初中化学解答题

2017年5月，我国在南海海域成功开采可燃冰。可燃冰外观像冰，主要成份是甲烷水合物（甲烷分子和水分子组成），可表示为 CH₄•nH₂O，在开采过程中，若甲烷泄漏会导致严重的温室效应。

某化学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣，设计实验探究：

[提出问题]甲烷燃烧后生成哪些物质？

[查阅资料]①含碳元素的物质完全燃烧生成CO₂，不完全燃烧生成CO；

②白色无水CuSO₄粉末遇水变蓝色；

③CO与人体内的血红蛋白结合，会造成人中毒缺氧。

[猜想与假设]猜想一：CO₂、H₂O．   猜想二：CO、H₂O；猜想三：CO₂、CO、H₂O

[实验探究]将甲烷在一定量的纯净氧气中燃烧的产物依次通过C﹣G装置（部分夹持、固定装置省略）进行验证：

（1）装置A、B中标有数字的仪器名称 ①　　，②　　。

若选用过氧化氢溶液和二氧化锰来制取氧气，应选用的发生装置是　　；该反应的化学方程式为　　；

（2）实验过程中观察到C中白色粉末变为蓝色，D、G中澄清石灰水变浑浊，F中红色粉末变成黑色，由此推断猜想　　成立。

（3）实验过程中D装置的作用是　　；该反应的化学方程式是　　。

（4）实验过程中用纯净O₂而不用空气的原因是　　。

（5）实验过程中C、D装置的顺序不能颠倒，原因是　　。

[反思与交流]日常生活中，使用含碳燃料一定要注意通风，防止　　中毒。

Ca（OH）₂变质得到Ca（OH）₂和CaCO₃的混合物。李琳同学设计了如图的实验装置来测定CaCO₃的含量。她用气密性良好的装置装上药品并通一会儿N₂后关闭止水夹，再打开分液漏斗活塞。提示：碱石灰（可以吸收CO₂和H₂O）、浓硫酸均足量，稀盐酸不考虑其挥发性。

（1）通入N₂的原因之一是N₂的化学性质　　（填“活泼”或“不活泼”）。

（2）甲装置中发生中和反应的化学方程式为　　。

（3）浓硫酸的作用是　　。

（4）测定CaCO₃的含量需要测定两个物理量，其中一个物理量为样品的质量。

①另一个物理量为　　（填序号）。

A．滴下的稀盐酸质量

B．反应前后乙装置增加的质量

C．反应前后丙装置增加的质量

D．反应前后丁装置增加的质量

②若去掉丁装置，测得CaCO₃含量　　（填“偏高”、“偏低”或“不变”）。

③甲装置中反应结束后打开止水夹再通入一会儿N₂的目的是　　。

（1）用稀盐酸和氢氧化钠溶液进行中和反应实验时，反应过程溶液pH变化曲线如图所示：

①该反应的化学方程式是 　　；

②该实验操作是将 　　（写溶质的化学式）溶液逐滴加入到另一种溶液中。

（2）若用稀硫酸代替（1）中的稀盐酸，将稀硫酸逐滴加入至盛有氢氧化钠溶液的烧杯中，当滴加到一定量并充分反应时，请对烧杯中溶质成分进行探究。

【提出问题】此时烧杯中的溶质成分是什么？

【猜想与假设】Ⅰ：Na ₂SO ₄Ⅱ： 　　Ⅲ：Na ₂SO ₄和NaOH

【实验与探究】

实验步骤	实验现象	实验结论
取少量上述烧杯中的溶液于试管中，滴加 　    　溶液		猜想Ⅲ正确

氧气在中学化学中有着举足轻重的地位。

（1）实验Ⅰ中仪器①的名称为　　，现象为铁丝剧烈燃烧，火星四射，产生　　色固体。

（2）实验Ⅱ为电解水制氧气，发生反应的化学方程式为　　。气体a在电源的　　（填“正”或“负”）极端产生。

（3）实验Ⅲ为测定空气中氧气含量的实验，在瓶内加入少量水、并将水面上方空间分为5等份，接下来的实验步骤依次为　　（填序号），最后打开弹簧夹。

①冷却到室温

②弹簧夹夹紧橡皮管

③点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞紧

铁钉是生活中常见的铁制品。学习小组对不同条件下铁钉的锈蚀和盐酸除锈时的反应进行了探究。

Ⅰ探究不同条件下铁钉的锈蚀

取四枚铁钉，按第图1所示进行实验。一天后观察到的现象如下表所示。

试管	a	b	c	d
实验现象	铁钉表面无明显变化	铁钉表面无明显变化	蒸馏水和空气交界处铁钉出现轻微锈蚀	食盐水和空气交界处铁钉出现较多锈蚀

（1）由试管a、b、c中的现象可知铁钉锈蚀的条件是　　。

（2）由试管c、d中的现象可以得出的结论是　　。

（3）切过咸菜的菜刀不及时处理，易生锈。防止切过咸菜的菜刀生锈，处理的方法是　　。

Ⅱ探究盐酸除锈时的反应

步骤1 将一枚表面部分锈蚀的铁钉置于试管中，向其中加入稀盐酸至浸没铁钉。观察到铁钉表面的铁锈逐渐消失，无锈处有气泡产生，溶液变为黄色。

步骤2 将“步骤1”中装有铁钉和盐酸的试管长时间放置后，观察到铁钉变细，溶液变为浅绿色。

[提出问题]①“步骤1”中铁锈消失发生了什么反应？

②“步骤2”中试管长时间放置后，溶液为什么会变色？

[查阅资料]①铁锈中主要含有Fe₂O₃；

②FeCl₃溶液呈黄色，FeCl₂溶液呈浅绿色；

③K₃[Fe（CN）₆]溶液为黄色，FeCl₃溶液遇K₃[Fe（CN）₆]溶液不变色，FeCl₂溶液遇K₃[Fe（CN）₆]溶液会生成蓝色沉淀。

[实验分析]铁锈消失是因为Fe₂O₃与盐酸发生了反应，该反应的化学方程式为　　。

[提出猜想]对于问题②，实验小组提出如下两个猜想：

猜想1：溶液变色是FeCl₃与铁钉表面产生的气体反应所致；

猜想2：溶液变色是FeCl₃与铁钉反应所致。

[实验验证1]对“猜想1”进行验证的实验过程用如图2所示装置进行实验，……。

（1）仪器X的名称为　　。

（2）实验是验证　　（填气体的化学式）与溶液中的FeCl₃是否发生反应。

[实验验证2]请设计实验对“猜想2”进行验证，简述实验过程（包括操作、可能的实验现象和对应的结论）：　　。（实验中必须用到K₃[Fe（CN）₆]溶液、FeCl₃溶液和铁钉）

某固体粉末可能含有氯化镁、硫酸钠、硝酸钠、硫酸铜和碳酸钙中的一种或几种，为确定其成分，某化学实验小组同学进行了如下实验。

回答下列问题：

（1）白色沉淀C是 　　（填化学式）。

（2）反应①的化学方程式为 　　。

（3）原固体粉末中一定含有的物质是 　　（填化学式），一定不含的物质是 　　（填化学式）。

化学在保证人类生存并不断提高生活质量方面起着重要的作用，利用化学综合应用自然资源，以使人类生活得更加美好。目前，人们使用的燃料大多来自化石燃料，如煤、石油、天然气等。煤的综合利用如图所示：

已知高炉内发生的主要化学反应如下：

C+O₂ $\frac{\underset{¯}{\mathit{高温}}}{}$CO₂

C+CO₂ $\frac{\underset{¯}{\mathit{高温}}}{}$2CO

3CO+Fe₂O₃ $\frac{\underset{¯}{\mathit{高温}}}{}$2Fe+3CO₂

（1）将煤隔绝空气加强热的过程是　　变化。

（2）粗氨水经提纯后可用作化肥，是因为含有植物所需的　　（填元素符号）。

（3）焦炭常作为炼铁工业的原料，请你分析焦炭在炼铁过程中的作用　　。

结合如图信息，回答问题（①～⑦为装置序号，a～d为导管口编号）。

（1）装置①中甲仪器的名称：　　；

（2）实验室制取二氧化碳，通常选择的发生装置是　　（填装置序号，下同），通常选择的收集装置是　　；

（3）在检验CO₂气体时，将气体通入到澄清石灰水中，观察到溶液变浑浊，请用化学方程式解释澄清石灰水变浑浊的原因：　　；

（4）实验室若用装置②作为制取氧气的发生装置，请写出其反应的化学方程式　　，若将上述②⑥⑦装置进行组装，则可以测定产生氧气的体积，那么该组合装置导管口的连接顺序是a→　　→　　→b（填导管口编号）。

某未知气体X可能含有CO、CH₄中的一种或两种，某同学设计实验进行探究。

查阅资料：

（ⅰ）加热时，CH₄能与CuO反应生成Cu、CO₂和H₂O；

（ⅱ）20℃时，Ca（OH）₂和Ba（OH）₂溶解度分别为：0.165g，2.1g

（1）仪器M的名称是　　，CH₄与CuO反应的化学方程式为　　。

（2）气体X成分的猜想与探究

猜想1：只有CO                 猜想2：只有CH₄猜想3：既有CO又有CH₄

①实验时，先往装置中通一段时间的N₂，再通入气体X后加热，实验中有下列变化。

变化1：A中玻璃管内黑色粉末逐渐变红            变化2：B瓶增重                 变化3：C中出现浑浊

根据变化　　（填“1”“2”或“3”），可知猜想1不成立。

②根据上述变化仍无法确定气体X的成分，还需要测定　　（填序号），并进行定量分析才能得出结论。

a．实验前A中CuO的质量             b．B瓶增重的质量            c．C瓶增重的质量

（3）讨论和反思

①C中用Ba（OH）₂溶液而不用Ca（OH）₂溶液的原因是　　。

②从环保的角度，该装置还应进行的改进是　　。

回答下列有关实验基本操作和设计的问题。

（1）量取18.0mL蒸馏水，最好选用的量筒规格是　　（填序号）。

A 5mL        B.10mL              C.25mL                 D.100mL

（2）向如图1所示烧杯中，加入适量的　　（填序号），可能引燃铜片上的白磷。

A．浓硫酸          B．硝酸铵                 C．氯化钠

（3）探究紫色石蕊变色规律的实验中，往点滴板1﹣6号的孔穴中先加入如图2所示的试剂，分别滴入2滴紫色石蕊溶液。其中作为空白对照实验的是孔穴　　（填孔穴编号）

（4）实验室常用较浓的过氧化氢溶液与二氧化锰制氧气。

①反应的化学方程式为　　。

②实验中，为了得到平稳的气流，最适合的装置组合（如图3）是　　（填序号）。

实验室有一瓶标签被腐蚀的无色溶液，是稀硫酸和氢氧化钠溶液中的一种。在老师的指导下，小红和小明用不同方法鉴定。

实验一：

实验步骤	实验现象	实验结论
小红取少量该溶液于试管中，向其中插入没有打磨的铝片	开始无明显现象，后产生	小红认为该溶液为稀硫酸
小明用pH试纸测定其pH	pH＝13	小明认为该溶液为氢氧化钠溶液

小红和小明操作均无误。

【提出问题】

该溶液到底是稀硫酸还是氢氧化钠溶液？

【查阅资料】

铝、氧化铝既能与酸反应，又可与强碱溶液反应，2Al+2NaOH+2H₂O＝2NaAlO₂+3H₂↑，氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠（ NaAlO₂）和一种氧化物。NaAlO₂易溶于水，其水溶液呈碱性，NaAlO₂与铝、氧化铝均不反应。

【分析实验得出结论】该溶液为　　溶液。

【交流反思】实验一中，小红所做实验开始无明显现象的原因是　　。（用化学方程式表示）

【拓展应用】有一种管道疏通剂，主要成分为铝粉和氢氧化钠粉末。工作原理是：利用铝和氢氧化钠遇水反应放出大量的热，加快氢氧化钠对油脂和毛发等淤积物的腐蚀，同时产生氢气增加管道内气压，利于疏通。

实验二：小明用如图所示的玻璃弯管模拟家庭下水道，并用动物脂肪和毛发堵在弯管处，他按照使用说明从左端管口加入管道疏通剂，并用胶塞堵住弯管左端上口，可能出现的现象为　　（填字母序号）。

A．产生大量气体

B．弯管内温度升高

C．堵塞物变软被气体赶出，落入烧杯中

实验三：为了证明烧杯中废液里是否还含有氢氧化钠，小明做了如下实验

实验操作	实验现象	实验结论
取少量澄清废液于试管中，滴入酚酞	溶液变红	废液中有氢氧化钠剩余

小红对小明的结论提出了质疑，理由是　　，小红把酚酞改用　　（填药品）进行实验，得出废液中还含有氢氧化钠。

管道疏通剂中氢氧化钠过量，可确保铝粉反应完全，并且过量的氢氧化钠对下水道有清污的作用。

（1）不同实验对反应速率有不同要求。某同学探究CO₂制取实验，按要求答题。

限选控制反应速率的方法：①反应物的浓度②反应物的状态

限选试剂：A．稀盐酸B．浓盐酸C．块状石灰石D．碳酸钠溶液E．粉末状石灰石

填写下表并回答相关问题。

实验名称	控制速率的方法	所选用的最佳试剂
灭火器反应原理	①	和D
CO2的实验室制法		A和C

写出灭火器反应原理的化学方程式　　。

（2）已知：CO₂和SO₂既有相似性，又有差异性。

实验一：水槽中滴入紫色石蕊，将收集满两种气体的试管同时倒立于其中，片刻后实验现象如图所示，说明相同条件下的溶解性：SO₂　　（填“＞”或“＜”）CO₂，试管内溶液变成　　色。

实验二：已知镁条在CO₂中剧烈燃烧的化学方程式为：2Mg+CO₂ $\frac{\underset{¯}{\mathit{点燃}}}{}$2MgO+C．试推测镁条在SO₂中燃烧的现象为：剧烈燃烧，　　。

如图是实验室气体制取、净化、干燥常用装置图，请根据所给装置图回答问题：

（1）请写出图中标号①的仪器名称： 　　；

（2）实验室用高锰酸钾制取氧气，选取的发生装置为 　　（填字母代号），请写出该反应的化学方程式 　　，若用D装置收集氧气，验满方法是 　　；

（3）小聪同学在检验二氧化碳时，发现澄清石灰水始终不变浑浊，查找原因得知，制取二氧化碳时所用盐酸浓度过大。为除去二氧化碳中混入的氯化氢体和水蒸气，得到纯净、干燥的二氧化碳，小聪设计了除杂实验。已知：Na ₂CO ₃+H ₂O+CO ₂═2NaHCO ₃．请你完成装置连接：A→ 　　→ 　　→D。

规范使用仪器是实验成功的保障，结合如图所示玻璃仪器，回答问题。

（1）可用作热源的是　　（填序号），若往仪器E中加入块状固体，则应先将该仪器　　（填“平”“立”或“斜”）放。

（2）若用仪器A和D稀释浓硫酸，则D的作用是　　，若用仪器A和D进行过滤操作，还必须用到上述的一种仪器是　　。（填名称）。

（3）若某气体只能用F装置收集，则该气体的密度比空气小，且　　。

某化学兴趣小组同学做了实验后在整理实验室时，得到白色固体药品，查阅药品记录单可知，可能是碳酸钠、碳酸氢钠和硫酸钠中的两种物质的混合物。为探究其成分，进行如下探究活动：

[猜想与假设]针对其组成：

猜想一：含有Na₂CO₃和Na₂SO₄；

猜想二：含有Na₂SO₄和NaHCO₃；

猜想三：含有　　。

[实检探究]

实验Ⅰ：取白色固体于试管中加热，将产生的无色无味气体通入澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊。

实验Ⅱ：取加热后的白色固体于试管中加足量的盐酸后，再滴加氯化钡溶液，立即产生白色沉淀。

[实验分析及结论]

（1）实验Ⅰ中，产生无色无味气体反应的化学方程式为　　。实验Ⅱ中，滴加氯化钡溶液产生白色沉淀反应的化学方程式为　　。

（2）实验Ⅰ中可判断猜想　　不成立。

综合实验Ⅰ、Ⅱ，可判断猜想　　不成立。

[拓展延伸]

若Na₂SO₄溶液中混有少量的NaHCO₃，提纯Na₂SO₄溶液的实验方案是　　。