知识点挑题 - 初中化学 - 优优班--学霸训练营

【实验原理】该实验反应的原理是 ______ \(\rm{(}\)用文字表达式表示\(\rm{)}\)。
【实验步骤】具体实验步骤有：
\(\rm{①}\)在硬质玻璃管中装入铜粉，两端塞上带导管的橡皮塞，其中一端用气球密封；
\(\rm{②}\)测量出实验所用硬质玻璃管的体积；
\(\rm{③}\)停止加热后，待试管冷却至室温，注射器活塞稳定后，记录注射器中气体的体积；
\(\rm{④}\)用酒精灯在铜粉部位加热，加热时不断推拉注射器：
\(\rm{⑤}\)移动注射器活塞，在注射器中留下一定体积的气体，记录体积后与硬质玻璃管另一端密封连接，并将硬质玻璃管固定在铁架台上。
\(\rm{(1)}\)正确的操作步骤为 ______ \(\rm{(}\)填数字序号\(\rm{)}\)；
\(\rm{(2)}\)在实验加热过程中，硬质玻璃管中观察到的现象是 ______ ；小气球的作用是 ______ 缓慢推拉注射器活塞的目的是 ______ 。
【实验记录】下表是甲、乙、丙三组同学记录的实验数据：

实验小组	硬质玻璃管的容积\(\rm{/mL}\)	反应前注射器中气体体积\(\rm{/mL}\)	反应后注射器中气体体积\(\rm{/mL}\)	反应消耗的氧气体积\(\rm{/mL}\)	空气中氧气的体积分数\(\rm{(\%)}\)
甲	\(\rm{45}\)	\(\rm{15}\)	\(\rm{4}\)	\(\rm{11}\)	\(\rm{18.3}\)
乙	\(\rm{40}\)	\(\rm{18}\)	\(\rm{5}\)	\(\rm{13}\)	\(\rm{22.4}\)
丙	\(\rm{50}\)	\(\rm{20}\)	\(\rm{6}\)	______	______

填写上表中空白，帮助丙组同学完成实验数据的统计；
【实验分析】从上述数据中可知，该实验存在一定误差，导致该实验数据比\(\rm{21\%}\)小的原因不可能是 ______ \(\rm{(}\)填数字序号\(\rm{)}\)。
\(\rm{①}\)没有缓缓推拉注射器活塞；
\(\rm{②}\)读数时没有冷却至室温；
\(\rm{③}\)加入铜丝量太多；
\(\rm{④}\)反应后读数时小气球中气体未全部挤出

难度：中等

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2．

某研究小组用如图所示装置，探究能否用镁条代替红磷
测定空气中氧气含量\(\rm{.}\)实验前，小组成员提出了不同的猜想．
【猜想与假设】
猜想\(\rm{1}\)：可以代替，因为镁条与氧气反应后不会产生气体
猜想\(\rm{2}\)：不能代替，查阅资料知金属镁很活泼，可能会与空气中的氮气反应
【进行实验】

步骤	实验操作	实验现象
Ⅰ	组装好装置后，打开止水夹，手捂集气瓶，一段时间后，松开手	烧杯中导管口有气泡冒出，松手后，烧杯中导管末端有一段液柱
Ⅱ	关闭止水夹，点燃镁条，迅速伸入集气瓶中，塞好塞子	镁条燃烧，放出大量热，发出耀眼白光，生成大量白烟，剩余固体为白色带状物
Ⅲ	冷却至室温，打开止水夹	烧杯中水从导管进入集气瓶中，体积约为集气瓶体积的\(\rm{2/5}\)

【解释与结论】
\(\rm{(1)Mg}\)与氧气反应的化学方程式为 ______ ．
\(\rm{(2)}\)步骤Ⅰ说明装置的气密性 ______ ．
\(\rm{(3)}\)步骤Ⅱ中，关闭止水夹的目的是 ______ ．
\(\rm{(4)}\)推测猜想\(\rm{2}\)成立的现象证据是 ______ ．
【反思与评价】
\(\rm{(5)}\)该小组认为，即使步骤Ⅲ中水的体积恰好占集气瓶体积的\(\rm{ \dfrac {1}{5}}\)，也不能说明猜想\(\rm{1}\)成立，理由是 ______ ．
\(\rm{(6)}\)小组中同学对镁条与瓶中气体的反应提出了进一步的猜想：甲同学认为镁条先与\(\rm{O_{2}}\)反应，乙同学认为镁条先与\(\rm{N_{2}}\)反应\(\rm{.}\)为进一步检验他们的猜想，可以进行的实验操作是：取少量镁条，点燃后迅速放入盛有空气的集气瓶中，待镁条熄灭后， ______ ．

难度：中等

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3．
实验小组利用如图所示装置测量空气中氧气体积分数并取得成功。
\(\rm{[}\)查阅资料\(\rm{]}\)白磷的着火点\(\rm{40℃}\)．
\(\rm{[}\)提出问题\(\rm{]}\)氧气体积约占空气总体积的多少？
\(\rm{[}\)实验准备\(\rm{]}\)锥形瓶内空气体积为\(\rm{200mL}\)，注射器中水的体积为\(\rm{50mL}\)，该装置气密性良好。
\(\rm{[}\)实验探究\(\rm{]}\)装入药品，按图所示连接好仪器，夹紧弹簧夹。先将锥形瓶底部放入热水中，白磷很快被引燃，然后将锥形瓶从热水中取出。
\(\rm{[}\)现象分析\(\rm{]}\)
\(\rm{(1)}\)在空气中白磷没有燃烧，而将锥形瓶底部放入热水中，白磷被引燃，说明燃烧不能缺少的一个条件 ______ ，除此之外，燃烧还需要的条件是 ______ 、 ______ ；
\(\rm{(2)}\)白磷燃烧的现象是 ______ 。
\(\rm{(3)}\)足量的白磷在锥形瓶中未能全部燃烧，说明瓶内剩余气体 ______ 燃烧\(\rm{(}\)填“支持”或“不支持”\(\rm{)}\)；
\(\rm{(4)}\)在整个实验过程中，可观察到气球的变化是 ______ 。
\(\rm{(5)}\)待白磷熄灭、锥形瓶冷却到室温后，打开弹簧夹，还可观察到的现象是：\(\rm{①}\)注射器中的水自动喷射出来，\(\rm{②}\)当注射器中的水还剩约 ______ \(\rm{mL}\)时停止下流。
\(\rm{[}\)得出结论\(\rm{]}\)氧气约占空气总体积的\(\rm{ \dfrac {1}{5}}\)。
\(\rm{[}\)拓展应用\(\rm{]}\)
\(\rm{(6)}\)有同学们提出：若反应前称量整套装置的质量为\(\rm{mg}\)，反应后待白磷熄灭、锥形瓶冷却到室温，擦干锥形瓶外壁的水后，再次称量整套装置的质量为 ______ \(\rm{mg(}\)填“大于”、“等于”、“小于”\(\rm{)}\)，判断的依据是 ______ 。

难度：中等

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4．

实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量\(\rm{(}\)装置如图\(\rm{1)}\)，
写出红磷燃烧的化学方程式 ______ 。
打开止水夹后，水能进入集气瓶中的原因是 ______ 。
【提出问题】某兴趣小组用该方法测出的氧气含量常常远低于\(\rm{21\%.}\)为什么？
【进行猜想】\(\rm{(1)}\)装置漏气；
\(\rm{(2)}\) ______ ；
\(\rm{(3)}\)反应后未冷却到室温\(\rm{…}\)
在老师的指导下，小组同学在装置气密性能良好、操作规范的情况下，重复图\(\rm{1}\)实验，测定结果低于\(\rm{20\%}\)，用测氧气浓度的传感器测得反应后装置内氧气浓度为\(\rm{8.85\%}\)。
【查阅资料】：燃烧过程中当氧气体积分数低于\(\rm{7\%}\)时，红磷就无法继续燃烧，因此通过上述实验，测量结果与理论值误差较大。

【实验探究】再次测定空气中氧气含量。
该小组同学根据铁在空气中生锈的原理设计图\(\rm{2}\)实验装置。
Ⅰ\(\rm{.}\)同学们采用了“暖宝宝”做实验，暖宝宝中含有铁粉、活性炭、水、氯化钠等物质。装置中饱和食盐水会加速铁生锈。
铁生锈过程发生复杂的化学反应，首先是铁与氧气、水反应生成氢氧化亚铁。
工业上用一氧化碳还原赤铁矿\(\rm{(}\)主要成分氧化铁\(\rm{)}\)，写出该反应的化学方程式： ______ 。
Ⅱ\(\rm{.8}\)分钟后测得的实验数据如下表。根据如表数据计算，改进实验后测得的空气中氧气的体积分数是 ______ 。\(\rm{(}\)写出数据表达式即可\(\rm{)}\)

测量项目	实验前	实验后
测量项目	烧杯中水的体积	烧杯中剩余水的体积	集气瓶\(\rm{(}\)扣除内容物\(\rm{)}\) 和导管的容积
体积\(\rm{/mL}\)	\(\rm{100.0}\)	\(\rm{74.5}\)	\(\rm{126.0}\)

【结论】该测定方法，装置内残留的氧气更少，实验结果更准确。
【拓展】小组中某同学认为实验后的暖宝宝贴中仍含有铁粉，才能说明该结果接近精确值。请你设计实验证明反应后的暖宝宝中仍有铁单质存在 ______ 。

难度：中等

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5．

某兴趣小组活动中，同学们按图\(\rm{A}\)装置对“可燃物燃烧的条件”进行探究。探究过程中，大家对磷燃烧产生的大量白烟是否危害人体健康提出疑问

【查阅资料】白磷的着火点是\(\rm{40℃}\)，红磷的着火点是\(\rm{240℃}\)，燃烧产物五氧化二磷是白色固体，会刺激人体呼吸道，可能与空气中的水蒸气反应，生成有毒的偏磷酸\(\rm{(HPO_{3})}\)
【交流与讨论】白烟对人体健康有害，该实验装置必须改进。

【改进与实验】同学们按改进后的图\(\rm{B}\)装置进行实验。请你帮助他们将下表补充完整。

现象

解释

\(\rm{a}\)试管中的白磷燃烧热水中的白磷不燃烧

\(\rm{b}\)试管中的红磷没有燃烧

\(\rm{b}\)试管中红磷、热水中白磷都没有燃烧的原因分别是

\(\rm{①}\) \(\rm{②}\)

写出白磷燃烧时的化学方程式__________________________________

【反思与评价】
\(\rm{(1)}\)改进后的图\(\rm{B}\)装置与图\(\rm{A}\)装置比较，优点是__________________________________

\(\rm{(2)}\)小林同学指出图\(\rm{B}\)装置仍有不足之处，并设计了下图\(\rm{C}\)装置，其中气球的作用是____________________________________

【拓展与迁移】实验小结时，小朱同学说“待\(\rm{a}\)试管冷却后，如果将试管口紧贴水面\(\rm{(}\)室温下\(\rm{)}\)，并取下橡皮塞，将看到液体进入试管。”这一说法得到大家的一致认同。

小晶问：“如果不考虑橡皮塞占试管的容积，进入\(\rm{a}\)试管内液体的体积会是多少呢？”

大家争论后，出现两种预测。甲：接近试管容积的\(\rm{1/5}\)；乙：不一定接近试管容积的\(\rm{1/5}\)。你赞同的预测是__________\(\rm{(}\)填“甲”或“乙”\(\rm{)}\)，理由是_______________________________

难度：中等

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6．
空气中氧气含量测定的再认识。

【经典赏析】教材中介绍了拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分\(\rm{(}\)实验装置如图甲\(\rm{).}\)该实验中选择使用汞的优点有 ______ \(\rm{(}\)填字母序号\(\rm{)}\)。
A.汞在汞槽中为液态，能起到液封的作用
B.生成的氧化汞加热分解又能得到汞和氧气
C.能将密闭装置内空气中的氧气几乎耗尽
【实验回顾】实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量\(\rm{(}\)装置如图乙\(\rm{)}\)，写出红磷燃烧的文字表达式 ______ 。兴趣小组用该方法测出的氧气含量远低于\(\rm{21\%}\)。
【提出问题】用红磷燃烧的方法为什么不能准确地测定空气中氧气的含量？
【进行猜想】\(\rm{(1)}\)装置漏气；\(\rm{(2)}\) ______ ；\(\rm{(3)}\) ______ 。
【实验与交流】在老师的指导下，小明用过量的红磷进行该实验，用测氧气浓度的传感器测得反应后装置内氧气浓度为\(\rm{6.2\%.}\)此数据说明反应后装置内氧气有剩余。
【实验探究】小明根据查阅资料得知，铁丝生锈的原理是铁与水和氧气反应生成铁锈，探究用铁能否准确测定空气中氧气的含量。于是进行了实验\(\rm{(}\)装置如图丙\(\rm{).}\)通过\(\rm{7}\)天测得的数据，计算出空气中氧气的含量为\(\rm{19.13\%}\)。
【交流与反思】依据实验数据进行分析，与红磷燃烧的实验方法相比，用铁丝生锈的方法的主要优点是 ______ 。

难度：中等

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7．
某实验小组同学用如图所示装置进行空气中氧气含量的测定，其中集气瓶的容积为\(\rm{250ml}\)，请回答以下问题：



\(\rm{(1)}\)红磷燃烧的化学反应方程式为 _____________________________ ；
\(\rm{(2)}\)补全空白处的实验步骤：
\(\rm{a.}\)组装仪器，然后 ____________________________；
\(\rm{b.}\)如图所示，在集气瓶中加入\(\rm{50ml}\) 水，并夹紧止水夹；
\(\rm{c.}\)取过量红磷放入燃烧匙，点燃后立即伸入集气瓶，迅速塞紧胶塞；
\(\rm{d.}\)待红磷熄灭后，打开止水夹，记录此时进入集气瓶中水的体积
\(\rm{(3)}\)同学们按上述实验步骤进行实验，发现进入集气瓶中水的体积约为\(\rm{30ml}\) ，造成该实验结果的原因可能是___________________________________；\(\rm{(4)}\)该小组同学尝试使用其它物质代替红磷进行上述实验，并且查阅了相关资料，如图所示，下列物质不能用于代替红磷进行该实验的有 _________\(\rm{(}\)填字母序号\(\rm{)}\)。
A.木炭   \(\rm{B.}\)铁丝   \(\rm{C.}\)镁条

难度：中等

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8．
小东同学用如图所示气密性良好的装置进行有关实验。图中烧杯上方玻璃管\(\rm{(}\)预先固定好\(\rm{)}\)中部有一可左右滑动的活塞，其左端密封有空气和足量白磷\(\rm{(}\)白磷着火点\(\rm{40 ℃}\)，红磷的着火点\(\rm{240 ℃)}\)和红磷，右端跟空气相通，实验开始前，活塞处在\(\rm{5 cm}\)处。

\(\rm{(1)}\)实验时，可以观察到          燃烧，产生大量           ，生成         \(\rm{(}\)填化学式\(\rm{)}\)。实验结束后，恢复至常温，活塞约停在刻度尺          处，据

此可得出关于空气组成的结论是                               。

\(\rm{(2)}\)实验完毕，小东将烧杯中的热水慢慢倒出，水快倒完时，白磷刚露出水面就燃烧起来，说明可燃物燃烧需要满足的条件是                。

\(\rm{(3)}\)请写出磷燃烧的文字表达式                                    。．

\(\rm{(4)}\)根据以上实验可以推测：白磷的物理性质                  和化学性质                \(\rm{(}\)各写一点\(\rm{)}\)；保存少量白磷的方法                              。

难度：中等

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9．
“空气中氧气体积分数的测定”有多种方法，请按要求回答下列问题\(\rm{.}\)在燃烧匙内盛过量红磷，红磷必须过量的原因是_______，点燃红磷后立即插入集气瓶内，塞紧橡皮塞，红磷燃烧的现象是_______；待红磷火焰熄灭，集气瓶冷却至室温后，打开弹簧夹，观察到的现象是________，该实验除了得出氧气在空气中的体积分数之外，还能得出氮气具有的性质是_______\(\rm{(}\)任写一点\(\rm{)}\)；若测得空气中氧气的体积分数约为\(\rm{\dfrac{1}{7}}\)，则可能的原因是_________，_________\(\rm{(}\)写出两点\(\rm{)}\)．

难度：中等

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10．
某同学设计了测定空气中氧气含量的实验，实验装置如图。该同学的实验步骤如下：

\(\rm{①}\)将图中的集气瓶里水面以上容积分为\(\rm{5}\)等份，并作好标记。

\(\rm{②}\)在带橡皮塞和导管的燃烧匙内装人足量的红磷，将胶皮管上的止水夹夹紧，在酒精灯上点燃红磷，并立即伸入集气瓶内，塞紧橡皮塞。

\(\rm{③}\)充分反应后，待集气瓶冷却至室温，打开止水夹。

请回答下列问题：

\(\rm{(1)}\)该实验中红磷需稍过量，目的是___________________；

\(\rm{(2)}\)红磷燃烧时的主要的实验现象是_____________________________，红磷燃烧时的文字表达式是_______________________________，步骤\(\rm{③}\)中打开止水夹后观察到的现象是________________________  ；

\(\rm{(3)}\)实验结束后发现测量值小于\(\rm{1/5}\)，原因可能是______、________；\(\rm{(}\)答两点即可\(\rm{)}\)

\(\rm{(4)}\)红磷熄灭后，集气瓶内剩下的气体主要是 ______，此实验还能得出该气体的性质是：___________、 ____________。

难度：中等

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