安徽省各地区2022年中考化学模拟试题汇编-实验题(中档题)(含解析)

安徽省各地区 2022年中考化学模拟试题汇编-实验题(中档题)
一、实验题
1.(2022·安徽·模拟预测)实验室制取气体常用到下列装置,根据给出的装置回答下列问题。
(1)写出标号仪器的名称:①_________。
(2)若用氯酸钾为原料制取氧气,反应的化学方程式为 _______。若用向上排空气法收集氧气,请在C处方框内画出收集的装置图________;若用F装置收集氧气,气体应从 __________(选填“a”或“b”)端通入。
2.(2022·安徽·模拟预测)如图是实验室中常见装置。回答下列问题。
(1)装置A中仪器a的名称是 _________。
(2)用氯酸钾制取氧气的化学方程式为 ______________,发生装置是 ______(填字母序号)。
(3)用装置C收集O2气体时,气体应从 ________(填“m”或“n”)端通入。
(4)下列气体中,只能用装置D而不能用装置C收集的是 _______(填数字序号)。
①H2 ②N2 ③O2
3.(2022·安徽·模拟预测)实验室中有下列仪器:
(1)填写标号仪器名称:⑦_______;
(2)实验室制取CO2并欲得到平稳的气流,应选择发生装置仪器的组合为_______(选择一套,填序号);
(3)若用高锰酸钾制取氧气,还需要补充的实验仪器为_______,反应方程式为_______;用排水法收集O2,所得气体不纯的原因可能是_______(答一条)。
4.(2022·安徽·模拟预测)张老师在课堂上做了这样一个实验:往半瓶矿泉水中加入一片维C泡腾片,立即产生大量气泡,片刻成为一瓶可口的饮料。同学们对此产生了极大的兴趣,在张老师的指导下进行了如下的探究:
【提出问题】该气体的成分是什么?
【查阅资料】维C泡腾片是一种保健药品,其主要成分有维生素C(C6H8O6)、碳酸氢钠(NaHCO3)和柠檬酸(C6H8O7),柠檬酸是一种酸。
【提出猜想】
(1)甲同学根据质量守恒定律认为该气体可能是CO2、CO、H2、O2中的一种或几种,而乙同学还从保健药品安全角度考虑,由于CO、H2属于易燃易爆气体,且 ________(填“CO”或“H2”)有毒,所以不可能含有CO和H2,认为该气体只可能是CO2、O2中的一种或两种。
【进行实验】丙同学将产生的气体通入澄清石灰水中,观察到澄清石灰水变浑浊。丁同学用带火星的木条检验该矿泉水瓶内的气体,没有观察到带火星的木条复燃。
【得出结论】
(2)丙同学和丁同学的实验,张老师组织学生讨论后认为:由丙同学的实验可知,该气体中肯定含有CO2,此过程中反应的化学方程式为 _______________;由于同学的实验不能确定该气体中是否含有O2,理由是 _____________。根据有关资料和实验证明,该气体中只含CO2。
【拓展延伸】为了测定某维C泡腾片中碳酸氢钠的含量,张老师引导学生设计了如下实验装置(仪器固定装置及止水夹等均已略去)并进行实验。有关实验数据为:维C泡腾片2片(每片维C泡腾片的质量为4.00g),盛有碱石灰(碱石灰是一种干燥剂,可吸收CO2气体和水蒸气)的干燥管a质量增加了0.88g。
(3)碳酸氢钠(NaHCO3)俗称 ___________,可与酸反应产生二氧化碳。NaHCO3与稀盐酸反应的化学方程式为 _______________。
(4)该实验中维C泡腾片反应完毕后通入空气的目的是 _______;装置中干燥管b的作用是 ____。
(5)如果撤去装置中盛有浓硫酸的洗气瓶,则测定结果 ______(填“偏高”“偏低”或“无影响”)
5.(2022·安徽·统考模拟预测)某兴趣小组开展“测定密闭容器中某种气体的体积分数”的探究实验。
【实验步骤】
实验1:按图1所示装置,用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。
实验2:按图2所示装置,在集气瓶内壁用水均匀涂附铁粉除氧剂(其中辅助成分不干扰实验),利用铁锈蚀原理测定空气中氧气的体积分数。
【实验现象】
(1)实验1中,红磷燃烧的主要现象是 ___________;红磷熄灭后,集气瓶冷却至室温,打开K,水能倒吸入集气瓶的原因是 ______;若发现进入装置中的水少于五分之一,可能的原因是 _______(选填字母代号)。
A.红磷量不足
B.燃烧匙伸入集气瓶太慢
C.装置漏气
【分析实验】
(2)连接数字传感器,测得实验1、实验2中氧气的体积分数随时间变化的关系分别如图3、图4所示。依据图3,图4信息,实验 _____(填“实验1”或“实验2”)的测定方法更准确,判断依据是 ____。
【交流表达】
(3)铁生锈过程发生复杂的化学反应,首先是铁与氧气、水反应生成氢氧化亚铁[Fe(OH)2],写出该反应的化学方程式 _____________。
【拓展延伸】分别用红磷(曲线①)和白磷(曲线②)燃烧测定密闭容器中氧气的含量,实验过程中用氧气传感器测得的密闭容器内氧气浓度如图5所示:
(4)根据曲线分析,红磷与白磷,____________消耗氧气的能力更强。
(5)实验结束后,小明得出结论,只要有氧气,红磷和白磷就能继续燃烧,请分析该结论 ________(填“正确”或“错误”),原因是 _________________。
6.(2022·安徽·统考模拟预测)如图是实验室制取气体的有关仪器和装置,请按要求回答问题。
(1)用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取并收集氧气,应选择 ___________(从A-F中选择,填字母序号)组合装置,该反应化学方程式为________________收集满气体后,应将集气瓶 ______(选填“正放”或“倒立”)在桌面上。
(2)实验室检验G装置的气密性时,关闭弹簧夹后,往长颈漏斗中加水,若观察到 ______,则气密性良好。若用G装置制取二氧化碳,优点是 _________,放在多孔塑料隔板上的药品是 _____(填名称)。
7.(2022·安徽·模拟预测)如图是初中化学常用实验装置(部分夹持装置已省略)。
(1)仪器①的名称是 ________。
(2)实验室用装置A制取氧气,其反应的化学方程式为 ______________,收集气体时,装置A中的导管与装置B中的 _______(填“a”或“b”)端连接。
(3)甲同学要做铁丝在氧气中燃烧的实验,改用装置C代替装置B收集氧气,这样做的优点是 _______,则此燃烧实验停止收集氧气的最佳时机是 ______(填“D”或“E”或“F”)。
(4)乙同学认为只要对B装置加以变动,也能达到甲同学那样收集氧气的目的。变动的是 ________。
8.(2022·安徽·模拟预测)如图是实验室制取气体的有关仪器和装置,据图回答下列问题。
(1)用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气,应选择 ___________(从A~G中选择,填字母序号,下同)组合装置,反应的化学方程式为 ____________________。收集完气体后,发现气体不纯,可能的原因是 ____________。
(2)实验室制取二氧化碳,为了便于控制反应速率,组合发生装置应选择___________。将气体通入H装置(从m口进入),还可以进行许多实验。下列实验不能达到预期目的的是 ________(填序号)。
①收集二氧化碳;
②H中盛氢氧化钠溶液,除去二氧化碳中的氯化氢气体;
③H中盛澄清石灰水,检验二氧化碳;
④H中盛满水,n口连接量筒,测二氧化碳的体积。
9.(2022·安徽·模拟预测)如图为实验室制取气体并验证气体性质的部分装置。请回答下列问题:
(1)仪器a的名称是 _______。
(2)用A装置制取氧气有一处明显错误,应改正为:________,改正后制取氧气的化学方程式______。
(3)使用B装置制取气体的优点是 __________,若用F装置收集二氧化碳,气体应该从 _______(填m或n)口通入。
10.(2022·安徽·模拟预测)某化学兴趣小组通过对比实验,探究下列两套测定空气中氧气含量的实验装置的优劣。
实验操作及结果如下:
【实验1】按图1所示装置,用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。
实验1 时间(秒) 0 20 40 60 80 100 120
瓶中残留氧气的体积分数(%) 20 19 15 13 12 8.6 8.6
(1)实验1中,红磷燃烧的主要现象是 _________;红磷熄灭后,集气瓶冷却至室温,打开K,水能倒吸入集气瓶的原因是 ___________;若发现进入装置中的水少于五分之一,可能的原因是 ____(选填字母代号)。
A、红磷量不足 B、燃烧匙伸入集气瓶太慢 C、装置漏气
【实验2】按图2所示装置,在集气瓶内壁用水均匀涂附铁粉除氧剂(其中辅助成分不干扰实验),利用铁锈蚀原理,测定空气中氧气的体积分数。
实验2 时间(分钟) 0 10 20 30 40
瓶中残留氧气的体积分数(%) 20 9 3 1 1
(2)实验2中铁粉反应的现象___________。
(3)与实验2比较,实验1的优点与不足分别是_________。
(4)铜在空气中也能生锈变成铜绿【铜绿的主要成分为Cu2(OH)2CO3】,反应的化学方程式为________。
(5)画出实验1反应前集气瓶中气体主要成分的微观粒子示意图。
(6)若将实验2中的除氧剂换成足量的铜粉,能否较准确地测定空气中氧气的体积分数?理由是______。
11.(2022·安徽·模拟预测)请根据如图化学实验装置回答问题。
(1)检查A装置气密性方法_______。
(2)实验室选择B装置为发生装置制取O2,其反应的化学方程式为_______。
(3)利用C装置收集一瓶氧气并进行铁丝在氧气中燃烧的实验。收集时氧气应从导管_______(填“a”或“b”)导入。细沙的作用是_______。
(4)实验选用D装置制取二氧化碳,D装置相对于A装置的优点是_______。
12.(2022·安徽滁州·一模)根据下图回答问题。
(1)装置图中标号仪器的名称:①________,②________。
(2)实验室若用A装置制取氧气,反应的化学方程式是_______。
(3)实验室制取二氧化碳的化学方程式是________。
若用G收集二氧化碳,二氧化碳应从______(选“a”或“b”)进,装置C与装置B相比,其主要优点是________。
13.(2022·安徽·模拟预测)气体的制取、收集和检验是初中化学重要的实验内容。
(1)实验室用石灰石与稀盐酸制取二氧化碳的化学方程式为_______。若要制取并收集二氧化碳应从图中选择的仪器是_____(填序字母号);一般不选用石灰石和稀硫酸制取二氧化碳的原因是______。
(2)若用氯酸钾和二氧化锰共热制取氧气,上述仪器中缺少的是_______,用排水法收集氧气的原因是______。
14.(2022·安徽·模拟预测)通过学习,你已经掌握了实验室制取气体的一些规律,以下是老师提供的一些实验装置,请你据图回答问题:
(1)写出标号仪器的名称:①______。
(2)实验室用A装置制取氧气,反应的化学方程式为______。
(3)实验室用装置B可以制取氢气,用E装置收集氢气时,导管伸入集气瓶底部的目的是________。
(4)装置F在化学中有“万能瓶”的美称。它有多种用途,下列说法中正确的是 _______(填序号)。
①用排空气法收集H2,H2从a端进入
②用排水法收集O2,需先装满水,O2从b端进入
③盛放Ca(OH)2溶液时,可用于检验CO2
④盛放NaOH溶液时,可用于除去CO2气体中混有的少量HCl气体
(5)已知氨气是一种密度比空气小且极易溶于水的气体,收集时常选用F和G装置相连,依据氨气的性质是_______。
15.(2022·安徽·模拟预测)实验室制取气体的常见装置如图所示,回答下列问题:
(1)利用A、F装置组合制取氧气,反应的化学方程式为________ 。F中观察到________现象,说明氧气收集满。实验后,经检验,发现收集的氧气不纯,可能的原因是 ________(写一点)。
(2)用B装置制取二氧化碳气体,与装置B相比,装置C的优点是 ___________。
(3)下列关于装置G说法中不正确的是 。
A.用排空气法收集H2,H2从a端进入
B.用排水法收集O2需先装满水,O2从b端进入
C.盛放Ca(OH)2溶液时,可用于检验CO2
D.盛放NaOH溶液时,可用于除去CO2气体中混有的少量HCl气体
16.(2022·安徽·模拟预测)碳酸钙是初中化学中的常见物质,某化学兴趣小组围绕此物质展开研究。
【基本知识】
(1)大理石、石灰石、鸡蛋壳等多种物质中都含有碳酸钙,请再列举一例 ________。
(2)碳酸钙、氢氧化钙、氧化钙之间存在如图转化关系:
①Ca(OH)2的俗名是 ______(写出一种即可);
②反应Ⅱ在工业上的一点用途 _______;
【实验研究】
探究一、利用图1装置探究石灰石与盐酸的反应。
(3)进行实验时发现:烧杯中饱和的澄清石灰水先变浑浊,后逐渐澄清。为探究“饱和石灰水混浊后变澄清的原因”,该小组同学开展了如下活动:
查阅文献:碳酸盐与二氧化碳、水反应生成可溶于水的碳酸氢盐。
提出假设:
Ⅰ.可能是氯化氢气体使浑浊变澄清,因为盐酸具有______性。
Ⅱ.可能是生成的过量的CO2使浑浊又变澄清,则反应方程式为_______。
设计并实验:Ⅰ.将甲中20%的盐酸换为37%的浓盐酸,重复图1实验。
Ⅱ.为除去CO2中的HCl,小华在图1的甲、乙装置之间增加图2装置,其中图2盛放的试剂合理的是______(填选项序号)。
A.浓硫酸
B.NaOH溶液
C.饱和Na2CO3溶液
D.饱和NaHCO3溶液
实验现象:
①实验Ⅰ,图1乙中的石灰水一直未变浑浊;
②实验Ⅱ,图1乙中的饱和石灰水混浊后,继续通入足量CO2,最终浑浊变澄清。
得出结论:由上述探究可得出的结论是假设Ⅱ成立;此外,据已学化学知识可知氯化氢也可使浑浊变澄清。
(4)小组同学在老师指导下,对图1实验利用pH传感器测得烧杯中溶液的pH随通入气体时间的变化曲线如图3。
①AB段pH几乎不变的原因可能是_______。
②D点所得澄清溶液pH=2.5时,则乙中一定溶解的气体是_____(填写化学式)。
17.(2022·安徽·模拟预测)某化学兴趣小组开展“空气中氧气含量的测定”实验活动。
(1)实验1是拉瓦锡测定空气中氧气含量实验,选择汞作反应物的原因______。
(2)实验2中,红磷燃烧的现象是______。红磷燃烧的化学方程式______。红磷熄灭后,冷却至室温,打开K,水能倒吸入集气瓶的原因是______。
(3)兴趣小组查阅资料,改进实验方案,进行实验3的探究:在集气瓶内壁用水均匀涂附铁粉除氧剂(其中辅助成分不干扰实验),利用铁锈蚀原理测定空气中氧气的体积分数。用数字传感器测实验2、实验3中氧气的体积分数随时间变化的关系如图所示。
①依据图示信息,实验______的测定方法更准确,判断依据是______。
②根据实验结果总结出氧化反应的相关规律______。
③请仿照“实验后”的图示,画出“实验前”广口瓶中气体的微观示意图,水分子无须画出______。
18.(2022·安徽·模拟预测)实验室制取气体常用的仪器如图1所示。
(1)仪器C的名称是______。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气,发生装置选用的仪器是______。(填序号)
(3)图2是某同学利用一些生活用品组装的二氧化碳的发生装置,去底塑料瓶和吸管组合的功能与图1中的______(填序号)类似。实验室制取二氧化碳的化学方程式为______。
(4)硫化氢(化学式为H2S)是一种无色,有臭鸡蛋气味的有毒气体,密度比空气大,易溶于水,其水溶液呈酸性,与稀盐酸的化学性质相似。实验室可用FeS固体与稀硫酸在常温下制取。若要控制反应速率,组装发生装置时,可选用图1中的______(填序号)。
19.(2022·安徽·模拟预测)制取氧气(可能用到的部分装置如图)
(1)实验室用H2O2制取氧气的化学方程式为 _________,可选择的发生装置为 _______(填字母)。
(2)若用C装置干燥氧气,则C中盛放的试剂为 ____。
(3)若用D装置收集氧气,则气体应从导管 ___________(填“a”或“b”)端通入。
(4)若直接用30%的H2O2溶液制取氧气,反应速率太快。为获得平稳的气流,如图所示发生装置能达到最佳效果的是 ____________(填字母)。
20.(2022·安徽·模拟预测)实验中,可以根据反应物的状态和反应类型选择相同的装置制取不同气体,根据下列图示回答问题:
(1)图中仪器①的名称是________。
(2)实验室用过氧化氢和二氧化锰制取氧气,可以选择_____(用A~F填空)作为发生装置。该反应化学方程式:______。若用此装置制取得到的CO2气体中往往含有HCl杂质可以选用装置F除去,除杂时气体应从 ______(填“a”或“b)端通入。
(3)以上装置中可同时用于实验室收集O2和CO2的是______(A~F填空)。
21.(2022·安徽·模拟预测)用图-1所示装置制取干燥的CO2,并对CO2的部分性质进行探究。
(1)①装置B中饱和NaHCO3溶液的作用是______。
②装置C中试剂X应该选用______(填字母)。
a.稀H2SO4
b.浓H2SO4
c.KOH溶液
(2)收集CO2并验满。将集满CO2的锥形瓶与盛有足量NaOH溶液的注射器和传感器密封连接,缓慢的将NaOH溶液注入到锥形瓶中,采集信息形成图像。见图-2。
①检验装置D中CO2已经集满的方法是______。
②随着反应的进行,锥形瓶中压强降低的原因是______。
③反应结束后锥形瓶中的压强保持在40kPa说明______。
(3)取2mL饱和澄清石灰水于试管中,用4mL蒸馏水稀释,向其中缓慢通入足量CO2。测定反应体系的电导率变化如图-3所示。(忽略反应前后溶液体积的变化)
【查阅资料】
材料一:溶液的导电能力越强,溶液的电导率越大。
材料二:单位体积溶液中某离子的个数越多,则该离子的浓度越大,溶液的导电能力越强。相同浓度的不同离子导电能力不同。
材料三:Ca(OH)2溶于水能完全解离出Ca2+和OH-。
CaCO3遇到溶有CO2的水时,能反应生成易溶于水的Ca(HCO3)2,Ca(HCO3)2在水中能完全解离出Ca2+和。
①石灰水中通入CO2气体,溶液的电导率先逐渐降低的主要原因是______。
②反应最终电导率的稳定值低于初始值的可能原因是______、______。
22.(2022·安徽·模拟预测)某校学生用盐酸和碳酸钙制备CO2,产生了大量废液。兴趣小组通过以下研究确定废液处理方案:
(1)废液成分的确定:
①写出制备CO2的化学方程式_____。
②推测废液所含溶质。
推测一:_____
推测二:CaCl2和HCl
③若要用一种药品验证哪种推测成立,可选择的有哪些?___________(填标号)
A 石蕊溶液
B AgNO3溶液
C 锌粒
D CuO粉末
(2)废液的处理
实验表明废液中的溶质是CaCl2和HCl,小组决定用Na2CO3除去它们。
【提出问题】如何估算Na2CO3固体的用量?
【进行实验】取100mL废液样品于烧杯中,逐滴滴加5.3%的Na2CO3溶液,用pH传感器测定滴加过程中溶液的pH。实验结果如图所示。
【结果讨论】
①a-b阶段,观察到烧杯中的现象是 ____________。
【若正确回答下列问题加3分,总分不超过40分】
②b点后曲线平缓阶段,反应的化学方程式为 ______________。
③c点时,取少量烧杯中的清液于试管中,滴加CaCl2溶液,有白色沉淀生成。说明处理100mL废液,所需5.3%的 Na2CO3溶液的体积 _________120mL。(填“大于”“等于”或“小于”)
23.(2022·安徽·模拟预测)如图是实验室制取常见气体的装置。
(1)仪器a的名称是________。
(2)用A装置制取氧气的化学方程式为________。
(3)用C装置收集一瓶氧气,验满时当观察到集气 瓶口带火星的木条复燃,接下来的具体操作是______。
(4)用B装置制取二氧化碳,若要控制反应速率,应将带导管的单孔塞换成________(填“D”“E”或“
F”,下同);若要控制反应的发生与停止,应将带导管的单孔塞换成________。
24.(2022·安徽·模拟预测)根据如图1(省略夹持仪器)装置回答问题:
(1)仪器e的名称是_______。
(2)实验室用甲制取二氧化碳,多孔塑料板上放的药品是________(填名称),反应的化学方程式为_______,用装置乙收集二氧化碳,气体从导管口________(填“A”或“B”)通入。
(3)从“仪器用品盒”中选择b、e_______(填序号)组装的装置与装置甲操作上的优点相同。
25.(2022·安徽·模拟预测)某学校化学兴趣小组的几位同学根据下列各实验装置图,设计和讨论了以下问题:
(1)若用A装置加热高锰酸钾的方法制取氧气,需要做的一点改进是________。
(2)利用不同的反应条件,除选择A与E外,还可能以________(填装置序号)组合成装置来制取氧气。
(3)选B作制取气体的发生装置,应满足的条件是_________。
(4)利用D装置可以收集和储备氧气,若要用装满水的此装置收集氧气,气体应从_____(填“a”或“b”)端通入。
(5)用锌和盐酸制取的氢气中含有HCl气体,用D装置除去HCl气体,D中应盛________溶液。
26.(2022·安徽·模拟预测)请结合如图回答问题:
(1)仪器①的名称是______。
(2)用高锰酸钾制取并收集氧气,可选用的装置是______(选填序号),反应方程式为______。
(3)为方便实验室制CO2控制反应的发生和停止,应选择的发生装置是______(选填序号),用E装置测定CO2气体的体积,反应结束后,发现量筒内收集到的水的体积总是比理论值小,原因是______,为避免出现这样的情况,改进方法是______。
27.(2022·安徽·模拟预测)如图是初中化学实验室制取和收集气体的一些常见装置,请回答有关问题。
(1)仪器M的名称是 _____。
(2)用装置①制取氧气,反应的化学方程式为 _____。
(3)向装置②的锥形瓶中倒水至浸没漏斗下端。在右端导管口连接一个注射器。若装置气密性良好,向右拉动注射器活塞,锥形瓶中出现的现象是 _____。
(4)装置⑥与②相比制取气体的优点是 _____。
(5)图中③④⑤装置中不能用来收集氧气的是 _____。
28.(2022·安徽·模拟预测)化学是一门以实验为基础的科学。请根据下列实验装置完成相关问题。
(1)写出仪器a的名称___________。
(2)写出利用A装置制取氧气的化学方程式____________,用D装置收集氧气有下列操作步骤:①将导管伸入集气瓶口,气体进入瓶中。②将装满水的集气瓶倒置在水槽中。③当气体收集满时,用毛玻璃片盖住瓶口,将集气瓶移出水槽正放在桌上。正确的操作顺序是_________(填编号)。
(3)制取二氧化碳时,要获得平稳气流,最佳发生装置是___________(填装置序号),只能用D装置收集,不用E装置的是__________。
A、CO B、NH3 C、CH4
29.(2022·安徽·模拟预测)为了测定某石灰石矿样的纯度其中所含杂质不与酸反应,某同学按如下流程进行实验:用盐酸溶解矿样干燥所得气体用溶液吸收气体根据溶液的增重量计算矿样的纯度.实验过程中所取矿样的质量为实验装置如图所示:
(1)为溶解矿样的装置,若已经准备了长颈漏斗.双孔橡胶塞.导气管,为了完成溶解至少还需要的实验仪器是______;
(2)中发生反应化学方程式______;
(3)中所盛的试剂是______;
(4)根据上述装置进行实验,下列情况会使实验结果产生偏差的是______。
实验开始装置以及导气管内残留有少量空气
进入装置的气体中还混有少量气体
气体通过速度过快,来不及被溶液全部吸收
实验结束时,系统内还残留有少量气体
(5)将插入溶液的管子的下端改成具有多孔的球泡图中的,有利于提高实验的准确度,其理由是______。
30.(2022·安徽·模拟预测)现在下列实验装置,如图所示。回答问题
(1)仪器①的名称是_______。
(2)如果用氯酸钾和二氧化锰的混合物来制氧气,可选用的发生装置是_______。为了收集到不含空气的氧气,应选择的收集装置是_______。
(3)质量分数为3%的医用双氧水在常温下难分解;但在双氧水溶液中加入铁锈,就会迅速分解,且反应结束后过滤出的铁锈可重复使用。试写出该反应的化学方程式_______,反应的发生装置为_______。
31.(2022·安徽·模拟预测)实验室制取气体常用的装置如图所示。请回答下列问题。
(1)写出仪器①的名称:___________。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气时,反应的化学方程式为___________。若选择装置A作为发生装置,其缺点是___________。
(3)实验室用稀盐酸和大理石制取二氧化碳时,二氧化碳中常混有氯化氢气体。小茗同学改用稀硫酸和碳酸钠粉末制取二氧化碳,为控制反应速率,在A~F中他应选择的发生装置和收集装置分别是___________
(填字母序号)。若用装置G收集二氧化碳,进气端应选择___________(选填“a”或“b”)端。
32.(2022·安徽·模拟预测)中和反应在工农业生产和日常生活中有广泛的用途。某化学兴趣小组以“中和反应”为课题进行项目式学习,请你一起参与。
【任务一】中和反应的应用
(1)《天工开物》中记载“石灰淹苗足”,利用了中和反应的原理,如果土壤呈酸性是因为有硝酸,写出氢氧化钙与其反应的化学方程式___________。下列应用原理与其不同的是___________(填字母序号)。
A.服用含Al(OH)3的药物治疗胃酸过多
B.用熟石灰处理硫酸厂的酸性废水
C.用稀盐酸除去钢铁表面的铁锈
D.用稀氨水处理蚊虫叮咬处(含蚁酸)
【任务二】探究酸和碱之间能否反应
通过pH传感器和温度传感器完成以下实验:向40mL质量分数为0.4%的氢氧化钠溶液中逐滴滴入稀盐酸,测定溶液的pH随滴入稀盐酸体积的变化情况如图1所示。利用温度传感器测得反应过程中溶液温度随时间变化的曲线如图2所示。
(2)如图1,向A点对应溶液中滴加无色酚酞溶液,溶液呈______________色。
(3)如图2,当33s≤t≤40s时,对应溶液中所含溶质的成分为___________(写化学式)。
(4)由图1得出酸和碱之间发生了反应的依据是___________。
【任务三】反思拓展
(5)有同学提出质疑,溶液温度升高,还可能是因为____________,请你设计实验证明中和反应是放热反应,实验方案是____________ 。
33.(2022·安徽·模拟预测)同学们用如图所示仪器和装置探究制取气体的方法,请回答下列问题:
(1)图中仪器B的名称为_______。
(2)装配KClO3制备O2的发生装置,图中还缺少的玻璃仪器是_______(写名称);该反应的化学方程式为_______。
(3)图中的微型装置F可用于实验室制备氢气,该装置在操作上的优点是_______。G是医用输液观察滴液快慢的滴壶,若用它作微型的H2干燥装置,则气体应从_______(填选“a”或“b”)进入,滴壶中装的试剂是_______。
34.(2022·安徽·模拟预测)如图是实验室中常见的仪器。回答下列问题。
(1)写出仪器③的名称______。
(2)写出实验室制取二氧化碳化学方程式______,可选择上述______(填序号)仪器组成一套二氧化碳发生和收集装置。
(3)利用上述仪器______(填“能”或“不能”)组装一套实验室制取氧气的装置。
(4)通常情况下,1体积水约能溶解1体积CO2研究者测得用排空气法和排水法收集的二氧化碳浓度分别为62%、91%,表明用排水法收集的二氧化碳纯度更高。你认为二氧化碳能用排水法收集的原因可能是______。
35.(2022·安徽·模拟预测)气体的制备、收集是初中化学的重要知识。请你结合下图,回答有关问题。
(1)写出图中仪器a的名称:___________。
(2)实验室用氯酸钾制取氧气应选择的发生装置是___________(填字母序号),用装置E收集氧气,则气体应从___________(填“①”或“②”)端进入。
(3)实验室可用装置C代替装置B制取二氧化碳,其优点是___________;装置C还可制取的气体有___________。
(4)若要干燥氢气,可将气体通入装有___________(填试剂名称)的装置D中。
参考答案:
1.(1)锥形瓶
(2) 2KClO32KCl+3O2 b
【解析】(1)
标号①仪器的名称:锥形瓶;
(2)
用氯酸钾为原料制取氧气,氯酸钾在二氧化锰催化作用下受热分解生成氯化钾和氧气,反应的化学方程式为2KClO32KCl+3O2。若用向上排空气法收集氧气, C处方框内收集的装置如图:;氧气的密度大于空气,若用F装置收集氧气,气体应从b端通入。
2.(1)酒精灯
(2) A
(3)m
(4)②
【解析】(1)
仪器a的名称是酒精灯。故填:酒精灯。
(2)
氯酸钾在二氧化锰的催化作用下加热生成氯化钾和氧气,反应的化学方程式为:;该反应属于固、固加热型,适合用装置A作发生装置。
故填:;A。
(3)
氧气的密度比空气大,用装置C收集O2气体时,气体应长进短出,从m端通入。
故填:m。
(4)
①氢气的密度比空气小,可用装置C收集,从短管n通入,故①错误;
②氮气的密度与空气相近,不能用装置C收集,难溶于水可用D收集;故②正确;
③氧气的密度比空气大,能用装置C收集,从长管m通入,故③错误。
故选:②。
3.(1)锥形瓶
(2)②④⑦
(3) 酒精灯
没等气泡连续而均匀冒出就开始收集
【解析】(1)
如图所示,标号⑦是锥形瓶,故填:锥形瓶;
(2)
根据题意欲得到平稳的气流,长颈漏斗不能控制加入酸液的量,而分液漏斗可以控制所加入酸的量从而控制反应的速率使生成的二氧化碳气流平稳,根据碳酸钙和稀盐酸反应制取二氧化碳,反应物是固液反应条件是常温,因此需要组装固液常温型发生装置,故选分液漏斗,带双孔橡皮塞的导气管,锥形瓶,故填:②④⑦;
(3)
若用高锰酸钾制取氧气,由于高锰酸钾需要加热才能反应故需要补充的实验仪器为:酒精灯;
高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,化学方程式为:;
用排水法收集O2,所得气体不纯的原因可能是:没等气泡连续而均匀冒出就开始收集,因为此时排出的是空气和生成氧气的混合气,应待气泡连续均匀冒出时再收集,故填:没等气泡连续而均匀冒出就开始收集。
4.(1)CO
(2) CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O 二氧化碳不支持燃烧,未去除二氧化碳,无法直接利用带火星的木条验证是否含有氧气
(3) 小苏打 NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
(4) 排出内部残留的二氧化碳 防止空气中二氧化碳和水蒸气进入a中影响实验结果
(5)偏高
【详解】(1)由于CO、H2属于易燃易爆气体,且CO有毒,故气体中不可能含有CO、H2,故填:CO;
(2)澄清石灰水中的溶质为氢氧化钙,氢氧化钙能与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀与水,将气体通入澄清石灰水,观察到溶液变浑浊,证明气体中含有二氧化碳,反应化学反应方程式为CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;由于二氧化碳不支持燃烧,因此气体中含有二氧化碳,直接利用带火星的木条无法检验是否含有氧气,故填:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;二氧化碳不支持燃烧,未去除二氧化碳,无法直接利用带火星的木条验证是否含有氧气;
(3)碳酸氢钠俗称小苏打;碳酸氢钠与稀盐酸反应生成氯化钠、水与二氧化碳,化学反应方程式为NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,故填:小苏打;NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑;
(4)反应后通入空气目的是:排出内部残留的二氧化碳,使其完全被a中的碱石灰吸收;b装置的作用是防止空气中的水与二氧化碳进入a中,对实验产生干扰,故填:排出内部残留的二氧化碳;防止空气中二氧化碳和水蒸气进入a中影响实验结果;
(5)浓硫酸具有吸水性能吸收气体中的水蒸气,碱石灰能吸收二氧化碳与水蒸气。反应后的气体中含有二氧化碳与水蒸气,若没有浓硫酸装置吸收水蒸气,二氧化碳与水蒸气都被a吸收,则a增加的质量偏大,计算出碳酸氢钠的质量偏高,故填:偏高。
5.(1) 产生大量白烟,放出热量; 集气瓶中氧气消耗,压强减小 AC
(2) 实验2
实验2消耗氧气更彻底
(3)
(4)白磷
(5) 错误 当氧气浓度降低至一定程度,例如氧气浓度分别是8.3%、5.1%时,红磷、白磷不能燃烧
【解析】(1)
实验1中,红磷燃烧,产生大量白烟,放出热量;
红磷熄灭后,集气瓶冷却至室温,打开K,水能倒吸入集气瓶的原因是:氧气被消耗,集气瓶内压强减小;
A、红磷的量不足,不能将装置内氧气耗尽,会导致实验结果偏小,符合题意;
B、燃烧匙伸入集气瓶太慢,装置内气体受热膨胀逸出,会导致实验结果偏大,不符合题意;
C、装置漏气,在冷却至室温的过程中,外界空气进入,占据了一定的体积,会导致实验结果偏小,符合题意。
故选AC;
(2)
由图可知,反应后,实验1集气瓶内剩余氧气体积分数是8.6%,实验2集气瓶内氧气几乎要耗尽,故实验2的测定方法更准确;
(3)
铁与氧气、水反应生成氢氧化亚铁,该反应的化学方程式为:;
(4)
根据曲线分析,红磷与白磷,白磷消耗氧气的能力更强,因为白磷在密闭容器中燃烧结束后剩余氧气浓度小于红磷燃烧后的氧气浓度;
(5)
分析曲线②可知,在氧气含量低至8.3%时,红磷熄灭,在氧气浓度低至5.1%时,白磷熄灭,所以小明的结论不正确。故填:错误,当氧气浓度降低至一定程度,例如氧气浓度分别是8.3%、5.1%时,红磷、白磷不能燃烧。
6.(1) ADE 正放
(2) 长颈漏斗下端形成一段水柱 能够控制反应的发生与停止 大理石##石灰石
【解析】(1)
用加热氯酸钾和二氧化锰制取氧气,属于固体加热反应,发生装置可选AD,氧气不易溶于水,密度比空气大,可用排水法或向上排空气法收集,根据所给仪器,可选择排水法收集,收集装置可选E,故填:ADE;
氯酸钾在二氧化锰的催化下受热分解生成氯化钾和氧气,该反应的化学方程式为:;
氧气的密度比空气大,收集满气体后,应将集气瓶正放在桌面上;
(2)
实验室检验G装置的气密性时,关闭弹簧夹后,往长颈漏斗中加水,若观察到长颈漏斗下端形成一段水柱,说明装置气密性良好;
若用G装置制取二氧化碳,将固体置于多孔隔板上,关闭弹簧夹,通过长颈漏斗添加液体,固液接触,生成气体,装置内压强增大,将液体压入长颈漏斗中,固液分离,反应停止,打开弹簧夹,气体导出,固液接触,生成气体,故优点是:可以控制反应的发生和停止;
实验室通常用石灰石(或大理石)与稀盐酸反应制取二氧化碳,放在多孔隔板上的药品是固体,故是:石灰石或大理石。
7.(1)酒精灯
(2) b
(3) 便于在集气瓶底部预留少量的水 D
(4)在集气瓶底部铺一层细沙
【解析】(1)
仪器①的名称是酒精灯;
(2)
装置A有酒精灯加热,为固体加热型,且试管口没有棉花,故是用氯酸钾在二氧化锰催化和加热条件下反应生成氯化钾和氧气,化学反应方程式为:;
氧气的密度比空气大,用装置B收集时要从b端进气,故装置A中的导管与装置B中的b端连接;
(3)
做铁丝在氧气中燃烧的实验时,铁丝燃烧生成的熔化物会溅落炸裂集气瓶,故要在集气瓶底部放少了水或细沙,装置C为排水法收集氧气,改用装置C代替装置B收集氧气,这样做的优点是便于在集气瓶底部预留少量的水;
因集气瓶底部要留少量水,装置D中含有少量水,装置E中还有大量水,装置F中没有水,故则此燃烧实验停止收集氧气的最佳时机是D;
(4)
做铁丝在氧气中燃烧的实验时,铁丝燃烧生成的熔化物会溅落炸裂集气瓶,故要在集气瓶底部放少了水或细沙,装置B为排空气法收集氧气,要想像甲同学一样用来做铁丝燃烧实验,其变动是可以在集气瓶底部铺一层细沙。
8.(1) BEF 未等气泡连续均匀冒出时就开始收集
(2) AC##CA ②④##④②
【解析】(1)
氯酸钾和二氧化锰是固体,反应条件是加热,适用于固体加热装置,且氧气密度比空气大、且难溶于水,适用于向上排空气法或排水法制取氧气,则可选用BEF组合装置;氯酸钾在二氧化锰催化并加热条件下反应生成氯化钾和氧气,反应的化学方程式为;用排水法收集氧气时,最开始产生气泡时不能立即开始收集,因为里面混有空气,需等到气泡连续且均匀冒出时再开始收集,则若收集的气体不纯,可能是未等气泡连续均匀冒出时就开始收集。
(2)
实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,选用固液常温装置,其中分液漏斗可通过活塞控制液体的滴加速度,从而控制反应速率,则若想控制反应速率,可选用AC组合发生装置;
①由于二氧化碳密度比空气大,则应选用向上排空气法收集,即从m口通入H装置,该实验可达到预期目的;
②由于二氧化碳与氯化氢均能与氢氧化钠溶液反应,则无法用氢氧化钠溶液除去二氧化碳中的氯化氢气体,该实验不可达到预期目的;
③二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,可用澄清石灰水检验二氧化碳,且将澄清石灰水放入H装置中时,为了使二氧化碳与石灰水充分接触,应将二氧化碳通入石灰水中,即从m口通入H装置,该实验可达到预期目的;
④二氧化碳能溶于水,不能用排水法测二氧化碳的体积,该实验不可达到预期目的,
故不能达到实验目的的有②④。
9.(1)长颈漏斗
(2) 试管应该向下倾斜 ↑
(3) 随时可以添加药品 n
【解析】(1)
仪器a为长颈漏斗。
(2)
试管未向下倾斜,加热时冷凝水回流会造成试管炸裂,所以试管应该向下倾斜;试管口无棉花,装置对应的是氯酸钾制氧气,方程式为↑
(3)
B装置中的长颈漏斗可以随时添加液体药品;二氧化碳密度比空气大,应从n口进入。
10.(1) 产生白烟,放热 集气瓶中氧气消耗,气压减小 AC
(2)由黑色慢慢变成红棕色
(3)反应速率快、现象明显;不足是:不环保、测定结果误差较大,不精确
(4)
(5)
(6)不能,是因为空气中的二氧化碳含量是0.03%,铜不能把装置中的氧气耗尽
【解析】(1)
实验1中,红磷燃烧,产生大量白烟,放出热量;
红磷熄灭后,逐渐冷却至室温,由于消耗了氧气,装置内压强减小,故打开K,水能倒吸入集气瓶;
A、红磷的量不足,不能将氧气完全耗尽,会导致实验结果偏小,符合题意;
B、燃烧匙伸入集气瓶太慢,装置内气体受热膨胀逸出,会导致实验结果偏大,不符合题意;
C、装置漏气,在冷却至室温的过程中,外界空气进入,占据了一定的体积,会导致实验结果偏小,符合题意。
故选AC;
(2)
实验2中铁与氧气和水反应生成铁锈,现象为:铁粉由黑色逐渐变为红棕色;
(3)
与实验2比较,实验1反应速率快,且现象明显,但是实验1中反应生成的五氧化二磷散逸到空气中,会污染空气,且燃烧匙伸入集气瓶时,会导致气体受热膨胀逸出,产生误差;
(4)
根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,生成物中含Cu、C、H、O,故除了铜和氧气参与反应,还有含氢元素和碳元素的物质参与反应,故二氧化碳和水参与了反应,该反应的化学方程式为:;
(5)
反应前集气瓶中的气体是空气,空气主要由氮气和氧气组成,且氮气与氧气的体积比约为4:1,故图为: ;
(6)
铜生锈的条件是铜与空气中的氧气、二氧化碳、水反应,空气中二氧化碳的含量是0.03%,含量较少,故铜不能将装置内氧气耗尽,故不能用铜粉准确地测定空气中氧气的体积分数。
11.(1)往锥形瓶中加水至浸没长颈漏斗的下端管口(或形成液封);将右侧导管与注射器连接,然后向右慢慢拉注射器活塞,可观察到长颈漏斗的下端管口冒出气泡(或向左推注射器,观察到长颈漏斗中导管内液面上升,且形成一段稳定的水柱);
(2)2KClO32KCl+3O2↑
(3) a 防止反应生成的高温熔融物溅落炸裂瓶底
(4)可以控制反应的发生与停止
【解析】(1)
检验A装置气密性可以用方法:往锥形瓶中加水至浸没长颈漏斗的下端管口(或形成液封);将右侧导管与注射器连接,然后向右慢慢拉注射器活塞,可观察到长颈漏斗的下端管口冒出气泡(或向左推注射器,观察到长颈漏斗中导管内液面上升,且形成一段稳定的水柱),证明装置气密性良好;
(2)
B装置有酒精灯加热,且试管口没有棉花,适合用氯酸钾在二氧化锰催化及加热条件下分解制氧气,氯酸钾在二氧化锰催化及加热条件下分解产生氯化钾与氧气,化学反应方程式为:2KClO32KCl+3O2↑;
(3)
氧气的密度比空气大,用C装置收集氧气时,氧气应从a端进入;为防止反应生成的高温熔融物溅落炸裂瓶底,需要在瓶底先放一些细沙;
(4)
用D装置作为反应的发生装置时,预先在注射器中装入稀盐酸,在干燥管中装入石灰石,向上推注射器液体药品与固体药品接触反应开始,向下拉注射器液体药品与固体药品分离反应停止,则该装置可以控制反应的发生和停止。
12.(1) 试管 集气瓶
(2)2KClO3 2KCl+3O2↑
(3) CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ a 可以控制反应的发生和停止
【解析】(1)
由图可知,仪器①的名称为试管,仪器②的名称为集气瓶,故填:试管;集气瓶;
(2)
A装置适用于固体加热反应制取氧气,且试管口没有塞棉花,故适用于氯酸钾加热制取氧气,即氯酸钾在二氧化锰的催化作用和加热的条件下生成氯化钾和氧气,反应的化学方程式为2KClO3 2KCl+3O2↑,故填:2KClO3 2KCl+3O2↑;
(3)
实验室常用石灰石或大理石和稀盐酸制取二氧化碳,即石灰石或大理石(主要成分碳酸钙)和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;二氧化碳密度比空气大,气体先在集气瓶底部聚集,若用G收集二氧化碳,二氧化碳应从a端进入;装置C带有多孔隔板和止水夹,关闭止水夹,内部气体增多,压强增大,液体被压入长颈漏斗,固液分离,反应停止,打开止水夹,气体输出,压强减小,液体重新进入试管,固液接触,反应发生,因此装置C与装置B相比,其主要优点是可以控制反应的发生和停止,故填:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;a;可以控制反应的发生和停止。
13.(1) BCGH 生成硫酸钙,阻碍反应的进行
(2) 铁架台 氧气不易溶于水
【解析】(1)
石灰石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,化学方程式为;制取二氧化碳反应物的状态为固体和液体,反应条件不需要加热,反应装置为固液不加热型,所以仪器选择锥形瓶、长颈漏斗,收集二氧化碳还需集气瓶,用导管(带双孔塞)连接;石灰石和稀硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水,溶液饱和后,继续生成的硫酸钙会覆盖在石灰石表面,阻碍反应的进行,所以一般不选用石灰石和稀硫酸制取二氧化碳。故填:;BCGH;生成硫酸钙,阻碍反应的进行。
(2)
用氯酸钾和二氧化锰共热制取氧气,需用铁架台固定试管;氧气不易溶于水,可用排水法收集。故填:铁架台;氧气不易溶于水。
14.(1)铁架台
(2)
(3)防止收集到的气体不纯
(4)②③##③②
(5)密度比空气小、极易溶于水
【解析】(1)
仪器的名称:①铁架台;
(2)
实验室用A装置制取氧气,为固体加热装置,且试管口没有棉花,所以是用氯酸钾在二氧化锰的催化下加热分解生成氯化钾和氧气,该反应方程式为:;
(3)
实验室用装置B可以制取氢气,用E装置收集氢气时,导管伸入集气瓶底部的目的是排尽装置内的空气,防止收集到的气体不纯;
(4)
①由于氢气密度比空气密度小,所以用排空气法收集H2时,氢气应短进长出,即H2从b端进入,故说法错误;
②由于氧气密度比水密度小,用排水法收集O2时,需先装满水,O2从b端进入,说法正确;
③盛放Ca(OH)2溶液时,可用于检验CO2,澄清石灰水变浑浊即可检验二氧化碳气体,说法正确;
④盛放NaOH溶液时,由于二氧化碳也会与氢氧化钠溶液反应,所以不可用于除去CO2气体中混有的少量HCl气体,说法错误;
故选②③;
(5)
用F装置收集氨气是因为氨气密度比空气密度小,又因为氨气是空气污染物,需要进行尾气处理,所以要用G装置进行氨气吸收处理,故收集氨气时常选用F和G装置相连,依据氨气的性质是密度比空气小、极易溶于水。
15.(1) 气泡从集气瓶口处大量外逸 没有等到气泡连续均匀的冒出就收集(或集气瓶中的水不满等)
(2)能使反应随时发生或停止
(3)AD
【解析】(1)
A是加热固体制取气体装置,试管口放了一团棉花,发生的反应是加热高锰酸钾分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式为:。F是排水法收集气体,F中观察到气泡从集气瓶口处大量外逸时,说明氧气收集满。实验过程中,发现收集的氧气不纯,可能的原因是:没有等到气泡连续均匀的冒出就收集或集气瓶中的水不满等。
(2)
实验室制取CO2,用大理石或石灰石和稀盐酸反应制取,装置C中将大理石或石灰石放在塑料板上,打开弹簧夹,稀盐酸从长颈漏斗中加入,二者接触时反应发生,关闭弹簧夹,产生的气体不能逸出,容器内压强增大,将稀盐酸压回长颈漏斗,固液分离,反应停止。与装置B相比,装置C的优点是能使反应随时发生或停止。
(3)
A、H2密度比空气小,用排空气法收集H2,H2从b端进入,空气从a端排出,故A不正确;
B、用排水法收集O2需先装满水,O2从b端进入,水从a端排出,故B正确;
C、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,盛放Ca(OH)2溶液时,可用于检验CO2,故C正确;
D、CO2和HCl都能与NaOH反应,盛放NaOH溶液时,不能用于除去CO2气体中混有的少量HCl气体,故D不正确。
故填AD。
16.(1)贝壳
(2) 熟石灰 制取生石灰
(3) 挥发 CaCO3+H2O+CO2=Ca(HCO3)2 D
(4) 锥形瓶中的空气进入烧杯,不与石灰水反应,所以pH不变 HCl
【解析】(1)
由生活常识可知,贝壳主要成分是碳酸钙。
(2)
①俗称熟石灰或者消石灰;
②碳酸钙受热分解产生氧化钙和二氧化碳,氧化钙俗称生石灰,工业上可用此方法制取生石灰;
(3)
提出假设:Ⅰ盐酸具有挥发性,会和二氧化碳一起进入烧杯乙中,使生成的碳酸钙反应溶解;
Ⅱ碳酸钙会和过量的二氧化碳和水反应生成碳酸氢钙,化学方程式为:;
设计并实验:Ⅱ
A、浓硫酸显酸性,且具有吸水性,不能除去HCl,不符合要求;
B、NaOH既能与HCl反应,也和二氧化碳反应,因此不符合要求;
C、碳酸钠和二氧化碳、水反应生成碳酸氢钠,碳酸钠也可以和HCl反应,所以不符合要求;
D、碳酸氢钠只能和盐酸反应,不和二氧化碳反应,符合要求;
故选D。
(4)
①因为二氧化碳密度比空气大,会先将空气从上方挤入烧杯中,所以AB段pH几乎不变的原因可能是:锥形瓶中的空气进入烧杯,不与石灰水反应,所以pH不变;
②实验中将稀盐酸换成浓盐酸,浓盐酸具有挥发性,会随着二氧化碳气体一起进入烧杯,所以D点所得澄清溶液pH=2.5时,则乙中一定溶解的气体是HCl。
17.(1)生成物是固体,且汞只和空气中的氧气反应
(2) 红磷燃烧,产生大量白烟,放热 红磷燃烧消耗氧气,瓶内压强小于大气压,导致烧杯内的水被压入集气瓶
(3) 3 实验2消耗O2剩余8.6%,实验3消耗O2剩余0.49%,实验3氧气消耗更彻底 在密闭容器中,缓慢氧化比燃烧消耗氧气更彻底
【解析】(1)汞和氧气加热生成氧化汞,汞和空气中其他成分不反应,故实验1是拉瓦锡测定空气中氧气含量实验,选择汞作反应物的原因生成物是固体,且汞只和空气中的氧气反应。
(2)红磷在氧气中点燃生成五氧化二磷,则实验2中,红磷燃烧的现象是红磷燃烧,产生大量白烟,放热。红磷燃烧的化学方程式为。红磷燃烧消耗集气瓶中氧气,红磷熄灭后,冷却至室温,集气瓶中压强变小,外界压强大于集气瓶中压强,则打开K,水能倒吸入集气瓶的原因是红磷燃烧消耗氧气,瓶内压强小于大气压,导致烧杯内的水被压入集气瓶。
(3)①实验2、实验3中氧气的体积分数随时间变化的关系图可知,实验2消耗装置中O2剩余8.6%,实验3消耗装置中O2剩余0.49%,测定空气中氧气的体积分数,为了保证实验的准确性,集气瓶中氧气要基本耗尽,故依据图示信息,实验3的测定方法更准确,判断依据是实验2消耗O2剩余8.6%,实验3消耗O2剩余0.49%,实验3氧气消耗更彻底。②实验2图示中消耗O2剩余8.6%,实验3图示中消耗O2剩余0.49%,实验2是红磷在氧气中燃烧,实验3是铁和氧气和水缓慢氧化生成氧化铁,则根据实验结果总结出氧化反应的相关规律在密闭容器中,缓慢氧化比燃烧消耗氧气更彻底。③测定空气中氧气的体积分数,不考虑其他成分,实验前,广口瓶中是空气和少量水,空气中主要含有氧气和氮气,氧气约占空气总体积的五分之一,则应该有4个氮气分子,1个氧气分子,故 “实验前”广口瓶中气体的微观示意图为。
18.(1)锥形瓶
(2)ABDGK
(3) F CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
(4)ABFHJ或CFHJ
【解析】(1)根据图示可以辨认出C为锥形瓶;
(2)高锰酸钾受热分解能产生氧气,则需要用到酒精灯加热,使用固体加热型装置,结合图示发生装置可选用ABDGK;
(3)在图2所示的装置中,若关闭止水夹塑料瓶中药品无法流入试剂瓶中,当打开止水夹,在气压作用下液体流入试剂瓶中,故该装置类似于分液漏斗;实验室常用石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳,石灰石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水与二氧化碳,化学反应方程式为:CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑;
(4)实验室可用FeS固体与稀硫酸在常温下制取硫化氢,反应物为固体与液体的组合,且不需要加热,发生装置还需要能控制反应速率则适合用F分液漏斗,结合图示可选用发生装置组合为:ABFHJ或CFHJ。
19.(1) B
(2)浓硫酸##浓H2SO4
(3)a
(4)G
【解析】(1)过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下分解生成水和氧气,方程式为 ;该反应为固液不加热型反应,所以发生装置选择固液不加热型发生装置,故选B。故填;B;
(2)用C装置干燥氧气,则装置内液体需要具备吸水性,所以可用浓硫酸,故填浓硫酸;
(3)氧气密度大于空气,所以用D装置收集氧气时,气体从a口进,b口出。故填a;
(4)用用30%的H2O2溶液制取氧气,反应速率太快,则需控制反应速率。改变反应速率可通过控制反应物浓度的方式,则可用水将过氧化氢稀释,并控制过氧化氢的滴加速度的方式实现。故可将过氧化氢通过分液漏斗滴加入水中的方式控制反应速率,故选G;
20.(1)酒精灯
(2) B 2H2O22H2O+O2↑ a
(3)D
【解析】(1)由图可知,图中仪器①的名称是酒精灯,故填酒精灯。
(2)用过氧化氢和二氧化锰制取氧气是固体与液体在常温下生成气体的反应,应选择固液常温发生装置,即装置B,故填B;过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下反应生成水和氧气,故反应的化学方程式写为:2H2O22H2O+O2↑;碳酸氢钠能够与HCl反应生成氯化钠、水和二氧化碳,选择装置F中的饱和碳酸氢钠溶液除去CO2气体中含有的HCl杂质,HCl应该与饱和碳酸氢钠溶液充分接触,即二氧化碳从长管,即a管进入瓶中,故填a。
(3)O2和CO2的密度都比空气大,O2不易溶于水,CO2溶于水,所以可同时用于实验室收集O2和CO2的是向上排空气法,即装置D,故填D。
21.(1) 除去二氧化碳中的氯化氢 b
(2) 将燃着的木条放在锥形瓶口,若木条熄灭,则收集满 二氧化碳与氢氧化钠溶液反应,装置内气体减少,压强减小 向上排空气法收集的二氧化碳气体不纯
(3) 氢氧化钙溶液与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀,使溶液中离子的浓度逐渐降低,溶液的导电能力逐渐下降 生成的CaCO3未能完全转化为Ca(HCO3)2 OH-的导电能力强于
【解析】(1)①盐酸具有挥发性,能挥发出氯化氢气体,碳酸氢钠能与HCl反应生成氯化钠、水和二氧化碳,故碳酸氢钠溶液的作用为除去二氧化碳中的氯化氢;②用石灰石与稀盐酸为药品制取得到的二氧化碳中会混有水蒸气与氯化氢气体,B装置中碳酸氢钠溶液能吸收氯化氢气体,则C装置中需要放浓硫酸,浓硫酸具有吸水性能吸收水蒸气;故选b;
(2)①二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧,则检验二氧化碳已经集满的方法为:将燃着的木条放在锥形瓶口,若木条熄灭,则收集满;②二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠与水,二氧化碳被消耗使得装置的压强减小;③反应后压强维持在40 kPa说明装置中含有不与氢氧化钠反应的气体,证明向上排空气法收集的二氧化碳气体不纯;
(3)①起初电导率下降的原因为:氢氧化钙溶液与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀与水,使溶液中离子的浓度逐渐降低,则溶液的导电能力逐渐下降;②若反应后碳酸钙没有完全转化为碳酸氢钙,则反应后溶液中离子浓度达不到起初状态,则最终电导率低于初始值;氢氧化钙电离产生钙离子与氢氧根离子,碳酸氢钙电离产生钙离子与碳酸氢根离子,若氢氧根的导电能力强于,则最终电导率低于初始值。
22.(1) CaCl2 ACD
(2) 产生气泡 小于
【解析】(1)①碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,该反应的化学方程式为:;②如果恰好完全反应,则溶质为氯化钙,如果稀盐酸过量,则溶质为氯化钙、氯化氢,故推测一:CaCl2;③A、石蕊试液遇酸变红,遇碱变蓝,在中性溶液中不变色,如果溶液显红色,则推测二成立,如果溶液不变色,则推测一成立,符合题意;B、硝酸银与盐酸、氯化钙均能反应生成氯化银白色沉淀,现象相同,无法验证哪种推测成立,不符合题意;C、锌能与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气,产生气泡,说明推测二成立,符合题意;D、氧化铜能与稀盐酸反应生成氯化铜和水,如果黑色固体逐渐溶解,溶液由无色变为蓝色,说明推测二成立,符合题意。故选ACD;
(2)①a-b段发生反应为碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,故现象是:产生气泡;②b点后曲线平缓阶段,发生反应为氯化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙和氯化钠,该阶段pH不变,该反应的化学方程式为:;③c点时,取少量烧杯中的清液于试管中,滴加氯化钙溶液,产生白色沉淀,说明此时碳酸钠过量,说明处理100mL废液,所需5.3%的 Na2CO3溶液的体积小于120mL。
23.(1)酒精灯
(2)
(3)移出导管,密封集气瓶,正放于桌面上
(4) F E
【解析】(1)由图可知,仪器a的名称为酒精灯。
(2)由于图A为固固加热装置,适用于加热固体的反应,且试管口没有塞棉花,适用于氯酸钾制氧气,反应的化学方程式为。
(3)当瓶口带火星的木条复燃时,说明氧气已收集满,则移出导管,密封集气瓶,正放于桌面上。
(4)制取二氧化碳时,若想控制反应速率,则可将带导管的单孔塞换成F装置,因为该装置可通过注射器控制液体的滴加速度,从而控制反应速率;若想控制反应的发生与停止,应将带导管的单孔塞换成E,该装置可将固体放在塑料板上,通过控制固体和液体的接触,从而控制反应的发生与停止。
24.(1)长颈漏斗
(2) 大理石##石灰石 B
(3)f、g、h
【详解】(1)仪器e的名称是长颈漏斗,故应填:长颈漏斗;
(2)实验室制取二氧化碳选用的是大理石或石灰石与稀盐酸反应,多孔塑料板上放的药品应该是固体药品大理石或石灰石,反应的化学方程式为;装置乙为多功能瓶,收集二氧化碳应该用向上排空气法,气体从导管口B通入,故应填:大理石##石灰石、、B;
(3)从“仪器用品盒”中选择b、e从“仪器用品盒”中选择b、e、 f、g、h组装的装置与装置甲操作上的优点相同,都能控制反应速率,故应填:f、g、h。
25.(1)试管口塞一团棉花
(2)BE##BG
(3)固体与液体在常温下反应
(4)b
(5)足量氢氧化钠溶液
【详解】(1)若用A装置加热高锰酸钾的方法制取氧气,试管口还需塞一团棉花,防止高锰酸钾粉末进入导管。故填:试管口塞一团棉花。
(2)实验室还可以采用固液不加热的方法制取氧气,利用向上排空气法或排水法收集,故填:BE(或 BG)。
(3)选B作制取气体的发生装置,应满足的条件是固体与液体在常温下反应,故填:固体与液体在常温下反应。
(4)氧气密度比水小且氧气不易溶于水,用D装置收集时,氧气应该从b进。故填:b。
(5)氯化氢和氢氧化钠反应生成水和氯化钠。用锌和盐酸制取的氢气中含有HCl气体,用D装置除去HCl气体,D中应盛足量氢氧化钠溶液。
26.(1)集气瓶
(2) AD 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
(3) C 部分二氧化碳溶于水 在集气瓶中的水面上覆盖一层植物油
【解析】(1)
仪器①的名称是集气瓶;
(2)
用高锰酸钾制取氧气,该反应的反应物是固体,该反应的反应条件是加热,属于固体加热型,氧气密度大于空气,不易溶于水,可用向上排空气法收集或排水法收集,根据图中提供仪器,应选用的装置组合是AD;高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式是2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;
(3)
装置C可通过注射器的活塞下拉,将干燥管内液体与固体分离,使反应停止,也可以通过注射器活塞上推,将液体注入干燥管中,使固体和液体接触,反应进行。为方便实验室制CO2控制反应的发生和停止,应选择的发生装置是C,用E装置测定CO2气体的体积,反应结束后,发现量筒内收集到的水的体积总是比理论值小,原因是部分二氧化碳溶于水,为避免出现这样的情况,改进方法是在集气瓶中的水面上覆盖一层植物油,将二氧化碳与水隔离。
27.(1)水槽
(2)2KClO32KCl+3O2↑
(3)长颈漏斗下端出现气泡
(4)可以控制反应的发生与停止
(5)⑤
【解析】(1)
仪器M是水槽。
(2)
装置①是固体加热型装置,试管口没有棉花,适合氯酸钾制取氧气,化学方程式为。
(3)
向右拉动注射器活塞,锥形瓶内气体减少,如装置气密性良好则大气压将空气从长颈漏斗压入锥形瓶中,所以看到长颈漏斗下端出现气泡。
(4)
⑥可以通过止水夹的开关控制装置内的气压,从而使固体药品和液体药品接触或分离,从而可以控制反应的发生与停止。
(5)
氧气密度比空气大,可用向上排空气法收集。氧气不易溶于水,可用排水法收集。所以⑤向下排空气法不能用于收集氧气。
28.(1)铁架台
(2) 2KClO32KCl+3O2↑ ②①③
(3) B A
【解析】(1)
由图可知,仪器a的名称是铁架台,故填铁架台。
(2)
由图可知,装置A是固体受热发生装置,且试管口没有放棉花,则利用A装置制取氧气的反应是氯酸钾在二氧化锰作催化剂和加热的条件下反应生成氯化钾和氧气,故反应的化学方程式写为:2KClO32KCl+3O2↑;
装置D为排水法收集气体,用D装置收集氧气的步骤是:将装满水的集气瓶倒置在水槽中,将导管伸入集气瓶口,气体进入瓶中,当气体收集满时,用毛玻璃片盖住瓶口,将集气瓶移出水槽正放在桌上,即正确的顺序为②①③,故填②①③。
(3)
实验室制取二氧化碳的原理是大理石或石灰石中的碳酸钙与稀盐酸反应生成二氧化碳,是固体与液体在常温下生成气体的反应,应选择固液常温发生装置,即装置B或C,而装置B中的分液漏斗能够控制滴加液体的速率,从而控制反应的速率,所以制取二氧化碳时,要获得平稳气流,最佳发生装置是B,故填B;
A CO的密度与空气的密度接近,所以不能选择排空气法,即装置E收集CO,CO难溶于水,则收集CO可选择排水法,即装置D收集,选项正确;
B NH3极易溶于水,不能选择排水法,即装置D收集NH3,NH3的密度比空气小,收集NH3可选择向下排空气法,即装置E收集,选项错误;
C CH4不溶于水,收集CH4可选择排水法,即装置D收集,CH4的密度比空气小,收集CH4还可以选择向下排空气法,即装置E收集,选项错误,故填A。
29.(1)锥形瓶(或大试管或烧瓶等)
(2)
(3)浓硫酸
(4)①②③④
(5)增大气体与NaOH 溶液的接触面积,充分吸收
【解析】(1)
根据题意,A中是石灰石与稀盐酸反应,属于固液常温型装置,故除了长颈漏斗.双孔橡胶塞.导气管外,还需要反应容器如锥形瓶或大试管或烧瓶等,故填:锥形瓶(或大试管或烧瓶等);
(2)
A 中发生反应是石灰石的主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,化学方程式:;
(3)
浓硫酸具有吸水性,可做干燥剂,故B中所盛的试剂是:浓硫酸;
(4)
①实验开始A、B装置以及导气管内残留有少量空气,空气中的二氧化碳会被C中的氢氧化钠吸收从而是其增重变大,使实验不精确,不能正确计算反应物的生成;
②进入 C 装置的气体中还混有少量 HCl 气体,C中的氢氧化钠会吸收氯化氢是增重变大,使实验不精确,不能正确计算反应物的生成;
③气体通过速度过快,CO2来不及被NaOH溶液全部吸收,使C增重偏小,则会使计算结果不准确;
④实验结束时,系统内还残留有少量CO2气体,说明CO2没有被NaOH溶液全部吸收,使C增重偏小,则会使计算结果不准确;
故选:①②③④;
(5)
多孔的球泡可以增大气体与溶液的接触面积,使气体被充分吸收,有利于提高实验的准确度,故填:增大气体与NaOH 溶液的接触面积,充分吸收。
30.(1)试管
(2) A F
(3) 2H2O22H2O+O2↑ B
【解析】(1)
由图可知,仪器①的名称是试管,故填试管。
(2)
用氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气是加热固体生成气体的反应,应选择固体受热发生装置,即装置A,故填A;
氧气不易溶于水,可选择排水法收集氧气,氧气的密度比空气大,收集氧气还可以选择向上排空气法,收集不含空气的氧气,即纯净的氧气,应选择排水法,即装置F,故填F。
(3)
过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下反应生成水和氧气,故反应的化学方程式写为:2H2O22H2O+O2↑;
过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下反应生成水和氧气,是固体与液体在常温下生成气体的反应,应选择固液常温发生装置,即装置B,故填B。
31.(1)长颈漏斗
(2) 未在试管口放一团棉花
(3) C、D a
【解析】(1)
由图可知,仪器①的名称为:长颈漏斗;
(2)
高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,该反应的化学方程式为:;
若选择装置A作为发生装置,其缺点是未在试管口放一团棉花,加热时高锰酸钾粉末会进入导管;
(3)
用稀硫酸和碳酸钠粉末制取二氧化碳,属于固液不加热反应,为控制反应速率,发生装置可选C,C装置可通过分液漏斗控制液体的滴加速率,从而控制反应速率,二氧化碳溶于水,密度比空气大,可用向上排空气法收集,收集装置可选D,故填:CD;
若用装置G收集二氧化碳,二氧化碳的密度比空气大,进气端应选a端。
32.(1)
C
(2)红
(3)NaCl、HCl
(4)溶液pH逐渐减小至小于7
(5) 氢氧化钠溶液稀释放热 将盐酸换成等体积的水做对比实验,若稀释放出的热比上述少,证明中和反应放热
【详解】(1)氢氧化钙和硝酸反应生成硝酸钙和水,该反应的化学方程式为:;
A、氢氧化铝和盐酸反应生成氯化铝和水,氢氧化铝属于碱,盐酸属于酸,利用的是中和反应原理,不符合题意;
B、熟石灰是氢氧化钙的俗称,氢氧化钙和硫酸反应生成硫酸钙和水,氢氧化钙属于碱,硫酸属于酸,利用的是中和反应原理,不符合题意;
C、铁锈的主要成分是氧化铁,氧化铁和稀盐酸反应生成氯化铁和水,氧化铁属于氧化物,盐酸属于酸,不属于中和反应,符合题意;
D、氨水属于碱,蚁酸属于酸,氨水和蚁酸反应属于中和反应,不符合题意。
故选C;
(2)A点pH>7,显碱性,无色酚酞试液遇碱变红,故向A点对应溶液中滴加无色酚酞溶液,溶液呈红色;
(3)由图可知,33s时温度最高,说明此时恰好完全反应,当33s≤t≤40s时,稀盐酸过量,氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水,故此时溶液中所含溶质的成分为:NaCl、HCl;
(4)氢氧化钠显碱性,pH>7,随着反应的进行,pH逐渐减小至小于7,说明氢氧化钠和稀盐酸发生了反应;
(5)向氢氧化钠溶液中加入稀盐酸,溶液温度升高,还可能是氢氧化钠溶液稀释放热;
设计实验证明中和反应是放热反应,可将盐酸换成等体积的水,作对比实验,故将盐酸换成等体积的水做对比实验,若稀释放出的热比上述少,证明中和反应放热。
33.(1)长颈漏斗;
(2) 酒精灯 2KClO32KCl+3O2↑
(3) 可以控制液体加入的量或控制反应速率 b 浓硫酸
【解析】(1)
仪器B的名称是长颈漏斗,故填:长颈漏斗;
(2)
氯酸钾制氧气发生装置是固体加热型装置,还缺少加热的酒精灯,故填:酒精灯;
氯酸钾在二氧化锰催化作用下生成氯化制钾和氧气,反应的化学方程式为,故填:;
(3)
注射器可以替代分液漏斗,F装置的优点是可以控制液体滴加速率从而控制反应速率,故填:可以控制液体加入的量或控制反应速率;
如果要干燥氢气,需要从b进入,气体才能由下向上与液体充分接触,故填:b;
干燥氢气可以选择浓硫酸作干燥剂,故填:浓硫酸。
34.(1)酒精灯
(2) CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ ①②④⑥⑦
(3)能
(4)二氧化碳在水中溶解度不大,容易形成饱和溶液,因此可以利用排水法收集气体
【解析】(1)
由图可知,仪器③的名称为酒精灯,故填:酒精灯;
(2)
实验室常用石灰石或大理石和稀盐酸制取二氧化碳,即石灰石或大理石(主要成分碳酸钙)和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑,该反应属于固液常温型,二氧化碳的密度比空气大,能溶于水,只用向上排空气法收集,故实验室制取二氧化碳,组装发生和收集装置时应选择上述仪器中的①②④⑥⑦,故填:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;①②④⑥⑦;
(3)
过氧化氢和二氧化锰混合制氧气,属于固液常温型,可以采用上述制取二氧化碳的装置,因此能组装出一套实验室制取氧气的装置,故填:能;
(4)
1体积水溶解能1体积的二氧化碳,说明二氧化碳在水中溶解度不大,容易形成饱和溶液,因此可以利用排水法收集气体,故填:二氧化碳在水中溶解度不大,容易形成饱和溶液,因此可以利用排水法收集气体。
35.(1)锥形瓶
(2) A ①
(3) 可以控制反应的发生和停止 氢气(合理即可)
(4)浓硫酸
【解析】(1)
由图可知,仪器a的名称是锥形瓶;
(2)
实验室用氯酸钾制取氧气,属于固体加热反应,发生装置可选A;
用装置E收集氧气,氧气的密度比空气大,则气体应从①端进入;
(3)
与B装置相比,C装置可将固体置于多孔隔板上,关闭止水夹,通过长颈漏斗添加液体,固液接触,生成气体,装置内压强增大,固液分离,反应停止,打开止水夹,气体导出,固液接触,生成气体,故优点是:可以控制反应的发生和停止;
装置C适用于块状固体和液体在常温下反应制取气体,适用于锌粒和稀硫酸反应制取氢气;
(4)
浓硫酸具有吸水性,且与氢气不反应,可用浓硫酸干燥氢气。
试卷第1页,共3页
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