江西省卷五年（2018-2022）中考化学真题分题型分层汇编-05实验探究题&计算题

这是一份江西省卷五年（2018-2022）中考化学真题分题型分层汇编-05实验探究题&计算题，共36页。试卷主要包含了兴趣小组利用提供的试剂，根据如图回答有关问题等内容，欢迎下载使用。
江西省卷五年（2018-2022）中考化学真题分题型分层汇编
05实验探究题&计算题
一．实验探究物质变化的条件和影响物质变化的因素（共2小题）
1．（2019•江西）化学实验社团在老师的指导下开展了“模拟酸雨形成”的相关实验。
【联想与实验】模仿二氧化碳与水反应进行如图一所示实验：

【问题与猜想】亚硫酸不稳定，为什么红色液体微热后不变为紫色？其原因可能为：
猜想1．加热不够充分 猜想2．与空气中氮气有关 猜想3．与空气中氧气有关
【探究与验证】填写表格中的空格。
编号
操作
现象
结论
1
将图一中红色液体继续加热至沸腾
仍为红色
猜想1不成立
2
如图二所示，先通入适量SO2，然后用酒精灯微热
先变红后变紫
猜想2不成立
3
如图二所示，先通入适量SO2，再改通入氮气，最后用酒精灯微热
　 　
4
如图二所示，先通入适量SO2，再改通入　 　，最后用酒精灯微热
　 　
猜想3成立
【分析与结论】红色液体微热后不变为紫色的原因是：H2SO3在空气中会被氧化生成另一种酸，进一步实验证明是硫酸。
【应用与拓展】收集某硫酸厂（生产过程中产生SO2）附近刚降到地面的雨水水样，用pH计测得每隔十分钟数据如下表：
测定时间
5：05
5：15
5：25
5：35
5：45
pH
4.95
4.94
4.86
4.85
4.85
（1）分析表中数据，5：15至5：25时间段内水样中主要酸性溶质有　 　；
（2）实验社团提出一种处理废气的方案如图三所示，利用CaCO3粉末、空气为原料在高温下吸收SO2，写出该反应的化学方程式：　 　。
2．（2020•江西）某班同学取用相同总质量的木炭粉和氧化铜的混合物，按图示装置进行实验。实验过程中发现有的小组“黑色固体变红色”这一实验现象不明显。小组同学对此异常现象进行如下探究。
【知识回忆】碳和氧化铜反应的化学方程式为C+2CuO2Cu+CO2↑，理论上碳和氧化铜的质量比为 　 　。
【作出猜想】产生异常现象可能与所取用木炭粉和氧化铜的质量比有关。
【实验探究】小组同学用总质量相同但质量比不同的木炭粉和氧化铜的混合物（不考虑其中杂质），分别进行实验，部分实验现象记录如下：
实验序号
m（C）：m（CuO）
实验后A处试管中固体颜色
C处导管口的现象
1
1：8
红色固体中有少量黑色固体
尾气燃烧
2
1：9
红色固体中有较少量黑色固体
尾气燃烧
3
1：10
红色固体中有很少量黑色固体
尾气不燃烧
4
1：11
红色固体中有极少量黑色固体
　 　
5
1：12
红色固体中无黑色固体
尾气不燃烧
6
1：13
红色固体中有较多黑色固体
尾气不燃烧
【交流讨论】
（1）推测实验4中“C处导管口的现象”是 　 　。
（2）上述探究可得出，实验时所用木炭粉和氧化铜的质量比控制在1：10～1：12之间，可观察到黑色固体明显变红，同时还可减少 　 　（填化学式）排放，防止空气污染。
（3）检验实验6反应后A处试管中黑色固体物质，可滴加的试剂是 　 　，观察到的现象是 　 　。
【反思评价】分析发现，实验5中m（C）：m（CuO）比值与理论值不符，实验后却无黑色固体残留。请用化学方程式解释实验中过量的黑色固体消失的原因：　 　（写一个即可）。

二．实验探究物质的组成成分以及含量（共5小题）
3．（2018•江西）甜叶菊苷具有高甜度低热能的特点，是一种新型甜味剂，我国是全国最主要的生产国，实验小组欲探究甜叶菊苷的元素组成，进行如下实验：
【提出猜想】甜叶菊苷由什么元素组成？
【进行实验】小晴取适量的甜叶菊苷按如图1进行操作，并分别将干冷的烧杯和蘸有澄清石灰水的烧杯倒置与火焰上方。
【讨论交流】其他同学认为小晴的实验设计不严谨，原因是　 　。经改进试验后，检验到甜叶菊苷在氧气中充分燃烧的产物只有二氧化碳和水，由此确定甜叶菊苷中一定含有碳，氢元素。
【继续探究】为了进步确定其元素组成。利用如图2进行实验。（已知：装置中C中的氧化铜能确保甜叶菊苷中的碳元素完全转化为二氧化碳）

（1）实验前要通一会儿氮气，目的是　 　。
（2）A装置中发生反应的化学方程式为　 　。
【数据记录】4.02g甜叶菊苷在C装置中充分燃烧后，D装置增重2.7g，E装置增重8.36g。（产物被完全吸收）
【分析与讨论】数据分析：4.02g 甜叶菊苷中氧元素的质量为　 　g，由此可以确定甜叶菊苷是由碳，氢，氧元素组成。
【反思评价】若没有F装置，对氧元素质量测定结果的影响是　 　。（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。
4．（2018•江西）兴趣小组利用提供的试剂：稀硫酸、澄清石灰水、氯化钠溶液、硫酸铜溶液和紫色石蕊溶液。探究酸碱盐的性质。小清同学将氯化钠溶液加入到稀硫酸中没有观察到明显现象，而将混合溶液加热一段时间后，意外地闻到刺激性气味。
【提出问题】刺激性气味的气体是什么？
【猜想与假设】猜想1．可能是二氧化硫 猜想2．可能是氯化氢
猜想3．可能是氨气
大家讨论后认为猜想3不合理，依据是 　 　。
【查阅资料】SO2和CO2的化学性质相似，都能使澄清石灰水变浑浊。写出二氧化硫和氢氧化钙的反应的化学方程式：　 　。
【实验探究】如图所示，小诚将产生的气体通入紫色石蕊溶液中，观察到 　 　，于是他认为猜想2正确。
【评价与改进】小煜认为小诚的结论不科学，于是他利用提供的试剂通过实验确认了猜想2正确。
实验操作
实验现象
如图所示，将产生的气体 　 　
　 　
【结论】加热氯化钠与硫酸的混合溶液得到的气体是氯化氢
【拓展应用】实验室可用氯化钠和硫酸反应制取氯化氢气体，已知氯化氢气体极易溶于水。请推测实验室制取氯化氢气体最适宜的方法为 　 　（填序号）。
A．加热氯化氢溶液和稀硫酸的混合物
B．加热氯化钠固体和稀硫酸的混合物
C．加热氯化钠固体和浓硫酸的混合物

5．（2019•江西）足球比赛中让意外昏迷的球员快速恢复意识会用到“嗅盐”。同学们对“嗅盐”产生了好奇，并对其成分进行如下探究。
【查阅资料】①嗅盐是由一种盐类物质和香料（不参与下列探究中的任何反应）组成，能释放出氨味气体，对人体神经会产生强烈的刺激作用，但过量吸入会危害健康。
②氯化钙稀溶液与碳酸氢铵稀溶液不发生反应。
③氨气能与硫酸化合生成硫酸铵。
【提出问题】嗅盐中盐类物质是什么？
【实验探究】填写表中空格。
实验
小军的实验
小英的实验
方案

嗅盐与　 　（填一种物质）混合研磨


现象
闻到较浓烈刺激性气味且试纸变蓝
　 　
　 　
结论
嗅盐中含有NH4+
嗅盐中含CO32﹣
确认了小军的实验结论
证明嗅盐中盐类物质是碳酸铵

【质疑】小英认为小军的实验结论不严谨。小英通过补做一个实验（方案见上表），进而确认了小军的结论。小英的实验目的是排除嗅盐中含有　 　离子的可能性。
【继续探究】同学们利用如图装置进一步测定嗅盐中碳酸铵的质量分数。
反应原理：（NH4）2CO3+2NaOHX+2NH3↑+2H2O，其中X的化学式为　 　。
【数据记录】实验称取样品质量为m1，反应前后装有氢氧化钠固体的球形干燥管的总质量分别为m2和m3，反应前后烧杯及烧杯内溶液的总质量分别为m4和m5。
【数据处理】通过测得数据计算出嗅盐中碳酸铵的质量分数。
【反思与评价】关于该实验的说法正确的是　 　（填序号，双选）。
A．嗅盐中碳酸铵的质量分数表达式为：×100%
B．倒置漏斗可以增大吸收面积同时防止倒吸
C．可以用浓硫酸替代稀硫酸
D．停止加热后要通入一段时间空气，否则测定结果会偏小

6．（2020•江西）小组同学收集了某种铝制易拉罐，剪成条状并打磨后进行如图所示实验，发现纯铝片表面有划痕。
【发现问题】根据所学知识，合金的硬度比组成它的纯金属硬度更　 　，结合上述现象，可得出该易拉罐不是纯铝制作。那么易拉罐中除铝外，还含有什么金属呢？
【查阅资料】①铝制易拉罐中的主要成分是铝，可能还含有镁、铁。
②铝能与氢氧化钠溶液反应：2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑；镁和铁不能与氢氧化钠溶液反应。
【作出猜想】该易拉罐的金属组成除铝外，可能还含有镁、铁中的一种或两种。
【实验设计】小明取打磨后的铝制易拉罐样品按如下方案进行实验：
实验步骤
实验现象
解释与结论
（1）取一定量的样品于烧杯中，加入足量的　 　溶液，充分反应后，过滤、洗涤、干燥；
固体表面有大量气泡产生；过滤后得到黑色粉末。
样品中含铝
（2）取少量上述黑色粉末于试管中，加入足量的稀盐酸。
有气泡产生，溶液变成浅绿色。
样品中含铁，发生反应的
化学方程式为　 　。
【实验结论】小明得出该易拉罐是由铝和铁组成。
【反思评价】其他同学分析后认为小明的实验方案不严谨，理由是　 　；大家认为应该补充下列实验：取步骤（1）中少量黑色粉末于试管中，加入某种金属的盐溶液后，如果无现象产生，则小明的结论正确。你认为加入的盐溶液中阳离子对应的金属理论上可以是　 　（填一种即可）。
【拓展应用】如图为国家颁布的“城市生活垃圾分类标志”，废弃易拉罐应放入标有　 　（填序号）图标的垃圾桶内。


7．（2021•江西）化学社团的同学在探究金属化学性质时，进行了如图1所示的实验。

图1实验中观察到的现象是：锌片表面产生气泡，铜片表面 　 　。锌和稀硫酸反应的化学方程式为 　 　。
实验过程中小辰意外发现：当两种金属发生触碰时（如图2），铜片表面产生了气泡。
【提出问题】图2中铜是否发生了化学反应？产生的气体是什么？
【作出猜想】同学们对产生的气体进行了以下猜想：
小知猜想是二氧化硫；小辰猜想是氧气；小彬猜想是氢气。
他们作出猜想的理论依据是 　 　。
【查阅资料】
（1）将锌片、铜片用导线连接后平行插入稀硫酸中，铜片表面产生气体。该反应过程中金属失去的电子通过导线发生了转移。
（2）二氧化硫能使品红溶液褪色。
【设计并进行实验】他们设计了图3装置进行实验，将产生的气体分别通过导管与图4中的装置连接，验证自己的猜想。

实验操作
实验现象
实验结论
小知
连接导管a与导管d，向品红溶液中通入气体一段时间
　 　
小彬的猜想正确
小辰
选用正确方法收集气体一段时间后，向试管内伸入带火星的木条
木条不复燃
小彬
连接导管a与导管 　 　（填序号），收集气体后用拇指堵住试管口，靠近酒精灯火焰，移开拇指点火
气体燃烧，听到轻微的“噗”声
【教师释疑】图1实验中，锌与稀硫酸反应，锌失去电子，酸溶液中氢离子在锌片表面获得电子生成氢气。
【学生感悟】图3实验中，酸溶液中的氢离子从铜片表面获得 　 　（选填“锌”或“铜”）失去的电子生成了氢气。
【得出结论】图2中两种金属触碰后铜 　 　（选填“有”或“没有”）发生化学反应。
【延伸应用】制造钢制船闸门时，为防止铁被腐蚀，常在钢闸门表面安装比铁更活泼的金属。这种金属可以是 　 　。（填序号）
A.锌 B.铜 C.银
三．常用气体的发生装置和收集装置与选取方法（共3小题）
8．（2020•江西）根据如图回答有关问题：

（1）图一中仪器①的名称是　 　。
（2）实验室用A装置制氧气的化学方程式为　 　。欲收集一瓶较纯净的氧气，可从图一中选择的收集装置是　 　（填字母）。
（3）图二中E是小组同学组装的实验室制二氧化碳气体的发生装置，该装置的优点是　 　；为了解装置具有该优点的原因，他们在装置E中连接压强传感器（如图F），从而测定实验中试管内气体压强变化的情况（如图G）。下列说法正确的是　 　（填序号，双选）。
Ⅰ．ab段试管中液面逐渐上升
Ⅱ．bc段石灰石与稀盐酸脱离接触
Ⅲ．c点的对应操作是打开弹簧夹
9． （2021•江西）根据如图回答有关问题：

（1）仪器D的名称是 　 　。
（2）实验室制取并收集二氧化碳需在图中选用A、C、G与 　 　（填序号）组合；检验二氧化碳是否集满的方法是 　 　。实验室用该装置制氧气的化学方程式为 　 　。
（3）将二氧化碳通入氢氧化钠溶液中无明显现象，为探究二氧化碳是否与氢氧化钠发生了反应，思成同学利用如图中图甲装置测定二氧化碳浓度变化，采集数据绘制成曲线（如图乙）。据图乙分析，能说明二氧化碳与氢氧化钠发生反应的时间段是 　 　。ab段二氧化碳浓度不变的原因是 　 　。

10．（2022•江西）根据如图回答有关问题：

（1）图一中仪器①的名称是 　 　。
（2）实验室用高锰酸钾制氧气，可从图一中选择的发生装置是 　 　（填序号）；使用装置D收集氧气时应从导管口 　 　（选填“a”或“b”）通入。
（3）实验室制二氧化碳的化学方程式为 　 　。图一中，与装置A相比，选用装置B制二氧化碳的优点是 　 　。将产生的二氧化碳通入图二装置，观察到试纸Ⅰ不变色而试纸Ⅱ变红，饱和澄清石灰水变浑浊，据玻璃管中的现象可知二氧化碳的化学性质是 　 　；若试管中导管口有连续均匀的气泡冒出，但饱和澄清石灰水未变浑浊的原因是 　 　。
四．催化剂的特点与催化作用（共1小题）
11．（2022•江西）学习了“过氧化氢制氧气使用二氧化锰作催化剂”，化学社团在“寻找新的催化剂”的活动中，对“硫酸铜能否作过氧化氢分解的催化剂”进行了以下探究。
【实验探究】甲同学按如下方案进行实验。




实验步骤
实验现象
实验结论

步骤①木条不复燃；
步骤②产生气泡，溶液变蓝色；
步骤③　 　。
硫酸铜能作过氧化氢分解的催化剂，反应的化学方程式为 　 　。
【评价改进】大家认为甲同学的实验结论不严谨。若要确定该实验结论正确，还需证明硫酸铜的 　 　在反应前后都没有发生改变。
【继续探究】乙同学补做以下实验，进而确认了甲同学的实验结论。

根据上述实验中m1：m2＝　 　，证明反应前后铜离子没有发生变化；将实验方案中的氢氧化钠溶液换成 　 　溶液，再次实验，证明反应前后硫酸根离子也没有发生变化。
【讨论交流】大家认为还可以采取另一种方法获取上述实验结论：在甲同学实验的基础上，将乙同学实验时烧杯B中的溶液蒸发、干燥得到白色固体，再称其质量为 　 　g，然后将固体加入5%的过氧化氢溶液中，仍然可以加速过氧化氢分解。
【拓展延伸】比较硫酸铜和二氧化锰对过氧化氢制氧气的催化效果，实验过程中不需要控制的条件是 　 　（填序号）。
A.溶液的起始温度
B.催化剂的质量
C.溶液的浓度
D.反应起始时间
五．二氧化碳的实验室制法（共1小题）
12．（2019•江西）根据下列实验装置改进，请回答有关问题：

（1）实验一：①仪器a的名称是　 　；制取二氧化碳的反应方程式为　 　；②改进装置的优点是　 　（写一条即可）。
（2）实验二：①两套装置中作用相当的仪器：漏斗与　 　（填“b”、“c”或“d”）；
②装置改进后，下列说法正确的是　 　（填序号，双选）。
A．同样可以降低水的硬度 B．冰块与水的性质完全相同
C．比原装置得到的蒸馏水更纯 D．利用太阳光、塑料袋、矿泉水瓶等作替代品可户外自制饮用水
六．物质的溶解性及影响溶解性的因素（共1小题）
13．（2018•江西）根据下列图示，回答相关问题

（1）实验一：实验中铜片上出现的现象是　 　，该反应的化学方程式是　 　。
（2）实验二：自制简易净水器中小卵石，石英砂和蓬松棉的作用是　 　。
（3）实验三：仪器①的名称是　 　；X、Y分别是水和汽油中的一种，加入X、Y后，观察到a中固体消失并得到棕色溶液，b中固体不消失，则物质X是　 　，由实验可知，物质的溶解性与　 　有关。
七．根据化学反应方程式的计算（共5小题）
14．（2018•江西）2018年5月18日我国第一艘国产航母试海成功，航母的许多电子元件使用了黄铜。为测定某黄铜（假设合金中仅含铜，锌）中铜的质量分数，兴趣小组同学称取20g黄铜粉末于烧杯中，将80g稀硫酸分四次加入，充分反应，测得实验数据如下表所示：

第一次
第二次
第三次
第四次
加入稀硫酸的质量（g）
20
20
20
20
烧杯中剩余物的质量（g）
39.92
59.84
79.80
99.80
（1）黄铜粉末完全反应生成氢气的总质量为　 　g。
（2）该黄铜中铜的质量分数为多少？（写出计算过程）
（3）第三次实验中溶质的种类为　 　。
15．（2019•江西）建造“南昌舰”的特种钢材需要用富铁矿石（含铁量高于50%）来冶炼。研学实践小组为测出某地赤铁矿石（主要成分是Fe2O3）中的含铁量，进行实验：取20g赤铁矿石样品，逐渐加入稀盐酸，充分反应。实验相关数据如图所示（假设杂质不溶于水，也不与酸反应）。
（1）20g赤铁矿石样品中氧化铁的质量为　 　g；
（2）该样品中铁元素的质量分数为　 　，由此判断出该赤铁矿石　 　（填“属于”或“不属于”）富铁矿石。
（3）计算实验中所用稀盐酸溶质的质量分数（写出计算过程）。

16．（2020•江西）“二氧化碳的实验室制取与性质”实验活动产生的废液中含稀盐酸，需先测定其溶质质量分数后进行处理。（杂质不参加反应）
（1）实验时需配制50g 5%的氢氧化钠溶液，若用氢氧化钠固体和水来配制。则需称量氢氧化钠固体的质量为　 　g。
（2）取20g废液样品于烧杯中，向其中逐滴加入5%的氢氧化钠溶液，恰好完全反应时共消耗氢氧化钠溶液16g。计算废液中盐酸的溶质质量分数。（写出计算过程）
（3）恰好完全反应时烧杯中的溶液所含粒子数目关系：Na+　 　 Cl﹣． （填“＞”、“＝”或“＜”）。
17．（2021•江西）国家标准规定工业纯碱中碳酸钠的质量分数≥98.0%为合格品。为测定某工业纯碱是否为合格品，兴趣小组成员分别进行了如图的实验。（杂质不参与反应，过滤后滤渣损失忽略不计）

（1）溶解时玻璃棒的作用是 　 　。
（2）实验中加入过量CaCl2溶液的目的是 　 　。
（3）通过计算判断该工业纯碱是否为合格品。（写出计算过程，结果精确到0.1%）
（4）实验过程中个别同学出现了以下问题。
①过滤时得到的滤液浑浊，原因可能是 　 　；（任写一种）
②过滤所得的滤渣未经洗涤直接干燥，这一操作会导致该样品中碳酸钠的质量分数计算结果 　 　。（选填“偏大”、“不变”或“偏小”）
18．（2022•江西）化学小组参与“铅蓄废电池中硫酸回收”的研学项目，回收时需要测定电池废液中硫酸的质量分数。向装有50g废液的锥形瓶中加入质量分数为20%的氢氧化钠溶液，并充分搅拌，利用温度传感器等电子设备采集信息并绘制成如图，请据图回答相关问题。（杂质可溶但不参加反应）

（1）该反应是 　 　（选填“吸热”或“放热”）反应。
（2）恰好完全反应时，溶液的温度为 　 　℃。
（3）计算废液中硫酸的质量分数。（写出计算过程）
（4）配制上述实验所用的氢氧化钠溶液。
①氢氧化钠固体应放在玻璃器皿中称量的原因是 　 　；
②用量筒量水时仰视读数，会导致测定废液中硫酸的质量分数结果 　 　（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。

参考答案与试题解析
一．实验探究物质变化的条件和影响物质变化的因素（共2小题）
1．（2019•江西）化学实验社团在老师的指导下开展了“模拟酸雨形成”的相关实验。
【联想与实验】模仿二氧化碳与水反应进行如图一所示实验：

【问题与猜想】亚硫酸不稳定，为什么红色液体微热后不变为紫色？其原因可能为：
猜想1．加热不够充分 猜想2．与空气中氮气有关 猜想3．与空气中氧气有关
【探究与验证】填写表格中的空格。
编号
操作
现象
结论
1
将图一中红色液体继续加热至沸腾
仍为红色
猜想1不成立
2
如图二所示，先通入适量SO2，然后用酒精灯微热
先变红后变紫
猜想2不成立
3
如图二所示，先通入适量SO2，再改通入氮气，最后用酒精灯微热
　先变红色后变紫色　
4
如图二所示，先通入适量SO2，再改通入　氧气　，最后用酒精灯微热
　仍为红色　
猜想3成立
【分析与结论】红色液体微热后不变为紫色的原因是：H2SO3在空气中会被氧化生成另一种酸，进一步实验证明是硫酸。
【应用与拓展】收集某硫酸厂（生产过程中产生SO2）附近刚降到地面的雨水水样，用pH计测得每隔十分钟数据如下表：
测定时间
5：05
5：15
5：25
5：35
5：45
pH
4.95
4.94
4.86
4.85
4.85
（1）分析表中数据，5：15至5：25时间段内水样中主要酸性溶质有　H2SO3、H2SO4　；
（2）实验社团提出一种处理废气的方案如图三所示，利用CaCO3粉末、空气为原料在高温下吸收SO2，写出该反应的化学方程式：　2SO2+2CaCO3+O22CaSO4+2CO2　。
【解答】解：【探究与验证】猜想2不成立，则通入二氧化硫会变成红色，在通入氮气，红色会变为紫色；猜想3成立，则通入二氧化硫后再通入氧气，溶液仍然为红色，故填：
编号
操作
现象
结论
1
将图一中红色液体继续加热至沸腾
仍为红色
猜想1不成立
2
如图二所示，先通入适量SO2，然后用酒精灯微热
先变红后变紫
猜想2不成立
3
如图二所示，先通入适量SO2，再改通入氮气，最后用酒精灯微热
先变红色后变紫色
4
如图二所示，先通入适量SO2，再改通入 氧气，最后用酒精灯微热
仍为红色
猜想3成立
【分析与结论】红色液体微热后不变为紫色的原因是：H2SO3在空气中会被氧化生成另一种酸，进一步实验证明是硫酸。
【应用与拓展】收集某硫酸厂（生产过程中产生SO2）附近刚降到地面的雨水水样，用pH计测得每隔十分钟数据如下表：
测定时间
5：05
5：15
5：25
5：35
5：45
pH
4.95
4.94
4.86
4.85
4.85
（1）分析表中数据，5：15至5：25时间段内水样的酸性则增强，说明含有硫酸和亚硫酸，故其中主要酸性溶质有H2SO3、H2SO4，故填：H2SO3、H2SO4；
（2）利用CaCO3粉末、空气为原料在高温下吸收SO2，该反应的化学方程式为2SO2+2CaCO3+O22CaSO4+2CO2，故填：2SO2+2CaCO3+O22CaSO4+2CO2。
2．（2020•江西）某班同学取用相同总质量的木炭粉和氧化铜的混合物，按图示装置进行实验。实验过程中发现有的小组“黑色固体变红色”这一实验现象不明显。小组同学对此异常现象进行如下探究。
【知识回忆】碳和氧化铜反应的化学方程式为C+2CuO2Cu+CO2↑，理论上碳和氧化铜的质量比为 　3：40　。
【作出猜想】产生异常现象可能与所取用木炭粉和氧化铜的质量比有关。
【实验探究】小组同学用总质量相同但质量比不同的木炭粉和氧化铜的混合物（不考虑其中杂质），分别进行实验，部分实验现象记录如下：
实验序号
m（C）：m（CuO）
实验后A处试管中固体颜色
C处导管口的现象
1
1：8
红色固体中有少量黑色固体
尾气燃烧
2
1：9
红色固体中有较少量黑色固体
尾气燃烧
3
1：10
红色固体中有很少量黑色固体
尾气不燃烧
4
1：11
红色固体中有极少量黑色固体
　尾气不燃烧　
5
1：12
红色固体中无黑色固体
尾气不燃烧
6
1：13
红色固体中有较多黑色固体
尾气不燃烧
【交流讨论】
（1）推测实验4中“C处导管口的现象”是 　尾气不燃烧　。
（2）上述探究可得出，实验时所用木炭粉和氧化铜的质量比控制在1：10～1：12之间，可观察到黑色固体明显变红，同时还可减少 　CO　（填化学式）排放，防止空气污染。
（3）检验实验6反应后A处试管中黑色固体物质，可滴加的试剂是 　稀硫酸　，观察到的现象是 　黑色固体溶解，溶液由无色变为蓝色　。
【反思评价】分析发现，实验5中m（C）：m（CuO）比值与理论值不符，实验后却无黑色固体残留。请用化学方程式解释实验中过量的黑色固体消失的原因：　C+O2CO2　（写一个即可）。

【解答】解：【知识回忆】C+2CuO2Cu+CO2↑，根据化学方程式，可以看出两者恰好反应的质量比＝12：160＝3：40；
故答案为：3：40。
【实验探究】【交流讨论】（1）在木炭粉和氧化铜的质量比介于1：10和1：12之间时，反应现象应该相同，此时都是生成二氧化碳，不会产生燃烧现象；
故答案为：尾气不燃烧。
（2）根据实验结果，此时都是生成了二氧化碳，不会生成一氧化碳，减少一氧化碳排放造成污染；
故答案为：CO。
（3）6中剩余的黑色物质为未反应的氧化铜，氧化铜可与稀硫酸反应生成硫酸铜和水，氧化铜溶解，硫酸铜溶液为蓝色，所以可以看到黑色固体溶解，溶液由无色变为蓝色的现象；
故答案为：稀硫酸；黑色固体溶解，溶液由无色变为蓝色。
【反思评价】反应后没有黑色固体，说明碳和氧化铜都被消耗完毕，碳和氧化铜的理论质量比为3：40，近似为1：13，而在实际操作中，木炭粉和氧化铜的质量比控制在1：10﹣1：12为宜，这就说明需要碳是过量的，应该寻找一个消耗碳的化学方程式，所以反应方程式为C+O2CO2。
故答案为：C+O2CO2。
二．实验探究物质的组成成分以及含量（共5小题）
3．（2018•江西）甜叶菊苷具有高甜度低热能的特点，是一种新型甜味剂，我国是全国最主要的生产国，实验小组欲探究甜叶菊苷的元素组成，进行如下实验：
【提出猜想】甜叶菊苷由什么元素组成？
【进行实验】小晴取适量的甜叶菊苷按如图1进行操作，并分别将干冷的烧杯和蘸有澄清石灰水的烧杯倒置与火焰上方。
【讨论交流】其他同学认为小晴的实验设计不严谨，原因是　酒精燃烧也生成水和二氧化碳　。经改进试验后，检验到甜叶菊苷在氧气中充分燃烧的产物只有二氧化碳和水，由此确定甜叶菊苷中一定含有碳，氢元素。
【继续探究】为了进步确定其元素组成。利用如图2进行实验。（已知：装置中C中的氧化铜能确保甜叶菊苷中的碳元素完全转化为二氧化碳）

（1）实验前要通一会儿氮气，目的是　排除装置中的空气　。
（2）A装置中发生反应的化学方程式为　2H2O22H2O+O2↑　。
【数据记录】4.02g甜叶菊苷在C装置中充分燃烧后，D装置增重2.7g，E装置增重8.36g。（产物被完全吸收）
【分析与讨论】数据分析：4.02g 甜叶菊苷中氧元素的质量为　1.44　g，由此可以确定甜叶菊苷是由碳，氢，氧元素组成。
【反思评价】若没有F装置，对氧元素质量测定结果的影响是　偏小　。（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。
【解答】解：【讨论交流】二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀，所以小晴的实验设计不严谨，原因是：酒精燃烧也生成水和二氧化碳；
【继续探究】（1）装置中C中的氧化铜能确保甜叶菊苷中的碳元素完全转化为二氧化碳，空气中的二氧化碳也能被氢氧化钠吸收，所以实验前要通一会儿氮气，目的是：排除装置中的空气；
（2）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：2H2O22H2O+O2↑；
【分析与讨论】D装置中增加的质量是水的质量，E装置中增加的质量是二氧化碳的质量，所以
碳元素的质量为：8.36g×＝2.28g，
氢元素的质量为：2.7g×＝0.3g，
所以氧元素的质量为：4.02g﹣0.3g﹣2.28g＝1.44g；
【反思评价】没有F装置，空气中的二氧化碳会进入E装置中，碳元素的质量偏大，所以对氧元素质量测定结果的影响是偏小。
故答案为：【讨论交流】酒精燃烧也生成水和二氧化碳；
【继续探究】（1）排除装置中的空气；
（2）2H2O22H2O+O2↑；
【分析与结论】1.44g；
【反思评价】偏小。
4．（2018•江西）兴趣小组利用提供的试剂：稀硫酸、澄清石灰水、氯化钠溶液、硫酸铜溶液和紫色石蕊溶液。探究酸碱盐的性质。小清同学将氯化钠溶液加入到稀硫酸中没有观察到明显现象，而将混合溶液加热一段时间后，意外地闻到刺激性气味。
【提出问题】刺激性气味的气体是什么？
【猜想与假设】猜想1．可能是二氧化硫 猜想2．可能是氯化氢
猜想3．可能是氨气
大家讨论后认为猜想3不合理，依据是 　反应物中没有氮元素，所以无法生成氨气　。
【查阅资料】SO2和CO2的化学性质相似，都能使澄清石灰水变浑浊。写出二氧化硫和氢氧化钙的反应的化学方程式：　SO2+Ca（OH）2＝CaSO3↓+H2O　。
【实验探究】如图所示，小诚将产生的气体通入紫色石蕊溶液中，观察到 　溶液变红　，于是他认为猜想2正确。
【评价与改进】小煜认为小诚的结论不科学，于是他利用提供的试剂通过实验确认了猜想2正确。
实验操作
实验现象
如图所示，将产生的气体 　将生成的气体通入澄清石灰水中　
　无明显现象　
【结论】加热氯化钠与硫酸的混合溶液得到的气体是氯化氢
【拓展应用】实验室可用氯化钠和硫酸反应制取氯化氢气体，已知氯化氢气体极易溶于水。请推测实验室制取氯化氢气体最适宜的方法为 　C　（填序号）。
A．加热氯化氢溶液和稀硫酸的混合物
B．加热氯化钠固体和稀硫酸的混合物
C．加热氯化钠固体和浓硫酸的混合物

【解答】解：【猜想与假设】化学反应前后，元素种类不变，所以猜想3不合理，依据是反应物中没有氮元素，所以无法生成氨气；
【查阅资料】二氧化硫和氢氧化钙反应生成亚硫酸钙和水，化学方程式为：SO2+Ca（OH）2＝CaSO3↓+H2O；
【实验探究】紫色石蕊遇酸性溶液变红色，所以小诚将产生的气体通入紫色石蕊溶液中，观察到溶液变红色，于是他认为猜想2正确；
【评价与改进】二氧化碳溶于水生成碳酸，二氧化硫和水反应会生成亚硫酸，氯化氢溶于水形成盐酸，都能使紫色石蕊变红色，所以
实验操作
实验现象
如图所示，将产生的气体将生成的气体通入澄清石灰水中
无明显现象
【拓展应用】氯化氢气体极易溶于水，所以实验室制取氯化氢气体最适宜的方法为：加热氯化钠固体和浓硫酸的混合物，故选：C。
故答案为：【猜想与假设】反应物中没有氮元素，所以无法生成氨气；
【查阅资料】SO2+Ca（OH）2＝CaSO3↓+H2O；
【实验探究】溶液变红；
【评价有改进】将生成的气体通入澄清石灰水中，无明显现象；
【拓展应用】C。
5．（2019•江西）足球比赛中让意外昏迷的球员快速恢复意识会用到“嗅盐”。同学们对“嗅盐”产生了好奇，并对其成分进行如下探究。
【查阅资料】①嗅盐是由一种盐类物质和香料（不参与下列探究中的任何反应）组成，能释放出氨味气体，对人体神经会产生强烈的刺激作用，但过量吸入会危害健康。
②氯化钙稀溶液与碳酸氢铵稀溶液不发生反应。
③氨气能与硫酸化合生成硫酸铵。
【提出问题】嗅盐中盐类物质是什么？
【实验探究】填写表中空格。
实验
小军的实验
小英的实验
方案

嗅盐与　氢氧化钠　（填一种物质）混合研磨


现象
闻到较浓烈刺激性气味且试纸变蓝
　澄清石灰水变浑浊　
　澄清溶液变浑浊　
结论
嗅盐中含有NH4+
嗅盐中含CO32﹣
确认了小军的实验结论
证明嗅盐中盐类物质是碳酸铵

【质疑】小英认为小军的实验结论不严谨。小英通过补做一个实验（方案见上表），进而确认了小军的结论。小英的实验目的是排除嗅盐中含有　碳酸氢根　离子的可能性。
【继续探究】同学们利用如图装置进一步测定嗅盐中碳酸铵的质量分数。
反应原理：（NH4）2CO3+2NaOHX+2NH3↑+2H2O，其中X的化学式为　Na2CO3　。
【数据记录】实验称取样品质量为m1，反应前后装有氢氧化钠固体的球形干燥管的总质量分别为m2和m3，反应前后烧杯及烧杯内溶液的总质量分别为m4和m5。
【数据处理】通过测得数据计算出嗅盐中碳酸铵的质量分数。
【反思与评价】关于该实验的说法正确的是　BD　（填序号，双选）。
A．嗅盐中碳酸铵的质量分数表达式为：×100%
B．倒置漏斗可以增大吸收面积同时防止倒吸
C．可以用浓硫酸替代稀硫酸
D．停止加热后要通入一段时间空气，否则测定结果会偏小

【解答】解：由于对应现象为“闻到较浓烈刺激性气味且试纸变蓝”且结论为“嗅盐中含有NH4+”，所以小军的第一个实验是检验铵根离子，用到碱，可以是氢氧化钠等；
由于对应的操作为“嗅盐加入盐酸生成的气体通入到澄清石灰水”且结论为“嗅盐中含CO32﹣”，所以小军的第二个实验对应的现象为澄清石灰水变浑浊；
由于对应现象为“闻到较浓烈刺激性气味且试纸变蓝”且结论为“嗅盐中含有NH4+”，所以小军的第一个实验是检验铵根离子，用到碱，可以是氢氧化钠等；
由于氯化钙稀溶液与碳酸氢铵稀溶液不发生反应，而碳酸氢铵和盐酸反应能够使澄清石灰水变浑浊，所以当结论为小军实验验证正确时加入氯化钙，目的是借助“氯化钙稀溶液与碳酸氢铵稀溶液不发生反应”，排除嗅盐中含有 碳酸氢根离子的可能性。
（NH4）2CO3+2NaOHX+2NH3↑+2H2O，根据质量守恒定律可得，X的化学式为 Na2CO3。
【数据记录】实验称取样品质量为m1，反应前后装有氢氧化钠固体的球形干燥管（吸收水分）的总质量分别为m2和m3，反应前后烧杯及烧杯内溶液（吸收氨气，防止大气污染）的总质量分别为m4和m5。
A、设嗅盐中碳酸铵的质量分数为x。球形干燥管是用来干燥吸收水蒸气的，使其无法影响氨气的吸收，正确的应该还是用m5﹣m4来计算质量分数的，不能用水的质量，氢氧化钠溶液也是液体，也有水，而且反应生成的也不是水蒸气，空气中还有二氧化碳，所以不能用球形干燥管变动的质量计算质量分数。而稀硫酸吸水性不强，增加的质量基本可以认为是生成的氨气的质量，所以应该用m5﹣m4计算质量分数，
（NH4）2CO3+2NaOH Na2CO3+2NH3↑+2H2O
96 34
m1x （m5﹣m4）
＝
x＝×100%．错误；
B．倒置漏斗可以增大吸收面积同时防止倒吸。正确；
C． 浓硫酸替代稀硫酸，由于反应剧烈，会导致倒吸。错误；
D．停止加热后要通入一段时间空气，使生成的氨气完全被稀硫酸吸收，否则测定结果会偏小。正确；
故选：BD。
故答案为：
实验
小军的实验
小英的实验
方案
氢氧化钠


现象

澄清石灰水变浑浊
澄清溶液变浑浊
结论




【质疑】碳酸氢根。
【继续探究】Na2CO3。
【反思与评价】BD。
6．（2020•江西）小组同学收集了某种铝制易拉罐，剪成条状并打磨后进行如图所示实验，发现纯铝片表面有划痕。
【发现问题】根据所学知识，合金的硬度比组成它的纯金属硬度更　大　，结合上述现象，可得出该易拉罐不是纯铝制作。那么易拉罐中除铝外，还含有什么金属呢？
【查阅资料】①铝制易拉罐中的主要成分是铝，可能还含有镁、铁。
②铝能与氢氧化钠溶液反应：2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑；镁和铁不能与氢氧化钠溶液反应。
【作出猜想】该易拉罐的金属组成除铝外，可能还含有镁、铁中的一种或两种。
【实验设计】小明取打磨后的铝制易拉罐样品按如下方案进行实验：
实验步骤
实验现象
解释与结论
（1）取一定量的样品于烧杯中，加入足量的　氢氧化钠　溶液，充分反应后，过滤、洗涤、干燥；
固体表面有大量气泡产生；过滤后得到黑色粉末。
样品中含铝
（2）取少量上述黑色粉末于试管中，加入足量的稀盐酸。
有气泡产生，溶液变成浅绿色。
样品中含铁，发生反应的
化学方程式为　Fe+2HCl═FeCl2+H2↑　。
【实验结论】小明得出该易拉罐是由铝和铁组成。
【反思评价】其他同学分析后认为小明的实验方案不严谨，理由是　镁和铁的混合物中加入稀盐酸时，也是产生气泡，溶液变成浅绿色　；大家认为应该补充下列实验：取步骤（1）中少量黑色粉末于试管中，加入某种金属的盐溶液后，如果无现象产生，则小明的结论正确。你认为加入的盐溶液中阳离子对应的金属理论上可以是　铁　（填一种即可）。
【拓展应用】如图为国家颁布的“城市生活垃圾分类标志”，废弃易拉罐应放入标有　B　（填序号）图标的垃圾桶内。


【解答】解：【发现问题】
根据所学知识，合金的硬度比组成它的纯金属硬度更大，结合上述现象可知，纯铝片表面有划痕，说明样品硬度比铝大，可得出该易拉罐不是纯铝制作。
故填：大。
【实验设计】
（1）取一定量的样品于烧杯中，加入足量的氢氧化钠溶液，充分反应后，过滤、洗涤、干燥，固体表面有大量气泡产生，是因为铝和氢氧化钠溶液反应生成了氢气。
故填：氢氧化钠。
（2）取少量上述黑色粉末于试管中，加入足量的稀盐酸，产生气泡，溶液变成浅绿色，是因为铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，反应的化学方程式：Fe+2HCl═FeCl2+H2↑。
故填：Fe+2HCl═FeCl2+H2↑。
【反思评价】
其他同学分析后认为小明的实验方案不严谨，理由是镁和铁的混合物中加入稀盐酸时，也是产生气泡，溶液变成浅绿色；
大家认为应该补充下列实验：取步骤（1）中少量黑色粉末于试管中，加入氯化亚铁溶液，如果无现象产生，说明粉末中不含有镁，氯化亚铁溶液对应的金属单质是铁。
故填：镁和铁的混合物中加入稀盐酸时，也是产生气泡，溶液变成浅绿色；铁。
【拓展应用】
废弃易拉罐可回收再利用，应放入标有B图标的垃圾桶内。
故填：B。
7．（2021•江西）化学社团的同学在探究金属化学性质时，进行了如图1所示的实验。

图1实验中观察到的现象是：锌片表面产生气泡，铜片表面 　没有气泡　。锌和稀硫酸反应的化学方程式为 　Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑　。
实验过程中小辰意外发现：当两种金属发生触碰时（如图2），铜片表面产生了气泡。
【提出问题】图2中铜是否发生了化学反应？产生的气体是什么？
【作出猜想】同学们对产生的气体进行了以下猜想：
小知猜想是二氧化硫；小辰猜想是氧气；小彬猜想是氢气。
他们作出猜想的理论依据是 　质量守恒定律　。
【查阅资料】
（1）将锌片、铜片用导线连接后平行插入稀硫酸中，铜片表面产生气体。该反应过程中金属失去的电子通过导线发生了转移。
（2）二氧化硫能使品红溶液褪色。
【设计并进行实验】他们设计了图3装置进行实验，将产生的气体分别通过导管与图4中的装置连接，验证自己的猜想。

实验操作
实验现象
实验结论
小知
连接导管a与导管d，向品红溶液中通入气体一段时间
　品红溶液不褪色　
小彬的猜想正确
小辰
选用正确方法收集气体一段时间后，向试管内伸入带火星的木条
木条不复燃
小彬
连接导管a与导管 　c　（填序号），收集气体后用拇指堵住试管口，靠近酒精灯火焰，移开拇指点火
气体燃烧，听到轻微的“噗”声
【教师释疑】图1实验中，锌与稀硫酸反应，锌失去电子，酸溶液中氢离子在锌片表面获得电子生成氢气。
【学生感悟】图3实验中，酸溶液中的氢离子从铜片表面获得 　锌　（选填“锌”或“铜”）失去的电子生成了氢气。
【得出结论】图2中两种金属触碰后铜 　没有　（选填“有”或“没有”）发生化学反应。
【延伸应用】制造钢制船闸门时，为防止铁被腐蚀，常在钢闸门表面安装比铁更活泼的金属。这种金属可以是 　A　。（填序号）
A.锌
B.铜
C.银
【解答】解：图1实验中观察到的现象是：锌片表面产生气泡，铜片表面没有气泡，因为锌排在氢前，铜排在氢后，铜不与硫酸反应，锌与硫酸反应生成硫酸锌和氢气，化学方程式为：Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑；
实验过程中小辰意外发现：当两种金属发生触碰时（如图2），铜片表面产生了气泡。小知猜想是二氧化硫；小辰猜想是氧气；小彬猜想是氢气。他们作出猜想的理论依据是质量守恒定律，反应前后元素种类不变。
【设计并进行实验】他们设计了图3装置进行实验，将产生的气体分别通过导管与图4中的装置连接，验证自己的猜想。因为小彬的猜想正确，即气体为氢气，所以小彬连接导管a与导管c，因为氢气密度比空气小，用向下排空气法收集，不是二氧化硫，所以小知实验现象品红溶液不褪色；
【学生感悟】图3实验中，酸溶液中的氢离子从铜片表面获得锌失去的电子生成了氢气。因为【教师释疑】图1实验中，锌与稀硫酸反应，锌失去电子，酸溶液中氢离子在锌片表面获得电子生成氢气。所以图2中两种金属触碰后铜没有发生化学反应；
【延伸应用】制造钢制船闸门时，为防止铁被腐蚀，常在钢闸门表面安装比铁更活泼的金属。锌比铁活泼，铜、银没有铁活泼，故选A。
故答案为：没有气泡；Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑；
【作出猜想】质量守恒定律；
【设计并进行实验】品红溶液不褪色；c；
【学生感悟】锌；
【得出结论】没有；
【延伸应用】A。
三．常用气体的发生装置和收集装置与选取方法（共3小题）
8．（2020•江西）根据如图回答有关问题：

（1）图一中仪器①的名称是　集气瓶　。
（2）实验室用A装置制氧气的化学方程式为　2KClO32KCl+3O2↑　。欲收集一瓶较纯净的氧气，可从图一中选择的收集装置是　D　（填字母）。
（3）图二中E是小组同学组装的实验室制二氧化碳气体的发生装置，该装置的优点是　可以控制反应的发生和停止　；为了解装置具有该优点的原因，他们在装置E中连接压强传感器（如图F），从而测定实验中试管内气体压强变化的情况（如图G）。下列说法正确的是　ⅡⅢ　（填序号，双选）。
Ⅰ．ab段试管中液面逐渐上升
Ⅱ．bc段石灰石与稀盐酸脱离接触
Ⅲ．c点的对应操作是打开弹簧夹
【解答】解：（1）集气瓶是收集气体的仪器，故答案为：集气瓶；
（2）A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，配平即可；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；故答案为：2KClO32KCl+3O2↑；D；
（3）图二中E是小组同学组装的实验室制二氧化碳气体的发生装置，该装置的优点是：可以控制反应的发生和停止；图G中，说法正确的是：Ⅱ．bc段石灰石与稀盐酸脱离接触，因此bc段压强不再增大；Ⅲ．c点的对应操作是打开弹簧夹，因此压强开始逐渐减少；故答案为：可以控制反应的发生和停止；ⅡⅢ；
9．（2021•江西）根据如图回答有关问题：

（1）仪器D的名称是 　水槽　。
（2）实验室制取并收集二氧化碳需在图中选用A、C、G与 　F　（填序号）组合；检验二氧化碳是否集满的方法是 　把燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭则集满　。实验室用该装置制氧气的化学方程式为 　2H2O22H2O+O2↑　。
（3）将二氧化碳通入氢氧化钠溶液中无明显现象，为探究二氧化碳是否与氢氧化钠发生了反应，思成同学利用如图中图甲装置测定二氧化碳浓度变化，采集数据绘制成曲线（如图乙）。据图乙分析，能说明二氧化碳与氢氧化钠发生反应的时间段是 　t2到t3　。ab段二氧化碳浓度不变的原因是 　水中二氧化碳已经达到饱和　。

【解答】解：（1）仪器D的名称是水槽；
（2）实验室常用大理石（或石灰石）和稀盐酸反应制取二氧化碳，属于固、液常温型，不需要加热；发生装置选择锥形瓶A用于盛放药品、长颈漏斗G用于添加稀盐酸；二氧化碳的密度比空气大，能溶于水，收集装置选择向上排空气法装置，需要使用集气瓶C和双孔橡皮塞F用于导出气体；二氧化碳不燃烧，也不支持燃烧，检验二氧化碳是否集满的方法是：把燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭则集满；实验室用该装置制取氧气反应为固、液常温型，适合用过氧化氢分解制取氧气，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↑；
（3）氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，二氧化碳能溶于水且和水反应，图乙中t2到t3时间段二氧化碳的浓度明显减小为0，说明二氧化碳和氢氧化钠发生了反应；ab段二氧化碳浓度不变的原因是水中二氧化碳已经达到饱和，装置中二氧化碳的浓度不再变化。
故答案为：
（1）水槽；
（2）F；把燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭则集满；2H2O22H2O+O2↑；
（3）t2到t3；水中二氧化碳已经达到饱和。
10．（2022•江西）根据如图回答有关问题：

（1）图一中仪器①的名称是 　酒精灯　。
（2）实验室用高锰酸钾制氧气，可从图一中选择的发生装置是 　C　（填序号）；使用装置D收集氧气时应从导管口 　b　（选填“a”或“b”）通入。
（3）实验室制二氧化碳的化学方程式为 　CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑　。图一中，与装置A相比，选用装置B制二氧化碳的优点是 　可以控制反应速率和节约药品　。将产生的二氧化碳通入图二装置，观察到试纸Ⅰ不变色而试纸Ⅱ变红，饱和澄清石灰水变浑浊，据玻璃管中的现象可知二氧化碳的化学性质是 　二氧化碳能与水反应生成碳酸　；若试管中导管口有连续均匀的气泡冒出，但饱和澄清石灰水未变浑浊的原因是 　盐酸有挥发性，生成的二氧化碳中混有氯化氢气体　。
【解答】解：（1）图一中仪器①的名称是酒精灯；（2）实验室用高锰酸钾制取氧气时，该反应属于固体加热型，适合用装置C作发生装置；氧气的密度比空气略大，用装置D收集氧气，氧气从长管端进入，即氧气应从导管口b端通入。
（3）实验室用石灰石或大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳，石灰石、大理石主要成分碳酸钙，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↑。装置B使用分液漏斗，可以通过分液漏斗控制液体滴加的速率和滴加的量，来控制反应速率和节约药品，所以其优点是可以控制反应速率和节约药品；将产生的二氧化碳通入图二装置，观察到试纸Ⅰ不变色而试纸Ⅱ变红，说明二氧化碳能与水反应生成碳酸；试管中导管口有连续均匀的气泡冒出，但饱和澄清石灰水未变浑浊的原因是盐酸有挥发性，生成的二氧化碳中混有氯化氢气体，氯化氢气体溶于水形成盐酸，盐酸与氢氧化钙反应
故答案为：
（1）酒精灯；
（2）C；b；
（3）CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；可以控制反应速率和节约药品；二氧化碳能与水反应生成碳酸；盐酸有挥发性，生成的二氧化碳中混有氯化氢气体。
四．催化剂的特点与催化作用（共1小题）
11．（2022•江西）学习了“过氧化氢制氧气使用二氧化锰作催化剂”，化学社团在“寻找新的催化剂”的活动中，对“硫酸铜能否作过氧化氢分解的催化剂”进行了以下探究。
【实验探究】甲同学按如下方案进行实验。
实验步骤
实验现象
实验结论

步骤①木条不复燃；
步骤②产生气泡，溶液变蓝色；
步骤③　带火星的木条复燃　。
硫酸铜能作过氧化氢分解的催化剂，反应的化学方程式为 　2H2O22H2O+O2↑　。
【评价改进】大家认为甲同学的实验结论不严谨。若要确定该实验结论正确，还需证明硫酸铜的 　质量和化学性质　在反应前后都没有发生改变。
【继续探究】乙同学补做以下实验，进而确认了甲同学的实验结论。

根据上述实验中m1：m2＝　160：98（或80：49）　，证明反应前后铜离子没有发生变化；将实验方案中的氢氧化钠溶液换成 　氯化钡（或硝酸钡）　溶液，再次实验，证明反应前后硫酸根离子也没有发生变化。
【讨论交流】大家认为还可以采取另一种方法获取上述实验结论：在甲同学实验的基础上，将乙同学实验时烧杯B中的溶液蒸发、干燥得到白色固体，再称其质量为 　m1　g，然后将固体加入5%的过氧化氢溶液中，仍然可以加速过氧化氢分解。
【拓展延伸】比较硫酸铜和二氧化锰对过氧化氢制氧气的催化效果，实验过程中不需要控制的条件是 　D　（填序号）。
A.溶液的起始温度
B.催化剂的质量
C.溶液的浓度
D.反应起始时间
【解答】解：【实验探究】由实验结论可知“硫酸铜能作过氧化氢分解的催化剂”，所以在步骤③中观察到带火星的木条复燃，这是因为过氧化氢在硫酸铜的催化作用下分解为水和氧气，化学方程式为2H2O22H2O+O2↑；故答案为：带火星的木条复燃；2H2O22H2O+O2↑；
【评价改进】大家认为甲同学的实验结论不严谨。若要确定该实验结论正确，还需证明硫酸铜的质量和化学性质在反应前后都没有发生改变；故答案为：质量和化学性质；
【继续探究】硫酸铜与氢氧化钠反应生成硫酸钠和氢氧化铜沉淀，化学方程式为CuSO4+2NaOH＝Cu（OH）2↓+Na2SO4，反应中硫酸铜与氢氧化铜的质量比为160：98＝80：49；硫酸根离子与钡离子能结合成硫酸钡白色沉淀，因此将实验方案中的氢氧化钠溶液换成氯化钡或硝酸钡溶液，再次实验，证明反应前后硫酸根离子也没有发生变化；故答案为：160：98（或80：49）；氯化钡（或硝酸钡）；
【讨论交流】催化剂的质量在化学反应前后保持不变，因此在甲同学实验的基础上，将乙同学实验时烧杯B中的溶液蒸发、干燥得到白色固体，再称其质量为m1g，然后将固体加入5%的过氧化氢溶液中，仍然可以加速过氧化氢分解；故答案为：m1；
【拓展延伸】比较硫酸铜和二氧化锰对过氧化氢制氧气的催化效果，实验过程中需要控制的条件是溶液的起始温度、催化剂的质量、溶液的浓度；无需控制反应起始时间；故答案为：D。
五．二氧化碳的实验室制法（共1小题）
12．（2019•江西）根据下列实验装置改进，请回答有关问题：

（1）实验一：①仪器a的名称是　长颈漏斗　；制取二氧化碳的反应方程式为　CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑　；②改进装置的优点是　能够控制反应的发生与停止　（写一条即可）。
（2）实验二：①两套装置中作用相当的仪器：漏斗与　c　（填“b”、“c”或“d”）；
②装置改进后，下列说法正确的是　AD　（填序号，双选）。
A．同样可以降低水的硬度 B．冰块与水的性质完全相同
C．比原装置得到的蒸馏水更纯 D．利用太阳光、塑料袋、矿泉水瓶等作替代品可户外自制饮用水
【解答】解：（1）①仪器a的名称是长颈漏斗；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↑；
②改进装置的优点是控制反应速率（或节约药品、控制反应的发生和停止或方便及时排出废液等）；
（2）①通过对比两套装置可以看出，漏斗和c作用相当；
②A．两个装置的原理是相同的，得到的水都是蒸馏水，同样可以降低水的硬度，故A正确；
B．冰块是固体，水是液体性质并不完全相同，故B错误；
C．两个装置制得的蒸馏水的净化程度应该是差不多的，故C错误；
D．利用太阳光、塑料袋、矿泉水瓶等作替代品可户外自制饮用水，故d。正确。
故答案为：
（1）①长颈漏斗 CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；
②控制反应速率（或节约药品、控制反应的发生和停止或方便及时排出废液等）；
（2）①c；
②AD。
六．物质的溶解性及影响溶解性的因素（共1小题）
13．（2018•江西）根据下列图示，回答相关问题

（1）实验一：实验中铜片上出现的现象是　红色固体表面逐渐变黑　，该反应的化学方程式是　2Cu+O22CuO　。
（2）实验二：自制简易净水器中小卵石，石英砂和蓬松棉的作用是　过滤　。
（3）实验三：仪器①的名称是　试管　；X、Y分别是水和汽油中的一种，加入X、Y后，观察到a中固体消失并得到棕色溶液，b中固体不消失，则物质X是　汽油　，由实验可知，物质的溶解性与　溶剂的性质　有关。
【解答】解：（1）铜在空气中加热，与氧气反应生成氧化铜，会观察到红色固体表面逐渐变黑；该反应的化学方程式是2Cu+O22CuO。
（2）自制简易净水器中小卵石，石英砂和蓬松棉能使水与难溶性杂质分离，作用是过滤。
（3）仪器①的名称是试管；碘易溶于汽油，难溶于水，X、Y分别是水和汽油中的一种，加入X、Y后，观察到a中固体消失并得到棕色溶液，b中固体不消失，则物质X是汽油；由实验可知，溶质的种类相同，溶剂不同，说明物质的溶解性与溶剂的性质有关。
故答案为：
（1）红色固体表面逐渐变黑，2Cu+O22CuO
（2）过滤；
（3）试管，汽油；溶剂的性质。
七．根据化学反应方程式的计算（共5小题）
14．（2018•江西）2018年5月18日我国第一艘国产航母试海成功，航母的许多电子元件使用了黄铜。为测定某黄铜（假设合金中仅含铜，锌）中铜的质量分数，兴趣小组同学称取20g黄铜粉末于烧杯中，将80g稀硫酸分四次加入，充分反应，测得实验数据如下表所示：

第一次
第二次
第三次
第四次
加入稀硫酸的质量（g）
20
20
20
20
烧杯中剩余物的质量（g）
39.92
59.84
79.80
99.80
（1）黄铜粉末完全反应生成氢气的总质量为　0.2　g。
（2）该黄铜中铜的质量分数为多少？（写出计算过程）
（3）第三次实验中溶质的种类为　2　。
【解答】解：
（1）根据质量守恒定律可得，黄铜粉末完全反应生成氢气总质量为20g+80g﹣99.80g＝0.2g
（2）设20克黄铜中铜的质量分数为x
Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑
65 2
20g×（1﹣x） 0.2g
＝
x＝67.5%
（3）

第一次
第二次
第三次
第四次
加入稀硫酸的质量（g）
20
20
20
20
反应前质量
40
59.92
79.84
99.80
烧杯中剩余物的质量（g）
39.92
59.84
79.80
99.80
质量变化
0.08
0.08
0.04
0
可见第三次时硫酸过量，此时的溶质为生成的硫酸锌和剩余的硫酸。
故答案为：
（1）黄铜粉末完全反应生成氢气的总质量为 0.2g。
（2）该黄铜中铜的质量分数为67.5%。
（3）第三次实验中溶质的种类为 2。
15．（2019•江西）建造“南昌舰”的特种钢材需要用富铁矿石（含铁量高于50%）来冶炼。研学实践小组为测出某地赤铁矿石（主要成分是Fe2O3）中的含铁量，进行实验：取20g赤铁矿石样品，逐渐加入稀盐酸，充分反应。实验相关数据如图所示（假设杂质不溶于水，也不与酸反应）。
（1）20g赤铁矿石样品中氧化铁的质量为　16　g；
（2）该样品中铁元素的质量分数为　56%　，由此判断出该赤铁矿石　属于　（填“属于”或“不属于”）富铁矿石。
（3）计算实验中所用稀盐酸溶质的质量分数（写出计算过程）。

【解答】解：（1）20g赤铁矿石样品中氧化铁的质量为：20g﹣4g＝16g，
故填：16。
（2）该样品中铁元素的质量：16g×＝11.2g，
该样品中铁元素的质量分数为：×100%＝56%，由此判断出该赤铁矿石属于富铁矿石。
故填：56%；属于。
（3）设150g稀盐酸中氯化氢质量为x，
Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O，
160 219
16g x
＝，
x＝21.9g，
实验中所用稀盐酸溶质的质量分数是：×100%＝14.6%，
答：实验中所用稀盐酸溶质的质量分数是14.6%。
16．（2020•江西）“二氧化碳的实验室制取与性质”实验活动产生的废液中含稀盐酸，需先测定其溶质质量分数后进行处理。（杂质不参加反应）
（1）实验时需配制50g 5%的氢氧化钠溶液，若用氢氧化钠固体和水来配制。则需称量氢氧化钠固体的质量为　2.5　g。
（2）取20g废液样品于烧杯中，向其中逐滴加入5%的氢氧化钠溶液，恰好完全反应时共消耗氢氧化钠溶液16g。计算废液中盐酸的溶质质量分数。（写出计算过程）
（3）恰好完全反应时烧杯中的溶液所含粒子数目关系：Na+　＜　 Cl﹣． （填“＞”、“＝”或“＜”）。
【解答】解：（1）配制50g5%的氢氧化钠溶液需要氢氧化钠固体的质量为：50g×5%＝2.5g；故答案为：2.5；
（2）16g氢氧化钠溶液中含氢氧化钠的质量为：16g×5%＝0.8g。设20g废液样品中含氯化氢的质量为x，则：
NaOH+HCl＝NaCl+H2O
40 36.5
0.8g x

x＝0.73g
则废液中盐酸的溶质质量分数为：
答：废液中盐酸的溶质质量分数为3.65%；
（3）恰好完全反应时烧杯中溶液中的溶质有氯化钙和氯化钠两种物质，氯化钙是由钙离子与氯离子构成的，氯化钠是由钠离子与氯离子构成的，由氯化钠电离产生的钠离子与氯离子的个数相等，氯化钙电离产生钙离子和氯离子，所以恰好完全反应时烧杯中的溶液所含粒子数目关系：Na+＜Cl﹣；故填：＜。
17．（2021•江西）国家标准规定工业纯碱中碳酸钠的质量分数≥98.0%为合格品。为测定某工业纯碱是否为合格品，兴趣小组成员分别进行了如图的实验。（杂质不参与反应，过滤后滤渣损失忽略不计）

（1）溶解时玻璃棒的作用是 　搅拌，加速溶解　。
（2）实验中加入过量CaCl2溶液的目的是 　使碳酸钠完全反应　。
（3）通过计算判断该工业纯碱是否为合格品。（写出计算过程，结果精确到0.1%）
（4）实验过程中个别同学出现了以下问题。
①过滤时得到的滤液浑浊，原因可能是 　滤纸破损（或滤液的液面超过了滤纸边缘或仪器不干净）　；（任写一种）
②过滤所得的滤渣未经洗涤直接干燥，这一操作会导致该样品中碳酸钠的质量分数计算结果 　偏大　。（选填“偏大”、“不变”或“偏小”）
【解答】解：（1）在化学实验中玻璃棒的作用有引流、转移、搅拌；溶解时玻璃棒的作用是搅拌，加速溶解；故填：搅拌，加速溶解；
（2）实验的目的是测定某工业纯碱是否为合格品，从实验的流程分析，该实验是通过将碳酸钠转化成碳酸钙沉淀，利用沉淀的质量进行计算，因此加入过量的氯化钙目的是使碳酸钠完全反应，以免影响测定结果；故填：使碳酸钠完全反应；
（3）从实验的流程可以看出，碳酸钙沉淀的质量为10.0g
设样品中碳酸钠的质量为x
Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl
106 100
x 10.0g
＝
x＝10.6g
样品中中碳酸钠的质量分数为：×100%＝98.1%＞98.0%，因此该工业纯碱为合格品；
答：该工业纯碱为合格品；
（4）①过滤时如果滤纸破损、滤液的液面超过了滤纸边缘或仪器不干净，得到的滤液会浑浊；因此过滤时得到的滤液浑浊，原因可能是滤纸破损、滤液的液面超过了滤纸边缘或仪器不干净；故填：滤纸破损（或滤液的液面超过了滤纸边缘或仪器不干净）；
②实验的目的是测定某工业纯碱是否为合格品，从实验的流程分析，该实验是通过将碳酸钠转化成碳酸钙沉淀，利用沉淀的质量进行计算，过滤所得的滤渣未经洗涤直接干燥会使沉淀的质量增大，经过计算碳酸钠的质量偏大，导致该样品中碳酸钠的质量分数偏大；故填：偏大。
18．（2022•江西）化学小组参与“铅蓄废电池中硫酸回收”的研学项目，回收时需要测定电池废液中硫酸的质量分数。向装有50g废液的锥形瓶中加入质量分数为20%的氢氧化钠溶液，并充分搅拌，利用温度传感器等电子设备采集信息并绘制成如图，请据图回答相关问题。（杂质可溶但不参加反应）

（1）该反应是 　放热　（选填“吸热”或“放热”）反应。
（2）恰好完全反应时，溶液的温度为 　t3　℃。
（3）计算废液中硫酸的质量分数。（写出计算过程）
（4）配制上述实验所用的氢氧化钠溶液。
①氢氧化钠固体应放在玻璃器皿中称量的原因是 　氢氧化钠易于潮解、有强烈的腐蚀性　；
②用量筒量水时仰视读数，会导致测定废液中硫酸的质量分数结果 　偏大　（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
【解答】解：（1）由曲线可知，该反应是放热反应；
（2）中和反应为放热反应，随着反应的进行，温度升高，t3℃时，恰好完全反应；
（3）设废液中硫酸的质量为x。
2NaOH+H2SO4═Na2SO4+2H2O
80 98
40g×20% x

x＝9.8g
废液中硫酸的质量分数为×100%＝19.6%
答：废液中硫酸的质量分数为19.6%。
（4）①氢氧化钠易于潮解、有强烈的腐蚀性，所以氢氧化钠固体应放在玻璃器皿中称量；
②用量筒量水时仰视读数，会造成水的量偏大，氢氧化钠溶液的质量分数偏小，会导致测定废液中硫酸的质量分数结果偏大。
故答案为：（1）放热；
（2）t3；
（3）19.6%；
（4）①氢氧化钠易于潮解、有强烈的腐蚀性；
②偏大。