专题10 实验探究题(河南专用)-【好题汇编】2025年中考化学一模试题分类汇编
2025-05-23
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内容正文:
专题10 实验探究题
考点概览
题型一 微型实验
题型二 与压强有关的实验
题型三 数字化实验、电解水实验
题型四 跨学科实践
题型五 质量守恒定律的应用
题型六 综合实验
微型实验题型一
1.(2025·河南省周口市·一模)用如图所示的微型实验装置进行一氧化碳还原氧化铁的实验。下列说法中不正确的是
A.开始时应先通入一氧化碳,后预热玻璃管
B.实验中A处粉末由红色逐渐变为黑色
C.生成的铁和二氧化碳的质量比为14:11
D.B处的澄清石灰水变浑浊
2.(2025·河南省周口市·一模)某化学小组的同学设计如图所示微型实验装置,通过创新改进实验装置来进一步探究制取二氧化碳的方法。
(1)在制气管中加入石灰石颗粒,推压加液器的活塞加入适量稀盐酸,写出可观察到的现象。
(2)写出烧杯中发生反应的化学方程式。
(3)实验过程中,若要随时停止反应,请简述操作步骤。
3.(2025·河南省南阳市·一模)如图是某微型实验的装置图,将热的浓硫酸滴入HCOOH液体中,反应生成一氧化碳和水,a、b处分别盛有氧化铁粉末和澄清石灰水,请回答:
(1)写出a处发生反应的化学方程式: 。
(2)b处放置澄清石灰水的目的是什么?
4.(2025·河南省周口市·一模)某化学小组的同学设计如图所示微型实验装置,通过创新改进实验装置来进一步探究制取二氧化碳的方法。
(1)在制气管中加入石灰石颗粒,推压加液器的活塞加入适量稀盐酸,写出可观察到的现象。
(2)写出烧杯中发生反应的化学方程式。
(3)实验过程中,若要随时停止反应,请简述操作步骤。
5.(2025·河南省周口市·一模)如图所示,A、B试管中各有一团用无色酚酞溶液润湿过的棉花,先关闭止水夹,将少量浓氨水滴在A试管的棉花上,然后再打开止水夹。
(1)请叙述A、B两处的实验现象 。
(2)请用分子的观点解释B处颜色变化的原因 。
6.(2025·河南省商丘市·一模)如图为某同学设计的综合性实验(装置气密性良好,且活塞可自由移动,白磷体积忽略不计)。
(1)白磷燃烧的化学方程式为 。
(2)若白磷过量,活塞最终将停在 (填“大于”“等于”或“小于”)4的位置。
(3)实验过程中观察到a处白磷燃烧,b处白磷不燃烧。由此可说明可燃物燃烧的条件之一是 。
7.(2025·河南省洛阳市·模拟)利用如图装置进行实验(夹持仪器略去)。步骤I:通入O2,白磷不燃烧;步骤II:停止通O2,点燃酒精灯加热蒸馏水至沸腾,白磷不燃烧;步骤Ⅲ:熄灭酒精灯,立即通入O2,白磷燃烧。
(1)该实验中使用气球的目的是什么?
(2)请从以下所给问题中任选一个回答。
①步骤I中白磷不燃烧的原因是什么 ?
②能说明可燃物燃烧需要氧气的实验现象有哪些 ?
与压强有关的实验题型二
1.(2025·河南省洛阳市·一模)在试管中加入以下某种固体,当向试管内滴入适量的水时,观察到U形管内液面左高右低的是
A.氯化钠 B.硝酸铵 C.氢氧化钠 D.氧化钙
2.(2025·河南省信阳市·一模)如图是实验室制取气体的常用装置。
(1)实验室可以选用(或)组合的一套装置制取氧气,写出用该套装置制取氧气的化学方程式。
(2)写出装置B停止反应的原理。
3.(2025·河南省商丘市·一模)如图为探究压强变化的装置,将少量分液漏斗中的液体滴入试管中,发现气球膨胀(滴入液体的体积忽略不计)。回答下列问题。
(1)若观察到气球先膨胀,然后又逐渐恢复原状,写出发生反应的化学方程式。
(2)若观察到气球膨胀,且不能恢复原状,写出所用固体和液体的一种组合。
4.(2025·河南省商丘市·一模)实验室制取气体的部分仪器或装置如图所示。回答问题。
(1)写出用图1装置制取O2的化学方程式 。
(2)请从图2中选择所需的仪器,组装成连续产生较多CO2的发生和收集装置 (写仪器序号)。
(3)图3装置可证明CO2是产生温室效应的气体,将装置放置在太阳光下照射一段时间后,观察到的现象是 ?
5.(2025·河南省周口市项城市·一模)如图是实验室制取气体的常用装置:
(1)若实验室用装置A、D组合制取氧气,请写出反应的化学方程式 。
(2)写出用装置B制取二氧化碳的化学反应方程式 。
(3)实验室中可用装置C代替装置B制取气体。请写出装置C的优点 。
6.(2025·河南省洛阳市·一模)根据相关生物知识我们知道,萌发的种子会吸收氧气产生二氧化碳。实验小组同学探究呼吸作用的装置如图所示。
(1)一段时间后发现甲装置内压强减小的量大于乙装置,说明NaOH溶液能与二氧化碳发生反应。写出NaOH溶液发生反应的化学方程式 。
(2)设计实验方案,检验实验后甲装置的NaOH溶液中是否还有氢氧化钠剩余。(简要叙述实验步骤、现象和结论)
数字化实验、电解水实验题型三
1.(2025·河南省周口市·一模)化学小组用pH传感器对两种抗酸胃药(碳酸氢钠片和氢氧化铝片)的抗酸性能进行探究,将药片研成粉末,分别与一定量的盐酸混合(同时逐滴滴加盐酸),其他条件相同情况下实验过程中pH数据如图。试回答下列问题:
(1)从药效持续时间角度考虑,服用哪种药片效果好?
(2)写出碳酸氢钠与盐酸反应的化学方程式。
2.(2025·河南省南阳市·一模)某同学用传感器测定稀盐酸与氢氧化钠溶液反应过程中的变化,测定的结果如图所示。
(1)该图横坐标表示的是 (填“稀盐酸”或“氢氧化钠溶液”)的体积。
(2)从点到点变化的微观实质是 。
3.(2025·河南省漯河市·)水是生命之源,是世间万物赖以生存的基础。
(1)活性炭可以用于净水,是因为活性炭具有 性。
(2)下图是电解水的实验装置图,回答下列问题:
①如图所示,电源a端表示的是 (选填“正极”或“负极”)。
②电解水的化学方程式为 。
4.(2025·河南省许昌市·模拟)水是一切生命赖以生存的重要物质基础,2024年世界水日的主题是“以水促和平”。通过电解水的实验可以探究水的组成,如图是电解水的实验装置图。
(1)切断电源,a、b端产生的气体用 分别放在两个玻璃尖嘴口检验。
(2)请写出电解水的化学方程式。
(3)a、b端产生的气体的质量比是多少?
5.(2025·河南省洛阳市·一模)如图是化学兴趣小组利用pH传感器探究氢氧化钠和稀盐酸溶液的反应过程。
(1)该实验中,打开磁力搅拌器,转动磁子,目的是?
(2)此反应的化学方程式是?当加入20mL稀盐酸时,锥形瓶中的溶液呈现什么颜色?
6.(2025·河南省驻马店市·一模)常温常压下,1体积水最多能溶解0.7体积二氧化碳。如图甲所示,用烧瓶收集一瓶二氧化碳气体,连接压强传感器和一只装有20mL蒸馏水的注射器,迅速将注射器里的蒸馏水全部压入烧瓶中,测得压强变化曲线如图乙所示。
(1)BC段压强上升的原因是什么?
(2)CD段压强缓慢减小,之后进行了什么操作后,看到DE段压强明显减小?
(3)最终F点压强大于B点,请解释原因。
7.(2025·河南省许昌市·一模)图甲是利用数字化传感器测得的盐酸和氢氧化钠溶液反应时溶液pH的变化图像。
(1)该反应的化学方程式为 。
(2)当溶液呈中性时,所消耗氢氧化钠溶液的体积是 mL。
(3)请在图乙的虚线框内将C点时溶液中的微粒补画完整 。
8.(2025·河南省郑州市登封市·一模)某同学利用如图所示创新装置探究水的组成。下列说法正确的是
A.b中气体能使带有火星的木条复燃
B.a和b中气体的体积比大约为
C.滴加氢氧化钠溶液是为了增强水的导电性
D.结合实验现象可知,水由氢气和氧气组成
9.(2025·河南省郑州市·一模)某化学社团自制电解水装置如下图所示。下列说法错误的是
A.若a管中气体为1mL,则b管中气体为3mL B.点燃b管中的气体可证明水中含有氢元素
C.镀铬曲别针做电极利用了金属的导电性 D.研究物质的分解是认识物质组成的一种思路
跨学科实践题型四
1.(2025·河南省周口市·一模)“劳动是一切幸福的源泉”。下列劳动实践与所涉及的化学知识不相符的是
选项
劳动实践
化学知识
A
用碳素墨水书写档案
常温下,碳的化学性质稳定
B
灼烧区分羊毛和涤纶
二者灼烧后的气味不同
C
用铁粉作食品保鲜剂
铁粉能吸收氧气和水
D
给叶片发黄的农作物施用尿素
尿素可给农作物补充钾元素
A.A B.B C.C D.D
2.(2025·河南省周口市·一模)生产、生活中蕴含着许多化学知识。
(1)自来水净化过程中使用了活性炭,是因为其具有 性。
(2)如图为模拟海洋生态系统的生态箱
①明明向生态箱中通入CO2,一段时间后烧杯中出现的现象是 ;
②测得生态箱内pH值下降,原因是 。(用化学方程式表示)
3.(2025·河南省濮阳市·一模)化学学习小组开展学科实践活动,利用塑料瓶、注射器、吸管、输液管等设计并制作简易供氧器,简易供氧器中的固体药剂是A和B,A是过碳酸钠,它是一种白色固体,遇水会分解生成和,B是催化剂,反应放出热量。下列说法不正确的是
A.甲装置是反应仓,乙装置是洗气仓 B.乙中的水有降温的作用
C.供氧器中的固体B一定是二氧化锰 D.通过乙装置可以观察氧气产生的速率
4.(2025·河南省濮阳市·一模)某兴趣小组开展“家用燃料的变迁与合理使用”跨学科实践活动。调查发现家用燃料变迁的大致历程为:
(1)丙烷气体在加压或降温条件下转化为液态过程中,从微观角度分析发生变化的什么?
(2)写出甲烷完全燃烧的化学方程式。
(3)分析如图信息,煤炭被天然气替代的原因可能是什么?(答一条即可)
5.(2025·河南省濮阳市·一模)某同学利用萌发种子和煮熟种子(初始温度相同)探究萌发种子进行呼吸作用时释放的气体,实验过程如图。一段时间后,打开活塞,向锥形瓶中注入清水,使瓶内的气体通入澄清石灰水,观察到左侧试管中澄清石灰水变浑浊,右侧试管中澄清石灰水未变浑浊。
(1)由实验可得萌发的种子进行呼吸作用释放出的气体为 。
(2)左侧试管中发生反应的化学方程式为 。
6.(2025·河南省三门峡市·一模)某兴趣小组在跨学科实践课上制作了如图所示的简易化学“制氧机”。请回答下列问题。
(1)请根据所学知识写出①中可选用的试剂名称。
(2)②中利用了氧气的什么性质?
(3)请写出检验收集到的气体为氧气的方法。
7.(2025·河南省南阳市邓州市·一模)低碳行动可采用碳封存,碳封存是指以捕获并安全存储二氧化碳的技术。下图是一种利用喷淋NaOH溶液捕获CO2的工艺流程图。
(1)碳封存从一定程度上可以预防的环境问题是 。
(2)写出工艺中生成生石灰的化学方程式 。
(3)在整个工艺流程中能循环利用的物质是 (写一种即可)。
8.某小组利用下图中的装置制备O2或CO2,并模拟自然界中 CO2的循环。回答下列问题。
(1)写出用 KMnO4制取O2的化学方程式。
(2)实验室用 H2O2和MnO2制取较纯净的O2时,应选择一套装置是 。
(3)若将CO2通入水中制得CO2的水溶液并进行如图2实验,将其置于阳光下一段时间,观察到有气泡产生,如何检验该气体可能是氧气。(写出选用物品及操作方法) 。
9.(2025·河南省洛阳市·一模)某探究小组按下图装置在实验室制备氧气和二氧化碳。图1为实验室制取气体的常用装置,图2是在跨学科实践活动中设计的简易供氧器。
(1)用A装置制取的化学方程式。
(2)图1中制取所需装置的连接顺序 (填装置导管口字母);写出反应的化学方程式 。
(3)若试剂甲为,根据所学知识选择试剂乙,反应仓中产生的化学反应原理(用化学方程式表示)。
10.(24-25九下·河南驻马店泌阳县·第一次模拟)植物光合作用可表示为:二氧化碳+水→有机物+氧气,推测组成该有机物的元素 ;探究光合作用原料的装置如下图(实验过程略去)。实验时乙中的植物叶片能检测出光合作用生成的有机物,而甲中的不能。请用化学方程式解释原因 。请写出实验室制取二氧化碳的化学方程式 。
11.(2025·河南省南阳市·一模)我国提出努力争取在2060年前实现“碳中和”,充分体现了解决气候问题的大国担当。化学课外活动小组开展了“低碳有我”实践活动,请完成下面小题。
(1)调查碳循环
①观察图1,自然界中消耗二氧化碳的途径有 (写一条即可)。
②基于“碳循环”视角,实现“碳中和”可以从两方面进行:减少二氧化碳排放; 。
③调查发现,我国的碳排放80%以上来自能源的使用。要减少能源使用对大气中二氧化碳含量的影响,下列措施可行的是 (填字母)。
A.严禁使用化石燃料
B.改进技术,提高能效
C.捕集能源使用过程中生成的二氧化碳,进行封存处理
(2)探究碳“捕捉”
根据二氧化碳的性质,可以用水和碱溶液“捕捉”二氧化碳。为比较“捕捉”效果,小组同学设计如图2所示实验,装置a端连接压强传感器,测得烧瓶内压强与时间的关系曲线如图3所示。
①图2中,甲、乙、丙注射器内的试剂分别是水、饱和石灰水、氢氧化钠浓溶液,分析图3可知“捕捉”二氧化碳效果最好的是 (填装置序号),该装置中发生反应的化学方程式为 。
②“碳封存”技术也是实现“碳中和”的重要途径之一。某实验基地通过一定技术将二氧化碳压缩存入地下,实现二氧化碳的封存。从微观角度分析,这一技术能够实现的原因是 。
质量守恒定律题型五
1.(2025·河南省周口市·一模)质量守恒定律是定量研究物质化学变化的核心理论和根本依据。某同学学习了质量守恒定律后,到实验室想亲自探究其他化学反应是否也遵守此定律,实验方法如图所示。
(1)写出实验 1 中发生反应的化学方程式。
(2)相似的实验但得出了不同的结论,请用质量守恒定律解释实验 2 中天平不平衡的原因。
2.(2025·河南省驻马店市·一模)如图所示,调节杠杆平衡后开始进行实验,下列说法错误的是
A.实验1中,一段时间后,活性炭包下沉 B.实验2中,加热后发现铜丝表面变黑且下沉
C.实验3中,一段时间后,铁粉包下沉 D.实验4中,一段时间后,锌块端下沉
3.(2025·河南省郑州市·一模)某实验小组利用图1实验探究质量守恒定律,下列说法错误的是
A.实验中固体由红色变为黑色
B.加热前后铜原子的数目不变
C.图1装置中,若没有小气球,则
D.图2纵坐标表示锥形瓶中氧气含量的变化过程
4.(2025·河南省郑州市·一模)某同学欲探究质量守恒定律,他将5.6g含有一种金属杂质的铁粉和一定量稀硫酸装入如图所示的装置中,称量整个装置的质量;然后将锥形瓶倾斜,使小试管中的稀硫酸流入瓶中,充分反应后,固体全部消失,再称量整个装置的质量,发现减少了0.3g。下列相关说法正确的是
A.发生的反应不遵守质量守恒定律
B.该铁粉中可能含有铜
C.消耗的质量为14.7g
D.若实验前在瓶口罩一个小气球,则可完成质量守恒定律的探究
5.(2025·河南省洛阳市·一模)某化学探究小组按图1、图2装置验证质量守恒定律,实验过程中瓶内物质质量变化用图3表示。下列有关说法正确的是
A.实验过程中锥形瓶内固体由黑色变为红色
B.实验过程中固体物质的质量变化与图3相符
C.气球的作用是平衡气压,形成密闭体系
D.该反应前后,铜原子和氧原子的种类、数目均不变,但质量增大
综合实验题型六
1.(2025·河南省商丘市·适考)如图所示所示是实验室制取气体的常用装置。
(1)实验室用装置A制取时,反应的化学方程式为 。若将D装置装满水后收集,应从 (填“a”或“b”)口通入。
(2)若用B装置制取,该装置中发生反应的化学方程式为 。用如图所示的D装置收集,应在(填“a”或“b”) 端进行验满。
(3)资料:石蕊是一种色素,紫色石蕊试液遇酸性物质会变红。湿润石蕊纸花和干燥石蕊纸花都是紫色的。烧杯中发生反应的化学方程式为 。向盛有纸花的烧杯中倒入,看到的现象为 ,该实验可证明下列选项中的 。
A.两朵纸花由下至上依次变红
B.二氧化碳的密度比空气大
C.二氧化碳能与水发生化学反应
(4)目前新能源汽车中的氢能汽车迅速发展,氢化钛作为储氢材料备受关注。用钛粉(Ti)生产氢化钛的反应为:。已知Ti的相对原子质量为48,若制得100kg氢化钛,试计算参加反应的的质量(写出计算过程及结果)。
2.(2025·河南省洛阳市·一模)某化学兴趣小组的同学对二氧化碳的来源、吸收、转化以及低碳措施产生了兴趣,开启了“低碳行动”项目式学习探究之旅。
Ⅰ.“碳”索发现
(1)空气中CO2的主要来源是人和动植物的呼吸以及煤、 、天然气等化石燃料的燃烧。
(2)验证二氧化碳能产生温室效应。
如图1所示,用两个相同的塑料瓶分别收集了厨房中炒菜前后天然气(主要成分是CH4)灶台旁的气体,放在阳光下一段时间,红墨水向 (填“左”或“右”)移动。
Ⅱ.物理固“碳”
(3)如图2将海水注入充满CO2气体的集气瓶中,振荡。若观察到 现象,可证明海水可以吸收CO2。
(4)将CO2气体压入地下可以实现CO2液态封存,从微观角度解释原因是 。
Ⅲ.捕风捉“碳”
同学们设计了一个简易的CO2捕捉器,如图3所示。
(5)在吸风机纱布上涂抹一层石灰乳(5mL水和2g 混合制得)进行实验,一段时间后发现纱布变硬,吸风效果变差,原因可能是 (用化学方程式表示)。
(6)如图4所示,分别向等质量、等质量分数的NaOH溶液和KOH溶液中同时且等速度通入二氧化碳,记录澄清石灰水明显变浑浊时所需的时间分别为和,若 (填“>”“<”或“=”),说明KOH溶液比NaOH溶液的吸“碳”效果更好。
Ⅳ.低“碳”行动
(7)植树造林有助于减少空气中二氧化碳的含量,除此之外,请再设计一条低碳行动方案 。
(8)该化学小组2025年植树节种了11棵树,若一棵树一天能吸收12kg二氧化碳,若这11棵树一天吸收的二氧化碳全部来源于甲烷燃烧,求燃烧的甲烷的质量?
3.(2025·河南省驻马店市·一模)某同学利用过氧化氢分解产生氧气的原理,自制了一个家庭简易制氧机。
(1)用化学方程式表示A瓶中的反应原理。
(2)该装置利用可以上下抽拉的线绳,可实现二氧化锰与过氧化氢溶液的接触与分离,这样设计的优点是什么?(答一点即可)
(3)B瓶中水有什么作用?(答一点即可)
4.(2025·河南省焦作市沁阳市·一模)电解水、锌粒与稀硫酸反应都可用于制氢气。
(1)图1是电解水的实验,与电源负极相连的玻璃管内的气体能够燃烧,该气体是 ,它燃烧的化学方程式是 。
(2)图2中发生反应的化学方程式是 。
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专题10 实验探究题
考点概览
题型一 微型实验
题型二 与压强有关的实验
题型三 数字化实验、电解水实验
题型四 跨学科实践
题型五 质量守恒定律的应用
题型六 综合实验
微型实验题型一
1.(2025·河南省周口市·一模)用如图所示的微型实验装置进行一氧化碳还原氧化铁的实验。下列说法中不正确的是
A.开始时应先通入一氧化碳,后预热玻璃管
B.实验中A处粉末由红色逐渐变为黑色
C.生成的铁和二氧化碳的质量比为14:11
D.B处的澄清石灰水变浑浊
【答案】C
【详解】A、一氧化碳具有可燃性,与空气混合在加热时可能会发生爆炸,在一氧化碳还原氧化铁实验中,开始时先通入一氧化碳,然后再预热玻璃管,反正发生爆炸,故正确;
B、A处发生的反应是一氧化碳在高温条件下还原氧化铁生成铁和二氧化碳,.氧化铁是红色粉末,生成的铁是黑色粉末,实验中可观察到A处粉末由红色逐渐变为黑色,故正确;
C、A处发生的反应是一氧化碳在高温条件下还原氧化铁生成铁和二氧化碳,.化学方程式为,则生成的铁和二氧化碳的质量比为(2×56):(3×44)=112:132 = 28:33,故错误;
D、由于A处反应生成了二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,所以B处的澄清石灰水会变浑浊,故正确;
故选:C。
2.(2025·河南省周口市·一模)某化学小组的同学设计如图所示微型实验装置,通过创新改进实验装置来进一步探究制取二氧化碳的方法。
(1)在制气管中加入石灰石颗粒,推压加液器的活塞加入适量稀盐酸,写出可观察到的现象。
(2)写出烧杯中发生反应的化学方程式。
(3)实验过程中,若要随时停止反应,请简述操作步骤。
【答案】(1)制气管中产生大量气泡,石灰石逐渐减少。
(2)
(3)抽拉加液器的活塞,使制气管中的液体进入加液器,稀盐酸与固体颗粒脱离接触,反应即可停止(或关闭弹簧夹,反应生成的气体逐渐增多,压力加大,把稀盐酸压回加液器中,反应即可停止)。
【详解】(1)在制气管中加入石灰石颗粒,推压加液器的活塞加入适量稀盐酸,碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,观察到的现象为制气管中产生大量气泡,石灰石逐渐减少。
(2)二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,化学方程式为2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O。
(3)实验过程中,若要随时停止反应,可抽拉加液器的活塞,使制气管中的液体进入加液器,稀盐酸与固体颗粒脱离接触,反应即可停止。或关闭弹簧夹,反应生成的气体逐渐增多,压力加大,把稀盐酸压回加液器中,反应即可停止。
3.(2025·河南省南阳市·一模)如图是某微型实验的装置图,将热的浓硫酸滴入HCOOH液体中,反应生成一氧化碳和水,a、b处分别盛有氧化铁粉末和澄清石灰水,请回答:
(1)写出a处发生反应的化学方程式: 。
(2)b处放置澄清石灰水的目的是什么?
【答案】(1)
(2)检验a处反应中有二氧化碳生成
【详解】(1)根据题意,浓硫酸和HCOOH液体反应生成一氧化碳,进入a处与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳,化学方程式为:;
(2)二氧化碳能使石灰水变浑浊,故在b处放置澄清石灰水的目的是:检验a处反应中有二氧化碳生成。
4.(2025·河南省周口市·一模)某化学小组的同学设计如图所示微型实验装置,通过创新改进实验装置来进一步探究制取二氧化碳的方法。
(1)在制气管中加入石灰石颗粒,推压加液器的活塞加入适量稀盐酸,写出可观察到的现象。
(2)写出烧杯中发生反应的化学方程式。
(3)实验过程中,若要随时停止反应,请简述操作步骤。
【答案】(1)制气管中产生大量气泡,石灰石逐渐减少。
(2)
(3)抽拉加液器的活塞,使制气管中的液体进入加液器,稀盐酸与固体颗粒脱离接触,反应即可停止(或关闭弹簧夹,反应生成的气体逐渐增多,压力加大,把稀盐酸压回加液器中,反应即可停止)。
【详解】(1)在制气管中加入石灰石颗粒,推压加液器的活塞加入适量稀盐酸,碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,观察到的现象为制气管中产生大量气泡,石灰石逐渐减少。
(2)二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,化学方程式为2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O。
(3)实验过程中,若要随时停止反应,可抽拉加液器的活塞,使制气管中的液体进入加液器,稀盐酸与固体颗粒脱离接触,反应即可停止。或关闭弹簧夹,反应生成的气体逐渐增多,压力加大,把稀盐酸压回加液器中,反应即可停止。
5.(2025·河南省周口市·一模)如图所示,A、B试管中各有一团用无色酚酞溶液润湿过的棉花,先关闭止水夹,将少量浓氨水滴在A试管的棉花上,然后再打开止水夹。
(1)请叙述A、B两处的实验现象 。
(2)请用分子的观点解释B处颜色变化的原因 。
【答案】 A处棉花先由无色变为红色,B处棉花后由无色变为红色 分子不停运动
【详解】用无色酚酞溶液遇碱性溶液变红色,所以用无色酚酞溶液润湿过的棉花,滴加少量浓氨水,白色棉花变红,说明氨水呈碱性。
(1)实验时,将少量浓氨水滴在A试管的棉花上,氨水先使酚酞试液变红。再打开止水夹,氨分子运动到B处,和水形成氨水,后使B处的酚酞试液变红。
(2)打开止水夹,几秒钟后氨分子运动到B处,和水形成氨水,试管B中白色棉花变红,说明氨分子是不断运动的。
6.(2025·河南省商丘市·一模)如图为某同学设计的综合性实验(装置气密性良好,且活塞可自由移动,白磷体积忽略不计)。
(1)白磷燃烧的化学方程式为 。
(2)若白磷过量,活塞最终将停在 (填“大于”“等于”或“小于”)4的位置。
(3)实验过程中观察到a处白磷燃烧,b处白磷不燃烧。由此可说明可燃物燃烧的条件之一是 。
【答案】(1)4P+5O22P2O5
(2)等于
(3)与氧气(或空气)接触
【详解】(1)白磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷,化学方程式为:;
(2)实验前活塞实验前停在 5处,白磷燃烧消耗装置内的氧气,充分反应直至燃烧结束,试管冷却,可观察到装置中活塞最终停留的接近刻度 4处,从该实验得出空气中氧气的体积分数约为1/5,若白磷过量,能充分反应活塞中的氧气,测定结果无误差,则活塞将停在等于4的位置;
(3)a处白磷与氧气接触,b处白磷不与氧气接触,因此观察到a处白磷燃烧,b处白磷不燃烧,由此可说明可燃物燃烧的条件之一是与氧气(或空气)接触。
7.(2025·河南省洛阳市·模拟)利用如图装置进行实验(夹持仪器略去)。步骤I:通入O2,白磷不燃烧;步骤II:停止通O2,点燃酒精灯加热蒸馏水至沸腾,白磷不燃烧;步骤Ⅲ:熄灭酒精灯,立即通入O2,白磷燃烧。
(1)该实验中使用气球的目的是什么?
(2)请从以下所给问题中任选一个回答。
①步骤I中白磷不燃烧的原因是什么 ?
②能说明可燃物燃烧需要氧气的实验现象有哪些 ?
【答案】(1)平衡内外压强;避免污染空气(合理即可)
(2) 温度未达到着火点 停止通O2,点燃酒精灯加热蒸馏水至沸腾,白磷不燃烧;熄灭酒精灯,立即通入O2,白磷燃烧
【详解】(1)通入氧气及白磷燃烧放热都会造成压强变大,则气球可缓冲装置内的气压,气球形成密封环境,可以避免生成的五氧化二磷进入空气,污染空气;
(2)①步骤I中未点燃酒精灯,白磷不燃烧的原因是温度未达到着火点;
②能说明可燃物燃烧需要氧气的现象是:停止通O2,点燃酒精灯加热蒸馏水至沸腾,白磷不燃烧;熄灭酒精灯,立即通入O2,白磷燃烧。
与压强有关的实验题型二
1.(2025·河南省洛阳市·一模)在试管中加入以下某种固体,当向试管内滴入适量的水时,观察到U形管内液面左高右低的是
A.氯化钠 B.硝酸铵 C.氢氧化钠 D.氧化钙
【答案】B
【详解】A、氯化钠溶解时溶液温度几乎不变,则装置中的温度几乎不变,U形管内液面不变,该选项不符合题意;
B、硝酸铵溶解吸热,装置中的温度降低,装置中的压强减小,则U形管内液面左高右低,该选项符合题意;
C、氢氧化钠溶解放热,装置中的温度升高,装置中的压强增大,则U形管内液面左低右高,该选项不符合题意;
D、氧化钙和水反应放热,装置中的温度升高,装置中的压强增大,则U形管内液面左低右高,该选项不符合题意。
故选B。
2.(2025·河南省信阳市·一模)如图是实验室制取气体的常用装置。
(1)实验室可以选用(或)组合的一套装置制取氧气,写出用该套装置制取氧气的化学方程式。
(2)写出装置B停止反应的原理。
【答案】(1)
(2)关闭弹簧夹,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,打开弹簧夹,气体输出,压强减小,液体重新进入试管,固液接触,反应发生
【详解】(1)A装置是加热固体制取氧气,试管口无棉花,加热氯酸钾和二氧化锰混合物制取氧气可用此发生装置,反应方程式是:;
(2)B装置带有多孔隔板和弹簧夹,关闭弹簧夹,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,打开弹簧夹,气体输出,压强减小,液体重新进入试管,固液接触,反应发生。
3.(2025·河南省商丘市·一模)如图为探究压强变化的装置,将少量分液漏斗中的液体滴入试管中,发现气球膨胀(滴入液体的体积忽略不计)。回答下列问题。
(1)若观察到气球先膨胀,然后又逐渐恢复原状,写出发生反应的化学方程式。
(2)若观察到气球膨胀,且不能恢复原状,写出所用固体和液体的一种组合。
【答案】(1)
(2)二氧化锰和过氧化氢溶液(或锌粒与稀硫酸等,合理即可)
【详解】(1)气球先膨胀后逐渐恢复原状,是因为反应放热使装置内温度升高,压强增大,气球膨胀;随后温度恢复到室温,压强减小,气球恢复原状。氧化钙与水反应生成氢氧化钙,此反应放热,符合该现象,化学方程式为。
(2)气球膨胀且不能恢复原状,是因为反应生成了气体,使装置内压强增大。过氧化氢溶液在二氧化锰催化作用下分解生成水、氧气;石灰石(或大理石,主要成分碳酸钙)与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳气体;锌粒与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气等,都符合该情况。
4.(2025·河南省商丘市·一模)实验室制取气体的部分仪器或装置如图所示。回答问题。
(1)写出用图1装置制取O2的化学方程式 。
(2)请从图2中选择所需的仪器,组装成连续产生较多CO2的发生和收集装置 (写仪器序号)。
(3)图3装置可证明CO2是产生温室效应的气体,将装置放置在太阳光下照射一段时间后,观察到的现象是 ?
【答案】(1)2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
(2)②③⑤⑦⑧⑨
(3)植物油液面a低b高
【详解】(1)图1装置适用于固体加热反应制取氧气,且试管口有一团棉花,故适用于高锰酸钾加热制取氧气,即高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑,故填:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;
(2)实验室制取二氧化碳的反应属于固液常温型,且若想连续制取较多二氧化碳,发生装置应选用锥形瓶、长颈漏斗和双孔橡皮塞,二氧化碳的密度比空气大,能溶于水,只能采用向上排空气法收集,因此所需的仪器有②③⑤⑦⑧⑨,故填:②③⑤⑦⑧⑨;
(3)将装置放置在太阳光下照射一段时间后,二氧化碳能产生温室效应,则左侧集气瓶中的温度较高,则可观察到植物油液面a低b高,故填:植物油液面a低b高。
5.(2025·河南省周口市项城市·一模)如图是实验室制取气体的常用装置:
(1)若实验室用装置A、D组合制取氧气,请写出反应的化学方程式 。
(2)写出用装置B制取二氧化碳的化学反应方程式 。
(3)实验室中可用装置C代替装置B制取气体。请写出装置C的优点 。
【答案】(1)
(2)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
(3)可以控制反应的发生与停止
【详解】(1)A是固体加热型装置,在试管口有一团棉花,是高锰酸钾制氧气,高锰酸钾在加热条件下会生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,故填:;
(2)实验室利用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳,大理石的主要成分是碳酸钙,能和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,故填:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
(3)多孔隔板可以将固体放在试管中部,通过开关止水夹控制固体液体接触和分离,当止水夹打开,固液接触,反应发生,当止水夹夹紧,装置内生成气体导致压强增大,将液体挤回长颈漏斗,液面降到多孔隔板以下与固体分离,反应停止,装置的优点是可以控制反应的发生与停止,故填:可以控制反应的发生与停止。
6.(2025·河南省洛阳市·一模)根据相关生物知识我们知道,萌发的种子会吸收氧气产生二氧化碳。实验小组同学探究呼吸作用的装置如图所示。
(1)一段时间后发现甲装置内压强减小的量大于乙装置,说明NaOH溶液能与二氧化碳发生反应。写出NaOH溶液发生反应的化学方程式 。
(2)设计实验方案,检验实验后甲装置的NaOH溶液中是否还有氢氧化钠剩余。(简要叙述实验步骤、现象和结论)
【答案】(1)
(2)实验步骤:取少量实验后甲装置中的氢氧化钠溶液于试管中,加入过量的氯化钙溶液,静置,取上层清液,滴加酚酞试液;
实验现象和结论:若产生白色沉淀,且上层清液变红,则说明溶液中还有氢氧化钠剩余;若产生白色沉淀,但上层清液不变红,则说明溶液中没有氢氧化钠剩余。
【详解】(1)二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水,化学方程式为;
(2)甲装置中,二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,检验实验后甲装置的NaOH溶液中是否还有氢氧化钠剩余,首先应该先加入过量氯化钙溶液,除去溶液中的碳酸钠,因为碳酸钠溶液也呈碱性,会干扰氢氧化钠的检验;若有白色沉淀生成,说明溶液中含有碳酸钠。此时再滴加酚酞试液,若溶液变红,说明上层清液中含有氢氧化钠,即原溶液中有氢氧化钠剩余;若溶液不变红,说明上层清液中没有氢氧化钠,即原溶液中氢氧化钠已完全反应。
故实验步骤:取少量实验后甲装置中的氢氧化钠溶液于试管中,加入过量的氯化钙溶液,静置,取上层清液,滴加酚酞试液。
实验现象和结论:若产生白色沉淀,且上层清液变红,则说明溶液中还有氢氧化钠剩余;若产生白色沉淀,但上层清液不变红,则说明溶液中没有氢氧化钠剩余。
数字化实验、电解水实验题型三
1.(2025·河南省周口市·一模)化学小组用pH传感器对两种抗酸胃药(碳酸氢钠片和氢氧化铝片)的抗酸性能进行探究,将药片研成粉末,分别与一定量的盐酸混合(同时逐滴滴加盐酸),其他条件相同情况下实验过程中pH数据如图。试回答下列问题:
(1)从药效持续时间角度考虑,服用哪种药片效果好?
(2)写出碳酸氢钠与盐酸反应的化学方程式。
【答案】(1)氢氧化铝片
(2)NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
【详解】(1)根据图示可知,服用氢氧化铝片后,能使pH处于最佳药效范围,服用碳酸氢钠片后,会使pH低于最佳药效范围,所以服用氢氧化铝片效果好;
(2)碳酸氢钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,方程式为:。
2.(2025·河南省南阳市·一模)某同学用传感器测定稀盐酸与氢氧化钠溶液反应过程中的变化,测定的结果如图所示。
(1)该图横坐标表示的是 (填“稀盐酸”或“氢氧化钠溶液”)的体积。
(2)从点到点变化的微观实质是 。
【答案】(1)氢氧化钠溶液
(2)氢离子与氢氧根离子结合生成水分子(或)
【详解】(1)根据图示,初始溶液的pH<7,显酸性,说明初始溶液为稀盐酸,随着另一溶液的加入,溶液的pH从小于7,逐渐增大到等于7,然后大于7,说明是将氢氧化钠溶液加入到稀盐酸中,则该图横坐标表示的是氢氧化钠溶液的体积;
(2)从点到点由小于7逐渐增大到等于7,即氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水,该变化的微观实质是氢离子与氢氧根离子结合生成水分子(或)。
3.(2025·河南省漯河市·)水是生命之源,是世间万物赖以生存的基础。
(1)活性炭可以用于净水,是因为活性炭具有 性。
(2)下图是电解水的实验装置图,回答下列问题:
①如图所示,电源a端表示的是 (选填“正极”或“负极”)。
②电解水的化学方程式为 。
【答案】(1)吸附
(2) 正极
【详解】(1)活性炭可以用于净水,是因为活性炭具有吸附性,可吸附色素和异味;
(2)①电解水实验中,根据“正氧负氢、氧一氢二”,与电源a端连接的管内产生的气体较少,为氧气,则电源a端表示电源的正极;
②水通电分解生成氢气和氧气,化学方程式为。
4.(2025·河南省许昌市·模拟)水是一切生命赖以生存的重要物质基础,2024年世界水日的主题是“以水促和平”。通过电解水的实验可以探究水的组成,如图是电解水的实验装置图。
(1)切断电源,a、b端产生的气体用 分别放在两个玻璃尖嘴口检验。
(2)请写出电解水的化学方程式。
(3)a、b端产生的气体的质量比是多少?
【答案】(1)燃着的小木条
(2)
(3)1:8
【详解】(1)电解水生成氢气和氧气,氢气具有可燃性,氧气具有助燃性,则可用燃着的小木条检验。
(2)电解水生成氢气和氧气,反应的化学方程式为:。
(3)电解水时,正极产生氧气,负极产生氢气,a管与电源负极相连,则收集的气体为氢气,b管收集的气体为氧气,结合方程式可知,生成的氢气和氧气的质量比为(2×1×2):(16×2)=1:8。
5.(2025·河南省洛阳市·一模)如图是化学兴趣小组利用pH传感器探究氢氧化钠和稀盐酸溶液的反应过程。
(1)该实验中,打开磁力搅拌器,转动磁子,目的是?
(2)此反应的化学方程式是?当加入20mL稀盐酸时,锥形瓶中的溶液呈现什么颜色?
【答案】(1)为了使氢氧化钠溶液与稀盐酸充分反应
(2)氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水,反应的化学方程式为: NaOH + HCl=NaCl + H2O;
当加入20mL稀盐酸时,滴有酚酞指示剂的溶液呈无色
【详解】(1)打开磁力搅拌器、转动磁子是为了使氢氧化钠溶液与稀盐酸充分反应;
(2)氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水,反应的化学方程式为: NaOH + HCl=NaCl + H2O,根据图示可知,当加入20mL稀盐酸时,pH=7,溶液呈中性,滴有酚酞指示剂的溶液呈无色。
6.(2025·河南省驻马店市·一模)常温常压下,1体积水最多能溶解0.7体积二氧化碳。如图甲所示,用烧瓶收集一瓶二氧化碳气体,连接压强传感器和一只装有20mL蒸馏水的注射器,迅速将注射器里的蒸馏水全部压入烧瓶中,测得压强变化曲线如图乙所示。
(1)BC段压强上升的原因是什么?
(2)CD段压强缓慢减小,之后进行了什么操作后,看到DE段压强明显减小?
(3)最终F点压强大于B点,请解释原因。
【答案】(1)迅速将注射器里的20mL蒸馏水全部压入烧瓶中,在这一瞬间,烧瓶内的气体被压缩,气体体积迅速减小,压强迅速上升
(2)振荡烧瓶
(3)常温常压下,1体积水最多能溶解0.7体积二氧化碳,加入的水无法把二氧化碳溶完,使得加入水的体积大于溶解二氧化碳的体积,导致压强比刚开始的压强大
【详解】(1)如图甲所示,用烧瓶收集二氧化碳气体,连接压强传感器和一只装有20mL蒸馏水的注射器,迅速将注射器里的蒸馏水全部压入烧瓶中,BC段压强上升,是因为迅速将注射器里的20mL蒸馏水全部压入烧瓶中,在这一瞬间,烧瓶内的气体被压缩,气体体积迅速减小,压强迅速上升;
(2)CD段压强缓慢减小,是因为二氧化碳逐渐溶解在水中,使瓶内气体的量减少,压强缓慢下降,之后要使DE段压强明显减小,是因为振荡了烧瓶,振荡加快了二氧化碳在水中的溶解速率,使得更多的二氧化碳快速溶解在水中,瓶内气体的量进一步快速减少,从而导致压强明显减小;
(3)常温常压下,1体积水最多能溶解0.7体积二氧化碳,加入的水无法把二氧化碳溶完,使得加入水的体积大于溶解二氧化碳的体积,导致压强比刚开始的压强大,所以F点压强大于B点。
7.(2025·河南省许昌市·一模)图甲是利用数字化传感器测得的盐酸和氢氧化钠溶液反应时溶液pH的变化图像。
(1)该反应的化学方程式为 。
(2)当溶液呈中性时,所消耗氢氧化钠溶液的体积是 mL。
(3)请在图乙的虚线框内将C点时溶液中的微粒补画完整 。
【答案】(1)
(2)10
(3)
【详解】(1)该反应为氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水,该反应的化学方程式为:;
(2)当溶液呈中性时,pH=7,此时所消耗氢氧化钠溶液的体积是10mL;
(3)由图可知,一开始pH小于7,随着反应的进行,pH逐渐增大至大于7,故该实验是将氢氧化钠溶液滴入稀盐酸中,C点时pH大于7,此时氢氧化钠过量,故C点溶液中溶质为氯化钠、氢氧化钠,图中应补充1个钠离子、1个氢氧根离子,故图为:。
8.(2025·河南省郑州市登封市·一模)某同学利用如图所示创新装置探究水的组成。下列说法正确的是
A.b中气体能使带有火星的木条复燃
B.a和b中气体的体积比大约为
C.滴加氢氧化钠溶液是为了增强水的导电性
D.结合实验现象可知,水由氢气和氧气组成
【答案】C
【详解】A、根据“负氢氧正”可知,b中气体是氢气,氢气不能使带有火星的木条复燃,故选项说法错误;
B、a和b中气体(分别是氧气、氢气)的体积比大约为1:2,故选项说法错误;
C、滴加氢氧化钠溶液是为了增强水的导电性,故选项说法正确;
D、反应前后元素种类不变,电解水生成氢气和氧气,说明水由氢元素和氧元素组成,故选项说法错误。
故选:C。
9.(2025·河南省郑州市·一模)某化学社团自制电解水装置如下图所示。下列说法错误的是
A.若a管中气体为1mL,则b管中气体为3mL B.点燃b管中的气体可证明水中含有氢元素
C.镀铬曲别针做电极利用了金属的导电性 D.研究物质的分解是认识物质组成的一种思路
【答案】A
【详解】A、电解水时,正极产生氧气,负极产生氢气,且生成的氧气和氢气的体积比为1:2,由图可知,a管与电源正极相连,则收集的气体为氧气,则b管收集的气体为氢气,若a管中气体为1mL,则b管中气体为1mL×2=2mL,该选项说法错误;
B、由分析可知,b管收集的气体为氢气,氢气是由氢元素组成,根据反应前后元素种类不变,可知水中含有氢元素,该选项说法正确;
C、镀铬曲别针可做电极,利用了金属的导电性,该选项说法正确;
D、电解水生成氢气和氧气,根据反应前后元素种类不变,可知水是由氢、氧元素组成,则研究物质的分解是认识物质组成的一种思路,该选项说法正确。
故选A。
跨学科实践题型四
1.(2025·河南省周口市·一模)“劳动是一切幸福的源泉”。下列劳动实践与所涉及的化学知识不相符的是
选项
劳动实践
化学知识
A
用碳素墨水书写档案
常温下,碳的化学性质稳定
B
灼烧区分羊毛和涤纶
二者灼烧后的气味不同
C
用铁粉作食品保鲜剂
铁粉能吸收氧气和水
D
给叶片发黄的农作物施用尿素
尿素可给农作物补充钾元素
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A、用碳素墨水书写档案,是因为常温下,碳的化学性质稳定,即使受日光照射或与氧气接触,也不易起变化,不符合题意;
B、羊毛的主要成分是蛋白质,灼烧有烧焦羽毛的气味,涤纶灼烧无此气味,气味不同,可以用灼烧的方法区分羊毛和涤纶,不符合题意;
C、铁能与空气中的氧气和水反应生成铁锈,故可用铁粉作食品保鲜剂,不符合题意;
D、氮肥有促进植物茎、叶生长茂盛,叶色浓绿,提高植物蛋白质含量的作用,给叶片发黄的农作物施用尿素,是因为尿素含N、P、K中的氮元素,可作氮肥,符合题意。
故选D。
2.(2025·河南省周口市·一模)生产、生活中蕴含着许多化学知识。
(1)自来水净化过程中使用了活性炭,是因为其具有 性。
(2)如图为模拟海洋生态系统的生态箱
①明明向生态箱中通入CO2,一段时间后烧杯中出现的现象是 ;
②测得生态箱内pH值下降,原因是 。(用化学方程式表示)
【答案】(1)吸附
(2) 石灰水变浑浊
【详解】(1)活性炭具有吸附性,能吸附水中的色素和异味,可用于净水,故填:吸附;
(2)①二氧化碳能用于石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,故观察到澄清石灰水变浑浊;
②二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸显酸性,生态箱内酸性增强,pH值下降,方程式为:
。
3.(2025·河南省濮阳市·一模)化学学习小组开展学科实践活动,利用塑料瓶、注射器、吸管、输液管等设计并制作简易供氧器,简易供氧器中的固体药剂是A和B,A是过碳酸钠,它是一种白色固体,遇水会分解生成和,B是催化剂,反应放出热量。下列说法不正确的是
A.甲装置是反应仓,乙装置是洗气仓 B.乙中的水有降温的作用
C.供氧器中的固体B一定是二氧化锰 D.通过乙装置可以观察氧气产生的速率
【答案】C
【详解】A、过碳酸钠遇水分解产生氧气,甲装置中放置固体药剂 A 和 B 以及水,是反应发生的地方,即反应仓;乙装置中装有水,气体从其中通过,可除去杂质等,是洗气仓,该选项说法正确,不符合题意;
B、已知该反应放出热量,乙中的水可吸收热量,从而起到降温的作用,该选项说法正确,不符合题意;
C、催化剂能改变化学反应速率,在过氧化氢分解制氧气的反应中,常用二氧化锰作催化剂,但催化剂不唯一,其他如氧化铜、氧化铁等也可作为过氧化氢分解的催化剂,所以供氧器中的固体 B 不一定是二氧化锰,该选项说法错误,符合题意;
D、氧气从乙装置的水中通过会产生气泡,通过观察气泡产生的速率,可以间接观察氧气产生的速率,该选项说法正确,不符合题意。
故选C。
4.(2025·河南省濮阳市·一模)某兴趣小组开展“家用燃料的变迁与合理使用”跨学科实践活动。调查发现家用燃料变迁的大致历程为:
(1)丙烷气体在加压或降温条件下转化为液态过程中,从微观角度分析发生变化的什么?
(2)写出甲烷完全燃烧的化学方程式。
(3)分析如图信息,煤炭被天然气替代的原因可能是什么?(答一条即可)
【答案】(1)分子间的间隔变小
(2)
(3)天然气燃烧热值更高(或天然气燃烧产生的二氧化硫少,更环保)
【详解】(1)丙烷气体在加压或降温条件下转化为液态过程中,从微观角度分析,是因为分子间有间隔,加压或降温条件下,分子之间的间隔变小;
(2)甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水,化学方程式为;
(3)从图可知,相同质量的天然气和煤相比,天然气燃烧产生的二氧化硫少,对环境的污染小,更加环保;且天然气燃烧放出的热量更高。
5.(2025·河南省濮阳市·一模)某同学利用萌发种子和煮熟种子(初始温度相同)探究萌发种子进行呼吸作用时释放的气体,实验过程如图。一段时间后,打开活塞,向锥形瓶中注入清水,使瓶内的气体通入澄清石灰水,观察到左侧试管中澄清石灰水变浑浊,右侧试管中澄清石灰水未变浑浊。
(1)由实验可得萌发的种子进行呼吸作用释放出的气体为 。
(2)左侧试管中发生反应的化学方程式为 。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)一段时间后,打开活塞,向锥形瓶中注入清水,使瓶内的气体通入澄清石灰水,观察到左侧试管中澄清石灰水变浑浊,右侧试管中澄清石灰水未变浑浊,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,说明萌发的种子进行呼吸作用释放出的气体为二氧化碳;
(2)左侧试管中发生的反应为二氧化碳与石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,方程式为:。
6.(2025·河南省三门峡市·一模)某兴趣小组在跨学科实践课上制作了如图所示的简易化学“制氧机”。请回答下列问题。
(1)请根据所学知识写出①中可选用的试剂名称。
(2)②中利用了氧气的什么性质?
(3)请写出检验收集到的气体为氧气的方法。
【答案】(1)过氧化氢和二氧化锰
(2)不易溶于水
(3)将带火星的木条靠近导管口,若木条复燃,则为氧气
【详解】(1)该装置固液常温装置,适用于过氧化氢和二氧化锰制取氧气;
(2)将氧气通入水中,氧气会再排出,利用了氧气不易溶于水的性质;
(3)利用氧气的助燃性,可用将带火星的木条靠近导管口的方法检验氧气,若木条复燃,则为氧气。
7.(2025·河南省南阳市邓州市·一模)低碳行动可采用碳封存,碳封存是指以捕获并安全存储二氧化碳的技术。下图是一种利用喷淋NaOH溶液捕获CO2的工艺流程图。
(1)碳封存从一定程度上可以预防的环境问题是 。
(2)写出工艺中生成生石灰的化学方程式 。
(3)在整个工艺流程中能循环利用的物质是 (写一种即可)。
【答案】(1)温室效应
(2)
(3)氧化钙(合理即可)
【详解】(1)碳封存可以减少二氧化碳的排放,在一定程度上可以预防温室效应;
(2)高温煅烧碳酸钙生成氧化钙和二氧化碳,反应的化学方程式为:;
(3)整个设计流程中,可以循环利用的物质是NaOH、CaO。
8.某小组利用下图中的装置制备O2或CO2,并模拟自然界中 CO2的循环。回答下列问题。
(1)写出用 KMnO4制取O2的化学方程式。
(2)实验室用 H2O2和MnO2制取较纯净的O2时,应选择一套装置是 。
(3)若将CO2通入水中制得CO2的水溶液并进行如图2实验,将其置于阳光下一段时间,观察到有气泡产生,如何检验该气体可能是氧气。(写出选用物品及操作方法) 。
【答案】(1)2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
(2)BC
(3)将带火星木条伸入试管中,若木条复燃,则该气体是氧气
【详解】(1)高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑。
(2)过氧化氢和二氧化锰在常温下反应生成水和氧气,发生装置选择B固液常温型装置。排水法收集的气体较为纯净,氧气不易溶于水,可用排水法C收集。所以应选择一套装置是BC。
(3)植物光合作用吸收二氧化碳生成氧气,氧气具有助燃性,可使带火星木条复燃。所以检验方法是将带火星木条伸入试管中,若木条复燃,则该气体是氧气。
9.(2025·河南省洛阳市·一模)某探究小组按下图装置在实验室制备氧气和二氧化碳。图1为实验室制取气体的常用装置,图2是在跨学科实践活动中设计的简易供氧器。
(1)用A装置制取的化学方程式。
(2)图1中制取所需装置的连接顺序 (填装置导管口字母);写出反应的化学方程式 。
(3)若试剂甲为,根据所学知识选择试剂乙,反应仓中产生的化学反应原理(用化学方程式表示)。
【答案】(1)
(2) b、d
(3)
【详解】(1)A装置为固体加热型发生装置,管口有棉花团,应选用高锰酸钾制氧,高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,故化学方程式为:;
(2)实验室用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳,应选用固液常温型发生装置,二氧化碳密度比空气大,选用C装置收集时,气体应长进短出,故所需装置的连接顺序b、d;
大理石中的碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙水和二氧化碳,故方程式为:;
(3)图2中反应仓属于固液常温型发生装置,应选用过氧化氢制氧,过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下分解产生水和氧气,方程式为:。
10.(24-25九下·河南驻马店泌阳县·第一次模拟)植物光合作用可表示为:二氧化碳+水→有机物+氧气,推测组成该有机物的元素 ;探究光合作用原料的装置如下图(实验过程略去)。实验时乙中的植物叶片能检测出光合作用生成的有机物,而甲中的不能。请用化学方程式解释原因 。请写出实验室制取二氧化碳的化学方程式 。
【答案】 一定含有碳、氢元素,可能含有氧元素
【详解】反应前后元素种类不变,氧气中含有氧元素,二氧化碳和水中含有碳、氢、氧元素,则有机物中一定含有碳、氢元素,可能含有氧元素;
石灰水中的氢氧化钙能和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,则甲中不含二氧化碳,故甲不能进行光合作用,反应的化学方程式为:;
实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,大理石中的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:。
11.(2025·河南省南阳市·一模)我国提出努力争取在2060年前实现“碳中和”,充分体现了解决气候问题的大国担当。化学课外活动小组开展了“低碳有我”实践活动,请完成下面小题。
(1)调查碳循环
①观察图1,自然界中消耗二氧化碳的途径有 (写一条即可)。
②基于“碳循环”视角,实现“碳中和”可以从两方面进行:减少二氧化碳排放; 。
③调查发现,我国的碳排放80%以上来自能源的使用。要减少能源使用对大气中二氧化碳含量的影响,下列措施可行的是 (填字母)。
A.严禁使用化石燃料
B.改进技术,提高能效
C.捕集能源使用过程中生成的二氧化碳,进行封存处理
(2)探究碳“捕捉”
根据二氧化碳的性质,可以用水和碱溶液“捕捉”二氧化碳。为比较“捕捉”效果,小组同学设计如图2所示实验,装置a端连接压强传感器,测得烧瓶内压强与时间的关系曲线如图3所示。
①图2中,甲、乙、丙注射器内的试剂分别是水、饱和石灰水、氢氧化钠浓溶液,分析图3可知“捕捉”二氧化碳效果最好的是 (填装置序号),该装置中发生反应的化学方程式为 。
②“碳封存”技术也是实现“碳中和”的重要途径之一。某实验基地通过一定技术将二氧化碳压缩存入地下,实现二氧化碳的封存。从微观角度分析,这一技术能够实现的原因是 。
【答案】(1) 海水吸收或光合作用 增大二氧化碳的吸收 BC
(2) 丙 分子间有间隔,加压时,分子间的间隔变小
【详解】(1)①观察图1,自然界中消耗二氧化碳的途径有光合作用、海水吸收二氧化碳等(合理即可);
②基于“碳循环”视角,实现“碳中和”可以从两方面进行:减少二氧化碳排放;②增大二氧化碳的吸收;
③A、化石燃料仍然是当今社会的主流能源,目前严禁使用化石能源是不现实,严禁使用化石燃料会严重影响人们的生产生活,该措施不可行;
B、改进技术,提高能效,可以节约能源,减少二氧化碳的排放,该措施可行;
C、集能源使用过程中生成的二氧化碳,进行封存处理,可以减少二氧化碳对环境的影响,该措施可行;
故选BC;
(2)①实验最后烧瓶内气压越小,说明“捕捉“二氧化碳效果越好,则分析图3可知“捕捉“二氧化碳效果最好的是丙;
丙对应的是氢氧化钠溶液,即氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,化学方程式为;
③从微观角度分析,将二氧化碳压缩存入地下,实现二氧化碳的封存,这一技术能够实现的原因是二氧化碳分子间有间隔,加压时,分子间的间隔变小。
质量守恒定律题型五
1.(2025·河南省周口市·一模)质量守恒定律是定量研究物质化学变化的核心理论和根本依据。某同学学习了质量守恒定律后,到实验室想亲自探究其他化学反应是否也遵守此定律,实验方法如图所示。
(1)写出实验 1 中发生反应的化学方程式。
(2)相似的实验但得出了不同的结论,请用质量守恒定律解释实验 2 中天平不平衡的原因。
【答案】(1)
(2)装置敞口,碳酸钠和稀盐酸反应生成的二氧化碳气体逸出,导致左盘中烧杯内物质的质量减小,则天平不平衡
【详解】(1)实验1中,硫酸钠和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠,化学方程式为;
(2)实验2中,碳酸钠和稀盐酸生成氯化钠、二氧化碳和水,装置敞口,生成的二氧化碳气体逸出,导致左盘中烧杯内物质的质量减小,则天平不平衡。
2.(2025·河南省驻马店市·一模)如图所示,调节杠杆平衡后开始进行实验,下列说法错误的是
A.实验1中,一段时间后,活性炭包下沉 B.实验2中,加热后发现铜丝表面变黑且下沉
C.实验3中,一段时间后,铁粉包下沉 D.实验4中,一段时间后,锌块端下沉
【答案】D
【详解】A、实验1中,活性炭具有吸附性,可以吸附二氧化碳,导致活性炭包质量增大,一段时间后,活性炭包会下沉,该选项说法正确;
B、实验2中,加热后,铜丝与空气中的氧气发生反应生成黑色的氧化铜,部分固体由铜变为氧化铜,质量增大,会发现铜丝表面变黑且下沉,该选项说法正确;
C、实验3中,铁块与CuSO4反应生成FeSO4、Cu,化学方程式为,固体质量会增大,一段时间后,铁块端将下沉,该选项说法正确;
D、实验4中,锌不和硫酸镁反应,则杠杆仍平衡,该选项说法错误。
故选D。
3.(2025·河南省郑州市·一模)某实验小组利用图1实验探究质量守恒定律,下列说法错误的是
A.实验中固体由红色变为黑色
B.加热前后铜原子的数目不变
C.图1装置中,若没有小气球,则
D.图2纵坐标表示锥形瓶中氧气含量的变化过程
【答案】C
【详解】A、铜粉在加热条件下与氧气反应生成氧化铜,铜是红色,氧化铜是黑色,所以实验中固体由红色变为黑色,该选项正确;
B、根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变,所以加热前后铜原子的数目不变,该选项正确;
C、铜粉加热与氧气反应,生成氧化铜,生成的氧化铜质量等于参加反应的铜和氧气的质量总和,若没有小气球,空气进入装置内,则m2>m1,该选项错误;
D、随着反应进行,铜粉消耗氧气,锥形瓶中氧气含量逐渐降低,所以图 2 纵坐标可以表示锥形瓶中氧气含量的变化过程,该选项正确。
故选C。
4.(2025·河南省郑州市·一模)某同学欲探究质量守恒定律,他将5.6g含有一种金属杂质的铁粉和一定量稀硫酸装入如图所示的装置中,称量整个装置的质量;然后将锥形瓶倾斜,使小试管中的稀硫酸流入瓶中,充分反应后,固体全部消失,再称量整个装置的质量,发现减少了0.3g。下列相关说法正确的是
A.发生的反应不遵守质量守恒定律
B.该铁粉中可能含有铜
C.消耗的质量为14.7g
D.若实验前在瓶口罩一个小气球,则可完成质量守恒定律的探究
【答案】C
【详解】A、所有化学反应都遵守质量守恒定律,铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,该反应液遵守质量守恒定律,选项说法错误;
B、由题干可知,固体全部消失,而铜与稀硫酸不反应,故该铁粉中不可能含有铜,选项说法错误;
C、金属与酸反应生成氢气,整个装置减小的质量即为生成氢气的质量,则反应生成0.3g氢气,氢气完全来自于硫酸中的氢元素,根据化学反应前后元素的种类和质量不变,则消耗的质量为,选项说法正确;
D、若实验前在瓶口罩一个小气球,该反应有氢气生成,气球体积会变大,产生的浮力会导致称得的整个装置的质量偏小,影响质量守恒定律的探究,选项说法错误;
故选:C。
5.(2025·河南省洛阳市·一模)某化学探究小组按图1、图2装置验证质量守恒定律,实验过程中瓶内物质质量变化用图3表示。下列有关说法正确的是
A.实验过程中锥形瓶内固体由黑色变为红色
B.实验过程中固体物质的质量变化与图3相符
C.气球的作用是平衡气压,形成密闭体系
D.该反应前后,铜原子和氧原子的种类、数目均不变,但质量增大
【答案】C
【详解】A、实验过程中铜和氧气在加热的条件下反应生成氧化铜,红色固体逐渐变为黑色,不符合题意;
B、实验过程中铜和氧气在加热的条件下反应生成氧化铜,根据质量守恒定律,参加反应的物质的总质量与生成物的总质量相等,则生成氧化铜的质量等于参加反应的铜的质量与参加反应的氧气的质量之和,故实验过程中固体的质量逐渐增大,待完全反应后,不再变化,与图3不符,不符合题意;
C、加热过程中温度升高,装置内气体受热膨胀,压强增大,气球可起到平衡气压的作用,且该实验中氧气参与了反应,需要在密闭容器中进行,气球可形成密闭体系,符合题意;
D、根据质量守恒定律, 化学反应前后原子的种类、数目和质量不变,则该反应前后,铜原子和氧原子的种类、数目、质量均不变,不符合题意。
故选C。
综合实验题型六
1.(2025·河南省商丘市·适考)如图所示所示是实验室制取气体的常用装置。
(1)实验室用装置A制取时,反应的化学方程式为 。若将D装置装满水后收集,应从 (填“a”或“b”)口通入。
(2)若用B装置制取,该装置中发生反应的化学方程式为 。用如图所示的D装置收集,应在(填“a”或“b”) 端进行验满。
(3)资料:石蕊是一种色素,紫色石蕊试液遇酸性物质会变红。湿润石蕊纸花和干燥石蕊纸花都是紫色的。烧杯中发生反应的化学方程式为 。向盛有纸花的烧杯中倒入,看到的现象为 ,该实验可证明下列选项中的 。
A.两朵纸花由下至上依次变红
B.二氧化碳的密度比空气大
C.二氧化碳能与水发生化学反应
(4)目前新能源汽车中的氢能汽车迅速发展,氢化钛作为储氢材料备受关注。用钛粉(Ti)生产氢化钛的反应为:。已知Ti的相对原子质量为48,若制得100kg氢化钛,试计算参加反应的的质量(写出计算过程及结果)。
【答案】(1) a
(2) a
(3) 湿润石蕊纸花变红,干燥石蕊纸花不变色 BC
(4)解:设参加反应的H2的质量为x
x=4kg
答:参加反应的H2的质量为4kg。
【详解】(1)装置 A 是固体加热型发生装置且试管口有棉花,适用于高锰酸钾制取氧气,高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,化学方程式为;
氧气密度比水小,若将 D 装置装满水收集氧气,应 “短进长出”,即从 a 口通入氧气,水从 b 口排出。
(2)B 装置是固液不加热型,实验室制取二氧化碳常用大理石(或石灰石,主要成分碳酸钙)与稀盐酸反应,生成氯化钙、水和二氧化碳,化学方程式为;
二氧化碳密度比空气大,用 D 装置收集二氧化碳时,二氧化碳从长管 b 进入,空气从短管 a 排出,验满时应将燃着的木条放在 a 端,若木条熄灭,说明已收集满。
(3)烧杯中二氧化碳与水反应生成碳酸,化学方程式为;
二氧化碳与水反应生成的碳酸能使石蕊变红,干燥石蕊纸花没有水,二氧化碳不能使其变色,所以现象是湿润石蕊纸花变红,干燥石蕊纸花不变色;
A、二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸使石蕊纸花变红,图中湿润石蕊纸花变红,干燥的石蕊纸花不变色,错误;
B、湿润石蕊纸花变红,说明二氧化碳和水反应生成碳酸,说明二氧化碳已倒入烧杯中,证明二氧化碳的密度比空气大,正确;
C、通入二氧化碳之后,干燥石蕊纸花不变色,湿润石蕊纸花变红,证明二氧化碳能与水发生化学反应,正确。
故填BC。
(4)根据氢化钛的质量计算,见答案。
2.(2025·河南省洛阳市·一模)某化学兴趣小组的同学对二氧化碳的来源、吸收、转化以及低碳措施产生了兴趣,开启了“低碳行动”项目式学习探究之旅。
Ⅰ.“碳”索发现
(1)空气中CO2的主要来源是人和动植物的呼吸以及煤、 、天然气等化石燃料的燃烧。
(2)验证二氧化碳能产生温室效应。
如图1所示,用两个相同的塑料瓶分别收集了厨房中炒菜前后天然气(主要成分是CH4)灶台旁的气体,放在阳光下一段时间,红墨水向 (填“左”或“右”)移动。
Ⅱ.物理固“碳”
(3)如图2将海水注入充满CO2气体的集气瓶中,振荡。若观察到 现象,可证明海水可以吸收CO2。
(4)将CO2气体压入地下可以实现CO2液态封存,从微观角度解释原因是 。
Ⅲ.捕风捉“碳”
同学们设计了一个简易的CO2捕捉器,如图3所示。
(5)在吸风机纱布上涂抹一层石灰乳(5mL水和2g 混合制得)进行实验,一段时间后发现纱布变硬,吸风效果变差,原因可能是 (用化学方程式表示)。
(6)如图4所示,分别向等质量、等质量分数的NaOH溶液和KOH溶液中同时且等速度通入二氧化碳,记录澄清石灰水明显变浑浊时所需的时间分别为和,若 (填“>”“<”或“=”),说明KOH溶液比NaOH溶液的吸“碳”效果更好。
Ⅳ.低“碳”行动
(7)植树造林有助于减少空气中二氧化碳的含量,除此之外,请再设计一条低碳行动方案 。
(8)该化学小组2025年植树节种了11棵树,若一棵树一天能吸收12kg二氧化碳,若这11棵树一天吸收的二氧化碳全部来源于甲烷燃烧,求燃烧的甲烷的质量?
【答案】(1)石油
(2)左
(3)气球变大
(4)分子之间存在间隔,受压后,分子之间的间隔变小
(5)
(6)<
(7)开发利用新能源
(8)11棵树一天吸收的二氧化碳的质量为:
解:设燃烧的甲烷的质量为x
x=48kg
答:燃烧的甲烷的质量为48kg。
【详解】(1)空气中二氧化碳的主要来源是人和动植物的呼吸以及煤、石油、天然气等化石燃料的燃烧;
(2)用两个相同的塑料瓶分别收集了厨房中炒菜前后天然气(主要成分是CH4)灶台旁的气体,甲烷燃烧生成二氧化碳和水,故炒菜后天然气灶台旁的气体中含的二氧化碳较多,二氧化碳属于温室气体,放在阳光下一段时间,右侧温度高,压强大,则红墨水向左移动;
(3)海水可以吸收二氧化碳,故装置内气体减少,压强减小,故观察到气球变大;
(4)将二氧化碳气体压入地下可以实现二氧化碳液态封存,是因为分子之间存在间隔,受压后分子之间的间隔变小;
(5)在吸风机纱布上涂抹一层石灰乳进行实验,一段时间后发现纱布变硬,吸风效果变差,原因可能是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:;
(6)结论为KOH溶液比NaOH溶液的吸“碳”效果更好,则氢氧化钾溶液吸收的二氧化碳更多,则使澄清石灰水变浑浊所需时间更长,则t1<t2;
(7)植树造林有助于减少空气中二氧化碳的含量,除此之外,还可以开发利用新能源,减少化石燃料的使用,减少二氧化碳的排放;
(8)见答案。
3.(2025·河南省驻马店市·一模)某同学利用过氧化氢分解产生氧气的原理,自制了一个家庭简易制氧机。
(1)用化学方程式表示A瓶中的反应原理。
(2)该装置利用可以上下抽拉的线绳,可实现二氧化锰与过氧化氢溶液的接触与分离,这样设计的优点是什么?(答一点即可)
(3)B瓶中水有什么作用?(答一点即可)
【答案】(1)
(2)控制反应的发生与停止
(3)将氧气管湿润,可通过观察B瓶中气泡产生的快慢判断产生氧气的速率
【详解】(1)A瓶中过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,反应的化学方程式为;
(2)利用可以上下抽拉的线绳,可实现二氧化锰与过氧化氢溶液的接触与分离,能控制发生的发生和停止;
(3)氧气不易溶于水,B中氧气从长管通入水中,可以将氧气湿润,同时可通过产生气泡的快慢判断氧气输出的速率。
4.(2025·河南省焦作市沁阳市·一模)电解水、锌粒与稀硫酸反应都可用于制氢气。
(1)图1是电解水的实验,与电源负极相连的玻璃管内的气体能够燃烧,该气体是 ,它燃烧的化学方程式是 。
(2)图2中发生反应的化学方程式是 。
【答案】(1) 氢气/H2 2H2+O22H2O
(2)Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
【详解】(1)在电解水实验中,与电源负极相连的玻璃管内产生的气体是氢气(H2);氢气燃烧生成水,化学方程式为;
(2)图 2 是锌粒与稀硫酸反应,锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,化学方程式为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑。
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