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北京专版中考化学总复习题型突破05基本实验及其原理分析练习
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这是一份北京专版中考化学总复习题型突破05基本实验及其原理分析练习，共35页。
题型突破(五) 基本实验及其原理分析
题型分类突破
类型一 基本实验
角度1 氧气的制取和性质实验
1.[2018·东城二模]根据下列实验装置回答问题。
图T5-1
(1)实验室用高锰酸钾制备和收集氧气的装置是 (填序号)。
(2)铁丝在氧气中燃烧的实验如图E所示,反应的化学方程式是 。
2.实验室常用较浓的过氧化氢溶液与二氧化锰制氧气。
(1)反应的化学方程式为 。
(2)实验中,为了得到平稳的气流,最适合的装置组合是 (填序号)。
图T5-2
3.课堂上老师利用如图T5-3所示的装置演示硫在氧气中燃烧的实验,回答下列问题:
图T5-3
(1)实验现象是 。
(2)水的作用是 。
(3)仪器a的名称是 。
4.[2018·房山区二模]请从A或B两题中任选一个作答,若两题均作答,按A计分。
A
木炭燃烧
(1)木炭在氧气中燃烧时,可观察到的实验现象为 。
(2)若验证生成物,需向集气瓶中加入的药品为 。
B
铁丝燃烧
(1)铁丝在氧气中燃烧的化学方程式为 。
(2)实验时,预先在集气瓶里装少量水的作用是 。
5.同学们在实验室用5%的H2O2溶液制取氧气并进行氧气性质实验。
图T5-4
气体制备:用配制好的5%H2O2溶液和MnO2制取O2。请你在A、B两套装置中选择其中一套,并说明选择的理由 ,该反应的化学方程式为 。待反应结束后同学们回收了混合物中的MnO2,实验操作为 。
性质实验:小明用收集好的氧气,进行了图T5-5的实验:
图T5-5
把点燃的木炭伸入集气瓶中,实验现象是 ;为使铁丝在氧气中持续剧烈燃烧,他把光亮的细铁丝盘成螺旋状, ,缓慢插入集气瓶中,观察到持续剧烈燃烧。通过实验得出,氧气可以支持燃烧,并且可燃物燃烧更剧烈。
6.图T5-6是同学们制取氧气和探究氧气性质的活动。
图T5-6
(1)图Ⅰ是实验室制取氧气的装置,该反应的化学方程式为 ,仪器a的名称是 。操作中有很多注意事项,例如在收集氧气时看到气泡从瓶口逸出,应该 ,再将集满氧气的集气瓶正放在桌面上;实验中有些错误操作可能会使试管炸裂,写出为避免试管炸裂的一个正确操作 。
(2)图Ⅱ①中木炭在氧气中充分燃烧的化学方程式为 。反应完毕盖好玻璃片,将集气瓶倒置(如图②),玻璃片未掉下来的原因是 。
角度2 二氧化碳的制取和性质实验
7.[2018·怀柔二模]图T5-7是用试管作为反应容器制取二氧化碳实验时的主要步骤:
图T5-7
(1)A的实验现象是 。
(2)B中反应的化学方程式为 。
(3)用C装置收集气体的原因是 。
8.[2018·西城二模改编]如图T5-8为二氧化碳性质实验,回答下列问题。
图T5-8
(1)加热液体时可观察到的现象是 。
(2)石蕊溶液变红的原因是 (用化学方程式表示)。
9.[2018·镇江改编]某同学设计如图T5-9所示实验,探究二氧化碳的有关性质。
图T5-9
实验一:A瓶中 (填“能”或“不能”)观察到现象,B瓶中可观察到的现象是 。该实验采用了科学探究中的控制变量法,控制的变量是 。
实验二:将二氧化碳缓慢通入竖直放置的玻璃管中,能观察到第 (填序号)号棉球先变色,由此现象可知二氧化碳具有 的物理性质。
10.[2015·朝阳二模改编]请根据下列装置图回答问题。
图T5-10
(1)图甲中制取气体的化学方程式为 ;图甲所示装置还可用于实验室制取另一种气体,反应的化学方程式为 。
(2)图乙烧杯中有两支高低燃烧的蜡烛,向烧杯中倾倒二氧化碳;图丙有三支高低燃烧的蜡烛,被罩在一只稍大一些的烧杯中。分别观察到乙、丙中蜡烛燃烧的现象是 (填序号)。
A.乙、丙都是自下而上依次熄灭
B.乙、丙都是自上而下依次熄灭
C.乙中自上而下依次熄灭,丙中自下而上依次熄灭
D.乙中自下而上依次熄灭,丙中自上而下依次熄灭
角度3 金属的物理性质和化学性质
11.[2018·北京]用如图T5-11所示装置进行实验(夹持仪器略去)。加热一段时间后,蜡烛熔化、掉落,之后火柴燃烧。
图T5-11
(1)能说明铜具有导热性的现象是 。
(2)能体现物质化学性质的现象是 (填序号)。
A.酒精燃烧
B.蜡烛熔化
C.火柴燃烧
12.[2016·东城一模改编]根据实验示意图回答问题。
图T5-12
(1)图Ⅰ中,铜片与黄铜片相互刻画,铜片表面留下明显划痕,结论是 。
(2)图Ⅱ中,先燃烧的是 ,结论是 ,图Ⅱ中铜片的作用是 。
13.[2017·房山二模]课外小组的同学为探究锌、铜、镍三种金属的性质,进行如下实验。
实验一取一根铜丝,在铜丝一端滴上一滴石蜡,用酒精灯加热铜丝的另一端。
实验二取粗细、长短相同的锌丝、铜丝、镍(Ni)丝分别与50 mL稀盐酸反应,实验记录如下表所示。
锌
镍
铜
稀盐酸的质量分数
15%
15%
15%
主要实验现象
大量气泡
少量气泡
无现象
(1)实验一中观察到石蜡 ,说明铜丝具有 性。
(2)由实验二得出锌、铜、镍三种金属活动性由强到弱的顺序是 。
14.[2017·海淀一模]为了验证铁、铜、银的金属活动性强弱,同学们设计了如图5-13所示实验。
图T5-13
(1)第1步实验的目的是 ,可观察到的现象是 。
(2)第2步实验中,为了达到实验目的,溶液甲可以是 (填序号)。
A.稀盐酸 B.FeSO4溶液
C.CuSO4溶液 D.ZnSO4溶液
角度4 常见化合物酸、碱、盐的性质
15.探究紫色石蕊变色规律的实验中,往点滴板1~6号的孔穴中先加入如图T5-14所示的试剂,再分别滴入2滴紫色石蕊溶液。
图T5-14
(1)作为空白对照实验的是孔穴 (填序号)。
(2)孔穴中试剂变蓝的是 (填序号)。
16.[2018·石景山二模]根据图T5-15所示实验,Y烧杯中溶液由红色变为无色。
图T5-15
(1)该实验可证明分子具有的性质是 。
(2)请用化学方程式表示红色变为无色的原因 。
(3)该实验得出氢氧化钠的性质有 。
17.[2018·房山二模]如图T5-16所示,在白色点滴板1~6的孔穴中,分别滴加2滴稀盐酸。
图T5-16
(1)无明显变化的孔穴有 (填序号)。
(2)孔穴3中发生反应的化学方程式为 。
(3)孔穴5反应后溶液中的溶质是 (写出所有可能)。
18.[2017·东城一模]炎热的夏天,在家中可以自制汽水来解暑。
制备材料 1.5 g小苏打、1.5 g柠檬酸、蔗糖、果汁、凉开水、500 mL饮料瓶
制作过程如图T5-17所示。
图T5-17
(1)柠檬酸易溶于水,其水溶液显酸性。检验柠檬酸的水溶液显酸性,可以选择下列物质中的 (填序号)。
A.铁钉 B.铜丝
C.鸡蛋壳 D.食盐
(2)上述自制汽水属于“碳酸饮料”,其中碳酸的来源是 。
(3)材料中的小苏打是 的俗称,其水溶液显碱性。
(4)打开该汽水瓶盖,能够看到的现象是 ,发生反应的化学方程式是 。
19.同学们运用对比的学习方法探究碱的性质。
实验一
观察固体表面
实验二
向两块固体表面滴加稀盐酸
实验三
振荡3个塑料瓶
(1)由实验一、二可知,氢氧化钠会吸收空气中的 ,因此要密封保存。
(2)实验三中观察到3个塑料瓶变瘪的程度为A>B>C,对比A瓶与C瓶的实验现象,可证明 。
20.氧化钙俗名生石灰,某同学针对氧化钙设计了如下实验方案:
图T5-18
(1)分离B中难溶物的操作Ⅰ叫 。
(2)如果要用实验证明C中不是水而是一种溶液,可以选择下列 (填序号)进行实验。
①稀盐酸 ②酚酞溶液 ③二氧化碳 ④氯化钠溶液
(3)操作Ⅱ可以加入某种物质或进行某操作使无色澄清液C出现白色浑浊,操作Ⅱ是 。
(4)C在空气中放置一段时间会变质,原因(方程式表示) 。
21.[2018·丰台二模]现有三只烧杯,分别盛有稀盐酸、澄清石灰水、碳酸钠溶液中的一种。
图T5-19
已知:碳酸钠溶液呈碱性。
(1)分别滴加紫色石蕊后,A烧杯中溶液变为红色,则所盛溶液为 。
(2)将A中溶液分别加入到B、C烧杯中,即可鉴别出B为碳酸钠溶液,C为澄清石灰水,依据的现象为 。
角度5 空气中氧气含量的测定
22.[2017·东城二模]利用下列装置测定空气中氧气含量,实验步骤如下(装置气密性良好,部分操作已略去,因导管产生的误差忽略不计)。
图T5-20
(1)打开止水夹a、b,向集气瓶中缓慢通入一定量的空气,通入集气瓶内空气的量应该满足的条件是 ,测得进入量筒中水的体积为V1。
(2)关闭止水夹a、b,用强光照射引燃白磷,发生反应的化学方程式是 。
(3)白磷熄灭并冷却至室温,打开b,看到的现象是 ,测得量筒内水的体积是V2。根据实验记录V1、V2,得出空气中氧气的体积分数的计算式是 。
图T5-21
23.[2018·房山二模]利用如图T5-21 所示装置测定空气中氧气含量,燃烧匙中盛有足量红磷,左右管中盛有等量水。点燃红磷迅速放入左管中,并盖紧胶塞。
(1)红磷燃烧的化学方程式为 。
(2)若红磷量不足将导致的结果是 。
(3)整个实验过程中,左管中的水面变化情况为 。
24.[2017·通州一模]可以利用手持技术较准确的测定空气中氧气的含量,其中与集气瓶相连的压强传感器等电子设备能将集气瓶内压强精确地记录并保存下来。图乙、图丙是用该装置测得的红磷和木炭分别在集气瓶中燃烧过程中的压强-时间关系图(该装置气密性良好,p0是集气瓶内初始气压,p、p'分别是反应结束时恢复到室温时集气瓶内的气压)。
图T5-22
(1)红磷燃烧的化学方程式为 。
(2)为什么集气瓶中的压强会先增大后减小?请说明原因: _____________________________________ 。
(3)能否用木炭来进行氧气含量的测定?请结合图进行说明: 。
角度6 探究燃烧条件
25.[2018·海淀一模]用图T5-23所示的装置探究“燃烧的条件”及“灭火的原理”。
已知:白磷的着火点为40 ℃,红磷的着火点为240 ℃。
图T5-23
(1)实验甲:用可燃物红磷和白磷进行探究,若要证明可燃物燃烧需要与氧气接触,则固体A为 。
(2)实验乙:将长、短两支蜡烛固定在烧杯中,点燃。
①向烧杯中放入干冰后,长蜡烛继续燃烧,短蜡烛的火焰逐渐变小至熄灭。短蜡烛熄灭的原因是 。
②向烧杯中继续加入干冰,长蜡烛仍然不熄灭。这一现象反映出CO2具有的性质是 。
26.[2018·门头沟一模]用图T5-24所示装置,分别对燃烧条件进行研究。
图T5-24
内容
研究燃烧条件
步骤
①打开弹簧夹,通入一段时间N2,关闭弹簧夹,加热木炭。
②停止加热,冷却后打开弹簧夹,通入O2。
③加热木炭。④停止通O2,熄灭酒精灯。
(1)木炭充分燃烧时,发生反应的化学方程式为 。
(2)步骤②的目的是 。
27.[2018·朝阳二模]利用下列装置完成A或B两个实验(白磷的着火点为40 ℃,红磷的着火点为240 ℃)。
A
B
挤压滴管1,一段时间后,加热燃烧管至240 ℃以上。
(1)双球管中发生反应的化学方程式为 。
(2)燃烧管中白磷和红磷均不燃烧,其原因是 。
挤压滴管2,一段时间后,微热燃烧管至80 ℃。
(1)双球管中发生反应的化学方程式为 。
(2)得出可燃物燃烧需要温度达到着火点的结论,对应的现象是 。
(续表)
角度7 用过滤、蒸发的方法分离混合物(如粗盐中
难溶性杂质的去除)
28.[2018·丰台区二模]粗盐中难溶性杂质的去除
可供选择的主要仪器如下:
①试管 ②烧杯 ③蒸发皿 ④托盘天平
⑤10 mL量筒 ⑥100 mL量筒 ⑦药匙
⑧胶头滴管 ⑨漏斗 ⑩酒精灯 铁架台 玻璃棒
(1)过滤需要用到的仪器有 (填序号)。
(2)蒸发过程中,需不断进行搅拌,其原因是 。
29.[2016·通州二模]某同学做粗盐(含有难溶性杂质)提纯实验,进行了如图Ⅰ操作:
图T5-25
(1)将粗盐进行提纯并计算其产率。操作步骤为:①→ (填序号)。
(2)实验结束后,发现产率较低。可能原因是 (填序号)。
A.食盐没有全部溶解即过滤
B.蒸发时食盐飞溅剧烈
C.蒸发后,所得精盐很潮湿
D.器皿上沾有的精盐没全部转移到称量纸上
(3)操作⑥中需要将圆形滤纸折叠处理,如图Ⅱ所示中不该出现的情形是 (填序号)。
角度8 配制一定溶质质量分数的溶液
30.[2018·西城二模改编]实验室配制100 g溶质质量分数为6%的氯化钠溶液。实验操作如下:
图T5-26
(1)操作⑤中量筒的量程是 (填“10 mL”“50 mL”或“100 mL”)。
(2)若操作①中有部分固体洒落桌面,所得溶液的溶质质量分数会 (填“偏大”“不变”或“偏小”)。
31.[2017·朝阳一模]现用溶质质量分数为36.5%的浓盐酸配制100 g溶质质量分数为7.3%的稀盐酸。
(1)配制的稀盐酸中溶质的质量为 g。
(2)用量筒量取所需浓盐酸与水的体积时,视线要与量筒内液体凹液面的 保持水平,再读出液体的体积。
(3)将两种液体都倒入 (填仪器名称)中,用玻璃棒搅拌,使溶液混合均匀。
(4)将配制好的溶液倒入试剂瓶中,盖好瓶塞并贴上标签,备用。
角度9 综合对比实验
32.[2018·朝阳期末考试] “对比实验”是科学探究常用的方法,根据下列实验回答问题。
图T5-27
(1)实验1中,将大小相同的滤纸片和乒乓球碎片放在薄铜片的两侧,加热铜片的中部,观察到乒乓球碎片比滤纸片先燃烧,通过此现象说明燃烧的条件之一是 。
A.可燃物 B.空气 C.温度达到着火点
(2)实验2中,把干燥的紫色石蕊纸花和湿润的紫色石蕊纸花分别放入两瓶干燥的二氧化碳气体中,下列有关说法正确的是 。
A.CO2与水发生了反应
B.水具有酸性
C.干燥的紫色石蕊纸花变红
D.湿润的紫色石蕊纸花变红
(3)实验3是探究铁生锈条件的实验,会出现明显现象的是 (填序号,下同)。欲得出“铁生锈需要与氧气接触”的实验结论,需要对比 。
(4)实验4可以得出二氧化碳的性质是 。
33.[2017·东城二模]以下是初中化学的一些基本实验,请根据实验内容回答下列问题。
图T5-28
(1)A实验中,将盛有氧气的试管倒扣在被热水浸没的白磷上方,可以观察到的现象是 。
(2)B实验的目的是 。
(3)C实验中,甲试管的铁钉生锈,乙试管的铁钉不生锈,说明铁钉生锈与 有关。
(4)D实验的现象是 。
(5)E实验中,将塑料瓶充分振荡后,发现盛有氢氧化钠溶液的瓶子比盛有水的瓶子明显更瘪,据此现象可以得出的结论是 。
34.[2017·石景山一模]实验小组同学用完全相同的4个充满二氧化碳的软塑料瓶验证二氧化碳的化学性质。
已知:通常状况下,1体积的水约能溶解1体积二氧化碳。
实验
操作
现象
1
向瓶①内倒入13体积水,迅速拧紧瓶盖,振荡
瓶子均变瘪,变瘪程度依次为①<②<④<③
2
向瓶②内倒入13体积饱和石灰水,迅速拧紧瓶盖,振荡
3
向瓶③内倒入13体积5%氢氧化钠溶液,迅速拧紧瓶盖,振荡
4
向瓶④内倒入110体积氢氧化钠固体,迅速拧紧瓶盖,振荡
(1)实验1中发生反应的化学方程式为 ;实验2中发生反应的化学方程式为 。
(2)上述4个实验中,验证了CO2能与NaOH反应的实验有 (填序号)。
(3)请判断实验1能否证明二氧化碳与水反应?并说明理由 ________________________________ 。
35.某小组同学利用如图T5-29所示装置探究铁生锈的条件,其中C、D的分液漏斗中为足量且浓度和体积均相同的稀盐酸。
图T5-29
(1)步骤一:关闭K2和K3,打开K1,A中反应的化学方程式是 ,B中所盛放的试剂是 。对比铁丝表面的变化,能够说明铁生锈与水有关的是装置 (填C、D或E,下同),能够说明铁生锈的快慢与氧气浓度有关的是装置 和 。
(2)步骤二:关闭K1,打开K2和K3,将装置C、D中分液漏斗内的稀盐酸同时全部注入广口瓶中,两个广口瓶中现象的不同点是:① ;② ,由此也可以判断铁丝生锈情况。C中反应的化学方程式是 。
(3)温度会影响铁生锈的快慢,请设计实验加以证明: 。
角度10 其他实验
36.小明用蜡烛进行了下列活动。
图T5-30
(1)活动1:点燃蜡烛后,电子秤示数逐渐减小。蜡烛燃烧后生成二氧化碳和水的总质量 (填“大于”“等于”或“小于”)燃烧掉的蜡烛的质量,其原因是 ______________________________ 。
(2)活动2:用玻璃杯迅速扣住燃烧的蜡烛,并使杯口始终浸没在水中,可观察到 。
37.为研究甲烷在空气中充分燃烧后所得混合气体的成分,将该气体缓慢地通过如图T5-31所示装置。
图T5-31
(1)A中是否一定能观察到溶液变浑浊的现象? (填“是”或“否”)。
(2)B中红色的铜变为黑色的氧化铜,证明混合气中一定含有 ,该反应的化学方程式是 。
(3)下列有关C中收集到气体组成的说法正确的是 (填序号)。
a.一定含O2
b.一定含N2
c.可能含O2
d.可能含N2
38.课外小组同学利用图T5-32所示装置制取二氧化碳,并对其性质进行研究。
图T5-32
(1)若打开弹簧夹K1,关闭K2,从长颈漏斗向装置C中加入足量的稀盐酸,C中发生反应的化学方程式为 ; A中的现象可证明CO2具有的性质是 ;B中盛放的试剂是 。
(2)若打开弹簧夹K2、K4,关闭K1、K3,从长颈漏斗向装置C中加入足量的稀盐酸,当观察到 的现象时,证明E中CO2已集满。关闭弹簧夹K2、K4,打开K3,从分液漏斗向E中加入适量的氢氧化钠溶液。该实验中,能证明CO2与NaOH发生了化学反应的现象是 。
类型二 压强相关综合实验
化学实验中涉及气体压强差的应用非常多,如装置气密性的检验、空气中氧气含量的测定(红磷或者白磷燃烧)、二氧化碳与“三水”(水、氢氧化钠溶液、石灰水溶液)反应的实验等。一般引起气体压强变化的现象有热量的变化、气体的消耗、气体的产生。归纳如下几方面气压问题,借以提高学生解决问题的关键应变能力和综合学科素养。
一、经典实验的角度归纳
实验类型
应用举例和总结提升
1.装置气密性的检验实验
如图装置,如何测试装置气密性?____________________________
总结提升:检查装置气密性的共同点是,将气体密封,然后通过加热气体或注水等方法来改变密闭容器中气体的压强,通过现象来判断是否产生了持续的压强差
2.空气中氧气含量的测定
如图是测定空气中氧气体积分数的实验装置。
(1)在实验过程中,集气瓶内的压强变化为 ,若实验过程中弹簧夹未夹紧或者伸入红磷速度过慢,则实验测得的结果 (填“偏高”或“偏低”)。
(2)若实验结束发现,烧杯水倒吸进入集气瓶的体积小于预测的15,你认为原因是 。
(3)若将集气瓶中的导管延长至液面下(且液面下水足够多),去掉弹簧夹,实验过程中集气瓶的液面变化为 ,最终集气瓶中的压强 大气压(填“大于”“小于”或“等于”)。
3.二氧化碳和“三水”的反应
B-1白醋与干燥的石蕊小花
B-2蒸馏水与干燥的石蕊小花
B-3干燥的二氧化碳与干燥的石蕊小花
B-4水与干燥的石蕊小花
B-5将4实验后的小花放在干燥的二氧化碳中
如图A、B,是探究二氧化碳与水反应的实验
(1)实验A中,你观察到的现象是 。能否证明二氧化碳与水发生了反应? (填“能”或“不能”)。
(2)实验B中,石蕊小花由紫色变成红色的是哪一步? ,5个实验对比说明 。综合考虑后发现,哪一步可以省略 。若将最后B-5反应后的石蕊小花烘干,预测现象 ,说明 。
如图C,是探究二氧化碳与氢氧化钠反应的实验
(3)请叙述上述四种实验的现象:
C-1 ; C-2 ;
C-3 ; C-4 。
(4)上述四个实验不能说明二氧化碳与氢氧化钠反应了,原因是 。为何会引起上述四种实验的相关现象: 。
如图D,是探究二氧化碳与氢氧化钠反应的相关实验。请回答以下问题:
(5)将注射器1中的溶液推入充有二氧化碳的三颈瓶中,观察到的现象: 。
(6)操作: ,无明显现象。这一步的目的是 。
(7)将注射器2中的溶液推入瓶中,发现溶液中有气泡产生,且气球变瘪。向外拉注射器3,观察到的现象是 。
(8)本次实验的结论是 。
4.关于液体倒吸的实验
(1)如图E,从短导管通入氧气,处于密闭体系的集气瓶中气压 ,大于 ,集气瓶中的水在 的作用下,从长导管流入量筒,实验结束后,量筒中水的 就是所收集氧气的 。
总结提升:收集及测定气体的体积,通常是利用气体的压强将液体压出集气瓶或压入可测量液体体积的仪器中,间接求出气体的体积
(2)如图F, 让U形管液面发生变化的物质:
U形管液面变化
试管内水中加入的物质
先左高右低,最后相平
先左低右高,最后相平
二、气压差应用的角度
气压差应用
应用举例
利用气体压强检查装置的气密性
略
利用气压差进行定性研究
许多化学实验,在特定的装置中,通过气压的变化进行定性研究
1.气压减小的变化: 气体的消耗和物质溶解的吸热效应(氢氧化钠溶液与 的反应、 参与且产物为固体的化学反应、 气和 溶于水、 固体溶于水吸热等)
2.气压增大的变化:气体的产生和物质溶解的放热效应(生成氧气的反应如 、生成二氧化碳的反应如 、生成氢气的反应如 、固体 溶于水放热、 溶于水放热、 与水反应放热等)
总结:气体的产生或消耗导致压强的变化是稳定的,但物质的吸热、放热效应引起的压强变化是不稳定的,最终气压会回到原来状态,压强差为零
利用气压差进行定量研究
空气中氧气含量的测定
39.[2018·怀柔二模]如图T5-33所示,水滴入盛有浓硫酸的锥形瓶中。
图T5-33
(1)98%的硫酸中溶质与溶液的质量比为 。
(2)此实验可观察到锥形瓶中水浮在液体表面且水沸腾,并出现液体飞溅的现象,U形管中呈现甲低、乙高现象的原因是 。
40.[2018·密云一模]我们常用实验探究的方法来研究常见物质的组成,如图T5-34:
图T5-34
(1)实验A发生反应的化学方程式为 。
(2)生活中,我们偶尔会看见蔗糖在锅里加热时间过长会变成黑色。那么蔗糖是由哪些元素组成的呢?某同学用C装置进行实验(夹持和支撑装置略去)来测定蔗糖的组成。
小资料:
Ⅰ.铜丝在加热条件下能与氧气发生反应生成黑色固体氧化铜。
Ⅱ.蔗糖在空气中燃烧生成二氧化碳和水。
实验步骤:先用酒精灯在玻璃管铜丝处加热,同时反复推拉注射器活塞,充分反应后,再将酒精灯移至蔗糖处进行加热。观察到玻璃管中蔗糖处生成黑色的固体,内壁有水珠出现。
实验结论:蔗糖中一定含有 元素(写元素符号)。
实验分析:上述实验过程中,先对铜丝进行加热,并同时反复推拉注射器活塞的作用是 。
实验原理:与 (填“A”或“B”)实验相同。
41.[2017·东城一模]利用如图T5-35所示装置可以进行氯化氢制备和性质检验一体化实验。实验过程如下:
图T5-35
(1)检验装置气密性良好。
(2)制备氯化氢。加热浓硫酸与氯化钠固体发生复分解反应制氯化氢气体,该反应的化学方程式是 。
(3)收集氯化氢。需要打开a使浓硫酸流入1号烧瓶,同时打开 (填“b”“c”或“d”),关闭 (填“b”“c”或“d”)。当观察到 时,说明2号烧瓶内氯化氢气体已收集满,立即关闭b、d,同时打开c。
(4)将注射器中的水注入2号烧瓶中,片刻后打开d,可以观察到2号烧瓶中出现红色的“喷泉”,请解释“喷泉”形成的原因: 。
(5)集气瓶口醮有浓NaOH溶液的棉花的作用是 。
42.[2018·朝阳二模]利用如下装置进行实验。实验前K1、K2均已关闭。
实验装置
实验1
实验2
Ⅰ.A中盛有水,液面浸没下端导管口,B中盛有含酚酞的NaOH溶液
Ⅱ.将注射器中的浓硫酸注入A中,并保持注射器活塞不动,充分接触后,打开K1和K2
Ⅰ.A中充满CO2,B中盛有一定量的水
Ⅱ.将注射器中的NaOH溶液(足量)注入A中,充分反应后,打开K1和K2
(1)检查A装置气密性:向下推注射器的活塞,松手后活塞恢复至原位,该现象说明 。
(2)实验1观察到A中液体流入B中,B中溶液由红色变成无色,产生该现象的原因是 。
(3)实验2不能证明二氧化碳与氢氧化钠发生反应,其理由是 。
43.[2017·北京]利用如下装置进行实验(两支玻璃管内径相同)。实验前K1、K2、K3均已关闭。
实验装置
实验1:制备气体
实验2:测定空气中氧气含量
左管中带孔的燃烧匙盛有足量锌粒,右管盛有稀硫酸
Ⅰ.打开K1和K2,使反应发生
Ⅱ.在K1的导管口处收集气体
Ⅲ.……
左管中燃烧匙盛有足量白磷,右管盛有水
Ⅰ.光照引燃白磷
Ⅱ.待白磷熄灭,冷却,打开K2,至液面不再变化,右管中液体的高度为h1
(1)实验1:锌与稀硫酸反应的化学方程式为 ;为使反应停止,Ⅲ中的操作是 。
(2)实验2:打开K2,右管中液面下降,原因是 ;计算空气中氧气体积分数的表达式
为 (用h0、h1表示)。
44.[2018·门头沟一模]化学小组的同学用图T5-36所示装置进行如下实验,实验前K1、K2、K3均为关闭状态。
图T5-36
步骤
内容
实验步骤
实验1
B、C中分别盛有无色酚酞试液,打开K1,从分液漏斗中加入浓氨水,关闭K1,然后打开K2、K3。
实验2
A中盛满CO2,B中盛有氢氧化钙溶液,C中盛有稀盐酸。
①打开K1,从分液漏斗慢慢放入适量的氢氧化钠溶液,关闭K1。
②一段时间后打开K2,观察到A中有沉淀产生时,迅速关闭K2。
③再打开K3,观察到A中有气泡产生。
(1)实验1中,可以观察到的现象是 。
(2)实验2中,步骤①中所发生反应的化学方程式为 。
(3)实验2中,请解释步骤③产生气泡的原因为 。
45.[2017·西城一模]利用表中装置进行下列实验。
实验装置
实验1
实验2
①甲的试管中放入少量MnO2,滴管中放入过氧化氢溶液,乙、丙中各放入一小块白磷,依次加入适量的80 ℃的水。白磷均不燃烧;
②打开K1、K2,将过氧化氢溶液滴入试管中,观察到乙中白磷不燃烧,丙中白磷燃烧;
③一段时间后,丙中导管内液面上升
①关闭K1,打开K2,甲的试管中充满CO2,滴管中放入浓NaOH溶液;乙试管中放入足量的铁粉,丙中放入约半试管的稀盐酸
②将浓NaOH溶液滴入甲试管中,一段时间后,打开K1
(1)实验1:甲中发生反应的化学方程式为 ;对比乙和丙中的实验现象,说出本实验欲探究的燃烧条件是 。
(2)实验1:步骤③的现象说明装置内压强减小,压强减小的原因是 。
(3)实验2:甲中发生反应的化学方程式为 ;打开K1,乙中的现象是 。
46.[2016·房山一模]用图T5-37所示装置进行实验。A的容积为350 mL,装置气密性良好,实验前K1、K2均已关闭。
图T5-37
(1)测定空气中氧气的含量。
A中预先放入30 mL的水,B中盛有水。用凸透镜引燃燃烧匙中的白磷,反应的化学方程式为 。待冷却后打开K2,观察到B中的水减少了64 mL,则A中O2的体积分数计算式为 。
(2)研究二氧化碳的性质。
A中盛有二氧化碳,分液漏斗中盛放氢氧化钠浓溶液,B中盛放稀盐酸。证明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应的实验操作是:打开K1,待液体流下,关闭K1;一段时间后,打开K2。实验过程中观察到的现象是 ,产生以上现象的原因是 ____________________________________ 。
47.[2015·北京]利用表中装置进行实验。实验前K1、K2、K3均已关闭。
内容
装置
实验1:制备气体
实验2:测定气体含量
Ⅰ.打开K1,用注射器向盛有锌粒的A中注入稀硫酸,直至液面浸没下端导管口;
Ⅱ.在K1上方导管口收集气体
Ⅰ.A(容积350 mL)中为用排空气法收集的CO2,B中装满水。用注射器向A中注入15 mL NaOH溶液(足量),充分反应;
Ⅱ.打开K2和K3
(1)检查装置气密性:保持K1关闭,打开K2、K3,向B中加水至液面浸没下端导管口,用手捂住A瓶外壁,说明左侧装置气密性良好的现象是 ;用同样原理可以检查另一侧装置的气密性。
(2)实验1中,锌与稀硫酸反应的化学方程式为 ;气体收集完毕后,在不拆卸装置的情况下,使A中未反应的稀硫酸大部分转移到B中的操作是 。
(3)实验2中,当B中液面不再变化时,测得B中减少了160 mL水,则A中CO2的体积分数约为 %。
参考答案
类型一
1.(1)AD (2)3Fe+2O2Fe3O4
2.(1) 2H2O22H2O+O2↑
(2)AD
3.(1)剧烈燃烧,产生明亮的蓝紫色火焰,放出热量,生成一种有刺激性气味的气体
(2)吸收二氧化硫,防止污染空气
(3)集气瓶
4.A:(1)发出白光、放热、生成能使石灰水变浑浊的气体
(2)澄清的石灰水
B:(1)3Fe+2O2Fe3O4 (2)防止溅落的熔化物炸裂瓶底
5.A,便于添加液体药品(或便于制得较多气体)[或B,装置简单(或节约药品)](合理即可) 2H2O22H2O+O2↑ 过滤、干燥 发出白光,放出热量 下端系一根火柴,点燃火柴,待火柴快燃尽时
6.(1)2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑ 试管
在水面下用玻璃片盖住瓶口,把集气瓶移出水槽
试管口略向下倾斜
(2)C+O2CO2 因为氢氧化钠溶液与二氧化碳反应使瓶内气体减小,瓶内气压小于外界大气压
7.(1)烧杯内导管口有气泡冒出,且松开手后有水柱上升到一定高度
(2) CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑
(3)二氧化碳密度大于空气密度
8.(1)有气泡,溶液由红色变紫色 (2)H2O+CO2H2CO3
9.实验一:不能 紫色石蕊纸花变红 有无水存在
实验二: ④ 密度比空气大
10.(1)CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑ 2H2O22H2O+O2↑
(2)D
11.(1)蜡烛熔化掉落(或火柴燃烧) (2)AC
12.(1) 黄铜比铜硬度大
(2)白磷 白磷的着火点比红磷低 传递热量(或导热)
13.(1)熔化 导热
(2)锌、镍、铜
14.(1)验证铜、银的金属活动性强弱
铜丝表面附着一层银白色固体,溶液由无色逐渐变成蓝色
(2)ABC
[解析] (1)第1步实验为比较铜和银的活动性强弱,所以把铜丝放入硝酸银溶液,现象为铜丝表面有银白色固体生成,溶液由无色变为蓝色。(2)为了达到实验目的,比较铁和铜的活动性强弱。放入稀盐酸,铁会出现气泡,而铜不会,所以铁比铜活泼;放入硫酸亚铁,都没有现象,证明铜不如铁活泼;放入硫酸铜溶液,铁表面会有红色物质生成,并且溶液会由蓝色变成浅绿色,证明铁比铜活泼。
15.(1)1 (2)3、4
16.(1)分子在不断运动
(2)HCl+NaOH NaCl+H2O
(3)氢氧化钠能与盐酸反应、能使无色酚酞溶液变红色
17.(1)2、4、5
(2)Fe2O3+6HCl2FeCl3+3H2O
(3)氯化钠,氯化钠、氢氧化钠,氯化钠、氯化氢
18.(1)AC (2)小苏打和柠檬酸
(3)碳酸氢钠
(4)有大量气泡产生 H2CO3H2O+CO2↑
19.(1)二氧化碳和水 (2)CO2能与NaOH发生反应
20.(1)过滤 (2)②③
(3)加热(或加入少量NaOH固体或Na2CO3)
(4)CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O
21.(1)稀盐酸
(2)A中溶液加入B中,产生无色气泡,A中溶液加入C大烧杯中,无明显现象
22.(1)盛有白磷的燃烧匙在水面上方
(2)4P+5O22P2O5
(3)量筒内的水进入集气瓶(或水倒吸进入集气瓶中) V1-V2V1×100%
[解析] (1)可燃物燃烧的条件之一为与氧气接触,所以,必须让白磷接触空气。(3)白磷熄灭并冷却至室温后,集气瓶中压强小于外界大气压,打开止水夹b,量筒中的水倒吸入集气瓶中的体积等于被消耗的氧气体积;集气瓶中被排出的水的体积V1是集气瓶中收集到的空气体积,最终量筒中剩余体积为V2,倒吸的水的体积等于氧气体积,等于V1-V2,所以,空气中氧气的体积分数的计算式为V1-V2V1×100%。
23.(1)4P+5O22P2O5
(2)测量数据偏小(或测量数据不准确)
(3)先下降,后上升,最终停留在刻度1处
24.(1)4P+5O22P2O5
(2)开始时燃烧放热,使瓶中气体压强增大;后来氧气被大量消耗,温度也逐渐下降,压强减小
(3)不能,反应前后压强不变,无法计算
25.(1)白磷
(2)①隔绝了空气(或干冰升华吸热,温度降低到蜡烛的着火点以下)
②密度比空气大
26.(1)C+O2CO2
(2)研究可燃物燃烧温度需要达到着火点
27.
A
B
(1)CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑
(2)可燃物没有与氧气接触
(1)2H2O22H2O+O2↑
(2)燃烧管中红磷不燃烧,白磷燃烧
28.(1)②⑨ (2)防止局部温度过高,造成液体飞溅
29.(1)⑤②③⑥④ (2)ABD (3)D
30.(1)100 mL (2)偏小
[解析] 根据计算,100 g 6%的溶液中,溶剂(水)的质量为100 g-100 g×6%=94 g,标准状况下,94 g水的体积为94 mL,因此100 mL量程才合适;因为①为溶解,其中固体溶质在溶解过程中减少,溶剂不变,那溶液的溶质质量分数将会减少。
31. (1)7.3 (2)最低处 (3)烧杯
32. (1)C (2)AD (3)③ ②③
(4)二氧化碳不燃烧且不支持燃烧,密度大于空气的密度
[解析] (1)实验1中,观察到乒乓球碎片比滤纸片先燃烧,说明乒乓球碎片比滤纸片的着火点低,通过此现象说明燃烧的条件之一是温度达到着火点。(2)实验2中,把干燥的紫色石蕊纸花和湿润的紫色石蕊纸花分别放入两瓶干燥的二氧化碳气体中,通过对比可以证明CO2与水发生了反应;湿润的紫色石蕊纸花变红。(3)实验3是探究铁生锈条件的实验,会出现明显现象的是③,现象为铁丝生锈,试管内水面上升;欲得出“铁生锈需要与氧气接触”的实验结论,需要对比的是②③。(4)实验4的现象是下面的蜡烛先熄灭,上面的蜡烛后熄灭,可以得出二氧化碳的性质是:二氧化碳不燃烧、不支持燃烧,密度大于空气的密度。
33.(1)白磷燃烧,冒出大量白烟,水进入试管
(2)探究同种溶质在不同溶剂中的溶解性
(3)水
(4)蜡烛由下而上依次熄灭
(5)二氧化碳能与氢氧化钠溶液反应
34.(1)CO2+H2OH2CO3
Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O
(2)4;1和3;2和3
(3)不能,因为通常情况下,1体积水能溶解1体积二氧化碳,该实验没有证明有碳酸生成
[解析] (2)要想通过压强变化验证二氧化碳与氢氧化钠的反应,首先要排除水的干扰,实验4选择氢氧化钠固体与二氧化碳反应,排除水的干扰,可行;实验1和实验3,实验2和实验3,是两组对比实验,通过与同体积水反应,根据实验中瓶子变瘪程度不同,对比得出二氧化碳与氢氧化钠及氢氧化钙反应,也可行。(3)二氧化碳除了可以和水反应外,二氧化碳还能溶于水,仅凭瓶子变瘪不能够说明二氧化碳与水反应了。
35.(1)2H2O22H2O+O2↑
浓硫酸 C、D D E
(2)①产生气泡的快慢
②溶液的颜色
Fe+2HClFeCl2+H2↑
(3)在氧气和水(或水蒸气浓度)相同的情况下,比较不同温度下相同的铁丝生锈的快慢
36.(1) 大于 蜡烛燃烧是蜡烛和氧气反应生成了二氧化碳和水蒸气
(2)杯中水的高度增加,蜡烛熄灭
37.(1)是
(2)O2 2Cu+O22CuO (3)bc
38.(1)CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑
二氧化碳能与水反应 浓硫酸
(2)F中石灰水变浑浊 D中稀盐酸倒吸入E中,E中有气泡冒出
[解析] (1)C中石灰石与盐酸反应产生CO2,打开K1,观察到A中现象为湿润的一半紫色石蕊小花变红,干燥的一半不变色,所以B中盛放的试剂应为浓硫酸,具备干燥功能。(2)打开K2、K4, 关闭K1、K3,C中产生气体通过装置E、F,当F中澄清石灰水变浑浊,说明E中CO2已集满;关闭K2、K4,打开K3,装置D、E连通,分液漏斗中加入的NaOH与CO2反应:CO2+2NaOHNa2CO3+H2O,E瓶中压强变小,D中稀盐酸倒吸入E中,与Na2CO3反应,产生气泡。
类型二
一、
1.用手紧握试管外壁,一段时间后发现烧杯中导管口有少量气泡冒出,松开手,发现烧杯中导管内有一段水柱,且持续一段时间液面不下降
2.(1)先变大后变小,最后恢复至常压 偏高
(2)装置漏气,红磷的量不足或者氧气未耗尽,未冷却至室温便打开弹簧夹
(3)液面先下降后上升至原瓶剩余空间的15 等于
3.(1)塑料瓶子变瘪 不能
(2)B-1、B-5 二氧化碳能与水发生反应 B-4 石蕊小花由红变紫 生成的碳酸不稳定,加热后又变成了二氧化碳和水
(3)试管内液面上升 软塑料瓶变瘪 鸡蛋下滑进集气瓶 烧瓶内气球变鼓
(4)未设置空白实验,排除水对二氧化碳的干扰 二氧化碳与氢氧化钠反应,消耗了气体,使得瓶内(试管内、气球外)的气压下降,产生明显气压差
(5)三颈瓶内气球鼓起
(6)向外拉注射器3 验证二氧化碳是否已完全反应
(7)澄清石灰水变浑浊
(8)二氧化碳可以与氢氧化钠反应
4.(1)变大 外界大气压 气压差 体积 体积
(2)硝酸铵 氧化钙
二、
1.二氧化碳 气体 氨 二氧化碳 硝酸铵
2.双氧水与二氧化锰的反应 稀盐酸与碳酸钙(碳酸盐)的反应 稀硫酸与锌的反应 氢氧化钠 浓硫酸 氧化钙
39.(1)49∶50 (2)浓硫酸溶于水放热,使甲管内部压强大于乙管外部的压强
40.(1)4P+5O2 2P2O5 (2) C、H、O 让铜丝将装置内氧气消耗尽 B
[解析] (2)将酒精灯移至蔗糖处进行加热,观察到玻璃管中蔗糖处留下黑色的固体,说明反应生成了碳,即蔗糖中含有碳元素,内壁有水珠,说明反应生成了水,即蔗糖中含有氢元素和氧元素,因此蔗糖中一定含有碳、氢、氧元素;实验时反复推拉注射器活塞的作用是使空气和铜充分接触,从而使氧气完全反应;实验原理与B实验相同,这是因为B中通过反应生成氢气和氧气,从而判断水是由氢元素和氧元素组成的。
41.(2)H2SO4(浓)+2NaClNa2SO4+2HCl↑
(3)bd c 烧杯中紫色石蕊溶液变为红色
(4)由于氯化氢易溶于水,使烧瓶内气体减少,使瓶内压强小于外界大气压
(5)吸收氯化氢,减少环境污染
42.(1)A装置气密性良好
(2)浓硫酸遇水放热,A中压强变大,使A中液体流入B中,与氢氧化钠发生中和反应
(3)氢氧化钠溶液中的水也能消耗二氧化碳
[解析] (1)检查A装置气密性:向下推注射器的活塞,松手后活塞恢复至原位,该现象说明A装置气密性良好。(2)实验1观察到A中液体流入B中,B中溶液由红色变成无色,产生该现象的原因是浓硫酸溶于水放热,A中压强变大,使A中液体流入B中,与氢氧化钠发生中和反应。(3)由于二氧化碳能溶于水,实验2不能证明二氧化碳与氢氧化钠发生反应。
43.(1)Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑ 关闭K1
(2)左侧玻璃管内白磷燃烧消耗氧气,压强减小
h0-h1h0×100%
[解析] (1)锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,反应的化学方程式为Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑;欲使反应停止,可关闭左侧玻璃管上方的K1,左侧不断产生气体,使管内压强变大,固液分离,反应停止。(2)左侧玻璃管内白磷燃烧消耗氧气,使装置内压强减小,右侧水进入左侧管中;被吸入左侧的水即为消耗氧气的体积,所以最终测得的空气中氧气体积分数为h0-h1h0×100%。
44.(1)B、C中的无色酚酞依次变红
(2)2NaOH+CO2Na2CO3+H2O
(3)A中压强减小,C中稀盐酸沿导管进入A中,与碳酸盐发生反应
[解析] (2)实验2的过程①中,A中二氧化碳和氢氧化钠反应的化学方程式为2NaOH+CO2Na2CO3+H2O。
(3)步骤③产生气泡的原因是A中压强减小,C中稀盐酸沿导管进入A中,与A中的碳酸盐发生反应。
45.(1)2H2O22H2O+O2↑ 与氧气接触
(2)装置甲中反应放热,一段时间后温度降低,导致压强减小
(3)CO2+2NaOHNa2CO3+H2O
丙中的稀盐酸倒吸入乙中,有无色的气泡产生,溶液由无色变为浅绿色
46.(1)4P+5O22P2O5 64mL350mL-30mL×100%
(2)稀盐酸进入A中,A中有气泡冒出
CO2与NaOH反应生成Na2CO3,使A中气压减小,B中液体倒吸入A中;稀盐酸与Na2CO3反应生成CO2气体,有气泡冒出
47.(1)B装置左侧导管口有气泡冒出
(2)Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑
打开K2、K3,关闭K1
(3)50
[解析] (1)左侧装置气密性良好时,用手捂住A瓶外壁,A中气体受热体积膨胀,看到B装置左侧导管口有气泡冒出。(2)锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,打开K2、K3,关闭K1,导致装置A中气体压强增大,稀硫酸被气体压入装置B中。(3)二氧化碳被氢氧化钠溶液完全吸收,气体减少的体积为160 mL+15 mL=175 mL,则A中CO2的体积分数约为175mL350mL×100%=50%。
题型突破(五) 基本实验及其原理分析
题型分类突破
类型一 基本实验
角度1 氧气的制取和性质实验
1.[2018·东城二模]根据下列实验装置回答问题。
图T5-1
(1)实验室用高锰酸钾制备和收集氧气的装置是 (填序号)。
(2)铁丝在氧气中燃烧的实验如图E所示,反应的化学方程式是 。
2.实验室常用较浓的过氧化氢溶液与二氧化锰制氧气。
(1)反应的化学方程式为 。
(2)实验中,为了得到平稳的气流,最适合的装置组合是 (填序号)。
图T5-2
3.课堂上老师利用如图T5-3所示的装置演示硫在氧气中燃烧的实验,回答下列问题:
图T5-3
(1)实验现象是 。
(2)水的作用是 。
(3)仪器a的名称是 。
4.[2018·房山区二模]请从A或B两题中任选一个作答,若两题均作答,按A计分。
A
木炭燃烧
(1)木炭在氧气中燃烧时,可观察到的实验现象为 。
(2)若验证生成物,需向集气瓶中加入的药品为 。
B
铁丝燃烧
(1)铁丝在氧气中燃烧的化学方程式为 。
(2)实验时,预先在集气瓶里装少量水的作用是 。
5.同学们在实验室用5%的H2O2溶液制取氧气并进行氧气性质实验。
图T5-4
气体制备:用配制好的5%H2O2溶液和MnO2制取O2。请你在A、B两套装置中选择其中一套,并说明选择的理由 ,该反应的化学方程式为 。待反应结束后同学们回收了混合物中的MnO2,实验操作为 。
性质实验:小明用收集好的氧气,进行了图T5-5的实验:
图T5-5
把点燃的木炭伸入集气瓶中,实验现象是 ;为使铁丝在氧气中持续剧烈燃烧,他把光亮的细铁丝盘成螺旋状, ,缓慢插入集气瓶中,观察到持续剧烈燃烧。通过实验得出,氧气可以支持燃烧,并且可燃物燃烧更剧烈。
6.图T5-6是同学们制取氧气和探究氧气性质的活动。
图T5-6
(1)图Ⅰ是实验室制取氧气的装置,该反应的化学方程式为 ,仪器a的名称是 。操作中有很多注意事项,例如在收集氧气时看到气泡从瓶口逸出,应该 ,再将集满氧气的集气瓶正放在桌面上;实验中有些错误操作可能会使试管炸裂,写出为避免试管炸裂的一个正确操作 。
(2)图Ⅱ①中木炭在氧气中充分燃烧的化学方程式为 。反应完毕盖好玻璃片,将集气瓶倒置(如图②),玻璃片未掉下来的原因是 。
角度2 二氧化碳的制取和性质实验
7.[2018·怀柔二模]图T5-7是用试管作为反应容器制取二氧化碳实验时的主要步骤:
图T5-7
(1)A的实验现象是 。
(2)B中反应的化学方程式为 。
(3)用C装置收集气体的原因是 。
8.[2018·西城二模改编]如图T5-8为二氧化碳性质实验,回答下列问题。
图T5-8
(1)加热液体时可观察到的现象是 。
(2)石蕊溶液变红的原因是 (用化学方程式表示)。
9.[2018·镇江改编]某同学设计如图T5-9所示实验,探究二氧化碳的有关性质。
图T5-9
实验一:A瓶中 (填“能”或“不能”)观察到现象,B瓶中可观察到的现象是 。该实验采用了科学探究中的控制变量法,控制的变量是 。
实验二:将二氧化碳缓慢通入竖直放置的玻璃管中,能观察到第 (填序号)号棉球先变色,由此现象可知二氧化碳具有 的物理性质。
10.[2015·朝阳二模改编]请根据下列装置图回答问题。
图T5-10
(1)图甲中制取气体的化学方程式为 ;图甲所示装置还可用于实验室制取另一种气体,反应的化学方程式为 。
(2)图乙烧杯中有两支高低燃烧的蜡烛,向烧杯中倾倒二氧化碳;图丙有三支高低燃烧的蜡烛,被罩在一只稍大一些的烧杯中。分别观察到乙、丙中蜡烛燃烧的现象是 (填序号)。
A.乙、丙都是自下而上依次熄灭
B.乙、丙都是自上而下依次熄灭
C.乙中自上而下依次熄灭,丙中自下而上依次熄灭
D.乙中自下而上依次熄灭,丙中自上而下依次熄灭
角度3 金属的物理性质和化学性质
11.[2018·北京]用如图T5-11所示装置进行实验(夹持仪器略去)。加热一段时间后,蜡烛熔化、掉落,之后火柴燃烧。
图T5-11
(1)能说明铜具有导热性的现象是 。
(2)能体现物质化学性质的现象是 (填序号)。
A.酒精燃烧
B.蜡烛熔化
C.火柴燃烧
12.[2016·东城一模改编]根据实验示意图回答问题。
图T5-12
(1)图Ⅰ中,铜片与黄铜片相互刻画,铜片表面留下明显划痕,结论是 。
(2)图Ⅱ中,先燃烧的是 ,结论是 ,图Ⅱ中铜片的作用是 。
13.[2017·房山二模]课外小组的同学为探究锌、铜、镍三种金属的性质,进行如下实验。
实验一取一根铜丝,在铜丝一端滴上一滴石蜡,用酒精灯加热铜丝的另一端。
实验二取粗细、长短相同的锌丝、铜丝、镍(Ni)丝分别与50 mL稀盐酸反应,实验记录如下表所示。
锌
镍
铜
稀盐酸的质量分数
15%
15%
15%
主要实验现象
大量气泡
少量气泡
无现象
(1)实验一中观察到石蜡 ,说明铜丝具有 性。
(2)由实验二得出锌、铜、镍三种金属活动性由强到弱的顺序是 。
14.[2017·海淀一模]为了验证铁、铜、银的金属活动性强弱,同学们设计了如图5-13所示实验。
图T5-13
(1)第1步实验的目的是 ,可观察到的现象是 。
(2)第2步实验中,为了达到实验目的,溶液甲可以是 (填序号)。
A.稀盐酸 B.FeSO4溶液
C.CuSO4溶液 D.ZnSO4溶液
角度4 常见化合物酸、碱、盐的性质
15.探究紫色石蕊变色规律的实验中,往点滴板1~6号的孔穴中先加入如图T5-14所示的试剂,再分别滴入2滴紫色石蕊溶液。
图T5-14
(1)作为空白对照实验的是孔穴 (填序号)。
(2)孔穴中试剂变蓝的是 (填序号)。
16.[2018·石景山二模]根据图T5-15所示实验,Y烧杯中溶液由红色变为无色。
图T5-15
(1)该实验可证明分子具有的性质是 。
(2)请用化学方程式表示红色变为无色的原因 。
(3)该实验得出氢氧化钠的性质有 。
17.[2018·房山二模]如图T5-16所示,在白色点滴板1~6的孔穴中,分别滴加2滴稀盐酸。
图T5-16
(1)无明显变化的孔穴有 (填序号)。
(2)孔穴3中发生反应的化学方程式为 。
(3)孔穴5反应后溶液中的溶质是 (写出所有可能)。
18.[2017·东城一模]炎热的夏天,在家中可以自制汽水来解暑。
制备材料 1.5 g小苏打、1.5 g柠檬酸、蔗糖、果汁、凉开水、500 mL饮料瓶
制作过程如图T5-17所示。
图T5-17
(1)柠檬酸易溶于水,其水溶液显酸性。检验柠檬酸的水溶液显酸性,可以选择下列物质中的 (填序号)。
A.铁钉 B.铜丝
C.鸡蛋壳 D.食盐
(2)上述自制汽水属于“碳酸饮料”,其中碳酸的来源是 。
(3)材料中的小苏打是 的俗称,其水溶液显碱性。
(4)打开该汽水瓶盖,能够看到的现象是 ,发生反应的化学方程式是 。
19.同学们运用对比的学习方法探究碱的性质。
实验一
观察固体表面
实验二
向两块固体表面滴加稀盐酸
实验三
振荡3个塑料瓶
(1)由实验一、二可知,氢氧化钠会吸收空气中的 ,因此要密封保存。
(2)实验三中观察到3个塑料瓶变瘪的程度为A>B>C,对比A瓶与C瓶的实验现象,可证明 。
20.氧化钙俗名生石灰,某同学针对氧化钙设计了如下实验方案:
图T5-18
(1)分离B中难溶物的操作Ⅰ叫 。
(2)如果要用实验证明C中不是水而是一种溶液,可以选择下列 (填序号)进行实验。
①稀盐酸 ②酚酞溶液 ③二氧化碳 ④氯化钠溶液
(3)操作Ⅱ可以加入某种物质或进行某操作使无色澄清液C出现白色浑浊,操作Ⅱ是 。
(4)C在空气中放置一段时间会变质,原因(方程式表示) 。
21.[2018·丰台二模]现有三只烧杯,分别盛有稀盐酸、澄清石灰水、碳酸钠溶液中的一种。
图T5-19
已知:碳酸钠溶液呈碱性。
(1)分别滴加紫色石蕊后,A烧杯中溶液变为红色,则所盛溶液为 。
(2)将A中溶液分别加入到B、C烧杯中,即可鉴别出B为碳酸钠溶液,C为澄清石灰水,依据的现象为 。
角度5 空气中氧气含量的测定
22.[2017·东城二模]利用下列装置测定空气中氧气含量,实验步骤如下(装置气密性良好,部分操作已略去,因导管产生的误差忽略不计)。
图T5-20
(1)打开止水夹a、b,向集气瓶中缓慢通入一定量的空气,通入集气瓶内空气的量应该满足的条件是 ,测得进入量筒中水的体积为V1。
(2)关闭止水夹a、b,用强光照射引燃白磷,发生反应的化学方程式是 。
(3)白磷熄灭并冷却至室温,打开b,看到的现象是 ,测得量筒内水的体积是V2。根据实验记录V1、V2,得出空气中氧气的体积分数的计算式是 。
图T5-21
23.[2018·房山二模]利用如图T5-21 所示装置测定空气中氧气含量,燃烧匙中盛有足量红磷,左右管中盛有等量水。点燃红磷迅速放入左管中,并盖紧胶塞。
(1)红磷燃烧的化学方程式为 。
(2)若红磷量不足将导致的结果是 。
(3)整个实验过程中,左管中的水面变化情况为 。
24.[2017·通州一模]可以利用手持技术较准确的测定空气中氧气的含量,其中与集气瓶相连的压强传感器等电子设备能将集气瓶内压强精确地记录并保存下来。图乙、图丙是用该装置测得的红磷和木炭分别在集气瓶中燃烧过程中的压强-时间关系图(该装置气密性良好,p0是集气瓶内初始气压,p、p'分别是反应结束时恢复到室温时集气瓶内的气压)。
图T5-22
(1)红磷燃烧的化学方程式为 。
(2)为什么集气瓶中的压强会先增大后减小?请说明原因: _____________________________________ 。
(3)能否用木炭来进行氧气含量的测定?请结合图进行说明: 。
角度6 探究燃烧条件
25.[2018·海淀一模]用图T5-23所示的装置探究“燃烧的条件”及“灭火的原理”。
已知:白磷的着火点为40 ℃,红磷的着火点为240 ℃。
图T5-23
(1)实验甲:用可燃物红磷和白磷进行探究,若要证明可燃物燃烧需要与氧气接触,则固体A为 。
(2)实验乙:将长、短两支蜡烛固定在烧杯中,点燃。
①向烧杯中放入干冰后,长蜡烛继续燃烧,短蜡烛的火焰逐渐变小至熄灭。短蜡烛熄灭的原因是 。
②向烧杯中继续加入干冰,长蜡烛仍然不熄灭。这一现象反映出CO2具有的性质是 。
26.[2018·门头沟一模]用图T5-24所示装置,分别对燃烧条件进行研究。
图T5-24
内容
研究燃烧条件
步骤
①打开弹簧夹,通入一段时间N2,关闭弹簧夹,加热木炭。
②停止加热,冷却后打开弹簧夹,通入O2。
③加热木炭。④停止通O2,熄灭酒精灯。
(1)木炭充分燃烧时,发生反应的化学方程式为 。
(2)步骤②的目的是 。
27.[2018·朝阳二模]利用下列装置完成A或B两个实验(白磷的着火点为40 ℃,红磷的着火点为240 ℃)。
A
B
挤压滴管1,一段时间后,加热燃烧管至240 ℃以上。
(1)双球管中发生反应的化学方程式为 。
(2)燃烧管中白磷和红磷均不燃烧,其原因是 。
挤压滴管2,一段时间后,微热燃烧管至80 ℃。
(1)双球管中发生反应的化学方程式为 。
(2)得出可燃物燃烧需要温度达到着火点的结论,对应的现象是 。
(续表)
角度7 用过滤、蒸发的方法分离混合物(如粗盐中
难溶性杂质的去除)
28.[2018·丰台区二模]粗盐中难溶性杂质的去除
可供选择的主要仪器如下:
①试管 ②烧杯 ③蒸发皿 ④托盘天平
⑤10 mL量筒 ⑥100 mL量筒 ⑦药匙
⑧胶头滴管 ⑨漏斗 ⑩酒精灯 铁架台 玻璃棒
(1)过滤需要用到的仪器有 (填序号)。
(2)蒸发过程中,需不断进行搅拌,其原因是 。
29.[2016·通州二模]某同学做粗盐(含有难溶性杂质)提纯实验,进行了如图Ⅰ操作:
图T5-25
(1)将粗盐进行提纯并计算其产率。操作步骤为:①→ (填序号)。
(2)实验结束后,发现产率较低。可能原因是 (填序号)。
A.食盐没有全部溶解即过滤
B.蒸发时食盐飞溅剧烈
C.蒸发后,所得精盐很潮湿
D.器皿上沾有的精盐没全部转移到称量纸上
(3)操作⑥中需要将圆形滤纸折叠处理,如图Ⅱ所示中不该出现的情形是 (填序号)。
角度8 配制一定溶质质量分数的溶液
30.[2018·西城二模改编]实验室配制100 g溶质质量分数为6%的氯化钠溶液。实验操作如下:
图T5-26
(1)操作⑤中量筒的量程是 (填“10 mL”“50 mL”或“100 mL”)。
(2)若操作①中有部分固体洒落桌面,所得溶液的溶质质量分数会 (填“偏大”“不变”或“偏小”)。
31.[2017·朝阳一模]现用溶质质量分数为36.5%的浓盐酸配制100 g溶质质量分数为7.3%的稀盐酸。
(1)配制的稀盐酸中溶质的质量为 g。
(2)用量筒量取所需浓盐酸与水的体积时,视线要与量筒内液体凹液面的 保持水平,再读出液体的体积。
(3)将两种液体都倒入 (填仪器名称)中,用玻璃棒搅拌,使溶液混合均匀。
(4)将配制好的溶液倒入试剂瓶中,盖好瓶塞并贴上标签,备用。
角度9 综合对比实验
32.[2018·朝阳期末考试] “对比实验”是科学探究常用的方法,根据下列实验回答问题。
图T5-27
(1)实验1中,将大小相同的滤纸片和乒乓球碎片放在薄铜片的两侧,加热铜片的中部,观察到乒乓球碎片比滤纸片先燃烧,通过此现象说明燃烧的条件之一是 。
A.可燃物 B.空气 C.温度达到着火点
(2)实验2中,把干燥的紫色石蕊纸花和湿润的紫色石蕊纸花分别放入两瓶干燥的二氧化碳气体中,下列有关说法正确的是 。
A.CO2与水发生了反应
B.水具有酸性
C.干燥的紫色石蕊纸花变红
D.湿润的紫色石蕊纸花变红
(3)实验3是探究铁生锈条件的实验,会出现明显现象的是 (填序号,下同)。欲得出“铁生锈需要与氧气接触”的实验结论,需要对比 。
(4)实验4可以得出二氧化碳的性质是 。
33.[2017·东城二模]以下是初中化学的一些基本实验,请根据实验内容回答下列问题。
图T5-28
(1)A实验中,将盛有氧气的试管倒扣在被热水浸没的白磷上方,可以观察到的现象是 。
(2)B实验的目的是 。
(3)C实验中,甲试管的铁钉生锈,乙试管的铁钉不生锈,说明铁钉生锈与 有关。
(4)D实验的现象是 。
(5)E实验中,将塑料瓶充分振荡后,发现盛有氢氧化钠溶液的瓶子比盛有水的瓶子明显更瘪,据此现象可以得出的结论是 。
34.[2017·石景山一模]实验小组同学用完全相同的4个充满二氧化碳的软塑料瓶验证二氧化碳的化学性质。
已知:通常状况下,1体积的水约能溶解1体积二氧化碳。
实验
操作
现象
1
向瓶①内倒入13体积水,迅速拧紧瓶盖,振荡
瓶子均变瘪,变瘪程度依次为①<②<④<③
2
向瓶②内倒入13体积饱和石灰水,迅速拧紧瓶盖,振荡
3
向瓶③内倒入13体积5%氢氧化钠溶液,迅速拧紧瓶盖,振荡
4
向瓶④内倒入110体积氢氧化钠固体,迅速拧紧瓶盖,振荡
(1)实验1中发生反应的化学方程式为 ;实验2中发生反应的化学方程式为 。
(2)上述4个实验中,验证了CO2能与NaOH反应的实验有 (填序号)。
(3)请判断实验1能否证明二氧化碳与水反应?并说明理由 ________________________________ 。
35.某小组同学利用如图T5-29所示装置探究铁生锈的条件,其中C、D的分液漏斗中为足量且浓度和体积均相同的稀盐酸。
图T5-29
(1)步骤一:关闭K2和K3,打开K1,A中反应的化学方程式是 ,B中所盛放的试剂是 。对比铁丝表面的变化,能够说明铁生锈与水有关的是装置 (填C、D或E,下同),能够说明铁生锈的快慢与氧气浓度有关的是装置 和 。
(2)步骤二:关闭K1,打开K2和K3,将装置C、D中分液漏斗内的稀盐酸同时全部注入广口瓶中,两个广口瓶中现象的不同点是:① ;② ,由此也可以判断铁丝生锈情况。C中反应的化学方程式是 。
(3)温度会影响铁生锈的快慢,请设计实验加以证明: 。
角度10 其他实验
36.小明用蜡烛进行了下列活动。
图T5-30
(1)活动1:点燃蜡烛后,电子秤示数逐渐减小。蜡烛燃烧后生成二氧化碳和水的总质量 (填“大于”“等于”或“小于”)燃烧掉的蜡烛的质量,其原因是 ______________________________ 。
(2)活动2:用玻璃杯迅速扣住燃烧的蜡烛,并使杯口始终浸没在水中,可观察到 。
37.为研究甲烷在空气中充分燃烧后所得混合气体的成分,将该气体缓慢地通过如图T5-31所示装置。
图T5-31
(1)A中是否一定能观察到溶液变浑浊的现象? (填“是”或“否”)。
(2)B中红色的铜变为黑色的氧化铜,证明混合气中一定含有 ,该反应的化学方程式是 。
(3)下列有关C中收集到气体组成的说法正确的是 (填序号)。
a.一定含O2
b.一定含N2
c.可能含O2
d.可能含N2
38.课外小组同学利用图T5-32所示装置制取二氧化碳,并对其性质进行研究。
图T5-32
(1)若打开弹簧夹K1,关闭K2,从长颈漏斗向装置C中加入足量的稀盐酸,C中发生反应的化学方程式为 ; A中的现象可证明CO2具有的性质是 ;B中盛放的试剂是 。
(2)若打开弹簧夹K2、K4,关闭K1、K3,从长颈漏斗向装置C中加入足量的稀盐酸,当观察到 的现象时,证明E中CO2已集满。关闭弹簧夹K2、K4,打开K3,从分液漏斗向E中加入适量的氢氧化钠溶液。该实验中,能证明CO2与NaOH发生了化学反应的现象是 。
类型二 压强相关综合实验
化学实验中涉及气体压强差的应用非常多,如装置气密性的检验、空气中氧气含量的测定(红磷或者白磷燃烧)、二氧化碳与“三水”(水、氢氧化钠溶液、石灰水溶液)反应的实验等。一般引起气体压强变化的现象有热量的变化、气体的消耗、气体的产生。归纳如下几方面气压问题,借以提高学生解决问题的关键应变能力和综合学科素养。
一、经典实验的角度归纳
实验类型
应用举例和总结提升
1.装置气密性的检验实验
如图装置,如何测试装置气密性?____________________________
总结提升:检查装置气密性的共同点是,将气体密封,然后通过加热气体或注水等方法来改变密闭容器中气体的压强,通过现象来判断是否产生了持续的压强差
2.空气中氧气含量的测定
如图是测定空气中氧气体积分数的实验装置。
(1)在实验过程中,集气瓶内的压强变化为 ,若实验过程中弹簧夹未夹紧或者伸入红磷速度过慢,则实验测得的结果 (填“偏高”或“偏低”)。
(2)若实验结束发现,烧杯水倒吸进入集气瓶的体积小于预测的15,你认为原因是 。
(3)若将集气瓶中的导管延长至液面下(且液面下水足够多),去掉弹簧夹,实验过程中集气瓶的液面变化为 ,最终集气瓶中的压强 大气压(填“大于”“小于”或“等于”)。
3.二氧化碳和“三水”的反应
B-1白醋与干燥的石蕊小花
B-2蒸馏水与干燥的石蕊小花
B-3干燥的二氧化碳与干燥的石蕊小花
B-4水与干燥的石蕊小花
B-5将4实验后的小花放在干燥的二氧化碳中
如图A、B,是探究二氧化碳与水反应的实验
(1)实验A中,你观察到的现象是 。能否证明二氧化碳与水发生了反应? (填“能”或“不能”)。
(2)实验B中,石蕊小花由紫色变成红色的是哪一步? ,5个实验对比说明 。综合考虑后发现,哪一步可以省略 。若将最后B-5反应后的石蕊小花烘干,预测现象 ,说明 。
如图C,是探究二氧化碳与氢氧化钠反应的实验
(3)请叙述上述四种实验的现象:
C-1 ; C-2 ;
C-3 ; C-4 。
(4)上述四个实验不能说明二氧化碳与氢氧化钠反应了,原因是 。为何会引起上述四种实验的相关现象: 。
如图D,是探究二氧化碳与氢氧化钠反应的相关实验。请回答以下问题:
(5)将注射器1中的溶液推入充有二氧化碳的三颈瓶中,观察到的现象: 。
(6)操作: ,无明显现象。这一步的目的是 。
(7)将注射器2中的溶液推入瓶中,发现溶液中有气泡产生,且气球变瘪。向外拉注射器3,观察到的现象是 。
(8)本次实验的结论是 。
4.关于液体倒吸的实验
(1)如图E,从短导管通入氧气,处于密闭体系的集气瓶中气压 ,大于 ,集气瓶中的水在 的作用下,从长导管流入量筒,实验结束后,量筒中水的 就是所收集氧气的 。
总结提升:收集及测定气体的体积,通常是利用气体的压强将液体压出集气瓶或压入可测量液体体积的仪器中,间接求出气体的体积
(2)如图F, 让U形管液面发生变化的物质:
U形管液面变化
试管内水中加入的物质
先左高右低,最后相平
先左低右高,最后相平
二、气压差应用的角度
气压差应用
应用举例
利用气体压强检查装置的气密性
略
利用气压差进行定性研究
许多化学实验,在特定的装置中,通过气压的变化进行定性研究
1.气压减小的变化: 气体的消耗和物质溶解的吸热效应(氢氧化钠溶液与 的反应、 参与且产物为固体的化学反应、 气和 溶于水、 固体溶于水吸热等)
2.气压增大的变化:气体的产生和物质溶解的放热效应(生成氧气的反应如 、生成二氧化碳的反应如 、生成氢气的反应如 、固体 溶于水放热、 溶于水放热、 与水反应放热等)
总结:气体的产生或消耗导致压强的变化是稳定的,但物质的吸热、放热效应引起的压强变化是不稳定的,最终气压会回到原来状态,压强差为零
利用气压差进行定量研究
空气中氧气含量的测定
39.[2018·怀柔二模]如图T5-33所示,水滴入盛有浓硫酸的锥形瓶中。
图T5-33
(1)98%的硫酸中溶质与溶液的质量比为 。
(2)此实验可观察到锥形瓶中水浮在液体表面且水沸腾,并出现液体飞溅的现象,U形管中呈现甲低、乙高现象的原因是 。
40.[2018·密云一模]我们常用实验探究的方法来研究常见物质的组成,如图T5-34:
图T5-34
(1)实验A发生反应的化学方程式为 。
(2)生活中,我们偶尔会看见蔗糖在锅里加热时间过长会变成黑色。那么蔗糖是由哪些元素组成的呢?某同学用C装置进行实验(夹持和支撑装置略去)来测定蔗糖的组成。
小资料:
Ⅰ.铜丝在加热条件下能与氧气发生反应生成黑色固体氧化铜。
Ⅱ.蔗糖在空气中燃烧生成二氧化碳和水。
实验步骤:先用酒精灯在玻璃管铜丝处加热,同时反复推拉注射器活塞,充分反应后,再将酒精灯移至蔗糖处进行加热。观察到玻璃管中蔗糖处生成黑色的固体,内壁有水珠出现。
实验结论:蔗糖中一定含有 元素(写元素符号)。
实验分析:上述实验过程中,先对铜丝进行加热,并同时反复推拉注射器活塞的作用是 。
实验原理:与 (填“A”或“B”)实验相同。
41.[2017·东城一模]利用如图T5-35所示装置可以进行氯化氢制备和性质检验一体化实验。实验过程如下:
图T5-35
(1)检验装置气密性良好。
(2)制备氯化氢。加热浓硫酸与氯化钠固体发生复分解反应制氯化氢气体,该反应的化学方程式是 。
(3)收集氯化氢。需要打开a使浓硫酸流入1号烧瓶,同时打开 (填“b”“c”或“d”),关闭 (填“b”“c”或“d”)。当观察到 时,说明2号烧瓶内氯化氢气体已收集满,立即关闭b、d,同时打开c。
(4)将注射器中的水注入2号烧瓶中,片刻后打开d,可以观察到2号烧瓶中出现红色的“喷泉”,请解释“喷泉”形成的原因: 。
(5)集气瓶口醮有浓NaOH溶液的棉花的作用是 。
42.[2018·朝阳二模]利用如下装置进行实验。实验前K1、K2均已关闭。
实验装置
实验1
实验2
Ⅰ.A中盛有水,液面浸没下端导管口,B中盛有含酚酞的NaOH溶液
Ⅱ.将注射器中的浓硫酸注入A中,并保持注射器活塞不动,充分接触后,打开K1和K2
Ⅰ.A中充满CO2,B中盛有一定量的水
Ⅱ.将注射器中的NaOH溶液(足量)注入A中,充分反应后,打开K1和K2
(1)检查A装置气密性:向下推注射器的活塞,松手后活塞恢复至原位,该现象说明 。
(2)实验1观察到A中液体流入B中,B中溶液由红色变成无色,产生该现象的原因是 。
(3)实验2不能证明二氧化碳与氢氧化钠发生反应,其理由是 。
43.[2017·北京]利用如下装置进行实验(两支玻璃管内径相同)。实验前K1、K2、K3均已关闭。
实验装置
实验1:制备气体
实验2:测定空气中氧气含量
左管中带孔的燃烧匙盛有足量锌粒,右管盛有稀硫酸
Ⅰ.打开K1和K2,使反应发生
Ⅱ.在K1的导管口处收集气体
Ⅲ.……
左管中燃烧匙盛有足量白磷,右管盛有水
Ⅰ.光照引燃白磷
Ⅱ.待白磷熄灭,冷却,打开K2,至液面不再变化,右管中液体的高度为h1
(1)实验1:锌与稀硫酸反应的化学方程式为 ;为使反应停止,Ⅲ中的操作是 。
(2)实验2:打开K2,右管中液面下降,原因是 ;计算空气中氧气体积分数的表达式
为 (用h0、h1表示)。
44.[2018·门头沟一模]化学小组的同学用图T5-36所示装置进行如下实验,实验前K1、K2、K3均为关闭状态。
图T5-36
步骤
内容
实验步骤
实验1
B、C中分别盛有无色酚酞试液,打开K1,从分液漏斗中加入浓氨水,关闭K1,然后打开K2、K3。
实验2
A中盛满CO2,B中盛有氢氧化钙溶液,C中盛有稀盐酸。
①打开K1,从分液漏斗慢慢放入适量的氢氧化钠溶液,关闭K1。
②一段时间后打开K2,观察到A中有沉淀产生时,迅速关闭K2。
③再打开K3,观察到A中有气泡产生。
(1)实验1中,可以观察到的现象是 。
(2)实验2中,步骤①中所发生反应的化学方程式为 。
(3)实验2中,请解释步骤③产生气泡的原因为 。
45.[2017·西城一模]利用表中装置进行下列实验。
实验装置
实验1
实验2
①甲的试管中放入少量MnO2,滴管中放入过氧化氢溶液,乙、丙中各放入一小块白磷,依次加入适量的80 ℃的水。白磷均不燃烧;
②打开K1、K2,将过氧化氢溶液滴入试管中,观察到乙中白磷不燃烧,丙中白磷燃烧;
③一段时间后,丙中导管内液面上升
①关闭K1,打开K2,甲的试管中充满CO2,滴管中放入浓NaOH溶液;乙试管中放入足量的铁粉,丙中放入约半试管的稀盐酸
②将浓NaOH溶液滴入甲试管中,一段时间后,打开K1
(1)实验1:甲中发生反应的化学方程式为 ;对比乙和丙中的实验现象,说出本实验欲探究的燃烧条件是 。
(2)实验1:步骤③的现象说明装置内压强减小,压强减小的原因是 。
(3)实验2:甲中发生反应的化学方程式为 ;打开K1,乙中的现象是 。
46.[2016·房山一模]用图T5-37所示装置进行实验。A的容积为350 mL,装置气密性良好,实验前K1、K2均已关闭。
图T5-37
(1)测定空气中氧气的含量。
A中预先放入30 mL的水,B中盛有水。用凸透镜引燃燃烧匙中的白磷,反应的化学方程式为 。待冷却后打开K2,观察到B中的水减少了64 mL,则A中O2的体积分数计算式为 。
(2)研究二氧化碳的性质。
A中盛有二氧化碳,分液漏斗中盛放氢氧化钠浓溶液,B中盛放稀盐酸。证明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应的实验操作是:打开K1,待液体流下,关闭K1;一段时间后,打开K2。实验过程中观察到的现象是 ,产生以上现象的原因是 ____________________________________ 。
47.[2015·北京]利用表中装置进行实验。实验前K1、K2、K3均已关闭。
内容
装置
实验1:制备气体
实验2:测定气体含量
Ⅰ.打开K1,用注射器向盛有锌粒的A中注入稀硫酸,直至液面浸没下端导管口;
Ⅱ.在K1上方导管口收集气体
Ⅰ.A(容积350 mL)中为用排空气法收集的CO2,B中装满水。用注射器向A中注入15 mL NaOH溶液(足量),充分反应;
Ⅱ.打开K2和K3
(1)检查装置气密性:保持K1关闭,打开K2、K3,向B中加水至液面浸没下端导管口,用手捂住A瓶外壁,说明左侧装置气密性良好的现象是 ;用同样原理可以检查另一侧装置的气密性。
(2)实验1中,锌与稀硫酸反应的化学方程式为 ;气体收集完毕后,在不拆卸装置的情况下,使A中未反应的稀硫酸大部分转移到B中的操作是 。
(3)实验2中,当B中液面不再变化时,测得B中减少了160 mL水,则A中CO2的体积分数约为 %。
参考答案
类型一
1.(1)AD (2)3Fe+2O2Fe3O4
2.(1) 2H2O22H2O+O2↑
(2)AD
3.(1)剧烈燃烧,产生明亮的蓝紫色火焰,放出热量,生成一种有刺激性气味的气体
(2)吸收二氧化硫,防止污染空气
(3)集气瓶
4.A:(1)发出白光、放热、生成能使石灰水变浑浊的气体
(2)澄清的石灰水
B:(1)3Fe+2O2Fe3O4 (2)防止溅落的熔化物炸裂瓶底
5.A,便于添加液体药品(或便于制得较多气体)[或B,装置简单(或节约药品)](合理即可) 2H2O22H2O+O2↑ 过滤、干燥 发出白光,放出热量 下端系一根火柴,点燃火柴,待火柴快燃尽时
6.(1)2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑ 试管
在水面下用玻璃片盖住瓶口,把集气瓶移出水槽
试管口略向下倾斜
(2)C+O2CO2 因为氢氧化钠溶液与二氧化碳反应使瓶内气体减小,瓶内气压小于外界大气压
7.(1)烧杯内导管口有气泡冒出,且松开手后有水柱上升到一定高度
(2) CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑
(3)二氧化碳密度大于空气密度
8.(1)有气泡,溶液由红色变紫色 (2)H2O+CO2H2CO3
9.实验一:不能 紫色石蕊纸花变红 有无水存在
实验二: ④ 密度比空气大
10.(1)CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑ 2H2O22H2O+O2↑
(2)D
11.(1)蜡烛熔化掉落(或火柴燃烧) (2)AC
12.(1) 黄铜比铜硬度大
(2)白磷 白磷的着火点比红磷低 传递热量(或导热)
13.(1)熔化 导热
(2)锌、镍、铜
14.(1)验证铜、银的金属活动性强弱
铜丝表面附着一层银白色固体,溶液由无色逐渐变成蓝色
(2)ABC
[解析] (1)第1步实验为比较铜和银的活动性强弱,所以把铜丝放入硝酸银溶液,现象为铜丝表面有银白色固体生成,溶液由无色变为蓝色。(2)为了达到实验目的,比较铁和铜的活动性强弱。放入稀盐酸,铁会出现气泡,而铜不会,所以铁比铜活泼;放入硫酸亚铁,都没有现象,证明铜不如铁活泼;放入硫酸铜溶液,铁表面会有红色物质生成,并且溶液会由蓝色变成浅绿色,证明铁比铜活泼。
15.(1)1 (2)3、4
16.(1)分子在不断运动
(2)HCl+NaOH NaCl+H2O
(3)氢氧化钠能与盐酸反应、能使无色酚酞溶液变红色
17.(1)2、4、5
(2)Fe2O3+6HCl2FeCl3+3H2O
(3)氯化钠,氯化钠、氢氧化钠,氯化钠、氯化氢
18.(1)AC (2)小苏打和柠檬酸
(3)碳酸氢钠
(4)有大量气泡产生 H2CO3H2O+CO2↑
19.(1)二氧化碳和水 (2)CO2能与NaOH发生反应
20.(1)过滤 (2)②③
(3)加热(或加入少量NaOH固体或Na2CO3)
(4)CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O
21.(1)稀盐酸
(2)A中溶液加入B中,产生无色气泡,A中溶液加入C大烧杯中,无明显现象
22.(1)盛有白磷的燃烧匙在水面上方
(2)4P+5O22P2O5
(3)量筒内的水进入集气瓶(或水倒吸进入集气瓶中) V1-V2V1×100%
[解析] (1)可燃物燃烧的条件之一为与氧气接触,所以,必须让白磷接触空气。(3)白磷熄灭并冷却至室温后,集气瓶中压强小于外界大气压,打开止水夹b,量筒中的水倒吸入集气瓶中的体积等于被消耗的氧气体积;集气瓶中被排出的水的体积V1是集气瓶中收集到的空气体积,最终量筒中剩余体积为V2,倒吸的水的体积等于氧气体积,等于V1-V2,所以,空气中氧气的体积分数的计算式为V1-V2V1×100%。
23.(1)4P+5O22P2O5
(2)测量数据偏小(或测量数据不准确)
(3)先下降,后上升,最终停留在刻度1处
24.(1)4P+5O22P2O5
(2)开始时燃烧放热,使瓶中气体压强增大;后来氧气被大量消耗,温度也逐渐下降,压强减小
(3)不能,反应前后压强不变,无法计算
25.(1)白磷
(2)①隔绝了空气(或干冰升华吸热,温度降低到蜡烛的着火点以下)
②密度比空气大
26.(1)C+O2CO2
(2)研究可燃物燃烧温度需要达到着火点
27.
A
B
(1)CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑
(2)可燃物没有与氧气接触
(1)2H2O22H2O+O2↑
(2)燃烧管中红磷不燃烧,白磷燃烧
28.(1)②⑨ (2)防止局部温度过高,造成液体飞溅
29.(1)⑤②③⑥④ (2)ABD (3)D
30.(1)100 mL (2)偏小
[解析] 根据计算,100 g 6%的溶液中,溶剂(水)的质量为100 g-100 g×6%=94 g,标准状况下,94 g水的体积为94 mL,因此100 mL量程才合适;因为①为溶解,其中固体溶质在溶解过程中减少,溶剂不变,那溶液的溶质质量分数将会减少。
31. (1)7.3 (2)最低处 (3)烧杯
32. (1)C (2)AD (3)③ ②③
(4)二氧化碳不燃烧且不支持燃烧,密度大于空气的密度
[解析] (1)实验1中,观察到乒乓球碎片比滤纸片先燃烧,说明乒乓球碎片比滤纸片的着火点低,通过此现象说明燃烧的条件之一是温度达到着火点。(2)实验2中,把干燥的紫色石蕊纸花和湿润的紫色石蕊纸花分别放入两瓶干燥的二氧化碳气体中,通过对比可以证明CO2与水发生了反应;湿润的紫色石蕊纸花变红。(3)实验3是探究铁生锈条件的实验,会出现明显现象的是③,现象为铁丝生锈,试管内水面上升;欲得出“铁生锈需要与氧气接触”的实验结论,需要对比的是②③。(4)实验4的现象是下面的蜡烛先熄灭,上面的蜡烛后熄灭,可以得出二氧化碳的性质是:二氧化碳不燃烧、不支持燃烧,密度大于空气的密度。
33.(1)白磷燃烧,冒出大量白烟,水进入试管
(2)探究同种溶质在不同溶剂中的溶解性
(3)水
(4)蜡烛由下而上依次熄灭
(5)二氧化碳能与氢氧化钠溶液反应
34.(1)CO2+H2OH2CO3
Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O
(2)4;1和3;2和3
(3)不能,因为通常情况下,1体积水能溶解1体积二氧化碳,该实验没有证明有碳酸生成
[解析] (2)要想通过压强变化验证二氧化碳与氢氧化钠的反应,首先要排除水的干扰,实验4选择氢氧化钠固体与二氧化碳反应,排除水的干扰,可行;实验1和实验3,实验2和实验3,是两组对比实验,通过与同体积水反应,根据实验中瓶子变瘪程度不同,对比得出二氧化碳与氢氧化钠及氢氧化钙反应,也可行。(3)二氧化碳除了可以和水反应外,二氧化碳还能溶于水,仅凭瓶子变瘪不能够说明二氧化碳与水反应了。
35.(1)2H2O22H2O+O2↑
浓硫酸 C、D D E
(2)①产生气泡的快慢
②溶液的颜色
Fe+2HClFeCl2+H2↑
(3)在氧气和水(或水蒸气浓度)相同的情况下,比较不同温度下相同的铁丝生锈的快慢
36.(1) 大于 蜡烛燃烧是蜡烛和氧气反应生成了二氧化碳和水蒸气
(2)杯中水的高度增加,蜡烛熄灭
37.(1)是
(2)O2 2Cu+O22CuO (3)bc
38.(1)CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑
二氧化碳能与水反应 浓硫酸
(2)F中石灰水变浑浊 D中稀盐酸倒吸入E中,E中有气泡冒出
[解析] (1)C中石灰石与盐酸反应产生CO2,打开K1,观察到A中现象为湿润的一半紫色石蕊小花变红,干燥的一半不变色,所以B中盛放的试剂应为浓硫酸,具备干燥功能。(2)打开K2、K4, 关闭K1、K3,C中产生气体通过装置E、F,当F中澄清石灰水变浑浊,说明E中CO2已集满;关闭K2、K4,打开K3,装置D、E连通,分液漏斗中加入的NaOH与CO2反应:CO2+2NaOHNa2CO3+H2O,E瓶中压强变小,D中稀盐酸倒吸入E中,与Na2CO3反应,产生气泡。
类型二
一、
1.用手紧握试管外壁,一段时间后发现烧杯中导管口有少量气泡冒出,松开手,发现烧杯中导管内有一段水柱,且持续一段时间液面不下降
2.(1)先变大后变小,最后恢复至常压 偏高
(2)装置漏气,红磷的量不足或者氧气未耗尽,未冷却至室温便打开弹簧夹
(3)液面先下降后上升至原瓶剩余空间的15 等于
3.(1)塑料瓶子变瘪 不能
(2)B-1、B-5 二氧化碳能与水发生反应 B-4 石蕊小花由红变紫 生成的碳酸不稳定,加热后又变成了二氧化碳和水
(3)试管内液面上升 软塑料瓶变瘪 鸡蛋下滑进集气瓶 烧瓶内气球变鼓
(4)未设置空白实验,排除水对二氧化碳的干扰 二氧化碳与氢氧化钠反应,消耗了气体,使得瓶内(试管内、气球外)的气压下降,产生明显气压差
(5)三颈瓶内气球鼓起
(6)向外拉注射器3 验证二氧化碳是否已完全反应
(7)澄清石灰水变浑浊
(8)二氧化碳可以与氢氧化钠反应
4.(1)变大 外界大气压 气压差 体积 体积
(2)硝酸铵 氧化钙
二、
1.二氧化碳 气体 氨 二氧化碳 硝酸铵
2.双氧水与二氧化锰的反应 稀盐酸与碳酸钙(碳酸盐)的反应 稀硫酸与锌的反应 氢氧化钠 浓硫酸 氧化钙
39.(1)49∶50 (2)浓硫酸溶于水放热,使甲管内部压强大于乙管外部的压强
40.(1)4P+5O2 2P2O5 (2) C、H、O 让铜丝将装置内氧气消耗尽 B
[解析] (2)将酒精灯移至蔗糖处进行加热,观察到玻璃管中蔗糖处留下黑色的固体,说明反应生成了碳,即蔗糖中含有碳元素,内壁有水珠,说明反应生成了水,即蔗糖中含有氢元素和氧元素,因此蔗糖中一定含有碳、氢、氧元素;实验时反复推拉注射器活塞的作用是使空气和铜充分接触,从而使氧气完全反应;实验原理与B实验相同,这是因为B中通过反应生成氢气和氧气,从而判断水是由氢元素和氧元素组成的。
41.(2)H2SO4(浓)+2NaClNa2SO4+2HCl↑
(3)bd c 烧杯中紫色石蕊溶液变为红色
(4)由于氯化氢易溶于水,使烧瓶内气体减少,使瓶内压强小于外界大气压
(5)吸收氯化氢,减少环境污染
42.(1)A装置气密性良好
(2)浓硫酸遇水放热,A中压强变大,使A中液体流入B中,与氢氧化钠发生中和反应
(3)氢氧化钠溶液中的水也能消耗二氧化碳
[解析] (1)检查A装置气密性:向下推注射器的活塞,松手后活塞恢复至原位,该现象说明A装置气密性良好。(2)实验1观察到A中液体流入B中,B中溶液由红色变成无色,产生该现象的原因是浓硫酸溶于水放热,A中压强变大,使A中液体流入B中,与氢氧化钠发生中和反应。(3)由于二氧化碳能溶于水,实验2不能证明二氧化碳与氢氧化钠发生反应。
43.(1)Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑ 关闭K1
(2)左侧玻璃管内白磷燃烧消耗氧气,压强减小
h0-h1h0×100%
[解析] (1)锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,反应的化学方程式为Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑;欲使反应停止,可关闭左侧玻璃管上方的K1,左侧不断产生气体,使管内压强变大,固液分离,反应停止。(2)左侧玻璃管内白磷燃烧消耗氧气,使装置内压强减小,右侧水进入左侧管中;被吸入左侧的水即为消耗氧气的体积,所以最终测得的空气中氧气体积分数为h0-h1h0×100%。
44.(1)B、C中的无色酚酞依次变红
(2)2NaOH+CO2Na2CO3+H2O
(3)A中压强减小,C中稀盐酸沿导管进入A中,与碳酸盐发生反应
[解析] (2)实验2的过程①中,A中二氧化碳和氢氧化钠反应的化学方程式为2NaOH+CO2Na2CO3+H2O。
(3)步骤③产生气泡的原因是A中压强减小,C中稀盐酸沿导管进入A中,与A中的碳酸盐发生反应。
45.(1)2H2O22H2O+O2↑ 与氧气接触
(2)装置甲中反应放热,一段时间后温度降低,导致压强减小
(3)CO2+2NaOHNa2CO3+H2O
丙中的稀盐酸倒吸入乙中,有无色的气泡产生,溶液由无色变为浅绿色
46.(1)4P+5O22P2O5 64mL350mL-30mL×100%
(2)稀盐酸进入A中,A中有气泡冒出
CO2与NaOH反应生成Na2CO3,使A中气压减小,B中液体倒吸入A中;稀盐酸与Na2CO3反应生成CO2气体,有气泡冒出
47.(1)B装置左侧导管口有气泡冒出
(2)Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑
打开K2、K3,关闭K1
(3)50
[解析] (1)左侧装置气密性良好时,用手捂住A瓶外壁,A中气体受热体积膨胀,看到B装置左侧导管口有气泡冒出。(2)锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,打开K2、K3,关闭K1,导致装置A中气体压强增大,稀硫酸被气体压入装置B中。(3)二氧化碳被氢氧化钠溶液完全吸收,气体减少的体积为160 mL+15 mL=175 mL,则A中CO2的体积分数约为175mL350mL×100%=50%。
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