内容正文:
2025年中考化学一轮练习题:科学探究题
1.某化学兴趣小组对贝壳与盐酸发生的反应及生成气体的性质进行探究
【查阅资料】贝壳主要成分为碳酸钙,贝壳中其它杂质对实验影响可以忽略不计
【设计实验】
实验一:选择试剂
分别取等质量颗粒状和粉末状的贝壳样品与等体积等浓度的稀盐酸在如图1的三颈烧瓶中反应,采集数据,形成如图2和图3的图像
(1)根据图2分析,曲线______(填“①”或“②”)表示粉末状贝壳与稀盐酸反应。
(2)根据图3分析,贝壳与盐酸反应________(填“放出”或“吸收”)热量。
实验二:探究性质
将生成的二氧化碳经过除杂后进行以下探究
【初步探究】
如图4所示,取2支医用注射器分别抽取10mLCO2和蒸馏水,用胶管连接,交替推动2支注射器的活塞,反复多次至体积不再减少为止。充分混合后,气、液总体积约为12mL。
(3)由实验可知:在实验室条件下,1体积水最多能溶解________体积的CO2。
小组同学利用图5装置测量了反应前后圆底烧瓶内压强的变化
步骤1:某同学检验了图5装置的气密性,得到图6图像,说明装置气密性良好。
步骤2:两瓶250mL的烧瓶内收集满CO2气体,注射器内各装有85mL的水和澄清石灰水,连接好装置和压强传感器。打开活塞1和2,同时迅速将注射器内液体全部注入各自烧瓶中,关闭活塞1,一段时间后,同时振荡烧瓶。观察传感器定量实时地传回烧瓶内气压变化形成的图像情况如图7。
(4)图7表示注入的是澄清石灰水的曲线是______(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。在1200s左右时导致曲线骤降的操作是____________。
(5)图8是注入澄清石灰水后最终瓶中气体的微观示意图(忽略水的挥发,两活塞关闭状态),请画出符合注入水后瓶中气体的微观示意图。
2.实验设计是化学实验的重要环节,请回答问题。
【探究一】用下图实验探究二氧化碳的性质。
(1)如图甲所示,从塑料瓶上的小孔通入,一段时间后,观察到________现象,可证明二氧化碳与水反应。
(2)如图乙所示,在另一个去盖塑料瓶上打3个孔,在塑料瓶外点燃高低两支蜡烛,火焰分别与高低两个孔持平,通入,观察到低蜡烛先熄灭,高蜡烛后熄灭,说明二氧化碳具有的性质是________。
【探究二】用下图实验探究燃烧条件。
【查阅资料】白磷的着火点为40℃,棉花的着火点为150℃.
(3)实验1:将U型管放在盛有80℃热水的烧杯中,关闭、打开,从U型管左端管口通入,一段时间后,观察到U型管右端裹入白磷的棉花开始燃烧,左端的普通棉花没有变化。该现象说明燃烧需要的条件之一是________。
(4)实验2:在上述实验1燃烧过程中,关闭、打开,将注射器中的稀盐酸推入锥形瓶中,一段时间后,发现燃着的棉花团很快熄灭(棉花团有剩余),装置B中澄清石灰水变浑浊。
①C中产生气体的化学方程式为________。
②从燃烧条件的角度分析,燃着的棉花团熄灭所蕴含的灭火原理与下列实例相同的是________(填字母)。
a.住宅着火,消防队员用高压水枪向着火处喷水
b.烧菜时油锅着火,迅速盖上锅盖
c.发生森林火灾时,将火焰蔓延线路前方的小片树林砍掉
3.实验课上,同学们进行了电解水的实验,并对电解水过程中产生的“异常”现象展开了系列的探究活动。
(1)用下列三幅模型图表示电解水的过程,从反应开始到完成的排列顺序为___________(填字母)。
(2)电解水时,通常要在水中加入少量氢氧化钠或硫酸钠,其目的是___________。
某同学在做电解水实验时,向水中加入氯化钠,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】氯气 (Cl2)是一种黄绿色、有刺激性气味的有毒气体。
【提出假设】
(3)猜想I:氧气和氯气;猜想Ⅱ:氢气和氧气;猜想Ⅲ:___________。
【设计实验】
(4)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。
实验记录如下表:
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
听到尖锐爆鸣声
猜想Ⅲ正确
【反思与评价】
(5)氯化钠溶液通电时,氯化钠和水反应除了生成两种气体外,还生成了一种氢氧化物,请写出该反应的化学方程式:___________。
(6)根据以上原理分析,通过电解水实验推断水的组成时___________(填“能”或“不能”)加入氯化钠。
4.已知在浓硫酸的催化作用下,固体草酸受热分解生成碳的氧化物和水,已知氢氧化钠溶液可吸收二氧化碳气体,化学课外兴趣小组对生成物中碳的氧化物种类进行如下探究:
【提出问题】生成物中有哪几种碳的氧化物?
【设计实验】依据CO和CO2的性质,兴趣小组同学设计了如下实验
【实验探究】
(1)观察到________装置(填序号)中的澄清石灰水变浑浊,证明草酸分解有气体生成。
(2)A-E装置中有两种实验现象都能分别证明草酸分解的气体中含有CO,分别是:
①D装置中出现________的现象;
②________。
【实验结论】通过实验探究证明:生成物中有CO和CO2两种气体。
草酸分解的化学方程式是_________。
【问题讨论】
C装置的作用是_________。
5.水是人类生命活动和生产活动必不可少的物质,化学实践小组的同学们设计了一系列实践活动,对水质检测、水的净化、水的组成进行了项目化学习。
任务一:实验检测水质
【查阅资料】水的检测指标包括色度、浑浊度、气味、硬度、肉眼可见物等。检测方法包括看、闻、尝、品、查,更详细的指标需要通过精密的仪器测定。
【初步检测】取适量河水观察,颜色为淡黄色、有悬浮杂质,闻到有鱼腥味;检测其硬度的方法:取适量河水样品于烧杯中,观察到产生较多白色垢状物,说明该河水为硬水。
任务二:进行水的净化
根据该河水的情况,小组同学决定利用所学知识,自制净水器对其进行净化。
【材料准备】同学们收集到的物品有饮料瓶、棉花、纱布、活性炭、细沙、小卵石、小刀、吸管、烧杯等。
【设计方案】同学们设计了如图所示净水器。
【进行实验】
(1)根据方案中的装置,用小刀去掉饮料瓶瓶底,在饮料瓶中依次放入几种填充材料,每种物质间用纱布隔开,每放一层都稍稍压实。瓶盖上打孔,插入一段吸管。
根据净水器中各层的位置与填充材料种类,用“——”进行连线。
填充材料:①棉花 ②活性炭 ③细沙 ④小卵石
将净水器中的位置用序号填空:A______;B______;C______;D______;其中活性炭的作用是______。
(2)将河水从净水器上方倒入,在下方放一个烧杯。
【观察现象】吸管处有水流下,接在烧杯中的水无色透明,这时得到的水是______(填“纯净物”或“混合物”)。
【反思评价】为使净水效果更好,你的建议是______(写一条)。
任务三:验证水的组成
小组同学用石墨电极电解水(水中加入少量氢氧化钠溶液),发现氧气体积比理论值偏小。为研究这一问题,在原装置中使用CO2传感器(装置如图1)记录电解前后(0~200s)CO2浓度的变化(如图2)。在10s接通直流电源130s电解结束。
(3)水中加入少量氢氧化钠的作用是______。
(4)实验证明电解产生的气体中含有CO2,推测可能是装置中______参与了反应。
(5)分析图2中130s电解结束后CO2浓度继续变化的原因:______。
【反思评价】为得到准确结论,应选用合适的电极重新实验。
【成果分享】通过实践小组的合作,同学们学到了水质检测、自制净水器的方法,学习了根据“化学反应中元素种类不变“来探究物质的组成,今后可以通过化学手段对更多的物质进行探索。
6.某小组同学探究影响H2O2分解反应速率的因素。
(1)利用图-1所示装置探究影响H2O2分解反应速率的因素,实验方案如下表。
实验编号
H2O2溶液
蒸馏水
催化剂
温度/℃
质量分数
V/mL
V/mL
a
10%
10
20
无
20
b
10%
10
20
0.5g MnO2固体
20
c
10%
15
x
0.5g MnO2固体
20
①H2O2在MnO2催化下反应的化学方程式为___________。
②设计实验a和b的目的是___________。
③设计实验b和c的目的是探究溶液浓度对H2O2分解反应速率的影响。实验中x的数值为___________。
④测得反应过程中锥形瓶内气体压强随时间的变化曲线如图-2所示。能证明H2O2溶液浓度对H2O2分解反应速率有影响的证据是___________。
(2)室温下,用溶质质量分数为30%的H2O2溶液进行如下图-3所示的实验探究,实验现象如下表。
组别
试管内的现象
带火星木条伸入试管后的现象
a
几乎看不到气泡
木条不复燃
b
铜丝表面有细小气泡
木条不复燃
c
几乎看不到气泡
木条不复燃
d
试管内分布较多气泡
刚开始伸入,木条仅发亮一段时间后再次伸入,木条能复燃
e
铜丝表面产生大量气泡,管壁发烫,溶液逐渐变蓝。与d中溶液颜色相近时抽出铜丝,仍剧烈反应
木条复燃
已知:CuSO4溶于水形成自由移动的铜离子和硫酸根离子。
①结合a和b的现象分析,最适合盛放H2O2溶液的容器是___________(填字母)。
A.广口瓶 B.细口瓶 C.铜制容器
②对比c和d的现象,加快H2O2分解的微粒可能是___________(填微粒符号)。
③实验e中导致H2O2分解速率加快的原因是:铜丝与___________反应生成CuSO4,且该反应放热。
7.随着“碳中和、碳达峰”成为国家战略,温室效应成了热点话题。为验证CO2是温室气体,而O2不是,化学小组开展以下实践活动:
I.制取气体
(1)用装置A制取O2,试管中的暗紫色固体为______(填化学式)。
(2)实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳,其反应的化学方程式为______;若选择B为发生装置,由于长颈漏斗的下端不小心碰断了,导致无法插入液面以下,为保证实验正常进行,请你在不更换原装置的前提下,写出一条补救措施______。
(3)能用D装置干燥CO2,可知浓硫酸具有的性质是______。
Ⅱ.热成像验证温室气体
【资料】CO2引起温室效应的原因:阳光发出的短波辐射可穿透CO2,把热量输送到地面,而地面发出的长波辐射容易被CO2吸收(难穿透),没有被吸收的易反射回地面,形成保温作用,如图1所示。辐射源通过装有不同气体的扁玻璃瓶后,在热成像仪成像(如图2),得到热成像图的温度结果如下:
待测气体
干燥的CO2
干燥的O2
干燥的空气
潮湿的空气
干燥的CH4
热成像图的温度/℃
64.0
81.6
81.5
72.4
x
注:穿透扁玻璃瓶(待测气体)后的长波辐射越强,热成像的温度越高
(4)由上表可知CO2、O2、H2O三种气体吸收长波辐射的能力最小的为______。
(5)已知CH4是一种温室气体,则x可能是______。
A.81.2 B.84.3 C.62.8
8.化学兴趣小组利用如图装置对二氧化碳的性质进行探究。
(1)如图1,先关闭K,加热b,一段时间后,再通入CO2,观察到a、c中纸花均不变色。
①a中纸花不变色说明______。
②再打开K,观察到a中纸花______,由此证明了CO2能与水反应。
(2)如图2,快速向充满CO2的三颈烧瓶中先后推入两个注射器中的试剂,并保持注射器活塞在底部,振荡三颈烧瓶,压强传感器测得三颈烧瓶中压强变化如图3。
①最先推入三颈烧瓶的试剂发生反应的化学方程式为______。
②第二次推入试剂后,三颈烧瓶中压强变化对应图3中的______(填“AB”、“BC”或“CD”)段。
9.某校化学兴趣小组开展了一系列主题式学习活动,请你参与。
【空气主题学习】小金利用如图甲所示装置(气密性良好)和试剂测定空气中氧气含量,集气瓶中空气的体积为200mL,氧气传感器测得集气瓶内氧气的体积分数变化曲线如图乙所示。
(1)实验开始时,用酒精灯加热粗铜丝,其目的是______。
(2)反应开始到止水夹打开前,集气瓶内可观察到的现象是______。
(3)小金提出“倒吸入集气瓶中水的体积除以200mL等于空气中氧气的含量”。据图乙分析,此说法______(选填“正确”或“错误”),理由是:______。
【二氧化碳主题学习】同学们设计实验探究二氧化碳的性质,请你参与探究:
任务一:认识二氧化碳
(4)以下是关于二氧化碳的一些描述:
①二氧化碳是由碳元素和氧元素组成;
②二氧化碳是由碳原子和氧原子构成;
③在二氧化碳中碳元素的化合价为+2价;
④1个二氧化碳分子是由1个碳原子和2个氧原子构成。
以上描述正确的是______(填序号)
(5)说出二氧化碳一种用途:______。
任务二:探究二氧化碳的性质
(6)①实验一:两个大量筒中分别充满CO2和空气,充满CO2的量筒是______(填“A”或“B”),说明二氧化碳具有的性质是______。为检验自己的判断,可向该量筒中倒入少量______,反应的化学方程式为_______。
②实验二:拧紧盖振荡,现象是______,据此现象,有同学得出二氧化碳能与水反应的结论,你赞同吗?说说你的理由:______。
10.小组用如图装置验证二氧化碳有关性质。
实验步骤:
①连接好装置,向外拉动任一注射器的活塞,一段时间后松开手,活塞回到原处;
②注射器a中吸入20mL澄清石灰水,注射器b中吸入20mL盐酸,连接在如图位置,再从中间瓶口通入二氧化碳气体将瓶装满,最后塞上带压强传感器的橡胶塞;
③先后将两注射器中试剂快速全部推入三颈烧瓶中,并保持注射器活塞在注射器底部,振荡三颈烧
瓶,压强传感器测得三颈烧瓶中压强变化如图四。
(1)实验步骤中第①步的目的是_____。
(2)在第②步中如何检验三颈烧瓶中已充满二氧化碳气体__________。
(3)在第③步中第二次推入三颈烧瓶的试剂是_____,此时三颈烧瓶内出现的现象是有气泡生成,这时三颈烧瓶中压强变化对应于图四中的哪一段_____。(选填:“ab”或“bc”或“cd”),并写出引起这段压强变化的化学方程式_____。
【拓展探究】
(4)小泽同学将二氧化碳持续通入20℃澄清石灰水中,用浊度传感器测定反应过程中石灰水浑浊的情况,反应过程中(不考虑温度变化)透光率与时间变化的曲线如图所示。
已知:
a.浊度传感器用于测量溶液中悬浮物的多少,悬浮物越多则透光率越小,溶液透明时透光率为100%。
b.二氧化碳与水、碳酸钙能通过化合反应生成易溶的碳酸氢钙[]。
①BC段透光率上升的原因是_____(用化学方程式表示)。
②最终液体的透光率并未达到100%,原因可能是_____(写一个)。
11.同学们为确定某氢气样品中含有CO和CO2中的一种或两种,现将该气体样品通入下列装置进行检验。实验装置如图所示:
(1)【作出猜想】气体样品中除了氢气,还含有:
猜想Ⅰ:CO; 猜想Ⅱ:________(填化学式); 猜想Ⅲ:CO和CO2的混合物。
【实验过程】
(2)小张观察到装置D中黑色粉末变红色,于是认为混合气体中一定含有CO,你认为他的说法对不对?________(填“对”或“不对”)。
(3)写出一氧化碳和氧化铜反应的化学方程式:________________。该反应体现了一氧化碳的什么化学性质?________________。
【实验现象】装置A中无明显现象,装置E中澄清石灰水变浑浊。
(4)【实验结论】猜想________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”或“Ⅲ”)成立。
(5)【反思】小林从环境保护的角度考虑,认为该实验的装置设计有欠缺,请问应当如何改进?______________。
12.质量守恒定律的发现对化学科学发展具有重大意义。
A.红磷燃烧 B.盐酸与碳酸钠反应 C.酒精与水混合
(1)如图A、B、C三个实验的变化中,遵守质量守恒定律的是___________(填字母)。
(2)用图A所示实验来验证质量守恒定律时,此实验中气球的主要作用是___________。若取用红磷的量不足,对实验结果___________(填“有”或“没有”)影响。下列图像中,能体现该实验过程中锥形瓶内物质(或元素)质量与时间关系的是___________(填字母)。
A. B. C. D.
(3)某同学用图B装置来验证质量守恒定律,反应前天平平衡,反应后观察到天平不平衡,天平指针向___________(填“左”或“右”)偏转。反应后天平不平衡的原因是___________。
(4)请你从微观角度阐释质量守恒定律的本质原因:___________。
13.如图所示为实验室中常见气体制备、收集的仪器装置,某化学小组的同学利用其进行实验探究。
(1)写出对应实验仪器名称a:__________;b__________。
(2)实验室以石灰石和稀盐酸为原料制取二氧化碳的化学方程式为____________________。
(3)实验室选择用装置B制氧气的化学反应的化学方程式为____________________。
(4)装置A试管口略向下倾斜的原因是____________________。
(5)若用装置收集氧气,气体应从__________端进入,若用装置收集二氧化碳,其验满的方法为____________________。
(6)实验室常用加热无水醋酸钠和碱石灰固体的方法制取甲烷气体,小红欲制取并收集一瓶比较纯净的甲烷选用的装置组合是__________(填字母序号)。
(7)实验室选择用装置C制氧气,将二氧化锰和水泥混合加工成小球状,其目的是__________。
14.小朋和兴趣小组的同学们一起以“气体制备”为主题开展实验探究。
I.小朋设计了一个简易制氧装置(如图1)。
【资料】过碳酸钠加水溶解会分解生成碳酸钠和过氧化氢;碳酸钠易溶于水。
【操作】在甲瓶中依次加入适量水、过碳酸钠和二氧化锰,该瓶中黑色粉末翻腾、液体浑浊,瓶壁温热乙瓶水中导管口有气泡冒出。
【实验评价】
(1)图1甲瓶中的二氧化锰可用________、洗涤、烘干等操作回收。
(2)图1乙瓶中水的作用是________________。(写一点即可)
【选择制氧剂】市售制氧机一般以过氧化氢溶液或过碳酸钠固体为原料。
(3)请写出过氧化氢溶液和二氧化锰混合制氧的化学反应方程式:_____________。
(4)为比较过碳酸钠与过氧化氢溶液的制氧气效率,兴趣小组运用控制变量法进行实验,并记录前20分钟的数据(如图2)。结合图2,分析该小组选用过碳酸钠固体作为便携式制氧机制氧剂的理由是________________________。
Ⅱ.小朋将上述制氧装置改用于制备气体。
(5)将气体发生器与气体细化器相连接,为了使水草更好地生长,气体细化器可将二氧化碳分散成很细小的气泡,如图3。通入有利于水草进行光合作用,光合作用放出的气体为________。
(6)发生器的不合理使用会影响缸中鱼类的生存,兴趣小组重新设计了水草缸的气体发生器A瓶,如图4,该装置的优点是___________。写出该反应的化学反应方程式:____________。
15.实现2030年“碳达峰”、2060年“碳中和”是我国政府对国际社会的重要承诺。为此某化学兴趣小组的同学开启了“低碳行动“项目式学习探究之旅。
任务一:认识二氧化碳
(1)二氧化碳气体的大量排放,会带来的环境问题是:______。
(2)下列有关二氧化碳用途的说法,正确的是______(填字母)。
A.作燃料 B.生产汽水 C.冶炼金属 D.气体肥料
任务二:实验室模拟吸收二氧化碳的原理
小组同学利用如图1装置测量了反应前、后圆底烧瓶内压强的变化
步骤1:某同学检验了图1装置的气密性,得到如图图像,说明装置气密性良好。
步骤2:两瓶250mL的烧瓶内收集满CO2气体,注射器内分别装有85mL的水和澄清石灰水,连接好装置和压强传感器。打开活塞1和活塞2,同时迅速将注射器内液体全部注入各自烧瓶中,关闭活塞1,一段时间后,同时振荡烧瓶。观察传感器定量实时地传回烧瓶内气压变化形成的图像情况如图2所示。
(3)步骤1中该同学进行气密性检查的操作是:关闭活塞2,打开活塞1,向上拉注射器活塞,若_____,说明气密性良好。
(4)图2中,表示注入的是澄清石灰水的是曲线______(填“I“或“II“),写出使石灰水变浑浊反应的化学方程式_______。
(5)图2中,AB段压强上升的原因是______。
任务三:寻找捕集、利用二氧化碳的新途径
【搜集资料】
①目前,捕集技术的关键是将其从排放物中分离出来。物理吸收法中的一种方法是用活性炭、沸石进行吸附性吸收。
②将二氧化碳转换为化工原料乙烯,是我国科学研究的又一重大突破,其反应前后分子种类变化的微观示意图如图:
(6)活性炭,沸石等可作吸附剂吸收CO2,则它们可能具有的结构特点是_____。
(7)将二氧化碳转换为化工原料乙烯(C2H4)化学方程式为______。若甲和乙全部转化成丙和丁,生成物中氢元素的质量为12g,则乙物质质量为______。
任务四:制定低碳行动方案
(8)“低碳”是一种生活理念,也是一种生活态度。请写出日常生活中符合该理念的做法:______。
试卷第1页,共3页
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《2025年中考化学一轮练习题:科学探究题》参考答案
1.(1)①
(2)放出
(3)0.8
(4) Ⅱ 振荡烧瓶
(5)(在原图基础上补画的CO2分子个数≥3个均可)
【详解】(1)粉末状贝壳与盐酸接触面积大,反应速率快,气压上升更显著,故曲线①对应粉末状贝壳的反应。
(2)贝壳的主要成分是碳酸钙,碳酸钙与盐酸发生复分解反应,生成氯化钙、水和二氧化碳,化学方程式为。
(3)初始总容积20mL,混合后12mL,溶解CO2的为8mL,因此1体积水溶解0.8体积CO2。
(4)澄清石灰水与CO2反应更彻底,气压下降更明显,对应曲线Ⅱ;液体快速注入烧瓶会压缩内部气体,导致气压短暂上升;振荡烧瓶能加速CO2的反应/溶解,使气压骤降。
(5)根据图7可知,注入水的烧瓶(曲线Ⅰ)内最终压强高于注入澄清石灰水的烧瓶(曲线Ⅱ),说明注入水的烧瓶内剩余的二氧化碳气体分子数更多。因此,应在图8的基础上增加二氧化碳分子的数量。如图
2.(1)干燥紫色石蕊试纸不变色,湿润紫色石蕊试纸变红
(2)密度比空气大,不能燃烧也不支持燃烧
(3)温度达到可燃物的着火点
(4) b
【详解】(1)二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊试纸变红;干燥的试纸未接触水,二氧化碳不能使其变红,因此干燥紫色石蕊试纸不变色,湿润紫色石蕊试纸变红,可证明二氧化碳与水反应。
(2)低蜡烛先熄灭、高蜡烛后熄灭,说明二氧化碳会在下方聚集(密度比空气大),同时能使蜡烛熄灭(不能燃烧也不支持燃烧)。
(3)U型管处于80℃热水中,右端白磷(着火点40℃)温度达到着火点,通入氧气后燃烧并引燃棉花;左端普通棉花(着火点150℃)温度未达到着火点,无变化。该现象说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点。
(4)C中是碳酸钙与稀盐酸反应,生成氯化钙、水和二氧化碳,对应的化学方程式为。
燃着的棉花团熄灭,是因为二氧化碳隔绝了氧气(不支持燃烧)。
a、用水灭火主要原理是降低温度至可燃物的着火点以下,该选项错误。
b、盖锅盖是隔绝氧气,该选项正确。
c、砍树木是清除可燃物,该选项错误。
故选b。
3.(1)bca
(2)增强水的导电性
(3)氢气和氯气
(4)Ⅱ
(5)
(6)不能
【详解】(1)水在通电条件下分解生成氢气和氧气,其微观过程为水分子分解成氢原子和氧原子,氢原子、氧原子分别重新组合形成氢分子、氧分子,故排列顺序为bca;
(2)电解水时,通常要在水中加入少量氢氧化钠或硫酸钠,其目的是增强水的导电性;
(3)与正极相连的石墨电极上出现黄绿色气体,氯气是黄绿色气体,则根据猜想I、Ⅱ,可推测猜想Ⅲ为氢气和氯气;
(4)实验步骤①试管a收集到黄绿色气体,试管b收集到无色气体,说明猜想Ⅱ错误,是因为氢气、氧气均为无色气体;
(5)由以上分析可知,b管气体为氢气,结合步骤①可知猜想Ⅲ正确,说明生成的气体为氢气和氯气,则氯化钠与水在通电条件下反应生成氢气、氯气和氢氧化钠,该反应的化学方程式为:;
(6)电解水时氯化钠参与反应,会生成氯气等其他物质,会干扰对水的组成元素的推断,所以通过电解水实验推断水的组成时不能加入氯化钠。
4.(1)A
(2) 黑色粉末变成红色粉末 C中石灰水不变浑浊,E中石灰水变浑浊 检验二氧化碳是否被完全吸收
【详解】(1)A装置中澄清石灰水变浑浊,证明草酸分解有CO2生成。故填:A。
(2)D装置中一氧化碳加热时与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,故观察到黑色固体变为红色。C中澄清石灰水不变浑浊,说明CO2已被氢氧化钠溶液吸收完全,E中澄清石灰水变浑浊,说明气体中含有CO,在D中反应生成了新的CO2。生成物中有CO和CO2两种气体,反应方程式为:。A装置能检验出草酸分解产生的气体中存在CO2,B装置中氢氧化钠溶液用于吸收CO2,C装置的作用是检验CO2是否被完全吸收。
故填:黑色粉末变成红色粉末;C中石灰水不变浑浊,E中石灰水变浑浊;;检验二氧化碳是否被完全吸收。
5.(1) ④ ③ ② ① 吸附作用
(2) 混合物 增加活性炭的用量
(3)增强水的导电性
(4)石墨
(5)溶于水的二氧化碳逸出,进入到装置中,使二氧化碳的浓度升高
【详解】(1)一般来说,净化水时,应先除去大颗粒不溶性杂质,再除去小颗粒不溶性杂质,最后除去可溶性杂质和异味等,所以净水器中的位置:A处为小卵石;B处为细沙;C处为活性炭;D处为棉花;其中活性炭的作用是吸附作用。
(2)[观察现象]吸管处有水流下,接在烧杯中的水无色透明,这时得到的水是中仍然含有一些杂质,属于混合物。
[反思评价]为使净水效果更好,建议是增加活性炭的用量,以吸附较多的杂质(合理即可)。
(3)水中加入少量氢氧化钠的作用是:增强水的导电性,因为纯净的水几乎不导电。
(4)电解产生的气体中含有CO2,因为实验中只有石墨中含有碳元素,根据质量守恒定律,推测可能是装置中石墨参与了反应。
(5)分析图2中130s电解结束后CO2浓度继续变化的原因:二氧化碳可溶于水,电解结束后,溶于水的二氧化碳逸出,进入到装置中,使二氧化碳的浓度升高。
6.(1) 探究催化剂MnO2对H2O2分解反应速率的影响 15 反应过程中瓶内气体压强相同时,实验b和实验c所用时间不同
(2) B Cu2+ H2SO4、H2O2
【详解】(1)①H2O2在MnO2催化下反应生成水和氧气,反应的化学方程式为:;
②实验a和b的变量为有无催化剂,设计实验a和b的目的是探究催化剂MnO2对H2O2分解反应速率的影响;
③设计实验b和c的目的是探究溶液浓度对H2O2分解反应速率的影响,过氧化氢加入体积不同,应使溶液总体积相同,故实验中x的数值为30mL-15mL=15mL;
④能证明H2O2溶液浓度对H2O2分解反应速率有影响的证据是反应过程中瓶内气体压强相同时,实验b和实验c所用时间不同;
(2)①结合a和b的现象分析,铜丝可以催化过氧化氢分解,液体试剂一般存放在细口瓶中,所以最适合盛放H2O2溶液的容器是细口瓶,故选B;
②由c试管中的现象可知,H+、无催化效果,结合d试管中的现象可知硫酸铜可加快H2O2的分解,则加快H2O2分解微粒可能是Cu2+;
③实验e中H2O2快速分解,该实验中导致H2O2分解速率加快的主要原因可能有铜丝与 H2SO4、H2O2反应生成的CuSO4催化H2O2分解,同时反应放热使溶液温度升高,加快H2O2分解速率。
7.(1)KMnO4
(2) 在长颈漏斗下端套一个小试管
(3)具有吸水性且不能与二氧化碳反应
(4)氧气/O2
(5)C
【详解】(1)用装置 A 制取O2,且固体为暗紫色,该固体是高锰酸钾,化学式为KMnO4。
(2)实验室用石灰石(主要成分CaCO3)和稀盐酸制取二氧化碳,反应生成氯化钙、水和二氧化碳,化学方程式为。 若长颈漏斗下端碰断无法插入液面以下,为保证实验正常进行,可在长颈漏斗下端套一个小试管,形成液封,防止气体从长颈漏斗逸出。
(3)能用 D 装置干燥CO2,可知浓硫酸具有的性质是具有吸水性且不能与二氧化碳反应。
(4)穿透扁塑料瓶(待测气体)后的长波辐射越强,热成像的温度越高,湿润的空气中含水,由表中数据可知,干燥的二氧化碳、干燥的氧气,潮润的空气三者中,辐射源通过装有干燥的氧气的扁塑料瓶后,热成像图的温度最高,说明三种气体吸收长波辐射的能力最小的为氧气(O2)。
(5)甲烷是一种温室气体,温室气体对长波辐射吸收能力比较强,透过扁平塑料瓶的长波辐射较少,热成像仪温度应该比干燥氧气、干燥空气和湿润空气低。
故选C。
8.(1) 二氧化碳(CO2)不能使干纸花变红 变红
(2) CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O CD
【详解】(1)①a中干纸花只接触二氧化碳,不变色说明二氧化碳(CO2)不能使干纸花变红。②再打开K,b中水蒸气进入a中,纸花接触水和二氧化碳,CO2能与水反应生成碳酸,观察到纸花变红。
(2)①由图3可知,AB段瓶中压强减小,说明二氧化碳被消耗,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,所以最先推入三颈烧瓶的试剂是澄清石灰水,发生反应的化学方程式为CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;
②由①可知,最先推入三颈烧瓶的试剂是澄清石灰水,则第二次推入的试剂是盐酸,盐酸和碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳,气体增多,所以瓶中压强增大,故三颈烧瓶中压强变化对应图3中的CD段。
9.(1)使铜丝在热传递情况下加热白磷,使温度达到白磷的着火点
(2)白磷燃烧,产生大量白烟,放出热量
(3) 错误 由图乙可知氧气未耗尽
(4)①④
(5)灭火
(6) B 密度比空气大 澄清石灰水 塑料瓶变瘪 不赞同,未验证生成新物质(或二氧化碳溶于水也能使塑料瓶变瘪)
【详解】(1)使粗铜丝温度升高,引燃白磷,利用铜丝导热性传递热量,达到白磷的着火点。
(2)白磷燃烧,产生大量白烟;
(3)倒吸入水的体积以 200mL 计等于氧气含量” 的判断是错误的, 理由:由图乙可知,反应后集气瓶内仍残留氧气体积分数约为 8.6%,即氧气未被完全消耗,因此倒吸入的水的体积小于空气中氧气的实际含量。
(4)①二氧化碳由二氧化碳分子构成,由碳元素和氧元素组成,正确;
②二氧化碳由二氧化碳分子构成,不是由原子直接构成,错误;
③二氧化碳中碳元素化合价为 + 4 价,错误;
④分子由原子构成,1 个二氧化碳分子由 1 个碳原子和 2 个氧原子构成,正确。
故选①④。
(5)二氧化碳不可燃且不支持燃烧可用作灭火。
(6)①二氧化碳的密度比空气大,则将含空气的肥皂泡放入二氧化碳的量筒中,气泡不会下沉,故B量筒中为;说明二氧化碳具有的性质是密度比空气大;为检验自己的判断,可向该量筒中倒入少量澄清石灰水,若澄清石灰水变浑浊,则证明是二氧化碳,化学方程式为:。
②将水加入装有CO2的塑料瓶中,CO2能溶于水,CO2被消耗,瓶中气压减小,在大气压的作用下塑料瓶变瘪;不能证明二氧化碳与水反应,没有证明产物;故填:塑料瓶变瘪;不赞同,未验证生成新物质(或二氧化碳溶于水也能使塑料瓶变瘪)。
10.(1)检查装置气密性
(2)将燃着的木条放在中间瓶口,若木条熄灭,则二氧化碳已集满
(3) 稀盐酸 cd CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
(4) 碳酸钙未全部转化为可溶性碳酸氢钙
【详解】(1)有气体参与的反应,实验前应检查装置气密性,则实验步骤中第①步的目的是检查装置气密性。
(2)二氧化碳不燃烧,不支持燃烧,检验三颈烧瓶中已充满二氧化碳气体的方法是将燃着的木条放在中间瓶口,若木条熄灭,则二氧化碳已集满。
(3)在第③步中第一次推入三颈烧瓶的试剂是氢氧化钙,吸收装置中的二氧化碳,生成碳酸钙沉淀;第二次推入三颈烧瓶的试剂是稀盐酸,碳酸钙和盐酸反应生成二氧化碳气体,则此时三颈烧瓶内出现的现象是有气泡产生,此时被吸收的二氧化碳被重新生成,内部气体增多,压强增大,直至反应完毕,二氧化碳全部被生成,恢复至反应前的压强,也就是由c处最小压强,恢复到d点对应的压强,则三颈烧瓶中压强变化对应于图四中cd,这段压强变化的原因碳酸钙和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+H2O+CO2↑。
(4)①BC段透光率上升的原因是二氧化碳与水、碳酸钙能通过化合反应生成易溶的碳酸氢钙,反应化学方程式。。
②碳酸钙未全部转化为可溶性碳酸氢钙。
11.(1)CO2
(2)不对
(3) 还原性
(4)Ⅰ
(5)该装置缺少尾气处理装置,可在末端绑一个小气球
【详解】(1)作出猜想:氢气样品中可能含有一氧化碳和二氧化碳,结合其它猜想,故猜想Ⅱ:CO2;
(2)氢气能与氧化铜在加热的条件下反应生成铜和水,D 中黑色粉末也能变红色,故他的说法不对;
(3)一氧化碳和氧化铜在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳,该反应的化学方程式为:;该反应中,一氧化碳得到氧,体现了一氧化碳的还原性;
(4)根据装置 A 中无明显现象,说明不含二氧化碳,因为二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,E 装置澄清石灰水变浑浊,说明含 CO,一氧化碳能与氧化铜在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,故猜想 Ⅰ成立;
(5)一氧化碳有毒,未反应的一氧化碳散逸到空气中,会污染空气,故该装置缺少尾气处理装置,可在末端绑一个小气球。
12.(1)AB
(2) 缓冲气压和密封体系 没有 D
(3) 右 装置不密闭,反应产生的气体逸出,烧杯内物质总质量减小(合理即可)
(4)化学反应前后,原子种类、个数、质量均不变
【详解】(1)质量守恒定律适用于所有的化学反应。A 实验红磷燃烧、B 实验盐酸与碳酸钠反应都属于化学反应,所以遵守质量守恒定律;C 实验酒精与水混合是物理变化,不遵守质量守恒定律。故遵守质量守恒定律的是AB。
(2)气球的作用:图 A 实验中红磷燃烧放出大量的热,会使锥形瓶内气体压强增大。气球的主要作用是缓冲气压,防止瓶塞弹出,同时收集生成的五氧化二磷,使反应在密闭容器中进行。
红磷用量对结果的影响:质量守恒定律是指参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。该反应中无论红磷用量是否充足,只要是在密闭容器中进行,反应前后物质的总质量都不变,所以取用红磷的量不足,对实验结果没有影响。
A、纵坐标是气体总质量,在实验过程中,氧气被消耗,且没有气体生成,所以气体总质量会减小,但不会减小到0,因为装置中存在不反应的氮气等,错误;
B、纵坐标是氮气的质量,氮气不参与反应,因此氮气质量始终保持不变,错误;
C、纵坐标是固态物质的质量,反应前固体是红磷,反应后生成五氧化二磷,固体质量增大,但不会持续增大,反应结束后质量应保持不变,错误;
D、纵坐标是氧元素质量,从微观上看,原子是化学变化中的最小粒子,氧原子的个数和质量在反应前后不改变,因此宏观上氧元素的质量也不会变,正确。
故选D。
(3)用图 B 装置验证质量守恒定律,盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体,二氧化碳气体逸出到空气中,使反应后剩余物质质量减小。所以天平指针向右偏转。天平不平衡原因:反应生成的二氧化碳气体逸散到空气中,导致天平左盘物质总质量减小;
(4)从微观角度看,化学反应的实质是分子破裂成原子,原子重新组合成新的分子。在化学反应前后,原子的种类、数目和质量都没有改变,所以化学反应前后物质的总质量守恒。
13.(1) 酒精灯 长颈漏斗
(2)
(3)
(4)防止冷凝水倒流,引起试管炸裂
(5) n 将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,证明二氧化碳已收集满
(6)AD
(7)便于控制反应的发生和停止,且利于回收二氧化锰
【详解】(1)a对应的仪器是酒精灯;b对应的仪器是长颈漏斗。
故填:酒精灯;长颈漏斗。
(2)石灰石(主要成分为)与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,其反应的化学方程式为。
故填:。
(3)装置B是 “固液不加热型”,制氧气的反应是过氧化氢在二氧化锰催化下分解,其反应的化学方程式为。
故填:。
(4)装置A试管口略向下倾斜的原因是防止加热时试管口的冷凝水回流到热的试管底部,导致试管炸裂。
故填:防止冷凝水倒流,引起试管炸裂。
(5)氧气密度比空气大,F装置是向下排空气法的变形,气体应从n端进入(氧气沉在底部,将空气从m端排出);
二氧化碳验满方法为将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,证明二氧化碳已收集满。
故填:n;将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,证明二氧化碳已收集满。
(6)制取甲烷是 “固体加热型”,发生装置选A;收集较纯净的气体用排水法,收集装置选D,因此装置组合是AD。
故填:AD。
(7)二氧化锰加工成小球状的目的是便于控制反应的发生和停止;同时便于后续回收二氧化锰。
故填:便于控制反应的发生和停止,且利于回收二氧化锰。
14.(1)过滤
(2)观察气体生成速率(或给气体降温或给气体加湿一点即可)
(3)
(4)在相同条件下,过碳酸钠固体的制氧效率更高,且固体比液体更便于携带(合理即可)
(5)氧气(或)
(6) 可控制反应的开始和停止
【详解】(1)二氧化锰作为催化剂,反应后其质量和化学性质不变,且二氧化锰不溶于水,故可通过过滤、洗净、烘干等操作进行回收。
(2)左瓶中的氧气通入到右瓶的水中,故水可以起到润湿氧气的作用,氧气通入到水中时也会产生气泡,可通过观察气泡冒出的速度来观察反应速率。
(3)过氧化氢溶液在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气,反应的化学反应方程式为。
(4)由图像可知,相同的时间内,过碳酸钠固体制取的氧气比5%过氧化氢溶液制取的氧气多,故过碳酸钠的制氧效率更高,且固体比液体更便于携带。
(5)光合作用吸收二氧化碳,放出氧气。
(6)该装置中,关闭气量调节阀,产生的气体使装置中的压强增大,将液体压入长颈漏斗中,固液分离,反应停止,则装置的优点是可以控制反应的发生和停止;石灰石的主要成分碳酸钙与盐酸反应生成二氧化碳的同时还生成氯化钙和水,反应的化学方程式为。
15.(1)温室效应
(2)BD
(3)松开手后,注射器活塞回到原来位置
(4) II Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
(5)注射器中液体进入烧瓶后,液体占据了一定空间,烧瓶中气体被压缩
(6)疏松多孔
(7) 2CO2+6H2C2H4+4H2O 12g
(8)出行时,多乘坐公共交通工具(合理即可)
【详解】(1)二氧化碳气体的大量排放,会带来的环境问题是温室效应加剧。
(2)A、二氧化碳不具有可燃性,不能作燃料,错误。
B、二氧化碳能溶于水且与水反应生成碳酸,可用于生产汽水,正确。
C、二氧化碳一般不用于冶炼金属,错误。
D、二氧化碳是植物光合作用的原料,可用作气体肥料,正确。
故选BD。
(3)关闭活塞 2,打开活塞 1,向上拉注射器活塞,若松开手后,注射器活塞回到原来位置,说明气密性良好。
(4)氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,吸收二氧化碳的效果比水好,压强减小更明显,所以曲线II表示注入澄清石灰水的是曲线。使石灰水变浑浊反应的化学方程式为Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O。
(5)图 2 中,AB 段压强上升的原因是迅速将注射器内液体全部注入烧瓶中,液体占据了一定空间,使瓶内气体被压缩,压强增大。
(6)活性炭、沸石等可作吸附剂吸收CO2,则它们可能具有的结构特点是疏松多孔。
(7)由微观示意图可知,该反应是二氧化碳和氢气在一定条件下反应生成乙烯和水,化学方程式为2CO2+6H2C2H4+4H2O。 根据化学方程式可知,氢气与生成的乙烯、水中氢元素质量相等,生成物中氢元素的总质量为12g,则反应物乙()的质量也为12g。
(8)日常生活中符合该理念的做法如出行时,多乘坐公共交通工具(合理即可)。
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