专题05 化学实验竞赛综合-30题真题专项训练（全国初中化学竞赛专用）解析版

专题05化学实验竞赛综合1．（2022秋·辽宁阜新·九年级校考竞赛）某化学小组用如图装置探究人呼出气体与空气的不同。(1)实验前先检查该装置的气密性：将瓶中先装一定量的水液封b导管末端，然后连接好各装置，将注射器与a导管连接，然后缓慢推动注射器活塞，当观察到______________________现象，说明装置气密性良好。(2)将装置中水换为澄清石灰水，然后由导管___________（填“a”或“b”）吸气15s。观察现象：澄清石灰水无明显变化。(3)由另外导管呼气15s，观察到的现象是______________________。结论：呼出的气体中二氧化碳的含量比空气中高。【答案】(1)b导管内液柱上升(2)a(3)澄清的石灰水变浑浊【解析】（1）将瓶中先装一定量的水液封b导管末端，然后连接好各装置，将注射器与a导管连接，然后缓慢推动注射器活塞，装置内压强增大，当观察到b导管内液柱上升现象，说明装置气密性良好；（2）将装置中水换为澄清石灰水，然后由导管a吸气15s。观察现象：澄清石灰水无明显变化，说明空气不能使澄清石灰水变浑浊；（3）由另外导管呼气15s，澄清石灰水变浑浊，说明呼出气体能使澄清石灰水变浑浊。2．（2022秋·辽宁鞍山·九年级校考竞赛）根据下图所示实验回答问题：(1)图1实验中，用干冷烧杯罩在蜡烛火焰上方，实验目的是______。(2)图2实验中蜡烛熄灭时，产生白烟的过程发生______(填“物理”或“化学”)变化。(3)图3实验中，由于______不同造成硫燃烧的现象不同。(4)图4实验中酚酞溶液变红，说明分子具有______的性质。【答案】(1)验证蜡烛燃烧生成水(2)物理(3)氧气浓度(4)不断运动【解析】（1）图1实验中，用干冷烧杯罩在蜡烛火焰上方，会观察到烧杯内壁出现水雾，该实验目的是验证蜡烛燃烧有水生成。（2）图2实验中，蜡烛熄灭时，产生白烟的过程是石蜡蒸气冷凝成石蜡的固体小颗粒，此过程没有生成新物质，发生的属于物理变化。（3）图3实验中，空气中氧气的含量为21%，硫在空中燃烧产生淡蓝色火焰；氧气中氧气的含量为100%，硫在氧气中燃烧产生明亮的蓝紫色火焰，故说明由于氧气的浓度不同造成硫燃烧的现象不同。（4）图4实验中酚酞溶液变红，说明浓氨水中的氨分子在不断运动。【点睛】本题难度不大，了解人呼出的气体的成分、蜡烛燃烧的现象与结论、分子的特性等是正确解答本题的关键。3．（2022秋·河南驻马店·九年级校考竞赛）请结合如图实验常用装置，回答有关问题：(1)写出图中a仪器的名称：___________。(2)若用高锰酸钾制取氧气，应选用的发生装置是___________（填装置序号），在正确选择的发生装置中还存在第一个缺陷，改进的方法___________，反应的符号表达式是___________。C装置与B装置比，优点是___________。(3)甲烷是一种密度比空气小，难溶于水的气体，实验室常用无水醋酸钠固体和碱石灰固体共热制取甲烷，应选择的发生装置是___________（填装置序号）。【答案】(1)长颈漏斗(2)

A

试管口处放一团棉花

C装置可以控制反应的发生与停止(3)A【详解】（1）由图可知，仪器a为长颈漏斗，故填：长颈漏斗；（2）实验室常用加热高锰酸钾分解成锰酸钾、二氧化锰和氧气来制取氧气，反应物为固体，反应条件为加热，应选择的发生装置是A；该装置应在试管口处放一团棉花，防止固体粉末堵塞导管；该反应的符号表达式为：；装置C若关闭活塞，试管内气压升高，液体被压回长颈漏斗，和固体药品分离，反应停止，打开活塞，气压减小，液体回到试管中与固体接触，反应继续；故填：A；试管口处放一团棉花；；控制反应的发生与停止；（3）实验室常用无水醋酸钠固体和碱石灰固体共热制取甲烷，反应物为固体，反应条件为加热，应选择的发生装置是A，故填：A。4．（2023春·江西吉安·九年级吉安县立中学校考竞赛）学实验是学习化学和进行科学研究的重要方法和途径。学会气体物质的制备方法是研究气体、利用气体的基础。请根据下图回答有关问题：(1)填写写仪器名称：c______。(2)在常温下实验室欲用H2O2溶液制取氧气所选用的装置是______（填序号），选择此发生装置的理由是______，选择此收集装置的理由是______，验证氧气已经收集满的方法是______，为了便于调控反应的进行，可以对发生装置进行改进，请简要说明你的改进措施______。(3)写出用（2）制取O2的化学方程式______。【答案】(1)集气瓶(2)

A

固液常温下反应制取气体

氧气的密度比空气大

将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃证明已满

把A中的长颈漏斗改成分液漏斗(3)【详解】（1）据图可知，仪器c的名称是集气瓶；（2）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，该反应属于固液常温下反应制取气体，所以可选择的发生装置是A；氧气的密度比空气大，可用向上排空气法收集，验证氧气已经收集满的方法是将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃证明已满；由于分液漏斗可以控制加入液体的量，可以把A中的长颈漏斗改成分液漏斗，控制反应式的速率；（3）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，反应的化学方程式为：。5．（2019春·江西·九年级统考竞赛）有两个实验小组的同学为探究过氧化钠与二氧化硫的反应，都用如图所示的装置进行实验。通SO2气体，将带余烬的木条插入试管C中，木条复燃。（已知Na2O2是强氧化剂，SO2是酸性氧化物，它能使品红溶液褪色）请回答下列问题：(1)第1小组同学认为Na2O2与SO2反应生成了Na2SO3和O2，该反应的化学方程式是____________。(2)请设计一种实验方案证明Na2O2与SO2反应生成的白色固体中含有Na2SO3：__________。(3)第2小组同学认为Na2O2与SO2反应除了生成Na2SO3和O2外，还有Na2SO4生成。为检验是否含有Na2SO4生成，他们设计了如下图所示的方案：后来经同学们谈论，觉得该方案不合理。请简要说明两点理由：①_____________；②_____________。【答案】(1)2Na2O2+2SO2=2Na2SO3+O2(2)取白色固体，加稀硫酸，产生能使品红溶液褪色的气体(3)

稀HNO3能将亚硫酸钡氧化为硫酸钡

如果反应后的固体中还残留Na2O2，它溶于水后也能将亚硫酸根氧化成【解析】(1)Na2O2与SO2反应生成了Na2SO3和O2，该反应的化学方程式配平后为2Na2O2+2SO2=2Na2SO3+O2。(2)Na2SO3可以和稀硫酸反应生成二氧化硫气体，已知，SO2是酸性氧化物，它能使品红溶液褪色；故实验设计可以为取白色固体，加稀硫酸，产生能使品红溶液褪色的气体；(3)①已知，Na2O2是强氧化剂，如果反应后的固体中还残留Na2O2，它溶于水后也能将亚硫酸根氧化成，硫酸根离子会和钡离子生成硫酸钡沉淀；②稀硝酸为强氧化剂，稀HNO3能将亚硫酸钡氧化为不溶于酸的硫酸钡沉淀。6．（2022春·湖南邵阳·九年级统考竞赛）化学是一门以实验为基础的学科。(1)上图E装置中，b仪器的名称是_______；(2)实验室制取二氧化碳气体可选用的收集装置是______(填字母)，反应的化学方程式是_______，制取CO2时，选用发生装置B和C相比，不选B的主要理由是______(任写一条)。【答案】(1)集气瓶(2)

D

控制反应速率【解析】（1）上图E装置中，b仪器的名称是集气瓶；（2）实验室制取二氧化碳是碳酸钙和盐酸生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式为：，二氧化碳气体密度比空气大，可溶于水，收集二氧化碳气体用向上排空气法，制取气体可选用的收集装置是D，制取CO2时，选用发生装置B和C相比，不选B的主要理由是C可以控制反应速率，B不能控制反应速率。7．（2022秋·辽宁鞍山·九年级校考竞赛）根据如图所示实验装置回答问题：(1)写出图中有标号的仪器名称：②_______。(2)小强想用高锰酸钾制取氧气，他应选用的发生装置为_____(选填字母)，在装入药品前应进行的操作是_____。为防止加热时粉末状物质进入导管，应该在试管口放_____。选用装置F收集氧气，当观察到_____时开始收集。若用装置D收集氧气，验满的方法是__________。(3)实验室用装置B制取氧气，反应的文字表达式为________，实验时，从长颈漏斗中加入的物质是_____。(4)氨气是一种无色、有刺激性气味、密度比空气小、极易溶于水的气体。某兴趣小组同学用加热氯化铵和消石灰的固体混合物制取氨气，他们应选择的装置组合可以是_____(从A~F中选择)。(5)某同学欲收集一种难溶性气体，认为如图G装置可以代替F装置，收集时瓶内先装满水，气体从_____(填b或c)端通入。【答案】(1)水槽(2)

A

检查装置的气密性

一团棉花

导管口有连续均匀的气泡冒出

将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明已满(3)

过氧化氢溶液(4)AE(5)c【详解】（1）②是水槽；（2）高锰酸钾制取氧气，反应物为固体，需要加热，故选择A为发生装置；在装入药品前应检查装置的气密性；为防止加热时粉末状物质进入导管，应该在试管口放一团棉花；选用装置F收集氧气，当观察到导管口有连续均匀的气泡冒出时开始收集；若用装置D收集氧气，验满的方法是将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明已满；（3）B为固液不加热型装置，实验室用装置B制取氧气，选用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，文字表达式为：；实验时，从长颈漏斗中加入的是液体，过氧化氢溶液从长颈漏斗加入；（4）加热氯化铵和消石灰的固体混合物制取氨气，反应物为固体，需要加热，选择A为发生装置；氨气的密度比空气小、极易溶于水，选用E为收集装置；（5）气体的密度小于水的密度，气体从c端通入，水从b端排出。8．（2022春·全国·九年级统考竞赛）无焰食品加热器常被用于野外加热食物，它所用的材料有镁、铁、氯化钠。使用时加入水，利用镁和水反应产生热来加热。下面是在15℃、1个标准大气压的环境中对上述材料进行的研究。实验l：将一定质量的镁条、铁粉和氯化钠加入盛有适量水的隔热容器中，连续搅拌，每隔一段时间记录一次温度，在图甲上绘得曲线1：然后把相同质量的镁条剪成若干细条，重复上述实验，绘得曲线2：再取相同质量的镁粉重复上述实验，绘得曲线3。实验2：把2.4g镁粉、5.85g氯化钠和一定质量的铁粉混合，放入盛有100mL水的隔热容器中，并不断搅拌，一段时间后测出容器内升高的最高温度。图乙是在改变铁粉质量的实验条件下，绘得的温度变化曲线。实验3：把2.4g镁粉、28g铁粉和一定质量的氯化钠混合，放入盛有100mL水的隔热容器中，并不断搅拌，一段时间后测出容器内升高的最高温度。图丙是在改变氯化钠质量的实验条件下，绘得的温度变化曲线。(1)通过实验l可以发现影响镁和水反应快慢的因素是___________。(2)实验3中，当NaCl质量大于7.31g，实验就不必再做的原因是___________。A．加入更多的NaCl不再改变反应快慢 B．加入NaCl会使反应变慢C．水已沸腾，不会再有温度变化 D．需要加入更多的铁粉来提高温度(3)如果在实验3中加入了3.66g的NaCl，容器中混合物升高的最高温度最接近___________。(4)根据图乙和丙，在设计无焰食物加热器时，如果所用镁粉的质量为2.4g，则取7.31gNaCl和___________g铁粉时，能做到用尽可能少的材料产生尽可能多的热量。【答案】(1)镁的（反应）表面积或镁的颗粒大小(2)C(3)40℃~45℃均可(4)28【分析】根据所给信息和图像正确加以分析和整合；通过图甲图像可知：镁的反应表面积越大反应速度越快，故温度变化较大；通过图丙图像可知：加入氯化钠的质量与升高的最大温度成正比．镁粉比镁条能更快产生热量，在镁和铁质量相等的情况下，7.31gNaCl能使液体达到沸腾。【详解】（1）通过图甲可以看出镁的反应表面积越大反应速度越快，故温度变化较大。（2）通过图丙图像可知当氯化钠的量为7.31g时液体沸腾；故选C。（3）通过图丙图像可知；在实验3中加入了3.65g的NaCl，容器中混合物的温度最接近40~50℃之间。（4）镁粉比镁条能更快产生热量，在镁和铁质量和前次实验相等的情况下，7.31gNaCl能使液体达到沸腾，故铁粉的质量为28g。【点睛】本题提供了较多的信息，学生应从较多的信息中寻找解决问题的方法；通过图像可以看出它考查了影响化学反应速率的因素和金属的化学性质。9．（2021秋·广东佛山·九年级统考竞赛）某研究性学习小组欲利用下列装置进行相关气体制取的探究，请你分析并填空。(1)写出图中标号①仪器的名称______。(2)写出用A装置制取氧气的化学方程式______。(3)实验室用双氧水和二氧化锰制取氧气时，若要收集较纯净的氧气应选用的制取装置是______（填装置的字母编号）写出该反应化学方程式______。(4)氯气（Cl2）是一种黄绿色、有毒气体，可溶于水，密度比空气大，与空气的成分不反应。若用上图装置F收集氯气，则气体应从______（填“a”或“b”）端通入。(5)氨气（NH3）是一种有刺激性气味的无色气体，密度比空气小，极易溶于水，实验室用加热氢氧化钙和氯化铵固体混合物的方法来制取氨气（同时生成氯化钙和水），应选择制取装置为______。写出该反应化学方程式：______。【答案】(1)锥形瓶(2)(3)

BC

(4)a(5)

AD或AF

【解析】(1)标号①仪器的名称是锥形瓶；(2)A装置是固体加热装置但是试管中没有一团棉花，故选用氯酸钾制取氧气，氯酸钾在二氧化锰、加热的条件下反应生成氯化钾和氧气，反应的化学方程式为：；(3)过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成氧气和水，反应为固液不加热反应，发生装置选择B，氧气不易溶于水，排水法收集的气体较为纯净，故要收集较纯净的氧气收集装置选择C，反应的化学方程式为：；(4)氯气密度比空气大，与空气的成分不反应，用装置F收集氧气，则气体应长进短出，从a端通入；(5)实验室用加热氢氧化钙和氧化按固体混合物的方法来制取氨气（同时生成氧化钙和水），反应为固体加热反应，发生装置选择A，氨气密度比空气小、极易溶于水，收集装置选择向下排空气法装置D或万用瓶装置F，反应的化学方程式为：。10．（2022秋·四川成都·九年级四川省简阳中学校考竞赛）如图为探究微粒性质的实验装置，操作过程如下：(1)连接好装置。打开止水夹，推动注射器的活塞，注入空气___________（填现象），说明该装置气密性良好。再关闭止水夹，拔下注射器。(2)用注射器抽取30mL浓氨水，重新接入该装置。___________（填操作），推动注射器的活塞将浓氨水通过导管挤入装置下端两侧玻璃管内，此时观察到玻璃管内湿润的酚酞滤纸条自下而上慢慢变红，该现象主要说明：氨水的性质是___________，微粒的性质是___________。(3)马上将装置下端玻璃管底部同时浸入装有等体积的热水和冷水的烧杯中，发现___________（选填“左侧”或“右侧”）玻璃管内湿润的酚酞滤纸条自下而上变红的速率加快，说明温度对微粒的运动速率产生了影响。拆除装置前，向装置内注入HCl或H2SO4防止氨气逸散。【答案】(1)两侧气球变大，且一段时间内不缩小(2)

打开止水夹

易挥发（其他合理答案也可）

不断的运动(3)左侧【详解】（1）打开止水夹，推动注射器的活塞，装置内压强变大，若装置气密性良好，两侧气球变大，且一段时间内不缩小。（2）打开止水夹才能将浓氨水注入装置内。所以填：打开止水夹玻璃管内湿润的酚酞滤纸条自下而上慢慢变红是因为氨水易挥发，挥发出的氨气分子不停运动，遇水形成氨水，氨水呈碱性能使酚酞变红。该现象主要说明：氨水的性质是易挥发、碱性，微粒的性质是不停运动。（3）温度越高分子运动越快，所以左侧玻璃管内湿润的酚酞滤纸条自下而上变红的速率加快。11．（2022春·全国·九年级统考竞赛）下图为实验室常用的实验装置，请回答以下问题：(1)写出标号仪器的名称：①___________；②___________；(2)实验室收集氧气可用的装置是___________（填字母）(3)用B、D组合制取二氧化碳气体，化学反应方程式为___________，若将气体发生装置由B改为C，其优点是___________。(4)硫化氧气体（H2S）有毒，溶于水形成酸，用块状硫化亚铁（FeS）和稀硫酸发生复分解反应可制得H2S，可选择的气体发生装置为___________（填字母），化学反应方程式为___________；某同学用如图G、H、I组合收集H2S。①用G收集H2S，说明其密度比空气___________（选填“大”或“小”）。②装置H的作用是：___________；装置I的作用是___________。【答案】(1)

分液漏斗

集气瓶(2)D##F(3)

可以控制反应发生和停止(4)

B##C

大

防止液体倒吸入G中

吸收多余的H2S，防止污染空气【解析】(1)由图可以看出，仪器①的名称为：分液漏斗，仪器②的名称为：集气瓶；(2)氧气的密度比空气大，可用向上排空气法收集，故选收集装置为D；氧气不易溶于水，可用排水法收集，故选收集装置为F；(3)用B、D组合制取二氧化碳气体，是大理石或石灰石的主要成分碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式为：；若将气体发生装置由B改为C，其优点是可以控制反应发生和停止；(4)用块状硫化亚铁（FeS）和稀硫酸发生复分解反应可制得H2S，反应物是固体与液体，反应条件是常温，故发生装置为B或C；反应的化学方程式为：；①可以利用G装置收集H2S，说明其密度比空气大；②H装置的作用是防止液体倒吸入G中；I装置的作用是吸收多余的H2S，预防H2S污染大气。【点睛】本题考查了学生的基本实验能力，涉及仪器的用途、化学方程式的书写、装置选择、实验基本操作等知识，只有综合理解化学知识才能够正确的解答。12．（2022春·广东·九年级统考竞赛）氯碱厂通过海水晒盐和电解饱和食盐水法制的NaOH和Cl2。回答下列问题：(1)为除去粗盐中可溶性的钙盐、镁盐、硫酸盐等杂质，需要按照一定顺序加入试剂。依次加入的试剂为______。(2)生产时，利用氢氧化钠和氯化钠溶解温度差异（如下表），将10%NaCl和50%NaOH采用特定操作进行处理，从而获得NaCl晶体和NaOH浓溶液（该过程为“脱盐工序”）。温度/℃1204060NaOH/g42109129174NaCl/g35.73636.637.3①脱盐工序中，所采取的操作是______。②采用过滤方法分离NaCl晶体和NaOH浓溶液时，滤纸上要放两张甚至多张滤纸，其原因是______。(3)氯气有毒性，可与氢氧化钠溶液发生反应。下图为某同学在实验室利用氯气制取S2Cl2的装置图。已知，（反应温度约为130℃）；S2Cl2、CS2和CCl4的沸点依次为137℃、47℃、77℃。①冷凝管的作用是______。②盛装在M烧杯中的液体能否为水？______。判断的理由是______。③反应产物S2Cl2在______中（填仪器名称）。④实验完毕停止通入氯气后拆除装置，最先的操作应当是______。【答案】(1)氢氧化钠、氯化钡、碳酸钠、稀盐酸或NaOH、BaCl2、Na2CO3、HCl(2)

蒸发结晶，趁热过滤

氢氧化钠具有腐蚀性，能与玻璃中的二氧化硅反应，要多放滤纸(3)

导气、冷凝回流

否

该装置中M为间接加热装置，常温下水的沸点为100℃，而该反应的反应温度为130℃，水不能达到反应温度要求

锥形瓶

先移除装有NaOH溶液的烧杯，防止左侧装置降温后发生倒吸【解析】(1)除去粗盐中可溶性的钙盐、镁盐、硫酸盐等杂质，先加入足量氢氧化钠，使镁离子形成氢氧化镁沉淀除去镁离子，再加入足量氯化钡形成酸钡沉淀除去硫酸根离子，再加入过量碳酸钠形成碳酸钙沉淀和碳酸钡沉淀，除去钙离子和过量的钡离子，最后加入适量的稀盐酸，使得过量的氢氧化钠和碳酸钠转变成氯化钠，最后加热蒸发，使氯化氢挥发即可达到纯净的氯化钠。故填氢氧化钠、氯化钡、碳酸钠、稀盐酸；(2)氢氧化钠和氯化钠溶解温度差异，获得NaCl晶体和NaOH浓溶液，是将固体和液体分离，则需要进行蒸发结晶，趁热过滤；氢氧化钠能和玻璃中的二氧化硅反应生成硅酸钠和水，所以需要多层滤纸，减小氢氧化钠对仪器的腐蚀，故填氢氧化钠具有腐蚀性，能与玻璃中的二氧化硅反应，要多放滤纸；(3)冷凝管可使得蒸汽液化回流到锥形瓶，故填导气、冷凝回流；该装置中M装置为间接加热，水的沸点为100℃，而该反应的反应温度为130℃，若M中装水不能达到反应温度，故填否；该装置中M为间接加热装置，常温下水的沸点为100℃，而该反应的反应温度为137℃，水不能达到反应温度要；S2Cl2的沸点为137℃，反应温度为130℃，故该物质为液态，所以在锥形瓶内，故填锥形瓶；该反应装置需要加热，所以拆除时需要先移除装有NaOH溶液的烧杯，防止左侧装置降温后发生倒吸。故填先移除装有NaOH溶液的烧杯，防止左侧装置降温后发生倒吸。13．（2023春·湖南郴州·九年级校考竞赛）实验室中，利用如图装置进行化学实验，请回答下列问题。(1)实验室制取CO2的化学方程式为______，用E装置收集CO2，则从______（填“a”或“b”）管进气；(2)查阅资料可知，高铁酸钾（）固体可用于制取氧气。方案一：↑方案二：↑下列关于以上两种方案制取氧气的说法正确的是______（填序号）。A．方案一是分解反应B．方案二更简便、节能C．利用两种方案制取等质量的氧气，需等质量高铁酸钾(3)装置F是对空气中氧气含量测定的实验，采用了数显设备和传感器来对比红磷和白磷的实验测定数据。①使用足量红磷涉及的化学方程式为______，结束后测得装置内剩余氧气浓度8.85%。②使用足量白磷实验测得剩余氧气浓度为3.21%，白磷燃烧的微观图示如图，写出白磷燃烧的化学方程式______。【答案】(1)

b(2)ABC(3)

【详解】（1）实验室用大理石和稀盐酸制取CO2，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，化学方程式为：；二氧化碳的密度大于空气，用E装置收集CO2，则从b管进气；（2）A、方案一符合“一变多”，属于分解反应，故A正确；B、方案二是常温下反应，不需要加热，更简便、节能，故B正确；C、根据化学方程式可看出，两种方案中高铁酸钾和氧气的质量比相等，故C正确；故选ABC；（3）①红磷燃烧生成五氧化二磷，化学方程式为：；②根据白磷燃烧的微观反应示意图，白磷燃烧的化学方程式为：。14．（2022春·福建·九年级统考竞赛）甲、乙两小组同学分别用下图所示装置（夹持仪器已略去）做兴趣实验。(1)甲组实验：①在A装置的锥形瓶中加入大理石，向长颈漏斗中注入稀盐酸，连接A、B装置，打开a、c，关闭b，向B中集气瓶内充入气体，检验集气瓶中气体已收集满的方法是______。②关闭a、c，打开b，用冷毛巾捂住B中集气瓶，一段时间后，观察到B装置中的现象是_______。(2)乙组实验：【资料】氯化氢气体和氨气均极易溶于水，且两者反应生成白色固体氯化铵（NH4Cl）。①在c右端的导管口套一个气球，在A的锥形瓶中放入浓盐酸，向长颈漏斗中注入浓硫酸，有HCl气体产生，待A中的空气被排净后，连接A、B装置，打开a、c，关闭b，气球微微鼓起。产生HCl气体的原因是________。②关闭a，将A中的药品替换为NaOH固体和浓氨水，待A中的空气被排净后，连接A、B装置，打开a，一段时间后关闭a，B中集气瓶内有白烟产生。冷却至室温后气球恢复原状。关闭c打开b，B中导管内的液面无任何变化。产生上述现象的原因是________。【答案】(1)

将燃着的木条放在c右端的导管口处，若熄灭则气体已集满

烧杯中的无色液体沿导管进入到集气瓶中（或形成喷泉）(2)

浓硫酸溶于水会放出大量热，使浓盐酸中的HCl气体溶解度减小，导致HCl气体逸出

NH3和HCl反应生成固体NH4Cl，且两者恰好完全反应，集气瓶内的气压与外界大气压相等【解析】(1)甲组实验：①在A装置的锥形瓶中加入大理石，向长颈漏斗中注入稀盐酸，大理石和稀盐酸反应产生二氧化碳气体，由于二氧化碳不支持燃烧，所以检验集气瓶中气体已收集满的方法是将燃着的木条放在c右端的导管口处，若熄灭则气体已集满。②关闭a、c，打开b，用冷毛巾捂住B中集气瓶，集气瓶内的气体遇冷收缩，压强变小，所以一段时间后，观察到B装置中的现象是：烧杯中的无色液体沿导管进入到集气瓶中（或形成喷泉）。(2)乙组实验：①浓硫酸溶于水会放出大量热，使浓盐酸中的HCl气体溶解度减小，导致HCl气体逸出。②关闭c打开b，B中导管内的液面无任何变化，原因是NH3和HCl反应生成固体NH4Cl，且两者恰好完全反应，集气瓶内的气压与外界大气压相等。15．（2023春·山东滨州·九年级统考竞赛）掌握实验室制取气体的一般思路和方法是化学学习的必备能力。请根据下图所示装置回答问题。(1)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰固体制取氧气的化学方程式为______，二氧化锰的作用是______，应选用的发生装置是______（选填装置字母序号）。实验时过氧化氢溶液应从所选装置中的______（填仪器名称）加入。(2)已知常温常压下，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，水溶液显碱性。下列两种反应原理均可用于实验室制备氨气。①浓氨水和生石灰固体混合：②氯化铵固体和氢氧化钙粉末混合加热：若选用A装置制备氨气，应选择的反应原理是______（选填数字序号）。收集氨气应选用的装置是______。（选填装置字母序号）。检验氨气已收集满的方法是______（写出操作、现象和结论）。(3)实验室制取气体时，不需要考虑的因素是______（选填字母序号）。A．反应原理 B．发生和收集装置C．检验和验满方法 D．气体的颜色【答案】(1)

催化作用

B

分液漏斗(2)

②

C

将湿润红色石蕊试纸放在集气瓶口，试纸变蓝色，说明满了(3)D【详解】（1）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰固体制取氧气，即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：；二氧化锰是该反应的催化剂，在该反应中所起的作用是催化作用；该反应属于固液常温型，选择的发生装置为B；过氧化氢溶液是液体，可通过分液漏斗中加入，故填：；催化作用；B；分液漏斗；（2）A装置适用于固体混合加热制取气体，应选择的反应原理是②；氨气密度比空气小，极易溶于水，只能用向下排空气法收集，选择的收集装置为C；氨气水溶液显碱性，氨气能使湿润红色石蕊试纸变蓝色，故检验氨气收集满的方法是将湿润红色石蕊试纸放在集气瓶口，试纸变蓝色，说明满了，故填：②；C；将湿润红色石蕊试纸放在集气瓶口，试纸变蓝色，说明满了；（3）A、实验室制取气体时，需要考虑制取气体的化学反应原理，需要考虑反应的需要的药品和反应条件，故选项不符合题意；B、实验室制取气体时，需要考虑制取气体应采用的实验装置，故选项不符合题意；C、实验室制取气体时，需要考虑制取气体检验和验满方法，故选项不符合题意；D、实验室制取气体时，不需要考虑气体的颜色，故选项符合题意。故选D。16．（2022春·山东·九年级统考竞赛）自然界的一切事物中,唯有水最珍贵。水是生命之源,我们要保护每一滴水。我们生活中的可用水，自来水厂功不可没。某自来水厂进化河水为自来水，部分工艺流程如图：(1)已知X试剂和河水未发生化学反应，则X试剂的俗名为______________。(2)净化后的水是______________（选填“纯净物”、“混合物”或“固液混浊态”）净化后的水不可以直接饮用，我们需要______________，得到的产物为Y试剂。(3)被称为“绿色氧化剂”的过氧化氢(H2O2)，俗称双氧水，是一种无色液体，常用作氧化剂、消毒杀菌剂和漂白剂等。在较低温度下和少量催化剂(如MnO2)条件下，它能迅速分解，所到的气体和Y试剂电解产生的其中一种气体相同。当过氧化氢接触二氧化锰后,反应便立即开始并不能人为控制其速度。如果稍改变你所选择的装置,便可控制其反应的速度。请从图2的仪器中选择一种仪器更换你选择的装置中的一种仪器,以达到控制反应速度的目的.你选择的仪器是______________(填序号)，它更换原装置中的_____________。控制反应速度的原理是:______________。(4)天然气、沼气的主要成分是ZW4，它的化学性质和Y试剂电解产生的其中一种气体相似。实验室用无水醋酸钠和碱石灰固体混合物加热制取Z。若用此法制取ZW4，其气体发生装置选择C，可采用______________或______________收集。【答案】(1)明矾(2)

混合物

煮沸(3)

C

b

通过控制分液漏斗的活塞可以控制反应的速率(4)

排水集气法

向下排空气法或瓶口向下排空气法【详解】（1）操作①为沉降，X试剂加速固体颗粒沉降，则X为明矾，明矾的水溶液能吸附水中的颗粒形成沉淀；（2）净化后的水中还含有矿物质等，则属于混合物；净化后的水中可能钙镁离子加多，还有细菌病毒等，还需要煮沸后才能饮用；（3）用双氧水与二氧化锰为药品制取氧气，药品为液体与固体的组合，则适合用图2B装置为反应的发生装置，为了能控制的反应发生速率，需要将B装置中的长颈漏斗b换成分液漏斗C，通过控制分液漏斗的活塞可以控制反应的速率；（4）天然气、沼气的主要成分是CH4，甲烷密度比空气小，且难溶于水，则可以用排水集气法或者向下排空气法收集。17．（2022秋·山西大同·九年级大同市第六中学校校联考竞赛）请根据下列实验图回答问题(1)若选用A装置制氧气的符号表达式是___，检查该装置气密性的方法是___。(2)若用装置B收集氧气，验满的方法是___，若要收集20ml氧气，在装置B中应装满水，同时还缺少的化学仪器是___。(3)实验C中观察到的现象是___。【答案】(1)

将试管连上带导管的单孔橡皮塞后将导管末端插入水中，双手紧握试管，观察是否有气泡产生；(2)

将带火星的木条伸至b端管口，若木条复燃，说明氧气收集满了

量筒(3)木炭在氧气中燃烧，发白光，放出大量的热，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体【解析】（1）装置A适用于固体加热制取氧气，由于试管口没有棉花，选用氯酸钾制取氧气，生成氯化钾和氧气，反应的符号表达式为；检查该装置的气密性的方法为：将试管连上带导管的单孔橡皮塞后将导管末端插入水中，双手紧握试管，观察是否有气泡产生；（2）氧气密度比空气大，应从a端进入，用装置b收集氧气，验满时将带火星的木条伸至b端管口，若木条复燃，说明氧气收集满了；若要收集20mL氧气，由于要测量体积，在装置B中应装满水，同时还缺少的化学仪器是量筒；（3）实验C中观察到的现象是木炭在氧气中燃烧，发白光，放出大量的热，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。18．（2020春·山东聊城·九年级统考竞赛）某学习小组有、及泥沙等杂质的粗盐，将粗盐溶于适量水中，再按以下流程进行处理：(1)从碳酸钠溶液、碳酸钾溶液、氢氧化钡溶液、硝酸钡溶液中选择试剂，用化学式填空：A是_______，B是_______。(2)操作1名称为_______，操作2中玻璃棒的作用是_______。(3)写出加B时发生反应的化学方程式：_______。(4)②中加适量C的目的是_______；若加入C过量，对最后得到的晶体纯度有无影响：_______(回答“有影响或无影响”)。【答案】(1)

(2)

过滤

防止局部受热过高造成液体飞溅(3)、(4)

除去过量的氢氧化钠和碳酸钠

无影响【详解】（1）硫酸根离子用钡离子沉淀，加入过量的氢氧化钡溶液可以将硫酸根离子沉淀；钙离子用碳酸根离子沉淀，除钙离子加入过量的碳酸钠溶液转化为沉淀，但是加入碳酸钠溶液要放在加入的氢氧化钡溶液之后，这样碳酸钠会除去反应剩余的氢氧化钡溶液，不能选用硝酸钡溶液和碳酸钾溶液，否则会引入新杂质硝酸钠和氯化钾，所以A是氢氧化钡，化学式为：，B是碳酸钠，化学式为：，故填：；；（2）操作1是分离难溶性固体与液体的方法，属于过滤操作；操作2是蒸发，其中玻璃棒的作用是搅拌，防止局部受热过高造成液体飞溅；故填：过滤；防止局部受热过高造成液体飞溅；（3）根据分析B是，碳酸钠与杂质反应生成沉淀和，碳酸钠和剩余的氢氧化钡反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠，化学方程式为：，（4）过滤后，向滤液中再加入盐酸除去反应剩余的氢氧根离子和碳酸根离子，即目的是除去过量的氢氧化钠和碳酸钠，由于稀盐酸具有挥发性，若加入C过量，对最后得到的晶体纯度没有影响，故填：除去过量的氢氧化钠和碳酸钠；无影响。19．（2022秋·辽宁阜新·九年级校考竞赛）下图为实验室常见的气体制备和收集装置。(1)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取较纯净的氧气，应选择的发生与收集装置是___________（填字母），发生反应的表达式为______________________。(2)高锰酸钾制氧气时，试管口的棉花的作用是______________________。(3)可以用E装置收集氧气是因为______________________，为防止收集到的氧气不纯，应该当___________时开始收集气体。(4)将以下制取氧气的几个步骤排序：___________。①将高锰酸钾装入试管，用带导管的橡胶塞塞紧试管口，并固定在铁架台上②连接仪器，检查装置的气密性③点燃酒精灯给试管加热④用排水法收集氧气⑤熄灭酒精灯⑥将导管从水中取出(5)若用F装置收集氧气，氧气应从导管口___________（填“a”或“b”）端通入，验满的方法是______________________，若气体始终收集不满，可能原因是______________________。【答案】(1)

BE

或(2)防止加热时粉末状物质进入导管，堵塞导管(3)

氧气不易溶于水

导管口有气泡均匀连续冒出时(4)②①③④⑥⑤(5)

a

将带火星的木条放在集气瓶b端，若木条复燃，则证明已集满

药品的量不足（或装置漏气）【详解】（1）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，反应物是固体和液体，该反应在常温下进行，选择B作为发生装置，由于氧气的密度大于空气，可采向上排空气法收集，由于氧气不易溶于水，可采用排水法收集，而排水法收集的气体较纯净，故收集装置选E，故选BE；过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气，该反应的文字或符号表达式为：或；（2）高锰酸钾制氧气时，试管口的棉花的作用是防止加热时粉末状物质进入导管，堵塞导管；（3）可以用E装置排水法收集氧气，是因为氧气不易溶于水，为防止收集到的氧气不纯，应该当导管口有气泡均匀连续冒出时开始收集气体；（4）实验室加热高锰酸钾制取氧气的操作步骤和注意点分别是：连（连接仪器、组装实验装置）→查（检查装置的气密性）→装（装入固体药品，注意用高锰酸钾时，在试管口放一团棉花）→定（用铁架台固定仪器装置）→点（用火柴点燃酒精灯，给试管加热）→收（收集氧气）→移（把导管移出水面）→熄（熄灭酒精灯），可得正确的操作顺序是②①③④⑥⑤；（5）若用F装置收集氧气，由于氧气密度比空气大，氧气应从导管口a端通入，验满的方法是将带火星的木条放在集气瓶b端，若木条复燃，则证明已集满，若气体始终收集不满，可能原因是药品的量不足（或装置漏气）等。20．（2021秋·广西柳州·九年级校考竞赛）碳还原氧化铜的实验装置如图甲、乙所示。(1)甲图中酒精灯上网罩的作用是_________。【提出问题】碳燃烧时可能生成CO2也可能生成CO，那么碳与氧化铜反应生成的气体是否也有多种可能？【作出猜想】(2)猜想Ⅰ：CO；猜想Ⅱ：CO2；猜想Ⅲ：__________。【设计方案】实验装置如图乙所示。打开K，缓缓通入干燥的氮气一段时间，关闭K，点燃酒精喷灯和酒精灯，充分反应后，熄灭酒精喷灯和酒精灯，打开K，再通入一段时间氮气。方案一：从定性观察角度判断(3)实验时装置A处的现象是____________，反应化学方程式为：_________。(4)若B中无明显现象，D处的气体能点燃，则猜想_________(填序号)成立。方案二：从定量计算角度判断取一定量碳粉和4g氧化铜的混合物进行实验，并测定表格中的四个数据：反应前的质量反应后的质量A(玻璃管＋固体)m1m2B＋C(广口瓶＋混合液)m3m4(5)若猜想Ⅱ成立，则理论上(m4－m3)________(m1－m2)(填“>”“<”或“＝”)。(6)若猜想Ⅲ成立且CuO全部转化成Cu，则参加反应的碳粉的质量m的取值范围是_________。【交流反思】(7)实验开始前缓缓通入氮气的目的是__________。【答案】(1)集中火焰，提高温度(2)CO和CO2(3)

黑色粉末变红色

C+CuOCu+CO或C+2CuO2Cu+CO2(4)Ⅰ(5)=(6)0.3g<m<0.6g(7)排除装置内残留的空气，避免加热时发生爆炸，以及防止空气中的成分影响实验结果的判断【分析】根据碳燃烧时可能生成CO2或CO，推测碳与氧化铜也可能生成CO2或CO。从而提出生成气体的三个猜想，猜想Ⅰ：CO；猜想Ⅱ：CO2；猜想Ⅲ：CO和CO2。进而设计实验探究产物，从定性的角度来看，用澄清石灰水可以检验CO2的存在，用点燃的方法可以检验CO的存在。从定量的角度来分析，若产物只生成CO2，则A中减少的质量（二氧化碳的质量）应等于B和C中增加的质量（二氧化碳的质量）；若产物既有CO又有CO2，则参加反应的碳粉的质量，应该介于只生成CO消耗碳粉的质量和只生成CO2消耗碳粉的质量二者之间。据此回答问题。(1)酒精灯火焰处加网罩，能够集中火焰，提高火焰的温度。(2)猜想Ⅰ为CO，猜想Ⅱ为CO2，则猜想Ⅲ为CO和CO2二者的混合。(3)实验时装置A处的碳夺取氧化铜中的氧，将氧化铜还原为铜，则观察到的现象为黑色粉末变为红色。根据题意，反应的化学方程式有两个，C+CuOCu+CO↑或C+2CuO2Cu+CO2↑。(4)B中无明显现象，说明没有生成二氧化碳，D处气体能点燃说明生成的气体具有可燃性，即生成的气体只有一氧化碳，则猜想Ⅰ正确。(5)根据分析，若猜想Ⅱ成立，则A中减少的质量（m1-m2）即生成二氧化碳的质量，B和C中增加的质量(m4－m3)也是二氧化碳的质量，故二者相等，即(m4－m3)=(m1－m2)。(6)根据分析，如果反应后生成的气体只有一氧化碳，则根据反应C+CuOCu+CO↑，参加反应的碳粉的质量为；如果反应后生成的气体只有二氧化碳，则根据反应C+2CuO2Cu+CO2↑，参加反应的碳粉的质量为。因为产物既有CO又有CO2，故碳粉的质量m的取值范围为0.3g<m<0.6g。(7)实验开始前缓缓通入氮气能够排除装置内的空气，从而避免加热时一氧化碳与氧气发生爆炸，同时可以防止空气中的成分影响实验结果的判断。【点睛】在回答竞赛题时，应大胆猜测（如本题中，碳和氧化铜可能生成一氧化碳），小心验证（如本题中，生成一氧化碳时消耗碳粉的计算）。21．（2022春·全国·九年级统考竞赛）某化学兴趣小组用图1所示的装置，对氢氧化钙溶液进行探究。(1)在图1的A、B两个相同装置中，分别放入等体积的水和饱和石灰水，通电，发现B装置灯泡更亮，原因是___________；通电相同时间，发现B装置中两个电极附近产生气泡比A装置多，此条件下产生气泡的化学方程式为___________。(2)接通直流电，同时利用温度传感器测量溶液的温度。观察到B装置中插入溶液的两个碳棒（石墨）电极附近有气泡产生，一段时间后发现烧杯中的溶液的温度由24℃变为28℃，同时出现白色浑浊，这可能是因为析出了氢氧化钙固体，析出氢氧化钙固体的原因可能是________________，还可能是_____________________。(3)仔细观察，发现B装置中，白色浑浊出现在正极附近。联想电解水时，与电源正极相连的电极附近产生的___________气，它可能与石墨电极中的碳反应生成二氧化碳而使石灰水变浑浊，如果假设成立，则最后一步反应的化学方程式为___________。为了验证白色浑浊液体的成分，取上述实验得到的浑浊液体少量，滴加酚酞变红色，说明浑浊液体中还存在___________。(4)将B装置中剩余浑浊液搅拌均匀后分成等体积的两份，第一组同学取一份加入一定量的稀盐酸，没有发现气泡产生。第二组同学取另一份倒入密封的三颈烧瓶中进行数字化实验。连接好传感器等装置，先开启测量二氧化碳含量的数据传感器，然后用注射器注入足量的稀盐酸数字化实验装置及所测量到的二氧化碳体积分数变化情况如图2。实验结论：第二组同学通过图象分析说明白色浑溶液中存在___________（除水外）·实验反思：①第一组同学的实验中，没有发现产生气泡，原因可能是_____________________。②第二组同学在数字化实验中，发现曲线图开始时段的CO2百分比下降，可能的原因是___________。【答案】(1)

氢氧化钙溶于水电离生成钙离子与氢氧根离子，增强了溶液的导电性；

(2)

温度升高氢氧化钙的溶解度减少，溶液达到饱和析出氢氧化钙晶体；

氢氧化钙与空气中二氧化碳反应生成的碳酸钙白色沉淀；(3)

氧

CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O；

氢氧化钙(4)

碳酸钙、氢氧化钙

加入的盐酸量太少，盐酸只与氢氧化钙发生了反应；

溶液中含有氢氧化钙，氢氧化钙能与二氧化碳反应，消耗了二氧化碳，传感器测量的是空气中的二氧化碳；【分析】本题考查通过设计实验及实验现象验证混合物中物质的组成；【详解】（1）氢氧化钙溶于水能电离生成钙离子与氢氧根离子，增强了溶液的导电性，则灯泡更亮；电解水生成氢气和氧气，化学反应方程式为：；（2）氢氧化钙的溶解度随温度的升高而降低，反应后溶液温度升高，故可能是溶液温度升高氢氧化钙溶液达到饱和析出氢氧化钙晶体；空气中含有二氧化碳，二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀与水，白色沉淀可能为碳酸钙固体；（3）电解水正极产生的气体为氧气；碳棒能与氧气反应生成二氧化碳，二氧化碳与氢氧化钙发应生成碳酸钙沉淀与水，化学反应方程式为：CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O；氢氧化钙显碱性，滴加酚酞试剂后浑浊变红色，故其中含有氢氧化钙；（4）根据图中的数据可以看出二氧化碳的含量先减小再增加，故二氧化碳先与氢氧化钙反应生成碳酸钙，碳酸钙再与盐酸反应生成二氧化碳，则溶液中含有氢氧化钙和碳酸钙；实验一没有产生气泡可能是盐酸的量少，只与氢氧化钙发应，故没有气泡产生；二氧化碳含量先减少再增加的原因为：二氧化碳先与氢氧化钙反应生成碳酸钙，碳酸钙再与盐酸反应生成二氧化碳；【点睛】分析实验的过程和实验现象，是解题的关键；22．（2022春·广东·九年级统考竞赛）醋酸亚铬[Cr（Ac）2]是砖红色、难溶于冷水的固体，易溶于酸，常作氧气吸收剂。利用盐酸、Zn与CrCl3反应的含铬产物与醋酸钠（NaAc）通过复分解反应可制得。实验分四步：Ⅰ、将过量锌粒和CrCl3固体置于c中，加少量蒸馏水，按图连接好装置；Ⅱ、打开K1、K2，关闭K3；Ⅲ、打开K3，关闭K1和K2；Ⅳ、采用特定操作，得到醋酸亚铬。回答下列问题：(1)实验中所用蒸馏水均需经煮沸后迅速冷却，目的是______。(2)写出步骤中锌与CrCl3反应的化学方程式（产物为两种氯化物）。答：______。(3)打开K2时装置c中有气体产生，化学方程式为______。(4)步骤Ⅲ观察到c中溶液流入d且d有砖红色沉淀，为何c中溶液会流入d？答：______。(5)步骤Ⅳ的“特定操作”是______、______、洗涤、干燥，从而获得Cr（Ac）2。(6)装置d可能存在的缺点是______。【答案】(1)除去水中的溶解氧(2)(3)(4)盐酸和氢气产生氢气，使得c中气压大于大气压(5)

冷却

过滤(6)d装置为敞口体系，生成的醋酸亚铬可能与空气接触而被氧化【解析】(1)醋酸亚铬常作氧气吸收剂，说明该物质容易和氧气发生反应，而氧气可溶于水，需要通过加热煮沸的方式除去水中的溶解氧。故填除去水中的溶解氧；(2)根据质量守恒定律和题目提示，可知氯化铬和锌反应生成氯化锌和氯化亚铬，方程式为；(3)盐酸和锌反应生成氯化锌和氢气，方程式为；(4)盐酸和氢气产生氢气，使得c中气压大于大气压，打开K3时，c中液体被压入d中。故填盐酸和氢气产生氢气，使得c中气压大于大气压；(5)因为醋酸亚铬[Cr（Ac）2]是砖红色、难溶于冷水的固体，所以可通过冷却降温溶液，使得醋酸亚铬结晶析出，再过滤出固体，最后洗涤干燥即可，故填冷却；过滤；(6)醋酸亚铬[Cr（Ac）2]可以和氧气发生反应，而d装置为开口体系，与大气直接相通，可能生成的醋酸亚铬会被氧气氧化。故填d装置为敞口体系，生成的醋酸亚铬可能与空气接触而被氧化。23．（2022春·福建龙岩·九年级统考竞赛）NaNO2溶液和NH4Cl溶液可发生反应：NaNO2+NH4Cl=N2↑+NaCl+2H2O。为探究反应速率与NaNO2溶液浓度的关系，利用下图装置（夹持仪器略去）进行实验。实验步骤：往A中加入一定体积（V）的一定浓度的NaNO2溶液、一定浓度的NH4Cl溶液和水，充分搅拌。控制体系温度，通过分液漏斗往A中加入一定浓度的醋酸（可加快反应速率）。当导管口气泡均匀稳定冒出时，开始用排水法收集气体。用秒表测量收集10.0mLN2所需的间，重复多次取平均值（t）。回答下列问题：(1)仪器A的名称为______。(2)检查装置气密性的方法：关闭止水夹K，_______。(3)若需控制体系的温度为36℃，采取的合理加热方式为_______。(4)探究浓度对反应速率影响。实验数据如下表所示。实验编号V/mLt/sNaNO2溶液NH4Cl溶液醋酸水14.0V14.08.033226.04.04.0V215038.04.04.04.0m412.04.04.0037已知：NaNO2的浓度扩大1倍，反应速率（t/s）扩大2倍。回答下列问题：V1=_______，V2=_______，m=_______。【答案】(1)锥形瓶(2)通过分液漏斗往A中注水，一段时间后水难以滴入，说明装置气密性良好(3)水浴加热(4)

4

6

83【分析】本题考查实验的基本操作及用实验探究反应速度与反应物浓度之间的关系。【详解】（1）根据图示可以辨别出A为锥形瓶；（2）关闭止水夹打开活塞，水流入锥形瓶中，如果装置不漏气，分液漏斗中的水在锥形瓶中空气的压力下将无法继续流下来，故通过分液漏斗往A中注水，一段时间后水难以滴入，说明装置气密性良好；（3）水浴加热温度容易控制，也可以使反应物均匀受热，故选水浴加热合理；（4）用控制变量法结合实验探究NaNO2溶液浓度与反应速率的关系，则NH4Cl的浓度需要保持不变，根据实验3、4可知溶液的总体积为20ml，故V1=20mL-4mL-4mL-8mL=4mL，V2=20mL-6mL-4mL-4mL=6mL；根据题干信息可知：NaNO2的浓度扩大1倍，反应速率（t/s）扩大2倍，分析得出反应速率与浓度的平方成正比，根据表格数据分析得出实验3的NaNO2的浓度是实验1NaNO2的浓度2倍，则实验3的反应速度是实验1的4倍，速度与时间成反比关系，所以实验1的反应时间为实验3的4倍，故m==83。【点睛】掌握控制变量法在实验探究中的应用，理解透彻题目中给出已知条件，并运用到实验探究中是解题的关键。24．（2022春·福建·九年级统考竞赛）含氯消毒剂可有效灭活新冠病毒，为新冠疫情防控做出巨大贡献，如二氧化氯(ClO2)就是其中一种常用的高效消毒灭菌剂，该气体在常温下为黄色气体，易溶于水，但在浓度过高时易分解爆炸，故常采用H2O2和NaOH混合溶液将其吸收转化为NaClO2固体以便于运输和贮存。某兴趣小组同学利用如下装置及试剂制备，请回答下列问题。（提示：）(1)H2O2中O元素的化合价为_________。(2)装置A中持续通入氮气的主要作用是_______、___________。(3)装置B的作用是________；装置D的作用是___________。(4)反应一段时间后，装置C无明显现象。兴趣小组同学对C装置进行了改进，改进之后，很快发现C装置中有NaClO2晶体析出。兴趣小组同学改进的措施是_________。(5)已知：同一化学反应中，若有元素的化合价升高，则必有元素的化合价降低。则C装置中发生的化学方程式为__________。【答案】(1)-1(2)

搅拌反应物

稀释二氧化氯，防止因二氧化氯的浓度过高而发生爆炸(3)

作安全瓶，防止C中的溶液倒吸

吸收多余的ClO2，防止污染环境(4)将装置C置于冰水浴中(5)【解析】(1)H2O2中H元素的化合价为+1，根据化合物中各元素化合价的代数和为零，O元素的化合价为-1；(2)根据题给信息，装置A中持续通入氮气的主要作用是搅拌反应物、稀释二氧化氯，防止因二氧化氯的浓度过高而发生爆炸；(3)装置B的作用是作安全瓶，防止C中的溶液倒吸；装置D的作用是吸收多余的ClO2，防止污染环境；(4)大多数固体物质的溶解度随温度的降低而减小，为了使C装置中有NaClO2晶体析出，改进的措施是将装置C置于冰水浴中；(5)根据质量守恒定律，C装置中发生的化学方程式为：。25．（2022春·江西赣州·九年级统考竞赛）根据下列装置，回答问题：(1)写出图中标号①仪器的名称：_________。(2)实验室里常用H2O2和MnO2来制取O2，二氧化锰特制成大颗粒状，应选用的发生装置为图中的_________（填字母，下同），该装置的优点是_________;若用装置E收集O2，则气体应从导管_______（填“a”或“b”）端进入。(3)实验室常用MnO2与浓盐酸反应制备Cl2，其反应方程式为：，写出浓盐酸的一条特性_______，发生装置应选择_______，操作顺序依次是_______。（填序号）A．向烧瓶中加入MnO2粉末

B．加热

C．向烧瓶中加入浓盐酸

D．检查装置气密性该制备反应会因盐酸浓度下降而停止。为测定反应所需盐酸的最低浓度，某探究小组的方案为：取定量反应残余液与足量AgNO3溶液反应，称量生成沉淀的质量。此方案________（填“可行”或“不可行”），原因是_______；涉及的化学方程式为________。(4)工业常需分离H2、CO2的混合气体。某同学采用装置F分离，操作步如下：步骤1：关闭活塞B，打开活塞A，通入混合气体，可收集到_________。步骤2：然后，________（填操作），又可收集到另一种气体。【答案】(1)长颈漏斗(2)

B

可控制反应的发生于停止

a(3)

易挥发形成白雾

C

DACB

不可行

残余液中的MnCl2也会与AgNO3反应形成沉淀，不能确定HCl的量

(4)

H2

关闭活塞A，打开活塞B【解析】（1）由图可知，仪器为长颈漏斗，故填：长颈漏斗。（2）过氧化氢制氧气不需要加热，发生装置选B，该装置固体放在隔板上，可控制固体和液体接触和分离，关闭出口气压增大，液体被压入长颈漏斗，反应停止，打开出口反应发生，E收集O2，氧气密度比空气大，长进短出，故填：B；可控制反应的发生于停止；a。（3）浓盐酸特性易挥发形成白雾，该反应是液体加热反应，发生装置选C，操作顺序是D.检查装置气密性；A.向烧瓶中加入MnO2粉末；C.向烧瓶中加入浓盐酸；B.加热，某探究小组的方案为：取定量反应残余液与足量AgNO3溶液反应，称量生成沉淀的质量，此方案不可行，因为残余液中的MnCl2也会与AgNO3反应形成沉淀，不能确定HCl的量，化学方程式2AgNO3+MnCl2=2AgCl↓+Mn（NO3）2。故填：易挥发形成白雾；C；DACB；不可行；残余液中的MnCl2也会与AgNO3反应形成沉淀，不能确定HCl的量；2AgNO3+MnCl2=2AgCl↓+Mn（NO3）2。（4）关闭活塞B，打开活塞A，二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，通入混合气体，可收集到氢气，然后，关闭活塞A，打开活塞B，碳酸钠和硫酸生成硫酸钠，二氧化碳和水，又可收集到二氧化碳，故填：H2；关闭活塞A，打开活塞B。26．（2022春·江苏苏州·九年级校考竞赛）铁黄（FeOOH）是重要的化工产品。某科研小组在实验室进行铁黄制备研究。已知：①铁黄制备原理②为促进生成的铁黄沉淀有序生长，实验时需加入少量已制铁黄作为晶种。(1)FeOOH可表示为xFe2O3·yH2O，其中=___________。(2)铁皮处理：取一定量铁皮，用稀硫酸除去表面铁锈。该除锈反应的化学方程式为_____。(3)制备铁黄：在如图所示装置的三颈烧瓶内进行制备。步骤一：加入一定量除锈后的碎铁皮步骤二：加入含有少量铁黄晶种的悬浊液；步骤三：滴加少量FeSO4溶液；步骤四：控制合适条件，边搅拌边鼓入空气，充分反应48小时，得到大量FeOOH沉淀。①将三颈烧瓶中所得FeOOH沉淀分离出来的实验操作是___________（填操作名称）。②为提高产品纯度，需洗涤分离出的沉淀。洗涤前沉淀表面吸附的阴离子为_________（填离子符号）。③实验中仅滴加少量FeSO4溶液，就能得到大量FeOOH沉淀，其原因是___________。【答案】(1)Ⅰ(2)(3)

过滤

FeSO4转化为FeOOH的同时生成H2SO4，H2SO4与碎铁皮反应生成FeSO4，循环反应至碎铁皮完全消耗【解析】（1）根据铁黄的化学式可知铁原子和氢原子得个数比是：，则由可得，故填：1；（2）稀硫酸除去表面铁锈是硫酸与铁锈中的氧化铁反应生成硫酸铁和水，化学方程式为：；（3）①如图所示，三颈烧瓶中是含有晶体的悬浊液，故将FeOOH沉淀分离出来的操作是：过滤；②根据题中铁黄制备原理可知，反应后的溶液中含有硫酸，而硫酸的阴离子是硫酸根离子，故填：；根据铁黄制备原理可知反应后会生成硫酸，而硫酸会与铁皮反应生成硫酸亚铁，硫酸亚铁会继续和氧气以及水反应继续生成铁黄和硫酸，直至铁皮完全反应，故填：FeSO4转化为FeOOH的同时生成H2SO4，H2SO4与碎铁皮反应生成FeSO4，循环反应至碎铁皮完全消耗。27．（2022春·江苏盐城·九年级统考竞赛）化学是一门以实验为基础的科学。根据下图回答问题。(1)仪器a的名称是______。(2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气的化学反应方程式为______，用F装置收集氧气，当观察到导管口______的现象时再开始收集。(3)①甲烷是一种难溶于水、密度比空气小的气体。实验室常用加热碱石灰（氧化钙和氢氧化钠固体的混合物）和醋酸钠固体制取甲烷气体，应选用的发生装置是______（填标号，下同），若用G装置收集时，则气体要从______端通入。②可燃冰是CH4在海底低温和高压作用下形成的被H2O分子形成的笼包裹的结晶物质。A．可燃冰样品常存放于液氮储存罐中，其原因是______。B．可燃冰有多种结构，某结构可燃冰的化学式为CH4·9H2O，分析其结构发现：平均34个H2O分子构成6个笼，每个笼只容纳一个CH4或H2O分子，这6个笼内容纳的CH4与H2O分子个数比是______（填最小整数比）。(4)①下图中H是小组同学组装的实验室制二氧化碳气体的发生装置，该装置的优点是______；为了解装置具有该优点的原因，他们在装置E中连接压强传感器（如图I），从而测定实验中试管内气体压强变化的情况（如图J）。下列说法正确的是______（填序号）。A．ab段试管中液面逐渐上升B．bc段石灰石与稀盐酸脱离接触C．c点的对应操作是打开导管上的活塞②实验后的溶液显酸性，说明实验中稀盐酸过量，为了得到纯净的CaCl2溶液，可加入稍过量的______（填化学式），然后过滤即可。【答案】(1)试管(2)

有连续均匀的气泡冒出(3)

C

n

氮气储存罐为可燃冰提供了低温高压的保存环境

2：1(4)

能控制反应的发生与停止

BC

CaCO3【解析】（1）由图可知，仪器a的名称是试管；（2）过氧化氢在二氧化锰的催化下分解为水和氧气，该反应的化学方程式为：；用F装置，即排水法收集氧气，当观察到导管口气泡连续均匀冒出的现象时再开始收集；（3）①实验室常用加热碱石灰（氧化钙和氢氧化钠固体的混合物）和醋酸钠固体制取甲烷气体，属于固体加热反应，发生装置可选C；若用G装置收集甲烷时，甲烷的密度比空气小，则气体要从n端通入；②A、可燃冰在低温、高压条件下形成，将可燃冰样品常存放于液氮储存罐中，氮气储存罐为可燃冰提供了低温高压的保存环境，可以防止甲烷泄漏；B、解：设6个笼内容纳的甲烷分子的个数为x，则容纳的水分子的个数为6-x，则x：（34+6-x）=1:9，x=4，所以这6个笼内容纳的CH4与H2O分子个数比是4：（6-4）=2:1；（4）①该装置可将固体置于多孔塑料片上，关闭弹簧夹，通过长颈漏斗添加稀盐酸，固液接触，生成气体，装置内压强增大，将稀盐酸压入长颈漏斗中，固液分离，反应停止，打开弹簧夹，气体导出，固液接触，反应开始，故优点是：可以控制反应的发生和停止；A、ab段压强逐渐增大，将稀盐酸压入长颈漏斗中，试管内液面下降，不符合题意；B、bc段压强不变，是因为固液分离，反应停止，符合题意；C、c点的对应操作是打开导管上的活塞，气体导出，故压强减小，符合题意。故选BC；②实验后的溶液显酸性，说明实验中稀盐酸过量，为了得到纯净的CaCl2溶液，可加入过量的碳酸钙，碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，过滤，除去过量的碳酸钙即可，故填：CaCO3。28．（2020秋·广东广州·九年级广州市第二中学校考竞赛）设计与证明，简述实验设计的操作、预测现象、分析结论。(1)设计实验证明KClO3中含有氯元素。实验设计：_____；预测现象：_____。(2)设计实验证明碳酸钠水溶液显碱性的原因是和水作用所致。实验设计：_____；预测现象：_____。(3)KMnO4加热制备氧气，开始反应较慢，一段时间后反应加快，你认为一段时间后反应加快的原因是_____。设计实验证明你的猜想。实验设计：_____；预测现象：_____。(4)少量KNO3固体和大量NaCl固体混合物，设计并完善下列分离提纯路线。混合物稀溶液→_____→纯净NaCl(5)葡萄糖是一种含C、H、O三种元素的固体有机物，设计实验测定葡萄糖分子式，完成下列设计。第一步：用托盘天平称量ag葡萄糖，置于燃烧管中，持续通入纯氧并充分加热；第二步：将产生的气体用导管依次导入至装有_____的U形管A和_____的U形管B（横线上均填写试剂名称）充分吸收；第三步：用托盘天平测定U形管A和U形管B的增重量，分别为bg和cg；第四步：计算葡萄糖分子中的C、H、O原子个数比为_____（用a、b、c表示）；第五步：若要计算葡萄糖的分子式，还需要用其它方法测定葡萄糖的_____物理量。【答案】(1)

加热氯酸钾至完全反应，把固体溶于水，加入适量硝酸银溶液和稀硝酸

产生白色沉淀(2)

将一定量的Na2CO3溶于水，滴入2滴酚酞，再向溶液中加入适量的CaCl2把碳酸钠和酚酞混合，观察现象

溶液先显红色，加入CaCl2后红色消失，出现白色沉淀(3)

温度越高，反应越快

同时加热两支试管中相等质量的高锰酸钾，一个用酒精灯加热，一个用酒精灯喷灯加热，用排水法收集氧气，比较在相同时间内，收集氧气的体积

用酒精喷灯加热，在相同时间内，收集氧气多(4)蒸发结晶(5)

无水硫酸铜

碱石灰

摩尔质量【解析】（1）根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，实验设计：将氯酸钾加热，分解生成氧气和氯化钾；氯化钾溶于水；然后向剩余固体中加入硝酸银溶液和几滴稀硝酸，如产生白色沉淀，则证明氯化钾中含有氯元素，从而可推断氯酸钾中也有氯元素；故答案为：加热氯酸钾至完全反应，把固体溶于水，加入适量硝酸银溶液和稀硝酸；预测现象：产生白色沉淀；故答案为：产生白色沉淀；（2）碳酸钠中含有钠离子和碳酸根离子，因此是无色酚酞变红的离子可以是钠离子或碳酸根离子，因此将一定量的碳酸钠溶于水，滴入2滴酚酞，溶液变红，再向溶液中加入适量的氯化钙，碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，溶液红色消失，说明碳酸钠水溶液显碱性的原因是和水作用所致，而不是钠离子；故答案为：将一定量的碳酸钠溶于水，滴入2滴酚酞，再向溶液中加入适量的氯化钙把碳酸钠和酚酞混合，观察现象；预测现象：溶液先显红色，加入氯化钙后红色消失，出现白色沉淀；故答案为：溶液先显红色，加入氯化钙后红色消失，出现白色沉淀；（3）影响化学反应的因素有温度、反应物的浓度、催化剂以及反应物的接触面积等，因此高锰酸钾加热制备氧气，开始反应较慢，一段时间后反应加快，一段时间后反应加快的原因是温度越高，反应越快；故答案为：温度越高，反应越快；实验设计：根据以上分析，结合控制变量法设计对比试验，同时加热两支试管中相等质量的高锰酸钾，一个用酒精灯加热，一个用酒精灯喷灯加热，用排水法收集氧气，比较在相同时间内，收集氧气的体积；故答案为：同时加热两支试管中相等质量的高锰酸钾，一个用酒精灯加热，一个用酒精灯喷灯加热，用排水法收集氧气，比较在相同时间内，收集氧气的体积；预测现象：用酒精喷灯加热，在相同时间内，收集氧气多；故答案为：用酒精喷灯加热，在相同时间内，收集氧气多；（4）硝酸钾和氯化钠均易溶于水，又因硝酸钾溶解度受温度变化影响较大，氯化钠溶解度受温度变化影响较小，因此少量硝酸钾固体和大量氯化钠固体混合物，得到氯化钠晶体适用蒸发结晶，故答案为：蒸发结晶；（5）第二步：实验的原理是通过测定葡萄糖完全反应生成水的质量和二氧化碳的质量来分析其分子的构成，无水硫酸铜能够吸收水蒸气，碱石灰能够吸收二氧化碳，因此将产生的气体用导管依次导入至装有无水硫酸铜（吸收水蒸气）的U形管A和碱石灰（吸收二氧化碳）的U形管B充分吸收；故答案为：无水硫酸铜；碱石灰；第四步：用托盘天平测定U形管A和U形管B的增重量，分别为bg和cg，说明反应生成了bg水和cg二氧化碳，葡萄糖中碳元素质量：，氢元素质量：，氧元素质量：，葡萄糖分子中的C、H、O原子个数比为：；第五步：若要计算葡萄糖的分子式，还需要用其它方法测定葡萄糖的摩尔质量；故答案为：摩尔质量。29．（2021春·江西上饶·九年级统考竞赛）菱铁矿和赤铁矿一样，也是工业上冶炼铁的一种矿物。某种菱铁矿中铁元素的主要存在形式是碱式碳酸亚铁，为测定碱式碳酸亚铁[xFeCO3•yFe（OH）2•zH2O]的组成，华雪同学在老师的指导下设计了如图实验装置：【查阅资料】a．碱式碳酸亚铁受热会完全分解生成FeO、CO2、H2O。b．FeO是一种黑色