初中化学气体的干燥（除水）探究题

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                 。

某校80周年校庆举行社团开放日，化学社的同学在老师的指导下，设计了如下实验装置进行气体制取和性质实验的探究：

（1）请写出仪器名称a        b
（2）实验室制取氧气时，可选用的发生装置是      （填写装置的字母代号，下同），实验室制取二氧化碳气体时发生的化学反应方程式为                   ，收集二氧化碳的装置是   。
（3）如图E所示，向烧杯中倾倒二氧化碳，下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，说明二氧化碳具有的化学性质是                             。
（4）若装置A中反应剧烈，从实验安全角度考虑，不宣采取的措施有           （填序号）
① 用容积较小的锥形瓶    
② 将长颈漏斗换成针筒减慢液体的滴加速度
③ 加热反应物            
④ 降低液体反应物的浓度
（5）同学用图中A、F、G装置组合制取二氧化碳气体并验证相关性质．F装置中反应现象是          ，发生的化学反应方程式为                     ，G装置中发生的化学反应方程式为                   ．

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：     。

某化学小组的同学们使用下列装置探究气体的制取和性质：请回答问题：

（1）A中制取气体的化学方程式为                               ；
（2）B中，将二氧化碳气体缓缓的倒入放有燃着蜡烛的烧杯中，观察到的现象是：下层的蜡烛先熄灭，上层的蜡烛后熄灭。说明二氧化碳具有             性质，这一性质在实际生活中的应用为           。
（3）小明在做铁丝在氧气中燃烧的实验时，为了防止集气瓶壁炸裂，正确的操作是                  。
（4）小明对铁丝在氧气中燃烧为什么会火星四射进行探究。他将镁和不同含碳量的铁丝
(镁和铁直径均为0. 4mm)放入氧气中燃烧，并将现象记录在下表中。

物质	镁	含碳0.05％的铁	含碳0.2％的铁	含碳0.6％的铁
燃烧时 的现象	剧烈燃烧，发出 耀眼白光，无火星	剧烈燃烧 极少火星	剧烈燃烧 少量火星	(未填)

①你认为表中未填的实验现象是                         。
②造成铁丝在氧气中燃烧时火星四射的主要原因是                     。

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         。

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

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）

下图所示的实验装置我们常用：

（1）实验室制取氧气的一个化学方程式是                                     。根据该反应原理我选用制取氧气的发生装置是       （填装置字母代号，下同），收集装置是        。
（2）检查装置B气密性的方法是                                             。
（3）用这些装置还可以进行实验探究。例如：碳酸氢钠（NaHCO₃）是一种常见的盐。碳酸氢钠受热分解产生三种化合物，其中一种是碳酸钠。我猜想另外两种生成物是            ；为了证明我的猜想，我选择上述装置中的A和         进行验证。

某化学兴趣小组对某品牌牙膏中摩擦剂成分及其含量进行探究，查阅资料如下：
1、该牙膏摩擦剂由碳酸钙、氢氧化铝组成；
2、牙膏中其它成分遇到盐酸无气体生成；
3、碱石灰的主要成分为生石灰和氢氧化钠固体。
利用下图所示装置（图中夹持仪器略去）进行实验，充分反应后，测定B中生成的BaCO₃沉淀的质量，以确定碳酸钙的质量分数。请回答下列问题：

（1）B中反应生成BaCO₃的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（2）C装置的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（3）下列各项措施中，不能提高测定准确度的是　　　　　　（填序号）。

A．在加入盐酸之前，应排净装置内的CO2气体

B．滴加盐酸不宜过快

C．在A~B之间增添盛有浓硫酸的洗气装置

D．在A~B之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置

（4）有同学认为该装置测定出来的碳酸钙质量分数会偏低，他的理由是             
 　　　　　　　　　，解决方法是            　　　　　　　     。
（5）某同学认为不必测定B中生成的BaCO₃质量，将B中的Ba（OH）₂溶液换成浓H₂SO₄ ，通过测定C装置反应前后的质量差也可以测定CaCO₃的质量分数。实验证明按此方法测定的结果明显偏高，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（6）实验中准确称取8.00g样品三份，进行三次测定，测得BaCO₃平均质量为3.94g 。请计算样品中碳酸钙的质量分数。（写出计算过程）

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。

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．

实验室常用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气，写出反应的文字或符号表达式：                                。
小芳发现，氯酸钾与氧化铜混合加热，也能较快产生氧气，于是进行如下探究：
【提出猜想】除二氧化锰、氧化铜外，氧化铁也可以作氯酸钾分解的催化剂。
【完成实验】按下表进行分析：测定分解温度(分解温度越低，催化效果越好)。

实验编号	实验药品	分解温度(℃)
①	氯酸钾	580
②	氯酸钾、二氧化锰(质量比1：1)	未测
③	氯酸钾、氧化铜(质量比l：1)	370
④	氯酸钾、氧化铁(质量比1：1)	390

【分析数据、得出结论】
（1）由实验_____________与实验④对比，证明猜想合理。
（2）已知实验所用的三种物质中，催化效果最好的是二氧化锰，则实验②的分解温度            370（填“>”、“=”或“<”）。
【反思】
（1）若要证明氧化铁是该反应的催化剂，还要验证它在化学反应前后质量和             不变；
（2）已知氯酸钾的熔点为356℃，结合上表数据，你认为加热氯酸钾和氧化铁的混合物制氧气最适宜的装置是          （填字母）

（3）同种催化剂，颗粒大小可能影响催化效果，请设计实验方案进行验证

下图为实验室中常见的气体的制备、除杂和性质实验的部分仪器，试根据题目要求，回答下列问题：

（1）请写出能用装置乙制备的一种气体的化学方程式                      。检查装置乙气密性的方法是                                                  。
（2）小明同学想研究一氧化碳的还原性，通过查阅资料知道：草酸（H₂C₂O₄）与浓硫酸混合加热会产生一氧化碳，反应方程式为：H₂C₂O₄^加热CO↑+ CO₂↑+ H₂O
①用草酸制取CO，你认为应选择的发生装置是        （填“甲”、“乙”或“丙”）。
②要用干燥、纯净的一氧化碳还原氧化铁并测定气体生成物的性质，合理的连接顺序是：草酸加热后的气体生成物

③能证明CO气体具有还原性的实验现象是                            。
④小明还想计算12g氧化铁样品中氧化铁的质量分数，他收集了以下两组数据（假设所有能发生的反应都反应完全）：
数据一：根据参加反应的草酸的质量计算出制得了一氧化碳5.6g。
数据二：反应前后C装置中的盛有澄清石灰水的装置增重6.6g。
请选择合理的一组数据，计算出12g氧化铁样品中氧化铁的质量分数为      （最终结果精确到0.1%）。

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__________________。