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热点08 综合实验专题突破-2024年中考化学题型专练（苏州专练）
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综合实验题就是给出整套实验装置图并就物质在各部分装置中发生的反应、仪器的功用、实验操作等方面提出问题要求作答的试题。
综合实验题既能考察学生在中学阶段动手实验的情况，又能考察学生的基本实验操作技能，还能考察学生设计实验、探究性质、分析处理数据、得出结论、准确表述实验过程和结论的探究性学习能力。因此，综合实验题一直以来是再现率较高、权重较大的高考题型，在近几年中考，更是频繁出现，而且融化工流程、表格数据分析和图像表达于一体，呈现出新特点。
一、综合实验题的特点
1．注重对教材典型实验的整合、拓展和延伸，重视对综合分析问题能力的考查。
2．注重实验方案设计和原理探究，重视对创新思维能力的考查。
3．注重定性实验和定量实验的有机结合，重视对数据分析处理能力的考查。
二、综合实验题的解题方法
综合实验题一般由题头、装置图、问题或数据处理等几部分组成。题头是说明本实验是制备物质还是探究物质性质，即说明实验的目的；装置图则给出实验所需要的设备；问题部分则是针对实验原理和装置图提出一些问题，有要求写出某部分装置里发生的化学反应或离子反应的方程式的，有要求说明某个仪器的作用的，有问某一个仪器中所盛装的试剂是什么的，有要求描述实验操作方法和步骤的(此时必须用操作性语言，如果用原理性语言回答是不给分的)，有问仪器之所以这样连接或实验之所以这样操作的原因和理由的，也有要求进行实验数据处理的等等。
例题、某小组在实验室中探究金属钠与二氧化碳的反应，选用如图所示装置及药品进行 实验。已知：
回答下列问题：
（1）打开活塞，制取 CO2．为了得到干燥、纯净的 CO2，B 中盛有 饱和碳酸氢钠溶液（填试剂名 称）。反应结束后，关闭活塞，干燥管内可观察到的现象是固体和液体分离 。不能用稀硫酸代替稀盐酸，其原因是稀硫酸和碳酸钙反应生成的硫酸钙微溶于水，附着在石灰石表面，阻止反应进行 。
（2）金属钠与二氧化碳反应的实验步骤及现象如表：
①验证玻璃管中充满二氧化碳的方法是 把燃烧的木条放在E导管口处，木条熄灭。
②为检验玻璃管中白色物质的成分，取适量滤液于 2 支试管中，向一支试管中滴加 1 滴酚酞溶液，溶液变红；向第二支试管中滴加氢氧化钡溶液，溶液变浑浊。据此推断，白色物质的化学式是 D（填标号）。
A．Na2O B．Na2O2 C．NaOH D．Na2CO3
③经检验，滤纸上留下的黑色固体是一种单质，请写出它能与其他黑色固体反应的化学 方程式：2CuO+C2Cu+CO2↑ （任写一个）。
本实验中金属钠与二氧化碳反应的化学方程式为4Na+3CO2 2Na2CO3+C。
【答案】（1）饱和碳酸氢钠溶液； 固体和液体分离； 稀硫酸和碳酸钙反应生成的硫酸钙微溶于水，附着在石灰石表面，阻止反应进行。
（2）①把燃烧的木条放在E导管口处，木条熄灭。
②D
③2CuO+Ceq \\ac(\s\up7(高温),\(===,====))2Cu+CO2↑
④4Na+3CO2eq \\ac(\s\up7(△),\(===,====))2Na2CO3+C
【解析】（1）打开活塞，制取 CO2．为了得到干燥、纯净的 CO2，B 中盛有饱和碳酸氢钠溶液（吸收氯化氢气体）；反应结束后，关闭活塞，干燥管内二氧化碳增多，气压增大，液体压入烧杯，可观察到的现象是固体和液体分离；不能用稀硫酸代替稀盐酸，其原因是：稀硫酸和碳酸钙反应生成的硫酸钙微溶于水，附着在石灰石表面，阻止反应进行。故填：饱和碳酸氢钠溶液；固体和液体分离；稀硫酸和碳酸钙反应生成的硫酸钙微溶于水，附着在石灰石表面，阻止反应进行。
（2）①验证玻璃管中充满二氧化碳的方法是把燃烧的木条放在E导管口处，木条熄灭。
故填：把燃烧的木条放在E导管口处，木条熄灭。
②取适量滤液于 2 支试管中，向一支试管中滴加 1 滴酚酞溶液，溶液变红，说明溶液显碱性；
向第二支试管中滴加氢氧化钡溶液，溶液变浑浊，是因为碳酸钠和氢氧化钡反应生成白色沉淀碳酸钡和氢氧化钠，据此推断，白色物质的化学式是Na2CO3。
故填：D。
③经检验，滤纸上留下的黑色固体是一种单质，该物质是碳，高温条件下碳和黑色固体氧化铜反应生成铜和二氧化碳，反应的化学方程式：2CuO+Ceq \\ac(\s\up7(高温),\(===,====))2Cu+CO2↑。
故填：2CuO+Ceq \\ac(\s\up7(高温),\(===,====))2Cu+CO2↑。
④本实验中金属钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和碳，反应的化学方程式为：4Na+3CO2eq \\ac(\s\up7(△),\(===,====))2Na2CO3+C。
故填：4Na+3CO2eq \\ac(\s\up7(△),\(===,====))2Na2CO3+C。
解综合实验题，首生要认真阅读题头，弄清实验的目的，根据目的进一步弄清实验的原理。如例4中（1）中“为了得到干燥、纯净的CO2”，由于石灰石与盐酸反应放热，在产生CO2同时会挥发出HCl气体，所以要有除去HCl的装置，即通过饱和的碳酸氢钠溶液洗气瓶，而“洗气”会从碳酸氢钠溶液带出水分，所以还要通过装有浓硫酸的的洗气瓶。
其次是弄清楚物质在整套装置中的流向及所到之处发生的反应和可能出现的现象。这是解这类题的关键。读懂了装置图及物质流经各部分仪器时发生的反应，就基本上等于解答了题目。
还如例题中（1）中“反应结束后，关闭活塞，干燥管内可观察到的现象是：” 反应结束后，关闭活塞，干燥管内二氧化碳增多，气压增大，液体压入烧杯，可观察到的现象是固体和液体分离。整套装置是为了探究金属钠与二氧化碳的反应，A装置干燥管中石灰石与稀盐酸反应产生CO2，经过B装置除去HCl，经过C装置除去从B中带出的水分，进入D中和加热条件下的Na反应，过程中涉及到盐酸和石灰石反应、HCl与碳酸氢钠反应，Na和CO2反应，CO2的流向是：发生装置A→除HCl气体的B→干燥装置C→主反应装置D→气体装置E等，理清这些基本点，解答就“水到渠成”了。
第三步是结合上两步的阅读和分析，对题目提出的问题进行解答。
当然，也有些综合实验题可能涉及的原理是考生在初中阶段没有学过的知识，但这个知识并不影响解答问题。这时，如果考生沿着这三步去分析，可能在第一步或第二步就被卡住了，即要弄清整道题所涉及的反应原理和整套装置的作用和工作原理就成为不可能，这时，考生就没有必要去按从前到后的顺序一步一步地进行，可以先浏览一下整道试题，带着问题去读题头和装置图，只要问题能得已解决就行。这样可以节省答题时间，比较快捷地解答问题。
以上为解答综合实验题的一般方法，具体问题应具体分析。要达到熟练解答此类试题的目的，还需要熟练掌握基本实验操作方法，熟悉各种仪器的结构、用途和工作原理，牢记常见气体的实验室制法，更重要的还需要做一定数量的综合实验题，以训练自已的解题技巧和解题速度
例1. 硫酸亚铁晶体（可表示为FeSO4•xH2O）又称绿矾。
工业上，一般用含铁锈的废铁屑与稀硫酸原料来制备FesO4•7H2O，写出铁锈的主要成份与稀硫酸反应的化学方程式 Fe2O3+3H2SO4═Fe2（SO4）3+3H2O。
某兴趣小组的同学对它的组成进行了探究
【查阅资料】
（1）硫酸亚铁晶体加热时，容易先失去结晶水，温度升高则继续分解产生一种金属氧化物和两种非金属氧化物。
（2）二氧化硫能使高锰酸钾溶液褪色。
（3）在一个化学反应中，如果有元素化合价升高，同时就有元素化合价降低。
【进行实验】
该兴趣小组同学称取ag硫酸亚铁品体（FeSO4•xH2O）样品，按图1装置高温加热，使其完全分解，并对所得产物进行分析，利用热分析仪获得硫酸亚铁晶体热分解时的温度与剩余固体质量关系如图2所示。
【数据分析】（假设反应均完全）
（1）图1：B中无水硫酸铜粉末变蓝，质量增加12.6g，说明产物中有（填化学式，下同） H2O；装置C中高锰酸钾溶液褪色，说明产物中还有SO2 。
（2）兴趣小组的同学从理论上分析硫酸亚铁分解还生成另一物质SO3，写出FeSO4分解的化学方程式
2FeSO4 Fe2O3+SO2↑+SO3↑
（3）请根据上述实验及图2中有关数据，计算出FeSO4•xH2O中的x为7 ，绿矾样品的质量a为27.8g 。
【交流讨论】
（1）实验中选择通入氮气是利用氮气的化学性质不活泼 （填“活泼”或“不活泼”）
（2）反应完全后仍要持续通入氮气，否则测出的x值会偏小 （填“偏大”、“偏小”或“不变”）
【答案】Fe2O3+3H2SO4═Fe2(SO4)3+3H2O。
【数据分析】
（1）H2O；SO2。;
（2）2FeSO4eq \\ac(\s\up7(高温),\(===,====))Fe2O3+SO2↑+SO3↑
（3）2FeSO4eq \\ac(\s\up7(高温),\(===,====))Fe2O3+SO2↑+SO3↑
304 160
y 8g
eq \f(304,160)＝eq \f(y, 8g)
y=15.2g，
根据题意有：eq \f(152,18x)＝eq \f(15.2g, 12.6gg)
x=7，
绿矾样品的质量a为：a=12.6g÷eq \f(126, 278)=27.8g
【交流讨论】
（1）不活泼。
（2）偏小
【解析】铁锈的主要成份氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和水，反应的化学方程式：Fe2O3+3H2SO4═Fe2（SO4）3+3H2O。
故填：Fe2O3+3H2SO4═Fe2(SO4)3+3H2O。
某兴趣小组的同学对它的组成进行了探究
【数据分析】
（1）图1：B中无水硫酸铜粉末变蓝，质量增加12.6g，说明产物中有水，并且生成水的质量是12.6g；
装置C中高锰酸钾溶液褪色，说明产物中还有二氧化硫。
故填：H2O；SO2。
（2）兴趣小组的同学从理论上分析硫酸亚铁分解还生成另一物质SO3，则反应后硫元素化合价降低（二氧化硫中硫元素），则铁元素反应后化合价应该是升高，即反应生成了氧化铁，FeSO4分解的化学方程式：2FeSO4eq \\ac(\s\up7(高温),\(===,====))Fe2O3+SO2↑+SO3↑。
故填：2FeSO4eq \\ac(\s\up7(高温),\(===,====))Fe2O3+SO2↑+SO3↑。
（3）由图中信息可知，反应生成了8g氧化铁，设硫酸亚铁质量为y，
2FeSO4eq \\ac(\s\up7(高温),\(===,====))Fe2O3+SO2↑+SO3↑
304 160
y 8g
2FeSO4eq \\ac(\s\up7(高温),\(===,====))Fe2O3+SO2↑+SO3↑
304 160
y 8g
eq \f(304,160)＝eq \f(y, 8g)
y=15.2g，
根据题意有：eq \f(152,18x)＝eq \f(15.2g, 12.6gg)
x=7，
绿矾样品的质量a为：a=12.6g÷eq \f(126, 278)=27.8g
故填：7；27.8g。
【交流讨论】
（1）实验中选择通入氮气是利用氮气的化学性质不活泼。
故填：不活泼。
（2）反应完全后仍要持续通入氮气，否则导致硫酸铜吸收的水蒸气偏少，从而导致测出的x值会偏小。
故填：偏小。
例2. 实验室进行某项实验并检验反应产物的装置如下图：
将足量浓氨水从分液漏斗中加入烧瓶中后，如图进行实验，实验现象记录如下：
黑色氧化铜粉末变为光亮红色；
②无水硫酸铜粉末变蓝色
③集气瓶中收集到一种无色气体。
请回答下列问题：
(1)虚线框内是否应添加必要的干燥装置？______(填“是”或“否”)。若需要，应选择的干燥装置是__________(填编号，若不需要，该空可不填)
(2)在实验中NaOH固体的作用是________________________________________。
(3)最终集气瓶中收集到的气体是 。
CuO粉末处发生化学反应方程式为 。
【答案】
(1)是，I；
(2)NaOH溶于水产生大量的热，使NH3·H2O分解产生NH3。
(3)N2 ；2NH3＋3CuO3eq \(===,\s\up7(△))Cu＋N2＋3H2O
【解析】从左向右，第一套仪器取自教材中的H2O2遇MnO2制氧气，原理为NaOH溶于水产生大量的热，使NH3·H2O分解产生NH3；第二套仪器为干燥装置，如不安装此仪器，就无法判断NH3与CuO反应是否生成了水，又氨气与硫酸反应会生成硫酸盐，所以不用浓硫酸干燥而用碱石灰干燥；第三套仪器取此氢气还原氧化铜，由于NH3氮元素处于最低价态，这决定了NH3具有还原性；第四、五部分仪器则是为了检验反应产物和吸收未反应的氨气的。
分析：综合实验题是对教材中物质制备和性质实验的整合。解答这类试题的前提是考生必须熟练掌握元素化合物性质，知道各种仪器的结构、适用范围和工作原理，掌握气体制备、除杂、收集、尾气处理等一系列基本实验操作，熟练掌握教材中的一些典型实验装置，弄清物质在实验系统装置中的流向及在各部分仪器里发生的变化。
例3. 现拟在实验室里利用空气和镁粉为原料制取少量氮化镁(Mg3N2)。已知实验中可能会发生下列反应：
①2Mg＋O2=2MgO；
②3Mg＋N2=Mg3N2；
③2Mg＋CO2=2MgO＋C；
④Mg＋H2O=MgO＋H2↑；
⑤Mg3N2＋6H2O3=Mg(OH)2＋2NH3↑
可供选择的装置和药品如下图所示(镁粉、还原铁粉均已干燥，装置内所发生的反应是完全的，整套装置的末端与干燥管相连)。
回答下列问题；
(1)在设计实验方案时，除装置A、E外，还应选择的装置(填字母代号)及其目的分别_____________________；
(2)连接并检查实验装置的气密性。实验开始时，打开自来水的开关，将空气从5升的储气瓶压入反应装置，则气流流经导管的顺序是(填字母代号)__________________；
(3)通气后，如果同时点燃A、F装置的酒精灯，对实验结果有何影响？原因是什么？
(4)请设计一个实验，验证产物是氮化镁。
【答案】：(1)B、D、F。选择B目的是除去空气中的水蒸气；选择D目的是除去空气中的CO2；选择F目的是除去空气中的O2。
(2)H→G→D→C→K→L→A→B
(3)制得的氮化镁将不纯；因为a装置没有排完空气前就加热会让空气中的氧气、CO2、水蒸气等与镁反应。
(4)将产物取少量置于试管中，加入适量水，将润湿的红色石蕊试纸置于试管口，如果能够看到润湿的红色石蕊试纸变蓝，则说明产物是氮化镁。
【解析】（1）制取氮化镁(Mg3N2)，需要相对纯净的N2，而空气O2、CO2在加热时均会和Mg发生反应，所以要除去，另外防止生成的(Mg3N2)与水反应，所以空气中的水也应除去，所以的选择除装置A、E外，还应选择的装置B、D、F；B目的是除去空气中的水蒸气；选择D目的是除去空气中的CO2；选择F目的是除去空气中的O2。
（2）为了达到上述目的，正确的连接方式是：H→G→D→C→K→L→A→B
（3）通气后，如果同时点燃A、F装置的酒精灯，将会使得制得的氮化镁将不纯；因为a装置没有排完空气前就加热会让空气中的氧气、CO2、水蒸气等与镁反应。
(4)要验证产物是氮化镁，可根据⑤Mg3N2＋6H2O3=Mg(OH)2＋2NH3↑中产生的NH3↑的特征气体设计实验方法：即将产物取少量置于试管中，加入适量水，将润湿的红色石蕊试纸置于试管口，如果能够看到润湿的红色石蕊试纸变蓝，则说明产物是氮化镁。
分析：本题以镁与氮气的反应为命题素材，综合考查了物质制备、除杂和设计实验验证产物等基本知识，特别考查实验设计能力。综合实验设计要解决下列问题：需要什么试剂、通过什么反应来制备物质或验证物质的性质，即根据实验目的，弄清实验原理；通过什么设备来达到实验目的，即根据反应物的状态和反应条件、要否除杂等确定实验装置；哪一套实验方案最简洁，即实验方案的评价和筛选。
1. ( 2023年江苏省苏州市吴中区、吴江区、相城区中考二模)铜及其化合物的冶炼与人类生活、社会发展有密切联系。
（1）在实验室选择如图-1 装置探究木炭和氧化铜反应的最佳质量比。
【查阅资料】
①木炭能在较高温度环境中将氧化铜中的氧元素夺去，生成单质铜
②酒精灯防风罩能将酒精灯火焰温度提升至 600～800℃
③铜的熔点为 1083℃
【装置分析】
①该实验并未采用略向下倾斜试管的加热方法，原因可能是___________。
A.使火焰更好包裹住药品部位，提高反应温度
B.防止生成的气体冲散药品，降低实验成功率
C.过程中会生成液态的铜，且防止石灰水倒吸
【实验过程】
实验：取 0.1 g 木炭粉与一定量的氧化铜粉末按下表所示比例充分混合，在粉末堆中插入一块灼烧过的铜片，进行实验。
②从表中可知，木炭还原氧化铜的最佳质量比是___________。
③无需再进行木炭粉与氧化铜粉末质量比为 1: 14 的实验，原因是___________。
④取出铜片观察，发现埋入粉末的部分变红，有金属光泽，上方铜片也变为亮红色，右侧澄清石灰水变浑浊，由此推测反应中产生的气体一定有___________。
⑤某同学取 8.0 g CuO 固体粉末与一定量木炭以最佳质量比混合，若 CuO 完全转化为 Cu， 理论上预计能得到 Cu 的质量为___________。
⑥试管底部的亮红色固体呈“海绵状”，如图-2 所示，实验得到“海绵铜”而非块状铜的原因是___________。
（2）分别在 H2与 CO 气氛下，还原氧化铜样品。对反应后的样品进行 X 射线衍射，得到的XRD 图谱结果如图-3 所示。XRD 图谱中的峰值可以表征某物种的存在。结合图像说明，能否采用热还原的方法直接制得纯净的 Cu2O 产品，_________（填“用H2能”或“CO 能”或“都能”或“都不能”），为什么_________。
【答案】
（1）①A ②1:12 ③木炭粉与氧化铜的质量比为1:13时，红色粉末中已经混有少量黑色物质，说明氧化铜已经过量，无需做木炭粉与氧化铜质量比为1:14的实验 ④二氧化碳##CO2 ⑤6.4g ⑥碳与氧化铜充分混合，碳被消耗而酒精灯防风罩能将酒精灯火焰温度为600～800℃，没有达到铜的熔点铜的熔点为1083℃
（2）①都不能 ②在有氧化亚铜产生的温度时同时存在氧化铜、铜为混合物，得到不是纯净的氧化亚铜
【解析】
（1）①A.根据查阅资料“①木炭能在较高温度环境中将氧化铜中的氧元素夺去，生成单质铜”和“酒精灯防风罩能将酒精灯火焰温度提升至 600～800℃”可知，并未采用略向下倾斜试管的加热方法，原因可能是使火焰更好包裹住药品部位，提高反应温度，正确；
B.随有二氧化碳气体生成，但并不能冲散药品，错误；
C.根据“酒精灯防风罩能将酒精灯火焰温度提升至 600～800℃”，“铜的熔点为 1083℃”可知反应并不会生成液体铜，错误；
答案：A；
②从表中可知，木炭还原氧化铜的最佳质量比是1:12，该反应条件红色固体有金属光泽且无黑色物质；
③无需再进行木炭粉与氧化铜粉末质量比为 1: 14 的实验，原因是木炭粉与氧化铜的质量比为1:13时，红色粉末中已经又开始混有少量黑色物质，说明氧化铜已经过量，无需做木炭粉与氧化铜质量比为1:14的实验；
④取出铜片观察，发现埋入粉末的部分变红，有金属光泽，上方铜片也变为亮红色，右侧澄清石灰水变浑浊，由此推测反应中产生的气体一定有二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊；
⑤某同学取 8.0 g CuO 固体粉末与一定量木炭以最佳质量比混合，若 CuO 完全转化为 Cu，依据质量守恒定律可知：化学变化前后元素的质量不变，生成的铜的质量等于氧化铜中铜的质量，生成铜的质量=8.0g×eq \f(64,64+16)×100%＝6.4g；
⑥试管底部的亮红色固体呈“海绵状”，如图-2 所示，实验得到“海绵铜”而非块状铜的原因是碳与氧化铜充分混合，碳被消耗而酒精灯防风罩能将酒精灯火焰温度为600～800℃，没有达到铜的熔点铜的熔点为1083℃；
（2）结合图像说明，都不能采用热还原的方法直接制得纯净的 Cu2O 产品，因为在有氧化亚铜产生的温度时同时存在氧化铜、铜为混合物，得到不是纯净的氧化亚铜。
2. (2023年江苏省苏州市高新区中考一模) 某兴趣小组对镁条在空气中的变化进行如下实验。
【查阅资料】
①MgO、Mg(OH)2均为白色固体；Mg2(OH)2CO3为黑色固体。
②部分物质的熔沸点。
【实验探究】用如图1所示进行实验(镁条固定在试管塞上)，并进行了一周的观察。
（1）用化学方程式表示B中镁条不再光亮的原因：___________。
（2）D、E试管中有少量黑斑的原因是___________。
【实验验证】将F中镁条表面的黑色物质用小刀刮下，向其中加入稀硫酸有气泡产生。
（3）乙同学提出有气泡产生并不能说明黑色物质中有碳酸盐，原因是___________。
（4）要证明黑色固体中有碳酸盐，还需补充的实验为___________。
（5）根据上述实验，实验室保存镁条时最需要注意的是___________。
【拓展延伸】取0.56g去除表面物质的镁条，在空气中点燃得到0.29g固体，将所得产物按照图2所示进行实验，观察到湿润的红色石蕊试纸变蓝。
（6）镁条燃烧后所得固体产物的质量小于镁条的质量，原因可能是___________。
（7）湿润的红色石蕊试纸变蓝说明镁条燃烧时空气中的___________参加了反应。
【答案】
（1）2Mg+O2=2MgO
（2）D水中溶有少量O2，E中水中溶有少量CO2，Mg与O2、CO2和H2O共同作用产生少量的Mg2(OH)2CO3，Mg2(OH)2CO3为黑色固体
（3）镁和稀硫酸反应也有气泡产生
（4）将生成的气体通入澄清的石灰水中，若石灰水变浑浊，则黑色固体中有碳酸盐
（5）密封，隔绝空气和水
（6）反应生成的氧化镁逸散到空气中一部分
（7）N2
【解析】
（1）B中镁条不再光亮的原因是：镁条和空气中的氧气发生反应，生成了氧化镁，用化学方程式表示为：2Mg+O2=2MgO；
（2）D水中溶有少量O2，E中水中溶有少量CO2，Mg与O2、CO2和H2O共同作用产生少量的Mg2(OH)2CO3，Mg2(OH)2CO3为黑色固体；
（3）镁和稀硫酸反应会生成氢气，所以也有气泡产生；
（4）CO2能使澄清石灰水变浑浊，氢气不能使澄清石灰水变浑浊，所以将生成的气体通入澄清的石灰水中，若石灰水变浑浊，则黑色固体中有碳酸盐；
（5）密封，隔绝空气和水；
（6）反应生成的氧化镁逸散到空气中一部分，没有完全收集；
（7）镁在空气中燃烧的产物和水反应，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明生成了碱性物质（一水合氨），一水合氨不稳定，分解生成氨气，则说明空气中的N2也参与反应。
3. ( 2023年江苏省苏州市姑苏区振华中学一模) 如图1所示装置常用于实验室制取少量气体。
I．用高锰酸钾制取O2
（1）用高锰酸钾制取O2的化学方程式为___________，发生装置应选用图1中___________(填字母)。
（2）①用装置F收集O2，以下操作正确的是___________(填字母)。
A．当导管口出现均匀且连续气泡时，将其伸入集气瓶口
B．当集气瓶中水被排尽，瓶口有大气泡向外冒出时取出导管
C．将集气瓶口朝下提出水面，再盖上玻璃片，倒放在桌面上
D．收集结束后导管仍要放在水中，并立即熄灭酒精灯，以防失火
②用装置G收集O2，气体应从___________(填“a”或“b”)端通入，在另一端用___________检验。
II．用大理石和稀盐酸制取CO2
（3）用大理石和稀盐酸制取CO2的化学方程式为_______。
（4）①制得的CO2中常混有HCl气体，是因为盐酸具有_______。
②用图2所示装置除去HCl气体，并获得干燥的CO2。
收集装置应选用图1中___________(填字母)。装置中所盛试剂应选用下面表格中的___________组(填字母)。
(CO2不与饱和NaHCO3溶液反应)
III．制取H2进行还原氧化铜实验
用图3所示装置进行H2还原CuO的实验，完全反应的化学方程式为H2+CuOCu+H2O，但实验后试管中得到红色固体也可能是铜和氧化亚铜(Cu2O)组成的混合物。氧化亚铜为红色固体，在空气中能溶于氨水得到蓝色溶液。
（5）①实验室使用锌粒和稀硫酸反应制取氢气，该反应的化学方程式为___________。
②为证明固体产物中有 Cu2O，需进行的操作及现象为___________。
（6）现称取若干份质量均为0.6000g的CuO，在相同实验条件下进行反应。根据加热不同的时间，检测所得固体中Cu2O的质量，结果如图4所示。
①0.6000g的CuO和H2完全反应可得金属铜的质量为多少克_________？(写出计算过程)
②由图4，在H2还原CuO反应过程中，固体中Cu2O质量的变化趋势是___________。
③为确保H2还原CuO所得固体产物不含Cu2O，应采取的措施是___________。
（7）某同学对H2还原CuO的反应过程提出如下假设：该过程经历了两个反应，化学方程式为H2+2CuOeq \\ac(\s\up6(△),\(==,===))Cu2O+H2O，H2+Cu2Oeq \\ac(\s\up6(△),\(==,===))2Cu+H2O。且在同一条件下两个反应同时进行。请结合图4，通过计算。分析“在同一条件下两个反应能同时进行”这一假设是否合理___________。
【答案】
（1）2KMnO4eq \\ac(\s\up6(△),\(==,===))K2MnO4+MnO2+O2↑ A
（2）①AB ②a 带火星的木条
（3）CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
（4）①挥发性 ②D C
（5）①Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑ ②取适量红色固体于试管中，滴加适量氨水，振荡，若得到蓝色溶液，则固体产物中有 Cu2O
（6）①设：生成铜的质量为x。
H2+CuOeq \\ac(\s\up6(△),\(==,===)) H2O+ Cu
80 64
0.6000g x
eq \f(80,64)＝eq \f(0.6000g,x)
x=0.4800g。
答： 0.6000g的CuO和H2完全反应可得金属铜的质量为0.4800克； ②. 先增大后减小 ③. 加热条件下通入氢气足够长时间
（7）设分步进行，0.6000g的CuO和氢气反应生成氧化亚铜质量为y。
H2+2CuOeq \\ac(\s\up6(△),\(==,===)) H2O+ Cu2O
160 144
0.6000g y
eq \f(160,144)＝eq \f(0.6000g,y)
x=0.5400g。
根据图4可知，在第5分钟时生成的氧化亚铜质量最大，故最多生成的氧化亚铜质量是0.3218g，氧化铜完全转化为氧化亚铜时生成的氧化亚铜质量0.54g大于0.3218g，说明氧化铜未完全转化为Cu2O时，Cu2O就开始转化为其他物质，即两个反应同时进行。
【解析】
（1）高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式是2KMnO4eq \\ac(\s\up6(△),\(==,===))K2MnO4+MnO2+O2↑，该反应的反应物是固体，反应条件是加热，属于固体加热型，发生装置应选用图1中A；
（2）①A、开始排出的气体中含有较多的空气，氧气的浓度较低，当导管口出现均匀且连续气泡时，将其伸入集气瓶口，正确；
B、当集气瓶中水被排尽，瓶口有大气泡向外冒出时氧气集满，取出导管，正确；
C、为防止氧气逸出，在水下盖上玻璃片，将集气瓶口朝下提出水面，倒放在桌面上，错误；
D、收集结束后导管从水中取出，熄灭酒精灯，以防水槽中的水因试管内气压降低而倒流，引起试管炸裂，错误。
故选AB；
②氧气的密度大于空气，氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，用装置G收集O2，气体应从a端通入，在另一端用带火星的木条检验；
（3）大理石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式是CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；
（4）①制得的CO2中常混有HCl气体，是因为盐酸具有挥发性，能挥发出氯化氢气体；
②二氧化碳密度大于空气，能溶于水，一般可用向上排空气法收集，收集装置应选用图1中D；
氯化氢气体与形成盐酸，NaHCO3溶液与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，除去氯化氢气体用饱和NaHCO3溶液，不用饱和NaOH溶液，气体从溶液对通过后会带出部分水蒸气，除去氯化氢后，还需用浓硫酸干燥气体，
用图2所示装置除去HCl气体，并获得干燥的CO2。装置中所盛试剂应选用下面表格中的C组；
（5）①实验室使用锌粒和稀硫酸反应制取氢气，同时生成硫酸锌，该反应的化学方程式为Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑；
②氧化亚铜为红色固体，在空气中能溶于氨水得到蓝色溶液，为证明固体产物中有 Cu2O，需进行的操作及现象为取适量红色固体于试管中，滴加适量氨水，振荡，若得到蓝色溶液，则固体产物中有 Cu2O；
（6）①详见答案；
②由图4可知，在氢气还原氧化铜反应过程中，Cu2O质量的变化趋势是先增大后减小；
③为确保H2还原CuO所得固体产物不含Cu2O，应采取的措施是加热条件下通入氢气足够长时间，是因为加热时通入氢气时间越长，氧化亚铜质量越小；
（7）详见答案。
4. (江苏省苏州市张家港市梁丰初级中学2022-2023学年九年级3月月考) 铁和铁的化合物在工农业生产中有广泛的应用。
（一）铁的制备和防护
（1）人类向自然界索取量最大金属的是铁，高炉炼铁时将铁矿石粉碎的目的是__。
（2）铁生锈的主要过程为：FeFe（OH）2 Fe（OH）3 Fe2O3•xH2O，转化③生成Fe2O3•xH2O，则x≤______（x为整数）。
（3）为防止铁生锈，可对铁制品进行“发蓝”处理，使其表面生成致密氧化物（其中Fe、O元素质量比为21：8）保护膜，该氧化物的化学式为_____。
（二）铁的冶炼和探究
取2.40g Fe2O3粉末，小组同学用如图装置模拟炼铁，并测定反应后固体成分。（甲酸（HCOOH）在加热、浓硫酸的作用下，分解生成CO和水）
（4）连接装置，利用W型玻璃管进行实验的优点_____。
（5）控制A中温度在800℃至固体全部变黑，继续通CO至冷却。
铁的检验：将该微型装置向右倾斜，使稀硫酸（浓硫酸吸收反应生成的水成为稀硫酸）流到A处，当看到______，证明有铁生成。
（6）称取0.720 g水合草酸亚铁晶体 FeC2O4·2H2O，放在一个可称量的敞口容器中高温灼烧，容器中的固体质量如下图。
已知相对分子质量： FeC2O4·2H2O-180；CO-28；CO2-44；H2O-18
①200-300℃之间，分解产生的气体为____。
②450℃时，固体主要成分是_____。
③当温度高于600℃，剩余固体质量略有增加的原因是______。
【答案】
（1）增大反应物的接触面积，加快反应速率
（2）3
（3）Fe3O4
（4）节约药品
（5）有气泡产生
（6）①水蒸气 ②氧化亚铁##FeO ③部分氧化亚铁与空气中的氧气反应生成氧化铁
【解析】
（1）高炉炼铁时将铁矿石粉碎能够增大反应物的接触面积，加快反应速率，故填增大反应物的接触面积，加快反应速率。
（2）氢氧化铁在风吹日晒下反应生成氧化铁和水，反应的化学方程式为：2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O，也可能失去部分结晶水，所以x≤3，故填3。
（3）氧化物中Fe、O元素质量比为21：8，设化学式为FexOy，则56x：16y=21：8，x：y=3：4，即该氧化物的化学式为Fe3O4，故填Fe3O4。
（4）利用W型玻璃管进行实验，药品的用量少，节约药品，故填节约药品。
（5）将该微型装置向右倾斜，使稀硫酸流到A处，硫酸能够与铁反应生成硫酸亚铁和氢气，当看到有气泡生成，证明有铁生成，故填有气泡生成。
（6）①200-300℃之间，固体减少的质量为20%，FeC2O4·2H2O中，FeC2O4与2H2O的质量比=144：36=8：2=4：1，所以分解产生的气体为水蒸气，故填水蒸气。
②450℃时，减少的固体的质量为60%，FeC2O4分解固生成氧化亚铁和二氧化碳，则固体主要成分是氧化亚铁，故填氧化亚铁或FeO。
③当温度高于600℃，剩余固体质量略有增加的原因是部分氧化亚铁与空气中的氧气反应生成氧化铁，故填部分氧化亚铁与空气中的氧气反应生成氧化铁。
5. ( 2023年江苏省苏州市常熟市、张家港市、昆山市、太仓市中考一模) 实验室制备CO2，并进行相关实验探究。
Ⅰ．CO2的制备和收集
（1）装置A中发生反应的化学方程式为___________。
（2）收集纯净干燥的CO2
①装置B中饱和NaHCO3溶液的作用是___________。
②装置C中试剂X应选用___________（填字母）
a．稀H2SO4 b．浓H2SO4 c．KOH溶液
③检验D中CO2已集满的操作是___________。
Ⅱ．CO2的性质探究
（3）根据图中Y形管中的现象，推测出___________。
Ⅲ．A中废液成分分析和处理
已知：部分银盐的溶解性如下表(20°C)
（4）废液成分的确定
【推测废液所含溶质】
推测一：CaCl2 推测二：CaCl2和HCl
【验证推测】
甲组同学用CuO验证，乙组同学用AgNO3溶液验证，都得出废液中的溶质是CaCl2和HCl；
丙组同学提出：乙组同学的验证不合理。
请分析甲组用CuO可行、乙组用AgNO3溶液不合理的原因：___________。
（5）废液的处理用Na2CO3溶液将废液中的CaCl2和HCl除去。
【提出问题】如何估算Na2CO3溶液的用量？
【进行实验】取100mL废液样品于烧杯中，逐滴滴加5.3%的Na2CO3溶液，用pH传感器测定滴加过程中溶液的pH（装置如图3所示，pH变化如图4所示）。
【结果讨论】
①a→b阶段，观察到烧杯中的现象是_______________________。
②b点后曲线平缓阶段，溶液中含量基本不变的阴离子是___________。
③c点时，取少量烧杯中的清液于试管中，滴加CaCl2溶液，有白色沉淀生成，说明处理100mL废液，所需5.3%的Na2CO3溶液的体积___________120mL（填“大于”、“等于”或“小于”）。
【答案】
（1）CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
（2）①除去HCl气体（答案合理即可，下同） ②b ③将燃着的小木条置于集气瓶口，木条熄灭说明已集满
（3）二氧化碳与水反应生成的物质显酸性
（4）氧化铜能和盐酸反应生成氯化铜，氯化铜溶液为蓝色，氧化铜不和氯化钙反应，有无盐酸现象不同可行。硝酸银和盐酸、氯化钙均反应生成氯化银沉淀，有无盐酸现象相同，不可行。
（5）①有气泡产生 ②氯离子##Cl- ③小于
【解析】
（1）装置A为稀盐酸与石灰石反应制取二氧化碳，反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。
（2）①装置B中的饱和NaHCO3可与挥发出的HCl反应，作用是吸收HCl气体。
②装置C的作用是干燥二氧化碳，浓硫酸具有吸水性且不和二氧化碳反应，应用浓硫酸干燥，故选b。
③装置D是用向上排空气法收集二氧化碳，检验已集满的操作是将燃着的小木条置于集气瓶口，木条熄灭说明已集满。
（3）干燥的石蕊试纸遇二氧化碳不变色，湿润的石蕊试纸遇二氧化碳变红，说明二氧化碳与水反应生成的物质显酸性。
（4）两组推测就是判断有无盐酸，氧化铜能和盐酸反应生成氯化铜，氯化铜溶液为蓝色，氧化铜不和氯化钙反应，有无盐酸现象不同可行。硝酸银和盐酸、氯化钙均反应生成氯化银沉淀，有无盐酸现象相同，不可行。
（5）废液中的溶质是CaCl2和HCl，向其中滴加Na2CO3溶液，Na2CO3先与HCl反应生成NaCl、CO2和水，然后与CaCl2反应生成CaCO3沉淀和NaCl。
①由图可知，a~b阶段是Na2CO3与HCl反应，所以会观察到烧杯中有气泡产生。
②由图可知，b点后曲线平缓阶段，Na2CO3与CaCl2反应，并生成CaCO3沉淀和NaCl，所以含量基本不变的阴离子是氯离子(Cl-)。
③由图可知，c点时溶液显碱性，Na2CO3过量，说明处理100mL废液，所需5.3%的Na2CO3溶液的体积小于120mL。
6. 如图是小忻同学设计的实验装置（铁架台等仪器忽略）制备CO2和验证CO2能与NaOH反应．
（1）装置B的作用是 ．
（2）请补充画出装置C中a、b导气管．
（3）小易同学分析实验后，发现此装置有明显不足，至少添加一个洗气瓶F，你认为应该在 （填装置编号）之间加入装有 （填试剂编号）的洗气瓶F．
a．浓NaOH溶液 b．澄清石灰水 c．饱和NaHCO3溶液 d．饱和Na2CO3溶液
（4）打开止水夹K1，检查气密性．加入药品开始实验．当观察到装置E中的现象是 ．可确定装置C收集满CO2．
（5）当装置C中收集满CO2时，关闭止水夹K1，打开止水夹K2，把注射器D中5mL．浓NaOH溶液压入装置C中，化学方程式为 ．观察到的现象是 ．
（6）小平同学认为证明CO2与NaOH反应．还应把注射器NaOH溶液换成 ，再做一次实验，其目的是 ．
【答案】
（1）除去二氧化碳中的水蒸气；
（2）；
（3）A、B；饱和NaHCO3溶液；
（4）紫色石蕊试液变红；
（5）2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O；E内的紫色石蕊试液会被压入到C中；
（6）水；二氧化碳能溶于水能否出现相同的现象，来排除二氧化碳能溶于水放干扰．
【解析】（1）浓硫酸具有吸水性，装置B的作用是除去二氧化碳中的水蒸气；故填：除去二氧化碳中的水蒸气；
（2）二氧化碳的密度大于空气的密度，所以收集时短导气管进长导气管出；故填：；
（3）二氧化碳中常含有氯化氢气体和水蒸气，所以应该先用饱和NaHCO3溶液除去氯化氢，所以应该在A、B之间加入装有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶F；故填：A、B；饱和NaHCO3溶液；
（4）二氧化碳溶于水生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊试液变红，所以当观察到装置E中的现象是紫色石蕊试液变红．可确定装置C收集满CO2；故填：紫色石蕊试液变红；
（5）二氧化碳和NaOH溶液反应生成碳酸钠和水，化学方程式为2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O；由于C内压强减小，所以观察到的现象是E内的紫色石蕊试液会被压入到C中；故填：2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O；E内的紫色石蕊试液会被压入到C中；
（6）二氧化碳能溶于水，所以为了证明CO2与NaOH反应．还应把注射器NaOH溶液换成水，再做一次实验，其目的是二氧化碳能溶于水能否出现相同的现象，来排除二氧化碳能溶于水放干扰．故填：水；二氧化碳能溶于水能否出现相同的现象，来排除二氧化碳能溶于水放干扰。
7. Na2CO3、NaHCO3是生活中常见的盐，某实验小组通过以下实验来研究者离子物质的性质（已知：Na2CO3、NaHCO3的水溶液呈碱性；NaHCO3受热易分解生成Na2CO3、H2O和CO2）．
（1）称取两种固体各1g分别放入两支试管中，再加入5mL水，振荡．固体充分溶解，并恢复至室温；
①发现Na2CO3完全溶解，而NaHCO3有剩余．由此得出结论：在相同温度下， ；
②向所得溶液中各滴入1～2滴酚酞溶液后，溶液均呈 色．
（2）①取少量NaHCO3按如图装置进行实验，可观察带的现象是：大试管口有水珠生成， ；
②用 的方法除去混在Na2CO3粉末中少量的NaHCO3．
（3）测定Na2CO3样品（含NaCl杂质）中Na2CO3的质量分数：
①称取mg样品放入烧杯中加水溶解；
②加入过量的CaCl2溶液充分反应，反应的化学方程式为 ；证明反应后CaCl2有剩余的方法是 ；
③过滤、洗涤、干燥，称量测定的质量为ng．则样品中Na2CO3的质量分数为 ．（2分）
【答案】
（1）①同质量的两种固体在同体积的溶剂中，Na2CO3比NaHCO3易溶于水；②红；
（2）①澄清石灰水变浑浊；②加热
（3）②Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl 再加入碳酸钠，有白色沉淀生成；③53n50m×100%
【解析】（1）①称取两种固体各1g，分别放入两个小烧杯中，再各滴加5mL蒸馏水，振荡，测量温度变化；待固体充分溶解，并恢复至室温后，发现Na2CO3固体完全溶解，而NaHCO3固体有剩余，说明在同样的温度下，同质量的两种固体在同体积的溶剂中，Na2CO3比NaHCO3易溶于水，
②碳酸钠和碳酸氢钠的溶液显碱性，向所得溶液中各滴入1～2滴酚酞溶液后，溶液均呈红色；
（2）①碳酸氢钠受热易分解，2NaHCO3eq \\ac(\s\up6(△),\(==,===))Na2CO3+CO2↑+H2O，可观察带的现象是：大试管口有水珠生成，生成的CO2气体通入澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊；
②碳酸钠加热不分解，碳酸氢钠受热易分解，用加热的方法除去混在Na2CO3粉末中少量的NaHCO3．
（3）②碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，化学方程方程式为：Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl，证明反应后CaCl2有剩余的方法是再加入碳酸钠，有白色沉淀生成；
③设碳酸钠样品中碳酸钠的质量为x．
Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl
106 100
x ng
eq \f(106,100)＝eq \f(x, ng)
x=eq \f(106n,100)g
样品中Na2CO3的质量分数为eq \f(\f(106n,100)g,mg)×100%=53n50m×100%
8. 过氧化钠是钠与氧气反应的产物之一，过氧化钠与二氧化碳反应生成氧气，因此可用于航空航天或潜水艇中作供氧剂。某学习小组对过氧化钠的性质产生了浓厚的兴趣，他们设计了如图所示的实验装置进行探究。
【查阅资料】过氧化钠(Na2O2)是一种淡黄色固体，能与CO2、H2O发生反应：
2Na2O2＋2CO2=== 2Na2CO3＋O2，2Na2O2＋2H2O=== 4NaOH＋O2↑。
结合下列装置回答：
【提出问题】反应后硬质玻璃管中固体的成分是什么？
【作出猜想】
猜想一：Na2CO3。
猜想二：NaOH。
猜想三：Na2CO3和NaOH。
猜想四：Na2CO3、NaOH和Na2O2。
【实验验证】实验一：小明同学取适量固体于试管中，加入足量的蒸馏水溶解形成溶液M，无气泡产生，则该固体中不含________。
证明猜想四错误。
实验二：小刚同学取上述形成的溶液M于试管中，向其中加入过量的CaCl2溶液，观察到的实验现象为____________________，发生反应的化学方程式为 _______________ ，过滤，向滤液中滴加几滴酚酞溶液，滤液变红。证明猜想________成立。
【反思交流】
①装置A的作用是__________________________________________。[来源:Z*xx*k.Cm]
②用D装置收集气体时的最佳时刻是______________________________________。
【拓展延伸】
①小组中有同学认为，将实验二中加入的过量氯化钙溶液换成氢氧化钙溶液，也能得出同样的结论，你认为该同学的观点________(填“正确”或“错误”)，理由是_________。
②在盛有氯化铵(NH4Cl)浓溶液的试管中，加入足量的过氧化钠(Na2O2)固体，有气泡产生，产生的气体是______________。
【答案】
【实验验证】过氧化钠(Na2O2) 有白色沉淀生成 CaCl2+Na2CO3＝CaCO3↓+ 2NaCl 三
【反思交流】①除去氯化氢气体 ②导管中的气泡连续均匀放出
【拓展延伸】①错误 氢氧化钙会与碳酸钠反应产生白色沉淀和氢氧化钠，且氢氧化钙过量，过滤后向滤液中滴加几滴酚酞溶液，滤液变红，无法确定溶液中碱性物质是来自固体中氢氧化钠还是生成氢氧化钠还是过量的氢氧化钙，从而无法确定固体中含有氢氧化钠 ②氧气和氨气
【解析】
【实验验证】实验一：过氧化钠(Na2O2)能与H2O发生反应生成氧气，取适量固体于试管中，加入足量的蒸馏水溶解形成溶液M，无气泡产生，则该固体中不含过氧化钠(Na2O2)。；
实验二：向其中加入足量氯化钙溶液，有白色沉淀生成，说明固体中含有碳酸钠，其化学方程式为：CaCl2+ Na2CO3＝Ca CO3↓+ 2NaCl；、过滤后在滤液中滴加酚酞溶液，液体变为红色，说明固体中含有氢氧化钠，证明猜想三成立；
【反思交流】① NaHCO3能与HCl反应，不能与CO2反应，装置A的作用是除去氯化氢气体；
②导管中一开始放出的气体有玻璃管中的空气，等空气排出后，收集到的气体才较纯，用D装置收集气体时的最佳时刻是导管中的气泡连续均匀放出。
【拓展延伸】①如果将氯化钙溶液换成氢氧化钙溶液，不能得出相同的结论，氢氧化钙会与碳酸钠反应产生白色沉淀和氢氧化钠，且氢氧化钙过量，过滤后向滤液中滴加几滴酚酞溶液，滤液变红，无法确定溶液中碱性物质是来自固体中氢氧化钠还是生成氢氧化钠还是过量的氢氧化钙，从而无法确定固体中含有氢氧化钠；
②过氧化钠(Na2O2)能与H2O发生反应生成氧气和氢氧化钠，氢氧化钠与氯化铵反应生氯化钠和水和氨气，所以产生的气体为氧气和氨气。
9. 兴趣小组根据老师提供的实验装置进行如下实验。(试剂均足量,假设各步反应均完全,装置可重复使用,部分夹持装置已省略,组合装置气密性良好)
(1)甲组同学利用A中产生的氧气验证B中的黑色粉末是炭粉。
①A中反应的化学方程式是 。
②为完成此实验,除用装置A、B外,还需要补充的装置有 (填装置序号)。
③说明黑色粉末是炭粉的反应的化学方程式是 。
(2)A中烧瓶内的气体可能含有CO、CO2、CH4中的一种或几种,为确定烧瓶内气体的成分,乙组同学进行如下实验:
【资料】甲烷和氧化铜反应的化学方程式为CH4+4CuO4Cu+CO2+2H2O。
Ⅰ. 将3.0g的浓氢氧化钠溶液滴入烧瓶中,充分反应;
Ⅱ. 按A→C→B→C→D的顺序连接装置,打开K1,从K1处通入氮气,打开K2,排尽B中空气,加热B中足量的氧化铜固体,充分反应;
Ⅲ. 反应结束后,测得烧瓶中溶液的质量为3.1g,B中固体的质量减少了0.32g,第二个C装置的质量增加了0.18g。
①打开K2前通入氮气的目的是 。
② 两个装置C中试剂相同,装置C中的试剂名称是________________。
③烧瓶中气体的成分是______________________。
【答案】(1)①2H2O2eq \\ac(\s\up7(MnO2),\(===,====))2H2O+O2↑ ②C、D
③C+O2eq \\ac(\s\up7(点燃),\(===,====))CO2、Ca(OH)2+CO2＝CaCO3↓+H2O
(2)①防止倒吸 ②浓硫酸 ③CO2和CH4
【解析】(1)①制取氧气不需要加热,所以用过氧化氢制取氧气,方程式是2H2O2eq \\ac(\s\up7(MnO2),\(===,====))2H2O+O2↑;②由于碳与氧气反应生成二氧化碳,需要用C装置验证二氧化碳的生成,碳与二氧化碳反应生成一氧化碳,一氧化碳有毒,为了防止污染空气,需要点燃处理;③说明黑色粉末是炭粉的反应的化学方程式是C+O2eq \\ac(\s\up7(点燃),\(===,====))CO2、Ca(OH)2+CO2＝CaCO3↓+H2O。
(2)①氢氧化钠吸收二氧化碳使烧瓶内气体压强减小,通入氮气防止液体倒吸;②为了验证通过B装置后是否有水生成,所以在通入B装置前将原来的水除掉,再通过B装置看是否有水生成,因为浓硫酸具有吸水性,可以除去水蒸气,所以C中放浓硫酸;③测得烧瓶中溶液的质量为3.1g,比氢氧化钠溶液质量增加了,说明烧瓶中含有二氧化碳,其他气体都不与氢氧化钠反应,第二个C装置的质量增加了0.18g 说明生成了0.18g水,所以烧瓶中含有甲烷.
CH4+4CuOeq \\ac(\s\up7(△),\(===,====))4Cu+CO2+2H2O 固体质量减少
320 25636 64
0.18g x
解得x=0.32g,
题干中B中固体的质量减少了0.32g,所以气体中没有一氧化碳。
10. 某课外活动小组欲对铝镁合金进行研究，测定其中镁的质量分数，他们利用盐酸、氢氧化钠溶液设计了三种不同的实验方案：
方案一：铝镁合金eq \\ac(\s\up5(NaOH溶液),\s\d0(—————→))测定生成气体的体积
方案二：铝镁合金eq \\ac(\s\up5(盐酸),\s\d0(—————→))测定生成气体的体积
方案三：铝镁合金eq \\ac(\s\up5(盐酸),\s\d0(—————→))溶液eq \\ac(\s\up5(过量NaOH溶液),\s\d0(———————→))eq \\ac(\s\up5(过滤、洗涤、灼烧、冷却),\s\d0(————————————→))称量灼烧产物的质量。
（1）写出方案一中发生反应的离子方程式 。
（2）实验小组根据方案=设计了两个实验装置，如下圈(图中的铁架台已省略)。
你认为选择 （选填甲或乙)装置进行实验更合理，误差更小。
（3）用方案三进行实验时，除了称量灼烧产物质量外，还需称量的是 。
（4）拓展研究：在向铝镁合金溶于盐酸后的溶液中加入过量NaOH 溶液时，生成沉淀的质量与加入NaOH溶液体积的关系可用数轴关系表示：
请你判断，根据上图数轴申的数据能否求出合金中镁的质量分数? _______(选填“能”或“不能”)
下列①②两题选一题作答。
①若不能求出合金中镁的质量分数，请说明理由 。
②若能求出合金中镁的质量分数，则镁的质量分数为 。
【答案】
（1）2Al+2OH－+2H2O=2AlO2－+3H2↑
（2）乙
（3）合金样品的质量
（4）能；30.8％
【解析】试题分析：（1）镁和氢氧化钠溶液不反应，但铝是可以的，反应的离子方程式是2Al+2OH－+2H2O=2AlO2－+3H2↑，故答案为：2Al+2OH－+2H2O=2AlO2－+3H2↑；
（2）根据装置构造特点可知，乙装置中可以能使盐酸与合金的反应随时停止，操作简单，所以实验更合理，误差更小，故答案为：乙；
（3）灼烧得到的是氧化镁，所以要计算合金中镁的质量分数，还需要称量合金样品的质量，故答案为：合金样品的质量；
（4）根据数轴可知，溶解氢氧化铝消耗的氢氧化钠溶液是60ml-50ml=10ml，则生成氢氧化铝消耗的氢氧化钠溶液体积应该是30ml，所以生成氢氧化镁消耗的氢氧化钠溶液体积是50ml-10ml-30ml=10ml，则根据方程式Mg2++2OH－＝Mg(OH)2↓、Al3++3 OH－＝Al(OH)3↓可知Al和Mg的物质的量之比是2：1的，则镁的质量分数是2424+2×27×100%=30.8%，故答案为：能；30.8%。
11. 多角度认识硫化氢气体
硫化氢(H2S)在化学研究和化工生产中有着广泛应用。道尔顿等科学家对它进行过深入研究。请认真阅读下列资料，并结合你学过的知识，回答问题(1)～(4)：
资料一：硫化氢是一种无色、有臭鸡蛋气味的剧毒气体，密度比空气大，能溶于水，其水溶液称为氢硫酸，具有酸的通性。实验室中用硫化亚铁(FeS)与稀硫酸反应制取硫化氢气体。
资料二：道尔顿在其著作《新系统》中时硫化氢的研究有以下记载(大意)：
A.硫化氢在密闭容器中受热，生成硫和与硫化氢等体积的氢气；
B.常温常压下，硫化氢与氧气按2﹕1的体积比混合，点燃，生成硫和水，无气体剩余；
C.常温常压下，硫化氢与氧气按2﹕3的体积比混合，点燃，恰好完全反应生成二氧化硫气体和水。
资料三：在相同温度和压强下，气体的体积之比等于分子个数之比。
(1)从宏观上看，硫化氢由_________组成：从微观上看，硫化氢是由_________构成。
(2)氢硫酸有酸性的本质原因是_________，资料一和二中描述的硫化氢的化学性质还有_________、_________、_________。
(3)资料二的实验B中发生反应的化学方程式_________，C实验中反应前后气体的体积比为_________，B、C实验中硫化氢均发生_________反应。
(4)实验室用如图所示的装置制取并探究硫化氢气体的性质。
①甲装置中发生反应的化学方程式为_________；
②实验中收集气体的方法是_________；
③实验中，丙装置观察到的实验现象是_________；
④丁装置的作用是________，反应的化学方程式为________，反应的实质是________。
【答案】
(1)氢元素、硫元素(或H、S) 硫化氧分子(或H2S分子)
(2)氢硫酸溶液中存在氢离子[或硫化氢溶于水能够解离(电离)出H+] 剧毒 不稳定性(或受热能分解成硫和氢气) 可燃性(或在点燃的条件下能与氧气反应)
(3)2H2S+O2EQ \* jc0 \* hps16 \(\s\up 6(点燃),===)2S+2H2O 5﹕2 氧化
(4)①FeS+H2SO4=FeSO4+H2S↑
②向上排空气法
③试液由紫色变为红色(或溶液变成红色)
④吸收多余的硫化氢气体(或防止剧毒的硫化氢气体扩散到空气中) H2S+2NaOH=Na2S+ 2H2O 氢离了和氧氧根离子结合生成水(或H++OH－=H2O)
【解析】 (1)从宏观上看，物质是由元素组成的，故硫化氢由氢元素、硫元素组成；从微观上看，物质是由分子、原子或离子构成的，硫化氢是由硫化氢分子构成的。
(2)溶于水后解离出的阳离子全部是氢离子的化合物叫酸，所以氢硫酸有酸性的本质原因是氢硫酸溶液中存在氢离子；物质的化学性质是在化学变化中表现出来的性质，资料一和二中描述的硫化氢的化学性质还有剧毒、不稳定性、可燃性。
(3)由题意，硫化氢和氧气按2﹕1的体积比混合在点燃的条件下生成硫单质和水，该反应的化学方程式为2H2S+O2EQ \* jc0 \* hps16 \(\s\up 6(点燃),===)2S+2H2O，硫化氢和氧气按2﹕3的体积比混合在点燃的条件下生成二氧化硫和水，该反应的化学方程式为2H2S+3O2EQ \* jc0 \* hps16 \(\s\up 6(点燃),===)2SO2+2H2O；根据资料三：在相同温度压强下，气体的体积比等于分子个数比，所以C实验中反应前后气体的体积比为(2+3)﹕2=5﹕2；B、C实验中都是硫化氢和氧气发生的反应，硫化氢均发生氧化反应。
(4)①硫化亚铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和硫化氢，化学方程式为FeS+H2SO4=FeSO4十H2S↑。②硫化氢密度比空气大，能溶于水，所以实验中收集气体的方法是向上排空气法。③由于硫化氢溶于水后溶液称为氢硫酸，具有酸的通性，能使紫色石蕊试液变为红色，所以实验中丙装置观察到的实验现象是试液由紫色变为红色。④硫化氢有剧毒，不能排放到空气中，所以丁装置的作用是吸收多余的硫化氢气体；硫化氢和氢氧化钠溶液反应生成硫化钠和水，化学方程式为H2S+2NaOH=Na2S+2H2O；该反应为中和反应，反应的实质是氢离子和氧氧根离子结合生成水。
12. 化学是以实验为基础的科学，实验室科学探究的重要手段。
(1)某化学兴趣小组的同学利用下图微型实验装置进行探究实验。
①写出一个双球管中可能反应的化学方程式。
②挤压右滴管并微热燃烧管，白磷燃烧而红磷不燃烧，由此可说明燃烧需要什么条件？
③相同质量的磷、铁、镁分别在氧气中完全燃烧，消耗氧气最多的是_____。
(2)实验室可利用如图实验装置制取纯净、干燥的CO，然后用CO还原Fe2O3并检验气体产物。已知CO发生装置中的反应为：H2C2O4eq \\ac(\s\up6(浓硫酸),\(=====,======),\s\d6(△))H2O+CO2↑+CO↑。
①A装置中能观察到什么现象？
②写出B装置中反应的化学方程式．
③要达到实验目的，装置中导管接口从左到右的连接顺序为：一氧化碳发生装置接_________、_________接_________、_________接_________、_________接_________。
④从环保角度考虑，还需对以上装置进行改进，请简述改进措施。
(3)将30.9 g 氯酸钾(KClO3)和二氧化锰的固体混合物装入试管中，加热制取氧气，同时生成氯化钾。待反应完全后，将试管冷却，称量，可以得到21.3 g 固体物质。请计算原固体混合物中氯酸钾的质量。
【答案】
(1)①2HCl+CaCO3=CaCl2+H2O+CO2↑(或2H2O2EQ \* jc0 \* hps16 \(\s\up 6(MnO2),===)2H2O+O2↑) ②温度达到可燃物着火点 ③磷
(2)①溶液变浑浊 ②Fe2O3+3COEQ \* jc0 \* hps16 \(\s\up 6(高温),===)2Fe+3CO2 ③h g e f c(或d) d(或c) a ④在A装置后增加一个尾气处理装置(合理即可)
(3)24.5g
【解析】(1)①双球管中涉及两个反应，分别为碳酸钙和盐酸反应生成二氧化碳、氯化钙以及水，另一反应为过氧化氢在二氧化锰的催化下生成水和氧气，写出其中之一即可。②白磷的着火点低，红磷的着火点高，挤压右滴管并微热燃烧管，白磷燃烧，红磷不燃烧，说明可燃物燃烧需要温度达到其着火点。③磷在氧气燃烧的化学方程式为4P+5O2EQ \* jc0 \* hps16 \(\s\up 6(点燃),===)2P2O5，反应中磷和氧气的质量比为124﹕160；铁与氧气反应的化学方程式为为3Fe+2O2EQ \* jc0 \* hps16 \(\s\up 6(点燃),===)Fe3O4，反应中铁和氧气的质量比为168﹕64；镁和氧气反应的化学方程式为2Mg+O2EQ \* jc0 \* hps16 \(\s\up 6(点燃),===)2MgO，反应中镁和氧气的质量比为48﹕32，所以等质量的磷、铁、镁和氧气反应，磷消耗氧气最多。
(2)①澄清石灰水用来检验二氧化碳，可以看到澄清的石灰水变浑浊。②B装置是一氧化碳还原氧化铁的装置，反应的化学方程式为Fe2O3+3COEQ \* jc0 \* hps16 \(\s\up 6(高温),===)2Fe+3CO2。③装置A用于检验生成的二氧化碳；装置C中盛有浓硫酸，其作用是干燥一氧化碳；装置D中盛有氢氧化钠溶液，可用来吸收二氧化碳，作用是除去一氧化碳中的二氧化碳。遵循除杂后干燥的原理连接仪器，所以装置连接顺序为h、g→e、f→c(或d)、d(或c)→a、b。④因为尾气中可能含有有毒的一氧化碳，所以从环保角度考虑，还需对以上装置进行改进，可在A装置后增加一个尾气处理装置。
(3)根据质量守恒定律可得，反应生成的氧气的质量为30.9g－21.3g=9.6g。设原混合物中氯酸钾的质量为x。
2KClO3eq \\ac(\s\up6(MnO2),\(=====,======),\s\d6(△))2KCl+3O2↑
245 96
x 9.6g
24596＝ x9.6g 解得x=24.5g
13. 欲在室温和1.01×105Pa条件下测定镁的原子量（已知该条件下的气体密度）。请利用图一给定的仪器（盛放镁条的隔板有小孔）组成一套实验装置（每种仪器只允许用一次）。请回答下列问题：
图一
(1)假设气流方向由左向右，则各仪器的接口连接的先后顺序为a→h→ →d（填写字母）。
(2)从A瓶中出来的气体应具有的性质是 。
(3)连好仪器后，要进行的操作步骤有以下几步：
①待仪器B中的物质恢复至室温时，测量量筒C中水的体积从而计算出镁的相对原子质量；
②擦掉镁条表面的氧化膜，将其置于天平上称量，并将其投入试管B中；
③检查各装置的气密性；
④旋开仪器A上分液漏斗的活塞，当镁条完全溶解时再关闭活塞。
上述几步操作的先后顺序是 。
(4)若未将试管B冷却至室温就测量量筒C中水的体积，这将会使所测镁的相对原子质量的数据
（填偏大、偏小或无影响）。
(5)甲、乙、丙三位同学用下图装置来测定一定质量的镁完全反应后生成氢气的体积：
实验步骤如下：
①检查装置的气密性；
②向试管B中加入镁条；
③准确操作，记录C中液面刻度（C为带有刻度的量气管，D为可上下移动的水准管）；
④由A向B中滴加稀盐酸至过量；
⑤B中不在有气体产生并恢复至室温后，准确操作，记录C中液面刻度，计算得到气体的体积为Vml
Ⅰ、甲同学检查该装置气密性的方法是连接好装置，从D管注水，C、D两管液面形成高度差，做好标记，一段时间后，两边高度差 （填“变大”、“变小”或“不变”），说明气密性良好．为使测得的气体体积更精确，记录C中液面刻度时，除使视线与凹液面的最低处相平、冷至室温外，还应 ；
Ⅱ、甲同学认为镁带在实验前应打磨，目的是 ；
Ⅲ、通常实验前须估算药品用量，如果实验过程中，发现盐酸的量不足，应中途加酸还是重新实验：
；理由是 ．
Ⅳ、以上是乙、丙两位同学所用实验装置，在步骤⑤读数时所处的稳定状态图，则将会对实验结果产生的影响是（假设其余步骤完善且操作准确无误）：乙 ，丙 （填“偏大”、“偏小”或“无影响”）．
【答案】
（1） g→b→c→f→e
（2）不溶于水和稀盐酸且不与稀盐酸反应
（3）③②④①
（4）偏小
（5）Ⅰ、不变 调节D管，使CD两边液面相平
Ⅱ、除去表面的氧化镁
Ⅲ、重新实验 中途加酸会使气体溢出
Ⅳ、偏小 偏大
【解析】（1）假设气流方向由左向右，则各仪器的接口连接的先后顺序为 a、h、g、b、c、f、e、d，注意要想排出洗气瓶中的液体时，气体要从短导管进入，液体从长导管排出.
（2）用排水法收集该气体，所以从A瓶中出来的气体应具有的性质是：不溶于水和稀盐酸且不与稀盐酸反应。
（3）连接好仪器后，要先检查气密性，再放入药品，然后收集气体，据此可得实验的步骤；）③②④①
（4）若未将试管B冷却至室温就测量量筒C中水的体积，C中的水的体积要比实际体积大，就造成生成的氢气多的假象，这将会使所得镁的相对原子质量数据偏低；
（5）I只有CD两段形成稳定的高度差才能说明装置的气密性良好，调节CD两液面的高度相等才能使装置内外气压相等，这样测量的气体体积才准确；
II氧化镁的表面长存有氧化镁，为防止氧化镁阻碍实验的进行，所以一般是先除掉氧化镁而后进行实验；
III如果实验过程中，发现盐酸的量不足，应重新进行实验，因为中途加酸溶液导致装置内氢气溢出；
IV乙中D管液面比C管高所以量气管的压强要比外界大，从而导致收集的氢气体积要比实际的小；丙同学没有使用橡皮管，会导致收集的气体体积偏大，因为这样的装置测量的氢气体积会包含盐酸的体积；
操作步骤
实验现象
1
打开活塞，待玻璃管中充满二氧化碳后，点燃酒
精灯加热。
产生大量白烟，玻璃管壁上有黑色固体产生。
2
冷却后，将玻璃管中的固体全部取出，并置于试管中，加入适量的蒸馏水，振荡、过滤。
滤纸上留下黑色物质，滤液为无色 溶液。
序号
木炭粉与氧化铜粉末混合质量比
充分反应后试管底部固体的颜色
1）
1:9
红色固体有金属光泽
混有少量黑色物质
2）
1:10
混有很少量黑色物质
3）
1:11
混有极少量黑色物质
4）
1:12
无黑色物质
5）
1:13
混有少量黑色物资
Mg
MgO
熔点
651
2852
沸点
1170
3600
试管编号
实验现象
A
镁条表面无明显变化
B
镁条表面不再光亮
C
镁条表面不再光亮
D
第二天表面有少量黑斑，后不再增加
E
第二天表面有少量黑斑，后不再增加
F
第二天开始表面有黑斑产生，第7天时表面完全变黑
A组
B组
C组
D组
X
浓硫酸
浓硫酸
饱和NaHCO3溶液
饱和NaOH溶液
Y
饱和NaOH溶液
饱和NaHCO3溶液
浓硫酸
浓硫酸
Ag+
NOeq \\al(-,3)
Cl-
COeq \\al(2-,3)
Ag+
溶
不
不
综合实验题就是给出整套实验装置图并就物质在各部分装置中发生的反应、仪器的功用、实验操作等方面提出问题要求作答的试题。
综合实验题既能考察学生在中学阶段动手实验的情况，又能考察学生的基本实验操作技能，还能考察学生设计实验、探究性质、分析处理数据、得出结论、准确表述实验过程和结论的探究性学习能力。因此，综合实验题一直以来是再现率较高、权重较大的高考题型，在近几年中考，更是频繁出现，而且融化工流程、表格数据分析和图像表达于一体，呈现出新特点。
一、综合实验题的特点
1．注重对教材典型实验的整合、拓展和延伸，重视对综合分析问题能力的考查。
2．注重实验方案设计和原理探究，重视对创新思维能力的考查。
3．注重定性实验和定量实验的有机结合，重视对数据分析处理能力的考查。
二、综合实验题的解题方法
综合实验题一般由题头、装置图、问题或数据处理等几部分组成。题头是说明本实验是制备物质还是探究物质性质，即说明实验的目的；装置图则给出实验所需要的设备；问题部分则是针对实验原理和装置图提出一些问题，有要求写出某部分装置里发生的化学反应或离子反应的方程式的，有要求说明某个仪器的作用的，有问某一个仪器中所盛装的试剂是什么的，有要求描述实验操作方法和步骤的(此时必须用操作性语言，如果用原理性语言回答是不给分的)，有问仪器之所以这样连接或实验之所以这样操作的原因和理由的，也有要求进行实验数据处理的等等。
例题、某小组在实验室中探究金属钠与二氧化碳的反应，选用如图所示装置及药品进行 实验。已知：
回答下列问题：
（1）打开活塞，制取 CO2．为了得到干燥、纯净的 CO2，B 中盛有 饱和碳酸氢钠溶液（填试剂名 称）。反应结束后，关闭活塞，干燥管内可观察到的现象是固体和液体分离 。不能用稀硫酸代替稀盐酸，其原因是稀硫酸和碳酸钙反应生成的硫酸钙微溶于水，附着在石灰石表面，阻止反应进行 。
（2）金属钠与二氧化碳反应的实验步骤及现象如表：
①验证玻璃管中充满二氧化碳的方法是 把燃烧的木条放在E导管口处，木条熄灭。
②为检验玻璃管中白色物质的成分，取适量滤液于 2 支试管中，向一支试管中滴加 1 滴酚酞溶液，溶液变红；向第二支试管中滴加氢氧化钡溶液，溶液变浑浊。据此推断，白色物质的化学式是 D（填标号）。
A．Na2O B．Na2O2 C．NaOH D．Na2CO3
③经检验，滤纸上留下的黑色固体是一种单质，请写出它能与其他黑色固体反应的化学 方程式：2CuO+C2Cu+CO2↑ （任写一个）。
本实验中金属钠与二氧化碳反应的化学方程式为4Na+3CO2 2Na2CO3+C。
【答案】（1）饱和碳酸氢钠溶液； 固体和液体分离； 稀硫酸和碳酸钙反应生成的硫酸钙微溶于水，附着在石灰石表面，阻止反应进行。
（2）①把燃烧的木条放在E导管口处，木条熄灭。
②D
③2CuO+Ceq \\ac(\s\up7(高温),\(===,====))2Cu+CO2↑
④4Na+3CO2eq \\ac(\s\up7(△),\(===,====))2Na2CO3+C
【解析】（1）打开活塞，制取 CO2．为了得到干燥、纯净的 CO2，B 中盛有饱和碳酸氢钠溶液（吸收氯化氢气体）；反应结束后，关闭活塞，干燥管内二氧化碳增多，气压增大，液体压入烧杯，可观察到的现象是固体和液体分离；不能用稀硫酸代替稀盐酸，其原因是：稀硫酸和碳酸钙反应生成的硫酸钙微溶于水，附着在石灰石表面，阻止反应进行。故填：饱和碳酸氢钠溶液；固体和液体分离；稀硫酸和碳酸钙反应生成的硫酸钙微溶于水，附着在石灰石表面，阻止反应进行。
（2）①验证玻璃管中充满二氧化碳的方法是把燃烧的木条放在E导管口处，木条熄灭。
故填：把燃烧的木条放在E导管口处，木条熄灭。
②取适量滤液于 2 支试管中，向一支试管中滴加 1 滴酚酞溶液，溶液变红，说明溶液显碱性；
向第二支试管中滴加氢氧化钡溶液，溶液变浑浊，是因为碳酸钠和氢氧化钡反应生成白色沉淀碳酸钡和氢氧化钠，据此推断，白色物质的化学式是Na2CO3。
故填：D。
③经检验，滤纸上留下的黑色固体是一种单质，该物质是碳，高温条件下碳和黑色固体氧化铜反应生成铜和二氧化碳，反应的化学方程式：2CuO+Ceq \\ac(\s\up7(高温),\(===,====))2Cu+CO2↑。
故填：2CuO+Ceq \\ac(\s\up7(高温),\(===,====))2Cu+CO2↑。
④本实验中金属钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和碳，反应的化学方程式为：4Na+3CO2eq \\ac(\s\up7(△),\(===,====))2Na2CO3+C。
故填：4Na+3CO2eq \\ac(\s\up7(△),\(===,====))2Na2CO3+C。
解综合实验题，首生要认真阅读题头，弄清实验的目的，根据目的进一步弄清实验的原理。如例4中（1）中“为了得到干燥、纯净的CO2”，由于石灰石与盐酸反应放热，在产生CO2同时会挥发出HCl气体，所以要有除去HCl的装置，即通过饱和的碳酸氢钠溶液洗气瓶，而“洗气”会从碳酸氢钠溶液带出水分，所以还要通过装有浓硫酸的的洗气瓶。
其次是弄清楚物质在整套装置中的流向及所到之处发生的反应和可能出现的现象。这是解这类题的关键。读懂了装置图及物质流经各部分仪器时发生的反应，就基本上等于解答了题目。
还如例题中（1）中“反应结束后，关闭活塞，干燥管内可观察到的现象是：” 反应结束后，关闭活塞，干燥管内二氧化碳增多，气压增大，液体压入烧杯，可观察到的现象是固体和液体分离。整套装置是为了探究金属钠与二氧化碳的反应，A装置干燥管中石灰石与稀盐酸反应产生CO2，经过B装置除去HCl，经过C装置除去从B中带出的水分，进入D中和加热条件下的Na反应，过程中涉及到盐酸和石灰石反应、HCl与碳酸氢钠反应，Na和CO2反应，CO2的流向是：发生装置A→除HCl气体的B→干燥装置C→主反应装置D→气体装置E等，理清这些基本点，解答就“水到渠成”了。
第三步是结合上两步的阅读和分析，对题目提出的问题进行解答。
当然，也有些综合实验题可能涉及的原理是考生在初中阶段没有学过的知识，但这个知识并不影响解答问题。这时，如果考生沿着这三步去分析，可能在第一步或第二步就被卡住了，即要弄清整道题所涉及的反应原理和整套装置的作用和工作原理就成为不可能，这时，考生就没有必要去按从前到后的顺序一步一步地进行，可以先浏览一下整道试题，带着问题去读题头和装置图，只要问题能得已解决就行。这样可以节省答题时间，比较快捷地解答问题。
以上为解答综合实验题的一般方法，具体问题应具体分析。要达到熟练解答此类试题的目的，还需要熟练掌握基本实验操作方法，熟悉各种仪器的结构、用途和工作原理，牢记常见气体的实验室制法，更重要的还需要做一定数量的综合实验题，以训练自已的解题技巧和解题速度
例1. 硫酸亚铁晶体（可表示为FeSO4•xH2O）又称绿矾。
工业上，一般用含铁锈的废铁屑与稀硫酸原料来制备FesO4•7H2O，写出铁锈的主要成份与稀硫酸反应的化学方程式 Fe2O3+3H2SO4═Fe2（SO4）3+3H2O。
某兴趣小组的同学对它的组成进行了探究
【查阅资料】
（1）硫酸亚铁晶体加热时，容易先失去结晶水，温度升高则继续分解产生一种金属氧化物和两种非金属氧化物。
（2）二氧化硫能使高锰酸钾溶液褪色。
（3）在一个化学反应中，如果有元素化合价升高，同时就有元素化合价降低。
【进行实验】
该兴趣小组同学称取ag硫酸亚铁品体（FeSO4•xH2O）样品，按图1装置高温加热，使其完全分解，并对所得产物进行分析，利用热分析仪获得硫酸亚铁晶体热分解时的温度与剩余固体质量关系如图2所示。
【数据分析】（假设反应均完全）
（1）图1：B中无水硫酸铜粉末变蓝，质量增加12.6g，说明产物中有（填化学式，下同） H2O；装置C中高锰酸钾溶液褪色，说明产物中还有SO2 。
（2）兴趣小组的同学从理论上分析硫酸亚铁分解还生成另一物质SO3，写出FeSO4分解的化学方程式
2FeSO4 Fe2O3+SO2↑+SO3↑
（3）请根据上述实验及图2中有关数据，计算出FeSO4•xH2O中的x为7 ，绿矾样品的质量a为27.8g 。
【交流讨论】
（1）实验中选择通入氮气是利用氮气的化学性质不活泼 （填“活泼”或“不活泼”）
（2）反应完全后仍要持续通入氮气，否则测出的x值会偏小 （填“偏大”、“偏小”或“不变”）
【答案】Fe2O3+3H2SO4═Fe2(SO4)3+3H2O。
【数据分析】
（1）H2O；SO2。;
（2）2FeSO4eq \\ac(\s\up7(高温),\(===,====))Fe2O3+SO2↑+SO3↑
（3）2FeSO4eq \\ac(\s\up7(高温),\(===,====))Fe2O3+SO2↑+SO3↑
304 160
y 8g
eq \f(304,160)＝eq \f(y, 8g)
y=15.2g，
根据题意有：eq \f(152,18x)＝eq \f(15.2g, 12.6gg)
x=7，
绿矾样品的质量a为：a=12.6g÷eq \f(126, 278)=27.8g
【交流讨论】
（1）不活泼。
（2）偏小
【解析】铁锈的主要成份氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和水，反应的化学方程式：Fe2O3+3H2SO4═Fe2（SO4）3+3H2O。
故填：Fe2O3+3H2SO4═Fe2(SO4)3+3H2O。
某兴趣小组的同学对它的组成进行了探究
【数据分析】
（1）图1：B中无水硫酸铜粉末变蓝，质量增加12.6g，说明产物中有水，并且生成水的质量是12.6g；
装置C中高锰酸钾溶液褪色，说明产物中还有二氧化硫。
故填：H2O；SO2。
（2）兴趣小组的同学从理论上分析硫酸亚铁分解还生成另一物质SO3，则反应后硫元素化合价降低（二氧化硫中硫元素），则铁元素反应后化合价应该是升高，即反应生成了氧化铁，FeSO4分解的化学方程式：2FeSO4eq \\ac(\s\up7(高温),\(===,====))Fe2O3+SO2↑+SO3↑。
故填：2FeSO4eq \\ac(\s\up7(高温),\(===,====))Fe2O3+SO2↑+SO3↑。
（3）由图中信息可知，反应生成了8g氧化铁，设硫酸亚铁质量为y，
2FeSO4eq \\ac(\s\up7(高温),\(===,====))Fe2O3+SO2↑+SO3↑
304 160
y 8g
2FeSO4eq \\ac(\s\up7(高温),\(===,====))Fe2O3+SO2↑+SO3↑
304 160
y 8g
eq \f(304,160)＝eq \f(y, 8g)
y=15.2g，
根据题意有：eq \f(152,18x)＝eq \f(15.2g, 12.6gg)
x=7，
绿矾样品的质量a为：a=12.6g÷eq \f(126, 278)=27.8g
故填：7；27.8g。
【交流讨论】
（1）实验中选择通入氮气是利用氮气的化学性质不活泼。
故填：不活泼。
（2）反应完全后仍要持续通入氮气，否则导致硫酸铜吸收的水蒸气偏少，从而导致测出的x值会偏小。
故填：偏小。
例2. 实验室进行某项实验并检验反应产物的装置如下图：
将足量浓氨水从分液漏斗中加入烧瓶中后，如图进行实验，实验现象记录如下：
黑色氧化铜粉末变为光亮红色；
②无水硫酸铜粉末变蓝色
③集气瓶中收集到一种无色气体。
请回答下列问题：
(1)虚线框内是否应添加必要的干燥装置？______(填“是”或“否”)。若需要，应选择的干燥装置是__________(填编号，若不需要，该空可不填)
(2)在实验中NaOH固体的作用是________________________________________。
(3)最终集气瓶中收集到的气体是 。
CuO粉末处发生化学反应方程式为 。
【答案】
(1)是，I；
(2)NaOH溶于水产生大量的热，使NH3·H2O分解产生NH3。
(3)N2 ；2NH3＋3CuO3eq \(===,\s\up7(△))Cu＋N2＋3H2O
【解析】从左向右，第一套仪器取自教材中的H2O2遇MnO2制氧气，原理为NaOH溶于水产生大量的热，使NH3·H2O分解产生NH3；第二套仪器为干燥装置，如不安装此仪器，就无法判断NH3与CuO反应是否生成了水，又氨气与硫酸反应会生成硫酸盐，所以不用浓硫酸干燥而用碱石灰干燥；第三套仪器取此氢气还原氧化铜，由于NH3氮元素处于最低价态，这决定了NH3具有还原性；第四、五部分仪器则是为了检验反应产物和吸收未反应的氨气的。
分析：综合实验题是对教材中物质制备和性质实验的整合。解答这类试题的前提是考生必须熟练掌握元素化合物性质，知道各种仪器的结构、适用范围和工作原理，掌握气体制备、除杂、收集、尾气处理等一系列基本实验操作，熟练掌握教材中的一些典型实验装置，弄清物质在实验系统装置中的流向及在各部分仪器里发生的变化。
例3. 现拟在实验室里利用空气和镁粉为原料制取少量氮化镁(Mg3N2)。已知实验中可能会发生下列反应：
①2Mg＋O2=2MgO；
②3Mg＋N2=Mg3N2；
③2Mg＋CO2=2MgO＋C；
④Mg＋H2O=MgO＋H2↑；
⑤Mg3N2＋6H2O3=Mg(OH)2＋2NH3↑
可供选择的装置和药品如下图所示(镁粉、还原铁粉均已干燥，装置内所发生的反应是完全的，整套装置的末端与干燥管相连)。
回答下列问题；
(1)在设计实验方案时，除装置A、E外，还应选择的装置(填字母代号)及其目的分别_____________________；
(2)连接并检查实验装置的气密性。实验开始时，打开自来水的开关，将空气从5升的储气瓶压入反应装置，则气流流经导管的顺序是(填字母代号)__________________；
(3)通气后，如果同时点燃A、F装置的酒精灯，对实验结果有何影响？原因是什么？
(4)请设计一个实验，验证产物是氮化镁。
【答案】：(1)B、D、F。选择B目的是除去空气中的水蒸气；选择D目的是除去空气中的CO2；选择F目的是除去空气中的O2。
(2)H→G→D→C→K→L→A→B
(3)制得的氮化镁将不纯；因为a装置没有排完空气前就加热会让空气中的氧气、CO2、水蒸气等与镁反应。
(4)将产物取少量置于试管中，加入适量水，将润湿的红色石蕊试纸置于试管口，如果能够看到润湿的红色石蕊试纸变蓝，则说明产物是氮化镁。
【解析】（1）制取氮化镁(Mg3N2)，需要相对纯净的N2，而空气O2、CO2在加热时均会和Mg发生反应，所以要除去，另外防止生成的(Mg3N2)与水反应，所以空气中的水也应除去，所以的选择除装置A、E外，还应选择的装置B、D、F；B目的是除去空气中的水蒸气；选择D目的是除去空气中的CO2；选择F目的是除去空气中的O2。
（2）为了达到上述目的，正确的连接方式是：H→G→D→C→K→L→A→B
（3）通气后，如果同时点燃A、F装置的酒精灯，将会使得制得的氮化镁将不纯；因为a装置没有排完空气前就加热会让空气中的氧气、CO2、水蒸气等与镁反应。
(4)要验证产物是氮化镁，可根据⑤Mg3N2＋6H2O3=Mg(OH)2＋2NH3↑中产生的NH3↑的特征气体设计实验方法：即将产物取少量置于试管中，加入适量水，将润湿的红色石蕊试纸置于试管口，如果能够看到润湿的红色石蕊试纸变蓝，则说明产物是氮化镁。
分析：本题以镁与氮气的反应为命题素材，综合考查了物质制备、除杂和设计实验验证产物等基本知识，特别考查实验设计能力。综合实验设计要解决下列问题：需要什么试剂、通过什么反应来制备物质或验证物质的性质，即根据实验目的，弄清实验原理；通过什么设备来达到实验目的，即根据反应物的状态和反应条件、要否除杂等确定实验装置；哪一套实验方案最简洁，即实验方案的评价和筛选。
1. ( 2023年江苏省苏州市吴中区、吴江区、相城区中考二模)铜及其化合物的冶炼与人类生活、社会发展有密切联系。
（1）在实验室选择如图-1 装置探究木炭和氧化铜反应的最佳质量比。
【查阅资料】
①木炭能在较高温度环境中将氧化铜中的氧元素夺去，生成单质铜
②酒精灯防风罩能将酒精灯火焰温度提升至 600～800℃
③铜的熔点为 1083℃
【装置分析】
①该实验并未采用略向下倾斜试管的加热方法，原因可能是___________。
A.使火焰更好包裹住药品部位，提高反应温度
B.防止生成的气体冲散药品，降低实验成功率
C.过程中会生成液态的铜，且防止石灰水倒吸
【实验过程】
实验：取 0.1 g 木炭粉与一定量的氧化铜粉末按下表所示比例充分混合，在粉末堆中插入一块灼烧过的铜片，进行实验。
②从表中可知，木炭还原氧化铜的最佳质量比是___________。
③无需再进行木炭粉与氧化铜粉末质量比为 1: 14 的实验，原因是___________。
④取出铜片观察，发现埋入粉末的部分变红，有金属光泽，上方铜片也变为亮红色，右侧澄清石灰水变浑浊，由此推测反应中产生的气体一定有___________。
⑤某同学取 8.0 g CuO 固体粉末与一定量木炭以最佳质量比混合，若 CuO 完全转化为 Cu， 理论上预计能得到 Cu 的质量为___________。
⑥试管底部的亮红色固体呈“海绵状”，如图-2 所示，实验得到“海绵铜”而非块状铜的原因是___________。
（2）分别在 H2与 CO 气氛下，还原氧化铜样品。对反应后的样品进行 X 射线衍射，得到的XRD 图谱结果如图-3 所示。XRD 图谱中的峰值可以表征某物种的存在。结合图像说明，能否采用热还原的方法直接制得纯净的 Cu2O 产品，_________（填“用H2能”或“CO 能”或“都能”或“都不能”），为什么_________。
【答案】
（1）①A ②1:12 ③木炭粉与氧化铜的质量比为1:13时，红色粉末中已经混有少量黑色物质，说明氧化铜已经过量，无需做木炭粉与氧化铜质量比为1:14的实验 ④二氧化碳##CO2 ⑤6.4g ⑥碳与氧化铜充分混合，碳被消耗而酒精灯防风罩能将酒精灯火焰温度为600～800℃，没有达到铜的熔点铜的熔点为1083℃
（2）①都不能 ②在有氧化亚铜产生的温度时同时存在氧化铜、铜为混合物，得到不是纯净的氧化亚铜
【解析】
（1）①A.根据查阅资料“①木炭能在较高温度环境中将氧化铜中的氧元素夺去，生成单质铜”和“酒精灯防风罩能将酒精灯火焰温度提升至 600～800℃”可知，并未采用略向下倾斜试管的加热方法，原因可能是使火焰更好包裹住药品部位，提高反应温度，正确；
B.随有二氧化碳气体生成，但并不能冲散药品，错误；
C.根据“酒精灯防风罩能将酒精灯火焰温度提升至 600～800℃”，“铜的熔点为 1083℃”可知反应并不会生成液体铜，错误；
答案：A；
②从表中可知，木炭还原氧化铜的最佳质量比是1:12，该反应条件红色固体有金属光泽且无黑色物质；
③无需再进行木炭粉与氧化铜粉末质量比为 1: 14 的实验，原因是木炭粉与氧化铜的质量比为1:13时，红色粉末中已经又开始混有少量黑色物质，说明氧化铜已经过量，无需做木炭粉与氧化铜质量比为1:14的实验；
④取出铜片观察，发现埋入粉末的部分变红，有金属光泽，上方铜片也变为亮红色，右侧澄清石灰水变浑浊，由此推测反应中产生的气体一定有二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊；
⑤某同学取 8.0 g CuO 固体粉末与一定量木炭以最佳质量比混合，若 CuO 完全转化为 Cu，依据质量守恒定律可知：化学变化前后元素的质量不变，生成的铜的质量等于氧化铜中铜的质量，生成铜的质量=8.0g×eq \f(64,64+16)×100%＝6.4g；
⑥试管底部的亮红色固体呈“海绵状”，如图-2 所示，实验得到“海绵铜”而非块状铜的原因是碳与氧化铜充分混合，碳被消耗而酒精灯防风罩能将酒精灯火焰温度为600～800℃，没有达到铜的熔点铜的熔点为1083℃；
（2）结合图像说明，都不能采用热还原的方法直接制得纯净的 Cu2O 产品，因为在有氧化亚铜产生的温度时同时存在氧化铜、铜为混合物，得到不是纯净的氧化亚铜。
2. (2023年江苏省苏州市高新区中考一模) 某兴趣小组对镁条在空气中的变化进行如下实验。
【查阅资料】
①MgO、Mg(OH)2均为白色固体；Mg2(OH)2CO3为黑色固体。
②部分物质的熔沸点。
【实验探究】用如图1所示进行实验(镁条固定在试管塞上)，并进行了一周的观察。
（1）用化学方程式表示B中镁条不再光亮的原因：___________。
（2）D、E试管中有少量黑斑的原因是___________。
【实验验证】将F中镁条表面的黑色物质用小刀刮下，向其中加入稀硫酸有气泡产生。
（3）乙同学提出有气泡产生并不能说明黑色物质中有碳酸盐，原因是___________。
（4）要证明黑色固体中有碳酸盐，还需补充的实验为___________。
（5）根据上述实验，实验室保存镁条时最需要注意的是___________。
【拓展延伸】取0.56g去除表面物质的镁条，在空气中点燃得到0.29g固体，将所得产物按照图2所示进行实验，观察到湿润的红色石蕊试纸变蓝。
（6）镁条燃烧后所得固体产物的质量小于镁条的质量，原因可能是___________。
（7）湿润的红色石蕊试纸变蓝说明镁条燃烧时空气中的___________参加了反应。
【答案】
（1）2Mg+O2=2MgO
（2）D水中溶有少量O2，E中水中溶有少量CO2，Mg与O2、CO2和H2O共同作用产生少量的Mg2(OH)2CO3，Mg2(OH)2CO3为黑色固体
（3）镁和稀硫酸反应也有气泡产生
（4）将生成的气体通入澄清的石灰水中，若石灰水变浑浊，则黑色固体中有碳酸盐
（5）密封，隔绝空气和水
（6）反应生成的氧化镁逸散到空气中一部分
（7）N2
【解析】
（1）B中镁条不再光亮的原因是：镁条和空气中的氧气发生反应，生成了氧化镁，用化学方程式表示为：2Mg+O2=2MgO；
（2）D水中溶有少量O2，E中水中溶有少量CO2，Mg与O2、CO2和H2O共同作用产生少量的Mg2(OH)2CO3，Mg2(OH)2CO3为黑色固体；
（3）镁和稀硫酸反应会生成氢气，所以也有气泡产生；
（4）CO2能使澄清石灰水变浑浊，氢气不能使澄清石灰水变浑浊，所以将生成的气体通入澄清的石灰水中，若石灰水变浑浊，则黑色固体中有碳酸盐；
（5）密封，隔绝空气和水；
（6）反应生成的氧化镁逸散到空气中一部分，没有完全收集；
（7）镁在空气中燃烧的产物和水反应，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明生成了碱性物质（一水合氨），一水合氨不稳定，分解生成氨气，则说明空气中的N2也参与反应。
3. ( 2023年江苏省苏州市姑苏区振华中学一模) 如图1所示装置常用于实验室制取少量气体。
I．用高锰酸钾制取O2
（1）用高锰酸钾制取O2的化学方程式为___________，发生装置应选用图1中___________(填字母)。
（2）①用装置F收集O2，以下操作正确的是___________(填字母)。
A．当导管口出现均匀且连续气泡时，将其伸入集气瓶口
B．当集气瓶中水被排尽，瓶口有大气泡向外冒出时取出导管
C．将集气瓶口朝下提出水面，再盖上玻璃片，倒放在桌面上
D．收集结束后导管仍要放在水中，并立即熄灭酒精灯，以防失火
②用装置G收集O2，气体应从___________(填“a”或“b”)端通入，在另一端用___________检验。
II．用大理石和稀盐酸制取CO2
（3）用大理石和稀盐酸制取CO2的化学方程式为_______。
（4）①制得的CO2中常混有HCl气体，是因为盐酸具有_______。
②用图2所示装置除去HCl气体，并获得干燥的CO2。
收集装置应选用图1中___________(填字母)。装置中所盛试剂应选用下面表格中的___________组(填字母)。
(CO2不与饱和NaHCO3溶液反应)
III．制取H2进行还原氧化铜实验
用图3所示装置进行H2还原CuO的实验，完全反应的化学方程式为H2+CuOCu+H2O，但实验后试管中得到红色固体也可能是铜和氧化亚铜(Cu2O)组成的混合物。氧化亚铜为红色固体，在空气中能溶于氨水得到蓝色溶液。
（5）①实验室使用锌粒和稀硫酸反应制取氢气，该反应的化学方程式为___________。
②为证明固体产物中有 Cu2O，需进行的操作及现象为___________。
（6）现称取若干份质量均为0.6000g的CuO，在相同实验条件下进行反应。根据加热不同的时间，检测所得固体中Cu2O的质量，结果如图4所示。
①0.6000g的CuO和H2完全反应可得金属铜的质量为多少克_________？(写出计算过程)
②由图4，在H2还原CuO反应过程中，固体中Cu2O质量的变化趋势是___________。
③为确保H2还原CuO所得固体产物不含Cu2O，应采取的措施是___________。
（7）某同学对H2还原CuO的反应过程提出如下假设：该过程经历了两个反应，化学方程式为H2+2CuOeq \\ac(\s\up6(△),\(==,===))Cu2O+H2O，H2+Cu2Oeq \\ac(\s\up6(△),\(==,===))2Cu+H2O。且在同一条件下两个反应同时进行。请结合图4，通过计算。分析“在同一条件下两个反应能同时进行”这一假设是否合理___________。
【答案】
（1）2KMnO4eq \\ac(\s\up6(△),\(==,===))K2MnO4+MnO2+O2↑ A
（2）①AB ②a 带火星的木条
（3）CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
（4）①挥发性 ②D C
（5）①Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑ ②取适量红色固体于试管中，滴加适量氨水，振荡，若得到蓝色溶液，则固体产物中有 Cu2O
（6）①设：生成铜的质量为x。
H2+CuOeq \\ac(\s\up6(△),\(==,===)) H2O+ Cu
80 64
0.6000g x
eq \f(80,64)＝eq \f(0.6000g,x)
x=0.4800g。
答： 0.6000g的CuO和H2完全反应可得金属铜的质量为0.4800克； ②. 先增大后减小 ③. 加热条件下通入氢气足够长时间
（7）设分步进行，0.6000g的CuO和氢气反应生成氧化亚铜质量为y。
H2+2CuOeq \\ac(\s\up6(△),\(==,===)) H2O+ Cu2O
160 144
0.6000g y
eq \f(160,144)＝eq \f(0.6000g,y)
x=0.5400g。
根据图4可知，在第5分钟时生成的氧化亚铜质量最大，故最多生成的氧化亚铜质量是0.3218g，氧化铜完全转化为氧化亚铜时生成的氧化亚铜质量0.54g大于0.3218g，说明氧化铜未完全转化为Cu2O时，Cu2O就开始转化为其他物质，即两个反应同时进行。
【解析】
（1）高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式是2KMnO4eq \\ac(\s\up6(△),\(==,===))K2MnO4+MnO2+O2↑，该反应的反应物是固体，反应条件是加热，属于固体加热型，发生装置应选用图1中A；
（2）①A、开始排出的气体中含有较多的空气，氧气的浓度较低，当导管口出现均匀且连续气泡时，将其伸入集气瓶口，正确；
B、当集气瓶中水被排尽，瓶口有大气泡向外冒出时氧气集满，取出导管，正确；
C、为防止氧气逸出，在水下盖上玻璃片，将集气瓶口朝下提出水面，倒放在桌面上，错误；
D、收集结束后导管从水中取出，熄灭酒精灯，以防水槽中的水因试管内气压降低而倒流，引起试管炸裂，错误。
故选AB；
②氧气的密度大于空气，氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，用装置G收集O2，气体应从a端通入，在另一端用带火星的木条检验；
（3）大理石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式是CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；
（4）①制得的CO2中常混有HCl气体，是因为盐酸具有挥发性，能挥发出氯化氢气体；
②二氧化碳密度大于空气，能溶于水，一般可用向上排空气法收集，收集装置应选用图1中D；
氯化氢气体与形成盐酸，NaHCO3溶液与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，除去氯化氢气体用饱和NaHCO3溶液，不用饱和NaOH溶液，气体从溶液对通过后会带出部分水蒸气，除去氯化氢后，还需用浓硫酸干燥气体，
用图2所示装置除去HCl气体，并获得干燥的CO2。装置中所盛试剂应选用下面表格中的C组；
（5）①实验室使用锌粒和稀硫酸反应制取氢气，同时生成硫酸锌，该反应的化学方程式为Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑；
②氧化亚铜为红色固体，在空气中能溶于氨水得到蓝色溶液，为证明固体产物中有 Cu2O，需进行的操作及现象为取适量红色固体于试管中，滴加适量氨水，振荡，若得到蓝色溶液，则固体产物中有 Cu2O；
（6）①详见答案；
②由图4可知，在氢气还原氧化铜反应过程中，Cu2O质量的变化趋势是先增大后减小；
③为确保H2还原CuO所得固体产物不含Cu2O，应采取的措施是加热条件下通入氢气足够长时间，是因为加热时通入氢气时间越长，氧化亚铜质量越小；
（7）详见答案。
4. (江苏省苏州市张家港市梁丰初级中学2022-2023学年九年级3月月考) 铁和铁的化合物在工农业生产中有广泛的应用。
（一）铁的制备和防护
（1）人类向自然界索取量最大金属的是铁，高炉炼铁时将铁矿石粉碎的目的是__。
（2）铁生锈的主要过程为：FeFe（OH）2 Fe（OH）3 Fe2O3•xH2O，转化③生成Fe2O3•xH2O，则x≤______（x为整数）。
（3）为防止铁生锈，可对铁制品进行“发蓝”处理，使其表面生成致密氧化物（其中Fe、O元素质量比为21：8）保护膜，该氧化物的化学式为_____。
（二）铁的冶炼和探究
取2.40g Fe2O3粉末，小组同学用如图装置模拟炼铁，并测定反应后固体成分。（甲酸（HCOOH）在加热、浓硫酸的作用下，分解生成CO和水）
（4）连接装置，利用W型玻璃管进行实验的优点_____。
（5）控制A中温度在800℃至固体全部变黑，继续通CO至冷却。
铁的检验：将该微型装置向右倾斜，使稀硫酸（浓硫酸吸收反应生成的水成为稀硫酸）流到A处，当看到______，证明有铁生成。
（6）称取0.720 g水合草酸亚铁晶体 FeC2O4·2H2O，放在一个可称量的敞口容器中高温灼烧，容器中的固体质量如下图。
已知相对分子质量： FeC2O4·2H2O-180；CO-28；CO2-44；H2O-18
①200-300℃之间，分解产生的气体为____。
②450℃时，固体主要成分是_____。
③当温度高于600℃，剩余固体质量略有增加的原因是______。
【答案】
（1）增大反应物的接触面积，加快反应速率
（2）3
（3）Fe3O4
（4）节约药品
（5）有气泡产生
（6）①水蒸气 ②氧化亚铁##FeO ③部分氧化亚铁与空气中的氧气反应生成氧化铁
【解析】
（1）高炉炼铁时将铁矿石粉碎能够增大反应物的接触面积，加快反应速率，故填增大反应物的接触面积，加快反应速率。
（2）氢氧化铁在风吹日晒下反应生成氧化铁和水，反应的化学方程式为：2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O，也可能失去部分结晶水，所以x≤3，故填3。
（3）氧化物中Fe、O元素质量比为21：8，设化学式为FexOy，则56x：16y=21：8，x：y=3：4，即该氧化物的化学式为Fe3O4，故填Fe3O4。
（4）利用W型玻璃管进行实验，药品的用量少，节约药品，故填节约药品。
（5）将该微型装置向右倾斜，使稀硫酸流到A处，硫酸能够与铁反应生成硫酸亚铁和氢气，当看到有气泡生成，证明有铁生成，故填有气泡生成。
（6）①200-300℃之间，固体减少的质量为20%，FeC2O4·2H2O中，FeC2O4与2H2O的质量比=144：36=8：2=4：1，所以分解产生的气体为水蒸气，故填水蒸气。
②450℃时，减少的固体的质量为60%，FeC2O4分解固生成氧化亚铁和二氧化碳，则固体主要成分是氧化亚铁，故填氧化亚铁或FeO。
③当温度高于600℃，剩余固体质量略有增加的原因是部分氧化亚铁与空气中的氧气反应生成氧化铁，故填部分氧化亚铁与空气中的氧气反应生成氧化铁。
5. ( 2023年江苏省苏州市常熟市、张家港市、昆山市、太仓市中考一模) 实验室制备CO2，并进行相关实验探究。
Ⅰ．CO2的制备和收集
（1）装置A中发生反应的化学方程式为___________。
（2）收集纯净干燥的CO2
①装置B中饱和NaHCO3溶液的作用是___________。
②装置C中试剂X应选用___________（填字母）
a．稀H2SO4 b．浓H2SO4 c．KOH溶液
③检验D中CO2已集满的操作是___________。
Ⅱ．CO2的性质探究
（3）根据图中Y形管中的现象，推测出___________。
Ⅲ．A中废液成分分析和处理
已知：部分银盐的溶解性如下表(20°C)
（4）废液成分的确定
【推测废液所含溶质】
推测一：CaCl2 推测二：CaCl2和HCl
【验证推测】
甲组同学用CuO验证，乙组同学用AgNO3溶液验证，都得出废液中的溶质是CaCl2和HCl；
丙组同学提出：乙组同学的验证不合理。
请分析甲组用CuO可行、乙组用AgNO3溶液不合理的原因：___________。
（5）废液的处理用Na2CO3溶液将废液中的CaCl2和HCl除去。
【提出问题】如何估算Na2CO3溶液的用量？
【进行实验】取100mL废液样品于烧杯中，逐滴滴加5.3%的Na2CO3溶液，用pH传感器测定滴加过程中溶液的pH（装置如图3所示，pH变化如图4所示）。
【结果讨论】
①a→b阶段，观察到烧杯中的现象是_______________________。
②b点后曲线平缓阶段，溶液中含量基本不变的阴离子是___________。
③c点时，取少量烧杯中的清液于试管中，滴加CaCl2溶液，有白色沉淀生成，说明处理100mL废液，所需5.3%的Na2CO3溶液的体积___________120mL（填“大于”、“等于”或“小于”）。
【答案】
（1）CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
（2）①除去HCl气体（答案合理即可，下同） ②b ③将燃着的小木条置于集气瓶口，木条熄灭说明已集满
（3）二氧化碳与水反应生成的物质显酸性
（4）氧化铜能和盐酸反应生成氯化铜，氯化铜溶液为蓝色，氧化铜不和氯化钙反应，有无盐酸现象不同可行。硝酸银和盐酸、氯化钙均反应生成氯化银沉淀，有无盐酸现象相同，不可行。
（5）①有气泡产生 ②氯离子##Cl- ③小于
【解析】
（1）装置A为稀盐酸与石灰石反应制取二氧化碳，反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。
（2）①装置B中的饱和NaHCO3可与挥发出的HCl反应，作用是吸收HCl气体。
②装置C的作用是干燥二氧化碳，浓硫酸具有吸水性且不和二氧化碳反应，应用浓硫酸干燥，故选b。
③装置D是用向上排空气法收集二氧化碳，检验已集满的操作是将燃着的小木条置于集气瓶口，木条熄灭说明已集满。
（3）干燥的石蕊试纸遇二氧化碳不变色，湿润的石蕊试纸遇二氧化碳变红，说明二氧化碳与水反应生成的物质显酸性。
（4）两组推测就是判断有无盐酸，氧化铜能和盐酸反应生成氯化铜，氯化铜溶液为蓝色，氧化铜不和氯化钙反应，有无盐酸现象不同可行。硝酸银和盐酸、氯化钙均反应生成氯化银沉淀，有无盐酸现象相同，不可行。
（5）废液中的溶质是CaCl2和HCl，向其中滴加Na2CO3溶液，Na2CO3先与HCl反应生成NaCl、CO2和水，然后与CaCl2反应生成CaCO3沉淀和NaCl。
①由图可知，a~b阶段是Na2CO3与HCl反应，所以会观察到烧杯中有气泡产生。
②由图可知，b点后曲线平缓阶段，Na2CO3与CaCl2反应，并生成CaCO3沉淀和NaCl，所以含量基本不变的阴离子是氯离子(Cl-)。
③由图可知，c点时溶液显碱性，Na2CO3过量，说明处理100mL废液，所需5.3%的Na2CO3溶液的体积小于120mL。
6. 如图是小忻同学设计的实验装置（铁架台等仪器忽略）制备CO2和验证CO2能与NaOH反应．
（1）装置B的作用是 ．
（2）请补充画出装置C中a、b导气管．
（3）小易同学分析实验后，发现此装置有明显不足，至少添加一个洗气瓶F，你认为应该在 （填装置编号）之间加入装有 （填试剂编号）的洗气瓶F．
a．浓NaOH溶液 b．澄清石灰水 c．饱和NaHCO3溶液 d．饱和Na2CO3溶液
（4）打开止水夹K1，检查气密性．加入药品开始实验．当观察到装置E中的现象是 ．可确定装置C收集满CO2．
（5）当装置C中收集满CO2时，关闭止水夹K1，打开止水夹K2，把注射器D中5mL．浓NaOH溶液压入装置C中，化学方程式为 ．观察到的现象是 ．
（6）小平同学认为证明CO2与NaOH反应．还应把注射器NaOH溶液换成 ，再做一次实验，其目的是 ．
【答案】
（1）除去二氧化碳中的水蒸气；
（2）；
（3）A、B；饱和NaHCO3溶液；
（4）紫色石蕊试液变红；
（5）2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O；E内的紫色石蕊试液会被压入到C中；
（6）水；二氧化碳能溶于水能否出现相同的现象，来排除二氧化碳能溶于水放干扰．
【解析】（1）浓硫酸具有吸水性，装置B的作用是除去二氧化碳中的水蒸气；故填：除去二氧化碳中的水蒸气；
（2）二氧化碳的密度大于空气的密度，所以收集时短导气管进长导气管出；故填：；
（3）二氧化碳中常含有氯化氢气体和水蒸气，所以应该先用饱和NaHCO3溶液除去氯化氢，所以应该在A、B之间加入装有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶F；故填：A、B；饱和NaHCO3溶液；
（4）二氧化碳溶于水生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊试液变红，所以当观察到装置E中的现象是紫色石蕊试液变红．可确定装置C收集满CO2；故填：紫色石蕊试液变红；
（5）二氧化碳和NaOH溶液反应生成碳酸钠和水，化学方程式为2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O；由于C内压强减小，所以观察到的现象是E内的紫色石蕊试液会被压入到C中；故填：2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O；E内的紫色石蕊试液会被压入到C中；
（6）二氧化碳能溶于水，所以为了证明CO2与NaOH反应．还应把注射器NaOH溶液换成水，再做一次实验，其目的是二氧化碳能溶于水能否出现相同的现象，来排除二氧化碳能溶于水放干扰．故填：水；二氧化碳能溶于水能否出现相同的现象，来排除二氧化碳能溶于水放干扰。
7. Na2CO3、NaHCO3是生活中常见的盐，某实验小组通过以下实验来研究者离子物质的性质（已知：Na2CO3、NaHCO3的水溶液呈碱性；NaHCO3受热易分解生成Na2CO3、H2O和CO2）．
（1）称取两种固体各1g分别放入两支试管中，再加入5mL水，振荡．固体充分溶解，并恢复至室温；
①发现Na2CO3完全溶解，而NaHCO3有剩余．由此得出结论：在相同温度下， ；
②向所得溶液中各滴入1～2滴酚酞溶液后，溶液均呈 色．
（2）①取少量NaHCO3按如图装置进行实验，可观察带的现象是：大试管口有水珠生成， ；
②用 的方法除去混在Na2CO3粉末中少量的NaHCO3．
（3）测定Na2CO3样品（含NaCl杂质）中Na2CO3的质量分数：
①称取mg样品放入烧杯中加水溶解；
②加入过量的CaCl2溶液充分反应，反应的化学方程式为 ；证明反应后CaCl2有剩余的方法是 ；
③过滤、洗涤、干燥，称量测定的质量为ng．则样品中Na2CO3的质量分数为 ．（2分）
【答案】
（1）①同质量的两种固体在同体积的溶剂中，Na2CO3比NaHCO3易溶于水；②红；
（2）①澄清石灰水变浑浊；②加热
（3）②Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl 再加入碳酸钠，有白色沉淀生成；③53n50m×100%
【解析】（1）①称取两种固体各1g，分别放入两个小烧杯中，再各滴加5mL蒸馏水，振荡，测量温度变化；待固体充分溶解，并恢复至室温后，发现Na2CO3固体完全溶解，而NaHCO3固体有剩余，说明在同样的温度下，同质量的两种固体在同体积的溶剂中，Na2CO3比NaHCO3易溶于水，
②碳酸钠和碳酸氢钠的溶液显碱性，向所得溶液中各滴入1～2滴酚酞溶液后，溶液均呈红色；
（2）①碳酸氢钠受热易分解，2NaHCO3eq \\ac(\s\up6(△),\(==,===))Na2CO3+CO2↑+H2O，可观察带的现象是：大试管口有水珠生成，生成的CO2气体通入澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊；
②碳酸钠加热不分解，碳酸氢钠受热易分解，用加热的方法除去混在Na2CO3粉末中少量的NaHCO3．
（3）②碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，化学方程方程式为：Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl，证明反应后CaCl2有剩余的方法是再加入碳酸钠，有白色沉淀生成；
③设碳酸钠样品中碳酸钠的质量为x．
Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl
106 100
x ng
eq \f(106,100)＝eq \f(x, ng)
x=eq \f(106n,100)g
样品中Na2CO3的质量分数为eq \f(\f(106n,100)g,mg)×100%=53n50m×100%
8. 过氧化钠是钠与氧气反应的产物之一，过氧化钠与二氧化碳反应生成氧气，因此可用于航空航天或潜水艇中作供氧剂。某学习小组对过氧化钠的性质产生了浓厚的兴趣，他们设计了如图所示的实验装置进行探究。
【查阅资料】过氧化钠(Na2O2)是一种淡黄色固体，能与CO2、H2O发生反应：
2Na2O2＋2CO2=== 2Na2CO3＋O2，2Na2O2＋2H2O=== 4NaOH＋O2↑。
结合下列装置回答：
【提出问题】反应后硬质玻璃管中固体的成分是什么？
【作出猜想】
猜想一：Na2CO3。
猜想二：NaOH。
猜想三：Na2CO3和NaOH。
猜想四：Na2CO3、NaOH和Na2O2。
【实验验证】实验一：小明同学取适量固体于试管中，加入足量的蒸馏水溶解形成溶液M，无气泡产生，则该固体中不含________。
证明猜想四错误。
实验二：小刚同学取上述形成的溶液M于试管中，向其中加入过量的CaCl2溶液，观察到的实验现象为____________________，发生反应的化学方程式为 _______________ ，过滤，向滤液中滴加几滴酚酞溶液，滤液变红。证明猜想________成立。
【反思交流】
①装置A的作用是__________________________________________。[来源:Z*xx*k.Cm]
②用D装置收集气体时的最佳时刻是______________________________________。
【拓展延伸】
①小组中有同学认为，将实验二中加入的过量氯化钙溶液换成氢氧化钙溶液，也能得出同样的结论，你认为该同学的观点________(填“正确”或“错误”)，理由是_________。
②在盛有氯化铵(NH4Cl)浓溶液的试管中，加入足量的过氧化钠(Na2O2)固体，有气泡产生，产生的气体是______________。
【答案】
【实验验证】过氧化钠(Na2O2) 有白色沉淀生成 CaCl2+Na2CO3＝CaCO3↓+ 2NaCl 三
【反思交流】①除去氯化氢气体 ②导管中的气泡连续均匀放出
【拓展延伸】①错误 氢氧化钙会与碳酸钠反应产生白色沉淀和氢氧化钠，且氢氧化钙过量，过滤后向滤液中滴加几滴酚酞溶液，滤液变红，无法确定溶液中碱性物质是来自固体中氢氧化钠还是生成氢氧化钠还是过量的氢氧化钙，从而无法确定固体中含有氢氧化钠 ②氧气和氨气
【解析】
【实验验证】实验一：过氧化钠(Na2O2)能与H2O发生反应生成氧气，取适量固体于试管中，加入足量的蒸馏水溶解形成溶液M，无气泡产生，则该固体中不含过氧化钠(Na2O2)。；
实验二：向其中加入足量氯化钙溶液，有白色沉淀生成，说明固体中含有碳酸钠，其化学方程式为：CaCl2+ Na2CO3＝Ca CO3↓+ 2NaCl；、过滤后在滤液中滴加酚酞溶液，液体变为红色，说明固体中含有氢氧化钠，证明猜想三成立；
【反思交流】① NaHCO3能与HCl反应，不能与CO2反应，装置A的作用是除去氯化氢气体；
②导管中一开始放出的气体有玻璃管中的空气，等空气排出后，收集到的气体才较纯，用D装置收集气体时的最佳时刻是导管中的气泡连续均匀放出。
【拓展延伸】①如果将氯化钙溶液换成氢氧化钙溶液，不能得出相同的结论，氢氧化钙会与碳酸钠反应产生白色沉淀和氢氧化钠，且氢氧化钙过量，过滤后向滤液中滴加几滴酚酞溶液，滤液变红，无法确定溶液中碱性物质是来自固体中氢氧化钠还是生成氢氧化钠还是过量的氢氧化钙，从而无法确定固体中含有氢氧化钠；
②过氧化钠(Na2O2)能与H2O发生反应生成氧气和氢氧化钠，氢氧化钠与氯化铵反应生氯化钠和水和氨气，所以产生的气体为氧气和氨气。
9. 兴趣小组根据老师提供的实验装置进行如下实验。(试剂均足量,假设各步反应均完全,装置可重复使用,部分夹持装置已省略,组合装置气密性良好)
(1)甲组同学利用A中产生的氧气验证B中的黑色粉末是炭粉。
①A中反应的化学方程式是 。
②为完成此实验,除用装置A、B外,还需要补充的装置有 (填装置序号)。
③说明黑色粉末是炭粉的反应的化学方程式是 。
(2)A中烧瓶内的气体可能含有CO、CO2、CH4中的一种或几种,为确定烧瓶内气体的成分,乙组同学进行如下实验:
【资料】甲烷和氧化铜反应的化学方程式为CH4+4CuO4Cu+CO2+2H2O。
Ⅰ. 将3.0g的浓氢氧化钠溶液滴入烧瓶中,充分反应;
Ⅱ. 按A→C→B→C→D的顺序连接装置,打开K1,从K1处通入氮气,打开K2,排尽B中空气,加热B中足量的氧化铜固体,充分反应;
Ⅲ. 反应结束后,测得烧瓶中溶液的质量为3.1g,B中固体的质量减少了0.32g,第二个C装置的质量增加了0.18g。
①打开K2前通入氮气的目的是 。
② 两个装置C中试剂相同,装置C中的试剂名称是________________。
③烧瓶中气体的成分是______________________。
【答案】(1)①2H2O2eq \\ac(\s\up7(MnO2),\(===,====))2H2O+O2↑ ②C、D
③C+O2eq \\ac(\s\up7(点燃),\(===,====))CO2、Ca(OH)2+CO2＝CaCO3↓+H2O
(2)①防止倒吸 ②浓硫酸 ③CO2和CH4
【解析】(1)①制取氧气不需要加热,所以用过氧化氢制取氧气,方程式是2H2O2eq \\ac(\s\up7(MnO2),\(===,====))2H2O+O2↑;②由于碳与氧气反应生成二氧化碳,需要用C装置验证二氧化碳的生成,碳与二氧化碳反应生成一氧化碳,一氧化碳有毒,为了防止污染空气,需要点燃处理;③说明黑色粉末是炭粉的反应的化学方程式是C+O2eq \\ac(\s\up7(点燃),\(===,====))CO2、Ca(OH)2+CO2＝CaCO3↓+H2O。
(2)①氢氧化钠吸收二氧化碳使烧瓶内气体压强减小,通入氮气防止液体倒吸;②为了验证通过B装置后是否有水生成,所以在通入B装置前将原来的水除掉,再通过B装置看是否有水生成,因为浓硫酸具有吸水性,可以除去水蒸气,所以C中放浓硫酸;③测得烧瓶中溶液的质量为3.1g,比氢氧化钠溶液质量增加了,说明烧瓶中含有二氧化碳,其他气体都不与氢氧化钠反应,第二个C装置的质量增加了0.18g 说明生成了0.18g水,所以烧瓶中含有甲烷.
CH4+4CuOeq \\ac(\s\up7(△),\(===,====))4Cu+CO2+2H2O 固体质量减少
320 25636 64
0.18g x
解得x=0.32g,
题干中B中固体的质量减少了0.32g,所以气体中没有一氧化碳。
10. 某课外活动小组欲对铝镁合金进行研究，测定其中镁的质量分数，他们利用盐酸、氢氧化钠溶液设计了三种不同的实验方案：
方案一：铝镁合金eq \\ac(\s\up5(NaOH溶液),\s\d0(—————→))测定生成气体的体积
方案二：铝镁合金eq \\ac(\s\up5(盐酸),\s\d0(—————→))测定生成气体的体积
方案三：铝镁合金eq \\ac(\s\up5(盐酸),\s\d0(—————→))溶液eq \\ac(\s\up5(过量NaOH溶液),\s\d0(———————→))eq \\ac(\s\up5(过滤、洗涤、灼烧、冷却),\s\d0(————————————→))称量灼烧产物的质量。
（1）写出方案一中发生反应的离子方程式 。
（2）实验小组根据方案=设计了两个实验装置，如下圈(图中的铁架台已省略)。
你认为选择 （选填甲或乙)装置进行实验更合理，误差更小。
（3）用方案三进行实验时，除了称量灼烧产物质量外，还需称量的是 。
（4）拓展研究：在向铝镁合金溶于盐酸后的溶液中加入过量NaOH 溶液时，生成沉淀的质量与加入NaOH溶液体积的关系可用数轴关系表示：
请你判断，根据上图数轴申的数据能否求出合金中镁的质量分数? _______(选填“能”或“不能”)
下列①②两题选一题作答。
①若不能求出合金中镁的质量分数，请说明理由 。
②若能求出合金中镁的质量分数，则镁的质量分数为 。
【答案】
（1）2Al+2OH－+2H2O=2AlO2－+3H2↑
（2）乙
（3）合金样品的质量
（4）能；30.8％
【解析】试题分析：（1）镁和氢氧化钠溶液不反应，但铝是可以的，反应的离子方程式是2Al+2OH－+2H2O=2AlO2－+3H2↑，故答案为：2Al+2OH－+2H2O=2AlO2－+3H2↑；
（2）根据装置构造特点可知，乙装置中可以能使盐酸与合金的反应随时停止，操作简单，所以实验更合理，误差更小，故答案为：乙；
（3）灼烧得到的是氧化镁，所以要计算合金中镁的质量分数，还需要称量合金样品的质量，故答案为：合金样品的质量；
（4）根据数轴可知，溶解氢氧化铝消耗的氢氧化钠溶液是60ml-50ml=10ml，则生成氢氧化铝消耗的氢氧化钠溶液体积应该是30ml，所以生成氢氧化镁消耗的氢氧化钠溶液体积是50ml-10ml-30ml=10ml，则根据方程式Mg2++2OH－＝Mg(OH)2↓、Al3++3 OH－＝Al(OH)3↓可知Al和Mg的物质的量之比是2：1的，则镁的质量分数是2424+2×27×100%=30.8%，故答案为：能；30.8%。
11. 多角度认识硫化氢气体
硫化氢(H2S)在化学研究和化工生产中有着广泛应用。道尔顿等科学家对它进行过深入研究。请认真阅读下列资料，并结合你学过的知识，回答问题(1)～(4)：
资料一：硫化氢是一种无色、有臭鸡蛋气味的剧毒气体，密度比空气大，能溶于水，其水溶液称为氢硫酸，具有酸的通性。实验室中用硫化亚铁(FeS)与稀硫酸反应制取硫化氢气体。
资料二：道尔顿在其著作《新系统》中时硫化氢的研究有以下记载(大意)：
A.硫化氢在密闭容器中受热，生成硫和与硫化氢等体积的氢气；
B.常温常压下，硫化氢与氧气按2﹕1的体积比混合，点燃，生成硫和水，无气体剩余；
C.常温常压下，硫化氢与氧气按2﹕3的体积比混合，点燃，恰好完全反应生成二氧化硫气体和水。
资料三：在相同温度和压强下，气体的体积之比等于分子个数之比。
(1)从宏观上看，硫化氢由_________组成：从微观上看，硫化氢是由_________构成。
(2)氢硫酸有酸性的本质原因是_________，资料一和二中描述的硫化氢的化学性质还有_________、_________、_________。
(3)资料二的实验B中发生反应的化学方程式_________，C实验中反应前后气体的体积比为_________，B、C实验中硫化氢均发生_________反应。
(4)实验室用如图所示的装置制取并探究硫化氢气体的性质。
①甲装置中发生反应的化学方程式为_________；
②实验中收集气体的方法是_________；
③实验中，丙装置观察到的实验现象是_________；
④丁装置的作用是________，反应的化学方程式为________，反应的实质是________。
【答案】
(1)氢元素、硫元素(或H、S) 硫化氧分子(或H2S分子)
(2)氢硫酸溶液中存在氢离子[或硫化氢溶于水能够解离(电离)出H+] 剧毒 不稳定性(或受热能分解成硫和氢气) 可燃性(或在点燃的条件下能与氧气反应)
(3)2H2S+O2EQ \* jc0 \* hps16 \(\s\up 6(点燃),===)2S+2H2O 5﹕2 氧化
(4)①FeS+H2SO4=FeSO4+H2S↑
②向上排空气法
③试液由紫色变为红色(或溶液变成红色)
④吸收多余的硫化氢气体(或防止剧毒的硫化氢气体扩散到空气中) H2S+2NaOH=Na2S+ 2H2O 氢离了和氧氧根离子结合生成水(或H++OH－=H2O)
【解析】 (1)从宏观上看，物质是由元素组成的，故硫化氢由氢元素、硫元素组成；从微观上看，物质是由分子、原子或离子构成的，硫化氢是由硫化氢分子构成的。
(2)溶于水后解离出的阳离子全部是氢离子的化合物叫酸，所以氢硫酸有酸性的本质原因是氢硫酸溶液中存在氢离子；物质的化学性质是在化学变化中表现出来的性质，资料一和二中描述的硫化氢的化学性质还有剧毒、不稳定性、可燃性。
(3)由题意，硫化氢和氧气按2﹕1的体积比混合在点燃的条件下生成硫单质和水，该反应的化学方程式为2H2S+O2EQ \* jc0 \* hps16 \(\s\up 6(点燃),===)2S+2H2O，硫化氢和氧气按2﹕3的体积比混合在点燃的条件下生成二氧化硫和水，该反应的化学方程式为2H2S+3O2EQ \* jc0 \* hps16 \(\s\up 6(点燃),===)2SO2+2H2O；根据资料三：在相同温度压强下，气体的体积比等于分子个数比，所以C实验中反应前后气体的体积比为(2+3)﹕2=5﹕2；B、C实验中都是硫化氢和氧气发生的反应，硫化氢均发生氧化反应。
(4)①硫化亚铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和硫化氢，化学方程式为FeS+H2SO4=FeSO4十H2S↑。②硫化氢密度比空气大，能溶于水，所以实验中收集气体的方法是向上排空气法。③由于硫化氢溶于水后溶液称为氢硫酸，具有酸的通性，能使紫色石蕊试液变为红色，所以实验中丙装置观察到的实验现象是试液由紫色变为红色。④硫化氢有剧毒，不能排放到空气中，所以丁装置的作用是吸收多余的硫化氢气体；硫化氢和氢氧化钠溶液反应生成硫化钠和水，化学方程式为H2S+2NaOH=Na2S+2H2O；该反应为中和反应，反应的实质是氢离子和氧氧根离子结合生成水。
12. 化学是以实验为基础的科学，实验室科学探究的重要手段。
(1)某化学兴趣小组的同学利用下图微型实验装置进行探究实验。
①写出一个双球管中可能反应的化学方程式。
②挤压右滴管并微热燃烧管，白磷燃烧而红磷不燃烧，由此可说明燃烧需要什么条件？
③相同质量的磷、铁、镁分别在氧气中完全燃烧，消耗氧气最多的是_____。
(2)实验室可利用如图实验装置制取纯净、干燥的CO，然后用CO还原Fe2O3并检验气体产物。已知CO发生装置中的反应为：H2C2O4eq \\ac(\s\up6(浓硫酸),\(=====,======),\s\d6(△))H2O+CO2↑+CO↑。
①A装置中能观察到什么现象？
②写出B装置中反应的化学方程式．
③要达到实验目的，装置中导管接口从左到右的连接顺序为：一氧化碳发生装置接_________、_________接_________、_________接_________、_________接_________。
④从环保角度考虑，还需对以上装置进行改进，请简述改进措施。
(3)将30.9 g 氯酸钾(KClO3)和二氧化锰的固体混合物装入试管中，加热制取氧气，同时生成氯化钾。待反应完全后，将试管冷却，称量，可以得到21.3 g 固体物质。请计算原固体混合物中氯酸钾的质量。
【答案】
(1)①2HCl+CaCO3=CaCl2+H2O+CO2↑(或2H2O2EQ \* jc0 \* hps16 \(\s\up 6(MnO2),===)2H2O+O2↑) ②温度达到可燃物着火点 ③磷
(2)①溶液变浑浊 ②Fe2O3+3COEQ \* jc0 \* hps16 \(\s\up 6(高温),===)2Fe+3CO2 ③h g e f c(或d) d(或c) a ④在A装置后增加一个尾气处理装置(合理即可)
(3)24.5g
【解析】(1)①双球管中涉及两个反应，分别为碳酸钙和盐酸反应生成二氧化碳、氯化钙以及水，另一反应为过氧化氢在二氧化锰的催化下生成水和氧气，写出其中之一即可。②白磷的着火点低，红磷的着火点高，挤压右滴管并微热燃烧管，白磷燃烧，红磷不燃烧，说明可燃物燃烧需要温度达到其着火点。③磷在氧气燃烧的化学方程式为4P+5O2EQ \* jc0 \* hps16 \(\s\up 6(点燃),===)2P2O5，反应中磷和氧气的质量比为124﹕160；铁与氧气反应的化学方程式为为3Fe+2O2EQ \* jc0 \* hps16 \(\s\up 6(点燃),===)Fe3O4，反应中铁和氧气的质量比为168﹕64；镁和氧气反应的化学方程式为2Mg+O2EQ \* jc0 \* hps16 \(\s\up 6(点燃),===)2MgO，反应中镁和氧气的质量比为48﹕32，所以等质量的磷、铁、镁和氧气反应，磷消耗氧气最多。
(2)①澄清石灰水用来检验二氧化碳，可以看到澄清的石灰水变浑浊。②B装置是一氧化碳还原氧化铁的装置，反应的化学方程式为Fe2O3+3COEQ \* jc0 \* hps16 \(\s\up 6(高温),===)2Fe+3CO2。③装置A用于检验生成的二氧化碳；装置C中盛有浓硫酸，其作用是干燥一氧化碳；装置D中盛有氢氧化钠溶液，可用来吸收二氧化碳，作用是除去一氧化碳中的二氧化碳。遵循除杂后干燥的原理连接仪器，所以装置连接顺序为h、g→e、f→c(或d)、d(或c)→a、b。④因为尾气中可能含有有毒的一氧化碳，所以从环保角度考虑，还需对以上装置进行改进，可在A装置后增加一个尾气处理装置。
(3)根据质量守恒定律可得，反应生成的氧气的质量为30.9g－21.3g=9.6g。设原混合物中氯酸钾的质量为x。
2KClO3eq \\ac(\s\up6(MnO2),\(=====,======),\s\d6(△))2KCl+3O2↑
245 96
x 9.6g
24596＝ x9.6g 解得x=24.5g
13. 欲在室温和1.01×105Pa条件下测定镁的原子量（已知该条件下的气体密度）。请利用图一给定的仪器（盛放镁条的隔板有小孔）组成一套实验装置（每种仪器只允许用一次）。请回答下列问题：
图一
(1)假设气流方向由左向右，则各仪器的接口连接的先后顺序为a→h→ →d（填写字母）。
(2)从A瓶中出来的气体应具有的性质是 。
(3)连好仪器后，要进行的操作步骤有以下几步：
①待仪器B中的物质恢复至室温时，测量量筒C中水的体积从而计算出镁的相对原子质量；
②擦掉镁条表面的氧化膜，将其置于天平上称量，并将其投入试管B中；
③检查各装置的气密性；
④旋开仪器A上分液漏斗的活塞，当镁条完全溶解时再关闭活塞。
上述几步操作的先后顺序是 。
(4)若未将试管B冷却至室温就测量量筒C中水的体积，这将会使所测镁的相对原子质量的数据
（填偏大、偏小或无影响）。
(5)甲、乙、丙三位同学用下图装置来测定一定质量的镁完全反应后生成氢气的体积：
实验步骤如下：
①检查装置的气密性；
②向试管B中加入镁条；
③准确操作，记录C中液面刻度（C为带有刻度的量气管，D为可上下移动的水准管）；
④由A向B中滴加稀盐酸至过量；
⑤B中不在有气体产生并恢复至室温后，准确操作，记录C中液面刻度，计算得到气体的体积为Vml
Ⅰ、甲同学检查该装置气密性的方法是连接好装置，从D管注水，C、D两管液面形成高度差，做好标记，一段时间后，两边高度差 （填“变大”、“变小”或“不变”），说明气密性良好．为使测得的气体体积更精确，记录C中液面刻度时，除使视线与凹液面的最低处相平、冷至室温外，还应 ；
Ⅱ、甲同学认为镁带在实验前应打磨，目的是 ；
Ⅲ、通常实验前须估算药品用量，如果实验过程中，发现盐酸的量不足，应中途加酸还是重新实验：
；理由是 ．
Ⅳ、以上是乙、丙两位同学所用实验装置，在步骤⑤读数时所处的稳定状态图，则将会对实验结果产生的影响是（假设其余步骤完善且操作准确无误）：乙 ，丙 （填“偏大”、“偏小”或“无影响”）．
【答案】
（1） g→b→c→f→e
（2）不溶于水和稀盐酸且不与稀盐酸反应
（3）③②④①
（4）偏小
（5）Ⅰ、不变 调节D管，使CD两边液面相平
Ⅱ、除去表面的氧化镁
Ⅲ、重新实验 中途加酸会使气体溢出
Ⅳ、偏小 偏大
【解析】（1）假设气流方向由左向右，则各仪器的接口连接的先后顺序为 a、h、g、b、c、f、e、d，注意要想排出洗气瓶中的液体时，气体要从短导管进入，液体从长导管排出.
（2）用排水法收集该气体，所以从A瓶中出来的气体应具有的性质是：不溶于水和稀盐酸且不与稀盐酸反应。
（3）连接好仪器后，要先检查气密性，再放入药品，然后收集气体，据此可得实验的步骤；）③②④①
（4）若未将试管B冷却至室温就测量量筒C中水的体积，C中的水的体积要比实际体积大，就造成生成的氢气多的假象，这将会使所得镁的相对原子质量数据偏低；
（5）I只有CD两段形成稳定的高度差才能说明装置的气密性良好，调节CD两液面的高度相等才能使装置内外气压相等，这样测量的气体体积才准确；
II氧化镁的表面长存有氧化镁，为防止氧化镁阻碍实验的进行，所以一般是先除掉氧化镁而后进行实验；
III如果实验过程中，发现盐酸的量不足，应重新进行实验，因为中途加酸溶液导致装置内氢气溢出；
IV乙中D管液面比C管高所以量气管的压强要比外界大，从而导致收集的氢气体积要比实际的小；丙同学没有使用橡皮管，会导致收集的气体体积偏大，因为这样的装置测量的氢气体积会包含盐酸的体积；
操作步骤
实验现象
1
打开活塞，待玻璃管中充满二氧化碳后，点燃酒
精灯加热。
产生大量白烟，玻璃管壁上有黑色固体产生。
2
冷却后，将玻璃管中的固体全部取出，并置于试管中，加入适量的蒸馏水，振荡、过滤。
滤纸上留下黑色物质，滤液为无色 溶液。
序号
木炭粉与氧化铜粉末混合质量比
充分反应后试管底部固体的颜色
1）
1:9
红色固体有金属光泽
混有少量黑色物质
2）
1:10
混有很少量黑色物质
3）
1:11
混有极少量黑色物质
4）
1:12
无黑色物质
5）
1:13
混有少量黑色物资
Mg
MgO
熔点
651
2852
沸点
1170
3600
试管编号
实验现象
A
镁条表面无明显变化
B
镁条表面不再光亮
C
镁条表面不再光亮
D
第二天表面有少量黑斑，后不再增加
E
第二天表面有少量黑斑，后不再增加
F
第二天开始表面有黑斑产生，第7天时表面完全变黑
A组
B组
C组
D组
X
浓硫酸
浓硫酸
饱和NaHCO3溶液
饱和NaOH溶液
Y
饱和NaOH溶液
饱和NaHCO3溶液
浓硫酸
浓硫酸
Ag+
NOeq \\al(-,3)
Cl-
COeq \\al(2-,3)
Ag+
溶
不
不
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