初中化学书写化学方程式、文字表达式、电离方程式实验题

小明在冬天输液时发现护士在输液管上加了一个如图所示的装置，护士告诉他这是一次性输液加热棒，可以消除药液温度与体温的差异。加热棒里的成分到底是什么呢？科学研究小组通过上网查阅资料发现：一次性输液加热棒内的主要成分是还原性铁粉、炭粉和氯化钠等物质。该加热棒内是否真的含有这几种物质呢？科学研究小组设计了如下实验：

（1）探究加热棒内是否含有氯化钠

①将加热棒内的物质放入烧杯中，加入足量的水充分溶解、过滤，得到滤渣和滤液。

②取适量滤液于试管中，滴加适量的硝酸钡溶液和稀硝酸，无明显现象，

　                         　（填写正确的实验操作及现象），证明滤液中含有Cl^﹣。

在老师的指导下通过进一步的实验证明滤液中还含有Na⁺，从而确定含有氯化钠。

（2）探究加热棒内是否含有铁粉

小明用磁铁靠近滤渣，发现部分黑色粉末被吸引。但被吸引的黑色物质也有可能是四氧化三铁。

小明通过如图装置探究黑色物质是否含有四氧化三铁，该物质鉴定的原理是：Fe₃O₄+4H₂3Fe+4H₂O。

当观察到 　                 　这一现象时，排除了四氧化三铁存在的可能性。

小英同学认为这还不能确定铁粉的存在，因为除了四氧化三铁外，钴粉、镍粉也是能被磁铁吸引的黑色粉末。研究小组的同学在查阅资料的基础上，进行如下实验：取适量被吸引的黑色物质于试管中，加入足量的稀盐酸，充分反应后，向试管中加入足量的过氧化氢溶液（能将Fe²⁺转化为Fe³⁺），然后滴加硫氰化钾溶液。溶液变为血红色，证明溶液中有Fe²⁺，得出加热棒中含有铁粉这一结论。

（3）探究加热棒内是否含有炭粉

点燃不能被吸引的黑色粉末，并将产生的气体通入足量澄清石灰水，石灰水变浑浊，得出加热棒内含有炭粉这一结论。请写出此操作过程中确认炭粉存在的化学方程式：　     　、　                        　。

综合上述实验，小明验证了加热棒内的主要成分。

加热棒为什么能够起到加热作用呢？小明还将进一步探究。

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

我国“十四五”规划已经明确“2030年前实现碳达峰”的目标。碳达峰是指二氧化碳的排放达到峰值，不再增长。如图为自然界中CO₂的循环图，图中箭头指向表示产生（排放）或消耗CO₂的途径。回答下列问题：

（1）途径①需要消耗空气中的 　   　。

（2）途径②中，枯枝败叶中的纤维素[化学式为（C₆H₁₀O₅）_n]在微生物作用下彻底转化为CO₂和H₂O，该转化中消耗O₂与产生的CO₂分子个数比为 　   　。

（3）途径④通过光合作用吸收CO₂的量白天 　   　夜晚（填“大于”或“小于”）。

（4）途径⑤消耗的化石燃料是 　 　（填“可”或“不可”）再生资源。

（5）降碳的一种途径是在合适的催化剂条件下，将二氧化碳与氢气反应使碳全部转化为乙烯（C₂H₄）、同时生成另一种化合物。请写出反应的化学方程式 　              　。

（6）某年通过不同途径产生或消耗碳量的相对值如下表所示：

途径	①	②	③	④	⑤	⑥	⑦
相对值	0.6	60	60	121.8	5.5	92	90

据表可知，这一年大气中碳量增加了 　 　（用表中相对值计算）。为达成“2030年前实现碳达峰”的目标，下列措施不可行的是 　 　。

A.开发新能源

B.植树造林

C.禁止使用化石燃料

进一步分析上表回答：人口增多是否是大气中碳量增加的主要因素，并说明理由 　                                       　。

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　              　。

“垃圾是放错的资源”。碘循环工艺不仅能吸收SO₂，减少环境污染，而且还可以得到仅含一种元素的化工原料X，流程如图所示：

（1）流程中可循环利用的物质是 　   　。

（2）膜反应器中发生的是分解反应，X的化学式是 　 　。

（3）反应器中发生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。

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 　                         　。

“珍爱生命，远离毒品”，冰毒是一种危害性很大的毒品，其主要成分是甲基苯丙胺（化学式为C₁₀H₁₅N）。某化学学习小组模拟对毒品的销毁，利用所制得的氧气燃烧冰毒，并检验所生成的二氧化碳气体，设计了如图实验。

本次实验只提供了如下化学试剂：5%的过氧化氢溶液，二氧化锰固体，浓硫酸，NaOH溶液，Ca（OH）₂溶液，冰毒。请回答下列问题：

（1）仪器a的名称是 　    　。

（2）为了完成此实验，除了选择装置B以外，还应选择的装置组合是 　     　（填装置序号字母）。

（3）连接好装置，在加入药品前还必须进行的操作是 　             　。

（4）检验二氧化碳时所发生反应的化学方程式为 　                    　。

钨（W）是一种重要的战略金属。实验室需用干燥的H₂还原WO₃制备金属W，所用装置如图所示。已知Zn粒中往往含有ZnS杂质，焦性没食子酸溶液可用于吸收氧气。回答下列问题：

（1）装置①中用到的仪器有长颈漏斗、带导管的橡胶塞和 　   　，其反应的化学方程式有：　                   　、ZnS+2HCl═ZnCl₂+H₂S↑。

（2）装置②的作用是安全瓶防倒吸，则a连接 　   　（选填b、c、d或e）。

（3）装置③中盛装NaOH溶液，其作用是 　                      　。

（4）装置④⑤中盛装的溶液依次是 　                     　、　          　。

（5）装置①是启普发生器的简易装置，关闭活塞K后装置①中反应很快停止，其原因是 　                                                          　。

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）。

如图A～H是实验室制取某些常见气体的装置示意图。请完成下列相关问题。

（1）写出图中仪器②的名称 　　；

（2）实验室要制取一瓶干燥的氧气所选择的装置是 　　（填序号）；

（3）实验室制备CO ₂的化学方程式为 　　，若用装置H收集CO ₂气体，产生的气体应从 　　（填"a"或"b"）端通入；

（4）用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳，选取装置C或D相对于装置B在操作方面的优势为 　　；若选择装置D用双氧水和二氧化锰制备氧气，能否体现该优点 　　（填"能"或"否"）；

（5）用排水法与排空气法收集CO ₂及相关性质的比较（分别用体积相同的2个集气瓶收集）。

已知：向收集满CO ₂的集气瓶内倒入等体积适量澄清石灰水，并振荡。二氧化碳纯度越高，澄清石灰水先变浑浊后变澄清的时间越短。

比较项目	排水法	向上排空气法
收集方法可行性分析	CO 2气体生成和从水面逸出的速率远大于其溶解和与水反应的速率。	，且不与空气发生反应。
收集过程分析	集满现象： 　　。	"验满"分析：因气体无色，是否集满难确定，即便用燃着的木条移近容器口熄灭，也难以证明空气完全排尽。
石灰水变浑浊又变澄清所需时间分析	时间较短。	时间较长。

由上述实验可得结论：①二氧化碳可用排水法或向上排空气法收集；

②与排空气法相比，排水法的优点是 　　。

某小组利用如图装置制备CO₂，并模拟自然界中CO₂的循环。回答下列问题。

（1）装置B中仪器①的名称是 　 　。

（2）实验室用稀盐酸和石灰石制取CO₂，反应的化学方程式为 　              　，发生装置是 　 　（填字母序号）。

（3）为制得CO₂的水溶液，CO₂应从装置C的 　 　（填“m”或“n”）端通入。

（4）将CO₂的水溶液转移至烧杯，并组装装置如图D所示，置于阳光下一段时间，观察到有气泡产生，检验该气体的方法是 　                                    　。

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 　                                    　。