初中化学实验题

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＿＿＿＿＿。

根据图所示实验回答问题。

（1）甲是稀释浓硫酸的实验。试剂X是_____；为使溶解时热量及时散失，防止液滴飞溅，应沿烧杯内壁慢慢倒入并_____。

（2）乙是铁丝燃烧的改进实验。①将加热至红热的铁丝伸入盛有过氧化氢溶液的集气瓶中（如左图），铁丝不燃烧。②向集气瓶中加入少量二氧化锰，过氧化氢溶液中产生大量气泡，该反应中二氧化锰起_____作用；将铁丝再次加热至红热伸入集气瓶中（如右图），观察到铁丝剧烈燃烧、_____、放出大量热、有黑色固体生成。对比①②，说明影响铁丝燃烧剧烈程度的因素是_____。

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。

为了参加2023年5月举行的化学实验操作考试，各学校积极组织了实验操作训练。小姚同学完成了“稀盐酸、氢氧化钠溶液、蒸馏水的鉴别”实验，请你帮他完成实验报告的填写。

【实验题目】稀盐酸、氢氧化钠溶液、蒸馏水的鉴别

【实验目的】选择合适的指示剂鉴别稀盐酸、氢氧化钠溶液、蒸馏水

【实验仪器】小试管5支、试管刷等

【实验药品】随机编号为A、B、C的三种待测液，酚酞试液（装于滴瓶），石蕊试液（装于滴瓶）

【实验过程】

（1）

实验步骤	实验现象	实验结论
①分别取A、B、C待测液 $1-2mL$于三支试管中，分别滴入 $1-2$滴石蕊试液，振荡。	B中的石蕊试液变_____，另外两支试管中的液体呈蓝色、紫色，但颜色相近。	鉴别出B是_____，A、C无法准确鉴别。
②另取A、C待测液 $1-2mL$于两支试管中，分别滴入 $1-2$滴酚酞试液，振荡。	C中的酚酞试液变_____，A中无明显现象	鉴别出C是_____，A是蒸馏水。

【交流反思】

（2）小峰同学认为，只用酚酞试液也能完成该实验，他设计方案并完成了实验。

实验步骤	实验现象	实验结论
①分别取A、B、C待测液 $1-2mL$于三支试管中，分别滴入 $1-2$滴酚酞试液，振荡。	C中液体呈红色，A、B中无明显现象	鉴别出C
②将①中的红色液体分为两等份，_____。	观察到其中一支试管有明显的现象：_____。	发生反应的化学方程式为_____，鉴别出A、B．

气体的制取和性质是初中化学核心知识之一，结合以下实验装置图回答问题。

（1）仪器a的名称是_____。

（2）实验室制取二氧化碳的化学方程式是_____，你选择的发生装置是_____（填字母编号）。

（3）检验二氧化碳可选用_____（填数字编号）。

①氢氧化钠溶液

②氯化钙溶液

③氢氧化钙溶液

④蒸馏水

（4）实验室若要收集一瓶纯净、干燥的二氧化碳气体，装置的正确连接顺序是B→_____→_____→F，验满的方法是_____。

（5）同学们在体育考试中，做引体向上时，将“镁粉”抹在手掌上以增大摩擦力。“镁粉”到底是什么物质呢？与老师交流后，了解到“镁粉”【化学式可表示为 $M{g}_x（OH{）}_{y}C{O}_3$】是一种受热易分解的白色固体，分解产物全部是氧化物。为了确定“镁粉”的化学式，同学们设计了实验方案并进行了定量探究：

①依次连接装置A→D→C，并检查其气密性。

②在A装置中加入 $14.2g$“镁粉”，加热，充分反应后测得D装置增重 $1.8g$，C装置增重 $4.4g$（产生的气体完全被吸收，不考虑空气对测定结果的影响）。同学们通过分析计算，最终确定“镁粉”的化学式为_____。

某小组采用图a所示实验装置探究 $CO$还原 $F{e}_2{O}_3$时，出现了争论。甲同学观察到固体由红色变成黑色，推断黑色固体是 $Fe$；乙同学提出质疑，认为黑色固体可能是 $F{e}_3{O}_4$，并查阅了资料： $F{e}_3{O}_4$可被磁铁吸引，几乎不溶于稀的酸溶液。

（1）制备 $CO$的原理是：（ $HCOOH$在常温下为液态），图b所示三种气体发生装置中，可用于制备 $CO$的是______（填标号）。

（2）若甲同学推断正确，反应的化学方程式为______。

（3）对乙同学提出的质疑进行分析和验证。

①定量分析物质组成可知，该反应生成 $F{e}_3{O}_4$是合理的，理由是______。

②该小组通过对黑色固体进行检验，证明同时含有 $F{e}_3{O}_4$和 $Fe$．检验的操作和现象是：取样于试管中，______。

（4）该小组为了探索 $CO$还原 $F{e}_2{O}_3$与温度的关系，走访了某钢铁厂。工程师用SDTQ热分析仪对该反应进行研究，根据不同温度下所得固体的质量，推导对应的固体成分，结果如图。

①用 $CO$炼铁时，还原 $F{e}_2{O}_3$的温度应不低于______ $℃$。（填“ $400$”“ $600$”或“ $800$”）

②图中： $x＝$______。

③该小组查阅资料得知酒精灯加热温度为 $600℃$左右，他们发现上述对黑色固体成分的检验结果与图像有矛盾，推测黑色固体在冷却过程中发生了以下反应：____________。

制盐在我国有着悠久的历史。某盐湖水样品含有 $NaCl、N{a}_{2}S{O}_4$及少量 $MgS{O}_4$和 $CaS{O}_4$，某小组从中获取 $NaCl$和 $N{a}_{2}S{O}_4$的主要过程如下：

（1）“除杂1”应依次加入的两种试剂是______、______，“除杂2”应加入的试剂是______。（除杂限选试剂： $HCl、HN{O}_3、N{a}_{2}C{O}_3、Ca（OH{）}_2$）

（2）将“溶液A”在 $80℃$蒸发浓缩，至有少量固体析出。

①该小组分析溶解度曲线，推测析出的少量固体是 $NaCl$，但检验后却发现是 $N{a}_{2}S{O}_4$。请作出合理解释：______。

②该小组停止蒸发浓缩，经______、过滤得到大量 $N{a}_{2}S{O}_4$固体及母液；将母液中的 $NaCl$分离出来，操作是______。

（3）设计由硫磺（单质硫）生产 $N{a}_{2}S{O}_4$的转化路径，依次写出反应的化学方程式：______。（提示：常见 $＋4$价硫的化合物可与 $O_2$化合为 $＋6$价硫的化合物）

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）。

[基础实验与学科实践]

回答下列问题。

（1）实验室制取 $O_2$及性质检验

i.上图中仪器 $a$的名称是__________。

ii.用高锰酸钾制取 $O_2$，应选择上图中的发生装置_______（填字母）。化学方程式为__________。

iii.收集一瓶 $O_2$并进行性质检验。

操作	现象	结论
	硫燃烧时，_____（填字母），生成刺激性气味的气体 a.产生大量白烟 b.生成黑色固体 c.发出蓝紫色火焰	$O_2$具有氧化性
集气瓶中 $NaOH$溶液的作用是_________________

（2）制作氧自救呼吸器

查阅资料，超氧化钾（ $K{O}_2$）为黄色固体，分别与 $C{O}_2、H_{2}O$反应生成 $O_2$和白色固体、产氧效率高，适合作生氧剂。

①原理分析: $4K{O}_2+2C{O}_2=2K_{2}C{O}_3+3O_2$、 $4K{O}_2+2H_{2}O=4X+3O_2\uparrow$则 $X$的化学式为__________。

②动手实践:设计并制作氧自救呼吸器，如图所示，使用一段时间后，观察到生氧剂由______（填颜色变化），则基本失效。

草木灰是作物秸秆、枯枝等燃烧后的剩余灰烬，也是农业生产钾肥的重要来源之一，课外实验小组为探究草木灰的成分进行了下面实验：

①将一定量的草木灰放入烧杯，加入足量蒸馏水浸泡，经过滤获取澄清滤液。浸泡的目的是 　 　；

②取少量上述滤液，滴加氯化钡试剂，有白色沉淀生成，初步判定滤液中可能含有 　 　（填符号）；继续滴加稀盐酸，沉淀全部溶解，将产生的气体通入澄清石灰水出现白色浑浊。分析实验可知，草木灰提供钾肥的主要成分是 　 （填化学式）；

③已知滤液呈碱性，请设计实验证明：

实验步骤	现象与结论

人体呼出气体中主要含有氮气、氧气、水蒸气、二氧化碳。为验证人体呼出气体的成分，某兴趣小组利用下面装置进行实验。

请回答：

①呼出气体通过装置A可观察到 　 　，目的是 　 　；

②随反应进行，装置中铜网逐渐变为黑色，其反应的化学方程式为 　 　；

③装置D出现白色浑浊，证明呼出的气体中含有 　 　；

④E装置的作用是 　 　，尾气的主要成分是 　 　。

某小组用只含难溶性杂质的粗盐配制 $\mathit{NaCl}$溶液，设计了两步实验。

第一步：去除粗盐中的难溶性杂质得到 $\mathit{NaCl}$固体。

第二步：利用该固体配制50g质量分数为5%的 $\mathit{NaCl}$溶液。

根据如图回答问题。

（1）仪器C的名称 　 　。

（2）两步实验均用到的玻璃仪器是玻璃棒、量筒和 　 　（填序号）。

（3）第一步实验过滤操作中玻璃棒的作用是 　 　。

（4）第二步实验量取水时应选择 　 　（填“10”“50”或“100”）mL量筒，量取水时若俯视读数（其它操作均正确），所配溶液的质量分数 　 　（填“偏大”“偏小”或“不变”）。

小舟选用白磷、锥形瓶、气球、天平等药品和器材，探究化学反应中物质质量的变化规律，装置如图。

【实验思路】先确认化学反应已经发生，再比较反应物的质量总和和生成物的质量总和是否相等。

【实验步骤】

Ⅰ.锥形瓶内装入白磷，塞紧瓶塞放在天平托盘上，调节平衡；

Ⅱ.取下锥形瓶，将瓶塞上的铁丝在酒精灯上烧红后，接触引燃白磷，并立即塞紧瓶塞；

Ⅲ.待反应结束冷却后，将锥形瓶放回天平托盘上，观察 　 　。

【实验结论】参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。

【交流反思】

（1）要确认化学反应已经发生，本实验中观察到的现象是 　 　。

（2）反应结束后，若白磷有剩余，你认为是否仍能得出上述结论，并请说明理由。 　 　。

小明认为教室内空气中氧气含量比室外低，于是想用红磷测定教室内空气中氧气的体积分数。老师告诉他，足量的红磷燃烧并不能耗尽空气中的氧气，建议用一氧化氮气体代替红磷进行实验。

在老师的指导下，小明进行如图所示实验：用注射器获取 $V_1$毫升教室内的空气，通过导管缓缓地全部推入量筒，与量筒内足量的 $V_2$毫升一氧化氮气体混合，待充分反应后，读出量筒中剩余气体体积为 $V_3$毫升。

说明：① $V_1$、 $V_2$、 $V_3$都是在与教室气温、气压相同的状态下测得。

②一氧化氮难溶于水，也不与水反应。

③同温同压下，在氢氧化钠溶液参与下，4体积一氧化氮与3体积氧气恰好完全反应，且产物能完全被溶液吸收。

（1）小明用气密性良好的注射器，获取 $V_1$毫升教室内空气的具体操作是 　 　。

（2）实验测得教室内空气中氧气的体积分数为 　 　。（用 $V_1$、 $V_2$、 $V_3$表示）

（3）小明提出，注射器内空气中的二氧化碳也会被氢氧化钠溶液吸收，从而影响实验结果。但老师指出，相比空气中的氧气含量，二氧化碳对实验结果的影响属于“次要因素”，不是“主要因素”，可忽略不计。还有许多科学实验中存在“主要因素”和“次要因素”，请再举一例并指明次要因素。

　

如图是人类对氧化还原反应的认识过程中的三个阶段。

【阶段Ⅰ】得失氧说：物质跟氧发生的反应叫氧化反应，含氧化合物中的氧被夺取的反应叫还原反应。

【阶段Ⅱ】化合价升降说：凡是出现元素化合价升降的化学反应都是氧化还原反应。化合价升高的反应叫氧化反应，化合价降低的反应叫还原反应。

【阶段Ⅲ】电子转移说：化合价升降的原因是电子的转移。凡有电子转移发生的化学反应都是氧化还原反应。失电子的反应叫氧化反应，得电子的反应叫还原反应。

（1）根据得失氧说，在 $H_2+\mathit{CuO}\begin{array}{c}\underset{¯}{\underset{¯}{\begin{array}{ccc}& △& \end{array}}}\\ \end{array}\mathit{Cu}+H_{2}O$化学变化中， $H_2$发生了 　 　反应。

（2）电子转移是元素化合价改变的本质原因。失电子后，元素的化合价会 　 　（选填“升高”或“降低”）。

（3）根据化合价升降说，化学反应的四种基本类型与氧化还原反应之间的关系如图所示，其中乙是　 反应。

（4）关于氧化还原反应的认识，下列理解正确的是 　 　。

A．	氧化和还原是相互对立又辩证统一的关系
B．	电子转移说是从微观视角来探析和建构氧化还原反应的概念
C．	自然界中发生的氧化还原反应对人类的生活和生产都是有利的
D．	人类对氧化还原反应的认识过程是一个逐步发展、延伸和完善的过程