2021年中考化學總復習專題突破：實驗探究題(氣體制備)

2021中考化學總復習專題突破：實驗探究題

（氣體制備及含量測定）

1.實驗與探究題根據下圖所示，按要求回答問題:

（1）寫出上圖D裝置中a儀器的名稱o

（2）用B裝置加熱氯酸鉀和二氧化鋅的混合物制取氧氣，化學方

程式為，其中二氧化錦起_______作用；收集氧氣可選擇

（填裝置編號）。

（3）實驗室正確二氧化碳通常選擇下列藥品中的（填藥

品序號）。

a.稀鹽酸b.熟石灰c.塊狀石灰

石d.稀硫酸

通常檢驗二氧化碳氣體的反應可用化學方程式表示為O

（4）常溫下，可用固體硫化亞鐵（FeS）和稀硫酸反應制取硫化氫

（H2S）氣體，若要控制滴加液體的速率，可選擇的發(fā)生裝置是

（填裝置編號，下同）。實驗室制取氫氣應選擇的發(fā)生和

收集裝置組合可以是。

（5）制取氣體前應先檢查裝置的氣密性，若按F圖所示操作，結

果在導管口未看到氣泡，其可能原因與下列因素無關的是

（填序號）。

a,將燒杯換成水槽

b.導管伸入水中位置過深，氣體無法逸出

c.將水換成冰水

d.先用手捂住試管壁，再將導管另一端插入水中

2.以下是一些制取氧氣的實驗，請你一起參與探究。某探究小組在

實驗室用下圖所示裝置制取氣體。

有孔

O塑料

板

（1）（儀器認識）

寫出儀器的名稱：①.②.

（2）（反應原理）

用雙氧水和二氧化鎰混合制取氧氣的化學方程式為：0

（3）（制取裝置）

①用氯酸鉀與二氧化鋅制取氧氣，可選用的發(fā)生裝置是

（填序號），若收集較純凈的氧氣最好選用裝置（填序

號），收集滿的現象是。

②實驗室還可用二氧化鋅與雙氧水制取氧氣。若要較好地控制產生

氧氣的速度，可以從E~G中選?。ㄌ钚蛱枺┙M裝成新的氣

體發(fā)生裝置。

③若用D裝置進行排空氣法收集氧氣，氣體應從（選填

“a”或"b”）端通入。

為探究催化劑的種類對過氧化氫分解速度的影響。在相同條件下，

同學們按下表進行實驗并記錄相關數據。（其他影響實驗的因素均

相同）

編號過氧化氫溶液催化劑質量/g待測數據

質量/g

實驗150.0Mn020.2

實驗250.0CuOX

I表中X的數值應為oII表中的待測數據指O

A氧氣的質量

B單位時間內產生氧氣的質量

C氧氣的體積

D單位時間內產生氧氣的體積

（4）（數據分析）實驗小組用氯酸鉀和二氧化鎰的混合物制取氧

氣。反應過程中混合物的質量變化如下圖所示。完全反應后最終收

集到4.8g氧氣。

①計算原混合物中含氯酸鉀的物質的量o（根據化學方程

式計算）

②圖中P點處試管內的固體物質有O

3.學習化學離不開實驗和科學探究。

（1）（實驗活動一）甲、乙兩位同學用如圖所示的裝置定量測定

空氣中氧氣的體積分數。

已知廣口瓶中空氣體積為250mL（已扣除瓶塞和瓶中水所占體積）

I.他們實驗過程如下：

①.

②用彈簧夾夾住橡膠管后，將燃燒匙中紅磷在酒精燈上點燃后伸入

集氣瓶中，并將導管伸入裝有100mL水的量筒中。

③過一段時間后，打開彈簧夾，等到水不再進入廣口瓶時，從量筒

中取出導管，記錄量筒中剩余水的體積。

④甲同學記錄量筒中水的體積為55mL,乙同學記錄量筒中水的體積

為44mLo

II.仔細閱讀以上實驗過程回答下列問題：

①將上述實驗過程的第一步補充完整：

②紅磷在瓶內燃燒現象是發(fā)生反應的文字或符號表達式為

③甲同學測得空氣中氧氣的體積分數為乙同學測出的氧氣

的含量_______（填偏大或偏小）

④導致甲同學實驗結果的原因可能是

①紅磷的量不足

②實驗過程中，沒夾緊彈簧夾

③裝置未完全冷卻就打開彈簧夾

④點燃紅磷后，燃燒匙伸入集氣瓶中太慢

（2）（實驗交流）在老師的指導下，甲乙兩位同學又重復幾次該

實驗，測出了比較準確的數據。甲同學提出在不改變其他條件的情

況下，能否用木炭代替紅磷做這個實驗呢？

乙同學認為不行，原因是o乙同學預先在集氣瓶內加入

反應后，用木炭做實驗也收到了較好的效果。

（3）（實驗活動二）某化學興趣小組對教材中“測定空氣里氧氣

含量”的實驗進行了大膽改進，設計如圖實驗方案進行，收到了良

好的效果。請你回答下列有關問題：

①活塞位置如圖所示，實驗前打開彈簧夾，用酒精燈加熱紅磷，充

分反應結束后，待試管冷卻，活塞前沿最終停留在mL的刻

度線上。

②用該裝置測定空氣中氧氣含量的和采用課本上的裝置相比，其優(yōu)

點是（寫一點就可以）。

4.化學實驗是探究物質的組成、性質的重要方法和手段。根據實驗

回答問題：

（1）實驗1中的紅磷和實驗2中的白磷都能與氧氣反應生成五氧

化二磷

390.5

實瞼1測定空氣中氧氣的含量實險2蛤證質量守恒定律

I、實驗1中紅磷需要稍過量的作用是,寫出紅磷燃燒的

化學方程式O

II、實驗2中先把（含瓶塞、燃燒匙、藥品及少量細砂）的集氣瓶

置于電子天平上稱總質量，然后引燃白磷，反應停止并冷卻后，再

次稱得總質量如圖所示，該實驗中的白磷(填“一定”或

“不一定”)要過量。

(2)下列裝置常用于實驗室制取氣體。根據給出的裝置回答下列

寫出儀器①的名稱O

(3)實驗室用氯酸鉀和二氧化鎰制取較純的氧氣，應選的裝置組

合是(填序號)，反應的化學方程式為，其中二

氧化鋅是O

(4)B和C裝置均可制取CO2,其中C裝置的優(yōu)點是；

證明二氧化碳氣體已經集滿的方法是O

(5)實驗室用過氧化氫溶液與二氧化鎰混合制取氧氣時選用了B

裝置。甲、乙、丙三名同學用所選裝置合作實驗過程中，橡皮塞突

然彈飛，就此異?，F象三名同學探究如下：

(問題)為什么橡皮塞會突然彈飛呢？

(查閱資料)

①容器內瞬間產生氣體過多，壓強過大，可能導致橡皮塞彈飛。

②化學反應速率與反應物的溶質質量分數、接觸面積、溫度、催化

劑等因素有關。

（猜想）

甲同學：導氣管堵塞或彎折造成。

乙同學：過氧化氫溶液用量過多造成。

丙同學：過氧化氫溶液的溶質質量分數過大造成。

（分析驗證）

通過檢查實驗裝置發(fā)現導氣管沒有堵塞、彎折的情況；與實驗成功

的小組交流，得知各小組所用過氧化氫溶液的溶質質量分數均相

同。于是他們否定了同學的猜想。請你設計實驗，驗證另

一名同學的猜想是導致本次實驗橡皮塞彈飛的主要原因。

實驗步驟實驗現象結論

取兩支試管分別加________的反應較________的猜想正

入等質量的二氧化劇烈確

錦，再加入—

（交流反思）

老師建議他們可以通過改進發(fā)生裝置的方法，避免橡皮塞彈飛。你

對所選的發(fā)生裝置有何改進設想?

5.如圖所示為實驗室常見氣體制備、凈化、干燥、收集和性質實驗

的部分儀器（組裝實驗裝置時，可重復選擇儀器）。某學校甲、乙

兩個化學實驗探究小組的同學欲用他們完成各自的探究實驗。

塑料樣品

（1）甲組的同學以過氧化氫溶液為原料（Mn02為催化劑），在實

驗室中制備并收集一瓶干燥的氧氣。

①所選儀器的連接順序為（填寫裝置序號字母）。

②儀器A中所發(fā)生反應的化學方程式為o

（2）乙組的同學欲對某種塑料袋的組成進行分析探究（資料顯示

該塑料只含C、H兩種元素），使該塑料在氧氣中燃燒，所選儀器

連接順序為：A-*B1-*C->B2--D-*G（Bl,B2為濃硫酸洗氣

瓶），使該塑料試樣碎屑在純氧氣中充分燃燒，觀察現象，收集有

關實驗數據（假設發(fā)生的化學反應都充分反應），試回答下列問

題：

①儀器B1的作用是o

②實驗結束后，測得儀器B2質量增加3.6g,儀器D質量增加

8.8g。則該塑料樣品中碳元素與氫元素的質量之比為（填

最簡整數比）。

③如果不連接儀器B1,則這樣計算出氫的含量與實際值比較將

(填“偏小”“偏大”“基本一致”之一)。

6.實驗是科學探究的重要方法。下面是幾位同學測量空氣中氧氣體

積含量的幾個實驗，請你參與他們的實驗探究：

(1)［實驗一］小張同學利用圖一裝置進行實驗。

根據下表提供的實驗數據，完成下表：.

硬質玻璃管中反應前注射器反應后注射器實驗測得空氣

空氣的體積中空氣體積中氣體體積中氧氣的體積

分數

55mL15mL3.8mL—

(2)［實驗二］小王同學采用圖二所示的裝置進行實驗:在由兩個注

射器組成的密閉系統(tǒng)中留有25mL空氣，給裝有細銅絲的玻璃管加

熱，同時緩慢推拉兩個注射器活塞，至玻璃管內的銅絲在較長時間

內無進一步變化時停止加熱，待冷卻至室溫，將氣體全部推至一個

注射器內，觀察密閉系統(tǒng)內空氣體積變化。

在實驗加熱過程中，交替繆慢推動兩個注射器活塞的目的是

(3)小王測得實驗結果，空氣中氧氣的體積分數小于20%,造成

該實驗出現誤差的原因可能是(填序號)。

①讀數時沒有冷卻至室溫

②加入銅絲量太少

(4)［實驗三］已知紅磷在空氣中只能和氧氣反應生成固態(tài)的五氧

化二磷。小李同學設計了如圖所示實驗裝置，其中，右側為可以自

由移動的活塞(忽略摩擦力)。實驗過程中，首先向玻璃管中充入空

氣,使右側活塞移至刻度5處，檢查裝置氣密性;然后，在密閉的玻

璃管內鋪上足量紅磷(右側活塞位置依然在刻度5處)，點燃酒精燈，

觀察到紅磷燃燒后熄滅酒精燈，活塞先向右移動，再向左移動，最

后停止。

檢查裝置氣密性的方法是先將活塞拉至刻度6處，放手后，若觀察

到,則說明裝置氣密性良好。反之，則說明裝置氣密性不

好：

(5)紅磷燃燒反應的文字表達式為

(6)能證明“氧氣體積約占空氣體積”的實驗現象是

(7)實驗過程中，影響密閉容器中氣體壓強的因素有一

(填序號)。

A密閉容器的容積

B溫度

C氣體的量

7.某化學興趣小組的同學利用如圖實驗裝置進行實驗室制取氣體的

探究。

請你參與探究，并回答下列問題：

(1)寫出指定儀器的名稱②O

(2)用加熱氯酸鉀和二氧化鋅的混合物制取氧氣，應選用的裝置

組合為,反應的符號表達式為,當選用E裝置收集

完氣體后，測得其純度明顯偏低，原因可能是(填序號)

A.氯酸鉀中混入了二氧化鋅

B.收集前，集氣瓶中未注滿水

C.收集后，集氣瓶中仍有少量水

D.未見氣泡連續(xù)均勻冒出時就開始收集

(3)若用過氧化氫溶液制取氧氣，應選用發(fā)生裝置_______,反

應的符號表達式為。若F充滿水來收集氧氣，氣體應從

(填“a”或"b”)端通入。在該反應結束后可通過

操作來分離廟1。2。(提示：MnOz不溶于水)

(4)氨氣是一種無色、有強烈刺激性臭味的氣體，極易溶于水，

溶于水形成氨水。實驗室常用加熱氯化鏤和熟石灰兩種固體混合物

來制取氨氣。某興趣小組的同學設計如圖G?J所示裝置對氨氣的制

取、性質進行探究。

①根據氨氣的性質，J處應選擇的最佳收集裝置為（填

“K”、"L”或"M”）。

②裝置H的作用是—

8.某化學興趣小組針對教科書中兩個實驗進行再探究。

（探究一）空氣中氧氣含量測定的再認識

止水夾

浸有飽和食鹽水

的紙袋，內裝足量三珪

鐵粉，活性炭粉

圖1圖2

（1）測定裝置如圖1所示，紅磷燃燒消耗氧氣，使集氣瓶內

減小，燒杯中的水倒吸進入集氣瓶。但該實驗誤差較大，

測得空氣中氧氣含量明顯低于。

（2）（實驗改進）根據鐵在空氣中生銹的原理設計實驗如圖2所

示，裝置中飽和食鹽水、活性炭能加快鐵生銹的速率，測得數據如

下表：

實驗前實驗后

燒杯中水的體積/mL燒杯中剩余水的體積/mL集氣瓶（扣除內容

物）和導管的容積

/mL

80.854.5126.0

根據上表信息，空氣中氧氣的體積分數為（只列式，不

計算）。

（3）從實驗原理角度分析，改進后的實驗結果更準確的原因是

（寫一點）。

（4）（探究二）鐵在氧氣中燃燒后所得固體物質成分的探究

（問題1）鐵燃燒時濺落下來的黑色物質中是否含有鐵？

（資料）

①自然界中鐵的氧化物主要是FesO”（黑色）和FezOs（紅棕色）

兩種；

②FeO（黑色）極易被氧化為Fez。，；

③鐵的氧化物均能與稀鹽酸或稀硫酸反應生成鐵的化合物溶

液。

（實驗）將冷卻后的黑色物質碾碎，裝入試管，加入溶

液，觀察到的現象，說明鐵燃燒時濺落下來的黑色物質中

含有鐵。

（5）（問題2）鐵燃燒的產物為什么不是Fe203?

（資料）①Fe：O和FezOs的分解溫度、鐵的熔點見表;

Fe3O4Fe2（）3鐵

分解溫度/℃15381400—

熔點/℃——1535

②Fe203高溫時分解成Fe304。

（證據推理）根據實驗現象及表中信息可知，鐵在氧氣里燃燒時產

生的高溫應在之間，此時FezOs已分解。

（6）（拓展延伸）

①為了防止集氣瓶炸裂，必須采取的措施。

②某食品密封包裝盒的透明蓋內放有黑色的FeO粉末，若顏色

，說明包裝盒漏氣。

③FezOs高溫時會分解成FesO”和一種氣體，該反應的化學方程式為

______________________O

9.某興趣小組同學對實驗室制取氧氣的條件進行如下探究實驗.

（1）為探究催化劑的種類對氯酸鉀分解速度的影響，甲設計以下

對比實驗：

I.將3.OgKClO：,與1.OgMnOz均勻混合加熱

II.將xgKClOs與1.OgCuO均勻混合加熱

在相同溫度下，比較兩組實驗產生6的快慢.

①H中x的值為.

②若要證明CuO能作為KC103分解的催化劑，則還要證明在化學反應

前后CuO的和都不改變.

(2)乙探究了影響雙氧水分解速度的某種因素，實驗數據記錄如

表：

雙氧水的質雙氧水的濃MnOz的質相同時間內

量度量產生的體

積

I50.0g1%0.1g9mL

II50.0g2%0.1g16mL

III50.0g4%0.1g31mL

①若用上述裝置測生成氧氣的體積，則