浙教版2022-2023学年上学期九年级科学分类题型训练：第二章《物质转化与材料利用》实验题（3）【word，含答案】

1.已知在不同的温度下，CO与铁的氧化物反应能生成另一种铁的氧化物（或铁单质）和CO2。现利用下图1的实验装置进行实验，反应过程中管内的固体质量随温度的变化曲线如图2。
注：图1中的仪器甲是一种加热仪器，图2中A、B点的固体组成分别是铁的氧化物中的一种。
（1）查阅资料发现，酒精灯加热时玻璃管的受热温度是400～500℃，酒精喷灯加热时玻璃管的受热温度是800～1200℃。实验室要利用图1来制取金属铁，仪器甲应选用的加热仪器是________（填“酒精灯”或“酒精喷灯”）；图l装置明显存在的不足之处是____________。
（2）利用图2显示的相关信息，回答如下问题。
①在0～400℃温度范围内，管内固体质量不变，其原因是_____________。
②图中x=__________g。
2.人类的生产生活离不开金属。
（1）铁生锈的条件是铁与_________直接接触。
（2）铜制品如果长期暴露在空气中也会生锈，已知铜锈化学式为Cu2（OH）2CO3。试判断铜生锈除满足铁生锈的上述条件外，还需要空气中的________________。
（3）在生活中经常用一些铝制品代替铁，铝耐腐蚀的原因是_______。[填序号]
A．铁比铝活动性弱 B．铝与氧气反应在其表面生成致密的氧化物保护膜
C．常温下，铝不与稀盐酸、稀硫酸等稀酸溶液反应
（4）如右图所示，烧杯中盛有质量相等、质量分数相等的稀盐酸，天平调平后，同时向其中分别加入等质量的锌片和铁片，则从反应开始到金属完全反应的过程中，天平指针指向的变化是__________[填序号]
A．向左偏 B．向右偏 C．先向左偏后向右偏 D．先向右偏后向左
3.H2、CO和CH4都是初中化学常见的气体，碱石灰的主要成分是NaOH和CaO。
（1）可燃性气体与空气混合，点燃可能会爆炸，所以可燃性气体在点燃前应先___________。
（2）某无色气体X可能含有上述三种气体中的一种或两种，为了确定该气体的组成，进行如下实验：
①从下列装置中，选择最合适的装置进行连接，合理的顺序是__________。（填序号）
①若取1.6g气体X进行实验（假设每步反应都完全），装置C增重2.2g，装置D增重1.8g。则气体X由________元素组成；由_________气体组成。
4.利用如图所示装置在实验室模拟炼铁，并将尾气中的CO和CO2进行分离和收集。实验步骤如下：
（1）检查装置的气密性良好后，取一定质量的氧化铁加入硬质玻璃管中，其它容器中各加入适量试剂，如图所示。
（2）关闭分液漏斗开关K和K2，打开K1，通入CO气体一段时间，排除装置内的空气。此时装置存在的缺陷是_____________________。
（3）继续通CO，在出口M处将气体干燥并用小试管收集后检验纯度；待装置内气体纯净后，打开分液漏斗开关K，将足量的氢氧化钠溶液加入锥形瓶中，使液面没过导管口；关闭开关K，点燃酒精喷灯。装置A的玻璃管中反应的化学方程式为______________________。
（4）当装置C中的现象是___________时，说明装置B中的反应是充分的，立即关闭K1，打开K2，此时装置D的作用是_____________。
5.化学小组同学在课外读物中看到：“通常CO2可作灭火剂，但有些物质（如Na）着火，不能用CO2 熄灭。”他们决定探究CO2与Na反应的产物。
【提出猜想】CO2与Na反应可能生成4种物质：C、CO、Na2O和Na2CO3。
【查阅资料】①Na是非常活泼的金属，常温下与O2、H2O等物质反应。
②碱性的Na2CO3溶液与中性的CaCl2溶液发生复分解反应。
③Na2O是白色固体，与H2O反应生成NaOH。
④ 向氯化钯（PdCl2）溶液中通入CO，产生黑色沉淀。
【实验过程】同学们在老师的指导下设计了如下图所示装置(部分夹持仪器已略去)。
（1）实验记录
（2）实验反思
①实验记录②中，E中出现浑浊再点燃酒精灯的目的是_________________。
②检验第4种物质是否存在的实验方案：取D 中白色固体于试管中，_______________________。
6.金属冶炼就是要把金属从化合态变成游离态，使金属氧化物还原成金属单质，如图为有关实验室用一氧化碳还原氧化铜的实验装置，装置乙中的溶液为澄清石灰水，请回答与该实验有关的问题：
（1）实验时，从甲装置的玻璃管中观察到的现象是_____________________现有含杂质的氧化铜样品10g（假设杂质不参加反应），为测定该样品中氧化铜的质量分数，某同学用如图所示的装置进行实验，得到下列两组数据：
（2）关于这两组数据，下列说法不正确的是__________（选填字母）
A、玻璃管中固体减少的质量即为氧化铜中氧元素的质量
B、利用这两个数据都可以计算出样品中氧化铜的质量分数
C、装置乙中石灰水增重的质量与反应产生二氧化碳的质量不相等
D、如果实验称量很准确，则玻璃管中固体减少的质量应等于装置乙中石灰水增重的质量
（3）通过计算该样品中氧化铜的质量分数为________。
7.废物利用既可以节约资源，又可以保护环境。某课外兴趣小组设计了利用浓盐酸和废旧干电池中的锌以及下图A至F所示装有药品的仪器来制取氢气，试回答下列问题：
（1）写出图A中仪器①的名称：_____________。
（2）用锌和浓盐酸反应制取的氢气中会混有水和氯化氢气体，为了证明其存在，我们常用图_____（填图的符号）中的试剂来验证水，用图_____（填图的符号）来验证氯化氢气体。
（3）为了制取一瓶干燥、纯净的氢气，图中仪器的连接顺序是A→____→F。
8.铁是人体必须的微量元素，菠菜因富含铁元素（化合态）而成为补铁的食物之一．小明设计实验探究菠菜中含有Fe2+还是Fe3+？
首先，他查阅了相关资料，得到以下信息：
①在少量含Fe3+的溶液中加入硫氰化钾（KSCN）溶液，溶液变为血红色；
②在少量含Fe2+的溶液中加入酸性高锰酸钾溶液，酸性高锰酸钾溶液紫色褪去；
然后，小明设计并动手做实验，实验步骤如下：
步骤一：
步骤二：分别取2mL溶液B于三支试管中，实验记录如表所示：
请回答下列问题：
（1）此实验证明菠菜中含有__________离子，Fe2+和Fe3+可以相互转化；其中稀硝酸可以使这两种离子间发生怎么样的转化？答：________________________________________。
（2）拓展研究：除了食物补铁外，还可以通过药物补铁，目前有一种补铁剂的主要成分是硫酸亚铁，请写出制取硫酸亚铁的化学方程式：____________________________。
9.图甲是氢气和氧化铜反应的实验，图乙是一氧化碳和氧化铜反应的实验。请回答问题：
（1）实验装置的设计应考虑反应物、生成物的性质和反应条件等因素。比较图甲和图乙所示的实验装置，从反应物的角度分析它们的不同点，写出一点并说明原因：__________________________________________________。
（2）实验步骤的次序非常重要，如两实验反应前必须先通气体，然后点燃酒精灯，否则易发生爆炸；反应结束后必须先停止对药品的加热，待冷却后停止通氢气，否则会_________________。在一氧化碳和氧化铜的实验中，此举还起到_______________作用。在两实验过程中，除了能观察到黑色粉末变红这一共同的现象外，观察到的不同的实验现象是__________________________。
（3）在上述两实验中，氢气和一氧化碳表现出相同的化学性质是___________性。
10.化学小组同学对酸的性质很感兴趣，向老师提出研究硝酸的性质，老师答应并带领同学们进行了硝酸性质的实验探究。
【实验设计】（1）将石蕊试液滴入稀硝酸中，预计石蕊试液由紫色变红色。
（2）将Zn片投入稀硝酸中，预计将产生______（填物质名称）
【实验验证】同学们按上述设计做了实验，却发现石蕊变色后一会儿即褪去，Zn片投入稀HNO3后，溶液中冒出气泡，产生无色气体A，在试管口气体A变成红棕色有刺激 性气味的气体B。
【提出问题】（1）石蕊试液变色后为何会褪色？（2）上述产生的无色气体是什么？
【查阅资料】看到如此异常的现象，在老师的指导下，同学们上网查到了下列资料：
（1）硝酸可与Zn、Cu等多种金属反应生成相应的硝酸盐，但不生成H2。
（2）氮元素某些气态物质的物理性质
【猜想与分析】大家一致认同了红棕色气体B是NO2，但对于无色气体A及变化的原因有不同的看法： ①小辉同学认为A是NH3，但遭到大家一致反对。
②小明同学认为A是N2，也遭到大家一致反对，原因是____________________；
③经讨论，最终大家获得了A是NO的共识。
【实验探究】小红同学对硝酸能与Cu反应很感兴趣，便取一小块铜片投入稀HNO3中，发现Cu溶解，也出现上述Zn与稀HNO3反应的类似现象，确证生成了NO，并在老师的帮助下，测出恰好反应的Cu和HNO3的质量比为8∶21，由此获得了Cu与稀HNO3的反应方程式为_________________________________________。
11.蚊虫叮咬时能在皮肤内分泌出蚁酸刺激皮肤。某组同学决定对蚁酸进行探究。
【提出问题】蚁酸有什么性质？
【查阅资料】（1）蚁酸化学名称叫甲酸，化学式为HCOOH
（2）该酸与火碱中和的反应方程式为：HCOOH+NaOH═HCOONa+H2O
（3）蚁酸在一定条件下会分解生成两种氧化物
【实验探究一】探究蚁酸的酸性
（1）向盛有蚁酸溶液的试管中滴加紫色石蕊，观察到试液变红，则蚁酸溶液显酸性
（2）将碳酸钠固体加入到盛有蚁酸溶液的试管中，有气泡产生。写出该反应的方程式 ________________________________________________
【实验探究二】探究蚁酸分解的两种产物
【猜想】小辉同学猜测生成物是水和二氧化碳；小金同学猜测生成物是水和一氧化碳两位同学都认为有水生成的依据是____________________________________________
【实验】为了确认蚁酸分解的产物中是否存在水，一氧化碳和二氧化碳，两位同学共同设计实验，对仪器进行组装，正确的连接顺序是__________________（请写接口序号）
【结论】分析实验现象后，证明小金的猜想是正确的。
【拓展】当你被蚊虫叮咬后，在叮咬处涂抹一些物质可减轻痛痒。下列物质中，你会选择的物质是____________
A．肥皂水 B．食醋 C．苏打水
12.以镁矿石（主要成分MgCO3、SiO2）为原料生产MgO的工艺流程如图
注：SiO2难溶于水和常见的酸；“沉镁”过程中有Mg（OH）2生成。
(1)滤渣X的主要成分为（填化学式）__________。
(2)写出图示酸浸过程中发生反应的化学方程式__________。
13.现有一包固体粉末，可能是碳酸钠、硫酸钠、硫酸铜、氯化钠中的一种或几种，为了测定其组成，取适量样品进行下列实验，请根据实验现象判断：
(1)取样品溶于水，得到无色澄清溶液，则此固体粉末中一定没有__________。
(2)取上述溶液适量，滴加过量的氯化钡溶液，出现白色沉淀。过滤，向沉淀中加入过量的稀硝酸，沉淀部分消失并产生气泡，则此固体粉末中一定含有__________。
(3)取步骤(2)试验后的滤液，加入稀硝酸酸化后，再加入硝酸银溶液，出现白色沉淀。由此某同学得出此固体粉末中一定含有氯化钠。你认为此结论是否正确？__________(选填“是”或“否”)。
14.如图甲、乙是初中化学中两个重要实验，请根据所学知识作答。
（1）图甲、乙实验过程中，观察到相同的实验现象是_________________。
（2）如图甲实验，加热前进行的是操作是先通入一段时间一氧化碳气体，目的是_____________。
（3）对图甲、乙实验的分析正确的是_________（填编号）。
a．图乙C中的试管口略向下倾斜是为了防止冷凝水倒流
b．图甲、乙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
（5）从实验安全角度考虑，图示装置还应采取的改进措施是____________。
15.铜跟浓硫酸的反应原理是：Cu+2H2SO4(浓)=ΔCuSO4+SO2↑+2H2O。某小组同学用下图所示装置制取硫酸铜。请回答以下问题：
（1）用B装置收集反应产生的SO2，图中C装置的作用是防止D溶液倒吸入B瓶中，D溶液的溶质是______________。
（2）充分反映后，烧瓶中的铜片仍有剩余，那么硫酸是否也有剩余呢？该小组同学进一步研究：待烧瓶冷却后，将烧瓶中的混合物稀释、过滤，用滤液做了如下实验。
实验1：用pH试纸测试滤液pH，其pH约为1；
实验2：取少量滤液于试管中，向试管中滴加氯化钡溶液，有白色沉淀现象。
你认为，___________可说明硫酸有剩余。（选填“实验1”或“实验2”）
（3）铜与浓硫酸反应过程中，提现了浓硫酸的酸性和_____________（选填“强氧化性”、“强还原性”、“强吸水性”）。
（4）以铜片与浓硫酸为原料用上述方法制取硫酸铜，存在的缺陷有____________________（答出一点即可。）
参考答案
1.（1）酒精喷灯、没有尾气处理装置（2）①未达到反应所需最低温度 ②1.68
2.（1）氧气、水（2）二氧化碳（3）B（4）D
3.（1）检验纯度（验纯）（2）①EDCB；②C、H、O；CO和H2
4.（2）CO直接排放会造成空气污染或无尾气处理装置（合理均可）（3）3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2（4）澄清石灰水不变浑浊；收集CO
5.（1）C和CO、Na2CO3（2）防止空气中的氧气和水对实验产生干扰（3）加水溶解，加入过量的CaCl2溶液使沉淀完全，静置后向上层清液中滴加酚酞溶液。若溶液变红，则产物中有Na2O；若溶液不变色，则产物中没有Na2O。
6.（1）黑色固体变成红色（2）BD（3）80%
7.（1）长颈漏斗（2）E；D（3）C→B（或CDBE）
8.(1)Fe2+使Fe2+转化成Fe3+ (2)Fe＋H2SO4＝FeSO4＋H2↑（或其他合理答案）
9.（1）甲装置敞口，乙装置密闭（或甲装置不用尾气处理，乙装置需要点燃尾气）；原因是H2无毒而CO有毒（2）使铜再次被氧化；防止澄清石灰水倒吸；甲装置的试管壁(或试管口)有水珠，乙装置的澄清石灰水变浑浊 （3）还原
10.一氧化氮氮气的化学性质很稳定3Cu+8HNO3= 3Cu（NO3）2+2NO+4H2O
11.2HCOOH+Na2CO3=2HCOONa+H2O+CO2↑质量守恒定律⑦⑧（⑧⑦）④③①②AC
12.(1)SiO2 (2)H2SO4+MgCO3=MgSO4+H2O+CO2↑
13.(1)硫酸铜 (2)碳酸钠、硫酸钠 (3)否
14.（1）黑色粉末变为红色，澄清石灰水变浑浊（2）排净玻璃管内的空气，防止加热时发生爆炸（3）a（4）在B装置末端增加酒精灯装置，点燃尾气 （表述合理均可以）
15.（1）NaOH（2）实验1（3）强氧化性（4）产生有环境污染的气体；原料利用率低；浓硫酸具有强腐蚀性；反应需加热不节能
《物质转化与材料利用》实验探究训练（3）