2023年中考化学实验探究题专题训练--空气
一、实验探究题
1．下图是实验室制取气体常用的收集装置：
（1）采用A装置收集气体应满足的条件是 。
（2）若用B装置收集二氧化碳，请写出实验室中制取二氧化碳的化学方程式： 。
（3）若用C装置收集氧气，请写出实验室中制取氧气的一个化学方程式： 。
2．氧气在中学化学中有着举足轻重的地位。
（1）利用数据传感技术可以形象地比较过氧化氢溶液在无催化剂条件下的分解速率。小芳同学利用下列装置，测得瓶内气压随时间的变化如图所示：
①甲锥形瓶内发生的反应化学方程式为 。
②由图I分析可知：曲线 （填“①”或“②”）表示无二氧化锰条件下发生的反应；
③用图II装置收集O2，验满时应将带火星的木条放在 （填“x”或“y”）导管口处。
（2）图III为电解水制氧气的装置图，气体b在电源的 （填“正”或“负”）极端产生。
（3）图IV为测定空气中氧气含量的实验，在瓶内加少量水并将水面上方空间分为5等份，接下来的实验步骤依次为 （填序号），最后打开弹簧夹。
①冷却到室温 ②弹簧夹夹紧橡皮管 ③点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞紧
3．下图所示的仪器常用于实验室制取气体。请回答下列问题：
（1）仪器⑧的名称是 。
（2）欲使用高锰酸钾制取氧气，应选择的仪器组合(不含收集装置)是 (填序号)，反应的化学方程式为 。用排水法收集氧气的原因是 。如果要做铁丝在氧气中燃烧的实验，收集氧气时要在瓶底留一些水，其原因是 。
（3）实验室制取并收集二氧化碳气体，选择的仪器组合是(填序号) ，反应原理用化学方程式表示为 。将制得的二氧化碳气体通入紫色石蕊溶液，观察到的现象是 。
4．为测定空气中氧气的含量，小华同学打算设计如图所示的实验方案：在一个隔热效果良好的容器上方安装一个可自由上下移动的活塞（活塞质量忽略不计，起始位置在5刻度处）．加热容器，使容器温度达到80℃（已知白磷燃烧所需的最低温度为40℃）．请回答：
（1）实验过程中，可以观察到：白磷剧烈燃烧，产生大量白烟，活塞先向 （填“上”或“下”）移动，再向 移动，最后停在刻度 处．
（2）发生反应的表达式为 ．
（3）有位同学做此实验时活塞最终停在4.5处，请你分析造成这一现象的可能原因是 （答一点即可）．
5．过氧化氢在生产生活中有广泛应用。实验小组对过氧化氢的某些性质进行研究。
（1）I、不稳定性
如上图所示进行实验，过氧化氢分解的化学方程式为 。
（2）探究温度对过氧化氢分解速率的影响：同学们进行了如下的实验，实验数据如下表：
实验序号 ① ② ③
H2O2溶液的浓度% 30 30 30
H2O2溶液的体积/mL 6 6 6
温度/℃ 20 35 55
MnO2的用量/g 0 0 0
收集O2的体积/mL 0 1.9 7.8
反应时间 40min 40min 40min
由此得出的结论是 。
（3）Ⅱ、腐蚀性（查阅资料）H2O2溶液有腐蚀性。
（进行实验）将铜片分别浸泡在3种溶液中进行实验，如下表：
编号 ① ② ③
实验
一段时间后的现象 无明显变化 溶液变蓝，缓慢产生细小气泡 无明显变化
（解释与结论）
实验①的作用是 。
（4）铜片被腐蚀的反应如下，补全该反应的化学方程式： 。
（5）（反思交流）
某同学提出，实验②中，除发生（4）的反应外，还发生了一个反应导致有细小气泡产生，该反应的反应物为 。
6．如图是实验室常用的装置，请回答下列问题：
（1）写出用装置A制取氧气的化学方程式。
（2）装置C与B相比，装置C的优点是什么？
（3）若用装置D收集CO2，写出验满方法。
7．下列图示装置常用于实验室制取气体。请根据下图回答有关问题。
请结合图示实验装置，回答下列问题．
（1）写出①、②号仪器的名称：① ；② ；
（2）用高锰酸钾制取氧气选用的发生装置是 （选填序号），反应的化学方程式为 ；
（3）要获得干燥的O2，应先将气体通过盛有 （填名称）的D装置，气体应从 端（填“左、右”）通入，再用E装置收集，气体应从 端通入（选填“a”或“b”），
（4）实验室可用B或C装置制CO2，反应的化学方程式为 ，相对于B装置，C装置的优点有 。若制得的CO2气体不纯，可能的原因是 。
（5）已知NH3是一种无色有刺激性气味的气体，密度比空气的小，极易溶于水，实验室若用F装置收集NH3，油层的作用是 ．
8．某研究性学习小组用如图装置进行镁条在空气中烧的实验，燃烧、冷却后打开止水夹，进入集气瓶中水的体积约占集气瓶容积的70%．
（1）燃烧、冷却后打开止水夹，水能进入集气瓶中的原因是： ．
（2）如果镁条只和空气中的氧气反应，则进入集气瓶中水的体积最多不超过其容积的 %．现进入集气瓶中水的体积约为其容积的70%，根据空气的组成可推出与镁发生反应的气体除了氧气外，还一定有 参与反应．
（3）【查阅资料】镁条在氮气中能燃烧，产物为黄绿色的氮化镁（Mg3N2）固体．
请写出镁条在氮气中燃烧的化学反应式 ．
9．结合下列化学实验装置，回答有关问题。
（1）写出图中标有字母的仪器的名称：a ，b 。
（2）实验室用双氧水制取氧气应选择的发生装置是 (填写代号)，反应的化学方程式是 ，制得的氧气用来做如图1所示的实验，发现H中铁丝不燃烧(G中燃烧，G、H中氧气的量一样)，其原因是 ，写出G中反应的化学方程式 ，制得的氧气用图2排水法收集，请把图2补画完整 。(把伸入集气瓶内的导管部分画出来)。
（3）实验室制取二氧化碳常用的药品是 ，制取的二氧化碳若用装置E收集，则气体应从 。(填“①”或“②”)端进入；若要获得干燥的二氧化碳，可将装置B和装置D用胶皮管连接，并在装置D中盛放 (填物质名称)试剂。
（4）实验室常用装置C代替装置B制取气体，装置C的优点是 。
10．以下是在实验室里制取气体时常用的部分仪器。
（1）标出仪器名称a是 ；c是 ；m是 。
（2）在实验室里用高锰酸钾来制取并用排水法收集氧气。
①除选用上图中可用的部分仪器外，还必须补充的玻璃仪器是 ；
②写出用高锰酸钾制取氧气的符号表达式 ，基本反应类型为
③当实验即将结束时，正确操作是 。
A．先熄灭酒精灯，然后将导管从水槽中拿出
B．先将导管从水槽中拿出，然后熄灭酒精灯
11．某研究性学习小组欲利用下列装置进行相关气体制取的探究，请你分析并填空．
（1）写出图中仪器a、b的名称 a ，b ．
（2）实验室制取二氧化碳的化学方程式是 ．应选择的气体发生装置是 ，气体收集装置是 ．
（3）实验室加热氯酸钾和二氧化锰制取氧气的化学方程式是 ，应选择的发生装置是 ，若用盛满水的F装置收集氧气，应从导管 （填①或②）通入．
（4）甲烷是一种无色、无味、难溶于水、密度小于空气密度的气体，实验室用加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物的方法制取甲烷，则实验室制取并收集甲烷应选择的装置组合是 ．
12．科学探究是个奇妙的过程，请你参与下面的实验探究。
[提出问题] 在一个门窗紧闭刚上完课的教室内空气中的二氧化碳的含量，与教室外操场上空气中二氧化碳的含量有什么不同？
[提出猜想]小青认为：刚上完课的教室内空气中二氧化碳的含量应该比教室外操场上空气中二氧化碳的含量高。
[查阅资料]当空气中二氧化碳含量超过正常值时，会对人体产生有害的影响。
（1）[实验探究]用 集气法分别收集教室内和操场上的气体各两瓶。请你写出收集教室内空气的操作方法 。
（2）进行如下探究：
比较项目 实验操作 实验现象 结论
二氧化碳的含量 将 分别滴入盛有教室内的空气和操场上的空气的集气瓶中 盛有教室内的空气的集气瓶中 ；盛有操场上的空气的集气瓶 教室内的空气中二氧化碳含量比操场上的空气中
氧气的含量 将燃着的蜡烛分别放入盛有教室内的空气和操场上的空气的集气瓶中，盖上玻璃片 盛有教室内的空气的集气瓶中 ；盛有操场上的空气的集气瓶中 教室内的空气中氧气含量比操场上的空气中
[实验结论]猜想正确。
（3）[拓展应用]根据实验探究结果，你认为我们在教室里学习时应注意什么？ 。
答案解析部分
1．【答案】（1）收集的气体密度比空气的密度小
（2）CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
（3）2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑或2KClO3 2KCl+3O2↑或2H2O2 2H2O+O2↑
2．【答案】（1）；②；x
（2）正
（3）②③①
3．【答案】（1）长颈漏斗
（2）③④⑥⑨；2KMnO4 K2MnO4＋MnO2＋O2↑；氧气不易溶于水，且不与水反应；防止瓶底被炸裂
（3）①②⑦⑧(或①②⑥⑧⑨)；CaCO3＋2HCl=CaCl2＋H2O＋CO2↑；石蕊溶液变红
4．【答案】（1）上；下；4
（2）磷+氧气 {#mathmL#}{#/mathmL#} 五氧化二磷
（3）装置漏气或白磷量不足等
5．【答案】（1）
（2）温度越高，过氧化氢分解的越快
（3）对照实验
（4）2H2O
（5）过氧化氢2O2
6．【答案】（1）
（2）能够控制反应速率
（3）在m端放一个燃着的木条，木条熄灭证明二氧化碳已满。
7．【答案】（1）酒精灯；分液漏斗
（2）A；2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑
（3）浓硫酸；左；b
（4）CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + CO2 + H2O；随时对地控制反应速度、节约药品；盐酸浓度过大
（5）防止氨气溶于水
8．【答案】（1）瓶内气体减少，导致压强减小，水沿导管进入瓶内
（2）21；氮气
（3）3Mg+N2 Mg3N2
9．【答案】（1）试管；锥形瓶
（2）B或C；；H中铁丝的温度未达到着火点；；
（3）大理石(或石灰石)与稀盐酸；①；浓硫酸
（4）可以控制反应的发生与停止
10．【答案】（1）锥形瓶；长颈漏斗；水槽
（2）试管；KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑；分解反应；B
11．【答案】（1）试管；集气瓶
（2）CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑；B；D
（3）2KClO3 2KCl+3O2↑；A；②
（4）AC或AE
12．【答案】（1）排水法；将装满水的集气瓶在教室内将水倒掉并盖好玻璃片
（2）等浓度等体积的澄清的石灰水；澄清的石灰水变浑浊；澄清的石灰水不变浑浊；高；蜡烛很快熄灭；蜡烛过会熄灭；低
（3）注意经常开窗通风
