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主題訓練(五) [范圍：科學探究　時間：60分鐘　滿分：100分]　　 　 　　 　　　 　　 　　　　　 　 一、選擇題(每小題2分，共18分) 1．鑒別空氣、氧氣和二氧化碳三瓶氣體最合理的方法是(　　) A．聞氣味 B．將集氣瓶倒扣在水中 C．觀察顏色 D．將燃著的木條伸入集氣瓶中 2．下列實驗操作正確的是(　　) 圖C5－1 3．下列中草藥煎制步驟中，屬于過濾操作的是(　　) 圖C5－2 4．區(qū)別下列物質(zhì)所用方法或試劑錯誤的是(　　) 選項 物質(zhì) 方法或試劑 A 氫氣和氮氣 點燃 B 水和過氧化氫溶液 二氧化錳 C 稀鹽酸和稀硫酸 鐵 D 黃銅(銅鋅合金)和黃金 鹽酸 5．某氣體由氧氣、一氧化碳、甲烷中的一種或幾種組成，點燃氣體后，在火焰上方罩一冷而干燥的燒杯，燒杯內(nèi)壁出現(xiàn)水霧；把燒杯迅速倒轉過來，注入少量澄清石灰水，振蕩，石灰水變渾濁。下列對氣體組成的推斷中，正確的是(　　) A．可能只有氧氣一種氣體 B．可能只有甲烷一種氣體 C．三種氣體一定都存在 D．一定是氧氣和一氧化碳的混合氣體 6．將CO、CO2、H2、HCl、H2O(氣)和N2的混合氣體依次通過足量的下列物質(zhì)：①濃硫酸；②飽和氫氧化鈉溶液；③灼熱的氧化銅粉末。充分反應后的剩余氣體是(　　) A．N2、CO2、H2O B．N2 C．N2、HCl D．N2、CO2 7．根據(jù)下列實驗方案進行實驗，能達到相應實驗目的的是(　　) 圖C5－3 A．圖甲比較Zn和Fe的金屬活動性強弱 B．圖乙探究鐵釘生銹時O2是否參與反應 C．圖丙比較紅磷和白磷的著火點 D．圖丁測定空氣中O2的含量 8．下列實驗操作，能達到實驗目的的是(　　) 選項 實驗目的 實驗操作 A 驗證NaCl溶液中混有鹽酸 取少量溶液，滴加無色酚酞溶液 B 除去NaOH中混有的碳酸鈉 滴加足量鹽酸、蒸發(fā) C 比較Zn、Cu、Ag的金屬活動性 將Zn和Ag分別放入CuSO4溶液中 D 除去粗鹽中的難溶性雜質(zhì) 將粗鹽研碎、溶解、蒸發(fā) 9．下列實驗操作能達到實驗目的的是(　　) 選項 實驗目的 實驗操作 A 鑒別氫氧化鈉溶液和氫氧化鈣溶液 通入二氧化碳氣體 B 除去CO2中少量的CO 點燃 C 檢驗一瓶氣體是否為CO2 將燃著的木條伸入瓶中 D 除去FeSO4中的CuSO4 加入過量的Zn，充分反應后過濾 二、非選擇題(共82分) 10．(6分)課外小組的同學為探究鋅、銅、鎳三種金屬的性質(zhì)，進行如下實驗。 [實驗一] 取一根銅絲，在銅絲一端滴上一滴石蠟，用酒精燈加熱銅絲的另一端。 [實驗二] 取粗細、長短相同的鋅絲、銅絲、鎳(Ni)絲分別與50 mL稀鹽酸反應，實驗記錄如下表所示。 鋅絲 鎳絲 銅絲 稀鹽酸的質(zhì)量分數(shù) 15% 15% 15% 主要實驗現(xiàn)象 大量氣泡 少量氣泡 無現(xiàn)象 (1)實驗一中觀察到石蠟________，說明銅絲具有__________性。 (2)由實驗二得出鋅、銅、鎳三種金屬活動性由強到弱的順序是______________。 11．(4分)為了研究硝酸鉀的溶解性，設計并進行了如下實驗。 圖C5－4 (1)①中的溶液是______(填“飽和”或“不飽和”)溶液。 (2)對比實驗①②的現(xiàn)象，得出的結論是________________________。 12．(4分)“除去粗鹽中難溶性雜質(zhì)”的實驗操作如圖C5－5所示。 圖C5－5 (1)正確的操作順序是________(填序號)。 (2)操作B中，用玻璃棒不斷攪拌的目的是____________________________________________。 13．(4分)利用如圖C5－6所示裝置探究燃燒的條件(試管中的是空氣)。 圖C5－6 (1)水的作用是__________。 (2)試管中白磷燃燒，紅磷不燃燒，說明燃燒需要的條件之一是_________________________________。 14．(6分)研究物質(zhì)的組成。 圖C5－7 (1)圖甲實驗中，發(fā)生反應的化學方程式為________________________________。 (2)圖乙實驗中，冷卻后打開彈簧夾，觀察到的現(xiàn)象是___________________________。 (3)圖丙實驗中，可觀察到有氣泡產(chǎn)生，蘸有石灰水的玻璃片變渾濁，說明白色固體中一定含有____________元素。 15．(18分)圖C5－8是初中化學中常見的儀器裝置，請回答下列問題。 圖C5－8 (1)D中儀器a的名稱是________。實驗室用氯酸鉀和二氧化錳制取氧氣，可選用的發(fā)生裝置為________(填序號，下同)，收集裝置為________。 (2)用大理石和稀鹽酸制取并收集二氧化碳，可選用的發(fā)生裝置是________，收集裝置為________，為防止氣體從發(fā)生裝置泄漏的必要措施是________________________________________。 (3)F裝置有多種用途。用于氣體干燥、除雜時，氣體應從________(填導管口序號)處進入；干燥二氧化碳時，瓶中液體可以是________(填試劑序號，下同)；除去一氧化碳中的二氧化碳時，瓶中液體可以是________。 ①濃硫酸　 ②燒堿溶液　 ③稀硫酸 ④飽和碳酸氫鈉溶液 16．(10分)鋁是重要的輕金屬，廣泛應用于航空、電訊和建筑領域。鋁亦有其特殊的性質(zhì)，試根據(jù)以下信息回答問題。 (1)按金屬的活動性順序，鋁比鋅________。但是將鋁片和鋅粒分別投入稀硫酸中，鋁片表面產(chǎn)生的氣泡卻比鋅粒少而慢。為了探究鋁與酸反應的規(guī)律，小強用相同質(zhì)量、相同形狀的光亮鋁片設計如下實驗。 實驗 實驗一 實驗二 實驗三 實驗四 實驗 裝置 實驗 現(xiàn)象 鋁表面產(chǎn)生氣泡很少且慢 鋁表面產(chǎn)生大量氣泡 鋁表面產(chǎn)生大量氣泡 鋁表面產(chǎn)生大量氣泡且快 (2)比較實驗三、實驗四說明鋁與酸反應產(chǎn)生氫氣的速率與____________有關。 (3)比較實驗一、實驗二說明鋁與酸反應產(chǎn)生氫氣的速率，可能與________________粒子有關。 (4)寫出實驗二中發(fā)生反應的化學方程式：____________________。 (5)小芳將長條狀鋁片的一端放在酒精燈火焰上灼燒片刻，輕輕搖動鋁條，受熱一段會左右搖晃，卻不像蠟燭那樣滴落。為探究其原因，小芳查閱資料得知：鋁的熔、沸點分別是660 ℃、2460 ℃；氧化鋁的熔、沸點分別為2054 ℃、2980 ℃。 試解釋上述實驗現(xiàn)象：___________________________________________________。 17．(15分)利用如圖C5－9所示裝置(裝置氣密性良好)進行下列實驗。已知：白磷的著火點為40 ℃。 圖C5－9 [實驗一] 測定空氣中氧氣含量 步驟：在容積為350 mL的集氣瓶中裝入50 mL的水，用止水夾夾緊膠皮管，燃燒匙中放足量紅磷，按圖連好儀器，引燃紅磷。待紅磷熄滅并冷卻后，打開止水夾。 (1)集氣瓶中發(fā)生反應的化學方程式為__________________________________________。 (2)若實驗成功，則最終集氣瓶中水的體積約為____________mL。 (3)實驗結束，集氣瓶內(nèi)的氣壓________(填“>”“<”或“＝”)大氣壓。 [實驗二] 研究燃燒條件 步驟：集氣瓶中放少量二氧化錳，塞緊瓶塞。燒杯中導管口下端放置一小塊白磷，向燒杯中加入約80 ℃的熱水，至浸沒白磷。按圖連好儀器，打開K，從滴管滴加適量H2O2溶液。 (4)整個過程中的現(xiàn)象是______________________________________。 (5)該實驗欲探究的燃燒條件之一是________________________________。 18．(15分)同學們查閱資料得知，鎂是一種化學性質(zhì)非?；顫姷慕饘伲梢栽诙喾N氣體中燃燒。同學們用如圖 C5－10所示裝置分別進行鎂條在二氧化碳和氮氣中燃燒的實驗。A中觀察到鎂條劇烈燃燒，放熱、冒出白煙，同時有黑色固體生成。B中觀察到鎂冒出淡黃色的煙，并聞到刺激性氣味。同學們對兩個反應進行了探究。 圖C5－10 [查閱資料] ①氧化鎂、碳酸鎂均可以和鹽酸反應；②氮化鎂(Mg3N2)，淡黃色固體，無味，遇水生成白色沉淀氫氧化鎂，并產(chǎn)生刺激性氣味的氨氣(NH3)。 實驗1：探究A中生成的黑色固體和白煙的成分。 [猜想與假設] ①黑色固體是碳；②白煙可能是MgO、MgCO3或____________________。 [進行實驗] 實驗操作 實驗現(xiàn)象 實驗結論 ①取A中生成的固體于試管中，加入適量稀鹽酸 白色固體消失，無氣泡生成 __________________________________________________ ②將①反應后的剩余物過濾，將濾渣洗滌、干燥后在盛有氧氣的集氣瓶中點燃，熄滅后，向瓶中倒入澄清石灰水 黑色固體燃燒，發(fā)白光， 放熱，澄清石灰水變渾濁 黑色固體是碳， 寫出該實驗中澄清石灰水發(fā)生反應的化學方程式：__________________________________________________ 實驗2：探究B中聞到刺激性氣味的原因。 同學們根據(jù)查閱的資料分析，鎂條在氮氣中燃燒聞到刺激性氣味的原因與集氣瓶中的水有關。請你在已有實驗的基礎上，設計一個實驗方案證明同學們的猜想正確：_________________________________________________。 [反思與評價] 通過以上探究，可以得出________________________________________________________的結論。 參考答案 1．D　2.A　3.C　4.C　5.B　6.A　7.B 8．C　[解析] 酚酞溶液遇中性溶液或酸性溶液均不變色，無法驗證；氫氧化鈉、碳酸鈉都能與鹽酸反應，不能用鹽酸除去氫氧化鈉中的碳酸鈉；除去粗鹽中難溶性雜質(zhì)應將粗鹽溶解、過濾、蒸發(fā)。Zn能與CuSO4溶液反應生成Cu和ZnSO4，相應現(xiàn)象為固體由銀白色變成紅色，液體由藍色變成無色透明，得到金屬活動性Zn＞Cu；而Ag與CuSO4溶液不反應，得到金屬活動性Cu＞Ag，故此方法可以達到實驗目的。 9．A　[解析] 氫氧化鈉溶液和二氧化碳反應無現(xiàn)象，氫氧化鈣溶液與二氧化碳反應產(chǎn)生白色沉淀，可以鑒別；CO2中混有少量CO，無法點燃該混合氣體，故無法除去；加入過量的Zn，Zn會與CuSO4、FeSO4均發(fā)生反應，故加入過量的Zn不能除去FeSO4中的CuSO4。 10．(1)熔化　導熱　(2)鋅、鎳、銅 11．(1)飽和 (2)溫度影響硝酸鉀的溶解性(或硝酸鉀的溶解度隨溫度升高而增大或硝酸鉀的溶解能力隨溫度升高而增強) 12．(1)ACB (2)防止液體局部過熱導致液滴飛濺 [解析] (1)粗鹽提純的步驟：溶解、過濾、蒸發(fā)。(2)蒸發(fā)時，用玻璃棒攪拌液體，防止液體局部溫度過高，造成液滴飛濺，當有大量固體析出時停止加熱。 13．(1)加熱且隔絕氧氣　 (2)溫度達到可燃物的著火點 14．(1)2H2O2H2↑＋O2↑　 (2)燒杯中的水倒吸入集氣瓶，進入集氣瓶內(nèi)的水的體積約占瓶內(nèi)空氣體積的　 (3)C、O 15．(1)集氣瓶　B　C或D (2)A　D　加入藥品前，一定要檢查裝置的氣密性(合理即可) (3)c?、佟、? [解析] (1)儀器a是集氣瓶；實驗室用氯酸鉀和二氧化錳制取氧氣，屬于固固加熱制氧氣，應選擇的發(fā)生裝置是B。(2)用大理石和稀鹽酸制取并收集二氧化碳屬于固液常溫下制取氣體，選擇裝置A制取；由于二氧化碳的密度比空氣大，且能溶于水，所以只能用向上排空氣法收集；為防止氣體從發(fā)生裝置泄漏應采取的必要措施是加入藥品前，一定要檢查裝置的氣密性。(3)F裝置有多種用途。用于氣體干燥、除雜時，氣體應從長管進入；濃硫酸具有吸水性，所以干燥二氧化碳時，瓶內(nèi)的液體是濃硫酸；氫氧化鈉溶液能夠吸收二氧化碳氣體，且不和一氧化碳反應，所以除去一氧化碳中的二氧化碳時，瓶中液體應選擇氫氧化鈉溶液。 16．(1)活潑 (2)酸的濃度 (3)Na＋、Cl－ (4)2Al＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2↑ (5)酒精燈火焰溫度能使金屬鋁熔化，但不能使表面的氧化鋁薄膜熔化 [解析] (1)在金屬活動性順序中，鋁位于鋅的前面，故金屬活動性鋁比鋅強，即鋁比鋅活潑。(2)比較實驗三、實驗四，除酸的濃度不同，其他因素都相同，可得出鋁與酸反應產(chǎn)生氫氣的速率與酸的濃度有關。(3)比較實驗一、實驗二，不同之處是實驗二中加入了NaCl固體，從而導致產(chǎn)生氣泡的速率加快，因此鋁與酸反應產(chǎn)生氫氣的速率，可能與構成氯化鈉的粒子——鈉離子、氯離子有關。(4)實驗二中發(fā)生的反應是鋁和稀硫酸的反應，化學方程式為2Al＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2↑。(5)由題給信息可知，鋁的熔、沸點低于氧化鋁的熔、沸點，而鋁表面易形成致密的氧化鋁薄膜，加熱時，內(nèi)部的鋁溫度先達到熔點而熔化，外部包裹的氧化鋁薄膜因未達到熔點而不熔化，故會觀察到氧化鋁薄膜包裹熔化的鋁，形成左右搖晃而不滴落的現(xiàn)象。 17．(1)4P＋5O22P2O5　(2)110　(3)＝ (4)滴加H2O2溶液前，水中的白磷不燃燒，打開K，滴加H2O2溶液后，集氣瓶中產(chǎn)生氣泡，水下白磷燃燒 (5)可燃物需要與氧氣接觸 [解析] (2)倒吸的水的體積≈氧氣的體積≈(350 mL－50 mL)＝60 mL，所以最后水的體積約為60 mL＋50 mL＝110 mL。 18．實驗1：MgO和MgCO3 白色固體是MgO Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O 實驗2：將點燃的鎂條伸入僅盛有氮氣的集氣瓶中，沒有聞到刺激性氣味 燃燒不一定需要氧氣(合理即可)