初中化学实验探究物质的组成成分以及含量填空题

下图是实验室用碳酸钙与稀盐酸反应制取二氧化碳并验证其性质的的实验装置图，试根据题目要求回答下列问题：

（1）仪器a的名称是；装置A中发生的化学方程式为，装置C中观察到的现象是。
（2）装置D中观察到下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，说明二氧化碳的密度比空气大，它不能燃烧，也不能支持燃烧。由此可知，二氧化碳在生活中可用于。
（3）实验室用装置E来收集二氧化碳时，二氧化碳应从（填"c端"或"d端"）通入。

某课外活动小组在学习了铜与氧气反应(2Cu+O₂＝2CuO)这一性质后，想做一做“空气中氧气含量的测定”实验，并在最后将铜丝进行回收。
(1)课外活动小组对空气中氧气含量的测定做了如下实验：在由两个注射器组成的密闭系统内有50 mL空气，如图。然后给装有铜丝的玻璃管加热。同时交替推动两个注射器的活塞，至玻璃管内的铜丝变黑且较长时间内无进一步变化时停止。停止加热后，待冷却至室温将气体全部推至一个注射器内。

请根据你对上述实验的理解，回答下列问题：
①实验结束后，注射器内空气的体积减少了约      mL，这是因为                     
②在实验的加热过程中，交替缓慢推动两个注射器的目的是             。
③上述实验只是粗略测定空气中氧气含量的一种方法，你认为造成该实验不够精确的
可能原因是                       。
(2)课外活动小组发现红热的铜丝变黑后，为了回收再利用铜丝，在研究如何除去黑色
物质的讨论中，制定了下列方案。

请根据以上方案回答：
① 乙方案的烧杯中发生反应的化学方程式为                                     
两种方案相比较，甲方案的不足之处是                            。
②若采用甲、乙两种方案处理此变成黑色的铜丝，并且充分反应，则回收的铜丝a的质
量              (填“<”、“>”、“=”)铜丝b的质量。

煤是社会生产、生活中最重要的能源，工业上常把煤进行气化和液化处理，使煤变成清洁能源。煤气化和液化流程示意图如下：

(1)第①步操作发生的是（填"物理"或"化学"）变化。
(2) 第②步是精炼煤与水蒸气的反应，化学方程式为。
(3)第③步反应的基本类型属于。
(4) 含硫化合物洗液经过提炼后，可用来制硫酸，过程是：含硫化合物氧化得到 $S{O}_2$, $S{O}_2$进一步氧化得到 $X$, $X$与水反应得到 $H_{2}S{O}_4$，则 $X$的化学式为。
(5)从"绿色化学"的角度分析,"煤的汽化和煤的液化"生产流程的优点。

鉴别稀盐酸、稀硫酸、 $Ba{\left(OH\right)}_2$ $N{a}_{2}C{O}_3$、 $FeC{l}_3$五瓶无标签的溶液。
（1）通过观察溶液的直接鉴别出 $FeC{l}_3$溶液；
（2）小刚利用 $FeC{l}_3$溶液分别与其他四种溶液混合，现象如右图所示：试管A中出现红褐色沉淀，B中既有红褐色沉淀有有气泡产生，C、D中取用原溶液是。他将C中溶液倒入A中，观察到红褐色沉淀溶解且有白色沉淀产生，则试管C所的原溶液是；

（3）下强取除 $FeC{l}_3$溶液外的其他四种溶液各少量（可多次取用），将每种溶液分别与另外三种溶液一一混合，同样达到了鉴别的目的。则他鉴别出 $N{a}_{2}C{O}_3$溶液所依据的实验现象是

NaOH是重要的化工原料，研究其制备、检验、贮存及应用具有重要意义。

（1）工业上常用电解饱和食盐水的方法制取NaOH，反应的化学方程式为2NaCl+2H ₂O $\frac{\underset{¯}{\mathit{通电}}}{}$ 2NaOH+Cl ₂↑+X↑．X的化学式为 　 　。

（2）为了探究NaOH样品中是否存在NaCl、Na ₂CO ₃杂质，设计如下实验方法

注：AgCl是白色固体，难溶于水和稀HNO ₃

①乙中有无色无味气体产生，证明样品中含有Na ₂CO ₃．产生气体的化学方程式为 　                。

②试剂X为 　        溶液；可证明NaCl存在的现象是 　                。

（3）某兴趣小组试图通过测定生成的CO ₂质量，确定因久置而变质的NaOH固体中Na ₂CO ₃的质量分数，设计了图所示装置并进行如下实验：

步骤一：取一定质量的样品，加入气密性良好的锥形瓶中，然后在分液漏斗中加入足量的稀硫酸，称出装置总质量为m ₁。

步骤二：打开分液漏斗旋塞，逐滴加入稀硫酸，待气泡不再产生时，关闭旋塞，称出装置总质量为m ₂。

①球形干燥管中不用NaOH固体而用CaCl ₂固体的原因是 　                      。

②小明同学认为（m ₁﹣m ₂）即为生成的CO ₂质量，小红同学认为小明的想法不合理，理由是 　                                     。

（4）某工厂化验室用20%NaOH溶液洗涤一定量石油产品中残余H ₂SO ₄，共消耗NaOH溶液20g，洗涤后的溶液呈中性。这一定量石油产品中所含H ₂SO ₄的质量为 　     （写出计算过程，否则不得分）。

某固体粉末由Mg、MgO和Mg（OH）₂中的一种或几种组成。某化学小组为了探究该固体粉末的成分，设计如图所示的装置（固定装置省略）

[信息资料]本实验条件下，氢气密度为0.09g/L。

[实验过程]

步骤Ⅰ：检查装置气密性，装入药品并连接仪器。

步骤Ⅱ：倾斜Y形管，使样品充分反应，测定生成气体的体积为55.6mL。

步骤Ⅲ：拆下装置，往Y形管内残余液中加入氢氧化钠溶液，至不再生产沉淀。经过滤、洗涤和干燥后，称得沉淀质量为2.90g。

[回答问题]

（1）该套装置气密性的检查方法是　                                         　。

（2）①使样品与硫酸充分反应的正确操作是　 　（填标号）。

A．硫酸溶液转移到样品中        B．样品转移到硫酸溶液中

②判断样品完全反应的现象是　                      　。

（3）根据实验结果分析：

①通过步骤Ⅱ推断，样品中一定含有的物质是　　。

通过步骤Ⅲ计算，样品中镁元素的总质量为　 　g。

②结论：该样品中的成分是　                　。

[反思]

（4）该化学小组同学经过讨论得到以下结论，正确的有　 　（填标号）。

A．利用该实验方案，能计算出样品中各物质的质量

B．实验前可通过样品的质量估算硫酸溶液的质量，确保样品完全反应

C．仅称量步骤Ⅱ中Y形管内药品减轻的质量，即能计算出样品中各物质的质量。

请根据下图回答问题：

① 将图1和图6连接可以制取氧气，反应的化学方程式为                ，证明氧气已经集满的现象是              。若用图6收集一瓶含1/4空气的氧气，操作的方法是             。
② 图2中仪器A的名称为         ，它在装置中的主要作用是           。甲同学用图2和图         连接来制取二氧化碳，装置中加入盐酸的量至少要               。
③ 乙同学在图2基础上增加了一块带孔的隔板（如图3），则大理石应放在           处（填“a”或“b”），该装置中加入盐酸的量至少要               ；若加入盐酸过多，则有可能产生的后果是         ，要使反应停止，其操作是                。
④ 丙同学用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，反应的化学方程式为            。反应前他事先往试管中加入了少量的水，甲同学由此产生了疑问，提出了猜想：
猜想1：加水可以起到稀释的作用，使反应速度变缓。
猜想2：……
甲同学根据猜想进行了实验：每次取15mL 15%的过氧化氢溶液，稀释成不同溶质
质量分数，在其他条件相同的情况下进行实验。记录数据如下：

实  验	1	2	3	4	5
过氧化氢溶液溶质质量分数	1%	3%	5%	10%	15%
MnO2粉末用量/g	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5
收集到500mL气体时所用时间/s	560	186	103	35	12
反应后液体温度/℃	26	38	43	59	71

根据表中数据可知：过氧化氢溶液的溶质质量分数对反应速度的影响是            。
甲同学的猜想2是：加水可以            。

利用废旧电池铜帽（含Cu、Zn）制取海绵铜（Cu），并得到硫酸锌溶液，主要流程如下（反应条件已略去）：

已知：2Cu+2H₂SO₄+O₂2CuSO₄+2H₂O、Zn+CuSO₄=ZnSO₄+Cu
（1）过程中 I中稀硫酸过量的目的是_____________．
（2）过程Ⅱ中分离操作的名称是_____________，在操作过程中使用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和_____________，其中玻璃棒的作用是_____________．
（3）过程Ⅲ中有气体产生，该气体是_____________（填化学式）．
（4）A～E 中含铜、锌两种元素的物质有（填字母序号）_____________．
（5）过程Ⅲ中应经过_____________、_____________、_____________，从而得到纯净的海绵铜

为测定空气中氧气的含量，小华同学打算设计如下方案：选用实际容积为40mL的试管作反应容器，将过量的白磷放人试管，用橡皮塞塞紧试管，通过导管与实际容积为60mL且润滑性很好的针筒注射器组成如下图的实验装置。假设此实验能够按照小华的设想正常进行，且白磷所占体积与导管内的气体体积忽略不计，请回答下列问题：

（1）实验前，打开弹簧夹，将注射器活塞前沿从20 ml刻度处推至15 mL刻度处，然后松开手，若活塞仍能返回至20mL刻度处，则说明_________________；
（2）若先夹紧弹簧夹，用酒精灯加热白磷，燃烧结束，等到试管冷却后再松开弹簧夹。可观察到的现象为____________________；
（3）若不使用弹簧夹，用酒精灯加热白磷，充分反应直至燃烧结束，试管冷却。可观察到的现象为____________________。

为测定空气中氧气的含量，小华同学打算设计如下图所示的实验方案：
在一个隔热效果良好的容器上方安装一个可自由上下移动的活塞（活塞质量忽略不计，起始位置在5刻度处）。加热容器，使容器温度达到80℃（已知白磷燃烧所需的最低温度为40℃）。请回答：

（1）实验过程中，可以观察到：白磷剧烈燃烧,产生大量白烟,活塞先向      __移动，再向        移动，最后停在刻度                   处。
（2）发生反应的表达式为________              __。
（3）有位同学做此实验时活塞最终停在4.5处，请你分析造成这一现象的原因是____________             。

小明和小红对市场上销售的一种真空充气包装的形如小枕头“蛋黄派”发生了兴趣，如下图所示．他们查阅资料获知：这种真空充气包装技术，即将食品装入包装袋，抽出包装袋内空气，再充入某种气体，然后封口．它能使食品保持原有的色、香、味及营养价值，防止食品受压而破碎变形．那么，这是什么气体呢？小红猜想是氮气，小明猜想是二氧化碳．
请你帮助他们设计一个简单的实验方案，来判断小明的猜想是否正确，简要写出操作步骤（方法、现象和结论）：

实验步骤	现象	结论
用注射器抽取袋内气体，然后通入澄清的石灰水。

 

测定空气中氧气的体积分数可以采用下图甲乙两种装置。乙装置可视为甲的改进装置，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，同时缓慢推动两个注射器活塞，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。
（提示：铜丝在空气中加热和氧气反应生成黑色固体氧化铜）

在甲装置实验过程中,红磷燃烧集气瓶中充满白烟，一段时间后，自动熄灭了，你认为原因是____(14)___。
（3）冷却后，松开止水夹，你观察到的现象是_____(15)________
（4）从这个实验得出的结论是____________(16)__________
（5）写出红磷燃烧的化学表达式         (17)           
（6）在乙装置实验加热过程中，交替缓慢推动两个注射器活塞的目的是       (18)      
（4）乙装置实验中测得实验结果如下：

反应前注射器内气体总体积	反应后注射器内气体总体积
25mL	22mL

 
由此数据可以推算出测定的空气中氧气的体积分数     (19)    2l％(填“>”、“＝”或“<”)。

小明利用如图所示的装置测定空气中氧气的含量（体积分数）。请根据他的操作回答下列问题：

（1）检查整个装置的气密性后，将c处的止水夹夹紧，点燃红磷后，迅速插入左边的广口瓶中；红磷燃烧时最明显的现象是____________________；红磷燃烧的文字表达式为                      。
（2）待燃烧停止，将c处的止水夹打开。结果发现烧杯中的水进入到广口瓶中,且占广口瓶体积的约1/8,则该同学测得的空气中氧气的体积分数为____________%。与理论值21%相比较，产生误差的原因很可能是______________．（填序号）
①红磷过量  ②装置漏气  ③没有冷却至室温就打开止水夹
（3）实验完毕后，剩余气体主要是            由此可推测出剩余气体具有哪些化学性质？           
（4）若将红磷换成木炭，该实验能否获得成功_______________（填“能”或“否”）？
（5）小刚进行了大胆改进，用图Ⅱ所示装置进行实验（试管的容积为45mL、注射器的针筒润滑性非常好，不考虑摩擦力），收到了良好的效果。点燃红磷前活塞在20ml刻度处。待红磷与氧气充分反应，且装置完全冷却后，注射器的活塞将停留在               ml刻度处（结果取整数）。

氮化镁是一种应用范围非常广泛的无机化合物，它可用于制备高硬度、高热导、抗腐蚀、抗磨损和耐高温的其它元素的氮化物，制备特殊的陶瓷材料等。某校化学研究小组用镁与氮气反应制备氮化镁（Mg₃N₂），并用实验方法测定氮化镁的纯度。
I．制备氮化镁
【查阅资料】
①(NH₄)₂SO₄+2NaNO₂2N₂↑+Na₂SO₄+4H₂O，该反应为放热反应。
②饱和硫酸亚铁溶液能吸收氧气；稀硫酸能吸收氨气。
③在常温下或温度不高的条件下镁几乎与水不反应。
【实验】
制备氮化镁的装置示意图如下：

（1）D装置的作用是                  ，G装置的作用是                 。
（2）E装置中发生反应的化学方程式为                                    。
（3）实验时先进行    （选填“A”或“E”）处加热，理由是               。
II．测定氮化镁的含量
氮化镁是浅黄色粉末，极易与水反应生成Mg(OH)₂沉淀和NH₃，反应的化学方程式为               ，氮化镁（Mg₃N₂）中氮元素的化合价是     。
【定性分析】
步骤一:取少量氮化镁样品于试管中，加足量蒸馏水，试管底部有沉淀生成，试管口闻到有刺激性气味的气体生成。
步骤二:弃去上层清液，加入稀盐酸，观察到沉淀全溶且冒气泡。该步骤中产生气泡的化学方程式为                           。
【定量测定】
按下图实验装置进行实验：

（4）取氮化镁样品16g进行实验，I装置增重3.4g，求该样品中氮化镁的质量分数（请写出计算过程）。
（5）球形干燥管的作用是                                 。

铜跟浓硫酸的反应原理是： $Cu+2H_{2}S{O}_4\left(浓\right)\stackrel{△}{=}CuS{O}_4+2H_{2}O+S{O}_2$↑。某小组同学用下图所示装置制取硫酸铜。请回答以下问题：

（1）图中 $B$装置用来收集 $S{O}_2$（已知 $S{O}_2$的密度大于 $C{O}_2$的密度），但未将导管画全，请在答题纸上将 $B$装置中的导管补画完整。
（2）图中 $C$装置的作用是防止氢氧化钠溶液倒吸入 $B$瓶中，装置 $D$的作用是.

（3）充分反应后，烧瓶中的铜片仍有剩余，那么硫酸是否也有剩余呢？该小组同学进一步研究：待烧瓶冷却后，将烧瓶中的混合物稀释、过滤，用滤液做了如下实验。
实验1：用 $pH$试纸测试滤液 $pH$，其 $pH$约为1；
实验2：取少量滤液于试管中，向试管中滴加氯化钡溶液，有白色沉淀现象。
你认为，可说明硫酸有剩余。（选填"实验1"或"实验2"）
（4）以铜片与浓硫酸为原料用上述方法制取硫酸铜，存在的缺陷有（答出两点即可。）