初中化学基本的实验技能探究题

现有下列实验装置图，结合该图回答下列问题。

（1）写出图中标号仪器的名称：①            ；②             。
（2）实验室选用A装置来制取氧气，发生反应的化学方程式为                      ，若要收集较纯净的氧气，可选用的收集装置是      （填序号，下同）。     
（3）查阅资料：①实验室可以在常温下将石灰石固体和稀盐酸（液态）混合来制取二氧化碳气体；②通常情况下，二氧化碳（CO₂）是一种无色、无气味密度比空气大且能溶于水（1体积水溶解1体积CO₂，CO₂能与水发生反应）的气体。根据以上信息推测：实验室制取二氧化碳，从A～E中可以选择制取CO₂的装置组合是       。若用F装置来收集二氧化碳，气体可以从    （填“a”或“b”）端通入。
（4）实验创新是中学生最为重要的科学素养。下图是某学校师生对“MnO₂催化H₂O₂分解实验装置的创新设计”，实验过程如下：
①将一支球形干燥管水平放置，用滴管吸取3ml（密度为lg/ml）质量分数为5%的H₂O₂加入干燥管的球泡内，再用药匙取0. 2gMnO₂粉末，加在干燥的进气管的管壁上。
②点燃橡胶塞上固定的棒香后，塞紧干燥管并将其竖立，观察到带火星的棒香立即复燃。
 
对该创新实验的评价，你认为不合理的是        （填序号）。

A．反应速度太慢，耽误时间

B．实验使用的药品用量太大

C．实验中所用的仪器、材料及药品均易得到

D．实验现象明显，整个装置好似点燃的灯塔，趣味性强

课堂上同学们利用甲图所示装置做过氧化氢制氧气的实验时，用带火星的木条检验氧气，带火星的木条很难复燃。于是老师将甲装置进行了改进，如乙图，带火星的木条较易复燃。（图中的铁架台均已略去）请回答：

（1）写出实验室用过氧化氢和二氧化锰制取氧气的文字表达式：________________
二氧化锰在反应中作   剂，其作用是             ______。
（2）分析改用乙装置后，带火星的木条较易复燃的原因：______________________。
（3）老师又设计了另一个改进的丙装置，带火星的木条也易复燃。根据（2）推测的原因，分析浓硫酸的作用：                      。
（4）你还能写出实验室用到二氧化锰制取氧气的文字表达式吗？_____________。

实验室制取氧气，可供选择的实验装置如图所示。

（1）写出图中标示的仪器名称：
a：_________________b：_________________c：_____________________
（2）若用高锰酸钾加热制取氧气，可选用A装置，A装置需要改进的地方是____________________。收集氧气可选择的装置是      （填装置序号）
（3）若用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，应选择的气体发生装置是____ （填装置序号），在加试剂之前要进行的操作是___________，其方法是______________________________.
（4）若收集一瓶氧气，供铁丝在氧气中燃烧，最好选用气体的收集装置中的________（填装置序号），铁丝在氧气中燃烧的现象___________________     反应的文字表达式________________，实验前集气瓶内要装___________
（5）天然气、沼气的主要成分是甲烷(CH₄)，它是无色无味的气体，密度比空气小，极难溶于水，能燃烧的气体。实验室用无水醋酸钠和碱石灰固体混合物加热制取甲烷气体。若用此法制取甲烷气体，其气体发生装置选择_______ (从题目图中A、B、C中选择)，可采用___________ 法或___________ 法收集。

实验室选用下列装置制取气体。根据要求回答问题：

（1）图1中仪器①的名称     ，该装置中发生的化学方程式为     。
（2）用图2装置也可以制取二氧化碳气体，实验前检查该装置气密性的方法是     。其中块状固体应放置在     处（填“A”或“B”）。利用图2装置反应一段时间后，需停止反应，其操作是     。
（3）用图3装置制取氧气，反应结束后冷却，对制取氧气后的固体残渣（假定已完全反应）作如下回收处理：
①通过以下四步实验操作回收二氧化锰。正确操作的先后顺序是     （填写序号）。
A．烘干     B．溶解      C．过滤       D．洗涤
②过滤、蒸发时都需用到的仪器是     （填序号）。
A．酒精灯    B．烧杯     C．玻璃棒      D．漏斗
（4）若用装置图3制取气体过程中反应剧烈，从实验安全角度考虑，可采取的措施有     （填序号）。
①用容积较小的锥形瓶     ②控制液体的滴加速度
③加热反应物             ④降低反应物浓度

某化学兴趣小组利用下图装置探究制取气体的原理、方法及性质。结合装置图，回答下列问题：

（1）写出仪器的名称a      b     。收集某气体只能用D装置，由此推测该气体具有的性质是                           、                       ；
（2）用大理石和稀盐酸制取二氧化碳时，可选用的发生与收集装置是                 (填上图字母)             ，化学方程式是              。
（3）该小组设计了如下图所示的实验装置，既可用于制取气体，又可用于探究物质性质。

①当打开K₁、关闭K₂时，利用I、Ⅱ装置，可进行的实验是         (填字母)。
a．大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳
b．锌与稀硫酸反应制取氢气
②当打开K₂、关闭K₁时，可以利用工、Ⅲ装置制得二氧化碳并验证其性质。为了进一步验证产生的气体是二氧化碳，该同学将气体通入Ⅲ中，则该装置中应加入的试剂为          （填化学式）。若在f装置中加入紫色石蕊试液，观察到的现象是                   。得出的结论是                     。（用化学方程式表达）

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）。某学校
两个化学实验探究活动小组的同学欲用它昂们完成各自的探究实验。

（1）第一组的同学以石灰石和稀盐酸为原料，在实验室制备、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。（提示：挥发出的少量HCl气体可用饱和碳酸氢钠溶液吸收）
①所选仪器的连接顺序为________→_______→________→________（填写仪器序号字母）。
②写出实验室制取二氧化碳的反应方程式_____________________________________。
③检验集气瓶中气体是否为二氧化碳的具体方法________________________________
_________________________________________________________________________。
（2）第二组的同学以过氧化氢溶液为原料（MnO₂为催化剂）制备氧气，并对某种尼龙材料的组成元素进行分析探究。资料显示该尼龙材料一定含C、H、N三种元素。
所选仪器按“A→B₁→E→B₂→D→碱石灰干燥管”的顺序连接，（B₁、B₂为浓硫酸洗气瓶），实验前检验装置气密性。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
仪器A中所发生反应的化学方程式________________________________________。
仪器D中的明显现象是__________________________________________________。
③仪器E中玻璃管中放入的尼龙试样碎屑质量为3.5g，塑料试样充分燃烧后，测得仪器B₂的质量增加3.6g，则该塑料试样中H元素的质量分数为________。（结果保留一位小数）
④若装置中没有连接仪器B₁，这样测算出的该塑料试样中H元素的质量分数与实际值比较将_______(填“偏小”“偏大”“基本一致”之一)。

某化学研究性学习小组进行了氨（ $N{H}_3$）的制取和有关性质的探究实验。
资料卡片：氨气通常情况下是有刺激性气味的无色气体，密度比空气小，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色，极易溶于水，浓氨水具有挥发性。加热熟石灰和氯化铵固体混合物可以生成氨气，若要快速产生氨气，可以将浓氨水滴加到生石灰中得到。

请根据有关信息回答下列问题：
（1）仪器a的名称是。
（2）利用A装置制取氨气的化学方程式是。
（3）将浓氨水滴加到生石灰中快速产生氨气，发生装置最好是（选填装置编号）。
（4）研究性学习小组用D装置收集氨气，判断氨气已经收集满的方法是。
（5）研究性学习小组用下图所示的装置探究氨的性质，观察到脱脂棉团由白色变为红色。该现象涉及到的性质是(填字母编号)。

A．

氨分子是不断运动的

B．

浓氨水具有挥发性

C．

氨气有刺激性气味

D．

氨气的水溶液显碱性

（6）若将制取氨气的熟石灰溶于水形成的饱和溶液置于小烧杯并放入一只大烧杯中（如下图），在大烧杯中加入下列物质，观察到小烧杯中饱和溶液变浑浊，则加入的物质是(填字母编号)。

A．

水和浓硫酸

B．

水和氯化钠固体

C．

水和硝酸铵固体

D．

水和氢氧化钠固体

(6分)课外小组同学利用下图所示装置制取二氧化碳，并对其性质进行研究。

（1）若打开止水夹K₁，关闭K₂，从长颈漏斗向装置C中加入足量的稀盐酸，C中发生反 应的化学方程式为                。通过分析A中的现象可证明CO₂具有的性质是    。B中盛放的试剂是      。
（2）若打开止水夹K₂、K₄，关闭K₁、K₃，从长颈漏斗向装置C中加入足量的稀盐酸，当观察到      的现象时，证明E中CO₂已集满。关闭止水夹K₂、K₄，打开K₃，从分液漏斗向E中加入适量的氢氧化钠溶液。该实验中，能证明CO₂与NaOH确实发生了化学反应的现象是              。

课外探究小组的同学们为探究一定量的高锰酸钾所制得氧气的体积和细铁丝在氧气中燃烧的实验现象，进行了如下实验，请你参与他们的实验并回答有关问题：

（1）写出图中标号仪器的名称：①     ；
（2）你觉得他们应该选择氧气的发生装置是 （填序号），还需添加的实验用品为        ，产生氧气的化学方程式是    ；若将D装置中的水换成       (填物质名称)还可以用来干燥制得的氧气；若将D装置中装满水，气体从       (填导管接口字母)端进入，也可收集氧气。
（3）为了达到粗略测定一定质量的高锰酸钾所收集到氧气的体积的实验目的，你认为各装置的正确连接顺序是                  （用a、b、c、…等表示）；
（4）他们用F装置探究铁丝在氧气中燃烧的实验时，没有观察到“剧烈燃烧、火星四射”的实验现象。你认为可能的原因是                 。

(11分)氧气和二氧化碳是初中化学常见的两种重要物质。请你参与下列氧气和二氧化碳有关制备、转化的实验探究活动。

Ⅰ：实验室制取氧气和二氧化碳。
（1）用高锰酸钾制取氧气，发生反应的化学方程式是     。如果要制得较纯净的氧气，应该选择装置     (填上述装置图示中序号)收集。
（2）制取二氧化碳，可选择图示中B与F组合为装置，需要的化学药品是     ；向B中加入药品前的一步实验操作是     。该组合装置既可用于制取二氧化碳又可用来制取氧气，其中选用相同发生装置制取二氧化碳和氧气的原因是     。
Ⅱ：用过氧化钠反应来制取氧气，是潜水员使用的供氧装置的原理。

【查阅资料】常温常压下过氧化钠是淡黄色固体，在不需要加热的情况下能与二氧化碳反应生成氧气和另一化合物(生活中常见的盐)；过氧化钠能与水反应生成氧气和氢氧化钠。
【设计装置】为验证过氧化钠（Na₂O₂）和CO₂反应原理，设计如下实验装置。
【实验操作】向装置X中通入足量CO₂气体，观察到X瓶中的淡黄色固体逐渐变为白色粉末，同时见到Y、Z装置中有气泡出现。
【实验分析】
（3）过氧化钠与二氧化碳反应除生成氧气外，另一化合物的化学式为     ；Y中的溶液是     ；Z中浓硫酸的作用是     。
（4）验证过氧化钠和二氧化碳反应生成氧气的操作是     。
（5）反应结束后，可设计一个简单实验，验证X瓶中过氧化钠是否有剩余（除用二氧化碳验证外），其实验原理是     (用化学方程式表示)。

某小组同学利用如图所示装置探究铁生锈的条件，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）步骤一：关闭K₂和K₃，打开K₁，A中反应的化学方程式是    ，B中所盛放的试剂是    。对比铁丝表面的变化，能够说明铁生锈与水有关的是装置    和    （填C、D或E，下同），能够说明铁生锈的快慢与氧气浓度有关的是装置    和    。
（2）步骤二：关闭K₁，打开K₂和K₃，将装置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：①    ；②    ，由此也可以判断铁丝生锈情况。C中反应的化学方程式是     。
（3）温度会影响铁生锈的快慢，请设计实验加以证明：     。

过氧化钠（Na₂O₂）是一种淡黄色固体。在一次科技活动中，某化学兴趣小组的同学将包有Na₂O₂固体的棉花放入了如图1的实验中，发现了高低不同的两根蜡烛，下面的蜡烛先熄灭，上面的蜡烛后熄灭；同时也惊奇地发现棉花燃烧了起来。
（1）实验过程中“下面的蜡烛先熄灭，上面的蜡烛后熄灭”的现象说明二氧化碳具有
                       、                             的性质。
（2）棉花为什么会燃烧呢？小组同学认为棉花要燃烧，除了满足“棉花是可燃物”这一条件，还另需满足a：                       、  b：                     两个条件。
［提出问题］：在上述实验中是如何给棉花提供a和b这两个燃烧条件的呢？
［查阅资料］：1、在常温下Na₂O₂和CO₂能发生化学反应。
2、无水硫酸铜为白色固体，吸水后变为蓝色。
［设计实验］：经过讨论后，小组同学设计了如下图2的实验进行探究。


［实验步骤］：①检查整套装置的气密性；②把相关的试剂放入对应的仪器内（D装置的U型管内放有足量的Na₂O₂固体，烧杯内盛有饱和的澄清石灰水），并按图2组装整套实验仪器；③用力推动针筒的活塞，把稀盐酸注入试管内；④一段时间后，在P处放置一根带火星的小木条，观察现象。
注：整个实验中不考虑稀盐酸的挥发和空气对实验的影响。
［实验现象］：①无水硫酸铜没有变蓝色；②带火星的小木条复燃；③饱和的澄清石灰水变浑浊。
［实验分析］：①浓硫酸的作用是：                              。
②D装置的烧杯内澄清石灰水变浑浊的原因是                              。
［得出结论］：①“小木条复燃”说明Na₂O₂和CO₂反应产生的一种气体，使图1中的棉花满足了燃烧的一个条件；②“饱和的澄清石灰水变浑浊”说明Na₂O₂和CO₂反应将          能转化为热能，使图1中的棉花满足了燃烧的另一个条件。
［拓展提高］：①Na₂O₂和CO₂反应除生成一种气体外，还生成了一种固体，小明认为生成的固体是NaOH，小红认为是Na₂CO₃，同学们经过思考后认为       同学的猜想是错误的，理由是：                                                      。
②Na₂O₂和CO₂反应的化学方程式是                                          。

氨对工业及国防具有重要意义，化学小组的同学设计了如下图所示的装置用于制取少量氨气。

完成以下实验操作中的相关问题：
（1）检查装置气密性
（2）关闭a、c，打开b，从长颈漏斗加入稀盐酸，A中发生反应的化学方程式为       。在F的出口处收集氢气并验纯。
（3）关闭c，在盛满空气的多孔玻璃钟罩内用激光点燃足量的白磷。反应的化学方程式为         。其目的是                                          。
（4）待多孔玻璃钟罩冷却到室温，打开a，观察到的现象是       。
（5）点燃酒精灯加热玻璃管E，并打开C。氢气和氮气在铁触媒的催化作用下生成氨气，反应的化学方程式为       。 实验过程中D装置的作用是         。

课外小组同学利用下图所示装置制取二氧化碳，并对其性质进行研究。

（1）若打开止水夹K₁，关闭K₂，从长颈漏斗向装置C中加入足量的稀盐酸，C中发生反应的化学方程式为     。通过分析A中的现象可证明CO₂具有的性质是    。B中盛放的试剂是      。
（2）若打开止水夹K₂、K₄，关闭K₁、K₃，从长颈漏斗向装置C中加入足量的稀盐酸，当观察到      的现象时，证明E中CO₂已集满。关闭止水夹K₂、K₄，打开K₃，从分液漏斗向E中加入适量的氢氧化钠溶液。该实验中，能证明CO₂与NaOH确实发生了化学反应的现象是      。

某研究性学习小组设计了测定纯碱（Na₂CO₃）样品（只含NaCl杂质）中Na₂CO₃质量分数的实验方案．请回答下列问题：
小资料：碱石灰的主要成分是氢氧化钠和氧化钙的混合物
（1）气体法。        
【原理思路】利用Na₂CO₃与稀硫酸反应产生CO₂，通过测量丙装置实验前后的质量得出CO₂质量，从而计算碳酸钠的质量分数。（不考虑原装置内空气的影响）
【实验分析】小科同学根据以上思路，设计了如图1的实验装置。

图1
①实验装置乙中盛放的试剂为　            　，
其作用是                                   ；
装置丁中碱石灰的作用是　       。（填字母）
A．吸收Na₂CO₃与稀硫酸反应产生CO₂ 
B．防止外界空气中二氧化碳进入丙中
C．干燥二氧化碳
②实验中如果滴加稀硫酸的速度过快，会导致测得样品中碳酸钠的
质量分数　    　（填写“偏高”“偏低”或“不变”）．
③小明同学认为小科的方案存在问题，即使操作规范下也会造成结果偏低，你
认为他的理由是                               ，应该将装置甲中双孔橡
胶塞换成三孔橡胶塞，并增加图2装置，实验结束后缓缓通入一段时间空气，
目的是                   ，其中NaOH溶液的作用是                  。

图2
（2）沉淀法．
【实验原理】利用碳酸根离子与钙离子结合生成沉淀，通过沉淀的质量而得出碳酸钠的质量分数。
【实验步骤】①用托盘天平称取样品11．0g放入烧杯中，加水使其完全溶解；
②加入过量的CaCl₂溶液充分反应。证明CaCl₂过量（即Na₂CO₃已完全反应）的方法是: 静置，向上层清液中滴加           溶液，如果没有白色沉淀生成，证明CaCl₂过量；
③过滤、操作X、干燥、称量沉淀的质量为10．0g，操作X的名称是       ，如果缺少此操作会造成碳酸钠质量分数          （填写“偏高”“偏低”或“不变”）。  
④通过以上提供的数据计算出样品中碳酸钠的质量分数为　       。（写出计算过程，结果保留至0．1%，共3分）