初中化学生活中的常见化合物探究题

下面是对铁的锈蚀条件的探究。因通常实验中铁生锈所需要时间较长，某实验小组设计了如图所示的改进实验。

(1)检查装置的气密性：连接好装置，关闭分液漏斗的旋塞，将C导管接入到装有水的烧杯中,微热甲装置，说明气密性良好的现象是___________________。
(2)反应开始后，甲装置中的反应现象：_______________________，MnO₂的作用：__________________。
(3)4分钟后观察：A处铁丝依然光亮，B处铁丝表面灰暗，D处铁丝依然光亮，A、B处实验现象对比，可得出铁生锈与____________有关；B、D处实验现象对比说明：决定铁生锈快慢的一个重要因素是________________________。

以下是实验室制取气体常用的化学仪器，请回答下列问题．

（1）写出指定仪器的名称：①　_________　，②　_________　；
（2）实验室制取二氧化碳时，应选用的仪器是　_________　（填字母），有关反应的化学方程式是　_________　；某同学将燃着的小木条放在集气瓶口，始终未看到小木条熄灭，出现这种情况的原因可能是　_________　（写出一条）；
（3）实验室用以上提供的仪器制取氧气，反应的化学方程式是　_________　．

小雨阅读课外资料得知：氯酸钾的分解可用二氧化锰、氧化铜等物质作催化剂．于是，他对影响氯酸钾分解的因素及催化剂的催化效果产生了探究兴趣．
【提出问题】氧化铜是否比二氧化锰催化效果更好？影响氯酸钾分解速率的因素有哪些呢？
【设计实验】小雨以生成等体积的氧气为标准，设计了下列几组实验．

序号	KClO3的质量	其他物质的质量	温度	氧气的体积	反应所需时间
①	2.0g		330℃	100mL	t1
②	2.0g	CuO   0.5g	330℃	100mL	t2
③	2.0g	MnO2  0.5g	330℃	100mL	t3
④	2.0g	MnO2　_________　 g	380℃	100mL	t4

（1）若t1　_________　t2（填“＞”、“=”、“＜”），说明氧化铜能加快氯酸钾的分解速率．若要确定氧化铜是此反应的催化剂，还需探究反应前后，氧化铜的　_________　和　_________　不变．
（2）你认为小雨设计实验③和实验②对比的目的是　_________　．
（3）实验④中MnO₂的质量为　_________　g，若t3＞t4，则化学反应快慢与温度的关系是　_________　．
（4）写出实验④所涉及的化学方程式　_________　．

I．地铁站里氧气含量的测定
地铁站里氧气的含量应与地面保持一致。现有一瓶从地铁站里收集到的空气样品，康康利用下图实验装置测定样品中氧气的含量。请指出测定时需要注意的事项。（至少3条）

Ⅱ，铁的冶炼
地铁的修建需要大量的钢材。康康用下图装置模拟炼铁的化学原理，请写出反应的化学方程式。为了提高CO的利用率，你将怎样改进此装置？

Ⅲ．金属材料在地铁方面的应用
在地铁修建过程中使用了大量的金属材料
（1）地铁入口处的雨篷骨架用铝合金而不用纯铁的原因是　　　　　　　　　　。
（2）钢轨用锰钢的原因是　　　　　　。
（3）出口处的广告架是金属经焊接而成的，焊条的熔点　　　　　　（填“＞”、“＝”或“＜”）组成焊条的纯属金属的熔点。
Ⅳ．金属的活动性
康康到工地了解了部分金属材料的防锈问题。技术人员告诉他，采用镀锌钢管做水管时，最好不要用铜质接头。为了探究这三种金属的活动性，康康把等表面积的铁片和锌片放入硫酸铜溶液中（如图所示）。请回答：

（4）如何判断它们是否发生了化学反应？
（5）甲试管中反应前后溶液的质量（填“增重”、“不变”或“减轻”），乙试管中发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（6）上述实验不能够完全证明三种金属的活动性，需要补充的实验操作是　　　　　　　　　。
Ⅴ．郑州地铁1号线每车次运送乘客约1800人，走同样的路线，CNG公交车每车次消耗天然气akg（以甲烷计算），每辆CNG公交车运送乘客以60名计。若乘CNG公交车的乘客均改乘地铁1号线，则地铁每运行一车次，可减少二氧化碳排放多少千克？  

某化学兴趣小组的同学对空气中氧气含量的测定实验进行探究。

（1）如右图所示装置和药品进行实验，实验中可观察到的现象是：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（2）小明同学认为可用木炭代替红磷测定空气中氧气的含量，小丽同学认为不可以，其原因是：　　　　　   　　　　　。
（3）小芳同学用镁条代替红磷来测定空气中氧气的含量。结果却发现倒吸的水量远远超过集气瓶的1/5。小组内同学帮她仔细检查，发现装置的气密性及操作步骤均无问题。你认为造成此现象的原因可能是　　　　　　　　　　　　　　　　
（4）小组内同学反思上述实验的探究过程后认为：用燃烧法测定空气中氧气含量的实验时，在药品的选择或生成物的要求上应考虑的是：                 
（5）小组内同学还对该实验进行了如下改进。（已知试管容积为 45 mL）.
 
实验的操作步骤如下：①点燃酒精灯。②撤去酒精灯，待试管冷却后松开弹簧夹。③将少量红磷平装入试管中，将20 mL的注射器活塞置于10 mL刻度处，并按上图中所示的连接方式固定好，再将弹簧夹紧橡皮管。④读取注射器活塞的数据。
你认为正确的实验操作顺序是　　　　　（填序号）。注射器活塞将从10 mL刻度处慢慢前移到约为　　mL刻度处才停止。

指出下面实验室用高锰酸钾制取氧气的装置图中的三处错误：

a.                                        
b.                                        
c.                                        

(8分)某化学兴趣小组的同学采用了下图所示装置测定空气中氧气含量。
【实验步骤】：在由两个注射器组成的密闭系统中留有25mL空气，给装有细铜丝的玻璃管加热，同时缓慢推动两个注射器活塞，至玻璃管内的铜丝在较长时间内无进一步变化时停止加热，待冷却至室温，将气体全部推至一个注射器内，观察密闭系统内空气体积变化。

【实验分析】(1)在实验加热过程中，交替缓慢推动两个注射器活塞的目的是          。
(2)写出该实验过程中玻璃管内的现象为                                            
写出该反应的文字表达式                             。
(3)小强实验操作均正确，测得实验结果如下：

反应前注射器内气体总体积	反应后注射器内气体总体积
25mL	mL

【实验结论】：该实验得出的结论为                                     。  
【实验反思】：小红同学实验误差较大，请你帮她分析造成实验误差的原因               
                            （请写出其中一条）。

图A所示是用红磷在空气中燃烧的方法测定空气中氧气含量。(在集气瓶中装入少许水，会使生成的五氧化二磷烟状物迅速溶解)。

（1）实验原理：
①磷在空气中燃烧反应的化学方程式                         。
②密闭的装置内，由于         被消耗，生成固体物质，该装置内气体压强       。
（2）实验探究：
第一步：集气瓶装入少许水，然后将集气瓶空的容积划分为五等份，并做好标记。
第二步：点燃燃烧匙内的红磷，伸入集气瓶中并把塞子塞紧。
第三步：待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，发现水被吸入集气瓶中，进入集气瓶中水的体积约为集气瓶总容积的1/5。
（3）实验结论： ①空气中氧气约占空气总体积的            。
②该实验证明了氧气具有                   的性质；同时也证明了氮气有哪些性质？              （写一点）
（4）反思与评价：①实验完毕，若进入集气瓶中水的体积不到总容积的1/ 5，你认为导致这一结果的原因可能是                               。（讲一点）
②某同学对实验进行反思后，提出了改进方法（如图B所示），你认为改进后的优点是：                                 。

（5）拓展迁移：
已知：镁在氧气中燃烧生成氧化镁，镁在氮气中燃烧生成氮化镁（固体），能否用镁代替红磷测定空气中氧气的含量？并简要说明理由。
答：                填“能”或“不能”），理由                       。

某同学设计了测定空气中氧气含量的实验，实验装置如下图。

图1                                 图2
该同学的实验步骤如下：
①       将1图中的集气瓶分为5等份，并作好标记。
②在带橡皮塞和导管的燃烧匙内装入足量的红磷，将导管上的止水夹夹紧，在酒精灯上点燃红磷，并立即伸入集气瓶内，塞紧橡皮塞。
③充分反应后，待集气瓶冷却至室温，打开止水夹。请回答下列问题：
(1)该实验中红磷需稍过量，目的是                    ，写出发生反应的表达式                    ，该反应的基本类型是                 。
(2)步骤③中打开止水夹后观察到的现象是                                ，由此可得出空气中氧气的体积约为              ，集气瓶中的气体主要是氮气，由此实验可以推测氮气的性质：其中物理性质是                     ，化学性质是                       。
（3）这个实验可否用硫或者木炭来代替红磷          （填“是”或者“否”）原因是   
                                       。
某同学对实验进行反思后，提出了改进方法（如图2所示 ），你认为改进后的优点是：
                                                                            

用来测定空气成分的方法很多，如图所示是小明用红磷在空气中燃烧的测定方法。实验过程是：

第一步：将集气瓶容积划分为五等份，并做好标记。
第二步：点燃燃烧匙内的红磷，伸入集气瓶中并把塞子塞紧。
第三步：待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，发现水被吸
入集气瓶中，进入集气瓶中水的体积约为集气瓶总容积的1/5。
请回答下列问题：                    
（1）上面的实验同时证明了氮气有              的化学性质。
（2）实验完毕，若进入集气瓶中水的体积不到总容积的1/5，你认为导致这一结果的原因可能是                                    。(至少二点)
（3）某同学选用木炭代替红磷进行实验，是否可行？为什么？
                                                                 

子涵根据燃烧红磷测定空气中氧气含量的实验原理，认为可用木条燃烧产生的木炭代替红磷测定空气中氧气的含量，并按右图装置进行实验。

①依据的实验原理是       　　　                 。
子涵检查装置气密性后，将盛有足量红热木炭的燃烧匙迅速伸入集气瓶中，并把塞子塞紧，待红热的木炭熄灭并冷却至室温后，打开弹簧夹，并未发现倒吸现象。经过认真分析，
子涵发现实验失败的原因是（答一条）                          。
②子涵将集气瓶中的细沙改为    　　　         溶液，重复上述①实验，有倒吸现象。子涵还发现倒吸的水量未达到集气瓶内原剩余容积的1/5。原因可能是（答一条）        
                           。
③子涵反思上述实验的探究过程后认为：用燃烧法测定空气中氧气含量的实验时，在药品的选择或生成物的要求上应考虑的是（答一条）                                   。

已知空气的主要成分是氮气和氧气，某课外活动小组设计测定空气中氧气含量的实验，实验装置如图所示：

⑴该实验中红磷须稍过量，目的是                。
⑵待燃烧停止，白烟消失并冷却后，打开止水夹，观察到烧杯中的水进入集气瓶，瓶内水量约是集气瓶体积的     ，由本实验还可以推知氮气的哪一性质？试写出其中一种                         。
⑶若将红磷换成炭粉，该实验能否获得成功？   ，理由是                                  。

已知空气的主要成分是氮气和氧气，某课外活动小组设计测定空气中氧气含量的实验，实验装置如图所示：

⑴红磷在集气瓶中发生反应的文字表达式为                         。该实验中红磷稍过量，目的是                                                   。
⑵待燃烧停止，白烟消失并冷却后，打开止水夹，观察到烧杯中的水进入集气瓶，瓶内水量约是集气瓶体积的     ，由本实验还可以推知氮气的哪一性质？试写出其中一种                                         。
注意：第（3）题将奖励4分，但化学试卷总分不超过60分。
⑶若将红磷换成硫粉，该实验能否获得成功？       ，理由是                                  
                                                                           。

学习了MnO₂对过氧化氢有催化作用的知识后。某同学想：CuO能否起到类似MnO₂的催化剂作用呢？于是进行了如下探究。
【猜想】Ⅰ. CuO不是催化剂、也不参与反应，反应前后质量和化学性质不变；
Ⅱ. CuO参与反应产生O₂，反应前后质量和化学性质发生了改变；
Ⅲ. CuO是反应的催化剂，反应前后_________ _____________________。
【实验】用天平称量0.2gCuO，取5ml5%的过氧化氢溶液于试管中，进行如下实验：

（1）填写下表：

步骤③现象	步骤⑥结果	步骤⑦现象	结论
___ _____带火星的木条复燃	____ _____	溶液中有气泡放出 _____ _______	猜想Ⅰ、Ⅱ不成立 猜想Ⅲ成立

（2）步骤①的目的________ ____________。
（3）步骤④需用到的实验仪器有：铁甲台（带铁圈）、漏斗、烧杯、_____ ____。
（4）过氧化氢能被CuO催化分解放出O₂的化学方程式为___________________。
【拓展】要探究步骤⑤做过催化剂的CuO其它化学性质，还应补做的实验是______________
_____ __________________（写一种）。

实验室制取氧气是初中化学阶段的重要实验。小元同学准确称取7.9g纯净的高锰酸钾加热一段时间后，收集到氧气580mL（标准状况）。
（1）请写出两个实验室用固体反应物制取氧气的化学方程式：                         、                                         。
（2）意外发现：根据化学方程式计算，7.9g高锰酸钾完全分解，应生成氧气560mL（标准状况）。小元通过数据分析，意外发现收集到的氧气体积和理论计算的氧气体积不相符合，并且在实验中还意外发现锰酸钾溶液呈墨绿色。
（3）提出假设：小元取实验后的少量固体残渣再次加热，经检验又产生了氧气。根据小元发现的问题和上述实验结果可以做出如下假设：
假设1：二氧化锰也可以受热分解产生氧气
假设2：锰酸钾也可以受热分解产生氧气
假设3：二氧化锰和锰酸钾受热都可以放出氧气
假设4：                                         （只填一种）
（4）设计实验：小元用最初加热所得的残渣及必要的实验用品，设计了如下实验流程验证假设2。请在下面实验流程方框中的相应位置填写各步骤的实验操作名称。

请简要叙述步骤5的操作                                                     
                                                                         。
（5）得出结论：若观察到                  ，则假设2成立；若观察到          ，则假设2不成立。