强化突破10 复杂装置的相关探究-2023-2024学年九年级科学上册（浙教版）

强化突破10、复杂装置的相关探究

一、选择题

1.（2022九上.舟山月考）水煤气是将水蒸气通过灼热的焦炭而生成的气体，主要成分是一氧化碳、氢

气及少量的二氧化碳和水蒸气。某兴趣小组设计实验，验证水煤气的成分，装置与药品如图所示。

下列相关分析与推理错误的是（）

甲乙丙丁甲戊

A.丙装置的作用是将二氧化碳除净，避免对后续实验的干扰

B.实验中两次用到甲装置，其目的是不同的，第一次是验证水煤气中含有水蒸气，第二次是通过

验证生成物有水来证明水煤气中含有氢气

C.验证水煤气中各成分的顺序依次是水蒸气、二氧化碳、一氧化碳、氢气

D.若撤去丁装置会对后续实验产生干扰

【答案】C

【解析】A、氢氧化钠溶液可吸I攵二氧化碳，丙装置的作用是将二氧化碳除净，避免对后续实验的干

扰，不符合题意；

B、无水硫酸铜遇水白色变成蓝色，第•次是验证水煤气中含有水蒸气，第二次是通过验证生成物有

水来证明水煤气中含有氢气，不符合题意；

C、验证水煤气中各成分的顺序依次是水蒸气、二氧化碳、氢气、一氧化碳，符合题意；

D、丁装置是除去原气体中水蒸气，以防止干扰氢气的验证，若撤去丁装置会对后续实验产生干

扰，不符合题意；故选C。

2.（202（）九上.吴兴月考）某化学小组在课外活动时做了一个实验：在甲试管中装入固体物质，乙试管

中装入液体试剂，按如图所示组装好仪器（图中铁架台等仪器已略去）。通过分液漏斗加入足量的

稀硫酸，同时打开止水灾，看到乙试管液体中有气泡冒出，一段时间后，关闭止水灾，发现乙中液

面上升，溶液变浑浊。符合以上实验现象的一组试剂是（）

A.KNO3BaChD.Na2CO.sNaOIIC.ZnBa（NOj”D.MgCOsNaNCh

【答案】c

【解析】A.硝酸钾不能与硫酸反应生成气体，故A错误；

B.碳酸钠与稀硫酸反应生成硫酸钠、水、二氧化碳，使乙试管出现冒气泡的现象；关闭止水夹，生成的

二氧化碳使甲中的压强增大，将稀硫酸压入乙试管，稀硫酸与氢氧化钠反应生成硫酸钠和水，溶液不会

变浑浊，故B错误；

C.锌能与稀硫酸反应生成氢气，使乙试管出现冒气泡的现象；关闭止水夹，生成的氢气使甲中的压强增

大，将稀硫酸压入乙试管，硫酸与Ba（NO3）2反应生成的硫酸钢是不溶于水和酸的沉淀，使溶液变浑

浊，故C正确；

D.碳酸镁与稀盐酸反应生成氯化镁、水、二氧化碳，使乙试管出现冒气泡的现象：关闭止水夹，生

戌的二氧化碳使甲中的压强增大，将稀硫酸压入乙试管，稀硫酸与硝酸钠溶液不反应，溶液不会变

浑浊，故D错误。故选C。

3.（2022.郸州模拟）某无色气体X可能含有氢气、一氧化碳、二氧化碳和甲烷四种气体中的一种或两

种。为确认其组成，某同学取一定量该气体按如图所示装置正行实验（假设每步都充分反应或吸收），结

果装置①中无明显变化，装置③质量增加10.8g,装置④质量增加8.8g。下列关于气体X成分的分析

中，错误的是（）

体

气

燃

烧

装K

小奥料：

碱石灰的主要成

分是氧化钙和氢

氧化讷。

A.一定没有二氧化碳B.可能含有氢气和一氧化碳

C.可能含有甲烷和氢气D.可能只有甲烷

【答案】D

【解析】气体X通过澄清石灰水时无明显变化，说明一定不含二氧化碳，故A正确不合题意;

该气体燃烧后生成水和二氧化碳，装置③增重10.8g,说明生成了10.8g水，

1

10.8g水中氢元素的质量为:10.8gx而=1.2g；

装置④增重8.8g,说明生成了8.8g二氧化碳，

碳元素的质量为8.8gx=2.4g,

气体X中C：H=2.4g：I.2g=2：1：

CH』中C：H=12：4=3：1；

故X的组成可能是：①可能含有氢气和一氧化碳；②可能含有甲烷和氢气；③可能同时含有甲

烷、氢气和一氧化碳，BC正确不合题意，D错误符合题意。故选D。

4.（2023九下•宁波月考）不能达到实验目的的是（）

A.观察图甲硬质玻璃管和试管中的现象，可验证该气体是否为CO

B.观察图乙装置中的现象，验证X溶液中是否含有C「

C.观察图丙装置反应剧烈程度，比较镁与锌的活动性强弱

D.观察图丁装置.中的现象，检验空气中是否有水分

【答案】B

【解析】A、氢气、•氧化碳都能使氧化铜还原成铜，观察图甲硬质玻璃管和试管中的现象，不能验证

该气体是否为CO,若试管中溶液便浑浊则为CO；不符合题意；

B、氯离子、碳酸根离子都能与硝酸银溶液反应产生氯化银沉淀，观察图乙装置中的现象，不能验证

X溶液中是否含有C「，符合题意；

C、通过镁和锌与硫酸反应的剧烈程度，可比较镁与锌的活动性强弱，不符合题意：

D、图丁能检验空气中的水分，不符合题意；故选B。

二、填空题

5.（2023九上•拱箜期末）高纯CO可用于半导体领域某些芯片的刻蚀，利用甲酸（HCOOH）制取高

纯CO的主要流程如图:

（1）反应塔中甲酸分解的微观示意如图所示,在答题卡相应位置画出另一种产物的微粒图示。

。氢原子

领氧原子

O碳原子

（2）在洗涤器中，NaOH溶液起到吸收少量未反应的甲酸蒸汽和副反应产物二氧化碳的作用，其

为o

【答案】（1）浓硫酸（2）CO24-2NaOH=Na2CO34-H2O

【解析】（1）关闭I阀打开H阀，小花不变红，说明二氧化碳与水没有直接接触小花，则甲中可能是

吸收水或吸收二氧化碳的试剂，若甲瓶中未发生化学反应，则为吸水装置，药品为浓硫酸；

（2）若甲瓶中发生化学反应，但无明显现象，则可能是氢氧化钠溶液，氢氧化钠与二氧化碳反应

生成碳酸钠和水，反应方程式为CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O。

8.（2021九上•绍兴期中）某同学利用A-D四个透明塑料杯和导管设计“塔杯变色”趣味实脸：四个杯

子分别盛有盐酸、碳酸钠、氯化钙、酚取中的某一种溶液。往A杯加入适量的氢氧化钠溶液后，溶

涉变红色。当上一杯液体达到一定量时会自动流入下一杯，出现的现象如图所示。回答问题：

溶液变红色

溶液呈无色B

溶液变红色,有•气泡产

溶液呈无色，有白色沉淀

（1）B杯溶液变成无色，反应的化学方程式为

（2）从B杯流出的溶液中溶质有o

（3）C杯中产生气泡的化学方程式为o

【答案】（1）HCl+NaOH=NaCl+HO（2）HCkNaCk酚酰（3）2HCI+Na2CO3=2NaCl+CO2T+II2O

【解析】A溶液中加入氢氧化钠，溶液变红色，则A中为酚一概而论，A中溶液流入B中，溶液呈无

色，则B中为盐酸，B中液体流入C中，溶液变红色且有气泡产生，则C中为碳酸钠，C进入D中溶

液无色，产生白色沉淀，则D为氯化钙；

（1）B中溶液变成无色是因为氢氧化钠与埔酸反应，方押式为HCl+NaOH=NaCl+bhO：

（2）B中氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠，且有A中的酚秋，因B中流出液体进入C时有气泡产生，

说明B中还一定有盐酸；

（3）C中产生气泡是盐酸与碳酸钠的反应，方程式为2HCl+Na2CO3=2NaCl+CO2T+H2O。

9.（2021.婺城模拟）科学兴趣小组同学分别用如图所示装置（夹持仪器已略去）做收集并检验二氧化碳

性质的实验。请回答:

一NaOH溶液

（1）连接A、B装置时，应将A装置中的e连接B装置中的（填“a”或飞”）。

（2）实验步骤如下：

①在A装置的锥形瓶中加入大理石，向长颈漏斗中注入稀盐酸。

②打开a、c,关闭b,向B中集气瓶内充入气体。

③关闭a、c,打开b,用冷毛巾捂住B中集气瓶，一段时间后，观察到B装置中烧杯内液面—

（填“上升”、“下降”或“不变

【答案】（1）a（2）下降

【解析】（1）要收集并验证二氧化碳性质，A装置中。制取气体，利用向上排空气法收集，所以应连接

B装置的a导管；

（2）关闭a、c,打开b,用冷毛巾捂住B中集气瓶，二氧化碳会进入烧杯中与氢氧化钠反应，使

得集气瓶内压强减小，一段时间后，观察到B装置中烧杯内液体会进入集气瓶中，液面下降；

10.（2023•宁波模拟）某气体可能由CO、H?、水蒸气中的一种或几种组成。小科利用上图的装置探究

其成分，已知无水硫酸铜遇水会变蓝色。

（1）甲装置中盛放的液体是O

（2）实验过程中观察到无水流酸铜不变色，澄清石灰水变浑浊，则原气体中一定含有

（填化学式），同时乙装置中黑色固体变色

【答案】（1）浓硫酸（2）CO：红

【解析】（1）中装置的作用是去除水蒸气，则中中盛放的液体是浓硫酸。

（2）实验过程中观察到无水硫酸铜不变色，澄清石灰水变浑浊，则原气体中一定含有CO,同时乙

装置中黑色固体变红色。

H.（2020九上•金华月考）如图所示，注射器1中盛有10mL的BaQ2溶液，注射器2中盛有10mL的

浓NaOH溶液，锥形瓶A中充满CO?气体，B中盛有足量的稀盐酸（通常状况下，1体积的水约能

溶解1体积二氧化碳）。

（1）关闭止水夹K,将注射器2中的10mL浓NaOH溶液注入锥形瓶A中，轻轻振荡，看到的现

象是气球明显变大；然后将注射器1中的BaCb溶液注入锥形瓶A中，可看到的现象

是,就能证明8?与NaOH发生了反应。

（2）再打开止水夹K,在锥形瓶A中可观察到的现象是o

【答案】（1）产生白色沉淀（2）稀盐酸被吸入锥形瓶A中，气球变小，白色沉淀溶解，产生气泡

【解析】（1）将注射器2中的10mL浓NaOH溶液注入锥形瓶A中，二氧化碳与氢氧化钠反应生成

碳酸钠和水，压强减小，气球变大，再注入氯化钢溶液，氯化钢与碳酸钠反应产生碳酸钢沉淀，而与氢

氧化钠不反应；

（2）打开止水夹时，烧杯中稀盐酸会倒吸入锥形瓶中，与碳酸钢反应产生二氧化碳气体，使得压

强变大，气球又变小；

12.（2020九上.金华月考）老师用下图所示装置为同学们做了一个兴趣实验。已知装置B、C、D中依

次盛有紫色石蕊试液、足量的澄清石灰水和稀盐酸。小资料：H。气体极易溶于水。

（1）打开A中的玻璃塞和活塞，C中反应的化学方程式为o甲同

学认为通过B中的现象能说明二氧化碳与水反应生成了碳酸，你认为他的看法是否合理，并说明

原因o

（2）一段时间后，关闭A中的活塞和玻璃塞，打开弹簧夹K2及E中的玻璃塞和活塞，待足量的过

氧化氢溶液流入锥形瓶后，立即关闭E中的活塞，并用弹簧夹Kz夹紧橡皮管。C中可能出现的

现象是o

（3）上述实验过程中，C中玻璃管Ki的作用是o

【答案】（1）Ca（OH）2+CCh=CaCChl+HzO；不合理；浓盐酸有挥发性，使产生的二氧化碳中含有大

量氯化氢气体（2）澄清石灰水又变澄清，且有气泡产生（3）缓冲压强

【解析】（1）C中盛放澄清石灰水，打开A中玻璃塞和活塞，盐酸与大理石反应产生二氧亿碳，二氧化

碳与氢氧化钙反应产生碳酸钙和水，C中反应方程式为Ca（OH）2+CO2=CaCO3l+H2O；浓盐酸有挥发性，

使产生的二氧化碳中含有大量氯化氢气体，所以B中石蕊试液变红不能说明有碳酸生成；

（2）一段时间后，关闭A中的活塞和玻璃塞，打开弹簧夹K2及E中的玻璃塞和活塞，待足量的过氧

化氢溶液流入锥形瓶后，立即关闭E中的活塞，并用弹簧夹Kz夹紧橡皮管，E中压强增加，会使D

中液体流入C中，C中碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，所以C中观察到澄清石灰水乂

变澄清，且有气泡产生；

（3）C中玻璃管Ki的作用是缓冲压强；

13.过氧化钠是一种淡黄色固体，它能与二氧化碳反应生成氧气，在潜水艇中用作制氧剂，供人

类呼吸之用。某学生为了验证这一实验，以足量的大理石、足量的盐酸和过氧化钠样品为原料,

制取设计出如下实验装置：（提示：无水硫酸铜遇水变蓝）

（1）C装置内可能出现的现象是

（2）为了检验E中收集到的气体，在取出集气瓶后，接下来应如何操作，请你说出检验的方法和

相应的现象o

（3）E中饱和石灰水的作用是o

【答案】（1）变蓝（2）将带火星的木条伸入集气瓶内，木条会复燃（3）除去未反应完全的CO?

【解析】（1）气体导出时会带有水蒸气，C装置内可能出现的现象是无水硫酸铜变成蓝色；

（2）E中气体为氧气，检验方法是将带火星的木条伸入集气瓶内，木条会复燃；

（3）E中饱和石灰水可除去未反应完全的CCh；

14.某食品脱氧剂中的主要成分是铁粉，铁粉的除氧效果如何呢?某实验小组通过测定铁生锈时消耗

的氧气的体积分数来判断除氧效果，做了如下实验：

①如图连接好装置，并检查装置的气密性。

②量取一定体积（记为V。的红墨水倒入小烧杯里.，将导管一端浸入液面以下，并将一有孔塑料片

盖于烧杯口。

③在100毫升锥形瓶内放入一拱形有孔塑料片，将浸有饱和食盐水，内含铁粉、炭粉的食品干燥

剂纸袋平铺在有孔塑料片上，并迅速塞紧橡皮塞。（食盐水和炭粉主要起加速反应的作用）

④实验结束后，测出小烧杯内剩余红墨水体积，记为V2。打开橡皮塞，继续往锥形瓶［含内容物）

和导管内注满水，记录后加入的水的体积，记为V3。

⑤对实验装置干燥处理重新称量与上述等量的铁粉和炭粉，重复再做2次实验。将实验数据填

入右表，并计算。

实验次数V"毫升V，亳升V3/毫升★

第一次

第二次

第三次

（1）为提高实验的准确性，步骤四中若看到_________________________________________________

现象，即可测量小烧杯内剌余红墨水的体积。

（2）锥形瓶内放的是拱形有孔塑料片而不是平的有孔塑料片的原因是。

（3）上述表格中，“★”为计算铁粉消耗的氧气的体积分数，其计算式为o（用

VHV2、V3来表示）。

【答案】（1）小烧杯的液面不再下降；导管内的液面（体）不再流动：锥形瓶内的液面不再上升

（2）可防止倒流的红墨水浸没纸袋，隔绝了空气，不利于反应，凡增大与氧气的接触面积，加快

反应速度（3）-“I】2

【解析】（1）测量小烧杯内剩余红墨水的体积，要在锥形瓶中反应停止后，根据锥形瓶中反应的现象判

断，步骤四中若看到小烧杯的液面不再下降或导管内的液面（体）不再流动或锥形瓶内的液面不再上升现

象，即可测量小烧杯内剩余红墨水的体积。

（2）锦形瓶内放的是拱形有孔塑料片而不是平的有孔塑料片的原因是，可防止倒流的红墨水浸没纸袋，

隔绝了空气，不利于反应，凡增大与氧气的接触面积，加快反应速度。

（3）%代表红墨水体积，V2代表小烧杯内剩余红墨水体积、V3代表后加入的水的体积。

则消耗的氧气体积为WV2；原有气体体积V,V2+V3：消耗的氧气的体积分数；2：王:33

15.（2021.温州）1783年，拉瓦锡利用如图装置探究水的组成：往A杯中滴加少量的水，水通过灼热

的铁管时发生汽化，水蒸气与灼热的铁反应，生成了一种黑色固体（Fe3O4）和“可燃空气”，将气体

通过放在冷水中的铜管，在B装置中收集到纯净的可燃空气。最终，拉瓦锡证明了水是由两种元素

组成的。

（1）将气体通过放在冷水中的铜管，目的是除去O

（2）将B装置收集到的可燃空气在氧气中点燃，生成了水。可燃空气的名称是。

（3）若该实验中生成的黑色固体质量为rm,可燃空气的质量为m2,可燃空气完全燃烧生成水的质

量为m3,如果水是由“氧元素”和“可燃空气元素''组成的，则皿、m2、三者应满足的关系

是，

【答案】⑴水蒸气（2）氢气（3）.mi+m2=m3

【解析】（1）将气体通过放冷水中的铜管，是降低温度除去气体中的水蒸气；

（2）由反应前元素的种类可知，生成的可燃空气为氢气；

（3）生成水中氧元素质量即为四氧化三铁中氧元素质量，氧元素质量为悬=5m「水的质量

为氢元素和氧元素质量和，则5mi+m2=m3；

16.某混合气体可能有CCh、CO、H2中的一种或几种，某学习小组的同学为了探究气体的组成，设

计了如下装置进行实验（夹持装置已省略）。实验后发现A装置中溶液变浑浊，C中的固体由黑色变

红色，D中的固体由白色变蓝色，F装置中的水流入烧杯。

在反应前后对C、D装置进行了质量的测量（各步反应均完全），测量结果如下表:

反应前后反应前反应后

C装置中玻璃管与固体的总质量/gaC

D装置中U形管与固体的总质量/gbd

请分析回答下列问题：

（1）一定能证明原混合气体中有氢气存在的实验现象是

（2）F装置的作用：①“抽气”；②o

（3）证明原混合气体中有CO存在的定量关系式子是（用字母a、b、c、d表示）。

【答案】（1）D中固体由白色变为蓝色（2）收集尾气（或诸存气体）

（3）（ac）>8（与匕）

【解析】（1）一定能证明原混合气体中有氢气存在的实验现象是：D中固体由白色变为蓝色。

（3）F装置的作用：“抽气”；还能收集尾气（或储存气体）。

（4）C装置中减少的质量即为氧化铜中氧元素的质量，即氧元素的质量为：ac：

D装置中增加的质量为水的质量，

水中氧元素的质量为（d-b）100%=|（d-b）：

JLX乙十JLOy

如果有CO存在，那么和氧化铜发生反应的就是CO和H2两种气体，则C装置中计算出氧元素的

质量肯定大于D装置中计算出的氧元索的质量，即。—c>>|（d-b）oo

17.小明设计了如下图所示的实验装置来证明氧化铜能加快过氧化氢溶液的分解，并与相同条件下

MnO2的催化效果做比较，实验时间均以生成30mL气体为准（即比较反应速率）。用图示装置测量

产生气体的体积，其它可能影响实验因素均已忽略，相关数据如下。

实验序号过氧化氢溶液体积催化剂待测数据

15mL无

②15mLCuO(0.5g)

③15mLMnO2(0.5g)

（1）检查图（II）装置气密性的方法是o

（2）图（II）装置中油层的作用是,

（3）从设计原理看，实验中的“待测数据”可以是指e

（4）为了较准确地测量气体体积，在读取反应前后量气管中液面的读数的过程中，应注意

（填字母编号）。

a.视线与凹液面最低处相平

b.读数前不能移动量气管和水准管

C.保持水准管静止，待水准管中液面不再上升时，立刻读数

d.读数前应上下移动水准管，待两管液面相平再读数

【答案】（1）在乳胶管上夹上弹簧夹，向量气管加适量水，提高量气管，一段时间后，若量气管内

液面不下降，说明气密性良好

（2）防止02溶于水（3）生成30mL氧气所需要的时间（4）ad

【解析】（1）装置II检杳装置气密性的方法是在乳胶管上夹上弹簧夹，向量气管加适量水，提高量

气管，一段时间后，若量气管内液面小下降，说明气密性良好。

（2）因氧气微溶于水，所以II装置中油层的作用是防止02溶于水。

（3）要比较反应速率的快慢，可比较实验时生成30mL氧气所需要的时间。

（4）视线与凹液面最低处相平，a正确；读数前应上下移动水准管，待两管液面相平再读数是为

了防止水的压强造成影响，b、c错误；d正确；

18.用如图所示的装置将一定量的CCh和CO的混合气体进行分离和干燥。（图中的a、b均为活塞，

可以控制气体的通过和液体的加入，实验前活塞均已关闭。仪器的固定装置已省路）请选择最适

宜的试剂，完成上述实验。可供选择的试剂有：浓硫酸、稀硫酸、浓盐酸、稀盐酸、澄清石灰水、

氢氧化钠溶液、紫色石蕊甲乙试液。

（1）甲装置的施中盛放的试剂是,分液漏斗中盛的试剂是,乙装置的瓶中盛放的

试剂是O

（2）打开活塞a时。首先分离出的气体是；要得到另一种气，正确的操作是

【答案】（1）氢氧化钠溶液；稀硫酸；浓硫酸（2）CO；关闭a,打开b

【解析】（1）分离CO?和CO的混合气体，并得到干燥的两种气体，而供诜择的试剂没有能够吸收CO,

但NaOH溶液可以吸收二氧化碳，所以需要分离处CO,把CO?留在甲中，即甲中的试剂是氢氧化钠

溶液，乙装置是用来干燥气体的，既能干燥CO乂能干燥CO?的是浓硫酸，即乙中是浓硫酸，分液漏

斗中盛的试剂是能把C02重新分离出来的试剂，则只能是酸，但盐酸具有挥发性，所以选择不具有挥

发性的硫酸；

（2）打开a,混合气体通过甲，CCh被吸收，通过乙干燥后可得到干燥的CO。然后关闭a打开

b,在稀硫酸作用下甲中吸收的CO2又被释放出来，经过乙干燥后得到干燥的CCh。

19.自从歼20去年首次试飞被曝光以来，中国的新一代战机便成为全世界关注的焦点。人们首先发

现，不仅歼20炫酷的外形让人眼前一亮，而且其机身一改以往颜色，变成了灰黑色。这灰黑色就

是其能隐形的关键，它能吸收宙达发出的宙达波，主要成分是有机物M（分子式：C6HS4,M燃烧

的化学方程式为：C6H4S4+1102->6C02+4SO2+2H2O）0某化学兴趣小组为险证其组成元素，并探

究其分子结构进行了下列实验：

将少量样品放入A的燃烧管中，通入足量02,用电炉加热使其充分燃烧，并将燃烧产物依次通入

余下装置。（夹持仪器的装置已略去）

说明：①A中CuO的作用是将有机物中的C元素全部氧化成CO:

②品红溶液用于检验SO?会褪色，KMnCh溶液用于吸收SCh并且不与CO?反应

③SO2也能使澄清石灰水变浑浊

（1）装置B的目的是验证有机物中含氢元素，则B中盛装的试剂可为：o

（2）D中盛放的试剂是：（填序号）。可供选择的试剂：

a.NaOH溶液b.品红溶液c.KMnCh溶液d.饱和石灰水

（3）能证明有机物含碳元素的现象是：o

（4）装置I、II不能互换的理由是：o

（5）指出装置F的错误o

【答案】（1）硫酸铜（2）c（3）E中溶液不褪色，F中有白色沉淀

（4）生成物通过H时会带出水蒸气，干扰氢元素的验证（5）未与大气相通

【解析】（1）有机物中含有氧元素，则被氧化后会用成水，装著B的目的是脂证有机物中含氢元素，则

B中试剂可以为硫酸铜；

（2）因二氧化硫也能使澄清石灰水变浑浊，则D为除去二氧化硫的装置，以防止干扰二氧化碳的验证，

D中试剂为高铢酸钾溶液，故选C；

（3）要证明有机物中含碳元素，需通过燃烧生成二氧化碳的验证确定，即需要观察到E中溶液不褪色

（即无二氧化硫），F中有白色沉淀（即有二氧化碳）的现象；

（4）因生成物通过n时会带出水蒸气，干扰氢元素的验证，所以装置I、H不能互换；

（5）F未与大气相通，会因压强过大橡皮塞喷出，存在错浜。

20.（2017九上.慈溪月考）探究学习小组在实验室中用如图所示装置制取CO2,并探究C02与过氧化

钠（NazCh）的反应。其中，装置B的作用是吸收CO?中混有的HC1气体。

ABCDE

查阅资料得知：I.过氧化钠（NazCh）是一种淡黄色固体，能与CO2反应生成碳酸钠和氧气，也能

与H2O发生反应：2Na2O2+H2O=4NaOH4-O21；II.NaOH溶液能与二氧化碳发生反应。

请回答下列问题：

（1）装置A中发生反应的化学方程式为。利用A装置制取

C02的优点O

（2）写出过氧化钠（NazO?）与CO?发生反应的化学方程式o

（3）装置D的作用是o

（4）装置E中收集到的气体是（填化学式）

【答案】（1）CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2t；便于控制反应的发生和停止（2）

2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2（3）除去CO2气体（4）Ch

【解析】（1）装置A中为石灰石与稀盐酸的反应，化学方程式为CaCO3+2HCI=CaCI2+H20+C（M;

A装置可以通过控制药品的接触与分离从而控制反应的发生和停止：

（2）过氧化钠与CO?发生反应生成碳酸钠和氧气，化学方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+。2;

（3）D中氢氧化钠溶液可与二氧化碳反应，因所得氧气中含有二氧化碳，所以D装置作用是除去二氧

化碳；

（4）装置E中收集到的气体为氧气，化学式为02。

21.某研究小组利用如图所示装置研究碳的氧化物的性质（固定装置略）.已知碳酸镁加热发生类似

碳酸钙的分解反应.

气琲

（1）装置A中发生的反应：.（用化学方程式表示）

（2）装置C的作用：,无水CaCb的'乍用：.

（3）装置D中发生的反应：（用化学方程式表示）.

（4）图M装置E是安全瓶，能防止倒吸，从实验安全考虑，本实验还应在装置之间添

加装置E.

rs]inn

【答案】MgCO/MgO+CCM；吸收二氧化碳;干燥气体;3CO+Fe2O.y2Fe+3cO2；BC

【解析】（1）碳酸镁加热分解为氧化镁和二氧化碳，反应的化学方程式为：MgCQ屋MgO+CChT，

改答案：MgCO3=MgO+CO2f：

（2）二氧化碳和氢氧化钠反应，所以C的作用是吸收二氧化碳，氯化钙具有吸水性，所以D的作

用是干燥气体，故答案：吸收二氧化碳；干燥气体:

（3）一氧化碳和三氧化二铁反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为3co+Fe2O3：iojifln

2Fe+3cO2,故答案：3CO+Fe;O3向皿2Fe+3cCh；

（4）B处停止加热后，C处液体容易倒吸入B使装置炸裂，故答案：BC.

三、实验探究题

22.还原性铁粉中含有少量FexCy,小组同学在老师的指导下进行以下实验。

【资料】①Fc,Fag在加热时与O2反应能生成相应氧化物。②Fe、Cy不与酸反应。

③碱石灰的主要成分是氧化钙与氢氧化钠的混合物

【实验1】取29.8g样品，加入足量稀H2SO4,充分反应后生成Ighh。

【实验2】另取29.8g样品，按如图进行实验。

样品

ABC

实验后A中固体全部变为红棕色，装置B的质量增加了0.44go

（1）A中红棕色固体的化学式是.

（2）写出实验1中的反应方程式

（3）FexCy中，x：y=。

（4）若用空气（过量）替代02进行实验，测得x：y的值偏小，可能的原因

是O

【答案】（1）FezOs（2）Fe+H2SO4=FeSO4+H2t（3）3：1（4）空气中含有水蒸气和二氧化碳，都能

被B装置吸收，导致计算的碳元素质量偏大，进一步导致测得x：y的值偏小。

【解析】（1）铁的氧化物中，氧化铁为红棕色，则A中红棕色固体是Fe2O3；

（2）样品中只铁能与硫酸发生反应，则实验I中的反应方程式为Fe+H2sO』=FeSC）4+H2l;

（3）加入硫酸生成1克氢气，设样品中铁的质量为a

Fe+H2sCh=FeS04+H2T

562

alg

a=28g,则样品中Fe£y的质量为L8g,实验后A中固体全部变为红棕色，装置B的质量增加了0.44g,

即生成二氧化碳质量为0.44g,则碳元素质量为0.44gx^=0.12g,x：y=3鳌&:"至=3：i；

（4）若用空气（过量）替代6进行实验，空气中含有水蒸气和二氧化碳，都能被B装置吸收，

导致计算的碳元素质量偏大，进一步导致测得x：y的值偏小。

23.现有一含NaCl、Na2c。3・10比0和NaHCCh的混合物，某同学想测定该混合物中各成分

的质量分数，设计如图装置进行实验。装置A、D、E中分别盛放碱石灰，C盛放浓硫酸。

实验中通过测量C、D装置反应前后质量的变化，来测定该混合物中各成分的质量分数。（已知

AA

Na2CO3-10H2ONa2CO3+1OH2O；2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2t）

（I）加热前为了除去装置B中的水蒸气和二氧化碳，请写出具体的操作方法,然后通入

空气。

（2）装置E的作用是什么°

⑶实验时，B中反应管右侧有水蒸气冷凝，则测定结果中NaHCCh含量将o（选填“偏

高”、“偏低”或“无影响”）

（4）若样品质量为w,反应后C、D增加的质量分别为mi、m2,由此可知混合物中NaHCCh的质

量分数为%（用含w、mi、m2的代数式表示）。

【答案】（1）关闭b打开a（2）防止空气中CO?和H?O对实验的干扰（3）无影响（4）

4200m2/llw

【解析】（1）加热前为了除去装置B中的水蒸气和二氧化碳，需先通入一段时间除去二氧化碳和水

蒸气的空气，即打开a关闭b。

（2）因空气中水和二氧化干扰实验完成，所以E是为了防止空气中CO2和H2O对实验的干扰。

（3）实验时，B中反应管右侧有水蒸气冷凝，则会使测得水的质量偏小，但该实验是利用产生二氧化

碳质量来测定碳酸氢钠质量，所以对测定结果中NaHCCh含量无影响。

（4）若样品质帚为W,反应后C、D增加的质量分别为mi、m2，即反应后产生二氧化碳质量为012.设

碳酸氢钠质量分数为X

2NaHCOgNa2cO3+H2O+CO2T

16844

wxm2

168：44=wx：m2

x_168m2_4200m2

44wllw'

24.（2022九上•杭州期中）小乐利用如图所示装置和药品探究铁生锈的条件，其中C、D的分液漏斗

中为足量且浓度和体积均相同的稀盐酸。

潮湿的铁丝

（1）B的广口瓶中所盛放的求剂为o

（2）步骤一：关闭K2和K3,打开Ki,经过一段时间，观察C、D和E的广口瓶中的铁丝。写出

得出铁生锈条件的方法：“

（3）步骤二：关闭Ki,打开K2和K3,将C、D中分液漏斗内的稀盐酸同时全部注入广口瓶中，

两个广口瓶中现象的不同点是，由此也可以判断铁丝生锈情

况。

【答案】（1）浓硫酸（2）比较C和E的广口瓶中铁丝的现象得出铁生锈是否需要水分，比较D和

E的广口瓶中铁丝的现象得出铁生锈是否需要氧气（3）产生气泡的快慢，溶液的颜色。

【解析】（1）因A中产生氧气含有水蒸气，B的广口瓶中所盛放的试剂为具有吸水性的浓硫酸；

（2）通过比较C和E的广口瓶中铁丝的现象得出铁生锈是否需要水分，比较D和E的广口瓶中铁丝

的现象得出铁生锈是否需要氧气；

（3）铁与盐酸反应会产生氢气，铁表面若生锈，铁锈会先与盐酸反应，所以通过观察C和D产生

气泡的快慢，溶液的颜色也可判断铁丝牛.锈情况；

25.（2022九上•海曙期中）工业烧碱具有较好的杀菌消毒作用且廉价易得，但工业烧碱中常含有杂质碳

酸钠。某科学学习小组同学围绕工业烧碱样品纯度测定问题，展开了讨论与探究。

图甲图乙

【原理思路】利用碳酸钠与稀硫酸反应产生CO2,通过C02质量的测定，确定样品中碳酸钠的质

量，从而计算烧碱样品纯度。

（1）【交流讨论】小明认为图甲实验方案的设计有缺陷，若按该方案进行测定会导致康以避免的误

差。

你认为下列哪些因素会导致难以避免的误差（填序号）。

①加入的稀硫酸量不足

③反应产生的CO2未被完全吸收

②装置内空气中的C01没有排出

④干燥管与空气直接相通

（2）【方案改进】为减少误差，使C02质量的测定更准确，该小组同学根据以上讨论，对图甲方案

进行改进，设计了如图乙的实验方案（固定装置省略）。图乙B装置中样品在与稀硫酸反应前和停

止反应后，都要通过量的空气，反应前通空气时a、b、c三个弹簧夹的控制方法是。（填选

项）

A.打开a,b关闭cB.打开a,c关闭b

（3）【数据分析】若撤去图乙中的C装置，则测得工业烧碱的纯度将（填“偏高”、“偏低”

或“无影响

【答案】（1）②③④（2）A（3）偏低

【解析】（1）①加入的稀硫酸量不足，会使碳酸钠不能完全反应，产生误差，但保证硫酸足量，可避

免该误差，错误：②利用该装置不能将装置内空气中二氧化碳排除，从而导致难以避免误差，正确：

③因最终装置内会有气体残留，反应产生的CO?未被完全吸收，从而导致难以避免误差，正确；④干

燥管与空气直接相通，会使空气中二氧化碳被碱石灰吸收，不改变装置从而导致难以避免误差，正确；

（2）反应前通空气是为了排除装置内空气，实验时要打开a,b关闭c,以防止空气中气体进入D影响

结果；

（3）若撤去图乙中的C装置，水蒸气进入D会使D增重质量偏大，从而计算的碳酸钠质量偏多，

则烧碱的纯度偏低；

26.（2022.衢江模拟）家庭生活中制作面包经常用到碳酸钠（苏打）和碳酸氢钠（小苏打）。碳酸氢钠

不稳定，潮湿空气中缓慢分解，受热至65c以上迅速分解，270℃时完全分解为碳酸钠。某同学为

探究它们的性质差异，设计了如图所示装置进行实验.请回答：

（1）加热一段时间后a、b两烧杯分别看到的现象

是o

（2）碳酸氢钠分解的化学反应方程式o

（3）该装置设计的优点是。

【答案】（1）a中石灰水不变浑浊，b中石灰水变浑浊

A

（2）2NaHCO3Na2cO3+H2O+CO2T（3）可以对比两种物质是否能分解

【解析】（1）碳酸钠受热不分解，a中石灰水不变浑浊，碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳，b中石灰水

变浑浊；

（2）碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，化学反应方程式为2NaHCO3ANa2c（h-Hq+CChT;

（3）该实验对比现象明显，可同时观察到两物质的反应情况；

27.（2022九下.杭州期中）Fe（OH）2是白色难溶于水的物质,可用于制颜料、药物等，但很容易在空

气中被氧化为Fe（OH）3,氧化过程中白色沉淀转化为灰绿色沉淀，最后变为红褐色沉淀。现用铁

片、稀盐酸、氢氧化钠溶液、水等试剂制取少量的Fe（OH）?,装置如图。

（1）检查气密性。关闭阀「JA和B,让1中液体进入到容器2中。虚线框所在装置，发生的反应

的化学方程式是，

（2）容器2中充满氢气后，打开阀门A,关闭阀门B,应出现的现象是。

（3）实验完毕关闭阀门A和B,制得的Fe（OH）2在容器（选填“3”或"4”）中。

（4）本实验中所有配制溶液的水需煮沸，容器2、3均密不，其主要原因

是O

【答案】(1)Fe+2HC仁FeCb+H2T(2)容器2中液体被压入容器3,容器3中出现白色沉淀

(3)3(4)防止Fe(0H)2被氧化

【解析】(1)要制取氢氧化亚铁，需先用铁与盐酸反应制取氯化亚铁，再利用氯化亚铁与氢氧化钠反应

生成氢氧化亚铁和氯化钠来完成，关闭阀门A和B,让1中液体进入到容器2中。虚线框所在装置,

发生的是铁与盐酸的反应，方程式是Fe+2HCl=FeC12+H2f；

(2)容器2中充满氢气后，压强增大，打开阀门A,关闭阀门B,容器2中液体被压入容器3,氯

化亚铁与氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁沉淀，所以容器3中出现白色沉淀；

(3)由上述分析可知，实验完毕关闭阀门A和B,制得的Fe(OH)2在容器3中；

(4)Fe(OH)2很容易在空气中被氧化为Fe(0H)3,所以本实验中所有配制溶液的水需煮沸，容器

2、3均密闭，以防止Fe(OH)2被氧化；

28.(2022・婺城模拟)科学兴趣小组为了探究水蒸气通过灼热的焦炭后得到的混合气体的成分，在老师

的指导下设计了如下图所示的装置，并进行了实验(A、F内装有无水硫酸铜粉末，B、G内盛有澄

清石灰水、D内盛有足量的浓硫酸，部分夹持仪器已略去)。请回答：

双介气体______________________

ABCDEFGH

(1)上图装置C中盛有足量的溶液；

(2)通过实验证明原混合气体中有二氧化碳存在，依据的实验现象是；

(3)若观察到装置A、F中的白色粉末均变蓝色，则原混合气体中一定存在:

(4)G装置在该实验中的作用有多个，请写出：o

【答案】(1)氢氧化钠(2)装置B内澄清石灰水变浑浊

(3)H2O、H2(4)①检验原混合气体中是否有CO：②收集尾气/尾气处理；③先通气体使液面

下降至安全线以下再点燃酒精灯，防止爆炸

【解析】(1)内所给装置的连榜顺序可知，A是聆证原气体中水蒸气，B是验证原气体中二氧化碳，E

和F结合验证氢气，E和G组成验证一氧化碳，所以为防止干扰CO的验证，需保证通入E前不能含

有二氧化碳，则C为除二氧化碳装置，试剂为氢氧化钠溶液；

(2)通过实验证明原混合气体中有二氧化碳存在，是依据装置B内澄清石灰水变浑浊；

(3)若观察到装置A、F中的白色粉末均变蓝色，说明原气体中含有水蒸气，与氧化铜反应生成水，

即原混合气体中一定存在水和氢气；

(4)G装置有①检验原混合气体中是否有CO；②收集尾气；③先通气体使液面下降至安全线

以下再点燃酒精灯，防止爆炸等作用；

29.某同学设计了如图所示的实验来证明鸡蛋壳中是否含有CO式,装置气密性合格，试回答:

（1）若鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙，请写出I中反应的化学反应方程

式;

（2）若实验中观察到现象，则足以说明鸡蛋壳中含有CO32-；

（3）该实验方案还有可完善之处，你的改进建议是•0

（4）另一位同学认为根据原实验方案中III中紫色石蕊试剂变红色的现象，还能得出二氧化碳具有

酸性的结论，你认为正确吗？写出你的判断理由o

【答案】（1）CaCO3+2HCl=CaCC+H2O+CO2T（2）清石灰水变浑浊（3）去掉装置IH

（4）不正确。二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸使石蕊试液变红色，而不能证明二氧化碳具有酸

性。

【解析】（1）碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应方程式为

CaCO3+2HCI=CaCl2+H2O+CO2T;

（2）碳酸根离子与酸反应会产生二氧化碳气体，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，若实验中观察到澄

清石灰水变浑浊，说明加盐酸后有二氧化碳生成，即可证明含碳酸根离子；

（3）因盐酸挥发出氯化氢也会使石蕊变红，所以装置in不能证明碳酸根离子的存在，可去掉；

（4）二氧化碳不能使石蕊试液变红，二氧化碳和水反应生成碳酸，是碳酸使石蕊试液变红色，

所以实验不能证明二氧化碳具有酸性。

30.小金同学用如图所示装置测定铜铝合金中铝的质量分数和铝的相对原子质量。主要实验步骤如

下（要的固定装置已略去）：

橡胶软管

①连接装置并检查装置气密性；

②加入药品和水；

③记录C中液面刻度（C为带有刻度的玻璃管）;

@illA向B中滴加试剂至过量；

⑤待B中不再有气体产生井恢复至室温后，记录C中液面刻度，计算得到气体的体积为VmL

（经杳，该气体密度为半）:

⑥将B中剩余固体过滤、洗涤、干燥称重，称得剩余固体质量为Wgo

（1）如何检验该装置的气密性：o

（2）小敏发现实