初中化学实验题

碳酸氢铵是一种常用的化学肥料。工业生产碳酸氢铵的一种流程如图所示：

已知：“合成”步骤中发生的反应为N₂+3H₂2NH₃。

（1）碳酸氢铵属于化肥中的 　 　肥。

（2）“造气”步骤中为加快反应速率，可采取的具体措施有 　                   　（写一条即可）。

（3）“碳酸化”步骤的化学方程式为 　                  　。该步骤在较低温度下进行的原因是 　                         　。

（4）“碳酸化”步骤的作用是制取碳酸氢铵和 　                           　。

（5）“循环”的目的是 　                                　。

水是生命之源，是人类宝贵的自然资源。

Ⅰ.节约用水

（1）如图所示图标是我国“国家节水标志”的是 　 　（填字母）。

Ⅱ.水的净化

天然水净化为自来水的主要流程如图所示：

（2）“沉降池”中可用明矾作混凝剂，其化学式为KAl（SO₄）_n•12H₂O，n的值为 　 　。

（3）“吸附池”中常用 　   　（填物质名称）吸附色素和异味。

（4）“消毒池”中常用液氯作消毒剂，发生了反应：Cl₂+H₂O═HCl+HClO。若用自来水直接配制硝酸银溶液会产生氯化银白色沉淀。写出盐酸与硝酸银溶液反应的化学方程式：　                    　。

Ⅲ.废水处理

（5）废水中氨氮（以NH₃形式存在）含量过高，直接排放会导致水体富营养化。次氯酸（HClO）可除去废水中的NH₃，发生的反应为：2NH₃+3HClO═X+3HCl+3H₂O。X的化学式为 　   　。若废水碱性过强（pH＞10），NH₃的去除率会显著降低，原因是 　                                             　。

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

在钢铁工业推进碳减排、碳捕集的过程中，化学发挥了重要作用。

（1）“焦炭炼钢”是先将铁精矿（Fe₂O₃）和焦炭同时加入高炉，鼓入热空气，充分反应后得到生铁，再将生铁转移至炼钢炉中炼制得钢。

①高炉炼铁的主要反应原理是在高温下，　 　夺取了Fe₂O₃里的氧将铁还原出来。

②某钢铁厂每年需要向高炉中加入120万吨的焦炭，若加入的焦炭全部转化为CO₂，则该钢铁厂每年排放CO₂的质量为 　 　万吨。

（2）为了实现CO₂的捕集利用，我国研制出一种多功能复合催化剂（含NaFe₃O₄），能将CO₂转化为汽油，转化步骤如下：

CO₂CO（CH₂）_n汽油

①步骤Ⅰ除生成CO外，还生成另一种氧化物。该氧化物的化学式是 　 　。

②下列说法错误的是 　   　（填字母）。

a.所得汽油中含有C、H两种元素

b.NaFe₃O₄中O为﹣2价，Fe为+3价

c.上述转化不仅有利于CO₂减排，还可以减轻人类对化石能源的需求

（3）一种以“氢能炼钢”替代“焦炭炼钢”的工艺流程如图所示。

①高温下，用H₂炼铁时反应的化学方程式为 　                              　。

②跟“焦炭炼钢”工艺相比，“氢能炼钢”的主要优点有 　                     　。

③从物质组成的角度，说明向炼钢炉中加入废钢的目的：　                   　。

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。

根据NaCl和KNO₃的溶解度数据表，回答下列问题：

温度/℃		0	10	20	30	40	50	60	70
溶解度/g	NaCl	35.7	35.8	36.0	36.3	36.6	37.0	37.3	37.8
	KNO3	13.3	20.9	31.6	45.8	63.9	85.5	110	138

（1）10℃时，NaCl的溶解度是 　 　g；

（2）30℃时，溶解度较大的是 　 　（选填“NaCl”或“KNO₃”）；

（3）下列分析正确的是 　 　。

A.10℃时，能够配制出溶质的质量分数为20.9%的KNO₃溶液

B.20℃时，20g NaCl固体加入100g水，充分溶解后得到NaCl的不饱和溶液

C.20℃到30℃之间，能配制出溶质质量分数相等的NaCl饱和溶液和KNO₃饱和溶液

D.将KNO₃溶液经过某种操作后，析出KNO₃晶体，过滤后所得溶液溶质的质量分数与原溶液相比，可能变大、变小或不变

某同学做氧气的性质实验，如图为木炭在氧气中燃烧的实验示意图。

实验步骤：

①用排水法收集好一瓶氧气。

②……

③用坩埚钳夹取一小块木炭，在酒精灯上加热到发红，插入到盛满氧气的集气瓶中，燃烧停止后，取出坩埚钳。

④向集气瓶中加入少量澄清石灰水，振荡。

根据实验操作，通过分析，回答下列问题：

（1）步骤②具体操作为 　                                　。

（2）步骤③操作中，最好是将烧红的木炭由瓶口缓慢插入到盛满氧气的集气瓶中，这一实验操作的主要目的是 　                      　。

（3）步骤④操作中，可观察到澄清石灰水变浑浊，其发生反应的化学方程式为 　        　。

（4）酒精（化学式C ₂H ₅OH）和木炭都是常用的燃料，若取相同质量的C ₂H ₅OH和C在氧气中完全燃烧，两者中消耗O ₂的质量较少的是 　       　（填"C ₂H ₅OH"或"C"）。

实验是科学探究的重要方式，请结合图示回答下列问题：

（1）装置1常用于实验室测定空气中氧气含量。请写出红磷燃烧的化学方程式 　          　。

（2）装置2中的活性炭有 　 　性，可用于净化水；常用 　 　区别硬水和软水，生活中常用 　 　的方法降低水的硬度。

（3）装置3常用于实验室电解水，与电源正极相连的玻璃管中收集的气体是 　 　；此实验可以证明水是由       　组成的。

（4）装置4可用于研究CO₂与NaOH溶液的反应。关闭弹簧夹K，将NaOH溶液全部挤入烧瓶，振荡；然后打开弹簧夹K。观察到的实验现象：　          　形成美丽喷泉，写出该反应的化学方程式 　                   　。

如图是初中化学常用的实验装置，请回答下列问题。

（1）仪器a的名称是 　    　。

（2）实验室里可选择装置A用于制备氧气，写出该反应的化学方程式 　                　；如图F，用制得的氧气做硫燃烧的实验，集气瓶要留少量水的作用是 　                           　。

（3）实验室制取CO ₂应选择的装置组合为 　 　，选择此发生装置的突出优点是 　         　；检验CO ₂是否收集满的操作为 　                    　。

（4）如图G装置在化学中有"万能瓶"的美称。若用该装置收集H ₂，则H ₂从 　     　端进入；若用排水法收集H ₂，将装置装满水，则H ₂从 　     　端进入。

现有一瓶蒸馏水和一瓶稀氯化钾溶液，请设计简单的实验将它们鉴别开（写出实验操作、实验现象、实验结论）。

实验操作	实验现象	实验结论

探究氧气的实验室制取和性质。

（1）如图1是硫在氧气中燃烧的实验。

①观察到火焰的颜色是 　         　；

②反应的化学方程式是 　             　；

③当火焰变得微弱时，将燃烧匙进一步伸入瓶底，火焰又变旺，可得出氧气的一条物理性质是 　                    　。

（2）图2是实验室制取气体的部分装置。

①实验室用高锰酸钾制氧气的化学方程式是 　                  　，选择的发生装置是 　 　（填字母序号，下同）；还可用过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气，选择的发生装置是 　       　。

②可以选择装置C收集氧气，其原因是 　                 　。

③可见，选择气体的发生装置要依据反应物的状态和 　           　，选择气体的收集装置要依据 　            　。

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"）