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文档简介
专题05实验题、探究题30题1.(2023上·广西防城港·九年级校考期末)根据下图所示,按要求回答问题:
(1)写出图中带有标号仪器的名称:①,②。(2)图F为检验装置气密性操作,说明装置不漏气的实验现象是。(3)B装置正在进行实验室制备氧气,请写出用该装置进行制备氧气的反应方程式。(4)实验室要用过氧化氢和二氧化锰制备并收集一瓶干燥的氧气,应选择的装置是(填字母),反应的方程式是。(5)用D装置收集氧气时,检验氧气已集满的方法是。(6)若实验室用加热高锰酸钾的方法制取并用排水法收集氧气,实验时应在试管口放一团棉花,其作用是,用排水法收集氧气的合适收集时机是。【答案】(1)锥形瓶集气瓶(2)水中的导管有气泡冒出(3)(4)AD(5)将带火星的木条放在集气瓶口,如果木条复燃,则已满(6)防止固体粉末进入导管导管口有连续均匀的气泡冒出【详解】(1)由图可知,仪器①为锥形瓶,仪器②为集气瓶。(2)检查F装置气密性时,先将导管放入水中,再用手紧握试管,若水中的导管有气泡冒出,说明装置气密性良好。(3)B装置为加热固体的装置,且试管口没有塞棉花,适用于氯酸钾制取氧气,氯酸钾在二氧化锰催化并加热条件下生成氯化钾和氧气,反应的方程式为:。(4)过氧化氢在二氧化锰催化下生成水和氧气,发生装置选A,若想收集干燥的氧气,应选排空气法,且氧气密度比空气大,收集装置选D;反应的方程式为:。(5)D装置为向上排空气法,验满氧气时,将带火星的木条放在集气瓶口,如果木条复燃,则已满。(6)高锰酸钾制取氧气时,试管口放一团棉花,可防止固体粉末进入导管,堵塞导管;由排水法收集氧气时,由于刚产生的气泡中混有空气,则应等到导管口有连续均匀的气泡冒出时,再开始收集。2.(2022上·山东烟台·九年级统考期末)掌握仪器的使用方法并严格按照操作要求进行实验,才能保障实验的成功和安全。(1)下图是小涛同学称量一定量的氯化钠的实验示意图。①使用天平称量物体质量前,发现托盘天平横梁的指针如上图所示,则应。(填字母)A.将游码向左调节
B.将游码向右调节
C.向右端调节平衡螺母
D.向左端调节平衡螺母②上图中,实际称得的氯化钠的质量为g。③某同学欲称取15g氯化钠,称量前如果指针偏左就开始称量,则实际称得的氯化钠的质量(填“大于”“小于”或“等于”)15g,经改正后按正确操作,称取过程中若指针偏右,应采取的措施是(填字母)。A.将平衡螺母向左调
B.取下一部分砝码
C.向左盘添加氯化钠
D.添加一部分砝码④关于托盘天平的使用,还有很多注意事项,下列说法正确的是(填字母)。A.用托盘天平可以准确称量12.53g蔗糖B.除易潮解、有腐蚀性的药品外,可将药品直接放在托盘上称量C.加砝码的顺序应是先加质量大的再加质量小的D.称量药品时,可以用手直接取砝码(2)在实验室制取某气体,要进行如图所示的装置的气密性检查,若装置的气密性良好,则会看到的现象是。(3)某实验要量取47.5mL水,量取时,应选择(选填“50mL”、“100mL”或“200mL”)量筒和。(填仪器名称)若量取时,仰视读数,则所量取液体的实际体积将(填“偏小”“偏大”或“不变”)。【答案】(1)D12小于CC(2)导管口有气泡冒出(3)50胶头滴管偏大【详解】(1)①使用天平称量物体质量前,发现托盘天平横梁的指针向右偏转,说明右边质量偏大,则应向左端调节平衡螺母,使天平平衡。故选D;②用托盘天平称量物品时,应遵循“左物右码”的原则,故左盘质量=右盘质量+游码质量,故上图中,实际称得的氯化钠的质量为:10g+5g-3g=12g;③某同学欲称取15g氯化钠,称量前如果指针偏左就开始称量,则称量前左边质量偏大,则实际称得的氯化钠的质量小于15g;称取过程中若指针偏右,说明氯化钠的质量偏小,则应向左盘添加氯化钠至天平平衡。故选C;④A、托盘天平只能精确到0.1g,不能用托盘天平称量12.53g蔗糖,不符合题意;B、.除易潮解、有腐蚀性的药品外,其它药品也不能直接放在托盘上称量,应放在称量纸上称量,不符合题意;C、加砝码的顺序应是先加质量大的再加质量小的,正确,符合题意;D、称量药品时,不可以用手直接取砝码,应用镊子,不符合题意。故选C;(2)检查装置的气密性:将导管置于水中,用手紧握试管,观察导管口是否有气泡冒出,有气泡冒出,说明装置气密性良好;(3)量筒量程的选择,应遵循“大而近”的原则,故应选择50mL的量筒和胶头滴管;若量取时,仰视读数,读取数值小于实际数值,则所量取液体的实际体积将偏大。3.(2022上·辽宁抚顺·九年级统考期末)请结合下列实验装置,回答有关问题:
(1)请写出有标号仪器的名称:a。(2)若用过氧化氢溶液制取氧气应选用的发生装置是(填字母序号),反应的化学方程式为。(3)实验室里选择装置A和E通过加热高锰酸钾固体来制取氧气。在A装置的试管口放一团棉花的作用是,当观察到E装置中导管口有时,开始收集气体。该反应的化学方程式为。(4)F为铁丝在氧气中燃烧的实验,集气瓶内如果没有预先盛少量水或细沙可能引起的后果是。【答案】(1)水槽(2)B(3)防止加热时固体粉末进入导管△连续均匀气泡冒出△2KMnO4══K2MnO4+MnO2+O2↑。(4)瓶底炸裂【详解】(1)据图可知a为水槽;(2)若用过氧化氢溶液制取氧气,药品过氧化氢溶液为液体,二氧化锰为固体,不需加热,所以选用固液常温型发生装置,故选B;过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下生成水和氧气,故化学符号表达式为;(3)试管口放一团棉花的作用是防止加热时固体粉末进入导管;△当观察到E装置中导管口有连续均匀气泡冒出时,开始收集气体(当有气泡冒出时不能立即收集,因为开始排出的气体为原发生装置中的空气);△高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,故化学符号表达式为:2KMnO4══K2MnO4+MnO2+O2↑。;(4)铁丝在氧气中燃烧的实验,集气瓶内如果没有预先盛少量水或细沙可能引起的后果是灼热生成物溅落炸裂瓶底。4.(2023上·重庆梁平·九年级统考期末)化学是一门以实验为基础的科学,化学所取得的丰硕成果,是与实验的重要作用分不开的。结合下列实验装置图回答问题:
(1)写出指定仪器的名称:②。(2)绿色化学同样需要化学实验的绿色。如图2四种途径都可以得到氧气。从实现原料和反应过程的绿色化考虑,你认为在中学化学实验室中,甲、乙、丙三种制取氧气的途径中,(填“甲”或“乙”或“丙”)途径更体现化学实验的绿色化追求。
(3)实验室用高锰酸钾制取氧气时,可选用的发生装置是(填字母代号)。用排水收集氧气完毕后,停止加热时的操作顺序是先取出导管,然后,以防止水倒吸进入热的试管中,造成试管破裂。(4)在医院里给病人输氧时,在氧气钢瓶和病人吸氧器之间连接一个类似如图3所示的装置,在装置中盛放大约半瓶蒸馏水,导气管(填“a”或“b”)端连接在供氧气的钢瓶上。【答案】(1)集气瓶(2)甲(3)A熄灭酒精灯(4)a【详解】(1)图可知,仪器②为集气瓶;(2)三种途径中,过氧化氢制氧气的产物不污染环境,且不需要加热,则甲途径更体现化学实验的绿色化追求;(3)实验室用高锰酸钾制取氧气时,该反应为固体加热型,发生装置可选择A;用排水收集氧气完毕后,为了防止水槽中的水倒流引起热的试管炸裂,则停止加热时的操作顺序是先将导管移出水面,然后再熄灭酒精灯;(4)在医院里给病人输氧时,在氧气钢瓶和病人吸氧器之间连接一个类似如图3所示的装置,在装置中盛放大约半瓶蒸馏水,导气管a端连接在供氧气的钢瓶,b端连接病人,氧气不易溶于水,则可通过气泡观察通入氧气的速率。5.(2023上·黑龙江大庆·九年级统考期末)用来测定空气成分的方法很多,某兴趣小组的同学分别设计了如图一和图二所示的装置进行空气中氧气含量实验的探究:乙组实验前注射器中有20mL氮气,100mL集气瓶中加入10mL水。实验数据记录如下:
时间/min012345678910注射器读数/mL20.034.040.030.025.618.012.58.64.83.03.0(1)图一实验中红磷燃烧的现象是(2)图一中实验完毕后,若进入集气瓶中水的体积少于总容积的,你认为导致这一结果的原因可能是。(回答一点即可)若将红磷换成碳粉,该实验能否获得成功?(填能或否),理由是。(3)根据图二实验过程和数据综合分析,集气瓶内空气中氧气的体积是mL;开始体积增大的原因是。(4)根据乙实验数据计算空气中氧气的体积分数%(计算结果精确到0.1%)。(5)某同学用氯酸钾制取了14.3g的氧气,若这些氧气来自于空气,则需要空气升(氧气的密度为1.43g/L)。【答案】(1)红磷剧烈燃烧,产生大量的白烟,放出热量(2)红磷的量不足(或没有冷却至室温就打开止水夹)否木炭燃烧产生二氧化碳,反应后装置中空气的总体积基本不变(3)17红磷燃烧放出热量,装置中空气受热膨胀(4)18.9%(5)50【详解】(1)红磷在空气中燃烧的实验现象为:红磷剧烈燃烧,产生大量的白烟,放出热量;(2)若实验中红磷的量不足,导致装置中氧气还有剩余,吸入水的量会偏小;若未将装置冷却至室温就打开止水夹,则集气瓶中的空气处于膨胀状态,也会导致吸入水的量偏小;木炭燃烧生成CO2,CO2为气体,则反应后装置中的气体的总体积基本不变,无法将烧杯中的水吸入集气瓶中,实验不能成功;(3)根据表格数据可知实验后注射器中的剩余气体的体积为3mL,则装置中气体减小的体积为20mL-3mL=17mL,故装置中氧气的体积为17mL;红磷与氧气燃烧时放出热量,装置中的空气受热膨胀,则导致反应开始时装置中的空气体积增大;(4)装置中空气的体积为100mL-10mL=90mL,根据上述分析可知氧气的体积为17mL,则氧气的体积分数=;(5)14.3g氧气的体积=,空气中氧气的体积约占总体积的五分之一,则需要空气的体积=10L×5=50L。6.(2023上·陕西渭南·九年级统考期末)为探究分子运动现象,兴趣小组进行了以下实验。
(1)图1是按课本进行的实验,一段时间后,A烧杯中的实验现象是,说明分子具有的性质是。(2)图2与图1相比,优点是(写一条即可)。【实验延伸】为了探究分子的运动及影响分子运动速率的因素,兴趣小组同学设计了如图3所示的微型实验。
【查阅资料】浓氨水易挥发出氨气(NH3),浓盐酸易挥发出氯化氢(HCl)气体,二者接触会反应产生白烟,白烟是氯化铵(NH4Cl)固体。(3)用长柄V形玻璃管进行实验,向左、右两端的V形玻璃管口分别同时滴入等量的浓氨水和浓盐酸,塞紧像皮塞。稍后,在靠近浓盐酸的一端最先出现白烟。①产生白烟的过程中,分子的种类(填“发生”或“未发生”)改变。②由图3实验可知,相同条件下氯化氢分子的运动速率比氨分子的运动速率(填“快”或“慢”)。(4)准备两套(甲、乙)如图3所示的装置,将甲装置放在室温环境中,乙装置放在比室温高30℃的环境中、乙出现白烟现象比甲快,原因是。【拓展实验】(5)再取一根V型玻璃管,开口向上竖直放置,在左右两端同时塞入分別滴有浓盐酸、浓氨水的脱脂棉,再塞紧橡皮塞。稍后,在靠近浓氨水的一端最先出现白烟,如图4。
图4实验中,最先出现白烟的位置与图3实验相反,说明相同条件下。【答案】(1)酚酞溶液变红在不断运动(2)不污染环境或节约药品等(3)发生慢(4)温度越高,分子运动速率越快(5)氯化氢的密度大于氨气的密度【详解】(1)浓氨水具有挥发性,挥发出的氨分子不断运动,当运动到A中时,氨气溶于水形成氨水,氨水显碱性,能使无色酚酞试液变红,故现象是酚酞溶液变红,说明分子具有的性质是在不断运动。(2)与图1相比,图2实验在密闭容器中进行,比较环保,且使用药品较少,可以节约药品;(3)①氯化氢和氨气结合生成氯化铵,氯化铵和氯化氢、氨气是不同的物质,分子的种类发生改变。②由图3实验可知,浓氨水和浓盐酸均具有挥发性,挥发出的氯化氢分子和氨分子不断运动,当氯化氢分子和氨分子相遇时,氯化氢和氨气反应生成氯化铵,产生白烟,在靠近浓盐酸的一端最先出现白烟,说明氨分子的运动速率快,氯化氢分子的运动速率比氨分子的运动速率慢。(4)甲装置放在室温环境中,乙装置放在比室温高30℃的环境中。乙出现白烟现象比甲快,变量是温度,说明温度越高,分子的运动速率越快;(5)图4实验中,最先出现白烟的位置与图3实验相反,说明相同条件下氯化氢的密度大于氨气的密度。挥发出的氯化氢密度大于空气,在低处聚集,挥发出的氨气密度小于空气,在高处聚集,故氯化氢和氨气在靠近氨气的位置相遇,反应生成白烟。7.(2023上·湖南湘西·九年级统考期末)图Ⅰ是小红按照课本进行的化学实验,在实验时不仅观察到甲烧杯中酚酞溶液变红,还闻到股难闻的刺激性气体。于是小红对原实验装置进行了改进,装置如图Ⅱ。
【实验操作】a.向B、C、E三支试管中分别加入5mL的蒸馏水,各滴入1~2滴无色酚酞溶液,振荡观察溶液颜色变化;b.在A、D试管中分别加入2mL浓氨水,立即用带导管的橡胶塞按实验图Ⅱ连接好,并将D试管放置在热水的烧杯中,观察几分钟。(1)E试管滴入酚酞溶液的目的是;(2)进行b操作时观察到的现象是;(3)由此实验我们不仅可以得到分子在不断运动的结论,还可以知道;(4)对比改进前的实验,改进后实验的优点是。【答案】(1)通过对照实验判断空气中的物质能不能使酚酞变色(答进行对照亦可)(2)C试管酚酞溶液先变红,B试管后变红(3)温度越高,分子运动越快(4)不污染环境或不会闻到刺激性气味【详解】(1)在E试管中滴入酚酞溶液,可证明空气中的物质能不能使酚酞变色,从而形成对照。(2)由于温度越高,分子运动越剧烈,则可观察到C试管酚酞溶液先变红,B试管后变红。(3)结合前面分析可知,温度越高,分子运动越剧烈。(4)改进后的实验在密闭溶液中,则挥发出的氨气不会逸散到空气中,不污染环境。8.(2023上·辽宁沈阳·九年级统考期末)根据如图所示实验回答下列问题:实验一(1)进行步骤一操作时应该注意的事项有(写出一点)。(2)步骤二的错误操作可能引起的后果是。(3)指出步骤三中的两处错误操作:。实验二(4)如图,实验开始前,集气瓶内预先加入少量水的作用是_______(填序号)。A.因反应放热,加速降温,节省实验时间B.为了吸收反应生成的五氧化二磷C.密封,防止装置漏气(5)若实验操作过程规范,则可得出的主要结论是。实验三(6)如图所示,烧杯①装入浓氨水、②、③盛放滴有无色酚酞试液的蒸馏水,一段时间后烧杯(填“①”、“②”或“③”)中液体变红,该现象主要说明。(7)为了更快的观察到实验现象,对实验三你的改进措施是。【答案】(1)瓶塞倒放(标签向着手心或瓶口挨着试管口)(2)沾污滴管或造成污染试剂(3)试管底部接触灯芯了(或没有用外焰加热)液体的量超过了试管容积的(4)AB(5)空气中的氧气约占空气总体积的五分之一(6)②分子是不断运动的(7)将烧杯①放入热水中(合理即可)【详解】(1)步骤一是倾倒液体,倾倒液体时,瓶塞倒放在桌面上(防止药液污染、腐蚀桌面,避免试剂受到污染),细口瓶要紧挨着试管口,缓慢地倒(防止药液流出试管外)细口瓶贴标签的一面要朝向手心处(防止残留的液体流下腐蚀标签),倒完液体,立即盖紧瓶塞,将瓶子放回原处(防止药液挥发和避免试剂受到污染);(2)步骤二中胶头滴管加液时,既不能伸入容器,更不能接触容器,应垂直悬空于容器上方,否则会沾污滴管或造成污染试剂;(3)步骤三给试管中的液体加热时,应用酒精灯的外焰加热,且试管里的液体不能超过试管容积的,故错误是:试管底部接触灯芯了(或没有用外焰加热),液体的量超过了试管容积的;(4)A、红磷燃烧放出大量的热,该实验需冷却至室温后,才能打开止水夹,故水的作用是:加速冷却,符合题意;B、红磷燃烧生成五氧化二磷,五氧化二磷有毒,且五氧化二磷能与水反应,故水的作用是吸收五氧化二磷,符合题意;C、该装置带有止水夹,无需用水密封,不符合题意。故选AB;(5)红磷燃烧,消耗氧气,待完全反应后,逐渐冷却至室温,由于消耗了氧气,装置内压强减小,打开止水夹,烧杯中的水进入集气瓶,进入水的体积就是消耗氧气的体积,进入水的体积约占集气瓶内空气体积的,故可得出氧气约占空气体积的;(6)浓氨水具有挥发性,挥发出的氨分子不断运动,当运动到②中时,氨气溶于水形成氨水,氨水显碱性,能使无色酚酞试液变红,③被大烧杯隔离在外,③中液体不会变红,该实验说明分子在不断运动;(7)分子在不断运动,且温度越高,分子的运动速率越快,故为了更快的观察到实验现象,对实验三的改进措施是:将烧杯①放入热水中。9.(2022上·广西河池·九年级统考期末)水是宝贵的自然资源,我们可以从多角度认识水。(1)水的组成和构成:从宏观角度分析,水由两种元素组成;从微观角度分析,水由构成。(2)水的化学性质:图1是电解水的实验示意图,(选填“a”或“b”)管中生成的气体能使燃着的木条烧得更旺。(3)水的应用:图2是细铁丝在氧气中燃烧的实验示意图,集气瓶中放少量水的目的是;图3是测定空气中氧气含量的实验示意图,在集气瓶内装少量水,水面上方空间均分为5等分,若装置气密性良好,最终集气瓶内水面大约上升至刻度处。【答案】(1)氢、氧水分子(2)b(3)防止高温的熔化物溅落炸裂集气瓶底1【详解】(1)从宏观角度分析:水是由氢元素和氧元素组成的;从微观上看,水是由水分子构成的,每一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的。(2)电解水时负极生成的气体较多是氢气,正极生成的是氧气,体积比为2:1,氧气具有助燃性,能使燃着的木条烧得更旺,所以是b管中气体能使燃着的木条烧得更旺。(3)铁丝在氧气中燃烧实验,集气瓶底部要预先放少量的水或铺一层细沙,目的是防止生成物熔化溅落下来炸裂集气瓶。因为氧气约占空气总体积的五分之一,所以待红磷熄灭并冷却后打开弹簧夹,观察到烧杯中的水进入集气瓶,瓶内水面最终上升至刻度1处。10.(2023上·安徽合肥·九年级校考期末)实验是进行科学探究的重要方式,请根据下图回答问题:(1)用A图所示装置进行电解水实验时,a管产生的气体是,检验a管产生气体的方法是,b管接电源的极。某学习小组的同学测定了两管逸出气体的体积,记录如下:实验时间/min12345678…a管中气体体积/mL612202939495969…b管中气体体积/mL2471l16212631…请回答:理论上a管和b管中气体的体积比为;虽然装置气密性良好、读数正确,但电解开始阶段两管气体的体积比(填“大于”或“小于”)理论比值,不符合理论比值的原因是。(2)用B图所示的装置测定空气中氧气的含量,实验的现象有,若实测结果偏低,其原因可能是(只写一条)。(3)C图实验中集气瓶底部装水的目的是。【答案】(1)氢气/H2用燃着的木条去点燃,气体能燃烧,产生淡蓝色火焰正2:1大于氧气比氢气更易溶于水(2)产生大量白烟,放出热量,打开弹簧夹,水进入集气瓶约占瓶内空气体积的五分之一红磷量不足(合理即可)(3)防止高温熔融物溅落炸裂瓶底【详解】(1)①由图知,a管产生气体的体积大,则a管产生气体是氢气,故填:氢气或H2。②检验氢气的方法是用燃着的木条去点燃,气体能燃烧,产生淡蓝色火焰,故填:用燃着的木条去点燃,气体能燃烧,产生淡蓝色火焰。③b管中产生气体是氧气,b管接电源的正极,故填:正。④电解水实验中,理论上产生氢气和氧气的体积比为2:1,故填:2:1。⑤由表中数据知,电解开始阶段两管气体的体积比大于理论比值,故填:大于。⑥开始阶段两管气体的体积比不符合理论比值的原因是:氧气比氢气更易溶于水,故填:氧气比氢气更易溶于水。(2)①用B图所示的装置测定空气中氧气的含量,实验的现象有:产生大量白烟,放出热量,打开弹簧夹,水进入集气瓶约占瓶内空气体积的五分之一,故填:产生大量白烟,放出热量,打开弹簧夹,水进入集气瓶约占瓶内空气体积的五分之一。②若实测结果偏低,其原因可能是红磷量不足,没有把装置内的氧气耗尽,导致进入水的体积偏少,故填:红磷量不足(合理即可)。(3)做铁丝在氧气中燃烧的实验时,在集气瓶底部装水的目的是防止高温熔融物溅落炸裂瓶底,故填:防止高温熔融物溅落炸裂瓶底。11.(2023上·陕西渭南·九年级统考期末)质量守恒定律的发现对化学的发展做出了重要贡献。
(1)质量守恒定律的验证。①如图1是某同学验证质量守恒定律的实验装置,两种物质接触时发生反应的化学方程式为。充分反应后,发现天平指针向右偏转。②于是同学们对图1左盘中的反应装置进行了如图2的三种改进,你认为最佳装置是(填字母)。(2)质量守恒定律的应用。①硅(Si)是太阳能电池和电脑芯片中不可缺少的材料。硅生产过程中的一个重要化学反应为:,则X的化学式为。②下列现象能用质量守恒定律解释的是(填字母)。A.水结成冰前后,质量保持不变B.湿衣服晒干后,质量变小C.蜡烛燃烧后变短【答案】(1)B(2)COC【详解】(1)①过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气,该反应的化学方程式为:;②充分反应后,生成的氧气逸出装置,发现天平指针向右偏转,于是同学们对图1左盘中的反应装置进行了如图2的三种改进:A装置的不足之处为:反应产生气体,气球膨胀,浮力增大,导致称量结果不准确;C装置的不足之处为:反应产生气体,瓶内气压增大,可能导致瓶塞冲出;故最佳装置为B;(2)①根据质量守恒定律,反应前后原子种类和数目不变,反应前有1个Si、2个O、2个C,反应后有1个Si,故2X中含有2个O、2个C,X中含有1个C和1个O,化学式为CO;②A、水结冰是水的状态的改变,没有新物质生成,是物理变化,不能用质量守恒定律解释,故A错误;B、湿衣服晒干后,质量变小,是状态的改变,没有新物质生成,是物理变化,不能用质量守恒定律解释,故B错误;C、蜡烛燃烧后变短,过程中有新物质生成,属于化学变化,能够用质量守恒定律解释,故C正确;故选:C。12.(2023·黑龙江绥化·九年级统考期末)用木炭还原氧化铜的实验如图:(1)在加热时酒精灯加网罩的目的是;(2)在刚开始预热时,试管②中立即产生气泡,但澄清石灰水不变浑浊,原因是;(3)继续加热,观察到石灰水逐渐变浑浊,黑色粉末中出现红色物质。请你写出①试管发生的化学方程式:;(4)实验结束后,待试管①冷却之后再把试管里的粉末倒出,这样操作的原因是。【答案】(1)集中火焰,提高温度(2)刚开始预热时排出的气体是空气(3)(4)防止生成的铜被氧化【详解】(1)酒精灯加网罩的目的是使火焰集中并提高温度;(2)刚开始预热时排出的气体是空气,不能使澄清石灰水变浑浊;(3)继续加热,观察到石灰水逐渐变浑浊,说明生成了二氧化碳;黑色粉末中出现红色物质,说明生成了铜,碳和氧化铜高温下反应生成铜和二氧化碳,反应的化学方程式为:;(4)实验结束后,待试管①冷却后再把试管里的粉末倒出,可防止生成的铜被氧化。13.(2023上·广东清远·九年级统考期末)通过一个学期的化学学习,你已经掌握了实验室制取气体的一些方法和规律,请你结合下图回答问题:
(1)写出标号仪器的名称:①;②。(2)实验室用A装置制取氧气,该反应的化学方程式为。若要收集较纯净的O2,应选用的收集装置是。(填字母序号)(3)实验室用装置B可以制取CO2气体,该反应的化学方程式;装置B的优点是。(4)已知氨气是一种密度比空气小,且极易溶于水的气体。实验室制取氨气的化学反应原理:,则实验室制取氨气选择的发生装置是(填字母序号)。若用F装置收集氨气,气体应从端(填“a”或“b”)通入集气瓶。【答案】(1)铁架台长颈漏斗(2)C(3)可以控制反应的发生和停止(4)Aa【详解】(1)仪器①为铁架台;仪器②为长颈漏斗;(2)实验室用装置A制取氧气,此装置为固固加热型装置,反应物可为氯酸钾、二氧化锰或高锰酸钾,由于试管口缺少棉花,故选用的反应物为氯酸钾和二氧化锰,氯酸钾在二氧化锰催化和加热条件下反应生成氯化钾和氧气,反应的化学方程式为:;氧气的密度比空气大,不易溶于水也不与水反应,可选用向上排空气法和排水法收集,由于要收集较纯净的氧气,应选用排水法收集,收集装置选择C;(3)实验室用装置B可制取二氧化碳气体,反应物为石灰石(或大理石)和稀盐酸,生成物为氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为:;B装置中固体药品放置于带孔橡胶片上,液体药品通过长颈漏斗加入,打开活塞,固液药品接触产生气体,关闭活塞,装置内压强增大,将液体药品“压”回长颈漏斗,固液药品分离,反应停止,则装置B制取气体的优点为:可以控制反应的发生和停止;(4)根据反应的化学方程式可知,实验室制取氨气的反应物为固体,反应条件为加热,故发生装置选择A;由于氨气的密度比空气小,若用F装置收集氨气,气体应“长进短出”,应从a端通入集气瓶。14.(2023上·广东广州·九年级期末)掌握实验室制取气体的方法是初中生必备的实验技能。根据下图回答问题:(1)写出下列仪器的名称:①;②(2)实验室用高锰酸钾制取氧气,可选择的发生装置是(填字母),该反应的化学方程式为;选择装置F收集氧气,当时,再把导管口伸入盛满水的集气瓶。(3)为了挑选实验室制取二氧化碳的反应物,实验小组取等质量的碳酸物与足量8%稀盐酸、8%稀硫酸设计了四组反应,并将得到的数据绘制成“二氧化碳的质量—反应时间”曲线图。结果如图所示:
①根据实验结果,实验小组决定选择块状大理石和8%稀盐酸来制取二氧化碳,该反应的化学方程式为。实验小组不选择实验①的原因是。②将10g大理石样品放入50g稀盐酸中,恰好完全反应(杂质不与稀盐酸反应),测得反应后物质的总质量为(不含仪器)为57.8g,则大理石中碳酸钙的纯度为。【答案】(1)铁架台水槽(2)A气泡连续且均匀(3)反应速率太快,不易收集50%【详解】(1)根据常用仪器的名称和用途可知,①是铁架台,②水槽,故填:铁架台和水槽;(2)实验室用加热分解高锰酸钾制取氧气时,因反应物为固体,且需要加热,所以发生装置为固固加热型,故选择A;高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的方程式为:;收集气体时,需要先排出装置内空气,当看到导管口的气泡连续且均匀时,说明此时空气已排尽,可以收集氧气,故填:导管口气泡连续且均匀;(3)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、水和二氧化碳,反应的方程式为:;从绘制的曲线图中可以看出,实验①反应速率非常快,不易收集,所以实验小组不选择实验①;由题意可得,反应前后物质总质量减少的就是二氧化碳的质量,则该反应中生成的二氧化碳质量为:;设:10g大理石中碳酸钙的质量为x:可得:
x=5g则大理石中碳酸钙的纯度为:故填:大理石中碳酸钙的纯度为50%。15.(2023上·江西吉安·九年级统考期末)某小组以“探究燃烧的奥秘”为主题开展项目式学习。【任务一】认识燃烧现象(1)小组同学观察到酒精、煤、天然气三种生活中常见的燃料燃烧都会发光热,其中酒精完全燃烧的化学方程式是。【任务二】探究燃烧条件(2)小组同学按图所示对课本实验进行改进以探究燃烧需要的条件,改进后的实验优点有;改进实验中观察到试管内白磷燃烧而试管内的红磷不燃烧,由此可知燃烧的条件之一是。【任务三】探究影响燃烧剧烈程度的因素(3)通过实验对比木炭在空气和氧气中的燃烧现象不同,同学们可得结论是。【任务四】探究燃烧前后的质量变化(4)小组刚学利用如图所示实验装置对红磷燃烧前后物质总质量是否发生变化进行探究。若燃烧后天平仍然平衡,实验过程中,气球的变化是。【任务五】调控燃烧(5)当天然气燃气灶的火焰呈黄色或橙色,锅底就容易出现黑色,达说明天然气发生不充分燃烧,此时就要调节一下灶具进风口,灶具的进风口应(填“调大”“调小”或“不变”);关闭燃气灶阀门火焰就会熄灭,其原理是。【答案】(1)(2)环保或无污染温度达到可燃物的着火点(3)氧气浓度越高,燃烧越剧烈(4)先变大后变瘪(5)调大清除可燃物【详解】(1)酒精与氧气点燃生成二氧化碳和水,化学方程式为;(2)磷燃烧生成的五氧化二磷会污染环境,改进后在密闭环境中燃烧,所以优点是环保或无污染。白磷和红磷都是可燃物,温度相同但温度达到白磷着火点没有达到红磷着火点,都与空气接触。结果白磷燃烧而红磷不燃烧,可以说明燃烧的条件之一是温度达到可燃物的着火点。(3)木炭在氧气中燃烧比在空气中剧烈。不同点是氧气浓度不同,空气中氧气浓度较低。所以可以得出结论,氧气浓度越高,燃烧越剧烈。(4)磷燃烧放热,气体膨胀,则开始气球变大,燃烧结束后,温度逐渐恢复至室温,由于消耗了氧气,装置内压强减小,故气球变瘪。所以现象是先变大后变瘪。(5)提供充足的氧气有助于燃料充分燃烧,所以灶具的进风口应调大,使氧气充足。关闭燃气灶阀门则阻隔了可燃物,所以灭火原理是清除可燃物。16.(2023上·广东广州·九年级校考期末)化学现象中包含发光、放热,许多物质燃烧时都伴随着发光、放热的现象。小丽认为有发光、放热现象的变化不一定是化学变化,整个学习小组对此展开讨论和验证。【提出问题】有发光、放热现象的变化都是化学变化吗?【猜想】猜想一:都是化学变化;
猜想二:不一定都是化学变化。【验证过程】(1)将干冷的烧杯罩在蜡烛燃烧的火焰上,观察到:烧杯内壁上出现;手摸烧杯有的感觉;蜡烛火焰逐渐变小至熄灭。(2)分析:由蜡烛燃烧现象可推测燃烧过程中生成了新物质,蜡烛燃烧为变化(填“物理”或“化学”)。(3)观察白炽灯(灯丝为钨丝):通电前通电中通电后灯丝为银白色固体发出白光,手摸灯泡感觉灯丝为银色固体(4)分析:通电前后,钨丝本身(填“有”或“没有”)发生变化,灯泡通电发光、放热属于变化(填“物理”或“化学”)。【结论】猜想二正确。【交流反思】(5)化学变化与物理变化的本质区别是。(6)蜡烛燃烧的文字表达式是:。(7)有同学发现蜡烛燃烧过程中会有黑烟冒出,经分析,同学们一致认为黑色物质是在空气不足时,石蜡燃烧生成的。【答案】(1)水雾发烫(2)化学(3)发烫(4)没有物理(5)有无新物质生成(6)(7)炭黑【详解】(1)蜡烛燃烧生成水,则将干冷的烧杯罩在蜡烛燃烧的火焰上,可观察到烧杯内壁有水雾出现;蜡烛燃烧放热,则用手摸烧杯有发烫的感觉。(2)蜡烛燃烧过程中有水等新物质生成,属于化学变化。(3)灯泡发光放热,则灯泡发光时,手摸灯泡感觉发烫。(4)通电前后,钨丝本身没有发生变化,并没有新物质生成,则灯泡通电发光、放热属于物理变化。(5)由前面分析可知,化学变化与物理变化的本质区别为有无新物质生成。(6)蜡烛燃烧生成水和二氧化碳,反应的文字表达式为。(7)蜡烛燃烧过程中会有黑烟冒出,是因为蜡烛燃烧时,空气不足生成的炭黑。17.(2022上·山东烟台·九年级统考期末)北京冬奥会开幕式惊艳全球,LED屏幕的多姿多彩,LED照明的莹莹之光,主火炬“微火”照亮世界。小亮想到发光、放热是化学变化中常见的现象,在观看开幕式后提出以下疑问,请你来帮助探究:【提出问题】有发光、放热现象的变化都是化学变化吗?【猜想】猜想一:都是化学变化;
猜想二:;【验证过程】①观察蜡烛燃烧仪器与药品实验操作实验现象分析实验结论蜡烛、烧杯、火柴将干冷的烧杯罩在蜡烛燃烧的火焰上烧杯内壁上出现小液珠蜡烛燃烧生成了蜡烛燃烧发光、放热属于变化请仿照该方案,再设计实验方案证明同样的结论(填写下表)。仪器与药品实验操作实验现象分析实验结论蜡烛、烧杯、火柴、②观察白织灯(灯丝为钨丝)通电前通电中通电后分析实验结论灯丝为银白色固体发出白光,手摸灯泡感觉灯丝为银白色固体通电前后,钨丝本身没有发生变化灯泡通电发光、放热属于变化。【结论】猜想二正确。【答案】不一定都是化学变化水/H2O化学澄清石灰水将内壁涂有澄清石灰水的烧杯罩在蜡烛燃烧的火焰上烧杯内壁上出现浑浊蜡烛燃烧生成了二氧化碳蜡烛燃烧发光、放热属于化学变化发烫物理【详解】[猜想]有发光、放热现象的变化可能为化学变化,也可能是化学变化,则猜想二为不一定都是化学变化。[验证过程]①烧杯内壁出现小液珠,则说明蜡烛燃烧生成了水,则说明蜡烛燃烧发光、放热属于化学变化;蜡烛燃烧还生成二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,则可将内壁涂有澄清石灰水的烧杯罩在蜡烛燃烧的火焰上,若烧杯内壁出现浑浊,则说明蜡烛燃烧生成了二氧化碳,则也能证明蜡烛燃烧发光、放热属于化学变化。②灯泡发光时放热,则用手摸灯泡感觉发烫,但该过程中并没有新物质生成,属于物理变化。18.(2023上·广西防城港·九年级校考期末)“化学反应条件的控制是实验灵魂”。小强同学欲通过实验证明“二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂”这一命题。请回答下列问题:(1)取两支大试管,分别倒入适量的5%、15%的过氧化氢溶液,再加入等量的MnO2,各收集一小试管气体,发现浓度大的先收集满。该操作过程中合理的顺序是(选填序号)。①检验装置的气密性②有连续稳定气泡再排水集气③将水槽中待收集气体的小试管注满水④旋紧连有导管的单孔塞⑤向大试管内倒入适量过氧化氢溶液再加入少许MnO2粉末(2)他设计并完成了下表所示的探究实验:实验操作实验现象实验结论实验总结实验一取10mL8%的过氧化氢溶液于试管中,伸入带火星的木条有气泡产生,木条不复燃过氧化氢分解产生氧气,反应速率(填“较快”或“较慢”)二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂实验二向盛水的试管中加入二氧化锰,伸入带火星的木条没有明显现象实验三二氧化锰能加快过氧化氢的分解1.“实验一”和“实验二”起的作用是。2.小芳同学认为仅由上述实验还不能完全得出表内的“实验总结”,她补充设计了两个方面的探究实验,最终完成了对“命题”的实验证明。①对二氧化锰进行了两次称量,其目的是。②倒掉实验三反应后的液体,向剩余的固体中重新加入过氧化氢溶液,反复实验,其目的是。【答案】(1)①③⑤④②(2)较慢二氧化锰不能与水作用产生氧气取10mL8%的过氧化氢溶液于试管中,加入二氧化锰,伸入带火星的木条有气泡产生,木条复燃对比作用(合理即可)探究反应前后二氧化锰的质量是否改变探究反应前后二氧化锰的化学性质是否改变【详解】(1)该操作过程中合理的排列顺序是:检验装置的气密性,将水槽中待收集气体的小试管注满水,向大试管内倒入适量双氧水再加入少许MnO2粉末,旋紧连有导管的单孔胶塞,待有连续稳定气泡再排水集气。故填:①③⑤④②。(2)实验一:有气泡产生,木条不复燃,证明常温下过氧化氢分解产生的氧气很少,反应速率较慢;实验二:向盛水的试管中加入二氧化锰,伸入带火星的木条没有明显现象,说明二氧化锰加入水中不产生氧气;实验三:取10mL8%的过氧化氢溶液于试管中,加入二氧化锰,伸入带火星的木条,会产生大量的氧气,伸入带火星的木条复燃,说明二氧化锰能加快过氧化氢分解产生氧气的速率;1.过氧化氢中有一定量的水,我们要得到二氧化锰加快了过氧化氢的分解这一结论,就要先知道过氧化氢自身的分解速率,以及水在二氧化锰存在的情况下是否分解,然后我们完成过氧化氢在二氧化锰存在的条件下的实验,对比得出正确的答案。故填:对比作用。2.催化剂的作用是,加快了反应的速率,自身的质量和化学性质不发生变化,我们要确定二氧化锰的催化作用,还要知道二氧化锰在反应过程中的质量和化学性质没有发生变化,所以,我们要进行实验比较MnO2在过氧化氢溶液分解前后的质量,验证MnO2的化学性质是否改变。故填:①探究反应前后二氧化锰的质量是否改变;②探究反应前后二氧化锰的化学性质是否改变。19.(2023·江西宜春·九年级江西省丰城中学校考期末)催化剂在生产、生活和科研中的地位越来越重要。探究一:验证MnO2在过氧化氢分解前后的质量没有改变。(1)某同学用电子天平称取1.0gMnO2于试管中,加入适量过氧化氢溶液,写出发生反应的符号表达式。探究二:红砖粉是否也能作过氧化氢分解的催化剂?效果怎样?小雨以收集等体积的氧气为标准,设计了下列三组实验(其它可能影响实验的因素均忽略)。编号过氧化氢其他物质待测数据实验120mL5%过氧化氢溶液无实验220mL5%过氧化氢溶液1g红砖粉实验320mL5%过氧化氢溶液lg二氧化锰(2)上表中的“待测数据”是。(3)如图可用于此实验收集O2的装置是____(填字母)。A. B. C.(4)通过实验2与实验的待测数据对比,可说明红砖粉能改变过氧化氢分解速率。(5)如需证明红砖粉可作过氧化氢分解的催化剂,还需通过实验证明。【答案】(1)(2)收集等体积氧气需要的时间(3)C(4)1(5)反应后红砖的质量与化学性质不发生变化【详解】(1)过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解产生水与氧气,反应的符号表达式为:H2O2H2O+O2;(2)3组实验中过氧化氢溶液的规格与体积都相同,则测量收集相同体积氧气需要的时间可以探究不同催化剂对过氧化氢分解速率的影响;(3)氧气不易溶于水,则在正放的万用瓶中装满水,氧气从短管进入,水从长管排出进入量筒中,收集到水的体积即为氧气的体积;故选C;(4)实验1中无催化剂,实验2中加入1g红砖粉末,两试验中过氧化氢溶液的浓度与体积均相同,则对比反应后收集等体积氧气需要的时间可以说明红砖粉能改变过氧化氢分解速率;(5)催化剂在化学反应前后的质量与化学性质不发生变化,若实验中红砖在反应前后的质量与化学性质不发生变化,则可以证明红砖粉可作过氧化氢分解的催化剂。20.(2023·江西宜春·九年级江西省丰城中学校考期末)化学兴趣小组在完成“测定空气里氧气含量”(如图1)的实验后,欲对该实验可选用的药品进行继续探究,他们进行了如下实验:
【回顾旧知】(1)红磷燃烧产生的明显现象是;该反应的符号表达式为(2)该实验的原理:红磷燃烧消耗了空气中的氧气,瓶内的气压(填“增大”或“减小”),烧杯中的水倒吸进入瓶内,进入瓶内水的体积就是被消耗的氧气的体积。【提出问题】能不能用硫代替红磷测定空气中氧气的含量?【查阅资料】相同条件下,气体的压强与气体所占的体积成正比。【设计与实验】小组同学按图2装置进行实验,分别将红磷、硫放入集气瓶中燃烧,采集数据如图3、图4(注:装置气密性良,P0是瓶内初始气压,P1和P2是反应结束恢复到室温时瓶内的气压)。
【问题与现象分析】(3)开始反应时瓶内压强瞬间变大的主要原因是。【结论与反思】(4)由实验可知,(填“能”或“不能”)用硫代替红磷测定空气中氧气的含量。(5)用燃烧法测定空气中氧气的含量,在选择药品时,对生成物应考虑的因素是。【拓展与延伸】通过查阅资料,同学了解到不用燃烧法也能测定空气中氧气的含量。他们设计了图5装置再次进行实验(铁生锈会消耗氧气饱和食盐水、活性炭会加速铁生锈),记录数据如表。
测量项目实验前实验后烧杯中水的体积集气瓶(扣除内容物)和导管的容积烧杯中剩余水的体积体积/mL80.0180.043.1(6)根据表中数据计算,该实验测得空气中氧气的体积分数是(计算结果精确到0.1%)。(7)与燃烧法测定空气中氧气的含量的实验相比,该实验的优点是(写一条)。【答案】(1)产生大量白烟,放出热量(2)减小(3)燃烧放出热量,装置内气体受热膨胀(4)不能(5)生成物不能是气体(6)20.5%(7)误差小,无污染【详解】(1)红磷燃烧,产生大量白烟,放出热量;红磷燃烧生成五氧化二磷,该反应的符号表达式为:;(2)红磷燃烧消耗氧气,待完全反应后,逐渐冷却至室温,由于消耗了氧气,装置内压强减小,烧杯中的水进入集气瓶,进入水的体积就是消耗氧气的体积;(3)开始反应时瓶内压强瞬间变大的主要原因是:燃烧放出热量,装置内气体受热膨胀,压强增大;(4)由图4可知,硫在空气中燃烧,化学反应前后,压强几乎不变,无法测定空气中氧气的含量,故不能用硫代替红磷测定空气中氧气的含量;(5)用燃烧法测定空气中氧气的含量,在选择药品时,对生成物应考虑的因素是:生成物不能是气体,否则压强变化不大,无法测定空气中氧气含量;(6)铁生锈会消耗氧气,导致装置内压强减小,烧杯中的水进入集气瓶,待完全反应后,冷却至室温,读数,进入水的体积就是消耗氧气的体积,故该实验测得空气中氧气的体积分数是:;(7)与燃烧法测定空气中氧气的含量的实验相比,该实验无污染,比较环保,且避免了盛有点燃红磷的燃烧匙伸入集气瓶中时,气体的受热膨胀逸出,误差小。21.(2022上·辽宁抚顺·九年级统考期末)某化学兴趣小组的同学做探究分子性质实验时,进行了如下图所示的实验操作。请回答下列问题:
【进行实验】图Ⅰ是课本中的某个探究实验,几分钟后烧杯甲中可观察到的现象是酚酞溶液变红,此实验说明了分子。【实验改进】老师对图Ⅰ所示的装置进行了改进(如图Ⅱ所示),并进行了下列操作:①取一长条形滤纸,等距离滴加无色酚酞试液;②将滴加了无色酚酞的长条形滤纸放入一洁净的试管中,并在试管口塞一团脱脂棉;③再往脱脂棉上滴加几滴浓氨水,几分钟后可观察到的现象是。【分析讨论】实验过程中,若发现滤纸条没有变色,而试管中所塞的脱脂棉却变成了红色,产生这种现象的原因可能是。【拓展延伸】同学们经过讨论后认为,图Ⅰ和图Ⅱ所示装置虽能够证明分子的性质,但无法证明影响分子性质的因素,于是又设计了图Ⅲ和图Ⅳ所示装置:①按照图Ⅲ和图Ⅳ所示装置操作,几分钟后烧杯B中溶液现象变化有何不同。②对比图Ⅲ和图Ⅳ所示的现象,说明了。【答案】在不断运动试管中滤纸上的酚酞溶液从右到左依次变红酚酞溶液和浓氨水滴反了图ⅣB烧杯的溶液比图Ⅲ的先变红温度越高,分子运动速率越快【详解】进行实验:烧杯甲中可观察到的现象是酚酞溶液变红,是因为烧杯丙中的浓氨水会发出的NH3分子运动到烧杯甲中,与水结合生成氨水,氨水呈碱性,可以使无色酚酞溶液变红色。故填:分子在不断的运动;实验改进:③试管口脱脂棉上滴加几滴浓氨水,浓氨水挥发出的NH3从右到左扩散,NH3分子运动到滤纸条上的酚酞溶液中,与水结合生成氨水,氨水呈碱性,可以使无色酚酞溶液变红色,故会看到滤纸条上的酚酞溶液从右到左依次变红色。故填:试管中滤纸条上的酚酞溶液从右到左依次变红;分析讨论:发现滤纸条没有变色,而试管中所塞的脱脂棉却变成了红色,产生这种现象的原因可能是氨水和酚酞溶液的位置滴反了,滤纸条滴了浓氨水,脱脂棉滴了酚酞溶液,更有可能浓氨水和酚酞溶液都滴在了脱脂棉上,故填:酚酞溶液和浓氨水滴反了;拓展延伸:①按照图Ⅲ和图Ⅳ所示的装置操作,几分钟后烧杯B中溶液的变化:图Ⅲ所示装置中,烧杯B变红的速率较慢,图Ⅳ所示的装置中,烧杯B变红的速率较快。故填:图ⅣB烧杯的溶液比图Ⅲ的先变红;②对比图Ⅲ和图Ⅳ所示的装置,说明分子的运动速率受温度影响,且温度越高,分子运动速率越快。故填:温度越高,分子运动速率越快。22.(2022上·湖南衡阳·九年级统考期末)某兴趣小组做如下实验探究微粒的运动。请回答实验中的有关问题:实验I:在盛有少量蒸馏水的小烧杯中滴入2~3滴酚酞试液,再向其中滴加浓氨水,由实验I得出的结论氨分子能使酚酞溶液变红。(1)实验Ⅱ(如图甲所示):烧杯A中的现象是;产生这一现象的原因是。(2)为使实验结论准确可靠,该兴趣小组设计实验Ⅲ(如图乙所示)作为对比实验。你认为有无必要(填“有”或“无”),理由是。(发现问题)虽然课本上这个实验的现象明显,但也存在一些不足,如:氨水的用量大、有很多氨气逸出大烧杯等。(查阅资料)氨气的密度比空气的密度小(实验改进)在老师指导下,同学们改用图丙装置探究微粒的运动性。在透明的废弃矿泉水瓶里,固定一根湿润的酚酞滤纸条。用注射器吸取少许浓氨水,将其通过瓶壁扎入瓶内,并向瓶底挤入一定量的浓氨水。一会儿,观察到。(实验反思)改进实验与课本实验相比较,有不少的优点,请你写出其中的一条。【答案】A中溶液变红分子在不断运动无滴有酚酞的蒸馏水中不变色,可说明使酚酞变色的不是蒸馏水滤纸条上的酚酞试液自下而上依次变红节约药品或防止氨气逸出,不污染环境等【详解】(1)浓氨水具有挥发性,而挥发出来的氨分子在不断运动,运动到了A烧杯中,而氨水显碱性,能使酚酞试液变红,则烧杯A的现象为溶液变红色;产生这一现象的原因是分子在不断运动。(2)由于酚酞试液中含有蒸馏水,而酚酞不变色,则说明蒸馏水不能使酚酞变色,而实验Ⅲ是验证蒸馏水不能使酚酞变色,则实验Ⅲ没必要。(查阅资料)由于氨气的密度比空气的密度小,则挥发的氨气会不断上升,则能观察到滤纸条上的酚酞试液自下而上依次变红。(实验反思)改进的实验中使用药品较少,能节约药品,且装置气密性更好,能防止氨气移出,不污染环境等。23.(2022上·湖北襄阳·九年级统考期末)科学探究与实践是我们需要不断培养的学科核心素养。实验课上,同学们做了电解水的实验。(1)电解水时,通常要加入少量氢氧化钠溶液或硫酸钠溶液,目的是。(2)某同学在做电解水实验时,向水中加入氯化钠,发现与正极相连的石墨电极上出现黄绿色气体。【提出问题】加入氯化钠的水通电时,石墨电极上分别生成了什么气体?【查阅资料】①氯气(Cl2)是一种黄绿色、有刺激性气味的有毒气体,常温下1体积水里能溶解2体积的氯气;②氯化钠溶液是在水中加入氯化钠固体,溶解后得到的混合物。【提出假设】猜想I:氧气和氯气;猜想Ⅱ:氢气和氧气;猜想Ⅲ:氢气和氯气。【设计实验】用如图所示装置来电解氯化钠溶液,并收集两个电极上产生的气体。实验步骤实验现象解释或结论①按照如图装置,通电一段时间后,用a、b两支试管分别收集两根石墨电极上产生的气体,观察气体颜色试管a收集到黄绿色气体,试管b收集到无色气体猜想错误②用拇指堵住试管b,移近点燃的酒精灯,移开拇指点火听到爆鸣声证明b试管中收集到的气体为,猜想正确【实验结论】氯化钠溶液通电时,氯化钠和水反应除了生成两种气体外,还生成了氢氧化钠,请写出该反应的化学方程式:。【反思与评价】联系电解水的实验,要证明水的组成,你认为在电解水时(填“可以”或“不可以”)加氯化钠溶液,原因是。【答案】(1)增强水的导电性(2)II氢气/H2III不可以有氯气生成则无法证明水的组成【详解】(1)水的导电性较弱,加入少量氢氧化钠溶液或硫酸钠溶液后使溶液中出现大量的带电离子,增强了水的导电性,故填:增强水的导电性;(2)实验步骤①,由于有黄绿色的气体生成,根据资料可知由氯气生成,故证明猜想II错误;②移近点燃的酒精灯,移开拇指点火听到爆鸣声,说明有氢气生成;则证明有氢气和氯气生成因此证明猜想III正确,故填:III;实验结论,根据题意氯化钠和水反应除了生成两种气体即氢气和氯气,还生成了氢氧化钠,故化学方程式为:;反思与评价:根据题意,该实验由于生成了氯气,则无法证明水是由氢元素和氧元素组成,故填:不可以;有氯气生成则无法证明水的组成。24.(2023上·山东烟台·九年级统考期末)实验课上,同学们对电解水的实验进行了如下探究。(1)写出电解水的方程式。电解水时常常加入稀硫酸或硫酸钠等物质,以增强水的导电性,小明在做电解水实验时,向水中加入氯化钠,发现与正极相连的石墨电极上出现黄绿色气体。
【提出问题】加入氯化钠的水通电时,石墨电极上分别生成了什么气体?【查阅资料】①氯气(Cl2)是一种黄绿色、有刺激性气味的有毒气体,常温下1体积水里能溶解2体积的氯气;②氯化钠溶液就是在水中加入氯化钠固体。【提出假设】猜想I:氧气和氯气;猜想II:氢气和氧气;猜想III:氢气和氯气。【设计实验】(2)用如图所示装置来电解氯化钠溶液,并收集两个电极上产生的气体。实验步骤实验现象解释或结论①按照如图装置,通电一段时间后,用a、b两支试管分别收集两根石墨电极上产生的气体,观察气体颜色试管a收集到黄绿色气体,试管b收集到无色气体猜想错误②用拇指堵住试管b,移近点燃的酒精灯,移开拇指点火听到爆鸣声证明b试管中收集到的气体为,猜想正确【实验反思】(3)氯化钠溶液通电时,氯化钠和水反应除了生成两种气体外,还生成了氢氧化钠,请写出该反应的文字表达式。【反思与评价】(4)联系电解水的实验,要证明水的组成,你认为在电解水时是否可以加氯化钠溶液,你的理由是。【答案】(1)2H2O══2H2↑+O2↑(2)Ⅱ氢气/H2Ⅲ(3)(4)不可以,因为氯化钠参与反应,对实验有影响通电通电通电通电【详解】(1)水在通电的条件下反应生成氢气和氧气,该反应的文字表达式为:2H2O══2H2↑+O2↑;(2)①按照如图装置,通电一段时间后,用a、b两支试管分别收集两根石墨电极上产生的气体,观察气体颜色,试管a收集到黄绿色气体,试管b收集到无色气体,说明试管a中生成了氯气,故猜想II错误;②用拇指堵住试管b,移近点燃的酒精灯,移开拇指点火,听到爆鸣声,说明试管b中收集的是氢气,氢气具有可燃性,故收集的气体是氯气和氢气,故猜想III正确;(3)氯化钠和水在通电的条件下反应生成氢气和氯气、氢氧化钠,该反应的文字表达式为:;(4)由以上分析可知,氯化钠能与水在通电的条件下反应,对实验有影响,故不能加入氯化钠溶液。25.(2023上·广西钦州·九年级统考期末)硬水加热时易产生水垢,很多工业用水需要对硬水进行软化处理。小组同学利用1.5%的肥皂水比较水的硬度。【查阅资料】硬水含较多可溶性钙、镁化合物;软水不含或含较少可溶性钙,镁化合物。【实验一】探究水的硬度、肥皂水的用量与产生泡沫量的关系【进行实验】向蒸馏水中加入CaCl2和MgCl2的混合溶液,配制两种不同硬度的硬水。用蒸馏水和两种硬水完成三组实验,记录如下:组别第1组第2组第3组实验操作实验序号①②③④⑤⑥⑦⑧⑨混合溶液用量/滴0001x1222肥皂水用量/滴510205102051020产生泡沫量少多很多无少多无无少【解释与结论】(1)对比②和⑧可知,肥皂水能区分软水和硬水,依据的现象是。(2)设计第2组实验时,为控制水的硬度相同,⑤中x应为。(3)第2组实验的目的是以肥皂水为变量,探究的关系。(4)由上述三组实验得到的结论是。【实验二】比较不同水样的硬度【进行实验】用四种水样完成实验,记录观察到泡沫产生时所需肥皂水的用量。实验操作水样肥皂水用量/滴市售纯净水2煮沸后的自来水6自来水9湖水14【解释与结论】(5)硬度最大的水样是。(6)由上述实验可知,能将自来水硬度降低的方法有。(7)继续实验,发现山泉水的硬度大于自来水的硬度,其实验方案为。【答案】(1)产生泡沫多少(2)1(3)肥皂水多少与产生泡沫量(4)硬水中加肥皂水泡沫少,软水中加肥皂水泡沫多(5)湖水(6)煮沸(7)另取相同量山泉水,滴加肥皂水,记录产生泡沫所需肥皂水量,大于自来水所需肥皂水量,说明山泉水硬度大于自来水【详解】(1)对比②和⑧可知,加入相同量肥皂水,硬水泡沫少,软水泡沫多,肥皂水能区分软水和硬水,依据的现象是产生泡沫多少。(2)设计第2组实验时,为控制水的硬度相同,混合溶液用量应相同,⑤中x应为1。(3)第2组实验中验证不同肥皂水用量,产生泡沫量不同,因此是探究肥皂水用量与产生泡沫量的关系。(4)由上述三组实验可以看出,当在相同体积蒸馏水加入不同量氯化钙和氯化镁溶液,同时加入相同量的肥皂水,则可以看出蒸馏水泡沫多,而加入氯化钙和氯化镁体积越多的泡沫越少,而水的硬度根据钙、镁离子含量来表示,所以说明硬水加入肥皂水泡沫少,软水加入肥皂水泡沫多。(5)硬度越大,观察到泡沫产生时所需肥皂水的用量越大,故硬度最大的水样是湖水。(6)由表中数据可知,煮沸后的自来水与自来水比较,观察到泡沫产生时所需肥皂水的用量减小,硬度减小,故煮沸可以降低自来水硬度。(7)为了确保只改变水质,其他实验条件一致,因此需要取相同量的山泉水,然后滴加肥皂水,记录加入肥皂水产生泡沫时使用的量,与自来水的数据相比,得出实验结论,故实验方案:另取相同量山泉水,滴加肥皂水记录产生泡沫所需肥皂水量,大于自来水所需肥皂水量,说明山泉水硬度大于自来水。26.(2022上·广东广州·九年级期末)“高氧空气”是指氧气含量高于普通空气的气体,可用于航天、医疗、炼钢等。在“新冠肺炎”重症患者的治疗上有一个重要环节为“高流氧呼吸”,其本质也和“富氧空气”差不多,化学兴趣小组欲混制“富氧空气”并开展相关探究,进行以下实验。实验一:制取氧气实验室用氯酸钾制取氧气,取2g氯酸钾固体10份,分别加入不同质量的二氧化锰,加热反应,测得生成200mL氧气所用的时间,实验数据记录如下表:实验号12345678910二氧化锰与氯酸钾的质量比1:201:101:61:51:41:31:22:31:13:2生成200mL氧气时间/秒235186162147117143160211160244请回答下列问题:(1)实验室加热氯酸钾和二氧化锰制取氧气的化学方程式为。(2)分析上述数据,利用此法制取氧气,二氧化锰与氯酸钾的最佳质量比为。(3)当二氧化锰与氯酸钾的质量比高于最佳比时,反应速率变低的原因是(选填字母)。a.二氧化锰不起催化作用b.催化剂与氯酸钾接触面积减小c.反应物含量过低,温度不易达到反应温度实验二:混制“富氧空气”用纯氮气及上述实验制取的氧气(4)混制一瓶(一定体积)氧气体积分数为40%的“富氧空气”,可使用由图1装置,先在装置中装满水,再从导管(选填“a”或“b”)通入氮气,排出mL水,后再通入氧气排出80mL水。实验二:测定“富氧空气”中氧气的含量用图2装置测定“富氧空气”中氧气的含量(集气瓶中“富氧空气”体积为100mL,底部残留少量水,燃烧匙内有足量红磷)。操作如下:Ⅰ、往量筒内加入适量水,读出量内水的体积为V1mLⅡ、用电点火装置点燃红磷,充分反应Ⅲ、打开止水夹,待右侧量筒内液面不再变化时,排出气球中的气体(将气球中的气体挤回到集气瓶中)调节两边液面在同一水平面上,读出量筒内水的体积为V2mL。回答问题:(5)实验前,应进行的操作是。(6)写出操作中红磷燃烧的化学方程式。(7)本次实验测得“富氧空气”中氧气的体积为(用含V1、V2的式子表示)。(8)若读取V1时视线与凹液面最低处保持水平,读取V2时仰视,则测得实验结果(选填“偏大”“偏小”)。【答案】(1)2KClO32KCl+3O2↑(2)1:4(3)c(4)b120(5)检查装置的气密性(6)4P+5O22P2O5(7)(V1﹣V2)mL(8)偏大【详解】(1)氯酸钾在二氧化锰催化下加热反应生成氯化钾和氧气,反应的化学方程式为:;(2)二氧化锰与氯酸钾的最佳质量比为1:4时,生成200mL氧气只用了117秒,用时最少,则利用此法制取氧气,二氧化锰与氯酸钾的最佳质量比为1:4;(3)a、当二氧化锰与氯酸钾的质量比高于最佳比时,二氧化锰偏多,此时二氧化锰仍然为催化剂,仍然起到催化作用,故a错误;b、当二氧化锰与氯酸钾的质量比高于最佳比时,未改变氯酸钾和二氧化锰的形状,接触面积不变,故b错误;c、二氧化锰过多时,反应物含量过低,使得温度不易达到反应温度,则反应速率变低,故c正确;故选:c;(4)混制一瓶(一定体积)氧气体积分数为40%的“富氧空气”,可使用由图1装置,先在装置中装满水,由于氮气的密度比水小,所以从b通入氮气,水从a排出,设排出水的体积为x,×100%=40%,则x=120mL,即排出120mL水,后再通入氧气排出80mL水,此时氧气体积分数为40%;(5)实验前,应进行的操作是检查装置的气密性,防止装置漏气造成的实验误差;(6)红磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷,反应的化学方程式为:;(7)反应前后氧气的量为气体体积的变化量,则本次实验测得“富氧空气”中氧气的体积为(V1−V2)mL;(8)若读取V1时视线与凹液面最低处保持水平,读取V2时仰视,数值偏小,导致进入集气瓶中水的体积偏大,则测得的实验结果偏大。27.(2022上·贵州黔南·九年级统考期末)某兴趣小组为验证质量守恒定律,做了红磷和镁条做燃烧的实验如图。
(1)观察到图1中的现象为,红磷燃烧的符号表达式为,小明认为根据质量守恒定律,燃烧前后的总质量应相等。待完全燃烧后,观察天平却往左边偏。小红按图2装置用适量镁粉进实验,验证了质量守恒定律,却发现产物中还有一些黄色固体。【提出问题】黄色固体是什么呢?【查阅资料】①氧化镁为白色固体,难溶于水且不与水反应②镁能与氮气反应只生成黄色的氮化镁Mg3N2固体③氮化镁可与水反应,反应的化学方程式为Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3↑④氢氧化镁是不溶于水的固体,且受热易分解生成氧化镁和水【做出猜想】黄色固体为Mg3N2【实验探究】(2)请完善下面的表格。实验操作实验现象及结论如图,取燃烧产物于烧杯B中,加入适量水
现象:;结论:燃烧产物含Mg3N2【拓展延伸】(3)如果用图2装置(气密性良好)和药品(足量)测定空气中氧气含量1/5填“大于”、“小于”或“等于”)。(4)请选择下列正确的实验方案将混在氧化镁中的氮化镁除去。A.将混合物直接蒸馏B.将混合物直接过滤C.将混合物溶于水,待充分反应后过滤,再将滤渣在常温下干燥D.将混合物放入水中,待充分反应后过滤,再将滤渣充分加热至固体质量不再变化(5)空气中氮气的含量远大于氧气的含量,可是镁条在空气中的燃烧产物氧化镁却远多于氮化镁,合理的解释是。(6)某可燃物质4.6克与9.6克氧气在密闭的容器里恰好完全燃烧,生成8.8克二氧化碳和5.4克水,问该可燃物由元素组成,这些元素之间的质量比为。【答案】(1)产生大量白烟,放出热量,冷却后气球变得更瘪反应后未塞紧瓶塞,外界空气进入锥形瓶(2)B中黄色固体溶解,有白色沉淀产生,且A中溶液变为红色(3)大于(4)D(5)氧气的化学性质比氮气更活泼,镁条更容易与氧气发生反应(6)碳、氢、氧12:3:8【详解】(1)观察到图1中的现象为产生大量白烟,放出热量,冷却后气球变得更瘪;磷燃烧产生五氧化二磷,反应的符号表达式为待完全燃烧后,观察天平却往左边偏,反应后未塞紧瓶塞,外界空气进入锥形瓶;(2)根据题目信息可知,氮化镁可以溶解于水中,生成氨气,而氨气溶于水形成碱性溶液,能使酚酞溶液变红,则可看到B中黄色固体溶解,并产生气泡,有白色沉淀产生,且A中溶液变为红色,证明固体中含有氮化镁;(3)空气中的氮气和氧气都可以与镁反应,气体被消耗的不只有氧气,则该实验所测得的氧气体积分数大于五分之一;(4)氮化镁与水反应生成氢氧化镁和氨气,而氢氧化镁加热分解生成氧化镁和水,因此将固体溶解后过滤,将滤渣进行加热分解后便可得到氧化镁,故选:D;(5)氧气的化学性质比氮气更活泼,镁条更容易与氧气发生反应,则镁条在空气中的燃烧产物氧化镁多于氮化镁;(6)8.8g二氧化碳中碳元素的质量为8.8g×=2.4g,5.4g水中氢元素的质量为5.4g×=0.6g,根据质量守恒定律,反应前后元素的种类和质量不变,则可燃物中氧元素的质量为4.6g-2.4g-0.6g=1.6g,故该可燃物由碳、氢、氧元素组成,这些元素之间的质量比为2.4g:0.6g:1.6g=12:3:8。28.(2023上·河北保定·九年级期末)蔗糖是生活中常见的一种物质,某兴趣小组对“蔗糖的组成”进行了探究。【作出猜想】小组同学认为绿色植物通过光合作用将二氧化碳和水转化成葡萄糖和氧气葡萄糖进一步转化为蔗糖,故蔗糖中一定含有碳、氢元素,可能含有氧元素。【实验探究】方案一:(1)小明将蔗糖放在氧气中燃烧,检验生成物中有水和二氧化碳得出结论”蔗糖是由碳、氢、氧三种元素组成的”。小刚认为该方案不合理,实验只能说明蔗糖中一定含有。方案二:用如图所示装置进行实验,实验开始先通入一会儿氮气,然后关闭弹簧夹,点燃酒精灯给蔗糖加强热。
(2)先通入一会儿氮气的目的是。(3)实验中酒精灯加网罩的目的是。(4)观察到出现,说明蔗糖中含有氢元素和氧元素。【答案】(1)碳、氢两种元素(2)排出装置中的空气,避免对实验结果造成干扰(3)集中火焰、提高温度(4)烧杯内壁有小水珠【详解】(1)根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,生成物水和二氧化碳中含C、H、O三种元素,反应物中也应含C、H、O元素,由于反应物氧气是由氧元素组成,故蔗糖中一定含C、H元素,可能含氧元素,故该方案不合理,实验只能说明蔗糖中一定含有碳、氢两种元素;(2)氮气化学性质不活泼,空气中含有二氧化碳和水,先通入一会儿氮气的目的是排出装置中的空气,避免对实验结果造成干扰;(3)实验中酒精灯加网罩的目的是集中火焰、提高温度;(4)蔗糖在加强热的条件下反应,观察到烧杯内壁有小水珠产生,说明蔗糖分解有水生成,说明蔗糖中含有氢元素和氧元素。29.(2022上·辽宁抚顺·九年级统考期末)化学兴趣小组在实验室用氯酸钾和二
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