初中化学化学实验方案设计与评价填空题

研究气体的制备及相关气体的性质。

（1）写出实验室用过氧化氢溶液制取氧气的化学方程式　　。

（2）写出实验室用石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳的化学方程式　　。

（3）某同学为了便于加入液体药品，在如图装置的橡胶塞上添加了一个注射器，该同学发现，这样做的优点还有　　（写出其中一点）。

（4）实验室里制取气体的一般思路和方法：

①选择适当的反应，包括　　；

②选择合适的　　；

③验证所制得的气体。

（5）请设计实验验证制得的氧气和二氧化碳气体，并完成实验报告。

实验步骤	实验现象	实验结论

小敏研究影响锌与盐酸反应快慢的因素。

序号	盐酸溶液浓度	2分钟内产生氢气的体积
1	5%	10mL
2	15%	28mL

（1）图甲中A、B仪器可以组装一套测量气体体积的装置，利用该装置时A中的 　　管接c。

（2）他选用2克完全相同的锌片分别和同体积5%、15%的稀盐酸进行实验。获得表格数据。由此推断实验是通过 　　来体现反应快慢的。

（3）小敏分析数据得到如下结论：锌与盐酸反应快慢与盐酸浓度有关，盐酸浓度越大反应越快。其他同学认为结论不可靠，他们的依据是： 　　。

（4）实验中小敏发现锌与盐酸反应时，一开始产生氢气速度并没有随盐酸浓度的减少而减慢，查阅资料得知化学反应中往往伴随着能量变化。由此作出猜想：锌与盐酸反应快慢还与 　　有关。

天然气是一种比较清洁的化石能源，主要成分为甲烷。现对甲烷的制取、性质、应用做以下研究，请回答相关问题。

[制取研究]

查阅资料得知：①通常状况下，甲烷是一种无色无味难溶于水的气体，密度比空气小；

②实验室中常用无水醋酸钠（CH₃COONa）和碱石灰（发生反应的是其中的氢氧化钠）两种固体药品，研磨均匀混合，通过加热制取甲烷，同时还生成碳酸钠。

在实验室中：

（1）可用于制取甲烷的发生装置为　　（填字母）。

（2）可用于收集甲烷的装置为　　（填字母）。

（3）制取甲烷的化学方程式：　　。

[性质研究]

用装置F收集了一瓶纯净的甲烷气体，在装置G中进行燃烧实验。

（4）可用水将F中气体压出，通入G中，那么，水应从　　端（填“a”或“b”）注入。

（5）点燃后，烧杯内壁看到的现象是　　，同时还生成二氧化碳气体，请设计一个简单实验证明：　　。

[应用研究]

尿素[CO（NH₂）₂]是一种常用氮肥。如图是利用甲烷制尿素的主要流程：

（6）设备I中分离出氮气和氧气的过程发生了　　（填“物理变化”或“化学变化”）。

（7）设备Ⅲ中产生并分离开CO₂和H₂，进入下一设备使用，依据流程图可判断进入设备Ⅳ是　　。

（8）设备V中的气体，可以循环利用的是　　。

有一包白色粉末，可能是由硫酸铜、氯化钠、碳酸钠、硫酸钠中的一种或几种组成，为检验其中的成分，按以下流程进行实验：

（1）根据实验现象，白色粉末中一定有 　　。

（2）实验中不能用BaCl ₂溶液代替Ba（NO ₃） ₂溶液的理由是 　　。

思维模型的建构既方便于问题的解决，又能促进深度学习。如图1是小金同学对解决"气密性检查"类问题建构的思维模型：

结合小金建构的思维模型，完成如图装置气密性检查相关操作的问题：

（1）操作一：往锥形瓶中加水至如图2所示位置，从建模的角度分析，该操作归属于上述思维模型中的 　　；

（2）操作二：往锥形瓶中加水后，接下来应该是从 　　（填"A"或"B"）管向瓶内吹气。

许多科学家发现从重视微小差异开始，科学家瑞利和拉姆塞正是重视氮气密度的微小差异，才最终发现了稀有气体氩气。

材料一：1892年瑞利发现，在相同条件下，由空气中除去氧气、二氧化碳、水蒸气和灰尘后获得的氮气，其密度为1.2572克/升；由含氮化合物反应并除去水蒸气后获得的氮气（NH₄NO₂≜N₂↑+2H₂O），其密度为1.2505克/升。两者密度差值虽小，却完全超出了实验误差范围。

材料二：1894年4月瑞利和拉姆塞开始用如图装置进行“清除空气中氮气”的实验研究：在倒立圆底烧瓶内引入两根金属导线，通电使瓶中空气中的氧气和氮气生成氮的氧化物，用碱液来吸收生成的氮的氧化物和原有的二氧化碳气体。并从气体进口不断向瓶内补充氧气，使反应持续进行。

材料三：瑞利和拉姆塞又设计了另一实验装置，将上述实验所得的气体干燥后，通过红热的铜粉来除去其中的氧气，得到少量的剩余气体。对剩余气体做光谱分析得知，这是一种未知的气体，并测得其密度约是氮气的1.5倍。1894年8月13日他们共同宣布：发现了一种未知气体，并命名为氩气。

材料四：1889年拉姆塞等人利用不同物质沸点不同，又发现了氪气、氖气、氩气。

根据上述材料，回答下列问题：

（1）与纯净氮气密度值更接近的是由　　获得的氮气密度值（填“空气中”或“含氮化合物反应”）；

（2）实验中不断向瓶内补充氧气的目的是　　；

（3）在当时实验条件下，很难利用化学反应除去氩气，获知“未知气体”中还有其他气体存在，其理由是　　。

实验是进行科学探究的重要方式。请根据如图回答问题

（1）用图A 所示装置蒸发食盐水时，玻璃棒的作用是　　。

（2）用图B 所示装置在空气中点燃氢气，该反应的化学方程式为　　。在点燃氢气等可燃性气体前，一定要先　　。

（3）图 C 所示装置是探究铜生锈的部分实验，铜锈的主要成分是碱式碳酸铜[Cu₂（OH）₂CO₃]．实验所用铜片形状、大小相同。一段时间后，试管①中铜片保持光亮，试管②中铜片出现绿色锈渍。对比试管①②的实验现象，得出的结论是　　。

（4）甲同学用图D 所示装置探究二氧化碳能否与氢氧化钠发生反应。他向盛满二氧化碳的软塑料瓶中倒入 10%的氢氧化钠溶液 50mL，迅速拧紧瓶盖，振荡，观察到软塑料瓶变瘪。由此得出结论：二氧化碳能与氢氧化钠发生反应。乙同学认为甲同学的实验方案不严谨，理由是　　。乙同学利用图D 所示装置，补做一个对比实验：将甲同学实验中的　　换成　　，实验步骤与甲同学完全相同，对比两个实验的现象得出结论：二氧化碳能与氢氧化钠发生反应。

2015年12月28日，我市有轨电车（如图）正式通车，关于有轨电车有下列问题，请回答：

（1）电车外壳的钢铁部分喷涂油漆，它不仅美观，还可以有效地防止铁与　　等物质接触而生锈．

（2）电车轨道的主要材料是锰钢，它属于铁的合金，其硬度比纯铁　　．

（3）电车的座椅和拉手制作时使用的大量塑料属于　　（填“无机”、“合成”或“复合”） 材料．

（4）为了探究锰、锌、铁三种金属活动性顺序，某同学设计将锰块、锌粒和铁块分别放入质量和质量分数均相同的稀盐酸中进行实验，该同学实验设计中的不足之处是　　．

根据图回答问题：

（1）加入稀盐酸至过量能观察到的现象是　　；

（2）反应中，数目减少的离子是　　（填离子符号）；

（3）验证反应后溶液中稀盐酸有剩余，下列操作可行的是　　。

A．取样，加入CuO粉末

B．取样，滴加NaOH溶液

C．取样，加入CaCO₃粉末

D．取样，滴加AgNO₃溶液

同学，你骑过共享单车（又称为公共自行车）吗？随着共享单车在我国城市逐渐普及，“节约能源，减少污染。健康出行”正逐渐成为一种新的时尚，下面结合所学的化学知识来进一步认识共享单车，回答有关问题。

据了解，由于各种原因，共享单车的损坏在一些城市比较严重。除了必要的维修之外，较多的损坏车辆，必须进行回收利用以节约资源和保护环境。如图是某厂利用来自于损坏共享单车的合金废料（含Fe、Cu和Al）制取FeSO₄和CuSO₄溶液的流程示意图（部分生成物已略）：

（1）步骤①反应的化学方程式为2Al+2NaOH+2R═2NaAlO₂+3H₂↑，R的化学式为　　。

（2）由Cu制取CuSO₄溶液有以下三种途径：

Ⅰ．Cu+2H₂SO₄（浓）CuSO₄+SO₂↑+2H₂O

Ⅱ.2Cu+O₂2CuO   CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O

Ⅲ.3Cu+8HNO₃═3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O

从节能环保的角度分析，你认为最佳途径是　　，理由是　　（任举一点）。

（3）在加热条件下，向装有10gCuO的硬质玻璃管中通入H₂一段时间，最终玻璃管中剩余固体8.4g，则剩余固体物质中铜元素的质量分数是　　。

酸性锌锰干电池的外壳为金属锌，中间是碳棒，其周围是碳粉，二氧化锰、氯化锌和氯化铵等组成的填充物，回收处理该废电池可以得到多种化工原料．请回答：

（1）废电池填充物加水处理后，过滤，滤渣的主要成分是二氧化锰和　　；滤液中主要的阴离子是　　；

（2）欲从滤渣中得到较纯的二氧化锰，最简便的方法是　　，其原理是　　．

小明和兴趣小组同学利用铁与硫酸铜溶液反应，比较铁与铜的活动性强弱，发现铁丝表面有红色物质析出，溶液颜色由蓝色逐渐变为浅绿色，但有时会出现溶液颜色变为淡黄绿色或淡蓝色，甚至无明显变化的异常现象。

（1）针对上述异常现象，他们认为可能是溶液浓度或反应时间不同导致。为进一步探究此问题，请你设计实验方案并写出实验步骤　　。

建议：①实验可设计4～5组；②实验时每支试管取用硫酸铜溶液5毫升；③每次实验总时间为20分钟。实验室提供铁丝、质量分数为16%的硫酸铜溶液、蒸馏水及其它实验所需的仪器。

（2）列举一个因反应物浓度不同导致实验现象不同的例子，写出反应物及现象　　。

“飞花令”是中国诗词的一种接龙游戏。科学兴趣小组模仿“飞花令”游戏规则，进行物质间转化的接龙比赛，其比赛规则是：从同一物质开始进行转化，接龙物质不能重复且必须含有指定元素，以转化路径长且正确者为比赛胜者。某两场比赛的过程记录如下（“→”表示某一种物质经一步反应可转化为另一种物质）。

（1）指定元素：氢元素 起始物质：HCl   比赛胜者：乙同学

甲同学：HCl→H₂O

乙同学：HCl→H₂O→□

乙同学在方框中应填物质的化学式是　　（写一种即可）。

（2）指定元素：钡元素 起始物质：BaO 比赛胜者：丁同学

丙同学：BaO→Ba（OH）₂→BaSO₄

下列能使丁同学获胜的方案有　　（填字母）。

A．BaO→BaSO₄→Ba（OH）₂→BaCO₃

B．BaO→BaCl₂→Ba（NO₃）₂→BaSO₄

C．BaO→Ba（OH）₂→BaCO₃→BaCl₂→Ba（NO₃）₂→BaSO₄

D．BaO→BaCl₂→BaCO₃→Ba（NO₃）₂→Ba（OH）₂→BaSO₄

面对新冠肺炎疫情，要严格防控，科学消毒。体积分数为75%的医用酒精能够破坏新型冠状病毒的脂质包膜分子并使其蛋白质变性，从而杀灭病毒。

（1）乙醇（C₂H₅OH）俗称酒精。乙醇属于　　（填“有机物”或“无机物”）。

（2）探究乙醇能溶解在水中。在盛有2mL水的试管中滴入3滴红墨水，再缓慢加入2mL乙醇，如图，补充完成实验。

实验操作	实验现象	实验结论
		乙醇能溶解在水中形成溶液

（3）配制医用酒精。把100mL体积分数为95%的酒精（没有消毒作用），加水稀释为75%的医用酒精，下列仪器不需要的是　　（填序号）。

A．烧杯

B．药匙

C．玻璃棒

D．量筒

（4）科学使用医用酒精。阅读下列材料。

物质	最小爆炸限度% （空气中的体积分数）	最大爆炸限度% （空气中的体积分数）	闪点（℃）
乙醇	3	19	12.8（医用酒精为22）
柴油	0.6	7.5	＞62

闪点指的是挥发性物质所挥发的气体与火源接触下会闪出火花的最低温度。

①从燃烧的角度，结合材料中的信息简述：使用医用酒精消毒时，应避免火源引发火灾甚至爆炸的原因有　　。

②在家里，使用医用酒精对门把手、桌面和文具等物品进行消毒的正确方式是　　（填“擦拭”或“喷洒”）。

2018年“世界水日”的宣传主题为“Nature for water”。

（1）爱护水资源，一方面要防治水体污染，另一方面要　　

（2）“直饮水机”可将自来水净化为饮用水，其内部使用的活性炭主要起　　，生活中常用　　检验饮用水是硬水还是软水，常用的　　方法降低水的硬度，并起到消毒杀菌的作用。

（3）图1为电解水的实验装置图。通电一段时间后，玻璃管b中收集到的气体是　　，该实验说明水是由

　　组成的。

（4）ClO₂是饮用水常用的消毒剂，制取ClO₂的化学方程式为：Cl₂+2NaClO₂═2C1O₂+2X，X的化学式　　

（5）下列图2是初中化学中常见的实验。相关说法错误的是　　（填序号）。

①甲实验的目的是测定空气中氧气的含量

②乙实验，水中的白磷没有燃烧，是因为温度没有达到着火点

③丙实验加水后，立即旋紧瓶盖，振荡，看到的现象是软塑料瓶向内凹陷

④丁实验，酒精灯上放的金属网罩是为了提高温度