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）

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 答案阳 学习了实验室制取氧气的原理后，某兴趣小组 实脸 5%过氧化氢溶 的同学在老师的指导下对影响过氧化氢制取氧气反 其他物质的质量 时间/ 序号 液的体积/ml 应速率的因素展开了项目式学习。 20 【任务一】探究催化剂的用量与过氧化氧制取氧气 2 20 0.5g淀粉粉末 反应速率的关系 3 0 0.5g二氧化锰粉末 小组同学将二氧化锰作为过氧化氢制取氧气的催化 (3)设计实验1的目的是 剂，设计了如图1所示的实验装置。 (4)最后结果表明二氧化锰的催化效果较好，则b (填“<”“>”或“=”)。 过氧化氢溶液 【任务三】数字化探究催化剂的催化效果 二氧化阔 分别取20mL浓度为5%的过氧化氢溶液，0.5g二 氧化锰，0.5g淀粉，按图2所示的装置进行实验，实 验时倾斜锥形瓶使过氧化氢溶液与催化剂充分接 图1 触，锥形瓶内气压的变化如图3所示。 每次用20mL浓度为5%的过氧化氢溶液，采用不 气压 同质量的二氧化锰粉末作催化剂进行实验，相关实 传感器采集信息 验数据见下表： 形成图像 20mL浓度 0.5g 实验序号 1 6 7 催化剂 为5%的过 氧化氢溶液 时间 二氧化锰 图2 图3 0.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0 用量/g (5)对比分析坐标图中的 点，可知化学反 待测数据 应速率与催化剂的种类有关。 (6)请从催化剂的角度解释上述两个反应虽然化学 (1)上述实验应该测定的“待测数据”可能是 反应速率不同，但完全反应后两个装置内压强 相同的原因： (2)经多次实验证明，第1次实验至第7次实验中 过氧化氢的分解速率依次加快，第7次实验至 第10次实验所记录的“待测数据”无明显差异。 【任务四】拓展探究 由此得出的结论是 (7)你认为用过氧化氢制取氧气的反应速率还与 有关，请写出验证该实 【任务二】探究催化剂种类与过氧化氢制取氧气反 验猜想的实验方案： 应速率的关系 小组同学用图1所示的装置进行实验，以收集40mL 气体为标准（其他影响实验的因素均相同）设计了 下列三组实验： 见此图标围料音/微信扫码领取你的考场冲刺攻略！ 23 全程导练·九年级化学（上册）①心 实验活动1氧气的实验室制取与性质 答案四 1.实验室用高锰酸钾制取氧气并验证氧气的性质，4.15%的H,0,溶液在二氧化锰催化作用下会剧烈 下列操作正确的是 反应产生02。实验室欲利用15%的H,0溶液制 取0，则下列装置中，仪器选择和试剂放置最合 理的是 () ↓双氧水 A.检查装置气密性 B.加热高锰酸钾制氧气 水 双水 氧化链 一氧化锰 氧气 细沙 双氧水 C.验证氧气已集满 D.硫在氧气中燃烧 2.用如图所示流程探究木炭和氧气的反应，下列说 法正确的是 双氧水 氧化钰 二氧化钮 C 5.如图，该装置常称为“多功能瓶”，可以用来收集 没消石灰水 气体。利用排空气法收集气体时，若收集氧气，气 体应从 (填“a”或“b”,下同)端通入，若 瓶中装满水后（下图右），还可利用排水法收集氧 A.木炭在空气中不能燃烧 气，此时气体应从 端通人。 B.木炭在空气中燃烧，发出白光 C.木炭在氧气中燃烧，火星四射，产生大量白烟 D.操作V中，向集气瓶中加入的液体是澄清石灰 臣英 装满水的集气瓶 水，用于检验生成的C0 6.图中A~E为常见的实验装置，请根据要求填空。 3.(教材实险改编)用如图所示装置来制取气体，应 ①D 满足下列条件中的 用手 ①反应物都是固体 ②反应需要加热 (1)写出标号仪器的名称：① ,② ③制得的气体不易溶于水 (2)实验室用高锰酸钾制取氧气，反应的文字表 ④制得的气体的密度比空气的大 达式为 A.①②3B.①② C.②④ D.①②④ 应选用的发生装置是 (填字母)。 见此图标乱料音/微信扫码领取你的考场冲刺政路！ 第二单元空气和氧气Y (3)小李同学想用过氧化氢溶液和二氧化锰混合 (1)实验室用高锰酸钾为原料制氧气，反应的文 来制取较纯净的氧气，则他应选用的制取装 字表达式为 置组合是 (填字母)，反应的文字表 ,若要收集到干燥的氧气，则收集装置 达式为 为 (从A一E中选择)。 7.如图1是实验室制取气体的常用仪器，请回答下 (2)若用过氧化氢溶液和二氧化锰来制氧气，应 列问题。 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： 有火园 的木条 10: 溶液 图1 图2 图1 带有火星 的木条 (1)仪器⑧的名称为 铁丝 MnO 细沙 (2)加热高锰酸钾制取并采用排水法收集氧气时， 图3 图4 应选用的仪器有 (填序号)，除图1提 图1中加入amL过氧化氢溶液，然后塞人带 供的仪器外，还需补充棉花和 有火星木条的橡胶塞，如图2所示，观察到的 (3)用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧 现象是 气，反应的符号表达式为 再通过漏斗加人bg二氧化锰，如图3所示， 若用图27题图2 此时观察到的现象是 装置收集氧气，验满方法为 充分反应后，将图3的混合液进行过滤、洗 涤、干燥、称量，固体仍为bg,甲同学认为二氧 8.某兴趣小组利用如图仪器进行实验并探究。 化锰是催化剂。 (3)乙同学认为甲同学的结论不严谨，请你帮乙 同学说出理由： (4) (填“能”或“不能”)用图4来探究 铁在氧气中的燃烧实验。 细沙 橡胶管 见此图标目轩音/微信扫码领取你的考场冲刺政略！ 25 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 T答案P9 1.2021年河北省PM2,平均浓度同比下降15.3%，4.（一）空气中含有多种成分，与我们生活息息相 改善幅度为“十三五”以来最高。下列举措不能 关，请回答下列问题。 改善空气质量的是 (1)酥饼在空气中变软，说明空气中含有 A.开发利用新能源 (2)根据我国环保部颁布的《环境空气质量标准》， B.推进低碳交通运输 下列项目不属于监测范围的是 C.提高森林覆盖率 D.增高炼铁厂的烟囱 A.二氧化碳(C02)B.二氧化硫(S02) 2.通过创建卫生城市活动，某市城市空气状况有了 C.氨气(N2) D.PM2.s 明显变化，但测得目前造成空气污染的主要是 (3)如图是某地现阶段PM2,来源分布图。据此， PM25。造成这种现象的可能原因是 () 下列措施对减少PM,效果最不明显的是 ①地面建筑产生大量粉尘②沙尘暴天气增多 ③太阳能热水器的使用④汽车尾气的大量排放 PM2,来源 ⑤植物的光合作用⑥燃煤取暖 35.0% A.①③⑤6 B.②④56 30.0% 25.0% C.①②④6 D.③④⑤6 20.0% 15.0% 3.下表是某市一年四季空气质量监测的平均数据。 10.0% 5.0% 请你阅读表格信息回答下列问题。 0.0% 机动车 燃煤工业生产场尘 其他 春季 夏季 秋季 冬季 A.减少汽车的保有量 可吸入 79 65 88 108 B.用风能与太阳能发电替代燃煤发电 颗粒物(TSP) C.减少工业生产中二氧化碳的排放 氮氧化合物 38 31 43 70 (NO等) (二)用科学家认识事物的方式认识“空气”。如 二氧化硫 图是工业制取氧气的过程。 42 34 50 63 (S02) -196℃ 氯气 空气质量指数 Ⅲ(1)：轻 勺除举降置液态勺蒸发， 千燥压 Ⅱ：良 Ⅱ：良 Ⅱ：良 级别与类别 微污染 -1830℃液氧 (1)对照表格数据分析：影响该市空气质量的最 (4)从变化的角度。工业上用分离液态空气的方 大监测指标是 法制取氧气，根据空气中氮气比氧气的沸点 (2)本市空气质量最差的季节是 你认 (填“高”或“低”)的原理进行。 为造成这种情况的其中一个原因是 (5)从环保的角度。空气是一种宝贵的资源，请 你写出一条有效保护空气的措施 (3)大气污染严重影响身体健康，为了加强对空 气质量的防治与治理。请你提出合理化的建 议 (答一点即可)。 见此闲标鼠科音/微信扫码领取你的考场冲刺政路！全程导练·九年级化学（上册）心 2.C[解析]加热高锰酸钾不需要加入二氧化锰，A (6)1:3 错误：使用二氧化锰，可以加快过氧化氢的分解速 [解析](1)仪器①是试管，仪器②是水槽。(2)实 率，而不会产生更多的氧气，B错误：催化剂在化学 验室用高锰酸钾制取较为纯净的氧气，高锰酸钾 反应中，质量不变，化学性质不变，C正确：二氧化 加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应物为固 钰能作过氧化氢分解的催化剂，也可以作其他化学 体，反应条件需要加热，发生装置选择固固加热 反应的催化剂，D错误。 型，即B,要制取较纯净的氧气，选择排水法，收集 3.(1)过氧化氢分解过慢，产生氧气较少，不足以使木 装置选择E,则选择的装置组合为BE。(3)装置A 条复然过氧化氢二氧化运水+氧气 为固液常温型发生装置，用该装置制取氧气的反应 (2)二氧化锰可以加快过氧化氢的分解 为过氧化氢在二氧化锰的催化作用下，生成水和氧 (3)温度（或过氧化氢溶液浓度） 气。(4)用D装置（向上排空气法）收集氧气时，导 4.C 管仲至接近集气瓶底部的原因是便于排尽集气瓶 【能力提升锦合练】 中的空气；验满方法为将带有火星的小木条仲到集 5.C6.C 气瓶口，木条复燃，证明已收集满。(5)能用E装置 7.C[解析]由题意可知NiFe,O,促进了反应的发 (排水法)收集氧气的原因是氧气不易溶于水，且不 生，但反应前后的质量和化学性质都不变，符合催 与水发生反应。(6)设打开活塞a通入氧气体积 化剂的定义，属于催化剂。故选C。 (排入量筒内的水的体积)为x,则通入空气的体积 8.B 为100mL-x,根据氧气约占空气体积的五分之一， 9.A DE ABF x+(100mL-x)× 10.(1)酒精灯锥形瓶集气瓶 则氧气的体积分数为 -×100% 100mL (2)4高锰酸钾加热锰酸钾+二氧化锰+氧气 =40%,解得x=25mL,则通入氧气的体积和通入 在试管口放一团棉花防止加热时试管内的粉末 空气的体积比约为25mL:(100mL-25mL)=1:3 状物质进入导管，引起堵塞 教材基础实验2过氧化氢分解制取氧气的反应中 (3)过氧化氢三氯化猛水+氧气 二氧化锰的作用 (1)相同时间内收集的氧气的体积（或收集相同体积 (4)E氧气的密度比空气的大正 的氧气所用的时间) 11.(1)二氧化锰有大量气泡产生，木条复燃过氧 (2)在一定范围内，催化剂的用量越多，反应速率越快 化氢分解产生氧气，反应速率较快 (3)作对照 (2)作对照 (3)不能还未探究二氧化锰的质量和化学性质 (4)> (5)ac(或bd) 在反应前后是否改变 (6)催化剂只能改变化学反应速率，不能改变生成物 【素养摇究创新练】 的量，过氧化氢溶液的浓度和体积都相同，最终生成 12.(1)试管水槽 氧气的质量相等，两装置内压强也相同 (2)E高锰酸钾加恐锰酸钾+二氧化锰+氧气 (7)过氧化氢溶液的浓度（或催化剂的颗粒大小、反应 (3)过氧化氢三氧化猛水+氧气 时的温度等)向相同体积、不同浓度的过氧化氢溶 (4)便于排尽集气瓶中的空气将带有火星的小 液中分别加入相同质量的二氧化锰，比较相同时间内 木条伸到集气瓶口，若木条复燃，证明已收集满 收集的气体体积（也可以使用其他影响反应速率的变 (5)氧气不易溶于水，且不与水反应 量，遵循控制变量法即可) 8· 参考答案及解析 实验活动1氧气的实验室制取与性质 跨学科实戳活动1微型空气质量“检测站” 1.A2.D3.A 的组装与使用 4.D[解析]实验室利用15%的H,02溶液制取02， 1.D2.C 反应速率较快，选择的制取装置应能控制反应的逸3.(1)可吸入颗粒物（或TSP) 率。长颈漏斗滴加液体后不能控制反应，只有通过 (2)冬季冬季天气较冷，取暖烧煤量增多等 分液漏斗滴加过氧化氢溶液来控制反应的速率。 (3)使用清洁能源（或大量植树造林、工业废气经处 故选D 理后再排放等) 5.b a 4.(1)水蒸气 6.(1)长颈漏斗水槽 (2)AC (2)高锰酸钾加热锰酸钾+二氧化锰+氧气A (3)C (4)低 (3)BC过氧化氢二氧化堡 水+氧气 (5)减少化石能源的使用等 7.(1)长颈漏斗 [解析](1)酥饼在空气中变软，说明空气中含有水 (2)①3456 酒精灯 蒸气。(2)监测项目有可吸入颗粒物、一氧化碳、二 MnO, (3)H202 ，H,0+02将带有火星的木条放 氧化硫、氨的氧化物等。二氧化碳和氨气属于空气 在管口处，观察木条是否复燃 中的成分，不属于监测对象，故选AC。(3)由图示可 8.(1)高锰酸钾0热锰酸钾+二氧化锰+氧气 知，PM2,主要来自机动车，故减少汽车的保有量可以 减少PM5:PM2主要来自机动车和燃煤，如果用风 D(或E) 能与太阳能发电替代燃煤发电，可以减少PM25:因 (2)A带有火星的木条不复燃带有火星的木条 为二氧化碳属于气体，PM2说的是固体颗粒，所以C 复燃 选项中不能减少PM:5▣故选C。(4)工业上用分离 (3)甲同学没有验证反应前后二氧化锰的化学性质 液态空气的方法制取氧气，根据空气中氯气比氧气 是否发生改变 的沸，点低的原理进行。(5)保护空气质量的有效措 (4)能 施有减少化石燃料的使用、开发利用新能源、禁止燃 [解析]()收集干燥的氧气不能用排水法，只能用 放烟花爆竹、减少建筑工地粉尘的产生等」 排空气法，所以D、E都可以。(2)用过氧化氢溶液 第二单元易错强化训练 和二氧化锰制取氧气，过氧化氢溶液是液体，二氧 1.(1)×(2)V(3)×(4)×(5)V(6)× 化锰是固体，反应不需要加热，所以应该选择装置 (7)×(8)× A;图2中由于没有加入二氧化锰，所以过氧化氨溶 2.D3.A 液分解产生氧气很慢，氧气量很少，所以带有火星 4.C[解析]氧气的化学性质比较活泼，能跟许多物 的木条不复燃。(3)催化剂的概念是在化学反应中 质发生反应，A错误：氧气具有助燃性，但没有可燃 能改变化学反应速率，但在化学反应前后本身的质 性，不能作燃料，B错误：氧气不易溶于水，但水中 量和化学性质都不改变的物质：甲同学没有验证反 溶有少量的氧气，使水中的生物能够生存，C正确： 应前后二氧化锰的化学性质是否发生改变，所以不 氧气只有点燃时才能发生化学反应不正确，如铁生 严谨。(4)铁能够在氧气中燃烧，细沙的日的是防 锈不需要点燃就发生了化学反应，D错误。 止生成的高温熔融物滴落使瓶底炸裂，图4装置符 5.C 合要求。 6.(1)①3(2)2456 ·9