2022年中考化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究題專練04氣體的組成實(shí)驗(yàn)探究題(學(xué)生版)

PAGE拉分練04氣體的組成實(shí)驗(yàn)探究題1.小剛同學(xué)在學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)后，知道進(jìn)入久未開啟的菜窖可能造成死亡。于是他和小強(qiáng)一起對(duì)自家久未開啟的菜窖內(nèi)的氣體成分進(jìn)行了探究。（提出問題）菜窖內(nèi)氣體的成分是什么？（查閱資料）①蔬菜在一定條件下發(fā)酵生成氣體，其成分可能含有CO2、CH4等。②2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O③濃硫酸具有吸水性，可做干燥劑（猜想與假設(shè)）小剛認(rèn)為菜窖內(nèi)的氣體含有CO2和CH4。（實(shí)驗(yàn)探究）他們對(duì)菜窖內(nèi)的氣體進(jìn)行取樣按圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。（1）若裝量A中澄清石灰水變渾濁，證明氣體樣品中含有________；（2）裝置B的作用為________；（3）E處觀察到干燥冷燒杯內(nèi)壁有________出現(xiàn)，待火焰熄滅后，把燒杯迅速倒轉(zhuǎn)過來，立刻向燒杯內(nèi)倒入少量澄清石灰水并振蕩，石灰水變渾濁證明氣體樣品中還含有________。E處氣體燃燒的化學(xué)方程式為________。（實(shí)驗(yàn)結(jié)論）氣體樣品中含有CO2和CH4，小剛的猜想正確。（4）（反思與評(píng)價(jià)）小強(qiáng)觀察上述實(shí)驗(yàn)裝置發(fā)現(xiàn)：裝置A和裝置C完全相同，他認(rèn)為可以取消裝置C．你是否認(rèn)同________(填“認(rèn)同”或“不認(rèn)同”)理由是________。（5）根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)探究結(jié)果，氣體樣品中含有CO2，由于二氧化碳________，所以進(jìn)入久未開啟的菜窖前，應(yīng)向菜窖內(nèi)通入大量的空氣。2.某探究小組的同學(xué)通過查閱資料得知:在加熱條件下，鎂不僅能與水反應(yīng)，還能與氯化銨溶液反應(yīng)。小組同學(xué)對(duì)此產(chǎn)生興趣，他們將砂紙打磨過的鎂條加入氯化銨溶液中并加熱，迅速產(chǎn)生大量氣體。為確定生成氣體的成分，他們進(jìn)行如下探究:[查閱資料]①鎂與氯化銨溶液反應(yīng)生成兩種氣體，每種氣體只含有氮、氫兩種元素中的一種或兩種。②鎂與水在加熱條件下反應(yīng)生成氫氧化鎂和氫氣。③氨氣是一種極易溶于水的氣體，能與酸反應(yīng)。[提出問題]該氣體成分是什么?（1）[做出猜想]猜想一:H2和N2猜想二:N2和NH3猜想三:________（2）[進(jìn)行實(shí)驗(yàn)]步驟一:小組的同學(xué)聞氣體氣味，發(fā)現(xiàn)該氣體有刺激性氣味。則猜想________不成立。步驟二:同學(xué)們把產(chǎn)生的氣體通入盛有水的A裝置中除去________，再將剩余氣體依次通入B、C、D裝置中，一會(huì)兒后，加熱試管中的氧化銅，觀察到B中溶液不變色,C中無明顯現(xiàn)象，D中黑色粉末變成紅色固體，試管口有小水珠。裝置D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________。[得出結(jié)論]猜想________成立。（3）[拓展延伸]經(jīng)過討論，小華同學(xué)認(rèn)為用點(diǎn)燃的木條檢驗(yàn)氣體的方法代替裝置D也能達(dá)到相同的探究目的。你認(rèn)為是否可行?________(填“可行”或“不可行”),理由是________。3.化學(xué)課上，同學(xué)們做了人體呼出的氣體使澄清石灰水變渾濁實(shí)驗(yàn)后，對(duì)呼出的氣體中主要成分及含量非常好奇，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究：（提出問題）呼出氣體中有哪些主要成分，它們的含量是多少？（假設(shè)與猜想）呼出氣體中N2、O2、CO2、水蒸氣等（查閱資料）氫氧化鈉(NaOH)溶液可以充分吸收CO2（實(shí)驗(yàn)1）驗(yàn)證含有水蒸氣（1）操作方法：________，根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象判斷呼出氣體含有水蒸氣（2）（實(shí)驗(yàn)2）確定呼出氣體中O2、CO2、氮?dú)獾暮?稀有氣體含量忽略不計(jì))。在老師的指導(dǎo)下他們?cè)O(shè)計(jì)了如圖實(shí)驗(yàn)裝置

實(shí)驗(yàn)操作主要實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論及解釋①檢查裝置氣密性冰箱裝置中加藥品略略②打開a、b,向B中緩慢壓入500mL呼出氣體后關(guān)閉aB中液體沿導(dǎo)管流入C中，C中液體為475mL呼出氣體中二氧化碳為________mL③關(guān)閉a、b，用凸透鏡聚光引燃白磷白磷燃燒產(chǎn)生大量白煙放出大量熱呼出氣體中仍然含有________④待白磷熄滅并冷卻到室溫，打開bC中液體到吸入B瓶中，C中剩余液體為400mL呼出氣體中N2的體積分?jǐn)?shù)為________%（3）（實(shí)驗(yàn)反思）該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)依據(jù)的N2性質(zhì)有________(填序號(hào))A難溶于水

B不能和NaOH溶液反應(yīng)

C無色無味的氣體

D不能燃燒，也不支持燃燒（4）實(shí)驗(yàn)④操作中，若C中氣體未完全冷卻就打開b并讀數(shù)，則所測(cè)O2體積分?jǐn)?shù)________(“偏大”“偏小”)。4.為探究金屬鎂的化學(xué)性質(zhì)，甲、乙兩化學(xué)興趣小組分別完成了下列實(shí)驗(yàn)：【甲組同學(xué)實(shí)驗(yàn)】將光亮的鎂條放入滴有酚酞的NaHCO3飽和溶液中，產(chǎn)生大量氣泡和白色固體，溶液紅色加深。【乙組同學(xué)實(shí)驗(yàn)】將點(diǎn)燃的鎂條插入盛滿CO2的集氣瓶內(nèi)，鎂條繼續(xù)劇烈燃燒，生成白色固體并有黑色物質(zhì)附著于集氣瓶內(nèi)壁。【提出問題】①甲組同學(xué)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的氣體和白色固體成分；②乙組同學(xué)實(shí)驗(yàn)反應(yīng)后的產(chǎn)物。【對(duì)甲組同學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究】確定氣體和固體的成分【查閱資料】①M(fèi)g(HCO3)2能溶于水；

②硫酸銅固體為白色，遇水變藍(lán)；③MgCO3、Mg(OH)2加熱易分解，分別生成兩種氧化物。（1）溶液紅色加深，則反應(yīng)后溶液的堿性________

(填“增強(qiáng)”、“不變”或“減弱”)。（2）點(diǎn)燃產(chǎn)生的氣體，火焰淡藍(lán)色；將燃燒產(chǎn)物通入澄清石灰水中，無現(xiàn)象。則該氣體為________

(寫化學(xué)式)。（3）對(duì)白色固體做出如下猜測(cè)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：【作出猜想】猜想Ⅰ：白色固體可能是MgCO3；猜想Ⅱ：白色固體可能是________；猜想Ⅲ：白色固體可能是MgCO3和Mg(OH)2。（4）【初步驗(yàn)證】取洗凈后的白色固體，加入足量的________溶液，觀察到________，則白色固體一定含有MgCO3，得出猜想Ⅱ錯(cuò)誤。（5）【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】為進(jìn)一步確定固體的成分，設(shè)計(jì)了下列實(shí)驗(yàn)方案，請(qǐng)你一起參與探究活動(dòng)。實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論取干燥的白色固體充分加熱至不再產(chǎn)生氣體為止，并使分解產(chǎn)生的氣體通入盛有________的U型管________猜想Ⅲ正確（6）【對(duì)乙組同學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究】確定實(shí)驗(yàn)反應(yīng)后的產(chǎn)物【查閱資料】①M(fèi)gO+H2O(熱水)＝Mg(OH)2，Mg(OH)2在熱水中溶解度增大，在熱水中顯堿性；②MgC2+2H2O＝Mg(OH)2+C2H2↑。【作出猜想】猜想Ⅰ：產(chǎn)物是MgO和C；

猜想Ⅱ：產(chǎn)物是MgO、MgC2和C。提出以上猜想的依據(jù)是________。（7）【實(shí)驗(yàn)分析】為探究白色固體的成分，興趣小組同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：①取少量反應(yīng)后的固體混合物放入試管，加入足量熱水，無氣體放出，說明猜想________不正確；②為了驗(yàn)證另一種猜想中白色固體成分，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)操作是________；（8）【實(shí)驗(yàn)反思】通過本實(shí)驗(yàn)，對(duì)“CO2不助燃”，你有什么新的認(rèn)識(shí)：________。5.某研究小組發(fā)現(xiàn)，維C泡騰片（保健藥品，主要成分見圖）溶于水時(shí)，有許多氣泡產(chǎn)生，該小組同學(xué)進(jìn)行了如下探究．探究一：該氣體的成分是什么？【猜想與假設(shè)】小華說：該氣體可能是CO2、O2、CO、H2、N2．（1）【查閱資料】（I）點(diǎn)燃不純的可燃性氣體可能會(huì)發(fā)生爆炸．（II）紫色石蕊試液遇到碳酸、鹽酸等酸性物質(zhì)會(huì)變成紅色．小明說：該氣體中不可能含有N2，因?yàn)開_______．小芳說：該氣體中不可能含有CO，因?yàn)開_______．該小組同學(xué)討論后認(rèn)為：該氣體可能含有CO2、O2中的一種或兩種．（2）【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】實(shí)驗(yàn)步驟、目的實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象①檢驗(yàn)CO2________________②檢驗(yàn)O2將帶火星的木條伸入該氣體中帶火星的木條沒有復(fù)燃（3）【得出結(jié)論】①由步驟①的現(xiàn)象得知，該氣體中肯定含有CO2，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式________．②小紅認(rèn)為由步驟②得出該氣體中不含氧氣的結(jié)論是錯(cuò)誤的，她的理由是________．探究二：維C泡騰片的水溶液是否顯酸性？小林為檢驗(yàn)維C泡騰片溶液是否呈酸性，可選用的試劑是________．6.某研究小組發(fā)現(xiàn)，維C泡騰片（主要成分如圖所示）溶于水，有許多氣泡產(chǎn)生，小組同學(xué)對(duì)該氣體的成分進(jìn)行了如下探究：

（1）【猜想與假設(shè)】卓瑪說：該氣體可能是O2、H2、SO2、CO、CO2．扎西說：不可能有SO2，因?yàn)開_______

．德吉說：不可能有H2和CO，從藥品安全角度考慮，H2易燃易爆，CO________

．討論后，小組同學(xué)認(rèn)為該氣體可能有O2、CO2中的一種或兩種．（2）【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】實(shí)驗(yàn)編號(hào)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象①將氣體通入澄清石灰水中澄清石灰水變渾濁②將帶火星的木條伸入該氣體中帶火星的木條沒有復(fù)燃【得出結(jié)論】（1）由實(shí)驗(yàn)①可知，該氣體中肯定含有________

，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：________

．（2）由實(shí)驗(yàn)②不能確定該氣體中不含氧氣，理由是________

．（3）【拓展延伸】向維C泡沸片溶液中滴加石蕊試液，溶液變紅，說明溶液顯________

性．7.水煤氣是一種工業(yè)上常用的氣體燃料，一般用焦炭和水蒸氣在高溫下反應(yīng)制得，含有少量的CO2和水蒸氣雜質(zhì)．某化學(xué)興趣小組對(duì)水煤氣的主要成分進(jìn)行研究．【查閱資料】白色的無水硫酸銅粉末遇水變成藍(lán)色；Na2CO3與少量鹽酸反應(yīng)生成NaHCO3和NaCl，與過量鹽酸反應(yīng)時(shí)生成NaCl，H2O，CO2【實(shí)驗(yàn)假設(shè)】①可燃?xì)庵皇荂O②可燃?xì)怏w只是H2③可燃?xì)怏w是CO，H2的混合氣．【實(shí)驗(yàn)過程】（1）實(shí)驗(yàn)小組按以下流程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（水煤氣中CO2，H2O已被充分吸收）；實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)黑色氧化銅變紅，且________，證明水煤氣含有H2；還觀察到澄清石灰水變渾濁，證明水煤氣含有另一可燃?xì)怏w為________【實(shí)驗(yàn)反思】根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)論，甲同學(xué)認(rèn)為實(shí)驗(yàn)應(yīng)保證安全，防止中毒，對(duì)尾氣的處理方法是________（2）【實(shí)驗(yàn)拓展】實(shí)驗(yàn)后，乙同學(xué)認(rèn)為欲檢驗(yàn)所用NaOH是否完全消耗，可向溶液中滴入幾滴稀鹽酸，若沒有氣體產(chǎn)生，則溶液中還有NaOH剩余，但丙同學(xué)認(rèn)為乙同學(xué)的設(shè)計(jì)是錯(cuò)誤的，理由是________（3）丁同學(xué)通過本次實(shí)驗(yàn)，結(jié)合查閱的資料發(fā)現(xiàn)，不用任何其它試劑，只用試管和膠頭滴管就可以鑒別稀鹽酸和碳酸鈉兩種無色溶液．正確的鑒別方案及結(jié)論是________．8.在燃燒正旺的炭火盆上，不小心灑上幾滴水，會(huì)看到有火苗竄起。這是什么氣體在燃燒？小軍、小虎、小明和小梅組成的合作學(xué)習(xí)小組對(duì)此問題展開了探究。（組內(nèi)交流，形成共識(shí)）火焰是氣體物質(zhì)燃燒產(chǎn)生的現(xiàn)象，既然有火苗，水與熾熱的碳反應(yīng)肯定產(chǎn)生了可燃性氣體，同時(shí)應(yīng)該還有未反應(yīng)的水蒸氣。（提出猜想）小軍：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：不排除有非可燃性氣體生成，有可能還有少量的CO2。（查閱資料）無水硫酸銅遇水由白色變?yōu)樗{(lán)色。（設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)）合作學(xué)習(xí)小組成員設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)裝置圖，并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。（1）請(qǐng)將上圖甲、乙、丙裝置按一定順序連接后放入上圖方框中，正確的連接順序是________。（2）已知試管內(nèi)棉花不參與反應(yīng)，它的作用是制造水蒸氣。裝置丙的作用是________。裝置甲的作用是________。（3）實(shí)驗(yàn)中觀察到裝置乙、C中澄清石灰水均變渾濁，B中黑色粉末變紅，D中無水硫酸銅由白色變?yōu)樗{(lán)色。寫出乙中變化的化學(xué)方程式________。（4）（討論交流）小軍認(rèn)為根據(jù)上述現(xiàn)象不足以說明產(chǎn)生的氣體中一定存在H2．小梅認(rèn)為只需將上述裝置稍作改進(jìn)，就可證明產(chǎn)生的氣體中一定含有H2．小梅的改進(jìn)是________。（5）小明認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)經(jīng)上述改進(jìn)后，還存在一個(gè)明顯的缺陷，該缺陷是________。（實(shí)驗(yàn)結(jié)論）熾熱的炭和水蒸氣反應(yīng)有H2、CO和CO2生成。9.興趣小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證草酸亞鐵晶體熱分解的氣體產(chǎn)物，并用熱重法（TG）確定其分解后所得固體產(chǎn)物的組成。資料鏈接:①草酸亞鐵晶體（FeC2O4．2H2O）是淺黃色、難溶于水、受熱易分解的固體。②無水硫酸銅遇水會(huì)變成藍(lán)色。（1）探究一:探究草酸亞鐵晶體熱分解的氣體產(chǎn)物[猜想假設(shè)]猜想一:X、CO2猜想二:X、CO猜想三:X、CO、CO2，物質(zhì)X為________（填化學(xué)式）。（2）[設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)]選擇_________（填字母序號(hào)）作為虛線中的“熱分解裝置”A.過氧化氫分解制氧氣的發(fā)生裝置B.氯酸鉀分解制氧氣的發(fā)生裝置（3）進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)時(shí)，先點(diǎn)燃熱分解裝置中的酒精燈，一段時(shí)間后再點(diǎn)燃E處的酒精燈，原因是________。（4）D中濃硫酸的作用是，實(shí)驗(yàn)過程中觀察到的現(xiàn)象，證明猜想三正確。（5）[交流討論]①C中反應(yīng)的化學(xué)方程式為。②該裝置并不能嚴(yán)謹(jǐn)證明猜想三成立，改進(jìn)的措施是在C和D裝置之間增加盛有________（填名稱）溶液的洗氣瓶。（6）探究二:熱重法（TG）確定分解所得固體產(chǎn)物的組成[數(shù)據(jù)分析]稱取3．60g草酸亞鐵晶體（FeC2O4﹒2H2O,為相對(duì)分子質(zhì)量為180），用熱重法對(duì)其進(jìn)行熱分解，得到剩余固體的質(zhì)量隨溫度變化的曲線如圖所示。300°C時(shí)，剩余固體為純凈物且是鐵的氧化物，通過計(jì)算確定該物質(zhì)的化學(xué)式為________。【答案】（1）H2O（2）B

（3）把裝置中空氣排盡,避免CO和空氣混合達(dá)到爆炸極限，