第2单元 教材基础实验2 ～跨学科实践活动1 微型空气质量“检测站”的组装与使用-【中考123】2024-2025学年新教材九年级上册化学全程导练（人教版2024）（黑龙江专版）

第二单元空气和氧气 教材基础实验2过氧化氢分解制取氧气的反应中 二氧化锰的作用 「客案5 教材实验■ 续表 1.如图是探究二氧化锰在过氧化氢分解中作催化剂 选项 实验操作 实验现象 的过程。请回答： 从过氧化氢溶液中取出玻璃 带有火星 片，再将玻璃片上粘有二氧化 另一份过氧化氢 的木条 锰粉末的部分放人另一份过 溶液中，产生大 量气泡 氧化氢溶液中 分别称量放入过氧化氢溶液 C 前后干操玻璃片的质量为m m,不等于m 带有火星 ② 和m 的木条 氧化钰 将玻璃片放入水中，观察玻璃 没有明显现象 片表面 ①过氧化氢溶液 ③ 3.某兴趣小组利用注射器设计如下表所示的对比实 (1)实验①中带有火星的木条 是因为 验来比较二氧化锰和红砖粉末对过氧化氢分解的 常温下过氧化氢溶液分解很慢，几乎不产生 催化效果。所用实验装置如图所示。 氧气 为约n中 (2)实验②中试管内产生较多气泡，带有火星的 过氧化溶液 木条 活塞 ,实验①②说明加热时过氧化 氢溶液分解较快.产生氧气。 (3)实验③中观察到试管内产生较多气泡，带火 星的木条复燃，通过实验①③，得出的实验结 红墨水 论是 实验序号 过氧化氢溶液 催化剂 (4)实验④：待实验③中试管内不再产生气泡时， 5mL5% 重新加入等量同样的过氧化氢溶液，并把带 无 有火星的木条插入试管，如此反应多次实验， 2 5ml.5% 二氧化锰粉末0.2g 观察到试管中均产生较多气泡，带有火星的 3 5mL5% 红砖粉末0.2g 木条均复燃。实验④的设计日的是 (1)实验时，分别将过氧化氢溶液一次性注入盛 (5)实验⑤：实验④完成后，将试管中的二氧化锰 有催化剂的小试管中，测量并记录数据。实 过滤、洗涤、烘干，称量，发现其质量与反应前 验过程中发现U形管内右侧液面上升，原因 是 (6)通过上述实验，可以得出“二氧化锰可作过氧 (2)结论：二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果 化氢溶液分解的催化剂”这一结论成立。写 比红砖粉末好。得出结论的依据是 出实验③中反应的文字表达式 (3)为加深对“催化剂”概念的认识，小组同学设计 实验来验证红砖粉末是过氧化氢分解的催化 拓展实验 剂。请你在下表中继续设计并完成实验报告。 2.某同学用粘了一半二氧化锰粉末的 实验步骤 实验现象 实验结论 玻璃片（如图）进行实验，验证了“二 二氧化钰 氧化锰是过氧化氢分解反应的催化 待实验3充分反 反应后红砖粉 剂”。下列实验操作对应的现象不 2题图 应后，将红砖粉末 红砖粉末质量 过滤、洗涤、干燥 仍为0.28 末的质量没有 正确的是 改变 再称量 选项 实验操作 实验现象 有二氧化锰粉末 将玻璃片放入过氧化氢溶液】 的一半表面有大 观察玻璃片表面 量气泡产生，另 综合以上实验现象，可说明红砖粉末是过氧化氢 半没有明显现象 分解的催化剂。 见此图标鼠轩音/微信拉码领取你的考场冲刺政略！ 23 全程导练·九年级化学（上册）① 实验活动1氧气的实验室制取与性质 答案6 1.关于氧气的叙述错误的是 ）6.如图为初中化学常见气体的发生与收集装置，下 A.空气是无色、无臭的气体，空气中的氧气也是 列说法中不正确的是 无色，无臭的气体 B.氧气的液态和固态都是淡蓝色的 C.氧气在通常状况下，不易溶于水，密度比空气 略大 D.在高山上出现高原反应是因为高山上没有氧气 A.装置Ⅱ中长颈漏斗可以用分液漏斗、医用注射 2.实验室用高锰酸钾制取氧气的装置中，有关几个 器代替 “口”的位置正确的是 B.装置I可作为固体加热制取气体的发生装置 A.装试剂的试管口应向上倾斜 C.装置Ⅱ、V组合可制取氧气 B.用排空气法收集时，导管口应伸到瓶口处 D.装置Ⅲ、N可用于收集密度与空气密度差距较 C.用排空气法收集氧气时，集气瓶口应向下 D.验满时，带有火星的木条应平放于瓶口处 大，且不与空气中各成分反应的气体 3.如图是小徐用手掌，总结氧气的化学性质的表示方 7.实验室用高锰酸钾制取氧气并验证氧气的性质， 法，手指上的物质能与手掌心氧气反应。则下列 下列操作正确的是 说法正确的是 A.铁在空气中燃烧，生成四氧化三铁 B.煤脱硫的目的是减少二氧化硫的 生成 A.检查装置气密性 B.加热高锰酸钾制氧气 C.磷燃烧产生大量的白雾，会污染 3题图 空气 硫 D.氧气的化学性质非常活泼，能与所有的物质 翔沙 反应 C.验证氧气已集满 D.硫在氧气中燃烧 4.下列说法正确的是 8.根据实验室制取氧气相关知识，回答下列问题。 A.分离液态空气法制氧气的过程是分解反应 B.加人二氧化锰可使过氧化氢产生氧气的质量 增加 C.催化剂在化学反应前后质量和性质都没有改 变 D.二氧化锰可使过氧化氢溶液在不需要加热的 (1)如果使用B装置制取氧气，a中应放 条件下迅速产生氧气 ,锥形瓶中应放 5.在实验室用过氧化氢溶液制取氧气的实验中，一 (填试剂名称) 定不需要用到的仪器是 ( (2)如果是加热固体制取气体，发生装置选用 A.酒精灯B.水槽 C.集气瓶D.锥形瓶 (填字母，下同)：固液在常温下反应 见此周标鼠科音/微信扫码领取你的考场冲刺政略！ 第二单元空气和氧气Y 放出气体，发生装置应选 某气体 10.为了制取少量的氧气，化学兴趣小组的同学把实 不溶于水且密度比空气小，收集装置应选 验分为以下三个阶段。 :某气体能与水反应且密度比空气 I.查阅资料、获得信息： 大，收集装置应选 过氧化氢、氯酸钾、高锰酸钾等含有氧元素 9.某兴趣小组利用如图仪器进行实验并探究」 的物质在一定条件下分解都可以产生氧气，其中 过氧化氢价格最低，在常温下就能够分解放出氧 气，该过程无副产物：氯酸钾价格较高，分解较困 难，且常伴有副产物：高锰酸钾价格较高，加热即 (1)实验室用高锰酸钾制氧气，反应的文字表达 可快速分解。二氧化锰能加速上述三种物质的 式为 分解。 若要收集到干燥的氧气，则收集装置为 根据上述信息，确定制取氧气的实验方案。 (从A~E中选择)。 Ⅱ.组装仪器，进行实验。可供选择的实验装置 (2)若用过氧化氢溶液和二氧化锰来制氧气，应 如下： 选用的发生装置是 (从A~E中选 择)。为了证明二氧化锰的催化作用，甲同学 通过如图装置来进行实验探究： 海 于有火星 带有火星 的木条 Ⅲ.实验完毕，洗刷仪器，整理用品，总结实验，完 H20 铁丝 溶液 成实验报告。 闲沙 图1 图2 图3 图d (1)要制取一瓶氧气，你认为应选择的最佳实验 图1中加人amL过氧化氢溶液，然后塞入带 装置组合是 (填字母)，组装好实验 有火星木条的橡胶塞，如图2所示，观察到的 装置后首先应 现象是 (2)有气体产生的化学反应在有限的空间里发 再通过漏斗加人bg二氧化锰，如图3所示， 生时，如果反应速度过快，容易引起爆炸。 此时观察到的现象是 充分反应后，将图3的混合液进行过滤、洗 在用过氧化氢和二氧化锰制氧气的实验中， 涤、干燥、称量，固体仍为bg,甲同学认为二氧 为预防爆炸应采取的措施是 化锰是催化剂。 (列举两条)。 (3)乙同学认为甲同学的结论不严谨，请你帮 (3)回顾整个实验过程，你认为在准备阶段除应 同学说出理由： 考虑试剂的价格、制氧气反应的难易、制氧 气过程的安全性等因素外，还应考虑的因素 (4) (填“能”或“不能”)用图4来探究 (写一条即可)。 铁在氧气中的燃烧实验。 见此图标乱轩音/微信扫码领取你的考场冲刺政略！ 全程导练·九年级化学（上册）① 跨学科实践活动1微型空气质量“检测站”的组装与使用 [答案6 1.某市无工厂和矿山，该市和该市某住宅小区的空3.下表是某市一年四季空气质量监测的平均数据。 气质量年报如下表所示： 请你阅读表格信息回答下列问题： 春季 夏季 秋季 冬季 浓度/ 污 总颗 可吸入 (mg/m) 可吸人颗 物 NO. s0. 03 CO 79 65 88 108 地点 粒物 颗粒物 粒物(TSP】 某市 80 80 5 12 80 55 氨氧化合物 38 31 43 70 住宅小区 132 13 I50 80 (N0,等) 二氧化硫 有关说法正确的选项是 为 34 50 63 (S02) A.该住宅小区可能使用煤作为主要燃料 空气质量 Ⅲ：轻 B.该住宅小区使用天然气作为主要燃料 指数级别 Ⅱ：良 Ⅱ：良 Ⅱ；良 微污染 C.该住宅小区汽车的人均拥有量比本市其他小 与类别 区多 (1)对照表格数据分析：影响该市空气质量的最 大监测指标是 D.该住宅小区使用煤气作为主要燃料 (2)本市空气质量最差的季节是 你认 2.空气质量指数（简称AQI)是定量描述空气质量 为造成这种情况的其中一个原因是 状况的指数，其范围是0~50,51~100、101~200 201~300和大于300，分别对应国家空气质量标 (3)大气污染严重影响身体健康，为了加强对空 准中的I级（优）、Ⅱ级（良）、Ⅲ级（轻度污染）、 气质量的防治与治理。请你提出合理化的建 V级（中度污染）和V级（严重污染）。某日实践 议 (答一点即可)。 小组的同学们跟随环保部门的工作人员利用如图 4.空气质量日报是通过新闻媒体向社会发布的环境 所示的微型空气质量监测仪测量本市的空气质 信息，能及时准确地反映空气质量状况，增强人们 量，并记录数据如表格所示(1mg=1000g),下 对环境的关注，提高环保意识。如表是某市连续 两天的空气质量日报： 列说法错误的是 污染物含量/(g·m)】 空气 空气 AQI 55 质量 日期 可吸入 一氧 二氧 氧 质量 PM2 (ug/m') 20 指数 颗粒物 化氮 化硫 化碳 指数 级别 PM(ug/m') 60 10月6日 76 67 84 > 83 二级 X(mg/m') 0.7 10月7日 21 12 14 > 20 一级 二氧化氨(g/m3) 50 (1)表中未列出二氧化碳，原因是 二氧化硫(ug/m) 8 2题图 臭氧(g/m) 6 (2)已知10月6日晚下了一夜雨，比较这两天的 A.污染物X是一氧化碳 空气质量日报，发现含量变化不大的物质是 B.当日本市空气污染物中含量最少的是臭氧 一氧化碳，据此猜测一氧化碳具有的物理性 C.其空气质量属于国家空气质量标准的I级 质是 D.可通过使用清洁能源代替煤和石油改善空气 (3)为了使空气清新，天空更蓝，请写出一条改善 质量 空气质量的措施： 见此图标乱科音/微信扫码领取你的考场冲刺政路！参考答案及解析 防止高温熔融物溅落，使集气瓶炸裂)（与上一空 导管则说明气密性良好：④为了防止水倒吸入试 答案对应) 管，停止加热熄灭酒精灯前，应先将导气管移出水 (2)化合反应澄清石灰水属于 面：⑤因为氧气能助燃，所以可以将带有火星的木 (3)铁+氧气点燃，四氧化三铁 条插入瓶中，若木条复燃，则是氧气。【分析与反 【素养撫究创新练】 思】过氧化钙能与水反应缓慢、持续地放出氧气： 为了使过氧化钙更快地放出氧气，可以向过氧化 15.(1)引燃铁丝 钙和水的混合物中加入催化剂。 防止高温熔融物溅落，使瓶底炸裂 第2课时催化剂与催化作用分解反应 (2)增大与氧气的接触面积 【知识要点分裘练】 (3)含碳量越高，火星四射越剧烈 1.C2.B3.D4.C5.C [解析](1)铁丝的末端系一根火柴的作用是给铁 【能力提升综合练】 丝预热，引燃铁丝：铁丝燃烧的熔融物温度很高， 为了防止高温熔融物溅落炸裂瓶底，需要在集气 6.C7.C8.A9.D10.C11.D 瓶内加入少量的水或铺一层细沙。(2)将铁丝绕 12.(1)0.3 (2)H202溶液的浓度、体积相同，对比①23三 成螺旋状是为了增大铁丝与氧气的接触面积 组，发现在开始反应后，相同时间时加入二氧化锰 (3)根据图中数据可知铁丝燃烧产生火星四射现 粉末的锥形瓶内氧气体积分数最大 象和含碳量有关，就0.20mm铁丝而言，燃烧喷射 火星情况与其含碳量的关系为含碳量越高，火星 【素养探究创新练】 13.D 四射越刷烈。 课题3制取氧气 14.(1)b a 第1课时实验室制取氧气的原理氧气的工业制法 (2)①装置中含有空气，空气中约含体积分数约为 21%的氧气 【知识要点分裘练】 2Mn02用MnO2作催化剂时，产生等量氧气所 1.C2.C3.C4.A5.A 需的时间比FeCl3更短 6.(1)物理(2)低(3)混合物 3等于 (4)成本高，无法大量生产 教材基础实验2过氧化氢分解制取氧气的反应中 【能力提升综合练】 二氧化锰的作用 7.B8.C9.A10.D 1.(1)不复燃(2)复燃 11.(1)长颈漏斗水槽 (3)二氧化锰能加快过氧化氢的分解速率 (2)棉花高锰酸钾加热锰酸钾+二氧化锰+氧气 (4)验证在该过程中二氧化锰的化学性质不变 (3)BC (5)相等(6)过氧化氢三氧化锰水+氧气 【素养撫究创新练】 2.C 12.【猜想与验证】过氧化钙室温下稳定，在300℃时 3.(1)过氧化氢分解放热，大试管中温度升高，气体压 分解生成氧气 强变大 【实验过程】导管口有气泡冒出先将导管移出水 (2)相同时间内，等质量的MnO2作催化剂生成氧 面将带有火星的木条插入集气瓶中，木条复燃， 气的体积更大（或生成相同体积的氧气，MnO2作 证明是氧气 催化剂需要的时间更短) 【分析与反思】过氧化钙能与水反应，缓慢、持续地 (3)取上述反应后的固体，加入5mL5%的过氧化 放出氧气加入催化剂 氢溶液中，重复实验3U形管内右侧液面上升，相 [解析]【猜想与验证】因为过氧化钙(CO,)室温 同时间内生成的氧气体积与实验3相同反应后 下稳定，在300℃时分解成氧气，提出猜想。【实 红砖粉末的化学性质没有改变 验过程】①在实验前应该先检查装置的气密性，具 [解析](1)过氧化氢反应放出热量，大试管中温度 体操作为：先将导管仲入液面下，用手紧握试管， 升高，气体压强变大，导致U形管内右侧液面上升。 观察到导管口有气泡冒出，松开手后，有液体进入 (2)实验表明，相同时间内，等质量的MO作催化 ·5: 全程导练·九年级化学（上册）① 剂生成氧气的体积更大，可知二氧化锰对过氧化氢 液的浓度小一些，逐渐加入过氧化氢溶液。(3)回 分解的催化效果比红砖粉末好。(3)催化剂改变反 顾整个实验过程，在准备阶段除应考虑试剂的价 应速率，但是本身质量和化学性质不变，所以还需 格、制氧气反应的难易、制氧气过程的安全性等因 要设计实验证明在反应前后红砖粉未的化学性质 素外，还应考虑反应副产物对环境的影响等。 没有发生改变。 跨学科实践活动1微型空气质量“检测站”的 实验活动1氧气的实验室制取与性质 组装与使用 1.D2.D3.B4.D5.A6.C7.A 1.A2.C 8.(1)过氧化氢溶液二氧化锰 3.(1)可吸入颗粒物（或TSP) (2)ABD(或E)C (2)冬季冬季用煤量增加（合理即可） 9.(1)高锰酸钾加热锰酸钾+二氧化锰+氧气 (3)用清洁能源（合理即可） D(或E) [解析](1)由图表中数值可推出可吸入颗粒物数值 (2)A带有火星的木条不复然带有火星的木条 最大，即对该城市的空气质量影响最大的指标项 复燃 是可吸入颗粒物（或TSP)。(2)由图表中数值可看 (3)甲同学没有验证反应前后二氧化锰的化学性质 出空气质量最差的是冬季：冬季没有树叶，不能进 是否发生改变 行光合作用，起不到净化空气的作用，并且需要燃 (4)能 烧化石燃料取暖，使空气中的可吸入颗粒物数值增 [解析](2)用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气， 大，从而使冬季空气质量最差。(3)可采取哪些有 过氧化氢溶液是液体，二氧化锰是固体，反应不需 效措施加以防治，要从减少排放和加强吸收净化两 要加热，所以应该选择装置A:图2中由于没有加入 个方面考虑。可以进一步加强绿化、增设国林广 二氧化锰，所以过氧化氢溶液分解产生氧气很慢， 场、建筑工地常洒水、不允许建筑工地的车辆带泥 氧气量很少，所以带有火星的木条不复燃。(3)催 土上路、使用清洁能源等 化剂的概念是在化学反应中能改变化学反应速率， 4.(1)二氧化碳不属于空气污染物 但在化学反应前后本身的质量和化学性质都不改 (2)难溶于水 变的物质：甲同学没有验证反应前后二氧化锰的化 (3)使用新能源或植树造林等（合理即可） 学性质是否发生改变，所以不严谨。(4)铁能够在 [解析](1)目前计入空气质量评价的主要污染物为 氧气中燃烧，细沙的目的是防止生成的高温嫁融物 二氧化氮、二氧化硫、一氧化碳、可吸入颗粒物、细 溅落使瓶底炸裂，图4装置符合要求」 颗粒物和臭氧等，没有二氧化碳。二氧化碳是绿色 10.(1)B、C检查装置的气密性 植物光合作用的原料，不属于空气污染物。(2)由 (2)控制过氧化氢溶液的浓度，控制催化剂（或二 表格数据知：下了雨之后，空气中二氧化氨、二氧化 氧化锰)的用量，应保证气体通道畅通等（以上任 硫、可吸入颗粒物明显减少，而一氧化碳的含量不 意两条或其他合理答案均可) 变，说明一氧化碳难溶于水，溶解性不需要通过化 (3)实验过程对环境的影响，实验所需仪器的规 学变化来表现，属于物理性质。(3)为了使空气清 格、性能，实验试剂的浓度、用量等 新，天空更蓝，改善空气质量的措施很多，如使用新 [解析](1)利用过氧化氢制取氧气不需要加热， 能源、植树造林等。 并且过氧化氢价格较低，反应不产生污染环境的 第二单元易错强化训练 物质，因此应该用过氧化氢制取氧气：因为氧气的 1.B2.A3.D4.D5.B6.B7.B8.C 密度比空气大，可以用向上排空气法收集，即用E 第二单元小结 装置收集：氧气不易溶于水，可以用排水法收集， 【知识体系构建】 即用C装置收集；用排水法收集的氧气比用排空 ①78%2无3无④不活泼⑤保护气 气法收集的氧气纯净，要制取一瓶氧气，选择的最 6很不活泼⑦0.03%821%⑨大0不易 佳实验装置是BC,组装好实验装置后首先应检查 澄清石灰水12蓝紫13刺激性14P205 气密性。(2)在用过氧化氢和二氧化锰制氧气的 5白烟16Fe,0,17剧烈然烧18火星四射 实验中，为预防爆炸应采取的措苑是：过氧化氢溶19黑20分离液态空气21物理22H202 6