1. 为探究铜的化学性质,某同学借助氧气传感器在密闭装置中进行如图所示实验,观察实验现象并分析氧气含量随时间变化的曲线图。其中终点$D(203,6.15\%)$表示时间为203秒时,装置中氧气含量为6.15%。结合图示判断,下列说法错误的是(
C
)

A.加热前的空气样品中氧气含量为20.99%
B.铜在加热条件下能与氧气发生化学反应
C.拐点$C$至终点$D$所对应的时间范围内,装置内物质的总质量逐渐减小
D.通过现象证据和数据证据,可以从定性和定量的视角分析得出合理解释
答案:1. C
解析:
【分析】
要判断各选项的正误,需结合实验装置、铜与氧气的反应原理及图像信息分析:先明确图像各点的含义,再依据反应现象、质量守恒定律等逐一判断选项。
【解析】
A选项:图像起点为A(0,20.99%),对应加热前的空气样品,说明此时氧气含量为20.99%,该说法正确;
B选项:加热后氧气含量逐渐降低,说明铜在加热条件下能与氧气发生化学反应(反应为$\ce{2Cu + O_{2}\xlongequal{\Delta} 2CuO}$),该说法正确;
C选项:拐点C至终点D,装置为密闭体系,根据质量守恒定律,反应前后装置内物质的总质量不变,并非逐渐减小,该说法错误;
D选项:实验中通过铜粉变黑的现象(定性证据)和氧气含量变化的数据(定量证据),可从定性和定量视角分析反应,该说法正确。
【答案】
C
【知识点】
铜与氧气的反应、质量守恒定律、实验图像分析
【点评】
本题结合实验装置与图像考查铜的化学性质,需准确解读图像信息,理解密闭体系中质量守恒的应用,注重实验分析能力的考查,难度适中。
【难度系数】
0.5
2.(2026·浙江杭州期中节选)某实验小组的同学在假期特色作业中利用家用品对“铁生锈的条件”实验装置进行改进,装置如图所示,回答下列问题。

(1)小组同学设计如下操作步骤,其中正确的是
ABC
(填字母)。
A. 首先检查装置气密性
B. 将棉花包裹铁粉和炭粉的混合物固定在注射器底部
C. ①先抽取空气观察现象;②排出空气再吸水;③最后再抽取一定空气
D. 每一步实验可立即观察实验现象
(2)实验现象:只抽取空气或水时
不生锈
,有空气和水时生锈。
(3)得出结论:铁生锈的条件是
与氧气和水同时接触
。
答案:2. (1) ABC (2) 不生锈 (3) 与氧气和水同时接触
解析:
【分析】
本题围绕铁生锈条件的探究实验展开,需结合实验操作规范、铁生锈的核心条件逐一分析:
1. 第(1)题:实验前需检查装置气密性(A正确);装置中棉花包裹铁粉和炭粉的混合物需固定在注射器底部(B正确);操作步骤需合理控制变量,先抽空气观察、再处理水、最后抽空气(C正确);铁生锈是缓慢氧化,需时间,不能立即观察(D错误),故正确选项为ABC。
2. 第(2)题:铁生锈需同时接触氧气和水,只抽取空气缺水分、只吸水缺氧气,均不满足生锈条件,因此不生锈。
3. 第(3)题:对比实验现象,有空气和水时生锈,其他情况不生锈,推导铁生锈的条件。
【解析】
(1)逐一分析选项:
A:实验前检查装置气密性,可避免装置漏气影响实验结果,是实验的必要步骤,正确;
B:根据装置设计,棉花包裹铁粉和炭粉的混合物需固定在注射器底部,符合装置结构要求,正确;
C:操作步骤合理,先抽取空气观察无明显现象,再排出空气吸水,最后抽取空气,能有效控制变量,正确;
D:铁生锈是缓慢氧化反应,需要一定时间,无法立即观察到现象,错误。故选ABC。
(2)铁生锈的条件是同时接触氧气和水,只抽取空气时缺少水分,只吸水时缺少氧气,均不满足生锈的条件,因此不会生锈。
(3)由实验现象:只抽取空气或水时不生锈,有空气和水时生锈,可得出铁生锈的条件是铁与氧气和水同时接触。
【答案】
(1) ABC (2) 不生锈 (3) 与氧气和水同时接触
【知识点】
铁生锈的条件、实验操作规范、缓慢氧化
【点评】
本题是铁生锈条件探究的生活化改进实验题,紧扣核心知识点,考查实验操作、现象分析与结论推导,难度适中,能有效检验学生对铁生锈条件的掌握程度及实验分析能力。
【难度系数】
0.6
3. (2025·广东广州期末节选)兴趣小组利用如图装置制取$\ce{CO_{2}}$及性质检验,并开展数字化实验探究。

(1) 实验室制取$\ce{CO_{2}}$的化学方程式为
$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2} \uparrow}$
。
(2) 装置B中观察到的实验现象是
溶液变红
。
(3) 若装置C用于检验$\ce{CO_{2}}$,则加入的试剂为
澄清石灰水
。
(4) 利用如图装置探究二氧化碳对温度的影响。用相同规格的集气瓶分别充满二氧化碳和空气,在相同条件下光照,通过温度传感器采集的数据见下表。


根据以上实验数据分析:
① $a=$
26.5
。
② $\ce{CO_{2}}$能产生温室效应的依据是
光照过程中盛$\ce{CO_{2}}$瓶内的温度上升更快且最终温度更高
。
③ 若要探究$\ce{CO_{2}}$的保温作用,需补充的实验是
移除光源,测定150 s内盛空气瓶和盛$\ce{CO_{2}}$瓶内的温度变化情况
。
答案:3. (1) $\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2} \uparrow}$
(2) 溶液变红 (3) 澄清石灰水 (4) 26.5 光照过程中盛$\ce{CO_{2}}$瓶内的温度上升更快且最终温度更高
移除光源,测定150 s内盛空气瓶和盛$\ce{CO_{2}}$瓶内的温度变化情况
解析:
【分析】
本题围绕二氧化碳的制取、性质及温室效应探究展开,需结合反应原理、物质特性和实验设计思路逐一分析:
1. 实验室制取CO₂利用碳酸盐与酸的反应,需明确反应物、生成物及化学方程式的书写规则;
2. 装置B的现象由CO₂与水反应生成的酸性物质决定;
3. 检验CO₂的特征试剂是能与CO₂反应生成沉淀的澄清石灰水;
4. 探究温室效应时,需分析数据规律、对比温度变化,设计实验需围绕“保温作用即热量散失慢”的核心思路。
【解析】
(1) 实验室用大理石(主要成分为$\ce{CaCO_{3}}$)和稀盐酸反应制取CO₂,反应生成氯化钙、水和二氧化碳,化学方程式为:$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2} \uparrow}$;
(2) 装置B中盛放紫色石蕊溶液,CO₂通入后与水反应生成碳酸($\ce{H_{2}CO_{3}}$),碳酸呈酸性,能使紫色石蕊溶液变红,因此观察到溶液变红;
(3) 检验CO₂常用澄清石灰水,CO₂与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀,使溶液变浑浊,因此加入的试剂为澄清石灰水;
(4) ① 根据实验数据的变化规律,可得$a=26.5$;② 相同光照条件下,盛CO₂的集气瓶内温度上升更快且最终温度更高,说明CO₂能产生温室效应;③ 探究CO₂的保温作用,需对比热量散失情况,因此补充的实验是移除光源,测定150 s内盛空气瓶和盛CO₂瓶内的温度变化情况。
【答案】
(1) $\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2} \uparrow}$
(2) 溶液变红
(3) 澄清石灰水
(4) ① $26.5$;② 光照过程中盛$\ce{CO_{2}}$瓶内的温度上升更快且最终温度更高;③ 移除光源,测定150 s内盛空气瓶和盛$\ce{CO_{2}}$瓶内的温度变化情况
【知识点】
二氧化碳的实验室制取、二氧化碳的性质、温室效应
【点评】
本题考查二氧化碳相关的基础知识点与实验探究能力,涵盖化学方程式书写、实验现象判断、物质检验及实验设计,注重学生对核心概念的理解和应用,难度适中。
【难度系数】
0.6