某课外化学兴趣小组到华蓥山石林研学旅行，震惊于溶洞内千姿百态-优题课

某课外化学兴趣小组到华蓥山石林研学旅行，震惊于溶洞内千姿百态的石笋、钟乳石。回校后查阅教材，知道溶洞都分布在石灰岩组成的山洞中。石灰岩的主要成分是碳酸钙，当遇到溶有二氧化碳的水时，会反应生成溶解性较大的碳酸氢钙，其反应方程式为： $CaC O_{3} + C O_{2} + H_{2} O \begin{matrix} \underline{\underline{\begin{matrix} \end{matrix}}} \end{matrix} Ca （ HC O_{3} ）_{2}$ 。当溶有碳酸氢钙的水遇热或压强突然变小时，溶解在水里的碳酸氢钙就会分解，重新生成碳酸钙沉积下来。

【提出问题】兴趣小组在研究溶洞成因后提出：

在碳酸钠溶液中通入二氧化碳气体也会发生类似的反应吗？

推测反应方程式为： $N a_{2} C O_{3} + H_{2} O + C O_{2} \begin{matrix} \underline{\underline{\begin{matrix} \end{matrix}}} \end{matrix} 2 NaHC O_{3}$

【猜想与假设】同学们做出了如下猜想：

猜想一：碳酸钠、二氧化碳和水会发生反应。

猜想二：　　。

【查阅资料】①碳酸氢钠受热会分解产生碳酸钠、水和二氧化碳；

②碳酸钠与碳酸氢钠相互不反应。

【实验方案设计】

第一步：制备检测样品。向盛有 $N a_{2} C O_{3}$ 溶液的烧杯中通入一定量的二氧化碳后，通过系列的操作制得了固体，并干燥固体待用。

第二步：将第一步制得的固体加热，以检验固体中是否有碳酸氢钠。

实验装置如图一所示，在加药品前应先检查装置　　。

完成上述操作后，将固体样品放入试管并加热。

【证据和推理】一段时间后，观察到烧杯内澄清石灰水变浑浊，这说明猜想　　成立。请写出澄清石灰水变浑浊的化学方程式　　。

【实验反思】同学们实验后讨论认为此实验设计不严密，使澄清石灰水变浑浊的二氧化碳或许来自碳酸钠分解。于是补充设计了图二的实验装置进行探究。

同学们在大试管里放碳酸钠（直接受热），小试管里放碳酸氢钠（间接受热）。一段时间后，出现　　（选填下列选项中编号）的现象，则证明碳酸氢钠受热分解，碳酸钠受热不分解。由此推出图一装置产生的二氧化碳来自于碳酸氢钠的分解。

A．	烧杯A中澄清石灰水变浑浊，烧杯B中澄清石灰水不变浑浊
B．	烧杯A中澄清石灰水不变浑浊，烧杯B中澄清石灰水变浑浊
C．	烧杯A和烧杯B中澄清石灰水均变浑浊
D．	烧杯A和烧杯B中澄清石灰水均不变浑浊

【探究结论】碳酸钠、二氧化碳和水会发生反应。

科目化学题型实验题难度中等

化学是一门以实验为基础的科学。回答下列问题：

（1）实验室中常见的气体发生装置及收集装置如图。

①选用装置 $A$ 制取气体时，对药品和反应条件的要求是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

②仪器 $a$ 的名称是＿＿＿＿＿，实验时为防止气体从该仪器的上口逸出，应采取的措施是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

③铁和稀盐酸反应制取氢气的化学方程式是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，若用排空气法收集氢气，气体应从装置 $D$ 的＿＿＿＿＿（填“b”或“c”）端进入。

（2）向试管中加入 $2 m L$ 蒸馏水，滴入 $1 ～ 2$ 滴石蕊溶液（图Ⅰ），按图Ⅱ、Ⅲ依次进行实验。

①Ⅲ中观察到的实验现象是＿＿＿＿＿。

②由于 $C O_{2}$ 的干扰，该实验不能直接证明使石蕊溶液变色的物质一定是 $H_{2} C O_{3}$ 。设计实验方案排除 $C O_{2}$ 的干扰＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

某化学兴趣小组研究影响化学反应快慢的因素。

（1）下图是实验室中常用的仪器

①仪器A的名称是_______。

②从上图中选择合适的仪器组装一套 $C O_{2}$ 发生装置，要求添加盐酸无需拆开装置，需要用到的仪器有哪些？_______(填标号)

（2）该小组的实验设计和数据记录如下表。每个实验均在反应开始后，就立即用排水法连续收集多瓶 $C O_{2}$ ，表中“—”表示气泡太少，不再收集。

序号	反应物			收集每瓶气体所用时间(单位：秒)
序号	盐酸浓度	盐酸体积	大理石形状	第1瓶	第2瓶	第3瓶	第4瓶	第5瓶	第6瓶
实验1	$10 %$	$70 m L$	小颗粒	$8$	$9$	$10$	$12$	$14$	$19$
实验2	$10 %$	$70 m L$	块状	$11$	$12$	$15$	$17$	$21$	$23$
实验3	$7.5 %$	$70 m L$	小颗粒	$10$	$12$	$13$	$15$	$17$	$26$
实验4	$7.5 %$	$70 m L$	块状	$t$	$14$	$16$	$19$	$22$	$24$
实验5	$5 %$	$70 m L$	小颗粒	$14$	$18$	$19$	$32$	$63$	—
实验6	$5 %$	$70 m L$	块状	$20$	$31$	$59$	—	—	—

①该小组研究了哪些因素对反应快慢的影响？_______

②为了分析浓度对反应快慢的影响，可对比表中实验_______(填标号)。

$2 和 3$

$2 和 4$

$4 和 5$

$1 和 6$

③根据实验数据反映出的规律，表中数值 $t$ 的合理范围是：_______< $t$ <_______。

（3）该小组在反应开始后立即收集第1瓶气体，你认为该做法合理吗？说出你的观点并阐述理由。__。

镓( $G a$ )及其化合物应用广泛，常用于半导体、合金、磁性材料等领域。已知镓在化合物中常为 $+ 3$ 价，金属活动性顺序： $Z n > G a > F e$ 。

（1）镓的氧化物的化学式为_______。

（2）氢氧化镓是难溶于水的白色固体。

①上述信息中能用于推测氢氧化镓化学性质的是_______(填标号)。

A．

“氢氧化镓”

B．

“难溶于水”

C．

“白色固体”

②取少量氢氧化镓固体于试管中，加入无色溶液X，充分振荡后固体完全溶解。溶液 $X$ $G a_{2} O_{3}$ 可能是____或______。(填化学式)

（3）设计金属镓转化为氢氧化镓的一种方案：_______(依次写出化学方程式)。

某兴趣小组用氯酸钾和二氧化锰制取氧气。可能用到实验装置如图所示：

请回答下列问题：

（1） $X$ 仪器的名称＿＿＿＿＿。

（2）写出用该方法制取氧气的化学方程式＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，其中二氧化锰的作用是＿＿＿＿＿，制取并收集干燥的氧气应选用＿＿＿＿＿（填实验装置图字母序号）。

（3）氯酸钾完全分解后，为了回收二氧化锰和氯化钾，又进行了如下实验操作：

实验操作中，操作①的名称是＿＿＿＿＿；实验操作②应选择上述图中的＿＿＿＿＿（填实验装置图字母序号）。

（4）实验结束后，同学们在拆卸装置时闻到刺激性气味。他们将回收得到的 $M n O_{2}$ 称量，发现其质量小于加热前 $M n O_{2}$ 的质量。查阅资料后发现，加热 $K C l O_{3}$ 和 $M n O_{2}$ 混合物的反应过程如下：

第一步： $2 M n O_{2} + 2 K C l O_{3}$ $2 K M n O_{4} + C l_{2} ↑ + O_{2} ↑$

第二步： $2 K M n O_{4}$ $K_{2} M n O_{4} + M n O_{2} + O_{2} ↑$

第三步： $K_{2} M n O_{4} + C l_{2}$ $2 K C l + M n O_{2} + O_{2} ↑$

拆卸装置时闻到刺激性气味的气体是＿＿＿＿＿，根据以上信息写出加热后剩余固体中 $M n O_{2}$ 质量小于加热前 $M n O_{2}$ 质量的原因＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

某同学欲用 $N a O H$ 固体配制溶质质量分数为 $10 %$ 的 $N a O H$ 溶液 $100 g$ ，用于制作“叶脉书签”。回答下列问题：

（1）为完成实验，除下列仪器外，还须用到的仪器（如图1）名称是＿＿＿＿＿。

（2）该同学称量 $N a O H$ 固体质量之前，先用托盘天平称量烧杯的质量。称量时，他把烧杯和砝码的位置放反了，天平平衡后，砝码的总和是 $40 g$ ，游码的位置如图2所示，则烧杯的实际质量为＿＿＿＿＿ $g$ 。

（3）该同学用 $100 m L$ 量筒量取实验所用的蒸馏水，读数视线如图3所示，量筒中水的实际体积为＿＿＿＿＿ $m L$ ；若其他操作均正确，该同学所配 $N a O H$ 溶液中溶质的质量分数＿＿＿＿＿（填“＞”“＜”或“＝”） $10 %$ 。（水的密度为 $1 g / c m^{3}$ ）

（4） $N a O H$ 溶液长时间露置于空气中会变质生成 $N a_{2} C O_{3}$ ，发生反应的化学方程式为　＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；实验室里用于盛装 $N a O H$ 溶液的试剂瓶是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿（填“带磨口玻璃塞的广口瓶”或“带橡胶塞的细口瓶”）。

（5）氢氧化钠有强烈的腐蚀性，如果不慎沾到皮肤上，要先用大量的水冲洗，再涂上＿＿＿＿＿溶液。