初中化学基本的实验技能探究题

某中学化学兴趣小组根据下图装置进行实验室制取气体的探究。

请你参与并回答：
（1）写出指定仪器的名称：a、______ ____，b、______    ___；
(2)用高锰酸钾制氧气的化学方程式为                            ，用C和D装置进行实验时，发现水槽中的水变成紫红色，原因是            。
（3）实验室在常温下用块状电石与水反应制取微溶于水的乙炔气体，如果用如图所示装置收集乙炔，气体应从________（“a”或“b”）端管口通入。

某探究小组拟在实验室用下图所示装置和药品制取气体：

请回答下列问题：
（1）A装置中收集气体的仪器名称是。
（2）能够实现气体发生和收集的正确装置是。该装置中制气体的反应方程式是。
（3）某研究小组拟用装置A中的发生装置产生 $C{O}_2$。实验时需要溶质质量分数为9.8%的稀硫酸138g，则需要用量筒一次性量取溶质质量分数为98%，密度为1.84g/mL的浓硫酸mL（准确到小数点后一位），才能配制出该稀硫酸。

下面是实验室用双氧水和二氧化锰制取氧气及探究其化学性质的装置图：

请回答：
（1）写出标号①仪器的名称是。
（2）实验室制取氧气应选用的发生装置是；收集装置可选用 $D$装置，理由是；如果用 $E$装置收集氧气，气体应从（填" $a$"或" $b$"）进入。
（3）写出实验室制取氧气的化学方程式。
(4)观察 $F$装置中的实验现象：红磷在氧气中剧烈燃烧，产生大量白烟，这是因为生成了（填化学式）的固体小颗粒的缘故。
(5) 写出 $G$中乙炔 $\left(C_2{H}_2\right)$完全燃烧的化学方程式。

实验室部分仪器或装置如图所示，请回答下列问题．

（1）实验室常用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳气体，发生装置可选择图中的（填仪器字母）进行组装，反应的化学方程式为。

（2）在制取过程中，小雨同学选用 $F$装置收集二氧化碳，并用燃着的小木条放在瓶口验证二氧化碳是否收集满，结果发现小木条始终不灭，说明该瓶气体没有集满．出现上述情况的原因可能是1，2，3（写出其中3条）．
（3）采用上述方法制取的二氧化碳中常含有氯化氢气体和水蒸气．为获得纯净、干燥的二氧化碳气体，可选用图所示的 $H$装置和 $I$装置进行除杂和干燥，导管口连接的正确顺序是：气体→→ $F$．
（4）在实验室中制取氢气，发生装置与制二氧化碳的相同，收集方法可采用（填"向上"或"向下"）排空气法．若用如图 $J$所示装置采用"排空气法"收集氢气，请在图中将导管补画完整．

某同学做“证明鸡蛋壳的主要成分是碳酸盐，并收集纯净的气体”的实验。设计了如下方案进行实验：

（1）写出所标仪器的名称：①       、②       。  
（2）描述A中发生的现象：                。
（3）根据我们所学的知识，你认为A装置和        装置相连并产生什么现象时就足以说明鸡蛋壳的主要成分是碳酸盐？                。
（4）该同学想要收集一瓶纯净的该气体，再进一步验证它的性质。连接上述装置的顺序是：a→____→____→____→____→____（填写各接口字母）。其中，C装置的作用是_
          _，有关反应的化学方程式： 。
（5）写出用A装置还可以制取的日常生活中一种常见气体的化学反应方程式：             。并说出它的一个重要用途               。

（1）根据下列实验装置图，回答有关问题：

①实验室用I装置制取蒸馏水，仪器a的名称，冷水应从进出．
②装置II是实验室经常用于固体药品称量使用的托盘天平．称量时，应将称量物放在（选填（左盘）或"右盘"）；如果称量时使用了游码，且将称量物放反，则所称的样品质量的数据比实际值（选填"大"、"不变"或"小"）．
③装置III是实验室制备气体的常用气体发生装置和收集装置，仪器b的名称是；若用 $Mn{O}_2$与 $H_2{O}_2$制氧气， $Mn{O}_2$在反应中的作用是；（选填"能"或"不能"）用此收集装置的收集方法收集 $C{O}_2$．
（2）扎西同学在化学兴趣小组中提出一个猜想："根据学习过的化学反应 $CaC{O}_3+C{O}_2+H_{2}O=Ca{\left(HC{O}_3\right)}_2$可以知道， $N{a}_{2}C{O}_3$ $C{O}_2$发生反应"．
为了确定扎西同学猜想是否正确，兴趣小组在老师的指导下，通过实验探究的方法，完成了对该猜想的判断．请你完成兴趣小组在实验探究活动中的部分实验报告．
【实验目的】探究 $N{a}_{2}C{O}_3$溶液与 $C{O}_2$的反应
【实验药品】 $N{a}_{2}C{O}_3$溶液、饱和的 $NaHC{O}_3$溶液、大理石、 $CaC{l}_2$、 $CaO$、稀盐酸、稀硫酸、浓硫酸、澄清石灰水

【查阅资料】 $NaHC{O}_3$与 $Ca{\left(O{H}_{}\right)}_2$发生反应： $2NaHC{O}_3+Ca{\left(OH\right)}_2=CaC{O}_3\downarrow +N{a}_{2}C{O}_3+H_{2}O$．碳酸氢钠与氯化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀、氯化钠、水和二氧化碳．
【实验装置】

【实验操作步骤与现象】
①制取二氧化碳时应选用上述的  　（填药品的名称）
②将制取的 $C{O}_2$通过饱和的 $NaHC{O}_3$溶液洗气瓶的目的是．
③使过量的 $C{O}_2$通过装置III，充分反应后，将其中所得的溶液取出3mL于试管中，然后向试管中加入试剂（请从以上给出的药品中选择）
a．当试管中现象时， $N{a}_{2}C{O}_3$溶液与 $C{O}_2$没有发生反应
b．当试管中现象时， $N{a}_{2}C{O}_3$液与 $C{O}_2$发生了化学反应，其反应的化学方程式　  　 
【结论】通过实验探究，扎西同学的猜想是正确的．
【应用】你能否依据此化学反应的规律，再写出一个类似的化学反应方程式（写上述已有的两个反应不得分）：．

某小组在学习"二氧化碳制取的研究"课题时，探究了二氧化碳气体的收集方法。
【查阅资料】
通常状况下， $1$体积水约能溶解 $1$体积二氧化碳，所得溶液 $PH$约为 $5.6$。
【提出问题】
二氧化碳能不能用排水法收集？
【实验设计与操作】
实验一、在通常状况下，测定二氧化碳溶液水所得溶液调查PH，判断二氧化碳在水中溶解度的体积。

（1）甲装置中反应的化学方程式是。
（2）实验时，需先将甲装置中的空气排尽。其操作是：开启弹簧夹、关闭弹簧夹，打开活塞，滴加稀盐酸至空气排尽。检验空气已排尽的方法是.
（3）关闭 $K_1$，打开 $K_2$, $K_3$。待丙装置中收集半瓶气体时，关闭活塞 $K_2$和 $K_3$，充分振荡丙装置。然后用 $pH$计测得如下数据：

物质	丁装置中溶液	丙装置中溶液
$pH$	$6.50$	$5.60$

分析可知，在丙和丁装置中所溶解二氧化碳的体积（填"大于""小于""等于"）丙和丁装置中溶液的总体积。

（4）实验中，乙装置的作用是。若没有乙装置，则测出的溶液 $pH$会。
实验二：在通常状况下分别测定排空气法和排水法收集的气体中氧气的体积分数，从而得到二氧化碳的体积分数。
（5）用氧气测量仪测得收集的气体中氧气体积分数随时间的变化关系如图（起始时氧气的体积分数都以 $21\%$计），则最终两种方法收集的气体中二氧化碳体积分数较大的是(填"排空气"或"排水")法，两种方法收集的气体中二氧化碳体积分数的差值是。

【结论与反思】
（6）由实验一、二分析，你认为二氧化碳（填"能"或"不能"）用排水法收集，能减少二氧化碳在水中溶解度的措施是。（写一条即可）

(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              。

化学课外小组设计了如图一套气体发生收集装置，以探究该装置的多功能性．
（1）甲同学认为装置Ⅰ可作为实验室制取 $O_2$的发生器，则Ⅰ的 $a$仪器中可加入， $b$仪器加入，反应的化学方程式为，装置Ⅱ中从管口进气即可作为 $O_2$的收集装置．
（2）乙同学认为利用装置Ⅰ可作为实验室制二氧化碳的发生器，则Ⅰ中 $a$仪器可加入， $b$中加入．如果制 $H_2$则Ⅱ中从管口进气即可收集 $H_2$．

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 　            　。

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：     。

下列装置常用于实验室制取气体。根据给出的装置回答下列问题：

（1）指出编号仪器名称：①               ，②                。
（2）利用C装置收集氧气的最佳时刻是                                 。
用收集到的氧气完成硫粉燃烧实验后，还需向集气瓶内加入适量氢氧化钠溶液，目的是：   （用化学方程式表示）。
（3）制取并收集二氧化碳应选择的装置是                 （从A——E中选择），若改用F装置收集二氧化碳，则气体应从         端进入。
（4）将纯净的二氧化碳气体通入盛有蒸馏水的洗气瓶一段时间后，测得该装置中溶液的pH  （填“＞”、“＜”或“=”）7。

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                                          。