資源簡介

例1-1.（2020·寧波）在科學活動周中，某校興趣小組同學在（培養中學生基本科學素養的化學實驗教學研究）課題組老師的指導下，將課本“測定空氣中氧氣的含量”實驗裝置（如甲圖）改進為新的實驗裝置（如乙圖），改進后的實驗裝置相對于原裝置，以下評價不恰當的是（ ）
A. 反應容器體積小，藥品消耗少
B. 裝置簡潔，減少了甲圖裝置中導管引起的誤差
C. 白磷比紅磷著火點高，使用更安全
D. 容器內徑相等，易準確推算出空氣中氧氣的含量
例1-2.某化學小組利用如圖所示實驗裝置測定空氣中氧氣的含量(部分固定裝置已略去)。關于該實驗有下列說法，其中正確的是( )
①向燒杯中加水是為了提高燒杯內的溫度
②白磷燃燒會放出大量的白霧
③白磷的量不足，會使測定的結果偏大
④實驗中可觀察到，注射器的活塞先向右移動，后向左移動
⑤若試管內凈容積為50 mL，反應后冷卻至室溫，活塞停止在40 mL附近
A.①②③ B.①④⑤ C.②③⑤ D.③④⑤
例1-3.某科學興趣小組的的同學在學習了空氣中氧氣含量的測定的基礎上，改進了教材中的實驗，設計出如圖所示的實驗裝置。實驗步驟如下：
①如右圖連接儀器，檢查裝置的氣密性良好。
②在集氣瓶里裝入適量a體積的水，燃燒匙里放一塊白磷，在酒精燈上把玻璃棒下端加熱，按圖示把集氣瓶中的空氣密封起來，把集氣瓶內的長導管伸到瓶底，長導管的另一端放入盛有足量水的燒杯中。
③把先預熱過的玻璃棒按下與白磷接觸，觀察到白磷立即著火燃燒產生大量白煙，同時放熱。
④待白磷燃燒熄滅后，稍加振蕩，白煙消失。
⑤待集氣瓶完全冷卻至室溫，量出集氣瓶中水的體積為b，整個集氣瓶的體積為c。
⑥根據a、b、c三個數據，計算出空氣中氧氣的體積分數。
根據以上實驗信息，回答下列有關問題：
（1）在白磷開始燃燒到最后熄滅的過程中，集氣瓶內水面變化的情況是__ ______。
（2）若實驗成功，請寫出a、b、c三個數據應滿足的一個等式關系：c= ________ 。
（3）小組成員小明無意間發現步驟⑤集氣瓶內的水中滴加幾滴石蕊試液，會變紅。這一現象使得組內成員積極地開展討論，小科認為是由于二氧化碳溶于水，使溶液顯酸性。但小明馬上反對：空氣中的二氧化碳含量很少，而實驗中又沒有產生二氧化碳，短時間內不可能使溶液顯酸性。請根據正確的的觀點，對變紅現象提出大膽的猜想：___ _____。
1．（2020 廣州）測定空氣里氧氣含量的實驗裝置和步驟如下：（已完成裝置氣密性檢查）
①在集氣瓶內加入少量水，并將水面上方空間分為5等份；
②用彈簧夾夾緊膠皮管；
③點燃燃燒匙內的紅磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞緊，觀察現象；
④紅磷熄滅后，立即打開彈簧夾，觀察現象。
其中有錯誤的實驗步驟是（　　）
A．① B．② C．③ D．④
2．（2020 舟山）為提高測定空氣中氧氣含量實驗的精確度，科學興趣小組對課本實驗進行了創新改進。
【實驗步驟】
①取一根玻璃管，用橡皮塞將一端密封；
②將食品脫氧劑粉末迅速裝入玻璃管，立即向管口注入一滴水將玻璃管密封，水滴的下端標為A．彈動玻璃管使脫氧劑粉末分布均勻且緊密，脫氧劑的上端標為O，如圖甲所示；
③水平滾動玻璃管，使食品脫氧劑粉末平鋪在玻璃管中，靜置至水滴不再移動時，水滴的右端標為B，如圖乙所示；
④用刻度尺測量出AO段和AB段的長度，井計算出AB與AO的比值，將數據記錄在表格中；
⑤洗滌、干燥實驗裝置，重復上述實驗。
實驗次數 AO/mm AB/mm AB/AO
1 523.5 109.5 0.2092
2 525.5 110.0 0.2093
3 527.0 110.5 0.2097
【得出結論】根據表格中的實驗數據，可知空氣中氧氣含量為　 　。（用百分數表示）
【思考討論】
①實驗步驟③中，將食品脫氧劑粉末平鋪在玻璃管中的目的是　 　。
②實驗步驟②中，如果玻璃管內的脫氧劑粉末分布不夠緊密，會使實驗結果偏大，其原因是　 　。
3．小明設計如圖所示的實驗裝置來同時完成燃燒條件的探究和空氣中氧氣含量的測定。裝置中注射器活塞 與內壁摩擦非常小，可忽略不計。
查閱資料發現：
①當容器內的氧氣濃度低于一定值時，白磷無法繼續與氧氣反應。
②“暖寶寶”能耗盡容器中少量的氧氣。
實驗操作步驟如下：
步驟1：檢查裝置氣密性。
步驟2：將盛有足量白磷的燃燒匙放入空集氣瓶中，塞緊塞子，白磷不燃燒。
步驟3：打開集氣瓶塞子，往瓶中倒滿80℃的熱水，并塞緊塞子，白磷仍然不能燃燒。
步驟4：打開K1和K2 ， 通過注射器從b管抽水，當注射器中水量達到V1毫升時，瓶中液面低于燃燒匙底部，此時立即關閉K1、K2 ， 發現瓶中白磷燃燒。
步驟5：待整個裝置冷卻至室溫時，打開K2 ， 發現注射器中的水剩余V2毫升。
（1）結合步驟3、4，說明白磷燃燒需要的條件是________。
（2）該實驗測得空氣中氧氣的含量為________。（用V1、V2來表示）
（3）小明多次重復上述實驗，測得空氣中氧氣的體積分數遠大于21%，原因是____ ____。
例2-1.15%的雙氧水在二氧化錳催化作用下會劇烈反應產生O2。實驗室欲利用15%的雙氧水制取O2,則下列裝置中,儀器選擇和藥品放置最合理的是( )
例2-2.下列收集裝置，可以用來收集氧氣的是( )
A.①③ B.①②③⑥ C.①⑤⑥ D.①②③④
例2-3.（2018·金華）小君和小英同學發現，帶大星的竹簽在空氣中不會復燃，若用裝有60%水的集氣瓶倒置在水槽中收集氧氣，得到的氣體能使帶火星的竹簽復燃，為了找到能使帶火星竹簽復燃的氧氣含量最小值，他們進行了如下探究：
【設計實驗】小君設計了如圖的裝置，該裝置的圓底燒瓶中放入25毫升水的目的是_____________________________________________。
【實驗研究】第一組實驗，取3只集氣瓶，編號為①②③，分別裝入15%、30%和45%的水，蓋上蓋玻片倒置在水槽中，當氣泡__________放出后，導管口伸入集氣瓶把其中的水全部排除，將相同的3支帶火星竹簽分別插入①～③號瓶中，記錄實驗現象。
獲得第一組實驗現象后，小君又做了第二組實驗，并記錄實驗現象，兩組實驗數據和現象見下表：
實驗分組 第一組 第二組
實驗序號 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥
集氣瓶裝水的體積分數/% 15 30 45 34 38 42
帶火星竹簽狀況 亮 很亮 復燃 很亮 復燃 復燃
得出上述兩組實驗現象后，小英認為還不能確定能使帶火星竹簽復燃的氧氣含量最小值，需繼續進行實驗，則實驗序號⑦的集氣瓶裝水的體積分數應該是________%。
【實驗結論】再經過數次實驗并計算后得出：能使帶火星竹簽復燃的氧氣含量最小值為48.7%。
【繼續探究】小君認為采用該方法收集的氧氣中含有一定量的水蒸氣，請你提出實驗改進的措施__________________________________________________。
例2-4.（2020·衢州）利用加熱高錳酸鉀的方法，驗證化學反應中質量守恒定律。如圖，小科將適量高錳酸鉀裝入試管，塞入一團棉花并測出試管、棉花與藥品的總質量為m。加熱使之充分反應后，測得量筒中氣體體積為V，再次測得反應裝置與物質總質量為m2，已知常溫常壓下氧氣密度為p。據此請回答：
（1）實驗中用量筒收集氣體的好處是________。
（2）實驗中，試管口內壁附著紫紅色小液滴，請解釋產生該現象的原因________。
（3）根據實驗數據計算發現： ，與質量守恒定律不符。造成這一實驗結果的原因分析正確的是
A.試管中高錳酸鉀沒有完全分解 B.導管口連續均勻冒氣泡時才收集氣體
C.未調節量筒內外液面相平就讀數 D.停止加熱時，先將導管移出水面，再熄滅酒精燈
1.（2017 湖州）實驗室為了收集干燥的二氧化碳氣體，讓制取的氣體先后經過甲、乙兩裝置。下列關于甲、乙兩裝置導管的連接方式正確的是（ ）
A、a接c
B、a接d
C、b接c
D、b接d
2.實驗室制取氣體時所需的一些裝置如圖所示，請回答下列問題：
實驗室里用過氧化氫溶液和二氧化錳混合制取氧氣的化學方程式為 ▲ ；可選擇的發生裝置有 ▲ （填字母）；選擇氣體收集方法時，氣體的下列性質：①顏色；②密度；③溶解性；④可燃性，必須考慮的是 ▲ （填序號）；
（2）MnO2在該反應中可以重復使用，理由是 ▲ ；
（3）要制備干燥的氧氣，所選擇裝置的連接順序為 ▲ （填字母）。
3.（2017 臺州）為探究催化劑對雙氧水(H2O2)分解的催化效果，某研究小組做了如下實驗。
1%H2O2溶液（mL） 50 50 50
加入MnO2的質量（g） 0.1 0.2 0.4
測量40秒末得到O2 體積（mL）
實驗二：數據記錄表
實驗一：圖中的實驗能否證明MnO2是雙氧水分解反應的催化劑，并說明理由
。
實驗二：從表格的設計可以看出，該實驗的目的是 。
4.（2020·紹興）以下是實驗室制取、收集、檢驗氣體的常用裝置。
（1）圖甲中，在試管口放棉花的目的是________ ；用圖示方法收集氧氣的理由是________ 。
（2）用圖乙檢驗CO2性質時，澄清石灰水始終未見渾濁，原因可能是________。
5．（2018·衢州）小柯為了研究用向上排空氣法和排水法收集的氧氣濃度是否有誤差，做了如下實驗：加熱高錳酸鉀固體，分別用兩種方法各收集三瓶氧氣，并使用傳感器測定收集到的氧氣濃度，數據見表。
收集方法 向上排空氣法 排水法
氧氣濃度% 79.6 79.7 79.9 90.0 89.8 89.3
氧氣平均濃度% 79.7 89.7
（1）小柯用向上排空氣法收集氧氣時，以能使放置在集氣瓶瓶口的帶火星木條復燃為氧氣集滿的標準；用排水法收集氧氣時，以觀察到__________為氧氣集滿的標準。
（2）以上兩種方法中，__________法收集到的氧氣更純凈。
（3）向上排空氣法收集到的氧氣濃度只有80%左右的原因有__________ 。
A、氧氣的密度略大于空氣的密度。
B、加熱高錳酸鉀固體產生的濃度只有80%左右。
C、當觀察到帶火星的木條復燃時，集氣瓶內還有空氣。
D、當氧氣進入集氣瓶時，瓶內空氣與進入的氧氣相互擴散。
6．（2017·麗水）小峰和小剛閱讀試劑標簽后發現，市場銷售的高錳酸鉀晶體純度高達99.5%，含水量可以忽略不計。為探究“試管放置方式對高錳酸鉀制取氧氣速度和體積的影響”，他倆設計了制取氧氣的直立型裝置（如圖），并與斜臥型裝置比較，在氣密性良好的裝置中分別加入5.0克高錳酸鉀晶體，用同一酒精燈分別加熱，用同一型號的集氣瓶收集氣體，每組實驗進行五次，實驗數據取平均值后記錄如下表：
裝置類型 直立型 斜臥型
收集1瓶氧氣所需時間/秒 59 68
收集2瓶氧氣所需時間/秒 95 108
收集氧氣的總體積/毫升 525 476
（1）收集2瓶氧氣，所需時間較短的裝置類型是 ；
（2）等質量的高錳酸鉀加熱到不再產生氣體，斜臥型裝置收集到氧氣的總體積比直立型少的原因是 ；
（3）根據2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑，算出5.0克高錳酸鉀生成的氧氣體積為理論值。實驗中發現，斜臥型發生裝置收集到的氧氣體積明顯大于理論值，他們對其原因進行了探究：
【提出假設】
小峰假設：反應生成的二氧化錳在較高溫度下受熱分解放出氧氣；
你的假設： 。
【設計實驗】要驗證小峰的假設能否成立，請設計簡明的實驗方案 。
例3-1.如圖所示實驗中①、④為用紫色石蕊溶液潤濕的棉球，②、③為用石蕊溶液染成紫色的干燥棉球。下列能說明密度大于空氣且能與水反應的現象是（　　）
A. ①變紅，③不變紅 B. ④比①先變紅，②、③不紅
C. ①④變紅，③不變紅 D ④變紅，③不變紅
例3-2.（2020·杭州）小金通過實驗室制取和牧集二氧化碳的方法獲得了一瓶二氧化碳氣體。接著利用這瓶二氧化碳氣體完成了圖示實驗觀察到蠟燭火焰自下而上依次熄滅。下列說法錯誤的是( )
A. 實驗室制取二氧化碳的藥品為塊狀大理石和稀硫酸 B. 實驗室可采用向上排空氣法收集二氧化碳
C. 圖示實驗可說明二氧化碳密度比空氣大 D. 圖示實驗可說明二氧化碳不支持蠟燭的燃燒
例3-3.（2019·溫州）小明用大小不同的玻璃罩罩在兩組點燃的蠟燭上（如圖甲），觀察發現A組實驗高處燭焰先熄滅，B組實驗低處燭焰先熄滅。為了探究玻璃罩中燭焰熄滅順序不同的原因，小明以A組為研究對象進行如下實驗。
實驗一：將6個盛有等量澄清石灰水的敞口容器固定在鐵絲上，點燃蠟燭，立即用小玻璃罩罩上（如圖乙），分別記下各容器內石灰水變渾濁所需的時間。多次重復實驗獲得數據如表。
容器編號 1 2 3 4 5 6
平均時間/秒s 3.2 3.8 5.0 7.1 11.1 19.0
實驗二；將3支溫度計分別掛在小玻璃罩內不同位置（如圖丙），點燃蠟燭，一段時間后發現溫度計①示數明顯增大，溫度計②③示數增大不明顯。
（1）根據實驗一的結果，推測A組實驗高處燭焰先熄滅的原因是________。
（2）實驗二研究的問題是 ________。
（3）結合本實驗的研究結果，對B組實驗現象做出簡要解釋：________。
1.（2019·臺州）如圖，集氣瓶中充滿二氧化碳，大燒杯中燃著2支高低不等的蠟燭，實驗時打開止水夾，移開玻璃片。下列說法正確的是（ ）
A. 將觀察到高的蠟燭先熄滅
B. 不移開玻璃片，實驗現象更明顯
C. 蠟燭會熄滅，是因為二氧化碳降低了蠟燭的著火點
D. 去掉燒杯中的1支蠟燭，也能得出同樣的實驗結論
2．（2020 常德）同學們對“二氧化碳溶于水是否與水反應”進行實驗探究。請參與探究并回答下列問題。
【探究目的】二氧化碳溶于水是否與水反應
【探究思路】
（1）判斷物質間是否發生化學反應的根本依據是　 　，觀察到的可以作為判斷依據的宏觀實驗現象有　 　；
（2）CO2溶于水無明顯現象，　 　（填“能”或“不能”）用觀察的方法判斷是否發生反應；
（3）“實驗”的方法探究物質間是否反應的實驗設計依據是：生成物和反應物的性質差異。
【提出猜想】
猜想一：二氧化碳溶于水不與水反應；
猜想二：　 　。
【實驗設計】用四朵石蕊溶液染成紫色的干燥紙花設計如下實驗：
序號 實驗設計
① 向第一朵紙花噴稀醋酸
② ？
③ 將第三朵紙花直接放入盛有二氧化碳的集氣瓶中
④ 將第四朵紙花噴水后放入盛有二氧化碳的集氣瓶中
（1）“實驗設計①”中的稀醋酸還可用　 　（填物質名稱）代替；
（2）“實驗設計②”的具體內容是　 　；
（3）“實驗設計③”的目的是　 　。
【進行實驗】觀察記錄實驗現象，進行實驗探究。
【實驗結論】猜想二成立，支持猜想二成立的實驗現象是　 　。
【反思交流】
（1）實驗探究“無明顯實驗現象時是否發生化學反應”的核心思路有　 　（填字母序號）；
A．設計對比實驗 B．控制實驗條件 C．獲取事實證據 D．邏輯推理判斷
（2）將稀鹽酸加入氫氧化鈉溶液中沒有明顯實驗現象，判斷兩者混合是否發生化學反應的具體方法是　 　（任寫1條）。
例4-1.（2020 蘇州）用如圖所示裝置探究CO2能否與H2O反應。滴加鹽酸，待試管乙中液體變紅后，將其加熱至沸騰，紅色不褪去。下列說法正確的是（　　）
A．甲中逸出的氣體只含CO2
B．乙中液體變紅，證明CO2能與水反應
C．加熱后紅色不褪去，說明碳酸受熱不分解
D．欲達到實驗目的，可將鹽酸改為稀硫酸
例4-2.石灰廠為了測定一批石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數，取用4 g石灰石樣品，把20 g稀鹽酸分4次加入樣品中(樣品中除碳酸鈣外，其余的成分既不與鹽酸反應，也不溶于水)。充分反應后經過濾、干燥等操作，最后稱量，得實驗數據如下表。
稀鹽酸的用量 第一次加入5 g 第二次加入5 g 第三次加入5 g 第四次加入5 g
剩余固體的質量 3 g 2 g 1 g 1 g
(1)該石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數是 。
(2)計算該稀鹽酸的溶質質量分數(寫出計算過程)。
例4-3.（2020·衢州）小科用如圖所示的裝置來測量某石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數，注射器水平放置，夾持裝置未畫出。他在試管中加入1g石灰石樣品和足量的稀鹽酸（石灰石中其它成分不與稀鹽酸反應產生氣體），快速將連有注射器的橡皮塞塞緊試管口，實驗結果如下表。（忽略活塞與筒壁之間的摩擦及溫度變化對實驗的影響）
（1）實驗中判斷石灰石和鹽酸反應完的依據是________。
（2）當時實驗條件下二氧化碳的密度約為2g/L，請利用表格中的數據，根據化學方程式計算該石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數。
1.現用大理石和稀鹽酸制取二氧化碳氣體（如下圖所示）：
　（1）寫出該反應的化學方程式 。
（2）下圖是制取二氧化碳的裝置圖，指出圖中小試管A的作用 。
　（3）怎樣判斷集氣瓶中已集滿二氧化碳氣體 。
2．（2020 青島）實驗是進行科學探究的重要方式。同學們設計實驗探究二氧化碳的性質，請你參與探究并填空。
【實驗記錄與分析】
實驗一 實驗二 實驗三
實驗操作
實驗現象 蠟燭火焰　 　 軟塑料瓶變癟程度較大的是　 　（選填“甲”或“乙”） 干石蕊紙花不變色，濕石蕊紙花變紅色
實驗結論 ①二氧化碳的密度比空大； ②二氧化碳既不能燃燒，也不能支持燃燒 二氧化碳能與氫氧化鈉發生反應 　 　
【反思與拓展】
（1）依據實驗一的結論，寫出二氧化碳的一條重要用途　 　。
（2）由實驗二的結論分析得出：實驗室中保存氫氧化鈉要注意　 　。
（3）在設計上述三組對比實驗時，都只改變一個影響因素，保持其他因素不變，這是運用了科學探究中的　 　方法。
例5-1.某氣體可能含有水蒸氣、CO、H2中的一種或幾種。為了確定其成分，最佳的實驗方案是將氣體依次通過裝置（　　）
A．甲、乙、丙 B．丙、乙、甲 C．丙、甲、乙、丙 D．丙、甲、丙、乙
例5-2.用以下裝置進行實驗，確證乙醇燃燒產物中有CO、CO2和H2O。
請回答下列問題：
(1)能確證產物中有水的現象是________________________________；能確證產物中有一氧化碳的現象是________________________________________。
(2)實驗時，可以觀察到裝置B中石灰水變渾濁，D中石灰水無變化。B裝置的作用是________________________________________________；
C裝置的作用是________________________________________________；
D裝置的作用是________________________________________________。
(3)若乙醇燃燒產物中一氧化碳和二氧化碳的質量之和是25.2g，其中碳、氧元素質量比為2︰5，則參加反應的乙醇質量為________g，產物中水的質量是________g。
(4)科學家發現海底蘊藏著大量的“可燃冰”——甲烷的水合物。質量相等的甲烷和乙醇在氧氣充足的條件下完全燃燒，產生二氧化碳質量較多的是________。
1．（2020 寧波）如圖是某科學老師設計的一氧化碳還原氧化鐵的實驗裝置。
（1）在B裝置的液面下降到安全線之前，不能加熱氧化鐵，這是因為　 　。
（2）反應結束后停止加熱，繼續通CO，此時B裝置的作用是　 　。
2．（2020 杭州）小金利用圖示裝置進行“一氧化碳還原氧化鐵”及產物檢驗的實驗。實驗步驟如圖：
步驟1：連接裝置并檢查裝置的氣密性，在確保裝置氣密性良好的基礎上，按圖示在各裝置中添加藥品；
步驟2：緩慢推注射器活塞，利用甲酸（一種無色溶液，溶質為 HCOOH）與濃硫酸在80℃水浴的條件下制備一氧化碳（反應原理：HCOOHCO↑+H2O）；
步驟3：待萬用瓶中澄清石灰水下降至安全線以下后再點燃酒精燈，當W型管右側彎管處的氧化鐵全部變為黑色時，繼續加熱2分鐘后熄滅酒精燈；
步驟4：撤去酒精燈和盛熱水的燒杯，用磁鐵吸引黑色物質至W型管左側彎管處進行固體產物的檢驗。
（1）進行氣密性檢査時，可在萬用瓶中盛適量水，然后推注射器活塞，當觀察到　 　（填寫現象），說明裝置氣密性良好。
（2）點燃酒精燈前，需要“待萬用瓶中澄清石灰水下降至安全線以下”的原因是　 　。
（3）步驟3后，W型管左側彎管處為反應后得到的稀硫酸，若固體產物全部是鐵，步驟4中能觀察到的現象是　 　。
2例1-1.（2020·寧波）在科學活動周中，某校興趣小組同學在（培養中學生基本科學素養的化學實驗教學研究）課題組老師的指導下，將課本“測定空氣中氧氣的含量”實驗裝置（如甲圖）改進為新的實驗裝置（如乙圖），改進后的實驗裝置相對于原裝置，以下評價不恰當的是（ ）
A. 反應容器體積小，藥品消耗少
B. 裝置簡潔，減少了甲圖裝置中導管引起的誤差
C. 白磷比紅磷著火點高，使用更安全
D. 容器內徑相等，易準確推算出空氣中氧氣的含量
【答案】 C 【解析】A、通過裝置可以看出，乙裝置的反應容器體積小，里面密封的空氣就少，則藥品消耗少的說法正確；B、乙裝置比較簡潔，空氣只存在于注射器內，而甲裝置的氣體除了集氣瓶內的外，導氣管中也含有氣體，因此可以減少甲圖裝置中導管引起的誤差的說法正確；
C、著火點是物質的一種性質，白磷比紅磷著火點低，故說法錯誤；
D、乙容器內徑相等，通過注射器上的刻度易準確推算出空氣中氧氣的含量的說法正確。故答案為：C
例1-2.某化學小組利用如圖所示實驗裝置測定空氣中氧氣的含量(部分固定裝置已略去)。關于該實驗有下列說法，其中正確的是( B )
①向燒杯中加水是為了提高燒杯內的溫度
②白磷燃燒會放出大量的白霧
③白磷的量不足，會使測定的結果偏大
④實驗中可觀察到，注射器的活塞先向右移動，后向左移動
⑤若試管內凈容積為50 mL，反應后冷卻至室溫，活塞停止在40 mL附近
A.①②③ B.①④⑤ C.②③⑤ D.③④⑤
例1-3.某科學興趣小組的的同學在學習了空氣中氧氣含量的測定的基礎上，改進了教材中的實驗，設計出如圖所示的實驗裝置。實驗步驟如下：
①如右圖連接儀器，檢查裝置的氣密性良好。
②在集氣瓶里裝入適量a體積的水，燃燒匙里放一塊白磷，在酒精燈上把玻璃棒下端加熱，按圖示把集氣瓶中的空氣密封起來，把集氣瓶內的長導管伸到瓶底，長導管的另一端放入盛有足量水的燒杯中。
③把先預熱過的玻璃棒按下與白磷接觸，觀察到白磷立即著火燃燒產生大量白煙，同時放熱。
④待白磷燃燒熄滅后，稍加振蕩，白煙消失。
⑤待集氣瓶完全冷卻至室溫，量出集氣瓶中水的體積為b，整個集氣瓶的體積為c。
⑥根據a、b、c三個數據，計算出空氣中氧氣的體積分數。
根據以上實驗信息，回答下列有關問題：
（1）在白磷開始燃燒到最后熄滅的過程中，集氣瓶內水面變化的情況是__ ______。
（2）若實驗成功，請寫出a、b、c三個數據應滿足的一個等式關系：c= ________ 。
（3）小組成員小明無意間發現步驟⑤集氣瓶內的水中滴加幾滴石蕊試液，會變紅。這一現象使得組內成員積極地開展討論，小科認為是由于二氧化碳溶于水，使溶液顯酸性。但小明馬上反對：空氣中的二氧化碳含量很少，而實驗中又沒有產生二氧化碳，短時間內不可能使溶液顯酸性。請根據正確的的觀點，對變紅現象提出大膽的猜想：___ _____。
【答案】 （1）先下降后升高（2）5b-4a（3）白磷燃燒生成的五氧化二磷溶于水，與水反應生成酸，使溶液顯酸性
1．（2020 廣州）測定空氣里氧氣含量的實驗裝置和步驟如下：（已完成裝置氣密性檢查）
①在集氣瓶內加入少量水，并將水面上方空間分為5等份；
②用彈簧夾夾緊膠皮管；
③點燃燃燒匙內的紅磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞緊，觀察現象；
④紅磷熄滅后，立即打開彈簧夾，觀察現象。
其中有錯誤的實驗步驟是（　　）
A．① B．② C．③ D．④
【解答】 ①在集氣瓶內加入少量水，并將水面上方空間分為5等份，是正確的操作。
②用彈簧夾夾緊膠皮管，以防止裝置漏氣，是正確的操作。
③點燃燃燒匙內的紅磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞緊，以防止空氣受熱膨脹逸出，是正確的操作。
④紅磷熄滅后，立即打開彈簧夾，因為此時剩余的氣體在受熱狀態下，處于膨脹狀態，占據了部分水的體積，是錯誤的操作。
故有錯誤的實驗步驟是④。
故選：D。
2．（2020 舟山）為提高測定空氣中氧氣含量實驗的精確度，科學興趣小組對課本實驗進行了創新改進。
【實驗步驟】
①取一根玻璃管，用橡皮塞將一端密封；
②將食品脫氧劑粉末迅速裝入玻璃管，立即向管口注入一滴水將玻璃管密封，水滴的下端標為A．彈動玻璃管使脫氧劑粉末分布均勻且緊密，脫氧劑的上端標為O，如圖甲所示；
③水平滾動玻璃管，使食品脫氧劑粉末平鋪在玻璃管中，靜置至水滴不再移動時，水滴的右端標為B，如圖乙所示；
④用刻度尺測量出AO段和AB段的長度，井計算出AB與AO的比值，將數據記錄在表格中；
⑤洗滌、干燥實驗裝置，重復上述實驗。
實驗次數 AO/mm AB/mm AB/AO
1 523.5 109.5 0.2092
2 525.5 110.0 0.2093
3 527.0 110.5 0.2097
【得出結論】根據表格中的實驗數據，可知空氣中氧氣含量為　 　。（用百分數表示）
【思考討論】
①實驗步驟③中，將食品脫氧劑粉末平鋪在玻璃管中的目的是　 　。
②實驗步驟②中，如果玻璃管內的脫氧劑粉末分布不夠緊密，會使實驗結果偏大，其原因是　 　。
【解答】 【得出結論】根據上述實驗結果，計算三次平均值，即可求出空氣中氧氣的含量，所以氧氣含量＝；
故答案為：20.94%。
【思考討論】①粉末平鋪后，增加了粉末與氣體的接觸面積，利用脫氧劑與氧氣充分接觸，保證反應充分進行，使測試結果更為準確；
故答案為：增大接觸面積，使氧氣被脫氧劑粉末充分吸收。
②粉末不夠緊密，造成內部存在間隙，使得初始氣體體積變小，而當吸收氧氣完成后，粉末緊密分布，造成吸收氣體體積增大的現象，所以導致測試結果偏大；
故答案為：粉末分布不緊密會使空氣混入粉末縫隙內，造成初始氣體體積變小，當實驗結束時，粉末緊密分布，使吸收氣體的體積變大，導致最終測試結果偏大。
3．小明設計如圖所示的實驗裝置來同時完成燃燒條件的探究和空氣中氧氣含量的測定。裝置中注射器活塞 與內壁摩擦非常小，可忽略不計。
查閱資料發現：
①當容器內的氧氣濃度低于一定值時，白磷無法繼續與氧氣反應。
②“暖寶寶”能耗盡容器中少量的氧氣。
實驗操作步驟如下：
步驟1：檢查裝置氣密性。
步驟2：將盛有足量白磷的燃燒匙放入空集氣瓶中，塞緊塞子，白磷不燃燒。
步驟3：打開集氣瓶塞子，往瓶中倒滿80℃的熱水，并塞緊塞子，白磷仍然不能燃燒。
步驟4：打開K1和K2 ， 通過注射器從b管抽水，當注射器中水量達到V1毫升時，瓶中液面低于燃燒匙底部，此時立即關閉K1、K2 ， 發現瓶中白磷燃燒。
步驟5：待整個裝置冷卻至室溫時，打開K2 ， 發現注射器中的水剩余V2毫升。
（1）結合步驟3、4，說明白磷燃燒需要的條件是________。
（2）該實驗測得空氣中氧氣的含量為________。（用V1、V2來表示）
（3）小明多次重復上述實驗，測得空氣中氧氣的體積分數遠大于21%，原因是____ ____。
.【答案】（1）燃燒需要助燃劑/空氣（2）（3）集氣瓶中80℃的水使上方空氣受熱膨脹，當冷卻至室溫時，瓶內氣壓減少更多，結果偏大集氣瓶中80℃的水汽化，上方空氣中混有大量的水蒸氣，當冷卻至室溫時，水蒸氣發生液化，瓶內氣壓減少更多，結果偏大
例2-1.15%的雙氧水在二氧化錳催化作用下會劇烈反應產生O2。實驗室欲利用15%的雙氧水制取O2,則下列裝置中,儀器選擇和藥品放置最合理的是( D )
例2-2.下列收集裝置，可以用來收集氧氣的是( D )
A.①③ B.①②③⑥ C.①⑤⑥ D.①②③④
例2-3.（2018·金華）小君和小英同學發現，帶大星的竹簽在空氣中不會復燃，若用裝有60%水的集氣瓶倒置在水槽中收集氧氣，得到的氣體能使帶火星的竹簽復燃，為了找到能使帶火星竹簽復燃的氧氣含量最小值，他們進行了如下探究：
【設計實驗】小君設計了如圖的裝置，該裝置的圓底燒瓶中放入25毫升水的目的是_____________________________________________。
【實驗研究】第一組實驗，取3只集氣瓶，編號為①②③，分別裝入15%、30%和45%的水，蓋上蓋玻片倒置在水槽中，當氣泡__________放出后，導管口伸入集氣瓶把其中的水全部排除，將相同的3支帶火星竹簽分別插入①～③號瓶中，記錄實驗現象。
獲得第一組實驗現象后，小君又做了第二組實驗，并記錄實驗現象，兩組實驗數據和現象見下表：
實驗分組 第一組 第二組
實驗序號 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥
集氣瓶裝水的體積分數/% 15 30 45 34 38 42
帶火星竹簽狀況 亮 很亮 復燃 很亮 復燃 復燃
得出上述兩組實驗現象后，小英認為還不能確定能使帶火星竹簽復燃的氧氣含量最小值，需繼續進行實驗，則實驗序號⑦的集氣瓶裝水的體積分數應該是________%。
【實驗結論】再經過數次實驗并計算后得出：能使帶火星竹簽復燃的氧氣含量最小值為48.7%。
【繼續探究】小君認為采用該方法收集的氧氣中含有一定量的水蒸氣，請你提出實驗改進的措施__________________________________________________。
【設計實驗】稀釋過氧化氫溶液，減緩過氧化氫的分解速度
【實驗研究】連續、均勻；36
【繼續研究】收集氧氣前增加氣體的干燥裝置，再用排油法收集氧氣
例2-4.（2020·衢州）利用加熱高錳酸鉀的方法，驗證化學反應中質量守恒定律。如圖，小科將適量高錳酸鉀裝入試管，塞入一團棉花并測出試管、棉花與藥品的總質量為m。加熱使之充分反應后，測得量筒中氣體體積為V，再次測得反應裝置與物質總質量為m2，已知常溫常壓下氧氣密度為p。據此請回答：
（1）實驗中用量筒收集氣體的好處是________。
（2）實驗中，試管口內壁附著紫紅色小液滴，請解釋產生該現象的原因________。
（3）根據實驗數據計算發現： ，與質量守恒定律不符。造成這一實驗結果的原因分析正確的是
A.試管中高錳酸鉀沒有完全分解
B.導管口連續均勻冒氣泡時才收集氣體
C.未調節量筒內外液面相平就讀數
D.停止加熱時，先將導管移出水面，再熄滅酒精燈
【答案】 （1）便于直接讀出氧氣的體積（2）高錳酸鉀粉末溶于冷凝水形成溶液（3）B,C,D
【解析】（1）實驗中用量筒收集氣體的好處是：便于直接讀出氧氣的體積。
（2）實驗中，試管口內壁附著紫紅色小液滴，請解釋產生該現象的原因：高錳酸鉀粉末溶于冷凝水形成溶液。 （3）A.試管中高錳酸鉀沒有完全分解，那么反應前后的總質量之差會偏小，而生成氧氣的體積偏小，不會造成二者不相等，故A錯誤；
B.導管口連續均勻冒氣泡時才收集氣體，這樣會有一些生成的氧氣溢出，即收集到的氧氣質量會偏小，故B正確； C.如果未調節量筒內外液面相平就讀數，必然導致量筒內氣壓不是標準氣壓，而氧氣的密度或偏大或偏小，計算出的氧氣質量偏大或偏小，故C正確；
D.停止加熱時，先將導管移出水面，再熄滅酒精，這樣肯定會造成氧氣的散失，故D正確。 故選BCD。
1.（2017 湖州）實驗室為了收集干燥的二氧化碳氣體，讓制取的氣體先后經過甲、乙兩裝置。下列關于甲、乙兩裝置導管的連接方式正確的是（ A ）
A、a接c
B、a接d
C、b接c
D、b接d
2.實驗室制取氣體時所需的一些裝置如圖所示，請回答下列問題：
實驗室里用過氧化氫溶液和二氧化錳混合制取氧氣的化學方程式為 ▲ ；可選擇的發生裝置有 ▲ （填字母）；選擇氣體收集方法時，氣體的下列性質：①顏色；②密度；③溶解性；④可燃性，必須考慮的是 ▲ （填序號）；
（2）MnO2在該反應中可以重復使用，理由是 ▲ ；
（3）要制備干燥的氧氣，所選擇裝置的連接順序為 ▲ （填字母）。
解析：(1)實驗室用過氧化氫溶液和二氧化錳混合生成水和氧氣，二氧化錳起催化作用，文
字表達式為：過氧化氫二氧化錳 水+氧氣；發生裝置的特點屬于“固液常溫型”，故可選發
生裝置有A和B；收集氣體的依據是氣體的密度和溶解性，故選擇②③；(2)二氧化錳在此
反應中作為催化劑，改變了化學反應的速率，而二氧化錳本身的質量和化學性質在反應前后
都沒有發生改變，故MnO2在該反應中可以重復使用；(3)A或B裝置是用來制取氧氣的裝
置，由于濃硫酸具有吸水性，可以用來干燥氣體，所以再通過濃硫酸把氧氣干燥后再進行
收集，由于要收集干燥的氧氣，根據氧氣的密度比空氣大，用向上排空氣法收集，所以儀器
的連接順序為A→F→C或B→F→C.
答案：(1)過氧化氫二氧化錳 水+氧氣；A和B；②③；(2)二氧化錳作為催化劑，在化學
反應前后質量和化學性質都沒有發生改變；(3)A→F→C或B→F→C.
3.（2017 臺州）為探究催化劑對雙氧水(H2O2)分解的催化效果，某研究小組做了如下實驗。
1%H2O2溶液（mL） 50 50 50
加入MnO2的質量（g） 0.1 0.2 0.4
測量40秒末得到O2 體積（mL）
實驗二：數據記錄表
實驗一：圖中的實驗能否證明MnO2是雙氧水分解反應的催化劑，并說明理由
。
實驗二：從表格的設計可以看出，該實驗的目的是 。
實驗一：不能，雖然能改變反應速度，但無法判斷MnO2在反應前后質量和化學性質有無改變
實驗二：探究二氧化錳質量對雙氧水（過氧化氫）分解的催化效果的影響
4.（2020·紹興）以下是實驗室制取、收集、檢驗氣體的常用裝置。
（1）圖甲中，在試管口放棉花的目的是________ ；用圖示方法收集氧氣的理由是________ 。
（2）用圖乙檢驗CO2性質時，澄清石灰水始終未見渾濁，原因可能是________。
【答案】 （1）防止高錳酸鉀粉末進入導管中；氧氣不易溶于水，不和水反應
（2）鹽酸濃度過高，有揮發性，會與氫氧化鈣反應
【解析】（1）高錳酸鉀是粉末，受熱分解產生氧氣，會形成氣流，會帶走部分高錳酸鉀粉末，放置棉花可以阻止高錳酸鉀粉末進入導管中；甲采用的是排水法收集氧氣，說明氧氣不易溶于水，且不和水發生反應；
（2）澄清石灰水是堿，而鹽酸具有揮發性，如果使用的稀鹽酸濃度過大，會導致二氧化碳氣體中混有的二氧化碳濃度過高，導致氫氧化鈣被反應了，所以無法與二氧化碳反應，即沒有任何現象；
5．（2018·衢州）小柯為了研究用向上排空氣法和排水法收集的氧氣濃度是否有誤差，做了如下實驗：加熱高錳酸鉀固體，分別用兩種方法各收集三瓶氧氣，并使用傳感器測定收集到的氧氣濃度，數據見表。
收集方法 向上排空氣法 排水法
氧氣濃度% 79.6 79.7 79.9 90.0 89.8 89.3
氧氣平均濃度% 79.7 89.7
（1）小柯用向上排空氣法收集氧氣時，以能使放置在集氣瓶瓶口的帶火星木條復燃為氧氣集滿的標準；用排水法收集氧氣時，以觀察到__________為氧氣集滿的標準。
（2）以上兩種方法中，__________法收集到的氧氣更純凈。
（3）向上排空氣法收集到的氧氣濃度只有80%左右的原因有__________ 。
A、氧氣的密度略大于空氣的密度。
B、加熱高錳酸鉀固體產生的濃度只有80%左右。
C、當觀察到帶火星的木條復燃時，集氣瓶內還有空氣。
D、當氧氣進入集氣瓶時，瓶內空氣與進入的氧氣相互擴散。
（1）集氣瓶口有氣泡冒出或觀察到瓶中水排盡（完） （2）排水 （3）ACD
6．（2017·麗水）小峰和小剛閱讀試劑標簽后發現，市場銷售的高錳酸鉀晶體純度高達99.5%，含水量可以忽略不計。為探究“試管放置方式對高錳酸鉀制取氧氣速度和體積的影響”，他倆設計了制取氧氣的直立型裝置（如圖），并與斜臥型裝置比較，在氣密性良好的裝置中分別加入5.0克高錳酸鉀晶體，用同一酒精燈分別加熱，用同一型號的集氣瓶收集氣體，每組實驗進行五次，實驗數據取平均值后記錄如下表：
裝置類型 直立型 斜臥型
收集1瓶氧氣所需時間/秒 59 68
收集2瓶氧氣所需時間/秒 95 108
收集氧氣的總體積/毫升 525 476
（1）收集2瓶氧氣，所需時間較短的裝置類型是 ；
（2）等質量的高錳酸鉀加熱到不再產生氣體，斜臥型裝置收集到氧氣的總體積比直立型少的原因是 ；
（3）根據2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑，算出5.0克高錳酸鉀生成的氧氣體積為理論值。實驗中發現，斜臥型發生裝置收集到的氧氣體積明顯大于理論值，他們對其原因進行了探究：
【提出假設】
小峰假設：反應生成的二氧化錳在較高溫度下受熱分解放出氧氣；
你的假設： 。
【設計實驗】要驗證小峰的假設能否成立，請設計簡明的實驗方案 。
（1）直立型 （2）斜臥型裝置中的固體被氣流帶到試管口（或棉花團）附近更多，未完全反應的更多，所以收集到的氧氣較少
（3）你的假設：反應生成的錳酸鉀在較高溫度下受熱分解放出氧氣（或反應生成的二氧化錳和錳酸鉀在較高溫度下受熱分解放出氧氣）
【設計實驗】取一定量的二氧化錳于試管中，加熱一段時間，若冷卻后測得二氧化錳的質量不變，證明小峰的假設不成立，否則假設成立（或取一定量的二氧化錳于試管中，加熱一段時間，若不能使帶火星的木條復燃，證明小峰的假設不成立，否則假設成立）
例3-1.如圖所示實驗中①、④為用紫色石蕊溶液潤濕的棉球，②、③為用石蕊溶液染成紫色的干燥棉球。下列能說明密度大于空氣且能與水反應的現象是（　B　）
A. ①變紅，③不變紅 B. ④比①先變紅，②、③不紅
C. ①④變紅，③不變紅 D ④變紅，③不變紅
【解析】①④為用紫色石蕊溶液潤濕的棉球，②③為用石蕊溶液染成紫色的干燥棉球。二氧化碳不能使石蕊變色，用石蕊溶液染成紫色的干燥棉球②③都不變色，說明二氧化碳不能與石蕊反應；①④變紅，是因為二氧化碳和水發生了化學反應生成碳酸，碳酸顯酸性，能使石蕊試液變紅色，說明二氧化碳與水發生了反應。④比①先變紅，說明二氧化碳的密度比空氣的大。
例3-2.（2020·杭州）小金通過實驗室制取和牧集二氧化碳的方法獲得了一瓶二氧化碳氣體。接著利用這瓶二氧化碳氣體完成了圖示實驗觀察到蠟燭火焰自下而上依次熄滅。下列說法錯誤的是( )
A. 實驗室制取二氧化碳的藥品為塊狀大理石和稀硫酸 B. 實驗室可采用向上排空氣法收集二氧化碳
C. 圖示實驗可說明二氧化碳密度比空氣大 D. 圖示實驗可說明二氧化碳不支持蠟燭的燃燒
【答案】 A 【解析】A.實驗室制取二氧化碳，通常采用大理石與稀鹽酸反應，故A錯誤符合題意；
B.因為二氧化碳的密度大于空氣，所以使用向上排空氣法收集，故B正確不合題意；
C.蠟燭火焰從下到上依次熄滅，說明二氧化碳沉積在容器底部，即它的密度大于空氣，故C正確不合題意； D燭依次熄滅，說明二氧化碳不燃燒，也不支持燃燒，故D正確不合題意。 故選A。
例3-3.（2019·溫州）小明用大小不同的玻璃罩罩在兩組點燃的蠟燭上（如圖甲），觀察發現A組實驗高處燭焰先熄滅，B組實驗低處燭焰先熄滅。為了探究玻璃罩中燭焰熄滅順序不同的原因，小明以A組為研究對象進行如下實驗。
實驗一：將6個盛有等量澄清石灰水的敞口容器固定在鐵絲上，點燃蠟燭，立即用小玻璃罩罩上（如圖乙），分別記下各容器內石灰水變渾濁所需的時間。多次重復實驗獲得數據如表。
容器編號 1 2 3 4 5 6
平均時間/秒s 3.2 3.8 5.0 7.1 11.1 19.0
實驗二；將3支溫度計分別掛在小玻璃罩內不同位置（如圖丙），點燃蠟燭，一段時間后發現溫度計①示數明顯增大，溫度計②③示數增大不明顯。
（1）根據實驗一的結果，推測A組實驗高處燭焰先熄滅的原因是________。
（2）實驗二研究的問題是 ________。
（3）結合本實驗的研究結果，對B組實驗現象做出簡要解釋：________。
【答案】 （1）小玻璃罩中蠟燭燃燒產生熱的二氧化碳上升，在頂產聚積并逐漸下沉
（2）小玻璃罩中蠟燭燃燒對周圍空氣溫度的影響
（3）大玻璃罩中蠟燭燃燒時，產生熱的二氧化碳上升，到一定高度后冷卻，由于二氧化碳的密度比空氣大從周圍下沉，導致玻璃罩底部二氧化碳積聚并逐漸上升，所以B組實驗低處燭焰先熄滅
【解析】（1）根據實驗一可知，A組玻璃罩內高度越大，二氧化碳的濃度越大，應該是受到溫度的影響，因此A組實驗高處蠟燭先熄滅的原因是：小玻璃罩中蠟燭燃燒產生熱的二氧化碳上升，在頂產聚積并逐漸下沉；
（2）實驗二種溫度計的高度不同，可以測出玻璃罩內不同位置的溫度，因此探究的問題是：小玻璃罩中蠟燭燃燒對周圍空氣溫度的影響；
（3）在B組實驗中低處蠟燭先熄滅的原因是：大玻璃罩中蠟燭燃燒時，產生熱的二氧化碳上升，到一定高度后冷卻，由于二氧化碳的密度比空氣大從周圍下沉，導致玻璃罩底部二氧化碳積聚并逐漸上升，所以B組實驗低處燭焰先熄滅。
1.（2019·臺州）如圖，集氣瓶中充滿二氧化碳，大燒杯中燃著2支高低不等的蠟燭，實驗時打開止水夾，移開玻璃片。下列說法正確的是（ ）
A. 將觀察到高的蠟燭先熄滅
B. 不移開玻璃片，實驗現象更明顯
C. 蠟燭會熄滅，是因為二氧化碳降低了蠟燭的著火點
D. 去掉燒杯中的1支蠟燭，也能得出同樣的實驗結論
【答案】 D
【解析】A.由于二氧化碳密度大且不支持燃燒，所以集氣瓶中放出的二氧化碳會在重力作用下沉積在燒杯底部，逐漸上升，因此低處的蠟燭先熄滅，故A錯誤；
B.如果不移開玻璃片，那么放出一部分二氧化碳后，瓶內氣壓小于瓶外氣壓，二氧化碳就不會繼續排出，實驗無法進行，故B錯誤；
C.蠟燭會熄滅，是因為二氧化碳阻斷了與氧氣的接觸，故C錯誤；
D.實驗中，如果去掉高處的蠟燭，照樣能夠得到二氧化碳密度大且不支持燃燒的結論，故D正確。 故選D。
2．（2020 常德）同學們對“二氧化碳溶于水是否與水反應”進行實驗探究。請參與探究并回答下列問題。
【探究目的】二氧化碳溶于水是否與水反應
【探究思路】
（1）判斷物質間是否發生化學反應的根本依據是　 　，觀察到的可以作為判斷依據的宏觀實驗現象有　 　；
（2）CO2溶于水無明顯現象，　 　（填“能”或“不能”）用觀察的方法判斷是否發生反應；
（3）“實驗”的方法探究物質間是否反應的實驗設計依據是：生成物和反應物的性質差異。
【提出猜想】
猜想一：二氧化碳溶于水不與水反應；
猜想二：　 　。
【實驗設計】用四朵石蕊溶液染成紫色的干燥紙花設計如下實驗：
序號 實驗設計
① 向第一朵紙花噴稀醋酸
② ？
③ 將第三朵紙花直接放入盛有二氧化碳的集氣瓶中
④ 將第四朵紙花噴水后放入盛有二氧化碳的集氣瓶中
（1）“實驗設計①”中的稀醋酸還可用　 　（填物質名稱）代替；
（2）“實驗設計②”的具體內容是　 　；
（3）“實驗設計③”的目的是　 　。
【進行實驗】觀察記錄實驗現象，進行實驗探究。
【實驗結論】猜想二成立，支持猜想二成立的實驗現象是　 　。
【反思交流】
（1）實驗探究“無明顯實驗現象時是否發生化學反應”的核心思路有　 　（填字母序號）；
A．設計對比實驗 B．控制實驗條件 C．獲取事實證據 D．邏輯推理判斷
（2）將稀鹽酸加入氫氧化鈉溶液中沒有明顯實驗現象，判斷兩者混合是否發生化學反應的具體方法是　 　（任寫1條）。
【解答】 【探究思路】
（1）判斷物質間是否發生化學反應的根本依據是否生成新物質，觀察到的可以作為判斷依據的宏觀實驗現象有生成沉淀、氣體、顏色變化等。
故填：是否生成新物質；生成沉淀、氣體、顏色變化等。
（2）CO2溶于水無明顯現象，不能用觀察的方法判斷是否發生反應。
故填：不能。
（3）【提出猜想】
猜想一：二氧化碳溶于水不與水反應；
猜想二：二氧化碳溶于水與水反應。
故填：二氧化碳溶于水與水反應。
【實驗設計】
（1）“實驗設計①”中的稀醋酸還可用稀硫酸代替。
故填：稀硫酸。
（2）“實驗設計②”的具體內容是向第二朵紙花噴蒸餾水，檢驗水能否使紙花變色。
故填：向第二朵紙花噴蒸餾水。
（3）“實驗設計③”的目的是檢驗二氧化碳是否能使紙花變色。
故填：檢驗二氧化碳是否能使紙花變色。
【實驗結論】
猜想二成立，支持猜想二成立的實驗現象是②③中紙花不變色，說明水、二氧化碳都不能使紙花變色，④中紙花變紅色，說明二氧化碳和水反應生成的物質能使紙花變色。
故填：②③中紙花不變色，④中紙花變紅色。
【反思交流】
（1）實驗探究“無明顯實驗現象時是否發生化學反應”的核心思路有設計對比實驗、控制實驗條件、獲取事實證據、邏輯推理判斷。
故填：ABCD。
（2）將稀鹽酸加入氫氧化鈉溶液中沒有明顯實驗現象，判斷兩者混合是否發生化學反應的具體方法：向盛有適量氫氧化鈉溶液的試管中滴加酚酞溶液后分為等體積的兩份，一份加入VmL稀鹽酸，溶液由紅色變無色，說明氫氧化鈉已經完全反應，另一份加入VmL水仍為紅色，說明氫氧化鈉沒有反應，證明兩者發生了化學反應。
故填：向盛有適量氫氧化鈉溶液的試管中滴加酚酞溶液后分為等體積的兩份，一份加入VmL稀鹽酸，溶液由紅色變無色，另一份加入VmL水仍為紅色，證明兩者發生了化學反應。
例4-1.（2020 蘇州）用如圖所示裝置探究CO2能否與H2O反應。滴加鹽酸，待試管乙中液體變紅后，將其加熱至沸騰，紅色不褪去。下列說法正確的是（　　）
A．甲中逸出的氣體只含CO2
B．乙中液體變紅，證明CO2能與水反應
C．加熱后紅色不褪去，說明碳酸受熱不分解
D．欲達到實驗目的，可將鹽酸改為稀硫酸
【解答】 A、鹽酸具有揮發性，能揮發出氯化氫氣體，甲中逸出的氣體不是只含CO2，還含有氯化氫氣體，故選項說法錯誤。
B、氯化氫氣體能使紫色石蕊溶液變紅色，乙中液體變紅，不能證明CO2能與水反應，故選項說法錯誤。
C、加熱后紅色不褪去，不能說明碳酸受熱不分解，是因為氯化氫氣體溶于水生成的鹽酸使紫色石蕊溶液變紅色，故選項說法錯誤。
D、硫酸不具有揮發性，能與碳酸鈣粉末反應生成二氧化碳氣體，欲達到實驗目的，可將鹽酸改為稀硫酸，故選項說法正確。故選：D。
例4-2.石灰廠為了測定一批石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數，取用4 g石灰石樣品，把20 g稀鹽酸分4次加入樣品中(樣品中除碳酸鈣外，其余的成分既不與鹽酸反應，也不溶于水)。充分反應后經過濾、干燥等操作，最后稱量，得實驗數據如下表。
稀鹽酸的用量 第一次加入5 g 第二次加入5 g 第三次加入5 g 第四次加入5 g
剩余固體的質量 3 g 2 g 1 g 1 g
(1)該石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數是 。
(2)計算該稀鹽酸的溶質質量分數(寫出計算過程)。
【答案】(1) 75%
(2) 解：由表中數據可知第三次加入5 g稀鹽酸后，3 g碳酸鈣與15 g稀鹽酸剛好完全反應。設稀鹽酸中溶質的質量為x。
CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑
100 73
3 g 　x x＝2.19 g
稀鹽酸的溶質質量分數為×100%＝14.6%。
例4-3.（2020·衢州）小科用如圖所示的裝置來測量某石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數，注射器水平放置，夾持裝置未畫出。他在試管中加入1g石灰石樣品和足量的稀鹽酸（石灰石中其它成分不與稀鹽酸反應產生氣體），快速將連有注射器的橡皮塞塞緊試管口，實驗結果如下表。（忽略活塞與筒壁之間的摩擦及溫度變化對實驗的影響）
（1）實驗中判斷石灰石和鹽酸反應完的依據是________。
（2）當時實驗條件下二氧化碳的密度約為2g/L，請利用表格中的數據，根據化學方程式計算該石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數。
【答案】 （1）活塞對應的刻度不變（或活塞不再移動、沒有氣泡產生、氣體體積不再增加、CO2最大體積為176mL）
（2）解:反應生成CO2的質量為m=ρV=2g/L×0.176L=0. 352g
設樣品中碳酸鈣的質量為x
CaCO3十2HCl=CaCl2+H2O+ CO2↑
100 44
x 0.352g
X=0.8g CaCO3%= ×100%=80% 答:石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數為80%.
1.現用大理石和稀鹽酸制取二氧化碳氣體（如下圖所示）：
　（1）寫出該反應的化學方程式 。
（2）下圖是制取二氧化碳的裝置圖，指出圖中小試管A的作用 。
　（3）怎樣判斷集氣瓶中已集滿二氧化碳氣體 。
【答案】（1）CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
　（2）液封，防止二氧化碳氣體從長頸漏斗中逸出
　（3）將一燃著的木條伸到集氣瓶口，若木條火焰熄滅，則氣體已集滿
【解析】（1）大理石和稀鹽酸反應制取二氧化碳的化學方程式是CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。
（2）小試管的作用是使長頸漏斗的末端形成液封，防止生成的二氧化碳氣體逸出。
（3）CO2的驗滿是將燃著的小木條放在瓶口，若木條熄滅，則證明已滿了。
2．（2020 青島）實驗是進行科學探究的重要方式。同學們設計實驗探究二氧化碳的性質，請你參與探究并填空。
【實驗記錄與分析】
實驗一 實驗二 實驗三
實驗操作
實驗現象 蠟燭火焰　 　 軟塑料瓶變癟程度較大的是　 　（選填“甲”或“乙”） 干石蕊紙花不變色，濕石蕊紙花變紅色
實驗結論 ①二氧化碳的密度比空大； ②二氧化碳既不能燃燒，也不能支持燃燒 二氧化碳能與氫氧化鈉發生反應 　 　
【反思與拓展】
（1）依據實驗一的結論，寫出二氧化碳的一條重要用途　 　。
（2）由實驗二的結論分析得出：實驗室中保存氫氧化鈉要注意　 　。
（3）在設計上述三組對比實驗時，都只改變一個影響因素，保持其他因素不變，這是運用了科學探究中的　 　方法。【解答】 【實驗記錄與分析】實驗一：向燒杯中傾倒二氧化碳時，觀察到低處的蠟燭先熄滅，高處的蠟燭后熄滅，這一現象說明①二氧化碳的密度比空大；②二氧化碳既不能燃燒，也不能支持燃燒；故填：由低到高依次熄滅；
實驗二：因為二氧化碳能與氫氧化鈉發生反應導致瓶內的壓強變得更小，所以乙軟塑料瓶變癟程度較大；故填：乙；
實驗三：實驗中通入二氧化碳時，干石蕊紙花不變色，濕石蕊紙花變紅色，這說明二氧化碳能與水反應生成酸；故填：二氧化碳能與水反應；
【反思與拓展】（1）依據實驗一的結論，二氧化碳可用于滅火；故填：二氧化碳用于滅火；
（2）由實驗二的結論（二氧化碳能與氫氧化鈉發生反應）分析得出：實驗室中保存氫氧化鈉要注意密封保存；故填：密封保存；
（3）在設計上述三組對比實驗時，都只改變一個影響因素，保持其他因素不變，這是運用了科學探究中的控制變量方法；故填：控制變量。
例5-1.某氣體可能含有水蒸氣、CO、H2中的一種或幾種。為了確定其成分，最佳的實驗方案是將氣體依次通過裝置（　　）
A．甲、乙、丙 B．丙、乙、甲 C．丙、甲、乙、丙 D．丙、甲、丙、乙 答案：D 由于氣體從水溶液中出來的時候都帶有水蒸氣，氫氣還原氧化銅也會生成水，為了排除這些干擾因素，首先應將氣體通過丙檢驗是否含有水蒸氣；然后將氣體通過甲，再檢驗氣體還原氧化銅后的氣體產物，氫氣還原氧化銅生成水，可用丙來檢驗，為了排除干擾，先通過丙，檢驗是否有水蒸氣生成，再通過乙檢驗是否有二氧化碳生成，從而判斷氣體中是否含有一氧化碳和氫氣。
例5-2.用以下裝置進行實驗，確證乙醇燃燒產物中有CO、CO2和H2O。
請回答下列問題：
(1)能確證產物中有水的現象是________________________________；能確證產物中有一氧化碳的現象是________________________________________。
(2)實驗時，可以觀察到裝置B中石灰水變渾濁，D中石灰水無變化。B裝置的作用是________________________________________________；
C裝置的作用是________________________________________________；
D裝置的作用是________________________________________________。
(3)若乙醇燃燒產物中一氧化碳和二氧化碳的質量之和是25.2g，其中碳、氧元素質量比為2︰5，則參加反應的乙醇質量為________g，產物中水的質量是________g。
(4)科學家發現海底蘊藏著大量的“可燃冰”——甲烷的水合物。質量相等的甲烷和乙醇在氧氣充足的條件下完全燃燒，產生二氧化碳質量較多的是________。
答案：(1)A中的無水硫酸銅由白色變為藍色E的玻璃管中黑色氧化銅變為紅色F中的澄清石灰水變渾濁
(2)驗證乙醇燃燒產物中的有CO2氣體；除去乙醇燃燒產物中剩余CO2氣體；檢驗CO2氣體是否除凈；
(3)13.816.2(4)甲烷解析：反應物中C的質量與生成物C的質量是相等的。生成物中C的質量為25.2g*2/(2+5)=7.2g ，然后用C的質量比乙醇中碳的質量分數就可以了，乙醇質量為：7.2/(24/46)=13.8g ；由于氧氣充足，則有機物中C元素全部被轉化為CO2，那么依據C元素的守恒，C越多，則CO2也越多。等質量的CH4與C2H6O，前者C質量百分數為12/16*100%=75%；后者質量百分數為24/46*100%=52.1%，因此同質量的情況下，CH4產生CO2較多。
1．（2020 寧波）如圖是某科學老師設計的一氧化碳還原氧化鐵的實驗裝置。
（1）在B裝置的液面下降到安全線之前，不能加熱氧化鐵，這是因為　 　。
（2）反應結束后停止加熱，繼續通CO，此時B裝置的作用是　 　。
【解答】 （1）一氧化碳具有可燃性，和助燃性氣體混合，加熱可能發生爆炸，所以在B裝置的液面下降到安全線之前，不能加熱氧化鐵，因為一氧化碳和空氣混合，加熱可能會發生爆炸；
（2）一氧化碳有毒需要尾氣處理，所以B裝置的作用是：收集一氧化碳，防止污染空氣。
故答案為：（1）一氧化碳和空氣混合，加熱可能會發生爆炸；
收集一氧化碳，防止污染空氣。
2．（2020 杭州）小金利用圖示裝置進行“一氧化碳還原氧化鐵”及產物檢驗的實驗。實驗步驟如圖：
步驟1：連接裝置并檢查裝置的氣密性，在確保裝置氣密性良好的基礎上，按圖示在各裝置中添加藥品；
步驟2：緩慢推注射器活塞，利用甲酸（一種無色溶液，溶質為 HCOOH）與濃硫酸在80℃水浴的條件下制備一氧化碳（反應原理：HCOOHCO↑+H2O）；
步驟3：待萬用瓶中澄清石灰水下降至安全線以下后再點燃酒精燈，當W型管右側彎管處的氧化鐵全部變為黑色時，繼續加熱2分鐘后熄滅酒精燈；
步驟4：撤去酒精燈和盛熱水的燒杯，用磁鐵吸引黑色物質至W型管左側彎管處進行固體產物的檢驗。
（1）進行氣密性檢査時，可在萬用瓶中盛適量水，然后推注射器活塞，當觀察到　 　（填寫現象），說明裝置氣密性良好。
（2）點燃酒精燈前，需要“待萬用瓶中澄清石灰水下降至安全線以下”的原因是　 　。
（3）步驟3后，W型管左側彎管處為反應后得到的稀硫酸，若固體產物全部是鐵，步驟4中能觀察到的現象是　 　。
【解答】 （1）檢驗裝置氣密性，利用裝置內外的壓強差檢驗，所以當觀察到萬用瓶中的水進入導管并形成一段穩定的水柱，說明裝置氣密性良好；
（2）一氧化碳具有可燃性，和空氣混合，加熱時可能發生爆炸，所以點燃酒精燈前，需要“待萬用瓶中澄清石灰水下降至安全線以下”的原因是：排盡W型管內的空氣，防止點燃酒精燈進行加熱時發生爆炸；
（3）鐵和硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣，所以步驟4中能觀察到的現象是：有氣泡產生，固體溶解，溶液變成淺綠色。
故答案為：（1）萬用瓶中的水進入導管并形成一段穩定的水柱；
（2）排盡W型管內的空氣，防止點燃酒精燈進行加熱時發生爆炸；
（3）有氣泡產生，固體溶解，溶液變成淺綠色。
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