初中化学实验题

某课外化学兴趣小组到华蓥山石林研学旅行，震惊于溶洞内千姿百态的石笋、钟乳石。回校后查阅教材，知道溶洞都分布在石灰岩组成的山洞中。石灰岩的主要成分是碳酸钙，当遇到溶有二氧化碳的水时，会反应生成溶解性较大的碳酸氢钙，其反应方程式为： $\mathit{CaC}{O}_3+C{O}_2+H_{2}O\begin{array}{c}\underset{¯}{\underset{¯}{\begin{array}{cc}& \end{array}}}\\ \end{array}\mathit{Ca}（\mathit{HC}{O}_3{）}_2$。当溶有碳酸氢钙的水遇热或压强突然变小时，溶解在水里的碳酸氢钙就会分解，重新生成碳酸钙沉积下来。

【提出问题】兴趣小组在研究溶洞成因后提出：

在碳酸钠溶液中通入二氧化碳气体也会发生类似的反应吗？

推测反应方程式为： $N{a}_{2}C{O}_3+H_{2}O+C{O}_2\begin{array}{c}\underset{¯}{\underset{¯}{\begin{array}{cc}& \end{array}}}\\ \end{array}2\mathit{NaHC}{O}_3$

【猜想与假设】同学们做出了如下猜想：

猜想一：碳酸钠、二氧化碳和水会发生反应。

猜想二：　 　。

【查阅资料】①碳酸氢钠受热会分解产生碳酸钠、水和二氧化碳；

②碳酸钠与碳酸氢钠相互不反应。

【实验方案设计】

第一步：制备检测样品。向盛有 $N{a}_{2}C{O}_3$溶液的烧杯中通入一定量的二氧化碳后，通过系列的操作制得了固体，并干燥固体待用。

第二步：将第一步制得的固体加热，以检验固体中是否有碳酸氢钠。

实验装置如图一所示，在加药品前应先检查装置 　 　。

完成上述操作后，将固体样品放入试管并加热。

【证据和推理】一段时间后，观察到烧杯内澄清石灰水变浑浊，这说明猜想 　 　成立。请写出澄清石灰水变浑浊的化学方程式 　 　。

【实验反思】同学们实验后讨论认为此实验设计不严密，使澄清石灰水变浑浊的二氧化碳或许来自碳酸钠分解。于是补充设计了图二的实验装置进行探究。

同学们在大试管里放碳酸钠（直接受热），小试管里放碳酸氢钠（间接受热）。一段时间后，出现 　 　（选填下列选项中编号）的现象，则证明碳酸氢钠受热分解，碳酸钠受热不分解。由此推出图一装置产生的二氧化碳来自于碳酸氢钠的分解。

A．	烧杯A中澄清石灰水变浑浊，烧杯B中澄清石灰水不变浑浊
B．	烧杯A中澄清石灰水不变浑浊，烧杯B中澄清石灰水变浑浊
C．	烧杯A和烧杯B中澄清石灰水均变浑浊
D．	烧杯A和烧杯B中澄清石灰水均不变浑浊

【探究结论】碳酸钠、二氧化碳和水会发生反应。

（1）如图1是某学习小组在实验室制取气体时准备的一些装置，据图回答：

①实验室用高锰酸钾制取并收集较纯净氧气应选用的装置是　　（填序号）。

②选用装置B、C组合在实验室制取CO₂，其验满的方法是　 　，若改用装置F制备CO₂，其优点是　 　。

（2）小雨同学在探究Al、Fe、Cu三种金属的活动性实验中，设计方案如图2：

①B试管中观察到的实验现象有　　。

②A试管中小雨在很长时间内都未观察到预期的实验现象，其原因可能是　　。

③实验成功后，小雨把两支试管中所有物质一并倒入烧杯中，充分反应后，烧杯中仍有不溶性固体，为此，小雨继续展开探究。

[提出问题]不溶性固体中含有哪些成分？

[实验并得出结论]过滤，向滤出的不溶性固体滴加足量的稀硫酸，有气泡冒出，则该不溶性固体中一定含有的物质是　　，一定发生反应的化学方程式是　　。

[反思与评价]小军同学用表面积相等的以上三种金属片分别与等浓度等体积的稀盐酸反应完成同样的探究，却意外发现铁片中加稀盐酸后，溶液变为黄色，试分析其原因：　　（用化学方程式回答）。

[拓展应用]小军实验结束后，将废液集中，经检测其中盐酸过量，还需处理至pH＝7后排放，处理废液时除需pH试纸外可供选择的下列物质中不适合的是　　 （填序号）。

a．NaOH溶液    b．AgNO₃溶液 c．NaHCO₃溶液 d．生石灰    e．石蕊试液

如图是实验室制取气体的常见装置。请回答下列问题：

（1）仪器①的名称是　　。

（2）用A和F装置制取氧气，反应的化学方程式是　　。向气体发生装置内装入药品前应进行的操作是　　。实验过程中发现收集的气体不纯，原因可能是　　（写出一点即可）。

（3）制取二氧化碳的发生装置可选用B或C．使用B装置时，长颈漏斗末端管口应伸入液面以下，原因是　　。与B相比，C装置的优点是　　（答一点即可）。若用G装置收集二氧化碳，检验二氧化碳收集满的方法是　　。

气体制取是化学实验基本技能之一。

（1）实验室制H₂的化学方程式是　 　。实验室用固体制O₂的化学方程式是　 　。

（2）从图中选用4个装置来制取较纯净的CO₂气体。①正确的接口顺序从左到右依次为：a接　 　；②所选装置有一处明显的错误是　 　，B中盛放的液体是　 　。

（3）用图中的F装置可以制造十分有趣的“化学喷泉”。将胶头滴管中的NaOH溶液挤进圆底烧瓶时，很快看到长导管顶端产生“喷泉”现象。烧瓶中发生反应的化学方程式是　 　。若将烧瓶内的CO₂换成下列四种气体中的　 　仍可产生“喷泉”现象（填序号）。

A．SO₂       B．H₂       C．CO       D．HCl

化学是一门以实验为基础的科学。回答下列问题：

（1）实验室中常见的气体发生装置及收集装置如图。

①选用装置 $A$制取气体时，对药品和反应条件的要求是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

②仪器 $a$的名称是＿＿＿＿＿，实验时为防止气体从该仪器的上口逸出，应采取的措施是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

③铁和稀盐酸反应制取氢气的化学方程式是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，若用排空气法收集氢气，气体应从装置 $D$的＿＿＿＿＿（填“b”或“c”）端进入。

（2）向试管中加入 $2mL$蒸馏水，滴入 $1～2$滴石蕊溶液（图Ⅰ），按图Ⅱ、Ⅲ依次进行实验。

①Ⅲ中观察到的实验现象是＿＿＿＿＿。

②由于 $C{O}_2$的干扰，该实验不能直接证明使石蕊溶液变色的物质一定是 $H_{2}C{O}_3$。设计实验方案排除 $C{O}_2$的干扰 ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

已知：SiO₂不与稀盐酸反应。牙膏中的摩擦剂约占牙膏成分的50%，主要用于增强牙膏对牙齿的摩擦和去污，牙膏摩擦剂一般由CaHPO₄、CaCO₃、Al（OH）₃、SiO₂中的一种或几种组成。牙膏中只有摩擦剂不溶于水。请回答下列问题：

（1）上述几种物质中属于盐的是CaCO₃和　 　（填化学式）；Al（OH）₃的名称是　 　。

（2）已知某品牌牙膏中的摩擦剂是CaCO₃、Al（OH）₃和SiO₂中的一种或两种，将适量的牙膏溶于水，静置后过滤，向滤渣中加入足量稀盐酸，没有观察到气泡，且有不溶物，则该牙膏中一定不含　 　，一定含　 　。

（3）用如图所示装置（夹持仪器略去）测定另一品牌牙膏中碳酸钙的含量。请回答下列问题：

①装置B中仪器X的名称是　　。

②装置A中滴加盐酸反应完全后，打开活塞K缓缓通入N₂，其作用是　 　。

③准确称取5.0g牙膏样品进行实验，测得B中沉淀质量为1.2g。则样品中碳酸钙的质量分数为　　。

如图是初中化学常用的实验装置，请回答下列问题。

（1）仪器①的名称　　。

（2）实验室制取O₂、CO₂、H₂均可选择 　（填装置代号）作为气体的发生装置。

（3）实验室不使用催化剂就能制取O₂的化学方程式为　 　，属于　 　反应（填“化合”“分解”“置换”或“复分解”）。

（4）实验室制取二氧化碳的化学方程式为　　，若要收集干燥的二氧化碳气体则需要将E装置中　　端与D装置中　　端相连接（填导管口字母代号）。

（5）某气体可用C装置来收集，因为该气体　　。

（6）组装A装置时，应遵循　　（填“从上往下”或“从下往上”）的顺序操作。

图1是实验室制取常见气体的装置，图2是探究铁生锈条件的实验装置，回答下列问题。

（1）用大理石和稀盐酸制取 ${\mathrm{CO}}_2$的化学方程式为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，发生装置是＿＿＿＿＿（填字母序号）。

（2）加热高锰酸钾制取 $O_2$的化学方程式为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，收集装置是＿＿＿＿＿（填字母序号），检验 $O_2$的方法是＿＿＿＿＿。

（3）装置F中分液漏斗内的试剂是＿＿＿＿＿，打开活塞，缓慢滴加试剂，持续反应5分钟后，装置G中的现象是＿＿＿＿＿，达到实验目的。

（4）火星的大气中含有大量 ${\mathrm{CO}}_2$，科学家认为人类未来建设火星基地时，能利用火星大气中的 ${\mathrm{CO}}_2$制取 $O_2$，理论依据是＿＿＿＿＿。

小明按如图所示进行趣味实验，将U形管开口端放入烧杯内，观察到溶液进入U形管并流入另一端。

（1）烧杯内的溶液呈_____色。

（2）二氧化碳与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为_____。

（3）U型管开口端放入烧杯后，管内气体压强_____（选填“增大”“不变”或“减小”），溶液在管内上升并流入另一端。

电解水制氢联合碳酸钙分解制备氧化钙，能减少碳排放，助力碳中和。该新方法的示意图如图所示。

（1）传统方法： $CaC{O}_3$在 $900℃$以上完全分解生成 $CaO$和__________（填化学式）。

（2）新方法：

i.电解水属于_____反应（填基本反应类型），反应前后氢元素的化合价_____（填“升高”“降低”或“不变”）。

ii.反应器1：一定的 $H_2$环境及较低温度下 $CaC{O}_3$可与 $H_2$反应生成 $CaO、CO$和 $H_{2}O$。 $CO$与 $H_{2}O$的分子个数比为_______。

$CaC{O}_3$还可以直接分解。反应器1中 $CO$、 $C{O}_2$的含量随反应温度的变化如下图所示。________ $℃$时，抑制 $C{O}_2$生成的效果最好。

iii.反应器2：一定条件下， $CO$与 $H_2$发生化合反应生成甲醇（ $C{H}_{3}OH$），化学方程式为_________ 。

（3）与传统方法相比，新方法的优点有__________________________（写两条）。

定律是对自然现象或关系的描述，通常可用数学方式加以表达。在学习“质量守恒定律”时，小丽查阅到以下材料：

（1）玻义耳实验中，金属灰增加的质量是 　 　；

（2）质量守恒定律的发现过程，带给我们的启示有 　 　（填字母）；

A.要善于总结前人的成果和经验

B.实验的成功与否，取决于药品的选择

C.定量方法是科学研究的重要方法

受上述研究启发，小丽对相关实验进行了深入探究。

（3）在白磷燃烧前后质量测定实验中（如图），气球的作用有 　 　；

（4）小丽认为，蜡烛燃烧后剩下的固体质量比燃烧前少了，因此该现象不符合质量守恒定律。请你设计一个能说服小丽的简明实验思路 　 　。

实验是科学探究的重要手段。如图是实验室制取气体的常用装置，请回答有关问题：

（1）仪器①的名称 　 　。实验室利用高锰酸钾制取氧气的装置中，试管口略向下倾斜的原因是 　 　。

（2）实验室里，在常温下用硫化亚铁固体和稀硫酸反应来制取硫化氢气体。通常情况下，硫化氢是一种无色、有臭鸡蛋气味的有毒气体，能溶于水，密度比空气的大。实验室制取硫化氢气体应选用的发生装置是 　 　（填序号），收集装置是 　 　（填序号）。

如图是实验室常用气体制备装置，据图回答问题：

（1）图中仪器①的名称是 　 　；

（2）实验室用过氧化氢和二氧化锰制取氧气，反应的化学方程式是 　 　；

（3）实验室制取二氧化碳，可选用的收集装置是 　 　，若将产生的二氧化碳通入紫色石蕊溶液中，溶液变红色，其原因是 　 　（写出化学方程式）；

（4）实验室常用无水醋酸钠固体和碱石灰固体在加热条件下制取甲烷，应选用的发生装置是 　 　；若用 F 装置收集甲烷，则气体从导管口 　 　进（填“a”或 b ）。

有一瓶因久置而失去标签的无色溶液、为鉴定该溶液的成分,小亮进行了下面的实验：

（1）取一支洁净试管，倒入3~5mL待测溶液，滴加2~3滴石蕊试液，石蕊试液变红色，该溶液呈 　   　(填“酸性”“碱性”）；

（2）另取一支洁净试管，倒入3~5mL待测溶液，加入几粒锌粒后有气泡冒出，该溶液一定是 　 　溶液；

（3）要确定该溶液是稀硫酸还是稀盐酸，小亮还需要补充的实验是：

实验步骤	现象	实验结论

根据下列装置，结合所学化学知识，回答下列问题。

（1）仪器①的名称是 　　。

（2）若用氯酸钾和二氧化锰混合加热制备并收集干燥的氧气，你应选择 　　装置组合（填序号），该反应的化学方程式为 　　；其中二氧化锰是该反应的 　 。

（3）某同学用石灰石与稀盐酸反应制取气体，他应该选择的发生装置为 　　（填序号），他想知道该气体是否是二氧化碳，正确的检验方法是 　　。

A．将该气体通入澄清石灰水观察是否变浑浊

B．将燃着的小木条放在导管口看是否熄灭

（4）某同学用F装置收集氢气。他应该将氢气的发生装置与F装置的 　　端相连（填"a"或"b"），请你分析能用F装置收集氢气的原因 　　。