2024年中考科學復習（新統(tǒng)考）化學實驗探究（解析版）

通關(guān)11化學實驗探究

c中考預(yù)測

考點預(yù)測概率預(yù)測題型預(yù)測

物質(zhì)的組成成分以及含量的探☆☆☆實驗探究題

究

物質(zhì)的性質(zhì)和變化規(guī)律的探究☆☆實驗探究題

影響化學反應(yīng)速率因素的探究☆☆實驗探究題

化學實驗方案的設(shè)計與評價☆☆實驗探究題

c應(yīng)試秘籍

1、科學探究涉及的要素有:提出問題、猜想與假設(shè)、制訂計劃、進行實驗、收集證據(jù)、解釋與結(jié)論、

反思與評價、表達與交流等。

2、解答這類題時應(yīng)注意：要依據(jù)題目所給信息提出假設(shè)，不能超越歷史條件和知識層次。注意研究

目的是發(fā)現(xiàn)事物的規(guī)律性、普遍性，而不是偶然性、個別性，因此假設(shè)要全面、周密。

3、驗證的方案要與提出的假設(shè)對應(yīng)，肯定和否定假設(shè)由實驗現(xiàn)象來確定。

4、對于控制變量法、實驗法和對照實驗法等，可以聯(lián)系物理中所學的技巧來靈活運用。對于探究型

實驗探究，要熟悉實驗探究的環(huán)節(jié)和方法，精心設(shè)計實驗方案，將所學過的探究物質(zhì)的性質(zhì)或變化

規(guī)律的技巧遷移至此，進行細心地探究和觀察，再通過分析實驗現(xiàn)象；推斷、總結(jié)出該物質(zhì)的性質(zhì)

或變化規(guī)律等。

5、對于驗證型實驗探究，要熟記物質(zhì)的性質(zhì)或變化規(guī)律，根據(jù)給出的實驗設(shè)計方案，進行實驗、分

析和探究，并通過觀察、記錄和分析的實驗現(xiàn)象，來驗證該物質(zhì)的性質(zhì)或變化規(guī)律等。

6、設(shè)計實驗時注意：

(1)控制變量(單一變量原則)；

(2)設(shè)置實驗組和對照組；

(3)環(huán)境要處在合理的條件下。

搶分通關(guān)

題型一物質(zhì)的組成成分以及含量的探究

典例精講

[例題1]（2024?杭州模擬）半水煤氣是工業(yè)合成氨的原料氣，其主要成分是H2、CO、CO2、N2和

水蒸氣。某科學興趣小組為檢驗半水煤氣的某些成分，設(shè)計的實驗方案如圖所示。查閱資料可

知堿石灰是CaO和NaOH的混合物。所有氣體均被相應(yīng)裝置次除盡?；卮鹣铝袉栴}:

]cuO粉末

半水煤氣

一

清

澄

堿

干

灰

石

石

的

灰

氣

水

冰

B

圖

甲

圖乙

U）B裝置的作用是___________________________________________________________________

（2）實驗結(jié)果證明有H2、CO和CO2存在，根據(jù)圖甲實驗裝置回答：若要證明CO存在，只需

觀察到的現(xiàn)象是-

（3）為了測定半水煤氣中H2、CO質(zhì)量的實驗方案如圖乙：若步驟IV中濃硫酸質(zhì)量增加a克，

步驟V的KOH溶液質(zhì)量增加b克，則半水煤氣中H2與CO的質(zhì)量比為_____（用含字母a、b

的代數(shù)式表示）。

【解答】解：（1）堿石灰是CaO和NaOH的混合物，能吸收二氧化碳和水蒸氣，則B裝置的作

用是完全吸收氣體中的二氧化碳和水蒸氣，防止對一氧化碳和氫氣的檢驗造成干擾；

（2）由于氫氣與氧化銅在加熱條件下反應(yīng)生成銅和水，一氧化碳與氧化銅在加熱條件下反應(yīng)生

成銅和二氧化碳，所以要驗證CO,只需觀察E中的澄清石灰水變渾濁即可；

（3）濃硫酸的質(zhì)量增加ag,即生成水的質(zhì)量為ag,水中氫元素的質(zhì)量就是氫氣質(zhì)量，KOH溶液

質(zhì)量增加bg,即生成二氧化碳的質(zhì)量為bg,二氧化碳中碳元素的質(zhì)量就是一氧化碳中碳元素質(zhì)

量，故氫氣和一■氧化碳質(zhì)量比為（agx備）：（bgx圣十稼）=

故答案為：（1）完全吸收氣體中的二氧化碳和水蒸氣，防止對一氧化碳和氫氣的檢驗造成干擾。

（2）E中的澄清石灰水變渾濁；

通關(guān)指導

（1）根據(jù)堿石灰是CaO和NaOH的混合物，能吸收二氧化碳和水蒸氣進行分析；

（2）根據(jù)氫氣與氧化銅在加熱條件下，反應(yīng)生成銅和水，一氧化碳與氧化銅在加熱條件下反

應(yīng)生成銅和二氧化碳進行分析；

（3）根據(jù)水中氫元素的質(zhì)量就是氫氣質(zhì)量，二氧化碳中碳元素即為一氧化碳中碳元素質(zhì)量進

行分析。

名校模擬

II------------------------------■

[練習1]（2024?杭州模擬）思維模型的建構(gòu)既方便于問題的解決，又能促進深度學習。某科學研究

小組同學，在研究了氣體檢驗專題內(nèi)容后，認為氣體檢驗的關(guān)鍵是干擾氣體的界定，判斷標準

是對后續(xù)實驗是否會產(chǎn)生干擾。于是在老師的指導下對解決“氣體檢驗”類問題建構(gòu)了如下思

維模型：氣體檢驗一氣體凈化一氣體轉(zhuǎn)化一氣體檢驗一尾氣處理。

【模型應(yīng)用】同學們?yōu)闄z驗天然氣燃燒后的氣體產(chǎn)物成分，應(yīng)用思維模型設(shè)計了如圖實驗方案（固

定裝置未畫出），將天然氣在氧氣中燃燒后得到的混合氣體通過該方案進行實驗。

圖甲

（1）實驗過程中觀察到A裝置中的無水硫酸銅變藍，B、F裝置中的澄清石灰水均變渾濁，D裝

置中的澄清石灰水不變渾濁，由此可得出該氣體產(chǎn)物的成分為；由此

推測裝置E中的實驗現(xiàn)象是o

（2）如圖實驗方案中，思維模型中的“尾氣處理”環(huán)節(jié)的裝置G可能是

【解答】解：（1）無水硫酸銅遇到水會變藍，說明氣體產(chǎn)物中有水蒸氣，B中石灰水變渾濁，說

明有二氧化碳氣體，C裝置是為了吸收可能多余的二氧化碳氣體，D中石灰水不變渾濁，說明氣

體到D處時氣流已經(jīng)沒有二氧化碳，F(xiàn)裝置中石灰水再次變渾濁，說明氣體中有成分和氧化銅反

應(yīng)生成了二氧化碳，說明氣體應(yīng)該是還原性氣體一氧化碳，所以氣體產(chǎn)物是水蒸氣、一氧化碳、

二氧化碳；加熱時氧化銅和一氧化碳反應(yīng)生成銅和二氧化碳，裝置E中的實驗現(xiàn)象是黑色固體逐

漸變成紅色，故答案為：水蒸氣、一氧化碳、二氧化碳；黑色固體逐漸變成紅色；

（2）一氧化碳有毒，排放到空氣中會污染空氣，一氧化碳具有可燃性，可使用酒精燈點燃，則

尾氣處理的G裝置可能是燃著的酒精燈，故答案為；燃著的酒精燈（合理即可）。

[練習2]（2024?拱墅區(qū)校級一模）某科學小組利用下圖裝置對FeSO4-nH2O晶體中結(jié)晶水的含量進

行測定（鐵架臺等已省略）。已知：

①FeSC>4和FeSOcnHzO加熱時易被空氣中的氧氣氧化。

②FeSO4-nH2O--FeSO4+nH2Oo

實驗步驟如下:

打開K點燃酒精燈操作甲操作乙關(guān)閉》稱量

步驟I步驟II步驟ni步驟W步驟V步驟VI

晶體玻璃棉號灰

稀鹽酸

BD

濃

空

硫

竺

三

一

酸

但

Lv.〉'l

AB〉

回答下列問題。

（1）步驟I打開Ki導入二氧化碳氣體，排盡裝置中的空氣，其目的是0

（2）有同學建議，為加快產(chǎn)生CO2的速度，可將A裝置中的稀鹽酸濃度增大、石灰石磨成粉狀。

試問，制取氣體時反應(yīng)速度是否越快越好？其理由是

（3）步驟VI稱量，若晶體FeSOcnhbO質(zhì)量為m,反應(yīng)前后C裝置的質(zhì)量減少了mi,D裝置的

質(zhì)量增加了m2,則此晶體中結(jié)晶水的百分含量為（用字母表示）。

【解答】解：（1）由題中信息可知，F(xiàn)eSCU和FeSOonHzO加熱時易被空氣中的氧氣氧化，則步

驟I打開Ki導入二氧化碳氣體，排盡裝置中的空氣，其目的是防止加熱時FeSO4和FeSO4?nH2

O被空氣中的氧氣氧化；

（2）因為反應(yīng)速率過快時容易發(fā)生安全事故，不利于氣體收集，因此制取氣體時反應(yīng)速度不是

越快越好，要根據(jù)實際情況而定；

（3）步驟IV稱量，若晶體FeSO4，nH2。質(zhì)量為m,反應(yīng)前后C裝置的質(zhì)量減少了mi,說明結(jié)晶

水的質(zhì)量是mi，則此晶體中結(jié)晶水的百分含量叫XI00%=變警％。

m6

[練習3]（2024?浙江模擬）小明想要探究氫氧化鈉的性質(zhì)，而實驗室里只有一瓶存放很久的氫氧化

鈉固體，為避免氫氧化鈉變質(zhì)對實驗產(chǎn)生干擾，小明先對這瓶固體的成分進行探究：

（1）定性判斷：小明將固體溶解在水中，滴加酚酰，出現(xiàn)紅色。他認為氫氧化鈉固體沒有變質(zhì),

但小紅提出反對。請幫小紅寫出反對的理由：o

（2）定量計算：調(diào)整實驗方案后，小明得知該氫氧化鈉已經(jīng)部分變質(zhì)了，且只含氫氧化鈉和碳

酸鈉兩種成分。為了測出固體中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)，他取10克固體放入錐形瓶中，分液漏斗中

加入足量的稀鹽酸，組裝成如圖甲所示的裝置，放在電子秤上，電子秤讀數(shù)為800克。打開分液

漏斗活塞，充分反應(yīng)后，電子秤讀數(shù)為797.8克。請計算出固體中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)。

（3）除雜提純：圖乙是在鐵、銅混合物中獲得銅粉的操作流程圖。小明為了得到較純的NaOH

溶液，模仿圖乙設(shè)計了圖丙的流程圖，請將圖丙中虛線框內(nèi)的內(nèi)容補充完整。

O□□□

O□□□

O□□□

【解答】解：（1）小明將固體溶解在水中，滴加酚醐，出現(xiàn)紅色。他認為氫氧化鈉固體沒有變質(zhì),

但小紅提出反對，是因為碳酸鈉溶于水后滴加酚獻也會出現(xiàn)紅色。

故答案為：碳酸鈉溶于水后滴加酚猷也會出現(xiàn)紅色。

（2）二氧化碳的質(zhì)量為800g-797.8g=2.2g。

設(shè)固體中碳酸鈉的質(zhì)量是m?

Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2t

10644

m2.2g

106m

44—2.2g

m=5.3g

,,,,5.3g

碳酸鈉質(zhì)量分數(shù)是7^—xl00%=53%

10g

答：固體中的碳酸鈉質(zhì)量分數(shù)為53%。

一充量固*

[練習4]（2024?西湖區(qū)校級模擬）興趣小組將氯化鈉溶液加入到稀硫酸中沒有觀察到明顯現(xiàn)象，而

將混合溶液加熱一段時間后，意外地聞到刺激性氣味。

【提出問題】刺激性氣味的氣體是什么？

【猜想與假設(shè)】

猜想1.可能是二氧化硫

猜想2.可能是氯化氫

猜想3.可能是氨氣

大家討論后認為猜想3不合理，依據(jù)是o

【查閱資料】S02和C02的化學性質(zhì)相似，都能使澄清石灰水變渾濁。

【實驗探究】如圖所示，小金將產(chǎn)生的氣體通入紫色石蕊溶液中，觀察到溶液變紅，于是他認為

猜想2正確。

【評價與改進】小胡認為小金的結(jié)論不科學，于是他利用提供的試劑通過實驗確認了猜想2正確。

實驗操作實驗現(xiàn)象

如圖所示，將產(chǎn)生的氣體__________—_

【結(jié)論】加熱氯化鈉與硫酸的混合溶液得到的氣體是氯化氫

【拓展應(yīng)用】實驗室可用氯化鈉和硫酸反應(yīng)制取氯化氫氣體，已知氯化氫氣體極易溶于水。請推

測實驗室制取氯化氫氣體最適宜的方法為（填序號）。

A.加熱氯化氫溶液和稀硫酸的混合物

B.加熱氯化鈉固體和稀硫酸的混合物

C.加熱氯化鈉固體和濃硫酸的混合物

【解答】解：【猜想與假設(shè)】化學反應(yīng)前后，元素種類不變，所以猜想3不合理，依據(jù)是反應(yīng)物

中沒有氮元素，所以無法生成氨氣；

【評價與改進】二氧化碳溶于水生成碳酸，二氧化硫和水反應(yīng)會生成亞硫酸，氯化氫溶于水形成

鹽酸，都能使紫色石蕊變紅色，所以

實驗操作實驗現(xiàn)象

如圖所示，將產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水中無明顯現(xiàn)象

【拓展應(yīng)用】氯化氫氣體極易溶于水，所以實驗室制取氯化氫氣體最適宜的方法為：加熱氯化鈉

固體和濃硫酸的混合物。

故答案為：【猜想與假設(shè)】反應(yīng)物中沒有氮元素，所以無法生成氨氣;

【評價有改進】通入澄清石灰水中，無明顯現(xiàn)象；

【拓展應(yīng)用】Co

[練習5]（2024?浙江模擬）科學課堂上老師演示了鐵和硫粉反應(yīng)生成硫化亞鐵的實驗。反應(yīng)前鐵粉

和硫粉的混合物能夠用磁鐵分離（如圖甲），鐵粉和硫粉的混合物在如圖乙的裝置中發(fā)生反應(yīng)，

反應(yīng)后得到黑色塊狀固體物質(zhì)，同學們還聞到了較強的刺激性氣味。

圖甲圖乙圖丙氫氧化鈉溶液

（1）圖乙中反應(yīng)發(fā)生后撤去酒精燈，藥品處紅熱范圍繼續(xù)擴大，說明鐵和硫的反應(yīng)是

（填“放熱”或“吸熱”）反應(yīng)。

（2）在老師指導下，將圖乙裝置改進為圖丙。反應(yīng)前小磁鐵能夠被吸住，反應(yīng)后不能被吸住，

便于對比。請找出丙裝置的另一個優(yōu)點：o

（3）用改進后的丙裝置進行實驗，小組同學稱取了1.6克硫粉與2.8克鐵粉混合后加熱。反應(yīng)結(jié)

束后，用磁鐵吸引冷卻后的黑色塊狀固體時，仍有黑色固體被吸起。請針對這一現(xiàn)象就實驗過程

提出一個合理的改進建議：o

（4）小金分析了實驗結(jié)果，猜想自己得到的黑色固體可能是有剩余的鐵或有生成的四氧化三鐵。

小金想驗證是否有鐵剩余，他認為正確連接如圖丁所示的三個裝置并進行實驗，如果a處有水壓

出，就能驗證有鐵剩余。

老師指出設(shè)計不夠合理，不能就此驗證猜想。（已知四氧化三鐵和硫酸反應(yīng)不產(chǎn)生氣體），請你幫

小科說出不夠合理的原因：o

【解答】解：（1）圖乙中反應(yīng)發(fā)生后撤去酒精燈，藥品處紅熱范圍繼續(xù)擴大，說明鐵和硫的反應(yīng)

是放熱反應(yīng)；

（2）由實驗過程可知，反應(yīng)過程中有二氧化硫氣體產(chǎn)生，二氧化硫有毒，會污染空氣，丙裝置

中的氫氧化鈉溶液能吸收二氧化硫氣體，則丙裝置的另一個優(yōu)點是吸收二氧化硫氣體，能防止生

成二氧化硫氣體污染空氣；

（3）反應(yīng)結(jié)束后，用磁鐵吸引冷卻后的黑色塊狀固體時，仍有黑色固體被吸起，說明實驗過程

中有剩余的鐵，為了避免這一異常現(xiàn)象的發(fā)生，合理的改進建議是加入稍過量的硫粉；

（4）鐵與稀硫酸反應(yīng)放出氫氣，氫氣不與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，小金想驗證是否有鐵剩余，他認

為正確連接如圖丁所示的三個裝置并進行實驗，如果a處有水壓出，就能驗證有鐵剩余，老師指

出設(shè)計不夠合理，不能就此驗證猜向，不夠合理的原因是反應(yīng)前錐形瓶中有空氣，加入稀硫酸時，

瓶中一部分空氣會被排出。

題型二物質(zhì)的性質(zhì)和變化規(guī)律的探究

典例精講

[例題2]（2024?臺州一模）某同學在探究酸堿鹽性質(zhì)時，做了如圖甲、乙所示的兩個實驗。實驗結(jié)

束后，他將兩支試管中的廢液同時倒入一個潔凈的燒杯，如圖丙所示。

稀H2sO4

稀HC1

Na2CO3NaOH

甲乙丙

（1）他觀察到燒杯中有現(xiàn)象，得出甲試管反應(yīng)后的溶質(zhì)為NaCl和Na2c03,乙試

管反應(yīng)后的溶質(zhì)為H2s。4和Na2so4。

（2）為確認燒杯內(nèi)溶液的溶質(zhì)成分，他進行了如下探究：

【提出猜想】猜想1：Na2so4、NaCl

猜想2：Na2so4、NaCl和Na2cO3

猜想3：Na2so4、NaCl和H2s04

【實驗驗證】①在燒杯中滴加無色酚配試液，沒有變紅，從而否定了猜想o

②另一位同學在燒杯中滴加BaC12溶液，出現(xiàn)白色沉淀，加入足量稀硝酸，無明顯現(xiàn)象，他得出

猜想3成立。請判斷他的結(jié)論是否正確，并說明理由。

【解答】解：（1）他觀察到燒杯中有產(chǎn)生氣泡現(xiàn)象（碳酸鈉和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉、水和二氧

化碳），得出甲試管反應(yīng)后中的溶質(zhì)為NaCl和Na2co3,乙試管反應(yīng)后的溶質(zhì)為H2s。4和Na2so4。

故答案為：產(chǎn)生氣泡。

（2）①在燒杯中滴加無色酚醐試液，沒有變紅，說明溶液顯中性或顯酸性，而含有碳酸鈉的溶

液顯堿性，從而否定了猜想2。

故答案為：2。

②他的結(jié)論不正確，理由是如果溶質(zhì)是Na2s04、NaCl,在燒杯中滴加BaCb溶液，也出現(xiàn)白色

沉淀，加入足量稀硝酸，也無明顯現(xiàn)象。

故答案為：否；是因為如果溶質(zhì)是Na2so4、NaCl,在燒杯中滴加BaCb溶液，也出現(xiàn)白色沉淀,

加入足量稀硝酸，也無明顯現(xiàn)象。

通關(guān)指導

稀鹽酸和碳酸鈉反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，稀硫酸和氫氧化鈉反應(yīng)生成硫酸鈉和水，碳

酸鈉和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉、水和二氧化碳，稀硫酸和硫酸鈉都能和氯化領(lǐng)反應(yīng)生成白色沉

淀硫酸鋼，硫酸鋼不溶于稀硝酸。

名校模擬

[練習6]（2024?北侖區(qū)一模）某研究小組利用如圖裝置探究溫度對CO還原Fe2O3的影響（固定裝

置略）。

信息1：難溶的碳酸鹽受熱易分解為氧化物和C02

澄清

灰

石

水

（1）D裝置的加熱必須在A和B裝置加熱一段時間后再進行，這樣做的原因是

（2）裝置C的作用是=

（3）從實驗安全或環(huán)保角度考慮，上述實驗裝置可采取的改進措施是0

【解答】解：（1）CO和空氣混合加熱可能發(fā)生爆炸，所以D裝置的加熱必須在A和B裝置加熱

一段時間后再進行，這樣做的原因是：排盡裝置內(nèi)的空氣，防止加熱時發(fā)生爆炸。

（2）二氧化碳和氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水，則裝置C中足量氫氧化鈉的作用是完全除去C

02o

（3）一氧化碳有毒，直接排放會污染空氣，則從實驗安全或環(huán)保角度考慮，上述實驗裝置可采

取的改進措施是增加尾氣處理裝置。

故答案為：

（1）排盡裝置內(nèi)的空氣，防止加熱時發(fā)生爆炸；

（2）完全除去C02；

（3）增加尾氣處理裝置。

[練習7]（2024?寧波模擬）某興趣小組在學習了雙氧水分解制取氧氣的實驗后，知道催化劑（Mn

02）能改變化學反應(yīng)速率，到底還有哪些因素會影響化學反應(yīng)速率呢？他們設(shè)計并進行了以下

四次實驗。

實驗次反應(yīng)溫收集氣體所需時

H2O2溶液質(zhì)量分H2O2溶液用量/m催化劑（MnO2）用

數(shù)次數(shù)數(shù)/%L量/g度/℃體積/mL間/s

①30508523.8

②1520.12022.8

③520.12027.4

④305055210.5

（1）請寫出雙氧水分解制氧氣的化學方程式。

（2）實驗中同學們是通過比較的方式比較化學反應(yīng)的速率。

（3）由以上實驗得出的結(jié)論是（可多選）。

A.H2O2溶液質(zhì)量分數(shù)越高，反應(yīng)速率越快

B反應(yīng)溫度越高，反應(yīng)速率越快

C.催化劑（MnO2）用量越多，反應(yīng)速率越快

D.H2O2溶液用量越多，反應(yīng)速率越快

（4）通過查閱資料，他們還發(fā)現(xiàn)許多金屬鹽（如FeCb、C11SO4等）對雙氧水的分解具有催化作

用。那么，鐵鹽和銅鹽的催化作用哪個強呢？他們設(shè)計了如圖的實驗，并以兩支試管中產(chǎn)生氣泡

的快慢來判斷結(jié)果，小寧同學提出將CUSO4溶液改為CUC12溶液更合理。仿照小寧思路，你認為

還可以作何改進？o

n5滴20%滴20%

|FeCb溶液|CuSO4?

2mL5%2mL5%

H2O2溶滿氐02溶液

MnO2

【解答】解：（1）雙氧水分解制氧氣的化學方程式是2H2。2^—2H2O+O2T。

MnO2

故答案為：2H2。2^-2H2O+O2t=

（2）實驗中同學們是通過比較的方式比較收集相等體積氣體需要的時間化學反應(yīng)的速率。

故答案為：收集相等體積氣體需要的時間。

（3）A.對比②③可知，H2O2溶液質(zhì)量分數(shù)越高，反應(yīng)速率越快，該選項正確。

B.對比①④可知，反應(yīng)溫度越高，反應(yīng)速率越快，該選項正確。

C.沒有對比試驗?zāi)軌蜃C明，催化劑（MnO2）用量越多，反應(yīng)速率越快，該選項不正確。

D.沒有對比試驗?zāi)軌蜃C明，H2O2溶液用量越多，反應(yīng)速率越快，該選項不正確。

故答案為：AB。

（4）小寧同學提出將CuS04溶液改為CuCb溶液更合理，目的是為了使溶液中的陰離子相同。

仿照小寧思路，還可以將氯化鐵溶液改為硫酸鐵溶液，目的是使溶液中的陰離子相同。

故答案為：將氯化鐵溶液改為硫酸鐵溶液。

題型三影響化學反應(yīng)速率因素的探究

典例精講

[例題3]（2023?龍港市模擬）小龍利用廚房里常見的物品設(shè)計了如圖甲所示的滅火器。通過小蘇打

（NaHCO3）與白醋（HAc）反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳：NaHCO3+HAc=NaAc+H2O+CO2t。

（1）為測量該滅火器產(chǎn)生二氧化碳氣體的速度（毫升/秒），反應(yīng)開始后小龍按照圖乙裝置配合秒

表進行測量，則小龍測出的結(jié)果是否準確，說明理由。

（2）若要求該滅火器產(chǎn)生二氧化碳氣體的速度為10毫升/秒，并且持續(xù)出氣50秒鐘，則需要的

100克小蘇打溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為多少？（二氧化碳的密度取1.98克/升）

（3）若甲裝置中的白醋質(zhì)量足夠多，則保持甲裝置中的白醋不變，使甲裝置中的小蘇打溶液的

質(zhì)量變?yōu)樵瓉淼膬杀?，則產(chǎn)生二氧化碳氣體的速度是否是原來的兩倍，請作出判斷并說明理由。

【解答】解：（1）由于二氧化碳能溶于水，乙圖排水取氣法收集時會造成收集到的二氧化碳氣體

減少，所以結(jié)果不準確。

（2）50秒鐘可生成二氧化碳的體積為10毫升/秒X50秒=500毫升，合0.5升，質(zhì)量為0.5升X

1.98克/升=0.99克

設(shè)需要的100克小蘇打溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為xo

NaHCO3+HAc=NaAc+H2O+CO2t

8444

lOOgx0.99g

84lOO^x

440.99g

x=L89%

答：需要的100克小蘇打溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為1.89%。

（3）如果保持甲裝置中的白醋不變，使甲裝置中的小蘇打溶液的質(zhì)量變?yōu)樵瓉淼膬杀?，產(chǎn)生二

氧化碳氣體的速度并不會成正比例增加。這是因為反應(yīng)速率是由反應(yīng)物的濃度決定的，當小蘇打

溶液的質(zhì)量增加一倍時，濃度保持不變。因此，產(chǎn)生二氧化碳氣體的速度不會變?yōu)樵瓉淼膬杀丁?/p>

通關(guān)指導

（1）根據(jù)二氧化碳可溶于水分析；

（2）根據(jù)二氧化碳的體積計算出質(zhì)量，結(jié)合化學方程式進一步計算需要的100克小蘇打溶液

的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)；

（3）根據(jù)反應(yīng)的速率影響因素分析。

名校模擬

[練習8]（2024?杭州模擬）過氧化氫酶可以催化過氧化氫分解產(chǎn)生氧氣和水，它存在于所有己知動

物（包括人）的各個結(jié)構(gòu)中，特別在肝臟中以高濃度存在。小金以新鮮豬肝研磨液為原料，用

如圖甲裝置探究了濃度對過氧化氫酶催化作用的影響。

甲乙

實驗步驟：

①在室溫下取0.15g豬肝研磨液和10mL蒸儲水加入圖甲錐形瓶中，攪拌后塞緊橡皮塞。

②用注射器A從容器中抽出2mL氣體，用注射器B將2mLH2O2溶液注入容器中，固定注射器

A、B活塞，采集數(shù)據(jù)，直至反應(yīng)結(jié)束。

③用0.3g、0.6g豬肝研磨液，重復上述實驗，獲取瓶內(nèi)氣壓隨時間變化的曲線如圖乙。

（1）過氧化氫酶在肝臟中起催化作用，人體消化系統(tǒng)內(nèi)的酶同樣也具有催化作用

（填一種酶即可）。

（2）步驟②操作的目的是o

（3）小金將一張濾紙片浸入一定濃度的新鮮肝臟研磨液中，取出晾干后，投入到盛有過氧化氫

溶液的燒杯中，發(fā)現(xiàn)濾紙片先下沉后上浮，請對此現(xiàn)象做出解釋

【解答】解：（1）人體常見酶有唾液淀粉酶，存在口腔內(nèi)，也具有催化作用；

故答案為：唾液淀粉。

（2）A抽取2mL氣體，使內(nèi)部壓強降低，再通過B注入2mL的液體彌補之前的氣體體積，保

持壓強不變；

故答案為：保持初始壓強不變。

（3）剛加入濾紙，過氧化氫分解較慢，此時沒有足夠的氧氣，所以濾紙打濕后下次，而由于濾

紙上帶有唾液淀粉酶，加入過氧化氫溶液后，會加快過氧化氫的分解，產(chǎn)生氧氣較多，將濾紙片

托起，使其上浮；

故答案為：剛開始過氧化氫反應(yīng)速率慢，沒有產(chǎn)生足量的氧氣，濾紙片下沉，當濾紙上殘留的過

氧化氫酶進入過氧化氫溶液后，加快過氧化氫分解速率，產(chǎn)生氧氣較多，將濾紙片托起，使濾紙

片上浮。

[練習9]（2024?浙江模擬）實驗室在探究鐵、銅、鎰（Mn）三種金屬的活動性強弱時，設(shè)計了如

圖所示的實驗。

（1）請寫出實驗②中的現(xiàn)象是o

（2）實驗過程中發(fā)現(xiàn)只有實驗①無明顯現(xiàn)象，由此可知，三種金屬的活動性由強到弱排列是一

（3）被譽為“中國天眼”的FAST是目前世界上最大口徑、最靈敏的射電望遠鏡，支撐它的角鋼

塔架為含有鐵、銅、錦的合金，使用合金的優(yōu)點為（寫出一

點即可）。

I5mL10%I5mL10%

的硫酸的硫酸

II〔

大

小形_

蒙

片

銅

鐵

片

狀

相同《孟片

硫酸亞鐵

①②③

溶液

【解答】解：（1）鐵和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，所以現(xiàn)象是有氣泡生成，溶液由無色變

為淺綠色；

（2）只有實驗①無明顯現(xiàn)象說明銅鐵銃中銅的活動性最弱，說明金屬活動性銅為H后，②中鐵

和稀硫酸反應(yīng)，說明金屬活動性鐵位于H前，③中錦能置換鐵，說明金屬活動性鎬〉鐵，所以

這三種金屬的活動性錦>鐵>銅，故答案為：Fe>Mn>Cu；

（3）大量使用的是合金而不是純金屬，這是因為合金具有更多優(yōu)良性能，強度和硬度更高等。

故答案為：（1）有氣泡生成，溶液由無色變?yōu)闇\綠色；

（2）Mn>Fe>Cu；

（3）強度和硬度更高（合理即可）。

題型四化學實驗方案的設(shè)計與評價

典例精講

[例題4]（2024?金華一模）科學探究是獲得科學知識的一種基本方式。科學探究一般過程包含提出

問題、明確目的、分析原理、設(shè)計方案、解釋評估。為了證明NaOH溶液與CO2能發(fā)生化學反

應(yīng)。小金同學結(jié)合學科思想，設(shè)計實驗方案進行如下探究：

【實驗?zāi)康摹孔C明NaOH溶液與CO2能發(fā)生化學反應(yīng)

【實驗原理】通過驗證反應(yīng)物消失或新物質(zhì)生成來證明NaOH溶液與CO2能發(fā)生化學反應(yīng)

【實驗裝置】如圖，該裝置氣密性良好，三頸燒瓶中充滿二氧化碳氣體，針筒內(nèi)有氯化領(lǐng)溶液，

分液漏斗中裝有過量氫氧化鈉溶液。

【實驗過程】先打開分液漏斗活塞，加入過量的氫氧化鈉，關(guān)閉活塞；一段時間后，發(fā)現(xiàn)針筒內(nèi)

的液體自動進入三頸燒瓶，并有白色沉淀產(chǎn)生。

請完成下列問題：

（1）小金設(shè)計本實驗，所選用的實驗原理是=

（2）本實驗?zāi)茏C明NaOH溶液與CO2發(fā)生化學反應(yīng)的證據(jù)是=

（3）實驗結(jié)束，三頸燒瓶內(nèi)溶液中，一定存在的離子有0

【實驗反思】

（4）有同學提出可以用氫氧化鋼溶液來替代氯化鋼溶液，也能證明NaOH溶液與CO2能發(fā)生化

學反應(yīng)的結(jié)論，請談?wù)勀愕挠^點并說明理由_______________________________________________

【解答】解：（1）可以通過驗證反應(yīng)物消失或新物質(zhì)生成來證明NaOH溶液與CO2能發(fā)生化學反

應(yīng)，小金根據(jù)二氧化碳和氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水，碳酸鈉和氯化鋼溶液反應(yīng)生成碳酸鋼沉

淀和氯化鈉來證明NaOH溶液與CO2能發(fā)生化學反應(yīng)，則小金設(shè)計本實驗，所選用的實驗原理是

通過驗證有Na2c03生成來證明NaOH溶液與CO2能發(fā)生化學反應(yīng)；

（2）碳酸鈉和氯化鎖反應(yīng)生成碳酸領(lǐng)沉淀和氯化鈉，有白色沉淀產(chǎn)生，說明NaOH溶液與C02

發(fā)生化學反應(yīng)；

（3）由于加入了過量的氫氧化鈉，則三頸燒瓶內(nèi)溶液中有鈉離子和氫氧根離子，氯離子未參加

反應(yīng)，則三頸燒瓶內(nèi)溶液中還有氯離子，故實驗結(jié)束，三頸燒瓶內(nèi)溶液中，一定存在的離子有C

I,Na+、OH；

（4）由于氫氧化領(lǐng)溶液不僅與碳酸根離子產(chǎn)生白色沉淀，也能直接與二氧化碳產(chǎn)生白色沉淀，

會產(chǎn)生干擾，使得證據(jù)不可靠，所以不能用氫氧化領(lǐng)溶液來替代氯化/溶液。

故答案為：（1）通過驗證有Na2c03生成來證明NaOH溶液與C02能發(fā)生化學反應(yīng)；

（2）三頸燒瓶中產(chǎn)生白色沉淀；

（3）Cl\Na+、OH；

（4）不能，因為氫氧化鋼溶液不僅與碳酸根離子產(chǎn)生白色沉淀，也能直接與二氧化碳產(chǎn)生白色

沉淀，會產(chǎn)生干擾，使得證據(jù)不可靠。

通關(guān)指導

（1）根據(jù)可以通過驗證反應(yīng)物消失或新物質(zhì)生成來證明NaOH溶液與CO2能發(fā)生化學反應(yīng),

再結(jié)合小金的實驗操作目的來分析解答；

（2）根據(jù)碳酸鈉和氯化領(lǐng)溶液反應(yīng)生成碳酸領(lǐng)沉淀和氯化鈉來分析解答；

（3）根據(jù)加入了過量的氫氧化鈉和氯離子未參加反來分析解答；

（4）根據(jù)氫氧化鋼溶液能與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸領(lǐng)沉淀和水來分析解答。

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名校模擬

[練習10]（2024?寧波模擬）下列實驗方案中，實驗設(shè)計能達到實驗?zāi)康牡氖牵ǎ?/p>

序號實驗?zāi)康膶嶒炘O(shè)計

A探究稀鹽酸與氫氧化鈉溶液是向反應(yīng)后所得的溶液中滴加酚st溶液

否恰好完全反應(yīng)

B鑒別氯化鋼、硫酸鉀、碳酸鉀、將組內(nèi)物質(zhì)相互混合，觀察現(xiàn)象

稀鹽酸四種溶液

C除去氧化鈣中少量的碳酸鈣加入足量的水，溶解，過濾

D驗證某可燃性混合氣體中是否點燃氣體，在火焰上方罩一個內(nèi)壁涂

有一氧化碳有澄清石灰水的燒杯，觀察石灰水是

否變渾濁

【解答】解：A、探究稀鹽酸與氫氧化鈉溶液是否恰好完全反應(yīng)，不能向反應(yīng)后所得的溶液中滴

加酚酰溶液，因為若溶液顯酸性，也顯無色，故選項實驗設(shè)計不能達到實驗?zāi)康摹?/p>

B、組內(nèi)四種物質(zhì)的溶液兩兩混合時，其中有一種溶液與其它三種溶液混合時出現(xiàn)一次白色沉淀

和一次放出氣體，該溶液為碳酸鉀溶液；與碳酸鉀溶液產(chǎn)生氣體的溶液為鹽酸，產(chǎn)生白色沉淀的

為氯化領(lǐng)；與碳酸鉀溶液混合無任何明顯現(xiàn)象的為硫酸鉀溶液；故不加其他試劑可以鑒別，故選

項實驗設(shè)計能達到實驗?zāi)康摹?/p>

C、CaO能與水反應(yīng)生成氫氧化鈣，碳酸鈣難溶于水，反而會把原物質(zhì)除去，不符合除雜原則，

故選項實驗設(shè)計不能達到實驗?zāi)康摹?/p>

D、一氧化碳燃燒生成二氧化碳，點燃氣體，在火焰上方罩一個內(nèi)壁涂有澄清石灰水的燒杯，因

為原混合氣體中若含有二氧化碳，不能檢驗是否含有二氧化碳，故選項實驗設(shè)計不能達到實驗?zāi)?/p>

的。

故選：Bo

[練習11]（2024?杭州模擬）下列實驗設(shè)計及操作，其現(xiàn)象足以說明結(jié)論的是（）

操作現(xiàn)象結(jié)論

A在某氫氧化鈉溶液樣沒有反應(yīng)現(xiàn)象該氫氧化鈉溶液一定

品中，加入少量稀鹽酸沒有變質(zhì)

B將濃鹽酸和大理石反石灰水始終未渾濁該石灰水一定已變質(zhì)

應(yīng)產(chǎn)生的氣體通入澄

清石灰水

C將銅絲和鐵絲分別放鐵絲放入稀鹽酸的試三種金屬活動性鐵〉

入稀鹽酸中，再將銅絲管中有氣泡產(chǎn)生，銅絲銅〉銀

放入稀鹽酸的試管中

放入AgNO3溶液中

無現(xiàn)象，AgNCh溶液中

銅絲表面有銀白色物

質(zhì)生成

D向稀硫酸和硫酸銅的濾液中有白色沉淀出稀硫酸一定還有剩雜

混合溶液中加入一定現(xiàn)

量的氫氧化鈉溶液，過

濾，在濾液中滴加適量

的硝酸領(lǐng)溶液

【解答】解：A、少量的稀鹽酸先和氫氧化鈉反應(yīng)，因此沒有反應(yīng)現(xiàn)象無法判斷碳酸鈉的存在,

即無法判斷氫氧化鈉溶液是否變質(zhì)，故結(jié)論錯誤；

B、濃鹽酸容易揮發(fā)，揮發(fā)出的氯化氫和二氧化碳一起進入氫氧化鈣溶液中時，石灰水不一定變

渾濁，無法判斷石灰水一定變質(zhì)。故結(jié)論錯誤；

C、將銅絲和鐵絲分別放入稀鹽酸中，再將銅絲放入AgNO3溶液中，鐵絲表面有氣泡產(chǎn)生，銅絲

表面無現(xiàn)象，說明鐵比銅活潑，AgNCh溶液中銅絲表面有銀白色物質(zhì)生成，說明銅比銀活潑，故

結(jié)論正確；

D、向稀硫酸和硫酸銅的混合溶液中加入一定量的氫氧化鈉溶液，硫酸與氫氧化鈉反應(yīng)生成硫酸

鈉和水，硫酸鈉與硝酸銀也反應(yīng)產(chǎn)生硫酸領(lǐng)白色沉淀，因此過濾，在濾液中滴加適量的硝酸鋼溶

液，濾液中有白色沉淀出現(xiàn)，不能說明硫酸一定有剩余，故結(jié)論錯誤；

故選：Co

[練習12]（2024?甌海區(qū)一模）