2025年中考九年级化学一轮复习题型突破 实验题(解析版)
实验题
类型1 实验仪器与基本操作
1.(2022·黑龙江)结合下列实验室常用仪器回答问题:
(1)取少量液体试剂时需要的仪器是 (写名称)。
(2)需要垫石棉网加热的仪器是 (写名称)。
(3)给少量液体加热需要用到的仪器有 (填序号)。
(4)用①量取 10mL 液体时俯视读数,则实际所取的液体体积 (填“大于”、“小于”或“等于”)10mL。
(5)将少量氯化钠溶解在水中,用③ (写名称)搅拌的目的是 。
2.(2024·山东滨州)化学是一门以实验为基础的学科。结合下图有关实验,回答问题。
(1)过滤操作中仪器a的名称是 ;
(2)水电解器的b玻璃管中产生的气体是 (填化学式);
(3)从安全角度考虑,在点燃氢气前,一定要检验氢气的 ;
(4)将铝片与铝合金互相刻划,可证明铝合金的硬度 (填“大于”“小于”或“等于”)铝片的硬度。
3.(2024四川乐山)实验室现有质量分数为8%的氯化钠溶液,但在实验中需要50 g质量分数为4%的氯化钠溶液,某同学准备用8%的氯化钠溶液和蒸馏水(密度为1.0 g·cm-3)进行配制。
回答下列问题:
(1)计算配制时需要8%的氯化钠溶液的质量为 g。
(2)量取蒸馏水时应选择量程为 (选填“10”、“20”或“50”)mL的量筒。
(3)下图所示的仪器中,本实验不会使用到的是 (填仪器名称)。
(4)将配制好的氯化钠溶液装入试剂瓶时有少量溶液洒出,对所配制氯化钠溶液质量分数的影响是 (选填“偏大”、“偏小”或“不影响”)。
4.(2024·黑龙江龙江地区)化学实验对全面发展学生的核心素养有着极为重要的作用,请回答下列问题:
(1)实验一,粗盐提纯实验蒸发操作时,当蒸发皿中出现 时,停止加热。
(2)实验二,观察到薄铜片上的乒乓球碎片先燃烧,滤纸片后燃烧,该实验现象说明燃烧的条件之一是 。
(3)实验三,测定稀盐酸的pH,结果会 (填“偏大”或“偏小”或“不变”)。
(4)用3g氯化钠固体和47mL水配制氯化钠溶液,正确操作步骤为计算、称量、量取、 、装瓶贴标签:将以上配制好的50g氯化钠溶液稀释成溶质质量分数为3%的氯化钠溶液,需要加水的质量为 g。
5.(2024·辽宁)实验是学习化学的重要途径。
I.氧气的实验室制取与性质
(1)反应原理:用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为 。
(2)注意事项:用装置A和装置B制取氧气,为确保装置不漏气,应先检查装置的 ;集满氧气后,为防止水倒吸,应先 (填“将导管移出水面”或“熄灭酒精灯”)。
(3)气体收集:用装置C收集氧气,是利用了氧气的密度比空气 的性质;检验氧气集满的操作为 。
(4)性质验证:将装置A中产生的氧气通向D中红热的木炭,木炭燃烧变旺,说明氧气具有的化学性质为 。
(5)Ⅱ.常见金属的物理性质和化学性质
示意图 实验操作 实验现象 解释与结论
接通电路 小灯泡发光 铜具有 性
加热铜片一端1~2秒后,停止加热,立即用手触摸铜片另一端 有热感 铜具有 性
向试管中加入铁片和稀盐酸 铁片表面产生 铁与稀盐酸反应
向试管中加入铁片和硫酸铜溶液 铁片表面有红色固体析出 铁的金属活动性比铜 (填“强”或“弱”)反应的化学方程式为
类型2 教材基础实验
6.(2024·北京)用如图所示装置和干燥紫色石蕊纸花进行实验,验证的性质。
(1)观察到澄清石灰水变浑浊,反应的化学方程式为 ;由该实验还可以得出分子具有的性质是 。
(2)为验证能与水反应,需进行的操作及现象是 。
7.(2024·黑龙江龙江地区)结合下列教材中的实验,按要求回答问题:
(1)测定空气中氧气含量实验,测量结果偏小的可能原因是 (答一点)。
(2)硫在氧气中燃烧实验,集气瓶内水的作用是 。
(3)过滤时玻璃棒的作用是 。
(4)根据 (填写字母)试管中的现象对照可得出铁生锈的条件之一是与水接触。
8.(2024·陕西)根据下面图示的三个实验回答问题。
(1)写出标有序号①的仪器名称: 。
(2)实验乙中,发生反应的化学方程式是
(3)实验甲中, (填“能”或“不能”)用细铁丝代替红磷测定空气中氧气的含量。
(4)实验丙中,纸花a用紫色石蕊溶液浸泡后干燥,纸花b用紫色石蕊溶液润湿,通入气体后,纸花 (填字母)变红。
9.(2024·陕西)根据下面图示的三个实验回答问题。
(1)写出标有序号①的仪器名称: 。
(2)实验乙中,发生反应的化学方程式是
(3)实验甲中, (填“能”或“不能”)用细铁丝代替红磷测定空气中氧气的含量。
(4)实验丙中,纸花a用紫色石蕊溶液浸泡后干燥,纸花b用紫色石蕊溶液润湿,通入气体后,纸花 (填字母)变红。
10.(2024·山东临沂)铁是生活生产中重要的金属材料。请完成下列问题:
(1)实验1硬质玻璃管中的现象为 。
(2)实验2模拟西汉时期湿法炼铜工艺,该反应的化学方程式为 。
(3)由实验3可知,铁制品锈蚀的过程,实际上是铁与 发生化学反应的过程。
11.(2024·内蒙古兴安盟)请分析下列四个实验并回答相关问题。
(1)实验1预先在集气瓶底部放少量水的目的是 。
(2)实验2切断电源后,将燃着的木条放在b玻璃管尖嘴口检验产生的气体,打开活塞后观察到的现象是 。
(3)实验3对比薄铜片上的白磷燃烧而热水中的白磷不燃烧的现象,得出燃烧需要的条件是 。
(4)实验4黄铜片和铜片相互刻画,铜片上留下刻痕,说明黄铜片的硬度比铜片的硬度 (填“大”或“小”)。
类型3 创新实验和微型实验
12.(2024·江苏宿迁)以下是利用铜、铁等物质进行的实验,请回答下列问题。
(1)图1是“测定空气中氧气含量”的实验。
①该实验原理的化学方程式是 。
②注射器在该实验中的作用是 (写出一点即可)。
(2)图2是比较铜、铁、银三种金属活动性的实验。
①实验B中反应的化学方程式是 。
②通过实验A、B,得出三种金属的活动性由弱到强的顺序是 。
13.蜡烛的主要成分为石蜡,某小组同学利用如下实验研究石蜡的组成元素。已知:无水硫酸铜为白色粉末,遇水变蓝。
(1)实验中,要使蜡烛燃烧生成的气体能通过漏斗进入BC装置中,需要进行的操作是 ;
(2)C中发生反应的化学方程式为 ;
(3)实验中观察到B中白色粉末变蓝,说明蜡烛燃烧生成水,分析可得出石蜡的组成中含有氢元素,其理论依据是: ;
(4)该实验 (填“能”或“不能”)证明石蜡的组成中含有氧元素。
14.已知铂丝可作分解的催化剂。为探究燃烧的条件,小明设计如图实验装置。
回答下列问题。
(1)写出圆底烧瓶中发生反应的化学方程式 ,若安全管内液面上升太快,可 (填操作)缓解压强增大。
(2)打开弹簧夹,若观察到W形管中 ,说明燃烧的条件为 。
15.实验是科学探究的重要途径。请回答。
(1)如图1,①、③是喷水的紫色石蕊试纸条,②是干燥的紫色石蕊试纸条。可证明CO2能与水发生反应的现象是 。一段时间后,观察到烧杯中的蜡烛由下而上依次熄灭,说明CO2具有 的化学性质。
(2)如图2,探究汽油的元素组成。实验中,外拉注射器活塞使汽油燃烧生成的气体通过漏斗被吸入试管中,观察到漏斗内壁出现水珠,试管中澄清石灰水变浑浊,由此可推测汽油中一定含有的元素是 ,试管中发生反应的化学方程式是 。
16.氧气的用途广泛。我校兴趣小组对市面常见氧气的制取装置进行了汇总。
(1)图A是某富氧装置的工作示意图,空气经过分子筛时,部分氮分子被吸附,氧分子通过,从而实现“富氧”操作。其中表示氧分子的是 (填“m”或“n”)。
(2)图B是某制氧装置的工作示意图,反应仓中生成的氧气通过加湿仓后被人体吸入,利用了氧气 (填:“难溶”“不易”“易”)溶于水的性质。
(3)图C是我校学生设计的简易供氧装置,其反应物可选择 分解生成氧气来实现(填化学式)。
(4)兴趣小组在设计和制作简易供氧器时,需要考虑的因素有______(填字母)。
A.反应的原料价格是否便宜 B.反应的速率是否适中
C.反应的条件是否易于达到 D.反应的过程是否安全
17.实验创新可以使现象明显,操作简便。某兴趣小组用U形管完成以下实验。
(1)如图,打开活塞能观察到湿润的酚酞滤纸条变红。
①该实验能得出浓氨水的性质有:a.易挥发;b. 。
②从微观的角度解释产生该现象的原因 。
(2)如图,将铁丝和银丝插入盛有硫酸铜溶液的U形管中,有颜色变化的金属丝是 。反应一会儿后取出两根金属丝,溶液中一定含有的溶质是 。
(3)如图,向试管中加入一种固体,一段时间后观察到U形管中a的液面低于b的液面,则在小试管中加入的固体物质是 ,同时瓶中液面上层饱和的澄清石灰水变浑浊,原因是 。
18.某兴趣小组在学习了分子的性质后,做了如下两个实验。
实验一:如图1所示,将滴有酚酞的滤纸条放在试管里,平放在实验桌上。
(1)用胶头滴管吸取浓氨水,滴在脱脂棉上胶头滴管的用途是 。
(2)实验中,观察到的现象是滤纸条上滴有酚酞试液处 依次变红。
(3)组内某同学在做此实验时,发现滤纸条没有变色,而试管中所塞的脱脂棉却变成了红色。导致这种现象产生的错误操作可能是 ;这一实验还说明,两种试剂中 具有挥发性,属于该物质的 性质(填“物理”或“化学”)性质。
实验二:先在一支试管中装一半红墨水,再在液面上注满酒精(缓缓注入),加盖密封后静置30日后再观察,现象如图2所示。
(4)该实验说明的分子性质有 、 。
(5)改进后共同设计了图 3 实验,在实验中观察到 (填“a”、“b”或“同时”)处的棉花团先变成红色,改进后的优点 (答出一点即可)。(已知氨气密度比空气小)
19.微型实验具有节约药品、绿色环保等优点。下图是一套微型实验装置,请回答:
(1)写出甲中发生反应的化学方程式 。
(2)乙中,a、d为紫色石蕊溶液润湿的棉球,b、c为用紫色石蕊溶液浸泡后干燥的棉球。下列能说明二氧化碳的密度大于空气且能与水反应的现象是_______(填序号)。
A.a变红,c不变红 B.d变红,c不变红
C.a、d变红,b、c不变红 D.d比a先变红,b、c不变红
(3)丙中烧杯里燃烧的蜡烛火焰逐渐减小,最后熄灭,该实验现象说明二氧化碳具有的化学性质是 。
类型4 气体的实验室制取
20.(2024·湖南长沙)小张同学在实验室里用高锰酸钾固体制取氧气,请回答下列问题:
(1)写出仪器①的名称 ;
(2)收集氧气,可选择的收集装置是 (填字母);
(3)为了防止加热时试管内的粉末状物质进入导管,应在试管口放一团 ;
(4)验满时,将带火星的木条放在集气瓶口,发现木条 ,说明氧气已经集满。
21.(2024·内蒙古呼和浩特)下图是实验室制取气体的常用装置,请回答相关问题。
(1)实验室用高锰酸钾制取氧气,根据图1选择发生和收集装置 (填字母),在加入药品前应进行的操作是 。
(2)小柯自制了如图2的简易供氧器,反应的化学方程式为 。图2中甲的设计优点是 。
22.(2024·江苏常州)如图装置可用于制取二氧化碳并验证其性质。
(1)仪器a的名称是 。
(2)用该套装置进行实验的优点是 。
(3)实验中可观察到 (选填“干燥”或“湿润”)的紫色石蕊小纸花变红;澄清石灰水 (填现象),化学方程式为 。
(4)实验中用含的质量分数为80%的大理石2.5g与足量的稀盐酸反应,该实验条件下的密度为2,理论上能生成的体积是多少?写出计算过程。
23.(2024·四川内江)图中A~F是实验室制取气体的常用装置,请回答有关问题。
(1)写出图中标注的仪器名称:① ;② 。
(2)加热氯酸钾和二氧化锰固体混合物制取氧气,应选 (填装置标号)作发生装置,若选F作收集装置,验满时带火星的木条应放在 (填“a”或“b”)口。
(3)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳的化学方程式为 ,B、C都可作该实验的发生装置、其中更利于控制反应速率的是 (填装置标号),收集装置不选E的原因是 。
(4)实验室常将浓氨水滴入生石灰(CaO)中快速制取氨气,利用了生石灰与水反应 (填“放热”或“吸热”),使氨气的溶解度 (填“增大”或“减小”)的原理。
24.(2024·江苏苏州)实验室用如图所示装置制取CO2气体,并进行相关性质研究。
已知:CO2与饱和NaHCO3溶液不发生反应。
(1)仪器a的名称是 。
(2)连接装置A、B,向锥形瓶内逐滴加入稀盐酸。
①锥形瓶内发生反应的化学方程式为 。
②若装置B内盛放饱和NaHCO3溶液,其作用是 。
③若装置B用来干燥CO2,装置B中应盛放的试剂是 。
(3)将纯净干燥的CO2缓慢通入装置C,观察到现象:
a.玻璃管内的干燥纸花始终未变色;
b.塑料瓶内的下方纸花先变红色,上方纸花后变红色。
①根据上述现象,得出关于CO2性质的结论是: 、 。
②将变红的石蕊纸花取出,加热一段时间,纸花重新变成紫色,原因是 (用化学方程式表示)。
(4)将CO2通入澄清石灰水,生成白色沉淀,该过程参加反应的离子有 (填离子符号)。
25.(2024·山东潍坊)气体的制取是初中化学学习的重要内容。根据下列装置回答问题。
(1)图1中仪器①的名称是 。
(2)实验室用高锰酸钾制取并收集一瓶纯净的氧气,应选用图1中的装置组合是 (填字母编号),化学方程式为 ,用该方法收集氧气时,确认气体收集满的标志是 。
图2是对二氧化碳制取及相关物质性质的探究(夹持仪器略,药品足量)。
(3)①接装置、检查气密性。
②关闭,打开,通过分液漏斗向试管中滴加稀盐酸至浸没石灰石,F中产生的现象为 。
③关闭,打开,一段时间后,H中有白色沉淀产生,写出产生白色沉淀的化学方程式 。
类型5 数字化实验
26.某学习小组学习了铁的锈蚀后在老师的指导下设计了如图1装置,检查气密性后,将5.0g铁屑加入三颈瓶,打开相关设备开始采集数据,t1s时加入2.0mL饱和食盐水后,再将一只装有5.0mL稀盐酸的注射器插到三颈瓶上。电脑上得到三颈瓶内温度、压强随时间的变化曲线如图2、图3所示。
(1)图2中,0~t2s三颈瓶内温度升高说明 ,t2s~t3s三颈瓶内温度降低的原因是 。
(2)图3中,BC段与AB段对比说明 ,t3s后压强突然变大的原因是 。
27.某学习小组运用手持技术探究金属与酸的反应,将等质量且表面积相同的锌、镁、铜、铁金属条打磨后分别投入四个250mL的烧瓶内,分别注入足量的同浓度、等体积的稀盐酸,迅速塞紧带有压强传感器的橡胶塞,实验装置如图甲所示,过程中压强变化曲线如图乙所示(提示:在等温条件下,产生氢气的体积与装置内压强成正比)。
(1)曲线a对应的金属是 。
(2)曲线b对应的金属是锌,反应的化学方程式为 。
(3)曲线c在60s左右达到最高点后又略微下降的原因是 。
28.实验是科学探究的重要途径。
(1)图1是探究铁锈蚀条件的实验。调节L端与R端的液面高度一致,塞紧橡胶塞,放置一周后观察。
①试管 (填“a”或“b”)中的铁钉出现锈蚀。
②一段时间后,U型管内液面L端 (填“高于”或“低于”)R端。
(2)某化学兴趣小组借助氧气传感器探究分子运动。按图2连接好实验装置,打开氧气传感器,测得氧气体积分数随时间的变化如图3所示。
①前曲线段氧气体积分数下降的原因是分子在 。
②用双手给塑料瓶加热,测得曲线为段。对比曲线段和段可知:温度升高,分子 。
③松开双手并将塑料瓶的瓶口朝下,测得曲线为段。对比段,请分析段氧气体积分数下降得更快的原因是 。
29.(2023·山东威海)化学视角认识蒸汽眼罩
蒸汽眼罩逐渐走进日常生活,它借助铁生锈产生热量,使材料内部的水分稳定蒸发,利用产生的热度和湿度缓解眼部疲劳。
【实验探究】
(1)探究一:检验蒸汽眼罩内部材料中有铁粉(用化学方法)
选用试剂 预计观察到的实验现象 涉及的化学方程式
(2)探究二:蒸汽眼罩快速发热的原因
铁生锈,是铁与 共同作用的结果,但放热缓慢。哪些因素能加快反应,使蒸汽眼罩快速发热?某小组同学采用对照实验展开探究,设计实验方案如下:
(查阅资料:蒸汽眼罩内部材料有铁粉、活性炭、氯化钠、水等。)
药品
方案一 4g铁粉、2mL水
方案二 4g铁粉、2mL水、2g氯化钠
方案三 4g铁粉、2mL水、2g活性炭
方案四 4g铁粉、2mL水、2g活性炭、2g氯化钠
下列方案之间能否形成对照?若能,请指出变量;若不能,请说明理由。
方案二与方案四
方案一与方案四
使用温度传感器收集数据并生成图像如图:
对比分析图像,你获得的结论是
(3)探究三:测量蒸汽眼罩内部材料中铁的质量分数
温馨提示:①实验仪器和药品自选。②实验中的数据可分别用等来表示。
你的实验方案 。处理数据,计算蒸汽眼罩内部材料中铁的质量分数。
【反思评价】
①除上述探究中的因素外,影响铁生锈速率的因素还有 (写一点即可)。
②如何保存蒸汽眼罩 。
③结合上述探究谈谈你对铁生锈的辩证认识 。
30.(2024·山东潍坊)“宏观—微观—符号”是化学独特的表示物质及其变化的方法。某兴趣小组对盐酸和硫酸的共性和差异性进行以下研究。回答下列问题。
(1)向稀盐酸和稀硫酸中分别滴加石蕊试液,试液变红,说明两种酸溶液中均存在 (填微粒符号)。
(2)将表面生锈的铁钉(铁锈的主要成分为)投入到足量稀硫酸中,铁锈脱落、溶解,溶液变黄,化学方程式为 ;铁钉表面产生气泡,该气体为 ;一段时间后,溶液慢慢变为黄绿色,图1是对溶液变为黄绿色的一种微观解释,参加反应的微粒是 (填微粒符号)。
(3)分别向两份相同的溶液中匀速滴加相同pH的稀盐酸和稀硫酸,观察现象并绘制溶液电导率随时间变化曲线(图2)(电导率能衡量溶液导电能力大小,相同条件下,单位体积溶液中的离子总数越多,电导率越大)。
①图2中曲线1表示向溶液中滴加 ;曲线2反应中的实验现象为 ;结合图3解释电导率Q点小于N点的原因 。
②该实验说明,不同的酸中,由于 不同,酸的性质也表现出差异。
类型6 实验的设计与评价
32.(2023·四川遂宁)学习了金属与盐反应的知识,思雨同学在“实验开放日”,将一定量的锌粉加入硝酸银溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液,她对滤液中溶质成分产生了兴趣并作进一步探究(温馨提示:本题中番号①~④为答题卡上的序号)。
【提出问题】滤液中溶质是什么?
【猜想与假设】
(1)猜想一:AgNO3;猜想二:Zn(NO3)2;猜想三:AgNO3、Zn(NO3)2;
经分析猜想一错误,其理由是① 。
【设计并进行实验】
(2)
操作 现象 结论 用化学方程式解释
取少量滤液于试管中,加入氯化钠溶液 ② 猜想三正确 ③
【反思与拓展】
(3)①反应物的量不同,可能导致得到的物质种类不同。
②滤渣中含有④ 。
32.(2024·黑龙江齐齐哈尔)在某次化学社团的活动中,同学们为了探究氢氧化钠的化学性质,进行下图所示实验。
(1)A试管中观察到的实验现象是 ,该反应的化学方程式为 。
(2)B试管中反应的微观实质是 。
(3)实验后,将A、B两支试管中所有物质倒入同一个洁净的烧杯,最终形成蓝色溶液,由此现象可知B试管中反应后所得溶液的溶质是 。
(4)为了确定烧杯内蓝色溶液中溶质的成分,同学们进行了以下实验探究:
【提出问题】烧杯内蓝色溶液中的溶质是什么
【进行猜想】猜想1.硫酸钠、硫酸铜、硫酸;猜想2. 。
【设计实验】同学们设计如下实验方案:
实验步骤 实验现象 实验结论
取少量烧杯内的溶液于试管中,加入少量氢氧化钠溶液 猜想1成立
【反思评价】分析反应后所得溶液中溶质的成分时,除了要考虑生成物,还要考虑 。
33.(2024·内蒙古兴安盟)在一次劳动实践中,某兴趣小组同学发现一种新型固体洗涤剂能瞬间清除衣服上的汗渍、果汁渍等顽固污渍。通过查阅资料得知新型固体洗涤剂是一种钠盐(Na2CO4),它能与水反应生成碳酸钠和其他化合物。小组同学对生成的其他化合物进行探究。过程如下:
实验1:溶解样品。取适量洗涤剂样品于烧杯中,加入适量蒸馏水使之完全溶解,有气泡产生并形成无色溶液a.产生的气体能使带火星的木条复燃。
【提出问题】该洗涤剂与水反应生成的其他化合物是什么?
【猜想与假设】
(1)猜想一:
猜想二:NaOH
猜想三:、NaOH
做出以上猜想应遵守 定律。
实验2:实验验证。
(2)完成下列表格
实验操作 实验现象 实验分析与结论
①取适量无色溶液a于小烧杯中,加入过量氯化钙溶液,过滤,得到清液b 加入过量氯化钙溶液目的是将溶液中的碳酸钠除尽,其原因是 (用化学方程式表示)
②取适量清液b于试管中,加入二氧化锰,振荡 猜想 成立
③将上述试管中所得混合物静置,取少量清液于试管中,加入氯化铁溶液 无明显现象
【反思与交流】
(3)该洗涤剂应 保存。
34.(2024·甘肃临夏)化学兴趣小组的同学以中和反应的实验为主题进行探究活动,邀请你一起参与。
【发现问题】
取一定量氢氧化钾溶液于试管中,向其中加入一定量稀硫酸,发现无明显现象,那么稀硫酸和KOH溶液是否发生了化学反应?
【分析讨论】
(1)同学们讨论后认为,可以用两种思路探究上述反应是否发生。
思路Ⅰ:验证反应物减少或消失;
思路Ⅱ:验证有 。
(2)甲同学向实验的剩余溶液中(如图2所示)滴加酚酞溶液,溶液为 色,结论是稀硫酸和KOH溶液发生了化学反应,判断依据是溶液中 (填离子符号)一定被完全消耗了。
【猜想与假设】
(3)乙同学对剩余溶液的溶质成分作出如下猜想:
猜想一:只有;猜想二:有和;猜想三:有和KOH。
根据甲同学的实验,猜想 一定错误。
【进行实验】
(4)为验证猜想,同学们选用粉末、溶液,进行如下探究并完善表格。
实验方案 实验操作 实验现象 实验结论
方案一 猜想二正确
方案二 产生白色沉淀 猜想二正确
【实验结论】通过探究,同学们一致确定猜想二是正确的。
【评价与反思】
(5)分析上述反应,说明稀硫酸能与金属氧化物、某些碱和某些 反应。
(6)丙同学针对上述方案提出疑问,认为方案二是不合理的,理由 (用化学方程式表示)。
(7)丁同学认为方案一中的粉末可以用铁粉代替,也能得到同样的实验结论,其化学方程式为 。
类型7 综合实验探究
35.(2024·四川巴中)某实验小组利用图1所示装置进行实验,探究的性质:分别向三个烧瓶中注入等体积的水、饱和氢氧化钠溶液、饱和氢氧化钙溶液。利用数字化实验装置分别测定烧瓶内的压强变化,得到如图2所示的曲线图。
(1)图2中ab段压强增大,对应的操作是 。
(2)实验过程中,观察到注入饱和氢氧化钙溶液的烧瓶中产生白色沉淀,该反应的化学方程式是 。
(3)对比图2中三条曲线,能反映出吸收二氧化碳效果最好的是曲线 (选填“x”“y”或“z”),对应的物质是 (填化学式)。
【继续探究】氢氧化钠溶液吸收二氧化碳后溶液中溶质成分的分析。
【查阅资料】①氯化钙溶液显中性;②若过量,会有生成。
【进行实验】
(4)设计如下实验进行探究:
实验操作 实验现象 实验结论
Ⅰ 取少量反应后的溶液于试管中,滴加过量氯化钙溶液 含有
Ⅱ 将Ⅰ反应后的上层清液分成两等份 向其中一份加入稀盐酸 无气泡产生 不含
向另一份滴加无色酚酞溶液 溶液变红
【反思交流】
(5)操作Ⅰ中的氯化钙溶液 (选填“能”或“不能”)用氢氧化钙溶液代替。
(6)操作Ⅱ中的无色酚酞溶液可用___________(选填字母)代替,也能达到相同目的。
A.紫色石蕊溶液 B.硫酸铜溶液 C.稀盐酸
36.(2024·新疆)水果、蔬菜等在生长及运输过程中可能会使用到杀虫剂、防腐剂等,食用前需要去除残留,果蔬洗盐能达到此效果。学校兴趣小组同学对某临期果蔬洗盐在成分及含量上是否变质进行研究。
【阅读标签】见图
【查阅资料】
(1)碳酸钠溶液与氯化钙溶液反应产生白色沉淀。
(2)碳酸氢钠在以上逐渐分解产生二氧化碳、碳酸钠和水;碳酸钠受热不分解。
(3)浓度大于的碳酸氢钠溶液中加入的氯化钙溶液,产生白色沉淀;浓度小于的碳酸氢钠溶液中加入的氯化钙溶液则无现象。室温下,碳酸氢钠饱和溶液的浓度为。
任务一验证该临期果蔬洗盐的成分
【作出猜想】该临期果蔬洗盐中除了外,可能还有
(1)猜想1:;猜想2: ;猜想3:
【实验验证】
(2)
实验操作 实验现象 实验结论
实验1:取样溶于水,滴加无色酚酞溶液 溶液 。 溶液呈碱性
实验2:取样加热,将产生的气体通入澄清石灰水 澄清石灰水变浑浊 含有 。
实验3:为使现象明显,取样溶于水并用玻璃棒搅拌形成饱和溶液,加入的溶液 产生白色沉淀 含有
【交流反思】
(3)实验3中玻璃棒搅拌的作用是 。小组同学认为实验3中结论不严谨,理由是 。
【实验验证】
(4)为保证实验的严谨性,小组同学进一步探究。
实验操作 实验现象 实验结论
实验4:另取样品与水配制成溶液向其中滴加的溶液 产生白色沉淀 含有化学方程式为
【实验结论】猜想2正确
任务二验证该临期果蔬洗盐的成分含量变化
【实验方案】查阅资料、实验探究、数据分析。
【实验结论】确定该临期果蔬洗盐中碳酸钠的质量分数增大。
【交流反思】
(5)由于该样品长期放置在灶台旁受热引起变质。请根据资料信息写出变质所涉及的化学方程式 。
【迁移应用】
(6)推测此类果蔬洗盐的贮存条件: 。
【拓展延伸】
(7)小明的弟弟比较顽皮,将盛放食盐与果蔬洗盐的容器标签损毁,请借助家庭中的生活用品或食品等设计方案进行区分: (写明所选物品、现象及结论)。
37.(2024·四川内江)浓盐酸敞口放置在空气中溶质质量分数会减小,那么稀盐酸敞口放置在空气中溶质质量分数是否减小?对此问题,某兴趣小组进行了下列实验探究:
【提出猜想】
(1)猜想一:溶质质量分数减小;
猜想二:溶质质量分数增大;
猜想三:溶质质量分数 。
【查阅资料】pH计可较精确地测定溶液的pH;NaHCO3属于碳酸盐。能与稀盐酸反应生成CO2.
【药品准备】备好NaHCO3粉末;取适量稀盐酸分为两等份(如图1),一份密封保存(下称甲),另一份敞口放置15天(下称乙)。
【实验求证】兴趣小组按照两种方案进行了探究实验。
实验Ⅰ:用pH计测两份稀盐酸的pH(结果如下表)。
试样 甲 乙
pH 0.6 0.5
(2)上表数据说明敞口放置的稀盐酸酸性较 (填“强”或“弱”),也说明猜想 成立。
实验Ⅱ:用图2装置和药品分别测定两份稀盐酸与NaHCO3粉末反应产生CO2的体积(结果如表)。
试样 甲 乙
V(CO2) V(甲) V(乙)
(3)实验Ⅱ中反应的化学方程式为 ;测得V(甲) V(乙)(选填“>”“<”“=”之一),也得出了与实验1相同的结论。
【反思交流】
从微观角度分析,为什么稀盐酸敞口久置后溶质质量分数会出现上述变化?
【实验再探】
(4)加热稀盐酸,在试管口放置紫色石蕊试液浸泡后干燥的纸花。纸花变红,说明稀盐酸中的HCl和H2O不断扩散。那么导致实验Ⅰ、Ⅱ中结果的原因是逸出HCl和H2O的组分之比 (选填“>”“<”“=”之一)原溶液中组分之比。
38.(2024·北京)同学们把盛有自上而下依次呈现多种颜色溶液的试管称为“彩虹管”。小组同学看到某个“彩虹管”的制作过程(如图)后,对影响“彩虹管”效果的因素进行探究。
已知:“彩虹管”呈现出的颜色越多、保持时间越长,效果越好。
【进行实验】
实验1:用蒸馏水浸泡黑枸杞得到浸取液,分别滴入pH不同的无色溶液中,记录现象。
pH ≤3 4~5 6~8 9~11 12 ≥13
溶液颜色 红色 粉色 紫色 蓝色 绿色 黄色
实验2:向试管中加入6mL一定质量分数的盐酸、滴入5滴黑枸杞浸取液、振荡,再逐滴滴入约3mL一定质量分数的NaOH溶液,之后记录溶液颜色。
实验 盐酸中溶质的质量分数/% NaOH溶液中溶质的质量分数/% 溶液颜色
① 5 5 红色
② 5 10 自上而下依次为红色、蓝色、黄色,静置约6分钟只剩红色、黄色
③ 5 15 自上而下依次为红色、蓝色、黄色,静置约20分钟仍无明显变化
④ 10 5 自上而下为无色、红色
⑤ 10 10 红色
⑥ 10 15 自上而下依次为红色、蓝色、黄色,静置约6分钟只剩红色、黄色
【解释与结论】
(1)向pH=7的无色溶液中滴加黑枸杞浸取液,溶液颜色变为 。
(2)盐酸与NaOH反应的化学方程式为 。
(3)实验2中,①②③的目的是 。
(4)实验2中,“彩虹管”效果最佳的是③,理由是 。
【进一步探究】
查阅资料发现,在NaOH溶液中加入一定量可使“彩虹管”效果更好。小组同学设计实验3进行验证,并与实验2中③对照。
实验3:向100mL质量分数为15%的NaOH溶液中加入固体,搅拌后得到溶液a,进行如下实验并记录。
操作 现象
______,再逐滴滴入约3mL溶液a 立即出现气泡;滴加完成后溶液颜色自上而下依次为红色、粉色、紫色、蓝色、绿色、黄色,静置约1小时仍无明显变化
【解释与结论】
(5)补全实验3的操作: 。
(6)实验3中观察到气泡,推测有气体生成,该气体是 。
(7)由实验2、3可知:制作“彩虹管”过程中,影响其效果的因素一定有 。
39.(2024·江苏无锡)项目小组对铁系食品脱氧剂(又称为“双吸剂”)进行了如下探究。
Ⅰ.探成分
某脱氧剂标签显示含有铁粉、活性炭、食盐以及无水氯化钙等。为确定脱氧剂中铁粉的存在,进行如下实验。
实验1:取一包脱氧剂粉末,用磁铁吸引。观察到部分黑色粉末被吸引。
实验2:取实验1中被吸引的部分粉末放入试管中,加入适量硫酸铜溶液。观察到有红色固体生成。
实验3:另取被磁铁吸引的黑色粉末,撒向酒精灯的火焰。观察到粉末剧烈燃烧,火星四射。
(1)写出实验2中有关反应的化学方程式: 。
(2)铁粉在空气中能燃烧,而铁丝在空气中不易被点燃。原因是 。
Ⅱ.明原理
利用图1所示装置进行实验4和实验5。
(3)实验4:一段时间后,观察到气球变大。气球变大的原因是 。
(4)实验5:能证明脱氧剂“脱氧”的现象是 。
Ⅲ.悟应用
实验6:设计如表所示对比实验探究脱氧剂中活性炭和食盐的作用。利用温度传感器测得集气瓶中温度随时间的变化曲线如图2所示。
实验序号 铁粉/g 水/mL 活性炭/g NaCl/g
① 2 5 0 0
② 2 5 0
③ 2 5 0
④ 2 5
(5)对比实验①与实验③可得到的结论是 ;对比实验③与实验④可得到的结论是 。
(6)下列叙述正确的是 (填字母)。
a.铁系食品脱氧剂可吸收氧气和水
b.铁系食品脱氧剂使用过程中放出热量
c.铁系食品脱氧剂能延长食物的保存时间
40.(2023·山东德州)在学习常见的酸时,在硫酸之前加上一个“稀”字,是否特指“稀硫酸”的性质 由此引发了小倩同学对“稀硫酸”“浓硫酸”性质的探究。
(1)通过学习常见的酸,我们知道酸具有相似的化学性质是因为酸溶液中都含有 (填粒子符号)。把铁丝放入稀硫酸中,放出气体,有关反应的化学方程式为 ,反应后溶液的质量 (填“大于”“小于”或“等于”)反应前溶液的质量。
(2)小倩同学进行一组对比实验:
①她先将稀硫酸滴到pH试纸上,试纸变色后与标准比色卡对照,测得稀硫酸的pH (填“>”、“=”或“<”)7。
②她又把浓硫酸滴到pH试纸上,却发现试纸变黑了。这是因为浓硫酸能夺取试纸中的水分,生成黑色的碳,浓硫酸具有强烈的 、脱水性。
(3)既然“稀硫酸”、“浓硫酸”滴到pH试纸上会产生不同的现象,那么,“稀硫酸”“浓硫酸”遇到铁丝时是否也产生不同的现象呢
小倩在老师的指导下,做了铁丝与浓硫酸反应的实验(见下图)。
老师告知:在常温时,铁丝遇到浓硫酸时,表面形成一层致密的氧化层保护膜,阻止了浓硫酸与铁的接触。当加热时,氧化层被破坏,铁与浓硫酸接触发生化学反应,生成有刺激性气味的气体。请把化学方程式补充完整:2Fe+6H2SO4(浓) Fe2(SO4)3+6 +3SO2↑。随着反应的进行,溶液的质量始终在 (填“增加”、“减少”或“不变”)。小倩由此得知:在研究硫酸的化学性质时,不仅要从其组成考虑,还要考虑硫酸的 因素影响。常温下, (填“能”或“不能”)用铁制容器盛放浓硫酸。
(4)小倩又产生新的疑问:铁与浓硫酸的反应随着反应的进行,硫酸不断被消耗,硫酸的质量分数减小,会不会有氢气生成
小倩又设计了实验(见下图)收集产生的气体,并进行验证(已知:SO2的化学性质与CO2相似)。请回答:
①装置A中产生的SO2气体被装置B中的氢氧化钠饱和溶液充分吸收,有关反应的化学方程式为 。
②若点燃装置C中收集到中气体,气体燃烧,产生 火焰,则证明装置A中气体产物 (填“含有”或“不含”)氢气。
41.(2024·湖南长沙)碳中和是指碳的排放与吸收达到平衡,基本实现碳的零排放:碳“捕集”是助力碳中和的重要途径。为此,兴趣小组同学围绕着的吸收进行了实验探究。
活动一:寻找吸收的试剂
【设计与实验】
(1)甲、乙、丙三组分别利用所提供的实验用品设计了如下方案并进行实验:
组别 实验方案 现象 结论
甲组 向一个集满的软塑料瓶中加入适量的水,立即旋紧瓶盖,振荡 软塑料瓶变瘪 能被水吸收
乙组 向盛有饱和的澄清石灰水的试管中。通入适量的 能被澄清石灰水吸收
丙组 向盛有氢氧化钠溶液的试管中,通入适量的 无明显现象 不能被氢氧化钠溶液吸收
【解释与分析】
(2)甲组实验中软塑料瓶变瘪,是因为瓶内气压 ;
(3)小礼同学对丙组的实验结论提出质疑,为了证明与氢氧化钠发生了反应,他向丙组所得溶液中滴加足量的 。观察到有气泡产生,从而证明能与氢氧化钠反应。
【得出结论】水、饱和石灰水和氢氧化钠溶液均能吸收。
活动二:比较吸收的效果
【提出问题】水、饱和石灰水和氢氧化钠浓溶液,哪个吸收的效果更好?
【讨论交流】
(4)饱和石灰水、水吸收的效果差不多,从物质的溶解性的角度分析,原因是 。同学们一致认为,只需要比较氢氧化钠浓溶液、水吸收的效果。
【设计方案】
(5)请你利用下列提供的实验用品,帮助他们设计实验并写出实验方案: 。
(实验用品:氢氧化钠浓溶液、水、装满的软塑料瓶若干个,其它仪器自选)
【实验与结论】通过实验,同学们得出氢氧化钠浓溶液吸收的效果比水的好。
【迁移应用】气体排放到空气中也会造成环境问题。同学们查阅资料.并利用下图所示装置和用品进行实验,来比较氢氧化钠浓溶液、水吸收的效果。
(6)请你分析,该实验能否达到实验目的。并阐述理由 (已知实验装置气密性良好且操作均正确)。
【表达与交流】通过以上探究,同学们认识到科学探究需要严谨的思维。
42.(2024·湖南·三模)2024年为龙年,千百年来,龙在人们心中代表着大气磅礴的非凡气度、自强不息的进取精神、吉祥顺遂的期盼祈愿。在古代就有很多以龙为主题的文物,鎏金铁心铜龙(如下图所示)就是其中的杰出代表作品,它的结构是铁为骨、铜为筋、金为皮。某校化学兴趣小组对该文物非常感兴趣,以化学之眼观文物,将有不一样的收获,让我们跟随他们一起去探索吧。
【资料卡片】
①常见金属的延展性:金>银>铜>铝>铁
②部分金属硬度比较
金属名称 铬 铁 银 铜 金 铝 铅
以金刚石的硬度为10作标准 9 4 5 2.5 4 2.5 3 2.5 3 2 2.9 1.5
(1)问题1:该文物以金为皮,主要应用了金的哪些性质 。
A.有金属光泽 B.化学性质稳定 C.硬度大 D.延展性好
(2)问题2:如何在铁上镀铜?
【查阅资料】古书记载“曾青得铁则化为铜”,“曾青”即硫酸铜溶液,向其中加入铁则得到铜,这就是著名的湿法炼铜。
该兴趣小组想模仿湿法炼铜,制作一幅铁板铜龙金属版画。
【实验用品】铁板、铜板、溶液、溶液、溶液、水、砂纸、镂空防腐层等
实验步骤 实验现象
1.用砂纸打磨好金属铁板,贴龙形镂空防腐层。
2.在镂空处滴 溶液。 一段时间后, 。
3.成型后,清洗铁板,撕去防腐层,一幅漂亮的铁板铜龙版画完成。
【拓展延伸】小明同学完成版画后,觉得可以应用活动性强的金属提取溶液中活动性弱的金属。他把一定量的锌粉放入含有硫酸铜、硝酸银、氯化镁的溶液中,充分反应后溶液成无色,过滤,得到滤液A和滤渣B。请问滤渣B中一定有的金属是: 。
(3)问题3:铁板铜龙金属版画如何保存?
小明欲探究铁生锈的条件,根据这些条件,才可以更好地寻找防止铁锈蚀的方法。他在A、B、C三试管中各加入一根洁净无锈铁钉,然后在A试管中再放入包有干燥剂的棉花,C试管中加入蒸馏水。如图所示。那么B试管中应加入的物质是 。
通过探究得出铁制品锈蚀的过程,实际上是铁与空气中的氧气、水蒸气等发生化学反应的过程。那么这幅铁板铜龙版画保存的方法是: 。(写一种即可)
答案和解析
类型1 实验仪器与基本操作
1.(2022·黑龙江)结合下列实验室常用仪器回答问题:
(1)取少量液体试剂时需要的仪器是 (写名称)。
(2)需要垫石棉网加热的仪器是 (写名称)。
(3)给少量液体加热需要用到的仪器有 (填序号)。
(4)用①量取 10mL 液体时俯视读数,则实际所取的液体体积 (填“大于”、“小于”或“等于”)10mL。
(5)将少量氯化钠溶解在水中,用③ (写名称)搅拌的目的是 。
【答案】(1)胶头滴管
(2)烧杯
(3)②⑥⑦
(4)小于
(5)玻璃棒 加快溶解速率
【解析】(1)胶头滴管可用于吸取少量液体试剂,故填:胶头滴管;
(2)烧杯不能直接加热,应垫上石棉网加热,故填:烧杯;
(3)给少量液体加热需要用到的仪器有试管和试管夹、酒精灯、故填:②⑥⑦;
(4)用①量取 10mL 液体时俯视读数,读取数值大于实际数值,则实际所取的液体体积小于10mL;
(5)将少量氯化钠溶解在水中,用玻璃棒搅拌,目的是:加快溶解速率。
2.(2024·山东滨州)化学是一门以实验为基础的学科。结合下图有关实验,回答问题。
(1)过滤操作中仪器a的名称是 ;
(2)水电解器的b玻璃管中产生的气体是 (填化学式);
(3)从安全角度考虑,在点燃氢气前,一定要检验氢气的 ;
(4)将铝片与铝合金互相刻划,可证明铝合金的硬度 (填“大于”“小于”或“等于”)铝片的硬度。
【答案】(1)铁架台
(2)氧气/O2
(3)纯度
(4)大于
【解析】(1)过滤操作中仪器a的名称是铁架台;
(2)水通电时,负极产生氢气,正极产生氧气,体积比为2:1,b玻璃管与电源的正极相连,产生的气体是氧气(或O2);
(3)氢气是一种可燃性气体,如果氢气不纯,其中混有氧气等其他气体,在点燃或加热时,可能会发生爆炸,在点燃氢气前,一定要检验氢气的纯度;
(4)合金的硬度大于其组成纯金属的硬度,铝片与铝合金互相刻画,可证明铝合金的硬度大于铝片的硬度。
3.(2024四川乐山)实验室现有质量分数为8%的氯化钠溶液,但在实验中需要50 g质量分数为4%的氯化钠溶液,某同学准备用8%的氯化钠溶液和蒸馏水(密度为1.0 g·cm-3)进行配制。
回答下列问题:
(1)计算配制时需要8%的氯化钠溶液的质量为 g。
(2)量取蒸馏水时应选择量程为 (选填“10”、“20”或“50”)mL的量筒。
(3)下图所示的仪器中,本实验不会使用到的是 (填仪器名称)。
(4)将配制好的氯化钠溶液装入试剂瓶时有少量溶液洒出,对所配制氯化钠溶液质量分数的影响是 (选填“偏大”、“偏小”或“不影响”)。
【答案】
(1)25
(2)50
(3)酒精灯
(4)不影响
【解析】
(1)稀释前后,溶质质量不变,设配制时需要8%的氯化钠溶液的质量为x,,,配制时需要8%的氯化钠溶液的质量为25g。
(2)需要水的质量 = 50 g-25 g = 25 g,需要水的体积=,量取蒸馏水时应选择量程为50mL。
(3)下图所示的仪器中,本实验不会使用到的是酒精灯,配制过程中不需要加热,不会使用到酒精灯。
(4)溶液具有均一、稳定性质,将配制好的氯化钠溶液装入试剂瓶时有少量溶液洒出,对所配制氯化钠溶液质量分数的影响是不影响。
4.(2024·黑龙江龙江地区)化学实验对全面发展学生的核心素养有着极为重要的作用,请回答下列问题:
(1)实验一,粗盐提纯实验蒸发操作时,当蒸发皿中出现 时,停止加热。
(2)实验二,观察到薄铜片上的乒乓球碎片先燃烧,滤纸片后燃烧,该实验现象说明燃烧的条件之一是 。
(3)实验三,测定稀盐酸的pH,结果会 (填“偏大”或“偏小”或“不变”)。
(4)用3g氯化钠固体和47mL水配制氯化钠溶液,正确操作步骤为计算、称量、量取、 、装瓶贴标签:将以上配制好的50g氯化钠溶液稀释成溶质质量分数为3%的氯化钠溶液,需要加水的质量为 g。
【答案】(1)较多量固体
(2)温度达到可燃物的着火点
(3)偏大
(4)溶解 50
【解析】(1)蒸发时,当蒸发皿中出现较多量固体时,停止加热,利用余热将水分蒸干,故填较多量固体;
(2)乒乓球碎片先燃烧,滤纸碎片后燃烧,说明温度先达到乒乓球碎片的着火点,故填温度达到可燃物的着火点;
(3)测盐酸的pH时,若将试纸润湿,相当于稀释了盐酸,酸性变弱,pH会偏大,故填偏大;
(4)用氯化钠和水配制溶液的操作步骤是计算、称量、量取、溶解、装瓶贴标签,配好的溶液的溶质质量分数为,若将50g6%的氯化钠溶液稀释成3%的溶液,所得溶液的质量为。加水的质量为100g-50g=50g。
5.(2024·辽宁)实验是学习化学的重要途径。
I.氧气的实验室制取与性质
(1)反应原理:用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为 。
(2)注意事项:用装置A和装置B制取氧气,为确保装置不漏气,应先检查装置的 ;集满氧气后,为防止水倒吸,应先 (填“将导管移出水面”或“熄灭酒精灯”)。
(3)气体收集:用装置C收集氧气,是利用了氧气的密度比空气 的性质;检验氧气集满的操作为 。
(4)性质验证:将装置A中产生的氧气通向D中红热的木炭,木炭燃烧变旺,说明氧气具有的化学性质为 。
(5)Ⅱ.常见金属的物理性质和化学性质
示意图 实验操作 实验现象 解释与结论
接通电路 小灯泡发光 铜具有 性
加热铜片一端1~2秒后,停止加热,立即用手触摸铜片另一端 有热感 铜具有 性
向试管中加入铁片和稀盐酸 铁片表面产生 铁与稀盐酸反应
向试管中加入铁片和硫酸铜溶液 铁片表面有红色固体析出 铁的金属活动性比铜 (填“强”或“弱”)反应的化学方程式为
【答案】(1)
(2)气密性 将导管移出水面
(3)大 将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,说明氧气已收集满
(4)助燃性
(5)导电 导热 气泡 强
【解析】(1)用高锰酸钾制取氧气的原理是高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,化学方程式为;
(2)用装置A和装置B制取氧气,为确保装置不漏气,应先检查装置的气密性;
集满氧气后,为防止水倒吸,应先将导管移出水面,再熄灭酒精灯;
(3)用装置C收集氧气,是利用了氧气的密度比空气大的性质;
检验氧气集满的操作:将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,说明氧气已收集满;
(4)将装置A中产生的氧气通向D中红热的木炭,木炭燃烧变旺,说明氧气具有的化学性质为助燃性;
(5)接通电路,观察到小灯泡发光,说明铜具有导电性;
加热铜片一端1~2秒后,停止加热,立即用手触摸铜片另一端,有热感,说明铜具有导热性;
根据解释与结论铁与稀盐酸反应,则向试管中加入铁片和稀盐酸,铁与稀盐酸反应生成氢气和氯化亚铁,因此铁片表面产生气泡;
向试管中加入铁片和硫酸铜溶液,铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,观察到铁片表面有红色固体析出,说明铁的金属活动性比铜强;反应的化学方程式为。
类型2 教材基础实验
6.(2024·北京)用如图所示装置和干燥紫色石蕊纸花进行实验,验证的性质。
(1)观察到澄清石灰水变浑浊,反应的化学方程式为 ;由该实验还可以得出分子具有的性质是 。
(2)为验证能与水反应,需进行的操作及现象是 。
【答案】(1) 分子在不断运动
(2)先将干燥紫色石蕊纸花放入盛有二氧化碳的集气瓶中,纸花不变色,将纸花取出喷水后再放入盛有二氧化碳的集气瓶中,纸花变红
【解析】(1)澄清石灰水变浑浊发生反应为二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,该反应的化学方程式为:;
该实验中,二氧化碳和澄清石灰水没有直接接触,一段时间后,澄清石灰水变浑浊,说明分子在不断运动,当二氧化碳分子运动到澄清石灰水处时,二氧化碳和氢氧化钙反应,澄清石灰水变浑浊;
(2)验证二氧化碳能与水反应,可先将干燥紫色石蕊纸花放入盛有二氧化碳的集气瓶中,纸花不变色,说明二氧化碳不能使石蕊变色,将纸花取出喷水后再放入盛有二氧化碳的集气瓶中,纸花变红,说明二氧化碳和水发生了反应,故填:先将干燥紫色石蕊纸花放入盛有二氧化碳的集气瓶中,纸花不变色,将纸花取出喷水后再放入盛有二氧化碳的集气瓶中,纸花变红。
7.(2024·黑龙江龙江地区)结合下列教材中的实验,按要求回答问题:
(1)测定空气中氧气含量实验,测量结果偏小的可能原因是 (答一点)。
(2)硫在氧气中燃烧实验,集气瓶内水的作用是 。
(3)过滤时玻璃棒的作用是 。
(4)根据 (填写字母)试管中的现象对照可得出铁生锈的条件之一是与水接触。
【答案】(1)红磷的量不足或装置漏气或未冷却至室温就打开止水夹
(2)吸收二氧化硫,防止污染空气
(3)引流(或引流,防止液体洒出)
(4)AC
【解析】(1)在测定空气中氧气含量实验中,实验结果偏小,可能是红磷的量不足,不能将装置内氧气耗尽,也可能是装置漏气,在冷却至室温的过程中,外界空气进入占据了一定的体积,也可能是未冷却至室温就打开止水夹,气体受热膨胀,占据了一定的体积;
(2)硫在氧气中燃烧生成二氧化硫,二氧化硫有毒,散逸到空气中,会污染空气,二氧化硫能与水反应,故集气瓶内水的作用是:吸收二氧化硫,防止污染空气;
(3)过滤时,玻璃棒的作用是:引流,防止液体洒出;
(4)试管A中铁钉与氧气和水接触,生锈,试管C中铁钉只与氧气接触,不生锈,故AC试管中的现象对照可得出铁生锈需要与水接触。
8.(2024·陕西)根据下面图示的三个实验回答问题。
(1)写出标有序号①的仪器名称: 。
(2)实验乙中,发生反应的化学方程式是
(3)实验甲中, (填“能”或“不能”)用细铁丝代替红磷测定空气中氧气的含量。
(4)实验丙中,纸花a用紫色石蕊溶液浸泡后干燥,纸花b用紫色石蕊溶液润湿,通入气体后,纸花 (填字母)变红。
【答案】(1)水槽
(2)
(3)不能
(4)b
【解析】(1)实验甲中仪器①的名称为水槽;故填:水槽。
(2)实验乙中发生的反应是铁丝在氧气中燃烧生成黑色固体四氧化三铁,反应的化学方程式为;故填:。
(3)实验甲不能用细铁丝代替红磷测定空气中氧气的含量,因为铁丝在空气中不能燃烧,只能在氧气中燃烧;故填:不能。
(4)二氧化碳能与水反应生成碳酸,碳酸显酸性,能使紫色石蕊变红,因此实验丙中纸花a用紫色石蕊溶液浸泡后干燥,纸花b用紫色石蕊溶液润湿,通入CO2气体后,纸花b会变红;故填:b。
9.(2024·陕西)根据下面图示的三个实验回答问题。
(1)写出标有序号①的仪器名称: 。
(2)实验乙中,发生反应的化学方程式是
(3)实验甲中, (填“能”或“不能”)用细铁丝代替红磷测定空气中氧气的含量。
(4)实验丙中,纸花a用紫色石蕊溶液浸泡后干燥,纸花b用紫色石蕊溶液润湿,通入气体后,纸花 (填字母)变红。
【答案】(1)水槽
(2)
(3)不能
(4)b
【解析】(1)实验甲中仪器①的名称为水槽;故填:水槽。
(2)实验乙中发生的反应是铁丝在氧气中燃烧生成黑色固体四氧化三铁,反应的化学方程式为;故填:。
(3)实验甲不能用细铁丝代替红磷测定空气中氧气的含量,因为铁丝在空气中不能燃烧,只能在氧气中燃烧;故填:不能。
(4)二氧化碳能与水反应生成碳酸,碳酸显酸性,能使紫色石蕊变红,因此实验丙中纸花a用紫色石蕊溶液浸泡后干燥,纸花b用紫色石蕊溶液润湿,通入CO2气体后,纸花b会变红;故填:b。
10.(2024·山东临沂)铁是生活生产中重要的金属材料。请完成下列问题:
(1)实验1硬质玻璃管中的现象为 。
(2)实验2模拟西汉时期湿法炼铜工艺,该反应的化学方程式为 。
(3)由实验3可知,铁制品锈蚀的过程,实际上是铁与 发生化学反应的过程。
【答案】(1)红棕色粉末变为黑色
(2)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
(3)氧气和水
【解析】(1)实验1硬质玻璃管中发生的反应为氧化铁和一氧化碳在高温条件下反应生成铁和二氧化碳,该反应的现象为红棕色粉末变为黑色。
(2)铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,该反应的化学方程式为Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。
(3)由实验3可知,只有水,没有氧气,铁钉不生锈;只有氧气,没有水,铁钉也不生锈;只有氧气和水同时存在时,铁钉才会生锈,说明铁制品锈蚀的过程,实际上是铁与氧气和水发生化学反应的过程。
11.(2024·内蒙古兴安盟)请分析下列四个实验并回答相关问题。
(1)实验1预先在集气瓶底部放少量水的目的是 。
(2)实验2切断电源后,将燃着的木条放在b玻璃管尖嘴口检验产生的气体,打开活塞后观察到的现象是 。
(3)实验3对比薄铜片上的白磷燃烧而热水中的白磷不燃烧的现象,得出燃烧需要的条件是 。
(4)实验4黄铜片和铜片相互刻画,铜片上留下刻痕,说明黄铜片的硬度比铜片的硬度 (填“大”或“小”)。
【答案】(1)防止燃烧产物下落使集气瓶炸裂(合理即可)
(2)气体燃烧,发出淡蓝色火焰
(3)氧气/空气
(4)大
【解析】(1)铁丝燃烧实验中,集气瓶中水的作用为防止高温熔融物溅落瓶底,使瓶底炸裂。
(2)电解水时,正极产生氧气,负极产生氢气,b玻璃管与电源负极相连,则收集的气体为氢气,氢气具有可燃性,则将燃着的木条放在b玻璃管尖嘴口检验产生的气体,打开活塞后,观察到气体燃烧,发出淡蓝色火焰。
(3)白磷温度均达到了着火点,但薄铜片上的白磷与氧气接触,水中的白磷没有与氧气接触,对比可知燃烧需要与氧气接触。
(4)将黄铜片和铜片相互刻画,铜片上留下刻痕,说明黄铜片的硬度比铜片的硬度大。
类型3 创新实验和微型实验
12.(2024·江苏宿迁)以下是利用铜、铁等物质进行的实验,请回答下列问题。
(1)图1是“测定空气中氧气含量”的实验。
①该实验原理的化学方程式是 。
②注射器在该实验中的作用是 (写出一点即可)。
(2)图2是比较铜、铁、银三种金属活动性的实验。
①实验B中反应的化学方程式是 。
②通过实验A、B,得出三种金属的活动性由弱到强的顺序是 。
【答案】(1) 便于推动注射器活塞,使铜丝与氧气充分反应或可以通过注射器活塞的移动直观地显示出装置内压强的变化等(合理即可)
(2)Fe+CuSO =FeSO +Cu 银<铜<铁
【解析】(1)①铜在加热条件下与氧气反应生成氧化铜,容器内压强减小,注射器的活塞在大气压的作用下,向右移动,容器内气体减少的体积为空气中氧气的体积,化学方程式为:;
②注射器在该实验中的作用有:便于推动注射器活塞,使铜丝与氧气充分反应;可以通过注射器活塞的移动直观地显示出装置内压强的变化等。
(2)①实验 B 中是铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,化学方程式为:Fe+CuSO =FeSO +Cu;
②实验 A 中铜能与硝酸银反应,说明铜比银活泼;实验 B 中发生铁与硫酸铜反应,说明铁比铜活泼,所以通过实验 A、B,得出三种金属的活动性由弱到强的顺序是银<铜<铁。
13.蜡烛的主要成分为石蜡,某小组同学利用如下实验研究石蜡的组成元素。已知:无水硫酸铜为白色粉末,遇水变蓝。
(1)实验中,要使蜡烛燃烧生成的气体能通过漏斗进入BC装置中,需要进行的操作是 ;
(2)C中发生反应的化学方程式为 ;
(3)实验中观察到B中白色粉末变蓝,说明蜡烛燃烧生成水,分析可得出石蜡的组成中含有氢元素,其理论依据是: ;
(4)该实验 (填“能”或“不能”)证明石蜡的组成中含有氧元素。
【答案】(1)拉动注射器活塞
(2)CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
(3)质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变;
(4)不能
【解析】(1)实验中,要使蜡烛燃烧生成的气体能通过漏斗进入BC装置中,需要进行的操作是拉动注射器活塞,C中的压强减小,在外界大气压的作用下,蜡烛燃烧生成的气体可以通过漏斗被吸入试管中;
(2)C装置中是澄清石灰水,用于检验二氧化碳,二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,化学方程式为CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O。
(3)根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变。蜡烛燃烧时与氧气反应,氧气中只含有氧元素,而实验观察到B中白色粉末变蓝,说明蜡烛燃烧生成了水,水由氢元素和氧元素组成,所以石蜡的组成中一定含有氢元素;
(4)该实验不能证明石蜡的组成中含有氧元素。因为蜡烛燃烧是与氧气反应,生成的水中的氧元素和二氧化碳中的氧元素可能来自氧气,无法确定石蜡中是否含有氧元素。
14.已知铂丝可作分解的催化剂。为探究燃烧的条件,小明设计如图实验装置。
回答下列问题。
(1)写出圆底烧瓶中发生反应的化学方程式 ,若安全管内液面上升太快,可 (填操作)缓解压强增大。
(2)打开弹簧夹,若观察到W形管中 ,说明燃烧的条件为 。
【答案】(1) 移出H2O2溶液中的铂丝
(2)红磷不燃烧,白磷燃烧 温度需要达到可燃物的着火点
【解析】(1)过氧化氢在铂丝催化作用下分解生成水和氧气,反应的化学方程式为;
若安全管内液面上升太快,可向上移动铂丝,使产生氧气的速率减慢,压强减小;
(2)铂丝插入H2O2溶液,产生氧气将管内的氮气排出,红磷与氧气接触,温度没有达到红磷的着火点,不燃烧;白磷与氧气接触,温度达到了白磷的着火点,燃烧,说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点。
15.实验是科学探究的重要途径。请回答。
(1)如图1,①、③是喷水的紫色石蕊试纸条,②是干燥的紫色石蕊试纸条。可证明CO2能与水发生反应的现象是 。一段时间后,观察到烧杯中的蜡烛由下而上依次熄灭,说明CO2具有 的化学性质。
(2)如图2,探究汽油的元素组成。实验中,外拉注射器活塞使汽油燃烧生成的气体通过漏斗被吸入试管中,观察到漏斗内壁出现水珠,试管中澄清石灰水变浑浊,由此可推测汽油中一定含有的元素是 ,试管中发生反应的化学方程式是 。
【答案】(1)③、①喷水的试纸条先后变红,②干燥的试纸条不变红 不能燃烧,也不支持燃烧
(2)碳元素和氢元素
【解析】(1)紫色石蕊遇酸性物质变红,二氧化碳通过图3装置,二氧化碳与水反应生成碳酸,图中湿润紫色石蕊试纸变红,干燥的紫色石蕊试纸不变红,因此证明CO2与水发生了反应的实验现象为③、①喷水的紫色石蕊试纸条先后变红,②干燥的紫色石蕊试纸条不变红;该实验中可观察到燃着的蜡烛由下往上依次熄灭,说明二氧化碳密度比空气大,不能燃烧,也不支持燃烧;故答案为:③、①试纸条先后变红,②试纸条不变红;不能燃烧,也不支持燃烧;
(2)实验中,要使汽油燃烧生成的气体能通过漏斗被吸入试管中,需要进行的操作是外拉注射器活塞,试管中的气压减小,在外界大气压作用下,汽油燃烧生成的气体能通过漏斗被吸入试管中;观察到漏斗内壁出现无色水滴,说明反应生成水,水中氢元素源自于汽油,试管中澄清石灰水变浑浊,说明反应生成二氧化碳,二氧化碳中的碳元素源自于汽油,因此汽油中一定含有碳元素和氢元素,可能含有氧元素;试管中发生的反应为二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,反应的化学方程式为。
16.氧气的用途广泛。我校兴趣小组对市面常见氧气的制取装置进行了汇总。
(1)图A是某富氧装置的工作示意图,空气经过分子筛时,部分氮分子被吸附,氧分子通过,从而实现“富氧”操作。其中表示氧分子的是 (填“m”或“n”)。
(2)图B是某制氧装置的工作示意图,反应仓中生成的氧气通过加湿仓后被人体吸入,利用了氧气 (填:“难溶”“不易”“易”)溶于水的性质。
(3)图C是我校学生设计的简易供氧装置,其反应物可选择 分解生成氧气来实现(填化学式)。
(4)兴趣小组在设计和制作简易供氧器时,需要考虑的因素有______(填字母)。
A.反应的原料价格是否便宜 B.反应的速率是否适中
C.反应的条件是否易于达到 D.反应的过程是否安全
【答案】(1)n
(2)不易
(3)H2O2
(4)ABCD
【解析】(1)根据示意图,富养空气中氧分子数量不变,部分氮分子被吸附,氧分子通过,故表示氧分子的是n;
(2)反应仓中生成的氧气通过加湿仓后被人体吸入,利用了氧气不易溶于水的性质;
(3)图C为固液常温型发生装置,故可选择过氧化氢制取氧气,其化学式为:H2O2;
(4)A、反应的原料价格是否便宜,是需要考虑的因素,符合题意;
B、反应的速率是否适中,是需要考虑的因素,符合题意;
C、反应的条件是否易于达到,是需要考虑的因素,符合题意;
D、反应的过程是否安全,是需要考虑的因素,符合题意;
故选ABCD。
17.实验创新可以使现象明显,操作简便。某兴趣小组用U形管完成以下实验。
(1)如图,打开活塞能观察到湿润的酚酞滤纸条变红。
①该实验能得出浓氨水的性质有:a.易挥发;b. 。
②从微观的角度解释产生该现象的原因 。
(2)如图,将铁丝和银丝插入盛有硫酸铜溶液的U形管中,有颜色变化的金属丝是 。反应一会儿后取出两根金属丝,溶液中一定含有的溶质是 。
(3)如图,向试管中加入一种固体,一段时间后观察到U形管中a的液面低于b的液面,则在小试管中加入的固体物质是 ,同时瓶中液面上层饱和的澄清石灰水变浑浊,原因是 。
【答案】(1)显碱性 分子在不断运动
(2)铁丝 硫酸亚铁
(3)氢氧化钠 饱和澄清石灰水中的溶质氢氧化钙的溶解度随温度升高而减小,温度升高,氢氧化钙的溶解度减小,有固体析出
【解析】(1)①打开活塞能观察到湿润的酚酞滤纸条变红,是因为浓氨水具有挥发性,挥发出的氨分子运动到湿润的酚酞滤纸条上,与水结合形成氨水,氨水显碱性,能使酚酞变红,因此该实验能得出浓氨水的性质有:易挥发、显碱性;
②从微观的角度解释产生该现象的原因是分子在不断运动;
(2)将铁丝和银丝插入盛有硫酸铜溶液的U形管中,根据金属活动性,铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,银与硫酸铜、硫酸亚铁不反应,因此有颜色变化的金属丝是铁丝;反应一会儿后取出两根金属丝,溶液中一定含有的溶质是硫酸亚铁;
(3)向试管中加入一种固体,一段时间后观察到U形管中a的液面低于b的液面,说明集气瓶内压强增大,则在小试管中加入的固体物质可以是氢氧化钠,氢氧化钠固体溶于水放热,温度升高,使得集气瓶内压强增大,因此观察到U形管中a的液面低于b的液面;
同时瓶中液面上层饱和的澄清石灰水变浑浊,原因是饱和澄清石灰水中的溶质氢氧化钙的溶解度随温度升高而减小,温度升高,氢氧化钙的溶解度减小,有固体析出,所以澄清石灰水变浑浊。
18.某兴趣小组在学习了分子的性质后,做了如下两个实验。
实验一:如图1所示,将滴有酚酞的滤纸条放在试管里,平放在实验桌上。
(1)用胶头滴管吸取浓氨水,滴在脱脂棉上胶头滴管的用途是 。
(2)实验中,观察到的现象是滤纸条上滴有酚酞试液处 依次变红。
(3)组内某同学在做此实验时,发现滤纸条没有变色,而试管中所塞的脱脂棉却变成了红色。导致这种现象产生的错误操作可能是 ;这一实验还说明,两种试剂中 具有挥发性,属于该物质的 性质(填“物理”或“化学”)性质。
实验二:先在一支试管中装一半红墨水,再在液面上注满酒精(缓缓注入),加盖密封后静置30日后再观察,现象如图2所示。
(4)该实验说明的分子性质有 、 。
(5)改进后共同设计了图 3 实验,在实验中观察到 (填“a”、“b”或“同时”)处的棉花团先变成红色,改进后的优点 (答出一点即可)。(已知氨气密度比空气小)
【答案】(1)吸取滴加少量液体
(2)从右往左
(3)浓氨水和酚酞溶液加反了 浓氨水 物理
(4)分子在不断运动 分子之间有间隔
(5)a 装置密闭不污染空气(合理即可)
【解析】(1)胶头滴管的用途是吸取和滴加少量液体;
(2)浓氨水可以使酚酞试液变成红色,浓氨水具有挥发性,挥发出来的氨分子不断运动,运动到滴有酚酞溶液的滤纸条上,氨气溶于水形成氨水,氨水显碱性,可使酚酞试液变红色,故往如图试管口的棉花滴浓氨水,可观察到的现象是滤纸条上的酚酞试液处从从右到左逐渐变红;
(3)组内某同学在做此实验时,发现滤纸条没有变色,而试管中所塞的脱脂棉却变成了红色,导致这种现象的错误操作可能是浓氨水滴加在滤纸条上,酚酞试液滴加在脱脂棉上,这一实验还说明,该实验所使用的两种试剂中,浓氨水有明显的挥发性。挥发性不需要发生化学变化就能表现出来,属于物质的物理性质;
(4)先在一支试管中装一半红墨水,再在液面上注满酒精(缓缓注入),加盖密封后静置30日后再观察,现象如图2所示,变成颜色均匀的混合液,且体积小于开始前,是因为分子在不断运动,使酒精分子扩散到水分子的间隔中,因而和水充分混合,混合均匀,红墨水和酒精混合后总体积变小了,这是因为分子之间存在间隔,不同分子相互进入彼此的间隔之中,从而导致混合后总体积小于两者单独体积之和,故实验二中的现象说明分子在不断地运动、分子之间有间隔;
(5)改进后共同设计了图3实验,氨气的密度比空气小,在实验中观察到a处的棉花团先变成红色,改进后的优点装置密闭,不污染空气。
19.微型实验具有节约药品、绿色环保等优点。下图是一套微型实验装置,请回答:
(1)写出甲中发生反应的化学方程式 。
(2)乙中,a、d为紫色石蕊溶液润湿的棉球,b、c为用紫色石蕊溶液浸泡后干燥的棉球。下列能说明二氧化碳的密度大于空气且能与水反应的现象是_______(填序号)。
A.a变红,c不变红 B.d变红,c不变红
C.a、d变红,b、c不变红 D.d比a先变红,b、c不变红
(3)丙中烧杯里燃烧的蜡烛火焰逐渐减小,最后熄灭,该实验现象说明二氧化碳具有的化学性质是 。
【答案】(1)
(2)D
(3)不燃烧不支持燃烧
【解析】(1)实验室制取二氧化碳,常用大理石与盐酸反应,大理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,反应的化学方程式是CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
(2)二氧化碳能与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊溶液变红;a、d 为紫色石蕊溶液润湿的棉球,b、c 为用紫色石蕊溶液浸泡后干燥的棉球,二氧化碳不能使干燥的石蕊棉球变色,所以 b、c 不变红,说明二氧化碳本身不能使石蕊变色;a、d 变红,说明二氧化碳与水反应生成了酸性物质使石蕊变红;又因为二氧化碳密度比空气大,会先聚集在下方,所以 d 比 a 先变红,能充分说明二氧化碳的密度大于空气且能与水反应,现象为 d 比 a 先变红,b、c 不变红。
故选D。
(3)丙中烧杯里燃烧的蜡烛火焰逐渐减小,最后熄灭,说明二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧,这两个性质都属于二氧化碳的化学性质。
类型4 气体的实验室制取
20.(2024·湖南长沙)小张同学在实验室里用高锰酸钾固体制取氧气,请回答下列问题:
(1)写出仪器①的名称 ;
(2)收集氧气,可选择的收集装置是 (填字母);
(3)为了防止加热时试管内的粉末状物质进入导管,应在试管口放一团 ;
(4)验满时,将带火星的木条放在集气瓶口,发现木条 ,说明氧气已经集满。
【答案】(1)酒精灯
(2)/
(3)棉花等
(4)复燃或重新燃烧等
【解析】(1)仪器①的名称酒精灯;
(2)氧气密度略大于空气,不易溶于水,可用向上排空气法收集或排水法收集,收集氧气,可选择的收集装置是C或D;
(3)为了防止加热时试管内的粉末状物质进入导管,应在试管口放一团棉花;
(4)氧气具有助燃性,能使带火星的木条复燃,验满时,将带火星的木条放在集气瓶口,发现木条复燃(或重新燃烧),说明氧气已经集满。
21.(2024·内蒙古呼和浩特)下图是实验室制取气体的常用装置,请回答相关问题。
(1)实验室用高锰酸钾制取氧气,根据图1选择发生和收集装置 (填字母),在加入药品前应进行的操作是 。
(2)小柯自制了如图2的简易供氧器,反应的化学方程式为 。图2中甲的设计优点是 。
【答案】(1)AC/AE 检查装置气密性
(2) 可以控制反应的发生和停止
【解析】(1)实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气是固体加热型反应,发生装置选A,氧气密度比空气略大,可用C向上排空气法收集,氧气不易溶于水,可用E排水法收集,则选择的发生装置和收集装置组合是AC或AE;为了防止装置漏气,在加入药品前应进行的操作是检查装置气密性;
(2)过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气,反应的化学方程式为:;利用可以抽拉的线绳,可以实现二氧化锰与过氧化氢溶液的接触与分离,这样设计的优点是可以控制反应的发生和停止。
22.(2024·江苏常州)如图装置可用于制取二氧化碳并验证其性质。
(1)仪器a的名称是 。
(2)用该套装置进行实验的优点是 。
(3)实验中可观察到 (选填“干燥”或“湿润”)的紫色石蕊小纸花变红;澄清石灰水 (填现象),化学方程式为 。
(4)实验中用含的质量分数为80%的大理石2.5g与足量的稀盐酸反应,该实验条件下的密度为2,理论上能生成的体积是多少?写出计算过程。
【答案】(1)铁架台
(2)操作简便,可以控制反应速率,节约药品
(3)湿润 变浑浊
(4)设理论上能生成二氧化碳的质量为,
解得的体积为
答:理论上能生成的体积是0.44L。
【解析】(1)仪器a的名称为铁架台,故填:铁架台;
(2)该套实验装置将活塞旋开可以验证二氧化碳能是澄清石灰水变浑浊,可以验证二氧化碳能使湿润的紫色纸花变红,因此用该套装置进行实验的优点是操作简便,可以控制反应速率,节约药品,故填:操作简便,可以控制反应速率,节约药品;
(3)二氧化碳与水反应生成碳酸,能使紫色石蕊小纸花变红,实验中可观察到湿润的紫色石蕊小纸花变红,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,是因为氢氧化钙与二氧化碳反应生成水和碳酸钙沉淀,化学方程式为,故填:湿润;变浑浊;;
(4)见答案。
23.(2024·四川内江)图中A~F是实验室制取气体的常用装置,请回答有关问题。
(1)写出图中标注的仪器名称:① ;② 。
(2)加热氯酸钾和二氧化锰固体混合物制取氧气,应选 (填装置标号)作发生装置,若选F作收集装置,验满时带火星的木条应放在 (填“a”或“b”)口。
(3)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳的化学方程式为 ,B、C都可作该实验的发生装置、其中更利于控制反应速率的是 (填装置标号),收集装置不选E的原因是 。
(4)实验室常将浓氨水滴入生石灰(CaO)中快速制取氨气,利用了生石灰与水反应 (填“放热”或“吸热”),使氨气的溶解度 (填“增大”或“减小”)的原理。
【答案】(1)酒精灯 集气瓶
(2)A b
(3)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ B 二氧化碳能溶于水
(4)放热 减小
【解析】(1)图中标注的仪器名称:①是酒精灯,②是集气瓶;
(2)加热氯酸钾和二氧化锰固体混合物制取氧气,该反应为固体加热型,选择的发生装置为A;氧气的密度大于空气,若选F作收集装置,收集氧气时应从长管通入,当短管处有氧气逸出时,说明氧气集满,氧气具有助燃性,能使带火星的木条复燃,其验满的方法是将带火星的木条放到b(短)端管口,若木条复燃,则已集满;
(3)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,大理石中的碳酸钙和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↑;B、C都可作该实验的发生装置、其中B中分液漏斗可以控制液体滴加速率,更利于控制反应速率;收集装置不选E是因为二氧化碳能溶于水;
(4)因为气体溶解度随温度的升高而减小,生石灰与水反应放热,使氨气的溶解度减小。
24.(2024·江苏苏州)实验室用如图所示装置制取CO2气体,并进行相关性质研究。
已知:CO2与饱和NaHCO3溶液不发生反应。
(1)仪器a的名称是 。
(2)连接装置A、B,向锥形瓶内逐滴加入稀盐酸。
①锥形瓶内发生反应的化学方程式为 。
②若装置B内盛放饱和NaHCO3溶液,其作用是 。
③若装置B用来干燥CO2,装置B中应盛放的试剂是 。
(3)将纯净干燥的CO2缓慢通入装置C,观察到现象:
a.玻璃管内的干燥纸花始终未变色;
b.塑料瓶内的下方纸花先变红色,上方纸花后变红色。
①根据上述现象,得出关于CO2性质的结论是: 、 。
②将变红的石蕊纸花取出,加热一段时间,纸花重新变成紫色,原因是 (用化学方程式表示)。
(4)将CO2通入澄清石灰水,生成白色沉淀,该过程参加反应的离子有 (填离子符号)。
【答案】
(1)分液漏斗
(2)CaCO3 + 2 HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑ 除去CO2中混有的HCl 浓硫酸
(3)CO2与水反应生成碳酸 CO2密度比空气大 H2CO3 CO2↑ + H2O
(4)Ca2+、OH-
【解析】
(1)据图可知,仪器a是分液漏斗。
(2)①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,化学方程式CaCO3 + 2 HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑。
②由于NaHCO3溶液与二氧化碳不反应,与HCl反应生成氯化钠、水和二氧化碳,所以装置B内盛放饱和NaHCO3溶液是为了除去CO2中混有的HCl。故填:除去CO2中混有的HCl。
③由于浓硫酸具有吸水性,与二氧化碳不反应,所以装置B用来干燥CO2,装置B中应盛放的试剂是浓硫酸。
(3)①由于玻璃管内的干燥纸花始终未变色;塑料瓶内的下方纸花先变红色,上方纸花后变红色。所以得出关于CO2性质的结论是:CO2与水反应生成碳酸;CO2密度比空气大。
②将变红的石蕊纸花取出,加热一段时间,纸花重新变成紫色,说明碳酸受热分解生成二氧化碳和水,化学方程式为H2CO3 CO2↑ + H2O。
(4)由于将CO2通入澄清石灰水,生成白色沉淀,即二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,化学方程式为CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O。根据化学方程式可知,该过程参加反应的物质是二氧化碳和氢氧化钙,二氧化碳由二氧化碳分子构成,以分子的形式参加反应,氢氧化钙溶液可解离出钙离子和氢氧根离子,所以该过程参加反应的离子有钙离子和氢氧根离子,离子符号分别为Ca2+、OH-。
25.(2024·山东潍坊)气体的制取是初中化学学习的重要内容。根据下列装置回答问题。
(1)图1中仪器①的名称是 。
(2)实验室用高锰酸钾制取并收集一瓶纯净的氧气,应选用图1中的装置组合是 (填字母编号),化学方程式为 ,用该方法收集氧气时,确认气体收集满的标志是 。
图2是对二氧化碳制取及相关物质性质的探究(夹持仪器略,药品足量)。
(3)①接装置、检查气密性。
②关闭,打开,通过分液漏斗向试管中滴加稀盐酸至浸没石灰石,F中产生的现象为 。
③关闭,打开,一段时间后,H中有白色沉淀产生,写出产生白色沉淀的化学方程式 。
【答案】(1)长颈漏斗
(2)AE 集气瓶口有大气泡冒出时
(3)澄清石灰水变浑浊
【解析】(1)由图可知,图1中仪器①的名称是:长颈漏斗;
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气,属于固体加热反应,发生装置可选A,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,排水法收集的氧气比较纯净,故收集装置可选E,故填:AE;
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:;
用排水法收集氧气,当集气瓶口有大气泡冒出时,说明已经集满;
(3)②关闭 K2 ,打开 K1 ,通过分液漏斗向试管中滴加稀盐酸至浸没石灰石,石灰石的主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成二氧化碳,二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,故F中产生的现象是:澄清石灰水变浑浊;
③关闭 K1 ,打开 K2 ,由于反应生成了气体,G装置中压强增大,将液体压入H中,氯化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙和氯化钠,故H中有白色沉淀产生,该反应的化学方程式为:。
类型5 数字化实验
26.某学习小组学习了铁的锈蚀后在老师的指导下设计了如图1装置,检查气密性后,将5.0g铁屑加入三颈瓶,打开相关设备开始采集数据,t1s时加入2.0mL饱和食盐水后,再将一只装有5.0mL稀盐酸的注射器插到三颈瓶上。电脑上得到三颈瓶内温度、压强随时间的变化曲线如图2、图3所示。
(1)图2中,0~t2s三颈瓶内温度升高说明 ,t2s~t3s三颈瓶内温度降低的原因是 。
(2)图3中,BC段与AB段对比说明 ,t3s后压强突然变大的原因是 。
【答案】(1)铁生锈放热 反应并未停止,只是铁生锈放出的热量小于散失的热量
(2)食盐水能加快铁的锈蚀 铁锈蚀消耗氧气使三颈瓶内气压减小,注射器内盐酸被吸入瓶内,铁与盐酸反应放出氢气
【解析】(1)检查气密性后,将5.0g铁屑加入三颈瓶,打开相关设备开始采集数据,t1s时加入2.0mL饱和食盐水后图2中,0~t2s三颈瓶内温度升高说明铁生锈放热,t2s~t3s三颈瓶内温度降低的原因是反应并未停止,只是铁生锈放出的热量小于散失的热量。
(2)图3中,BC段(t1s时加入2.0mL饱和食盐水)与AB段对比和说明食盐水能加快铁的锈蚀;
t3s后压强突然变大的原因是铁锈蚀消耗氧气使三颈瓶内气压减小,注射器内盐酸被吸入瓶内,铁与盐酸反应放出氢气。
27.某学习小组运用手持技术探究金属与酸的反应,将等质量且表面积相同的锌、镁、铜、铁金属条打磨后分别投入四个250mL的烧瓶内,分别注入足量的同浓度、等体积的稀盐酸,迅速塞紧带有压强传感器的橡胶塞,实验装置如图甲所示,过程中压强变化曲线如图乙所示(提示:在等温条件下,产生氢气的体积与装置内压强成正比)。
(1)曲线a对应的金属是 。
(2)曲线b对应的金属是锌,反应的化学方程式为 。
(3)曲线c在60s左右达到最高点后又略微下降的原因是 。
【答案】(1)铜/Cu
(2)
(3)镁与稀盐酸反应放热,在60s反应结束,温度降低
【解析】(1)在等温条件下,产生氢气的体积与装置内压强成正比,曲线a压强不变,没有气体放出,根据金属活动性Mg>Zn>Fe>H>Cu,铜与稀盐酸不反应,故曲线a对应的金属是铜;
(2)曲线b对应的金属是锌,锌和稀盐酸反应生成氯化锌和氢气,反应的化学方程式为;
(3)曲线c是压强变化最快的,根据金属活动性Mg>Zn>Fe>Cu,镁最活泼,则镁与稀盐酸反应最剧烈,故曲线c对应的金属应是镁,在60s左右达到最高点后又略微下降的原因是镁与稀盐酸反应放热,在60s反应结束,温度逐渐冷却至室温,故压强下降。
28.实验是科学探究的重要途径。
(1)图1是探究铁锈蚀条件的实验。调节L端与R端的液面高度一致,塞紧橡胶塞,放置一周后观察。
①试管 (填“a”或“b”)中的铁钉出现锈蚀。
②一段时间后,U型管内液面L端 (填“高于”或“低于”)R端。
(2)某化学兴趣小组借助氧气传感器探究分子运动。按图2连接好实验装置,打开氧气传感器,测得氧气体积分数随时间的变化如图3所示。
①前曲线段氧气体积分数下降的原因是分子在 。
②用双手给塑料瓶加热,测得曲线为段。对比曲线段和段可知:温度升高,分子 。
③松开双手并将塑料瓶的瓶口朝下,测得曲线为段。对比段,请分析段氧气体积分数下降得更快的原因是 。
【答案】(1)a 高于
(2)不断运动 运动速度加快 氧气密度比空气大
【解析】(1)①铁与水和氧气同时接触易发生锈蚀,a中铁钉与潮湿的空气接触,b中铁钉与干燥的空气接触,则一段时间后试管a中的铁钉出现锈蚀,故填:a;
②试管a中铁钉生锈消耗氧气,使得试管a中压强减小,试管b中的铁钉只与氧气接触,不生锈,试管b中的压强不变,则一段时间后,U型管内液面L端高于R端,故填:高于;
(2)①塑料瓶敞口放置过程中,氧气的体积分数减小,是因为分子在不断运动,瓶中的氧分子运动到了空气中,故填:不断运动;
②BC段分子体积减小的速率加快,是因为用双手给塑料瓶加热,温度升高,分子运动速度加快。所以对比曲线AB和BC可知温度升高,分子运动速度加快,故填:运动速度加快;
③将瓶口朝下,由于氧气密度比空气大,更易向下部运动,则CD段氧气体积分数下降更快,故填:氧气密度比空气大。
29.(2023·山东威海)化学视角认识蒸汽眼罩
蒸汽眼罩逐渐走进日常生活,它借助铁生锈产生热量,使材料内部的水分稳定蒸发,利用产生的热度和湿度缓解眼部疲劳。
【实验探究】
(1)探究一:检验蒸汽眼罩内部材料中有铁粉(用化学方法)
选用试剂 预计观察到的实验现象 涉及的化学方程式
(2)探究二:蒸汽眼罩快速发热的原因
铁生锈,是铁与 共同作用的结果,但放热缓慢。哪些因素能加快反应,使蒸汽眼罩快速发热?某小组同学采用对照实验展开探究,设计实验方案如下:
(查阅资料:蒸汽眼罩内部材料有铁粉、活性炭、氯化钠、水等。)
药品
方案一 4g铁粉、2mL水
方案二 4g铁粉、2mL水、2g氯化钠
方案三 4g铁粉、2mL水、2g活性炭
方案四 4g铁粉、2mL水、2g活性炭、2g氯化钠
下列方案之间能否形成对照?若能,请指出变量;若不能,请说明理由。
方案二与方案四
方案一与方案四
使用温度传感器收集数据并生成图像如图:
对比分析图像,你获得的结论是
(3)探究三:测量蒸汽眼罩内部材料中铁的质量分数
温馨提示:①实验仪器和药品自选。②实验中的数据可分别用等来表示。
你的实验方案 。处理数据,计算蒸汽眼罩内部材料中铁的质量分数。
【反思评价】
①除上述探究中的因素外,影响铁生锈速率的因素还有 (写一点即可)。
②如何保存蒸汽眼罩 。
③结合上述探究谈谈你对铁生锈的辩证认识 。
【答案】(1)稀硫酸/稀盐酸 有气泡产生,溶液由无色变为浅绿色
(2)水、氧气 能形成对照,变量是活性炭 不能形成对照,变量不唯一 活性炭和氯化钠共同作用可以使蒸汽眼罩快速发热
(3)取质量为m1的蒸汽眼罩内部材料于烧杯1中,称量总质量为m2,在烧杯2中加入过量的稀硫酸,称量总质量为m3,将稀硫酸全部倒入烧杯1中,待反应完全后称取烧杯1内剩余物、烧杯1及烧杯2的总质量为m4 温度(其它答案合理也可) 密封保存 既有利又有弊。利:利用反应产生的能量;弊:造成金属锈蚀,资源浪费。
【解析】(1)由于铁能与盐酸或硫酸反应生成亚铁盐和氢气,则可将铁反应稀盐酸或稀硫酸中,可观察到有气泡产生,溶液由无色变为浅绿色,反应的化学方程式为或。
(2)铁生锈是铁与氧气和水共同作用的结果。
方案二和方案四中一个有活性炭,一个没有,其它条件均相同,对比可知活性炭对反应的影响。
方案一和方案四中有两个变量,则不能形成对照。
对比方案一、二,只加入氯化钠对反应没有影响,对比方案一、三,只加入活性炭对反应也没有影响,但对比二、三、四,同时加入氯化钠和活性炭能加快反应,使蒸汽眼罩快速发热。
(3)由于铁能与硫酸反应生成氢气,则可通过产生氢气的质量计算铁的质量,从而计算铁的质量分数,则可取质量为m1的蒸气网罩内壁材料于烧杯1中,称量总质量为m2,然后在烧杯2中加入过量的稀硫酸,称量总质量为m3,将稀硫酸全部倒入烧杯1中,待反应完全后称取烧杯1内剩余物、烧杯1及烧杯2的总质量为 m4,根据质量守恒,m2+m3-m4的质量即为产生的氢气的质量,然后根据氢气的质量求出铁的质量,再结合m1即可求出蒸汽眼罩内部材料中铁的质量分数。
[反思评价]①影响铁生锈的因素除以上探究因素外,应还受温度等影响。
②由于铁与氧气和水共同接触会生锈,则蒸汽眼罩需要密封保存。
③铁生锈有利有弊,可根据铁生锈产生的能量,但铁生锈会造成金属锈蚀,浪费资源。
30.(2024·山东潍坊)“宏观—微观—符号”是化学独特的表示物质及其变化的方法。某兴趣小组对盐酸和硫酸的共性和差异性进行以下研究。回答下列问题。
(1)向稀盐酸和稀硫酸中分别滴加石蕊试液,试液变红,说明两种酸溶液中均存在 (填微粒符号)。
(2)将表面生锈的铁钉(铁锈的主要成分为)投入到足量稀硫酸中,铁锈脱落、溶解,溶液变黄,化学方程式为 ;铁钉表面产生气泡,该气体为 ;一段时间后,溶液慢慢变为黄绿色,图1是对溶液变为黄绿色的一种微观解释,参加反应的微粒是 (填微粒符号)。
(3)分别向两份相同的溶液中匀速滴加相同pH的稀盐酸和稀硫酸,观察现象并绘制溶液电导率随时间变化曲线(图2)(电导率能衡量溶液导电能力大小,相同条件下,单位体积溶液中的离子总数越多,电导率越大)。
①图2中曲线1表示向溶液中滴加 ;曲线2反应中的实验现象为 ;结合图3解释电导率Q点小于N点的原因 。
②该实验说明,不同的酸中,由于 不同,酸的性质也表现出差异。
【答案】(1)H+
(2) 氢气/H2 Fe、Fe3+
(3)稀盐酸 产生白色沉淀 Q点离子浓度较小(答案合理即可) 阴离子/酸根离子
【解析】(1)向稀盐酸和稀硫酸中分别滴加石蕊试液,试液变红,说明两种酸溶液中均存在相同的阳离子一氢离子。故填:H+。
(2)将表面生锈的铁钉投入到足量稀硫酸中,铁锈脱落、溶解,溶液变黄,是由于氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁和水,该反应的化学方程式为:;
铁钉表面产生气泡是由于裸露出来的铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气
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