2024年中考化学二轮复习高频考点突破:实验探究题(含解析)

2024年中考化学二轮复习高频考点突破:实验探究题
1.实验室制取气体时需要的部分装置如图所示。
(1)写出仪器①的名称   。
(2)若用A装置加热高锰酸钾制取氧气,该装置的不足之处是   。
(3)制取氧气时B作为发生装置的优点是   。
(4)若要制备并收集干燥的CO2,所选择装置的连接顺序为   (填字母)。检验CO2是否收集满的操作方法是   。
(5)某兴趣小组同学连接B、G、H装置进行实验。若观察到G装置中蜡烛燃烧更剧烈,H装置中溶液变浑浊,则B装置中发生反应的化学方程式为   。
2.实验室制取气体时需要的部分装置如下图所示,请回答下列问题。
(1)按要求组装好仪器后,应先   再添加药品。
(2)实验室中可用过氧化氢溶液与二氧化锰混合反应制取氧气,该反应的化学方程式为   ;应选用的发生装置是   (选填装置字母序号,下同)。用图E所示的方法收集氧气,主要是因为氧气   。集满氧气的集气瓶移出水面后应   (选填“正放”或“倒放”)在桌面上。
(3)氨气是一种无色有刺激性气味的、极易溶于水、密度比空气小的气体。实验室中常用加热固体氯化铵(NH4Cl)和固体熟石灰(Ca(OH)2)的混合物的方法制取氨气(NH3),应选用的发生装置是   。
(4)实验室选择气体收集装置的依据是   。
(5)确定实验室制取气体的反应原理时,下列因素中不需要考虑的是____(选填字母序号)。
A.药品容易获得,能生成所要制取的气体
B.反应条件易于控制,反应速率适中
C.所要制取气体的颜色和气味
D.操作简便易行,安全可靠,节能环保
3.下图是实验室制取气体常用的装置,请根据下列图示回答问题:
(1)写出图中标号①的仪器名称   。
(2)实验制取气体时,组装好仪器后加入药品前必须进行的一步操作是:   。
(3)若用BE 装置组合制备一瓶常见气体,则B中可能发生反应的化学方程式为   (任写一个)。
(4)氨气是一种无色有刺激性气味、极易溶于水、密度比空气小的气体。实验室用加热氯化铵和熟石灰的固体混合物制取氨气,若制取并收集一瓶氨气应选择的装置组合是   (填写序号)。
(5)某同学利用空塑料输液袋(如图F)收集氧气,验满时,把带火星的木条放在玻璃管   (填“a”或“b”)端,如果复燃,则证明已经收集满。
4.工业铁红的主要成分是Fe2O3,还含有少量的FeO、Fe3O4,为了测定铁红中铁的质量分数,兴趣小组的同学称取10.0g铁红样品进行如下实验,请你参与过程分析。
(资料)
①草酸晶体(H2C2O4·3H2O)在浓H2SO4作用下受热分解,化学方程式为:
②浓硫酸具有吸水性,氢氧化钠溶液可以吸收CO2。
③碱石灰的主要成分是CaO和NaOH,可以吸收水与CO2。
(问题讨论)用下图所示装置实行实验:
(1)实验前应先   。
(2)C装置的作用是   。
(3)对E装置加热前和停止加热后,都要通入过量的CO,其作用分别是:①加热前   ;②停止加热后把反应生成的二氧化碳全部排入F装置中。
(4)写出E装置中所发生反应的一个化学方程式   。
(5)(数据分析与计算)
充分反应后称得F装置增重6.6g,则此铁红中铁的质量分数是   。
(6)(实验评价)
本实验中如果缺少D装置(不考虑其它因素),则测得样品中铁的质量分数会   (填“偏小”、“不变”或“偏大”)。
(7)请指出实验装置的一个明显缺陷   。
5.在化学实验中,经常需要对药品用量进行估算。既能确保实验成功,又能养成节约和环保的习惯。某化学兴趣小组为了体验估算方法,进行了如下实验:
【实验目的】对选定实验中所需药品用量进行估算并验证估算用量足够。
(1)【实验活动一】估算稀盐酸用量
①写出碳酸钙与稀盐酸反应的化学方程式:   。
②取2g石灰石样品进行实验(样品中除碳酸钙外,其余成分既不与盐酸反应,也不溶解于水),请估算,至少需要溶质质量分数为7.3%的稀盐酸   g。
(2)【实验活动二】验证估算的稀盐酸用量足够
方案一:
实验过程如下图所示:
①将石灰石研细的目的是   。
②若图中试剂X为紫色石蕊试液,观察到的现象是   ,说明估算的稀盐酸用量足够。
③为达到与②相同的实验目的,试剂X还可以选择下列试剂中的   (填字母序号)。
A FeCl3溶液 B Na2CO3溶液 C AgNO3溶液 D CuO
方案二:
④只用以下两种规定用量的药品:2g石灰石样品和估算用量的稀盐酸,设计实验进行验证,请简述实验方案。(实验仪器任选)
实验操作 实验现象 实验结论
        估算的稀盐酸用量足够
【拓展延伸】药品用量的估算方法及估算结果受很多因素的影响,实验中需要结合具体的情况合理运用。
6.实验室现有石灰石、高锰酸钾、稀盐酸等药品及相关仪器和用品,请结合下列装置回答问题:
(1)利用现有仪器和药品制取氧气,还需要补充的一种用品为   ,补充此用品后便可以制取氧气了,发生反应的化学方程式为   。从水槽中取出盛满氧气的集气瓶   (选填“正”或“倒”)放在实验台上。
(2)欲制取二氧化碳气体,需要选择的发生装置是   (填字母),一般用 D 装置收集二氧化碳,如果 E、D 相连共同使用,可收集到干燥的二氧化碳,则 E 装置内应盛有的液体是   。也可以用 F 装置收集二氧化碳,随着反应的进行,装置内气体量不断增多,   ,大于外界大气压,在压强差的作用下,水被排出,瓶内收集到二氧化碳。若 F 装置内不含有植物油,则收集的二氧化碳气体的体积比真实制得气体的体积   (选填“大”或“小”)。用量筒盛接水的目的是:通过盛接的量筒内水的体积,可以测得   。
7.测定空气中氧气体积分数的实验装置如图所示,在集气瓶内加入少量的水,并将水面上的容积分为五等份,做上记号。用弹簧夹夹紧橡胶管,点燃燃烧匙内足量的红磷,立即伸入集气瓶中并将塞子塞紧。
(1)写出红磷在空气中燃烧的主要实验现象:   ;
(2)写出红磷必须过量的原因:   ;
(3)实验时,将点燃的红磷缓慢的伸入瓶中,可能造成的结果是:   。
8.在研究化学变化过程中的能量变化时,进行如下两个实验(微溶性物质按可溶处理)。
(1)两实验中均观察到的现象是固体溶解并   。
(2)两只试管中涉及化合反应的化学方程式为   。
(3)实验结束后,把两只试管中的废液倒入同一烧杯,只得到无色溶液,该溶液中一定含有的溶质是   。
(4)要确定烧杯中的溶液里可能有的溶质时,可选用下列物质中的   。
A 酚酞溶液
B Cu
C Fe2O3
D NaOH
E Na 2CO3
9.图Ⅰ是晓娟按课本进行的一个化学实验,在实验时同学们闻到了一股难闻的刺激性气味。于是小佳对原实验装置进行了改进,装置如图Ⅱ。
(实验操作)
a.向B、C.、E三支试管中分别加入5mL的蒸馏水,各滴入1~2滴无色酚酞溶液,振荡,观察溶液颜色。
b.在A、D试管中分别加入2mL浓氨水,立即用带橡皮塞的导管按实验图Ⅱ连接好,并将D试管放置在盛有热水的烧杯中,观察几分钟。
(分析讨论):
(1)E试管放有酚酞溶液的目的是   ;
(2)进行操作b时观察到的现象是   ;
(3)由此可以得到的实验结论是①   ,②   ;
(4)对比改进前的实验,改进后实验的优点是   。
10.实验室中,利用下列装置可以制取某些气体,请回答下列问题。
(1)写出带标号的仪器的名称:①    ;②   。
(2)实验室若用过氧化氢制取氧气,选择的发生装置是   ;收集装置是   用过氧化氢制氧气的化学方程式为    
(3)小红将A与E相连,用高锰酸钾制取氧气。实验操作有:
a 停止加热
b 固定试管
c 从水槽中取出导管
d 装药品和放棉花
e 加热,收集氧气。
上述过程中缺少的一步操作是   ,将该操作编号为f,则正确的操作顺序是   。高锰酸钾制氧气的化学方程式为   ;
(4)查阅资料:相同条件下,氨气(NH3)的密度比空气小,且易溶于水,其水溶液称为氨水;加热氯化铵和氢氧化钙固体混合物可制取氨气。根据所查资料,制取氨气应选择的发生装置和收集装置是   (填序号)。
(5)实验室常用无水醋酸钠和碱石灰的混合固体在加热条件下制取甲烷气体,发生装置可选择   (填序号)。甲烷气体一般采用装置E进行收集,收集满后集气瓶的放置方式如图所示,据此可推断甲烷一定具备的物理性质是:   、   。
11.气体的实验室制取与性质是初中化学的重要内容。实验室里现有氯酸钾、二氧化锰、过氧化氢溶液、木炭、澄清石灰水、火柴、坩埚钳,以及下列各装置中的仪器。
(1)I.制取氧气
写出图中仪器④的名称:   。
(2)利用上述药品选择装置A制取O2,该反应的化学方程式为   ;如用装置C收集O2,可用   检验氧气是否集满。
(3)若实验室要制取CO2,选择的发生装置是   (填字母),如用装置F收集CO2,CO2应从   (填“a”或“b”)口通入。
(4)Ⅱ.性质验证
某化学兴趣小组的同学接着进行有关氧气性质的实验(如下图):
图乙中的实验现象是剧烈燃烧,发出   光,放出热量。
(5)写出木炭完全燃烧的化学方程式   。
12.某实验小组利用如图所示装置测量空气中氧气体积分数并取得成功。
(查阅资料)白磷的着火点是40 ℃。
(提出问题)氧气体积约占空气总体积的多少
(实验准备)锥形瓶内空气体积为230 mL,注射器中水的体积为50 mL,该装置气密性良好。
(实验探究)装入药品,按图所示连接好仪器,夹紧弹簧夹。先将锥形瓶底部放入热水中,白磷很快被引燃,然后将锥形瓶从热水中取出。
(现象分析)
(1)将锥形瓶底部放入热水中,白磷被引燃,说明燃烧不能缺少的一个条件是   ,足量的白磷在锥形瓶中未能全部燃烧,说明瓶内剩余气体   (填“支持”或“不支持”)燃烧。写出白磷燃烧的化学方程式:   ,白磷燃烧时最明显的现象是   。
(2)在整个实验过程中,可观察到气球的变化是   。
(3)待白磷熄灭、锥形瓶冷却到室温后,打开弹簧夹,还可观察到的现象是:①注射器中的水自动喷射出来,②当注射器中的水还剩约4 mL时停止下流。导致以上两现象发生的原因分别是:
①    ;
②   。
(得出结论)氧气约占空气总体积的   。
13.18世纪末,法国科学家拉瓦锡利用实验揭秘了水的组成。在实验室中,同学们模拟拉瓦锡的实验过程对水的组成进行了探究。
(1)【实验用品】电解器、学生电源(12V)、导线、烧杯,硫酸钠、水。(其余实验用品自选)
【实验原理】
用化学方程式表示:   ;
(2)【实验步骤】
①在电解器玻璃管里加满水,接通直流电源,观察并记录现象。
②切断电源,用   分别在两个玻璃管尖嘴口检验电解反应中产生的气体,观察并记录现象。
(3)【实验现象】
①两个电极附近   ,玻璃管a、b内气体的体积比为2:1。
②玻璃管a中的气体被点燃,玻璃管b中的气体   。
(4)【实验结论】
通过该实验探究得出的结论是   。
(5)【问题与交流】
①为保证实验的成功,你认为需要注意什么?请写出一条   。
②请描述电解水的微观实质   。
14.以下是实验室制取气体时常用的装置。
请按要求填空:
(1)高锰酸钾制取并收集氧气(即包括气体发生装置和收集装置),应选用上图中   装置。(填代号,下同)
(2)大理石或石灰石与稀盐酸制取并收集少量的二氧化碳应选用上图中(从A,B,C,D选)的   装置。
(3)为了得到较多的二氧化碳气体,甲、乙两个化学兴趣小组分别设计了如图所示的E,F装置。你认为可行的是   装置。
15.絮凝剂常用于水的净化,实验小组探究用絮凝剂净水时影响净化效果的因素。
【查阅资料】絮凝剂溶于水后能够吸附水中悬浮物并发生沉降,从而达到净水目的。硫酸铁是一种常见的絮凝剂。
【进行实验】
Ⅰ.配制水样和絮凝剂溶液
配制水样:向10L水中加入25g高岭土,搅拌、静置,取上层液作为水样。
配制絮凝剂溶液:用100mL水和5g硫酸铁进行配制。
Ⅱ.探究影响水样净化效果的因素
取水样,向其中加入絮凝剂溶液,搅拌,测定静置不同时间水样的浊度,并计算浊度去除率(浊度去除率越高代表净化效果越好)。实验记录如下:
实验序号 水样的体积/mL 加入絮凝剂溶液的体积/mL 静置时间/min 浊度去除率/%
① 200 0 20 12.48
② 200 0.2 20 76.54
③ 200 0.3 20 84.60
④ 200 0.4 5 64.45
⑤ 200 0.4 10 70.85
⑥ 200 0.4 15 81.04
⑦ 200 0.4 20 86.02
⑧ 200 0.5 20 88.15
⑨ 200 0.6 20 86.49
【解释与结论】
(1)配制絮凝剂溶液的操作如下图所示。
正确的操作顺序是   (填序号),B中用玻璃棒搅拌的目的是   。
(2)②中浊度去除率比①高的原因是   。
(3)依据④~⑦得出的结论是   。
(4)探究等量水样中加入絮凝剂溶液的体积对净化效果影响的实验是   (填序号)。
(5)【反思与评价】
依据实验数据,不能得出“静置时间相同时,等量水样中加入絮凝剂溶液的体积越大,净化效果越好”的结论,其证据是   。
16.利用传感器测定反应中数据的变化。
(1)【实验一】测定盐酸和氢氧化钠反应时,溶液pH的变化情况
向盛有一定量的氢氧化钠溶液中逐滴滴加稀盐酸,用pH传感器测得溶液的pH随加入稀盐酸的质量的变化曲线如图1所示。
盐酸和氢氧化钠反应的化学方程式是   。
(2)图1中a所示溶液中溶质的成分为   (填化学式)。
(3)图1中b点的含义是   。
(4)图1中b→c所示溶液中NaCl的质量   (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(5)在图2中画出:在一定量的氢氧化钠溶液中逐滴滴加水的pH变化曲线   。
(6)【实验二】测定铜与氧气反应时,氧气含量的变化情况
如图3装置所示进行实验。在50mL硬质玻璃管内加入足量铜粉,启动氧气传感器,点燃酒精灯,反应结束后移走酒精灯。实验中氧气传感器测得的数据如图4所示。
提示:铜与氧气在加热的条件下反应生成氧化铜。
实验过程时,观察到的现象是   ,气球的作用是   。
(7)根据图4中曲线,从   段可知(填字母),实验装置的气密性良好;CD段氧气含量下降的原因是   。
(8)DE段装置内气压   (填“变大”、“变小”或“不变”)。
(9)实验结束后,为回收固体中的铜粉,进行的实验操作是   。
17.某课外小组的同学以“铁、铜、银的化学性质”为课题,进行科学探究活动,请根据已学知识完成下列探究问题。
(提出问题)铁、铜、银的金属活动性顺序是怎样的?
(1)(猜想和假设)根据所学知识,猜想三种金属在金属活动顺序中的相对位置关系:
猜想一:Ag Fe Cu;
猜想二:Fe Cu Ag;
猜想三:   
(2)(制定计划)甲同学设计的实验如图所示。他们在实验中都进行了规范的操作和细致的观察。
(收集证据)你认为实验①中应观察到的现象是   
(3)(解释与结论)乙同学认为甲同学的实验设计有不正确,其理由是   
(4)(反思)反思后甲同学对自己的实验进行了改正,其作法是   
由此证明了探究三者的金属活动性顺序活动中猜想   正确。
18.初步学习运用简单的装置和方法制取某些气体并检验某些气体的性质是初中学生的化学实验技能应达到的要求。可能用到的部分装置如图。
(1)Ⅰ.气体的制取
图中仪器a的名称是   。
(2)某学习小组将实验室制取常见气体的相关知识归纳如表:
气体 方法(或原理) 发生装置 收集装置
O2 方法1:加热氯酸钾 均可选择A装置(可根据需要添加棉花) 均可选择   (填标号)装置
方法2:加热
方法3:分解过氧化氢溶液 均可选择   (填标号)装置
CO2
  化学方程式为   
(3)制取气体的过程包括:a.选择制取装置;b.验证所得气体;c.明确反应原理。据此,该小组总结出实验室里制取气体的一般思路为   (填“甲”“乙”或“丙”)。
甲a→b→c
乙b→a→c
丙c→a→b
(4)Ⅱ.气体的性质
同学们对“二氧化碳溶于水是否与水反应”进行实验探究。请参与探究并回答下列问题。
(探究思路)
CO2溶于水无明显现象,   (填“能”或“不能”)用观察的方法判断是否发生反应。
(5)“实验”的方法探究物质间是否反应的实验设计依据是:生成物和反应物的性质差异。
(提出猜想)
猜想一:二氧化碳溶于水不与水反应;
猜想二:   。
(6)(实验设计)用四朵石蕊溶液染成紫色的干燥纸花设计如下实验:
序号 实验设计
① 向第一朵纸花喷稀醋酸
② ?
③ 将第三朵纸花直接放入盛有二氧化碳的集气瓶中
④ 将第四朵纸花喷水后放入盛有二氧化碳的集气瓶中
“实验设计②”的具体内容是   ;
(7)“实验设计③”的目的是   。
(8)(进行实验)观察记录实验现象,进行实验探究。
(实验结论)猜想二成立,支持猜想二成立的实验现象是   。
(9)(反思交流)
实验探究“无明显实验现象时是否发生化学反应”的核心思路有   (填字母序号)。
A设计对比实验 B控制实验条件 C获取事实证据 D逻辑推理判断
将稀盐酸加入氢氧化钠溶液中没有明显实验现象,判断两者混合是否发生化学反应的具体方法是   (任写1条)。
19.某化学兴趣小组进行气体制取和性质检验的实验活动,相关装置如图所示:
(1)任务一:二氧化碳的制取
图中仪器a的名称是    。
(2)实验室制取二氧化碳,常用的药品是稀盐酸和    (填名称),发生装置可选用图1中的    (填“A“或“B”)。若用C装置收集二氧化碳,验证其收集满的方法是    。
(3)任务二:氧气的制取和性质检验图2是一套集氧气制取和性质检验于一体的实验装置,澄清石灰水可“一液多用”。
D装置中发生反应的化学方程式为    。
(4)当氧气集满后,将硫粉点燃后,缓慢伸入E瓶中,瓶内观察到现象为    。
(5)继续用E装置收集氧气,做铁丝燃烧实验,此实验中澄清石灰水的作用是    。
(6)小组同学还发现,可以通过观察E装置中气泡产生生的快慢来判断反应快慢。以下操作能减慢该反应速率的是    。
a.增大过氧化氢溶液浓度
b.减小过氧化氢溶液浓度
c.升高溶液的温度
20.化学小组同学利用老师提供的药品(铁片、锌片、铜片、FeSO4溶液、ZnSO4溶液和CuSO4溶液)验证铁、锌、铜三种金属的活动性顺序。
(制定方案)
方案编号 ① ② ③ ④
实验方案
(1)铁、锌、铜的金属活动性由强到弱的顺序是   。
(2)上述方案中,不能达到实验目的的是   (填数字序号)。
(3)(进行实验)
小华选用方案③进行实验(注:实验中所用金属片已事先打磨好)。将锌片投入到FeSO4溶液中,可观察到锌片表面析出黑色固体,溶液由   变为无色;将铁片投入到CuSO4溶液中,所发生反应的化学方程式为   。
(4)(拓展延伸)
实验后,大家一致认为对于实验中用过的金属应采取的处理方式是   (填“回收”或“直接丢掉”),其理由是   (写出一条即可)。
21.某兴趣小组同学为了探究实验室中久置的氢氧化钠固体的成分,进行了有关实验。请你与他们一起完成以下探究活动:
(1)(提出猜想)
猜想Ⅰ:全部是NaOH;
猜想Ⅱ:全部是Na2CO3;
猜想Ⅲ:   。
(2)(实验和推断)
实验步骤 实验现象
①取少量白色固体于试管中,加水至全部溶解 无色溶液
②向溶液中滴加适量物质X的溶液 现象A
③再向试管中滴加几滴酚酞溶液 现象B
)若现象A为有气泡产生,则加入的X溶液是   ,说明氢氧化钠已经变质,有气泡产生的反应的化学方程式是   。
(3)若X是Ca(OH)2溶液,现象A为有白色沉淀生成,现象B为无色酚酞溶液变红色,则白色沉淀为   (填化学式),该实验   (填“能”或“不能”)说明样品中有NaOH,原因是   。
(4)若猜想Ⅲ成立,则X是   溶液。
(5)(反思应用)
保存NaOH溶液的方法是   。
22.如图为实验室常用的制取气体装置:
(1)仪器a的名称是   ;组装A装置时,酒精灯应在固定试管之   (填“前”或“后”)放置.
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气,反应的化学方程式:   ,宜选用的发生装置是   (填装置标号,下同),不宜选用的收集装置是   .
(3)实验室制取二氧化碳的研究中,在其他条件相同的情况下,进行如下实验:
实验标号 药品 甲 乙 丙 丁
大理石(mg) 块状 块状 粉末状 粉末状
盐酸(过量) 稀盐酸 浓盐酸 稀盐酸 浓盐酸
①实验室制取二氧化碳的化学方程式:   .
②若要研究盐酸浓度大小对反应快慢的影响,可选择实验甲与   (填实验编号)对照.
③除盐酸的浓度外,上述实验研究的另一个影响反应快慢的因素是   .
④研究发现盐酸的浓度越大,产生气体越快.与甲比较,下列对丁分析正确的是   (填标号)
A.反应更剧烈 B.产生的二氧化碳的质量更大 C.参加反应的大理石更多
(4)请从实验原理、原料、发生装置、操作等方面,阐述下列实验中可以产生较平稳气体的主要原因.
实验目的 原料 发生装置 主要原因
制取氧气 粉末状二氧化锰和稀过氧化氢溶液 B    
23.请结合下列实验装置,回答有关问题。
(1)写出仪器a和b的名称:a   ,b   。
(2)实验室用A装置产出氧气,发生化学反应的化学方程式为   。如果要收集较纯净的氧气选择的收集装置为   。
(3)实验室用石灰石与稀盐酸反应制取并收集二氧化碳,应选择的装置为   (填字母)。其反应原理为   。
(4)镁铝合金M克和足量的盐酸反应生成H2 0.1克,则M可能是   。
A 0.8 B 1 C 1.5 D 无法确定
答案解析部分
1.【答案】(1)锥形瓶
(2)试管口未放棉花
(3)可以控制反应速率
(4)B→F→E;将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭则已集满
(5)
【解析】【解答】(1)据图可知,仪器①是锥形瓶;
(2)若用A装置加热高锰酸钾制取氧气,试管口未放棉花,高锰酸钾粉末会被氧气流吹入导管,堵塞导管;
(3)制取氧气时B作为发生装置的优点是,分液漏斗可以控制滴加液体药品速率,进而可以控制反应的速率;
(4)若要制备并收集干燥的CO2,浓硫酸具有吸水性,可以除去混合气体中的水蒸气,二氧化碳能溶于水且二氧化碳的密度比空气大,可以选择向上排空气法收集,所选择装置的连接顺序为B→F→E;
检验CO2是否收集满的操作方法是将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭则已集满;
(5)某兴趣小组同学连接B、C、H装置进行实验,氧气具有助燃性,若观察到G装置中蜡烛燃烧更剧烈,蜡烛燃烧生成二氧化碳气体,H装置中溶液变浑浊,说明B中反应生成了氧气,该反应是固液不加热型发生装置,实验室常用过氧化氢在二氧化锰的催化下制取氧气,产物为水和氧气,该反应的化学方程式 。
【分析】(2)加热高锰酸钾,会分解成粉末,堵在试管口,氧气排除不畅,小于在试管口放棉花。
(3)分液漏斗可以控制滴加液体药品速率,进而可以控制反应的速率。
(4)浓硫酸具有吸水性,可以除去混合气体中的水蒸气。
二氧化碳不能支持燃烧。
(5)过氧化氢在二氧化锰的催化下反应生成水和氧气。
2.【答案】(1)检查装置的气密性
(2);B;不易溶于水,且与水不反应;正放
(3)A
(4)气体的密度和溶解性
(5)C
【解析】【解答】(1)组装好制取气体的装置后,应先检查装置的气密性,气密性良好后再添加药品,防止装置漏气,浪费药品;
(2)过氧化氢在二氧化锰的催化下分解为水和氧气,该反应的化学方程式为: ;该反应属于固液不加热反应,发生装置可选B;
用图E所示方法,即排水法收集氧气,是因为氧气不易溶于水,且与水不反应;
氧气的密度比空气大,集满氧气的集气瓶移出水面后应正放在桌面上;
(3)实验室中常用加热固体氯化铵和固体熟石灰的混合物的方法制取氨气,属于固体加热反应,发生装置可选A;
(4)实验室选择气体收集装置的依据是:气体的密度和溶解性,密度比空气大或小(且与空气中物质不反应)可用排空气法收集,不易溶于水(且与水不反应)可用排水法收集,溶于水不能用排水法收集;
(5)实验室制取气体时应考虑的因素包括反应物是否易得;反应条件是否易于控制便于操作;反应速率是否适中,便于收集;制取气体的操作是否简便易行,安全可靠,节能环保。对于气体的颜色和气味等因素不需要考虑。
故答案为:C。
【分析】(1)根据制取气体装药品前要先检查装置气密性分析;
(2)根据过氧化氢分解生成水和氧气,选择固液常温型发生装置及氧气密度大且不易溶于水分析;
(3)根据制取氨气反应物状态及反应条件选择固体加热型发生装置分析;
(4)根据制气装置选择看气体密度和溶解性分析;
(5)根据制气的反应原理选择要看条件、速率、原初是否易获得、是否环保等,但与气体颜色、气味等无关分析。
3.【答案】(1)酒精灯
(2)检查装置气密性
(3)2H2O2 2H2O+O2↑或CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
(4)AD
(5)b
【解析】【解答】(1)由图可知,仪器①的名称为酒精灯,故填:酒精灯;
(2)实验制取气体时,组装好仪器后加入药品前必须进行的一步操作是检查装置气密性,防止装置漏气,故填:检查装置气密性;
(3)B装置适用于固液常温型制取气体,E装置收集密度比空气大的气体,BE 装置组合可制取氧气或二氧化碳,即过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式分别为2H2O2 2H2O+O2↑、CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑,故填:2H2O2 2H2O+O2↑或CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
(4)实验室用加热氯化铵和熟石灰的固体混合物制取氨气,属于固固加热型,选择的发生装置为A,氨气极易溶于水、密度比空气小,只能用向下排空气法收集,选择的收集装置为D,故填:AD;
(5)氧气具有助燃性,密度比空气大,利用空塑料输液袋(如图F)收集氧气,气体从a端进入,空气从b端排出,验满时,把带火星的木条放在玻璃管b端,如果复燃,则证明已经收集满,故填:b。
【分析】(2)根据实验制取气体时,组装好仪器后加入药品前必须检查装置气密性,进行分析。
(3)根据B装置适用于固液常温型制取气体,E装置收集密度比空气大的气体,进行分析。
过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,
碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳。
(4)根据实验室制取氨气的反应原理,属于固固加热型,选择发生装置。
根据氨气的物理性质,选择收集装置。
(5)根据氧气具有助燃性,密度比空气大,用F收集氧气,气体从a端进入,空气从b端排出,进行分析。
4.【答案】(1)进行装置气密的检查
(2)检验B装置是否将二氧化碳气体吸收完全
(3)将装置内的空气排尽,防止发生危险
(4)Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
(5)76.0%
(6)偏低
(7)缺少尾气处理装置
【解析】【解答】(1)实验前应先:进行装置气密的检查,确保实验成功;(2)C装置的作用是:检验B装置是否将二氧化碳气体吸收完全,不影响后续实验的顺利进行;(3)对E装置加热前和停止加热后,都要通入过量的CO,其作用分别是:一氧化碳具有可燃性,①加热前通入一氧化碳是将装置内的空气排尽,防止发生危险;②停止加热后把反应生成的二氧化碳全部排入F装置中。(4)E装置中一氧化碳在高温条件下与氧化铁反应产生铁和二氧化碳所的化学方程式:Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2;(5)充分反应后称得F装置增重6.6g,6.6g是二氧化碳的质量,由质量守恒定律可知,铁红中氧元素质量为=6.6g ,则此铁红中铁的质量分数= .(6)本实验中如果缺少干燥剂D装置,则F装置增重变大,因为吸收了水蒸气,则样品中的氧元素质量偏大,测得样品中铁的质量分数会偏小。(7)一氧化碳有毒,不能直接排放到空气中,实验装置的一个明显缺陷:缺少尾气处理装置。
【分析】(1)根据有气体生成的反应装置气密性要良好分析;
(2)根据石灰水鉴别二氧化碳分析;
(3)根据CO与空气混合气体点燃前要先验纯分析;
(4)根据一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳分析;
(5)根据元素质量为物质质量×元素质量分数及质量守恒定律分析;
(6)根据缺少干燥剂D装置会使氧元素质量偏大分析;
(7)根据CO的实验装置要有尾气处理装置分析。
5.【答案】(1);20
(2)增大反应物之间的接触面积,使反应更充分;溶液变红;BD;取上层清液于试管中,加入适量石灰石;产生气泡
【解析】【解答】(1)①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解:假设2g石灰石中只含碳酸钙,设至少需要稀盐酸的质量为x
x=20g
答:至少需要溶质质量分数为7.3%的稀盐酸的质量为20g;
(2)①将石灰石研细,可以增大反应物之间的接触面积,使反应更充分;
②碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,由于石灰石中还含有其它杂质,故稀盐酸过量,故溶液显酸性,紫色石蕊试液遇酸变红,故观察到溶液变红,说明稀盐酸用量足够;
③A、氯化铁与稀盐酸不反应,无法验证稀盐酸是否足量,不正确;
B、碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠,故如果先产生气泡,后产生沉淀,说明稀盐酸足量,正确;
C、硝酸银和稀盐酸、氯化钙均能反应生成氯化银白色沉淀,无法验证稀盐酸是否足量,不正确;
D、氧化铜和稀盐酸反应生成氯化铜和水,黑色固体逐渐溶解,溶液由无色变为蓝色,说明稀盐酸足量,正确。
故答案为:BD;
④石灰石中的碳酸钙能与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,故取上层清液于试管中,加入适量石灰石,产生气泡,说明稀盐酸足量。
【分析】(1)根据碳酸钙与盐酸反应制二氧化碳,由的碳酸钙质量及方程式中物质间质量关系计算盐酸的质量分析;
(2)根据物质接触面积影响反应速率,酸的化学性质分析。
6.【答案】(1)棉花;;正
(2)B;浓硫酸;压强增大;小;生成二氧化碳的体积
【解析】【解答】(1)利用现有仪器和药品制取氧气,可用加热高锰酸钾的方法,需要在试管口塞一团棉花,还需要补充的一种用品为棉花,补充此用品后便可以制取氧气了,加热高锰酸钾反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,发生反应的化学方程式为 。氧气密度比空气大,从水槽中取出盛满氧气的集气瓶正放在实验台上。 (2)欲制取二氧化碳气体,使用石灰石与稀盐酸反应,属于固液混合不需加热型,需要选择的发生装置是B,一般用 D 装置收集二氧化碳,如果 E、D 相连共同使用,可收集到干燥的二氧化碳,则 E 装置内应盛有的液体是浓硫酸,浓硫酸具有干燥作用。也可以用 F 装置收集二氧化碳,随着反应的进行,装置内气体量不断增多,压强增大,大于外界大气压,在压强差的作用下,水被排出,瓶内收集到二氧化碳。若 F 装置内不含有植物油,则收集的二氧化碳气体的体积比真实制得气体的体积小,因为二氧化碳溶于水并与水反应。用量筒盛接水的目的是:通过盛接的量筒内水的体积,可以测得生成二氧化碳的体积。
【分析】(1)高锰酸钾制取氧气,为了防止高锰酸钾的粉末进入导管,需要在试管口放一团棉花;该反应是高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,据此书写化学方程式;根据氧气的密度比空气大分析,故需要正放;
(2)实验室制取二氧化碳的药品状态和反应条件确定发生装置;根据浓硫酸具有吸水性,常常用于干燥气体分析;根据装置内气体越多,压强越大分析;如果没有植物油一部分二氧化碳将溶于水或与水反应,将使测的的二氧化碳的体积变小;量筒接水的目的,即进入量筒内水的体积,则为测定二氧化碳体积,据此分析。
7.【答案】(1)产生大量白烟,放热
(2)消耗完集气瓶内的氧气
(3)集气瓶内水面上升的体积大于五分之一
【解析】【解答】(1)红磷在氧气中点燃生成五氧化二磷,红磷在空气中燃烧的主要实验现象是产生大量白烟,放热。(2)集气瓶中的氧气没有耗尽,会导致反应后结果偏小,故红磷必须过量的原因消耗完集气瓶内的氧气。(3)红磷燃烧放热,如果缓慢地伸入集气瓶,集气瓶里的空气将受热膨胀,逸出集气瓶,故实验时,将点燃的红磷缓慢的伸入瓶中,可能造成的结果是集气瓶内水面上升的体积大于五分之一。
【分析】红磷在氧气中点燃生成五氧化二磷。
8.【答案】(1)放热
(2)
(3)MgCl2、CaCl2
(4)CDE
【解析】【解答】(1)两实验中均发生了化学变化,而化学变化中伴随有能量的变化,故观察到的现象是固体溶解并放热;(2)两只试管中涉及的化合反应是生石灰与水反应生成氢氧化钙的过程,化学方程式为 ;(3)因为只得到无色溶液,所以试管中还有盐酸与碱发生了反应,说明该溶液中一定含有的溶质是MgCl2、CaCl2,可能存在HCl;(4)A、盐酸不能使酚酞溶液变色,不可选,不正确;
B、Cu与盐酸不发生反应,不可选,不正确;
C、加入Fe2O3观察到固体溶解溶液稍显浅绿色,可选,正确;
D、加入NaOH无沉淀产生,可选,正确;
E、加入Na2CO3有气泡产生,可选,正确。
故CDE正确。
故答案为:CDE。
【分析】(1)根据生石灰与水反应、镁和盐酸反应都是放热反应分析;
(2)根据氧化钙与水化合生成氢氧化钙分析;
(3)根据试管中生成物的种类分析;
(4)根据盐酸的化学性质分析。
9.【答案】(1)进行对比
(2)B试管中的酚酞溶液慢慢变红色,C试管中的酚酞溶液很快变红色
(3)分子是真实存在的,并总在不断运动的;温度越高,分子运动速度越快
(4)能尽量防止氨气逸出(或能够说明分子运动的快慢等。)
【解析】【解答】(1)无色的酚酞溶液遇到碱性溶液会变成红色,E试管单独放酚酞溶液的目的是为了说明氨水能使酚酞溶液变红,起到对比的作用;
(2)A试管是常温,D试管放在热水中,温度不同,分子的运动速率不同,故进行操作b时观察到的现象是B试管中的酚酞溶液慢慢变红色,C试管中的酚酞溶液很快变红色;
(3)根据反应的现象,可以得到的实验结论是①分子是真实存在的,并总在不断运动的,②温度越高,分子运动速度越快;
(4)改进前因为气密性不好,能闻到氨气的刺激性气味,且在同一温度下不能说明温度对分子运动速率的影响,故改进后的实验能尽量防止氨气逸出(或能够说明分子运动的快慢等。)
【分析】浓氨水具有合法性,氨水显碱性,能使无色酚酞试液变红色。
温度越高,分子运动越快。
10.【答案】(1)铁架台;集气瓶
(2)B;D或E;
(3)检查装置的气密性;fdbeca;
(4)AC
(5)A;甲烷不易溶于水;甲烷密度比空气小
【解析】【解答】(1)仪器①为铁架台;仪器②为集气瓶;(2)实验室若用过氧化氢制取氧气,该反应属于固液不加热反应,发生装置应选B;
氧气不易溶于水,密度比空气大,故应用排水法或向上排空气法收集,故收集装置是D或E;过氧化氢在二氧化锰的催化下生成水和氧气,该反应的化学方程式为: ;(3)用高锰酸钾制取氧气的实验步骤有:检查装置的气密性→装入药品、塞棉花→固定试管→加热试管,收集氧气→把导管移出水面→熄灭酒精灯,故上述操作中缺少的一步操作是检查装置的气密性,将该操作编号为f,则正确的操作顺序是fdbeca;高锰酸钾制取氧气的化学方程式为: ;(4)根据资料,用加热氯化铵和氢氧化钙固体混合物制取氨气,该反应属于固体加热反应,发生装置应选A,氨气(NH3)的密度比空气小,且易溶于水,故应用向下排空气法收集,收集装置应选C,故制取氨气应选择的发生装置和收集装置是AC;(5)实验室常用无水醋酸钠和碱石灰的混合固体在加热条件下制取甲烷气体,该反应属于固体加热反应,发生装置应选A,
甲烷气体可用排水法收集,说明甲烷不易溶于水,收集满后集气瓶倒放,说明甲烷的密度比空气小,故据此可推断甲烷一定具备的物理性质是甲烷不易溶于水,密度比空气小。
【分析】(1)根据常用仪器名称分析;
(2)根据过氧化氢分解制氧气的反应原理及依据反应物状态、反应条件选择发生装置和收集装置分析;
(3)根据制气前要先检查装置气密性及高锰酸钾制氧气的原理分析;
(4)根据发生装置选择看反应物状态及反应条件、收集装置选择看气体的密度和溶解性分析;
(5)根据甲烷的收集方法确定甲烷的性质分析。
11.【答案】(1)水槽
(2);带火星的木条
(3)B;a
(4)白
(5)
【解析】【解答】(1)图中仪器④的名称:水槽。
(2)装置A为固固加热型,制取O2的反应为氯酸钾在二氧化锰的催化下受热生成氯化钾和氧气,化学方程式为2KClO32KCl + 3O2↑;氧气具有助燃性,可用带火星的木条检验氧气是否集满,将带火星的木条放在瓶口,木条复燃,则收集满。
(3)实验室要制取CO2属于固液常温型,选择的发生装置是B,二氧化碳密度比空气大,如用装置F收集CO2,CO2应从长管进,故答案为:a。
(4)木炭燃烧生成二氧化碳,现象是剧烈燃烧,发出白光,放出热量。
(5)木炭和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳,化学方程式为C + O2CO2。
【分析】(1)根据常见仪器的名称进行分析;
(2)根据氯酸钾在二氧化锰的催化下加热生成氯化钾和氧气进行分析;
(3)根据实验室制取二氧化碳的原理进行分析;
(4)根据木炭燃烧的现象进行分析;
(5)根据碳和氧气点燃生成二氧化碳进行分析。
12.【答案】(1)温度达到着火点;不支持;4P+5O2 2P2O5;冒出白烟
(2)先变大,后缩小
(3)白磷燃烧消耗了锥形瓶中的氧气,使瓶中气压降低;锥形瓶中氧气约占46mL,当注射器中的水进入锥形瓶约46mL后,瓶中气压与外界相当;
【解析】【解答】(1)将锥形瓶底部放入热水中,白磷很快被引燃,说明燃烧不能缺少的一个条件是温度达到着火点。足量的白磷在锥形瓶中未能全部燃烧,说明瓶内剩余气体不支持燃烧。白磷燃烧生成了五氧化二磷,反应的化学方程式4P+5O2 2P2O5;白磷燃烧,放出热量,冒出白烟;(2)白磷燃烧时放出大量的热,使瓶内压强增大,由于白磷燃烧消耗了氧气,又冷却到室温,瓶内压强减小。所以,可观察到气球的变化是先变大,后缩小。(3)由于白磷燃烧消耗了氧气,瓶内压强减小。所以,注射器中的水自动喷出来。又由于空气中氧气的体积分数约占空气的 ,锥形瓶内空气体积为230 mL,锥形瓶中氧气约占230 mL × =46mL,当注射器中的水进入锥形瓶约46mL后,瓶中气压与外界相当。当注射器中的水还剩下约50mL- 46mL=4mL时停止下流。
[得出结论]氧气约占空气总体积的 。
【分析】(1)根据燃烧的条件及红磷燃烧的现象分析
(2)根据红磷燃烧放出热量及消耗氧气分析
(3)根据测定空气中氧气的注意事项分析
13.【答案】(1)
(2)燃着的木条
(3)产生气泡,液面下降;能使燃着的木条燃烧更旺
(4)水是由氢元素和氧元素组成
(5)装置的气密性良好(合理即可);水分子分成氢原子和氧原子,氢原子和氧原子再重新组合成新的分子
【解析】【解答】(1)实验原理:
电解水时,负极产生氢气,正极产生氧气,反应的化学方程式为:;
(2)实验步骤:
②氢气在空气中能够安静地燃烧,产生淡蓝色火焰,氧气能够支持燃烧,能使燃烧的木条燃烧更剧烈,可用燃着的木条检验氧气和氢气。切断电源,用燃着的木条分别在两个玻璃管尖嘴口检验电解反应中产生的气体,观察并记录现象;
(3)实验现象:
①电解水时,负极产生氢气,正极产生氧气,体积比约为2:1。两个电极附近产生气泡,液面下降,玻璃管a、b内气体的体积比为2:1。
②b管与电源正极相连,产生的气体是氧气,与玻璃管a中的气体被点燃,玻璃管b中的气体能使燃着的木条燃烧更旺;
(4)实验结论:
氢气是由氢元素组成,氧气是由氧元素组成,化学变化中元素的种类不变。通过该实验探究得出的结论是水是由氢元素和氧元素组成。
(5)问题与交流:
①该实验中有气体生成,为保证实验的成功,需要装置的气密性良好,以保证实验成功;
②电解水时,水分子离解成氢原子与氧原子,氢原子与氢原子结合成氢分子,大量的氢分子聚集成氢气,氧原子与氧原子结合成氧分子,大量的氧分子聚集成氧气,微观实质水分子分成氢原子和氧原子,氢原子和氧原子再重新组合成新的分子
【分析】根据电解水的操作要求、现象和结论分析;电解水时为增强水的导电性,通常向水中加少量硫酸或氢氧化钠,电解水时,正极产生氧气,负极产生氢气,二者体积比为1:2,电解水的实验结论为水由氢元素和氧元素组成。
14.【答案】(1)AC或AD
(2)BC
(3)E
【解析】【解答】解:(1)高锰酸钾是固体,反应条件是加热,发生装置应选A;氧气密度比空气大且不易溶于水,可用向上排空气法或排水法收集;(2)根据二氧化碳密度比空气大,能溶于水并与水反应的特点,可选用C装置作为收集装置;大理石或石灰石与稀盐酸是在常温下反应,发生装置可选B;(3)E装置可以制取二氧化碳,F装置不合理的原因是:长颈漏斗下端未伸到液面以下,二氧化碳会从长颈漏斗中逸出。
【分析】(1)根据反应物的状态和反应条件确定发生装置,根据气体的密度和水溶性确定收集装置
(2)石灰石和稀盐酸的状态及反应条件和二氧化碳的性质分析
(3)根据长颈漏斗和分液漏斗的使用方法分析
15.【答案】(1)CDAB;加快溶解速度
(2)加入了絮凝剂
(3)静置时间越长,浊度去除率越高
(4)①②③或⑦⑧⑨
(5)⑧⑨实验对比得出,两组实验中水样的质量与静置时间都相同,⑧中絮凝剂加入体积较少,浊度去除率较高
【解析】【解答】(1)配制絮凝剂溶液的操作为:计算出需要溶质的质量及溶剂的体积,先用天平称量出需要的絮凝剂的质量,将絮凝剂倒入烧杯中,用量筒量取需要水的体积,将水倒入烧杯中,用玻璃棒搅拌加快溶解,待全部溶解后溶液配制成功;故操作顺序为CDAB;玻璃棒搅拌的目的为加快溶解速度;
(2)②中加入了絮凝剂,①中没有絮凝剂,则②中浊度去除率比①高;
(3)实验④~⑦中等质量的水样中加入的絮凝剂体积也相同,根据表格数据得出静置时间越长,浊度去除率越高;
(4)观察表格数据得出实验①②③或者实验⑦⑧⑨中水样的体积相等,静置时间相等,加入絮凝剂的体积不一样,则实验①②③或者实验⑦⑧⑨可以探究等量水样中加入絮凝剂溶液的体积对净化效果影响;
(5)观察实验数据可以发现实验⑧与⑨可知,实验⑧中浊度去除率较高,但絮凝剂加入的体积较少,则不能得出结论“静置时间相同时,等量水样中加入絮凝剂溶液的体积越大,净化效果越好”。
【分析】(1)配制絮凝剂溶液的操作为:计算出需要溶质的质量及溶剂的体积,先用天平称量出需要的絮凝剂的质量,将絮凝剂倒入烧杯中,用量筒量取需要水的体积,将水倒入烧杯中,用玻璃棒搅拌加快溶解;溶解过程中用玻璃棒搅拌是为了加快溶解速度;
(2)②中比①中多了絮凝剂;
(3)利用控制变量法探究时,应保证只有一个变量,其他反应条件相同。
16.【答案】(1)
(2)NaOH、NaCl
(3)氢氧化钠和稀盐酸恰好完全反应
(4)不变
(5)
(6)红色固体逐渐变黑,气球先胀大后缩小;缓冲气压
(7)DE;反应消耗氧气
(8)变小
(9)加入足量稀硫酸,过滤、洗涤、干燥
【解析】【解答】(1)盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,该反应的化学方程式为:;
(2)a点pH>7,此时氢氧化钠还未完全反应,氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,故此时溶液中的溶质为:NaOH、NaCl;
(3)b点pH=7,含义是:氢氧化钠和稀盐酸恰好完全反应;
(4)b点时,氢氧化钠和稀盐酸恰好完全反应,图1中b→c所示溶液中稀盐酸过量,此时没有发生反应,故氯化钠的质量不变;
(5)在一定量的氢氧化钠溶液中逐滴滴加水,氢氧化钠溶液被稀释,pH逐渐减小至无限接近于7,故图为:;
(6)铜和氧气在加热的条件下反应生成氧化铜,加热过程中,温度升高,装置内气体受热膨胀,压强增大,气球胀大,待完全反应后,逐渐冷却至室温,由于消耗了氧气,装置内压强减小,故气球缩小,故现象是:红色固体逐渐变黑,气球先胀大后缩小;
加热过程中,温度升高,装置内气体受热膨胀,压强增大,故气球的作用是:缓冲气压;
(7)从DE段可知,实验装置气密性良好,因为如果装置漏气,在冷却至室温的过程中,外界空气会进入,氧气含量会升高;
CD段氧气含量下降的原因是:反应过程中消耗氧气;
(8)DE段反应结束,温度逐渐恢复至室温,由于消耗了氧气,装置内气压变小;
(9)氧化铜能与稀硫酸反应生成硫酸铜和水,铜和稀硫酸不反应,故为了回收固体中的铜粉,可进行的实验操作是:加入足量的稀硫酸,过滤、洗涤、干燥。
【分析】(1)根据稀盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水进行分析;
(2)根据a点溶液的pH大于7进行分析;
(3)根据酸碱恰好完全反应pH=7进行分析
(4)根据b点后不再发生化学反应进行分析;
(5)根据碱性溶液稀释后溶液的pH变小进行分析;
(6)根据铜和氧气加热生成氧化铜进行分析;
17.【答案】(1)Cu Fe Ag
(2)银白色固体表面附着一层红色固体物质,溶液由蓝色变为浅绿色
(3)实验中没有证明铜和银的金属活动性顺序
(4)将实验②(或试管②)中铁丝换成铜丝;猜想二
【解析】【解答】(1)猜想一:Ag Fe Cu;
猜想二:Fe Cu Ag;
猜想三:Cu Fe Ag;
(2)收集证据:铁会和硫酸铜反应,生产铜和硫酸亚铁。实验①中应观察到的现象是银白色固体表面附着一层红色固体物质,溶液由蓝色变为浅绿色;
(3)解释与结论:甲同学的实验设计有不正确,其理由是实验中没有证明铜和银的金属活动性顺序;
(4)反思:反思后甲同学对自己的实验进行了改正,其作法是将实验②(或试管②)中铁丝换成铜丝;由此证明了探究三者的金属活动性顺序活动中猜想二正确。
【分析】在金属活动性顺序里,金属的位置越靠前,它的活动性就越强;位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢;位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来。
18.【答案】(1)分液漏斗
(2);B;D
(3)丙
(4)不能
(5)二氧化碳溶于水与水反应
(6)向第二朵纸花喷蒸馏水
(7)检验二氧化碳是否能使纸花变色
(8)②③中纸花不变色,④中纸花变红色
(9)ABCD;向盛有适量氢氧化钠溶液的试管中滴加酚酞溶液后分为等体积的两份,一份加入VmL稀盐酸,溶液由红色变无色,另一份加入VmL水仍为红色,证明两者发生了化学反应
【解析】【解答】Ⅰ.气体的制取
(1)图1中仪器a的名称是分液漏斗。
(2)在实验室中,可采用在二氧化锰的催化作用下,加热氯酸钾来制取氧气,同时生成氯化钾;也可采用加热加热高锰酸钾来制取氧气,同时生成锰酸钾和二氧化锰,这两种方法均属于固体加热型,可选择装置A来制取;还可以采用过氧化氢在二氧化锰的催化作用下来制取氧气,同时生成水,该反应属于固液常温型,可选择装置B来制取;在实验室中,用稀盐酸和大理石反应来制取二氧化碳,属于固液常温型,可选择装置B来制取,碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,化学方程式为;氧气和二氧化碳的密度均大于空气,且不与空气的成分反应,所以均可以采用向上排空气法来收集,
故答案为:D。
(3)实验室里制取气体的一般思路为:明确反应原理,选择制取装置,验证所得气体。
Ⅱ.气体的性质
【探究思路】(4)判断物质间是否发生化学反应的根本依据是否生成新物质,观察到的可以作为判断依据的宏观实验现象有生成沉淀、气体、颜色变化等,CO2溶于水无明显现象,不能用观察的方法判断是否发生反应。
【提出猜想】根据二氧化碳能够溶于水,能和水反应生成碳酸,猜想一:二氧化碳溶于水不与水反应;猜想二:二氧化碳溶于水与水反应。
【实验设计】(6)根据对比实验,“实验设计②”的具体内容是向第二朵纸花喷蒸馏水,检验水能否使纸花变色。
(7)实验的目的是证明二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸是紫色石蕊变色,所以排除二氧化碳的干扰,故“实验设计③”的目的是检验二氧化碳是否能使纸花变色。
【实验结论】猜想二成立,二氧化碳溶于水且与水反应,支持猜想二成立的实验现象是②③中纸花不变色,说明水、二氧化碳都不能使纸花变色,④中纸花变红色,说明二氧化碳和水反应生成的物质能使纸花变色。
【反思交流】实验探究“无明显实验现象时是否发生化学反应”的核心思路有设计对比实验、控制实验条件、获取事实证据、逻辑推理判断。
将稀盐酸加入氢氧化钠溶液中没有明显实验现象,判断两者混合是否发生化学反应的具体方法:向盛有适量氢氧化钠溶液的试管中滴加酚酞溶液后分为等体积的两份,一份加入VmL稀盐酸,溶液由红色变无色,说明氢氧化钠已经完全反应,另一份加入VmL水仍为红色,说明氢氧化钠没有反应,证明两者发生了化学反应。
【分析】(1)根据常用仪器名称分析;
(2)根据碳酸钙与水反应生成氯化钙、水和二氧化碳及发生装置选择看反应物状态及反应条件分析;
(3)根据实验室里制取气体的一般思路为:明确反应原理,选择制取装置,验证所得气体分析;
(4)根据二氧化碳与水反应生成碳酸但没有明显现象分析;
(5)根据题中所给猜想一确定猜想二分析;
(6)根据设计实验中未验证水能否使石蕊变色的对比分析;
(7)根据对比实验中需验证二氧化碳能否使石蕊变色分析;
(8)根据二氧化碳与水反应生成碳酸能使石蕊变色分析;
(9)根据酸和碱反应时溶液酸碱性的变化及指示剂遇酸碱性溶液的颜色变化分析。
19.【答案】(1)酒精灯
(2)大理石(或石灰石);B;将燃着的木条放在n端口,若木条熄灭,证明已满
(3)2H2O22H2O+O2↑
(4)发出明亮的蓝紫色火焰,澄清石灰水变浑浊
(5)防止反应生成的高温物质溅落瓶底,使集气瓶炸裂
(6)b
【解析】【解答】(1) 图中仪器a的名称是酒精灯。
(2) 实验室制取二氧化碳,常用的药品是稀盐酸和大理石或石灰石,应选择固液常温型发生装置,即B, 若用C装置收集二氧化碳,因二氧化碳密度大于空气,则气体应从m端进入,验证其收集满的方法是将燃着的木条放在n端口,若木条熄灭,证明已满 。
(3)D装置中发生的是过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气,方程式为2H2O22H2O+O2↑ 。
(4) 当氧气集满后,将硫粉点燃后,缓慢伸入E瓶中,瓶内观察到现象为发出明亮的蓝紫色火焰,澄清石灰水变浑浊 。
(5) 做铁丝燃烧实验, 实验中澄清石灰水的作用是防止反应生成的高温物质溅落瓶底,使集气瓶炸裂 。
(6) 增大过氧化氢溶液浓度会加快反应速率,a错误;减小过氧化氢溶液浓度可减慢反应速率,b正确;升高溶液温度会加快反应速率,c错误。
【分析】(1)根据常用仪器名称分析;
(2)根据实验室常用稀盐酸和大理石或石灰石制取二氧化碳,选择固液常温型发生装置,二氧化碳密度大于空气,用C收集时m端进气分析;
(3)根据过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气分析;
(4)根据硫燃烧现象分析;
(5)根据铁丝燃烧实验要防止熔化物溅落炸裂瓶底分析;
(6)根据增大溶液浓度、升高温度等可加快反应速率,减少溶液浓度减慢反应速率分析。
20.【答案】(1)Zn>Fe>Cu
(2)④
(3)浅绿色;
(4)回收;节约金属资源(合理即可)
【解析】【解答】(1)由金属活动性顺序表可知,铁、锌、铜的金属活动性由强到弱的顺序是Zn>Fe>Cu。
(2)实验①的两个实验,分别说明Zn>Fe,Fe>Cu,即Zn>Fe>Cu,此选项不正确;实验②的两个实验,分别说明Zn>Fe,Fe>Cu,即Zn>Fe>Cu,此选项不正确;实验③的两个实验,分别说明Zn>Fe,Fe>Cu,即Zn>Fe>Cu,此选项不正确;实验④的两个实验分别说明Zn>Cu,Fe>Cu,不能说明Fe与Cu的金属活动性顺序,此选项正确。
故答案为:④。
(3)将锌片投入到FeSO4溶液中,发生化学反应:Zn+FeSO4=ZnSO4+Fe,可观察到锌片表面析出黑色固体,溶液由浅绿色变为无色;将铁片投入到CuSO4溶液中,所发生反应的化学方程式为:Fe+CuSO4=Cu+FeSO4。
(4)实验后,大家一致认为对于实验中用过的金属应采取的处理方式是回收,其理由是节约金属资源。
【分析】在金属活动性顺序里,金属的位置越靠前,它的活动性就越强;位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢;位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来。
21.【答案】(1)NaOH和Na2CO3
(2)稀盐酸;Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
(3)CaCO3;不能;氢氧化钙和碳酸钠反应会生成氢氧化钠
(4)CaCl2
(5)密封
【解析】【解答】(1)[提出猜想]猜想Ⅲ: NaOH和Na2CO3。
(2)[实验和推断]若现象A为有气泡产生,则加入的X溶液是稀盐酸,说明氢氧化钠已经变质,有气泡产生的反应的化学方程式是Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑。
(3)若X是Ca(OH)2溶液,现象A为有白色沉淀生成,现象B为无色酚酞溶液变红色,则白色沉淀为CaCO3,该实验不能说明样品中有NaOH,原因是氢氧化钙中引入氢氧根离子,反应会生成氢氧化钠。
(4)若猜想Ⅲ成立,则X是CaCl2溶液,检验并除去碳酸钠。
(5)[反思应用]保存NaOH溶液的方法是密封。
【分析】(1)根据二氧化碳与氢氧化钠反应会生成碳酸钠和水,进行猜想。
(2)根据碳酸钠与稀盐酸灰发生反应,生成二氧化碳气体,所以用盐酸来检验氢氧化钠已经变质。
(3)碳酸根离子与钙离子反应会生成碳酸钙白色沉淀生成。
碱性溶液能使无色酚酞溶液变红色。
(4)若猜想Ⅲ成立,分别需要验证氢氧根离子和碳酸根离子的存在。
(5)根据实验以及结论,得出氢氧化钠应该封闭保存。
22.【答案】(1)集气瓶;前
(2)2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑;A;E
(3)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;乙;固体反应物的颗粒大小(或反应物的接触面积);A
(4)通过分液漏斗控制液体滴加速度
【解析】【解答】(1)仪器a的名称是集气瓶,故填集气瓶;
在组装B装置时,应先放好酒精灯,然后根据酒精灯的高度来安装试管,故填前。
(2)高锰酸钾在加热的条件下反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,故反应的化学方程式写为:2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑;
该反应的反应物是固体,反应条件是加热,应选择固体加热发生装置,则宜选用的发生装置是A,故填A;
氧气的密度比空气大,不易溶于水,所以收集氧气可选择向上排空气法或排水法,不宜选用的收集装置是向下排空气法,即装置E,故填E。
(3)①碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,故反应的化学方程式写为:CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑;
②对比实验数据可见,甲和乙均为mg块状大理石,wg盐酸,只是盐酸的浓度不同,
故答案为:乙;
③甲和丙对比,乙和丁对比可知,实验研究的另一个影响反应的因素是固体反应物的颗粒大小(或反应物的接触面积),故填固体反应物的颗粒大小(或反应物的接触面积);
④甲和丁对比可知,丁中反应物之间的接触面积大,盐酸浓度大,所以反应的速率更快,
故答案为:A。
(4)用过氧化氢来制取氧气时,用分液漏斗滴加过氧化氢溶液,可以控制液体滴加的速度,从而得到了较平稳的氧气流,故填通过分液漏斗控制液体滴加速度。
【分析】(1)集气瓶用来收集气体。
组装气体装置时,应先放好酒精灯,用来固定试管的位置。
(2)根据高锰酸钾在加热的条件下反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,写出反应的化学方程式。
根据反应的特点可知,属于固固加热型,选择发生装置。
根据氧气的物理性质,收集氧气的方法。
(3)①根据碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,写出反应的化学方程式。
②根据对比实验数据可知,通过控制变量法进行分析。
③通过控制变量法进行分析。
④根据甲和丁对比可知,应物之间的接触面积大,反应物浓度大,反应的速率更快。
(4)分液漏斗有活塞,可以控制液体滴加的速度。
23.【答案】(1)锥形瓶;水槽
(2)2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑;C
(3)BD;CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
(4)B
【解析】【解答】(1)锥形瓶是常用的反应容器,水槽是盛水的仪器,故答案为:锥形瓶;水槽;(2)A装置的试管中有棉花团,因此是加热高锰酸钾制氧气,高锰酸钾受热分解生成锰酸钾和二氧化锰和氧气,要注意配平;氧气的密度比空气的密度大,不易溶于水,因此能用向上排空气法和排水法收集,排水法收集的氧气比较纯净;故答案为:2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑;C;(3)实验室制取CO2,是在常温下,用大理石或石灰石和稀盐酸制取的,碳酸钙和盐酸互相交换成分生成氯化钙和水和二氧化碳,因此不需要加热。二氧化碳能溶于水,密度比空气的密度大,因此只能用向上排空气法收集;故答案为:BD;CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;(4)设产生0.1g氢气需要镁的质量是x,
x=1.2g;
设产生0.1g氢气需要铝的质量为y;
y=0.9g;
因此M值在0.9g~1.2g之间,
故答案为:B;
【分析】(1)根据常用仪器的名称进行分析
(2)高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,结合氧气的性质分析
(3)碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,根据反应物的状态和反应条件确定发生装置,根据气体的密度和水溶性确定收集装置分析
(4)根据化学方程式的计算方法分析

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