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12. (2024·青海改编)下列实验方案不能达到实验目的的是 (
| 选 项 | A | B | C | D |
| --- | --- | --- | --- | --- |
| 实验方案 | 试管中分别为：盛有蒸馏水的铁钉、盛有蒸馏水和植物油的铁钉、盛有干燥剂和空气的铁钉 |
| 盛有氧气的集气瓶及验满装置 | 盛有蜡烛、面粉的圆柱容器，右侧连接鼓空气装置 |
| 实验目的 | 探究铁钉生锈的条件 | 探究$\ce{CO_{2}}$的部分性质 | 收集氧气并验满 | 验证面粉在一定条件下能发生爆炸 |
C
)| 选 项 | A | B | C | D |
| --- | --- | --- | --- | --- |
| 实验方案 | 试管中分别为：盛有蒸馏水的铁钉、盛有蒸馏水和植物油的铁钉、盛有干燥剂和空气的铁钉 |
| 盛有氧气的集气瓶及验满装置 | 盛有蜡烛、面粉的圆柱容器，右侧连接鼓空气装置 || 实验目的 | 探究铁钉生锈的条件 | 探究$\ce{CO_{2}}$的部分性质 | 收集氧气并验满 | 验证面粉在一定条件下能发生爆炸 |
答案
C
解析
【分析】
要判断各实验方案能否达到实验目的，需结合实验原理和操作要求逐一分析：首先明确每个选项的实验目的，再看方案是否控制了变量、操作是否正确，是否能对应达成目标。
【解析】
A选项：铁生锈需要同时接触氧气和水。三支试管分别控制变量：第一支铁钉接触水和氧气，第二支植物油隔绝氧气（仅接触水），第三支干燥剂吸收水分（仅接触氧气），通过对比生锈情况可探究铁生锈的条件，能达到目的。
B选项：向高低蜡烛的烧杯倾倒CO₂，观察到下层蜡烛先熄灭、上层后熄灭，可得出CO₂密度比空气大、不燃烧也不支持燃烧的性质，能探究CO₂的部分性质，可达到目的。
C选项：氧气验满的正确操作是将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃则满。该方案中木条伸入集气瓶内部，只能检验瓶内是否为氧气，无法验满，不能达到目的。
D选项：鼓入空气使面粉充满容器，增大面粉与氧气的接触面积，遇蜡烛明火后发生爆炸，可验证面粉在一定条件下能爆炸，能达到目的。
【答案】
C
【知识点】
铁生锈条件、二氧化碳性质、氧气验满、燃烧与爆炸
【点评】
本题考查基础化学实验方案的评价，需掌握常见实验的原理、操作规范，逐一分析各选项的实验设计是否合理，属于常规基础题型。
【难度系数】
0.5
要判断各实验方案能否达到实验目的，需结合实验原理和操作要求逐一分析：首先明确每个选项的实验目的，再看方案是否控制了变量、操作是否正确，是否能对应达成目标。
【解析】
A选项：铁生锈需要同时接触氧气和水。三支试管分别控制变量：第一支铁钉接触水和氧气，第二支植物油隔绝氧气（仅接触水），第三支干燥剂吸收水分（仅接触氧气），通过对比生锈情况可探究铁生锈的条件，能达到目的。
B选项：向高低蜡烛的烧杯倾倒CO₂，观察到下层蜡烛先熄灭、上层后熄灭，可得出CO₂密度比空气大、不燃烧也不支持燃烧的性质，能探究CO₂的部分性质，可达到目的。
C选项：氧气验满的正确操作是将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃则满。该方案中木条伸入集气瓶内部，只能检验瓶内是否为氧气，无法验满，不能达到目的。
D选项：鼓入空气使面粉充满容器，增大面粉与氧气的接触面积，遇蜡烛明火后发生爆炸，可验证面粉在一定条件下能爆炸，能达到目的。
【答案】
C
【知识点】
铁生锈条件、二氧化碳性质、氧气验满、燃烧与爆炸
【点评】
本题考查基础化学实验方案的评价，需掌握常见实验的原理、操作规范，逐一分析各选项的实验设计是否合理，属于常规基础题型。
【难度系数】
0.5
13. 实验室里，在用如图所示装置还原氧化铁的过程中，可能生成四氧化三铁、氧化亚铁或铁等固体物质。关于该实验，下列说法错误的是 （
A.实验时，试管中澄清石灰水变浑浊，证明该反应有二氧化碳生成
B.实验结束后，硬质玻璃管中红棕色的氧化铁粉末变成黑色，该产物不一定是铁
C.反应后，硬质玻璃管中的固体物质的质量比反应前减少了，证明一定有铁生成
D.为了减少空气污染，应增加尾气处理装置
C
）A.实验时，试管中澄清石灰水变浑浊，证明该反应有二氧化碳生成
B.实验结束后，硬质玻璃管中红棕色的氧化铁粉末变成黑色，该产物不一定是铁
C.反应后，硬质玻璃管中的固体物质的质量比反应前减少了，证明一定有铁生成
D.为了减少空气污染，应增加尾气处理装置
答案
C
解析
【分析】
本题围绕一氧化碳还原氧化铁的实验展开，需逐一分析各选项的正确性，结合实验产物、现象及注意事项判断对错。首先明确：CO还原Fe₂O₃的产物可能是Fe₃O₄、FeO、Fe，均为黑色；CO₂能使澄清石灰水变浑浊；CO有毒需尾气处理；固体质量变化需结合产物组成分析，不能仅靠质量减少判定生成铁。
【解析】
选项A：CO₂与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀，使石灰水变浑浊，因此试管中石灰水变浑浊可证明反应有CO₂生成，该选项正确。
选项B：还原Fe₂O₃时，产物可能是黑色的Fe₃O₄、FeO或Fe，所以红棕色Fe₂O₃变黑色，产物不一定是铁，该选项正确。
选项C：反应后固体质量减少，不一定生成铁。例如3Fe₂O₃ + CO 高温 2Fe₃O₄ + CO₂，反应前固体为Fe₂O₃，反应后为Fe₃O₄，固体质量会减少，因此不能证明一定有铁生成，该选项错误。
选项D：CO有毒，直接排放会污染空气，所以需增加尾气处理装置，该选项正确。
【答案】
C
【知识点】
一氧化碳还原氧化铁、实验现象分析、化学实验操作
【点评】
本题考查一氧化碳还原氧化铁实验的核心知识点，需掌握产物多样性、现象对应关系及实验安全注意事项，易错点在于对固体质量变化的分析，需结合不同产物的组成判断，整体难度适中。
【难度系数】
0.6
本题围绕一氧化碳还原氧化铁的实验展开，需逐一分析各选项的正确性，结合实验产物、现象及注意事项判断对错。首先明确：CO还原Fe₂O₃的产物可能是Fe₃O₄、FeO、Fe，均为黑色；CO₂能使澄清石灰水变浑浊；CO有毒需尾气处理；固体质量变化需结合产物组成分析，不能仅靠质量减少判定生成铁。
【解析】
选项A：CO₂与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀，使石灰水变浑浊，因此试管中石灰水变浑浊可证明反应有CO₂生成，该选项正确。
选项B：还原Fe₂O₃时，产物可能是黑色的Fe₃O₄、FeO或Fe，所以红棕色Fe₂O₃变黑色，产物不一定是铁，该选项正确。
选项C：反应后固体质量减少，不一定生成铁。例如3Fe₂O₃ + CO 高温 2Fe₃O₄ + CO₂，反应前固体为Fe₂O₃，反应后为Fe₃O₄，固体质量会减少，因此不能证明一定有铁生成，该选项错误。
选项D：CO有毒，直接排放会污染空气，所以需增加尾气处理装置，该选项正确。
【答案】
C
【知识点】
一氧化碳还原氧化铁、实验现象分析、化学实验操作
【点评】
本题考查一氧化碳还原氧化铁实验的核心知识点，需掌握产物多样性、现象对应关系及实验安全注意事项，易错点在于对固体质量变化的分析，需结合不同产物的组成判断，整体难度适中。
【难度系数】
0.6
14. (2023·徐州改编)下列实验设计能达到实验目的的是(资料:银不及铜活泼) (
A.用紫色石蕊溶液区分氧气和氮气
B.除去氮气中混有的氧气以获得纯净的氮气,可将气体通过灼热的木炭
C.证明$\ce{MnO_{2}}$是$\ce{KClO_{3}}$分解的催化剂,可对比$\ce{MnO_{2}}$在反应前后的质量
D.验证$\ce{Zn}$、$\ce{Ag}$、$\ce{Cu}$金属活动性的强弱,可将铜片分别放入$\ce{ZnSO_{4}}$溶液和$\ce{AgNO_{3}}$溶液中
D
)A.用紫色石蕊溶液区分氧气和氮气
B.除去氮气中混有的氧气以获得纯净的氮气,可将气体通过灼热的木炭
C.证明$\ce{MnO_{2}}$是$\ce{KClO_{3}}$分解的催化剂,可对比$\ce{MnO_{2}}$在反应前后的质量
D.验证$\ce{Zn}$、$\ce{Ag}$、$\ce{Cu}$金属活动性的强弱,可将铜片分别放入$\ce{ZnSO_{4}}$溶液和$\ce{AgNO_{3}}$溶液中
答案
D
解析
【分析】
要判断各实验设计能否达到目的，需结合物质的性质、实验除杂原则、催化剂的定义、金属活动性顺序的应用逐一分析：
1. 选项A：氧气和氮气均难溶于水，且都不与水反应生成酸或碱，无法使紫色石蕊溶液变色，不能区分两种气体；
2. 选项B：灼热木炭与氧气反应生成二氧化碳气体，会引入新杂质，不符合除杂“不增新杂质”的原则，无法获得纯净氮气；
3. 选项C：催化剂需满足“改变化学反应速率、反应前后质量和化学性质不变”，仅对比MnO₂反应前后的质量，无法证明其是催化剂，还需验证化学性质是否改变及是否改变反应速率；
4. 选项D：根据金属活动性顺序，活动性强的金属能置换出活动性弱的金属的盐溶液中的金属。铜片放入ZnSO₄溶液不反应，说明Cu活动性＜Zn；放入AgNO₃溶液置换出Ag，说明Cu活动性＞Ag，可得出Zn＞Cu＞Ag，能验证三种金属活动性强弱。
【解析】
逐一分析各选项：
A选项：氧气和氮气都不能使紫色石蕊溶液变色，无法区分，错误；
B选项：灼热木炭与氧气反应生成CO₂，引入新杂质，除杂失败，错误；
C选项：催化剂需满足“一变两不变”（改变反应速率，质量和化学性质不变），仅验证质量不变不足以证明是催化剂，错误；
D选项：铜与ZnSO₄不反应（Cu＜Zn），铜与AgNO₃反应生成Ag（Cu＞Ag），可得出Zn＞Cu＞Ag，能验证金属活动性，正确。
【答案】
D
【知识点】
金属活动性顺序、催化剂的概念、气体的鉴别与除杂
【点评】
本题为实验设计类基础题，考查物质性质、除杂原则、催化剂定义及金属活动性的应用，需准确掌握各知识点的核心要求，逐一分析选项即可得出答案，难度适中。
【难度系数】
0.6
要判断各实验设计能否达到目的，需结合物质的性质、实验除杂原则、催化剂的定义、金属活动性顺序的应用逐一分析：
1. 选项A：氧气和氮气均难溶于水，且都不与水反应生成酸或碱，无法使紫色石蕊溶液变色，不能区分两种气体；
2. 选项B：灼热木炭与氧气反应生成二氧化碳气体，会引入新杂质，不符合除杂“不增新杂质”的原则，无法获得纯净氮气；
3. 选项C：催化剂需满足“改变化学反应速率、反应前后质量和化学性质不变”，仅对比MnO₂反应前后的质量，无法证明其是催化剂，还需验证化学性质是否改变及是否改变反应速率；
4. 选项D：根据金属活动性顺序，活动性强的金属能置换出活动性弱的金属的盐溶液中的金属。铜片放入ZnSO₄溶液不反应，说明Cu活动性＜Zn；放入AgNO₃溶液置换出Ag，说明Cu活动性＞Ag，可得出Zn＞Cu＞Ag，能验证三种金属活动性强弱。
【解析】
逐一分析各选项：
A选项：氧气和氮气都不能使紫色石蕊溶液变色，无法区分，错误；
B选项：灼热木炭与氧气反应生成CO₂，引入新杂质，除杂失败，错误；
C选项：催化剂需满足“一变两不变”（改变反应速率，质量和化学性质不变），仅验证质量不变不足以证明是催化剂，错误；
D选项：铜与ZnSO₄不反应（Cu＜Zn），铜与AgNO₃反应生成Ag（Cu＞Ag），可得出Zn＞Cu＞Ag，能验证金属活动性，正确。
【答案】
D
【知识点】
金属活动性顺序、催化剂的概念、气体的鉴别与除杂
【点评】
本题为实验设计类基础题，考查物质性质、除杂原则、催化剂定义及金属活动性的应用，需准确掌握各知识点的核心要求，逐一分析选项即可得出答案，难度适中。
【难度系数】
0.6
15.（2024·滨州改编）化学是一门以实验为基础的学科。结合如图有关实验，回答问题。
（1）过滤操作中仪器a的名称是
（2）水电解器的玻璃管b中产生的气体是
（3）从安全角度考虑，在点燃氢气前，一定要检验氢气的
（4）将铝片与铝合金互相刻划，可证明二者中硬度较大的是
（1）过滤操作中仪器a的名称是
铁架台
。（2）水电解器的玻璃管b中产生的气体是
$\ce{O_{2}}$
（填化学式）。（3）从安全角度考虑，在点燃氢气前，一定要检验氢气的
纯度
。（4）将铝片与铝合金互相刻划，可证明二者中硬度较大的是
铝合金
（填“铝合金”或“铝片”）。答案
(1) 铁架台
(2) $\ce{O_{2}}$
(3) 纯度
(4) 铝合金
(2) $\ce{O_{2}}$
(3) 纯度
(4) 铝合金
解析
【分析】
本题考查化学基础实验相关知识，需结合常见实验仪器名称、水电解规律、可燃性气体安全操作、合金性质逐一分析：
1. 识别过滤操作中的仪器a，需回忆常见实验仪器的名称；
2. 判断水电解器玻璃管b的气体，依据“正氧负氢”的水电解规律；
3. 明确点燃氢气前的安全操作，氢气为可燃性气体，不纯时点燃易爆炸；
4. 比较铝片和铝合金的硬度，利用合金硬度大于其组成纯金属的性质。
【解析】
1. 过滤操作中，仪器a用于固定实验装置，名称为铁架台；
2. 水电解时，连接电源正极的玻璃管产生氧气，玻璃管b连接电源正极，故产生的气体是氧气，化学式为$\ce{O_{2}}$；
3. 氢气是可燃性气体，与空气混合达到爆炸极限时点燃会发生爆炸，因此点燃前必须检验氢气的纯度；
4. 合金的硬度一般大于其组成纯金属的硬度，铝合金是铝的合金，因此互相刻划时硬度较大的是铝合金。
【答案】
(1) 铁架台
(2) $\ce{O_{2}}$
(3) 纯度
(4) 铝合金
【知识点】
常见实验仪器、水电解实验、氢气的验纯、合金的性质
【点评】
本题考查化学实验相关的基础知识点，涵盖仪器识别、水电解规律、可燃性气体安全操作、合金性质，均为化学学习中的核心基础内容，难度较低，侧重对基础知识的掌握。
【难度系数】
0.8
本题考查化学基础实验相关知识，需结合常见实验仪器名称、水电解规律、可燃性气体安全操作、合金性质逐一分析：
1. 识别过滤操作中的仪器a，需回忆常见实验仪器的名称；
2. 判断水电解器玻璃管b的气体，依据“正氧负氢”的水电解规律；
3. 明确点燃氢气前的安全操作，氢气为可燃性气体，不纯时点燃易爆炸；
4. 比较铝片和铝合金的硬度，利用合金硬度大于其组成纯金属的性质。
【解析】
1. 过滤操作中，仪器a用于固定实验装置，名称为铁架台；
2. 水电解时，连接电源正极的玻璃管产生氧气，玻璃管b连接电源正极，故产生的气体是氧气，化学式为$\ce{O_{2}}$；
3. 氢气是可燃性气体，与空气混合达到爆炸极限时点燃会发生爆炸，因此点燃前必须检验氢气的纯度；
4. 合金的硬度一般大于其组成纯金属的硬度，铝合金是铝的合金，因此互相刻划时硬度较大的是铝合金。
【答案】
(1) 铁架台
(2) $\ce{O_{2}}$
(3) 纯度
(4) 铝合金
【知识点】
常见实验仪器、水电解实验、氢气的验纯、合金的性质
【点评】
本题考查化学实验相关的基础知识点，涵盖仪器识别、水电解规律、可燃性气体安全操作、合金性质，均为化学学习中的核心基础内容，难度较低，侧重对基础知识的掌握。
【难度系数】
0.8
16. (2024·绥化改编)如图所示为实验中常见气体制备、净化、干燥、收集的部分仪器,请回答下列问题。(资料:浓硫酸有很强的吸水性,氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水,饱和碳酸氢钠溶液与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳)
(1) 在装置A中使用仪器①时的注意事项是
(2) 写出实验室制取二氧化碳的化学方程式:
(3) 实验室用装置E收集氧气,应从导管口
(4) 若用锌粒和稀盐酸反应制取氢气,收集的氢气往往不纯,其中含有的杂质是
(5) 用装置A、D制取氧气,由于药品不足,没有收集满一瓶氧气,在不拆解装置、不添加反应物的情况下,想要多收集一些氧气,接下来的操作为
(1) 在装置A中使用仪器①时的注意事项是
长颈漏斗下端应伸入液面以下
。(2) 写出实验室制取二氧化碳的化学方程式:
$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$
。如果要控制反应的发生和停止,那么应选择的发生装置是B
(填字母)。(3) 实验室用装置E收集氧气,应从导管口
a
(填“a”或“b”)通入气体。(4) 若用锌粒和稀盐酸反应制取氢气,收集的氢气往往不纯,其中含有的杂质是
氯化氢和水蒸气
(填物质名称),想要得到纯净的氢气,则连接仪器的顺序是A→G
→F
→C。(5) 用装置A、D制取氧气,由于药品不足,没有收集满一瓶氧气,在不拆解装置、不添加反应物的情况下,想要多收集一些氧气,接下来的操作为
向长颈漏斗中加水(合理答案均可)
。答案
(1) 长颈漏斗下端应伸入液面以下
(2) $\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$ B
(3) a
(4) 氯化氢和水蒸气 G F
(5) 向长颈漏斗中加水(合理答案均可)
(2) $\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$ B
(3) a
(4) 氯化氢和水蒸气 G F
(5) 向长颈漏斗中加水(合理答案均可)
解析
【分析】
本题围绕常见气体的制备、净化、收集及实验操作展开，需结合各装置的特点、气体的性质分析：
1. 装置A中①为长颈漏斗，使用时需防止气体逸出，需形成液封；
2. 实验室制二氧化碳的反应原理是碳酸钙与稀盐酸反应，控制反应发生停止的装置需能分离固液，结合装置特点选择；
3. 装置E为万能瓶，收集氧气需根据氧气密度确定进气口；
4. 锌与稀盐酸反应制氢气时，需考虑挥发的氯化氢和水蒸气杂质，除杂时先除氯化氢再干燥；
5. 要在不添加药品的情况下多收集氧气，可通过增大装置内压强将氧气压入收集装置。
【解析】
(1) 装置A中的仪器①是长颈漏斗，为防止反应产生的气体从长颈漏斗下端逸出，使用时长颈漏斗下端应伸入液面以下，形成液封。
(2) 实验室制取二氧化碳是碳酸钙与稀盐酸反应，生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式为$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$；要控制反应的发生和停止，需选择能使固液分离的装置，B装置有多孔隔板，关闭止水夹时装置内压强增大，液体被压回长颈漏斗，固液分离，反应停止，打开止水夹液体流下，固液接触反应发生，故选择B。
(3) 装置E为多功能瓶，氧气密度比空气大，用向上排空气法收集时，气体应从长导管a通入，空气从短导管b排出。
(4) 锌粒和稀盐酸反应制取氢气，稀盐酸挥发会使氢气混有氯化氢气体，同时从溶液中带出水蒸气，故杂质为氯化氢和水蒸气；除杂时先通过氢氧化钠溶液（装置G）除去氯化氢，再通过浓硫酸（装置F）除去水蒸气，最后用装置C收集，连接顺序为A→G→F→C。
(5) 装置A制取氧气，药品不足未收集满，不拆解、不添加反应物时，向长颈漏斗中加水，会增大装置内压强，将锥形瓶中的氧气压入装置D中，从而多收集氧气。
【答案】
(1) 长颈漏斗下端应伸入液面以下
(2) $\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$；B
(3) a
(4) 氯化氢和水蒸气；G；F
(5) 向长颈漏斗中加水（合理即可）
【知识点】
气体制备与净化；化学方程式书写；气体收集
【点评】
本题为初中化学基础实验综合题，考查常见气体制备的反应原理、装置选择依据、除杂顺序及实验操作细节，需掌握各装置的作用和气体性质，整体难度适中，是学生需熟练掌握的实验考点。
【难度系数】
0.5
本题围绕常见气体的制备、净化、收集及实验操作展开，需结合各装置的特点、气体的性质分析：
1. 装置A中①为长颈漏斗，使用时需防止气体逸出，需形成液封；
2. 实验室制二氧化碳的反应原理是碳酸钙与稀盐酸反应，控制反应发生停止的装置需能分离固液，结合装置特点选择；
3. 装置E为万能瓶，收集氧气需根据氧气密度确定进气口；
4. 锌与稀盐酸反应制氢气时，需考虑挥发的氯化氢和水蒸气杂质，除杂时先除氯化氢再干燥；
5. 要在不添加药品的情况下多收集氧气，可通过增大装置内压强将氧气压入收集装置。
【解析】
(1) 装置A中的仪器①是长颈漏斗，为防止反应产生的气体从长颈漏斗下端逸出，使用时长颈漏斗下端应伸入液面以下，形成液封。
(2) 实验室制取二氧化碳是碳酸钙与稀盐酸反应，生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式为$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$；要控制反应的发生和停止，需选择能使固液分离的装置，B装置有多孔隔板，关闭止水夹时装置内压强增大，液体被压回长颈漏斗，固液分离，反应停止，打开止水夹液体流下，固液接触反应发生，故选择B。
(3) 装置E为多功能瓶，氧气密度比空气大，用向上排空气法收集时，气体应从长导管a通入，空气从短导管b排出。
(4) 锌粒和稀盐酸反应制取氢气，稀盐酸挥发会使氢气混有氯化氢气体，同时从溶液中带出水蒸气，故杂质为氯化氢和水蒸气；除杂时先通过氢氧化钠溶液（装置G）除去氯化氢，再通过浓硫酸（装置F）除去水蒸气，最后用装置C收集，连接顺序为A→G→F→C。
(5) 装置A制取氧气，药品不足未收集满，不拆解、不添加反应物时，向长颈漏斗中加水，会增大装置内压强，将锥形瓶中的氧气压入装置D中，从而多收集氧气。
【答案】
(1) 长颈漏斗下端应伸入液面以下
(2) $\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$；B
(3) a
(4) 氯化氢和水蒸气；G；F
(5) 向长颈漏斗中加水（合理即可）
【知识点】
气体制备与净化；化学方程式书写；气体收集
【点评】
本题为初中化学基础实验综合题，考查常见气体制备的反应原理、装置选择依据、除杂顺序及实验操作细节，需掌握各装置的作用和气体性质，整体难度适中，是学生需熟练掌握的实验考点。
【难度系数】
0.5
