题目内容

（24分）下图所示为实验室常用的实验装置：

（1）写出下列仪器名称：a       ；b       。
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气时，应选择的发生装置是    （填装置的字母代号），化学方程式是    ，用双氧水制取氧气的化学方程式为    。
（3）实验室用锌和稀硫酸反应制取氢气的化学方程式是    ，若将E装置中收集的氢气排出，应从   （填c或d）口通入蒸馏水。
（4）装置C相对于装置B在操作方面的优势为    。
A.可以随时加液      B.可以控制反应速率    C.可以控制反应发生与停止
同学们对美术组的环保石头纸（主要成分为碳酸钙，加入适量聚乙烯和少量胶合剂）展开探究：
[拓展实验一] 探究影响石头纸与盐酸反应快慢的因素
（5）甲、乙两同学设计实验如下：
 
甲
乙
实验过程


现象
试管①、②、③中产生气泡快慢的顺序为：
①＞②＞③。

分析结论
Ⅰ 碳酸钙与稀盐酸反应的化学方程式为      
Ⅱ 对比甲同学实验①②可知，       ，化学反应的速度越快；
Ⅲ 对比甲同学实验  （填实验序号）可知，反应物的接触面积越大，反应速率越。
Ⅳ 乙同学的实验中，数据记录纸上应该连续记录的实验数据是    和   。
[拓展实验二] 测定石头纸中碳酸钙的质量分数
（6）甲组同学的方法是：（同温同压下，不同气体混合后体积等于混合前各气体体积之和。）
将样品与稀盐酸反应，测定反应后生成CO2的体积，再换算为质量，最后根据CO2的质量求出样品中碳酸钙的质量。下图(Ⅰ)为石头纸与稀盐酸反应的装置，图（Ⅱ）用于测量CO2的体积。

① 连接仪器，夹紧弹簧夹，向a中加入一定量的水，如果a、b中有稳定的高度差，说明：装置（I）气密性   （选填“良好”或“漏气”）
② 图（Ⅱ）装置中油层的作用是_  ；
③ 反应停止后，  （填序号）可使反应前后油层上方气体压强和外界大气压相同，此时排出水的体积即为生成二氧化碳的体积。
A. 水平移动量气管         B.上下移动量气管       C. 封闭量气管
(7) 乙组同学的实验方法是：均匀称取四份样品分别和稀盐酸反应，用电子天平及有关装置，得出二氧化碳质量，实验数据记录如下表。（其他物质既不溶于水也不跟酸反应）
 
第一份
第二份
第三份
第四份
取样品质量(g)
6.25
6.25
6.25
6.25
取稀盐酸的体积(mL)
10.0
20.0
30.0
40.0
产生气体的质量(g)
0.88
1.76
2.20
m
通过对数据的分析和比较，回答下列有关问题：
① 在第1份样品的实验中，    完全反应了。
② m为    
③ 石头纸样品中碳酸钙的质量分数是多少？（请写出计算过程，4分）    
④ 请在坐标图中画出在6.25 g样品中加入稀盐酸的体积与产生气体质量的关系图。    
（1）a酒精灯，b长颈漏斗
（2）A 2KMnO4K2MnO4 +MnO2+O2↑  2H2O2 2H2O＋O2↑
（3）Zn + H2SO4 ="=" ZnSO4 + H2↑  d
（4） C
(5)ⅠCaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑   Ⅱ盐酸越浓（溶质质量分数越大） Ⅲ ②③ 快
Ⅳ时间（计时器示数），锥形瓶及药品的质量（电子天平示数）或CO2质量
（6）①良好 ②防止CO2溶于水、与水反应或隔绝CO2与水 ③ B
（7）①盐酸（HCl）②2.20 ③80%
④  

试题分析：（1）根据实验常用仪器回答，图中仪器a的名称是酒精灯，b是长颈漏斗。
（2）根据反应物的状态和反应条件选择发生装置，实验室用固体高锰酸钾加热分解制取氧气，故属于“固体加热型”，故制取装置应选A；加热高锰酸钾分解制取氧气的同时，还生成了锰酸钾、二氧化锰，故反应的化学方程式是2KMnO4 K2MnO4 +MnO2 + O2↑；双氧水在二氧化锰的催化作用下，分解生成水和氧气，故反应的化学方程式为2H2O22H2O＋O2↑
（3）锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，故反应的化学方程式是Zn + H2SO4=ZnSO4+ H2↑，由于氢气的密度比空气小，应用向下排空气法收集，故氢气应从d端进入，把集气瓶内的空气向下从c压出。
（4）装置C相对于装置B多了一个多孔的塑料片，当关闭止水夹后，大量的氢气因无法排出而使试管内的压强增大，可将液体压入长颈漏斗，而试管内的酸液则降至塑料片以下，固液体分离，反应停止；打开止水夹，液体进入试管，固液体重新接触，反应继续进行，产生氢气，即能随开随用、随关随停。故选C
（5）Ⅰ 碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，故反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；      
Ⅱ对比实验①②，只有所用盐酸的浓度不同，故可得出反应物的浓度越大，化学反应的速度越快；
Ⅲ对比实验②③，反应物的接触面不同（一个为粉末，一个为团状），可知，反应物的接触面积越大，化学反应的速度越快；
Ⅳ根据操作示意图，实验过程中对锥形瓶内所剩余物质的质量进行称量，由此得到反应时间与放出二氧化碳的质量关系，即连续记录的实验数据是：电子天平示数（或锥形瓶体系质量）和计时器示数（或反应时间）。
（6）①根据题意，a、b中有稳定的高度差，说明试管内压强大于外界大气压，即说明气密性良好；
②由于二氧化碳能溶于水，且随压强增大而溶解的量变大，故油层能防止CO2溶于水、与水反应；
③若使反应前后油层上方气体压强和外界大气压相同，根据物理压强平衡的原理，只要使两侧的液面齐平即可，故选B。
（7）①通过第1份和第2份比较可以发现，当稀盐酸的质量增加时，气体的质量也在增加，说明第1份中碳酸钙没有完全反应，则稀盐酸完全反应；
②第1份放出二氧化碳的质量0.88g，说明每加入10g稀盐酸与碳酸钙完全反应，产生二氧化碳的质量为0.88g；第2份加入20g盐酸，是第一份稀盐酸质量的2倍，产生二氧化碳的质量为1.76g，也正是第一份产生气体质量的2倍；而第三份加入30g盐酸，是第一份稀盐酸质量的3倍，产生二氧化碳的质量为2.2g，小于第一份产生气体的质量的3倍（0.88g×3=2.56g），说明碳酸钙此时完全反应，稀盐酸有剩余，则第四份的盐酸不反应，故m的值为2.2；
③解：设6.25g 样品中CaCO3的质量为x。
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100                44
x                   2.2g  
100:44= x:2.2g
解得，x=5g
则CaCO3的质量分数为= ×100% ="80%"
④找出起点、最大值、折点、曲线的走势，画出图象即可。  

点评：本题是一道综合实验题，是课本实验的有效延伸，除了要求学生要具备扎实的基础知识和基本实验技能之外，还要有较强的识图能力和数据分析能力，和对于科学实验的实事求是的精神，能够综合分析和解决实际问题，这也是正确解答此类题的关键。
练习册系列答案
相关题目
某实验小组对“载人宇宙飞船或潜水艇中一般都要安装盛放过氧化钠（Na2O2）颗粒的装置”感到非常好奇，设计实验进行探究。
【提出问题】过氧化钠与人呼出的哪种气体发生反应？
【查阅资料】① 人呼出的气体中主要成分是N2、O2、CO2和水蒸气等。
②CO2 + 2NaOH        Na2CO3 + H2O。
【提出猜想】过氧化钠与人呼出的N2或CO2或水蒸气反应并生成氧气。
【进行实验】
实验Ⅰ：验证过氧化钠与氮气反应并生成氧气。
（1）实验操作如右图所示。

（2）实验现象及结论：观察到        现象，可判断过氧化钠与氮气没有发生反应。
实验Ⅱ：验证过氧化钠与水蒸气反应并生成氧气。
（1）同学们在老师的指导下设计了如下图所示装置。其中A装置的作用是________，发生的变化是________变化（填写“物理”或“化学”）。

（2）实验现象及结论：带火星的木条复燃；过氧 化钠与水蒸气发生反应并生成氧气。
实验Ⅲ：验证过氧化钠与二氧化碳反应并生成氧气。
（1）同学们在老师的指导下设计了如下图所示装置。

（2）实验步骤及记录
①检查装置的气密性，向装置中加入药品。
②打开分液漏斗活塞，向A装置中缓慢加入稀盐酸。A装置中观察到的现象有                  ，则A装置中发生反应的化学方程式为                                 。
③一段时间后用带火星的木条在D内进行检验。带火星的木条复燃。过氧化钠与二氧化碳反应并生成氧气。
【实验反思】
（1）根据实验Ⅱ和Ⅲ，过氧化钠与二氧化碳或水蒸气反应后，除生成氧气外还产生了另一种物质，该物质是________（填“单质”或“化合物”）。
（2）某同学对实验Ⅲ的设计提出疑问：该实验不能证明二氧化碳与过氧化钠确实发生了反应，你认为他的理由是                                  。
【计算】本实验中，若提供22gCO2气体，则需要含CaCO390%的大理石多少克？(结果保留一位小数)
（6分）某化学小组利用下图所示装置测定铜锌合金样品中锌的质量分数（图中固定装置已略去）探究过程如下：

1．连接实验装置并检查装置气密性
Ⅱ．向B中加入质量为m的铜锌合金粉末，由注射器A向B缓缓加入稀硫酸，待B中不再有气体产生气体时，夹紧弹簧夹，立即移出D中导管，准确读取并记录量筒内水的体积。
Ⅲ．经过滤等操作，准确称量并记录B中剩余固体物质的质量。
IV．该小组的甲同学根据反应前后B中固体物质的质量计算样品中锌的质量分数；乙同学认定量筒内测得水的体积
即为反应生成气体的体积，并利用该气体在常温下的密度，根据化学方程式进行相关计算，得到样品中锌的质量分数。请回答下列问题：
（1）Ⅲ中，正确的操作顺序是：过滤、          、           、称量。
（2）通过误差分析，化学小组发现乙同学所用数据不可靠。造成该数据不可靠的原因及其对计算结果的影响是：
①II中，移出D中的导管内留存有水，导致计算结果偏小。
②                                                  。
（3）①日常生活中为方便使用通常将金属制成合金,伍角币为钢芯镀铜、一元币为钢芯镀镍（Ni）合金①铸造以上硬币用到的材料都是          材料
②选择铸造硬币的材料不需要考虑的因素是            （填序号）。
A．金属的导电性B．金属的耐腐蚀性
C．金属的硬度D．金属价格与硬币面值的吻合度
③以上硬币涉及到Fe、Cu、Al、Ni（镍），已知Ni能够发生如下反应：
Ni+ H2SO4=" Ni" SO4+ H2↑  Fe+ Ni Cl 2=" Ni" + Fe Cl 2
四种金属活动性由强到弱的顺序为             （用元素符号表示）。
（一）学习了二氧化碳性质后，某课外活动小组为了探究二氧化硫（SO2）的某些性质，进行了以下探究实验：下图中从左向右依次是某同学做的实验及相应现象。（3分）

（1）通过上述实验，小明同学可得二氧化硫气体的二点性质，分别是：
①                                                                     ；
②                                                                    ；
（2）A操作中，导气管要尽量接近试管底部，其目的是                          。
（二）酒精灯的灯焰分三个部分，为了探究灯焰的温度，科研人员用特殊的测温装置进行实验，结果如下：（3分）
外焰温度
内焰温度
焰心温度
840
896
686
①根据上表数据，灯焰三部分温度由低到高的顺序为                ；
②根据上表数据，加热实验时，被加热的仪器或物品应该放置在       位置较适宜。
③实验中，若燃着的酒精灯中酒精不足，现要添加酒精，采取的操作是：先             ；再向酒精灯中添加酒精。
(本题共12分)“爆竹声中一岁除”燃放烟花爆竹是中华民族文化的重要组成部分，然而，近年灰我国许多大、中城市都对烟花爆竹实施了“禁放”或者“限放”，民族文化为什么受到限制，好奇心驱使小明，小强、小亮三位同学，他们决定对烟花爆竹进行展开实验探究。
【提出问题】烟花爆竹燃放时会产生什么气体？
【查阅资料】1.我国传统的黑火药的标准配方为：硝酸钾75％ 、硫磺l0％ 、木炭l5％，因为黑火药中的硫磺成分具有着火温度低、燃速快等性质，因而使黑火药容易点火，使得在生产过程中硫的使用量过大。
2.CO2和SO2均能使石灰水变浑浊；
【猜想】烟花爆竹燃放时会产生CO2和SO2

【实验过程】他们设计的实验探究过程如右图
实验开始前应先检查             ，再点燃酒精灯，已知2处为从爆竹中取出的少量的火药，根据实验设计要求应当还要用到       色的高锰酸钾溶液和石灰水，则3中应放的是               ，4中应放的是          ，若猜想正确， 4中发生反应的化学方程式是                   。结果证明原猜想正确。
【实验反思】
1、装置中气球的作用是                                          ，
2、已知 硬质玻璃管中发生的反应有S ＋2KNO3­＋3C ＝＝＝ 3CO2 ＋N2  + X ，则X的化学式为         。该玻璃管中还发生的反应                   （写化学方程式）搞清烟花爆竹的基本原理和实验中产生的气体之后，该兴趣小组又利用春节期间测定市区某烟花爆竹集中燃放点处二氧化硫的含量
【查阅资料】1、可用含有一定量碘的溶液测定空气中的SO2含量，反应方程式是：
SO2＋I2＋2H2O＝H2SO4＋2HI。
【测定装置】：甲同学设计了如下图所示的实验装置：
【测定步骤】：
(一) 配制一定浓度的稀碘溶液

（二）、二氧化硫含量的测定
(1)将一定浓度、一定质量的稀碘溶液放于洗气瓶中，并滴入几滴稀淀粉溶液，此时洗瓶中溶液的颜色为蓝色。（淀粉遇碘单质呈蓝色）
(2)3位同学分别设计好的装置来到燃放点，打开a, 关闭b用注射器抽取100 mL燃放点空气。再关闭a，打开b，再缓缓推动注射器，将气体全部推入滴有淀粉的碘水溶液中，重复上述操作多次，直到溶液刚好变成无色，记录抽气的次数。
（3）3位同学使溶液刚好变成无色时抽气的次数分别为50、60、65次，      次的最接近真实值，另两位同学不准确的原因为                            
（4）最终我们通过计算可以确定燃放点的二氧化硫含量是否超标。
【测定反思】
1．小明经过思考后认为在测定时可将右图所示的多孔球泡放入洗气瓶中，你认为加此仪器的好处是　　　　　　　　　　　　　　　　。

2．小强同学认为：实验方案需要抽气的次数太多，操作麻烦。与小亮讨论后，决定对设计的实验加以调整，以减少抽气的次数，他们调整的方案可能是                                                。
3．三位同学经过对烟花爆竹的研究，明白了国家“禁放”的和“限放”的原因，你认为原因的是      
A 减少噪声污染  B 减少固体废弃物污染 C 减少大气污染  D 减少粉尘污染
蚁酸是一种有机酸，化学名称叫做甲酸，化学式为HCOOH；蚁酸在一定条件下会分解生成两种氧化物。
（1）向盛有蚁酸溶液的试管中滴加紫色石蕊试液，观察到溶液颜色变成      色，说明蚁酸溶液显酸性；
（2）根据蚁酸中含有____________元素，推测出生成物中含有水；
（3）另一种生成物是气体，该气体有两种可能：①：该气体是CO2  ②：该气体是________________。将蚁酸分解产生的气体通过如下装置（铁架台已略去），观察现象。

I．实验时装置A中无明显变化，则①_______    （填“成立”或“不成立”）；
II．若②成立，则装置B中的现象是                   ，CuO在化学反应中做             剂。
还原性铁粉在潮湿的空气中容易生锈。现有m1 g生锈的铁粉样品，某兴趣小组同学按下图所示装置进行实验，测定该样品中氧化铁的质量分数（铁锈按氧化铁处理）。

（1）装置A中反应的化学方程式是_____。
（2）某同学欲通过B装置反应前后的质量变化，测定该样品中氧化铁的质量分数。B中的最佳试剂是_____（填序号），实验时B中反应的化学方程式是_____。
① 澄清石灰水    ② 氢氧化钠浓溶液     ③ 稀盐酸     ④ 水
（3）上述实验过程中，CO气体除作为反应物外，还能起到的作用是：① 实验开始时，排尽装置中的空气，防止加热时发生爆炸；② 停止加热后，防止A中生成物被氧化，B中的溶液倒吸入A中；③_____。
（4）完全反应后，甲同学称得铁粉的质量为m2 g，同时测得装置B增重m3 g，则铁粉样品中氧化铁的质量分数为_____。
（6分）某课外小组设计了如下图所示的实验装置，该装置既可用于制取气体，又可用于探究物质性质。

（1）当打开K1、关闭K2时，可完成用      （写反应物的名称）制取氧气的实验，其中量筒的作用是     。
（2）当打开K2、关闭K1时，可制得二氧化碳并验证其性质。实验室制取二氧化碳反应的化学方程式是     ；可验证的二氧化碳的性质是     。
（3）在实验（2）中，若用II代替I，干燥管内反应的化学方程式是2Na2O2 + 2CO2 =" 2X" + Y，反应中若消耗39 g Na2O2，生成Y的质量是8 g，则X的化学式是      ，II中烧杯内可观察到的现象是       。
（6分）老师用下图所示装置为同学们做了一个兴趣实验。已知装置B、C、D中依次盛有紫色石蕊试液、足量的澄清石灰水和稀盐酸。
小资料：HCl气体极易溶于水。

（1）打开A中的玻璃塞和活塞，B中实验现象是                       。B中的现象不能说明二氧化碳与水反应的原因是                        。C中的化学反应的方程式是                                。
（2）一段时间后，关闭A中的活塞和玻璃塞，打开弹簧夹K2及E中的玻璃塞和活塞，待足量的过氧化氢溶液流入锥形瓶后，立即关闭E中的活塞，并用弹簧夹K2夹紧橡皮管。C中可能出现的现象是                           ，解释C中呈现的现象的原因是         
                                                               。

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