專題五 化學(xué)實驗探究（解析版）

專題五化學(xué)實驗探究[考點導(dǎo)航]氣體制取實驗??物質(zhì)的制備與性質(zhì)??化學(xué)實驗設(shè)計???[氣體制取實驗]下面是實驗室制取二氧化碳和探究二氧化碳性質(zhì)的實驗，其中錯誤的是（）A．圖甲中裝置a是長頸漏斗 B．圖乙中用點燃的火柴放在集氣瓶口來驗滿 C．圖丙中二氧化碳使蠟燭火焰自上而下熄滅 D．圖丁中將收集到的二氧化碳通入澄清石灰水會發(fā)現(xiàn)溶液變渾濁【解答】解：A.圖甲中裝置a是長頸漏斗，故A正確；B.二氧化碳的密度比空氣大，不燃燒也不支持燃燒，圖乙中用點燃的火柴放在集氣瓶口來驗滿，故B正確；C.二氧化碳的密度比空氣大，不燃燒也不支持燃燒，圖丙中二氧化碳使蠟燭火焰自下而上熄滅，故C錯誤；D.二氧化碳和氫氧化鈣反應(yīng)生成白色沉淀碳酸鈣，所以圖丁中將收集到的二氧化碳通入澄清石灰水會發(fā)現(xiàn)溶液變渾濁，故D正確。故選：C。實驗室制取氣體是初中科學(xué)學(xué)習(xí)的重要內(nèi)容，如圖是實驗室常見的實驗裝置。（1）圖甲利用濃氨水和氫氧化鈉固體快速制取氨氣，氨氣密度比空氣小、易溶于水并能與水反應(yīng)，應(yīng)選擇的制取和收集裝置是AD。（填字母）（2）小科利用圖甲中裝置A制取氧氣時，發(fā)現(xiàn)氣體難以收集。他提出改用圖乙裝置可以產(chǎn)生平穩(wěn)的氣流，順利完成實驗，他的理由是分液漏斗可以通過旋轉(zhuǎn)分液漏斗的活塞來控制滴加液體的快慢，從而控制反應(yīng)的速率，并且將雙氧水滴入含水的二氧化錳中，可以稀釋雙氧水，從而可以產(chǎn)生更平穩(wěn)的氣流?！窘獯稹拷猓海?）利用濃氨水和氫氧化鈉固體快速制取氨氣，采用固液常溫型裝置，發(fā)生裝置選擇：A；氨氣密度比空氣小、易溶于水并能與水反應(yīng)，采用向下排空氣法收集氨氣，收集裝置選擇D，故應(yīng)選擇的制取和收集裝置是AD，故答案為：AD；（2）分液漏斗可以通過旋轉(zhuǎn)分液漏斗的活塞來控制滴加液體的快慢，從而控制反應(yīng)的速率，并且將雙氧水滴入含水的二氧化錳中，可以稀釋雙氧水，從而可以產(chǎn)生更平穩(wěn)的氧氣，順利完成實驗，故答案為：分液漏斗可以通過旋轉(zhuǎn)分液漏斗的活塞來控制滴加液體的快慢，從而控制反應(yīng)的速率，并且將雙氧水滴入含水的二氧化錳中，可以稀釋雙氧水，從而可以產(chǎn)生更平穩(wěn)的氣流。某同學(xué)做“證明雞蛋殼的主要成分是碳酸鹽，并收集純凈干燥的氣體”的實驗。設(shè)計了如圖方案進(jìn)行實驗：（制得的CO2中常含有HCl和水蒸氣）（1）寫出所標(biāo)儀器的名稱：①長頸漏斗。（2）描述A中發(fā)生的現(xiàn)象雞蛋殼逐漸消失，有氣泡產(chǎn)生。（3）根據(jù)我們所學(xué)的知識，你認(rèn)為A裝置和D裝置相連并產(chǎn)生的現(xiàn)象時就足以說明雞蛋殼的主要成分是碳酸鹽。（4）該同學(xué)想要收集瓶純凈干燥的該氣體，連接上述裝置的順序是adebcgf（填寫各接口字母）。【解答】（1）①是長頸漏斗，故答案為：長頸漏斗；（2）碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)，生成二氧化碳，故答案為：雞蛋殼逐漸消失，有氣泡產(chǎn)生；（3）碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳，二氧化碳可以使澄清石灰水變渾濁，可以用石灰水來確定雞蛋殼的主要成分是碳酸鹽，故答案為：D；（4）二氧化碳中有氯化氫和水蒸氣，因此要先除去氯化氫后除水蒸氣，因此要先連接de后連接bc，收集二氧化碳用向上排氣法，所以再連接gf，故答案為：adebcgf。2022北京冬奧會用星星之火代替大型主火炬，體現(xiàn)了綠色辦奧理念。查閱資料發(fā)現(xiàn)。①火炬燃料主要為丙烷（C3H8），常溫常壓下為無色氣體，不易溶于水，密度比空氣大；②工業(yè)上從石油中分離出丙烷。實驗室可用干燥的丁酸鈉、氫氧化鈉固體、氧化鈣固體混合加熱來制取丙烷，方程式為：CH3CH2CH2COONa+NaOH（固體）CaOˉ△C3H8↑+Na2CO③丙烷完全燃燒能產(chǎn)生水和二氧化碳，若氧氣不充足時，生成水和一氧化碳。一氧化碳有劇毒性，加熱時一氧化碳能將黑色的氧化銅還原為紅色的銅。（1）實驗室制取和收集丙烷，可選用的圖甲中的裝置組合是①③或①⑤（填編號）。（2）若丙烷燃燒后的混合氣體含有二氧化碳、水、一氧化碳，現(xiàn)用圖乙裝置進(jìn)行檢驗，C中裝有足量的澄清石灰水溶液，則C裝置作用是：吸收二氧化碳，收集一氧化碳。（3）小明認(rèn)為圖乙裝置能證明水、一氧化碳，但不能證明二氧化碳的存在。利用現(xiàn)有的裝置和器材，如何進(jìn)行實驗操作也能證明二氧化碳的存在：將試管B中加入澄清的石灰水，并將B移動到裝置A前。【解答】解：（1）實驗室可用干燥的丁酸鈉、氫氧化鈉固體、氧化鈣固體混合加熱來制取丙烷，發(fā)生裝置選固體加熱型，即①，丙烷（C3H8）不易溶于水，可用排水法收集，密度比空氣大，可用向上排空氣法收集，故選③或⑤；（2）C裝置中石灰水中的氫氧化鈣能與二氧化碳反應(yīng)，不與一氧化碳反應(yīng)，一氧化碳難溶于水，將C中液體排到燒杯中，故C裝置作用是吸收二氧化碳，收集一氧化碳。（3）證明二氧化碳的存在可將試管B中加入澄清的石灰水，并將B移動到裝置A前。故答案為：（1）①③或①⑤；（2）吸收二氧化碳，收集一氧化碳；（3）將試管B中加入澄清的石灰水，并將B移動到裝置A前。[物質(zhì)的制備與性質(zhì)]海水中蘊含豐富的資源。（1）海水淡化是解決淡水資源不足的重要方法。下列方法中，可以使海水變?yōu)榈氖荄（填字母序號）A．濾紙過濾B．吸附C．沉降D．蒸餾（2）從海水中提煉出來的重水（D2O）可作原子能反應(yīng)堆的中子減速劑和熱傳熱介質(zhì)。重水中重氫原子（D）的相對原子質(zhì)量是2，則重水中氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%。（3）從海水中制備純堿和金屬鎂的流程如圖所示：回答下列問題：①步驟V中所加試劑是鹽酸。②寫出由貝殼得到CaO的化學(xué)方程式CaCO3高溫ˉCaO+CO2↑【解答】解：（1）過濾、吸附、沉降只能除去水中難溶性雜質(zhì)、色素及異味，不能除去海水中氯化鈉等可溶性雜質(zhì)，蒸餾可除去所有雜質(zhì)得到淡水，故選：D。（2）重水中氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2×22×2+16（3）①步驟V將氫氧化鎂轉(zhuǎn)化為氯化鎂，所加試劑是鹽酸，氫氧化鎂與鹽酸反應(yīng)生成氯化鎂和水；②貝殼主要成分為碳酸鈣，貝殼得到CaO是碳酸鈣高溫分解生成氧化鈣和二氧化碳，化學(xué)方程式為CaCO3高溫ˉCaO+CO2故答案為：（1）D；（2）20%；（3）①鹽酸；②CaCO3高溫ˉCaO+CO2鎂是一種用途很廣的金屬，目前世界上60%的鎂是從海水（海水中的溶質(zhì)主要為NaCl和MgCl2等）中提取的，其主要步驟如下：（1）已知從海水中每獲得5.8噸Mg（OH）2至少需要使用8噸NaOH或5.6噸CaO。目前市場上NaOH、CaO的價格分別是每噸8000元、每噸300元。從經(jīng)濟(jì)角度考慮，生產(chǎn)過程中試劑①應(yīng)選用CaO（選填NaOH或CaO）。（2）試劑②的化學(xué)式是HCl。（3）無水MgCl2在熔融狀態(tài)下通電得到金屬鎂和一種常溫下為氣態(tài)的單質(zhì)，請寫出該過程的化學(xué)方程式MgCl2通電ˉMg+Cl2↑【解答】解：（1）已知從海水中每獲得5.8噸Mg（OH）2至少需要使用8噸NaOH或5.6噸CaO。目前市場上NaOH、CaO的價格分別是每噸8000元、每噸300元。從經(jīng)濟(jì)角度考慮，生產(chǎn)過程中試劑①應(yīng)選用CaO（需要的氧化鈣質(zhì)量小于氫氧化鈉，價格低于氫氧化鈉）。故答案為：CaO。（2）氫氧化鎂和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鎂和水，試劑②是稀鹽酸，氯化氫的化學(xué)式是HCl。故答案為：HCl。（3）無水MgCl2在熔融狀態(tài)下通電得到金屬鎂和氯氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式是MgCl2通電ˉMg+Cl2故答案為：MgCl2通電ˉMg+Cl2氫氧化亞鐵[Fe（OH）2]在常溫常壓下為白色固體，難溶于水，但極易被氧化為Fe（OH）3，[4Fe（OH）2+O2+2H2O＝4Fe（OH）3]。為了制備白色Fe（OH）2沉淀，小寧設(shè)計了如圖實驗裝置，請你一起完成實驗。（1）選擇藥品：分液漏斗、試管A、試管B盛裝的物質(zhì)分別是①④⑤（填序號）①稀硫酸②濃硫酸③氧化亞鐵④鐵粉⑤氫氧化鈉溶液⑥氫氧化鋇溶液（2）裝置氣密性檢查：試管B支管橡皮管用彈簧夾夾緊，打開活塞開關(guān)；②和分液漏斗的活塞開關(guān)，往分液漏斗內(nèi)注入適量的水，若觀察到分液漏斗中的水不能流出現(xiàn)象，則裝置氣密性良好。（3）制備氫氧化亞鐵操作：實驗過程中產(chǎn)生的氣體從活塞開關(guān)②（填序號）導(dǎo)入B試管，趕出裝置中的空氣；待空氣全部被排出后，再關(guān)閉②打開①，得到白色沉淀Fe（OH）2?！窘獯稹拷猓海?）分液漏斗、試管A、試管B盛裝的物質(zhì)分別是稀硫酸、鐵粉、氫氧化鈉溶液。故答案為：①④⑤。（2）裝置氣密性檢查：試管B支管橡皮管用彈簧夾夾緊，打開活塞開關(guān)；②和分液漏斗的活塞開關(guān)，往分液漏斗內(nèi)注入適量的水，若觀察到分液漏斗中的水不能流出，則裝置氣密性良好。故答案為：分液漏斗中的水不能流出。（3）制備氫氧化亞鐵操作：實驗過程中產(chǎn)生的氣體從活塞開關(guān)②導(dǎo)入B試管，趕出裝置中的空氣；待空氣全部被排出后，再關(guān)閉②打開①，把氫氧化鈉溶液壓入A中，氫氧化鈉和硫酸亞鐵反應(yīng)生成氫氧化亞鐵沉淀和硫酸鈉，得到白色沉淀Fe（OH）2。故答案為：②；關(guān)閉②打開①。中國科學(xué)院張青蓮院士是著名無機化學(xué)家、教育家，他主持測定的銦、銥、銻、銪、鈰、鉺、鍺、鋅、鏑等十種元素的相對原子量新值，被國際原子量委員會采用為國際新標(biāo)準(zhǔn)。（1）銥原子的相對原子質(zhì)量為192，核電荷數(shù)為77，則其核外電子數(shù)為77。（2）2014年德國、加拿大和我國復(fù)旦大學(xué)、清華大學(xué)的科學(xué)家合作成功制得了IrO4+，其中銥元素的化合價為+9。（3）鍺是重要的半導(dǎo)體材料，由鍺精礦（含GeO2、GeS2、AS2O3等）制備金屬鍺的步驟如下：①焙燒，GeS2轉(zhuǎn)化為GeO2，然后用鹽酸溶解得到GeCl4。②用Cl2將雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為不易揮發(fā)的H3AsO4。③加熱混合溶液使GeCl4汽化，再冷凝為液態(tài)，經(jīng)過一系列轉(zhuǎn)化得到GeO2。④用H2將GeO2還原為Ge，同時H2轉(zhuǎn)化為H2O。（3）步驟①鹽酸溶解GeO2的化學(xué)方程式為GeO2+4HCl＝GeCl4+2H2O。（4）步驟④化學(xué)反應(yīng)基本類型是置換反應(yīng)。【解答】解：（1）核外電子數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＝原子序數(shù)＝核電荷數(shù)，所以銥原子的相對原子質(zhì)量為192，核電荷數(shù)為77，其核外電子數(shù)為77；（2）2014年德國、加拿大和我國復(fù)旦大學(xué)、清華大學(xué)的科學(xué)家合作成功制得了IrO4+，氧元素的化合價為﹣2價，所以銥元素的化合價為+9；（3）步驟①鹽酸溶解GeO2的反應(yīng)是鹽酸溶解GeO2的反應(yīng)是鹽酸和氧化鍺反應(yīng)生成氯化鍺和水，化學(xué)方程式為：GeO2+4HCl＝GeCl4+2H2O；（4）步驟④的反應(yīng)是H2和GeO2反應(yīng)生成鍺和水，基本類型是：置換反應(yīng)。故答案為：（1）77；（2）+9；（3）GeO2+4HCl＝GeCl4+2H2O；（4）置換反應(yīng)。[化學(xué)實驗設(shè)計]一包固體可能由硝酸銅、硫酸鈉、氯化鈉、碳酸鈉、氫氧化鈉中的一種或幾種組成。為了探究該固體的組成，某興趣小組設(shè)計并開展以下實驗。其中，步驟I中固體全部消失，溶液呈藍(lán)色，無氣泡產(chǎn)生，步驟II、III中均可觀察到有白色沉淀生成。下列說法正確的是（）A．步驟Ⅰ的實驗現(xiàn)象說明原固體中一定沒有氫氧化鈉 B．步驟Ⅱ所得的白色固體中一定含有碳酸鋇 C．步驟Ⅱ所得藍(lán)色濾液中含有的陽離子只有3種 D．原固體中一定有硝酸銅、硫酸鈉，可能有氯化鈉、氫氧化鈉【解答】解：固體加過量稀鹽酸，固體完全溶解且溶液呈藍(lán)色，說明固體中一定有硝酸銅；又因為無氣泡產(chǎn)生，所以固體中一定不含有碳酸鈉，可能含有氫氧化鈉；步驟Ⅱ加入過量硝酸鋇產(chǎn)生白色沉淀，說明固體中一定含有硫酸鈉；步驟Ⅲ中加入硝酸銀溶液，出現(xiàn)白色沉淀，所以該白色沉淀為氯化銀，由于一開始加入過量稀鹽酸，所以溶液中一定有氯離子，所以會生成氯化銀沉淀，但不能確定一定含有氯化鈉。A、加入的鹽酸是過量的，所以步驟Ⅰ的實驗現(xiàn)象不能說明原固體中是否含有氫氧化鈉，故A錯誤；B、步驟Ⅱ所得的白色固體中一定含有硫酸鋇沉淀，故B錯誤；C、步驟Ⅱ所得藍(lán)色濾液中含有的陽離子一定含有鋇離子、氫離子、銅離子、鈉離子4種離子，故C錯誤；D、原固體中一定有硝酸銅、硫酸鈉，可能有氯化鈉、氫氧化鈉，故D正確。故選：D。有一包白色固體樣品，可能由硫酸鈉、氫氧化鈉、碳酸鈣、氯化鋇、氯化鎂中的一種或幾種物質(zhì)組成，為探究該樣品的組成，某小組取適量樣品按下列流程進(jìn)行實驗。請回答下列問題：（1）過濾操作中用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和漏斗。（2）濾渣a的成分是CaCO3和Mg（OH）2。（填寫化學(xué)式）（3）寫出反應(yīng)（1）中生成氣體的化學(xué)方程式CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑。（4）若現(xiàn)象1“濾渣全部溶解”變?yōu)椤盀V渣部分溶解”，其他現(xiàn)象不變。則濾渣a的成分一定有CaCO3和BaSO4。（填寫出化學(xué)式）【解答】解：碳酸鈣難溶于水，鋇離子和硫酸根離子會生成硫酸鋇沉淀，氫氧化鈉和氯化鎂反應(yīng)會產(chǎn)生氫氧化鎂沉淀，碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)會生成二氧化碳?xì)怏w，氫氧化鎂會與鹽酸反應(yīng)而溶解。樣品加入足量的水充分溶解，得到濾渣a和濾液，濾渣a中加入稀鹽酸，全部溶解，生成無色氣體，所以樣品中一定含有碳酸鈣，一定不含硫酸鈉，濾液中通入二氧化碳?xì)怏w，生成白色沉淀，所以樣品中一定含有氫氧化鈉和氯化鋇，b是碳酸鋇沉淀。（1）過濾操作中用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和漏斗；（2）設(shè)生成0.44g二氧化碳所需碳酸鈣的質(zhì)量為x。CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑10044x0.44g100x＝1.0g而濾渣a的質(zhì)量是1.4g，所以濾渣中含有氫氧化鎂，所以根據(jù)現(xiàn)象1和現(xiàn)象2可以推測，濾渣a是CaCO3和Mg（OH）2；兩者均能與稀鹽酸反應(yīng)，且前者可以產(chǎn)生無色氣體二氧化碳；（3）碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，化學(xué)方程式為：CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；（4）若現(xiàn)象1“濾渣全部溶解”變?yōu)椤盀V渣部分溶解”，其他現(xiàn)象不變，所以濾渣a的成分一定有CaCO3和BaSO4。故答案為：（1）漏斗；（2）CaCO3和Mg（OH）2；（3）CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；（4）CaCO3和BaSO4。如圖一是實驗室的一瓶無色溶液，標(biāo)簽有殘缺，標(biāo)簽上面只留有“Na”和“8%”字樣。為確定該瓶溶液的溶質(zhì)是什么，興趣小組同學(xué)進(jìn)行了如下探究：【提出問題】這瓶溶液的溶質(zhì)是什么？【作出猜想】猜想1：NaOH；猜想2：Na2CO3；猜想3：NaHCO3；猜想4：NaCl【進(jìn)行實驗】實驗步驟實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論甲同學(xué)取2mL該無色溶液于試管中，滴加2滴無色酚酞溶液溶液變紅猜想2、4不成立乙同學(xué)取2mL該無色溶液于試管中，加入稀鹽酸至過量產(chǎn)生氣泡猜想1不成立【交流討論】（1）興趣小組一致認(rèn)為，甲同學(xué)的實驗結(jié)論明顯不正確，理由是碳酸鈉溶液也呈堿性。（2）【查閱資料】①NaHCO3溶液顯堿性，不會與氯化鈣反應(yīng)②向Na2CO3溶液中逐滴加入稀鹽酸時，反應(yīng)分兩步進(jìn)行，第一步為Na2CO3+HCl═NaHCO3+NaCl；第二步為：NaHCO3+HCl═NaCl+CO2↑+H2O【繼續(xù)探究】為進(jìn)一步確定溶液的成分，丙、丁同學(xué)結(jié)合查閱的資料設(shè)計了如下方法：丙同學(xué)方法：取2mL該無色溶液于試管中，加入氯化鈣溶液，觀察到產(chǎn)生白色沉淀，由此得出猜想2成立。（3）丁同學(xué)方法：取2mL該無色溶液于試管中，逐滴加入稀鹽酸，仔細(xì)觀察現(xiàn)象，得出了和丙同學(xué)一樣的結(jié)論。你認(rèn)為丁同學(xué)觀察到的現(xiàn)象是先無明顯現(xiàn)象，后產(chǎn)生氣泡。（4）【拓展思考】戊同學(xué)通過如圖二所示實驗，也得出了與丙一樣的結(jié)論。實驗方法：將2支針筒中等量等濃度且足量的稀鹽酸全部注入大試管中，觀察比較兩氣球最終大小，即可得出結(jié)論。則試管①中應(yīng)加入的試劑是5g8%的碳酸鈉溶液或5g8%的碳酸氫鈉溶液?！窘獯稹拷猓海?）碳酸鈉溶液也呈堿性，也能使酚酞溶液變紅，所以甲同學(xué)的結(jié)論不正確；故答案為：碳酸鈉溶液也呈堿性；（2）氯化鈣與碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鈣白色沉淀，而與碳酸氫鈉、氫氧化鈉、氯化鈉不反應(yīng)，所以加入氯化鈣有白色沉淀產(chǎn)生，可證明出猜想2正確；故答案為：2；（3）由查閱資料可知，碳酸鈉中加入鹽酸時先不產(chǎn)生氣泡，過一段時間再產(chǎn)生氣泡，所以丁同學(xué)實驗現(xiàn)象應(yīng)為先無明顯現(xiàn)象，后產(chǎn)生氣泡；故答案為：先無明顯現(xiàn)象，后產(chǎn)生氣泡；（4）丁同學(xué)的對比實驗需控制變量，該對比實驗是利用待鑒定溶液與另一已知溶液對比，通過現(xiàn)象進(jìn)行鑒別，所以試管①中應(yīng)加入的試劑是5g8%的碳酸鈉溶液或5g8%的碳酸氫鈉溶液；故答案為：5g8%的碳酸鈉溶液或5g8%的碳酸氫鈉溶液。某混合氣體由CO、CO2、SO2三種氣體組成，小科對此進(jìn)行了探究；[查閱資料]①SO2能使品紅溶液褪色；②SO2易與高錳酸鉀溶液反應(yīng)而被吸收，并能使其褪色；③SO2能使氫氧化鋇溶液變渾濁；④CO和CO2均不能使品紅溶液褪色，也不與高錳酸鉀溶液反應(yīng)。[實驗研究]為驗證這三種氣體，小科設(shè)計并進(jìn)行如下實驗：[事實與結(jié)論]通過實驗驗證了以上三種氣體都存在。（1）能證明氣體中含有CO的現(xiàn)象是D中黑色固體變紅；[反思與評價]（2）若裝置按圖中的順序連接，從環(huán)境保護(hù)的角度來看還缺少尾氣處理裝置；（3）小龍?zhí)岢?，上述裝置中省略B也能達(dá)到實驗?zāi)康摹Ｄ闶欠裾J(rèn)同小龍的說法？請說明理由：有道理，這是因為省略B裝置后，A裝置中紅色液體褪色，說明氣體中含有二氧化硫。【解答】解：（1）一氧化碳與氧化銅在加熱的條件下生成銅和二氧化碳，能證明氣體中含有CO的現(xiàn)象是D中黑色固體變紅，故答案為：D中黑色固體變紅；（2）一氧化碳有毒，從環(huán)境保護(hù)的角度來看還缺少尾氣處理裝置，故答案為：尾氣處理裝置；（3）該同學(xué)的設(shè)計有道理，這是因為有道理，這是因為二氧化硫能使高錳酸鉀溶液褪色，省略B裝置后，A裝置中紅色液體褪色，說明氣體中含有二氧化硫，故答案為：有道理，這是因為省略B裝置后，A裝置中紅色液體褪色，說明氣體中含有二氧化硫。

[猜押題專練]一．選擇題（共2小題）1．某化學(xué)興趣小組用如圖所示的裝置來制取干燥的氧氣，并測定實驗中生成的氧氣體積。裝置氣密性良好，圖Ⅰ中的燃燒匙內(nèi)裝有二氧化錳，燃燒匙可以上下移動，干燥管內(nèi)裝有足量堿石灰（可以吸收水蒸氣）。下列說法正確的是（）A．將裝置Ⅰ分別與裝置Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ連接，均能達(dá)到測定氧氣體積的目的 B．若用裝置V測量生成氧氣的體積，集氣瓶上方原有的空氣會使測量結(jié)果偏大 C．若用裝置Ⅳ收集氧氣，可將帶火星的木條放置在b處導(dǎo)管口驗滿 D．若用裝置Ⅱ收集氧氣不需要進(jìn)行驗滿操作【解答】解：A、測量氧氣的體積需要帶有刻度的量筒，而Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ無法讀取體積，無法確定氧氣的體積，選項A錯誤；B、裝置V內(nèi)部測量氧氣體積，是利用氧氣增多后，壓強變大，將內(nèi)部水壓出，因此所以原來的空氣不影響氧氣體積的測定，選項B錯誤；C、氧氣體積比空氣大，現(xiàn)在底部聚集，集滿后從a逸出，因此將帶火星的木條置于a處，觀察木條是否復(fù)燃判斷是否集滿，選項C錯誤；D、排水法收集氣體時，將內(nèi)部水排凈后，氧氣集滿，選項D正確；故選：D。2．在實驗室制取和收集氣體的四種裝置中，下列用法不正確的是（）A．可制取O2 B．可制取CO2 C．可收集CO2 D．可收集O2【解答】解：A、裝置屬于固體加熱型，試管口放有一團(tuán)棉花，采用的加熱高錳酸鉀的方法，故選項說法正確。B、實驗室中制取二氧化碳常用大理石或石灰石和稀鹽酸反應(yīng)來制取，屬于固液常溫型，圖中裝置可制取CO2，故選項說法正確。C、二氧化碳的密度比空氣的大，應(yīng)用向上排空氣法收集，故選項說法錯誤。D、氧氣不易溶于水，可用排水法收集，故選項說法正確。故選：C。二．填空題（共2小題）3．如圖是實驗室制取、收集氧氣的裝置圖。請按要求回答下列問題：（1）請寫出圖中帶有標(biāo)號儀器的名稱：①集氣瓶。（2）用過氧化氫制取O2的文字表達(dá)式為過氧化氫→催化劑水+氧氣（3）要收集O2，收集裝置可選擇上述裝置中的D或者C。（填上述字母序號）（4）若分別用發(fā)生裝置A或B制取O2，發(fā)生裝置A的優(yōu)點是控制反應(yīng)的速率（寫出一點）。（5）鐵絲在氧氣中燃燒實驗中，集氣瓶底部放一定量水或者細(xì)沙的目的是防止高溫熔融物濺落使集氣瓶破裂?！窘獯稹拷猓海?）①為集氣瓶；故答案為：集氣瓶；（2）過氧化氫在二氧化錳的催化下生成水和氧氣，文字表達(dá)式為過氧化氫→催化劑水+氧氣，故答案為：過氧化氫→（3）氧氣的密度大于空氣密度，且不易溶于水，采用C或D作為收集裝置，故答案為：C；（4）A裝置的優(yōu)點通過注射器控制加入液體的量，從而控制反應(yīng)的速率，故答案為：控制反應(yīng)的速率；（5）鐵絲在氧氣中燃燒時，火星四射，為了防止高溫熔融物濺落使集氣瓶破裂，因此在集氣瓶底部放一定量水或者細(xì)沙，故答案為：防止高溫熔融物濺落使集氣瓶破裂。4．空氣中的二氧化碳的資源化利用是實現(xiàn)碳減排的重要途徑，以下是一種實現(xiàn)二氧化碳轉(zhuǎn)化為重要原料二甲醚（化學(xué)式為C2H6O）的途徑：（1）轉(zhuǎn)化①是二氧化碳與一種常見單質(zhì)反應(yīng)生成甲醇和水，這種單質(zhì)的化學(xué)式為H2。（2）轉(zhuǎn)化②是甲醇在特定條件下發(fā)生分解反應(yīng)生成二甲醚和水，此反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CH4O特定條件ˉC2H6O+H2O【解答】解：（1）轉(zhuǎn)化①是二氧化碳與一種常見單質(zhì)反應(yīng)生成甲醇和水，生成物中含有碳元素、氫元素和氧元素，反應(yīng)物中含有碳元素和氧元素，由質(zhì)量守恒定律可知，反應(yīng)前后元素種類不變，因此這種單質(zhì)的化學(xué)式為H2。故答案為：H2。（2）甲醇在特定條件下發(fā)生分解反應(yīng)生成二甲醚和水，此反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CH4O特定條件ˉC2H6O+H2故答案為：2CH4O特定條件ˉC2H6O+H2三．實驗題（共2小題）5．如圖是幾種實驗室制取氣體的發(fā)生裝置與收集裝置。（1）實驗室可用二氧化錳與雙氧水制取氧氣，若要較好地控制產(chǎn)生氧氣的速度，應(yīng)選用裝置C（填字母）；（2）D裝置收集氧氣完畢的操作順序是①③②（按次序選填所需操作的序號）；①蓋上玻璃片②正放在實驗臺上③取出集氣瓶④倒放在實驗臺上（3）若用E裝置進(jìn)行排空氣法收集氧氣，氣體應(yīng)從b（選填“a”或“b”）端通入?！窘獯稹拷猓海?）實驗室可用二氧化錳與雙氧水制取氧氣，若要較好地控制產(chǎn)生氧氣的速度，應(yīng)該選擇裝置C，通過分液漏斗控制滴加液體的速率，進(jìn)而控制反應(yīng)速率，故選：C；（2）D裝置收集氧氣完畢的操作順序是①蓋上玻璃片，③取出集氣瓶，由于氧氣的密度大于空氣密度，應(yīng)該正放在桌面上，故答案為：①③②；（3）氧氣的密度大于空氣密度，用E裝置進(jìn)行收集時，應(yīng)該從b進(jìn)，故答案為：b。6．如圖1是實驗室制取氣體的一些裝置，根據(jù)下圖回答有關(guān)問題。（1）若用氯酸鉀和二氧化錳的混合物制氧氣，應(yīng)選用的發(fā)生裝置為A（填字母），若要收集較純的氧氣可選用的收集裝置為D（填字母）。（2）實驗室在常溫下用塊狀電石與水反應(yīng)制取微溶于水的乙炔氣體，該反應(yīng)必須嚴(yán)格控制加水速度，以免劇烈反應(yīng)引起發(fā)生裝置炸裂，你認(rèn)為圖中最適合制取乙炔氣體的發(fā)生裝置是B（填字母）；如圖2所示裝置收集乙炔氣體，氣體應(yīng)從b（填“a”或“b”）端管口通入?！窘獯稹拷猓海?）用氯酸鉀和二氧化錳的混合物制氧氣，反應(yīng)需要加熱，采用A作為發(fā)生裝置，氧氣密度大于空氣密度，且不易溶于水，收集較純氧氣時選擇D裝置進(jìn)行收集，故答案為：A；D；（2）實驗室在常溫下用塊狀電石與水反應(yīng)制取微溶于水的乙炔氣體，采用固液不加熱制取氣體的裝置，該反應(yīng)必須嚴(yán)格控制加水速度，因此采用B裝置作為發(fā)生裝置，乙炔微溶于水，用圖2進(jìn)行收集時，氣體應(yīng)該從b進(jìn)，故答案為：B；b。四．解答題（共3小題）7．侯德榜是我國著名的化學(xué)家，為純堿和氮肥工業(yè)技術(shù)的發(fā)展做出了杰出的貢獻(xiàn)，他發(fā)明的侯氏制堿法大大提高了原料的利用率，其工業(yè)流程大致如圖：（1）過程①是物理變化（選填“物理”或“化學(xué)”）（2）過程②的化學(xué)方程式為N2+3H2高溫、高壓ˉ催化劑2NH3（3）上述流程中，為了節(jié)約成本，可循環(huán)利用的物質(zhì)是CO2?！窘獯稹拷猓海?）從流程圖看出，過程①是分離液態(tài)空氣得到氮氣，沒有產(chǎn)生新物質(zhì)，因此屬于物理變化；故答案為：物理變化；（2）氮氣和氫氣在高溫、高壓和催化劑作用下生成氨氣；化學(xué)方程式為：N2+3H2高溫、高壓ˉ催化劑2NH3；故答案為：N2+3H2高溫、高壓ˉ（3）從流程圖看出，為了節(jié)約成本，可循環(huán)利用的物質(zhì)有CO2；故答案為：CO2。8．海洋是巨大的資源寶庫。“筑夢”學(xué)習(xí)小組模擬化工廠生產(chǎn)流程，利用海水制取純堿，設(shè)計方案如圖所示。請回答下列問題。（1）流程II為粗鹽精制。粗鹽中通常含有泥沙等難溶性雜質(zhì)和Ca2+、Mg2+、SO42﹣等可溶性雜質(zhì)離子。為除去上述可溶性雜質(zhì)離子，將粗鹽溶解并依次加入下列試劑：過量氫氧化鈉溶液→過量氯化鋇溶液→過量的Na2CO3溶液→過濾→適量稀鹽酸。有同學(xué)認(rèn)為，用一種試劑代替氫氧化鈉和氯化鋇兩種試劑也能達(dá)成實驗?zāi)康模撛噭┦菤溲趸^溶液。（2）流程III為海水“制堿”。濾液A中碳酸氫鈉是否飽和？是（填“是”或“否”）?！窘獯稹拷猓海?）用一種試劑代替氫氧化鈉和氯化鋇兩種試劑也能達(dá)成實驗?zāi)康?，該試劑是氫氧化鋇溶液，是因為氫氧根離子和鎂離子結(jié)合生成氫氧化鎂沉淀，鋇離子和硫酸根離子結(jié)合生成白色沉淀硫酸鋇。故答案為：氫氧化鋇溶液。（2）濾液A在析出碳酸氫鈉后的溶液，是碳酸氫鈉的飽和溶液。故答案為：是。9．氫氣是一種可持續(xù)研發(fā)的新能源和工業(yè)原料。利用太陽能將水轉(zhuǎn)化為氫能是一種理想途徑。某種光分解水的過程如圖甲所示。（1）該轉(zhuǎn)化中循環(huán)利用的物質(zhì)有Fe3O4和FeO（填化學(xué)式）。（2）與電解水相比，該方法的優(yōu)點是節(jié)約資源。（3）CH4﹣H2O催化重整是目前大規(guī)模制取H2的重要方法，生產(chǎn)過程中涉及的重要反應(yīng)有CH4+H2O催化劑ˉ高溫CO+3H2，CO+H2O催化劑ˉ高溫CO2+H2。向催化重整體系生產(chǎn)過程中投入一定量的CaO可吸收CO2以提高H2的百分含量。如圖乙所示，投入納米CaO時，H【解答】解：（1）通過分析反應(yīng)流程可知，該轉(zhuǎn)化中循環(huán)利用的物質(zhì)有Fe3O4和FeO；（2）與電解水相比，該方法是利用太陽能制取氫氣和氧氣，優(yōu)點是：節(jié)約能源；（3）投入納米CaO時，H2的百分含量最大的原因是：納米CaO與二氧化碳接觸最充分，吸收二氧化碳更徹底。故答案為：（1）FeO；（2）節(jié)約能源；（3）納米CaO與二氧化碳接觸最充分，吸收二氧化碳更徹底。五．科學(xué)探究題（共4小題）10．反應(yīng)物的質(zhì)量比不同可能會影響生成物的種類，為探究碳和氧化銅反應(yīng)生成的氣體種類，小金開展了項目式學(xué)習(xí)，設(shè)計了如下實驗裝置和方案（B、C、D裝置中藥品足量，且所有反應(yīng)均充分進(jìn)行）。反應(yīng)前的質(zhì)量反應(yīng)后的質(zhì)量A（試管+固體）m1m2B+C（廣口瓶+溶液）m3m4關(guān)于“碳和氧化銅反應(yīng)生成什么氣體”，同學(xué)們形成了如下四種猜想：猜想①：CO；猜想②：CO2；猜想③：CO和CO2；猜想④：SO2和CO2。（1）小明認(rèn)為猜想④是不合理的，他的依據(jù)是根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)物中沒有硫元素，生成物中不可能含有二氧化硫。（2）若觀察到澄清的石灰水變渾濁（填寫現(xiàn)象），可以排除猜想①。（3）用電子天平測定表格中的四個數(shù)據(jù)（如表所示）。若猜想②成立，則理論上m1、m2、m3、m4數(shù)值滿足的關(guān)系式是m4﹣m3＝m1﹣m2（用字母表示）。【解答】解：（1）猜想④是不合理的，他的依據(jù)是根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)物中沒有硫元素，生成物中不可能含有二氧化硫，故答案為：根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)物中沒有硫元素，生成物中不可能含有二氧化硫；（2）猜想①是錯誤的，則說明氣體中含有二氧化碳，二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁，所以可以看到澄清的石灰水變渾濁，證明猜想①是錯誤的，故答案為：澄清的石灰水變渾濁；（3）若猜想②成立，所以碳和氧化銅在加熱條件下反應(yīng)生成銅和二氧化碳，所以A中減少的質(zhì)量為生成二氧化碳的質(zhì)量，B和C增加的質(zhì)量是吸收二氧化碳的質(zhì)量，所以m4﹣m3＝m1﹣m2，故答案為：m4﹣m3＝m1﹣m2。11．在老師指導(dǎo)下，小科做了如下實驗：點燃燃燒匙上的鈉，迅速伸入盛有CO2的集氣瓶中，蓋上玻片，鈉繼續(xù)燃燒。反應(yīng)結(jié)束后發(fā)現(xiàn)：集氣瓶內(nèi)附著灰白色固體。小科獲知灰白色固體中的黑色固體成分是碳，但不清楚其中的白色固體成分是什么，于是進(jìn)行了如下探究：【提出問題】白色固體的成分是什么？【建立假設(shè)】假設(shè)一：白色固體的成分是氧化鈉；假設(shè)二：白色固體的成分是碳酸鈉；假設(shè)三：白色固體的成分是氧化鈉和碳酸鈉的混合物。（1）思考：小科建立上述假設(shè)的依據(jù)是質(zhì)量守恒定律?！具M(jìn)行實驗】步驟1：取灰白色固體于燒杯中，加入適量的水充分溶解過濾，得到濾液。步驟2：取少量步驟1中的濾液于試管中，滴加2滴酚酞試液，溶液變成紅色?！镜贸鼋Y(jié)論】白色固體的成分是氧化鈉。（2）有同學(xué)認(rèn)為通過上述實驗得出的結(jié)論不正確，其理由是碳酸鈉溶液也顯堿性，也能使酚酞試液變紅?！纠^續(xù)實驗】（3）步驟3：取少量步驟1中的濾液于試管中，滴加足量稀鹽酸，溶液中有氣泡冒出，則假設(shè)一不成立。（4）步驟4：另取少量步驟1中的濾液于試管中，加過量氯化鈣溶液，出現(xiàn)白色沉淀，然后過濾，向濾液中加入酚酞，無明顯現(xiàn)象（寫出具體操作及現(xiàn)象），則假設(shè)二成立?！窘獯稹拷猓海?）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變，所以建立上述假設(shè)的依據(jù)是質(zhì)量守恒定律，故答案為：質(zhì)量守恒；（2）碳酸鈉溶液顯堿性，也能使無色酚酞試液變紅色，故結(jié)論不正確；故答案為：碳酸鈉溶液也顯堿性，也能使酚酞試液變紅；（3）滴加足量的稀鹽酸，產(chǎn)生氣體，說明固體中含有碳酸鈉，則假設(shè)一不成立，故答案為：一；（4）碳酸鈉和氯化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣和氯化鈉，由于假設(shè)二成立，加入過量氯化鈣產(chǎn)生白色沉淀，說明其中含有碳酸鈉，并完全沉淀，過濾后滴加酚酞試液不變色，說明其中不含氫氧化鈉，故答案為：加過量氯化鈣溶液，出現(xiàn)白色沉淀，然后過濾，向濾液中加入酚酞，無明顯現(xiàn)象。12．膨松劑是一種食品添加劑，能使食物具有松軟或蓬松的特點，某品牌膨松劑的成分為碳酸氫鈉、碳酸氫銨中的一種或兩種，“圓夢”學(xué)習(xí)小組對該膨松劑的成分進(jìn)行了探究。請回答下列問題?！静殚嗁Y料】①氨氣極易溶于水，溶液顯堿性：氨氣能被