内容正文:
莆田第二十五中学2024-2025学年上学期九年化学9月月考试卷
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息。
2.请将答案正确填写在答题卡上。
第I卷 (选择题)
一、选择题
1. 下列做法不利于环境保护的是
A. 建设海绵城市减少水的流失 B. 积极植树造林种草
C. 严格监管化肥和农药的使用 D. 工业废水直接排放
2. 下列实验操作中正确的是( )
A. 点燃酒精灯 B. 取少量液体 C. 加热液体 D. 称取氯化钠
3. 化学为我们展现了物质变化无穷魅力,下列过程涉及到化学变化的是
A. 石蜡熔化 B. 盐酸挥发 C. 海水晒盐 D. 粮食酿酒
4. 鉴别空气、氧气和二氧化碳三瓶气体的最佳方法是
A. 观察气体颜色 B. 插入燃着的木条 C. 闻气体的气味 D. 加入少量水
5. 下列物质中,前者属于混合物,后者属于氧化物的是
A. 冰水混合物 硫酸钠 B. 碘酒 干冰
C. 纯碱 高锰酸钾 D. 空气 过氧化氢溶液
6. 化学课上老师吹灭燃烧的蜡烛时,有白烟产生。为探究白烟成分,有同学提出“用燃着的木条去点燃白烟”,这属于科学探究中的
A. 建立假设 B. 设计实验 C. 获得结论 D. 交流评价
7. 判断镁条燃烧属于化学变化根本依据是
A. 发出耀眼白光 B. 放出大量的热
C. 生成白色粉末 D. 镁条是银白色
8. 空气是人类赖以生活的重要资源,空气的质量影响我们的健康,下列物质中没有被计入空气污染物的是
A. 二氧化碳 B. 二氧化氮 C. 二氧化硫 D. 臭氧
9. 如图所示,过氧化氢(H2O2)在催化剂二氧化锰(MnO2)的作用下,迅速分解放出大量氧气(O2),下列现象正确的是
A. 气球胀大,红墨水右移 B. 气球缩小,红墨水左移
C. 气球胀大,红墨水左移 D. 气球缩小,红墨水右移
10. 下列反应中不是化合反应,而是氧化反应的是
A. 三氧化硫+水→硫酸 B. 石蜡+氧气二氧化碳+水
C. 氢气+氧气水 D. 氯化铵→氯化氢+氨气
第II卷 (非选择题)
二、填空与简答
11. 用适当的符号填空:
Si______;氢_____;钠_______;Ca______;铝_____;碳______;铁_______;Mn_______。
12. 化学是一门以实验为基础的学科,我们必须认识仪器并学会正确使用仪器。
(1)用仪器名称回答:
①用于夹持试管的仪器__________;
②取用食盐时一般选用___________;
③取用铁钉时一般选用__________;
④常用于给物质加热的仪器______;
(2)某同学用量筒量取液体,视线与量筒内液体凹液面最低处水平,读数为19mL,倒出部分液体后,俯视数读数11mL,则实际倒出的液体体积_______8mL〔填“大于”“小于”或“等于”)。
13. 空气是我们赖以生存的宝贵资源。如图是以空气等为原料进行合成农业上一种重要的化肥——尿素的工艺流程。请按要求回答相关问题:
(1)X是空气中含量最多的气体,它占的体积分数约为______。
(2)氧气有很多用途。下列不属于氧气用途的是_______(填字母序号)。
A. 医疗急救 B. 食物防腐
C. 航天火箭 D. 气焊气割
(3)空气分离出X气体和氧气的变化属于(选填“物理”或“化学”)______变化。
(4)从环保角度看,下列保护空气措施合理的有_______(填字母序号)。
A. 将会排放大量污染气体的工厂搬到人烟稀少的地方
B. 提倡步行、骑自行车等出行方式
C. 在重大节日燃放烟花爆竹增强节日气氛
D. 加强大气监测,使用新型清洁能源
14. 用下列变化或性质前对应的字母填空。
A.物理变化 B.物理性质 C.化学变化 D.化学性质
(1)冰雪融化___________;
(2)酒精挥发___________;
(3)铁丝在氧气中燃烧___________;
(4)铜在潮湿空气中生成铜绿___________;
(5)铜丝易弯曲___________;
(6)食物在夏天易变质___________;
(7)大理石可以和盐酸反应生成二氧化碳气体___________;
(8)镁是银白色固体___________;
(9)有机物受热易分解___________;
(10)人的呼吸___________。
15. 甲、乙、丙是三个实验的示意图,请根据图中发生化学反应的现象及化学反应原理,进行总结、归纳并回答下列问题:
(1)乙实验的文字表达式:_______,丙实验的文字表达式:_______。
(2)丙实验铁丝绕成螺旋状的目的_______,丙实验的现象是剧烈燃烧,_______,放出大量热,生成一种黑色固体;丙实验放水的作用:_______。
(3)乙实验放水的作用:_______,乙中燃烧时的现象:产生_______色火焰,生成一种_______的气体。
三、实验题
16. 如图是实验室制取气体的常见装置,请回答问题:
(1)仪器①的名称是_______。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气时,选择的发生装置是_______(填字母序号),发生反应的文字表达式为_______,反应的基本类型是_______反应。
(3)用装置C收集氧气时,当_______时开始收集;收集氧气完毕后,应先_______(选填“从水中取出导管”或“熄灭酒精灯”),理由是_______。
(4)欲收集一瓶干燥的氧气,应选择的收集装置是_______(填字母序号)。
(5)若实验室用过氧化氢制取氧气,反应的符号表达式是_______,F装置可用于排水法收集气体,收集时气体应从_______口进入(填字母),证明集气瓶已满的方法是_______。
17. 二百多年前,法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分,仿照这个历史上著名实验的原理,我们可以用图1所示装置来测定空气中氧气的含量。
(1)图1实验中观察到:红磷燃烧,产生_______;打开弹簧夹后_______,发生反应的文字表达式为_______。
(2)用红磷燃烧的方法为什么测出的氧气含量远低于21%?
①实验装置漏气;
②_______,导致装置内氧气有剩余;
③……
(3)若用木炭替换红磷进行实验,测得木炭充分燃烧过程中“压强时间”关系如图,其中P0是集气瓶内初始气压;P1和P2是反应结束后恢复到室温时两瓶内的气压。
①反应开始时,集气瓶中压强瞬间变大的原因是_______。
②实验测得P1=P0,说明木炭在氧气中燃烧生成物状态是_______态。
【实验拓展】某校研究性学习小组用图2装置进行镁条在空气中燃烧的实验。燃烧、冷却后打开止水夹,进入集气瓶中水的体积约占集气瓶体积的70%。
(4)实验过程中,若弹簧夹未夹紧,则进入集气瓶中的水会_______(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(5)如果镁条只和空气中氧气反应,则进入集气瓶中水的体积最多不超过其容积的_______,现进入集气瓶中水的体积约为其容积的70%,根据空气的组成可推出减少的气体中还一定有氮气,其理由是_______。
【提出问题】氮气是怎样减少的呢?
【作出假设】氮气是与镁条反应而减少的。
【查阅资料】a.镁条在空气中燃烧时,不仅与空气中的氧气反应生成氧化镁,还能与氮气反应生成氮化镁。
b.镁条除了能与氮气反应,还可以在二氧化碳气体中燃烧生成碳和氧化镁,请你写出该反应文字表达式_______。
【验证实验】用坩埚钳夹持镁条,点燃后迅速伸入盛有氮气的集气瓶中,镁条燃烧,发出暗红色火焰,生成淡黄色粉末,并放出大量的热。
【得出结论】镁条能在氮气中燃烧生成固体氮化镁。
【实验反思】
(6)通过以上实验探究,我们可以知道用于测定空气中氧气含量实验时,选择实验药品要注意什么(写两点):_______;_______。
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莆田第二十五中学2024-2025学年上学期九年化学9月月考试卷
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息。
2.请将答案正确填写在答题卡上。
第I卷 (选择题)
一、选择题
1. 下列做法不利于环境保护的是
A. 建设海绵城市减少水的流失 B. 积极植树造林种草
C. 严格监管化肥和农药的使用 D. 工业废水直接排放
【答案】D
【解析】
【详解】A 、建设海绵城市减少水的流失,利于环境保护,故A不符合题意;
B、积极植树造林种草,能够净化空气,保护环境,故B不符合题意;
C 、严格监管化肥和农药的使用,防止水体污染,利于保护环境,故C不符合题意;
D 、工业废水直接排放,会造成水体污染,不利用环境保护,故D符合题意;
故选 :D。
2. 下列实验操作中正确的是( )
A. 点燃酒精灯 B. 取少量液体 C. 加热液体 D. 称取氯化钠
【答案】A
【解析】
【详解】A.点燃酒精灯用火柴点燃,操作正确,故符合题意;
B.取少量液体应用滴管取用,另外向试管中倾倒液体时,试管应倾斜,瓶塞要倒放,标签要向着手心,操作错误,故不符合题意;
C.用酒精灯的外焰给试管里的液体加热,且液体体积不能超过试管容积的1/3,操作错误,故不符合题意;;
D.用天平称量物体时,应“左物右码”,图中所示错误,故不符合题意。故选A。
3. 化学为我们展现了物质变化的无穷魅力,下列过程涉及到化学变化的是
A. 石蜡熔化 B. 盐酸挥发 C. 海水晒盐 D. 粮食酿酒
【答案】D
【解析】
【详解】A、石蜡熔化,只是状态的变化,没有新物质生成,属于物理变化;
B、盐酸挥发,只是状态的变化,没有新物质生成,属于物理变化;
C、海水晒盐,只是状态的变化,没有新物质生成,属于物理变化;
D、粮食酿酒,发生缓慢氧化,有新物质酒精生成,属于化学变化。
故选D。
4. 鉴别空气、氧气和二氧化碳三瓶气体的最佳方法是
A. 观察气体颜色 B. 插入燃着的木条 C. 闻气体的气味 D. 加入少量水
【答案】B
【解析】
【详解】A、空气、氧气和二氧化碳都是无色的气体,通过观察气体颜色不能鉴别三种气体,故A不符合题意;
B、将燃着的木条分别插入集气瓶中,燃烧更旺的是氧气,熄灭的是二氧化碳,不变的是空气,能鉴别三种气体,故B符合题意;
C、空气、氧气和二氧化碳都是无味的气体,通过闻气体的气味不能鉴别三种气体,故C不符合题意;
D、三种气体加入少量水都无明显现象,故D不符合题意。
故选B。
5. 下列物质中,前者属于混合物,后者属于氧化物的是
A. 冰水混合物 硫酸钠 B. 碘酒 干冰
C. 纯碱 高锰酸钾 D. 空气 过氧化氢溶液
【答案】B
【解析】
【详解】A、冰水混合物均为水,属于纯净物,不属于混合物;硫酸钠化学式为Na2SO4,存在三种元素,不符合氧化物的定义,不属于氧化物,不符合题意;
B、碘酒中含有碘和酒精,属于混合物;干冰为二氧化碳,化学式为CO2,只有碳元素与氧元素,符合氧化物定义,属于氧化物,符合题意;
C、纯碱是碳酸钠是俗称,只有一种物质,属于纯净物;高锰酸钾化学式为KMnO4,存在三种元素,不符合氧化物的定义,不属于氧化物,不符合题意;
D、空气是各种气体的混合物;过氧化氢溶液含过氧化氢和水两种物质,属于混合物,不属于氧化物,不符合题意。
故选B。
6. 化学课上老师吹灭燃烧的蜡烛时,有白烟产生。为探究白烟成分,有同学提出“用燃着的木条去点燃白烟”,这属于科学探究中的
A. 建立假设 B. 设计实验 C. 获得结论 D. 交流评价
【答案】B
【解析】
【详解】提出“用燃着的木条去点燃白烟”,属于设计实验的环节,故选B。
7. 判断镁条燃烧属于化学变化的根本依据是
A. 发出耀眼白光 B. 放出大量热
C. 生成白色粉末 D. 镁条是银白色
【答案】C
【解析】
【详解】化学变化的本质是有新物质生成,有新物质生成是判断化学变化的标准。化学变化时常伴随颜色改变、放出气体、生成沉淀等,这些现象可以帮助判断是否发生了化学变化,但不能作为判断的标准。
A、发出耀眼白光,是化学变化时伴随的现象,不能作为判断的依据,不符合题意;
B、放出大量的热,是镁条燃烧过程中产生的现象,不能作为判断是化学变化的标准,不符合题意;
C、生成白色粉末,说明镁条燃烧过程中有新物质生成,可以判断发生了化学变化,符合题意;
D、镁条是银白色,不能作为判断镁条在空气中燃烧时化学变化的依据,不符合题意。
故选C。
8. 空气是人类赖以生活的重要资源,空气的质量影响我们的健康,下列物质中没有被计入空气污染物的是
A. 二氧化碳 B. 二氧化氮 C. 二氧化硫 D. 臭氧
【答案】A
【解析】
【详解】目前计入空气污染物的有:二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物和臭氧等,二氧化碳没有被计入空气污染物。故选:A。
9. 如图所示,过氧化氢(H2O2)在催化剂二氧化锰(MnO2)的作用下,迅速分解放出大量氧气(O2),下列现象正确的是
A. 气球胀大,红墨水右移 B. 气球缩小,红墨水左移
C. 气球胀大,红墨水左移 D. 气球缩小,红墨水右移
【答案】B
【解析】
【详解】过氧化氢在催化剂二氧化锰的作用下,迅速分解产生大量氧气,会造成瓶内压强增大,充气气球内的气体沿导管逸出,故会观察到气球缩小,红墨水左移。
故选B。
10. 下列反应中不是化合反应,而是氧化反应的是
A. 三氧化硫+水→硫酸 B. 石蜡+氧气二氧化碳+水
C. 氢气+氧气水 D. 氯化铵→氯化氢+氨气
【答案】B
【解析】
【详解】A、该反应符合“多变一”的特征,属于化合反应,不是物质与氧气的反应,不属于氧化反应,选项错误;
B、该反应不符合“多变一”的特征,不属于化合反应,该反应为物质和氧气反应,属于氧化反应,选项正确;
C、该反应符合“多变一”的特征,属于化合反应,该反应为物质和氧气反应,属于氧化反应,选项错误;
D、该反应不符合“多变一”的特征,不属于化合反应,不是物质与氧气的反应,不属于氧化反应,选项错误。
故选B。
第II卷 (非选择题)
二、填空与简答
11. 用适当的符号填空:
Si______;氢_____;钠_______;Ca______;铝_____;碳______;铁_______;Mn_______。
【答案】 ①. 硅元素 ②. H ③. Na ④. 钙元素 ⑤. Al ⑥. C ⑦. Fe ⑧. 锰元素
【解析】
【分析】
【详解】Si是硅元素的元素符号,表示硅元素,故填硅元素;
氢元素元素符号是H,故填H;
钠元素的元素符号是Na,故填Na;
Ca是钙元素的元素符号,表示钙元素,故填钙元素;
Al是铝元素的元素符号,表示铝元素,故填Al;
碳元素的元素符号C,故填C;
铁元素的元素符号是Fe,故填Fe;
Mn是锰元素的元素符号,表示锰元素,故填锰元素。
12. 化学是一门以实验为基础的学科,我们必须认识仪器并学会正确使用仪器。
(1)用仪器名称回答:
①用于夹持试管的仪器__________;
②取用食盐时一般选用___________;
③取用铁钉时一般选用__________;
④常用于给物质加热的仪器______;
(2)某同学用量筒量取液体,视线与量筒内液体凹液面最低处水平,读数为19mL,倒出部分液体后,俯视数读数11mL,则实际倒出的液体体积_______8mL〔填“大于”“小于”或“等于”)。
【答案】(1) ①. 试管夹 ②. 药匙 ③. 镊子 ④. 酒精灯
(2)大于
【解析】
【分析】
【小问1详解】
①用于夹持试管的仪器是试管夹,故填试管夹。
②食盐是小颗粒固体,取用食盐时一般选用药匙,故填药匙。
③铁钉是长条状固体,取用铁钉时一般选用镊子,故填镊子;
④常用于给物质加热的仪器是酒精灯,故填酒精灯。
【小问2详解】
视线与量筒内液体凹液面最低处水平,读数为19mL,即液体的实际体积数为19mL,倒出部分液体后,俯视数读数11mL,俯视读数时,读数大于液体的实际体积数,即液体的实际体积数小于11mL,则实际倒出的液体体积大于8mL,故填大于。
13. 空气是我们赖以生存的宝贵资源。如图是以空气等为原料进行合成农业上一种重要的化肥——尿素的工艺流程。请按要求回答相关问题:
(1)X是空气中含量最多的气体,它占的体积分数约为______。
(2)氧气有很多用途。下列不属于氧气用途的是_______(填字母序号)。
A. 医疗急救 B. 食物防腐
C. 航天火箭 D. 气焊气割
(3)空气分离出X气体和氧气的变化属于(选填“物理”或“化学”)______变化。
(4)从环保角度看,下列保护空气措施合理的有_______(填字母序号)。
A. 将会排放大量污染气体的工厂搬到人烟稀少的地方
B. 提倡步行、骑自行车等出行方式
C. 在重大节日燃放烟花爆竹增强节日气氛
D. 加强大气监测,使用新型清洁能源
【答案】(1)78% (2)B
(3)物理 (4)BD
【解析】
【小问1详解】
X是空气中含量最多的气体,则X是氮气,氮气约占空气体积的78%;
【小问2详解】
A、氧气具有氧化性,能供给呼吸,可用于医疗急救,不符合题意;
B、氧气具有氧化性,能使食物发生缓慢氧化而腐败,不能用于食物防腐,符合题意;
C、氧气具有助燃性,可用于航天火箭,不符合题意;
D、氧气具有助燃性,可用于气焊气割,不符合题意。
故选B;
【小问3详解】
空气中分离出氮气和氧气,是利用液氮和液氧沸点的不同,将其分离,无新物质生成,属于物理变化;
【小问4详解】
A、将会排放大量污染气体的工厂搬到人烟稀少的地方,污染物还是会排放到空气中,还是会污染空气,不符合题意;
B、提倡步行、骑自行车等出行方式,可以减少化石燃料的使用,减少污染物的排放,保护环境,符合题意;
C、在重大节日燃放烟花爆竹增强节日气氛,会产生大量的污染物,污染空气,不符合题意;
D、加强大气监测,使用新型清洁能源,可以减少污染物的排放,保护环境,符合题意。
故选BD。
14. 用下列变化或性质前对应的字母填空。
A.物理变化 B.物理性质 C.化学变化 D.化学性质
(1)冰雪融化___________;
(2)酒精挥发___________;
(3)铁丝在氧气中燃烧___________;
(4)铜在潮湿的空气中生成铜绿___________;
(5)铜丝易弯曲___________;
(6)食物在夏天易变质___________;
(7)大理石可以和盐酸反应生成二氧化碳气体___________;
(8)镁是银白色固体___________;
(9)有机物受热易分解___________;
(10)人的呼吸___________。
【答案】(1)A (2)A
(3)C (4)C
(5)B (6)D
(7)D (8)B
(9)D (10)C
【解析】
【分析】化学变化是指有新物质生成的变化,物理变化是指没有新物质生成的变化。物质的化学性质是指在化学变化中表现出来的性质,如可燃性、稳定性;物质的物理性质是指不需要通过化学变化表现出来的性质,如颜色、状态、味道、溶解性等;性质和变化,性质是特性,变化是过程,描述性质一般用“能、易、难、会、可以”等。
【小问1详解】
冰雪融化的过程中只是状态发生改变,没有新物质生成,属于物理变化;
【小问2详解】
酒精挥发的过程中只是状态发生改变,没有新物质生成,属于物理变化;
【小问3详解】
铁丝在空气中燃烧的过程中有新物质四氧化三铁生成,属于化学变化;
【小问4详解】
铜在潮湿的空气中生成铜绿过程中有新物质生成,属于化学变化;
【小问5详解】
铜丝易弯曲,属于物理性质;
【小问6详解】
食物在夏天变质需要通过化学变化应才能表现出来,属于化学性质;
【小问7详解】
大理石可以和盐酸反应生成二氧化碳气体,需要通过化学变化应才能表现出来,属于化学性质;
【小问8详解】
镁是银白色固体,描述的是颜色、状态,不需要通过化学变化表现出来的性质,属于物理性质;
【小问9详解】
有机物受热易分解需要通过化学变化应才能表现出来,属于化学性质;
【小问10详解】
人的呼吸过程中有新物质二氧化碳气等生成,属于化学变化。
15. 甲、乙、丙是三个实验的示意图,请根据图中发生化学反应的现象及化学反应原理,进行总结、归纳并回答下列问题:
(1)乙实验的文字表达式:_______,丙实验的文字表达式:_______。
(2)丙实验铁丝绕成螺旋状的目的_______,丙实验的现象是剧烈燃烧,_______,放出大量热,生成一种黑色固体;丙实验放水的作用:_______。
(3)乙实验放水的作用:_______,乙中燃烧时的现象:产生_______色火焰,生成一种_______的气体。
【答案】(1) ①. ②.
(2) ①. 增大铁丝的受热面积 ②. 火星四射 ③. 防止高温熔融物溅落,炸裂瓶底
(3) ①. 吸收二氧化硫,防止污染空气 ②. 明亮的蓝紫 ③. 有刺激性气味
【解析】
【小问1详解】
乙实验中硫在氧气中燃烧生成二氧化硫,该反应的文字表达式为:;
丙实验中铁和氧气在点燃的条件下反应生成四氧化三铁,该反应的文字表达式为:;
【小问2详解】
丙实验中,铁丝绕成螺旋状的目的:增大铁丝的受热面积;
丙实验的现象是:铁丝在氧气中剧烈燃烧、火星四射,生成黑色固体;
铁丝在氧气中燃烧放出大量的热,故丙实验放水的作用是:防止高温熔融物溅落,炸裂瓶底;
【小问3详解】
乙实验中,硫在氧气中燃烧生成二氧化硫,二氧化硫有毒,散逸到空气中,会污染空气,二氧化硫能与水反应,故水的作用是:吸收二氧化硫,防止污染空气;
乙实验中硫在氧气中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,放出热量,生成具有刺激性气味的气体。
三、实验题
16. 如图是实验室制取气体的常见装置,请回答问题:
(1)仪器①的名称是_______。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气时,选择的发生装置是_______(填字母序号),发生反应的文字表达式为_______,反应的基本类型是_______反应。
(3)用装置C收集氧气时,当_______时开始收集;收集氧气完毕后,应先_______(选填“从水中取出导管”或“熄灭酒精灯”),理由是_______。
(4)欲收集一瓶干燥的氧气,应选择的收集装置是_______(填字母序号)。
(5)若实验室用过氧化氢制取氧气,反应的符号表达式是_______,F装置可用于排水法收集气体,收集时气体应从_______口进入(填字母),证明集气瓶已满的方法是_______。
【答案】(1)锥形瓶 (2) ①. A ②. ③. 分解
(3) ① 导管口气泡连续均匀冒出 ②. 从水中取出导管 ③. 防止水倒流,炸裂试管
(4)D (5) ①. ②. a ③. 当b管无水排出时,说明已经收集满。
【解析】
【小问1详解】
由图可知,仪器①的名称是:锥形瓶;
【小问2详解】
实验室用高锰酸钾制取氧气,属于固体加热反应,发生装置可选A;
高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,该反应的文字表达式为:;
该反应符合“一变多”的特点,属于分解反应;
【小问3详解】
用装置C,即排水法收集氧气,当导管口气泡连续均匀冒出时开始收集,因为一开始排出的是空气;
收集氧气完毕后,应先从水中取出导管,然后熄灭酒精灯,防止水倒流,炸裂试管;
【小问4详解】
氧气不易溶于水,密度比空气略大,可用排水法或向上排空气法收集,向上排空气法收集的氧气比较干燥,故收集装置可选D;
【小问5详解】
若实验室用过氧化氢制取氧气,发生反应为过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气,该反应的符号表达式为:;
F装置可用于排水法收集气体,气体的密度比水小,则气体从a端通入;
氧气不易溶于水,故证明集气瓶中氧气已经集满的方法是:当b管无水排出时,说明已经收集满。
17. 二百多年前,法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分,仿照这个历史上著名实验的原理,我们可以用图1所示装置来测定空气中氧气的含量。
(1)图1实验中观察到:红磷燃烧,产生_______;打开弹簧夹后_______,发生反应的文字表达式为_______。
(2)用红磷燃烧的方法为什么测出的氧气含量远低于21%?
①实验装置漏气;
②_______,导致装置内氧气有剩余;
③……
(3)若用木炭替换红磷进行实验,测得木炭充分燃烧过程中“压强时间”关系如图,其中P0是集气瓶内初始气压;P1和P2是反应结束后恢复到室温时两瓶内的气压。
①反应开始时,集气瓶中压强瞬间变大的原因是_______。
②实验测得P1=P0,说明木炭在氧气中燃烧生成物状态是_______态。
【实验拓展】某校研究性学习小组用图2装置进行镁条在空气中燃烧的实验。燃烧、冷却后打开止水夹,进入集气瓶中水的体积约占集气瓶体积的70%。
(4)实验过程中,若弹簧夹未夹紧,则进入集气瓶中的水会_______(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(5)如果镁条只和空气中的氧气反应,则进入集气瓶中水的体积最多不超过其容积的_______,现进入集气瓶中水的体积约为其容积的70%,根据空气的组成可推出减少的气体中还一定有氮气,其理由是_______。
【提出问题】氮气是怎样减少的呢?
【作出假设】氮气是与镁条反应而减少的。
【查阅资料】a.镁条在空气中燃烧时,不仅与空气中的氧气反应生成氧化镁,还能与氮气反应生成氮化镁。
b.镁条除了能与氮气反应,还可以在二氧化碳气体中燃烧生成碳和氧化镁,请你写出该反应的文字表达式_______。
【验证实验】用坩埚钳夹持镁条,点燃后迅速伸入盛有氮气的集气瓶中,镁条燃烧,发出暗红色火焰,生成淡黄色粉末,并放出大量的热。
【得出结论】镁条能在氮气中燃烧生成固体氮化镁。
【实验反思】
(6)通过以上实验探究,我们可以知道用于测定空气中氧气含量实验时,选择实验药品要注意什么(写两点):_______;_______。
【答案】(1) ①. 大量白烟 ②. 烧杯中水进入集气瓶,进入水的体积约占集气瓶内空气体积的 ③. (2)红磷的量不足
(3) ①. 红磷燃烧放出大量的热,装置内气体受热膨胀 ②. 气
(4)偏大 (5) ①. ②. 除氧气外,空气中氮气约占空气体积的78%,其它气体含量很少,约占空气体积的1%,故进入集气瓶中水的体积约为其容积的70%,氮气一定减少 ③.
(6) ①. 只能与空气中的氧气反应 ②. 生成物不能是气体
【解析】
【小问1详解】
图1实验中观察到:红磷燃烧,产生大量白烟;
红磷燃烧消耗氧气,待完全反应后,逐渐冷却至室温,由于消耗了氧气,装置内压强减小,打开弹簧夹,烧杯中的水进入集气瓶,进入水的体积约占集气瓶内空气体积的,说明氧气约占空气体积的;
红磷燃烧生成五氧化二磷,该反应的文字表达式为:;
【小问2详解】
用红磷燃烧的方法测出的氧气含量远低于21%,可能是装置漏气,在冷却至室温的过程中外界空气进入,占据了一定的体积,也可能是红磷的量不足,导致装置内氧气有剩余,也可能是未冷却至室温就打开弹簧夹,气体受热膨胀占据了一定的体积;
【小问3详解】
①反应开始时,集气瓶中压强瞬间变大的原因是:红磷燃烧放出大量的热,装置内气体受热膨胀,压强增大;
②实验测得P1=P0,说明木炭在氧气中燃烧生成物状态是气态,导致化学反应前后,压强不变;
【小问4详解】
实验过程中,若弹簧夹未夹紧,装置内气体受热膨胀逸出,则进入集气瓶中的水会偏大,导致实验结果偏大;
【小问5详解】
如果镁条只和空气中的氧气反应,氧气约占空气体积的,则进入集气瓶中水的体积最多不超过其容积的;
现进入集气瓶中水的体积约为其容积的70%,除氧气外,氮气约占空气体积的78%,其它气体约占集气瓶内空气体积的1%,含量很少,则减少的气体中还一定有氮气;
查阅资料:镁在二氧化碳中燃烧生成碳和氧化镁,该反应的文字表达式为:;
【小问6详解】
通过以上实验探究,我们可以知道用于测定空气中氧气含量实验时,选择实验药品时应注意:该药品只能与空气中的氧气反应,如镁还能与空气中的氮气、二氧化碳反应,则不能选择镁,生成物不能是气体,如碳在空气中燃烧生成二氧化碳气体,则不能选择碳。
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