初中化学氢气、一氧化碳、甲烷等可燃气体的验纯试题

水是由氢、氧两种元素组成的化合物。这一结论是科学家们在大量实险的基础上得出的。

（1）实验室中常用锌粒和稀硫酸反应来制备氢气。请从图1装置中选择并组装一套制取干燥氢气的装置，正确的连接顺序为　　 （用接口处字母填写）。

（2）研究氢气的燃烧实验是人们认识水组成的开始。

①氢气在点燃前一定要　　。

②氢气在空气中燃烧时，若在火焰上方罩一冷而干燥的小烧杯，可观察到的现象是　　。在相同条件下，欲使1L氢气完全燃烧，所需空气至少约为　　L。

（3）科学家们又用“电解法”证明了水的组成（装置如图2所示，电极不与水及生成的气体反应）。电解时，水中需加入少量的NaOH，其作用是　　。 通电一段时间后，发现甲、乙两量筒中收集的气体体积比略小于1：2，其原因可能是　　 （写出一条即可）。

（4）拉瓦锡还用另一实验证明了水的组成。

他让水蒸气通过一根烧红的铁质枪管，结果得到了氢气，同时枪管表面有黑色固体（磁铁矿的主要成分）生成。该反应的化学方程式为　　。

（5）用“氢气还原氧化铜”实验也可以证明水的组成（图3）。装置A中的玻璃管和其中物质在反应前后的质量差为m₁，装置B和其中物质在反应前后的质量差为m₂，据此可计算出水中O、H元素的质量比为　　（用含 m₁、m₂的代数式表示）。实验时该比值往往略小于8：1，原因可能是　　（写出一条即可）。

（6）碘与锌在常温下反应速度很慢，若滴入几滴水则反应剧烈，水在此的作用是　　。

轻质碳酸钙的成分是CaCO₃，是无味的白色粉末。它应用于铜版纸、邮票纸等纸制品中，可以提高纸制品的稳定性、硬度和耐热性。它在国内的工业生产方法主要是碳化法，生产流程如下：

（1）步骤③中包含的操作名称是             。
（2）上述步骤中，发生化合反应的化学方程式为                  。
（3）石灰石与轻质碳酸钙的差别是                （写出一条）。

同学们对实验“煅烧石灰石”展开了探究。资料：石灰石中的杂质高温不分解且不与稀盐酸反应

①为证明石灰石已分解，三位同学设计方案如下：
I．甲同学按图一所示进行实验（煤气灯能达到石灰石分解的温度），观察到烧杯内壁石灰水变浑浊，写出石灰水发生反应的化学方程式  （1）   。
II．乙同学按图二所示进行实验，观察到B中液体变  （2）   色，A实验的作用  （3）    。
III．丙同学取一定质量的石灰石煅烧，一段时间后发现固体质量减轻，证明石灰石已分解。
你认为哪位同学的方案不合理？并写出理由         （4）            。
②为证明石灰石是否完全分解？丁同学对丙同学煅烧后的固体又进行了如下探究

实验步骤	实验现象	结 论
（5）	有气泡产生	石灰石未完全分解

水是生命的源泉，下列变化与水相关。请回答：
①二氧化碳溶于水发生反应的化学方程式是  （1）   。
②自来水厂净水过程中常用到活性炭，其作用是  （2）   。
③铁丝在氧气中燃烧时，集气瓶内放少量水的目的是    （3）     。
④除去粗盐中泥沙等难溶性杂质的实验步骤：

I. 操作a的名称是  （4）   ；
II. 三个步骤都用到的玻璃仪器是  （5）   。
⑤甲和乙两种固体物质（不含结晶水）的溶解度曲线如下图所示，回答下列问题：

I．在 （6） ℃时，甲和乙两种物质的溶解度相等。
II．t₁℃时，将50g固体甲加到50g水中，充分搅拌后所得溶液的质量为 （7） g。
III．甲的饱和溶液中含有少量的乙，由该液体得到固体甲采用的方法是 （8）  。
IV．若将甲物质的不饱和溶液变为饱和溶液，下列说法正确的是 （9）  。
A．溶剂的质量一定变小      B．溶质的质量可能不变
C．溶质的质量分数一定变大   D．溶液的质量变大
⑥下图是对20℃一定质量的丙溶液进行恒温蒸发结晶的实验过程，请回答：

I．蒸发前原溶液是 （10） （填“饱和”或“不饱和”）溶液；m的数值是 （11） 。
II．依据上述实验，你认为丙的溶解度随温度变化的趋势是 （12） （填字母）。
A．随温度升高而增大  B．随温度升高而减小   C．无法判断

某固体A在一定条件下可发生如图所示的变化：

（1）它们各是什么物质？（写化学式）
A                      ，B                     ，
C                      ，D                     。
（2）写出指定反应的化学方程式：
A→E                                。
B→E                                。

用碳、一氧化碳还原氧化铜的仪器、装置如下图。（连接装置的橡皮管省略）

请回答以下问题：
① 一氧化碳还原氧化铜的实验中，除A装置外，还需选用的仪器、装置组合是           （填字母），选用该仪器、装置的目的是            、             。
② 碳还原氧化铜的实验中（将A中的酒精灯换成酒精喷灯），反应的化学方程式是                 。
③ 用碳和一氧化碳还原氧化铜的两个实验中，装置A中观察到的现象是              。
④ 现有一包混有少量碳粉的氧化铜粉末，为了测定其碳粉的质量分数，称取m g样品进行高温加热，实验过程中获取两组数据：
Ⅰ．反应前后仪器a中质量减少x g；
Ⅱ．吸收生成物的仪器中质量增加y g。
假设反应充分，称量准确，你认为应选择哪组数据进行计算会更为合理准确？你的理由是          ，请列出计算碳粉质量分数的式子            。（用m、x、y表示）。

某学习小组准备探究气体的测定和数据处理方法。
【提出问题】利用碳酸钙与稀盐酸反应来测定生成CO₂的量。
【实验设计】通过下列两个实验分别测定CO₂的质量和体积。

实验一                               实验二
【分析处理】
实验一：
① 将小烧杯中的稀盐酸分几次加入到大烧杯中，并不断搅拌，判断反应后盐酸过量的依据是             。
② 若稀盐酸足量，计算理论上能产生二氧化碳的物质的量              。（根据化学方程式进行计算）
实验二：
③ 先连接好装置，再            （填操作），然后装好药品，最后将20mL稀盐酸快速推入锥形瓶中。若缓慢推入，则可能造成的后果是               。
④ 实验记录如下（表中数据在相同温度、相同压强条件下测定）：

时间/min	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
注射器读数/mL	60.0	85.0	88.0	89.0	89.5	89.8	89.9	90.0	90.0	90.0

根据以上实验过程和数据综合分析，最终生成CO₂的体积是             mL。
【反思与评价】
⑤ 经过分析，下列说法错误的是             。
A．实验一的操作简单，便于读数
B．实验一最终得到的数据和通过计算得出的理论值完全相等
C．实验二在密闭体系内反应，更环保
D．实验二中若将碳酸钙粉末改成块状的大理石，更安全

天然气的主要成分是甲烷（CH₄)，化学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣，请你参与探究与分析：
【提出问题】甲烷在氧气中燃烧后生成哪些物质？
【知识储备】含碳元素的物质在氧气中完全燃烧生成CO₂，不完全燃烧生成CO；无水CuSO₄遇水变蓝色。
【猜想与假设】

产 物 猜 想	甲	乙	丙	丁
CO2、H2O	CO、H2O	NH3、CO2、H2O	CO2、CO、H2O

你认为      同学的猜想是错误的，理由是                   。
【实验探究】为了验证上述猜想与假设，将甲烷在一定量的氧气中燃烧的产物依次通过下列装置：
 [
① A、B装置的顺序               （填“能”或“不能”）颠倒。
②实验中用纯净氧气而不用空气的原因是             。
③实验中观察到A中无水CuSO₄粉末由白色变为蓝色，B、D中澄清石灰水变浑浊，C中黑色粉末变成光亮的红色，由此推断                同学猜想成立。
④请写出B中澄清石灰水变浑浊、C中黑色粉末变成红色的化学方程式：             、             。
【反思与交流】为避免有毒的CO污染环境，所以含碳元素的物质燃烧必须满足的条件
是                 。

火星大气中含有一种称为硫化羰（羰音tāng）的物质，其化学式为COS。已知硫化羰与二氧化碳的结构相似，但能在氧气中燃烧，下列有关硫化羰的说法正确的是

A．硫化羰是氧化物

B．硫化羰的化学性质与二氧化碳的化学性质完全相同

C．硫化羰可用作灭火剂

D．硫化羰是由碳元素、氧元素和硫元素三种元素组成的

实验室模拟炼铁的实验装置如图所示 试回答下列问题：

（1）写出有标号仪器的名称：a．          ，b．         
（2）实验中看到的实验现象为：玻璃管中的粉末            ，试管里的澄淸石灰水            ．
（3）玻璃管中反应的化学方程式为             ．
（4）加热氧化铁之前，先通一会儿一氧化碳的作用是              ．
（5）该实验设计装置C的目的是               ．

右图是某同学对二氧化碳部分知识构建的网络图(部分反应条件和部分生成物省略)。请按下列要求填空：

（1）写出a燃烧的化学方程式___________________
（2）物质b主要成分中阴离子是_________________（写离子符号）；
（3）物质c中C、H、O三种元素的质量比是_______________；
（4）d的化学式为              。标出物质e化学式中带点元素的化合价________________
（5）碳原子的结构示意图为___________，碳单质包括金刚石、石墨和C₆₀等，试写出碳在空气中完全燃烧的化学方程式____________________
（6）碳的单质有多种，具有下列结构的碳单质中，能作电极的是________。A和B的物理性质有很大差异的微观原因是______________

将氮气、一氧化碳、二氧化碳的混合气体先通过足量澄清石灰水，再通过足量灼热的氧化铜，最后剩余的气体是（ ）

A．氮气

B．二氧化碳

C．一氧化碳

D．二氧化碳和氮气

对右图实验的分析说明不正确是

A．该实验说明一氧化碳具有还原性

B．该实验说明生成物二氧化碳的密度比空气大

C．该实验说明一氧化碳和氧化铜的反应需要加热

D．该实验可以防止一氧化碳污染空气，同时充分利用能源

以下是实验室常用的部分仪器。

①     ②    ③     ④      ⑤      ⑥        ⑦           ⑧
（1）仪器③的名称是         ；
（2）用过氧化氢溶液和二氧化锰混合物制氧气时，选用的发生装置是                ，反应的化学方程式为              。要收集0.64g氧气，需要H₂O₂的质量是      g
（3）同学们用浓盐酸和块状石灰石反应制取二氧化碳，并将得到的气体通入澄清石灰水中，始终没有发现澄清石灰水变浑浊。小英认为澄清石灰水已经变质；小青认为得到的CO₂中混有      气体。他们为了证明自己的猜想进行了如下实验：
①小英将气体通入到新制的澄清石灰水中，但仍未发现澄清的石灰水变浑浊；
②小青取         与块状石灰石反应制取的CO₂，并将产生的气体通入原澄清石灰水中，变浑浊，请写出石灰水变浑浊的化学方程式                           。
（4）乙炔是一种无色、无味、难溶水的气体，密度和空气接近，收集乙炔气体可选用的装置是             。

草酸钙(化学式为CaC₂O₄，相对分子质量为128)是一种难溶于水的白色固体，受热能分解。小红同学为了探究其在加热条件下发生的变化，进行如下实验：取12.8g草酸钙固体在不断加热的条件下测得剩余固体的质量随时间变化如下图所示。请回答下列问题：

（1）t₁～t₂时问段内固体质量减少的原因是产生了一种极易与血红蛋白结合的有毒气体，该气体的化学式为             ；同时生成一种白色固体，它与大理石的主要成分相同，则该段时间内反应的化学方程式为                                      。
（2）t₂～t₃时间段内固体质量不变的原因是                             。
（3）t₃～t₄时间段内反应的化学方程式为                               。
（4）小强和小明另取12. 8g草酸钙固体加热一段时间后，对剩余固体的成分进行探究。
【查阅资料】CaC₂O₄能与稀盐酸反应，其反应的化学方程式为：CaC₂O₄+2HCl=CaCl₂+H₂C₂O₄；草酸(H₂C₂O₄) 是一种可溶于水的酸；澄清的石灰水能使紫色石蕊变蓝。
【设计方案并实验】

同学	实验操作	实验现象	结论
小强	取少量固体放入烧杯中，加适量水并搅拌。静置后，取上层清液于试管中，滴加紫色石蕊溶液	溶液变蓝色	剩余固体中一定含有       。 一定不含有           。 可能含有          。
小明	另取少量固体放入试管中，加足量稀盐酸	有气体产生	剩余固体中一定含有       。

【交流与讨论】三位同学经交流后认为，该剩余固体与图中          时间段的物质成分相同。