图本章知识地图 + 山西中考考情
本章知识结构（一条主线串起来）：
① 仪器与操作 ── 取用 / 加热 / 过滤 / 蒸发 / 称量 / 读数
② 气体制备 ── 发生装置看"反应物状态+条件"；收集装置看"密度+溶解性"
③ 物质检验 ── O₂ 带火星木条、CO₂ 石灰水、碳酸盐加酸、铵盐加碱加热
④ 分离提纯 ── 除杂原则：不增（不引新杂质）、不减（原物不损失）、易分离
⑤ 科学探究 ── 提出问题 → 猜想假设 → 设计实验 → 进行实验 → 结论 → 反思评价
答题铁律：每一条都要"操作 → 现象 → 结论"三对应，缺一个扣一分。
山西近 5 年怎么考（2021–2025）
| 考点 | 出现频率 | 题型与分值 | 难度 |
|---|
| 基本操作正误判断 | 每年必考 | 选择题 2 分 | ★★（送分） |
| 气体制备装置选择与方程式 | 每年必考 | 实验大题 6–8 分 | ★★ |
| 物质检验 / 鉴别 | 高频 | 填空 2–4 分 | ★★ |
| 科学探究（控制变量、对照） | 每年压轴 | 探究题 8–10 分 | ★★★（拉分） |
| 实验方案评价 | 高频 | 探究题最后一问 2 分 | ★★★ |
给中等生的话：实验题 15 分里，前 8 分是"背了就有"——仪器名称、装置选择、检验方法，都是课本原话；真正拉分的是最后那 7 分"探究设计"。所以先把背的部分拿满，再用"操作—现象—结论"模板去套探究题。不要怕，探究题的答案往往是课本实验的翻版。
1常见仪器与基本操作（选择题送分）
知识点 1.1 六种核心仪器——名字和用途必须背
| 仪器 | 用途 | 使用注意 |
|---|
| 试管 | 少量试剂反应容器 | 液体不超容积 1/3；加热后不能骤冷 |
| 烧杯 | 配制溶液、大量试剂反应 | 加热要垫石棉网，不能直接加热 |
| 量筒 | 量取液体体积 | 不能加热、不能作反应容器；读数视线与凹液面最低处相平 |
| 托盘天平 | 称量固体质量 | 左物右码；腐蚀性药品（NaOH）放玻璃器皿里称 |
| 酒精灯 | 加热 | 外焰温度最高；禁止用嘴吹灭、禁止燃着时加酒精 |
| 铁架台 | 固定夹持 | 铁夹夹在试管中上部（距管口约 1/3） |
选择题高频陷阱：① 量筒能不能加热？不能！② 烧杯能不能直接加热？不能，要垫石棉网！③ NaOH 能不能直接放纸上称？不能，它潮解且腐蚀纸，要放小烧杯或表面皿里！
知识点 1.2 五项基本操作——每个动作都有规矩
讲透本源：实验操作的每一个"规矩"背后都有原因——怕伤到人、怕污染药品、怕数据不准。理解了原因，就不用死记。
| 操作 | 规范 | 为什么 |
|---|
| 取用固体 | 粉末用药匙（纸槽送底）；块状用镊子，试管横放滑入 | 打破试管底 |
| 取用液体 | 瓶塞倒放、标签向手心、瓶口紧挨试管口缓慢倒 | 药液流下腐蚀标签 |
| 加热液体 | 试管夹夹中上部；液体不超 1/3；管口不对人；先预热再集中加热 | 液体沸腾喷出伤人 |
| 过滤 | 一贴二低三靠：滤纸贴漏斗、滤纸低于漏斗口、液面低于滤纸；烧杯靠玻璃棒、玻璃棒靠三层滤纸、漏斗下端靠烧杯内壁 | 滤液浑浊、过滤慢 |
| 蒸发 | 蒸发皿加热，玻璃棒不断搅拌；出现较多固体时停止加热，余热蒸干 | 固体飞溅 |
想一想：① 量筒仰视读数，读出来比实际大还是小？（答：仰视偏小、俯视偏大——"仰小俯大"。）
② 稀释浓硫酸为什么要"酸入水"而不是"水入酸"？（答：浓硫酸溶于水剧烈放热。水入酸时水浮在酸上，放热使水沸腾飞溅。酸入水并搅拌，热量均匀散开。）
2三大气体制备（必考，6–8 分）
知识点 2.1 装置选择的两条依据
讲透本源：发生装置（气体从哪里产生）看反应物状态和反应条件——是固体加热还是固液不加热？收集装置（气体怎么收）看气体密度和溶解性——比空气重还是轻？能不能溶于水？
发生装置：固+固、需加热 → 试管口略向下倾斜（高锰酸钾型）
固+液、不加热 → 锥形瓶+长颈漏斗/分液漏斗（双氧水型）
收集装置：密度比空气大 → 向上排空气法；密度比空气小 → 向下排空气法
难溶于水、不与水反应 → 排水法（收集的气体更纯）
| O₂ | CO₂ | H₂ |
|---|
| 药品 | 高锰酸钾 KMnO₄ 或双氧水 H₂O₂+MnO₂ | 大理石/石灰石 + 稀盐酸 | 锌粒 + 稀硫酸 |
| 方程式 | 2KMnO₄=Δ=K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑ 或 2H₂O₂=MnO₂=2H₂O+O₂↑ | CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑ | Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑ |
| 发生装置 | 固固加热 或 固液不加热 | 固液不加热 | 固液不加热 |
| 收集方法 | 排水法 或 向上排空气法 | 向上排空气法（能溶于水，不能排水） | 排水法 或 向下排空气法 |
| 检验 | 带火星木条伸入瓶内，复燃 | 通入澄清石灰水，变浑浊 | 点燃，淡蓝色火焰；罩干冷烧杯有水珠 |
| 验满 | 带火星木条放瓶口，复燃则满 | 燃着木条放瓶口，熄灭则满 | 一般不验满（排水法看气泡） |
最易混的三个点：
① 检验 vs 验满：检验是把木条伸入瓶内；验满是把木条放在瓶口。位置不同！
② CO₂ 不能用排水法：因为 CO₂ 能溶于水且与水反应。
③ 制 CO₂ 不能用稀硫酸：生成微溶 CaSO₄ 覆盖大理石，反应很快停止。也不能用浓盐酸：会挥发出 HCl，使收集的 CO₂ 不纯。
采分点提醒：山西卷实验大题必问"发生装置选___，收集装置选___"。写"固液不加热型"或"固固加热型"，不要只画圈字母。方程式 2 分，条件和↑↓ 各 1 分。
知识点 2.2 高锰酸钾制氧气的七个细节
- 试管口略向下倾斜——防止冷凝水倒流炸裂试管。
- 试管口放一团棉花——防止 KMnO₄ 粉末进入导管。
- 加热先预热，再集中在药品部位加热。
- 导管口刚开始冒出的气泡是空气，不要立即收集——等气泡连续均匀冒出再收集。
- 用排水法收集时，集气瓶装满水倒置于水槽。
- 实验结束，先把导管移出水面，再熄灭酒精灯——防止水倒吸炸裂试管。
- 收集满的氧气瓶正放桌面（O₂ 密度比空气大），盖好玻璃片。
3物质的检验与鉴别
知识点 3.1 六种必背检验方法
| 检验对象 | 操作 → 现象 → 结论 |
|---|
| O₂ | 伸入带火星木条 → 木条复燃 → 是 O₂ |
| CO₂ | 通入澄清石灰水 → 石灰水变浑浊 → 是 CO₂ |
| 碳酸盐（CO₃²⁻） | 加稀盐酸 → 产生气泡；气体通入石灰水变浑浊 → 含 CO₃²⁻ |
| 铵盐（NH₄⁺） | 加熟石灰混合研磨（或加 NaOH 加热）→ 有氨味；湿润红色石蕊试纸变蓝 → 含 NH₄⁺ |
| 酸（H⁺） | 滴紫色石蕊 → 变红；或加活泼金属 → 冒气泡（H₂） |
| 碱（OH⁻） | 滴无色酚酞 → 变红；或滴紫色石蕊 → 变蓝 |
| 水（H₂O） | 通过无水 CuSO₄（白色）→ 变蓝 → 含水 |
【例 3.1】用一种试剂鉴别稀盐酸、NaOH 溶液、NaCl 溶液三瓶无色液体。
解：分别取少量三种溶液于三支试管，各滴加紫色石蕊试液。
变红的是稀盐酸（酸性）；变蓝的是 NaOH 溶液（碱性）；仍为紫色的是 NaCl 溶液（中性）。
经验："一种试剂鉴别三种"首选紫色石蕊——它能把酸性、碱性、中性一次分开。
【变式 3.1】如何检验 NaOH 溶液是否变质（即是否吸收了空气中的 CO₂ 生成 Na₂CO₃）？
解：取少量该 NaOH 溶液于试管，加入足量稀盐酸。
若有气泡产生，说明 NaOH 已变质（Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑）；若无气泡，说明未变质。
★ 注意：必须加"足量"盐酸——盐酸太少会先和 NaOH 中和，看不到气泡。也可加 CaCl₂ 溶液看白色沉淀。
4物质的分离与提纯（除杂）
知识点 4.1 除杂三原则
讲透本源：除杂就是"把混在 A 里的 B 弄走，但不能把 A 也弄没了，也不能引入新的 C"。
① 不增：不引入新杂质；
② 不减：被提纯的物质 A 不能减少；
③ 易分离：生成沉淀或气体，容易和 A 分开。
【例 4.1】如何除去 CO 中混有的少量 CO₂？
解：将气体通过盛有氢氧化钠溶液的洗气瓶。CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O，CO₂ 被吸收；CO 不与 NaOH 反应，也不溶于水，顺利通过。
★ 错解：通入澄清石灰水——虽然也能吸收 CO₂，但 Ca(OH)₂ 溶解度小，吸收不彻底。除杂要用 NaOH 溶液（浓、吸收彻底）。
5科学探究题（压轴 8–10 分）
知识点 5.1 探究六步法与答题模板
讲透本源：科学探究不是"猜"，是"按流程走"。山西卷探究题的固定骨架：
提出问题 → 猜想假设 → 设计实验 → 进行实验 → 得出结论 → 反思评价。
答题时记住：每个空都要写成"操作—现象—结论"三句话。
设计实验答题模板：
"取少量___于试管，加入___（操作）→ 若观察到___（现象）→ 说明___（结论）。"
知识点 5.2 控制变量法与对比实验
讲透本源：要探究"是不是 A 因素导致了 B"，就设两组实验：一组有 A，一组没 A，其他所有条件完全一样。如果两组结果不同，说明确实是 A 在起作用。这就是"单一变量原则"。
【例 5.1】设计实验证明"铁生锈需要水"。
解：取两支相同试管，各放一根无锈铁钉。
甲管：铁钉放在干燥空气中（塞紧橡皮塞，管内放干燥剂）；
乙管：铁钉一半浸在煮沸冷却的蒸馏水中，表面加一层植物油隔绝空气。
其他条件（温度、铁钉大小）完全相同。
一周后观察：甲管铁钉不生锈，乙管铁钉也不生锈（缺空气）。
再加一组丙：铁钉半露在潮湿空气中 → 生锈。
对比甲丙：变量是水，甲不锈、丙锈 → 说明铁生锈需要水。
经验：写对照实验时，必须强调"其他条件相同"这四个字，否则扣分。
真山西中考真题完整拆解
2024 山西中考 第 18 题探究二氧化锰对过氧化氢分解的催化作用。
① 向试管中加入 5 mL 5% 的 H₂O₂ 溶液，把带火星木条伸入试管；② 向试管中加入少量 MnO₂，再伸入带火星木条；③ 待试管中无现象时，重复①操作。
拆解：
(1) 实验原理：②中方程式 2H₂O₂ =MnO₂= 2H₂O + O₂↑。
(2) 现象：①中木条不复燃（H₂O₂ 自然分解很慢，O₂ 少）；②中木条复燃（加 MnO₂ 后迅速产生 O₂）。
(3) ③重复①的目的：验证 MnO₂ 的化学性质在反应前后没有改变（催化剂定义：一变两不变——改变化学反应速率，本身质量和化学性质不变）。
★ 评分点：方程式 2 分（条件 MnO₂ 不能丢）；现象对比 2 分；③的目的 2 分。催化剂"一变两不变"是山西卷超高频考点。
2023 山西中考 第 18 题探究灭火原理。在烧杯中放一支燃着的蜡烛，向烧杯中加入 Na₂CO₃ 粉末，再倒入稀盐酸。
拆解：
(1) 反应方程式：Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑。
(2) 现象：加入盐酸后产生大量气泡，蜡烛熄灭。
(3) 灭火原理：CO₂ 不燃烧也不支持燃烧，且密度比空气大，覆盖在蜡烛周围，隔绝了氧气，蜡烛熄灭。
经验：灭火三原理——清除可燃物、隔绝氧气、降温到着火点以下。本题考的是"隔绝氧气"。
2022 山西中考 第 17 题（节选）某海水提取车间废水呈酸性，可能含 H₂SO₄ 和 HCl。检验：先加过量 Ba(NO₃)₂ 溶液，再加 AgNO₃ 溶液。
拆解：
(1) 先加过量 Ba(NO₃)₂：检验并除去 SO₄²⁻（Ba²⁺+SO₄²⁻=BaSO₄↓ 白色沉淀）。
(2) 再加 AgNO₃：检验 Cl⁻（Ag⁺+Cl⁻=AgCl↓ 白色沉淀）。
(3) 为什么先加 Ba(NO₃)₂ 再加 AgNO₃？因为 Ag₂SO₄ 微溶，会干扰 AgCl 的检验。先除 SO₄²⁻ 再检 Cl⁻，顺序不能反。
(4) 为什么废水中不含 CO₃²⁻？废水呈酸性（含 H⁺），H⁺ 和 CO₃²⁻ 会反应生成 CO₂ 和水，二者不能共存。
★ 拉分点："顺序不能反"和"离子共存"是探究题最后两问的常客。
太原 2025 二模下列实验操作正确的是（ ）
A. 把鼻孔凑到容器口闻气味 B. 稀释浓硫酸时把水倒入浓硫酸
C. 给试管里液体加热时管口不对人 D. 用剩的药品放回原瓶
答案 C。
A 错：闻气体应用手在瓶口轻扇，让少量气体飘进鼻孔；
B 错：浓硫酸稀释必须"酸入水"，并不断搅拌；
D 错：用剩药品不能放回原瓶（污染整瓶），应放入指定容器。
技实验探究题抢分技巧
技巧 ①：答题永远写三句话
看到"设计实验验证___"，就套模板："取少量___，加入___（操作）→ 若___（现象）→ 说明___（结论）。"只写现象不写结论，扣一半分。
技巧 ②：评价题四角度
评价一套方案从：原理是否正确、操作是否简便安全、是否环保、误差是否小。不要只写"好/不好"，必须说理由。
技巧 ③：对照实验必写"其他条件相同"
探究题里只要出现"对照""对比""控制变量"，答案里必须有一句"其他条件完全相同"。这是采分点。
技巧 ④：检验和验满分清位置
检验 O₂：带火星木条伸入瓶内；验满 O₂：带火星木条放在瓶口。一个字的差别，1 分。
经验级总结：实验题不是考你多聪明，是考你"敢不敢写满"。很多同学空着不写，其实把课本上的操作句式套进去，就能拿 60% 的分。写了不一定对，不写一定不对。
练分层练习（盖住答案先做）
基础必须全对（6 题）
1. 实验室制 O₂ 的发生装置，由什么决定？收集装置由什么决定？
2. 检验 O₂ 用________；验满 O₂ 用________。位置有何不同？
3. 量取液体读数时，视线要与________保持水平。仰视读数偏________（大/小）。
4. 制 CO₂ 为什么不用稀硫酸？为什么不用浓盐酸？
5. 高锰酸钾制 O₂ 结束时，先移导管还是先灭酒精灯？为什么？
6. 如何用一种试剂鉴别稀盐酸、NaOH、NaCl 三瓶溶液？
提高中档题主战场（4 题）
7. 设计实验证明 NaOH 溶液是否变质（含 Na₂CO₃）。写出操作、现象、结论。
8. 如何除去 CO 中混有的少量 CO₂？为什么用 NaOH 溶液而不用石灰水？
9. 写出实验室制 CO₂ 的化学方程式，并说明收集方法及验满操作。
10. 铵态氮肥为什么不能和熟石灰（碱性）混合施用？写出检验铵盐的方法。
冲刺冲高分（2 题）
11. 设计对比实验探究"二氧化锰是 H₂O₂ 分解的催化剂"。需要验证哪三点？
12. 探究铁生锈的条件。请设计三组对照实验，分别验证铁生锈需要 O₂ 和水，并写出每组的现象结论。
答练习答案与详解
1. 发生装置由反应物状态和反应条件决定；收集装置由气体密度和溶解性决定。
2. 带火星木条伸入瓶内复燃 → 检验；带火星木条放在瓶口复燃 → 验满。位置不同。
3. 液体凹液面的最低处；仰视偏小（"仰小俯大"）。
4. 稀硫酸和 CaCO₃ 生成微溶 CaSO₄，覆盖大理石阻止反应继续；浓盐酸挥发出 HCl，使收集的 CO₂ 不纯。
5. 先移导管出水面，再灭酒精灯。防止水槽中的水倒吸进热试管，炸裂试管。
6. 各取少量滴紫色石蕊：变红为稀盐酸，变蓝为 NaOH，仍紫为 NaCl。
7. 取少量该溶液于试管，加足量稀盐酸。有气泡 → 已变质；无气泡 → 未变质。（也可加 CaCl₂ 看白色沉淀。）
8. 将气体通过盛 NaOH 溶液的洗气瓶。NaOH 溶解度大、浓度高，吸收 CO₂ 彻底；石灰水 Ca(OH)₂ 溶解度小，吸收不彻底，只适合检验不适合除杂。
9. CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；CO₂ 密度比空气大且能溶于水，用向上排空气法收集；将燃着木条放瓶口，熄灭则满。
10. 铵盐遇碱会放出 NH₃，损失肥效。检验：取少量样品加熟石灰混合研磨，闻有氨味；或加 NaOH 加热，用湿润红色石蕊试纸靠近，试纸变蓝。
11. 催化剂要验证"一变两不变"：① 加 MnO₂ 后 H₂O₂ 分解速率变快（带火星木条复燃）；② 反应后 MnO₂ 的质量不变（过滤称量）；③ MnO₂ 的化学性质不变（回收后还能继续催化下一份 H₂O₂）。
12. 三组对照：
甲：铁钉放干燥空气（有 O₂、无水）→ 不生锈；
乙：铁钉全浸没在煮沸冷却的蒸馏水中（有水、无 O₂，油封）→ 不生锈；
丙：铁钉半露在潮湿空气（有水、有 O₂）→ 生锈。
对比甲丙 → 需要水；对比乙丙 → 需要 O₂。其他条件（铁钉大小、温度）相同。
结本章总结 + 自检问题清单
全章要点（背下来）：
① 发生装置看"反应物状态+条件"，收集装置看"密度+溶解性"；
② O₂ 用带火星木条，CO₂ 用石灰水；检验伸入瓶内，验满放瓶口；
③ 制 CO₂ 用大理石+稀盐酸，不能用稀硫酸（CaSO₄ 微溶）、不能用浓盐酸（挥发 HCl）；
④ 高锰酸钾制 O₂：管口略向下、塞棉花、先移导管后熄灯；
⑤ 除杂三原则：不增、不减、易分离；
⑥ 探究题六步：问题→猜想→设计→实验→结论→评价；
⑦ 答题铁律：操作—现象—结论一一对应；对照实验必写"其他条件相同"。
合上书写一遍——能答上才算真会
- 量筒能不能加热？烧杯能不能直接加热？
- 选择发生装置、收集装置分别依据什么？
- 制 CO₂ 为什么不用稀硫酸、不用浓盐酸？
- 检验 O₂ 和验满 O₂，木条位置有何不同？
- 高锰酸钾制 O₂，试管口为什么略向下倾斜？为什么塞棉花？结束时为什么先移导管？
- 碳酸盐怎么检验？铵盐怎么检验？
- 除杂三原则是什么？
- 科学探究六步是哪六步？
- 对照实验为什么只能改变一个变量？
- 催化剂"一变两不变"指什么？