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2020_2021学年九年级化学上学期期中必刷题03实验题
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专练03（实验题）
（重点）1．某化学兴趣活动小组为测定空气中氧气的含量，进行如下探究实验：
（1）如图所示，在一个具有刻度和可以滑动的活塞的玻璃容器中放入一粒白磷（白磷燃烧所需的最低温度为40℃），将玻璃容器固定好，放在盛有85℃热水的烧杯上。请回答下列问题：
①实验中可以看到玻璃容器内白磷燃烧时的现象是(与红磷燃烧相似)___________，该反应的符号表达式____________。实验结束后，恢复至常温，活塞应停在刻度__________处，出现该现象的原因是：白磷燃烧消耗了空气中气态的__________而生成了固态的________，从而使玻璃容器内的气体体积__________（填“增大”、“减小”或“不变”）。
②玻璃容器内余下的气体主要是____________。
③此反应中白磷要过量，目的是___________。
（2）小军根据燃烧红磷测定空气中氧气含量的实验原理，认为可用木炭代替红磷测定空气中氧气的含量，并按如图装置进行实验。
①小军检查装置气密性后，将盛有足量红热木炭的燃烧匙迅速伸入集气瓶中，并把塞子塞紧，待红热的木炭熄灭并冷却至室温后，打开弹簧夹，并未发现倒吸现象。经过认真分析，小军发现实验失败的原因是（答一条）_____________。
②小军反思上述实验的探究过程后认为：用燃烧法测定空气中氧气含量的实验时，在药品的选择或生成物的要求上应考虑的是（答一条）____________。
【答案】（1）①产生大量白烟 P＋O2P2O5 4 氧气 五氧化二磷 减小 ②氮气
③除尽氧气
（2）①木炭燃烧虽消耗了氧气，但产生了新的气体，致使集气瓶内气体压强没在明显变化 ②药品要能在空气中燃烧；燃烧时只消耗氧气；生成物最好是固体；如果生成物是气体，则应用其它物质将其完全吸收
【解析】（1）本实验既是通过白磷燃烧消耗空气中的氧气来测定空气中氧气的含量（空气中氧气的含量为1/5），白磷燃烧生成五氧化二磷，产生大量白烟。①红磷燃烧的现象是产生大量白烟，因此实验中可以看到玻璃容器内白磷燃烧时的现象是产生大量白烟；白磷燃烧反应的符号表达式为P＋O2P2O5；实验结束后，恢复至常温，活塞应停在刻度4处(既空气体积减少了1/5)；出现该现象的原因是：白磷燃烧消耗了空气中气态的氧气而生成了固态的五氧化二磷，从而使玻璃容器内的气体体积减小。②氮气占大气总量的78.12%而且氮气不支持燃烧，因此玻璃容器内余下的气体主要是氮气。③为了准确测量空气中的氧气，因此需要通过白磷燃烧将氧气完全除尽因此反应中白磷要过量。（2）①木炭燃烧虽消耗了氧气，但产生了新的气体（二氧化碳），致使集气瓶内气体压强没在明显变化，因此无法进行测量，也因此实验失败。②实验室测氧气含量的反应原理：通过可燃物消耗氧气使装置内压强减小，外界液体就可以等体积进入，从而测定出氧气的体积；因此该实验需要药品要能在空气中燃烧；燃烧时只消耗氧气；生成物最好是固体；如果生成物是气体，则应用其它物质将其完全吸收。
（提升）2．用下面所示实验装置测定空气中氧气含量。
（1）图（I）中，发生反应的化学方程式为____________________________。
（2）图（II）中，CD段气压变化的原因是________________________________。
（3）实验前广口瓶内空气体积为V，烧杯中水的体积为，实验后烧杯中剩余水的体积为，空气中氧气体积分数的表达式为_______________（用表示）。
【答案】（1）4P + 5O22P2O5 （2）温度降低至室温、瓶中氧气被消耗 （3）
【解析】（1）图（I）中，发生反应是磷在空气中燃烧生成五氧化二磷，化学方程式为4P + 5O22P2O5。（2）图（II）中，CD段气压下降，变化的原因是：温度降低至室温、瓶中氧气被消耗。（3）实验前广口瓶内空气体积为V，烧杯中水的体积为V1；实验后烧杯中剩余水的体积为V2，则广口瓶中氧气的体积为（V1-V2），氧气的体积分数为：。
（基础）3．根据下图所示实验，并阅读小资料，回答下列问题。
（1）图1铁丝在氧气中燃烧的化学方程式为_______，实验现象是________，
（2）集气瓶底部预先放少量水的作用是________。
（3）图2硫在氧气中燃烧的实验现象是_________，反应的化学方程式为_________，集气瓶中加入的液体可能是_____，其目的为______。硫在空气中燃烧，火焰的颜色为____色，不如在氧气中燃烧剧烈，原因是______。
【答案】（1）3Fe＋2O2 Fe3O4 火星四射，放出大量的热，有黑色物质产生
（2）防止高温熔融物溅落，造成集气瓶炸裂
（3）产生蓝紫色火焰，并伴有刺激性气味的气体产生 ：S＋O2SO2 水（或氢氧化钠溶液） 吸收有毒气体二氧化硫，防止污染空气 淡蓝 空气中氧气含量少
【解析】（1）图1铁丝在氧气中燃烧的化学方程式为：3Fe＋2O2 Fe3O4，实验现象是火星四射，放出大量的热，有黑色物质产生；（2）集气瓶底部预先放少量水的作用是：防止高温熔融物溅落，造成集气瓶炸裂；（3）图2硫在氧气中燃烧的实验现象是：产生蓝紫色火焰，并伴有刺激性气味的气体产生，反应的化学方程式为：S＋O2SO2，集气瓶中加入的液体可能是水（或氢氧化钠溶液），其目的为：吸收有毒气体二氧化硫。硫在空气中燃烧，火焰的颜色为淡蓝色，不如在氧气中燃烧剧烈，原因是：空气中氧气含量少；
（基础）4．下列实验中均用到了水。
（1） A装置中，进水量偏少的原因有_____；
A 红磷加得太多 B 装置气密性不好 C 未冷却到室温就打开夹子 D 弹簧夹未夹紧
（2） B装置中，瓶中加少量水的目的是吸收_____ （填化学式），减少空气污染。
（3） C装置中，瓶中加少量水的目的是_____；
（4） D实验中，玻璃棒的作用是_____；
（5） D实验中，如进行下列错误操作，可能导致滤液浑浊、过滤失败的有_____ （填字母）。 .
A 滤纸没有紧贴漏斗壁
B 玻璃棒下端重重戳在一层滤纸处
C 漏斗内液面高于滤纸边缘
D 漏斗下端管口未紧靠烧杯内壁
【答案】（1）BC （2） （3）防止高温生成的熔融物炸裂集气瓶底 （4）引流 （5） ABC
【解析】（1）红磷在氧气中点燃生成五氧化二磷，放出大量热，A装置中，进水量偏少的原因有装置气密性不好、未冷却到室温就打开夹子，故选BC。（2）硫在氧气中点燃生成二氧化硫，二氧化硫有毒，用水吸收，B装置中，瓶中加少量水的目的是吸收二氧化硫，化学式为，减少空气污染。
（3）铁在氧气中点燃生成四氧化三铁，放出大量热，C装置中，瓶中加少量水的目的是防止高温生成的熔融物炸裂集气瓶底。（4）D实验是过滤操作，玻璃棒的作用是引流。（5）A、滤纸没有紧贴漏斗壁，有液体渗出，导致滤液浑浊、过滤失败，故A不正确；B、玻璃棒下端重重戳在一层滤纸处，会损坏滤纸，导致滤液浑浊、过滤失败，故B不正确；C、漏斗内液面高于滤纸边缘，有液体渗出，导致滤液浑浊、过滤失败，故C不正确；D、漏斗下端管口未紧靠烧杯内壁，不会导致滤液浑浊、过滤失败，故D正确。故选ABC。
（基础）5．化学是以实验为基础的自然科学，通过实验现象的观察和分析得到结论。结合实验回答下列问题：
(1)图A所示实验集气瓶中的现象是：铁丝在氧气中剧烈燃烧，____，放出大量的热，有黑色固体生成，该反应的化学方程式是___。
(2)图B所示实验可观察到酚酞溶液由无色变为____色，该实验中没有涉及的性质是____(填字母)。
A 氨分子是不断运动的 B 氨分子比氧分子质量小 C 浓氨水具有挥发性
(3)图C所示实验用于测定空气中氧气的含量。红磷在空气中燃烧的化学方程式是____，关于该实验的下列说法中正确的是____(填字母)。
A 实验时红磷一定要足量 B 红磷点燃后，慢慢地伸入集气瓶中并塞紧橡皮塞
C 红磷熄灭后立刻打开弹簧夹 D 最终进入瓶中水的体积约为氧气的体积
【答案】（1）火星四射 3Fe+2O2Fe3O4
（2）红 B
（3）4P+5O22P2O5 AD
【解析】（1）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，反应方程式为：3Fe+2O2Fe3O4。（2）浓氨水挥发出的氨气分子运动到右侧小烧杯中，溶于水显碱性，使酚酞试液变红；（3）红磷在空气中燃烧的化学方程式是：4P+5O22P2O5；为保证氧气被完全消耗，红磷应过量，红磷点燃后，应迅速伸入集气瓶中并塞紧橡皮塞，红磷熄灭后应等待装置恢复至室温再打开弹簧夹，最终进入瓶中水的体积约为氧气的体积，故选AD；
（重点）6．水是人类赖以生存的物质之一，人们的生活需要干净的水。试回答下列问题：
（1）下列净水方法：①静置沉淀；②蒸馏；③吸附沉淀；④过滤，净水程度由高到低的顺序是______。
A．①②③④ B．①③④② C．②④③① D．④③②①
（2）如图为过滤装置。写出下列仪器、用品的名称：A______（作用：______），C______；某同学用如图的装置进行过滤操作，实验后发现滤液仍浑浊，请你写出可能的两点原因：①__________________，②__________________；试举出生活中利用过滤原理的实例：________________________。
（3）净水时，常用______（填序号，下同）作为吸附剂来除去水中的色素和异味，净化后水变澄清：用______来区分净化后的水是软水还是硬水。
①明矾 ②食盐水 ③活性炭 ④肥皂水 ⑤漂白粉[主要成分是Ca(ClO)2]
（4）生活中常用______方法使硬水转化成软水。
【答案】（1）C
（2）玻璃棒 引流 漏斗 液面高于滤纸边缘 滤纸破损 过滤豆渣
（3）③ ④
（4） 煮沸
【解析】（1）静置沉淀能除去大颗粒泥沙，净化程度最低，吸附沉淀能将小颗粒泥尘聚集成大的颗粒，过滤可将不溶性的固体都除掉，蒸馏能将可溶性的杂质都除掉，净化程度最高，因此由高到低的顺序是：②④③①；（2）仪器ABCD分别是玻璃棒、滤纸、漏斗、烧杯；其中玻璃棒的作用是引流；过滤后滤液仍浑浊，可能原因是滤纸破损（会使得液体中的不溶物进入下面的烧杯，从而使得滤液浑浊）、液面高于滤纸边缘（会使部分液体未经过滤纸的过滤直接流下，该操作会使滤液仍然浑浊）或盛接滤液的烧杯不干净等；（3）活性炭具有吸附性，净水时，常用活性炭作为吸附剂来除去水中的色素和异味，净化后水变澄清；区分硬水和软水是加肥皂水，泡沫多的是软水，泡沫少的是硬水；（4）可以降低水的硬度的方法有：加热煮沸或蒸馏。
（重点）7．根据实验，请回答下列问题。
（1）实验一中，若玻璃管太长，则不易观察到蜡蒸汽燃烧，其原因是_____。
（2）实验二中，玻璃棒起_____作用，实验结束后，发现烧杯中的液体仍然浑浊，可能原因是_____。（写一条即可）
（3）实验三中，在保鲜袋内加入少量酒精，排出袋内空气后封闭，放在热水中，发现保鲜袋迅速鼓起，请从微观角度解释产生上述现象的原因_____。
（4）实验四中白磷在锥形瓶中燃烧时，常常导致瓶塞被冲开，实验失败。导致瓶塞被冲开的原因是_____；为了防止瓶塞被冲开，请你将实验进行改进，改进的措施为_____。
【答案】（1）蜡蒸汽冷凝在玻璃管中
（2）引流 滤纸破损或倾倒的液体液面高于滤纸边缘（答案合理即可）
（3）酒精分子受热分子间隔变大
（4）白磷燃烧时放出的热使锥形瓶内气体膨胀，瓶内压强大于外部大气压，冲开瓶塞 将锥形瓶上单孔塞中的玻璃棒改为玻璃管，在玻璃管的外端扎上一个气球（答案合理即可）
【解析】1）实验一中，若玻璃管太长，则不易观察到蜡蒸汽燃烧，其原因是：蜡蒸汽冷凝在玻璃管中，不易点燃；（2）实验二中，玻璃棒起引流作用，防止液体飞溅，实验结束后，发现烧杯中的液体仍然浑浊，可能原因是：滤纸破损或倾倒的液体液面高于滤纸边缘；（3）实验三中，在保鲜袋内加入少量酒精，排出袋内空气后封闭，放在热水中，发现保鲜袋迅速鼓起，微观角度解释产生上述现象的原因：温度升高，酒精分子受热分子间隔变大；（4）实验四中白磷在锥形瓶中燃烧时，常常导致瓶塞被冲开，实验失败。导致瓶塞被冲开的原因是：白磷燃烧时放出的热使瓶内气体膨胀，锥形瓶内压强大于外部大气压，冲开瓶塞 ；为了防止瓶塞被冲开，改进的措施为：将锥形瓶上单孔塞中的玻璃棒改为玻璃管，在玻璃管的外端扎上一个气球。
（重点）8．某同学发现下雨过后，井中的水特别浑浊，于是他利用过滤的方法将其净化。请完成下列问题：
（1）上图为过滤装置，写出下列仪器、用品的名称：A_________，B_________，C_________，D_________，其中 A 的作用是_________。
（2）某同学用如图的装置进行过滤操作，实验后发现滤液仍浑浊，请你写出可能的两点
原因：①____________________；②________________________；
（3）用该方法得到的水是____________（纯净物/混合物），若要进一步净化，可采用的方法是___________________，用该方法制得的水是__________________（纯净物/混合物）。
【答案】（1）玻璃棒 滤纸 漏斗 烧杯 引流
（2）滤纸破损 过滤时液面高于滤纸边缘
（3）混合物 蒸馏 纯净物
【解析】（1）A是玻璃棒，B是滤纸，C是漏斗，D是烧杯，过滤操作中玻璃棒的作用是引流。
（2）实验后发现滤液仍浑浊，请你写出可能的原因是滤纸破损、过滤时液面高于滤纸边缘、仪器不干净等；（3）过滤只能除去不溶性杂质，用该方法得到的水是混合物，若要进一步净化，可采用的方法是蒸馏，用该方法制得的水是纯净物。
（重点）9．如图所示，甲、乙两图都是电解水的简易装置。回答下列问题:
（1）装置甲比装置乙有一个明显的优点，这个优点是________。
（2）装置乙比装置甲有一个明显的优点，这个优点是________。
（3）在水中加入少量硫酸或氢氧化钠是________________。
（4）图中显示表明，实验是未开始、刚开始还是已进行一段时间了?_____________________________________
（5）开始电解后，A管收集到____________，B管收集到________________。
（6）在D处，应使用燃着的木条还是带火星的木条进行检验?_______________。
【答案】（1）装置简单
（2）便于检验生成的气体
（3）增强水的导电性
（4）两管中已有气体生成，实验已进行一段时间
（5）氧气 氢气
（6） 燃着旳木条
【解析】（1）由图可知，装置甲比装置乙的优点是：装置简单；（2）由图可知，装置乙中添加了一个带活塞和玻璃尖嘴的橡胶塞，便于检验生成的气体；（3）在水中加入少量硫酸或氢氧化钠是：增强水的导电性；（4）由图可知，两管中已有气体生成，实验已进行一段时间；（5）在电解水实验中，“正氧负氢”，故A管收集到氧气，B管收集到氢气；（6）在电解水实验中，“正氧负氢”，D管收集的是氢气，故应用燃着的木条检验。
（提升）10．在“水的分解”实验探究活动中：
（1）如图所示，在水电解器的玻璃管中注满水，接通_____。两个电极上的现象是_____，玻璃管内的现象是_____。
（2）用一根点燃的火柴接近液面下降较多的玻璃管尖嘴处，慢慢打开活塞，其现象是_____。
（3）用一根据带火星的木条接近液面下降较少的玻璃管尖嘴处，慢慢打开活塞，其现象是_____。
（4）这个反应的符号表达式是_____。
【答案】（1）直流电 产生气泡 液面下降
（2）气体被点燃，产生淡蓝色火焰，有爆鸣声
（3）木条复燃
（4）
【解析】（1）在水电解器的玻璃管中注满水，接通直流电；水在通电的条件下反应生成氢气和氧气，故两个电极上的实验现象是：产生气泡；
由于水被消耗，电解生成了气体，两个玻璃管内液面下降；（2）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，故液面下降较多的玻璃管产生的是氢气，氢气具有可燃性，故用一根点燃的火柴接近玻璃管尖嘴处，慢慢打开活塞，其现象是：气体被点燃，产生淡蓝色火焰，有爆鸣声；（3）液面下降较少的玻璃管产生的是氧气，氧气具有助燃性，故用一根带火星的木条接近液面下降较少的玻璃管尖嘴处，慢慢打开活塞，其现象是：木条复燃；（4）这个反应是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：。
（基础）11．如图是简易电解水实验装置图。
（1）实验时通常向水中加入稀硫酸的目的是________。
（2）若正极产生气体的体积是6mL，则负极产生气体的体积______mL。
（3）试管C中收集到的气体是______，可用_________检验。
（4）所发生的化学反应文字表达式是________，反应基本类型是_____。
（5）由此实验得出的结论，水是由______________组成的。
【答案】（1）增强水的导电性
（2）12
（3）氧气（或O2） 带火星的木条
（4） 水氢气+氧气 分解反应
（5） 氢元素和氧元素
【解析】（1）实验时通常向水中加入稀硫酸，稀硫酸可以电离产生氢离子和硫酸根离子，增强水的导电性，使实验顺利进行。（2）电解水实验中，正极与负极产生气体的体积比为1:2；若正极产生气体的体积是6mL，则负极产生气体的体积12mL。（3）试管C中收集到的气体体积小，是氧气，氧气具有助燃性，可以使带火星得木条复燃，故可用带火星的木条检验氧气。（4）水通电产生氢气和氧气，文字表达式是：水氢气+氧气，该反应符合“一变多”得特点，属于分解反应。（5）水通电产生氢气和氧气，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，又因为化学反应前后元素得种类不变，则水由氢元素和氧元素组成，故由此实验得出的结论：水是由氢元素和氧元素组成的。
（重点）12．有关水的实验装置如下图所示。
（1）图1为简易净水装置，其中小卵石、石英沙的作用是_______，活性炭的作用是______；图2为蒸馏装置，海水分别经图1与图2装置单独处理后，所得水质成分的区别是___________________。
（2）图3为简易水电解器，其中A管中产生的气体是_______。写出电解水的文字或符号表达式：____________。
（3）区别硬水和软水用_________；井水中往往含较多的可溶性钙、镁化合物，用硬水洗衣服，加入肥皂后，产生的泡沫少，还会形成白色垢状物，使衣物变硬。日常生活中使用硬水会带来许多麻烦，家庭中通常采用____________的方法降低水的硬度。
（4）探究水电解的微观过程，小东同学做了一些分子、原子的模型，其中能保持水的化学性质的粒子模型的是______（填标号）。
（5）为了保持江河湖海的秀丽，某同学向市政府提出了保护的几条建议：
①向江河中放养适量的鱼虾，保持生态平衡；
②清理江河中的污泥；
③禁止向河道内倾倒垃圾；
④禁止使用化肥和农药，防止水质污染。
其中你认为不合理的是（填序号）：______。
【答案】（1）过滤 吸附 图1所得的水中含有氯化钠等可溶性杂质，图2所得的水（蒸馏水）是纯水
（2）氧气
（3）肥皂水 煮沸
（4） C
（5）④
【解析】
【详解】
（1）图1为简易净水装置，其中小卵石、石英沙的颗粒之间有缝隙，水是液体能从缝隙中通过，而固体杂质因为颗粒体积相对较大，不能通过，所以简易净水装置中小卵石、石英沙的作用是：过滤；因为活性炭具有疏松多孔的结构，具有吸附能力，所以简易净水装置中活性炭的作用主要是：吸附；海水经过图1简易净水装置，只能除去难溶于水的固体杂质和异味、色素，海水中的氯化钠等可溶性的盐不能除去，因此图1装置得到的水中含有氯化钠等可溶性杂质；图2为蒸馏装置，海水经图2装置单独处理后，所得水为蒸馏水，是纯水。故海水分别经图1与图2装置单独处理后，所得水质成分的区别是：图1所得的水中含有氯化钠等可溶性杂质，图2所得的水（蒸馏水）是纯水。
（2）图3为简易水电解器，水电解器中正极得到的氧气，负极得到的氢气。A管与正极相连，因此A管中产生的气体是：氧气。水在通电条件下分解生成氢气和氧气，故电解水的文字或符号表达式为：。（3）硬水中含有较多可溶性钙镁化合物，肥皂水加入其中会形成较多浮渣。等量的水样中分别加入等量的肥皂水振荡或搅拌，如果出现浮渣多，泡沫少的现象，该样品为硬水，如果出现泡沫多，浮渣少的现象，该样品为软水。因此区别硬水和软水可用肥皂水；因为硬水中含有的可溶性钙镁化合物在加热条件下易分解生成难溶于水的碳酸钙、氢氧化镁等物质，所以加热煮沸过程中可溶性钙镁化合物会大大减少，降低水的硬度。因此家庭中通常采用煮沸的方法降低水的硬度。（4）根据图示，A表示的是H2，B表示的是O2，C表示的是H2O，D表示的是水分子分解成的氢原子和氧原子。对于由分子构成的物质来说，分子是保持物质化学性质的最小粒子，因此保持水的化学性质的最小粒子是水分子，而一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的。故能保持水的化学性质的粒子模型的是C。（5）①向江河中放养适量的鱼虾，保持生态平衡，正确；②清理江河中的污泥，减少水中的污染物，正确；③禁止向河道内倾倒垃圾，可以防止水体污染，正确；④禁止使用化肥和农药，不正确，应该合理使用化肥和农药。因此建议中不合理的是：④。
（基础）13．以下是初中化学中常见的基本实验，回答下列问题。
（1）图A的实验操作步骤是_____；
（2）图B称量8.6g食盐，发现指针向右偏转时，这时应_____；
（3）图C实验结束待集气瓶冷却后，进入集气瓶中水的体积小于集气瓶容积的1/5，可能的原因是_____（填一条即可）；
（4）图D是电解水的实验，试管1中收集的气体是_____，写出电解水的符号表达式_____；
（5）图E是区分硬水和软水的实验，本实验条件除了要控制所取硬、软水的体积相同外，还必须要控制_____相同；
（6）图F为自制简易净水器，其中小卵石、石英砂和蓬松棉的作用是_____，活性炭的作用_____。
【答案】（1）连接仪器，先将导管浸入水中，再双手捂住试管外壁，观察导管口是否有气泡冒出
（2） 继续向左盘加入适量的食盐
（3）装置漏气（或红磷量不足等）
（4） 氢气
（5）滴入肥皂水体积（或滴入肥皂水滴数）
（6） 过滤 吸附色素和异味
【解析】（1）图A为检查装置的气密性，实验步骤为：连接仪器，将导管浸入水中，用手紧握试管，观察水中的导管口有没有气泡冒出，如果有气泡冒出，说明装置不漏气；（2）托盘天平相当于一个等臂杠杆，指针向右偏转，说明右边质量大，药品少，故应继续向左盘加入适量食盐；（3）图C实验为用红磷燃烧测定空气中氧气含量，氧气约占空气体积的五分之一，实验结束待集气瓶冷却后，进入集气瓶中水的体积小于集气瓶容积的1/5，可能是装置漏气或红磷量不足；（4）在电解水实验中，“正氧负氢”，故试管1中产生的气体是氢气；电解水的符号表达式为：；
（5）图E是区分硬水和软水的实验，本实验条件除了要控制所取硬、软水的体积相同外，还必须要控制滴入肥皂水的体积（或滴入肥皂水的滴数）相同；（6）小卵石、石英砂和蓬松棉的作用是过滤，除去水中的不溶性杂质，活性炭具有吸附作用，可以吸附水中的色素和异味，故活性炭的作用是吸附。
（重点）14．下图是教材中有关《质量守恒定律》的实验，试回答下列问题：
（1）反应中锥形瓶内观察到的现象是______；
（2）左盘锥形瓶口在白磷点燃后要塞紧瓶塞，原因是______；
（3）在实验设计上，玻璃管上方系一瘪气球的目的是______；
（4）实验结束后（锥形瓶已冷却到室温）,发现瓶中白磷过量,为了防止白磷在空气中燃烧,将锥形瓶瓶口倒置于盛满水的水槽中（如图,瓶口贴紧水面）,拔下瓶塞,发现水进入锥形瓶中,则进入瓶中的水占锥形瓶的容积的1/5,原因是：______.
某化学课外小组同学，用如图所示实验验证质量守恒定律。
（5）某甲同学用A装置探究质量守恒定律，实验步骤如下：如图将烧杯放在天平上用砝码平衡，然后倾斜烧杯使硫酸铜溶液与铁钉接触，一段时间后，再把烧杯放在天平上。
①烧杯内反应的实验现象为___
②最后天平的指针（填序号）___（a 偏左 b 偏右 c 不偏转 d 无法预测）.
（6）①乙同学用B装置研究质量守恒定律，实验步骤如下：
将烧杯放在天平上用砝码平衡,然后倾斜烧杯使盐酸与碳酸钠粉末接触,写出反应的化学方程式___;一段时间后再把烧杯放在天平上,发现天平的指针偏右,该反应___（填符合或不符合）质量守恒定律。
②若在验证质量守恒定律时，若利用有气体参加或有气体生成的化学反应来设计实验，在装置设计方面应做到___.
③从微观角度解释化学反应都符合质量守恒定律___.
【答案】（1）产生大量白烟
（2）防止空气逸出
（3）防止白磷燃烧放出热量使瓶塞被鼓出来
（4）空气中氧气约占空气体积的五分之一，白磷燃烧消耗了瓶中的氧气
（5） 铁钉表面出现红色的固体，溶液有蓝色变为浅绿色 c
（6） 符合 在密闭容器中进行 在化学反应前后，原子的种类、原子的数目、原子的质量不变
【解析】（1）磷燃烧的现象是产生大量白烟，由于生成的是五氧化二磷属于固体，属于白烟，故锥形瓶内观察到的现象是：产生大量白烟；（2）左盘锥形瓶口在白磷点燃后要塞紧瓶塞，因为磷燃烧放出大量热，根据热胀冷缩现象，防止空气从瓶中逸出来；（3）瘪气球是为了缓冲由于空气膨胀而使瓶内气压增大，导致瓶塞被鼓出来；（4）白磷过量已经把空气中的氧气全部消耗掉了,而氧气约占空气体积的1/5，所以水会进入五分之一。（5）①硫酸铜溶液与铁钉反应生成硫酸亚铁和铜，烧杯内反应的实验现象为铁钉表面出现红色的固体，溶液由蓝色变为浅绿色；②甲同学所做的实验中，没有气体参加或生成，所以左右肯定平衡，故选c；（6）①乙同学所做的实验中，盐酸与碳酸钠粉末反应生成氯化钠和水和二氧化碳，有气体二氧化碳生成，该反应的化学方程式为：； 故造成天平的指针向右偏转的原因是：盐酸与碳酸钠粉末反应的装置不密闭，生成二氧化碳气体逸出，使左盘内质量减小，该反应符合质量守恒定律。
②要想使两边相等，只能把生成的气体收集起来，不让其出去，也就是说必须在密闭容器中进行了；
③质量守恒的原因：微观是因为：在化学反应前后，原子的种类、原子的数目、原子的质量不变，故在化学反应前后总质量不变。
（重点）15．在质量守恒定律的课堂教学中，甲、乙、丙、丁四组的同学分别做了A、B、C、D四个实验，他们都进行了规范的操作、准确的称量和细致的观察。
（1）甲组同学利用如图A所示实验验证质量守恒定律，在锥形瓶底部铺一层细沙的目的是_____；甲组同学在实验过程中观察到气球先胀大后变小，产生该现象的原因是：_____。
（2）乙组同学做了如图B所示实验，试剂混合前后物质的总质量分别表示为m（前）、m（后）。化学方程式为：乙组同学通过实验得出结论：m（前）>m（后），有人认为该反应不符合质量守恒定律。你认为这种观点_____（填“正确”或“不正确”），若所用试剂不变，改进的方法是_____ 也能验证质量守恒定律。
（3）丙组同学做了实验C所示实验，得出实验结论：m（前）=m（后），你认为该实验_____（填“能”或“不能”）验证质量守恒定律，原因是_____。
（4）丁组同学通过D实验得出结论：化学反应前后物质的总质量保持不变，验证了质量守恒。化学方程式为：，请你从微观的角度解释质量守恒的原因_____。
【答案】（1）防止白磷燃烧炸裂锥形瓶底 白磷燃烧放出热量，气球膨胀，反应后氧气被消耗完，气体冷却，气球缩小
（2）不正确 减少药品的质量且把烧杯换成瓶口用塞子密封的锥形瓶 不能
（3）酒精和水混合没有发生化学变化
（4） 反应过程中原子的种类、原子的数目和原子的质量不变
【解析】（1）甲组同学利用如图A所示实验验证质量守恒定律，锥形瓶内的白磷燃烧，产生大量的热，可能使锥形瓶底部破裂，所以在锥形瓶底部铺一层细沙的目的是防止白磷燃烧炸裂锥形瓶瓶底；甲组同学在实验过程中观察到气球先胀大后变小，产生该现象的原因是：白磷燃烧放出热量，气球膨胀，反应停止氧气被消耗完，气体冷却，气球缩小。（2）乙组同学做了如图B所示实验，试剂混合前后物质的总质量分别表示为m（前）、m（后）。化学方程式为：乙组同学通过实验得出结论：m（前）>m（后），有人认为该反应不符合质量守恒定律。这种观点不正确，原因是反应过程中有二氧化碳气体生成，气体逸散到空气中，导致称量生成物总质量变小。若所用试剂不变，改进的方法是：减少药品的质量且把烧杯换成瓶口用塞子密封的锥形瓶，这样也能验证质量守恒定律。（3）丙组同学做了实验C所示实验，得出实验结论：m（前）=m（后），该实验不能验证质量守恒定律，因为酒精和水混合只是发生物理变化，没有发生化学变化，不能用质量守恒定律解释。（4）丁组同学通过D实验得出结论：化学反应前后物质的总质量保持不变，验证了质量守恒。化学方程式为：，用微观的角度解释质量守恒的原因是反应过程中原子的种类、原子的数目和原子的质量不变。
（提升）16．请结合下列常用实验装置，回答有关问题。
（1）写出图中标有序号仪器的名称：①_____。
（2）若用高锰酸钾制取氧气，应选用的发生装置是_____（填字母），在加入药品前，应首先_____，发生反应的化学方程式为_____。
（3）若要用过氧化氢溶液和二氧化锰制取干燥的氧气，为了使反应随时发生或停止，可选择的发生收集装置是_____（填字母，从“A~F”中选），检验氧气是否集满的方法是_____。
（4）二氧化氮是一种红棕色的有毒气体，密度比空气大，易溶于水，若用装置G收集二氧化氮，你认为气体应从_____（填“a”或“b”）端进入。
【答案】（1）长颈漏斗
（2）A 检查装置的气密性
（3）CD 将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，说明已经集满
（4） a
【解析】（1）由图可知，仪器①的名称是：长颈漏斗；
（2）若用高锰酸钾制取氧气，该反应属于固体加热反应，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，否则装置漏气，会收集不到气体；
高锰酸钾受热分解为锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应的化学方程式为：；（3）若要用过氧化氢溶液和二氧化锰制取干燥的氧气，为了使反应随时发生或停止，可选择的发生装置是C，因为该反应属于固液不加热反应，可将块状二氧化锰置于多孔隔板上，关闭止水夹，通过长颈漏斗添加过氧化氢溶液，固液接触，反应发生，产生气体，压强增大，将过氧化氢溶液压入长颈漏斗中，固液分离，反应停止，打开止水夹，固液接触，反应发生；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，要想得到干燥的氧气，应选择向上排空气法，故收集装置选D，故填：CD；氧气具有助燃性，氧气验满：将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，说明已经集满；（4）二氧化氮的密度比空气大，若用装置G收集二氧化氮，气体应从a端进入。
（提升）17．如图是实验室制取和收集气体的常用仪器和装置，回答下列问题：
（1）写出图 a仪器的名称：__________；
（2）实验室用过氧化氢和二氧化锰制取氧气，其发生装置可选择图中 _______（填字母）进行组装；写出该反应的化学式表达式 _________________。
（3）若用g装置收集氧气，开始收集氧气的最佳时机为 ___________。
（4）若用如图装置收集一瓶氧气，气体应从_________（填“a”或“b”）端进入集气瓶。
（5）某兴趣小组，探究带火星的木条在不同体积分数的氧气中复燃情况，部分实验数据如表：
氧气体积分数
30
40
60
70
带火星的木条
不变
稍亮
复燃
复燃
根据上表数据：若在集气瓶中注入占其容积 50%的水，用排水法收集氧气，将瓶内的水排尽，用带火星的木条在该集气瓶中进行实验，实验现象为____________，理由是_____________。
【答案】（1）锥形瓶
（2）ad或cde
（3）当气泡连续且均匀冒出时
（4）b
（5）带火星木条复燃 瓶中氧气体积分数达到了使木条复燃的体积分数
【解析】（1）仪器a是锥形瓶；（2）实验室用过氧化氢和二氧化锰制取氧气，属于固液常温型，发生装置可用ad或cde进行组装。反应的化学方程式为： 。（3）g装置是排水法收集氧气，刚冒出的气泡是空气，当气泡连续均匀冒出时，才开始收集； （4）氧气的密度比空气大，气体从b端进入集气瓶；
（5）设集气瓶体积为x，将瓶内的水排尽后氧气体积为：x×50%+x×21%=0.71x，此时氧气的体积分数为：×100%=71%，71%>60%，因此能使带火星的木条复燃。
（提升）18．实验室中，可利用下列装置制取某些气体。
（1）写出带标号的仪器的名称：①_________ ；②_______。
（2）若用C装置加热高锰酸钾制取一瓶较纯净的氧气：
①C装置需做出的一处改进是____________；收集装置应该选_______（填序号）；该反应的文字表达式为______________，其基本反应类型为_______。
②以下是某同学的部分实验操作，其中不合理的是_________（填序号）。
Ⅰ.先检查装置的气密性，后加入药品 Ⅱ.先固定试管，后放置酒精灯 Ⅲ.先将导管伸入集气瓶，后加热试管
（3）实验室常用硫铁矿和稀硫酸（液体）在常温下反应制取硫化氢气体。该气体易溶于水，密度比空气大。由上述信息推知，在实验室制取硫化氢时（要求反应速率可控，所得气流平稳），应选用的发生装置是_____（填序号，下同），选用的收集装置是______。
（4）如图是一个多用途装置，其部分用途如下：
①若用于向上排空气法收集氧气，检验氧气已收集满的方法是____。
②若用于排水法收集氧气，先在集气瓶中装满水，然后从_______端通入氧气（填“a”或“b”）。
（5）如图A、B是有关氧气化学性质实验的装置示意图。
①A中水的作用是_________。
②B中可观察到的实验现象是_______。
③请写出B中反应的文字表达式：_________。
【答案】（1）试管 集气瓶
（2）在试管口放一团棉花 D 高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 分解反应 Ⅱ、Ⅲ（全对才给分）
（3） A E
（4）用带火星的木条放在b导管口处，木条复燃，证明氧气已集满
（5） b 吸收燃烧产生的二氧化硫，避免其污染空气 铁丝剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体 铁+氧气四氧化三铁
【解析】（1）带标号的仪器的名称：①是试管；②是集气瓶。（2）①若用C装置加热高锰酸钾制取一瓶较纯净的氧气，高锰酸钾是粉末状的，为防止高锰酸钾粉末进入导管，试管口需要塞一团棉花，制取一瓶较纯净的氧气，用排水法收集，故C装置需做出的一处改进是在试管口放一团棉花；氧气不易溶于水，故收集装置应该选D；反应是高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，故该反应的文字表达式为高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气，反应符合一变多，故其基本反应类型为分解反应。②Ⅰ.实验要先检查装置的气密性，后加入药品，故正确；Ⅱ.实验组装仪器要由下而上，先放置酒精灯，后固定试管，故不正确；Ⅲ.先加热试管排尽空气，后将导管伸入集气瓶收集气体，故不正确。故选ⅡⅢ。（3）实验室常用硫铁矿和稀硫酸（液体）在常温下反应制取硫化氢气体，在实验室制取硫化氢时（要求反应速率可控，所得气流平稳），注射器能控制反应物的滴加速率，控制反应速率，故应选用的发生装置是A，硫化氢气体易溶于水，密度比空气大，用向上排空气法收集，故选用的收集装置是E。（4）①若用于向上排空气法收集氧气，氧气密度比空气大，氧气从长管进，空气从短管排出，故检验氧气已收集满的方法是用带火星的木条放在b导管口处，木条复燃，证明氧气已集满。②若用于排水法收集氧气，先在集气瓶中装满水，氧气密度比水小，氧气要从短管通入，水从长管排出，故然后从b端通入氧气。（5）①硫在氧气中点燃生成二氧化硫，二氧化硫和水反应生成亚硫酸，故A中水的作用是吸收燃烧产生的二氧化硫，避免其污染空气。②铁在氧气中点燃生成四氧化三铁，故B中可观察到的实验现象是铁丝剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体。③铁在氧气中点燃生成四氧化三铁，故B中反应的文字表达式为铁+氧气四氧化三铁。
（提升）19．实验室中分别用高锰酸钾、过氧化氢、氯酸钾制取比较纯净的氧气。请结合图回答问题：
（1）写出甲所指仪器名称：_____；组装A装置时，固定试管应在放置酒精灯之_____（选填“前”或“后”）进行。
（2）欲用高锰酸钾制取比较纯净的氧气，则应选择的装置组合是_____，反应的化学方程式为_____，该反应属于_____反应。若用该装置收集的氧气也不纯，原因可能是_____。
（3）查阅资料知，高铁酸钾（K2FeO4）固体可用于制取氧气。
方案一：4K2FeO4 2Fe2O3+4K2O+3O2↑
方案二：4 K2FeO4+10H2O＝4Fe（OH）3↓+8KOH+3O2↑
①若用方案二制取氧气，应该选用的发生装置是_____（填装置序号）。选用图F装置用排空气法收集氧气时，氧气应该从_____（填“a”或“b”）端通入。
②下列关于以上两种方案制取氧气的说法正确的是_____（填序号）
a．方案一发生的是分解反应
b．方案二更简便、节能
c．制取等质量的氧气，两种方案所需高铁酸钾的质量相等
【答案】（1）集气瓶 后
（2）AD 分解 刚有气泡就收集，而没有等气泡均匀冒出时才收集
（3）B a abc
【解析】（1）甲所指仪器名称是集气瓶；组装A装置时，顺序是从下到上，所以固定试管应在放置酒精灯之后进行，而拆装置的时候正好相反。（2）用高锰酸钾制取氧气应选用加热固体制气体装置，排水法收集到的气体较纯净，故欲用高锰酸钾制取比较纯净的氧气，则应选择的装置组合是AD，反应的化学方程式为2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑，反应是“一变多”所以该反应属于分解反应。若用该装置收集的氧气也不纯，原因可能是刚有气泡就收集，而没有等气泡均匀冒出时才收集
（3）①若用方案二制取氧气，应该选用的发生装置是“固液装置”，所以选择B。因为氧气密度比空气密度稍大，所以选用图F装置用排空气法收集氧气时是“长进短出”，氧气应该从a端进入。
②根据两个方案的反应原理得出：a、方案一发生的反应是“一变多”，所以是分解反应，故正确；
b、方案二不需要加热，所以更简便、节能，故正确；c、因为两个反应方程式氧气和高铁酸钾前面的化学计量数数相等，所以制取等质量的氧气，两种方案所需高铁酸钾的质量相等，故正确。故选abc。
（提升）20．实验室利用下图装置制取氧气，并检验氧气的性质。
（1）如果用氯酸钾制取较纯净的氧气时，制取装置应该选择的仪器是_________（填序号），反应的化学方程式为______________________。
（2）利用上述装置制取氧气时，判断是否收集满的方法是______________。
（3）某研究性学习小组利用所学知识进行了下列实验研究。利用某氯酸钾样品（杂质不参与反应）分解制取氧气，并测定氯酸钾的质量分数，实验结束时如图所示（导管出口高于液面）。
①测量收集到气体体积必须包括的几个步骤：
a调整量筒内外液面高度使之相同；
b使试管和量筒的气体都冷却到室温；
c读取量筒内气体的体积。
这三步操作的正确顺序是__________________（填写步骤代号）。
②测量收集到的气体体积时，应使量筒内外液面相平，如果所示液面位置，使量筒内外液面高度相同的方法是___________________。
③本实验过程中，将导管放入装满水的量筒的时机为_______________。
a加热前，还没有气泡产生时
b加热一会儿，气泡连续均匀产生时
c加热后，移开酒精灯时
（4）如果用过氧化氢分解制取氧气，反应的化学方程式为________________。B瓶中锥形瓶放入的固体的作用是__________________，B装置中使用分液漏斗不使用长颈漏斗的原因是____________。C的收集方法称为___________法，适合于收集___________________的气体。
（5）如图装置，连接好仪器，用于制取氧气以及验证氧气的性质（双口瓶上下部开口）：
①检查好装置气密性良好后，打开弹簧夹、，关闭、，用C装置收集的气体的方法是____________（填选项字母）。
a排水法 b向下排空气法 c向上排空气法
②检验C中收集满气体的方法是_______________。
③C中收集满氧气后，打开弹簧夹、，关闭、，点燃D中燃烧匙内的过量的红磷后，立即伸入C装置中并把塞子塞紧，观察到红磷燃烧的现象是___________，待红磷媳灭，C装置冷却后，打开观察到的现象是_______________。
④写出燃烧匙中的反应方程式________________，其中打开的目的是____________________。
【答案】（1）AC
（2）集气瓶口有大量气泡逸出
（3）bac 慢慢将量筒下移 b
（4） 催化作用 分液漏斗可以控制液体滴加速度，获得平稳的气流 排水法 难溶于水
（5）c 用带火星的木条置于双口瓶上端，若复燃，则集满 剧烈燃烧，发出白光，放热，产生大量白烟 烧杯B中的水进入C中 排出A装置中继续产生的气体，防止瓶内压强过大
【解析】1）如果用氯酸钾制取较纯净的氧气时，选择固体加热装置A，排水法收集氧气更更纯净，选择装置C。故制取装置应该选择的仪器是AC，反应的化学方程式为：2KClO32KCl+3O2↑；
（2）利用上述装置制取氧气时，判断是否收集满的方法是：集气瓶口有大量气泡逸出；（3）某研究性学习小组利用所学知识进行了下列实验研究。利用某氯酸钾样品（杂质不参与反应）分解制取氧气，并测定氯酸钾的质量分数，①测量收集到气体体积正确顺序是：b使试管和量筒的气体都冷却到室温；a调整量筒内外液面高度使之相同；c读取量筒内气体的体积。故选bac；
②测量收集到的气体体积时，应使量筒内外液面相平，如果所示液面位置，使量筒内外液面高度相同的方法是：慢慢将量筒下移③本实验过程中，将导管放入装满水的量筒的时机为：b气泡连续均匀时；（4）如果用过氧化氢分解制取氧气，反应的化学方程式为：2H2O22H2O+O2↑；
B瓶中锥形瓶放入的二氧化锰固体的作用是：催化作用，加速过氧化氢溶液分解；B装置中使用分液漏斗不使用长颈漏斗的原因是：分液漏斗可以控制液体滴加速度，获得平稳的气流。C的收集方法称为排水法，适合于收集难溶于水的气体。（5）①检查好装置气密性良好后，打开弹簧夹、，关闭、，用C装置收集的气体的方法是： c向上排空气法；②检验C中收集满气体的方法是：用带火星的木条置于双口瓶上端，若复燃，则集满；③C中收集满氧气后，打开弹簧夹、，关闭、，点燃D中燃烧匙内的过量的红磷后，立即伸入C装置中并把塞子塞紧，观察到红磷燃烧的现象是：剧烈燃烧，发出白光，放热，产生大量白烟，待红磷媳灭，C装置冷却后，打开观察到的现象是：烧杯B中的水进入C中；④写出红磷在氧气中燃烧的反应方程式：4P＋5O22P2O5，其中打开的目的是：排出A装置中继续产生的气体，防止瓶内压强过大；
（重点）1．某化学兴趣活动小组为测定空气中氧气的含量，进行如下探究实验：
（1）如图所示，在一个具有刻度和可以滑动的活塞的玻璃容器中放入一粒白磷（白磷燃烧所需的最低温度为40℃），将玻璃容器固定好，放在盛有85℃热水的烧杯上。请回答下列问题：
①实验中可以看到玻璃容器内白磷燃烧时的现象是(与红磷燃烧相似)___________，该反应的符号表达式____________。实验结束后，恢复至常温，活塞应停在刻度__________处，出现该现象的原因是：白磷燃烧消耗了空气中气态的__________而生成了固态的________，从而使玻璃容器内的气体体积__________（填“增大”、“减小”或“不变”）。
②玻璃容器内余下的气体主要是____________。
③此反应中白磷要过量，目的是___________。
（2）小军根据燃烧红磷测定空气中氧气含量的实验原理，认为可用木炭代替红磷测定空气中氧气的含量，并按如图装置进行实验。
①小军检查装置气密性后，将盛有足量红热木炭的燃烧匙迅速伸入集气瓶中，并把塞子塞紧，待红热的木炭熄灭并冷却至室温后，打开弹簧夹，并未发现倒吸现象。经过认真分析，小军发现实验失败的原因是（答一条）_____________。
②小军反思上述实验的探究过程后认为：用燃烧法测定空气中氧气含量的实验时，在药品的选择或生成物的要求上应考虑的是（答一条）____________。
【答案】（1）①产生大量白烟 P＋O2P2O5 4 氧气 五氧化二磷 减小 ②氮气
③除尽氧气
（2）①木炭燃烧虽消耗了氧气，但产生了新的气体，致使集气瓶内气体压强没在明显变化 ②药品要能在空气中燃烧；燃烧时只消耗氧气；生成物最好是固体；如果生成物是气体，则应用其它物质将其完全吸收
【解析】（1）本实验既是通过白磷燃烧消耗空气中的氧气来测定空气中氧气的含量（空气中氧气的含量为1/5），白磷燃烧生成五氧化二磷，产生大量白烟。①红磷燃烧的现象是产生大量白烟，因此实验中可以看到玻璃容器内白磷燃烧时的现象是产生大量白烟；白磷燃烧反应的符号表达式为P＋O2P2O5；实验结束后，恢复至常温，活塞应停在刻度4处(既空气体积减少了1/5)；出现该现象的原因是：白磷燃烧消耗了空气中气态的氧气而生成了固态的五氧化二磷，从而使玻璃容器内的气体体积减小。②氮气占大气总量的78.12%而且氮气不支持燃烧，因此玻璃容器内余下的气体主要是氮气。③为了准确测量空气中的氧气，因此需要通过白磷燃烧将氧气完全除尽因此反应中白磷要过量。（2）①木炭燃烧虽消耗了氧气，但产生了新的气体（二氧化碳），致使集气瓶内气体压强没在明显变化，因此无法进行测量，也因此实验失败。②实验室测氧气含量的反应原理：通过可燃物消耗氧气使装置内压强减小，外界液体就可以等体积进入，从而测定出氧气的体积；因此该实验需要药品要能在空气中燃烧；燃烧时只消耗氧气；生成物最好是固体；如果生成物是气体，则应用其它物质将其完全吸收。
（提升）2．用下面所示实验装置测定空气中氧气含量。
（1）图（I）中，发生反应的化学方程式为____________________________。
（2）图（II）中，CD段气压变化的原因是________________________________。
（3）实验前广口瓶内空气体积为V，烧杯中水的体积为，实验后烧杯中剩余水的体积为，空气中氧气体积分数的表达式为_______________（用表示）。
【答案】（1）4P + 5O22P2O5 （2）温度降低至室温、瓶中氧气被消耗 （3）
【解析】（1）图（I）中，发生反应是磷在空气中燃烧生成五氧化二磷，化学方程式为4P + 5O22P2O5。（2）图（II）中，CD段气压下降，变化的原因是：温度降低至室温、瓶中氧气被消耗。（3）实验前广口瓶内空气体积为V，烧杯中水的体积为V1；实验后烧杯中剩余水的体积为V2，则广口瓶中氧气的体积为（V1-V2），氧气的体积分数为：。
（基础）3．根据下图所示实验，并阅读小资料，回答下列问题。
（1）图1铁丝在氧气中燃烧的化学方程式为_______，实验现象是________，
（2）集气瓶底部预先放少量水的作用是________。
（3）图2硫在氧气中燃烧的实验现象是_________，反应的化学方程式为_________，集气瓶中加入的液体可能是_____，其目的为______。硫在空气中燃烧，火焰的颜色为____色，不如在氧气中燃烧剧烈，原因是______。
【答案】（1）3Fe＋2O2 Fe3O4 火星四射，放出大量的热，有黑色物质产生
（2）防止高温熔融物溅落，造成集气瓶炸裂
（3）产生蓝紫色火焰，并伴有刺激性气味的气体产生 ：S＋O2SO2 水（或氢氧化钠溶液） 吸收有毒气体二氧化硫，防止污染空气 淡蓝 空气中氧气含量少
【解析】（1）图1铁丝在氧气中燃烧的化学方程式为：3Fe＋2O2 Fe3O4，实验现象是火星四射，放出大量的热，有黑色物质产生；（2）集气瓶底部预先放少量水的作用是：防止高温熔融物溅落，造成集气瓶炸裂；（3）图2硫在氧气中燃烧的实验现象是：产生蓝紫色火焰，并伴有刺激性气味的气体产生，反应的化学方程式为：S＋O2SO2，集气瓶中加入的液体可能是水（或氢氧化钠溶液），其目的为：吸收有毒气体二氧化硫。硫在空气中燃烧，火焰的颜色为淡蓝色，不如在氧气中燃烧剧烈，原因是：空气中氧气含量少；
（基础）4．下列实验中均用到了水。
（1） A装置中，进水量偏少的原因有_____；
A 红磷加得太多 B 装置气密性不好 C 未冷却到室温就打开夹子 D 弹簧夹未夹紧
（2） B装置中，瓶中加少量水的目的是吸收_____ （填化学式），减少空气污染。
（3） C装置中，瓶中加少量水的目的是_____；
（4） D实验中，玻璃棒的作用是_____；
（5） D实验中，如进行下列错误操作，可能导致滤液浑浊、过滤失败的有_____ （填字母）。 .
A 滤纸没有紧贴漏斗壁
B 玻璃棒下端重重戳在一层滤纸处
C 漏斗内液面高于滤纸边缘
D 漏斗下端管口未紧靠烧杯内壁
【答案】（1）BC （2） （3）防止高温生成的熔融物炸裂集气瓶底 （4）引流 （5） ABC
【解析】（1）红磷在氧气中点燃生成五氧化二磷，放出大量热，A装置中，进水量偏少的原因有装置气密性不好、未冷却到室温就打开夹子，故选BC。（2）硫在氧气中点燃生成二氧化硫，二氧化硫有毒，用水吸收，B装置中，瓶中加少量水的目的是吸收二氧化硫，化学式为，减少空气污染。
（3）铁在氧气中点燃生成四氧化三铁，放出大量热，C装置中，瓶中加少量水的目的是防止高温生成的熔融物炸裂集气瓶底。（4）D实验是过滤操作，玻璃棒的作用是引流。（5）A、滤纸没有紧贴漏斗壁，有液体渗出，导致滤液浑浊、过滤失败，故A不正确；B、玻璃棒下端重重戳在一层滤纸处，会损坏滤纸，导致滤液浑浊、过滤失败，故B不正确；C、漏斗内液面高于滤纸边缘，有液体渗出，导致滤液浑浊、过滤失败，故C不正确；D、漏斗下端管口未紧靠烧杯内壁，不会导致滤液浑浊、过滤失败，故D正确。故选ABC。
（基础）5．化学是以实验为基础的自然科学，通过实验现象的观察和分析得到结论。结合实验回答下列问题：
(1)图A所示实验集气瓶中的现象是：铁丝在氧气中剧烈燃烧，____，放出大量的热，有黑色固体生成，该反应的化学方程式是___。
(2)图B所示实验可观察到酚酞溶液由无色变为____色，该实验中没有涉及的性质是____(填字母)。
A 氨分子是不断运动的 B 氨分子比氧分子质量小 C 浓氨水具有挥发性
(3)图C所示实验用于测定空气中氧气的含量。红磷在空气中燃烧的化学方程式是____，关于该实验的下列说法中正确的是____(填字母)。
A 实验时红磷一定要足量 B 红磷点燃后，慢慢地伸入集气瓶中并塞紧橡皮塞
C 红磷熄灭后立刻打开弹簧夹 D 最终进入瓶中水的体积约为氧气的体积
【答案】（1）火星四射 3Fe+2O2Fe3O4
（2）红 B
（3）4P+5O22P2O5 AD
【解析】（1）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，反应方程式为：3Fe+2O2Fe3O4。（2）浓氨水挥发出的氨气分子运动到右侧小烧杯中，溶于水显碱性，使酚酞试液变红；（3）红磷在空气中燃烧的化学方程式是：4P+5O22P2O5；为保证氧气被完全消耗，红磷应过量，红磷点燃后，应迅速伸入集气瓶中并塞紧橡皮塞，红磷熄灭后应等待装置恢复至室温再打开弹簧夹，最终进入瓶中水的体积约为氧气的体积，故选AD；
（重点）6．水是人类赖以生存的物质之一，人们的生活需要干净的水。试回答下列问题：
（1）下列净水方法：①静置沉淀；②蒸馏；③吸附沉淀；④过滤，净水程度由高到低的顺序是______。
A．①②③④ B．①③④② C．②④③① D．④③②①
（2）如图为过滤装置。写出下列仪器、用品的名称：A______（作用：______），C______；某同学用如图的装置进行过滤操作，实验后发现滤液仍浑浊，请你写出可能的两点原因：①__________________，②__________________；试举出生活中利用过滤原理的实例：________________________。
（3）净水时，常用______（填序号，下同）作为吸附剂来除去水中的色素和异味，净化后水变澄清：用______来区分净化后的水是软水还是硬水。
①明矾 ②食盐水 ③活性炭 ④肥皂水 ⑤漂白粉[主要成分是Ca(ClO)2]
（4）生活中常用______方法使硬水转化成软水。
【答案】（1）C
（2）玻璃棒 引流 漏斗 液面高于滤纸边缘 滤纸破损 过滤豆渣
（3）③ ④
（4） 煮沸
【解析】（1）静置沉淀能除去大颗粒泥沙，净化程度最低，吸附沉淀能将小颗粒泥尘聚集成大的颗粒，过滤可将不溶性的固体都除掉，蒸馏能将可溶性的杂质都除掉，净化程度最高，因此由高到低的顺序是：②④③①；（2）仪器ABCD分别是玻璃棒、滤纸、漏斗、烧杯；其中玻璃棒的作用是引流；过滤后滤液仍浑浊，可能原因是滤纸破损（会使得液体中的不溶物进入下面的烧杯，从而使得滤液浑浊）、液面高于滤纸边缘（会使部分液体未经过滤纸的过滤直接流下，该操作会使滤液仍然浑浊）或盛接滤液的烧杯不干净等；（3）活性炭具有吸附性，净水时，常用活性炭作为吸附剂来除去水中的色素和异味，净化后水变澄清；区分硬水和软水是加肥皂水，泡沫多的是软水，泡沫少的是硬水；（4）可以降低水的硬度的方法有：加热煮沸或蒸馏。
（重点）7．根据实验，请回答下列问题。
（1）实验一中，若玻璃管太长，则不易观察到蜡蒸汽燃烧，其原因是_____。
（2）实验二中，玻璃棒起_____作用，实验结束后，发现烧杯中的液体仍然浑浊，可能原因是_____。（写一条即可）
（3）实验三中，在保鲜袋内加入少量酒精，排出袋内空气后封闭，放在热水中，发现保鲜袋迅速鼓起，请从微观角度解释产生上述现象的原因_____。
（4）实验四中白磷在锥形瓶中燃烧时，常常导致瓶塞被冲开，实验失败。导致瓶塞被冲开的原因是_____；为了防止瓶塞被冲开，请你将实验进行改进，改进的措施为_____。
【答案】（1）蜡蒸汽冷凝在玻璃管中
（2）引流 滤纸破损或倾倒的液体液面高于滤纸边缘（答案合理即可）
（3）酒精分子受热分子间隔变大
（4）白磷燃烧时放出的热使锥形瓶内气体膨胀，瓶内压强大于外部大气压，冲开瓶塞 将锥形瓶上单孔塞中的玻璃棒改为玻璃管，在玻璃管的外端扎上一个气球（答案合理即可）
【解析】1）实验一中，若玻璃管太长，则不易观察到蜡蒸汽燃烧，其原因是：蜡蒸汽冷凝在玻璃管中，不易点燃；（2）实验二中，玻璃棒起引流作用，防止液体飞溅，实验结束后，发现烧杯中的液体仍然浑浊，可能原因是：滤纸破损或倾倒的液体液面高于滤纸边缘；（3）实验三中，在保鲜袋内加入少量酒精，排出袋内空气后封闭，放在热水中，发现保鲜袋迅速鼓起，微观角度解释产生上述现象的原因：温度升高，酒精分子受热分子间隔变大；（4）实验四中白磷在锥形瓶中燃烧时，常常导致瓶塞被冲开，实验失败。导致瓶塞被冲开的原因是：白磷燃烧时放出的热使瓶内气体膨胀，锥形瓶内压强大于外部大气压，冲开瓶塞 ；为了防止瓶塞被冲开，改进的措施为：将锥形瓶上单孔塞中的玻璃棒改为玻璃管，在玻璃管的外端扎上一个气球。
（重点）8．某同学发现下雨过后，井中的水特别浑浊，于是他利用过滤的方法将其净化。请完成下列问题：
（1）上图为过滤装置，写出下列仪器、用品的名称：A_________，B_________，C_________，D_________，其中 A 的作用是_________。
（2）某同学用如图的装置进行过滤操作，实验后发现滤液仍浑浊，请你写出可能的两点
原因：①____________________；②________________________；
（3）用该方法得到的水是____________（纯净物/混合物），若要进一步净化，可采用的方法是___________________，用该方法制得的水是__________________（纯净物/混合物）。
【答案】（1）玻璃棒 滤纸 漏斗 烧杯 引流
（2）滤纸破损 过滤时液面高于滤纸边缘
（3）混合物 蒸馏 纯净物
【解析】（1）A是玻璃棒，B是滤纸，C是漏斗，D是烧杯，过滤操作中玻璃棒的作用是引流。
（2）实验后发现滤液仍浑浊，请你写出可能的原因是滤纸破损、过滤时液面高于滤纸边缘、仪器不干净等；（3）过滤只能除去不溶性杂质，用该方法得到的水是混合物，若要进一步净化，可采用的方法是蒸馏，用该方法制得的水是纯净物。
（重点）9．如图所示，甲、乙两图都是电解水的简易装置。回答下列问题:
（1）装置甲比装置乙有一个明显的优点，这个优点是________。
（2）装置乙比装置甲有一个明显的优点，这个优点是________。
（3）在水中加入少量硫酸或氢氧化钠是________________。
（4）图中显示表明，实验是未开始、刚开始还是已进行一段时间了?_____________________________________
（5）开始电解后，A管收集到____________，B管收集到________________。
（6）在D处，应使用燃着的木条还是带火星的木条进行检验?_______________。
【答案】（1）装置简单
（2）便于检验生成的气体
（3）增强水的导电性
（4）两管中已有气体生成，实验已进行一段时间
（5）氧气 氢气
（6） 燃着旳木条
【解析】（1）由图可知，装置甲比装置乙的优点是：装置简单；（2）由图可知，装置乙中添加了一个带活塞和玻璃尖嘴的橡胶塞，便于检验生成的气体；（3）在水中加入少量硫酸或氢氧化钠是：增强水的导电性；（4）由图可知，两管中已有气体生成，实验已进行一段时间；（5）在电解水实验中，“正氧负氢”，故A管收集到氧气，B管收集到氢气；（6）在电解水实验中，“正氧负氢”，D管收集的是氢气，故应用燃着的木条检验。
（提升）10．在“水的分解”实验探究活动中：
（1）如图所示，在水电解器的玻璃管中注满水，接通_____。两个电极上的现象是_____，玻璃管内的现象是_____。
（2）用一根点燃的火柴接近液面下降较多的玻璃管尖嘴处，慢慢打开活塞，其现象是_____。
（3）用一根据带火星的木条接近液面下降较少的玻璃管尖嘴处，慢慢打开活塞，其现象是_____。
（4）这个反应的符号表达式是_____。
【答案】（1）直流电 产生气泡 液面下降
（2）气体被点燃，产生淡蓝色火焰，有爆鸣声
（3）木条复燃
（4）
【解析】（1）在水电解器的玻璃管中注满水，接通直流电；水在通电的条件下反应生成氢气和氧气，故两个电极上的实验现象是：产生气泡；
由于水被消耗，电解生成了气体，两个玻璃管内液面下降；（2）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，故液面下降较多的玻璃管产生的是氢气，氢气具有可燃性，故用一根点燃的火柴接近玻璃管尖嘴处，慢慢打开活塞，其现象是：气体被点燃，产生淡蓝色火焰，有爆鸣声；（3）液面下降较少的玻璃管产生的是氧气，氧气具有助燃性，故用一根带火星的木条接近液面下降较少的玻璃管尖嘴处，慢慢打开活塞，其现象是：木条复燃；（4）这个反应是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：。
（基础）11．如图是简易电解水实验装置图。
（1）实验时通常向水中加入稀硫酸的目的是________。
（2）若正极产生气体的体积是6mL，则负极产生气体的体积______mL。
（3）试管C中收集到的气体是______，可用_________检验。
（4）所发生的化学反应文字表达式是________，反应基本类型是_____。
（5）由此实验得出的结论，水是由______________组成的。
【答案】（1）增强水的导电性
（2）12
（3）氧气（或O2） 带火星的木条
（4） 水氢气+氧气 分解反应
（5） 氢元素和氧元素
【解析】（1）实验时通常向水中加入稀硫酸，稀硫酸可以电离产生氢离子和硫酸根离子，增强水的导电性，使实验顺利进行。（2）电解水实验中，正极与负极产生气体的体积比为1:2；若正极产生气体的体积是6mL，则负极产生气体的体积12mL。（3）试管C中收集到的气体体积小，是氧气，氧气具有助燃性，可以使带火星得木条复燃，故可用带火星的木条检验氧气。（4）水通电产生氢气和氧气，文字表达式是：水氢气+氧气，该反应符合“一变多”得特点，属于分解反应。（5）水通电产生氢气和氧气，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，又因为化学反应前后元素得种类不变，则水由氢元素和氧元素组成，故由此实验得出的结论：水是由氢元素和氧元素组成的。
（重点）12．有关水的实验装置如下图所示。
（1）图1为简易净水装置，其中小卵石、石英沙的作用是_______，活性炭的作用是______；图2为蒸馏装置，海水分别经图1与图2装置单独处理后，所得水质成分的区别是___________________。
（2）图3为简易水电解器，其中A管中产生的气体是_______。写出电解水的文字或符号表达式：____________。
（3）区别硬水和软水用_________；井水中往往含较多的可溶性钙、镁化合物，用硬水洗衣服，加入肥皂后，产生的泡沫少，还会形成白色垢状物，使衣物变硬。日常生活中使用硬水会带来许多麻烦，家庭中通常采用____________的方法降低水的硬度。
（4）探究水电解的微观过程，小东同学做了一些分子、原子的模型，其中能保持水的化学性质的粒子模型的是______（填标号）。
（5）为了保持江河湖海的秀丽，某同学向市政府提出了保护的几条建议：
①向江河中放养适量的鱼虾，保持生态平衡；
②清理江河中的污泥；
③禁止向河道内倾倒垃圾；
④禁止使用化肥和农药，防止水质污染。
其中你认为不合理的是（填序号）：______。
【答案】（1）过滤 吸附 图1所得的水中含有氯化钠等可溶性杂质，图2所得的水（蒸馏水）是纯水
（2）氧气
（3）肥皂水 煮沸
（4） C
（5）④
【解析】
【详解】
（1）图1为简易净水装置，其中小卵石、石英沙的颗粒之间有缝隙，水是液体能从缝隙中通过，而固体杂质因为颗粒体积相对较大，不能通过，所以简易净水装置中小卵石、石英沙的作用是：过滤；因为活性炭具有疏松多孔的结构，具有吸附能力，所以简易净水装置中活性炭的作用主要是：吸附；海水经过图1简易净水装置，只能除去难溶于水的固体杂质和异味、色素，海水中的氯化钠等可溶性的盐不能除去，因此图1装置得到的水中含有氯化钠等可溶性杂质；图2为蒸馏装置，海水经图2装置单独处理后，所得水为蒸馏水，是纯水。故海水分别经图1与图2装置单独处理后，所得水质成分的区别是：图1所得的水中含有氯化钠等可溶性杂质，图2所得的水（蒸馏水）是纯水。
（2）图3为简易水电解器，水电解器中正极得到的氧气，负极得到的氢气。A管与正极相连，因此A管中产生的气体是：氧气。水在通电条件下分解生成氢气和氧气，故电解水的文字或符号表达式为：。（3）硬水中含有较多可溶性钙镁化合物，肥皂水加入其中会形成较多浮渣。等量的水样中分别加入等量的肥皂水振荡或搅拌，如果出现浮渣多，泡沫少的现象，该样品为硬水，如果出现泡沫多，浮渣少的现象，该样品为软水。因此区别硬水和软水可用肥皂水；因为硬水中含有的可溶性钙镁化合物在加热条件下易分解生成难溶于水的碳酸钙、氢氧化镁等物质，所以加热煮沸过程中可溶性钙镁化合物会大大减少，降低水的硬度。因此家庭中通常采用煮沸的方法降低水的硬度。（4）根据图示，A表示的是H2，B表示的是O2，C表示的是H2O，D表示的是水分子分解成的氢原子和氧原子。对于由分子构成的物质来说，分子是保持物质化学性质的最小粒子，因此保持水的化学性质的最小粒子是水分子，而一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的。故能保持水的化学性质的粒子模型的是C。（5）①向江河中放养适量的鱼虾，保持生态平衡，正确；②清理江河中的污泥，减少水中的污染物，正确；③禁止向河道内倾倒垃圾，可以防止水体污染，正确；④禁止使用化肥和农药，不正确，应该合理使用化肥和农药。因此建议中不合理的是：④。
（基础）13．以下是初中化学中常见的基本实验，回答下列问题。
（1）图A的实验操作步骤是_____；
（2）图B称量8.6g食盐，发现指针向右偏转时，这时应_____；
（3）图C实验结束待集气瓶冷却后，进入集气瓶中水的体积小于集气瓶容积的1/5，可能的原因是_____（填一条即可）；
（4）图D是电解水的实验，试管1中收集的气体是_____，写出电解水的符号表达式_____；
（5）图E是区分硬水和软水的实验，本实验条件除了要控制所取硬、软水的体积相同外，还必须要控制_____相同；
（6）图F为自制简易净水器，其中小卵石、石英砂和蓬松棉的作用是_____，活性炭的作用_____。
【答案】（1）连接仪器，先将导管浸入水中，再双手捂住试管外壁，观察导管口是否有气泡冒出
（2） 继续向左盘加入适量的食盐
（3）装置漏气（或红磷量不足等）
（4） 氢气
（5）滴入肥皂水体积（或滴入肥皂水滴数）
（6） 过滤 吸附色素和异味
【解析】（1）图A为检查装置的气密性，实验步骤为：连接仪器，将导管浸入水中，用手紧握试管，观察水中的导管口有没有气泡冒出，如果有气泡冒出，说明装置不漏气；（2）托盘天平相当于一个等臂杠杆，指针向右偏转，说明右边质量大，药品少，故应继续向左盘加入适量食盐；（3）图C实验为用红磷燃烧测定空气中氧气含量，氧气约占空气体积的五分之一，实验结束待集气瓶冷却后，进入集气瓶中水的体积小于集气瓶容积的1/5，可能是装置漏气或红磷量不足；（4）在电解水实验中，“正氧负氢”，故试管1中产生的气体是氢气；电解水的符号表达式为：；
（5）图E是区分硬水和软水的实验，本实验条件除了要控制所取硬、软水的体积相同外，还必须要控制滴入肥皂水的体积（或滴入肥皂水的滴数）相同；（6）小卵石、石英砂和蓬松棉的作用是过滤，除去水中的不溶性杂质，活性炭具有吸附作用，可以吸附水中的色素和异味，故活性炭的作用是吸附。
（重点）14．下图是教材中有关《质量守恒定律》的实验，试回答下列问题：
（1）反应中锥形瓶内观察到的现象是______；
（2）左盘锥形瓶口在白磷点燃后要塞紧瓶塞，原因是______；
（3）在实验设计上，玻璃管上方系一瘪气球的目的是______；
（4）实验结束后（锥形瓶已冷却到室温）,发现瓶中白磷过量,为了防止白磷在空气中燃烧,将锥形瓶瓶口倒置于盛满水的水槽中（如图,瓶口贴紧水面）,拔下瓶塞,发现水进入锥形瓶中,则进入瓶中的水占锥形瓶的容积的1/5,原因是：______.
某化学课外小组同学，用如图所示实验验证质量守恒定律。
（5）某甲同学用A装置探究质量守恒定律，实验步骤如下：如图将烧杯放在天平上用砝码平衡，然后倾斜烧杯使硫酸铜溶液与铁钉接触，一段时间后，再把烧杯放在天平上。
①烧杯内反应的实验现象为___
②最后天平的指针（填序号）___（a 偏左 b 偏右 c 不偏转 d 无法预测）.
（6）①乙同学用B装置研究质量守恒定律，实验步骤如下：
将烧杯放在天平上用砝码平衡,然后倾斜烧杯使盐酸与碳酸钠粉末接触,写出反应的化学方程式___;一段时间后再把烧杯放在天平上,发现天平的指针偏右,该反应___（填符合或不符合）质量守恒定律。
②若在验证质量守恒定律时，若利用有气体参加或有气体生成的化学反应来设计实验，在装置设计方面应做到___.
③从微观角度解释化学反应都符合质量守恒定律___.
【答案】（1）产生大量白烟
（2）防止空气逸出
（3）防止白磷燃烧放出热量使瓶塞被鼓出来
（4）空气中氧气约占空气体积的五分之一，白磷燃烧消耗了瓶中的氧气
（5） 铁钉表面出现红色的固体，溶液有蓝色变为浅绿色 c
（6） 符合 在密闭容器中进行 在化学反应前后，原子的种类、原子的数目、原子的质量不变
【解析】（1）磷燃烧的现象是产生大量白烟，由于生成的是五氧化二磷属于固体，属于白烟，故锥形瓶内观察到的现象是：产生大量白烟；（2）左盘锥形瓶口在白磷点燃后要塞紧瓶塞，因为磷燃烧放出大量热，根据热胀冷缩现象，防止空气从瓶中逸出来；（3）瘪气球是为了缓冲由于空气膨胀而使瓶内气压增大，导致瓶塞被鼓出来；（4）白磷过量已经把空气中的氧气全部消耗掉了,而氧气约占空气体积的1/5，所以水会进入五分之一。（5）①硫酸铜溶液与铁钉反应生成硫酸亚铁和铜，烧杯内反应的实验现象为铁钉表面出现红色的固体，溶液由蓝色变为浅绿色；②甲同学所做的实验中，没有气体参加或生成，所以左右肯定平衡，故选c；（6）①乙同学所做的实验中，盐酸与碳酸钠粉末反应生成氯化钠和水和二氧化碳，有气体二氧化碳生成，该反应的化学方程式为：； 故造成天平的指针向右偏转的原因是：盐酸与碳酸钠粉末反应的装置不密闭，生成二氧化碳气体逸出，使左盘内质量减小，该反应符合质量守恒定律。
②要想使两边相等，只能把生成的气体收集起来，不让其出去，也就是说必须在密闭容器中进行了；
③质量守恒的原因：微观是因为：在化学反应前后，原子的种类、原子的数目、原子的质量不变，故在化学反应前后总质量不变。
（重点）15．在质量守恒定律的课堂教学中，甲、乙、丙、丁四组的同学分别做了A、B、C、D四个实验，他们都进行了规范的操作、准确的称量和细致的观察。
（1）甲组同学利用如图A所示实验验证质量守恒定律，在锥形瓶底部铺一层细沙的目的是_____；甲组同学在实验过程中观察到气球先胀大后变小，产生该现象的原因是：_____。
（2）乙组同学做了如图B所示实验，试剂混合前后物质的总质量分别表示为m（前）、m（后）。化学方程式为：乙组同学通过实验得出结论：m（前）>m（后），有人认为该反应不符合质量守恒定律。你认为这种观点_____（填“正确”或“不正确”），若所用试剂不变，改进的方法是_____ 也能验证质量守恒定律。
（3）丙组同学做了实验C所示实验，得出实验结论：m（前）=m（后），你认为该实验_____（填“能”或“不能”）验证质量守恒定律，原因是_____。
（4）丁组同学通过D实验得出结论：化学反应前后物质的总质量保持不变，验证了质量守恒。化学方程式为：，请你从微观的角度解释质量守恒的原因_____。
【答案】（1）防止白磷燃烧炸裂锥形瓶底 白磷燃烧放出热量，气球膨胀，反应后氧气被消耗完，气体冷却，气球缩小
（2）不正确 减少药品的质量且把烧杯换成瓶口用塞子密封的锥形瓶 不能
（3）酒精和水混合没有发生化学变化
（4） 反应过程中原子的种类、原子的数目和原子的质量不变
【解析】（1）甲组同学利用如图A所示实验验证质量守恒定律，锥形瓶内的白磷燃烧，产生大量的热，可能使锥形瓶底部破裂，所以在锥形瓶底部铺一层细沙的目的是防止白磷燃烧炸裂锥形瓶瓶底；甲组同学在实验过程中观察到气球先胀大后变小，产生该现象的原因是：白磷燃烧放出热量，气球膨胀，反应停止氧气被消耗完，气体冷却，气球缩小。（2）乙组同学做了如图B所示实验，试剂混合前后物质的总质量分别表示为m（前）、m（后）。化学方程式为：乙组同学通过实验得出结论：m（前）>m（后），有人认为该反应不符合质量守恒定律。这种观点不正确，原因是反应过程中有二氧化碳气体生成，气体逸散到空气中，导致称量生成物总质量变小。若所用试剂不变，改进的方法是：减少药品的质量且把烧杯换成瓶口用塞子密封的锥形瓶，这样也能验证质量守恒定律。（3）丙组同学做了实验C所示实验，得出实验结论：m（前）=m（后），该实验不能验证质量守恒定律，因为酒精和水混合只是发生物理变化，没有发生化学变化，不能用质量守恒定律解释。（4）丁组同学通过D实验得出结论：化学反应前后物质的总质量保持不变，验证了质量守恒。化学方程式为：，用微观的角度解释质量守恒的原因是反应过程中原子的种类、原子的数目和原子的质量不变。
（提升）16．请结合下列常用实验装置，回答有关问题。
（1）写出图中标有序号仪器的名称：①_____。
（2）若用高锰酸钾制取氧气，应选用的发生装置是_____（填字母），在加入药品前，应首先_____，发生反应的化学方程式为_____。
（3）若要用过氧化氢溶液和二氧化锰制取干燥的氧气，为了使反应随时发生或停止，可选择的发生收集装置是_____（填字母，从“A~F”中选），检验氧气是否集满的方法是_____。
（4）二氧化氮是一种红棕色的有毒气体，密度比空气大，易溶于水，若用装置G收集二氧化氮，你认为气体应从_____（填“a”或“b”）端进入。
【答案】（1）长颈漏斗
（2）A 检查装置的气密性
（3）CD 将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，说明已经集满
（4） a
【解析】（1）由图可知，仪器①的名称是：长颈漏斗；
（2）若用高锰酸钾制取氧气，该反应属于固体加热反应，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，否则装置漏气，会收集不到气体；
高锰酸钾受热分解为锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应的化学方程式为：；（3）若要用过氧化氢溶液和二氧化锰制取干燥的氧气，为了使反应随时发生或停止，可选择的发生装置是C，因为该反应属于固液不加热反应，可将块状二氧化锰置于多孔隔板上，关闭止水夹，通过长颈漏斗添加过氧化氢溶液，固液接触，反应发生，产生气体，压强增大，将过氧化氢溶液压入长颈漏斗中，固液分离，反应停止，打开止水夹，固液接触，反应发生；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，要想得到干燥的氧气，应选择向上排空气法，故收集装置选D，故填：CD；氧气具有助燃性，氧气验满：将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，说明已经集满；（4）二氧化氮的密度比空气大，若用装置G收集二氧化氮，气体应从a端进入。
（提升）17．如图是实验室制取和收集气体的常用仪器和装置，回答下列问题：
（1）写出图 a仪器的名称：__________；
（2）实验室用过氧化氢和二氧化锰制取氧气，其发生装置可选择图中 _______（填字母）进行组装；写出该反应的化学式表达式 _________________。
（3）若用g装置收集氧气，开始收集氧气的最佳时机为 ___________。
（4）若用如图装置收集一瓶氧气，气体应从_________（填“a”或“b”）端进入集气瓶。
（5）某兴趣小组，探究带火星的木条在不同体积分数的氧气中复燃情况，部分实验数据如表：
氧气体积分数
30
40
60
70
带火星的木条
不变
稍亮
复燃
复燃
根据上表数据：若在集气瓶中注入占其容积 50%的水，用排水法收集氧气，将瓶内的水排尽，用带火星的木条在该集气瓶中进行实验，实验现象为____________，理由是_____________。
【答案】（1）锥形瓶
（2）ad或cde
（3）当气泡连续且均匀冒出时
（4）b
（5）带火星木条复燃 瓶中氧气体积分数达到了使木条复燃的体积分数
【解析】（1）仪器a是锥形瓶；（2）实验室用过氧化氢和二氧化锰制取氧气，属于固液常温型，发生装置可用ad或cde进行组装。反应的化学方程式为： 。（3）g装置是排水法收集氧气，刚冒出的气泡是空气，当气泡连续均匀冒出时，才开始收集； （4）氧气的密度比空气大，气体从b端进入集气瓶；
（5）设集气瓶体积为x，将瓶内的水排尽后氧气体积为：x×50%+x×21%=0.71x，此时氧气的体积分数为：×100%=71%，71%>60%，因此能使带火星的木条复燃。
（提升）18．实验室中，可利用下列装置制取某些气体。
（1）写出带标号的仪器的名称：①_________ ；②_______。
（2）若用C装置加热高锰酸钾制取一瓶较纯净的氧气：
①C装置需做出的一处改进是____________；收集装置应该选_______（填序号）；该反应的文字表达式为______________，其基本反应类型为_______。
②以下是某同学的部分实验操作，其中不合理的是_________（填序号）。
Ⅰ.先检查装置的气密性，后加入药品 Ⅱ.先固定试管，后放置酒精灯 Ⅲ.先将导管伸入集气瓶，后加热试管
（3）实验室常用硫铁矿和稀硫酸（液体）在常温下反应制取硫化氢气体。该气体易溶于水，密度比空气大。由上述信息推知，在实验室制取硫化氢时（要求反应速率可控，所得气流平稳），应选用的发生装置是_____（填序号，下同），选用的收集装置是______。
（4）如图是一个多用途装置，其部分用途如下：
①若用于向上排空气法收集氧气，检验氧气已收集满的方法是____。
②若用于排水法收集氧气，先在集气瓶中装满水，然后从_______端通入氧气（填“a”或“b”）。
（5）如图A、B是有关氧气化学性质实验的装置示意图。
①A中水的作用是_________。
②B中可观察到的实验现象是_______。
③请写出B中反应的文字表达式：_________。
【答案】（1）试管 集气瓶
（2）在试管口放一团棉花 D 高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 分解反应 Ⅱ、Ⅲ（全对才给分）
（3） A E
（4）用带火星的木条放在b导管口处，木条复燃，证明氧气已集满
（5） b 吸收燃烧产生的二氧化硫，避免其污染空气 铁丝剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体 铁+氧气四氧化三铁
【解析】（1）带标号的仪器的名称：①是试管；②是集气瓶。（2）①若用C装置加热高锰酸钾制取一瓶较纯净的氧气，高锰酸钾是粉末状的，为防止高锰酸钾粉末进入导管，试管口需要塞一团棉花，制取一瓶较纯净的氧气，用排水法收集，故C装置需做出的一处改进是在试管口放一团棉花；氧气不易溶于水，故收集装置应该选D；反应是高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，故该反应的文字表达式为高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气，反应符合一变多，故其基本反应类型为分解反应。②Ⅰ.实验要先检查装置的气密性，后加入药品，故正确；Ⅱ.实验组装仪器要由下而上，先放置酒精灯，后固定试管，故不正确；Ⅲ.先加热试管排尽空气，后将导管伸入集气瓶收集气体，故不正确。故选ⅡⅢ。（3）实验室常用硫铁矿和稀硫酸（液体）在常温下反应制取硫化氢气体，在实验室制取硫化氢时（要求反应速率可控，所得气流平稳），注射器能控制反应物的滴加速率，控制反应速率，故应选用的发生装置是A，硫化氢气体易溶于水，密度比空气大，用向上排空气法收集，故选用的收集装置是E。（4）①若用于向上排空气法收集氧气，氧气密度比空气大，氧气从长管进，空气从短管排出，故检验氧气已收集满的方法是用带火星的木条放在b导管口处，木条复燃，证明氧气已集满。②若用于排水法收集氧气，先在集气瓶中装满水，氧气密度比水小，氧气要从短管通入，水从长管排出，故然后从b端通入氧气。（5）①硫在氧气中点燃生成二氧化硫，二氧化硫和水反应生成亚硫酸，故A中水的作用是吸收燃烧产生的二氧化硫，避免其污染空气。②铁在氧气中点燃生成四氧化三铁，故B中可观察到的实验现象是铁丝剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体。③铁在氧气中点燃生成四氧化三铁，故B中反应的文字表达式为铁+氧气四氧化三铁。
（提升）19．实验室中分别用高锰酸钾、过氧化氢、氯酸钾制取比较纯净的氧气。请结合图回答问题：
（1）写出甲所指仪器名称：_____；组装A装置时，固定试管应在放置酒精灯之_____（选填“前”或“后”）进行。
（2）欲用高锰酸钾制取比较纯净的氧气，则应选择的装置组合是_____，反应的化学方程式为_____，该反应属于_____反应。若用该装置收集的氧气也不纯，原因可能是_____。
（3）查阅资料知，高铁酸钾（K2FeO4）固体可用于制取氧气。
方案一：4K2FeO4 2Fe2O3+4K2O+3O2↑
方案二：4 K2FeO4+10H2O＝4Fe（OH）3↓+8KOH+3O2↑
①若用方案二制取氧气，应该选用的发生装置是_____（填装置序号）。选用图F装置用排空气法收集氧气时，氧气应该从_____（填“a”或“b”）端通入。
②下列关于以上两种方案制取氧气的说法正确的是_____（填序号）
a．方案一发生的是分解反应
b．方案二更简便、节能
c．制取等质量的氧气，两种方案所需高铁酸钾的质量相等
【答案】（1）集气瓶 后
（2）AD 分解 刚有气泡就收集，而没有等气泡均匀冒出时才收集
（3）B a abc
【解析】（1）甲所指仪器名称是集气瓶；组装A装置时，顺序是从下到上，所以固定试管应在放置酒精灯之后进行，而拆装置的时候正好相反。（2）用高锰酸钾制取氧气应选用加热固体制气体装置，排水法收集到的气体较纯净，故欲用高锰酸钾制取比较纯净的氧气，则应选择的装置组合是AD，反应的化学方程式为2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑，反应是“一变多”所以该反应属于分解反应。若用该装置收集的氧气也不纯，原因可能是刚有气泡就收集，而没有等气泡均匀冒出时才收集
（3）①若用方案二制取氧气，应该选用的发生装置是“固液装置”，所以选择B。因为氧气密度比空气密度稍大，所以选用图F装置用排空气法收集氧气时是“长进短出”，氧气应该从a端进入。
②根据两个方案的反应原理得出：a、方案一发生的反应是“一变多”，所以是分解反应，故正确；
b、方案二不需要加热，所以更简便、节能，故正确；c、因为两个反应方程式氧气和高铁酸钾前面的化学计量数数相等，所以制取等质量的氧气，两种方案所需高铁酸钾的质量相等，故正确。故选abc。
（提升）20．实验室利用下图装置制取氧气，并检验氧气的性质。
（1）如果用氯酸钾制取较纯净的氧气时，制取装置应该选择的仪器是_________（填序号），反应的化学方程式为______________________。
（2）利用上述装置制取氧气时，判断是否收集满的方法是______________。
（3）某研究性学习小组利用所学知识进行了下列实验研究。利用某氯酸钾样品（杂质不参与反应）分解制取氧气，并测定氯酸钾的质量分数，实验结束时如图所示（导管出口高于液面）。
①测量收集到气体体积必须包括的几个步骤：
a调整量筒内外液面高度使之相同；
b使试管和量筒的气体都冷却到室温；
c读取量筒内气体的体积。
这三步操作的正确顺序是__________________（填写步骤代号）。
②测量收集到的气体体积时，应使量筒内外液面相平，如果所示液面位置，使量筒内外液面高度相同的方法是___________________。
③本实验过程中，将导管放入装满水的量筒的时机为_______________。
a加热前，还没有气泡产生时
b加热一会儿，气泡连续均匀产生时
c加热后，移开酒精灯时
（4）如果用过氧化氢分解制取氧气，反应的化学方程式为________________。B瓶中锥形瓶放入的固体的作用是__________________，B装置中使用分液漏斗不使用长颈漏斗的原因是____________。C的收集方法称为___________法，适合于收集___________________的气体。
（5）如图装置，连接好仪器，用于制取氧气以及验证氧气的性质（双口瓶上下部开口）：
①检查好装置气密性良好后，打开弹簧夹、，关闭、，用C装置收集的气体的方法是____________（填选项字母）。
a排水法 b向下排空气法 c向上排空气法
②检验C中收集满气体的方法是_______________。
③C中收集满氧气后，打开弹簧夹、，关闭、，点燃D中燃烧匙内的过量的红磷后，立即伸入C装置中并把塞子塞紧，观察到红磷燃烧的现象是___________，待红磷媳灭，C装置冷却后，打开观察到的现象是_______________。
④写出燃烧匙中的反应方程式________________，其中打开的目的是____________________。
【答案】（1）AC
（2）集气瓶口有大量气泡逸出
（3）bac 慢慢将量筒下移 b
（4） 催化作用 分液漏斗可以控制液体滴加速度，获得平稳的气流 排水法 难溶于水
（5）c 用带火星的木条置于双口瓶上端，若复燃，则集满 剧烈燃烧，发出白光，放热，产生大量白烟 烧杯B中的水进入C中 排出A装置中继续产生的气体，防止瓶内压强过大
【解析】1）如果用氯酸钾制取较纯净的氧气时，选择固体加热装置A，排水法收集氧气更更纯净，选择装置C。故制取装置应该选择的仪器是AC，反应的化学方程式为：2KClO32KCl+3O2↑；
（2）利用上述装置制取氧气时，判断是否收集满的方法是：集气瓶口有大量气泡逸出；（3）某研究性学习小组利用所学知识进行了下列实验研究。利用某氯酸钾样品（杂质不参与反应）分解制取氧气，并测定氯酸钾的质量分数，①测量收集到气体体积正确顺序是：b使试管和量筒的气体都冷却到室温；a调整量筒内外液面高度使之相同；c读取量筒内气体的体积。故选bac；
②测量收集到的气体体积时，应使量筒内外液面相平，如果所示液面位置，使量筒内外液面高度相同的方法是：慢慢将量筒下移③本实验过程中，将导管放入装满水的量筒的时机为：b气泡连续均匀时；（4）如果用过氧化氢分解制取氧气，反应的化学方程式为：2H2O22H2O+O2↑；
B瓶中锥形瓶放入的二氧化锰固体的作用是：催化作用，加速过氧化氢溶液分解；B装置中使用分液漏斗不使用长颈漏斗的原因是：分液漏斗可以控制液体滴加速度，获得平稳的气流。C的收集方法称为排水法，适合于收集难溶于水的气体。（5）①检查好装置气密性良好后，打开弹簧夹、，关闭、，用C装置收集的气体的方法是： c向上排空气法；②检验C中收集满气体的方法是：用带火星的木条置于双口瓶上端，若复燃，则集满；③C中收集满氧气后，打开弹簧夹、，关闭、，点燃D中燃烧匙内的过量的红磷后，立即伸入C装置中并把塞子塞紧，观察到红磷燃烧的现象是：剧烈燃烧，发出白光，放热，产生大量白烟，待红磷媳灭，C装置冷却后，打开观察到的现象是：烧杯B中的水进入C中；④写出红磷在氧气中燃烧的反应方程式：4P＋5O22P2O5，其中打开的目的是：排出A装置中继续产生的气体，防止瓶内压强过大；
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