2024年中考化学复习专题:实验探究题(含解析)

2024年中考化学复习专题:实验探究题
1.用下图装置制取并验证其性质。
(1)用石灰石与稀盐酸反应制取的化学方程式为   。
(2)观察到短蜡烛先熄灭,由此得出二氧化碳的性质是   。
2.欲证明“CO2与NaOH发生了化学反应”,某化学兴趣小组进行以下探究实验(实验装置中夹持仪器己略去)。
(1)【实验1】配制溶液
用NaOH固体配制20g20%NaOH溶液,需NaOH固体的质量为   ,无需用到的玻璃仪器有   (填标号)。
A.胶头滴管 B.玻璃棒 C.试管 D.烧杯
(2)【实验2】按图1所示装置进行实验。
实验前U型管两端液面相平,将NaOH溶液滴入试管中,恢复到室温后,U型管中的液面   。据此,甲同学得出“CO2与NaOH发生了化学反应”的结论,U型管中液面高度变化的原因是   。
(3)上述结论的证据不充足,理由是   。
(4)【实验3】按图2所示装置进行实验。
查阅资料:I.CaCl2溶液呈中性; Ⅱ.
实验步骤如下:
①检查装置的气密性,往装置中加入药品:
②关闭K1、K2,将注射器中的NaOH溶液缓缓推入A中:
③A中物质充分作用后,打开K1,B中无色溶液倒吸入A中,A中产生沉淀且溶液显红色;
④关闭K1,打开K2,将注射器活塞向上拉,C中溶液倒吸入A中。
步骤③“产生沉淀”的现象仍不足以证明CO2与NaOH发生了化学反应,理由是   。
(5)步骤④中,若观察到   (填现象),该反应的化学方程式为   ;证明CO2与NaOH发生了化学反应。
3.科学家设想利用太阳能加热器“捕捉CO2”、“释放CO2”,实现碳循环(如下图所示)。
(1)某化学小组的同学对此非常感兴趣,在老师的指导下,设计如下装置探究上述设想的反应原理。
① 能证明装置A“释放CO2”的现象是   ,A中反应化学方程式   。
② 装置 B在实验结束撤掉酒精喷灯时的作用是   。
③ 实验后小组同学对D中固体的成分进行探究,以证明是否“捕捉”到CO2
(2)【猜想与假设】
D中的固体为: 猜想一:氧化钙;猜想二:氧化钙与碳酸钙;猜想三:碳酸钙
【设计并实验】
I. 甲同学取样D中固体于试管中,加入一定量的水,振荡,有白色不溶物,甲同学认为试管中的固体为碳酸钙,即猜想三成立。
乙同学认为上述实验不足以证明猜想三成立,其理由是   。
II. 乙同学取样D中固体于试管中,加入少量的水,触摸试管外壁,感觉发热,认为固体中肯定有氧化钙,反应的化学方程式是   ,但无法确定是否有碳酸钙。
III. 丙同学认为利用感觉温度变化的方法判断是否有氧化钙不可靠,他利用水、酚酞试液和稀盐酸证明了猜想Ⅱ成立,请完成他的实验报告。
(3)【查阅资料】氧化钙、氢氧化钙都能与盐酸反应:
CaO+2HCl═CaCl2+H2O Ca(OH)2+2HCl═CaCl2+2H2O
实验步骤 实验现象 实验结论
取样,加入适量的水溶解,过滤,向滤液中滴入酚酞; 向滤渣中加入            猜想二成立。
4.请利用氧气的相关知识回答下列问题:
(1)实验室用如图所示的装置制取少量氧气。
①仪器a、仪器b的名称分别是   。
②锥形瓶内发生反应的化学方程式是   。
(2)工业上有多种制取氧气的方法,如:
方法一:在低温、加压条件下,将空气液化。然后将温度升高至-196℃—-183℃之间,使液态氮气先蒸发,剩余液态氧气储存于钢瓶里。
方法二:利用电解水的方法制取氧气,将得到的氧气干燥。在低温、加压条件下,使之转化为液态,储存于钢瓶里。
①从构成物质的微粒视角分析,在方法一空气液化过程中,主要改变的是   。
②某工厂用方法二制取氧气,发现氧气的产量略小于理论值,且所得氧气中有淡淡的鱼腥气味。从元素守恒角度分析,该鱼腥气味的气体是   。
(3)氢气和氧气在Pd基催化剂表面可反应生成H2O2,其微观示意图如图所示:
“解离”时,结构被破坏的分子是   (填化学式)。
(4)为探究氯化物对双氧水分解的影响,进行以下实验:
反应条件:6.0mL30%双氧水,0.1g氯化物,室温:实验时间:1.5h。实验数据如表所示。由表可知,双氧水保存时应绝对避免引入的离子是   (写离子符号)。
氯化物 NaCl MgCl2 CuCl2
放出氧气的体积/mL 2.0 4.0 420.0
双氧水的分解率/% 0.30 0.60 63.18
5.化学是一门以实验为基础的学科。根据图1回答问题:
(1)仪器①的名称是     。
(2)实验室制取气体若选用A装置,除因为反应条件需要加热外,还因为     。收集气体若选用D装置,气体具有的性质     。
(3)实验室用过氧化氢制取氧气,发生装置要能达到“控制反应速度”,需要选用的仪器和用品有     ,反应的化学方程式为     。小明用AD装置制取氧气,实验结束时,先熄灭酒精灯,导致水槽中的水倒流进入了导气管。可采取的补救措施是     (说出一种)。
(4)装置H中,向干燥石蕊试纸的a端滴入蒸馏水,观察到的实验现象为     ,该实验得出的结论为     。
(5)小明同学以废弃的“棒棒冰”塑料管为材料,制成的气体发生装置(各部分连接紧密后,如图2所示)。该实验设计的优点有:     。(写一点即可)
6.为验证铁、铜、银三种金属的活动性顺序,小明分别设计了两种不同的实验方案,都达到了目的。实验室提供的试剂有:铁片、银片、铜片、稀盐酸、硫酸铜溶液、硫酸亚铁溶液、硝酸银溶液,方案如下:(实验中金属均足量,且充分反应)
实验方案 方案一 方案二
实验操作 一种金属分别放入两种溶液中 两种金属分别放入一种溶液中
(1)方案一中选择的金属是   ,试管②中的现象是   。
(2)方案二中能发生反应的化学方程式是   。
(3)小红也设计了一个方案,将铁片、银片、铜片分别放入稀盐酸中,你认为他的方案能否达到目的?并说明原因   。
(4)实验后小明将方案二中的两支试管中的溶液混合倒入一个烧杯中,则所得溶液中的溶质有   (填化学式),他想从以上溶液中回收金属铜,设计了如下所示实验方案:
(5)滤液①中只含有一种溶质,则步骤①中的金属是   ,步骤②中加入“过量稀硫酸”的目的是   。步骤②也可以用物理方法将金属混合物分离,方法是   。
7.根据下图回答下列问题:
(1)仪器②的名称是   。
(2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气,可选择的发生装置为   (填字母),反应的化学方程式是   。
(3)写出用装置A进行高锰酸钾制氧气的化学方程式   。可用E装置收集氧气,因为氧气   溶于水。
(4)写出实验室制取二氧化碳的化学方程式   。
(5)G是一种可用于集气、洗气等的多功能装置。若将G装置内装满水,再连接量筒,就可以用于测定不溶于水且不与水反应的气体体积,测量时气体应从   (选填“a”或“b”)进入G中。
(6)实验室制取甲烷是用加热无水醋酸钠固体和碱石灰固体混合物的方法,甲烷难溶于水且密度小于空气密度,则制取甲烷应选择的发生装置和收集装置的组合是   。
(7)实验室制取二氧化碳,需选用合适药品。按左下表进行实验,取等质量的大理石加入足量酸中(杂质不与酸反应),产生二氧化碳体积随时间变化曲线如下图所示:图中丙对应实验   (选填“I”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。
实验编号 药品
Ⅰ 大理石粉末、7%盐酸溶液
Ⅱ 块状大理石、7%盐酸溶液
Ⅲ 块状大理石、10%硫酸溶液
8.人类的日常生活和工农业生产离不开水。为探究水的组成及变化,某小同学设计下图装置进行电解水实验,先在电解器玻璃管里加满水(含少量硫酸钠),再接通直流电源。回答下列问题:
(1)电解时,向水中加入硫酸钠其目的是   ,乙玻璃管中产生气泡的位置在   (填“a”“b”或“c”)处。
(2)甲、乙两支玻璃管中生成气体的体积比约为   。
(3)切断电源后,用燃着的木条在乙玻璃管尖嘴口检验产生的气体,观察到的现象是   。
(4)电解时,水分于分解示意图如下,补全横线上的模型图。   
(5)电解纯水速率较慢,为探究不同电压和不同浓度NaOH溶液对电解水速率的影响,小组同学进行多次实验,测得产生20mL氢气所需时间如下图:
①电解溶质质量分数为5%的NaOH溶液时,改变电压对电解水速率的影响   。
②上述实验中,电解水速率最快的条件是   。
9.如图是某饮料的部分标签,兴趣小组同学用实验证明该饮料中含有CO2。
(1)(查阅资料)
①柠檬酸为无色晶体,易溶于水,具有酸性;常温下稳定,加热至 175℃后会分解。
②紫色石蕊试液遇到酸性物质会变成红色。
(实验探究)
实验操作 实验现象 结论与解释
如图所示,打开饮料瓶盖,管的橡皮塞,将导管另一端伸入装有试剂a的试管中。 方案一:试剂a为澄清石灰水     饮料含有CO2.试管中反应的化学方程式为   
方案二:试剂a为    试管中液体变成红色 饮料含有CO2.使试剂a变成红色的物质是   
(2)(交流反思)
同学们经过讨论,一致认为方案一比较合理,方案二也可能是该饮料中的柠檬酸随气体进入 试管从而引起试剂a的变色。
(深入探究)同学们决定在方案二实验的基础上,不增加任何试剂,仅通过一步实验操作即 可确认不是因为柠檬酸而引起的变色。该操作及现象是   ,该反应的化学方程式为   。
10.利用以下装置制备CO2,并对其性质进行探究。
(1)仪器X的名称是   。
(2)气密性检查:关闭a,打开b,缓慢抽拉空的注射器,当D中   时,表明气密性良好。
(3)制备并探究CO2的性质:
①打开a,关闭b,推动装有稀HCl的注射器活塞,B中发生应的化学方程式为   。一段时间后,发现A中低蜡烛先熄灭,高蜡烛后熄灭,说明   。
②然后打开b,关闭a,点燃C中酒精喷灯,玻璃管中发生反应的化学方程式为   。
③为证明C中CO2没有完全反应,试剂Y可能是   。
11.实验课上,同学们进行了电解水的实验,并对电解水过程中产生的“异常”现象展开了系列的探究活动。
(1)活动一:同学们用如图所示的装置进行实验,观察到的现象是   。
(2)电解水时,通常要在水中加入少量氢氧化钠或硫酸钠,其目的是   。
(3)电解水的符号表达式为   。
(4)该实验的结论是   。
活动二:实验时,小红在水中加入了氯化钠,发现与电源正极相连的电极上产生了黄绿色气体,负极产生了无色气体。
(查阅资料)氯气(Cl2)是黄绿色、有刺激性气味的有毒气体。
(提出问题)两极产生的气体分别是什么?
(实验探究)
实验步骤 实验现象 实验结论
将一张白纸衬在正极玻璃管后     该气体为氯气
将燃着的木条放在负极玻璃管尖嘴口 气体燃烧,产生淡蓝色火焰    
(反思评价)电解水时   (选填“可以”或“不可以”)加入氯化钠,原因是   。
12.实验是学习和研究化学的重要途径。
(1)小丽准备配制溶质质量分数为 18.5%的稀盐酸用于制取二氧化碳。
所需仪器:烧杯、量筒、胶头滴管和   (填仪器名称)。
(2)如图是实验室常用的气体制备相关装置,请回答下列问题。
①收集二氧化碳通常选择的装置是   (填序号)。
②小丽发现收集到的二氧化碳有刺激性气味,于是将气体从   (填“a”或“b”)端通入装置 F 除去 HCl,再收集。
③用装置 A 做氯酸钾和二氧化锰制取氧气的实验,则装置 A 还需补充的仪器是   , 请写出该反应的化学方程式:   。
④组装仪器时连接玻璃管和胶皮管的操作:先把玻璃管口   ,然后稍稍用力即可把玻璃管插入胶皮管。
⑤若装置 G 中试管中的无色液体是水,向试管中加入一种固体,且 U 型管中 a 端液面下降、b 端液面上升,则所加固体可能是   (填下列序号)。
A.冰 B.氧化钙 C.氢氧化钠 D.硝酸铵 E.干冰
⑥制取二氧化碳发生反应的化学方程式为   ,B 装置内碳酸钙的质量随时间变化的大致趋势如图所示,请结合图像分析,t0min 时 B 装置内的溶液中 Ca2+与 Cl-的个数比   (填“等于” 或“小于”)1∶2。
13.某同学设计的探究二氧化碳性质的实验,图中给出实验室制取气体的装置,图1中①、④为用紫色石蕊溶液润湿的棉球,②、③为用石蕊溶液染成紫色的干燥棉球。请你一起参与探究:
(1)请你写出实验室制取二氧化碳的化学方程式   ,在A-E中应选取装置   ,若利用F装置来干燥二氧化碳,则气体应从   (填字母)端进入。如何检验CO2   ,若将带火星的小木条放在集气瓶口,现象是   ,小红对装置A进行了如图G的改进,这样改进后的优点有   。
(2)一段时间后,小明观察到棉球①、④变红,而棉球②、③不变色,由此得出二氧化碳的性质是   ,该反应的化学方程式是   。
(3)细心的小红发现棉球   (选填①或④)先变红,由此得出二氧化碳的性质是   。
14.请根据如图回答问题。
(1)仪器①的名称为   。
(2)用图A装置使用高锰酸钾制氧气时,应改进的措施是   。
(3)用过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气,A~E中应选择的制取装置是   (填字母),其发生反应的化学方程式为   。
(4)用装置F收集氢气,气体应从   (填“a”或“b”)端通入。
15.请结合下列实验常用装置,回答有关问题。
(1)写出图中标有字母的仪器名称:a   。
(2)若用高锰酸钾制取氧气,应选用的发生装置是   (填“A”、“B”或“C”),在加入药品前,应首先   ,反应的化学方程式是   。
(3)若要制取二氧化碳,在B装置中装有石灰石,那么a中应加入   。若要获得干燥的二氧化碳,除发生装置外,还应选用D装置,并在该装置中盛放   (填写试剂名称)。如果用E装置收集该气体,则气体从   端进入(填“b”或“c”)。
(4)实验室如用块状固体和液体无需加热制取气体,可将B装置改进为C装置(多孔隔板用来放块状固体),其优点是   。
16.某化学兴趣小组开展的氢氧化钠性质系列探究活动如图1所示,回答下列问题:
(1)放置一会后,实验①观察到固体氢氧化钠表面变   。
(2)实验②观察到紫色石蕊试液变成   色。由此得出:碱溶液能使指示剂变色。
(3)实验④:
Ⅰ.当滴加稀盐酸至溶液呈中性时,溶液显   色;继续滴加稀盐酸并用玻璃棒不断搅拌,此时溶液中的溶质除酚酞外还有   (填化学式)。
Ⅱ.如图2是氢氧化钠与盐酸反应的微观模拟示意图:
从微观的角度分析,中和反应的实质是   。
(4)实验⑤观察到的现象是   ,说明碱溶液能与某些盐反应。该反应的化学方程式为   。
(5)实验⑥、⑦为用软矿泉水瓶所做的对比实验,装   的软矿泉水瓶变瘪更明显,原因是   。(用化学方程式表示)
17.某课外化学兴趣小组发现木炭与浓硫酸加热后产生了气体,该气体有刺激性气味,能使澄清的石灰水变浑浊。同学们在老师的指导下对该气体成分进行了探究。
【提出问题】该气体的成分是什么?
(1)【提出猜想】猜想一:该气体是CO2;
猜想二:该气体是SO2;
猜想三:该气体是   。
(2)【查阅资料】
①SO2能与酸性高锰酸钾溶液反应,使其褪色。
②SO2 +Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O
【实验设计】
【现象与分析】
装置B中酸性高锰酸钾溶液颜色变浅。说明气体中含有   。装置B中高锰酸钾溶液必须足量的原因是   。
(3)装置C中澄清石灰水变浑浊,说明气体中含有   。
【实验结论】猜想三成立。
(4)【反思交流】
若装置B与装置C位置互换,该实验设计是否合理   ,理由是   。
(5)有同学认为,木炭与浓硫酸加热后生成的产物中,除上述已验证的物质外,至少还有一种产物,理由是   。
18.某同学设计了如图1所示的装置,用于实验室制取并对它的部分性质进行探究。请按要求答题。
(1)仪器m的名称是   。
(2)在装置A、B中选   与Ⅰ组合制取一袋二氧化碳,发生反应的化学方程式为   ,验满的方法是   。若把H与   组合成发生装置可控制反应的发生和停止,可通过   (写出操作方法)可使反应停止。
(3)往图C中的试管通入,当出现   现象,表明石灰水的溶质刚好完全沉淀。
(4)向图F中的塑料软瓶中倒入一定量的溶液,迅速拧紧瓶盖,振荡,可观察到瓶子变瘪,但不能由此说明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应,也可能是   。
(5)为了验证氢氧化钠溶液与二氧化碳能发生反应。把图1中E装置改为图2装置。把注射器内的氢氧化钠溶液注入到装有二氧化碳的集气瓶中,打开弹簧夹,看到   现象。写出产生此现象化学方程式   、   ,证明二氧化碳与氢氧化钠溶液发生了化学反应。
19.(1)某研究小组在学习氧气的化学性质时发现:铁丝在氧气中燃烧没有火焰,而蜡烛在氧气中燃烧却有明亮的火焰。该小组同学进行了如下探究。
探究一:蜡烛燃烧产生火焰的原因是什么?
①点燃蜡烛,将金属导管一端伸入内焰,导出其中物质,也有火焰产生(如图1所示)。
由此可知:蜡烛燃烧产生的火焰是由    (填“固态”或“气态”)物质燃烧形成的。
探究二:物质燃烧产生火焰的根本原因是什么?
物质 熔点/℃ 沸点/℃ 燃烧时温度/℃
石蜡 50~70 300~550 约600
铁 1535 2750 约1800
钠 97.8 883 约1400
②由如表可知:物质燃烧能否产生火焰与其    (填“熔点”或“沸点”)和燃烧时温度有关。通过如表中石蜡、铁的数据对比,由此推测:钠在燃烧时,   (填“有”或“没有”)火焰产生。
③根据硫在空气或氧气中燃烧的实验,请推测硫沸点    硫燃烧时的温度(填“>”或“<”或“=”)。由此可知,气态物质燃烧一般有火焰,原因是木材不完全燃烧产生    。
④熄灭蜡烛,并立即用一块干而冷的玻璃片放在白烟上,发现玻璃片上没有出现水雾   。熄灭蜡烛,并立即用燃着的木条伸到白烟处(不接触烛芯),发现蜡烛重新被点燃,同时可排除假设白烟是蜡烛燃烧时生成的二氧化碳,因为二氧化碳不燃烧也不支持燃烧   变化。
(2)如图2所示是我校某化学兴趣小组进行的“对人体吸入的空气和呼出气体的探究”实验,按要求回答问题。
①实验1得出的结论是    ;
②实验2对比得出的结论是    ;
③实验3中对着哈气的镜片上的现象是出现    。
20.某实验小组同学对氢氧化钠的化学性质进行如图1探究。
(1)(实验情景)A、B试管中观察到的现象分别是   。C、D试管中均无明显现象。
(2)(问题思考)C、D试管中是否发生了化学反应?同学们设计以下实验继续进行探究:
(探究一)NaOH溶液与CO2能否发生化学反应?
方案一:小红同学改变实验装置,设计如图2所示实验方案,软塑料瓶变瘪程度较大的是   (填“甲”或“乙”),说明两者发生了化学反应。
(3)方案二:小明同学为证明试管C中已经发生了化学反应,向该试管中再加入足量稀盐酸,观察到试管中   (填实验现象),说明两者发生了化学反应。写出加入稀盐酸后发生反应的化学方程式   。
(4)(探究二)稀盐酸与NaOH溶液能否发生化学反应?
方案一:先用pH试纸测定NaOH溶液的pH值,再逐滴滴加稀盐酸,振荡,同时多次测定混合溶液的pH,测定的pH值   ,则能说明二者发生了化学反应。
(5)方案二:利用如图3装置证明二者发生了化学反应。整个实验过程中无明显现象,也可证明氢氧化钠溶液和稀盐酸能发生化学反应,则步骤Ⅱ中所加试剂为   。
(6)(归纳与总结)同学们经讨论后认为,对于无明显现象的化学反应,可以用两种思路探究反应是否发生:
思路①:验证有   。
思路②:验证反应物减少或消失。
21.
(1)居家学习期间,某同学发现一小袋白色食品干燥剂(主要成分为生石灰)已结块,于是猜想该干燥剂可能与空气中的   反应变质成为氢氧化钙或碳酸钙。
(2)为了验证猜想,该同学展开下列系列实验活动:
(查阅资料、收集物品)
①治疗便秘的果导片(白色固体,主要成分为酚酞);
②白醋(主要成分为醋酸,化学式为HAc,化学性质与盐酸相似);
③氮肥氯化铵(白色固体,与氢氧化钙混合研磨能产生刺激性气味的气体)
(实验、记录现象并分析)
取果导片和该干燥剂两种固体少许研细、放入玻璃杯中,加入一定量的水搅拌,观察到玻璃杯中均出现浑浊现象且烧杯内物质呈红色;用手触摸玻璃杯壁,有   现象,说明干燥剂中一定含有氧化钙;酚酞变红的现象   (“能”或“不能”)说明该干燥剂中一定含有氢氧化钙;
(3)为了证明干燥剂中是否含Ca(OH)2.该同学取该干燥剂的固体与氯化铵固体在研钵中混合研磨,产生了刺激性的氨味儿,说明该干燥剂中有Ca(OH)2,该反应可用化学方程式表示为:   
(4)为了验证该干燥剂中是否有CaCO3,该同学取了一定量的该干燥剂的固体于试管中加入足量白醋(HAc),观察到   ,说明该干燥剂中有碳酸钙,请写出该现象的化学反应方程式为:   
22.根据下列仪器装置,回答问题:
(1)写出仪器e的名称   
(2)实验室用MnO2和双氧水制取O2,反应的化学方程式为   ;装入药品前必须进行的操作是   ;实验室制取并收集H2可选用的装置   (填字母序号)
(3)实验室可用   (填物质名称)干燥CO2 用装置E进行CO2的部分性质实验:将干燥的紫色石蕊试纸放在   (选填“a”“d”)处,并与b处现象对比,可说明CO2能与水反应;c处发生反应的化学方程式为   
23.用下图实验研究O2和CO2的性质。
实验1实验2
(1)实验1:
①a中观察到木炭剧烈燃烧、   、放热。
②b中石灰水变浑浊,反应的化学方程式为   。
(2)实验2,缓慢倒入CO2,观察到湿润的紫色石蕊纸花变红,蜡烛熄灭。
①证明CO2和水发生反应,还需补充的操作是   。CO2和水反应的化学方程式为   。
②蜡烛和纸花的现象均能证明CO2具有的性质是   。
24.某校化学兴趣小组进行粗盐(含有泥沙)提纯实验,并用所得精盐配制100g20%氯化钠溶液。
(1)实验一:甲同学进行粗盐提纯实验的操作示意图。
操作④中,玻璃棒的作用是   。
(2)操作⑤中,得到的滤液仍然浑浊,原因可能是   (填一种即可)。
(3)操作⑥中,停止加热的合适时机是   。
(4)实验二:乙同学用提纯得到的精盐配制100g20%的氯化钠溶液。(已知:水的密度为1.0g/mL)
需要氯化钠质量为   g,需要水的体积为   mL。
(5)应选用下列哪种规格的量筒____(填序号)。
A.100mL B.20mL C.50mL D.200mL
(6)经检测,所配制溶液的溶质质量分数偏大,其原因可能是   (填序号)。
A.氯化钠固体不纯
B.烧杯用蒸馏水润洗后再配制溶液
C.量取水时,俯视读数
D.转移己配好的溶液时,有少量液体溅出
(7)实验三:获取农业上常用的16%食盐溶液,用来挑选优质种子。
丙同学用100g20%的氯化钠溶液加水稀释来完成。求稀释所需水的质量   (列式计算)。
25.实验室可以用不同装置制取气体,根据要求回答问题。
(1)实验室制取二氧化碳的化学方程式是   ,应选用的发生装置是   (选填编号),若要控制反应的发生和停止可用   (填装置名称)。
(2)实验室用A装置制氧气并进行相关性质实验。欲制取0.3mol氧气,计算消耗氯酸钾的质量。(根据化学方程式列式计算)
(3)铁丝在氧气中燃烧的化学方程式是   ,反应的基本类型是   。实验时,为防止高温物质溅落将集气瓶炸裂,应预先在瓶底放少量   。
(4)有同学提出“铁丝能否在二氧化碳中燃烧”,并设计了如下实验方案:
方案一:将弯成螺旋状的细铁丝系上一根火柴,点燃火柴,待火柴快燃尽时,伸入装有二氧化碳的集气瓶中,观察铁丝能否燃烧。
方案二:将弯成螺旋状的细铁丝系上一段镁带,点燃镁带,待镁带快燃尽时,伸入装有二氧化碳的集气瓶中,观察铁丝能否燃烧。
你认为哪个方案更科学并简述理由:   。
答案解析部分
1.【答案】(1)
(2)二氧化碳密度比空气大,不支持燃烧且不可燃
【解析】【解答】(1)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、水和二氧化碳,反应的化学方程式为:,故填:。
(2)二氧化碳密度比空气大,不支持燃烧且不可燃,因此装置内导出的二氧化碳最先从下口排出,下口的短蜡烛先熄灭,故填:二氧化碳密度比空气大,不支持燃烧且不可燃。
【分析】(1)根据碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳来分析;
(2)根据二氧化碳密度比空气大,不助燃,不可燃来分析。
2.【答案】(1)4g;C
(2)左高右低;氢氧化钠会吸收二氧化碳,恢复到室温后,装置内气体减少,气压降低
(3)二氧化碳溶于水也会出现相同现象
(4)根据资料氯化钙与氢氧化钠可以生成氢氧化钙沉淀
(5)有气泡冒出;
【解析】【解答】(1)氢氧化钠固体的质量为 ;配制溶液步骤有计算、称量、溶解、装瓶存放,需要的仪器有托盘天平、药匙、量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃棒;故无需用到的玻璃仪器有C. 试管;
(2)将氢氧化钠溶液滴入试管中,氢氧化钠会与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,恢复到室温后,装置内气体减少,气压降低,外界大气压把水向装置内压,故出现液面左高右低的现象;
(3)二氧化碳是一种能溶于水的气体,溶于水后也会使气压减小,且二氧化碳与氢氧化钠反应也无明显现象,故上述结论的证据不充足,理由是:二氧化碳溶于水也会出现相同现象;
(4)已知: ;步骤③“产生沉淀”的现象仍不足以证明二氧化碳与氢氧化钠发生了化学反应,理由是根据资料氯化钙与氢氧化钠可以生成氢氧化钙沉淀,两现象相同故无法区分是哪个反应发生;
(5)由于氯化钙与氢氧化钠反应虽生成沉淀但加入酸后并无气体产生,而二氧化碳与氢氧化钠反应后会生成碳酸钠和水,碳酸钠与盐酸反应会生成氯化钠、水和二氧化碳气体,故若观察到A中有气泡冒出证明二氧化碳与氢氧化钠发生了化学反应,化学方程式为: 。
【分析】(1)根据溶质质量等于溶液质量乘以溶质质量分数及配置溶液的操作进行分析
(2)根据氢氧化钠和二氧化碳的反应进行分析
(3)根据二氧化碳的性质进行分析
(4)根据氯化钙和氢氧化钠的反应进行分析
(5)根据碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳进行分析
3.【答案】(1)C中澄清的石灰水变浑浊;CaCO3 CaO+CO2↑;防止石灰水倒流到A装置使试管破裂(安全瓶)
(2)生石灰与水生成的氢氧化钙是微溶的;CaO+H2O=Ca(OH)2
(3)足量稀盐酸;酚酞变红;有气泡产生
【解析】【解答】(1) C中澄清的石灰水变浑浊可证明装置A中释放了二氧化碳,A为碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳,方程式为 CaCO3 CaO+CO2↑ ; 装置 B可在实验结束撤掉酒精喷灯后防止石灰水倒流到A装置使试管破裂 ;
(2) 生石灰与水生成的氢氧化钙是微溶的 ,所以通过加水有白色不溶物不足以证明固体D为碳酸钙,氧化钙与水化合可生成氢氧化钙并放出大量热,反应方程式为 CaO+H2O=Ca(OH)2 ;
(3)猜想二成立,即固体为氧化钙和碳酸钙,则加水溶解后加酚酞试液,酚酞试液会变成红色,向滤渣中加入稀盐酸,若有碳酸钙,则碳酸钙会与盐酸反应产生二氧化碳气体,观察到有气泡产生;
【分析】(1)根据碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳及加热实验结束后要防止液体倒吸分析;
(2)根据氧化钙与水反应生成氢氧化钙并放出大量热,氢氧化钙微溶于水分析;
(3)根据碳酸钙与酸反应会产生二氧化碳气体,氧化钙与水反应生成氢氧化钙呈碱性分析。
4.【答案】(1)铁架台、集气瓶;
(2)分子间的间隔;臭氧O3
(3)H2
(4)Cu2+
【解析】【解答】(1)仪器a为固定仪器的铁架台,仪器b为收集气体的集气瓶;过氧化氢在二氧化锰催化作用下反应生成水和氧气,其化学方程式为:;
(2)气态变为液态,物质本身没有变化,只是分子间的间隔变小;电解水产生氧气,气体只含有氧元素,而此时有鱼腥味,与臭氧性质相似,因此此时产生了臭氧,化学式为O3;
(3)根据题目中图像信息可以看出,氢气分子解离为氢原子,所以发生变化的氢气;
(4)三种氯化物种阴离子相同,只有含有铜离子时,反应速率最快,所以保存时避免引起铜离子;
【分析】(1)根据常用仪器名称及过氧化氢分解生成水和氧气分析;
(2)根据物质状态改变是分子间隔变化及氧元素组成的气体单质种类分析;
(3)根据图示中的分子变化情况分析;
(4)根据实验中含有铜离子时,反应速率最快分析。
5.【答案】(1)长颈漏斗
(2)反应物是固体;不易溶于水
(3)BE;2H2O22H2O+O2↑;去掉试管口的橡皮塞
(4)石蕊试纸变红;二氧化碳和水反应生成了一种能使紫色石蕊变红的物质
(5)可以随时控制反应的发生和停止
【解析】【解答】(1)仪器①的名称是长颈漏斗;
(2)实验室制取气体若选用A装置,除因为反应条件需要加热外,还因为反应物是固体,收集气体若选用D装置,气体具有的性质气体不易溶于水;
(3)实验室用过氧化氢制取氧气,用锥形瓶作反应容器,利用E装置添加液体,利用注射器可以控制添加液体的量,从而控制反应速率。实验室用过氧化氢制取氧气,发生装置要能达到“控制反应速度”,需要选用的仪器和用品有BE;过氧化氢在二氧化锰的催化下生成氧气和水,反应的方程式为:2H2O22H2O+O2↑;用AD装置制取氧气,实验结束时,先熄灭酒精灯,导致水槽中的水倒流进入了导气管。可采取的补救措施是是去掉试管口的橡皮塞或移开水槽;
(4)向干燥石蕊试纸的a端滴入蒸馏水后,水和二氧化碳反应生成碳酸,碳酸使紫色石蕊变红,因此观察到的实验现象为石蕊试纸变红,该实验得出的结论为二氧化碳和水反应生成了一种能使紫色石蕊变红的物质;
(5)通过捏放塑料管可以使固体和液体接触从而反应,因此实验设计的优点是可以随时控制反应的发生和停止;
【分析】(2)根据实验室制取气体若选用A装置,除因为反应条件需要加热外,还因为反应物是固体,进行分析。
根据排水法收集气体,说明气体不易溶于水,进行分析。
(3)根据实验室用过氧化氢制取氧气的反应原理,属于固液常温型反应,利用注射器可以控制添加液体的量,从而控制反应速率,进行分析。
过氧化氢在二氧化锰的催化下生成氧气和水。
(4)水和二氧化碳反应生成碳酸,碳酸显酸性,酸性溶于使紫色石蕊变红。
(5)根据题意,反应物的量比较少,可以随时控制反应的发生和停止,进行分析。
6.【答案】(1)铜或Cu;有银白色固体析出,溶液由无色变为蓝色
(2)
(3)否,铁能与稀盐酸反应,产生大量气泡,说明金属活动性:Fe>H,铜、银与稀盐酸均不反应,无明显现象,说明在金属活动性顺序里,铜、银排在氢后,可得出铁比铜、银活泼,但是无法验证铜、银的活动性顺序;
(4)FeSO4、CuSO4
(5)铁;将金属混合物中的铁除尽;用磁铁吸引
【解析】【解答】(1)方案一中,一种金属分别放入两种溶液中,可选择的金属是铜,两种溶液分别是硫酸亚铁溶液,硝酸银溶液,铜与硫酸亚铁不反应,无明显现象,说明铁比铜活泼,铜能与硝酸银反应生成硝酸铜和银,说明铜比银活泼,故试管②中的现象是:有银白色固体析出,溶液由无色变为蓝色;
(2)方案二中,两种金属分别放入一种溶液中,可选择铁片、银片、硫酸铜溶液,铁能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,说明铁比铜活泼,银与硫酸铜不反应,无明显现象,说明铜比银活泼,发生反应的化学方程式为:;
(3)将铁片、银片、铜片分别放入稀盐酸中,铁能与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,产生气泡,说明金属活动性:Fe>H,铜、银与稀盐酸不反应,无明显现象,说明在金属活动性顺序里,铜、银排在氢后,说明铁比铜、银活泼,但是无法验证铜、银的金属活动性顺序,故小红的方案不能达到目的;
(4)方案二中,选择铁片、银片、硫酸铜溶液,铁能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,银和硫酸铜不反应,故将方案二中的两支试管中的溶液混合倒入一个烧杯中,则所得溶液中的溶质有:FeSO4、CuSO4;
(5)滤液①中只含有一种溶质,则步骤①中的金属是铁,铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜;
要想得到金属铜,需将金属混合物中的铁除去,铁能与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,故步骤②中加入“过量稀硫酸”的目的是:将金属混合物中的铁除尽;
铁能被磁铁吸引,铜不能被磁铁吸引,故步骤②也可以用物理方法将金属混合物分离,方法是:用磁铁吸引。
【分析】(1)通过铜与硝酸银反应,与硫酸亚铁不反应能够证明三种金属的活动性;
(2)铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁;
(3)铜和银的活动性均比氢弱,无法验证铜、银的金属活动性顺序;
(4)根据试管中发生的化学反应进行分析;
(5)根据实验方案中发生的反应进行分析。
7.【答案】(1)长颈漏斗
(2)B;2H2O2 2H2O+O2
(3)2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2;不易
(4)
(5)b
(6)AE或AF
(7)Ⅲ
【解析】【解答】(1)仪器②的名称是长颈漏斗,故填:长颈漏斗;
(2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气,属于固液常温型,选择的发生装置为B(C中的长颈漏斗未插入液面以下),反应的化学方程式为2H2O2 2H2O+O2↑,故填:B;2H2O2 2H2O+O2↑;
(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2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑;由于氧气不易溶于水,可用排水法收集氧气,故填:2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑;不易;
(4)实验室用石灰石或大理石与稀盐酸制取二氧化碳,反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑,故填:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
(5)由于气体的密度比水小中,测量时气体应从b端进入G中,故填:b;
(6)实验室制取甲烷,属于固-固加热型,选择的发生装置为A,甲烷难溶于水且密度小于空气密度,可选择的收集装置为E或F,故填:AE或AF;
(7)I是粉末大理石与7%的稀盐酸反应,反应速率太快,所以对应的是甲;
Ⅱ是块状大理石与7%的稀盐酸反应,反应速率适中,所以对应的是乙;
Ⅲ是块状大理石与10%稀硫酸反应,碳酸钙与稀硫酸反应生成硫酸钙微溶于水,覆盖在大理石表面,阻止了碳酸钙与稀硫酸继续反应,所以对应的是丙;
故填:Ⅲ
【分析】(1)根据常见仪器名称分析
(2)根据过氧化氢在二氧化锰的催化下生成水和氧气进行分析
(3)根据高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气进行分析
(4)根据碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳进行分析
(5)根据装置的特点进行分析
(6)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
8.【答案】(1)增强导电性;c
(2)2:1
(3)木条燃烧更旺
(4)
(5)在一定范围内,电压越大,电解水的速率越快;10%NaOH溶液、12V电压
【解析】【解答】(1) 电解时,向水中加入硫酸钠是为了增强水的导电性, 水通电时,在电极上产生气泡,乙玻璃管产生气泡的位置在c处。
(2) 甲为电极负极,产生气体为氢气,乙为电源正极,产生气体为氧气,甲、乙玻璃管中产生气体体积比为2:1.
(3) 乙玻璃管产生气体为氧气,切断电源后,用燃着的木条在乙玻璃管尖嘴口检验产生的气体,观察到的现象是木条燃烧更旺。
(4) 电解时,水分子分成氢、氧原子,氢、氧原子重新组合成氢分子和氧扮子,分解示意图横线上液压补充2个氢分子。
(5) ①产生 20mL氢气所需时间越少,说明反应速率越快,由图示可知,电解溶质质量分数为5%的NaOH溶液时,改变电压对电解水速率的影响是在一定范围内,电压越大,电解水的速率越快 , ②上述实验中,电解水速率最快的条件是10%NaOH溶液、12V电压 。
【分析】(1)根据电解水时加硫酸钠可增强水的导电性,电解水时在电极上产生气泡分析;
(2)根据电解水正氧负氢,氧一氢二的现象分析;
(3)根据电解水正极产生氧气分析;
(4)根据电解水实质是水分子分成氢、氧原子,氢、氧原子重新组合成氢分子和氧扮子分析;
(5)根据产生 20mL氢气所需时间越少,说明反应速率越快,结合图示中氢氧化钠溶质质量分数及电压变化时时间的变化分析。
9.【答案】(1)澄清石灰水变浑浊;;紫色石蕊试液;碳酸H2CO3
(2)给试管里的红色溶液微热,发现溶液由红色变为紫色;
【解析】【解答】实验探究:
方案一:二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊,结论中给出饮料中含有二氧化碳,故实验现象为:澄清的石灰水变浑浊;反应的化学方程式为: 。
方案二:紫色石蕊试液遇到酸性物质会变成红色,饮料中含有二氧化碳且试管中试剂a变红,二氧化碳气体与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色的石蕊溶液变红,所以试剂a为紫色石蕊试液;使 试剂a变成红色的物质是碳酸。
深入探究:
因为常温下稳定,加热至 175℃后会分解,而碳酸为弱酸,常温下就能分解,所以将方案二中变红的溶液微热,发现红色溶液又变为紫色,说明不是因为柠檬酸而引起的变色,故该操作及现象是:给试管里的红色溶液微热,发现溶液由红色变为紫色;反应的化学方程式为: (加热条件也可以不写) 。
【分析】(1)根据二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,二氧化碳与水反应可生成碳酸分析;
(2)根据碳酸不稳定,受热易分解生成二氧化碳和水分析。
10.【答案】(1)酒精灯
(2)长导管内液面上升
(3);CO2密度比空气大,不能燃烧,不支持燃烧;;澄清石灰水(或紫色石蕊溶液)
【解析】【解答】(1)根据图示信息,仪器X的名称是:酒精灯;
(2)气密性检查:关闭a,打开b,缓慢抽拉空的注射器,当D中长导管内液面上升时,表明气密性良好;
(3)①大理石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,其化学方程式为 ;一段时间后,发现A中低蜡烛先熄灭,高蜡烛后熄灭,说明二氧化碳的密度比空气大,不燃烧也不支持燃烧;
②打开b,关闭a,二氧化碳就会进入玻璃管中,点燃C中酒精喷灯,玻璃管中发生反应是在高温的条件下,碳和二氧化碳反应生成一氧化碳,反应的化学方程式为 ;
③二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水,为证明C中CO2没有完全反应,试剂Y可能是氢氧化钙溶液,对应的现象是D中溶液变浑浊,或试剂Y为紫色石蕊溶液,对应的现象是溶液由紫色变为红色。
【分析】(2)根据大压强原理进行气密性检查。
(3)碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳。
在高温的条件下,碳和二氧化碳反应生成一氧化碳。
二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水。
11.【答案】(1)与电源两极相连的玻璃管中都有气泡产生,最终a、b管内产生气体的体积比约为2:1
(2)增强水的导电性
(3)
(4)水由氢元素和氧元素组成;气体为黄绿色;该气体为氢气;不可以;会产生有毒的氯气
【解析】【解答】(1)活动一:
在电解水实验中,“正氧负氢”,生成氢气和氧气的体积比约为2:1,a管与负极相连,产生的是氢气,b管与正极相连,产生的是氧气,故观察到的现象是:与电源两极相连的玻璃管中都有气泡产生,最终a、b管内产生气体的体积比约为2:1;
(2)纯水几乎不导电,电解水时,通常要在水中加入少量氢氧化钠或硫酸钠,其目的是:增强水的导电性;
(3)水在通电的条件下反应生成氢气和氧气,该反应的符号表达式为: ;
(4)电解水生成氢气和氧气,氢气由氢元素组成,氧气由氧元素组成,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,可得水是由氢元素和氧元素组成;
活动二:
实验探究:
结论为该气体是氯气,故将一张白纸衬在正极玻璃管后,现象为:气体为黄绿色;
将燃着的木条放在负极玻璃管尖嘴口气体燃烧,产生淡蓝色火焰,说明该气体是氢气;
反思评价:电解水时,加入氯化钠,会产生有毒气体氯气,故不可以加入氯化钠。
【分析】电解水时,与电源负极相连的试管内产生氢气,电源正极相连的试管内产生氧气,且两者的体积之比大约是2:1。熟记口诀:氢二氧一,阳氧阴氢。
根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,进行分析。
12.【答案】(1)玻璃棒
(2)D;a;酒精灯;;用水润湿;BC/CB;;等于
【解析】【解答】(1)配制溶质质量分数为 18.5%的稀盐酸,是使用浓溶液配制稀溶液,需要用到的仪器有:烧杯、量筒、胶头滴管和玻璃棒;
(2)①二氧化碳密度比空气大,能溶于水,因此收集二氧化碳通常选择的装置是D;
②气体与F内溶液充分接触发生反应除去杂质,则应长管进入,可将气体从a端通入装置 F 除去 HCl,再收集;
③用装置 A 做氯酸钾和二氧化锰制取氧气的实验,该反应需要加热,因此还需补充的仪器是酒精灯,反应化学方程式为;
④组装仪器时连接玻璃管和胶皮管的操作:先把玻璃管口用水润湿,起到润滑作用,然后稍稍用力即可把玻璃管插入胶皮管;
⑤U 型管中 a 端液面下降、b 端液面上升,说明装置内的气压增强,氧化钙与水反应、氢氧化钠溶于水放热,则所加固体可能是氧化钙、氢氧化钠;
⑥制取二氧化碳发生反应的化学方程式为,t0min 时反应结束,碳酸钙不为零,说明碳酸钙还有剩余,稀盐酸完全反应无剩余,此时溶液中的溶质为氯化钙,溶液中Ca2+与 Cl-的个数比为1:2。
【分析】(1)配制一定浓度的溶液的步骤为:计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀等,根据配制步骤确定所需仪器;
(2)①二氧化碳能与水反应,密度大于空气;
②了保证氯化氢被充分吸收,则气体应该从a端进;
③氯酸钾在二氧化锰的催化下加热生成氯化钾和氧气,用A作为发生装置,还需要的仪器是酒精灯;
④组装仪器时连接玻璃管和胶皮管的操作:先把玻璃管口用水润湿,然后稍稍用力即可把玻璃管插入胶皮管;
⑤U型管中a端液面下降、b端液面上升,说明装置内气压变大,则两者作用放热或生成气体;
⑥碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水;t0min 时反应结束,碳酸钙不为零,说明碳酸钙还有剩余,稀盐酸完全反应无剩余,此时溶液中的溶质为氯化钙。
13.【答案】(1);AD;m;将气体通入澄清石灰水,若变浑浊,证明是二氧化碳;无明显现象;可以控制反应的发生和停止
(2)二氧化碳能和水反应;
(3)④;密度比空气大
【解析】【解答】(1) 实验室制取二氧化碳的原理是碳酸钙与盐酸生成氯化钙、水和二氧化碳,化学方程式为 ,该反应物为固体和液体,反应条件为常温,需选择A作发生装置,二氧化碳密度比空气大,能溶于水,选择D收集。 若利用F装置来干燥二氧化碳,为使气体充分接触药品,气体应从m端进入。二氧化碳检验利用澄清石灰水,方法是将 气体通入澄清石灰水,若变浑浊,证明是二氧化碳 ,二氧化碳不支持燃烧,将带火星的小木条放在集气瓶口,无明显现象,G装置可控制药品的接触与分离,从而控制反应的发生与停止。
(2) 棉球①、④变红,而棉球②、③不变色,由此可得出二氧化碳与水反应。二氧化碳与水反应生成碳酸,方程式为 。
(3)因二氧化碳密度比空气大,所以实验中棉球 ④ 先变红。
【分析】(1)根据实验室制取二氧化碳的原理是碳酸钙与盐酸生成氯化钙、水和二氧化碳,选择固液常温型制气装置,二氧化碳密度比空气大,能溶于水,干燥气体时导气管长进短出,二氧化碳不支持燃烧,G装置可控制药品的接触与分离分析;
(2)根据二氧化碳能与水反应生成碳酸分析;
(3)根据二氧化碳密度比空气大分析。
14.【答案】(1)集气瓶
(2)试管口塞一团棉花
(3)B;C、E或F;
(4)b
【解析】【解答】(1)仪器①的名称为集气瓶;
(2)用高锰酸钾制氧气需要在试管口塞一团棉花,防止加热时试管内的粉末状物质进入导管;
(3)用过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气,反应物是固体和液体,反应不需要加热,选择的发生装置为B,氧气不易溶于水,能用排水法收集,氧气的密度比空气的密度大,可以用向上排空气法收集,过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气应该选择的制取装置是B,收集装置为C、E或F;过氧化氢分解生成水和氧气,反应的化学方程式为 ;
(4)氢气的密度比空气的密度小,应该从b端进入。
【分析】(1)根据实验室常用仪器分析;
(2)根据高锰酸钾制氧气分析;
(3)根据反应物的状态和反应条件选择发生装置,根据密度和溶解性选择收集装置;
(4)根据氢气的密度比空气密度小分析。
15.【答案】(1)长颈漏斗
(2)A;检查气密性;2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
(3)稀盐酸;浓硫酸;b
(4)可以随时控制反应的发生和停止
【解析】【解答】(1)仪器a是长颈漏斗。
(2)用高锰酸钾制取氧气,属于固固加热型反应,应选用的发生装置是A;在加入药品前,应首先检查装置的气密性,加药品后试管口还应放置一团棉花,反应为高锰酸钾在加热下反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,化学方程式是。
(3)若要制取二氧化碳,在B装置中装有石灰石,a中应加入稀盐酸 (填写试剂名称),反应的化学方程式为CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑。
如果用D装置收集该气体,并在该装置中盛放浓硫酸,来干燥二氧化碳气体。
二氧化碳的密度大于空气的密度,如果用E装置收集该气体,则气体从b端进入,空气从c管排出。
(4)实验室如用块状固体和液体无需加热制取难溶性气体,可将B装置改进为C装置,该装置能控制反应的发生和停止。
【分析】(2)根据用高锰酸钾制取氧气,属于固固加热型反应分析;
根据在加入药品前,应首先检查装置的气密性分析。
(3)根据长颈漏斗中应加入稀盐酸 分析。
根据浓硫酸可以干燥二氧化碳气体。
根据二氧化碳的密度大于空气的密度分析。
(4)根据反应装置的特点分析。
16.【答案】(1)潮湿
(2)蓝
(3)无;NaCl、HCl;氢氧根离子和氢离子结合形成水的过程
(4)有蓝色沉淀生成;2NaOH +CuSO4=Cu(OH)2↓ +Na2SO4
(5)氢氧化钠溶液;2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
【解析】【解答】(1)空气中含有水蒸气,放置一会后,实验①观察到固体氢氧化钠表面变潮湿;
(2)碱性溶液能使紫色石蕊溶液变蓝,实验②观察到紫色石蕊试液变成蓝色,由此得出:碱溶液能使指示剂变色;
(3)Ⅰ.当滴加稀盐酸至溶液呈中性时,溶液显无色;稀盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,继续滴加稀盐酸并用玻璃棒不断搅拌,此时溶液中的溶质除酚酞外还有稀盐酸和氯化钠;
Ⅱ从微观的角度分析,中和反应的实质是氢氧根离子和氢离子结合形成水的过程;
(4)氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,实验⑤观察到的现象是有蓝色沉淀生成,说明碱溶液能与某些盐反应,该反应的化学方程式为: 2NaOH +CuSO4=Cu(OH)2↓ +Na2SO4;
(5)实验⑥、⑦为用软矿泉水瓶所做的对比实验,装氢氧化钠溶液的软矿泉水瓶变瘪更明显,氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水, 反应的化学方程式为:2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O。
【分析】(1)固体氢氧化钠能吸水。
(2)碱性溶液能使紫色石蕊溶液变蓝。
(3)中性溶液不能使无色酚酞试液变色。
稀盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,继续滴加稀盐酸并用玻璃棒不断搅拌,说明盐酸过量。
从微观的角度分析,中和反应的实质是氢氧根离子和氢离子结合形成水的过程。
(4)氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠。
(5)氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水。
17.【答案】(1)CO2和SO2
(2)二氧化硫(或SO2);使SO2完全除去,排除对CO2检验造成干扰
(3)CO2
(4)不合理;SO2也会与Ca(OH)2反应生成沉淀
(5)根据质量守恒定律,反应物中有氢元素,反应产物中一定有氢元素,则至少还有一种产物
【解析】【解答】【提出猜想】:
根据题干信息,该气体具有刺激性气味,且能使澄清石灰水变浑浊,二氧化硫具有刺激性气味,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,故该气体还可能是二氧化碳和二氧化硫的混合物;
【现象与分析】:
(2)SO2能与酸性高锰酸钾溶液反应,使其褪色,装置B中酸性高锰酸钾溶液颜色变浅,说明气体中含有二氧化硫;二氧化硫能与氢氧化钙反应生成亚硫酸钙和水,也能使澄清石灰水变浑浊,故装置B中高锰酸钾溶液必须足量的原因是:使SO2完全除去,排除对CO2检验的干扰;
(3)二氧化碳可使澄清石灰水变浑浊,装置C中澄清石灰水变浑浊,说明气体中含有CO2;
【反思交流】:
(4)由于二氧化硫也能使澄清石灰水变浑浊,如果装置B与装置C位置互换,无法确定是否含二氧化碳,故该实验设计不合理;
(5)根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,反应物中含C、H、S、O元素,生成物中含S、C、O元素,故生成物中还应含氢元素,故除上述已验证的物质外,至少还有一种产物。
【分析】(1)该气体有刺激性气味,能使澄清的石灰水变浑浊,二氧化硫具有刺激性气味,二氧化硫和二氧化碳均能使澄清石灰水变浑浊;
(2)SO2能与酸性高锰酸钾溶液反应,使其褪色;
(3)二氧化碳可使澄清石灰水变浑浊;
(4)二氧化硫也能使澄清石灰水变浑浊;
(5)根据质量守恒定律分析。
18.【答案】(1)锥形瓶
(2)B;;把燃着的木条放在b导管口,若木条熄灭,则证明已集满一袋二氧化碳;D;用弹簧夹夹紧橡胶管 (或把干燥管取出)
(3)酚酞溶液变成无色
(4)二氧化碳与氢氧化钠溶液中的水发生反应
(5)烧杯中溶液倒流到集气瓶中,并出现白色沉淀;;
【解析】【解答】(1)仪器m的名称是锥形瓶;
(2)第一空:制取二氧化碳的发生装置选择固液不加热型,所以选B;
第二空:实验室使用碳酸钙和稀盐酸制取二氧化碳,反应方程式为:;
第三空:二氧化碳的密度比空气大,使用 I 装置收集二氧化碳时从a导管口通入气体,所以验满时把燃着的木条放在b导管口,若木条熄灭,则证明已集满一袋二氧化碳;
第四空:把H和D组合成发生装置可控制反应的发生和停止;
第五空:通过用弹簧夹夹紧橡胶管,D中干燥管内气体体积增大,压强增强,使干燥管内液面下降,与管内固体分离,使得反应停止(或把干燥管取出,反应停止),当打开弹簧夹,反应发生;
(3)石灰水显碱性,能使酚酞溶液变红色;向试管中通入CO2 ,CO2 与石灰水反应,反应方程式为,反应后溶液中无碱性物质,红色褪去,所以当出现溶液由红色变为无色的现象, 表明石灰水的溶质刚好完全沉淀;
(4)二氧化碳能溶于水,也可与水发生化学反应,这些情况都有可能使瓶子变憋;
(5)若看到烧杯中溶液倒流到集气瓶中,并出现白色沉淀现象,证明二氧化碳与氢氧化钠发生了化学反应,因为CO2不与CaCl2溶液反应,二氧化碳与水反应生成的碳酸也不与CaCl2溶液反应,若生成沉淀,说明有碳酸钙生成,即发生了,而碳酸钠就是二氧化碳与氢氧化钠反应来的,即,故答案为: 第1空、烧杯中溶液倒流到集气瓶中,并出现白色沉淀 ;第二空:;第三空:。
【分析】(1)从实验室常见仪器去分析;
(2)从实验室制取二氧化碳的相关知识去分析;
(3)从酸碱指示剂与二氧化碳与石灰石反应去分析;
(4)从二氧化碳能溶于水且与水反应去分析;
(5)从二氧化碳与氢氧化钠反应、碳酸钠与氯化钙反应去分析。
19.【答案】(1)气态;沸点;有;<;炭黑;水蒸气;物理
(2)呼出气体中氧气的含量低于空气中氧气的含量;呼出气体中二氧化碳的含量高于空气中二氧化碳的含量;水雾
【解析】【解答】(1) 探究一:蜡烛燃烧产生火焰的原因是什么?
① 蜡烛燃烧产生的火焰是由气体物质燃烧形成的。
探究二:物质燃烧产生火焰的根本原因是什么?
② 由如表可知:物质燃烧能否产生火焰与其沸点和燃烧时温度有关。通过如表中石蜡、铁的数据对比,由此推测:钠在燃烧时,有火焰产生。
③根据硫在空气或氧气中燃烧的实验,请推测硫沸点<硫燃烧时的温度。由此可知,气态物质燃烧一般有火焰,原因是木材不完全燃烧产生炭黑 。
④ 熄灭蜡烛,并立即用一块干而冷的玻璃片放在白烟上,发现玻璃片上没有出现水雾,说明不是水蒸气。 熄灭蜡烛,并立即用燃着的木条伸到白烟处(不接触烛芯),发现蜡烛重新被点燃,同时可排除假设白烟是蜡烛燃烧时生成的二氧化碳,因为二氧化碳不燃烧也不支持燃烧,该变化为化学变化。
(2)如图2所示是我校某化学兴趣小组进行的“对人体吸入的空气和呼出气体的探究”实验,按要求回答问题。
①实验1得出的结论是 :呼出气体中氧气的含量低于空气中氧气的含量;
②实验2对比得出的结论是: 呼出气体中二氧化碳的含量高于空气中二氧化碳的含量。
③实验3中对着哈气的镜片上的现象是出现水雾。
【分析】(1)① 根据蜡烛燃烧产生的火焰是由气体物质燃烧形成的来解答;
②根据火焰的产生是由燃烧的温度和沸点有关来解答;
③根据硫在空气和氧气中燃烧可知硫的沸点低于燃烧时的温度来解答;
④ 根据蜡烛燃烧探究白烟不是水雾,白烟重新燃烧是化学变化来解答。
(2)根据实验验证空气中的氧气、二氧化碳、水蒸气和人体呼出的氧气、二氧化碳、水蒸气的比较来解答。
20.【答案】(1)A中溶液由无色变为红色,B中有蓝色沉淀生成
(2)乙
(3)有气泡产生;
(4)逐渐变小,且最终小于7
(5)酚酞溶液
(6)新物质生成
【解析】【解答】(1)氢氧化钠溶液显碱性,加入酚酞后,溶液变为红色;氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,可以看到蓝色沉淀;
故答案为:A中溶液由无色变为红色,B中有蓝色沉淀生成。
(2)二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,气体减少更多,压强降至更低,因此乙瓶变瘪程度更大;
故答案为:乙。
(3)试管C中有生成的碳酸钠,此时加入盐酸,盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,有气体产生,就可以看到气泡;书写化学方程式注意配平及气体符号,所以化学方程式为 ;
故答案为:有气泡产生; 。
(4)氢氧化钠溶液显碱性,溶液pH>7,当逐滴加入盐酸后,盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,溶液pH开始减小,当氢氧化钠全部反应完毕时pH=7,继续滴加盐酸,溶液显酸性,pH将小于7,因此可以测得pH是逐渐减小,最终小于7;
故答案为:逐渐变小,且最终小于7。
(5)氢氧化钠溶液显碱性,加入过量盐酸后,溶液显酸性,此时只要加入酚酞溶液,不变色,说明氢氧化钠被消耗完毕,证明发生了反应;
根据:酚酞溶液。
(6)在验证二氧化碳和氢氧化钠是否发生反应时,验证有碳酸钠的存在,从而得出两者发生了反应,而在验证盐酸与氢氧化钠的反应,则是验证盐酸或者氢氧化钠的减少来说明发生了反应,碳酸钠属于新生成物质,盐酸或者氢氧化钠属于反应物,因此可以从验证有新物质生成说明反应发生,也可以通过参与反应的反应物减少说明反应已发生;
故答案为:新物质生成。
【分析】(1)碱性溶液能使无色酚酞溶液变为红色;
氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠。
(2)二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水。
(3)盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳。
(4)盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水。
(5)酸性溶液不能使酚酞溶液变色。
(6)根据化学反应的特征,进行分析。
21.【答案】(1)水或二氧化碳
(2)发热;不能
(3)
(4)有气泡产生;CaCO3+2HAc=Ca(Ac)2+H2O+CO2↑
【解析】【解答】(1)氧化钙和水反应生成氢氧化钙,和二氧化碳反应生成碳酸钙;
(2)氧化钙和水反应生成氢氧化钙的过程中会放出大量的热,用手触摸玻璃杯壁,有发热现象,说明干燥剂中一定含有氧化钙;氧化钙和水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙溶于水显碱性,也能使酚酞变红;
(3)氢氧化钙和氯化铵反应生成氯化钙、氨气和水,反应的化学方程为: ;
(4)碳酸钙与醋酸反应生成醋酸钙、水和二氧化碳,取了一定量的该干燥剂的固体于试管中加入足量白醋(HAc),观察到有气泡产生,说明该干燥剂已经变质生成碳酸钙,反应的化学方程为CaCO3+2HAc=Ca(Ac)2+H2O+CO2↑。
【分析】(1)氧化钙和水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙和水。
(2)氧化钙和水反应会放出大量的热。
(3)氢氧化钙和氯化铵反应生成氯化钙、氨气和水。
(4)碳酸钙与醋酸反应生成醋酸钙、水和二氧化碳。
22.【答案】(1)酒精灯
(2);检查装置气密性;BC或BD
(3)浓硫酸;a;
【解析】【解答】(1)e是酒精灯。
(2)双氧水中的溶质过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和二氧化碳,化学方程式为。装入药品前必须进行的操作是检查装置气密性,以免装置漏气更换部分仪器时浪费药品。实验室制取氢气使用稀硫酸和锌在常温下反应,是固液不加热型,使用B装置作为发生装置。氢气难溶于水可用D排水法收集,氢气密度比空气小可用C向下排空气法收集。所以可选用的装置为BC或BD。
(3)浓硫酸具有吸水性,不与二氧化碳反应,实验室可用浓硫酸干燥二氧化碳。二氧化碳经过b除后会带有水蒸气不再干燥,接触干燥的紫色石蕊试纸也会因二氧化碳和水反应生成碳酸使紫色石蕊变红,所以干燥的紫色石蕊试纸放在b之前的a处。c中二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,化学方程式为。
【分析】(2)双氧水中的溶质过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和二氧化碳。
装入药品前必须进行的操作是检查装置气密性。
根据实验室制取氢气的反应原理,属于固液常温型型,选择发生装置。
根据氢气的物理性质,选择收集方法。
(3)浓硫酸具有吸水性。
二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸显酸性。
二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水。
23.【答案】(1)发出白光;
(2)在烧杯中放一个干燥的紫色石蕊纸花;;相同条件下CO2 密度大于空气
【解析】【解答】(1)① 木炭在氧气中燃烧观察到木炭剧烈燃烧、发出白光、放热。
② b中石灰水变浑浊,是因为二氧化碳与澄清石灰水中的氢氧化钙反应的生成碳酸钙沉淀和水,反应的化学方程式为Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O。
(2)① 根据控制变量的原则,证明CO2和水发生反应,还需补充的操作是在烧杯中放一个干燥的紫色石蕊纸花,CO2和水反应生成碳酸,反应的化学方程式为CO2+H2O═H2CO3。
② 蜡烛熄灭说明二氧化碳不燃烧,不支持燃烧,密度比空气的密度大,缓慢倒入CO2,观察到湿润的紫色石蕊纸花变红,说明二氧化碳的密度比空气的密度大,二氧化碳能与水反应生成酸性物质,则蜡烛和纸花的现象均能证明CO2具有的性质是相同条件下,CO2密度大于空气的密度。
【分析】(1)根据木炭在氧气中燃烧现象分析。
二氧化碳与氢氧化钙反应的生成碳酸钙沉淀和水
(2)根据控制变量的原则,二氧化碳和水反应生成碳酸分析。
根据缓慢倒入CO2,观察到湿润的紫色石蕊纸花变红,蜡烛熄灭的现象分析。
24.【答案】(1)搅拌
(2)滤纸破损(合理即可)
(3)有较多固体出现时
(4)20;80
(5)A
(6)C
(7)设稀释所需水的质量x100g×20%=(100g+x)×16%x=25g
【解析】【解答】 (1) 、 操作④是将粗盐溶解,玻璃棒的作用是搅拌;
故答案为: 搅拌
(2) 、 操作⑤中,得到的滤液仍然浑浊 ,原因可能是滤纸有破损;
故答案为: 滤纸破损
(3) 、加热蒸发氯化钠溶液时,当有较多固体析出时停止加热,利用余热将剩余的水分蒸干;
故答案为: 有较多固体出现时
(4) 、 乙同学用提纯得到的精盐配制100g20%的氯化钠溶液 ,根据计算需要溶质氯化钠的质量为:100g20%=20g,需要水80g,根据水的密度为1.0g/mL ,需水的体积为80mL;
故答案为: 20 80
(5) 、用量筒量取液体体积时选用量筒的规格为大于或等于所量取液体的体积,并接近于所量液体体积,量取80 ml水应该选用100mL规格的量筒;
故答案为:A。
(6) 、 配制氯化钠溶液 时, 氯化钠固体不纯 会导致所配溶液的溶质质量分数偏小; 烧杯用蒸馏水润洗后再配制溶液 对溶液的溶质质量分数没有影响; 转移己配好的溶液时,有少量液体溅出 对溶液的溶质质量分数没有影响; 量取水时,俯视读数 ,量取得水的体积偏小,溶质不变,所配溶液的溶质质量分数偏大;
故答案为:C。
(7) 、 获取农业上常用的16%食盐溶液,用来挑选优质种子 ,设稀释所需水的质量为x,则100g×20%=(100g+x)×16% 得x=25g ;
故答案为: 25g
【分析】(1) 、根据常见仪器的使用分析;
(2) 、根据过滤的原理分析;
(3) 、根据蒸发结晶操作分析;
(4) 、根据有关溶液溶质质量分数的计算分析;
(5) 、根据常见仪器的使用分析;
(6) 、根据实验数据处理和实验误差分析;
(7) 、根据有关溶液溶质质量分数的计算分析。
25.【答案】(1);B;启普发生器
(2)解:实验室用A装置制氧气,试管口没有棉花,应是加热条件下二氧化锰催化氯酸钾反应生成氯化钾和氧气,欲制取0.3mol氧气,设消耗氯酸钾的质量为x,则
解得x=24.5g
答:需要氯酸钾的质量为24.5g
(3);化合反应;水或细沙
(4)方案二更科学,因为镁带能在CO2中燃烧而火柴不能,待其快燃尽时伸入集气瓶,而火柴在二氧化碳中无法燃烧产生热量,可能会无法达到铁丝的着火点,导致无法得到铁丝能否在CO2中燃烧的结论
【解析】【解答】(1)实验室制取二氧化碳,是在常温下,用大理石或石灰石和稀盐酸制取,碳酸钙和盐酸互相交换成分生成氯化钙和水和二氧化碳,反应的化学方程式是 ,属于固液混合不需加热型,应选用的发生装置是B,若要控制反应的发生和停止可用启普发生器。
(3)铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁,反应的化学方程式是 ,反应的基本类型是化合反应。实验时,为防止高温物质溅落将集气瓶炸裂,应预先在瓶底放少量水或细砂。
(4)方案二更科学,因为镁带能在CO2中燃烧而火柴不能,待其快燃尽时伸入集气瓶,而火柴无法燃烧产生热量,可能会无法达到铁丝的着火点,导致无法得到铁丝能否在CO2中燃烧的结论。
【分析】(1)根据在常温下,碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙和水和二氧化碳,写出化学方程式,属于固液常温型,选择发生装置。
(2)先设未知数,正确写出氯酸钾分解的化学方程式;再找准有关物质,已知量是氧气物质的量,未知量是氯酸钾的质量;列比例式计算。
(3)根据铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁,写出化学方程式。
(4)根据镁带能在CO2中燃烧而火柴不能,进行分析。

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