题型03 实验与探究题-【好题汇编】备战2024-2025学年九年级化学上学期期末真题分类汇编(云南专用)
2024-12-02
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内容正文:
题型03 实验与探究题
一、实验题
1.(23-24九年级上·云南德宏·期末)图甲装置是实验室常用装置,请按要求回答下列问题:
(1)请写出仪器①的名称是 。
(2)实验室可用高锰酸钾制取氧气,该反应的化学方程式为 ,试管口放一团棉花的作用是 。欲用该方法制取一瓶氧气,应选择的发生装置和收集装置是 (填字母序号)。
(3)将装置B、E、F相连接用于制取二氧化碳气体并验证其化学性质,若E装置中装有饱和碳酸氢钠溶液,则气体应从E装置的 (填“a”或“b”)端进入,F装置中可观察到的现象:试管中石蕊溶液 ,烧杯中澄清石灰 。
【答案】(1)集气瓶
(2) 防止固体粉末进入导管 AC/AE
(3) b 变红 变浑浊
【详解】(1)仪器①的名称是集气瓶;
(2)高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,对应的化学方程式为;
加好药品后需在试管口放一团蓬松的棉花,目的是防止固体粉末进入导管;
实验室用高锰酸钾制取氧气是固体加热型发生装置,则选择装置A;
氧气不易溶于水能用排水法,由于氧气的密度略大于空气,所以用向上排空气法,所以选择的收集装置是C或E(从b进气);
(3)若E装置中装有饱和碳酸氢钠溶液,是来除去二氧化碳中的氯化氢气体,则气体应从E装置的b端进入;
二氧化碳能和水反应产生碳酸,碳酸能使石蕊溶液变红,则F装置中可观察到的现象试管中石蕊溶液变红;二氧化碳和石灰水中的氢氧化钙反应产生碳酸钙沉淀和水,则烧杯中澄清石灰变浑浊。
2.(23-24九年级上·云南文山·期末)根据下列装置图,回答有关问题:
(1)写出标号仪器的名称:① ;
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为 ;若要制取并收集一瓶比较干燥的氧气,应选用的发生装置和收集装置为 (选填字母),检验氧气是否收集满的方法为 ;
(3)实验室制取二氧化碳时,选用D而不用E收集二氧化碳的原因是 ;实验室制取二氧化碳的化学方程式为 ;
(4)和在加热条件下可反应生成,如图是实验室利用制取的装置
①装置F中二氧化锰起 作用;
②装置I用于收集,说明气体的密度 (填“小于”或“大于”)空气。
【答案】(1)长颈漏斗
(2) AD 将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,则氧气已收集满
(3) 二氧化碳能溶于水且能与水反应
(4) 催化 大于
【详解】(1)由图可知,仪器①的名称:长颈漏斗;
(2)高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式为:;
若要制取并收集一瓶比较干燥的氧气,应选用的发生装置是固体加热型的发生装置和收集装置为:向上排空气法,故选:AD;
(3)实验室制取二氧化碳时,选用D而不用E收集二氧化碳的原因是:二氧化碳能溶于水且能与水反应;
实验室用石灰石或大理石制取二氧化碳,原理是碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,制取二氧化碳的化学方程式为:;
(4)①装置F中二氧化锰起催化作用;
②装置I为向上排空气法,装置I用于收集SO2,说明SO2气体的密度大于空气的密度;
3.(23-24九年级上·云南玉溪·期末)如图是几种实验室制取气体的发生装置和收集装置。请回答下列问题:
(1)写出所标仪器的名称:① 。
(2)实验室制取二氧化碳气体,应选择的发生装置和收集装置为 (填写装置的序号),发生反应的化学方程式为 。
(3)用装置D收集O2,当导管口的气泡 放出时,再将导管口伸入盛满水的集气瓶。检验O2的方法是 。
(4)实验室里的甲烷气体是用乙酸钠固体和碱石灰固体共热制得的,制取甲烷的发生装置可选用 (填写装置的序号,下同)。甲烷难溶于水,密度比空气小,可选用的收集装置是 。
【答案】(1)试管
(2) BC
(3) 连续且均匀 集气瓶口有大气泡冒出
(4) A D/E
【详解】(1)由图可知,仪器①为试管。
(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,二氧化碳密度比空气大,且能溶于水,收集装置选C;
大理石的主要成分为碳酸钙,碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为:。
(3)D装置为排水法收集装置,由于刚产生的气泡中混有空气,则应待导管口的气泡连续且均匀冒出时,再开始收集;
用排水法收集氧气时,当集气瓶口有大气泡冒出,则说明已收集满。
(4)实验室制取甲烷的反应为加热固体的反应,发生装置选A;
甲烷难溶于水,密度比空气小,收集装置选D或E。
4.(23-24九年级上·云南昭通·期末)实验室制备氧气常用如图A~F的装置,请回答:
(1)写出图中标号为a,b的仪器名称:a ,b 。
(2)若将装置A的棉花团拿掉,请写出符合用该发生装置的化学方程式: 。
(3)若用装置D收集氧气,验满方法是 。
(4)实验室需少量甲烷气体,可用加热无水醋酸钠与碱石灰两种固体混合物制得。制甲烷气体的发生装置应选用 (填字母)装置,收集甲烷气体可选用E或P装置,由此推断甲烷具有的物理性质是 ,若用如图G装置收集该甲烷,气体由 (填“a”或“b”)端通入。
(5)甲同学将一条细铁丝缠绕在火柴末端,欲进行铁在氧气中燃烧的实验,集气瓶底部需要放少量水,其目的是 。将铁丝伸人集气瓶中,却发现没有“剧烈燃烧,火星四射”的现象,原因可能是 (任写一条)。
【答案】(1) 酒精灯 锥形瓶
(2)
(3)将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,则说明已收集满氧气
(4) A 密度比空气小,难溶于水 a
(5) 防止生成的高温熔融物溅落炸裂集气瓶 氧气不纯
【详解】(1)a为酒精灯,b为锥形瓶,故填:酒精灯;锥形瓶;
(2)A装置为固体加热型,若将装置A的棉花团拿掉,即为氯酸钾在二氧化锰的催化下加热分解生成氯化钾和氧气,则该发生装置的化学方程式为,故填:;
(3)若用装置D收集氧气,氧气具有助燃性,验满方法是:将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,则说明已收集满氧气,故填:将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,则说明已收集满氧气;
(4)实验室需少量甲烷气体,可用加热无水醋酸钠与碱石灰两种固体混合物制得,该反应为固体加热型,则制甲烷气体的发生装置应选用A装置,收集甲烷气体可选用E向下排空气法或F排水法,由此推断甲烷具有密度比空气小,难溶于水的物理性质;若用如图G装置收集该甲烷,甲烷密度比水小,则气体由a端通入,故填:A;密度比空气小,难溶于水;a;
(5)集气瓶底部需要放少量水,可以防止生成的高温熔融物溅落炸裂集气瓶;将铁丝伸入集气瓶中,却发现没有“剧烈燃烧,火星四射”的现象原因可能是因为氧气不纯,或铁丝表面有铁锈等,导致铁丝不能燃烧,故填:防止生成的高温熔融物溅落炸裂集气瓶;氧气不纯。
5.(23-24九年级上·云南保山·期末)根据图9所示实验装置,回答问题:
(1)写出标有字母a的仪器名称: 。
(2)实验室制CO2和O2均可使用的气体发生装置是 (填字母)。用E装置收集CO2时,验满的方法是 。用C装置收集O2,当导管口的气泡 放出时,开始收集。
(3)小明同学用图10所示装置探究MnO2、CuO作为催化剂对过氧化氢分解的催化效果,设计的方案和记录的数据如下表所示:
序号
过氧化氢溶液
催化剂
收集50mLO2所用时间
实验1
40mL2%
粉末状MnO20.4g
31s
实验2
40mL2%
粉末状CuOag
57s
①表格中a的值为 。
②结论:MnO2对过氧化氢分解的催化效果比CuO好。实验2中制取氧气反应的化学方程式为 。
③大家认为小明同学的实验结论不严谨。若要确定该实验结论正确,还需证明CuO在反应前后 都没有发生改变。
【答案】(1)铁架台
(2) B 把燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,则 CO2 已满 连续均匀
(3) 0.4 质量和化学性质
【详解】(1)标有字母a的仪器名称是铁架台;
(2)①实验室制取氧气可采用过氧化氢溶液和二氧化锰混合,制取二氧化碳选用大理石或石灰石与稀盐酸反应,都是固液常温型,故都能选B装置;
②二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧,用E装置收集CO2时,验满的方法是:把燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,则 CO2 已满;
③用排水法收集氧气,当导管口的气泡连续均匀放出时,开始收集;
(3)①用控制变量法探究不同催化剂对氧化氢分解的催化效果,实验中催化剂的种类不同,其他的条件需要都控制相同,则CuO的质量需要与MnO2质量相同为0.2g;
②过氧化氢在氧化铜的催化下生成氧气和水,化学方程式为:;
③要证明氧化铜是反应的催化剂,应还要满足在化学反应前后质量和化学性质都没有发生改变。
6.(23-24九年级上·云南昆明·期末)根据下图回答下列问题:
(1)写出H中有刻度线的仪器名称:① 。
(2)实验室用A和F装置制取并收集O2,反应的方程式是 ,某同学用该方法制取一集气瓶氧气后经检测发现,它并不能使带火星的木条复燃,老师说他收集的氧气浓度太低,请帮他分析可能的原因 (写出一点)。
(3)某同学用双氧水制取氧气,想获得平稳的气流,则可选择 作发生装置,该装置还可制取二氧化碳,其反应的方程式为 。
(4)上图中F装置有多种功能。若用装置G、H组合来收集并测定O2的体积,应先在集气瓶中装满水,然后将导管 (填“a”或“b”)端和导管c端连接。
(5)氨气是一种无色有刺激性气味的气体,密度比空气小,极易溶于水,溶于水形成的溶液是氨水。实验室用加热氯化铵和消石灰的固体混合物制取氨气。则实验室制取氨气选用的发生装置和收集装置是 (选填“A~E”字母序号)。
【答案】(1)量筒
(2) 刚冒气泡就收集
(3) C
(4)a
(5)AE/EA
【详解】(1)由图可知,H中有刻度线的仪器为量筒,故填:量筒;
(2)A装置为加热固体的反应,且试管口塞一团棉花,适用于高锰酸钾制取氧气,高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,方程式为,若收集的氧气不能使带火星的木条复燃,则可能原因为收集前集气瓶未盛满水或未等导管口有连续均匀气泡冒出就开始收集等,故填:、刚冒气泡就收集;
(3)用双氧水和二氧化锰制氧气就不需要加热,分液漏斗可以控制反应的速度,能获得平稳的气流,故选C为发生装置,该装置还可制取二氧化碳,碳酸钙和盐酸生成氯化钙和水和二氧化碳,方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑,故填:C、CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
(4)装置G装满水是排水集气的收集装置,为便于排出水,气体应从b端进入,水从a端排出,则a与c相连,排出的水进入量筒中,量筒中水的体积即氧气的体积,故填:a;
(5)实验室制取氨气的反应为加热固体的反应,发生装置选A,由于氨气密度比空气小,极易溶于水,收集装置选向下排空气法E,故填:AE或EA。
7.(23-24九年级上·云南昆明·期末)I.化学是一门以实验为基础的科学。回答下列问题:
(1)仪器①的名称为 。
(2)实验室可用装置B制取O2,反应的化学方程式为 ,实验室若用D装置收集O2,氧气应该从 管进入。
(3)用C装置制取气体的优点是 。
II.实验室通过氢气还原氧化铜实验来证明水的组成,取CuO粉末于装置F中称得质量为mg,取碱石灰于装置G中称得质量为ng,反应后称得装置F的质量为m1g,装置G的质量为n1g,根据下图回答问题:
(4)装置F中玻璃管内的实验现象为 。
(5)根据实验可计算出水中氧元素的质量分数为 。(用含m、m1、n、n1的代数式表示)
(6)实验前先通一段时间的氢气,其目的是 。
【答案】(1)集气瓶
(2) a
(3)可控制反应的发生和停止
(4)固体由黑色变为红色
(5)
(6)排尽装置内的空气,防止加热时,因氢气不纯而爆炸
【详解】(1)由图可知,仪器①是集气瓶;
(2)①装置B为固液反应装置,所以选择过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解产生水和氧气,化学方程式为;
②氧气的密度大于空气,所以从a管进入;
(3)用C装置制取气体的优点是可控制反应的发生和停止,因为C带有止水夹和多孔隔板,关闭止水夹,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,打开止水夹,气体输出,压强减小,液体重新进入试管,固液接触,反应发生;
(4)装置F中氧化铜被还原成铜单质,所以实验现象为固体由黑色变为红色;
(5)由氢气还原氧化铜的化学方程式为可知,装置A中固体氧化铜还原成铜单质,固体减少的质量就是反应中氧元素的质量,结合质量守恒定律,反应前后氧元素的质量不变,所以水中氧元素的质量=固体减少的质量=mg-m1g,B装置的作用是吸收水,所以固体增加的质量为水的质量=n1g- ng,则水中氧元素的质量分数=;
(6)反应前,需要先通一段时间H2,其目的是排尽装置内的空气,防止加热时,因氢气不纯而爆炸.
8.(23-24九年级上·云南昭通·期末)下图是实验室制取气体的常用装置。
(1)仪器a的名称为 。
(2)用氯酸钾制取氧气应选用的发生和收集装置 (从图1中A~F中选填序号),发生反应的化学方程式: 。
(3)实验室制取二氧化碳时,为获得平稳的气流,应选用的装置组合是 (从图1中A~F中选填序号),实验室检验二氧化碳的原理是 (用化学方程式表示)。
(4)如图2所示,该装置无论用排空气法还是用排水法收集气体时,都是c导管口与制取气体的发生装置相连接,则该气体具有 的性质(填一种即可)。
【答案】(1)锥形瓶
(2) AD/AF 2KClO32KCl+3O2↑
(3) CD CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
(4)难溶于水、密度比空气小
【详解】(1)由图可知,仪器a的名称为锥形瓶,故填:锥形瓶;
(2)用氯酸钾制取氧气,属于固-固加热型,选择的发生装置为A,氧气的密度比空气大,不易溶于水,可采用向上排空气法或排水法收集,选择的收集装置为D或F;氯酸钾在二氧化锰的催化作用和加热的条件下生成氯化钾和氧气,反应的化学方程式为2KClO32KCl+3O2↑,故填:AD或AF;2KClO32KCl+3O2↑;
(3)装置C有注射器,可以通过注射器控制盐酸滴加的量,进而控制反应的速率,得到平稳的二氧化碳气流,所以为了得到平稳的二氧化碳气流,所选择的发生装置C;二氧化碳密度比空气大,能溶于水,只能采用向上排空气法收集,选择的收集装置为D;二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,用澄清石灰水检验二氧化碳,即二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,反应的化学方程式为CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O,故填:CD;CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;
(4)图2装置无论用排空气法还是用排水法收集气体时,都是c导管口与制取气体的发生装置相连接,说明气体具有难溶于水、密度比空气小的性质,故填:难溶于水、密度比空气小。
9.(23-24九年级上·云南曲靖·期末)已知草酸钙加热易分解:CaC2O4=ACaO+CO↑+CO2↑。为验证产物中既有CO又有CO2,兴趣小组的同学设计了如下实验装置(浓硫酸具有吸水性,可用于干燥气体)。回答下列问题。
(1)证明产物中有CO2的现象是 。
(2)D的硬质玻璃管中反应的化学方程式是 。
(3)有同学认为,在D装置后还要增加装置B才能验证一氧化碳的存在,你认为是否需要并说明理由 。
(4)从环保角度考虑,要对尾气进行处理,写出一种尾气处理的方法 。
(5)上述实验可证明CO具有 性。CO和CO2组成元素相同但化学性质不同的原因是 。
【答案】(1)B中澄清石灰水变浑浊
(2)CO+CuOCu+CO2
(3)不需要,因为一氧化碳具有还原性,根据质量守恒定律,只要观察到D中黑色粉末变成红色就能证明草酸分解生成了一氧化碳(合理即可)
(4)用酒精灯点燃(合理即可)
(5) 还原 分子的构成不同
【详解】(1)二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,则B中澄清石灰水变浑浊,证明产物中有二氧化碳;
(2)D的硬质玻璃管中一氧化碳在加热条件下还原氧化铜生成铜和二氧化碳,化学方程式是:;
(3)一氧化碳具有还原性,根据质量守恒定律,只要观察到D中黑色粉末变成红色,就能证明草酸分解生成了具有还原性的一氧化碳,所以不需要D装置后还要增加装置B;
(4)一氧化碳有毒,直接排放会污染空气,一氧化碳燃烧可生成无毒的二氧化碳,则可以用酒精灯点燃尾气,防止污染空气;
(5)D中黑色粉末变成红色,是一氧化碳和氧化铜反应生成铜和二氧化碳,可证明CO具有还原性;
一氧化碳是由一氧化碳分子构成的,二氧化碳是由二氧化碳分子构成的,CO和CO2组成元素相同但化学性质不同,是因为二者的分子构成不同,不同种分子的化学性质不同。
10.(23-24九年级上·云南曲靖·期末)完成下列小题
(1)根据下列装置,结合所学化学知识回答下列问题。
①写出仪器a的名称 。
②实验室用高锰酸钾制取氧气可选用的发生和收集装置是 ,反应的化学方程式为 。
③收集一瓶氧气并进行性质实验。
操作
现象
结论
硫燃烧时, (填字母)。
a.发出淡蓝色火焰
b.发出蓝紫色火焰
c.生成刺激性气味的气体
d.生成二氧化硫
氧气具有氧化性
依据燃烧产物推测,集气瓶中NaOH溶液的作用是 。
(2)如图是紧急供氧设备内部结构示意图。使用时按动点火装置,金属粉末反应放热,使药块分解持续供氧。类比KClO3制取氧气的化学反应,写出NaClO3受热产生氧气的化学反应方程式 ,基本反应类型为 。
【答案】(1) 锥形瓶 BC或BE bc/cb 吸收二氧化硫,防止污染空气
(2) 分解反应
【详解】(1)①仪器a的名称为锥形瓶;
②实验室用高锰酸钾制取氧气,该反应为固体加热型,发生装置可选择B,氧气密度比空气大,可选择C向上排空气法收集,氧气不易溶于水,可选择E排水法收集,则可选用的发生和收集装置是BC或BE;
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:;
③硫在氧气中燃烧时的实验现象为:发出蓝紫色火焰,生成刺激性气味的气体,故选bc;
硫在氧气中燃烧生成二氧化硫,二氧化硫有毒,会污染空气,则集气瓶中NaOH溶液的作用是吸收二氧化硫,防止污染空气;
(2)KClO3在二氧化锰的催化下加热分解生成氯化钾和氧气,则NaClO3在催化剂的作用下受热分解生成氯化钠和氧气,化学方程式为:,该反应是一种物质反应生成两种物质,符合“一变多”的特点,属于分解反应。
11.(23-24九年级上·云南昭通·期末)下图是常见气体的实验室制备及性质探究的装置,请回答下列问题。
(1)仪器a的名称是 。
(2)实验室里可选择装置A用于制备氧气,反应的化学方程式为 。若用装置G收集氧气,检验氧气是否收集满的操作是 。
(3)如图F,用制得的氧气做硫燃烧的实验,集气瓶要留少量水的作用是 。
(4)实验室制取CO2,应选择的发生装置是 (填字母),选择此发生装置的突出优点是 。如下图所示,将一瓶二氧化碳气体慢慢倒入放有两支燃着的蜡烛的烧杯中,观察到的现象是 。
【答案】(1)锥形瓶
(2) 将带火星的木条放在c端,木条复燃,则已集满
(3)吸收二氧化硫,防止污染空气
(4) B 可以控制反应速率 蜡烛自下而上依次熄灭
【详解】(1)由图可知,仪器a的名称是:锥形瓶;
(2)装置A适用于固体加热反应制取气体,且试管口有一团棉花,适用于加热高锰酸钾制取氧气,高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,该反应的化学方程式为:;
若用装置G收集氧气,氧气密度比空气大,应从b端通入,氧气具有助燃性,氧气验满:将带火星的木条放在c端,木条复燃,说明已经集满;
(3)硫在氧气中燃烧生成二氧化硫,二氧化硫有毒,散逸到空气中,会污染空气,二氧化硫能与水反应,故水的作用是:吸收二氧化硫,防止污染空气;
(4)实验室通常用石灰石(或大理石)与稀盐酸反应制取二氧化碳,属于固液不加热反应,发生装置可选B;
B装置可通过分液漏斗控制液体的滴加速率,从而控制反应速率;
二氧化碳不燃烧、不支持燃烧,密度比空气大,将一瓶二氧化碳气体慢慢倒入放有两支燃着的蜡烛的烧杯中,观察到的现象是:蜡烛自下而上依次熄灭。
12.(23-24九年级上·云南昆明·期末)化学是一门以实验为基础的学科。请结合下列图示回答问题:
I、实验室制取气体的装置如下:
(1)写出仪器的名称:① 。
(2)实验室用氯酸钾和二氧化锰加热制取氧气,反应的化学方程式为 ;若采用上述原理制备并收集较纯净的氧气,可选用的装置组合为 (填字母序号)。检验收集的气体是氧气的方法 。
Ⅱ、某混合气体可能由氢气、一氧化碳、二氧化碳、水蒸气中的一种或几种组成。为检验其成分,设计如图所示的装置进行实验。该装置气密性良好,操作步骤规范,装置中药品用量均足量。
(提示:①无水硫酸铜是一种白色固体,遇水变蓝;②浓硫酸具有吸水性,可用作干燥剂;③氢氧化钠能与二氧化碳反应。)
(3)装置A中的药品是 (写名称)。
(4)装置C的作用是 。
(5)实验中观察到A、F中澄清石灰水变浑浊,D中黑色固体变为红色,E中无水硫酸铜变蓝,则原混合气体中一定含有的气体是 (填化学式)。
【答案】(1)试管
(2) AE 用带火星的木条伸入集气瓶内,若木条复燃,该气体为氧气
(3)澄清石灰水
(4)吸收水蒸气,干燥气体
(5)H2、CO、CO2
【详解】(1)据图可知,仪器①的名称为试管;
(2)实验室用氯酸钾和二氧化锰加热反应生成氯化钾和氧气,反应的化学方程式为:;该反应为固体与固体加热法制备气体,故发生装置选A;由于氧气不易溶于水,密度大于空气,若要收集纯净的氧气,可以采用排水法,故收集装置选E;氧气具有助燃性,可用带火星的木条伸入集气瓶内,若木条复燃,该气体为氧气;
(3)装置A是检验混合气体中是否含有二氧化碳,故装置A为澄清的石灰水,化学名为氢氧化钙溶液;
(4)浓硫酸具有吸水性,和氢气、一氧化碳不反应,因此装置C的作用是吸收水蒸气,干燥气体;
(5)二氧化碳能和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,使澄清石灰水变浑浊,则实验中观察到A中澄清石灰水变浑浊,说明混合气体中含二氧化碳,B装置中二氧化碳能和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,可将二氧化碳除尽,一氧化碳能和氧化铜在加热的条件下生成铜和二氧化碳,则D中黑色固体变为红色,F中澄清石灰水变浑浊,说明混合气体中含有一氧化碳,氢气能和氧化铜在加热的条件下生成铜和水,则D中黑色固体变为红色,E中无水硫酸铜变蓝,说明混合气体中含有氢气,则原混合气体中一定含有的气体是:H2、CO、CO2。
13.(23-24九年级上·云南昆明·期末)根据如图实验装置,回答问题:
提示:浓硫酸可以干燥二氧化碳
(1)C装置中标有①的仪器名称为 。
(2)请写出实验室制取二氧化碳的化学方程式 。根据该反应原理,从控制反应速率的角度考虑,请从图中选择制取装置收集一瓶干燥的二氧化碳,所选发生装置为 (填标号)用G装置干燥气体时二氧化碳气体应该从 (填“g”或“h”)端口通入。
(3)用B装置制取氧气,化学方程式为 ,收集较纯净的氧气可以选择 (填装置编号)。
【答案】(1)长颈漏斗
(2) B g
(3) D
【详解】(1)由图可知,C装置中仪器①的名称为:长颈漏斗;
(2)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,大理石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水、二氧化碳,反应的化学方程式为:;反应物为固体和液体,反应不需要加热,选择B或C作为发生装置,需要控制反应速率,则选择B,分液漏斗可以控制加入液体的量,进而控制反应速率;用G装置干燥气体时,二氧化碳气体应该从g端口通入,与浓硫酸充分接触;
(3)用B装置制取氧气,B装置为固液不加热型装置,选用过氧化氢和二氧化锰制氧气, 过氧化氢在二氧化锰的催化下生成水和氧气,化学方程式为:;氧气的密度大于空气密度,不易溶于水,可采用向上排空气法或排水法进行收集,排水法收集的气体更纯,故选D。
14.(23-24九年级上·云南昆明·期末)化学是一门以实验为基础的学科。请结合图示回答问题:
(1)仪器①的名称为 。
(2)实验室制取二氧化碳的化学方程式为 。应选择的发生装置为 (填序号)。
(3)若采用E装置收集氢气,当 时氢气收集满。
(4)近几年,制氧机需求旺盛,市场上出现多种类型的制氧机。
①图甲是某品牌制氧机的工作原理示意图。在反应仓中第一步加入水、粉末状过碳酸钠(2Na2CO3•3H2O2),第二步加入粉末状二氧化锰,即可产生氧气.该制氧机的制氧原理:
第一步:2Na2CO3•3H2O2=2Na2CO3+3H2O2
第二步: (用化学方程式表示)。
②某家庭制氧机上有湿化瓶装置(如图乙)。关于该装置说法正确的有 (填序号)。
A.b导管连接制氧机 B.b导管连接病人吸氧的塑料管 C.该瓶可以观察氧气产生的速率
【答案】(1)长颈漏斗
(2) B
(3)集气瓶口有大气泡冒出
(4) BC
【详解】(1)由图可知,仪器①的名称为:长颈漏斗;
(2)实验室通常用石灰石(或大理石)与稀盐酸反应制取二氧化碳,石灰石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:;
该反应属于固液不加热反应,发生装置可选B;
(3)若采用E装置收集氢气,当集气瓶口有大气泡冒出时,说明氢气已经集满;
(4)①第二步加入粉末状二氧化锰,即可产生氧气,故发生反应为过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气,该反应的化学方程式为:;
②A、该装置中应a导管连接制氧机,可以湿润氧气,且可通过产生气泡的速率观测生成氧气的速率,不符合题意;
B、b导管应连接病人吸氧的塑料管,这样水不会被病人吸入,符合题意;
C、该装置中a导管可连接制氧机,可通过产生气泡的速率观测生成氧气的速率,符合题意。
故选BC。
15.(23-24九年级上·云南玉溪·期末)制取气体是初中化学实验的重要内容,根据要求回答下列问题:
(1)仪器①的名称: 。
(2)实验室用C装置制取氧气,反应的化学方程式为 。实验装置B和C相比,C装置的优点是 。
(3)实验室用E装置收集氧气,下列操作正确的是______(填字母序号)。
A.先向大试管中加入高锰酸钾固体,再检查装置气密性
B.当导管口有气泡连续均匀冒出时,开始收集氧气
C.当气体收集满后,先从水中移出集气瓶,再用玻璃片盖住瓶口
D.气体收集完毕后,先将导管移出水面,再熄灭酒精灯
(4)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,发生反应的化学方程式为 。若用G装置收集二氧化碳,则气体应从 (填“a”或“b”)端通入。
(5)实验室常用加热氯化铵和氢氧化钙固体混合物的方法制取氨气,则可以选择的发生装置为 (填字母序号)。
【答案】(1)长颈漏斗
(2) 控制反应速率
(3)BD
(4) a
(5)A
【详解】(1)由图可知,仪器①为长颈漏斗。
(2)C装置为固液常温装置,适用于过氧化氢制取氧气,过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气,反应的化学方程式为:;
C装置中,可通过分液漏斗控制液体的滴加速度,进而控制反应速率。
(3)A、实验室制取气体时,要先检查装置气密性,后装药品,该选项操作不正确;
B、由于刚产生的气泡中混有空气,则应当导管口有气泡连续均匀冒出时,再开始收集氧气,该选项操作正确;
C、气体收集满后,先在水下盖上玻璃片,再从水中移出集气瓶,该选项操作不正确;
D、气体收集满后,为了防止水槽中的水倒吸,应先将导管移出水面,再熄灭酒精灯,该选项操作正确。
故选BD。
(4)大理石的主要成分为碳酸钙,碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为:;
二氧化碳密度比空气大,用G装置收集时,气体应从a端通入。
(5)实验室制取氨气的反应为加热固体的反应,发生装置选A。
16.(23-24九年级上·云南昆明·期末)化学小组的同学对乙炔(C2H2)燃烧的产物产生了兴趣,并进行探究:
【提出问题】乙炔(C2H2)燃烧后生成哪些物质?
【查阅资料】含碳元素的物质完全燃烧生成CO2,不完全燃烧生成CO:无水CuSO4遇水变蓝。
【猜想与假设】甲:CO2、H2O;乙:CO、H2O;丙:NH3、CO2、H2O;丁:CO2、CO、H2O。
(1)你认为 同学的猜想是错误的,理由是 。
【实验探究】为了验证上述猜想与假设,将乙炔在一定量的O2中燃烧的产物依次通过下列装置(如下图所示):
(2)A、B装置的顺序能否颠倒?(填“能”或“否”,并说明原因) 。
(3)实验中观察到A中无水CuSO4变蓝,B、D中澄清石灰水变浑浊,C中红色粉末变成黑色,由此推断 同学猜想成立。
(4)请写出C中红色粉末变成黑色的化学方程式 。
【反思与交流】
(5)D装置后添加气球的原因是 。
【答案】(1) 丙 反应物不含有氮元素,根据质量守恒定律可知,生成物也不含有氮元素
(2)否,如果颠倒,气体通过澄清石灰水时带出水蒸气,影响对水的检验
(3)丁
(4)
(5)处理尾气,防止一氧化碳污染空气
【详解】(1)根据质量守恒定律可知,反应前后元素种类不变,而反应物不含有氮元素,所以生成物不应含有氮元素的产物,所以丙猜想错误;故填:丙;反应物不含有氮元素,根据质量守恒定律可知,生成物也不含有氮元素;
(2)实验的目的是验证生成物的成分,因此A、B装置的顺序不颠倒,如果颠倒,气体通过澄清石灰水时带出水蒸气,影响对水的检验;故填:不能;如果颠倒,气体通过澄清石灰水时带出水蒸气,影响对水的检验;
(3)无水硫酸铜遇水变为蓝色,A中无水CuSO4变蓝,说明甲烷燃烧的产物中含有水;B中澄清石灰水变浑浊,说明甲烷燃烧的产物中含有二氧化碳;C中红色粉末变成黑色,是因为一氧化碳通过加热的氧化铁发生反应生成铁和二氧化碳,同时生成的二氧化碳可使D中的澄清石灰水变浑浊,说明甲烷燃烧的产物中含有一氧化碳;因此猜想丁成立;故填:丁;
(4)高温条件下,一氧化碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式:;
(5)D装置后添加气球,目的是收集一氧化碳,处理尾气,防止一氧化碳污染空气。
【点睛】
17.(23-24九年级上·云南昆明·期末)用如下图所示装置可以制备初中常见的气体,并进行相关性质的实验。
请回答下列问题:
(1)用高锰酸钾制取氧气,所选用的发生装置为 (填序号),发生反应的化学方程式为 。
(2)实验室里,常用加热无水醋酸钠和碱石灰固体混合物的方法制备甲烷,若用装置G收集甲烷,利用了甲烷 的物理性质,且气体应从导管 (填“a”或“b”)端通入。
(3)①D、E、F的实验中,装置E中蜡烛熄灭,同时装置F中溶液变浑浊,则装置F中反应的化学方程式为 。
②若实验时装置E中蜡烛燃烧更旺,则装置D中产生的气体是 (填化学式)。
③装置D中小试管的作用是 (填序号)。
a打开或关闭K时,可以使装置D中的反应随时发生或停止
b.形成液封,防止装置D中产生的气体从长颈漏斗逸出
④实验结束后,要将F中的混合物变得澄清,可用的方法有 (填序号)。
a.将混合物过滤 b.向其中加肥皂水 c.向其中加食盐水
【答案】(1) A
(2) 难溶于水 b
(3) O2 b a
【详解】(1)用高锰酸钾制取氧气,反应物是固体,反应条件是加热,故所选用的发生装置为A;高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰、氧气,反应的化学方程式为:;
(2)用装置G排水法收集甲烷,利用了甲烷难溶于水的物理性质,且气体应从导管b端通入,水从a端排出;
(3)①D、E、F的实验中,装置E中蜡烛熄灭,同时装置F中溶液变浑浊,说明装置F中生成的气体是二氧化碳,则装置F中反应的化学方程式为:;
②若实验时装置E中蜡烛燃烧更旺,则装置D中产生的气体是氧气,故填:O2;
③装置D中小试管的作用是形成液封,防止装置D中产生的气体从长颈漏斗逸出,故选b;
④F中产生的难溶物是CaCO3,要使混合物变得澄清,可用的方法可以是将混合物过滤,去除难溶物,肥皂水和食盐水都不与碳酸钙反应,不能将难溶物变成可溶物,故选a。
二、科学探究题
18.(23-24九年级上·云南德宏·期末)化学课上,周老师给同学们表演了一个“水能生火”的魔术(如图1),他将包有过氧化钠(Na2O2)粉末的脱脂棉放在陶土网上,向棉花上滴了几滴水,棉花立刻燃烧起来,同学们产生了浓厚的兴趣,为什么脱脂棉会燃烧起来呢?
【查阅资料】脱脂棉易吸水、易燃烧,是经过化学方法处理过的棉花。
【提出猜想】
(1)小红的猜想:过氧化钠与水反应生成了可以支持燃烧的物质;小芳的猜想:过氧化钠与水反应会 (填“吸收”或“放出”)热量。
【实验探究】同学们设计了如图2的实验装置:
(2)打开分液漏斗的活塞,控制水滴加的速度,看到试管中有气泡产生,将带火星的木条靠近P出口,看到 ,由此验证了小红的猜想。
(3)实验中还观察到烧杯中导管口的现象是 ,由此验证了小芳的猜想。
(4)完成了以上实验,老师介绍过氧化钠(Na2O2)粉末与水反应的产物一共有两种,其中,可以支持燃烧的气体物质为 ,继续探究反应后生成的另一种物质是氢氧化钠(化学式为:NaOH),请写出过氧化钠(Na2O2)粉末与水反应的化学方程式: 。
【拓展延伸】
(5)过氧化钠经常被用于潜水艇和防毒面具中提供氧气,反应的化学方程式为,则推测X的化学式为 。
【答案】(1)放出
(2)小木条复燃
(3)有气泡冒出
(4) 氧气
(5)CO2
【详解】(1)反应后脱脂棉会燃烧,则说明反应会放出热量(使棉花达到着火点);
(2)将带火星的木条靠近P出口,看到带火星的小木条复燃,则说明产生可以支持燃烧的氧气;
(3)反应中放出热量导致锥形瓶中压强增大,则实验中还观察到,烧杯中的导管口有气泡冒出;
(4)化学反应前后元素的种类不变,参加反应的元素为Na、H、O,则可以支持燃烧的气体物质为O2;过氧化钠(Na2O2)粉末与水反应产生氧气和氢氧化钠,其反应的化学方程式:;
(5)由质量守恒定律:反应前后,原子种类、数目均不变,由反应的化学方程式,反应前钠、氧原子个数分别为4、4,反应后的生成物中钠、氧、碳原子个数分别为4、8、2,根据反应前后原子种类、数目不变,则2X分子中含有2个碳原子和4个氧原子,则X的化学式为CO2。
19.(23-24九年级上·云南昆明·期末)“青铜”因年代久远的铜制品上有青绿色的铜锈而得名。铜锈俗称铜绿,课外拓展活动开启“铜绿”探究。
【查阅资料】①铜绿,化学式为Cu2(OH)2CO3,受热易分解;②无水CuSO4为白色粉末,遇水变蓝;③碱石灰能吸收二氧化碳和水蒸气;④碳粉和氧化铜粉末均为黑色,均不溶于水。碳粉不与稀盐酸反应,氧化铜能与稀盐酸反应,溶液变蓝色。
【发现问题】小组同学将少量铜锈放入试管中加热,发现固体由绿色变成黑色。
【探究一】生成的黑色固体成分。
【猜想与假设】
(1)猜想一:黑色固体是C粉;
猜想二:黑色固体是 ;
猜想三:黑色固体是CuO和C粉的混合物;
【设计方案】
(2)
实验操作
实验现象
实验结论
取少量样品于试管中,加入足量稀盐酸
猜想二正确
【探究二】铜锈受热分解还会生成哪些物质。
【进行实验】
(3)选择如图所示装置进行验证。
步骤一:连接A和B,打开弹簧夹,通入一段时间的空气;
步骤二:关闭弹簧夹,依次连接装置A→B→C→D;
步骤三:点燃酒精灯,观察到明显现象后,停止加热。当观察到C中 ,说明铜锈受热分解生成了水;观察到装置D中澄清石灰水变浑浊,则进一步说明铜锈受热分解生成了 。
【反思与评价】
(4)装置A的作用主要是吸收空气中的水蒸气和二氧化碳,要先除去空气中的水蒸气和二氧化碳再加热铜绿的目的是 ,写出铜锈受热分解的方程式 。
【答案】(1)CuO/氧化铜
(2)黑色固体全部溶解,溶液变蓝色
(3) 无水CuSO4(固体)变蓝 二氧化碳/CO2
(4) 防止空气中水、二氧化碳影响实验结果(合理即可)
【详解】(1)根据化学反应前后元素的种类不变,CuO、C都是黑色固体,根据猜想一和猜想三可推测,猜想二:黑色固体是CuO;
(2)根据结论猜想二正确,黑色固体为氧化铜,不是碳,氧化铜和盐酸反应生成氯化铜和水,所以现象是固体全部溶解,溶液变为蓝色;
(3)无水硫酸铜可用于检验水蒸气,澄清石灰水用于检验二氧化碳,根据查阅资料“②无水CuSO4为白色粉末,遇水变蓝”,二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊可知,当观察到C中无水CuSO4变蓝,说明铜锈受热分解生成了水,同时还可观察到装置D中澄清石灰水变浑浊,说明有二氧化碳生成;
(4)空气中有二氧化碳和水蒸气,如直接通入无法判断是否生成水和二氧化碳,所以装置A的作用是吸收空气中的水蒸气和二氧化碳,防止空气中水、二氧化碳影响实验结果;
由上可知,铜锈受热分解生成氧化铜、二氧化碳和水,化学方程式为:。
20.(23-24九年级上·云南保山·期末)小明同学将木炭与浓硫酸加热后恢复到室温,发现产生了有刺激性气味的气体,且该气体能使澄清的石灰水变浑浊。小明同学在老师的指导下对该气体成分进行了探究。
【提出问题】
该气体的成分是什么?
【提出猜想】
(1)猜想一:该气体是SO2;
猜想二:该气体是 。
猜想三:该气体是SO2和CO2。
【查阅资料】
①SO2能与酸性高锰酸钾溶液反应,使其褪色。
②SO2也能使澄清石灰水变浑浊。
【实验设计】
装置如图11所示:
【现象与分析】
(2)装置B中酸性高锰酸钾溶液颜色变浅,说明气体中含有 。
(3)装置B中酸性高锰酸钾溶液必须足量的原因是 。
(4)装置C中反应的化学方程式为 ,说明气体中含有CO2。
【实验结论】
猜想三成立。
【反思交流】
(5)若装置B与装置C位置互换,判断该实验设计是否合理并说明理由: 。
(6)有同学认为,木炭与浓硫酸加热后生成的产物中,除上述已验证的物质外,至少还有一种产物,理由是 。
【答案】(1)CO2
(2)二氧化硫/SO2
(3)检验并除尽 SO2
(4)
(5)不合理,因为 SO2 和 CO2 都能使澄清石灰水变浑浊,SO2 干扰 CO2的鉴别
(6)反应前后元素种类不变,产物应该还有 H2O
【详解】(1)木炭与浓硫酸加热后恢复到室温,发现产生了有刺激性气味的气体,且该气体能使澄清的石灰水变浑浊,依据质量守恒定律可知:化学变化前后元素种类不变:
猜想一:该气体是SO2;
猜想二:该气体是CO2;
猜想三:该气体是SO2和CO2。
(2)SO2能与酸性高锰酸钾溶液反应,使其褪色,装置B中酸性高锰酸钾溶液颜色变浅,说明气体中含有二氧化硫。
(3)二氧化硫能与氢氧化钙反应生成亚硫酸钙和水,也能使澄清石灰水变浑浊,故装置B中高锰酸钾溶液必须足量的原因是:使SO2完全除去,排除对CO2检验的干扰。
(4)二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,该反应的化学方程式:。
(5)由于二氧化硫也能使澄清石灰水变浑浊,如果装置B与装置C位置互换,无法确定是否含二氧化碳,故该实验设计不合理。
(6)依据质量守恒定律可知:化学反应前后,元素的种类不变,反应物中含C、H、S、O元素,生成物中含S、C、O元素,故生成物中还应含氢元素,故除上述已验证的物质外,至少还有一种产物。
21.(23-24九年级上·云南昆明·期末)某化学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣,请你参与探究并回答相应问题:
【提出问题】甲烷燃烧后生成哪些物质?
【查阅资料】①含碳元素物质完全燃烧生成CO2,不完全燃烧生成CO;
②无水CuSO4遇水变蓝。
③NaOH会与CO2反应。
【猜想与假设】
甲:CO2、H2O;乙:CO、H2O;丙:NH3、CO2、H2O;丁:CO2、CO、H2O。
你认为 同学的猜想肯定错误。
【实验探究】为了验证上述猜想,将甲烷在一定量的O2中燃烧的产物依次通过下列装置:
实验中观察到A中无水CuSO4变蓝,B、E中澄清石灰水变浑浊,D中红色粉末变成了黑色,由此推断 同学猜想成立。
请写出B、D中反应的化学方程式: 、 。
装置E中气球的作用是 。
【反思与交流】控制燃烧条件,使燃料充分燃烧,对节约能源非常重要。
【答案】 丙 丁 收集尾气,防止污染环境
【详解】[猜想与假设]甲烷中只含有碳元素和氢元素,所以甲烷燃烧的生成物也只能含有碳、氢、氧三种元素,由质量守恒定律可知,反应物没有氮元素,生成物则不可能含有氮元素,因此丙同学猜想错误;
[实验探究]实验中观察到A中无水CuSO4变蓝,说明甲烷燃烧产物中有水生成,水使无水CuSO4变蓝,B中澄清石灰水变浑浊,说明甲烷燃烧产物中有CO2生成,D中红色粉末变成了黑色,E中澄清石灰水变浑浊,说明甲烷燃烧产物中有CO生成,CO还原氧化铁,红色氧化铁被还原成黑色铁单质,CO被氧化成CO2,所以E中澄清石灰水变浑浊,综上甲烷燃烧有水、二氧化碳和一氧化碳生成,丁同学的猜想正确;
B中澄清石灰水变浑浊,是二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,反应的化学方程式为:,D中红色粉末变成了黑色,是一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式为:;
一氧化碳有毒,所以装置E中气球的作用是收集尾气,防止污染环境。
22.(23-24九年级上·云南玉溪·期末)某校化学兴趣小组的同学,探究二氧化锰是否是氯酸钾受热分解的催化剂时,设计了以下探究实验,请将该探究实验的实验报告补充完整。
【实验目的】探究二氧化锰是否是氯酸钾受热分解的催化剂。
【实验内容】
(1)
实验操作
实验现象
实验结论或总结
1.将氯酸钾加热至融化,用带火星的木条检验
带火星的木条复燃
氯酸钾受热分解产生氧气,但时间较长、温度较高
总结:二氧化锰是氯酸钾受热分解的催化剂
2.加热二氧化锰,用带火星的木条检验
带火星的木条
二氧化锰受热不产生氧气
3.将MnO2与KClO3的混合物加热,用带火星的木条检验
带火星的木条迅速复燃
二氧化锰能 氯酸钾的分解速度。反应的化学方程式为
【实验思考】
(2)小明认为上述探究实验尚不能完全得出表内“总结”,还需补充设计实验,验证从反应后的剩余物中分离出的MnO2化学性质不变,并证明MnO2在KClO3受热分解前后 不变。
(3)探究实验中,只做实验3可行吗? (填“可行”或“不可行”),请说明理由 。
【答案】(1) 不复燃 加快
(2)质量
(3) 不可行 没有实验1、2对比,就不能判断实验3放出的氧气是由KClO3还是由MnO2分解产生的
【详解】(1)2、加热二氧化锰,根据实验结论二氧化锰不会分解放出氧气,故用带火星的木条检验,带火星的木条不复燃;
3、根据实验现象带火星的木条迅速复燃可以知道,加入二氧化锰后反应速率明显加快,即二氧化锰能加快氯酸钾的分类速度,氯酸钾在二氧化锰的催化下加热分解生成氯化钾和氧气,该反应的化学方程式为:;
(2)在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率,而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂。催化剂的特点可以概括为“一变二不变”,一变是能够改变化学反应速率,二不变是指质量和化学性质在化学反应前后保持不变。上述实验只能说明二氧化锰能加快氯酸钾的分解速率,还需要补充设计实验,验证从反应后的剩余物中分离出的MnO2化学性质不变,并证明MnO2在KClO3受热分解前后质量不变;
(3)在探究实验中所做的不同实验都是为了与其他实验作比较,所以没有实验1和实验2就没有了对比,难以看出二氧化锰的作用,就不能判断实验3放出的氧气是由KClO3还是由MnO2分解产生的。
23.(23-24九年级上·云南昭通·期末)焦炭与水蒸气在高温下反应,产物是一种俗称水煤气的气体燃料(其中不含甲烷),为确定水煤气的成分,某实验小组进行了如下探究。
【查阅资料】①新鲜的鸡血遇一氧化碳变为樱桃红色。
②生石灰做干燥剂,除去水分。
【提出猜想】小组成员对水煤气的成分提出以下四种猜想:
猜想一:H2、CO2;猜想二:H2、CO;猜想三:CO、CO2;猜想四:H2、CO、CO2。
(1)上面猜想中,猜想 不成立。
【实验探究】小组设计了下图所示的实验装置进行探究。
【实验现象】通入水煤气后,澄清石灰水不变浑浊,新鲜鸡血变樱桃红色。
(2)由此可知,水煤气中不含 (填化学式,下同),含有 。
【继续实验】在B处点燃气体,然后用一个干冷的烧杯罩在火焰上方。
(3)气体通过A后再在B处点燃时,观察到所罩烧杯的内壁 ,由此证明水煤气中含有H2,猜想 成立。
(4)由探究结果可知,焦炭与水蒸气高温下反应的化学方程式为 。
【答案】(1)三
(2) CO2 CO
(3) 出现水雾 二
(4)
【详解】(1)根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,反应前是焦炭与水蒸气,有碳、氢、氧三种元素,反应后必然也要有碳、氢、氧三种元素,故水煤气的成分不可能只有CO、CO2,故猜想三不成立;
(2)根据二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,新鲜的鸡血遇一氧化碳变为樱桃红色。通入水煤气后,澄清石灰水不变浑浊,说明水煤气中不含二氧化碳(CO2),新鲜鸡血变樱桃红色,说明水煤气中含有一氧化碳(CO);
(3)要证明水煤气中含有H2,气体通过A后再在B处点燃时,氢气燃烧生成水的,观察到所罩烧杯的内壁有水雾产生,即可证明水煤气中含有H2,则可说明猜想二成立;
(4)由探究结果可知,焦炭与水蒸气在高温下反应生成一氧化碳和氢气,反应的化学方程式为:。
24.(23-24九年级上·云南昆明·期末)某化学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣,并设计实验探究:
【提出问题】甲烷燃烧后生成哪些物质?
【查阅资料】①含碳元素的物质完全燃烧生成CO2,不完全燃烧生成CO;②白色无水CuSO4粉末遇水变蓝色;③CO与人体内的血红蛋白结合,会造成人中毒缺氧。④实验室常用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳
【猜想与假设】猜想一:CO2、H2O;猜想二:CO、H2O;猜想三:CO2、CO、H2O。
【实验探究】将甲烷在一定量的纯净氧气中燃烧的产物依次通过如图装置(部分夹持,固定装置省略)进行验证:
(1)实验过程中观察到A中白色粉末变为蓝色,B、E中澄清石灰水变浑浊,D中 (填实验现象),由此推断猜想 成立。(C中氢氧化钠溶液足量)
(2)实验过程中B装置的作用是 ;装置D中反应的化学方程式是 。
【反思与交流】
(3)实验过程中用纯净O2而不用空气的原因是 。
【拓展与创新】
(4)同学想根据装置E的质量变化(澄清石灰水足量),计算出氧化铁样品的纯度,称量a克氧化铁样品,称取完全反应前后装置E的质量分别为b克和c克。则氧化铁样品的纯度为 %(用a、b、c表示)。
【答案】(1) 红棕色粉末变成黑色 三
(2) 检验气体中是否含有二氧化碳
(3)空气中含有二氧化碳和水蒸气,影响对产物的检验
(4)
【详解】(1)实验过程中观察到A中白色粉末变为蓝色,说明气体中含有水蒸气,B中澄清石灰水变浑浊,说明气体中含有二氧化碳,E中澄清石灰水变浑浊,说明气体中含有一氧化碳,因为一氧化碳和氧化铁高温下反应生成铁和二氧化碳,生成的二氧化碳使E中的澄清石灰水变浑浊,观察到:D中红棕色粉末变成黑色,由此推断猜想三成立;
(2)实验过程中B装置的作用是检验气体中是否含有二氧化碳,这是因为二氧化碳能和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水;
D装置中一氧化碳和氧化铁高温下反应生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式为:;
(3)实验过程中用纯净O2而不用空气的原因是空气中含有二氧化碳和水蒸气,影响对产物的检验;
(4)装置E中增加的质量为生成的二氧化碳的质量,为(c-b)克;设氧化铁样品的纯度为x
25.(23-24九年级上·云南昆明·期末)随着我国“资源节约型”与“环境友好型”社会的建设,城市垃圾的处理成为了一项重要工程。某校实践小组的同学们在老师的组织下,带着极大的兴趣对垃圾的焚烧产物及宣传活动等展开了项目化学习。
【提出问题】垃圾焚烧产生的气体中是否含有SO2、CO、CO2?
【调查资料】①SO2能使红色的品红溶液褪色,常用于检验SO2;
②紫红色酸性高锰酸钾溶液可与SO2反应而褪色,常用于除去SO2;
③SO2也能使澄清石灰水变浑浊。
【进行实验】
(1)设计实验方案,探究垃圾焚烧产生的气体成分。
实验步骤
实验现象
实验结论
①将除尘后的气体通入盛有少量品红溶液的试管中
红色褪去
②将除尘后的气体先通过图1装置后,再通入盛有澄清石灰水的试管中
澄清石灰水变浑浊
含有CO2
【反思评价】
(2)步骤②中,气体先通过图1装置的目的是 。
(3)步骤②中,澄清石灰水变浑浊的化学方程式为 。
(4)小组同学通过一定手段,测得焚烧垃圾时间段内CO体积分数出现异常增大,其原因可能是 。
【成果分享】
(5)同学们通过各种方式,学到了垃圾减量化、无害化、资源化的分类管理知识。那么,废旧金属垃圾的处理方式 。
【答案】(1)含有SO2
(2)吸收二氧化硫,防止对二氧化碳检验形成干扰
(3)Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
(4)瓶内氧气不足
(5)回收利用
【详解】(1)SO2能使红色的品红溶液褪色,所以将除尘后的气体通入盛有少量品红溶液的试管中,红色褪去,说明垃圾焚烧产生的气体中含有SO2;
(2)步骤②中,气体先通过图1装置的目的是利用紫红色酸性高锰酸钾溶液除去二氧化硫,防止对二氧化碳检验形成干扰;
(3)澄清石灰水变浑浊是二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,化学方程式为:Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O;
(4)由图2可知,焚烧时间内,一氧化碳体积分数出现异常增大,可能是与可燃物接触的氧气不足,导致燃烧不充分;
(5)废旧金属垃圾的处理方式可以是回收利用等。
26.(23-24九年级上·云南昆明·期末)可燃冰是一种新型能源,在我国南海储量很高,其主要成分为甲烷的水合物。甲烷也是沼气、瓦斯气的主要成分,CH4能与CuO在加热条件下反应,某化学兴趣小组同学设计实验探究CH4与CuO反应。
【提出问题】CH4与CuO的反应产物是什么?
【查阅资料】白色的无水硫酸铜固体遇水变蓝色.
【设计方案】根据资料设计如图实验装置:
【实验步骤】连接装置,检查气密性,装入药品,通入甲烷一段时间后,点燃酒精灯。
【实验现象】A装置内黑色粉末变为红色,B装置中白色固体变为蓝色,C中澄清石灰水变浑浊。
【实验分析】
(1)设计B装置的目的是 。
(2)C装置中发生反应的化学方程式为 。
【实验结论】
(3)请根据以上实验现象写出CH4与CuO反应的化学方程式 。
【拓展应用】
(4)实验结束后,同学们发现玻璃管内壁附着的铜用水不易清洗干净,通过查阅资料获得三种能清除铜的方案,请写出你认为较优的一种方案编号并陈述理由 。
I.加入浓硫酸并微热:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
II.加入浓硝酸与铜反应:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
III.加入氯化铁溶液:Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2
(5)实验步骤和装置不变,将图中甲烷换成某火箭燃料X进行实验。观察到A装置中的黑色粉末变为红色,B装置中的固体由白色变为蓝色,C装置中溶液不变浑浊,C中导出的气体是空气中含量最多的物质。已知X是由2种元素组成的纯净物,其相对分子质量为32,一个X分子由6个原子构成。X的化学式为 。
【答案】(1)检验是否有水生成
(2)
(3)
(4)方案III,因为不生成有害气体,且无需加热(合理即可)
(5)N2H4
【详解】(1)白色的无水硫酸铜固体遇水变蓝色,故设计B装置的目的是:检验是否有水生成;
(2)C中澄清石灰水变浑浊,说明反应生成了二氧化碳,故C装置中发生反应为二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,该反应的化学方程式为:;
(3)A装置内黑色粉末变为红色,说明反应生成了铜,白色的无水硫酸铜固体遇水变蓝色,B装置中白色固体变为蓝色,说明反应生成了水,二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,故C中澄清石灰水变浑浊,说明反应生成了二氧化碳,故甲烷和氧化铜在加热的条件下反应生成铜、二氧化碳和水,该反应的化学方程式为:;
(4)方案I产生了有害气体二氧化硫,且需要加热,浪费能源,方案II产生了有害气体二氧化氮,方案III无需加热,且不生成有害气体,故方案III最优;
(5)将图中甲烷换成某火箭燃料X进行实验。观察到A装置中的黑色粉末变为红色,说明反应生成了铜,B装置中的固体由白色变为蓝色,说明反应生成了水,C装置中溶液不变浑浊,说明无二氧化碳生成,C中导出的气体是空气中含量最多的物质,空气中含量最多的物质是氮气,故X和氧化铜反应生成铜、氮气和水,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,生成物中含Cu、H、O、N,反应物中含Cu、O,故反应物中还应含N、H元素,X是由2种元素组成的纯净物,故X由N、H元素组成,一个X分子由6个原子构成,设一个X分子中含x个N原子,则一个X分子中含6-x个氢原子,则,x=2,故X的化学式为:N2H4。
27.(23-24九年级上·云南昆明·期末)红枣中含有丰富的VC和糖类,常食能增强人体的免疫力,有补血养气安神等良好功效,红枣包装中常使用一种袋装防腐剂,品名为“504双吸剂”,其标签如图所示。某化学兴趣小组对一包久置的“504双吸剂”固体样品产生浓厚的兴趣,设计实验进行探究。
【提出问题】久置固体的成分是什么?
【作出猜想】久置固体中可能含有Fe、Fe2O3、CaO、Ca(OH)2和CaCO3。
【查阅资料】氧化铁和酸在常温下发生反应生成氯化铁和水;铁与氯化铁溶液在常温下发生反应生成氯化亚铁;步骤③观察到溶液变浑浊,该步骤中还生成另外一种化合物。
【实验探究】
(1)甲同学的方案:
实验操作
实验现象
实验结论
加足量的 。
固体逐渐消失,有大量无色气体产生,得到浅绿色溶液。
固体中一定含有 ,
一定不含Fe2O3。
乙同学认为甲同学的实验并不能得出一定不含Fe2O3的结论,他设计如下实验方案继续验证。
(2)步骤①样品用磁铁吸引前需经过研碎,其中研碎的目的 ;
(3)②中固体溶解时放出大量热,由此可以判断固体中一定含有 。
(4)③中反应的化学方程式是 。
(5)乙同学对滤渣B又进行探究。
实验操作
实验现象
实验结论
取少量固体于试管中,滴加足量的稀盐酸,
并将气体通入澄清石灰水
固体逐渐消失有气泡
产生、
固体中一定含有
CaCO3和Fe2O3。
【反思与评价】甲、乙两同学经过讨论后,完善实验方案最终确定该久置固体的成分是Fe、Fe2O3、CaO、CaCO3。
【答案】(1) 稀盐酸 Fe
(2)增大接触面积,使得铁粉能够充分吸引
(3)CaO
(4)Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH
(5)澄清石灰水变浑浊,溶液呈黄色
【详解】(1)甲同学的方案:取少量固体放于试管中,滴加足量的稀盐酸,铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,所以固体逐渐消失,有大量无色气体产生,得到浅绿色溶液,说明固体中一定含有铁;
(2)步骤①样品用磁铁吸引前需经过研碎,其中研碎是为了增大接触面积,使得铁粉能够充分吸引;
(3)氧化钙溶于水放出大量的热量,②中固体溶解时放出大量热,由此可以判断固体中一定含有氧化钙;
(4)步骤③中碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠,反应的化学方程式为:Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH;
(5)固体中含有CaCO3和Fe2O3,都会与盐酸反应,CaCO3与盐酸反应产生CO2使澄清石灰水变浑浊,Fe2O3与盐酸产生氯化铁为黄色。
28.(23-24九年级上·云南玉溪·期末)中央电视台举办的“3.15”晚会曾曝出某品牌金饰品掺假的事件,引起同学们的好奇。某化学兴趣小组在老师指导下对几种常见金属饰品进行了相关的探究活动。
【查阅资料】
假黄金通常含黄铜(Cu-Zn合金),Zn可与稀盐酸反应生成气体。
假铂金或假银饰品通常含金属钯(Pd),钯是航空、航天等高科技领域以及汽车制造业不可缺少的关键材料,呈银白色,有金属光泽可作饰品。
【提出问题】(1)怎样鉴别真假黄金?
(2)怎样确定钯的金属活动性?
【实验药品】钯(Pd)、铂(Pt)、稀盐酸、硝酸银溶液和氯化钯(PdCl2)溶液
【实验探究】
(1)鉴别黄金样品的真假
实验步骤
实验现象
分析与结论
取少量黄金样品于试管中,滴加稀盐酸。
黄金样品表面有气泡产生。
此样品为 (选填“真”或“假”)黄金,反应的化学方程式为 。
(2)探究钯的金属活动性
实验步骤
实验现象
分析与结论
I:将金属钯浸入硝酸银溶液中一段时间。
无明显现象
金属活动性:Pd Ag(选填“>”或“<”)
Ⅱ:将金属铂浸入氯化钯溶液中一段时间。
无明显现象
钯的活动性比铂强。结合实验I和Ⅱ,初步得出钯、银、铂的金属活动性由强到弱的顺序为 。
【拓展应用】
(3)小组同学误将实验探究(2)中实验I和Ⅱ的液体一起倒入废液缸中,结果出现白色沉淀,该白色沉淀可能是 (填化学式);
【答案】(1) 假
(2) < 银>钯>铂
(3)AgCl
【详解】(1)在金属活动性顺序中,位于氢前的金属能和酸反应,由于锌能和盐酸反应生成氯化锌和氢气,而金不能和盐酸反应,则说明此样品为假黄金;
反应的化学方程式为:。
(2)I、在金属活动性顺序中,位于前面的金属能把位于后面的金属从其化合物溶液中置换出来,由于钯不能把银从其硝酸银溶液中置换出来,则说明金属活动性:钯<银。
Ⅱ、该实验的结论为钯的活动性比铂强,结合前面分析,可知金属活动性顺序:银>钯>铂。
(3)由于氯化锌能和硝酸银反应生成氯化银沉淀,则该白色沉淀可能为氯化银,化学式为AgCl。
29.(23-24九年级上·云南昭通·期末)杭州亚运会火炬的燃料是甲醇。某校化学兴趣第一小组查阅资料并设计实验,对甲醇燃烧后的产物的成分进行探究。
【提出问题】氧气不足时,甲醇燃烧后的产物含有什么成分?
【查阅资料】
①甲醇化学式为;
②甲醇不完全燃烧会产生一氧化碳;
③白色无水硫酸铜可用于检验水的产生,遇水变蓝;
④通入二氧化碳后,溴麝香草酚蓝水会由蓝变绿再变黄;
⑤浓硫酸具有较好的吸水性。
【猜想与假设】
猜想一:甲醇燃烧后的产物是水和一氧化碳;
猜想二:甲醇燃烧后的产物是一氧化碳和二氧化碳;
猜想三:甲醇燃烧后的产物是水、一氧化碳和二氧化碳。
(1)经讨论,第一小组的同学很快否定了猜想 ,理由是 。
【实验探究】
第一小组的同学从化学实验室获取了足量的甲醇燃烧后的产物样品,将其通入如图的实验装置进行探究。
【现象与结论】
①A装置中,白色无水变蓝;
②C装置中,溴麝香草酚蓝水由蓝变绿再变黄;
③E装置中,黑色粉末逐渐变成红色,F装置中溴麝香草酚蓝水由蓝变绿再变黄;
(2)结论:通过对上述实验现象的分析,说明上述猜想 正确,请写出该情况下甲醇燃烧的化学方程式: 。
【拓展应用】
(3)一氧化碳容易与运输氧气的某种蛋白质结合,让人中毒。G装置的作用是 。
【创新体验】
(4)同时产生一氧化碳和二氧化碳的化学反应有若干。如图,化学兴趣第二小组的同学取一定质量的碳粉和4克氧化铜进行实验,若产物既有一氧化碳又有二氧化碳,且试管中最后剩余的固体没有氧化铜,一定质量的碳粉质量取值范围是 。
【答案】(1) 二 化学反应前后元素种类不变(或反应物有氢元素,生成物也应该有氢元素,合理即可)
(2) 三
(3)尾气处理,避免一氧化碳污染空气
(4)0.3g~0.6g
【详解】(1)猜想二中甲醇燃烧后的产物是一氧化碳和二氧化碳,说明反应后生成物中缺少氢元素,不符合质量守恒定律。所以猜想二不正确。故填:二;化学反应前后元素种类不变(或反应物有氢元素,生成物也应该有氢元素,合理即可)。
(2)①白色无水CuSO4遇水变蓝,A装置中,白色无水CuSO4变蓝,说明样品中含有水。
②通入二氧化碳后,溴麝香草酚蓝水会由蓝变绿再变黄,则C装置中,溴麝香草酚蓝水由蓝变绿再变黄,说明样品中含有二氧化碳。
③E装置中,黑色粉末逐渐变成红色,F装置中溴麝香草酚蓝水由蓝变绿再变黄。说明样品中含有一氧化碳,反应生成二氧化碳。
综上所述:说明上述猜想三正确。
该情况下甲醇燃烧生成水、一氧化碳和二氧化碳。化学方程式。
故填:三;。
(3)由于一氧化碳有毒,为避免一氧化碳污染空气。所以G装置的作用是尾气处理,避免一氧化碳污染空气。故填:尾气处理,避免一氧化碳污染空气。
(4)设:4克氧化铜完全反应生成一氧化碳时,消耗碳粉质量为。
设:4克氧化铜完全反应生成二氧化碳时,消耗碳粉质量为。
综上所述:碳粉质量取值范围是0.3g~0.6g。故填:0.3g~0.6g。
30.(23-24九年级上·云南昭通·期末)某兴趣小组设计了如图甲所示装置对可燃物燃烧的条件进行了再探究。
【实验过程】
步骤I:组装仪器,检查装置气密性,装入药品;
步骤Ⅱ:用高能激光笔对准燃烧匙中蜡烛的烛芯和白磷照射一段时间后,观察到蜡烛被点燃,之后过一会儿熄灭。而这一过程中白磷始终不燃烧。
步骤Ⅲ:冷却至室温后,将装有白磷的燃烧匙提出水面,用高能激光笔照射一段时间后,观察到白磷被点燃。
【实验结论】
(1)蜡烛熄灭后,瓶内 (填“有”或“没有”)氧气剩余。
【实验分析】
(2)上述实验中,高能激光笔的作用是 。
(3)步骤Ⅱ中白磷开始不燃烧的原因是 。
【拓展提升】同学们对蜡烛熄灭后白磷还能继续燃烧的现象产生好奇,利用传感器分别测定了蜡烛、白磷在密闭容器中燃烧时氧气浓度的变化,结果如图乙所示:
(4)根据图乙中数据分析可知,白磷能够燃烧而蜡烛不燃烧的氧气浓度范围是 。
(5)白磷燃烧的化学反应方程式为 。
【答案】(1)有
(2)提供热量,引燃可燃物
(3)未与氧气接触
(4)5.1%~15.4%
(5)
【详解】(1)从图像可知,蜡烛停止燃烧时,氧气没有全部消耗,还有剩余;
(2)燃烧需要可燃物、温度达到可燃物着火点,与氧气接触,高能激光笔的作用是提供热量引燃白磷;
(3)燃烧需要可燃物、与氧气接触,温度达到着火点。白磷在水下,未与氧气接触,所以步骤Ⅱ中白磷开始不燃烧;
(4)从图像可知,蜡烛对应曲线氧气浓度为15.4%时不再降低,则氧气浓度小于等于15.4%时蜡烛不能燃烧,不继续消耗氧气。同理可知氧气浓度小于等于5.1%时白磷不能燃烧。所以白磷能够燃烧而蜡烛不燃烧的氧气浓度范围是5.1%~15.4%;
(5)白磷燃烧生成五氧化二磷,反应的化学方程式为:。
31.(23-24九年级上·云南昆明·期末)科学探究与实践是我们需要不断培养的学科核心素养。实验课上,同学们做了电解水的实验。
电解水时,通常要加入少量氢氧化钠溶液或硫酸钠溶液,目的是 。
某同学在做电解水实验时,错把氯化钠溶液当成硫酸钠溶液加入水中,发现与正极相连的石墨电极上出现黄绿色气体。
【提出问题】加入氯化钠的水通电时,石墨电极上分别生成了什么气体?
【查阅资料】①氯气(Cl2)是一种黄绿色、有刺激性气味的有毒气体,常温下1体积水里能溶解2体积的氯气;
②氯化钠溶液是在水中加入氯化钠固体,溶解后得到的混合物。
【提出假设】猜想Ⅰ:氧气和氯气;
猜想Ⅱ:氢气和氧气;
猜想Ⅲ:氢气和氯气。
【设计实验】
用如图所示装置来电解氯化钠溶液,并收集两个电极上产生的气体。
实验步骤
实验现象
解释或结论
①按照如图装置,通电一段时间后,用a、b两支试管分别收集两根石墨电极上产生的气体,观察气体颜色
试管a收集到黄绿色气体,试管b收集到无色气体
猜想 错误
②用拇指堵住试管b,移近点燃的酒精灯,移开拇指点火
听到爆鸣声
证明b试管中收集到的气体为 ,猜想 正确
【实验结论】
氯化钠溶液通电时,氯化钠和水反应除了生成两种气体外,还生成了氢氧化钠,请写出该反应的化学方程式: 。
【反思与评价】
联系电解水的实验,要证明水的组成,你认为在电解水时不可以加氯化钠溶液的原因是 。
【答案】 增强水的导电性 II 氢气/H2 III 有氯气生成则无法证明水的组成
【详解】水的导电性较弱,加入少量氢氧化钠溶液或硫酸钠溶液后使溶液中出现大量的带电离子,增强了水的导电性;
[设计实验]: 实验步骤①,由于有黄绿色的气体生成,根据资料可知有氯气生成,故证明猜想II错误;②移近点燃的酒精灯,移开拇指点火 听到爆鸣声,说明有氢气生成;则证明有氢气和氯气生成因此证明猜想III正确,故填:III;
[实验结论]:根据题意氯化钠和水反应除了生成两种气体即氢气和氯气,还生成了氢氧化钠,故化学方程式为:;
[反思与评价]:根据题意,该实验由于生成了氯气,则无法证明水是由氢元素和氧元素组成,所以电解水时不可以加氯化钠溶液,否则无法证明水是由氢元素和氧元素组成。
32.(23-24九年级上·云南昆明·期末)人被蚊虫叮咬时,蚊虫向人的皮肤“注射”了“蚁酸”,使叮咬处红肿痛痒。化学兴趣小组的同学们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?
【查阅资料】
①蚁酸是一种有机酸,化学名称叫甲酸,化学式为HCOOH;蚁酸在隔绝空气并加热的条件
会分解生成两种氧化物。
②CO可以还原Fe2O3,(Fe2O3+3CO2Fe+3CO2)
③CO有毒且会污染环境。
【实验探究】
(1)小亮同学根据蚁酸中含有 元素,推测出蚁酸分解生成的氧化物之一是H2O。
小亮同学对蚁酸分解生成的另一种氧化物提出猜想:
猜想一:该氧化物是CO2
猜想二:该氧化物是CO
于是他将蚁酸分解产生的气体通过如图实验装置进行验证:
(2)实验过程中,装置甲中无明显现象,则猜想 不成立。
(3)若猜想二成立,则装置丁中的现象是 ;装置丁中发生反应的化学方程式是 。
【讨论交流】
(4)从环保角度分析,该装置存在的明显不足是 。
【答案】(1)氢、氧
(2)一
(3) 澄清石灰水变浑浊
(4)缺少尾气处理装置
【详解】(1)根据(化学式为HCOOH)蚁酸中含有氢、氧元素,推测出蚁酸分解生成的氧化物之一是H2O;
(2)实验过程中,装置甲中无明显现象,说明生成物中没有二氧化碳,则猜想一不成立;
(3)若猜想Ⅱ成立,装置丙中,高温条件下一氧化碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,此反应的化学方程式是:;
(4)一氧化碳有毒,排放到空气中会污染空气,则从环保角度分析,该装置存在的明显不足是缺少尾气处理装置。
33.(23-24九年级上·云南昭通·期末)在浓硫酸催化作用下,固体草酸(H2C2O4)受热分解生成水和碳的氧化物。某化学课外兴趣小组对生成物中有几种碳的氧化物进行了如下探究。
【查阅资料】①氢氧化钠溶液能很好的吸收二氧化碳;
②浓硫酸是实验室里一种常用的干燥剂,能干燥某些气体。
【提出问题】生成物中有哪几种碳的氧化物?
【猜想与假设】
(1)猜想1:只有CO;猜想2:只有CO2;猜想3: 。
【设计实验】基于猜想3,兴趣小组同学设计了如图装置:
【实验探究】
(2)实验过程中观察到装置A中澄清石灰水变浑浊,证明有 气体。
(3)B中装入足量的氢氧化钠溶液,其作用是 。如果发现C中澄清石灰水 ,E装置中黑色粉末变成 ,F中澄清石灰水变浑浊,证明有CO气体。
(4)G处酒精灯的作用: 。
【实验结论】通过探究证明:猜想3成立。
【答案】(1)同时含有CO和CO2
(2)二氧化碳/CO2
(3) 完全吸收CO2 不变浑浊 变红
(4)燃烧掉尾气中的一氧化碳气体,防止污染空气
【详解】(1)固体草酸(H2C2O4)受热分解生成水和碳的氧化物(氧化物是指有两种元素组成,且其中一种是氧元素的化合物),碳的氧化物为一氧化碳或二氧化碳,结合猜想1和猜想2可知,猜想3为:同时含有CO和CO2;
(2)由于二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,所以实验过程中观察到装置A中澄清石灰水变浑浊,证明有CO2气体;
(3)根据资料:氢氧化钠溶液能很好的吸收二氧化碳,则B中装入足量的氢氧化钠溶液,其作用是完全吸收CO2,防止影响一氧化碳的验证;若C中澄清石灰水不变浑浊,则可说明二氧化碳被吸收完全;一氧化碳具有还原性,能与氧化铜反应生成红色的铜和二氧化碳,如果发现E装置中黑色粉末变成红色,F中澄清石灰水变浑浊,证明有CO气体;
(4)一氧化碳有毒,排放到空气中会污染空气,则装置最后酒精灯的作用是燃烧掉尾气中的一氧化碳气体,防止污染空气。
34.(23-24九年级上·云南红河·期末)某化学兴趣小组的同学,为了比较金属R与铁、铜的金属活动性强弱,进行如下探究活动:
【查阅资料】铁的活动性比铜强;CuSO4溶液为蓝色
RSO4溶液为无色。
【进行猜想】对三种金属的活动性顺序做出如下猜想:
(1)猜想一:R>Fe>Cu; 猜想二: ; 猜想三:Fe>Cu>R。
【收集证据】
(2)为了验证哪一种猜想成立,甲、乙、丙三位同学分别展开实验探究。
主要操作
主要现象
实验结论
将打磨好的R丝插入盛有硫酸铜溶液的试管中
猜想一正确
将粗细相同打磨好的R丝、铁丝,分别插入体积和溶质质量分数都相同的稀硫酸中
R丝表面产生气泡速率比铁丝表面产生气泡速率 (填“快”或“慢”)
(3)请写出R与稀硫酸反应,生成RSO4溶液的化学方程式 。
【交流反思】三位同学交流讨论后认为,比较金属活动性强弱的方法有多种。
【归纳总结】他们总结得出比较金属活动性强弱的常见方法有:
(4)金属与氧气反应的难易和剧烈程度;
。
【答案】(1)Fe>R>Cu
(2) 有红色物质析出,溶液由蓝色变为无色 快
(3)
(4)金属与盐溶液是否反应或金属与 酸溶液是否反应或反应的剧烈程度
【详解】(1)由于铁的活动性比铜强,R可能比铁活泼,可能介于铁和铜之间,也可能铜比R活泼,结合猜想一、三,则猜想二应为Fe>R>Cu;
(2)根据实验结论:猜想一正确R>Fe>Cu;将打磨好的R丝插入盛有硫酸铜溶液的试管中,R能与硫酸铜反应生成铜和硫酸R,现象为有红色物质析出,溶液由蓝色变为无色;
根据实验结论:猜想一正确R>Fe>Cu;由于在金属活动性顺序中,位于前面的金属能与酸反应,且位置越靠前,反应越快,将粗细相同打磨好的R丝、铁丝,分别插入体积和溶质质量分数都相同的稀硫酸中,R丝表面产生气泡速率比铁丝表面产生气泡速率快;
(3)R与稀硫酸反应,生成RSO4溶液和氢气,化学方程式为:;
(4)由前面实验可知,比较金属活动性的方法有:
越活泼的金属与氧气反应越溶液,则可通过金属与氧气反应的难易和剧烈程度来比较;
根据在金属活动性顺序中,位于前面的金属能将位于后面的金属从其盐溶液中置换出来,则可通过金属与盐溶液是否反应来比较;
或由于在金属活动性顺序中,位于前面的金属能与酸反应,且位置越靠前,反应越快。
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题型03 实验与探究题
一、实验题
1.(23-24九年级上·云南德宏·期末)图甲装置是实验室常用装置,请按要求回答下列问题:
(1)请写出仪器①的名称是 。
(2)实验室可用高锰酸钾制取氧气,该反应的化学方程式为 ,试管口放一团棉花的作用是 。欲用该方法制取一瓶氧气,应选择的发生装置和收集装置是 (填字母序号)。
(3)将装置B、E、F相连接用于制取二氧化碳气体并验证其化学性质,若E装置中装有饱和碳酸氢钠溶液,则气体应从E装置的 (填“a”或“b”)端进入,F装置中可观察到的现象:试管中石蕊溶液 ,烧杯中澄清石灰 。
2.(23-24九年级上·云南文山·期末)根据下列装置图,回答有关问题:
(1)写出标号仪器的名称:① ;
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为 ;若要制取并收集一瓶比较干燥的氧气,应选用的发生装置和收集装置为 (选填字母),检验氧气是否收集满的方法为 ;
(3)实验室制取二氧化碳时,选用D而不用E收集二氧化碳的原因是 ;实验室制取二氧化碳的化学方程式为 ;
(4)和在加热条件下可反应生成,如图是实验室利用制取的装置
①装置F中二氧化锰起 作用;
②装置I用于收集,说明气体的密度 (填“小于”或“大于”)空气。
3.(23-24九年级上·云南玉溪·期末)如图是几种实验室制取气体的发生装置和收集装置。请回答下列问题:
(1)写出所标仪器的名称:① 。
(2)实验室制取二氧化碳气体,应选择的发生装置和收集装置为 (填写装置的序号),发生反应的化学方程式为 。
(3)用装置D收集O2,当导管口的气泡 放出时,再将导管口伸入盛满水的集气瓶。检验O2的方法是 。
(4)实验室里的甲烷气体是用乙酸钠固体和碱石灰固体共热制得的,制取甲烷的发生装置可选用 (填写装置的序号,下同)。甲烷难溶于水,密度比空气小,可选用的收集装置是 。
4.(23-24九年级上·云南昭通·期末)实验室制备氧气常用如图A~F的装置,请回答:
(1)写出图中标号为a,b的仪器名称:a ,b 。
(2)若将装置A的棉花团拿掉,请写出符合用该发生装置的化学方程式: 。
(3)若用装置D收集氧气,验满方法是 。
(4)实验室需少量甲烷气体,可用加热无水醋酸钠与碱石灰两种固体混合物制得。制甲烷气体的发生装置应选用 (填字母)装置,收集甲烷气体可选用E或P装置,由此推断甲烷具有的物理性质是 ,若用如图G装置收集该甲烷,气体由 (填“a”或“b”)端通入。
(5)甲同学将一条细铁丝缠绕在火柴末端,欲进行铁在氧气中燃烧的实验,集气瓶底部需要放少量水,其目的是 。将铁丝伸人集气瓶中,却发现没有“剧烈燃烧,火星四射”的现象,原因可能是 (任写一条)。
5.(23-24九年级上·云南保山·期末)根据图9所示实验装置,回答问题:
(1)写出标有字母a的仪器名称: 。
(2)实验室制CO2和O2均可使用的气体发生装置是 (填字母)。用E装置收集CO2时,验满的方法是 。用C装置收集O2,当导管口的气泡 放出时,开始收集。
(3)小明同学用图10所示装置探究MnO2、CuO作为催化剂对过氧化氢分解的催化效果,设计的方案和记录的数据如下表所示:
序号
过氧化氢溶液
催化剂
收集50mLO2所用时间
实验1
40mL2%
粉末状MnO20.4g
31s
实验2
40mL2%
粉末状CuOag
57s
①表格中a的值为 。
②结论:MnO2对过氧化氢分解的催化效果比CuO好。实验2中制取氧气反应的化学方程式为 。
③大家认为小明同学的实验结论不严谨。若要确定该实验结论正确,还需证明CuO在反应前后 都没有发生改变。
6.(23-24九年级上·云南昆明·期末)根据下图回答下列问题:
(1)写出H中有刻度线的仪器名称:① 。
(2)实验室用A和F装置制取并收集O2,反应的方程式是 ,某同学用该方法制取一集气瓶氧气后经检测发现,它并不能使带火星的木条复燃,老师说他收集的氧气浓度太低,请帮他分析可能的原因 (写出一点)。
(3)某同学用双氧水制取氧气,想获得平稳的气流,则可选择 作发生装置,该装置还可制取二氧化碳,其反应的方程式为 。
(4)上图中F装置有多种功能。若用装置G、H组合来收集并测定O2的体积,应先在集气瓶中装满水,然后将导管 (填“a”或“b”)端和导管c端连接。
(5)氨气是一种无色有刺激性气味的气体,密度比空气小,极易溶于水,溶于水形成的溶液是氨水。实验室用加热氯化铵和消石灰的固体混合物制取氨气。则实验室制取氨气选用的发生装置和收集装置是 (选填“A~E”字母序号)。
7.(23-24九年级上·云南昆明·期末)I.化学是一门以实验为基础的科学。回答下列问题:
(1)仪器①的名称为 。
(2)实验室可用装置B制取O2,反应的化学方程式为 ,实验室若用D装置收集O2,氧气应该从 管进入。
(3)用C装置制取气体的优点是 。
II.实验室通过氢气还原氧化铜实验来证明水的组成,取CuO粉末于装置F中称得质量为mg,取碱石灰于装置G中称得质量为ng,反应后称得装置F的质量为m1g,装置G的质量为n1g,根据下图回答问题:
(4)装置F中玻璃管内的实验现象为 。
(5)根据实验可计算出水中氧元素的质量分数为 。(用含m、m1、n、n1的代数式表示)
(6)实验前先通一段时间的氢气,其目的是 。
8.(23-24九年级上·云南昭通·期末)下图是实验室制取气体的常用装置。
(1)仪器a的名称为 。
(2)用氯酸钾制取氧气应选用的发生和收集装置 (从图1中A~F中选填序号),发生反应的化学方程式: 。
(3)实验室制取二氧化碳时,为获得平稳的气流,应选用的装置组合是 (从图1中A~F中选填序号),实验室检验二氧化碳的原理是 (用化学方程式表示)。
(4)如图2所示,该装置无论用排空气法还是用排水法收集气体时,都是c导管口与制取气体的发生装置相连接,则该气体具有 的性质(填一种即可)。
9.(23-24九年级上·云南曲靖·期末)已知草酸钙加热易分解:CaC2O4=ACaO+CO↑+CO2↑。为验证产物中既有CO又有CO2,兴趣小组的同学设计了如下实验装置(浓硫酸具有吸水性,可用于干燥气体)。回答下列问题。
(1)证明产物中有CO2的现象是 。
(2)D的硬质玻璃管中反应的化学方程式是 。
(3)有同学认为,在D装置后还要增加装置B才能验证一氧化碳的存在,你认为是否需要并说明理由 。
(4)从环保角度考虑,要对尾气进行处理,写出一种尾气处理的方法 。
(5)上述实验可证明CO具有 性。CO和CO2组成元素相同但化学性质不同的原因是 。
10.(23-24九年级上·云南曲靖·期末)完成下列小题
(1)根据下列装置,结合所学化学知识回答下列问题。
①写出仪器a的名称 。
②实验室用高锰酸钾制取氧气可选用的发生和收集装置是 ,反应的化学方程式为 。
③收集一瓶氧气并进行性质实验。
操作
现象
结论
硫燃烧时, (填字母)。
a.发出淡蓝色火焰
b.发出蓝紫色火焰
c.生成刺激性气味的气体
d.生成二氧化硫
氧气具有氧化性
依据燃烧产物推测,集气瓶中NaOH溶液的作用是 。
(2)如图是紧急供氧设备内部结构示意图。使用时按动点火装置,金属粉末反应放热,使药块分解持续供氧。类比KClO3制取氧气的化学反应,写出NaClO3受热产生氧气的化学反应方程式 ,基本反应类型为 。
11.(23-24九年级上·云南昭通·期末)下图是常见气体的实验室制备及性质探究的装置,请回答下列问题。
(1)仪器a的名称是 。
(2)实验室里可选择装置A用于制备氧气,反应的化学方程式为 。若用装置G收集氧气,检验氧气是否收集满的操作是 。
(3)如图F,用制得的氧气做硫燃烧的实验,集气瓶要留少量水的作用是 。
(4)实验室制取CO2,应选择的发生装置是 (填字母),选择此发生装置的突出优点是 。如下图所示,将一瓶二氧化碳气体慢慢倒入放有两支燃着的蜡烛的烧杯中,观察到的现象是 。
12.(23-24九年级上·云南昆明·期末)化学是一门以实验为基础的学科。请结合下列图示回答问题:
I、实验室制取气体的装置如下:
(1)写出仪器的名称:① 。
(2)实验室用氯酸钾和二氧化锰加热制取氧气,反应的化学方程式为 ;若采用上述原理制备并收集较纯净的氧气,可选用的装置组合为 (填字母序号)。检验收集的气体是氧气的方法 。
Ⅱ、某混合气体可能由氢气、一氧化碳、二氧化碳、水蒸气中的一种或几种组成。为检验其成分,设计如图所示的装置进行实验。该装置气密性良好,操作步骤规范,装置中药品用量均足量。
(提示:①无水硫酸铜是一种白色固体,遇水变蓝;②浓硫酸具有吸水性,可用作干燥剂;③氢氧化钠能与二氧化碳反应。)
(3)装置A中的药品是 (写名称)。
(4)装置C的作用是 。
(5)实验中观察到A、F中澄清石灰水变浑浊,D中黑色固体变为红色,E中无水硫酸铜变蓝,则原混合气体中一定含有的气体是 (填化学式)。
13.(23-24九年级上·云南昆明·期末)根据如图实验装置,回答问题:
提示:浓硫酸可以干燥二氧化碳
(1)C装置中标有①的仪器名称为 。
(2)请写出实验室制取二氧化碳的化学方程式 。根据该反应原理,从控制反应速率的角度考虑,请从图中选择制取装置收集一瓶干燥的二氧化碳,所选发生装置为 (填标号)用G装置干燥气体时二氧化碳气体应该从 (填“g”或“h”)端口通入。
(3)用B装置制取氧气,化学方程式为 ,收集较纯净的氧气可以选择 (填装置编号)。
14.(23-24九年级上·云南昆明·期末)化学是一门以实验为基础的学科。请结合图示回答问题:
(1)仪器①的名称为 。
(2)实验室制取二氧化碳的化学方程式为 。应选择的发生装置为 (填序号)。
(3)若采用E装置收集氢气,当 时氢气收集满。
(4)近几年,制氧机需求旺盛,市场上出现多种类型的制氧机。
①图甲是某品牌制氧机的工作原理示意图。在反应仓中第一步加入水、粉末状过碳酸钠(2Na2CO3•3H2O2),第二步加入粉末状二氧化锰,即可产生氧气.该制氧机的制氧原理:
第一步:2Na2CO3•3H2O2=2Na2CO3+3H2O2
第二步: (用化学方程式表示)。
②某家庭制氧机上有湿化瓶装置(如图乙)。关于该装置说法正确的有 (填序号)。
A.b导管连接制氧机 B.b导管连接病人吸氧的塑料管 C.该瓶可以观察氧气产生的速率
15.(23-24九年级上·云南玉溪·期末)制取气体是初中化学实验的重要内容,根据要求回答下列问题:
(1)仪器①的名称: 。
(2)实验室用C装置制取氧气,反应的化学方程式为 。实验装置B和C相比,C装置的优点是 。
(3)实验室用E装置收集氧气,下列操作正确的是______(填字母序号)。
A.先向大试管中加入高锰酸钾固体,再检查装置气密性
B.当导管口有气泡连续均匀冒出时,开始收集氧气
C.当气体收集满后,先从水中移出集气瓶,再用玻璃片盖住瓶口
D.气体收集完毕后,先将导管移出水面,再熄灭酒精灯
(4)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,发生反应的化学方程式为 。若用G装置收集二氧化碳,则气体应从 (填“a”或“b”)端通入。
(5)实验室常用加热氯化铵和氢氧化钙固体混合物的方法制取氨气,则可以选择的发生装置为 (填字母序号)。
16.(23-24九年级上·云南昆明·期末)化学小组的同学对乙炔(C2H2)燃烧的产物产生了兴趣,并进行探究:
【提出问题】乙炔(C2H2)燃烧后生成哪些物质?
【查阅资料】含碳元素的物质完全燃烧生成CO2,不完全燃烧生成CO:无水CuSO4遇水变蓝。
【猜想与假设】甲:CO2、H2O;乙:CO、H2O;丙:NH3、CO2、H2O;丁:CO2、CO、H2O。
(1)你认为 同学的猜想是错误的,理由是 。
【实验探究】为了验证上述猜想与假设,将乙炔在一定量的O2中燃烧的产物依次通过下列装置(如下图所示):
(2)A、B装置的顺序能否颠倒?(填“能”或“否”,并说明原因) 。
(3)实验中观察到A中无水CuSO4变蓝,B、D中澄清石灰水变浑浊,C中红色粉末变成黑色,由此推断 同学猜想成立。
(4)请写出C中红色粉末变成黑色的化学方程式 。
【反思与交流】
(5)D装置后添加气球的原因是 。
17.(23-24九年级上·云南昆明·期末)用如下图所示装置可以制备初中常见的气体,并进行相关性质的实验。
请回答下列问题:
(1)用高锰酸钾制取氧气,所选用的发生装置为 (填序号),发生反应的化学方程式为 。
(2)实验室里,常用加热无水醋酸钠和碱石灰固体混合物的方法制备甲烷,若用装置G收集甲烷,利用了甲烷 的物理性质,且气体应从导管 (填“a”或“b”)端通入。
(3)①D、E、F的实验中,装置E中蜡烛熄灭,同时装置F中溶液变浑浊,则装置F中反应的化学方程式为 。
②若实验时装置E中蜡烛燃烧更旺,则装置D中产生的气体是 (填化学式)。
③装置D中小试管的作用是 (填序号)。
a打开或关闭K时,可以使装置D中的反应随时发生或停止
b.形成液封,防止装置D中产生的气体从长颈漏斗逸出
④实验结束后,要将F中的混合物变得澄清,可用的方法有 (填序号)。
a.将混合物过滤 b.向其中加肥皂水 c.向其中加食盐水
二、科学探究题
18.(23-24九年级上·云南德宏·期末)化学课上,周老师给同学们表演了一个“水能生火”的魔术(如图1),他将包有过氧化钠(Na2O2)粉末的脱脂棉放在陶土网上,向棉花上滴了几滴水,棉花立刻燃烧起来,同学们产生了浓厚的兴趣,为什么脱脂棉会燃烧起来呢?
【查阅资料】脱脂棉易吸水、易燃烧,是经过化学方法处理过的棉花。
【提出猜想】
(1)小红的猜想:过氧化钠与水反应生成了可以支持燃烧的物质;小芳的猜想:过氧化钠与水反应会 (填“吸收”或“放出”)热量。
【实验探究】同学们设计了如图2的实验装置:
(2)打开分液漏斗的活塞,控制水滴加的速度,看到试管中有气泡产生,将带火星的木条靠近P出口,看到 ,由此验证了小红的猜想。
(3)实验中还观察到烧杯中导管口的现象是 ,由此验证了小芳的猜想。
(4)完成了以上实验,老师介绍过氧化钠(Na2O2)粉末与水反应的产物一共有两种,其中,可以支持燃烧的气体物质为 ,继续探究反应后生成的另一种物质是氢氧化钠(化学式为:NaOH),请写出过氧化钠(Na2O2)粉末与水反应的化学方程式: 。
【拓展延伸】
(5)过氧化钠经常被用于潜水艇和防毒面具中提供氧气,反应的化学方程式为,则推测X的化学式为 。
19.(23-24九年级上·云南昆明·期末)“青铜”因年代久远的铜制品上有青绿色的铜锈而得名。铜锈俗称铜绿,课外拓展活动开启“铜绿”探究。
【查阅资料】①铜绿,化学式为Cu2(OH)2CO3,受热易分解;②无水CuSO4为白色粉末,遇水变蓝;③碱石灰能吸收二氧化碳和水蒸气;④碳粉和氧化铜粉末均为黑色,均不溶于水。碳粉不与稀盐酸反应,氧化铜能与稀盐酸反应,溶液变蓝色。
【发现问题】小组同学将少量铜锈放入试管中加热,发现固体由绿色变成黑色。
【探究一】生成的黑色固体成分。
【猜想与假设】
(1)猜想一:黑色固体是C粉;
猜想二:黑色固体是 ;
猜想三:黑色固体是CuO和C粉的混合物;
【设计方案】
(2)
实验操作
实验现象
实验结论
取少量样品于试管中,加入足量稀盐酸
猜想二正确
【探究二】铜锈受热分解还会生成哪些物质。
【进行实验】
(3)选择如图所示装置进行验证。
步骤一:连接A和B,打开弹簧夹,通入一段时间的空气;
步骤二:关闭弹簧夹,依次连接装置A→B→C→D;
步骤三:点燃酒精灯,观察到明显现象后,停止加热。当观察到C中 ,说明铜锈受热分解生成了水;观察到装置D中澄清石灰水变浑浊,则进一步说明铜锈受热分解生成了 。
【反思与评价】
(4)装置A的作用主要是吸收空气中的水蒸气和二氧化碳,要先除去空气中的水蒸气和二氧化碳再加热铜绿的目的是 ,写出铜锈受热分解的方程式 。
20.(23-24九年级上·云南保山·期末)小明同学将木炭与浓硫酸加热后恢复到室温,发现产生了有刺激性气味的气体,且该气体能使澄清的石灰水变浑浊。小明同学在老师的指导下对该气体成分进行了探究。
【提出问题】
该气体的成分是什么?
【提出猜想】
(1)猜想一:该气体是SO2;
猜想二:该气体是 。
猜想三:该气体是SO2和CO2。
【查阅资料】
①SO2能与酸性高锰酸钾溶液反应,使其褪色。
②SO2也能使澄清石灰水变浑浊。
【实验设计】
装置如图11所示:
【现象与分析】
(2)装置B中酸性高锰酸钾溶液颜色变浅,说明气体中含有 。
(3)装置B中酸性高锰酸钾溶液必须足量的原因是 。
(4)装置C中反应的化学方程式为 ,说明气体中含有CO2。
【实验结论】
猜想三成立。
【反思交流】
(5)若装置B与装置C位置互换,判断该实验设计是否合理并说明理由: 。
(6)有同学认为,木炭与浓硫酸加热后生成的产物中,除上述已验证的物质外,至少还有一种产物,理由是 。
21.(23-24九年级上·云南昆明·期末)某化学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣,请你参与探究并回答相应问题:
【提出问题】甲烷燃烧后生成哪些物质?
【查阅资料】①含碳元素物质完全燃烧生成CO2,不完全燃烧生成CO;
②无水CuSO4遇水变蓝。
③NaOH会与CO2反应。
【猜想与假设】
甲:CO2、H2O;乙:CO、H2O;丙:NH3、CO2、H2O;丁:CO2、CO、H2O。
你认为 同学的猜想肯定错误。
【实验探究】为了验证上述猜想,将甲烷在一定量的O2中燃烧的产物依次通过下列装置:
实验中观察到A中无水CuSO4变蓝,B、E中澄清石灰水变浑浊,D中红色粉末变成了黑色,由此推断 同学猜想成立。
请写出B、D中反应的化学方程式: 、 。
装置E中气球的作用是 。
【反思与交流】控制燃烧条件,使燃料充分燃烧,对节约能源非常重要。
22.(23-24九年级上·云南玉溪·期末)某校化学兴趣小组的同学,探究二氧化锰是否是氯酸钾受热分解的催化剂时,设计了以下探究实验,请将该探究实验的实验报告补充完整。
【实验目的】探究二氧化锰是否是氯酸钾受热分解的催化剂。
【实验内容】
(1)
实验操作
实验现象
实验结论或总结
1.将氯酸钾加热至融化,用带火星的木条检验
带火星的木条复燃
氯酸钾受热分解产生氧气,但时间较长、温度较高
总结:二氧化锰是氯酸钾受热分解的催化剂
2.加热二氧化锰,用带火星的木条检验
带火星的木条
二氧化锰受热不产生氧气
3.将MnO2与KClO3的混合物加热,用带火星的木条检验
带火星的木条迅速复燃
二氧化锰能 氯酸钾的分解速度。反应的化学方程式为
【实验思考】
(2)小明认为上述探究实验尚不能完全得出表内“总结”,还需补充设计实验,验证从反应后的剩余物中分离出的MnO2化学性质不变,并证明MnO2在KClO3受热分解前后 不变。
(3)探究实验中,只做实验3可行吗? (填“可行”或“不可行”),请说明理由 。
23.(23-24九年级上·云南昭通·期末)焦炭与水蒸气在高温下反应,产物是一种俗称水煤气的气体燃料(其中不含甲烷),为确定水煤气的成分,某实验小组进行了如下探究。
【查阅资料】①新鲜的鸡血遇一氧化碳变为樱桃红色。
②生石灰做干燥剂,除去水分。
【提出猜想】小组成员对水煤气的成分提出以下四种猜想:
猜想一:H2、CO2;猜想二:H2、CO;猜想三:CO、CO2;猜想四:H2、CO、CO2。
(1)上面猜想中,猜想 不成立。
【实验探究】小组设计了下图所示的实验装置进行探究。
【实验现象】通入水煤气后,澄清石灰水不变浑浊,新鲜鸡血变樱桃红色。
(2)由此可知,水煤气中不含 (填化学式,下同),含有 。
【继续实验】在B处点燃气体,然后用一个干冷的烧杯罩在火焰上方。
(3)气体通过A后再在B处点燃时,观察到所罩烧杯的内壁 ,由此证明水煤气中含有H2,猜想 成立。
(4)由探究结果可知,焦炭与水蒸气高温下反应的化学方程式为 。
24.(23-24九年级上·云南昆明·期末)某化学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣,并设计实验探究:
【提出问题】甲烷燃烧后生成哪些物质?
【查阅资料】①含碳元素的物质完全燃烧生成CO2,不完全燃烧生成CO;②白色无水CuSO4粉末遇水变蓝色;③CO与人体内的血红蛋白结合,会造成人中毒缺氧。④实验室常用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳
【猜想与假设】猜想一:CO2、H2O;猜想二:CO、H2O;猜想三:CO2、CO、H2O。
【实验探究】将甲烷在一定量的纯净氧气中燃烧的产物依次通过如图装置(部分夹持,固定装置省略)进行验证:
(1)实验过程中观察到A中白色粉末变为蓝色,B、E中澄清石灰水变浑浊,D中 (填实验现象),由此推断猜想 成立。(C中氢氧化钠溶液足量)
(2)实验过程中B装置的作用是 ;装置D中反应的化学方程式是 。
【反思与交流】
(3)实验过程中用纯净O2而不用空气的原因是 。
【拓展与创新】
(4)同学想根据装置E的质量变化(澄清石灰水足量),计算出氧化铁样品的纯度,称量a克氧化铁样品,称取完全反应前后装置E的质量分别为b克和c克。则氧化铁样品的纯度为 %(用a、b、c表示)。
25.(23-24九年级上·云南昆明·期末)随着我国“资源节约型”与“环境友好型”社会的建设,城市垃圾的处理成为了一项重要工程。某校实践小组的同学们在老师的组织下,带着极大的兴趣对垃圾的焚烧产物及宣传活动等展开了项目化学习。
【提出问题】垃圾焚烧产生的气体中是否含有SO2、CO、CO2?
【调查资料】①SO2能使红色的品红溶液褪色,常用于检验SO2;
②紫红色酸性高锰酸钾溶液可与SO2反应而褪色,常用于除去SO2;
③SO2也能使澄清石灰水变浑浊。
【进行实验】
(1)设计实验方案,探究垃圾焚烧产生的气体成分。
实验步骤
实验现象
实验结论
①将除尘后的气体通入盛有少量品红溶液的试管中
红色褪去
②将除尘后的气体先通过图1装置后,再通入盛有澄清石灰水的试管中
澄清石灰水变浑浊
含有CO2
【反思评价】
(2)步骤②中,气体先通过图1装置的目的是 。
(3)步骤②中,澄清石灰水变浑浊的化学方程式为 。
(4)小组同学通过一定手段,测得焚烧垃圾时间段内CO体积分数出现异常增大,其原因可能是 。
【成果分享】
(5)同学们通过各种方式,学到了垃圾减量化、无害化、资源化的分类管理知识。那么,废旧金属垃圾的处理方式 。
26.(23-24九年级上·云南昆明·期末)可燃冰是一种新型能源,在我国南海储量很高,其主要成分为甲烷的水合物。甲烷也是沼气、瓦斯气的主要成分,CH4能与CuO在加热条件下反应,某化学兴趣小组同学设计实验探究CH4与CuO反应。
【提出问题】CH4与CuO的反应产物是什么?
【查阅资料】白色的无水硫酸铜固体遇水变蓝色.
【设计方案】根据资料设计如图实验装置:
【实验步骤】连接装置,检查气密性,装入药品,通入甲烷一段时间后,点燃酒精灯。
【实验现象】A装置内黑色粉末变为红色,B装置中白色固体变为蓝色,C中澄清石灰水变浑浊。
【实验分析】
(1)设计B装置的目的是 。
(2)C装置中发生反应的化学方程式为 。
【实验结论】
(3)请根据以上实验现象写出CH4与CuO反应的化学方程式 。
【拓展应用】
(4)实验结束后,同学们发现玻璃管内壁附着的铜用水不易清洗干净,通过查阅资料获得三种能清除铜的方案,请写出你认为较优的一种方案编号并陈述理由 。
I.加入浓硫酸并微热:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
II.加入浓硝酸与铜反应:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
III.加入氯化铁溶液:Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2
(5)实验步骤和装置不变,将图中甲烷换成某火箭燃料X进行实验。观察到A装置中的黑色粉末变为红色,B装置中的固体由白色变为蓝色,C装置中溶液不变浑浊,C中导出的气体是空气中含量最多的物质。已知X是由2种元素组成的纯净物,其相对分子质量为32,一个X分子由6个原子构成。X的化学式为 。
27.(23-24九年级上·云南昆明·期末)红枣中含有丰富的VC和糖类,常食能增强人体的免疫力,有补血养气安神等良好功效,红枣包装中常使用一种袋装防腐剂,品名为“504双吸剂”,其标签如图所示。某化学兴趣小组对一包久置的“504双吸剂”固体样品产生浓厚的兴趣,设计实验进行探究。
【提出问题】久置固体的成分是什么?
【作出猜想】久置固体中可能含有Fe、Fe2O3、CaO、Ca(OH)2和CaCO3。
【查阅资料】氧化铁和酸在常温下发生反应生成氯化铁和水;铁与氯化铁溶液在常温下发生反应生成氯化亚铁;步骤③观察到溶液变浑浊,该步骤中还生成另外一种化合物。
【实验探究】
(1)甲同学的方案:
实验操作
实验现象
实验结论
加足量的 。
固体逐渐消失,有大量无色气体产生,得到浅绿色溶液。
固体中一定含有 ,
一定不含Fe2O3。
乙同学认为甲同学的实验并不能得出一定不含Fe2O3的结论,他设计如下实验方案继续验证。
(2)步骤①样品用磁铁吸引前需经过研碎,其中研碎的目的 ;
(3)②中固体溶解时放出大量热,由此可以判断固体中一定含有 。
(4)③中反应的化学方程式是 。
(5)乙同学对滤渣B又进行探究。
实验操作
实验现象
实验结论
取少量固体于试管中,滴加足量的稀盐酸,
并将气体通入澄清石灰水
固体逐渐消失有气泡
产生、
固体中一定含有
CaCO3和Fe2O3。
【反思与评价】甲、乙两同学经过讨论后,完善实验方案最终确定该久置固体的成分是Fe、Fe2O3、CaO、CaCO3。
28.(23-24九年级上·云南玉溪·期末)中央电视台举办的“3.15”晚会曾曝出某品牌金饰品掺假的事件,引起同学们的好奇。某化学兴趣小组在老师指导下对几种常见金属饰品进行了相关的探究活动。
【查阅资料】
假黄金通常含黄铜(Cu-Zn合金),Zn可与稀盐酸反应生成气体。
假铂金或假银饰品通常含金属钯(Pd),钯是航空、航天等高科技领域以及汽车制造业不可缺少的关键材料,呈银白色,有金属光泽可作饰品。
【提出问题】(1)怎样鉴别真假黄金?
(2)怎样确定钯的金属活动性?
【实验药品】钯(Pd)、铂(Pt)、稀盐酸、硝酸银溶液和氯化钯(PdCl2)溶液
【实验探究】
(1)鉴别黄金样品的真假
实验步骤
实验现象
分析与结论
取少量黄金样品于试管中,滴加稀盐酸。
黄金样品表面有气泡产生。
此样品为 (选填“真”或“假”)黄金,反应的化学方程式为 。
(2)探究钯的金属活动性
实验步骤
实验现象
分析与结论
I:将金属钯浸入硝酸银溶液中一段时间。
无明显现象
金属活动性:Pd Ag(选填“>”或“<”)
Ⅱ:将金属铂浸入氯化钯溶液中一段时间。
无明显现象
钯的活动性比铂强。结合实验I和Ⅱ,初步得出钯、银、铂的金属活动性由强到弱的顺序为 。
【拓展应用】
(3)小组同学误将实验探究(2)中实验I和Ⅱ的液体一起倒入废液缸中,结果出现白色沉淀,该白色沉淀可能是 (填化学式);
29.(23-24九年级上·云南昭通·期末)杭州亚运会火炬的燃料是甲醇。某校化学兴趣第一小组查阅资料并设计实验,对甲醇燃烧后的产物的成分进行探究。
【提出问题】氧气不足时,甲醇燃烧后的产物含有什么成分?
【查阅资料】
①甲醇化学式为;
②甲醇不完全燃烧会产生一氧化碳;
③白色无水硫酸铜可用于检验水的产生,遇水变蓝;
④通入二氧化碳后,溴麝香草酚蓝水会由蓝变绿再变黄;
⑤浓硫酸具有较好的吸水性。
【猜想与假设】
猜想一:甲醇燃烧后的产物是水和一氧化碳;
猜想二:甲醇燃烧后的产物是一氧化碳和二氧化碳;
猜想三:甲醇燃烧后的产物是水、一氧化碳和二氧化碳。
(1)经讨论,第一小组的同学很快否定了猜想 ,理由是 。
【实验探究】
第一小组的同学从化学实验室获取了足量的甲醇燃烧后的产物样品,将其通入如图的实验装置进行探究。
【现象与结论】
①A装置中,白色无水变蓝;
②C装置中,溴麝香草酚蓝水由蓝变绿再变黄;
③E装置中,黑色粉末逐渐变成红色,F装置中溴麝香草酚蓝水由蓝变绿再变黄;
(2)结论:通过对上述实验现象的分析,说明上述猜想 正确,请写出该情况下甲醇燃烧的化学方程式: 。
【拓展应用】
(3)一氧化碳容易与运输氧气的某种蛋白质结合,让人中毒。G装置的作用是 。
【创新体验】
(4)同时产生一氧化碳和二氧化碳的化学反应有若干。如图,化学兴趣第二小组的同学取一定质量的碳粉和4克氧化铜进行实验,若产物既有一氧化碳又有二氧化碳,且试管中最后剩余的固体没有氧化铜,一定质量的碳粉质量取值范围是 。
30.(23-24九年级上·云南昭通·期末)某兴趣小组设计了如图甲所示装置对可燃物燃烧的条件进行了再探究。
【实验过程】
步骤I:组装仪器,检查装置气密性,装入药品;
步骤Ⅱ:用高能激光笔对准燃烧匙中蜡烛的烛芯和白磷照射一段时间后,观察到蜡烛被点燃,之后过一会儿熄灭。而这一过程中白磷始终不燃烧。
步骤Ⅲ:冷却至室温后,将装有白磷的燃烧匙提出水面,用高能激光笔照射一段时间后,观察到白磷被点燃。
【实验结论】
(1)蜡烛熄灭后,瓶内 (填“有”或“没有”)氧气剩余。
【实验分析】
(2)上述实验中,高能激光笔的作用是 。
(3)步骤Ⅱ中白磷开始不燃烧的原因是 。
【拓展提升】同学们对蜡烛熄灭后白磷还能继续燃烧的现象产生好奇,利用传感器分别测定了蜡烛、白磷在密闭容器中燃烧时氧气浓度的变化,结果如图乙所示:
(4)根据图乙中数据分析可知,白磷能够燃烧而蜡烛不燃烧的氧气浓度范围是 。
(5)白磷燃烧的化学反应方程式为 。
31.(23-24九年级上·云南昆明·期末)科学探究与实践是我们需要不断培养的学科核心素养。实验课上,同学们做了电解水的实验。
电解水时,通常要加入少量氢氧化钠溶液或硫酸钠溶液,目的是 。
某同学在做电解水实验时,错把氯化钠溶液当成硫酸钠溶液加入水中,发现与正极相连的石墨电极上出现黄绿色气体。
【提出问题】加入氯化钠的水通电时,石墨电极上分别生成了什么气体?
【查阅资料】①氯气(Cl2)是一种黄绿色、有刺激性气味的有毒气体,常温下1体积水里能溶解2体积的氯气;
②氯化钠溶液是在水中加入氯化钠固体,溶解后得到的混合物。
【提出假设】猜想Ⅰ:氧气和氯气;
猜想Ⅱ:氢气和氧气;
猜想Ⅲ:氢气和氯气。
【设计实验】
用如图所示装置来电解氯化钠溶液,并收集两个电极上产生的气体。
实验步骤
实验现象
解释或结论
①按照如图装置,通电一段时间后,用a、b两支试管分别收集两根石墨电极上产生的气体,观察气体颜色
试管a收集到黄绿色气体,试管b收集到无色气体
猜想 错误
②用拇指堵住试管b,移近点燃的酒精灯,移开拇指点火
听到爆鸣声
证明b试管中收集到的气体为 ,猜想 正确
【实验结论】
氯化钠溶液通电时,氯化钠和水反应除了生成两种气体外,还生成了氢氧化钠,请写出该反应的化学方程式: 。
【反思与评价】
联系电解水的实验,要证明水的组成,你认为在电解水时不可以加氯化钠溶液的原因是 。
32.(23-24九年级上·云南昆明·期末)人被蚊虫叮咬时,蚊虫向人的皮肤“注射”了“蚁酸”,使叮咬处红肿痛痒。化学兴趣小组的同学们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?
【查阅资料】
①蚁酸是一种有机酸,化学名称叫甲酸,化学式为HCOOH;蚁酸在隔绝空气并加热的条件
会分解生成两种氧化物。
②CO可以还原Fe2O3,(Fe2O3+3CO2Fe+3CO2)
③CO有毒且会污染环境。
【实验探究】
(1)小亮同学根据蚁酸中含有 元素,推测出蚁酸分解生成的氧化物之一是H2O。
小亮同学对蚁酸分解生成的另一种氧化物提出猜想:
猜想一:该氧化物是CO2
猜想二:该氧化物是CO
于是他将蚁酸分解产生的气体通过如图实验装置进行验证:
(2)实验过程中,装置甲中无明显现象,则猜想 不成立。
(3)若猜想二成立,则装置丁中的现象是 ;装置丁中发生反应的化学方程式是 。
【讨论交流】
(4)从环保角度分析,该装置存在的明显不足是 。
33.(23-24九年级上·云南昭通·期末)在浓硫酸催化作用下,固体草酸(H2C2O4)受热分解生成水和碳的氧化物。某化学课外兴趣小组对生成物中有几种碳的氧化物进行了如下探究。
【查阅资料】①氢氧化钠溶液能很好的吸收二氧化碳;
②浓硫酸是实验室里一种常用的干燥剂,能干燥某些气体。
【提出问题】生成物中有哪几种碳的氧化物?
【猜想与假设】
(1)猜想1:只有CO;猜想2:只有CO2;猜想3: 。
【设计实验】基于猜想3,兴趣小组同学设计了如图装置:
【实验探究】
(2)实验过程中观察到装置A中澄清石灰水变浑浊,证明有 气体。
(3)B中装入足量的氢氧化钠溶液,其作用是 。如果发现C中澄清石灰水 ,E装置中黑色粉末变成 ,F中澄清石灰水变浑浊,证明有CO气体。
(4)G处酒精灯的作用: 。
【实验结论】通过探究证明:猜想3成立。
34.(23-24九年级上·云南红河·期末)某化学兴趣小组的同学,为了比较金属R与铁、铜的金属活动性强弱,进行如下探究活动:
【查阅资料】铁的活动性比铜强;CuSO4溶液为蓝色
RSO4溶液为无色。
【进行猜想】对三种金属的活动性顺序做出如下猜想:
(1)猜想一:R>Fe>Cu; 猜想二: ; 猜想三:Fe>Cu>R。
【收集证据】
(2)为了验证哪一种猜想成立,甲、乙、丙三位同学分别展开实验探究。
主要操作
主要现象
实验结论
将打磨好的R丝插入盛有硫酸铜溶液的试管中
猜想一正确
将粗细相同打磨好的R丝、铁丝,分别插入体积和溶质质量分数都相同的稀硫酸中
R丝表面产生气泡速率比铁丝表面产生气泡速率 (填“快”或“慢”)
(3)请写出R与稀硫酸反应,生成RSO4溶液的化学方程式 。
【交流反思】三位同学交流讨论后认为,比较金属活动性强弱的方法有多种。
【归纳总结】他们总结得出比较金属活动性强弱的常见方法有:
(4)金属与氧气反应的难易和剧烈程度;
。
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