初中化学实验题

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：____________。

某化学兴趣小组研究影响化学反应快慢的因素。

（1）下图是实验室中常用的仪器

①仪器A的名称是_______。

②从上图中选择合适的仪器组装一套 $C{O}_2$发生装置，要求添加盐酸无需拆开装置，需要用到的仪器有哪些？_______(填标号)

（2）该小组的实验设计和数据记录如下表。每个实验均在反应开始后，就立即用排水法连续收集多瓶 $C{O}_2$，表中“—”表示气泡太少，不再收集。

序号	反应物			收集每瓶气体所用时间(单位：秒)
	盐酸 浓度	盐酸 体积	大理石 形状	第1瓶	第2瓶	第3瓶	第4瓶	第5瓶	第6瓶
实验1	$10\%$	$70mL$	小颗粒	$8$	$9$	$10$	$12$	$14$	$19$
实验2			块状	$11$	$12$	$15$	$17$	$21$	$23$
实验3	$7.5\%$	$70mL$	小颗粒	$10$	$12$	$13$	$15$	$17$	$26$
实验4			块状	$t$	$14$	$16$	$19$	$22$	$24$
实验5	$5\%$	$70mL$	小颗粒	$14$	$18$	$19$	$32$	$63$	—
实验6			块状	$20$	$31$	$59$	—	—	—

①该小组研究了哪些因素对反应快慢的影响？_______

②为了分析浓度对反应快慢的影响，可对比表中实验_______(填标号)。

A．

$2和3$

B．

$2和4$

C．

$4和5$

D．

$1和6$

③根据实验数据反映出的规律，表中数值 $t$的合理范围是：_______< $t$<_______。

（3）该小组在反应开始后立即收集第1瓶气体，你认为该做法合理吗？说出你的观点并阐述理由。__。

有一包从海水中获得的粗盐，已经经过初步提纯。课外活动小组对它的成分进行探究，并将粗盐进一步提纯。

一些物质的溶解性

	OH^﹣	Cl^﹣	SO4^2^﹣	CO3^2^﹣
H^+		溶、挥	溶	溶、挥
Na^+	溶	溶	溶	溶
Ca^2+	微	溶	微	不
Ba^2+	溶	溶	不	不
Mg^2+	不	溶	溶	微

探究过程：

Ⅰ.探究一：这包粗盐中可能有的杂质是CaCl₂和MgCl₂。

现用实验验证这种假设：取样品并溶解，加入数滴NaOH溶液，无明显现象，说明粗盐中无 　   　；另取样品并溶解，加入数滴碳酸钠溶液，有白色沉淀生成。

实验证明：这包粗盐中含有的杂质是 　   　。

Ⅱ.探究二：这包粗盐中NaCl的质量分数。按下面步骤进行实验：

①称取ag的样品；

②将样品加水溶解，制成粗盐溶液；

③向粗盐溶液中加入过量的某种试剂，过滤，得到沉淀和滤液；

④将③中所得沉淀洗涤后小心烘干，称量得到bg纯净固体M；

⑤向③中所得滤液逐滴滴入稀盐酸，直到不再产生气泡为止后，移入蒸发皿蒸发，称量得到cg纯净固体N。

（1）②③⑤的步骤中，都使用到同一仪器是 　 　；它在步骤②和⑤中的操作方法相同，但目的不同，在步骤②中的目的是 　    　。

（2）步骤③中加入的试剂是 　    　；目的是 　    　。

（3）根据以上实验可知粗盐中NaCl的质量分数为 　   　（用含字母的代数式表达）。

某实验小组验证“Fe+Ag₂SO₄═FeSO₄+2Ag”反应并进行了如下探究。已知银粉为黑色，22℃时Ag₂SO₄的溶解度为0.8g。

①22℃时，向盛有硫酸银饱和溶液的烧杯中加入过量铁粉，搅拌静置，观察到溶液变为黄色并逐渐加深。

②静置3小时后观察，烧杯底部仍有黑色粉末，溶液黄色几乎消失。

③用pH试纸检测Ag₂SO₄、FeSO₄溶液，测得pH均小于7。

回答下列问题：

（1）22℃时，硫酸银饱和溶液显 　 　性（填“酸”“碱”或“中”），其溶质质量分数为 　                          。（列出计算式即可）

（2）取步骤①上层的黄色溶液少许滴加盐酸，观察到白色沉淀，该沉淀的化学式为 　    　。

（3）某同学由步骤②中“仍有黑色粉末”得出Fe比Ag活泼的结论。小组同学讨论后认为思维不严密，因为黑色粉末不一定含Ag，还可能是 　 　，需要进一步实验才能得出结论，该实验方案是：取黑色粉末少许，　                           　。（补充完实验方案）

（4）溶液呈黄色是因为含有Fe³⁺离子。小组对Fe³⁺产生的原因作出如下假设：

a.可能是铁粉表面有氧化物，可产生Fe³⁺；

b.空气中的O₂能与Fe²⁺反应，可产生Fe³⁺；

c.溶液中存在 　 　离子能与Fe²⁺反应，可产生Fe³⁺。

请设计实验证明假设a、b不是产生Fe³⁺的主要原因。实验方案是：向同样的铁粉中加入FeSO₄溶液，振荡静置，观察到 　               　时即可证明。

回答下列问题。

（1）某兴趣小组参观火力发电厂，了解到废气中的SO₂、NO₂、CO、CO₂会影响环境，设计如图流程处理废气。

①用生锈铁屑处理废气中的CO，体现CO 　 　性。

②用石灰浆不用石灰水的原因是 　                                　。

③固体2中有 　              　（写两种物质）。

（2）A～D为初中化学常见物质，转化关系如图。A是由两种元素组成的钙盐，C是火力发电厂排放的温室气体。

①B转化为A的化学方程式为 　                          　。

②若D广泛用于玻璃、洗涤剂的生产，则D转化为B的基本反应类型是 　            　；检验D中阴离子的方法是 　                               　。

③将足量C通入石蕊溶液中，现象是 　                　；测得该溶液pH＝4，加热至90s时C完全排出，画出加热过程pH变化图像。

早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器。某实验小组利用焦炭和Fe ₂O ₃模拟早期炼铁并检验可能的产物，实验装置如图：

【查阅资料】①铁粉为黑色；常温下，Fe、Fe ₃O ₄可被磁铁吸引；

②PbCl ₂溶液可用于检验CO，原理是：PdCl ₂+CO+H ₂O═Pd↓+CO ₂+2HCl；

③Fe ₃O ₄与硫酸反应：Fe ₃O ₄+4H ₂SO ₄═FeSO ₄+Fe ₂（SO ₄） ₃+4H ₂O。

【实验现象】澄清石灰水变浑浊，PdCl ₂溶液中产生黑色沉淀，玻璃管内粉末全部变成黑色。冷却后，用磁铁靠近黑色固体，黑色固体被部分吸引。

（1）仪器A的名称是 　     　。

（2）为了检验气体产物，装置从左到右的接口连接顺序为a→ 　 　→ 　 　→

　     　→ 　 　。

（3）澄清石灰水变浑浊的化学方程式为 　           　。

【实验结论】反应生成CO和CO ₂，磁铁上的黑色固体可能是Fe、Fe ₃O ₄。

【提出猜想】磁铁上的黑色固体是什么？

猜想一：Fe

猜想二：Fe ₃O ₄

猜想三：Fe和Fe ₃O ₄

【设计实验】

设计思路	操作	现象	结论
定性实验	取少量黑色固体于试管中，加入足量稀硫酸，充分反应	固体完全溶解，产生气泡	猜想 　    　成立
定量实验	取一定质量的稀硫酸（足量）放入烧杯中，加入5.6g黑色固体，充分反应后称量溶液的质量	固体完全溶解，产生气泡，溶液增加的质量为 　    　g。	猜想一成立

【归纳总结】根据实验结论和探究结果C与Fe ₂O ₃反应的化学方程式为 　               　。

某兴趣小组查阅资料发现除去泥沙等杂质的粗盐，可能还含有CaCl₂、MgCl₂、Na₂SO₄等杂质。他们将该粗盐配成溶液，并对粗盐溶液进行探究和除杂。

（1）配制溶液时，加速粗盐溶解的玻璃仪器是　    　。

【探究过程】

（2）步骤1：向粗盐溶液中加入过量NaOH溶液，未出现明显现象，说明溶液中无

　       　杂质；向溶液中继续滴加过量Na₂CO₃溶液，产生白色沉淀CaCO₃固体。反应的化学方程式为　                      　。

（3）步骤2：向步骤1的滤液中滴加过量BaCl₂溶液，产生白色沉淀，过滤；向滤液中滴加稀盐酸至溶液呈中性即得NaCl溶液。加稀盐酸除去的物质是　       　。

【初步结论】杂质成分已确定，且已完全除去。

【反思交流】

（4）小东认为Na₂SO₄还不能确定是否存在，可向步骤2的沉淀中滴加过量稀盐酸，若观察到　             　的现象，证明粗盐中确实存在Na₂SO₄。

（5）小红认为杂质也未完全除去，可按照步骤1和步骤2重新实验，并对调其中两种试剂的位置就能达到除杂目的，这两种试剂为　   　（填序号）。

A.Na₂CO₃溶液、BaCl₂溶液

B.稀盐酸、BaCl₂溶液

C.NaOH溶液、Na₂CO₃溶液

酸碱理论的发展如图：

（1）根据朴素的酸碱理论，Na₂CO₃属于 　    　（选填“酸”或“碱”）。

（2）根据酸碱电离理论理解酸碱反应的实质是：　                           　。

（3）已知H₂CO₃→HCO₃^﹣+H⁺和HCO₃^﹣→CO₃^2﹣+H⁺，由酸碱质子理论，H₂CO₃的共轭碱是 　    　。

（4）随着认知水平的不断提高，人们对酸碱理论的描述也在不断完善。下列对不同酸碱理论的分析合理的是 　    　。

A.酸碱电离理论认为酸碱是两种不同的物质

B.酸碱电离理论认为氧元素是酸中必不可少的元素

C.酸碱质子理论认为酸和碱可以是分子，也可以是离子

D.酸碱质子理论扩大了酸和碱的范围，不再具有局限性

实验室有一瓶敞口放置的氢氧化钠固体样品，为探究样品中的成分，小科进行如下实验：

（1）操作①是加水充分溶解，操作②的名称是 　   　。

（2）沉淀B的化学式是 　    　。

（3）小科根据实验现象认为样品中一定含有氢氧化钠，请你评价小科的判断是否正确，并说明理由 　                                                 　。

为测定石灰石样品中碳酸钙含量，某小组同学在一定质量的样品中加入足量稀盐酸，利用生成CO₂的质量来测定（忽略稀盐酸挥发的影响）。

（1）小科用图甲装置实验，通过测定反应前后D装置质量的变化来得到CO₂质量。为了避免水蒸气对实验的影响，使测最结果更准确，装置C中应装入 　   　（填试剂名称）。

（2）小明用图乙装置实验，通过测定反应前后装置总质量的变化来得到CO₂质量。他用碱石灰做干燥剂，请判断这种做法是否合理并说明理由 　                  　。

（3）实验时。正确选择干燥剂后，两装置均可通过左侧导管鼓入某种气体一段时间，来进一步减小误差。下列操作可行的是 　     　。

选项	实验装置	反应开始前鼓入的气体	反应结束后鼓入的气体
A	甲	氮气	氮气
B	甲	干燥空气	干燥空气
C	乙	氮气	氮气
D	乙	干燥空气	干燥空气

小英设计了探究SO₂与AgNO₃溶液反应的实验。将SO₂通入质量分数为1.7%的AgNO₃溶液中，反应后过滤，得到无色溶液A和白色沉淀B。对体系中有关物质性质分析得知沉淀B可能为Ag₂SO₃、Ag₂SO₄或二者混合物。

【查阅资料】Ag₂SO₄为白色固体，微溶于水；Ag₂SO₃为白色固体，难溶于水，溶于过量的Na₂SO₃溶液。

【提出问题】白色沉淀B的成分是什么？

【猜想与假设】猜想一：仅有Ag₂SO₄

猜想二：仅有Ag₂SO₃

猜想三：　                       　

【实验探究】

实验操作	实验现象	结论
取少量溶液A于试管中，滴加足量Ba（NO3）2溶液	无明显现象	猜想 　      　成立

【实验结论】SO₂与AgNO₃溶液反应生成一种酸和沉淀B，反应的化学方程式是 　            　。

【拓展延伸】

①另取溶液A，滴加足量Ba（NO₃）₂溶液，无明显现象，再加入BaCl₂溶液，产生白色沉淀，原因是 　                           　。

②向盛有少量AgNO₃溶液的试管里滴入Na₂SO₃溶液至过量，实验现象是 　                      　。

（1）将一定量的锌和金属R的混合粉末加入一定量的氯化铜溶液中，溶液质量的变化情况如图所示。下列说法错误的是 　   　（填标号）。

A.金属活动性Zn＞R

B.反应结束后过滤、滤渣中一定有Cu，可能有Zn和R

C.反应结束后过滤，若向滤渣中加入稀硫酸有气泡产生，则滤液一定无色

（2）某金属粉末含有Mg、Al、Cu、Ag中的一种或几种，取24g该金属粉末与足量稀盐酸反应产生2g氢气，则该金属粉末的组成有 　 　种情况。

金属在生产和生活中的应用极为广泛。

（1）生铁和钢是两种含碳量 　 　的铁合金（填“相同”或“不同”）。

（2）下列生活用品利用金属良好导热性的是 　   　（填序号）。

A.镀铬水龙头

B.铸铁暖气片

C.黄铜钥匙

（3）我国古代很早就认识到铜盐溶液里的铜能被铁置换，这一方法是湿法冶金技术的起源。铁与硫酸铜溶液反应的化学方程式为 　                   　。

（4）焊接钢轨的反应原理是铝与氧化铁在高温条件下反应生成铁和氧化铝，该反应的化学方程式为 　                              　。

（5）已知氧化镁和氧化铝都能与酸反应生成盐和水。现有氧化镁、氧化铝和铁的混合物9.9g，向其中加入245g质量分数为10%的稀硫酸，恰好完全反应，得到254.8g溶液，则原混合物中氧化镁的质量为 　 　g。

过氧化氢性质不稳定，易被某些含铜化合物催化分解。某化学兴趣小组探究过氧化氢与氢氧化铜混合产生气体的过程如下：

【查阅资料】

a．过氧化铜（CuO₂）为黄褐色固体

b．H₂O₂+Cu（OH）₂═CuO₂+2H₂O

【实验过程】

步骤一：制备氢氧化铜

向盛有5mL溶质质量分数为5%的氢氧化钠溶液的试管中，滴加少量硫酸铜溶液，产生蓝色沉淀。

步骤二：氢氧化铜与过氧化氢混合

向蓝色沉淀中逐滴滴入溶质质量分数为3%的过氧化氢溶液直至过量，发现蓝色沉淀变为黄褐色沉淀，随后黄褐色沉淀迅速变为黑色沉淀，产生气泡且越来越快，最终试管中得到黑色沉淀。

分析实验过程，请完成下列问题：

（1）CuO₂中氧元素的化合价为 　 　，请写出产生蓝色沉淀的化学方程式 　                  　。为验证该气体是否为氧气，可以使用 　        　进行检验。

【提出问题】气泡越来越快的原因是什么？

【作出猜想】

（2）小组成员作出如下猜想：

猜想Ⅰ：Cu（OH）₂作为催化剂加快H₂O₂分解产生O₂；

猜想Ⅱ：CuO₂作为催化剂加快H₂O₂分解产生O₂；

猜想Ⅲ：　   　（填化学式）作为催化剂加快H₂O₂分解产生O₂。

【验证猜想】

①某同学立即否定猜想Ⅰ、Ⅱ，理由是 　                            　。

②简述验证猜想Ⅲ正确的实验方案 　                               　。

【反思拓展】

黄褐色沉淀遇到过氧化氢迅速变为黑色沉淀并产生气泡的化学方程式为 　        　。

许多化学反应无明显现象，氢氧化钠溶液和二氧化碳的反应就是其中之一。

【提出问题】怎样证明氢氧化钠溶液和二氧化碳发生了反应？

【实验设计】同学们写出该反应的化学方程式 　               　，并根据该反应原理分别设计了图一、图二两个实验。

【实验验证】

（1）第一组同学按图一所示，将氢氧化钠溶液全部推入集气瓶中，过一会儿观察到气球鼓起，认为二者发生了反应。第二小组同学认为该实验不严谨，理由是 　             　。于是同学们将该装置中氢氧化钠溶液换成 　          　，做了对比实验，证明二者发生了反应。

（2）第二组同学按图二所示，先将氢氧化钠溶液全部推入集气瓶中，过一会打开止水夹，观察到 　                          　，也证明二者发生了反应。

【拓展延伸】同学们经过反思，设计并进行了图三所示的实验，观察到瓶中产生 　           　，再次证明氢氧化钠溶液与二氧化碳发生了反应。

【归纳总结】通过以上实验，同学们经过讨论，认为对于无明显现象的化学反应，可以通过检验反应物减少和 　                      　两个不同的角度证明反应的发生。

【废液处理】实验结束后，同学们将上述实验中所有物质倒入同一洁净的烧杯中，得到无色澄清溶液，测得溶液的pH＜7，且含有毒的钡离子。从环保的角度考虑，需要向烧杯中加入适量的 　                  　（填一种具体物质），将废液处理达标后再排放。