- 专题04 燃料及其燃烧(历年考题选择题60道)(上海精编)-2021-2022学年九年级化学上学期期末挑战满分冲刺卷(上海沪教版) 试卷 0 次下载
- 专题05 简答题第一题32道(上海精编)-2021-2022学年九年级化学上学期期末挑战满分冲刺卷(上海沪教版) 试卷 0 次下载
- 专题07 实验题(重点专练36道)(上海精编)-2021-2022学年九年级化学上学期期末挑战满分冲刺卷(上海沪教版) 试卷 0 次下载
- 期末测试卷01-2021-2022学年九年级化学上学期期末挑战满分冲刺卷(上海沪教版) 试卷 0 次下载
- 期末测试卷02-2021-2022学年九年级化学上学期期末挑战满分冲刺卷(上海沪教版) 试卷 0 次下载
专题08 实验题压轴题30道(上海精编)-2021-2022学年九年级化学上学期期末挑战满分冲刺卷(上海沪教版)
展开一、实验题
1.实验室常用的气体发生装置如图一所示。
①实验室常用溶质质量分数为5%的过氧化氢溶液制取氧气,“5%”的含义是__。
②含溶质0.2ml的过氧化氢溶液完全分解,可以生成多少克氧气?___根据化学方程式列式计算),用5%的过氧化氢溶液和二氧化锰为原料制取氧气,较合理的发生装置是__(选填装置编号);
③探究溶质质量分数、催化剂质量、温度等因素对过氧化氢分解速率的影响,设计以下实验方案,其中实验甲、乙、丙的目的是__;实验戊中,w=__,t=__。
④加热氯酸钾和二氧化锰的混合物一段时间,测定生成氧气的体积,用图二所示装置进行实验(装置气密性良好)。试管中发生反应的化学方程式是__;有关该实验的说法合理的是__(选填编号)。
a.实验开始前装置D中必须装满水
b.连接C、D、E装置后点燃酒精灯
c.停止加热后,量筒内液面会下降
d.停止加热前应断开C、D装置,防止液体倒流
【答案】每100g溶液中含有5g溶质 3.2g A 探究催化剂质量对过氧化氢分解速率的影响 10% 30 或( 5%、20) 2KClO32KCl+3O2↑ ad
【分析】
实验室常用溶质质量分数为5%的过氧化氢溶液制取氧气,“5%”的含义是:100g过氧化氢溶液中含有过氧化氢5g;制取装置包括加热和不需加热两种,如果用双氧水和二氧化锰制氧气就不需要加热,如果用高锰酸钾或氯酸钾制氧气就需要加热。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;探究溶质质量分数、催化剂质量、温度等因素对过氧化氢分解速率的影响,设计以下实验方案,其中实验甲、乙、丙的目的是:探究催化剂质量对过氧化氢分解速率的影响;实验戊中,w、t分别是5%、20或10%、30;
⑤氯酸钾在二氧化锰做催化剂和加热的条件下生成氯化钾和氧气,配平即可;有关该实验的说法合理的是:实验开始前装置D中必须装满水;停止加热前应断开C、D 装置,防止液体倒流。
【详解】
①“5%”的含义是:100g过氧化氢溶液中含有过氧化氢5g;故答案为100g过氧化氢溶液中含有过氧化氢5g;
②0.2ml的过氧化氢的质量为0.2ml×34g/ml=6.8g
设可以生成氧气的质量为x
x=3.2g
③用5%的过氧化氢溶液和二氧化锰为原料制取氧气,较合理的发生装置是A,因为二氧化锰是粉末;
④探究溶质质量分数、催化剂质量、温度等因素对过氧化氢分解速率的影响,设计以下实验方案,其中实验甲、乙、丙的目的是:探究催化剂质量对过氧化氢分解速率的影响;实验戊中,w、t分别是5%、20或10%、30;
⑤氯酸钾在二氧化锰做催化剂和加热的条件下生成氯化钾和氧气,反应的化学方程式:2KClO32KCl+3O2↑;有关该实验的说法合理的是:实验开始前装置D中必须装满水;停止加热前应断开C、D 装置,防止液体倒流,故选ad。
【点睛】
气体的制取装置的选择与反应物的状态和反应的条件有关;气体的收集装置的选择与气体的密度和溶解性有关。
2.实验室利用下图实验装置进行实验,回答下列问题:
①上图中仪器a的名称为 _____ 。
②实验室用装置A制取氧气的化学方程式是 ____ ,在上图右侧框内画出排气法收集氧气的装置示意图 ____ 。
③实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气时选用B装置为反应装置。实验中,同学们发现不能得到平稳的氧气流。大家提出从两个方面加以改进:一是把发生装置由B改为 ____ (填字母编号),其理由是 _____ 。二是将过氧化氢溶液加水稀释。若把50g质量分数为20%的过氧化氢溶液稀释成5%的过氧化氢溶液,需加水的质量为 ____ g。
④某同学为测定过氧化氢溶液中溶质质量分数,向过氧化氢溶液中加入二氧化锰制取氧气,相关数据如下:
请计算:
I.该同学制得氧气的物质的量为 ____ ml;
II.该同学所用过氧化氢溶液的溶质质量分数。(根据化学方程式列式计算) ____
【答案】锥形瓶 2KClO32KCl+3O2↑ 瓶口向上、导管伸入接近集气瓶底部 C 分液漏斗可以控制加入过氧化氢溶液的速率 150 0.05 5.0%
【详解】
①图中仪器a的名称为锥形瓶;②实验室用装置A制取氧气,因为是固体加热且试管口没有棉花,故化学方程式是2KClO32KCl +3O2↑;因为氧气的密度比空气的大,故采用向上排空气法收集;③实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气时选用B装置为反应装置。实验中,同学们发现不能得到平稳的氧气流。大家提出从两个方面加以改进:一是把发生装置由B改为C,其理由是分液漏斗可以控制加入过氧化氢溶液的速率;二是将过氧化氢溶液加水稀释。若把50g 质量分数为20%的过氧化氢溶液稀释成5%的过氧化氢溶液,需加水的质量为:50g×20%÷5%=150g;④I该同学制取氧气的质量,根据质量守恒定律可知为68.0g+0.1g-66.5g=1.6g,物质的量为:1.6g÷32g/ml=0.05ml;II.解:设参加反应的过氧化氢的物质的量为xml
2H2O22H2O+O2↑
2 1
x 0.05ml
2:x=1:0.05
x=0.1ml
过氧化氢的质量为:0.1ml×34g/ml=3.4g
溶质质量分数为:3.4/68×100%=5.0%
答:生成氧气的物质的量为0.05ml,过氧化氢溶液的溶质质量分数为5.0%
考点:实验室制取气体的思路和方法、根据化学方程式的计算
3.U型管是化学实验室中常用的仪器。
实验一:实验室制二氧化碳
①大理石与稀盐酸反应的化学方程式_______。
②如图状态时,U型管内右侧气压_______大气压(填“>”、“<”或“=”)。
③打开弹簧夹可看到的现象_______。
④棉花的作用是_______。
A承载大理石 B吸附 C控制反应开始与结束 D便于液体流动
⑤与本实验装置工作原理相似的是_______。
实验二:探究燃烧的条件。
资料:白磷、红磷的着火点分别是40℃、240℃。将一定量的白磷、红磷分别浸入80℃热水中(如图所示)。
①升高左侧漏斗至红磷露出水面,观察到红磷_______。
②升高右侧漏斗至白磷露出水面,观察到白磷_______。
根据以上的实验现象,说明可燃物燃烧的条件是_______。
实验三:电解溶液C
①若X溶液为稀H2SO4溶液(H2SO4不参与反应),写出水通电后发生反应的化学方程式为_______;石墨的作用是_______;b端收集到的是_______气体;检验 a端产生的气体的方法是_______。
②若X溶液为饱和的食盐水,通电后发生反应的化学方程式为2NaCl+2H2O2X+H2↑+Cl2↑,X的化学式为_______;反应中Cl元素由化合态变为_______。
【答案】 > U型管左侧液面下降,右侧液面上升,固液接触,产生大量气泡 AD C 不燃烧 燃烧 温度达到可燃物着火点、可燃物与氧气接触 做电极 H2 将带火星的木条置于a端管口处,木条复燃则为氧气 NaOH 游离态
【详解】
实验一:实验室制二氧化碳
①大理石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。
②如图状态时,U型管左侧液面高于右侧,U型管内右侧气压>大气压。
③打开弹簧夹,可看到的现象U型管左侧液面下降,右侧液面上升,固液接触,产生大量气泡。
④棉花的作用是承载大理石、便于液体流动;故选:AD。
⑤本实验装置特点是可以通过关闭止水夹实现固液分离,控制反应的开始和停止,工作原理相似的是C。
实验二:探究燃烧的条件。
①升高左侧漏斗至红磷露出水面,观察到红磷不燃烧,因为温度未达到红磷着火点。
②升高右侧漏斗至白磷露出水面,观察到白磷燃烧,因为白磷温度达到着火点且与氧气接触。
根据以上的实验现象,说明可燃物燃烧的条件是温度达到可燃物着火点、可燃物与氧气接触。
实验三:电解溶液C
①若X溶液为稀H2SO4溶液(H2SO4不参与反应),水通电后反应生成氢气和氧气,发生反应的化学方程式为;石墨可以导电,作用是做电极;根据正氧负氢,b端连接电源负极,收集到的是氢气气体;a端连接电源正极,收集到的气体为氧气,检验a端产生的气体的方法是将带火星的木条置于a端管口处,木条复燃则为氧气。
②若X溶液为饱和的食盐水,通电后发生反应的化学方程式为,化学反应前后元素种类不变,原子个数不变,反应物中有2个钠原子、2个氯原子、2个氧原子、4个氢原子,生成物中有2个氢原子、2个氯原子,所以X是NaOH;反应中Cl元素由化合态变为游离态。
4.利用下图装置进行不同化学实验。玻璃管左端通入一氧化碳,管内放入氧化铜,可以进行一氧化碳与氧化铜反应的实验。
(1)观察到A 处玻璃管内的现象是_____,证明一氧化碳的_____性。 尾气处理时,若点燃尾气,现象是_________。
(2)对实验过程描述错误的是_____。
a 开始时,先通入一会儿一氧化碳,后点燃酒精灯
b 观察到B 中有气泡时,说明一氧化碳与氧化铜发生反应
c 结束时,先熄灭酒精灯,后立即停止通一氧化碳
d 结束后,A 中固体减少的质量小于参加反应的氧化铜的质量
(3)玻璃管左端封闭,管内放入木炭和氧化铜,酒精灯换成酒精喷灯,可以进行木炭与氧化铜反应的实验。
①木炭与氧化铜反应的化学方程式是_________。观察到B 处的现象是_____。
②该实验结束时,尾气中检测到一氧化碳,产生一氧化碳的可能原因是_____。
(4)比较一氧化碳、木炭分别与氧化铜反应的实验。
①在两个化学反应前后,_____元素的存在形态都没有发生改变。
②若要得到相等质量的铜,则反应掉的一氧化碳的质量_____(填“大于”、“等于”或“小于”)参加反应的木炭的质量。
【答案】黑色粉末逐渐变红 还原 尾气燃烧,发出淡蓝色火焰,放出热量 bc C+2CuO2Cu+CO2↑ 澄清石灰水变浑浊 反应生成的 CO2 与木炭反应生成CO 氧 大于
【详解】
(1)A处玻璃管内放的是氧化铜,一氧化碳与氧化铜反应,我们会看到黑色的氧化铜固体会变成红色的固体粉末,所以会观察到A处的玻璃管内,黑色固体逐渐变为红色;因为一氧化碳可以把氧化铜还原成为铜,所以证明了一氧化碳具有还原性;尾气处理实际上处理的是反应的一氧化碳,点燃尾气,我们会看到一氧化碳燃烧产生淡蓝色火焰,同时放出热量。故填:黑色粉末逐渐变红;还原;尾气燃烧,发出淡蓝色火焰,放出热量。
(2)a. 开始时,先通入一会儿一氧化碳,目的是赶走装置中的空气,防止发生爆炸,后点燃酒精灯,描述正确。故a不符合题意;
b. 一氧化碳还原氧化铜之后,会生成二氧化碳气体,二氧化碳气体通入到B装置中,澄清石灰水会变浑浊,所以如果B中的澄清石灰水变浑浊,说明二氧化碳与氧化铜发生了反应,而实验开始时需要先通一段时间的一氧化碳,而一氧化碳与澄清石灰水不反应,会观察到B中有气泡产生,所以观察到B中有气泡,不可以说明一氧化碳与氧化铜发生了反应,描述错误。故b符合题意;
c. 实验结束应该先熄灭酒精灯,再通一段时间的一氧化碳,让还原出来的铜在一氧化碳气流中冷却之后,再停止通入一氧化碳,以防止还原出来的铜被再次氧化,c描述错误,故c符合题意;
d. 实验结束以后,硬质玻璃管A中的氧化铜被还原成为铜,减少的质量即为氧化铜中氧元素的质量,所以A中固体减少的质量小于参加反应的氧化铜的质量,d描述正确。故d不符合题意。
故选bc。
(3)①. 木炭与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,反应的化学方程式为;生成的二氧化碳会使B处的澄清石灰水变浑浊。故填: ;澄清石灰水变浑浊。
②. 该实验为木炭还原氧化铜的实验,会生成铜和二氧化碳,条件是高温,所以生成的二氧化碳有可能在高温条件下与木碳继续反应,生成一氧化碳。故填:反应生成的 CO2 与木炭反应生成CO。
(4)①. 根据一氧化碳与氧化铜反应的化学方程式可知,铜元素由反应前的化合态变为单质游离态,碳元素和氧元素仍然存在于化合物当中,反应前后没有变化。又根据木炭和氧化铜的反应 ,碳元素由反应前的单质碳变到了二氧化炭化合物中,铜元素由氧化铜中的化合态变到了铜单质中的游离态,只有氧元素反应前后始终是化合态。所以在两个化学反应前后,只有氧元素的存在形态都没有发生改变。故填:氧。
②. 根据两个反应的方程式:, ,生成相同质量(64份质量)的铜时,反应掉的一氧化碳的质量28大于参加反应的木炭的质量6。故填:大于。
5.某小组同学利用混有少量 CO2和 CO气体进行还原氧化铜实验并验证有关气体的性质(装置气密性良好):
①实验开始时,先_______________________(选填“通气体”或“加热”),目的是__________________。B中的现象是_________________。
②小红同学认为进入 C 中气体是 CO2、CO、H2O,但上述 A~E 装置不能验证小红同学的观点,装置正确的连接是 A→B→___________________。
③小兰同学认为为了防止溶液倒吸,本实验停止加热前应先断开 B 和 C 的连接,小明同学认为不需要,理由是_____________________。
④实验后小高同学又指出:上图装置的尾气处理装置E 也可以用 F 装置代替,F 装置的作用是___________________。
⑤若使 0.5 摩尔氧化铜完全还原成铜,则理论上需要一氧化碳多少克___________________?(根据化学方程式列式计算)
【答案】通气体 排尽装置内的空气,防止加热发生爆炸 黑色粉末逐渐变红 D→C→E 在停止加热前一直在通气体,不能导致溶液倒吸 贮存 CO气体 解:0.5 摩尔氧化铜完全还原成铜,所以氧化铜质量=0.5ml×80g/ml=40g,设参与反应的一氧化碳质量为,
=14g
答:理论上需要一氧化碳14g。
【详解】
①由于一氧化碳是可燃性的气体,与空气或氧气混合点燃时易发生爆炸,所以实验开始时,先通气体;由于一氧化碳具有还原性,在B中在加热时一氧化碳还原氧化铜生成了铜和二氧化碳,反应的现象是:黑色粉末逐渐变红;
②小红同学认为 C 中气体是CO2、CO、H2O,但上述 A~E 装置不能验证小红同学的观点。水常用无水硫酸铜来检验,在验证水时,应放在通入溶液之前,二氧化碳常用澄清的石灰水来检验,一氧化碳具有可燃性燃烧时产生蓝色火焰,所以装置正确的连接是:A→B→D→C→E。
③本实验停止加热前不需要先断开 B 和 C 的连接,因为在停止加热前一直在通气体,不会导致溶液倒吸。
④一氧化碳难溶于水,不与氢氧化钙反应,故利用上图装置F进行尾气处理,可用排溶液法收集一氧化碳;
⑤见答案。
6.某同学设计的实验装置(如图),既可用于制取气体,又可用于探究物质性质。
①当打开K1关闭K2时,利用Ⅰ、Ⅱ装置可进行的实验是_______(填序号)。
a大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳
b锌与稀疏酸反应制取氢气
②当打开K2关闭K1时,利用Ⅰ、Ⅲ装置可以检验生成的二氧化碳,若要证明二氧化碳与水发生反应,烧杯中应放入的试剂是________。
③在下列三套装置中,可以起到与启普发生器有相同效果的装置是_______(填序号)。
若有装置达不到启普发生器的效果,则应如何改进________。(若没有则可以不填;若有多套装置则任选一套回答)
【答案】b 紫色石蕊试液 乙 甲:可以在长颈漏斗靠近底部的位置加一个有孔的塑料板(或丙:把U型管左端管口的橡皮塞拔掉,并在右管的中下方加一个有孔塑料板)
【详解】
①当打开K1、关闭K2时,利用Ⅰ、Ⅱ装置可以进行的实验是:锌与稀硫酸反应制取氢气,因为Ⅱ中的进气管短,因此不能收集二氧化碳;故答案为:b。
②二氧化碳一般用澄清的石灰水检验:把气体通入澄清的石灰水中,石灰水变浑浊,就证明是二氧化碳。若要证明二氧化碳与水发生反应,烧杯中放紫色石蕊试液,是因为二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色变红色。
③乙装置可以通过调节开关控制反应的发生和停止,只要能够通过调节开关使固体和液体分离和接触即控制反应的发生和停止都可以。甲和丙达不到启普发生器的效果,改进方法:甲:可以在长颈漏斗靠近底部的位置加一个有孔的塑料板(或丙:把U型管左端管口的橡皮塞拔掉,并在右管的中下方加一个有孔塑料板)。
7.根据提供的仪器回答问题:
①写出仪器名称:D______,E_______。
②若用大理石和稀盐酸制取较多量的二氧化碳,并能随时添加液体,组装一套发生装置所需的仪器是____(选填字母),该装置_____(选填“能”或“不能”)达到“随开随用,随关随停”的要求,加入药品前应先检查_______。
③实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气的化学方程式为 _____,用排水集气法收集一瓶氧气,收集满的现象是________,实验过程中发现试管炸裂,可能的原因是______。
Ⅰ、组装仪器时试管口略向上倾斜
Ⅱ、先预热试管再对固体加热
Ⅲ、加热时试管外壁有水珠
Ⅳ、实验结束先熄灭酒精灯再把导管移出水面
④含0.1ml碳酸钙的大理石与足量盐酸充分反应,可制得二氧化碳多_____g?
⑤为研究双氧水浓度对化学反应速率的影响,设计了以下实验:
产生氧气体积随时间变化曲线如图所示。对比分析曲线上_______点所对应的坐标值,可知反应速率与H2O2溶液的浓度有关。
【答案】锥形瓶 长颈漏斗 DEF 不能 装置气密性 有气泡从集气瓶口向瓶外冒出 Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ 4.4 b、d
【分析】
碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,氯酸钾在二氧化锰催化作用下加热分解生成氯化钾和氧气。
【解析】
①仪器名称:D是锥形瓶,E是长颈漏斗。
②碳酸钙和稀盐酸在常温下反应生成氯化钙、水和二氧化碳。若用大理石和稀盐酸制取较多量的二氧化碳,需要锥形瓶,因为要随时添加液体,所以需要长颈漏斗和双孔橡皮塞连接收集装置,故发生装置所需的仪器是:D、E、F。因为装置中没有多孔隔板和弹簧夹,故该装置不能达到“随开随用,随关随停”的要求。制取气体实验中,为了能收集到气体,加入药品前应先检查装置气密性。
③氯酸钾和二氧化锰加热生成氯化钾和氧气,故实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气的化学方程式为:,用排水集气法收集一瓶氧气,当瓶内充满气体时,气体就不能再被集气瓶收集,故收集满的现象是:有气泡从集气瓶口向瓶外冒出。如果装置中试管口没有向下略微倾斜,实验中冷凝水会回流到试管底部,导致试管炸裂;加热时如果试管外壁有水珠,试管受热不均匀,也会导致试管炸裂;实验结束时,如果先熄灭酒精灯再把导管移出水面,水槽中的水会倒流至试管,导致试管炸裂;而实验中先预热试管,再对固体加热,使试管均匀受热,试管不会炸裂。故实验过程中发现试管炸裂,可能的原因是:Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ。
④0.1ml碳酸钙的质量为:
设制得二氧化碳的质量为x。
故含0.1ml碳酸钙的大理石与足量盐酸充分反应,可制得二氧化碳4.4g。
⑤过氧化氢溶液浓度不同,生成氧气的速率不同,因此相同时间生成的氧气的体积就不同,故可以比较相同时间生成氧气的体积多少,比较反应速率。由产生氧气体积随时间变化曲线图可知,b、d点的纵坐标是相同时间内不同浓度的过氧化氢溶液生成的氧气的体积,故对比曲线上b、d点所对应的坐标值,可知反应速率与H2O2溶液的浓度有关。
8.结合下列装置回答问题。
①仪器a的名称是_________________。
②装置B中的活塞处于______ (选填“开启”或“关闭”)状态。
③实验室制取二氧化碳的化学方程式为______, 若用装置E收集二氧化碳,验满时燃着的木条应放在______(选填“m”或“n”)端。
④化学兴趣社团借助数学化实验手段用装置A探究“外界条件对过氧化氢分解速率的影响”,按下表分组进行实验一, 在同一温度下通过压强传感器得到的数据如下图所示。
I .经过分组实验,同学们从实验一中得出结论: 在其他条件相同的情况下,____ (填物质名称)作催化剂的催化效果最好。
II .选用0.2g的MnO2粉末做催化剂,同学们又分别做了实验二和实验三,得到的数据图表如上,你认为影响该反应速率的外界因素除催化剂外,还有_________。
Ⅲ.实验一与实验二中4%的过氧化氢溶液与0.2g MnO2粉末混合后产生的气体压强有明显不同(见图中A点和B点),你认为可能的原因是_________。
⑤小组同学若利用过氧化氢制取0.1ml氧气,需要过氧化氢的物质的量为多少_____?(根据化学方程式计算)
【答案】锥形瓶 关闭 n 二氧化锰 过氧化氢溶液的浓度和温度 实验一与实验二没有在同一温度下进行实验 0.2ml
【解析】
①仪器a的名称是锥形瓶
②图中可见,启普发生器中液体回到球形漏斗中,固、液药品脱离接触,反应处于停止状态,故装置B中的活塞处于关闭状态。
③实验室用碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,反应的方程式为:。二氧化碳的密度比空气的密度大,故用装置E收集时由长管通入,空气从短管排出,燃着的木条要放在短管n处验满,如燃着的木条熄灭,说明已满。
④I .由图可知,在其他条件相同的情况下,随着反应的进行,相同时间内第二组实验装置内压强最大,产生的氧气最多,故二氧化锰的催化剂效果最好。
II .通过实验一可以看出,催化剂的种类影响化学反应速率,实验二可以看出,过氧化氢的浓度影响化学反应的速率,实验三可以看出,温度影响化学反应的速率,故影响该反应速率的外界因素还有:过氧化氢溶液的浓度和温度。
Ⅲ. 因为温度影响过氧化氢的分解速率,所以实验一与实验二中4%的过氧化氢溶液与0.2g MnO2粉末混合后产生的气体压强有明显不同(见图中A点和B点),其原因可能是:实验一与实验二没有在同一温度下进行实验。
⑤设制取0.1ml氧气需要过氧化氢的物质的量为x。
解得x=0.2ml。
9.结合下图所示的实验装置回答问题。
①写出仪器m和装置C的名称:仪器m_____,装置C_____。
②实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气,反应的化学方程式是_____;选择E装置收集氧气,当看到_____,说明气体收集满了。
③实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,可选用的发生装置是_____(填字母序号);选择D装置收集时,检验CO2已满的方法是_____。
④实验室也可用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,为测定过氧化氢溶液的溶质质量分数,某学生将适量二氧化锰放入20g过氧化氢溶液,完全反应后,共收集到氧气0.025ml。
I、求参加反应的过氧化氢的物质的量。_____(根据化学方程式列式计算)。
II、该过氧化氢溶液中溶质的质量分数是_____。
⑤化学小组欲探究CuO能否起到类似MnO2的催化作用?用天平称量0.2g CuO,用量筒量取5mL 5%的过氧化氢溶液,进行下图所示实验(a~g代表实验操作步骤)。
I、“步骤d”过滤时用到玻璃棒,其作用为_____。
II、小组同学通过上述实验得出结论:CuO可作过氧化氢分解的催化剂,支持该结论的实验证据有_____(填序号)。
A “步骤a”带火星的木条不复燃
B “步骤c”带火星的木条复燃
C “步骤f”固体质量为0.2g
D “步骤g”溶液中有气泡放出,带火星的木条复燃
【答案】锥形瓶 启普发生器 2KClO32KCl+3O2↑ 集气瓶口有气泡向外逸出 BC 用燃着的木条放在集气瓶口,熄灭则满 0.05ml 0.085(或8.5%) 引流作用 ABCD(完整得分)
【分析】
氯酸钾和二氧化锰加热生成氯化钾和氧气,碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,过氧化氢在氧化铜催化作用下生成水和氧气。
【解析】
①仪器m和装置C的名称:仪器m是锥形瓶,装置C是启普发生器。
②氯酸钾和二氧化锰加热生成氯化钾和氧气,故实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气,反应的化学方程式是2KClO32KCl+3O2↑;选择E装置收集氧气,当看到集气瓶口有气泡向外逸出,说明气体收集满了。
③碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,反应在常温下进行,故可选用的发生装置是BC;二氧化碳不支持燃烧,选择D装置收集时,检验CO2已满的方法是用燃着的木条放在集气瓶口,熄灭则满。
④I、设参加反应的过氧化氢的物质的量为
故参加反应的过氧化氢的物质的量为0.05ml。
II、该过氧化氢溶液中溶质的质量分数是。
⑤I、“步骤d”过滤时用到玻璃棒,其作用为引流作用。
II、A、“步骤a”产生的氧气很少,带火星的木条不复燃,故A正确;
B、“步骤c”过氧化氢在氧化铜催化作用下生成氧气较多,带火星的木条复燃,故B正确;
C、催化剂在反应前后质量不变,则“步骤f”固体质量为0.2g,故C正确;
D、“步骤g” 过氧化氢在氧化铜催化作用下生成氧气较多,溶液中有气泡放出,带火星的木条复燃,故D正确。故选ABCD。
【点睛】
二氧化碳不燃烧,不支持燃烧,氧气具有助燃性,能使带火星的木条复燃,催化剂在反应前后化学性质和质量均不变。
10.根据下列实验装置图,回答有关问题。
(1)写出编号仪器名称:a_____,b_____。
(2)实验室用A装置制氧气的化学方程式是_____,该反应属于_____反应(填基本反应类型)。用D装置收集氧气,用玻璃片_____(选填“磨砂”或“光滑”)的一面盖住集气瓶口。
(3)利用注射器可以检查装置B的气密性。如图所示,在锥形瓶内装适量的水,使长颈漏斗末端浸在液面以下,将活塞缓慢往外拉,若观察到_____则装置不漏气。
(4)写出实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳的化学方程式:_____,若用E装置收集二氧化碳,气体应从_____(填“m”或“n”)端进入。
(5)实验室用锌粒与稀硫酸反应制取氢气,选用装置C。打开止水夹,若发现稀硫酸未能与有孔隔板上的锌粒接触,但此时已无稀硫酸可加,则下列溶液中,最适宜从长颈漏斗中添加的是_____(选填编号)。
I、氢氧化钠溶液
II、碳酸钠溶液
III、硫酸钠溶液
IV、澄清石灰水
(6)用双氧水和二氧化锰制取氧气,若反应产生1.6克氧气,则参加反应的过氧化氢的物质的量为_____(根据化学方程式计算)。
【答案】试管 锥形瓶 2KClO32KCl+3O2↑ 分解 磨砂 长颈漏斗下端有气泡冒出 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ m C 0.1ml
【解析】
(1)据图可知编号仪器名称:a为试管,b为锥形瓶。
(2)A是固体加热型发生装置,试管口没有棉花团,故是利用氯酸钾在二氧化锰催化作用下加热分解生成氯化钾和氧气,反应的化学方程式为:2KClO32KCl+3O2↑,该反应由一种物质反应生成两种物质,符合“一变多”的特征,属于分解反应;用D装置收集氧气,用玻璃片磨砂的一面盖住集气瓶口。
(3)利用注射器可以检查装置B的气密性。在锥形瓶内装适量的水,使长颈漏斗末端浸没在液面以下,将活塞缓慢往外拉,若观察到长颈漏斗下端有气泡冒出,则装置不漏气。
(4)实验室用大理石(主要成分是碳酸钙)和稀盐酸制取二氧化碳,化学方程式:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;二氧化碳密度比空气大,所以用装置D收集二氧化碳,则气体应从m端进入。
(5)A、氢氧化钠和稀硫酸发生中和反应生成硫酸钠和水,将稀硫酸消耗掉,不符合题意;
B、碳酸钠和稀硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,将稀硫酸消耗掉且引入二氧化碳气体杂质,不符合题意;
C、硫酸钠和稀硫酸不反应,也不和碳酸钙反应,加入硫酸钠能够增加溶液的体积,使固液接触反应,符合题意;
D、氢氧化钙和硫酸发生中和反应生成硫酸钙和水,将稀硫酸消耗掉,不符合题意。故选C。
(6)解:1.6克氧气的物质的量==0.05ml,设参加反应的过氧化氢的物质的量为,
=0.1ml;
答:参加反应的过氧化氢的物质的量为0.1ml。
11.根据题意回答。
(1)写出仪器名称:w_____。
(2)用氯酸钾和二氧化锰制取较纯氧气的装置组合是_____。
(3)实验室用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳的化学方程式为_____,若要随时控制反应的发生与停止, 选择的发生装置是_____。
(4)用装置 F 收集氧气(从n 端进入),该如何操作_____。
(5)铁丝在氧气中燃烧的实验操作顺序是_____(用字母排序)。
(6)气体 X 可能是O2、CO2 中的一种或两种,用下图所示装置进行实验(忽略气体的溶解)。
Ⅰ. 若观察到甲中石灰水变浑浊,乙中石灰水始终未变浑浊,最终有 10mL 液体进入丙中,则气体 X 的成分是_____。
Ⅱ. 若气体 X 中只含有O2,则观察到的现象是_____。
(7)含溶质 0.1ml 的过氧化氢溶液在二氧化锰的催化作用下,完全分解能生成氧气_____ml。(根据化学方 程式列式计算)
【答案】试管 AE CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 C 在集气瓶内装满水,并延长m导管,在导管口接一个烧杯 badc 10mLO2和90mLCO2 甲乙中石灰水不变浑浊,且乙中石灰水流入丙中,约100mL 0.05
【分析】
本题是对氧气的制取及性质进行实验探究。
【解析】
(1)写出仪器名称:w是试管。
(2)用氯酸钾和二氧化锰制取氧气,需要加热,并且要收集较纯的氧气,用排水法,故装置组合是AE。
(3)实验室用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2;若要随时控制反应的发生与停止,就是要使药品固液能分离,选择的发生装置是C。
(4)氧气的密度比水的小且不易溶于水,用装置 F 收集氧气,要从n 端进入,只能采用排水法收集气体,进行的操作是在集气瓶内装满水。
(5)铁丝在氧气中燃烧的实验操作顺序是 badc。
(6)Ⅰ. 若观察到甲中石灰水变浑浊,乙中石灰水始终未变浑浊,说明气体中有二氧化碳且已被除尽。最终有 10mL 液体进入丙中,说明气体中还有氧气,且氧气有10mL,则气体 X 的成分是10mLO2和90mLCO2。
Ⅱ. 若气体 X 中只含有O2,气体通入甲乙中石灰水不变浑浊且不会被吸收。则观察到的现象是甲乙中石灰水不变浑浊,且乙中石灰水流入丙中,约100mL。
(7)解:设生成氧气的摩尔质量为x。
x= 0.05ml
答:设生成氧气的摩尔质量为0.05ml。
【点睛】
本题考查的是实验制取气体的综合性试题,难度较大,特别是第(6)物质的检验与除杂,插入了计算进行探究。
12.资料:1. 实验室常用甲酸(H2CO2)和浓硫酸混合加热制备一氧化碳,化学方程式为 H2CO2H2O+CO↑。2. 浓硫酸具有吸水性。3. 氢氧化钠溶液可以吸收二氧化碳、二氧化硫等氧化物。某兴趣小组用如下实验装置制取一氧化碳,再用一氧化碳还原氧化铜并检验反应的产物,请回答:
(1)装置 B 的作用是_____。
(2)装置 E 中存在的错误是_____,其中发生反应的化学方程式是_____。
(3)该实验装置_____(填“能”或“不能”)达到实验目的,请简述理由:_____。
(4)为避免一氧化碳污染空气,回收利用一氧化碳,方框中应连接装置 F 和 G,导管接口的顺序为a→_____→_____→e。
(5)反应过程中,装置 C 的烧瓶内氧化铜粉末处于“沸腾”状态(一氧化碳气流冲击所致),这样有利于_____。
【答案】吸收水蒸气 左侧导管没有伸入液面以下 CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O 不能 D中氢氧化钠溶液可以吸收二氧化碳,导致产物二氧化碳无法检验 d b 增大反应物的接触面积,使反应充分进行
【解析】
(1)装置 B 中的浓硫酸具有吸水性,其作用是:吸收水蒸气。
(2)装置 E 中存在的错误是:左侧导管没有伸入液面以下,其中二氧化碳与氢氧化钙发生反应的化学方程式是:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O。
(3)该实验装置不能达到实验目的,理由是:D中氢氧化钠溶液可以吸收二氧化碳,导致产物二氧化碳无法检验。
(4)为避免一氧化碳污染空气,回收利用一氧化碳,方框中应连接装置 F 和 G,用排水法收集一氧化碳气体,导管接口的顺序为a→d→b→e。
(5)反应过程中,装置 C 的烧瓶内氧化铜粉末处于“沸腾”状态,这样有利于:增大反应物的接触面积,使反应充分进行。
13.我国夏商时期工匠们就掌握成熟的炼铜技术。下列为实验室模拟炼铜的两种装置。
(1)图A中生成铜的化学方程式是_____。实验过程中,先通一段时间CO,再加热的原因是_____,末端的酒精灯的作用是_____。
(2)取用炭粉和氧化铜的仪器是_____。图B实验结束时,若先停止加热,后移出导管,产生的后果是_____。
(3)上述两种实验方法,都利用了CO和C的_____性。
(4)上述两种实验方法,你认为“图A”或“图B”哪个实验方法更好,你的理由是_____。
(5)利用图B装置进行实验,实验过程中若得到6.4g铜,则参加反应的氧化铜的物质的量是多少?_____(请根据化学方程式列式计算)
【答案】CO+CuOCu+CO2 排尽装置内的空气,防止CO和空气混合加热爆炸 处理尾气CO,防止排放到空气中造成污染 药匙或纸槽 石灰水倒流入试管,使试管炸裂 还原 图A 可以不断通入CO,将CuO完全反应或图B 原料易得,操作简单,不需要尾气处理 0.1ml(详见解析)
【解析】
(1)一氧化碳与氧化铜在加热条件下反应生成铜和二氧化碳,反应的化学方程式为:CO+CuOCu+CO2 ;实验过程中,先通一段时间CO,再加热的原因是排尽装置内的空气,防止CO和空气混合加热爆炸;一氧化碳具有毒性,不能直接排放到空气中,一氧化碳在空气中燃烧生成二氧化碳,末端的酒精灯的作用是处理尾气CO,防止排放到空气中造成污染;
(2)碳粉和氧化铜均是粉末状固体去固体要用药匙或纸槽;先停止加热装置内温度降低,试管内的气压降低,在大气压强作用下,石灰水倒流入试管,使试管炸裂;
(3)上述两种实验方法均使氧化铜变成了铜,夺取了氧的反应表现出还原性
(4)本题为开放性试题,两套装置都有自己的优缺点,图A可以不断通入CO,将CuO完全反应或图B原料易得,操作简单,不需要尾气处理;
(5)n(Cu)== 0.1 ml ;
设参加反应的氧化铜的物质的量为 x。
解得 X=0.1 ml
则参加反应的氧化铜的物质的量是0.1 ml。
14.下列是实验室气体的发生与收集装置。
(1)上述实验装置需要检验气密性的是_____(选填编号)。
(2)利用A装置制取CO2,锥形瓶中放入的固体试剂是_____;适合收集CO2的装置是_____(选填编号);利用C装置制取氧气,反应的化学方程式是_____。
(3)下图甲是简易启普发生器,大试管(含支管)和图B启普发生器中的_____(选填“a、b、c”)作用相当。
(4)利用上图乙装置验证CO2的性质,CO2从左边导管口通入。请将实验方案填入下表:
【答案】ABC 大理石可石灰石 D 2KClO32KCl+3O2↑ c 紫色石蕊试液 石蕊试液变红 澄清石灰水 澄清石灰水变浑浊
【解析】
(1) ABC三套装置是气体制取的发生装置,为防止装置漏气,影响实验结果,必须检查气密性
(2)实验制取二氧化碳选用的药品是大理石或石灰石和稀盐酸,利用A装置制取CO2,锥形瓶中放入的固体试剂是大理石或石灰石;二氧化碳能溶于水密度比空气大,选择向上排空气法收集,适合收集CO2的装置是D ,C装置是固、固加热型,试管中又没有棉花,利用C装置制取氧气,所用药品为氯酸钾和二氧化锰,氯酸钾在二氧化锰催化作用下分解生成氯化钾和氧气,反应的化学方程式是:2KClO32KCl+3O2↑;
(3)启普发生器使用时打开导气管上的旋塞(使容器内气压与外界大气压相等),球形漏斗中的液体进入容器与固体反应,气体的流速可用旋塞调节。停止使用时,关闭旋塞,容器中的气体压强增大(因为容器中的反应仍在进行,仍有气体生成),将液体压回球形漏斗,使容器中液体液面降低,与固体脱离,反应停止。甲装置使用时在塑料隔板上放固体颗粒,漏斗和带支管的试管中装有酸液,若打开弹簧夹,则酸液由漏斗流下,试管中液面上升与固体颗粒接触,发生反应,产生的气体由支管导出;若关闭弹簧夹,则试管中液面下降,漏斗中液面上升,酸液与固体颗粒不再接触,反应自行停止。二者原理一致,在启普发生器中C用来装酸液,图甲中大试管(含支管)也是用来装酸液,故答案选C。
(3)二氧化碳与水反应无任何实验现象,故选择紫色石蕊试液,检验二氧化碳和水反应的产物碳酸 ,紫色石蕊溶液遇酸变红故石蕊试液变红;澄清石灰水主要成分就是氢氧化钙溶液,所以选澄清石灰水,氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀故澄清石灰水变浑浊。
15.某气体由和中的一种或几种组成,某实验小组利用该气体按如下装置进行实验。
(1)若实验过程中观察到A中澄清石灰水变浑浊,则说明该气体中含有_________;若实验后测量得知A装置共增重则根据化学方程式计算生成沉淀的质量。
(2)若该气体中含有,则B中发生反应的化学方程式为_______________,D中澄清石灰水的用途是_____________.
(3)对于该气体中是否含有H比,同学们的意见产生了分歧,下列说法你认为正确的是_________。
①若B中黑色固体变红色,C中白色固体变蓝色,D中澄清石灰水变浑浊,则一定有
②若B中黑色固体变红色,D中澄清石灰水变浑浊,则无法判断该气体是否含有
③只要C中白色固体变蓝色,则一定有
④在AB之间再添加一个C(含足量试剂)能避免分歧的产生,更准确地判断是否含有
(4)该实验装置中另一处亟待改进的地方,请提出你的合理建议________________________.
【答案】 检验与反应生成的 ④ D后增加尾气处理装置
【解析】
(1)若实验过程中观察到A中澄清石灰水变浑浊,则说明该气体中含有二氧化碳;
设生成沉淀碳酸钙质量为x,
若实验后测量得知A装置共增重44g,说明二氧化碳质量是44g,
x=100g,
故答案为:二氧化碳;生成沉淀质量是100g。
(2)若该气体中含有CO,则B中一氧化碳和氧化铜反应生成铜和 二氧化碳,发生反应的化学方程式为:CuO+COCu+CO2;
D中澄清石灰水的用途是检验一氧化碳和氧化铜反应生成的二氧化碳。
故填:CuO+COCu+CO2;检验一氧化碳和氧化铜反应生成的二氧化碳。
(3)①若B中黑色固体变红色,说明氧化铜和其它物质反应生成了铜,C中白色固体变蓝色,说明水和硫酸铜反应生成了五水硫酸铜,D中澄清石灰水变浑浊,说明气体中含有一氧化碳,但是不一定含有氢气,这是因为气体通过A装置时会带出水蒸气,该选项说法不正确;
②若B中黑色固体变红色,说明氧化铜和其它物质反应生成了铜,D中澄清石灰水变浑浊,说明气体中含有一氧化碳,但是无法判断该气体是否含有氢气,这是因为气体通过A装置时会带出水蒸气,该选项说法正确;
③C中白色固体变蓝色,可能是从A装置中带出的水蒸气导致的,也可能是气体中的水蒸气和从A装置中带出的水蒸气导致的,该选项说法不正确;
④在AB之间再添加一个C(含足量试剂)时,能够吸收从A装置中带出的水蒸气,能避免分歧的产生,更准确地判断是否含有氢气,该选项说法正确。
故填:②④。
(4)该实验装置中另一处亟待改进的地方是增加处理尾气的装置,这是因为一氧化碳有毒,扩散到空气中污染环境。
故填:处理尾气。
16.乙醇()完全燃烧时生成和。如果氧气不充足,乙醇燃烧可能还有生成。现用以下装置进行实验,验证乙醇燃烧产物中是否有、和。
请回答下列问题:
I.能验证产物中有H2O的装置是_____(填装置编号,以下相同),可观察到的现象是_____。
II.实验时,可观察到装置B中石灰水变浑浊,B装置的作用是_____,B装置中发生反应的化学方程式为_____。
Ⅲ.能验证产物中有CO的现象是_____或_____;E装置玻璃管中发生反应的化学方程式为_____;F装置不足之处为_____。
IV.若乙醇燃烧时生成11.6g和混合物,其中碳元素的百分含量为31.03%,则参加反应的乙醇的物质的量为_____。
【答案】A 白色固体变蓝色 验证是否存在二氧化碳 D装置中澄清石灰水不变浑浊,F装置中澄清石灰水变浑浊 E装置玻璃管中黑色固体变红色 没有尾气处理 0.15
【解析】
I、因为无水硫酸铜遇到水后会变成蓝色,所以常用无水硫酸铜检验是否有水生成,能验证产物中有H2O的装置是A,可观察到的现象是:白色粉末变成蓝色;故填:A;白色固体变蓝色。
II、实验时,可观察到装置B中石灰水变浑浊,B装置的作用是:验证是否存在二氧化碳;二氧化碳的氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,化学方程式为:Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O;故填:验证是否存在二氧化碳;。
Ⅲ、因为一氧化碳能和氧化铜反应生成二氧化碳和铜,所以能验证产物中有CO 的现象是E装置中的黑色物质变成红色;F装置中的澄清石灰水变浑浊;一氧化碳和氧化铜在加热的条件下生成铜和二氧化碳,化学方程式为:;一氧化碳有毒,直接进入空气会污染空气,F装置不足之处为:没有尾气处理装置;故填:D装置中澄清石灰水不变浑浊,F装置中澄清石灰水变浑浊;E装置玻璃管中黑色固体变红色;;没有尾气处理。
IV、11.6gCO2和CO混合物中碳元素的百分含量为31.03%,含碳元素的质量为:11.6g×31.03%=3.6g。参加反应的乙醇的物质的量为:
答:参加反应的乙醇的物质的量为0.15ml。故填:0.15。
【点睛】
可燃物在氧气充足时完全燃烧,其中C元素生成二氧化碳、H元素生成水;在氧气不足时不完全燃烧,可燃物中的C元素就可能生成二氧化碳或一氧化碳。
17.根据题意回答。
①写出仪器名称:a___________。
②实验室选用装置A制取氧气的化学方程式为___________,用装置E收集氧气验满的方法是________。
③实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳可选用的发生装置是___________,若用装置D收集二氧化碳,则气体应从___________。(填“m”或“n”)端进入。
④装置C和装置B相比,其优点是___________,C中反应___________(填“进行中”或“已结束”)。
⑤下图所示实验G中铁丝不燃烧的原因是___________。
⑥启普发生器中,加入液体的量不能太少的理由是___________。
⑦含0.1摩尔碳酸钙的大理石与足量稀盐酸充分反应生成二氧化碳___________ g。(根据化学方程式列式计算)
【答案】集气瓶 集气瓶有大量气泡出现 B或C m 随时控制反应的发生和停止 已结束 温度未达到铁丝着火点 液体的量太少,不能与固体反应物接触,反应不能进行 4.4;设含0.1摩尔碳酸钙的大理石与足量稀盐酸充分反应生成二氧化碳的物质的量为x,则:
由解得x=0.1ml
0.1ml二氧化碳的质量为。
答:含0.1摩尔碳酸钙的大理石与足量稀盐酸充分反应生成二氧化碳4.4g。
【解析】
①图中仪器a是集气瓶;
②实验室选用装置A制取氧气,根据装置可知应该选择固体反应物,且反应条件为加热,那么可以选择加热分解氯酸钾制氧气,反应的化学方程式为,装置E为排水集气法收集气体,当看到瓶口有大气泡冒出时,说明氧气已经收集满;
③实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳应该选择固液不加热型发生装置,图中可供选用的发生装置是B或C,若用装置D收集二氧化碳,由于二氧化碳的密度比空气密度大,用向上排空气法收集,则气体应从m端进入;
④装置C和装置B相比,其优点是可以随时控制反应的发生和停止,关闭止水夹,内气压增大,液体会与固体分离,反应停止,如图所示C中液体与固体已经分离开,说明反应已结束;
⑤物质燃烧需要三个条件:可燃物,与空气接触,温度达到着火点;G中常温下铁丝在氧气中不燃烧,原因是温度没有达到着火点;
⑥如图所示启普发生器中,加入液体的量太少,中央的固体反应物与液体不能接触,反应就不能进行;
⑦设含0.1摩尔碳酸钙的大理石与足量稀盐酸充分反应生成二氧化碳的物质的量为x,则:
由解得x=0.1ml
0.1ml二氧化碳的质量为。
答:含0.1摩尔碳酸钙的大理石与足量稀盐酸充分反应生成二氧化碳4.4g。
18.甲、乙同学利用如下装置验证氢氧化钠能与二氧化碳反应.(装置气密性良好)
①装置A用于制取二氧化碳,写出装置A中制取二氧化碳的化学反应方程式____.
②使A中反应暂停的操作是____.
③甲同学打开装置B中分液漏斗活塞,将8mL室温时氢氧化钠饱和溶液滴入B中,然后关闭漏斗活塞,打开____(填K1或K2),观察到C中液体倒流至B中.甲同学得出结论,氢氧化钠能与二氧化碳反应.
乙同学认为上述现象不足以证明氢氧化钠能与二氧化碳发生反应,还应利用上述装置补充一个对比实验.请完成以下表格:(步骤同上,略)
【答案】CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 关闭K1 K2 室温时8mL水 >
【解析】
①碳酸钙能与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,故填:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
②使A中反应暂停应该关闭K1;故填:关闭K1;
③要使C中的液体回流,需要打开K2,故填:K2;
④进行对比实验,需要控制变量,取用氢氧化钠溶液的体积是8mL,则取用水的体积是8mL,发现量筒中液体倒流入B中,且量筒内液面下降至大于10ml刻度处,说明二氧化碳能与氢氧化钠反应,故填:室温时8mL水;>.
19.实验室常用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气,请回答下列问题:
(1)用双氧水和二氧化锰制取氧气,反应原理是___________________________(用化学方程式表示);实验一般由以下几个步骤:1.向a仪器中倒入双氧水;2.向b容器中加入少量二氧化锰;3.按要求装配好仪器;4.检查装置的气密性;5.收集气体。其中操作正确的是____________。(填下列选项)
A 12345 B 34215 C 34125 D 43215
(2)写出下列编号仪器的名称a_________
(3)用所给仪器组装用上述反应制氧气的装置,你选择的发生装置为___________,收集装置为____________(填编号),选择这些装置的依据是________(填字母)。
A属于固固型加热的反应 B属于固液型不加热的反应
C制取的气体密度比空气大 D制取的气体难溶于水
(4)若用图F装置进行“排空气法”收集制取的O2,则气体的流向是导气管____进气____出气。
(5)若在反应后的残余物中提纯KCl,需进行以下操作,请把空缺处填上:
在①、②、③的操作中均用到的仪器是________
(5)若用氯酸钾和而二氧化锰制取氧气,收集到的氧气质量为9.6g,理论上需要氯酸钾固体_________摩尔?
【答案】2H2O22H2O+O2↑ B 分液漏斗 A C或D BCD c d 玻璃棒 0.2
【解析】
(1)过氧化氢在二氧化锰的催化作用下,受热分解生成水和氧气,反应原理是2H2O2 2H2O+O2↑;实验一般由以下几个步骤为3.按要求装配好仪器、4.检查装置的气密性、2.向b容器中加入少量二氧化锰、1.向a仪器中倒入双氧水、5.收集气体。故填:2H2O22H2O+O2↑;B;
(2)a是分液漏斗,通过分液漏斗可以向锥形瓶中注入液体药品;故填:分液漏斗;
(3)利用过氧化氢在二氧化锰的催化作用下制取氧气,选择“固液装置”,应该用A装置作为发生装置,因为氧气的密度比空气大,可以用向上排空气法收集,即用D装置收集,氧气不易溶于水,可以用排水法收集,即用C装置收集。故填:A,C或D,BCD;
(4)若用图F装置进行“排空气法”收集制取的O2,则气体的流向“长进短出”,从导气管c进气d出气;故填:c,d;
(5)①玻璃棒搅拌可以加快氯化钾的溶解,②过滤;③蒸发结晶,因此在①、②、③的操作中均用到的仪器是玻璃棒;最后得到的物质氯化钾的是。故填:玻璃棒。
(6)若用氯酸钾和二氧化锰制取氧气,收集到的氧气质量为9.6g,设理论上需要氯酸钾固体质量为x,
x=24.5g,理论上需要氯酸钾固体摩尔质量=×2=0.2ml。故填:0.2ml。
20.下图是实验室制取气体常见的装置,据图回答有关问题。
①仪器的名称:a.______ b. ______分液漏斗的作用是__________;
②过氧化氢与二氧化锰制取氧气的化学方程式为________ ,二氧化锰的作用 ________;
③用氯酸钾与二氧化锰混合制取氧气,选择的发生装置为________ (填序号);用装置 D 收集氧气,气体收集完毕时,应先 _______(填 “ 从水中取出导气管 ” 或 “ 熄灭酒精灯 ” );测得收集的氧气纯度偏低,原因可能是 __________(填序号)。
I. 收集前,集气瓶中未注满水 II. 未等导管中气泡连续均匀冒出时就开始收集
III. 收集后,集气瓶中仍有少量水 IV. 收集好氧气的集气瓶正放在桌面上
④某小组同学取氯酸钾与二氧化锰的混合物 15.5g,依次加热t1、t2、t3、t4分钟后,分别冷却称量剩余固体质量,记录的有关数据如下表:
试计算:
I. 完全反应后产生的氧气的总质量为 __________g,其物质的量为_________ ml;
II. 参加反应的氯酸钾的物质的量?__________ (通过化学方程式计算)
⑤实验室用大理石与稀盐酸制取 CO2,装置 A、B 都可用作发生装置,其中可以随时使反应发生或停止的装置是 ________(填序号),反应的化学方程式为 ______,所选装置可使反应随时暂停的原因是 ________,若用 G 装置收集 CO2,气体从______ (填“m”或“n”)端通入。
【答案】锥形瓶 铁架台 加液 催化 C 从水中取出导气管 I、II 4.8 0.15 0.1ml B 加紧止水夹后,反应产生的气体将液体压入长颈漏斗中,固液分离,反应停止 m
【分析】
高温条件下氧化铜和碳反应生成铜和二氧化碳,和一氧化碳反应生成铜和二氧化碳,一氧化碳燃烧生成二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊;硫酸铜能和水反应生成蓝色固体五水硫酸铜;高温条件下,碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳,氧化钙和水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙溶液显碱性,能使酚酞试液变红色;碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳。
【解析】
①通过分析题中所指仪器的名称和作用可知,a是锥形瓶,b是铁架台,分液漏斗的作用是:加液;
②过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气,化学方程式为:,二氧化锰是该反应的催化剂,起催化作用;
③实验室用氯酸钾制取氧气的反应物是固体,反应条件是加热,所以选择的发生装置为C,用排水法收集氧气,气体收集完毕时,应先从水中取出导气管,防止水槽中的水倒流,炸裂试管,测得收集的氧气纯度偏低,原因可能是:收集前,集气瓶中未注满水,未等导管中气泡连续均匀冒出时就开始收集;
④I、依据质量守恒定律可知,生成二氧化碳的质量为:15.5g-10.7g=4.8g,物质的量为:=0.15ml;
II、设参加反应的物质的量为x,
x=0.1ml;
⑤通过分析反应装置可知,可以随时使反应发生或停止的装置是B,碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,化学方程式为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑,所选装置可使反应随时暂停的原因是:夹紧止水夹后,反应产生的气体将液体压入长颈漏斗中,固液分离,反应停止,二氧化碳密度比空气大,所以用G装置收集CO2,气体从m通入。
【点睛】
常见气体的发生装置与收集装置的探究,发生装置依据反应物的状态和反应条件选择,收集装置依据气体的密度和溶解性选择。
21.把木炭和氧化铜混合加热一段时间(如图)
①A中反应的化学方程式是_______,实验中观察到:A中有红色固体出现,_______,实验结束时将单孔塞拔出,停止加热,冷却时发现有少部分红色固体遇空气又变成黑色固体,该反应的化学方程式是______________。倒出上述试管中的固体,其中一定有_______,可能有木炭。
②为了探究上述固体中是否含木炭,甲乙同学们设计了如下方案:
上述方案中甲的实验设计不合理,理由是_______。
【答案】C+2CuO2Cu+CO2↑ B中澄清石灰水变浑浊 2Cu+O2 2CuO Cu、CuO m1>m2 固体中含有 CuO,CO 与 CuO 反应产生的 CO2也能使澄清石灰水变浑浊
【解析】
①氧化铜和碳在高温的条件下生成铜和二氧化碳,化学方程式为:C+2CuO 2Cu+CO2↑,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,所以实验中观察到:A中有红色固体出现,澄清石灰水变浑浊;少部分红色固体遇空气又变成黑色固体,是铜和氧气在加热的条件下生成氧化铜,化学方程式为:2Cu+O22CuO;所以倒出上述试管中的固体,其中一定有铜、氧化铜,可能有木炭;
②根据结论固体中一定有铜、氧化铜、木炭,由此反推依据。对该固体混合物加热,混合物中的碳和空气中的氧气反应生成气体二氧化碳,故反应后质量较反应前减少,即m1>m2。
方案中甲的实验设计不合理,因为固体中含有 CuO,CO 与 CuO 反应产生的 CO2也能使澄清石灰水变浑浊。
22.下图是初中化学中两个重要实验,请根据所学知识作答。
①图 1、2实验过程中,观察到相同的实验现象是_______,A、C 中氧化铜发生反应的化学方程式分别是______,________,图1、2实验体现了一氧化碳和碳具有相同的化学性质是_____________。
②如图1实验,加热前进行的操作是__________,目的是___________。
③对图 1、2 实验的分析正确的是_____________(填编号)。
a.图2C中的试管口略向下倾斜是为了防止冷凝水倒流
b.图 1、2实验结束时,为防止液体倒流,都要先将导管移出石灰水,再熄灭酒精灯或喷灯
c.图 1、2实验分别生成1ml二氧化碳,实验需要的碳和一氧化碳的物质量也分别是1ml
④某兴趣小组在做完图2实验后,进行了如下图的改进,也得出了碳和氧化铜能反应的结论,有一个同学认为这个实验不够严密,理由是________。
【答案】黑色氧化铜粉末变红,澄清石灰水变浑浊 CuO+COCu+CO2 C+2CuO2Cu+CO2↑ 都具有还原性 通入CO气体 排尽装置中的空气,防止混合气体加热发生爆炸 a 铝和石墨棒在加热条件下可能与CuO粉末反应,使其变红色
【解析】
①两个反应都是由氧化铜变为铜,生成了二氧化碳气体,所以相同的实验现象是黑色氧化铜粉末变红,澄清石灰水变浑浊。A、C 中氧化铜发生反应的化学方程式分别是CuO+COCu+CO2、C+2CuO2Cu+CO2↑,一氧化碳和碳都具有还原性,能将金属氧化物还原为金属单质。
②任何可燃性气体与空气混合都有一个爆炸极限,在爆炸极限范围之内遇到明火会发生爆炸,所以先通入CO气体,排尽装置中的空气,再加热,防止加热混合气体发生爆炸。
③ a.图2C中的试管口略向下倾斜是为了防止冷凝水倒流,此选项正确;b.图 1的尾气中含有一氧化碳气体,如果先将导管移出石灰水,尾气会排放到空气中,污染空气,此选项错误;c.图 1实验中用去的一氧化碳多于参加反应的一氧化碳,如果生成1ml二氧化碳,实验需要的一氧化碳的物质量>1ml,此选项错误。故选a。
④也可能是铝和石墨棒在加热条件下与CuO粉末反应,使其变红色。
【点睛】
任何可燃性气体与空气混合都有一个爆炸极限,在爆炸极限范围之内遇到明火会发生爆炸,加热的可燃性气体一定要纯净。
23.某同学设计了如下图所示的装置,用于制取CO2,并对它的部分性质进行探究,按要求回答问题。
①写出仪器I的名称:_________。
②B装置用于制取CO2,反应的化学方程式为__________。欲停止反应,应采取的操作是_______,待反应完全停止后,容器中的液面位置为__________(填“a”、“b”或“c”)。
③用如图装置收集CO2,请将装置内的导管补充完整__________。
④若要C中的两个气球悬浮在空气中,气体甲可能是________(填序号)。
I. 氢气 II. 氧气 III. 空气 IV. 二氧化碳
⑤往D试管中通入CO2,当出现________现象,表示石灰水中的溶质恰好完全转化为沉淀。
⑥加热固体碳酸氢钠或固体碳酸氢铵都能产生CO2,其化学方程式分别是:
I.
II.
某同学采用反应I的方法制取CO2,发生装置应该选用上图中的________(填编号),他不选择反应II制取CO2的理由是______。
【答案】长颈漏斗 CaCO3+2HCl→CaCl2+H2O+CO2↑ 夹紧弹簧夹 c 左边导气管延长至试管底部,图略 I 溶液由红色变为无色 A 气体产物除CO2外还有NH3,导致收集的CO2不纯
【解析】
①仪器I的名称:长颈漏斗;
②碳酸钙与稀盐酸反应生成CO2,反应的化学方程式为:CaCO3+2HCl→CaCl2+H2O+CO2↑;欲停止反应,应采取的操作是夹紧弹簧夹,待反应完全停止后,稀盐酸与大理石分离,故容器中的液面位置为c;
③
④若要图C中的两个气球悬浮在空气中,则气体甲可能是氢气,因为氢气的密度比空气小,故选Ⅰ;
⑤由于石灰水显碱性,能使酚酞溶液变红。若石灰水中的溶质恰好完全转化为沉淀,则溶液显中性,不能使酚酞溶液变红。故往D试管中通入CO2,当出现溶液由红色变为无色时,表示石灰水中的溶质恰好完全转化为沉淀;
⑥加热碳酸氢钠的方法制取CO2,反应需要加热,需使用A装置。不选用碳酸氢铵制取CO2的理由是:气体产物除CO2外还有NH3,导致收集的CO2不纯。
24.某兴趣小组同学对实验室制取氧气的条件进行如下探究实验.
①为探究催化剂的种类对氯酸钾分解速度的影响,甲设计以下对比试验:
I.将3.0gKClO3与1.0gMnO2均匀混合加热
II.将xgKClO3与1.0gCuO均匀混合加热
在相同温度下,比较两组实验产生O2的快慢.
I中反应的化学方程式是 ___ ;II中x的值为 ___ .
①本实验中测量氧气体积的装置是 ___ .
②乙探究了影响双氧水分解速度的某种因素,实验数据记录如表:
实验结论:在相同条件下, ___ ,双氧水分解得快.
丙用如图装置进行实验,通过比较 _____ 也能达到实验目的.
【答案】2KClO32KCl+3O2↑ 3.0 C 双氧水浓度越大 相同时间天平读数差值大小
【解析】
①氯酸钾在二氧化锰的催化作用下加热能快速的产生氧气,进行实验探究时要注意控制变量,故X为3.0,故填:2KClO32KCl+3O2↑,3.0;
②要将瓶内的水排出来,A和B都不可以,C可以,故填:C;根据表格提供的数据可以看出,双氧水的浓度越大,相同的时间产生氧气的体积越大,故填:双氧水浓度越大;
丙使用的是称量剩余物质的质量的方法得出影响反应速率的因素,根据相同时间内天平读书的差值大小,可以看出反应的快慢,故填:相同时间天平读数差值大小.
25.实验室常用下列装置来制取氧气:
(1)写出图中有标号仪器的名称:b ________ 、c _________ ;
(2)用双氧水和二氧化锰来制取氧气时,可选用的发生装置是 __________ ,收集装置是 _________ 。二氧化锰在该反应中起 _________ 作用。
(3)用加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气,反应的符号表达式是 ____________ ,加入药品前,应先检验装置的 ____________ ;若要得到较纯净的氧气,应选择的收集装置是 __________ ,该收集装置的验满方法是 ___________ ;制取完氧气后撤装置,应先 _________ ,后 ___________ ,这样操作的目的是 ___________ 。若最终收集到的氧气不纯,则导致氧气不纯的原因可能是 ____________ (只写一点)。
(4)如图是多功能瓶,具有储气的功能。
①收集密度大于空气的气体,如氧气,气体应从 _______ 端进入。检验氧气集满的方法是 _________ 。
②排水法收集气体:应该先在瓶中装满水,然后气体从 ________ 端进入。(填“a”或“b”)
(5)多功能瓶装满水可以做量气瓶即测量气体体积(如图),水从 _______ 端导管排出。(填“a”或“b”),排出水的导管后面接一个 __________ 。气体体积等于 _________________ 。
(6)实验室常用块状大理石与稀盐酸反应来制取二氧化碳,同时生成氯化钙和水。常温下二氧化碳是一种无色、无味的气体,密度比空气大,可溶于水且和水反应。现在要制取并收集二氧化碳,应该从上图中选择的装置组合是 ________ ;实验室制取二氧化碳的符号表达式是 ________ 。
【答案】锥形瓶; 水槽 B CEF 催化 KClO3KCl+O2↑ 气密性 C 观察是否有气泡冒出集气瓶,有气泡冒出说明集满 撤离导管 熄灭酒精灯 防止水倒流,引起试管炸裂 集气瓶中水未装满或一开始冒气泡就开始收集气体等 a 将带火星的木条置于b端,木条复燃,则已集满 b a 烧杯 排出水的体积 BE或BF; CaCO3+HCl→CaCl2+H2O+CO2↑
【解析】
(1)由所学知识可知,标号仪器的名称:b锥形瓶、c水槽;
(2)用双氧水和二氧化锰来制取氧气时,可选用的发生装置是固-液常温型B,氧气的密度比空气的大,可用向上排空气法收集,收集装置是E,氧气难溶于水,可用排水法收集,装置为C,也可用F装置实现向上排空气法或排水法收集,二氧化锰能改变过氧化氢的分解速率,而本身的质量和化学性质在反应前后不变,是该反应的催化剂,在该反应中起催化作用;
(3)用加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气,反应的符号表达式是KClO3KCl+O2↑;,加入药品前,应先检验装置的气密性;若要得到较纯净的氧气,应选择排水法,收集装置C,该收集装置的验满方法是:观察是否有气泡冒出,有其泡冒出说明集满;制取完氧气后撤装置,应先将导管移出水面,后熄灭酒精灯,这样操作的目的是防止水倒流使试管炸裂。若最终收集到的氧气不纯,则导致氧气不纯的原因可能是开始集气瓶内没有装满水,或一开始冒气泡就开始收集气体;
(4)①收集密度大于空气的气体,如氧气,气体应从a端进入。检验氧气集满的方法是将带火星的木条置于b端,木条复燃则已集满;②排水法收集气体:由于气体的密度比水的小,应该先在瓶中装满水,然后气体从a端进入;
(5)多功能瓶装满水可以作量气瓶即测量气体体积(如图),水从a端导管排出。排出水的导管后面接一个量筒或烧杯。气体体积等于排出水的体积;
(6)实验室常用块状大理石与稀盐酸常温下反应来制取二氧化碳,同时生成氯化钙和水,应用固-液常温型发生装置B。常温下二氧化碳是一种无色、无味的气体,密度比空气大,可溶于水且和水反应,只能用向上排空气法收集,装置为E或F。现在要制取并收集二氧化碳,应该从上图中选择的装置组合是BE或BF;实验室制取二氧化碳的符号表达式是CaCO3+HCl→CaCl2+H2O+CO2↑。
【点睛】
选择发生装置需考虑是因素是,反应物的状态和反应条件。加热固体制取气体,发生装置为A,固体和液体常温下反应制取气体应选用的发生装置为B。选择收集装置需考虑气体的密度,是否与空气的成分反应,气体在水中的溶解性。
26.实验室制备二氧化碳的实验装置如下图所示。
①写出仪器名称:a_______,D的装置的名称是________。此时D装置的开关处于_________状态(选填“开”或“关”)。E与D装置制取气体具有相同的优点是_________。
②观察A~E装置,____________装置(选填编号)进行实验时,集气瓶中不能收集得到二氧化碳,原因是_______________。
③用C装置制取CO2,反应时装置内盐酸液面应位于_____________处(选填“1、2或3”)为宜,理由是_______________。
④测定其大理石中碳酸钙的质量分数。在15g大理石中分5次共加入50.0g稀盐酸(假设杂质不与盐酸反应,忽略盐酸的挥发),部分数据如下表。
根据实验数据回答下列问题:
Ⅰ. 当盐酸滴入40g时,对应的气体质量m是________g。
Ⅱ. 大理石中碳酸钙的质量分数是_______。(根据化学方程式列式计算,结果精确到0.1%)
【答案】锥形瓶 启普发生器 关 随开随用,随关随停 A 锥形瓶内导气管太长,生成气体导致瓶内压强增大,液体被压出 2 “1” 处盐酸太多,反应时气体和液体一起从导气管中溢出, “3” 处盐酸太少,固液不接触不能生成气体 4.4 66.7%或2/3
【解析】
①写出仪器名称:a是锥形瓶,D的装置的名称是启普发生器,从图像信息可知此时D装置的开关处于关的状态;E与D装置制取气体具有相同的优点是随开随用,随关随停;②观察A~E装置,A装置进行实验时,集气瓶中不能收集得到二氧化碳,原因是锥形瓶内导气管太长,生成气体导致瓶内压强增大,液体被压出;③用C装置制取CO2,反应时装置内盐酸液面应位于2为宜,理由是“1” 处盐酸太多,反应时气体和液体一起从导气管中溢出, “3” 处盐酸太少,固液不接触不能生成气体;④根据表中数据,没加一次盐酸,生成1.1g气体,故Ⅰ. 当盐酸滴入40g时,对应的气体质量m是4.4g;Ⅱ、由表中数据可知,当盐酸加到40g时,气体不再增加,可知碳酸钙也完全反应,设大理石中碳酸钙的质量为,
CaCO3+2HClCaCl2+CO2↑+H2O
100 44
4.4g
,解得=10g,所以大理石中碳酸钙的质量分数为。
27.某校化学兴趣小组利用电解水、氢气燃烧、氢气还原氧化铜三组实验装置分别测定水的组成,其中图二、图三中反应所需的氢气来自实验室制氢气装置。(资料:实验室用锌粒和20%的硫酸溶液反应制取氢气,反应方程式为Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑)
(1)按左上图一实验,写出电解水反应方程式_______,b管中产生的气体是 _______。
(2)按右上图二实验,图二U型管中氧化钙的作用是_______________ , 在d处点燃氢气,证明水的组成的现象是_______________________________________。
(3)按下图三实验,B装置中反应的化学方程式为______________________, C装置中的现象是 ______________。若实验测得B装置实验前后减少了3.2克,C增加了4.0克,根据实验数据计算出水中氢氧元素质量比为1:4,大于实际结果1:8,可能的原因是_______________。若B中仍有黑色固体,则实验结果_____________( 偏大,偏小,无影响),图三实验装置中D装置的作用是__________________。
【答案】2H2O 2H2↑+O2↑ 氧气(O2) 吸收氢气从溶液中带出的水分(干燥氢气等合理给分) d处产生淡蓝色的火焰,烧杯底部有小液滴(只有d处现象不得分) H2 + CuOCu + H2 O 白色粉末变蓝 氢气从溶液中带出的水分,使C装置吸收的水分质量偏大,造成计算出的氢元素质量偏大(合理给分) 无影响 阻止空气中的水分进入C装置影响实验结果
【解析】
本题考查了利用电解水、氢气燃烧、氢气还原氧化铜三组实验装置分别测定水的组成,电解水、氢气燃烧是利用质量守恒定律得到水的组成,氢气燃烧时,要用干燥的氢气燃烧才能得到正确的结果,氢气还原氧化铜,测定B中氧化铜和C中干燥剂反应前后的质量,B中氧化铜反应前后的质量减少,减少的质量就是氧化铜中失去的氧元素的质量,即生成的水中氧元素的质量;C中干燥剂反应前后质量增重,增重的质量即为生成的水的质量。
(1)电解水时生成了氧气和氢气,反应方程式是:2H2O 2H2↑+O2↑,b管中产生的气体体积小于a管,b管中产生的气体是氧气(O2);
(2)右上图二实验要证明有水生成,实验室制得的氢气中含有水,要除去水;氧化钙能与水反应,图二U型管中氧化钙的作用是吸收氢气从溶液中带出的水分(干燥氢气等),在d处点燃氢气,氢气燃烧时产生淡蓝色火焰,生成水,证明水的组成的现象是d处产生淡蓝色的火焰,烧杯底部有小液滴。
(3)图三实验,B装置中氢气与氧化铜在加热时生成了铜和水,反应的化学方程式为H2 + CuOCu + H2 O, 硫酸铜遇水变蓝色,C装置中的现象是白色粉末变蓝。氢气还原氧化铜生成铜和水,减少的固体的质量就是氧化铜中含有的氧元素的质量,氧元素的质量为3.2g,C装置吸收的是水,故水的质量为4g,所以氢元素的质量为4g-3.2g=0.8g,所以氢元素和氧元素的质量比为:0.8g:3.2g=1:4,计算的结果氢元素的质量偏大,可能时水的质量测量偏大,可能是氢气从溶液中带出的水分,使C装置吸收的水分质量偏大,造成计算出的氢元素质量偏大;实验结束后,无论B处是否仍有黑色固体,对实验测定的水中氢氧元素的质量比无影响,这是因为计算水中氢氧元素的质量比时,利用的是B中减少的质量和C中增加的质量,与氧化铜是否完全反应无关;图三实验装置中D装置中的干燥剂能吸收水,能阻止空气中的水分进入C装置影响实验结果。
28.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的名称: a_______ ,b________。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气应选择的发生装置是_____(填序号),有如下操作步骤:①加热②检查装置的气密性③装药品④用排水法收集气体⑤从水槽中取出导气管⑥熄灭酒精灯⑦连接仪器,正确的操作顺序是______(填序号),选用F装置来收集氧气的理由是____________。制得氧气用来做下图所示的实验,发现G中铁丝剧烈燃烧,H中铁丝不燃烧,则G中反应方程式为_______;对比装置G和H,可以得出可燃物燃烧的条件是____________________。
⑶实验室制二氧化碳的反应方程式_____________________,若要获得干燥的二氧化碳,可将B装置和D装置用__________(填实验用品)连接,并在D装置中盛放______(填名称)试剂,如用E装置收集该气体,则气体从______端进入(填“①”或“②”)。
(4)实验室常用装置C代替装置B制取气体,该装置的优点是能控制反应的开始和停止,下列反应适用于该装置的是_________ (填序号)。
A.块状大理石和稀盐酸 B.碳酸钠粉末和稀硫酸
C.锌粒与稀硫酸 D.过氧化氢溶液与二氧化锰粉末
(5)某同学利用图中的A、F来组装一套实验室制取甲烷的装置,据此推测实验室制取甲烷的反应原理应为下列方法中的___________(填序号)。
A.加热无水乙酸钠和碱石灰的固体混合物 B.常温下碳化铝和水反应
C.CO和H2在催化剂的作用下反应 D.将某些有机物在隔绝空气的条件下发酵
【答案】长颈漏斗 水槽 A 7231456 O2不易溶于水,不与水反应 3Fe+2O2点燃Fe3O4 温度达到着火点 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 胶皮管 【答题空10】浓硫酸 ① A 、C A
【解析】
(1)根据常用仪器的结构,可知图中标有字母的仪器: a为长颈漏斗,b为水槽;
(2)实验室用高锰酸钾固体加热制取氧气,则应选择的发生装置是A,实验实验时应连接仪器、检查装置的气密性、装药品、加热、用排水法收集气体、从水槽中取出导气管,最后熄灭酒精灯,故正确的操作顺序是7231456;因 O2不易溶于水,不与水反应,可可用排水法收集氧气,即用F装置收集;铁丝在氧气中剧烈燃烧,生成黑色固体四氧化三铁,发生反应的化学方程式为3Fe+2O2Fe3O4;装置G和H明显的差异是铁丝的温度不一样,说明可燃物燃烧除与氧气接触,还需温度达到着火点;
⑶实验室利用碳酸钙和稀盐酸反应制二氧化碳,发生反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;若要获得干燥的二氧化碳,可将B装置和D装置用胶皮管连接,并在D装置中盛放起吸水作用的浓硫酸;CO2气体的密度比空气大,如用E装置收集该气体,则气体从①端进入;
(4)C装置为启普发生器的简易装置,适用块状不溶固体与液体反应,且反应不需要加热,如块状大理石和稀盐酸、锌粒与稀硫酸,而碳酸钠粉末和稀硫酸、过氧化氢溶液与二氧化锰粉末不能用此装置来制备气体,故答案为AC;
(5)某同学利用图中的A、F来组装一套实验室制取甲烷的装置,因此制取甲烷的装置需要加热,实际是加热无水乙酸钠和碱石灰的固体混合物,故答案为A。
点睛:明确气体的制取装置的选择与反应物的状态和反应的条件有关有,气体的收集装置的选择与气体的密度和溶解性有关;制取装置包括加热和不需加热两种,如果用双氧水和二氧化锰制氧气就不需要加热,如果用高锰酸钾或氯酸钾制氧气就需要加热,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;实验室制取CO2,是在常温下,用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,二氧化碳可以用浓硫酸干燥,如果用E装置收集二氧化碳,应该从长管进入,因为二氧化碳的密度比空气的密度大;C装置的优点是通过开关活塞来控制反应的开始和停止,并且多孔隔板上能放块状或颗粒状的药品,粉末状的固体药品不可以。
29.“数字化实验”丰富了实验研究的方法,它可将实验过程中某些因素(酸碱性、气压等)的变化以数据、图像的形式呈现出来。请回答:
探究二氧化碳与水的反应
Ⅰ.图1中可观察到甲试管中的紫色液体变为_______色,写出发生反应的化学方程式_______,乙试管的作用是_______;
Ⅱ.由图2坐标图中的曲线可知,烧杯内溶液的酸性逐渐变_______(填“强”或“弱”)。
探究蜡烛燃烧的产物
Ⅰ.如图3所示,用注射器在蜡烛外焰部位抽气并振荡,可观察到_______,证明反应生成了二氧化碳;若将干冷的烧杯罩在火焰上方,观察到_______,证明反应生成了水。
Ⅱ.如图4所示,蜡烛在密闭容器内燃烧,同时监测容器内氧气、二氧化碳和水蒸气含量的变化,形成三条曲线如坐标图所示,曲线_______(选填“a”、“b”、“c”)能够说明蜡烛燃烧生成了二氧化碳和水。
③ 比较块状碳酸钙、碳酸钙粉末与稀盐酸反应的速度
Ⅰ.写出碳酸钙与稀盐酸发生反应的化学方程式_______;
图5中,乙试管中稀盐酸的浓度C%应为_______;
较之块状碳酸钙,碳酸钙粉末与稀盐酸的反应更为剧烈,原因是_______。
Ⅱ.按图6所示进行实验,倾斜锥形瓶使小试管内的稀盐酸流入瓶中与固体接触发生反应,瓶内气压的变化如坐标图所示。对比分析坐标图中的点_______(选填a~d)可知:两个锥形瓶内达到相同的压强时,碳酸钙粉末与稀盐酸反应所需时间更短。
【答案】红 CO2+H2O→H2CO3 对照 强 石灰水变浑浊 烧杯内壁有水雾(或无色小液滴) b、c CaCO3 + 2HCl→CaCl2 + H2O+CO2↑ 10% 反应物之间的接触面积更大 c、d
【解析】
Ⅰ.二氧化碳能和水反应生成碳酸,酸性溶液使紫色石蕊试液变红图1中可观察到甲试管中的紫色液体变为红色,发生反应的化学方程式CO2+H2O→H2CO3 ,乙试管的作用是对照试验;Ⅱ.溶液的pH小于7,溶液呈酸性,pH越小,酸性越强;由图2坐标图中的曲线可知,烧杯内溶液的酸性逐渐变强。用注射器在蜡烛外焰部位抽气并振荡,可观察到澄清石灰水变浑浊,证明反应生成了 二氧化碳;(6)若将干冷的烧杯罩在火焰上方,观察到烧杯内壁有水雾出现,证明反应生成了水;(7) b、c两图中物质的质量增加,a图中物质的质量减少,说明蜡烛燃烧消耗氧气生成了二氧化碳和水。(8) 碳酸钙与稀盐酸生成氯化钙二氧化碳和水,反应方程式为:CaCO3 + 2HCl→CaCl2 + H2O+CO2↑,(9)根据控制变量原则的要求,甲、乙两个试管内酸的浓度应该相同,乙试管中稀盐酸的浓度C%应为10%,(10) 碳酸钙粉末与稀盐酸接触程度比块状碳酸钙与稀盐酸接触更充分,所以反应物之间的接触面积更大,更充分,所以反应速率更快;(11). c、d两点压强相同,反应时间不同,c点时间比d短,两个锥形瓶内达到相同的压强时,碳酸钙粉末与稀盐酸反应所需时间更短。
点睛:控制变量法的要点是除研究的因素外,其它影响因素必须都相同。
30.实验室制备气体并验证其性质是初中化学重要的活动。
(一)氧气的制取及性质
① 请写出I中发生反应的化学方程式_________。
② 用II收集氧气是利用了氧气_________的性质。
③ 制备完毕。用铁丝在氧气中燃烧,该实验的现象是_____________。
(二)二氧化碳的制取及性质
① 选择药品。适合实验室制取二氧化碳且操作正确的是_________(选填编号)。
② 制取装置如右图所示
i 仪器a的名称是___________。
ii加入盐酸的量应在_________(选填“x”“y”或“z”)处。
Ⅲ请写出证明二氧化碳集满的方法_____________。
③ 将二氧化碳通入滴有紫色石蕊试液的水中,石蕊试液变红,说明溶液呈___________性。
④ 为使二氧化碳在水中的溶解度增大,可采用的一种方法是_________。
(三)比较装置I和IV,有关说法正确的是___________(选填编号)。
A.都能随时控制滴加液体的量 B.都能随时控制反应的发生和停止
C.都适用于常温下的反应 D.都只能制备密度比空气大的气体
E.都是反应过程中装置内气体压强大于外界大气压
【答案】 难溶于水 剧烈燃烧、火星四射、生成黑色固体 D 长颈漏斗 y 点燃的木条放在集气瓶口熄灭 酸 增大压强(降低温度) C E
【解析】
根据实验室制取气体的方法进行分析解答,气体发生装置的选择与反应物的状态和反应条件有关,收集装置的选择与气体的密度和溶解性有关,根据装置的特点进行分析解答即可。
解:(一)①I是固液常温型反应,其中发生反应的化学方程式2H2O22H2O+O2↑。故填:2H2O22H2O+O2↑;
②用 II收集氧气是利用了氧气不易溶于水的性质,故填:不易溶于水。
③用铁丝在氧气中燃烧的现象是剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,生成黑色固体,故填:剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,生成黑色固体。
(二)②i 仪器a的名称是长颈漏斗,故填:长颈漏斗。
ii加入盐酸的量应在y处,以防气体从长颈漏斗逸出,故填:y。
Ⅲ证明二氧化碳集满的方法是将燃着的木条放在集气瓶口,观察到木条熄灭,故填:将燃着的木条放在集气瓶口,观察到木条熄灭。
③将二氧化碳通入滴有紫色石蕊试液的水中,石蕊试液变红,说明溶液呈酸性,故填:酸。
④气体的溶解度随压强的增大而增大,随温度的降低而正大,故为使二氧化碳在水中的溶解度增大,可采用的一种方法是增大压强,故填:增大压强。
(三)比较装置 I和 IV可以发现,都适用于常温下的反应、都是反应过程中装置内气体压强大于外界大气压,固体:CE。
点睛:气体的制取及性质。
实验序号
过氧化氢溶液溶质质量分数
二氧化锰质量(g)
温度(℃)
甲
10%
0.5
20
乙
10%
1
20
丙
10%
1.5
20
丁
5%
1.5
30
戊
w
1.5
t
反应前物质的质量/g
充分反应后物质的质量/g
过氧化氢溶液
二氧化锰
固体与液体混合物质量
68.0
0.1
66.5
实验编号
药品
甲
1gMnO2、5%H2O2溶液20g
乙
1gMnO2、3%H2O2溶液20g
实验一
药品
第一组
4%H2O2溶液15mL
第二组
4%H2O2溶液15mL、0.2gMnO2粉末
第三组
4%H2O2溶液15mL、0.2gFeCl3粉末
所要验证的性质
放入的试剂
预计的实验现象
试剂瓶1
与水反应
_____
_____
试剂瓶2
与氢氧化钙溶液反应
_____
_____
所要验证的性质
放入的试剂
预计的实验现象
试剂瓶1
与水反应
紫色石蕊试液
紫色石蕊试液变红色
试剂瓶2
与氢氧化钙溶液反应
澄清石灰水
澄清石灰水变浑浊
分液漏斗内液体
现象
结论
甲同学:室温时8mL氢氧化钠饱和溶液.
量筒中液体倒流入B中,且量筒内液面下降至10ml刻度处.
二氧化碳与氢氧化钠发生反应.
乙同学:____.
量筒中液体倒流入B中,且量筒内液面下降至___10ml刻度处.(填“>”、“<”或“=”)
加热时间t/m
t1
t2
t3
t4
剩余固体质量(g)
13.4
11.2
10.7
10.7
实验操作
实验装置
依据
结论
甲同学
把倒出的固体放入如图装置,先通一会一氧化碳,后加热。
石灰水变浑浊
固体中含有木炭
乙同学
把倒出固体称量为 m1克,在空气中充分灼烧,冷却至室温,称量固体为 m2克。
________
固体中含有木炭
双氧水的质量
双氧水的浓度
MnO2的质量
相同时间内产生O2的体积
I
50.0g
1%
0.1g
9mL
II
50.0g
2%
0.1g
16mL
III
50.0g
4%
0.1g
31mL
容器中盐酸的质量
10
20
40
50
气体质量m/g
1.1
2.2
m
4.4
期末测试卷01-2021-2022学年九年级化学上学期期末挑战满分冲刺卷(上海沪教版): 这是一份期末测试卷01-2021-2022学年九年级化学上学期期末挑战满分冲刺卷(上海沪教版),文件包含期末测试卷01原卷版-2021-2022学年九年级化学上学期期末挑战满分冲刺卷上海沪教版doc、期末测试卷01解析版-2021-2022学年九年级化学上学期期末挑战满分冲刺卷上海沪教版doc等2份试卷配套教学资源,其中试卷共30页, 欢迎下载使用。
专题07 实验题(重点专练36道)(上海精编)-2021-2022学年九年级化学上学期期末挑战满分冲刺卷(上海沪教版): 这是一份专题07 实验题(重点专练36道)(上海精编)-2021-2022学年九年级化学上学期期末挑战满分冲刺卷(上海沪教版),文件包含专题07实验题重点专练36道上海精编原卷版doc、专题07实验题重点专练36道上海精编解析版doc等2份试卷配套教学资源,其中试卷共68页, 欢迎下载使用。
专题05 简答题第一题32道(上海精编)-2021-2022学年九年级化学上学期期末挑战满分冲刺卷(上海沪教版): 这是一份专题05 简答题第一题32道(上海精编)-2021-2022学年九年级化学上学期期末挑战满分冲刺卷(上海沪教版),文件包含专题05简答题第一题32道上海精编原卷版doc、专题05简答题第一题32道上海精编解析版doc等2份试卷配套教学资源,其中试卷共41页, 欢迎下载使用。