初中化学生活中的常见化合物探究题

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：                                 。

某兴趣小组同学对实验室制备氧气的条件进行如下探究。
【提出问题】①氧化铜是否也能做氯酸钾分解的催化剂？它是否比二氧化锰催化效果好？
【查阅资料】研究表明，许多金属氧化物对氯酸钾的分解有催化作用。分别用下列金属氧化物作催化剂，氯酸钾开始发生分解反应和反应剧烈时的温度如下表所示：

实验室用氯酸钾制取氧气，如果不用二氧化锰作催化剂，最好选用的金属氧化物是     。
【设计并完成实验】Ⅰ．将3.0g氯酸钾放在试管中加热
Ⅱ．将3.0g氯酸钾与1.0g二氧化锰均匀混合加热
Ⅲ．将X g氯酸钾与1.0g氧化铜均匀混合加热
【实验现象分析】Ⅲ中X的值应为          ，实验Ⅰ和Ⅲ比较可证明                    。将实验Ⅲ反应后的固体加水溶解、过滤、洗涤、干燥，若称量得到1.0g黑色粉末，再将黑色粉末和Xg氯酸钾混合加热，现象与实验Ⅲ相同，这些步骤是为了证明氧化铜在该化学反应前后         和          都不变。
【结论】氧化铜也能作氯酸钾分解的催化剂，实验Ⅲ中的化学反应的符号表达式为             。
【实验反思】实验Ⅱ和Ⅲ对比的目的是                          。
【提出问题】②MnO₂的用量对 H₂O₂分解反应有何影响？

【设计并完成实验】利用图甲装置探究“MnO₂的用量对 H₂O₂分解反应的影响”，实验中为3%H₂O₂溶液，装置中产生氧气的量可以用压强传感器测出（在等温条件下，产生氧气体积与装置内压强成正比，反应放热忽略不计。）
【讨论交流】（1）图乙是“0.1克MnO₂与不同体积的3%H₂O₂溶液混合”的实验结果，从图中可以看出                    。
（2）当用“3%H₂O₂溶液8毫升与不同质量的MnO₂混合”时，得到如图丙所示的曲线。曲线的斜率显示，当MnO₂的用量增加到0.08克时，分解速度达到实验要求。在此实验条件下，若MnO₂的质量有4克（一药匙），就能使下图          （填字母）烧杯中所装的3%H₂O₂溶液，其分解速度最接近实验要求。

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

（1）红磷在集气瓶中发生反应的文字表达式为：               
该实验中红磷需稍过量，目的是                。
（2）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，瓶内水面最终接近刻度1处。由此可知，氧气约占空气总体积的     ，由本实验还可推知氮气的哪一些性质？试写出其中的一种：
（3）若将红磷换成碳粉，该实验能否获得成功？     （填“能”或“否”）
（4）人类需要洁净的空气，目前我国城市空气质量日报中的污染物主要包括    

A．一氧化碳

B．二氧化碳

C．二氧化硫

D．可吸入颗粒物

E、二氧化氮

矿物资源的综合利用，可以节约资源与能源．黄铁矿的主要成分为二硫化亚铁（FeS ₂），黄铁矿煅烧的化学方程式：4FeS ₂+11O ₂═2Fe ₂O ₃+8SO ₂．产生的SO ₂用于生产硫酸，矿渣（含有少量的硫元素）用于冶铁．

查阅资料：SO ₂气体能使品红溶液褪色，能使澄清石灰水变浑浊，反应的化学方程式为SO ₂+Ca（OH） ₂═CaSO ₃↓+H ₂O．

（1）FeS ₂中硫元素的化合价为 　　．矿渣在炼铁高炉内反应产生的高炉气含CO、CO ₂、SO ₂等气体，其中 　　是形成酸雨的气体．

（2）某化学兴趣小组为检验高炉气中的CO、CO ₂、SO ₂，设计了如图所示装置（不考虑其他气体对该实验的影响）．

①该装置不能检验出的气体是 　　．

②装置B的作用是 　　．

③装置E中发生反应的化学方程式为 　　．

④确认高炉气中含CO的依据是 　　（填小写字母）．

a．装置C中澄清石灰水变浑浊      b．装置C中澄清石灰水不变浑浊

c．装置E中黑色粉末变成红色      d．装置F中澄清石灰水变浑浊

（3）请指出该装置存在的一处明显缺陷 　　．

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。

小明用下图A所示装置测定空气中氧气的含量．

（1）实验时，取下橡胶塞，点燃红磷后迅速伸入集气瓶中并旋紧橡胶塞，这时看到的现象是_________，该反应的符号表达式为_______                     _____．
（2）小明又设计了如下图所示的改进装置， 其中A是底面积为50 cm³、高20cm的圆筒状玻璃容器(带密封盖)，上面标有以cm为单位的刻度．B是带刻度的敞口玻璃管(其他辅助装置略)。他们的操作过程如下：

a．检查装置的气密性；
b．加入水并调整B的高度．使A中的液面至刻度15 cm处；
c．将过量的红磷平铺在惰性电热板上。盖紧密封盖；
d．通电加热红磷，待充分反应后．冷却到原来的状况，调整B的高度使容器A、B中的液面保持水平，记录液面刻度。(注：A容器内固态物质所占的体积忽略不计)
①在操作a中检查装置气密性的方法是                           。
②在操作d结束时，装置A 中液面的刻度约为        cm(填整数)。如果在操作d结束时，装置A中液面刻度在11cm处．则实验结果比理论值        (填“偏大”或“偏小”)。
③改进后的装置的优点是______                     ________．

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         。

某学习小组对酸与碱发生中和反应进行探究，请你参与实验。

实验活动一：用酸碱指示剂探究酸与碱反应的过程。

【实验1】小组同学设计并进行如下实验。

实验编号	实验方法与操作	实验现象	解释与结论
①	取3mL溶质质量分数为4%的NaOH溶液于试管中，滴1、2滴酚酞溶液		加入稀盐酸后，NaOH溶液中 　　（填离子符号）浓度减小，进而证明酸与碱能发生反应。
②	向上述溶液逐渐滴入稀盐酸，振荡	溶液刚好褪色
③	向上述刚好褪色的溶液中再滴2滴溶质质量分数为4%的NaOH溶液，振荡后，再次滴入微量稀盐酸，振荡

（1）配制50g溶质质量分数为4%的NaOH溶液，所需水的质量是 　　g。

（2）向上述刚好褪色的溶液中加入 　　（填字母序号）也能达到实验目的。

A.MgCl ₂溶液

B.稀H ₂SO ₄

C.AgNO ₃溶液

D.Ba（OH） ₂溶液

实验活动二：用变色硅胶验证酸与碱反应生成了水。

【查阅资料】Ⅰ.变色硅胶吸水后由蓝色变为红色。

Ⅱ.无水醋酸与氢氧化钠反应生成醋酸钠和水。

【实验2】小组同学在老师的指导下，进行如图所示的三个实验。

【讨论与交流】

（3）证明无水醋酸与氢氧化钠反应有水生成的现象是 　　。小芳认为【实验2】不严密，还应补充的实验是 　　。

（4）实验过程中，观察到丙的U形管内液面左低右高，出现该现象的原因可能是无水醋酸与氢氧化钠反应时放热或 　　。

实验是科学探究的重要方法，如图是测定空气中氧气含量实验的两套装置图，请结合图示回答有关问题．

（1）根据下表提供的实验数据，完成下表．

硬质玻璃管中空气的体积	反应前注射器中空气体积	反应后注射器中气体体积	实验测得空气中氧气的体积分数
25mL	15mL	9mL

（2）装置一和装置二中气球的位置不同，          （填“装置一”或“装置二”）更合理，理由是                    ．
（3）若实验测得的结果偏小（氧气的体积分数小于21%），可能的原因有哪些？（列举两条）

某化学课外活动小组在整理化学试剂时，发现一瓶标签残缺的无色液体（如图所示）。

他们对此瓶无色液体是什么产生了兴趣，于是进行了如下探究。
【猜想与假设】
猜想一：硫酸铜溶液
猜想二：稀硫酸溶液
猜想三：过氧化氢溶液
小组同学对标签又进行了仔细的观察分析，他们一致认为猜想一不合理。理由是               。
【设计方案】
同学们结合所学知识设计出如下方案：
向盛有少量二氧化锰的试管中加入适量的该液体，并将带火星的木条放在试管口。
【实验与事实】
按上述方案进行实验，发现有大量气泡产生，带火星的木条复燃。
【结论与解释】
（1）以上事实证明猜想       是正确的。
（2）产生气体的反应可以用化学方程式表示为               
【反思与评价】
（1）在实验中，某同学提出应该先将气体收集，然后用带火星的木条检验，你认为               （选填“有”或“没有”）必要。
（2）为避免在今后的实验中出现标签残缺的情况，在倾倒液体时应注意               
【拓展与迁移】
根据探究结果，重新贴好标签。标签上化学式中氧元素的化合价为         。（氢元素显+1价）

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。

兴趣小组设计了测定空气中氧气含量的两套实验装置，请结合图示回答问题（装置气密性良好，注射器的摩擦力忽略不计）。

（1）装置一和装置二中气球的位置不同，        (填“装置一”或“装置二”)更合理，理由是                                                        .
（2）利用合理装置进行实验，记录数据如下。

盛有铜粉的仪器中空气体积	反应前注射器中空气体积	反复推拉注射器，当气球恢复原状时，停止推拉并熄灭酒精灯。观察注射器中气体体积
25mL	15mL	9mL

分析数据，实验测得空气中氧气的体积分数是            。
（3）实验测得的结果出现偏差的原因可能是           、                  .

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________________________。