2022年初中化学尖子生选拔专题训练-专题02实验题(下).docx
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1、专题 02 实验题(下)9王宏同学组装了下图实验装置,验证一氧化碳的部分性质并验证产物。(1)写出图中标号仪器的名称:_;_。(2)实验中B装置硬质玻璃管中发生反应的化学方程式为:_;(3)C装置实验过程中的现象是_,其中反应的化学方程式为_。(4)该同学实验完成后,发现C装置中过量的澄清石灰水增重0.44g,则该同学通入装置的CO气体质量_(填“”、“ Fe3O4 CO 3FeO CO2 全部被吸引 部分变红 提高【解析】【详解】(1)是铁架台,是酒精喷灯;(2)B装置中氧化铁和一氧化碳高温下生成铁和二氧化碳,化学方程式为:(3)C装置实验过程中的现象是澄清石灰水变浑浊,因为二氧化碳和氢氧化
2、钙反应生成碳酸钙沉淀和水,化学方程式为:CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O(4)过量的澄清石灰水增重0.44g,增加的是二氧化碳的重量,设生成0.44g二氧化碳需要的一氧化碳质量为,正好完全反应需要一氧化碳质量为0.28g,由于B装置硬质玻璃管中有空气,需要先通入一氧化碳排尽装置内空气以及反应后还要继续通一段时间的一氧化碳气体,所以通入装置的CO气体质量大于0.28g。(5)D处酒精灯是为了点燃一氧化碳,防止污染空气,实验结束后待玻璃管内物质冷却至室温才停止通CO,可防止高温下铁被重新氧化,所以D处酒精灯不能先熄灭,应先熄灭B处酒精灯,错误;反应得到的黑色粉末全部能被磁铁吸引,有可能是
3、铁和四氧化三铁的混合物,因为四氧化三铁是磁性材料,也可以被磁铁吸引,错误;实验结束待玻璃管内物质冷却至室温才停止通CO,可防止高温下铁接触空气,被重新氧化,正确;B装置中把Fe2O3变为Fe,减少的质量是Fe2O3中氧元素的质量,设Fe2O3的质量为,来*源:#设2.67g的Fe2O3反应生成的CO2的质量为,B中生成2.2g二氧化碳,C中增加的质量为B中生成的二氧化碳的质量即2.2g,正确;所以正确。(6)Fe3O4和CO高温下反应生成FeO和CO2,化学方程式为:来#源:中国%&教育出版网Fe可以被磁铁吸引,Fe3O4是磁性材料,也可以被磁铁吸引,所以用磁铁吸引现象是全部被吸引;在金属活动
4、性顺序里,位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物溶液里置换出来。铁在铜的前面,铁可以与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,所以加入足量的硫酸铜溶液会部分变红。由已知在600摄氏度以上FeO才被还原为Fe,所以应该提高温度来提高铁的产率。10氢气是理想的能源。一、利用太阳能制取氢气中国教育出版%#&网图1是利用太阳能将水转化为氢能的两条理想途径。(1)途径一的“电解水”过程中,将电能转化为_能。(2)图2是途径二中水在高温下分解过程中微粒含量与温度的关系。回答下列问题:科学家致力于研究在催化剂和光照条件下分解水制氢气。写出该反应的化学表达式:_。来源%:中*教网该反应前后催化剂的质量和_均不发生改
5、变。10001500温度段,微粒的含量未发生变化的原因是_。图中曲线A对应的微粒是_。(3)镁铜合金可用于储氢。在氩气的氛围中,将一定比例的金属镁和铜熔炼得到镁铜合金。熔炼时须通入氩气,其目的是_。(4)一定温度时,镁铝合金与H2反应,若生成了一种含Al、H两种元素的化合物,其中H元素的质量分数为10.0%,则这种化合物的化学式为_。二、实验室制取氢气实验室可利用Zn与稀H2SO4的反应制取H2。(1)Zn与稀H2SO4反应生成硫酸锌和氢气,写出反应的化学表达式_。(2)为探究影响Zn与稀H2SO4反应快慢的因素,进行以下三组实验:室温下,取颗粒大小相同的锌粒与足量的稀H2SO4反应,测量产生
6、10mL H2(通常状况)所需的时间,下表为实验数据:实验编号硫酸的质量分数/%硫酸的体积/mL锌粒的质量/g时间/s11010178210102573401019比较实验1.2的数据,可以得出的结论是:在硫酸的质量分数和体积相同时,锌粒的质量越大,收集相同体积H2所需时间_(选填“越短” 或“越长”)。由实验数据可知,该实验中对Zn与稀H2SO4反应快慢影响较大的因素是_。三、用氢气合成氨来#源*:中&国教育出版网一定条件下,将体积比为13的N2和H2反应合成氨气,流程如图所示。氨气可用于制造氮肥。来源:%&(1)利用N2和O2的_不同可分离液态空气得到N2。(2)甲烷(CH4)和H2O高温
7、下反应得到CO和原料气H2,该反应的化学表达式为_。(3)如图,从“合成塔”中出来的气体是_(选填“纯净物”或“混合物”)。(4)如图是常见氮肥包装标签的主要文字(杂质中不含氮元素)。 请计算:碳酸氢铵中氮元素的质量分数为_。 (结果精确到0.1%)这包氮肥中氮元素的质量是_Kg。来源:zz#ste&p%.com*这包氮肥与_Kg硝酸铵(NH4NO3)的含氮量相等。来源:*中国教育&出版网【答案】 化学 H2OH2 + O2 化学性质 没有达到水反应所需的温度(没有达到水分解所需的温度,或水没有发生分解) H(或氢原子) 作保护气,防止金属被氧化 AlH3 Zn + H2SO4 ZnSO4 +
8、 H2 越短 硫酸的质量分数(硫酸的浓度给分) 沸点 CH4 + H2OCO + H2 混合物 17.7% 8.4 24【解析】【详解】一、(1)途径一的“电解水”过程中,将电能转化为化学能。(2)在催化剂和光照条件下分解水制氢气,同时生成氧气,化学表达式是:;根据催化剂的定义,该反应前后催化剂的质量和化学性质均不发生改变;来源:zzs#*te&10001500温度段,微粒的含量未发生变化的原因是没有达到水反应所需的温度(没有达到水分解所需的温度,或水没有发生分解)。由化学反应的实质可知,每个水分子会分解为2个氢原子和1个氧原子,由图可知,A的数目大于B的数目,所以图中曲线A对应的微粒是H(或
9、氢原子);(3)氩气的化学性质很稳定,所以将镁、铜单质按比例在一定温度下熔炼得到上述合金。熔炼时须通入氩气的目的是防止熔炼时镁、铜与氧气反应;(4)化合物中铝原子与氢原子的个数比为: ,所以该化合物的化学式为AlH3。二、(1)Zn与稀H2SO4反应生成硫酸锌和氢气,反应的化学表达式:。(2)比较实验1.2的数据,可以得出的结论是:在硫酸的质量分数和体积相同时,锌粒的质量越大,收集相同体积H2所需时间越短。由实验数据可知,该实验中对Zn与稀H2SO4反应快慢影响较大的因素是硫酸的质量分数。三、(1)利用空气中氮气的沸点比氧气的沸点低,先将空气加压降温变成液态,然后再加热,使氮气首先从液态空气中
10、蒸发出来,留下的就是液态氧气。 (2)甲烷和H2O高温下反应得到CO和原料气H2,该反应的化学表达式为:。w*ww.zzs%tep.co#m(3)一定条件下,将体积比为1:3的N2和H2反应合成氨气,从“合成塔”中出来的气体有氨气、氢气等,属于混合物。(4)碳酸氢铵中氮元素的质量分数为:。这包氮肥中氮元素的质量是:50kg16.8%=8.4kg。设这包氮肥质量为x,与硝酸铵的含氮量相等。中国教育出版&%网解得:x=24kg。故这包氮肥与24Kg硝酸铵的含氮量相等。11根据要求回答问题。(1)写出仪器的名称_。(2)用氯酸钾和二氧化锰制取氧气的符号表达式为_,该反应属于_。(填基本反应类型)二氧
11、化锰的作用是_。用装置C收得的氧气不纯,可能的原因是_。若用装置A装高锰酸钾制取氧气,则需要补充_,其反应的符号表达式_。若要收集到较纯净的氧气,其收集装置应选_ (填字母)。(3)用向上排空气法收集到的气体,检验是否为氧气的操作是_。中*国&教%育出版网(4)通常状态下,HCl是一种无色有刺激性气味的气体,密度比空气大,极易溶于水形成盐酸。用如图所示装置收集一瓶干燥的HCl,装置的导管按气流方向连接的顺序是:气体_e(填字母)。(5)为了探究气体氨气(NH3) 的某些性质,小雨同学查阅了有关资料,知道具有碱性的物质可以使无色酚酞溶液变红;然后依次做了以下实验。来源:zzs%te*p&.com
12、由以上实验,得出氨气的物理性质有_、_。(6)为验证可燃物燃烧需要氧气,某同学利用中间凹陷的软质塑料瓶设计如下实验。已知稀盐酸与石灰石可发生反应生成二氧化碳。I甲着发生反应的符号表达式为_,要使甲中反应发生的操作为_。II实验步骤:先捏住乙处瓶身一段时间(如图所示),后点燃丁处酒精灯,观察到丙处无显变化;放开乙处瓶身,_(填具体操作),丙中红磷燃烧,产生白烟。结论:物质燃烧需要氧气。实验中,先捏住乙处瓶身一段时间的目的是_。III戊中氢氧化钠溶液可吸收污染物五氧化二磷,生成磷酸钠(Na3PO4)和水,反应的符号表达式为_。中国&教育*出%#版网【答案】 铁架台 分解反应 催化作用 导管口一有气
13、泡冒出就开始收集或集气瓶内留有气泡等 管口应塞一小团棉花 C 将带火星木条伸入集气瓶内,木条复燃,说明是氧气 c d b a 易溶于水 密度小于空气 捏放软塑料瓶下端 捏住甲处瓶身一段时间 排除装置的空气与后面要做的实验形成对比 【解析】【分析】(1)根据实验室常用仪器的名称和用途进行分析;(2)根据反应物、生成物和反应条件写符号表达式;根据反应的特征、二氧化锰的作用、制取气体的注意事项进行分析;(3)氧气具有助燃性,用带火星的木条放在瓶口验满;(4)根据HCl气体的性质进行分析解答。(5)根据氨气物理性质进行分析解答。(6)根据反应物、生成物和反应条件写符号表达式;根据燃烧的条件进行分析。【
14、详解】来&*源:中教网(1)根据实验室常用仪器可知,该仪器为铁架台;故填:铁架台。(2)氯酸钾在二氧化锰的催化作用下加热生成氯化钾和氧气,该反应的符号表达式为:;符合“一变多”的特点,是分解反应;在这个反应中二氧化锰起催化作用;用装置C收得的氧气不纯,可能的原因是:导管口一有气泡冒出就开始收集或集气瓶内留有气泡等;A装置可制取原料是固态的气体,但用高锰酸钾来制取氧气,要注意防止加热时高锰酸钾粉末进入导管,管口应塞一小团棉花,加热时高锰酸钾粉末进入导管 ;该反应的符号表达式为:;若要收集到较纯净的氧气,其收集装置应选C,这是因为利用排水法收集的气体比用排空气法收集的气体更纯净;故填:;分解反应;
15、催化作用;导管口一有气泡冒出就开始收集或集气瓶内留有气泡等;管口应塞一小团棉花; C。(3)将带火星木条伸入瓶内,若木条复燃则是氧气。故填:将带火星木条伸入瓶内,若木条复燃则是氧气。(4)通常状态下,HCl是一种无色有刺激性气味的有毒气体,密度比空气大,极易溶于水形成盐酸。用如图所示装置收集一瓶干燥的HCl,装置的导管按气流方向连接的顺序是:cdbae。故填:cdba。(5)实验室制取氨气的反应物是固体,反应条件是加热,收集氨气的方法是向下排空气法,挤入水后会形成红色喷泉,推断出氨气的物理性质有:易溶于水,密度小于空气。故填:易溶于水,密度小于空气。(6)I甲着发生反应为过氧化氢分解,故其符号
16、表达式为,要使甲中反应发生的操作为捏放软塑料瓶下端。II:根据控制变量实验法的方法可知,先捏住乙处瓶身一段时间,后点燃丁处酒精灯,观察到丙处无明显变化;放开乙处瓶身,捏住甲处瓶身一段时间,丙中红磷燃烧,产生白烟;实验中,捏住乙处瓶身一段时间的目的是排除装置的空气与后面要做的实验形成对比;III五氧化二磷和氢氧化钠反应生成磷酸钠和水,反应的符号表达式为:;故应填:;捏放软塑料瓶下端;捏住甲处瓶身一段时间;排除装置的空气与后面要做的实验形成对比;。【点睛】www.zzs%tep&.#com本题难度较大,考查的知识较全面。掌握氧气的实验室制法以及注意事项、有关反应符号表达式的书写是正确解答本题的关键
17、。12某研究小组对过氧化氢溶液制取氧气进行如下探究:实验一:氧气制取和性质实验来源:中*国教育出版网(1)现有如下装置实验室用过氧化氢溶液制氧气的化学方程式为_,应选择的发生装置和收集装置分别是_(填标号,下同)和_。检查B装置气密性的操作是_。用收集的氧气进行“铁丝在氧气中燃烧”的实验,观察到的现象是_,反应的化学方程式为_。来#%源:中国教育&出版网实验二:探究H2O2质量分数、溶液pH、温度对反应速率的影响(2)设计如下表实验方案:来源&:%中教网实验序号H2O2质量分数/%pH温度/每分钟气泡数130520230620330112041511305a11b实验13的实验目的是_。a
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- 2022 年初 化学 尖子 选拔 专题 训练 02 实验
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