初中化学专题特训 特训04 实验20题-2021中考化学总复习（解析版）

这是一份初中化学专题特训 特训04 实验20题-2021中考化学总复习（解析版），共28页。试卷主要包含了实验室制取氧气并模拟氢氧焰实验，根据下图实验装置，请回答，根据下列装置，回答有关问题，完成下列基础的学生实验，请回答下列实验问题，实验室制备并收集二氧化碳等内容，欢迎下载使用。
1．实验室制取氧气并模拟氢氧焰实验。
（1）用过氧化氢制取氧气（二氧化锰作催化剂）
①反应的化学方程式为_______________________________。
②仪器 A 的名称为_______________。现用下列仪器组装氧气的发生装置，应选用的仪器有______________（填标号）。
③欲用浓硫酸干燥氧气，应从装置 F 的_____（填“a”或“b”）处通入气体。
（2）模拟氢氧焰实验：按下图所示装置进行实验
①关闭 K，通入氢气，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。
②打开 K，通入氧气，火焰更明亮，铁丝熔断，说明燃烧的剧烈程度与氧气的___________有关。
【答案】（1）①2H2O22H2O+O2↑ ②锥形瓶 ACD ③ a
（2）5验纯 ②浓度
【解析】过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气，氢气和氧气点燃生成水。
（1）①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： 2H2O22H2O+O2↑。②仪器A的名称为锥形瓶。过氧化氢和二氧化锰制取氧气，为固液不加热装置，故氧气的发生装置选用的仪器为ACD。③用浓硫酸干燥氧气，应从长管进气，短管出气，故从装置F的a处通入气体。
（2）①氢气属于易燃气体，为预防爆炸，点燃氢气之前应先检验纯度。将铁丝网放在火焰上灼烧，铁丝网只发红，不熔断。②打开K，通入氧气，火焰更明亮，铁丝熔断，说明燃烧的剧烈程度与氧气的浓度有关。
2．根据下图实验装置，请回答:
（1）仪器a的名称是__________。
（2）检查装置A气密性的方法是夹紧止水夹，__________，则气密性良好。
（3）用H2O2制取氧气，选择的发生装置为______(填字母)，反应的化学方程式为__________。
（4）用装置F和另一仪器(除导管外)收集并测量O2体积，另一仪器名称为_____，在F中气体应从导管_______(填“b”或“c”)端通入。
（5）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。
①选择的发生装置为______(填字母)。用装置E收集甲烷，利用了甲烷______的物理性质；用装置C而不用装置D收集甲烷，原因是___________。
②设计实验证明CH4中含有氢元素:检验其纯度后，___________。
【答案】（1）长颈漏斗
（2）从长颈漏斗向锥形瓶中注水，至形成一段水柱，一段时间后，水柱高度不变
（3）A 2H2O22H2O+O2↑
（4）量筒 c
（5）①B 不溶于水 密度比空气小且不与空气发生反应
②点燃甲烷，并在火焰上方罩一个干冷的烧杯，有水珠产生，则证明甲烷中含有氢元素
【解析】（1）根据常用仪器，仪器a的名称是长颈漏斗。
（2）检查装置A气密性的方法是夹紧止水夹，从长颈漏斗向锥形瓶中注水，至形成一段水柱，一段时间后，水柱高度不变，则气密性良好。
（3）用H2O2制取氧气，固液不加热型，选择的发生装置为A，其反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑。
（4）根据题意可知，需要采用量筒来测量液体体积，用装置F和另一仪器(除导管外)收集并测量O2体积，另一仪器名称为量筒，由于要利用排水法来收集并测量气体体积，在F中气体应从导管的短端进入，长端把水排出来，因此从c端通入。
（5）①用加热无水醋酸钠和碱石灰固体混合物的方法，制备甲烷，选择的发生装置为B，由于甲烷的相对分子质量为16，比空气小，不溶于水，因此可以用装置E排水法收集甲烷，利用的是甲烷不溶于水的物理性质；用装置C向下排空气法，而不用装置D向上排空气法收集甲烷，其原因是密度比空气小且不与空气发生反应。②设计实验证明CH4中含有氢元素：检验其纯度后，点燃甲烷，并在火焰上方罩一个干冷的烧杯，有水珠产生，则证明甲烷中含有氢元素。
3．根据下列装置，回答有关问题：
（1）写出装置图中标号仪器的名称a ，b ．
（2）写出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 ，可选用的收集装置是 （填字母）．
（3）写出实验室用石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳的化学方程式 ，可选用的发生装置是 （填字母）．
（4）实验室将A装置加以改动，在高温下是碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳，按此反应，试计算工业上要制取5.6t氧化钙，理论上需要含碳酸钙80%的石灰石的质量是多少？
【答案】（1）锥形瓶集气瓶
（2）2H2O22H2O+O2↑C
（3）CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑B
（4）12.5t
【解析】（1）通过分析题中所指仪器的仪器的作用可知，a是锥形瓶，b是集气瓶。
（2）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，化学方程式为：2H2O22H2O+O2↑，氧气密度比空气大，可选用的收集装置是C。
（3）碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式为：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑，该反应的反应物是固体，反应条件是常温，可选用的发生装置是B。
（4）设理论上需要碳酸钙的质量为x。
CaCO3CaO+CO2↑
100 56
x 5.6t
=
x=10t，
含碳酸钙80%的石灰石的质量为：10t÷80%=12.5t。
4．完成下列基础的学生实验。
I．根据下列装置图，回答有关问题。
A B C D E
（1）写出装置图中标号仪器的名称；a ，b 。
（2）写出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 ，可选用的发生装置是 （填字母）。
（3）写出实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式 ，如用E装置来收集氧气，当导管口气泡 放出时，再把导管口伸人盛满水的集气瓶。开始收集。
Ⅱ．根据“粗盐中难溶性杂质的去除”实验，回答有关问题。
（1）实验步骤：
①溶解 称取5. 0g粗盐，逐渐加入10mL水中，直到不再溶解，剩余粗盐l.2g。
②过滤
③蒸发
请从溶解度的角度分析，实验中不采用降低溶液温度的方法得到精盐的是 。
④计算产率 得到精盐3．2g，则精盐的产率为 （计算结果保留一位小数）。
（2）整个实验中至少要进行 次称量。
（3）从海水中获得的精盐，经过上述实验得到的精盐属于 （填“混合物”或“纯净物“）。
【答案】I．（1）a试管b锥形瓶
（2）2H2O22H2O+O2↑B
（3）2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑均匀连续
Ⅱ．（1）③氯化钠的溶解度受温度的变化影响较小，相同情况下降温析出的晶体比较少
④84.2%
（2）3（3）混合物
【解析】I．（1）根据实验室常用仪器可知：a试管；b锥形瓶。
（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：2H2O22H2O+O2↑；反应不需加热，属于固液常温型，可选用的发生装置是B。
（3）实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；如图E装置来收集氢气，当导管口气泡均匀连续放出时，再把导管口伸入盛满水的集气瓶，开始收集。
Ⅱ．（1）③从溶解度的角度分析，实验中不采用降低溶液温度的方法得到精盐的依据是氯化钠的溶解度受温度的变化影响较小，相同情况下降温析出的晶体比较少；③×100%=84.2%。
（2）为了减小误差，需要多次测量求平均值，所以整个实验中至少要进行3次称量。
（3）精盐中除了食盐，还有可溶性杂质，所以精盐属于混合物。
5．请根据下列各图中提供的信息回答问题：
（1）写出仪器a的名称：________。
（2）请写出用装置B制取氧气的化学方程式：________。
（3）比较用过氧化氢溶液和用氯酸钾固体制取O2的方法，两者的共同点是______。
A．发生装置相同B．都可用MnO2做催化剂C．完全反应后剩余的固体成分相同
（4）装置B、C都可用来制取二氧化碳，装置C相对于装置B在操作方面的优势是________。
（5）用大理石和稀盐酸制取一瓶二氧化碳气体，将这瓶气体按G所示慢慢倒入烧杯中，观察到蜡烛自下而上依次熄灭，说明二氧化碳具有的性质是________。
【答案】（1）酒精灯
（2）2H2O2 QUOTE MnO2__ 2H2O+O2↑
（3）B
（4）可以控制反应的发生和停止
（5）二氧化碳的密度比空气大，二氧化碳既不能燃烧也不能支持燃烧
【解析】（1）酒精灯是常用的加热仪器。
（2）如果用双氧水和二氧化锰制氧气就不需要加热，过氧化氢在二氧化锰做催化剂的条件下生成水和氧气，要注意配平；故答案为：2H2O2 2H2O+O2↑。
（3）比较用过氧化氢溶液和用氯酸钾固体制取O2的方法，两者的共同点是：都可用MnO2做催化剂；故答案为：B。
（4）装置C相对于装置B在操作方面的优势是：可以控制反应的发生和停止。
（5）G中观察到蜡烛自下而上依次熄灭，说明二氧化碳具有的性质是：二氧化碳的密度比空气大，二氧化碳既不能燃烧也不能支持燃烧。
6．请回答下列实验问题：
（1）现提供下列装置：
①上图E装置中，甲仪器的名称是________。
②实验室用KClO3和MnO2混合制O2发生装置可选用________(填装置序号)，用装置C干燥O2， 气体由导管________端(填“a”或“b”)进人，用E装置收集O2的依据是________。
③英国化学家布莱克是第一个“捕捉”到CO2的人，实验室制备CO2的化学方程式为________；1774年德国化学家贝格曼将CO2通入紫色石蕊试液中，发现试液由紫色变为红色，此反应的化学方程式为___________________________________________。
（2）对一定质量的粗盐(含泥沙)进行初步提。
①实验的主要步骤：称量与溶解，过滤、蒸发：蒸发结束后用________(填仪器名称)将固体从蒸发皿转移到纸片上，比较食盐提纯前后的状态。
②下列有关蒸发过程说法正确的是________(填序号)
a．蒸发时用玻璃棒不断搅拌
b．当蒸发皿中水分全部蒸干时，停止加热
c．蒸发时若有滤液溅出，则精盐质量将偏低
d．蒸发过程中，溶液中钠元素质量增大
【答案】（1）①水槽②Aa氧气不易溶于水且不与水反应
③CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑H2O+CO2=H2CO3
（2）①玻璃棒②ac
【解析】（1）①④甲仪器的名称是水槽；故填：水槽②氯酸钾在二氧化锰的催化作用下加热生成氯化钾和氧气，发生装置可用A装置；用装置C干燥O2 ， 气体由导管a进入；氧气不易溶于水，故能用E装置收集；故填：A；a；氧气不易溶于水且不与水反应③实验室常用石灰石（或大理石）和稀盐酸反应制取二氧化碳，化学方程式为：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；二氧化碳和水反应生成碳酸使紫色石蕊试液变红色，化学方程式为：H2O+CO2=H2CO3。
（2）①实验的主要步骤：称量与溶解、过滤、蒸发；蒸发结束后用玻璃棒将固体从蒸发皿转移到纸片上，比较食盐提纯前后的状态；故填：玻璃棒②a.蒸发时要用玻璃棒不停地搅拌液体，防止液体局部过热而飞溅，故a正确；
b.当出现多量固体时停止加热，用蒸发皿的余热把食盐蒸干，故b错误；
c.蒸发时若有滤液溅出，会造成精盐的损失，则精盐质量将偏低，故c正确；
d.蒸发过程中，溶液中钠元素质量分数增大，溶液中钠元素质量不变，故d错误，故ac正确。
7．在老师的指导下，化学兴趣小组利用下列装置进行了“可燃物燃烧的条件”的探究实验。
[实验目的]探究可燃物燃烧的条件
[实验步骤]①将所需仪器按照装置图连接起来；
②打开K1和K2 ， 向上拉动任意一支注射器的活塞；
③将实验所需药品加入对应的仪器中；
④将装有适量白磷的具支试管放入冷水中；
⑤打开K1，关闭K2，往装置甲中加入适量的双氧水，氧气进入具支试管中；
⑥关闭K1，打开K2，往装置乙中加入适量的盐酸，二氧化碳进入具支试管中；
⑦将装有适量白磷的具支试管放入80℃的热水中；
⑧打开K1，关闭K2，往装置甲中加入适量双氧水，氧气进入具支试管中；
⑨关闭K1，打开K2，往装置乙中加入适量的盐酸。
[问题解答]
（1）实验步骤②的目的是________。
（2）装置乙中发生反应的化学方程式是________。
（3）在实验步骤⑥中，具支试管中氧气已经排尽的实验现象是________。
（4）能看到白磷燃烧起来的实验步骤是________。
[实验结论]可燃物燃烧必须同时满足两个条件：可燃物与氧气接触；温度达到可燃物的着火点。
【答案】（1）检查装置气密性
（2）Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
（3）烧杯中澄清石灰水变浑浊
（4）⑧
【解析】（1）有气体参与或生成的实验，在实验前必须进行装置气密性检查，而实验步骤②的目的就是检查装置气密性。（2）装置乙中是碳酸钠与盐酸反应，生成氯化钠、水和二氧化碳，化学方程式为：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑。（3）在实验步骤⑥中，具支试管中氧气已经排尽，二氧化碳会充满具支试管，澄清石灰水会变浑浊。（4）将装白磷的具支试管放入冷水中，通入氧气，白磷也不会燃烧，因为温度没达到白磷燃烧的着火点，将装白磷的具支试管放入热水中，通入氧气，白磷会燃烧，故能看到白磷燃烧起来的实验步骤是⑧。
8．“嫦娥飞天”“中国高铁”等“中国制造”，展现了“中国智慧”，增强了中华民族的自信心和自豪感。根据所学知识回答下列问题：
（1）“嫦娥四号”探测器悬梯等关键部件采用铝合金而不采用纯铝，原因是________。
（2）“复兴号”动车高速运行离不开铁轨。建造铁轨需要大量钢铁，钢铁属于________(填“合成材料”“复合材料”或“金属材料”)。
（3）建造铁轨所需要的钢铁通常用还原铁矿石制得，如上图，在一氧化碳还原氧化铁的实验装置中，a处看到的现象是________，反应的化学方程式为________。从环境保护角度考虑，装置中存在明显不足，改进的方法是________。
【答案】（1）铝合金比纯铝硬度大(答案合理即得分)
（2）金属材料
（3）红棕色粉末逐渐变为黑色粉末(或有黑色物质生成)(答案合理即得分)； Fe2O3+3CO2Fe+3CO2在尾装置导管口系一个气球（或将尾气点燃；在导管口放一个燃着的酒精灯；将尾气点燃再利用等)(答案合理即得分)
【解析】（1）合金的硬度大，熔点低，耐腐蚀；合金比组成它的纯金属硬度大，由于纯铝硬度较小，在使用中易变形，因此使用硬度较大的铝合金，故“嫦娥四号”探测器悬梯等关键部件采用铝合金而不采用纯铝，原因是铝合金比纯铝硬度大。
（2）金属材料是指具有光泽、延展性、容易导电、传热等性质的材料，钢铁是铁的合金，属于金属材料。
（3）一氧化碳和氧化铁加热生成铁和二氧化碳，故一氧化碳还原氧化铁的实验装置中，a处看到的现象是红棕色粉末逐渐变为黑色粉末(或有黑色物质生成)，反应的化学方程式为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。从环境保护角度考虑，装置中存在明显不足，改进的方法是在尾装置导管口系一个气球（或将尾气点燃；在导管口放一个燃着的酒精灯；将尾气点燃再利用等)。
9．实验室制备并收集二氧化碳。
①选用药品。按下表进行实验，取等质量的大理石加入足量酸中（杂质不与酸反应），产生二氧化碳体积随时间变化曲线如下图所示：
图中丙对应实验________（选填“I”“Ⅱ”或“Ⅲ”）。确定用乙对应的药品制备并收集二氧化碳，相应的化学方程式是________；不用甲对应的药品，理由是________。搭建装置。
②组装简易启普发生器，应选用________（选填编号）。
③收集二氧化碳。用下图装置收集时，空气从________（选填“x”或“y”）端排出。
④检验二氧化碳。写出检验时反应的化学方程式。 ________。
【答案】①Ⅰ；CaCO3＋2HCl=CaCl2＋H2O＋CO2↑；反应过于剧烈，不利于收集二氧化碳；
②bcfg；
③y；
④Ca（OH）2＋CO2=CaCO3↓＋H2O
【解析】①由图可知，丙曲线表示产生的二氧化碳的速率叫缓慢，故说明碳酸钙是块状，盐酸的浓度是最低，故是Ⅰ。碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，反应的方程式为：CaCO3＋2HCl=CaCl2＋H2O＋CO2↑。由图可知，曲线甲产生二氧化碳的速率过快，不便于收集二氧化碳。②制取二氧化碳用固液不加热型装置，简易启普发生器是可以将固液分离的装置，故答案为：择的仪器有bcfg③二氧化碳的密度比空气的密度大，能溶于水，故答案为：向上排空气法收集，故二氧化碳由X通入，空气由y排出。④检验二氧化碳用澄清石灰水，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，反应的方程式为：Ca（OH）2＋CO2=CaCO3↓＋H2O。
10．下图是实验室气体制取、净化、干燥常用装置图，请根据所给装置图回答问题：
（1）请写出图中标号①的仪器名称：________；
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气，选取的发生装置为________（填字母代号），请写出该反应的化学方程式________，若用D装置收集氧气，验满方法是________；
（3）小聪同学在检验二氧化碳时，发现澄清石灰水始终不变浑浊，查找原因得知，制取二氧化碳时所用盐酸浓度过大。为除去二氧化碳中混入的氯化氢体和水蒸气，得到纯净、干燥的二氧化碳，小聪设计了除杂实验。已知：Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3。请你完成装置连接：A→________→________→D。
【答案】（1）酒精灯
（2）B；2KMnO4 QUOTE 加热__ K2MnO4+MnO2+O2↑；将带火星的木条伸到集气瓶口，如复燃则氧气已集满（3）H；F
【解析】（1）图中标号①的仪器名称酒精灯。
（2）高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，实验室用高锰酸钾制取氧气，选取的是加热装置，故发生装置为B，化学方程为 2KMnO4 QUOTE 加热__ K2MnO4+MnO2+O2↑，D装置是向上排空气法收集氧气，验满方法是将带火星的木条伸到集气瓶口，如复燃，则氧气已满。
（3）制取二氧化碳时，如果用的盐酸浓度较大，挥发性增强，挥发出的氯化氢气体随着二氧化碳进入石灰水中，能和石灰水中的氢氧化钙反应生成氯化钙和水，从而导致澄清的石灰水不变浑浊。碳酸氢钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，然后用浓硫酸干燥，故装置连接为A→H→F→D。
11．实验室常用下列装置制取气体，请你根据所学知识回答下列问题：

（1）仪器a的名称是________。
（2）实验室用氯酸钾制取氧气时，选用的发生装置是________(填字母序号)。若改用下图装置收集氧气，则气体应从________端进(填“a”或“b”)。
（3）实验小组同学取一定浓度的盐酸和石灰石反应制取气体，反应的化学方程式为________；
（4）将生成的气体通入澄清石灰水中，未见变浑浊。为探究其原因，小组同学讨论后作出如下猜想：
（作出猜想）A 石灰水已经完全变质 B 气体中有挥发出来的HCl气体
（实验探究）小组同学设计了如下实验来验证。请你帮助完成实验，填写以下表格：
（5）（查阅资料）碳酸钠溶液中通入二氧化碳发生反应：Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3
（拓展延伸）如果用上述原料制取一瓶干燥纯净的二氧化碳气体，所选仪器的连接顺序为B→（________）→（________）→C(填字母序号)。
【答案】（1）酒精灯
（2）A；b
（3）2HCl+CaCO3CaCl2+H2O+CO2↑
（4）石灰水变红色；硝酸银
（5）H；E
【解析】（1）仪器a的名称是酒精灯。
（2）实验室用氯酸钾制取氧气时，氯酸钾和二氧化锰加热生成氯化钾和氧气，故答案为：用的发生装置是A。若改用万能瓶装置收集氧气，氧气密度比空气大，不易溶于水，气体要短进长出，则气体应从b通入。
（3）实验小组同学取一定浓度的盐酸和石灰石反应制取气体，反应的反应是盐酸和碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式为2HCl+CaCO3CaCl2+H2O+CO2↑。
[实验探究]
澄清石灰水显碱性，能使无色酚酞溶液变红色，盐酸和硝酸银反应生成氯化银白色沉淀和水。
[拓展延伸]如果用上述原料制取一瓶干燥纯净的二氧化碳气体，先要除去氯化氢气体，用碳酸氢钠溶液，氯化氢和碳酸氢钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳，然后用浓硫酸干燥，故所选仪器的连接顺序为B→H→E→C。
12．图A、B、C、D是初中化学常见的实验据图回答下列问题
（1）在做“物质在盛有氧气的集气瓶中燃烧”的实验时，常常要在集气瓶里预先加少量的水。B实验中水的主要作用是________，A、B两个实验中的水可用少量细沙代替的是________。
（2）C是某气体在空气中燃烧的实验。能观察到火焰上方冷而干燥的烧杯壁有水滴出现说明该气体中一定含有________元素；然后迅速把烧杯倒过来，向烧杯内注入少量澄清石灰水，振荡，观察到澄清石灰水变浑浊，说明该气体中一定含有________元素。
（3）D是稀释浓硫酸的实验。正确操作中试剂X是________，用玻璃棒搅拌的目的是________。
【答案】（1）吸收二氧化硫气体，防止污染空气；A
（2）氢；碳
（3）浓硫酸；散热
【解析】（1）铁丝在氧气中燃烧，为防止生成物熔化溅落下来炸裂集气瓶，集气瓶中要加少量的水；硫在氧气中燃烧，产生一种具有刺激性气味的气体二氧化硫；二氧化硫有毒且易溶于水，所以集气瓶底预先加入少量水的作用是吸收二氧化硫气体，防止污染空气；细沙不能吸收二氧化硫，所以A、B两个实验中的水可用少量细沙代替的是A；（2）C中能观察到火焰上方冷而干燥的烧杯中出现水珠，说明该气体中一定含有氢元素，然后迅速把烧杯倒过来，向烧杯内注入少量澄清石灰水，振荡，观察到澄清石灰水变浑浊，说明该气体燃烧生成了CO2 ， 该气体中一定含有碳元素；（3）稀释浓硫酸的实验操作方法：浓硫酸稀释时，一定要浓硫酸沿器壁慢慢注入水里，并不断用玻璃棒搅拌，所以试剂X是浓硫酸，用玻璃棒搅拌的目的是：散热。
13．我国制碱工业采用联合制碱法生产纯碱，其反应原理如下：NaCl+NH3+H2O+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl；2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
（资料阅读）
①通常情况下，浓氨水具有较强的挥发性，易挥发出氨气。氨气是一种无色有刺激性气味的气体，极易溶于水，排放到空气中会污染空气。
②饱和碳酸氢钠溶液不能吸收二氧化碳。
化学兴趣小组在实验室模拟联合制碱法进行了如下实验：
Ⅰ．关闭K1 ， 先打开K2通入NH3 ， 调节气流速率，待其稳定后，再打开K1通入CO2。
Ⅱ．待三颈烧瓶内出现较多固体时，关闭K2停止通入NH3；一段时间后，关闭K1停止通入CO2。
Ⅲ．将三颈烧瓶内反应后的混合物过滤，将滤出的固体洗涤、低温干燥，得到碳酸氢钠固体。再将其加热使其完全分解即得纯碱。
请回答下列问题。
（1）写出A装置中反应的化学方程式________。
（2）B装置中饱和碳酸氢钠溶液的作用是________。
（3）D装置中生石灰的作用是________。
（4）C装置中长颈漏斗的作用除了随时添加饱和食盐水，还有________作用。有同学认为应该在长颈漏斗内放置浸有稀硫酸的棉花团，其目的是________。
（5）关闭K2停止通入NH3 ， 还要继续通入一段时间CO2， 其目的是________。
（6）写出副产品氯化铵和熟石灰反应的化学方程式________。
【答案】（1）CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
（2）除去二氧化碳中的氯化氢气体
（3）氧化钙和水反应产生热量使氨气的挥发加快
（4）平衡气压的作用；吸收氨气，防止其污染空气
（5）尽可能多的吸收二氧化碳增大碳酸氢钠的产率
（6）2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O+2NH3↑
【解析】（1）碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式为：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；故填： CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑（2）在生成的二氧化碳中可能含有氯化氢气体，碳酸氢钠不和二氧化碳反应和氯化氢反应，所以B中碳酸氢钠的作用是：除去二氧化碳中的氯化氢气体； 故填：除去二氧化碳中的氯化氢气体（3）温度越高，分子运动的越快，所以D装置中氧化钙的作用是：氧化钙和水反应产生热量使氨气的挥发加快； 故填：氧化钙和水反应产生热量使氨气的挥发加快（4）C装置中长颈漏斗的作用除了随时添加饱和食盐水，还有平衡气压的作用；因为氨气进行空气会污染环境，不能把氨气直接排放到空气中，所以在长颈漏斗内放置浸有稀硫酸的棉花团，其目的是吸收氨气，防止其污染空气； 故填：平衡气压的作用；吸收氨气，防止其污染空气（5）关闭K2停止通入NH3 ， 还要继续通入一段时间CO2 ， 其目的是：尽可能多的吸收二氧化碳增大碳酸氢钠的产率； 故填：尽可能多的吸收二氧化碳增大碳酸氢钠的产率（6）氯化铵和熟石灰反应生成氯化钙、水和氨气，化学方程式为：2NH4Cl+ Ca(OH)2=CaCl2+2H2O+2NH3↑。 故填：2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O+2NH3↑
14．实验室利用下图所示装置进行相关实验。
回答下列问题：
（1）写出装置图中标号仪器的名称：①_____，②_____。
（2）用高锰酸钾制氧气，应选用的发生装置是_____（填字母序号），该反应的化学方程式为_____，其中转化为氧气的氧元素与高锰酸钾中氧元素的质量之比是_____。
（3）常温下，用锌和稀硫酸反应制取氢气，若要随时控制反应的发生和停止，应选用的发生装置是_____（填字母序号），反应的化学方程式为_____；点燃氢气前必须验纯，为确保安全，最好选用装置_____（填字母序号）所示方法收集氢气。
【答案】（1）①长颈漏斗 ②水槽
（2）A 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 1:4
（3）C Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ D
【解析】（1）①长颈漏斗；②水槽；
（2）高锰酸钾制取氧气需要加热，A装置适用；高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，化学方程式为：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；根据化学方程式可知每8个氧原子中有2个氧原子转化成一个氧分子，所以转化为氧气的氧元素与高锰酸钾中氧元素的质量之比为：；
（3）锌和稀硫酸反应制取氢气，属于固液常温型，并且要随时控制反应的发生和停止，适合用C装置作发生装置；化学方程式为：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑；氢气具有可燃性，当混有一定量的空气时点燃会发生爆炸，因此收集到的气体纯度一定要高，可选用D装置收集。
15．如图是实验室制取和收集气体的装置，请按要求回答：
（1）仪器a的名称是________，A装置中小试管的主要作用是________。
（2）用氯酸钾和二氧化锰制取并收集较纯的氧气，应选图中的________（填字母）。实验结束后，经过溶解、________、洗涤、烘干等操作回收纯净的二氧化锰。
（3）实验室中要制取较多的CO2气体，应选用的发生装置为图中的________（填字母），若用F收集，则气体应从导________（“b”或“c”）端进入。
【答案】（1）集气瓶 形成液封
（2）CE 过滤
（3）A b
【解析】（1）仪器a的名称是集气瓶，A装置中小试管的主要作用是形成液封。故填：集气瓶、形成液封。
（2）用氯酸钾和二氧化锰制取为固固加热型，收集较纯的氧气要用排水法；实验结束后，经过溶解、过滤、洗涤、烘干等操作回收纯净的二氧化锰。故填：CE、过滤。
（3）实验室中要制取较多的CO2气体，应选用的发生装置为图中的A，若用F收集，则气体应从长管进短管出。故填：A，b。
16．实验室现有石灰石、氯酸钾、二氧化锰、稀硫酸、稀盐酸等药品及相关仪器和用品，请结合下列装置回答问题：
①若用上述药品制取氧气，发生反应的化学方程式为________________________。
②仪器a的名称是____________。在连接发生装置和收集装置时，将胶皮管和玻璃管连接在一起的操作是先把____________，然后稍稍用力即可把玻璃管插入胶皮管。
①若用上述药品制取二氧化碳，药品的名称是____________，选择的装置是____________(填字母)。
②若用澄清石灰水验证二氧化碳，实验中会观察到液面下的导管口有气泡冒出，这是因为发生装置内物质反应时气体____________，压强____________，大于外界压强，在压强差的作用下，气体从导管口冒出。
③若制取干燥的二氧化碳，需要在发生装置和收集装置之间连接____________装置（填字母），该装置中的药品名称是____________。
【答案】（1）①2KClO32KCl+3O2↑②铁架台导管润湿
（2）①石灰石（或大理石）和稀盐酸A
②增多变大
③G浓硫酸
【解析】（1）①氯酸钾和二氧化锰在催化剂的作用下加热生成氯化钾和氧气，化学方程式为：2KClO32KCl+3O2↑；②仪器a的名称是铁架台；在连接发生装置和收集装置时，将胶皮管和玻璃管连接在一起的操作是先把导管用水润湿，然后稍稍用力即可把玻璃管插入胶皮管；
（2）①实验室常用石灰石（或大理石）和稀盐酸反应制取二氧化碳，不需要加热，可选A作发生装置；②石灰石（或大理石）和稀盐酸反应生成二氧化碳气体，导致管中的气体增多，导致内部压强变大，装置内部压强大于外界大气压，在压强差的作用下气体从导管口被压出，因此在试管中观察到的实验现象是有大量气泡产生；③制取的二氧化碳中常用含有少量的水蒸气，需要用浓硫酸进行干燥；若制取干燥的二氧化碳，需要在发生装置和收集装置之间连接G，该装置中的药品名称是浓硫酸。
17．碳铵是一种常用的化肥，它在常温下易分解。某化学兴趣小组对碳铵的成分存在疑问，进行了如下探究。
【查阅资料】氨气具有刺激性气味，极易溶于水，其水溶液呈碱性；氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝；氨气不与碱石灰反应。
Ⅰ．检验溶液中的阴，阳离子。
取少量碳铵放入试管中，加入盐酸，把生成的无色无味的气体通入澄清石灰水中，有白色沉淀生成。再另取少量碳铵放入试管中，加入浓溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体，石蕊试纸变蓝色。
（1）根据实验现象，推测碳铵中所含有的阴离子可能是_______和_________（填离子符号）
（2）根据实验现象，碳铵与浓溶液加热反应生成了________（填化学式）气体。
Ⅱ．测定碳铵中C元素和N元素质量比，在此过程中，用到如图所示装置。请回答：
（3）给碳铵固体加热时，试管口略向下倾斜的原因是_______________。
（4）从安全和环保的角度考虑，本实验可以用如上图所示的气球来收集尾气，还可以选用如下图所示的_______（填序号）装置来处理尾气。
【答案】（1）CO32- HCO3-（两种离子无先后顺序） 、
（2）NH3
（3）防止冷凝水回流到热的试管底部，炸裂试管
（4）B
【解析】（1）加入稀盐酸后生成了能使澄清石灰水变浑浊的气体，故说明原溶液中含有碳酸根离子或碳酸氢根离子，故填CO32-和HCO3-。
（2）碳铵与浓NaOH溶液加热反应生成了能使石蕊变蓝的有刺激性气味的气体，故是氨气，化学式为：NH3
（3）给固体加热时为了防止冷凝水回流到热的试管底部，炸裂试管，故要将试管口略向下倾斜。
（4）A装置不能充分吸收氨气，B装置可以防止液体倒吸，C装置易倒吸，D中收集气体时导气管要短，故选B。
18．（1）为测定空气中氧气的含量，某课外活动小组对课本上的实验做了如下改进：如图1所示，在一个注射器和装有较多铜丝的硬质装璃管内共封闭80mL空气，然后给硬质玻璃管加热，并缓慢向右推动注射器的活塞。至硬质玻璃管内铜丝变黑且较长时间内无进一步变化时停止加热，待剩余气体冷却至室温。请回答：
①实验前，检查本装置气密性的一种方法是：先固定注射器的活塞，再用酒精灯加热硬质玻璃管，可观察到_____，说明气密性良好。
②实验结束后，注射器内气体的体积减少了约_______mL，这是因为______________。
（2）课外活动小组发现红热的铜丝变黑后，为了回收再利用铜丝，在研究如何除去黑色物质的讨论中，制定了如图2所示的两种方案。请回答：（备注：A为氢氧化钠溶液，B为稀硫酸溶液）
①甲方案的玻璃管中实验现象是__________，乙方案的烧杯中发生反应的化学方程式是___________。
②甲方案实验过程中，操作步骤正确的是__________（填序号）。
A．实验开始时，先通入CO，再加热：实验结束时，先停止加热，再停止通入CO
B．实验开始时，先加热，再通入CO；实验结束时，先停止加然，再停止通入CO
C．实验开始时，先通入CO，再加热；实验结束时，先停止通入CO，再停止加热
D．实验开始时，先加热，再通入CO；实验结束时，先停止通入CO，再停止加然
③两种方案相比，乙方案更好，其原因_________________________。
【答案】（1）①气球迅速变大（其他正确描述均给分）
②16 氧气的体积约占空气总体积的1/5
（2）①黑色固体变为红色 Cu+2HCl=CuCl2+H2O
②A 操作方便；节约能源；不会对环境造成污染（答对一点即给全分，其他合理答案均给分）
【解析】（1）①实验前，检查本装置气密性的一种方法是：先固定注射器的活塞，再用酒精灯加热硬质玻璃管，可观察到气球迅速变大，说明气密性良好。
②空气中氧气占空气体积的五分之一，体积为80mL× =16mL，故反应后体积减少了16mL。
（2）①氧化铜是黑色固体，可以与一氧化碳反应生成铜和二氧化碳，故可以看到的现象是黑色固体变为红色。稀盐酸与氧化铜反应生成氯化铜和水，反应的方程式为：Cu+2HCl=CuCl2+H2O
②一氧化碳还原氧化铜的实验中，为了防止爆炸需要先通入一氧化碳，在点燃酒精灯；实验结束后，为了防止炽热的铜被再次氧化，要先熄灭酒精灯，继续通入一段时间的一氧化碳，故选A.
③相比较而言乙方案操作方便；节约能源；不会对环境造成污染。
19．某校实验室有一瓶久置的铁屑，其成分是铁、氧化铁和水。为测定其中各成分的质量分数，某兴趣小组按下图所示装置进行实验（装置气密性良好；固定装置已略去；氮气不与铁屑中的成分反应；碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物）。
部分实验步骤如下：
Ⅰ．称量硬质玻璃管的质量。将样品放入硬质玻璃管中，称量硬质玻璃管和样品的质量。
Ⅱ．连接好装置。缓缓通入N2，点燃甲处的酒精喷灯，待硬质玻璃管中固体恒重，记录硬质玻璃管和剩余固体的质量。
Ⅲ．再次连接好装置，继续实验。通入CO，点燃丙处的酒精灯和甲处的酒精喷灯。待硬质玻璃管中固体恒重，熄灭酒精喷灯，继续通入CO直至硬质玻璃管冷却。再次记录硬质玻璃管和剩余固体的质量。
实验数据记录如下表:
请回答下列问题:
（1）步骤Ⅲ丙处酒精灯的作用是____________。
（2）步骤Ⅲ硬质玻璃管中反应的化学方程式为________。
（3）样品中氧化铁的质量分数为_____（用m1、m2、m3、m4的代数式表示）。若步骤Ⅲ中氧化铁没有完全反应，样品中水的质量分数测量结果将______（填“偏大”“偏小”或“不变”）。
（4）有关样品，下列说法正确的是_____（填字母标号）。
A．样品中氢元素的质量为1/9(m2- m3) B．样品中铁单质和氧化铁的质量总和为m3-m1
C．样品中铁单质的质量为m4-m1 D．样品中氧元素的质量为m3- m4
【答案】（1）把一氧化碳转化成二氧化碳，防止污染环境
（2）
（3）×100% 不变
（4）AB
【解析】（1）步骤Ⅲ丙处酒精灯是进行尾气处理，因为一氧化碳有毒，所以作用是 把一氧化碳转化成二氧化碳，防止污染环境。
（2）步骤Ⅲ硬质玻璃管中是氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为。
（3）设样品中氧化铁的质量分数为x。由于实验设计中用于检测氧化铁反应情况的是实验III，实验II是探究水的含量的，所以无论氧化铁是否完全反应，样品中水的质量分数测量结果将不变。



（4）A、样品中水的质量为（m2-m3），所以样品中氢元素的质量为，正确；
B、m3中只是比样品少了水，所以样品中铁单质和氧化铁的质量总和为m3-m1，正确；
C、样品中铁元素的质量为m4-m1，而非样品中铁单质的质量为m4-m1，错误；
D、m3-m4仅是样品中氧化铁中氧元素的质量，而样品中氧元素的质量还包括水中的，错误。故选AB。
20．甲、乙、丙三位同学对一瓶实验室久置的NaOH溶液变质程度进行实验探究。
（1）甲同学取少量该溶液于试管中，滴加2~3滴酚酞溶液，观察到_____，他认为该溶液未变质。
（2）乙同学查阅资料获知，Na2CO3溶液遇指示剂变色与NaOH溶液相同，认为甲同学的检验方法不正确。乙同学取少量该溶液于试管中，加入足量稀盐酸，观察到_____，他认为已完全变质。写出此现象的化学方程式_____。
（3）丙同学认为乙同学的实验结论不严谨，他的猜想是_____。他用如下实验方案来证明自己的猜想：
①取少量该溶液于试管中，先加入足量的BaCl2溶液，产生白色沉淀，说明原溶液中存在_____。（填化学式）
②静置后取上层清液于另一支试管中，加入2~3滴酚酞溶液，观察到溶液变红色，说明原溶液中存在_____。（填化学式）
【答案】（1）溶液变红
（2）有气泡产生 Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
（3）氢氧化钠部分变质 ①Na2CO3 ②NaOH
【解析】（1）甲同学取少量该溶液于试管中，滴加2~3滴酚酞溶液，观察到溶液变红，他认为是氢氧化钠，于是认为该溶液未变质。
（2）乙同学取少量该溶液于试管中，加入足量稀盐酸，由于碳酸钠能与盐酸反应产生气体，故观察到有气泡产生，他认为已完全变质，出现此现象的化学方程式为Na2CO3+2HC1=2NaCl+H2O+CO2↑。
（3）丙同学认为乙同学的实验结论不严谨，故提出新的猜想是氢氧化钠部分变质。
①取少量该溶液于试管中，先加入足量的BaCl2溶液，产生白色沉淀，说明原溶液中存在碳酸钠。
②静置后取上层清液于另一支试管中，加入2~3滴酚酞溶液，观察到溶液变红色，说明原溶液中存在氢氧化钠。实验编号
药品
Ⅰ
块状大理石、10%H2SO4溶液
Ⅱ
块状大理石、7%HC1溶液
Ⅲ
大理石粉末、7%HC1溶液
实验步骤
实验现象
实验结论
①取少量石灰水于试管中，并向试管中滴加几滴无色酚酞试液，振荡
________
猜想A不成立
②将生成的气体通入________溶液中
产生白色沉淀
气体中有HCl
猜想B成立
实验步骤
实验现象
实验结论
①取少量石灰水于试管中，并向试管中滴加几滴无色酚酞试液，振荡
石灰水变红色
猜想A不成立
②将生成的气体通入硝酸银溶液中
产生白色沉淀
气体中有HCl
猜想B成立
硬质玻璃管
硬质玻璃管和样品
步骤II硬质玻璃
管和剩余固体
步骤步骤Ⅲ硬质玻璃
管和剩余固体
质量
m1
m2
m3
m4