微专题11 实验探究-备战2024年中考化学一轮复习考点帮（人教版）

这是一份微专题11 实验探究-备战2024年中考化学一轮复习考点帮（人教版），共37页。试卷主要包含了科学探究的基本过程，实验设计的总体思路，解答此类题目的要求，实验方案的评价，3.0时膜层外观是致密等内容，欢迎下载使用。

1、科学探究的基本过程：
提出问题、猜想与假设、制订计划、进行实验、收集证据、解释与结论、反思与评价和表达与交流。
2、实验设计的总体思路：
明确实验目的（即弄清楚实验原理）；根据要求正确选择仪器和药品；设计实验装置和操作步骤；分析得出结论。
3、解答此类题目的要求
（1）明确实验设计的基本要求
= 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①科学性：实验对象为制取物质或判定物质性质的实验，首先保证原理的正确性。
= 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②可行性：设计实验要注意仪器的性能，所用原料资源丰富，廉价易得。
= 3 \* GB3 \* MERGEFORMAT ③安全性：a：点燃可燃性气体的实验之前，必须要检验气体的纯度，防止爆炸。
b：进行有毒气体实验，应在通风橱中进行，并注意尾气处理，避免中毒。
= 4 \* GB3 \* MERGEFORMAT ④简约性：实验设计操作简便，装置简单，实验现象明显。
实验设计基本思路
明确目的原理；选择仪器药品；设计装置步骤；记录实验现象和数据；分析得出结论。
4、实验方案的评价
明确评价的内容：
= 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①方案在理论上是否科学合理，具有严密性；
= 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②在安全的前提下，操作是否简便易行；
= 3 \* GB3 \* MERGEFORMAT ③从经济角度，是否节约试剂、降低成本和提高产量；
= 4 \* GB3 \* MERGEFORMAT ④从环境角度评价，是否会对环境造成污染；
熟悉解题的一般步骤
明确目的；确定实验原理；评价实验方案的优劣（或可行性）；提出改进建议。
考向一 物质性质、变化规律探究
1、物质性质、变化规律探究，解答此类题目一般思路：
（1）要能根据题干信息提出问题,并联想到相对应的化学知识。
（2）作出猜想或假设时,要从化学的视角作出科学的猜想或假设。
（3）设计探究(实验)方案,要围绕寻找特征反应作为(肯定或否定)的依据,同时应注意控制单一变量。
（4）对探究问题作出解释与结论时,要根据题目中实验的现象、数据等,以事实为依据,应用化学原理进行分析推理,不能随意编造,牵强附会。
1. （2023·湖北十堰·统考中考真题）为验证碱的化学性质，某化学兴趣小组同学做了如下探究：
(1)【探究一】小组同学分别新配制了一瓶和溶液，由于没及时贴上标签，实验时无法直接区分。为了鉴别它们，同学们设计了如下实验方案：
a．取样，分别加入几滴酚酞溶液； b．取样，分别通入少量； c．取样，分别加入少量稀盐酸。
【讨论交流】同学们一致认为只有一个方案可行，该方案是 （填序号）。其它两个方案不可行，理由是 （任选一个方案作答）。经讨论，同学们又设计了更简洁的方案并进行实验。
【进行实验1】小组同学分别取两种溶液于试管中，各加入少量溶液（如图1所示）。
【实验现象】试管①中出现白色沉淀，试管②中无明显现象。
【得出结论】试管②中的溶液是 溶液。
(2)【探究二】探究的化学性质。
【查阅资料】易溶于水；溶液均呈中性。
【进行实验2】取少量稀盐酸于试管中，加入几滴酚酞溶液，再向其中逐滴加入溶液（如图2所示），边加边振荡。
【现象与结论】当观察到溶液颜色 时，说明中和反应已发生。该反应的化学方程式是 。
【拓展延伸】做完实验后，同学们将三支试管中的物质全部倒入一洁净的烧杯中，充分混合。观察到白色沉淀增多，溶液最终呈红色。溶液中一定大量存在的离子有 。（填离子符号）
【答案】(1) b 方案a中分别加入几滴酚酞溶液，均变红色（或方案c中分别加入少量稀盐酸，均无明显现象） NaOH/氢氧化钠
(2)由无色变为红色 OH-、Na+、Cl-
【解析】（1）[探究一]
a、取样，分别加入几滴酚酞溶液，氢氧化钠溶液和氢氧化钙溶液均显碱性，均能使无色酚酞溶液变红色，现象相同，不能鉴别，故a方案错误；
b、取样，分别通入少量 CO2 ，氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，该反应无明显现象，氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，可观察到溶液变浑浊，现象不同，可以鉴别，故b方案正确；
c、取样，分别加入少量稀盐酸，氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水，该反应无明显现象，氢氧化钙和盐酸反应生成氯化钙和水，该反应也无明显现象，所以无法鉴别，故c方案错误；
[讨论交流]
综上，b方案是可行的，其它两个方案不可行，理由是方案a中分别加入几滴酚酞溶液，均变红色（或方案c中分别加入少量稀盐酸，均无明显现象）；
[进行实验1]
分别取两种溶液于试管中，各加入少量 Na2CO3 溶液，氢氧化钠和碳酸钠不反应，氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠；
[实验现象]
试管①中出现白色沉淀，则该溶液为氢氧化钙溶液，试管②中无明显现象，则该溶液为氢氧化钠溶液；
[得出结论]
试管②中的溶液是氢氧化钠溶液。
（2）[进行实验2]
酚酞溶液在酸性和中性溶液中都不变色，酚酞溶液在碱性溶液中变红色。
取少量稀盐酸于试管中，加入几滴酚酞溶液，再向其中逐滴加入 Ba(OH)2 溶液，边加边振荡，氢氧化钡和盐酸反应生成氯化钡和水；
[现象与结论]
当观察到溶液颜色由无色变为红色时，说明中和反应已发生。氢氧化钡和盐酸反应生成氯化钡和水，该反应的化学方程式是：；
[拓展延伸]
试管①中氢氧化钙溶液和碳酸钠溶液反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠；
试管②中为氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液；
试管③中为氢氧化钡和盐酸反应生成氯化钡和水，
做完实验后，同学们将三支试管中的物质全部倒入一洁净的烧杯中，充分混合。观察到白色沉淀增多，则钡离子和钙离子可能会转化为碳酸钡沉淀、碳酸钙沉淀，溶液最终呈红色，说明溶液显碱性，一定含有氢氧根离子，还一定含有不会生成沉淀、气体或水的钠离子和氯离子，故溶液中一定大量存在的离子有OH-、Na+、Cl-。
2. （2023·青海·统考中考真题）基于实验事实进行证据推理及形成结论是科学探究的重要途径。化学兴趣小组为探究Fe、Cu、R三种金属的活动性顺序，进行了下列探究活动。
【查阅教材】Fe的金属活动性比Cu强
【讨论】Fe、Cu、R三种金属的活动性顺序存在以下三种可能：
①Fe>Cu>R
②Fe>R>Cu
③
【实验过程】
【拓展研究】若用实验证明锌的金属活动性比铜强，可用锌片和某种盐溶液反应的方法。写出反应的化学方程式 (只写一种)。
【答案】 R>Fe>Cu 无现象（答案合理即可） 金属R表面有红色物质出现（答案合理即可） （答案合理即可）
【解析】金属活动性顺序：Fe>Cu，根据猜想①Fe>Cu>R和猜想②Fe>R>Cu，可知猜想③R>Fe>Cu；故填：R>Fe>Cu。
实验过程
实验结论为②正确，即Fe>R>Cu，金属R不能与硫酸亚铁反应，所以a试管中无现象；金属R与硫酸铜反应置换出铜，所以b试管中金属R表面有红色物质出现；故填：无现象（答案合理即可）；金属R表面有红色物质出现（答案合理即可）。
拓展研究
用实验证明锌的金属活动性比铜强，可用锌片和铜盐溶液反应的方法，可用硫酸铜等，反应的化学方程式是：；故填：（答案合理即可）。
考向二 物质成分探究
1、有关反应后物质成分的猜想：一般分两种情况：①只有生成物；②生成物和其中一种过量的反应物。不合理的猜想：①猜想物质之间能够反应；②猜想与事实不符；③猜想的物质含有反应物中没有的元素（即违背质量守恒定律的元素守恒）。
1. （2023·四川雅安·统考中考真题）化学兴趣小组课外实验时，取出镁条，发现久置的镁条有一层灰黑色的“外衣”他们把该镁条放入试管中，倒入一定浓度的盐酸，观察到有气泡产生，试管壁发烫。同学们对此气体成分产生了兴趣。
【提出问题】产生的气体是什么？
【查阅资料】（1）灰黑色“外衣”中含有
（2）无水遇水由白色变为蓝色
【猜想假设】猜想一：
猜想二：和水蒸气
猜想三：、水蒸气和气体
(1)猜想三中有气体的理由是 。
【设计实验】为检测产生的气体成分，同学们设计如图所示装置进行实验（部分固定装置略去）

(2)B装置中出现白色沉淀，证明产生的气体中含有 ，写出有关的化学方程式 。
(3)C装置的作用是 。
(4)甲同学观察到装置中无水由白色变为蓝色，于是得出结论：产生的气体中一定含有。乙同学对此提出质疑，理由是 。
(5)若颠倒装置和C装置的安装顺序， （填“能”或“不能”）达到实验目的，原因是 。
【反思与评价】
(6)从安全角度考虑，你认为实验时应注意 。
【答案】(1)盐酸易挥发
(2) HCl/氯化氢 HCl+AgNO3=HNO3+AgCl
(3)检验并除尽CO2
(4)气体通过C装置会带出水蒸气，也会使无水硫酸铜由白色变为蓝色，干扰对氢气的检验
(5) 不能 混合气体中的HCl、CO2均会被氢氧化钙吸收，因此无法判断混合气体中是否含有HCl
(6)实验开始前，先通一段时间氮气，再将产生的气体通入该装置，防止发生爆炸
【解析】（1）根据盐酸具有挥发性，因此猜想三中有HCl气体；
（2）根据盐酸与硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸，B装置AgNO3可用于检验混合气体中的HCl，出现白色沉淀，说明混合气体中含有氯化氢，硝酸银与盐酸反应生成氯化银沉淀，其化学方程式表示为：；
（3）二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，故可用C装置澄清石灰水检验并除尽CO2；
（4）气体通入C装置，会带出部分水蒸气到D、E装置，可观察到E装置中无水CuSO4由白色变为蓝色，并不能判断是D装置中发生氢气还原氧化铜的的反应；故甲同学观察到 E 装置中无水 CuSO4 由白色变为蓝色，于是得出结论：产生的气体中一定含有 H2 。乙同学对此提出质疑，理由是：气体通过C装置会带出水蒸气，也会使无水硫酸铜由白色变为蓝色，干扰对氢气的检验；
（5）B、C装置颠倒，混合气体中的HCl、CO2均会被氢氧化钙吸收，因此无法判断混合气体中是否含有HCl；
（6）该气体中含有可燃性气体氢气，故实验开始前，先通一段时间氮气，再将产生的气体通入该装置，防止发生爆炸。
2．（2023·四川遂宁·统考中考真题）学习了金属与盐反应的知识，思雨同学在“实验开放日”，将一定量的锌粉加入硝酸银溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，她对滤液中溶质成分产生了兴趣并作进一步探究(温馨提示：本题中番号①～④为答题卡上的序号)。
【提出问题】滤液中溶质是什么？
【猜想与假设】
(1)猜想一：AgNO3；猜想二：Zn(NO3)2；猜想三：AgNO3、Zn(NO3)2；
经分析猜想一错误，其理由是① 。
【设计并进行实验】
(2)
【反思与拓展】
(3)①反应物的量不同，可能导致得到的物质种类不同。
②滤渣中含有④ 。
【答案】(1)在金属活动性顺序中，锌排在银前面，故锌粉可以将银从银的盐溶液中置换出来，而锌会以锌离子的形式存在于溶液中，故滤液中的溶质不可能只有硝酸银
(2)产生白色沉淀 AgNO3+NaCl=AgCl↓+NaNO3
(3)Ag或Ag、Zn
【解析】（1）在金属活动性顺序中，锌排在银前面，故锌粉可以将银从银的盐溶液中置换出来，锌会以锌离子的形式存在于溶液中，滤液中的溶质不可能只有硝酸银，故猜想一错误；故答案为：在金属活动性顺序中，锌排在银前面，故锌粉可以将银从银的盐溶液中置换出来，锌会以锌离子的形式存在于溶液中，滤液中的溶质不可能只有硝酸银；
（2）猜想三正确，说明锌粉并不能与硝酸银恰好完全反应，锌粉少量，故滤液中会有未反应的硝酸银，检验硝酸银的办法就是使用含有氯离子的溶液与其反应如果产生白色沉淀，则说明滤液中的溶质含有硝酸银；反之，则不含硝酸银不可能只有硝酸银；硝酸银可与氯化钠反应生成氯化银沉淀和硝酸钠，故化学方程式为：AgNO3+NaCl=AgCl↓+NaNO3；答案为：②产生白色沉淀③AgNO3+NaCl=AgCl↓+NaNO3；
（3）当加入的锌粉的量较少时，会置换出银溶液中的单质银，故此时滤渣中含有银单质；而当加入的锌粉的量很多时，过量的锌粉也会保留在滤渣中，故此滤渣的成分为银单质和锌单质；故答案为：④Ag或Ag、Zn。
考向三 定量探究
1．（2023·四川自贡·统考中考真题）1921年，正在美国留学的侯德榜先生为了发展我国的民族工业毅然回国，其“侯氏制碱法”为我国纯碱和氮肥工业技术的发展作出了杰出贡献。工业纯碱中可能混有少量NaCl，某化学兴趣小组对工业纯碱样品展开探究。
【探究一】：确定纯碱样品中是否含有NaCl
(1)取样品加水溶解，加入过量稀硝酸，观察到实验现象：有 产生。
(2)取上述溶液，继续滴加适量溶液，观察到实验现象：有 产生。
【结论】：样品中含有NaCl。
(3)甲、乙、丙三个同学分别用以下药品代替稀硝酸进行(1)步实验，也能确定样品中是否含有NaCl的是 (填“甲”、“乙”或“丙”)。
甲、溶液 乙、稀盐酸 丙、溶液
【探究二】：测定纯碱样品中的质量分数
(4)兴趣小组设计了以下两个测定方案：

方案一：将样品溶解，加入过量溶液，搅拌至反应完全。过滤、洗涤、干燥，称量沉淀的质量，计算的质量分数。
方案二：如图所示，取样品于锥形瓶中，加入足量稀盐酸。
反应结束后，根据球形干燥管的增重计算的质量分数。
【讨论】：①上述两个方案中，你认为方案 更优。
②方案二锥形瓶内发生反应的化学方程式为 。
【探究三】：确定溶液的酸碱性
(5)向溶液中滴加酚酞，溶液变成红色，所以溶液呈 性。
【知识拓展】：
(6)纯碱属于 (填“酸”、“碱”或“盐”)。
【答案】(1)气泡
(2)白色沉淀
(3)丙
(4)一
(5)碱
(6)盐
【解析】（1）取样品加水溶解，加入过量稀硝酸，稀硝酸与碳酸钠反应生成硝酸钠、二氧化碳和水，故可观察到实验现象：有气泡产生；
（2）根据实验结论样品中含有NaCl，取上述溶液，继续滴加适量 AgNO3 溶液，硝酸银与氯化钠反应生成氯化银沉淀和硝酸钠，故可观察到实验现象：有白色沉淀产生；
（3）甲、 CaCl2 溶液会引入氯离子，不能确定是否含有氯化钠，不符合题意；
乙、稀盐酸也会引入氯离子，不能确定是否含有氯化钠，不符合题意；
丙、过量的 Ba(NO3)2 溶液与碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和硝酸钠，可以除去碳酸钠，且不会对氯化钠的验证产生干扰，取上述溶液，继续滴加适量 AgNO3 溶液，观察有白色沉淀产生，即可说明样品中含有氯化钠，符合题意；
故选丙；
（4）①上述两个方案中，方案一更优；
因为方案一：将样品溶解，加入过量 CaCl2 溶液，氯化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，搅拌至反应完全。过滤、洗涤、干燥，称量沉淀的质量，即可计算 Na2CO3 的质量，进而计算出碳酸钠的质量分数；
方案二：由于盐酸具有挥发性，取样品于锥形瓶中，加入足量稀盐酸，反应过程中生成的二氧化碳气体中混有氯化氢和水蒸气，同时被氢氧化钠吸收，另外氢氧化钠固体还会吸收空气中的二氧化碳和水蒸气，造成根据干燥管增重，所以最终计算Na2CO3的质量分数不准确；
故两个方案中方案一更优；
②方案二锥形瓶内稀盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、二氧化碳和水，发生反应的化学方程式为：；
（5）向 Na2CO3 溶液中滴加酚酞，溶液变成红色，所以 Na2CO3 溶液呈碱性；
（6）纯碱（碳酸钠）是由金属阳离子和酸根阴离子构成的化合物，属于盐。
2.（2023·湖北咸宁·统考中考真题）某品牌威化饼干的配料如下图，研究性学习小组对其部分成分进行相关探究。

【查阅资料】
①饼干制作烘焙过程中，配料中的碳酸氢钠全部受热分解转化为碳酸钠，而碳酸钠不分解。
②碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物。
【实验准备】
称取质量为m的饼干样品放入烧杯中，加入适量蒸馏水，充分溶解后过滤，将滤液通过半透膜渗析（除去蛋白质等有机物），得到待检液。将待检液平均分为甲、乙两等份。
任务一：定性验证饼干样品中的有关成分
【实验验证】
(1)请完善下面的表格。
【交流讨论】
(2)小组有同学认为可以把步骤I中的稀硝酸改为稀盐酸。经讨论后，大家一致认为不可行，理由是 。
任务二：定量测定饼干样品中碳酸钠的质量分数
【实验探究】小组同学用待检液乙进行如下实验。主要步骤：①检查装置气密性后装入药品；②通入一段时间N2；③称量装置C的质量为m1；④滴加稀硫酸充分反应；⑤再通入一段时间N2；⑥称量装置C的质量为m2。

【实验分析】
(3)装置C中发生反应的化学方程式为 。
【实验结论】
(4)该饼干样品中碳酸钠的质量分数为 。（用m、m1、m2表示）。
【反思评价】
(5)在探究过程中，下列因素会导致所测样品中碳酸钠的质量分数偏小的是 （填字母序号）
a、去掉装置D b、省略步骤② c、省略步骤⑤。
【答案】(1)气泡 氯化钠/NaCl
(2)稀盐酸中含有氯离子，对后续氯化钠的检验产生干扰（合理即可）
(3)
(4)
(5)c
【解析】（1）I、取少许待检液甲于试管中，滴入过量稀硝酸，根据实验结论饼干中含有碳酸钠，碳酸钠与硝酸反应生成硝酸钠、二氧化碳和水，有气泡产生；
Ⅱ、向步骤①反应后溶液中滴入少量硝酸银溶液，有白色沉淀产生，该白色沉淀为不溶于硝酸的氯化银沉淀，说明饼干中含有氯化钠或NaCl；
（2）若把步骤I中的稀硝酸改为稀盐酸，稀盐酸中含有氯离子，对后续氯化钠的检验产生干扰，所以该方法是不可行的；
（3）装置C中氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，该反应的化学方程式为：；
（4）根据实验装置以及实验步骤，装置C增重的质量即为生成二氧化碳的质量m2-m1，然后根据二氧化碳的质量即可计算出碳酸钠的质量，进而计算出碳酸钠的质量分数，设碳酸钠的质量为x，则有
，
，解得x=，根据题干信息可知，该饼干样品中碳酸钠的质量分数为：；
（5）a、去掉装置D，会导致空气中的二氧化碳进入C装置中，导致测得二氧化碳偏多，则计算得出的碳酸钠偏多，导致所测样品中碳酸钠的质量分数偏大，故错误；
b、步骤②在反应开始前先通入一段时间氮气，目的是排尽装置内的空气，防止干扰实验结果，若省略步骤② ，则导致装置内空气中的二氧化碳进入装置C中，导致测得二氧化碳偏多，则计算得出的碳酸钠偏多，导致所测样品中碳酸钠的质量分数偏大，故错误；
c、步骤⑤是在反应结束后继续通入一段时间氮气，目的是使装置内产生的二氧化碳全部钡C装置吸收，若省略步骤⑤，导致装置内残留一部分二氧化碳，导致测得二氧化碳偏少，则计算得出的碳酸钠偏少，导致所测样品中碳酸钠的质量分数偏小，故正确；
故选c。
1．（2023·湖南常德·统考中考真题）鸡蛋壳主要成分为碳酸钙，化学兴趣小组对鸡蛋壳进行了实验探究，具体实验如图所示，下列说法中错误的是（ ）

A．实验1中，打开分液漏斗，滴加盐酸，一段时间后，澄清石灰水会变浑浊
B．实验2中，温度计会显示溶液的温度升高
C．实验2中显示的操作都是规范的
D．实验2中，烧杯中溶液会变红
【答案】C
【解析】A、实验1中，打开分液漏斗，滴加盐酸，碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，一段时间后，澄清石灰水会变浑浊，故说法正确；
B、实验2中，碳酸钙在高温的条件下生成氧化钙和二氧化碳，氧化钙和水反应生成氢氧化钙，该反应放热，所以温度计会显示溶液的温度升高，故说法正确；
C、胶头滴管应该竖直悬空滴加液体，故说法错误；
D、氧化钙和水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙能使酚酞变红色，故说法正确。
故选C。
2．（2023·宁夏·统考中考真题）化学是一门以实验为基础的科学。下列实验设计不能达到目的的是（ ）
A． 探究分子运动现象
B． 探究空气中氧气的含量
C． 探究燃烧的条件
D． 探究酒精灯三层火焰温度的高低
【答案】B
【解析】A、将无色酚酞试液和浓氨水罩在同一个大烧杯下，一段时间后发现无色酚酞试液变红，这是因为浓氨水具有挥发性，挥发出的氨分子不断运动，当运动到无色酚酞试液中时，氨气溶于水形成氨水，氨水显碱性，使无色酚酞试液变红，可以探究分子运动的现象，故A正确；
B、木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体，化学反应前后装置内气压变化不大，不能探究空气中氧气的含量，故B错误；
C、铜片上的白磷与氧气接触，温度达到了着火点，燃烧，铜片上的红磷与氧气接触，温度没有达到着火点，不燃烧，说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点，铜片上的白磷与氧气接触，温度达到了着火点，燃烧，水中的白磷温度达到了着火点，但是隔绝氧气，不燃烧，说明燃烧需要与空气（或氧气）接触，可以达到目的，故C正确；
D、温度越高，火柴梗越易被炭化，将一根火柴梗横放在酒精灯的火焰上，1﹣2s后取出，观察到火柴梗上有两处碳化（变黑），即接触火焰的两端变黑，说明酒精灯火焰的外焰温度最高，可以比较火焰各层温度，故D正确。
故选：B。
3．（2023·湖北武汉·统考中考真题）化学兴趣小组探究酸碱盐的化学性质，进行如图1所示实验。实验后将甲、乙两支试管内的物质倒入烧杯，如图2所示，充分反应，静置，为探究烧杯内溶液的组成，取适量上层清液，向其中逐滴滴入质量分数为1.71%的氢氧化钡溶液，产生沉淀的质量与加入氢氧化钡溶液质量的变化关系如图3所示。

下列说法错误的是（ ）
A．图1充分反应静置后，乙试管内上层清液中一定含有两种酸
B．图2烧杯内可以观察到沉淀逐渐减少，最终只剩余白色沉淀
C．图2充分反应静置后，烧杯内上层清液中含有三种阳离子和两种阴离子
D．图3中加入30.0g氢氧化钡溶液时，生成沉淀的质量为0.797g
【答案】D
【解析】A、氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液反应生成硫酸钠和氢氧化铜沉淀，稀硫酸和氯化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀和盐酸，将甲、乙试管溶液混合后，滴加氢氧化钡溶液，有沉淀生成，依据复分解反应条件可知：钡离子和硫酸根离子结合生成硫酸钡沉淀，氢氧根离子和铜离子结合生成氢氧化铜沉淀，硫酸根和铜离子与氢氧化钡是同时反应，但中间出现折点，说明溶液中存在硫酸，图1充分反应静置后，乙试管内上层清液中一定含有两种酸，说法正确；
B、由A可知图2混合后溶液中存在稀硫酸，甲试管中有氢氧化铜生成，氢氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水，氢氧化铜与稀盐酸反应生成氯化铜和水，乙试管有白色沉淀生成，白色沉淀硫酸钡与稀硫酸、稀盐酸不反应，即图2烧杯内可以观察到沉淀逐渐减少，最终只剩余白色沉淀，说法正确；
C、 由以上分析可知，甲、乙两支试管物质混合，溶液中溶质有稀盐酸、稀硫酸、硫酸钠、硫酸铜和氯化铜，其中阳离子有氢离子、钠离子和铜离子三种，阴离子有硫酸根、氯离子两种，说法正确；
D、由图3产生沉淀的质量与加入氢氧化钡溶液质量的变化关系图可知：滴加10g氢氧化钡溶液，只有钡离子与硫酸根离子结合生成硫酸钡沉淀，设10g氢氧化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀为
x=0.233g
10g氢氧化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀0.233g，由于溶液具有均一、稳定性，加入30.0g氢氧化钡溶液时，生成硫酸钡沉淀= ，加入30g氢氧化钡溶液，前10g氢氧根与酸反应，后20g氢氧根与铜离子反应生成氢氧化铜沉淀，设生成氢氧化铜沉淀的质量为y
y=0.196g
图3中加入30.0g氢氧化钡溶液时，生成沉淀的质量=0.196g+0.699g=0.895g，说法错误。
答案：D。
4．（2023·黑龙江大庆·统考中考真题）化学实验设计中经常涉及到“一器多用”和“多器一用”的情况。请根据下列装置回答问题：

(1)图1为气体的收集装置：
①若用排空气法收集，气体的进气口为 (填“a”或“b”)。
②若用排水法收集，气体的进气口为 (填“a”或“b”)。
③图1也可用于除去CO中的气体，则瓶内所盛装试剂为 。
(2)图2为某同学设计的几种防倒吸装置，其中合理的是 。
【答案】(1) b b 氢氧化钠溶液（合理即可）
(2)BCD
【解析】（1）①氢气密度比空气小，使用A装置排空气法收集氢气，先集中在上部，所以从b通入。
②氧气不易溶于水，密度比水小，所以使用A装置排水法收集氧气，气体从b通入。
③除去一氧化碳中的二氧化碳，使用的试剂需要和二氧化碳反应，但不能和一氧化碳反应，可以使用氢氧化钠溶液，氢氧化钠不和一氧化碳反应，和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，且氢氧化钠的溶解度较大，可以配置成较浓的溶液，充分吸收二氧化碳。
（2）B装置使用倒立漏斗，这种装置可以增大气体与吸收液的接触面积，有利于吸收液对气体的吸收。当易溶性气体被吸收液吸收时，导管内压强减少，吸收液上升到漏斗中，由于漏斗容积较大，导致烧杯中液面下降，使漏斗口脱离液面，又流回烧瓶内，从而防止吸收液的倒吸。
C装置使用干燥管，当易溶于吸收液的气体由干燥管末端进入吸收液被吸收后，导气管内压强减少，使吸收液倒吸进入干燥管的吸收液本身质量大于干燥管内外压强差，吸收液受自身重量的作用又流回烧杯内，从而防止吸收液的倒吸。
D装置的集气瓶中使用两个短导管，D中液体导吸入集气瓶中后不会继续进入前面的仪器。
E装置导管直接伸入水中，无法防止倒吸。
故其中合理的是BCD。
5．（2023·广东广州·统考中考真题）某小组采用图a所示实验装置探究CO还原Fe2O3时，出现了争论。甲同学观察到固体由红色变成黑色，推断黑色固体是Fe；乙同学提出质疑，认为黑色固体可能是Fe3O4，并查阅了资料：Fe3O4可被磁铁吸引，几乎不溶于稀的酸溶液。

(1)制备CO的原理是：（HCOOH在常温下为液态），图b所示三种气体发生装置中，可用于制备CO的是 （填标号）。
(2)若甲同学推断正确，反应的化学方程式为 。
(3)对乙同学提出的质疑进行分析和验证。
①定量分析物质组成可知，该反应生成Fe3O4是合理的，理由是 。
②该小组通过对黑色固体进行检验，证明同时含有Fe3O4和Fe．检验的操作和现象是：取样于试管中， 。
(4)该小组为了探索CO还原Fe2O3与温度的关系，走访了某钢铁厂。工程师用SDTQ热分析仪对该反应进行研究，根据不同温度下所得固体的质量，推导对应的固体成分，结果如图。

①用CO炼铁时，还原Fe2O3的温度应不低于 ℃。（填“400”“600”或“800”）
②图中：x＝ 。
③该小组查阅资料得知酒精灯加热温度为600℃左右，他们发现上述对黑色固体成分的检验结果与图像有矛盾，推测黑色固体在冷却过程中发生了以下反应： 。
【答案】(1)C
(2)3CO+Fe2O32Fe+3CO2
(3)反应前有铁、氧元素，根据质量守恒定律知，反应后元素种类不变 取样于试管中，滴入稀盐酸，观察到有气泡生成，形成浅绿色溶液，有黑色固体不溶解
(4) 800 33.6 4FeO Fe
【解析】（1）由制备CO的原理知，反应属于液液加热型，图b所示三种气体发生装置中，可用于制备CO的是C。
（2）甲同学推断黑色固体是Fe，则对应为一氧化碳和氧化铁高温生成铁和二氧化碳，化学方程式为3CO+Fe2O32Fe+3CO2。
（3）①定量分析物质组成可知，该反应生成Fe3O4是合理的，理由是反应前有铁、氧元素，根据质量守恒定律知，反应后元素种类不变。
②该小组通过对黑色固体进行检验，证明同时含有Fe3O4和Fe，可加入稀盐酸，Fe3O4不溶于稀盐酸，铁和稀盐酸生成氯化亚铁和氢气，故检验的操作和现象是：取样于试管中，滴入稀盐酸，观察到有气泡生成，形成浅绿色溶液，有黑色固体不溶解，则黑色固体同时含有Fe3O4和Fe。
（4）①用CO炼铁得铁单质，结合图像，还原Fe2O3的温度应不低于800℃。
②由图知，最初氧化铁固体的质量为48g，其中铁元素全部转化到铁单质中，则铁的质量为，则x=33.6。
③由图知，600℃左右固体为氧化亚铁，可能是在冷却过程中氧化亚铁分解为四氧化三铁和铁，化学方程式为4FeO=Fe3O4+Fe。
6．（2023·海南·统考中考真题）小林看到自热食品中的发热包产品说明如右图所示，咨询老师后得知该配方中氧化钙和铝粉的质量相等，为了探究其发热原理，设计了如下实验，实验结果记录如下(室温25℃)。
(1)序号2的实验方案为 。
(2)根据实验结果，该发热包与纯氧化钙发热包相比具有的优势是 。
(3)查阅资料可知，该发热包的反应原理如下：
a．(反应启动)
b．
C．(主要放热)
①请把反应c的化学方程式补充完整 。
②根据反应c的相关信息，写出该发热包使用时的注意事项： 。
【答案】(1)5.0g发热包粉末+15mL水
(2)温度较低，比较安全，且保温时间长
(3) 使用时远离明火（合理即可）
【解析】（1）该实验的目的是探究发热包的发热原理，故应设计实验与发热包进行对比，故序号2的实验方案应是5.0g发热包粉末+15 mL水，目的是作对比实验；
（2）由表中数据可知，该发热包与纯氧化钙发热包相比，温度较低，比较安全，且保温时间长；
（3）①根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和数目不变，反应物中含Al、Na、O、H的个数分别是2、2、4、6，生成物中含Al、Na、O、H的个数分别是2、2、4、0，故生成物中还应含6个H
故应补充 ；
②由反应c可知，铝和氢氧化钠、水反应生成了氢气，氢气具有可燃性，混有一定量的空气，遇到明火，容易发生爆炸，故该发热包使用时的注意事项：使用时远离明火。
7．（2023·湖南湘潭·统考中考真题）建立宏观与微观的联系是化学特有的思维方式
(1)科学技术的进步，证明了物质是由分子、 和离子等微粒构成的。
(2)氧气可压缩储存于钢瓶中，这是因为 。
某化学兴趣小组设计了探究分子性质的两个实验
实验一：借助氧气传感器探究分子运动的特点
【操作与分析】

(3)按图1连接好实验装置，打开氧气传感器，测得前3分钟曲线为图2中AB段，请从分子的性质角度回答氧气体积分数下降的原因是 。
(4)用双手给塑料瓶加热2分钟，测得曲线为BC段，对比曲线AB和BC可知：温度升高，分子 。
(5)松开双手并将塑料瓶的瓶口朝下，测得曲线为CD段，对比AB段，请分析CD段氧气体积分数下降更快的原因是 。
实验二：通过化学反应探究分子数目与压强的关系
【操作与记录】如图所示连接好实验装置，并确保其气密性良好。

操作1：将5mL水一次性注入到充满二氧化碳气体的吸滤瓶内，轻轻振荡，发现95℃热水无明显变化。
操作2：若将操作1中注入的水改成相同体积的氢氧化钠溶液，进行相同实验，观察到95℃热水立即沸腾。
【分析与结论】回答下列问题
(6)设计操作1的目的是 。
(7)二氧化碳与氢氧化钠反应的化学方程式是 。
(8)95℃热水立即沸腾的合理解释是 。
【答案】(1)原子
(2)分子间有间隔
(3)分子在不断地运动，部分氧分子运动到瓶外
(4)分子之间间隔变大，导致部分气体膨胀逸出
(5)密度大于空气
(6)排除水的干扰
(7)
(8)与反应，瓶内压强变小
【解析】（1）科学技术的进步，证明了物质是由分子、原子和离子等微粒构成的，如水由水分子构成，铁由铁原子构成，氯化钠由钠离子和氯离子构成，故填：原子；
（2）氧气可压缩储存于钢瓶中，这是因为分子之间有间隔，气体分子间间隔较大，容易压缩。故填：分子间有间隔；
（3）按图1连接好实验装置，打开氧气传感器，测得前3分钟曲线为图2中 AB 段，敞口放置，氧气体积分数不断减小，原因是分子在不断地运动，部分氧分子运动到瓶外，故填：分子在不断地运动，部分氧分子运动到瓶外；
（4）用双手给塑料瓶加热2分钟，测得曲线为 BC 段，对比曲线 AB 和 BC 可知，温度升高，分子之间间隔变大，导致部分气体膨胀逸出，故填：分子之间间隔变大，导致部分气体膨胀逸出；
（5）松开双手并将塑料瓶的瓶口朝下，测得曲线为 CD 段，对比 AB 段， CD 段氧气体积分数下降更快，原因是氧气的密度比空气大，氧分子更快更多地从瓶口向下逸出，故填：O2 密度大于空气；
（6）将5mL水一次性注入到充满二氧化碳气体的吸滤瓶内，轻轻振荡，发现95° C 热水无明显变化，设计操作1的目的是作对照组，排除水的干扰，故填：排除水的干扰；
（7）二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，反应的化学方程式为，故填：；
（8）CO2 与NaOH反应，瓶内压强变小，水的沸点降低，所以95℃热水立即沸腾，故填：CO2 与NaOH反应，瓶内压强变小。
8．（2023·内蒙古兴安盟·统考中考真题）中和反应在日常生活和工农业生产中有广泛的应用。某小组在实验室探究氢氧化钠和盐酸的反应。
(1)向盛有5mL氢氧化钠溶液的烧杯中滴加几滴酚酞溶液，可观察到 的现象。再向其中滴入稀盐酸，溶液变无色。
学生对于所加盐酸是否过量提出了疑问，于是对反应后溶液中溶质的成分作出猜想：猜想一：NaCl 猜想二：NaCl、HCl
(2)为了验证其猜想，同学们进行如下探究。
(3)向氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸时，有同学触摸到试管外壁，感觉有温度变化。小组利用数字传感器得出反应时间与溶液温度变化的关系，如图所示。
同学们得出结论：稀盐酸和氢氧化钠反应过程中 。
(4)查阅资料得知，在中和反应中溶液的导电性也发生变化。已知电导率是衡量溶液导电能力大小的物理量。在相同条件下，电导率与离子浓度（单位体积内的离子数）成正比。
①P点溶液中单位体积内离子数 N点（填“>”“