初三化学第五单元经典实验探究题汇总4.docx
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初三化学第五单元经典实验探究题汇总4
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初三化学第五单元经典实验探究题汇总4
未命名
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注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
第I卷（选择题）
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第II卷（非选择题）
请点击修改第II卷的文字说明
一、实验题
1．如图所示，康康设计了三个实验装置来验证质量守恒定律，请回答：
（1）相关反应的化学方程式为_____（写1个）。
（2）图甲实验设计存在的问题是_____。
（3）图乙实验设计存在的问题是_____。
（4）图丙实验设计的优点是_____。
2．使用如下图所示装置制取氧气。
（1）写出加热高锰酸钾制氧气的化学方程式：
_____。
（2）指出装置图中一个明显的不足之处：
_____。
（3）氧气收集完成后，测得其纯度明显偏低，原因可能是_____（填字母，可多选）。
A高锰酸钾中混入了二氧化锰
B收集前，集气瓶中未注满水
C收集后，集气瓶中仍有少量水
D未见气泡连续均匀冒出时就开始收集
（4）在研究“适于制取氧气的物质及其反应条件”的过程中，某同学完成了下表所示系列实验：
序号
实验
能否生成氧气
A
加热高锰酸钾
能
B
加热二氧化硅
不能
C
加热氯化钠
不能
D
加热水
不能
E
电解水
能
①根据实验A、B、C，可以得出的结论是：
在一定条件下，_____。
②根据实验D、E，可以得出的结论是：
_____是影响物质能否反应产生氧气的重要因素。
3．实验室部分装置如图所示，请回答下列问题。
（1）仪器G的名称是_______________。
（2）实验室用A、E装置制取并收集氧气的化学方程式为____________，实验结束后发现水槽中的水变红了，可能的原因是______________，若要用D装置收集氧气，则气体应从________（填“a”或“b”）进入。
（3）乙炔在氧气中燃烧的火焰可用于切割和焊接金属。
乙炔的化学式是C2H2，实验室中常用电石和水反应制取乙炔，反应的化学方程式为
电石与水反应非常激烈，生成的乙炔容易发生爆炸，制取乙炔其发生装置最好选用____________，其原因是______。
4．实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气
（1）反应的化学方程式为_____________。
（2）仪器①的名称为_____________，应选择的发生装置是_____________（填标号）。
装药品前检查装置气密性的方法是_____________。
（3）用装置C收集气体（保持瓶口朝上）。
①若用排空气法收集氧气，氧气不能从导管j端进入，原因是_____________。
②若用250mL集气瓶收集一瓶空气与所制得的氧气的体积比为1:
4的混合气体，其主要操作为：
用量筒量取___________mL的水，倒入到集气瓶中，盖上瓶塞，将氧气从导管__________（填“j”或“k”）端通入，待瓶中的水排尽即可。
5．第六组同学对上述部分反应前后物质的质量进行了称量，发现有的反应后物质质量增加、而有的质量减少。
对此，该组同学展开进一步的定量探究，验证质量守恒定律。
（1）如图所示，实验前天平平衡。
①将注射器中适量的稀盐酸注入锥形瓶中，反应的化学方程式为______，观察到天平的指针_____（填“偏左”、“偏右”或“在标尺中央”，下同）。
②上述实验的反应结束后，松开锥形瓶上的橡皮塞，天平的指针__________。
结论：
为验证质量守恒定律，若有气体参与或生成的实验必须设计__________（“开放”或“密闭”）装置进行探究。
（2）某同学根据质量守恒定律研究物质W的组成。
一定条件下，W在密闭容器内发生反应，反应前后各物质的质量如下图所示：
图中X=_______g。
物质W由____种元素组成，其中碳、氢原子个数比为_________（填最简比）。
6．根据如图所示实验装置图，回答问题：
（1）写出数字标号①的仪器名称_____。
（2）实验室用双氧水和二氧化锰制取O2，反应的方程式为_________，应选用的发生装置是_____。
用D装置收集O2，验满的操作方法是_______。
（3）如果使用装置F收集O2，应由_____端进入；如将装置F中充满了水，O2由_端进入。
（4）实验室加热高锰酸钾制氧气，用排水法收集，有以下主要操作步骤：
①把药品装入试管中并固定仪器；②加热；③连接仪器；检查装置的气密性；④用排水法收集气体；⑤停止加热；⑥从水槽中取出导气管。
请回答该实验的以下相关问题：
A正确的操作顺序为（写序号）____。
B该反应的化学方程式为____。
若选择上图A装置做反应发生装置，还需要添加的实验用品是_____。
7．根据要求回答问题：
（1）写出仪器①的名称_____；
（2）实验室装置A（无棉花）制取氧气的化学方程式_____，该反应属于_____（基本反应类型）；若用C装置收集氧气不纯，可能原因是_____；
（3）若用F装置实验原理制取氧气，则若需制得16g氧气，求所需水的最小质量_____（写出计算过程）。
8．实验是学习化学的重要途径，下列是教材中的三个基本实验，请回答下列问题。
（1）实验A中标号①仪器的名称是____，利用该装置用高锰酸钾制取氧气，未能收集到两瓶氧气，可能的原因是____。
A没有塞紧橡胶塞
B试管口没有放棉花
C收集时没有及时更换到第二瓶
D加热前已将集气瓶灌满水倒立于水槽中
（2）实验B是通过证明生成物的___推断水的组成的。
将燃着的木条靠近打开活塞后的两个玻璃管的尖嘴口，观察现象，得出关于水的组成的结论是_______。
（3）实验C中观察到的现象是__，反应的化学方程式为__。
9．某化学实验室有一瓶只含少量水的碳酸氢铵样品，为测定其中碳酸氢铵的质量分数，化学兴趣小组利用如图所示装置进行实验（该装置气密性良好，装置B、C中所装药品均足量，碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物）。
已知碳酸氢铵受热分解的化学方程式为：
NH4HCO3
NH3↑+H2O+CO2↑，NH3能被酸液完全吸收。
部分实验步骤如下：
①打开弹簧夹，通入一段时间的氮气，测量B、C装置的质量；
②关闭弹簧夹，给碳酸氢铵样品加热；
③当样品反应完全……再停止加热，直到玻璃管冷却，再次测量B、C装置的质量
④实验完毕，测得装置B、C中药品的质量分别增加了3.6g、4.4g；
请回答下列问题：
（1）步骤①中通入氮气的目的是_____，装置B中盛放的液体是_____，其作用是_____；
（2）步骤③中，停止加热前应进行的操作是_____，如果缺少D装置，测得的碳酸氢铵的质量分数会_____（填“偏大”、“偏小”、“不变”或“无法确定”）
（3）该样品中碳酸氢铵的质量分数为_____。
10．质量守恒定律是初中化学重要的理论基础，结合以下探究实验回答问题。
（1）实验I中的反应方程式为____。
（2）实验Ⅲ中的反应现象为___。
（3）实验Ⅳ如图，称量打磨干净的长镁条与石棉网的质量总和m1，点燃后用石棉网收集产物并称量二者质量总和m2，则m1__m2（选填“大于”“小于”等于”或“不确定”）；
（4）上述实验中能得出正确结论的是；实验__（填序号），归纳后可以发现具有___（写出一点即可）特点的化学反应必须在密闭体系中进行。
11．某兴趣小组拟对氨气与氧化铜的反应进行探究并设计了如图装置。
（资料）①氨气与氧化铜在加热条件下反应可生成铜、氮气和水
②无水硫酸铜（白色）遇水变蓝，碱石灰可吸收水和二氧化碳
③氨气有氨臭味，极易溶于水
（1）写出仪器a的名称________；实验室中可以将装置A的药品换成高锰酸钾来制取的氧气，写出反应的化学方程式__________。
（2）装置B的作用是_________。
装置D中盛放的物质是________。
请写出装置C中反应的化学方程式_________。
能说明氨气与氧化铜发生了反应的实验现象是________、_______，装置F的集气瓶中收集有气体。
（3）装置F收集气体的方法叫_______。
（4）实验室中也常用浓氨水和生石灰混合来制取氨气。
请用文字说明该方法制取氨气的原理是______。
此法的优点是_____（填一点即可）。
12．实验是学习化学的重要途径，请结合下图回答问题。
（1）仪器名称:
①__________。
（2）实验室用氯酸钾和二氧化锰制取O2的化学方程式为___________，用装置C制取二氧化碳相对于B的优点是______。
（3）实验室获取氮气有很多种途径，常见的3种方法是:
方法一:
将氨气通入灼热的氧化铜粉末，得到纯净的氮气和铜；
方法二:
将空气通过灼热的铜，得到较纯净的氮气和氧化铜粉末；
方法三:
将亚硝酸钠（NaNO2）和氯化铵的混合溶液加热，氮元素全部转化为氮气。
①方法一:
制氮气所需的氨气可以用浓氨水滴加到生石灰中得到，此反应的发生装置最好选用_______________
（填装置编号）。
请写出生石灰在此反应中的两个作用:
______，____。
②方法二:
为保证所得氮气尽可能纯净，除了使用铜外，还可以向装置________（填装置编号）中加入_______以除去其它杂质气体。
③方法三:
制氮气的化学方程式为:
_________。
④绿色化学是指在制造和应用化学产品时应有效利用（最好可再生）原料，消除废物和避免使用有毒的和危险的试剂与溶剂。
在制取氮气的3种方法中，联合使用方法一和方法二与单独使用方法三相比，具有很多优越性，请从绿色化学的角度进行评价:
_________。
13．利用下列实验来探究实验室氧气的制取和性质。
（1）A、B、C三套发生装置都可用于实验室制取O2气体。
①实验室制取O2的化学方程式是____________；
②收集O2可选用的装置是____（填序号）；
③主要实验操作步骤有：
a收集气体
b检查装置气密性
c将二氧化锰放入锥形瓶中
d从长颈漏斗中注入过氧化氢溶液
正确的操作顺序是_________________（写字母序号）。
④检验O2收集满的方法是_____________________。
（2）与A装置相比，利用C装置制取O2的优点是________________。
（3）某同学用B装置制取氧气，用排水法收集氧气，在实验过程中因加入的药品量不足，致使集气瓶内剩余少量水。
若想集满这瓶氧气，在不拆卸装置和不添加药品的前提下，请帮他设计一种解决的方法________________。
14．氯酸钾有多种用途，常作氧化剂、火箭推进剂等，它易溶于水，在加热时可缓慢释放氧气，但在氧化铜等催化作用下加热会快速放出氧气。
小华利用氯酸钾制取氧气来验证氧化铜的催化作用，并探究反应后剩余固体的成分。
（查阅资料）①氯化钾、氧化铜加热不分解；
②硫酸铜易溶于水，溶解度随温度的升高而增大；
③
I.催化剂的制备
（1）步骤1的目的是除去不溶性杂质，步骤1所用到的玻璃仪器有_____。
（2）步骤2的目的是得到CuSO4.5H2O晶体，实验操作是_____、降温结晶、过滤、洗涤、干燥。
Ⅱ．加热氯酸钾制取氧气并探究剩余固体的成分
小华设计了以下两组实验，在相同条件下加热，并记录产生VL氧气所需要的时间，实验发现t1＞t2，说明氧化铜可以加快氯酸钾的分解，相关数据如下表。
实验编号
反应前氯酸钾的质量
加入氧化铜的质量
生成VL氧气所用的时间
反应后剩余固体的质量
ⅰ
24.5g
0
t1
m
ⅱ
24.5g
2.0g
t2
21.7g
（1）实验ⅰ中反应后剩余固体的质量m=_____。
（2）探究实验ⅱ反应后剩余固体的成分和氧化铜的催化作用，部分数据如下表。
实验步骤
现象或结论
①将反应后剩余固体继续加热，直至冷却后连续两次称量固体的质量保持不变。
若有气体生成，则说明含有氯酸钾，该反应的化学方程式为_____。
②将①加热后剩余固体在足量水中充分溶解，过滤、洗涤、干燥、称量
若滤渣的质量为_____，可进一步说明氧化铜对氯酸钾分解有催化作用。
③收集、合并②的滤液和洗涤液，加入过量硝酸银溶液，充分反应后过滤、洗涤、干燥、称量
理论上可得到沉淀的质量为_____。
15．根据下列实验装置图回答问题。
（1）如图中检验b管产生气体的方法是____，由实验可知水是由____组成。
（2）如图中将铁丝绕成螺旋状的目的是____；铁丝在氧气中燃烧的实验现象是____；请改正装置中的一处明显不足：
____。
（3）如图中锥形瓶上气球的作用是____；在实验中引燃锥形瓶中的白磷，发生反应的化学方程式为____；气球在反应中与反应后的变化是____。
（4）利用如图分别进行如下两组实验。
①验证CO2是否与水反应。
A中盛放干燥的紫色石蕊纸花，B中盛放____；关闭K1，打开K2，从a处通入CO2，若观察到____，则可证明CO2与H2O发生了反应。
②除去CO中混有的水蒸气和SO2，A、B中盛放的试剂分别是____、____。
16．小明利用如图1装置，称量了白磷被引燃前后整个装置的总质量，验证了质量守恒定律。
（1）白磷燃烧属于化学反应基本类型中的_____反应。
（2）实验过程中可观察到气球体积变化情况是_____。
（3）图2中，锥形瓶中固态物质的质量m随时间t的变化关系正确的是_____。
17．某实验小组用KClO3和MnO2制取氧气，然后从制取后的残留固体中回收MnO2并用于实验室制取氯气（Cl2）。
部分实验装置如图所示。
回答下列问题：
（1）写出装置Ⅰ中制取O2的化学反应方程式：
_______________。
（2）将制取氧气后的残留固体冷却、转移、__________（填操作名称）、过滤、洗涤和干燥，即回收到MnO2．过滤装置Ⅱ中，仪器M的名称是_____________。
（3）将回收到的MnO2用于实验室制取Cl2．反应原理为：
，实验装置为Ⅲ和Ⅳ，实验时，将a口连接__________（填“b”或“c”）口收集Cl2，收集到的Cl2中的杂质有____________（填化学式）。
（4）洁厕灵（主要成分为盐酸）与“84”消毒液（主要成分为NaClO）混合也会反应生成Cl2：
，生成物R的化学式为__________________。
参考答案
1．
（或
）生成的二氧化碳气体会逸散到空气中气球膨胀，使气球受到的浮力增大，使天平失去平衡反应在密闭容器中进行，二氧化碳被氢氧化钠吸收
【解析】
【分析】
【详解】
（1）图甲、图乙、图丙实验都有反应：
碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，化学方程式为Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑；图丙实验中还有碳酸钠和稀盐酸反应生成的二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，化学方程式为CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O；
（2）甲实验中的烧杯是一个敞口容器，所以产生的二氧化碳逸散到空气中不能验证质量守恒定律；
（3）乙实验中产生的二氧化碳造成锥形瓶内的压强增大，气球膨胀，产生浮力会影响实验结果；
（4）丙实验反应在密闭容器中进行，碳酸钠和稀盐酸生成的二氧化碳被氢氧化钠溶液所吸收，装置内的压强几乎不变，且也不会因为浮力影响测定结果。
2．2KMnO4
K2MnO4+MnO2+O2↑试管口处没放棉花BD像高锰酸钾这样能反应产生氧气的物质才适于制氧气反应条件
【解析】
【分析】
【详解】
（1）高锰酸钾在加热的条件下反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，故反应的化学方程式写为：
2KMnO4
K2MnO4+MnO2+O2↑。
（2）加热高锰酸钾制氧气时，应在试管口处放一团棉花，防止高锰酸钾颗粒进入导管，而装置中的试管口处没放棉花，故填试管口处没放棉花。
（3）A二氧化锰是高锰酸钾制取氧气的生成物，高锰酸钾中混入了二氧化锰不影响生成的氧气的纯度，选项错误；
B收集前，集气瓶中未注满水含有空气，与收集的氧气混合使收集的氧气的纯度降低，选项正确；
C收集后，集气瓶中仍有少量水，使收集的氧气的体积小于集气瓶的容积，但不影响氧气的纯度，选项错误；
D加热高锰酸钾制取氧气时，导管口刚出现的气泡多为原集气瓶中的空气，未见气泡连续均匀冒出时就开始收集氧气，会降低收集的氧气的纯度，选项正确，故填BD。
（4）① 对比 ABC 可知，只有 A 产生了氧气， BC 均没有生成氧气，所以可得出 “ 在一定条件下，像高锰酸钾这样能反应产生氧气的物质才适于制氧气 ”，故填像高锰酸钾这样能反应产生氧气的物质才适于制氧气 ；
② 对比实验 D 、 E 可知，两个变化的起始物质物都是水，但在不同的条件下 D 没有生成氧气， E 生成了氧气，所以可以得出的结论是：
反应条件是影响物质能否反应产生氧气的重要因素，故填反应条件。
3．分液漏斗2KMnO4
K2MnO4+MnO2+O2↑试管口没放棉花aB能控制反应速率
【解析】
【分析】
【详解】
（1）由图可知G为分液漏斗，故填：
分液漏斗。
（2）高锰酸钾加热生成锰酸钾和二氧化锰和氧气，可用A、E装置制取并收集氧气，化学方程式为2KMnO4
K2MnO4+MnO2+O2↑，实验结束后发现水槽中的水变红了，可能的原因是试管口没放棉花，高锰酸钾进入水槽，若要用D装置收集氧气，氧气密度比空气大，则气体应从a进入，故填：
2KMnO4
K2MnO4+MnO2+3O2↑；试管口没放棉花；a。
（3）电石与水反应非常激烈，生成的乙炔容易发生爆炸，制取乙炔其发生装置最好选用B，其原因是该反应不需要加热，并且需要控制反应速度，B可以通过注射器控制滴加药品速率，进而控制反应速率，故选：
B；能控制反应速率。
4．
长颈漏斗A先把导管的一端放入水中，然后两手紧握试管的外壁，观察导管口是否有气泡冒出氧气的密度比空气大200j
【解析】
【分析】
【详解】
（1）氯酸钾在二氧化锰做催化剂和加热的条件下生成氯化钾和氧气，化学方程式为：
；
（2）据图可知，仪器①为长颈漏斗；氯酸钾制氧气需要加热，属于固体加热型发生装置，发生装置选择：
A；检验装置的气密性的方法是：
先把导管的一端放入水中，然后两手紧握试管的外壁，观察导管口是否有气泡冒出，若有气泡冒出，说明装置气密性良好，反之，则说明装置漏气；
（3）①若用排空气法收集氧气，氧气不能从导管j端进入，原因是氧气的密度比空气大；
②用250mL集气瓶收集一瓶空气与所制得的氧气的体积比为1：
4的混合气体，其主要操作为：
用量筒量取200mL的水，倒入到集气瓶中，盖上瓶塞，将氧气从导管短管j端通入，因为氧气的密度比水小。
5．CaCO3+2HCl═CaCl2+CO2↑+H2O在标尺中央偏右密闭5231:
3
【解析】
【详解】
（1）①大理石中的碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式为：
CaCO3 +2HCl═CaCl2+CO2↑+H2O，观察到天平的指针在标尺中央；
②上述实验的反应结束后，松开锥形瓶上的橡皮塞，反应生成的二氧化碳逸出装置，天平的指针偏右，结论：
为验证质量守恒定律，若有气体参与或生成的实验必须设计密闭装置进行探究；
（2）图中X=23g+（64g-16g）-（32g-5g）+8g=52g；物质W中氧元素质量为：
（52g-8g）×
+（32g-5g）×
-（64g-16g）=8g，因此W由碳元素、氢元素和氧元素等3种元素组成；其中碳元素、氢元素质量分别为：
（52g-8g）×
=12g、（32g-5g）×
=3g，碳、氢原子个数比为：
：
=1：
3。
【点睛】
化学反应前后，元素的种类不变，原子的种类、总个数不变。
6．锥形瓶
B将带火星的木条放在集气瓶口，看木条是否复燃，若复燃则氧气已收满ba③①②④⑥⑤
棉花
【解析】
【分析】
【详解】
（1）由图可知①为锥形瓶，故填：
锥形瓶。
（2）实验室用双氧水和二氧化锰制取O2，反应的方程式为
，该反应不需加热，应选用的发生装置是B，用D装置收集O2，氧气具有助燃性，验满的操作方法是将带火星的木条放在集气瓶口，看木条是否复燃，若复燃则氧气已收满，故填：
B；将带火星的木条放在集气瓶口，看木条是否复燃，若复燃则氧气已收满。
（3）如果使用装置F收集O2，氧气密度比空气大，长进短出，应由b端进入；如将装置F中充满了水，氧气密度小于水，短进长出，O2由a端进入，故填：
b；a。
（4）实验室加热高锰酸钾制氧气，用排水法收集，操作步骤，首先查气密性，然后装药品，固定式管，点酒精灯加热，收集氧气，撤导气管，熄灭酒精灯，故装置顺序为③①②④⑥⑤该反应的化学方程式为
，选择上图A装置做反应发生装置，还需要添加的实验用品是棉花，防止高锰酸钾粉末堵塞导气管，故填：
③①②④⑥⑤；
；棉花。
7．铁架台
分解反应未等气泡连续均匀冒出时就开始收集气体18g
【解析】
【分析】
【详解】
（1）据图可知，仪器①的名称是铁架台；
（2）实验室装置A（无棉花），属于加热固体制取氧气，应用加热氯酸钾和二氧化锰的混合物来制取氧气，化学方程式为：
，此反应符合“一变多”的特点，属于分解反应；排水法收集气体时，需要观察到导管口有连续均匀气泡冒出时，才能收集，开始冒出的气泡为排出的空气，不能收集，否则造成收集气体不纯；
（3）设需要水的质量为x，
x=18g
答：
所需水的最小质量18g。
8．试管AC元素组成（或元素种类）水是由氢元素和氧元素组成的铁钉表面覆盖一层红色固体，溶液由蓝色变为浅绿色
【解析】
【分析】
【详解】
（1）由图中可以看出①仪器是试管；A、没有塞紧橡皮塞，使氧气部分扩散到空中，收集的氧气减少，故A可选；B、试管口放有棉花，防止高锰酸钾粉末进入导管，与生成的氧气无关，故B不可选；C、没有及时更换集气瓶，使收集的氧气减少，故C可选；D、加热前已将集气瓶灌满水倒立于水槽中与生成的氧气量无关，故D不可选；因此选择AC。
（2）实验B是电解水生成氢气和氧气验证水的组成的实验，电解水实验是通过证明生成物的元素组成（或元素种类）推断水的组成的。
将燃着的木条靠近打开活塞后的两个玻璃管的尖嘴口，观察现象，得出两个试管中收集到的气体分别是氧气和氢气，因此得出关于水的组成的结论是水是由氢元素和氧元素组成的。
（3）铁的金属活动性强于铜，因此铁会把硫酸铜中的铜置换出来，溶液中的溶质由硫酸铜变为硫酸亚铁，因此现象是铁钉表面覆盖一层红色固体，溶液由蓝色变为浅绿色，反应的化学方程式为
。
9．排尽装置内的空气浓硫酸吸收水蒸气和氨气打开弹簧夹，通入一段时间的氮气偏大98.75%
【解析】
【分析】
【详解】
（1）空气中的二氧化碳、水蒸气会被氢氧化钠、浓硫酸吸收，步骤①中通入氮气的目的是排尽装置内的空气，装置B中盛放的液体是浓硫酸，浓硫酸能够吸收水蒸气和氨气，氢氧化钠溶液能够吸收二氧化碳生成碳酸钠和水，化学方程式为：
2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O；
（2）步骤③中，当样品反应完全后，应将反应生成的氨气、水和二氧化碳全部排出，使浓硫酸和氢氧化钠完全吸收，所以步骤③中，停止加热前应进行的操作是打开弹簧夹，通入一段时间的氮气；如果缺少D装置，空气中二氧化碳进入C装置，C中氢氧化钠增加的
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