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精练06 化学实验——浙江中考科学专项突破限时精练
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这是一份精练06 化学实验——浙江中考科学专项突破限时精练，文件包含精练06化学实验原卷版docx、精练06化学实验解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共24页， 欢迎下载使用。
知识点一、科学探究过程
发现和提出问题
建立假设
制定计划、设计实验方案
收集事实与证据
检验与评价
合作与交流
知识点二、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)。
知识点三、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。
考向一 实验方案的设计
（2023•西湖区校级二模）化学兴趣小组做酸和碱的中和反应时，往NaOH溶液中滴入儿滴酚酞溶液，发现溶液刚变红瞬间又褪成无色。讨论并猜想。
猜想一：可能是酚酞溶液变质
猜想二：可能与NaOH溶液的浓度有关
猜想三：可能是酚酞溶液在滴入过程中被O2氧化……
（1）甲同学认为猜想一是不对的。其理由是 。
（2）取3mL不同浓度的NaOH溶液，分别滴入3滴酚酞溶液，观察现象。得到NaOH溶液的浓度与酚酞溶液褪色时间关系如图所示。
①根据图2所示，NaOH溶液溶质的质量分数 ，酚酞溶液由红色褪为无色的时间越短。
②做酸和碱的中和反应时，滴加酚酞溶液的目的是 。
（3）请设计实验，验证猜想三是否正确。
【解答】解：（1）甲同学认为猜想一是不对的，其理由是如果酚酞试液变质，滴加到氢氧化钠溶液中时就不能变红色了。
（2）①根据图2所示，NaOH溶液溶质的质量分数越大，酚酞溶液由红色褪为无色的时间越短。
②做酸和碱的中和反应时，滴加酚酞溶液的目的是便于观察发生反应及其是否恰好完全反应或反应终点。
（3）由实验结论“酚酞溶液先变红后褪色与O2无关”可知，实验操作是取3mL3%的氢氧化钠溶液于试管中，加热煮沸后，滴加植物油，冷却至室温后，向下方氢氧化钠溶液中滴加几滴酚酞试液，轻轻振荡。
故答案为：（1）如果酚酞溶液已经变质，遇到NaOH溶液就不可能有先变红的现象；
（2）①越大；
②便于观察反应发生及反应完全（或反应终点）；
（3）取3mL3%的氢氧化钠溶液于试管中，加热煮沸后，滴加植物油，冷却至室温后，向下方氢氧化钠溶液中滴加几滴酚酞试液，轻轻振荡。
考向二 实验方案的评价
（2023•拱墅区模拟）硝酸钾是一种重要的工业原料，我国年产量达到6万多吨。小科和小宁在实验室用不同的方案制取硝酸钾。
[实验步骤]
①小科将A、B盐加到装有少量水的试管中，充分振荡制取硝酸钾，如图甲。
②小宁向试管中依次加入浓度为10%的酸溶液15g，浓度为15%的碱溶液8g，充分振荡制取硝酸钾，如图乙。
[实验分析]
（1）小宁想分析小科所用的A、B盐成分，分别取A、B盐配成溶液后进行以下实验。
①取少量A、B盐溶液分别滴加稀盐酸，A盐溶液有气泡生成，B盐溶液无明显现象。
②另取少量A、B盐溶液，分别滴加氢氧化钠溶液，A、B盐溶液均无明显现象。
则B盐可能是 （写出一种即可）。
（2）工业生产中，目的产物的实际生成量占目的产物的理论生成量的百分率称为收率。已知小宁最终制得硝酸钾1.8g，则反应的收率为 （计算结果保留到0.1%）。
（3）请你从安全的角度，对小宁制取硝酸钾的方案进行评价： 。
【解答】解：（1）取少量A、B盐溶液分别滴加稀盐酸，A盐溶液有气泡生成，B盐溶液无明显现象，A盐为碳酸盐，碳酸盐与盐酸反应生成二氧化碳气体，A盐和B盐反应生成硝酸钾，则A盐为碳酸钾，B盐为硝酸盐，碳酸钾可溶于水，根据复分解反应条件，生成另外一种盐难溶于水，碳酸根与钡离子或钙离子反应生成沉淀，故B为硝酸钙（或硝酸钡）；
（2）小宁向试管中依次加入浓度为10%的酸溶液15g，浓度为15%的碱溶液8g，充分振荡制取硝酸钾，则酸为硝酸，碱为氢氧化钾，氢氧化钾与硝酸反应生成硝酸钾和水，化学方程式为HNO3+KOH＝KNO3+H2O，每63份质量硝酸与56份质量氢氧化钾恰好完全反应，浓度为10%的硝酸溶液15g，浓度为15%的氢氧化钾溶液8g反应，硝酸有剩余。
设生成硝酸钾质量为x
HNO3+KOH＝KNO3+H2O
56 101
15%×8g x
56101=15%×8gx
x≈2.16g
反应的收率为×100%≈83.3%
（3）硝酸是强酸，具有强腐蚀性、氢氧化钾具有强腐蚀性，使用时要注意安全（合理即可）。
难度：★★★ 建议时间：30分钟
（2023•玉环市校级模拟）CO气体与氧化铜反应除生成铜外还可能生成氧化亚铜（Cu2O），铜和氧化亚铜均为不溶于水的红色固体。氧化亚铜与硫酸反应的化学方程式为：Cu2O+H2SO4═CuSO4+Cu+H2O，小科为了探究CO气体与氧化铜反应后所得红色固体的成分，进行了如下实验，请将表格填写完整：
【解答】解：步骤一：红色固体中含有氧化亚铜，氧化亚铜与硫酸反应生成硫酸铜、铜和水，故取20g红色固体于烧杯中，加入足量稀硫酸，观察到的实验现象是溶液变为蓝色，红色固体部分溶解；
步骤二：设氧化亚铜的质量为x，
Cu2O+H2SO4═CuSO4+Cu+H2O 固体减少质量
144 64 80
x 20g﹣16g
14480=x20g-16g
x＝7.2g
即氧化亚铜的质量为7.2g，则20g红色固体中，铜的质量为20g﹣7.2g＝12.8g，故20g红色固体中，铜和氧化亚铜的质量比为12.8g：7.2g＝16：9。
故答案为：步骤一：溶液变为蓝色，红色固体部分溶解；
步骤二：16：9。
（2023•天台县一模）思维模型的建构既方便于问题的解决，又能促进深度学习。某科学研究小组同学在研究了气体检验专题内容后，认为气体检验的关键是干扰气体的鉴定，判断标准是对后续实验是否会产生干扰。通过讨论，研究小组对解决“气体检验”类问题建构了如下思维模型：
同学们为检验天然气燃烧后的气体产物成分，应用思维模型设计了如图实验方案，将天然气在氧气中燃烧后得到的混合气体通过该方案进行实验。
（1）实验过程中观察到A装置中的无水硫酸铜变蓝，则该气体燃烧后的产物成分有 。
（2）实验中某同学发现B中黑色CuO变红，C中澄清石灰水变浑浊，得出了天然气燃烧后的气体产物中有CO2和CO结论。另一位同学认为该结论不严谨，理由是 。
（3）实验方案中，装置C可归属于上述思维模型中的 环节。
【解答】解：（1）无水硫酸铜遇水变蓝，若实验过程中观察到A装置中的无水硫酸铜变蓝，则该气体燃烧后的产物成分有：水。
（2）实验中某同学发现B中黑色CuO变红，C中澄清石灰水变浑浊，得出了天然气燃烧后的气体产物中有CO2和CO结论。另一位同学认为该结论不严谨，理由是：CO和氧化铜反应会生成CO2，无法判断原气体产物中是否有二氧化碳。
（3）实验方案中，装置C既可以检验生成的二氧化碳，又可以收集未完全反应的一氧化碳，则装置C可归属于上述思维模型中的：气体检验、尾气处理环节。
（2023•婺城区一模）半水煤气是工业合成氨的原料气，其主要成分是H2、CO、CO2、N2和水蒸气。科学兴趣小组为检验半水煤气的某些成分，设计的实验方案如图所示。
查阅资料可知碱石灰是CaO和NaOH的混合物。回答下列问题：
（1）A瓶中产生白色沉淀，其反应的化学方程式是 。
（2）B装置的作用是 。
（3）若C中黑色粉末变红，D中集气瓶内壁起雾并出现液滴，则证明半水煤气中含有 。
（4）根据实验装置可知，只需观察到 的现象，即可证明半水煤气中有CO存在。
【解答】解：（1）A瓶中产生白色沉淀，是因为二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，反应的化学方程式是CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O；
（2）碱石灰是CaO和NaOH的混合物，B装置的作用是吸收二氧化碳和水蒸气；
（3）C中黑色粉末变红，说明有铜生成，D中集气瓶内壁起雾并出现液滴，说明有水生成，加热条件下氧化铜和氢气反应生成铜和水，故证明半水煤气中含有H2；
（4）氧化铜和一氧化碳在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳，则证明半水煤气中含有CO的现象是C中黑色粉末变红，E中产生白色沉淀。
故答案为：（1）CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O；
（2）吸收二氧化碳和水蒸气；
（3）H2；
（4）C中黑色粉末变红，E中产生白色沉淀。
（2023•淳安县一模）整理实验器材时，小金将还在反应的锌和稀硫酸的残留物，倒入有少量硫酸铜溶液的废液缸中，观察到锌粒表面产生气泡的速度大大加快。对此，他十分好奇：与硫酸铜溶液混合怎么会加快锌和稀硫酸的反应速度？小金通过查阅资料知道：硫酸铜对锌和稀硫酸反应没有催化作用。小金思考后设计下表实验方案进行实验，观察并记录现象。
（1）第一组实验中“？”处的数据应为 。
（2）为了定量比较产生气体的快慢，可以测量“收集相同体积的氢气所需的时间”或测量 ，然后进行比较。
（3）根据小金的探究实验，你能得出的结论是 。
（4）请你根据上述结论解释：锌和稀硫酸反应时，加入硫酸铜溶液反应加快的原因 。
【解答】解：（1）在进行对比实验时，相同条件可以多个，但不同条件只有一个，该对比实验中的不同条件是锌片和绑有铜片的锌片，其他条件应相同，所以稀硫酸的量应是相同的；故答案为：20；
（2）定量比较产生气体的快慢，可以测量收集相同体积的气体所需的时间或测量相同时间内收集的气体体积，然后进行比较；故答案为：相同时间内收集的气体的体积；
（3）绑有铜片的锌片和稀硫酸的反应速度很明显要快于锌片和稀硫酸的反应速度，因此可以得出铜对锌和稀硫酸反应有催化作用的结论；故答案为：铜对锌和稀硫酸反应有催化作用；
（4）已知硫酸铜对锌和稀硫酸反应没有催化作用，那锌和稀硫酸反应时，加入硫酸铜溶液反应加快的原因是锌与硫酸铜发生置换反应在锌片表面附着铜单质，铜对锌和稀硫酸反应有催化作用，加快了反应锌与稀硫酸的反应速度；故答案为：锌与硫酸铜发生置换反应在锌片表面附着铜单质，铜对锌和稀硫酸反应有催化作用，加快了反应锌与稀硫酸的反应速度。
（2023•鄞州区一模）实验课上，老师分析金属与盐溶液反应时指出，在金属活动性顺序里，位于前面的金属能把位于后面的金属从它的盐溶液中置换出来，但钾、钙、钠除外，小宁很好奇，于是在老师的指导下做了金属钠与硫酸铜溶液反应的实验。
【进行实验】取一块绿豆大小的金属钠，放入盛有20mL硫酸铜溶液的烧杯中，发现金属钠浮在液面上不停打转，产生大量气体，烧杯发烫，溶液中出现了蓝色絮状沉淀，一会儿，部分沉淀渐渐变黑。
【提出问题】金属钠与硫酸铜溶液反应后的产物是什么？
【查阅资料】①钠与水反应的化学方程式为：2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑
②氢氧化铜受热至60—80℃变暗，温度再高分解，Cu（OH）2△¯CuO+H2O
【实验探究】沉淀的成分是什么？
【猜想与假设】沉淀中有Cu（OH）2和 ，可能还有Cu。
【设计实验】
【实验结论】通过实验，小宁同学得出结论：钠加到硫酸铜溶液中，钠会先与水反应生成碱，生成物再与硫酸铜反应生成氢氧化铜。
【实验反思】出现黑色物质的可能原因是 。
【解答】解：【猜想与假设】氢氧化铜受热至60—80℃变暗，温度再高分解为氧化铜和水，通过分析可知，沉淀中有Cu（OH）2和CuO，可能还有Cu；
【设计实验】氧化铜、氢氧化铜会与稀硫酸反应生成硫酸铜，铜不与稀硫酸反应，结论是沉淀中没有Cu，故观察到的现象是固体全部溶解，溶液变成蓝色；
【实验反思】氢氧化铜受热至60—80℃变暗，温度再高分解为黑色氧化铜和水，则出现黑色物质的可能原因是钠和水反应放出大量的热，氢氧化铜受热分解生成氧化铜。
故答案为：【猜想与假设】CuO；
【设计实验】固体全部溶解，溶液变成蓝色；
【实验反思】钠和水反应放出大量的热，氢氧化铜受热分解生成氧化铜。
（2023•鹿城区校级二模）实验室利用二氧化锰催化分解过氧化氢时，速度适宜，但产生的氧气中伴随着大量的白雾，影响实验效果。是否可以采用其他催化剂来代替二氧化锰使白雾消失？小实将气体通过浓硫酸，观察到现象如图甲。
（1）通过观察实验甲现象，分析白雾产生的原因 。
（2）由于浓硫酸使用不安全，小实利用装置乙进行实验二，尝试通过改变催化剂种类，减少白雾产生，同时记录双氧水分解的速率。该实验中需要控制哪些条件相同 。（列举两点）
（3）实验二数据如表所示，在分解双氧水制取氧气时，选择可替代二氧化锰的催化剂，并说明理由 。
【解答】解：（1）由图中信息，可知白雾经过浓硫酸后消失，说明与水分有关，所以是过氧化氢溶液浓度高，反应更为剧烈，放出热量大，将水汽化，产生白雾；
（2）实验要求通过改变催化剂种类，减少白雾产生，同时记录双氧水分解的速率，所以唯一变量为催化剂种类，该实验中需要控制相同的条件有：过氧化氢溶液的浓度，过氧化氢溶液的量，催化剂的量，催化剂的状态等；
（3）根据表中数据可知，可选择硫酸亚铁替代二氧化锰的催化剂，原因是催化效果与二氧化碳基本相同，易于操作，并且无白雾产生。
故答案为：（1）过氧化氢溶液浓度高，反应更为剧烈，放出热量大，将水汽化，产生白雾；
（2）过氧化氢溶液的浓度，过氧化氢溶液的量或催化剂的量或催化剂的状态等；
（3）硫酸亚铁，催化效果与二氧化锰基本相同，易于操作，并且无白雾产生。
（2023•文成县模拟）农作物秸秆还田能够有效避免资源浪费和环境污染，但还田的秸秆需要很长时间才能降解，从而影响新作物的播种及出苗率。如何加快秸秆的降解呢？某兴趣小组查阅资料得知，降解菌A和B对水稻秸秆都有较好的降解效果。为了比较单独投放一种降解菌和混合投放两种降解菌对水稻秸秆的降解效果，以及10℃到 40℃之间哪个温度下降解效果最好，该兴趣小组利用以下器材和药品进行实验。
浓度相同的降解菌A、B培养液，蒸馏水，水稻秸秆，天平，锥形瓶，恒温箱等。老师建议：
①每瓶加入液体100mL，水稻秸秆5g，实验时间10天
②先探究单一降解菌和混合两种降解菌对水稻秸秆的降解效果，再探究温度对水稻秸秆的降解效果
（1）实验时要先用75%酒精对水稻秸秆浸泡30s，再用无菌水冲洗，其目的是 。
（2）根据上述信息，写出本实验的步骤。
【解答】解：（1）实验时要先用75%酒精对水稻秸秆浸泡30s，再用无菌水冲洗，其目的是杀死水稻秸秆原有的细菌和真菌，防止对实验的干扰。
（2）a、探究单一降解菌对水稻秸秆的降解效果，此实验除了降解菌不同之外其他条件都得相同。设计如下：用天平称出水稻秸秆5g，实验时要先用75%酒精对水稻秸秆浸泡30s，再用无菌水冲洗。①取四支锥形瓶，编号A、B、C、D，A瓶加入100mL降解菌A培养液，水稻秸秆5g；B瓶加入100mL降解菌B培养液，水稻秸秆5g；C瓶加入100mL蒸馏水，水稻秸秆5g；D瓶加入各50mL的降解菌A培养液和降解菌B培养液，水稻秸秆5g。
②将四支锥形瓶放到25℃的恒温箱恒温培养10天。
③每天记录四支锥形瓶水稻秸秆降解效果，比较其降解效果。
b、探究温度对水稻秸秆的降解效果，此实验除了温度不同之外其他条件都应该相同。设计如下：用天平称出水稻秸秆5g，实验时要先用75%酒精对水稻秸秆浸泡30s，再用无菌水冲洗。①取四支锥形瓶，编号A、B、C、D，在四个瓶中各加入a实验中最好的降解菌100mL；
②将四支锥形瓶分别放入放到10℃、20℃、30℃、40℃的恒温箱中恒温培养10天。
③每天记录四支锥形瓶水稻秸秆降解效果，比较其降解效果。
故答案为：（1）杀死水稻秸秆原有的细菌和真菌，防止对实验的干扰；
a、探究单一降解菌对水稻秸秆的降解效果，此实验除了降解菌不同之外其他条件都得相同。设计如下：用天平称出水稻秸秆5g，实验时要先用75%酒精对水稻秸秆浸泡30s，再用无菌水冲洗。①取四支锥形瓶，编号A、B、C、D，A瓶加入100mL降解菌A培养液，水稻秸秆5g；B瓶加入100mL降解菌B培养液，水稻秸秆5g；C瓶加入100mL蒸馏水，水稻秸秆5g；D瓶加入各50mL的降解菌A培养液和降解菌B培养液，水稻秸秆5g。
②将四支锥形瓶放到25℃的恒温箱恒温培养10天。
③每天记录四支锥形瓶水稻秸秆降解效果，比较其降解效果。
b、探究温度对水稻秸秆的降解效果，此实验除了温度不同之外其他条件都应该相同。设计如下：用天平称出水稻秸秆5g，实验时要先用75%酒精对水稻秸秆浸泡30s，再用无菌水冲洗。①取四支锥形瓶，编号A、B、C、D，在四个瓶中各加入a实验中最好的降解菌100mL；
②将四支锥形瓶分别放入放到10℃、20℃、30℃、40℃的恒温箱中恒温培养10天。
③每天记录四支锥形瓶水稻秸秆降解效果，比较其降解效果。
（2022•西湖区校级一模）小乐利用干燥的H2和CO混合气体，以及如图所示装置进行如下实验。
实验一：验证H2和CO的还原性
（1）装置的正确连接顺序是 （按顺序书写字母，且每套装置限用一次）：能证明H2具有还原性的实验现象是 。
（2）有人质疑使澄清石灰水变浑浊的不一定是CO2，也有可能是CO或H2：因此提出CO和H2在与氧化铜反应前应先通入澄清石灰水加以检验。小乐认为从实验操作角度分析，没有必要补充上述检验，理由是 。
实验二：定量分析混合气体中H2和CO的质量比小乐在实验前后对B、C装置（硬质玻璃管和内部药品）进行了质量的测定，假设B、C装置中反应完全，则H2和CO的质量比为 。
【解答】解：（1）由于氢气还原氧化铜生成了水，一氧化碳还原氧化铜生成了二氧化碳，应先证明生成了水，再通入澄清的石灰水，尾气中含有一氧化碳应处理后再排放，由此可知，装置的正确连接顺序是CBAD 能证明H2具有还原性的实验现象是无水硫酸铜由白色变成了蓝色。
（2）有人质疑使澄清石灰水变浑浊的不一定是CO2，也有可能是CO或H2：因此提出CO和H2在与氧化铜反应前应先通入澄清石灰水加以检验。小乐认为从实验操作角度分析，没有必要补充上述检验，理由是实验前先通入H2和CO混合气体，即可检出CO或H2不能使澄清的石灰水变浑浊。
（3）设参加反应的氢气的质量为x
CuO+H2△¯Cu+H2O
2 18
x 102.6g﹣100.8g＝1.8g
218=x1.8g 解得：x＝0.2g
与氢气反应的氧化铜中氧元素的为：1.8g×1618×100%=1.6g；
与一氧化碳反应的氧化铜中氧元素的质量为：65.6g﹣62.4g﹣1.6g＝1.6g
设一氧化碳的质量为y，由质量守恒定律可得：
CO～O
28 16
y 1.6g
2816=y1.6g 解得：y＝2.8g
H2和CO的质量比为：0.2g：2.8g＝1：14
故答案为：（1）CBAD，无水硫酸铜由白色变成了蓝色；（2）实验前先通入H2和CO混合气体，即可检出CO或H2不能使澄清的石灰水变浑浊；（3）1：14。
（2022•西湖区模拟）小金利用如图装置进行了“在高温条件下铁与水蒸气反应生成Fe3O4和H2”的实验，图中“仪器甲”是提供高温的加热仪器。
（1）若实验过程中部分步骤如下（没有根据操作顺序排列）：
①检查装置气密性；②启动仪器甲进行高温加热；③点燃酒精灯加热；④检验氢气。
正确的操作顺序是 （填序号）。
（2）为得到干燥的氢气，试剂瓶A中盛放的液体是 。
（3）图中收集氢气时，试管口朝下的原因是 。
（4）实验开始时加入a克铁粉，实验结束后硬质玻璃管内的固体经干燥后质量增加b克，当b为 （用含有a的式子表达）时，可判断铁粉已经完全反应。
【解答】解：（1）实验前要检查装置的气密性，然后点燃酒精灯加热烧瓶中的水，产生水蒸气，启动仪器甲进行高温加热，使铁和水蒸在高温的条件下反应，最后检验氢气，故正确的操作顺序是①③②④，故答案为：①③②④；
（2）浓硫酸具有吸水性，可以干燥氢气，所以试剂瓶A中盛放的液体是浓硫酸，故答案为：浓硫酸；
（3）氢气的密度比空气小，图中收集氢气时，试管口朝下的原因是氢气的密度比空气小，故答案为：氢气的密度比空气小；
（4）ag铁粉与水蒸气在高温条件下反应生成四氧化三铁和氢气，玻璃管里的固体是反应生成的四氧化三铁，因为实验结束后玻璃管内的固体质量增加了bg，即四氧化三铁中的氧元素的质量为为bg，铁元素的质量为ag，所以四氧化三铁中铁元素与氧元素的质量比为a：b，而四氧化三铁中铁元素与氧元素的质量比是168：64，所以a：b＝168：64，b=8a21，所以当b为8a21时，可判断铁粉已经完全反应，故答案为：8a21。
（2022•衢江区校级模拟）工业烧碱具有较好的杀菌消毒作用且廉价易得，但工业烧碱中常含有杂质碳酸钠。某科学学习小组同学围绕工业烧碱样品纯度测定问题，展开了讨论与探究。
【原理思路】利用Na2CO2与稀H2SO4反应产生CO2，通过CO2质量的测定，确定样品中碳酸钠的质量，从而计算样品纯度。
【实验方案】（1）小柯同学根据以上思路，设计了如图甲的实验方案（固定装置省略），其中甲方案中碱石灰的作用是 ；
【交流讨论】（2）小衢认为图甲实验方案的设计有缺陷，若按该方案进行测定会导致难以避免的误差。你认为下列哪些因素会导致难以避免的误差 （填序号）；
①加入的稀硫酸量不足
②装置内空气中的CO2没有排出
③反应产生的CO2未被完全吸收
④平燥管与空气直接相通
【方案改进】（3）为减少误差，使CO2质量的测定更准确，该小组同学根据以上讨论，对图甲方案进行改进，设计了如图乙的实验方案（固定装置省略）。图乙B装置中样品在与稀硫酸反应前和停止反应后，都要通过量的空气，反应前通空气时a、b、c三个弹簧夹的控制方法是 。
【解答】解：（1）甲方案中碱石灰的作用是吸收生成的二氧化碳，故答案为：吸收生成的二氧化碳；
（2）①加入的稀硫酸量不足，碳酸钠不能完全反应，会影响实验结果，但是可以避免的，此选项不符合题意；
②装置内空气中的CO2没有排出，使得测得二氧化碳含量高，碳酸钠含量高，影响实验结果，此选项符合题意；
③反应产生的CO2未被完全吸收，会导致得的二氧化碳的质量偏小，碳酸钠含量偏低，影响实验结果，此选项符合题意；
④干燥管与空气直接相通，会吸收空气中的二氧化碳，使得测得二氧化碳含量高，碳酸钠含量高，影响实验结果，此选项符合题意。
故答案为：②③④；
（3）反应前通空气时a、b、c三个弹簧夹的控制方法是打开弹簧夹a、b，关闭弹簧夹c，将装置内空气排出；故答案为：打开弹簧夹a、b，关闭弹簧夹c。
实验操作
实验现象
实验结论
5.5 min酚酞溶液褪色
酚酞溶液先变红后褪色与O2无关
实验操作
实验现象
实验结论
步骤一
取20g红色固体于烧杯中，加入足量稀硫酸
红色固体中可能是氧化亚铜，也可能是铜和氧化亚铜
步骤二
将步骤一反应所得的混合物经过滤、洗涤、干燥
剩余红色固体质量为16g
20g红色固体中，铜和氧化亚铜的质量比为
组别
A
B
金属
锌片
绑有铜片的锌片
30%硫酸溶液（mL）
20
？
产生气泡快慢
快
明显加快
实验步骤
实验现象
结论
将烧杯内反应后的物质过滤，向滤出的固体中加入足量的稀硫酸
沉淀中没有Cu
序号
1
2
3
4
催化剂种类
氧化铜
二氧化锰
硫酸亚铁
氧化铁
收集相同体积所用时间（秒）
103
45
40
7
有无白雾产生
无
有
无
无
装置
实验前
实验后
B
100.8g
102.6g
C
65.6g
62.4g
知识点一、科学探究过程
发现和提出问题
建立假设
制定计划、设计实验方案
收集事实与证据
检验与评价
合作与交流
知识点二、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)。
知识点三、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。
考向一 实验方案的设计
（2023•西湖区校级二模）化学兴趣小组做酸和碱的中和反应时，往NaOH溶液中滴入儿滴酚酞溶液，发现溶液刚变红瞬间又褪成无色。讨论并猜想。
猜想一：可能是酚酞溶液变质
猜想二：可能与NaOH溶液的浓度有关
猜想三：可能是酚酞溶液在滴入过程中被O2氧化……
（1）甲同学认为猜想一是不对的。其理由是 。
（2）取3mL不同浓度的NaOH溶液，分别滴入3滴酚酞溶液，观察现象。得到NaOH溶液的浓度与酚酞溶液褪色时间关系如图所示。
①根据图2所示，NaOH溶液溶质的质量分数 ，酚酞溶液由红色褪为无色的时间越短。
②做酸和碱的中和反应时，滴加酚酞溶液的目的是 。
（3）请设计实验，验证猜想三是否正确。
【解答】解：（1）甲同学认为猜想一是不对的，其理由是如果酚酞试液变质，滴加到氢氧化钠溶液中时就不能变红色了。
（2）①根据图2所示，NaOH溶液溶质的质量分数越大，酚酞溶液由红色褪为无色的时间越短。
②做酸和碱的中和反应时，滴加酚酞溶液的目的是便于观察发生反应及其是否恰好完全反应或反应终点。
（3）由实验结论“酚酞溶液先变红后褪色与O2无关”可知，实验操作是取3mL3%的氢氧化钠溶液于试管中，加热煮沸后，滴加植物油，冷却至室温后，向下方氢氧化钠溶液中滴加几滴酚酞试液，轻轻振荡。
故答案为：（1）如果酚酞溶液已经变质，遇到NaOH溶液就不可能有先变红的现象；
（2）①越大；
②便于观察反应发生及反应完全（或反应终点）；
（3）取3mL3%的氢氧化钠溶液于试管中，加热煮沸后，滴加植物油，冷却至室温后，向下方氢氧化钠溶液中滴加几滴酚酞试液，轻轻振荡。
考向二 实验方案的评价
（2023•拱墅区模拟）硝酸钾是一种重要的工业原料，我国年产量达到6万多吨。小科和小宁在实验室用不同的方案制取硝酸钾。
[实验步骤]
①小科将A、B盐加到装有少量水的试管中，充分振荡制取硝酸钾，如图甲。
②小宁向试管中依次加入浓度为10%的酸溶液15g，浓度为15%的碱溶液8g，充分振荡制取硝酸钾，如图乙。
[实验分析]
（1）小宁想分析小科所用的A、B盐成分，分别取A、B盐配成溶液后进行以下实验。
①取少量A、B盐溶液分别滴加稀盐酸，A盐溶液有气泡生成，B盐溶液无明显现象。
②另取少量A、B盐溶液，分别滴加氢氧化钠溶液，A、B盐溶液均无明显现象。
则B盐可能是 （写出一种即可）。
（2）工业生产中，目的产物的实际生成量占目的产物的理论生成量的百分率称为收率。已知小宁最终制得硝酸钾1.8g，则反应的收率为 （计算结果保留到0.1%）。
（3）请你从安全的角度，对小宁制取硝酸钾的方案进行评价： 。
【解答】解：（1）取少量A、B盐溶液分别滴加稀盐酸，A盐溶液有气泡生成，B盐溶液无明显现象，A盐为碳酸盐，碳酸盐与盐酸反应生成二氧化碳气体，A盐和B盐反应生成硝酸钾，则A盐为碳酸钾，B盐为硝酸盐，碳酸钾可溶于水，根据复分解反应条件，生成另外一种盐难溶于水，碳酸根与钡离子或钙离子反应生成沉淀，故B为硝酸钙（或硝酸钡）；
（2）小宁向试管中依次加入浓度为10%的酸溶液15g，浓度为15%的碱溶液8g，充分振荡制取硝酸钾，则酸为硝酸，碱为氢氧化钾，氢氧化钾与硝酸反应生成硝酸钾和水，化学方程式为HNO3+KOH＝KNO3+H2O，每63份质量硝酸与56份质量氢氧化钾恰好完全反应，浓度为10%的硝酸溶液15g，浓度为15%的氢氧化钾溶液8g反应，硝酸有剩余。
设生成硝酸钾质量为x
HNO3+KOH＝KNO3+H2O
56 101
15%×8g x
56101=15%×8gx
x≈2.16g
反应的收率为×100%≈83.3%
（3）硝酸是强酸，具有强腐蚀性、氢氧化钾具有强腐蚀性，使用时要注意安全（合理即可）。
难度：★★★ 建议时间：30分钟
（2023•玉环市校级模拟）CO气体与氧化铜反应除生成铜外还可能生成氧化亚铜（Cu2O），铜和氧化亚铜均为不溶于水的红色固体。氧化亚铜与硫酸反应的化学方程式为：Cu2O+H2SO4═CuSO4+Cu+H2O，小科为了探究CO气体与氧化铜反应后所得红色固体的成分，进行了如下实验，请将表格填写完整：
【解答】解：步骤一：红色固体中含有氧化亚铜，氧化亚铜与硫酸反应生成硫酸铜、铜和水，故取20g红色固体于烧杯中，加入足量稀硫酸，观察到的实验现象是溶液变为蓝色，红色固体部分溶解；
步骤二：设氧化亚铜的质量为x，
Cu2O+H2SO4═CuSO4+Cu+H2O 固体减少质量
144 64 80
x 20g﹣16g
14480=x20g-16g
x＝7.2g
即氧化亚铜的质量为7.2g，则20g红色固体中，铜的质量为20g﹣7.2g＝12.8g，故20g红色固体中，铜和氧化亚铜的质量比为12.8g：7.2g＝16：9。
故答案为：步骤一：溶液变为蓝色，红色固体部分溶解；
步骤二：16：9。
（2023•天台县一模）思维模型的建构既方便于问题的解决，又能促进深度学习。某科学研究小组同学在研究了气体检验专题内容后，认为气体检验的关键是干扰气体的鉴定，判断标准是对后续实验是否会产生干扰。通过讨论，研究小组对解决“气体检验”类问题建构了如下思维模型：
同学们为检验天然气燃烧后的气体产物成分，应用思维模型设计了如图实验方案，将天然气在氧气中燃烧后得到的混合气体通过该方案进行实验。
（1）实验过程中观察到A装置中的无水硫酸铜变蓝，则该气体燃烧后的产物成分有 。
（2）实验中某同学发现B中黑色CuO变红，C中澄清石灰水变浑浊，得出了天然气燃烧后的气体产物中有CO2和CO结论。另一位同学认为该结论不严谨，理由是 。
（3）实验方案中，装置C可归属于上述思维模型中的 环节。
【解答】解：（1）无水硫酸铜遇水变蓝，若实验过程中观察到A装置中的无水硫酸铜变蓝，则该气体燃烧后的产物成分有：水。
（2）实验中某同学发现B中黑色CuO变红，C中澄清石灰水变浑浊，得出了天然气燃烧后的气体产物中有CO2和CO结论。另一位同学认为该结论不严谨，理由是：CO和氧化铜反应会生成CO2，无法判断原气体产物中是否有二氧化碳。
（3）实验方案中，装置C既可以检验生成的二氧化碳，又可以收集未完全反应的一氧化碳，则装置C可归属于上述思维模型中的：气体检验、尾气处理环节。
（2023•婺城区一模）半水煤气是工业合成氨的原料气，其主要成分是H2、CO、CO2、N2和水蒸气。科学兴趣小组为检验半水煤气的某些成分，设计的实验方案如图所示。
查阅资料可知碱石灰是CaO和NaOH的混合物。回答下列问题：
（1）A瓶中产生白色沉淀，其反应的化学方程式是 。
（2）B装置的作用是 。
（3）若C中黑色粉末变红，D中集气瓶内壁起雾并出现液滴，则证明半水煤气中含有 。
（4）根据实验装置可知，只需观察到 的现象，即可证明半水煤气中有CO存在。
【解答】解：（1）A瓶中产生白色沉淀，是因为二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，反应的化学方程式是CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O；
（2）碱石灰是CaO和NaOH的混合物，B装置的作用是吸收二氧化碳和水蒸气；
（3）C中黑色粉末变红，说明有铜生成，D中集气瓶内壁起雾并出现液滴，说明有水生成，加热条件下氧化铜和氢气反应生成铜和水，故证明半水煤气中含有H2；
（4）氧化铜和一氧化碳在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳，则证明半水煤气中含有CO的现象是C中黑色粉末变红，E中产生白色沉淀。
故答案为：（1）CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O；
（2）吸收二氧化碳和水蒸气；
（3）H2；
（4）C中黑色粉末变红，E中产生白色沉淀。
（2023•淳安县一模）整理实验器材时，小金将还在反应的锌和稀硫酸的残留物，倒入有少量硫酸铜溶液的废液缸中，观察到锌粒表面产生气泡的速度大大加快。对此，他十分好奇：与硫酸铜溶液混合怎么会加快锌和稀硫酸的反应速度？小金通过查阅资料知道：硫酸铜对锌和稀硫酸反应没有催化作用。小金思考后设计下表实验方案进行实验，观察并记录现象。
（1）第一组实验中“？”处的数据应为 。
（2）为了定量比较产生气体的快慢，可以测量“收集相同体积的氢气所需的时间”或测量 ，然后进行比较。
（3）根据小金的探究实验，你能得出的结论是 。
（4）请你根据上述结论解释：锌和稀硫酸反应时，加入硫酸铜溶液反应加快的原因 。
【解答】解：（1）在进行对比实验时，相同条件可以多个，但不同条件只有一个，该对比实验中的不同条件是锌片和绑有铜片的锌片，其他条件应相同，所以稀硫酸的量应是相同的；故答案为：20；
（2）定量比较产生气体的快慢，可以测量收集相同体积的气体所需的时间或测量相同时间内收集的气体体积，然后进行比较；故答案为：相同时间内收集的气体的体积；
（3）绑有铜片的锌片和稀硫酸的反应速度很明显要快于锌片和稀硫酸的反应速度，因此可以得出铜对锌和稀硫酸反应有催化作用的结论；故答案为：铜对锌和稀硫酸反应有催化作用；
（4）已知硫酸铜对锌和稀硫酸反应没有催化作用，那锌和稀硫酸反应时，加入硫酸铜溶液反应加快的原因是锌与硫酸铜发生置换反应在锌片表面附着铜单质，铜对锌和稀硫酸反应有催化作用，加快了反应锌与稀硫酸的反应速度；故答案为：锌与硫酸铜发生置换反应在锌片表面附着铜单质，铜对锌和稀硫酸反应有催化作用，加快了反应锌与稀硫酸的反应速度。
（2023•鄞州区一模）实验课上，老师分析金属与盐溶液反应时指出，在金属活动性顺序里，位于前面的金属能把位于后面的金属从它的盐溶液中置换出来，但钾、钙、钠除外，小宁很好奇，于是在老师的指导下做了金属钠与硫酸铜溶液反应的实验。
【进行实验】取一块绿豆大小的金属钠，放入盛有20mL硫酸铜溶液的烧杯中，发现金属钠浮在液面上不停打转，产生大量气体，烧杯发烫，溶液中出现了蓝色絮状沉淀，一会儿，部分沉淀渐渐变黑。
【提出问题】金属钠与硫酸铜溶液反应后的产物是什么？
【查阅资料】①钠与水反应的化学方程式为：2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑
②氢氧化铜受热至60—80℃变暗，温度再高分解，Cu（OH）2△¯CuO+H2O
【实验探究】沉淀的成分是什么？
【猜想与假设】沉淀中有Cu（OH）2和 ，可能还有Cu。
【设计实验】
【实验结论】通过实验，小宁同学得出结论：钠加到硫酸铜溶液中，钠会先与水反应生成碱，生成物再与硫酸铜反应生成氢氧化铜。
【实验反思】出现黑色物质的可能原因是 。
【解答】解：【猜想与假设】氢氧化铜受热至60—80℃变暗，温度再高分解为氧化铜和水，通过分析可知，沉淀中有Cu（OH）2和CuO，可能还有Cu；
【设计实验】氧化铜、氢氧化铜会与稀硫酸反应生成硫酸铜，铜不与稀硫酸反应，结论是沉淀中没有Cu，故观察到的现象是固体全部溶解，溶液变成蓝色；
【实验反思】氢氧化铜受热至60—80℃变暗，温度再高分解为黑色氧化铜和水，则出现黑色物质的可能原因是钠和水反应放出大量的热，氢氧化铜受热分解生成氧化铜。
故答案为：【猜想与假设】CuO；
【设计实验】固体全部溶解，溶液变成蓝色；
【实验反思】钠和水反应放出大量的热，氢氧化铜受热分解生成氧化铜。
（2023•鹿城区校级二模）实验室利用二氧化锰催化分解过氧化氢时，速度适宜，但产生的氧气中伴随着大量的白雾，影响实验效果。是否可以采用其他催化剂来代替二氧化锰使白雾消失？小实将气体通过浓硫酸，观察到现象如图甲。
（1）通过观察实验甲现象，分析白雾产生的原因 。
（2）由于浓硫酸使用不安全，小实利用装置乙进行实验二，尝试通过改变催化剂种类，减少白雾产生，同时记录双氧水分解的速率。该实验中需要控制哪些条件相同 。（列举两点）
（3）实验二数据如表所示，在分解双氧水制取氧气时，选择可替代二氧化锰的催化剂，并说明理由 。
【解答】解：（1）由图中信息，可知白雾经过浓硫酸后消失，说明与水分有关，所以是过氧化氢溶液浓度高，反应更为剧烈，放出热量大，将水汽化，产生白雾；
（2）实验要求通过改变催化剂种类，减少白雾产生，同时记录双氧水分解的速率，所以唯一变量为催化剂种类，该实验中需要控制相同的条件有：过氧化氢溶液的浓度，过氧化氢溶液的量，催化剂的量，催化剂的状态等；
（3）根据表中数据可知，可选择硫酸亚铁替代二氧化锰的催化剂，原因是催化效果与二氧化碳基本相同，易于操作，并且无白雾产生。
故答案为：（1）过氧化氢溶液浓度高，反应更为剧烈，放出热量大，将水汽化，产生白雾；
（2）过氧化氢溶液的浓度，过氧化氢溶液的量或催化剂的量或催化剂的状态等；
（3）硫酸亚铁，催化效果与二氧化锰基本相同，易于操作，并且无白雾产生。
（2023•文成县模拟）农作物秸秆还田能够有效避免资源浪费和环境污染，但还田的秸秆需要很长时间才能降解，从而影响新作物的播种及出苗率。如何加快秸秆的降解呢？某兴趣小组查阅资料得知，降解菌A和B对水稻秸秆都有较好的降解效果。为了比较单独投放一种降解菌和混合投放两种降解菌对水稻秸秆的降解效果，以及10℃到 40℃之间哪个温度下降解效果最好，该兴趣小组利用以下器材和药品进行实验。
浓度相同的降解菌A、B培养液，蒸馏水，水稻秸秆，天平，锥形瓶，恒温箱等。老师建议：
①每瓶加入液体100mL，水稻秸秆5g，实验时间10天
②先探究单一降解菌和混合两种降解菌对水稻秸秆的降解效果，再探究温度对水稻秸秆的降解效果
（1）实验时要先用75%酒精对水稻秸秆浸泡30s，再用无菌水冲洗，其目的是 。
（2）根据上述信息，写出本实验的步骤。
【解答】解：（1）实验时要先用75%酒精对水稻秸秆浸泡30s，再用无菌水冲洗，其目的是杀死水稻秸秆原有的细菌和真菌，防止对实验的干扰。
（2）a、探究单一降解菌对水稻秸秆的降解效果，此实验除了降解菌不同之外其他条件都得相同。设计如下：用天平称出水稻秸秆5g，实验时要先用75%酒精对水稻秸秆浸泡30s，再用无菌水冲洗。①取四支锥形瓶，编号A、B、C、D，A瓶加入100mL降解菌A培养液，水稻秸秆5g；B瓶加入100mL降解菌B培养液，水稻秸秆5g；C瓶加入100mL蒸馏水，水稻秸秆5g；D瓶加入各50mL的降解菌A培养液和降解菌B培养液，水稻秸秆5g。
②将四支锥形瓶放到25℃的恒温箱恒温培养10天。
③每天记录四支锥形瓶水稻秸秆降解效果，比较其降解效果。
b、探究温度对水稻秸秆的降解效果，此实验除了温度不同之外其他条件都应该相同。设计如下：用天平称出水稻秸秆5g，实验时要先用75%酒精对水稻秸秆浸泡30s，再用无菌水冲洗。①取四支锥形瓶，编号A、B、C、D，在四个瓶中各加入a实验中最好的降解菌100mL；
②将四支锥形瓶分别放入放到10℃、20℃、30℃、40℃的恒温箱中恒温培养10天。
③每天记录四支锥形瓶水稻秸秆降解效果，比较其降解效果。
故答案为：（1）杀死水稻秸秆原有的细菌和真菌，防止对实验的干扰；
a、探究单一降解菌对水稻秸秆的降解效果，此实验除了降解菌不同之外其他条件都得相同。设计如下：用天平称出水稻秸秆5g，实验时要先用75%酒精对水稻秸秆浸泡30s，再用无菌水冲洗。①取四支锥形瓶，编号A、B、C、D，A瓶加入100mL降解菌A培养液，水稻秸秆5g；B瓶加入100mL降解菌B培养液，水稻秸秆5g；C瓶加入100mL蒸馏水，水稻秸秆5g；D瓶加入各50mL的降解菌A培养液和降解菌B培养液，水稻秸秆5g。
②将四支锥形瓶放到25℃的恒温箱恒温培养10天。
③每天记录四支锥形瓶水稻秸秆降解效果，比较其降解效果。
b、探究温度对水稻秸秆的降解效果，此实验除了温度不同之外其他条件都应该相同。设计如下：用天平称出水稻秸秆5g，实验时要先用75%酒精对水稻秸秆浸泡30s，再用无菌水冲洗。①取四支锥形瓶，编号A、B、C、D，在四个瓶中各加入a实验中最好的降解菌100mL；
②将四支锥形瓶分别放入放到10℃、20℃、30℃、40℃的恒温箱中恒温培养10天。
③每天记录四支锥形瓶水稻秸秆降解效果，比较其降解效果。
（2022•西湖区校级一模）小乐利用干燥的H2和CO混合气体，以及如图所示装置进行如下实验。
实验一：验证H2和CO的还原性
（1）装置的正确连接顺序是 （按顺序书写字母，且每套装置限用一次）：能证明H2具有还原性的实验现象是 。
（2）有人质疑使澄清石灰水变浑浊的不一定是CO2，也有可能是CO或H2：因此提出CO和H2在与氧化铜反应前应先通入澄清石灰水加以检验。小乐认为从实验操作角度分析，没有必要补充上述检验，理由是 。
实验二：定量分析混合气体中H2和CO的质量比小乐在实验前后对B、C装置（硬质玻璃管和内部药品）进行了质量的测定，假设B、C装置中反应完全，则H2和CO的质量比为 。
【解答】解：（1）由于氢气还原氧化铜生成了水，一氧化碳还原氧化铜生成了二氧化碳，应先证明生成了水，再通入澄清的石灰水，尾气中含有一氧化碳应处理后再排放，由此可知，装置的正确连接顺序是CBAD 能证明H2具有还原性的实验现象是无水硫酸铜由白色变成了蓝色。
（2）有人质疑使澄清石灰水变浑浊的不一定是CO2，也有可能是CO或H2：因此提出CO和H2在与氧化铜反应前应先通入澄清石灰水加以检验。小乐认为从实验操作角度分析，没有必要补充上述检验，理由是实验前先通入H2和CO混合气体，即可检出CO或H2不能使澄清的石灰水变浑浊。
（3）设参加反应的氢气的质量为x
CuO+H2△¯Cu+H2O
2 18
x 102.6g﹣100.8g＝1.8g
218=x1.8g 解得：x＝0.2g
与氢气反应的氧化铜中氧元素的为：1.8g×1618×100%=1.6g；
与一氧化碳反应的氧化铜中氧元素的质量为：65.6g﹣62.4g﹣1.6g＝1.6g
设一氧化碳的质量为y，由质量守恒定律可得：
CO～O
28 16
y 1.6g
2816=y1.6g 解得：y＝2.8g
H2和CO的质量比为：0.2g：2.8g＝1：14
故答案为：（1）CBAD，无水硫酸铜由白色变成了蓝色；（2）实验前先通入H2和CO混合气体，即可检出CO或H2不能使澄清的石灰水变浑浊；（3）1：14。
（2022•西湖区模拟）小金利用如图装置进行了“在高温条件下铁与水蒸气反应生成Fe3O4和H2”的实验，图中“仪器甲”是提供高温的加热仪器。
（1）若实验过程中部分步骤如下（没有根据操作顺序排列）：
①检查装置气密性；②启动仪器甲进行高温加热；③点燃酒精灯加热；④检验氢气。
正确的操作顺序是 （填序号）。
（2）为得到干燥的氢气，试剂瓶A中盛放的液体是 。
（3）图中收集氢气时，试管口朝下的原因是 。
（4）实验开始时加入a克铁粉，实验结束后硬质玻璃管内的固体经干燥后质量增加b克，当b为 （用含有a的式子表达）时，可判断铁粉已经完全反应。
【解答】解：（1）实验前要检查装置的气密性，然后点燃酒精灯加热烧瓶中的水，产生水蒸气，启动仪器甲进行高温加热，使铁和水蒸在高温的条件下反应，最后检验氢气，故正确的操作顺序是①③②④，故答案为：①③②④；
（2）浓硫酸具有吸水性，可以干燥氢气，所以试剂瓶A中盛放的液体是浓硫酸，故答案为：浓硫酸；
（3）氢气的密度比空气小，图中收集氢气时，试管口朝下的原因是氢气的密度比空气小，故答案为：氢气的密度比空气小；
（4）ag铁粉与水蒸气在高温条件下反应生成四氧化三铁和氢气，玻璃管里的固体是反应生成的四氧化三铁，因为实验结束后玻璃管内的固体质量增加了bg，即四氧化三铁中的氧元素的质量为为bg，铁元素的质量为ag，所以四氧化三铁中铁元素与氧元素的质量比为a：b，而四氧化三铁中铁元素与氧元素的质量比是168：64，所以a：b＝168：64，b=8a21，所以当b为8a21时，可判断铁粉已经完全反应，故答案为：8a21。
（2022•衢江区校级模拟）工业烧碱具有较好的杀菌消毒作用且廉价易得，但工业烧碱中常含有杂质碳酸钠。某科学学习小组同学围绕工业烧碱样品纯度测定问题，展开了讨论与探究。
【原理思路】利用Na2CO2与稀H2SO4反应产生CO2，通过CO2质量的测定，确定样品中碳酸钠的质量，从而计算样品纯度。
【实验方案】（1）小柯同学根据以上思路，设计了如图甲的实验方案（固定装置省略），其中甲方案中碱石灰的作用是 ；
【交流讨论】（2）小衢认为图甲实验方案的设计有缺陷，若按该方案进行测定会导致难以避免的误差。你认为下列哪些因素会导致难以避免的误差 （填序号）；
①加入的稀硫酸量不足
②装置内空气中的CO2没有排出
③反应产生的CO2未被完全吸收
④平燥管与空气直接相通
【方案改进】（3）为减少误差，使CO2质量的测定更准确，该小组同学根据以上讨论，对图甲方案进行改进，设计了如图乙的实验方案（固定装置省略）。图乙B装置中样品在与稀硫酸反应前和停止反应后，都要通过量的空气，反应前通空气时a、b、c三个弹簧夹的控制方法是 。
【解答】解：（1）甲方案中碱石灰的作用是吸收生成的二氧化碳，故答案为：吸收生成的二氧化碳；
（2）①加入的稀硫酸量不足，碳酸钠不能完全反应，会影响实验结果，但是可以避免的，此选项不符合题意；
②装置内空气中的CO2没有排出，使得测得二氧化碳含量高，碳酸钠含量高，影响实验结果，此选项符合题意；
③反应产生的CO2未被完全吸收，会导致得的二氧化碳的质量偏小，碳酸钠含量偏低，影响实验结果，此选项符合题意；
④干燥管与空气直接相通，会吸收空气中的二氧化碳，使得测得二氧化碳含量高，碳酸钠含量高，影响实验结果，此选项符合题意。
故答案为：②③④；
（3）反应前通空气时a、b、c三个弹簧夹的控制方法是打开弹簧夹a、b，关闭弹簧夹c，将装置内空气排出；故答案为：打开弹簧夹a、b，关闭弹簧夹c。
实验操作
实验现象
实验结论
5.5 min酚酞溶液褪色
酚酞溶液先变红后褪色与O2无关
实验操作
实验现象
实验结论
步骤一
取20g红色固体于烧杯中，加入足量稀硫酸
红色固体中可能是氧化亚铜，也可能是铜和氧化亚铜
步骤二
将步骤一反应所得的混合物经过滤、洗涤、干燥
剩余红色固体质量为16g
20g红色固体中，铜和氧化亚铜的质量比为
组别
A
B
金属
锌片
绑有铜片的锌片
30%硫酸溶液（mL）
20
？
产生气泡快慢
快
明显加快
实验步骤
实验现象
结论
将烧杯内反应后的物质过滤，向滤出的固体中加入足量的稀硫酸
沉淀中没有Cu
序号
1
2
3
4
催化剂种类
氧化铜
二氧化锰
硫酸亚铁
氧化铁
收集相同体积所用时间（秒）
103
45
40
7
有无白雾产生
无
有
无
无
装置
实验前
实验后
B
100.8g
102.6g
C
65.6g
62.4g
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