初中化学基本的实验技能探究题

某兴趣小组同学对实验室制备氧气的条件进行如下探究。
【提出问题】①氧化铜是否也能做氯酸钾分解的催化剂？它是否比二氧化锰催化效果好？
【查阅资料】研究表明，许多金属氧化物对氯酸钾的分解有催化作用。分别用下列金属氧化物作催化剂，氯酸钾开始发生分解反应和反应剧烈时的温度如下表所示：

实验室用氯酸钾制取氧气，如果不用二氧化锰作催化剂，最好选用的金属氧化物是           。
【设计并完成实验】
Ⅰ. 将3.0g氯酸钾放在试管中加热
Ⅱ. 将3.0g氯酸钾与1.0g二氧化锰均匀混合加热
Ⅲ. 将3.0g氯酸钾与Xg氧化铜均匀混合加热
【实验现象分析】
Ⅲ中X的值应为             ，实验Ⅰ和Ⅲ比较可证明                    。 现象与实验Ⅲ相同.实验Ⅱ和Ⅲ对比的目的是                      。将实验Ⅲ反应后的固体加水溶解、          、洗涤、干燥，然后进行称量的目的是         ，最后还要再将黑色粉末和          混合加热，
【结论】氧化铜也能作氯酸钾分解的催化剂，实验Ⅲ中的化学反应的化学方程式为                 。
【实验反思】MnO₂的用量对 H₂O₂分解反应有何影响？
【设计并完成实验】利用图甲装置探究“MnO₂的用量对 H₂O₂分解反应的影响”，实验中为3%H₂O₂溶液，装置中产生氧气的量可以用压强传感器测出（在等温条件下，产生氧气体积与装置内压强成正比，反应放热忽略不计。）

【讨论交流】（1）图乙是“0.1克MnO₂与不同体积的3%H₂O₂溶液混合”的实验结果，从图中可以看出                  。图丙是“不同质量的MnO₂与相同体积的3%H₂O₂溶液混合”的实验结果，从图中可以看出                    。

化学实验是科学探究的重要途径。请根据下列实验图示回答相关问题：

（1） $A$是实验室制备气体的发生于收集装置。用过氧化氢溶液与二氧化锰制取氧气的化学方程式为，制取氧气、二氧化碳可用同样的发生装置，原因是，选择收集装置的依据是；
（2） $B$实验中设计合理的是（填"①"或"②"），另一装置设计中存在的问题
是；
（3） $C$是定量实验，选择仪器不恰当或操作不规范都会导致实验结果有误差。实验时选择量筒规格应
为（填"50mL"或"100mL"），称量时砝码与药品放反了（1g以下为游码），所得溶液的质量分数15%（填"小于"、"等于"或"大于"）。

实验室利用如图装置进行组合，制取并收集氧气。

（1）写出标注仪器的名称：a，b

（2）若选择①与⑤组合制取并收集氧气，反应的化学方程式是，实验结束时，应先，再停止加热．
（3）制取并收集干燥的氧气，下列组合可行的是（填选项，可多选）．

A．

①③④

B．

②③④

C．

①③⑤

D．

②③⑤

（4）选择装置②制氧气，分液漏斗盛装的药品是 过氧化氢溶液．

请根据下图回答问题：

（1）仪器A的名称是           ，仪器B的名称是           。
（2）用KClO₃与MnO₂混合制取并收集纯净O₂，应选用上图中的     （填序号），反应的化学方程式                               。
（3）实验室制取并收集CO₂，应选用上图中的           （填序号），反应的化学方程式
                                 ；如何检验已集满一瓶CO₂气体                
                                    。

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和H₂O。

b．FeO是一种黑色粉末，它不稳定，在空气中加热，可被氧化成四氧化三铁。

c．石灰是NaOH及CaO的混合物，可以吸收CO₂和H₂O

【实验步骤】

（1）检查装置的　　后，准备称取3.40g碱式碳酸亚铁粉末放在装置B中，连接仪器。

（2）　　，鼓入一段时间空气，准确称量装置C、D、E的质量。

（3）关闭弹簧夹K，加热装置B至装置C中导管末端无气泡冒出，再打开弹簧夹K，缓缓通空气一段时间，这样操作的目的是　　。

（4）再次准确称量装置C、D、E的质量，所得数据如下

	装置C/g	装置D/g	装置E/g
加热前	200.00	180.00	180.00
加热后	200.36	180.88	180.00

（5）图，分析表中数据可知：3.40g碱式碳酸亚铁受热分解过程中生成H₂O的质量为　　g，CO₂的质量为　　g，装置E的作用是　　。

【实验结论】

在xFeCO₃•yFe（OH）₂•zH₂O中，氢原子与氧原子的个数之比为　　。

【实验反思】

（1）装置A的作用是　　。

（2）实验结束后，装置B中的残留固体可能全部是FeO．也可能全部是Fe₃O₄．还可能是　　。

（3）为了得到装置B中残留固体的组成，华雪同学称得装置B中残留固体质量为2.24g后，通过计算可知：残留固体的组成及各成分的质量为　　。

下图是某同学正在绘制的实验室用氯酸钾和二氧化锰取氧气的装置图。请回答下列问题：

（1）将实验装置图补充完整；
（2）写出用该装置制取氧气的化学方程式_____
________________________________________；
（3）在化学实验中使用仪器A的注意事项
是____________________________________；
（4）做细铁丝在氧气中燃烧的实验时，将光亮
的细铁丝伸入集气瓶内之前，需要进行的操作是________________；
①细铁丝绕成螺旋状     ②将细铁丝弄笔直    ③下端系一根火柴点燃
④下端系多根火柴点燃    ⑤迅速伸入集气瓶    ⑥待火柴要燃尽时伸入集气瓶

如下图所示为实验室中常见气体制备、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），某化学小组的同学欲利用其进行下列各探究实验。

（1）以石灰石和稀盐酸为原料，在实验室中制备并收集干燥、纯净的二氧化碳气体。按照要求设计实验装置、连接仪器，并检验装置的气密性。
①所选仪器的连接顺序为（从左至右填写仪器序号字母）（提示：挥发出的少量 $HCl$气体可用饱和碳酸氢钠溶液吸收）。
②用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳的化学方程式为③若将二氧化碳气体通入酚酞试液中，试液显色。
（2）用一氧化碳气体（含少量水蒸气）测定某铁的氧化物（ $F{e}_x{O}_y$）的元素组成比例，并验证反应中气体生成物的性质。所选仪器按A1 -----B-----C----- A2顺序连接（A1、A2为浓硫酸洗气瓶），并检验装置的气密性，所设计的实验装置中气体流向是从左向右。
①反应前大玻璃管中加入铁的粉末状氧化物( $F{e}_x{O}_y$)试样的质量为ag，实验结束后，继续通入一氧化碳气体，直至大玻璃管冷却。这时测量到E处大玻璃管中粉末状固体的质量减少了bg，试推算该铁的氧化物的化学式中x、y的比值：x/y=．（用含a和b的代数式表示）。（设所发生的反应均完全进行）
②将少量二氧化碳通入大量澄清石灰水中，出现白色浑浊，且溶液质量减小。试解释溶液质量减小的原因:．
③对于该实验方案设计还存在不完善之处，你的具体改进方案是

用集气瓶可完成多种实验。请根据如下实验装置示意图，回答有关问题：

（1）实验装置I中进行的化学反应的化学方程式是   。
（2）要达到装置图II所示实验的目的，集气瓶中装入的试剂是   。

A．浓盐酸	B．浓硫酸
C．生石灰	D．碱石灰（氢氧化钠与氧化钙的混合物）

（3）用实验装置Ⅲ收集气体时，若要收集尽可能多的气体，在不更换集气瓶的前提下，你的做法是   。
（4）实验装置Ⅳ的集气瓶中预先加入了少量水，其作用是   ，还可以将水换成   。
（5）通过Ⅳ、V两个实验，结合课堂学习，你认为在“集气瓶中进行燃烧的实验”应该注意的问题是（说出两点即可）①   ，②   。

王丽对家中的家用制氧机产生了浓厚的兴趣。她通过阅读说明书了解到家用制氧机的工作原理如下：加压时，装填在制氧机内部的分子筛吸附空气中的氮气，制取高浓度氧气。减压时，分子筛将所吸附的氮气排放。整个过程中，分子筛并不消耗。王丽用这台家用制氧机制取并收集了一袋气体，带到实验室对其进行研究。
（1）这台家用制氧机制氧气的过程发生的变化属于             （填“物理”或“化学”）变化。
（2）实验I：小丽欲通过以下实验验证所收集的气体是否为纯净的氧气。
【实验记录】

实验步骤	实验现象	文字表达式
取一只250 mL的集气瓶，用排水法收集一瓶所带气体，然后把燃着的石蜡插入集气瓶中	石蜡燃烧得更旺	文字表达式I

表中，文字表达式I是                                 。
【实验结论】收集的气体是纯净的氧气。
【实验反思】老师指出上述实验并不能证明小丽所带来的气体一定是纯净的氧气。该实验不能证明所收集气体为纯净氧气的原因是                                 。
（3）实验II：测定小丽所带气体中氧气的含量。同学们在老师的指导下设计了如下图所示装置，进行实验，并重复多次。

【实验记录 】

实验操作	主要实验现象	实验结论及解释
①	检查装置的气密性	/	装置的气密性良好
②	加入药品，将装置连接固定	/	/
③	打开止水夹a和b，向A中缓慢鼓入一定量气体后关闭止水夹a和b	A中水进入到B中，B中水的体积为200 mL。	收集200 mL气体（由压强差引起的误差忽略不计）
④	用凸透镜聚光引燃白磷	燃烧，产生大量白烟	/
⑤	待白磷熄灭并冷却到室温， 进行操作I	现象I	小丽收集的气体不是纯净的氧气

表中，操作I是              ；现象I是           
出现上述现象的原因是                     。
【数据记录】

实验次序	1	2	3	4	5
B中剩余水体积/mL	100	42	39	41	38

【数据处理】已知，在上表数据中，第1组数据偏差较大，存在明显误差，在数据处理时应删去。小丽所带气体中氧气的体积分数为          % 。
【实验反思】导致第1组数据产生较大误差的可能原因是            

4月23日同学们进行了物理化学实验考查。化学实验有“实验室制取二氧化碳气体、收集和验满”和“配制50g6％的NaCl溶液”两实验供抽选。
【检查药品与仪器】小文同学抽到了“二氧化碳的制取、收集和验满”实验。下图是实验桌上摆放好的该实验所需的用品。实验前小文发现其中缺少了一种实验仪器和一种药品，请你写出所缺仪器的名称______；所缺药品是__________；写出该实验反应的化学方程式_________________．

【实验操作】下图是小文实验时的主要步骤，这些步骤的正确顺序是__________（填字母标号），其中操作有误的是__________（填字母标号）。

【反思】氨气极易溶于水，常温常压下1体积水可溶解700体积的氨气，溶解时氨气与水反应生成一水合氨，溶液显碱性。氨气的密度比空气小。实验室制氨气的反应如下：2NH₄Cl（固体）+Ca（OH）2（固体）2NH₃↑+CaCl₂+2H₂O。能否用实验室制取二氧化碳的发生装置制氨气?______（填“能”或者“否”），实验室氨气的收集方法是_________。

（1）如图1为实验室制取并收集气体的装置图，请回答下列问题。

①仪器a的名称是 　    　。

②若用A装置制取氧气，写出对应的化学方程式 　                　。

③若需收集一瓶较纯净的氧气，应选用的装置是 　 　（填装置序号）。

④若用C装置收集一瓶二氧化碳气体，其验满的方法是 　                    　。

⑤二氧化硫是一种有刺激性气味的有毒气体，比空气的密度大，易溶于水且与水反应。若用F装置收集二氧化硫气体，则气体应从 　 　（填“b”或“c”）端导入。

（2）电解饱和食盐水可以制得氢氧化钠、氯气（Cl₂）和氢气，并进而生产具有消毒、漂白作用的漂白液。

①粗盐中的难溶性杂质可通过溶解、　 　操作除去，以免破坏电解装置。

②写出电解饱和食盐水的化学方程式 　                              　。

③某同学想知道某一瓶放置一段时间的漂白液是否变质，设计了下列探究实验。

【查阅资料】

Ⅰ.制取漂白液（有效成分为NaClO）的原理：Cl₂+2NaOH═NaCl+NaClO+H₂O；

Ⅱ.在空气中NaClO易发生反应：2NaClO+H₂O+CO₂═Na₂CO₃+2HClO，HClO能使有色布条褪色，且HClO含量越高，漂白效果越好；HClO易分解，分解后丧失漂白作用；

Ⅲ.Ca（ClO）₂易溶于水。

【提出问题】放置一段时间的漂白液是否变质？

【提出猜想】

猜想1：未变质，溶液中主要成分为NaCl、NaClO

猜想2：部分变质，溶液中主要成分为NaCl、NaClO、Na₂CO₃

猜想3：全部变质，溶液中主要成分为NaCl、Na₂CO₃

【实验探究】

实验操作	实验现象	实验结论
ⅰ取适量该溶液于烧杯中，放入有色布条		猜想3不成立
ⅱ另取适量该溶液于试管中，滴入适量氯化钙溶液	产生白色沉淀	猜想 　 　成立

写出实验操作ii中产生白色沉淀的化学方程式 　                  　。

【拓展应用】由【查阅资料】和图2可知，需控制pH约为 　 　时（填整数），漂白液具有最佳漂白能力。

请根据如图实验装置，回答问题。

（1）写出仪器a的名称 　     　。

（2）若实验室用氯酸钾和二氧化锰共热制取氧气，选用的发生装置和收集装置是 　     　，写出该反应的化学方程式 　                　。

（3）将B制取的气体通入G装置，探究燃烧的条件。观察到Y型管左边的白磷燃烧，右边的白磷不燃烧，可探究出燃烧所需的条件是 　               　。

（4）若用B、F装置制取二氧化碳。当观察到 　                　时，证明二氧化碳收集已满；若F装置中没有出现上述现象。其可能原因是 　                 　。（写一个）

某化学兴趣小组的同学利用如图装置制取收集一瓶二氧化碳气体，请和他们一起完 成以下实验探究。

（1）写出标号①的仪器名称　　。

（2）实验室制取一瓶二氧化碳气体，应选用的收集装置为　　（填序号），反应的化学方程式为　　。

（3）化学兴趣小组的同学对反应后废液中溶质的成分进行进一步探究。

【提出问题】废液中的溶质含有哪些物质？

【查阅资料】氯化钙溶液呈中性。

【猜想与假设】猜想①：废液中的溶质只有氯化钙； 猜想②：废液中的溶质是氯化钙和　

　（填化学式）。

【设计并进行实验】

I．为验证上面两种猜想哪种正确，甲小组的同学从下面A～E五种药品中选择合适的一种进行实验，证明了猜想②是正确的。他们选择的药品不可能是　　。A．紫色石蕊试液 B．无色酚酞试液 C．锌粒 D．氧化铁粉末 E．氢氧化钠溶液

Ⅱ．乙小组用一种钠盐溶液进行实验，也证明了猜想②是正确的，请完成下面的实验报告。

实验操作	实验现象	实验结论
取少量反应后的废液于试管中，加入足量　　（填化学式）溶液，振荡。		猜想②正确

【探究反思】：实验产生的污染深受人们重视，我们要利用恰当的方法对废液进行处理，实行无害化排放，从源头上消除对环境的污染。

小丽对家中的家用制氧机产生了浓厚的兴趣。她通过阅读说明

书了解到家用制氧机的工作原理如下：
加压时，装填在制氧机内部的分子筛吸附空气中的氮气，制取高浓度氧气。减压时，分子筛将所吸附的氮气排放。整个过程中，分子筛并不消耗。小丽用这台家用制氧机制取并收集了一袋气体，带到实验室对其进行研究。
实验I：小丽欲通过以下实验验证所收集的气体是否为纯净的氧气。
【实验记录】

实验步骤	实验现象	化学方程式
取一只250 mL的集气瓶，用排水法收集一瓶所带气体，然后把一小块燃着的木炭插入集气瓶中	木炭燃烧得更旺	化学方程式I

表中，化学方程式I是                             。
【实验结论】收集的气体是纯净的氧气。
【实验反思】老师指出上述实验并不能证明小丽所带来的气体一定是纯净的氧气。该实验不能证明所收集气体为纯净氧气的原因是                           。
实验II：测定小丽所带气体中氧气的含量。
同学们在老师的指导下设计了如下图所示装置，进行实验，并重复多次。

（250 mL 集气瓶）
【实验记录 】

实验操作	主要实验现象	实验结论及解释
①	检查装置的气密性		装置的气密性良好
②	加入药品，将装置连接固定
③	打开止水夹a和b，向A中缓慢鼓入一定量气体后关闭止水夹a和b	A中水进入到B中，B中水的体积为200 mL。	收集200 mL气体（由压强差引起的误差忽略不计）
④	用凸透镜聚光引燃白磷	燃烧，产生大量白烟
⑤	待白磷熄灭并冷却到室温， 进行操作I	现象I	小丽收集的气体不是纯净的氧气

表中，操作I是                             ；
现象I是                                   。
【数据记录】

实验次序	1	2	3	4	5
B中剩余水体积/mL	100	42	39	41	38

【数据处理】已知，在上表数据中，第1组数据偏差较大，存在明显误差，在数据处理时应删去。小丽所带气体中氧气的体积分数为          % 。
【实验反思】
导致第1组数据产生较大误差的可能原因是                         。

下图为实验室常用的实验装置，请回答问题：

（1）写出带有标号仪器的名称：①        ；②         。
（2）若用A、C装置组合制取O₂，当看到水槽中气泡           时，开始收集。收集完毕时，应先                。
（3）写出用B、E装置组合制取某气体的化学反应方程式                     。
（4）H₂S是有毒气体，溶于水成氢硫酸。实验室常用块状硫化亚铁（FeS）和稀H₂SO₄常温发生复分解反应制H₂S。某同学用G装置来收集处理H₂S。
①实验室制H₂S的化学方程式为                                    。
②用G装置来收集处理H₂S，说明其密度比空气      。
③G装置中氢氧化钠溶液的作用是          ，漏斗的作用是         。