化学装置类实验探究(含答案解析)

1、食用碱的主要成分是Na2CO3(常含有少量的NaCl)。课外探究小组为测定市售食用碱中Na2CO3 的含量，设计了如下图的试验装置。设计思路：用空气将装置B 中生成的二氧化碳缓缓吹入装置D D 的质量变化测定食用碱中Na2CO3 置和设计思路，答复以下问题。装置D 中发生反响的化学方程式为。装置A 的作用是，装置E的作用是。缓缓通入空气的目的是。假设撤除装置A，直接通入空气会导致试验结果(填“偏大”“偏小”或“不变”，下同)，假设撤除装置C，会导致试验结果。某氧化铜Cu粉末中混有少量氧化亚铜CuO示装置测定其中Cu2O 的含量，请依据图示内容答复以下问题：1X是常见复原性气体CH2中的一种可能

2、混有少量水和二氧化碳，请依据组合置推断X 的化学式为 2假设缺少B 装置，将直接导致反响后装置内的物质的质量偏差。3E 装置的作用是。4反响前混合物的总质量为15.2g，完全反响后U 型管内物质的质量增加了2.7损失无视不计，则原混合物中CuO的质量 。某混合气体可能有CO 、CO、H 中的一种或几种，某学习小组的同学为了探究气体的22反响前后反响前反响后C 装置中的试管与ac固体的总质量克D 装置中的U 形管与bd固体的总质量克夹持装置已省略A 装置中溶液变浑浊，C反响前后反响前反响后C 装置中的试管与ac固体的总质量克D 装置中的U 形管与bd固体的总质量克请分析答复以下问题：请写出A 装

3、置中反响的化学方程式：。肯定能证明原混合气体中有氢气存在的试验现象是。3F 装置的作用：“抽气”；。4证明原混合气体中有CO 存在的定量关系是用字母a、b、c、d 表示。由于大量使用一次性塑料便利袋造成的“白色污染”，已成为一个严峻的社会问题。某科资料显示该塑料识含有H两种元素他们设计了如下图的试验装置。目的是通过测量有关数据，推算塑料组成元素的含量。图中字母A 至G 均表示装置编号。请依据试验装置，答复以下问题：A 制取的氧气中混有CO2 D 装置中塑料试样在纯氧中燃烧，装置C 中盛放的试剂应当是。E、F 装置是气体的吸取装置，该处的设计有不正确的地方，如何改进？并说明理由 。工业烧碱具有较

4、好的杀菌消毒作用且廉价易得，但工业烧碱中常含有杂质碳酸钠某科学学习小组同学围绕工业烧碱样品纯度测定问题，开放了争辩与探究。原理思路利用NaCOHSO 反响产生CO ，通过CO质量的测定，确定样品中碳酸钠232422的质量，从而计算样品纯度。试验方案小科同学依据以上思路，设计了如图甲的试验方案固定装置省略。锥形瓶沟通争辩小明认为图甲试验方案的设计有缺陷假设按该方案进展测定会导致难以避开的误差。你认为以下哪些因素会导致难以避开的误差填序号参加的稀硫酸量缺乏装置内空气中的CO2没有排出反响产生的CO2未被完全吸取枯燥管与空气直接相通方案改进为削减误差，使CO2质量的测定更准确，该小组同学依据以上争辩

5、，对图甲方案进展改进，设计了如图乙的试验方案固定装置省略图乙B装置中样品在与稀硫酸反响a、b、c数据分析假设撤去图乙中的C装置，则测得工业烧碱的纯度将填“偏高”、“偏低”或“无影响”。拓展提高NaCO 溶液与稀硫酸反响先生成NaHCO ，当NaCO 全部转化为NaHCO 后，233233生成的NaHCO3能连续与稀硫酸反响生成CO 现向样品中加肯定量的稀硫酸，反响后产生无2色气体并得到X 溶液。请分析推断反响后所得X 溶液的溶质，其全部的可能组成过碳酸钠Na CO 是一种常见的漂白杀菌剂，其水溶液显碱性，能和盐酸发生以下反24应：2Na CO + 4HCl = 4NaCl + 2CO + O

6、+ 2H O24222钠，为了测定其纯度，某小组选择利用一局部以下仪器包括药品进展试验。请答复以下问题：为完成试验，需要测定过碳酸钠样品与稀盐酸反响过程中产生填化学式的体积，从而推算出过碳酸钠的纯度。请选取该试验需要的装置，并按正确连接挨次排列填字母，仪器中的试剂皆足量。试验进展一段时间后，不再有气泡产生，此时判定过碳酸钠样品是否完全反响的试验操作方法以及现象是。假设过碳酸钠样品已经完全反响，那么你认为可能导致试验误差的缘由是一条即可 。式为：，某课外活动小组的同学欲用该反响来制取CO，并复原红棕色式为：，某课外活动小组的同学欲用该反响来制取CO，并复原红棕色的氧化铁粉末。现有以下仪器或装置供

7、选择：用甲酸滴入浓硫酸的方法制取CO，应选填序号装置；假设要除去CO 中混有少量甲酸气体，最好选择上图中填序号进展洗气。用上述方法制取的 CO GH填字母。上述试验的尾气不能直接排放到空气中请你说出一种处理尾气的方法。2己知：甲酸HCOOH常温下是无色易挥发的液体，化学性质与盐酸相像，甲酸还可 以在浓硫酸作用下分解，反响的化学方程式为：.HCOOH CO+H 0。某化学兴趣2小组的同学利用以下装置制备一氧化碳，并测定某赤铁矿石样品中氧化铁的质量分数样品中杂质不参与反响，装置气密性良好，各装置内所装试剂足量装置B 的作用是。试验完毕时，熄灭各处酒精灯和酒精喷灯的挨次依次是写装置序号。假设取赤铁矿

8、石样品质量为m，充分反响后，D 中玻璃管内的固体质量削减了n，则样品中氧化铁的质量分数为。能否将上图甲局部换成乙局部，请说明理由。木炭粉假设木炭粉中不含杂质兴趣小组对该反响开放了如下的探究活动。查阅资料：将CO 通入氯化钯溶液中，会消灭黑色沉淀。设计试验：试验装置如以下图所示 (局部夹持仪器已略去)。探究与分析：探究反响中产生气体的成分称取9.0 g 氧化铁和1.2 g 木炭粉混合均匀后进展试验 。翻开止水夹a 通一段时间的氮气关闭 a再对木炭粉和氧化铁粉末的混合物加热一段时间，观看到澄清石灰水变浑浊氯化钯溶液中消灭黑色固体据此可知木炭粉与氧化铁反响肯定生成了 气体。E 处的酒精灯的作用。探究

9、反响后剩余固体的成分小组同学测得剩余固体质量为6.6g ，将剩余固体置于烧杯中向其中参加足量的稀盐酸固体全部溶解且有大量气泡消灭据此可知剩余固体中含有的物质是，质量分别为。即碳酸钠的 ，组内一同学设计了如下试验：试验装置如图2 所示，固定装置略去：需要测定的试验数据：纯碱样品的质量；试验前后C 装置包含氢氧化钠固体的质量。1A 装置中反响的化学方程式是；为了保证纯碱样品中的碳酸钠完全反响，其操作是。2B 装置的作用是；C 装置中反响的化学方程式是。补充D 装置简要表达。2 装置的缺乏，有同学提出，还应增加图1 装置与A 装置连接A 装置中原双孔橡胶塞换成三孔橡胶塞，在反响前、后用图1 装置分两

10、次缓缓鼓入空气。反响前，断开B、C 装置之间的连接，用图1 装置鼓入空气的作用是。反响后，用图1 装置鼓入空气的作用是。称得纯碱样品的质量为108 g，试验前、后C 装置的总质量分别为752 g 和796g，纯碱的纯度为%计算结果保存小数点后1 位。某同学承受滴加足量 BaOH 溶液，生成 BaCO 沉淀，过滤、洗涤、枯燥，称量23BaCO质量，最终测得纯碱纯度为 104%，假设原碳酸钠样品中可能含有的杂质有 NaCl、3NaHCO。则可能的原因是填字母。已知：NaHCO +Ba OH 33BaCO +NaOH+H O232A 样品中肯定含有NaClB 样品中肯定含有NaHCOC 样品中可能含

11、有NaHCO33 假设每步化学反响都完全，氧化铁样品中的杂质不参与反响。H H C O224CO+CO +H O22通过争辩，同学们对这套装置有了多种生疏。第一小组同学说从试验安全和试验操作程序看,首先要检查装置的气密性,试验开头 先加热填A 或处从环保的角度讲在E 装置后还应对尾气进展处理，其方法是：。其中B 装置的作用。第三小组的同学说：利用这套装置还可以测定氧化铁样品中氧化铁的质量分数。他们的测定方法是：称量氧化铁样品的质量10.0 g，样品与玻璃管的总质量为60.0 g,完全反响并冷却后再称量玻璃管与剩余固体的总质量为58.2 g计算试验测得氧化铁样品中氧化铁的质量分数为。第四小组同学

12、说：利用这套装置还有另外测定样品中氧化铁的质量分数的方法：先称量氧化铁样品的质量,再分别称量 E 装置在反响前后的总质量，即可计算求得样品中氧化铁的质量分数。但按此方法实际试验测定结果却偏小，分析造成偏小的缘由可能是。Mg NH Cl 溶液反响，除生成一种盐外，还有气泡产生。为确定气体的成分，进展下4列试验探究：假设与猜测气体可能是HCl，NH ，H 中的一种或几种。32查阅资料 NH HClNH Cl34 NH H SO (NH ) SO3244 24加热NH +CuO3Cu+N +3H O322试验探究为确定是否含有HCl，将气体通入酸化的溶液中，无沉淀产生，则该气体中无HCl。为了探究其

13、他气体是否存在，又设计了如下试验装置：A 中观看到，证明有NH3；B中玻璃管内观察到证明有 H2 ； 浓硫酸的作用是 。试验结论Mg与 NH4Cl溶液反响生成盐，NH3 和 H2 。写出化学方程式 。试验反思综合以上信息和试验结论，有同学认为不需要单独检验 HCl，就能证明 HCl不存在。请评价这种说法是否合理填“ 是” 或“ 否” ，理由是 。答案解析+CO =BaCO +HO吸取通入空气中的二氧化碳吸取空气中的2232水蒸气和二氧化碳防止其进入装置D中使氢氧化钡和生成的二氧化碳充分反响偏大偏大【解析】氢氧化钡和二氧化碳反响生成碳酸钡沉淀和水，化学方程式为：BaOH+CO =BaCO +H

14、O；2232氢氧化钠会与二氧化碳反响，碱石灰会吸取空气中的二氧化碳和水蒸气，所以装置A的作用是吸取空气中的二氧化碳，装置E 的作用是吸取空气中的水蒸气、二氧化碳，防止进入装置D中；空气通入过快，不能使氢氧化钡和二氧化碳完全反响；空气中的二氧化碳会与氢氧化钠反响，假设撤掉A，会使空气中的二氧化碳未除导致B 中产生导出的气体中含有水，假设不除去气体中的水，会使D 中测定的二氧化碳的质量增大答案：H D 防止空气中H O 进入D 装置中 7.2g22【解析】1D 装置的作用是吸取X D 的是水，所以X 气体为氢气，化学式为：H ；22B 装置中盛放浓硫酸，浓硫酸具有吸水性，其作用是枯燥H 假设缺少它

15、，氢气携带的2水蒸气经过C 装置也会进入D 装置，被氯化钙吸取，使测得水的质量消灭偏差。所以假设缺少它，将直接导致反响后D 装置内的物质的质量偏差。当D 与外界连通时，氯化钙会吸取空气中的水蒸气，使测得水的质量消灭偏差，所以E 装置的作用是：防止空气中H O 进入D 装置中。2反响前混合物的总质量为15.2g，完全反响后U 型管内物质的质量增加了 2.7损失无视不计，则原混合物中Cu O的质量为7.2。2设原混合物中 Cu O 的质量为X，它与H 反响生成水的质量为Y，那么CuO 的质量为：2215.2g-X，它与H 2.7g-Y。2加热CuO+HCu+H O228015.2gx加热182.7

16、gyCu O+H222Cu+H O214418xy80=1815.2gx2.7gy144=18xy解方程组得：X=7.2g所以原混合物中Cu O 7.2g23防止空气中322322O 进入D 7.2。2+BaOHBaCO +HOD 中固体由白色变为蓝色收集尾气或储8d b存气体ac9【解析】 试题分析：二氧化碳能与氢氧化钡溶液反响生成碳酸钡沉淀和水A装置中反响的化学方程式为：CO + Ba(OH) BaCO +H O。2232氢气能与氧化铜反响生成铜和水蒸气，无水硫酸铜遇水蒸气变蓝色，则肯定能证明混合气体中有氢气存在的试验现象是D 中固体由白色变为蓝色。3F 装置的作用：“抽气”；还能收集尾气

17、或储存气体。db100%=db100%=，说明除了氢气与氧化铜反响，还有一氧化碳与氧化铜反响，能证明原混合气体中有CO 存在。电离方程式答案：浓硫酸应先测定水蒸气后测定二氧化碳，所以EF 装置应互换位置【解析】通过测量有关数据，推算塑料组成元素C 和H 的含量，利用燃烧法，测定塑料完全燃烧后生成的水和二氧化碳的质量，从而确定C 和H 的含量，A 装置制取氧气，B C 装置对氧气进展净化，D 装置塑料燃烧，E 装置吸取二氧化碳，F 装置吸取水，G 装置防止空气中的水和二氧化碳进入干扰试验。【详解】依据以上分析，有：由于发生装置A 制取的氧气中混有CO 和水蒸气，为使D 装置中塑料试样在纯氧中2燃

18、烧，则要先除二氧化碳后除水蒸气，所以装置C 中盛放的试剂应当是浓硫酸，除去水蒸气；测定塑料的组成元素时，要测定塑料燃烧生成的二氧化碳和水蒸气的质量，二氧化碳 后测定二氧化碳，所以EF 装置应互换位置。答案： 关闭c、翻开a、b 偏低 Na SO H SO ；Na SO ；Na SO24242424NaHCO3【详解】沟通争辩CO2 CO2未被完全吸取、枯燥管与空气直接相通等因素会导致难以避开的误差故填：方案改进反响前通空气时，关闭c、翻开a、b，可以把B、C 装置中的二氧化碳排出，使试验结果更准确故填：关闭c、翻开a、b 数据分析假设撤去图乙中的C 装置，水和二氧化碳同时被D 装置中的碱石灰吸

19、取，使计算出的碳酸钠结果偏大，从而导致氢氧化钠的含量偏低故填：偏低拓展提高余的稀硫酸和碳酸钠完全反响后仍旧有剩余，不然就不会生成二氧化碳了当稀硫酸过量时，X 中的溶质是硫酸钠和硫酸；再和碳酸氢钠反响生成硫酸钠、水和二氧化碳，X 中的溶质是硫酸钠；局部碳酸氢钠反响生成硫酸钠、水和二氧化碳，X 中的溶质是硫酸钠和碳酸氢钠故填：Na SO 和H SO ；Na SO ；Na SO 和NaHCO 242424243O2(2) BDEF3B 装置中滴入几滴石蕊试液，4气体从氢氧化钠溶液中带出一局部水蒸气【解析】依据工业用的过碳酸钠往往含有少量的碳酸钠，虽然过碳酸钠与盐酸反响生成CO 和2O2，而碳酸钠与盐

20、酸反响也可以生成CO2，所以只能通过测量生成O2 的质量来推断。B，其次生成的气体有两种，所以应先除杂，将生成的CO2 吸取掉，再通过排水法收集氧气。过碳酸钠水溶液显碱性，所以为了验证反响是否发生完，可利用酸碱指示剂来判断，可加无色酚酞或者石蕊试液，来具体阐述。依据气体通过溶液会携带局部水蒸气进展分析。【点睛】常见气体的检验与除杂，试验探究物质的组成成分以及含量。答案：FE在E 管口直接燃烧的方法或用气球收集后点燃的方法【解析】由于甲酸和浓硫酸都是液体，所以用甲酸滴入浓硫酸的方法制取CO，应选装置； 由于甲酸是酸，所以可用碱去除去CO 中混有少量甲酸气体，但澄清石灰水的浓度比较小，CO 进展洗

21、气。用上述方法制取的CO 复原氧化铁，并检验气体产物，由于气体产物是二氧化碳，所GHFE。上述试验的尾气中含有没有完全反响的一氧化碳，一氧化碳有毒，不能直接排放到空气中，试验中处理尾气的方法是：在E 管口直接燃烧的方法或用气球收集后点燃的方法。10n答案：吸取挥发的甲酸气体DAF3m能，乙既能吸取二氧化碳又能收集一氧化碳，和甲装置效果一样。【解析】氢氧化钠和甲酸反响生成甲酸钠和水，甲酸易挥发，所以B 中的氢氧化钠溶液可以吸收挥发出来的甲酸气体；试验完毕时，要先熄灭D 处的酒精喷灯，等到装置冷却后再熄灭A 处的酒精灯，最终F处的酒精灯；3D 中玻璃管内的固体质量削减n，即氧化铁中氧元素养量为n，

22、所以氧化铁的质量为n1633=10n100%310n3100%=1000n%，所以样品中氧化铁的质量分数： m3m4乙装置瓶中的氢氧化钠可以吸取二氧化碳，没参与反响的一氧化碳会被收集到瓶中， 所以甲局部可以换成乙局部，理由：可以把没有参与反响的一氧化碳收集起来。 91CO和C、尾气处理22 Fe、Fe O 、 5.6gFe、1gFe O2323【解析】澄清石灰水变浑浊，氯化钯溶液中消灭黑色固体，说明此反响肯定生成了CO 和 CO2气体；因CO 有毒，所以要在E 处用酒精灯处理尾气；故答案为：CO CO ；处理尾气；29.0g 氧化铁能生铁的质量为9.0g-6.6g-x=2.4g+xCFOCO+

23、 Fx=5.6g5.6gFe 9.0g-2.4g+5.6g=1g Fe O 231CO2和C5.6gF、1gFe O23答案：Na CO +H SO Na SO +H O+CO参加足量稀硫酸吸取二氧化碳中的23242422水蒸气2NaOH+CO Na CO +HO连接一个和C 装置完全一样的装置排出装2232置中的二氧化碳气体使反响生成的二氧化碳全部被C 装置吸取98.1B【解析】碳酸钠和稀硫酸反响生成硫酸钠、水和二氧化碳；浓硫酸能够吸取水蒸气，二氧化碳和氢氧化钠反响生成碳酸钠和水；空气中含有水蒸气和二氧化碳；空气通过氢氧化钠后，二氧化碳能被氢氧化钠吸取；依据反响的化学方程式及其供给的数据可以

24、进展相关方面的计算和推断；依据反响的化学方程式及其质量关系可以进展相关方面的推断。【详解】1A 装置中碳酸钠和稀硫酸反响生成硫酸钠、水和二氧化碳，反响的化学方程式是：Na CO +H SO Na SO +H O+CO ；23242422为了保证纯碱样品中的碳酸钠完全反响，其操作是参加足量稀硫酸。故填：Na CO +H SO Na SO +H O+CO ；参加足量稀硫酸。232424222B 装置的作用是吸取二氧化碳中的水蒸气；C 装置中二氧化碳和氢氧化钠反响生成碳酸钠和水，反响的化学方程式是：2NaOH+CO Na CO +H O。2232故填：吸取二氧化碳中的水蒸气；2NaOH+CO Na

25、CO +H O。2232D 装置是连接一个和C 进入C 装置，影响试验结果。故填：连接一个和C 装置完全一样的装置。反响前，断开B、C 1 装置鼓入空气的作用是排出装置中的二氧化碳气体。故填：排出装置中的二氧化碳气体。1 装置鼓入空气的作用是使反响生成的二氧化碳全部被C 装置吸取。故填：使反响生成的二氧化碳全部被C 装置吸取。设碳酸钠质量为x，Na CO +H SO Na SO +H O+CO ，2324242210644x79.6g-75.2g 2纯碱的纯度为：，故填：98.1。碳酸钠、碳酸氢钠和氢氧化钡反响的化学方程式及其质量关系为：Na CO +BaOHBaCO +2NaOH，2323106197NaHCO +BaOHBaCO +Na