2022年中考化学实验探究题专练04气体的组成实验探究题(学生版).docx

拉分练04 气体的组成实验探究题1.小刚同学在学习化学知识后，知道进入久未开启的菜窖可能造成死亡。于是他和小强一起对自家久未开启的菜窖内的气体成分进行了探究。 （提出问题）菜窖内气体的成分是什么？（查阅资料）蔬菜在一定条件下发酵生成气体，其成分可能含有CO2、CH4等。2NaOH+CO2Na2CO3+H2O浓硫酸具有吸水性，可做干燥剂（猜想与假设）小刚认为菜窖内的气体含有CO2和CH4。（实验探究）他们对菜窖内的气体进行取样按图所示装置进行实验。（1）若装量A中澄清石灰水变浑浊，证明气体样品中含有_； （2）装置B的作用为_； （3）E处观察到干燥冷烧杯内壁有_出现，待火焰熄灭后，把烧杯迅速倒转过来，立刻向烧杯内倒入少量澄清石灰水并振荡，石灰水变浑浊证明气体样品中还含有_。E处气体燃烧的化学方程式为_。 （实验结论）气体样品中含有CO2和CH4 ， 小刚的猜想正确。（4）（反思与评价） 小强观察上述实验装置发现：装置A和装置C完全相同，他认为可以取消装置C你是否认同_(填“认同”或“不认同”)理由是_。（5）根据上述实验探究结果，气体样品中含有CO2 ， 由于二氧化碳_，所以进入久未开启的菜窖前，应向菜窖内通入大量的空气。 2.某探究小组的同学通过查阅资料得知:在加热条件下，镁不仅能与水反应，还能与氯化铵溶液反应。小组同学对此产生兴趣，他们将砂纸打磨过的镁条加入氯化铵溶液中并加热，迅速产生大量气体。为确定生成气体的成分，他们进行如下探究: 查阅资料镁与氯化铵溶液反应生成两种气体，每种气体只含有氮、氢两种元素中的一种或两种。镁与水在加热条件下反应生成氢氧化镁和氢气。氨气是一种极易溶于水的气体，能与酸反应。提出问题该气体成分是什么?（1）做出猜想猜想一:H2和N2 猜想二:N2和NH3猜想三:_（2）进行实验 步骤一:小组的同学闻气体气味，发现该气体有刺激性气味。则猜想_不成立。步骤二:同学们把产生的气体通入盛有水的A装置中除去_，再将剩余气体依次通入B、C、D装置中，一会儿后，加热试管中的氧化铜，观察到B中溶液不变色,C中无明显现象，D中黑色粉末变成红色固体，试管口有小水珠。装置D中发生反应的化学方程式为_。得出结论猜想_成立。（3）拓展延伸经过讨论，小华同学认为用点燃的木条检验气体的方法代替装置D也能达到相同的探究目的。你认为是否可行?_(填“可行”或“不可行”),理由是_。 3.化学课上，同学们做了人体呼出的气体使澄清石灰水变浑浊实验后，对呼出的气体中主要成分及含量非常好奇，设计实验进行探究： （提出问题）呼出气体中有哪些主要成分，它们的含量是多少？（假设与猜想）呼出气体中N2、O2、CO2、水蒸气等（查阅资料）氢氧化钠(NaOH)溶液可以充分吸收CO2（实验1）验证含有水蒸气（1）操作方法：_，根据实验现象判断呼出气体含有水蒸气 （2）（实验2）确定呼出气体中O2、CO2、氮气的含量(稀有气体含量忽略不计)。在老师的指导下他们设计了如图实验装置 实验操作主要实验现象实验结论及解释检查装置气密性冰箱装置中加药品略略打开a、b,向B中缓慢压入500mL呼出气体后关闭aB中液体沿导管流入C中，C中液体为475mL呼出气体中二氧化碳为_mL关闭a、b，用凸透镜聚光引燃白磷白磷燃烧产生大量白烟放出大量热呼出气体中仍然含有_待白磷熄灭并冷却到室温，打开bC中液体到吸入B瓶中，C中剩余液体为400mL呼出气体中N2的体积分数为_%（3）（实验反思） 该实验设计依据的N2性质有_(填序号)A 难溶于水  B 不能和NaOH溶液反应  C 无色无味的气体   D 不能燃烧，也不支持燃烧（4）实验操作中，若C中气体未完全冷却就打开b并读数，则所测O2体积分数_(“偏大”“偏小”)。 4.为探究金属镁的化学性质，甲、乙两化学兴趣小组分别完成了下列实验：【甲组同学实验】将光亮的镁条放入滴有酚酞的NaHCO3饱和溶液中，产生大量气泡和白色固体，溶液红色加深。【乙组同学实验】将点燃的镁条插入盛满CO2的集气瓶内，镁条继续剧烈燃烧，生成白色固体并有黑色物质附着于集气瓶内壁。【提出问题】甲组同学实验产生的气体和白色固体成分； 乙组同学实验反应后的产物。【对甲组同学实验进行探究】确定气体和固体的成分【查阅资料】Mg(HCO3)2能溶于水；   硫酸铜固体为白色，遇水变蓝；MgCO3、Mg(OH)2加热易分解，分别生成两种氧化物。（1）溶液红色加深，则反应后溶液的碱性_ (填“增强”、“不变”或“减弱”)。 （2）点燃产生的气体，火焰淡蓝色；将燃烧产物通入澄清石灰水中，无现象。则该气体为_ (写化学式)。 （3）对白色固体做出如下猜测并进行实验：【作出猜想】猜想：白色固体可能是MgCO3； 猜想：白色固体可能是_；猜想：白色固体可能是MgCO3和Mg(OH)2。（4）【初步验证】 取洗净后的白色固体，加入足量的_溶液，观察到_，则白色固体一定含有MgCO3 ， 得出猜想错误。 （5）【设计实验】为进一步确定固体的成分，设计了下列实验方案，请你一起参与探究活动。实验操作实验现象实验结论取干燥的白色固体充分加热至不再产生气体为止，并使分解产生的气体通入盛有_的U型管_猜想正确（6）【对乙组同学实验进行探究】确定实验反应后的产物【查阅资料】MgO+H2O(热水)Mg(OH)2 ， Mg(OH)2在热水中溶解度增大，在热水中显碱性； MgC2+2H2OMg(OH)2+C2H2。【作出猜想】猜想：产物是MgO和C；   猜想：产物是MgO、MgC2和C。提出以上猜想的依据是_。（7）【实验分析】为探究白色固体的成分，兴趣小组同学进行了如下实验：取少量反应后的固体混合物放入试管，加入足量热水，无气体放出，说明猜想_不正确；为了验证另一种猜想中白色固体成分，请设计一个简单实验。实验操作是_；（8）【实验反思】通过本实验，对“CO2不助燃”，你有什么新的认识：_。 5.某研究小组发现，维C泡腾片（保健药品，主要成分见图）溶于水时，有许多气泡产生，该小组同学进行了如下探究 探究一：该气体的成分是什么？【猜想与假设】小华说：该气体可能是CO2、O2、CO、H2、N2 （1）【查阅资料】（I）点燃不纯的可燃性气体可能会发生爆炸 （II）紫色石蕊试液遇到碳酸、盐酸等酸性物质会变成红色小明说：该气体中不可能含有N2 ， 因为_小芳说：该气体中不可能含有CO，因为_该小组同学讨论后认为：该气体可能含有CO2、O2中的一种或两种（2）【进行实验】 实验步骤、目的实验操作实验现象检验CO2_检验O2将带火星的木条伸入该气体中带火星的木条没有复燃（3）【得出结论】 由步骤的现象得知，该气体中肯定含有CO2 ， 写出该反应的化学方程式_小红认为由步骤得出该气体中不含氧气的结论是错误的，她的理由是_探究二：维C泡腾片的水溶液是否显酸性？小林为检验维C泡腾片溶液是否呈酸性，可选用的试剂是_6.某研究小组发现，维C泡腾片（主要成分如图所示）溶于水，有许多气泡产生，小组同学对该气体的成分进行了如下探究：（1）【猜想与假设】卓玛说：该气体可能是O2、H2、SO2、CO、CO2 扎西说：不可能有SO2 ， 因为_ 德吉说：不可能有H2和CO，从药品安全角度考虑，H2易燃易爆，CO_ 讨论后，小组同学认为该气体可能有O2、CO2中的一种或两种（2）【进行实验】实验编号实验操作实验现象将气体通入澄清石灰水中澄清石灰水变浑浊将带火星的木条伸入该气体中带火星的木条没有复燃【得出结论】（1）由实验可知，该气体中肯定含有_ ，写出该反应的化学方程式：_ （2）由实验不能确定该气体中不含氧气，理由是_ （3）【拓展延伸】向维C泡沸片溶液中滴加石蕊试液，溶液变红，说明溶液显_ 性7.水煤气是一种工业上常用的气体燃料，一般用焦炭和水蒸气在高温下反应制得，含有少量的CO2和水蒸气杂质某化学兴趣小组对水煤气的主要成分进行研究 【查阅资料】白色的无水硫酸铜粉末遇水变成蓝色；Na2CO3与少量盐酸反应生成NaHCO3和NaCl，与过量盐酸反应时生成NaCl，H2O，CO2【实验假设】可燃气只是CO可燃气体只是H2可燃气体是CO，H2的混合气【实验过程】（1）实验小组按以下流程进行实验（水煤气中CO2 ， H2O已被充分吸收）； 实验中，发现黑色氧化铜变红，且_，证明水煤气含有H2；还观察到澄清石灰水变浑浊，证明水煤气含有另一可燃气体为_【实验反思】根据实验结论，甲同学认为实验应保证安全，防止中毒，对尾气的处理方法是_（2）【实验拓展】 实验后，乙同学认为欲检验所用NaOH是否完全消耗，可向溶液中滴入几滴稀盐酸，若没有气体产生，则溶液中还有NaOH剩余，但丙同学认为乙同学的设计是错误的，理由是_（3）丁同学通过本次实验，结合查阅的资料发现，不用任何其它试剂，只用试管和胶头滴管就可以鉴别稀盐酸和碳酸钠两种无色溶液正确的鉴别方案及结论是_ 8.在燃烧正旺的炭火盆上，不小心洒上几滴水，会看到有火苗窜起。这是什么气体在燃烧？小军、小虎、小明和小梅组成的合作学习小组对此问题展开了探究。 （组内交流，形成共识）火焰是气体物质燃烧产生的现象，既然有火苗，水与炽热的碳反应肯定产生了可燃性气体，同时应该还有未反应的水蒸气。（提出猜想）小军：可能含有CO；小梅：可能含有H2；小明：也可能是CO和H2的混合物；小虎：不排除有非可燃性气体生成，有可能还有少量的CO2。（查阅资料）无水硫酸铜遇水由白色变为蓝色。（设计实验）合作学习小组成员设计了如下实验装置图，并进行了实验。（1）请将上图甲、乙、丙装置按一定顺序连接后放入上图方框中，正确的连接顺序是_。 （2）已知试管内棉花不参与反应，它的作用是制造水蒸气。装置丙的作用是_。装置甲的作用是_。 （3）实验中观察到装置乙、C中澄清石灰水均变浑浊，B中黑色粉末变红，D中无水硫酸铜由白色变为蓝色。写出乙中变化的化学方程式_。 （4）（讨论交流） 小军认为根据上述现象不足以说明产生的气体中一定存在H2 小梅认为只需将上述装置稍作改进，就可证明产生的气体中一定含有H2 小梅的改进是_。（5）小明认为该实验经上述改进后，还存在一个明显的缺陷，该缺陷是_。 （实验结论）炽热的炭和水蒸气反应有H2、CO和CO2生成。9.兴趣小组设计实验验证草酸亚铁晶体热分解的气体产物，并用热重法（TG）确定其分解后所得固体产物的组成。 资料链接:草酸亚铁晶体（FeC2O4 2H2O）是浅黄色、难溶于水、受热易分解的固体。无水硫酸铜遇水会变成蓝色。（1）探究一: 探究草酸亚铁晶体热分解的气体产物 猜想假设猜想一:X、CO2猜想二:X、CO猜想三:X、CO、CO2 ， 物质X为_（填化学式）。（2）设计实验 选择_（填字母序号）作为虚线中的“热分解装置”A.过氧化氢分解制氧气的发生装置 B.氯酸钾分解制氧气的发生装置（3）进行上述实验时，先点燃热分解装置中的酒精灯，一段时间后再点燃E处的酒精灯，原因是_。 （4）D中浓硫酸的作用是 ，实验过程中观察到的现象，证明猜想三正确。 （5）交流讨论 C中反应的化学方程式为 。该装置并不能严谨证明猜想三成立，改进的措施是在C和D装置之间增加盛有_（填名称）溶液的洗气瓶。（6）探究二:热重法（TG）确定分解所得固体产物的组成 数据分析称取360g草酸亚铁晶体（ FeC2O42H2O,为相对分子质量为180），用热重法对其进行热分解，得到剩余固体的质量随温度变化的曲线如图所示。300°C时，剩余固体为纯净物且是铁的氧化物，通过计算确定该物质的化学式为_。【答案】 （1）H2O （2）B（3）把装置中空气排尽,避免CO和空气混合达到爆炸极限，加热时发生爆炸（4）干燥气体；B中白色无水CuSO4变成蓝色，C中澄清石灰水变浑浊，E中固体由黑变红（5）；浓氢氧化钠 （6）Fe2O3 10.化学兴趣小组的同学将足量的锌粒加入到浓硫酸中，发现有大量的气泡放出，他们对气体的成分进行了探究。 （提出问题）锌粒加入浓硫酸后生成的气体是什么？（查阅资料）浓硫酸能与锌反应，但不产生氢气，也不会产生氧气；SO2有刺激性气味，易溶于水，能使品红（一种红色色素）溶液褪色。（提出猜想）甲：气体是H2；乙：气体是SO2；丙：气体是SO2和H2；（实验探究）为了验证上述猜想。同学们在老师的指导下设计了如下图的装置（部分夹持器材略去，假设每个能发生的反应都完全进行）进行探究：（1）实验开始后，观察到 ，证明气体中含有SO2。 （2）B装置的作用是 。 （3）C装置在点燃酒精灯加热之前应先通一段时间的气体，目的是 ；加热一段时间后，观察到玻璃管中黑色粉末变红，证明气体中含有H2。写出玻璃管中反应的化学方程式 。 （4）（讨论） 锌和浓硫酸反应生成硫酸锌、水和二氧化硫，为什么在反应过程中又产生了氢气呢?用文字简述原因： 。