强化突破10复杂装置的相关探究-2023-2024学年九年级科学上册学练测（浙教版）（原卷版）

强化突破10、复杂装置的相关探究一、选择题1．（2022九上·舟山月考）水煤气是将水蒸气通过灼热的焦炭而生成的气体，主要成分是一氧化碳、氢气及少量的二氧化碳和水蒸气。某兴趣小组设计实验，验证水煤气的成分，装置与药品如图所示。下列相关分析与推理错误的是（）A．丙装置的作用是将二氧化碳除净，避免对后续实验的干扰B．实验中两次用到甲装置，其目的是不同的，第一次是验证水煤气中含有水蒸气，第二次是通过验证生成物有水来证明水煤气中含有氢气C．验证水煤气中各成分的顺序依次是水蒸气、二氧化碳、一氧化碳、氢气D．若撤去丁装置会对后续实验产生干扰2．（2020九上·吴兴月考）某化学小组在课外活动时做了一个实验：在甲试管中装入固体物质，乙试管中装入液体试剂，按如图所示组装好仪器（图中铁架台等仪器已略去）。通过分液漏斗加入足量的稀硫酸，同时打开止水夹，看到乙试管液体中有气泡冒出，一段时间后，关闭止水夹，发现乙中液面上升，溶液变浑浊。符合以上实验现象的一组试剂是（）A．KNO3BaCl2 B．Na2CO3NaOH C．ZnBa(NO3)2 D．MgCO3NaNO33．（2022·鄞州模拟）某无色气体X可能含有氢气、一氧化碳、二氧化碳和甲烷四种气体中的一种或两种。为确认其组成，某同学取一定量该气体按如图所示装置进行实验(假设每步都充分反应或吸收)，结果装置①中无明显变化，装置③质量增加10.8g，装置④质量增加8.8g。下列关于气体X成分的分析中，错误的是（）

A．一定没有二氧化碳 B．可能含有氢气和一氧化碳C．可能含有甲烷和氢气 D．可能只有甲烷4．（2023九下·宁波月考）不能达到实验目的的是（）A．观察图甲硬质玻璃管和试管中的现象，可验证该气体是否为COB．观察图乙装置中的现象，验证X溶液中是否含有Cl﹣C．观察图丙装置反应剧烈程度，比较镁与锌的活动性强弱D．观察图丁装置中的现象，检验空气中是否有水分二、填空题5．（2023九上·拱墅期末）高纯CO可用于半导体领域某些芯片的刻蚀，利用甲酸（HCOOH）制取高纯CO的主要流程如图：（1）反应塔中甲酸分解的微观示意如图所示，在答题卡相应位置画出另一种产物的微粒图示。（2）在洗涤器中，NaOH溶液起到吸收少量未反应的甲酸蒸汽和副反应产物二氧化碳的作用，其中，NaOH溶液吸收甲酸蒸汽的反应属于反应（填写反应的基本类型）。6．（2022九上·海曙期中）氢氧化钠溶液和二氧化碳反应没有明显现象，为验证CO2与NaOH能够发生反应，某同学按下图组装实验装置，并进行实验。（1）有时药品滴加顺序会影响实验现象。如果观察到的现象是“气球先膨胀，后变瘪”，则加入试剂的顺序应该是（填序号）A．先加入盐酸，再加入氢氧化钠溶液B．先加入氢氧化钠溶液，再加入盐酸（2）请解释气球“先膨胀”的原因：。7．（2022九下·舟山月考）如图所示：若关闭II阀打开I阀，紫色小花（用石蕊溶液染成）变红；若关闭I阀打开II阀，小花不变红。（1）若甲瓶中未发生化学反应，则甲瓶中盛有的液体可能是；（2）若甲瓶中发生化学反应，但无明显现象，则甲瓶中发生的反应方程式可能为。8．（2021九上·绍兴期中）某同学利用A～D四个透明塑料杯和导管设计“塔杯变色”趣味实验：四个杯子分别盛有盐酸、碳酸钠、氯化钙、酚酞中的某一种溶液。往A杯加入适量的氢氧化钠溶液后，溶液变红色。当上一杯液体达到一定量时会自动流入下一杯，出现的现象如图所示。回答问题：（1）B杯溶液变成无色，反应的化学方程式为。（2）从B杯流出的溶液中溶质有。（3）C杯中产生气泡的化学方程式为。9．（2021·婺城模拟）科学兴趣小组同学分别用如图所示装置(夹持仪器已略去)做收集并检验二氧化碳性质的实验。请回答：（1）连接A、B装置时，应将A装置中的e连接B装置中的(填“a”或“c”)。（2）实验步骤如下：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。②打开a、c，关闭b，向B中集气瓶内充入气体。③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装置中烧杯内液面(填“上升”、“下降”或“不变”)。10．（2023·宁波模拟）某气体可能由CO、H2、水蒸气中的一种或几种组成。小科利用上图的装置探究其成分，已知无水硫酸铜遇水会变蓝色。（1）甲装置中盛放的液体是。（2）实验过程中观察到无水硫酸铜不变色，澄清石灰水变浑浊，则原气体中一定含有（填化学式），同时乙装置中黑色固体变色11．（2020九上·金华月考）如图所示，注射器1中盛有10mL的BaCl2溶液，注射器2中盛有10mL的浓NaOH溶液，锥形瓶A中充满CO2气体，B中盛有足量的稀盐酸(通常状况下，1体积的水约能溶解1体积二氧化碳)。（1）关闭止水夹K，将注射器2中的10mL浓NaOH溶液注入锥形瓶A中，轻轻振荡，看到的现象是气球明显变大；然后将注射器1中的BaCl2溶液注入锥形瓶A中，可看到的现象是，就能证明CO2与NaOH发生了反应。（2）再打开止水夹K，在锥形瓶A中可观察到的现象是。12．（2020九上·金华月考）老师用下图所示装置为同学们做了一个兴趣实验。已知装置B、C、D中依次盛有紫色石蕊试液、足量的澄清石灰水和稀盐酸。小资料：HCl气体极易溶于水。

（1）打开A中的玻璃塞和活塞，C中反应的化学方程式为。甲同学认为通过B中的现象能说明二氧化碳与水反应生成了碳酸，你认为他的看法是否合理，并说明原因。（2）一段时间后，关闭A中的活塞和玻璃塞，打开弹簧夹K2及E中的玻璃塞和活塞，待足量的过氧化氢溶液流入锥形瓶后，立即关闭E中的活塞，并用弹簧夹K2夹紧橡皮管。C中可能出现的现象是。（3）上述实验过程中，C中玻璃管K1的作用是。13．过氧化钠是一种淡黄色固体，它能与二氧化碳反应生成氧气，在潜水艇中用作制氧剂，供人类呼吸之用。某学生为了验证这一实验，以足量的大理石、足量的盐酸和过氧化钠样品为原料，制取O2，设计出如下实验装置：(提示：无水硫酸铜遇水变蓝)（1）C装置内可能出现的现象是。（2）为了检验E中收集到的气体，在取出集气瓶后，接下来应如何操作，请你说出检验的方法和相应的现象。（3）E中饱和石灰水的作用是。14．某食品脱氧剂中的主要成分是铁粉，铁粉的除氧效果如何呢?某实验小组通过测定铁生锈时消耗的氧气的体积分数来判断除氧效果，做了如下实验：①如图连接好装置，并检查装置的气密性。②量取一定体积(记为V1)的红墨水倒入小烧杯里，将导管一端浸入液面以下，并将一有孔塑料片盖于烧杯口。③在100毫升锥形瓶内放入一拱形有孔塑料片，将浸有饱和食盐水，内含铁粉、炭粉的食品干燥剂纸袋平铺在有孔塑料片上，并迅速塞紧橡皮塞。(食盐水和炭粉主要起加速反应的作用)④实验结束后，测出小烧杯内剩余红墨水体积，记为V2。打开橡皮塞，继续往锥形瓶(含内容物)和导管内注满水，记录后加入的水的体积，记为V3。⑤对实验装置干燥处理。重新称量与上述等量的铁粉和炭粉，重复再做2次实验。将实验数据填入右表，并计算。实验次数V1/毫升V2/毫升V3/毫升★第一次第二次第三次（1）为提高实验的准确性，步骤四中若看到现象，即可测量小烧杯内剩余红墨水的体积。（2）锥形瓶内放的是拱形有孔塑料片而不是平的有孔塑料片的原因是。（3）上述表格中，“★”为计算铁粉消耗的氧气的体积分数，其计算式为。(用V1、V2、V3来表示)。15．（2021·温州）1783年，拉瓦锡利用如图装置探究水的组成：往A杯中滴加少量的水，水通过灼热的铁管时发生汽化，水蒸气与灼热的铁反应，生成了一种黑色固体（Fe3O4）和“可燃空气”，将气体通过放在冷水中的铜管，在B装置中收集到纯净的可燃空气。最终，拉瓦锡证明了水是由两种元素组成的。（1）将气体通过放在冷水中的铜管，目的是除去。（2）将B装置收集到的可燃空气在氧气中点燃，生成了水。可燃空气的名称是。（3）若该实验中生成的黑色固体质量为m1，可燃空气的质量为m2，可燃空气完全燃烧生成水的质量为m3，如果水是由“氧元素”和“可燃空气元素”组成的，则m1、m2、m3三者应满足的关系是。16．某混合气体可能有CO2、CO、H2中的一种或几种，某学习小组的同学为了探究气体的组成，设计了如下装置进行实验(夹持装置已省略)。实验后发现A装置中溶液变浑浊，C中的固体由黑色变红色，D中的固体由白色变蓝色，F装置中的水流入烧杯。在反应前后对C、D装置进行了质量的测量(各步反应均完全)，测量结果如下表：反应前后反应前反应后C装置中玻璃管与固体的总质量/gacD装置中U形管与固体的总质量/gbd请分析回答下列问题：（1）一定能证明原混合气体中有氢气存在的实验现象是。（2）F装置的作用：①“抽气”；②。（3）证明原混合气体中有CO存在的定量关系式子是(用字母a、b、c、d表示)。17．小明设计了如下图所示的实验装置来证明氧化铜能加快过氧化氢溶液的分解，并与相同条件下MnO2的催化效果做比较，实验时间均以生成30mL气体为准（即比较反应速率）。用图示装置测量产生气体的体积，其它可能影响实验因素均已忽略，相关数据如下。实验序号过氧化氢溶液体积催化剂待测数据①15mL无②15mLCuO(0.5g)③15mLMnO2(0.5g)（1）检查图（Ⅱ）装置气密性的方法是。（2）图（Ⅱ）装置中油层的作用是。（3）从设计原理看，实验中的“待测数据”可以是指。（4）为了较准确地测量气体体积，在读取反应前后量气管中液面的读数的过程中，应注意（填字母编号）。a．视线与凹液面最低处相平b．读数前不能移动量气管和水准管c．保持水准管静止，待水准管中液面不再上升时，立刻读数d．读数前应上下移动水准管，待两管液面相平再读数18．用如图所示的装置将一定量的CO2和CO的混合气体进行分离和干燥。（图中的a、b均为活塞，可以控制气体的通过和液体的加入，实验前活塞均已关闭。仪器的固定装置已省路）请选择最适宜的试剂，完成上述实验。可供选择的试剂有：浓硫酸、稀硫酸、浓盐酸、稀盐酸、澄清石灰水、氢氧化钠溶液、紫色石蕊甲乙试液。（1）甲装置的施中盛放的试剂是，分液漏斗中盛的试剂是，乙装置的瓶中盛放的试剂是。（2）打开活塞a时。首先分离出的气体是；要得到另一种气，正确的操作是19．自从歼20去年首次试飞被曝光以来，中国的新一代战机便成为全世界关注的焦点。人们首先发现，不仅歼20炫酷的外形让人眼前一亮，而且其机身一改以往颜色，变成了灰黑色。这灰黑色就是其能隐形的关键，它能吸收雷达发出的雷达波，主要成分是有机物M（分子式：C6H4S4，M燃烧的化学方程式为：C6H4S4＋11O2→6CO2＋4SO2＋2H2O）。某化学兴趣小组为验证其组成元素，并探究其分子结构进行了下列实验：将少量样品放入A的燃烧管中，通入足量O2，用电炉加热使其充分燃烧，并将燃烧产物依次通入余下装置。（夹持仪器的装置已略去）说明：①A中CuO的作用是将有机物中的C元素全部氧化成CO2②品红溶液用于检验SO2会褪色，KMnO4溶液用于吸收SO2并且不与CO2反应③SO2也能使澄清石灰水变浑浊（1）装置B的目的是验证有机物中含氢元素，则B中盛装的试剂可为：。（2）D中盛放的试剂是：（填序号）。可供选择的试剂：a．NaOH溶液b．品红溶液c．KMnO4溶液d．饱和石灰水（3）能证明有机物含碳元素的现象是：。（4）装置I、II不能互换的理由是：。（5）指出装置F的错误。20．（2017九上·慈溪月考）探究学习小组在实验室中用如图所示装置制取CO2，并探究CO2与过氧化钠（Na2O2）的反应。其中，装置B的作用是吸收CO2中混有的HCl气体。查阅资料得知：Ⅰ.过氧化钠（Na2O2）是一种淡黄色固体，能与CO2反应生成碳酸钠和氧气，也能与H2O发生反应：2Na2O2+H2O═4NaOH+O2↑；Ⅱ.NaOH溶液能与二氧化碳发生反应。请回答下列问题：（1）装置A中发生反应的化学方程式为。利用A装置制取CO2的优点。（2）写出过氧化钠（Na2O2）与CO2发生反应的化学方程式。（3）装置D的作用是。（4）装置E中收集到的气体是（填化学式）21．某研究小组利用如图所示装置研究碳的氧化物的性质（固定装置略）．已知碳酸镁加热发生类似碳酸钙的分解反应．（1）装置A中发生的反应：．（用化学方程式表示）（2）装置C的作用：，无水CaCl2的作用：．（3）装置D中发生的反应：（用化学方程式表示）．（4）图中装置E是安全瓶，能防止倒吸，从实验安全考虑，本实验还应在装置之间添加装置E．三、实验探究题22．还原性铁粉中含有少量FexCy，小组同学在老师的指导下进行以下实验。【资料】①Fe，FexCy在加热时与O2反应能生成相应氧化物。②FexCy不与酸反应。③碱石灰的主要成分是氧化钙与氢氧化钠的混合物【实验1】取29.8g样品，加入足量稀H2SO4，充分反应后生成1gH2。【实验2】另取29.8g样品，按如图进行实验。实验后A中固体全部变为红棕色，装置B的质量增加了0.44g。（1）A中红棕色固体的化学式是。（2）写出实验1中的反应方程式。（3）FexCy中，x：y＝。（4）若用空气（过量）替代O2进行实验，测得x：y的值偏小，可能的原因是。23．现有一含NaCl、Na2CO3•10H2O和NaHCO3的混合物，某同学想测定该混合物中各成分的质量分数，设计如图装置进行实验。装置A、D、E中分别盛放碱石灰，C盛放浓硫酸。实验中通过测量C、D装置反应前后质量的变化，来测定该混合物中各成分的质量分数。（已知Na2CO3•10H2O△__Na2CO3+10H2O；2NaHCO3△__Na2CO3+H（1）加热前为了除去装置B中的水蒸气和二氧化碳，请写出具体的操作方法，然后通入空气。（2）装置E的作用是什么。（3）实验时，B中反应管右侧有水蒸气冷凝，则测定结果中NaHCO3含量将。（选填“偏高”、“偏低”或“无影响”）（4）若样品质量为w，反应后C、D增加的质量分别为m1、m2，由此可知混合物中NaHCO3的质量分数为%（用含w、m1、m2的代数式表示）。24．（2022九上·杭州期中）小乐利用如图所示装置和药品探究铁生锈的条件，其中C、D的分液漏斗中为足量且浓度和体积均相同的稀盐酸。（1）B的广口瓶中所盛放的试剂为。（2）步骤一：关闭K2和K3，打开K1，经过一段时间，观察C、D和E的广口瓶中的铁丝。写出得出铁生锈条件的方法：。（3）步骤二：关闭K1，打开K2和K3，将C、D中分液漏斗内的稀盐酸同时全部注入广口瓶中，两个广口瓶中现象的不同点是，由此也可以判断铁丝生锈情况。25．（2022九上·海曙期中）工业烧碱具有较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，展开了讨论与探究。

【原理思路】利用碳酸钠与稀硫酸反应产生CO2，通过CO2质量的测定，确定样品中碳酸钠的质量，从而计算烧碱样品纯度。（1）【交流讨论】小明认为图甲实验方案的设计有缺陷，若按该方案进行测定会导致难以避免的误差。你认为下列哪些因素会导致难以避免的误差(填序号)。①加入的稀硫酸量不足③反应产生的CO2未被完全吸收②装置内空气中的CO2没有排出④干燥管与空气直接相通（2）【方案改进】为减少误差，使CO2质量的测定更准确，该小组同学根据以上讨论，对图甲方案进行改进，设计了如图乙的实验方案(固定装置省略)。图乙B装置中样品在与稀硫酸反应前和停止反应后，都要通过量的空气，反应前通空气时a、b、c三个弹簧夹的控制方法是_____。(填选项)A．打开a，b关闭c B．打开a，c关闭b（3）【数据分析】若撤去图乙中的C装置，则测得工业烧碱的纯度将(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。26．（2022·衢江模拟）家庭生活中制作面包经常用到碳酸钠（苏打）和碳酸氢钠（小苏打）。碳酸氢钠不稳定，潮湿空气中缓慢分解，受热至65℃以上迅速分解，270℃时完全分解为碳酸钠。某同学为探究它们的性质差异，设计了如图所示装置进行实验．请回答：（1）加热一段时间后a、b两烧杯分别看到的现象是。（2）碳酸氢钠分解的化学反应方程式。（3）该装置设计的优点是。27．（2022九下·杭州期中）Fe(OH)2是白色难溶于水的物质，可用于制颜料、药物等，但很容易在空气中被氧化为Fe(OH)3，氧化过程中白色沉淀转化为灰绿色沉淀，最后变为红褐色沉淀。现用铁片、稀盐酸、氢氧化钠溶液、水等试剂制取少量的Fe(OH)2，装置如图。（1）检查气密性。关闭阀门A和B，让1中液体进入到容器2中。虚线框所在装置，发生的反应的化学方程式是。（2）容器2中充满氢气后，打开阀门A，关闭阀门B，应出现的现象是。（3）实验完毕关闭阀门A和B，制得的Fe(OH)2在容器(选填“3”或“4”)中。（4）本实验中所有配制溶液的水需煮沸，容器2、3均密闭，其主要原因是。28．（2022·婺城模拟）科学兴趣小组为了探究水蒸气通过灼热的焦炭后得到的混合气体的成分，在老师的指导下设计了如下图所示的装置，并进行了实验（A、F内装有无水硫酸铜粉末，B、G内盛有澄清石灰水、D内盛有足量的浓硫酸，部分夹持仪器已略去）。请回答：（1）上图装置C中盛有足量的溶液；（2）通过实验证明原混合气体中有二氧化碳存在，依据的实验现象是；（3）若观察到装置A、F中的白色粉末均变蓝色，则原混合气体中一定存在；（4）G装置在该实验中的作用有多个，请写出：。29．某同学设计了如图所示的实验来证明鸡蛋壳中是否含有CO32﹣，装置气密性合格，试回答：（1）若鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙，请写出I中反应的化学反应方程式；（2）若实验中观察到现象，则足以说明鸡蛋壳中含有CO32﹣；（3）该实验方案还有可完善之处，你的改进建议是。（4）另一位同学认为根据原实验方案中Ш中紫色石蕊试剂变红色的现象，还能得出二氧化碳具有酸性的结论，你认为正确吗？写出你的判断理由。30．小金同学用如图所示装置测定铜铝合金中铝的质量分数和铝的相对原子质量。主要实验步骤如下（要的固定装置已略去）：①连接装置并检查装置气密性；②加入药品和水；③记录C中液面刻度（C为带有刻度的玻璃管）；④由A向B中滴加试剂至过量；⑤待B中不再有气体产生并恢复至室温后，记录C中液面刻度，计算得到气体的体积为VmL（经査，该气体密度为ρgL⑥将B中剩余固体过滤、洗涤、干燥称重，称得剩余固体质量为Wg。（1）如何检验该装置的气密性：。（2）小敏发现实验中由于缺少某一步骤导致数据缺乏而无法计算，该步骤是（3）通常实验前须估算药品用量，如果实验过程中，发现盐酸的量不足，应中途加酸还是重新实验并