專題五 化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究（解析版）

專題五化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究[考點(diǎn)導(dǎo)航]氣體制取實(shí)驗(yàn)??物質(zhì)的制備與性質(zhì)??化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)???[例題1][氣體制取實(shí)驗(yàn)]如圖所示為實(shí)驗(yàn)室中常見(jiàn)的氣體制備、干燥、收集和性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的部分裝置（組裝實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，可重復(fù)選擇）．試根據(jù)題目要求，回答下列問(wèn)題：Ⅰ、氯酸鉀固體和二氧化錳混合加熱，能較快的產(chǎn)生氧氣．小剛同學(xué)欲在實(shí)驗(yàn)室中以此方法制備并收集干燥的氧氣．（1）所選裝置的連接順序?yàn)锽DF（填寫(xiě)儀器序號(hào)字母）．（2）用氯酸鉀制備氧氣的化學(xué)方程式為2KClO3MnO2ˉ△Ⅱ、小強(qiáng)同學(xué)欲用鋅和稀硫酸反應(yīng)制取氫氣，然后利用氫氣測(cè)定某氧化鐵樣品中含F(xiàn)e2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（假設(shè)雜質(zhì)不發(fā)生反應(yīng)）．選擇制取氫氣的發(fā)生裝置是A，接下來(lái)連接裝置的順序?yàn)椋篋1→C→D2→D3．（已知：Fe2O3+3H2△ˉ2Fe+3H2O；其中D1、D2、D3（1）寫(xiě)出儀器a的名稱分液漏斗．在裝藥品之前，檢查裝置A氣密性的具體操作是關(guān)閉活塞，將右側(cè)導(dǎo)氣管通入水中，用手握住錐形瓶，觀察導(dǎo)管口有無(wú)氣泡產(chǎn)生．（2）小強(qiáng)欲通過(guò)測(cè)量反應(yīng)前后D2濃硫酸洗氣瓶的質(zhì)量變化，測(cè)算氧化鐵樣品中含有Fe2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．實(shí)驗(yàn)中，在其他操作正常的條件下，若裝置中不連接D1，則測(cè)算結(jié)果將偏大（填寫(xiě)“偏小”、“偏大”或“不受影響”）．【解答】Ⅰ（1）如果用氯酸鉀和二氧化錳制氧氣就需要加熱，氧氣可以用濃硫酸干燥，用向上排空氣法收集的氧氣比較干燥；故答案為：BDF（2）氯酸鉀在二氧化錳做催化劑和加熱的條件下生成氯化鉀和氧氣，配平即可；故答案為：2KClO3MnO2ˉⅡ驗(yàn)室是用鋅粒和稀硫酸在常溫下反應(yīng)制氫氣的，因此不需要加熱；故答案為：A（1）分液漏斗可以控制反應(yīng)的速度，在裝藥品之前，檢查裝置A氣密性的具體操作是：關(guān)閉活塞，將右側(cè)導(dǎo)氣管通入水中，用手握住錐形瓶，觀察導(dǎo)管口有無(wú)氣泡產(chǎn)生；故答案為：分液漏斗；關(guān)閉活塞，將右側(cè)導(dǎo)氣管通入水中，用手握住錐形瓶，觀察導(dǎo)管口有無(wú)氣泡產(chǎn)生（合理答案即可）（2）實(shí)驗(yàn)中，在其他操作正常的條件下，若裝置中不連接D1，則測(cè)算結(jié)果將偏大，因?yàn)闀?huì)增加水的質(zhì)量；故答案為：偏大[練習(xí)1]你已掌握了實(shí)驗(yàn)室制取氣體的有關(guān)知識(shí)，請(qǐng)結(jié)合下列裝置圖回答問(wèn)題．（1）寫(xiě)出下列標(biāo)號(hào)實(shí)驗(yàn)儀器的名稱：①酒精燈，②集氣瓶．（2）實(shí)驗(yàn)室用A裝置制取氧氣，若試管中反應(yīng)物為混合物，則發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2KClO3MnO2ˉ△2KCl+3O2（3）F裝置可用來(lái)作排水法測(cè)氫氣的體積，此時(shí)氣體應(yīng)從b（填a或b）口進(jìn)入．F裝置驗(yàn)滿氧氣的方法是將帶火星的木條放在b管口，木條復(fù)燃，證明氧氣滿了．（4）某?；瘜W(xué)興趣小組用下圖所示裝置進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)．①收集一瓶二氧化碳：打開(kāi)止水夾K1和K3，關(guān)閉K2，從分液漏斗向裝置A中加入足量的稀鹽酸，當(dāng)看到D中澄清石灰水變渾濁現(xiàn)象時(shí)，CO2已集滿．寫(xiě)出D裝置中反應(yīng)的化學(xué)方程式CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O．②證明二氧化碳與氫氧化鈉發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)：關(guān)閉止水夾K1和K3，打開(kāi)K2，從分液漏斗向裝置C中加入適量滴有酚酞的氫氧化鈉溶液，直至實(shí)驗(yàn)結(jié)束，C中觀察到的現(xiàn)象中，能證明CO2與NaOH確實(shí)發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)的現(xiàn)象是B裝置的液體進(jìn)入C裝置，在C裝置中有氣泡產(chǎn)生．【解答】解：（1）酒精燈是常用的加熱儀器，集氣瓶是收集氣體的儀器，故答案為：酒精燈；集氣瓶；（2）如果用高錳酸鉀或氯酸鉀和二氧化錳制氧氣就需要加熱，氯酸鉀在二氧化錳做催化劑和加熱的條件下生成氯化鉀和氧氣，配平即可；已知過(guò)氧化鈉粉末與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氧氣，因此不需要加熱；氧氣的密度比空氣的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空氣法和排水法收集，用向上排空氣法收集的氧氣比較干燥；故答案為：2KClO3MnO2ˉ（3）F裝置可用來(lái)作排水法測(cè)氫氣的體積，此時(shí)氣體應(yīng)從短管進(jìn)入，排出水的體積就是水的體積；F裝置驗(yàn)滿氧氣的方法是：將帶火星的木條放在b管口，木條復(fù)燃，證明氧氣滿了；故答案為：b；將帶火星的木條放在b管口，木條復(fù)燃，證明氧氣滿了；（4）C中觀察到的現(xiàn)象中，能證明CO2與NaOH確實(shí)發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)的現(xiàn)象是：B裝置的液體進(jìn)入C裝置，在C裝置中有氣泡產(chǎn)生；故答案為：①澄清石灰水變渾濁；CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；②B裝置的液體進(jìn)入C裝置，在C裝置中有氣泡產(chǎn)生；[例題2][物質(zhì)的制備與性質(zhì)]已知：①在68℃時(shí)，Cu（OH）2會(huì)分解；在500℃時(shí)，F(xiàn)e（OH）3會(huì)分解。兩種物質(zhì)的分解產(chǎn)物均為氧化物且化合價(jià)不變。②裝置氣密性良好，試劑均足量，反應(yīng)均完全，雜質(zhì)不參與反應(yīng)也不分解。實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有Fe（OH）3、Cu（OH）2和少量雜質(zhì)的固體混合物，某同學(xué)欲測(cè)定該固體混合物中各成分的含量，設(shè)計(jì)了如圖實(shí)驗(yàn)。部分實(shí)驗(yàn)步驟如下：Ⅰ．將49g樣品放入硬質(zhì)玻璃管中，稱量裝置B的質(zhì)量200g。Ⅱ．連接好裝置。緩緩?fù)ㄈ隢2一會(huì)兒，再開(kāi)始加熱并控制溫度在100℃左右。反應(yīng)結(jié)束后稱量裝置B的質(zhì)量203.6g。Ⅲ．重復(fù)步驟Ⅱ，控制溫度在550℃左右。反應(yīng)結(jié)束后再次稱量裝置B的質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下表：溫度/℃室溫100550B裝置/g200203.6209請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）如果裝置B中的試劑也是濃硫酸，那么裝置C的作用是防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入B。（2）每次停止加熱后仍需繼續(xù)通N2，作用是防止液體倒流炸裂玻璃管，使反應(yīng)生成的水全部被B裝置吸收（寫(xiě)出兩點(diǎn)）。（3）樣品中Cu（OH）2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%。若步驟Ⅱ中物質(zhì)反應(yīng)不完全，則樣品中Fe（OH）3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)會(huì)偏大（“偏大”或“偏小”或“無(wú)影響”）?！窘獯稹拷猓簩?shí)驗(yàn)步驟如下：根據(jù)表中的數(shù)據(jù)填寫(xiě)，Ⅰ將49g樣品放入硬質(zhì)玻璃管中稱量裝置B的質(zhì)量是200g，Ⅱ連接好裝置。緩緩?fù)ㄈ隢2一會(huì)兒，再開(kāi)始加熱并控制溫度在100℃左右。反應(yīng)結(jié)束后稱量裝置B的質(zhì)量是203.6g；故填：200g；203.6g；（1）如果裝置B中的試劑也是濃硫酸，作用是吸收生成的水蒸氣，那么裝置C的作用是防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入B；故填：防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入B；（2）每次停止加熱后仍需繼續(xù)通N2，作用是防止液體倒流炸裂玻璃管，使反應(yīng)生成的水全部被B裝置吸收。故填：防止液體倒流炸裂玻璃管，使反應(yīng)生成的水全部被B裝置吸收；（3）設(shè)氫氧化銅質(zhì)量為x，氫氧化銅分解生成水的質(zhì)量：203.6g﹣200g＝3.6g，Cu（OH）2100℃ˉCuO+H29818x3.6g98x＝19.6g樣品中Cu（OH）2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：19.6g49g若步驟Ⅱ中物質(zhì)反應(yīng)不完全，導(dǎo)致第二次測(cè)定的水的質(zhì)量偏大，從而導(dǎo)致計(jì)算的氫氧化鐵質(zhì)量偏大，則樣品中Fe（OH）3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)會(huì)偏大；故填：40%；偏大。[練習(xí)2]某課外小組同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖實(shí)驗(yàn)裝置，通過(guò)測(cè)定某些裝置中試劑的質(zhì)量變化，探究某孔雀石[化學(xué)式為aCuCO3?bCu（OH）2，a、b為正整數(shù)]中各元素的質(zhì)量關(guān)系。①為使數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，還需補(bǔ)充裝置，請(qǐng)你在方框內(nèi)繪出裝置圖并寫(xiě)出試劑名稱。（注：堿石灰可看作燒堿和生石灰的混合物）②反應(yīng)后向裝置中鼓入空氣的目的是使反應(yīng)生成的水、二氧化碳全部被乙、丙吸收；丙裝置中藥品的名稱為無(wú)水硫酸銅；實(shí)驗(yàn)時(shí)，該藥品未見(jiàn)明顯變化，證明：反應(yīng)生成的水全部被乙裝置吸收。③連續(xù)兩次加熱、鼓氣、冷卻、稱量甲裝置的質(zhì)量，質(zhì)量差不超過(guò)0.1g，判斷該孔雀石已完全分解。④更精確的測(cè)定得出如下數(shù)據(jù)：孔雀石受熱后完全分解，固體由16.52g變?yōu)?2.00g，裝置乙增重1.44g。寫(xiě)出該孔雀石的化學(xué)式：7CuCO3?8Cu（OH）2。請(qǐng)寫(xiě)出該孔雀石與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：7CuCO3?8Cu（OH）2+30HCl═15CuCl2+23H2O+7CO2↑?！窘獯稹拷猓孩賶A石灰能夠吸收空氣中的水蒸氣和二氧化碳，方框內(nèi)裝置圖及其試劑名稱如下所示：。故答案為：。②反應(yīng)后向裝置中鼓入空氣的目的是使反應(yīng)生成的水、二氧化碳全部被乙、丙吸收；丙裝置中藥品的名稱為無(wú)水硫酸銅，實(shí)驗(yàn)時(shí)，該藥品未見(jiàn)明顯變化，證明反應(yīng)生成的水全部被乙裝置吸收。故填：使反應(yīng)生成的水、二氧化碳全部被乙、丙吸收；無(wú)水硫酸銅；反應(yīng)生成的水全部被乙裝置吸收。④固體由16.52g變?yōu)?2.00g，說(shuō)明反應(yīng)生成氧化銅質(zhì)量是12.00g，裝置乙增重1.44g，說(shuō)明生成水的質(zhì)量是1.44g，則生成二氧化碳質(zhì)量：16.52g﹣12.00g﹣1.44g＝3.08g，碳酸銅質(zhì)量：3.08g×1244÷根據(jù)題意有：124a：98b＝8.68g：7.84g，a：b＝7：8，該孔雀石的化學(xué)式是7CuCO3?8Cu（OH）2，該孔雀石與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：7CuCO3?8Cu（OH）2+30HCl═15CuCl2+23H2O+7CO2↑。故填：7CuCO3?8Cu（OH）2；7CuCO3?8Cu（OH）2+30HCl═15CuCl2+23H2O+7CO2↑。[例題3][化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)]小明發(fā)現(xiàn)二氧化錳催化過(guò)氧化氫分解的實(shí)驗(yàn)中，反應(yīng)速度逐漸變慢。查閱資料得知：其原因是過(guò)氧化氫的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小以及二氧化錳的催化能力降低。為了探究二氧化錳的催化能力降低的影響因素，小明用如圖實(shí)驗(yàn)裝置（已連接并檢查過(guò)氣密性），以及實(shí)驗(yàn)室提供的藥品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。【材料準(zhǔn)備】取質(zhì)量均為2克的二氧化錳分別催化40毫升溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%、20%、30%的過(guò)氧化氫溶液分解，實(shí)驗(yàn)后回收二氧化錳，并分別標(biāo)為A、B、C；未使用過(guò)的二氧化錳若干?！纠蠋熃ㄗh】每組實(shí)驗(yàn)用的二氧化錳用量不宜超過(guò)2克，過(guò)氧化氫溶液的濃度最好為5%，每次所用體積為10～20毫升。請(qǐng)你結(jié)合老師建議，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案來(lái)探究二氧化錳的催化能力降低對(duì)過(guò)氧化氫分解反應(yīng)速度變慢的影響?！窘獯稹拷猓骸緦?shí)驗(yàn)步驟】①連接實(shí)驗(yàn)裝置并檢查氣密性。②取未使用過(guò)的二氧化錳0.5克，加入錐形瓶中，再加入10毫升溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的過(guò)氧化氫溶液，記錄收集120毫升氧氣所需的時(shí)間。③再分別取A、B、C、D組二氧化錳各0.5克，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)。④多次實(shí)驗(yàn)取平均值。[練習(xí)3]以CuSO4溶液和Na2CO3溶液為原料制備堿式碳酸銅【化學(xué)式表示為：aCuCO3?bCu（OH）2】的過(guò)程如下：由于藥品用量等原因，產(chǎn)品中可能會(huì)混有堿式硫酸銅【化學(xué)式表示為：cCuSO4?dCu（OH）2】。【定性研究】（1）檢驗(yàn)產(chǎn)品的成分：①取適量產(chǎn)品于試管中，加入足量的稀鹽酸，固體全部溶解；若同時(shí)能觀察到試管中有氣泡產(chǎn)生（填實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象），可證明有堿式碳酸銅存在。②向反應(yīng)后的試管中繼續(xù)加入BaCl2（填試劑的化學(xué)式），可用以檢驗(yàn)堿式硫酸銅是否存在?！径垦芯俊浚?）通過(guò)定性研究發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品中只有堿式碳酸銅。為了進(jìn)一步確定堿式碳酸銅的化學(xué)式，小樂(lè)設(shè)計(jì)了如圖所示實(shí)驗(yàn)（夾持裝置已略去，已知堿式碳酸銅受熱分解為氧化銅、二氧化碳和水）：③請(qǐng)寫(xiě)出N2在實(shí)驗(yàn)中的作用將裝置內(nèi)的二氧化碳、水蒸氣給排除掉。④若裝置B和裝置C在反應(yīng)前后的質(zhì)量增加量分別為△mB，△mC；則△mB：△mC＝9：22時(shí)，堿式碳酸銅的化學(xué)式為Cu2（OH）2CO3。【解答】解：（1）①堿式碳酸銅與鹽酸反應(yīng)會(huì)生成二氧化碳?xì)怏w。取適量產(chǎn)品于試管中，加入足量的稀鹽酸，固體全部溶解，若同時(shí)能觀察到試管中有氣泡產(chǎn)生，則可證明有堿式碳酸銅存在。②硫酸銅能與氯化鋇溶液反應(yīng)生成白色沉淀，因此向反應(yīng)后的試管中繼續(xù)加入氯化鋇溶液，可用以檢驗(yàn)堿式硫酸銅是否存在。故填：氣泡產(chǎn)生；BaCl2。（2）③N2在實(shí)驗(yàn)中的作用是將裝置內(nèi)的二氧化碳、水蒸氣給排除掉，以防影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，故填：將裝置內(nèi)的二氧化碳、水蒸氣給排除掉。④堿式碳酸銅的化學(xué)式為Cu2（OH）2CO3，其中氫、碳元素質(zhì)量比為2：12＝1：6，根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，△mB：△mC＝（1÷218）：（6÷1244）＝9：22時(shí)，堿式碳酸銅的化學(xué)式為Cu2（OH）

[猜押題專練]一．選擇題（共8小題）1．下列實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)原理和主要操作方法都符合實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖牵ǎ?shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)原理主要操作方法A鑒別稀HCl和稀H2SO4酸根離子的化學(xué)性質(zhì)差異加碳酸鈉溶液，觀察產(chǎn)生氣泡快慢B去除CaCl2溶液中的稀HCl不同陽(yáng)離子的化學(xué)性質(zhì)差異加過(guò)量Na2CO3固體、過(guò)濾C區(qū)別羊毛和棉花纖維不同類別的物質(zhì)灼燒產(chǎn)生不同的氣味取樣放于火焰上灼燒，聞氣味D除去FeSO4溶液中的少量CuSO4金屬活動(dòng)性差異加過(guò)量鋅粉，充分反應(yīng)后過(guò)濾【解答】解：A、稀HCl和稀H2SO4均能與碳酸鈉溶液反應(yīng)生成二氧化碳，不能鑒別，故選項(xiàng)不符合實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。B、稀HCl、CaCl2溶液均能與過(guò)量Na2CO3固體反應(yīng)，不但能把雜質(zhì)除去，也會(huì)把原物質(zhì)除去，不符合除雜原則，故選項(xiàng)不符合實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹、羊毛的主要成分是蛋白質(zhì)，灼燒產(chǎn)生燒焦羽毛的氣味，利用不同類別的物質(zhì)灼燒產(chǎn)生不同的氣味，取樣放于火焰上灼燒，聞氣味，產(chǎn)生燒焦羽毛氣味的是羊毛，產(chǎn)生燒紙氣味的是棉花纖維，可以鑒別，故選項(xiàng)符合實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。D、CuSO4、FeSO4溶液均能與過(guò)量鋅粉反應(yīng)，不但能把雜質(zhì)除去，也會(huì)把原物質(zhì)除去，不符合除雜原則，故選項(xiàng)不符合實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。故選：C。2．下列關(guān)于科學(xué)實(shí)驗(yàn)的“目的﹣操作﹣現(xiàn)象﹣結(jié)論”的描述正確的是（）實(shí)驗(yàn)組別實(shí)驗(yàn)?zāi)康乃釉噭ɑ虿僮鳎?shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論A檢驗(yàn)氯離子的存在待測(cè)溶液中滴加硝酸銀有白色沉淀產(chǎn)生該溶液中一定含有氯離子B檢驗(yàn)硫酸根離子的存在待測(cè)溶液中加入氯化鋇溶液和稀硝酸有白色沉淀產(chǎn)生該溶液中一定含有硫酸根離子C區(qū)別羊毛和滌綸灼燒聞氣味產(chǎn)生燒焦羽毛氣味為滌綸D除去KCl中的少量K2CO3滴加稀鹽酸至剛好無(wú)氣泡產(chǎn)生有氣泡產(chǎn)生，最后一滴鹽酸滴入無(wú)氣泡K2CO3已被除盡【解答】解：A、待測(cè)溶液中滴加硝酸銀，產(chǎn)生白色沉淀，不能說(shuō)明該溶液中一定含有氯離子，也可能含有碳酸根離子，故選項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤。B、待測(cè)溶液中加入氯化鋇溶液和稀硝酸，產(chǎn)生白色沉淀，該溶液中不一定含有硫酸根離子，也可能是硝酸銀溶液，故選項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤。C、灼燒聞氣味，產(chǎn)生燒焦羽毛氣味的是羊毛，產(chǎn)生特殊氣味的是滌綸，故選項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤。D、K2CO3能與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鉀、水和二氧化碳，至剛好無(wú)氣泡產(chǎn)生，K2CO3已被除盡，故選項(xiàng)說(shuō)法正確。故選：D。3．下列對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的評(píng)價(jià)，正確的是（）A．某固體中加入稀鹽酸，產(chǎn)生無(wú)色無(wú)味的氣體，則該固體中一定含有CO32﹣ B．某溶液中加BaCl2溶液，產(chǎn)生不溶于稀HNO3的白色沉淀，則該溶液中一定含有SO42﹣ C．驗(yàn)證燒堿溶液中是否混有Cl﹣，先加稀鹽酸除去OH﹣，再加AgNO3溶液，若有白色沉淀產(chǎn)生，則證明含有Cl﹣ D．某無(wú)色溶液中滴入酚酞試液變紅色，該溶液一定是堿性溶液【解答】解：A、某固體中加入稀鹽酸，產(chǎn)生無(wú)色無(wú)味的氣體，該固體中不一定含有CO32﹣，也可能是活潑金屬，故選項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤。B、某溶液中加BaCl2溶液，產(chǎn)生不溶于稀HNO3的白色沉淀，該溶液中不一定含有SO42﹣，也可能是硝酸銀溶液，故選項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤。C、驗(yàn)證燒堿溶液中是否混有Cl﹣，先加稀鹽酸除去OH﹣，同時(shí)引入了氯離子，再加AgNO3溶液，有白色沉淀產(chǎn)生，不能證明含有Cl﹣，故選項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤。D、無(wú)色酚酞溶液遇堿性溶液變紅，某無(wú)色溶液中滴入酚酞試液變紅色，該溶液一定是堿性溶液，故選項(xiàng)說(shuō)法正確。故選：D。4．甲、乙兩同學(xué)用銅屑制取硫酸銅：甲方案：Cu→△H2SO4CuSO4[Cu+2H2SO4（濃）△ˉCuSO4+SO2↑+2H2A．甲方案不安全且會(huì)污染空氣 B．如果銅屑和濃硫酸恰好反應(yīng)，則甲、乙制得的CuSO4質(zhì)量相等 C．如果銅屑和濃硫酸恰好反應(yīng)，則甲、乙消耗的H2SO4質(zhì)量相等 D．如果銅屑和濃硫酸恰好反應(yīng)，則乙方案得到的CuSO4溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較小【解答】解：A、濃硫酸具有腐蝕性，生成的二氧化硫污染環(huán)境，因此甲方案不安全且會(huì)污染空氣，該選項(xiàng)說(shuō)法正確；B、由反應(yīng)的化學(xué)方程式可知，銅質(zhì)量相等時(shí)，轉(zhuǎn)化成硫酸銅質(zhì)量相等，如果銅屑和濃硫酸恰好反應(yīng)，則甲、乙制得的CuSO4質(zhì)量相等，該選項(xiàng)說(shuō)法正確；C、由反應(yīng)的化學(xué)方程式可知，甲消耗硫酸質(zhì)量是乙消耗硫酸質(zhì)量的2倍，該選項(xiàng)說(shuō)法不正確；D、如果銅屑和濃硫酸恰好反應(yīng)，則乙方案得到的CuSO4溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較小，是因?yàn)橐欢ㄙ|(zhì)量濃硫酸稀釋后溶液質(zhì)量增大，該選項(xiàng)說(shuō)法正確。故選：C。5．除去下列溶液中的少量雜質(zhì)，所用試劑和方法正確的是（）選項(xiàng)溶液雜質(zhì)試劑和方法ANaOHNa2CO3滴入足量稀鹽酸至不再產(chǎn)生氣泡BKNO3K2SO4滴入適量BaCl2溶液、過(guò)濾CCaCl2HCl加入過(guò)量的CaCO3、過(guò)濾DNaNO3NaCl滴入過(guò)量AgNO3溶液、過(guò)濾【解答】解：A、Na2CO3和NaOH均能與足量稀鹽酸反應(yīng)，不但能把雜質(zhì)除去，也會(huì)把原物質(zhì)除去，不符合除雜原則，故選項(xiàng)所采取的方法錯(cuò)誤。B、K2SO4能與適量BaCl2溶液反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀和氯化鉀，能除去雜質(zhì)但引入了新的雜質(zhì)氯化鉀，不符合除雜原則，故選項(xiàng)所采取的方法錯(cuò)誤。C、HCl能與過(guò)量的碳酸鈣反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，再過(guò)濾除去過(guò)量的碳酸鈣，能除去雜質(zhì)且沒(méi)有引入新的雜質(zhì)，符合除雜原則，故選項(xiàng)所采取的方法正確。D、NaCl能與過(guò)量AgNO3溶液反應(yīng)生成氯化銀沉淀和硝酸鈉，能除去雜質(zhì)但引入了新的雜質(zhì)硝酸銀（過(guò)量的），不符合除雜原則，故選項(xiàng)所采取的方法錯(cuò)誤。故選：C。6．小晨同學(xué)要完成純凈的氨氣與灼熱的氧化銅的反應(yīng)（2NH3+3CuO△ˉ3Cu+3H2O+N2A．a(chǎn)中固體由黑變紅，說(shuō)明了CuO具有還原性 B．b裝置主要作用是吸收反應(yīng)生成的水，c裝置主要作用是吸收氨氣中水蒸氣 C．d中可以用氫氧化鈉溶液來(lái)代替氫氧化鈉固體 D．儀器最佳連接順序是d、c、a、b【解答】解：A、a中固體由黑變紅，說(shuō)明了CuO具有氧化性，該選項(xiàng)說(shuō)法不正確；B、b裝置主要作用是吸收未反應(yīng)的氨氣，防止空氣污染，c裝置主要作用是吸收氨氣中的水蒸氣，該選項(xiàng)說(shuō)法不正確；C、d中不可以用氫氧化鈉溶液來(lái)代替氫氧化鈉固體，是因?yàn)闅溲趸c溶于水放熱，能使溫度升高，而氫氧化鈉溶液和氨水混合時(shí)溫度無(wú)明顯變化，該選項(xiàng)說(shuō)法不正確；D、儀器最佳連接順序是d（產(chǎn)生氨氣）、c（吸收氨氣中的水蒸氣）、a（氨氣和氧化銅反應(yīng)）、b（處理尾氣），該選項(xiàng)說(shuō)法正確。故選：D。7．某廢液中只含有Fe（NO3）2、Cu（NO3）2、Ba（NO3）2三種溶質(zhì)。為了回收金屬、保護(hù)環(huán)境，小科設(shè)計(jì)了如圖方案（所加試劑均過(guò)量）。下列判斷不正確的是（）A．向固體a中滴加過(guò)量的鹽酸，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為固體部分溶解，產(chǎn)生氣泡，溶液呈淺綠色B．溶液B中含有的鹽是Ba（NO3）2和NaNO3 C．X可能是Na2SO4 D．若回收到6.4g固體a，則加入的鐵屑質(zhì)量為5.6g【解答】解：由于鐵的金屬活動(dòng)性大于銅，由題意可知，向廢液中加入過(guò)量的鐵屑，鐵能與硝酸銅反應(yīng)生成了銅和硝酸亞鐵，過(guò)濾時(shí)得到的固體a中應(yīng)含有鐵和銅，向?yàn)V液中加入氫氧化鈉時(shí)，硝酸亞鐵能與氫氧化鈉反應(yīng)生成了氫氧化亞鐵沉淀和硝酸鈉，氫氧化亞鐵在空氣中已被氧化為氫氧化鐵；為了除去鋇離子，應(yīng)加入硫酸鈉、碳酸鈉等。所以：A、鐵和硝酸銅反應(yīng)生成硝酸鹽鐵和銅，所以固體a中含有鐵、銅，向固體a中滴加過(guò)量的鹽酸，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為固體部分溶解，產(chǎn)生氣泡，溶液呈淺綠色，故A正確；B、由上述分析可知，溶液B中含有的鹽有Ba（NO3）2、NaNO3，故B正確；C、由上述分析可知，X可能是Na2SO4、Na2CO3，故C正確；D、由反應(yīng)方程式可知鐵置換出銅后的固體質(zhì)量還要增加；則依據(jù)D選項(xiàng)可知：兩固體的質(zhì)量差為6.4g﹣5.6g＝0.8g設(shè)反應(yīng)的鐵的質(zhì)量是x則有Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu5664△＝8x0.8g56xx＝5.6g由題意知鐵是過(guò)量的，所以5.6g不可能都反應(yīng)，與題意矛盾，故D錯(cuò)誤。故選：D。8．按下列裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，能達(dá)到相應(yīng)目的的是（）A．O2驗(yàn)滿 B．配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的Ca（OH）2溶液 C．除去CO中混有的少量CO2 D．收集氫氣【解答】解：A、氧氣能夠支持燃燒，應(yīng)用帶火星的木條放在瓶口驗(yàn)滿，故A錯(cuò)誤；B、氫氧化鈣微溶于水，將20.0gCa（OH）2加入80gH2O中不能全部溶解，故B錯(cuò)誤；C、二氧化碳不與濃硫酸反應(yīng)，用濃H2SO4無(wú)法除去CO中混有的CO2，故C錯(cuò)誤；D、氫氣的密度小于空氣的密度，用向下排空氣法收集，故D正確。故選：D。二．填空題（共3小題）9．實(shí)驗(yàn)室配制一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)的硝酸鉀溶液：（1）查閱硝酸鉀的溶解度。已知，20℃時(shí)，硝酸鉀的溶解度為31.6g，在該溫度下配制硝酸鉀溶液，溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大為24%（計(jì)算結(jié)果保留整數(shù)）。（2）計(jì)算。配制40g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的硝酸鉀溶液，所需硝酸鉀的質(zhì)量為4g，所需蒸餾水的體積為36L（1mL水的質(zhì)量是1g）。（3）稱量。分別在天平左右兩盤放上紙片，調(diào)節(jié)平衡后，A（填字母）。A．先移動(dòng)游碼到所需位置，再添加硝酸鉀直到天平平衡B．先添加所需的硝酸鉀，再移動(dòng)游碼直到天平平衡（4）量取。量取所需蒸餾水要用到的儀器是BC（填字母）。量取時(shí)，若俯視刻度線，則實(shí)際所配制溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大。（5）溶解。將稱量好的硝酸鉀和蒸餾水混合溶解?！窘獯稹拷猓海?）已知，20℃時(shí)，硝酸鉀的溶解度為31.6g，在該溫度下配制硝酸鉀溶液，飽和溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大，其數(shù)值為：31.6g31.6g+100g（2）配制40g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的硝酸鉀溶液，所需硝酸鉀的質(zhì)量為：40g×10%＝4g，所需蒸餾水的質(zhì)量為：40g﹣4g＝36g，水的體積為36mL；故填：4；36；（3）要稱量4g的硝酸鉀，應(yīng)分別在天平左右兩盤放上紙片，防止藥品沾在托盤上，調(diào)節(jié)平衡后，先移動(dòng)游碼到所需位置，再添加硝酸鉀直到天平平衡；故填：A；（4）量取所需蒸餾水要用到的儀器是量筒和膠頭滴管；故填：BC；量取時(shí)，若俯視刻度線，則量取的水偏少，導(dǎo)致實(shí)際所配制溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大；故填：大。10．18世紀(jì)前后，人們把元素等同于一種在化學(xué)變化中不可再分的物質(zhì)，即單質(zhì)。“燃素說(shuō)”和“燃燒的氧化學(xué)說(shuō)”一度成為科學(xué)家爭(zhēng)論的焦點(diǎn)。材料一：1723年，施塔爾提出“燃素說(shuō)”：燃素也是一種元素，燃素存在于一切可燃物中。如金屬含有燃素，金屬燃燒時(shí)金屬釋放燃素后成為金屬灰（實(shí)際是金屬氧化物）；金屬灰與燃素結(jié)合又會(huì)重新變回金屬。材料二：1766年，卡文迪許制得氫氣并認(rèn)為它是燃素；1773年，舍勒研究發(fā)現(xiàn)，可燃物燃燒需要一種他稱為“火空氣”的單質(zhì)參與；1784年前，人們認(rèn)為水是一種元素；1796年，普里斯特利制得可在“脫燃素氣”中燃燒的“可燃空氣”，也把它當(dāng)作燃素。材料三：1777年，拉瓦錫建立了“燃燒的氧化學(xué)說(shuō)”，認(rèn)為可燃物中不存在燃素；1801年，克魯克香克證明了普里斯特利所謂的“可燃空氣”是一氧化碳，從而結(jié)束了“燃素說(shuō)”與“燃燒的氧化學(xué)說(shuō)”之爭(zhēng)。（1）用你所學(xué)的燃燒條件分析，材料二中的“火空氣”是氧氣。（2）材料三中的“可燃空氣”一氧化碳屬于純凈物中的化合物，所以不可能是燃素。（3）“燃素說(shuō)”自提出后就引起爭(zhēng)議。下列是當(dāng)時(shí)科學(xué)家分析的事實(shí)或現(xiàn)象，用“燃素說(shuō)”解釋不合理的是ADE。（可多選）選項(xiàng)事實(shí)或現(xiàn)象用“燃素說(shuō)”解釋A金屬成分比金屬灰簡(jiǎn)單因?yàn)榻饘偃紵龝r(shí)燃素從金屬中逸出B加熱金屬灰通入氫氣，金屬灰變回金屬因?yàn)闅錃馐侨妓谻木炭與金屬灰一起加熱變回金屬因?yàn)槟咎扛缓妓谼銅在空氣中加熱后質(zhì)量增加因?yàn)榻饘巽~中含有燃素，加熱后有燃素逸出E燃素（氫氣）與脫燃素氣（氧氣）結(jié)合成為水因?yàn)樗且环N元素【解答】解：（1）分析材料二，可燃物燃燒需要一種他稱為“火空氣”的單質(zhì)參與，其中氧氣為單質(zhì)且可以支持燃燒，故答案為：氧氣；（2）分析一氧化碳，一氧化碳的化學(xué)式為CO，是由兩種元素組成的純凈物，故分類屬于化合物。故答案為：化合物；（3）A．金屬成分比金屬灰簡(jiǎn)單，因?yàn)榻饘偃紵龝r(shí)燃素從金屬中逸出，該說(shuō)法是錯(cuò)誤的。因?yàn)榻饘偃紵^(guò)程中有氧氣參與，故A錯(cuò)誤；B．由題意可知，金屬灰是金屬氧化物，金屬氧化物會(huì)與氫氣發(fā)生氧化還原反應(yīng)，氫氣把金屬氧化物還原成金屬，故B正確；C．木炭與金屬氧化物反應(yīng)生成金屬，因?yàn)槟咎烤哂羞€原性，木炭中富含燃素，故C正確；D．金屬銅加熱，會(huì)與空氣中氧氣反應(yīng)生成氧化銅，而金屬銅是單質(zhì)，銅中不含有燃素，故D錯(cuò)誤；E．氫氣與氧氣反應(yīng)生成水，水是由兩種元素組成，故E錯(cuò)誤。綜上所述，故答案為：ADE。11．到19世紀(jì)末，經(jīng)幾代科學(xué)家對(duì)光合作用的不斷探索，得到結(jié)論：光合作用反應(yīng)物是H2O和CO2，產(chǎn)物是O2和有機(jī)物。為了探究產(chǎn)物O2中的O元素來(lái)源，科學(xué)興趣小組從元素守恒的角度進(jìn)行了猜想。猜想一：O2全部來(lái)源于CO2；猜想二：O2全部來(lái)源于H2O；猜想三：O2同時(shí)來(lái)源于兩者。為了求證，他們查閱資料如下：資料119世紀(jì)末，科學(xué)家普遍認(rèn)為氣體之間更容易轉(zhuǎn)化，認(rèn)為CO2在光的作用下被分解成CO和O2，所以O(shè)2來(lái)自于同為氣體的CO2。資料21937年，英國(guó)化學(xué)家希爾通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：離體葉綠體在光照條件下使水分解，釋放出O2，并還原電子受體。資料31939年，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了氧的同位素。美國(guó)科學(xué)家魯賓、卡門利用18O標(biāo)記的H218O和C18O2分別培養(yǎng)小球藻，光照相同時(shí)間后，檢測(cè)甲、乙兩試管中產(chǎn)生的氧氣是否含18O，如圖所示。根據(jù)所學(xué)知識(shí)，結(jié)合資料回答下列問(wèn)題：（1）資料2的實(shí)驗(yàn)結(jié)論不支持（填“支持”或“不支持”）資料1的觀點(diǎn)。（2）根據(jù)資料3的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，分析可得猜想二成立?！窘獯稹拷猓海?）資料2說(shuō)明氧氣來(lái)自于水的分解，資料1說(shuō)明氧氣來(lái)自于二氧化碳，因此兩者結(jié)論不同，不相互支持彼此結(jié)論；故答案為：不支持。（2）資料3根據(jù)同位素概念，證明了氧氣中氧元素來(lái)自于水中的氧元素，因此證明猜想二的正確性；故答案為：二。三．實(shí)驗(yàn)探究題（共3小題）12．某同學(xué)為測(cè)定某品牌碳酸飲料中CO2的含量，設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)步驟：①將250mL碳酸飲料放入冰箱冷藏。在較低溫下操作，能避免CO2逸出；②從冰箱內(nèi)取出，迅速加入NaOH溶液5mL，倒轉(zhuǎn)瓶輕輕振蕩，然后放置恢復(fù)至室溫，作待測(cè)液；③如圖連接裝置。取50mL待測(cè)液置于裝置B的錐形瓶中，關(guān)閉開(kāi)關(guān)K，打開(kāi)漏斗活塞，向錐形瓶中注入稀硫酸，至不再產(chǎn)生氣泡，關(guān)閉活塞；④打開(kāi)開(kāi)關(guān)K，向裝置中鼓入空氣，一段時(shí)間后，將C裝置中的物質(zhì)過(guò)濾，洗滌，烘干稱量質(zhì)量為0.4g。結(jié)合資料，根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)過(guò)程完成下列問(wèn)題：資料：①CO2與足量Ba（OH）2反應(yīng)生成BaCO3沉淀②堿石灰是CaO與NaOH的固體混合物③實(shí)驗(yàn)中各種溶液的密度都視為1g/mL（1）把步驟④補(bǔ)充完整開(kāi)關(guān)K，裝置D的目的是防止空氣中的二氧化碳進(jìn)入C中；（2）根據(jù)題中提供的數(shù)據(jù)計(jì)算此品牌碳酸飲料中CO2的含量為1.8g/L（加入的NaOH溶液的體積可忽略不計(jì)，小數(shù)點(diǎn)后保留1位）；（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算發(fā)現(xiàn)：CO2含量的測(cè)量結(jié)果較國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)低。造成這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果的原因可能是AB。A.碳酸飲料放入冰箱冷藏時(shí)間過(guò)短B.裝置氣密性不好C.步驟④中洗滌不干凈【解答】解：④打開(kāi)開(kāi)關(guān)K，向裝置中鼓入空氣，一段時(shí)間后，將C裝置中的物質(zhì)過(guò)濾，洗滌，烘干稱量質(zhì)量為0.4g。故填：開(kāi)關(guān)K。（1）步驟④補(bǔ)充：開(kāi)關(guān)K，裝置D的目的是防止空氣中的二氧化碳進(jìn)入C中。故填：開(kāi)關(guān)K；防止空氣中的二氧化碳進(jìn)入C中。（2）設(shè)二氧化碳質(zhì)量為x，Ba（OH）2+CO2═BaCO3↓+H2O，44197x0.4g44xx＝0.09g，此品牌碳酸飲料中CO2的含量為：0.09g÷0.05L＝1.8g/L。故填：1.8。（3）碳酸飲料放入冰箱冷藏時(shí)間過(guò)短，導(dǎo)致部分二氧化碳逸出，進(jìn)一步導(dǎo)致CO2含量的測(cè)量結(jié)果較國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)低；裝置氣密性不好，導(dǎo)致部分二氧化碳逸出，進(jìn)一步導(dǎo)致CO2含量的測(cè)量結(jié)果較國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)低。步驟④中洗滌不干凈，導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏大。故填：AB。13．小科用含有二氧化碳和水蒸氣雜質(zhì)的一氧化碳?xì)怏w來(lái)測(cè)定一種鐵的氧化物（FexOy）的組成，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示（部分裝置已省略）。（1）如果將甲裝置與乙裝置的順序調(diào)換，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有（填“有”或“無(wú)”）影響。（2）當(dāng)丙裝置中的FexOy全部被還原后，剩余固體的質(zhì)量為16.8g，同時(shí)測(cè)得丁裝置的質(zhì)量增加了17.6g，而戊裝置未變渾濁。則FexOy的化學(xué)式為Fe3O4。（3）小思指出小科設(shè)計(jì)的裝置尚有不足之處，該不足可能造成的結(jié)果是污染環(huán)境?！窘獯稹拷猓海?）如果將甲裝置與乙裝置的順序調(diào)換，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有影響，是因?yàn)槿绻麑?duì)調(diào)位置，則一氧化碳中的水蒸氣不能除去，進(jìn)入丁中，導(dǎo)致測(cè)定二氧化碳質(zhì)量偏大。故填：有。（2）當(dāng)丙裝置中的FexOy全部被還原后，剩余固體的質(zhì)量為16.8g，說(shuō)明生成鐵質(zhì)量是16.8g，同時(shí)測(cè)得丁裝置的質(zhì)量增加了17.6g，說(shuō)明反應(yīng)生成17.6g二氧化碳，二氧化碳中的氧元素一半來(lái)自于鐵的氧化物，即氧化物中氧元素質(zhì)量：17.6g×3244×12=6.4g，而戊裝置未變渾濁，說(shuō)明二氧化碳全部被戊裝置，因此氧化物中鐵原子和氧原子個(gè)數(shù)比：16.8g56：6.4g16=故填：Fe3O4。（3）小思指出小科設(shè)計(jì)的裝置尚有不足之處，該不足之處是沒(méi)有處理尾氣，可能造成的結(jié)果是污染環(huán)境。故填：污染環(huán)境。14．我國(guó)不少地方有端午吃“灰水粽”的習(xí)俗。所謂“灰水粽”是指用草木灰的浸出液浸泡糯米做成的粽子，清香軟糯。小柯對(duì)制作“灰水粽”的草木灰展開(kāi)了如下探究：【查閱資料】①糯米中加入食用堿可起到中和微生物生成的酸、軟化食物纖維等作用；②草木灰中富含鉀鹽，主要成分是K2CO3，還含有少量K2SO4和KCl?！緦?shí)驗(yàn)探究