2022年中考化學(xué)實驗探究題專練04氣體的組成實驗探究題(學(xué)生版)

PAGE拉分練04氣體的組成實驗探究題1.小剛同學(xué)在學(xué)習(xí)化學(xué)知識后，知道進入久未開啟的菜窖可能造成死亡。于是他和小強一起對自家久未開啟的菜窖內(nèi)的氣體成分進行了探究。（提出問題）菜窖內(nèi)氣體的成分是什么？（查閱資料）①蔬菜在一定條件下發(fā)酵生成氣體，其成分可能含有CO2、CH4等。②2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O③濃硫酸具有吸水性，可做干燥劑（猜想與假設(shè)）小剛認為菜窖內(nèi)的氣體含有CO2和CH4。（實驗探究）他們對菜窖內(nèi)的氣體進行取樣按圖所示裝置進行實驗。（1）若裝量A中澄清石灰水變渾濁，證明氣體樣品中含有________；（2）裝置B的作用為________；（3）E處觀察到干燥冷燒杯內(nèi)壁有________出現(xiàn)，待火焰熄滅后，把燒杯迅速倒轉(zhuǎn)過來，立刻向燒杯內(nèi)倒入少量澄清石灰水并振蕩，石灰水變渾濁證明氣體樣品中還含有________。E處氣體燃燒的化學(xué)方程式為________。（實驗結(jié)論）氣體樣品中含有CO2和CH4，小剛的猜想正確。（4）（反思與評價）小強觀察上述實驗裝置發(fā)現(xiàn)：裝置A和裝置C完全相同，他認為可以取消裝置C．你是否認同________(填“認同”或“不認同”)理由是________。（5）根據(jù)上述實驗探究結(jié)果，氣體樣品中含有CO2，由于二氧化碳________，所以進入久未開啟的菜窖前，應(yīng)向菜窖內(nèi)通入大量的空氣。2.某探究小組的同學(xué)通過查閱資料得知:在加熱條件下，鎂不僅能與水反應(yīng)，還能與氯化銨溶液反應(yīng)。小組同學(xué)對此產(chǎn)生興趣，他們將砂紙打磨過的鎂條加入氯化銨溶液中并加熱，迅速產(chǎn)生大量氣體。為確定生成氣體的成分，他們進行如下探究:[查閱資料]①鎂與氯化銨溶液反應(yīng)生成兩種氣體，每種氣體只含有氮、氫兩種元素中的一種或兩種。②鎂與水在加熱條件下反應(yīng)生成氫氧化鎂和氫氣。③氨氣是一種極易溶于水的氣體，能與酸反應(yīng)。[提出問題]該氣體成分是什么?（1）[做出猜想]猜想一:H2和N2猜想二:N2和NH3猜想三:________（2）[進行實驗]步驟一:小組的同學(xué)聞氣體氣味，發(fā)現(xiàn)該氣體有刺激性氣味。則猜想________不成立。步驟二:同學(xué)們把產(chǎn)生的氣體通入盛有水的A裝置中除去________，再將剩余氣體依次通入B、C、D裝置中，一會兒后，加熱試管中的氧化銅，觀察到B中溶液不變色,C中無明顯現(xiàn)象，D中黑色粉末變成紅色固體，試管口有小水珠。裝置D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________。[得出結(jié)論]猜想________成立。（3）[拓展延伸]經(jīng)過討論，小華同學(xué)認為用點燃的木條檢驗氣體的方法代替裝置D也能達到相同的探究目的。你認為是否可行?________(填“可行”或“不可行”),理由是________。3.化學(xué)課上，同學(xué)們做了人體呼出的氣體使澄清石灰水變渾濁實驗后，對呼出的氣體中主要成分及含量非常好奇，設(shè)計實驗進行探究：（提出問題）呼出氣體中有哪些主要成分，它們的含量是多少？（假設(shè)與猜想）呼出氣體中N2、O2、CO2、水蒸氣等（查閱資料）氫氧化鈉(NaOH)溶液可以充分吸收CO2（實驗1）驗證含有水蒸氣（1）操作方法：________，根據(jù)實驗現(xiàn)象判斷呼出氣體含有水蒸氣（2）（實驗2）確定呼出氣體中O2、CO2、氮氣的含量(稀有氣體含量忽略不計)。在老師的指導(dǎo)下他們設(shè)計了如圖實驗裝置

實驗操作主要實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論及解釋①檢查裝置氣密性冰箱裝置中加藥品略略②打開a、b,向B中緩慢壓入500mL呼出氣體后關(guān)閉aB中液體沿導(dǎo)管流入C中，C中液體為475mL呼出氣體中二氧化碳為________mL③關(guān)閉a、b，用凸透鏡聚光引燃白磷白磷燃燒產(chǎn)生大量白煙放出大量熱呼出氣體中仍然含有________④待白磷熄滅并冷卻到室溫，打開bC中液體到吸入B瓶中，C中剩余液體為400mL呼出氣體中N2的體積分數(shù)為________%（3）（實驗反思）該實驗設(shè)計依據(jù)的N2性質(zhì)有________(填序號)A難溶于水

B不能和NaOH溶液反應(yīng)

C無色無味的氣體

D不能燃燒，也不支持燃燒（4）實驗④操作中，若C中氣體未完全冷卻就打開b并讀數(shù)，則所測O2體積分數(shù)________(“偏大”“偏小”)。4.為探究金屬鎂的化學(xué)性質(zhì)，甲、乙兩化學(xué)興趣小組分別完成了下列實驗：【甲組同學(xué)實驗】將光亮的鎂條放入滴有酚酞的NaHCO3飽和溶液中，產(chǎn)生大量氣泡和白色固體，溶液紅色加深。【乙組同學(xué)實驗】將點燃的鎂條插入盛滿CO2的集氣瓶內(nèi)，鎂條繼續(xù)劇烈燃燒，生成白色固體并有黑色物質(zhì)附著于集氣瓶內(nèi)壁?！咎岢鰡栴}】①甲組同學(xué)實驗產(chǎn)生的氣體和白色固體成分；②乙組同學(xué)實驗反應(yīng)后的產(chǎn)物?！緦捉M同學(xué)實驗進行探究】確定氣體和固體的成分【查閱資料】①Mg(HCO3)2能溶于水；

②硫酸銅固體為白色，遇水變藍；③MgCO3、Mg(OH)2加熱易分解，分別生成兩種氧化物。（1）溶液紅色加深，則反應(yīng)后溶液的堿性________

(填“增強”、“不變”或“減弱”)。（2）點燃產(chǎn)生的氣體，火焰淡藍色；將燃燒產(chǎn)物通入澄清石灰水中，無現(xiàn)象。則該氣體為________

(寫化學(xué)式)。（3）對白色固體做出如下猜測并進行實驗：【作出猜想】猜想Ⅰ：白色固體可能是MgCO3；猜想Ⅱ：白色固體可能是________；猜想Ⅲ：白色固體可能是MgCO3和Mg(OH)2。（4）【初步驗證】取洗凈后的白色固體，加入足量的________溶液，觀察到________，則白色固體一定含有MgCO3，得出猜想Ⅱ錯誤。（5）【設(shè)計實驗】為進一步確定固體的成分，設(shè)計了下列實驗方案，請你一起參與探究活動。實驗操作實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論取干燥的白色固體充分加熱至不再產(chǎn)生氣體為止，并使分解產(chǎn)生的氣體通入盛有________的U型管________猜想Ⅲ正確（6）【對乙組同學(xué)實驗進行探究】確定實驗反應(yīng)后的產(chǎn)物【查閱資料】①MgO+H2O(熱水)＝Mg(OH)2，Mg(OH)2在熱水中溶解度增大，在熱水中顯堿性；②MgC2+2H2O＝Mg(OH)2+C2H2↑?！咀鞒霾孪搿坎孪擘瘢寒a(chǎn)物是MgO和C；

猜想Ⅱ：產(chǎn)物是MgO、MgC2和C。提出以上猜想的依據(jù)是________。（7）【實驗分析】為探究白色固體的成分，興趣小組同學(xué)進行了如下實驗：①取少量反應(yīng)后的固體混合物放入試管，加入足量熱水，無氣體放出，說明猜想________不正確；②為了驗證另一種猜想中白色固體成分，請設(shè)計一個簡單實驗。實驗操作是________；（8）【實驗反思】通過本實驗，對“CO2不助燃”，你有什么新的認識：________。5.某研究小組發(fā)現(xiàn)，維C泡騰片（保健藥品，主要成分見圖）溶于水時，有許多氣泡產(chǎn)生，該小組同學(xué)進行了如下探究．探究一：該氣體的成分是什么？【猜想與假設(shè)】小華說：該氣體可能是CO2、O2、CO、H2、N2．（1）【查閱資料】（I）點燃不純的可燃性氣體可能會發(fā)生爆炸．（II）紫色石蕊試液遇到碳酸、鹽酸等酸性物質(zhì)會變成紅色．小明說：該氣體中不可能含有N2，因為________．小芳說：該氣體中不可能含有CO，因為________．該小組同學(xué)討論后認為：該氣體可能含有CO2、O2中的一種或兩種．（2）【進行實驗】實驗步驟、目的實驗操作實驗現(xiàn)象①檢驗CO2________________②檢驗O2將帶火星的木條伸入該氣體中帶火星的木條沒有復(fù)燃（3）【得出結(jié)論】①由步驟①的現(xiàn)象得知，該氣體中肯定含有CO2，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式________．②小紅認為由步驟②得出該氣體中不含氧氣的結(jié)論是錯誤的，她的理由是________．探究二：維C泡騰片的水溶液是否顯酸性？小林為檢驗維C泡騰片溶液是否呈酸性，可選用的試劑是________．6.某研究小組發(fā)現(xiàn)，維C泡騰片（主要成分如圖所示）溶于水，有許多氣泡產(chǎn)生，小組同學(xué)對該氣體的成分進行了如下探究：

（1）【猜想與假設(shè)】卓瑪說：該氣體可能是O2、H2、SO2、CO、CO2．扎西說：不可能有SO2，因為________

．德吉說：不可能有H2和CO，從藥品安全角度考慮，H2易燃易爆，CO________

．討論后，小組同學(xué)認為該氣體可能有O2、CO2中的一種或兩種．（2）【進行實驗】實驗編號實驗操作實驗現(xiàn)象①將氣體通入澄清石灰水中澄清石灰水變渾濁②將帶火星的木條伸入該氣體中帶火星的木條沒有復(fù)燃【得出結(jié)論】（1）由實驗①可知，該氣體中肯定含有________

，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：________

．（2）由實驗②不能確定該氣體中不含氧氣，理由是________

．（3）【拓展延伸】向維C泡沸片溶液中滴加石蕊試液，溶液變紅，說明溶液顯________

性．7.水煤氣是一種工業(yè)上常用的氣體燃料，一般用焦炭和水蒸氣在高溫下反應(yīng)制得，含有少量的CO2和水蒸氣雜質(zhì)．某化學(xué)興趣小組對水煤氣的主要成分進行研究．【查閱資料】白色的無水硫酸銅粉末遇水變成藍色；Na2CO3與少量鹽酸反應(yīng)生成NaHCO3和NaCl，與過量鹽酸反應(yīng)時生成NaCl，H2O，CO2【實驗假設(shè)】①可燃氣只是CO②可燃氣體只是H2③可燃氣體是CO，H2的混合氣．【實驗過程】（1）實驗小組按以下流程進行實驗（水煤氣中CO2，H2O已被充分吸收）；實驗中，發(fā)現(xiàn)黑色氧化銅變紅，且________，證明水煤氣含有H2；還觀察到澄清石灰水變渾濁，證明水煤氣含有另一可燃氣體為________【實驗反思】根據(jù)實驗結(jié)論，甲同學(xué)認為實驗應(yīng)保證安全，防止中毒，對尾氣的處理方法是________（2）【實驗拓展】實驗后，乙同學(xué)認為欲檢驗所用NaOH是否完全消耗，可向溶液中滴入幾滴稀鹽酸，若沒有氣體產(chǎn)生，則溶液中還有NaOH剩余，但丙同學(xué)認為乙同學(xué)的設(shè)計是錯誤的，理由是________（3）丁同學(xué)通過本次實驗，結(jié)合查閱的資料發(fā)現(xiàn)，不用任何其它試劑，只用試管和膠頭滴管就可以鑒別稀鹽酸和碳酸鈉兩種無色溶液．正確的鑒別方案及結(jié)論是________．8.在燃燒正旺的炭火盆上，不小心灑上幾滴水，會看到有火苗竄起。這是什么氣體在燃燒？小軍、小虎、小明和小梅組成的合作學(xué)習(xí)小組對此問題展開了探究。（組內(nèi)交流，形成共識）火焰是氣體物質(zhì)燃燒產(chǎn)生的現(xiàn)象，既然有火苗，水與熾熱的碳反應(yīng)肯定產(chǎn)生了可燃性氣體，同時應(yīng)該還有未反應(yīng)的水蒸氣。（提出猜想）小軍：可能含有CO；小梅：可能含有H2；小明：也可能是CO和H2的混合物；小虎：不排除有非可燃性氣體生成，有可能還有少量的CO2。（查閱資料）無水硫酸銅遇水由白色變?yōu)樗{色。（設(shè)計實驗）合作學(xué)習(xí)小組成員設(shè)計了如下實驗裝置圖，并進行了實驗。（1）請將上圖甲、乙、丙裝置按一定順序連接后放入上圖方框中，正確的連接順序是________。（2）已知試管內(nèi)棉花不參與反應(yīng)，它的作用是制造水蒸氣。裝置丙的作用是________。裝置甲的作用是________。（3）實驗中觀察到裝置乙、C中澄清石灰水均變渾濁，B中黑色粉末變紅，D中無水硫酸銅由白色變?yōu)樗{色。寫出乙中變化的化學(xué)方程式________。（4）（討論交流）小軍認為根據(jù)上述現(xiàn)象不足以說明產(chǎn)生的氣體中一定存在H2．小梅認為只需將上述裝置稍作改進，就可證明產(chǎn)生的氣體中一定含有H2．小梅的改進是________。（5）小明認為該實驗經(jīng)上述改進后，還存在一個明顯的缺陷，該缺陷是________。（實驗結(jié)論）熾熱的炭和水蒸氣反應(yīng)有H2、CO和CO2生成。9.興趣小組設(shè)計實驗驗證草酸亞鐵晶體熱分解的氣體產(chǎn)物，并用熱重法（TG）確定其分解后所得固體產(chǎn)物的組成。資料鏈接:①草酸亞鐵晶體（FeC2O4．2H2O）是淺黃色、難溶于水、受熱易分解的固體。②無水硫酸銅遇水會變成藍色。（1）探究一:探究草酸亞鐵晶體熱分解的氣體產(chǎn)物[猜想假設(shè)]猜想一:X、CO2猜想二:X、CO猜想三:X、CO、CO2，物質(zhì)X為________（填化學(xué)式）。（2）[設(shè)計實驗]選擇_________（填字母序號）作為虛線中的“熱分解裝置”A.過氧化氫分解制氧氣的發(fā)生裝置B.氯酸鉀分解制氧氣的發(fā)生裝置（3）進行上述實驗時，先點燃熱分解裝置中的酒精燈，一段時間后再點燃E處的酒精燈，原因是________。（4）D中濃硫酸的作用是，實驗過程中觀察到的現(xiàn)象，證明猜想三正確。（5）[交流討論]①C中反應(yīng)的化學(xué)方程式為。②該裝置并不能嚴謹證明猜想三成立，改進的措施是在C和D裝置之間增加盛有________（填名稱）溶液的洗氣瓶。（6）探究二:熱重法（TG）確定分解所得固體產(chǎn)物的組成[數(shù)據(jù)分析]稱取3．60g草酸亞鐵晶體（FeC2O4﹒2H2O,為相對分子質(zhì)量為180），用熱重法對其進行熱分解，得到剩余固體的質(zhì)量隨溫度變化的曲線如圖所示。300°C時，剩余固體為純凈物且是鐵的氧化物，通過計算確定該物質(zhì)的化學(xué)式為________?！敬鸢浮浚?）H2O（2）B

（3）把裝置中空氣排盡,避免CO和空氣混合達到爆炸極限，