实验题 期末专题练
2024-2025学年初中化学人教版九年级上册
1．某小组以“气体制备”为主题开展项目式学习。
一、基础实验
实验室现有高锰酸钾、石灰石和稀盐酸，以及下列仪器。请回答下列问题：
(1)仪器a、b的名称分别是 、 。
(2)甲同学用高锰酸钾和装置A制备，化学方程式为 ，该装置中需要改动的一处是 。欲收集一瓶干燥的，收集装置最好选用 （填序号）。
(3)乙同学选用装置B制备，反应时液面应不低于 （填“m”或“n”）位置。实验室制备的化学方程式为 。
二、跨学科实践
某项目小组设计了两个简易制氧装置，分别为图E和图F。
【资料】过碳酸钠加水溶解会分解生成和；易溶于水。
【操作】在如图E左瓶中依次加入适量水、过碳酸钠和二氧化锰。该瓶中黑色粉末翻腾、液体浑浊，瓶壁温热；右瓶水中导管口有气泡冒出。
【实验评价】
(4)图E右瓶中水的作用是 （写一个即可）。
(5)图F有两个饮料瓶甲和乙，瓶中液体高度如图所示。其中一个瓶放入制氧剂后产生氧气，然后氧气从另一个瓶排出。其中 （填“甲”或“乙”）瓶为制氧瓶。
【选择制氧剂】市售制氧机一般以过氧化氢溶液或过碳酸钠固体为原料。为比较两种制氧剂效率，该小组利用图E装置进行实验，并记录不同时间内所得氧气的体积得到图甲。
(6)结合图G，分析该小组选用过碳酸钠固体作为便携式制氧机制氧剂的理由是 。
三、学科实践
【资料】目前工业上制取氧气也可以利用分子筛技术，分子筛技术的核心是只允许分子直径较小的氧气通过，从而获得较高浓度的氧气。其原理示意图如图H。
【推测】
(7)两种气体分子体积的大小：N2 （填“>”或“<”） 。
(8)分子筛技术的本质为 （填“物理”或“化学”）变化。
2．气体的制取是初中化学的重要内容。
实验一：研究氧气的制取
常用装置如图1所示。
(1)写出有标号的仪器名称：① ，② 。
(2)实验室用双氧水和二氧化锰制氧气选用的发生装置是 （填序号），反应的化学方程式为 。
实验二：研究二氧化碳的制取
选用试剂。按如表进行实验，取等质量的同种大理石加入足量酸中（杂质不与酸反应），产生二氧化碳的体积随时间变化曲线如图2所示。
实验编号 试剂
Ⅰ 块状大理石、稀硫酸
Ⅱ 块状大理石、稀盐酸
Ⅲ 粉状大理石、稀盐酸
(3)如表中实验I对应如图曲线 （填“甲”“乙”或“丙”）。小组同学决定用实验Ⅱ的试剂制取二氧化碳气体，不用实验Ⅲ试剂制备二氧化碳的原因是 。
(4)选择发生装置。实验小组同学在制取二氧化碳时想要控制反应的发生和停止，应选择图1中的 作发生装置。
选择收集方法。已知：二氧化碳在不同溶剂中的溶解情况如表。
物质种类 水 酒精 饱和溶液
每毫升液体中溶解二氧化碳的体积 几乎不溶
(5)利用图3装置收集一瓶纯净的二氧化碳，对集气瓶中的液体（水、酒精、饱和溶液）进行选择。
①选择时首先排除酒精的原因是 ；
②最终选择的液体是 ；
③用如图3装置来收集二氧化碳气体，气体从 （填“a”或“b”）口通入。
3．I．根据下图所示的实验回答问题。
(1)甲是探究可燃物燃烧条件的实验。倒扣的大烧杯的作用是 。
(2)乙是木炭在氧气中燃烧的实验。实验时观察到木炭在氧气中燃烧比在空气中更剧烈，说明影响木炭燃烧剧烈程度的因素与 有关。
(3)丙是电解水的实验装置图。玻璃管b连接电源的 极。
(4)丁是探究二氧化碳性质的实验。观察到的现象是 。
Ⅱ．兴趣小组的同学进行“空气中氧气含量测定”的实验探究，利用传感器技术测定装置内的压强。用图1装置进行实验，图2是用该装置测得的红磷燃烧过程中集气瓶内压强与时间的关系图。
实验步骤如下：①检查装置气密性；②在集气瓶内加入少量水，并将水面上方空间分为5等份；③用止水夹夹紧胶皮管；④点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞紧，观察现象；⑤待红磷熄灭后，冷却至室温，打开止水夹，观察现象。
(5)图2中反应开始时集气瓶中压强瞬间变大的原因是 。
(6)上述步骤中，导致图2中段气压变化的是步骤 （填序号）。
(7)化学兴趣小组同学还对该实验进行了改进，如图3所示：试管内空气的体积为，若反应前注射器活塞位于刻度处，反应完全后注射器活塞位于刻度处则该实验测得空气中氧气的体积分数为 ；小明分析，该实验结果与理论值有差异的可能原因是 （答一点）。
(8)与红磷燃烧法相比，用铜粉测定空气中氧气含量的优点是 。
4．化学是以实验为基础的科学，同学们用如下实验装置进行气体制取和性质的探究，请回答下列问题。
任务一：制取气体
(1)利用如图1所示装置制取气体，完成下列表格。
制取气体 反应原理(化学方程式) 常用发生和收集装置(填序号)
O2
CO2
【分析讨论】
(2)用图1中B装置制取气体需要满足的条件是 。
(3)装置C与B相比较其优点是 。
【拓展探究】探究二氧化锰、氧化铜对过氧化氢分解的催化效果，设计了如下对比实验：
用如图2所示的装置进行了两次实验，在试管中分别加入等质量的氧化铜和二氧化锰，分别将注射器内盛有的3mL5%的双氧水注入试管中，利用注射器收集氧气，收集到氧气的体积和时间关系如图3所示。
(4)图2实验中观察到U形管内红墨水液面左低右高，说明此化学反应 (填“吸热”或“放热”)。
(5)分析图3可知二氧化锰催化效果比氧化铜好，此外还能得出的结论是 (写一点即可)。
任务二：探究性质
如图是探究氧气和二氧化碳性质的相关实验。
(6)为保证实验1现象明显，请写出一条有效措施 。图中集气瓶底部留有少量水的作用是 。
(7)实验2中先后观察到的现象是 ，其中体现二氧化碳化学性质的反应是 (用化学方程式表示)，该反应的基本类型是 。
5．气体的制取是初中化学的重要内容。
实验一：研究氧气的制取
(1)写出有标号的仪器名称：① 。
(2)实验室用双氧水和二氧化锰制氧气选用的发生装置是 (填序号)，反应的化学方程式为
实验二：研究二氧化碳的制取
(3)选用试剂。按如表进行实验，取等质量的同种大理石加入足量酸中(杂质不与酸反应)，产生二氧化碳的体积随时间变化曲线如图2所示。
实验编号 试剂
I 块状大理石、10%稀硫酸
II 块状大理石、7%稀盐酸
III 粉末状大理石、7%稀盐酸
如表中实验I对应图2曲线 (填“甲”“乙”或“丙”)。小组同学决定用实验II的试剂制取二氧化碳气体，不用实验Ⅲ试剂制备二氧化碳的原因是 。
(4)选择发生装置。实验小组同学在制取二氧化碳时想要控制反应的发生和停止，应选择图1中的 作发生装置。
(5)选择收集方法。已知二氧化碳在不同溶剂中的溶解情况如表。
物质种类 水 酒精 饱和溶液
每毫升液体中溶解二氧化碳的体积 1mL 几乎不溶
利用图3装置收集一瓶纯净的二氧化碳，对集气瓶中的液体(水、酒精、饱和溶液)进行选择。
①选择时首先排除酒精的原因是 ；
②最终选择的液体是 ；
③用如图装置来收集二氧化碳气体，气体从 (填“a”或“b”)口通入。
参考答案：
1．(1) 长颈漏斗 水槽
(2) 在试管口放一团棉花 C
(3) m
(4)通过气泡产生的速率可判断氧气输出的速率（或净化、湿润氧气等）
(5)乙
(6)过碳酸钠的制氧效率更高，且固体比液体更便于携带
(7)>
(8)物理
（1）仪器a的名称是长颈漏斗，仪器b的名称是水槽。
（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，反应的化学方程式为；高锰酸钾制取氧气需要试管口塞一团棉花，所以该装置中需要改动的一处是在试管口放一团棉花；排水法收集到的气体较纯净，排空气法收集到的气体较干燥，因氧气的密度大于空气，所以欲收集一瓶干燥的，收集装置最好选用向上排空气法，即装置C。
（3）装置B用的是长颈漏斗，用装置B制备，反应时液面应不低于m位置，起液封作用，防止生成的二氧化碳气体从长颈漏斗逸出。实验室用大理石或石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳，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。
（4）右瓶水中导管口有气泡冒出，通过气泡产生的速率，可判断氧气产生的速率，还能对气体起到湿润作用。
（5）图F有两个饮料瓶甲和乙，瓶中液体高度如图所示。其中一个瓶放入制氧剂后产生氧气，然后氧气从另一个瓶排出，加湿仓氧气要通过长管进入水中，充分接触润湿后再由短管导出，因此选择甲瓶，为了顺利地导出氧气，制氧瓶中通过短管排出氧气进入加湿仓中，所以乙瓶为制氧瓶。
（6）由图G可知，在相同时间内过碳酸钠产生氧气体积更多，且固体携带更方便，则选用过碳酸钠固体作为便携式制氧机制氧剂的理由是过碳酸钠的制氧效率更高，且固体比液体更便于携带。
（7）由图可知，氧气可通过分子筛，但氮气不能通过，则说明氮分子大于氧分子。
（8）分子筛只是将氧气和氮气分离，没有新物质生成，属于物理变化。
2．(1) 酒精灯 分液漏斗
(2) B
(3) 丙 粉状大理石与稀盐酸接触面积大，反应速度太快
(4)C
(5) 相同条件下，二氧化碳在酒精中溶解性最强 饱和溶液 b
（1）由图可知，仪器①②分别为酒精灯、分液漏斗；
（2）实验室用双氧水和二氧化锰制氧气选用固液常温型发生装置，故选B；（二氧化锰为粉末状固体，C中隔板不能起到固液分离目的，故不选C）
过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下分解产生水和氧气，方程式：；
（3）大理石和稀硫酸反应开始有气泡产生，反应后生成的微溶物硫酸钙，会覆盖在大理石表面阻止反应继续进行，反应一会儿后，不再产生气泡，故实验Ⅰ对应如图曲线丙；
实验Ⅲ用粉末状大理石和稀盐酸反应，接触面积大，反应太快，因此实验室不选用实验Ⅲ试剂制备二氧化碳；
（4）实验小组同学在制取二氧化碳时想要控制反立的发生和停止，应选择图1中的C作发生装置，关闭导管上的弹簧夹，试管内气体增多，压强增大，将液体压入长颈漏斗中，液体和多孔隔板上的固体分离，反应停止；
（5）①二氧化碳在酒精中溶解度较大，实验时要防止二氧化碳溶于酒精而收集的二氧化碳含量较少，对实验造成影响，则选择时首先排除酒精的原因是二氧化碳在酒精中溶解度较大；
②二氧化碳在饱和碳酸氢钠溶液中几乎不溶解，则最终选择的液体是饱和碳酸氢钠溶液；
③用如图装置来收集二氧化碳气体，二氧化碳密度比液体小，二氧化碳从短管通入，则气体从b口通入。
3．(1)防止白烟逸散到空气中，防止污染空气
(2)氧气的浓度
(3)正
(4)蜡烛由低到高依次熄灭
(5)红磷燃烧放热导致气压增大的幅度大于氧气减少导致气压减小的幅度
(6)⑤
(7) 止水夹没有夹紧（合理即可）
(8)铜粉消耗氧气更彻底
（1）磷燃烧生成五氧化二磷有毒，倒扣的大烧杯能防止白烟逸散到空气中，防止污染空气；
（2）乙是木炭在氧气中燃烧的实验。实验时观察到木炭在氧气中燃烧比在空气中更剧烈，说明影响木炭燃烧剧烈程度的因素与氧气浓度有关，氧气的浓度越高燃烧越剧烈；
（3）丙是电解水的实验装置图。电解水正氧负氢，氢二氧一，b管产生的气体比较少为氧气，与之相连的应是电源的正极；
（4）二氧化碳不燃烧也不支持燃，且密度比空气大，故观察到丁中的蜡烛由低到高依次熄灭；
（5）红磷燃烧放出大量的热，瓶内气体受热膨胀，故造成反应开始时集气瓶中压强瞬间变大；
（6）上述步骤中，图2中BC段气压变化是反应放热，气体膨胀，导致气体压强瞬间变大，CD段气压变化是红磷燃烧消耗氧气，恢复室温后由于气体减少，压强减小，DE段为打开弹簧夹，外面空气进来，故恢复至反应前压强，故上述步骤中，导致图2中DE段气压变化的是步骤⑤；
（7）反应完毕后注射器活塞位于8mL刻度处，说明共消耗的氧气的体积为15mL-8mL=7mL，故该实验测得空气中氧气的体积分数为：；
28%＞21%，结果偏大，可能是实验时止水夹没有加紧造成注入器中的氧气被消耗，从而使最终结果偏大；
（8）与红磷燃烧法相比，用铜粉消耗氧气更测得，实验结果更准确。（合理即可）
4．(1) 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑(或2H2O22H2O+O2↑) A和D(或A和E或B和D或B和E) CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ B和E(或C和E)
(2)反应物是固体与液体反应，是在常温下进行的
(3)可以控制反应的发生与停止
(4)放热
(5)催化剂不能改变生成氧气的量
(6) 铁丝表面要除锈(合理即可) 防止高温生成物溅落炸裂瓶底
(7) 紫色石蕊溶液变红，加热后红色消失，又恢复成紫色 H2O+CO2=H2CO3 化合反应
（1）A装置为固体加热型，且试管口放有棉花，应为加热高锰酸钾制取氧气，高锰酸钾在加热条件下反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应的化学方程式为，或选择装置B，利用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，过氧化氢在二氧化锰的催化条件下反应生成水和氧气，该反应的化学方程式为。氧气密度比空气大，可采用向上排空气法收集；氧气不易溶于水，可采用排水法收集，故收集氧气的装置可选D或E；
实验室利用大理石或石灰石和稀盐酸制取二氧化碳，碳酸钙和氯化氢反应生成氯化钙、水和二氧化碳，该反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑，由于反应物的状态为固体和液体，反应条件不需要加热，发生装置应选B或C，二氧化碳密度比空气大，能溶于水，一般采用向上排空气法收集，故收集装置选E。
（2）用图1中B装置制取气体需要满足的条件是反应物是固体与液体反应，是在常温下进行的。
（3）C装置打开止水夹，固体和液体接触，反应发生，关闭止水夹，固体和液体分离，反应停止，故装置C与B相比较其优点是可以控制反应的发生与停止。
（4）图2实验中观察到U形管内红墨水液面左低右高，说明左侧压强大于右侧压强，说明此化学反应放热，气体受热膨胀，压强增大。
（5）分析图3可知，最终反应生成的氧气质量相等，说明催化剂不能改变生成氧气的量。
（6）为保证实验1现象明显，应将铁丝表面铁锈除去。铁丝在氧气中燃烧的实验，集气瓶底部留有少量水的作用是防止高温生成物溅落炸裂瓶底。
（7）二氧化碳能和水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊溶液变成红色，碳酸不稳定，受热会分解成二氧化碳和水，故实验2中先后观察到的现象是紫色石蕊溶液变红，加热后红色消失，又恢复成紫色。二氧化碳和水反应生成碳酸，该反应的化学方程式为H2O+CO2=H2CO3，该反应的反应物为两种，生成物为一种，符合“多变一”的特点，属于化合反应。
5．(1)酒精灯
(2) B
(3) 丙 粉末状大理石与稀盐酸接触面积大，反应速率太快
(4)C
(5) 相同条件下，二氧化碳在酒精中溶解性最强 饱和溶液 b
（1）仪器①是酒精灯；
（2）实验室用双氧水和二氧化锰制氧气，过氧化氢在二氧化锰的作用下分解生成水和氧气，反应物为固体和液体，不需要加热，选用的发生装置是B，反应的化学方程式为：；
（3）大理石和稀硫酸反应开始有气泡产生，反应后生成的微溶物硫酸钙，会覆盖在大理石表面阻止反应继续进行，反应一会儿后，不再产生气泡，故实验Ⅰ对应如图曲线丙；实验Ⅲ用粉末状大理石和稀盐酸反应，接触面积大，反应太快；
（4）实验小组同学在制取二氧化碳时想要控制反立的发生和停止，应选择图1中的C作发生装置，关闭导管上的弹簧夹，试管内气体增多，压强增大，将液体压入长颈漏斗中，液体和多孔隔板上的固体分离，反应停止；
（5）①选择时首先排除酒精的原因是相同条件下，二氧化碳在酒精中溶解性最强；
②最终选择的液体是饱和NaHCO3溶液是因为二氧化碳在饱和NaHCO3溶液中几乎不溶；
③用如图装置来收集二氧化碳气体，气体从b口通入。
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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