三、化学实验题（本题包括2小题，共21分）

15．（11分）（2013•徐州）请根据下列实验装置图回答问题．

（1）写出仪器a、b的名称：a　试管　，b　酒精灯　．

（2）用A装置制取O2的化学方程式为　2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑　，应选用的收集装置为　D或E　（填装置编号）．用B装置制取CO2的化学方程式为　CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑　

（3）如图F是“铁丝在氧气中燃烧”实验的改进装置．实验时，打开分夜漏斗活塞，通入干燥氧气约10秒，引燃铁丝下端火柴杆，伸入塑料瓶内，并对准玻璃管口正上方，观察到的现象是：

铁丝剧烈燃烧，　火星四射、放出大量的热、生成黑色固体　．

改进后的优点是　①②③　（填序号）．

①氧气无需提前制备和收集，操作更方便

②塑料瓶代替集气瓶，防止集气瓶炸裂，更安全

③装置集氧气的制取、干燥和性质验证于一体，实验更优化

（4）某兴趣小组同学将带火星的木条伸入到收集满氧气的集气瓶内，木条复燃，拿出木条，盖好集气瓶．过一会儿，再用带火星的木条伸入瓶内，木条仍然复燃．重复以上操作，直到木条不再复燃．据此现象 你能得到的结论是　带火星的木条是否复燃与氧气的浓度有关　．

考点： 常用气体的发生装置和收集装置与选取方法；氧气的化学性质；实验室制取氧气的反应原理；二氧化碳的实验室制法；书写化学方程式、文字表达式、电离方程式．

专题： 常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化．

分析： 要熟悉各种仪器的名称、用途；

加热高锰酸钾可以制取氧气，用大理石或石灰石与稀盐酸反应可以制取二氧化碳；

铁可以在氧气中燃烧；

合理设计实验是做好实验的基础；

可燃物燃烧的剧烈程度与氧气的浓度有关．

解答： 解：（1）仪器a、b分别是试管、酒精灯．

故填：试管；酒精灯．

（2）用A装置制取氧气时，用的药品是高锰酸钾，高锰酸钾受热分解能生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式为：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑．

故填：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑．

因为氧气的密度比空气大，不易溶于水，可以用向上排空气法或排水法收集．

故填：D或E．

用B装置制取二氧化碳时，用的药品是碳酸钙和稀盐酸，碳酸钙和稀盐酸反应能生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式为：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑．

故填：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑．

（3）铁在氧气中燃烧的实验现象是：铁在氧气中能够剧烈地燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体．

故填：火星四射、放出大量的热、生成黑色固体．

改进后的优点是：氧气无需提前制备和收集，操作更方便；塑料瓶代替集气瓶，防止集气瓶炸裂，更安全；装置集氧气的制取、干燥和性质验证于一体，实验更优化．

故填：①②③．

根据带火星的木条是否复燃可以得出的结论是：带火星的木条是否复燃与氧气的浓度有关．

故填：带火星的木条是否复燃与氧气的浓度有关．

点评： 本题考查实验装置的选择、实验现象的观察、化学方程式的书写等方面的知识，书写化学方程式时要注意规范性．

16．（10分）（2013•徐州）合金在生活中应用十分广泛．已知某合金粉末除含铝外，还含有铁、铜中的一种或两种．小明利用如图装置对合金粉末中铁、铜的存在进行探究时，误把氢氧化钠溶液当成稀硫酸加入到锥形瓶中，他惊奇的发现有无色气体放出，注射器活塞向右移动．

【提出问题】难道NaOH溶液也能与某些金属发生化学反应吗？

【查阅资料】

（1）铝能与氢氧化钠溶液反应，铁、铜不能与氢氧化钠溶液反应．

（2）铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为：2AI+2NaOH+2H2O═2NaAIO2+3H2↑（NaAlO溶于水，溶液现无色）

【进行猜想】猜想1：该合金粉末中除铝外，还含有铁．

猜想2：该合金粉末中除铝外，还含有　铜　．

猜想3：该合金粉末中除铝外，还含有铁、铜．

【实验探究】下列实验（见表1）仅供选用的试剂：20%的硫酸溶液、30%的NaOH溶液．

表1实验记录

【得出结论】猜想3成立．

【反思】

1．一般来说，活泼金属能与稀硫酸等算反应，而铝与酸、碱都能反应，说明铝具有特殊的性质．铝与稀硫酸发生化学反应的基本类型是　置换　反应．

2．上述实验中用到的稀硫酸由浓硫酸稀释得到，稀释浓硫酸的方法是：把　浓硫酸沿烧杯壁慢慢注入水中　，并不断搅拌．

3．若小明向合金粉末中加入的是足量的稀硫酸，则最终剩余的固体成分是　铜　．

【拓展与分析】请你设计一个实验方案，比较铝、铁、铜的金属活动性强弱　把一根用砂纸打磨过的铝丝和铜丝分别插入盛有硫酸亚铁溶液的试管中，过一会观察现象　．

考点： 实验探究物质的性质或变化规律；浓硫酸的性质及浓硫酸的稀释；金属的化学性质；碱的化学性质；反应类型的判定．

专题： 科学探究．

分析： 【猜想】根据可能含有的物质进行组合分析；

【实验探究】根据题目资料中的信息：铝会与碱反应生成氢气，而铁和铜不会与碱反应，根据铁能与酸反应产生气体且溶液呈浅绿色，联系题目中所给现象﹣﹣滤渣溶解会生成气体，且溶液显浅绿色反应进行分析得知合金中有铁；滤渣部分溶解，说明有不与酸反应的固体，铜在金属活动性顺序中排在氢的后面，不能与酸反应，得知合金中含有铜．

【反思】1、根据铝会与盐酸反应生成氢气的化学方程式联系置换反应的定义进行分析；

2、稀释浓硫酸的方法是教材上的知识，由于浓硫酸溶于水时放热，所以要把浓硫酸沿烧杯壁慢慢注入水中，并不断搅拌．

3、在金属活动性顺序中，只有排在氢前面的金属才能与酸反应放出氢气，排在氢后面的金属，不能与酸反应，其中铜排在氢的后面，不与酸反应；

解答： 解：【猜想】合金中除了含有铝之外，还含有铁、铜中的一种或两种，结合题中的猜想可知还有铜，故答案为：铜；

【实验探究】铝会与碱反应生成氢气，而铁和铜不会与碱，滤渣溶解会生成气体，且溶液显浅绿色反应，铜不会与酸反应，可以先用氢氧化钠鉴别铝的存在，然后再根据与酸反应时的现象鉴别铁和铜的存在，故答案为：

实验操作 实验现象 实验结论

①30%氢氧化钠溶液 ﹣﹣﹣﹣﹣﹣ 铝

②20%的硫酸溶液 ﹣﹣﹣﹣﹣﹣ 铁、铜

【反思】1、根据铝会与盐酸反应生成氢气的化学方程式联系置换反应的定义可知该反应属于置换反应，故答案为：置换

2、由于浓硫酸溶于水时放出大量的热，所以要把浓硫酸沿烧杯壁慢慢注入水中，并不断搅拌．故答案为：浓硫酸沿浓硫酸沿烧杯壁慢慢注入水中

3、在金属活动性顺序中，铜排在氢的后面，不与酸反应，故答案为：铜

【拓展与分析】根据金属与盐溶液反应的条件，在金属活动性顺序中，排在前面的金属能把排在后面的金属从其盐溶液中置换，所以铝能置换出铁，铜不能置换出铁．

故答案为：把一根用砂纸打磨过的铝丝和铜丝分别插入盛有硫酸亚铁溶液的试管中，过一会观察现象．

点评： 此题以实验探究的形式考查了金属的化学性质，在解此类题时，首先分析需要鉴别的物质的性质，然后结合题中的现象进行逐一的鉴别．

四、化学计算题（本题包括1小题，共5分）

17．（5分）（2013•徐州）已知金属钠能与水发生如下反应：2Na+2H2O═2NaOH+H2↑，若把4.6g金属钠投入到盛有足量水的烧杯中（如图），充分反应后烧杯中剩余溶液质量是40g，请计算：

（1）生成NaOH的质量．

（2）反应后所得NaOH溶液的溶质质量分数．

考点： 根据化学反应方程式的计算；有关溶质质量分数的简单计算．

专题： 溶质质量分数与化学方程式相结合的计算．

分析： 根据钠与水反应的方程式，由钠的质量求出氢氧化钠的质量，再根据溶质质量分数计算公式，求出NaOH溶液的溶质质量分数．

解答： 解：（1）设生成的NaOH的质量为x

2Na+2H2O═2NaOH+H2↑

46 80

4.6g x

解得：x=8g

（2）反应后所得NaOH溶液的溶质质量分数为×100%=20%

答：（1）生成NaOH的质量是8g；（2）反应后所得NaOH溶液的溶质质量分数是20%．

点评： 本题主要考查学生根据化学方程式找出已知量和未知量的关系列比例式求解问题的能力及溶质质量分数的计算问题．根据化学方程式的计算，就是依据反应物和生成物间的质量比进行的；已知反应物的质量可以算出生成物的质量，反之，已知生成物的质量也可以算出所需反应物的质量．

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