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精练 11 化学实验探究
知识点回顾（时间：5分钟）
知识点一、实验方案的评价
1．主要考查方式
主要是对所设计的实验方案、实验装置、操作步骤等，从某个角度否定、排除不合理或不可行
或可行不最优等方面进行评价，从而选择创新出更好的方法。
2．明确评价的内容
(1)科学性：反应能否发生，即方案在理论上是否科学、合理、严密。
(2)简约性：操作是否简便易行、优化，反应条件是否易达到。
(3)可行性：所有原料是否常见、易得、廉价。
(4)安全性：操作是否安全可靠。
(5)注意环保：反应过程是否节能与环保。
(6)要有创意：操作更简单，实验误差更小。
3．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(依题意解答)。
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知识点二、解题方法技巧点拨
1．明确目的原理——明确实验的目的要求，弄清题给信息。
2．选择仪器药品——选择合理的化学仪器和药品。
3．设计装置步骤——设计出合理的实验装置和实验操作步骤。
4．记录现象和数据——全面、及时而准确地记录实验过程中的现象和数据。
5．分析得出结论——根据实验观察的现象和记录的数据，通过分析、计算、图表、推理等处
理，得出正确的结论。
【题型一】物质组成和性质类的探究
[例题1] （2023•双台子区校级二模）我国第四套人民币硬币中使用到镍（Ni）、铜、铁等
金属。某兴趣小组决定探究Ni、Fe、Cu的金属活动性顺序。
（1）查阅资料：镍与盐酸或稀硫酸反应，生成溶于水的正二价镍的化合物，并放出氢气。
①写出镍与盐酸反应的化学方程式 。
②据所查阅的资料内容， （填“能”或“不能”）直接比较出Ni、Fe的金属活动性强
弱。
（2）探究实验：（所用金属片均已用砂纸打磨。）
实验步骤 实验现象 实现结论
铁片表面有固体析出，铜片 三种金属活动性由强到弱的
表面 顺序为
（3）迁移应用：用镍片、硫酸亚铁溶液和 （填化学式）溶液
通过实验也能判断Fe、Ni、Cu的金属活动性顺序。
（4）将10gCu−Zn合金粉末放到盛有50g稀盐酸的烧杯中，恰好完全反应后，称量反应后烧杯中
物质的总质量59.8g。计算稀盐酸溶液的溶质的质量分数是 。
【解答】解：（1）①镍与盐酸反应产生氯化镍和氢气，氯化镍中镍元素显+2价，氯元素显﹣1
价，氯化镍的化学式为NiCl ，反应的化学方程式为：Ni+2HCl＝NiCl +H ↑。
2 2 2
②镍和铁都能与盐酸或稀硫酸反应，只能说明镍和铁活动顺序均排在氢前，不能直接比较出 Ni、
Fe的金属活动性强弱。
（2）因为镍和铁都在氢的前面，铜不能置换出镍，观察到的现象是：无明显现象；铁可以置换出
镍，说明铁＞镍，铜不能置换出镍，说明镍＞铜，因此三种金属活动性由强到弱的顺序为：Fe、
Ni、Cu。
（3）利用金属和盐溶液的置换反应进行验证，可选择中间的金属与其它两种金属的盐溶液能否发
生置换反应进行验证，因此可以选用镍片、硫酸亚铁溶液和铜的盐溶液，可选择CuSO 或CuCl
4 2
等。
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（4）产生氢气的质量为10g+50g﹣59.8g＝0.2g。
设盐酸中溶质的质量为x。
Zn+2HCl＝ZnCl +H ↑
2 2
73 2
x 0.2g
73 x
= x＝7.3g
2 0.2g
7.3g
稀盐酸溶液的溶质的质量分数： ×100%＝14.6%
50g
[例题2] （2023•洪泽区校级模拟）请回答下列问题。
（1）根据图1实验装置回答有关问题（温馨提示：无水CaCl 具有吸水性）。
2
①写出仪器X的名称 。
②实验室用装置B来制取二氧化碳，反应的化学方程式为 ，若用
C装置收集O ，验满的方法是 。
2
③硫化氢（化学式为H S）是一种无色，具有臭鸡蛋气味的有毒气体，密度比空气大，易溶于
2
水，其水溶液呈酸性，与稀盐酸的化学性质相似。实验室可用CaS固体与稀硫酸在常温下制取，
若要制取一瓶干燥的H S气体，正确的装置连接顺序为 （用A、B…填空）。
2
（2）如图是初中化学的一些基本实验，请回答相关问题：
①图2实验一是测定空气中氧气含量，实验操作过程为：在集气瓶内加入少量水，并将水面上方
空间分为5等份，接下来的实验步骤依次为 （填序号），最后打开弹簧夹。
A.冷却到室温
B.用弹簧夹夹紧橡皮管
C.点燃燃烧匙中的红磷，立即伸入瓶中并塞紧瓶塞
②图2实验二是蒸发食盐水的实验，当 时停止加热。
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③图2实验三是探究燃烧的条件的实验，热水的作用是 。
【解答】解：（1）①据图可知仪器X为锥形瓶；
②实验室利用石灰石与稀盐酸制取二氧化碳，石灰石中的碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二
氧化碳，化学方程式为：CaCO +2HCl＝CaCl +H O+CO ↑；若用C装置收集O ，验满的方法
3 2 2 2 2
是：将带火星的木条放在瓶口，若复燃，则已集满；
③实验室用CaS固体与稀硫酸在常温下制取H S，选用固液常温型发生装置，选B；又因要的是
2
干燥的H S，因此选择G除去其中水分，并用F收集；最后连H防止污染；正确的连接方式为
2
BGFH；
（2）①测定空气中氧气含量实验：在集气瓶内加入少量水，并将水面上方空间分为 5等份，用
弹簧夹夹紧橡皮管，点燃燃烧匙中的红磷，立即伸入瓶中并塞紧瓶塞，冷却到室温打开止水夹，
故实验步骤依次为BCA；
②蒸发皿中出现较多量固体时停止加热，利用蒸发皿的余热使剩余的水分蒸干；
③图2实验三是探究燃烧的条件的实验，热水既能将水中的白磷与空气隔绝，又能为铜片上的红
磷、白磷提供热量。
【题型二】反应后物质成分的探究
[例题3] （2023•蒙阴县三模）为探究氢氧化钙溶液和稀盐酸反应所得溶液中溶质的成分，
小鸣和同学们通过测定反应后溶液的pH，得到了如图所示的pH曲线，请回答：
（1）由图可知该实验操作是将 滴加到另一种溶液中；
（2）该反应的化学方程式为 ；
（3）实验过程中，小鸣取了a、b、c三处反应后的溶液于三个烧杯中，却忘了做标记，他设计不
同的方案（不再用测定pH的方法），探究三种样品分别属于哪处溶液．
【查阅资料】CaCl 溶液显中性，CaCl +Na CO ═CaCO ↓+2NaCl．
2 2 2 3 3
【探究过程】
①分别取少量样品于三支试管中，加入酚酞溶液，观察到其中一支试管内出现
的现象．结论：该样品是a处溶液．
②为进一步确定b或c处溶液，又设计了以下方案：
实验步骤 实验现象 实验结论
另取余下样品少量于两支试管 该样品为b处溶液．
中，分别滴加足量的Na CO 溶
2 3
液．
该样品为c处溶液，并推知溶
液中的阳离子有
．
【反思评价】探究反应后溶液中溶质的成分，除了要考虑生成物之外，还要考虑
．
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【解答】解：（1）由图象可知，该溶液的pH由大到小，说明是向碱溶液中滴加酸，故填：稀盐
酸；
（2）氢氧化钙与稀盐酸反应生成氯化钙和水；故填：Ca（OH） +2HCl═CaCl +2H O；
2 2 2
（3）【探究过程】
①a处的溶液显碱性，能使无色的酚酞试液变红色；故填：溶液由无色变成红色；
②b处的溶液呈中性，溶液中只含氯化钙这种溶质，加入碳酸钠后产生白色沉淀，c处的溶液显
酸性，溶液中的溶质是氯化钙和氯化氢，其中的阳离子是钙离子和氢离子，溶液显酸性，加入碳
酸钠后，先与稀盐酸反应生成二氧化碳气体，当盐酸完全反应后再与氯化钙反应生成白色沉淀．
[例题4] （2023•明山区校级模拟）甲乙两个小组同学想探究氢氧化钙的化学性质，取 4支
试管分别用A～D编号后，如图进行实验。请回答下列问题：
（1）产生白色沉淀的现象的试管是 。（填试管编号）
（2）写出实验中无明显现象产生的试管中发生反应的化学方程式
。若想证明其确实发生了反应，可向反应前的溶液中加入酚酞溶液，若观察到
现象，可说明其发生了反应。
（3）上述实验体现了碱具有相似的性质的试管编号是 （填字母）。
（4）实验结束后，甲、乙两组同学分别将本组4支试管中所有物质各倒入一个洁净烧杯中，充分
反应后静置，发现：
①甲组烧杯底部有白色沉淀，上层清液为红色，则下列说法错误的是 。
A.沉淀是碳酸钙
B.清液中一定含有氢氧化钠
C.清液中一定没有氯化氢
②乙组烧杯中只得到无色澄清溶液，则烧杯中废液的溶质（指示剂除外）一定有
（写出化学式），为了确定可能有的物质是否存在，还需要补充的实验方案是
。
【解答】解：（1）C试管中，碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和氢氧化钠；故答案
为：C；
（2）稀盐酸与氢氧化钙溶液反应生成氯化钙和水，C试管没有明显的现象，其化学方程式为 Ca
（OH） +2HCl＝CaCl +H O，可以加入无色酚酞试液使得反应出现明显现象，滴有酚酞溶液的氢
2 2 2
氧化钙溶液显红色，无色酚酞溶液遇酸性溶液不变色，遇碱性溶液变红，逐滴滴入稀盐酸，至恰
好完全反应，溶液显中性，溶液由红色变为无色，证明盐酸和氢氧化钙发生了化学反应；故答案
为：Ca（OH） +2HCl＝CaCl +H O；溶液由红色变为无色；
2 2 2
（3）碱的通性为：能使无色酚酞试液变红、能与某些非金属氧化物反应、能与某些盐反应、能与
酸反应，因此上述实验体现了碱具有相似的性质的试管编号是ABD；故答案为：ABD；
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（4）①A、甲组烧杯底部有白色沉淀，该白色沉淀为碳酸钙，故该选项正确；
B、上述实验现象并不能说明上层清液中一定含有氢氧化钠，如果 B试管中稀盐酸过量，混合时
也能与C试管中的氢氧化钠反应生成氯化钠和水，故该选项错误；
C、上层清液为红色，说明上层清液显碱性，所以一定没有氯化氢，故该选项正确；
故答案为：B；
②乙组烧杯中只得到无色澄清溶液，说明B试管中的稀盐酸过量，因此在混合时能与混合溶液中
的氢氧化钙、氢氧化钠甚至是碳酸钙白色沉淀反应，故废液的溶质一定有NaCl、CaCl ；无法判
2
断废液中有无氯化氢，因此可以测定测定烧杯中废液的 pH，若pH＜7，则废液中的溶质含有
HCl，反之，则不含有HCl。
故答案为：NaCl、CaCl ；测定测定烧杯中废液的pH，若pH＜7，则废液中的溶质含有HCl，反
2
之，则不含有HCl。
【题型三】物质变质的探究
[例题5] （2023•江西模拟）如图是初中化学常见的几个实验。
（1）甲是探究物质溶解性的实验。实验中碘几乎不溶于水却能溶解在汽油中，说明物质的溶解性
与 有关。
（2）乙是检测某氢氧化钠溶液变质情况的实验。根据试管①中出现 的现象，判断
该氢氧化钠溶液已经变质；然后向试管②中加入试剂X判断该氢氧化钠是否完全变质，则试剂X
为 。
（3）丙是探究燃烧条件的实验。实验中能燃烧的是 （选填“a”、“b”或“c”）处物
质，比较a、b处的现象可以得出燃烧的条件之一是 。
【解答】解：（1）碘几乎不溶于水，却可溶解在汽油中，说明同种溶质在不同的溶剂中溶解能力
是不同的，物质的溶解性与溶剂的种类有关。
（2）氢氧化钠变质是指氢氧化钠和空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水，碳酸钠和氯化钡反应
生成碳酸钡的白色沉淀和和氯化钠，而氢氧化钠不与氯化钡反应，根据试管①中出现白色沉淀的
现象，可判断该氢氧化钠溶液已经变质；加入氯化钡除掉碳酸钠，排除对氢氧化钠检验的干扰，
向试管②中加入酚酞试液，如酚酞试液变红，说明溶液中还有氢氧化钠，即氢氧化钠部分变质，
如酚酞试液不变红，说明溶液中没有氢氧化钠，即完全变质。
（3）a处白磷与空气接触，温度达到着火点，故能燃烧；b处红磷与空气接触，温度未达到着火
点，不能燃烧；c处白磷与空气不接触，温度达到着火点，不能燃烧；故实验中能燃烧的是 a处物
质，比较a、b处的现象可以得出燃烧的条件之一是温度达到可燃物的着火点。
[例题6] （2023•三明模拟）某研究性学习小组对中和反应进行探究，请你参与实验：
实验1：证明酸与碱发生了反应。
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（1）稀盐酸与NaOH溶液混合没有明显现象，小丽同学按图甲进行实验，证明了盐酸与 NaOH溶
液发生化学反
应，她依据的实验现象是 。反应的化学方程式为
。
实验2：测量酸与碱反应过程的pH、温度变化。取一定量的稀盐酸，逐滴匀速滴加 NaOH溶液，
用传感器实时获得溶液的pH、温度变化曲线（如图乙）。
（2）0～t 时，溶液的酸碱性变化情况是 。
1
（3）由图乙分析，酸与碱发生反应的依据是
，ab段温度变化的原因是 。
实验3：证明酸与碱反应有水生成。
查阅资料：变色硅胶吸水后由蓝色变红色；无水醋酸常温下为无色液体；无水醋酸和氢氧化钠反
应生成醋酸钠和水。
小明同学在老师指导下进行图丙所示的三个实验。
（4）加入试剂后，要迅速塞紧橡胶塞的原因 。
（5）证明无水醋酸与氢氧化钠反应有水生成的现象是
。
（6）小芳认为实验丙不严密，还应补充的实验是 。
【解答】解：（1）酚酞溶液遇碱性溶液变红色，遇酸性或中性溶液不变色，则能证明酸与碱发生
中和反应的现象是溶液由红色变为无色，反应的方程式为NaOH+HCl＝NaCl+H O，
2
（2）根据图乙可知，0～t 时，溶液的pH由13变成7，溶液的酸碱性变化情况是溶液由碱性逐渐
1
变成中性；
（3）由图乙分析，酸与碱发生反应的依据是溶液的pH逐渐减小，且到t 时溶液的pH等于7，说
1
明溶液中氢氧化钠溶液不断消耗；反应过程中溶液的温度不断升高，ab段温度变化的原因是中和
反应放热；
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（4）由于变色硅胶吸水后由蓝色变红色；因此迅速塞紧橡胶塞的目的是避免空气中的水蒸气对实
验造成干扰；
（5）能证明酸与碱反应有水生成的实验现象是试管D中硅胶由蓝色变为红色，试管①②③中硅
胶不变色；
（6）无水醋酸与氢氧化钠反应生成醋酸钠和水，有水生成，变色硅胶可以吸水，由蓝色变为红
色，但是由于醋酸钠生成，所以还需要验证醋酸钠是否使变色硅胶变色。
【题型四】影响因素类的探究
[例题7] （2023•云南模拟）金属材料广泛应用于各个领域，其应用推动了社会的发展。
（1）建筑领域：钢铁是基本的结构材料，称为“工业的骨骼”。铁制品易生锈，铁生锈的过程实
际上是铁
与空气中的 发生化学反应的过程。铁锈可用盐酸除去，其反应原理为
（用化学反应方程式表示）。
（2）航空航天领域：
①镍基高温合金应用于“神舟”号火箭发动机等处。镍基高温合金具有的性质有 （填
字母）。
A.熔点低 B.耐腐蚀 C.硬度大
②铝合金是航空航天领域常用的轻量化材料，强度高，耐腐蚀性好。铝具有很好的抗腐蚀性能的
原 因 是
。
③某铝合金中主要含铝、铜、镁三种金属，为验证三种金属的活动性顺序，某同学进行了如图实
验，充分反应后，观察到三支试管底部均有固体。等质量的铝粉和镁粉分别与等体积、溶质质量
分数相等的稀硫酸反应，反应的剧烈程度铝 （填“大于”“小于”或“等于”）镁。将
三支试管中的物质全部倒入洁净的烧杯中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。下列说法错误的
是 （填字母）。
A.向滤渣中加入稀盐酸，一定有气泡冒出
B.滤液中最多含有四种溶质
C.充分混合后烧杯中溶液的质量一定不变
【解答】解：（1）铁制品易生锈，铁生锈的过程实际上是铁与空气中的氧气和水蒸气发生化学反
应的过程。铁锈可用盐酸除去，氧化铁与稀盐酸反应生成氯化铁和水，其化学方程式为
Fe O +6HCl＝2FeCl +3H O；
2 3 3 2
（2）①合金具有耐腐蚀、硬度大的特征，根据题目信息可知镍基合金是高温合金，因此该合金
的熔点高；
②由于铝在空气中与氧气反应，其表面能生成一层致密的氧化铝薄膜，可阻止内部铝进一步氧
化，所以铝的耐腐蚀性能强。
③镁的金属活动性比铝强，故铝与稀硫酸反应的剧烈程度比镁小；由于反应后三支试管都有固体
剩余，故试管Ⅰ反应后的物质为铝和硫酸铝，试管Ⅱ反应后的物质为镁和硫酸镁，试管Ⅲ反应后
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一定有铜和硫酸铝，可能有铝和硫酸铜中的一种。
A、将三支试管反应后的物质充分混合后反应，若混合前试管Ⅲ中的硫酸铜过量，混合后试管Ⅰ
和试管Ⅱ中的铝和镁被硫酸铜溶液反应完，则滤渣中只有铜，向滤渣中加稀盐酸，无气泡冒出，
故A错误；
B、若混合前试管Ⅲ中的硫酸铜过量，混合后试管Ⅰ和试管Ⅱ中的铝和镁被硫酸铜溶液反应完，
硫酸铜溶液还有剩余，则滤液中最多含有硫酸铝、硫酸镁、硫酸铜三种溶质，故B错误；
C、若混合前试管Ⅲ中的硫酸铜过量，混合后试管Ⅰ和试管Ⅱ中的铝和镁被硫酸铜溶液反应完，
铝与硫酸铜反应生成硫酸铝和铜，溶液的质量减小，镁与硫酸铜反应生成硫酸镁和铜，溶液的质
量减小，充分混合后烧杯中溶液的质量可能减小，故C错误。
[例题8] （2023•兴庆区校级模拟）在研究“铁生锈的条件”实验中，某兴趣小组对实验进
行了创新设计，如图取3段光亮无锈的细铁丝，绕成螺旋状，放入3支干燥洁净的试管底部，进
行下列实验，请回答：
（1）一段时间后观察到实验 （填序号）中的铁丝明显生锈，由此得出铁生锈实际上是铁与
空气中的 共同作用的结果；铝制品比铁更耐腐蚀，其原因是
。
（2）实验结束，可用洗洁精清洗实验①中烧杯上的油污，因为洗洁精具有 作用。
（3）该组同学在整理实验仪器时发现铁架台有生锈的现象，于是，在老师的指导下使用“除锈
剂”去除铁架台品表面的锈迹，发现反应后的溶液呈黄色。根据铁锈的主要成分是氧化铁等物
质，猜想到“除锈剂”的有效成分中可能含有酸。于是，他设计了不同的实验方案验证自己的猜
想，请帮他完成实验报告。
实验方案 实验现象 实验结论
方案一：取适量“除锈剂” 黑色粉末溶解，溶液变为蓝 “除锈剂”的有效成分中一
于试管中，向其中加入 色 定含有酸。
。
方案二：取适量“除锈剂”
于试管中，向其中加入
。
若“除锈剂”中的酸为稀硫酸， 则方案一中反应的化学方程式是
。
（4）保护金属资源的途径 。（任意写出一条）
【解答】解：（1）由实验可知，最终铁丝锈蚀最明显的是实验③，因为铁丝在空气中的氧气和
水共同的作用下发生了锈蚀；铝制品比铁更耐腐蚀，其原因是铝会与空气中的氧气反应生成一层
致密的氧化铝薄膜，覆盖在其表面阻止内部铝进一步发生锈蚀；
（2）因为洗洁精具有乳化作用，会将油污分散成无数细小的小液滴，最终随水流冲走；
（3）方案一：由实验现象可知，黑色粉末溶解，溶液变为蓝色，实验结论：“除锈剂”的有效成
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分中一定含有酸，可知加入的物质的氧化铜，因为含铜离子的溶液显蓝色，氧化铜会与酸反应生
成铜盐和水；方案二：由实验结论可知，“除锈剂”的有效成分中一定含有酸，可向其中加入碳
酸钠溶液，若有气泡产生，则说明含有酸，若没有气泡产生，则说明没有酸；若“除锈剂”中的
酸为稀硫酸，则氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水，反应的化学方程式为 CuO+H SO ＝
2 4
CuSO +H O；
4 2
（4）保护金属资源的途径有回收利用废旧金属等。
【题型五】反应条件的探究
[例题9] （2023•普兰店区模拟）（1）同学们路过烧烤摊时，发现服务员用燃着的小木条
引 燃 木 炭 ， 这 样 做 的 目 的 是
；“死灰复燃”是指可燃物表面被灰烬覆盖，当风吹走表面灰烬时，可燃物又重新燃烧起来，
可燃物复燃需要满足的条件是 、 。
（2）有的物质燃烧时会产生火焰，有的物质燃烧只发光没有火焰，同学们查阅资料如下：
物质 熔点/℃ 沸点/℃ 燃烧时温度/℃
石蜡 50﹣70 300﹣550 约600
铁 1535 2750 约1800
钠 97.8 883 约1400
由表可知，物质燃烧能否产生火焰与 （填“熔点”或“沸点”）和 有
关；可推测钠燃烧时 （填“有”或“没有”）火焰产生。
【解答】解：（1）用燃着的小木条引燃木炭，是因为木炭的着火点较高，可利用小木条燃烧放出
的热量达到木炭的着火点，而使木炭燃烧；可燃物复燃需要满足的条件是与氧气（或空气）接
触，温度达到可燃物的着火点；
（2）由表可知，石蜡和铁燃烧时温度都高于熔点，而石蜡燃烧时温度高于沸点，石蜡燃烧产生火
焰，铁燃烧时温度低于沸点，而铁燃烧时无火焰产生，说明物质燃烧能否产生火焰与沸点和燃烧
时温度有关，物质燃烧时温度高于沸点，产生火焰；钠燃烧时温度高于沸点，说明钠燃烧时有火
焰产生。
[例题10]（2023•安次区一模）某化学兴趣小组利用如图装置进行燃烧条件的探究，装置的
气密性良好，实验前弹簧夹K 、K 都处于关闭状态。
1 2
①打开弹簧夹K ，关闭K 注入足量过氧化氢溶液，A中发生反应的化学方程式为
1 2
， 一 段 时 间 后 ， 打 开 K 观 察 到 B 中 气 球 变 大 ， 其 原 因 是
2
。
② 若 要 得 出 燃 烧 的 条 件 之 一 是 与 氧 气 接 触 ， 需 要 进 行 的 操 作 是
。
【解答】解：①过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，反应的化学方程式为
MnO
2
2H 2 O 2 ¯ 2H 2 O+O 2 ↑。A中反应生成的氧气进入B中，导致B中气压增大，气球变大。
❑
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②白磷在水面下不燃烧，露出水面后燃烧，若要得出燃烧的条件之一是与氧气接触，需要进行的
操作是将燃烧匙向上提，露出水面。
MnO
2
故答案为：①2H 2 O 2 ¯ 2H 2 O+O 2 ↑；A中反应生成的氧气进入B中，导致B中气压增大，气
❑
球变大；
②将燃烧匙向上提，白磷露出水面。
难度：★★★ 建议时间：25分钟
1. （2023•寻乌县模拟）蔗糖是一种常见的生活用品，化学兴趣小组的同学们为探究蔗
糖的组成元素进行了一系列实验。
【进行实验】小明同学将蔗糖在氧气中燃烧，为检验其燃烧产物，首先用一个内壁涂有澄清石
灰水的烧杯罩在蔗糖燃烧火焰的上方。
【收集证据】
（1）一段时间后观察到的现象是 ，由此说明蔗糖燃烧生成了二氧化碳。
（2）若欲证明蔗糖燃烧有水生成，小明还需要进行的操作以及对应的现象是
。
【得出结论】蔗糖是由碳、氢、氧元素组成。
【 讨 论 交 流 】 有 同 学 认 为 上 述 结 论 不 一 定 正 确 ， 理 由 是 （ 3 ）
。
【反思改进】在老师的帮助下，同学们用如下定量分析的方法最终确定了蔗糖的组成元素。
【查阅资料】：①无水硫酸铜吸收水分变蓝；②碱石灰（含有氢氧化钠和氧化钙）可以吸收二
氧化碳和水；③装置B、C、D中试剂均足量。
【定量实验】连接如图所示装置，检查装置的气密性，将6.2g蔗糖装入玻璃管中，先通入一段
时间氧气，再点燃酒精灯。一段时间后，样品完全燃烧，无残留物质。熄灭酒精灯，再持续通
一会儿氧气。冷却，称量。计算得出：B装置共增重3.6g，C装置增重9.6g。
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（4）尾气中检测不到 （填化学式），说明样品燃烧充分。
（5）D装置在实验中所起的作用 。
（6）根据定量实验的数据分析，实验小组同学最终确定蔗糖是由 组成。
【解答】解：（1）用内壁涂有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上方，一段时间后可以观察到烧杯内
壁的澄清石灰水变浑浊，这个现象说明蔗糖燃烧生成了二氧化碳；
（2）如果要证明蔗糖燃烧有水生成，则可以取干燥洁净的冷烧杯，罩在蔗糖燃烧的火焰上方，
若蔗糖的燃烧有水生成，则冷烧杯的内壁将会有小水珠凝结；
（3）蔗糖燃烧是与氧气发生反应，故氧元素可能来自氧气，不一定来自蔗糖；
（4）根据反应物蔗糖可能含有的元素，推断没有一氧化碳生成，说明碳元素全部转化为二氧化
碳；
（5）装置C增加的质量是蔗糖燃烧生成二氧化碳的质量，碱石灰既能吸收空气中的水分又能吸
收二氧化碳，否则会使二氧化碳进入装置C，造成误差；
（6）B装置共增重3.6g是生成水的质量，C装置增重9.6g是生成二氧化碳的质量，所以水中含
2 12
有氢元素的质量＝3.6g× ×100%＝0.4g，二氧化碳中含有碳元素的质量＝9.6g× ×100%＝
18 44
2.6g，2.6g+0.4g＝3g＜6.2g，所以蔗糖中含有碳、氢、氧三种元素。
2. （2023•永州模拟）某同学为推测熔喷布的组成设计如图实验。
资料：无水硫酸铜是一种白色固体，遇水变为蓝色。
实验现象为①装置B中无水CuSO 变为蓝色；②装置C中澄清石灰水变浑浊。
4
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（1）写出为熔喷布加热的仪器的名称： 。
（2）能说明熔喷布的组成中含有碳元素的现象是 （填序号）。
（3）写出装置C中发生反应的化学方程式：
。
（4）如果把装置B和装置C调换位置，将无法确定熔喷布中是否含有 元素。
【解答】解：（1）加热的仪器的名称为酒精灯；
（2）化学反应前后元素种类不变，无水硫酸铜用于检验是否有水生成，可说明熔喷布是否含有
氢元素。二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，澄清石灰水用于检验是否有二氧化碳生成，可说明
熔喷布是否含有碳元素，所以能说明熔喷布的组成中含有碳元素的现象是装置 C中澄清石灰水
变浑浊。
（3）装置C中二氧化碳与石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，反应的化学方程式为
CO +Ca（OH） ＝CaCO ↓+H O。
2 2 3 2
（4）如先通入装置C，则出来的气体必定会带有水蒸气，进入B中一定会使无水硫酸铜变蓝，
无法说明是否有水生成，则无法确定是否含有氢元素。
3. （2023•阜宁县校级模拟）ZB是常用的阻燃剂。已知：
Ⅰ.用硼酸（H BO ）与ZnO、H O合成ZB，ZB的组成会受温度等合成条件的影响。
3 3 2
Ⅱ.ZB受热，先释放出水；当温度高于350℃，生成ZnO和B O 固体；继续升温到400℃以上，
2 3
B O 熔化为玻璃态物质。
2 3
（1）ZB能起阻燃作用的原因是 （写一种）。
（2）为研究温度对合成的ZB组成的影响，研究小组在不同温度下制取ZB。实验如下：
m（H BO ）/g m（ZnO）/g V（H O）/mL t/℃
3 3 2
实验1 28 10 100 94
实验2 x 10 100 98
实验3 28 y 100 102
x、y分别为 和 。
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（3）为检测102℃时合成的ZB含水的质量分数，某同学利用如图1装置（夹持仪器已略）进行
实验。
实验时，需要称量获得的数据有：ZB样品的质量、 的质量。
（4）为评估102℃时合成的ZB的阻燃性能，进行木材粉末灼烧残重实验，某温度下，灼烧质量
相同的两份干燥的木材粉末（一份经ZB处理）30min，测量残留固体质量，调整温度，重复实
验，得到木材粉末灼烧后固体残留率（w）随温度变化关系如图2。
残留固体质量
（注：w= ×100%；残留固体质量已扣除ZB的残余质量）
木材粉末质量
①低于200℃时，两份木材粉末质量均保持不变的原因是 。
②图中曲线 （填“a”或“b”）对应的木材粉末是经ZB处理的，判断的理由是
。
（ 5 ） 为 寻 找 阻 燃 性 能 最 佳 的 ZB 的 合 成 温 度 ， 应 开 展 的 实 验 是
。
【解答】解：（1）燃烧的条件是可燃物、与空气或氧气接触、达到着火点，ZB受热，先释放
出水，当温度高于350℃，生成ZnO和B O 固体，继续升温到400℃以上，B O 熔化为玻璃态
2 3 2 3
物质，B O 熔化为玻璃态物质能隔绝空气或氧气，故 ZB能起阻燃作用的原因是B O 熔化为玻
2 3 2 3
璃态物质能隔绝空气；
（2）要研究温度对合成的ZB组成的影响，根据控制变量法，变量只有一个温度，其它量相同，
故x、y分别为28和10；
（3）含样品的玻璃直管加热前后质量差为生成水蒸气质量，再除以样品质量即为 ZB含水的质
量分数，故实验时，需要称量获得的数据有ZB样品的质量、含样品的玻璃直管加热前后；
（4）①低于200℃时，两份木材粉末质量均保持不变的原因是木材还没有燃烧；
②ZB能起阻燃作用，故固体残留率大，故a对应的木材粉末是经ZB处理的，判断的理由是曲
线a对应的固体残留率比b的大；
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（5）为寻找阻燃性能最佳的ZB的合成温度，应开展的实验是在相同条件下，分别取不同温度
下合成的ZB，进行木材粉末灼烧残重实验。
4. （2023•顺德区校级三模）碳酸钠在生活中有广泛的用途，某化学兴趣小组为探究碳
酸钠的化学性质，进行了如下实验：向盛有适量碳酸钠溶液的四支试管中分别加入下列试剂：
（1）实验现象记录如表一所示：
表一：
试管编号 1 2 3 4
加入试剂 无色酚酞试液 稀盐酸 澄清石灰水 氯化钡溶液
实验现象 有气泡产生 有白色沉淀产生 有白色沉淀产生
试管1的实验现象是 ，试管3中发生反应的化学方程式为：
。
化学兴趣小组的同学对反应后溶液中溶质的成分进一步探究：小组同学将试管3中的物质过滤，
得到滤液A。
【提出问题】
滤液A中溶质的成分是什么？
（2）【猜想假设】
猜想一：NaOH
猜想二：NaOH和Na CO
2 3
猜想三：NaOH和
猜想四：NaOH、Na CO 和Ca（OH）
2 3 2
（3）【活动探究】
小 组 讨 论 ： 有 同 学 认 为 猜 想 四 不 成 立 ， 原 因 是
。
（4）【进行实验】
如表二所示：
表二：
实验操作 实验现象 实验结论
方案甲：取少量滤液A于试管中，加入过 有 生成；写出该现象相应的化 猜想二成
量的稀盐酸 学方程式 立
方案乙：取少量滤液A于试管中，加入适 有 产生
量的Ba（NO ） 溶液
3 2
（5）【反思与评价】
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a.碳酸钠溶液呈碱性，可以和盐酸、氢氧化钙、氯化钡等物质发生反应。
b.要验证反应后物质的成分，既要考虑生成物，还应考虑 。
【解答】解：（1）因为碳酸钠溶液呈碱性，碱性溶液能使无色酚酞变红，所以试管 1中滴入无
色酚酞试液，实验现象是：溶液变红色；试管3中碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠，
反应的化学方程式为：Na CO +Ca（OH） ═CaCO ↓+2NaOH；
2 3 2 3
（2）碳酸钠和氢氧化钙能反应生成碳酸钙和氢氧化钠，则猜想一：NaOH；猜想二：NaOH和
Na CO ；猜想三：NaOH和 Ca（OH） ；猜想四：NaOH、Na CO 和Ca（OH） 。
2 3 2 2 3 2
（3）因为碳酸钠和氢氧化钙能反应生成碳酸钙和氢氧化钠，所以溶液中碳酸钠和氢氧化钙不能
同时存在，猜想四不成立；
（4）方案甲：因为猜想二成立，取少量滤液A于试管中，加入过量的稀盐酸，碳酸钠和盐酸反
应生成氯化钠、水和二氧化碳，则观察到有气泡生成，反应的化学方程式为：Na CO +2HCl＝
2 3
2NaCl+H O+CO ↑；
2 2
方案乙：取少量滤液A于试管中，加入适量的Ba（NO ） 溶液，因为猜想二成立，即滤液A中
3 2
含有氢氧化钠、碳酸钠，氢氧化钠和Ba（NO ） 不反应，碳酸钠和Ba（NO ） 反应生成碳酸
3 2 3 2
钡和硝酸钠，碳酸钡是难溶于水的白色固体，则实验现象是：产生白色沉淀。
（5）要验证反应后物质的成分，既要考虑生成物，还应考虑应物是否过量。
5. （2023•岳阳一模）金属材料的使用作为一个时代的标志，见证了人类文明发展的过
程。人类经历了新石器时代、青铜器时代、铁器时代，后来陆续使用了锌、铝、钠、镁等金属。
金属材料在生产生活中有不同的用途，发挥着重大的作用。某化学兴趣小组对金属的活动性强
弱产生了浓厚的兴趣，在老师的指导下，他们开启了铝、铁、铜三种金属的活动性强弱的探究
之旅。请你和他们一起完善下表的探究方案并回答有关问题。
（1）任务一：小明同学设计了用铜丝、铁丝、铝丝和稀硫酸，只用一支试管，取一次硫酸的探
究方案。
实验步骤 实验现象 实验结论
步骤①：在试管中取少量稀 三种金属活动性由强到弱的
硫酸，插入铁丝，充分反应 顺序是：
步骤②：在①所得的溶液 无现象
中，插入铜丝，充分反应
步骤③：在②所得的溶液 溶液由浅绿色变为无色
中插入铝丝，充分反应
（2）步骤①将铁丝插入前，应用砂纸将表面打磨干净，目的是 。
（3）任务二：小强同学认为要得到Al＞Fe＞H＞Cu的结论，不必做补充实验，只需将小明同学
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的方案中插入金属的顺序调整即可，你认为调整后插入金属丝的顺序是 。
【解答】解：（1）铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，则现象为产生气泡，溶液由无色变为浅
绿色。铜不能与硫酸亚铁反应，则说明铁比铜活泼，而铝能与硫酸亚铁反应生成铁和硫酸铝，
则说明铝比铁活泼，则说明三种金属活动性由强到弱的顺序是：铝＞铁＞铜。
（2）铁表面有铁锈，将铁丝插入前，应用砂纸将表面打磨干净，目的是除去铁丝表面的铁锈。
（3）若想得到Al＞Fe＞H＞Cu的结论，其实只需要证明铜位于氢元素后面即可，即先向稀硫酸
中加入铜丝，反应无明显现象，则说明铜位于氢元素后面，然后再想其中加入铁丝，铁能与盐
酸反应，则说明铁位于氢元素前面，最后加入铝丝，铝能将铁再置换出来，则说明铝位于铁前
面，则调整后插入金属丝的顺序是铜丝、铁丝、铝丝。
6. （2023•方城县模拟）某实验小组的同学将一定量的稀盐酸加入到盛有 NaOH溶液的
小烧杯中，进行“酸碱中和反应”的探究活动。
（1）反应后溶液中溶质是什么呢？有同学猜想如下：①NaCl，②NaCl、NaOH，③NaCl、
HCl，④NaCl、HCl和NaOH。以上猜想你认为不合理的是 （填编号）。
（2）为了验证上述合理的猜想，某同学取烧杯中的溶液少量于试管中，滴加几滴 CuSO 溶液，
4
无明显变化，说明猜想 不正确（填编号）。另有同学利用烧杯中的溶液，并选用pH试纸、
铜片、AgNO 溶液、Na CO 溶液，进行如下三个方案的探究。
3 2 3
实验方案 ①测溶液pH ②滴加Na CO 溶液 ③滴加AgNO 溶液
2 3 3
实验操作
实验现象 试纸变色，对比比色 试管中有气泡 产生白色沉淀
卡，pH＜7
实验结论 溶液中有HCl 溶液中有HCl 溶液中有HCl
经过上述实验可确定猜想 是正确的（填编号）；实验方案中错误的是 （填实验方案
标号）；操作有错误的实验是 。（填实验操作标号）
（3）若在烧杯中加入20g40%的氢氧化钠溶液，再逐滴加入稀盐酸，当滴入的稀盐酸质量为 25g
时恰好完全反应。
①所用氢氧化钠溶液中溶质的物质的量为 mol。
②加入盐酸的质量分数。（根据化学方程式计算，精确到0.1%）
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【解答】解：（1）因为氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水，所以氢氧化钠和稀盐酸不能共
存，因此猜想④不合理；
（2）某同学取烧杯中的溶液少量于试管中，滴加几滴CuSO 溶液，无明显变化，说明溶液中一
4
定没有氢氧化钠；说明猜想②不正确；经过上述实验可知一定含有稀盐酸，则可确定猜想③正
确；实验方案中也有一个是错误的，错误的原因是氯化钠也能够和硝酸银反应生成氯化银沉淀，
因此向溶液中加入硝酸银溶液时产生白色沉淀，不能说明溶液中一定含有稀盐酸；实验操作中
的错误是：把pH试纸浸入溶液中；
（3）①20g40%的氢氧化钠溶液中氢氧化钠的质量为：20g×40%＝8g，氢氧化钠的物质的量为
8g
=0.2mol；
40g/mol
②设盐酸中氯化氢的质量为x，
NaOH+HCl═NaCl+H O
2
40 36.5
8g x
解得：x＝7.3g
7.3g
所以稀盐酸中溶质的质量分数为： ×100%＝29.2%，
25g
答：该盐酸溶液的溶质质量分数为29.2%。
7. （2023•黄州区校级模拟）某化学小组的同学在完成了木炭和氧化铜实验后，对试管
内的已部分变红固体粉末产生了兴趣，大家对固体成分进行了猜想：
猜想I.铜和炭粉；猜想Ⅱ.铜和氧化铜；猜想Ⅲ.铜、氧化铜、炭粉。
探究一：固体粉末的成分。
取少量固体粉末于试管，加入足量稀硫酸充分反应。
（1）固体粉末部分溶解，溶液变蓝，证明固体中存在 ，反应的化学方程式为
。
（2）试管内混合物过滤，将滤渣洗涤、干燥后充分灼烧，产生使澄清石灰水变浑浊气体，说明
猜想 成立。
探究二：固体粉末中铜元素的质量。
如图装置，检查装置气密性，在A中装入锌粒和稀硫酸，取固体粉末40.0g放入如图所示的硬质
玻璃管中，打开分液漏斗滴入稀硫酸，在球形干燥管出口处检验氢气纯净后，点燃酒精灯，待
充分反应后，熄灭酒精灯，冷却至室温，其它装置中试剂均足量，请回答下列问题：
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（1）装置中B的作用是 。
（ 2 ） 实 验 前 先 打 开 分 液 漏 斗 滴 入 稀 硫 酸 ， 再 点 燃 酒 精 灯 的 目 的 是
。
（3）某同学用以上气体和装置进行实验，实验过程中无污染性气体生成，且实验结束，硬质玻
璃管中剩余固体仅为金属，并测得以下几组数据：
反应前 完全反应后
D装置的质量为180.2g D装置的质量为183.8g
E装置的质量为160.0g E装置的质量为164.4g
则固体粉末中铜元素的质量是 。
【解答】解：探究一：（1）向固体粉末加入足量稀硫酸充分反应，氧化铜能与稀硫酸反应生成
硫酸铜和水，溶液变蓝，铜和炭粉与稀硫酸均不反应，故固体中存在氧化铜，该反应的化学方
程式为：CuO+H SO ＝CuSO +H O；故答案为：CuO；CuO+H SO ＝CuSO +H O；
2 4 4 2 2 4 4 2
（2）木炭和氧化铜在加热条件下可以生成铜和二氧化碳，试管内混合物过滤，将滤渣洗涤、干
燥后充分灼烧，产生使澄清石灰水变浑浊气体，说明滤渣中含炭粉，炭粉燃烧生成二氧化碳，
二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，故固体中含炭粉、氧化铜、铜，说明猜想Ⅲ成立；故答案为：
Ⅲ；
探究二：（1）浓硫酸具有吸水性，且与氢气不反应，故装置中B的作用是：干燥氢气；故答案
为：干燥氢气；
（2）氢气具有可燃性，若混有空气，遇到明火，可能会发生爆炸，故实验前先打开分液漏斗滴
入稀硫酸，再点燃酒精灯的目的是：将装置内空气排尽，防止加热时发生爆炸；故答案为：将
装置内空气排尽，防止加热时发生爆炸；
（3）D装置增加的质量为氢气和氧化铜反应生成水的质量，生成水的质量为：183.8g﹣180.2g
＝3.6g；E装置中增加的质量为碳和氧化铜反应生成二氧化碳的质量，生成二氧化碳的质量为：
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△
164.4g﹣160.0g＝4.4g。氢气和氧化铜反应：H 2 +CuO ¯ Cu+H 2 O，氧化铜中的氧元素完全转化到
❑
16 高温
了水中，则氧元素的质量为：3.6g× ×100%＝3.2g，碳和氧化铜反应：C+2CuO
¯
18
❑
2Cu+CO ↑，氧化铜中的氧元素完全转化到了二氧化碳中，碳单质的碳元素也完全转化到了二
2
氧化碳中，则固体粉末中铜元素的质量为：40.0g﹣3.2g﹣4.4g＝32.4g。故答案为：32.4g。
8. （2023•历城区校级模拟）如图所示为实验室常见气体制备、净化、干燥、收集和性
质实验的部分仪器（组装实验装置时，可重复选择仪器）。某学校两个化学实验探究小组的同
学欲用它们完成各自的探究实验。
（1）第一组同学以石灰石和稀盐酸为原料制取的二氧化碳气体中，常混有少量水蒸气和 HCl气
体。为制得一瓶不含水蒸气和HCl气体的二氧化碳，按照需要选择实验装置、连接仪器。（提
示：少量HCl气体可用饱和碳酸氢钠溶液吸收）
①请帮助一组同学选择并按正确顺序连接仪器装置：A→ → →F（从左到右填写仪
器序号）。
②若将二氧化碳通入澄清的石灰水中，石灰水的pH将 （填“变大”“变小”“不
变”之一）。
（2）第二组同学以过氧化氢溶液为原料（MnO 为催化剂）制备氧气，并对某种塑料的组成元
2
素 进 行 分 析 探 究 （ 资 料 显 示 该 塑 料 只 含 C 、 H 、 O 三 种 元 素 ） ， 所 选 仪 器 按
“A→B →E→B →D”的顺序连接，（B 、B 均为浓硫酸洗气瓶），实验前检验装置气密性，
1 2 1 2
使该塑料试样碎屑在纯氧气中充分燃烧，观察现象，收集有关实验数据（假设发生的化学反应
都充分反应），试回答下列问题：
①仪器A中所发生反应的化学方程式为 。
②仪器E的玻璃管中放入的塑料试样碎屑质量为m克，塑料试样充分燃烧后，测得仪器B 质量
2
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增加3.6克，则m克塑料试样中含氢元素的质量为 克。
③若装置中没有连接仪器 B ，这样测算出的该塑料试样中氢元素的质量与实际值比较将
1
（填“偏小”“偏大”“基本一致”之一）。
【解答】解：（1）①以石灰石和稀盐酸为原料制取的二氧化碳气体，常混有少量水蒸气和HCl
气体，该反应为固液常温型，发生装置选择A；盐酸挥发出的少量HCl气体可用C饱和碳酸氢
钠溶液吸收，二氧化碳可以用B浓硫酸干燥；二氧化碳能溶于水，密度比空气的密度大，因此
只能用F向上排空气法收集，所选仪器的连接顺序为ACBF；
②碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式为：CaCO +2HCl＝
3
CaCl +H O+CO ↑；
2 2 2
③若将二氧化碳通入澄清的石灰水中，氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，所以石
灰水的pH将变小；
（2）①仪器A中是过氧化氢在二氧化锰做催化剂的条件下反应生成水和氧气，反应的化学方
MnO
2
程式为：2H 2 O 2 ¯ 2H 2 O+O 2 ↑；
❑
②仪器E的玻璃管中放入的塑料试样碎屑质量为m克，塑料试样充分燃烧后，测得仪器B 浓硫
2
酸质量增加3.6克，即生成水的质量为3.6g，根据反应前后元素种类、质量不变，反应后水中氢
2
元素质量为塑料中氢元素质量，故水中氢元素的质量为3.6g× ×100%=0.4g，即m克塑料
18
试样中含氢元素的质量为0.4克；
③若装置中没有连接仪器B ，进入装置E的氧气中含有水蒸气，会导致测得仪器B 增加的质量
1 2
偏大，这样测算出的该塑料试样中H元素的质量分数与实际值比较将偏大。
故答案为：（1）①C；B；
9. （2023•武进区校级模拟）用下列实验探究Al与CuCl 溶液的反应。
2
实验一：将打磨后的铝片插入CuCl 溶液，铝片表面出现红色固体且产生气泡，最终溶液呈无色。
2
（1）生成红色固体的化学方程式为 。
（2）收集气体，点燃，产生淡蓝色火焰。该气体为 。
实验二：将实验一所得无色溶液倒入水中，出现白色固体。过滤、洗涤、低温烘干。对所得白
色固体作如下探究。
【资料】①AlCl 能与H O作用生成Al（OH） 。Al（OH） 白色固体，不溶于水，受热易分
3 2 3 3
解生成Al O 和H O。
2 3 2
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②Al与CuCl 溶液反应会生成CuCl。CuCl白色固体，不溶于水，能溶于含氯离子浓度较大的
2
溶液，受热不分解。
【猜测】白色固体可能是：
a.Al（OH） ；
3
b.CuCl；
c.Al（OH） 和CuCl。
3
【实验】取适量白色固体，利用如图装置充分加热，U形管中 ，则猜测b成立。
【反思】无色溶液倒入水中后出现白色固体的原因是 。
实验三：CuCl在空气中被氧化成碱式氯化铜[Cu （OH） Cl ]蓝绿色固体，其受热会分解生成
x y z
CuO、H O和HCl。取一定量蓝绿色固体，充分加热，将生成的气体依次用足量的吸水剂氯化钙
2
和烧碱溶液充分吸收。
（1）实验测得氯化钙增重0.36g，烧碱溶液增重0.73g。则碱式氯化铜的化学式为
。
（2）若烧碱溶液吸收了空气中的CO ，则测得的Cu （OH） Cl 中x的值 （填“偏
2 x y z
大”“偏小”或“不变”）。
【解答】解：实验一：（1）铝的金属活动性比铜强，铝与氯化铜溶液反应生成铜和氯化铝，反
应的化学方程式为2Al+3CuCl ＝3Cu+2AlCl ；
2 3
（2）气体可以点燃呈淡蓝色，则气体为氢气；
实验二：【实验】猜测b成立，氯化亚铜不分解，因此看不到明显现象，故取适量白色固体，利
用如图装置充分加热，U形管中无明显现象；
【反思】氯化亚铜会溶于含有高浓度氯离子的溶液中，此时无色溶液倒入水中，氯离子浓度降
低，所以氯化亚铜会析出，产生白色沉淀，故无色溶液倒入水中后出现白色固体的原因是氯离
子浓度减小，CuCl析出；
实验三：（1）氯化钙增加质量为水的质量，烧碱增加质量为氯化氢的质量，水中氢元素质量＝
2 1
0.36g× =0.04g，氯化氢中氢元素质量＝0.73g× =0.02g，所以氯元素质量＝0.73g﹣0.02g
18 36.5
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0.04g+0.02g 0.71g
＝0.71g，y：z= ： =3：1，而氢氧根为﹣1价，氯元素为﹣1价，铜元素为
1 35.5
+2价，所以（+2）×x+（﹣1）×3+（﹣1）×1＝0，x＝2，所以碱式氯化铜的化学式为 Cu
2
（OH） Cl；
3
（2）烧碱吸收空气中二氧化碳，使得氯化氢质量增大，则造成氢元素和氯元素质量增加，从而
使得质量比增大，则x要保持平衡，则x需要增大，故则测得的Cu （OH） Cl 中x的值偏大偏
x y z
大。
故答案为：实验一：（1）2Al+3CuCl ＝3Cu+2AlCl ；
2 3
（2）氢气；
实验二：【实验】无明显现象；
【反思】氯离子浓度减小，CuCl析出；
实验三：（1）Cu （OH） Cl；
2 3
（2）偏大。
10. （2023•肇东市校级模拟）实验室有一包久置的生铁粉末（成分为铁、碳和氧化铁）。
为测定各组分的质量分数，将20g生铁粉末均分成两份，进行如下实验。（装置气密性良好）
实验一：测定碳的质量分数
（1）将10g样品于足量的稀硫酸反应，待反应结束，过滤，得滤渣0.36g，则碳的质量分数为
。
实验二：测定氧化铁的质量分数
（2）按上图连接装置。点燃酒精灯前，先进行的操作是打开K并 。
（3）A装置发生反应的化学方程式 。
（4）反应一段时间，待D装置内的液体质量不再增加时，熄灭酒精灯。此时不宜关闭 K，原因
是 。
（5）若省略B装置，会导致测得氧化铁的质量分数 （选填“偏大”、“偏小”或
“无影响”）。
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（6）冷却至室温，关闭K，称得D装置反应前后增重了0.54g。若硬质玻璃管中剩余固体除了
单质铁，还有碳，则10g样品中氧化铁的质量m合理的范围是 。
A．m＜1.6
B．1.6≤m＜4.8
C．1.6≤m＜3.2
D．3.2＜m＜4.8
【解答】解：（1）铁、氧化铁均能与硫酸反应，碳不能与硫酸反应，则滤渣为碳，则碳的质量
0.36g
分数为 ×100%=3.6%。
10g
（2）锌能与硫酸反应生成硫酸锌和氢气，氢气能与氧化铁反应生成铁和水，则可根据生成水的
质量计算氧化铁的质量，则该装置气密性需良好，点燃酒精灯前，应打开K并检查装置气密性。
（3）A 装置中发生的反应为锌和硫酸的反应，则反应的化学方程式为 Zn+H SO ＝
2 4
ZnSO +H ↑。
4 2
（4）熄灭酒精灯时，应等过一段时间再关闭K，防止浓硫酸倒吸入热的玻璃管中，使玻璃管炸
裂。
（5）浓硫酸具有吸水性，可干燥氢气，若无B装置，则D装置增加的质量较多，则会导致测得
氧化铁的质量分数偏大。
（6）设生成0.54g水时消耗的氧化铁的质量为x，则
高温
Fe 2 O 3 +3H 2 ¯ 2Fe+3H 2 O
❑
160 54
x 0.54g
160 x
=
54 0.54g
解得x＝1.6g
设0.36g碳还原氧化铁的质量为y，则
高温
2Fe 2 O 3 +3C ¯ 4Fe+3CO 2 ↑
❑
320 36
y 0.36g
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320 y
=
36 0.36g
解得y＝3.2g
由于硬质玻璃管中剩余固体除了单质铁，还有碳，则若只有氢气参与反应，氧化铁的质量为
1.6g，若碳也参与反应，但还有碳剩余，则氧化铁的质量不到1.6g+3.2g＝4.8g，故选B。
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