江苏省常州市三年（2020-2022）中考化学模拟题分题型分层汇编-42实验题（物质的化学变化）
一、实验题
1．（2022·江苏常州·模拟预测）某同学研究亚硫酸钠（化学式为Na2SO3）热分解反应时，作了两种假设：
假设一：它按CaCO3受热方式分解成两种氧化物。
假设二：它按KClO3受热方式分解成单质和化合物。
(1)假设一对应的依据可以用化学方程式表示为___________，确认假设二是否成立的简单实验操作是___________。
(2)该同学将取一定质量的样品置于坩埚中充分灼烧，发现最终得到固体质量较原样品质量增加了大约12.7％。据此他认为___________（填序号）。
a、假设一成立b、假设二成立c、两种假设均不成立
固体质量增加的可能原因是___________。
(3)在查阅资料后，该同学再次进行实验。他将一定质量样品隔绝空气充分加热，最终得到固体质量与原样品相同。进一步分析表明，该固体组成为两种新的钠盐，且两种新钠盐的微粒个数之比为1：3，请写出相应的化学方程式：___________。
(4)该同学想要进一步探究次氯酸钠（化学式为NaClO）的分解反应。他查阅资料后，得知NaClO有多种热分解方式（每种分解方式的产物仅有两种）。若其中一种产物为NaCl，则另一种产物可能是___________（填序号）。
a、Cl2 b、O2 c、Na2O d、NaClO3
2．（2022·江苏常州·模拟预测）如图是实验室制备常见气体的装置，根据要求回答下列问题。
(1)仪器a的名称是___________。
(2)实验室用装置A制取氧气的化学方程式为___________；用装置E收集氧气，当观察到导管口的气泡___________时，再把导管口伸入盛满水的集气瓶。
(3)实验室将装置B、F连接进行相关实验时，装置B中发生反应的化学方程式为___________，装置F中植物油的作用是___________。
(4)用装置B还可以制备氢气。准确称取0.8125g含杂质20％的粗锌与足量稀硫酸反应，最多可以生成氢气多少毫升？（实验条件下氢气密度为0.08gL）
3．（2022·江苏常州·统考一模）兴趣小组用图1所示装置探究二氧化碳与水反应。
实验步骤：
①连接装置，检查装置气密性。
②用三支注射器分别收集20mL、60mL、100mL的CO2气体。向三颈烧瓶中分别注入100mL蒸馏水。
③连接仪器与装置，打开电脑相关软件，点击开始采集数据按钮。
④打开止水夹，分别将三支注射器中的CO2气体全部缓缓地挤入蒸馏水中。
⑤待数据稳定后，缓慢振荡反应容器约20s，待数据再次稳定后停止采集。三次实验综合得到图2所示图像。
回答下列问题：
(1)图1装置的气密性检查方法为（忽略活塞的摩擦阻力）：打开止水夹，将注射器活塞缓缓向上拉一段距离，松手后________，则表明装置气密性良好。
(2)实验a曲线对应注入的CO2气体为________（选填“20”、“60”或“100”）mL。
(3)实验时间约在10~50s时，溶液的pH均不同程度地迅速变小，其原因可用化学方程式表示为_________。
(4)实验时间约在100~120s时，三条曲线均有明显下降，其对应的实验操作为________。
(5)实验时间约在120s后，三条曲线均逐渐回升，可得出的结论是________。
4．（2022·江苏常州·统考二模）实验室常用高锰酸钾制取氧气，可能用到的装置如图所示。
(1)仪器②的名称________________。
(2)用上述药品为原料制取一瓶用于铁丝燃烧实验的氧气，较合适的装置组合为_____________(填字母)；
(3)写出高锰酸钾分解制氧气的化学方程式________________。该反应的理论产氧率为________________【产氧率= ，结果精确到0.1%】
(4)某同学进行该实验并用排水法收集O2，下列操作可能导致氧气不纯净的是________。
a．加入高锰酸钾固体前先检查装置气密性
b．当导管口有气泡冒出时，开始收集氧气
c．集气瓶中未装满水就开始收集
d．气体收集完毕后，先熄灭酒精灯，再将导管移出水面
(5)实验室也可用双氧水制氧气。某同学采用68g质量分数为10%的双氧水溶液和一定质量的MnO2粉末混合，最多可制取________g氧气(写出计算过程，结果保留一位小数)。
5．（2022·江苏常州·统考一模）下图为“氧气的制取和性质”的实验装置。
(1)甲图中试管内反应的化学方程式为________。
(2)甲图收集方法利用到氧气的性质有________。
(3)乙图实验所需的氧气收集时，从集气瓶中拿出导管的操作在观察到大气泡从瓶口向外冒出_______（选填“之前”或“之后”）进行比较适宜。
(4)乙图实验中铁丝燃烧最剧烈的是_______（填字母标号）。
(5)取乙图实验后的黑色固体于试管中，________，说明黑色固体中含单质铁。
(6)①已知实验状况下氧气密度为1.43g/L，现需收集3集气瓶氧气共约336mL，则氧气的质量为_______g（精确到0.01g）。
②改用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取上述氧气，至少需要氯酸钾的质量为多少________？（写出解题过程）。
6．（2022·江苏常州·统考一模）资料：小苏打（碳酸氢钠）在日常生活中有广泛的用途，工业上制取小苏打有多种方法。其中有一种是气相固碳法，其利用的原理是：
碳酸钠和碳酸氢钠的溶解度表（一个标准大气压下）（部分）
温度/℃ 0 15 20 30 40 50 60
碳酸氢钠溶解度/g 6.9 8.72 9.6 11.1 12.7 14.45 16.4
碳酸钠溶解度/g 7.1 13.25 21.8 39.7 48.8 47.3 46.4
我国化工专家侯德榜的“侯氏制碱法”以NaCl、NH3、CO2等为原料先制得小苏打，，进而加热分解生产出纯碱，并生成水和二氧化碳。学校实验小组根据上述制碱原理，进行碳酸氢钠的制备实验，将二氧化碳气体通入含氨的饱和食盐水中制备碳酸氢钠，实验装置如下图所示（图中夹持、固定用的仪器未画出），回答下列问题。
(1)甲装置中的化学反应的方程式是______。
(2)乙装置中是饱和碳酸氢钠溶液，作用是______。
(3)同学一致认为丙装置中的水应该用冷水，理由是______。
(4)侯氏制碱法得到的碳酸钠中有少量碳酸氢钠。取这种碳酸钠样品13.56g充分加热后得剩余固体13.25g，样品中碳酸钠的质量分数是______（精确到小数点后一位）。
7．（2021·江苏常州·统考三模）如图是实验室制取气体的几种发生装置和收集装置。请回答下列问题：
（1）写出标号a仪器的名称：______。使用时应注意______。
（2）用氯酸钾制取氧气的化学方程式______，选择④装置收集氧气，气体从______（填字母）端进入。若改用排水法收集，实验结束后先撤导气管后熄灭酒精灯，目的是防止______。
（3）如何检查装置②的气密性______？
（4）装置③作为发生装置的优点是______？
（5）取25石灰石样品，加入100稀硫酸（样品中除碳酸钙外，其余成分既不与盐酸反应，也不溶于水）成分反应后烧杯内剩余物质的总质量为116.2g，求石灰石样品中碳酸钙的质量分数______。
8．（2020·江苏常州·统考一模）在试管中注入无水酒精，然后沿试管壁缓缓注入溶质质量分数为98%的浓硫酸，一段时间后，观察到试管里的液体分为清晰的两层，上层为酒精，下层为浓硫酸。冷却到室温后，向试管中撒入数粒小颗粒状的高锰酸钾晶体，观察到高锰酸钾颗粒在交界处上下跳动，且液体交界面出现一闪一闪的火花。回答下列问题。
(1)由上述实验可推知：浓硫酸的两条物理性质：①______；②_____；
(2)【资料查阅】高锰酸钾和浓硫酸接触时，生成了墨绿色油状的Mn2O7，它是一种非常强的气化剂,常温下不稳定,可以迅速分解产生氧气。其实,我们在实验室里常用高锰酸钾直接来制取少量氧气，请写出该反应的化学方程式_____；
(3)该实验中可燃物不能持续燃烧，只能产生少量火花的原因可能是____；
(4)浓硫酸具有脱水性，将其滴到纸张、蔗糖上，会使其发生_____。
9．（2020·江苏常州·统考一模）利用如图 所示装置进行实验。①③为潮湿的蓝色石蕊试纸，②为干燥的蓝色石蕊试纸。不考虑盐：酸和水的挥发，回答下列问题：
（1）A 装置存在错误，需做的改动是_________；
（2）B 中发生反应的化学方程式为_________；
（3）C 中蜡烛熄灭的原因是 ____________；
（4）对比②③现象可得出的结论是 _________；
（5）整个实验中能说明CO2密度比空气大的现象是 _____________；
（6）实验时加入了含CaCO380%的石灰石 12.5g．理论上最多可生成CO2的体积为多少____？ （实验条件下CO2的密度为 2g/L，写出计算过程）
10．（2020·江苏常州·统考一模）根据下图回答有关问题
（1）写出图1中标号仪器的名称：b_____。
（2）若用A装置制取氧气，用D装置收集完氧气后，应先将导管从水中移出再熄灭酒精灯，其目的是防止_____。制得的氧气用来做如图2所示的实验，发现F中铁丝不燃烧，其原因是_____，写出E中反应的化学方程式_____。
（3）实验室制取二氧化碳的化学方程式为_____，其发生装置可选图1中的_____（填序号），若用装置C收集二氧化碳，则气体应从_____（填“①”或“②”）端进入。
（4）实验室用15.8g高锰酸钾最多可制得氧气多少g？_____（写出计算过程）
11．（2020·江苏常州·统考一模）某实验学校初三兴趣小组利用如下装置(部分固定装置已略去)。制备氮化钙，并探究其化学式
(1)制备氮化钙的操作步骤有：①打开活塞k并通入N2；②点燃酒精灯，进行反应；③反应结束后，_____；④拆除装置，取出产物。
(2)干燥剂的作用是_____；
(3)装置中U型管的作用是_____。
(4)数据记录如下：
空硬玻璃管质量m0/g 硬玻璃管与钙的质量m1/g 硬玻璃管与产物的质量m2/g
114.8 120.8 122.2
①计算得到化学式(实验式)CaxN2，其中x＝____。
②若通入的N2中混有少量O2，则测得氮元素质量会_____(填写“偏大”、“偏小”、“不变”，下同)，其依据是_____，如上计算得到的x会____。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．(1) CaCO3CaO+CO2↑ 将带火星的木条伸到试管口，观察木条是否复燃
(2) c Na2SO3与氧气（或空气中的物质）反应生成固体物质
(3)4Na2SO3Na2S+3Na2SO4
(4)bd##db
【解析】(1)
CaCO3受热方式分解生成氧化钙和二氧化碳，方程式为：CaCO3CaO+CO2↑；若按KC1O3受热方式分解成单质和化合物，则亚硫酸钠分解生成硫化钠和氧气，确认假设二是否成立的简单实验操作是：将带火星的木条伸到试管口，观察木条是否复燃。
(2)
充分灼烧，发现最终得到固体质量较原样品质量增加了大约12.7%，质量增加则说明不可能生成气体，所以两种假设都不成立，故选c；实际固体质量增加可能的原因是：亚硫酸钠与氧气（或空气中的物质）反应生成固体物质。
(3)
由质量守恒定律可知，该固体分解成为两种新的钠盐，其微粒个数之比为1:3，只能为硫化钠和硫酸钠，故填：4Na2SO3Na2S+3Na2SO4。
(4)
模仿亚硫酸钠和氯酸钾的分解，由质量守恒定律可知反应前后元素种类不变，NaClO有多种热分解方式，若其中一种产物为NaCl，则另一种产物可能是O2、NaClO3。
故选bd。
2．(1)锥形瓶
(2)
连续均匀冒出
(3)
防止CO2溶于水并和水反应
(4)解：设最多可生成氢气的质量为x
x=0.02g，生成氢气的体积为：0.02g÷0.08g/L=0.25L=250mL
答：最多可以生成氢气的体积为250mL
【解析】(1)
由图可知，仪器a的名称是锥形瓶；
(2)
A装置适用于固体加热反应制取气体，且试管口有一团棉花，适用于加热高锰酸钾制取氧气，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：；
用装置E收集氧气，当观察到导管口的气泡连续均匀冒出时，再把导管口伸入盛满水的集气瓶，因为一开始排出的是空气；
(3)
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，石灰石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙和稀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：；
二氧化碳能溶于水，且与水反应，故植物油的作用是：防止二氧化碳溶于水，且与水反应；
(4)
见答案。
3．(1)注射器活塞恢复原位
(2)20
(3)
(4)振荡三颈烧瓶
(5)碳酸不稳定，容易分解
【解析】(1)
装置气密性检验的原理是：通过气体发生器与液体构成封闭体系，依据改变体系内压强时产生的现象（如气泡的生成、水柱的形成、液面的升降等）来判断装置气密性的好坏。图1装置打开止水夹，将注射器活塞缓缓向上拉一段距离，松手后注射器活塞恢复原位，则表明装置气密性良好。
(2)
pH>7显碱性，pH=7显中性，pH<7显酸性；pH值越大碱性越强，pH值越小酸性越强。二氧化碳量越大，生成碳酸越多，溶液酸性越强，则实验a曲线对应注入的CO2气体为20mL；
(3)
水和二氧化碳生成碳酸，，导致溶液酸性增强，pH减小；
(4)
根据振荡三颈烧瓶会加快二氧化碳的溶解，实验时间约在100~120s时，三条曲线均有明显下降，说明有更多二氧化碳溶于水生成碳酸，其对应的实验操作为振荡三颈烧瓶；
(5)
实验时间约在120s后，三条曲线均逐渐回升，说明溶液酸性变弱，可得出的结论是碳酸不稳定，容易分解。
4．(1)分液漏斗
(2)AE##EA
(3)
10.1%
(4)bc
(5)设可制取氧气的质量为x
过氧化氢的质量： 68g×10%=6.8g
x=3.2g
答：可制取氧气的质量为3.2g。
【解析】(1)
仪器②的名称是分液漏斗；
(2)
高锰酸钾制取氧气需要加热，选用的发生装置为A，用于铁丝燃烧实验集气瓶底部需要留有少量的水，且需要氧气纯度较高，可以排水法收集，选用的收集装置为E；
(3)
高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式为：；根据化学方程式可知，理论上氧气的产率为：；
(4)
a.加入高锰酸钾固体前要先检查装置的气密性，再装药品，操作正确；
b. 当导管口有气泡冒出时，开始收集氧气，会导致收集的氧气混入开始排出的空气而不纯；
c. 集气瓶中未装满水就开始收集，会使收集到的气体不纯；
d. 为了防止水槽中水沿导管进入试管使试管炸裂，要先把导管从水槽中移出，再熄灭酒精灯，但不会导致气体不纯。
故选：bc；
(5)
见答案。
5．(1)
(2)氧气不易溶于水
(3)之前
(4)B
(5)滴加适量的稀盐酸，有气泡产生
(6) 0.48 解：设需要氯酸钾的质量为x
答：需要氯酸钾的质量为1.225g。
【分析】根据实验室制取氧气的相关知识及氧气的性质分析。
（1）
由甲图知，实验药品是高锰酸钾，高锰酸钾在加热的条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式为： ，故填： 。
（2）
甲图收集方法是排水法，这是利用了氧气不易溶于水的性质，故填：氧气不易溶于水。
（3）
乙图是铁丝在氧气中燃烧的实验，集气瓶中需留有少量水，所以在氧气收集时，从集气瓶中拿出导管的操作在观察到大气泡从瓶口向外冒出之前进行比较适宜，故填：之前。
（4）
A中是直铁丝，不论是受热面积还是与氧气的接触面积都不如B中的螺旋状铁丝，所以A中铁丝燃烧不如B中剧烈；C中铁丝虽是螺旋状，但火柴系在铁丝上方，起不到引燃铁丝的作用，所以C中铁丝燃烧不如B中剧烈，综合上述分析，铁丝燃烧最剧烈的是B，故填：B。
（5）
铁与盐酸会产生氢气，取乙图实验后的黑色固体于试管中，加入适量的稀盐酸，有气泡产生，则证明黑色固体中含单质铁，故填：滴加适量的稀盐酸，有气泡产生。
（6）
①336mL=0.336L，根据密度公式知，氧气的质量为：，故填：0.48。
②见答案。
【点睛】本题主要考查了氧气的制取、性质及相关计算，难度不大。
6．(1)
(2)除去HCl气体
(3)降低NaHCO3溶解度
(4)解：设样品中碳酸氢钠的质量为x
x=0.84g
故样品中碳酸钠的质量分数是：
答：样品中碳酸钠的质量分数是93.8%。
【详解】（1）甲装置中的反应为碳酸钙和稀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）浓盐酸具有挥发性，会使制得的二氧化碳中混有氯化氢气体，碳酸氢钠能与氯化氢反应生成氯化钠、二氧化碳和水，故作用是：除去氯化氢气体；
（3）丙装置中氯化钠、二氧化碳、氨气和水反应生成碳酸氢钠和氯化铵，碳酸氢钠的溶解度随温度的升高而增加，故使用冷水的作用是：降低碳酸氢钠的溶解度；
（4）见答案。
7． 酒精灯 先预热，再用外焰加热（合理即可） b 防止水倒流使试管炸裂 右端导管添加止水夹，关闭止水夹，向长颈漏斗中倒水，长颈漏斗下端形成一段稳定的水柱，说明装置气密性好 能随时控制反应的发生与停止 石灰石样品中碳酸钙的质量分数为80%
【详解】（1）a仪器为 酒精灯。使用时应注意 先预热，再用外焰加热（合理即可）。
（2）用氯酸钾制取氧气，是氯酸钾和二氧化锰在加热的条件下生成氯化钾和氧气，对应的化学方程式 ，选择④装置收集氧气，应该用向上排空气法，所以气体从b端进入。若改用排水法收集，实验结束后先撤导气管后熄灭酒精灯，目的是防止 防止水倒流使试管炸裂。
（3）首先要形成封闭体系，然后加水，所以操作为：右端导管添加止水夹，关闭止水夹，向长颈漏斗中倒水，长颈漏斗下端形成一段稳定的水柱，说明装置气密性好。
（4）装置③作为发生装置。由于可以实现固体和液体分离，所以的优点是：能随时控制反应的发生与停止。
（5）设石灰石样品中碳酸钙的质量分数为x
生成CO2质量：25g+100g﹣116.2g＝8.8g
x＝80%
答：石灰石样品中碳酸钙的质量分数为80%。
故答案为：
（1）酒精灯； 先预热，再用外焰加热（合理即可）；
（2）； b； 防止水倒流使试管炸裂。
（3）关闭止水夹，向长颈漏斗中倒水，长颈漏斗下端形成一段稳定的水柱，说明装置气密性好。
（4）能随时控制反应的发生与停止。
（5）石灰石样品中碳酸钙的质量分数为80%
8． 浓硫酸的密度比酒精大 浓硫酸不溶于酒精 KMnO4颗粒在浓硫酸中时能产生氧气，引发燃烧，但当KMnO4颗粒进入酒精中时，就停止产生氧气，燃烧停止 炭化
【详解】(1)根据“上层为酒精，下层为浓硫酸”，浓硫酸的两条物理性质：①浓硫酸的密度比酒精大；②浓硫酸不溶于酒精；
(2)资料查阅：
加热高锰酸钾反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应的化学方程式为；
(3)该实验中可燃物不能持续燃烧，只能产生少量火花的原因可能是KMnO4颗粒在浓硫酸中时能产生氧气，引发燃烧，但当KMnO4颗粒进入酒精中时，就停止产生氧气，燃烧停止；
(4)浓硫酸具有脱水性，将其滴到纸张、蔗糖上，会使其发生碳化 。
9． 长颈漏斗下端管口伸到液面以下 二氧化碳不燃烧，不支持燃烧 使石蕊变红的是碳酸不是二氧化碳 B装置中③比①先变红 2.2L（详见解析）
【详解】（1）在制取二氧化碳时，长颈漏斗要伸入液面以下，以此防止生成的二氧化碳从长颈漏斗下端管口逸出，达不到收集的目的；
（2）在B中二氧化碳与水反应，生成碳酸，化学方程式为 ；
（3）实验生成的二氧化碳被收集到C中，由于二氧化碳自身不能燃烧也不能支持燃烧，导致C中蜡烛熄灭；
（4）②处放置干燥的蓝色石蕊试纸，③处放置湿润的蓝色石蕊试纸，二氧化碳通过②处时未使②处的石蕊变红，在通过③处与水反应生成酸性的碳酸，使石蕊变红，说明使石蕊变红的是碳酸不是二氧化碳；
（5）由于二氧化碳密度大于空气密度，A中反应开始后二氧化碳先会集聚在B瓶下方，然后逐渐向B瓶上方聚集，③处二氧化碳和水最先反应生成碳酸使石蕊变红；
（6）设生成的二氧化碳质量为x，根据A处石灰石与盐酸反应的化学方程式可得：
， x=4.4g，
可得生成二氧化碳体积为 。
10． 铁架台 水被到吸入试管，使其炸裂 温度没有达到铁丝的着火点 3Fe+2O2=Fe3O4 2HCl+CaCO3=CaCl2+H2O+CO2↑ B ① 1.6g(详见解析)
【详解】（1）b是铁架台。
（2）若用A装置制取氧气，用D装置收集完氧气后，应先将导管从水中移出再熄灭酒精灯，其目的是防止水被倒吸入试管，使其炸裂；制得的氧气用来做如图2所示的实验，即铁丝在氧气中燃烧，发现F中铁丝不燃烧，其原因是温度没有达到铁丝的着火点（铁丝生锈、收集的氧气不纯等）；E中铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，反应的化学方程式：3Fe+2O2=Fe3O4
（3）实验室通常用大理石或石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳，反应不需要加热，大理石和石灰石的主要成分是碳酸钙，能和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳；化学方程式为：2HCl+CaCO3═CaCl2+H2O+CO2↑，其发生装置可选图1中的B，若用装置C收集二氧化碳，二氧化碳密度比空气大，则气体应从①端进入。
（4）高锰酸钾受热时能够分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气。
解：设可制得O2的质量为，
=1.6g，
答：最多可制得氧气1.6g。
11． 先熄灭酒精灯，继续通入氮气，至冷却至室温 防止右侧的装置内的水蒸气进入左侧而和氮化钙反应 防止水倒吸 x=3 偏大 因为钙的总量不变，含有氧化钙的氮化钙总质量增大，钙与氮(不纯)元素的质量比减小，其个数比也变小，所以x值会减小，而氮元素质量会偏大 偏小
【详解】(1)制备氮化钙的操作步骤有：①打开活塞k并通入N2；②点燃酒精灯，进行反应；③反应结束后，先熄灭酒精灯，继续通入氮气，至冷却至室温，以防试管内的水倒流；④拆除装置，取出产物。
(2)干燥剂的作用是防止右侧装置内的水蒸气进入左侧而和氮化钙反应；
(3)装置中U型管的作用是防止水倒吸。
(4)①参加反应的钙的质量为：120.8g-114.8g=6g，反应后生成氮化钙的质量为：122.2g-114.8g=7.4g，
，解得x=3
②因为钙的总量不变，若氮气中混有少量氧气，钙会与氧气在加热的条件下反应生成氧化钙，测得数值实际上是氧化钙和氮化钙的混合物，比实际生成的氮化钙的质量大，故测得氮元素的质量会偏大，钙元素的质量不变，故钙与氮(不纯)元素的质量比减小，其个数比也变小，所以x值会减小，故填：偏大、因为钙的总量不变，含有氧化钙的氮化钙总质量增大，钙与氮(不纯)元素的质量比减小，其个数比也变小，所以x值会减小，而氮元素质量会偏大、偏小。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
