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

实验室常用下列装置来制取氧气：

（1）写出图中有标号仪器的名称：a           、b           ；
（2）用过氧化氢溶液和二氧化锰来制取氧气时，可选用的发生装置是      （填序号）；
（3）用E装置收集氧气的依据是                                              ，
检验氧气是否集满的方法是                                                  ；
(4)写出一个实验室制取氧气的文字表达式为                                   ，
该反应属于哪种基本反应类型                  ；
（5）实验室常用氯化铵固体与碱石灰固体共热来制取氨气。常温下NH₃是一种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小。NH₃极易溶于水。制取并收集NH₃，应该从上图中选择的发生装置是      ，收集装置是______；
(6)实验室常用硫化亚铁固体与稀硫酸在常温下反应制硫化氢气体和硫酸亚铁。硫化氢气体是无色有刺激性气味的有毒气体，它的密度比空气大，可溶于水。
①试写出实验室制取硫化氢气体的化学反应的文字表达式：________            。②制取硫化氢时，发生装置应选用下图所示的装置（填代号，下同）   ；收集硫化氢气体时，只能选用     装置。

（7）在医院里给病人输氧时，在氧气钢瓶和病人吸氧器之间
连接一个类似右图所示的装置，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。

某化学兴趣小组利用下列装置进行O₂、CO₂的实验室制法和有关性质的研究。

（1）写出下列编号仪器的名称：①__________ ②__________。
（2）甲同学要用KMnO₄固体来制取O₂，应选用上图中的______装置(填编号)，该反应的化学方程式是_____________________。当O₂收集满并取出集气瓶后，停止该实验的正确操作步骤是先_________后___________。
（3）乙同学用浓盐酸和大理石在B装置中反应，制取CO₂并检验其有关性质，观察到烧杯中紫色石蕊试液变红。对这一变化的合理解释是_______（填序号）
A、产生的CO₂直接使石蕊试液变红；
B、产生的CO₂与水反应生成H₂CO₃使石蕊试液变红；
C、挥发出的氯化氢溶于水使石蕊试液变红。
（4）丙同学用C装置制取了一瓶无色无味的气体（纯净物），你推测该气体可能是________，试用最简便的方法证实你的推测__________________。

下图是实验室制取气体的常用仪器，请根据要求填空：

（1）请写出上图中标有A的仪器名称：．
（2）若要在实验室制取二氧化碳气体，其发生装置可选择图中的
进行组装（填仪器下方的序号，下同），其收集装置可选用图中的．检验二氧化碳是否收集满的方法是．
（3）若用图中⑥装置收集氧气，则开始收集氧气的最佳时机是．

某研究性学习小组的同学用电解水的方法测定水的组成后，提出问题：“测定水的组成还有其他的方法吗？”经过讨论后，得到了肯定的答案，邀请你一起对此展开探究。
【设计方案】甲同学利用氢气还原氧化铜的原理和下图装置及药品进行实验（操作规范）。装置A中发生反应的化学方程式为       ①      ，洗气瓶B中浓硫酸的作用为        ②        

【实验探究】当玻璃管中固体由黑色转变为红色时，实验测得：①装置C的玻璃管和其中固体的总质量在反应后减少了1.6g；②装置D的干燥管和其中物质的总质量在反应后增加了1.82g，用此数据算得水中H、O元素的质量比为   ①  ，而由水的化学式算得H、O元素的质量比为      ②     。
【分析交流1】针对上述结果与理论值有偏差，乙同学认为：该装置存在缺陷，此观点得到了大家的认同，你对此改进的方法是________________。
（假设生成的水完全被D中碱石灰吸收，装置内空气中的水蒸气、CO₂忽略不计）。小组同学用改进后的装置重新实验得到了正确结果。
【意外发现】丙同学不小心将反应后的少量红色固体a洒落到多量稀硫酸中了，发现除了有红色固体b以外，溶液的颜色由无色变为蓝色。
【提出问题】铜与稀硫酸是不反应的，这里溶液的颜色为什么会变蓝呢？
【查阅资料】①CuO被还原的过程中会有Cu₂O生成，Cu₂O也能被还原成Cu；
②Cu₂O固体是红色的，它与稀硫酸的反应为：Cu₂O+H₂SO₄＝CuSO₄+Cu+H₂O.
【得出结论】红色固体a中含有Cu₂O。
【分析交流2】红色固体a中含 有Cu₂O是否会影响水组成的测定结果          （填“影响”或“不影响”）。
【提出猜想】针对红色固体a的成分，小组同学提出猜想①是：Cu₂O；
猜想②是：________________。
【拓展探究】丁同学利用改进后的装置及药品重新实验，通过测量反应前后固体质量的方法去确定哪种猜想成立，他已称得：①玻璃管的质量；②反应前红色固体a和玻璃管的总质量，完全反应后，你认为他还需要称量          的质量。
【教师点拨】称取一定质量的红色固体a与足量的稀硫酸充分反应后，经过滤、洗涤、干燥后再称量红色固体b的质量，也可以确定哪种猜想成立。
【定量分析】小组同学再次实验，他们开始称取质量为3.6g的红色固体a，与足量的稀硫酸完全反应后得到红色固体b为2g请通过计算说明，哪个猜想成立。

（1）实验室可用下列A或B装置制取氧气，用C装置收集氧气。

①写出C装置中仪器的名称：a ___________，   b ____________。 
②实验室现用高锰酸钾制氧气，发生装置选用________装置制取，并用C装置收集氧气。装入药品前，应先检查装置的__________________________________________；
③当观察到C装置中______________________________时，开始收集氧气；实验结束停止加热时，要先________________________________________________________，然后再熄灭酒精灯。
④上述实验中反应化学方程式为：_______________________________________________。

（7分) 据报道，一辆载满20t电石的货车，在高速路上发生意外，燃起大火并伴有大量黑烟，这辆货车在雨中燃烧了很长时间。某化学小组对电石中碳化钙（CaC₂）的性质产生了兴趣，进行了下列探究活动。
【查阅资料】①碳化钙与水反应生成一种可燃性气体和一种白色固体。
②乙炔（C₂H₂）气体燃烧时伴有大量黑烟。
【猜想假设】甲同学对碳化钙与水反应的生成物作出如下猜想：
可燃性气体可能是：①氢气   ②氧气     ③乙炔
白色固体可能是： ①氧化钙 ②氢氧化钙 ③碳酸钙
（1）你认为甲同学猜想的理由是                                             。
（2）其他同学讨论后认为甲同学的猜想有不合理之处，请指出并说明理由
                                                                         。
【实验探究】
步骤1：取适量碳化钙加水，收集生成的气体，验纯后点燃，气体燃烧，伴有大量黑烟，说明碳化钙与水反应产生的气体是    。
步骤2：取适量反应后生成的固体于试管中，                                                ，说明碳化钙与水反应产生的固体是氢氧化钙。
【反思交流】
（1）碳化钙与水反应的化学方程式为                                            。
（2）下列说法正确的是                （填字母序号）。

A．碳化钙与水反应放热

B．碳化钙应贮存在阴凉干燥的库房

C．碳化钙与水反应可用于测定电石中碳化钙的含量

D．实验室用电石与水制乙炔的发生装置与制氧气完全相同

(11分)实验室部分仪器或装置如图8所示，请回答下列问题

(l)写出指定仪器的名称：A        ，B________ ，C        。
(2)若要组装一套过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气的发生和收集装置，可选择图8中的____       ___。（填标号）
(3)若用高锰酸钾制取氧气，你认为还需增加的仪器是___     _，写出用高锰酸钾制取氧气的文字表达式： __                    __。用图9所示装置收集氧气，氧气应从____（填“a”或“b”）端导入。

(4) 实验室也常用高锰酸钾制取氧气的发生装置来进行实验室制备甲烷，你推测其反应物是     （填序号）。
A.醋酸钠固体和碱石灰固体    B.Al₂O₃固体和水    C. CO和H₂

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。

实验室常利用下列装置制取并探究气体的有关性质，请你根据所学知识回答下列问题：

（1）仪器甲的名称是 　          　；

（2）氧气与世间万物如影随形，动植物呼吸、燃料燃烧、钢铁冶炼等都需要氧气，实验室利用B装置制取氧气时所发生反应的化学方程式为 　               　，若要收集一瓶干燥的氧气，装置接口连接顺序为b→　 　→　 　→　 　；

（3）甲烷是一种密度小于空气，难溶于水且具有可燃性的气体，实验室里也可利用上述装置通过加热无水醋酸钠和碱石灰固体混合物的方法来制取，则制取装置为 　   　。某同学将一定量的甲烷气体置于盛有氧气的密闭容器中点燃，反应结束后测得容器中CO和CO₂的总质量为37.6g，同时测得水的质量为36g，请根据数据写出该反应的化学方程式 　                               　。

该同学对甲烷的其它化学性质产生了兴趣：

【提出问题】甲烷除了可燃性外，还具有什么化学性质？

【查阅资料】无水硫酸铜遇水变成蓝色

【作出假设】甲烷具有还原性

【设计并进行实验】该同学按如图装置进行实验：

【实验现象与结论】

通入甲烷加热一段时间后才观察到A装置中黑色固体变为红色，B装置中无水硫酸铜变为蓝色，C装置中氢氧化钙溶液变浑浊。根据现象写出甲烷与氧化铜发生反应的化学方程式 　                　。通过实验证明，甲烷具有还原性。

【反思与评价】

实验时，先向装置中通入一段时间的氮气，再通入甲烷加热的目的是 　            　。

我们学习了氧气的实验室制法，知道了制取气体的一般思路和方法．
实验室制取气体时，确定发生装置需要常考虑的两种因素是      ．

A．反应物的状态

B．气体的密度

C．反应的条件

D．气体的溶解性

请根据下列装置图完成以下各题．

以高锰酸钾为原料制取氧气，应选用      和      装置来制取并
收集，反应的文字表达式是      ；
若用F装置收集气体，需满足的条件是      _；
A装置加热时，试管口略向下倾斜的原因是      ．
同学们想探究双氧水的浓度对反应速率的影响．在其他条件相同的情况下进行
了三次实验，记录各收集一瓶相同体积氧气所需要的时间．

实验	30%双氧水的质量	加入的水的体积	二氧化锰质量	收集时间
1	10	40	5	200
2	20	30	5	100
3	30	20		67

取用二氧化锰的仪器是      ；

写出上述反应的文字表达式      ；
实验3中，加入的二氧化锰质量为      g；
相同条件下，实验3产生氧气的速率最快，说明反应与双氧水的      有关．

某Fe₃O₄样品中可能含有的杂质是Fe₂O₃和FeO其中的一种。为探究杂质的情况设计如下方案：
【实验设计】同学们称取了23.28 g该Fe₃O₄样品用图①进行了下列实验：

【实验分析】因探究思路不同，兴趣小组分成甲、乙、丙三个讨论小组。
甲组；（1）该组同学欲通过B装置反应前后的质量变化来计算确认该Fe₃O₄样品中的杂质。B中的最佳试剂是______（填序号）。
①澄清石灰水    ②氢氧化钠浓溶液   ③稀盐酸    ④水
（2）上述实验过程中，CO的作用有_______           （填序号）。
①CO气体作为反应物
②实验开始时，排尽装置中的空气，防止加热时发生爆炸
③停止加热后，防止A中生成物被氧化
④停止加热后防止B中的溶液倒吸入A中
⑤对B中反应物起到一定的搅拌作用，便于CO₂与反应液充分接触而反应
乙组：
（3）乙组同学认为B装置反应前后的质量差会偏小而影响计算、分析，你认为他们的理由是_______                    ；改进为在B装置后接一盛有_______（填试剂名称）的广口瓶的吸水装置，将B装置和该装置“捆绑”称量，从而减小误差。
丙组：
（4）丙组同学将B装置中液体改换为Ba(OH)₂溶液，通过测量生成的_______（填化学式）沉淀的质量来计算求解。为了获得沉淀，该组同学需要进行的操作有过滤→_______→________→称量。
【查阅资料】
Fe₂O₃和CO反应是随温度升高而逐步进行的，先生成Fe₃O₄，再生成FeO(黑色)，最后生成Fe；利用仪器测定并绘制成反应过程中A装置中玻璃管内的固体质量随温度的变化曲线（见图②）。

（5）写出BC段发生反应的化学方程式：______________                    。
（6）确定该Fe₃O₄样品中含有的杂质是_______，其中含Fe₃O₄的质量是_______g（不需要写出过程）（已知Fe₃O₄、FeO、Fe₂O₃中铁元素的质量分数分别为72.4%、77.8%、70.0%)。

实验室常用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳。
探究一  气体发生装置的选择

（1）写出图中带标号仪器的名称：a            ；b              。
（2）实验室制取二氧化碳气体，发生和收集装置分别选用      和      （填字母），
检验集满的方法是                                           。
探究二  药品的选择
小明对三组药品进行了研究，实验记录如下：

组别	药 品	实验现象
①	块状石灰石和稀盐酸	产生气泡速率适中
②	块状石灰石和稀硫酸	产生气泡速率缓慢并逐渐停止
③	粉末状石灰石和稀盐酸	产生气泡速率很快

对照实验①③，是探究                    对产生二氧化碳速率的影响；
对照实验     ，是探究不同的酸对产生二氧化碳速率的影响；
小明选择第①组药品来制取二氧化碳，该组反应的化学方程式为；
探究三  生成二氧化碳量的测定
实验室常通过下列两种途径测量生成二氧化碳的量

途径一（如图1）：由图可知产生二氧化碳的质量为       g。
途径二（如图2）：通过排水法测得生成二氧化碳的体积。
由上两种途径比较，你认为哪种途径实验结果更为准确，理由是            。

（7 分）由于大量使用一次性塑料方便袋造成的“白色污染”，已成为一个严重的社会问题。某化学研究小组的同学欲对某种塑料袋的组成进行分析研究，测定样品中元素的质量比，设计了如图所示的实验装置。

（小资料：该种塑料袋只含碳、氢两种元素，燃烧产物为二氧化碳和水。图中碱石灰可以吸收空气中的二氧化碳与水蒸气）
（1）按上面连接好装置，在装入药品之前，必须进行的操作是                  。
（2）装置 A 中所发生的反应化学方程式为                                       。装置中 MnO2 粉末的作用是                  。
（3）由于发生装置  A 制取的氧气中混有水蒸气，为不影响测定结果，装置B中盛放的试剂应该是_____________（写名称）。
（4）判断塑料袋试样中含有碳元素的依据是____________________________________。
（5）根据实验前后装置的质量变化测算出仪器D质量增重5．4g，仪器 E 质量增重 8．8g，则该塑料袋试样中碳元素与氢元素的质量比为______________。
（6）若实验过程中由于过氧化氢的量不足，塑料袋试样燃烧不充分，则该塑料试样中碳 元素与氢元素的质量比的测算结果              （填“一定偏大”、“一定偏小”、“基本一致”之一）。

根据下列实验装置图回答：

A          B          C           D        E             
（1）实验室加热高锰酸钾制氧气的发生装置应选用的是   ；反应的化学方程式是                          。用过氧化氢和二氧化锰制氧气的化学反应的方程式是                 ；收集若选用装置E，则气体应由   （填导管口代号）进入集气瓶。
（2）验证二氧化碳与水能反应若选用装置E，则气体应由   （填导管口代号）进入集气瓶，装置E内所选择的试剂是       。