实验活动1 氧气的实验室制取与性质-【新课标·新素养】2024-2025学年九年级化学上册精品讲义+分层练（人教版2024）

《实验活动与跨学科实践活动》 实验活动1 氧气的实验室制取与性质 一、选择题 1.(2023福建中考)在“氧气的实验室制取与性质”实验中，下列装置或操作不正确的是 ( ) A.检查气密性 B.制备氧气 C.收集氧气 D.蜡烛燃烧 2.(2O24广西南宁宾阳期中)实验室用高锰酸钾制氧气，有如下操作：①加热；②检查装置的气密性；③加入药品；④用排水法收集氧气；⑤从水槽中取出导管；⑥熄灭酒精灯。正确的操作顺序是 ( ) A.③②①④⑤⑥ B.②③①④⑤⑥ C.③②①④⑥⑤ D.②③①④⑥⑤ 3.【微型实验】(2O24江西九江永修期中)用“W”形玻璃管进行微型实验，将注射器中的过氧化氢溶液推入管中与二氧化锰接触。下列有关说法错误的是 ( ) A.二氧化锰可以增加生成氧气的质量 B.若a处粉末是木炭粉，能看到有白光产生 C.若a处粉末是硫粉，b处产生的气体会污染空气 D.用“W”形玻璃管进行实验可以节约药品 4.【教材变式木】炭燃烧的实验如图所示，以下说法不正确的是 ( ) A.①中现象是木炭发白光 B.②中操作是将木炭由上到下缓慢伸到底部 C.③可证明有二氧化碳生成 D.对比①②可证明氧气浓度越大，木炭燃烧越剧烈 二、实验探究题 5.(2O23北京中考改编)下图是氧气的制取和性质实验。 (1)实验1，仪器a的名称是_______,制取氧气的文字表达式为___________________________________。 (2)实验2，观察到铁丝剧烈燃烧、______________、生成黑色固体、放出热量。 6.(2O23辽宁抚顺本溪辽阳中考改编)氧气的制取和性质是初中化学实验的重要内容。根据下图回答有关问题。 (1)某同学选用加热高锰酸钾的方法制取氧气，应选用的发生装置是_______(填字母)。 实验活动2 水的组成及变化的探究 一、选择题 1.(2O24福建厦门思明期中)实验小组用如图所示装置完成电解水的实验并收集产生的气体，下列说法错误的是 ( ) A.a端应连接电源的负极 B.c、d两管收集到的气体的质量比为2∶1 C.c管中的气体先收集满 D.该实验说明水由氢、氧元素组成 2.(2O24浙江杭州西湖期中)用如图所示的装置进行电解水实验，下列说法错误的是 ( ) A.M、N两导管口处收集的气体体积之比约为1:2 B.水中可加入少量硫酸钠溶液或氢氧化钠溶液以增强导电性 C.将带火星的木条放在M导管口处，木条会复燃 D.将N处收集的气体靠近火焰，若发出很小的声音，说明气体不纯 3.(2O24陕西汉中汉台期末)实验室进行电解水和氢气燃烧的实验装置如图所示，下列说法不正确的是 ( ) A.图1中，与玻璃管b相连的是电源的正极 B.图1中，a、b两管内生成气体的质量比为2∶1 C.进行图2实验前，需要检验氢气的纯度 D.图1、2的实验都能证明水由氢、氧元素组成 4.(2O24重庆长寿期末)某同学在实验室利用图示装置做电解水实验，反应一段时间后，用燃着的木条检验生成的气体，记录现象如下表。相关说法错误的是 ( ) 两电极 a 玻璃管 b玻璃管 现象 有气泡产生 生成气体体积为5mL,木条燃烧更旺 生成气体体积为10mL,气体燃烧发出淡蓝色火焰 A.通电前应将玻璃管内空气排尽 B.与a玻璃管相连的电极产生气泡的速率更快 C.b玻璃管连接的是电源负极 D.根据相同条件下产生的H2和O2的体积比可判断水中氢、氧原子个数比 二、实验探究题 5.【提出问题】水是由什么组成的？ 【查阅资料】通过电解水和点燃氢气的方法均可证明水的组成。 【设计实验】兴趣小组的同学设计了如图所示的实验来探究水的组成，其中图甲是电解水的实验装置，图乙中将电解水产生的氢气缓缓地通过装有足量无水硫酸铜(可吸收水分，干燥气体)的仪器c,并在导管口d处将气体点燃，然后把盛有冷水的烧杯置于如图乙所示的位置。 【现象与结论】(1)图甲中玻璃管a和玻璃管b得到气体的体积比约为_______；检验玻璃管b中得到的气体的方法是____________________________(写出具体操作)。 (2)图乙所示的实验过程中可以观察到的实验现象是导管口d处有_______色火焰，烧杯底部外壁上有_______。 (3)写出甲中反应的文字表达式：___________________________________,该反应属于_______(填反应的基本类型)。 (4)甲中没有发生变化的微粒是_______和_______。 (5)由以上实验探究可以得到的有关水的组成的结论是___________________________________。 跨学科实践活动1 微型空气质量“检测站”的组装与使用 1.(2O24安徽蚌埠怀远期中)校园微型空气质量“检测站”的组装和使用可以提高同学们保护环境的意识。下列说法不正确的是 ( ) A.二氧化硫是有刺激性气味的气体污染物 B.PM2.5,的含量越高，空气质量越好 C.积极植树造林有助于提升空气质量 D.加强空气质量监测，有利于调控工业布局、减少空气污染 2.微型空气质量检测仪是一种检测空气污染指数的仪器。化学兴趣小组的同学利用该仪器和实验探究等方法检测某工业园区气体的成分，并绘制了相关图像。分析图示信息，所得结论正确的是 ( ) A.①中初始能量来自电能 B.①中显示屏上可显示出二氧化碳的含量 C.②中装置气密性不好会使测量结果偏大 D.③中Q点表示打开弹簧夹的最佳时刻 ①微型空气质量检测仪 ②测定空气中氧气含量 ③装置中压强变化 跨学科实践活动2 制作模型并展示科学家探索物质组成与结构的历程 1.人类在探索物质世界和微观世界的历史长河中，充满了智慧。请你回答相关问题。 (1)最早发现电子的科学家是_______。(填字母) A.道尔顿 B.汤姆孙 C.卢瑟福 D.门捷列夫 (2)原子是一种看不见、摸不着的微粒，为了帮助人们理解原子的结构，科学家都运用了______________来表达他们的理论成果。 (3)碳－12、碳－13、碳－14都是碳元素的原子，它们的主要差别在于_____________________。 (4)人们很早就意识到物质都是由一些亘古不变的基本成分——“元素”组成的。如图是两个微粒的结构模型示意图，这两个微粒是否属于同种元素？你的观点及依据是__________________________________________。 2.科学理论在传承中不断发展，科学家们传承前人的正确观点，纠正错误观点，形成科学理论。以下是英国科学家卢瑟福进行的探究。 【过程与现象】1909年英国科学家卢瑟福进行了著名的α粒子(带正电)轰击金箔实验。 结果发现：绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原方向前进，但是有少数α粒子发生了较大的偏转，有极少数α粒子的偏转超过90°，有的几乎达到180°，像是被金箔弹了回来。 【解释与结论】(1)绝大多数α粒子穿过金箔后方向不变，说明____________________________； (2)少数α粒子发生了较大的偏转，说明__________________________________________； (3)极少数α粒子被金箔弹了回来，说明__________________________________________； (4)通过上述实验，可推测原子结构模型为_______。(填图1中字母)。 【分析与应用】(5)当α粒子轰击金箔时，图2中不可能出现的运动轨迹是_______(填图2中字母)。 跨学科实践活动3 水质检测及自制净水器 1.【跨学科·生物】为了解决人们在野外生活和工作时的饮水问题，小金开展了便携式野外净水器的设计和制作。设计方案如图所示(其中箭头表示预设的水流方向)。 (1)为了确保水流按预设方向，原水进口和净水出口需要安装单向阀，单向阀类似于人体心脏中心房和心室之间的_______(填结构名称)。 (2)为了使水质符合饮用水标准，小金选择了三种滤料去除原水中的杂质，则滤料甲、乙、丙的用途分别为_______(按序填写编号)。 ①去除水中的泥沙、悬浮物等大颗粒污染物 ②去除大分子有机物、重金属离子和细菌等 ③去除残留的细菌、小分子有机物、重金属离子和异味等 2.【项目式学习】化学兴趣小组的同学们在学习了与水有关的知识后，决定对日常生活中的自来水分别从生产过程、水质检测、自制净水器等方面展开项目式学习。 活动一：参观自来水生产过程 【参观实践】 (1)同学们在老师的带领下来到自来水厂参观自来水的生产过程，该过程主要包括：取水→加混凝剂→过滤→吸附→_______→配水。 活动二：测量自来水的硬度 【查阅资料】同学们查阅了相关资料，了解到国家有关水的硬度的标准为： 类别 极软水 软水 中硬水 硬水 高硬水 以 CaCO3浓度计/(mg/L) 0～75 75～150 150～3O0 3O0～450 450～7O0 【进行测量】 (2)同学们在实验室中取少量自来水，用便携式水硬度检测仪测得该自来水的CaCO3浓度为311.2mg/L,说明本地区的自来水属于______________。 活动三：自制简易净水器 家中使用自来水时，最好安装净水器。于是同学们在老师的帮助下，利用所学知识，制作了简易净水器。 【成果展示】 (3)同学们将自制的简易净水器(如图)在学校“科技节”上进行了展示，请你帮他们补全“？”处物质的名称：______________。 【参考答案及解析】 实验活动1 氧气的实验室制取与性质 1.C 用向上排空气法收集氧气时，为将集气瓶内的空气排净，导管应伸到集气瓶的底部。 2.B 实验室用高锰酸钾制氧气，按“查→装→定→点→收→离→熄”的操作顺序。 3.A 二氧化锰是用过氧化氢溶液制氧气的催化剂，催化剂只能改变反应速率，不能增加生成物的质量；过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，若a处粉末是木炭粉，木炭在氧气中燃烧发出白光，放出热量；若a处粉末是硫粉，硫在氧气中燃烧生成二氧化硫气体，二氧化硫逸散到空气中会污染空气；用“W”形玻璃管进行微型实验可以节约药品。 4.A 木炭在空气中燃烧，持续红热；②中为使木炭与氧气充分接触，将木炭由上到下缓慢伸到底部；二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，③可证明有二氧化碳生成；木炭在氧气中燃烧比在空气中燃烧更剧烈，对比①②可证明氧气浓度越大，木炭燃烧越剧烈。 5.【答案】(1)集气瓶高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 (2)火星四射 6.【答案】(1)A (2)气密性 (3)E (4)澄清石灰水 【解析】(1)选用加热高锰酸钾的方法制取氧气，需要选用固体加热型发生装置A。 (3)用排水法收集的气体较纯净。 (4)木炭燃烧生成二氧化碳，为了检验产物，可向燃烧停止后的集气瓶中倒入少量的澄清石灰水。 【归纳总结】实验室中氧气制法的比较 高锰酸钾制氧气 过氧化氢制氧气 发生装置 收集方法 操作步骤 查、装、定、点、收、离、熄 查、装、收、离 7.【答案】 高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 检查装置的气密性 棉花 向下 使试管受热均匀 气泡连续、均匀地放出 正放 将导管移出水面 熄灭酒精灯 实验活动2 水的组成及变化的探究 1.B C管中利用向下排空气法收集气体，则c管中收集到的气体是氢气，a端应连接电源的负极；c、d两管收集到的气体的体积比约为2∶1，不是质量比；产生氢气和氧气的速率比约为2∶1，c管中的气体先收集满；电解水生成氢气和氧气，说明水由氢元素和氧元素组成。 2.D 电解水时正极产生氧气，负极产生氢气，氧气和氢气的体积比约为1∶2；水中可加入少量硫酸钠溶液或氢氧化钠溶液以增强导电性；M导管口收集到的气体是氧气，氧气具有助燃性，将带火星的木条放在M导管口处，木条会复燃；N导管口收集到的气体是氢气，将N处收集的气体靠近火焰，若发出很小的声音，说明气体较纯。 3.B 玻璃管b中收集到的气体较少，是氧气，则玻璃管b与电源的正极相连；a、b两管内生成气体的体积比约为2∶1，不是质量比；进行图2实验前，需要检验氢气的纯度，以防氢气不纯点燃时发生爆炸；图1、2的实验都能证明水由氢、氧元素组成。 4.B 通电前应将玻璃管内空气排尽，以防对氢气、氧气体积的测定造成影响；a玻璃管内生成的气体较少，是氧气，与a玻璃管相连的电极产生气泡的速率慢；b玻璃管内生成的气体较多，是氢气，与b玻璃管相连的是电源负极；根据相同条件下产生的H2和O2的体积比，可知生成的氢分子和氧分子的个数比，进而得出水中氢、氧原子个数比。 5.【答案】(1)2∶1 将燃着的木条放到玻璃管b的管口处，慢慢打开活塞，若木条燃烧得更旺，则为氧气 (合理即可) (2)淡蓝 水珠 (3)水氢气+氧气 分解反应 (4)氢原子氧原子 (5)水由氢、氧元素组成 【解析】(1)图甲装置中，玻璃管a中生成的气体体积较大，是氢气；玻璃管b中生成的气体体积较小，是氧气，氢气与氧气的体积比约为2∶1。 (2)氢气燃烧产生淡蓝色火焰，生成水，因此烧杯底部外壁上有水珠。 (3)水在通电的条件下生成氢气与氧气，该反应属于分解反应。 (4)原子是化学变化的最小粒子，甲中没有发生变化的微粒是氢原子和氧原子。 (5)水通电生成氢气和氧气，化学反应前后元素的种类不变，可知水是由氢元素和氧元素组成的。 跨学科实践活动1 微型空气质量“检测站”的组装与使用 1.B PM2.5的含量越高，空气质量越差。 2.D 由图可知，①中初始能量来自太阳能；①中显示屏 上可显示空气污染物，二氧化碳是空气的成分之一，不属于空气污染物；②中装置气密性不好，在冷却至室温的过程中，外界空气进入，会占据一定的体积，导致测量结果偏小；③中Q点表示燃烧结束，且装置已经冷却至室温，是打开弹簧夹的最佳时刻。 跨学科实践活动2 制作模型并展示科学家探索物质组成与结构的历程 ①【答案】(1)B(2)模型 (3)中子数不同 (4)这两个微粒不属于同种元素，因为这两个微粒的质子数不同 ②【答案】(1)原子内部有较大的空间 (2)原子内部有带正电的微粒 (3)原子内部有一个质量很大、体积很小的结构 (4)C (5)BC 【解析】(4)通过实验可推出的原子结构模型为“核式结构模型”。(5)α粒子和金原子核均带正电，当α粒子轰击金箔时，α粒子会受到斥力，不会向靠近原子核的方向运动，故不可能出现的轨迹是BC。 跨学科实践活动3 水质检测及自制净水器 ①【答案】(1)房室瓣 (2)①②③ 【解析】(2)除杂质的顺序应按照杂质颗粒的体积由大到小进行，所以滤料甲先去除水中的泥沙、悬浮物等大颗粒污染物；滤料乙去除大分子有机物、重金属离子和细菌等；滤料丙去除残留的细菌、小分子有机物、重金属离子和异味等。 ②【答案】(1)投药消毒 (2)硬水 (3)活性炭 【解析】(1)自来水的生产过程为：取水后，先加混凝剂吸附沉降，然后过滤，再加入活性炭进行吸附，最后投药消毒。 (2)对照水的硬度标准表格数据可知该地区自来水为硬水。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$