2021年中考化学总复习专题突破：实验探究题(气体制备)

2021中考化学总复习专题突破：实验探究题

（气体制备及含量测定）

1.实验与探究题根据下图所示，按要求回答问题:

（1）写出上图D装置中a仪器的名称o

（2）用B装置加热氯酸钾和二氧化锌的混合物制取氧气，化学方

程式为，其中二氧化锦起_______作用；收集氧气可选择

（填装置编号）。

（3）实验室正确二氧化碳通常选择下列药品中的（填药

品序号）。

a.稀盐酸b.熟石灰c.块状石灰

石d.稀硫酸

通常检验二氧化碳气体的反应可用化学方程式表示为O

（4）常温下，可用固体硫化亚铁（FeS）和稀硫酸反应制取硫化氢

（H2S）气体，若要控制滴加液体的速率，可选择的发生装置是

（填装置编号，下同）。实验室制取氢气应选择的发生和

收集装置组合可以是。

（5）制取气体前应先检查装置的气密性，若按F图所示操作，结

果在导管口未看到气泡，其可能原因与下列因素无关的是

（填序号）。

a,将烧杯换成水槽

b.导管伸入水中位置过深，气体无法逸出

c.将水换成冰水

d.先用手捂住试管壁，再将导管另一端插入水中

2.以下是一些制取氧气的实验，请你一起参与探究。某探究小组在

实验室用下图所示装置制取气体。

有孔

O塑料

板

（1）（仪器认识）

写出仪器的名称：①.②.

（2）（反应原理）

用双氧水和二氧化镒混合制取氧气的化学方程式为：0

（3）（制取装置）

①用氯酸钾与二氧化锌制取氧气，可选用的发生装置是

（填序号），若收集较纯净的氧气最好选用装置（填序

号），收集满的现象是。

②实验室还可用二氧化锌与双氧水制取氧气。若要较好地控制产生

氧气的速度，可以从E~G中选取（填序号）组装成新的气

体发生装置。

③若用D装置进行排空气法收集氧气，气体应从（选填

“a”或"b”）端通入。

为探究催化剂的种类对过氧化氢分解速度的影响。在相同条件下，

同学们按下表进行实验并记录相关数据。（其他影响实验的因素均

相同）

编号过氧化氢溶液催化剂质量/g待测数据

质量/g

实验150.0Mn020.2

实验250.0CuOX

I表中X的数值应为oII表中的待测数据指O

A氧气的质量

B单位时间内产生氧气的质量

C氧气的体积

D单位时间内产生氧气的体积

（4）（数据分析）实验小组用氯酸钾和二氧化镒的混合物制取氧

气。反应过程中混合物的质量变化如下图所示。完全反应后最终收

集到4.8g氧气。

①计算原混合物中含氯酸钾的物质的量o（根据化学方程

式计算）

②图中P点处试管内的固体物质有O

3.学习化学离不开实验和科学探究。

（1）（实验活动一）甲、乙两位同学用如图所示的装置定量测定

空气中氧气的体积分数。

已知广口瓶中空气体积为250mL（已扣除瓶塞和瓶中水所占体积）

I.他们实验过程如下：

①.

②用弹簧夹夹住橡胶管后，将燃烧匙中红磷在酒精灯上点燃后伸入

集气瓶中，并将导管伸入装有100mL水的量筒中。

③过一段时间后，打开弹簧夹，等到水不再进入广口瓶时，从量筒

中取出导管，记录量筒中剩余水的体积。

④甲同学记录量筒中水的体积为55mL,乙同学记录量筒中水的体积

为44mLo

II.仔细阅读以上实验过程回答下列问题：

①将上述实验过程的第一步补充完整：

②红磷在瓶内燃烧现象是发生反应的文字或符号表达式为

③甲同学测得空气中氧气的体积分数为乙同学测出的氧气

的含量_______（填偏大或偏小）

④导致甲同学实验结果的原因可能是

①红磷的量不足

②实验过程中，没夹紧弹簧夹

③装置未完全冷却就打开弹簧夹

④点燃红磷后，燃烧匙伸入集气瓶中太慢

（2）（实验交流）在老师的指导下，甲乙两位同学又重复几次该

实验，测出了比较准确的数据。甲同学提出在不改变其他条件的情

况下，能否用木炭代替红磷做这个实验呢？

乙同学认为不行，原因是o乙同学预先在集气瓶内加入

反应后，用木炭做实验也收到了较好的效果。

（3）（实验活动二）某化学兴趣小组对教材中“测定空气里氧气

含量”的实验进行了大胆改进，设计如图实验方案进行，收到了良

好的效果。请你回答下列有关问题：

①活塞位置如图所示，实验前打开弹簧夹，用酒精灯加热红磷，充

分反应结束后，待试管冷却，活塞前沿最终停留在mL的刻

度线上。

②用该装置测定空气中氧气含量的和采用课本上的装置相比，其优

点是（写一点就可以）。

4.化学实验是探究物质的组成、性质的重要方法和手段。根据实验

回答问题：

（1）实验1中的红磷和实验2中的白磷都能与氧气反应生成五氧

化二磷

390.5

实睑1测定空气中氧气的含量实险2蛤证质量守恒定律

I、实验1中红磷需要稍过量的作用是,写出红磷燃烧的

化学方程式O

II、实验2中先把（含瓶塞、燃烧匙、药品及少量细砂）的集气瓶

置于电子天平上称总质量，然后引燃白磷，反应停止并冷却后，再

次称得总质量如图所示，该实验中的白磷(填“一定”或

“不一定”)要过量。

(2)下列装置常用于实验室制取气体。根据给出的装置回答下列

写出仪器①的名称O

(3)实验室用氯酸钾和二氧化镒制取较纯的氧气，应选的装置组

合是(填序号)，反应的化学方程式为，其中二

氧化锌是O

(4)B和C装置均可制取CO2,其中C装置的优点是；

证明二氧化碳气体已经集满的方法是O

(5)实验室用过氧化氢溶液与二氧化镒混合制取氧气时选用了B

装置。甲、乙、丙三名同学用所选装置合作实验过程中，橡皮塞突

然弹飞，就此异常现象三名同学探究如下：

(问题)为什么橡皮塞会突然弹飞呢？

(查阅资料)

①容器内瞬间产生气体过多，压强过大，可能导致橡皮塞弹飞。

②化学反应速率与反应物的溶质质量分数、接触面积、温度、催化

剂等因素有关。

（猜想）

甲同学：导气管堵塞或弯折造成。

乙同学：过氧化氢溶液用量过多造成。

丙同学：过氧化氢溶液的溶质质量分数过大造成。

（分析验证）

通过检查实验装置发现导气管没有堵塞、弯折的情况；与实验成功

的小组交流，得知各小组所用过氧化氢溶液的溶质质量分数均相

同。于是他们否定了同学的猜想。请你设计实验，验证另

一名同学的猜想是导致本次实验橡皮塞弹飞的主要原因。

实验步骤实验现象结论

取两支试管分别加________的反应较________的猜想正

入等质量的二氧化剧烈确

锦，再加入—

（交流反思）

老师建议他们可以通过改进发生装置的方法，避免橡皮塞弹飞。你

对所选的发生装置有何改进设想?

5.如图所示为实验室常见气体制备、净化、干燥、收集和性质实验

的部分仪器（组装实验装置时，可重复选择仪器）。某学校甲、乙

两个化学实验探究小组的同学欲用他们完成各自的探究实验。

塑料样品

（1）甲组的同学以过氧化氢溶液为原料（Mn02为催化剂），在实

验室中制备并收集一瓶干燥的氧气。

①所选仪器的连接顺序为（填写装置序号字母）。

②仪器A中所发生反应的化学方程式为o

（2）乙组的同学欲对某种塑料袋的组成进行分析探究（资料显示

该塑料只含C、H两种元素），使该塑料在氧气中燃烧，所选仪器

连接顺序为：A-*B1-*C->B2--D-*G（Bl,B2为浓硫酸洗气

瓶），使该塑料试样碎屑在纯氧气中充分燃烧，观察现象，收集有

关实验数据（假设发生的化学反应都充分反应），试回答下列问

题：

①仪器B1的作用是o

②实验结束后，测得仪器B2质量增加3.6g,仪器D质量增加

8.8g。则该塑料样品中碳元素与氢元素的质量之比为（填

最简整数比）。

③如果不连接仪器B1,则这样计算出氢的含量与实际值比较将

(填“偏小”“偏大”“基本一致”之一)。

6.实验是科学探究的重要方法。下面是几位同学测量空气中氧气体

积含量的几个实验，请你参与他们的实验探究：

(1)［实验一］小张同学利用图一装置进行实验。

根据下表提供的实验数据，完成下表：.

硬质玻璃管中反应前注射器反应后注射器实验测得空气

空气的体积中空气体积中气体体积中氧气的体积

分数

55mL15mL3.8mL—

(2)［实验二］小王同学采用图二所示的装置进行实验:在由两个注

射器组成的密闭系统中留有25mL空气，给装有细铜丝的玻璃管加

热，同时缓慢推拉两个注射器活塞，至玻璃管内的铜丝在较长时间

内无进一步变化时停止加热，待冷却至室温，将气体全部推至一个

注射器内，观察密闭系统内空气体积变化。

在实验加热过程中，交替缪慢推动两个注射器活塞的目的是

(3)小王测得实验结果，空气中氧气的体积分数小于20%,造成

该实验出现误差的原因可能是(填序号)。

①读数时没有冷却至室温

②加入铜丝量太少

(4)［实验三］已知红磷在空气中只能和氧气反应生成固态的五氧

化二磷。小李同学设计了如图所示实验装置，其中，右侧为可以自

由移动的活塞(忽略摩擦力)。实验过程中，首先向玻璃管中充入空

气,使右侧活塞移至刻度5处，检查装置气密性;然后，在密闭的玻

璃管内铺上足量红磷(右侧活塞位置依然在刻度5处)，点燃酒精灯，

观察到红磷燃烧后熄灭酒精灯，活塞先向右移动，再向左移动，最

后停止。

检查装置气密性的方法是先将活塞拉至刻度6处，放手后，若观察

到,则说明装置气密性良好。反之，则说明装置气密性不

好：

(5)红磷燃烧反应的文字表达式为

(6)能证明“氧气体积约占空气体积”的实验现象是

(7)实验过程中，影响密闭容器中气体压强的因素有一

(填序号)。

A密闭容器的容积

B温度

C气体的量

7.某化学兴趣小组的同学利用如图实验装置进行实验室制取气体的

探究。

请你参与探究，并回答下列问题：

(1)写出指定仪器的名称②O

(2)用加热氯酸钾和二氧化锌的混合物制取氧气，应选用的装置

组合为,反应的符号表达式为,当选用E装置收集

完气体后，测得其纯度明显偏低，原因可能是(填序号)

A.氯酸钾中混入了二氧化锌

B.收集前，集气瓶中未注满水

C.收集后，集气瓶中仍有少量水

D.未见气泡连续均匀冒出时就开始收集

(3)若用过氧化氢溶液制取氧气，应选用发生装置_______,反

应的符号表达式为。若F充满水来收集氧气，气体应从

(填“a”或"b”)端通入。在该反应结束后可通过

操作来分离庙1。2。(提示：MnOz不溶于水)

(4)氨气是一种无色、有强烈刺激性臭味的气体，极易溶于水，

溶于水形成氨水。实验室常用加热氯化镂和熟石灰两种固体混合物

来制取氨气。某兴趣小组的同学设计如图G〜J所示装置对氨气的制

取、性质进行探究。

①根据氨气的性质，J处应选择的最佳收集装置为（填

“K”、"L”或"M”）。

②装置H的作用是—

8.某化学兴趣小组针对教科书中两个实验进行再探究。

（探究一）空气中氧气含量测定的再认识

止水夹

浸有饱和食盐水

的纸袋，内装足量三珪

铁粉，活性炭粉

图1图2

（1）测定装置如图1所示，红磷燃烧消耗氧气，使集气瓶内

减小，烧杯中的水倒吸进入集气瓶。但该实验误差较大，

测得空气中氧气含量明显低于。

（2）（实验改进）根据铁在空气中生锈的原理设计实验如图2所

示，装置中饱和食盐水、活性炭能加快铁生锈的速率，测得数据如

下表：

实验前实验后

烧杯中水的体积/mL烧杯中剩余水的体积/mL集气瓶（扣除内容

物）和导管的容积

/mL

80.854.5126.0

根据上表信息，空气中氧气的体积分数为（只列式，不

计算）。

（3）从实验原理角度分析，改进后的实验结果更准确的原因是

（写一点）。

（4）（探究二）铁在氧气中燃烧后所得固体物质成分的探究

（问题1）铁燃烧时溅落下来的黑色物质中是否含有铁？

（资料）

①自然界中铁的氧化物主要是FesO”（黑色）和FezOs（红棕色）

两种；

②FeO（黑色）极易被氧化为Fez。，；

③铁的氧化物均能与稀盐酸或稀硫酸反应生成铁的化合物溶

液。

（实验）将冷却后的黑色物质碾碎，装入试管，加入溶

液，观察到的现象，说明铁燃烧时溅落下来的黑色物质中

含有铁。

（5）（问题2）铁燃烧的产物为什么不是Fe203?

（资料）①Fe：O和FezOs的分解温度、铁的熔点见表;

Fe3O4Fe2（）3铁

分解温度/℃15381400—

熔点/℃——1535

②Fe203高温时分解成Fe304。

（证据推理）根据实验现象及表中信息可知，铁在氧气里燃烧时产

生的高温应在之间，此时FezOs已分解。

（6）（拓展延伸）

①为了防止集气瓶炸裂，必须采取的措施。

②某食品密封包装盒的透明盖内放有黑色的FeO粉末，若颜色

，说明包装盒漏气。

③FezOs高温时会分解成FesO”和一种气体，该反应的化学方程式为

______________________O

9.某兴趣小组同学对实验室制取氧气的条件进行如下探究实验.

（1）为探究催化剂的种类对氯酸钾分解速度的影响，甲设计以下

对比实验：

I.将3.OgKClO：,与1.OgMnOz均匀混合加热

II.将xgKClOs与1.OgCuO均匀混合加热

在相同温度下，比较两组实验产生6的快慢.

①H中x的值为.

②若要证明CuO能作为KC103分解的催化剂，则还要证明在化学反应

前后CuO的和都不改变.

(2)乙探究了影响双氧水分解速度的某种因素，实验数据记录如

表：

双氧水的质双氧水的浓MnOz的质相同时间内

量度量产生的体

积

I50.0g1%0.1g9mL

II50.0g2%0.1g16mL

III50.0g4%0.1g31mL

①若用上述装置测生成氧气的体积，则