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（贵州专用）

题型03 实验探究题 1．（23-24九年级上·贵州贵阳·期中）用如图所示实验验证质量守恒定律，请你参与。 【实验步骤】 ①利用甲、乙、丙装置进行实验。②反应前称量药品及仪器质量。③待反应结束且甲装置冷却后，将仪器及仪器内物质放在反应前使用的托盘天平上，观察天平是否平衡。 【实验分析】 (1)请仿照示例，补充完成表中内容。 方案 实验现象 化学方程式 结论 甲 该反应遵守质量守恒定律 乙 生成无色气体，天平不平衡。 2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2↑ 该反应不遵守质量守恒定律 丙 (2)通过分析上述实验，发现乙同学的实验现象正确，但结论不正确。在实验操作正确的情况下，导致乙同学实验前后天平不平衡的原因是 。 【实验结论】化学反应都遵守质量守恒定律。 【方案改进】 (3)若实验药品不变，改进装置乙，可成功验证质量守恒定律，改进方案是 。 实验在密闭容器内进行，使得产生的气体不能逸出。 2．（23-24九年级上·贵州六盘水·期中）在老师的指导下，化学兴趣小组同学利用生活中常见材料设计如图所示微型梨状可移动水电解器装置探究水的组成。 【进行实验】 步骤1：向梨形装置的水中加入氢氧化钠溶液。 步骤2：将边缘有小孔的注射器针筒固定在橡胶塞上作为集气、量气装置，针头处用泡沫块塞住。 步骤3：用导线连接电极与电源，接通电源，大约2~3 min后，两个注射器针筒中产生气体后断开电源。 步骤4：取下左、右侧注射器针头处的泡沫块，分别将燃着的木条放在针头处。 (1)步骤1中加入氢氧化钠溶液的目的是 。 (2)步骤4中观察到的实验现象是 。 (3)该实验证明：水是由 组成的。 (4)小明同学将保险丝电极换为铜电极，一段时间后观察到电源正极变黑，其原因可能是 。 【继续探究】 实验过程中，同学们发现电解纯水速率较慢。查阅资料获知，调节电压或改变氢氧化钠溶液浓度都会改变电解速率。于是他们进行了多次实验，将实验数据的平均值记录如下。（保持其他条件不变，每次实验收集10 mL氧气） 6 V 9 V 12 V 5% 26分26秒 12分14秒 7分30秒 10% 17分8秒 9分26秒 6分22秒 【实验结论】 (5)该实验的目的是探究氢氧化钠溶液浓度和 对电解水速率的影响。 (6)分析上表数据可得出的结论是 （写一条）。 【拓展应用】 (7)进行上述实验时需保持其他条件不变，其他条件包括 （写一点）。 3．（22-23九年级上·贵州毕节·期中）爱动脑的小辰同学自带水做电解水实验时，发现有少许难溶性物质出现，通过查阅资料得知，可能是水的硬度太大，电解生成了氢氧化镁等难溶物，结合课堂上学习的水的相关知识，小辰进行了进一步探究。 【知识回顾】 (1)电解水实验中，正极与负极产生气体的体积比为 ，此实验说明水是由 元素组成的。 【查阅资料】 硬水含较多可溶性钙、镁化合物；软水不含或含较少可溶性钙、镁化合物。 I.探究水的硬度、肥皂水的用量与产生泡沫量的关系 【进行实验】向蒸馏水中加入CaCl2和MgCl2的混合溶液，配制两种不同硬度的硬水。 用蒸馏水和两种硬水完成三组实验，记录如下： 组别 第1组 第2组 第3组 实验操作 实验序号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ 混合溶液用量/滴 0 0 0 1 x 1 2 2 2 肥皂水用量/滴 5 10 20 5 10 20 5 10 20 产生泡沫量 少 多 很多 无 少 多 无 无 少 【解释与结论】 (2)设计第2组实验时，⑤中x的数值应为 。 (3)对比②和⑧可知，肥皂水能区分软水和硬水，依据的现象是 。 (4)由上述三组实验得到的结论是 。 Ⅱ.比较不同水样的硬度 【进行实验】用四种水样完成实验，记录观察到泡沫产生时所需肥皂水的用量。 实验操作 水样 肥皂水用量/滴 市售纯净水 2 煮沸后的自来水 6 自来水 9 湖水 14 【解释与结论】 (5)硬度最大的水样是 。 (6)将自来水煮沸饮用，既可 ，还可 。 4．（23-24九年级上·贵州黔南·期中）某化学兴趣小组进行了“寻找新的催化剂”研究性实验，请你一起参与。 【提出问题】 （1）氧化铁(Fe2O3)能否作过氧化氢溶液分解的催化剂? 【实验探究】 实验步骤 实验现象 I.分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入A、B两支试管中，只向A试管中加入0.5g氧化铁粉末，并分别在A、B两支试管中插入带火星的木条，观察现象 A试管中产生气泡，带火星的木条复燃，B试管中 II.将步骤I中反应后的剩余物小心过滤，并将所得滤渣进行洗涤、干燥、称量 所得固体质量为 III.再次量取5mL5%过氧化氢溶液放入C试管中，向C试管中加入步骤II中得到的粉末并插入带火星的木条，观察现象 【实验结论】氧化铁可以作过氧化氢溶液分解的催化剂。 【实验分析】 （2）A试管中产生的气体是 。 （3）实验步骤II、III分别证明：氧化铁的 和 在反应前后均没有发生变化，可以作过氧化氢分解的催化剂。 （4）写出氧化铁催化过氧化氢分解的文字表达式： 。 【实验评价】 （5）为比较氧化铁和二氧化锰对过氧化氢溶液的催化效果，你的实验方案是 。 5．（23-24九年级上·贵州六盘水·期中）实验小组研究不同催化剂对过氧化氢分解速度的影响。实验组装如图所示装置，装置气密性良好。 【查阅资料】 ①二氧化锰和三氯化铁均可作为加快过氧化氢分解速率的催化剂。 ②锥形瓶内氧气浓度达到最大值时，表明过氧化氢已经完全分解。 实验一：比较催化剂种类对过氧化氢分解速率的影响。 【进行实验】如表所示，在锥形瓶中放入催化剂。用注射器推入过氧化氢溶液，记录实验数据。 序号 药品 氧气浓度传感器的数据 1-1 3毫升5%的过氧化氢溶液、0.03g二氧化锰固体    1-2 3毫升5%的过氧化氢溶液、0.03g三氯化铁固体    【解释与结论】： (1)用二氧化锰催化过氧化氢分解的文字表达式为 ，该反应的基本类型为 。 (2)为达成实验一的目的，需要被控制成相同变量的有过氧化氢溶液的浓度、 和 。 (3)依据实验一的数据可推知，二氧化锰催化过氧化氢分解的速率大于三氯化铁催化过氧化氢分解的速率，其证据是 。 实验二：继续探究三氯化铁质量对过氧化氢分解速率的影响。 【进行实验】在锥形瓶中放入三氯化铁，用注射器推入5%的过氧化氢溶液，记录实验数据。 序号 三氯化铁的质量 过氧化氢溶液体积 过氧化氢完全分解所用的时间 2-1 0.03g 3mL 61s 2-2 0.04g 3mL 56s 2-3 0.05g 3mL 49s 【解释与结论】 (4)由实验二可得结论：过氧化氢溶液体积条件相等时，三氯化铁质量在0.03~0.05克范围内， 。 【反思与评价】 (5)实验小组用1-2的方法制取氧气时发现速率偏慢。根据上述实验结论，你认为可以采取的改进措施有 、 。 6．（23-24九年级上·贵州贵阳·期中）建立基本的化学观念可以让我们更好的理解化学知识，如形成守恒的观念，可以让我们更好的理解质量守恒定律。某科学兴趣小组的同学设计了如下三个实验装置（天平略）来验证质量守恒律。    (1)A 中的实验现象是 。其中，实验 （填序号）不能用来验证质量守恒定律。 (2)若用图中装置 C 验证质量守恒定律(不改变装置)，要达到实验目的，你的改进是 。 (3)为了深入理解和掌握质量守恒定律，某同学又做了密闭条件下 12g 镁条在氧气中充分燃烧的实验，他看到了 现象，请写出该反应化学方程式 。 (4)实验中，他收集整理了几组数据（见下表）。 组数 第一组 第二组 第三组 所用氧气质量/g 4 8 12 生成氧化镁质量/g 16 20 24 其中，数据不符合质量守恒定律的组数是 ，原因是 。 7．（23-24九年级上·贵州黔南·期中）某化学兴趣小组的同学利用数字化技术对“空气中氧气体积分数的测定”实验进行了在探究，请你参与。 提出问题：足量红磷在装置内燃烧熄灭后，容器内是否有氧气剩余？ 作出猜想： (1)猜想①：有氧气剩余；猜想②： 。 实验验证：该小组同学按照图甲装置组装好仪器并插上氧气浓度传感器后，利用激光笔照射燃烧匙上的红磷使红磷开始燃烧，红磷燃烧至熄灭，待装置冷却；图乙是在图甲插上氧气浓度传感器后氧气随反应时间变化的曲线图（已知红磷足量）。 (2)该过程发生反应的文字或化学式表达式为 。 (3)实验中使用红墨水的优点是 。 实验结论与思考： (4)根据以上实验现象，得出的结论是： （填“猜想①”或“猜想②”）正确 (5)由实验可知，用“燃烧红磷测定空气中氧气含量”的方法不够准确，理由是 。 (6)结合你的学习经验，若要寻找红磷的代替物，用图甲装置测定空气中氧气的体积分数，该代替物应该满足的条件是 （写一条即可）。 8．（23-24九年级上·贵州黔东南·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】温度需要达到40℃，白磷才能燃烧。 【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超过40℃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)将锥形瓶底部放入热水中，白磷被引燃，现象是 ，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”），剩余气体是 （填“纯净物”或“混合物”），写出白磷燃烧的化学反应表达式： 。 (2)在整个实验过程中，细沙所起的作用是 。 (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，原因是： ； ②当注射器中的水还剩约 ml时停止下流。 【得出结论】 (4)氧气约占空气总体积的 。 【实验反思】 (5)实验过程中，如果操作不当可能会导致结果偏小，写出导致结果偏小的原因： （写一条即可）。 9．（23-24九年级上·贵州贵阳·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）。某日贵阳市空气质量数据如下表： AQI PM2.5 μg/m PM₁₀ μg/m 一氧化碳 μg/m 二氧化氮μg/m 二氧化硫μg/m 臭氧μg/m 48 9 30 4 7 2 2 (1)该日贵阳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中反应的符号表达式为 ，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，选择反应物的依据是 。 10．（23-24九年级上·贵州贵阳·期中）某兴趣小组的同学对分解过氧化氢制氧气的实验进行如下探究。 探究一：探究氧化铁能否作为过氧化氢分解的催化剂(实验过程如图所示)。 甲乙 (1)实验现象与结论： 实验现象 结论 甲中带火星的木条不复燃 乙中产生大量气泡，带火星的木条复燃 (2)图中实验能否证明氧化铁是过氧化氢分解的催化剂?并说明理由： 。 (3)请写出过氧化氢溶液用二氧化锰作催化剂制取氧气的符号表达式： 。 探究二：探究过氧化氢分解快慢的影响因素，实验过程如下表所示。 实验 编号 过氧化氢 溶液浓度/% 过氧化氢 溶液质量/g 温度/℃ 二氧化锰 粉末用量/g 氧气 体积/mL 反应所 需时间/s ① 5 12 20 0.2 125 20 ② 30 12 20 0.2 125 2 ③ 30 12 (4) 40 无 125 148 实验①和实验②中的变量是 ，得出的结论是 。 (5)小明对比实验②和实验③得出结论：温度越高，过氧化氢分解速率越慢。你认为该结论是否可靠? (填“是”或“否”)，理由是 。 探究三：探究带火星的木条在不同体积分数的氧气中复燃的情况，部分实验数据记录如下表所示。 氧气体积分数/% 30 40 60 70 带火星的木条 不变 稍亮 复燃 复燃 (6)根据上述实验数据得出的结论是 。在集气瓶中注入占其容积50%的水，用排水法收集氧气，将瓶内的水排尽，并用带火星的木条在该集气瓶中进行实验。推测实验现象，并说明理由： 。 11．（23-24九年级上·贵州安顺·期中）某校化学兴趣小组的同学在老师的指导下进行了“水的组成及变化的探究”实验。    【提出问题】水是由哪些元素组成的？ 【设计并进行实验】 (1)实验1（燃烧法）：在带尖嘴的导管口点燃纯净的氢气，观察到火焰呈 色。然后在火焰上方罩一个冷而干燥的小烧杯，过一会儿，观察到烧杯壁有 且烧杯外壁发热。反应的文字表达式为 。 (2)实验2（电解法）：按图进行电解水实验。在两试管内产生的气体中，a为 ，b为 。 【实验结论】 (3)由上述两个实验都能得到的实验结论是 。 【拓展提升】 (4)下列有关说法正确的是______。 A．点燃纯净的氢气会发生爆炸 B．含氧的化合物是氧化物 C．冰块与水混合得到混合物 D．电解水的反应属于分解反应 (5)水是一切生命体生存所必需的物质，我们必须爱护水资源，一方面要 ，另一方面要防治水体污染。请提出条预防和治理水体污染的措施 。 12．（22-23九年级上·贵州铜仁·期中）化学实践小组的同学对空气中氧气含量的测定、空气污染与防治、水资源的保护产生了浓厚兴趣，开启了项目化学之旅。 任务一：测定空气中氧气的含量。    (1)【设计实验】实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量（如图所示），写出该实验过程中的现象 。 (2)【数据分析】结合曲线，解释AB段气体压强变化的原因 。 任务二：调查空气污染原因及寻求防治污染的方法。 (3)通过学习你已经知道引起空气污染的有害气体种类很多，请举一例： ；经走访与调查发现当地的PM2.5问题尤为显著，请写出一条能改善此问题的一条措施： 。 任务三：找寻保护水资源的有效措施。 (4)水是一切生命体生存所必需的物质，为了人类和社会经济的可持续发展，我们必须爱护水资源，另一方面要防治水体污染。请分别写出一条节约用水和防治水体污染的措施： ， 。 13．（22-23九年级上·贵州黔南·期中）学习了二氧化锰对过氧化氢溶液分解有催化作用的知识后，某化学兴趣小组对催化剂产生了兴趣，他们开展了以下探究。 【任务1】认识催化剂 (1)催化剂是影响化学变化的因素之一。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．在化学反应前后催化剂的化学性质不发生改变 D．在化学反应前后催化剂的质量不断减少 【任务2】探究影响过氧化氢溶液分解的因素 【实验探究】为探究催化剂的种类对过氧化氢溶液分解速率的影响，该小组的同学按下图1所示组装装置，在室温下分别进行了表中的四组实验，并用氧气传感器测定实验过程中氧气含量的变化情况，得到如图2所示曲线。    组别 试剂 第1组 2mL5%过氧化氢溶液 第2组 2mL5%过氧化氢溶液+3滴硫酸铜溶液 第3组 2mL5%过氧化氢溶液+3滴氯化铁溶液 第4组 xmL5%过氧化氢溶液+少量二氧化锰粉末 【实验结论】对比四条曲线，进行分析： (2)第4组实验中 。 (3)二氧化锰、氯化铁溶液、硫酸铜溶液都对过氧化氢溶液分解有催化作用，其中 对过氧化氢溶液分解的催化效果最好，由此可知化学反应速率与催化剂的 有关。 (4)写出几组实验中催化效果最好的过氧化氢分解的文字表达式： 。 (5)第1组实验的目的是 。 【实验反思】 (6)除上述影响过氧化氢溶液分解的因素外，你认为过氧化氢溶液的分解速率还可能与 因素有关，你的实验验证方案是 。 14．（22-23九年级上·贵州贵阳·期中）某兴趣小组同学阅读课外资料得知：很多因素都能影响过氧化氢分解速度；于是，同学们对影响过氧化氢分解速度的某种因素进行了探究。 【实验原理】 (1)过氧化氢分解的符号表达式为 ； 【实验过程】甲同学实验数据记录如下： 序号 过氧化氢溶液的体积 过氧化氢溶液的浓度 的质量 测量数据 ① 1% ② 2% ③ 4% 【实验分析】 (2)表格中的“测量数据”指的是：相同时间内    (3)实验中，测量体积可选用图1中的装置是 （填编号） 【实验结论】 (4)在相同条件下 【交流评价】 (5)乙同学提出用图2装置进行实验，通过比较 也能得到与甲同学相同的实验结论。 15．（23-24九年级上·贵州黔南·期中）从二百多年前的简单定量到今天的数字化实验.测定空气中氧气的含量”实验不断完善，同学们也在创新实践中传承着科学家严谨求实的科学精神。 【经典回顾】 （1）二百多年前，法国化学家 用定量的方法(如图1)研究了空气的成分揭开了空气的神秘面纱。 【传承发扬】 仿照这个历史上著名实验的原理，引入数字化实验手段，优化实验。化学兴趣小组的同学在老师的帮助下设计了如图2所示的实验装置，用三个不同的传感器测得的装置内温度、氧气浓度和压强的变化趋势如图3所示。 （2）图2实验中观察到红磷燃烧的现象为 ，反应的文字表达式为 。 （3）图3中曲线X是装置内压强变化的趋势，A点对应的实验操作是 。 （4）图3中曲线Y是由 (填“温度”或“氧气浓度")传感器测定的。 （5）该实验与教材实验相比较，优点是 (答一点即可)。 【实践创新】 同学们查阅资料发现食品包装中的脱氧剂能吸收氧气，于是他们利用脱氧剂来进行如图实验。 【实验步骤】 I.如图4所示，有机玻璃管中的脱氧剂分布紧密，40段封存的空气体积为V1； II.如图5所示，滚动有机玻璃管，使脱氧剂平铺开，水滴不再移动时，AB段体积为V2； III.计算出V2与V1的比值。 【实验结论】 V2与V1的比值约为20.94%，即空气中氧气的含量约为20.94%。 【实验反思】 （6）步骤I中若脱氧剂粉末分布不够紧密，就会使实验结果 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。 （7）步骤II中“使脱氧剂平铺开”的目的是 。 16．（22-23九年级上·贵州·期中）Ⅰ.小方、小兰和小明三位同学为探究吸入的空气和呼出的气体的成分差异，收集了两瓶空气样品，并用 法收集了两瓶呼出气体的样品，然后进行了如下实验： 序号 实验目的 实验操作 实验现象 ① 比较空气和呼出的气体中二氧化碳的含量 向呼出的气体中滴加少量 ，振荡 ② 比较空气和呼出的气体中 的含量 分别将燃着的木条伸入空气和呼出的气体中 空气中的木条无明显变化，呼出气体中的木条熄灭 ③ 取两地干燥玻璃片。则若其中一块哈气 哈气的玻璃片上出现无色液滴，另一块无明显变化 （1）小方同学指出实验①不能比较空气和呼出的气体中二氧化碳的含量，为得出正确结论，应该补充的实验操作为 。 Ⅱ.小兰同学对实验②中燃着木条熄灭的原因提出猜想，并设计下列实验进行验证： 【提出猜想】猜想1；木条熄灭是因为呼出的气体比吸入的空气中二氧化碳的含量高。 猜想2；木条熄灭是因为呼出的气体比吸入的空气中氧气的含量低。 已知：二氧化碳密度比空气大，既不燃烧也不支持燃烧。 查阅资料：经测定，人体吸入空气和呼出气体中各成分的体积分数如下： 气体成分 氮气 氧气 二氧化碳 水蒸气 其他气体 吸入的空气(%) 78 21 0.03 0.07 0.9 呼出的气体(%) 78 16 4 1.1 0.9 【进行实验】实验④：将燃着的木条插入含20%氧气和80%二氧化碳的集气瓶中，木条能正常燃烧。 实验⑤：在下图实验中，用氧气、二氧化碳传感器在烧杯内顶部测量杯内蜡烛从点燃到全部熄灭后，杯内氧气和二氧化碳的体积分数变化。 （2）由资料及所学的生物知识，可知人体吸入空气和呼出气体中，氧气含量不同的原因可能是 。 （3）由于氮气的化学性质比较 (填“稳定”或“活泼”)，在呼吸前后不发生变化。 （4）通过查阅资料和实验④、⑤，你认为小兰同学的猜想 (填“1”或“2”)是正确的。 【实验反思】（5）小明同学根据实验，进行了反思，下列说法正确的是 (填字母序号)。 A．将燃着木条伸入呼出的气体中，木条熄灭，说明呼出的气体中没有O2 B．氧气浓度小于一定值时，蜡烛无法燃烧 C．实验②中，燃着的木条熄灭的原因还可能与水蒸气含量增多有关 17．（22-23九年级上·贵州·期中）某同学对蜡烛(主要成分是石蜡)及其燃烧进行了探究。其实验步骤如下：①切下一块蜡烛，放入水中；②点燃蜡烛，紧贴烛芯将火柴梗放入火焰中约1秒后取出；③在火焰上方罩一个冷而干燥的小烧杯；④迅速倒转烧杯，加入澄清石灰水，振荡；⑤熄灭蜡烛；⑥用火柴去点白烟。按要求填写下列实验现象及其结论： 探究步骤 对实验的观察和描述 点燃前 蜡烛放入水中观察到的现象是 燃着时 ①蜡烛火站分 层。 ②点燃蜡烛，把一根火柴梗放在蜡烛的火焰中，如图所示，约1s后取出可以看到火柴梗的 处最先炭化 ③干冷的烧杯内壁出现 ，澄清石灰水 熄灭后 吹灭蜡烛，观察到一缕白烟。立即点燃白烟时可看到 结论：蜡烛燃烧生成 。 18．（22-23九年级上·贵州安顺·期中）白糖是生活中常见的物质，其主要成分为蔗糖，某兴趣小组对“蔗糖的组成”进行探究。 【提出问题】蔗糖是由哪些元素组成的？ 【作出猜想】小组同学认为绿色植物通过光合作用将二氧化碳和水转化成葡萄糖和氧气，葡萄糖中一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素。猜想依据是化学变化前后 不变。葡萄糖进一步转化为蔗糖。 【实验一】小睿将蔗糖在氧气中燃烧，检验到生成物中有水和二氧化碳，得出结论“蔗糖是由碳、氢、氧三种元素组成的”，小欣认为该方案无法确定是否含有氧元素。 【实验二】小欣用如图所示装置进行实验。实验开始前先通入一会儿氮气，然后关闭弹簧夹，点燃酒精灯给蔗糖加强热。 （1）加热一段时间后停止加热，硬质玻璃管中残留有黑色固体，试管中有 出现，说明蔗糖中含有氢元素和氧元素。 （2）小欣猜想黑色固体是单质碳。她向试管中加入足量澄清石灰水，向硬质玻璃管内通入氧气，点燃酒精灯。观察到黑色固体剧烈燃烧，发出白光，试管中的现象是 。实验过程中碳燃烧用化学方程式表示为 。 【实验结论】蔗糖是由碳、氢、氧三种元素组成的 【拓展交流】实验二中，先通入氮气，排尽硬质玻璃内的空气，其目的是 。 19．（21-22九年级上·贵州毕节·期中）小亮发现很多食品的包装袋内都充有一定量的气体，她和同学对所充气体的作用及成分产生了好奇，于是进行了如下探究。 探究一：包装内填充气体的目的是什么？ （交流讨论）结合食品的实际生产、销售过程，以及人们对食品安全的要求，同学们一致认为在膨化食品包装袋内填充气体的目的是： （1）防止运输过程中膨化食品被压碎； （2） 。 小组同学的这一分析得到了老师的肯定，老师还告诉他们，包装袋内填充的是一种初中化学常见气体。 探究二：包装袋内的气体成分是什么？ （猜想与假设）包装袋内的气体为：猜想1：氧气；猜想2：氮气；猜想3：二氧化碳；猜想4：二氧化硫；猜想5：空气 通过分析，大家认为猜想1是错误的，理由是 ；猜想4也是错误的，理由是 。 （进行实验）实验一，抽取包装袋内气体一瓶，向其中加入一定量的澄清石灰水，振荡，观察不到石灰水变浑浊的现象，小明据此推断只有猜想2成立。小红不同意此结论，此现象只能说明猜想3不成立，理由是 。 实验二：另抽取包装袋内气体一瓶，将燃着的木条伸入瓶中。观察到木条立即熄灭，小组同学据此判断猜想 不成立，猜想 成立。 （实验反思）在选择食品防腐剂时，除了考虑价格方面、是否和食品反应之外，还应该考虑 。 20．（21-22九年级上·贵州铜仁·期中）某同学设计了如图所示的实验装置，探究“分子的基本性质”请回答下列问题： 【查阅资料】浓氨水具有挥发性，挥发出的氨气极易溶于水，与水反应生成氨水，氨水显碱性可以使无色酚酞试液变红色。 【实验改进】老师对图Ⅰ所示的装置进行了改进（如图Ⅱ所示），并进行了以下操作： ①取一条滤纸，在滤纸条上等距离滴加无色酚酞试液； ②将滴加了无色酚酞试液的滤纸条放入一洁净的试管中，并在试管口塞一团脱脂棉； ③在脱脂棉上滴加几滴浓氨水。 【分析讨论】观察到的现象是 ，实验过程中若发现滤纸条没有变红而棉花变红，可能原因是 。 【拓展延伸】同学们经过讨论后认为，图Ⅰ、图Ⅱ所示装置虽能证明分子的基本性质，但不能证明影响分子基本性质的因素，于是又设计了如图Ⅲ所示的装置。 【实验改进】在 A、D 两试管中分别加入等量的少许浓氨水，B、C 两试管中加入等量的少许无色 酚酞溶液，立即用带导管的橡皮塞按图Ⅲ连接好，并将D试管放置在盛有热水的烧杯中，观察。分 析讨论： （1）按照图Ⅲ所示的装置进行操作，观察到的现象是 ，该现象得出的结论是 。 （2）图Ⅲ所示实验相对于图Ⅰ，具有哪些优点： 。 【实验反思】在图Ⅰ、图Ⅱ的实验中均闻到了刺激性气味的气体，因此实验室应 保存氨水。 21．（21-22九年级上·贵州铜仁·期中）某校化学兴趣小组就空气中氧气的含量进行实验探究。 【设计实验】 第一小组同学共同设计了下图所示的A、B两套装置。 （1）第一小组同学实验完毕打开止水夹，进入集气瓶中的水体积小于空气总体积的1/5，你认为导致这一结果的原因可能是(写一条即可) 。 （2）集气瓶中红磷燃烧反应的文字表达式是 。 【改进实验】 第二组同学对实验进行反思后，提出了改进方法，如图B所示。 （1）你认为改进后的优点是 。 （2）从实验现象分析可知：氧气约占空气总体积的1/5，氮气约占空气总体积的4/5.本实验能够得到该结论主要是运用了氮气的什么性质，请写出两点 、 。 ( 2 )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 $$ 题型03 实验探究题 1．（23-24九年级上·贵州贵阳·期中）用如图所示实验验证质量守恒定律，请你参与。 【实验步骤】 ①利用甲、乙、丙装置进行实验。②反应前称量药品及仪器质量。③待反应结束且甲装置冷却后，将仪器及仪器内物质放在反应前使用的托盘天平上，观察天平是否平衡。 【实验分析】 (1)请仿照示例，补充完成表中内容。 方案 实验现象 化学方程式 结论 甲 该反应遵守质量守恒定律 乙 生成无色气体，天平不平衡。 2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2↑ 该反应不遵守质量守恒定律 丙 (2)通过分析上述实验，发现乙同学的实验现象正确，但结论不正确。在实验操作正确的情况下，导致乙同学实验前后天平不平衡的原因是 。 【实验结论】化学反应都遵守质量守恒定律。 【方案改进】 (3)若实验药品不变，改进装置乙，可成功验证质量守恒定律，改进方案是 。 【答案】(1)白磷燃烧，产生浓厚的白烟，放出热量，气球先变大后又变小，天平平衡 铁的表面覆盖一层红色物质，溶液由蓝色变成浅绿色，天平平衡 该反应遵守质量守恒定律 (2)没有在密闭容器中进行，反应有气体生成，气体逸散到空气中，无法称量 (3)将实验在密闭容器内进行 【解析】（1）白磷在空气中燃烧生成五氧化二磷；铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，实验现象是铁的表面覆盖一层红色物质，溶液由蓝色变成浅绿色，天平平衡，根据实验现象可知，该反应遵循质量守恒定律。因此： 方案 实验现象 化学方程式 结论 甲 白磷燃烧，产生浓浓的白烟，放出热量，气球先变大后又变小，天平平衡 该反应遵守质量守恒定律 乙 生成无色气体，天平不平衡。 2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2↑ 该反应不遵守质量守恒定律 丙 铁的表面覆盖一层红色物质，溶液由蓝色变成浅绿色，天平平衡 该反应遵守质量守恒定律 （2）在实验操作正确的情况下，导致乙同学实验前后天平不平衡的原因是没有在密闭环境中进行，反应有气体生成，气体逸散到空气中，无法称量； （3）若实验药品不变，改进装置乙，可成功验证质量守恒定律，改进方案是将实验在密闭容器内进行，使得产生的气体不能逸出。 2．（23-24九年级上·贵州六盘水·期中）在老师的指导下，化学兴趣小组同学利用生活中常见材料设计如图所示微型梨状可移动水电解器装置探究水的组成。 【进行实验】 步骤1：向梨形装置的水中加入氢氧化钠溶液。 步骤2：将边缘有小孔的注射器针筒固定在橡胶塞上作为集气、量气装置，针头处用泡沫块塞住。 步骤3：用导线连接电极与电源，接通电源，大约2~3 min后，两个注射器针筒中产生气体后断开电源。 步骤4：取下左、右侧注射器针头处的泡沫块，分别将燃着的木条放在针头处。 (1)步骤1中加入氢氧化钠溶液的目的是 。 (2)步骤4中观察到的实验现象是 。 (3)该实验证明：水是由 组成的。 (4)小明同学将保险丝电极换为铜电极，一段时间后观察到电源正极变黑，其原因可能是 。 【继续探究】 实验过程中，同学们发现电解纯水速率较慢。查阅资料获知，调节电压或改变氢氧化钠溶液浓度都会改变电解速率。于是他们进行了多次实验，将实验数据的平均值记录如下。（保持其他条件不变，每次实验收集10 mL氧气） 6 V 9 V 12 V 5% 26分26秒 12分14秒 7分30秒 10% 17分8秒 9分26秒 6分22秒 【实验结论】 (5)该实验的目的是探究氢氧化钠溶液浓度和 对电解水速率的影响。 (6)分析上表数据可得出的结论是 （写一条）。 【拓展应用】 (7)进行上述实验时需保持其他条件不变，其他条件包括 （写一点）。 【答案】(1)增强导电性 (2)左侧气体燃烧，发出淡蓝色火焰，右侧气体使木条燃烧得更旺 (3)H、O（或氢元素和氧元素） (4)铜与氧气发生反应 (5)电压 (6)其他条件相同时，氢氧化钠溶液的浓度越大，电解水速率越快（或其他条件相同时，电压越 高，电解水速率越快） (7)温度（或加入氢氧化钠溶液的体积等，合理即可） 【解析】（1）氢氧化钠在水能离解出可自由移动的离子，步骤1中加入氢氧化钠溶液的目的是增强导电性； （2）水通电时，负极产生氢气，正极产生氧气，左侧与电源负极相连，产生的气体是氢气，氢气具有可燃性，点燃后，气体燃烧，发出淡蓝色火焰，右侧与电源正极相连，产生的气体是氧气，氧气具有助燃性，将燃着的木条放在针头处，气体使木条燃烧得更旺； （3）水通电时，产生氢气和氧气，氢气是由氢元素组成，氧气是由氧元素组成，化学变化中元素的种类不变，该实验证明：水是由H、O（或氢元素和氧元素）组成的； （4）铜与氧气能生成黑色氧化铜，小明同学将保险丝电极换为铜电极，一段时间后观察到电源正极变黑，其原因可能是铜与氧气发生反应； （5）根据表格中数据可知，实验中有两变量，分别是氢氧化钠浓度和电压，该实验的目的是探究氢氧化钠溶液浓度和电压对电解水速率的影响； （6）分析上表数据可得出的结论是其他条件相同时，氢氧化钠溶液的浓度越大，电解水速率越快（或其他条件相同时，电压越 高，电解水速率越快）； （7）影响化学反应速率的因素有温度，反应物的接触面积（如氢氧化钠溶液体积等）。进行上述实验时需保持其他条件不变，其他条件包括温度（或加入氢氧化钠溶液的体积等，合理即可）。 3．（22-23九年级上·贵州毕节·期中）爱动脑的小辰同学自带水做电解水实验时，发现有少许难溶性物质出现，通过查阅资料得知，可能是水的硬度太大，电解生成了氢氧化镁等难溶物，结合课堂上学习的水的相关知识，小辰进行了进一步探究。 【知识回顾】 (1)电解水实验中，正极与负极产生气体的体积比为 ，此实验说明水是由 元素组成的。 【查阅资料】 硬水含较多可溶性钙、镁化合物；软水不含或含较少可溶性钙、镁化合物。 I.探究水的硬度、肥皂水的用量与产生泡沫量的关系 【进行实验】向蒸馏水中加入CaCl2和MgCl2的混合溶液，配制两种不同硬度的硬水。 用蒸馏水和两种硬水完成三组实验，记录如下： 组别 第1组 第2组 第3组 实验操作 实验序号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ 混合溶液用量/滴 0 0 0 1 x 1 2 2 2 肥皂水用量/滴 5 10 20 5 10 20 5 10 20 产生泡沫量 少 多 很多 无 少 多 无 无 少 【解释与结论】 (2)设计第2组实验时，⑤中x的数值应为 。 (3)对比②和⑧可知，肥皂水能区分软水和硬水，依据的现象是 。 (4)由上述三组实验得到的结论是 。 Ⅱ.比较不同水样的硬度 【进行实验】用四种水样完成实验，记录观察到泡沫产生时所需肥皂水的用量。 实验操作 水样 肥皂水用量/滴 市售纯净水 2 煮沸后的自来水 6 自来水 9 湖水 14 【解释与结论】 (5)硬度最大的水样是 。 (6)将自来水煮沸饮用，既可 ，还可 。 【答案】(1)1:2 氢、氧/H、O (2)1 (3)产生泡沫的多少 (4)水的硬度相同时，肥皂水用量越多，产生泡沫量越多/滴加肥皂水量相同时，水的硬度越大，产生泡沫量越少 (5)湖水 (6)降低水的硬度 杀菌消毒 【解析】（1）由电解水实验可知，正极产生的是氧气，负极产生的是氢气，氧气与氢气的体积比为1：2，所以正极与负极产生气体的体积比为1：2。 水在通电的条件下反应生成氢气和氧气，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的种类不变，所以可得水是由氢、氧元素组成的。 （2）由表格信息可知，第2组实验是通过控制水的硬度相同，探究肥皂水的用量与产生泡沫量的关系；所以为控制水的硬度相同，混合溶液用量应相同，所以⑤中 x 应为1。 （3）②和⑧肥皂水用量相同，但是②中混合溶液用量是0，⑧中混合溶液用量是2，结果②中产生泡沫量为多，⑧中产生泡沫量为无，所以对比②和⑧可知，肥皂水能区分软水和硬水，依据的现象是产生泡沫的多少。 （4）同组实验中，水的硬度相同时，肥皂水用量越多，产生泡沫量越多；对比①④⑦或②⑤⑧或③⑥⑨可得滴加肥皂水量相同时，水的硬度越大，产生泡沫量越少；所以由上述三组实验得到的结论是水的硬度相同时，肥皂水用量越多，产生泡沫量越多或滴加肥皂水量相同时，水的硬度越大，产生泡沫量越少。 （5）该实验是通过比较观察到泡沫产生时所需肥皂水用量的多少来比较水的硬度；所需肥皂水越多，水的硬度越大；由表格可知湖水中观察到泡沫产生时所需肥皂水用量最多，所以湖水的硬度最大。 （6）自来水在煮沸的过程中水中的可溶性钙镁化合物转变为沉淀，从而降低水的硬度，同时煮沸时水的温度高可以进行杀菌消毒。 4．（23-24九年级上·贵州黔南·期中）某化学兴趣小组进行了“寻找新的催化剂”研究性实验，请你一起参与。 【提出问题】 （1）氧化铁(Fe2O3)能否作过氧化氢溶液分解的催化剂? 【实验探究】 实验步骤 实验现象 I.分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入A、B两支试管中，只向A试管中加入0.5g氧化铁粉末，并分别在A、B两支试管中插入带火星的木条，观察现象 A试管中产生气泡，带火星的木条复燃，B试管中 II.将步骤I中反应后的剩余物小心过滤，并将所得滤渣进行洗涤、干燥、称量 所得固体质量为 III.再次量取5mL5%过氧化氢溶液放入C试管中，向C试管中加入步骤II中得到的粉末并插入带火星的木条，观察现象 【实验结论】氧化铁可以作过氧化氢溶液分解的催化剂。 【实验分析】 （2）A试管中产生的气体是 。 （3）实验步骤II、III分别证明：氧化铁的 和 在反应前后均没有发生变化，可以作过氧化氢分解的催化剂。 （4）写出氧化铁催化过氧化氢分解的文字表达式： 。 【实验评价】 （5）为比较氧化铁和二氧化锰对过氧化氢溶液的催化效果，你的实验方案是 。 【答案】 无明显现象 0.5g 带火星的木条复燃 氧气/O2 质量 化学性质 取相同体积的相同浓度过氧化氢溶液，分别加入二氧化锰和氧化铁，测量相同时间内产生的氧气体积，相同时间内产生氧气体积更多的，催化效果更好。 【解析】（1） [实验探究] B试管不加入催化剂，过氧化氢分解速率很慢，不能使带火星的木条复燃，无明显现象。 氧化铁作为过氧化氢溶液分解的催化剂，在化学反应前后，化学性质和质量保持不变，所以洗涤干燥后的氧化铁质量仍为0.5g。 加入催化剂后，产生大量氧气，能使带火星的木条复燃。 [实验分析] （2）因为A中的气体能使带火星的木条复燃，所以A中产生的气体为氧气。 （3）氧化铁的化学性质和质量在反应前后均没有发生变化，可以作过氧化氢分解的催化剂。 （4）过氧化氢在氧化铁的催化下生成水和氧气，，文字表达式为：。 [实验评价] （5）取相同体积的相同浓度过氧化氢溶液，分别加入二氧化锰和氧化铁，测量相同时间内产生的氧气体积，相同时间内产生氧气体积更多的，催化效果更好。 5．（23-24九年级上·贵州六盘水·期中）实验小组研究不同催化剂对过氧化氢分解速度的影响。实验组装如图所示装置，装置气密性良好。 【查阅资料】 ①二氧化锰和三氯化铁均可作为加快过氧化氢分解速率的催化剂。 ②锥形瓶内氧气浓度达到最大值时，表明过氧化氢已经完全分解。 实验一：比较催化剂种类对过氧化氢分解速率的影响。 【进行实验】如表所示，在锥形瓶中放入催化剂。用注射器推入过氧化氢溶液，记录实验数据。 序号 药品 氧气浓度传感器的数据 1-1 3毫升5%的过氧化氢溶液、0.03g二氧化锰固体    1-2 3毫升5%的过氧化氢溶液、0.03g三氯化铁固体    【解释与结论】： (1)用二氧化锰催化过氧化氢分解的文字表达式为 ，该反应的基本类型为 。 (2)为达成实验一的目的，需要被控制成相同变量的有过氧化氢溶液的浓度、 和 。 (3)依据实验一的数据可推知，二氧化锰催化过氧化氢分解的速率大于三氯化铁催化过氧化氢分解的速率，其证据是 。 实验二：继续探究三氯化铁质量对过氧化氢分解速率的影响。 【进行实验】在锥形瓶中放入三氯化铁，用注射器推入5%的过氧化氢溶液，记录实验数据。 序号 三氯化铁的质量 过氧化氢溶液体积 过氧化氢完全分解所用的时间 2-1 0.03g 3mL 61s 2-2 0.04g 3mL 56s 2-3 0.05g 3mL 49s 【解释与结论】 (4)由实验二可得结论：过氧化氢溶液体积条件相等时，三氯化铁质量在0.03~0.05克范围内， 。 【反思与评价】 (5)实验小组用1-2的方法制取氧气时发现速率偏慢。根据上述实验结论，你认为可以采取的改进措施有 、 。 【答案】(1) 分解反应 (2)过氧化氢溶液的体积 催化剂的质量 (3)产生同等浓度的氧气，二氧化锰所需时间比氯化铁短 (4)三氯化铁的质量越大，过氧化氢的分解速率越快 (5)增加氯化铁的质量 将氯化铁换成二氧化锰 【解析】（1）过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气，该反应的文字表达式为：； 该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应； （2）实验一的目的是比较催化剂种类对过氧化氢分解速率的影响，催化剂的种类不同，其它因素均相同，故需要被控制成相同变量的有过氧化氢溶液的浓度、过氧化氢溶液的体积、催化剂的质量； （3）依据实验1中氧气浓度传感器的数据可知，产生同等浓度的氧气，二氧化锰所需时间比氯化铁短，说明MnO2催化过氧化氢分解的速率大于FeCl3； （4）实验二中，三氯化铁的质量不同，其它因素均相同，由表可知，过氧化氢溶液体积条件相等时，三氯化铁质量在0.03~0.05克范围内，三氯化铁的质量越大，过氧化氢完全分解所用的时间越短，说明三氯化铁的质量越大，过氧化氢的分解速率越快； （5）由以上分析可知，相同条件下，MnO2催化过氧化氢分解的速率大于FeCl3，三氯化铁的质量越大，过氧化氢的分解速率越快，故实验小组用1-2的方法制取氧气时发现速率偏慢。根据上述实验结论，可以采取的改进措施有增加氯化铁的质量或将氯化铁换成二氧化锰。 6．（23-24九年级上·贵州贵阳·期中）建立基本的化学观念可以让我们更好的理解化学知识，如形成守恒的观念，可以让我们更好的理解质量守恒定律。某科学兴趣小组的同学设计了如下三个实验装置（天平略）来验证质量守恒律。    (1)A 中的实验现象是 。其中，实验 （填序号）不能用来验证质量守恒定律。 (2)若用图中装置 C 验证质量守恒定律(不改变装置)，要达到实验目的，你的改进是 。 (3)为了深入理解和掌握质量守恒定律，某同学又做了密闭条件下 12g 镁条在氧气中充分燃烧的实验，他看到了 现象，请写出该反应化学方程式 。 (4)实验中，他收集整理了几组数据（见下表）。 组数 第一组 第二组 第三组 所用氧气质量/g 4 8 12 生成氧化镁质量/g 16 20 24 其中，数据不符合质量守恒定律的组数是 ，原因是 。 【答案】(1)红磷燃烧产生大量白烟，放热，气球先膨胀后变瘪 BC (2)将药品改为铁钉和硫酸铜溶液（合理即可） (3)镁条燃烧，产生耀眼的白光，生成大量白烟，放热 (4)第一组、第三组 根据方程式可知：消耗4g、12g氧气要分别生成10g、30gMgO 【解析】（1）红磷燃烧瓶内气体体积增大，气球膨胀，由于反应消耗了氧气，当锥形瓶逐渐冷却后，总体积变小，气球变瘪，故实验现象为，红磷燃烧产生大量白烟，放热，气球先膨胀后变瘪； B没有发生化学变化，不能用来验证质量守恒定律；C实验有气体产生，应在密闭容器中进行，此装置不密闭，不能用来验证质量守恒定律； （2）若用图中装置 C 验证质量守恒定律(不改变装置)，要达到实验目的可以选用没有气体参加和没有气体生成的反应，故可将药品改为铁钉和硫酸铜溶液；（合理即可） （3）镁条燃烧，产生耀眼的白光，生成大量白烟，放热； 镁燃烧是与氧气在点燃的条件下反应生成氧化镁，故方程式为：； （4）其中，数据不符合质量守恒定律的组数是第一组、第三组； 根据方程式，可知氧气与氧化镁的质量比为32:80=2:5，可以求出消耗4g、8g、12g氧气，应分别生成10g、20g、30gMgO，故第一组和第三组不正确。 7．（23-24九年级上·贵州黔南·期中）某化学兴趣小组的同学利用数字化技术对“空气中氧气体积分数的测定”实验进行了在探究，请你参与。 提出问题：足量红磷在装置内燃烧熄灭后，容器内是否有氧气剩余？ 作出猜想： (1)猜想①：有氧气剩余；猜想②： 。 实验验证：该小组同学按照图甲装置组装好仪器并插上氧气浓度传感器后，利用激光笔照射燃烧匙上的红磷使红磷开始燃烧，红磷燃烧至熄灭，待装置冷却；图乙是在图甲插上氧气浓度传感器后氧气随反应时间变化的曲线图（已知红磷足量）。 (2)该过程发生反应的文字或化学式表达式为 。 (3)实验中使用红墨水的优点是 。 实验结论与思考： (4)根据以上实验现象，得出的结论是： （填“猜想①”或“猜想②”）正确 (5)由实验可知，用“燃烧红磷测定空气中氧气含量”的方法不够准确，理由是 。 (6)结合你的学习经验，若要寻找红磷的代替物，用图甲装置测定空气中氧气的体积分数，该代替物应该满足的条件是 （写一条即可）。 【答案】(1)没有氧气剩余 (2)或 (3)便于观察实验现象 (4)猜想① (5)足量红磷不能把装置中的氧气消耗尽 (6)将氧气耗尽（合理即可） 【解析】（1）结合题意和猜想①分析可知，猜想②为没有氧气剩余。 （2）红磷燃烧生成五氧化二磷，该反应文字或化学式表达式为或。 （3）实验中使用红墨水，可以更明显地观察实验现象。 （4）由图乙可知，红磷在烧瓶内熄灭后，瓶中有氧气剩余，则猜想①正确。 （5）由上述分析可知，足量红磷不能把装置中的氧气消耗尽，所以用“燃烧红磷测定空气中氧气含量”的方法不够准确。 （6）由上述分析可知，若要寻找红磷的代替物，用图甲装置测定空气中氧气的体积分数，该代替物需要满足将氧气耗尽这一条件（合理即可）。 8．（23-24九年级上·贵州黔东南·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】温度需要达到40℃，白磷才能燃烧。 【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超过40℃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)将锥形瓶底部放入热水中，白磷被引燃，现象是 ，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”），剩余气体是 （填“纯净物”或“混合物”），写出白磷燃烧的化学反应表达式： 。 (2)在整个实验过程中，细沙所起的作用是 。 (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，原因是： ； ②当注射器中的水还剩约 ml时停止下流。 【得出结论】 (4)氧气约占空气总体积的 。 【实验反思】 (5)实验过程中，如果操作不当可能会导致结果偏小，写出导致结果偏小的原因： （写一条即可）。 【答案】(1)有黄色火焰，产生大量白烟，放热 不支持 混合物 (2)防止集气瓶炸裂 (3)白磷燃烧消耗了瓶内氧气，使瓶内气压变小 4 (4)五分之一 (5)装置漏气/白磷量不足/未等装置冷却至室温就打开弹簧夹（合理即可） 【解析】（1）将锥形瓶底部放入热水中，白磷被引燃，现象是有黄色火焰，产生大量白烟，放热； 足量的白磷在锥形瓶中未能全部燃烧，说明剩余的气体不能支持红磷燃烧，剩余的气体主要由氮气以及稀有气体等多种物质组成属于混合物； 白磷和氧气点燃生成五氧化二磷，化学反应表达式是：； （2）在整个实验过程中，白磷燃烧放出大量的热，集气瓶底部的细沙可以防止集气瓶炸裂。 （3）由于白磷燃烧消耗了氧气，瓶内压强减小，所以，注射器中的水自动喷出来，又由于空气中氧气的体积约占空气的五分之一，锥形瓶内空气体积为230 mL，230 mL的五分之一为46mL，则进入锥形瓶的水的体积为46mL，所以，当注射器中的水还剩下约50mL-46mL=4mL时停止下流 （4）得出结论，由于燃烧后消耗的是空气总体积的五分之一，则证明氧气体积约占空气的五分之一； （5）实验过程中，红磷量不足不能消耗完氧气，未冷却至室温就打开止水夹，装置气密性不好都会导致压强变化偏小，进来的水偏少，则实验结果偏小。 9．（23-24九年级上·贵州贵阳·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）。某日贵阳市空气质量数据如下表： AQI PM2.5 μg/m PM₁₀ μg/m 一氧化碳 μg/m 二氧化氮μg/m 二氧化硫μg/m 臭氧μg/m 48 9 30 4 7 2 2 (1)该日贵阳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中反应的符号表达式为 ，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，选择反应物的依据是 。 【答案】(1)优 PM10 (2)18% (3)沙尘天气会使空气中可吸入颗粒增多，所以氧气的含量减少 (4)植树造林 (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，或用磁铁吸引反应后的发热贴，若不能被吸引，说明与氧气发生了反应 (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 【解析】（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； 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）红磷与氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷，反应的符号表达式为：； 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，故填化合； 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，所以在选择反应物时，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。 10．（23-24九年级上·贵州贵阳·期中）某兴趣小组的同学对分解过氧化氢制氧气的实验进行如下探究。 探究一：探究氧化铁能否作为过氧化氢分解的催化剂(实验过程如图所示)。 甲乙 (1)实验现象与结论： 实验现象 结论 甲中带火星的木条不复燃 乙中产生大量气泡，带火星的木条复燃 (2)图中实验能否证明氧化铁是过氧化氢分解的催化剂?并说明理由： 。 (3)请写出过氧化氢溶液用二氧化锰作催化剂制取氧气的符号表达式： 。 探究二：探究过氧化氢分解快慢的影响因素，实验过程如下表所示。 实验 编号 过氧化氢 溶液浓度/% 过氧化氢 溶液质量/g 温度/℃ 二氧化锰 粉末用量/g 氧气 体积/mL 反应所 需时间/s ① 5 12 20 0.2 125 20 ② 30 12 20 0.2 125 2 ③ 30 12 (4) 40 无 125 148 实验①和实验②中的变量是 ，得出的结论是 。 (5)小明对比实验②和实验③得出结论：温度越高，过氧化氢分解速率越慢。你认为该结论是否可靠? (填“是”或“否”)，理由是 。 探究三：探究带火星的木条在不同体积分数的氧气中复燃的情况，部分实验数据记录如下表所示。 氧气体积分数/% 30 40 60 70 带火星的木条 不变 稍亮 复燃 复燃 (6)根据上述实验数据得出的结论是 。在集气瓶中注入占其容积50%的水，用排水法收集氧气，将瓶内的水排尽，并用带火星的木条在该集气瓶中进行实验。推测实验现象，并说明理由： 。 【答案】(1)过氧化氢常温下产生氧气的量很少，不足以使带火星的木条复燃 氧化铁能加快过氧化氢的分解速率 (2)不能，没有证明氧化铁在反应前后的质量和化学性质是否改变 (3) (4)过氧化氢溶液浓度 其他条件相同的情况下，过氧化氢浓度越大，反应速率越快 (5)否 实验②中加了催化剂，实验③中没有加催化剂 (6)能使带火星的木条复燃的不一定是纯氧 带火星的木条复燃，因为氧气大浓度达到了使其复燃的纯度 【解析】（1）甲中带火星的木条不复燃，说明过氧化氢常温下产生氧气的量很少，不足以使带火星的木条复燃；乙中产生大量气泡，带火星的木条复燃，说明氧化铁能加快过氧化氢的分解速率。故填：过氧化氢常温下产生氧气的量很少，不足以使带火星的木条复燃；氧化铁能加快过氧化氢的分解速率。 （2）要证明氧化铁是过氧化氢分解的催化剂，必须证明催化剂在反应前后的化学性质和质量不改变，而图中实验没有做这方面的实验，所以不能达到目的。故填：不能，没有证明氧化铁在反应前后的质量和化学性质是否改变。 （3）过氧化氢在二氧化锰做催化剂条件下反应生成水和氧气，该反应的符号表达式为：，故填：。 （4）实验①和实验②中的变量是过氧化氢溶液浓度，由表中数据可知其他条件相同的情况下，过氧化氢浓度越大，反应速率越快。故填：过氧化氢溶液浓度；其他条件相同的情况下，过氧化氢浓度越大，反应速率越快。 （5）对比实验②和实验③不能得出温度越高，过氧化氢分解速率越慢结论，因为实验②中加了催化剂，实验③中没有加催化剂。故填：否；实验②中加了催化剂，实验③中没有加催化剂。 （6）在集气瓶中注入占其容积50%的水，用排水法收集氧气，将瓶内的水排尽，设集气瓶体积为x，将瓶内的水排尽后氧气的体积为：x×50%+x×21%×50%=0.605x，此时氧气的体积分数为：，氧气的体积分数大于60%，因此能使带火星的木条复燃。故填：能使带火星的木条复燃的不一定是纯氧；带火星的木条复燃，因为氧气大浓度达到了使其复燃的纯度。 11．（23-24九年级上·贵州安顺·期中）某校化学兴趣小组的同学在老师的指导下进行了“水的组成及变化的探究”实验。    【提出问题】水是由哪些元素组成的？ 【设计并进行实验】 (1)实验1（燃烧法）：在带尖嘴的导管口点燃纯净的氢气，观察到火焰呈 色。然后在火焰上方罩一个冷而干燥的小烧杯，过一会儿，观察到烧杯壁有 且烧杯外壁发热。反应的文字表达式为 。 (2)实验2（电解法）：按图进行电解水实验。在两试管内产生的气体中，a为 ，b为 。 【实验结论】 (3)由上述两个实验都能得到的实验结论是 。 【拓展提升】 (4)下列有关说法正确的是______。 A．点燃纯净的氢气会发生爆炸 B．含氧的化合物是氧化物 C．冰块与水混合得到混合物 D．电解水的反应属于分解反应 (5)水是一切生命体生存所必需的物质，我们必须爱护水资源，一方面要 ，另一方面要防治水体污染。请提出条预防和治理水体污染的措施 。 【答案】(1)淡蓝 水雾出现（合理即可） 氢气+氧气水 (2)氢气/H2 氧气/O2 (3)水是由氢元素和氧元素组成 (4)D (5)节约用水 工业废水处理达标后排放，合理使用化肥和农药，生活污水集中处理达标后排放等 【解析】（1）氢气燃烧，发出淡蓝色火焰；在火焰上方罩一个冷而干燥的小烧杯，过一会儿，观察到烧杯壁有水雾出现，说明氢气燃烧生成水；氢气燃烧生成水，该反应的文字表达式为：； （2）在电解水实验中，“正氧负氢”，试管a与负极相连，产生的是氢气，试管b与正极相连，产生的是氧气； （3）氢气和氧气在点燃的条件下反应生成水，水在通电的条件下反应生成氢气和氧气，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，可得出结论，水是由氢元素和氧元素组成； （4）A、氢气具有可燃性，混有一定量的空气，遇到明火，容易发生爆炸，点燃纯净的氢气不会发生爆炸，故A不符合题意； B、氧化物是由两种元素组成，其中一种元素是氧元素的化合物，故含氧的化合物不一定是氧化物，如氯酸钾中含氧元素，但是氯酸钾由K、Cl、O三种元素组成，不属于氧化物，故B不符合题意； C、冰是固态的水，冰块与水混合得到的混合物由水一种物质组成，属于纯净物，故C不符合题意； D、电解水生成氢气和氧气， 该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应，故D符合题意； 故选D； （5）爱护水资源，一方面要节约用水，另一方面要防治水体污染；预防和治理水体污染的措施有：工业废水处理达标后排放，合理使用化肥和农药，生活污水集中处理达标后排放等。 12．（22-23九年级上·贵州铜仁·期中）化学实践小组的同学对空气中氧气含量的测定、空气污染与防治、水资源的保护产生了浓厚兴趣，开启了项目化学之旅。 任务一：测定空气中氧气的含量。    (1)【设计实验】实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量（如图所示），写出该实验过程中的现象 。 (2)【数据分析】结合曲线，解释AB段气体压强变化的原因 。 任务二：调查空气污染原因及寻求防治污染的方法。 (3)通过学习你已经知道引起空气污染的有害气体种类很多，请举一例： ；经走访与调查发现当地的PM2.5问题尤为显著，请写出一条能改善此问题的一条措施： 。 任务三：找寻保护水资源的有效措施。 (4)水是一切生命体生存所必需的物质，为了人类和社会经济的可持续发展，我们必须爱护水资源，另一方面要防治水体污染。请分别写出一条节约用水和防治水体污染的措施： ， 。 【答案】(1)红磷燃烧产生大量白烟，放出热量，装置冷却后打开弹簧夹，烧杯中的水进入集气瓶，水面上升至“1”处 (2)红磷燃烧，放出热量，装置内气体受热膨胀，压强增大 (3)二氧化硫（合理即可） 开发利用新能源（合理即可） (4)洗菜水浇花（合理即可） 生活污水集中处理和排放（合理即可） 【解析】（1）实验过程中红磷燃烧，产生大量白烟，放出热量，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，进入水的体积就是消耗氧气的体积，故水面上升至“1”处，故填：红磷燃烧产生大量白烟，放出热量，装置冷却后打开弹簧夹，烧杯中的水进入集气瓶，水面上升至“1”处； （2）AB段气体压强变大，是因为红磷燃烧放出热量，装置内气体受热膨胀，压强增大； （3）引起空气污染的有害气体有二氧化硫、二氧化氮等； 减少PM2.5污染问题，可以开发利用新能源，减少化石燃料的使用，减少可吸入颗粒物的排放； （4）节约用水和防治水体污染的措施，如洗菜水浇花，“一水多用”，节约用水，或生活污水集中处理后排放，减少污染，保护水资源。 13．（22-23九年级上·贵州黔南·期中）学习了二氧化锰对过氧化氢溶液分解有催化作用的知识后，某化学兴趣小组对催化剂产生了兴趣，他们开展了以下探究。 【任务1】认识催化剂 (1)催化剂是影响化学变化的因素之一。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．在化学反应前后催化剂的化学性质不发生改变 D．在化学反应前后催化剂的质量不断减少 【任务2】探究影响过氧化氢溶液分解的因素 【实验探究】为探究催化剂的种类对过氧化氢溶液分解速率的影响，该小组的同学按下图1所示组装装置，在室温下分别进行了表中的四组实验，并用氧气传感器测定实验过程中氧气含量的变化情况，得到如图2所示曲线。    组别 试剂 第1组 2mL5%过氧化氢溶液 第2组 2mL5%过氧化氢溶液+3滴硫酸铜溶液 第3组 2mL5%过氧化氢溶液+3滴氯化铁溶液 第4组 xmL5%过氧化氢溶液+少量二氧化锰粉末 【实验结论】对比四条曲线，进行分析： (2)第4组实验中 。 (3)二氧化锰、氯化铁溶液、硫酸铜溶液都对过氧化氢溶液分解有催化作用，其中 对过氧化氢溶液分解的催化效果最好，由此可知化学反应速率与催化剂的 有关。 (4)写出几组实验中催化效果最好的过氧化氢分解的文字表达式： 。 (5)第1组实验的目的是 。 【实验反思】 (6)除上述影响过氧化氢溶液分解的因素外，你认为过氧化氢溶液的分解速率还可能与 因素有关，你的实验验证方案是 。 【答案】(1)ABD (2)2 (3) 二氧化锰/MnO2 种类 (4)过氧化氢水+氧气 (5)做对照实验 (6)温度（合理即可） 取2mL5%的过氧化氢溶液分别放入两支试管中，然后在20℃和60℃下进行实验，记录收集等体积氧气反应所需的时间 【解析】（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，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，说法错误； C、在化学反应前后催化剂的化学性质不发生改变，说法正确； D、在化学反应前后催化剂的质量不变，说法错误。 故选ABD； （2）为探究催化剂的种类对过氧化氢溶液分解速率的影响，需要控制过氧化氢溶液的量相同，故第4组实验中x=2； （3）根据图2，相同时间内二氧化锰对应的图像，产生的氧气最多，故二氧化锰（或MnO2）对过氧化氢溶液分解的催化效果最好；由此可知化学反应速率与催化剂的种类有关； （4）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，文字表达式为：过氧化氢水+氧气； （5）第1组实验是为了做对照实验； （6）除上述影响过氧化氢溶液分解的因素外，过氧化氢溶液的分解速率还可能与温度有关，可以取2mL5%的过氧化氢溶液分别放入两支试管中，然后在20℃和60℃下进行实验，记录收集等体积氧气反应所需的时间。 14．（22-23九年级上·贵州贵阳·期中）某兴趣小组同学阅读课外资料得知：很多因素都能影响过氧化氢分解速度；于是，同学们对影响过氧化氢分解速度的某种因素进行了探究。 【实验原理】 (1)过氧化氢分解的符号表达式为 ； 【实验过程】甲同学实验数据记录如下： 序号 过氧化氢溶液的体积 过氧化氢溶液的浓度 的质量 测量数据 ① 1% ② 2% ③ 4% 【实验分析】 (2)表格中的“测量数据”指的是：相同时间内    (3)实验中，测量体积可选用图1中的装置是 （填编号） 【实验结论】 (4)在相同条件下 【交流评价】 (5)乙同学提出用图2装置进行实验，通过比较 也能得到与甲同学相同的实验结论。 【答案】(1)H2O2H2O+O2 (2)收集氧气的体积 (3)c (4)过氧化氢浓度越大，产生氧气的速率越快 (5)反应后剩余物质的总质量 【解析】（1）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解产生氧气与水，符号表达式为：H2O2H2O+O2； （2）表格中测量数量为体积，比较等时间内收集到氧气的体积可以比较出产生氧气的速率；则测量数据为：相同时间内收集到氧气的体积； （3）a装置中氧气从长导管进入又会从短导管逸出，无法测量出体积； b装置中氧气进入后水无法被压入量筒中，无法测量出体积； c装置中氧气从短口进入，水从长导管被压出，进入量筒中水的体积即为氧气的体积； 故选c； （4）对比实验①②③数据可知在相同条件下，过氧化氢浓度越大，相同时间内收集的氧气的体积就越多，则反应速率越快；故得出实验结论：在相同条件下过氧化氢浓度越大，产生氧气的速率越快； （5）根据质量守恒定律可知，化学反应前后物质的总质量不发生变化，实验中过氧化氢分解产生氧气，氧气逸散到空气中，则反应后装置减小的质量即为氧气的质量，则比较反应后装置的总质量也可以得出实验结论。 15．（23-24九年级上·贵州黔南·期中）从二百多年前的简单定量到今天的数字化实验.测定空气中氧气的含量”实验不断完善，同学们也在创新实践中传承着科学家严谨求实的科学精神。 【经典回顾】 （1）二百多年前，法国化学家 用定量的方法(如图1)研究了空气的成分揭开了空气的神秘面纱。 【传承发扬】 仿照这个历史上著名实验的原理，引入数字化实验手段，优化实验。化学兴趣小组的同学在老师的帮助下设计了如图2所示的实验装置，用三个不同的传感器测得的装置内温度、氧气浓度和压强的变化趋势如图3所示。 （2）图2实验中观察到红磷燃烧的现象为 ，反应的文字表达式为 。 （3）图3中曲线X是装置内压强变化的趋势，A点对应的实验操作是 。 （4）图3中曲线Y是由 (填“温度”或“氧气浓度")传感器测定的。 （5）该实验与教材实验相比较，优点是 (答一点即可)。 【实践创新】 同学们查阅资料发现食品包装中的脱氧剂能吸收氧气，于是他们利用脱氧剂来进行如图实验。 【实验步骤】 I.如图4所示，有机玻璃管中的脱氧剂分布紧密，40段封存的空气体积为V1； II.如图5所示，滚动有机玻璃管，使脱氧剂平铺开，水滴不再移动时，AB段体积为V2； III.计算出V2与V1的比值。 【实验结论】 V2与V1的比值约为20.94%，即空气中氧气的含量约为20.94%。 【实验反思】 （6）步骤I中若脱氧剂粉末分布不够紧密，就会使实验结果 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。 （7）步骤II中“使脱氧剂平铺开”的目的是 。 【答案】 拉瓦锡 红磷在空气中燃烧，发出黄光，放热，产生大量白烟 打开弹簧夹 温度 减少空气污染，实验结果更准确 偏大 增大与氧气的接触面积，使氧气被脱氧剂充分吸收 【解析】[经典回顾] （1）二百多年前，法国化学家拉瓦锡利用定量的方法得出了空气中氧气的含量。 [传承发扬] （2）红磷燃烧的现象为：红磷在空气中燃烧，发出黄光，放热，产生大量白烟，红磷燃烧生成五氧化二磷，文字表达式为：。 （3）图2中曲线X是装置内压强变化的趋势，A点后压强明显增大，则说明此时打开弹簧夹，烧杯中的水进入集气瓶内，使集气瓶内压强增大。 （4）实验过程中，温度先升高，后降低至原来温度，因此Y曲线表示温度变化趋势。 （5）该实验与教材实验相比较，用电烙铁点燃红磷，减少了红磷燃烧产物的逸出，减少空气污染；数字化的实验装置使实验结果更准确。 [实验反思] （6）步骤I中若脱氧剂粉末分布不够紧密，导致测定的空气体积小于实际体积，进一步导致测定的反应的氧气体积偏大，实验所测的氧气含量偏大。 （7）步骤II中“使脱氧剂平铺开”的目的是增大与氧气的接触面积，使氧气被脱氧剂充分吸收。 16．（22-23九年级上·贵州·期中）Ⅰ.小方、小兰和小明三位同学为探究吸入的空气和呼出的气体的成分差异，收集了两瓶空气样品，并用 法收集了两瓶呼出气体的样品，然后进行了如下实验： 序号 实验目的 实验操作 实验现象 ① 比较空气和呼出的气体中二氧化碳的含量 向呼出的气体中滴加少量 ，振荡 ② 比较空气和呼出的气体中 的含量 分别将燃着的木条伸入空气和呼出的气体中 空气中的木条无明显变化，呼出气体中的木条熄灭 ③ 取两地干燥玻璃片。则若其中一块哈气 哈气的玻璃片上出现无色液滴，另一块无明显变化 （1）小方同学指出实验①不能比较空气和呼出的气体中二氧化碳的含量，为得出正确结论，应该补充的实验操作为 。 Ⅱ.小兰同学对实验②中燃着木条熄灭的原因提出猜想，并设计下列实验进行验证： 【提出猜想】猜想1；木条熄灭是因为呼出的气体比吸入的空气中二氧化碳的含量高。 猜想2；木条熄灭是因为呼出的气体比吸入的空气中氧气的含量低。 已知：二氧化碳密度比空气大，既不燃烧也不支持燃烧。 查阅资料：经测定，人体吸入空气和呼出气体中各成分的体积分数如下： 气体成分 氮气 氧气 二氧化碳 水蒸气 其他气体 吸入的空气(%) 78 21 0.03 0.07 0.9 呼出的气体(%) 78 16 4 1.1 0.9 【进行实验】实验④：将燃着的木条插入含20%氧气和80%二氧化碳的集气瓶中，木条能正常燃烧。 实验⑤：在下图实验中，用氧气、二氧化碳传感器在烧杯内顶部测量杯内蜡烛从点燃到全部熄灭后，杯内氧气和二氧化碳的体积分数变化。 （2）由资料及所学的生物知识，可知人体吸入空气和呼出气体中，氧气含量不同的原因可能是 。 （3）由于氮气的化学性质比较 (填“稳定”或“活泼”)，在呼吸前后不发生变化。 （4）通过查阅资料和实验④、⑤，你认为小兰同学的猜想 (填“1”或“2”)是正确的。 【实验反思】（5）小明同学根据实验，进行了反思，下列说法正确的是 (填字母序号)。 A．将燃着木条伸入呼出的气体中，木条熄灭，说明呼出的气体中没有O2 B．氧气浓度小于一定值时，蜡烛无法燃烧 C．实验②中，燃着的木条熄灭的原因还可能与水蒸气含量增多有关 【答案】 排水 澄清石灰水 澄清石灰水变浑浊 氧气 比较空气和呼出的气体中水蒸气的含量 向等量的空气中滴入等量澄清石灰水，振荡 人体进行呼吸作用消耗氧气，产生二氧化碳 稳定 2 BC/CB 【解析】Ⅰ. 收集呼出气体用排水法收集； ①实验目的是比较空气和呼出的气体中二氧化碳的含量；因二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，所以实验操作是向呼出的气体中滴加少量澄清石灰水，振荡；实验现象是澄清石灰水变浑浊。 ②氧气支持燃烧，所以分别将燃着的木条伸入空气和呼出的气体中，实验目的是比较空气和呼出的气体中氧气的含量。 ③实验现象是哈气的玻璃片上出现无色液滴，另一块无明显变化，说明呼出气体中水蒸气的含量比空气中水蒸气的含量高，所以实验目的是比较空气和呼出的气体中水蒸气的含量。 （1）实验①只是向呼吸气体中滴加澄清石灰水，没有向空气中滴加澄清石灰水，没有比较，所以不能得出正确结论，所以为得出正确结论，应该补充的实验操作为向等量的空气中滴入等量澄清石灰水，振荡。 Ⅱ. （2）人体吸入空气和呼出气体中，氧气含量不同的原因可能是人体进行呼吸作用消耗氧气，产生二氧化碳。 （3）氮气的化学性质稳定，常温下不与其他物质发生反应，所以氮气在呼吸前后不发生变化。 （4）实验④木条能在含20%氧气和80%二氧化碳的集气瓶中，正常燃烧。实验⑤蜡烛在含有15.65%氧气和1.898%的二氧化碳的烧杯中，熄灭。实验④比实验⑤氧气氧气含量高，二氧化碳的含量也高，且二氧化碳不支持燃烧，但在实验④中正常燃烧，在实验⑤中熄灭，说明木条熄灭是因为呼出的气体比吸入的空气中氧气的含量低，所以小兰同学的猜想2是正确的。 （5）A、氧气含量低于15.65%就会熄灭，所以将燃着木条伸入呼出的气体中，木条熄灭，不能说明呼出的气体中没有氧气，此选项错误； B、氧气含量低于15.65%就会熄灭，所以氧气浓度小于一定值时，蜡烛无法燃烧，此选项正确； C、查阅资料可知，空气中水蒸气的体积分数为0.07%，呼出气体中水蒸气的体积分数为1.1%，所以实验②中，燃着的木条熄灭的原因还可能与水蒸气含量增多有关，此选项正确； 故选BC。 17．（22-23九年级上·贵州·期中）某同学对蜡烛(主要成分是石蜡)及其燃烧进行了探究。其实验步骤如下：①切下一块蜡烛，放入水中；②点燃蜡烛，紧贴烛芯将火柴梗放入火焰中约1秒后取出；③在火焰上方罩一个冷而干燥的小烧杯；④迅速倒转烧杯，加入澄清石灰水，振荡；⑤熄灭蜡烛；⑥用火柴去点白烟。按要求填写下列实验现象及其结论： 探究步骤 对实验的观察和描述 点燃前 蜡烛放入水中观察到的现象是 燃着时 ①蜡烛火站分 层。 ②点燃蜡烛，把一根火柴梗放在蜡烛的火焰中，如图所示，约1s后取出可以看到火柴梗的 处最先炭化 ③干冷的烧杯内壁出现 ，澄清石灰水 熄灭后 吹灭蜡烛，观察到一缕白烟。立即点燃白烟时可看到 结论：蜡烛燃烧生成 。 【答案】 蜡烛浮在水面且不溶于水 三/3 a 水雾 变浑浊 熄灭的蜡烛被引燃 水和二氧化碳 【解析】点燃前：将石蜡放入水中观察到的现象是石蜡漂浮在水面上，这说明石蜡的密度要小于水的密度。 燃着时：点燃蜡烛，把一根火柴硬放在蜡烛的火焰中，约1s后取出可以看到火柴硬的两端先变黑，这说明蜡烛的外焰温度最高，所以外焰处的火柴硬先炭化变黑；将一只干燥的烧杯罩在蜡烛火焰上方，烧杯内壁出现水雾或水珠，说明石蜡燃烧可生成水，向烧杯内倒入少量澄清的石灰水，振荡，澄清石灰水变浑浊，因为澄清石灰水和二氧化碳发生反应，生成碳酸钙沉淀，说明烧杯中有二氧化碳气体。 熄灭后：吹灭蜡烛，观察到一缕白烟。立即点燃白烟时可看到白烟被点着，熄灭的蜡烛被引燃，因为白烟就是未燃烧的石蜡小颗粒。 结论：蜡烛燃烧生成生成二氧化碳和水。 18．（22-23九年级上·贵州安顺·期中）白糖是生活中常见的物质，其主要成分为蔗糖，某兴趣小组对“蔗糖的组成”进行探究。 【提出问题】蔗糖是由哪些元素组成的？ 【作出猜想】小组同学认为绿色植物通过光合作用将二氧化碳和水转化成葡萄糖和氧气，葡萄糖中一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素。猜想依据是化学变化前后 不变。葡萄糖进一步转化为蔗糖。 【实验一】小睿将蔗糖在氧气中燃烧，检验到生成物中有水和二氧化碳，得出结论“蔗糖是由碳、氢、氧三种元素组成的”，小欣认为该方案无法确定是否含有氧元素。 【实验二】小欣用如图所示装置进行实验。实验开始前先通入一会儿氮气，然后关闭弹簧夹，点燃酒精灯给蔗糖加强热。 （1）加热一段时间后停止加热，硬质玻璃管中残留有黑色固体，试管中有 出现，说明蔗糖中含有氢元素和氧元素。 （2）小欣猜想黑色固体是单质碳。她向试管中加入足量澄清石灰水，向硬质玻璃管内通入氧气，点燃酒精灯。观察到黑色固体剧烈燃烧，发出白光，试管中的现象是 。实验过程中碳燃烧用化学方程式表示为 。 【实验结论】蔗糖是由碳、氢、氧三种元素组成的 【拓展交流】实验二中，先通入氮气，排尽硬质玻璃内的空气，其目的是 。 【答案】 元素种类 水滴（水雾）出现 澄清石灰水变浑浊 防止蔗糖与氧气发生燃烧反应 【解析】[作出猜想] 因为绿色植物通过光合作用将二氧化碳和水转化成葡萄糖和氧气，葡萄糖中一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素。因为根据质量守恒定律，化学变化前后元素种类不变。 [实验二] （1）硬质玻璃管中残留有黑色固体，试管中有水滴出现，说明蔗糖中含有氢元素和氧元素。 （2）黑色固体是碳，碳在氧气中燃烧，发出白光，生成使澄清石灰水变浑浊的气体，碳在氧气中燃烧生成二氧化碳，化学方程式为：C+O2CO2。 [拓展交流] 先通入氮气排尽空气是为了防止蔗糖与氧气发生燃烧反应，避免对实验的干扰. 19．（21-22九年级上·贵州毕节·期中）小亮发现很多食品的包装袋内都充有一定量的气体，她和同学对所充气体的作用及成分产生了好奇，于是进行了如下探究。 探究一：包装内填充气体的目的是什么？ （交流讨论）结合食品的实际生产、销售过程，以及人们对食品安全的要求，同学们一致认为在膨化食品包装袋内填充气体的目的是： （1）防止运输过程中膨化食品被压碎； （2） 。 小组同学的这一分析得到了老师的肯定，老师还告诉他们，包装袋内填充的是一种初中化学常见气体。 探究二：包装袋内的气体成分是什么？ （猜想与假设）包装袋内的气体为：猜想1：氧气；猜想2：氮气；猜想3：二氧化碳；猜想4：二氧化硫；猜想5：空气 通过分析，大家认为猜想1是错误的，理由是 ；猜想4也是错误的，理由是 。 （进行实验）实验一，抽取包装袋内气体一瓶，向其中加入一定量的澄清石灰水，振荡，观察不到石灰水变浑浊的现象，小明据此推断只有猜想2成立。小红不同意此结论，此现象只能说明猜想3不成立，理由是 。 实验二：另抽取包装袋内气体一瓶，将燃着的木条伸入瓶中。观察到木条立即熄灭，小组同学据此判断猜想 不成立，猜想 成立。 （实验反思）在选择食品防腐剂时，除了考虑价格方面、是否和食品反应之外，还应该考虑 。 【答案】 防止食物腐败 氧气化学性质比较活泼，食品易与氧气发生缓慢氧化而变质 二氧化硫是有刺激性气味的气体，且有毒，不能与食物直接接触 空气中含有少量CO2，不能使石灰水变浑浊，此现象只能说明猜想3不成立 5 2 对人体健康是否有不利影响（合理即可） 【解析】探究一： （交流讨论） （1）防止运输过程中膨化食品被压碎； （2）该气体化学性质稳定，防止食物腐败； 探究二： （猜想与假设） 通过分析，大家认为猜想1是错误的，理由是氧气化学性质比较活泼，食品易与氧气发生缓慢氧化而变质；猜想4也是错误的，理由是：二氧化硫是有刺激性气味的气体，且有毒，不能与食物直接接触； （进行实验） 实验一，抽取包装袋内气体一瓶，向其中加入一定量的澄清石灰水，振荡，观察不到石灰水变浑浊的现象，小明据此推断只有猜想2成立。小红不同意此结论，理由是：空气中含有少量CO2，不能使石灰水变浑浊，此现象只能说明猜想3不成立。 实验二：另抽取包装袋内气体一瓶，将燃着的木条伸入瓶中。观察到木条立即熄灭，说明该气体没有助燃性，也不能燃烧；小组同学据此判断猜想5不成立，猜想2成立。 （实验反思） 在选择食品防腐剂时，除了考虑价格方面、是否和食品反应之外，还应该考虑对人体健康是否有不利影响等。 20．（21-22九年级上·贵州铜仁·期中）某同学设计了如图所示的实验装置，探究“分子的基本性质”请回答下列问题： 【查阅资料】浓氨水具有挥发性，挥发出的氨气极易溶于水，与水反应生成氨水，氨水显碱性可以使无色酚酞试液变红色。 【实验改进】老师对图Ⅰ所示的装置进行了改进（如图Ⅱ所示），并进行了以下操作： ①取一条滤纸，在滤纸条上等距离滴加无色酚酞试液； ②将滴加了无色酚酞试液的滤纸条放入一洁净的试管中，并在试管口塞一团脱脂棉； ③在脱脂棉上滴加几滴浓氨水。 【分析讨论】观察到的现象是 ，实验过程中若发现滤纸条没有变红而棉花变红，可能原因是 。 【拓展延伸】同学们经过讨论后认为，图Ⅰ、图Ⅱ所示装置虽能证明分子的基本性质，但不能证明影响分子基本性质的因素，于是又设计了如图Ⅲ所示的装置。 【实验改进】在 A、D 两试管中分别加入等量的少许浓氨水，B、C 两试管中加入等量的少许无色 酚酞溶液，立即用带导管的橡皮塞按图Ⅲ连接好，并将D试管放置在盛有热水的烧杯中，观察。分 析讨论： （1）按照图Ⅲ所示的装置进行操作，观察到的现象是 ，该现象得出的结论是 。 （2）图Ⅲ所示实验相对于图Ⅰ，具有哪些优点： 。 【实验反思】在图Ⅰ、图Ⅱ的实验中均闻到了刺激性气味的气体，因此实验室应 保存氨水。 【答案】 滤纸条上滴加酚酞溶液处由管口到管底依次变红 酚酞溶液滴在了脱脂棉上，浓氨水滴在了滤纸条上（或两种溶液滴反了） B、C试管中溶液变红，C试管比B试管先变红 温度越高，分子的运动速率越快 节约药品（或环保或可以验证温度对分子运动速率的影响） 密封 【解析】分析讨论： 浓氨水具有挥发性，挥发出的氨分子不断运动，当运动到滤纸条上的无色酚酞试液中时，氨气溶于水形成氨水，氨水显碱性，能使无色酚酞试液变红，故观察到的现象是：滤纸条上滴加酚酞溶液处由管口到管底依次变红； 实验过程中若发现滤纸条没有变红而棉花变红，可能原因是：酚酞溶液滴在了脱脂棉上，浓氨水滴在了滤纸条上； 实验改进： （1）浓氨水具有挥发性，挥发出的氨分子不断运动，当运动到酚酞溶液中水，氨气溶于水形成氨水，氨水显碱性，能使无色酚酞试液变红，可观察到：B、C试管中溶液变红，且C试管比B试管先变红，可得出结论，温度越高，分子的运动速率越快； （2）图Ⅲ所示实验在密闭容器中进行，比较环保，且可以验证温度对分子运动速率的影响； 实验反思： 在图Ⅰ、图Ⅱ的实验中均闻到了刺激性气味的气体，说明浓氨水具有挥发性，因此实验室应密封保存氨水。 21．（21-22九年级上·贵州铜仁·期中）某校化学兴趣小组就空气中氧气的含量进行实验探究。 【设计实验】 第一小组同学共同设计了下图所示的A、B两套装置。 （1）第一小组同学实验完毕打开止水夹，进入集气瓶中的水体积小于空气总体积的1/5，你认为导致这一结果的原因可能是(写一条即可) 。 （2）集气瓶中红磷燃烧反应的文字表达式是 。 【改进实验】 第二组同学对实验进行反思后，提出了改进方法，如图B所示。 （1）你认为改进后的优点是 。 （2）从实验现象分析可知：氧气约占空气总体积的1/5，氮气约占空气总体积的4/5.本实验能够得到该结论主要是运用了氮气的什么性质，请写出两点 、 。 【答案】 红磷的量不足(合理即可) 更环保(合理即可) 氮气不易溶于水 氮气不支持燃烧(或本身也不可燃烧) 【解析】[设计实验] 进入集气瓶中的水体积小于空气总体积的1/5，可能的原因是：红磷量不足导致氧气没有消耗完等。 红磷和氧气在点燃条件下反应生成五氧化二磷，文字表达式为 ； [改变实验] 实验B改进后不需要在空气中点燃再放入集气瓶中，不会污染空气，更加环保，实验结果更准确； 氧气约占空气总体积的1/5，说明红磷只和氧气发生了反应，剩余的氮气没有支持燃烧，本身也不可燃，因为被压入集气瓶的水只占集气瓶中空气体积的1/5，说明氮气难溶于水。 ( 2 )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 $$