题型03 实验探究题-【好题汇编】备战2024-2025学年九年级化学上学期期中真题分类汇编（四川专用）

题型03 实验探究题 1．（23-24九年级上·四川宜宾·期中）某化学兴趣小组阅读课外资料得知：过氧化氢溶液制氧气除了用二氧化锰作催化剂，还可以用马铃薯、铁锈、红砖粉末等物质作催化剂。于是他们想检验马铃薯是否能作过氧化氢溶液分解的催化剂。 【提出问题】马铃薯是否能作过氧化氢溶液分解的催化剂？ 查阅资料：马铃薯中含有过氧化氢酶，过氧化氢酶对过氧化氢溶液的分解起催化作用。 【设计实验】化学兴趣小组的同学设计的实验如下： 实验 实验步骤 实验现象 Ⅰ 取5%的过氧化氢溶液5mL，将带火星的木条伸入试管口 Ⅱ 取5%的过氧化氢溶液5mL，加入0.5g马铃薯(切成豆粒大小)，将带火星的木条伸入试管口 木条复燃 Ⅲ 待实验Ⅱ中没有气泡放出后，继续加入5%的过氧化氢溶液，将带火星的木条伸入试管口 (1)写出该反应的化学方程式 。 (2)设计实验Ⅰ的目的是与实验Ⅱ 。 (3)实验Ⅰ和Ⅲ的实验现象分别是 。 (4)要得出马铃薯可以作过氧化氢溶液分解的催化剂，还需要验证参加反应的马铃薯的在反应前后 是否发生变化。 化学兴趣小组还想比较马铃薯和二氧化锰的催化效果，他们又设计了如下实验： 实验 5%的过氧化氢溶液 催化剂 待测数据 Ⅳ 15mL 二氧化锰0.5g 排水法收集100mL氧气所需时间 Ⅴ 15mL 马铃薯0.5g 【得出结论】马铃薯可以作过氧化氢溶液分解的催化剂，且马铃薯的催化效果比二氧化锰的好。 (5)实验Ⅳ和Ⅴ中的待测数据测定除了该方法，还可使用的方法是 。 2．（23-24九年级上·四川成都·期中）某研究小组对实验室制取氧气进行如下实验并探究相关问题。 (一)探究KClO3制取氧气时催化剂的质量是否不变实验方案如下：在实验中用电子天平和量筒准确测量出m1(MnO2)g、m2(KC1O3)g、m3(试管)/g、m4(试管+加热后剩余固体)和量筒内收集气体的体积V/cm3，(实验操作正确，O2的密度为pg/cm3) (1)请写出该反应的符号表达式： 。 (2)化学反应前各物质的总质量不变，m1、m2、m3、m4和V和p之间的等量关系为：pV= 。 每次实验结束后，小金在拆装置时总能闻到刺激性气味，他将加热后剩余固体中的MnO2分离并测量其质量，发现总小于加热前MnO2的质量。查阅资料后发现，一般认为加热KC1O3和MnO2混合物的反应过程如下： 第1步：MnO2+KClO3KMnO4+Cl2+O2(其中C12有刺激性气味) 第2步：KMnO4K2MnO4+MnO2+O2 第3步：K2MnO4+Cl2→KCl+MnO2+O2 (3)一般认为催化剂在化学反应前后质量不变，但这个反应后剩余的MnO2质量小于反应前加入MnO2质量，你认为可能的原因是 。 (二)需找新的催化剂：生活中，84消毒液、H2O2溶液都是常用消毒剂，兴趣小组对两种消毒剂进行了如下探究活动。 【查阅资料】84消毒液的有效成分是次氯酸钠(NaClO) (4)请写出NaC1O中阴离子的符号： 。 (5)【实验1】取少量84消毒液于试管中滴加H2O2溶液，发现有大量气泡产生：然后 (填写实验操作和现象)，证明产生的气体是氧气。 【提出问题】在上述反应中，NaClO的作用是什么？ 【作出猜想】猜想一：作反应物，NaC1O与H2O2溶液发生化学反应。 (6)猜想二：作 ，类似分解H2O2溶液制氧气时MnO2的作用。 【实验2】 ①按如图所示组装实验装置。 ②向锥形瓶中加入30mL84消毒液。 ③注射器中吸入25mLH2O2溶液，将注射器中的H2O2溶液平均分5次推入锥形瓶：每次推入H2O2溶液，待不再产生气泡后，记录收集气体的总体积(忽略其他因素对测量造成的影响)。 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次 收集气体的总体积/mL 140 280 365 x 375 (7)表中的数据x= 。 (8)分析表中数据得出“猜想一正确”，其依据是 。 【拓展反思】 (9)生活中用消毒剂除84消毒液、H2O2溶液外，还有75%酒精等。在使用各种消毒剂时，要考虑它们的性质。生活中下列使用消毒剂的做法正确的是 。 A．不同的消毒剂可随意混合使用 B．使用75%酒精消毒应远离明火，防止火灾 C．84消毒液、75%酒精等消毒剂均应密封保存 3．（23-24九年级上·四川广安·期中）广安友谊中学办学特色之一，在初一设立了化学核心素养课，班里同学对点燃的酒精灯（酒精化学式C2H5OH ）产生了兴趣，由此猜测酒精能与氧气反应。于是他们做了以下实验。 甲组同学：将热的氧气通入酒精中一段时间后无明显变化。 乙组同学：将热的氧气通入酒精的同时，迅速把绕成螺旋状的红色铜丝伸入，液体中很快出现气泡，并闻到刺激性气味。待反应停止后经称量，实验前后铜丝质量不变。 (1)丙组同学利用乙组的铜丝多次重复做实验发现，现象与乙组同学一致。由此得出铜丝在酒精与氧气的反应中所起的作用是 。 【提出问题】生成的刺激性气味的气体是什么？ 【查阅资料】、二氧化碳是一种无色无味的气体。 、醋酸有挥发性，并有刺激性气味。加入紫色石蕊溶液中，溶液会变红。 【猜想与假设】 有同学提出刺激性气味的气体可能是： 猜想一：。 猜想二：。 猜想三：醋酸。 【讨论与交流】同学们讨论后发表看法： 小雅认为猜想一不正确，判断的依据是反应物酒精和氧气中都不含硫元素。 (2)小云认为猜想二也不正确，判断的依据是 。 (3)小博认为猜想三有可能正确，判断的依据是 。 【反思与交流】 (4)小曹同学设计实验验证后，发现猜想三也不正确。请补充完成小曹同学的实验操作：将生成的刺激性气味的气体加入 ，溶液不变红，说明刺激性气味的气体不是醋酸。 (5)同学们通过查阅资料了解到，酒精与氧气反应会生成水和有刺激性气味的乙醛（C2H4O），该反应属于 （选填“氧化反应”或“分解反应”或“化合反应”）。 4．（23-24九年级上·四川·期中）在老师的指导下，小华和小明利用如图1所示装置对氯酸钾制氧气进行了深入的探究学习。 资料 ①氯酸钾的熔点约为 356℃，二氧化锰的分解温度约为 535℃。用酒精灯给物质加热，受热物质的温度一般约为 400℃左右； ②不同配比是指氯酸钾和二氧化锰混合物中，氯酸钾和二氧化锰的质量比； ③氯酸钾分解时，传感器得到氧气浓度随温度的变化示意图(图2)及不同配比时氧气浓度随温度的变化示意图(图3)如下： 请回答问题： (1)二氧化锰在 535℃以上分解生成四氧化三锰和氧气，其反应的符号表达式为 。 (2)分析图2，氧气的浓度随温度升高逐渐减小，在 380℃突然增大的原因是 ；氯酸钾分解温度 (填“高于”、“等于”或“低于”)其熔点。 (3)分析图3，氯酸钾分解温度随物质配比变化的规律是 。 步骤 实验操作 实验现象 I 检查气密性 II 分别在“Y”形管两侧支管中加入少量的二氧化锰和氯酸钾塞紧橡皮塞 III 分别用酒精灯先后加热二氧化锰和氯酸钾，用带火星木条放在导气管口。 加热左侧支管，可观察到___________ ，加热右侧支管，可观察到___________。 IV 冷却后，将“Y”形管左侧支管中部分二氧化锰混入右侧支管中，振荡“Y”形管，加热，用带火星木条放在导管口。 加热时间短于步骤 III，木条很快复燃。 (4)为证实二氧化锰的催化作用，小华利用如图 4 装置进行如表所示的实验：请回答： ①完善步骤Ⅲ中的填空：加热左侧支管，可观察到 ，加热左侧试管的目的是 。加热右侧支管，可观察到 。 ②步骤Ⅳ中，将二氧化锰混入右侧支管有余热的氯酸钾中的操作方法是 。 ③小华认为根据步骤Ⅳ的实验现象就能说明二氧化锰是氯酸钾分解的催化剂，但小明不同意她的观点，小明认为还需证明在此反应中二氧化锰的 和 不变。后来在老师的指导下，小华完善了实验方案，最终验证了自己的结论，则氯酸钾制取氧气的化学表达式为 。 5．（23-24九年级上·四川宜宾·期中）化学是一门以实验为基础的科学。 (1)如图所示为实验室制取氧气的部分实验装置。实验室用装置A加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气的文字表达式为 ，若选用装置F收集氧气，则应从 (填“a”或“b”)端通入。 (2)在学习完二氧化锰催化过氧化氢分解制氧气的实验后，小明同学想起自己曾经在用过氧化氢溶液清洗伤口时，不小心将其滴到水泥地上，发现有大量的气泡产生。于是他和化学兴趣小组的同学对水泥块是否可以作过氧化氢分解的催化剂进行了以下探究。 【作出假设】水泥块能作过氧化氢分解的催化剂。 【实验验证】 实验步骤 实验现象 实验一 取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，伸入带火星的木条 有少量气泡产生，带火星的木条不复燃 实验二 取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，加入适量 水泥块，然后伸入带火星的木条 。 【得出结论】水泥块能作过氧化氢分解的催化剂。 【讨论与反思】同组的小芳认为，仅凭上述两个实验还不能证明水泥块可以作过氧化氢分解的催化剂，她觉得以在上述实验步骤中增加一个实验来探究水泥块的质量在反应前后是否改变。 【实验步骤】I.准确称量水泥块的质量：Ⅱ.完成实验一、二；Ⅲ.待反应结束后，将实验二试管中剩余的固体物质进行过滤洗涤，烘干、称量；Ⅳ.对比反应前后水泥块的质量。同组的小华补充到：“如果水泥块的质量在反应前后不变，则还需要再补充一个实验，探究反应前后水泥块的化学性质是否改变。”请你帮他们设计实验方案： 【实验结论】经过补充实验探究，同学们验证了水泥块在化学反应前后，其本身的质量和化学性质不变，因此水泥块 (填：“能”或“不能”)作过氧化氢分解的催化剂。请写出该反应的文字表达式： 。 6．（23-24九年级上·四川宜宾·期中）科学探究和证据推理是化学学科的核心素养。化学兴趣小组对“测定空气中氧气的含量”进行了实验探究，并基于证据进行推理分析。 某同学利用如图1所示装置进行实验，步骤如下： ①用弹簧夹夹紧胶皮管。 ②点燃燃烧匙内的红磷，立即伸入瓶中并塞紧瓶塞。 ③红磷熄灭，冷却至室温，打开弹簧夹。 ④观察并记录水面的变化情况。多次实验发现，集气瓶内水平面上升始终小于集气瓶容积的1/5 (1)请写出红磷在空气中燃烧的文字表达式： 。 小组同学利用图2装置结合现代传感器技术，测得实验过程中容器内气体压强、温度、氧气浓度的变化趋势如图3所示。 (2)其中Y曲线代表的是 (填“温度”或“氧气浓度”)的变化趋势。 (3)结合图3中X、Y两条曲线，解释BC段压强变化的原因是 ；实验结束打开弹簧夹的过程，对应的是压强曲线中的 段。 (4)据图可知，燃烧红磷法测定结果不够准确的原因是 。 (5)结合你的知识积累，若要寻找红磷的替代物测定空气中氧气的含量，该替代物应满足的条件是 。 7．（23-24九年级上·四川成都·期中）化学兴趣小组对空气中氧气含量的测定进行了如下实验探究和再认识。 【经典赏析】 (1)如图1，该实验通过氧气与 (填化学式)反应，得出结论：氧气约占空气总体积的1/5。 【实验回顾】实验室常用图2所示的方法测定空气中氧气的含量。 (2)按如图所示连接仪器，实验开始前应先 ，写出红磷燃烧的化学方程式 。 (3)集气瓶里预先装进的水，除了吸收生成物防止污染空气，还起到的作用 。 (4)对该实验认识正确的是_______。 A．红磷燃烧产生大量白烟，放出热量 B．红磷熄灭并冷却至室温后，再打开止水夹 C．在实验过程中止水夹未夹紧胶皮管，会导致测定空气中氧气体积含量偏小 D．该实验可说明氮气难(或不易)溶于水 【探究一】为了防止在集气瓶外点燃红磷造成空气污染，保证测定结果的准确，已知白磷40℃即可燃烧，于是改进装置(图3)重新探究。 (5)按图连好仪器，按下热的玻璃棒，白磷立即被点燃，瓶内气压用气体压强传感器测定，其变化如图4所示。从瓶内气压达到最高点直至t2时刻，引起曲线压强减小的因素是 。 【查阅资料】燃烧过程中当氧气体积分数低于8%左右时，红磷就无法继续燃烧，当氧气体积分数低于8%左右时，白磷就无法继续燃烧，因此测定的结果与理论值误差较大。已知铁生锈是与空气中的氧气和水发生缓慢氧化的过程。 【探究二】根据铁生锈的原理，探究用铁能否准确测定空气中氧气的含量。 【实验1】如图5所示，第一天现象不明显，通过长达7天的测定，计算得出空气中氧气含量为19.1%。 【实验2】如图6所示，8分钟后测得的数据如下表所示。 实验前的体积 实验后的体积 集气瓶内空气 烧杯内蒸馏水 烧杯内剩余蒸馏水 130.0mL 90.0mL 63.6mL (6)根据表中的数据计算，改进实验后测得空气中氧气体积分数是 (计算结果精确到0.1%) (7)通过对比发现铁粉可比铁丝更加快速地完成实验，你认为可能的原因是 。(写两点) 【反思与评价】 (8)结合实验结果和生活经验，写一条防止生活中铁制品生锈的方法： 。 8．（23-24九年级上·四川德阳·期中）实验课上，“未来科学大师”实验小组的同学们正在进行“水的组成”的探究。 【提出问题】水在通电条件下会发生化学变化吗？ 【进行实验】同学们按照图1的装置进行了实验。 【收集证据】 (1)实验中，同学们观察到电极附近有气泡产生，一段时间后，正、负两极产生的气体体积比约为 。用带火星的木条接近正极气体，现象是 ；用燃着的小木条接近负极气体，现象是 ； 【讨论分析】 (2)实验时，先在水中加入了少量氢氧化钠，其目的是 。 【得出结论】 (3)本实验得出的结论是 。 【拓展延伸】同学们又查阅到了如下资料： a．氢氧化钠是一种强碱，具有腐蚀性。 b．老教材中，电解水的实验装置如图2所示。 c．给含有氯化钠的水通电会发生如下反应：。 (4)请你分析思考：和图2的装置相比，现行教材（图1）装置的优点是 （任意写一点）。进行该实验时， （填“能”或“不能”）将氢氧化钠换为氯化钠。 9．（23-24九年级上·四川巴中·期中）某兴趣小组的同学对水的组成进行了实验探究。 【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证明燃烧产物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，图乙是将电解水产生的氢气直接缓缓地通过装有足量碱石灰（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。 【实验与结论】 (1)图甲中玻璃管a和玻璃管b得到气体的体积比为 ；检验b管中产物的方法是 。 (2)图乙所示的实验过程中可以观察到的实验现象:导管口d处 ； (3)写出实验甲中反应的文字表达式 。 (4)以下图片是水分解过程中微粒变化的部分示意图请按它们在化学变化过程中出现的顺序排列 （用图中的字母表示）。    (5)实验甲中没有发生变化的微粒是 （填微粒符号）。 (6)由以上探究可以得出结论：水是由 组成的。 10．（23-24九年级上·四川成都·期中）我们学校的化学小达人对氯酸钾分解反应的催化剂进行了研究，在相同的加热条件下，用如图1装置完成表中实验：    【查阅资料】氯酸钾是白色晶体，二氧化锰是黑色粉末，氧化铁是红棕色粉末。一般情况下，二氧化锰、氧化铁、氯化钾受热均不会分解。 编号 氯酸钾质量/g 催化剂 催化剂质量/g 收集氧气所需时间/s 实验1 5 — — 171 实验2 5 二氧化锰 0.5 49 实验3 5 氧化铁(Fe2O3) x 58 实验4 5 氯化钾 0.5 141 (1)设置实验1的目的是 ，实验3中x为 g。 (2)由上表可知，表中有 种物质可以作氯酸钾分解的催化剂，但是催化效果更好的是 ，写出其反应符号表式 。 (3)要比较氯酸钾分解反应中不同催化剂的催化效果，除了测量收集氧气所需时间外，还可以测量 。 (4)化学小达人维持加热条件不变，用实验1再继续收集氧气，所需时间明显少于，原因是 。 【继续探究】氯酸钾和氧化铁(Fe2O3)的质量比会不会影响反应的快慢？ (5)调节和的质量比制备氧气，整理数据绘制如图2，从图中得出和反应的最佳质量比是 。    (6)测量气体体积时(如图1所示)，读数时慢慢上下移动量筒，使量筒内外液面高度相同，目的是 。 (7)读数操作正确的情况下，测得的气体体积比理论上生成的氧气体积大，可能原因是 。 (8)如图2所示，在和质量比为之间，氧化铁质量越多，反应越快的原因： 。 11．（23-24九年级上·四川内江·期中）化学兴趣小组在实验室用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气，某次实验时偶然发现制得的气体有刺激性气味，这一现象引起了同学们的兴趣，于是在老师的指导下对该气体成分进行探究。 【提出问题】氯酸钾与二氧化锰混合加热后产生的气体成分是什么？ 【查阅资料】 ①氯酸钾与二氧化锰混合加热产生的气体只以单质形式存在； ②氯气(Cl2)是有刺激性气味的气体，能溶于水，能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。 【猜想假设】 (1)猜想一：该气体为O2；    猜想二：该气体为 ；     猜想三：该气体为O2和Cl2的混合物。 【实验探究】 (2)完成下表 序号 操作 现象 结论 方案Ⅰ 用排水集气法收集甲、乙两瓶气体，将带火星的木条伸入甲瓶，湿润的淀粉碘化钾试纸伸入乙瓶。 木条复燃，淀粉碘化钾试纸不变色 猜想 成立 方案Ⅱ 向上排空气法收集甲、乙两瓶气体，将带火星的木条伸入甲瓶，湿润的淀粉碘化钾试纸伸入乙瓶。 木条 ，淀粉碘化钾试纸 猜想三成立 【反思评价】 (3)为什么两种方案得出的结论不一致？哪个是正确的？ ①同学：方案Ⅰ结论不正确，其操作不合理，不合理之处是 。 ②老师：不需要进行实验，就能排除猜想一，理由是 。 12．（23-24九年级上·四川成都·期中）现今，随着生活节奏的加快，很多人处于亚健康状态。为了改变这一现状，很多人喜欢跑步锻炼，但大多数会在晚上9～10点在公园跑步。有同学认为应该在清晨日照后在公园跑步，由于公园中有很多植物，夜晚公园空气中二氧化碳的含量较高，对人体有害。 (1)根据你学习的生物知识判断，你认为该同学的观点 （填“正确”或“不正确”）。 (2)为了验证该同学的观点，兴趣小组的同学分别收集夜晚和清晨日照后某公园中的空气各两瓶，并设计了如下实验，对比不同时间公园空气中氧气和二氧化碳的含量： 【进行实验】 实验1：在盛有夜晚和清晨日照后空气的集气瓶中放入两根等大燃着的蜡烛，并盖上玻璃片，观察到夜晚空气中的蜡烛比清晨日照后的空气中的蜡烛先熄灭，说明夜晚空气中氧气含量比清晨日照后空气中氧气含量 （填“高”或“低”）。 实验2：分别在盛有夜晚和清晨日照后空气的集气瓶中各滴入 的澄清石灰水，振荡，观察到两个集气瓶中石灰水变浑浊，且 ，说明夜晚空气中二氧化碳的含量比清晨日照后空气中的含量高。 【实验结论】根据上述实验可知，在 （填“夜晚”或“清晨日照后”）锻炼身体对身体有益。 13．（23-24九年级上·四川成都·期中）“制氧机”在生产生活中的应用非常广泛，如保健、急救、大型化工生产等都需要制氧，使用时通过试剂发生反应产生氧气，某兴趣小组对便携式家用制氧机开展探究。 Ⅰ.定性探究反应原理 (1)该制氧机中有一包过碳酸钠粉末和一包二氧化锰，向盛有过碳酸钠的烧杯中加入水，观察到产生气泡非常缓慢，向其中放入二氧化锰，立即有大量气泡产生。检验该气体是氧气的方法是 。 (2)过氧化氢与二氧化锰在常温下可以快速制氧，其反应的文字表达式是 。 (3)从便于携带的角度分析，上述两组药剂中_______更适合用作制氧机中的制氧剂。 A．过碳酸钠粉末和二氧化锰 B．过氧化氢和二氧化锰 Ⅱ.定量探究实际制氧效率 【资料】理论上生成150mL氧气，分别需要6%的过氧化氢溶液7.6mL，过碳酸钠1.4g。 (4)小组同学取上述两种药品分别加入0.2g二氧化锰进行对比实验，比较过氧化氢溶液和过碳酸钠制取氧气的效率。测得数据如图1（20min后几乎不产生氧气）请分析制氧剂选择过碳酸钠的依据是 。 Ⅲ.探究反应的装置 (5)小组同学利用饮料瓶、吸管、输液管等日常用品设计并制作了简易制氧机，如下图他们想为鱼缸中的鱼供氧，能达到目的的是 （填“甲”或“乙”）。该装置与化学制氧机相比，优点是 。    【拓展】 (6)一种家用制氧机的工作原理是用分子筛分离空气获得氧气，分子筛是一种内部分布有均匀微小孔径的固体，通过特制的分子筛把空气中的氧分子吸入孔穴而与其它分子分离，该变化属于 （填“物理”或“化学”）变化。 14．（23-24九年级上·四川广安·期中）学习了MnO2对过氧化氢分解有催化作用的知识后，凯米兴趣化学社团的同学对红砖粉末是否可以作H2O2分解的催化剂。设计了以下探究实验： 【提出问题】红砖粉末能否作过氧化氢分解的催化剂？如果能，其催化效果如何？ 【实验验证】 实验步骤 实验现象 Ⅰ.分别量取5mL5%的H2O2溶液，放入A、B两支试管中，向A试管中加入0.5g红砖粉末，然后将带火星的木条伸入A、B两支试管中，观察现象。 A中产生气泡，带火星的木条复燃，B试管无明显现象。 Ⅱ.待A试管中没有现象发生时，重新加入H2O2溶液，并带火星的木条伸入试管，如此反复多次试验，观察现象。 A试管中均产生气泡，带火星木条均复燃。 Ⅲ.将实验Ⅱ中反应后的混合物过滤、洗涤、干燥、称重 固体质量为还是0.5g Ⅳ.分别量取5mL5%的H2O2溶液，放入C、D两支试管中，向C试管中加入0.5g红砖粉末，向D试管中加入0.5g二氧化锰粉末，观察现象。 C、D两支试管中都产生气泡，D试管中产生气泡的速率更快。 【实验结论】 (1)A产生的气体是 。 (2)实验Ⅰ的目的是 ；试验Ⅱ和Ⅲ证明：红砖粉末的 和 在化学反应前后均没有发生变化，可以作为H2O2溶液分解的催化剂。 【实验评价】 (3)设计实验Ⅳ的目的是 。 (4)实验Ⅳ观察到D试管中产生气泡的速率更快，由此你可以得到的结论是 。 15．（23-24九年级上·四川泸州·期中）某实验小组利用如图所示装置测量空气中氧气体积分数并取得成功。 【查阅资料】白磷的着火点40℃。 【提出问题】氧气体积约占空气总体积的多少？ 【实验准备】锥形瓶内空气体积为230mL，注射器中水的体积为50mL，该装置气密性良好。 【实验探究】装入药品，按图所示连接好仪器，夹紧弹簧夹。先将锥形瓶底部放入热水中，白磷很快被引燃，然后将锥形瓶从热水中取出。 【现象分析】 (1)足量的白磷在锥形瓶中未能全部燃烧，说明瓶内剩余气体 燃烧（填“支持”或“不支持”）。写出白磷（P）燃烧的符号表达式 。基本反应类型是 反应。 (2)在整个实验过程中，可观察到气球的变化是 。 (3)待白磷熄灭、锥形瓶冷却到室温后，打开弹簧夹，还可观察到的现象是：①注射器中的水自动喷射出来，②当注射器中的水还剩约 mL时停止下流。 【得出结论】氧气约占空气总体积的1/5 。 16．（23-24九年级上·四川成都·期中）古代铁匠常把烧红的铁器没入水中急速冷却，以增加铁器的硬度，此法称为“淬火”，西川实验学校化学兴趣小组据此设计了如图甲所示实验，用以探究铁与水高温反应后的产物（注：夹持仪器已省略） 【查阅资料】 ①常温下没有氧气存在时，铁与水几乎不反应，但高温下铁与水蒸气能反应，生成一种固体和一种气体。 ②铁粉为黑色，常见铁的氧化物有三种：FeO （黑色）、Fe2O3（红棕色）、Fe3O4 （黑色），但FeO一接触到空气就会立即变成红棕色，Fe3O4有磁性，能被磁铁吸引。 ③铁和盐酸反应：Fe+2HCl=FeCl2+H2↑；四氧化三铁和盐酸反应：Fe3O4+8HCl=2FeCl3+FeCl2+4H2O，其中，氯化亚铁溶液为浅绿色，氯化铁溶液为黄色。 ④氢氧化镁、氢氧化铜等固体受热可分解成氧化物。 (1)A装置的作用是 。 【提出问题1】探究生成的气体是什么? 【作出猜想1】猜想1：氧气；猜想2：氢气；猜想3：氨气 (2)小宇认为不需要做实验就可以排除猜想3，她的理由是 。 【实验验证1】 (3)如图甲，加热一段时间后，黑色铁粉颜色没有发生变化，把导管放入肥皂水中，吹出的肥皂泡上升漂到空中，用燃着的木条靠近肥皂泡，观察到 ，说明生成H2。 【提出问题2】探究玻璃管中剩余黑色固体的成分? 同学们讨论后认为：铁与水蒸气反应生成的固体是一种铁的氧化物，但玻璃管内的还可能含有剩余的铁粉。 【分析讨论】 (4)小堂根据以上资料，确定剩余的固体物中不含有FeO和Fe2O3，理由是 。 【作出猜想2】 继续猜想黑色固体的成分有三种可能： (5)a.只含有铁粉 b.只含有四氧化三铁 c. (6)经过讨论发现，猜想 不合理，可以排除，小春提出：用磁铁来确定黑色固体的成分，其他同学表示反对，其理由为 。 【实验验证2】 (7)小华又设计了以下实验方案，通过实验确定了黑色固体的成分： 实验操作 实验现象 实验结论 取少量黑色固体于试管中，加入适量盐酸，放置一段时间 现象1：液体由无色变为黄色 黑色固体含有 现象2： 黑色固体中含有剩余的铁粉 【实验结论】 (8)猜想 成立。铁和水蒸气高温下反应的化学方程式为 。 (9)反应后，待玻璃管冷却至室温，将剩余固体倒出、干燥、称重，为7.52克，求铁粉中参加反应部分的质量分数为 。 【拓展创新】该小组利用微型仪器“长柄V形玻璃管”改进了图甲装置，设计出图乙装置，并分别选用湿棉花、湿粉笔、芦荟叶、芭蕉茎、氢氧化镁、氢氧化铜等作为供水剂，实验都获得成功； (10)与甲、乙装置相比，乙装置有很多优点，请你写一条： 。 (11)分析上述供水剂的供水原理，其中正确的是_______（填字母）。 A．疏松、多孔的物质，有良好的吸水性能和保水性能 B．新鲜的浮水植物，在受热时水分容易释放出来 C．本身不含水的固体物质，一定不能用作供水剂 17．（23-24九年级上·四川内江·期中）注射器是一种普通的医疗器械，它在化学实验中发挥着越来越大的作用。某化学兴趣小组为了测定空气中氧气的含量，进行了如下探究活动。 【查阅资料】白磷的着火点是40℃，红磷的着火点是240℃，两种物质的燃烧产物五氧化二磷是白色固体，会刺激人体呼吸道，能与空气中的水蒸气反应，生成有毒的偏磷酸（HPO3）。 【设计实验】为防止实验室污染设计了如图的装置进行探究活动。    【步骤与现象】 (1)①测量试管和导管的总容积为50mL； ②组装好仪器，并 。 ③装药品，将注射器活塞调整到合适位置，连接好仪器； ④用弹簧夹夹紧胶皮管，加热粗铜丝，观察试管中产生的现象； ⑥待试管冷却到室温后打开弹簧夹，观察发生的现象。 【反思与交流】 (2)实验中利用了铜丝的 性。 (3)为使实验达到预期的结论，步骤③中注射器活塞底部至少调到 mL处（填整数部分数值）。 (4)步骤④中试管内发生反应的文字表达式是 。可观察到的现象是白磷燃烧发出黄色火焰，放出大量的热， 。 (5)若步骤固中未待试管冷却到室温后就打开弹簧夹，则测量结果就会 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”） 18．（23-24九年级上·四川成都·期中）学习了二氧化锰对过氧化氢分解有催化作用的知识后，我们对催化剂已有了初步的认识。 (1)下列有关于催化剂的说法中错误的是______（填字母） A．催化剂只能加快化学反应速率 B．催化剂可以增加产物的质量 C．二氧化锰是可做所有反应的催化剂 D．一个化学反应只有一种催化剂 实验一：某同学想：氧化铜（CuO）能否起到类似的催化剂作用呢？于是进行了以下探究。 【猜想与假设】 (2)Ⅰ、氧化铜不是催化剂，也不参与反应，反应前后质量和化学性质不变； Ⅱ、氧化铜参与了反应产生氧气，反应前后质量和化学性质发生改变； Ⅲ、氧化铜是反应的催化剂，反应前后 。 【进行实验】 用天平称量 0.2gCuO，取 5mL5％的过氧化氢溶液于试管中，进行如图实验： (3)请补充能证明猜想Ⅲ 成立的实验现象：步骤③现象为 ，步骤⑥中二氧化锰固体质量为 g。 结论：猜想Ⅲ成立。 (4)步骤①的目的是 。 (5)定性判断步骤①和步骤②的反应快慢，可根据 。 (6)过氧化氢能被 CuO 催化分解放出氧气的表达式为 。 实验二：探究制取氧气的适宜催化剂。实验方案如下： Ⅰ、用 MnO2、CuO、Fe2O3、Cr2O3四种催化剂分别与海藻酸钠溶液混合，滴入氯化钙溶液制成含等质量催化剂、大小相同的海藻酸钠微球，备用。 Ⅱ、取 30 粒含 MnO2的海藻酸钠微球，采用如图1所示装置进行实验。改用其他三种微球，分别重复上述实验，得到如图2所示的锥形瓶内压强随时间变化的曲线图。 (7)每次实验时，海藻酸钠微球数应相同的目的是 。 (8)从实验曲线看，催化效果较好、反应温和的催化剂是 （填化学符号）。 (9)用含 MnO2的海藻酸钠微球进行实验，60s 时压强瞬间回落，其原因可能是 。 (10)除上述影响过氧化氢溶液分解的因素外，你认为还有哪些因素会影响过氧化氢溶液的分解速率，请你再探究（探究一种因素即可） 影响因素： ； 探究方案： 。 19．（23-24九年级上·四川成都·期中）同学们对身边的空气质量开启了项目型学习的探究之旅。 任务一：查阅空气质量日报 空气质量指数（简称AQI）是定量描述空气质量状况的指数，其范围和对应的空气质量级别分别是0~50（优）、51~100（良）、101~200（轻度污染）、201~300（中度污染）和大于300（严重污染）。某日我市空气质量数据如下表： AQI PM2.5 μg/m3 PM10 μg/m3 一氧化碳 μg/m3 二氧化氮 μg/m3 二氧化硫 μg/m3 臭氧 μg/m3 48 9 30 4 7 2 2 (1)该日我市空气质量属于国家空气质量标准的 级，首要污染物是 。 任务二：探究沙尘对空气中氧气体积分数的影响 【资料收集】①发热贴发热原理：铁粉与氧气反应生锈，放热，其中辅助成分不与氧气反应。 ②铁锈为红色固体且不能被磁铁吸引。 【装置设计】同学们将课堂实验（图1）重新设计（图2），利用生活中常见的发热贴欲测定沙尘天气中空气中的氧气含量。    【进行实验】 (2)用集气瓶（有效容积为500mL）取空气样品，塞紧胶塞，观察到温度计的示数明显增大；待冷却到室温，打开弹簧夹，观察到量筒内水面下降了90mL，由此可知该空气样品中氧气的体积分数约为 。 【得出结论】 (3)沙尘会导致空气中氧气的体积分数减少，请猜测其可能的原因是 。 【表达与交流】 (4)生活中，减少沙尘天气出现可采用 措施。 【反思评价】 (5)图1中反应的化学方程式为 ，该反应的基本反应类型是 反应。与图1相比，图2的优点 。 (6)为证明图2中发热贴与氧气发生了反应，可在反应后进行的简单实验操作是 。 (7)结合图1和图2，在测定空气中氧气体积分数的实验中，选择的依据是 （答一点） 20．小华同学在实验室用二氧化锰与氯酸钾混合加热，成功的制取并收集了几瓶气体，但意外的发现制得的气体有刺激性气味，于是在老师的指导下对该气体成分进行探究。 【提出问题】氯酸钾与二氧化锰混合加热后产生的气体成分是什么？ 【查阅资料】 Ⅰ．氯气（）是有刺激性气味的气体，能溶于水，且能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。 Ⅱ．少量高锰酸钾固体溶于水成紫红色。 【猜想与假设】 (1)猜想一：该气体为氧气；猜想二：该气体为 ；猜想三：该气体为氯气和氧气。 【实验探究】 (2)请完善下面表格。 序号 实验操作 实验现象 实验结论 ① 小华用排水集气法收集A、B两瓶气体，将带火星木条伸入A中；湿润的淀粉碘化钾试纸伸入B中 A中带火星木条复燃，B中淀粉碘化钾试纸不变色。 猜想 成立 ② 小明用向上排空气法收集C、D两瓶气体，将带火星木条伸入C中；湿润的淀粉碘化钾试纸伸入D中 C中带火星木条复燃，D中淀粉碘化钾试纸 。 猜想三成立 【反思与评价】 (3)老师认为小明结论正确，而小华的不正确，原因是 。 【拓展应用】 (4)Ⅰ．若取氯酸钾和二氧化锰混合加热后的少量固体，加入足量水溶解，过滤，滤液成紫红色，该现象说明该反应还生成了 。 Ⅱ．通过实验证明氯酸钾和二氧化锰混合加热到一定温度，其中二氧化锰不仅能作为催化剂使氯酸钾发生分解反应生成氯化钾和氧气，同时二氧化锰也能直接与氯酸钾反应，生成一种固体和两种气体单质，请根据以上分析，写出后一个反应的表达式为 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 题型03 实验探究题 1．（23-24九年级上·四川宜宾·期中）某化学兴趣小组阅读课外资料得知：过氧化氢溶液制氧气除了用二氧化锰作催化剂，还可以用马铃薯、铁锈、红砖粉末等物质作催化剂。于是他们想检验马铃薯是否能作过氧化氢溶液分解的催化剂。 【提出问题】马铃薯是否能作过氧化氢溶液分解的催化剂？ 查阅资料：马铃薯中含有过氧化氢酶，过氧化氢酶对过氧化氢溶液的分解起催化作用。 【设计实验】化学兴趣小组的同学设计的实验如下： 实验 实验步骤 实验现象 Ⅰ 取5%的过氧化氢溶液5mL，将带火星的木条伸入试管口 Ⅱ 取5%的过氧化氢溶液5mL，加入0.5g马铃薯(切成豆粒大小)，将带火星的木条伸入试管口 木条复燃 Ⅲ 待实验Ⅱ中没有气泡放出后，继续加入5%的过氧化氢溶液，将带火星的木条伸入试管口 (1)写出该反应的化学方程式 。 (2)设计实验Ⅰ的目的是与实验Ⅱ 。 (3)实验Ⅰ和Ⅲ的实验现象分别是 。 (4)要得出马铃薯可以作过氧化氢溶液分解的催化剂，还需要验证参加反应的马铃薯的在反应前后 是否发生变化。 化学兴趣小组还想比较马铃薯和二氧化锰的催化效果，他们又设计了如下实验： 实验 5%的过氧化氢溶液 催化剂 待测数据 Ⅳ 15mL 二氧化锰0.5g 排水法收集100mL氧气所需时间 Ⅴ 15mL 马铃薯0.5g 【得出结论】马铃薯可以作过氧化氢溶液分解的催化剂，且马铃薯的催化效果比二氧化锰的好。 (5)实验Ⅳ和Ⅴ中的待测数据测定除了该方法，还可使用的方法是 。 【答案】(1) (2)形成对照 (3)实验Ⅰ的现象是带火星的木条不复燃，实验Ⅲ的现象是带火星的木条复燃 (4)质量 (5)测量单位时间内收集到的氧气的体积 【详解】（1）过氧化氢溶液在马铃薯催化作用下生成水和氧气，该反应的化学方程式为，故填：； （2）实验Ⅰ中未加入马铃薯，实验Ⅱ中加入了马铃薯，其它因素相同，因此设计实验Ⅰ的目的是与实验Ⅱ形成对照，对比得出马铃薯能加快过氧化氢的分解速率，故填：形成对照； （3）常温下，过氧化氢的分解速率很慢，故实验Ⅰ的现象是带火星的木条不复燃，实验Ⅲ中待实验Ⅱ中没有气泡放出后，继续加入5%的过氧化氢溶液，将带火星的木条伸入试管口，现象为带火星的木条复燃，说明化学反应前后，过氧化氢的化学性质不变，故填：实验Ⅰ的现象是带火星的木条不复燃，实验Ⅲ的现象是带火星的木条复燃； （4）由以上分析可知，由实验Ⅰ和实验Ⅱ可对比得出，马铃薯能加快过氧化氢的分解速率，由实验Ⅲ可知，化学反应前后，马铃薯的化学性质不变，故要得出马铃薯可以作过氧化氢溶液分解的催化剂，还需要验证参加反应的马铃薯在反应前后质量是否发生变化，故填：质量； （5）比较马铃薯和二氧化锰的催化效果可通过比较排水法收集100 mL氧气所需时间或单位时间内收集到的氧气的体积等待测数据测定方法。故填：测量单位时间内收集到的氧气的体积。 2．（23-24九年级上·四川成都·期中）某研究小组对实验室制取氧气进行如下实验并探究相关问题。 (一)探究KClO3制取氧气时催化剂的质量是否不变实验方案如下：在实验中用电子天平和量筒准确测量出m1(MnO2)g、m2(KC1O3)g、m3(试管)/g、m4(试管+加热后剩余固体)和量筒内收集气体的体积V/cm3，(实验操作正确，O2的密度为pg/cm3) (1)请写出该反应的符号表达式： 。 (2)化学反应前各物质的总质量不变，m1、m2、m3、m4和V和p之间的等量关系为：pV= 。 每次实验结束后，小金在拆装置时总能闻到刺激性气味，他将加热后剩余固体中的MnO2分离并测量其质量，发现总小于加热前MnO2的质量。查阅资料后发现，一般认为加热KC1O3和MnO2混合物的反应过程如下： 第1步：MnO2+KClO3KMnO4+Cl2+O2(其中C12有刺激性气味) 第2步：KMnO4K2MnO4+MnO2+O2 第3步：K2MnO4+Cl2→KCl+MnO2+O2 (3)一般认为催化剂在化学反应前后质量不变，但这个反应后剩余的MnO2质量小于反应前加入MnO2质量，你认为可能的原因是 。 (二)需找新的催化剂：生活中，84消毒液、H2O2溶液都是常用消毒剂，兴趣小组对两种消毒剂进行了如下探究活动。 【查阅资料】84消毒液的有效成分是次氯酸钠(NaClO) (4)请写出NaC1O中阴离子的符号： 。 (5)【实验1】取少量84消毒液于试管中滴加H2O2溶液，发现有大量气泡产生：然后 (填写实验操作和现象)，证明产生的气体是氧气。 【提出问题】在上述反应中，NaClO的作用是什么？ 【作出猜想】猜想一：作反应物，NaC1O与H2O2溶液发生化学反应。 (6)猜想二：作 ，类似分解H2O2溶液制氧气时MnO2的作用。 【实验2】 ①按如图所示组装实验装置。 ②向锥形瓶中加入30mL84消毒液。 ③注射器中吸入25mLH2O2溶液，将注射器中的H2O2溶液平均分5次推入锥形瓶：每次推入H2O2溶液，待不再产生气泡后，记录收集气体的总体积(忽略其他因素对测量造成的影响)。 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次 收集气体的总体积/mL 140 280 365 x 375 (7)表中的数据x= 。 (8)分析表中数据得出“猜想一正确”，其依据是 。 【拓展反思】 (9)生活中用消毒剂除84消毒液、H2O2溶液外，还有75%酒精等。在使用各种消毒剂时，要考虑它们的性质。生活中下列使用消毒剂的做法正确的是 。 A．不同的消毒剂可随意混合使用 B．使用75%酒精消毒应远离明火，防止火灾 C．84消毒液、75%酒精等消毒剂均应密封保存 【答案】(1) (2)m1+m2+m3-m4 (3)少量氯气排出，在第三步反应时造成反应不充分，导致二氧化锰质量减小 (4)ClO- (5)将带火星的木条置于试管口，木条复燃 (6)催化剂 (7)370 (8)每次加入相同的量的反应物，产生气体气体不是每次都相同，说明次氯酸钠参与了反应，不符合催化剂性质 (9)BC 【详解】（1）氯酸钾在二氧化锰催化作用下加热反应生成氯化钾和氧气，符号表达式为：； （2）反应前质量为m1+m2+m3，反应后为试管+剩余固体+生成的气体质量，生成气体质量=密度×体积，所以反应后质量=m4+ρV，所以此时反应前后质量相等说明质量守恒定律，因此可表示为：m1+m2+m3=m4+ρV，故ρV=m1+m2+m3-m4； （3）根据题目信息氯气与锰酸钾会反应生成二氧化锰，而闻到了氯气的味道，说明氯气没有充分反应，造成锰酸钾没有全部被反应完毕，所以生成的二氧化锰减小； （4）次氯酸钠(NaClO)中含有钠离子和次氯酸根离子，表示为：ClO-； （5）氧气具有助燃性，可使带火星木条复燃，所以将带火星木条置于试管口，观察到带火星的木条复燃，证明产生的是氧气； （6）H2O2溶液制氧气时，二氧化锰作为催化剂使用，所以此时猜想次氯酸钠作为催化剂使用； （7）根据前三次数据可以看出，次氯酸钠在第三次已经反应完毕，之后再加入5mL液体，排出内部相应5mL的气体体积，所以此时气体体积变为370mL； （8）催化剂不改变生成物的量，只改变反应速率，而根据题目信息可以看出，次氯酸钠一定量，加入过氧化氢每次量相同，但是产生的气体不同，说明次氯酸钠参与了反应，生成物的量发生变化，因此猜想一正确； （9）A、不同消毒液不能相互混合使用，如84消毒液与过氧化氢可以反应，则使消毒液不能发会消毒作用，故A错误； B、75%酒精易挥发，酒精属于易燃易爆品，因此不能靠近明火，故B正确； C、84消毒液具有腐蚀性，且见光易分解，75%酒精容易挥发，因此都需要密封保存，故C正确； 故填：BC。 3．（23-24九年级上·四川广安·期中）广安友谊中学办学特色之一，在初一设立了化学核心素养课，班里同学对点燃的酒精灯（酒精化学式C2H5OH ）产生了兴趣，由此猜测酒精能与氧气反应。于是他们做了以下实验。 甲组同学：将热的氧气通入酒精中一段时间后无明显变化。 乙组同学：将热的氧气通入酒精的同时，迅速把绕成螺旋状的红色铜丝伸入，液体中很快出现气泡，并闻到刺激性气味。待反应停止后经称量，实验前后铜丝质量不变。 (1)丙组同学利用乙组的铜丝多次重复做实验发现，现象与乙组同学一致。由此得出铜丝在酒精与氧气的反应中所起的作用是 。 【提出问题】生成的刺激性气味的气体是什么？ 【查阅资料】、二氧化碳是一种无色无味的气体。 、醋酸有挥发性，并有刺激性气味。加入紫色石蕊溶液中，溶液会变红。 【猜想与假设】 有同学提出刺激性气味的气体可能是： 猜想一：。 猜想二：。 猜想三：醋酸。 【讨论与交流】同学们讨论后发表看法： 小雅认为猜想一不正确，判断的依据是反应物酒精和氧气中都不含硫元素。 (2)小云认为猜想二也不正确，判断的依据是 。 (3)小博认为猜想三有可能正确，判断的依据是 。 【反思与交流】 (4)小曹同学设计实验验证后，发现猜想三也不正确。请补充完成小曹同学的实验操作：将生成的刺激性气味的气体加入 ，溶液不变红，说明刺激性气味的气体不是醋酸。 (5)同学们通过查阅资料了解到，酒精与氧气反应会生成水和有刺激性气味的乙醛（C2H4O），该反应属于 （选填“氧化反应”或“分解反应”或“化合反应”）。 【答案】(1)催化作用 (2)二氧化碳是无色无味的气体 (3)根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，反应物中含C、H、O，而醋酸由C、H、O元素组成，且醋酸有挥发性，并有刺激性气味 (4)紫色石蕊溶液 (5)氧化反应 【详解】（1）将热的氧气通入酒精中一段时间后无明显变化，将热的氧气通入酒精的同时，迅速把绕成螺旋状的红色铜丝伸入，液体中很快出现气泡，并闻到刺激性气味，说明铜丝能加快该反应的反应速率，待反应停止后经称量，实验前后铜丝质量不变，说明化学反应前后铜丝的质量不变，说明铜丝在酒精与氧气的反应中可能是催化剂，起到催化作用； （2）二氧化碳是一种无色无味的气体，而该气体具有刺激性气味，故该气体不是二氧化碳，猜想二不正确； （3）根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，反应物中含C、H、O，而醋酸由C、H、O元素组成，且醋酸有挥发性，并有刺激性气味，故猜想三有可能正确； （4）醋酸加入紫色石蕊溶液中，溶液会变红，故将生成的刺激性气味的气体加入紫色石蕊溶液中，溶液不变红，说明该气体不是醋酸； （5）酒精与氧气反应会生成水和有刺激性气味的乙醛，该反应是物质与氧气的反应，是氧化反应，该反应的反应物和生成物均有两种，既不属于化合反应，也不属于分解反应。 4．（23-24九年级上·四川·期中）在老师的指导下，小华和小明利用如图1所示装置对氯酸钾制氧气进行了深入的探究学习。 资料 ①氯酸钾的熔点约为 356℃，二氧化锰的分解温度约为 535℃。用酒精灯给物质加热，受热物质的温度一般约为 400℃左右； ②不同配比是指氯酸钾和二氧化锰混合物中，氯酸钾和二氧化锰的质量比； ③氯酸钾分解时，传感器得到氧气浓度随温度的变化示意图(图2)及不同配比时氧气浓度随温度的变化示意图(图3)如下： 请回答问题： (1)二氧化锰在 535℃以上分解生成四氧化三锰和氧气，其反应的符号表达式为 。 (2)分析图2，氧气的浓度随温度升高逐渐减小，在 380℃突然增大的原因是 ；氯酸钾分解温度 (填“高于”、“等于”或“低于”)其熔点。 (3)分析图3，氯酸钾分解温度随物质配比变化的规律是 。 步骤 实验操作 实验现象 I 检查气密性 II 分别在“Y”形管两侧支管中加入少量的二氧化锰和氯酸钾塞紧橡皮塞 III 分别用酒精灯先后加热二氧化锰和氯酸钾，用带火星木条放在导气管口。 加热左侧支管，可观察到___________ ，加热右侧支管，可观察到___________。 IV 冷却后，将“Y”形管左侧支管中部分二氧化锰混入右侧支管中，振荡“Y”形管，加热，用带火星木条放在导管口。 加热时间短于步骤 III，木条很快复燃。 (4)为证实二氧化锰的催化作用，小华利用如图 4 装置进行如表所示的实验：请回答： ①完善步骤Ⅲ中的填空：加热左侧支管，可观察到 ，加热左侧试管的目的是 。加热右侧支管，可观察到 。 ②步骤Ⅳ中，将二氧化锰混入右侧支管有余热的氯酸钾中的操作方法是 。 ③小华认为根据步骤Ⅳ的实验现象就能说明二氧化锰是氯酸钾分解的催化剂，但小明不同意她的观点，小明认为还需证明在此反应中二氧化锰的 和 不变。后来在老师的指导下，小华完善了实验方案，最终验证了自己的结论，则氯酸钾制取氧气的化学表达式为 。 【答案】(1) (2) 在 380℃氯酸钾分解产生氧气 高于 (3)相同条件下，质量比越小，分解温度越低或质量比越大，分解温度越高 (4) 带火星的木条不复燃 证明在酒精灯加热的条件下二氧化锰不分解 氯酸钾熔化为液态，带火星木条复燃 将Y形管向右倾斜 质量 化学性质 【详解】（1）二氧化锰在 535℃以上分解生成四氧化三锰和氧气，该反应的符号表达式为：； （2） 反应过程中，温度升高，气体膨胀，氧气的浓度变小，在 380℃氯酸钾分解产生氧气，故氧气浓度在 380℃突然增大； 氯酸钾的熔点约为 356℃，而氯酸钾在380℃开始分解，故氯酸钾分解温度高于其熔点； （3）由图3可知，相同条件下，氯酸钾和二氧化锰的质量比越小，分解温度越低； （4）①二氧化锰的分解温度约为 535℃。用酒精灯给物质加热，受热物质的温度一般约为 400℃左右，故加热左侧支管，二氧化锰不能分解，可观察到：带火星的木条不复燃； 加热左侧试管的目的是证明在酒精灯加热的条件下二氧化锰不分解，防止对氯酸钾的分解实验产生干扰； 加热右侧支管，氯酸钾的熔点约为 356℃，而氯酸钾在380℃开始分解，故氯酸钾分解时，熔化为液态，氯酸钾受热分解生成氧气，氧气具有助燃性，故观察到：氯酸钾熔化为液态，带火星木条复燃； ②步骤Ⅳ中，将二氧化锰混入右侧支管有余热的氯酸钾中的操作方法是将Y形管向右倾斜，使二氧化锰混入右边支管； ③步骤Ⅳ中，二氧化锰混入右侧支管后，加热时间短于步骤 III，木条很快复燃，说明二氧化锰能加快氯酸钾的分解，但是要想证明二氧化锰是该反应的催化剂，还需证明化学反应前后，其质量和化学性质不变； 氯酸钾在二氧化锰的催化下受热分解生成氯化钾和氧气，该反应的符号表达式为：。 5．（23-24九年级上·四川宜宾·期中）化学是一门以实验为基础的科学。 (1)如图所示为实验室制取氧气的部分实验装置。实验室用装置A加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气的文字表达式为 ，若选用装置F收集氧气，则应从 (填“a”或“b”)端通入。 (2)在学习完二氧化锰催化过氧化氢分解制氧气的实验后，小明同学想起自己曾经在用过氧化氢溶液清洗伤口时，不小心将其滴到水泥地上，发现有大量的气泡产生。于是他和化学兴趣小组的同学对水泥块是否可以作过氧化氢分解的催化剂进行了以下探究。 【作出假设】水泥块能作过氧化氢分解的催化剂。 【实验验证】 实验步骤 实验现象 实验一 取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，伸入带火星的木条 有少量气泡产生，带火星的木条不复燃 实验二 取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，加入适量 水泥块，然后伸入带火星的木条 。 【得出结论】水泥块能作过氧化氢分解的催化剂。 【讨论与反思】同组的小芳认为，仅凭上述两个实验还不能证明水泥块可以作过氧化氢分解的催化剂，她觉得以在上述实验步骤中增加一个实验来探究水泥块的质量在反应前后是否改变。 【实验步骤】I.准确称量水泥块的质量：Ⅱ.完成实验一、二；Ⅲ.待反应结束后，将实验二试管中剩余的固体物质进行过滤洗涤，烘干、称量；Ⅳ.对比反应前后水泥块的质量。同组的小华补充到：“如果水泥块的质量在反应前后不变，则还需要再补充一个实验，探究反应前后水泥块的化学性质是否改变。”请你帮他们设计实验方案： 【实验结论】经过补充实验探究，同学们验证了水泥块在化学反应前后，其本身的质量和化学性质不变，因此水泥块 (填：“能”或“不能”)作过氧化氢分解的催化剂。请写出该反应的文字表达式： 。 【答案】(1) a (2) 有大量气泡产生，带火星的木条复燃 在装有过氧化氢溶液的试管中加入实验二中过滤、洗涤、烘干的水泥块，然后将带火星的木条伸入试管中，木条复燃，说明反应前后水泥块的化学性质没有改变 能 【详解】（1）氯酸钾在二氧化锰催化作用和加热条件下分解生成氯化钾和氧气，反应的文字表达式为；氧气的密度比空气略大，用装置F收集氧气，则应从a端通入。 （2）[实验验证]实验二:根据得出结论，水泥块能作为过氧化氢分解的催化剂。可知取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，加入适量水泥块，然后伸入带火星的木条,会产生的实验现象是：有大量气泡产生，带火星的木条复燃。 [实验步骤]研究催化剂，除了研究改变反应速率，反应前后质量不变，还要研究反应前后的化学性质不变。设计实验方案为：在装有过氧化氢溶液的试管中加入实验二中过滤、洗涤、烘干的水泥块，然后将带火星的木条伸入试管中。木条复燃，说明反应前后水泥块的化学性质没有改变。 [实验结论]通过实验证明了水泥块能加快过氧化氢分解的速率，而在化学反应前后，其本身的质量和化学性质不变，因此水泥块能作过氧化氢分解的催化剂；过氧化氢在水泥块催化作用下分解生成水和氧气，反应的文字表达式为。 6．（23-24九年级上·四川宜宾·期中）科学探究和证据推理是化学学科的核心素养。化学兴趣小组对“测定空气中氧气的含量”进行了实验探究，并基于证据进行推理分析。 某同学利用如图1所示装置进行实验，步骤如下： ①用弹簧夹夹紧胶皮管。 ②点燃燃烧匙内的红磷，立即伸入瓶中并塞紧瓶塞。 ③红磷熄灭，冷却至室温，打开弹簧夹。 ④观察并记录水面的变化情况。多次实验发现，集气瓶内水平面上升始终小于集气瓶容积的1/5 (1)请写出红磷在空气中燃烧的文字表达式： 。 小组同学利用图2装置结合现代传感器技术，测得实验过程中容器内气体压强、温度、氧气浓度的变化趋势如图3所示。 (2)其中Y曲线代表的是 (填“温度”或“氧气浓度”)的变化趋势。 (3)结合图3中X、Y两条曲线，解释BC段压强变化的原因是 ；实验结束打开弹簧夹的过程，对应的是压强曲线中的 段。 (4)据图可知，燃烧红磷法测定结果不够准确的原因是 。 (5)结合你的知识积累，若要寻找红磷的替代物测定空气中氧气的含量，该替代物应满足的条件是 。 【答案】(1) (2)氧气浓度 (3) 氧气减少压强减小，温度升高压强增大，温度升高导致的压强增大大于氧气减少导致的压强减小 DE (4)反应结束后，没打开弹簧夹之前，容器内氧气浓度不为零，仍有氧气剩余 (5)要保证药品本身是固体，能且只能和空气中氧气反应，生成物不是气体 【详解】（1）红磷在空气中燃烧是红磷与空气中氧气在点燃条件下，生成五氧化二磷，文字表达式为：，故填写：。 （2）Y曲线代表氧气浓度，这是因为随着反应的进行，氧气浓度减少，符合Y曲线，故填写：氧气浓度。 （3）图3中BC段压强变化的原因是：氧气减少压强减小，温度升高压强增大，温度升高导致的压强增大大于氧气减少导致的压强减小，故填写：氧气减少压强减小，温度升高压强增大，温度升高导致的压强增大大于氧气减少导致的压强减小； 由图3可知，压强降低到最低点之后，DE段开始逐渐上升，说明实验结束打开弹簧夹，外界的空气补充进容器内，最终使内外压强相等，故填写：DE或ED。 （4）由图3可知，Y曲线的最低点纵坐标不为零，说明该实验，没有把容器内的氧气消耗完，可能导致测定结果偏小，故填写：反应结束后，没打开弹簧夹之前，容器内氧气浓度不为零，仍有氧气剩余。 （5）根据药品与氧气反应的产物是否能够产生压强差可以知道在选择药品时要保证药品本身是固体，能且只能和空气中氧气反应，且生成物不是气体，故填写：要保证药品本身是固体，能且只能和空气中氧气反应，生成物不是气体。 7．（23-24九年级上·四川成都·期中）化学兴趣小组对空气中氧气含量的测定进行了如下实验探究和再认识。 【经典赏析】 (1)如图1，该实验通过氧气与 (填化学式)反应，得出结论：氧气约占空气总体积的1/5。 【实验回顾】实验室常用图2所示的方法测定空气中氧气的含量。 (2)按如图所示连接仪器，实验开始前应先 ，写出红磷燃烧的化学方程式 。 (3)集气瓶里预先装进的水，除了吸收生成物防止污染空气，还起到的作用 。 (4)对该实验认识正确的是_______。 A．红磷燃烧产生大量白烟，放出热量 B．红磷熄灭并冷却至室温后，再打开止水夹 C．在实验过程中止水夹未夹紧胶皮管，会导致测定空气中氧气体积含量偏小 D．该实验可说明氮气难(或不易)溶于水 【探究一】为了防止在集气瓶外点燃红磷造成空气污染，保证测定结果的准确，已知白磷40℃即可燃烧，于是改进装置(图3)重新探究。 (5)按图连好仪器，按下热的玻璃棒，白磷立即被点燃，瓶内气压用气体压强传感器测定，其变化如图4所示。从瓶内气压达到最高点直至t2时刻，引起曲线压强减小的因素是 。 【查阅资料】燃烧过程中当氧气体积分数低于8%左右时，红磷就无法继续燃烧，当氧气体积分数低于8%左右时，白磷就无法继续燃烧，因此测定的结果与理论值误差较大。已知铁生锈是与空气中的氧气和水发生缓慢氧化的过程。 【探究二】根据铁生锈的原理，探究用铁能否准确测定空气中氧气的含量。 【实验1】如图5所示，第一天现象不明显，通过长达7天的测定，计算得出空气中氧气含量为19.1%。 【实验2】如图6所示，8分钟后测得的数据如下表所示。 实验前的体积 实验后的体积 集气瓶内空气 烧杯内蒸馏水 烧杯内剩余蒸馏水 130.0mL 90.0mL 63.6mL (6)根据表中的数据计算，改进实验后测得空气中氧气体积分数是 (计算结果精确到0.1%) (7)通过对比发现铁粉可比铁丝更加快速地完成实验，你认为可能的原因是 。(写两点) 【反思与评价】 (8)结合实验结果和生活经验，写一条防止生活中铁制品生锈的方法： 。 【答案】(1)Hg (2) 检查气密性 (3)加速冷却 (4)ABD (5)白磷消耗氧气、温度降至室温 (6)20.3% (7)铁粉与氧气接触面积更大、铁粉中含有食盐水和活性炭粉可以加快反应速率 (8)刷油漆 【详解】（1）由图1可知，该实验为拉瓦锡利用汞和氧气反应测定空气中氧气的含量，故填Hg。 （2）按如图所示连接仪器，应该先检查装置气密性，再开始实验，避免装置漏气影响实验。红磷在氧气中燃烧，生成五氧化二磷，化学方程式为。 （3）红磷燃烧放热，生成的五氧化二磷会污染空气，所以集气瓶里预先装进的水，可以吸收生成物防止污染空气，还可以吸收热量，加速冷却。 （4）A、红磷燃烧产生大量白烟，放出热量，故A正确； B、红磷熄灭并冷却至室温后，再打开止水夹，否则气体受热膨胀，水倒流入集气瓶的体积不足五分之一，导致实验结果偏小，故B正确； C、在实验过程中止水夹未夹紧胶皮管，实验过程中由于红磷燃烧放出大量的热，温度升高，使集气瓶内气体膨胀，压强变大，会有部分气体从导管口逸出，因实验中逸出了一部分气体，所以最终进入瓶内的水增多，导致测量结果偏大，故C错误； D、该实验中，红磷燃烧消耗氧气，气体减少，集气瓶内气压减小，打开止水夹后，烧杯中的水被压入集气瓶中，瓶内剩余气体的主要成分为氮气，由此说明氮气难(或不易)溶于水，故D正确。 故选ABD。 （5）白磷燃烧放出大量的热，温度升高，使集气瓶内气体膨胀，压强变大，当反应结束后，热量散失，温度降至室温，同时装置内氧气被消耗，压强减小。 （6）铁粉会与氧气反应，导致集气瓶内气压减小，烧杯内蒸馏水被压入集气瓶中，所以烧杯内减少蒸馏水的体积为氧气的体积=90.0mL-63.6mL=26.4mL，所以空气中氧气的含量为。 （7）通过对比发现铁粉可比铁丝更加快速地完成实验，你认为可能的原因是铁粉与氧气接触面积更大，可以加快反应速率、铁粉中含有食盐水和活性炭粉也可以加快反应速率。 （8）刷油漆或涂油的方法都可以隔绝水和氧气，防止生活中铁制品生锈。 8．（23-24九年级上·四川德阳·期中）实验课上，“未来科学大师”实验小组的同学们正在进行“水的组成”的探究。 【提出问题】水在通电条件下会发生化学变化吗？ 【进行实验】同学们按照图1的装置进行了实验。 【收集证据】 (1)实验中，同学们观察到电极附近有气泡产生，一段时间后，正、负两极产生的气体体积比约为 。用带火星的木条接近正极气体，现象是 ；用燃着的小木条接近负极气体，现象是 ； 【讨论分析】 (2)实验时，先在水中加入了少量氢氧化钠，其目的是 。 【得出结论】 (3)本实验得出的结论是 。 【拓展延伸】同学们又查阅到了如下资料： a．氢氧化钠是一种强碱，具有腐蚀性。 b．老教材中，电解水的实验装置如图2所示。 c．给含有氯化钠的水通电会发生如下反应：。 (4)请你分析思考：和图2的装置相比，现行教材（图1）装置的优点是 （任意写一点）。进行该实验时， （填“能”或“不能”）将氢氧化钠换为氯化钠。 【答案】(1) 1:2 带火星的木条复燃 气体燃烧，发出淡蓝色火焰，放热 (2)增强水的导电性 (3)水是由氢元素和氧元素组成的 (4) 检验气体更方便（合理即可） 不能 【详解】（1）电解实验中，根据“正氧负氢、氧一氢二”，一段时间后，正、负两极产生的气体体积比约为1：2； 正极产生的气体为氧气，氧气具有助燃性，用带火星的木条接近正极气体，现象是带火星的木条复燃；用 负极产生的气体为氢气，氢气具有可燃性，燃着的小木条接近负极气体，现象是气体燃烧，发出淡蓝色火焰，放热。 （2）纯水的导电性很弱，实验时，先在水中加入了少量氢氧化钠，其目的是增强水的导电性； （3）水通电分解生成氢气和氧气，氢气是由氢元素组成的，氧气是由氧元素组成的，根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，则该实验可得出水是由氢元素、氧元素组成的 （4）和图2的装置相比，现行教材（图1）装置的优点是检验气体更方便，打来活塞即可检验气体； 加入氯化钠，氯化钠溶液在通电时生成氢氧化钠、氢气和氯气，所以不能用氯化钠代替氢氧化钠。 9．（23-24九年级上·四川巴中·期中）某兴趣小组的同学对水的组成进行了实验探究。 【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证明燃烧产物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，图乙是将电解水产生的氢气直接缓缓地通过装有足量碱石灰（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。 【实验与结论】 (1)图甲中玻璃管a和玻璃管b得到气体的体积比为 ；检验b管中产物的方法是 。 (2)图乙所示的实验过程中可以观察到的实验现象:导管口d处 ； (3)写出实验甲中反应的文字表达式 。 (4)以下图片是水分解过程中微粒变化的部分示意图请按它们在化学变化过程中出现的顺序排列 （用图中的字母表示）。    (5)实验甲中没有发生变化的微粒是 （填微粒符号）。 (6)由以上探究可以得出结论：水是由 组成的。 【答案】(1) 2：1 用带火星的木条靠近尖嘴口，打开活塞，若木条复燃，则证明该气体是氧气 (2)气体燃烧，产生淡蓝色火焰 (3)水氢气+氧气 (4)CAB (5)H、O (6)氢元素和氧元素 【详解】（1）电解水实验中，正极产生的是氧气，负极产生的是氢气，二者体积比为1：2，由实验装置图可知，玻璃管a产生的气体较多，为氢气，玻璃管b产生的气体较少，为氧气，故图甲中玻璃管a和玻璃管b得到气体的体积比为2：1，检验b管中产物，即检验氧气的方法是用带火星的木条靠近尖嘴口，打开活塞，若木条复燃，则证明该气体是氧气。 （2）在导管口d处将气体点燃，可观察到气体燃烧，产生淡蓝色火焰。 （3）水在通电的条件下分解生成氢气和氧气，该反应的文字表达式为水氢气+氧气。 （4）化学变化的微观实质是分子分裂成原子，原子再重新组合成新的分子，故水分解过程中微粒变化出现的顺序排列为CAB。 （5）化学变化中的最小微粒是原子，故实验甲中没有发生变化的微粒是氢原子和氧原子，其微粒符号分别为H、O。 （6）氢气是由氢元素组成的，氧气是由氧元素组成的，根据化学反应前后元素的种类不变，可以得出结论：水是由氢元素和氧元素组成的。 【点睛】本题考查电解水的知识，难度不大，根据所学知识结合实验装置图进行分析解答。 10．（23-24九年级上·四川成都·期中）我们学校的化学小达人对氯酸钾分解反应的催化剂进行了研究，在相同的加热条件下，用如图1装置完成表中实验：    【查阅资料】氯酸钾是白色晶体，二氧化锰是黑色粉末，氧化铁是红棕色粉末。一般情况下，二氧化锰、氧化铁、氯化钾受热均不会分解。 编号 氯酸钾质量/g 催化剂 催化剂质量/g 收集氧气所需时间/s 实验1 5 — — 171 实验2 5 二氧化锰 0.5 49 实验3 5 氧化铁(Fe2O3) x 58 实验4 5 氯化钾 0.5 141 (1)设置实验1的目的是 ，实验3中x为 g。 (2)由上表可知，表中有 种物质可以作氯酸钾分解的催化剂，但是催化效果更好的是 ，写出其反应符号表式 。 (3)要比较氯酸钾分解反应中不同催化剂的催化效果，除了测量收集氧气所需时间外，还可以测量 。 (4)化学小达人维持加热条件不变，用实验1再继续收集氧气，所需时间明显少于，原因是 。 【继续探究】氯酸钾和氧化铁(Fe2O3)的质量比会不会影响反应的快慢？ (5)调节和的质量比制备氧气，整理数据绘制如图2，从图中得出和反应的最佳质量比是 。    (6)测量气体体积时(如图1所示)，读数时慢慢上下移动量筒，使量筒内外液面高度相同，目的是 。 (7)读数操作正确的情况下，测得的气体体积比理论上生成的氧气体积大，可能原因是 。 (8)如图2所示，在和质量比为之间，氧化铁质量越多，反应越快的原因： 。 【答案】(1) 对比 (2) 三/3 二氧化锰/ (3)相同时间收集到的气体体积 (4)说明氯酸钾分解生成的氯化钾对氯酸钾的分解起到了催化作用（答案合理即可） (5) (6)防止液面差产生的压强影响实验结果 (7)加热时生成的气体体积膨胀或量筒上方有空气未排尽（答案合理即可） (8)随着氧化铁增多，氯酸钾和氧化铁接触面积增大（答案合理即可） 【详解】（1）通过实验1和实验2、3的对比才能知道实验2、3中加入药品后有无催化作用，并能知道加热氯酸钾可以产生氧气，但是产生氧气的速率较慢；实验中所加催化剂的种类不同，但是所用催化剂的质量要相同，这样通过对比实验才能比较不同催化剂对氯酸钾分解的催化效果；故填：对比；； （2）通过对比，收集50mL氧气所需时间，除了加入药品不同外（二氧化锰或氧化铁或氯化钾），其他条件都相同，发现加二氧化锰或氧化铁或氯化钾对氯酸钾的分解都能起催化作用，但是二氧化锰所用时间最短，即三种物质可以作为氯酸钾分解的催化剂，但是二氧化锰的催化效果最好；氯酸钾在二氧化锰作催化剂、加热的条件下分解生成氯化钾和氧气，反应的符号表达式为：，故填：三或3；二氧化锰（或）；； （3）比较不同催化剂的催化效果，除了测量收集氧气所需时间外，还可以测量相同时间内收集气体体积；故填：相同时间内收集气体体积； （4）对比实验1和实验4，加入氯化钾后反应时间比较短，则说明氯化钾有催化作用；所以继续用实验1收集氧气，反应时间变短，说明氯酸钾分解出的氯化钾起到了催化作用；故填：说明氯酸钾分解生成的氯化钾对氯酸钾的分解起到了催化作用（答案合理即可）； （5）分析图示，从图中得出和反应的最佳质量比是时在单位时间内收集的氧气体积最大，则和反应的最佳质量比是，故填：； （6）读数时慢慢上下移动量筒，使量筒内外液面高度相同，目的是防止液面差产生的压强影响实验结果；故填：防止液面差产生的压强影响实验结果； （7）测量气体体积开始前，量筒内上方未排出的空气，使测量结果偏大；读数操作正确的情况下，测得的气体体积比理论上生成的氧气体积大，可能原因是加热时生成的气体体积膨胀，导致体积大于常温下的气体体积；故填：加热时生成的气体体积膨胀或量筒上方有空气未排尽（答案合理即可）； （8）根据图示，在和质量比为之前，氧化铁质量越多，反应越快的原因：随着氧化铁的增多，氯酸钾和氧化铁的接触面积增大；故填：随着氧化铁的增多，氯酸钾和氧化铁的接触面积增大（答案合理即可）。 11．（23-24九年级上·四川内江·期中）化学兴趣小组在实验室用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气，某次实验时偶然发现制得的气体有刺激性气味，这一现象引起了同学们的兴趣，于是在老师的指导下对该气体成分进行探究。 【提出问题】氯酸钾与二氧化锰混合加热后产生的气体成分是什么？ 【查阅资料】 ①氯酸钾与二氧化锰混合加热产生的气体只以单质形式存在； ②氯气(Cl2)是有刺激性气味的气体，能溶于水，能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。 【猜想假设】 (1)猜想一：该气体为O2；    猜想二：该气体为 ；     猜想三：该气体为O2和Cl2的混合物。 【实验探究】 (2)完成下表 序号 操作 现象 结论 方案Ⅰ 用排水集气法收集甲、乙两瓶气体，将带火星的木条伸入甲瓶，湿润的淀粉碘化钾试纸伸入乙瓶。 木条复燃，淀粉碘化钾试纸不变色 猜想 成立 方案Ⅱ 向上排空气法收集甲、乙两瓶气体，将带火星的木条伸入甲瓶，湿润的淀粉碘化钾试纸伸入乙瓶。 木条 ，淀粉碘化钾试纸 猜想三成立 【反思评价】 (3)为什么两种方案得出的结论不一致？哪个是正确的？ ①同学：方案Ⅰ结论不正确，其操作不合理，不合理之处是 。 ②老师：不需要进行实验，就能排除猜想一，理由是 。 【答案】(1)Cl2 (2) 一 复燃 变蓝 (3) 氯气能溶于水，用排水法收集气体即使产生氯气也会被溶解 氧气没有刺激性气味 【详解】（1）[猜想假设]化学反应前后元素的种类不变，猜想一：该气体为O2，猜想三：该气体为O2和Cl2混合物，则猜想二：该气体为Cl2； （2）方案Ⅰ、氯气能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，氧气能使带火星木条复燃，则用排水集气法收集甲、乙两瓶气体，将带火星的木条伸入甲瓶，湿润的淀粉碘化钾试纸伸入乙瓶，甲瓶中带火星木条复燃，说明有氧气产生，乙瓶中淀粉碘化钾试纸不变色，说明无氯气，故猜想一成立； 方案Ⅱ、结论猜想三成立，即该气体为O2和Cl2的混合物，氯气能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，氧气能使带火星木条复燃，则用向上排空气法收集甲、乙两瓶气体，将带火星的木条伸入甲瓶，湿润的淀粉碘化钾试纸伸入乙瓶，可观察到的现象是木条复燃，淀粉碘化钾试纸变蓝； （3）①氯气是有刺激性气味的气体，能溶于水，方案Ⅰ的操作有不合理的地方，不合理之处是氯气能溶于水，用排水法收集气体即使产生氯气也会被溶解； ②氯酸钾和二氧化锰混合加热制得的气体有刺激性气味，而氧气是无色无味气体，因此通过闻气味就可以排除猜想一，理由是氧气没有刺激性气味。 12．（23-24九年级上·四川成都·期中）现今，随着生活节奏的加快，很多人处于亚健康状态。为了改变这一现状，很多人喜欢跑步锻炼，但大多数会在晚上9～10点在公园跑步。有同学认为应该在清晨日照后在公园跑步，由于公园中有很多植物，夜晚公园空气中二氧化碳的含量较高，对人体有害。 (1)根据你学习的生物知识判断，你认为该同学的观点 （填“正确”或“不正确”）。 (2)为了验证该同学的观点，兴趣小组的同学分别收集夜晚和清晨日照后某公园中的空气各两瓶，并设计了如下实验，对比不同时间公园空气中氧气和二氧化碳的含量： 【进行实验】 实验1：在盛有夜晚和清晨日照后空气的集气瓶中放入两根等大燃着的蜡烛，并盖上玻璃片，观察到夜晚空气中的蜡烛比清晨日照后的空气中的蜡烛先熄灭，说明夜晚空气中氧气含量比清晨日照后空气中氧气含量 （填“高”或“低”）。 实验2：分别在盛有夜晚和清晨日照后空气的集气瓶中各滴入 的澄清石灰水，振荡，观察到两个集气瓶中石灰水变浑浊，且 ，说明夜晚空气中二氧化碳的含量比清晨日照后空气中的含量高。 【实验结论】根据上述实验可知，在 （填“夜晚”或“清晨日照后”）锻炼身体对身体有益。 【答案】(1)正确 (2) 低 相同滴数 滴入夜晚空气的石灰水变浑浊的更明显 清晨日照后 【详解】（1）夜晚缺少光照，植物发生呼吸作用，造成二氧化碳含量升高，氧气含量降低，造成人体不适，对人体有害； （2）支持燃烧的气体是氧气，观察到夜晚空气中的蜡烛比清晨日照后的空气中的蜡烛先熄灭，说明夜晚空气中氧气含量比清晨日照后空气中氧气含量低； 对比实验要控制变量，所以滴入的澄清石灰水应一样多，故滴入相同滴数的石灰水； 由于夜晚空气中二氧化碳含量高，故可以看到两个集气瓶中石灰水变浑浊，且滴入夜晚空气的石灰水变浑浊的更明显； 根据上述实验可知，清晨日照后氧气含量高，二氧化碳含量低，锻炼身体对身体有益。 13．（23-24九年级上·四川成都·期中）“制氧机”在生产生活中的应用非常广泛，如保健、急救、大型化工生产等都需要制氧，使用时通过试剂发生反应产生氧气，某兴趣小组对便携式家用制氧机开展探究。 Ⅰ.定性探究反应原理 (1)该制氧机中有一包过碳酸钠粉末和一包二氧化锰，向盛有过碳酸钠的烧杯中加入水，观察到产生气泡非常缓慢，向其中放入二氧化锰，立即有大量气泡产生。检验该气体是氧气的方法是 。 (2)过氧化氢与二氧化锰在常温下可以快速制氧，其反应的文字表达式是 。 (3)从便于携带的角度分析，上述两组药剂中_______更适合用作制氧机中的制氧剂。 A．过碳酸钠粉末和二氧化锰 B．过氧化氢和二氧化锰 Ⅱ.定量探究实际制氧效率 【资料】理论上生成150mL氧气，分别需要6%的过氧化氢溶液7.6mL，过碳酸钠1.4g。 (4)小组同学取上述两种药品分别加入0.2g二氧化锰进行对比实验，比较过氧化氢溶液和过碳酸钠制取氧气的效率。测得数据如图1（20min后几乎不产生氧气）请分析制氧剂选择过碳酸钠的依据是 。 Ⅲ.探究反应的装置 (5)小组同学利用饮料瓶、吸管、输液管等日常用品设计并制作了简易制氧机，如下图他们想为鱼缸中的鱼供氧，能达到目的的是 （填“甲”或“乙”）。该装置与化学制氧机相比，优点是 。    【拓展】 (6)一种家用制氧机的工作原理是用分子筛分离空气获得氧气，分子筛是一种内部分布有均匀微小孔径的固体，通过特制的分子筛把空气中的氧分子吸入孔穴而与其它分子分离，该变化属于 （填“物理”或“化学”）变化。 【答案】(1)将带火星的木条伸入集气瓶中，木条复燃，则为氧气 (2) (3)A (4)20min内，过碳酸钠生成的氧气更多 (5) 甲 制作材料易得、造价低 (6)物理 【详解】（1）氧气能使带火星的木条复燃，则检验方法为将带火星的木条伸入集气瓶中，若复燃则为氧气。 （2）过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气，反应的文字表达式为：。 （3）过氧化氢为液体，过氧酸钠为固体，则过碳酸钠更便于携带，故选A。 （4）由图可知，20min内，过碳酸钠生成的氧气质量更多，反应更快。 （5）氧气不易溶于水，若想为鱼缸中的鱼供氧，则需将氧气从导管中直接伸入水中，故选甲； 饮料瓶、吸管、输液管等日常用品容易获取，且比较便宜。 （6）分子筛能将氧分子和其它分子分离，并没有新物质生成，属于物理变化。 14．（23-24九年级上·四川广安·期中）学习了MnO2对过氧化氢分解有催化作用的知识后，凯米兴趣化学社团的同学对红砖粉末是否可以作H2O2分解的催化剂。设计了以下探究实验： 【提出问题】红砖粉末能否作过氧化氢分解的催化剂？如果能，其催化效果如何？ 【实验验证】 实验步骤 实验现象 Ⅰ.分别量取5mL5%的H2O2溶液，放入A、B两支试管中，向A试管中加入0.5g红砖粉末，然后将带火星的木条伸入A、B两支试管中，观察现象。 A中产生气泡，带火星的木条复燃，B试管无明显现象。 Ⅱ.待A试管中没有现象发生时，重新加入H2O2溶液，并带火星的木条伸入试管，如此反复多次试验，观察现象。 A试管中均产生气泡，带火星木条均复燃。 Ⅲ.将实验Ⅱ中反应后的混合物过滤、洗涤、干燥、称重 固体质量为还是0.5g Ⅳ.分别量取5mL5%的H2O2溶液，放入C、D两支试管中，向C试管中加入0.5g红砖粉末，向D试管中加入0.5g二氧化锰粉末，观察现象。 C、D两支试管中都产生气泡，D试管中产生气泡的速率更快。 【实验结论】 (1)A产生的气体是 。 (2)实验Ⅰ的目的是 ；试验Ⅱ和Ⅲ证明：红砖粉末的 和 在化学反应前后均没有发生变化，可以作为H2O2溶液分解的催化剂。 【实验评价】 (3)设计实验Ⅳ的目的是 。 (4)实验Ⅳ观察到D试管中产生气泡的速率更快，由此你可以得到的结论是 。 【答案】(1)氧气/O2 (2) 红砖粉末能加快过氧化氢的分解速率 化学性质 质量 (3)比较红砖粉末和二氧化锰的催化效果 (4)二氧化锰的催化效果比红砖粉末好 【详解】（1）A中产生的气体能使带火星的木条复燃，故产生的是氧气； （2）实验Ⅰ.分别量取5mL5%的H2O2溶液，放入A、B两支试管中，向A试管中加入0.5g红砖粉末，A中产生气泡，带火星的木条复燃，B试管无明显现象，说明红砖粉末能加快过氧化氢的分解速率；实验Ⅱ、Ⅲ证明：红砖粉末的化学性质和质量在反应前后均没有发生变化，可以作为过氧化氢分解的催化剂； （3）设计实验Ⅳ的目的是为了比较红砖粉末和二氧化锰哪种物质对过氧化氢的催化效果更好，故填：比较红砖粉末和二氧化锰的催化效果； （4）实验Ⅳ观察到D试管中产生气泡的速率更快，说明二氧化锰的催化效果比红砖粉末强，故答案为：二氧化锰的催化效果比红砖粉末好。 15．（23-24九年级上·四川泸州·期中）某实验小组利用如图所示装置测量空气中氧气体积分数并取得成功。 【查阅资料】白磷的着火点40℃。 【提出问题】氧气体积约占空气总体积的多少？ 【实验准备】锥形瓶内空气体积为230mL，注射器中水的体积为50mL，该装置气密性良好。 【实验探究】装入药品，按图所示连接好仪器，夹紧弹簧夹。先将锥形瓶底部放入热水中，白磷很快被引燃，然后将锥形瓶从热水中取出。 【现象分析】 (1)足量的白磷在锥形瓶中未能全部燃烧，说明瓶内剩余气体 燃烧（填“支持”或“不支持”）。写出白磷（P）燃烧的符号表达式 。基本反应类型是 反应。 (2)在整个实验过程中，可观察到气球的变化是 。 (3)待白磷熄灭、锥形瓶冷却到室温后，打开弹簧夹，还可观察到的现象是：①注射器中的水自动喷射出来，②当注射器中的水还剩约 mL时停止下流。 【得出结论】氧气约占空气总体积的1/5 。 【答案】(1) 不支持 化合 (2)先变大后变小 (3)4 【详解】（1）足量的白磷在锥形瓶中未能全部燃烧，说明瓶内剩余气体不支持燃烧； 白磷（P）燃烧生成五氧化二磷，该反应的符号表达式为：； 该反应是两种物质反应生成一种物质，符合“多变一”的特点，属于化合反应；　 （2）白磷燃烧放出热量，导致锥形瓶内气体膨胀，气球先变大，一段时间后，装置冷却，氧气被消耗，气体减少，导致气球又变小； （3）根据结论：氧气约占空气总体积的五分之一 ，锥形瓶内空气体积为230mL，锥形瓶内氧气含量为230mL×=46mL，进入水的体积即为消耗氧气的体积，所以打开弹簧夹，会有46mL水进入锥形瓶，注射器中的水还剩余50mL-46mL=4mL。 16．（23-24九年级上·四川成都·期中）古代铁匠常把烧红的铁器没入水中急速冷却，以增加铁器的硬度，此法称为“淬火”，西川实验学校化学兴趣小组据此设计了如图甲所示实验，用以探究铁与水高温反应后的产物（注：夹持仪器已省略） 【查阅资料】 ①常温下没有氧气存在时，铁与水几乎不反应，但高温下铁与水蒸气能反应，生成一种固体和一种气体。 ②铁粉为黑色，常见铁的氧化物有三种：FeO （黑色）、Fe2O3（红棕色）、Fe3O4 （黑色），但FeO一接触到空气就会立即变成红棕色，Fe3O4有磁性，能被磁铁吸引。 ③铁和盐酸反应：Fe+2HCl=FeCl2+H2↑；四氧化三铁和盐酸反应：Fe3O4+8HCl=2FeCl3+FeCl2+4H2O，其中，氯化亚铁溶液为浅绿色，氯化铁溶液为黄色。 ④氢氧化镁、氢氧化铜等固体受热可分解成氧化物。 (1)A装置的作用是 。 【提出问题1】探究生成的气体是什么? 【作出猜想1】猜想1：氧气；猜想2：氢气；猜想3：氨气 (2)小宇认为不需要做实验就可以排除猜想3，她的理由是 。 【实验验证1】 (3)如图甲，加热一段时间后，黑色铁粉颜色没有发生变化，把导管放入肥皂水中，吹出的肥皂泡上升漂到空中，用燃着的木条靠近肥皂泡，观察到 ，说明生成H2。 【提出问题2】探究玻璃管中剩余黑色固体的成分? 同学们讨论后认为：铁与水蒸气反应生成的固体是一种铁的氧化物，但玻璃管内的还可能含有剩余的铁粉。 【分析讨论】 (4)小堂根据以上资料，确定剩余的固体物中不含有FeO和Fe2O3，理由是 。 【作出猜想2】 继续猜想黑色固体的成分有三种可能： (5)a.只含有铁粉 b.只含有四氧化三铁 c. (6)经过讨论发现，猜想 不合理，可以排除，小春提出：用磁铁来确定黑色固体的成分，其他同学表示反对，其理由为 。 【实验验证2】 (7)小华又设计了以下实验方案，通过实验确定了黑色固体的成分： 实验操作 实验现象 实验结论 取少量黑色固体于试管中，加入适量盐酸，放置一段时间 现象1：液体由无色变为黄色 黑色固体含有 现象2： 黑色固体中含有剩余的铁粉 【实验结论】 (8)猜想 成立。铁和水蒸气高温下反应的化学方程式为 。 (9)反应后，待玻璃管冷却至室温，将剩余固体倒出、干燥、称重，为7.52克，求铁粉中参加反应部分的质量分数为 。 【拓展创新】该小组利用微型仪器“长柄V形玻璃管”改进了图甲装置，设计出图乙装置，并分别选用湿棉花、湿粉笔、芦荟叶、芭蕉茎、氢氧化镁、氢氧化铜等作为供水剂，实验都获得成功； (10)与甲、乙装置相比，乙装置有很多优点，请你写一条： 。 (11)分析上述供水剂的供水原理，其中正确的是_______（填字母）。 A．疏松、多孔的物质，有良好的吸水性能和保水性能 B．新鲜的浮水植物，在受热时水分容易释放出来 C．本身不含水的固体物质，一定不能用作供水剂 【答案】(1)提供水蒸气 (2)反应物中不含氮元素 (3)肥皂泡燃烧，产生淡蓝色火焰 (4)FeO一接触到空气就会立即变成红棕色，Fe2O3为红棕色 (5)含有铁和四氧化三铁 (6) a 四氧化三铁和铁都能被磁铁吸引，无法证明猜想b、c哪个正确 (7) 四氧化三铁/Fe3O4 产生气泡 (8) c (9)解：设参加反应的铁粉质量为x，生成四氧化三铁质量为y。                                y=,剩余铁粉的质量为：         （）+x=5.6g，解得x=5.04g， 所以参加反应的铁粉质量分数为。 (10)操作简单/节约能源 (11)AB 【详解】（1）由图可知，A装置中用酒精灯加热试管中的水，从而产生水蒸气，故A装置的作用是提供水蒸气； （2）反应物是铁和水，反应物中含铁元素、氢元素、氧元素，根据化学反应前后元素种类不变可知，生成物中不可能有氮元素，故不可能生成氨气； （3）题中给出结论生成物是氢气，所以肥皂泡中的气体是氢气，故燃着的木条靠近肥皂泡，能看到肥皂泡燃烧，产生淡蓝色火焰； （4）查阅资料给出，FeO一接触到空气就会立即变成红棕色，故玻璃管中的黑色固体不可能含FeO；Fe2O3为红棕色固体，故玻璃管中的黑色固体不可能含Fe2O3； （5）黑色固体可能是铁，也可能是四氧化三铁，还可能是两者的混合物，故猜想c是含有铁和四氧化三铁； （6）铁与水蒸气在高温条件下能发生反应，所以反应后玻璃管中一定有新物质生成，不可能只含有铁，故猜想a不合理；铁和四氧化三铁都能被磁铁吸引，无论是猜想b还是猜想c，都能看到被磁铁吸引的现象，故不能确定黑色固体的成分； （7）液体由无色变为黄色，说明有氯化铁溶液存在，由查阅资料可知，四氧化三铁与盐酸反应可以生成氯化铁，故黑色固体中含有四氧化三铁；由实验结论可知，黑色固体中含铁，而铁与盐酸反应会生成氢气，故观察到的现象是产生气泡； （8）分析上面的实验可知，黑色固体中含有四氧化三铁和铁，故猜想c成立；反应物是铁和水蒸气，反应条件是高温，由上述实验验证可知生成物是氢气和四氧化三铁，故反应的化学方程式是； （9）见答案； （10）乙装置中水蒸气的产生、水蒸气与铁的反应都在一个装置中完成，故操作更简单，而且乙装置只需要一个酒精灯加热就可以完成实验，故更节约能源； （11）湿棉花、湿粉笔都是疏松、多孔的物质，有良好的吸水性能和保水性能，加热时，其保存的水分会变为水蒸气，从而为反应提供水蒸气，故A正确； 芦荟叶、芭蕉茎都是新鲜的浮水植物，受热时水分容易以水蒸气的形式释放出来，从而为反应提供水蒸气，故B正确； 氢氧化镁、氢氧化铜，本身不含水，但加热时可以产生水，从而为反应提供水蒸气，所以也可以作供水剂，故C错误； 故选AB。 【点睛】①科学探究题型中查阅资料给出的信息基本都对解题有帮助，所以在做题时要格外关注查阅资料中给出的信息；②证明多个猜想哪一个正确时，加入试剂后，多个猜想出现的实验现象不一样，才能进行判断；若出现相同的实验现象，则无法证明。 17．（23-24九年级上·四川内江·期中）注射器是一种普通的医疗器械，它在化学实验中发挥着越来越大的作用。某化学兴趣小组为了测定空气中氧气的含量，进行了如下探究活动。 【查阅资料】白磷的着火点是40℃，红磷的着火点是240℃，两种物质的燃烧产物五氧化二磷是白色固体，会刺激人体呼吸道，能与空气中的水蒸气反应，生成有毒的偏磷酸（HPO3）。 【设计实验】为防止实验室污染设计了如图的装置进行探究活动。    【步骤与现象】 (1)①测量试管和导管的总容积为50mL； ②组装好仪器，并 。 ③装药品，将注射器活塞调整到合适位置，连接好仪器； ④用弹簧夹夹紧胶皮管，加热粗铜丝，观察试管中产生的现象； ⑥待试管冷却到室温后打开弹簧夹，观察发生的现象。 【反思与交流】 (2)实验中利用了铜丝的 性。 (3)为使实验达到预期的结论，步骤③中注射器活塞底部至少调到 mL处（填整数部分数值）。 (4)步骤④中试管内发生反应的文字表达式是 。可观察到的现象是白磷燃烧发出黄色火焰，放出大量的热， 。 (5)若步骤固中未待试管冷却到室温后就打开弹簧夹，则测量结果就会 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”） 【答案】(1)检查装置气密性 (2)导热 (3)10 (4) 产生大量白烟 (5)偏小 【详解】（1）该实验需在密闭空间中进行，因此组装好仪器后要检查装置气密性； （2）实验中利用加热铜丝引燃白磷，利用了铜丝的导热性； （3）试管和导管的总容积为50mL，空气中氧气约占空气体积的五分之一，白磷足量消耗氧气，装置中气体减少的体积即为氧气的体积，为了达到预期的效果，步骤③中注射器中的气体应该大于等于，因此活塞底部至少调到10 mL处； （4）白磷燃烧生成五氧化二磷，文字表达式为：；白磷燃烧，发出黄色火焰，放出大量的热，产生大量白烟； （5）若步骤固中未待试管冷却到室温后就打开弹簧夹，装置内的气体呈膨胀状态，会导致实验结果偏小。 18．（23-24九年级上·四川成都·期中）学习了二氧化锰对过氧化氢分解有催化作用的知识后，我们对催化剂已有了初步的认识。 (1)下列有关于催化剂的说法中错误的是______（填字母） A．催化剂只能加快化学反应速率 B．催化剂可以增加产物的质量 C．二氧化锰是可做所有反应的催化剂 D．一个化学反应只有一种催化剂 实验一：某同学想：氧化铜（CuO）能否起到类似的催化剂作用呢？于是进行了以下探究。 【猜想与假设】 (2)Ⅰ、氧化铜不是催化剂，也不参与反应，反应前后质量和化学性质不变； Ⅱ、氧化铜参与了反应产生氧气，反应前后质量和化学性质发生改变； Ⅲ、氧化铜是反应的催化剂，反应前后 。 【进行实验】 用天平称量 0.2gCuO，取 5mL5％的过氧化氢溶液于试管中，进行如图实验： (3)请补充能证明猜想Ⅲ 成立的实验现象：步骤③现象为 ，步骤⑥中二氧化锰固体质量为 g。 结论：猜想Ⅲ成立。 (4)步骤①的目的是 。 (5)定性判断步骤①和步骤②的反应快慢，可根据 。 (6)过氧化氢能被 CuO 催化分解放出氧气的表达式为 。 实验二：探究制取氧气的适宜催化剂。实验方案如下： Ⅰ、用 MnO2、CuO、Fe2O3、Cr2O3四种催化剂分别与海藻酸钠溶液混合，滴入氯化钙溶液制成含等质量催化剂、大小相同的海藻酸钠微球，备用。 Ⅱ、取 30 粒含 MnO2的海藻酸钠微球，采用如图1所示装置进行实验。改用其他三种微球，分别重复上述实验，得到如图2所示的锥形瓶内压强随时间变化的曲线图。 (7)每次实验时，海藻酸钠微球数应相同的目的是 。 (8)从实验曲线看，催化效果较好、反应温和的催化剂是 （填化学符号）。 (9)用含 MnO2的海藻酸钠微球进行实验，60s 时压强瞬间回落，其原因可能是 。 (10)除上述影响过氧化氢溶液分解的因素外，你认为还有哪些因素会影响过氧化氢溶液的分解速率，请你再探究（探究一种因素即可） 影响因素： ； 探究方案： 。 【答案】(1)ABCD (2)质量和化学性质没有变化 (3) 带火星的木条复燃 0.2 (4)对比/对照 (5)产生气泡的速率 (6)/ (7)确保催化剂质量相等 (8)CuO (9)橡皮塞弹出 (10) 催化剂颗粒大小 取等质量颗粒大小不同的氧化铜（催化剂）分别放于两支试管中，同时加入5mL5%（等体积等浓度）的过氧化氢溶液，观察现象。（影响因素还包括温度、催化剂的质量等等，探究方案必须体现唯一变量且与影响因素相同，言之有理即可） 【详解】（1）A、催化剂可以加快化学反应速率，也可以减慢化学反应速率，故说法错误； B、催化剂只能改变化学反应速率，不会改变产物的质量，故说法错误； C、二氧化锰只能作某些反应的催化剂，不是可做所有反应的催化剂，故说法错误； D、一个化学反应可能多种催化剂，例如能作过氧化氢分催化剂有二氧化锰；硫酸铜等，故说法错误，故选：ABCD； （2）在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂。猜想Ⅲ： 氧化铜是反应的催化剂，反应前后质量和化学性质没有变化；故答案为：质量和化学性质没有变化； （3）若能证明猜想Ⅲ成立，氧化铜能加快过氧化氢分解速度，质量和化学性质在化学反应前后不变，其实验现象：步骤③现象为带火星的木条复燃，步骤⑥中二氧化锰固体质量为0.2g； （4）步骤①的目的是对比，比较过氧化氢在没有加催化剂时反应速度与添加催化剂后反应速度； （5）定性判断步骤①和步骤②的反应快慢，可根据产生气泡的速度； （6）过氧化氢在CuO催化作用下分解生成氧气和水，反应的符号表达式为：，反应的文字表达式为：； （7）每次实验时，海藻酸钠微球数应相同的目的是确保催化剂质量相等； （8）从实验曲线看，二氧化锰作催化剂时反应速率太快，氧化铁和三氧化二铬作催化剂时反应速率太慢，催化效果较好、反应温和的催化剂是氧化铜，其化学符号为CuO； （9）用含MnO2的海藻酸钠微球进行实验，60s时压强瞬间回落，其原因是橡皮塞弹出，气压骤然降低； （10）影响因素可能是催化剂颗粒大小，方案：取等质量颗粒大小不同的氧化铜（催化剂）分别放于两支试管中，同时加入5mL5%（等体积等浓度）的过氧化氢溶液，观察现象。（影响因素还包括温度、催化剂的质量等） 19．（23-24九年级上·四川成都·期中）同学们对身边的空气质量开启了项目型学习的探究之旅。 任务一：查阅空气质量日报 空气质量指数（简称AQI）是定量描述空气质量状况的指数，其范围和对应的空气质量级别分别是0~50（优）、51~100（良）、101~200（轻度污染）、201~300（中度污染）和大于300（严重污染）。某日我市空气质量数据如下表： AQI PM2.5 μg/m3 PM10 μg/m3 一氧化碳 μg/m3 二氧化氮 μg/m3 二氧化硫 μg/m3 臭氧 μg/m3 48 9 30 4 7 2 2 (1)该日我市空气质量属于国家空气质量标准的 级，首要污染物是 。 任务二：探究沙尘对空气中氧气体积分数的影响 【资料收集】①发热贴发热原理：铁粉与氧气反应生锈，放热，其中辅助成分不与氧气反应。 ②铁锈为红色固体且不能被磁铁吸引。 【装置设计】同学们将课堂实验（图1）重新设计（图2），利用生活中常见的发热贴欲测定沙尘天气中空气中的氧气含量。    【进行实验】 (2)用集气瓶（有效容积为500mL）取空气样品，塞紧胶塞，观察到温度计的示数明显增大；待冷却到室温，打开弹簧夹，观察到量筒内水面下降了90mL，由此可知该空气样品中氧气的体积分数约为 。 【得出结论】 (3)沙尘会导致空气中氧气的体积分数减少，请猜测其可能的原因是 。 【表达与交流】 (4)生活中，减少沙尘天气出现可采用 措施。 【反思评价】 (5)图1中反应的化学方程式为 ，该反应的基本反应类型是 反应。与图1相比，图2的优点 。 (6)为证明图2中发热贴与氧气发生了反应，可在反应后进行的简单实验操作是 。 (7)结合图1和图2，在测定空气中氧气体积分数的实验中，选择的依据是 （答一点） 【答案】(1) 优 PM10 (2)18% (3)沙尘天气时，空气中的可吸入颗粒会增多，所以使得氧气的含量减少 (4)植树造林（合理即可） (5) 化合 测量结果准确，操作简便 (6)观察发热贴颜色，若为红色固体说明已反应/用磁铁吸引，若不能被吸引则证明已反应 (7)一定条件下能与空气中氧气反应，同时生成物不能是气体 【详解】（1）①根据空气质量数据表可知，该日天气的质量指数为48，大于0小于50，处于优级，故填优； ②空气质量指数为48，其中PM10的指数为30，所以首要污染物是PM10，故填PM10。 （2）用集气瓶取空气样品后，塞紧胶塞，发热贴和空气中氧气反应后，观察到温度计的示数明显增大；待冷却到室温，打开弹簧夹，此时集气瓶内压强小于外界大气压，在大气压的作用下，量筒中的水会进入集气瓶内，消耗多少氧气，就会进入多少水，所以集气瓶中氧气的体积为90mL，则样品中氧气的体积分数为：，故填18%。 （3）沙尘天气时，空气中的可吸入颗粒会增多，所以使得氧气的含量减少。 （4）干旱少雨、气温偏高是沙尘形成的气候原因，乱垦滥伐使植被破坏、土地沙化迅速扩展是沙尘形成的人为原因，在生活中我们可以大量植树造林，减少土地沙漠化，故填植树造林。 （5）①图1中反应为红磷与氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷，反应的化学方程式为。 ②该反应中反应物有两种，生成物只有一种，符合两种或两种以上的物质反应生成一种物质，属于化合反应； ③与图1相比，图2是一个密闭体系，避免了点燃红磷时集气瓶内空气受热逸出，同时操作也比较方便，故填测量结果准确，操作简便。 （6）根据资料可知，铁粉与氧气反应后生成铁锈为红色固体，且不能被磁铁吸引；为证明图2中发热贴与氧气发生了反应，可在反应后进行的简单实验操作是：观察发热贴颜色，若为红色固体说明已反应，或者用磁铁吸引，若不能被吸引则证明已反应。 （7）结合图1和图2，在测定空气中氧气体积分数的实验中，实验原理是通过物质与空气中氧气反应，从而改变装置内压强，利用压强差，使水进入装置内，所以在选择除氧剂时，选择在一定条件下能与空气中氧气反应，同时生成物不能是气体的物质。 20．（23-24九年级上·四川成都·期中）小华同学在实验室用二氧化锰与氯酸钾混合加热，成功的制取并收集了几瓶气体，但意外的发现制得的气体有刺激性气味，于是在老师的指导下对该气体成分进行探究。 【提出问题】氯酸钾与二氧化锰混合加热后产生的气体成分是什么？ 【查阅资料】 Ⅰ．氯气（）是有刺激性气味的气体，能溶于水，且能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。 Ⅱ．少量高锰酸钾固体溶于水成紫红色。 【猜想与假设】 (1)猜想一：该气体为氧气；猜想二：该气体为 ；猜想三：该气体为氯气和氧气。 【实验探究】 (2)请完善下面表格。 序号 实验操作 实验现象 实验结论 ① 小华用排水集气法收集A、B两瓶气体，将带火星木条伸入A中；湿润的淀粉碘化钾试纸伸入B中 A中带火星木条复燃，B中淀粉碘化钾试纸不变色。 猜想 成立 ② 小明用向上排空气法收集C、D两瓶气体，将带火星木条伸入C中；湿润的淀粉碘化钾试纸伸入D中 C中带火星木条复燃，D中淀粉碘化钾试纸 。 猜想三成立 【反思与评价】 (3)老师认为小明结论正确，而小华的不正确，原因是 。 【拓展应用】 (4)Ⅰ．若取氯酸钾和二氧化锰混合加热后的少量固体，加入足量水溶解，过滤，滤液成紫红色，该现象说明该反应还生成了 。 Ⅱ．通过实验证明氯酸钾和二氧化锰混合加热到一定温度，其中二氧化锰不仅能作为催化剂使氯酸钾发生分解反应生成氯化钾和氧气，同时二氧化锰也能直接与氯酸钾反应，生成一种固体和两种气体单质，请根据以上分析，写出后一个反应的表达式为 。 【答案】(1)氯气 (2) 一 变蓝 (3)氯气一变蓝氯气能够溶于水，利用排水法收集时，即使反应生成氯气，也会溶解在水中 (4) 高锰酸钾#KMnO4 【详解】（1）由质量守恒定律可知，生成的气体可能是氧气，也可能是氯气，还可能是氧气与氯气的混合物，故填：氯气； （2）用排水集气法收集A、B两瓶气体，将带火星木条伸入A中；湿润的淀粉碘化钾试纸伸入B中，观察到A中带火星木条复燃，B中淀粉碘化钾试纸不变色，这说明气体中含有氧气，没有氯气，可见猜想一正确，故填：一； 若猜想三正确，即气体是氧气与氯气的混合物，所以用向上排空气法收集C、D两瓶气体，将带火星木条伸入C中，湿润的淀粉碘化钾试纸伸入D中，会观察到C中带火星木条复燃，D中淀粉碘化钾试纸变蓝，故填：变蓝； （3）小明结论正确，而小华的不正确，原因是氯气溶于水，利用排水法收集氯气，会使气体溶解在水中，故填：氯气能够溶于水，利用排水法收集时，即使反应生成氯气，也会溶解在水中； （4）若取氯酸钾和二氧化锰混合加热后的少量固体，加入足量水溶解，过滤，滤液成紫红色，我们知道高锰酸钾溶液是紫红色，所以该现象说明反应还生成了高锰酸钾，故填：高锰酸钾； 在加热的条件下，二氧化锰和氯酸钾反应生成高锰酸钾、氧气和氯气，化学方程式为：。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$