12 [2024 常州期中]为探究水的组成及变化，兴趣小组同学利用图Ⅰ装置进行电解水实验，先在电解器玻璃管里加满水，再接通直流电源。
【实验现象】(1) 通电后，甲玻璃管中气泡首先出现的位置在(填“a”“b”或“c”)处。甲、乙两支玻璃管中生成气体的体积比约为。
(2) 切断电源后，打开乙处活塞，将燃着的木条放在乙玻璃管尖嘴口，观察到的现象是。

【实验结论】(1) 本实验得出的结论是。
(2) 反应的化学方程式是。
【实验改进】(1) 电解纯水速率较小，实验时常在水中加入 NaOH增强导电性，NaOH 本身不参与反应。为探究不同电压和不同浓度 NaOH 溶液对电解水速率的影响，小组同学进行多次实验，测得产生 20 mL 氢气所需时间如图Ⅱ所示。由图Ⅱ可知，上述实验中，电解水速率最大的条件是 NaOH 溶液浓度为(填“5%”或“10%”)、电压为(填“6 V”“9 V”或“12 V”)。

(2) 兴趣小组使用石墨电极进行电解水实验并添加 $\ce{Ca(OH)_{2}}$ 增强导电性。连接电源，发现与电源正极相连的玻璃管内出现明显的白色浑浊。小组同学认为可能是采用石墨电极电解导致白色浑浊，因为石墨的组成元素为。同学们用金属铂电极替代石墨电极重复上述实验，一段时间后溶液没有出现浑浊。根据这一现象，推测该白色不溶物是 $\ce{CaCO_{3}}$，电解过程中出现浑浊的主要原因是。

12. 【实验现象】(1) c 1:2 (2) 气体燃烧,产生淡蓝色火焰,放出热量
【实验结论】(1) 水是由氢元素和氧元素组成的 (2) 2H₂O$\xlongequal{通电}$2H₂↑+O₂↑
【实验改进】(1) 10% 12 V (2) 碳元素 电解水生成氧气,氧气和碳反应生成二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊(合理答案均可)

【分析】
本题围绕电解水实验展开，需结合电解水“正氧负氢、氢二氧一”的规律分析实验现象；根据质量守恒推导实验结论；通过“产生相同体积氢气的时间越短，电解速率越快”分析影响速率的条件；结合石墨的组成元素及氧气的性质解释异常浑浊现象。
【解析】
【实验现象】
(1) 电解水时，气体在电极处最先产生，甲玻璃管连接电源正极，电极位于c处，故气泡首先出现在c处；根据“正氧负氢、氢二氧一”，正极（甲）产生氧气，负极（乙）产生氢气，体积比约为1:2。
(2) 乙玻璃管产生的气体是氢气，氢气具有可燃性，将燃着的木条放在尖嘴口，观察到气体燃烧，产生淡蓝色火焰，放出热量。
【实验结论】
(1) 电解水生成含氢元素的氢气和含氧元素的氧气，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，得出水是由氢元素和氧元素组成的结论。
(2) 水在通电条件下分解生成氢气和氧气，化学方程式为$\ce{2H_{2}O\xlongequal{通电}2H_{2}\uparrow + O_{2}\uparrow}$。
【实验改进】
(1) 产生20 mL氢气所需时间越短，电解水速率越快，结合实验数据，NaOH溶液浓度为10%、电压为12 V时，所需时间最短，故电解水速率最大。
(2) 石墨的组成元素为碳元素；电解水时正极生成氧气，氧气与石墨中的碳反应生成二氧化碳，二氧化碳与溶液中的$\ce{Ca(OH)_{2}}$反应生成碳酸钙白色沉淀，导致正极玻璃管内出现白色浑浊。
【答案】
【实验现象】(1) c；1:2 (2) 气体燃烧，产生淡蓝色火焰，放出热量
【实验结论】(1) 水是由氢元素和氧元素组成的 (2) $\ce{2H_{2}O\xlongequal{通电}2H_{2}\uparrow + O_{2}\uparrow}$
【实验改进】(1) 10%；12 V (2) 碳元素；电解水生成氧气，氧气和碳反应生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊（合理即可）
【知识点】
电解水实验，化学方程式书写，影响反应速率的因素
【点评】
本题考查电解水实验的核心知识点，涵盖现象、结论、化学方程式，还涉及实验改进中速率分析和异常现象探究，需结合规律和物质性质解答，注重实验探究能力的应用。
【难度系数】
0.5

13 [2024 南京建邺期末]如图为实验室常用仪器和实验装置的示意图,根据题意回答问题。

(1) 写出标号①的仪器名称:。
(2) 实验室用装置 A 制取$\ce{CO_{2}}$,原料为(填物质名称),若将装置 A 改为装置 B,其优点是。若用装置 C 收集$\ce{CO_{2}}$,气体应从(填“a”或“b”)端通入。
(3) 实验室常用固体硫化亚铁($\ce{FeS}$)和稀硫酸在常温下制得硫化氢($\ce{H_{2}S}$)气体,同时生成$\ce{FeSO_{4}}$。硫化氢是一种有臭鸡蛋气味的有毒气体,可溶于水,密度比空气大。
① 实验室制取$\ce{H_{2}S}$可选用装置 A 为发生装置的理由是。
② 某同学用装置 D、E、F 组合收集$\ce{H_{2}S}$。装置 E 的作用是防倒吸,则虚线框内最合适的装置是(填“甲”或“乙”)。
③ 已知$\ce{H_{2}S +2NaOH\xlongequal{\;\;}Na_{2}S +2H_{2}O}$,则装置 F 的作用是。
(4) 工业上,煅烧石灰石(主要成分是碳酸钙)可制得生石灰(氧化钙)和二氧化碳。充分煅烧含碳酸钙80%的石灰石10 t,理论上可制得氧化钙t。(假设杂质不发生反应)

13. (1) 烧杯
(2) 石灰石(或大理石)、稀盐酸 能随时控制反应的发生与停止 a
(3) ① 反应物是固体和液体,反应条件是常温 ② 乙 ③ 吸收硫化氢,防止其污染空气
(4) 4.48
【解析】(4) 设理论上可制得氧化钙的质量为 x。
$\ce{CaCO_{3}\xlongequal{高温}CaO + CO_{2}\uparrow}$
100 56
80%×10 t x
$\dfrac{100}{56}=\dfrac{80\% × 10\ \mathrm{t}}{x}$ $x=4.48\ \mathrm{t}$

【分析】
本题是实验室气体制备与化学计算的综合题，解题思路如下：
1. 识别仪器：根据常见仪器的特征，判断标号①为烧杯。
2. 实验室制CO₂：原料为石灰石（或大理石）和稀盐酸；装置B有多孔塑料板，可通过压强变化控制固液接触与分离，优点是随时控制反应的发生和停止；CO₂密度比空气大，用向上排空气法收集，装置C中长导管a用于进气，故气体从a端通入。
3. 制取H₂S：①反应物是固体和液体，反应在常温下进行，装置A适用于固液常温型反应，因此选A；②防倒吸装置需容纳倒吸的液体，乙装置更合适；③H₂S有毒，NaOH溶液可与其反应，故装置F用于吸收H₂S防止污染空气。
4. 煅烧石灰石计算：先计算纯CaCO₃的质量，再根据化学方程式中各物质的质量比，计算生成CaO的质量。
【解析】
(1) 标号①的仪器名称为烧杯。
(2) 实验室制取CO₂的原料是石灰石（或大理石）和稀盐酸；装置B中，关闭活塞时装置内压强增大，液体被压回长颈漏斗，固液分离，反应停止，打开活塞液体流下，固液接触，反应发生，故优点是能随时控制反应的发生与停止；CO₂密度比空气大，用向上排空气法收集，装置C中a为长导管，气体从a端通入，空气从b端排出。
(3) ①制取H₂S的反应物是固体硫化亚铁和稀硫酸，反应条件为常温，装置A适用于固液常温型反应，因此选用装置A；②装置E需防倒吸，乙装置的导管较短，倒吸时液体不会进入前端装置，故选择乙；③H₂S有毒，会污染空气，H₂S能与NaOH溶液反应，因此装置F的作用是吸收硫化氢，防止其污染空气。
(4) 设理论上可制得氧化钙的质量为x。
煅烧石灰石的化学方程式：$\ce{CaCO_{3}\xlongequal{高温}CaO + CO_{2}\uparrow}$
参加反应的$\ce{CaCO_{3}}$质量：$10\ \mathrm{t}×80\% = 8\ \mathrm{t}$
根据化学方程式，$\ce{CaCO_{3}}$与$\ce{CaO}$的质量比为$100:56$，可得：
$\dfrac{100}{56} = \dfrac{8\ \mathrm{t}}{x}$
解得：$x = \dfrac{56×8\ \mathrm{t}}{100} = 4.48\ \mathrm{t}$
【答案】
(1) 烧杯
(2) 石灰石（或大理石）、稀盐酸；能随时控制反应的发生与停止；a
(3) ① 反应物是固体和液体，反应条件是常温；② 乙；③ 吸收硫化氢，防止其污染空气
(4) 4.48
【知识点】
实验室气体制备；化学方程式计算；常见仪器名称
【点评】
本题综合考查了实验室气体制备的装置选择、尾气处理及化学方程式计算，需学生掌握气体制备的原理、装置选择依据，理解防倒吸装置的作用，计算时注意纯度换算，整体难度适中。
【难度系数】
0.6