化学实验题精选及解答.docx
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化学实验题精选及解答.docx
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化学实验题精选及解答
化学实验题精选及解答(初三)
实验内容
实验现象
反应的化学方程式
反应类型
A
B
C
D
1.按下图的装置进行实验,在A、B、C、D处发生了化学反应。
请你填写实验报告
[分析]:
锌跟稀硫酸反应生成氢气,使氢气充满反应装置,再点燃酒精灯,防止因混有空气而引起爆炸。
氧化铜跟氢气反应生成光亮的紫红色的铜和水蒸气,水蒸气随着没有反应完的氢气经过盛有干燥剂的干燥管被吸收了,再点燃C、D处的氢气,纯净的氢气分别在空气和氯气中安静地燃烧起来。
[解答]:
实验内容
实验现象
反应的化学方程式
反应类型
A
锌粒表面上有气泡产生
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
置换反应
B
黑色的粉末变成光亮的紫红色粉末,同时在远离酒精灯火焰处玻璃管内壁有水珠
置换反应
C
呈苍白色火焰,放出大量的热,有刺激性气味气体生成,在瓶口形成白雾,同时集气瓶内黄绿色褪去
化合反应
D
呈淡蓝色火焰,放热,使小烧杯发热,小烧杯内壁有水珠生成
化合反应
2.用下列装置连接成一套测定水的组成的实验装置。
A.
B.
C.
D.
(1)所用实验装置的连接顺序为_________________。
(2)装置C的作用是________________________,若不用C装置,测定出来的氢元素与氧元素的质量比会___________(偏高或偏低)
(3)测量数据用m1、m2、m3、m4表示如下:
仪器名称
实验前
实验后
氧化铜和玻璃管
m1
m3
氯化钙和U形管
m2
m4
则在水中氢元素与氧元素的质量比是__________。
(4)如果在停止加热的同时,就停止了通入氢气,并拆开装置,则测定结果氢元素与氧元素的质量比_________。
(偏高或偏低)
[分析]:
本实验是测定水中氢元素与氧元素的质量比,利用氢气还原氧化铜,生成水和铜测出氧化铜中的氧和生成水的质量,便可计算出水中氢元素与氧元素的质量比。
首先制取氢气,为了防止生成的氢气中带有水蒸气,再将氢气通过盛有碱石灰的干燥管,吸收其中的水蒸气,将干燥的氢气通过受热的氧化铜,使氧化铜跟氢气反应生成的水再被盛有固体氯化钙的U形管在较低温条件下吸收,所以实验仪器的连接顺序应为B、C、A、D。
生成的氢气如果不用C装置干燥,测出的水的质量即m4-m2的值偏高,这样测定出的氢元素与氧元素的质量比会偏高,因在生成的水中,所含氧元素的质量来自氧化铜中的氧元素质量,即m1-m3,这样便可知水中氢元素的质量,即(m4-m2)-(m1-m3)所以水中氢元素与氧元素的质量比为:
。
如果在停止加热的同时,就停通入氢气,并拆开实验装置,其后果是使热的铜重新跟空气中的氧气反应,又生成氧化铜,这样测出的m3数值偏高,因而m1-m3的值偏低,使(m4-m2)-(m1-m3)的值偏高,导致
偏高,即此时会使水中的氢元素与氧元素的质量比偏高。
[解答]:
(1)B、C、A、D
(2)干燥氢气,偏高
(3)
(4)偏高
3.双氧水常用于消毒、漂白等,它是过氧化氢(H2O2)的水溶液。
含过氧化氢30%的溶液以二氧化锰为催化剂可以迅速分解放出氧气,发生反应的化学方程式为:
,现欲制得干燥而又纯净的氧气,可采用下图实验装置进行:
其中装置Ⅰ中,锥形瓶内盛的是二氧化锰,分液漏斗内盛的是30%的过氧化氢溶液。
请回答:
(1)装置Ⅱ中的化学药品是__________,作用是___________。
(2)装置Ⅲ可用来检验氧气是否干燥,其中盛放的化学药品是________,证明所得氧气已经干燥了的现象是_____________________________。
(3)装置Ⅳ中氧气是否收集满的检验方法是__________________________________。
[分析]:
以二氧化锰为催化剂使过氧化氢分解来制取氧气,在氧气中能混入的杂质只有水蒸气,而欲制得干燥又纯净的氧气,必须去氧气中混有的水蒸气,一般使用干燥剂,在装置Ⅱ中能放入的液体干燥剂为浓硫酸最好,非常有效地除去氧气中的水蒸气。
要证明所得氧气是否干燥,完全除去了水蒸气,在装置Ⅲ中只需放入无水硫酸铜,该物质是白色粉末,只要不变蓝色就证明氧气是干燥的,因为:
CuSO4(白色)+5H2O=CuSO4·5H2O(蓝色),遇水变生蓝色物质,检验氧气是否集满,将带火星的木条
,若复燃,证明氧气已经满了。
[解答]:
(1)浓硫酸,除去氧气中的水蒸气
(2)无水硫酸铜,干燥管中的白色粉末不变蓝色
(3)用带火星的木条靠近集气瓶口,若木条复燃,证明氧气已集满。
4.下图所示的实验装置,是用测定氧化铁试样的纯度,并回答下列有关的问题:
T1
(1)B装置中NaOH溶液的作用是___________________;
(2)C装置中浓硫酸的作用是___________________;
(3)D装置中所发生反应的化学方程式是:
_____________________________________;
(4)D装置中的反应完成后,应___________________,然后再关闭活塞K,这样操作的目的是___________________;
(5)若氧化铁试样(所含杂质不参加化学反应)为10克,完全反应后,称量玻璃管中剩余的物质为7.6克,则试样中氧化铁的百分含量为________%。
分析:
本实验最终测定试样中氧化铁的百分含量。
从实验装置图可以看出:
在装置A中产生的氢气经过装置B中的氢氧化钠溶液,吸收了氢气中混杂的氯化氢气体,再经过装置C中的浓硫酸,吸收了氢气中混杂的水蒸气,最终得到纯净而且干燥的氢气,氢气进入装置D中,在较高温度下氢气还原氧化铁,其中所含杂质不参与反应,生成铁和水蒸气,没有反应的氢气及生成的水蒸气进入装置E,水蒸气被无水硫酸铜吸收而呈蓝色,多余的氢气则点燃,使之燃烧。
利用反应前氧化铁试样与反应后玻璃管中剩余物质之差进行计算。
求算出纯氧化铁的质量,试样中氧化铁的纯度也便可知了。
设纯氧化铁的质量为x,则有:
解答:
(1)吸收氢气中的氯化氢气体
(2)吸收氢气中的水分
(3)
(4)先停止加热,继续通入氢气;防止生产的铁被混入空气中的氧气氧化。
(5)80
5.为了制取纯净的气体A,可用下图装置。
生成A的速度,可以通过分液漏斗的滴液速度来控制,图中的B、C、D、E都是无色液体,且不超出下列范围:
浓硫酸、稀硫酸、浓盐酸、稀盐酸、浓氨水、稀氨水、蒸馏水、饱和氯化钠溶液、饱和石灰水,试推断A~E各是什么?
T2
分析:
通过题意和图示可知,A为纯净的气体从右上方导气管口处放出,这样便知在D、E中有气体通过,生成A的速度随B的滴入速度增大而增大,B、C、D、E四种无色液体在题给范围内,它们之间相互反应,均无法最终产生气体,而A为纯净的气体,当然是指干燥的气体,因此A气体最后离开的液体E必然是浓硫酸。
浓盐酸、浓氨水都有强烈的挥发性,它们分别可以挥发出氯化氢气体和氨水,而氨气又不能用浓硫酸干燥,故A只能是氯化氢气体。
那么氯化氢气体是怎样通过B与C反应产生的呢?
我们知道浓硫酸有吸水性且其过程是放热的,而浓盐酸有挥发性,在挥发过程中是吸热的,当浓盐酸滴入浓硫酸中这两个过程是可以互相促进的,是浓硫酸吸水放热促进了浓盐酸中氯化氢的挥发,又由于题意规定了A的生成速度可以通过控制分液漏斗的滴液速度来实现,从而就确定了B无色液体必须是浓盐酸,C无色液体是浓硫酸,而氯化氢气体中只含水蒸气,因而D无色液体也只能是浓硫酸。
解答:
A是氯化氢、B是浓盐酸、C、D、E都是浓硫酸。
3.有下列实验装置:
示意图中A是简易的氢气发生装置,B是大小适宜的圆底烧瓶,C是装有干燥剂的U形管,a是旋转活塞,D是装有还原铁粉的反应管,E是装有酚酞试液的试管。
已知氮气可以跟氢气在一定条件下反应后,生氨气(其化学式为NH3)。
实验操作如下:
实验前先检查实验装置的气密性。
实验开始时,先关闭a活塞,并取下烧瓶B;向A装置中加入一定量的浓度适当的盐酸,产生氢气,经必要的“操作”[见问题
(2)]后,在导管出口处W点燃氢气,然后如图所示套上烧瓶B,塞紧瓶塞,让氢气在烧瓶B中继续燃烧,此时用酒精灯加热反应管D的还原铁粉至产生较高温度,待烧瓶B中的氢气的火焰熄灭后,打开活塞a,气体通过反应管口发生反应,产物进入试管E中,结果使酚酞试液呈红色,请回答下列问题:
T3
(1)实验前如何检查装置的气密性?
_____________________________。
(2)点燃氢气前必须进行___________________操作,进行该操作的方法是_____________________________。
(3)写出烧瓶B和反应管D两处分别发生反应的化学方程式:
_____________________________和___________________________。
(4)U形管C中所盛放的干燥剂的名称是___________,该干燥剂的作用是_____________________________。
分析:
(1)考查检查气密性原理,装置体系必须是密封的。
(2)考查可燃性气体点燃前的安全操作,即必须检查氢气的纯度,利用爆鸣气,只有氢气的纯度合格,方能点燃该气体。
(3)在烧瓶B中氢气燃烧,表明是氢气跟烧瓶内空气中的氧气反应,直到把近反应器B容积
的氧气全部消耗掉,留下约
反应器容积的氮气和生成的水蒸气(混有少量的盐酸酸雾)及没反应的氢气,进入装有干燥剂的U形管中净化干燥后,氮气与氢气在加热的条件下还原铁粉与催化剂反应生成氨气,由试管E的酚酞试液变红色,可知反应器D中生成的一定是碱性气体,只有是氨气。
(4)考查干燥剂的使用。
解答:
(1)在A装置中放入少量水,使水面刚好浸没长颈漏斗颈下端,打开旋转活塞a,在烧瓶B的底部稍加热,若在A中漏斗颈内水面上升,且E试管中导管口有气泡逸出,表示该装置不漏气。
(2)检查氢气的纯度;操作方法是:
将排水集气法(或向下排空气集气法)收集的一试管氢气用姆指堵住,移近火焰,没有发出尖锐的爆鸣声,表示纯度合格,可以点燃。
(3)燃瓶B中:
反应器D中:
(4)依题意可知干燥剂选用固体氢氧化钠(或碱石灰);它的作用是吸收气体中少量的盐酸酸雾和水蒸气。
6.下列装置是一种改进的用一氧化碳还原氧化铜的实验装置。
(1)写出装置A中发生反应的化学方程式:
___________________________
(2)根据装置B中出现的_______________________________现象,可以判断反应是否
,则装置B中的试剂是______________,发生反应的化学方程式为_____________________________________。
(3)装置C的作用是________________________________。
(4)收集在装置C中集气瓶里的气体是____________,该气体应怎样处理__________________________________________________。
分析:
氧化铜在加热的条件下被一氧化碳还原,生成二氧化碳气体和铜,怎样判断反应
?
是不能通过观察装置A中的黑色粉末是否变红,而是根据装置B中溶液是否出现白色浑浊,反应一开始发生,生成的二氧化碳在装置B中与澄清的石灰水发生反应生成不溶于水的碳酸钙,这一现象很明显。
最后尾气通过装置C中的集气瓶收集,不能排放空气中。
解答:
(1)
(2)澄清的石灰水变白色浑浊,石灰水
(3)收集没有来得及参加反应的一氧化碳,防止该气体污染空气。
(4)点燃或留作一氧化碳性质实验用气。
7.现有A~E仪器装置图:
(1)在实验室里,装置A一般用于制取反应物状态为______________、反应条件为______________的气体;装置B一般用于制取反应物状态为______________、反应条件为______________的气体。
装置C、D、E都是用来收集气体的实验装置,用装置C收集气体的方法叫______________________;用装置D收集气体的方法叫___________________;用装置E收集气体的方法叫__________________________。
(2)实验室常用氯化铵(NH4Cl)晶体和熟石灰(Ca(OH)2)粉末混合加热来制取氨气,同时生成氯化钙和水。
①写出上述制取氨气反应的化学方程式:
_____________________________
②实验时应该选取上述(填写字母)____________作为制取氨气的发生装置。
③根据下表提供的数据分析,实验时收集氨气应选用上述(填写字母)装置______________而不用装置______________,其原因是_________________。
空气
氧气
氢气
氨气
二氧化碳
密度(克·升-1)
1.29
1.43
0.09
0.77
1.98
溶解度(克)
0.031
0.018
680
0.88
分析:
(1)实验室制取气体如果是常温下反应物状态是固态跟液态反应,则选用装置A,如果是在加热条件下反应物状态是固态跟固态反应来制气体,则选用装置B。
收集气体的方法则由气体的密度和在水中的溶解性来决定。
一般难溶于水的气体可用排水取气法收集,易溶于水的气体只能用排空气取气法收集,若该气体密度大于空气的密度,用向上排空气取气法,若气体的密度小于空气的密度,用向下排空气取气法收集。
(2)实验室制取氨气,是用氯化铵晶体和熟石灰粉末混合后加热制取,故选装置B制气。
从题给的数据分析,氨气极易溶于水,1升水可以溶解680升氨气,故不能用排水取气法;氨气的密度小于空气的密度,故用向上排空气取气法来收集。
解答:
(1)固态和液态;常温;固态和固态;加热;排水集气法;向上排空气集气法;向下排空气集气法。
(2)
②B
③E;C和D;氨水比同体积的空气轻(即氨气的密度比空气的密度小),而且氨气极易溶于水。
8.某一种气体可能是氮气、水蒸气、二氧化碳、氢气和一氧化碳中的一种或几种,某学生设计了如下实验来分析研究该气体的成分。
该学生观察到如下化学现象:
装置A中澄清的石灰水变白色浑浊,装置B中白色无水硫酸铜变蓝,装置C中浓硫酸无明显变化,装置D中黑色的氧化铜变为一种亮红色物质,装置E中澄清的石灰水变白色浑浊,装置F中白色的无水硫酸铜变蓝色。
该学生从上述实验现象中得出如下结论:
气体中①肯定不含二氧化碳,②肯定含一氧化碳,③肯定含水蒸气,④肯定含氢气,⑤可能含氮气。
请你分析:
(1)上述不正确的结论是(填代号)______________,你认为不正确的原因是________________________________________________________。
(2)上述正确的结论是(填代号)______________。
(3)当使本实验有可能得出更多的正确结论,可将各实验仪器重新连接,你认为
的连接次序是(从左到右填写仪器代号)_________________。
分析:
通过实验来验证气体的组成成分,首先要考虑周全,正确地连接组装实验仪器,其次还要考虑到通过实验不能确定的因素。
该学生仪器连接欠佳,因而影响得出的结论。
先将气体通入装置A,澄清的石灰水变白色浑浊,肯定含二氧化碳,因而该生①结论是错误的。
气体进入装置B,白色无水硫酸铜变蓝色,这水不一定是原气体的成分,也有可能是从石灰水中带过来的,因而该生的结论③是错误的。
气体通过装置D将黑色的氧化铜还原成亮红色的铜,本身被氧化成二氧化碳,能使装置E中澄清的石灰水变浑浊,因而该生的结论②是正确的。
而使装置F的白色无水硫酸铜变蓝色,此水不能肯定是氢气还原氧化铜的产物,也可能从装置E中的石灰水中带出来的,因而该生的结论④也是错误的。
整个实验不能确定是否存在氮气,因而只能认为可能有,结论⑤是正确的。
要使本实验得出更多的结论,应将各实验仪器重新连接。
的连接次序是:
使气体先通过装置B,白色硫酸铜变成蓝色,结论是肯定含有水蒸气;再使气体通过装置A,澄清的石灰水变白色浑浊,结论是肯定含有二氧化碳;再使气体通过装置C,将气体用浓硫酸干燥,去掉水蒸气,而后通过装置D,使氧化铜还原,将气体先通过装置F,若白色无水硫酸铜变蓝,结论是肯定含有氢气,最后将气体通过装置E,澄清的石灰水变白色浑浊,结论是肯定含有二氧化碳气体。
解答:
(1)①③⑤气体首先通过澄清石灰水变浑浊,即可证明肯定含二氧化碳气体,因此结论①错误;气体从装置A出来到装置B,可能携带水而使无水硫酸铜变蓝,因此结论③错误。
气体从装置E到装置F也可能携带水,不能肯定是氢气与氧化铜反应生成的水,结论④也是错误的。
(2)②⑤
(3)B、A、C、D、F、E
在下图中,A是通入的气体,可能是H2、CO、CO2中的一种或两种;B是黑色粉末,可能是CuO、木炭粉中的一种或两种。
C是澄清的石灰水。
假设A、B在加热或高温条件下恰好完全反应。
(1)若A是纯净物,B是纯净物,根据下列现象判断A、B,将A、B的化学式填入表内:
编号
A
B
B处现象
C处现象
D处现象
Ⅰ
黑色粉末变成红色,玻璃管内壁有水珠
_______
_______
Ⅱ
黑色粉末变成红色
有白色沉淀
_______
Ⅲ
黑色粉末逐渐减少,最后消失
_______
有蓝色火焰
(2)若A是两种气体的混合物,B是纯净物,根据下列现象判断A、B,将A、B的化学式填入表内:
编号
A
B
B处现象
C处现象
D处现象
Ⅰ
黑色粉末变成红色,玻璃管内壁有水珠
有白色沉淀
_______
Ⅱ
黑色粉末变成红色,玻璃管内壁有水珠
有白色沉淀
_______
Ⅲ
黑色粉末变成红色
有白色沉淀
_______
(3)若A是纯净物,B是两种物质的混合物,根据下列现象判断A、B,将A、B的化学式填入表内:
编号
A
B
B处现象
C处现象
D处现象
Ⅰ
黑色粉末变成红色,玻璃管内壁有水珠
有白色沉淀
_______
Ⅱ
黑色粉末变成红色
有白色沉淀
_______
Ⅲ
黑色粉末变成红色
有白色沉淀
_______
(1)分析:
Ⅰ:
A、B都是纯净物,根据Ⅰ中的现象,可以判定A是H2,B是CuO。
因为:
在B中:
黑色粉末变红色,玻璃管内壁有水珠。
Ⅱ:
A、B都是纯净物,根据Ⅱ中的现象,可以判定A是CO,B是CuO。
因为:
在B中:
黑色粉末变成红色。
在C中:
Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O有白色沉淀。
Ⅲ:
A、B都是纯净物,根据Ⅲ中的现象,可以判定A是CO2,B是木炭粉。
因为:
在B中:
黑色粉末逐渐减少,最后消失。
在D处:
有蓝色火焰。
(1)答案
A
B
Ⅰ
H2
CuO
Ⅱ
CO
CuO
Ⅲ
CO2
C
(2)分析:
Ⅰ.A是两种气体的混合物,B是纯净物,A能使B中的黑色物质变成红色,同时有水生成,在C处有白色沉淀。
可以判定A是由H2、CO组成,B是CuO
B中:
C中:
Ca(OH)2+CO2==CaCO3↓+H2O
Ⅱ.根据在B、C处现象,也可以判断A是由H2、CO2组成的混合气,CO2只在C中发生反应,B是CuO
B中:
C中:
Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
Ⅲ.根据Ⅲ中现象,可以判断A是由CO、CO2组成的,B是CuO,CO还原B中CuO,生成CO2与原有CO2使C中出现白色沉淀。
B中:
C中:
Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
(2)答案:
A
B
Ⅰ
H2CO
CuO
Ⅱ
H2CO2
CuO
Ⅲ
COCO2
CuO
(3)分析
Ⅰ.A是纯净物,B是两种物质的混合物,根据Ⅰ中现象可以断定A是H2,B是CuO和木炭粉混合物。
因为:
B中:
黑色粉末变成红色,玻璃管内壁有水珠
C中:
Ca(OH)2+CO2==CaCO3↓+H2O有白色沉淀
Ⅱ.A是纯净物,B是两种物质的混合物,根据Ⅱ中现象,可以判定A是CO,B是CuO和木炭粉。
因为:
B中:
黑色粉末变成红色
C中:
Ca(OH)2+CO2==CaCO3↓+H2O有白色沉淀
Ⅲ.A是纯净物,B是两种物质的混合物,根据Ⅲ中的现象,可以判定A是CO2,B是CuO和木炭粉。
因为:
B中:
C中:
Ca(OH)2+CO2==CaCO3↓+H2O有白色沉淀
(3)答案
A
B
Ⅰ
H2
CuO C
Ⅱ
CO
CuO C
Ⅲ
CO2
CuO C
9.实验室制取皓矾(ZnSO4·7H2O),晶体析出前的酸性饱和溶液中含有少量的Cu2+、Fe3+和Fe2+等杂质离子,为了除去杂质,获得纯净的皓矾晶体,设计如下工艺流程:
已知开始生成氢氧化物沉淀到沉淀完全的pH值范围分别为:
Fe(OH)3:
2.7~3.7;Fe(OH)2:
7.6~9.6;Zn(OH)2:
5.7~8.0
试回答下列有关的问题:
(1)加入的试剂①应是______;主要反应的离子方程式有:
__________、____________、_______________。
(2)加入的试剂②,供选择使用的有:
氯水、NaClO溶液、20%的H2O2、浓HNO3。
应选用__________最好,其理由是________________。
(3)加入试剂③的目的是__________________________。
[分析]:
要想获得纯净的皓矾即ZnSO4·7H2O,必须去掉酸性饱和溶液中的Fe2+、Fe3+和Cu2+等杂质。
根据开始生成氢氧化物沉淀到沉淀完全的pH值范围分析Fe(OH)2和Zn(OH)2,靠生成氢氧化物来分离Fe2+和Zn2+是不可能的,但Fe(OH)3只需在2.7~3.7的pH值范围内就能沉淀完全而不影响Zn2+,这样可以把Fe2+用氧化剂氧化到Fe3+,即可与Zn2+分离了,而Cu2+只须用Zn就可以把Cu置换出来,从而除去Cu2+杂质。
调节溶液的pH值,使pH值达到2.7~3.7,Fe(OH)3便可沉淀出来达到分离的目的,皓矾便可以形成晶
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