初中化学基本的实验技能探究题

下图所示为实验室常用的实验装置：

据此回答下列问题：
（1）写出带标号①仪器的名称：①              。
（2）实验室通常用稀盐酸和石灰石反应制取CO₂，选用的气体发生装置和收集装置分别是    和    （填序号），该反应的化学方程式为                 ，检验该气体收集满的方法是                                           。
（3）F装置可用来测量生成的CO₂气体的体积，其中在水面上放一层植物油的目的是                          。

某校化学研究性学习小组共同探究制取气体的原理、方法及性质的有关实验。
1）甲同学将所学气体制取的知识整理如下，请你帮助他完成相关内容。

① 写出图中有标号仪器的名称：a                   ；b                   。
② 甲同学若选用高锰酸钾制取氧气，他应选择的发生装置是           （填序号，下同），如果他想得到较纯净的氧气，应选择的收集装置是          。
③ 甲同学若选用B装置来制取氧气，其反应的化学方程式为                  。
④ 实验室可用加热氯化铵和熟石灰两种固体混合物的方法制取氨气。则实验室制取氨气应选择的发生装置是           。
2）乙同学设计的实验装置(如右下图所示)，既可用于制取气体，又可用于探究物质的性质。

① 当打开K₁、关闭K₂时,利用I、Ⅱ装置可进行的实验是            （填序号）。
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，利用I、Ⅲ装置可以检验生成的二氧化碳，反应的化学方程式为                                   。

根据下图所示装置回答问题：

（1）用A装置制取氧气,反应的化学方程式为                                   。
（2）实验室若用B装置来制取二氧化碳时，往长颈漏斗中应加入             。若用G来收集二氧化碳，二氧化碳应从        进（选“a”或“b”）。
（3）制取二氧化碳最好选择的发生装置是       （选择“B”或“C”），与另一个装置相比，其优点是：                                 。
（4）硫化氢是一种无色且有臭鸡蛋气味的气体，能溶于水，实验室用硫化亚铁跟稀硫酸反应制取硫化氢气体。实验室制取H₂S气体时，发生装置应选用       ，收集装置应选用__________ (填仪器编号)。
（5）红旗水泥厂化验室，为了测定某矿山石灰石中碳酸钙的质量分数，取石灰石样品与足量稀盐酸在烧杯中反应（假设石灰石样品中杂质不与稀盐酸反应也不溶于水。）
有关实验数据如下表：

	反应前	反应后
实验数据	烧杯和稀盐酸的质量	石灰石样品的质量	烧杯和其中混合物的质量
160 g	12 g	167.6 g

 
求该石灰石中碳酸钙的质量分数。

下图甲～丁是实验室制取氧气的装置图。

（1）写出仪器的名称：①        、②        。
（2）甲、乙装置都可用于实验室制氧气，用乙装置制氧气的优点是       （填字母）。
A．节约能源                B．可较快获得氧气
C．可随时添加药品          D．操作简单、安全
（3）丙、丁装置都可用于实验室收集氧气。下面是对两种收集方法的相关比较（使用容积相同的集气瓶收集氧气）。

比较的方面	排水法	向上排气法	结论
方法可行性	O2难溶于水，且不与水反应。	O2的密度比空气_____（填“大”或“小”），且不与空气中的物质发生反应。	两种方法均可行。
收集O2的纯度	分别用排水法和向上排空气法收集两瓶氧气（A和B）， 放入两支相同的蜡烛，可观察到B瓶内的蜡烛熄灭较早。	结论______。

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）

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：     。

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            。

结合图所示实验装置回答问题：

（1） B装置由导管、橡皮塞、          和             组成。
（2）实验室若用高锰酸钾制较干燥氧气，反应的化学方程式______________________，可选用的发生和收集装置是____________（填标号）。实验过程中，若发现试管破裂了，可能的原因是____________________________（写一点）。
（3）装置B与D组合，可以制取的一种气体是____________，反应的化学方程式______________________；能用D装置收集该气体的原因是___________________________。用D装置收集该气体，当观察到__________________时，才能把导气管放入集气瓶中。

）以下是我们熟悉的实验室制取气体的发生装置、收集装置以及净化装置（装置⑦中碱石灰为固体氢氧化钠和氧化钙的混合物）。请根据装置图回答下列问题：

（1）甲同学在实验室用大理石与稀盐酸反应制取干燥的CO₂，应选用的装置组合是      。
某学生在上述装置的基础上进行改进，又设计了下图所示的四套装置来制取CO₂，其中在制取时不能使反应随时发生或停止的装置为       。

（2）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气时，过氧化氢溶液应从装置②中的
          （填仪器名称）加入，二氧化锰起     作用。反应的化学方程式为                    。
（3）加热固体碳酸氢钠或固体碳酸氢铵都能产生CO₂，其方程式分别是：

某同学选用加热碳酸氢钠的办法制取少量的CO₂，他不选用碳酸氢铵的理由是      。

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

(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)。

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？_____________。

实验室制取氧气是同学们必须掌握的实验技能。请回答：

（1）E操作名称叫                           ；
（2）小欣用上图BC装置制取氧气。
检查装置气密性：①先将B装置中导管浸入水中，然后双手紧握容器外壁
②先双手紧握容器外壁，然后将B装置中导管浸入水中
正确的是选择               （填序号）。
实验过程中发生的化学反应式为                              ；
如何判断C中氧气已收集满？（写出操作及现象）                       。
（3）小美用上图AD装置制取氧气。
实验数据的变化与以下四幅图像中的三幅相符，其化学反应式为____________，与此实验过程不相符的图像是 ____ _ （填序号）。

收集氧气的操作过程是：等集气瓶中的水排完后，一只手扶稳集气瓶，另一只手首先小心地将导管从瓶口移开，然后_________________________________，最后把集气瓶正放在桌子上。

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。

(14分)实验室获取氮气有很多种途径，常见的有3种方法。
方法一：将氨气（NH₃）通过赤热的装有氧化铜的玻璃管，生成铜、氮气和水蒸气，除去水蒸气后测得氮气的密度为1．2508g/L。
方法二：将空气通过灼热的铜，得到较纯净的氮气和氧化铜粉末,测得该气体的密度为1．2572g/L。 进行实验时可选择的实验仪器如下图所示（省略夹持装置与加热装置）。

为保证所得氮气尽可能纯净，除了使用铜外，还可以向装置           （选填装置编号）中加入              （填名称）以除去其它杂质气体。
方法三：将亚硝酸钠（NaNO₂）和氯化铵的饱和溶液加热，氮元素全部转化为氮气。下图是实验室用这种方法制N₂，并测定生成N₂体积的装置（部分装置略去），请回答相关问题。

【查阅资料】
（1）NaNO₂+NH₄ClNaCl+N₂↑+2H₂O
（此反应会放出大量的热）；
（2）B部分中冰盐是冷凝作用   
【实验探究】
①   ；
②20℃时，取含溶质0．21g饱和NH₄Cl溶液放入烧瓶，连接装置；
③调节水准管，使其与量气管中液面相平，记录量气管中水面读数为12．0mL；
④打开分液漏斗活塞，逐滴滴入饱和NaNO₂溶液，加热至反应发生，移走酒精灯；
⑤烧瓶中不再产生气泡时，关闭活塞；
⑥待冷却至室温，调节两边液面高度相平，记录量气管中水面读数为100．0mL；
⑦处理剩余药品，整理实验台。
【实验分析及数据处理】
（1）加入药品前必须进行的实验①是                               ；
（2）步骤④中，移走酒精灯的目的是                              ；
（3）计算生成氮气的质量和密度。 （4分，计算过程中以及最终数据均保留2位小数）
【解释与结论】
1892年，英国科学家瑞利（Rayleigh）发现，采用方法二得到的氮气在相同条件下比其他方法得到的纯氮气密度总是偏大5‰左右。若实验设计与操作均无错误，且氮气已完全干燥，请解释产生这一现象的原因是                                  （已知：相同条件下，气体的相对分子质量越大，密度就越大）                     
【反思与评价】
（1）装置中A部分的分液漏斗与蒸馏瓶之间连接的导管所起的作用是     
C
防止NaNO₂饱和溶液蒸发           B．保证实验装置不漏气
C．使NaNO₂饱和溶液顺利滴下        D．防止溶液冲入U形管
（2）科学家瑞利仅仅是从小数点第三位数的差别，发现了新物质。这启示我们在今后的学习 和生活中要学习科学家的                  ．
A．严谨求实的科学态度和敢于怀疑的批判精神
B．科学研究中遇到疑惑就趁早放弃，不要浪费时间
C．不能因为微小的差异而放过一次成功的机会
D．要相信权威，权威一定是正确的