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三、实验题(本题包括4小题,共36分)
20. (13分)请结合下图实验装置,回答问题。
(1) 写出有标号的仪器名称: ①
(2) 若实验室用A装置制取氧气,反应的化学方程式为
(3) 实验室用B装置制取H₂,反应的化学方程式为
(4) 实验室可用B或C装置制取CO₂,反应的化学方程式为
(5) 若用F装置收集NH₃,由图可知NH₃具有
(6) 右图装置中将少量稀盐酸滴加到盛有碳酸钙的U形管中,可观察到脱脂棉剧烈燃烧。脱脂棉燃烧是因为Na₂O₂与CO₂反应生成了Na₂CO₃和
20. (13分)请结合下图实验装置,回答问题。
(1) 写出有标号的仪器名称: ①
酒精灯
,② 分液漏斗
。(2) 若实验室用A装置制取氧气,反应的化学方程式为
$\ce{2KClO_{3}\xlongequal[△]{MnO_{2}} 2KCl + 3O_{2}\uparrow}$
。(3) 实验室用B装置制取H₂,反应的化学方程式为
$\ce{Zn + 2HCl = ZnCl_{2} + H_{2}\uparrow}$(或$\ce{Zn + H_{2}SO_{4} = ZnSO_{4} + H_{2}\uparrow}$)
,再用E装置收集,气体应从 a
(填“a”或“b”)端通入。(4) 实验室可用B或C装置制取CO₂,反应的化学方程式为
$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$
,C装置相对于B装置的优点有 可以控制反应的发生与停止
。(5) 若用F装置收集NH₃,由图可知NH₃具有
易溶于水
的性质。(6) 右图装置中将少量稀盐酸滴加到盛有碳酸钙的U形管中,可观察到脱脂棉剧烈燃烧。脱脂棉燃烧是因为Na₂O₂与CO₂反应生成了Na₂CO₃和
氧气(或$\ce{O_{2}}$)
,且该反应 释放
(填“吸收”或“释放”)热量。答案
20. (1) 酒精灯 分液漏斗 (2) $\ce{2KClO_{3}\xlongequal[△]{MnO_{2}} 2KCl + 3O_{2}\uparrow}$ (3) $\ce{Zn + 2HCl = ZnCl_{2} + H_{2}\uparrow}$(或$\ce{Zn + H_{2}SO_{4} = ZnSO_{4} + H_{2}\uparrow}$) a (4) $\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$ 可以控制反应的发生与停止 (5) 易溶于水 (6) 氧气(或$\ce{O_{2}}$) 释放
解析
【分析】
这道题是初中化学实验综合题，解题思路如下：1. 第(1)问需根据仪器的形状和用途，回忆初中常用仪器的名称；2. 第(2)问A装置为固体加热型发生装置，对应氯酸钾制氧气的反应，据此书写化学方程式；3. 第(3)问实验室制氢气用锌和稀酸，结合氢气密度比空气小，判断万能瓶的进气端；4. 第(4)问制二氧化碳用碳酸钙和稀盐酸，C装置为启普发生器类装置，分析其控制反应的优点；5. 第(5)问根据氨气的收集装置，推断其性质；6. 第(6)问结合脱脂棉燃烧的条件，推断过氧化钠与二氧化碳反应的产物和热量变化。
【解析】
(1) 标号①为用于加热的酒精灯，标号②为添加液体药品的分液漏斗；
(2) A装置是固体加热型，氯酸钾在二氧化锰催化、加热条件下分解生成氯化钾和氧气，化学方程式为$\ce{2KClO_{3}\xlongequal[△]{MnO_{2}} 2KCl + 3O_{2}\uparrow}$；
(3) 实验室制取氢气常用锌与稀盐酸（或稀硫酸）反应，化学方程式为$\ce{Zn + 2HCl = ZnCl_{2} + H_{2}\uparrow}$（或$\ce{Zn + H_{2}SO_{4} = ZnSO_{4} + H_{2}\uparrow}$）；氢气密度比空气小，用E装置（万能瓶）收集时，气体从短管a端通入，空气从长管排出；
(4) 实验室制取二氧化碳用碳酸钙与稀盐酸反应，化学方程式为$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$；C装置可控制固体和液体的接触与分离，优点是可以控制反应的发生与停止；
(5) F装置收集氨气，说明氨气易溶于水；
(6) 脱脂棉燃烧需要氧气，结合反应生成碳酸钠，可知另一产物为氧气；脱脂棉燃烧说明温度达到着火点，因此该反应释放热量。
【答案】
(1) 酒精灯；分液漏斗
(2) $\ce{2KClO_{3}\xlongequal[△]{MnO_{2}} 2KCl + 3O_{2}\uparrow}$
(3) $\ce{Zn + 2HCl = ZnCl_{2} + H_{2}\uparrow}$（或$\ce{Zn + H_{2}SO_{4} = ZnSO_{4} + H_{2}\uparrow}$）；a
(4) $\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$；可以控制反应的发生与停止
(5) 易溶于水
(6) 氧气（或$\ce{O_{2}}$）；释放
【知识点】
常见化学仪器名称；气体制取与收集；实验装置评价
【点评】
本题为初中化学实验综合题，全面考查基础实验仪器、气体制备原理、实验装置应用与评价、物质性质等核心知识点，注重实验基础知识的掌握与应用，难度适中。
【难度系数】
0.6
这道题是初中化学实验综合题，解题思路如下：1. 第(1)问需根据仪器的形状和用途，回忆初中常用仪器的名称；2. 第(2)问A装置为固体加热型发生装置，对应氯酸钾制氧气的反应，据此书写化学方程式；3. 第(3)问实验室制氢气用锌和稀酸，结合氢气密度比空气小，判断万能瓶的进气端；4. 第(4)问制二氧化碳用碳酸钙和稀盐酸，C装置为启普发生器类装置，分析其控制反应的优点；5. 第(5)问根据氨气的收集装置，推断其性质；6. 第(6)问结合脱脂棉燃烧的条件，推断过氧化钠与二氧化碳反应的产物和热量变化。
【解析】
(1) 标号①为用于加热的酒精灯，标号②为添加液体药品的分液漏斗；
(2) A装置是固体加热型，氯酸钾在二氧化锰催化、加热条件下分解生成氯化钾和氧气，化学方程式为$\ce{2KClO_{3}\xlongequal[△]{MnO_{2}} 2KCl + 3O_{2}\uparrow}$；
(3) 实验室制取氢气常用锌与稀盐酸（或稀硫酸）反应，化学方程式为$\ce{Zn + 2HCl = ZnCl_{2} + H_{2}\uparrow}$（或$\ce{Zn + H_{2}SO_{4} = ZnSO_{4} + H_{2}\uparrow}$）；氢气密度比空气小，用E装置（万能瓶）收集时，气体从短管a端通入，空气从长管排出；
(4) 实验室制取二氧化碳用碳酸钙与稀盐酸反应，化学方程式为$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$；C装置可控制固体和液体的接触与分离，优点是可以控制反应的发生与停止；
(5) F装置收集氨气，说明氨气易溶于水；
(6) 脱脂棉燃烧需要氧气，结合反应生成碳酸钠，可知另一产物为氧气；脱脂棉燃烧说明温度达到着火点，因此该反应释放热量。
【答案】
(1) 酒精灯；分液漏斗
(2) $\ce{2KClO_{3}\xlongequal[△]{MnO_{2}} 2KCl + 3O_{2}\uparrow}$
(3) $\ce{Zn + 2HCl = ZnCl_{2} + H_{2}\uparrow}$（或$\ce{Zn + H_{2}SO_{4} = ZnSO_{4} + H_{2}\uparrow}$）；a
(4) $\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$；可以控制反应的发生与停止
(5) 易溶于水
(6) 氧气（或$\ce{O_{2}}$）；释放
【知识点】
常见化学仪器名称；气体制取与收集；实验装置评价
【点评】
本题为初中化学实验综合题，全面考查基础实验仪器、气体制备原理、实验装置应用与评价、物质性质等核心知识点，注重实验基础知识的掌握与应用，难度适中。
【难度系数】
0.6
21.（7分）工业上可用焦炭与赤铁矿冶炼铁。实验室用如下图所示装置模拟冶炼铁过程并探究其产物。回答下列问题：
碳酸钙
（1）酒精喷灯加热前，先打开活塞K₁和K₂，关闭K₃，将气囊中N₂鼓入。通入N₂的目的是
（2）通适量N₂后，关闭活塞K₁和K₂，打开K₃，点燃酒精喷灯进行实验。请写出B装置中发生反应的化学方程式：
（3）装置C的作用是
（4）当A装置药品完全变黑后，停止实验。移走酒精喷灯停止加热前的操作是
（5）用简单的化学方法证明已经冶炼得到铁。取少量黑色产物于试管中，滴加
碳酸钙
（1）酒精喷灯加热前，先打开活塞K₁和K₂，关闭K₃，将气囊中N₂鼓入。通入N₂的目的是
排净装置内的空气
。（2）通适量N₂后，关闭活塞K₁和K₂，打开K₃，点燃酒精喷灯进行实验。请写出B装置中发生反应的化学方程式：
$\ce{Ca(OH)_{2} + CO_{2} = CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$
。（3）装置C的作用是
收集一氧化碳气体
。（4）当A装置药品完全变黑后，停止实验。移走酒精喷灯停止加热前的操作是
先把K₃关闭
。（5）用简单的化学方法证明已经冶炼得到铁。取少量黑色产物于试管中，滴加
稀硫酸(或硫酸铜溶液)
（填“稀硫酸”“澄清石灰水”或“硫酸铜溶液”），观察到有无色气体产生,溶液变为浅绿色(或析出红色固体,溶液由蓝色变为浅绿色)(两种方法均可)
，说明铁已生成。答案
21. (1) 排净装置内的空气 (2) $\ce{Ca(OH)_{2} + CO_{2} = CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$ (3) 收集一氧化碳气体 (4) 先把$\ce{K_{3}}$关闭 (5) 稀硫酸(或硫酸铜溶液) 有无色气体产生,溶液变为浅绿色(或析出红色固体,溶液由蓝色变为浅绿色)(两种方法均可)
解析
【分析】
本题围绕焦炭冶炼铁的模拟实验装置展开，需结合实验目的、装置功能及物质的化学性质逐一分析各问题：
1. 加热前通入N₂，是为了排除装置内的空气，避免空气中的氧气、二氧化碳等干扰实验（如焦炭与氧气反应、生成的铁被氧化等）；
2. B装置盛放澄清石灰水，用于检验A中反应生成的CO₂，对应发生CO₂与氢氧化钙的反应；
3. 反应过程中会生成难溶于水的CO，装置C为排水装置，作用是收集CO；
4. 停止加热前，需防止装置内压强骤降导致倒吸，因此要先关闭K₃，避免液体倒吸入热的玻璃管使其炸裂；
5. 检验铁的存在，利用铁的化学性质：铁与稀硫酸反应产生氢气，溶液呈浅绿色；铁与硫酸铜溶液置换出红色铜，溶液变浅绿色，据此选择试剂并描述现象。
【解析】
（1）酒精喷灯加热前，装置内的空气会干扰实验：空气中的氧气会与焦炭反应，还可能将生成的铁重新氧化，因此通入N₂的目的是排净装置内的空气，防止干扰实验；
（2）A中焦炭与赤铁矿在高温下反应生成CO₂，B中为澄清石灰水，CO₂与Ca(OH)₂反应生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式为：$\ce{Ca(OH)_{2} + CO_{2} = CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$；
（3）反应过程中会产生CO，CO难溶于水，装置C为排水集气装置，作用是收集一氧化碳气体；
（4）停止加热前，若不关闭K₃，装置内温度降低，压强减小，会导致B中的液体倒吸入热的A装置，使玻璃管炸裂，因此需先关闭K₃；
（5）检验铁的方法：铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，现象为有气泡产生，溶液变为浅绿色；铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜，现象为析出红色固体，溶液由蓝色变为浅绿色，因此可选择稀硫酸或硫酸铜溶液。
【答案】
(1) 排净装置内的空气
(2) $\ce{Ca(OH)_{2} + CO_{2} = CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$
(3) 收集一氧化碳气体
(4) 先把$\ce{K_{3}}$关闭
(5) 稀硫酸(或硫酸铜溶液)；有无色气体产生,溶液变为浅绿色(或析出红色固体,溶液由蓝色变为浅绿色)
【知识点】
化学实验操作、化学方程式书写、铁的化学性质
【点评】
本题以工业炼铁的模拟实验为载体，考查实验操作目的、装置作用、物质检验等知识点，注重对实验原理和操作细节的理解，需结合物质性质分析各装置的功能。
【难度系数】
0.6
本题围绕焦炭冶炼铁的模拟实验装置展开，需结合实验目的、装置功能及物质的化学性质逐一分析各问题：
1. 加热前通入N₂，是为了排除装置内的空气，避免空气中的氧气、二氧化碳等干扰实验（如焦炭与氧气反应、生成的铁被氧化等）；
2. B装置盛放澄清石灰水，用于检验A中反应生成的CO₂，对应发生CO₂与氢氧化钙的反应；
3. 反应过程中会生成难溶于水的CO，装置C为排水装置，作用是收集CO；
4. 停止加热前，需防止装置内压强骤降导致倒吸，因此要先关闭K₃，避免液体倒吸入热的玻璃管使其炸裂；
5. 检验铁的存在，利用铁的化学性质：铁与稀硫酸反应产生氢气，溶液呈浅绿色；铁与硫酸铜溶液置换出红色铜，溶液变浅绿色，据此选择试剂并描述现象。
【解析】
（1）酒精喷灯加热前，装置内的空气会干扰实验：空气中的氧气会与焦炭反应，还可能将生成的铁重新氧化，因此通入N₂的目的是排净装置内的空气，防止干扰实验；
（2）A中焦炭与赤铁矿在高温下反应生成CO₂，B中为澄清石灰水，CO₂与Ca(OH)₂反应生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式为：$\ce{Ca(OH)_{2} + CO_{2} = CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$；
（3）反应过程中会产生CO，CO难溶于水，装置C为排水集气装置，作用是收集一氧化碳气体；
（4）停止加热前，若不关闭K₃，装置内温度降低，压强减小，会导致B中的液体倒吸入热的A装置，使玻璃管炸裂，因此需先关闭K₃；
（5）检验铁的方法：铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，现象为有气泡产生，溶液变为浅绿色；铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜，现象为析出红色固体，溶液由蓝色变为浅绿色，因此可选择稀硫酸或硫酸铜溶液。
【答案】
(1) 排净装置内的空气
(2) $\ce{Ca(OH)_{2} + CO_{2} = CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$
(3) 收集一氧化碳气体
(4) 先把$\ce{K_{3}}$关闭
(5) 稀硫酸(或硫酸铜溶液)；有无色气体产生,溶液变为浅绿色(或析出红色固体,溶液由蓝色变为浅绿色)
【知识点】
化学实验操作、化学方程式书写、铁的化学性质
【点评】
本题以工业炼铁的模拟实验为载体，考查实验操作目的、装置作用、物质检验等知识点，注重对实验原理和操作细节的理解，需结合物质性质分析各装置的功能。
【难度系数】
0.6
