初中化学书写化学方程式、文字表达式、电离方程式实验题

如图是实验室制取气体的常用装置。请回答。

（1）用A装置制取氧气发生反应的化学方程式为 　              　。

（2）用B装置制取氧气所需的药品是 　           　。用该装置制取氧气时，若要得到平稳的气流，可将仪器①更换成 　             　。

（3）制取二氧化碳气体若需随时控制反应的发生和停止，可选择的装置组合是 　 　。

天然气（主要成分为CH₄）作为清洁能源，正逐步走进城乡居民生活。

（1）“西气东输”工程利于国家能源和产业结构调整，极大改善了沿线居民生活质量。

①为防止传输天然气的钢管被腐蚀，可采取的措施有 　    　（写出一种）。

②CH₄完全燃烧的化学方程式是 　         　，该过程 　 　（填“释放”或“吸收”）能量。

③天然气的使用可有效减少酸雨形成。下列现象与酸雨有关的是 　 　。

A.石刻文物被腐蚀

B.全球海平面上升

（2）工业上以CH₄为原料生产H₂，制取原理如图所示：

已知变换塔、洗涤塔发生的主要反应依次是：CO+H₂OCO₂+H₂，CO₂+H₂O═H₂CO₃。

①“转化炉”中有H₂产生，参加反应的CH₄与H₂O的质量比＝　 　。

②“洗涤塔”中气体从塔底通入，水从塔顶喷淋。这样操作的优点是 　     　。

③若有32g CH₄参与反应（假设各步反应都完全转化），理论上可制得 　 　g H₂。

（3）我国是世界上首个成功试采海域可燃冰的国家。可燃冰是CH₄被H₂O分子形成的笼包裹，在海底低温和高压作用下形成的结晶物质。

①可燃冰样品常存放于液氮储存罐中，其原因是 　                    　。

②可燃冰有多种结构，某H型可燃冰的化学式为CH₄•9H₂O，分析其结构发现：平均34个H₂O分子构成6个笼，每个笼只容纳一个CH₄或H₂O分子。这6个笼内容纳的CH₄与H₂O分子个数比是 　   　（填最小整数比）。

请根据下列实验装置图回答问题。

（1）写出标号仪器的名称：①是 　 　，②是 　 　。能用装置E收集的气体应具有的性质是 　    　。

（2）实验室用过氧化氢溶液和MnO₂混合制O₂时MnO₂的作用是 　    　。收集较纯净的氧气，装置可用 　 　（填字母）。用锌与稀硫酸反应制取氢气的化学方程式为 　                  　。

（3）实验室可用铜片与浓硝酸在常温下反应制取少量二氧化氮（NO₂）。通常状况下，二氧化氮是红棕色气体，溶于水时与水反应生成硝酸和一氧化氨（NO）。

①制取NO₂的发生装置可用 　   　（填字母）。

②收集NO₂不用装置F的原因是 　                 　（用化学方程式表示）。

天然气广泛应用于生产生活，其主要成分是甲烷（CH₄）。

Ⅰ.天然气是重要的能源

（1）天然气属于 　    　（填“可再生”或”不可再生”）能源。

（2）室温下，充分燃烧1g天然气和1g煤，产生的CO₂及热量的对比如图所示。据图分析，与煤相比，用天然气作燃料的优点有 　                          　。

（3）甲烷可直接应用于燃料电池，电池工作时的能量转化方式为 　             　。

Ⅱ．天然气是重要的化工原料

（4）甲烷和二氧化碳在高温下催化重整（Ni作催化剂）可制得CO和H₂。该反应的化学方程式为 　                             　。

（5）甲烷无氧催化重整可获得碳氢化合物X，X的相对分子质量为106，且碳、氢元素的质量比为48：5，则X的化学式为 　    　。

阅读科普短文，回答相关问题。

钠元素在自然界中分布很广，储量极为丰富，常以氯化钠、碳酸钠、硫酸钠等物质存在。

19世纪初，英国化学家戴维在实验室中首次制得了金属钠。

钠是一种银白色金属，质软，密度为0.97g•cm^﹣3，熔点为97.8℃。金属钠的性质很活泼，能与许多物质发生化学反应。钠暴露在空气中，与氧气反应生成氧化钠（Na₂O），钠在空气中燃烧，生成淡黄色的过氧化钠（Na₂O₂）；钠遇水立即发生剧烈反应，生成氢氧化钠和氢气。因此，实验室常将钠保存在煤油中。

金属钠的用途广泛。钠和钾形成的合金熔点低，常温下呈液态，可用作快中子反应堆的热交换剂。利用钠的强还原性，在一定条件下可以将钛（Ti）、锆（Zr）等稀有金属从其氯化物中置换出来。

工业上通常采用电解熔融氯化钠的方法制取单质钠。

（1）自然界中钠元素以 　 　（填“单质”或“化合物”）形式存在。

（2）钠保存在煤油中，是为了防止钠与空气中的 　   　反应而变质。

（3）过氧化钠中的阴离子为O₂^2﹣，1个O₂^2﹣离子含有的电子数为 　   　。

（4）钠钾合金用作快中子反应堆的热交换剂，利用钠钾合金良好的 　    　（填字母）。

a.导电性

b.导热性

c.延展性

（5）写出高温下钠与四氯化钛反应的化学方程式：　                  　。

金属材料在日常生活、工农业生产和科学研究中有着广泛的用途。

（1）钢铁是使用最多的金属材料。生铁和钢是含碳量不同的两种铁合金，其中生铁的含碳量 　 　（填“大于”或“小于”）钢的含碳量。

（2）在钢中加入不同的合金元素可以提高其性能，例如，加入钨可以增强合金钢的耐磨性等。用黑钨矿制备钨的过程如图所示：

（注：钨酸是难溶于水的黄色固体。）

①钨酸钠中钨元素的化合价为 　 　。

②填写下表。

步骤	化学方程式	基本反应类型
Ⅱ		复分解反应
Ⅲ		分解反应
Ⅳ

过氧乙酸（CH₃COOOH）作为一种消毒剂，在新冠防疫中发挥了重要作用。

（1）组成。下列关于过氧乙酸的说法，正确的是　 　（填字母）。

a.属于有机物

b.H、O原子个数比为2：1

c.碳元素的质量分数最大

（2）变化。过氧乙酸不稳定，能分解为乙酸（CH₃COOH）和氧气。写出该反应的化学方程式：　                                        　。

（3）制备。实验室中用如图1所示装置制备过氧乙酸，反应原理为CH₃COOH+H₂O₂CH₃COOOH+H₂O。

①浓硫酸的作用是　      　。

②该反应须控制在40℃左右进行，可用　     　对三颈烧瓶进行加热。

（4）拓展。除过氧乙酸外，NaClO等含氯消毒剂也可有效灭活新冠病毒。利用如图2所示装置电解饱和NaCl溶液可制取少量NaClO消毒液。电解过程中，a极区生成Cl₂，b极区生成气体单质M和NaOH。

①气体M具有可燃性，其化学式为　   　。

②Cl₂与NaOH反应生成NaClO、NaCl和H₂O，该反应的化学方程式为　              　。

含有镁的合金广泛应用于航空航天领域，回答下列问题：

（1）取少量光亮的镁条于试管中，向其中加入稀盐酸，观察到 　 　的现象可推断二者发生了化学反应。

（2）若验证镁与稀盐酸反应后的溶液中有盐酸剩余，下列实验设计可行的是 　 　。

A.取生锈的铁钉于试管中，加入反应后的溶液

B.取少量反应后的溶液于试管中，滴加AgNO₃溶液

C.取少量反应后的溶液于试管中，滴加稀氢氧化钠溶液

（3）向镁条中加入过量稀盐酸，完全反应后，再加入过量氢氧化钠溶液，生成5.8g氢氧化镁沉淀。

①写出加入氢氧化钠溶液时，生成氢氧化镁沉淀的化学方程式 　              　；

②计算镁条与稀盐酸完全反应后生成MgCl₂的质量为 　 　g。

如图是实验室制取气体常用的装置，请回答下列问题：

（1）仪器①的名称是 　 　，该仪器 　 　加热（填“能”或“不能”）。

（2）实验室用加热氯酸钾与二氧化锰混合物的方法制取氧气，反应的化学方程式为 　                  　，若用E装置收集氧气，则气体从导管口 　    　进（选填“a”或“b”）。

（3）用石灰石和稀盐酸反应制取气体，反应的化学方程式为 　               　。

（4）实验室用锌与稀硫酸反应制取氢气，应选择的发生装置和收集装置是 　   　。

实验室利用如图所示装置进行相关实验，请回答下列问题：

（1）指出图中仪器g的名称 　    　。

（2）实验室制取二氧化碳，发生反应的化学方程式 　                         　。

（3）实验室常用加热氯化铵和熟石灰的混合物的方法制取氨气，由于氨气极易溶于水，且密度比空气小，所选择的发生装置为 　 　。

（4）如用F装置收集氢气，气体应从 　    　进入。（填"a或b"）

阅读下列短文并回答问题。

氢在太阳中的核聚变放出大量光和热，是太阳能的来源，掌握可控核聚变技术对人类未来文明发展至关重要。2021年5月，中科院“人造太阳”EAST实验装置创造了氘、氚核聚变在1.2亿摄氏度下运行101秒的新纪录，为世界核聚变研究的发展作出巨大贡献。

氢气是高热值清洁燃料，目前主要通过电解水和天然气重整的方法获取氢气，其中天然气重整制氢的一种原理为：CH₄+H₂OCO+3H₂，CO+H₂OCO₂+H₂。氢氧燃料电池已被用作汽车驱动电源，H₂和O₂在电池内部（含有H₂SO₄或KOH等物质的溶液）发生反应产生电能。另外，CH₄、C₂H₅OH等也可用作燃料电池的燃料，它们在燃料电池中的反应本质上与它们在O₂中的燃烧相同。

原子名称	质子数	中子数	核外电子数
氘（dao）	1	1	1
氚（chuān）	1	2	1

（1）氘、氚原子的构成如表，它们都属于氢元素的原因是 　   　相同。

（2）上述短文出现的物质中，属于碱的是 　   　（填化学式）。

（3）电解18g H₂O理论上能获得 　 　g H₂。

（4）上述天然气重整制氢原理的两个反应中，化合价保持不变的元素是 　 　。

（5）燃料电池工作时H₂SO₄溶液中起导电作用的离子是 　 　（填化学符号）。

（6）CH₄在O₂中充分燃烧的化学方程式是 　                         　。

初步学会运用简单的装置和方法制取某些气体，是初中生化学实验技能应达到的要求。

（1）某学习小组将实验室制取常见气体的相关知识归纳如下。

气体	制取方法（或原理）	发生装置	收集装置
O2	方法1：加热	均可选择A装置（可根据需要添加棉花）	均可选择 　   　装置（填代号）
	方法2：加热氯酸钾和二氧化锰的混合物
	方法3：利用过氧化氢溶液	均可选择 　     　装置（填代号）
CO2		反应原理：化学方程式为

（2）该小组同学将制取的O₂和CO₂（各一瓶）混淆了，设计如下方案进行区分。

实验方案	实验现象	实验结论
方案1：将带火星的木条分别伸入两个集气瓶中	若带火星的木条	则该瓶气体是O2
方案2：向两个集气瓶中分别滴入少量的 　     　溶液，振荡	若溶液变浑浊	则该瓶气体是CO2
方案3：向两个集气瓶中分别倒入少量的水，振荡后再加几滴紫色石蕊溶液	若紫色石蕊溶液变 　 　色	则该瓶气体是CO2
……	……	……

（3）实验室制取气体的过程主要包括：a.选择制取装置；b.验证所得气体；c.明确反应原理。你认为这3个过程的合理顺序应为 　   　（填代号）。

下列装置常用于实验室制取气体。

（1）仪器①的名称是 　    　。

（2）用装置甲制取氧气，采用该收集方法的依据是 　    　。用收集的氧气做铁丝燃烧实验，应预先在集气瓶中加入少量的 　   　。

（3）用装置乙制取气体，实验结束时，为防止水槽里的水倒流，应采取的操作是 　                                  　。

（4）在加热条件下，用醋酸钠（CH₃COONa）固体与碱石灰中氢氧化钠反应制取甲烷，同时生成碳酸钠，应选用的装置是 　   　（填“甲”或“乙”），反应的化学方程式为 　                                    　。

为方便推测某些复杂物质的化学性质，可将其化学式改用常见物质的化学式表示。如碱式碳酸铜[Cu₂（OH）₂CO₃]可改为Cu（OH）₂•CuCO₃，推测其兼具Cu（OH）₂和CuCO₃的化学性质。

（1）举重运动员常用碱式碳酸镁[Mg₂（OH）₂CO₃]粉末抹在手掌以增大摩擦力。

①参照上述方法，碱式碳酸镁的化学式可改写为 　                   　。

②该物质兼具 　    　（填“酸”或“碱”）和碳酸盐的化学性质。

③该物质分解的化学方程式为Mg₂（OH）₂CO₃2X+H₂O+CO₂↑，X的化学式为 　     　。

（2）某种茶垢清洁剂的主要成分为过碳酸钠（可表示为2Na₂CO₃•3H₂O₂）。将过碳酸钠溶解于热水中，有大量气泡产生，其原因是 　            　；当不再产生气泡后，往溶液中加入足量澄清石灰水，反应的化学方程式为 　                        　。

用如图实验（夹持仪器已略去）研究铁的性质。

（1）实验1，观察到蜡片熔化，说明铁具有的性质是 　    　。

（2）实验2，反应的化学方程式为 　                 　。