中考化学实验过关专题 碳及其化合物 人教版

中考化学实验过关专题 碳及其化合物 人教版

1 中考化学实验过关专题 碳及其化合物 第一类 基础型实验大题 典例剖析 例 1 （2011·桂林）实验室制取二氧化碳可以选用的发生装置是 （ ） 解析：实验室制取二氧化碳需用石灰石和稀盐酸，且不需要加热，即固—液常温型，故应选择的发生装置 是 B；而 A 是固-固加热型，C 固-液加热型，故不符合实验室制取二氧化碳；D 反应装置有错误，更不能 选择。 答案：B 【规律方法总结】考查学生二氧化碳的实验室制法原理和发生装置类型，只要掌握发生装置的选择原则就 能解决此题。 例 2 (2011·泸州)下图是实验室用碳酸钙与稀盐酸反应制取二氧化碳并验证其性质的的实验装置图，试根 据题目要求回答下列问题： （1）仪器 a 的名称是 ；装置 A 中发生的化学方程式为 ，装置 C 中观察到 的现象是 。 （2）装置 D 中观察到下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，说明二氧化碳的密度比空气大，它不能燃烧， 也不能支持燃烧。由此可知，二氧化碳在生活中可用于 。 （3）实验室用装置 E 来收集二氧化碳时，二氧化碳应从 （填“c 端”或“d 端”）通入。 解析：本题是对二氧化碳的实验室制取和现象的综合考查。二氧化碳气体与水反应生成的碳酸能使紫色石 蕊试液变红，故装置 C 中观察的现象是紫色石蕊试液变红色。二氧化碳气体不燃烧也不支持燃烧，因此在 生活中可以用于灭火。装置 E 实际上为排空气法收集气体，由于二氧化碳的密度大于空气密度，故二氧化 碳应从 c 端通入，如从 d 通入会使瓶中的空气无法充分排出，使收集到的气体不纯净。 答案：（1）长颈漏斗 CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋CO2↑＋H2O 紫色的石蕊试液变红 2 （2）灭火（3）c 【规律方法总结】正确理解和掌握有关二氧化碳制取的相关知识是解答此类试题的关键。 例 3 （2011·南充）CO 是一种无色、无味、有毒的可燃气体污染物，具有还原性，可用于冶金工业。某 兴趣小组为探究其具有还原性，设计了如下实验装置。请回答以下有关问题： （1）CO 气体能使人中毒，其原因是 （2）实验开始时，先通人 CO 一段时间后，再加热，其原因是 （3）实验中图 A 处玻璃管中发生的现象是 ， 其化学反应方程式为 （4）实验中图 B 处发生的现象是 其化学反应方程式为 （5）该装置中有一个明显的缺陷，请指出改正方法 解析:本题考查一氧化碳的性质。一氧化碳有毒的原因是一氧化碳能与血红蛋白结合，且不易分解，因而会 使人体缺氧，导致中毒.一氧化碳具有可燃性，与空气混合后，遇到明火或温度偏高可能会发生爆炸，因此 在一氧化碳还原氧化铁的气验中，应先通入一氧化碳将装置内的空气排尽，再对装置进行加热. 答案:(1)一氧化碳极易与血液中的血红蛋白结合从而使血红蛋白不能很好地与氧气结合,造成人体内缺氧. (2)扫「除装置中空气，防止加热时发生爆炸. (3)黑色物质逐渐变成红色: (4)澄清石灰水变浑浊 (5)在 c 处安装一个贮气囊或放置一个燃着的酒精灯 【规律方法总结】一氧化碳还原氧化铁实验的的考查主要围绕实验步骤、实验现象、装置优缺点进行命题， 解答此类试题的前提是要正确掌握该实验的相关知识，了解其步骤的目的和注意事项。 中考真题分析 1．（2012 广州）用下图装置在实验室收集一瓶 C02 进行性质实验， 据图回答问题： (1)写出图中标号仪器的名称： A 是___________，B 是____________。 3 (2)检查装置气密性的操作和现象是：先用夹子夹住导气管中的橡皮管，再向 A 中加入水至形成一段水柱， 静置，若观察到______________，说明气密性良好。 (3)检验 C02 是否收集满的操作和现象是：将燃着的木条放在__________， 若火焰熄灭，说明已经收集满。 （4）.Na、Mg 等活泼金属可以在 CO2 中燃烧。某同学收集到一瓶 CO2 后，通过实验验证 Mg 条能够在 CO2 中燃烧。下列物品中他需要使用的有______。 ①酒精灯 ②铁架台 ③坩埚钳 ④砂纸 ⑤试管夹 ⑥蒸发皿 解析：本题考查了二氧化碳的制取和性质的检验。(1)图中带标号的实验仪器分别是长颈漏斗和集气瓶； (2)制取气体前首先要检验装置的气密性；(3)检验二氧化碳是否收集满的方法是将燃着的木条放在集气瓶 口，观察燃着的木条是否熄灭；若熄灭，则证明已收集满；（4）镁在二氧化碳气体中燃烧，需要用到的实 验仪器有酒精灯、坩埚钳、砂纸。 答案：（1）A：长颈漏斗 B：集气瓶 （2）若观察到 一段时间水柱液面不下降 （3）集气瓶口 （4）①③④ 2．（2011·襄阳）木炭在一定条件下燃烧既有 CO2 生成，也有 CO 生成。若要证明两种气体都要存在，应 先将气体通过澄清的石灰水，澄清的石灰水变浑浊，证明有 CO2 存在。写出 CO2 与澄清的石灰水反应的化 学 方 程 式 ____________________________ 。 然 后 将 气 体 干 燥 后 通 过 灼 热 的 氧 化 铜 ， 观 察 到 ________________________，证明有 CO 存在。实验后向燃着的木炭上洒水使其熄灭，其灭火的原理是 _____________________。 分析:本题考查二氧化碳和一氧化碳的性质及其二者之间的转化。二氧化碳与澄清石伙水反应生成白色碳酸 钙沉淀和水，据此可写出化学方程式为 ；一氧化碳具有还原性，能够将氧化铜 还原为单质铜，氧化铜是黑色粉末，还原生成的铜是红色的，因此干燥后的一氧化碳通过灼热的铜网后， 铜网由黑色变为红色，向燃着的木炭上洒水.由于水分的蒸发需要吸收热量，使木炭的温度降低至木炭的着 火点以下，木炭熄灭。 答案: 黑色粉末变红色 把可燃物的温度降低到着火点以下. 3. （2011·哈尔滨)实验室现有大理石、高锰酸钾、稀盐酸、稀硫酸和紫色石蕊溶液及相关的仪器和用品， 小辉同学要通过实验验证二氧化碳能与水反应的性质。请结合右图回答下列问题： 4 (1)连接 A 和 B 并将实验装置图补充完整； (2)A 中发生反应的化学方程式为 ； (3)B 中观察到的实验现象是 ； (4)在一般情况下仪器 C 的作用是 。 解析:(I)由题意要求知，绘画的实验装置图应表达的如下意思：向 A 装置内加稀盐酸且使长颈漏斗的下端 伸入酸液面以下，在 A 装置的橡皮塞上加一直角玻璃导管，导管的一端略伸入锥形瓶内，再取一直角玻璃 导管，导管的一端伸入 B 装置内的石蕊试液内，在两玻璃管间用橡皮管连接.画图时的注意点是:A 装置要 画水平面，气泡，液体不超过容积的二分之一，长颈漏斗要伸到液面以下，导气管插过胶皮塞少许，橡皮 塞部位不画出导管；B 装置中导管要伸到液面以下并画出气泡，胶管要涂黑.(2)根据实验室制取二氧化碳的 反应原理，写出实验室制取二氧化碳的化学方程式：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；（3）根据二氧化碳 的化学性质知：二氧化碳能和水反应生成碳酸，碳酸使紫色的石蕊试液变红色，故会观察到紫色的石蕊溶 液变红色；（4）在一般情况下试管的容积较小，操作简便，适合于少量试剂的反应容器在常温或加热时使 用。 4. （2010·兰州)某同学做“证明鸡蛋壳的主要成分是碳酸盐，并收集纯净的气体”的实验。设计了如下方案 进行实验： 5 A B C D E （1）写出所标仪器的名称：① 、② 。 （2）描述 A 中发生的现象： 。 （3）根据我们所学的知识，你认为 A 装置和 装置相连并产生什么现象时就足以说明鸡蛋壳的主要成 分是碳酸盐？ ；写出该装置中发生反应的化学方程式： 。 （4）该同学想要收集一瓶纯净的该气体，进一步验证它的性质。连接上述装置的顺序 是：（填写各接口字母） 。其中，C 装置的作用是： ；写出有关反应的化学方程式： 。 （5）写出用 A 装置还可以制取的日常生活中一种常见气体的化学反应方程式： 。 并说出它的一个重要用途 。 分析：由仪器的形状和用途，可知①是长颈漏斗，②是锥形瓶。鸡蛋壳的主要成分是碳酸盐，能与盐酸反 应产生气体，因此能够看到鸡蛋壳浮在液面上，且表面有气泡产生。要想说明鸡蛋壳的主要成分是碳酸盐， 需要鉴定碳酸根离子；检验碳酸盐一般选用稀盐酸和澄清石灰水，因此除去需要装置 A 外，还需要盛澄清 石灰水的装置 D，只要观察到鸡蛋壳与盐酸能反应产生气体，且产生的气体能使澄清石灰水变浑浊，就可 以说明鸡蛋壳的主要成分是碳酸盐，该反应的化学方程式是 CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O。稀盐酸与鸡蛋壳 反应的过程中，会有 HCl 气体随二氧化碳逸出，使收集到的气体中混有少量的氯化氢气体，因此氯化氢气 体需要通入硝酸银溶液除去，若用装置 E 来除去 HCl 气体，气体只有从长管 d 进从短管 e 排出，才能达到 上述目的；此时得到的二氧化碳中还含有水蒸气，需要通过浓硫酸除去，同理应从 b 进 c 出；由于二氧化 碳的密度比空气大，能溶于水，因此应用向上排空气法收集，二氧化碳气体只有从 g 进 f 出，才能将集气 瓶中的空气排出，从而得到纯净的二氧化碳，故各仪器口的连接顺序是 a 接 d，e 接 b，c 接 g。固液常温 反应制气体时用 A 装置，实验室中用双氧水制氧气就符合这一规律，因此可用 A 装置制取氧气，反应的 化学方程式为 2H2O2 2H2O+O2↑。 答案：（1）①长颈漏斗 ②锥形瓶 （2）鸡蛋壳浮在液面上，表面有气泡产生，并渐渐溶解 （3）D D 装置中澄清石灰水变浑浊 CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O （4）a 接 d，e 接 b，c 接 g 除去 CO2 中混有的 HCl 气体 AgNO3 + HCl = AgCl ↓+ HNO3 （5）2H2O2 2H2O+O2↑（2 分）供给呼吸（合理答案均可） 过关检测 两年中考 1.（2011·宿迁）在实验操作考查中，小明抽到的题目是“二氧化碳的制取、收集和验满”。下图是他的主 6 要实验步骤，其中操作有误．．的是 （ ） 解：A、取用液体时：①试剂瓶瓶口要紧挨试管口，防止液体流出；②标签向着手心，防止液体流出腐蚀 标签；③瓶塞倒放桌面上，防止污染瓶塞，从而污染药品．操作正确，故 A 正确； B、收集气体时，导气管伸入集气瓶底部，操作正确，故 B 正确； C、导管放入水中，用手握住试管，导管口有气泡冒出，装置气密性良好．操作正确，故 C 正确； D、因是气体的验满，所以检验的物质一定要放在瓶口，而不能放在集气瓶内部，故 D 错误． 故选 D． 2.（2011·南充）下列有关二氧化碳的检验、制备和用途能达到目的的是 （ ） A. 干冰用于人工降雨 B．二氧化碳气体通入紫色石蕊试液中，溶液变为蓝色 C．用块状石灰石和稀硫酸迅速制备大量二氧化碳 D．将燃着的木条伸入集气瓶，火焰立即熄灭，证明瓶内原有气体就是二氧化碳 2.A 解析：干冰易升华，升华过程需要吸热，会使周围温度降低，空气中的水蒸气变成小水滴，进而形 成降雨，故 A 正确；二氧化碳气体通入紫色石蕊试液中，二氧化碳与水反应生成碳酸的使紫色石蕊试液变 红，故 B 错误；石灰石和稀硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水，覆盖在大理石的表面，阻止了反应的继续进 行，反应会渐渐停止，故 C 错误；将燃着的木条伸入集气瓶，火焰立即熄灭，不一定是二氧化碳，有可能 是氮气，故 D 错误。 3.（2011·眉山）通过一年的化学学习，你已经掌握了实验室制取气体的一些规律，以下是老师提供的一 些实验装置，请你结合下图回答问题： 7 （1）写出实验室制备二氧化碳的化学方程式 。 （2）选择 装置组合来制备和收集氧气（填字母编号）。 （3）已知氨气是一种密度比空气小且极易溶于水的气体。将收集满氨气的集气瓶倒扣在滴有无色酚酞的 水中，观察到的现象是 。 （4）加热氯化铵与氢氧化钠的固体混合物制取氨气，应选择的反应发生装置是 。 4. （2010·广东）探究燃烧条件的实验装置如右图所示。 (1) 由该实验得，可燃物燃烧的条件是： ① ；② 。 (2)实验中发生反应的化学方程式为 。 (3)实验中使用铜片，是利用了铜的 。 4.(1)氧气(O2 或空气) 温度达到着火点 (2) 4P+5O2点燃 2P2O5 (3)导热性 解析：（1）该实验中铜片上着火点低的白磷燃烧，而着火点高的红磷不燃烧，说明温度达到着火点可燃物 才能燃烧；铜片上的白磷燃烧，而水中的白磷不燃烧，说明燃烧必须有氧气（或空气）；（2）白磷（P）燃 烧生成五氧化二磷（P2O5）；（3）铜具有良好的导热性。 5. （2011·昆明）回答下列问题： （1）请回忆老师做的“倾倒二氧化碳”的演示实验，并结合下图回答问题： 甲、乙两同学共同收集满两瓶质量相同的二氧化碳气体，并分别将二氧化碳气体慢慢倒入烧杯中，请分析 回答： 8 ①甲同学用甲图的倾倒方式向烧杯中倾倒足够的二氧化碳，我们观察到两根蜡烛是由下而上熄灭，请你告 诉我们，为什么是由下而上熄灭？ 答： ②乙同学用乙图的倾倒方式向烧杯中倾倒足够的二氧化碳，我们观察到的结果 是两根蜡烛都没有熄灭，请你联系学科知识分析，用乙图的倾倒方式为什么二 氧化碳没有进入烧杯？ 答： （2）请回忆教材中“酒精灯的使用方法”，并观察下列图形回答问题： ①只能用燃着的火柴或细木条去点燃酒精灯，用酒精灯引燃另一只酒精灯会引起失火，原因是 。 ②为避免引起失火，用完酒精灯后，不能立即向酒精灯里添加酒精，应该用灯帽盖灭并且使酒精灯 后， 再添加酒精。 6.（2010·玉溪）某同学取一片洗净晾干的鸡蛋壳(主要成分为碳酸钙，不考虑其他杂质)，放在酒精喷灯 火焰上灼烧一段时间后，放置冷却。他设计了下列实验方案探究鸡蛋壳灼烧后残留固体的组成，请你帮他 完成下表中实验探究的相关内容。 残 留 固 体 的 成分 探究步骤 可能观察到 的现象 结论及化学反应方程式 ⑴ 可 能 有 氧 化钙 取残留固体加水溶解， 过滤，向滤液中滴加几 滴无色酚酞试液 现象： 结论： 方程式： CaO＋H2O===Ca(OH)2 ⑵ 还 可 能 有 另取残留固体滴加足 现象：固体开始溶解 结论： 9 碳酸钙 量盐酸 并有气泡产生 方程式： 6.⑴现象：溶液变红色 结论： 有氧化钙 (2)结论： 有碳酸钙 方程式： CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑ 解析：（1）若残留固体中含有氧化钙，氧化钙溶于水时会与水反应生成氢氧化钙，向氢氧化钙溶液中滴入 无色酚酞试液，溶液会由无色变成红色。由于滴入无色酚酞试液后溶液确实由无色变成了红色，因此可以 确定残留固体中含有氧化钙。（2）若残留固体中含有碳酸钙，则碳酸钙与稀盐酸反应时会有气泡产生。若 实验中看到有气泡产生，说明残留固体中含有碳酸钙，反应的化学方程式为：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 ↑；若实验中没有看到气泡产生，说明残留固体中不含碳酸钙。 一年模拟 7. （2012•武汉模拟）燃料燃烧所产生的热量给生活与生产带来了很大的便利，但燃烧不当也会造成极大 的损害。 （1）燃烧不完全燃烧既浪费资源，产生的气体又对环境造成污染．为研究影响物质燃烧的因素，现设计 如图所示实验： 将燃烧匙内小木炭块灼烧至红热后，立即伸入集气瓶内，并塞紧橡皮塞．将注射器内氧气迅速推入集气瓶 内，观察到木炭发白光．该实验说明燃烧的剧烈程度与 有关。 燃烧的剧烈程度还与可燃物与氧气的接触面积有关，如 （举一日常生活实例）。 （2）小明、小刚同学在研究灭火的原理时，进行了如下实验：分别在两个小铁盒中倒入少量植物油并点 燃，小明用坩埚钳把小铁盒放在冰水共存的水面上，观察到火焰立即熄灭，该实验证明了灭火的原理 是 ，小刚同学将一块湿抹布盖在小铁盒上，火焰也立即熄灭，他依据的灭火原理 是 。 7.(1)氧气的含量将煤做成蜂窝状，燃烧更剧烈 (2)温度降至可燃物着火点以下将可燃物与氧气(或空气)隔绝 解析:(1)由题意知，将注射器内氧气迅速推入集气瓶内即增加了氧气的含量，所以燃烧就更剧烈，燃烧的 剧烈程度还和可燃物与氧气的接触面积有关，接触面积越人，燃烧越剧烈，如将煤做成蜂窝状，燃烧更剧 烈.(2)小明用柑 4f 钳把小铁盒放在冰水共存的水面上，由干冰水吸收了小铁盒上的大量的热量，使植物油 的温度降至其着火点以下，故植物油熄灭;小刚同学将一块湿抹布盖在小铁盒上则是隔绝了空气，植物油由 于缺氧而熄灭. 10 8.（2012·泸州模拟）某同学设计一个实验，证明氧化铜中含有氧元素，并测定氧化铜中氧元素的质量分 数，实验装置如下图。 （1）实验前要先进行的操作是 。 （2）实验中看到盛放澄清石灰水的烧杯中出现的现象是 ，原因是 。 （3）实验中通入的气体是纯净干燥的 N2，说出不用空气的理由： ① ；② ； 实验中也不能用潮湿的氮气的原因是： 。 （4 ）如用 4 克氧化 铜与碳充分 反应，测得 石灰水增重 1.1 克，则 氧化铜中氧 元素的质量 分数 为 。 8.（1）通入氮气，赶尽管内空气 （2）浑浊 炭粉和氧化铜反应产生二氧化碳 （3）①空气中含有二氧化碳 ②木炭与空气中的氧气反应生成二氧化碳 氮气中的水份影响对生成 二氧化碳质量的测定 （4）20% 解析：（1）加热条件下木炭能与空气中氧气反应生成二氧化碳，或者空气中含有的二氧化碳都会影响实验 对氧化铜中氧的检验与测定，因此实验前应排尽管内空气；（2）加热时，炭粉与氧化铜反应可产生二氧化 碳，二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊；（3）实验中如果通入空气，空气中的二氧化碳及空气中氧气与炭 粉反应生成的二氧化碳都会直接影响对氧化铜中氧的检验与测定:而潮湿的氮气中的水分也会对测量生成 二氧化碳的质量造成影响; (4)澄清石灰水因吸收二氧化碳而增重，因此石灰水增重量即产生二氧化碳的质 量，二氧化碳中氧元素全部来自氧化铜，即二氧化碳中氧元素的质量即氧化铜中氧元素的质量;利用测定的 二氧化碳的质量计算出氧元素质量，则氧元素质量与氧化铜的质量比即为氧化铜中氧元素的质量分数. 第二类 开放型实验大题 典例剖析 例 1 为了探究不同物质、时间、数量等因素对吸附作用的影响，某校化学兴趣小组设计了一个“木炭和 活性炭吸附性的对比研究”实验．请根据下述实验现象回答有关问题。 11 实验探究过程： 实验一：1.用量筒量取 10mL 红糖溶液注入烧杯中，加 5g 活性炭，充分搅拌静置 5min，将烧杯中的混合 液过滤，得滤液 A。 2.另取 10mL 红糖溶液加入 10g 活性炭，充分搅拌静置 5min，过滤，得滤液 B。 实验二：3.用量筒量取 10mL 红糖溶液注入烧杯中，加 5g 木炭，充分搅拌静置 2min，过滤，得滤液 C。 4.另取 10mL 红糖溶液加入 5g 木炭，充分搅拌静置 5min，过滤，得滤液 D。 推断结论： (1)四种滤液均比原红糖溶液的颜色浅，说明 ； （2）滤液 B 比滤液 A 的颜色浅，说明 ； （3）滤液 D 比滤液 C 的颜色浅，说明 ； （4）滤液 A 比滤液 D 的颜色浅，说明 。 解析：（1）四个实验中的溶液颜色都变浅，说明木炭和活性炭都具有吸附性；（2）实验 1 和实验 2 是活性 炭质量不同，滤液 B 比滤液 A 浅，说明活性炭的量越多，吸附效果越好；（3）实验 3 和 4 是同种物质在不 同时间下进行比较，滤液 D 比滤液 C 浅，说明吸附时间越长，吸附效果越好；（4）实验 1 和 4 的时间不同， 木炭的吸附时间长，但滤液 A 比滤液 D 浅，说明活性炭比木炭的吸附性好。 答案：（1）木炭和活性炭都具有吸附 （2）活性炭的量越多，吸附效果越好 （3）吸附时间越长，吸附 效果越好 （4）活性炭比木炭的吸附性好 【规律方法总结】设计实验探究比较木炭和活性炭的吸附性，考虑到影响吸附性的因素可能有不同物质、 时间、数量等方面，那么在设计实验时就要分别控制这几个变量，在分析实验现象时要明确哪些因素是不 变的，哪些因素的改变造成了这种实验结果。 例 2 如图所示，向盛有某种液体的烧杯中通人二氧化碳气体，可观察到烧杯中的液体发生了明显变化。 烧杯中盛放的液体是什么呢？甲同学认为：可能是澄清的石灰水，乙同学认为：可能是蒸馏水；丙同学认 为可能是紫色的石蕊试液。你认为三位同学提出的看法中正确的是（ ） A．甲和乙 B．甲和丙 C．乙和丙 D．甲、乙和丙 解析：由题意可知，向盛有某种液体的烧杯中通人二氧化碳气体，可观察到烧杯中的液体发生了明显变化， 这一明显变化可能是生成沉淀或者是变色；依据所学知识可知，二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，现象 明显；二氧化碳与水虽反应生成碳酸，但无明显现象；二氧化碳能使紫色的石蕊试液变红，现象明显。故 12 甲和丙同学提出的看法正确。 答案：B 【规律方法总结】掌握探究二氧化碳性质的方法，并了解反应现象和本质的联系，学会总结归纳物质的性 质。 例 3 （2011•茂名）兴趣小组下图装置（装置气密性良好）制 CO2，并进行有关实验。 （1）实验室制取 CO2 的化学方程式为 。 （2）兴趣小组往石灰石中逐滴滴入新配制的盐酸，并将所得气体通入澄清石灰水中，但石灰水始终没有 浑浊现象．石灰水为什么没有浑浊呢？请你利用必需实验用品和限选试剂（限选试剂：Na2CO3 溶液、酸化 的 AgNO3 溶液、紫色石蕊溶液）完成探究过程： 【提出猜想】① ；② ；③上述两种猜想同时存在。 【设计与实验】请你设计实验方案，验证猜想①和猜想②，并将相关内容填在下表： 目的 实验步骤 预期现象与结论 ① ② 解析：（1）反应物是碳酸钙和氯化氢，生成物是氯化钙、水、二氧化碳，据此写出该反应的化学方程式； （2）没变浑浊说明可能变质或混有氯化氢，验证氢氧化钙是否变质，即溶液中是否含有氢氧化钙，加入 含碳酸根离子的可溶性盐，如果有沉淀，说明没变质；如果没有沉淀说明已经变质；验证盐酸的存在，加 入硝酸银溶液，有白色沉淀说明含有氯化氢，否则不含有。 答案：（1）CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ （2）【猜想】①澄清石灰水已经变质 ②CO2 中混有 HCl 【验证】 【规律方法总结】解答本题的关键是看是否变质，关键看是否存在氢氧化钙和氯化氢，氯化氢溶于水形成 13 盐酸，所以关键看是否有氯离子，再进一步进行推断。 中考真题分析 1.（2012 杭州）小张用足量的盐酸、石灰石反应，并尝试直接利用右图所示装置制取和收集一瓶 CO2。你 认为小张（ ） A．不可能收集到一瓶 CO2，因为 CO2 可溶于水 B．选择 B、C 两种装置，导管 b 接导管 d 可收集到一瓶 CO2 C．选择 B、C 两种装置，导管 c 接导管 d 可收集到一瓶 CO2 D．选择 A、B 两种装置，导管 a 接导管。可收集到一瓶 CO2 分析：本题考查了二氧化碳制取装置的选择。选择 A 装置，收集不到二氧化碳气体；选择 B、C 两种装置， 导管 c 接导管 d 可收集到一瓶 CO2。 答案：C 2. 小军设计如图装置进行制取 CO2 的实验探究，经检验该装置气密性良好。 （1）用胶头滴管滴入稀盐酸，此时装置 A 的试管中发生的化学反应方程式为 ，可观察到的现象是： ； （2）从装置 B 的右端可观察到管内红墨水液面最终升至 M 处。若用同一装置，只将块状碳酸钙改用成相 同质量的粉末状碳酸钙，滴入相同溶质质量分数相同体积的稀盐酸，重复上次实验，发现装置 B 右端的红 墨水液面比上次上升得更快，最终也停留在 M 处．根据装置 B 的实验现象，你从中得到的结论是：（至少 写两条）． ① ； ② 。 （3）将装置 B 的管内红墨水改为澄清石灰水，可观察到的现象是：① ， ② ，发生的化学反应方程式为： 。 分析：本题考查学生对二氧化碳制取的原理的理解与掌握，以及二氧化碳能使石灰水变浑浊，此性质常被 用于二氧化碳的检验。（1）装置 A 中盛放的是碳酸钙和稀盐酸，二者反应产生氯化钙、水和二氧化碳，该 反应方程式为：CaCO3+2HCl═CaCl2+CO2↑+H2O；其实验现象为：块状碳酸钙固体逐渐减少，最后溶解， 同时产生大量气泡。（2）用粉末状碳酸钙与稀盐酸反应，红墨水液面比上次上升得更快，最终也停留在 M 14 处，由此可知：红墨水上升加快，说明反应速率加快，则说明粉末状碳酸钙与稀盐酸反应比块状碳酸钙反 应速度快；最终停留在 M 处，说明二者生成二氧化碳的质量相等，故可推知块状碳酸钙与相同质量的粉末 状碳酸钙，滴入相同溶质质量分数相同体积的稀盐酸，产生的二氧化碳质量相同。 （3）根据二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊可知： 将装置 B 的管内红墨水改为澄清石灰水，可观察到的现象是：①澄清的石灰水变浑浊；②液面先上升，然 后恢复到原位置；发生的化学反应方程式为：Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O； 故答案为： 答案：（1）CaCO3+2HCl═CaCl2+CO2↑+H2O 块状固体溶解，并有气泡产生 （2）①粉末状碳酸钙比块状碳酸钙反应速度快 ②块状碳酸钙与相同质量的粉末状碳酸钙，滴入相同溶质质量分数相同体积的稀盐酸，产生的二氧化碳质 量相同 （3）澄清的石灰水变浑浊 液面先上升，然后恢复到原位置 Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O 3. 乙醇（C2H5OH）俗称酒精，属于可再生能源，医院可用体积分数为 75%酒精（含有体积分数为 25%的 水）来消毒。某兴趣小组将大小相同的若干棉布在 5 份不同体积分数的酒精溶液中浸透后取出点火，做了 烧不坏的棉布“试验．其试验结果记录如下： （1）你推测⑤的实验现象是 。 （2）写出酒精燃烧的化学反应方程式 。 （3）实验②③中“酒精烧完，棉布无损”的原因是 。实验室里的酒精灯 经常存在灯中有酒精且灯芯正常却点不燃的现象，你认为可能的原因是 分析：（1）根据实验数据发现，当酒精溶液中酒精含量为 15%时，就不能被点燃；因此，当点燃含酒精 5% 的溶液时，可燃物的浓度太低，所以也不能燃烧；（2）据酒精的化学式可知，酒精由 C、H、O 三种元素 组成，其完全燃烧后生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为 C2H5OH+3O2 2CO2+3H2O；（3）当 55%～65%酒精溶液在点燃时，由于有不能燃烧的水存在，一部分热量还要供水的汽化和水蒸气的升温， 从而消耗了大量的热量。这样，棉布的温度升得并不高，以致于棉布的温度达不到它的着火点，显然棉布 也就不会被烧着了；实验室里常出现酒精灯内有酒精却点不着的原因可能是灯芯上的酒精挥发掉了，或者 15 是留下溶液中酒精浓度达不到燃烧所需要的浓度等，因此不能被点燃。 答案：（1）不燃烧． （2）C2H5OH+3O2 2CO2+3H2O （3）实验②③所用酒精中含水量较多，酒精燃烧过程中，水分蒸发会吸收热量，使棉布温度降低，难达 到其着火点 酒精挥发，灯芯上水分过多难以点燃 4.（2010·北京)化学小组同学在课外读物中看到：“通常 CO2 可作灭火剂，但有些物质(如 Na)着火，不能 用 CO2 熄灭。”他们决定探究 CO2 与 Na 反应的产物。 【提出猜想】CO2 与 Na 反应可能生成 4 种物质：C、CO、Na2O、Na2CO3。 【查阅资料】 ①Na 是非常活泼的金属，常温下与 O2、H2O 等物质反应。 ②碱性的 Na2CO3 溶液与中性的 CuCl2 溶液发生复分解反应。 ③Na2O 是白色固体，与 H2O 反应生成 NaOH。 ④向氯化钯(PdCl2)溶液中通入 CO，产生黑色沉淀。 【实验过程】同学们在老师的指导下设计了如下图所示装置(部分夹持仪器已略去) ⑴实验记录 序号 实验操作 主要实验现象 实验结论和解释 ① 打开 a，关闭 b，由长颈漏斗 注入稀盐酸 A 中产生大量气泡 E 中出现浑浊 E 中反应的化学方程 式为_____________ ② 当 E 中出现浑浊时，打开 b， 关闭 a，点燃酒精灯 D 中 Na 剧烈燃烧，产生白烟 内壁附着黑色、白色固体 G 中产生黑色沉淀 反 应 产 物 一 定 有 _______和_______ ③ 取 D 中白色固体于试管中， 加水溶解，再加入石灰水 产生白色沉淀 反 应 产 物 还 有 ________ ⑵实验反思 16 ①实验记录②中，E 中出现浑浊，再点燃酒精灯的目的是___________________________。 ②若无装置 C，对实验有影响的物质是__________。 ③检验第 4 种物质是否存在的实验方案：取 D 中白色固体于试管中，_________________。 分析：⑴①加入稀盐酸能产生使澄清石灰水变浑浊的气体，即二氧化碳与氢氧化钙发生反应生成了碳酸钙 沉淀和水；②根据 D 中发生的现象“内壁附着黑色物质”，说明产生了碳；根据 G 中产生黑色沉淀产物， 说明产物中有一氧化碳；③D 中固体放于试管中加水溶解，再加入石灰水产生白色沉淀，说明产物中有碳 酸钠。（2）①由于空气中含有多种气体成分，为防止空气的干扰，应将装置中的空气排净；没有装置 C， 水能与 Na 发生反应产生氢气，对实验产物有影响；③检验第 4 中物质的存在，可加入水溶解，再加入过 量的氯化钙溶液使沉淀完全，静置后向上层清液中滴加酚酞试液，若溶液变红，说明溶液仍呈碱性，则产 物中有氧化钠；若溶液不变色，则产物中没有氧化钠。 答案：⑴①CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O ②C CO ③Na2CO3 ⑵排出装置中的空气，防止空气的干扰 ②水 ③加水溶解，加入过量的 CaCl2 溶液。若溶液变红，则产 物中有 Na2O；若溶液不变色，则产物中没有 Na2O。 过关检测 两年中考 1. （2010•衡阳）在学习二氧化碳性质后的复习课中，李老师将一瓶气体放在桌面上（如图所示），要求大 家用三种不同的方法证明该瓶气体是二氧化碳。小明同学提出了如下三种实验方法，请你在空白处写出相 应的实验现象。 （1）将一只小动物放入瓶中： 。 （2）将点燃的木条伸入瓶中： 。 （3）向瓶中倒入足量澄清石灰水： 。 1. (1)动物窒息（或动物死亡)(2)火焰熄灭（3)澄清石灰水变浑浊 解析:根据二氧化碳不燃烧、不支持燃烧、不支持呼吸、可使澄浩的石灰水变浑浊等性质验证二氧化碳气体.(1) 二氧化碳不支持呼吸，所以将一只小动物放入瓶中，动物窒息（或动物死亡)，可以证明该瓶气体是二氧化 碳;(2)二氧化碳不支持燃烧，所以将点燃的木条伸入瓶中，火焰熄灭，可以证明该瓶气体是二氧化碳;(3)二 氯化碳可使澄清石灰水又浑浊，向瓶中倒入足量澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊，可以证明该瓶气体是二 氧化碳. 17 2.（2011·徐州）化学实验室学习化学的基础，请根据下列装置图回答问题。 （1）A 图中制取 CO2 的化学方程式为 ，浓硫酸的作用是 。 （2）将接口 a 和 c 连接，可观察到，仅有下面玻璃管内湿润的石蕊试纸变红，上面玻璃管内无明显现象产 生。据此说明；①二氧化碳气体密度比空气密度 ；②二氧化碳与水反应生成显 性物质。 （3）已知：①CaCO3+CO2+H2O= Ca{HCO3}2；②Ca{HCO3}2 易溶于水，能与澄清石灰水或碳酸钠溶液反 应都生成碳酸钙沉淀，也能与盐酸反应放出二氧化碳气体。 将接口 a 和 c 连接，通入一定量的二氧化碳气体后，将试管静置，是固液分离，则上层溶液中可能含有的 溶质是 或 。请你设计实验方案加以验证 。 实验操作 实验现象 结论 取少量上层溶液于试管中，， 然后滴加 溶质为 解：（1）石灰石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙和水和二氧化碳．二氧化碳与浓硫酸 不反应，因此可以用浓硫酸进行干燥．故答案为：CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑；干燥二氧化碳气体． （2）将接口 a 和 b 连接，可观察到，仅有下面玻璃管内湿润的石蕊试纸变红，上面玻璃管内无明显现象 产生．说明：二氧化碳气体密度比空气密度大，二氧化碳与水反应生成物显酸性．故答案为：①大；②酸． （3）CaCO3+CO2+H2O=Ca（HCO3）2，Ca（HCO3）2 易溶于水，能与盐酸反应放出二氧化碳气体，因此 Ca（OH）2 和 Ca（HCO3）2 进行检验时，一般用稀盐酸，有气泡冒出就有 Ca（HCO3）2，没有气泡冒出， 就是氢氧化钙．故答案为：Ca（OH）2、Ca（HCO3）2；盐酸；放出气体；Ca（HCO3）2（合理答案即可） 3.（2010·毕节）炎热的夏季，你一定想喝一杯冰水解暑，某冷饮店售一种特制的冰水，由服务员在水中 加入一些雪状的物质，该物质放入水中冒出大量气泡，很快就得到一杯清凉可口的冰水，饮用时有碳酸饮 料的口感． （1）请你判断雪状物质是 。 18 （2）请你设计两个实验分别验证这种物质的成份（注意按序号填写答案）。 操作步骤 实验现象 方法一 方法二 3. （1）干冰； （2） 操作步骤 实验现象 方法一 ①取少量雪状的物质置于容器中， 用燃着木条靠近 ②该物质直接升华，没有液体留下，火焰 熄灭 方法二 ③取少量雪状的物质放入澄清石灰 水中 ④澄清石灰水变浑浊 解析:此题涉及到固态二氧化碳的一些性质}司题，通过本题的练习需要充分片挥自己的片撒思维的能力， 充分利用所学的知识解答实际间题.(1)固态的二氧化碳礼称为干冰，下冰升华要吸热，根据题意可以知道， 饮用冰水时有碳酸饮料的口感，所以从形成的该雪状固体为干冰;(2)根据干冰的性质，可以利用干冰汽化 要产生二氧化碳迸行鉴别:也可以利几二氧化碳的化学性质能使澄浩的石灰 水变浑浊的特性进行鉴别. 4.（2010·北京）化学小组同学用下图所示装置(夹持仪器已略去)做了 2 个 兴趣实验。每次实验时，打开止水夹，均可见 C 瓶内的水流入 D 中，B 中 有气泡逸出。 ⑴在 A 处放置燃烧的蜡烛，B 中无色溶液变浑浊，B 中的试剂是__________。 蜡烛燃烧生成的气体被吸入 B 中的原因是________________________。 ⑵在 A 处放置某溶液，若 B 中盛有紫色溶液甲，则变红色；若 B 中盛有红色溶液乙，则变无色。乙可能 是__________，结合 A、B 两处物质的性质解释乙变色的原因：__________。 4.⑴氢氧化钙溶液 C 瓶内的水流入 D 中，使 C 瓶内压强小于大气压，A 处气体被吸入 B 中 ⑵含有酚酞的碱性溶液 A 中挥发出来的酸性物质进入 B 中，与 B 中碱性物质发生反应，使溶液红色褪去 解析：蜡烛燃烧产生二氧化碳，使 B 中无色溶液变浑浊，B 中试剂是氢氧化钙溶液。由于 C 瓶内的水流入 D 中，使 C 瓶内压强小于大气压，A 处气体被吸入 B 中；（2）根据 B 中紫色石蕊试液变戏色，说明 A 处 挥发出来的物质显酸性，当 B 中盛有红色溶液乙时，则变无色，说明乙为含有酚酞的碱性溶液；由于 A 中挥发出来的酸性物质进入 B 中，与 B 中碱性物质发生反应，使溶液变为中性，使红色褪去。 19 5. （2010·广州）某同学根据日常经验推测，可燃物燃烧可能与氧气和温度有关，设计并完成了下列实验 进行验证： 实验① 实验② 实验③ 实验④ 白磷不燃烧 白磷不燃烧 白磷不燃烧 白磷燃烧 （1）白磷燃烧的化学方程式为_________________________________。 （2）实验____和实验____证明了可燃物燃烧必须要接触氧气。 （3）实验____和实验____证明了可燃物燃烧必须要达到一定温度。 （4）瓦斯（主要成分为甲烷）爆炸是煤矿安全事故的一种。为了生产安全，要求井下通风状况良好，控 制天然气浓度在 1％以下；禁止携带烟草及点火工具下井，挖掘时防止和减少摩擦火花的产生。上述 措施可以防爆是因为破坏了燃烧的某些条件，分别是 ____________________、___________________。 、 (4)移除了可燃物、控制温度在着火点以下 解析:(1)白磷燃烧产生 P2O5; (2)实验②和④对比，实验④通氧气，白磷燃烧，说明燃烧与氧气有关;(3)实验 ③和④对比，冷水和热水的差别，说明燃烧与温度有关;(4)控制天然气的浓度在 1%以下，就是破坏可燃物 这一条件:且不产生明火就达不到可燃物的着火点. 6. （2011·佛山） 5 月 1 号起“醉驾入刑”。醉酒的原因是酒中含有一种物质叫乙醇，对人的神经系统有 刺激作用。醉酒后驾车会带来严重的社会危害。 （1）乙醇（C2H5OH）易燃烧，燃烧的化学方程式为 。 （2）交警进行呼气酒精检测的原理是：橙色的 K2Cr2O7 酸性溶液遇乙醇迅速生成蓝绿色的硫酸铬，硫酸铬 有 Cr3+和 SO42-组成，则硫酸铬的化学式为 。 （3）白酒是乙醇的水溶液，酒中乙醇在微生物的作用下能被氧化成乙酸，现有一瓶密封放置了十几年的 某种白酒，想知道该白酒的组成情况，设计了如下探究实验： 【提出问题】白酒中溶质有哪些？ 【查阅资料】 材料一：乙醇（C2H5OH），俗称酒精，易溶于水，水溶液呈中性。 白磷 冷水 白磷 热水 氧气 白磷 冷水 氧气 白磷 热水 20 材料二：乙酸（CH3COOH），又名醋酸，易溶于水，具有酸的通性。 【猜 想】 猜想 1：只有乙醇 猜想 2：只有乙酸 猜想 3： 。 【实验探究】 实验操作 实验现象 实验结论 ①取少量白酒于试管中，滴入几滴橙色的 K2Cr2O7 酸性溶液。 猜想 3 成立 ② 。 6.（1）C2H5OH+3O2 2CO2+3H2O （3）Cr2(SO4)3 （3） 【猜 想】猜想 3：既有乙醇，也有乙酸 【实验探究】实验现象①：橙色变蓝绿色(或变蓝绿色) 实验操作② 实验现象② 答案 1 取少量白酒于试管中，滴入几滴石蕊溶液 变红色 答案 2 取少量碳酸钠溶液于试管中，加入一定量白酒 有气泡生成 答案 3 取少量碳酸钠固体(或石灰石等)于试管中，加入一定量白酒 有气泡生成 答案 4 取少量铁粉(或镁、铝、锌等)于试管中，加入一定量白酒 有气泡生成 答案 5 取少量氧化铜(或氧化铁等)于试管中，加入一定量白酒 固 体 逐 渐 溶 解 答案 6 在白瓷片或玻璃片上放一小片 pH 试纸，用滴管取少量白酒滴到试纸 上 红色或橙色 解析：乙醇燃烧是和氧气发生化学反应，反应条件是点燃；由 Cr3+和 SO42-可知化合价为+3、-2 组成，根 据化合价代数和为 0 即可写出；白酒中溶质有哪些？猜想 1：只有乙醇，猜想 2：只有乙酸已经给出，猜 想 3 当然是二者都有；由题中信息可知：橙色的 K2Cr2O7 酸性溶液遇乙醇迅速生成蓝绿色的硫酸铬，乙酸 （CH3COOH），又名醋酸，易溶于水，具有酸的通性，即可答出。 一年模拟 7.（2012·盐城模拟）同学们在课外活动中设计了有关气体的实验。气体的发生装置如图所示。 21 （1）此装置可以用于制备气体气．若制备氧气，应在分液漏斗中盛放的药品是 ；该反应的化 学方程式是 。 （2）此装置还可以验证某气体的化学性质．若小试管中装有大理石，则分液漏斗中应放 （填物质名称），大试管中应放的药品是 或 ，写出其中发生化合反 应的化学方程式 。 （3）在不改变此实验装置的基础上，同学们认为只要再增加一个操作，还可以验证该气体的其他化学性 质．增加的操作是 。 (2)稀盐酸 石灰水 滴有紫色石蕊试液的水 CO2+H2O==H2CO3 (3)将一根燃着的木条放在 K 处 解析:(1)根据装置特点可知反应不需要加热，所以制取氧气用过氧化氢和二氧化锰，分液漏斗中放的是液 体过氧化氢溶液，由于反应物是过氧化氢，生成物是水和氧气，反应条件是二氧化锰作催化剂，用观察法 配平即可;(2)若小试管中装有大理石，可以想到制取二氧化碳，稀盐酸与碳酸钙反应，分液漏斗中盛放的 是稀盐酸，二氧化碳的性质有：能使澄清石灰水变浑浊，能与水结合生成碳酸使紫色石蕊试液变红，既不 能燃烧也不支持燃烧，所以验证性质时用到澄清石灰水、滴有紫色石蕊试液的水;(3)由于二氧气碳既不能 燃烧也不支持燃烧，所以用燃着的木条来看是否能熄灭即可. 8.（2012·贵阳模拟）某学校化学学习小组设计出如图所示装置，并进行白磷燃烧实验。 （1）当烧杯内的水受热，温度计显示 30℃时，打开活塞，在盛有水的试管中有气泡均匀逸出，白磷未燃 烧，关闭活塞。锥形瓶内反应的化学方程式是： 。白磷未燃烧的原因 是 。 （2）随着水温升高，温度计显示 45℃时，再次打开活塞，白磷在水里燃烧。常言道：“水火不相容。”水 能灭火的原因是 。而本实验中白磷在水里还能够燃烧的原因 22 是 。 （3）本实验装置的 A 部分还可以用于制取的气体是 ，收集方法是 ；化学方程式是 。 （4）下图是某同学设计的验证 CO2 化学性质的实验装置。请回答：装置 B 在初中化学中常用来检验 CO2 气体，是因为 CO2 能使澄清的石灰水 ；化学方程式为 。实验过程中，在 C 处可观察到紫色石蕊溶液 。化学方程式 为 。 第三类 设计型实验大题 典例剖析 例 1 （2011·临沂）几位同学在实验室做木炭还原氧化铜的实验，实验完毕后，他们发现试管内仍有黑 色固体物质存在。该试管中的黑色固体物质是什么？ 【提出猜想】 小玉同学：木炭 小兰同学：氧化铜 小华同学：木炭和氧化铜 【查阅资料】 木炭、铜都不与稀硫酸反应；Na2O、MgO、CuO、Fe2O3 等金属氧化物能与稀硫酸反应生成盐和水。 23 【实验设计】 方案一：向盛有黑色固体的试管中加入足量的稀硫酸，充分振荡，静置后观察现象。 方案二：取少量该黑色固体在空气中灼烧，观察现象。 他们对“方案一”进行了分析讨论，达成了共识：若试管内溶液无色、还有黑色固体存在，证明 同 学的猜想正确。若试管中溶液呈蓝色、无黑色固体，证明 同学的猜想正确。若出现的现象 是 ，证 明小 华同 学的 猜想是 正确 的， 发生 反应 的化学 方程 式 为 。 他们按照“方案二”进行了实验操作，记录如下： 实验现象 实验结论 黑色固体红热并逐渐减少，最后消失 该黑色固体是 。 反应的化学方程式是 【规律方法总结】根据实验现象分析黑色固体的组成是易错点，往往忽略一些条件，仔细认真分析：溶液有 无颜色和反应后固体有无剩余，这两个条件缺一不可，也是解题关键。 例 2 小明和小鹏二位同学对市场上销售的一种分袋包装的蛋糕发生了兴趣，因为蛋糕包装在充满气体的 小塑料袋内，袋内的气体充得鼓鼓的，看上去好像个小“枕头”．用这种充气包装技术，主要是为了使食 品能够较长时间地保鲜、保质． （1）【猜 想】小明认为：这种气体可能是氧气． 小鹏认为：这种气体可能是二氧化碳． （2）【设计实验方案】请你帮他们设计一个简单的实验方案，来判断哪一种分析是正确的．答： 。 （3）【现象与结论】 如果小明的猜想正确，现象应是 ； 如果小鹏的猜想正确，现象应是 。 写出一个与以上实验现象有关的反应化学方程式 。 （4）【问题分析】你认为食品充气包装，是 气体．对所充气体的要求是：① 24 ；② ；③ 。 解析：（2）本题属于设计实验型结论开放性试题，欲证明 CO2，就必须从 CO2 的性质去思考设计实验的途 径和方法。通常检验 CO2 用澄清石灰水，但本题是要证明猜想的正确与否，只要证明 CO2 具有的性质而氧 气没有即可。要证明食品袋的气体是 CO2，就必须把气体收集起来，最方便的操作是用注射器抽取袋内的 气体；检验就可以根据 CO2 不同于氧气的性质来考虑，可以将气体通入盛有澄清石灰水的试管中，也可以 把气体通入紫色石蕊试液中。（3）设计实验证明结论时必须要有明显的实验现象，即颜色改变，气体产生 或沉淀析出等。如果小明的猜想正确，氧气不能使澄清石灰水变浑浊；如果小鹏的猜想正确，通入澄清石 灰水中发生反应，澄清石灰水变浑浊。（4）要从理论上分析一个猜想是否正确，必须根据实验目的。据题 意充的气体是为了使食品能够较长时间地保鲜、保质，所以该气体性质最稳定是首选。所选气体可从两方 面考虑，一是气体所起作用，二是查询等，但不可放弃。 答案：（1）长颈漏斗 （2）⑧⑨ 气泡冒出，松开手后水进入导管形成液柱。 （3）将燃着的木条平放到集气瓶口，若木条熄灭，证明 CO2 已收满。（4）过滤 【设计实验】步骤 1．将灰黑色固体充分灼烧，再将生成的气体通入澄清石灰水中 石灰水变浑浊，证明灰黑色固体中含单质碳，否则不含单质碳。 步骤 2．向灼烧后的固体中加稀硫酸 溶液变蓝色，证明灰黑色固体中含单质铜，否则不含单质铜。 【反思】询问老师或查阅资料或上网查询等。 过关检测 两年中考 1.（2010·常州）某化学课外兴趣小组为探究 Na 与 CO2 的反应进行了如下实验（实验部分装置如右图所 示）：向盛有 Na 的装置 A 中通入纯净、干燥的 CO2，当观察到装置 B 中刚好出现浑浊时，点燃酒精灯， 同时继续缓缓通入 CO2，Na 剧烈燃烧，产生白烟，燃烧结束后装置 A 中有黑色固体和白色固体生成。 【资料卡】 （1）K、Ca、Na 等活泼金属的氧化物均可与水反应生成对应的碱； （2）钠为银白色金属，过氧化钠为淡黄色固体。 【提出问题】白色固体含有什么物质？ 【猜想与假设】 假设 1：白色固体含有 ； 假设 2：白色固体含有 Na2O； 【实验设计】 实验步骤 实验现象 实验结论 25 ①取少量白色固体放入足量水中 白色固体完全溶解 ②取①中少量溶液，加入 产生大量气泡 假设 1 成立 ③另取①中少量溶液， 假设 2 成立 【反思提高】 Na 在 CO2 中燃烧存在多个反应、生成多种物质。请你写出其中生成物仅为一种白色固体与一种黑色固体 的反应的化学方程式： 。 2.（2011·泰州）用盐酸和碳酸钙固体反应，将得到的气体 X 通入澄清石灰水中，始终没有发现石灰水变 浑浊。针对此现象，同学们提出了自己的想法和做法，请你帮助他们完成以下探究。 [假设] 小英的假设：澄清石灰水已变质 小青的假设：气体 X 中除了有 CO2 外，还有 [实验探究] Ⅰ．小英的探究： [实验反思] Ⅲ．同学们经过讨论发现，只用一组实验装置就可以同时完成上述两个假设的探究。请你从下图中选择一 26 组合理的装置 (填序号)。 A B C Ⅳ．在上述合理装置的第二支试管内应放入 溶液，其作用是 。 2.氯化氢或 HCl Ⅰ．小英的探究： 实验目的 实验步骤 可能的实验现象 化学方程式和实验结沦 ③将产生的气体通入 所用澄清石灰水中 ： 石灰水变浑浊或未变 浑浊 H2SO4+Na2CO3＝Na2SO4+ H2O+CO2↑ 所用澄清石灰水没有变质 或所用澄清石灰水已变质 Ⅱ．小青的探究 实验目的 实验步骤 实验现象 化学方程式和实验结论 氯化氢或HCl 有白色沉淀生成 HCl+AgNO3＝AgCl↓+HNO3 氯化氢或HCl Ⅲ．A Ⅳ．AgNO3 溶液 验证 HCl 气体已除尽 【解析】（1）、（2）属于发现问题类探究。加热高锰酸钾制氧气时，高锰酸钾小颗粒会随氧气流通过导管 进入水槽，使水槽里的水呈现红色，在盛高锰酸钾的试管口塞一团棉花阻止高锰酸钾颗粒。铁丝在氧气中 燃烧时，溅落下来的熔融物温度很高，会使集气瓶底炸裂，可预先在集气瓶里留少量的水或装入少量的细 沙防止瓶底炸裂。（3）属于假设、验证类探究，首先对问题有可能的答案作出猜想或假设，浓盐酸具有挥 发性，盐酸和碳酸酸钙反应生成的 CO2 气体里可能会含有挥发出的 HCl 气体，所以澄清石灰水不变浑浊， 除了小英的假设：澄清石灰水已变质外，小青的假设应该是：气体 X 中除了有 CO2 外，还有氯化氢气体。 硫酸没有挥发性，所以小英用稀硫酸与碳酸钠反应生成的 CO2 气体不含有 HCl 气体，将它通入澄清石灰水 中，如果变浑浊，说明石灰水没有变质，否则石灰水已变质。由题意可知，小青用硝酸银溶液来检验气体 X 中是否含有 HCl 气体，硝酸银能和盐酸反应生成白色的氯化银沉淀，所以如果小青的探究实验中有白色 沉淀生成，说明气体 X 中含有 HCl 气体，否则不含有 HCl 气体。也可将小英和小青的探究实验组合起来： 先将气体通过足量的硝酸银溶液，检验是否含有 HCl 气体，再将气体通过澄清石灰水检验澄清石灰水是否 27 变质。 3. （2011·芜湖）某学习小组的同学对物质燃烧知识进行了整理和探究。请你一起参与： （1）木炭燃烧实验： ①木炭在氧气中燃烧的现象是 ，完全燃烧的化学方程式是 。 ②检验右图集气瓶中木炭完全燃烧产物的方法是 。 （2）对燃烧是否发生火焰的探究： 【发现问题】木炭在空气和氧气中燃烧均不产生火焰，而氢气、蜡烛、酒精等在空气或氧气中燃烧都产生 火焰，那么物质燃烧是否产生火焰与什么因素有关呢？ 物 质 名称 物 质 状态 沸 点 （℃） 燃烧达到的 温度（℃） 是否产 生火焰 氢气 气 －259 约 2750 是 一 氧 化碳 气 约－190 约 2500 是 木炭 固 约 4827 约 1200 否 石蜡 固 约 300 约 600 是 钠 固 约 883 约 1400 是 铁 固 约 2750 约 1800 否 【提出假设】a．与氧气的浓度有关；b．与可燃物的状态有关；c．与燃烧达到温度和可燃物沸点的相对大 小有关。 【资料整理】小组同学查阅资料归纳整理，如右表。 【得出结论】①通过木炭在空气和氧气中燃烧均不产生火焰，可以得出假设 a （填“合理”或“不合 理”）； ②分析表中数据，可以得出有关假设 b 的结论是 ； ③ 分析表中数据，可以得出有关假设 c 的结论是 ； 【验证结论】请你设计实验验证石蜡蒸气燃烧能产生火焰。（用简要语言叙述，提供仪器：蜡烛、火柴、 注射器、玻璃管） 。 3.（1）①发出白光 C + O2 点燃 CO2 ②反应结束后，向瓶中加入澄清石灰水，石灰水变浑浊，说明是 二氧化碳 （2）【得出结论】①不合理 ②气态物质燃烧时产生火焰；有些固态物质燃烧产生火焰，有 些固态物质燃烧不产生火焰（答到一方面即可） 28 ③燃烧达到温度高于沸点，产生火焰；燃烧达到温度低于沸点，不产生火焰（答到一方面即可） 【验证结论】点燃蜡烛，将蜡烛焰心中的石蜡蒸气吸入注射器，立即将注射器对准蜡烛外焰推出，可看到 石蜡蒸气燃烧的火焰，说明石蜡蒸气燃烧也产生火焰（或用玻璃管，合理即可） 解析：（1）①由实验中的观察可知，实验现象为发出白光，该反应是碳和氧气反应生成二氧化碳，据此写 出该反应的化学方程式；②因二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，则可在反应结束后，向瓶中加入澄清石灰 水，石灰水变浑浊，说明是二氧化碳；（2）【得出结论】①根据表格中的是否产生火焰可知，木炭在空气 和氧气中燃烧均不产生火焰，则假设与氧气的浓度有关是不合理的； ②根据表格中的物质的状态及是否 产生火焰可知，气体物质燃烧都有火焰，而固体物质有的有火焰； ③根据表格中物质的沸点及燃烧达到 的温度可知，当温度高于沸点时都有火焰，温度低于沸点时没有火焰。【验证结论】根据给出的实验用品， 要证明蒸气燃烧的火焰，需要利用注射器来吸收蜡烛燃烧水内焰的蒸气，在外焰点燃蜡烛蒸气。 4.在一节化学实验探究课上，张老师拿出两瓶无标签的试剂，分别是固体和液体，他取少量试剂在试管中 混合，立即产生一种无色气体．我们对此气体展开了一系列探究： （1）我猜想此气体是 。 （2）验证它的实验方案如下： 实验方案 实验现象与结论 产生此气体的化学方程式可能是 ； （3）我想制取该气体，采用的发生装置可选取下图中的 （填序号），收集装置 是 。 （4）如用右图装置收集该气体，气体由 端（填“a”或“b”）导入。 29 5.（2012 黄冈）实验装置的设计和组装是一个改进的过程，请观察下列装置并回答相关问题。 (1)A 装置中发生反应的化学方程式是________ 。 (2)根据 A 装置的适用条件改进后得到 B 装置，其中仪器 c 的名称是 。 (3)从上述装置中选出一种用于收集氢气，对应的编号是______。 (4)E 装置从a、b 中某一个接口进气，可以代替C、D 装置收集气体，并且可以减少气体向空气中的逸出。 现用A、E装置来制取并收集氧气，连接A 装置的应是______口(选填“a”或“b”)。 解析：本题考查了气体制取的实验装置的设计。(1)A 装置中盛放的药品是稀盐酸和大理石，发生反应的化 学方程式为 CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑；(2)改装后的 B 装置中仪器 c 的名称是锥形瓶；(3)氢气 的密度比空气小且氢气不易溶于水，所以收集氢气可以采用 D 或 E 装置；(4)氧气的密度比空气大，收集 氧气时应该采用向上排空气法，因此，连接 A 装置的应该是 E 装置的 a 口。 答案：（1）CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑ （2）锥形瓶 （3）D 或 E （4）a 一年模拟 6.（2012·天津模拟）认识燃烧，科学地利用和控制燃烧，使燃烧为人类服务是十分重要的。 30 （1）物质燃烧一般需要同时满足三个条件，物质具有可燃性是燃烧的首要条件，下列物质中具有可燃性 的是 （填物质的编号 ）。 A．石灰石 B．氮气 C．铁丝 D．红磷 E．面粉 F．二氧化碳 （2）下面是验证燃烧条件的实验装置图。 ①．简要叙述检验该装置气密性的方法： 。 ②．已知木炭是一种可燃物。请验证：木炭发生燃烧的另外两个条件中，缺少任何一个条件都不能燃烧（两 个条件须分别验证），只有同时具备这两个条件才能燃烧。在完成气密性检查后填装药品，并已设法在整 个装置中充满了氮气。若要求实验过程中不得拆、装仪器，请设计后续的实验步骤，并按要求填表。 在后续实验步骤中，有一步骤为“盖灭酒精灯，待仪器恢复到常温”，请把这一步骤用“题示”两个字填 入下表相应步骤的“操作”栏中，且不必填该步骤的“预计现象及得出的结论”栏。 步骤 操作 预计现象及得出的结论 A B C D 6.（1）CDE （2）①将右端的导管口浸没在水中，往分液漏斗中加水并打开活塞，导管口有气泡冒 出，证明气密性是好的 （其他答案合理也行） ② 解析:(1)能够燃烧的物质有铁丝、红磷和面粉，故选 CDE; (2)可以利用大气压强的原理，将右端的导管口浸 没在水中，往分液漏斗中加水并打开活塞，导管口有气泡冒出，证明气密性是好的;也可以利用气体受热体 31 积膨胀的原理来检验装置的气密性，关闭分液漏斗的活塞，将右端的导管口浸没在水中，然后用手紧握锥 形瓶的外壁，若导管口有气泡冒出，证明气密性是好的；①已知“设法在整个装置中充满了氮气”，然后 点燃酒精灯；观察木炭不燃烧，澄清石灰水未变浑浊，则说明可燃物必须与氧气接触才能燃烧；③利用 A 装置制取氧气，通入平行玻璃管，再观察现象：木炭不燃烧，澄清石灰水未浑浊；说明只有氧气不能燃烧； ④点燃酒精灯加热，继续通氧气，再观察现象：木炭燃烧，澄清石灰水变浑浊；说明物质燃烧一般需要同 时满足三个条件（可燃性、氧气充分接触、温度达到着火点）。 7.对实验装置的改进与创新，能够提高学习化学的兴趣和能力。某兴趣小组同学进行了以下实验设计（注： 图中部分固定装置省略，由分液漏斗滴入内置试管的液体量如图所示）。 （1）甲同学设计了如图 1 所示装置。向内置试管中滴入足量浓氨水，一段时间后，观察到酚酞溶液变为 红色，此现象说明分子具有的性质是 。 （2）乙同学设计了如图 2 所示装置．向内置试管中滴入足量稀硫酸，与碳酸钠充分反应， 化学方程式为：H2SO4+Na2CO3═Na2SO4+H2O+CO2↑。 ①通过仔细观察，两条试纸发生的变化是 ； ②乙同学从课本实验中知道，二氧化碳和水本身都不能使石蕊变色，因此他认为以上实验现象验证的二氧 化碳的性质依次是 ； ③乙同学认为此装置还可以验证以下实验结论，请将实验操作填入下表： 实验结论 实验步骤 ①二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧 ②二氧化碳不能使紫色石蕊变色 第四类 探究型实验大题 32 典例剖析 例 1 （2011·江西）化学小组围绕燃烧与灭火的主题开展了相关活动。请你参与完成： 【知识回忆】可燃物燃烧的必备条件是 ； 【交流讨论】（1）改进后的装置（如图二）与图一相比，其优点是 。欲使图二中的红磷着火，可 将试管从水中取出并 后才能对试管加热； （2）将装有某气体的大试管口朝下垂直插入水中，使管口罩住白磷（如图三所示）， 结果观察到“水火相容”的奇观，则大试管中所装置气体可能是 ； 【综合应用】“水火不相容”是指水能灭火，其实水有时也可以“生火”，比如金属钾遇水会产刻着火，因 为钾遇水生成 H2 和一种碱，该反应是 （填“吸热”或“放热”） 反应，其生成的碱的化学式为 。 解析：燃烧需要三个条件，但题中已说明可燃物，所以只需答出温度达到着火点且与氧气接触，对比图一 与图二，图一中白磷燃烧产生大量的白烟进入空气中，污染空气，图 二中白磷仅在试管中燃烧，产生的白磷不会逸散到空气中，不会造成污染，试管从水中取出试管外壁有水， 应该先擦干后，才能加热，否则试管会破裂，热水中的白磷燃烧就只缺少与氧气接触一个条件，所以试管 中的气体能为白磷提供氧气，可以是氧气，也可能是空气， 根据燃烧条件，产生的氢气燃烧，温度须达到其着火点，故可推知该反应为放热反应，根据质量守恒定律 易知生成的碱中含有钾元素，所以其化学式为 KOH。 【答案】【知识回忆】与氧气接触且温度达到着火点【交流讨论】（1）减小污染（或更 环保等） 擦干（2）氧气（或空气）【综合应用】放热 KOH 【规律方法总结】本题以燃烧条件探究为线索，综合考查燃烧条件、装置评价、加热操作、质量守恒定律 等知识，本题易错点是从烧杯中将盛红磷的试管取出，需要将试管外壁擦干才能加热，很多同学对这一空 易错答。 例 2 在学习过程中，小雨同学提出一个问题：“碳燃烧时可能生成 CO2，也可能生成 CO，那么碳与氧化 铜反应生成的气体也有多种可能？” 【猜想】碳与氧化铜反应生成的气体中：①只有 CO2 ②只有 CO ③既有 CO2，又有 CO。 【查阅资料】浸有磷钼酸溶液的氯化钯试纸遇 CO2 无变化，但遇到微量 CO 会立即变成蓝色。 【方案设计】通过上述资料和已有知识，小雨初步设想用浸有磷钼酸溶液的氯化钯试纸和澄清的石灰水对 33 碳与氧化铜反应生成的气体进行检验。根据小雨的设想，请你完成填空： （1）若试纸不变色，石灰水变浑浊，则只有 CO2； （2）若试纸变色，石灰水不变浑浊，则只有 CO； （3）若试纸 ，石灰水 ，则既有 CO2，又有 CO． 【实验验证】经过思考之后，小雨设计了下图实验装置： 【实验步骤】 （1）打开弹簧夹，先通一会儿纯净、干燥的 N2； （2）关闭弹簧夹，点燃酒精灯加热。 结论：小雨通过分析实验现象，确认猜想③是正确的，请你写出装置 C 中发生反应的化学方程 式： ； 【反思与评价】 （1）实验开始通一会儿 N2 的目的是 ； （2）请从环保的角度分析该实验装置的不完善之处： 。 解析：【方案设计】（3）浸有磷钼酸溶液的氯化钯试纸遇一氧化碳变量，若试纸变蓝，石灰水变浑浊，则 既有 CO 又有 CO2；【实验结论】若猜想③是正确的，产物中有二氧化碳，C 中石灰水变浑浊，化学方程式 为：CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O。【反思与评价】（1）要排除空气的影响，故氮气的作用是排出装置内的 空气；（2）CO 不能排放到空气中，需处理剩余的 CO。 答案：【方案设计】变蓝 变浑浊 结论：CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O。 【反思与评价】 （1）排出装置内的空气，防止碳与氧气反应干扰碳与氧化铜反应实验产物的检验 （2）没有一氧化碳尾气处理（吸收）装置 【规律方法总结】通过本题学生应熟悉常见物质的性质及物质的特性，用来检验物质，注意要拓展思维， 不能牢固的认为课本知识的不可改变性。 例 3 某兴趣小组利用如图装置进行二氧化碳的制取和部分性质实验，回答下列问题： 34 （1）关闭 E 打开 C，从长颈漏斗 A 中加入液体与锥形瓶 B 中的固体接触，即有二氧化碳气体产生。观察 到 D 中的蜡烛慢慢熄灭，说明二氧化碳具有 性质。写出实验室制取二氧化碳的化学方程 式 。 （2）关闭 C 打开 E，观察到 G 中的蜡烛燃烧得更旺，说明有氧气生成。 【查阅资料】二氧化碳能与过氧化钠（Na2O2）反应生成碳酸钠和氧气。 【实验探究】要检 验反应后 F 中的固体物质含有碳酸钠，可取少量反应后 F 中的固体物质于试管中，滴 入 ，观察到有气泡产生；用蘸有澄清石灰水的玻璃片放在试管口，观察到 ，写出 该反应的化学方程式 。 【实验结论】反应后 F 中的固体物质含有碳酸根离子．二氧化碳与过氧化钠反应的化学方程式 为 。 【 拓 展 联 系 】 利 用 虚 线 框 内 装 置 还 可 以 作 为 实 验 室 制 备 的 发 生 装 置 ， 写 出 反 应 的 化 学 方 程 式 。 解析：：（1）二氧化碳气体使 D 中的蜡烛慢慢熄灭，说明它不燃烧也不支持燃烧；实验室制取二氧化碳的 化学方程式是 CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O，这是必须掌握的． （2）检验碳酸钠的方法是加入稀盐酸，看是否能生成二氧化碳气体；二氧化碳与过氧化钠反应的化学方 程式为：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。 虚线框内装置适于固体和液体不需要加热的反应，因此可以用来制取氢气，化学方程式可选择锌和稀硫酸 反应． 答案：：（1）不燃烧，也不支持燃烧 CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O （2）稀盐酸（或稀硫酸）玻璃片上出现白色固体（合理答案均可） Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 氢气（或 H2）；Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ 【规律方法总结】首先仔细研究装置图，明白每个装置的作用，然后根据二氧化碳的性质进行解答。在书 写新的化学方程式时一定要明确反应物和生成物，注意配平和条件。对装置进行迁移利用时，反应物的状 35 态和反应条件思考是否适合。 中考真题分析 1.（2012 桂林）某研究性学习小组查阅资料得知：焦炭（主要成分是碳单 杂质不与水反应）与水蒸气在高温条件下反应，能产生一种俗称为水煤气的 气体燃料（水煤气中不含甲烷等有机物）。为探究水煤气的成份，该小组 展了如下活动： （1）设计焦炭与水蒸气反应的装置，见图 1（图中夹持仪器和加热仪器已省略）。 （2）作出假设：依据所学知识分析，水煤气中一定含有水蒸气，可能含有 H2、CO、CO2。 （3）实验探究：同学们为探究水煤气的成份，设计了如下实验装置（图 2）并进行实验。 A B C D 请分析图 2 所示装置的实验原理，填写下表中的空格： 请将答案填在答题卡上．．．．．．．．．． 仪器编号 所盛试剂的名称 试剂或装置的作用 A B C D （4）结果分析：实验证明水煤气中有 H2、CO、CO2。 ①能证明 CO2 存在的现象是 。 ②能证明 CO 存在的现象是 。 ③能证明 H2 存在的现象是 。 交流 反思 ： 同学们在反 思实验结果时发现图 2 所示实验存 在缺陷，请你分析造成 此实验缺陷的原 因 ： ， 对 此 你 提 出 的 改 进 措 施 是 。 分析：本题考查了气体的鉴别。检验二氧化碳气体可以使用澄清的石灰水，再检验气体中是否含有水时应该首 先排除干扰，检验混合气体中是否含有一氧化碳和氢气是通过检验生成的二氧化碳和水来检验的。 答案： 36 （3） （4）①A 中的澄清石灰水变浑浊（或洗气瓶中的澄清石灰水变浑浊。若只答“澄清石灰水变浑浊”不正确） ②D 中的澄清石灰水变浑浊（或烧杯中的澄清石灰水变浑浊。若只答“澄清石灰水变浑浊”不正确） ③干冷烧杯内壁有水珠（或 C 中烧杯内壁有水珠，若只答“烧杯内壁有水珠”不正确） （5）Ca(OH)2 溶解度较小，A．中澄清石灰水可能不能将水煤气中的．．．．．．．．．．．．．．．．CO．．2．完全吸收．．．．，从而干扰对 CO 的 检验（答出带点部分的含义即可） 在 A、B 之间依序．．连接装有 NaOH 溶液、澄清石灰水的洗气装置（或将从 A 中出来的气体依序．．通过 NaOH 溶液、澄清石灰水）（没有表达出新增两个装置的顺序或只增加其中的一套装置都不正确）。 2.（2010·德宏）据报道：某农民为保鲜蔬菜，将其送入菜窖时因菜窖里二氧化碳含量过高而导致死亡。 某同学看了报道后，决定对自家菜窖里空气中二氧化碳的含量进行测定。 【查阅资料】当空气中二氧化碳的体积分数达到 1%时，就会使人感到气闷、头晕；达到 10%时，使人呼 吸逐渐停止，以致死亡。 【设计方案】 （1）借鉴化学学习中测定空气中氧气含量的实验原理，设计实验如图，用碱溶液完全除去从菜窖中取出 的气体样品中的二氧化碳。 （2）从菜窖中取出适量空气的方法是 。 【实验与事实】 用注射器向集气瓶内注入适量氢氧化钠溶液，振荡使之充分反应，其反应的化学方程式为 仪器编号 所盛试剂的名称 试剂或装置的作用 A 澄清石灰水 【或 Ca(OH)2 溶液】 检出并吸收水煤气中的 CO2（只要答出“检 出 CO2”即可） B 浓硫酸 （或浓 H2SO4） 吸收进入 B 中气体的水蒸气（或吸水、干 燥气体等） C 检出水煤气中的 H2，并将水煤气中的 CO 转变为 CO2 D 检出水煤气中的 CO 37 ；然后打开止水夹，观察到烧杯中的水倒流，最后瓶内的液体体积 大约占集气瓶容积的 1/10. 【结论与解释】 （1）菜窖内二氧化碳含量为 10%，贸然进入容易发生危险； （2）菜窖内二氧化碳含量过高，原因之一是二氧化碳的密度比空气的大。 【反思与评价】 实验中用氢氧化钠溶液比用石灰水更合理，原因是 。 【拓展与迁移】 （1）若教室因紧闭门窗使二氧化碳含量过高，会使人感到气闷，此时解决二氧化碳含量过高的简单措施 是 。 （2）在进入山洞、菜窖、干涸的深井之前，位安全起见应该先做 实验。 分析:由图示可知，取出菜窖中的空气储存在注射器中，因此收集方法应该是用注射器针管抽取.氢氧化钙 微溶于水，而氢氧化钠极易溶于水，因此前者吸议二氧化碳的量要远远低于后者，因此在实验中一般用氢 氧化钠溶液吸收二氧化碳. 答案:用针管抽取 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O 氢氧化钠溶液吸收二氧化碳比石灰水量大 开窗透气 灯火实验 3. （2011·内江）碳及许多含碳化合物不充分燃烧都要产生一氧化碳，一氧化碳是一种污染空气的有 毒气体，它使人中毒的原因是 ，通常采用燃烧法处理尾 气中的一氧化碳。某同学对一氧化碳与一定量的氧气反应后所得的气体成分进行了如下实验探究： 【提出猜想】反应后气体的组成可能是：①CO 和 CO2；②只有 CO2；③ 。 【实验探究】该同学为了验证自己的猜想，用下列装置进行实验： ①装置 B 中氢氧化钠溶液的作用是 。 ②装置 A 中出现的现象是 ，发生反应的化学方程式 是 ，用带火星的木条伸入 D 中出现的 现象是 。 38 【实验结论】通过实验验证，猜想③成立。 分析：一氧化碳是一种污染空气的有毒气体，一氧化碳与人体血液中的血红蛋白结合，使人体缺氧而造成 人体缺氧中毒。一氧化碳与氧气反应后会产生二氧化碳，由于无法确定二者反应后剩余气体的成分，因此 可猜想有三种情况：一是只有氧气；二是氧气和二氧化碳的混合物，三是二氧化碳和一氧化碳的混合物， 但一定不是氧气和一氧化碳同时存在的混合物气体。装置Ａ的作用是判断二氧化碳的存在，而装置 B 的作 用是除去混合气体中的二氧化碳；装置 C 的作用是除去气体中的水蒸气，因此装置 D 收集的可能是一氧化 碳，也可能是氧气。用带火星的木条伸入瓶中即可检验，若木条复燃则是氧气，若木条不复燃说明是一氧 化碳。 答案：一氧化碳与人体血液中的血红蛋白结合，使人体缺氧 【提出猜想】③CO2、O2 【实验探究】①吸收二氧化碳（或除去二氧化碳） ②澄清石灰水变浑浊 Ca(OH)2 + CO2 == CaCO3↓+ H2O 木条复燃 4. （2011·乐山）水蒸气通过灼热的焦炭后得到的混合气体有哪些成分？某化学兴趣小组在老师的指导下， 对此进行了实验探究。 【提出猜想】1．该混合气体只含有一氧化碳、氢气 2．该混合气体含有一氧化碳、二氧化碳、氢气和水蒸气 3．该混合气体只含有二氧化碳、氢气和水蒸气 4．该混合气体只含有一氧化碳、二氧化碳和氢气 【查阅资料】a．无水硫酸铜遇水由白色变为蓝色。 b．碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物。 c．浓硫酸具有强烈的吸水性，常用作某些气体的干燥剂 【实验过程】同学们在老师的指导下设计了如下图所示装置，并进行了实验(部分夹持仪器已略去)。 （1）装置 A 中无水硫酸铜变蓝，装置 B 中澄清石灰水变浑浊，由此得出的结论为混合气体 （1）装置 A 中无水硫酸铜变蓝，装置 B 中澄清石灰水变浑浊，由此得出的结论为混合气体中有 ．B 中变化的化学方程式为 ． （2）装置 C 中的药品为 ． （3）E 中氧化铜变红、F 中无水硫酸铜变蓝、G 中澄清石灰水变浑浊，说明混合气体中还存在的气体 39 是 ； E 中的变化说明氧化铜具有 性． [实验结论]猜想 正确． 实验反思：经过讨论，同学们将图一中装置 C～H 进行了简化，只用图所示装置并自选必要试剂就能完成 探究其中，干燥管中碱石灰作用为 ，烧杯上能观察到现象是 ，最 后一步实验操作及现象是 ． 分析：本题以实验探究的形式考查常见气体氢气、一氧化碳、二氧化碳和水蒸气的性质，要具有综合的化 学知识才能做好此题。由题意无水硫酸铜变蓝和澄清石灰水变浑浊可知混合气体中含用水蒸汽和二氧化 碳，澄清石灰水变浑浊 Ca(OH) + CO2﹦CaCO3↓+ H2O ；C 中药品应为氢氧化钠溶液吸收二氧化碳，防治 对后面的实验产生影响；E 中的氧化铜变红说明发生了还原反应，F 中无水硫酸铜变蓝证明含有氢、氧元 素，G 中澄清石灰水变浑浊证明含有碳、氧元素，故 E、F、G、综合可知混合气体中还存在氢气和二氧化 碳。 答案：（1）水蒸气和二氧化碳 Ca(OH)2＋CO2 ==Ca CO3↓＋H2O （2）NaOH 溶液 除去混合气体中的水蒸气 （3）氢气和一氧化碳 氧化 2 除去混合气体中的水蒸气和二氧化碳 有水珠（或水雾） 迅速将小烧杯倒转，并向其中倒入澄清石灰水，石灰水变浑浊 过关检测 1.（2011·巢湖)在化学课上，甲同学将燃烧的钠迅速伸入到盛有 CO2 的集气瓶中，钠在其中继续燃烧，反 应后冷却，瓶底附着黑色颗粒，瓶壁上附粘附着白色物质。 【提出问题】黑色颗粒和白色物质是什么？ 【进行猜想】甲认为黑色颗粒是 ，白色物质可能是 Na2O 或 ； 乙同学还认为白色物质是氢氧化钠。 甲同学立刻认为乙同学的猜想是错误的，其理由是 。 【查阅资料】氧化钠为白色粉末，溶于水生成氢氧化钠：Na2O + H2O = 2NaOH 【实验探究】甲同学对白色物质进行实验探究。 实验方案 实 验 操 作 实验现象 结 论 方案 1 取样品少量于试管中，加入适量水，振荡，样品 溶 液 变 成 白色物质 40 全部溶于水，向其中加入无色酚酞试液 红色 为 Na2O 方案 2 ①取样品少量于试管中，加入适量水，振荡，样品 全部溶于水，向其中加入过量的 CaCl2 溶液 出 现 白 色 沉淀 白色物质 是 ②静置片刻，取上层清液于试管中，滴加无色酚酞 试液 无 明 显 现 象 【反思评价】丙同学认为方案 1 得到的结论不正确，理由是 。 【得出结论】钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为 。 通过以上探究，你还能获得哪些结论，请写出两条。 1 ， ② 。 【实验探究】加入 CaCl2 溶液出现白色沉淀，说明溶液中含有碳酸钠；碳酸钠完全反应后，向溶液中滴加 酚酞无明显现象，说明溶液中不含有氢氧化钠，因此原白色固体中不含有 Na2O； 【反思评价】碳酸钠溶液呈碱性也可以使无色酚酞变红，因此，不能得出溶液一定含氢氧化钠的结论，即 不能由此判断白色固体为氧化钠； 【得出结论】根据探究过程可知，钠在二氧化碳中燃烧生成碳酸钠和炭，据此写出该反应的化学方程式。 由此实验得出的结论主要还是围绕着燃烧条件上进行分析。如燃烧不一定要有氧气参加；CO2 在一定条件 下能支持燃烧；金属 Na 着火不能用 CO2 灭火等。 2.（2011·烟台)小华同学用排水法收集了一大瓶沼气池中气体(图 1 中的 A)，为了弄清它的成分，进行了 有关实验。请你与他一起完成以下探究活动： 【对气体猜想】猜想 I：全部是 CH4； 猜想Ⅱ：全部是 CO； 猜想Ⅲ：是 CO 和 CO2 的混合气体； 猜想Ⅳ：是 CH4 和 CO2 的混合气体。 【实验和推断】将 A 中的气体依次通入 B、C 中，在 D 处点燃。 41 (1)要将 A 中的气体通入后面的装置中，应选图 2 中的 (填序号)“注水装置”。 (2)若 B 中石灰水变浑浊，则说明 A 中的气体中含有 气体。 (3)装置 C 作用是 。 (4)若 D 处倒扣的是涂有澄清石灰水的烧杯，出现浑浊，且 B 中无明显现象，则“猜想 ”可能 成立；若 D 处倒扣的是干冷的大烧杯，杯壁有水雾出现，有同学认为“猜想 I、Ⅳ”可能成立，另有同学 认 为 此 现 象 不 能 证 明 收 集 到 的 气 体 中 一 定 含 有 CH4 ， 理 由 是 ； 要 排 除 这 种 干 扰 可 采 取 的 措 施 是 。 (5)采取(4)中的排除干扰措施后：若 D 处分别倒扣干冷的烧杯和涂石灰水的烧杯，分别出现水雾和浑浊， 且 B 中也出现浑浊，则证明“猜想 ”成立。 3.（2011·广安）某气体由 H2、CO 中的一种或两种组成，某化学兴趣小组对该气体的组成进行探究。 【提出问题】该气体由什么物质组成？ 【提出假设】猜想Ⅰ：只有氢气； 猜想Ⅱ：只有一氧化碳； 猜想Ⅲ： ； 42 【提供信息】由 H2、CO 中的一种或两种组成的气体能在氧气中安静地燃烧。 【设计实验】将该气体在氧气中完全燃烧的产物依次通过装置 A、B，根据装置 A、B 中物 质质量的变化情况来推测该气体的组成。 【现象与结论】 现象 结论 ①. 装置 A 质量增加， 装置 B 质量无变化 猜想 成立 ②. 装置 A 质量 ，装置 B 质量增加 猜想Ⅱ成立 ③. 装置 A 质量增加，装置 B 质量 猜想Ⅲ成立 【分析讨论】 （1）装置 A 质量增加，说明气体燃烧的产物中有 生成，推知该气体成分中一定含有 元素；装置 B 质量增加，说明该气体燃烧的产物中有 生成，推知该气体成分中一定含有 元素。 （2）装置 A 中浓硫酸的作用 。 【反思】若某纯净物完全燃烧，将其产物依次通过该套实验装置 A、装置 B，发现装置 A、B 的质量都增 加了，则该纯净物可能是 （任写一种物质的化学式或名称）。 3.猜想：氢气与一氧化碳的混合物（写化学式也可，下同）， 表格：猜想Ⅰ 无变化 增加 分析：（1）水 氢 二氧化碳 碳 （2）吸水（若“干燥”不得分） 反思：甲烷（乙醇、甲醇等） 解析：【提出假设】猜想Ⅲ：根据 H2、CO 两种气体的组合方式，共有三种可能：①只有氢气；②只有一 氧化碳；③氢气与一氧化碳的混合物【现象与结论】浓硫酸有吸水性，能吸收燃烧生成的水，二氧化碳能 与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，可以吸收燃烧产生的二氧化碳，又氢气燃烧只生成水，一氧化碳燃烧只 生成二氧化碳。装置 A 质量增加，装置 B 质量无变化，说明只生成了水，则猜想Ⅰ正确；猜想Ⅱ成立，会 只生成二氧化碳，则装置 A 质量无变化，装置 B 质量增加；如猜想Ⅲ成立，则装置 A 质量增加，装置 B 质量增加。【分析讨论】（1）浓硫酸有吸水性，能吸收燃烧生成的水，二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳 酸钠和水，可以吸收燃烧产生的二氧化碳，装置 A 质量增加，说明气体燃烧的产物中有水，水中的氧元素 43 可来自氧气，但氢元素定来自气体；装置 B 质量增加，说明该气体燃烧的产物中有二氧化碳，其中碳元素 必然来自气体。（2）浓硫酸有吸水性，能吸收燃烧生成的水，从而进一步判断气体的成分。【反思】燃烧 产物中既有水，又有二氧化碳，根据质量守恒定律，则可燃物中必然含有碳、氢两种元素，如甲烷、乙醇、 甲醇等。 4.（2011•达州）食品着色剂、食品香料等食品添加剂，在规定范围内使用是安全的，可明显提高食品的感 官质量，满足人们不同的需要；而苏丹红、三聚氰胺、瘦肉精根本不是食品添加剂，是违法添加物。食品 安全，人人有责。丹丹同学发现妈妈做早餐包子、馒头时，向面团中加入发酵粉，蒸出的包子、馒头中有 许多小孔，松软可口，丹丹同学对发酵粉产生了兴趣。 ⑴提出问题：发酵粉的主要成分是什么物质？ ⑵查阅资料：含钠元素的物质在酒精灯的火焰上灼烧时，会产生黄色火焰。 ⑶实验探究：下面是丹丹同学设计的探究实验，请你帮她完成。 ①将发酵粉取样，在酒精灯的火焰上灼烧产生黄色火焰。 ②取样于试管中，加入稀盐酸，产生大量的气泡，将该气体通入澄清石灰水，澄清的石灰水变浑浊，则发 酵粉的主要成分中含有的离子是 （写离子符号）。 ⑷小结与思考： ①发酵粉的主要成分是 （写化学式）。 ②发酵粉与面粉、水混合发酵产生 CO2 气体，这些气体会在面团中形成许多小孔，使包子、馒头松软可口。 ③实验室制取 CO2 可选择下列装置中的 （填字母序号，任写一组）。 ④实验室用 A 装置制取氧气的化学方程式为 。E 装置内装满水收集氧 气时，还可用于测定氧气的体积，此时还需要 （填仪器名称），氧气由 （填 “a”或“b”）进入 E 中。 4.⑶实验探究： ②CO32- ⑷小结与思考：①Na2CO3 ③AD 或 AE ④2H2O2 MnO2 == 2H2O+O2↑ 量 筒 b 解析：由实验现象可知发酵粉中含有钠元素，还含有碳酸根离子，因此发酵粉中含有的主要成分是 Na2CO3； 实验室里制取二氧化碳应该用 A 装置（因为反应物质固体和液体，且在常温下反应），收集可以用 D（能 溶于水且密度比空气大）或 E；若用 A 装置来制取氧气，反应物就应该是过氧化氢，并用二氧化锰作催化 44 剂；测量体积需要用到量筒，氧气由 b 管进入，水由 a 管排出，根据排出水的体积就可以知道氧气的体积。 5.（2010·梧州）某中学化学兴趣小组按照课本实验方法（甲），做木炭与氧化铜反应实验时，发现很难观 察到紫红色铜的生成，却往往有暗红色固体出现。他们决定对这个实验进行探究和改进。 甲 乙 【提出问题】暗红色的固体是什么？如何选择合适的条件，使木炭还原氧化铜的实验现象更明显？ 【查阅资料】铜有+1 和+2 两种化合价，通常情况下，氧的化合价为-2，碳的化合价为+4 或-4。 【猜想与假设】 （1）同学们认为这种暗红色固体可能是一种化合物，并猜测它的化学式为 。 （2）同学们还认为，通过改变反应物的状态、质量比，以及反应装置，可以使该实验现象更加明显，减 少出现暗红色固体的情况。 【分析与交流】 （1）小吴建议用超细炭粉与氧化铜粉末进行实验。你认为这样建议的原理是 。 （ 2 ） 小 周 建 议 用 图 1 9 的 乙 装 置 替 代 甲 装 置 。 与 甲 相 比 较 ， 乙 装 置 中 将 试 管 直 立 放 置的作用是 。 （3）对下列三种氧化铜和碳的质量比例，小施建议选择 (填选项序号)的比例。 A. 32︰3 B. 40︰3 C. 48︰3 你认为小施这样选择的理由是 。 【实验与结论】 同学们决定按改进后的方案进行实验，他们在检验了乙装置的 后，往试管中加入已干燥的 药品并开始加热，当看到澄清的石灰水刚出现浑浊时， （填“可以”或“不能”）确定氧化铜和 炭粉已经开始反应。 不久，即可看到试管底部变红热，停止加热后，仍能看到红热现象，并沿试管底部自下而上蔓延，这 个现象说明该反应是 （填“吸”或“放”）热反应。 待反应结束，先将导气管从石灰水中取出，然后关闭止水夹，让产物自然冷却。若不关闭止水夹，可 能出现的问题是 。 45 待产物冷却后，同学们终于找到了期待已久的紫红色铜珠，实验获得了圆满成功。 5.【猜想与假设】Cu2O （Cu4C、Cu2C 等其他合理答案也快可） 【分析与交流】（1）这是固体反应物间的反应，使用颗粒更小的反应物，可以增加表面积，有利于反应的进 行。（2）有利于集中加热，获得持续高温。（3） A 反应中炭粉会与试管内的氧气反应而部分消耗，故稍 过量的炭粉有利于反应的进行。 【实验与结论】气密性 不能 放 空气会进入反应的试管中，使生成的依然灼热的铜重新被氧化。 解析:【猜想与假设】中，因为铜有+1 和++2 两种化合价，通常情况下，氧的化合价为-2,碳的化合价为+4 或-4.根据化合物中元素的化合价代数和为零的原则，暗红色固体的化学式可能为:Cu2O (Cu4C 或 Cu2C ).【分 析与交流】(1)物质接触面积越大反应就越充分，使用颗拉更小的反应物，可以增加表面积，有利于反应的 进行。(2)乙装轩中将试管直立放置更有利于集中加热，并能利用反应放出的热量，因此有利于集中加热， 获得持续高温。(3)在选择氧化铜和碳的质量比例时要考虑到氧气消耗的炭，不能按反应的比例选择，碳粉 要稍多一些，有利于反应充分进行，所以反应中炭粉会与试管内的氧气反应页部分消耗，稍过量的炭粉有 利于反应的进行，【实验与结论】实验时首先要检查装置的气密性，当看到澄清的石灰水刚出现浑浊时， 可能是炭也氧气反应生成的二氧化碳，故不能判断碳一氧化铜发生了反应，停止加热后，仍能看到红热现 象，并沿试管底部自下而上蔓延，达个现象说明该反应要放出热量，反应结束后要关闭止水夹，防止进入 空气，使灼热的铜再被氧化. 6.（2010·汕头)2010 年 4 月 28 日某媒体题为“排污工程施工，毒气放倒三人”的报道，引起某兴趣小组 同学的思考。 【提出问题】排污管道中的毒气有什么成分? 【查阅资料】 I．排污管道中的大部分有机物在一定条件下发酵会产生 CO、CO2、H2S、CH4 等。 Ⅱ．H2S 气体能与 CuSO4 溶液反应生成黑色沉淀。 【提出猜想】小组同学对排污管道气含有上述气体中最少 3 种成分的猜想如下： 猜想 1：有 CO、CO2、H2S； 猜想 2：有 CO、CO2、CH4； 猜想 3：有 CO、H2S、CH4； 猜想 4：有 CO2、H2S、 ； 猜想 5：有 CO、CO2、H2S、CH4。 【实验方案】小组同学共同设计了下图所示的装置并进行探究(夹持仪器已省略)。 46 【问题讨论】 (1)如果 A 装置没有明显变化，则猜想 成立； 如果 B 装置没有明显变化，则猜想 成立。 (2)在验证猜想 l 的实验中，装置 C 中 NaOH 溶液的作用是 ；若要进一步验证气体 燃烧后的产物，操作是：迅速把烧杯倒过来，向烧杯内注入 ，振荡。 (3)要确证猜想 5 中是否有 CH4，某同学认为图示装置有不足之处，需要在装置 C 与 D 之间加一个 装置。改进后，若气体燃烧，且 D 装置内壁出现 ，证明气体中一定含有 CH4。 为了进一步确定气体中是否含有 CO，可分别测定燃烧产物中 H2O、CO2 的质量。其方法是：将燃烧产物 依次通过盛有 、 的装置，分别称量吸收燃烧产物前、吸收燃烧产物后装置的 质量，通过计算、分析得出结论。 6.【提出猜想】CH4 【问题讨论】 (1) 2 3 (2) 吸收 CO2 澄清石灰水 (3) 干燥 水雾 浓 H2SO4(或 CaCl2 或无水 CuSO4) NaOH 溶液 解析:根据排污管道中的大部分有机物在一定条件下发酵会产生 CO、 CO2 、H2S, CH4 等这一信息，结合四 种已做出的猜测，可知猜想 4 还有 CH4. (1) A 中硫酸铜溶液，它与硫化氢反应生成黑色沉淀，若无现象证 明不含硫化氢，则猜想 2 成立。B 中澄清的石灰水，二氧化碳能使它变浑浊，若 H 装置无明显，说明不含 二氧化碳.(2)在验证猜想 1 的实验中，要验证一氧化碳，利用一氧化碳燃烧生成二氧化碳，所以原来的二 气化碳要把它除去，氢气化钠能吸收大量的二氧化碳.(3)验证甲烷利用甲烷燃烧能够产生水和二氧气碳， 故甲烷燃烧前的水和二氧化碳都需除去，所以在 C 和 D 之间加一个干燥装置.若干而冷的烧杯内有一水雾 证明含有甲烷.要验证是否含一氧化碳，先吸收生成的水，然酒用氢氧化钠吸收生成的二氧化碳，并称出这 两个装置实验前后质量的变化. 7.（2012 达州）达州盛产天然气，有“中国气都”之称的美誉。天然气的主要成分是甲烷（CH4)，我校化学 兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣，请你参与： 【提出问题】甲烷燃烧后生成哪些物质？ 【查阅资料】含碳元素的物质完全燃烧生成 CO2，不完全燃烧生成 CO；无水 CuSO4 遇水变蓝。 【猜想与假设】甲 CO2 H2O ； 乙 CO H2O； 47 丙 NH3 CO2 H2O； 丁 CO2 CO H2O 。 你认为 同学的猜想是错误的，理由是 。 【实验探究】为了验证上述猜想与假设，将甲烷在一定量的 O2 中燃烧的产物依次通过下列装置： （1）A、B 装置的顺序能否颠倒？（填“能"或“否”） 。 （2）实验中用纯净 O2 而不用空气的原因是 。 （3）实验中观察到 A 中无水 CuSO4 变蓝，B、D 中澄清石灰水变浑浊，C 中红色粉末变成黑色，由此推 断 同学猜想成立。 （4）请写出 B 中澄清石灰水变浑浊、C 中红色粉末变成黑色的化学方程式： 、 。 【 反 思 与 交 流 】 为 避 免 有 毒 的 CO 污 染 环 境 ， 所 以 含 碳 元 素 的 物 质 燃 烧 必 须 满 足 的 条 件 是 。 7.【猜想与假设】 丙 质量守恒定律或化学反应前后元素的种类不变或反应前不含氮元素 【实验探究 】 （1）否 （2）空气中含有 CO2 和 H2O（干扰对产物的鉴别） （3）丁 （4） CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 【反思与交流】 氧气充足 解析：根据质量守恒定律可知，反应前的物质中不含有 N 元素，因此，反应后的物质中也不含有 N 元素， 所以丙同学的猜想错误。A、B 装置的顺序不能颠倒，颠倒后不能判断出燃烧产物中是否含有水；实验中 采用纯净的氧气而不用空气的主要原因是为了排除空气中二氧化碳和水蒸气的干扰；水可以使无水硫酸铜 变蓝，二氧化碳可以使澄清的石灰水变浑浊，一氧化碳具有还原性，可以还原氧化铁，综上可知丁同学的 猜想正确。含有碳元素的物质在充足的氧气中燃烧可以生成二氧化碳，所以，要防止一氧化碳的生成，应 该有充足的氧气。 8. （2010·绵阳）图Ⅰ、图Ⅱ是研究燃烧的条件的装置， 48 试分析后填空： 图Ⅰ实验是利用不同物质在 条件下燃烧和不燃烧，来证实可燃物燃烧所需的条 件之一：温度达到着火点。 仅用图Ⅱ所示装置就可以证实可燃物必须与氧气（或空气）接触才能燃烧，其做法是： 。 （2）我省有着丰富的天然气资源，许多化肥厂用天然气在高温、催化剂作用下与水蒸气反应来制备氢气 和一氧化碳：CH4+H2O CO+3H2.为了证实该反应所生成的混合气体的成分，兴趣小组的同学设计了 如下图所示装置并进行实验。请你回答下列相关问题： 【实验目的】证实混合气体中含有 CO 和 H2 【进行实验】在装置中通入混合气体，点燃酒精灯，如上图所示进行实验 【实验分析】①若要证实混合气体中有 CO，应该观察到的现象是 ，相关的化学 反应方程式是 。 ②若要证实混合气体中有 H2，且是通过装置 B 验证的，应采用的方法是 。 ③有同学认为，根据该混合气体生产的实际情况，混合气体中可能含有水分，因而还应对上述实验装置加 以改进。请你提出改进的方案 。 解：（1）白磷、红磷着火点不同，可燃物种类不同，但热水的温度相同，在第二个装置中需形成对照实验， 通入氧气白磷燃烧，停止通氧气白磷熄灭，就形成了对照试验； （2）①由于一氧化碳具有还原性，能使氧化铜变成铜，并生成二氧化碳，所以现象是黑色氧化铜变成红 色，石灰水变浑浊，方程式有两个：一氧化碳还原氧化铜生成铜和二氧化碳，二氧化碳与石灰水反应生成 49 碳酸钙和水；②由于氢气还原氧化铜生成了铜和水，浓硫酸具有吸水性，浓硫酸质量的增加量就是生成水 的质量．③在 A 装置前放一除水装置（例如用浓硫酸）． 故答案为 ：（ 1）相同温 度；间歇通入 氧气；（2 ）①石灰水变 浑浊，A 中黑色粉 末变为红色； ②称量反应前后装置 B 的质量并进行比较③在装置 A 前增加 除水分装置． 第五类 评价型实验大题 典例剖析 例 1 （2011·广安）为探究物质燃烧条件，某同学做了如下图所示实验：已知白磷着火点 40℃，红磷着 火点 240℃ ；发现水中白磷和铜片上红磷都没燃烧，铜片上白磷 着火燃烧。对 此实验的认识错误的是 A．物质燃烧必须要与氧气接触 B．物质燃烧温度必须要达到着火点 C．烧杯中热水的作用既供热又使白磷Ⅱ与氧气隔绝 D．铜片上的红磷没燃烧，因为红磷不是可燃物 解析：本题对燃烧条件进行了实验探究，要求同学们通过对比分析来的出燃烧的三个条件。铜片上的白磷 燃烧水中的白磷不燃烧证明物质燃烧必须要与氧气接触，A 正确；铜片上的白磷燃烧铜片上的红磷不燃烧 证明物质燃烧温度必须要达到着火点，B 正确；烧杯中热水的作用就是使白磷Ⅰ和Ⅱ温度达到着火点又使 白磷Ⅱ与氧气隔绝，C 正确；铜片上的红磷没燃烧，因为红磷的温度没有达到着火点并不是因为红磷不是 可燃物，选项 D 错误。 答案： D 【规律方法总结】要掌握燃烧的条件，具有可燃物、温度达到该物质的着火点、与氧气接触，知道控制变 量的实验的设计方法，只允许有一个变量。 例 2 （2011·河北）在一次实验课上，各小组同学用在不同地点找来的小石块与稀盐酸反应制取二氧化 碳。此反应的化学方程式为 。 小明发现，相邻小组气体产生的速率比自己小组的快。小明将这一情况报告老师，老师鼓励他们对此问题 共同探究。 【提出问题】影响二氧化碳气体产生速率的因素是什么? 【作出猜想】①不同地点石块中碳酸钙含量不同； ②所用盐酸的溶质质量分数不同； 50 ③还可能是 。 【设计实验】(1)验证猜想①是否成立，要设计的实验：分别取大小相同、质量相同、 的石块，加 入质量相同、 的稀盐酸进行实验。 (2)验证猜想②是否成立，对盐酸的要求是 。 【交流讨论】实验中可以通过观察气泡产生的剧烈程度，粗略地比较反应速率。若要做到精确比较，应该 测量的实验数据是______。 【拓展延伸】上述实验中，小明采用了控制变量的研究方法。用此方法探究“催化剂对用过氧化氢溶液制 取氧气的反应速率的影响”，需要控制不变的因素有(答出两点即可) 等。 解析：该题考查了学生的实验探究综合能力，题目的难度较大，关键要理解控制变量法在化学研究中的应 用。小石块的主要成分是 CaC03，所以小石块与稀盐酸反应的方程式为：CaC03+2HCl=CaCl2+H20+C02↑ 【作出猜想】影响二氧化碳气体产生速率的因素是可能有：石块大小不同(或石块质量不同、盐酸质量不同) 等。 【设计实验】(1)因为①的猜想是验证不同地点石块中碳酸钙含量不同；所以要保证其它条件相同，采用不 同地点的石头做实验。盐酸的溶质质量分数也应该相同(2) ②要验证“所用盐酸的溶质质量分数不同”，所 以要保证其它条件相同，取用不同溶质质量分数的盐酸进行实验。 【交流讨论】通过观察气泡产生的剧烈程度，粗略地比较反应速率。需要测量相同时间内收集的二氧化碳 体积或收集相同体积二氧化碳所需的时间，两种方法都可以。 【拓展延伸】影响反应的因素主要有：催化剂、温度、溶液的溶质质量分数、压强等，若探究“催化剂对 用过氧化氢溶液制取氧气的反应速率的影响”，就要保证其它条件相同，就催化剂是一个变量，就可以得 到研究结果。 答案：CaC03+2HCl=CaCl2+H20+C02↑ 【作出猜想】石块大小不同(或石块质量不同、盐酸质量不同) 【设计实验】(1)不同地点 溶质质量分数相同(2)溶质质量分数不同 【交流讨论】相同时间内收集的二氧化碳体积(或收集相同体积二氧化碳所需的时间) 【拓展延伸】温度、溶液的溶质质量分数、溶液质量、压强 【规律方法总结】在设计探究实验的过程中，要注意对比实验的设计，弄清楚再一个实验中哪一个是可变 量，哪一个是不可变量，变量和不变量的控制是对比实验得出正确结论的关键。 例 3（2010·成都）木炭作为还原剂用于金属冶炼已有几千年历史。教材用如图 I 实验介绍这一知识。 51 （1）木炭与氧化铜反应的化学方程式是______________________________； （2）木炭呈块状，实验时要先将木炭研细，再与 CuO 粉末混合均匀后使用。这样处理的目的是 ______________________________________ （3）酒精灯火焰处加有铁丝网罩，其作用时_______________________ （4）为了提高成功率，某研究小组设计如图Ⅱ方案进行实验。 【装置改进】 稳定的高温时本实验成果的关键因素之一，实验装置也会影响加热的效率。图Ⅱ装置将卧式装置改为直立 式装置。实验时，将反应混合物夯实于试管底部，调节酒精灯是外焰完全包围试管的下部。你认为该设计 是 否 更 好 ？ ____________ （ 填 “ 是 ” 或 “ 否 ” ） ； 理 由 是 ________________________________________________； 【实验研究】 分别称取 2g 木炭与 CuO 的混合物，按每种比例重复实验 3 次。实验记录如下表： 总质量相同（2g）但木炭与 CuO 比例不同的实验对比表 由实验数据分析，影响实验的另一因素是______________________________；从产物分析，该反应混合物 52 的最佳比例范围是_____________________； 【讨论交流】 由于试管中有空气，实验时应注意： 混合物需进行预热，除了使试管受热均匀外，目的是_______________________________； 不能把石灰水浑浊作为木炭跟 CuO 反应的充分证据。因为试管中还可能发生反应： ___________________________________（写化学方程式） 【提出问题】关于影响该实验的因素，你认为还可进一步探究的问题____________________ 解析：本题考查木炭还原氧化铜实验。在实验中，将木炭粉研碎与氧化铜混合，目的是为了增加反应物的 接触面积，使二者充分反应；由于木炭与氧化铜需要在高温下反应，因此将酒精灯火焰罩上网罩，目的是 为了集中火焰，提高温度。改进实验装置 相对较好，因为这样可以使反应物受热均匀，且能获得持续的 高温。从实验数据可知，影响实验的另一因素是反应混合的比例，从产物分析，该反应混合物的最佳比例 范围是 1:10～1:11。从影响实验的因素来看，还可以进一步探究混合物的质量对反应的影响，或者是温度 对反应的影响等。 答案： （1） C+2CuO 2Cu+CO2↑ （2）增大反应物的接触面积，使反应更充分 （3）使火焰更集中，提升温度 （4）【装置改进】是 与铁丝网形成一个类似烟囱的空腔，使空气的对流加快，从而使燃烧更充分，火 焰更稳定 【实验研究】反应物的比例 1：10～1：11 【讨论交流】尾气没有处理，过程中可能产生的一氧化碳会污染环境 C+O2 CO2 【提出问题】反应物的形状（或反应温度） 中考真题分析 1.（2012 武汉）某化学小组的同学利用混有少量 CO2 的 CO 气体还原氧化铁，并验证反应后的气体产物。 实验室现有下图所示实验装置（可重复使用）。按气体从左到右的方向，装置连节顺序正确的是 （ ） 53 A.甲→乙→丙→丁 B．甲→丙→乙→丁 C.乙→甲→丙→甲→丁 D.乙→甲→丙→乙→丁 分析：验证反应后的气体产物应该首先排除原有的二氧化碳的干扰，先将混合气体通入氢氧化钠溶液中可 以除去二氧化碳气体，然后再通入澄清的石灰水中检验二氧化碳是否被除净；再通入含有氧化铁的大试管 中还原氧化铁。将产生的气体通入澄清的石灰水中观察是否有沉淀生成，因为一氧化碳有毒，最后应该接 上尾气处理装置。 2. （2010·南京）一碳化学是以分子中只含一个碳原子的化合物(如 CO、CH4 等)为原料来合成一系列化 工原料和燃料的化学。 (1)工业上用天然气和水蒸气在高温条件下发生反应，得到 CO 和 H2，该反应的化学方程式为 ，得到的 CO 和 H2 的混合气被称为合成气，合成气在工业上可用于合 成一系列化工原料和新型燃料，还可用于冶炼某些金属。 (2)某他学兴趣小组的同学在实验室模拟了合成气的制备，并设计实验验证合成气的还原性。 I．用甲烷和水蒸气在高温条件下反应得到合成气．根据(1)中所写的化学方程式．合成气中 CO 和 H2 的质 量比为 。 Ⅱ．用合成气还原足量氧化铜．实验装置如下图所示： 【设计买验步骤】 ①连接好装置并检查气密性。 ②装入药品，通人一段时间合成气。 ③分别称量装置 D、E 的质量。 ④缓缓通入合成气，加热装置 C，使其充分反应。 ⑤停止加热，继续通入合成气至恢复到室温。 ⑥再次分别称量装置 D、E 的质量。 还 原 CuO 的装置 合成气→ 浓 NaOH 溶液 浓硫酸 浓硫酸 浓 NaOH 溶液 A B C D E 54 【完善实验设计】经过讨论同学们认为，装置 E 后还应添加一个酒精灯，并在实验步骤 (填实验步骤的序号)中点燃(点燃前应对气体验纯)。 【进行实验】该小组的同学按上述步骤进行实验，并记录了实验现象和数据： ①装置 C 中出现 色物质。 ②称量数据如右表所示。 【现象分析和数据处理】 ①甲同学根据装置 C 中的现象，认为是合成气中的 CO 和 H2 还原了 CuO。 ②乙同学通过对上表数据的分析，推测除了 CO 和 H2 以外，制得的合成气中可能还有未反应的 CH4，且 CH4 也还原了 CuO。试通过计算．．．．说明他的推测依据。 ③丙同学提出，实验步骤⑤中通入的气体会带走装置 E 中的部分水蒸气，使实验产生误差。你认为该误差 对乙同学的推测结果是否有影响? (选填“是”或“否”，并说明理由)。 【拓展探究】该小组同学对于 CH4 是否真的能够还原氧化铜提出了质疑并进行探究。 【查阅资料】甲烷具有还原性，可以还原氧化铜，生成 CO2 和 H2O； 白色的无水硫酸铜遇水会变成蓝色。 【实验设计【该小组同学拟用纯净的甲烷气体和如下装置进行实验。 ①上图装置 F 中盛放的试剂名称是 。 ②上图装置的正确连接顺序是 (填字母，且每套装置限用一次)。 【实验反思【除了可能是 CH4 也还原了 CuO 外，出现上表数据关系还可能是因为 (写出一个原因， 并说明理由)。 分析：（1）根据题意，生成物是 CO 和 H2，条件是高温，根据方程式书写要求可以写出。 （2）I．根据化学方程式知 CO 和 H2 的质量比=28：（2×3）=14：3； Ⅱ．【完善实验设计】分析所用各装置中的反应条件可知，装置 C 中氢气和氧化铜反应需要加热，对应实 验步骤为②。 【进行实验】 ①反应后装置 C 中黑色的氧化铜逐渐变为红色的铜，所以装置 C 中的固体是铜，为红色； 装置 D 的质量 装置 E 的质量 反应前 292.4g 198.2g 反应后 296.0g 201.5g 55 【现象分析和数据处理】 2 果只有 CO 和 H2，还原足量 CuO，合成气中 CO 与 H2 的分子个数比为 1：3．生成物中碳元素与氢元 素的质量比为 2：1；如果只有 CH4 还原足量 CuO，生成物中碳元素与氢元索的质量比为 3: 1;现测得 CO:的质量为 201. 5g-198. 2g=3. 3g, H20 的质量为 296.Og 一 292.4g=3.6g,而生成物中碳元素与氢元素的 质量比为(3.3g×12/44):( 3.6g×2/18)=9: 4, 9:4 介于 2: 1 和 3: 1 之间，由此可推测出，除了 CO 和 H2 以 外，制得的合成气中可能还有来反应的 CH4，且 CH.也还原了 CuO.③否，因为带走水蒸气会使测得的 CO 2 质量偏低，而实际测得的生成物中碳、氢元素的质量比已经大于 2: 1,所以对推测结果无影响. 【拓展探究】要证明甲烷还原氧化铜，只要证明生成物中有 CO2 和 H2O 生成即可；所以 F 装置应是检验 C O2 生成的，用澄清石灰水:装置 H 是还嘎 CuO, G 是用来证明水的生成，F 是证明二氧化碳生成，I 是处理 尾气，所以顺序为 HGFI.【实验反思】因为本题是定量性实验，反应物是混合物，在以上的讨论中对反应 物参加的可能性进行了方析证明，影响生成物气质量变化的还有参加反应的物质质量大小以及反应过程中 是否全部参与反应 I 所以可以从这两方面进行分析证明. （2）I．14：3 Ⅱ．【完善实验设计】② 【进行实验】红 【现象分析和数据处理】 ②如果只有 CO 和 H．还原足量 CuO，合成气中 CO 与 H2 的分子个数比为 1：3．生成物中碳元素与 氢元素的质量比为 2；1 如果只有 CH4 还原足量 CuO，生成物中碳元素与氢元索的质量比为 3：1 现测得 CO2 的质量：201.5g-198.2g=3.3g H20 的质量：296.0g 一 292.4g=3.6g 生成物中碳元素与氢元素的质量比：（3•3g×12 44 ）：（3.6g×2 36 ）=9：4 9：4 介于 2：1 和 3：1 之间 由此可推测出，除了 CO 和 H2 以外，制得的合成气中可能还有来反应的 CH4，且 CH4 也还原了 CuO ③否．因为带走水蒸气，将会导致 E 装置的质量增加减小，从而会使测得的 CO2 质量偏低，（二氧化 碳的质量就是两次称量 E 装置的质量差），而实际测得的生成物中碳、氢元素的质量比已经大于 2：1，所 以对推测结果无影响． 【拓展探究】澄清石灰水 H G F I 【实验反思】因为根据测得数据计算，生成物中碳、氧元素的质量比太置 2：1，所以可能是合成气中参与 反应的 CO 与 H2 分子个数比大于 1：3（或 H2 未完全参加反应、生成的水未被完全吸收等） 56 3.（2011·宜宾）某化学课外兴趣小组探究氢气还原氧化铜的反应，有如下实验装置： （1）上述 A 装置可用于实验室制取氢气和二氧化碳，请分别写出实验室制取氢气和二氧化碳的化学方程 式 ； ； 上述可用于收集二氧化碳装置是 （用装置字母序号填空）。 （2）请你参与探究氢气还原氧化铜得到的红色固体的成分，完成下列各题： 已知信息：Ⅰ．氢气还原氧化铜除生成铜外还可能生成氧化亚铜（Cu2O）；Ⅱ．Cu 和 Cu2O 均为不溶于水 的红色固体；Ⅲ．Cu2O+H2SO4＝CuSO4+Cu+H2O 提出问题：红色固体含有什么物质？ ①猜想假设： 假设一：红色固体只含 Cu；假设二：红色固体只含 Cu2O； 假设三： （请补充完成假设三）。 ②实验探究：（填写表中空格） 实验操作 实验现象 实验结论 ａ．取少量红色固体加入到足量硫酸溶液中 无明显现象 假设 成立 b．取少量红色固体加入到足量硫酸溶液中 假设二和假设三均成立 ③数据处理：甲同学称取 Wg 红色固体加入到足量硫酸溶液中使其充分反应后， （填操作名称）、 洗涤、干燥，称量剩余红色固体质量为 mg，通过计算，若 m （选填＞、＜或＝），则假设 二成立；若 m （选填＞、＜或＝），则假设三成立。 3 交流与反思：只要假设合理，实验方法正确，根据实验现象和数据就能得出结论。 57 假设 Wg 红色固体全部是 Cu2O，反应后生成铜的质量为 m Cu2O+H2SO4═Cu+CuSO4+H2O 144 64 W m 144/64 =w/m m=64W/144 若 m＞64W 144 说明红色固体中原本就含有铜，所以假设三成立。 过关检测 1.（2012 淮安）某同学为验证炭在氧气中不完全燃烧的产物既有 CO 又有 CO2，设计如图所示流程进行实验， 根据所学知识回答相关问题。X k b 1. co m （1）按上面连接好装置，在装入药品之前，必须进行的操作是 ； （2）B 装置中 NaOH 浓溶液的作用是 ； （3）实验开始时，必须先通入混合气体一段时间再点燃酒精喷灯加热，目的 是 ； （4）根据设计意图，观察到 （填写实验现象）时，证明混合气 体中既有 CO 又有 CO2； 58 （5）从环保角度分析，该流程设计中的一处明显不足是 ． 1.（1）检查装置的气密性 （2）除去混合气体中的二氧化碳 （3）排净试管中的空气以防止爆炸事故 （4）A 中出现浑浊，D 中黑色粉末变为银白色 （5）没有尾气处理（吸收）装置 解析：本题考查了气体的检验。（1）在进行有关气体的实验时，首先应该先检查装置的气密性；（2）实验 过程中 A 装置的作用是检验混合气体中是否含有二氧化碳气体，B 装置的作用是除去混合气体中的二氧化 碳；（3）实验开始时，先通入气体的目的是排净装置中的空气；（4）如果观察到 A 中澄清石灰水变浑浊， D 中黑色粉末变为银白色说明混合气体中既含有 CO 又含有 CO2。 （5）本装置中涉及到了 CO，CO 有毒， 应该增加尾气处理装置。 2.（2011·雅安）如图是实验室常用的两个气体制备、收集、净化的多功能装置。 (1)若用于制氢气，且产生的气体中不含酸性杂质气体，则试剂 X 常用___ _____，用图示放置的乙装置 收集氢气，A 应与________ (填“B”或“C”)相连。 (2)若 X 是稀盐酸、Y 是石灰石，用甲、乙两装置可组成发生、净化、收集 CO2 气体的系列装置。若乙中 放入饱和 NaHCO3 溶液，则该溶液的作用是除去_____ ___；若乙中放入浓硫酸，浓硫酸的作用是 ____________________________。 （3）若 X 是水，Y 是 CaC2 固体，则从 A 中放出乙炔（化学式：C2H2）气体，同时还生成一种碱。乙炔 微溶于水，密度与空气接近。若用乙装置收集乙炔，则乙中还应该装入＿＿＿＿；生成乙炔的化学方程式 是 3. （2010·绍兴）某科学兴趣小组成员在查阅资料时了解到：牙膏除主要活性成分外。还有约占牙膏成分 AX Y 甲 乙 CB 59 50％的 CaCO3[或 Si02、Al(OH)3、CaHP04]等摩擦剂和保持牙膏湿润的甘油等物质。于是对自己牙膏中的摩 擦剂是什么产生了兴趣。 【建立假设】我牙膏中的摩擦剂有碳酸钙。【进行实验】 ①取 2 厘米长牙膏于小烧杯中，加入 10 毫升蒸馏水，充分搅 拌，静置一段时间，分离上层清液和沉淀，待用； ②用 pH 试纸测定所得溶液的 pH 大于 7，正确的操作方法是____________________； ③取少量沉淀物，加入过量的稀盐酸，沉淀全部溶解并有大量气泡产生，将产生的气体通入澄清的石灰水 中，澄清的石灰水变浑浊。写出澄清石灰水变浑浊的化学反应方程式____________。 【实验结论】我牙膏中的摩擦剂一定有碳酸钙。 【反思交流】有同学指出上述实验没有对__________是否存在进行检验，因此，实验结论不成立。 【拓展延伸】资料表明可以利用钙离子与草酸根离子(C2O42-)结合产生草酸钙沉淀来检验钙离子。请写出 草酸铵[(NH4)2C2 O4]溶液和氯化钙溶液反应的化学反应方程式______________。 3.②用洁净的玻璃棒蘸取少量上层清液，滴在 pH 试纸上，并与标准比色卡对照 ③Ca(OH)2+CO2＝CaCO3↓+H2O 钙离子(Ca2+) (NH4)2C2O4+CaCl2＝CaC2O4↓+2NH4C1 解析：【进行实验】②测定牙膏的 pH 应该是用玻璃棒蘸取上层的清液，滴在 pH 试纸上，然后与标准比色 卡对照。③将沉淀物与稀盐酸发生反应，产生了能使澄清石灰水变浑浊的气体，则该气体是二氧化碳，又 牙膏中 50%是碳酸钙，因此该反应应该是碳酸钙与稀盐酸的反应。【反思交流】由于利用稀盐酸和澄清石 灰水只能检验出牙膏中含有碳酸盐，但并无法确定是否含有钙离子，因此若想进一步检验碳酸钙的存在， 还需要用其他试剂检验钙离子的存在。 4. （2011`佛山） 实验是学习化学的重要手段，通过实验可以培养实践能力和创新精神。 （一）实验室制取气体是初中重要的一组实验，结合下列实验装置图回答有关问题： （1）装置 I 是加热固体的装置，指出其中的错误 ；[要改正错误需 要操作的按钮时 （填字母）。 （2）使用装置 II 制取 O2, 化学方程式为 。 （3）使用装置 II 前要检验气密性，方法是 。 60 （4）实验室制取 H2、O2、CO、CO2、NH3 等五种气体，可选用装置 III 来收集的气体有 （填化学式）。 （二）某实验小组为测定铜和氧化铜混合物中氧化铜的质量分数，设计了用干燥纯净的氢气还原氧化铜的 实验，所需实验装置如下图所示，回答下列问题： （5）将上图连接成整套装置，连接顺序依次为 B→ → → →E（填写字母）。 （6）A 装置中实验前混合物质量为 2.5g，实验后的剩余固体质量为 2.1g，则混合物中的质量分数 为 。 （7）某同学用 E 装置增加的质量来计算混合物中氧化铜的质量分数，计算的结果会 （填“增大”、“减少”或“不变”） 5. 蛋白质是人体必需的重要营养成分之一，是构成人体细胞的基础物质。鸡蛋清中含有蛋白质，用鸡蛋清 做下面的实验，可以从中了解蛋白质的一些特性。 实验步骤 实验现象 结论 [实验 1] （1）取两支试管，试管中加 入 3mL 饱和硫酸铵溶液，试 管乙加入 3mL 蒸馏水，再分 试管甲： 试管乙： ① 61 别滴入鸡蛋清，振荡，观察现 象。 （2）再向上述试管乙中继续 加入 3mL 饱和硫酸铵溶液， 振荡，观察现象。 试管乙此时： [实验 2] （3）另取两支试管，试管 A 加入 3mL 鸡蛋清，试管 B 加 入 3mL 蒸馏水和 5 滴鸡蛋清， 分别滴入 3 滴浓硝酸，振荡， 片刻后观察现象。 （4）再取两支试管 C、D 分 别对应试管 A、B，重复上述 操作（3），然后同时浸入 90℃ 的热水中，观察现象。 试管 A：渐有黄色物质凝固 试管 B：较长时间仍无明显现 象 ② 试管 C：生成黄色凝固物更快 试管 D：出现白色絮状沉淀 4 5.(1)出现白色絮状凝固物 无明显现象 (2)仍无明显观象 ①硫酸按溶液的浓度会影响白质的溶解性 (3)② 硝酸溶液的浓度会影响蛋白质的化学性质和生理功能 (4)③ 温度会影响蛋白质化学变化的速率 解析:少量的盐(如硫酸按、硫酸钠等)能促进蛋白质的溶解，如向蛋白质水溶液内加入浓的无机盐（这里不 是指重金属盐）溶液，可使蛋白质的溶解度降件，而从溶液中析出，这种作用叫做盐析，据此可顺利完成 (1) (2)两个小题;蛋白质刊以跟许多试剂发生颜色反应.例如在鸡蛋白溶液中滴入浓硝酸，则鸡蛋白溶液呈黄 色.这是由于蛋白质（含苯环结构）与浓硝酸发生了颜色反应的缘故(利用这种颜色反应可以鉴别蛋白质). 在加热、酸、碱、重金属盐、紫外线等的作用下，蛋白质会发生性质上的改变而凝结起来。这种凝结是不 可逆的，不能再使它们恢复成原来的蛋白质.蛋白质的这种变化叫做变性.蛋白质变性后，就失夫了原有的 可溶性，也就失去了它们生理上的作用.因此蛋白质的变性凝固是个不可逆过程，由此可顺利解答(3) (4)两 个小题. 6. （2011·重庆市）2011 年是国际化学年(IYC2011），其宗旨是“增进公众对化学重要性的认识，鼓励青年 人热爱化学，学习和研究化学”。某校化学兴趣小组的同学，对课本中一氧化碳还原氧化铁实验作了绿色 化改进后制取单质铁（K1，K2 是活塞）： 62 （1)关闭 K1、开启 K2，可以验证 CO 还原 Fe2O3 的产物。 ①这是关于气体的实验，实验前必须对装置进行 ② CO 还原 Fe2O3 的化学方程式为 ③在 e 处点燃气体的目的是 (2)关闭 K2,开启 K1，可以将 d 口出来的气体再从 a 通人装置而循环使用。 ① c 瓶中应装 （填序号）。 A.澄清石灰水 B.水 C.石蕊溶液 D.浓硫酸 ②反应完后（假设 b 瓶中 NaOH 全部转化为纯碱），要从 b 瓶中溶液得到纯碱固体，必要的实验操作为转 移、 结晶。 ③该实验这样改进的主要优点是 (2)①D ②蒸发 ③减少碳的排放，提高原料利用率 解析:(1)此题考查铁的治炼.涉及气体的实验，应首先检验装置气密性是否良好。一氧化碳有毒，排放到空 气中会污染空气，因此需要在 e 处点燃酒精灯，处理尾气.(2)由于是循环使用一氧化碳，因此需要将从澄清 石灰水中排出的气体进行干燥，故 C 瓶应盛放浓硫酸.从;容液获取;容质固体，一般采用蒸发结晶的方法. 改进后的装置不但能把尾气处理，还节省了能源.此题的解答主要是对知识的综合分析，特别是对装置优点 的评价。评价优点要根据题意来分析，即根据“将 d 口出来的气体再从 a 通往装置而循环使用”分析、解 答. 7. （2011·德州） 请你参与某学习小组研究性学习的过程，并协助完成相关任务。 【研究课题】探究水壶内部水垢的主要成分 【查阅资料】通过查阅资料知道，天然水和水垢所含的物质及其溶解性如下表： 物 质 Ca(HCO3)2 Mg(HCO3)2 Ca(OH)2 Mg(OH)2 CaCO3 MgCO3 溶解性 可溶 可溶 微溶 不溶 不溶 微溶 【提出猜想】水垢的主要成分一定含有 Mg(OH)2 和 ，可能含有 Ca(OH)2 和 。 63 【设计方案】 （1）甲同学在烧杯中放入少量研碎的水垢，加入适量蒸馏水充分搅拌，静置。取上层清液滴入 Na2CO3 溶 液 ，如果没有白色沉淀，说明水垢中无 (填化学式)。 （2）乙同学设计了下列实验装置，进一步确定水垢中含有碳酸盐的成分。 其主要实验步骤如下： ①按图组装仪器，将 50g 水垢试样放入锥形瓶中，逐滴加入足量稀盐酸。若 D 瓶增重 22g，则水垢全部是 CaCO3。 ②待锥形瓶中不再产生气泡时，打开活塞 b，从导管 a 处缓缓鼓入一定量的空气； ③称量 D 瓶内物质增加的质量； ④重复②和③的操作，直至 D 瓶内物质质量不变。 测量滴加稀盐酸体积与 D 瓶内物质增加质量的关系如右图曲线所 示； 【评价】 （1）A 瓶中的 NaOH 溶液起到 作用。若 A 瓶 中无 NaOH 溶液，D 瓶中的质量将 （填“增大”、“不变” 或“减小”）。 （2）一般情况下，两种不同金属形成的碳酸盐与足量盐酸反应时， 若两金属的化合价相同、两种盐的质量相同，则相对分子质量小者放出的气体多。分析曲线图可知：水垢 中一定含有 （化学式），理由是 。 （3）装置图中“？”所指处有三根导管同时穿过橡胶塞，已知：导管的直径为 8mm，橡胶塞细段直径为 3cm。 从坚固和美观的角度考虑，请你在由图中标出应在哪三点打孔为好（用圆圈“○”表示打孔位置）。 以上实验 （填“能够”或“不能”）检测出水垢中含有 Mg(OH 0 稀盐酸的体积 增加的质量/g 10 20 24 30 40 64 8. (2011·杭州)某学校科学兴趣小组想设计一个实验，来模拟研究 CO2 浓度增加是否增大地球“温室效应”。 他们查阅了有关数据： 并设计了下面的实验和操作步骤： Ⅰ.在两只同样的玻璃瓶里分别充满 CO2 和空气，并编号为甲、乙，塞紧带有同样温度计的橡皮塞。再把两 只玻璃瓶放在阳光下照射(如右图)，观察甲、乙瓶中的温度变化。 Ⅱ.阳光持续照射，间隔一定时间测量两玻璃瓶温度值，并记录 (见下表) 请回答下列问题： (1)写出实验室制取 CO2 的化学方程式 。 (2)往瓶中充 CO2 时，验证瓶中已充满了 CO2 的方法是 。 65 (3)该实验中，照射同样时间，根据上表的数据，比较甲、乙瓶温度变化的规律是 。 (4)该实验中，在阳光照射下，影响甲、乙瓶温度不同的原因，除了 CO2 的温室效应以外，还有的可能原因 是(写出一点即可) 有同学认为根据该模拟实验的目的，实验设计存在问题，你认为是(写出一点即可) 。 8. (I)CaCO3+2HC1=CaC12+H2O+CO2↑(2)用燃着的木条放在集气瓶口.观察火炉是否熄灭，若火焰熄灭，则 说明二氧化碳已充满(3)开始一段时间内，甲瓶温度高于乙瓶(或甲瓶比乙瓶升温快)，最后两瓶温度趋于一 致(4)两种气体的比热不同，瓶中气体的质量不同等。（5）该实验没有模拟地球的生态系统，实验使用了纯 净的二氧化碳等。 解析:(1)依据所学化学知识正确书写实验室制取 CO2 的化学方程式;(2)往瓶中充 CO2 后，验证瓶中已充满了 CO2 的方法应该是用燃着的木条伸到集气瓶口，如果熄灭，则证明已充满了 CO2; (3)该实验中，实验装置 应照射同样时间，根据题给相关数据，飞比较甲、乙瓶温度变化的规律是:开始一段时间内，甲瓶温度高于 乙瓶（或甲瓶比乙瓶升温快)，最后两瓶温度趋于一致;(4)根据题给第一个数据信息可确定该实验中，产",a 光照射下，影响甲、乙瓶温度不同的原因，除了 CO2 的温室效应以外，还有的可能原因是两种气体的比热 不同或瓶中的气体的质量不同等;(5)有同学认为根据该模拟实验的目的，实验设计存在问题；该实验没有 模拟地球的生态系统或实验使用了纯净的二氧化碳等。