应进行了以下探究。
①甲组同学
Ⅰ.向盛有NaOH溶液的试管中滴几滴无色酚酞试液，振荡，继续加入稀盐酸。观察到溶液由　红色　变成无色，证明NaOH溶液和稀盐酸能发生反应。写出氢氧化钠溶液和稀盐酸反应的化学方程式　NaOH+HCl═NaCl+H2O　。
Ⅱ.甲组同学继续探究实验后无色溶液中溶质的成分。
【提出问题】无色溶液中溶质除了酚酞还有什么？
【提出猜想】（1）NaCl
（2）NaCl和　HCl　
【设计实验】

实验操作
实验现象
实验结论
方案一
向试管中加入少量锌粒，然后加入无色溶液
有　气泡　产生
猜想　（2）　成立
方案二
取少量无色溶液于试管中，慢慢滴加NaOH溶液，并不断振荡试管
开始无明显现象，过一会发现　溶液变红色　
②乙组同学
向盛有NaOH溶液的试管中滴加稀盐酸，将所得溶液蒸发得到白色固体，小组同学认为据此不能证明NaOH溶液和稀盐酸发生反应。于是将白色固体溶于水。室温下测得该溶液的pH＝7，据此能否证明两者发生反应？并说明理由　室温下测得该溶液的pH＝7，据此证明两者发生反应，是因为将白色固体溶于水，室温下测得该溶液的pH＝7，说明溶液显中性，进一步说明白色固体是反应生成的物质　。
【解答】解：①Ⅰ.向盛有NaOH溶液的试管中滴几滴无色酚酞试液，振荡，继续加入稀盐酸，观察到溶液由红色变成无色，证明NaOH溶液和稀盐酸能发生反应；
氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和何穗，反应的化学方程式：NaOH+HCl═NaCl+H2O。
故填：红色；NaOH+HCl═NaCl+H2O。
Ⅱ.【提出猜想】
（1）恰好完全反应时是NaCl
（2）盐酸过量时是NaCl和HCl。
故填：HCl。
【设计实验】
实验过程如下所示：

实验操作
实验现象
实验结论
方案一
向试管中加入少量锌粒，然后加入无色溶液
有气泡产生（稀盐酸和锌反应生成了氢气）
猜想（2）成立
方案二
取少量无色溶液于试管中，慢慢滴加NaOH溶液，并不断振荡试管
开始无明显现象（氢氧化钠和稀盐酸反应），过一会发现溶液变红色（氢氧化钠过量）
故填：气泡；溶液变红色；（2）。
②室温下测得该溶液的pH＝7，据此证明两者发生反应，是因为将白色固体溶于水，室温下测得该溶液的pH＝7，说明溶液显中性，进一步说明白色固体是反应生成的物质。
故填：室温下测得该溶液的pH＝7，据此证明两者发生反应，是因为将白色固体溶于水，室温下测得该溶液的pH＝7，说明溶液显中性，进一步说明白色固体是反应生成的物质。
4．（2021•徐汇区二模）有一包红色粉末可能由Cu、Fe2O3两种固体中的一种或两种组成，化学兴趣小组对其组成进行实验探究。
【查询资料】Cu在FeCl3溶液中发生反应的化学方程式为：2FeCl3+Cu═2FeCl2+CuCl2。
【实验探究】甲同学称取该粉末5.0g装入硬质试管中，按如图进行实验。开始时缓缓通入CO气体，过一段时间后再加热使其充分反应。待反应完全后，停止加热，仍继续通CO气体直至玻璃管冷却。反应前后称量相关装置和物质的总质量，其数据如下表。

反应前
反应后
第1组
玻璃管和红色粉末的总质量为37.3g
玻璃管和红色粉末的总质量为37.1g
第2组
洗气瓶和所盛溶液的总质量180.0g
洗气瓶和所盛溶液的总质量180.1g
请回答下列问题：
Ⅰ.在装置A中先通CO气体的作用是　排尽装置内残留的空气，防止一氧化碳和空气混合加热后发生爆炸　；装置A中发生反应的化学方程式是　3CO+Fe2O32Fe+3CO2　。
Ⅱ.从环保角度考虑，上述装置有缺陷，你认为应该如何改进？　装置末端增加一盏点燃的酒精灯　。
Ⅲ.计算确定红色粉末的组成，你选用第　1　组实验数据，理由是　少量澄清石灰水无法全部吸收生成的二氧化碳　。
Ⅳ.乙同学取少量红色粉末于试管中，滴加足量稀盐酸，振荡后观察，发现固体全部溶解。甲同学由此得出，该红色固体只有Fe2O3，你认为正确吗？理由是　不正确，氧化铁与盐酸反应生成了氯化铁，而氯化铁可与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜，也会使固体全部溶解，无法证明固体只有氧化铁　。

【解答】解：Ⅰ.一氧化碳属于易燃易爆气体，所以需要排空后进行加热；一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，书写化学方程式注意配平，所以化学方程式为3CO+Fe2O32Fe+3CO2；
故答案为：排尽装置内残留的空气，防止一氧化碳和空气混合加热后发生爆炸；3CO+Fe2O32Fe+3CO2。
Ⅱ.一氧化碳为有毒气体，需要尾气处理，所以在装置末端增加点燃的酒精灯，可以将一氧化碳转化为二氧化碳，避免造成污染；
故答案为：装置末端增加一盏点燃的酒精灯。
Ⅲ.澄清石灰水中氢氧化钙的量较少，无法确保将二氧化碳全部吸收了，因此测量第1组内质量变化，确保测量结果的准确性；
故答案为：1；少量澄清石灰水无法全部吸收生成的二氧化碳。
Ⅳ.根据题目信息可知，氯化铁与铜可以反应生成氯化铜和氯化亚铁，而氧化铁与盐酸反应生成了氯化铁和水，则溶就可以与氯化铁反应，固体全部溶解，因此无法判断是否全是氧化铁；
故答案为：不正确，氧化铁与盐酸反应生成了氯化铁，而氯化铁可与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜，也会使固体全部溶解，无法证明固体只有氧化铁。
5．（2021•虹口区二模）某氢氧化钠样品中可能含有少量碳酸钠、氯化钠。为测定该氢氧化钠样品的纯度，进行如下实验。
①检验样品成分
实验步骤
实验现象
结论
取样，溶于水中，滴加2滴酚酞试剂；
溶液变为　红　色
氢氧化钠样品中含有氯化钠，不含碳酸钠。
向上述溶液中滴加过量稀硝酸，再滴加　硝酸银　溶液。
　溶液由红色变成无色，不产生气泡，产生白色沉淀　
②测定样品纯度。
取1g样品配制成溶液后，滴加稀盐酸，测定相关数据，如图所示。

Ⅰ.发生反应的化学方程式是　NaOH+HCl═NaCl+H2O　。
Ⅱ.实验开始前应获知的数据是稀盐酸的密度和　溶质质量分数　；实验后应选用的数据是　b　（选填“a”“b”或“c”）。
Ⅲ.经计算，最终参加反应的盐酸中溶质为0.02mol，则1g样品中氢氧化钠的质量是　0.8　g。
【解答】解：①实验过程如下所示：
实验步骤
实验现象
结论
取样，溶于水中，滴加2滴酚酞试剂；
溶液变为红色
氢氧化钠样品中含有氯化钠，不含碳酸钠。
向上述溶液中滴加过量稀硝酸，再滴加硝酸银溶液。
溶液由红色变成无色（氢氧化钠完全反应），不产生气泡（溶液中不含有碳酸钠），产生白色沉淀（硝酸银和氯化钠反应生成了氯化银沉淀）
故填：红；硝酸银；溶液由红色变成无色，不产生气泡，产生白色沉淀。
②Ⅰ.氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水，发生反应的化学方程式：NaOH+HCl═NaCl+H2O。
故填：NaOH+HCl═NaCl+H2O。
Ⅱ.实验开始前应获知的数据是稀盐酸的密度和溶质质量分数；
实验后应选用的数据是b，是因为此时恰好完全反应。
故填：溶质质量分数；b。
Ⅲ.设1g样品中氢氧化钠的物质的量为x，
NaOH+HCl═NaCl+H2O，
1 1
x 0.02mol
＝，
x＝0.02mol，
则1g样品中氢氧化钠的质量是：0.02mol×40g/mol＝0.8g。
故填：0.8.
6．（2021•嘉定区二模）某学习小组对课本中“氯化钠能用于制烧碱”的内容产生兴趣，查阅资料得知：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑。为验证该反应能制烧碱，同学们用如图1装置进行了电解饱和氯化钠溶液的实验，通电一段时间后，关闭电源，从K处倒出溶液作为待测液进行如下探究。
【探究一】检验待测液中含有氢氧化钠

①取少量待测液滴加到试管中，再向试管中滴加无色酚酞，溶液变为　红　色，则待测液中含有氢氧化钠。
【探究二】探究氢氧化钠的化学性质（图2）。
②在反应Ⅱ中，将稀盐酸滴入氢氧化钠溶液中，溶液温度　上升　（上升、下降或不变）。
③反应Ⅳ通常没有明显现象，小明设计了如图3的实验证明氢氧化钠与二氧化碳反应，若胶头滴管中的物质是浓NaOH溶液，锥形瓶中充满CO2，则挤压胶头滴管后能观察到的实验现象是　U型管内红墨水左侧升高，右侧下降　，该反应的化学方程式为　2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O　。
④为了确定③中锥形瓶内反应后溶液的组成，进行如下实验。
取少量锥形瓶内溶液，向其中滴入酚酞溶液，溶液变红。再加入足量的CaCl2溶液，有白色沉淀生成，溶液仍然为红色，则③中锥形瓶内反应后溶液中含有的溶质是　NaOH、Na2CO3　。
【探究三】测定待测液中氢氧化钠的质量分数
⑤查阅资料：1.氢氧化镁不溶于水。
2.氢氧化钠与氯化镁溶液能发生复分解反应，化学方程式为：　2NaOH+MgCl2＝Mg（OH）2↓+2NaCl　。
进行实验：实验步骤如图4所示。

⑥步骤b加入的氯化镁溶液必需过量，其目的是　使NaOH完全反应　。实验过程中，判断所加氯化镁溶液是否过量的方法是　取步骤②上层清液于试管中，滴加氢氧化钠溶液，若有白色沉淀生成，则所加氯化镁溶液过量。反之，则不过量　。
⑦实验过程中若缺少步骤d的操作，则测定的待测液中氢氧化钠的质量分数将　偏大　（填“偏大”、“偏小”或“没影响”）。
【解答】解：【探究一】①使酚酞试液变红色的是碱性溶液，氢氧化钠使酚酞试液变红色；
【探究二】②酸碱中和放出热量，将稀盐酸滴入氢氧化钠溶液中，溶液温度上升；
③氢氧化钠与二氧化碳反应，使瓶内压强减小，在外界大气压的作用下，U型管内红墨水左侧升高，右侧下降，反应物是氢氧化钠和二氧化碳，生成物是碳酸钠和水，所以方程式是：2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O；
④碳酸钠与氯化钙反应生成白色沉淀，所以有白色沉淀，说明含有碳酸钠，加入的氯化钙足量，说明已经把碳酸钠反应完，酚酞试液还变红，说明溶液中含有碱性物质氢氧化钠；
【探究三】氢氧化钠与氯化镁的反应写出反应的化学方程式：2NaOH+MgCl2＝Mg（OH）2↓+2NaCl；
⑥由于氢氧化钠与氯化镁溶液能发生反应生成了氢氧化镁沉淀和氯化钠，所以，步骤②加入的氯化镁溶液必需过量，其目的是使NaOH完全反应。实验过程中，判断所加氯化镁溶液是否过量的方法是：取步骤②上层清液于试管中，滴加氢氧化钠溶液，若有白色沉淀生成，则所加氯化镁溶液过量。反之，则不过量。
⑦利用沉淀物的质量计算氢氧化钠的质量分数，若缺少步骤④的操作，沉淀中因含有其他杂质而质量偏大，所测定氢氧化钠的质量分数将偏大。
故答案为：【探究一】①红；
【探究二】②上升；
③U型管内红墨水左侧升高，右侧下降；2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O；
④NaOH、Na2CO3；
【探究三】2NaOH+MgCl2＝Mg（OH）2↓+2NaCl；
⑥使NaOH完全反应；取步骤②上层清液于试管中，滴加氢氧化钠溶液，若有白色沉淀生成，则所加氯化镁溶液过量。反之，则不过量；
⑦偏大。
7．（2021•普陀区模拟）某兴趣小组同学取10g氧化铜和炭粉，通过下列实验对其中炭粉含量进行测定。实验前进行知识准备：2Cu+O22CuO。

①关闭弹簧夹，打开分液漏斗活塞。写出A中化学反应方程式 　2H2O22H2O+O2↑　；点燃酒精灯，将尖嘴管对着火焰，以提高温度。
②装置B玻璃管中发生的反应为C+2CuO2Cu+CO2↑，体现出碳的 　还原　性。
③测定炭粉含量可通过以下两种方法：
Ⅰ.方法一：弹簧夹保持关闭状态，反应一段时间直至固体颜色不再变化后停止加热，装置D中澄清石灰水不变浑浊的原因是 　二氧化碳被氢氧化钠溶液完全吸收　。若CO2已被装置C完全吸收，写出反应的化学方程式 　2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O　，称量装置C，质量比反应前增重2.2g，计算参加反应的氢氧化钠的物质的量为 　0.1　mol。请判定该方法能否测定混合物中炭粉含量，并阐述你的理由 　不能，因为不知道混合物中碳和氧化铜的量，若碳过量，则不能完全被氧化为二氧化碳　。
Ⅱ.方法二：打开弹簧夹，加热装置B直至固体颜色不再变化后停止加热，继续通O2至装置冷却，目的是能将残留在装置中的剩余气体全部赶入装置C，还可以 　防止液体倒吸　。通过称量装置 　B或C　（选填“A”“B”或“C”）反应前后的总质量计算出原混合物中炭粉含量。
【解答】解：①A中过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气，化学反应方程式：2H2O22H2O+O2↑。
故填：2H2O22H2O+O2↑。
②装置B玻璃管中发生的反应为C+2CuO2Cu+CO2↑，体现出碳的还原性。
故填：还原。
③Ⅰ.装置D中澄清石灰水不变浑浊的原因是二氧化碳被氢氧化钠溶液完全吸收，若CO2已被装置C完全吸收，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：2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O；
反应的化学方程式及其物质的量的关系：
反应生成的二氧化碳物质的量：2.2g÷44g/mol＝0.05mol，
2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O，
2 1
0.1mol 0.05mol
参加反应的氢氧化钠的物质的量为0.1mol；
不能，因为不知道混合物中碳和氧化铜的量，若碳过量，则不能完全被氧化为二氧化碳。
故填：二氧化碳被氢氧化钠溶液完全吸收；2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O；0.1；不能，因为不知道混合物中碳和氧化铜的量，若碳过量，则不能完全被氧化为二氧化碳。
Ⅱ.方法二：打开弹簧夹，加热装置B直至固体颜色不再变化后停止加热，继续通O2至装置冷却，目的是能将残留在装置中的剩余气体全部赶入装置C，还可以防止液体倒吸；
通过称量装置B或C反应前后的总质量计算出原混合物中炭粉含量，例如B反应前后的质量差即为炭粉的质量，C反应前后质量差即为反应生成二氧化碳的质量，根据反应的化学方程式及其提供数据可以计算炭粉含量。
故填：防止液体倒吸；B或C。
8．（2021•上海模拟）探究一：碳酸氢钠（NaHCO3）俗名小苏打，常用于食品和医学工业。某化学兴趣小组的同学对碳酸氢钠进行加热，发现有气泡，同时还剩余白色固体。他们对白色固体进行探究。
【提出问题】这白色固体是什么？
【查阅资料】碳酸氢钠受热易分解生成水、二氧化碳和一种常见的固体。
【提出猜想】
猜想1：白色固体是碳酸钠
猜想2：白色固体是氢氧化钠
猜想3：白色固体是氢氧化钠和碳酸钠的混合物
【实验探究】
兴趣小组为了确定反应后的固体产物成分，进行了如下实验，请填写下表：
实验方案
实验现象
结论
步骤一：取少量反应后的固体产物溶于水，加入过量的中性氯化钙溶液，过滤。
产生白色沉淀
猜想1成立
步骤二：取滤液少许，往滤液中滴入：　酚酞试液　
　溶液无明显变化　
【实验总结】写出碳酸氢钠受热分解的化学方程式 　2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑　。
探究二：某化学兴趣小组把金属钠投到硫酸铜溶液中，实验并非如想象的有红色铜析出，而是生成一种蓝色沉淀。同学们非常好奇并进行实验探究。
【提出问题】金属钠投到硫酸铜溶液中到底发生了怎样的化学反应？
【查阅资料】钠是非常活泼的金属，能与水发生剧烈反应，并放出气体，生成的溶液显碱性。
【提出猜想】
猜想1：钠先与水反应生成氢气和某碱溶液，某碱再与硫酸铜反应生成蓝色沉淀；
猜想2：钠先与水反应生成某气体和某碱溶液，某碱再与硫酸铜反应生成蓝色沉淀。
【实验探究】
实验一：同学们把一小块切干净的钠投到装有少量蒸馏水的试管中，点燃生成的气体，听到“噗”的一声后燃烧起来；
实验二：在剩余的溶液中加入硫酸铜溶液，发现有蓝色沉淀。
【实验总结】
①两个猜想中的“某碱”是 　氢氧化钠　（填物质名称，下同），猜想2中生成的气体是 　氧气　；
②水与金属钠反应的化学方程式 　2Na+2H2O═2NaOH+H2↑　；生成蓝色沉淀的化学式为 　Cu（OH）2　；
③请你判断猜想 　1　成立。
【解答】解：探究1：【实验探究】步骤一加入氯化钙验证了碳酸钠的存在，由于是过量的氯化钙溶液，所以可以将溶液中的碳酸钠全部反应完全，然后在加入酚酞试液，若观察到溶液没有变化，则说明溶液中不含氢氧化钠；
【实验总结】根据上述实验可以知道碳酸氢钠分解产生了碳酸钠、水和二氧化碳，该反应的化学方程式为：2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑；
探究2：【实验总结】①根据反应的物质为水和钠，结合反应前后元素的种类不变，可以知道某碱应该为氢氧化钠；根据反应物中元素的种类不变可以知道，猜想2中的气体为氧气；
②根据上述分析可以知道反应生成了氢氧化钠和氢气，该反应的化学方程式为：2Na+2H2O═2NaOH+H2↑；氢氧化钠与硫酸铜反应生成蓝色氢氧化铜沉淀，氢氧化铜化学式为Cu（OH）2。
③由实验一：同学们把一小块切干净的钠投到装有少量蒸馏水的试管中，点燃生成的气体，听到“噗”的一声后燃烧起来，说明气体是氢气，实验二：在剩余的溶液中加入硫酸铜溶液，发现有蓝色沉淀，说明有氢氧化钠；根据上述分析可以知道猜想1是正确的。
故答案为：
探究1：【实验探究】酚酞试液；溶液无明显变化；
【实验总结】：2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑；
探究2：【实验总结】①氢氧化钠；氧气；②2Na+2H2O═2NaOH+H2↑；Cu（OH）2；③1．
三．化学实验方案设计与评价（共1小题）
9．（2021•杨浦区三模）某纯碱样品中含有少量NaCl，为测定该样品中Na2CO3的质量分数，设计如图实验方案。
【方案一】

①“操作”的名称是 　过滤　。
②加入“过量”CaCl2溶液的原因是 　使碳酸钠完全反应　。
③判断白色沉淀Y是纯净物的方法：取最后一次洗涤液，　加入硝酸银溶液，不产生白色沉淀　（填所用的试剂及实验现象）。
④纯碱样品中Na2CO3的质量分数是 　88.3%　（精确到0.1%）。
【方案二】

⑤装置A中反应的化学方程式为 　Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+CO2↑　。
⑥为了减少实验误差，理论上装置C中NaOH溶液必须过量。设计实验证明装置C中NaOH溶液可能存在的两种情况。
实验目的
实验方案
实验现象
证明NaOH溶液过量
取装置C中反应后的溶液于烧杯中，滴入 　过量的氯化钡溶液，再滴加酚酞试液　
　产生白色沉淀，溶液变红色　
证明NaOH溶液的量不足
取装置D中反应后的固体于烧杯中，滴入 　稀盐酸　
　产生气泡　
【解答】解：①“操作”的名称是过滤。
故填：过滤。
②加入“过量”CaCl2溶液的原因是使碳酸钠完全反应。
故填：使碳酸钠完全反应。
③判断白色沉淀Y是纯净物的方法：取最后一次洗涤液，加入硝酸银溶液，不产生白色沉淀。
故填：加入硝酸银溶液，不产生白色沉淀。
④设碳酸钠质量为x，
反应生成碳酸钙质量：100g/mol×0.1mol＝10g，
Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl，
106 100
x 10g
＝，
x＝10.6g，
纯碱样品中Na2CO3的质量分数是：×100%＝88.3%。
故填：88.3%。
⑤装置A中碳酸钠和稀硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳，反应的化学方程式为：Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+CO2↑。
故填：Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+CO2↑。
⑥实验过程：
实验目的
实验方案
实验现象
证明NaOH溶液过量
取装置C中反应后的溶液于烧杯中，滴入过量的氯化钡溶液，再滴加酚酞试液
产生白色沉淀（碳酸钠和氯化钡反应生成白色沉淀碳酸钡），溶液变红色（溶液中含有氢氧化钠）
证明NaOH溶液的量不足
取装置D中反应后的固体于烧杯中，滴入稀盐酸
产生气泡（氢氧化钠和二氧化碳反应生成的碳酸钠和稀盐酸反应生成了二氧化碳）
故填：过量的氯化钡溶液，再滴加酚酞试液；产生白色沉淀，溶液变红色；稀盐酸；产生气泡。
四．混合物的分离方法（共1小题）
10．（2021•虹口区二模）某小组称取4.90g氯酸钾和1.50g二氧化锰混合后进行制取氧气、验证氧气性质的实验，并在实验结束后回收得到纯净的二氧化锰。
【氧气的制取及性质实验】

①生成氧气的化学方程式是　2KClO32KCl+3O2↑　；采用图1中的收集方法，是因为氧气　氧气不溶于水，也不与水发生反应　。
②将红热的木炭放入集满氧气的集气瓶中，观察到的现象是　剧烈燃烧、发出白光，放热　。
【回收二氧化锰】
收集一定量氧气后结束实验，为回收剩余固体中的二氧化锰，进行如图2实验。
③20℃时氯酸钾、氯化钾的溶解度数据见下表（假设溶液中两种物质的溶解度相互无影响）。

20℃的溶解度
氯酸钾
7g/100g水
氯化钾
34g/100g水
请分析5.44g剩余固体的成分，并说明步骤Ⅲ中水量约为40mL而不是30mL的原因　通过实验数据，有2.45gKClO3发生反应，因此5.44g剩余固体中含有2.45gKClO3、1.49gKCl和1.50gMnO2；20℃时，氯酸钾的溶解度为7g/100g水，40mL水和30mL水中最多能溶解KClO3的质量分别为2.8g和2.1g，而5.44g剩余固体中含有2.45gKClO3，为使其全部溶解水量应选择40mL而不是30mL　。
【解答】解：①在二氧化锰的催化作用下，加热氯酸钾分解为氯化钾和氧气，化学方程式为2KClO32KCl+3O2↑；因为氧气不溶于水，也不与水发生反应，所以可用图1中的收集方法；故答案为：2KClO32KCl+3O2↑；氧气不溶于水，也不与水发生反应；
②将红热的木炭放入集满氧气的集气瓶中，观察到的现象是剧烈燃烧、发出白光，放热；故答案为：剧烈燃烧、发出白光，放热；
③由质量守恒定律可知，生成氧气的质量为4.90g+1.50g﹣5.44g＝0.96g；
设生成0.96g氧气需要氯酸钾的质量为x，生成氯化钾的质量为y，则：
2KClO32KCl+3O2↑
245 149 96
x y 0.96g

x＝2.45g
y＝1.49g
则未反应的氯酸钾的质量为：4.90g﹣2.45g＝2.45g。
通过实验数据，有2.45gKClO3发生反应，因此5.44g剩余固体中含有2.45gKClO3、1.49gKCl 和1.50gMnO2； 20℃时，氯酸钾的溶解度为7g/100g水，40mL水和30mL水中最多能溶解KClO3的质量分别为2.8g和2.1g，而5.44g 剩余固体中含有2.45gKClO3，为使其全部溶解水量应选择40mL而不是30mL；
故答案为：通过实验数据，有2.45gKClO3发生反应，因此5.44g剩余固体中含有2.45gKClO3、1.49gKCl 和1.50gMnO2； 20℃时，氯酸钾的溶解度为7g/100g水，40mL水和30mL水中最多能溶解KClO3的质量分别为2.8g和2.1g，而5.44g 剩余固体中含有2.45gKClO3，为使其全部溶解水量应选择40mL而不是30mL。
五．常用气体的发生装置和收集装置与选取方法（共2小题）
11．（2021•奉贤区二模）如图是实验室制取气体常用的发生和收集装置，请回答有关问题：
①用过氧化氢溶液和二氧化锰的混合物制取氧气。反应的化学方程式是　2H2O22H2O+O2↑　，反应的基本类型是　分解反应　。
②实验室用装置C制取二氧化碳，与装置B相比的优点是　能够控制反应发生与停止　。若用F装置收集二氧化碳，气体应从　a　端（填“a”或“b”）通入。
③实验室常用加热无水醋酸钠和碱石灰固体混合物的方法制备甲烷。
Ⅰ.选择的发生装置为　A　（填字母序号）；可以用装置E收集甲烷，说明甲烷具有　密度比空气小　的性质。
Ⅱ.充分燃烧1mol甲烷，生成二氧化碳的质量为　44g　（根据化学方程式计算）。
【解答】解：①过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，反应的化学方程式为：2H2O22H2O+O2↑；该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应；
②C装置通过装置内压强的改变可以实现固体和液体的分离，所以使用装置C的优点为：能够控制反应发生与停止；二氧化碳的密度比空气大，若用F装置收集二氧化碳，气体应从a端通入；
③Ⅰ.实验室常用加热无水醋酸钠和碱石灰固体混合物的方法制备甲烷，属于固、固加热型，适合用装置A作发生装置；可以用装置E收集甲烷，说明甲烷具有密度比空气小的性质；
Ⅱ.设生成二氧化碳的质量为x。
CH4+2O2CO2+2H2O
1 44
1mol x

x＝44g
答：生成二氧化碳的质量为44g。
故答案为：
①2H2O22H2O+O2↑；分解反应；
②能够控制反应发生与停止；a；
③Ⅰ.A；密度比空气小；
Ⅱ.44g。
12．（2021•普陀区二模）气体的制取及性质研究是重要的化学实验活动。

①装置A可用于制取氧气，写出用氯酸钾和二氧化锰制氧气的化学方程式　2KClO32KCl+3O2↑　。 若参加反应的氯酸钾为0.2mol，能产生　9.6　g氧气。
②装置B和C都可用于制取二氧化碳，C相对于B具有的优点是　可以控制反应的反生和停止　。用装置D收集二氧化碳时，导管须伸到集气瓶底部的原因是　确保内部空气排尽，保证收集气体的纯度　。
③设计如图2所示的装置分离CO、CO2的混合气体。操作步骤如下：

Ⅰ.打开弹簧夹，通入一定量的混合气体，收集气体；
Ⅱ.关闭弹簧夹，更换收集装置；
Ⅲ.打开活塞k、收集气体，加入足量稀硫酸后立即关闭活塞k。
步骤Ⅰ中收集到的气体是　CO　（选填“CO”或“CO2”）。步骤中反应的化学方程式是　CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O、2NaOH+H2SO4＝Na2SO4+2H2O、Na2CO3+H2SO4＝Na2SO4+H2O+CO2↑　。该方法能否将两种气体完全分离，请说明理由　否，二氧化碳能溶于水　。
【解答】解：①氯酸钾在二氧化锰催化作用下加热反应生成氯化钾和氧气，书写化学方程式注意配平及气体符号，所以化学方程式为2KClO32KCl+3O2↑；设生成氧气的物质的量为m，
2KClO32KCl+3O2↑
2 3
0.2mol m
m＝0.3mol，所以生成氧气的质量＝0.3mol×32g/mol＝9.6g；
故答案为：2KClO32KCl+3O2↑；9.6。
②C带有止水夹和多孔隔板，关闭止水夹，内部气体增多，压强增大，液体被压入长颈漏斗，固液分离，反应停止，打开止水夹，气体输出，压强减小，液体重新进入试管，固液接触，反应发生；D为向上排空气法收集装置，说明气体密度比空气大，先在底部聚集，所以需要伸入到底部，确保排出内部的空气，以保证收集气体的纯度；
故答案为：可以控制反应的反生和停止；确保内部空气排尽，保证收集气体的纯度。
③混合气体直接通入氢氧化钠溶液后，二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，一氧化碳不吸收，所以得到的气体为一氧化碳，碳酸钠和硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳，氢氧化钠和硫酸反应生成硫酸钠和水，化学方程式为CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O、2NaOH+H2SO4＝Na2SO4+2H2O、Na2CO3+H2SO4＝Na2SO4+H2O+CO2↑；二氧化碳能溶于水，会造成二氧化碳减少，所以不能完全分离；
故答案为：CO；CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O、2NaOH+H2SO4＝Na2SO4+2H2O、Na2CO3+H2SO4＝Na2SO4+H2O+CO2↑；否，二氧化碳能溶于水。
六．饱和溶液和不饱和溶液（共1小题）
13．（2021•嘉定区二模）NaOH和Ca（OH）2是生产、生活中常见的两种重要的碱。下表是NaOH和Ca（OH）2的溶解度数据（单位：g/100g水）。请回答下列问题：
温度（℃）
0
20
40
60
80
100
溶解度
NaOH
31
90
111
X
313
336
Ca（OH）2
0.19
0.17
0.14
0.12
0.09
0.08
①表中“90”数字表示的含义是　20℃时，100g水中最多能溶解90g的氢氧化钠（合理即可）　。
②为测定X的值，取4份60℃的水各50克，分别进行实验，并记录数据如下表：
实验编号
实验1
实验2
实验3
实验4
H2O质量/g
50
50
50
50
NaOH质量/g
50
60
70
80
溶液质量/g
100
110
114.5
114.5
【实验结果分析】实验1所得溶液的质量分数为　50%　；由实验可知X的值为　129　。
③除去NaOH溶液中混有的少量Ca（OH）2，通过蒸发浓缩、　降温结晶　，然后过滤、洗涤、干燥得到NaOH固体。
④现有20℃时Ca（OH）2的饱和溶液（甲溶液），向其中加入一定量CaO后，得到的溶液（乙溶液），甲、乙溶液的质量是甲　＞　乙（填“＞、＜、＝”）。
⑤在20℃时，向盛有100g水的烧杯中加入100g NaOH，欲使其完全溶解。下列说法中正确的是　A　。
A．溶液的质量一定增大
B．溶剂的质量一定增大
C．NaOH的溶解度一定增大
D．溶液的溶质质量分数一定增大
【解答】解：
①固体溶解度的概念是指在一定的温度下，某物质在100克溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量；表中“90”数字表示的含义是20℃时，100g水中最多能溶解90g的氢氧化钠（合理即可）；
②实验1所得溶液50g溶质全部溶解，质量分数＝×100%＝50%；由实验数据可知，60℃时，50g水中最多溶解64.5gNaOH，100g水中最多溶解129gNaOH，60℃时NaOH的溶解度为129g，由实验可知X的值为129；
③除去NaOH溶液中混有的少量Ca（OH）2，通过蒸发浓缩、降温结晶，然后过滤、洗涤、干燥得到NaOH固体；
④氧化钙与水反应生成氢氧化钙，20℃时Ca（OH）2的饱和溶液（甲溶液），向其中加入一定量CaO后恢复到20℃得到乙溶液，溶液中溶质和溶剂的质量都减小；
⑤在20℃时，向盛有100g水的烧杯中加入100gNaOH，不能完全溶解；要使其完全溶解可以采取加入水的方法，此时溶液的质量增大，溶剂的质量增大，溶质的质量增大，浓度可能变也可能不变；也可以采取升温的方法，将温度升高到40℃以上，此时溶液的质量增加、溶剂的质量不变、溶质的质量增大，浓度变大。
故答案为：
①20℃时，100g水中最多能溶解90g的氢氧化钠（合理即可）；
②50%；129；
③降温结晶；
④＞；
⑤A。
七．金属的化学性质（共1小题）
14．（2021•上海模拟）铁是生产、生活中应用很广泛的一种金属。如图是与铁的性质有关的部分实验图，请回答下列问题。

①A中细铁丝燃烧生成黑色固体物质是 　四氧化三铁　（填物质名称）。
②B中铁钉最易生锈的部位是 　b　（填“a”、“b”或“c”）。
③C中刚开始无气泡产生，溶液颜色逐渐由无色变为黄色，此时试管内发生反应的化学方程式是 　Fe2O3+3H2SO4＝Fe2（SO4）3+3H2O　。
④D中反应一段时间后，试管内固体质量比反应前增大，据此推断，试管内溶液质量与反应前相比 　减小　（填“增大”、“不变”或“减小”）。
【解答】解：①A中细铁丝燃烧生成黑色固体物质是四氧化三铁。
故填：四氧化三铁。
②B中铁钉最易生锈的部位是b，是因为b处铁与水和氧气接触最充分。
故填：b。
③C中刚开始无气泡产生，溶液颜色逐渐由无色变为黄色，此时试管内氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水，发生反应的化学方程式是：Fe2O3+3H2SO4＝Fe2（SO4）3+3H2O。
故填：Fe2O3+3H2SO4＝Fe2（SO4）3+3H2O。
④反应的化学方程式及其质量关系：
Fe+CuSO4═FeSO4+Cu，
56 64
由以上质量关系可知，56份质量的铁反应生成64份质量的铜，随着反应进行，试管内溶液质量与反应前相比减小。
故填：减小。
八．酸的化学性质（共1小题）
15．（2021•普陀区二模）通过对比实验可发现物质的共性与个性。
实验内容



实验现象
A中无明显现象，B中产生气泡
试管　D　（选填编号）中有白色沉淀产生
E中无明显现象，F中观察到的现象是　产生气泡　
实验结论
B中产生的气体是　H2　（填化学式）；铁的金属活动性比铜　强　（选填“强”或“弱”）
不同的酸根会导致酸的“个性”有差异
柠檬酸的某些性质通常在水溶液中才能体现
不同的酸具有相似的化学性质，这是因为酸的组成中都含有　H　（填元素符号）。写出稀盐酸和稀硫酸共同具有的一条化学性质。　能和比较活泼的金属单质反应　。
【解答】解：实验过程如下所示：
实验内容



实验现象
A中无明显现象，B中产生气泡
试管D中有白色沉淀产生（硝酸钡和稀硫酸反应生成白色沉淀硫酸钡和硝酸）
E中无明显现象，F中观察到的现象是产生气泡（反应生成了氢气）
实验结论
B中产生的气体是氢气；铁的金属活动性比铜强
不同的酸根会导致酸的“个性”有差异
柠檬酸的某些性质通常在水溶液中才能体现
不同的酸具有相似的化学性质，这是因为酸的组成中都含有氢元素，稀盐酸和稀硫酸能和比较活泼的金属单质反应。
故填：D；产生气泡；H2；强；H；能和比较活泼的金属单质反应。
九．碱的化学性质（共1小题）
16．（2021•黄浦区二模）碱是一类重要的物质，氢氧化钠和氢氧化钙是常见的碱。
①我国古代劳动人民在生产、生活中就已经充分利用氢氧化钙，氢氧化钙的俗名是　熟石灰、消石灰　。写出氢氧化钙的一种用途　改良酸性土壤　。
②为验证氢氧化钙和氢氧化钠的性质，进行如图1所示实验（装置气性良好）。

步骤：分别向充满二氧化碳的甲、乙两个容器中注入等体积的氢氧化钙饱和溶液、氢氧化钠饱和溶液；稍后打开弹簧夹K1、K2。
现象与结论：实验过程中甲、乙均有氯化钡溶液进入，进入乙中的液体量较多，从氢氧化钙和氢氧化钠性质的角度分析。产生上述现象的原因　氢氧化钙微溶于水，氢氧化钠易溶于水　。乙中产生的白色沉淀的化学式是　BaCO3　。
③在某15mL氢氧化钠溶液中滴入稀盐酸，稀盐酸的体积与溶液温度的变化关系如图2所示：

Ⅰ由图2可知，氢氧化钠溶液与盐酸反应会　放出　（选填“放出”或“吸收”）热量；滴入稀盐酸的体积为　b　（选填“a”“b”“c”或“d”）mL时两者恰好完全反应。
Ⅱ设计实验，证明上述实验产生的热量来自酸碱中和反应，而不是溶液稀释所导致的。请写出实验方案　实验步骤：取两支试管，分别加入15mL氢氧化钠溶液，分别加入相等体积的稀盐酸、水，测定温度；
实验现象：加入稀盐酸时温度明显升高，加入水时温度无明显变化；
实验结论：上述实验产生的热量来自酸碱中和反应　。
【解答】解：①氢氧化钙的俗名是熟石灰、消石灰，氢氧化钙的一种用途是改良酸性土壤。
故填：熟石灰、消石灰；改良酸性土壤。
②产生上述现象的原因是氢氧化钙微溶于水，氢氧化钠易溶于水，乙中产生的白色沉淀的化学式是BaCO3。
故填：氢氧化钙微溶于水，氢氧化钠易溶于水；BaCO3。
③Ⅰ由图2可知，氢氧化钠溶液与盐酸反应会放出热量；
滴入稀盐酸的体积为bmL时两者恰好完全反应。
故填：放出；b。
Ⅱ实验方案：实验步骤：取两支试管，分别加入15mL氢氧化钠溶液，分别加入相等体积的稀盐酸、水，测定温度；
实验现象：加入稀盐酸时温度明显升高，加入水时温度无明显变化；
实验结论：上述实验产生的热量来自酸碱中和反应。
故填：实验步骤：取两支试管，分别加入15mL氢氧化钠溶液，分别加入相等体积的稀盐酸、水，测定温度；
实验现象：加入稀盐酸时温度明显升高，加入水时温度无明显变化；
实验结论：上述实验产生的热量来自酸碱中和反应。
一十．中和反应及其应用（共1小题）
17．（2021•闵行区二模）如图三个实验均可验证无现象的化学反应发生了。

【实验一】当观察到　溶液由红色变为无色　现象时，证明化学反应发生，化学方程式是　Ca（OH）2+2HCl═CaCl2+2H2O　。
【实验二】加入X可验证稀硫酸与NaOH能发生反应，符合此条件的X是　A　。
A.FeCl3
B.Cu（OH）2
C.Na2CO3
D.Ba（NO3）2
【实验三】用气压传感器测得曲线1和2，要证明CO2与NaOH一定发生了反应，左瓶中应加入　20mL水　；曲线1变化平缓的原因是　二氧化碳能够溶于水，和水反应的较少　。
【反思】上述实验的设计思想是通过证明　反应物已转化为其他物质　，来判断化学反应的发生。
【解答】解：【实验一】当观察到溶液由红色变为无色现象时，证明化学反应发生，盐酸和氢氧化钙反应生成氯化钙和水，化学方程式是：Ca（OH）2+2HCl═CaCl2+2H2O。
故填：溶液由红色变为无色；Ca（OH）2+2HCl═CaCl2+2H2O。
【实验二】加入X可验证稀硫酸与NaOH能发生反应，符合此条件的X是氯化铁，是因为加入氯化铁溶液后，不产生红褐色沉淀，说明氢氧化钠消失，即氢氧化钠和稀硫酸发生了反应，不能用氢氧化铜、碳酸钠、硝酸钡，是因为过量的稀硫酸和氢氧化铜反应生成硫酸铜和水、和碳酸钠反应生成硫酸钠、水和二氧化碳，硫酸和硫酸钠都能和硝酸钡反应生成白色沉淀硫酸钡。
故填：A。
【实验三】用气压传感器测得曲线1和2，要证明CO2与NaOH一定发生了反应，左瓶中应加入20mL水，便于对比；
曲线1变化平缓的原因是二氧化碳能够溶于水，和水反应的较少。
故填：20mL水；二氧化碳能够溶于水，和水反应的较少。
【反思】上述实验的设计思想是通过证明反应物已转化为其他物质，来判断化学反应的发生。
故填：反应物已转化为其他物质。
一十一．氯化钠与粗盐提纯（共1小题）
18．（2021•青浦区二模）酸、碱、盐之间能相互发生反应，某化学实验小组进行了系列实验。

【实验一】探究中和反应的发生
①如图1所示，该实验中观察到的现象是　溶液先变红色，后变成无色　，可证明氢氧化钠溶液和稀盐酸发生反应，反应的化学方程式为　NaOH+HCl＝NaCl+H2O　。取上述实验后的溶液于试管中，为验证氢氧化钠溶液和稀盐酸是否恰好完全反应，理论上可选择的试剂是　B　。
A．铜片
B．碳酸钠溶液
C．硝酸银溶液
②为探究中和反应过程中热量的变化情况，某实验小组进行了以下三个对比实验，并用温度传感器测定实验过程中的温度变化情况，得到了如图2所示的三根曲线。
实验1：50mL一定浓度的盐酸与50mL一定浓度的氢氧化钠溶液混合（曲线a）；
实验2：50mL一定浓度的盐酸与50mL蒸馏水混合（曲线b）；
实验3：50mL一定浓度的氢氧化钠溶液与50mL蒸馏水混合（曲线c）。
Ⅰ．对比三根曲线，根据曲线a可以得到的结论是　中和反应会放热　。
Ⅱ．结合实验目的，请分析实验小组增加实验2、实验3的理由　盐酸、氢氧化钠溶液稀释时也会放出少量热，通过对比可证明中和反应会放热　。
【实验二】去除某氯化钠样品中的杂质
某氯化钠样品中混有少量泥沙、氯化钙及硫酸钠，为得到纯净的氯化钠，实验小组设计了如图3的流程
①加足量水的目的是　使样品中可溶物全部溶解　。操作①的名称是　过滤　。
②实验过程中，实验小组选择两种不同的盐溶液进行了操作②和操作③，请根据题意在虚线方框内写出操作②和操作③的具体做法　加入过量BaCl2溶液、加入过量Na2CO3溶液　。
③实验小组同学发现最终得到的氯化钠质量大于样品中所含的氯化钠质量，原因是（用化学方程式表示，写出一个即可）：　BaCl2+Na2SO4＝BaSO4↓+2NaCl或BaCl2+Na2CO3＝BaCO3↓+2NaCl或CaCl2+Na2CO3＝CaCO3↓+2NaCl或Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑　。
【解答】解：【实验一】
①如图1所示，氢氧化钠溶液显碱性，能使酚酞试液变红色，能和稀盐酸反应生成氯化钠和水，该实验中观察到的现象是溶液先变红色，后变成无色，可证明氢氧化钠溶液和稀盐酸发生反应，反应的化学方程式为：NaOH+HCl＝NaCl+H2O；
A．铜片不能和稀盐酸反应，逸出不能选择铜片；
B．碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，过程中产生气泡，可以选择碳酸钠溶液；
C．硝酸银和盐酸、氯化钠都能够反应生成白色沉淀氯化银，不能选择硝酸银溶液。
故填：溶液先变红色，后变成无色；NaOH+HCl＝NaCl+H2O；B。
②Ⅰ．对比三根曲线，根据曲线a可以得到的结论是中和反应会放热。
故填：中和反应会放热。
Ⅱ．结合实验目的，请分析实验小组增加实验2、实验3的理由：盐酸、氢氧化钠溶液稀释时也会放出少量热，通过对比可证明中和反应会放热。
故填：盐酸、氢氧化钠溶液稀释时也会放出少量热，通过对比可证明中和反应会放热。
【实验二】
①加足量水的目的是使样品中可溶物全部溶解，操作①的名称是过滤。
故填：使样品中可溶物全部溶解；过滤。
②实验过程中，操作②和操作③的具体做法：加入过量BaCl2溶液（除去硫酸钠）、加入过量Na2CO3溶液（除去氯化钙和过量的氯化钡）。
故填：加入过量BaCl2溶液、加入过量Na2CO3溶液。
③实验小组同学发现最终得到的氯化钠质量大于样品中所含的氯化钠质量，原因是氯化钡和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠，和碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，氯化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，反应的化学方程式：BaCl2+Na2SO4＝BaSO4↓+2NaCl，BaCl2+Na2CO3＝BaCO3↓+2NaCl，CaCl2+Na2CO3＝CaCO3↓+2NaCl，Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑。
故填：BaCl2+Na2SO4＝BaSO4↓+2NaCl或BaCl2+Na2CO3＝BaCO3↓+2NaCl或CaCl2+Na2CO3＝CaCO3↓+2NaCl或Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑。
一十二．物质的鉴别、推断（共1小题）
19．（2021•金山区二模）某白色固体A可能含有碳酸钠、氧化钙、氯化钠中的一种或几种，进行如下实验。完成下列问题：
①操作Ⅰ的名称是　过滤　。流程分析，A中一定含有的物质是　Na2CO3和CaO　（填化学式），A中加足量的水后发生反应的化学方程式　CaO+H2O＝Ca（OH）2　，　Na2CO3+Ca（OH）2＝CaCO3↓+2NaOH　。
②为进一步确定固体A中可能存在的物质，对滤液C进行实验，完成下表。
实验操作
现象
结论
用一支洁净的试管取适量滤液C，　加入足量的稀硝酸和硝酸银溶液　。
　产生白色沉淀　
A中有氯化钠

【解答】解：①向白色粉末中加入足量的水，再通过过滤操作，得到沉淀B和滤液C，根据粉末中可能存在的成分推断，沉淀B为碳酸钙，则白色粉末中一定存在氧化钙，首先与水反应生成氢氧化钙，化学方程式为：CaO+H2O＝Ca（OH）2，白色粉末中也一定存在碳酸钠，碳酸钠与氢氧化钙反应可以生成碳酸钙沉淀，化学方程式为：Na2CO3+Ca（OH）2＝CaCO3↓+2NaOH；
故填：过滤；Na2CO3和 CaO；CaO+H2O＝Ca（OH）2；Na2CO3+Ca（OH）2＝CaCO3↓+2NaOH；
②为进一步确定固体A中可能存在的物质是否存在，可以用一支洁净的试管取适量滤液C，加入足量的稀硝酸和硝酸银溶液，若产生白色沉淀，说明A中存在氯化钠；
故填：加入足量的稀硝酸和硝酸银溶液；产生白色沉淀。
一十三．根据化学反应方程式的计算（共5小题）
20．（2021•杨浦区二模）如图是实验室常用的制备气体的装置。

①仪器a的名称　铁架台　。
②实验室用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气，反应的化学方程式是　2KClO32KCl+3O2↑　，应选用的发生和收集装置是　AC　（填序号）；图二中，连接仪器的操作，正确的是　E　（填序号）。
③能用B、C装置制取的气体是　氧气、二氧化碳　。
④实验室常用3%的H2O2溶液在二氧化锰催化作用下获得平稳的氧气流。现有17%的H2O2溶液，能达到此效果的最佳装置是　D　。

⑤10g 17% H2O2溶液与二氧化锰完全反应，可生成氧气物质的量是　0.025mol　。（根据化学方程式列式计算）
【解答】解：①分析图示可知，仪器a的名称是铁架台，故填：铁架台；
②加热氯酸钾和二氧化锰混合物生成氯化钾和氧气，则化学反应方程式为2KClO32KCl+3O2↑，氯酸钾和二氧化锰为固体，反应条件是加热，发生装置为A，氧气的密度比空气大，收集方法为向上排空气法，收集装置为C；分析图二仪器的连接方法可知，正确的方式为E，F会把试管压碎；故填：2KClO32KCl+3O2↑；AC；E；
③分析B、C装置的特点可知，反应物为固液常温型，气体密度比空气密度大，则能用B、C装置制取的气体是氧气、二氧化碳；故填：氧气、二氧化碳；
④分析图示可知，将17%的H2O2溶液滴入水中，稀释成3%的H2O2溶液，在二氧化锰催化作用下获得平稳的氧气流的装置为D，故填：D；
⑤10g 17% H2O2中H2O2物质的量为＝0.05mol
设可生成氧气物质的量为x
2H2O22H2O+O2↑
2 1
0.05mol x
＝
x＝0.025mol
故填：0.025mol。
21．（2021•长宁区二模）胆矾的化学式为CuSO4•5H2O，它是一种结晶水合物。
①取少量胆矾于蒸发皿中，用酒精灯充分加热，现象为　蓝色晶体逐渐变白，有水雾生成　。求0.02mol胆矾完全反应后，蒸发皿中剩余的固体的质量（请根据化学方程式列式计算）。
②测量t℃时，饱和硫酸铜溶液的质量分数，进行如下实验操作：
Ⅰ、称量空蒸发皿的质量（m1g）。
Ⅱ、取一定量饱和硫酸铜溶液于蒸发皿中，称量饱和硫酸铜溶液与蒸发皿的质量（m2g）。
Ⅲ、用酒精灯充分加热，直至蒸发皿中固体完全变白。
Ⅳ、待蒸发皿冷却至室温后，称量剩余固体与蒸发皿的质量（m3g）。实验结果及CuSO4的溶解度如下：

t
m1
m2
m3

温度（℃）
10
20
实验数据
18℃
36.7g
97.1g
47.1g

CuSO4的溶解度（g/100g 水）
17.4
20.7
上述实验方案与结果是否合理，若合理，请计算该饱和硫酸铜溶液的质量分数；若不合理，请阐述你的理由　不合理；通过实验数据计算18℃时，CuSO4的溶解度为20.8g/100g水，与实际数据对比结果偏大，在第
IV冷却时，CuSO4可能吸收空气中的水蒸气使实验结果偏大　。
【解答】解：①胆矾的相对分子质量为64+32+16×4+5×（1×2+16）＝250，即摩尔质量为250g/mol；
0.02mol胆矾的质量为：m＝nM＝0.02mol×250g/mol＝5g
硫酸铜的相对分子质量64+32+16×4＝160，5克胆矾中结晶水的质量为5g××100%＝3.2g．
②设18℃CuSO4 的溶解度为x
由题意得：＝ 解得：x＝20.8g
根据计算18℃时硫酸铜的溶解度比20℃时的都大，因硫酸铜的溶解度随温度的升高而升高，故不合理，原因可能是在第IV 冷却时，CuSO4 可能吸收空气中的水蒸气使实验结果偏大；故填：不合理；通过实验数据计算 18℃时，CuSO4 的溶解度为 20.8g/100g 水，与实际数据对比结果偏大，在第IV 冷却时，CuSO4 可能吸收空气中的水蒸气使实验结果偏大。
22．（2021•青浦区二模）根据如装置回答问题。
①写出仪器a的名称　锥形瓶　。
②通常实验室制取CO2的化学方程式是　CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑　。用B装置制取CO2时，反应未停止前关闭止水夹，除了有气泡产生外，还可观察到的现象是　长颈漏斗内液面上升　。选择　D　（填装置编号）装置作为制取CO2的发生装置具有随时控制反应发生和停止的优点。若用E装置收集CO2，气体应从　m　处通入（填“m”或“n”）。
③实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，若产生0.2mol氧气，则参加反应的过氧化氢的质量为　13.6　g。（根据化学方程式计算）。
【解答】解：①仪器a的名称是锥形瓶；
②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，碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式为：CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑；利用B装置制取CO2时，反应未停止前关闭止水夹，由于装置内的压强增大，可观察到的现象是长颈漏斗中液面上升；装置D可以控制固液药品的接触和分离，从而具有随时控制反应发生和停止的优点；由于二氧化碳的密度大于空气的密度，若用E装置收集CO2，气体应从m处通入；
③参加反应的过氧化氢的物质的量为x
2H2O22H2O+O2↑
2 1
x 0.2mol

x＝0.4mol
m（H2O2）＝0.4mol×34g/mol＝13.6g
答：参加反应的过氧化氢的质量为13.6g
故答案为：①锥形瓶；
②CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；长颈漏斗内液面上升；D；m；
③13.6。
23．（2021•金山区二模）根据如实验装置图，回答有关问题。

①仪器a的名称是：　集气瓶　。
②实验室用A装置制备氧气的化学方程式为　2KClO32KCl+3O2↑　；欲收集一瓶较纯净的氧气，可选择的收集装置是　D　（填装置编号）。
③E是实验室制备二氧化碳气体的发生装置，请写出反应的化学方程式　CaCO3+2HCl＝CaCl2+CO2↑+H2O　，该装置的优点是　可以控制反应的发生和停止　。若在装置E中连接压强传感器（如图F），测定实验中试管内气体压强变化的情况（如图2）。压强变化与实验现象或操作相对应的是　ⅡⅢ　（填序号）。
序号
图像
实验现象或操作
Ⅰ
a﹣b
试管中液面逐渐上升
Ⅱ
b﹣c
大理石与稀盐酸脱离接触
Ⅲ
c﹣d
打开弹簧夹
④实验室以锌和稀硫酸为原料，　能　（填“能”或“不能”）用E装置制氢气，若要制取0.1mol的氢气，需要9.8%的稀硫酸多少克？（根据化学方程式计算）
【解答】解：①集气瓶是收集气体的仪器；
②A装置的试管中没有棉花团，因此是加热氯酸钾制氧气，氯酸钾在二氧化锰做催化剂和加热的条件下生成氯化钾和氧气，化学方程式为2KClO32KCl+3O2↑；氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空气法和排水法收集，排水法收集的氧气比较纯净；
③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，碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙和水和二氧化碳，化学方程式为CaCO3+2HCl＝CaCl2+CO2↑+H2O；E装置的优点是：可以控制反应的发生和停止；
Ⅰ．ab段试管中压强增大，液面逐渐下降，该选项说法不正确；
Ⅱ．bc段石灰石与稀盐酸脱离，压强不变，该选项说法正确；
Ⅲ．c点的对应操作是打开弹簧夹，气体导出，压强减小，该选项说法正确。
④锌和稀硫酸为原料制氢气，为固液常温型，能用E装置；
设需要硫酸的物质的量为x
Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑
1 1
x 0.1mol

x＝0.1mol
则硫酸的质量为0.1mol×98g/mol＝9.8g
需要9.8%的稀硫酸的质量为＝100g
答：需要9.8%的稀硫酸的质量为100g。
故答案为：①集气瓶；
②2KClO32KCl+3O2↑；D；
③CaCO3+2HCl＝CaCl2+CO2↑+H2O；可以控制反应的发生和停止；ⅡⅢ；
④能；100g。
24．（2021•嘉定区二模）根据题意回答。

①实验室选用装置A制取氧气的化学方程式为　2KClO32KCl+3O2↑　。
②实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳可选用B和C作为发生装置，装置C和装置B相比其优点是　可随时控制反应的发生与停止　，若用D装置收集二氧化碳，应从　m　（m或n）端通入。
③如图所示实验G中铁丝不燃烧的原因是　温度没有达到铁的着火点（氧气不纯）　。

④启普发生器中，加入液体的量不能太少的理由是　液体量太少，不能与固体接触　。
⑤含0.1摩尔碳酸钙的大理石与足量稀盐酸充分反应，计算生成二氧化碳的质量　4.4g　（根据化学方程式列式计算）。
【解答】解：①从图中可知，A装置是固固加热制取气体，且无棉花团，因此是氯酸钾在二氧化锰的催化作用下加热生成氯化钾和氧气，化学方程式为2KClO32KCl+3O2↑； 故填：2KClO32KCl+3O2↑；
②C装置通过关闭活塞可以改增大装置内的压强，将盐酸压入长颈漏斗中，从而实现固体和液体的分离，打开活塞，装置内压强减小，盐酸回到试管中，反应发生，所以优点是：可随时控制反应的发生与停止；二氧化碳密度比空气大，所以用装置D收集二氧化碳，则气体应从m端进入； 故填：可随时控制反应的发生与停止；m；
③实验G中铁丝不燃烧的原因是：温度没有达到铁的着火点或氧气不纯；故填：温度没有达到铁的着火点（氧气不纯）；
④启普发生器中，加入液体的量不能太少的理由是：液体量太少，不能与固体接触；故填：液体量太少，不能与固体接触；
⑤设生成二氧化碳的物质的量为x
CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑
1 1
0.1mol x
＝
x＝0.1mol
所以二氧化碳的质量为：0.1mol×44g/mol＝4.4g
答：生成二氧化碳的质量为4.4g。
一十四．氢气的化学性质与燃烧实验（共2小题）
25．（2021•虹口区二模）用稀硫酸与锌粒反应制取氢气，并进行氢气还原氧化铜的实验。（夹持仪器省略）
①A中反应的化学方程式是　Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑　。
②B装置中生石灰作　干燥　剂。
③D处可观察到的现象是　无水硫酸铜粉末变蓝　。
④实验结束后，取少量锥形瓶中的溶液，滴加氯化钡溶液，可观察到的现象是　有白色沉淀生成　，该现象是否能说明溶液中含有硫酸，理由是　否，锌粒与稀硫酸反应产生的ZnSO4也能与BaCl2反应生成BaSO4沉淀　。
【解答】解：①锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，化学方程式为：Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑；故填：Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑；
②生石灰易与水反应，所以B装置中生石灰可以除去氢气中的水蒸气，起到干燥的作用；故填：干燥；
③在加热的条件下，氢气与氧化铜反应生成铜和水，水蒸气进入装置D，与白色无水硫酸铜反应生成蓝色的硫酸铜晶体，所以观察到无水硫酸铜粉末变蓝；故填：无水硫酸铜粉末变蓝；
④反应后的溶液中一定存在硫酸根离子，硫酸根离子与氯化钡溶液中的钡离子能结合成硫酸钡白色沉淀；因为硫酸锌、硫酸均能与氯化钡反应生成白色沉淀，所以该现象不能说明溶液中含有硫酸；故填：有白色沉淀生成；否，锌粒与稀硫酸反应产生的ZnSO4也能与BaCl2反应生成BaSO4沉淀。
26．（2021•长宁区二模）氢气是一种还原性气体。

①装置A开始反应，锌粒表面的现象为　产生大量气泡　，该反应的化学方程式为　Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑　。充分反应后，可以观察到氧化铜表面的现象为　由黑色变成红色　，说明氢气具有还原性，该反应的化学方程式为　H2+CuOCu+H2O　。
②装置B的实验操作顺序如下：
Ⅰ、制氧化铜：打开低压加热器，加热铜丝，发现铜丝表面变黑后停止加热，此时铜丝表面反应的化学方程式为　2Cu+O22CuO　。
Ⅱ、制氢气：必须待铜丝冷却至室温，才能倾斜装置使稀硫酸流入锌粒，开始反应，理由是　防止氢气与装置中的空气混合加热发生爆炸　。
Ⅲ、反应：应先对产生的气体进行　验纯　操作后，再打开低压加热器，加热铜丝，直至铜丝表面黑色物质消失后停止加热，取出铜丝，停止反应。
③请选择一套合适的装置，并从实验装置和药品的角度阐述你的理由　B，装置简单，操作方便，药品用量少　。
【解答】解：①锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气，化学方程式为Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑，所以锌粒表面产生大量的气泡；在加热的条件下，氢气能将氧化铜还原为金属铜，同时生成水，化学方程式为H2+CuOCu+H2O，所以实验中观察到氧化铜表面的现象为由黑色变成红色；故填：产生大量气泡；Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑；由黑色变成红色；H2+CuOCu+H2O；
②Ⅰ、在加热的条件下，铜和氧气反应生成氧化铜，化学方程式为2Cu+O22CuO；故填：2Cu+O22CuO；
Ⅱ、当氢气不纯时，在高温或点燃的条件下可能会发生爆炸，所以必须待铜丝冷却至室温，才能倾斜装置使稀硫酸流入锌粒，开始反应；故填：防止氢气与装置中的空气混合加热发生爆炸；
Ⅲ、氢气具有可燃性，为防止氢气不纯时加热发生爆炸，所以首先要对气体进行验纯，故填：验纯；
③选择B装置，并从实验装置和药品的角度来看应选择B装置进行实验，因此此装置简单，操作方便，药品用量少；故填：B，装置简单，操作方便，药品用量少。