初中化学生活中的常见化合物探究题

化学教材 “寻找新的催化剂”研究性实验，引起了化学探究小组的兴趣。
【提出问题】（1）氧化铁能否作过氧化氢溶液分解的催化剂？
（2）氧化铁与二氧化锰催化效果哪个好？
【实验探究】

实验步骤	实验现象
①分别量取5 mL5%过氧化氢溶液放入A、B 两支试管中，向A试管中加入a g氧化铁粉末，并分别在A、B两支试管中插入带火星的木条，观察现象。	A试管中产生大量气泡，带火星木条复燃，B试管中的现象
②待A试管中没有现象发生时，重新加入过氧化氢溶液，并把带火星的木条伸入试管内，如此反复多次实验，观察现象。	试管中均产生大量气泡，带火星木条均复燃
③将实验②中的剩余物小心过滤，并将所得滤渣进行洗涤、干燥、称量，所得固体质量仍为a g。
④分别量取5 mL5%过氧化氢溶液放入C、D 两支试管中，向C试管中加入a g氧化铁粉末，向D试管中加入a g二氧化锰粉末，观察现象。

（1）A中产生的气体是            ；B试管中的现象                      。
（2）实验②、③证明：氧化铁的        和       在反应前后均没有发生变化，可以作过氧化氢分解的催化剂；
（3）写出氧化铁催化过氧化氢分解的文字表达式                                    。
（4）实验设计④的目的是                         ，若实验④观察到D试管中产生气泡的速率更快，由此你可以得到的结论是                                    。

某化学兴趣小组利用以下装置探究气体的制取及性质。请结合下图回答：

（1）写出装置中仪器①的名称         。
（2）可通过加热二氧化锰和氯酸钾混合物制取氧气，反应中二氧化锰的作用是               ；该反应的化学方程式是                           。
（3）实验室制取并收集二氧化碳的装置组合是   （填字母）；该反应的化学方程式是_____________      ；用G装置吸收二氧化碳气体时气体应从      （填“长”或“短”）导管口进入。
（4）双球洗气管常用于气体除杂、干燥、吸收（可防倒吸）等实验。为吸收某气体并检验其性质进行图中实验，发现紫色石蕊试液变色。请根据表中的数据判断左方进入的气体可能是                 （填字母）

A．NH3

B．HCl

C．CO2

D．O2

在按书本装置测定空气中氧气含量的实验时,当装置内的氧气低于一定含量时,红磷就不再与氧气反应,从而导致测量结果偏小.有老师对该实验进行了改进,装置如图所示,在一容器中倒入刚拆封的"暖宝宝"黑色粉末,再在上面放足量的白磷,迅速扣上烧杯,随后白磷自然,利用这一装置可更准确地测定空气中氧气的体积分数.
（1）黑色粉末的主要成分是什么 $？$对此同学们做出了以下两种猜想:
猜想一:该粉末可能是木炭粉;
猜想二:该粉末可能是铁粉.
根据学过的科学知识,有同学认为猜想一肯定是错误的,你认为他的理由是.

（2）通过实验证明加入的黑色粉末是铁粉,加入铁粉后使测定结果更加准确,原因是.

实验室制氧气的两种方法如下：
方法一： $2H_2{O}_2\stackrel{Mn{O}_2}{=}2H_{2}O+O_2\uparrow$    
方法二： $2KnM{O}_4\stackrel{∆}{=}{K}_{2}Mn{O}_4+Mn{O}_2+O_2\uparrow$

（1）两种方法涉及到的化学反应基本类型都是反应。
（2）下图是实验室用于制取、干燥和收集气体的装置图。仪器A的名称是。现用方法一制取一瓶干燥的氧气，请按气体流向，用导管的编号将装置连接好。

空气是一种重要资源，空气质量成为人们日益关注的话题。

（1）利用如图装置可以测定空气中氧气的含量。实验测得空气
中氧气的体积分数为18．2%，请分析该实验出现误差的原因：
                                            。（写一点）
（2）某工业城市空气中二氧化碳含量偏高，其原因可能是                               。为了减缓二氧化碳使全球变暖的趋势，有科学家提出大胆设想：将二氧化碳压缩使其液化，然后将其压入到冰冷的深海中。但也有科学家担心海水中富含二氧化碳后酸度会增加，可能会杀死一些海洋生物，产生其他环境问题等。二氧化碳在深海中的溶解度和在通常状况下的水中的溶解度相比较，是         （填“较大”、“相等”或“较小”）。
（3）经测定该城市某次降雨的pH约为5，该次降雨        （填“是”或“不是”）酸雨，造成该城市空气污染的有害气体主要是                   （写一种气体即可）。
（4）空气污染的一个主要来源是汽车的尾气排放。现用纳米级的某种氧化物做催化剂，使汽车尾气中的两种有毒气体CO和NO反应转化为两种无毒气体，其中一种是空气中含量最高的气体。生成的这两种气体是          和             。

根据下列装置图，回答有关问题：

（1）写出装置中标号仪器的名称：①           ；②           。
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为                            ，所选用的发生装置是          （填字母序号，下同）。
（3）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的化学方程式               ，其
中二氧化锰起          作用，所选用的收集装置是     或E。
（4）用排空气法收集一瓶氧气，验满的方法是                              。

(10分) 某化学小组成功完成了下图所示实验，验证了二氧化碳的组成。探究过程如下：

①                         ；
②称量装有干燥块状木炭的试管D，质量为50.8g，装有碱石灰的装置C质量为110.3g，连接A、B、D、C装置；
③从长颈漏斗加入足量3%的过氧化氢溶液，连接C装置，点燃酒精灯；
④待D中发生反应，熄灭酒精灯；
⑤ 在氧气流中冷却；
⑥称量试管D及剩余固体的质量为50.2g，装置C的质量为112.5g
已知：碱石灰的成分是氧化钙和氢氧化钠，木炭中的杂质不参与反应，B、C中所装药品足量，能完全吸收相关物质。请回答下列问题：
（1）装置A反应的化学方程式为_____________________，该反应属于_________反应
（2）步骤①为                     
甲．把装置从左到右，从下向上连接起来，检查气密性后装药品　　　　　　　　　　　　　　　　　　乙．把装置从右到左，从下向上连接起来，装药品后检查气密性
丙．把装置从左到右，从下向上连接起来，检查气密性后装药品　　　　　　　　　　　　　　　　　　　丁．把装置从右到左，从下向上连接起来，装药品后检查气密性
（3）B中生石灰的作用是              
甲．吸收水蒸气　　　　　　　　　　　　　　乙．吸收二氧化碳气体
丙．吸收氢气　　　　　　　　　　　　　　 丁．吸收氧气
（4）根据实验数据计算参加反应的氧气的质量为（列式并计算）_____________，从而计算出二氧化碳中碳、氧元素的质量比。
（5）如果步骤⑤在空气中自然冷却，测定结果（即二氧化碳中碳、氧元素的质量比）将                （填偏大、偏小或不变）

(5分)实验创新是中学生最为重要的科学素养．下图是某学校师生对“MnO₂催化H₂O₂分解实验装置的创新设计”，实验过程如下：
①将一支球形干燥管水平放置，用滴管吸取3ml(密度为lg/ml)质量分数为5%的H₂O₂加入干燥管的球泡内，再用药匙取0.2gMnO₂粉末，加在干燥的进气管的管壁上。
②点燃橡胶塞上固定的棒香后，塞紧干燥管并将其竖立，观察现象。
请分析回答：
（1）可观察带到火星的棒香立即　                     　。
（2）写出上述实验发生的化学反应方程式　                              　。
（3）下列各项是同学们对该创新实验的评价，你认为评价不合理的是　 　。(填序号)

A．实验中所用的仪器、材料及药品均易得到

B．实验使用的药品用量太大

C．反应速度太慢，耽误时间

D．实验现象明显，整个装置好似点燃的灯塔，趣味性强

根据下列实验装置图，回答有关问题：

（1）写出图中标号仪器的名称：①         ，②         。
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式是                              ，选用的收集装置是       （选填字母）。
（3）实验室可用氧化钙固体与浓氨水在常温下混合制取少量氨气，为了得到平稳的氨气流，选用的发生装置是       （选填字母）。
（4）用右图甲所示装置做硫在氧气中燃烧的实验，燃烧结束后取出燃烧匙，立即用玻璃片盖住瓶口并振荡，若将集气瓶倒转，发现玻璃片被“吸住”而不掉下来，其原因是
                                             。为完成上述实验，用10mL量筒量取6.0mL氢氧化钠溶液，读数时量筒内的液体凹液面最低处应与右图乙中     处刻度线保持水平（选填“a”或“b”）。

根据下列实验装置图填空

（2）实验室用KMnO₄制取较纯净的O₂，应选用的发生装置为        （填字母序号，下同），收集装置为       ，取用KMnO₄药品时，应选用仪器        把药品小心地送至试管底部，写出该反应的化学方程式                                。
（3）组装发生装置D时，下列仪器用品的组装正确顺序是：铁架台 → 木块 →      →       。
①试管   ②酒精灯 （填写序号，此小题共1分）
（4）注射器C可用于检查装置E的气密性，步骤如下：
①向锥形瓶中加入少量水至         处。 
②将注射器C连接到装置E的导管口处，向前推进注射器活塞，若看见（填字母）         时，则说明E装置气密性良好。
A．长颈漏斗口有气泡冒出  B．锥形瓶中液面上升  C．长颈漏斗中液面上升，并形成稳定水柱
（5）常温下，硫化氢是一种有臭鸡蛋气味的气体，能溶于水，密度大于空气，实验室通常在常温下用硫化亚铁固体（FeS）和稀硫酸反应制得，同时生成硫酸亚铁，则从上面装置中选择的发生和收集装置组合为_______，化学反应方程式                               。
（6）在实验室中，I装置被称做“万能瓶”，具有多种用途，仔细观察装置的特点回答下列问题：

①实验室收集气体若用I装置替代G装置，
则气体应从          口进入（填a或b）。
②从J、K装置中任选一个，阐述该装置的
用途：                                 。

下列是初中化学部分重要的实验装置。请按要求填空：


（1）A中为了测定空气中氧气的含量，采用化学方法除去空气中的氧气，发生反应的化学方程式：                                ；若装置气密性良好，实验所测得氧气的含量小于21%，其原因可能①                   ，②                       。
（2）B实验a中看到的现象是                              ，用化学方程式表示该现象的原因                           ；b装置中的现象能说明二氧化碳具有                                       性质，这一性质在实际生活中的应用为                   。
（3）小明按C图实验时，集气瓶底部炸裂，其可能的原因是                                    。
小明对铁丝在氧气中燃烧为什么会火星四射进行探究。他将镁和不同含碳量的铁（镁和铁直径均为0．4mm）放入氧气中燃烧，并将现象记录在下表中。

物质	镁	含碳0．05%的铁	含碳0．2%的铁	含碳0．6%的铁
燃烧时 的现象	剧烈燃烧，发出 耀眼白光，无火星	剧烈燃烧 极少火星	剧烈燃烧 少量火星	（未填）

①你认为表中未填的实验现象是                                                    。
②造成铁丝在氧气中燃烧时火星四射的主要原因是                                  。

某化学兴趣小组利用下列装置进行O₂、CO₂的实验室制法和有关性质的研究。

（1）甲同学要用KMnO₄固体来制取O₂，应选用上图中的      装置(填编号)，该反应的化学方程式是                                  。从实验操作程序看，首先要                    ，再装入药品进行实验。
（2）乙同学用浓盐酸和大理石在B装置中反应，制取CO₂并检验其有关性质，观察到烧杯中紫色石蕊试液变红。对这一变化的合理解释是       (填序号)
A．产生的CO₂直接使石蕊试液变红
B．产生的CO₂与水反应生成H₂CO₃使石蕊试液变红
C．挥发出的氯化氢溶于水使石蕊试液变红
（3）B装置中长颈漏斗虽可随时添加液体，但无法控制反应速率。可选择C组中       (填序号)来取代B装置中的长颈漏斗，以达到控制反应速率的目的。

针对利用双氧水和二氧化锰制取氧气的实验，请结合如图1所示的常用的仪器和装置。回答有关问题：

（1）配制溶液：若配制60g溶质质量分数为5%的双氧水溶液，需要30%的双氧水溶液    g。在量取水的操作中，当水面接近所需刻度时，应改用     （填仪器名称）加水至所需刻度。
（2）贴标签：将配制好的溶液装入试剂瓶中，请在如图2所示的标签内填入试剂瓶所贴标签的内容。
（3）根据反应原理选仪器：用双氧水和二氧化锰制取氧气，该反应的化学方程式是                。其发生装置和收集装置可选择上图中的    （填序号）组合。
（4）实验步骤：
①检查氧气发生装置的        。
②装药品：先往容器中装入固体粉末，再装入液体试剂。
③收集气体，并用带火星的木条来验满。验满的方法是利用氧气具有         的性质。
④回收处理二氧化锰：把氧气发生装置容器内的残留物经         （写操作名称）洗涤、干燥回收二氧化锰。

小组在实验室进行关于气体的实验，所用的部分仪器如下图所示。

（1）甲同学用双氧水制取氧气，发生反应的化学方程式是         ，选择的收集装置是D或         ，用         检验D收集满氧气。
（2）乙同学用氯酸钾和二氧化锰为原料制取氧气，二氧化锰的作用是         ，应选择的发生装置是         。该同学发现产生的气体能使带火星的木条复燃并有刺激性气味，下列分析不合理的是         。
a．反应中氧气的物理性质发生了变化
b．此时得到的气体一定是混合物
c．只加热氯酸钾，若生成的气体无气味，说明刺激性气味一定与二氧化锰有关
d．可能是生成的氧气与残留在发生装置中的空气在加热的条件下反应生成了新物质。
（3）丙同学研究了木条复燃与氧气体积分数的关系，发现不纯的氧气也能使带火星的木条复燃。右图F是他其中一次实验的装置，集气瓶中有约占总体积40％水，氧气从         导管口进入，排尽集气瓶中的水，收集氧气后集气瓶中氧气的体积分数是         。

（4）如图装置也可制取二氧化碳气体，制取二氧化碳的化学方程式为         。G装置的优点是可随时控制反应的发生和停止。若打开弹簧夹，固体与液体接触，反便能发生，请简述使G装置中反应停止的操作         。

针对利用双氧水和二氧化锰制取氧气的实验，请结合下图所示常用仪器和装置，回答有关问题：

（1）配制溶液：若配制60g溶质质量分数为5%的双氧水溶液，需要30%的双氧水溶液       g，需要加入水的体积为      mL。在量取水的操作中，当水面接近所需刻度时，应改用       （填仪器名称）加水至所需刻度。
（2）贴标签：将配制好的溶液装入试剂瓶中，请在如图所示的标签内填入试剂瓶所贴标签的内容。

（3）选仪器：用双氧水和二氧化锰制取氧气，该反应的化学方程式是            ，其发生装置和收集装置可选择上图中的     （填序号）组合，从所选的装置组合中选择一种仪器，写出它的名称       ，简要说出它的用途       。
（4）实验步骤：
①检查氧气发生装置的       。
②先往容器中装入固体粉末，具体的操作方法是          ，再装入液体试剂。
③收集气体，并用带火星的木条来验满。验满的方法是利用氧气具有      的性质。
（5）回收处理：把氧气发生装置容器内的残留物经      （写操作名称）、洗涤、干燥回收二氧化锰。