20. 如图甲所示为实验室制取气体的常用装置,请回答下列问题:

(1)实验室制取并收集二氧化碳需要用到的实验装置是(填字母)。
(2)实验室若用氯酸钾制备氧气,则发生反应的化学方程式为。
(3)收集了一瓶氧气,准备做细铁丝燃烧实验,如图乙所示。点燃系在螺旋状细铁丝底端的火柴后,接下去的操作是等到火柴(填“燃得最旺”或“快燃尽”)时将细铁丝伸入集气瓶内。

AC
$2\mathrm {KClO}_3\xlongequal[△]{\mathrm {MnO}_2} 2\mathrm {KCl} + 3\mathrm {O}_2↑​$
快燃尽

【分析】
本题围绕实验室气体制取和性质实验展开，需结合反应原理、装置选择依据及实验操作注意事项解题：
1. 制取二氧化碳时，根据反应物状态和反应条件选发生装置，根据气体密度、溶解性选收集装置；
2. 氯酸钾制氧气需明确反应条件（催化剂、加热），按规则书写化学方程式；
3. 细铁丝燃烧实验要避免火柴消耗氧气，需掌握伸入的时机。
【解析】
(1) 实验室制取二氧化碳用大理石（固体）和稀盐酸（液体），反应无需加热，故发生装置选A；二氧化碳密度比空气大且能溶于水，用向上排空气法收集，收集装置选C，因此装置组合为AC。
(2) 氯酸钾在二氧化锰催化、加热条件下分解生成氯化钾和氧气，化学方程式为：$\ce{2KClO_{3}\xlongequal[△]{MnO_{2}} 2KCl + 3O_{2}↑}$。
(3) 细铁丝燃烧实验中，若火柴燃得最旺时伸入集气瓶，会消耗瓶内氧气，导致铁丝无法燃烧，因此需等火柴快燃尽时再伸入，保证有充足氧气支持铁丝燃烧。
【答案】
AC；$\ce{2KClO_{3}\xlongequal[△]{MnO_{2}} 2KCl + 3O_{2}↑}$；快燃尽
【知识点】
实验室制取二氧化碳；氯酸钾制氧气；铁丝燃烧实验
【点评】
本题为基础实验综合题，考查气体制取的装置选择、化学方程式书写及实验操作细节，需掌握常见实验的核心要点，难度适中。
【难度系数】
0.5

21.小科设计并完成了如图所示的三个实验。请回答下列问题：

(1)在如图甲所示的实验中,小科采取“对同一张叶片进行部分遮光,而不是一张叶片不遮光,另一张叶片完全遮光”的对照方法,其优点是。
(2)如图乙所示的实验装置,往瓶中注入清水,打开止水夹,使瓶内的气体进入试管,试管内的澄清石灰水会。
(3)做图丙所示的实验时,把A、B两瓶放在温暖的地方,一段时间后,用点燃的蜡烛分别伸入瓶内,观察到A瓶中蜡烛熄灭,B瓶中蜡烛继续燃烧,则可以推测A瓶中装的是(填“萌发”或“煮熟”)的种子。

可以控
制单一变量
变浑浊
萌发

【分析】
本题围绕植物光合作用、呼吸作用的经典实验展开，需结合实验设计原则、呼吸作用的产物及消耗气体的特点分析：
1. 第(1)题：甲实验探究光合作用需要光，对照实验需遵循单一变量原则，同一张叶片部分遮光可保证除“光照”外，其他影响实验的因素均相同，避免无关变量干扰结果；
2. 第(2)题：乙实验中萌发的种子呼吸作用产生二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，注入清水后瓶内气体进入试管，二氧化碳与石灰水反应使石灰水变化；
3. 第(3)题：蜡烛燃烧需要氧气，A瓶蜡烛熄灭说明瓶内氧气被消耗，结合呼吸作用的特点判断瓶内种子类型。
【解析】
(1) 对照实验需控制单一变量，同一张叶片部分遮光，可确保除光照外，叶片本身的生理状态等其他条件一致，避免无关变量影响实验结果，因此优点是控制单一变量。
(2) 萌发的种子进行呼吸作用释放二氧化碳，二氧化碳能与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀，使澄清石灰水变浑浊，因此试管内澄清石灰水会变浑浊。
(3) 蜡烛燃烧依赖氧气，A瓶中蜡烛熄灭说明瓶内氧气被消耗；萌发的种子呼吸作用消耗氧气，煮熟的种子不进行呼吸作用、不消耗氧气，因此A瓶中装的是萌发的种子。
【答案】
控制单一变量；变浑浊；萌发
【知识点】
光合作用实验；呼吸作用产物；呼吸作用耗氧
【点评】
本题考查教材中植物光合作用、呼吸作用的基础实验，侧重实验设计原则和呼吸作用特性的应用，属于核心知识点的常规考查，难度适中。
【难度系数】
0.6

22.小科为了验证光合作用产生氧气，进行了如下实验:①先将水中的金鱼藻放在黑暗处一昼夜;②第2天,将金鱼藻放入装有清水的烧杯中,将漏斗盖在金鱼藻上;③在漏斗上面罩上盛满清水的试管;④将整个装置放在阳光下,如图所示,观察金鱼藻有无气泡产生。请回答下列问题:

(1)上述实验中步骤①(填“有”或“没有”)必要进行,你的理由是。
(2)该实验中观察到现象时,说明试管中氧气已收集满,检验氧气的方法是(写出简要的操作步骤)。

没有
实验是验证光合作用是否产生氧气，无需检测是否产生淀粉
试管内水被排空
将带火星的木条伸入试管

【分析】
首先明确本实验的目的是验证光合作用产生氧气，而非验证光合作用产生淀粉。步骤①的暗处理是为了消耗植物原有淀粉，用于排除淀粉检测实验的干扰，本实验不需要检测淀粉，因此需判断该步骤是否必要；对于氧气收集，利用氧气难溶于水的特性，可通过试管内水的变化判断收集情况，再结合氧气能支持燃烧的特性确定检验方法。
【解析】
(1) 本实验的目的是验证光合作用是否产生氧气，不需要检测光合作用是否产生淀粉，而步骤①将金鱼藻放在黑暗处一昼夜是为了消耗植物体内原有的淀粉，避免原有淀粉对淀粉检测实验造成干扰，因此该步骤没有必要进行。
(2) 氧气难溶于水，当试管内的水被完全排空时，说明试管中已收集满氧气；检验氧气利用氧气能支持燃烧的特性，操作是将带火星的木条伸入试管，若木条复燃则证明收集的气体是氧气。
【答案】
没有；实验是验证光合作用是否产生氧气，无需检测是否产生淀粉；试管内水被排空；将带火星的木条伸入试管
【知识点】
光合作用产物；氧气的检验
【点评】
本题考查光合作用产物的验证实验，需明确实验目的，区分验证不同产物时实验步骤的差异，掌握氧气的检验方法，属于基础实验题。
【难度系数】
0.5

23.(8分)酶是一种十分神奇的物质,生物体内的许多反应都是在酶的催化作用下进行的。小科设计实验对影响酶的催化因素进行了研究,实验记录如表所示。

(1)本实验研究的是和pH对唾液淀粉酶催化活性的影响。
(2)在实验中,2号试管中并未出现蓝色,原因可能是,对此我们可以对实验步骤进行改进,具体调整方法是。
(3)若要分析低温抑制酶的活性是否能恢复,需要对3号试管进行的下一步操作是。

温度
由于酶具有高效性，在
加入盐酸调节pH之前淀粉已经全部分解
将步骤3与步骤4对调
升高温度至37℃，观察蓝色是否褪去

【分析】
首先分析实验的变量：1号与3号试管仅温度不同（37℃和0℃），pH一致，说明实验研究温度对唾液淀粉酶活性的影响；1号与2号试管仅pH不同（7和2），温度一致，说明研究pH的影响，因此第一问需填温度。对于2号试管未出现蓝色，是因为实验步骤顺序问题：先加唾液（含淀粉酶）后调pH，淀粉酶的高效性使其在调pH前已分解完淀粉，故加碘不变蓝。改进实验需保证酶在对应pH环境中作用，应调换加唾液和调pH的步骤。要验证低温抑制酶活性是否可恢复，需将3号试管从0℃升温至唾液淀粉酶的适宜温度37℃，观察蓝色是否褪去，判断酶活性能否恢复。
【解析】
(1) 对比1号和3号试管，温度是唯一变量，pH相同，说明本实验研究温度对唾液淀粉酶催化活性的影响，结合pH的变量，可知研究的是温度和pH的影响。
(2) 2号试管中，步骤3（加唾液）在步骤4（调pH）之前，唾液淀粉酶具有高效性，在调pH至酸性前，已经将淀粉完全分解，因此滴加碘液后未出现蓝色。改进方法是调换步骤3和步骤4，先调节pH，再加入唾液，确保酶在对应pH环境中发挥作用。
(3) 要分析低温抑制酶的活性是否能恢复，需将3号试管的温度从0℃升高至唾液淀粉酶的适宜温度37℃，观察蓝色是否褪去：若蓝色褪去，说明低温抑制的酶活性可恢复；若蓝色不褪去，说明酶已失活。
【答案】
温度；由于酶具有高效性，在加入盐酸调节pH之前淀粉已经全部分解；将步骤3与步骤4对调；升高温度至37℃，观察蓝色是否褪去
【知识点】
酶的特性；影响酶活性的因素
【点评】
本题为探究影响酶活性因素的实验题，重点考查对照实验的变量分析、实验步骤的优化及实验结果的验证，需掌握酶的高效性、温度和pH对酶活性的影响等核心知识点，是生物学科的常考题型。
【难度系数】
0.5