第3章 空气与生命 实验题 计算题专题训练(含解析)

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名称 第3章 空气与生命 实验题 计算题专题训练(含解析)
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资源类型 教案
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2021-06-01 09:53:16

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浙教版八年级下册科学第三章
实验题+计算题专题训练
一.选择题(共16小题)
1.下列污染现象主要与SO2有关的是(  )
A.温室效应
B.光化学烟雾
C.臭氧空洞
D.酸雨
2.下列有关实验现象的描述正确的是(  )
A.红磷在空气中燃烧:发出黄色火焰,产生大量白雾,放热
B.木炭在氧气中燃烧:发出白光,放热,生成二氧化碳
C.硫在氧气中燃烧:发出微弱的淡蓝色火焰,生成无色无味的气体
D.铁在氧气中燃烧:剧烈燃烧,火星四射,放热,生成黑色固体
3.下列化学方程式书写正确的是(  )
A.Mg+O2MgO2
B.CaCO3CaO+CO2↑
C.2H2↑+O2↑2H2O
D.KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
4.某化学兴趣小组用一定质量的KClO3和MnO2固体混合物制取氧气。如图表示该固体混合物在受热过程中,有关量y随时间的变化情况(从开始反应时计时)。纵坐标y表示的是(  )
A.生成O2的质量
B.反应消耗KClO3的质量
C.剩余固体中KCl的质量分数
D.剩余固体中MnO2的质量分数
5.为探究物质的燃烧条件,进行如图所示实验。下列说法正确的是(  )
A.实验①中烧杯内盛放的是冷水
B.实验中,观察到只有②中白磷燃烧
C.对比实验②③,说明物质燃烧需要与氧气接触
D.对比实验①②,说明物质燃烧温度需要达到着火点
6.某有机物6.2g在空气中完全燃烧,共得到17.6g二氧化碳和10.8g水,则该化合物的组成元素是(  )
A.一定只含有碳元素
B.一定只含有碳、氢两种元素
C.一定含有碳、氢、氧三种元素
D.一定含有碳、氢元素,可能含有氧元素
7.将一定质量的M物质与6.4g
O2放入密闭容器中恰好完全燃烧,生成4.4g
CO2和3.6g
H2O。由此可推断M物质的组成中(  )
A.一定含有氧元素
B.可能含有氧元素
C.只含有碳、氢两种元素
D.M物质一定是甲烷
8.“北斗三号”全球卫星导航系统组网成功,标志着中国航天事业迈向了新高度。火箭发射用偏二甲肼(C2H8N2)和四氧化二氮(N2O4)作常规推进剂,反应的化学方程式为C2H8N2+2N2O4═2CO2+4X+3N2,则X的化学式为(  )A.NH3
B.H2O
C.O2
D.NO2
9.现有A、B、C三种物质各15g,充分反应后生成D物质30g,此时C已完全反应,若再加入C物质5g,A恰好完全反应,则参加反应的A与B的质量比为(  )
A.3:2
B.3:1
C.1:1
D.2:3
10.在一个密闭容器内有甲、乙、丙、丁四种物质,在一定条件下充分反应,测得反应前后各物质的质量如下表,下列说法正确的是(  )
物质




反应前质量/g
4
6
111
4
反应后质量/g
待测
15
0
84
A.该反应不遵循质量守恒定律
B.丙一定属于化合物
C.反应后密闭容器中甲的质量为22
g
D.该反应中,乙、丙的质量变化之比为6:111
11.现有如图曲线,与之对应的叙述正确的是(  )
A.加热一定质量的氯酸钾和二氧化锰固体混合物
B.红磷在盛有空气的密闭容器中燃烧
C.等质量的镁和氧气充反应
D.密闭容器中,氢气在足量的氧气中充分燃烧
12.化学学习小组的同学们自己动脑、动手设计能随时控制反应发生或停止的制备二氧化碳的装置。已知,室温下1体积水能溶解1体积的CO2.化学学习小组的同学设计的装置如图所示,你认为其中符合要求的是(  )
A.①②③④⑤
B.①②③④
C.②③④⑤
D.①②③⑤
13.图
1
所示装置可用于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气体压强精确地记录下来。图2、图3是用该装置测得的红磷和木炭分别在集气
瓶中燃烧的压强﹣时间关系图(该装置气密性良好,p0是集气瓶内初始压强,p和
p′分别是应结束后恢复到室温时集气瓶内的压强)。下列说法不正确的是(  )
A.燃烧匙内所装红磷或木炭的多少对实验结果无影响
B.反应开始时集气瓶中压强瞬间变大是由燃烧放热造成的
C.p≈0.79p0,p1≈p0是由反应前后气体体积变化造成的
D.只可根据图2推出空气中氧气的含量
14.小乐用图甲所示装置测定空气中氧气的含量,其中燃烧匙内的白磷用电加热装置点燃,瓶内气压用气体压强传感器测定,其变化如图乙所示。则下列分析合理的是(  )
A.t1时刻后的一段时间内瓶内气压显著增加,其原因是白磷燃烧产生大量白雾
B.从瓶内气压达到最高点直至t2时刻,瓶内温度始终保持不变
C.通过t2时刻瓶内的气压值,可以计算得出氧气约占空气体积的五分之一
D.t3时刻后的一段时间内瓶内气压又显著增加,其原因是气体的体积增大
15.从微观上看,化学反应是微观粒子按一定的数目关系进行的。已知2g
H2、18g
H2O、32g
O2中所含分子数均为a。氢气与氧气在反应过程中的分子数变化如图所示。下列说法不合理的是(  )
A.一个O原子的质量为g
B.t时刻表示X与Z的质量相等
C.物质Y表示的物质是氢气
D.反应开始时,物质Z的质量为32g
16.取a
g某物质在氧气中完全燃烧,将其产物跟足量的过氧化钠固体完全反应,反应后固体的质量恰好也增加了a
g.下列物质中不能满足上述结果的是(2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑)(  )
A.H2
B.CO
C.C6H12O6
D.C12H22O11
二.实验探究题(共24小题)
17.根据如图所示装置回答问题:
(1)甲中可观察到的现象是 
 。检验二氧化碳常用的试剂是 
 。
(2)乙可测定空气中氧气的含量,实验过程中需反复推拉铜丝两端注射器的活塞,目的是 
 ,铜丝表面变黑是生成了 
 (填化学式)。
(3)丙实验说明燃烧的条件之一是 
 。
18.如图是实验室测定空气中氧气含量的实验装置,实验前硬质玻璃管的内部体积为70mL,注射器内密封30mL空气,请回答下列问题:
(1)写出该实验中反应的文字表达式 
 ,该反应的反应类型 
 。
(2)小强测定的实验结果如下:
反应前注射器内气体体积
反应后注射器内气体体积
30mL
7mL
通过实验数据分析,他实验得出的空气中氧气含量 
 %,造成这一现象的原因可能 
 。
A.没有来回推拉注射器
B.读数时没有冷却至室温
C.读数时没有把气球捏瘪
D.铜粉的量太少
E.铜粉的量太多
(3)反应后剩余的主要气体是 
 (填化学式),根据这个实验请推测该气体的一条化学性质 

19.某同学为测定空气里氧气的含量,设计了如图所示的实验装置。该同学在“金属梯”的每一步的凹处放置一颗用滤纸吸干水后的白磷,用放大镜会聚6V手电筒光于靠近水面的一步“金属梯”处的白磷上。请回答下列各题。
(1)一段时间后,可观察到的现象是① 
 ,②最终试管内液面上升。
(2)“金属梯”的每一步上都放置一小颗白磷与只靠近水面的一步“金属梯”处放一大颗白磷相比,优点是 
 。
(3)写出该实验中反应的化学方程式: 
 。
20.根据如图所示的实验图示回答问题。
(1)图Ⅰ所示是实验室里测定空气中氧气含量的实验,红磷在空气中燃烧的化学方程式为 
 ;
(2)红磷熄灭后没有完全冷却到室温就打开弹簧夹,实验测定结果会   (选填“偏高”或“偏低”或“无影响”);
(3)此实验提供了一种粗略测定混合气体中某种气体含量的方法,例如:要测定N2和CO2混合气体中CO2的含量(如图Ⅱ所示),可将一定体积的混合气体样品通入图中的装置,其中A瓶中装有足量的 
 
 
溶液,实验结束后,量筒中水的体积约等于 
 的体积,CO2的体积即可求出;
(4)图Ⅲ所示为图Ⅰ的改进装置,其实验原理相同,但图Ⅲ比图Ⅰ装置的测定结果更精准,原因是 
 
 。
21.为测定某石灰石中碳酸钙的含量,小明用足量稀盐酸设计了如图1所示的实验装置(已知样品中其他成分均不与稀盐酸反应,空气中气体也不与所给试剂反应)。
(1)理论计算:请根据图Ⅱ数据,计算石灰石样品中碳酸钙的质量分数。(写出计算过程)
(2)实验分析:小明反思方案发现,反应前后装置B质量变化值可能 
 (填“大于”、“小于”或“等于”)生成CO2质量的理论值,理由是 
        
 。
22.如图所示是实验室制取和收集气体的部分装置,请根据所给的装置图回答下列问题:
(1)请写出图中标号①的仪器名称: 
 。
(2)若实验室用B装置制取二氧化碳,该反应的化学方程式为 
 ,若用C装置代替B装置制取CO2,优点是 
           
 。
(3)D中盛放 
 
 (填试剂名称)可检验CO2。若用D装置检验二氧化碳气体,气体应从 
 (选填“a”或“b”)端通入。
(4)用E装置收集NH3,由图可知NH3具有 
 
 的物理性质。
23.如图是测定空气中氧气含量的装置图,结合图示探究有关问题。
(1)实验过程中,玻璃管内的实验现象: 
 ;发生反应的化学方程式为: 
 ;你认为可以将铜粉换为木炭吗? 
 ,原因是 
  
 。(用化学方程式解释)
(2)实验过程中,小气球的作用是: 
  
 。
(3)实验过程中,为什么要不断推拉注射器的活塞? 
   。
(4)根据如表提供的数据,完成下表:
玻璃管的容积
反应前注射器中气体体积
反应后注射器中气体体积
实验测得空气中氧气的体积分数
25mL
15mL
9mL
    
上述测定结果偏 
 ,可能的原因: 
  
 、 
  
 (任答2点)。
24.某实验小组利用如图所示装置测量空气中氧气体积分数,其中,锥形瓶内空气体积为230mL,注射器中水的体积为50mL,该装置气密性良好。(已知:白磷的着火点为40℃。)
实验过程如下:①装入药品,按如图所示连接好仪器,夹紧弹簧夹,白磷没有燃烧。
②将锥形瓶底部放入热水中,白磷很快被引燃,然后将锥形瓶从热水中取出。
③待白磷熄灭、锥形瓶冷却到室温后,打开弹簧夹,观察到的现象是①注射器中的水自动喷射出来,②当注射器中的水还剩约4mL时停止下流。
(1)白磷燃烧的化学方程式是 
 。
(2)能够得出可燃物燃烧需要达到着火点的依据是 
 。
(3)足量的白磷在锥形瓶中未能全部燃烧,说明瓶内剩余气体具有的性质是 
 。
(4)在整个实验过程中,可观察到气球的变化是 
 。
(5)此实验所测量空气中氧气体积分数的计算式是 
 ,注射器中的水自动喷射出来的原因是 
 。
25.学习小组在学习“二氧化碳制取的研究”课题时,探究了二氧化碳气体的收集方法。
【查阅资料】通常状况下,1体积水约能溶解1体积二氧化碳,所得溶液pH约为5.6。
【提出问题】二氧化碳能不能用排水法收集?
【实验设计与操作】在通常状况下,测定二氧化碳溶于水所得溶液的pH,判断二氧化碳在水中的溶解度(体积)。
(1)甲装置中反应的化学方程式是 
 。
(2)实验时,需先将图中的甲装置中的空气排尽。其操作是:开启弹簧夹K1、关闭弹簧夹K2,打开活塞,滴加稀盐酸至空气排尽。检验空气已排尽的方法是 
 。
(3)关闭K1,打开K2、K3。待丙装置中收集半瓶气体时,关闭活塞K2和K3,充分振荡丙装置。然后用pH计测得如下数据:
物质
丙装置中溶液
丁装置中溶液
pH
5.60
6.50
分析可知,在丙和丁装置中所溶解二氧化碳的体积 
 (填“大于”、“小于”或“等于”)丙和丁装置中溶液的总体积。
(4)实验中,若没有乙装置,则测出的溶液pH会 
 (填“偏大”、“偏小”、或“不变”)。
【结论与反思】(5)由实验结果分析,你认为二氧化碳 
 (填“能”或“不能”)用排水法收集,收集时能减少二氧化碳在水中溶解度的措施是 
 (写一点即可)。
(6)学习小组另取2.5g大理石粉末,逐滴加入7.3%的稀盐酸至不再产生气泡时,共消耗了20g
7.3%的稀盐酸,则该大理石粉末的纯度为 
 (杂质不与盐酸反应)。
26.根据题意回答。
①实验室选用装置A制取氧气的化学方程式为 
 。
②实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳可选用B和C作为发生装置,装置C和装置B相比其优点是 
 ,若用D装置收集二氧化碳,应从 
 (m或n)端通入。
③如图所示实验G中铁丝不燃烧的原因是 
 。
④启普发生器中,加入液体的量不能太少的理由是 
 。
⑤含0.1摩尔碳酸钙的大理石与足量稀盐酸充分反应,计算生成二氧化碳的质量 
 (根据化学方程式列式计算)。
27.根据如装置回答问题。
①写出仪器a的名称 
 。
②通常实验室制取CO2的化学方程式是 
 。用B装置制取CO2时,反应未停止前关闭止水夹,除了有气泡产生外,还可观察到的现象是 
 。选择 
 (填装置编号)装置作为制取CO2的发生装置具有随时控制反应发生和停止的优点。若用E装置收集CO2,气体应从 
 处通入(填“m”或“n”)。
③实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,若产生0.2mol氧气,则参加反应的过氧化氢的质量为 
 g。
28.二氧化碳的制取与性质是初中化学实验的重要内容,请据图回答以下问题。
(1)图1中仪器a的名称是 
 。
(2)实验室用石灰石与稀盐酸反应制取CO2。从图1中选择的发生装置是 
 (填序号)。
(3)图1中的③中,若X为澄清石灰水,则③中可以观察到的现象是 
 。若X是水,④中能观察到紫色石蕊试纸变红,若④中紫色石蕊试纸没有变红,则X可能是 
 。
A.NaOH溶液
B.CaCl2溶液
C.浓硫酸
D.稀盐酸
(4)图2中E是小组同学组装的实验室制二氧化碳气体的发生装置,该装置的优点是 
 ,为了解装置具有该优点的原因,他们在装置E中连接压强传感器(如图F),从而测定实验中试管内气体压强变化的情况(如图G)。下列说法正确的是 
 。
A.ab段试管中液面逐渐上升
B.bc段石灰石与稀盐酸脱离接触
C.c点的对应操作是打开弹簧夹
29.实验是进行科学探究的重要方式。请根据如图回答问题:
(1)图A是铁丝在氧气中燃烧实验。实验中发现集气瓶底部炸裂,可能的原因是 
 。
(2)实验B中将两只完全相同的纸船分别放在薄铜片的两侧,向其中一只加入一半水,加热铜片的中部,观察到不装水的纸船很快燃烧,装水的纸船不燃烧,通过此实验,可说明燃烧的条件之一是 
 。
(3)图C是测定空气中氧气含量的实验。已知反应前注射器中气体的体积是20mL,要测算氧气的体积分数还需已知的反应前数据是 
 ;若实验过程中使用的铜粉量不足,可能导致实验结果 
(“偏大”、“偏小”、“不变”)。
(4)实验D中点燃两支蜡烛,将集气瓶中的二氧化碳气体沿烧杯的另一侧缓缓倒入,观察到的现象是 
,由此得出二氧化碳的性质是 
 ,根据此条性质,二氧化碳常可用来 
 。
30.甲、乙实验小组分别利用2g铜粉“测定空气中氧气的含量”,实验装置见图。化学反应方程式为:2Cu+O22CuO。课外兴趣小组为研究实验中铜粉的氧化情况,将玻璃管中的残留固体全部取出,经过一系列实验操作后,得出甲组残留固体中氧化铜的质量为0.08g,乙组残留固体中氧化铜的质量为0.12g。
(1)根据甲组实验数据,计算铜的氧化率(被氧化的铜的质量占原铜粉的百分比)(写出计算过程)。
(2)兴趣小组通过分析数据得出:甲组实验数据更接近实际空气中氧气的含量,乙组差异较大。你认为乙组在“测定空气中氧气的含量”实验中,出现较大差异的原因可能是 
 。
31.某化学兴趣小组开展了“空气中氧气含量的测定”实验活动:
(1)图1中红磷燃烧的现象为 
 ,若红磷量不足可能会造成 
 。
(2)图2为图1的改进装置,图3是通过压强传感器测得图2内压强随时间变化的曲线。
①该实验与图1装置相比,该装置的优点是 
 。
②关闭弹簧夹K,闭合电路,图3中a点前压强增大的原因是 
 。
32.质量守恒定律的发现对化学的发展做出了重要贡献。
(1)上述实验中能验证质量守恒定律的是 
 (填字母标号)。
(2)空气中点燃红磷的实验中,固体质量的变化如图E所示,回答:
①该反应的化学方程式为 
 ;
②参加反应的氧气质量为 
 g;
(3)AgNO3固体见光分解会产生一种有刺激性气味的气体,该气体可能是 
 (填字母)。
A.SO2
B.NH3
C.NO2
D.N2
33.某纯碱样品中含有少量氯化钠杂质,现用如图所示装置来测定纯碱样品中碳酸钠的质量分数(铁架台、铁夹等在图中均已略去)。
(1)请设计合理的实验步骤顺序: 
 。
①打开分液漏斗a的旋塞,缓缓滴入稀硫酸,至不再产生气泡为止;
②准确称得6g纯碱样品放入容器b中;
③打开弹簧夹,往试管A中缓缓鼓入空气数分钟,然后称得干燥管D的总质量为85.6g;
④按图连接装置,并检查气密性;
⑤准确称得盛有碱石灰(固体氢氧化钠和生石灰的混合物)的干燥管D的质量为83.4g。
试回答:
(2)已知装置A中装有X试剂,则该试剂是 
 。
(3)若没有C装置,则会导致测定结果 
 (填“偏大”或“偏小”)。
(4)请根据以上数据计算出纯碱的质量分数?
34.如图是测定空气中氧气含量的实验装置图。
实验如下:用注射器抽取30mL空气(活塞拉至30mL刻度处),硬质玻璃管中空气的体积为50mL,在硬质玻璃管中放入过量的铜粉,在右侧导管口套上瘪的气球,点燃酒精灯,反复推拉注射器和挤压气球,待充分反应后,冷却至室温,将气球中气体全部挤入硬质玻璃管,注射器中气体的体积为14mL。
(1)实验中硬质玻璃管中的现象是: 
 ,该反应的化学方程式为 
 。
(2)实验时,铜粉过量的目的是 
 ;小气球的作用是 
 ; 
 (填“能”或“不能”)用木炭代替铜粉进行相同实验。
(3)该实验测得空气中氧气的体积分数为 
 。
(4)该实验结束后玻璃管内剩余气体主要是 
 。
35.某化学兴趣小组进行二氧化碳实验室制取与部分性质的自主探究实验:
Ⅰ、探究药品选择:
选用药品。按下表进行实验,取等质量的大理石加入足量酸中(杂质不与酸反应),产生二氧化碳体积随时间变化曲线如图1所示:
实验编号
药品
1
块状大理石、10%
H2SO4溶液
2
块状大理石、7%
HCl溶液
3
大理石粉末、7%
HCl溶液
图1中甲对应实验 
 (选填“1”“2”或“3”);不选用丙对应的药品制取CO2的理由是 
 ;确定选用乙对应的药品制取CO2的化学方程式是 
 。
Ⅱ、探究改进装置创新实验:
(1)连接装置,检验装置气密性良好。
(2)利用改进装置(如图2)收集并验证二氧化碳的性质:
①打开K2、关闭K1时,可利用A、C装置验证CO2 
 的性质。
②打开K1、关闭K2时,可利用A、B装置制取一瓶CO2。请将B装置中的导管补画完整 
 。补画后检验B中CO2已收集满的方法是 
 。
(3)利用创新实验(如图3)粗略测定收集的CO2的体积:
①打开活塞,把稀盐酸加入试管,观察到的现象是 
 。反应结束后进行读数,读数前调节水准管与量气管液面相平的原因是 
 。
②实验中,加入稀盐酸前读数为V1mL,左侧量气管最后读数为VmL,则反应生成CO2体积约为 
 mL。该实验条件下CO2密度为dg/mL,则大理石样品中碳酸钙质量表达式为 
 g。
Ⅲ、探究不同物质对CO2的吸收效果:
利用已收集满250mL
CO2的3个的烧瓶进行实验。如图4所示,同时迅速将注射器内液体全部注入各自烧瓶中,关闭活塞;一段时间后,同时振荡三个烧瓶。分别得到如图5所示的烧瓶内压强与时间的关系曲线图。
回答下列问题:
(1)实验步骤中,曲线1、2、3中导致气压快速变小(如:cd段)的原因是 
 。
(2)曲线1对应反应的化学方程式为 
 。
(3)根据图5所示曲线,可以得出的结论是 
 (填字母序号).
A.1体积水中溶解CO2的量约为
1体积
B.CO2能与水发生反应生成碳酸
C.CO2能与NaOH溶液发生反应
D.40%
NaOH溶液比澄清石灰水更适合用于吸收CO2
36.过氧化钙(CaO2)是一种重要的化工产品,产品中常含有氧化钙杂质。某兴趣小组设计实验测定过氧化钙产品纯度,装置如图。CaO2是一种白色粉末,微溶于水,易溶于稀盐酸,且发生反应:CaO2+2HCl═CaCl2+H2O2。
实验步骤:实验前称取产品及二氧化锰共12克(MnO2不与稀盐酸反应),先缓慢通入氮气,一段时间后,加热铜网至红热,再缓慢滴入过量稀盐酸,直至A中样品完全反应。继续缓慢通入氮气,一段时间后停止加热,待C中铜网冷却后,停止通入氮气,将锥形瓶中的剩余物过滤,洗涤,干燥,得到滤渣2.0克。
(1)样品完全反应后,继续缓慢通入氮气的目的是 
 ;
(2)装置B的作用 
 (填字母);a.除去气体中水蒸气
b.便于观察和控制气流速度
(3)实验测得C装置中铜网增重1.8克,该产品中过氧化钙的质量分数为多少?
37.实验室有一变质的氢氧化钠样品(样品中只含碳酸钠杂质,且成分均匀),为测量样品中Na2CO3的质量分数,小科称取10克氢氧化钠样品放入烧杯中,加入40克水完全溶解,将150克后盐酸平均分6份依次加入到烧杯中(烧杯的质量为50克),每次充分反应后都用电子天平进行称量(假设产生的气体完全逸出),实验数据如表所示,如图2表示产生气体的质量与加入稀盐酸质量的关系。
实验次数
1
2
3
4
5
6
加入稀盐酸的质量(克)
25
25
25
25
25
25
电子天平的示数(克)
125
150
175
199.7
223.9
248.9
(1)分析表格数据和图2,判断a点溶液中的溶质为 
 。
(2)计算氢氧化钠样品中Na2CO3的质量分数。
(3)通过实验加计算,小明发现:加稀盐酸,若氢氧化钠溶液不变质,不会产生二氧化碳;氢氧化钠变质的量越多,产生的二氧化碳越多;氢氧化钠完全变质,产生的二氧化碳最多。于是小科推测:样品中氢氧化钠变质的量越多,完全反应所需的稀盐酸的质量越大。请判断小科的推测是否正确并说明理由。
38.小明为测定某石灰石样品(主要成分为碳酸钙,其它成分不与稀盐酸反应)中碳酸钙的含量,进行了如下实验:(碳酸钙与盐酸反应的化学方程式为:CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑)
方案一:按如图甲实验方案,取石灰石样品和足量的稀盐酸进行实验,通过测量反应前后装置总质量的变化来计算石灰石样品中碳酸钙的含量。
方案二:利用气密性良好的图乙装置进行实验:①称取石灰石样品8克,加入锥形瓶中,塞紧瓶塞,从左侧持续缓慢鼓入氮气;②一段时间后打开分液漏斗活塞,注入足量的稀盐酸,开始计时;③待装置C总质量不再增加时停止鼓入氮气。实验过程中测得装置C增加的质虽随时间变化图象如图丙。
(1)有同学认为利用方案一,测得石灰石样品中碳酸钙的质量分数会偏大,原因是 
 (答出一点即可)。
(2)方案二在反应结束后,继续往A装置通入一会儿氮气的目的是 
 。
(3)根据图丙,计算该石灰石样品中碳酸钙的质量分数。
39.某同学用如图1装置对质量守恒定律进行验证,反应前称出装置连药品总质量,然后将气球内大量大理石倒入锥形瓶中与稀盐酸充分反应后,再称量:
(1)观察到的现象有 
 ,天平示数无明显改变,粗略验证了质量守恒定律。
(2)由质量守恒定律可知,化学反应前后,一定改变的是 
 ,可能改变的是 
 。(填序号)。①原子种类
②物质种类
③分子种类
④元素种类
⑤原子数目
⑥物质总质量
⑦分子数目
⑧各元素化合价
(3)该同学将锥形瓶口气球取下后,利用该装置测定大理石纯度,称量10.0g样品放入50.0g的锥形瓶中,再加入过量的稀盐酸100g(如图2)立即开始记录读数(如图3)。
回答下列问题:
①反应生成二氧化碳的物质的量是 
 mol。
②大理石样品中碳酸钙的质量分数是多少?(保留0.01)根据化学方程式计算。
③反应后锥形瓶中剩余溶液质量为 
 克。
④根据锥形瓶中的反应绘制的下列图象正确的是 
 。(填序号)
⑤若实验中逸出的气体质量比理论值偏多,可能的原因是 
 。
⑥若实验中逸出的气体质量比理论值偏少,可能的原因是 
 。
浙教版八年级下册科学第三章
实验题+计算题专题训练
参考答案与试题解析
一.选择题(共16小题)
1.下列污染现象主要与SO2有关的是(  )
A.温室效应
B.光化学烟雾
C.臭氧空洞
D.酸雨
【分析】二氧化硫可与水反应生成亚硫酸,亚硫酸不稳定,被氧化生成硫酸,溶液呈酸性,以此解答该题.
【解答】解:A.造成温室效应的主要气体为二氧化碳、甲烷和臭氧等,与二氧化硫无关,不合题意;
B.大气中的碳氢化合物、氮氧化合物等为一次污染物,在太阳光中紫外线照射下能发生化学反应,衍生种种二次污染物。由一次污染物和二次污染物的混合物(气体和颗粒物)所形成的烟雾污染现象,称为光化学烟雾,与二氧化硫无关,不合题意;
C.制冷剂“氟里昂”等,对臭氧层有很大的破坏作用,会使臭氧层形成空洞,与二氧化硫无关,不合题意;
D.酸雨是因为空气中的污染物二氧化硫、氮氧化合物等过多造成的,符合题意。
故选:D。
【点评】本题考查环境污染及治理,为高频考点,侧重于化学与生活、生产、能源与环境的考查,有利于培养学生良好的科学素养,提高学习的积极性,难度不大,注意相关基础知识的积累.
2.下列有关实验现象的描述正确的是(  )
A.红磷在空气中燃烧:发出黄色火焰,产生大量白雾,放热
B.木炭在氧气中燃烧:发出白光,放热,生成二氧化碳
C.硫在氧气中燃烧:发出微弱的淡蓝色火焰,生成无色无味的气体
D.铁在氧气中燃烧:剧烈燃烧,火星四射,放热,生成黑色固体
【分析】A、根据红磷在空气中燃烧的现象进行分析判断.
B、根据木炭在氧气中燃烧的现象进行分析判断.
C、根据硫在氧气中燃烧的现象进行分析判断.
D、根据铁在氧气中燃烧的现象进行分析判断。
【解答】解:A、红磷在空气中燃烧,产生大量的白烟,而不是白雾,故选项说法错误.
B、木炭在氧气中燃烧,发出白光,放热,生成二氧化碳是实验结论而不是实验现象,故选项说法错误。
C、硫在氧气中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,产生一种具有刺激性气味的气体,故选项说法错误.
D、铁丝在氧气中燃烧:剧烈燃烧,火星四射,放热,生成黑色固体,故选项说法正确。
故选:D。
【点评】本题难度不大,掌握常见物质燃烧的现象即可正确解答,在描述物质燃烧的现象时,需要注意光和火焰、烟和雾的区别。
3.下列化学方程式书写正确的是(  )
A.Mg+O2MgO2
B.CaCO3CaO+CO2↑
C.2H2↑+O2↑2H2O
D.KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
【分析】根据化学方程式判断正误的方法需考虑:应用的原理是否正确;化学式书写是否正确;是否配平;反应条件是否正确;↑和↓的标注是否正确。
【解答】解:A、该化学方程式氧化镁的化学式书写错误,正确的化学方程式应为2Mg+O22MgO,故选项错误。
B、该化学方程式书写完全正确,故选项正确。
C、该化学方程式氢气和氧气是反应物,后面不需要标注↑,正确的化学方程式应为2H2+O22H2O,故选项错误。
D、该化学方程式没有配平,正确的化学方程式应为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑,故选项错误。
故选:B。
【点评】本题难度不大,在解此类题时,首先分析应用的原理是否正确,然后再根据方程式的书写规则进行判断;化学方程式正误判断方法是:先看化学式是否正确,再看配平,再看反应条件,再看气体和沉淀,最后短线改成等号。
4.某化学兴趣小组用一定质量的KClO3和MnO2固体混合物制取氧气。如图表示该固体混合物在受热过程中,有关量y随时间的变化情况(从开始反应时计时)。纵坐标y表示的是(  )
A.生成O2的质量
B.反应消耗KClO3的质量
C.剩余固体中KCl的质量分数
D.剩余固体中MnO2的质量分数
【分析】根据氯酸钾在二氧化锰的催化作用下加热生成氯化钾和氧气,固体中的氧元素质量逐渐减小,然后不变;生成的氧气质量逐渐增加,然后不变;二氧化锰是反应的催化剂,质量不会改变进行分析。
【解答】解:A.反应前,固体混合物中没有氧气,刚开始反应时,氧气应该从0开始,故A错误;
B.反应前,氯酸钾没有消耗,刚开始反应时,氯酸钾的质量应该从0开始,故B错误;
C.反应前,固体混合物中没有氯化钾,刚开始反应时,氯化钾的质量分数应该从0开始,故C错误;
D.由催化剂的特点可知:反应前后二氧化锰质量不变,但固体的质量减少,所以反应过程中固体中二氧化锰的质量分数增大,当氯酸钾完全分解后,固体质量不再减少,则二氧化锰质量分数也不再增大,故D正确。
故选:D。
【点评】本题主要考查了氯酸钾和二氧化锰混合加热后,各物质的质量变化,难度不大,需要结合图象认真分析。
5.为探究物质的燃烧条件,进行如图所示实验。下列说法正确的是(  )
A.实验①中烧杯内盛放的是冷水
B.实验中,观察到只有②中白磷燃烧
C.对比实验②③,说明物质燃烧需要与氧气接触
D.对比实验①②,说明物质燃烧温度需要达到着火点
【分析】燃烧必须具备三个条件。一是有可燃物;二是温度要达到可燃物的着火点;三是可燃物要与氧气接触。在设计探究实验时就是根据这三个条件来设计。
【解答】解:A.要探究燃烧与氧气有关,实验①中的烧杯中内应盛放80℃的热水,因为没有与氧气接触,所以没有发生燃烧;实验②中的烧杯中,温度达到了白磷的着火点,且也与氧气接触,所以白磷燃烧,选项说法错误;
B.实验①中的白磷没有与氧气接触,白磷不燃烧;实验③中的白磷温度没有达到着火点,白磷不燃烧;实验②中的白磷温度达到了着火点,且也与氧气接触,所以白磷燃烧,选项说法正确;
C.实验②中的烧杯中,温度达到了白磷的着火点,且也与氧气接触,所以白磷燃烧;验③中的白磷温度没有达到着火点,白磷不燃烧,对比实验②③,说明物质燃烧需要温度达到着火点,选项说法错误;
D.实验①中的烧杯中内应盛放80℃的热水,因为没有与氧气接触,所以没有发生燃烧;实验②中的烧杯中,温度达到了白磷的着火点,且也与氧气接触,所以白磷燃烧,对比实验①②,说明物质燃烧温度需要与氧气接触,选项说法错误。
故选:B。
【点评】本题难度不大,考查燃烧的条件,掌握燃烧的条件并能灵活运用是正确解答本题的关键。
6.某有机物6.2g在空气中完全燃烧,共得到17.6g二氧化碳和10.8g水,则该化合物的组成元素是(  )
A.一定只含有碳元素
B.一定只含有碳、氢两种元素
C.一定含有碳、氢、氧三种元素
D.一定含有碳、氢元素,可能含有氧元素
【分析】根据质量守恒定律,由生成物可以初步确定该物质中含有碳元素和氢元素,由生成的二氧化碳和水中碳、氢元素的质量和与该物质的质量进行对比,从而确定该物质的组成元素。
【解答】解:17.6gCO2中含有碳元素的质量为:17.6g××100%=4.8g,10.8g水中含有氢元素的质量为:10.8g××100%=1.2g,生成物17.6g二氧化碳和10.8g水中所含碳、氢元素的质量和=4.8g+1.2g=6g,6g<6.2g,该物质中含氧元素的质量为:6.2g﹣6g=0.2g,则该物质中一定含有碳、氢、氧三种元素。
故选:C。
【点评】本题难度稍大,主要考查了质量守恒定律、化学式的计算,解题的关键是根据质量守恒定律确定物质的元素组成。
7.将一定质量的M物质与6.4g
O2放入密闭容器中恰好完全燃烧,生成4.4g
CO2和3.6g
H2O。由此可推断M物质的组成中(  )
A.一定含有氧元素
B.可能含有氧元素
C.只含有碳、氢两种元素
D.M物质一定是甲烷
【分析】化学反应遵循质量守恒定律,即参加反应的物质的质量之和,等于反应后生成的物质的质量之和,是因为化学反应前后,元素的种类不变,原子的种类、总个数不变。
【解答】解:M中碳元素质量:4.4g×=1.2g,氢元素质量:3.6g×=0.4g,氧元素质量:4.4g﹣1.2g+3.6g﹣0.4g﹣6.4g=0,即M中含有碳元素、氢元素,不含有氧元素,M中碳原子、氢原子个数比::=1:4,但是不能说明M是甲烷。
故选:C。
【点评】化学反应遵循质量守恒定律,即化学反应前后,元素的种类不变,原子的种类、总个数不变,这是书写化学方程式、判断物质的化学式、判断化学计量数、进行相关方面计算的基础。
8.“北斗三号”全球卫星导航系统组网成功,标志着中国航天事业迈向了新高度。火箭发射用偏二甲肼(C2H8N2)和四氧化二氮(N2O4)作常规推进剂,反应的化学方程式为C2H8N2+2N2O4═2CO2+4X+3N2,则X的化学式为(  )
A.NH3
B.H2O
C.O2
D.NO2
【分析】化学反应遵循质量守恒定律,即参加反应的物质的质量之和,等于反应后生成的物质的质量之和,是因为化学反应前后,元素的种类不变,原子的种类、总个数不变。
【解答】解:反应前后碳原子都是2个,反应前氢原子是8个,反应后应该是8个,包含在未知物质中,反应前后氮原子都是6个,反应前氧原子是8个,反应后应该是8个,其中4个包含在未知物质中,则X的化学式为H2O。
故选:B。
【点评】化学反应遵循质量守恒定律,即化学反应前后,元素的种类不变,原子的种类、总个数不变,这是书写化学方程式、判断物质的化学式、判断化学计量数、进行相关方面计算的基础。
9.现有A、B、C三种物质各15g,充分反应后生成D物质30g,此时C已完全反应,若再加入C物质5g,A恰好完全反应,则参加反应的A与B的质量比为(  )
A.3:2
B.3:1
C.1:1
D.2:3
【分析】化学反应遵循质量守恒定律,即参加反应的物质的质量之和,等于反应后生成的物质的质量之和,是因为化学反应前后,元素的种类不变,原子的种类、总个数不变。
【解答】解:15gC恰好完全反应时生成30gD,若再加入C物质5g,又生成10gD,此时反应的A质量是15g,反应的B质量:40g﹣20g﹣15g=5g,
则参加反应的A与B的质量比为:15g:5g=3:1,
故选:B。
【点评】化学反应遵循质量守恒定律,即化学反应前后,元素的种类不变,原子的种类、总个数不变,这是书写化学方程式、判断物质的化学式、判断化学计量数、进行相关方面计算的基础。
10.在一个密闭容器内有甲、乙、丙、丁四种物质,在一定条件下充分反应,测得反应前后各物质的质量如下表,下列说法正确的是(  )
物质




反应前质量/g
4
6
111
4
反应后质量/g
待测
15
0
84
A.该反应不遵循质量守恒定律
B.丙一定属于化合物
C.反应后密闭容器中甲的质量为22
g
D.该反应中,乙、丙的质量变化之比为6:111
【分析】化学反应遵循质量守恒定律,即参加反应的物质的质量之和,等于反应后生成的物质的质量之和,是因为化学反应前后,元素的种类不变,原子的种类、总个数不变。
【解答】解:A、该反应遵循质量守恒定律,该选项说法不正确;
B、待测值=4+6+111+4﹣15﹣84=26,反应后甲、乙、丁质量增大,都是生成物,丙质量减小,是反应物,即丙分解生成甲、乙、丁,因此丙是化合物,该选项说法正确;
C、反应后密闭容器中甲的质量为:4g+26g=30g,该选项说法不正确;
D、该反应中,乙、丙的质量变化之比为:(15﹣6):111=9:111,该选项说法不正确。
故选:B。
【点评】化学反应遵循质量守恒定律,即化学反应前后,元素的种类不变,原子的种类、总个数不变,这是书写化学方程式、判断物质的化学式、判断化学计量数、进行相关方面计算的基础。
11.现有如图曲线,与之对应的叙述正确的是(  )
A.加热一定质量的氯酸钾和二氧化锰固体混合物
B.红磷在盛有空气的密闭容器中燃烧
C.等质量的镁和氧气充反应
D.密闭容器中,氢气在足量的氧气中充分燃烧
【分析】A、根据氯酸钾在二氧化锰的催化作用下加热生成氯化钾和氧气进行分析;
B、根据红磷和氧气在点燃的条件下生成五氧化二磷进行分析;
C、根据每48份质量的镁和32份质量的氧气反应生成80份质量的氧化镁进行分析;
D、根据氢气和氧气在点燃的条件下生成水进行分析。
【解答】解:A、氯酸钾在二氧化锰的催化作用下加热生成氯化钾和氧气,二氧化锰是该反应的催化剂,反应前后质量不变,但是固体总质量减少,所以锰元素的质量分数增大,故A错误;
B、红磷和氧气在点燃的条件下生成五氧化二磷,装置内的气体压强,先增大,然后减小,最后装置内的压强小于反应最初的压强,故B错误;
C、每48份质量的镁和32份质量的氧气反应生成80份质量的氧化镁,所以等质量的镁和氧气充反应,氧气有剩余,故C错误;
D、氢气和氧气在点燃的条件下生成水,所以在足量的氧气中充分燃烧后,装置内的总分子数减小,故D正确。
故选:D。
【点评】本题是过程与图象结合题,是对学生识图能力的考查,解题的关键是能正确的分析各个反应的过程并能结合图象分析问题。
12.化学学习小组的同学们自己动脑、动手设计能随时控制反应发生或停止的制备二氧化碳的装置。已知,室温下1体积水能溶解1体积的CO2.化学学习小组的同学设计的装置如图所示,你认为其中符合要求的是(  )
A.①②③④⑤
B.①②③④
C.②③④⑤
D.①②③⑤
【分析】观察装置的特点,分析能随时控制反应发生或停止的制取二氧化碳的发生装置.
【解答】解:①大理石或石灰石放在多孔塑料片上,要产生气体时,打开止水夹,长颈漏斗内的稀盐酸就会下降浸没大理石产生气体,不用时关闭止水夹,压强增大部分盐酸又被压到长颈漏斗内,使二者分离,控制了反应的进行,符合要求;
②底部留有小孔的干燥管,可以控制固体颗粒与液体的接触,通过干燥管的上下移动,也能随时控制反应的发生和停止。符合要求;
③U形管可以利用开关和压强差控制反应的发生与停止,符合要求;
④分液漏斗可以利用开关控制液体试剂的滴加,从而控制反应的速率,但不能控制反应的发生与停止,不符合要求;
⑤通过粗铜丝的上下移动,也能随时控制反应的发生和停止,符合要求。
故选:D。
【点评】本考点对制取二氧化碳的装置进行了合理的设计和分析,关键是明确反应的原理,考查了学生的视图能力,培养了学生分析问题和解决问题的能力,同时开拓了学生的异向思维.
13.图
1
所示装置可用于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气体压强精确地记录下来。图2、图3是用该装置测得的红磷和木炭分别在集气
瓶中燃烧的压强﹣时间关系图(该装置气密性良好,p0是集气瓶内初始压强,p和
p′分别是应结束后恢复到室温时集气瓶内的压强)。下列说法不正确的是(  )
A.燃烧匙内所装红磷或木炭的多少对实验结果无影响
B.反应开始时集气瓶中压强瞬间变大是由燃烧放热造成的
C.p≈0.79p0,p1≈p0是由反应前后气体体积变化造成的
D.只可根据图2推出空气中氧气的含量
【分析】A.根据药品多少来分析;
B.根据压强瞬间变大的原因来分析;
C.根据压强的不同原因来分析;
D.根据木炭燃烧生成气体来分析。
【解答】解:A.若所用药品过少,就不会将装置内的氧气耗尽,会导致实验结果出现误差,故错误;
B.反应开始时,物质燃烧放出大量的热,气体体积受热膨胀,所以集气瓶中压强瞬间变大的是由燃烧放热造成的,故正确;
C.压强不同的原因主要是木炭燃烧生成了二氧化碳气体,故正确;
D.由于碳与氧气反应生成二氧化碳,虽然都消耗了氧气,但又生成了气体,装置内气体压强保持不变,无法测定,所以只能用磷来测定空气中氧气的含量,故正确。
故选:A。
【点评】解这类题目,主要是根据实验现象总结实验结论,根据结论得出的物质性质,属基础性知识考查题。
14.小乐用图甲所示装置测定空气中氧气的含量,其中燃烧匙内的白磷用电加热装置点燃,瓶内气压用气体压强传感器测定,其变化如图乙所示。则下列分析合理的是(  )
A.t1时刻后的一段时间内瓶内气压显著增加,其原因是白磷燃烧产生大量白雾
B.从瓶内气压达到最高点直至t2时刻,瓶内温度始终保持不变
C.通过t2时刻瓶内的气压值,可以计算得出氧气约占空气体积的五分之一
D.t3时刻后的一段时间内瓶内气压又显著增加,其原因是气体的体积增大
【分析】在装有空气的密闭容器中,欲用燃烧法测定空气中氧气含量,该实验一般要注意以下几点:①装置的气密性好;②所用药品必须是足量;③读数时一定要冷却到原温度;④所选除氧剂要具备以下特征:本身能够在空气中燃烧(只能与空气中的氧气反应);本身的状态为非气体;生成的物质为非气态;据此进行分析判断.
【解答】解:A、t1时刻后的一段时间内瓶内气压显著增加,其原因是白磷燃烧放出大量的热,故选项说法错误。
B、从瓶内气压达到最高点直至t2时刻,瓶内温度先降低,后保持不变,故选项说法错误。
C、通过t2时刻瓶内的气压值,根据气压减少的数值,可以计算得出氧气约占空气体积的五分之一,故选项说法正确。
D、t3时刻后的一段时间内瓶内气压又显著增加,其原因是打开了瓶塞,气压恢复至常压,故选项说法错误。
故选:C。
【点评】本题难度不大,掌握用燃烧法测定空气中氧气含量的实验原理、注意事项等是正确解答本题的关键.
15.从微观上看,化学反应是微观粒子按一定的数目关系进行的。已知2g
H2、18g
H2O、32g
O2中所含分子数均为a。氢气与氧气在反应过程中的分子数变化如图所示。下列说法不合理的是(  )
A.一个O原子的质量为g
B.t时刻表示X与Z的质量相等
C.物质Y表示的物质是氢气
D.反应开始时,物质Z的质量为32g
【分析】氢气燃烧生成水,根据提供信息可以进行相关方面的计算和判断。
【解答】解:A、2a个氧原子质量是32g,一个O原子的质量为:=g,该选项说法合理;
B、t时刻表示X与Z的分子数相等,该选项说法不合理;
C、氢气燃烧生成水,反应的化学方程式:2H2+O22H2O,反应的氢分子、氧分子个数比是2:1,因此物质Y表示的物质是氢气,该选项说法合理;
D、Z是氧气,氧分子个数是a,因为32gO2中所含分子数为a,因此反应开始时,物质Z的质量为32g,该选项说法合理。
故选:B。
【点评】解答本题要结合图中信息、氢气燃烧生成水进行分析、判断,从而得出正确的结论。
16.取a
g某物质在氧气中完全燃烧,将其产物跟足量的过氧化钠固体完全反应,反应后固体的质量恰好也增加了a
g.下列物质中不能满足上述结果的是(  )
(2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑)
A.H2
B.CO
C.C6H12O6
D.C12H22O11
【分析】根据2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,吸收的二氧化碳,释放的是氧气,根据实际变化,相当于吸收了一氧化碳.根据2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,吸收水,释放氧气,根据实际变化,相当于吸收了氢气.即只有满足物质为一氧化碳或者氢气或者相当于两者的混合物才能满足.据此分析.
【解答】解:根据2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,吸收的二氧化碳,释放的是氧气,根据实际变化,相当于吸收了一氧化碳。根据2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,吸收水,释放氧气,根据实际变化,相当于吸收了氢气。即只有满足物质为一氧化碳或者氢气或者相当于两者的混合物才能满足。所以AB满足。
根据2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,吸收的二氧化碳,释放的是氧气,根据实际变化,相当于吸收了一氧化碳。根据2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,吸收水,释放氧气,根
C6H12O6可以看成六分子一氧化碳和6分子氢气组合而成,所以C也满足。C12H22O11不能看成一氧化碳和氢气组合而成,所以不能满足。
故选:D。
【点评】分析对应的化学方程式,进而得出解答问题的思路.要灵活解题.
二.实验探究题(共24小题)
17.根据如图所示装置回答问题:
(1)甲中可观察到的现象是 烧杯中的蜡烛由低到高依次熄灭 。检验二氧化碳常用的试剂是 澄清的石灰水 。
(2)乙可测定空气中氧气的含量,实验过程中需反复推拉铜丝两端注射器的活塞,目的是 使铜丝与氧气充分反应,使实验数据更准确 ,铜丝表面变黑是生成了 CuO (填化学式)。
(3)丙实验说明燃烧的条件之一是 温度达到可燃物的着火点 。
【分析】(1)根据二氧化碳的性质、二氧化碳的检验方法来分析;
(2)根据测定空气中氧气含量的原理以及实验操作的注意事项来分析;
(3)根据实验现象以及燃烧的条件来分析。
【解答】解:(1)因为二氧化碳的密度比空气大,不燃烧、也不支持燃烧,所以甲中可观察到烧杯中的蜡烛由低到高依次熄灭;二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水,所以常用澄清的石灰水来检验二氧化碳气体;故填:烧杯中的蜡烛由低到高依次熄灭;澄清的石灰水;
(2)图乙所示装置可测定空气中氧气的含量。实验过程中需反复推拉铜丝两端注射器的活塞,目的是使铜丝与氧气充分反应,使实验数据更准确,铜丝表面变黑是因为在加热的条件下,铜和氧气反应生成了氧化铜;故填:使铜丝与氧气充分反应,使实验数据更准确;CuO;
(3)丙图中,向冷水中的白磷处通入氧气,白磷没有燃烧,而向热水中的白磷处通入氧气,白磷发生了燃烧,对比可知,燃烧的条件之一是温度达到可燃物的着火点;故填:温度达到可燃物的着火点。
【点评】本题主要考查了课本中的三个基础的实验,难度不大,加强实验的学习,提高实验的能力,即可分析解答。
18.如图是实验室测定空气中氧气含量的实验装置,实验前硬质玻璃管的内部体积为70mL,注射器内密封30mL空气,请回答下列问题:
(1)写出该实验中反应的文字表达式 铜+氧气氧化铜 ,该反应的反应类型 化合反应 。
(2)小强测定的实验结果如下:
反应前注射器内气体体积
反应后注射器内气体体积
30mL
7mL
通过实验数据分析,他实验得出的空气中氧气含量 23 %,造成这一现象的原因可能 C 。
A.没有来回推拉注射器
B.读数时没有冷却至室温
C.读数时没有把气球捏瘪
D.铜粉的量太少
E.铜粉的量太多
(3)反应后剩余的主要气体是 N2 (填化学式),根据这个实验请推测该气体的一条化学性质 不能与铜发生反应 。
【分析】(1)根据铜和氧气的反应以及化合反应的定义解答;
(2)根据题目中的数据解答;
(3)根据现象分析物质的性质。
【解答】解:(1)反应过程中铜粉和氧气反应生成氧化铜,颜色由红色变黑色,发生反应的文字表达式:铜+氧气氧化铜;有两种或两种以上物质生成一种物质的反应叫化合反应;故填:铜+氧气氧化铜;化合反应;
(2)根据所给数据计算氧气约占空气体积为
×100%=23%,测量结果偏大;故填:23%;
A.没有来回推拉注射器,氧气未充分反应,会导致测定氧气体积含量偏小;故A错误;
B.未冷却到室温便读数,会导致测定氧气体积含量偏小;故B错误;
C.读数时没有把气球捏瘪,会导致测定氧气体积含量偏大;故C正确;
D、铜粉的量太少,氧气不能全部反应,会导致测定氧气体积含量偏小;故D错误;
E、铜粉的量太多,因铜与其它物质不反应,不会影响实验结果;故E错误;
故选:C;
(3)空气的主要成分是氮气和氧气,反应后剩余的主要气体是氮气,由实验可得出化学性质是不能与铜发生反应;故填:氮气;不能与铜发生反应。
【点评】合理设计实验,科学地进行实验、分析实验,是得出正确实验结论的前提,因此要学会设计实验、进行实验、分析实验,为学好化学知识奠定基础。
19.某同学为测定空气里氧气的含量,设计了如图所示的实验装置。该同学在“金属梯”的每一步的凹处放置一颗用滤纸吸干水后的白磷,用放大镜会聚6V手电筒光于靠近水面的一步“金属梯”处的白磷上。请回答下列各题。
(1)一段时间后,可观察到的现象是① 白磷燃烧,产生大量的白烟 ,②最终试管内液面上升。
(2)“金属梯”的每一步上都放置一小颗白磷与只靠近水面的一步“金属梯”处放一大颗白磷相比,优点是 尽可能多的消耗试管内的氧气 。
(3)写出该实验中反应的化学方程式: 4P+5O22P2O5 。
【分析】在装有空气的密闭容器中,欲用燃烧法测定空气中氧气含量,该实验一般要注意以下几点:①装置的气密性好;②所用药品必须是足量;③读数时一定要冷却到原温度;④所选除氧剂要具备以下特征:本身能够在空气中燃烧(只能与空气中的氧气反应);本身的状态为非气体;生成的物质为非气态;据此进行分析解答。
【解答】解:(1)在“金属梯”的每一步的凹处放置一颗用滤纸吸干水后的白磷,用放大镜会聚6V手电筒光于靠近水面的一步“金属梯”处的白磷上,一段时间后,白磷燃烧,产生大量的白烟,最终冷却至室温,最终试管内液面上升。
(2)“金属梯”的每一步上都放置一小颗白磷,有利于白磷与各层面的氧气的充分反应,使氧气消耗更彻底,结果更准确,与只靠近水面的一步“金属梯”处放一大颗白磷相比,优点是:尽可能多的消耗试管内的氧气。
(3)白磷在空气中燃烧生成五氧化二磷,反应的化学方程式为:4P+5O22P2O5。
故答案为:
(1)白磷燃烧,产生大量的白烟;
(2)尽可能多的消耗试管内的氧气;
(3)4P+5O22P2O5。
【点评】本题难度不大,掌握用燃烧法测定空气中氧气含量的实验原理、注意事项等是正确解答本题的关键.
20.根据如图所示的实验图示回答问题。
(1)图Ⅰ所示是实验室里测定空气中氧气含量的实验,红磷在空气中燃烧的化学方程式为 4P+5O22P2O5 ;
(2)红磷熄灭后没有完全冷却到室温就打开弹簧夹,实验测定结果会 偏低 (选填“偏高”或“偏低”或“无影响”);
(3)此实验提供了一种粗略测定混合气体中某种气体含量的方法,例如:要测定N2和CO2混合气体中CO2的含量(如图Ⅱ所示),可将一定体积的混合气体样品通入图中的装置,其中A瓶中装有足量的 氢氧化钠 溶液,实验结束后,量筒中水的体积约等于 氮气 的体积,CO2的体积即可求出;
(4)图Ⅲ所示为图Ⅰ的改进装置,其实验原理相同,但图Ⅲ比图Ⅰ装置的测定结果更精准,原因是 装置始终密封 。
【分析】(1)根据化学反应的原理来分析;
(2)根据温度没有冷却至室温会造成气体体积的膨胀来分析;
(3)根据二氧化碳的性质来分析;
(4)根据图中装置的特点分析。
【解答】解:(1)磷与氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷,化学方程式为:4P+5O22P2O5;
(2)如果红磷熄灭后没有完全冷却到室温就打开弹簧夹,与室温相比,剩余气体温度较高,压强偏大,因此进入集气瓶中的水会偏少,实验测定结果会偏低;
(3)粗略测定混合气体中氮气的体积分数,是通过用一氧化碳排出水,测出水的体积,即为氮气的体积,所以要把其中的二氧化碳除掉,用氢氧化钠溶液就能吸收掉;
(4)图Ⅲ装置始终密封,实验的结果更加准确。
故答案为:(1)4P+5O22P2O5;
(2)偏低;
(3)氢氧化钠;氮气;
(4)装置始终密封。
【点评】本考点是测定氧气在空气中的体积分数,属于实验方法和过程的探究。这类探究实验中要注意以下几点:①装置的严密性②所用药品的量③生成物的状态④读数时要冷却到原温度等。要具体问题具体分析,根据设计的步骤中不同的现象去思考,从而得出正确的结论。本考点经常出现在选择题、填空题和实验题中。
21.为测定某石灰石中碳酸钙的含量,小明用足量稀盐酸设计了如图1所示的实验装置(已知样品中其他成分均不与稀盐酸反应,空气中气体也不与所给试剂反应)。
(1)理论计算:请根据图Ⅱ数据,计算石灰石样品中碳酸钙的质量分数。(写出计算过程)
(2)实验分析:小明反思方案发现,反应前后装置B质量变化值可能 小于 (填“大于”、“小于”或“等于”)生成CO2质量的理论值,理由是 二氧化碳没有与氢氧化钠溶液充分接触而被完全吸收 。
【分析】(1)根据图象分析生成二氧化碳的质量,由二氧化碳的质量可计算出碳酸钙的质量;
(2)根据二氧化碳没有被充分吸收分析回答。
【解答】解:(1)由图象可知,生成的二氧化碳的质量为3.3g;
设石灰石中CaCO3的质量为x
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100
44
x
3.3g
解得:x=7.5g
石灰石样品中碳酸钙的质量分数为×100%=75%
答:石灰石样品中碳酸钙的质量分数为75%。
(2)由于气泡冒出速度较快时,二氧化碳没有与氢氧化钠溶液充分接触而被完全吸收,造成反应前后装置B质量变化值可能小于生成CO2质量的理论值。
故答案为:(1)75%;
(2)小于;二氧化碳没有与氢氧化钠溶液充分接触而被完全吸收。
【点评】本题主要考查了根据化学方程式的计算,熟悉二氧化碳实验室制取的注意事项是解答本题的基础知识。
22.如图所示是实验室制取和收集气体的部分装置,请根据所给的装置图回答下列问题:
(1)请写出图中标号①的仪器名称: 酒精灯 。
(2)若实验室用B装置制取二氧化碳,该反应的化学方程式为 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ ,若用C装置代替B装置制取CO2,优点是 能控制反应的速率 。
(3)D中盛放 澄清石灰水 (填试剂名称)可检验CO2。若用D装置检验二氧化碳气体,气体应从 a (选填“a”或“b”)端通入。
(4)用E装置收集NH3,由图可知NH3具有 易溶于水 的物理性质。
【分析】(1)根据常见的化学仪器的名称,进行分析解答.
(2)实验室中制取二氧化碳常用大理石或石灰石和稀盐酸反应来制取,图C所示装置能通过分液漏斗控制滴加液体的速率,行分析解答。
(3)根据检验二氧化碳使用澄清石灰水,二氧化碳要和澄清石灰水充分接触,进行分析解答。
(4)根据装置E中水的上层有一层植物油,进行分析解答。
【解答】解:(1)仪器①是酒精灯。
(2)实验室中制取二氧化碳常用大理石或石灰石和稀盐酸反应来制取,同时生成氯化钙、水,反应的化学方程式是:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。
图C所示装置能通过分液漏斗控制滴加液体的速率,能控制反应的速率。
(3)检验二氧化碳使用澄清石灰水,D中盛放澄清石灰水;若用D装置检验二氧化碳气体,二氧化碳要和澄清石灰水充分接触,气体应从a端通入。
(4)由装置E中水的上层有一层植物油,是为了防止氨气溶于水,由图可知NH3具有易溶于水的性质。
故答案为:
(1)酒精灯;
(2)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;能控制反应的速率;
(3)澄清石灰水;a;
(4)易溶于水。
【点评】本题难度不大,是中考的重要考点之一,熟练掌握实验室中制取气体的反应原理、发生装置和收集装置的选择依据等是正确解答本题的关键.
23.如图是测定空气中氧气含量的装置图,结合图示探究有关问题。
(1)实验过程中,玻璃管内的实验现象: 红色粉末慢慢变成黑色 ;发生反应的化学方程式为: 2Cu+O22CuO ;你认为可以将铜粉换为木炭吗? 不可以 ,原因是 C+O2CO2 。(用化学方程式解释)
(2)实验过程中,小气球的作用是: 缓冲装置内的压强 。
(3)实验过程中,为什么要不断推拉注射器的活塞? 使氧气与铜粉充分接触,完全反应 。
(4)根据如表提供的数据,完成下表:
玻璃管的容积
反应前注射器中气体体积
反应后注射器中气体体积
实验测得空气中氧气的体积分数
25mL
15mL
9mL
 15% 
上述测定结果偏 小 ,可能的原因: 铜粉不足 、 装置漏气(合理即可) (任答2点)。
【分析】(1)根据化学反应的原理以及实验现象、木炭燃烧的原理来分析;
(2)根据装置的特点来分析;
(3)根据实验操作的注意事项来分析;
(4)根据实验数据、实验操作的注意事项来分析。
【解答】解:(1)在加热的条件下,铜和空气中的氧气反应生成氧化铜,化学方程式为2Cu+O22CuO,实验中玻璃管内的实验现象是红色粉末慢慢变成黑色;不能用木炭代替铜粉进行相同实验,是因为木炭燃烧生成二氧化碳,导致装置中气体压强无明显变化,不能测定氧气含量,化学方程式为C+O2CO2;故填:红色粉末慢慢变成黑色;2Cu+O22CuO;不可以;C+O2CO2;
(2)实验中气球的作用是缓冲装置内的压强,方便注射器的推拉.故填:缓冲装置内的压强;
(3)反复推拉注射器的目的是使氧气与铜粉充分接触,完全反应;故填:使氧气与铜粉充分接触,完全反应;
(4)由实验数据可知,实验测得空气中氧气的体积分数为=15%;故填:15%;
上述测定结果偏小,若测量值比理论值偏小,则可能存在的原因是铜粉不足、装置漏气等。
故填:小;铜粉不足;装置漏气(合理即可)。
【点评】合理设计实验,科学地进行实验、分析实验,是得出正确实验结论的前提,因此要学会设计实验、进行实验、分析实验,为学好化学知识奠定基础.
24.某实验小组利用如图所示装置测量空气中氧气体积分数,其中,锥形瓶内空气体积为230mL,注射器中水的体积为50mL,该装置气密性良好。(已知:白磷的着火点为40℃。)
实验过程如下:
①装入药品,按如图所示连接好仪器,夹紧弹簧夹,白磷没有燃烧。
②将锥形瓶底部放入热水中,白磷很快被引燃,然后将锥形瓶从热水中取出。
③待白磷熄灭、锥形瓶冷却到室温后,打开弹簧夹,观察到的现象是①注射器中的水自动喷射出来,②当注射器中的水还剩约4mL时停止下流。
(1)白磷燃烧的化学方程式是 4P+5O22P2O5 。
(2)能够得出可燃物燃烧需要达到着火点的依据是 ①中白磷未燃烧,②中白磷燃烧 。
(3)足量的白磷在锥形瓶中未能全部燃烧,说明瓶内剩余气体具有的性质是 不支持燃烧 。
(4)在整个实验过程中,可观察到气球的变化是 先变大后变小 。
(5)此实验所测量空气中氧气体积分数的计算式是  ,注射器中的水自动喷射出来的原因是 白磷燃烧消耗了锥形瓶中的氧气,使瓶中气体的压强变小 。
【分析】磷燃烧能够消耗空气中的氧气,氧气消耗后,容器中的气压减小,在外界大气压作用下,水进入容器,进入容器中的水的体积即为容器中空气中的氧气体积,进一步可以计算出空气中氧气的含量。
【解答】解:(1)白磷燃烧生成五氧化二磷,反应的化学方程式为:4P+5O22P2O5。
故填:4P+5O22P2O5。
(2)能够得出可燃物燃烧需要达到着火点的依据是①中白磷未燃烧,说明温度没有达到白磷的着火点,②中白磷燃烧,说明温度达到了白磷的着火点。
故填:①中白磷未燃烧,②中白磷燃烧。
(3)足量的白磷在锥形瓶中未能全部燃烧,说明瓶内剩余气体具有的性质是不支持燃烧。
故填:不支持燃烧。
(4)在整个实验过程中,白磷燃烧放热,气球膨胀,氧气完全反应后冷却至室温时,瓶内气压减小,气球缩小,可观察到气球的变化是先变大后变小。
故填:先变大后变小。
(5)瓶内氧气体积为:50mL﹣4mL=46mL,此实验所测量空气中氧气体积分数的计算式是:
注射器中的水自动喷射出来的原因是白磷燃烧消耗了锥形瓶中的氧气,使瓶中气体的压强变小。
故填:;白磷燃烧消耗了锥形瓶中的氧气,使瓶中气体的压强变小。
【点评】可以用来测定空气中氧气含量的物质应该具备的条件是:能和空气中的氧气反应,生成物是固体,不能和空气中的其它物质发生化学反应。
25.学习小组在学习“二氧化碳制取的研究”课题时,探究了二氧化碳气体的收集方法。
【查阅资料】通常状况下,1体积水约能溶解1体积二氧化碳,所得溶液pH约为5.6。
【提出问题】二氧化碳能不能用排水法收集?
【实验设计与操作】在通常状况下,测定二氧化碳溶于水所得溶液的pH,判断二氧化碳在水中的溶解度(体积)。
(1)甲装置中反应的化学方程式是 CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑ 。
(2)实验时,需先将图中的甲装置中的空气排尽。其操作是:开启弹簧夹K1、关闭弹簧夹K2,打开活塞,滴加稀盐酸至空气排尽。检验空气已排尽的方法是 把燃着的小木条放在K1处的导管口,小木条火焰熄灭 。
(3)关闭K1,打开K2、K3。待丙装置中收集半瓶气体时,关闭活塞K2和K3,充分振荡丙装置。然后用pH计测得如下数据:
物质
丙装置中溶液
丁装置中溶液
pH
5.60
6.50
分析可知,在丙和丁装置中所溶解二氧化碳的体积 小于 (填“大于”、“小于”或“等于”)丙和丁装置中溶液的总体积。
(4)实验中,若没有乙装置,则测出的溶液pH会 偏小 (填“偏大”、“偏小”、或“不变”)。
【结论与反思】
(5)由实验结果分析,你认为二氧化碳 能 (填“能”或“不能”)用排水法收集,收集时能减少二氧化碳在水中溶解度的措施是 用热水收集(或排饱和碳酸氢钠溶液收集) (写一点即可)。
(6)学习小组另取2.5g大理石粉末,逐滴加入7.3%的稀盐酸至不再产生气泡时,共消耗了20g
7.3%的稀盐酸,则该大理石粉末的纯度为 80% (杂质不与盐酸反应)。
【分析】(1)根据化学反应的原理来分析;
(2)根据二氧化碳的性质来分析;
(3)根据实验数据来分析;
(4)根据二氧化碳中混有氯化氢气体来分析;
(5)根据HCl的质量,利用化学方程式进行分析计算。
【解答】解:(1)石灰石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,化学方程式为CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑;故答案为:CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑;
(2)因为二氧化碳不燃烧、也不支持燃烧,实验时,需先将图1的甲装置中的空气排尽。其操作是:开启弹簧夹K1、关闭弹簧夹K2,打开活塞,滴加稀盐酸至空气排尽。检验空气已排尽的方法是把燃着的小木条放在K1处的导管口,小木条火焰熄灭,说明空气已排净;故答案为:把燃着的小木条放在K1处的导管口,小木条火焰熄灭;
(3)由实验操作与实验数据可知,在丙和丁装置中所溶解二氧化碳的体积小于丙和丁装置中溶液的总体积;故答案为:小于;
(4)实验中,乙装置的作用是吸收二氧化碳中的HCl气体,若没有乙装置,则测出的溶液pH会偏小,因为氯化氢气体溶于水是盐酸,酸性比较强;故答案为:偏小;
(5)故由实验一、二分析,二氧化碳能用排水法收集,能减少二氧化碳在水中溶解度的措施是:采用热水收集或用碳酸氢钠的饱和溶液来收集;故答案为:能;用热水收集(或排饱和碳酸氢钠溶液收集);
(6)设碳酸钙的质量为x,则:
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100
73
x
20g×7.3%
x=2g
则该大理石粉末的纯度为
故答案为:80%。
【点评】本考点主要考查了气体的制取装置和收集装置的选择,同时也考查了化学方程式的书写、溶液的酸碱性、有关的计算等,综合性比较强。要记忆有关的知识点,并理解应用;本考点是中考的重要考点之一,主要出现在实验题中。
26.根据题意回答。
①实验室选用装置A制取氧气的化学方程式为 2KClO32KCl+3O2↑ 。
②实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳可选用B和C作为发生装置,装置C和装置B相比其优点是 可随时控制反应的发生与停止 ,若用D装置收集二氧化碳,应从 m (m或n)端通入。
③如图所示实验G中铁丝不燃烧的原因是 温度没有达到铁的着火点(氧气不纯) 。
④启普发生器中,加入液体的量不能太少的理由是 液体量太少,不能与固体接触 。
⑤含0.1摩尔碳酸钙的大理石与足量稀盐酸充分反应,计算生成二氧化碳的质量 4.4g (根据化学方程式列式计算)。
【分析】①根据氯酸钾在二氧化锰的催化作用下加热生成氯化钾和氧气进行分析;
②根据C装置通过装置内的压强改变,可以实现固体和液体的分离进行分析;根据二氧化碳密度比空气大进行分析;
③根据可燃物燃烧的条件进行分析;
④根据启普发生器中,加入液体的量不能太少的理由是:液体量太少,不能与固体接触进行分析;
⑤根据化学方程式和题中碳酸钙的物质的量进行计算。
【解答】解:①从图中可知,A装置是固固加热制取气体,且无棉花团,因此是氯酸钾在二氧化锰的催化作用下加热生成氯化钾和氧气,化学方程式为2KClO32KCl+3O2↑;
故填:2KClO32KCl+3O2↑;
②C装置通过关闭活塞可以改增大装置内的压强,将盐酸压入长颈漏斗中,从而实现固体和液体的分离,打开活塞,装置内压强减小,盐酸回到试管中,反应发生,所以优点是:可随时控制反应的发生与停止;二氧化碳密度比空气大,所以用装置D收集二氧化碳,则气体应从m端进入;
故填:可随时控制反应的发生与停止;m;
③实验G中铁丝不燃烧的原因是:温度没有达到铁的着火点或氧气不纯;故填:温度没有达到铁的着火点(氧气不纯);
④启普发生器中,加入液体的量不能太少的理由是:液体量太少,不能与固体接触;故填:液体量太少,不能与固体接触;
⑤设生成二氧化碳的物质的量为x
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
1
1
0.1mol
x

x=0.1mol
所以二氧化碳的质量为:0.1mol×44g/mol=4.4g
答:生成二氧化碳的质量为4.4g。
【点评】合理设计实验,科学地进行实验、分析实验,是得出正确实验结论的前提,因此要学会设计实验、进行实验、分析实验,为学好化学知识奠定基础。
27.根据如装置回答问题。
①写出仪器a的名称 锥形瓶 。
②通常实验室制取CO2的化学方程式是 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 。用B装置制取CO2时,反应未停止前关闭止水夹,除了有气泡产生外,还可观察到的现象是 长颈漏斗内液面上升 。选择 D (填装置编号)装置作为制取CO2的发生装置具有随时控制反应发生和停止的优点。若用E装置收集CO2,气体应从 m 处通入(填“m”或“n”)。
③实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,若产生0.2mol氧气,则参加反应的过氧化氢的质量为 13.6 g。(根据化学方程式计算)。
【分析】①根据仪器的名称来分析;
②根据实验室中制取二氧化碳的原理、二氧化碳的性质及其验满方法来分析;根据装置的特点来分析;
③根据生成氧气的物质的量,然后根据化学方程式中过氧化氢计算过氧化氢的物质的量,进一步计算参加反应的过氧化氢的质量。
【解答】解:①仪器a的名称是锥形瓶;
②实验室制取CO2,是在常温下,用大理石或石灰石和稀盐酸制取的,碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,化学方程式为:CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑;利用B装置制取CO2时,反应未停止前关闭止水夹,由于装置内的压强增大,可观察到的现象是长颈漏斗中液面上升;装置D可以控制固液药品的接触和分离,从而具有随时控制反应发生和停止的优点;由于二氧化碳的密度大于空气的密度,若用E装置收集CO2,气体应从m处通入;
③参加反应的过氧化氢的物质的量为x
2H2O22H2O+O2↑
2
1
x
0.2mol
x=0.4mol
m(H2O2)=0.4mol×34g/mol=13.6g
答:参加反应的过氧化氢的质量为13.6g
故答案为:①锥形瓶;
②CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;长颈漏斗内液面上升;D;m;
③13.6。
【点评】本考点主要考查了仪器的名称、气体的制取装置和收集装置的选择,同时也考查了化学方程式的书写、气体的验满方法和性质等,综合性比较强。气体的制取装置的选择与反应物的状态和反应的条件有关;气体的收集装置的选择与气体的密度和溶解性有关。本考点是中考的重要考点之一,主要出现在实验题中。
28.二氧化碳的制取与性质是初中化学实验的重要内容,请据图回答以下问题。
(1)图1中仪器a的名称是 试管 。
(2)实验室用石灰石与稀盐酸反应制取CO2。从图1中选择的发生装置是 ② (填序号)。
(3)图1中的③中,若X为澄清石灰水,则③中可以观察到的现象是 澄清的石灰水变浑浊 。若X是水,④中能观察到紫色石蕊试纸变红,若④中紫色石蕊试纸没有变红,则X可能是 AC 。
A.NaOH溶液
B.CaCl2溶液
C.浓硫酸
D.稀盐酸
(4)图2中E是小组同学组装的实验室制二氧化碳气体的发生装置,该装置的优点是 可以控制反应的发生和停止 ,为了解装置具有该优点的原因,他们在装置E中连接压强传感器(如图F),从而测定实验中试管内气体压强变化的情况(如图G)。下列说法正确的是 BC 。
A.ab段试管中液面逐渐上升
B.bc段石灰石与稀盐酸脱离接触
C.c点的对应操作是打开弹簧夹
【分析】(1)熟记仪器的名称;
(2)根据反应物的状态与反应的条件确定气体的发生装置;
(3)根据二氧化碳的性质来分析;
(4)根据装置的特点以及反应原理来分析。
【解答】解:(1)图1中仪器a的名称是试管;故答案为:试管;
(2)实验室用石灰石与稀盐酸反应制取CO2属于固液常温型,选择图1中的装置②作为发生装置;故答案为:②;
(3)二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水,所以图1中的③中,若X为澄清石灰水,则③中可以观察到澄清的石灰水变浑浊;若X是水,④中能观察到紫色石蕊试纸变红,若④中紫色石蕊试纸没有变红,说明二氧化碳被X溶液所吸收或水被干燥剂吸收,二氧化碳能与氢氧化钠溶液反应,浓硫酸具有吸水性,符合要求;故答案为:澄清的石灰水变浑浊;AC;
(4)图二中E是小组同学组装的实验室制二氧化碳气体的发生装置,该装置的优点是:可以控制反应的发生和停止;
A.ab段试管中压强增大,液面逐渐下降,该选项说法不正确;
B.bc段石灰石与稀盐酸脱离,压强不变,该选项说法正确;
C.c点的对应操作是打开弹簧夹,气体导出,压强减小,该选项说法正确。
故答案为:可以控制反应的发生和停止;BC。
【点评】本题难度不大,掌握二氧化碳的化学性质、二氧化碳的实验室制法等是正确解答本题的关键。
29.实验是进行科学探究的重要方式。请根据如图回答问题:
(1)图A是铁丝在氧气中燃烧实验。实验中发现集气瓶底部炸裂,可能的原因是 没有在集气瓶内加少量水或在瓶底铺一层细沙 。
(2)实验B中将两只完全相同的纸船分别放在薄铜片的两侧,向其中一只加入一半水,加热铜片的中部,观察到不装水的纸船很快燃烧,装水的纸船不燃烧,通过此实验,可说明燃烧的条件之一是 温度达到可燃物自身的着火点 。
(3)图C是测定空气中氧气含量的实验。已知反应前注射器中气体的体积是20mL,要测算氧气的体积分数还需已知的反应前数据是 硬质玻璃管的容积 ;若实验过程中使用的铜粉量不足,可能导致实验结果 偏小 (“偏大”、“偏小”、“不变”)。
(4)实验D中点燃两支蜡烛,将集气瓶中的二氧化碳气体沿烧杯的另一侧缓缓倒入,观察到的现象是 蜡烛由低到高依次熄灭 ,由此得出二氧化碳的性质是 密度比空气大,不燃烧、也不支持燃烧 ,根据此条性质,二氧化碳常可用来 灭火 。
【分析】(1)根据铁丝在氧气中燃烧实验的注意事项来分析;
(2)根据实验现象与燃烧的条件来分析;
(3)根据测定空气中氧气含量的原理以及实验误差来分析;
(4)根据二氧化碳的性质与用途来分析。
【解答】解:(1)铁丝在氧气中燃烧的生成物温度很高,直接溅落到瓶底可能会导致瓶底炸裂,所以实验前要先在集气瓶内加少量水或在瓶底铺一层细沙;故填:没有在集气瓶内加少量水或在瓶底铺一层细沙;
(2)实验B中,将完全相同的两只纸船分别放在薄铜片的两侧,向其中一只加入一半水,加热铜片的中部,观察到不装水的纸船很快燃烧,装水的纸船不燃烧,是由于水蒸发吸收了热量,降低了可燃物的温度,通过此实验,可说明燃烧的条件之一是温度达到可燃物自身的着火点;故填:温度达到可燃物自身的着火点;
(3)图C是测定空气中氧气含量的实验。已知反应前注射器中气体的体积是20mL,要测算氧气的体积分数还需已知的反应前数据是硬质玻璃管的容积;若实验过程中使用的铜粉量不足就不能将装置内的氧气完全耗尽,会导致实验结果偏小;故填:硬质玻璃管的容积;偏小;
(4)实验D中点燃两支蜡烛,将集气瓶中的二氧化碳气体沿烧杯的另一侧缓缓倒入,观察到的现象是蜡烛由低到高依次熄灭,由此得出二氧化碳的性质是二氧化碳的密度比空气大,不燃烧、也不支持燃烧,根据此条性质,二氧化碳常可用来灭火;故填:蜡烛由低到高依次熄灭;密度比空气大,不燃烧、也不支持燃烧;灭火。
【点评】正确完成化学实验的基础是要具备完备的化学知识,并且要了解各种实验的特点。
30.甲、乙实验小组分别利用2g铜粉“测定空气中氧气的含量”,实验装置见图。化学反应方程式为:2Cu+O22CuO。课外兴趣小组为研究实验中铜粉的氧化情况,将玻璃管中的残留固体全部取出,经过一系列实验操作后,得出甲组残留固体中氧化铜的质量为0.08g,乙组残留固体中氧化铜的质量为0.12g。
(1)根据甲组实验数据,计算铜的氧化率(被氧化的铜的质量占原铜粉的百分比)(写出计算过程)。
(2)兴趣小组通过分析数据得出:甲组实验数据更接近实际空气中氧气的含量,乙组差异较大。你认为乙组在“测定空气中氧气的含量”实验中,出现较大差异的原因可能是 装置漏气,导致装置外的空气进入玻璃管,其中的氧气继续氧化铜 。
【分析】(1)加热条件下,铜和氧气反应生成氧化铜,根据反应的化学方程式及其提供数据可以进行相关方面的计算。
(2)如果装置漏气,会导致反应的铜质量偏大,进一步导致测定的氧气含量偏大。
【解答】解:(1)设被氧化的铜的质量为x,
2Cu+O22CuO,
128
160
x
0.08g
=,
x=0.064g,
铜的氧化率是:×100%=3.2%,
答:铜的氧化率是3.2%。
(2)甲组实验数据更接近实际空气中氧气的含量,乙组差异较大,即乙组反应生成的氧化铜质量偏大,出现较大差异的原因可能是装置漏气,导致装置外的空气进入玻璃管,其中的氧气继续氧化铜。
故填:装置漏气,导致装置外的空气进入玻璃管,其中的氧气继续氧化铜。
【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
31.某化学兴趣小组开展了“空气中氧气含量的测定”实验活动:
(1)图1中红磷燃烧的现象为 产生大量的白烟 ,若红磷量不足可能会造成 测定结果偏小 。
(2)图2为图1的改进装置,图3是通过压强传感器测得图2内压强随时间变化的曲线。
①该实验与图1装置相比,该装置的优点是 在密闭的环境中进行反应,能够减少实验误差,且污染较小 。
②关闭弹簧夹K,闭合电路,图3中a点前压强增大的原因是 红磷燃烧放出热量,造成装置内的气体体积膨胀,压强增大 。
【分析】(1)根据红磷燃烧的现象以及产生误差的原因来分析;
(2)根据装置的特点以及装置内压强的变化来分析。
【解答】解:(1)实验过程中,观察红磷燃烧,产生大量的白烟;若实验中红磷的量不足就不能将装置内的氧气完全耗尽,导致测定结果偏小;故填:产生大量的白烟;测定结果偏小;
(2)①在密闭的环境中进行反应,能够减少实验误差,且污染较小;故填:在密闭的环境中进行反应,能够减少实验误差,且污染较小;
②关闭弹簧夹K,闭合电路,图3中a点前压强增大的原因是红磷燃烧放出热量,造成装置内的气体体积膨胀,压强增大;故填:红磷燃烧放出热量,造成装置内的气体体积膨胀,压强增大。
【点评】本考点考查的是空气中氧气含量的探究实验,属于实验探究题,回忆实验中现象,得出正确的结论。这类探究实验要具体问题具体分析,根据设计的步骤中不同的现象去思考、去探究,从而回答题目给出的问题。
32.质量守恒定律的发现对化学的发展做出了重要贡献。
(1)上述实验中能验证质量守恒定律的是 D (填字母标号)。
(2)空气中点燃红磷的实验中,固体质量的变化如图E所示,回答:
①该反应的化学方程式为 4P+5O22P2O5 ;
②参加反应的氧气质量为 8 g;
(3)AgNO3固体见光分解会产生一种有刺激性气味的气体,该气体可能是 C (填字母)。
A.SO2
B.NH3
C.NO2
D.N2
【分析】化学反应遵循质量守恒定律,即参加反应的物质的质量之和,等于反应后生成的物质的质量之和,是因为化学反应前后,元素的种类不变,原子的种类、总个数不变。
【解答】解:(1)上述实验中能验证质量守恒定律的是D,A、B、C不能验证质量守恒定律,是因为A中,蜡烛燃烧生成是水蒸气和二氧化碳扩散到空气中,B中红磷消耗氧气后,空气通过玻璃管进入集气瓶中,C中盐酸和碳酸钠反应生成的二氧化碳逸出装置。
故填:D。
(2)①红磷燃烧生成五氧化二磷,该反应的化学方程式为:4P+5O22P2O5。
故填:4P+5O22P2O5。
②参加反应的氧气质量为:14.2g﹣6.2g=8g。
故填:8.
(3)AgNO3固体见光分解产生一种有刺激性气味的气体,该气体不可能是二氧化硫(反应物中不含有硫元素)、氨气(反应物中不含有氢元素)、氮气(氮气没有气味),可能是二氧化氮,是因为反应物中含有氮元素、氧元素,并且二氧化氮有刺激性气味。
故填:C。
【点评】化学反应遵循质量守恒定律,即化学反应前后,元素的种类不变,原子的种类、总个数不变,这是书写化学方程式、判断物质的化学式、判断化学计量数、进行相关方面计算的基础。
33.某纯碱样品中含有少量氯化钠杂质,现用如图所示装置来测定纯碱样品中碳酸钠的质量分数(铁架台、铁夹等在图中均已略去)。
(1)请设计合理的实验步骤顺序: ④⑤②①③ 。
①打开分液漏斗a的旋塞,缓缓滴入稀硫酸,至不再产生气泡为止;
②准确称得6g纯碱样品放入容器b中;
③打开弹簧夹,往试管A中缓缓鼓入空气数分钟,然后称得干燥管D的总质量为85.6g;
④按图连接装置,并检查气密性;
⑤准确称得盛有碱石灰(固体氢氧化钠和生石灰的混合物)的干燥管D的质量为83.4g。
试回答:
(2)已知装置A中装有X试剂,则该试剂是 氢氧化钠溶液 。
(3)若没有C装置,则会导致测定结果 偏大 (填“偏大”或“偏小”)。
(4)请根据以上数据计算出纯碱的质量分数?
【分析】(1)根据测定纯碱样品中碳酸钠的质量分数的方法分析步骤,有气体参加的反应首先要检查装置的气密性;
(2)根据空气中含有二氧化碳以及二氧化碳能与氢氧化钠的反应分析装置A的中应盛放的溶液;
(3)根据浓硫酸、碱石灰都具有吸水性分析;
(4)分析实验前后装置D质量变化,并由此质量差计算样品中碳酸钠的质量,求出样品中碳酸钠的质量分数。
【解答】解:(1)在测定纯碱样品中碳酸钠的质量分数时有气体生成,所以要首先检查装置的气密性;要测定纯碱样品中碳酸钠的质量分数,可通过碳酸钠与稀硫酸反应生成了二氧化碳,根据二氧化碳来计算。所以需要称量碱石灰反应前后的质量和碳酸钠样品的质量。所以正确的顺序是:④⑤②①③。
(2)由于空气中含有少量的二氧化碳影响测量的结果,应用氢氧化钠吸收掉,所以装置A中装有X试剂,则该试剂是氢氧化钠溶液。
(3)C装置中的浓硫酸具有吸水性,在装置中吸收由B装置排出气体中混有的水分,若少了此装置则会使气体中的水分被D装置中碱石灰吸收,而使测定质量偏大;
(4)反应中放出二氧化碳气体的质量=85.6g﹣83.4g=2.2g;
设放出2.2g二氧化碳消耗碳酸钠的质量为x
Na2CO3~CO2
106
44
x
2.2g
解得
x=5.3g
纯碱样品Na2CO3的质量分数=≈88.3%
答:纯碱的质量分数为88.3%。
故答案为:(1)④⑤②①③。
(2)NaOH溶液。
(3)偏大。
(4)88.3%。
【点评】本题通过测定纯碱样品中碳酸钠的质量分数,主要考查碳酸钠的性质、二氧化碳和碱石灰的反应等。通过本题我们要知道在完成实验时要尽可能的排除可能对实验结果产生影响的因素,例如本题中空气中二氧化碳对实验结果的影响,水蒸气的影响等。
34.如图是测定空气中氧气含量的实验装置图。
实验如下:用注射器抽取30mL空气(活塞拉至30mL刻度处),硬质玻璃管中空气的体积为50mL,在硬质玻璃管中放入过量的铜粉,在右侧导管口套上瘪的气球,点燃酒精灯,反复推拉注射器和挤压气球,待充分反应后,冷却至室温,将气球中气体全部挤入硬质玻璃管,注射器中气体的体积为14mL。
(1)实验中硬质玻璃管中的现象是: 红色粉末变成黑色 ,该反应的化学方程式为 2Cu+O22CuO 。
(2)实验时,铜粉过量的目的是 使装置中的氧气完全反应 ;小气球的作用是 缓冲作用 ; 不能 (填“能”或“不能”)用木炭代替铜粉进行相同实验。
(3)该实验测得空气中氧气的体积分数为 20% 。
(4)该实验结束后玻璃管内剩余气体主要是 N2(或氮气) 。
【分析】(1)根据化学反应的原理以及实验现象来分析;
(2)根据测定空气中氧气含量的原理、木炭燃烧的产物以及实验装置的特点来分析;
(3)根据实验数据来分析;
(4)根据空气的组成来分析。
【解答】解:(1)在加热条件下,铜和空气中的氧气反应生成氧化铜,化学方程式为2Cu+O22CuO;实验中观察到红色粉末变成黑色;故填:红色粉末变成黑色;2Cu+O22CuO;
(2)实验时,铜粉过量的目的是使装置中的氧气完全反应;小气球的作用是调节硬质玻璃管内的压强,起到了缓冲作用;不能用木炭代替铜粉进行相同实验,是因为木炭燃烧生成二氧化碳,导致装置中气体压强无明显变化,不能测定氧气含量。故填:使装置中的氧气完全反应;缓冲作用;不能;
(3)实验测得空气中氧气的含量为:×100%=20%。故填:20%;
(4)空气主要是由氮气和氧气组成的,氧气耗尽后,剩余的气体主要是氮气;故填:N2(或氮气)。
【点评】可以用来测定空气中氧气含量的物质应该具备的条件是:能和空气中的氧气反应,生成物是固体,不能和空气中的其它物质发生化学反应。
35.某兴趣小组在学习了二氧化碳制取的研究课题时,探究了二氧化碳气体的收集方法。
[提出问题]二氧化碳能不能用排水法收集?
[作出猜想]
Ⅰ.不能用排水法收集,理由是 CO2能溶于水且与水反应 。
Ⅱ.能够用排水法收集。
[查阅资料]
Ⅰ.CO2不与碳酸氢钠反应,且难溶于饱和的碳酸氢钠溶液。
Ⅱ.CO2能与氢氧化钠发生反应(氢氧化钠溶液与石灰水性质相似)。
[实验设计与操作]
步骤一:小组同学用图1所示装置进行CO2气体的制取,在相同条件下,用如下3种方法,分别在三个规格相同的锥形瓶中收集产生的CO2气体。
方法①:当气体发生装置开始产生CO2气体15s后,用排水法收集CO2备用,并记录从收集到集满一瓶CO2所需的时间t;
方法②:当气体发生装置开始产生CO2气体15s后,采取与方法①相同的时间t,用向上排空气法收集一瓶CO2备用;
方法③:当气体发生装置开始产生CO2气体15s后,用向上排空气法收集,将燃着木条放在瓶口验满后,立即盖上玻璃片备用。
(1)请写出稀盐酸和石灰石反应的化学方程式 2HCl+CaCO3═CaCl2+H2O+CO2↑ 。
(2)当气体发生装置开始产生CO2气体15s后,再开始收集气体的原因是 排出装置内的空气 。
步骤二:将装有50mL
5%的氢氧化钠溶液的注射器与压强传感器密封连接,再插入已经收集好CO2气体的锥形瓶中(如图2所示)。将注射器的氢氧化钠溶液注入锥形瓶中,观察瓶内压强变化情况。
[实验分析与结论]
(3)用压强传感器测得密闭容器内压强随时间的变化关系如图3所示。根据实验结果可知,猜想 II (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)成立。
(4)用燃着的木条验满CO2的方法 不可靠 (填“可靠”或“不可靠”)。从收集的气体纯度考虑,方法 ① (填“①”“②”或“③”)更好。
步骤三:小组同学进一步实验,比较两种收集方法收集等体积气体所需时间及纯度情况。
(5)小组同学用氧气传感器分别测定排空气法和排水法收集的等体积两瓶CO2气体中氧气的体积分数(数据如图4),则用排水法收集的气体中CO2体积分数约为 87.5% 。
(6)排水法和向上排空气法收集气体所需时间对照
小组同学分4组用排水法和排空气法分别收集1瓶(集气瓶容积相同)CO2气体,记录所需时间,如表所示。
1
2
3
4
排水法
35″
43″
43″
43″
排空气法
1'57″
1'15″
1'4″
1'12″
综合上述实验,请你对CO2的两种收集方法做出评价: 排水法比排空气法收集的气体纯度高,且收集时间短 。
(7)实验结束后,图1中碳酸钙与稀盐酸反应后锥形瓶中的水溶液中除了生成的氯化钙外还有没有稀盐酸?请设计实验证明你的猜想(写出实验方法、现象和结论): 向反应后的溶液中滴入紫色石蕊溶液,溶液变红色,说明还有盐酸,若不变色,则没有盐酸 。
(8)图1锥形瓶中饱和碳酸氢钠溶液的作用是 吸收气体中混有的HCl 。
(9)直接用排饱和的碳酸氢钠溶液的方法代替上图的排水法收集二氧化碳,其优点是 避免一部分二氧化碳溶解于水,造成反应物药品的浪费 。
【分析】【作出猜想】根据二氧化碳性质分析回答此题;
(1)盐酸与碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳,据此书写化学方程式;
(2)根据收集气体纯度分析回答此题;
(3)根据内部压强变化数据分析回答此题;
(4)根据燃烧的条件分析回答此题;根据气体收集方法分析回答此题;
(5)根据实验数据计算此题;
(6)根据实验数据总结实验结论;
(7)根据酸碱指示剂的变色规律分析回答此题;
(8)根据盐酸具有挥发性分析回答此题;
(9)根据二氧化碳气体性质分析回答此题。
【解答】解:【作出猜想】二氧化碳能溶于水,且可与水反应,因此不能用排水法收集;
故答案为:CO2能溶于水且与水反应。
(1)盐酸与碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳,书写化学方程式注意配平及气体符号,所以化学方程式为
故答案为:2HCl+CaCO3═CaCl2+H2O+CO2↑。