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期末复习：实验题专题
一、实验室制取氧气
1．加热高锰酸钾制取氧气:
（1）反应原理: （ 色） 。
（2）发生装置:固体加热型。
（3）收集装置:
①排水集气法:氧气不易溶于水，且不与水发生化学反应。
②向 排空气法:氧气的密度比空气 ，且不与空气中的成分发生化学反应。
（4）步骤:
①查:检查装置的气密性。
②装:将高锰酸钾装入干燥的试管，并在试管口放一团棉花，用带导管的橡皮塞塞紧试管。
③定:将试管固定在铁架台上，铁夹夹在距试管口三分之一处，试管口要略向下倾斜。
④点:取下灯帽正反，点燃酒精灯，预热后，用外焰加热。
⑤收:
a.排水集气法（较 的气体）:导管口气泡 时才进行收集；待集气瓶口有 冒出时则已集满；收集满的集气瓶瓶口应盖上玻璃片，正放在桌上。
b.向上排空气法（较 的气体）:导气管应伸入集气瓶底部，目的是 ；用 的木条放到 ，木条 ，则已收满。
⑥移:把导管移出水槽。
⑦熄:用灯帽盖灭酒精灯。
（5）注意事项:
①试管中的导管稍露出塞子即可: 。
②加热高锰酸钾时，试管口要放一团棉花: 。（若未放棉花，水槽中水会变红）
③加热氯酸钾制取氧气时试管口不需要塞一团棉花，反应原理: 。
④加热时试管口要略向下倾斜:防止冷凝水回流到试管，炸裂试管。
⑤实验完毕后应先移出导管再熄灭酒精灯: 。
⑥氧气的检验:将带火星的木条伸入到集气瓶 ，如果带火星的木条复燃，说明是氧气。
2．分解过氧化氢溶液制取氧气:
（1）反应原理: 。
（2）发生装置:固液常温型。
（3）注意事项:
①不能用加热过氧化氢溶液的方法制取氧气:因为加热过氧化氢溶液时，过氧化氢分解产生的氧气和水蒸气一起逸出，使收集的气体不纯，且水蒸气的干扰会使带火星的木条不能复燃。
②长颈漏斗下端要伸入液面以下: 。
③锥形瓶中的导气管口稍稍露出双孔塞即可:便于气体排出。
3．多用瓶的使用
图1 图2 图3 图4
（1）收集气体:
①图1:收集密度比空气大的气体，进气口选择 。
②图2:收集密度比空气大的气体，进气口选择 。
③图3:瓶内装满水来收集气体，则进气口选择 ；在出气口处连接上 ，还可测量出收集到的气体体积。
（2）检验气体或除杂（图4）:
先向瓶内加入适量的试剂，然后将气体向 端通入。例如，检查CO2气体时，瓶内应先放适量的澄清石灰水，然后将气体从 端通入。
（3）从贮气瓶导出气体（图1）:
瓶内盛满气体，要把瓶内气体导出，应从 端进水，用水将气体“赶”走。
（4）医院给病人供氧时（图4）:
瓶内装有水， 端连接供给氧气的钢瓶， 端连接病人吸入氧气的输料管。
二、实验室制取二氧化碳
1．原料:大理石或石灰石（主要成分是碳酸钙）、稀盐酸。
（1）不用稀硫酸:稀硫酸与大理石反应生成微溶于水的硫酸钙，阻碍反应的继续进行。
（2）不用浓盐酸:易挥发，挥发出氯化氢气体而使制成的CO2不纯。
（3）不用碳酸钠代替大理石:碳酸钠与盐酸反应太剧烈，使生成的气体不易收集。
2．反应原理: 。
3．制取CO2的实验步骤:
（1）查:连接仪器并检查装置的气密性。
检查装置气密性方法: 。
（2）装:装入大理石，塞紧橡皮塞。
（3）定:把反应装置固定好。
（4）加:从长颈漏斗加入稀盐酸至浸没长颈漏斗下管口。
目的是: 。
（5）收:收集气体。
（6）验:检验气体是否收集满。
4．制取装置: （需要考虑反应物的 和反应 等因素）。
5．收集装置: （需要考虑气体的 和 等因素）。
原因是: 。
6．验满: ；检验: 。
7．工业上制取二氧化碳:
（1）反应原理:高温煅烧石灰石生成生石灰和二氧化碳。
（2）化学方程式: 。
8．各发生装置的优点
发生 装置
优点 操作简便， 适合少量制取 方便添加液体药品 可控制反应速率 可以控制反应的 发生和停止
例1．小明同学在实验室中利用如图装置制取气体。
（1）小明组装了一套装置既可制取CO2也可制取O2，选用的发生装置和收集装置是　 　和　 　（填字母）。
（2）若用小明组装的装置制取O2，其选用的反应原理是　 　（用化学反应方程式表示），在制取O2反应完全后，可通过　 　（填写操作名称）回收MnO2。
（3）小明对金属钠在氯气（Cl2）中燃烧的实验产生兴趣。查阅资料，获知实验室用加热二氧化锰与浓盐酸方法制取氯气。常温常压下氯气为黄绿色，有强烈刺激性气味的有毒气体，密度比空气大，能溶于水，能被氢氧化钠溶液等碱性溶液吸收。
①制取Cl2：选用A装置改装，除了添加石棉网、铁圈，还需要　 　（仪器名称）。选用F作为收集装置，则气体从　 　（填“a”或“b”）端进入集气瓶，另一端与尾气处理装置G连接。
②钠在氯气中燃烧，发出黄色火焰，产生白烟。该化合反应的化学反应方程式为　
　 。
例2．小明在实验室中用CO还原Fe2O3，观察到红色粉末全部变成黑色。他认为该黑色固体全部是铁。小军同学提出了质疑，于是小明查阅资料。
【查阅资料】
①CO还原Fe2O3的固体产物与反应的温度、时间有关，产物可能是Fe3O4、FeO、Fe；
②几种物质的性质，如表所示：
物质的性质 Fe FeO Fe3O4
颜色 黑色 黑色 黑色
能否被磁铁吸引 能 不能 能
③已知Fe3O4与稀盐酸反应。Fe3O4+8HCl═FeCl2+2FeCl3+4H2O，FeCl3溶液呈黄色。
【实验探究】
（1）小明将反应后的黑色固体用磁铁吸引。发现黑色粉末全部被吸引，则该黑色粉末中不可能含有　 　（填物质名称）。
（2）黑色固体的成分是什么？
猜想Ⅰ：全部为Fe；猜想Ⅱ：全部为Fe3O4；猜想Ⅲ：　 　（填化学式）。
实验：将黑色粉末加入到足量稀盐酸中，固体全部溶解，有无色气泡产生。溶液呈黄色。
由上述实验现象，得出猜想　 　正确。
（3）从上述实验。小明发现改变化学反应条件，可以改变化学反应，他用相同规格的光亮铁丝进行了有关反应条件探究实验。
①[实验Ⅰ]：用酒精灯点燃火柴时，铁丝接触外焰，引燃后伸入瓶Ⅰ，发现铁丝燃烧；
[实验Ⅱ]：用酒精灯点燃火柴时，铁丝接触焰心，引燃后伸入瓶Ⅱ，发现铁丝不燃烧。
结论：可见铁丝燃烧的条件是　 　。
②实验Ⅲ中铁丝发红，不燃烧，实验Ⅳ中，铁粉燃烧的现象与实验Ⅰ中现象相似，产物相同，实验Ⅳ化学反应方程式为　 　。对比实验Ⅲ和Ⅳ，可知反应的剧烈程度还与　 　有关。
③小明认为实验Ⅳ还可以测定空气中氧气的含量。实验Ⅳ结束后，冷却至室温。打开止水夹，进入集气瓶的水少于，可能的原因是　 　（可多选）。
A.铁粉不足 B.装置气密性不良 C.铁粉过量 D.铁粉含有少量碳粉
1．某化学兴趣小组利用如图装置探究制取气体的原理、方法及检验气体的性质。请回答下列问题。
（1）用高锰酸钾制取氧气时，若要收集较为纯净的氧气，所选用的发生和收集装置是　 　（填字母），用该装置制取氧气的化学方程式是　 　，A中试管口放一团棉花的原因是　 　。用B装置制取氧气，若装置气密性良好，最终却没有收集到气体，可能的原因是　 　。
（2）用连接好的E、F、G装置来验证CO2和O2的性质，若F中蜡烛熄灭，则E中反应生成的气体可能具有的性质是　 　；若F中的蜡烛燃烧更旺，则装置E中发生反应的化学方程式是　 　。G中的液体用来检验蜡烛燃烧的产物之一，则G中盛放的是　 　，观察到的现象是　 　；发生的化学反应方程式是　 　。
2．某兴趣小组为验证质量守恒定律，做了镁条在空气中燃烧的实验。
（1）请写出镁条与氧气反应的化学方程式：　 　。
（2）某兴趣小组实验时，发现镁条完全燃烧后，称量石棉网上的燃烧产物质量比反应前镁条质量大，小霖认为此实验不符合质量守恒定律，我　 　（选填“同意”或“不同意”）她的观点，我的理由是　 　。
（3）由此实验可知，如反应过程中有气体参加或生成，需要在　 　容器中进行。
【改进实验】
兴趣小组按如图1装置改进实验，验证了质量守恒定律，却发现产物中还有一些黄色固体。
【提出问题】黄色固体是什么呢？
【查阅资料】①氧化镁为白色固体；
②镁能与氮气反应生成黄色的氮化镁（化学式为Mg3N2）固体；
③氮化镁可与水反应生成氨气，氨气极易溶于水形成氨水；
④氨水能使酚酞试液变红。
【作出猜想】黄色固体为氮化镁。
【实验探究】实验操作：如图2，取燃烧产物于烧杯中，加入适量水，然后用大烧杯罩住。
（4）实验现象：　 　。
实验结论：黄色固体为氮化镁。
【反思交流】
（5）根据你所学过的知识，写出镁与氮气燃烧生成Mg3N2的化学方程式：　 　。
（6）空气中N2与O2的体积比大约是　 　，而镁条在空气中燃烧生成的MgO却远多于Mg3N2，可见镁更容易和氧气反应。作出合理的解释：　 　。
（7）如果用图1装置（气密性良好）和药品（足量）测定空气中氧气含量，该实验所测得的氧气体积分数　 （选填“大于”“小于”或“等于”）。
【拓展延伸】
（8）人们对燃烧的认识是不断发展的，通过镁在空气中的燃烧实验，你对于燃烧的条件又有什么新的认识？　 　。
3．如图是实验室制取并收集气体的实验装置图。请回答下列问题：
（1）实验室用高锰酸钾制取并收集干燥的氧气应选择的装置组合是A和　 　（填序号），试管中棉花的作用是　 　。
（2）利用B装置制二氧化碳，制作多孔隔板的材料可以是　 　（填字母序号）。
A.铜 B.铁 C.塑料
（3）用C装置制氧气，发生反应的化学方程式为　 　，仪器a在实验中起的作用是方便添加液体药品和　 　 。
（4）用G装置收集氢气，应从　 　（填“b”或“c”）端通入氢气。
4．化学小组同学利用老师提供的药品（铁片、锌片、铜片、FeSO4溶液、ZnSO4溶液和CuSO4溶液）验证铁、锌、铜三种金属的活动性顺序。
【制定方案】
方案编号 ① ② ③ ④
实验方案
（1）铁、锌、铜的金属活动性由强到弱的顺序是　 　。
（2）上述方案中，不能达到实验目的的是　 　（填数字序号）。
【进行实验】
（3）小华选用方案③进行实验（注：实验中所用金属片已事先打磨好）。将锌片投入到FeSO4溶液中，可观察到锌片表面析出黑色固体，溶液由　 　变为无色；将铁片投入到CuSO4溶液中，所发生反应的化学方程式为　 　。
【拓展延伸】
（4）实验后，大家一致认为对于实验中用过的金属应采取的处理方式是　 　（填“回收”或“直接丢掉”），其理由是　 　（写出一条即可）。
5．某同学在实验室里制取气体，并验证气体的某些性质，根据如图回答问题：
（1）写出图中仪器①的名称：　 　；
（2）在实验室里，通过加热两种固体混合物制取O2，请写出该反应的化学方程式：　 　；
（3）实验室里制取CO2时，如果需要控制反应的发生与停止，则应选择的发生装置为
　 　（填字母）；
（4）用D中质地较软的塑料瓶收集满CO2，再倒入约体积的紫色石蕊试液，立即旋紧瓶盖，振荡，观察到的现象是　 　；
（5）往E中烧杯内缓缓通入丙烷气体（化学式为C3H8），充空气的气球会慢慢浮起，由此得出C3H8具有的性质是　 　。
6．如图A、B、C所示，“拉瓦锡”化学兴趣小组同学们使用注射器进行了系列小实验。
（1）图A中，某同学为验证空气中含有少量CO2，将注射器内的空气一次性压入新制的澄清石灰水，发现石灰水没有变化。据此，你认为该同学应该　 　（填字母）。
A．得出结论：空气中没有CO2 B．得出结论：空气中含有少量CO2
C．撤去注射器，用嘴向澄清石灰水吹气 D．继续用注射器向澄清石灰水压入空气
该同学发现，新制的澄清石灰水长期露置在空气中，表面会出现一层白膜，原因是：
　 　 （用化学方程式表示）。
（2）图B实验用于测量空气中O2的体积分数（铁架台略去）。操作步骤如下：
a．检查装置气密性；
b．将少量红磷平装入试管中，将活塞置于20mL刻度处，并按图B中所示连接方式固定好，再将弹簧夹紧橡皮管；
c．点燃酒精灯； d．撤去酒精灯，待试管冷却后松开弹簧夹；
e．读取活塞数据。
①写出红磷燃烧的化学反应方程式：　 　；
②在图B实验中（选用容积为40mL的试管作反应容器），活塞从20mL刻度处慢慢前移到12mL刻度处才停止，测得空气中O2的体积分数为　 　%。
（3）选用大小相同的Mg片、Zn片与稀酸反应，利用C图所示的装置来探究Mg、Zn的活动性强弱，实验时通过测定相同时间内　 　来比较Mg、Zn的活动性。
7．实验室制取气体时需要的一些装置如图所示。
请回答下列问题：
（1）仪器①的名称为　 　。
（2）若使用氯酸钾和二氧化锰制取氧气，并用装置D收集氧气，收集完毕后要先　 　，再熄灭酒精灯。若改用装置H收集一瓶氧气，气体应从　 　（填a或b）端进入集气瓶。
（3）已知重铬酸铵为桔黄色粉末，加热至180℃时可分解得到氮气。用重铬酸铵在实验室制取少量氮气，发生装置应选择　 　（填序号）。
（4）某兴趣小组的同学用B、F、G装置进行实验，若实验时装置F中蜡烛燃烧更剧烈，装置G中澄清石灰水变浑浊，则装置B中反应的化学方程式为　 　。
8．焦炭与水蒸气在高温下反应，产物是一种俗称水煤气的气体燃料（其中不含甲烷），为确定水煤气的成分，某实验小组进行了如下探究：
【查阅资料】新鲜的鸡血遇一氧化碳变为樱桃红色。
【提出猜想】小组成员对水煤气的成分提出以下四种猜想：
猜想1：H2、CO2；猜想2：H2、CO；猜想3：CO、CO2；猜想4：H2、CO、CO2。
（1）请你说明猜想3不能成立的理由　 　。
【实验探究】小组设计了如图所示的实验装置进行探究。
【实验现象】通入水煤气后，澄清石灰水不变浑浊，新鲜鸡血变樱桃红色。
（2）由此可知，水煤气中不含　 　，含有　 　（均填化学式）。
【继续实验】在B处点燃气体，然后用一个干冷的烧杯罩在火焰上方。
（3）A处生石灰的作用是　 　，气体通过A后再在B处点燃时，观察到所罩烧杯的内壁　 　，由此证明水煤气中含有H2，猜想　 　成立。
（4）由探究结果可知，焦炭与水蒸气在高温下反应的化学方程式为　 　。

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