初中化学基本的实验技能探究题

右图为实验室制取CO₂的实验装置图。请回答下列问题：

（1）写出标号为a的仪器名称_______；（2）CO能使CuO还原成 Cu，
同时生成CO₂，反应的化学方程式是_______；
（3）采用______法收集CO₂的原因是______；（4）收集CO₂____（填“能”
或“不能”）用排水法的原因是______________；
（5）CO₂验满方法是___________________________；

某校化学兴趣小组的同学对加热氯酸钾与二氧化锰的混合物制取氧气实验中“二氧化锰充当的角色”进行了探究，请你参与。
资料：I、氯酸钾受热分解产生氯化钾和氧气。
II、氯化钾易溶于水，二氧化锰难溶于水。
探究活动一：二氧化锰能否改变氯酸钾受热分解的速率
（1）取适量的氯酸钾于试管中，将氯酸钾加热至熔化，将带火星木条伸入试管中，较长的时间后，木条复燃，说明氯酸钾受热能产生氧气，但是反应速率较         （“快” 或“慢”）；
（2）取适量的二氧化锰于试管中，加热二氧化锰，将带火星木条伸入试管中，木条没有复燃，说明二氧化锰受热          （填“能”或“不能”）产生氧气。
（3）取氯酸钾和少量二氧化锰的混合物于试管中，加热混合物，将带火星木条伸入试管中，木条迅速复燃，说明二氧化锰能        （填“加快”或“减慢”）氯酸钾受热分解的速率。
探究活动二：氯酸钾受热分解前后二氧化锰质量、化学性质是否改变
（4）为了验证氯酸钾受热分解前后二氧化锰质量是否改变，某同学设计方案如下：

①溶解剩余固体的水要足量，目的是使          （填物质的化学式）全部溶解。
②组装过滤器时，滤纸紧贴漏斗内壁，可以使过滤速率           （填“快”或“慢”）一些，滤纸边缘要              （填“高于”或“低于”）漏斗边缘。 过滤时，要用              （填仪器名称）引流，防止浊液洒出、冲破滤纸；漏斗中液体的液面要                 （填“高于”或“低于”）滤纸边缘，防止滤液浑浊；漏斗末端应该紧贴烧杯内壁，目的是                         。
ƒ滤渣经过洗涤、烘干后称量，发现两次称量的二氧化锰的质量相等。
（5）请写出验证“氯酸钾受热分解前后二氧化锰的化学性质也不变”的操作和现象：_______________。
【得出结论】综合探究活动一、二的结果可知：加热氯酸钾与二氧化锰的混合物制取氧气实验中“二氧化锰充当          ”（“反应物”、“催化剂”或“生成物”）。
【反思与交流】上述实验中的滤渣若没有洗涤就进行称量，称量的质量会          （“偏大”、“不变”或“偏小”） 。

实验室有下列仪器和高锰酸钾、氯酸钾、石灰石、二氧化锰、稀盐酸五种药品及木块、火柴等实验用品。某化学兴趣小组想利用这些仪器和药品制取一些常见的气体，请回答下列问题：

（1）写出仪器①的名称：① _____________。
（2）王明用氯酸钾制取氧气，他应选用上述仪器中的__________，(填仪器标号)，还需要补充的仪器是_______，此方法反应原理（用化学方程式表示）是_______________________________；检查该装置气密性的方法是__________________________________________________________。
（3）刘俊要制取和收集二氧化碳，他已经选用了①和⑤，则他还需选用的仪器是__________ （填仪器标号）；同学们认为仪器⑤也可以用④代替，其优点是____________________________，该装置还可以用来制取的一种常见气体是_________。

实验室选用下图所示装置制取和收集气体，根据要求回答下列问题。

（1）写出图中带序号仪器的名称：
① ________________ ② ________________
（2）写出用过氧化氢和二氧化锰制取并收集氧气的正确装置组合：_______和_______(填标号，下同)，反应的化学方程式是____________________________________。C该装置还可以制取的气体是______，反应的化学方程式是___________________
（3）用装置C收集氧气，当看到______________________________________现象时，证明已经集满 。
（4）实验室常用无水醋酸钠和碱石灰的混合固体在加热条件下制取甲烷气体，发生装置可选择      （填序号）。甲烷气体难溶于水，密度比空气小，若选择用装置C收集，集满后应________（填“正”或“倒”）放在桌面上。甲烷（CH4）是西气东输的主要成分，完全燃烧生成水和二氧化碳，请写出甲烷完全燃烧的化学方程式_____________________________________________________________。

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   。

实验室有一瓶黑色粉末和一瓶标签已被腐蚀的无色液体（如图）。

将二者混合会产生无色气体。为了确定它们的成分，
甲、乙两位同学进行了探究。
【猜想1】甲同学认为无色气体是氧气，其理由是（用化学方程式表示）：
                                                             。
乙同学认为单从产生无色气体不能确定一定是氧气，需要进一步进行实验，请你设计实验进行验证无色气体是氧气。

实 验 步 骤	实 验 现 象	实 验 结 论
		无色气体是氧气。

如果实验验证了无色气体是氧气，那么黑色粉末在反应中起       作用。
【猜想2】乙同学认为无色气体不一定是氧气，可能是其他气体，其理由是（用化学方程式表示）                                       。
乙同学按自己的设想进行实验：取一定量的黑色粉末于试管中，加入过量的无色液体，当反应结束后，发现试管底部仍有黑色粉末。为确定此成分，请你设计实验进行验证：

实 验 步 骤	实 验 现 象	实 验 结 论
1．将试管中的物质过滤、洗涤、干燥。 2．点燃黑色粉末，在火焰上方罩一个涂有                 的小烧杯。		试管中剩余的黑色粉末可能是          。

 

今有A、B、C、D、E五种装置如下图所示。按要求回答问题（所选装置用字母回答）
   
（1）写出实验室中用A装置制取氧气的一个文字表达式（试管中有棉花）                            ，试管口向下倾斜的目的是                   。
（2）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气，应选用的发生装置是         其中二氧化锰是            ，写出发生反应的文字表达式                           。       
（3）检验氧气是否收集满的方法是                          

通过一年的化学学习，相信你已经初步掌握了实验室制取气体的有关知识。请结合图示回答问题。

（1）写出图中标示的仪器名称：①               ，②                     。
（2）实验室用KMnO₄制取O₂，应选用的发生装置为        （填字母序号，下同），收集装置可选用       （写一种即可），取用KMnO₄药品时，应选用仪器      ，写出该反应的化学方程式                                        。
（3）注射器C可用于检查装置E的气密性，步骤如下：
①向锥形瓶中加入少量水至               处。
②将注射器C连接到装置E的导管口处。
③缓慢拉动注射器C的活塞，观察到                ，表示装置E的气密性良好。
（4）实验室用装置E制取CO₂时，如用注射器C替换长颈漏斗，优点是                。
（5）通过查阅资料得知：氨气（NH₃）在加热条件下能与氧化铜反应生成铜、水和空气中含量最多的气体。小芳同学加热氯化铵和氢氧化钙的固体混合物制取氨气，她应选择的反应的发生装置是           。（填字母编号）请写出氨气和氧化铜反应的化学方程式                      。

通过学习，我们知道了常见气体的实验室制取方法和相关性质，我能根据所学知识回答下列问题：

（1）图1是实验室常用的制取气体的装置：

          图1

实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式是 ，所选用的发生装置是(填序号)，用 $C$装置收集氧气后，验满的方法是
。
（2）小丽欲使用图2装置收集较纯净的氧气，则应先将装置中装满水，再将气体从  （填" $a$"或" $b$"）端通入。

图2
（3）小丽用排新制的澄清石灰水的方法收集了半瓶氧气，然后将燃着的木炭伸入该集气瓶中继续做气体性质实验，我能观察到的现象是，
我能写出二氧化碳和澄清石灰水发生反应的化学方程式。
（4）炼铁的原理是利用一氧化碳与氧化铁反应。在实验室里，可用图3所示装置进行实验：实验中玻璃管内的粉末由红色变为色，该反应的化学方程式为，通过实验我可以得出的一氧化碳的相关化学性质是

图3

实验室常用下列装置研究气体的制取和性质，根据所学知识回答下列问题。   

(1)写出实验室制取氧气的一个化学方程式。利用该反应制取氧气发生装置应选(填字母，下同)。
(2)实验室制取二氧化碳应选择的气体发生装置是，若要得到干燥的二氧化碳，还需用到 $F$装置，则 $F$装置所盛试剂的名称是。
(3)一氧化氮气体难溶于水，在空气中容易发生下列反应 $2NO+O_2=2N{O}_2$，则收集一氧化氮气体时应该选用的装置是。
(4)实验室里若将制得的二氧化碳气体通入盛有澄清石灰水的 $F$装置中，始终未出现浑浊现象，则可能的原因是。

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　　。

结合下列图示装置，回答有关问题：

（1）写出图中标有字母的仪器名称：a   48   b  49  
（2）上述装置可用于实验室制取和收集某些气体：
①如果用高锰酸钾制氧气，应选用的发生装置是  50 （填序号），反应的化学方程
式               51       ，所选发生装置中还缺少          52  。
②若B中装有石灰石和稀盐酸，则该装置可用于制取  53 气体，收集该气体可选用 54 装置，检验该气体是否收满的方法是  55 。

钢丝棉是一种由低碳钢制成的细丝，直径约0.125﹣0.189毫米。小科利用钢丝棉探究铁制品锈蚀的条件，实验如下：

步骤一：取3个50mL活塞润滑性良好的注射器，检查气密性后备用。

步骤二：称取3团等质量的钢丝棉（每团体积约为6cm³），A保持干燥，B用少量蒸馏水润湿，C用少量食盐水润湿，分别放入甲、乙、丙注射器中。

步骤三：移动活塞，使它们均处于46mL刻度处，再用橡皮帽封住注射孔（如图所示）。

步骤四：每隔一定时间，观察到的实验现象如表。

	5分钟	20分钟	1小时	5小时
甲	无现象	无现象	无现象	无现象
乙	出现少许锈斑，活塞未明显移动	出现明显锈斑，活塞移动少许	锈斑增多，活塞移动明显	锈蚀严重，活塞处于39mL刻度处
丙	出现明显锈斑，活塞移动少许	锈斑增多，活塞移动明显	锈蚀严重，活塞处于39mL刻度处	锈蚀严重，活塞处于39mL刻度处

（1）检查注射器气密性：先用橡皮帽封住注射孔，用手向外拉动活塞，放手后观察到 　            　，则气密性良好。

（2）比较乙、丙实验现象得到的结论：　                              　。

（3）钢铁生锈还需要氧气，请你利用本实验数据计算出空气中氧气的体积分数为 　   　。

北塘化学兴趣小组同学对实验室制备氧气的若干问题进行如下实验探究。
（一）为探究催化剂的种类对氯酸钾分解速度的影响，A小组设计了以下对比实验：
a．将12．25g KClO₃与5．0g MnO₂均匀混合加热
b．将12．25g KClO₃与5．0g CuO均匀混合加热
（1）在相同温度下，比较两组实验产生O₂的快慢。通常采用的方法有：
①测相同时间内产生O₂的体积；②测                        。
（2）试计算：12．25g KClO₃中所含氧元素质量与多少克过氧化氢中所含氧元素的质量相等？（请写出计算过程）。
（二）为探究影响双氧水分解速度的某种因素，B小组记录了如下实验数据：

	双氧水的质量	双氧水的浓度	MnO2的质量	相同时间内产生O2的体积
I	50．0g	1%	0．1g	9mL
II	50．0g	2%	0．1g	16mL
III	50．0g	4%	0．1g	31mL

【数据处理及结论】
（3）本实验中，测量O₂体积的装置是           （选填下图1中的装置编号）。
（4）实验结论：在相同条件下，                 ，双氧水分解速率越快。
（5）C小组用如图2装置进行实验，通过比较                 也能达到实验目的。

（三）D小组在加热二氧化锰样品时，发现有气泡产生（如图3），于是他们对这个异常现象进行了探究。
     
（6）对气体成分的探究：加热二氧化锰样品，用燃着的木条靠近试管口，木条熄灭。将气体通入澄清的石灰水，发现石灰水变浑浊，产生的气体是            。
（7）对气体来源的探究：
【假设1】甲同学认为：该气体来自于试管中的空气，请你设计实验证明该假设是否成立。

实验步骤及现象	结论
按图3装置，加热空的试管，另一端的澄清石灰水没有变浑浊	假设           （填“成立”或“不成立”）。

【假设2】乙同学认为：二氧化锰样品中可能混有炭粉，炭粉发生反应生成了该气体。他通过查阅资料得知：氢氧化钠溶液会与该气体反应，从而可吸收该气体。于是他设计了如图4所示的装置进行实验，其中B装置的作用是检验A中的反应是否完全，则B中的试剂是            ，实验中观察到D处澄清石灰水变浑浊。他又用氮气代替空气（氮气不参与该实验中的任何反应），重复上述实验，发现D处澄清的石灰水也变浑浊。

【结论】通过乙同学的实验证明，二氧化锰中混有炭粉，炭粉与           反应产生了这种气体。

下列两组装置图都与我们学过的气体的制取和性质有关。
（1）根据下图（A～E）所给的装置，回答下列问题：

实验室用高锰酸钾制取和收集氧气，可选用的装置为          （填字母），反应方程式为                         ；实验室用过氧化氢制取和收集氧气，可选用的装置为           （填字母），反应方程式为                      ；实验室制取和收集二氧化碳，可选用的装置为        （填字母），反应方程式为                        。
（2）在实验室中，集气瓶被称做“万能瓶”，用它可以组装成各种用途的装置，请仔细观察下列（F～K）各个装置的特点回答下列问题：

①实验室若用F装置收集氧气，则氧气应从    口进入（填导管口的字母代号）。
②若要收集一定体积的二氧化碳气体，应选用        装置。
③若要除去一氧化碳中的少量二氧化碳，同时用该瓶收集较纯净的一氧化碳，应选用      装置。