【中考护航】2025年中考科学三轮冲刺-空气、氧气、二氧化碳、金属冶炼(含解析)

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名称 【中考护航】2025年中考科学三轮冲刺-空气、氧气、二氧化碳、金属冶炼(含解析)
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资源类型 试卷
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科目 科学
更新时间 2025-04-25 19:25:01

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例1-1.白磷的着火点为40℃,现用如图装置测定空气中氧气的体积分数。实验步骤为:集气瓶里先装适量a体积的水,在酒精灯灯焰上把玻璃棒下端加热,装置如图密封。用力把玻璃棒按下与白磷接触,白磷燃烧。燃烧停止后,稍振荡,完全冷却后,量出集气瓶中水的体积(b)和整个集气瓶容积(c)。则下列说法错误的是(  )
A.反应过程中集气瓶内液面的变化是先下降后上升
B.该实验测得氧气与空气的体积比为(a-b):(c-a)
C.燃烧匙中的白磷不能换成木炭或硫粉
D.该装置没有用止水夹,不会影响实验结果
【答案】B
【详解】A、白磷燃烧放热,装置中的温度升高,压强增大,则集气瓶中的水会进入烧杯中,液面下降,但红磷燃烧消耗氧气,装置中的气体会减小,烧杯中的水会进入集气瓶中,液面又会上升,该选项说法正确;B、集气瓶中液面上升的体积为消耗的氧气的体积,则该实验测得氧气与空气的体积比为(b-a):(c-a),该选项说法不正确;C、木炭或硫粉燃烧生成二氧化碳或二氧化硫气体,装置中的压强几乎不变,则不能测定空气中氧气的含量,该选项说法正确;D、由于集气瓶中的导管伸入水下,形成液封,则该装置没有用止水来,也不会影响实验结果,该选项说法正确。故选B。
例1-2.小科同学利用如图所示装置测定空气中氧气的含量,广口瓶内的暖宝宝贴(主要成分为铁粉、木炭、食盐)的热量来源于铁粉的氧化。实验开始前装置如图所示(广口瓶的容积为,瓶内装有的水),实验后测量从量筒中流入广口瓶中的水的体积(铁粉生锈消耗的水忽略不计)。下列分析合理的是( )
A.暖宝宝贴中的铁粉会通过锈蚀这一剧烈的氧化反应消耗氧气
B.只将暖宝宝贴替换成硫粉也能完成测定空气中氧气含量的实验
C.将暖宝宝贴中的物质均匀地涂抹在广口瓶内壁上,能增大反应的面积,使进入广口瓶的水更多
D.实验结束后流入广口瓶中水的体积为40mL,可能是暖宝宝贴的使用数量不足引起的
【答案】D
【详解】A、暖宝宝贴中的铁粉与氧气等物质发生锈蚀属于缓慢氧化,现象不明显,选项错误;B、将暖宝宝贴替换成硫粉,硫粉与氧气反应生成二氧化硫气体,装置中的压强变化不大,水不能进入广口瓶中,无明显现象,不能完成测定空气中氧气含量,选项错误;C、将暖宝宝贴中的物质均匀地涂抹在广口瓶内壁上,能增大反应的面积,反应速率加快,但空气中氧气的含量一定,不会使进入广口瓶的水更多,选项错误;D、广口瓶的容积为250毫升,瓶内装有20毫升的水,其中空气的体积=250毫升-20毫升=230毫升,氧气约占空气体积的五分之一,则其中氧气的体积=230毫升x1/5=46毫升,实验结束后流入广口瓶中水的体积为40毫升,装置中的氧气有剩余,可能是暖宝宝贴的使用数量不足引起的选项正确;故选D。
例1-3.某科学兴趣小组对“测定空气中氧气含量”的实验进行了改进:将数显设备、气体压强传感器和空气中氧气含量测量装置按如图连接。装置气密性良好,调节右边敞口容器和集气瓶里的水面相平,此时集气瓶内气体的体积为V1。关闭活塞,点燃燃烧匙内的红磷,立即塞紧瓶塞,待火焰熄灭后,过一段时间打开活塞,观察到集气瓶中的水位上升。待集气瓶内的水面不再上升时,集气瓶内的气体体积为V2。然后向右边容器内加入一定量的水至两边水面再次相平,此时集气瓶内的气体体积为V3。在点燃红磷至打开活塞这一过程中,观察到数显设备显示集气瓶内的气体压强先上升后下降,再趋于稳定。请回答:
(1)数显设备显示,开始一段时间集气瓶内气体压强上升,这是因为氧气量减少导致的气压变化量_________(选填“大于”、“等于”或“小于”)温度升高导致的气压变化量。
(2)基于数显设备显示的气压变化,“过一段时间打开活塞”中的“一段时间”指的是火焰熄灭后到____________所经历的时间,若过早打开活塞会导致结果__________。(填“偏大”,“偏小”或“不变”)
(3)在整个实验过程中,集气瓶中减少的氧气体积为__________(选填“V1-V2”、“V1-V3”或“V2-V3”),数值上约占瓶内原来空气体积的____________。
(4)上述实验中使用的红磷应为足量,目的是__________________。红磷可以用试剂________(选填“铁粉”、“硫粉”或“碳粉”)替代。
【答案】(1)小于 (2)集气瓶内的温度恢复到室温偏小 (3)V1-V3 20% (4)把集气瓶中的氧气耗尽铁粉
【详解】(1)实验开始时,红磷燃烧放热,由于温度升高导致的气压变化量大于氧气量减少导致的气压变化量,所以开始一段时间集气瓶内气体压强上升。(2)在实验结束后,必须等到装置冷却至室温后才能打开活塞,如果提前打开活塞,导致进入集气瓶中水的体积偏少,会导致测是结果偏小。(3)参加反应的氧气即为集气瓶内减少的氧气,其体积为V1-V3,空气中氧气的体积分数约为20%,所以数值上约占瓶内原来空气体积的20%。(4)探究空气中氧气体积分数实验中红磷的应该足量,目的是把集气瓶中的氧气耗尽。硫粉和碳粉和氧气反应分别产生二氧化硫气体和二氧化碳气体,会导致装置中反应前后气压基本不变,无法完成实验。铁粉在空气中和氧气反应的产物为固体,可以代替红磷完成实验。
1.图所示装置可以测定空气中氧气的含量,实验前在集气瓶中加入少量水,并做上记号。下列说法错误的是(  )
A.实验前红磷应过量
B.点燃红磷前先用弹簧夹夹紧乳胶管
C.实验结束后等装置完全冷却再打开弹簧夹
D.最终集气瓶内水的体积就是燃烧消耗掉的氧气体积
【答案】D
【详解】A、实验前红磷应过量,能够使氧气充分反应,实验结果更准确,说法正确,不符合题意;B、点燃红磷前先用弹簧夹夹紧乳胶管,防止装置漏气,导致实验结果不准确,说法正确,不符合题意;C、实验结束后等装置完全冷却再打开弹簧夹,防止气体体积膨胀,导致实验结果不准确,说法正确,不符合题意;D、由题文可知,实验前在集气瓶中加入少量水,所以最终集气瓶内水的体积大于燃烧消耗掉的氧气体积,说法错误,符合题意.故选D。
2.初三化学兴趣小组在老师的指导下对课本中测定空气中氧气含量实验进行了如下改进。
【实验操作记录、分析】
(1)如图1所示,连接好实验装置。在装入试剂之前,应先进行的操作是______。
(2)在集气瓶内加入50.0mL水,导管内注满水后夹紧乳胶管,打开并调试好传感器和数显设备,点燃燃烧匙内的红磷。各传感器测得的数据如图2所示,横坐标为时间,纵坐标表示该段时间内气体压强、温度、氧气浓度对应的变化情况。bc段压强升高的原因是______。
(3)图2中曲线______(填“X”或“Z”)表示的是瓶内温度的变化情况。
(4)【实验反思】由图可知,红磷燃烧法测定结果不够准确的原因是______。
(5)如果用白磷代替红磷进行实验,测得氧气的含量将更准确。白磷(化学符号为)燃烧的生成物和红磷燃烧的生成物相同,则白磷燃烧的符号表达式是______。
(6)实验后,小强用图像来反映装置内各量随时间的变化关系,其中正确的是______(填字母)。
A.B.C.D.
【答案】(1)检查装置的气密性 (2)红磷燃烧放热,空气受热膨胀,气压增大
(3)X (4)红磷点燃后再插入集气瓶,导致瓶内气体逸出
(5) (6)D
【详解】(1)该实验中气体参与了反应,连接好实验装置,在装入药品之前,应先进行的操作是检查装置的气密性,防止装置漏气,导致实验结果不准确,故填查装置的气密性。(2)点燃红磷后,由于红磷燃烧消耗氧气号致瓶内气体减少,压强减小,但燃烧时放出热量,又导致瓶内压强增大,并且增大的幅度大于减小的幅度,导致bc段压强升高,故填红磷燃烧放热导致气压增大幅度大于氧气消耗导致气压减小幅度,故填红磷燃烧放热,空气受热膨胀,气压增大。(3)装置内红磷燃烧放热,温度升高,完全反应后不再放热,温度降低至原温度,表示温度变化的曲线是X,故填X。(4)由图可知,红磷需要在空气中点燃后再放进集气瓶内,难免会有气体溢出集气瓶,导致结果不准确,故填红磷需要在空气中点燃后再放进集气瓶内,导致气体逸出集气瓶。(5)白磷(化学符号为P4)燃烧的生成物和红磷燃烧的生成物相同都为五氧化二磷,即白磷与空气中的氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷,故反应的符号表达式写为:。(6)A集气瓶内预先加入了50.0mL的水,所以图A中曲线起始点不应从零开始,选项错误;B 实验中要求红磷过量,所以图C中红磷的质量最后不能为零,选项错误;C 燃烧与氧气浓度有关系,燃烧到一定程度,氧气浓度减少,红磷不能继续燃烧,氧气不能完全被消耗,所以图D中氧气最后的质量不应为零。选项错误;D 氮气至始至终没有参与反应,也不溶于水,所以集气瓶内氮气的质量不发生变化,选项正确;故选D。
3.小明利用图甲所示的思维模型设计了“探究空气中氧气含量”的实验。为了提高实验的精确度,设计了图乙所示的实验装置。
实验步骤:
①组装并检查装置气密性。
②往燃烧匙中加入足量白磷,塞紧橡皮塞。调整右侧细长玻璃管高度使左右两侧液面相平,读取细长玻璃管液面刻度V1。
③用激光笔点燃白磷,充分燃烧并冷却至室温后,再次调整细长玻璃管高度,待两侧液面相平读取细长玻璃管液面刻度V2。
④待产物被充分吸收后,打开硬质玻璃管上侧橡皮塞,将细长玻璃管上提,使左侧管内刚好充满水,读取细长玻璃管液面刻度V3。(橡皮塞进入硬质玻璃管的体积、燃烧匙的体积等忽略不计)
(1)对照图甲的思维模型,步骤①对应的环节是_______。
(2)步骤③中白磷燃烧的实验现象_______。
(3)通过本实验得出氧气的体积分数为_______。(用V1、V2、V3来表示)
【答案】(1)构建封闭体系
(2)白磷燃烧产生白烟,放出热量,一段时间后熄灭,左侧管内液面先下降后上升
(3)
【详解】(1)对照图甲的思维模型,步骤对应的环节是构建封闭体系;(2)用激光笔点燃白磷,白磷的温度达到了其着火点,白磷燃烧放出热量,气体体积膨胀,所以左侧管中的液面下降;耗尽氧气后,白磷熄灭,由于白磷燃烧消耗了氧气,导致装置的压强减小,左侧管内的液面又上升;步骤③中白磷燃烧的实验现象:白磷燃烧产生白烟,放出热量-段时间后熄灭,左侧管内液面先下降后上升;(3)用激光笔点燃白磷,充分燃烧并冷却至室温后,再次调整细长玻璃管高度,待两侧液面相平读取细长玻璃管液面刻度V2,波面变化体积即为消耗的氧气体积=V2-V1;待产物被充分吸收后,打开硬质玻璃管上侧橡皮寨,将细长玻璃管上提,使左侧管内刚好充满水,读取细长玻璃管液面刻度V3,波面变化的气体即为剩余气体的体积=V3-V1;氧气的体积分数=
4.空气中氧气含量测定的再认识。
(1)用红磷测定空气中氧气的含量。
Ⅰ、图1反应的文字或符号表达式为___________。
Ⅱ、图1实验中,不选择木炭的原因是___________。
Ⅲ、为了更好地理解空气中氧气含量测定的压强变化,项目化学习小组同学在老师的指导下,利用压强传感器等仪器实时测定红磷燃烧实验装置内的压强变化。(图3是利用压强传感器测定红磷燃烧时集气瓶内压强变化的实验装置。图4是实验过程中,集气瓶内压强变化曲线)结合图3实验,解释图4中CD段压强下降的原因:___________。
Ⅳ、某兴趣小组将实验装置图1改进为实验装置图2,你认为改进后的优点是:___________。(答出一点即可)
(2)用铜粉测定空气中氧气的含量。
Ⅰ、图5测定原理是利用铜与氧气在加热条件下生成氧化铜,实验过程中不断推拉注射器活塞的目的是___________。
Ⅱ、记录实验数据如下表:
硬质玻璃管中气体体积 反应前注射器中气体体积 充分反应后注射器中气体体积
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计算得空气中氧气的体积分数为___________(保留至0.1%),测定结果存在误差的可能原因是___________(写出一点即可)。
【答案】(1) 木炭燃烧产生二氧化碳,集气瓶内无压强差,水无法压入 红磷燃烧消耗氧气,温度下降 五氧化二磷不会泄露污染环境
(2)使氧气充分与铜粉接触反应 15.0% 未冷却至室温读数
【详解】(1)I、红磷燃烧生成五氧化二磷,反应的文字或符号表达式为:或;Ⅱ、实验B是空气中氧气含量测定实验,选择红磷而不选择木炭的原因是红磷燃烧生成五氧化二磷,冷却至室温后气压减小,水能够进入集气瓶,从而能够测定氧气含量;木炭燃烧生成二氧化碳,冷却至室温后气压无明显变化,水不能进入集气瓶,不能测定氧气含量;Ⅲ、图4中CD段气压变化的原因是温度降低至室温、瓶中气气被消耗,压强瞬间会减小;IV、某兴趣小组将实验装置(图1)改进为实验装置(图2),该装置不用打开装置放入燃烧的红磷,不会导致空气逸出,所以该装置的优点是使测量结果更准确(合理即可);(2)1、实验过程中不断推拉注射器活塞的目的是使铜与氧气充分反应;Ⅱ、图3中玻璃管容积为25ml,注射器原来刻度为15mL,说明原来装置内空气总体积=25mL+15mL=40mL,反应结束后,待装置冷却至室温,注射器活塞移动至9mL刻度处,说明消耗氧气的体积为15mL-9mL=6mL,则该实验测得的氧气体积分数为:6ml/40ml×100%=15%测定结果存在误差的可能原因是:未冷却至室温读数、铜粉量不足、气球中还有气体、注射器处存在摩擦等。
例2-1.某同学误将少量KMnO4当成MnO2加入KClO3中加热制取氧气,部分物质质量随时间变化如图所示,下列关于该过程说法正确的是(  )
A.c代表氧气 B.a代表高锰酸钾
C.t1时刻,KClO3开始分解 D.t3时刻,生成氧气的质量达到最大值
【答案】D
【分析】某同学误将少量KMnO4当成MnO2加入KClO3中加热制取氧气,部分物质质量随时间变化如图所示。由图可知,b物质的质量较小,则b是高锰酸钾,那么a是氯酸钾,氯酸钾刚开始没有反应,t2之后质量逐渐减小,是因为高锰酸钾受热先分解生成二氧化锰,二氧化锰催化氨酸钾加速分解,高锰酸钾分解会生成氧气,所以氧气从t1开始就有,而c从t2开始才有,氨酸钾分解生成氨化钾和氧气。所以c是氧化钾。
【详解】A、由分析可知,c代表氯化钾,错误;B、由分析可知,a代表氯酸钾,错误;C、由分析可知,t1时刻,KMnO4开始分解,错误;D、由图可知,t3时刻之前KMnO4已经完分解,t3时刻KClO3完全分解,则此时生成氧气的质量达到最大值,正确.故选D。
例2-2.规范的操作是实验成功的前提,下列实验操作规范的是( )
A.检验气密性性 B.高锰酸钾制取氧气
C.铁丝在氧气中燃烧 D.放置氧气
【答案】A
【详解】A、检查装置气密性的方法:把导管的一端浸没在水里,双手紧贴容器外壁,若导管口有气泡冒出,装置不漏气,正确;B、加热高锰酸钾制取氧气,试管口要略向下倾斜,防止冷凝水倒流引起试管炸裂;试管口放一团棉花,以防止试管内的粉未固体进入导管,错误;C、细铁丝在氧气中燃烧放出大量的热,生成物的温度较高,做铁丝在氧气中燃烧的实验时,集气瓶中要放少量的水,以防炸裂瓶底,错误;D、氧气的密度大于空气,放置氧气时,正放在桌面上,毛玻璃片光滑面朝上,错误。故选A。
例2-3.以下是实验室制取、收集、检验气体的常用装置。
(1)图甲中,在试管口放棉花的目的是________ ;用图示方法收集氧气的理由是________。
(2)用图乙检验CO2性质时,澄清石灰水始终未见浑浊,原因可能是________。
【答案】 (1)防止高锰酸钾粉末进入导管中;氧气不易溶于水,不和水反应
(2)盐酸浓度过高,有挥发性,会与氢氧化钙反应
【解析】(1)高锰酸钾是粉末,受热分解产生氧气,会形成气流,会带走部分高锰酸钾粉末,放置棉花可以阻止高锰酸钾粉末进入导管中;甲采用的是排水法收集氧气,说明氧气不易溶于水,且不和水发生反应;
(2)澄清石灰水是碱,而盐酸具有挥发性,如果使用的稀盐酸浓度过大,会导致二氧化碳气体中混有的二氧化碳浓度过高,导致氢氧化钙被反应了,所以无法与二氧化碳反应,即没有任何现象;
例2-4.如图是实验室利用高锰酸钾制取氧气的装置图,试回答下列问题:
(1)写出装置中标有大写字母编号的仪器名称B______。
(2)该装置中棉花的作用是:________________________。
(3)高锰酸钾制取氧气时有如下操作步骤:①固定试管并加热;②检查装置的气密性;③装药品;④用排水法收集氧气;⑤从水槽中取出导管;⑥熄灭酒精灯;⑦连接装置。其操作顺序正确的是______
A.⑦②③①④⑤⑥ B.①⑦③②⑤④⑥ C.⑤⑦③②①④⑥ D.⑦③①②④⑥⑤
(4)若用甲装置收集氧气,将带火星的木条置于______(选填“a”或“b”)处,观察到木条复燃,即说明已收集满。
【答案】集气瓶 防止试管内粉状固体进入导管 A a
【详解】(1)标有大写字母B编号的仪器名称:集气瓶;(2)该装置中棉花的作用是:防止试管内粉状固体随氧气流进入导管,堵塞导管,引发事故;(3)高锰酸钾制取氧气时有正确操作步骤是:⑦连接装置→②检査装置的气密性→③装药品一①固定试管并加热一④用排水法收集氧气→⑤从水槽中取出导管一⑥熄灭酒精灯。故选A;(4)氧气的密度大于空气,若用甲装置收集氧气,气体从b管通入,当a管有氧气逸出时,氧气集满,将带火星的木条置于a处,观察到木条复燃,即说明已收集满。
1.下列装置中,最适合用来收集氧气的是(  )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】A、氧气密度大于空气,用向上排空气法收集时,导管应插入集气瓶底,利于空气的排出,错误;B、氧气的密度小于水,用该选项装置收集氧气,从长导管端通入气体,气体会从短导管出逸出,收集不到氧气,错误;C、用该选项装置收集氧气,从短导管端通入气体,因氧气密度比空气大,会沉至瓶底,直接从长导管出逸出,收集不到氧气,错误;D、氧气密度大于空气,用向上排空气法收集时,导管应插入集气瓶底,利于空气的排出,正确。故选D。
2.某化学兴趣小组用如图所示的装置来制取干燥的氧气,并测定实验中生成的氧气体积。装置气密性良好,图Ⅰ中的燃烧匙内装有二氧化锰,燃烧匙可以上下移动,干燥管内装有足量碱石灰(可以吸收水蒸气)。下列说法正确的是
A.将装置Ⅰ分别与装置Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、V连接,均能达到测定氧气体积的目的
B.若用装置V测量生成氧气的体积,集气瓶上方原有的空气会使测量结果偏大
C.若用装置Ⅳ收集氧气,可将带火星的木条放置在b处导管口验满
D.若用装置Ⅱ收集氧气不需要进行验满操作
【答案】D
【详解】A、该实验是制取干燥的氧气,排水法收集的氧气不干燥;Ⅲ、I无法测定收集的氧气的体积,故错误。B、量筒内水的体积即为生成的氧气的体积,所以用装置V测量生成氧气的体积,集气瓶上方原有的空气对测量结果没有影响,故错误。C、氧气的密度比空气大,若用装置IV收集氧气,氧气应从b端进入,验满时将带火星的木条放在a端管口处,观察木条是否复燃,故错误。D、若用装置工收集氧气,可以通过集气瓶中的水是否完全排出,来判断收集氧气的多少,所以不需要进行验满,故正确。故选D。
3.实验室制取气体时所需的一些装置如图所示,请回答下列问题:
实验室里用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气的化学方程式为 ▲ ;可选择的发生装置有 ▲ (填字母);选择气体收集方法时,气体的下列性质:①颜色;②密度;③溶解性;④可燃性,必须考虑的是 ▲ (填序号);
(2)MnO2在该反应中可以重复使用,理由是 ▲ ;
(3)要制备干燥的氧气,所选择装置的连接顺序为 ▲ (填字母)。
解析:(1)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰混合生成水和氧气,二氧化锰起催化作用,文字表达式为:过氧化氢二氧化锰 水+氧气;发生装置的特点属于“固液常温型”,故可选发生装置有A和B;收集气体的依据是气体的密度和溶解性,故选择②③;(2)二氧化锰在此反应中作为催化剂,改变了化学反应的速率,而二氧化锰本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生改变,故MnO2在该反应中可以重复使用;(3)A或B装置是用来制取氧气的装置,由于浓硫酸具有吸水性,可以用来干燥气体,所以再通过浓硫酸把氧气干燥后再进行收集,由于要收集干燥的氧气,根据氧气的密度比空气大,用向上排空气法收集,所以仪器的连接顺序为A→F→C或B→F→C.
答案:(1)过氧化氢二氧化锰 水+氧气;A和B;②③;(2)二氧化锰作为催化剂,在化学反应前后质量和化学性质都没有发生改变;(3)A→F→C或B→F→C.
4.利用加热高锰酸钾的方法,验证化学反应中质量守恒定律。如图,小科将适量高锰酸钾装入试管,塞入一团棉花并测出试管、棉花与药品的总质量为m。加热使之充分反应后,测得量筒中气体体积为V,再次测得反应装置与物质总质量为m2,已知常温常压下氧气密度为p。据此请回答:
(1)实验中用量筒收集气体的好处是________。
(2)实验中,试管口内壁附着紫红色小液滴,请解释产生该现象的原因________。
(3)根据实验数据计算发现: ,与质量守恒定律不符。造成这一实验结果的原因分析正确的是
A.试管中高锰酸钾没有完全分解
B.导管口连续均匀冒气泡时才收集气体
C.未调节量筒内外液面相平就读数
D.停止加热时,先将导管移出水面,再熄灭酒精灯
【答案】 (1)便于直接读出氧气的体积(2)高锰酸钾粉末溶于冷凝水形成溶液(3)B,C,D
【解析】(1)实验中用量筒收集气体的好处是:便于直接读出氧气的体积。 (2)实验中,试管口内壁附着紫红色小液滴,请解释产生该现象的原因:高锰酸钾粉末溶于冷凝水形成溶液。 (3)A.试管中高锰酸钾没有完全分解,那么反应前后的总质量之差会偏小,而生成氧气的体积偏小,不会造成二者不相等,故A错误; B.导管口连续均匀冒气泡时才收集气体,这样会有一些生成的氧气溢出,即收集到的氧气质量会偏小,故B正确; C.如果未调节量筒内外液面相平就读数,必然导致量筒内气压不是标准气压,而氧气的密度或偏大或偏小,计算出的氧气质量偏大或偏小,故C正确; D.停止加热时,先将导管移出水面,再熄灭酒精,这样肯定会造成氧气的散失,故D正确。 故选BCD。
5.为探究氯酸钾制取氧气快慢的影响因素。小北制定如下步骤:
①检查装置气密性,在500毫升集气瓶中装满水(如图甲);
②取30克氯酸钾平均分成6份,18克二氧化锰平均分成6份,分别进行下图所示的六种操作;
③将六种操作后的混合物按原状态平铺在6支试管底部分别进行加热,记录生成100毫升氧气所需时间,计算生成氧气的速度如图乙。
(1)本实验探究氯酸钾制取氧气快慢的影响因素是____________;
(2)和向下排空气法相比,本实验中用排水法收集氧气的优点是____________;
(3)为确保实验的准确性,小科建议在计算生成氧气的速度时,先将100毫升减掉A区试管和导管内(如图甲)的空气体积,再除以时间。简要说明小科的建议是否合理?____________;
(4)把10克氯酸钾和6克二氧化锰按操作⑥混合加热,据图乙推测,收集100毫升氧气所需要的时间约为____________秒。
【答案】(1)均匀混合部分的多少(程度) (2)可以直接测量产生氧气的体积
(3)不合理,排出水的体积为增加的气体体积,即产生氧气的体积 (4)20
【详解】(1)根据实验过程可知,其他条件相同,只有均匀混合部分的多少(程度)不同,因此本实验探究氣酸钾制取氧气快慢的影响因素是均匀混合部分的多少(程度);(2)根据实验装置可知,排出水体积等于进入的气体体积,和向下排空气法相比,本实验中用排水法收集氧气的优点是便于直接观察到生成氧气的体积;(3)小科的建议是不合理,原因是排出水的体积为增加的气体体积,即产生氧气的体积;(4)把10克氨酸钾和6克二氧化锰按操作⑥混合加热,反应速度是5克氣酸钾和3克二氧化锰混合均匀加热速度的两倍,据图乙推测,反应100毫升速度为5毫升/秒,收集100毫升氧气所需要的时间==100毫升/5毫升/秒=20毫升。
6.根据如图回答有关问题。
(1)实验室用氯酸钾制氧气,可从图一中选择的发生装置是________(填序号);使用装置D收集氧气时应从导管口________(选填“a”或“b”)通入。
(2)图一中,与装置A相比,选用装置B进行实验室二氧化碳制取的优点是________。将产生的二氧化碳通入图二装置,观察到试纸Ⅰ不变色而试纸Ⅱ变红,试管中导管口有连续均匀的气泡冒出,但饱和澄清石灰水未变浑浊,其可能原因是________。
【答案】(1)c b (2)可以控制反应速率 盐酸有挥发性,生成的二氧化碳中混有氯化氢气体
【详解】(1)实验室用氨酸钾制氧气,反应条件是加热,选用固固加热装置,从图一中选择的发生装置是C。氧气的密度比空气大,使用装置D收集氧气时应从导管口b通入。(2)图一中,与装置A相比,选用装置B制二氧化碳的优点是可用控制反应的速率,因为分液漏斗可用控制滴加稀盐酸的速率,进而控制反应的速率。若试管中导管口有连续均匀的气泡冒出,但饱和澄清石灰水未变浑浊的可能原因是盐酸有挥发性,生成的二氧化碳中混有氯化氢气体,氯化氢溶于水形成盐酸,盐酸与氢氧化钙溶液反应生成氯化钙和水,不会出现浑浊。
例3-1.小组利用图1装置研究25°C时二氧化碳的溶解性。打开止水夹,向3个充满二氧化碳的100ml烧瓶中,分别注入蒸馏水,关闭止水夹,振荡前后压强的变化如图2,下列说法不正确的是(  )
A.曲线①中ab段对应的操作是迅速注入蒸馏水
B.曲线①中c点和e点可能进行了振荡
C.曲线③对应的实验是注入蒸馏水
D.终点气压高于初始的原因可能是,在时1体积水中最多吸收的二氧化碳的量小于1体积
【答案】C
【详解】A、曲线①中ab段对应的操作是迅速注入蒸馏水,水的迅速加入导致瓶内的气体相当于被压缩,故压强会增大,所以压强传感器的压强示数增大,说法正确,不符合题意;B、曲线①中c点和e点可能进行了振荡,导致二氧化碳和水充分反应,充分溶解,压强会降低,说法正确,不符合题意;C、曲线③对应的压强在0~50s的时间内变化不大,所以迅速加入的水不多,导致压强变化不大,所以实验是注入20mL蒸馏水,说法错误,符合题意;D、在25℃时,因为1体积水中最多吸收的二氧化碳的量小于1体积,所以二氧化碳会剩余,所以终点气压高于初始,说法正确,不符合题意。故选C。
例3-2.如图装置可用作收集各种气体。若被收集的气体从a口通入,则下列气体可用该装置收集的是①;②;③( )
A.只有① B.只有①② C.只有②③ D.①②③
【答案】B
【详解】氧气和二氧化碳的密度大于空气的密度,故用该装置收集,应由a口通入;氢气的密度小于空气的密度,用该装置收集,应由b口通入;故选:B。
例3-3.实验室常用大理石(主要成分是)与稀盐酸制取二氧化碳。请回答:
(1)图1是两种气体发生装置,装置B相对于装置A的优点是________。
(2)探究是否可用排水集气法收集到
利用传感器对是否可用排水集气法收集到展开探究,实验装置如图2所示:
【实验步骤】
①按实验装置图2组装仪器。
②用压强传感器自带的注射器通过活塞向三颈烧瓶注入空气,并一直压住注射器,若压强传感器的读数________(填“持续上升”或“保持不变”或“不断下降”),证明装置气密性良好。
③打开活塞,将注射器中的稀盐酸迅速注入仪器中,反应一段时间后,收集满后迅速关闭活塞,并用止水夹夹住导气管处。
④用压强传感器自带的注射器通过活塞向三颈烧瓶中注入,观察两分钟之内体系的压强变化如图3所示。
【总结与拓展】
⑤图3中,30s后体系压强瞬间增大,之后到100秒压强又逐渐减小,请写出压强逐渐减小的原因________。
⑥经过测算,消耗的量约为收集到的总量的0.53%,因此排水集气法________(填“可以”或“不可以”)收集到气体。
【答案】(1)控制反应的发生与停止 (2)保持不变 二氧化碳溶于水中 可以
【详解】(1)装置 B中,固体药品放在多孔隔板上,液体药品从长颈漏斗中加入。反应开始后,关闭开关时,试管中的气体增多,压强增大,把液体压入长颈漏斗,固体和液体分窗,反应停止,打开开关时,气体导出,试管中的气体减少,压强减小,液体和固体混合,反应进行,装置B相对于装置A的优点是是可以控制反应的发生与停止:(2)②用压强传感器自带的注射器通过活塞 A向三颈烧瓶注入50mL空气,并一直压住注射器,若装置气密性良好,三颈烧瓶内的气体不会泄漏,压强保持不变。所以若压强传感器的读数保持不变,证明装置气密性良好;⑤图3中,30s后体系压强瞬间增大,是因为注入水后占据了一定空间,使瓶内气体压强增大;之后到 100 秒压强又逐渐减小,是因为二氧化碳能溶于水且能与水反应,随着二氧化碳的溶解和反应,瓶内气体减少,压强逐渐减小;⑥经过测算,消耗CO的量约为收集到的CO2总量的0.53%,说明通过排水法收集二氧化碳时,二氧化碳的损失量较少,所以排水集气法可以收集到CO2气体。
1.下列有关验证二氧化碳性质的实验中,不能证明二氧化碳化学性质的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】A、向烧杯中燃着的阶梯蜡烛倾倒二氧化碳,蜡烛熄灭说明二氧化碳不可燃也不支持燃烧,证明了二氧化碳的化学性质,不符合题意;B、实验中石蕊试液变红色,能证明二氧化碳与水反应生成酸性物质,证明了二氧化碳的化学性质,不符合题意;C、实验中天平右端下沉,说明二氧化碳可以像倒水一样倾倒,从而说明其密度较空气的大,只能证明二氧化碳的物理性质,不能证明二氧化碳化学性质,符合题意;D、实验中,石灰水变浑浊,即二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊,属于化学性质,不符合题意。故选C。
2.某实验小组利用块状大理石和浓盐酸(有挥发性)制取二氧化碳并探究其部分性质,下列有关说法正确的是(  )
A.关闭装置①的止水夹,打开分液漏斗的旋塞,液体顺利滴下,说明装置漏气
B.装置①中盐酸浓度过大,会使得反应无法顺利进行
C.将燃烧着的火柴伸入装置②中部,火柴熄灭,说明集气瓶中已收集满CO2
D.将气体通入③中,紫色石蕊溶液变为红色,不能说明CO2与水反应生成了H2CO3
【答案】D
【详解】A、关闭装置①的止水夹,打开分液漏斗的旋塞,液体顺利滴下,不能说明装置漏气,因为分液漏斗的上、下两端都是相通的,错误;B、装置①中盐酸浓度过大,会挥发出氯化氢气体,使制得的二氧化碳中混有氯化氢气体,错误;C、二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧,将燃烧着的火柴伸入装置②中部,火柴熄灭,不能说明集气瓶中已收集满, 检验集气瓶中已收集满CO2,燃烧着的火柴应放在瓶口,错误;D、浓盐酸具有挥发性,挥发出的氧化氢气体也能使紫色石蕊溶液变为红色,将气体通入③中,紫色石蕊溶液变为红色,不能说明CO2与水反应生成了H2CO3,正确。故选D。
3.同学们对“二氧化碳溶于水是否与水反应”进行实验探究。请参与探究并回答下列问题。
【探究目的】二氧化碳溶于水是否与水反应
【探究思路】
(1)判断物质间是否发生化学反应的根本依据是   ,观察到的可以作为判断依据的宏观实验现象有   ;
(2)CO2溶于水无明显现象,   (填“能”或“不能”)用观察的方法判断是否发生反应;
(3)“实验”的方法探究物质间是否反应的实验设计依据是:生成物和反应物的性质差异。
【提出猜想】
猜想一:二氧化碳溶于水不与水反应;
猜想二:   。
【实验设计】用四朵石蕊溶液染成紫色的干燥纸花设计如下实验:
序号 实验设计
① 向第一朵纸花喷稀醋酸
② ?
③ 将第三朵纸花直接放入盛有二氧化碳的集气瓶中
④ 将第四朵纸花喷水后放入盛有二氧化碳的集气瓶中
(1)“实验设计①”中的稀醋酸还可用   (填物质名称)代替;
(2)“实验设计②”的具体内容是   ;
(3)“实验设计③”的目的是   。
【进行实验】观察记录实验现象,进行实验探究。
【实验结论】猜想二成立,支持猜想二成立的实验现象是   。
【反思交流】
(1)实验探究“无明显实验现象时是否发生化学反应”的核心思路有   (填字母序号);
A.设计对比实验 B.控制实验条件 C.获取事实证据 D.逻辑推理判断
(2)将稀盐酸加入氢氧化钠溶液中没有明显实验现象,判断两者混合是否发生化学反应的具体方法是   (任写1条)。
【解答】 【探究思路】
(1)判断物质间是否发生化学反应的根本依据是否生成新物质,观察到的可以作为判断依据的宏观实验现象有生成沉淀、气体、颜色变化等。
故填:是否生成新物质;生成沉淀、气体、颜色变化等。
(2)CO2溶于水无明显现象,不能用观察的方法判断是否发生反应。
故填:不能。
(3)【提出猜想】
猜想一:二氧化碳溶于水不与水反应;
猜想二:二氧化碳溶于水与水反应。
故填:二氧化碳溶于水与水反应。
【实验设计】
(1)“实验设计①”中的稀醋酸还可用稀硫酸代替。
故填:稀硫酸。
(2)“实验设计②”的具体内容是向第二朵纸花喷蒸馏水,检验水能否使纸花变色。
故填:向第二朵纸花喷蒸馏水。
(3)“实验设计③”的目的是检验二氧化碳是否能使纸花变色。
故填:检验二氧化碳是否能使纸花变色。
【实验结论】
猜想二成立,支持猜想二成立的实验现象是②③中纸花不变色,说明水、二氧化碳都不能使纸花变色,④中纸花变红色,说明二氧化碳和水反应生成的物质能使纸花变色。
故填:②③中纸花不变色,④中纸花变红色。
【反思交流】
(1)实验探究“无明显实验现象时是否发生化学反应”的核心思路有设计对比实验、控制实验条件、获取事实证据、逻辑推理判断。
故填:ABCD。
(2)将稀盐酸加入氢氧化钠溶液中没有明显实验现象,判断两者混合是否发生化学反应的具体方法:向盛有适量氢氧化钠溶液的试管中滴加酚酞溶液后分为等体积的两份,一份加入VmL稀盐酸,溶液由红色变无色,说明氢氧化钠已经完全反应,另一份加入VmL水仍为红色,说明氢氧化钠没有反应,证明两者发生了化学反应。
故填:向盛有适量氢氧化钠溶液的试管中滴加酚酞溶液后分为等体积的两份,一份加入VmL稀盐酸,溶液由红色变无色,另一份加入VmL水仍为红色,证明两者发生了化学反应。
4.人被蚊虫叮咬后,蚊虫在人的皮肤内分泌出蚁酸,使叮咬处又痛又痒。化学小组同学对蚁酸产生了浓厚的兴趣,决定对其进行探究。
【提出问题】
蚁酸的成分是什么?它有什么性质?
【查阅资料】
①蚁酸是一种有机酸,化学名称叫做甲酸,化学式为HCOOH。
②蚁酸在隔绝空气并机热的条件下会分解生成两种氧化物。
(1)向盛有蚁酸溶液的试管中滴加紫色石蕊试液,观察到溶液颜色变成______,说明蚁酸溶液显酸性;
(2)小芳同学根据蚁酸中含有______(填元素符号)元素,推测出一种生成物是水;
(3)另一种生成的氧化物是气体,小敏提出两种猜想:
猜想1:该气体是;
猜想2:该气体是。
他们将蚁酸分解产生的气体通过如图的装置。
①实验时装置A中无明显变化,则猜想1______(选填“成立”或“不成立”);若猜想2成立,则实验时装置C中的现象是______。
②若实验结束时,先停止通入气体,再熄灭酒精灯,则会导致______;
【讨论交流】
(4)从环保角度看,该装置存在明显的缺陷,处理方法是______。
【答案】(1)红色 (2)H、0 (3)不成立黑色粉末逐渐变红试管炸裂 (4)尾部加一盏燃着的酒精灯
【详解】(1)根据酸溶液能使石蕊试液变红色分析:向盛有蚁酸溶液的试管中滴加紫色石蕊试液,观察到溶液颜色变成红色,说明蚁酸溶液显酸性;(2)根据水的组成分析蚁酸中含有的元素:蚁酸中含有H、O元素,推测出一种生成物是水;(3)①由于二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊,实验时装置A中无明显变化,证明不是二氧化碳气体,则猜想工不成立②在加热的条件下一氧化碳与氧化铜反应生成了二氧化碳和铜,实验时装置C中的现象是:黑色粉末逐渐变红;③实验结束时,如果先停止通入一氧化碳,再熄灭酒精灯,由于试管内温度降低,压强减小,外界大气压会将试管中的水沿导管压入试管内,由于试管温度较高,水进入试管后会立即沸腾,使试管内压强突然增大,可能会导致试管炸裂;(4)根据一氧化碳有毒能污染空气分析处理尾气的方法,一氧化碳具有可燃性,可在尾部放一盏燃着的酒精灯。
例4-1.小柯点燃3支蜡烛,I蜡烛扣上烧杯,II、III蜡烛放在烧杯中,在III蜡烛所在的烧杯中倒入适量碳酸钠溶液,再倒入稀盐酸,以下说法正确的是( )
A.I蜡烛比II蜡烛燃烧的更久
B.II蜡烛一直燃烧,说明氧气具有可燃性
C.III蜡烛熄灭的原因是温度降至着火点以下
D.III蜡烛的熄灭体现了CO2不能燃烧也不支持燃烧的化学性质
【答案】D
【详解】A、I中蜡烛用烧杯罩住,会缺氧而熄灭,1中蜡烛持续与氧气接触会继续燃烧,错误;B、II蜡烛一直燃烧,说明蜡烛具有可燃性,不能确定氧气具有可燃性,错误;C、由于碳酸钠与稀盐酸反应生成的二氧化碳,二氧化碳既不能燃烧也不支持燃烧,当二氧化碳充满烧杯,会隔绝氧气使蜡烛熄灭,错误D、I蜡烛的熄灭体现了CO2不能燃烧也不支持燃烧的化学性质,正确。故选D。
例4-2.石灰石的主要成分是碳酸钙,已知某石灰石样品中杂质不与盐酸反应也不溶于水。为了测定其中碳酸钙的质量分数,将一定质量的石灰石样品粉碎后分成两等份
【甲同学】将样品置于烧杯中,逐渐加入某一浓度的盐酸,反应过程中测得剩余固体质量与加入盐酸的质量关系如表所示。
加入盐酸的质量(克) 0 40 80 120 160
剩余固体的质量(克) 12 8 4 2 2
【乙同学】按如图所示的装置进行实验,通过测量烧碱溶液增加值计算样品中碳酸钙含量。
(1)根据甲同学数据分析可知样品中碳酸钙的质量分数约为__________。(精确到0.1%)
(2)列式计算甲同学所用的盐酸的溶质质量分数__________。
(3)乙同学测定碳酸钙的质量分数比甲同学大,请写出一点可能的原因:__________。
【答案】(1)83.3% (2)7.3% (3)氢氧化钠溶液吸收了空气中的部分二氧化碳
【详解】(1)石灰石的主要成分是碳酸钙,已知某石灰石样品中杂质不与盐酸反应也不溶于水,碳酸钙与盐酸反应生成氧化钙、二氧化碳和水由表格数据可知,加入40g盐酸充分反应后剩余固体质量为8g,消耗碳酸钙的质量为12g-8g=4g;继续加入40g盐酸,充分反应后剩余固体质量为49,消耗碳酸钙的质量为8g-4g=49,说明每40g稀盐酸和4g碳酸钙恰好完全反应;继续加入40g盐酸,充分反应后剩余固体质量为29,消耗碳酸钙的质量为4g-2g=2g<49,说明此时碳酸钙已完全反应,盐酸有剩余,则碳酸钙的质量为12g-2g=10g,则该样品中碳酸钙的质量分数约为x100% ≈833%;
(2)由上述分析可知,40q稀盐酸和4q碳酸钙恰好完全反应,设盐酸的溶质质量分数为x:
故盐酸的溶质质量分数为7.3%;
(3)乙同学测定碳酸钙的质量分数比甲同学大,可能的原因是氢氧化钠溶液吸收了空气中的部分二氧化碳,使得氢氧化钠溶液增重的质量偏大,则计算出的碳酸钙质量偏大,从而导致碳酸钙的质量分数偏大。
例4-3.观察图示实验装置,回答问题:
(1)实验室制取CO2,发生装置可选用________装置(填字母);若用正放在桌面上的F装置进行排空气法收集,则气体CO2应从________(选填“a”或“b”)端口通入;检验F中CO2是否已经收集满的方法是________。
(2)实验室用加热无水醋酸钠与碱石灰的固体混合物制取甲烷气体。制甲烷气体的发生装置应选用________装置(填字母);收集甲烷气体可选用C或E而不用D装置,由此推断甲烷气体具有的物理性质是________。
【答案】B a 将燃着的小木条放在b端口,观察是否熄灭 A 密度比空气小,难溶于水
【详解】(1)实验室制取二氧化碳,常用大理石或石灰石与盐酸反应,大理石或石灰石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙与盐酸反应生成氨化钙、水和二氧化碳,该反应的反应物是固体和液体,不需加热,属于固、液混合不加热型,发生装置可用,即选B;用正放在桌面上的F装置进行排空气法收集,由于二氧化碳的密度大于空气,因此会集中在集气瓶的底部,则二氧化碳应该从长导管a进入,而空气从短导管b排出;二氧化碳的密度大于空气,收集二氧化碳时应从长管通入,当短管处有二氧化碳逸出时,说明二氧化碳集满,二氧化碳不能燃烧也不能支持燃烧,能使燃着的木条熄灭,检验F中CO2是否已经收集满的方法是:将燃着的小木条放在b端口,观察是否熄灭;(2)实验室用加热无水醋酸钠与碱石灰的固体混合物制取甲烷气体,该反应的反应物是固体,反应条件是加热,属于固体加热型,即选装置A:收集甲烷气体可选用C排水法,说明甲烷气体难溶于水;选用E向下排空气法而不选用D向上排空气法,说明甲烷密度比空气小。
1.用如图所示装置探究CO2能否与H2O反应。滴加盐酸,待试管乙中液体变红后,将其加热至沸腾,红色不褪去。下列说法正确的是(  )
A.甲中逸出的气体只含CO2
B.乙中液体变红,证明CO2能与水反应
C.加热后红色不褪去,说明碳酸受热不分解
D.欲达到实验目的,可将盐酸改为稀硫酸
【解答】 A、盐酸具有挥发性,能挥发出氯化氢气体,甲中逸出的气体不是只含CO2,还含有氯化氢气体,故选项说法错误。B、氯化氢气体能使紫色石蕊溶液变红色,乙中液体变红,不能证明CO2能与水反应,故选项说法错误。
C、加热后红色不褪去,不能说明碳酸受热不分解,是因为氯化氢气体溶于水生成的盐酸使紫色石蕊溶液变红色,故选项说法错误。D、硫酸不具有挥发性,能与碳酸钙粉末反应生成二氧化碳气体,欲达到实验目的,可将盐酸改为稀硫酸,故选项说法正确。故选:D。
2.草系鱼缸中的植物利用水中二氧化碳进行光合作用,为其中的鱼类提供氧气。但水环境是一个二氧化碳相对匮乏的环境,某项目小组为鱼缸设计了二氧化碳和氧气补给器,下表为产品评价量表。
评价 优秀 合格 待改进
指标 反应安全,气体能直接排出且可控制气流速度。 反应安全,气体能直接排出。但不可控制气流速度。 气体无法排出存在较大安全隐患。
(1)查阅资料:草系鱼缸先要通入CO 两天使水草长势茂盛后再放入宠物鱼,小组成员采用碳酸钙和稀盐酸反应制CO ,以下是项目组成员设计的CO 发生装置。方案甲(如图甲):将反应物混合放在气体发生器中产生气体,使用时打开开关;方案乙(如图乙):盐酸放在A瓶中通过挤压A塑料瓶将它压入盛石灰石的B瓶子产生气体需要用时打开开关。
小组讨论时小科选择方案乙(图乙),你认为他的理由是__________。
(2)小科想知道B瓶内液体中稀盐酸是否过量,他振荡B瓶后取少量瓶内液体于试管中,滴加紫色石蕊试剂,发现溶液变红色。于是得出稀盐酸过量的结论,你觉得他的结论是否正确并说明理由。___________。
(3)项目评委根据评价量表将两个装置评价为合格指标。要使指标被评为优秀,请选择其中一个装置进行改进:____________。
【答案】够控制生成二氧化碳的量 不正确,二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸星酸性,也能够使紫色石蕊试剂变红 将A瓶与导管换成分波漏斗连接到B瓶上
【详解】(1)选择乙图,通过压挤A瓶,控制进入B瓶中盐酸的量,能够控制生成二氧化碳的量;
(2)该结论不正确,二氧化碳与瓶中的水反应生成碳酸,碳酸呈酸性,也能够使紫色石蕊试剂变红;
(3)将A瓶与导管换成分波漏斗连接到B瓶上,通过开闭分液漏斗的玻璃开关控制加入液体的量,从而控制反应的速率。
2.实验是进行科学探究的重要方式。同学们设计实验探究二氧化碳的性质,请你参与探究并填空。
【实验记录与分析】
实验一 实验二 实验三
实验操作
实验现象 蜡烛火焰    软塑料瓶变瘪程度较大的是   (选填“甲”或“乙”) 干石蕊纸花不变色,湿石蕊纸花变红色
实验结论 ①二氧化碳的密度比空大; ②二氧化碳既不能燃烧,也不能支持燃烧 二氧化碳能与氢氧化钠发生反应    
【反思与拓展】
(1)依据实验一的结论,写出二氧化碳的一条重要用途   。
(2)由实验二的结论分析得出:实验室中保存氢氧化钠要注意   。
(3)在设计上述三组对比实验时,都只改变一个影响因素,保持其他因素不变,这是运用了科学探究中的   方法。
【解答】 【实验记录与分析】实验一:向烧杯中倾倒二氧化碳时,观察到低处的蜡烛先熄灭,高处的蜡烛后熄灭,这一现象说明①二氧化碳的密度比空大;②二氧化碳既不能燃烧,也不能支持燃烧;故填:由低到高依次熄灭;
实验二:因为二氧化碳能与氢氧化钠发生反应导致瓶内的压强变得更小,所以乙软塑料瓶变瘪程度较大;故填:乙;
实验三:实验中通入二氧化碳时,干石蕊纸花不变色,湿石蕊纸花变红色,这说明二氧化碳能与水反应生成酸;故填:二氧化碳能与水反应;
【反思与拓展】(1)依据实验一的结论,二氧化碳可用于灭火;故填:二氧化碳用于灭火;(2)由实验二的结论(二氧化碳能与氢氧化钠发生反应)分析得出:实验室中保存氢氧化钠要注意密封保存;故填:密封保存;(3)在设计上述三组对比实验时,都只改变一个影响因素,保持其他因素不变,这是运用了科学探究中的控制变量方法;故填:控制变量。
例5-1.某气体可能含有水蒸气、CO、H2中的一种或几种。为了确定其成分,最佳的实验方案是将气体依次通过装置(  )
A.甲、乙、丙 B.丙、乙、甲 C.丙、甲、乙、丙 D.丙、甲、丙、乙
【答案】D
【解析】由于气体从水溶液中出来的时候都带有水蒸气,氢气还原氧化铜也会生成水,为了排除这些干扰因素,首先应将气体通过丙检验是否含有水蒸气;然后将气体通过甲,再检验气体还原氧化铜后的气体产物,氢气还原氧化铜生成水,可用丙来检验,为了排除干扰,先通过丙,检验是否有水蒸气生成,再通过乙检验是否有二氧化碳生成,从而判断气体中是否含有一氧化碳和氢气。
例5-2.小金利用图示装置进行“一氧化碳还原氧化铁”及产物检验的实验。实验步骤如图:
步骤1:连接装置并检查装置的气密性,在确保装置气密性良好的基础上,按图示在各装置中添加药品;
步骤2:缓慢推注射器活塞,利用甲酸(一种无色溶液,溶质为 HCOOH)与浓硫酸在80℃水浴的条件下制备一氧化碳(反应原理:HCOOHCO↑+H2O);
步骤3:待万用瓶中澄清石灰水下降至安全线以下后再点燃酒精灯,当W型管右侧弯管处的氧化铁全部变为黑色时,继续加热2分钟后熄灭酒精灯;
步骤4:撤去酒精灯和盛热水的烧杯,用磁铁吸引黑色物质至W型管左侧弯管处进行固体产物的检验。
(1)进行气密性检査时,可在万用瓶中盛适量水,然后推注射器活塞,当观察到   (填写现象),说明装置气密性良好。
(2)点燃酒精灯前,需要“待万用瓶中澄清石灰水下降至安全线以下”的原因是   。
(3)步骤3后,W型管左侧弯管处为反应后得到的稀硫酸,若固体产物全部是铁,步骤4中能观察到的现象是   。
【解答】 (1)检验装置气密性,利用装置内外的压强差检验,所以当观察到万用瓶中的水进入导管并形成一段稳定的水柱,说明装置气密性良好;
(2)一氧化碳具有可燃性,和空气混合,加热时可能发生爆炸,所以点燃酒精灯前,需要“待万用瓶中澄清石灰水下降至安全线以下”的原因是:排尽W型管内的空气,防止点燃酒精灯进行加热时发生爆炸;
(3)铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,所以步骤4中能观察到的现象是:有气泡产生,固体溶解,溶液变成浅绿色。
故答案为:(1)万用瓶中的水进入导管并形成一段稳定的水柱;
(2)排尽W型管内的空气,防止点燃酒精灯进行加热时发生爆炸;
(3)有气泡产生,固体溶解,溶液变成浅绿色。
1.小杨通过实验研究一氧化碳和氧化铜的反应,其操作步骤及观察到的现象如下:
步骤1:连接装置并检查装置气密性。
步骤2:按图甲所示向双具支试管内加入木炭粉和氧化铜,用向上排空气法使双具支试管内集满二氧化碳后塞上带有导管和瘪气球的橡皮塞。
步骤3:按图乙所示将双具支试管固定在铁架台上,并使木炭粉平铺于试管底部;用酒精喷灯加热氧化铜一段时间,未观察到明显现象。
步骤4:将酒精喷灯移至木炭粉处,加热一段时间,观察到气球明显胀大;再次将酒精喷灯移至氧化铜处,加热一段时间,观察到黑色粉末变为紫红色固体。
(1)步骤2中,可用燃着的木条检验二氧化碳是否集满,燃着的木条应________(选填“放置在双具支试管口”或“伸入到双具支试管内”)。
(2)小杨设计步骤3的目的是________。
(3)实验中能表明一氧化碳具有还原性的实验现象是________。
(4)若要对CO气体进行回收再利用,小杨将反应后的混合气体通入以下装置,其中最为合理的是________。
【答案】(1)放置在双具支试管口 (2)证明二氧化碳不能与氧化铜发生反应 (3)黑色粉末变为紫红色固体 (4)c
【详解】(1)用燃着的木条检验二氧化碳是否集满时,燃着的木条应该放在双具支试管口,若木条熄灭,则证明二氧化碳收集满:(2)步骤3中,双具支试管内装满二氧化碳,用酒精喷灯加热氧化铜一段时间,未观察到明显现象,说明二氧化碳不能与氧化铜反应,再由步骤4中的现象,证明一氧化碳能与氧化铜发生反应;(3)步骤4中,观察到黑色粉未变为紫红色固体,说明一氧化碳与氧化铜反应生成了铜,证明一氧化碳具有还原性;(4)该小组同学若要对CO气体进行再回收利用,B处连接下列装置中最为合理的是c,c装置既能吸收二氧化碳,又能收集一氧化碳,故答案为:c。
2.如图是某科学老师设计的一氧化碳还原氧化铁的实验装置。
(1)在B装置的液面下降到安全线之前,不能加热氧化铁,这是因为   。
(2)反应结束后停止加热,继续通CO,此时B装置的作用是   。
【解答】 (1)一氧化碳具有可燃性,和助燃性气体混合,加热可能发生爆炸,所以在B装置的液面下降到安全线之前,不能加热氧化铁,因为一氧化碳和空气混合,加热可能会发生爆炸;
(2)一氧化碳有毒需要尾气处理,所以B装置的作用是:收集一氧化碳,防止污染空气。
故答案为:(1)一氧化碳和空气混合,加热可能会发生爆炸;
收集一氧化碳,防止污染空气。
3.用以下装置进行实验,确证乙醇燃烧产物中有CO、CO2和H2O。
请回答下列问题:
(1)能确证产物中有水的现象是________________________________;能确证产物中有一氧化碳的现象是________________________________________。
(2)实验时,可以观察到装置B中石灰水变浑浊,D中石灰水无变化。B装置的作用是________________________________________________;
C装置的作用是________________________________________________;
D装置的作用是________________________________________________。
(3)若乙醇燃烧产物中一氧化碳和二氧化碳的质量之和是25.2g,其中碳、氧元素质量比为2︰5,则参加反应的乙醇质量为________g,产物中水的质量是________g。
(4)科学家发现海底蕴藏着大量的“可燃冰”——甲烷的水合物。质量相等的甲烷和乙醇在氧气充足的条件下完全燃烧,产生二氧化碳质量较多的是________。
答案:(1)A中的无水硫酸铜由白色变为蓝色E的玻璃管中黑色氧化铜变为红色F中的澄清石灰水变浑浊
(2)验证乙醇燃烧产物中的有CO2气体;除去乙醇燃烧产物中剩余CO2气体;检验CO2气体是否除净;
(3)13.816.2(4)甲烷解析:反应物中C的质量与生成物C的质量是相等的。生成物中C的质量为25.2g*2/(2+5)=7.2g ,然后用C的质量比乙醇中碳的质量分数就可以了,乙醇质量为:7.2/(24/46)=13.8g ;由于氧气充足,则有机物中C元素全部被转化为CO2,那么依据C元素的守恒,C越多,则CO2也越多。等质量的CH4与C2H6O,前者C质量百分数为12/16*100%=75%;后者质量百分数为24/46*100%=52.1%,因此同质量的情况下,CH4产生CO2较多。
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例1-1.白磷的着火点为40℃,现用如图装置测定空气中氧气的体积分数。实验步骤为:集气瓶里先装适量a体积的水,在酒精灯灯焰上把玻璃棒下端加热,装置如图密封。用力把玻璃棒按下与白磷接触,白磷燃烧。燃烧停止后,稍振荡,完全冷却后,量出集气瓶中水的体积(b)和整个集气瓶容积(c)。则下列说法错误的是(  )
A.反应过程中集气瓶内液面的变化是先下降后上升
B.该实验测得氧气与空气的体积比为(a-b):(c-a)
C.燃烧匙中的白磷不能换成木炭或硫粉
D.该装置没有用止水夹,不会影响实验结果
例1-2.小科同学利用如图所示装置测定空气中氧气的含量,广口瓶内的暖宝宝贴(主要成分为铁粉、木炭、食盐)的热量来源于铁粉的氧化。实验开始前装置如图所示(广口瓶的容积为,瓶内装有的水),实验后测量从量筒中流入广口瓶中的水的体积(铁粉生锈消耗的水忽略不计)。下列分析合理的是( )
A.暖宝宝贴中的铁粉会通过锈蚀这一剧烈的氧化反应消耗氧气
B.只将暖宝宝贴替换成硫粉也能完成测定空气中氧气含量的实验
C.将暖宝宝贴中的物质均匀地涂抹在广口瓶内壁上,能增大反应的面积,使进入广口瓶的水更多
D.实验结束后流入广口瓶中水的体积为40mL,可能是暖宝宝贴的使用数量不足引起的
例1-3.某科学兴趣小组对“测定空气中氧气含量”的实验进行了改进:将数显设备、气体压强传感器和空气中氧气含量测量装置按如图连接。装置气密性良好,调节右边敞口容器和集气瓶里的水面相平,此时集气瓶内气体的体积为V1。关闭活塞,点燃燃烧匙内的红磷,立即塞紧瓶塞,待火焰熄灭后,过一段时间打开活塞,观察到集气瓶中的水位上升。待集气瓶内的水面不再上升时,集气瓶内的气体体积为V2。然后向右边容器内加入一定量的水至两边水面再次相平,此时集气瓶内的气体体积为V3。在点燃红磷至打开活塞这一过程中,观察到数显设备显示集气瓶内的气体压强先上升后下降,再趋于稳定。请回答:
(1)数显设备显示,开始一段时间集气瓶内气体压强上升,这是因为氧气量减少导致的气压变化量_________(选填“大于”、“等于”或“小于”)温度升高导致的气压变化量。
(2)基于数显设备显示的气压变化,“过一段时间打开活塞”中的“一段时间”指的是火焰熄灭后到____________所经历的时间,若过早打开活塞会导致结果__________。(填“偏大”,“偏小”或“不变”)
(3)在整个实验过程中,集气瓶中减少的氧气体积为__________(选填“V1-V2”、“V1-V3”或“V2-V3”),数值上约占瓶内原来空气体积的____________。
(4)上述实验中使用的红磷应为足量,目的是__________________。红磷可以用试剂________(选填“铁粉”、“硫粉”或“碳粉”)替代。
1.图所示装置可以测定空气中氧气的含量,实验前在集气瓶中加入少量水,并做上记号。下列说法错误的是(  )
A.实验前红磷应过量
B.点燃红磷前先用弹簧夹夹紧乳胶管
C.实验结束后等装置完全冷却再打开弹簧夹
D.最终集气瓶内水的体积就是燃烧消耗掉的氧气体积
2.初三化学兴趣小组在老师的指导下对课本中测定空气中氧气含量实验进行了如下改进。
【实验操作记录、分析】
(1)如图1所示,连接好实验装置。在装入试剂之前,应先进行的操作是______。
(2)在集气瓶内加入50.0mL水,导管内注满水后夹紧乳胶管,打开并调试好传感器和数显设备,点燃燃烧匙内的红磷。各传感器测得的数据如图2所示,横坐标为时间,纵坐标表示该段时间内气体压强、温度、氧气浓度对应的变化情况。bc段压强升高的原因是______。
(3)图2中曲线______(填“X”或“Z”)表示的是瓶内温度的变化情况。
(4)【实验反思】由图可知,红磷燃烧法测定结果不够准确的原因是______。
(5)如果用白磷代替红磷进行实验,测得氧气的含量将更准确。白磷(化学符号为)燃烧的生成物和红磷燃烧的生成物相同,则白磷燃烧的符号表达式是______。
(6)实验后,小强用图像来反映装置内各量随时间的变化关系,其中正确的是______(填字母)。
A.B.C.D.
3.小明利用图甲所示的思维模型设计了“探究空气中氧气含量”的实验。为了提高实验的精确度,设计了图乙所示的实验装置。
实验步骤:
①组装并检查装置气密性。
②往燃烧匙中加入足量白磷,塞紧橡皮塞。调整右侧细长玻璃管高度使左右两侧液面相平,读取细长玻璃管液面刻度V1。
③用激光笔点燃白磷,充分燃烧并冷却至室温后,再次调整细长玻璃管高度,待两侧液面相平读取细长玻璃管液面刻度V2。
④待产物被充分吸收后,打开硬质玻璃管上侧橡皮塞,将细长玻璃管上提,使左侧管内刚好充满水,读取细长玻璃管液面刻度V3。(橡皮塞进入硬质玻璃管的体积、燃烧匙的体积等忽略不计)
(1)对照图甲的思维模型,步骤①对应的环节是_______。
(2)步骤③中白磷燃烧的实验现象_______。
(3)通过本实验得出氧气的体积分数为_______。(用V1、V2、V3来表示)
4.空气中氧气含量测定的再认识。
(1)用红磷测定空气中氧气的含量。
Ⅰ、图1反应的文字或符号表达式为___________。
Ⅱ、图1实验中,不选择木炭的原因是___________。
Ⅲ、为了更好地理解空气中氧气含量测定的压强变化,项目化学习小组同学在老师的指导下,利用压强传感器等仪器实时测定红磷燃烧实验装置内的压强变化。(图3是利用压强传感器测定红磷燃烧时集气瓶内压强变化的实验装置。图4是实验过程中,集气瓶内压强变化曲线)结合图3实验,解释图4中CD段压强下降的原因:___________。
Ⅳ、某兴趣小组将实验装置图1改进为实验装置图2,你认为改进后的优点是:___________。(答出一点即可)
(2)用铜粉测定空气中氧气的含量。
Ⅰ、图5测定原理是利用铜与氧气在加热条件下生成氧化铜,实验过程中不断推拉注射器活塞的目的是___________。
Ⅱ、记录实验数据如下表:
硬质玻璃管中气体体积 反应前注射器中气体体积 充分反应后注射器中气体体积
25 15 9
计算得空气中氧气的体积分数为___________(保留至0.1%),测定结果存在误差的可能原因是___________(写出一点即可)。
例2-1.某同学误将少量KMnO4当成MnO2加入KClO3中加热制取氧气,部分物质质量随时间变化如图所示,下列关于该过程说法正确的是(  )
A.c代表氧气 B.a代表高锰酸钾 C.t1时刻,KClO3开始分解 D.t3时刻,生成氧气的质量达到最大值
例2-2.规范的操作是实验成功的前提,下列实验操作规范的是( )
A.检验气密性性 B.高锰酸钾制取氧气
C.铁丝在氧气中燃烧 D.放置氧气
例2-3.以下是实验室制取、收集、检验气体的常用装置。
(1)图甲中,在试管口放棉花的目的是________ ;用图示方法收集氧气的理由是________。
(2)用图乙检验CO2性质时,澄清石灰水始终未见浑浊,原因可能是________。
例2-4.如图是实验室利用高锰酸钾制取氧气的装置图,试回答下列问题:
(1)写出装置中标有大写字母编号的仪器名称B______。
(2)该装置中棉花的作用是:________________________。
(3)高锰酸钾制取氧气时有如下操作步骤:①固定试管并加热;②检查装置的气密性;③装药品;④用排水法收集氧气;⑤从水槽中取出导管;⑥熄灭酒精灯;⑦连接装置。其操作顺序正确的是______
A.⑦②③①④⑤⑥ B.①⑦③②⑤④⑥ C.⑤⑦③②①④⑥ D.⑦③①②④⑥⑤
(4)若用甲装置收集氧气,将带火星的木条置于______(选填“a”或“b”)处,观察到木条复燃,即说明已收集满。
1.下列装置中,最适合用来收集氧气的是(  )
A. B. C. D.
2.某化学兴趣小组用如图所示的装置来制取干燥的氧气,并测定实验中生成的氧气体积。装置气密性良好,图Ⅰ中的燃烧匙内装有二氧化锰,燃烧匙可以上下移动,干燥管内装有足量碱石灰(可以吸收水蒸气)。下列说法正确的是
A.将装置Ⅰ分别与装置Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、V连接,均能达到测定氧气体积的目的
B.若用装置V测量生成氧气的体积,集气瓶上方原有的空气会使测量结果偏大
C.若用装置Ⅳ收集氧气,可将带火星的木条放置在b处导管口验满
D.若用装置Ⅱ收集氧气不需要进行验满操作
3.实验室制取气体时所需的一些装置如图所示,请回答下列问题:
实验室里用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气的化学方程式为 ▲ ;可选择的发生装置有 ▲ (填字母);选择气体收集方法时,气体的下列性质:①颜色;②密度;③溶解性;④可燃性,必须考虑的是 ▲ (填序号);
(2)MnO2在该反应中可以重复使用,理由是 ▲ ;
(3)要制备干燥的氧气,所选择装置的连接顺序为 ▲ (填字母)。
4.利用加热高锰酸钾的方法,验证化学反应中质量守恒定律。如图,小科将适量高锰酸钾装入试管,塞入一团棉花并测出试管、棉花与药品的总质量为m。加热使之充分反应后,测得量筒中气体体积为V,再次测得反应装置与物质总质量为m2,已知常温常压下氧气密度为p。据此请回答:
(1)实验中用量筒收集气体的好处是________。
(2)实验中,试管口内壁附着紫红色小液滴,请解释产生该现象的原因________。
(3)根据实验数据计算发现: ,与质量守恒定律不符。造成这一实验结果的原因分析正确的是
A.试管中高锰酸钾没有完全分解
B.导管口连续均匀冒气泡时才收集气体
C.未调节量筒内外液面相平就读数
D.停止加热时,先将导管移出水面,再熄灭酒精灯
5.为探究氯酸钾制取氧气快慢的影响因素。小北制定如下步骤:
①检查装置气密性,在500毫升集气瓶中装满水(如图甲);
②取30克氯酸钾平均分成6份,18克二氧化锰平均分成6份,分别进行下图所示的六种操作;
③将六种操作后的混合物按原状态平铺在6支试管底部分别进行加热,记录生成100毫升氧气所需时间,计算生成氧气的速度如图乙。
(1)本实验探究氯酸钾制取氧气快慢的影响因素是____________;
(2)和向下排空气法相比,本实验中用排水法收集氧气的优点是____________;
(3)为确保实验的准确性,小科建议在计算生成氧气的速度时,先将100毫升减掉A区试管和导管内(如图甲)的空气体积,再除以时间。简要说明小科的建议是否合理?____________;
(4)把10克氯酸钾和6克二氧化锰按操作⑥混合加热,据图乙推测,收集100毫升氧气所需要的时间约为____________秒。
6.根据如图回答有关问题。
(1)实验室用氯酸钾制氧气,可从图一中选择的发生装置是________(填序号);使用装置D收集氧气时应从导管口________(选填“a”或“b”)通入。
(2)图一中,与装置A相比,选用装置B进行实验室二氧化碳制取的优点是________。将产生的二氧化碳通入图二装置,观察到试纸Ⅰ不变色而试纸Ⅱ变红,试管中导管口有连续均匀的气泡冒出,但饱和澄清石灰水未变浑浊,其可能原因是________。
例3-1.小组利用图1装置研究25°C时二氧化碳的溶解性。打开止水夹,向3个充满二氧化碳的100ml烧瓶中,分别注入蒸馏水,关闭止水夹,振荡前后压强的变化如图2,下列说法不正确的是(  )
A.曲线①中ab段对应的操作是迅速注入蒸馏水
B.曲线①中c点和e点可能进行了振荡
C.曲线③对应的实验是注入蒸馏水
D.终点气压高于初始的原因可能是,在时1体积水中最多吸收的二氧化碳的量小于1体积
例3-2.如图装置可用作收集各种气体。若被收集的气体从a口通入,则下列气体可用该装置收集的是①;②;③( )
A.只有① B.只有①② C.只有②③ D.①②③
例3-3.实验室常用大理石(主要成分是)与稀盐酸制取二氧化碳。请回答:
(1)图1是两种气体发生装置,装置B相对于装置A的优点是________。
(2)探究是否可用排水集气法收集到
利用传感器对是否可用排水集气法收集到展开探究,实验装置如图2所示:
【实验步骤】
①按实验装置图2组装仪器。
②用压强传感器自带的注射器通过活塞向三颈烧瓶注入空气,并一直压住注射器,若压强传感器的读数________(填“持续上升”或“保持不变”或“不断下降”),证明装置气密性良好。
③打开活塞,将注射器中的稀盐酸迅速注入仪器中,反应一段时间后,收集满后迅速关闭活塞,并用止水夹夹住导气管处。
④用压强传感器自带的注射器通过活塞向三颈烧瓶中注入,观察两分钟之内体系的压强变化如图3所示。
【总结与拓展】
⑤图3中,30s后体系压强瞬间增大,之后到100秒压强又逐渐减小,请写出压强逐渐减小的原因________。
⑥经过测算,消耗的量约为收集到的总量的0.53%,因此排水集气法________(填“可以”或“不可以”)收集到气体。
1.下列有关验证二氧化碳性质的实验中,不能证明二氧化碳化学性质的是( )
A. B. C. D.
2.某实验小组利用块状大理石和浓盐酸(有挥发性)制取二氧化碳并探究其部分性质,下列有关说法正确的是(  )
A.关闭装置①的止水夹,打开分液漏斗的旋塞,液体顺利滴下,说明装置漏气
B.装置①中盐酸浓度过大,会使得反应无法顺利进行
C.将燃烧着的火柴伸入装置②中部,火柴熄灭,说明集气瓶中已收集满CO2
D.将气体通入③中,紫色石蕊溶液变为红色,不能说明CO2与水反应生成了H2CO3
3.同学们对“二氧化碳溶于水是否与水反应”进行实验探究。请参与探究并回答下列问题。
【探究目的】二氧化碳溶于水是否与水反应
【探究思路】
(1)判断物质间是否发生化学反应的根本依据是   ,观察到的可以作为判断依据的宏观实验现象有   ;
(2)CO2溶于水无明显现象,   (填“能”或“不能”)用观察的方法判断是否发生反应;
(3)“实验”的方法探究物质间是否反应的实验设计依据是:生成物和反应物的性质差异。
【提出猜想】
猜想一:二氧化碳溶于水不与水反应;
猜想二:   。
【实验设计】用四朵石蕊溶液染成紫色的干燥纸花设计如下实验:
序号 实验设计
① 向第一朵纸花喷稀醋酸
② ?
③ 将第三朵纸花直接放入盛有二氧化碳的集气瓶中
④ 将第四朵纸花喷水后放入盛有二氧化碳的集气瓶中
(1)“实验设计①”中的稀醋酸还可用   (填物质名称)代替;
(2)“实验设计②”的具体内容是   ;
(3)“实验设计③”的目的是   。
【进行实验】观察记录实验现象,进行实验探究。
【实验结论】猜想二成立,支持猜想二成立的实验现象是   。
【反思交流】
(1)实验探究“无明显实验现象时是否发生化学反应”的核心思路有   (填字母序号);
A.设计对比实验 B.控制实验条件 C.获取事实证据 D.逻辑推理判断
(2)将稀盐酸加入氢氧化钠溶液中没有明显实验现象,判断两者混合是否发生化学反应的具体方法是   (任写1条)。
4.人被蚊虫叮咬后,蚊虫在人的皮肤内分泌出蚁酸,使叮咬处又痛又痒。化学小组同学对蚁酸产生了浓厚的兴趣,决定对其进行探究。
【提出问题】
蚁酸的成分是什么?它有什么性质?
【查阅资料】
①蚁酸是一种有机酸,化学名称叫做甲酸,化学式为HCOOH。
②蚁酸在隔绝空气并机热的条件下会分解生成两种氧化物。
(1)向盛有蚁酸溶液的试管中滴加紫色石蕊试液,观察到溶液颜色变成______,说明蚁酸溶液显酸性;
(2)小芳同学根据蚁酸中含有______(填元素符号)元素,推测出一种生成物是水;
(3)另一种生成的氧化物是气体,小敏提出两种猜想:
猜想1:该气体是;
猜想2:该气体是。
他们将蚁酸分解产生的气体通过如图的装置。
①实验时装置A中无明显变化,则猜想1______(选填“成立”或“不成立”);若猜想2成立,则实验时装置C中的现象是______。
②若实验结束时,先停止通入气体,再熄灭酒精灯,则会导致______;
【讨论交流】
(4)从环保角度看,该装置存在明显的缺陷,处理方法是______。
例4-1.小柯点燃3支蜡烛,I蜡烛扣上烧杯,II、III蜡烛放在烧杯中,在III蜡烛所在的烧杯中倒入适量碳酸钠溶液,再倒入稀盐酸,以下说法正确的是( )
A.I蜡烛比II蜡烛燃烧的更久
B.II蜡烛一直燃烧,说明氧气具有可燃性
C.III蜡烛熄灭的原因是温度降至着火点以下
D.III蜡烛的熄灭体现了CO2不能燃烧也不支持燃烧的化学性质
例4-2.石灰石的主要成分是碳酸钙,已知某石灰石样品中杂质不与盐酸反应也不溶于水。为了测定其中碳酸钙的质量分数,将一定质量的石灰石样品粉碎后分成两等份
【甲同学】将样品置于烧杯中,逐渐加入某一浓度的盐酸,反应过程中测得剩余固体质量与加入盐酸的质量关系如表所示。
加入盐酸的质量(克) 0 40 80 120 160
剩余固体的质量(克) 12 8 4 2 2
【乙同学】按如图所示的装置进行实验,通过测量烧碱溶液增加值计算样品中碳酸钙含量。
(1)根据甲同学数据分析可知样品中碳酸钙的质量分数约为__________。(精确到0.1%)
(2)列式计算甲同学所用的盐酸的溶质质量分数__________。
(3)乙同学测定碳酸钙的质量分数比甲同学大,请写出一点可能的原因:__________。
例4-3.观察图示实验装置,回答问题:
(1)实验室制取CO2,发生装置可选用________装置(填字母);若用正放在桌面上的F装置进行排空气法收集,则气体CO2应从________(选填“a”或“b”)端口通入;检验F中CO2是否已经收集满的方法是________。
(2)实验室用加热无水醋酸钠与碱石灰的固体混合物制取甲烷气体。制甲烷气体的发生装置应选用________装置(填字母);收集甲烷气体可选用C或E而不用D装置,由此推断甲烷气体具有的物理性质是________。
1.用如图所示装置探究CO2能否与H2O反应。滴加盐酸,待试管乙中液体变红后,将其加热至沸腾,红色不褪去。下列说法正确的是(  )
A.甲中逸出的气体只含CO2
B.乙中液体变红,证明CO2能与水反应
C.加热后红色不褪去,说明碳酸受热不分解
D.欲达到实验目的,可将盐酸改为稀硫酸
2.草系鱼缸中的植物利用水中二氧化碳进行光合作用,为其中的鱼类提供氧气。但水环境是一个二氧化碳相对匮乏的环境,某项目小组为鱼缸设计了二氧化碳和氧气补给器,下表为产品评价量表。
评价 优秀 合格 待改进
指标 反应安全,气体能直接排出且可控制气流速度。 反应安全,气体能直接排出。但不可控制气流速度。 气体无法排出存在较大安全隐患。
(1)查阅资料:草系鱼缸先要通入CO 两天使水草长势茂盛后再放入宠物鱼,小组成员采用碳酸钙和稀盐酸反应制CO ,以下是项目组成员设计的CO 发生装置。方案甲(如图甲):将反应物混合放在气体发生器中产生气体,使用时打开开关;方案乙(如图乙):盐酸放在A瓶中通过挤压A塑料瓶将它压入盛石灰石的B瓶子产生气体需要用时打开开关。
小组讨论时小科选择方案乙(图乙),你认为他的理由是__________。
(2)小科想知道B瓶内液体中稀盐酸是否过量,他振荡B瓶后取少量瓶内液体于试管中,滴加紫色石蕊试剂,发现溶液变红色。于是得出稀盐酸过量的结论,你觉得他的结论是否正确并说明理由。___________。
(3)项目评委根据评价量表将两个装置评价为合格指标。要使指标被评为优秀,请选择其中一个装置进行改进:____________。
2.实验是进行科学探究的重要方式。同学们设计实验探究二氧化碳的性质,请你参与探究并填空。
【实验记录与分析】
实验一 实验二 实验三
实验操作
实验现象 蜡烛火焰    软塑料瓶变瘪程度较大的是   (选填“甲”或“乙”) 干石蕊纸花不变色,湿石蕊纸花变红色
实验结论 ①二氧化碳的密度比空大; ②二氧化碳既不能燃烧,也不能支持燃烧 二氧化碳能与氢氧化钠发生反应    
【反思与拓展】
(1)依据实验一的结论,写出二氧化碳的一条重要用途   。
(2)由实验二的结论分析得出:实验室中保存氢氧化钠要注意   。
(3)在设计上述三组对比实验时,都只改变一个影响因素,保持其他因素不变,这是运用了科学探究中的   方法。
例5-1.某气体可能含有水蒸气、CO、H2中的一种或几种。为了确定其成分,最佳的实验方案是将气体依次通过装置(  )
A.甲、乙、丙 B.丙、乙、甲 C.丙、甲、乙、丙 D.丙、甲、丙、乙
例5-2.小金利用图示装置进行“一氧化碳还原氧化铁”及产物检验的实验。实验步骤如图:
步骤1:连接装置并检查装置的气密性,在确保装置气密性良好的基础上,按图示在各装置中添加药品;
步骤2:缓慢推注射器活塞,利用甲酸(一种无色溶液,溶质为 HCOOH)与浓硫酸在80℃水浴的条件下制备一氧化碳(反应原理:HCOOHCO↑+H2O);
步骤3:待万用瓶中澄清石灰水下降至安全线以下后再点燃酒精灯,当W型管右侧弯管处的氧化铁全部变为黑色时,继续加热2分钟后熄灭酒精灯;
步骤4:撤去酒精灯和盛热水的烧杯,用磁铁吸引黑色物质至W型管左侧弯管处进行固体产物的检验。
(1)进行气密性检査时,可在万用瓶中盛适量水,然后推注射器活塞,当观察到   (填写现象),说明装置气密性良好。
(2)点燃酒精灯前,需要“待万用瓶中澄清石灰水下降至安全线以下”的原因是   。
(3)步骤3后,W型管左侧弯管处为反应后得到的稀硫酸,若固体产物全部是铁,步骤4中能观察到的现象是   。
1.小杨通过实验研究一氧化碳和氧化铜的反应,其操作步骤及观察到的现象如下:
步骤1:连接装置并检查装置气密性。
步骤2:按图甲所示向双具支试管内加入木炭粉和氧化铜,用向上排空气法使双具支试管内集满二氧化碳后塞上带有导管和瘪气球的橡皮塞。
步骤3:按图乙所示将双具支试管固定在铁架台上,并使木炭粉平铺于试管底部;用酒精喷灯加热氧化铜一段时间,未观察到明显现象。
步骤4:将酒精喷灯移至木炭粉处,加热一段时间,观察到气球明显胀大;再次将酒精喷灯移至氧化铜处,加热一段时间,观察到黑色粉末变为紫红色固体。
(1)步骤2中,可用燃着的木条检验二氧化碳是否集满,燃着的木条应________(选填“放置在双具支试管口”或“伸入到双具支试管内”)。
(2)小杨设计步骤3的目的是________。
(3)实验中能表明一氧化碳具有还原性的实验现象是________。
(4)若要对CO气体进行回收再利用,小杨将反应后的混合气体通入以下装置,其中最为合理的是________。
2.如图是某科学老师设计的一氧化碳还原氧化铁的实验装置。
(1)在B装置的液面下降到安全线之前,不能加热氧化铁,这是因为   。
(2)反应结束后停止加热,继续通CO,此时B装置的作用是   。
3.用以下装置进行实验,确证乙醇燃烧产物中有CO、CO2和H2O。
请回答下列问题:
(1)能确证产物中有水的现象是________________________________;能确证产物中有一氧化碳的现象是________________________________________。
(2)实验时,可以观察到装置B中石灰水变浑浊,D中石灰水无变化。B装置的作用是________________________________________________;
C装置的作用是________________________________________________;
D装置的作用是________________________________________________。
(3)若乙醇燃烧产物中一氧化碳和二氧化碳的质量之和是25.2g,其中碳、氧元素质量比为2︰5,则参加反应的乙醇质量为________g,产物中水的质量是________g。
(4)科学家发现海底蕴藏着大量的“可燃冰”——甲烷的水合物。质量相等的甲烷和乙醇在氧气充足的条件下完全燃烧,产生二氧化碳质量较多的是________。
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