专练06(能力闯关实验20题)-备战2024年中考化学考前必杀300题
2024-05-31
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中考复习考点必杀300题
专练06(能力闯关实验20题)
1.(2024·广东一模B卷)制碱工业
(1)我国制碱工业先驱 (填科学家姓名)以NaCl、NH3、CO2等为原料制得NaHCO3,进而生产出纯碱(Na2CO3),“侯氏制碱法”意义重大。如图C至E为实验室模拟制碱工艺的装置。
(2)实验室用A装置,通过加热氯化铵固体和氢氧化钙固体制取氨气,完成该反应的化学方程式:2NH4Cl+Ca(OH)2△CaCl2+ +2NH3↑;该装置也能制取氧气,写出反应的化学方程式: 。
(3)实验室可用装置E制取二氧化碳,其优点是 。检查E装置的气密性,可先关闭弹簧夹c,向分液漏斗中注水,立即打开活塞,观察到 ,则气密性良好。
(4)已知NH3极易溶于水。实验时应先打开弹簧夹 (填a或c),后打开弹簧夹 (填a或c)才能保证二氧化碳更容易被吸收。
(5)往氨水中滴加紫色石蕊,溶液显 色。
(6)已知NH3有刺激性气味,D装置中的b导管应连接 装置。
2.(2024·广东汕头·二模) 制取气体并开展综合性实践活动。
A
B
C
D
E
F
(1)仪器①的名称是______,用装置B可以收集的气体是______(填一种气体的化学式)。
(2)用装置A制取H2,有孔隔板上放置的药品是______;反应的化学方程式为______;用装置C干燥氢气,则X是______(写名称)。
(3)探究燃烧的条件:
往装置D倒入某种液体后观察到蜡烛燃烧更旺,则倒入的液体是______,用装置E做铁丝燃烧的实验,要在铁丝一端系一段火柴引燃铁丝,从燃烧条件的角度分析,火柴的作用是______。
(4)探究二氧化碳对环境温度的影响(如F图)要保证实验成功,对装置的关键要求是______;实验中能证明二氧化碳比空气的吸热效果更好,证据是______。
3.(2024•东莞市一模)化学是一门以实验为基础的科学,按要求回答问题。
Ⅰ.实验室制气体
(1)如图1中仪器①的名称是 。
(2)用氯酸钾制氧气的化学方程式为 。如果要收集一瓶纯净的氧气,建议使用 (填字母)装置收集。
(3)实验室制取CO2的化学方程式是 。一般情况下,不能用排水法收集CO2,但小华同学改用热水收集到了CO2,从物质溶解度的角度解释,其原因是 。
Ⅱ.粗盐中难溶杂质的去除
海水晒盐得到的粗盐中常含有一些杂质。如图2是去除粗盐中难溶性杂质实验过程的三步操作。
(4)步骤①中所加水的量不能过多,目的是 。步骤③中,玻璃棒的作用是 。
(5)操作③中,当观察到蒸发皿中 时,停止加热。
4.(2024·广东茂名滨海新区·一模)18.某化学兴趣小组研究影响化学反应快慢的因素。
(1)下图是实验室中常用的仪器
①仪器A的名称是 。
②从上图中选择合适的仪器组装一套CO2发生装置,要求添加盐酸无需拆开装置,需要用到的仪器有哪些? (填标号)
(2)该小组的实验设计和数据记录如下表。每个实验均在反应开始后,就立即用排水法连续收集多瓶CO2,表中“—”表示气泡太少,不再收集。
序号
反应物
收集每瓶气体所用时间(单位:秒)
盐酸
浓度
盐酸
体积
大理石
形状
第1瓶
第2瓶
第3瓶
第4瓶
第5瓶
第6瓶
实验1
10%
70mL
小颗粒
8
9
10
12
14
19
实验2
块状
11
12
15
17
21
23
实验3
7.5%
70mL
小颗粒
10
12
13
15
17
26
实验4
块状
t
14
16
19
22
24
实验5
5%
70mL
小颗粒
14
18
19
32
63
—
实验6
块状
20
31
59
—
—
—
①该小组研究了哪些因素对反应快慢的影响?
②为了分析浓度对反应快慢的影响,可对比表中实验 (填标号)。
A.2和3 B.2和4 C.4和5 D.1和6
③根据实验数据反映出的规律,表中数值t的合理范围是: <t< 。
(3)该小组在反应开始后立即收集第1瓶气体,你认为该做法合理吗?说出你的观点并阐述理由。 。
5.(2024·广东湛江廉江·一模)【基础实验与跨学科实践】
下图是实验室的常见装置,请回答以下问题:
(1)上图中仪器 b的名称是 。
(2)用过氧化氢溶液制取并收集一瓶较纯净的O2,应选择上图中的装置 (填字母)。化学方程式为 。若发生装置不变,仍想得到一瓶较干燥的氧气,需在F装置前添加装有浓H2SO4的装置 (填字母)。
(3)现欲用G装置来除去一氧化碳中混有的少量二氧化碳,应在G装置中加入 ,其中发生反应的化学方程式主要为 ,气体应从 (选填“c”或“d”)端通入。
(4)图2中,能证明二氧化碳能与水反应的现象是 。
6.(2024·广东·一模)【基础实验与跨学科实践】
(1)【基础实验】
Ⅰ.实验室用高锰酸钾制取氧气,其化学方程式是 ,制取较纯净的氧气,可选择的发生和收集装置的组合为 (从A~E中选填字母编号);
Ⅱ.实验室常用 (填药品)来制取氢气,若用F装置来收集氢气,应从 (填“a”或“b”)端通入气体。
(2)【跨学科实践】
小明选用片状的鸡蛋壳和食醋反应来制取二氧化碳,并利用矿泉水瓶、玻璃杯,橡皮塞,导管,止水夹等组装了如图所示甲、乙气体发生装置。
Ⅰ.比较图2中甲,乙装置,甲装置的优点是 (填字母,下同)。
A.反应过程中可以添加固体药品
B.可以控制反应的发生与停止
Ⅱ.将产生的依次通入如图3所示的装置中,观察到丙中 ,用化学方程式表示其原因是 ;丁中 ,说明密度比空气大。
7.(2024·广东广州从化·一模)氧气的制取与性质实验探究。
(1)仪器④的名称为_______。
(2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的化学方程式为_______。利用该原理制取氧气需要用到的仪器除了①⑦,还有_______(填标号)。
(3)探究影响过氧化氢分解速率的因素的实验如下:
实验
序号
过氧化氢溶液浓度
过氧化氢溶液体积
温度
二氧化锰用量
收集氧气体积
反应所需时间
5
1
20
01
4
16.75
15
1
20
0.1
4
6.04
30
5
35
0
2
49.21
____
____
__
_____
____
待测
对比实验a、b,得到的结论是_______。若要探究过氧化氢溶液的分解速率还受温度影响,还需补充一个实验,请在表中补充完整。
(4)蜡烛在充满空气的密闭集气瓶内燃烧,时熄灭,同时用氧气传感器采集瓶内氧气浓度变化的数据如图。
根据测得的氧气浓度数据,你对燃烧条件的新认识是_______。蜡烛熄灭后集气瓶中含量最多的气体是_______。
8.(2022·广东揭阳榕城·一模)【基础实验与跨学科实验】
回答下列问题:
(1)大志同学梳理了二氧化碳的性质与用途(见下图图一)
请完成①、②、③处相关内容。①______,②______,③用化学方程式表示为______。
(2)植物对二氧化碳的利用率白天______(填“>”或“<”)夜间,大志同学设计了图二装置用于增加蔬菜大棚中二氧化碳的浓度。该装置放置在______(填“高处”或“低处”)更利于二氧化碳的利用,该反应的化学方程式为______。
(3)A~D是实验室制取气体的常见发生装置。请指出A装置中的一处错误______。B~D图中可以用来制取氧气的装置有______。
9.(2024·广东汕头澄海澄海中学·一模)【基础实验与跨学科探究】
实验室利用图1装置制取O2和,可供选择的药品有大理石、、。
(1)①仪器a的名称是______。
②小明用A装置制取O2,反应的化学方程式为______,并且需要在试管口放一团棉花;若想制取,需要补充的药品名称为______,制取较多的应选用装置______(填字母)。
(2)将产生的依次通入图2所示的装置中,可观察到D中紫色石蕊溶液变红,是因为______(写化学方程式):E中气球______,说明密度比空气大。
(3)利用过氧化氢分解产生氧气的原理,小辰自制了图3的家庭简易制氧机。
①利用可以抽拉的线绳,可以实现二氧化锰与过氧化氢溶液的接触与分离,这样设计的优点是______。
②若想用G监测产生氧气的气流速度,可改进a管,你的改进措施是______。
10.(2024·广东肇庆第一中学·一模)【基础实验与跨学科实践】
I.常见气体的制取
(1)仪器a的名称是_______。
(2)实验室用A装置制取氧气的化学方程式为_______,用C装置收集氧气,当观察到_______时,便可开始收集。
(3)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳时,应选择的发生装置是_______(填字母),若用D装置收集一瓶二氧化碳气体,则气体应从_______(填“b”或“c”)端通入。
II.实验室模拟二氧化碳的捕捉
(4)化石燃料的大量使用使大气中二氧化碳的含量不断上升,其中天然气的主要成分完全燃烧的化学方程式为_______。二氧化碳含量过高会导致温室效应加剧,因此研究二氧化碳的捕捉意义重大。
(5)小组同学设计如2图所示的实验,在阳光下模拟自然界中植物进行“碳捕捉”的过程。该过程利用了植物的_______作用,当试管内液面如2图所示时,试管内的气体压强_______(填“大于”“等于”或“小于”)外界大气压强。
11.(2024年广东珠海文园中学一模)I.
A B C
(1)如上图,装置A中仪器X的名称_________,实验室制备CO2发生装置选择_________(填序号)。
(2)用KClO3制取O2该反应的化学方程式为___________,若用KMnO4制备氧气,A装置应如何改进___________。
(3)若在装置B中装满水,收集O2时,应从装置B的___________(选填“m”或“n”)口处通入O2。
Ⅱ.某化学兴趣小组开展了如图“课本实验改进与创新”实验活动:
(4)图1中,挤入浓氨水后,A处显红色,打开止水夹后,B处也逐渐呈现红色,从微观角度解释此现象的原因是___________。
(5)铁丝在空气中不能燃烧,而图2中铁粉却能在空气中燃烧且火星四射,原因是________。
(6)图3为“空气中氧气含量的测定”实验的改进装置,图4是通过压强传感器测得图3容器内压强随时间变化的曲线。
①该实验中气球作用是___________。
②关闭弹簧夹K,闭合电路进行实验。图4中装置内压强由a减小到b的原因是:___________。
12.(2024·广东·东莞石碣一模)制取气体并模拟探究温室效应。
I、制取气体
(1)仪器名称:①
(2)用氯酸钾和二氧化锰制取氧气,可选用的发生装置是 (填序号),用装置E收集氧气,进气端是 (填字母)。
(3)实验室制取CO2反应的化学方程式为 ,实验室可用装置B或C制取CO2,C装置相对于B的优点之一是 。
(4)有同学将实验室制得的CO2通入澄清石灰水,石灰水未变浑浊。于是作如图2探究,观察到装置F、H中溶液变浑浊,G中溶液不变浑浊,则原石灰水未变浑浊的原因是 (用化学方程式表示)
Ⅱ、探究二氧化碳对环境温度的影响(如图)。
(5)要保证实验成功,对装置的关键要求是 。
(6)在上图实验中可观察到 (填实验现象),从而证明二氧化碳对环境温度的影响比空气的更大。
13.(2024·广东东莞·一模)实验室利用如图装置制取常见的气体。
(1)图中仪器X的名称是 。
(2)若用相同装置来制取和,应选择的发生装置是 (填字母,下同)和收集装置 。其中制取氧气的化学方程式为 ,若利用该反应制取并收集一瓶干燥的,所选装置的正确连接顺序是 (用装置导管口的字母填空)。
(3)若制取的二氧化碳中含有杂质,可用饱和碳酸氢钠溶液来净化,其反应的方程式是 。
(4)G装置模拟氢氧焰实验。
i、关闭止水夹K,通入氢气并点燃。为保证安全,点燃氢气之前应先 。将铁丝网放在火焰上灼烧,铁丝网只发红,不熔断。
ii、打开止水夹K,通入氧气。火焰更明亮,铁丝熔断,说明燃烧的剧烈程度与 有关。
14.(2024·广东江门·一模) 如图1是某实验小组组装的实验室制取气体的装置,请回答下列问题。
(1)实验室用过氧化氢溶液取氧气,发生反应的化学方程式为 ,若用排水法收集氧气,请将D中集气瓶内的导管补画完整 。
(2)若用溶质质量分数为30%的过氧化氢溶液制备氧气反应速率太快,为减慢反应速率,最适合的发生装置是 (填字母序号)。B中小试管的作用是 。
(3)若实验室要配制60g5%的过氧化氢溶液,需用30%的过氧化氢溶液 g,加水 mL(水的密度可近似为1g/cm3)。
(4)从图1中选择合适的发生装置制取氢气,连接图2装置,验证氢气的还原性和可燃性(已知:无水硫酸铜遇水变蓝)。
①G中用于干燥的试剂X名称是 ,实验中观察到E中现象为 ,F中无水硫酸铜变蓝。
②装置的正确连接顺序是 (填序号)。
a.B→G→F→E→H b.C→E→F→G→H
c.B→G→E→F→H d.A→G→E→F→H
15.(2024·广东清远·一模)【基础实验与跨学科实践】
具备基本化学实验技能是学习化学的基础和保证。在化学实验操作中,小明和小红分别抽取了Ⅰ、Ⅱ组试题。可供选择的实验药品有KClO3、MnO2、稀盐酸、大理石、H2O2溶液、粗盐、蒸馏水等,部分相关实验装置如图1所示。
Ⅰ组:O2和CO2
(1)图1中标号仪器①的名称是 。
(2)小明想用同一套装置分别制取氧气和二氧化碳,应选用的发生和收集装置是 (填字母)。装置B可以用来制取 ,制取该气体的化学方程式为 。
(3)若采用装置D干燥所收集的O2,瓶中需盛放 (填物质名称),气体从 (填“a”或“b”)端通入。
(4)装置E的优点是 。
Ⅱ组:制作简易供氧器。
用如图2的自制“制氧机”制备O2
【资料】过碳酸钠加水溶解会分解生成Na2CO3和H2O2;Na2CO3易溶于水。
【操作】在左瓶中依次加入适量水、过碳酸钠和二氧化锰。
【现象】左瓶中黑色粉末翻腾、液体浑浊,瓶壁温热;右瓶水中导管口有气泡冒出。
【评价】
(5)①左瓶中的二氧化锰可通过 、洗涤、烘干等操作回收;
②右瓶中水的作用是 。(写一个即可)
16.(2024·广东汕头龙湖实验中学·一模)氧气是一种重要的气体,在生产和生活中有广泛的用途,如医疗急救、航天航空、化工等。
I.如图是实验室制备氧气常用的装置。
(1)写出装置图中标号仪器的名称:① ;② ;
(2)甲兴趣小组用高锰酸钾制取氧气开测量收集氧气的体积。
①选用的发生装置是 (填字母)。
②用高锰酸钾制备氧气发生反应的化学方程式为 。
③若用C测量生成的O2体积,如图读数,则读数 (填“偏大”或“偏小”)。
Ⅱ.2023年初,制氧机需求旺盛,市场上出现多种类型的制氧机。
化学药剂制氧机:如图1是某品牌制氧机的工作原理示意图。
在反应仓中首先加入水、粉末状过碳酸钠2Na2CO3·3H2O2,然后加入粉末状二氧化锰,即产生氧气。
(3)该制氧机的制氧原理:
第一步:2Na2CO3·3H2O2=2Na2CO3+3H2O2
第二步: (写出反应方程式)。
Ⅲ.乙组同学用如图4装置测定制得的“富氧空气”中氧气的含量(集气瓶中“富氧空气”体积为100mL,底部残留少量水,燃烧匙内有足量红磷),操作如下:
①往量筒内加入适量水,读出量筒内水的体积为 V1=60mL。
②用电点火装置点燃红磷,充分反应。
③冷却至室温后打开止水夹,待右侧量筒内液面不再变化时,排出气球中的气体,调节两边液面在同一水平面上,读出量筒内水的体积为V2=33mL。
(4)用排水法收集“富氧空气”,气体应从装置图3中管 (选“a”或“b”)通入。
(5)本次实验测得“富氧空气”中氧气的体积分数为 。
17.(2023·广东·省卷)(2023•广东)【基础实验与跨学科实践】
(1)实验室制取O2及性质检验
i.图1中仪器a的名称是 。
ii.用高锰酸钾制取O2,应选择图1中的发生装置 (填字母),化学方程式为 。
iii.收集一瓶O2并进行性质检验。
操作
现象
结论
硫燃烧时, (填字母),生成刺激性气味的气体
a.产生大量白烟
b.生成黑色固体
c.发出蓝紫色火焰
O2只有氧化性
集气瓶中NaOH溶液的作用是 。
(2)制作氧自救呼吸器
查阅资料:超氧化钾(KO2)为黄色固体,可分别与CO2、H2O反应生成O2和白色固体,产氧效率高,适合作生氧剂。
原理分析:4KO2+2CO2═2K2CO3+3O2,4KO2+2H2O═4X+3O2↑,则X的化学式为 。
动手实践:设计并制作氧自救呼吸器、如图2所示。使用一段时间后,观察到生氧剂由 (填颜色变化)时,则基本失效。
18.(2024·广江门蓬江·一模)化学是一门以实验为基础的科学。请回答以下有关问题:
(1)图一中仪器①的名称是_____。
(2)实验室用高锰酸钾制氧气,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。
(3)实验室制二氧化碳的化学方程式为_____,图一中,与装置A相比,选用装置B制二氧化碳的优点是_____。将产生的二氧化碳通入图二装置(夹持仪器省略)来完成CO2性质实验。若要证明CO2与水反应,应在1处放_____,一段时间后观察到2处紫色石蕊溶液变红,点燃酒精灯,观察到溶液由红色变为紫色,其原因是_____。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原因是_____。
(4)下列选项中,对相应实验描述正确的是_____(填序号)。
选项
A
B
实验
实验描述
烧杯中饱和石灰水变浑浊,说明氢氧化钠固体溶于水吸收热量使烧杯中溶液温度降低
水溶液呈紫色,汽油的颜色不变,说明同一物质在不同溶剂中溶解性不同
19.(2024·广东惠州博罗·一模)【基础实验与跨学科实践】
Ⅰ.现提供下列实验装置:
(1)装置B中仪器甲的名称是___________ 。
(2)如下图,为检查装置的气密性,保持装置内温度不变,将导管的末端深入装有水的烧杯中。若装置的气密性良好,烧杯内导管处的现象(画圈部分)是___________ (填选项)。
选项
甲
乙
丙
丁
现象放大图
(3)实验室用高锰酸钾制取氧气,发生装置选用___________ (填字母,下同),收集装置选用C或___________ 。
(4)实验室可用B装置制取二氧化碳,反应的化学方程为___________ ;若要暂停反应,操作为___________ 。
(5)锌粒和稀硫酸制取氢气,用大小不同的试管分别组装成F和G装置,通过缓慢向上移动上面一支试管收集氢气,设计较合理的装置是___________ (填字母)。
Ⅱ.实验室用氯化钠固体配制50g溶质质量分数为6%的氯化钠溶液。
(6)需要氯化钠固体的质量为___________ 。
(7)实验中下列说法不正确的是___________(填字母)。
A. 实验步骤:计算、称量、量取、溶解、装瓶贴标签
B. 实验仪器:50mL量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃棒
C. 溶液配制:溶解时需要用玻璃棒不断搅拌,加速氯化钠固体的溶解
20.(2023•连云港)兴趣小组以“氢气的制取、性质和应用”为主题开展探究性学习。
(1)氢气制取。如图是实验室常见的气体制备、除杂和收集装置。
①仪器M的名称是 。
②若用稀硫酸和锌粒反应制取并收集干燥的H2,所选装置正确的连接顺序是 (填接口字母)。
(2)氢气性质。按图1所示装置进行H2还原CuO实验。实验过程中可观察到CuO粉末由黑色变成红色,无水CuSO4固体由白色变成蓝色。
已知:通常情况下Cu2O、Cu均为红色固体,Cu2O可与稀硫酸反应生成CuSO4、Cu和H2O。
①无水CuSO4由白色变成蓝色,说明H2还原CuO的过程中有 生成。
②设计实验方案检验生成的红色固体中是否存在Cu2O;取一只烧杯, ,搅拌后得到稀硫酸; ,证明红色固体中存在Cu2O,否则无Cu2O。 (实验方案中必须使用的药品:浓硫酸、水)。
(3)氢气应用。兴趣小组设计简易氢氧燃料电池装置(如图2所示)并进行如下实验:
步骤一:断开开关S1,闭合开关S2,观察到一端玻璃管内的液柱接近溢出时,断开开关S2。
步骤二:闭合开关S1,观察到电流计的指针发生偏转。
已知:步骤一的目的是电解H2O制取H2和O2。化学反应伴有吸热或放热现象,这是化学能转化为热能;在一定条件下,化学能可与电能等其他形式的能量相互转化。
①下列说法中正确的是 (填字母)。
a.溶液液柱接近溢出一端的玻璃管内收集到的气体是O2
b.从开始反应到断开开关S2,溶液中H2SO4的质量分数逐渐增大
c.该装置能实现化学能和电能之间的相互转化
②能证明处于U形管两端的H2和O2发生反应的现象:电流计指针偏转; 。等)
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中考复习考点必杀300题
专练06(能力闯关实验20题)
1.(2024·广东一模B卷)制碱工业
(1)我国制碱工业先驱 (填科学家姓名)以NaCl、NH3、CO2等为原料制得NaHCO3,进而生产出纯碱(Na2CO3),“侯氏制碱法”意义重大。如图C至E为实验室模拟制碱工艺的装置。
(2)实验室用A装置,通过加热氯化铵固体和氢氧化钙固体制取氨气,完成该反应的化学方程式:2NH4Cl+Ca(OH)2△CaCl2+ +2NH3↑;该装置也能制取氧气,写出反应的化学方程式: 。
(3)实验室可用装置E制取二氧化碳,其优点是 。检查E装置的气密性,可先关闭弹簧夹c,向分液漏斗中注水,立即打开活塞,观察到 ,则气密性良好。
(4)已知NH3极易溶于水。实验时应先打开弹簧夹 (填a或c),后打开弹簧夹 (填a或c)才能保证二氧化碳更容易被吸收。
(5)往氨水中滴加紫色石蕊,溶液显 色。
(6)已知NH3有刺激性气味,D装置中的b导管应连接 装置。
【答案】(1)侯德榜;(2) 2H2O ;2KClO32KCl+3O2↑;(3) 控制反应速率 ;分液漏斗内液面高度不变(或漏斗中的水没有往下滴);(4) a ;c;(5)蓝;(6)吸收或收集或处理等
【解析】(1)我国制碱工业先驱侯德榜以NaCl、NH3、CO2等为原料制得NaHCO3,进而生产出纯碱(Na2CO3),“侯氏制碱法”意义重大。(2)根据质量守恒定律,反应前后原子的种类、数目不变,反应前N、H、Cl、Ca、O的原子个数分别为2、10、2、1、2,反应后N、H、Cl、Ca、O的原子个数分别为2、6、2、1、0,横线处中含有4个氢原子和2个氧原子,为2H2O。该装置属于固固加热型,试管口无棉花,故该装置制取的氧气反应为氯酸钾在二氧化锰的催化下受热分解为氯化钾和氧气,化学方程式为2KClO32KCl+3O2↑。(3)装置E可通过调节分液漏斗下端活塞,控制液体药品滴加速率,控制反应速率。检查E装置的气密性,可先关闭弹簧夹c,向分液漏斗中注水,立即打开活塞,分液漏斗内液面高度不变,则气密性良好。(4)NH3极易溶于水,二氧化碳在水溶解度小,实验时应先打开弹簧夹a,后打开弹簧夹c,则氨气先溶解在D中,溶液呈碱性,二氧化碳在碱性溶液中更易溶解反应。(5)氨水呈碱性,使紫色石蕊溶液变蓝,溶液显蓝色。(6)NH3有刺激性气味,应对剩余氨气进行收集或处理,防止污染空气,故D装置中的b导管应连接收集或处理等装置。
2.(2024·广东汕头·二模) 制取气体并开展综合性实践活动。
A
B
C
D
E
F
(1)仪器①的名称是______,用装置B可以收集的气体是______(填一种气体的化学式)。
(2)用装置A制取H2,有孔隔板上放置的药品是______;反应的化学方程式为______;用装置C干燥氢气,则X是______(写名称)。
(3)探究燃烧的条件:
往装置D倒入某种液体后观察到蜡烛燃烧更旺,则倒入的液体是______,用装置E做铁丝燃烧的实验,要在铁丝一端系一段火柴引燃铁丝,从燃烧条件的角度分析,火柴的作用是______。
(4)探究二氧化碳对环境温度的影响(如F图)要保证实验成功,对装置的关键要求是______;实验中能证明二氧化碳比空气的吸热效果更好,证据是______。
【答案】(1) ①. 集气瓶 ②. CO2##O2
(2) ①. 锌 ②. Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ ③. 浓硫酸
(3) ①. 过氧化氢溶液 ②. 使温度达到着火点
(4) ①. 装置气密性良好 ②. 气体平衡管右侧液面高于左侧
【解析】
【小问1详解】
图示中所示的仪器①的名称是集气瓶。
装置B可用来收集氧气或者二氧化碳,故填:CO2或O2。
【小问2详解】
装置A可用锌和稀硫酸生成硫酸锌和氢气,放在有孔隔板上面的药品为锌。反应的化学方程式为:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑。
浓硫酸具有吸水性,可在装置C中装有浓硫酸干燥氢气。
【小问3详解】
过氧化氢在二氧化锰的催化下生成水和氧气,氧气具有助燃性,故倒入的液体为过氧化氢溶液。
物质燃烧需要同时具备可燃物、助燃物和着火源这三要素。火柴的作用为:使温度达到着火点。
【小问4详解】
探究二氧化碳对环境温度的影响,装置的关键是保证装置的气密性,不能让气体溢出,故填:装置气密性良好。
根据实验中气体平衡管右侧液面高于左侧,左侧气体体积多于右侧气体体积,可证明二氧化碳比空气的吸热效果更好。
3.(2024•东莞市一模)化学是一门以实验为基础的科学,按要求回答问题。
Ⅰ.实验室制气体
(1)如图1中仪器①的名称是 。
(2)用氯酸钾制氧气的化学方程式为 。如果要收集一瓶纯净的氧气,建议使用 (填字母)装置收集。
(3)实验室制取CO2的化学方程式是 。一般情况下,不能用排水法收集CO2,但小华同学改用热水收集到了CO2,从物质溶解度的角度解释,其原因是 。
Ⅱ.粗盐中难溶杂质的去除
海水晒盐得到的粗盐中常含有一些杂质。如图2是去除粗盐中难溶性杂质实验过程的三步操作。
(4)步骤①中所加水的量不能过多,目的是 。步骤③中,玻璃棒的作用是 。
(5)操作③中,当观察到蒸发皿中 时,停止加热。
【答案】
(1)锥形瓶;(2)2KClO32KCl+3O2↑;C;
(3)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;温度升高,二氧化碳的溶解度减小;
(4)减少过滤时间或减少蒸发结晶的时间;防止局部温度过高,造成液体飞溅;
(5)出现较多固体。
【解析】
【分析】(1)根据常见的化学仪器的名称,进行分析解答。
(2)根据氯酸钾在二氧化锰的催化作用下、在加热条件下生成氯化钾和氧气,用排水法收集的气体较为纯净,进行分析解答。
(3)根据实验室制取二氧化碳常用大理石或石灰石与盐酸反应,气体的溶解度随着温度的升高而减小,进行分析解答。
(4)根据溶解操作的注意事项,步骤③是蒸发操作,进行分析解答。
(5)根据蒸发操作中停止加热的时机,进行分析解答。
【解答】解:(1)仪器①的名称是锥形瓶。
(2)氯酸钾在二氧化锰的催化作用下、在加热条件下生成氯化钾和氧气,反应的化学方程式为:2KClO32KCl+3O2↑。用排水法收集的气体较为纯净,氧气不易溶于水,可用排水法收集,即收集装置为C。
(3)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氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式是CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。一般情况下,不能用排水法收集CO2,但小华同学改用热水收集到了CO2,是因为气体的溶解度随着温度的升高而减小,是因为温度升高,二氧化碳的溶解度减小。
(4)步骤①中所加水的量不能过多,目的是减少过滤时间或减少蒸发结晶的时间;步骤③是蒸发操作,应用玻璃棒不断搅拌,防止局部温度过高,造成液体飞溅。
(5)蒸发时,当蒸发皿中出现较多固体时,应停止加热,利用余热将剩余水分蒸干。
4.(2024·广东茂名滨海新区·一模)18.某化学兴趣小组研究影响化学反应快慢的因素。
(1)下图是实验室中常用的仪器
①仪器A的名称是 。
②从上图中选择合适的仪器组装一套CO2发生装置,要求添加盐酸无需拆开装置,需要用到的仪器有哪些? (填标号)
(2)该小组的实验设计和数据记录如下表。每个实验均在反应开始后,就立即用排水法连续收集多瓶CO2,表中“—”表示气泡太少,不再收集。
序号
反应物
收集每瓶气体所用时间(单位:秒)
盐酸
浓度
盐酸
体积
大理石
形状
第1瓶
第2瓶
第3瓶
第4瓶
第5瓶
第6瓶
实验1
10%
70mL
小颗粒
8
9
10
12
14
19
实验2
块状
11
12
15
17
21
23
实验3
7.5%
70mL
小颗粒
10
12
13
15
17
26
实验4
块状
t
14
16
19
22
24
实验5
5%
70mL
小颗粒
14
18
19
32
63
—
实验6
块状
20
31
59
—
—
—
①该小组研究了哪些因素对反应快慢的影响?
②为了分析浓度对反应快慢的影响,可对比表中实验 (填标号)。
A.2和3 B.2和4 C.4和5 D.1和6
③根据实验数据反映出的规律,表中数值t的合理范围是: <t< 。
(3)该小组在反应开始后立即收集第1瓶气体,你认为该做法合理吗?说出你的观点并阐述理由。 。
【答案】(1) 长颈漏斗 ABD
(2) 盐酸浓度和大理石的形状 B 11 14
(3)合理,因为该实验是通过收集相同体积的气体所用时间比较反应速率的快慢,收集的气体是否纯净对该实验无影响。(其他合理即可)
【详解】(1)①仪器A的名称是长颈漏斗;
②实验室常用稀盐酸和大理石制取二氧化碳,选用固液常温型反应装置,添加盐酸无需拆开装置则选用双孔橡胶塞,需要用到的仪器有长颈漏斗、锥形瓶、双孔橡胶塞,故填:ABD;
(2)①根据表中数据可知,盐酸浓度和大理石的形状是变量,因此该小组研究盐酸浓度和大理石的形状对反应快慢的影响;
②根据表中数据可知,为了分析浓度对反应快慢的影响,盐酸浓度不同时,其他变量必须相同,实验2和4中盐酸浓度不同,加入盐酸的体积相同,大理石的形状相同,故选:B;
③根据实验数据反映出的规律,盐酸浓度10%时,和块状的大理石反应生成第一瓶气体所需的时间是11秒,盐酸浓度7.5%时,和块状的大理石反应生成第二瓶气体所需的时间是14秒,表中数值t的合理范围是:11<t<14;
(3)本题是开放性试题,言之有理即可。如合理,因为该实验是通过收集相同体积的气体所用时间比较反应速率的快慢,收集的气体是否纯净对该实验无影响。
5.(2024·广东湛江廉江·一模)【基础实验与跨学科实践】
下图是实验室的常见装置,请回答以下问题:
(1)上图中仪器 b的名称是 。
(2)用过氧化氢溶液制取并收集一瓶较纯净的O2,应选择上图中的装置 (填字母)。化学方程式为 。若发生装置不变,仍想得到一瓶较干燥的氧气,需在F装置前添加装有浓H2SO4的装置 (填字母)。
(3)现欲用G装置来除去一氧化碳中混有的少量二氧化碳,应在G装置中加入 ,其中发生反应的化学方程式主要为 ,气体应从 (选填“c”或“d”)端通入。
(4)图2中,能证明二氧化碳能与水反应的现象是 。
【答案】(1)集气瓶 (2) BD G
(3) 氢氧化钠溶液 c
(4)干燥的紫色石蕊试纸不变色,湿润的紫色石蕊试纸变红
【详解】(1)由图可知仪器b是集气瓶,故填:集气瓶;
(2)①过氧化氢溶液为液体,二氧化锰为固体,固液常温反应制取气体,选择发生装置B,氧气不易溶于水,可用排水法收集,用排水法收集的氧气较纯净,故填:BD;
②过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下反应生成水和氧气,反应的化学方程式为,故填:;
③氧气中混有的水蒸气可以通过浓硫酸的干燥装置进行处理,气体“长进短出”,则选G装置,故填:G;
(3)①一氧化碳中混有的少量二氧化碳可以通过氢氧化钠溶液吸收二氧化碳进行除杂处理,故填:氢氧化钠溶液;
②氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,反应的化学方程式为:,故填:;
③一氧化碳中混有的少量二氧化碳可以通过氢氧化钠溶液吸收二氧化碳进行除杂处理,气体“长进短出”,则气体从“c”端通入,故填:c;
(4)二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊变红,则观察到干燥的紫色石蕊试纸不变色,湿润的紫色石蕊试纸变红可以证明二氧化碳与水发生了反应,故填:干燥的紫色石蕊试纸不变色,湿润的紫色石蕊试纸变红。
6.(2024·广东·一模)【基础实验与跨学科实践】
(1)【基础实验】
Ⅰ.实验室用高锰酸钾制取氧气,其化学方程式是 ,制取较纯净的氧气,可选择的发生和收集装置的组合为 (从A~E中选填字母编号);
Ⅱ.实验室常用 (填药品)来制取氢气,若用F装置来收集氢气,应从 (填“a”或“b”)端通入气体。
(2)【跨学科实践】
小明选用片状的鸡蛋壳和食醋反应来制取二氧化碳,并利用矿泉水瓶、玻璃杯,橡皮塞,导管,止水夹等组装了如图所示甲、乙气体发生装置。
Ⅰ.比较图2中甲,乙装置,甲装置的优点是 (填字母,下同)。
A.反应过程中可以添加固体药品
B.可以控制反应的发生与停止
Ⅱ.将产生的依次通入如图3所示的装置中,观察到丙中 ,用化学方程式表示其原因是 ;丁中 ,说明密度比空气大。
【答案】(1) AC 锌粒和稀硫酸 a
(2) B 紫色石蕊溶液变红 充满空气的气球上浮
【详解】(1)Ⅰ.加热高锰酸钾生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,该反应的化学方程式为:;用高锰酸钾制取氧气,根据反应物的状态为固体,反应条件为加热,发生装置选择固体加热型发生装置A,氧气密度比空气小,可用向上排空气法收集,氧气不易溶于水也可用排水法收集,用排水法收集到的气体较纯净。故填:;AC。
Ⅱ.实验室常用锌粒和稀硫酸来制取氢气,锌粒和稀硫酸反应速率适中,便于气体收集;氢气密度比空气小,若用F装置来收集氢气,氢气应从a端通入,空气从b端排出。故填:锌粒和稀硫酸;a。
(2)Ⅰ.比较图2中甲,乙装置,可知二者的区别在于甲中矿泉水瓶底部有孔,乙没有,将矿泉水瓶放入食醋中,固液接触反应发生产生气体,不需要气体时,将矿泉水瓶移出液体,固液不接触,反应停止,所以甲装置的优点是:可以控制反应的发生与停止。故填:B。
Ⅱ.将二氧化碳通入紫色石蕊溶液中,紫色石蕊溶液变红,因为二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸显酸性,可使紫色石蕊溶液变红;该反应的化学方程式为:;丁中倒入二氧化碳后,充满空气的气球上浮,能说明二氧化碳的密度比空气大。故填:紫色石蕊溶液变红;;充满空气的气球上浮。
7.(2024·广东广州从化·一模)氧气的制取与性质实验探究。
(1)仪器④的名称为_______。
(2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的化学方程式为_______。利用该原理制取氧气需要用到的仪器除了①⑦,还有_______(填标号)。
(3)探究影响过氧化氢分解速率的因素的实验如下:
实验
序号
过氧化氢溶液浓度
过氧化氢溶液体积
温度
二氧化锰用量
收集氧气体积
反应所需时间
5
1
20
01
4
16.75
15
1
20
0.1
4
6.04
30
5
35
0
2
49.21
____
____
__
_____
____
待测
对比实验a、b,得到的结论是_______。若要探究过氧化氢溶液的分解速率还受温度影响,还需补充一个实验,请在表中补充完整。
(4)蜡烛在充满空气的密闭集气瓶内燃烧,时熄灭,同时用氧气传感器采集瓶内氧气浓度变化的数据如图。
根据测得的氧气浓度数据,你对燃烧条件的新认识是_______。蜡烛熄灭后集气瓶中含量最多的气体是_______。
【答案】(1)酒精灯 (2) ①. ②. ②⑧
(3) ①. 30 ②. 5 ③. 20 ④. 0 ⑤. 2 ⑥. 过氧化氢分解速率与反应物的浓度有关,且过氧化氢浓度越大,过氧化氢的速率越快
(4) ①. 当氧气浓度较低时,可燃物与氧气接触也不能燃烧; ②. 氮气##N2
【解析】
【小问1详解】
仪器④的名称为酒精灯;
【小问2详解】
过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成氧气和水,化学方程式为:;
该反应为固液常温型,利用该原理制取氧气需要用到的仪器除了①⑦,还有②⑧;
【小问3详解】
对比实验a、b,除了过氧化氢溶液的浓度不同,其它因素均相同,且过氧化氢溶液的浓度越高,且收集等体积氧气所需时间越短,故对比实验a、b可知,过氧化氢分解速率与反应物的浓度有关,且过氧化氢浓度越大,过氧化氢的速率越快;
若要探究过氧化氢溶液的分解速率还受温度影响,除了温度不同以外,保证其它因素均相同,故还需补充一个实验 d ,若与c实验对比,则d中过氧化氢溶液的浓度为30%,过氧化氢溶液的体积为5mL,温度为20℃,二氧化锰用量为0,收集氧气体积为2mL(合理即可);
【小问4详解】
据图像可知,当氧气浓度变为15.82%时,氧气浓度不再改变,即蜡烛不再燃烧;当氧气浓度较低时,可燃物与氧气接触也不能燃烧;
空气中含量最高的气体是氮气,氮气不与蜡烛反应,故蜡烛熄灭后集气瓶中含量最多的气体是氮气。
8.(2022·广东揭阳榕城·一模)【基础实验与跨学科实验】
回答下列问题:
(1)大志同学梳理了二氧化碳的性质与用途(见下图图一)
请完成①、②、③处相关内容。①______,②______,③用化学方程式表示为______。
(2)植物对二氧化碳的利用率白天______(填“>”或“<”)夜间,大志同学设计了图二装置用于增加蔬菜大棚中二氧化碳的浓度。该装置放置在______(填“高处”或“低处”)更利于二氧化碳的利用,该反应的化学方程式为______。
(3)A~D是实验室制取气体的常见发生装置。请指出A装置中的一处错误______。B~D图中可以用来制取氧气的装置有______。
【答案】(1) ①. 人工降雨 ②. 二氧化碳密度比空气大,不能燃烧且不支持燃烧 ③.
(2) ①. > ②. 高处 ③.
(3) ①. 长颈漏斗下端没有伸入液面以下 ②. BCD
【解析】
【小问1详解】
①干冰升华吸热,可用于人工降雨;
②二氧化碳密度比空气大,不能燃烧且不支持燃烧,可用于灭火;
③二氧化碳能与水反应生成碳酸,可用于制作碳酸饮料,化学方程式为:;
【小问2详解】
光合作用常是指绿色植物(包括藻类)吸收光能,把二氧化碳和水合成富能有机物,同时释放氧气的过程,白天阳光充足,有利于光合作用,植物对二氧化碳的利用率白天>夜间;
二氧化碳密度比空气大,则该装置放置在高处更利于二氧化碳的利用;
小石子的主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,该反应的化学方程式为:;
【小问3详解】
A装置中长颈漏斗下端没有伸入液面以下,产生的气体会从长颈漏斗逸出;
实验室可以利用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,该反应为固液常温型,发生装置可选择B或D;
实验室可以利用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气,该反应为固体加热型,发生装置可选择C;
故B~D图中可以用来制取氧气的装置有BCD。
9.(2024·广东汕头澄海澄海中学·一模)【基础实验与跨学科探究】
实验室利用图1装置制取O2和,可供选择的药品有大理石、、。
(1)①仪器a的名称是______。
②小明用A装置制取O2,反应的化学方程式为______,并且需要在试管口放一团棉花;若想制取,需要补充的药品名称为______,制取较多的应选用装置______(填字母)。
(2)将产生的依次通入图2所示的装置中,可观察到D中紫色石蕊溶液变红,是因为______(写化学方程式):E中气球______,说明密度比空气大。
(3)利用过氧化氢分解产生氧气的原理,小辰自制了图3的家庭简易制氧机。
①利用可以抽拉的线绳,可以实现二氧化锰与过氧化氢溶液的接触与分离,这样设计的优点是______。
②若想用G监测产生氧气的气流速度,可改进a管,你的改进措施是______。
【答案】(1) ①. 锥形瓶 ②. ③. 稀盐酸 ④. C
(2) ①. ②. 上浮
(3) ①. 可以控制反应的发生与停止,操作简便 ②. 将a管伸入水面下
【解析】
【小问1详解】
①仪器a的名称是锥形瓶;
②用A装置制取O2,A装置为固体加热型,根据提供的药品,可选择高锰酸钾制取氧气,高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,化学方程式为:,并且需要在试管口放一团棉花,防止粉末状物质进入导管,堵塞导管;
若想制取 CO2 ,可选择大理石,还需要补充的药品名称为稀盐酸,该反应为固液常温型,若制取较多的 CO2需要的药品较多,需要用锥形瓶盛放药品,不能用试管,故选C;
【小问2详解】
D中紫色石蕊溶液变红,是因为二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸显酸性,使紫色石蕊溶液变红,化学方程式为:;
CO2密度比空气大,倒入烧杯后二氧化碳会沉到底部,气球会上浮;
【小问3详解】
①利用可以抽拉的线绳,可以实现二氧化锰与过氧化氢溶液的接触与分离,抽走线绳二氧化锰与过氧化氢分离,反应停止,放下线绳二氧化锰与过氧化氢接触,反应发生,这样的设计可以控制反应的发生和停止,操作简便;
②F中发生反应产生氧气,氧气通过导管a进入装置G,若想监测产生氧气的气流速度,需要将导管a浸入水中,可以通过观察水中气泡产生的速度监测产生氧气的气流速度,气泡产生快说明氧气产生快,气泡产生慢说明氧气产生慢,故改进措施为:将a管伸入水面下。
10.(2024·广东肇庆第一中学·一模)【基础实验与跨学科实践】
I.常见气体的制取
(1)仪器a的名称是_______。
(2)实验室用A装置制取氧气的化学方程式为_______,用C装置收集氧气,当观察到_______时,便可开始收集。
(3)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳时,应选择的发生装置是_______(填字母),若用D装置收集一瓶二氧化碳气体,则气体应从_______(填“b”或“c”)端通入。
II.实验室模拟二氧化碳的捕捉
(4)化石燃料的大量使用使大气中二氧化碳的含量不断上升,其中天然气的主要成分完全燃烧的化学方程式为_______。二氧化碳含量过高会导致温室效应加剧,因此研究二氧化碳的捕捉意义重大。
(5)小组同学设计如2图所示的实验,在阳光下模拟自然界中植物进行“碳捕捉”的过程。该过程利用了植物的_______作用,当试管内液面如2图所示时,试管内的气体压强_______(填“大于”“等于”或“小于”)外界大气压强。
【答案】
(1)长颈漏斗 (2) ①. ②. 导管口有连续均匀气泡冒出
(3) ①. B ②. c (4)
(5) ①. 光合 ②. 小于
【解析】
【小问1详解】
据图可知,仪器a的名称是长颈漏斗;
【小问2详解】
A装置需要加热且试管口没有棉花,可用于加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气,反应的化学方程式为:;用排水法收集较纯净氧气的适宜时间是:当导管口有连续均匀气泡冒出时;
【小问3详解】
实验室用大理石和稀盐酸制取一瓶二氧化碳,反应不需要加热,采用B作为发生装置;用F装置收集二氧化碳时,二氧化碳的密度大于空气密度,应该从c进;
【小问4详解】
天然气的主要成分是甲烷,甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水,反应的化学方程式为:;
【小问5详解】
植物的光合作用需要以二氧化碳为原料;试管内的液面高于外界液面,所以说明试管内的气压小于外界大气压。
11.(2024年广东珠海文园中学一模)I.
A B C
(1)如上图,装置A中仪器X的名称_________,实验室制备CO2发生装置选择_________(填序号)。
(2)用KClO3制取O2该反应的化学方程式为___________,若用KMnO4制备氧气,A装置应如何改进___________。
(3)若在装置B中装满水,收集O2时,应从装置B的___________(选填“m”或“n”)口处通入O2。
Ⅱ.某化学兴趣小组开展了如图“课本实验改进与创新”实验活动:
(4)图1中,挤入浓氨水后,A处显红色,打开止水夹后,B处也逐渐呈现红色,从微观角度解释此现象的原因是___________。
(5)铁丝在空气中不能燃烧,而图2中铁粉却能在空气中燃烧且火星四射,原因是________。
(6)图3为“空气中氧气含量的测定”实验的改进装置,图4是通过压强传感器测得图3容器内压强随时间变化的曲线。
①该实验中气球作用是___________。
②关闭弹簧夹K,闭合电路进行实验。图4中装置内压强由a减小到b的原因是:___________。
【答案】(1) ①. 酒精灯 ②. C
(2) ①. ②. 试管口应塞一团棉花
(3)n (4)分子在不断运动
(5)等质量的铁丝和铁粉与空气中氧气的接触面积大小不一样,铁粉与空气中氧气的接触面积大
(6) ①. 调节装置内外压强平衡,防止胶塞冲出 ②. 红磷燃烧消耗氧气,完全反应后温度逐渐恢复到室温,使装置内压强减小
【解析】
【小问1详解】
装置A中仪器X的名称是酒精灯;
实验室制备CO2的原理是石灰石(主要成分是碳酸钙)与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,反应物为固体、液体,反应条件是常温,故该反应属于固液常温型反应,则发生装置选择装置C;
【小问2详解】
用KClO3制取O2,即氯酸钾在二氧化锰的催化作用下加热分解生成氯化钾和氧气,该反应的化学方程式为;若用KMnO4制备氧气,A装置的试管口应塞一团棉花,防止固体粉末进入导管,堵塞导管;
【小问3详解】
氧气不易溶于水且密度比水小,若在装置B中装满水,收集O2时,应从装置B的n口处通入O2,使水从长导管口排出;
【小问4详解】
图1中挤入浓氨水后,氨水显碱性能使酚酞试液变红,故A处显红色,打开止水夹后,B处也逐渐呈现红色,是因为浓氨水具有挥发性,挥发出来的氨分子不断运动,与B处酚酞试液中的水反应生成氨水,氨水显碱性能使酚酞试液变红,因此从微观角度解释此现象的原因是分子在不断运动;
【小问5详解】
铁丝在空气中不能燃烧,而图2中铁粉却能在空气中燃烧且火星四射,原因是等质量的铁丝和铁粉与空气中氧气的接触面积大小不一样,铁粉与空气中氧气的接触面积大;
【小问6详解】
①图3为“空气中氧气含量的测定”实验的改进装置,气球可以形成密闭装置,且红磷燃烧放出大量热,使装置内压强增大,则该实验中气球的作用是调节装置内外压强平衡,防止胶塞冲出;
②图4中装置内压强由a减小到b的原因是红磷燃烧消耗氧气,完全反应后温度逐渐恢复到室温,使装置内压强减小。
12.(2024·广东·东莞石碣一模)制取气体并模拟探究温室效应。
I、制取气体
(1)仪器名称:①
(2)用氯酸钾和二氧化锰制取氧气,可选用的发生装置是 (填序号),用装置E收集氧气,进气端是 (填字母)。
(3)实验室制取CO2反应的化学方程式为 ,实验室可用装置B或C制取CO2,C装置相对于B的优点之一是 。
(4)有同学将实验室制得的CO2通入澄清石灰水,石灰水未变浑浊。于是作如图2探究,观察到装置F、H中溶液变浑浊,G中溶液不变浑浊,则原石灰水未变浑浊的原因是 (用化学方程式表示)
Ⅱ、探究二氧化碳对环境温度的影响(如图)。
(5)要保证实验成功,对装置的关键要求是 。
(6)在上图实验中可观察到 (填实验现象),从而证明二氧化碳对环境温度的影响比空气的更大。
【答案】(1)铁架台 (2) A b
(3) CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 可以控制反应的发生与停止(合理即可)
(4)Ca(OH)2 + 2HCl = CaCl2 + 2H2O
(5)装置气密性良好 (6)气体平衡时,管右侧液面高于左侧
【详解】(1)仪器①名称:铁架台;
(2)氯酸钾在二氧化锰催化作用下受热分解生成氯化钾和氧气,该反应的反应物是固体,反应条件是加热,属于固体加热型,用氯酸钾和二氧化锰制取氧气,可选用的发生装置是A;氧气的密度大于空气,用装置E收集氧气,进气端是b;
(3)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氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式是CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
在装置C中,大理石(或石灰石)放在多孔隔板上,盐酸从长颈漏斗中加入。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,固体和液体分离,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。C装置相对于B的优点之一是可以控制反应的发生与停止;
(4)氯化氢气体通入硝酸银溶液中生成氯化银沉淀,装置F中变浑浊,说明二氧化碳中有氯化氢气体,G中溶液不变浑浊,说明氯化氢被完全吸收,二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,H中溶液变浑浊,说明有二氧化碳气体,则原石灰水未变浑浊的原因是二氧化碳中含有氯化氢气体,二氧化碳中含有氯化氢气体通入澄清石灰水时,氢氧化钙先与氯化氢反应生成氯化钙和水,氢氧化钙完全被消耗,因此原石灰水不变浑浊,反应的化学方程式为:Ca(OH)2 + 2HCl = CaCl2 + 2H2O;
(5)该装置是通过气体吸收热量,体积膨胀,引起气压改变,探究二氧化碳对环境温度的影响,要保证实验成功,对装置的关键要求是装置气密性良好;
(6)该实验的结论是二氧化碳对环境温度的影响比空气的更大,即二氧化碳比空气的吸热效果更好,左侧温度高,压强更大,品红溶液向右侧移动,气体平衡时,管右侧液面高于左侧。
13.(2024·广东东莞·一模)实验室利用如图装置制取常见的气体。
(1)图中仪器X的名称是 。
(2)若用相同装置来制取和,应选择的发生装置是 (填字母,下同)和收集装置 。其中制取氧气的化学方程式为 ,若利用该反应制取并收集一瓶干燥的,所选装置的正确连接顺序是 (用装置导管口的字母填空)。
(3)若制取的二氧化碳中含有杂质,可用饱和碳酸氢钠溶液来净化,其反应的方程式是 。
(4)G装置模拟氢氧焰实验。
i、关闭止水夹K,通入氢气并点燃。为保证安全,点燃氢气之前应先 。将铁丝网放在火焰上灼烧,铁丝网只发红,不熔断。
ii、打开止水夹K,通入氧气。火焰更明亮,铁丝熔断,说明燃烧的剧烈程度与 有关。
【答案】
(1)长颈漏斗 (2) B C bgfc
(3) (4) 验纯 氧气浓度
【详解】(1)由图可知,仪器X为长颈漏斗。
(2)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,该反应为固液常温反应,发生装置选B,且该装置可用于过氧化氢制取氧气;
二氧化碳和氧气的密度均大于空气,但氧气不易溶于水,二氧化碳能溶于水,则收集装置均可选C;
过氧化氢在二氧化锰催化并加热条件下生成水和氧气,反应的化学方程式为:;
若想制取干燥的氧气,浓硫酸具有吸水性,且氧气应从g中通入,则连接顺序为bgfc。
(3)盐酸具有挥发性,则制取的二氧化碳中会混有HCl,碳酸氢钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,反应的化学方程式为:。
(4)i、氢气不纯时点燃会发生爆炸,则点燃之前要验纯。
ii、通入氧气后,燃烧更剧烈,说明燃烧的剧烈程度与氧气浓度有关。
14.(2024·广东江门·一模) 如图1是某实验小组组装的实验室制取气体的装置,请回答下列问题。
(1)实验室用过氧化氢溶液取氧气,发生反应的化学方程式为 ,若用排水法收集氧气,请将D中集气瓶内的导管补画完整 。
(2)若用溶质质量分数为30%的过氧化氢溶液制备氧气反应速率太快,为减慢反应速率,最适合的发生装置是 (填字母序号)。B中小试管的作用是 。
(3)若实验室要配制60g5%的过氧化氢溶液,需用30%的过氧化氢溶液 g,加水 mL(水的密度可近似为1g/cm3)。
(4)从图1中选择合适的发生装置制取氢气,连接图2装置,验证氢气的还原性和可燃性(已知:无水硫酸铜遇水变蓝)。
①G中用于干燥的试剂X名称是 ,实验中观察到E中现象为 ,F中无水硫酸铜变蓝。
②装置的正确连接顺序是 (填序号)。
a.B→G→F→E→H b.C→E→F→G→H
c.B→G→E→F→H d.A→G→E→F→H
【答案】(1)
(2) C 液封漏斗下端,防止漏气 (3) 10 50
(4) 浓硫酸 黑色粉末变红 c
【详解】(1)过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气,该反应方程式为;
若用排水法收集氧气,由于氧气的密度比水小,所以应该短进长出,才能将水排出,收集都氧气,所以将D中集气瓶内的导管补画完整为:;
(2)若用溶质质量分数为30%的过氧化氢溶液制备氧气,该反应为固液常温型,若反应速率太快,为减慢反应速率,最适合的发生装置是C,C中的注射器可以控制液体的滴加速率,从而控制反应的速率;
B中小试管的作用是液封漏斗下端,防止生成的气体从漏斗下端逸出,即防止漏气;
(3)根据稀释前后溶质质量不变,设需要30%过氧化氢溶液的质量为x,则有30%x=60g×5%,解得x=10g;
需要加水的质量为60g-10g=50g;
(4)①G中用于干燥氢气的试剂X是浓硫酸,实验中E中氢气高温下还原氧化铜生成铜和水,故可观察到E中现象为黑色粉末变红,由于有水生成,所以可观察到F中无水硫酸铜变蓝;
②实验室利用锌和稀硫酸反应制取氢气,该反应为固液常温型,发生装置可选择B,生成的氢气中含有水蒸气,所以先用G浓硫酸除去水,然后验证氢气的还原性,将氢气通入E氧化铜中,检验生成的水可以使用F无水硫酸铜,最后连接H酒精灯点燃,验证氢气的可燃性,故连接顺序为:B→G→E→F→H,故选c。
15.(2024·广东清远·一模)【基础实验与跨学科实践】
具备基本化学实验技能是学习化学的基础和保证。在化学实验操作中,小明和小红分别抽取了Ⅰ、Ⅱ组试题。可供选择的实验药品有KClO3、MnO2、稀盐酸、大理石、H2O2溶液、粗盐、蒸馏水等,部分相关实验装置如图1所示。
Ⅰ组:O2和CO2
(1)图1中标号仪器①的名称是 。
(2)小明想用同一套装置分别制取氧气和二氧化碳,应选用的发生和收集装置是 (填字母)。装置B可以用来制取 ,制取该气体的化学方程式为 。
(3)若采用装置D干燥所收集的O2,瓶中需盛放 (填物质名称),气体从 (填“a”或“b”)端通入。
(4)装置E的优点是 。
Ⅱ组:制作简易供氧器。
用如图2的自制“制氧机”制备O2
【资料】过碳酸钠加水溶解会分解生成Na2CO3和H2O2;Na2CO3易溶于水。
【操作】在左瓶中依次加入适量水、过碳酸钠和二氧化锰。
【现象】左瓶中黑色粉末翻腾、液体浑浊,瓶壁温热;右瓶水中导管口有气泡冒出。
【评价】
(5)①左瓶中的二氧化锰可通过 、洗涤、烘干等操作回收;
②右瓶中水的作用是 。(写一个即可)
【答案】
(1)长颈漏斗 (2) AD 氧气
(3) 浓硫酸 a (4)可以控制反应的发生和停止
(5) 过滤 通过气泡观察氧气生成的速率
【详解】(1)图1中标号仪器①的名称是长颈漏斗。
(2)实验室用大理石或石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳为固液常温型反应,二氧化碳的密度比空气大,能和水反应且能溶于水,只能用向上排空气法收集,氧气的密度比空气大,可用向上排空气法收集,应选用的发生和收集装置是AD。
装置B可以用来制取氧气,是固体加热型装置且试管口没有棉花,说明是用氯酸钾和二氧化锰制取氧气,反应的化学方程式为。
(3)浓硫酸具有吸水性,且与氧气不反应,则若采用装置D干燥所收集的O2,瓶中需盛放浓硫酸。气体要与浓硫酸充分接触,氧气比空气重,氧气从a端进入,可收集氧气。
(4)装置E可以通过弹簧夹的打开和关闭来控制固体和液体的接触和分离,从而控制反应的发生和停止。
(5)①二氧化锰难溶于水,则左瓶中的二氧化锰可通过过滤、烘干等操作回收。
②氧气不易溶于水,则右瓶中水的作用是通过气泡观察氧气生成的速率。
16.(2024·广东汕头龙湖实验中学·一模)氧气是一种重要的气体,在生产和生活中有广泛的用途,如医疗急救、航天航空、化工等。
I.如图是实验室制备氧气常用的装置。
(1)写出装置图中标号仪器的名称:① ;② ;
(2)甲兴趣小组用高锰酸钾制取氧气开测量收集氧气的体积。
①选用的发生装置是 (填字母)。
②用高锰酸钾制备氧气发生反应的化学方程式为 。
③若用C测量生成的O2体积,如图读数,则读数 (填“偏大”或“偏小”)。
Ⅱ.2023年初,制氧机需求旺盛,市场上出现多种类型的制氧机。
化学药剂制氧机:如图1是某品牌制氧机的工作原理示意图。
在反应仓中首先加入水、粉末状过碳酸钠2Na2CO3·3H2O2,然后加入粉末状二氧化锰,即产生氧气。
(3)该制氧机的制氧原理:
第一步:2Na2CO3·3H2O2=2Na2CO3+3H2O2
第二步: (写出反应方程式)。
Ⅲ.乙组同学用如图4装置测定制得的“富氧空气”中氧气的含量(集气瓶中“富氧空气”体积为100mL,底部残留少量水,燃烧匙内有足量红磷),操作如下:
①往量筒内加入适量水,读出量筒内水的体积为 V1=60mL。
②用电点火装置点燃红磷,充分反应。
③冷却至室温后打开止水夹,待右侧量筒内液面不再变化时,排出气球中的气体,调节两边液面在同一水平面上,读出量筒内水的体积为V2=33mL。
(4)用排水法收集“富氧空气”,气体应从装置图3中管 (选“a”或“b”)通入。
(5)本次实验测得“富氧空气”中氧气的体积分数为 。
【答案】(1) 分液漏斗 水槽
(2) A 2KMnO4K2MnO4+MnO2+ O2↑ 偏小 (3)2H2O22H2O + O2↑
(4)b (5)27%
【详解】(1)据图可知,标号仪器的名称①为分液漏斗;②为水槽;
(2)①高锰酸钾制取氧气需要加热,该反应为固体加热型,故选用的发生装置为A;
②高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式为:;
③C中量筒倒置,用C测量生成的O2体积,俯视读数,会使得排出水的实际体积大于读数,读数偏小;
(3)第一步产生了过氧化氢,第二步是过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成氧气和水,化学方程式为:;
(4)气体的密度比水小,多功能瓶排水法收集“富氧空气”,气体应从短管进,水从长管排出,故气体应从装置图3中管b通入;
(5)本次实验测得“富氧空气”中氧气的体积分数=。
17.(2023·广东·省卷)(2023•广东)【基础实验与跨学科实践】
(1)实验室制取O2及性质检验
i.图1中仪器a的名称是 。
ii.用高锰酸钾制取O2,应选择图1中的发生装置 (填字母),化学方程式为 。
iii.收集一瓶O2并进行性质检验。
操作
现象
结论
硫燃烧时, (填字母),生成刺激性气味的气体
a.产生大量白烟
b.生成黑色固体
c.发出蓝紫色火焰
O2只有氧化性
集气瓶中NaOH溶液的作用是 。
(2)制作氧自救呼吸器
查阅资料:超氧化钾(KO2)为黄色固体,可分别与CO2、H2O反应生成O2和白色固体,产氧效率高,适合作生氧剂。
原理分析:4KO2+2CO2═2K2CO3+3O2,4KO2+2H2O═4X+3O2↑,则X的化学式为 。
动手实践:设计并制作氧自救呼吸器、如图2所示。使用一段时间后,观察到生氧剂由 (填颜色变化)时,则基本失效。
【答案】
(1) i.锥形瓶;ii.A;2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;iii.c;
吸收反应生成的二氧化硫,防止其污染空气; (2)KOH;由黄色变为白色。
【分析】(1)i.根据图1所示的仪器进行回答;
ii.气体发生装置有反应物的状态和反应条件决定,据此进行分析;
iii.根据硫燃烧的现象及二氧化碳的性质进行分析;
(2)根据化学反应前后,原子种类和数目不变的规律进行分析;根据KO2(黄色固体)与水反应生成氢氧化钾和氧气的原理进行分析。
【解析】解:(1)i.图1中仪器a的名称是锥形瓶;
ii.用高锰酸钾制取O2,满足固固加热制备气体的条件,应选择图1中的发生装置A;化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;
iii.硫燃烧时,发出蓝紫色火焰,生成刺激性气味的气体,O2只有氧化性;故选c;二氧化硫有毒,污染空气,能够与碱反应,所以集气瓶中NaOH溶液的作用是吸收反应生成的二氧化硫,防止其污染空气;
(2)化学反应前后,原子种类和数目不变,根据4KO2+2CO2═2K2CO3+3O2,4KO2+2H2O═4X+3O2↑反应可知,生成物中还缺少4个K,4H、4个O,则X的化学式为KOH;根据装置可知,KO2为黄色固体,其与水反应生成氢氧化钾(白色固体)和氧气,因此使用一段时间后,观察到生氧剂由黄色变为白色时,则基本失效;
18.(2024·广江门蓬江·一模)化学是一门以实验为基础的科学。请回答以下有关问题:
(1)图一中仪器①的名称是_____。
(2)实验室用高锰酸钾制氧气,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。
(3)实验室制二氧化碳的化学方程式为_____,图一中,与装置A相比,选用装置B制二氧化碳的优点是_____。将产生的二氧化碳通入图二装置(夹持仪器省略)来完成CO2性质实验。若要证明CO2与水反应,应在1处放_____,一段时间后观察到2处紫色石蕊溶液变红,点燃酒精灯,观察到溶液由红色变为紫色,其原因是_____。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原因是_____。
(4)下列选项中,对相应实验描述正确的是_____(填序号)。
选项
A
B
实验
实验描述
烧杯中饱和石灰水变浑浊,说明氢氧化钠固体溶于水吸收热量使烧杯中溶液温度降低
水溶液呈紫色,汽油的颜色不变,说明同一物质在不同溶剂中溶解性不同
【答案】(1)酒精灯 (2) ①. C ②. b
(3) ①. CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O ②. 可以控制反应速率 ③. 干燥的紫色石蕊试纸 ④. 碳酸受热分解成水和二氧化碳 ⑤. 二氧化碳中混有氯化氢气体
(4)B
【解析】
【小问1详解】
图一中仪器①的名称是酒精灯;
【小问2详解】
实验室用高锰酸钾制氧气,该反应为固体加热型反应,则可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;
【小问3详解】
实验室常用大理石或石灰石(主要成分是碳酸钙)与稀盐酸反应制取二氧化碳,碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O;
装置B可通过分液漏斗来控制液体的滴加速率,从而控制反应的速率;
二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸能使石紫色蕊溶液变红,若要证明2处CO2与水反应,应在1处放干燥的紫色石蕊试纸进行对比;
点燃酒精灯,观察到溶液由红色变为紫色,其原因是碳酸受热分解成水和二氧化碳;
盐酸具有挥发性,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原因是二氧化碳中混有氯化氢气体,氯化氢和氢氧化钙反应了;
【小问4详解】
A、澄清石灰水的溶质为氢氧化钙,氢氧化钙的溶解度随温度的升高而减小,烧杯中饱和石灰水变浑浊,说明溶液温度升高,则说明氢氧化钠固体溶于水放热,故A错误;
B、水溶液呈紫色,汽油的颜色不变,说明高锰酸钾溶于水,但不溶于汽油,说明同一物质在不同溶剂中溶解性不同,故B正确;
故选:B。
19.(2024·广东惠州博罗·一模)【基础实验与跨学科实践】
Ⅰ.现提供下列实验装置:
(1)装置B中仪器甲的名称是___________ 。
(2)如下图,为检查装置的气密性,保持装置内温度不变,将导管的末端深入装有水的烧杯中。若装置的气密性良好,烧杯内导管处的现象(画圈部分)是___________ (填选项)。
选项
甲
乙
丙
丁
现象放大图
(3)实验室用高锰酸钾制取氧气,发生装置选用___________ (填字母,下同),收集装置选用C或___________ 。
(4)实验室可用B装置制取二氧化碳,反应的化学方程为___________ ;若要暂停反应,操作为___________ 。
(5)锌粒和稀硫酸制取氢气,用大小不同的试管分别组装成F和G装置,通过缓慢向上移动上面一支试管收集氢气,设计较合理的装置是___________ (填字母)。
Ⅱ.实验室用氯化钠固体配制50g溶质质量分数为6%的氯化钠溶液。
(6)需要氯化钠固体的质量为___________ 。
(7)实验中下列说法不正确的是___________(填字母)。
A. 实验步骤:计算、称量、量取、溶解、装瓶贴标签
B. 实验仪器:50mL量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃棒
C. 溶液配制:溶解时需要用玻璃棒不断搅拌,加速氯化钠固体的溶解
【答案】(1)长颈漏斗
(2)甲 (3) ①. A ②. D
(4) ①. CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ ②. 关闭活塞
(5)F (6)3g (7)B
【解析】
【小问1详解】
据图可知,装置B中仪器甲的名称是长颈漏斗;
【小问2详解】
检查装置的气密性时,保持装置内温度不变,即压强不变,若装置的气密性良好,气体即出不去也进不来,烧杯内导管处的现象应与甲的相同,导管内的液面低于烧杯液面;乙的现象表示内部气压大于外部气压,丙中的现象表示内部气压小于外部气压;丁的现象说明装置漏气;故选甲;
【小问3详解】
实验室用高锰酸钾制取氧气时,需加热,发生装置应选用A;氧气不易溶于水、密度比空气大,可以用排水法或向上排空气法收集,应选装置C或D;
【小问4详解】
实验室制取二氧化碳用大理石或石灰石(主要成分是碳酸钙)和稀盐酸常温反应制取,稀盐酸与碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式是:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑,B装置制取二氧化碳的特点是石灰石放在多孔隔板上,关闭活塞,内部气体增多,压强增大,液体被压入长颈漏斗,固液分离,反应停止,打开活塞,气体输出,压强减小,液体重新进入试管,固液接触,反应发生,则若要暂停反应,可以关闭活塞;
【小问5详解】
F装置中上面的试管管径大,产生的氢气上升,将上面试管里的空气排出,能收集到氢气,G装置中上面的试管管径小,里面的空气不能排出无法收集满氢气,故设计较合理的装置是F;
【小问6详解】
溶质质量=溶液质量×溶质的质量分数,实验室用氯化钠固体配制50g溶质质量分数为6%的氯化钠溶液,需要称量氯化钠固体的质量为50g×6%=3g;
【小问7详解】
A、用氯化钠固体配制50g溶质质量分数为6%的氯化钠溶液,首先计算配制溶液所需氯化钠和水的质量,再称量所需的氯化钠和量取水,最后进行溶解、装瓶贴签,故选项说法正确;
B、配制50g质量分数为6%的氯化钠溶液,首先计算配制溶液所需氯化钠和水的质量,再称量所需的氯化钠和量取水,最后进行溶解、装瓶贴签,称量用到托盘天平、药匙,量取用到了量筒、胶头滴管,溶解时用到了烧杯和玻璃棒,故选项说法错误;
C、溶解过程中玻璃棒搅拌的作用是加快氯化钠的溶解速率,故选项说法正确;
故选:B。
20.(2023•连云港)兴趣小组以“氢气的制取、性质和应用”为主题开展探究性学习。
(1)氢气制取。如图是实验室常见的气体制备、除杂和收集装置。
①仪器M的名称是 。
②若用稀硫酸和锌粒反应制取并收集干燥的H2,所选装置正确的连接顺序是 (填接口字母)。
(2)氢气性质。按图1所示装置进行H2还原CuO实验。实验过程中可观察到CuO粉末由黑色变成红色,无水CuSO4固体由白色变成蓝色。
已知:通常情况下Cu2O、Cu均为红色固体,Cu2O可与稀硫酸反应生成CuSO4、Cu和H2O。
①无水CuSO4由白色变成蓝色,说明H2还原CuO的过程中有 生成。
②设计实验方案检验生成的红色固体中是否存在Cu2O;取一只烧杯, ,搅拌后得到稀硫酸; ,证明红色固体中存在Cu2O,否则无Cu2O。 (实验方案中必须使用的药品:浓硫酸、水)。
(3)氢气应用。兴趣小组设计简易氢氧燃料电池装置(如图2所示)并进行如下实验:
步骤一:断开开关S1,闭合开关S2,观察到一端玻璃管内的液柱接近溢出时,断开开关S2。
步骤二:闭合开关S1,观察到电流计的指针发生偏转。
已知:步骤一的目的是电解H2O制取H2和O2。化学反应伴有吸热或放热现象,这是化学能转化为热能;在一定条件下,化学能可与电能等其他形式的能量相互转化。
①下列说法中正确的是 (填字母)。
a.溶液液柱接近溢出一端的玻璃管内收集到的气体是O2
b.从开始反应到断开开关S2,溶液中H2SO4的质量分数逐渐增大
c.该装置能实现化学能和电能之间的相互转化
②能证明处于U形管两端的H2和O2发生反应的现象:电流计指针偏转; 。等)
【答案】
(1)①酒精灯; ②b、f、g、d;
(2)①H2O或水;
②加入适量水,将浓硫酸沿烧杯内壁缓缓注入水中;加入红色固体,搅拌,若溶液由无色变成蓝色;
(3)①b、c;
②玻璃管内的液柱下降。
【分析】(1)①根据实验室常用仪器的名称和题中所指仪器的作用进行分析;
②根据实验室制取氢气的反应物是固体和液体,反应条件是常温,浓硫酸具有吸水性,洗气应该长进短出,氢气密度比空气小进行分析;
(2)①根据无水CuSO4由白色变成蓝色进行分析;
②根据稀释浓硫酸的正确操作,Cu2O可与稀硫酸反应生成CuSO4、Cu和H2O进行分析;
(3)根据简易氢氧燃料电池装置的反应原理进行分析。
【解答】解:(1)①通过分析题中所指仪器的名称和作用可知,仪器M的名称是酒精灯;
②实验室制取氢气的反应物是固体和液体,反应条件是常温,浓硫酸具有吸水性,洗气应该长进短出,氢气密度比空气小,所以若用稀硫酸和锌粒反应制取并收集干燥的H2,所选装置正确的连接顺序是b、f、g、d;
(2)①无水CuSO4由白色变成蓝色,说明H2还原CuO的过程中有水生成;
②设计实验方案检验生成的红色固体中是否存在Cu2O;取一只烧杯,加入适量水,将浓硫酸沿烧杯内壁缓缓注入水中,搅拌后得到稀硫酸;Cu2O可与稀硫酸反应生成CuSO4、Cu和H2O,加入红色固体,搅拌,若溶液由无色变成蓝色,证明红色固体中存在Cu2O,否则无Cu2O;
(3)步骤一:断开开关S1,闭合开关S2,观察到一端玻璃管内的液柱接近溢出时,断开开关S2。
步骤二:闭合开关S1,观察到电流计的指针发生偏转。
步骤一的目的是电解H2O制取H2和O2。化学反应伴有吸热或放热现象,这是化学能转化为热能;在一定条件下,化学能可与电能等其他形式的能量相互转化。
①水在通电的条件下生成氢气和氧气,正氧负氢,氧气和氢气的体积比是1:2,
a、溶液液柱接近溢出一端的玻璃管内收集到的气体是氢气,故错误;
b、从开始反应到断开开关S2,溶剂减少了,溶质不变,所以溶液中H2SO4的质量分数逐渐增大,故正确;
c、闭合开关S1,观察到电流计的指针发生偏转,所以该装置能实现化学能和电能之间的相互转化,故正确;
故选:bc;
②能证明处于U形管两端的H2和O2发生反应的现象:电流计指针偏转;玻璃管内的液柱下降。
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