初中化学生活中的常见化合物探究题

（一）某班同学用图甲装置测定空气里氧气的含量。

（1）先用弹簧夹夹住乳胶管。点燃红磷，伸入瓶中并塞上瓶塞。能看到的现象是_____________________，该反应的文字表达式是______________________。
（2）待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，观察广口瓶内水面变化情况。实验完毕，甲同学的广口瓶内水面上升明显小于瓶内空气体积的1/5，乙同学的广口瓶内水面上升明显大于瓶内空气体积的1/5。下列对这两种现象解释合理的是(   )
①甲同学可能使用红磷的量不足，瓶内氧气没有消耗完
②甲同学可能未塞紧瓶塞，红磷熄灭冷却时外界空气进入瓶内
③乙同学可能没夹紧弹簧夹，红磷燃烧时瓶内部分空气受热从导管逸出
④乙同学可能插入燃烧匙太慢，塞紧瓶塞之前，瓶内部分空气受热逸出

A．只有①③	B．只有②④
C．只有①②③	D．①②③④

（二）丙同学对上述实验进行了大胆改进，设计图乙（选用45ml
的18*180mm的试管作反应容器）实验方案进行，收到了
良好的效果。
（3）该实验的操作步骤如下：
①读取注射器活塞的数据；
②点燃酒精灯；
③撤去酒精灯；
④将少量红磷平装入试管中，将20ml的注射器活塞置于10ml刻度处，并按图中所示的连接方式固定好，再将弹簧夹夹紧橡皮管。

你认为正确的实验操作顺序是__________（填序号）
（4）图乙实验中，注射器活塞将从10ml刻度处慢慢左移到约________ml刻度处才停止。
（5）对照图甲实验，你认为图乙实验的优点是______________________(回答一点即可)。

大明和小明发现市场上有些食品装在充满气体的塑料袋内，显得鼓鼓的。经询问得知：这样充气的包装，主要是为了使食品能较长时间保鲜、保质和不易压碎。那么，这是什么气体呢？大明猜想是二氧化碳，小明猜想是氧气。
（1）假设大明的猜想正确，请你用实验方法证明(要求写出操作步骤和实验现象)                  
（2）假设小明的猜想正确，请你用实验方法证明(要求写出操作步骤和实验现象)                  
（3）你认为食品充气包装中，对所充气体的要求是(写出两点)：
①                     ，②                           。
（4）根据⑶中要求，你认为              (填"大明"或"小明")的猜想正确。

某科学兴趣小组查阅资料得知镁可在氮气中燃烧生成氮化镁（Mg₃N₂），设计了如下方案进行验证。

步骤l：用盛水的水槽、无底的废广口瓶、燃烧匙、蒸发皿、橡皮塞等装配成如图所示的装置；另准备一只有一根铜丝穿过的橡皮塞，
铜丝末端固定一根镁条。
步骤2：引燃燃烧匙中足量的红磷，塞好橡皮塞；待充分冷却，
观察到广口瓶内水面上升的体积约占瓶内水面原上方空间的1/5左右。
步骤3：往水槽中加水使广口瓶内外水面相平；点燃镁条，更换橡皮塞，镁条在广口瓶内继续燃烧，放出热量；待冷却后广口瓶内水位继续上升。
（1）步骤2的目的是   。写出红磷在氧气中燃烧的化学方程式    ；
（2）在步骤3“待冷却后广口瓶内水位继续上升”是由于瓶内气压(选填“大于”“小于”或“等于”)外界气压。
（3）根据上述实验和你所学的知识，请写出镁在空气中燃烧时的化学方程式：①镁与氧气反应：    ；②①镁与氮气反应：     。

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。

该同学的实验步骤如下：
①将图中的集气瓶分为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________________________ 。
(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分数约为 _________________。在该实验中不仅测出了空气中氧气的含量，而且从中还得到了氮气的什么性质__________________________________。
(3)红磷燃烧的文字表达式______________________________ 。

某化学课外活动小组用下列装置来制取氧气并验证氧气的化学性质，根据所学化学知识回答下列问题：
（1）图中a、b表示的仪器名称分别为：a　　 b　　．
（2）小丁同学用乙装置制取氧气，他选用的试剂是　 　，此反应的文字表达式为　 　，反应类型为　  　
（3）戊中的现象是　     　．

请阅读以下摘自今年的《苏州日报》，与化学关系密切的信息，并填空．
【资讯1】据市环境监测站专家分析：5月4日至7日，由于阳光灿烂，臭氧（O₃）也出来“作怪”，连续四天的日平均浓度也均超标．臭氧在常温常压下是淡蓝色气体，稳定性极差，可自行分解为氧气．臭氧在空气中达到一定浓度可刺激呼吸道．大气中臭氧浓度超标的原因是：在静风条件下强烈的阳光就成为氮氧化物的催化剂，从而推高了臭氧浓度，形成污染．
（1）臭氧“自行分解”的化学方程式为                                       ；若氮氧化物假定为二氧化氮，强光条件下促使其分解产生了O₃和N₂．则该反应的化学方程式为                        ．
【资讯2】吴江某公司研发的一层看似普通的白色薄膜，却有超高防水透气、阻燃、抗菌和耐腐蚀的神奇功能…这种膜的专业术语叫聚四氟乙烯纳米微孔薄膜，由聚四氟乙烯树脂经特殊设备和工艺制作而成，该树脂是一种超高分子量材料．
（2）制作这种薄膜的聚四氟乙烯树脂[（CF₂CF₂）n]的相对分子质量为1×10⁸，其n值等于        ．碳元素的质量分数为         。

某化学兴趣小组对教材中“测定空气里氧气含量”的实验（见图I）进行了大胆改进，设计了如图Ⅱ（选用容积为35 mL的18×180 mm的试管作反应容器）所示的实验方案，收到了良好的效果。请你对比分析下面图I、图Ⅱ实验，回答下列有关问题：

(1)写出图Ⅰ实验中反应的表达式                      ，红磷燃烧现象                 。
(2)图Ⅱ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．并按图Ⅱ中所示的连接方式固定好，再将弹簧夹夹紧橡皮管；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）。
图Ⅱ实验中，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。

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：                 

某校化学兴趣小组将用剩的过氧化氢溶液倒入放有生锈铁钉的废液缸中，发现产生了大量的气泡，经检验此气体为氧气。根据学过的知识初步判断，是生锈铁钉中的某种物质加快了过氧化氢的分解，那么究竟是哪种物质加快了过氧化氢的分解速率？请你参与他们的研究，分享和体验探究实验的快乐。
【猜想与假设】
甲同学：铁钉表面的氧化铁加快了H₂O₂的溶液分解。
乙同学：铁钉里的          加快了H₂O₂的溶液分解。
【设计方案和实验】完成下列表格

实验方案	实验现象	结论
方案一：向盛有10mL 5% H2O2溶液的试管中加入2g 氧化铁粉末，将一根带火星的木条放在试管口，观察现象。		甲同学结论成立。
方案二：向盛有10mL 5% H2O2溶液的试管中加入         粉末，将一根带火星的木条放在试管口，观察现象。	无现象	乙同学结论      。 （填“成立”或“不成立”）

【讨论交流】丙同学认为“方案一”只能说明Fe₂O₃加快了H₂O₂溶液的分解，并不能说Fe₂O₃就一定是催化剂。你是否支持丙同学的观点？           ，如果要证明氧化铁是催化剂，就要设计一个实验来证明，这个实验的设计原理是                。
【拓展】
(1)实验证明Fe₂O₃粉末可以作为H₂O₂分解的催化剂。该反应的文字表达式            
(2)下表是丙同学探究影响H₂O₂分解速率时所记录的部分数据，通过对数据分析，你能得出什么结论？                                                                  。
用足量等体积H₂O₂溶液制取相同体积O₂所需的时间：

用下图的装置来测定空气中氧气的体积分数。

（1）盛放在燃烧匙内的物质可用_______。过量的目的是                     
（2）实验中观察到的现象是__________，同时水进入广口瓶，水的体积约占广口瓶容积的_____________。
（3）如果发现水流入集气瓶的体积不足五分之一，这可能是由哪几种原因引起的?（至少写出两种）                                                        
(4)图Ⅰ实验除了可以得出氧气约占空气体积1/5的结论外，还可以得出有关氮气性质的哪些结论                           

(10分)某校研究性学习小组用右图装置进行镁条在空气中燃烧的实验：将镁条燃烧、冷却后打开止水夹。

【发现问题】
进入集气瓶中水的体积约占集气瓶容积的30%。如果镁条只和空气中的氧气反应，则进入集气瓶中水的体积应不超过其容积的        %。可现进入集气瓶中水的体积约为其容积的30%，根据空气的组成，可推出减少的气体中一定有氮气，这种推测的理由是                                  
                                。剩余约70%的气体主要成份是              。
【提出假设】镁条能与空气中的氮气发生化学反应。
【探究实验】
接着上述实验，先拿开装置中集气瓶的胶塞，然后迅速把点燃的镁条伸进含有剩余气体的集气瓶中。发现镁条能在余下的气体中剧烈燃烧。
【实验结论】根据上述探究实验，你得的结论是                            。
【查阅资料】
①镁条在氮气中能燃烧并生成氮化镁(Mg₃N₂)固体。根据资料，氮化镁中氮元素的化合价          ，该反应的化学方程                             。
②镁条除了能与氮气反应，还可以在二氧化碳气体中燃烧生成碳和氧化镁。请你写出该反应的化学方程式                                     。
【实验反思】通过以上探究，你对燃烧有了什么新的认识：                              
                                                 。（写出一点即可）。

图甲所示的实验用来测定空气中氧气的体积分数。实验时要先关闭止水夹，将过量红磷在空气中点燃后迅速插入集气瓶中，盖紧胶塞，待红磷熄灭后，冷却至室温，打开止水夹，观察现象。
（1）写出实验中有关反应的化学方程式为       。
（2）若按如图甲所示的实验测定的氧气体积分数大于1/5，你认为可能的原因是       。

（3）此实验中不能用木炭代替红磷的理由是       。
（4）用图乙所示的装置代替图甲所示的装置进行实验，其优点是       。

某校化学兴趣小组就空气中氧气的含量进行实验探究：
[集体讨论]：（1）讨论后同学们认为，选择的药品既要能消耗氧气，又不会跟空气中的其它成分反应，而且生成物为固体。他们应该选择
A．蜡烛       B．红磷       C．木炭
为了充分消耗容器中的氧气，药品的用量应保证                    。
写出红磷燃烧的文字表达式                   
（2）小组同学共同设计了如图所示的两套装置，你认为合理的是（填编号）             。

为了确保实验的成功，在装药品之前应该                      。
[分组实验] 在讨论的基础上，他们分组进行了实验。
[数据分析] 实验结束后，整理数据如下：（注：集气瓶容积为100 mL）

组   别	1	2	3	4	5	6
进入集气瓶中水的体积（mL）	20	21	19	20	22	18

（3）通过对实验结果的交流，大多数同学都验证出氧气约占空气体积的           。
通过实验还可以推断集气瓶中剩余气体的物理性质是                、化学性质是              
[实验拓展]
（4）已知镁在空气中燃烧可分别与氧气和氮气反应，都生成固体物质，此实验中镁            （填“能”或“不能”）代替红磷，其原因是                。

（共6分）右图是小张同学测定空气中氧气体积分数的实验装置，根据题意回答以下问题。

（1）红磷在空气中燃烧的化学方程式___ ____。红磷在空气中燃烧的主要现象是：___ ____。
（2）小张同学实验后发现集气瓶a中进水量多于集气瓶体积的五分之一，出现此现象的原因是：___ ____。为了准确测定空气中氧气体积分数，你对此实验的改进措施是___ ____。
（3） 小李认为燃烧匙中放过量木炭，烧杯中放足量的氢氧化钠溶液也能准确地测定空气中的氧气体积分数。你认为小李的想法是否可行，并简述理由：___ ____。

实验室部分装置如图所示，请回答下列问题：                       

A            B        C      D        E              F
（1）写出图中带有标号仪器的名称：a       ，b        。
（2）实验室若用装置B制取氧气，则发生反应的化学方程式为                 。若用装置A制取氧气，药品选用高锰酸钾，则发生反应的化学方程式为                   ，该装置中试管口略向下倾斜的原因是                             。
（3）实验室该装置中试用大理石和稀盐酸制取二氧化碳的发生装置为      （填字母下同），收集装置为        则发生反应的化学方程式为                      ，你所选择的发生装置的优点是                         。
（4）如右图所示为在氧气中点燃铁丝的实验，现象为                            ，
在瓶底事先放少量水或细沙的原因                                       。