题型04 科学探究-【好题汇编】备战2024-2025学年九年级化学上学期期末真题分类汇编（安徽专用）

题型04 科学探究 1．（2023-2024九上·六安市·期末）某化学兴趣小组在学习了分子的基本性质后，开展了如下探究。 【活动一】探究分子的性质 小组同学向烧杯A中加入20mL蒸馏水，滴入2.~3滴无色酚酞溶液，得到甲溶液，向甲溶液中滴加1~2滴浓氨水(如图1)，观察现象。 (1)在烧杯B中加入5mL浓氨水，在烧杯C中重新配制甲溶液，用一个大烧杯把两个小烧杯罩在一起(如图2)，观察到 ，说明了 。 【活动二】探究温度是否影响分子的运动 小组同学设计了图3所示的实验装置图，操作过程如下： 连接好装置。打开止水夹，推动注射器的活塞，注入空气，观察到两侧气球变大，且一段时间内不缩小，说明该装置气密性良好。再关闭止水夹，拔下注射器。 (2)用注射器抽取20mL浓氨水，重新接人该装置。打开止水夹，推动注射器的活塞将浓氨水通过导管挤入装置下端两侧玻璃管内，立即将装置下端玻璃管底部同时浸入装有等体积的热水和冷水的烧杯中，观察到 (选填“左侧”或“右侧”)玻璃管内湿润的酚酞滤纸条自下而上变红的速率更快，说明温度对微粒的运动产生了影响。 【活动三】深度探究分子的运动 (3)化学兴趣小组借助氧气传感器探究分子的运动，数据处理软件可实时绘出氧气体积分数随时间变化曲线。收集一塑料瓶氧气进行以下实验； 步骤一：将塑料瓶敞口放置； 步骤二：双手贴在塑料瓶的外壁上； 步骤三：将塑料瓶的瓶口朝下。 实验中测得氧气的体积分数随时间变化的曲线依次为图4中的MN段、NP段和PQ段。 ①PQ段能够说明氧气的一点物理性质是 。 ②MN段和NP段相比较，说明 。 ③随着实验的进行，传感器测出氧气的体积分数约为 时几乎不再变化。 答案：(1) C烧杯中无色酚酞溶液变红 分子在不断运动 (2)左侧 (3) 氧气的密度大于空气 温度越高，分子运动速率越快 21% 【详解】（1）氨水具有挥发性，挥发出的氨气分子运动到C中，溶于水形成氨水，使无色酚酞变红；由于酚酞没有挥发性，所以B中仍为无色，上述实验可以证明分子在不断的运动。 （2）温度越高，分子运动速率越快，故左侧玻璃管内湿润的酚酞滤纸条自下而上变红的速率更快。 （3）① PQ段氧气含量减小速率比MN段更快，是因为氧气密度比空气大，氧分子更快更多地从瓶口向下逸出。 ②NP段氧气含量减小速率比MN段更快，是因为双手贴在塑料瓶外壁上，瓶内温度升高，分子运动速率加快，导致更多的氧分子从瓶中逸出。 ③氧气密度大于空气，瓶口朝下放置，氧气进入空气中，塑料瓶中最终全是空气，空气中氧气体积分数约为 21% ，故随着实验的进行，传感器测出氧气的体积分数约为 21% 时几乎不再变化。 2．（2023-2024九上·合肥市·期末）如图，将滤纸折叠成两朵相同的纸花，在纸花上都均匀喷洒溶液，用细线将纸花固定在两个相同的塑料瓶内，按照图3的操作方式分别用注射器向图1和图2的塑料瓶中同时注入5滴浓氨水，然后将针孔处密封，再将两个塑料瓶分别同时放入等体积的冷水和40℃的热水中。 (1)两瓶中观察到的相同现象是 。不同现象是 。 (2)设计图1、图2对比实验的目的是 。 (3)与课本实验图4相比，改进后的图1、2、3所示实验的主要优点是 (写一条)。 (4)化学是一门以实验为基础的科学，认识并了解与实验有关的图标，对安全进行化学实验具有重要意义。 图标①的目的是 ；图标⑥表示做完实验后应 。 答案：(1) 小纸花由下而上依次变红 图2纸花比图1纸花先变红 (2)探究温度对分子运动速率的影响 (3)比较环保，节约药品 (4) 保护眼睛 洗手（合理表述即可） 【详解】（1）该实验中，浓氨水具有挥发性，挥发出的氨分子不断运动，当运动到纸花处时，氨气溶于水形成氨水，氨水显碱性，能使无色酚酞试液变红，温度越高，分子的运动速率越快，故两瓶中观察到的相同现象是：小纸花由下而上依次变红；不同现象是：图2纸花比图1纸花先变红； （2）图1、图2实验中温度不同，其他因素相同，故目的是：探究温度对分子运动速率的影响； （3）与课本实验图4相比，改进后的图1、2、3所示实验在密闭容器中进行，比较环保，且所用药品较少，可以节约药品； （4）图标①是护目镜，目的是：保护眼睛； 图标⑥表示做完实验后应洗手。 3．（2023-2024九上·六安叶集区·期末）某研究小组在学习了燃烧后，利用蜡烛进行了以下项目式探究。 【任务】探究蜡烛中含有的元素 (1)实验1：检验蜡烛燃烧的产物。 如图所示实验，烧杯A、B中的现象分别为 。根据图示实验可推测出蜡烛中一定含有 （填元素符号）。 【任务二】探究能否用蜡烛燃烧测定空气中氧气的含量 某同学用氧气传感器和另外一种气体传感器测量密闭条件下蜡烛燃烧时氧气和另外一种气体含量的变化。测量结果如图。 (2)另一种气体不能使澄清石灰水变浑浊，你认为该气体可能是 ，产生该气体的原因是 。 (3)结合图2所示的结果，请你分析为什么不用蜡烛燃烧的方法测定空气中氧气的含量： （写一条即可）。 【发现问题】研究小组发现抽掉烛芯的蜡烛无法正常燃烧，小组同学继续对蜡烛的燃烧进行了探究。 【查阅资料】 ①缓慢加热物质至一定温度，如出现火苗，即闪火而燃烧，但瞬间熄灭，此温度就称为闪火点（也称闪点）。但如果温度继续升高，其所产生的挥发成分足以继续维持燃烧，火焰不再熄灭，此时的最低温度称为着火点。 ②物质的闪点越低，就越容易被火苗点燃引起燃烧，发生火灾的危险性就越大。 ③几种物质的着火点、闪点、挥发性见下表： 物质 石蜡 汽油 大豆油 乙醇 着火点/℃ 190 416 351 363 闪点/℃ 113 -45 220 12 挥发性 难挥发 易挥发 难挥发 易挥发 【任务三】再探蜡烛的燃烧 (4)通常用细棉线作蜡烛的烛芯，你认为烛芯的作用是： 。 (5)下列物质易引发火灾的是______。 A．石蜡 B．汽油 C．大豆油 D．乙醇 答案：(1) 烧杯A中澄清的石灰水变浑浊，烧杯B内壁有水珠 C、H (2) 一氧化碳/CO 氧气不充足 (3)燃烧后有气体生成（或氧气不能完全耗尽） (4)引燃蜡烛，吸收蜡油 (5)BD 【详解】（1）蜡烛燃烧生成水和二氧化碳，二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，水蒸气遇冷会凝结成小水珠，如图所示实验，烧杯A、B中的现象分别为澄清的石灰水变浑浊，烧杯内壁有水珠；化学反应前后，元素种类不发生改变，二氧化碳是由碳元素与氧元素组成的，水由氢元素和氧元素组成的，所以该实验结论可以推断石蜡中一定含有碳元素和氢元素，可能有碳元素。故填：C、H； （2）碳在氧气不充分的条件下会生成一氧化碳，一氧化碳不能使澄清石灰水变浑浊，因此蜡烛在氧气不充足的条件下会生成一氧化碳，故该气体可能是一氧化碳； （3）测定空气中氧气的含量的原理是利用可燃物燃烧消耗氧气，从而引起气体的体积减小利用内外压强差进行测定，由图象可以看出，蜡烛燃烧时有气体生成，因此不能用于测定空气中氧气的含量，另外从图象还可以看出，蜡烛燃烧后，氧气不能完全耗尽，使测定结果不准确； （4）通常用细棉线做蜡烛的烛芯，棉线着火点低，同时可以吸收熔化的蜡油，使蜡烛持续燃烧； （5）物质闪点越低，就越容易被火苗点燃引起燃烧，火灾的危险性越大，从表格中的数据可以看出，汽油和乙醇的闪点低，且易挥发，易引发火灾；故选：BD。 4．（2023-2024九上·合肥经开区·期末）兴趣小组同学在老师的带领下，探究影响过氧化氢分解速率的因素。    【提出问题】影响过氧化氢分解的因素有哪些？ 【做出假设】假设1：催化剂的种类 假设2：过氧化氢溶液的浓度 假设3：温度 【实验探究】学生利用如图所示装置，以收集50 mL的气体为标准，比较反应的快慢，实验方案如下表所示： 序号 温度/℃ 过氧化氢溶液 浓度 过氧化氢溶液 体积/mL l g催化剂 时间/s 1 20 5% 40 二氧化锰 37 2 20 10% 40 二氧化锰 14 3 20 5% 40 氧化铜 b 4 80 5% 40 二氧化锰 29 (1)对比实验1和2，得出的结论是 。 (2)通过对比实验1和3，得出二氧化锰的催化效果比氧化铜强的实验依据是 。 (3)实验中，使用注射器的优点是 。 【拓展延伸】在实验3探究中，学生将注射器换成了压强传感器，测出了实验过程中装置中压强与时间的关系图（如图）。实验过程中，学生触摸谁形瓶外壁，有发烫的感觉。至反应结束后，发生装置的温度慢慢趋于常温。    (4)实验中，过氧化氢反应结束是在 （填字母）点。 (5)根据图所示，我们分析发现：反应速率在不断发生改变。反应过程中从开始到结束影响反应速率的因素有 （填2种）。 (6)图中，CD段压强降低的主要原因是 。 答案：(1)在相同条件下，过氧化氢溶液的浓度越大，反应速率越快 (2)b＞37 (3)便于观察收集的气体的体积 (4)C (5)温度、过氧化氢溶液的浓度 (6)反应结束，温度逐渐恢复至室温 【详解】（1）对比实验1和2，过氧化氢溶液的浓度不同，其他因素均相同，且过氧化氢溶液的浓度越大，收集50 mL的气体所需时间越短，说明在相同条件下，过氧化氢溶液的浓度越大，反应速率越快； （2）实验1和3中，催化剂的种类不同，其他因素均相同，结论为二氧化锰的催化效果比氧化铜强，即相同条件下，使用二氧化锰作催化剂时，收集50mL所需时间短，即实验依据是b＞37； （3）实验中，使用注射器的优点是便于观察收集的气体的体积； （4）实验中，过氧化氢反应结束时，压强最大，即在C点； （5）从图像分析反应过程中从开始到结束，影响反应速率的因素有温度、过氧化氢溶液的浓度等。开始反应速度逐渐加快主要是反应放热导致反应速率加快，一段时间后反应速率逐渐减慢主要是过氧化氢溶液浓度逐渐降低，反应速度减慢； （6）图中，CD段压强降低的主要原因是：反应结束，温度逐渐恢复至室温； 5．（2023-2024九上·铜陵市·期末）某校化学实验小组的同学们对影响化学反应速率的因素产生了兴趣，为了探究氧化铁（Fe2O3）能否加快过氧化氢的分解，他们设计了实验装置，并进行气体的制备和测量实验。实验时均以生成40mL气体为标准，相关实验数据记录如表∶ 实验 序号 过氧化氢溶液浓度/％ 过氧化氢溶液体积/mL 温度/℃ 氧化铁（Fe2O3）用量/g 收集40mL氧气所需时间/s ① 5 12 20 0 110 ② 5 12 20 1.2 28 ③ 5 12 20 1.6 16 ④ 5 12 20 2.0 12 ⑤ 5 12 50 2.0 8 (1)若要证明氧化铁是过氧化氢分解的催化剂，还需要验证它在该反应前后质量和 未发生改变。请写出过氧化氢在氧化铁（Fe2O3）催化下反应的化学方程式∶ ，该反应属 反应（填基本反应类型） (2)通过实验 和⑤对比可知，化学反应快慢与温度有关； (3)通过对比实验②③④可知，化学反应快慢与氧化铁（Fe2O3）用量的关系是 。 (4)某实验小组还想探究过氧化氢浓度对H2O2分解速率的影响。实验装置如图1所示，用注射器加入不同浓度的H2O2溶液 12mL，实验中测算生成O2的体积，绘制氧气体积随时间变化的曲线，如图2所示。    实验编号 过氧化氢溶液浓度（％） 氧化铁（Fe2O3）用量/g 对应曲线 I 3.4 0 a Ⅱ 2.4 0 b Ⅲ 3.4 1.0 c （待绘制） ①本实验中，测量生成 O2体积的装置应选下图中的 （填编号）。    ②根据实验探究目的，从曲线 a、b 中，可得出的结论是 。 ③在图中画出曲线 c 的大致位置及趋势 。 答案：(1) 化学性质 2H2O22H2O+O2↑ 分解 (2)④ (3)在其它条件相同的条件下，氧化铁的用量越大，过氧化氢的分解速率越快 (4) D 其它条件相同时，过氧化氢溶液浓度越大，过氧化氢分解速率越快    【详解】（1）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。若要证明氧化铁是过氧化氢分解的催化剂，还需要验证它在该反应前后质量和化学性质未发生改变；过氧化氢在氧化铁（Fe2O3）催化下反应生成水和氧气，反应化学方程式为：2H2O22H2O+O2↑，该反应是由一种物质生成两种物质的反应，属于分解反应； （2）探究化学反应快慢与温度有关，则温度是变量，其他条件相同，所以可以通过实验④和⑤对比可知； （3）通过对比实验②③④可知，除了氧化铁的质量不同，其他条件都相同，可知化学反应快慢与氧化铁（Fe2O3）用量的关系是：在其它条件相同的条件下，氧化铁的用量越大，过氧化氢的分解速率越快； （4）①本实验中，氧气的密度大于空气且不易溶于水，测量生成 O2体积的装置应氧气从短管进，水从长管出，流入量筒，进入量筒中水体积等于产生的氧气体积，故应选D； ②根据实验探究目的是探究过氧化氢浓度对H2O2分解速率的影响，从曲线a、b中，可得出的结论是：其它条件相同时，过氧化氢溶液浓度越大，过氧化氢分解速率越快； ③对比实验Ⅰ和Ⅲ，可知变量是氧化铁；氧化铁可以促进H2O2分解速率，实验Ⅲ的H2O2分解速率大于Ⅰ，所以曲线c比曲线a更陡，产生氧气的质量相同，故曲线c的大致位置及趋势如图：   6．（2023-2024九上·六安金安区·期末）学习了二氧化锰对过氧化氢分解有催化作用的知识后，某同学想：氧化铜（CuO）能否起到类似二氧化锰的催化剂作用呢？于是进行以下探究。 【猜想】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、氧化铜参与反应产生氧气，反应前后质量和化学性质发生了改变； Ⅲ、氧化铜是反应的催化剂，反应前后 。 【实验】用天平称量0.2g氧化铜（CuO），取5mL 5%过氧化氢溶液于试管中，进行如图1实验：    步骤③现象 步骤⑥结果 步骤⑦现象 结论 ，带火星的木条复燃 溶液中有气泡放出， 猜想Ⅰ、Ⅱ不成立；猜想Ⅲ成立 （1）步骤①的目的是 。 （2）步骤⑥的目的是 。 【拓展】 利用图2装置探究影响H2O2溶液分解速率的因素，传感器装置的作用是测算生成O2的质量（圆底烧瓶内气压变化在安全范围），实验数据记录如下表。根据数据绘制O2的质量随时间变化的曲线，如图3所示：    实验编号 H2O2的质量分数（%） 催化剂种类（质量相等） H2O2溶液的体积（mL） 对应曲线 Ⅰ 3.4 MnO2 10.0 a Ⅱ X MnO2 10.0 b Ⅲ 1.7 MnO2 10.0 c Ⅳ 1.7 CuO 10.0 d（待绘制） ①请写出实验Ⅳ中，H2O2分解的化学方程式 。 ②根据信息可以推测X的数值范围是 。 ③结合图3和编号Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的实验数据，得出的结论是： 。 ④通过实验验证，MnO2的催化效果比CuO好，则曲线d在图3所在区域为 （填标号）。 A．在曲线a B．在曲线a和曲线b之间 C．在曲线b和曲线c之间 D．在曲线c下方 答案：质量和化学性质都不变 产生气泡 固体质量仍为0.2g 带火星的木条复燃 验证过氧化氢能否分解生成氧气 验证氧化铜反应前后质量是否改变 1.7＜X＜3.4 在其他条件相同时，H2O2的质量分数越大，H2O2溶液分解速率越快 D 【详解】催化剂改变反应速率，其质量和化学性质不变，归纳为：一变二不变；结论三正确，则氧化铜是催化剂，可以加快过氧化氢的分解，并且质量不改变，故③的现象为有气泡放出，带火星木条复燃，⑥中固体的质量不变仍为0.2g，重复②③步骤，现象和③中现象一致：有气泡放出，使带火星木条复燃；实验1做空白对照，探究过氧化氢在无氧化铜时是否会自行分解产生氧气，实验6验证氧化铜反应前后质量是否改变，为氧化铜是否是催化剂提供条件。 Ⅳ实验的催化剂是氧化铜，过氧化氢在氧化铜的催化剂条件下生成水和氧气，其化学方程式为,b曲线介于ac曲线之间，故1.7＜X＜3.4；结合图3和编号Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的实验数据，可知H2O2溶液的体积（mL）、催化剂种类是一样的，只有H2O2溶液的浓度是变量，是探究反应物浓度和速率的关系，故可得：在其他条件相同时，H2O2的质量分数越大，H2O2溶液分解速率越快；根据控制变量法，氧化铜的曲线应与c曲线进行比较，MnO2的催化效果比CuO好，故应在c之下，选D。 7．（2023-2024九上·淮南大通区·期末）小明在实验室制备氧气，误将氯化铁当成二氧化锰加入到过氧化氢溶液中，他发现也有大量气泡产生，于是小明开展了相关的探究活动。 【查阅资料】氯化铁是黑棕色粉末，能溶于水。它与水形成的黄色液体，在一定条件下蒸发得到黑棕色粉末。 【提出问题】氯化铁粉末对过氧化氢分解是否有催化作用？ 【作出猜想】 (1)猜想Ⅰ：氯化铁粉末对过氧化氢分解没有催化作用。 猜想Ⅱ： 。 【实验探究一】 (2) 序号 操作 现象 分析 实验1 向试管A中加入5%过氧化氢溶液，将带火星的小木条伸入试管内 产生少量气泡，带火星的小木条 反应速度缓慢， 放出少量氧气 实验2 向试管B中加入5%过氧化氢溶液和氯化铁粉末，将带火星的小木条伸入试管内 产生大量气泡， 带火星的小木条复燃 【实验结论】猜想Ⅱ成立。 【实验反思】 (3)小红认为小明做的实验1、2并不能证明猜想Ⅱ成立，原因是 。 【实验探究二】 (4) 序号 操作 现象 结论 实验3 向实验2中的试管B中继续加入 ，将带火星的小木条伸入试管内 又产生大量气泡，带火星的小木条又复燃 猜想Ⅱ 成立 实验4 将试管B的混合物在一定条件下完全蒸发水分，得到固体，称量其质量 【实验探究三】已知：氯化铜粉末也能催化过氧化氢的分解。 实验5：小明想快速制得氧气，他分别取二氧化锰、氯化铁、氯化铜粉末置于三个烧瓶中，各加入5%过氧化氢溶液，利用氧气传感器测量不同的催化剂催化过氧化氢分解的效果。实验结果如图所示。 (5)结合数据分析，小明选用过氧化氢分解的最佳催化剂是 （填化学式）。他在制取氧气时，为得到平稳的氧气流，选用的方案是 （填字母）。 a.把催化剂缓缓加入过氧化氢溶液中 b.把过氧化氢溶液缓缓加入盛有适量催化剂中 答案：(1)氯化铁粉末对过氧化氢分解有催化作用 (2) 不复燃 反应速度快，放出大量氧气 (3)未证明氯化铁在反应前后质量和化学性质是否不变 (4) 少量5%过氧化氢溶液 固体质量为0.5g (5) b 【详解】（1）探究氯化铁粉末对过氧化氢分解是否有催化作用，则猜想I：氯化铁粉末对过氧化氢分解没有催化作用；猜想II：氯化铁粉末对过氧化氢分解有催化作用，故填：氯化铁粉末对过氧化氢分解有催化作用； （2）实验1：分析为反应速度缓慢，放出少量氧气。可向试管A中加入10mL5%过氧化氢溶液，将带火星的小木条伸入试管内，可观察的实验现象为产生少量气泡，带火星的小木条不复燃，故填：不复燃； 实验2：实验结论是猜想Ⅱ成立，则氯化铁粉末对过氧化氢分解有催化作用。可以加快氧气生成的速率，可观察到产生大量气泡，带火星的小木条复燃，故填：反应速度快，放出大量氧气； （3）催化剂在化学反应前后质量和化学性质不变，实验1、2并没有验证在化学反应前后氯化铁的质量和化学性质是否改变，故填：未证明氯化铁在反应前后质量和化学性质是否不变； （4）实验3：现象为：又产生大量气泡，带火星的小木条又复燃。说明该实验是验证化学反应前后氯化铁的化学性质是否改变，则操作为：向实验2中的试管B中继续加入少量5%过氧化氢溶液，将带火星的小木条伸入试管内，故填：少量5%过氧化氢溶液； 实验4：实验结论是猜想Ⅱ成立，则氯化铁为过氧化氢制氧气的催化剂，则其质量在化学反应前后保持不变，则实验现象为固体质量为0.5g，故填：固体质量为0.5g； （5）由图可知，三个实验中完全分解过氧化氢用时最短的是加入二氧化锰的实验，由此可得出的结论是：相同条件下，二氧化锰对过氧化氢的催化效果最好，二氧化锰的化学式为MnO2； a、把催化剂缓缓加入过氧化氢溶液中，反应的比较剧烈，不能控制反应的速率，故a不符合题意； b、把过氧化氢溶液缓缓加入盛有适量催化剂中，可以通过控制加入过氧化氢溶液的速率及加入量，来控制反应发生的速率，从而可以得到平稳的氧气流，故b符合题意； 故填：MnO2；b。 8．（2023-2024九上·合肥瑶海区·期末）某化学兴趣小组以“生命之源——水”为主题开展项目式学习。水是生命之源，是“永远值得探究的物质”，人类从未停止过对水的研究。 【任务一】认识水的蒸发 (1)如图是两杯等体积的水在不同温度下蒸发时发生变化的微观示意图，已知两杯水的水温分别是50℃和80℃，则温度为50℃的水为 (填序号“A”或“B”)。 【任务二】探究水的组成 (2)图C所示装置是电解水的装置，收集到氢气的试管是 (填“a”或“b”)管，若用碳棒作电极进行电解水实验，一段时间后，得到氢气和氧气的体积比大于理论值，对产生此现象原因合理的猜想是 。 【任务三】水的净化过程 (3)膜分离技术可用于淡化海水如图D所示，通过膜的主要微观粒子是 (填微观粒子名称)。 (4)某同学设计的净水过程如图E所示。物质A是常见絮凝剂，操作a的名称是 ，操作b中加入活性炭的作用是 。 【任务四】继续探究 实验过程中，同学们发现调节电压或在水中加入少量氢氧化钠都会改变电解速率。于是他进行了多次实验，将实验数据取平均值。记录如下。(保持其它条件不变，每次实验收集10mL氧气) (5)该实验的目的是 。 (6)分析上表数据可得出的结论 。(写一条) (7)该实验采用的方法是收集相同体积的氧气比较反应时间的长短，你还可以采用的方法是 。 答案：(1)A (2) a 相同条件下，氧气比氢气更易溶于水或氧气与电极反应而被消耗等(合理即可) (3)水分子 (4) 过滤 吸附水中的色素和异味 (5)探究电压和氢氧化钠浓度对电解水速率的影响 (6)电压一定时，氢氧化钠浓度越大，电解速率越快/氢氧化钠浓度一定时，电压越大，电解速率越快 (7)相同反应时间内，比较收集氧气的体积多少 【详解】（1）温度越高，分子的间隔越大，A中分子间的间隔较小，则为50℃的温水中。 （2）电解水时，正极产生氧气，负极产生氢气，由图可知，a管与电源负极相连，则收集的气体为氢气； 由于氢气难溶于水，而氧气不易溶于水，则会有部分氧气溶于水中，且碳能和氧气反应，则得到氢气和氧气的体积比大于理论值。 （3）淡化膜能将海水淡化，则说明通过膜的主要微观粒子为水分子。 （4）由图可知，操作a能将固体和液体分离，则名称为过滤； 活性炭具有吸附性，能吸附水中的色素和异味。 （5）由表中内容可知，变量有电压和氢氧化钠溶液浓度，则目的为：探究电压和氢氧化钠浓度对电解水速率的影响。 （6）由表中内容可知，相同电压下，氢氧化钠溶液浓度越大，收集等体积的氧气所需时间越短，说明反应越快，或氢氧化钠溶液浓度相同时，电压越大，收集等体积氧气所需时间越短，即反应越快。 （7）对比反应速率时，除了可比较收集相同体积的氧气比较反应时间的长短，还可比较相同时间收集氧气的体积多少。 9．（2023-2024九上·淮北市·期末）在化学课堂学习了解水后，某化学实践小组的同学们设计了一系列实践活动，对水质检测、水的净化、水的组成进行了项目化学习。 任务一：初步检测水质 (1)取适量河水观察，颜色为淡黄色，有悬浮杂质，有腥味； 检测其硬度：取适量河水样品于烧杯中，充分加热煮沸，观察到产生较多沉淀物(水垢)，说明该河水为 (选填“硬水”或“软水”)。 任务二：水的净化 根据该河水的情况，小组同学决定利用所学知识，自制净水器对其进行净化。 【材料准备】同学们收集到的物品有饮料瓶、棉花、纱布、活性炭、石英砂、小卵石、小刀、吸管、烧杯等。 【设计方案】同学们设计了如图所示净水器。 (2)根据方案中的装置，用小刀去掉饮料瓶瓶底，在饮料瓶中依次放入几种填充材料，每种物质间用纱布隔开，每放一层都稍稍压实。瓶盖上打孔，插入一段吸管。活性炭在塑料瓶中填充的位置是 (选填“A”或“B”)。其中塑料瓶中填充的小卵石和石英砂的主要作用是 。 将河水从净水器上方倒入，在下方放一个烧杯。 【观察现象】吸管处有水流下，接在烧杯中的水无色透明。 任务三：验证水的组成 小组同学用石墨电极(主要成分为单质碳)电解水，发现氧气体积比理论值偏小。有同学查阅相关资料后说可能是部分氧气变成了CO2为研究这一问题，在原装置中使用CO2传感器(装置如图1)记录电解前后(0~200s)CO2浓度的变化(如图2)。在10s接通直流电源、130s电解结束。 (3)实验过程中看到两电极附近产生大量气泡，与电源负极端相连的电极附近产生的气体是 。 (4)实验证明电解产生的气体中含有CO2，推测CO2产生的原因： 。 (5)分析推测图2中130s电解结束后 CO2浓度继续变化的原因： 。 【反思评价】为得到准确结论，应选用合适的电极重新实验。 【成果分享】通过实践小组的合作，同学们学到了水质检测、自制净水器的方法，学习了根据“化学反应中元素种类不变”来探究物质的组成，今后可以通过化学手段对更多的物质进行探索。 答案：(1)硬水 (2) B 过滤不溶物 (3)氢气 (4)石墨电极与氧气反应生成二氧化碳 (5)石墨电极继续与氧气反应/二氧化碳从水中逸出，进入到装置中 【详解】（1）硬水中含有较多的钙镁物质，加热时转化为沉淀，故该河水为硬水； （2）据上述净化材料的特性，A层应该放小卵石，小卵石下层是颗粒比小卵石小的石英砂，B层放置活性炭，活性炭的作用是吸附杂质；小卵石和石英砂的作用是过滤水中的不溶物； （3）电解水，“正氧负氢，氧一氢二”，与电源负极端相连的电极附近产生的气体是氢气； （4）实验中用石墨做电极，石墨的主要成分是碳，碳与氧气反应生成二氧化碳，所以电解产生的气体中含有CO2； （5）电解反应结束后，电极温度仍然较高，氧气与石墨电极继续反应生成较多的二氧化碳或二氧化碳可溶于水，电解结束后，溶于水的二氧化碳逸出，进入到装置中，使二氧化碳的浓度升高。 10．（2023-2024九上·宿州埇桥区·期末）化学是一门是实验为基础的科学，某化学学习小组的同学对探究物质的组成产生了兴趣，在老师的指导下，对蔗糖的组成进行探究。 【查阅资料】Ⅰ.蔗糖味甜，是重要的食品和甜味调味品，常见蔗糖为白色晶体。 Ⅱ.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，葡萄糖进一步转化为蔗糖。 【作出猜想】蔗糖中一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素。 (1)作出猜想的理论依据是 。 【进行实验】他们用如图1所示装置进行实验，实验开始先通入一会儿氮气，然后关闭弹簧夹，点燃酒精灯给蔗糖加强热。 (2)先通入氮气的原因是 。 (3)实验刚开始观察到 (填实验现象)，小红同学得出结论：蔗糖中含有氢元素和氧元素。 (4)实验一段时间后，观察到硬质玻璃管中残留有黑色固体，他们猜测该黑色固体是碳，并另选实验仪器及药品进行验证。实验过程和现象如表： 实验操作 实验现象 实验结论 取出黑色固体，在盛有氧气的集气瓶中灼烧 黑色固体剧烈燃烧，发出白光。 硬质玻璃管中残留的黑色固体是碳。碳燃烧的化学方程式为： 向集中瓶中倒入少量 (填药品名称) (填实验现象) 【得出结论】 (5)蔗糖中一定含有 。 答案：(1)根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变 (2)将装置内空气排尽，防止影响实验结果 (3)试管内壁有水雾出现 (4) C+O2CO2 澄清石灰水 澄清石灰水变浑浊 (5)碳、氢、氧三种元素 【详解】（1）根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，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，葡萄糖进一步转化为蔗糖，反应物中含C、H、O元素，生成物氧气中含氧元素，故蔗糖中一定含C、H元素，可能含氧元素，故填：根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变； （2）先通入氮气的原因是：将装置内空气排尽，防止影响实验结果，故填：将装置内空气排尽，防止影响实验结果； （3）实验刚开始观察到试管内壁有水雾出现，说明蔗糖分解生成了水，说明蔗糖中含有氢元素和氧元素，故填：试管内壁有水雾出现； （4）碳燃烧生成二氧化碳，反应的化学方程式为C+O2CO2，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，故向集气瓶中倒入少量澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊，可说明黑色固体是碳，故填：C+O2CO2；澄清石灰水；澄清石灰水变浑浊； （5）根据上述实验结论可知，蔗糖中一定含有碳、氢、氧三种元素，故填：碳、氢、氧三种元素。 11．（2023-2024九上·宣城宣州区·期末）某兴趣小组为验证质量守恒定律，在老师指导下做了镁条在空气中燃烧的实验。 【进行实验】 (1)取一段用砂纸打磨好的镁条，用坩埚钳夹持，用酒精灯外焰加热。观察到镁条在空气中剧烈燃烧，发出 ，放出大量的热，生成 色固体。 【提出质疑】 (2)小明发现燃烧产物的质量大于反应物镁条的质量，认为这个反应不遵循质量守恒定律。你 （填“同意”或“不同意”）小明的观点。 【实验探究】兴趣小组按下图所示装置进行实验，验证了质量守恒定律，却意外发现产物中还有少量黄色固体。 【提出问题】黄色固体是什么呢？ 【查阅资料】 ①点燃条件下镁能与氮气反应生成黄色的氮化镁固体； ②氮化镁可与水剧烈反应产生氨气，氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。 【作出猜想】黄色固体是氮化镁。 【实验探究】 (3)请设计实验，验证猜想。 实验操作 实验现象 实验结论 取足量的黄色固体加入试管，然后滴入少量的 ，并将 放在试管口 ， 。 猜想正确 【反思交流】 (4)①请写出镁条与氮气反应的化学方程式： 。 ②空气中氮气的含量远大于氧气的含量，而镁条在空气中燃烧生成的氧化镁却远多于氮化镁，这是为什么呢？请给出合理的解释： 。 答案：(1) 耀眼的白光 白 (2)不同意 (3) 蒸馏水 湿润的红色石蕊试纸 产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝 燃烧的产物中含Mg3N2 (4) Mg+N2Mg3N2 氧气的化学性质比氮气更活泼，镁条更容易与氧气发生反应 【详解】（1）镁条在空气中剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放出大量的热，生成白色固体； （2）我不同意小明的观点，是因为所有的化学变化都遵循质量守恒定律，该反应前后质量不相等的原因是空气中的氧气参加了反应； （3）取少量燃烧后的产物于试管中，滴入少量蒸馏水，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，观察到产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明燃烧的产物中含Mg3N2，即猜想正确； （4）①镁条与氮气在点燃的条件下生成氮化镁，反应的化学方程式为：Mg+N2Mg3N2； ②空气中氮气的含量远大于氧气的含量，而镁条在空气中燃烧生成的氧化镁却远多于氮化镁，是因为氧气的化学性质比氮气更活泼，镁条更容易与氧气发生反应。 12．（2023-2024九上·石台县·期末）科学探究与实践是我们需要不断培养的学科核心素养。实验课上，同学们做了电解水的实验。 (1)电解水的化学方程式为 。 (2)某同学在做电解水实验时，向水中加入氯化钠，发现与正极相连的石墨电极上出现黄绿色气体。 【提出问题】加入氯化钠的水通电时，石墨电极上分别生成了什么气体？ 【查阅资料】①氯气()是一种黄绿色、有刺激性气味的有毒气体，常温下1体积水里能溶解2体积的氯气；②氯化钠溶液是在水中加入氯化钠固体，溶解后得到的混合物。 【提出假设】 猜想Ⅰ：氧气和氯气； 猜想Ⅱ：氢气和氧气； 猜想Ⅲ：氢气和氯气。 【设计实验】用如图所示装置来电解氯化钠溶液，并收集两个电极上产生的气体。 实验步骤 实验现象 解释或结论 按照如图装置，通电一段时间后，用a、b两支试管分别收集两根石墨电极上产生的气体，观察气体颜色 试管a收集到黄绿色气体，试管b收集到无色气体 ①猜想 错误 用拇指堵住试管b，移近点燃的酒精灯，移开拇指点火 听到爆鸣声 ②证明b试管中收集到的气体为 ，猜想 正确 【实验结论】 (3)氯化钠溶液通电时，氯化钠和水反应除了生成两种气体外，还生成了氢氧化钠，请写出该反应的化学方程式： 。 【反思与评价】 (4)联系电解水的实验，要证明水的组成，你认为在电解水时 (填“可以”或“不可以”)加氯化钠溶液，原因是 。 答案：(1) (2) Ⅱ 氢气/ Ⅲ (3) (4) 不可以 氯化钠与水反应生成氯气，影响实验结果 【详解】（1）水在通电的条件下反应生成氢气和氧气，反应的化学方程式为。 （2）由实验现象试管a收集到黄绿色气体，试管b收集到无色气体可知，试管ａ中含有氯气，所以猜想Ⅱ错误。 氢气具有可燃性，当氢气不纯遇明火会发出尖锐的爆鸣声，由实验用拇指堵住试管b，移近点燃的酒精灯，移开拇指点火，听到爆鸣声，说明b试管中收集到的气体为氢气，且试管a收集到黄绿色气体，所以猜想Ⅲ正确。 （3）氯化钠和水在通电的条件下反应生成氢气、氯气和氢氧化钠，反应的化学方程式：。 （4）由实验现象可知，电解水实验中，若水中加入氯化钠，氯化钠与水反应生成氯气而影响实验结果，所以电解水时不可以加入氯化钠溶液。 13．（2023-2024九上·青阳县·期末）某小组以“探究催化剂的奥秘”为题展开了项目式学习。 【任务一】定量探究催化剂的催化效果 某研究小组发现，将适量淀粉放入过氧化氢溶液中，过氧化氢溶液的分解速率加快。为比较淀粉和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果，该小组同学进行了如下探究： 实验序号 5%过氧化氢溶液体积/mL 其他物质质量 待测数据 ① 20 / a ② 20 淀粉0.5g b ③ 20 二氧化锰0.5g c 【定性探究】 (2)如图甲，可通过观察 来定性比较二者的催化效果。 【定量探究】为了定量比较二者的催化效果，实验时小明用图乙所示装置做对照实验，以生成40mL气体为标准(其他可能影响实验的因素均已忽略)设计了三组实验(如上表所示)。 (3)实验前检查图乙装置气密性的方法是 。 (4)上述实验中“待测数据”是指 。最后结果表明二氧化锰的催化效果较好，则b c(填“<”、“>”或“=”)。 【任务二】继续探究 【拓展与延伸】继续探究发现硫酸铜溶液也能显著加快过氧化氢的分解速率。于是同学们根据下面提供的药品继续探究实验。(供选择的试剂：5%过氧化氢溶液、15%过氧化氢溶液、30%过氧化氢溶液；5%的硫酸铜溶液、10%的硫酸铜溶液、20%的硫酸铜溶液) 在常温下，向a、b、c三支试管中分别加入等量5%的过氧化氢溶液，在其他条件相同时，各滴2滴5%、10%、20%的硫酸铜溶液。绘制了产生的氧气体积随时间变化的曲线a、b和c如图所示。 (5)请你写出两条规律性结论 、 。 (6)若根据提供的药品重新实验，得到的曲线如图中虚线所示，请推测其可能的原因 。 答案：(1)产生气泡的快慢 (2)关闭分液漏斗的活塞，推动注射器，松手后注射器活塞恢复原位置，则说明装置气密性良好 (3) 收集40mL气体的时间 > (4) 硫酸铜溶液浓度越大，过氧化氢的分解速率越快 硫酸铜溶液的浓度不同，但生成氧气的质量相同 (5)使用的过氧化氢溶液的浓度为10%或30% 【详解】（1）为比较淀粉和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果，可通过观察两试管产生气泡的快慢； （2）实验前检查图乙装置气密性的方法：可采用先关闭分液漏斗的活塞，再推动注射器，然后松手后注射器活塞恢复原位置，则说明装置气密性良好； （3）为比较淀粉和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果，可通过观察两试管产生气泡的快慢，从而得知产生气体的快慢，根据注射器中刻度值的变化速度，可知生成40mL气体时所用的时间，用时越少，说明催化效果更佳。最后结果表明二氧化锰的催化效果较好，说明二氧化锰0.5g用时较少，即b>c； （4）如图可知，①硫酸铜溶液浓度越大，过氧化氢分解产生的气体速率越快； ②硫酸铜溶液的浓度不同，但生成气体的质量相同； （5）根据题意分析可知：提供的药品重新实验，得到的曲线如图中虚线，说明实验反应结束后产生的气体较多，从而推测出可能使用的过氧化氢溶液的浓度为15%或30%。 14．（2023-2024九上·广德县·期末）自然界并不缺少“镁”，化学兴趣小组以“镁”为研究对象展开探究。 【提出问题】镁能测定空气中氧气的含量吗？ 【实验探究】小新用图1装置进行实验，观察到镁条燃烧。待镁条熄灭、装置冷却至室温后打开弹簧夹，进入集气瓶中水的体积约占集气瓶容积的70%。 【实验分析】 (1)根据空气的组成，减少的气体不仅有氧气，还一定有 。 【实验结论】不能用镁测定空气中氧气含量。 【拓展探究】小明发现久置的镁条上有一层灰黑色的“外衣”，这层灰黑色的外衣是什么物质呢？他叫来了小亮、小红一起进行了实验探究。 【做出猜想】小明认为可能是MgO； 小亮认为可能是； 小红认为可能是。 (2)小红认为小明的猜想是错误的，理由是 。 【查阅资料】①受热分解产生两种氧化物。 ②受热分解产生三种氧化物。 【继续探究】小亮进行如图2所示实验时，发现试管口有液滴出现，澄清石灰水变浑浊，同时试管内生成白色固体。 【实验讨论】 (3)根据质量守恒定律可知，试管口的液滴为 （填化学式）。 (4)实验后，小亮认为小红的猜想也是错误的，理由是 。 【实验反思】 (5)要验证小亮的猜想，实际上只需证明灰黑色“外衣”的形成是否需要二氧化碳即可。为了证明这一猜想，需要进行下图实验中的 （填字母）。 答案： (1)氮气/ (2)MgO是白色固体 (3) (4)澄清石灰水变浑浊，证明有二氧化碳生成，而中没有碳元素，不能分解生成二氧化碳气体 (5)AD 【详解】（1）集气瓶中水的体积达到容积的70%，空气中主要含氮气和氧气，其他气体的含量很少，故减少的气体不仅有氧气，还一定有氮气； （2）镁条上有一层灰黑色的“外衣”，小明认为可能是MgO是错误的，因为MgO是白色固体； （3）根据实验现象可以看出，生成物含有二氧化碳和氧化镁，试管口有液滴出现，可以推断是水，化学式为：H2O； （4）澄清石灰水变浑浊，证明气体含有碳元素，而氢氧化镁不含有碳元素，所以小红猜想错误； （5）验证二氧化碳的影响，所以对比实验只需要二氧化碳为变量，其他条件相同，因此选择A和D即可。 15．（2023-2024九上·合肥包河区·期末）某校化学活动小组探究气体的测定和数据处理方法。 【提出问题】如何利用石灰石与稀盐酸来测定生成CO2的质量和体积，并处理数据。 【实验设计】通过下列两个实验分别测定CO2的质量和体积： 【分析与表达】 (1)上述两个实验中，反应的化学方程式为 。 (2)实验I中，将小烧杯中的所有稀盐酸分几次加入到大烧杯中，并不断搅拌，判断石灰石中CaCO3完全反应的实验现象是 。 (3)实验II中，先连接好装置，再检查装置的气密性，请简述方法 ，然后装好药品，最后将10mL稀盐酸快速推入烧瓶中，若稀盐酸是缓慢推入的，则可能造成的后果是 。 【记录与处理】 (4)①已知实验Ⅰ反应前的总质量【m(大烧杯+石灰石粉末)+m(小烧杯+稀盐酸)】，要计算生成CO2的质量，至少还需要的数据是 (填字母序号)。 A．m(小烧杯)        B．m(大烧杯)         C．m(大烧杯+反应后剩余物) ②若求得生成CO2的质量为4.4g，则参加反应的CaCO3的质量为 g。 (5)实验II的实验记录如表(表中数据在相同温度、相同压强条件下测定) 时间/min 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 注射器读数/mL 60.0 85.0 88.0 89.0 89.5 89.8 89.9 90.0 90.0 90.0 据以上实验过程和实验数据综合分析，最终生成CO2的体积是 mL。 【反思与评价】 (6)经过分析，你认为这两种方法的特点分别是：实验I ，实验II 。 答案：(1)CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O (2)最后一次加入稀盐酸，仍没有气泡产生 (3) 将注射器往右拉，松开时活塞回到之前的刻度，则气密性良好 烧瓶内气压增大，稀盐酸难以完全推入烧瓶中或仪器连接处脱落 (4) AC 10 (5)80 (6) 巧妙利用质量守恒定律测出气体的质量 用十分简单的装置，利用前后气体体积差测得二氧化碳的体积 【详解】（1）石灰石中的碳酸钙能和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式为：CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O。 （2）碳酸钙和盐酸反应生成二氧化碳气体，有气泡产生，则最后一次加入稀盐酸，仍没有气泡产生，说明碳酸钙反应完了。 （3）图中是注射器与烧瓶组成的密闭装置，可以将注射器往右拉，如装置气密性良好则装置内气压变小，但没有气体进入，松开时活塞在大气压的作用下回到之前的刻度，则气密性良好； 随着液体的推入，烧瓶内的气体会被压缩，气压会变大，所以若稀盐酸是缓慢推入的，则可能造成的后果是烧瓶内气压增大，稀盐酸难以完全推入烧瓶中或仪器连接处脱落。 （4）①根据质量守恒定律，反应前后参加反应的各物质的总质量等于生成的各物质的总质量，所以需要知道反应后剩余物质的总质量和反应前反应物的总质量，减少的质量为生成二氧化碳的质量，已知反应前的总质量、大烧杯和小烧杯的质量，则还需知道反应后的总质量、大烧杯和小烧杯的质量，故选AC； ②设生成的碳酸钙的质量为x，则 解得x=10g 则参加反应的CaCO3的质量为10g。 （5）因为稀盐酸有10mL在注射器中，注入烧瓶中会有10mL空气进入注射器，则注射器读数的体积为二氧化碳的体积+10mL，根据表格，8、9、10分时注射器读数都是90mL，则最终生成二氧化碳的体积为90mL-10mL=80mL。 （6）结合前面分析可知，实验Ⅰ是巧妙利用质量守恒定律测出气体的质量，实验Ⅱ则是通过十分简单的装置，利用前后气体体积差测得二氧化碳的体积。 16．（2023-2024九上·亳州市·期末）在探究蜡烛及其燃烧的实验时，某兴趣小组的同学们在老师的指导下，展开了如下项目化学习。 任务一：对比蜡烛燃烧时各层火焰的温度 (1)蜡烛燃烧的火焰和酒精灯的一样，都可以分为三层，由里向外依次是 。 任务二：了解蜡烛燃烧时发生的变化 小组同学分别用冷而干燥的烧杯和内壁用澄清石灰水润湿的烧杯先后罩在火焰上方（如图1）。 【小组讨论】 (2)实验观察到前一只烧杯内壁出现水雾，说明蜡烛燃烧有 生成。 (3)观察到后一个烧杯内壁 ，说明蜡烛燃烧有 生成。 (4)熄灭蜡烛观察到有“白烟”产生，该“白烟” （选填“能”或“不能”）燃烧。 任务三：探究密闭集气瓶内蜡烛燃烧时间的影响因素 实验装置如图2所示，集气瓶中盛有不同配比的氧气、氮气的混合气体，小组同学分别将6支相同的蜡烛点燃后测定其燃烧时间。 氧气体积分数 10% 20% 40% 60% 80% 100% 燃烧时间/s 0 12 26 35 30 25 现象 立即熄灭 安静燃烧 剧烈燃烧，烛芯长度变长，蜡烛高度变小 (5)该实验的目的是探究 对蜡烛在集气瓶中燃烧时间的影响。 任务四：拓展探究密闭集气瓶内蜡烛燃烧时间的影响因素 小组同学对比任务三中氧气体积分数60%~100%的现象，发现氧气体积分数越大，蜡烛燃烧越剧烈，烛芯长度变大和蜡烛高度变小越显著。猜测烛芯长度或蜡烛高度可能会影响燃烧时间，继续进行实验。将集气瓶中充满空气，测定相同蜡烛高度，不同烛芯长度的蜡烛在集气瓶中的燃烧时间如下表所示。 烛芯长度/cm 0.3 0.5 0.7 0.9 燃烧时间/s 16 13 11 8 (6)实验的结论是：其他条件相同时， 。 答案：(1)焰心、内焰、外焰 (2)水/H2O (3) 澄清石灰水变浑浊 二氧化碳/CO2 (4)能 (5)氧气体积分数 (6)烛芯长度越长，蜡烛在集气瓶中的燃烧时间越短 【详解】（1）蜡烛燃烧的火焰和酒精灯的一样，都可以分为三层，由里向外依次是焰心、内焰、外焰； （2）蜡烛燃烧生成水和二氧化碳，实验观察到前一只烧杯内壁出现水雾，说明蜡烛燃烧有水生成； （3）蜡烛燃烧生成水和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，观察到后一个烧杯内壁澄清石灰水变浑浊，说明蜡烛燃烧有二氧化碳生成； （4） 熄灭蜡烛观察到有“白烟”产生，该“白烟”是固态的石蜡，能燃烧； （5）集气瓶中盛有不同配比的氧气、氮气的混合气体，小组同学分别将6支相同的蜡烛点燃后测定其燃烧时间，根据表格信息，6支试管内氧气体积分数分别是10%、20%、40%、60%、80%、100%，说明实验变量是氧气体积分数，该实验的目的是探究氧气体积分数对蜡烛在集气瓶中燃烧时间的影响； （6）根据表格信息，其他条件相同时，烛芯长度越长，蜡烛在集气瓶中的燃烧时间越短。 17．（2023-2024九上·长丰县·期末）某研究小组发现，维C泡腾片（保健药品，主要成分见图1）溶于水，有许多气泡产生（如图2）。该小组同学对该气体的成分进行如下探究。 【猜想与假设】 (1)小华说：该气体可能是CO2、O2、CO、H2、N2中的一种或几种。 小明说：根据化学反应前后 种类不变，所以不可能生成N2。 小芳说：从药品安全角度考虑，因为CO 有毒，所以不可能含有；也不可能含有 ，因为它易燃易爆，写出该气体在空气中燃烧的反应化学方程式 。 该小组同学经过讨论认为：该气体可能含有CO2、O2中的一种或两种。 【进行实验】 实验编号 实验操作 实验现象 ① 将气体通入澄清的石灰水中 澄清石灰水变浑浊 ② 将带火星的木条伸入该气体中 带火星的木条没有复燃 【得出结论】 (2)由实验①可知，该气体中肯定含有 。 (3)由实验② （填“能”或“不能”）确定该气体中不含氧气，理由是 。 答案：(1) 元素（或原子） 氢气/H2 2H2+O22H2O (2)二氧化碳/CO2 (3) 不能 含氧气的浓度不大时，带火星的木条也不会复燃 【详解】（1）小明说：根据化学反应前后元素或原子种类不变，所以不可能生成N2； 小芳说：从药品安全角度考虑，因为CO有毒，所以不可能含有；也不可能含有氢气，因为它易燃易爆，氢气在空气中燃烧生成水，反应化学方程式为2H2+O22H2O； （2）由实验①，将气体通入澄清的石灰水中，澄清石灰水变浑浊，则该气体中肯定含有二氧化碳； （3）②将带火星的木条伸入该气体中，带火星的木条没有复燃，不能确定该气体中不含氧气，因为含氧气的浓度不大时，带火星的木条也不会复燃。 18．（2023-2024九上·淮南谢家集区·期末）茶垢清洁剂可以轻松除茶垢。在茶垢清洁剂中加水，会产生大量气泡。某化学兴趣小组对茶垢清洁剂的除垢原理、使用方法等进行了系列探究。 【提出问题】茶垢清洁剂遇水产生的气体是什么？ 【查阅资料】茶垢清洁剂的主要成分为过碳酸钠（）；溶液可以吸收。 【猜想假设】 同学们对该气体的成分提出了三种猜想。 猜想1：只有；猜想2：只有；猜想3：既有又有 【实验验证】按如图装置对猜想进行实验： (1) 操作 现象 结论 向A中加入热水，将生成的气体依次通过B、C 观察到B中 猜想1正确 再将带火星的木条伸入D中 观察到D中 【对比实验】兴趣小组同学改用冷水重复上述实验，观察到锥形瓶中有小气泡缓慢放出，带火星的木条没有复燃。 【交流讨论】老师提示：过碳酸钠与水反应生成碳酸钠（）和过氧化氢，因过氧化氢不稳定会产生具有强氧化性的活性氧，使茶垢分解、脱落。使用时加入温度稍高的水，效果更好。 (2)根据过碳酸钠的性质，保存茶垢清洁剂注意事项是 。 (3)写出过碳酸钠与水反应生成碳酸钠（）和过氧化氢的文字表达式 。 (4)使用冷水时木条没有复燃的原因可能是 。 【拓展实验】由上述实验同学们发现物质燃烧需要氧气达到一定的浓度。为了研究这个问题，同学们借助数字传感器进行实验，装置如图1，先点燃足量红磷，氧气浓度变化如图2曲线ab，等红磷熄灭后点燃足量白磷，氧气浓度变化如曲线bc。 (5)用“燃磷法”测定空气中氧气含量时，选择 （填“红磷”或“白磷”）更合适，理由是 。 答案：(1) 澄清石灰水不变浑浊 带火星的木条复燃 (2)保持干燥 (3) (4)温度低，过氧化氢反应速率慢 (5) 白磷 白磷消耗氧气更彻底 【详解】（1）结论为猜想1正确，即气体只有氧气，氧气能使带火星的木条复燃，则可观察到B中澄清石灰水不变浑浊，D中带火星的木条复燃。 （2）过碳酸钠能和水反应，则保存时一定要保持干燥。 （3）过碳酸钠与水反应生成碳酸钠和过氧化氢，反应的文字表达式为：。 （4）使用冷水时，温度低，过氧化氢的分解速率慢，故木条没有复燃。 （5）由于红磷熄灭后白磷仍能燃烧，则说明测定空气中氧气含量时，白磷更合适，是因为白磷消耗氧气更彻底。 19．（2023-2024九上·枞阳县·期末）某小组在实验室制取二氧化碳时，为探究二氧化碳产生快慢与哪些因素有关，在老师的指导下是进行如下探究，老师提供的药品有，块状和粉末状大理石、5%和10%稀盐酸。 【提出问题】影响产生二氧化碳快慢的因素有哪些？ 【猜想】 (1)甲同学：与酸的浓度有关。 乙同学：与大理石颗粒大小有关。 丙同学：与 有关。 【设计实验】同学们为了验证自己的猜想，按照如下实验方案进行实验并测得数据。 序号 x 大理石颗粒 盐酸的浓度(%) 收集50mL气体所用时间(s) ① 20 块状 5 56 ② 20 块状 10 42 ③ 30 块状 10 31 ④ 20 粉末状 10 Y (2)实验室制取二氧化碳为什么不用稀硫酸 。 (3)要比较不同浓度的盐酸对反应速率的影响，选择实验 对比，由可得到的结论是 。 (4)Y的数据可能是______(填序号)。 A．42 B．45 C．26 D．58 答案：(1)温度 (2)大理石和稀硫酸反应生成微溶的硫酸钙，会覆盖在大理石的表面，阻止反应的进行 (3) ①② 其他条件相同时，盐酸的浓度越大，反应速率越快 (4)C 【详解】（1）实验室制取二氧化碳是利用石灰石或大理石与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，二氧化碳产生快慢可能与酸的种类和浓度、大理石或石灰石的颗粒大小、温度等有关，结合表格数据和甲、乙同学的猜想可知，丙同学的猜想为与温度有关； （2）实验室制取二氧化碳不用稀硫酸的原因是：大理石和稀硫酸反应生成微溶的硫酸钙，会覆盖在大理石的表面，阻止反应的进行； （3）由表格数据可知，实验①②中其他条件均相同，变量为盐酸的浓度，其中实验②盐酸浓度大，收集50mL气体所用时间短，则对比实验①②，可比较不同浓度的盐酸对反应速率的影响，由此得到的结论是：其他条件相同时，盐酸的浓度越大，反应速率越快； （4）由表格数据可知，实验②④中其他条件均相同，变量为大理石颗粒大小，由于粉末状大理石与盐酸的接触面积比块状大，所以反应速率更快，则收集50mL气体所用时间更短，因此Y＜42，故选：C。 20．（2023-2024九上·绩溪县·期末）能与水发生化学反应，老师演示了如下实验：取一朵用石蕊溶液染成紫色的干燥纸花，将其喷水后，放入盛满的集气瓶中（如图1所示），观察到纸花变红。接下来，请与兴趣小组的同学们一起参与以下探究： 【提出问题】是什么物质使纸花变红呢? 【形成假设】 (1)假设I：水使纸花变红。 假设II： 使纸花变红。 假设III：与水反应的生成物使纸花变红。 根据老师的演示实验，假设I一定不成立，原因是 。 【设计并实施实验】 (2)补充完整下面表格。 实验步骤 实验现象 结论 取一朵用石蕊溶液染成紫色的干燥纸花， 纸花不变红 假设II不成立 【得出结论】 (3)通过以上实验探究，说明与水反应生成的 使纸花变红。 【实验拓展】用实验证明碳酸型饮料（如汽水）中含有。 (4)兴趣小组的同学们用如图2所示的装置进行实验：打开汽水瓶盖，立即塞上带导管的胶塞，将导管另一端伸入装有澄清石灰水的试管中，观察到 ，得出结论：汽水中含有。 【反思评价】 (5)试管中发生反应的化学方程式为 。 答案：(1) 二氧化碳使纸花变红 喷水后，纸花不变色 (2)放入盛满CO2的集气瓶中 (3)碳酸 (4)澄清石灰水变浑浊 (5) Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O 【详解】（1）将纸花喷水后，放入盛满二氧化碳的集气瓶中，纸花变红，故可能是水使纸花变红，可能是二氧化碳使纸花变红，还可能是二氧化碳和水反应的生成物使纸花变色，故猜想Ⅱ为二氧化碳使纸花变红；取一朵用石蕊溶液染成的紫色的干燥纸花，将其喷水后，纸花不变色，说明水不能使纸花变色，故猜想I一定不成立； （2）猜想Ⅱ不成立，说明二氧化碳不能使紫色纸花变色，故可取一朵用石蕊溶液染成的紫色的干燥纸花，将其放入盛满二氧化碳的集气瓶中； （3）通过以上实验探究，说明二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸显酸性，能使紫色石蕊试液变红； （4）该反应为二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，故澄清石灰水变浑浊； （5）二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，反应的化学方程式为：Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O。 21．（2023-2024九上·宁国市·期末）李洋同学在实验室用木炭和氧化铜两种黑色粉末在高温下反应制取单质铜，他联想到单质碳的一些化学性质，认为在该实验中还可能会有CO产生。 【查阅资料】CO气体能使湿润的黄色氯化钯试纸变蓝色。 【实验验证】 (1)点燃A处酒精灯，数分钟后发现试管中的黑色固体物质变红，该红色物质为 。 (2)刚开始预热时，B中立即有气泡产生，但澄清石灰水不变浑浊，原因是 。 (3)C中出现 的现象，说明有CO气体生成，证明该同学的判断是正确的。 【实验反思】 (4)李洋同学对CO产生的原因进行了分析。 ①原因一：木炭和氧化铜在高温条件下直接反应产生CO。 ②原因二：反应中的一种产物和反应物木炭又发生了新的化学反应，产生了CO。请你从原因一、原因二中选择其一，用化学方程式表示其反应原理： 。 (5)此实验装置存在缺陷，应该如何改进？ 。(填具体措施) 答案：(1)铜(或Cu) (2)试管内空气受热膨胀逸出 (3)湿润的黄色氯化钯试纸变蓝 (4)C+CuOCu+CO↑(或C+CO22CO) (5)在末端导管口放一盏燃着的酒精灯 【详解】（1）碳和氧化铜高温生成铜和二氧化碳，所以点燃A处酒精灯，数分钟后发现试管中的黑色固体物质变红，该红色物质为铜； （2）导管和试管中含有空气，加热会受热膨胀从短管排出进入B装置，则刚开始预热时，B中立即有气泡产生，但石灰水不变浑浊，原因是试管和导管中的空气受热膨胀进入B中； （3） CO气体能使湿润的黄色氯化钯试纸变蓝色，C装置中出现氯化钯试纸变蓝色的现象，说明有CO气体生成，证明该同学的判断是正确的； （4）原因一：木炭和氧化铜在高温条件下直接反应放出产生CO和铜，反应的化学方程式为：C+CuOCu+CO↑；原因二：碳和二氧化碳高温生成一氧化碳，反应的化学方程式为：C+CO22CO； （5）一氧化碳有毒，需要进行尾气处理，则此实验装置存在缺陷，改进方法为C装置右端导管口放一盏酒精灯点燃，进行尾气处理。 22．（2023-2024九上·霍山县·期末）兴趣小组以“探究燃烧的奥秘”为主题开展探究活动。 【任务一】认识燃烧 (1)下列是木炭燃烧的实验：欲证明氧气浓度对可燃物有影响应该进行的对比实验为 (填数字序号)。实验②与实验③对比可以证明可燃物燃烧剧烈程度的因素是 。 实验 ① ② ③ 操作       (2)探究燃烧产生火焰的原因。蜡烛在氧气中燃烧有明亮的火焰，而铁丝在氧气中燃烧却没有火焰。请据表中数据分析： 物质 熔点/℃ 沸点/℃ 燃烧时温度/℃ 石蜡 50-70 300-550 约600 硫 暂无数据 444 待测 钠 97.8 883 约1800 铁 1535 2750 约1800 钠燃烧时 (选填“有”或“没有”)火焰产生。 【任务二】探究燃烧的条件 兴趣小组设计如图1装置探究燃烧的条件。白磷的着火点是40℃，红磷的着火点是240℃。根据图1分析： (3)铜片上的红磷不燃烧，是因为 。 (4)通过上述实验，能证明燃烧需要氧气的实验现象是 。 【任务三】利用燃烧探究空气中氧气含量 某兴趣小组设计如图2装置，利用氧气浓度传感器来检测足量红磷燃烧过程中氧气含量的变化，并绘制氧气含量与反应时间的关系如图3所示。根据图3分析： (5)容器内物质总质量：a点 b点。(填“>”或“<”或“) (6)c点时，观察到红磷熄灭，据此你对燃烧的新认识为 。 答案：(1) ①③ 可燃物与氧气接触面积 (2)有 (3)温度没有达到红磷着火点 (4)铜片上白磷燃烧，而水中白磷不燃烧 (5)= (6)物质燃烧时氧气必须达到一定程度 【详解】（1）实验①③中气体的种类不同，其它因素相同，可以探究氧气浓度对可燃物有影响，实验②与实验③中木炭的形状不同(即木炭与氧气的接触面积不同)，其它因素相同，木炭粉与氧气的接触面积大，燃烧更剧烈，实验②与实验③对比可以证明影响可燃物燃烧剧烈程度的因素是:可燃物与氧气的接触面积，故填：①③；可燃物与氧气接触面积； （2）由表可知，石蜡燃烧时温度高于沸点，石蜡在氧气中燃烧有明亮的火焰，铁丝燃烧时温度低于沸点，铁丝在氧气中燃烧没有火焰，说明物质燃烧能否产生火焰与其沸点和燃烧时温度有关，由表可知，钠燃烧时温度高于沸点，则钠燃烧时有火焰产生，故填：有； （3）铜片上的红磷是可燃物，与氧气接触，不燃烧，是因为温度没有达到红磷的着火点，故填：温度没有达到红磷的着火点； （4）铜片上的白磷与氧气接触，温度达到了着火点，燃烧，水中的白磷温度达到了着火点，但是隔绝氧气，不燃烧，故填：铜片上的白磷燃烧，水中的白磷不燃烧； （5）根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变，故容器内物质总质量a点=b点，故填：=； （6）c点时，观察到红磷熄灭，但是氧气的体积分数不是零，说明物质燃烧时氧气必须达到一定浓度，故填：物质燃烧时氧气必须达到一定浓度。 23．（2023-2024九上·颖上县·期末）实践小组对我市“家用燃料随时代发展产生的变化”开展了项目式学习活动。 任务一：调查家用燃料的变迁 (1)下列说法不正确的是_____(多选，填字母)。 A．液化石油气不慎泄露造成火灾时，应立即开窗通风 B．煤球制成蜂窝煤可以增大其与氧气接触面积，使燃烧更充分 C．家用天然气泄漏报警器往往安装在高处，说明天然气密度比空气大 D．高层住宅失火消防员用高压水枪灭火，说明水能降低着火点 任务二：探究天然气的燃烧产物 【查阅资料】①天然气的主要成分为甲烷(CH4)；②CO能使新鲜鸡血变为桃红色；③CO2能使澄清石灰水变浑浊。 【提出问题】 (2)天然气充分燃烧会产生哪些物质？ 猜想Ⅰ：CO2和H2O；猜想Ⅱ： 和H2O；猜想Ⅲ：CO2、CO和H2O；猜想④SO2和H2O，丽诗同学认为猜想④不合理，原因是 。 【进行实验】 (3)填表： 操作 现象 结论 步骤1：验纯后，点燃天然气，在火焰上方罩一个干冷烧杯 烧杯内壁出现白雾 天然气燃烧产物有 步骤2：将天然气充分燃烧产生的气体导出，通入澄清石灰水 猜想1或3成立 步骤3：将天然气充分燃烧产生附气体导出， 无明显现象 猜想1成立 【反思与评价】 (4)当天然气燃烧不充分时，火焰偏黄，锅底容易变黑，结合反应相关物质思考，锅底的黑色物质可能是 。 任务三：认识燃料变迁的意义 开发和利用清洁、高效的新能源，使人们的生活更美好。 答案： (1)ACD (2) CO 反应物不含有硫元素 (3) 水/H2O 澄清的石灰水变浑浊 通入新鲜鸡血 (4)炭黑 【详解】（1）A、液化石油气不慎泄露造成火灾时，立即开窗通风，会造成氧气增加，使火灾蔓延迅速，故选项说法错误； B、煤球制成蜂窝煤可以增大其与氧气接触面积，使燃烧更充分，故选项说法正确； C、在家中使用天然气时，应在厨房安装天然气泄漏报警器，报警器应安装在炉具的上方，因为天然气的密度比空气的密度小，故选项说法错误； D、消防人员用高压水枪灭火，使可燃物温度降低至着火点以下，达到灭火效果，可燃物的着火点属于物质的自身属性，不能降低，故选项说法错误; 故选：ACD； （2）天然气的主要成分是甲烷，根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，根据已知猜想，则猜想②为CO、H2O；根据质量守恒定律可知，化学反应前后元素的种类不变，丽诗同学认为猜想④不合理，原因是反应物不含有硫元素； （3）点燃天然气，在火焰上方罩一个干冷烧杯，烧杯内壁出现白雾，说明有水生成，说明天然气燃烧产物有氢元素； 猜想1或3成立，说明含有二氧化碳，将天然气充分燃烧产生的气体导出，通入澄清石灰水，可观察到澄清的石灰水变浑浊； CO能使新鲜鸡血变为桃红色，将天然气充分燃烧产生附气体导出，通入新鲜鸡血，观察到无明显现象，证明猜想1成立； （4）当天然气燃烧不充分时，火焰偏黄，锅底容易变黑，甲烷中含有碳元素和氢元素，锅底的黑色物质可能是炭黑。 24．（2023-2024九上·灵壁县·期末）燃烧是生活中常见的一种化学反应，关于燃烧的研究是一项重要的课题。某化学兴趣小组以“探究燃烧的奥秘”为主题，展开了项目化学习。 任务一：认识燃烧与爆炸 (1)下列图标中可以张贴在煤矿厂，预防煤矿爆炸的是______。 A．B． C． D． 任务二：探究燃烧的条件 资料信息：白磷的着火点为，红磷的着火点为。 (2)将红磷和白磷分别浸入的热水中，把胶皮管剪断使热水流走，当二者刚好露出水面时，观察到 ，说明可燃物燃烧的条件之一是 。 任务三：探究灭火的原理 (3)如图是一个简易灭火器的制作，该灭火器会瞬间产生大量的粘性液体覆盖在可燃物上，起到 的作用。 任务四：某些可燃物燃烧的探究 (4)装置甲中观察到的现象是 。 (5)装置丙中观察到的现象是 。 (6)下列说法错误的是______。 A．甲中水的作用是防止瓶底炸裂 B．乙中木炭能在空气中燃烧，放出热量 C．丙中集气瓶底部的水可以换成细沙 答案：(1)D (2) 白磷燃烧，红磷不燃烧 温度达到可燃物的着火点 (3)隔绝空气 (4)产生大量白烟，放出热量 (5)剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体 (6)A 【详解】（1）煤矿厂的空气中含有大量的可燃性颗粒，混有一定量的空气，遇到明火，容易发生爆炸，故煤矿厂应该禁止烟火，是为了防止煤粉燃烧导致爆炸。 A、该标志为腐蚀品标志，不符合题意； B、该标志为可循环标志，不符合题意； C、该标志为有毒气体标志，不符合题意； D、该标志为禁止烟火标志，符合题意。 故选D。 （2）热水为80℃，高于白磷燃烧点，则可观察到白磷燃烧，但红磷不燃烧；白磷温度达到着火点，可以燃烧，红磷温度低于着火点，不能燃烧，对比可知燃烧需要温度达到着火点以上。 （3）灭火器产生大量的粘性液体覆盖在可燃物上，能起到隔绝空气的作用，从而灭火。 （4）红磷燃烧，产生大量白烟，放热。 （5）铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体。 （6）A、红磷燃烧实验中，水的作用为吸收有害物质，防止污染空气，及加速降温，该选项说法错误； B、木炭能在空气中燃烧，且反应放热，该选项说法正确； C、铁丝燃烧时，为了防止高温熔融物溅落，使瓶底炸裂，集气瓶底可留少量的水或细沙，该选项说法正确。 故选A。 25．（2023-2024九上·桐城市·期末）某兴趣小组对“测定空气中O2的体积分数”的实验进行了再探究。 活动1：证明红磷熄灭后，氧气还有剩余 实验装置 实验步骤 现象 结论 Ⅰ.用高能激光笔照射燃烧匙中足量的红磷 红磷燃烧，放热，一段时间后熄灭，白磷始终不燃烧 红磷熄灭后，氧气还有剩余 Ⅱ.冷却后，将装有白磷的燃烧匙提出水面，用高能激光笔照射 现象①___________ (1)步骤Ⅰ中白磷不燃烧的原因是 。 (2)步骤Ⅱ中的现象①是 。 (3)实验中气球的作用是 。 活动 2：探究不同除氧剂的除氧效果【实验 1】按图-1所示装置，测定红磷燃烧时空气中氧气体积分数的变化。【实验 2】按图-3所示装置，测定钢丝棉生锈时空气中氧气体积分数的变化。      (4)为提高实验的准确性，以上两个实验都需要注意的事项有 、 。 (5)实验过程中，氧气浓度传感器测得空气中氧气的体积分数随时间变化的关系分别如图-2、图-4所示。据图可知， (填“红磷”或“钢丝棉”)的除氧效果更好，判断依据是 。 活动3：如 图用钢丝棉来粗略测定空气中氧气的体积分数    (6)得出空气中氧气体积分数约为五分之一的实验现象是 。 答案：(1)白磷浸没在水中与氧气隔绝/温度没有达到着火点 (2)白磷燃烧，产生了大量的白烟，放出热量 (3)缓冲/防止冲塞 (4) 保证装置的气密性良好 所用药品要足量 (5) 钢丝棉 反应后，实验1集气瓶内剩余氧气的体积分数是8.6%，实验2集气瓶内氧气几乎要耗尽 (6)U形管左侧液面上升到刻度4处 【详解】（1）可燃物燃烧需要与氧气（或空气）接触，温度达到着火点。步骤Ⅰ中白磷始终不燃烧的原因是白磷浸没在水中，未与氧气接触且温度没有达到着火点。 （2）步骤II中，将装有白磷的燃烧匙提出水面，白磷与氧气接触，用高能激光笔照射后温度高于白磷的着火点，观察到白磷燃烧，产生白烟，故填白磷燃烧，产生了大量的白烟，放出热量。 （3）磷燃烧时放出热量，瓶中的气体受热膨胀，故该实验中，气球能够调节装置中的压强，避免气体膨胀时将橡皮塞弹出，故填缓冲或防止冲塞。 （4）以上两个实验如果装置的气密性良好，装置冷却后空气会进入装置，使结果不准确，如果所用药品的量不足，不能完全消耗氧气，也会使结果不不准确，故以上两个实验都需要注意：保证装置的气密性良好；所用药品要足量。 （5）由图-2、图-4可知，钢丝棉消耗氧气多，故钢丝棉的除氧效果更好；因为反应后，实验1集气瓶内剩余氧气的体积分数是8.6%，实验2集气瓶内氧气几乎要耗尽。 （6）实验结束后，观察到U形管左侧液面上升到刻度4处，故可得出空气中氧气体积分数约为五分之一。 26．（2023-2024九上·潜山市·期末）小组对空气中氧气含量的测定进行了如下实验探究： 将数显设备、气体压强传感器和空气中氧气含量测量装置按如图1所示连接。装置气密性良好.实验开始，开并调试好传感器和数据设备，酒精灯将足量红磷点燃，即伸入瓶中并塞紧橡皮塞，传感器测得的数据如图2所示，坐标为时间，坐标表示该段时间内气体压强、温度、氧气浓度对应的变化情况。 (1)根据图2中压强变化曲线，bc段压强升高的原因是 。实验结束打开活塞的过程中，压强曲线对应的线段是 （填字母）。 A．bc    B．cd    C．de    D．ef (2)图2中X曲线表示的是 （填“温度”或“氧气浓度”）变化情况。 (3)实验结束测得装置内氧气浓度为8.85%，后改用足量的白磷实验测得氧气浓度为3.21%。 ①采用教材装置测定空气中氧气含量时，改用白磷能使测定结果较准确的原因是 。 ②根据实验结果，你对燃烧条件的新认识是 。 (4)张老师根据铁生锈的原理，探究用铁能否准确测定空气中氧气的含量。于是进行了以下实验（装置如图3）。通过7天测得的数据计算出空气中氧气的含量为19.13%。 【交流与反思】 ①用于红磷燃烧的方法相比，用铁丝生锈的方法测定的主要优点是 。 【实验探究2】为了加快反应速率，东华通过查阅资料，利用铁粉、炭粉、氯化钠等物质又进行了实验（装置如图4）。8分钟后测得的数据如表： 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 131mL 90.0mL 63.6mL ②请计算出空气中氧气含量为 （计算结果保留一位小数）。 答案： (1) 红磷燃烧放热，气体受热膨胀 C (2)温度 (3) 足量的白磷比红磷燃烧消耗氧气更彻底 可燃物燃烧时需要氧气达到一定浓度 (4) 实验结果更准确或误差小。 20.2% 【详解】（1）根据图2压强变化曲线，bc段压强升高的原因是：红磷燃烧放热，气体受热膨胀；由于红磷燃烧消耗了瓶内的氧气，反应结束后集气瓶内压强小于外界大气压，实验结束后打开活塞，瓶外空气进入瓶中，使得瓶内压强逐渐增大至外界大气压，所以实验结束打开活塞的过程中，压强曲线对应的线段是de。故填：红磷燃烧放热，气体受热膨胀；de。 （2）红磷燃烧放热，温度升高，反应结束冷却至室温，温度降低，所以图2中X曲线表示的是温度变化情况。故填：温度。 （3）①采用教材装置测定空气中氧气含量时，改用白磷能使测定结果较准确的原因是足量的白磷比红磷燃烧消耗氧气更彻底。故填：足量的白磷比红磷燃烧消耗氧气更彻底。 ②根据实验结果，对燃烧条件的新认识是可燃物燃烧时需要氧气达到一定浓度。故填：可燃物燃烧时需要氧气达到一定浓度。 （4）①由题干可知，使用铁生锈测定空气中氧气的含量时，反应更充分，装置内残留的氧气更少，实验结果更准确或误差小。故填：实验结果更准确或误差小。 ②氧气被消耗，装置中的压强减小，水进入装置，烧杯中水减少体积就是消耗氧气体积，所以空气中氧气含量为：。故填：20.2%。 27．（2023-2024九上·舒城县·期末）不锈钢材料中含有的金属铬(Cr)能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性。为了解金属铬与常见金属铝、铜在金属活动性顺序中的相对位置关系，小娟与小涛进行了如下探究活动。 【猜想和假设】 (1)根据所学知识，猜想三种金属在金属活动顺序中的相对位置关系： 猜想一：Cr  Al  Cu     猜想二：Al  Cr  Cu     猜想三： 【实验和探究】 小娟的实验： 取大小相同的铝、铬、铜三种金属片(用砂纸打磨光亮) 【实验步骤】分别取三支试管，向其中入等质量、等浓度的稀硫酸然后将铝、铬、铜三种金属分别插入三支试管中。 【实验现象】铝片表面产生的气泡较快；铬片表面产生气泡较缓慢，溶液变蓝色；铜片无明显现象。 【解释与结论】 (2)猜想 成立。铬与稀硫酸反应生成蓝色的硫酸亚铬(CrSO4)溶液，该反应的化学方程式为 。 (3)小涛的实验： 小涛只选用了三种药品进行实验，也得出了三种金属在金属活动顺序中的相  对位置关系。则他选用的三种药品可能是 (填化学式)。 【总结与归纳】 (4)总结与归纳由上述实验得出比较金属活动性强弱的方法有：① ② 。 【反思与交流】 (5)铝制容器也不能用来盛波尔多液(主要成分含硫酸铜)的原因是 。(用化学方程式表示)。 答案：(1)Al   Cu   Cr (2) 二 (3)Al、CrSO4、Cu（合理即可） (4) 通过金属与酸反应的比较 通过金属与盐溶液反应比较 (5) 【详解】（1）Al的金属活动性比Cu强，则Al、Cu、Cr这三种金属在金属活动顺序中的相对位置关系可能是Al   Cu   Cr或Cr   Al   Cu或Al   Cr   Cu，猜想一为Cr Al Cu，猜想二为Al Cr Cu，则猜想三为Al   Cu   Cr。 （2）铝片表面产生的气泡较快；铬片表面产生气泡较缓慢，溶液变蓝色；铜片无明显现象，说明这三种金属中Al的金属活动性最强，Cr次之，Cu的金属活动性最弱，则猜想二成立； 由题中信息可知，铬能与稀硫酸反应生成蓝色的硫酸亚铬（CrSO4）溶液，实验一中铬与稀硫酸反应有气泡产生，应该是氢气，则铬与稀硫酸反应生成硫酸铬、氢气，化学方程式为。 （3）如果已知三种金属的活动性顺序，用活动性位于中间的金属与另两种金属的盐溶液反应；或用活动性位于中间的金属的盐溶液与另两种金属反应，都可以验证三种金属的活动性顺序。题中三种金属的金属活动性顺序为Al Cr Cu，故可选择：Al、CrSO4 、Cu或Al2(SO4)3、Cr、CuSO4等。 （4）由上述实验得出比较金属活动性强弱的方法有：①通过金属与酸反应比较；②通过金属与盐溶液反应比较。 （5）Al的金属活动性比Cu强，因此铝能与硫酸铜反应生成硫酸铝、铜，导致波尔多液失效，该反应的化学方程式为。 28．（2023-2024九上·临泉县·期末）项目小组对铁系食品脱氧剂（又称为“双吸剂”）进行了如下探究。 Ⅰ.探成分 某脱氧剂标签显示含有铁粉、活性炭、食盐以及无水氯化钙等。为确定脱氧剂中铁粉的存在，进行如下实验。 实验1：取一包脱氧剂粉末，用磁铁吸引。观察到部分黑色粉末被吸引。 实验2：取实验1中被吸引的部分粉末放入试管中，加入适量硫酸铜溶液。观察到有红色固体生成。 实验3：另取被磁铁吸引的黑色粉末，撒向酒精灯的火焰。观察到粉末剧烈燃烧，火星四射。 (1)写出实验2中有关反应的化学方程式： 。 (2)铁粉在空气中能燃烧，而铁丝在空气中不易被点燃。原因是 。 Ⅱ.明原理 利用图1所示装置进行实验4和实验5。 (3)实验4：一段时间后，观察到气球变大。气球变大的原因是 。 (4)实验5：能证明脱氧剂“脱氧”的现象是 。 Ⅲ.悟应用 实验6：设计如表所示对比实验探究脱氧剂中活性炭和食盐的作用。利用温度传感器测得集气瓶中温度随时间的变化曲线如图2所示。 实验序号 铁粉/g 水/mL 活性炭/g NaCl/g ① 2 5 0 0 ② 2 5 0 ③ 2 5 0 ④ 2 5 (5)对比实验①与实验③可得到的结论是 ；对比实验③与实验④可得到的结论是 。 (6)下列叙述正确的是 （填字母）。 a.铁系食品脱氧剂可吸收氧气和水 b.铁系食品脱氧剂使用过程中放出热量 c.铁系食品脱氧剂能延长食物的保存时间 答案：(1) (2)铁粉与氧气的接触面积大（合理即可） (3)集气瓶内氧气被脱氧剂吸收，使瓶内气压变小 (4)打开弹簧夹后，烧杯中的水倒吸 (5) 活性炭对脱氧剂脱氧有促进作用 活性炭和氯化钠共同作用更有利于脱氧剂脱氧 (6)abc 【详解】（1）实验1中被磁铁吸引的粉末是铁粉，实验2中是铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，反应的化学方程式为。故填：； （2）铁粉和铁丝的区别是与氧气的接触面积不同。铁粉与氧气的接触面积大，所以铁粉在空气中能燃烧，铁丝在空气中不易被点燃。 （3）实验4中脱氧剂中的铁粉消耗集气瓶中的氧气，使瓶内气压变小，外界空气进入气球，气球变大。 （4）实验5中脱氧剂中的铁粉消耗集气瓶中的氧气，使瓶内气压减小，打开弹簧夹后，外界大气压使烧杯中的水倒吸。故填：打开弹簧夹后，烧杯中的水倒吸； （5）实验①与实验③变量为活性炭，由图2知实验③温度升高的快，说明活性炭对脱氧剂脱氧有促进作用； 实验③与实验④变量为NaCl，实验④温度升高得快，说明活性炭和氯化钠共同作用更有利于脱氧剂脱氧。 （6）a、铁可与氧气和水共同作用，无水氯化钙也可以吸收水，所以铁系食品脱氧剂可吸收氧气和水，a项正确； b、铁系食品脱氧剂使用过程中发生缓慢氧化，放出热量，b项正确； c、铁系食品脱氧剂既能吸收氧气，防止食品腐败，又能吸收水分，保持食品干燥，能延长食物的保存时间，c项正确。 故选abc。 29．（2023-2024九上·合肥高新区·期末）铁、铝、铜是常见的三种金属，某化学兴趣小组对这三种金属的活动性顺序产生兴趣，想通过实验来证明这些金属的活动性强弱。 【提出问题】这三种金属的活动性强弱如何呢？ 【实验探究】同学们将打磨过的粗细相同的铁丝、铝丝、铜丝分别插入等体积、等浓度的稀盐酸中。 实验操作 实验现象 缓慢产生少量气泡 快速产生大量气泡 无气泡 【讨论交流】 (1)分析。上述现象，得出三种金属的活动性由强到弱的顺序是 。 (2)写出铁丝插入稀盐酸的实验中，发生的化学反应方程式 。 【反思改进】小清同学提出利用金属和金属化合物溶液反应也可以验证这三种金属的活动性顺序。于是大家做了如图实验。 (3)若铝丝足量，则甲中充分反应后的现象是 。 (4)小敏同学思考后认为 (填序号)实验是多余的，不需要进行该实验。 (5)反应一段时间后，小清同学取出丙中的铝丝直接称量，发现其质量增加了1g，则试管内溶液质量减少了 g。 (6)小乐同学将反应一段时间后的乙中的溶液取出，向其中加入Zn粉，发现溶液质量变化如图所示，b点对应溶液中除水外，一定含有的物质是 (填化学式)。 【拓展迁移】 (7)小琼同学提出若只有一支盛有少量稀盐酸的试管，只需合理安排金属丝的插入顺序(能与盐酸反应的要一次将盐酸消耗完)，也能证明铁、铝、铜这三种金属的活动性顺序。三种金属丝的插入顺序为_______(填序号)。 A．铁、铝、铜 B．铁、铜、铝 C．铝、铁、铜 答案：(1)Al>Fe>Cu (2) (3)铝丝表面有红色固体析出，溶液由蓝色变为无色 (4)甲 (5)1 (6)ZnSO4、FeSO4 (7)B 【详解】（1）铝、铁均能和盐酸反应，且铝反应较快，铜不能和盐酸反应，则说明三种金属的活动性由强到弱的顺序是：Al>Fe>Cu。 （2）铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，反应的化学方程式为：。 （3）铝和硫酸铜反应生成铜和硫酸铝，铜为紫红色，硫酸铜溶液为蓝色，则现象为：铝丝表面有红色固体析出，溶液由蓝色变为无色。 （4）甲能证明铝比铜活泼，乙中铁丝伸入硫酸铜中铁丝表面有红色物质析出的现象，说明铁的活动性比铜强；丙中铝丝伸入硫酸铁中有黑色物质析出的现象，说明铝的活动性比铁强，由乙和丙就可以得出三者活动顺序，故甲可以省略。 （5）取出甲试管中的铝丝直接称量，发现其质量增加了1g，根据质量守恒定律可知，试管内溶液质量就会减少1g。 （6）铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，加入锌粉后，根据质量变化可知，溶液中应含有硫酸铜和硫酸亚铁，ab段时，锌和硫酸铜反应生成铜和硫酸锌，bc段时，锌和硫酸亚铁反应生成铁和硫酸锌，则b点对应溶液中除水外，一定含有的物质是ZnSO4、FeSO4。 （7）A、铁能和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，加入铝时，铝能将铁置换出来，则说明铝比铁活泼，进入铜时，铜不能和氯化铝反应，只能说明铜没有铝活泼，但没有比较铁、铜的金属活动性顺序，不符合题意； B、铁能和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，加入铜时，铜不能和氯化亚铁反应，说明铁比铜活泼，但铝能和氯化亚铁反应，说明铝比铁活泼，说明金属活动性顺序：铝>铁>铜，符合题意； C、铝和盐酸反应生成氯化铝和氢气，铁、铜都不能和氯化铝反应，没有比较铁和铜的金属活动性顺序，不符合题意。 故选B。 30．（2023-2024九上·肥西县·期末）某化学兴趣小组为探究金属铝和铜的活动性强弱，开展了以下活动。 【查阅资料】 (1)经查阅，金属铝在常温下能与空气中的氧气反应生成致密的氧化铝薄膜。该反应的化学方程式为 。 【对比实验】 编号 操作 现象 甲 将表面未打磨的铝丝浸入溶液中 无明显现象 乙 将表面打磨后的铝丝浸入溶液中 铝丝表面析出红色固体 丙 将表面未打磨的铝丝浸入溶液中 铝丝表面析出红色固体 (2)比较实验乙和实验 （填“甲”或“丙”）可得知：打磨能破坏氧化铝薄膜。 (3)根据实验乙中反应的化学反应，据此可知金属活动性比 （填“强”或“弱”）。 (4)小明同学对实验丙的现象进行分析，认为对氧化铝薄膜有破坏作用。但此观点马上被其他同学否定，否定的依据是 。 【猜测与探究】 (5)小组同学针对实验丙的现象，经讨论后猜测：破坏了氧化铝薄膜。 为检验此猜测是否正确，他们首先向两支试管中加入相同的溶液，并均浸入表面未打磨的铝丝，然后进行了新的探究： 操作 现象 结论 推论 （1）向一支试管中再加入固体 铝丝表面析出红色固体 氧化铝薄膜被破坏 或 能破坏氧化铝薄膜 （2）向另一支试管中再加入固体 氧化铝薄膜未被破坏 和都不能破坏氧化铝薄膜 【结论与反思】 得出结论：前述猜测正确。 总结反思：本次探究充分运用了比较法和控制变量法。 答案：(1) (2)甲 (3)强 (4)甲中硫酸铜溶液也含水，没有明显现象 (5) 氯离子/ 无明显现象 【详解】（1）金属铝能与空气中的氧气反应生成致密的氧化铝薄膜，该反应的化学方程式为：； （2）实验甲中铝丝未打磨，无明显现象，实验乙中铝丝表面被打磨，铝丝表面析出红色固体，故实验乙和实验甲对比可得出打磨能破坏氧化铝薄膜； （3）实验乙中，将铝丝浸入硫酸铜溶液中，铝丝表面有红色固体析出，说明铝能将硫酸铜中的铜置换出来，说明金属活动性Al比Cu强； （4）甲中硫酸铜溶液也含水，甲中无明显现象，说明水对氧化铝薄膜没有破坏作用； （5）（1）氯化钠由钠离子和氯离子构成，故向一支试管中再加入NaCl固体，铝丝表面析出红色固体，说明氧化铝薄膜被破坏，说明是钠离子或氯离子能破坏氧化铝薄膜； （2）硫酸钠由钠离子和硫酸根离子构成，向另一支试管中再加入硫酸钠固体，无明显现象，说明氧化铝薄膜未被破坏，说明钠离子和硫酸根离子都不能破坏氧化铝薄膜。 31．（2023-2024九上·马鞍山市·期末）某研究小组以“食品中的脱氧剂”为主题进行项目式探究学习。 【任务一】认识脱氧剂的作用 (1)食品包装中加入脱氧剂的作用是___________。(填字母) A．除去氧气，抑制霉菌生长 B．防止食品因氧化而变色、变质 【任务二】探究脱氧剂的成分 (2)用剪刀剪开一包脱氧剂，倾倒于白纸上，观察到有黑色粉末和少量的白色固体。结合查阅的资料，推测黑色粉末可能是铁粉、活性炭、二氧化锰、四氧化三铁等。 探究过程 实验现象 实验结论 ①用磁铁靠近该混合物 部分黑色粉末被吸引 粉末可能含有 和Fe3O4 ②取少量磁铁上吸引的黑色粉末于试管中，加入足量 。 黑色固体完全消失， 。 黑色粉末中含有铁粉。 ③另取少量黑色粉末，采用以下装置加热。    。 固体中含有活性炭。 资料还显示，脱氧剂中还含有食盐、生石灰、吸水性树脂等物质。 【任务三】解密脱氧原理 剪开一包脱氧剂，用磁铁靠近，将吸引的黑色粉末装入一个无纺布袋中，滴加5~6滴水，封口，轻轻揉搓布袋。 (3)打开布袋看到黑色粉末变为 色，表明铁粉发生氧化生锈。 (4)研究表明，铁粉能与空气中的 反应，从而实现包装食品的保鲜、防腐。 (5)钢铁生锈腐蚀会造成巨大经济损失，常见的钢铁防腐措施有 。(写一种即可)。 答案：(1)AB (2) Fe 盐酸 溶液变为浅绿色 澄清石灰水变浑浊 (3)红棕色 (4)O2、H2O (5)涂油刷漆 【详解】（1）食品包装中加入脱氧剂的作用是其作用是吸收氧气，使食品因缺氧而不变质、发霉等，从而可长期保存食品，故选AB； （2）①铁粉、四氧化三铁能被磁铁吸引，用磁铁靠近该混合物，部分黑色粉末被吸引，则粉末中可能含有Fe和Fe3O4； ②取少量磁铁上吸引的黑色粉末于试管中，加入足量盐酸溶液，铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，可观察到黑色固体完全消失，产生气泡，溶液变为浅绿色，说明黑色粉末中含有铁粉； ③另取少量黑色粉末，采用以下装置加热，澄清石灰水变浑浊，碳燃烧生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，说明固体中含有活性炭； （3）打开布袋看到黑色粉末变为红棕色，表明铁粉发生氧化生锈生成了氧化铁； （4）研究表明，铁粉能与空气中的O2、H2O反应，从而实现包装食品的保鲜、防腐； （5）钢铁生锈腐蚀会造成巨大经济损失，常见的钢铁防腐措施有涂油刷漆、保持铁制品表面洁净和干燥等。 32．（2023-2024九上·望江县·期末）为研究锌和铝的金属活动性，某研究小组进行了如下探究。 (1)珊珊设计的实验方案：向表面积相同的铝片和锌粒中分别加入盐酸。写出铝与盐酸反应的化学方程式： 。 (2)彤彤将去膜和未去膜的铝片分别放入盐酸中，发现前者比后者反应快，原因是 。 (3)彤彤在(2)实验中，还观察到有“灰黑色沉淀”这一异常现象出现。 【提出问题】铝与盐酸反应出现的灰黑色沉淀的组成是什么？ 【查阅文献】铝在颗粒较小时为灰黑色；AlCl3为无色透明晶体或白色而微带浅黄色的固体，易溶于水和乙醇。 【提出合理假设】假设a：该灰黑色沉淀可能含有Al； 假设b：该灰黑色沉淀可能含有AlCl3； 假设c：该灰黑色沉淀可能含有 ； 假设d：该灰黑色沉淀可能含有难溶于酸的物质。 【设计并完成实验】取灰黑色沉淀分别进行如下实验。 实验编号 实验操作 实验现象 ① 加入适量稀盐酸 有微量气泡，固体全部溶解，得到澄清溶液 ② 加入适量蒸馏水 固体部分溶解 ③ 加入适量无水乙醇 固体部分溶解 【得出结论】由实验①可判断假设d (填“成立”或“不成立”)，再集合②和③可得出该灰黑色沉淀的成分是 。 【分析与反思】 你认为(1)中珊珊的实验能否比较锌和铝的金属活动性强弱？ (填“能”或“不能”)，分别从设计方法和操作可行性的角度，具体说明理由： 、 。 答案：(1) (2)未去膜的铝片表面有氧化铝(氧化膜)，氧化铝先与盐酸反应 (3) 铝和氯化铝 不成立 铝和氯化铝 不能 珊珊的实验方案中未控制金属的纯度，盐酸的浓度等相关变量相同 操作中难以做到铝片和锌粒的表面积相同 【详解】（1）铝和盐酸反应生成氯化铝和氢气，反应的化学方程式为：； （2）未去膜的铝片表面有氧化铝(氧化膜)，氧化铝先与盐酸反应，因此前者比后者反应快； （3）提出合理假设：铝的小颗粒呈黑色与反应中出现的“灰黑色沉淀”颜色相近，可猜测灰黑色可能为未完全反应的铝或氯化铝或铝与未完全溶解的氯化铝的混合物或该灰黑色沉淀可能含有难溶于酸的物质，因此假设c：该灰黑色沉淀可能含有铝和氯化铝； 得出结论：实验①加入适量稀盐酸有微量气泡，固体全部溶解，得到澄清溶液，说明该灰黑色沉淀不含有难溶于酸的物质，即猜想d不能成立；实验②加入适量的水和③加入适量的乙醇都可观察到有固体物质被溶解，说明固体中还含有易溶于水和乙醇的氯化铝，因此再结合②和③可判断沉淀为铝和氯化铝的混合物； 分析与反思：对于金属纯度的影响、所用盐酸浓度的影响等，珊珊的方案中都没进行必要的控制，所以不能据此实验判断两金属活动性的强弱，操作中难以做到铝片和锌粒的表面积相同，因此也不能据此实验判断两金属活动性的强弱。 33．（2023-2024九上·来安县·期末）暖宝宝是备受学生喜爱的便捷式取暖用品，化学实践小组的同学对其产生了浓厚兴趣，针对其成分和发热原理展开了项目式探究之旅。 【活动一】探究暖宝宝内部材料中有铁粉 (1)小组同学取一定量暖宝宝内部材料放入试管中，然后向试管中加入适量的稀硫酸，预计观察到的实验现象为 ，涉及反应的化学方程式为 。 【功二】探究暖宝宝快速发热的原因 (2)铁生锈，是铁与 共同作用的结果，但放热缓慢。哪些因素能加快反应，使暖宝宝快速发热？小组同学采用对照实验展开探究，设计实验方案如下： (查阅资料：暖宝宝内部材料有铁粉、活性炭、氯化钠、水等) 方案 药品 方案一 4g铁粉、2mL水 方案二 4g铁粉、2mL水、2g氯化钠 方案三 4g铁粉、2mL水、2g活性炭 方案四 4g铁粉、2mL水、2g活性炭、2g氯化钠 下列方案之间能否形成对照？若能，请指出变量；若不能，请说明理由。 方案二与方案四： 。 方案一与方案四： 。 【拓展探究】利用数字化对【活动二】深入探究 (3)小组同学设计了图1装置，检查气密性，将5g铁粉和2g炭粉加入三颈烧瓶，t1s时刻加入2mL饱和NaCl溶液后，再将一个装有5mL稀盐酸的注射器插到烧瓶上，采集数据。    ①根据图2，分析t1至t2s时温度变化的原因是 ；t2s时刻后反应并未停止，温度却开始降低，原因是 。 ②根据图3，分析t3s时刻后压强突然变大的原因是 。 答案：(1) 有气泡产生，溶液变为浅绿色 Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ (2) 水、氧气(或H2O、O2) 能形成对照，变量是活性炭 不能形成对照，变量不唯一 (3) 加入的NaCl溶液加快了铁的锈蚀 铁生锈放出的热量小于装置散失的热量 铁生锈消耗氧气，三颈烧瓶内压强减小，注射器内稀盐酸被吸入三颈烧瓶，铁与稀盐酸反应放出氢气 【详解】（1）暖宝宝内部材料中有铁粉，取一定量暖宝宝内部材料放入试管中，然后向试管中加入适量的稀硫酸，预计观察到的实验现象为有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色； 铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，化学方程式为Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑； （2）铁生锈是铁与水、氧气共同作用的结果； 方案二与方案四，其他条件相同，方案二没有活性炭，方案四有活性炭，所以能形成对照，变量是活性炭； 方案一与方案四，方案一没有活性炭和氯化钠，方案四有活性炭和氯化钠，两个变量，所以不能形成对照，变量不唯一； （3）①t1s时刻加入2mL饱和NaCl溶液后，温度明显升高，根据图2，分析t1至t2s时温度变化的原因是加入的NaCl溶液加快了铁的锈蚀； t2s时刻后反应并未停止，温度却开始降低，原因是铁生锈放出的热量小于装置散失的热量； ②铁生锈消耗氧气，会使瓶内压强减小，稀盐酸被吸入瓶内与铁接触，发生反应产生氢气，使瓶内压强迅速增大，根据图3，分析t3s时刻后压强突然变大的原因是铁生锈消耗氧气，三颈烧瓶内压强减小，注射器内稀盐酸被吸入三颈烧瓶，铁与稀盐酸反应放出氢气。 34．（2023-2024九上·合肥庐阳区·期末）为研究“影响金属与盐酸反应剧烈程度的因素”，兴趣小组的同学进行了如下探究。 【提出问题】金属与盐酸反应的剧烈程度受哪些因素的影响？ 【作出假设】 (1)Ⅰ、可能与金属本身的性质有关；Ⅱ、可能与盐酸的浓度有关；Ⅲ、可能与 有关。 【实验探究】实验所用金属均已用砂纸打磨。 (2)实验一：为探究猜想Ⅰ，小红同学分别在两支试管中放入相同质量、相同表面积的锌和铁，然后分别加入同体积、同浓度的稀盐酸，观察到放锌的试管中立即产生大量气泡，放铁的试管中只产生少量气泡，由此得出结论，金属活动性顺序是锌 （填“大于”“小于”）铁。 (3)实验二：为探究猜想Ⅱ，小军同学利用下图1装置进行对照实验，使等质量且过量的锌片分别与等体积、浓度分别为5%和15%的稀盐酸反应。其中注射器的作用是 。 (4)实验三：小军同学用压强传感器替换注射器进行数字化实验，测得两次实验中压强随时间的变化关系曲线如图2所示。请你根据该图中信息得出一条合理结论 。 【拓展延伸】 (5)已知一种金属加入比它活动性弱的两种金属化合物的混合液中，先置换出活动性最弱的金属。小敏同学向一定质量的硝酸银和硝酸铜的混合溶液中加入锌粉，溶液质量与加入锌的质量关系如图3所示。请问在A点时，溶液里含的金属化合物有 种。 答案：(1)盐酸的温度 (2)大于 (3)收集并测量生成氢气的体积 (4)等量的锌片与酸反应，酸的浓度越大，反应速率越快/等量且过量的锌与等体积不同浓度的酸反应，浓度大的酸产生氢气更多 (5)3/三 【详解】（1）金属与酸的反应的剧烈程度，除了与金属本身的性质和酸的浓度有关外，还可能与酸溶液的温度等因素有关，故填：盐酸的温度； （2）金属活动活泼，与酸反应越剧烈，放锌的试管中立即产生大量气泡，放铁的试管中只产生少量气泡，说明金属活动性顺序是锌大于铁，故填：大于； （3）注射器的作用是收集生成的气体且能大致测量出气体的体积，故填：收集并测量生成氢气的体积； （4）图2中的曲线斜率可以表示反应速率、压力的大小可以表示产生氢气的多少，根据曲线图可知，等质量的锌片与酸反应时，酸的浓度越大，反应速率越快；等质量且过量的锌片分别与等体积不同浓度的稀盐酸反应时，浓度大的酸生成的氢气更多，故填：等量的锌片与酸反应，酸的浓度越大，反应速率越快或等量且过量的锌与等体积不同浓度的酸反应，浓度大的酸产生氢气更多； （5）金属活动性顺序为：Zn>Cu>Ag，向一定质量硝酸银和硝酸铜的混合溶液中加入锌，锌先和硝酸银反应，待硝酸银反应结束，继续加锌，锌再和硝酸铜反应，其反应的化学方程式为，，从上述化学方程式中金属的质量关系可以看出，析出银的过程是溶液质量减少的过程，析出铜的过程是溶液质量增加的过程；在A点时，硝酸银没有全部参加反应，溶液中含有硝酸银和硝酸铜和生成的硝酸锌3种盐，故填：3。 35．（2023-2024九上·合肥新站区·期末）关于金属的研究是一项重要的课题，某小组以“铝与酸的反应”为主题开展探究活动。小组同学用打磨过的形状、质量、大小相同的金属铝片分别与5mL相同浓度的稀盐酸、稀硫酸反应（如图实验I、Ⅱ），观察到的现象如下表。 反应时间（分钟） 1 2 5 15 20 稀盐酸 少量气泡 较多气泡 大量气泡 反应剧烈 反应结束 稀硫酸 无明显现象 无明显现象 极少量气泡 少量气泡 少量气泡 (1)针对这一异常现象，小组同学们又进行了如下探究： 【查阅资料】盐酸和硫酸中溶质分别以氢离子、氯离子和氢离子、硫酸根离子形式存在；硫酸钠溶液和氯化钠溶液中溶质分别以钠离子、硫酸根离子和钠离子、氯离子形式存在。 【提出猜想】猜想1：盐酸中的氯离子对反应起了促进作用；猜想2：硫酸中的硫酸根离子对反应起了阻碍作用。 【实验探究】 请完成下面的表格。 实验时间 实验步骤 实验现象 实验分析与结论 0-5分钟 步骤一：取两支试管，分别放入一片打磨过的形状、质量、大小相同的金属铝片，再分别加入等体积相同浓度的稀盐酸和稀硫酸 加入稀盐酸的试管 中，铝片表面立即产生气泡，且产生气泡的速率逐渐加快；加入稀硫酸的试管中，铝片表面两分钟后才逐渐出现极少量气泡 铝与稀盐酸反应速率较快，与稀硫酸反应速率较慢 5-10分钟 步骤二：实验至5分钟时，同时进行以下对比实验 向盛有稀盐酸的试管中加入2mL10%的Na2SO4溶液 铝片表面产生气泡的速率明显减慢 实验结论： 猜想1 猜想2 （填“成立”或“不成立”） 向盛有稀硫酸的试管中加入2mL10%的NaCl溶液 铝片表面产生气泡的速率明显加快 【讨论与交流】 (2)同学们发现反应15分钟后，两支试管中反应速率均减慢，出现此现象的原因可能是 。 【拓展与延伸】如图反应装置中放有另一段未打磨的铝片，并加入过量的盐酸在老师指导下，小组同学用温度传感器和压强传感器测得密闭装置内温度和压强变化曲线。 (3)由图可知铝与稀盐酸反应 （填“放热”或“吸热”）；CD段压强略有下降的原因是 。 答案： (1) 成立 成立 (2)酸被消耗，反应物浓度减小 (3) 放热 反应停止，温度降低 【详解】（1）步骤二：实验至5分钟时，同时进行以下对比实验，向盛有稀盐酸的试管中加入2mL10%的Na2SO4溶液，铝片表面产生气泡的速率明显减慢，硫酸钠溶液中含有硫酸根离子，则硫酸根离子对反应起了阻碍作用； 向盛有稀硫酸的试管中加入2mL10%的NaCl溶液，铝片表面产生气泡的速率明显加快，说明氯化钠溶液中含有氯离子，则氯离子对反应起了促进作用； 综上则说明猜想1和猜想2均成立； （2）反应15分钟后，两支试管中反应速率均减慢，出现此现象的原因可能是随着反应的进行，剩余的酸越来越少，即酸被消耗，反应物浓度减小，则反应速率逐渐减慢； （3）未打磨的铝表面有一层氧化铝薄膜，稀盐酸先与氧化铝反应，氧化铝与稀盐酸反应不生成气体，铝与稀盐酸反应生成氢气，且铝与稀盐酸反应放出热量，气体体积膨胀，压强随着增加；由温度曲线图可知，随着反应的进行，温度升高，说明铝和稀盐酸反应放热，C点处的温度与压强都最高或最大，反应到此处停止；CD段反应停止，温度降低，所以压强略微下降。 36．（2023-2024九上·安庆迎江区·期末）学完金属的性质后，某校兴趣小组同学对金属的部分性质进行了研究。 【活动一】探究金属与酸的反应 (1)为探究金属与盐酸反应剧烈程度的影响因素，兴趣小组做了以下实验，将铁粉与镁片分别放入10%的盐酸溶液中，观察到铁粉产生气泡速率更快。由此得出的结论是 。 (2)取表面积大小相同的3种金属片，分别加入足量相同的三份稀盐酸中，并用温度传感器测定反应过程中的温度变化，所得温度变化曲线如图A所示。由图A可知： (填“能”或“不能”)根据金属与酸的反应放热来判断不同金属的活动性强弱。 【活动二】探究金属与金属化合物溶液反应 (3)兴趣小组同学想检测生产硫酸铜工厂排放的污水中是否含有硫酸铜，请你参与设计方案： 操作 现象 结论 将打磨过的铁钉放入装有少量废水的试管中，观察现象 现象： 。 污水中含有硫酸铜 (4)铁在潮湿的空气中易生锈，铁锈的主要成分是 (填化学式)，要防止洗完后的铁锅生锈，合理的做法是 (写一条)。 (5)该小组用如图甲装置进行实验，起始时量筒内水面处于50mL刻度处，之后水面缓慢上升。几天后水面最终处于约 mL刻度处，原因是 。 (6)小强同学进行如表实验：取铁钉用砂纸打磨，称其质量，按图乙安装装置，放置3天，再取出铁钉称量。在不同温度下重复上述实验，得到铁钉质量增加情况如表。 温度/℃ 10 20 30 40 50 60 70 铁钉质量增加/g 0.02 0.04 0.08 0.16 0.18 0.18 0.18 小强同学的实验是探究 因素对铁钉腐蚀快慢的影响，最终小强得出的结论是：温度越高，铁钉锈蚀越快。请你对他的结论给予评价： 。 答案：(1) 其他条件相同，铁与酸接触面积越大，反应越剧烈 (2)不能 (3) 铁丝表面有红色固体析出 (4) Fe2O3 一层食用油(或洗净后擦干净水滴) (5) 40 氧气约占空气体积的五分之一，铁生锈会消耗氧气 (6) 温度 小强的结论不够严谨，在其它条件相同时，温度在10-50℃的范围内，温度越高，铁钉腐蚀的速度越快，试管内的氧气已耗尽，剩余的铁不能继续锈蚀 【详解】（1）将铁粉与镁片分别放入10%的盐酸溶液中，观察到铁粉产生气泡速率更快。使用的酸的种类、质量分数与体积相同，不同的是铁的形状，铁粉比铁片与盐酸的接触面积更大，反应更快，由此得出的结论是：其他条件相同，铁与酸接触面积越大，反应越剧烈； （2）由图A可知：金属和酸反应后铁的温度大于锌，而锌的金属活动性大于铁，因此不能根据金属与酸的反应放热来判断不同金属的活动性强弱； （3）铁的金属活动性在铜之前，因此可以置换出硫酸铜中的铜。故将打磨过的铁钉放入装有少量废水的试管中，观察现象，若观察到铁丝表面有红色固体析出，这证明污水中含有硫酸铜； （4）铁在潮湿的空气中易生锈，铁锈的主要成分是氧化铁，化学式为Fe2O3； 可以隔绝氧气和水，达到防锈的目的，所以为了防止铁锅生锈的方法包括涂一层食用油；或洗净后擦干净水滴等； （5）氧气约占空气体积的五分之一，铁生锈消耗氧气，液面上升的体积为氧气减少的体积，则几天后水面最终处于约刻度50mL-50mL×=40mL处； （6） 除温度不同外，气体条件相同，因此小强同学的实验是探究温度因素对铁钉腐蚀快慢的影响； 根据表中数据可知，50℃后铁钉质量无变化，因为氧气已经耗尽，铁钉停止腐蚀，因此小强的结论不够严谨；结论应为：在其它条件相同时，温度在10-50℃的范围内，温度越高，铁钉腐蚀的速度越快，试管内的氧气已耗尽，剩余的铁不能继续锈蚀。 37．（2023-2024九上·阜阳颖东区·期末）金属材料的广泛应用，极大地促进了社会发展。 某校化学兴趣小组以“金属材料”为主题开展项目式学习。 【项目一】金属材料的应用 小组中的同学寻找了家中几种金属制品，请你帮助他说出分别与金属的哪些性质有关系。 (1)结合图可知，铁可做炊具说明铁具有良好的 。 (2)铝制垃圾桶相对于铁质垃圾桶的优点是 （写出一点即可）。 【项目二】金属的生锈条件探究 小组同学取四枚大小相同的洁净无锈铁钉分别放入试管，进行图1实验，现象如表。 试管编号 A B C 一周后铁钉表面现象 有一层铁锈 无明显变化 无明显变化 (3)对比试管中实验现象，说明铁锈蚀是铁与空气中的 （填化学式）发生化学反应。 (4)经查阅资料铜锈的主要成分为碱式碳酸铜Cu2（OH）2CO3，由此可以推测铜生锈的条件为______。（填序号） A．H2O和O2 B．CO2、H2O和O2 C．CO2和O2 D．CO2、N2和H2 【项目三】金属活动性探究 为了验证生活中常见的铁、铜、银三种金属的活动，兴趣小组同学又进行了以下探究。 【设计实验】 设计的实验方案如下图所示。（所用金属均已打磨，形状与大小均相同） 【进行实验】 (5)实验I中随着反应进行，溶液颜色的变化为 。 【交流与讨论】 (6)同学们发现通过此实验方案不能比较铁、铜、银三种金属的活动性顺序强弱。经过同学们的讨论，在上述实验方案的基础上，补充了一个实验（图Ⅲ所示），实现了探究目的，若X是铜片，则Y可能是 溶液。 (7)小组中又有同学提出可以通过调整反应顺序，只用I，Ⅱ中所用的药品（即铁片、铜片和硝酸银溶液）就能得出三种金属的活动性，此同学说法 （填“合理”或“不合理”）。 【实验结论】 (8)最终同学们成功地得出铁、铜、银的金属活动性由强到弱的顺序为 。 答案：(1)导热性 (2)耐腐蚀（合理即可） (3)O2、H2O (4)B (5)由无色变为浅绿色 (6)硝酸亚铁（合理即可） (7)合理 (8)Fe＞Cu＞Ag 【详解】（1）结合图可知，铁可做炊具说明铁具有良好的导热性； （2）铝的化学性质比较活泼，常温下，铝能与空气中的氧气反应，在其表面形成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步被氧化，而铁锈疏松多孔，具有吸附性，会加速铁的锈蚀，故铝制垃圾桶相对于铁质垃圾桶的优点是：耐腐蚀； （3）A试管中铁钉与氧气和水接触，生锈，B试管中铁钉只与水接触，不生锈，C试管中铁钉只与氧气接触，不生锈，对比A、B可知，铁生锈需要与氧气接触，对比A、C可知，铁生锈需要与水接触，故对比试管中实验现象，说明铁锈蚀是铁与空气中的O2、H2O发生化学反应； （4）根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，碱式碳酸铜由Cu、C、H、O元素组成，铜由铜元素组成，故反应物中还应含C、H、O元素，空气中含氢元素的是水，含碳元素的是二氧化碳，氧气也应参与了反应，故铜生锈的条件是铜与氧气、二氧化碳、水反应。 故选B； （5）实验I中铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，故实验I中随着反应进行，溶液颜色的变化为：由无色变为浅绿色； （6）实验Ⅰ中铁与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，有银白色固体析出，说明铁比银活泼，实验Ⅱ中铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银，有银白色固体析出，说明铜比银活泼，还需要验证铁和铜的金属活动性顺序，故若X是铜片，则Y可能是硝酸亚铁溶液，铜和硝酸亚铁不反应，无明显现象，说明铁比铜活泼； （7）只用I，Ⅱ中所用的药品，验证三种金属的活动性顺序，可先做实验Ⅱ，铜能与硝酸银反应生成硝酸铜和银，有银白色固体析出，说明铜比银活泼，充分反应后，加入铁片，铁能与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜，有红色固体析出，说明铁比铜活泼，从而得出三种金属的活动性，故此同学的说法合理； （8）由以上分析可知，三种金属的活动性由强到弱的顺序为：Fe＞Cu＞Ag。 38．（2023-2024九上·黄山屯溪区·期末）某化学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣，设计实验探究： 【提出问题】甲烷燃烧后生成哪些物质？ 【查阅资料】①含碳元素的物质完全燃烧生成CO2，不完全燃烧生成CO ②白色无水CuSO4粉末遇水变蓝色； ③CO与人体内的血红蛋白结合，会造成人中毒缺氧。 (1)【猜想与假设】猜想一： ；猜想二：CO、H2O；猜想三：CO2、CO、H2O 【实验探究】将甲烷在一定量的纯净氧气中燃烧的产物依次通过下图装置(部分夹持、固定装置省略)进行验证： (2)实验过程中观察到A中白色粉末变为蓝色，B、E中澄清石灰水变浑浊，D中红棕色粉末变成黑色，由此推断猜想 成立。 (3)实验过程中B装置的作用是 。 (4)实验过程中用纯净O2而不用空气的原因是 。 【反思与交流】 (5)日常生活中，使用含碳燃料一定要注意通风，防止 中毒。 答案：(1)CO2、H2O (2)三 (3) 检验二氧化碳 (4)空气中含有二氧化碳和水，只用纯氧可以避免空气中含有的二氧化碳和水的干扰 (5)一氧化碳有毒，而且无色无味，不易被察觉，故日常生活中使用含碳燃料一定要注意通风 【详解】（1）根据猜想二是CO、H2O；猜想三是CO2、CO、H2O，猜想一是CO2、H2O； （2）A中白色无水硫酸铜粉末变蓝色，说明产生了水，水使无水硫酸铜变蓝；B、E中澄清石灰水变浑浊，说明产生了二氧化碳，二氧化碳使澄清石灰水变浑浊；D中红棕色粉末变为黑色，说明产生了一氧化碳，一氧化碳将氧化铁还原成铁，故可知反应产生了H2O、CO2和CO，故猜想三正确； （3）二氧化碳能与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀使澄清石灰水变浑浊，故B装置的作用是检验二氧化碳； （4）空气中含有二氧化碳和水，只用纯氧可以避免空气中含有的二氧化碳和水的干扰； （5）一氧化碳有毒，而且无色无味，不易被察觉，故日常生活中使用含碳燃料一定要注意通风。 39．（2023-2024九上·蚌埠禹会区·期末）同学们对铁丝在氧气中燃烧后所得固体物质成分进行探究。 【活动一】探究铁燃烧时溅落下来的黑色物质中是否含有铁？ 【资料】①自然界中铁的氧化物主要是Fe3O4（黑色）和Fe2O3（红棕色）两种。 ②FeO（黑色）极易被氧化为Fe2O3。 ③铁的氯化物均能与稀盐酸或稀硫酸反应生成铁的化合物溶液，无气体生成。 【实验】 (1)将冷却后的黑色物质限碎，装入试管，加入 溶液，观察到 的现象，说明铁燃烧时溅落下米的黑色物质中含有铁。 【活动二】探究铁燃烧的产物为什么不是Fe2O3？ 【资料】①Fe3O4和Fe2O3的分解温度、铁的熔点见表。 ②高温时分解成Fe3O4 Fe3O4 Fe2O3 铁 分解温度/℃ 1538 1400 - 熔点℃ - - 1535 【证据推理】 (2)由实验现象及表中信息可知，铁在氧气里燃烧时产生的高温应在 之间，此时Fe2O3已分解。 【拓展延伸】 (3)某食品密封包装盒的透明盖内放有黑色的FeO粉末，若颜色变为 ，说明包装盒漏气。 (4)Fe2O3高温时会分解成Fe3O4和一种气体，该反应的化学方程式为 。 答案：(1) 盐酸(或硫酸铜等) 有气泡产生(或有红色固体析出等) (2)1535℃-1538℃ (3)红棕色 (4) 【详解】（1）要想证明，铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还含有铁，可以将冷却后的黑色物质碾碎，装入试管，加入稀盐酸或硫酸铜等溶液，如果出现冒气泡、出现红色固体等现象，就证明铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还含有铁。 （2）根据Fe3O4和Fe2O3的分解温度、铁的熔点，首先铁需要在融化状态下反应，所以应该高于1535℃，其次是要防止四氧化三铁分解，所以分解温度应该低于1538℃．所以应该控制温度在1535℃-1538℃，这时Fe2O3已经分解了，铁在氧气中燃烧产生的只有四氧化三铁。 （3）氧化亚铁容易被氧气氧化为氧化铁，有些超市的食品密封包装盒的透明盖内放有黑色的FeO粉末，若粉末的颜色由黑色变为红棕色，就说明包装盒破损进气，这样售货员就能及时发现并处理。 （4）根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，所以氧化铁高温分解生成的气体应该是氧气，故Fe2O3高温时会分解成Fe3O4和氧气，此反应的化学方程式为：。 40．（2023-2024九上·合肥蜀山区·期末）根据报道，现在世界上每年因腐蚀而报废的金属材料和设备相当于其年产量的20%~40%。某化学兴趣小组的同学在老师的指导下对铁的锈蚀条件及保护进行如下探究。 【探究一】探究铁锈蚀的条件 实验一 ① ② ③ 现象 放置一周 无明显变化 无明显变化 铁丝表面出现红色物质 放置两周 铁丝表面出现红色物质 无明显变化 铁丝表面红色物质增多 (1)铁锈的颜色是 ；主要成分是 (填化学式)。 (2)由实验②③可以得到，铁锈蚀需要与 接触。 (3)实验中使用的蒸馏水需要煮沸并迅速冷却，目的是 。 【探究二】“油封”对水中溶解氧的影响 实验二：将蒸馏水煮沸后迅速冷却至室温(12℃)，取等体积水样于2个烧杯中，其中一个烧杯加5mL花生油进行“油封”，用溶解氧传感器测定两个水样中溶解氧含量。 溶解氧含量/(mg/L) 时间/h 0 2 6 12 24 36 48 实验 ①未油封 2.42 4.75 6.44 8.45 10.10 10.43 10.51 ②油封 2.43 3.02 4.28 4.81 6.47 7.20 7.98 已知：12℃时，未煮沸的蒸馏水中溶解氧含量为10.68mg/L。 (4)由实验二得出的结论错误的是 (填序号)。 A．“油封”的方式能隔绝氧气在水中的溶解 B．通过加热煮沸并冷却，可以明显降低水中含氧量 C．“油封”和“未油封”水样中的溶解氧均随时间增加而呈增大趋势 (5)实验一中，放置两周后铁丝依然出现锈蚀的原因是 。 【反思与评价】 (6)生活中常用在金属表面涂油的方式“防生锈”，其主要原因是 。 (7)若要比较煤油和花生油“油封”对水中溶解氧的影响，请你设计实验方案 。 答案：(1) 红棕色 Fe2O3•xH2O (2)水 (3)赶走水中溶解的氧气 (4)A (5)氧气能通过油层传递扩散溶解到水里，使铁丝锈蚀 (6)隔绝水 (7)再取一份与实验二中等体积水样于同规格烧杯中，加5mL煤油进行“油封”，用溶解氧传感器测定水样中溶解氧含量，与实验二中花生油油封的水样中溶解氧含量进行对比 【详解】（1）根据实验③，放置一周后铁丝表面出现红色物质，铁锈的颜色为红棕色； 铁生锈是氧气和水蒸气共同作用的结果，则铁锈的主要的成分Fe2O3•xH2O； （2）实验②中铁丝处于有氧气但无水的环境，而实验③中铁丝处于有氧气和水的环境，最终实验③处的铁丝生锈，则对比实验②③可以得到，铁锈蚀需要与水接触； （3）通过加热煮沸并冷却，可以除去溶解氧，明显降低水中含氧量或者赶走水中溶解的氧气； （4）A、由表可知，油封后，水中还能继续溶解氧，故“油封”的方式不能隔绝氧气在水中的溶解，符合题意； B、通过加热煮沸并冷却，可以除去溶解氧，明显降低水中含氧量，不符合题意； C、由表可知，“油封”和“未油封”水样中的溶解氧均随时间增加而呈增大趋势，不符合题意； 故选A； （5）根据表格的数据可知，油封后，水中还能继续溶解氧气，使铁丝生锈； （6）由探究可知，涂油不能隔绝氧，故生活中常用在金属表面涂油的方式“防生锈”，其主要原因是隔绝水； （7）对比煤油和花生油“油封”对水中溶解氧的影响，则可以再取一份与实验二中等体积水样于同规格烧杯中，加5mL煤油进行“油封”，用溶解氧传感器测定水样中溶解氧含量，与实验二中花生油油封的水样中溶解氧含量进行对比。 41．（2023-2024九上·怀远县·期末）已知草酸（H2C2O4）加热时在催化剂的作用下会发生分解反应，某化学兴趣小组对其分解产物进行了如下探究。 【提出猜想】 a.分解产物是一氧化碳和水蒸气的混合物。 b.分解产物是二氧化碳和水蒸气的混合物。 c.分解产物是一氧化碳、二氧化碳和水蒸气的混合物。 【查阅资料】 ①白色的无水硫酸铜遇水会变为蓝色。 ②碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物，能吸收水蒸气和二氧化碳。 【进行实验】为了检验草酸的分解产物，该小组同学将草酸的分解产物通过如图所示的装置（部分夹持仪器已略去）。 (1) （现象）证明草酸分解产生了水， （现象）证明草酸分解产生了二氧化碳。 (2)证明草酸分解产生了一氧化碳的现象为 。 (3)装置E中发生反应的化学方程式为 。 (4)【得出结论】 草酸分解的化学方程式为 。 (5)【反思与评价】 从环保角度考虑，上述实验的不足之处是 。 (6)【数据与分析】兴趣小组同学将硬质玻璃管中Fe2O3换成铁红进行实验，铁红主要成分是Fe2O3，还含有少量的FeO、Fe3O4。 【铁的常见氧化物中铁的质量分数】： 铁的氧化物 FeO Fe2O3 Fe3O4 铁的质量分数 77.8% 70.0% 72.4% 小组同学称取铁红样品10.0g，用上述装置进行实验，测定铁红中铁的质量分数。 若E中充分反应后得到铁粉的质量为mg，则 <m< 。 (7)若E装置产生的气体被F装置全部吸收，实验前后称得F装置增重7.7g，且其它因素对F装置增重的影响忽略不计，则此铁红中铁的质量分数是 。 答案：(1) A中白色的无水硫酸铜变蓝 B中澄清石灰水变浑浊 (2)D中澄清石灰水未变浑浊，E中固体由红色变为黑色，F中澄清石灰水变浑浊 (3) (4) (5)装置F后缺少尾气处理装置 (6) 7 7.78 (7)72% 【详解】（1）根据白色的无水硫酸铜遇水会变为蓝色，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，A中白色的无水硫酸铜变蓝，说明草酸分解产生了水；B中澄清石灰水变浑浊，说明草酸分解产生了二氧化碳； （2）一氧化碳具有还原性，能与氧化铁反应生成铁及二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，故证明草酸分解产生了一氧化碳的现象应包括D中澄清石灰水未变浑浊，E中固体由红色变为黑色，F中澄清石灰水变浑浊； （3）装置E中一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，化学方程式为：； （4）草酸在浓硫酸做催化剂和加热的条件下生成水、二氧化碳和一氧化碳，化学方程式为：； （5）尾气中含有有毒的一氧化碳气体，未经处理直接排放会造成空气污染，则该实验的不足之处为装置F后缺少尾气处理装置； （6）若E中充分反应后得到铁粉的质量为mg，10.0g样品中含有铁元素质量最小：10.0g×70.0%=7g，质量最大：10.0g×77.8%=7.78g，则7＜m＜7.78； （7）若实验前后称得F装置增重7.7g，说明反应生成7.7g二氧化碳，由反应的化学方程式可知，生成的二氧化碳中的氧元素一半来自于样品，则样品中氧元素质量：7.7g×÷2=2.8g，则此铁红中铁的质量分数是：。 42．（2023-2024九上·庐江县·期末）蒸汽眼罩逐渐走进日常生活，它借助铁生锈产生热量，使材料内部的水分稳定蒸发，利用产生的热度和湿度缓解眼部疲劳。某小组从化学视角对蒸汽眼罩进行探究活动。 【实验探究】 (1)探究一：蒸汽眼罩快速发热的原因 铁生锈，是铁与 共同作用的结果，但放热缓慢。哪些因素能加快反应，使蒸汽眼罩快速发热？小组同学设计了以下实验方案进行验证：将药品放入密闭容器中，通过数字传感器分别测得氧气含量变化和温度变化。 (查阅资料：蒸汽眼罩内部材料有铁粉、活性、氯化钠、水等。) 方案 药品 1分钟前后氧气含量变化 1分钟前后温度变化 实验1 4g铁粉、2mL水 20.1%→20.1% 16℃→16℃ 实验2 4g铁粉、2mL水、_____？g氯化钠 20.1%→20.1% 16℃→16℃ 实验3 4g铁粉、2mL水、2g活性炭 20.1%→20.1% 16℃→16℃ 实验4 4g铁粉、2mL水、2g氯化钠、2g活性炭 20.1%→15% 16℃→55℃→26℃ 实验2中应取用氯化钠的质量是 g。实验4中温度迅速上升的原因是铁粉与 共同作用的结果。 【拓展延伸】小组同学想知道炭粉的量对铁粉生锈快慢的影响，于是利用浓度为3.6%的NaCl溶液，2.0g铁粉与不同质量的炭粉混合进行如图所示实验，打开止水夹，记录烧杯中水开始倒吸进入烧瓶所消所耗的时间，如下表： 炭粉的质量/g 0.5 1 2.0 2.5 …… 时间/s 1468 376 212 162 …… 分析实验数据，可得出的结论是 。 【反思评价】 (2)①炭粉、氯化钠等在一定条件下能促进铁的锈蚀。但在实际生产蒸汽眼罩时，炭粉等物质的质量要控制在一定的比例范围，并不是越多越好，你分析原因是 (写出一条)。 ②结合上述探究，谈谈你对铁生锈的辩证认识： 。 答案：(1) 水和氧气 2 水、氧气、活性炭、氯化钠 炭粉的量越多，铁粉生锈速率越快 (2) 若炭粉等物质的质量太大，会使眼罩质量过大，不利于使用 利：能利用反应放出的能量，弊：浪费金属资源 【详解】（1）铁和氧气、水共同作用时会生锈； 对比实验中要控制变量，则应加入氯化钠的质量为2g； 实验4中加入氯化钠和活性炭后，温度升高明显，则说明氯化钠和活性炭共同作用时，能加速铁生锈，即温度迅速上升的原因是铁粉与氧气、水、氯化钠、活性炭共同作用的结果。 【拓展延伸】由表中内容可知，炭粉的质量越大，反应时间越短，铁粉生锈速率加快。 （2）①若碳粉等物质的质量过大，会使眼罩质量过大，不利于使用。 ②铁生锈会浪费金属资源，但利用铁生锈放出的能量，能用于我们的生活中。 43．（2023-2024九上·芜湖戈江区·期末）某兴趣小组对铁以及含铁物质产生了兴趣，并进行了一系列探究活动。 探究一：铁丝燃烧是否需要纯氧。 取长短相同直径为0.38mm的铁丝，分别在O2含量不同的情况下实验，现象如表。 氧气含量 90% 70% 60% 55% 实验现象 燃烧剧烈，燃烧时间长，效果好 燃烧比90%弱，燃烧时间短，实验成功 燃烧比70%弱，燃烧时间更短，实验成功 难以燃烧，只是发热 (1)在做铁丝在氧气中燃烧的实验时，为了使现象更明显，最好用排水法收集，理由是 。 (2)就0.38mm铁丝而言，燃烧所需氧气的最低含量在 范围内。 探究二：对含有铁粉的“暖宝宝”进行成分及发热原理探究。 同学们在实验室打开一片暖宝宝，取出其中黑色粉末做了下面的实验。 I.黑色粉末的成分 (3)取暖宝宝中的黑色粉末于试管中，加入足量的稀盐酸，观察到 ，证明黑色粉末中有铁粉。 (4)反应结束之后，发现仍有黑色固体残留，经过滤，洗涤，干燥，获得黑色粉末。取样通入氧气点燃，将产物 (写出操作及现象)，说明黑色粉末中含有炭粉。 II.“暖宝宝”发热的原理。 按图(夹持仪器已略去)采用湿度、氧气、温度传感器收集数据，将拆除包装的暖宝宝倒入三颈烧瓶中密封装置，开始收集数据，观察曲线变化(图中A、B、C)。 (5)从收集到的图像看暖宝宝发热是因为颗粒微小的铁粉与 等物质发生反应。 探究三：锈蚀原理的应用 “蒸汽眼罩”和“暖贴”的主要成分都有铁粉、活性炭。暖贴中还加入了食盐。它们的发热原理都是利用铁生锈放热。 【提出问题】活性炭、食盐对反应放热有什么作用？ 【设计并实验】将2g铁粉、5g水分别与不同质量的活性炭、食盐均匀混合。测量10min内温度的变化。数据如表。 实验 活性炭/g 食盐/g 温度上升/ 1 0 0 0.1 2 0.2 0 22.0 3 0 0.1 3.1 4 0.2 0.1 56.3 【得出结论】 (6)通过分析实验数据，可得出的结论是 。 【反思交流】 (7)如果你来制取“蒸汽眼罩”和“暖贴”，它们各种成分的质量配比应 (填“相同”或“不同”)。 答案：(1)排水法收集的氧气比较纯净 (2)55%-60% (3)有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色 (4)通入澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊 (5)氧气、水 (6)活性炭和食盐都能促进铁生锈，同时存在时效果更明显 (7)不同 【详解】（1）由现象可知，在做铁丝在氧气中燃烧的实验时，为了使现象更清楚，最好用排水法收集，因为铁丝在氧气中易燃烧，氧气纯度越高越好，排水法收集的气体较为纯净； （2）根据实验数据可以看出，就0.38mm铁丝而言，在氧气含量达到55%时，铁丝难以燃烧，只是发热，而氧气含量达到60%可以燃烧，所以就0.38mm铁丝而言，燃烧所需氧气的最低体积分数在55%～60%之间； （3）取暖宝宝中的黑色粉末于试管中，加入足量的稀盐酸，根据结论黑色粉末中有铁粉，铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，故可观察到的实验现象为有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色 （4）反应结束之后，发现仍有黑色固体残留，经过滤，洗涤，干燥，获得黑色粉末。取样通入氧气点燃，根据结论黑色粉末中还有炭粉，则燃烧后的产物为二氧化碳，检验二氧化碳的方法为将气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，说明该气体是二氧化碳 （5）铁粉与氧气和水等物质发生反应并放出热量，所以暖宝宝能发热。 （6）通过数据中的温度变化可知活性炭和食盐都能促进铁生锈，活性炭和食盐同时存在时效果更明显； （7）为了防止烫伤，“蒸汽眼罩”和“暖贴”，它们各种成分的质量配比应不同。 ( 76 )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04 科学探究 1．（2023-2024九上·六安市·期末）某化学兴趣小组在学习了分子的基本性质后，开展了如下探究。 【活动一】探究分子的性质 小组同学向烧杯A中加入20mL蒸馏水，滴入2.~3滴无色酚酞溶液，得到甲溶液，向甲溶液中滴加1~2滴浓氨水(如图1)，观察现象。 (1)在烧杯B中加入5mL浓氨水，在烧杯C中重新配制甲溶液，用一个大烧杯把两个小烧杯罩在一起(如图2)，观察到 ，说明了 。 【活动二】探究温度是否影响分子的运动 小组同学设计了图3所示的实验装置图，操作过程如下： 连接好装置。打开止水夹，推动注射器的活塞，注入空气，观察到两侧气球变大，且一段时间内不缩小，说明该装置气密性良好。再关闭止水夹，拔下注射器。 (2)用注射器抽取20mL浓氨水，重新接人该装置。打开止水夹，推动注射器的活塞将浓氨水通过导管挤入装置下端两侧玻璃管内，立即将装置下端玻璃管底部同时浸入装有等体积的热水和冷水的烧杯中，观察到 (选填“左侧”或“右侧”)玻璃管内湿润的酚酞滤纸条自下而上变红的速率更快，说明温度对微粒的运动产生了影响。 【活动三】深度探究分子的运动 (3)化学兴趣小组借助氧气传感器探究分子的运动，数据处理软件可实时绘出氧气体积分数随时间变化曲线。收集一塑料瓶氧气进行以下实验； 步骤一：将塑料瓶敞口放置； 步骤二：双手贴在塑料瓶的外壁上； 步骤三：将塑料瓶的瓶口朝下。 实验中测得氧气的体积分数随时间变化的曲线依次为图4中的MN段、NP段和PQ段。 ①PQ段能够说明氧气的一点物理性质是 。 ②MN段和NP段相比较，说明 。 ③随着实验的进行，传感器测出氧气的体积分数约为 时几乎不再变化。 2．（2023-2024九上·合肥市·期末）如图，将滤纸折叠成两朵相同的纸花，在纸花上都均匀喷洒溶液，用细线将纸花固定在两个相同的塑料瓶内，按照图3的操作方式分别用注射器向图1和图2的塑料瓶中同时注入5滴浓氨水，然后将针孔处密封，再将两个塑料瓶分别同时放入等体积的冷水和40℃的热水中。 (1)两瓶中观察到的相同现象是 。不同现象是 。 (2)设计图1、图2对比实验的目的是 。 (3)与课本实验图4相比，改进后的图1、2、3所示实验的主要优点是 (写一条)。 (4)化学是一门以实验为基础的科学，认识并了解与实验有关的图标，对安全进行化学实验具有重要意义。 图标①的目的是 ；图标⑥表示做完实验后应 。 3．（2023-2024九上·六安叶集区·期末）某研究小组在学习了燃烧后，利用蜡烛进行了以下项目式探究。 【任务】探究蜡烛中含有的元素 (1)实验1：检验蜡烛燃烧的产物。 如图所示实验，烧杯A、B中的现象分别为 。根据图示实验可推测出蜡烛中一定含有 （填元素符号）。 【任务二】探究能否用蜡烛燃烧测定空气中氧气的含量 某同学用氧气传感器和另外一种气体传感器测量密闭条件下蜡烛燃烧时氧气和另外一种气体含量的变化。测量结果如图。 (2)另一种气体不能使澄清石灰水变浑浊，你认为该气体可能是 ，产生该气体的原因是 。 (3)结合图2所示的结果，请你分析为什么不用蜡烛燃烧的方法测定空气中氧气的含量： （写一条即可）。 【发现问题】研究小组发现抽掉烛芯的蜡烛无法正常燃烧，小组同学继续对蜡烛的燃烧进行了探究。 【查阅资料】 ①缓慢加热物质至一定温度，如出现火苗，即闪火而燃烧，但瞬间熄灭，此温度就称为闪火点（也称闪点）。但如果温度继续升高，其所产生的挥发成分足以继续维持燃烧，火焰不再熄灭，此时的最低温度称为着火点。 ②物质的闪点越低，就越容易被火苗点燃引起燃烧，发生火灾的危险性就越大。 ③几种物质的着火点、闪点、挥发性见下表： 物质 石蜡 汽油 大豆油 乙醇 着火点/℃ 190 416 351 363 闪点/℃ 113 -45 220 12 挥发性 难挥发 易挥发 难挥发 易挥发 【任务三】再探蜡烛的燃烧 (4)通常用细棉线作蜡烛的烛芯，你认为烛芯的作用是： 。 (5)下列物质易引发火灾的是______。 A．石蜡 B．汽油 C．大豆油 D．乙醇 4．（2023-2024九上·合肥经开区·期末）兴趣小组同学在老师的带领下，探究影响过氧化氢分解速率的因素。    【提出问题】影响过氧化氢分解的因素有哪些？ 【做出假设】假设1：催化剂的种类 假设2：过氧化氢溶液的浓度 假设3：温度 【实验探究】学生利用如图所示装置，以收集50 mL的气体为标准，比较反应的快慢，实验方案如下表所示： 序号 温度/℃ 过氧化氢溶液 浓度 过氧化氢溶液 体积/mL l g催化剂 时间/s 1 20 5% 40 二氧化锰 37 2 20 10% 40 二氧化锰 14 3 20 5% 40 氧化铜 b 4 80 5% 40 二氧化锰 29 (1)写出实验3发生反应的文字表达式 。 (2)对比实验1和2，得出的结论是 。 (3)通过对比实验1和3，得出二氧化锰的催化效果比氧化铜强的实验依据是 。 (4)实验中，使用注射器的优点是 。 【拓展延伸】在实验3探究中，学生将注射器换成了压强传感器，测出了实验过程中装置中压强与时间的关系图（如图）。实验过程中，学生触摸谁形瓶外壁，有发烫的感觉。至反应结束后，发生装置的温度慢慢趋于常温。    (5)实验中，过氧化氢反应结束是在 （填字母）点。 (6)根据图所示，我们分析发现：反应速率在不断发生改变。反应过程中从开始到结束影响反应速率的因素有 （填2种）。 (7)图中，CD段压强降低的主要原因是 。 5．（2023-2024九上·铜陵市·期末）某校化学实验小组的同学们对影响化学反应速率的因素产生了兴趣，为了探究氧化铁（Fe2O3）能否加快过氧化氢的分解，他们设计了实验装置，并进行气体的制备和测量实验。实验时均以生成40mL气体为标准，相关实验数据记录如表∶ 实验 序号 过氧化氢溶液浓度/％ 过氧化氢溶液体积/mL 温度/℃ 氧化铁（Fe2O3）用量/g 收集40mL氧气所需时间/s ① 5 12 20 0 110 ② 5 12 20 1.2 28 ③ 5 12 20 1.6 16 ④ 5 12 20 2.0 12 ⑤ 5 12 50 2.0 8 (1)若要证明氧化铁是过氧化氢分解的催化剂，还需要验证它在该反应前后质量和 未发生改变。请写出过氧化氢在氧化铁（Fe2O3）催化下反应的化学方程式∶ ，该反应属 反应（填基本反应类型） (2)通过实验 和⑤对比可知，化学反应快慢与温度有关； (3)通过对比实验②③④可知，化学反应快慢与氧化铁（Fe2O3）用量的关系是 。 (4)某实验小组还想探究过氧化氢浓度对H2O2分解速率的影响。实验装置如图1所示，用注射器加入不同浓度的H2O2溶液 12mL，实验中测算生成O2的体积，绘制氧气体积随时间变化的曲线，如图2所示。    实验编号 过氧化氢溶液浓度（％） 氧化铁（Fe2O3）用量/g 对应曲线 I 3.4 0 a Ⅱ 2.4 0 b Ⅲ 3.4 1.0 c （待绘制） ①本实验中，测量生成 O2体积的装置应选下图中的 （填编号）。    ②根据实验探究目的，从曲线 a、b 中，可得出的结论是 。 ③在图中画出曲线 c 的大致位置及趋势 。 6．（2023-2024九上·六安金安区·期末）学习了二氧化锰对过氧化氢分解有催化作用的知识后，某同学想：氧化铜（CuO）能否起到类似二氧化锰的催化剂作用呢？于是进行以下探究。 【猜想】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、氧化铜参与反应产生氧气，反应前后质量和化学性质发生了改变； Ⅲ、氧化铜是反应的催化剂，反应前后 。 【实验】用天平称量0.2g氧化铜（CuO），取5mL 5%过氧化氢溶液于试管中，进行如图1实验：    步骤③现象 步骤⑥结果 步骤⑦现象 结论 ，带火星的木条复燃 溶液中有气泡放出， 猜想Ⅰ、Ⅱ不成立；猜想Ⅲ成立 （1）步骤①的目的是 。 （2）步骤⑥的目的是 。 【拓展】 利用图2装置探究影响H2O2溶液分解速率的因素，传感器装置的作用是测算生成O2的质量（圆底烧瓶内气压变化在安全范围），实验数据记录如下表。根据数据绘制O2的质量随时间变化的曲线，如图3所示：    实验编号 H2O2的质量分数（%） 催化剂种类（质量相等） H2O2溶液的体积（mL） 对应曲线 Ⅰ 3.4 MnO2 10.0 a Ⅱ X MnO2 10.0 b Ⅲ 1.7 MnO2 10.0 c Ⅳ 1.7 CuO 10.0 d（待绘制） ①请写出实验Ⅳ中，H2O2分解的化学方程式 。 ②根据信息可以推测X的数值范围是 。 ③结合图3和编号Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的实验数据，得出的结论是： 。 ④通过实验验证，MnO2的催化效果比CuO好，则曲线d在图3所在区域为 （填标号）。 A．在曲线a B．在曲线a和曲线b之间 C．在曲线b和曲线c之间 D．在曲线c下方 7．（2023-2024九上·淮南大通区·期末）小明在实验室制备氧气，误将氯化铁当成二氧化锰加入到过氧化氢溶液中，他发现也有大量气泡产生，于是小明开展了相关的探究活动。 【查阅资料】氯化铁是黑棕色粉末，能溶于水。它与水形成的黄色液体，在一定条件下蒸发得到黑棕色粉末。 【提出问题】氯化铁粉末对过氧化氢分解是否有催化作用？ 【作出猜想】 (1)猜想Ⅰ：氯化铁粉末对过氧化氢分解没有催化作用。 猜想Ⅱ： 。 【实验探究一】 (2) 序号 操作 现象 分析 实验1 向试管A中加入5%过氧化氢溶液，将带火星的小木条伸入试管内 产生少量气泡，带火星的小木条 反应速度缓慢， 放出少量氧气 实验2 向试管B中加入5%过氧化氢溶液和氯化铁粉末，将带火星的小木条伸入试管内 产生大量气泡， 带火星的小木条复燃 【实验结论】猜想Ⅱ成立。 【实验反思】 (3)实验2中反应的文字或符号表达式是 。 (4)小红认为小明做的实验1、2并不能证明猜想Ⅱ成立，原因是 。 【实验探究二】 (5) 序号 操作 现象 结论 实验3 向实验2中的试管B中继续加入 ，将带火星的小木条伸入试管内 又产生大量气泡，带火星的小木条又复燃 猜想Ⅱ 成立 实验4 将试管B的混合物在一定条件下完全蒸发水分，得到固体，称量其质量 【实验探究三】已知：氯化铜粉末也能催化过氧化氢的分解。 实验5：小明想快速制得氧气，他分别取二氧化锰、氯化铁、氯化铜粉末置于三个烧瓶中，各加入5%过氧化氢溶液，利用氧气传感器测量不同的催化剂催化过氧化氢分解的效果。实验结果如图所示。 (6)结合数据分析，小明选用过氧化氢分解的最佳催化剂是 （填化学式）。他在制取氧气时，为得到平稳的氧气流，选用的方案是 （填字母）。 a.把催化剂缓缓加入过氧化氢溶液中 b.把过氧化氢溶液缓缓加入盛有适量催化剂中 8．（2023-2024九上·合肥瑶海区·期末）某化学兴趣小组以“生命之源——水”为主题开展项目式学习。水是生命之源，是“永远值得探究的物质”，人类从未停止过对水的研究。 【任务一】认识水的蒸发 (1)如图是两杯等体积的水在不同温度下蒸发时发生变化的微观示意图，已知两杯水的水温分别是50℃和80℃，则温度为50℃的水为 (填序号“A”或“B”)。 【任务二】探究水的组成 (2)图C所示装置是电解水的装置，收集到氢气的试管是 (填“a”或“b”)管，若用碳棒作电极进行电解水实验，一段时间后，得到氢气和氧气的体积比大于理论值，对产生此现象原因合理的猜想是 。 【任务三】水的净化过程 (3)膜分离技术可用于淡化海水如图D所示，通过膜的主要微观粒子是 (填微观粒子名称)。 (4)某同学设计的净水过程如图E所示。物质A是常见絮凝剂，操作a的名称是 ，操作b中加入活性炭的作用是 。 【任务四】继续探究 实验过程中，同学们发现调节电压或在水中加入少量氢氧化钠都会改变电解速率。于是他进行了多次实验，将实验数据取平均值。记录如下。(保持其它条件不变，每次实验收集10mL氧气) (5)该实验的目的是 。 (6)分析上表数据可得出的结论 。(写一条) (7)该实验采用的方法是收集相同体积的氧气比较反应时间的长短，你还可以采用的方法是 。 9．（2023-2024九上·淮北市·期末）在化学课堂学习了解水后，某化学实践小组的同学们设计了一系列实践活动，对水质检测、水的净化、水的组成进行了项目化学习。 任务一：初步检测水质 (1)取适量河水观察，颜色为淡黄色，有悬浮杂质，有腥味； 检测其硬度：取适量河水样品于烧杯中，充分加热煮沸，观察到产生较多沉淀物(水垢)，说明该河水为 (选填“硬水”或“软水”)。 任务二：水的净化 根据该河水的情况，小组同学决定利用所学知识，自制净水器对其进行净化。 【材料准备】同学们收集到的物品有饮料瓶、棉花、纱布、活性炭、石英砂、小卵石、小刀、吸管、烧杯等。 【设计方案】同学们设计了如图所示净水器。 (2)根据方案中的装置，用小刀去掉饮料瓶瓶底，在饮料瓶中依次放入几种填充材料，每种物质间用纱布隔开，每放一层都稍稍压实。瓶盖上打孔，插入一段吸管。活性炭在塑料瓶中填充的位置是 (选填“A”或“B”)。其中塑料瓶中填充的小卵石和石英砂的主要作用是 。 将河水从净水器上方倒入，在下方放一个烧杯。 【观察现象】吸管处有水流下，接在烧杯中的水无色透明。 任务三：验证水的组成 小组同学用石墨电极(主要成分为单质碳)电解水，发现氧气体积比理论值偏小。有同学查阅相关资料后说可能是部分氧气变成了CO2为研究这一问题，在原装置中使用CO2传感器(装置如图1)记录电解前后(0~200s)CO2浓度的变化(如图2)。在10s接通直流电源、130s电解结束。 (3)实验过程中看到两电极附近产生大量气泡，与电源负极端相连的电极附近产生的气体是 。 (4)实验证明电解产生的气体中含有CO2，推测CO2产生的原因： 。 (5)分析推测图2中130s电解结束后 CO2浓度继续变化的原因： 。 【反思评价】为得到准确结论，应选用合适的电极重新实验。 【成果分享】通过实践小组的合作，同学们学到了水质检测、自制净水器的方法，学习了根据“化学反应中元素种类不变”来探究物质的组成，今后可以通过化学手段对更多的物质进行探索。 10．（2023-2024九上·宿州埇桥区·期末）化学是一门是实验为基础的科学，某化学学习小组的同学对探究物质的组成产生了兴趣，在老师的指导下，对蔗糖的组成进行探究。 【查阅资料】Ⅰ.蔗糖味甜，是重要的食品和甜味调味品，常见蔗糖为白色晶体。 Ⅱ.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，葡萄糖进一步转化为蔗糖。 【作出猜想】蔗糖中一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素。 (1)作出猜想的理论依据是 。 【进行实验】他们用如图1所示装置进行实验，实验开始先通入一会儿氮气，然后关闭弹簧夹，点燃酒精灯给蔗糖加强热。 (2)先通入氮气的原因是 。 (3)实验刚开始观察到 (填实验现象)，小红同学得出结论：蔗糖中含有氢元素和氧元素。 (4)实验一段时间后，观察到硬质玻璃管中残留有黑色固体，他们猜测该黑色固体是碳，并另选实验仪器及药品进行验证。实验过程和现象如表： 实验操作 实验现象 实验结论 取出黑色固体，在盛有氧气的集气瓶中灼烧 黑色固体剧烈燃烧，发出白光。 硬质玻璃管中残留的黑色固体是碳。碳燃烧的符号表达式为： 向集中瓶中倒入少量 (填药品名称) (填实验现象) 【得出结论】 (5)蔗糖中一定含有 。 11．（2023-2024九上·宣城宣州区·期末）某兴趣小组为验证质量守恒定律，在老师指导下做了镁条在空气中燃烧的实验。 【进行实验】 (1)取一段用砂纸打磨好的镁条，用坩埚钳夹持，用酒精灯外焰加热。观察到镁条在空气中剧烈燃烧，发出 ，放出大量的热，生成 色固体。该反应的符号表达式为 。 【提出质疑】 (2)小明发现燃烧产物的质量大于反应物镁条的质量，认为这个反应不遵循质量守恒定律。你 （填“同意”或“不同意”）小明的观点。 【实验探究】兴趣小组按下图所示装置进行实验，验证了质量守恒定律，却意外发现产物中还有少量黄色固体。 【提出问题】黄色固体是什么呢？ 【查阅资料】 ①点燃条件下镁能与氮气反应生成黄色的氮化镁固体； ②氮化镁可与水剧烈反应产生氨气，氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。 【作出猜想】黄色固体是氮化镁。 【实验探究】 (3)请设计实验，验证猜想。 实验操作 实验现象 实验结论 取足量的黄色固体加入试管，然后滴入少量的 ，并将 放在试管口 ， 。 猜想正确 【反思交流】 (4)①请写出镁条与氮气反应的符号表达式： 。 ②空气中氮气的含量远大于氧气的含量，而镁条在空气中燃烧生成的氧化镁却远多于氮化镁，这是为什么呢？请给出合理的解释： 。 12．（2023-2024九上·石台县·期末）科学探究与实践是我们需要不断培养的学科核心素养。实验课上，同学们做了电解水的实验。 (1)电解水的化学方程式为 。 (2)某同学在做电解水实验时，向水中加入氯化钠，发现与正极相连的石墨电极上出现黄绿色气体。 【提出问题】加入氯化钠的水通电时，石墨电极上分别生成了什么气体？ 【查阅资料】①氯气()是一种黄绿色、有刺激性气味的有毒气体，常温下1体积水里能溶解2体积的氯气；②氯化钠溶液是在水中加入氯化钠固体，溶解后得到的混合物。 【提出假设】 猜想Ⅰ：氧气和氯气； 猜想Ⅱ：氢气和氧气； 猜想Ⅲ：氢气和氯气。 【设计实验】用如图所示装置来电解氯化钠溶液，并收集两个电极上产生的气体。 实验步骤 实验现象 解释或结论 按照如图装置，通电一段时间后，用a、b两支试管分别收集两根石墨电极上产生的气体，观察气体颜色 试管a收集到黄绿色气体，试管b收集到无色气体 ①猜想 错误 用拇指堵住试管b，移近点燃的酒精灯，移开拇指点火 听到爆鸣声 ②证明b试管中收集到的气体为 ，猜想 正确 【实验结论】 (3)氯化钠溶液通电时，氯化钠和水反应除了生成两种气体外，还生成了氢氧化钠，请写出该反应的化学方程式： 。 【反思与评价】 (4)联系电解水的实验，要证明水的组成，你认为在电解水时 (填“可以”或“不可以”)加氯化钠溶液，原因是 。 13．（2023-2024九上·青阳县·期末）某小组以“探究催化剂的奥秘”为题展开了项目式学习。 【任务一】认识过氧化氢制氧气原理 (1)向过氧化氢溶液加入二氧化锰，写反应的化学方程式 。 【任务二】定量探究催化剂的催化效果 某研究小组发现，将适量淀粉放入过氧化氢溶液中，过氧化氢溶液的分解速率加快。为比较淀粉和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果，该小组同学进行了如下探究： 实验序号 5%过氧化氢溶液体积/mL 其他物质质量 待测数据 ① 20 / a ② 20 淀粉0.5g b ③ 20 二氧化锰0.5g c 【定性探究】 (2)如图甲，可通过观察 来定性比较二者的催化效果。 【定量探究】为了定量比较二者的催化效果，实验时小明用图乙所示装置做对照实验，以生成40mL气体为标准(其他可能影响实验的因素均已忽略)设计了三组实验(如上表所示)。 (3)实验前检查图乙装置气密性的方法是 。 (4)上述实验中“待测数据”是指 。最后结果表明二氧化锰的催化效果较好，则b c(填“<”、“>”或“=”)。 【拓展与延伸】继续探究发现硫酸铜溶液也能显著加快过氧化氢的分解速率。于是同学们根据下面提供的药品继续探究实验。(供选择的试剂：5%过氧化氢溶液、15%过氧化氢溶液、30%过氧化氢溶液；5%的硫酸铜溶液、10%的硫酸铜溶液、20%的硫酸铜溶液) 在常温下，向a、b、c三支试管中分别加入等量5%的过氧化氢溶液，在其他条件相同时，各滴2滴5%、10%、20%的硫酸铜溶液。绘制了产生的氧气体积随时间变化的曲线a、b和c如图所示。 (5)请你写出两条规律性结论 、 。 (6)若根据提供的药品重新实验，得到的曲线如图中虚线所示，请推测其可能的原因 。 14．（2023-2024九上·广德县·期末）自然界并不缺少“镁”，化学兴趣小组以“镁”为研究对象展开探究。 【知识回顾】 (1)已知镁能与空气中的氧气发生反应，该反应的文字表达式为 。 【提出问题】镁能测定空气中氧气的含量吗？ 【实验探究】小新用图1装置进行实验，观察到镁条燃烧。待镁条熄灭、装置冷却至室温后打开弹簧夹，进入集气瓶中水的体积约占集气瓶容积的70%。 【实验分析】 (2)根据空气的组成，减少的气体不仅有氧气，还一定有 。 【实验结论】不能用镁测定空气中氧气含量。 【拓展探究】小明发现久置的镁条上有一层灰黑色的“外衣”，这层灰黑色的外衣是什么物质呢？他叫来了小亮、小红一起进行了实验探究。 【做出猜想】小明认为可能是MgO； 小亮认为可能是； 小红认为可能是。 (3)小红认为小明的猜想是错误的，理由是 。 【查阅资料】①受热分解产生两种氧化物。 ②受热分解产生三种氧化物。 【继续探究】小亮进行如图2所示实验时，发现试管口有液滴出现，澄清石灰水变浑浊，同时试管内生成白色固体。 【实验讨论】 (4)根据质量守恒定律可知，试管口的液滴为 （填化学式）。 (5)实验后，小亮认为小红的猜想也是错误的，理由是 。 【实验反思】 (6)要验证小亮的猜想，实际上只需证明灰黑色“外衣”的形成是否需要二氧化碳即可。为了证明这一猜想，需要进行下图实验中的 （填字母）。 15．（2023-2024九上·合肥包河区·期末）某校化学活动小组探究气体的测定和数据处理方法。 【提出问题】如何利用石灰石与稀盐酸来测定生成CO2的质量和体积，并处理数据。 【实验设计】通过下列两个实验分别测定CO2的质量和体积： 【分析与表达】 (1)上述两个实验中，反应的化学方程式为 。 (2)实验I中，将小烧杯中的所有稀盐酸分几次加入到大烧杯中，并不断搅拌，判断石灰石中CaCO3完全反应的实验现象是 。 (3)实验II中，先连接好装置，再检查装置的气密性，请简述方法 ，然后装好药品，最后将10mL稀盐酸快速推入烧瓶中，若稀盐酸是缓慢推入的，则可能造成的后果是 。 【记录与处理】 (4)①已知实验Ⅰ反应前的总质量【m(大烧杯+石灰石粉末)+m(小烧杯+稀盐酸)】，要计算生成CO2的质量，至少还需要的数据是 (填字母序号)。 A．m(小烧杯)        B．m(大烧杯)         C．m(大烧杯+反应后剩余物) ②若求得生成CO2的质量为4.4g，则参加反应的CaCO3的质量为 g。 (5)实验II的实验记录如表(表中数据在相同温度、相同压强条件下测定) 时间/min 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 注射器读数/mL 60.0 85.0 88.0 89.0 89.5 89.8 89.9 90.0 90.0 90.0 据以上实验过程和实验数据综合分析，最终生成CO2的体积是 mL。 【反思与评价】 (6)经过分析，你认为这两种方法的特点分别是：实验I ，实验II 。 16．（2023-2024九上·亳州市·期末）在探究蜡烛及其燃烧的实验时，某兴趣小组的同学们在老师的指导下，展开了如下项目化学习。 任务一：对比蜡烛燃烧时各层火焰的温度 (1)蜡烛燃烧的火焰和酒精灯的一样，都可以分为三层，由里向外依次是 。 任务二：了解蜡烛燃烧时发生的变化 小组同学分别用冷而干燥的烧杯和内壁用澄清石灰水润湿的烧杯先后罩在火焰上方（如图1）。 【小组讨论】 (2)实验观察到前一只烧杯内壁出现水雾，说明蜡烛燃烧有 生成。 (3)观察到后一个烧杯内壁 ，说明蜡烛燃烧有 生成。 (4)熄灭蜡烛观察到有“白烟”产生，该“白烟” （选填“能”或“不能”）燃烧。 任务三：探究密闭集气瓶内蜡烛燃烧时间的影响因素 实验装置如图2所示，集气瓶中盛有不同配比的氧气、氮气的混合气体，小组同学分别将6支相同的蜡烛点燃后测定其燃烧时间。 氧气体积分数 10% 20% 40% 60% 80% 100% 燃烧时间/s 0 12 26 35 30 25 现象 立即熄灭 安静燃烧 剧烈燃烧，烛芯长度变长，蜡烛高度变小 (5)该实验的目的是探究 对蜡烛在集气瓶中燃烧时间的影响。 任务四：拓展探究密闭集气瓶内蜡烛燃烧时间的影响因素 小组同学对比任务三中氧气体积分数60%~100%的现象，发现氧气体积分数越大，蜡烛燃烧越剧烈，烛芯长度变大和蜡烛高度变小越显著。猜测烛芯长度或蜡烛高度可能会影响燃烧时间，继续进行实验。将集气瓶中充满空气，测定相同蜡烛高度，不同烛芯长度的蜡烛在集气瓶中的燃烧时间如下表所示。 烛芯长度/cm 0.3 0.5 0.7 0.9 燃烧时间/s 16 13 11 8 (6)实验的结论是：其他条件相同时， 。 17．（2023-2024九上·长丰县·期末）某研究小组发现，维C泡腾片（保健药品，主要成分见图1）溶于水，有许多气泡产生（如图2）。该小组同学对该气体的成分进行如下探究。 【猜想与假设】 (1)小华说：该气体可能是CO2、O2、CO、H2、N2中的一种或几种。 小明说：根据化学反应前后 种类不变，所以不可能生成N2。 小芳说：从药品安全角度考虑，因为CO 有毒，所以不可能含有；也不可能含有 ，因为它易燃易爆，写出该气体在空气中燃烧的反应文字表达式 。 该小组同学经过讨论认为：该气体可能含有CO2、O2中的一种或两种。 【进行实验】 实验编号 实验操作 实验现象 ① 将气体通入澄清的石灰水中 澄清石灰水变浑浊 ② 将带火星的木条伸入该气体中 带火星的木条没有复燃 【得出结论】 (2)由实验①可知，该气体中肯定含有 。 (3)由实验② （填“能”或“不能”）确定该气体中不含氧气，理由是 。 18．（2023-2024九上·淮南谢家集区·期末）茶垢清洁剂可以轻松除茶垢。在茶垢清洁剂中加水，会产生大量气泡。某化学兴趣小组对茶垢清洁剂的除垢原理、使用方法等进行了系列探究。 【提出问题】茶垢清洁剂遇水产生的气体是什么？ 【查阅资料】茶垢清洁剂的主要成分为过碳酸钠（）；溶液可以吸收。 【猜想假设】 同学们对该气体的成分提出了三种猜想。 猜想1：只有；猜想2：只有；猜想3：既有又有 【实验验证】按如图装置对猜想进行实验： (1) 操作 现象 结论 向A中加入热水，将生成的气体依次通过B、C 观察到B中 猜想1正确 再将带火星的木条伸入D中 观察到D中 【对比实验】兴趣小组同学改用冷水重复上述实验，观察到锥形瓶中有小气泡缓慢放出，带火星的木条没有复燃。 【交流讨论】老师提示：过碳酸钠与水反应生成碳酸钠（）和过氧化氢，因过氧化氢不稳定会产生具有强氧化性的活性氧，使茶垢分解、脱落。使用时加入温度稍高的水，效果更好。 (2)根据过碳酸钠的性质，保存茶垢清洁剂注意事项是 。 (3)写出过碳酸钠与水反应生成碳酸钠（）和过氧化氢的文字表达式 。 (4)使用冷水时木条没有复燃的原因可能是 。 【拓展实验】由上述实验同学们发现物质燃烧需要氧气达到一定的浓度。为了研究这个问题，同学们借助数字传感器进行实验，装置如图1，先点燃足量红磷，氧气浓度变化如图2曲线ab，等红磷熄灭后点燃足量白磷，氧气浓度变化如曲线bc。 (5)用“燃磷法”测定空气中氧气含量时，选择 （填“红磷”或“白磷”）更合适，理由是 。 19．（2023-2024九上·枞阳县·期末）某小组在实验室制取二氧化碳时，为探究二氧化碳产生快慢与哪些因素有关，在老师的指导下是进行如下探究，老师提供的药品有，块状和粉末状大理石、5%和10%稀盐酸。 【提出问题】影响产生二氧化碳快慢的因素有哪些？ 【猜想】 (1)甲同学：与酸的浓度有关。 乙同学：与大理石颗粒大小有关。 丙同学：与 有关。 【设计实验】同学们为了验证自己的猜想，按照如下实验方案进行实验并测得数据。 序号 x 大理石颗粒 盐酸的浓度(%) 收集50mL气体所用时间(s) ① 20 块状 5 56 ② 20 块状 10 42 ③ 30 块状 10 31 ④ 20 粉末状 10 Y (2)实验室制取二氧化碳为什么不用稀硫酸 。 (3)要比较不同浓度的盐酸对反应速率的影响，选择实验 对比，由可得到的结论是 。 (4)Y的数据可能是______(填序号)。 A．42 B．45 C．26 D．58 20．（2023-2024九上·绩溪县·期末）能与水发生化学反应，老师演示了如下实验：取一朵用石蕊溶液染成紫色的干燥纸花，将其喷水后，放入盛满的集气瓶中（如图1所示），观察到纸花变红。接下来，请与兴趣小组的同学们一起参与以下探究： 【提出问题】是什么物质使纸花变红呢? 【形成假设】 (1)假设I：水使纸花变红。 假设II： 使纸花变红。 假设III：与水反应的生成物使纸花变红。 根据老师的演示实验，假设I一定不成立，原因是 。 【设计并实施实验】 (2)补充完整下面表格。 实验步骤 实验现象 结论 取一朵用石蕊溶液染成紫色的干燥纸花， 纸花不变红 假设II不成立 【得出结论】 (3)通过以上实验探究，说明与水反应生成的 使纸花变红。 【实验拓展】用实验证明碳酸型饮料（如汽水）中含有。 (4)兴趣小组的同学们用如图2所示的装置进行实验：打开汽水瓶盖，立即塞上带导管的胶塞，将导管另一端伸入装有澄清石灰水的试管中，观察到 ，得出结论：汽水中含有。 【反思评价】 (5)试管中发生反应的化学方程式为 。 21．（2023-2024九上·宁国市·期末）李洋同学在实验室用木炭和氧化铜两种黑色粉末在高温下反应制取单质铜，他联想到单质碳的一些化学性质，认为在该实验中还可能会有CO产生。 【查阅资料】CO气体能使湿润的黄色氯化钯试纸变蓝色。 【实验验证】 (1)点燃A处酒精灯，数分钟后发现试管中的黑色固体物质变红，该红色物质为 。 (2)刚开始预热时，B中立即有气泡产生，但澄清石灰水不变浑浊，原因是 。 (3)C中出现 的现象，说明有CO气体生成，证明该同学的判断是正确的。 【实验反思】 (4)李洋同学对CO产生的原因进行了分析。 ①原因一：木炭和氧化铜在高温条件下直接反应产生CO。 ②原因二：反应中的一种产物和反应物木炭又发生了新的化学反应，产生了CO。请你从原因一、原因二中选择其一，用化学方程式表示其反应原理： 。 (5)此实验装置存在缺陷，应该如何改进？ 。(填具体措施) 22．（2023-2024九上·霍山县·期末）兴趣小组以“探究燃烧的奥秘”为主题开展探究活动。 【任务一】认识燃烧 (1)下列是木炭燃烧的实验：欲证明氧气浓度对可燃物有影响应该进行的对比实验为 (填数字序号)。实验②与实验③对比可以证明可燃物燃烧剧烈程度的因素是 。 实验 ① ② ③ 操作       (2)探究燃烧产生火焰的原因。蜡烛在氧气中燃烧有明亮的火焰，而铁丝在氧气中燃烧却没有火焰。请据表中数据分析： 物质 熔点/℃ 沸点/℃ 燃烧时温度/℃ 石蜡 50-70 300-550 约600 硫 暂无数据 444 待测 钠 97.8 883 约1800 铁 1535 2750 约1800 钠燃烧时 (选填“有”或“没有”)火焰产生。 【任务二】探究燃烧的条件 兴趣小组设计如图1装置探究燃烧的条件。白磷的着火点是40℃，红磷的着火点是240℃。根据图1分析： (3)铜片上的红磷不燃烧，是因为 。 (4)通过上述实验，能证明燃烧需要氧气的实验现象是 。 【任务三】利用燃烧探究空气中氧气含量 某兴趣小组设计如图2装置，利用氧气浓度传感器来检测足量红磷燃烧过程中氧气含量的变化，并绘制氧气含量与反应时间的关系如图3所示。根据图3分析： (5)容器内物质总质量：a点 b点。(填“>”或“<”或“) (6)c点时，观察到红磷熄灭，据此你对燃烧的新认识为 。 23．（2023-2024九上·颖上县·期末）实践小组对我市“家用燃料随时代发展产生的变化”开展了项目式学习活动。 任务一：调查家用燃料的变迁 (1)蜂窝煤的主要成分是碳，则其燃烧时发生的主要反应的化学方程式为 。 (2)下列说法不正确的是_____(多选，填字母)。 A．液化石油气不慎泄露造成火灾时，应立即开窗通风 B．煤球制成蜂窝煤可以增大其与氧气接触面积，使燃烧更充分 C．家用天然气泄漏报警器往往安装在高处，说明天然气密度比空气大 D．高层住宅失火消防员用高压水枪灭火，说明水能降低着火点 任务二：探究天然气的燃烧产物 【查阅资料】①天然气的主要成分为甲烷(CH4)；②CO能使新鲜鸡血变为桃红色；③CO2能使澄清石灰水变浑浊。 【提出问题】 (3)天然气充分燃烧会产生哪些物质？ 猜想Ⅰ：CO2和H2O；猜想Ⅱ： 和H2O；猜想Ⅲ：CO2、CO和H2O；猜想④SO2和H2O，丽诗同学认为猜想④不合理，原因是 。 【进行实验】 (4)填表： 操作 现象 结论 步骤1：验纯后，点燃天然气，在火焰上方罩一个干冷烧杯 烧杯内壁出现白雾 天然气燃烧产物有 步骤2：将天然气充分燃烧产生的气体导出，通入澄清石灰水 猜想1或3成立 步骤3：将天然气充分燃烧产生附气体导出， 无明显现象 猜想1成立 【反思与评价】 (5)当天然气燃烧不充分时，火焰偏黄，锅底容易变黑，结合反应相关物质思考，锅底的黑色物质可能是 。 任务三：认识燃料变迁的意义 开发和利用清洁、高效的新能源，使人们的生活更美好。 24．（2023-2024九上·灵壁县·期末）燃烧是生活中常见的一种化学反应，关于燃烧的研究是一项重要的课题。某化学兴趣小组以“探究燃烧的奥秘”为主题，展开了项目化学习。 任务一：认识燃烧与爆炸 (1)下列图标中可以张贴在煤矿厂，预防煤矿爆炸的是______。 A．B． C． D． 任务二：探究燃烧的条件 资料信息：白磷的着火点为，红磷的着火点为。 (2)将红磷和白磷分别浸入的热水中，把胶皮管剪断使热水流走，当二者刚好露出水面时，观察到 ，化学方程式为 ，说明可燃物燃烧的条件之一是 。 任务三：探究灭火的原理 (3)如图是一个简易灭火器的制作，该灭火器会瞬间产生大量的粘性液体覆盖在可燃物上，起到 的作用。 任务四：某些可燃物燃烧的探究 (4)装置甲中观察到的现象是 。 (5)装置丙中观察到的现象是 。 (6)下列说法错误的是______。 A．甲中水的作用是防止瓶底炸裂 B．乙中木炭能在空气中燃烧，放出热量 C．丙中集气瓶底部的水可以换成细沙 25．（2023-2024九上·桐城市·期末）某兴趣小组对“测定空气中O2的体积分数”的实验进行了再探究。 活动1：证明红磷熄灭后，氧气还有剩余 实验装置 实验步骤 现象 结论 Ⅰ.用高能激光笔照射燃烧匙中足量的红磷 红磷燃烧，放热，一段时间后熄灭，白磷始终不燃烧 红磷熄灭后，氧气还有剩余 Ⅱ.冷却后，将装有白磷的燃烧匙提出水面，用高能激光笔照射 现象①___________ (1)红磷燃烧的化学方程式为 。 (2)步骤Ⅰ中白磷不燃烧的原因是 。 (3)步骤Ⅱ中的现象①是 。 (4)实验中气球的作用是 。 活动 2：探究不同除氧剂的除氧效果【实验 1】按图-1所示装置，测定红磷燃烧时空气中氧气体积分数的变化。【实验 2】按图-3所示装置，测定钢丝棉生锈时空气中氧气体积分数的变化。      (5)为提高实验的准确性，以上两个实验都需要注意的事项有 、 。 (6)实验过程中，氧气浓度传感器测得空气中氧气的体积分数随时间变化的关系分别如图-2、图-4所示。据图可知， (填“红磷”或“钢丝棉”)的除氧效果更好，判断依据是 。 活动3：如 图用钢丝棉来粗略测定空气中氧气的体积分数    (7)得出空气中氧气体积分数约为五分之一的实验现象是 。 26．（2023-2024九上·潜山市·期末）小组对空气中氧气含量的测定进行了如下实验探究： 将数显设备、气体压强传感器和空气中氧气含量测量装置按如图1所示连接。装置气密性良好.实验开始，开并调试好传感器和数据设备，酒精灯将足量红磷点燃，即伸入瓶中并塞紧橡皮塞，传感器测得的数据如图2所示，坐标为时间，坐标表示该段时间内气体压强、温度、氧气浓度对应的变化情况。 (1)写出红磷燃烧的文字表达式 。 (2)根据图2中压强变化曲线，bc段压强升高的原因是 。实验结束打开活塞的过程中，压强曲线对应的线段是 （填字母）。 A．bc    B．cd    C．de    D．ef (3)图2中X曲线表示的是 （填“温度”或“氧气浓度”）变化情况。 (4)实验结束测得装置内氧气浓度为8.85%，后改用足量的白磷实验测得氧气浓度为3.21%。 ①采用教材装置测定空气中氧气含量时，改用白磷能使测定结果较准确的原因是 。 ②根据实验结果，你对燃烧条件的新认识是 。 (5)张老师根据铁生锈的原理，探究用铁能否准确测定空气中氧气的含量。于是进行了以下实验（装置如图3）。通过7天测得的数据计算出空气中氧气的含量为19.13%。 【交流与反思】 ①用于红磷燃烧的方法相比，用铁丝生锈的方法测定的主要优点是 。 【实验探究2】为了加快反应速率，东华通过查阅资料，利用铁粉、炭粉、氯化钠等物质又进行了实验（装置如图4）。8分钟后测得的数据如表： 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 131mL 90.0mL 63.6mL ②请计算出空气中氧气含量为 （计算结果保留一位小数）。 27．（2023-2024九上·舒城县·期末）不锈钢材料中含有的金属铬(Cr)能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性。为了解金属铬与常见金属铝、铜在金属活动性顺序中的相对位置关系，小娟与小涛进行了如下探究活动。 【猜想和假设】 (1)根据所学知识，猜想三种金属在金属活动顺序中的相对位置关系： 猜想一：Cr  Al  Cu     猜想二：Al  Cr  Cu     猜想三： 【实验和探究】 小娟的实验： 取大小相同的铝、铬、铜三种金属片(用砂纸打磨光亮) 【实验步骤】分别取三支试管，向其中入等质量、等浓度的稀硫酸然后将铝、铬、铜三种金属分别插入三支试管中。 【实验现象】铝片表面产生的气泡较快；铬片表面产生气泡较缓慢，溶液变蓝色；铜片无明显现象。 【解释与结论】 (2)猜想 成立。铬与稀硫酸反应生成蓝色的硫酸亚铬(CrSO4)溶液，该反应的化学方程式为 。 (3)小涛的实验： 小涛只选用了三种药品进行实验，也得出了三种金属在金属活动顺序中的相  对位置关系。则他选用的三种药品可能是 (填化学式)。 【总结与归纳】 (4)总结与归纳由上述实验得出比较金属活动性强弱的方法有：① ② 。 【反思与交流】 (5)铝制容器也不能用来盛波尔多液(主要成分含硫酸铜)的原因是 。(用化学方程式表示)。 28．（2023-2024九上·临泉县·期末）项目小组对铁系食品脱氧剂（又称为“双吸剂”）进行了如下探究。 Ⅰ.探成分 某脱氧剂标签显示含有铁粉、活性炭、食盐以及无水氯化钙等。为确定脱氧剂中铁粉的存在，进行如下实验。 实验1：取一包脱氧剂粉末，用磁铁吸引。观察到部分黑色粉末被吸引。 实验2：取实验1中被吸引的部分粉末放入试管中，加入适量硫酸铜溶液。观察到有红色固体生成。 实验3：另取被磁铁吸引的黑色粉末，撒向酒精灯的火焰。观察到粉末剧烈燃烧，火星四射。 (1)写出实验2中有关反应的化学方程式： 。 (2)铁粉在空气中能燃烧，而铁丝在空气中不易被点燃。原因是 。 Ⅱ.明原理 利用图1所示装置进行实验4和实验5。 (3)实验4：一段时间后，观察到气球变大。气球变大的原因是 。 (4)实验5：能证明脱氧剂“脱氧”的现象是 。 Ⅲ.悟应用 实验6：设计如表所示对比实验探究脱氧剂中活性炭和食盐的作用。利用温度传感器测得集气瓶中温度随时间的变化曲线如图2所示。 实验序号 铁粉/g 水/mL 活性炭/g NaCl/g ① 2 5 0 0 ② 2 5 0 ③ 2 5 0 ④ 2 5 (5)对比实验①与实验③可得到的结论是 ；对比实验③与实验④可得到的结论是 。 (6)下列叙述正确的是 （填字母）。 a.铁系食品脱氧剂可吸收氧气和水 b.铁系食品脱氧剂使用过程中放出热量 c.铁系食品脱氧剂能延长食物的保存时间 29．（2023-2024九上·合肥高新区·期末）铁、铝、铜是常见的三种金属，某化学兴趣小组对这三种金属的活动性顺序产生兴趣，想通过实验来证明这些金属的活动性强弱。 【提出问题】这三种金属的活动性强弱如何呢？ 【实验探究】同学们将打磨过的粗细相同的铁丝、铝丝、铜丝分别插入等体积、等浓度的稀盐酸中。 实验操作 实验现象 缓慢产生少量气泡 快速产生大量气泡 无气泡 【讨论交流】 (1)分析。上述现象，得出三种金属的活动性由强到弱的顺序是 。 (2)写出铁丝插入稀盐酸的实验中，发生的化学反应方程式 。 【反思改进】小清同学提出利用金属和金属化合物溶液反应也可以验证这三种金属的活动性顺序。于是大家做了如图实验。 (3)若铝丝足量，则甲中充分反应后的现象是 。 (4)小敏同学思考后认为 (填序号)实验是多余的，不需要进行该实验。 (5)反应一段时间后，小清同学取出丙中的铝丝直接称量，发现其质量增加了1g，则试管内溶液质量减少了 g。 (6)小乐同学将反应一段时间后的乙中的溶液取出，向其中加入Zn粉，发现溶液质量变化如图所示，b点对应溶液中除水外，一定含有的物质是 (填化学式)。 【拓展迁移】 (7)小琼同学提出若只有一支盛有少量稀盐酸的试管，只需合理安排金属丝的插入顺序(能与盐酸反应的要一次将盐酸消耗完)，也能证明铁、铝、铜这三种金属的活动性顺序。三种金属丝的插入顺序为_______(填序号)。 A．铁、铝、铜 B．铁、铜、铝 C．铝、铁、铜 30．（2023-2024九上·肥西县·期末）某化学兴趣小组为探究金属铝和铜的活动性强弱，开展了以下活动。 【查阅资料】 (1)经查阅，金属铝在常温下能与空气中的氧气反应生成致密的氧化铝薄膜。该反应的化学方程式为 。 【对比实验】 编号 操作 现象 甲 将表面未打磨的铝丝浸入溶液中 无明显现象 乙 将表面打磨后的铝丝浸入溶液中 铝丝表面析出红色固体 丙 将表面未打磨的铝丝浸入溶液中 铝丝表面析出红色固体 (2)比较实验乙和实验 （填“甲”或“丙”）可得知：打磨能破坏氧化铝薄膜。 (3)根据实验乙中反应的化学反应，据此可知金属活动性比 （填“强”或“弱”）。 (4)小明同学对实验丙的现象进行分析，认为对氧化铝薄膜有破坏作用。但此观点马上被其他同学否定，否定的依据是 。 【猜测与探究】 (5)小组同学针对实验丙的现象，经讨论后猜测：破坏了氧化铝薄膜。 为检验此猜测是否正确，他们首先向两支试管中加入相同的溶液，并均浸入表面未打磨的铝丝，然后进行了新的探究： 操作 现象 结论 推论 （1）向一支试管中再加入固体 铝丝表面析出红色固体 氧化铝薄膜被破坏 或 能破坏氧化铝薄膜 （2）向另一支试管中再加入固体 氧化铝薄膜未被破坏 和都不能破坏氧化铝薄膜 【结论与反思】 得出结论：前述猜测正确。 总结反思：本次探究充分运用了比较法和控制变量法。 31．（2023-2024九上·马鞍山市·期末）某研究小组以“食品中的脱氧剂”为主题进行项目式探究学习。 【任务一】认识脱氧剂的作用 (1)食品包装中加入脱氧剂的作用是___________。(填字母) A．除去氧气，抑制霉菌生长 B．防止食品因氧化而变色、变质 【任务二】探究脱氧剂的成分 (2)用剪刀剪开一包脱氧剂，倾倒于白纸上，观察到有黑色粉末和少量的白色固体。结合查阅的资料，推测黑色粉末可能是铁粉、活性炭、二氧化锰、四氧化三铁等。 探究过程 实验现象 实验结论 ①用磁铁靠近该混合物 部分黑色粉末被吸引 粉末可能含有 和Fe3O4 ②取少量磁铁上吸引的黑色粉末于试管中，加入足量 。 黑色固体完全消失， 。 黑色粉末中含有铁粉：反应的化学方程式 。 ③另取少量黑色粉末，采用以下装置加热。    。 固体中含有活性炭。 资料还显示，脱氧剂中还含有食盐、生石灰、吸水性树脂等物质。 【任务三】解密脱氧原理 剪开一包脱氧剂，用磁铁靠近，将吸引的黑色粉末装入一个无纺布袋中，滴加5~6滴水，封口，轻轻揉搓布袋。 (3)打开布袋看到黑色粉末变为 色，表明铁粉发生氧化生锈。 (4)研究表明，铁粉能与空气中的 反应，从而实现包装食品的保鲜、防腐。 (5)钢铁生锈腐蚀会造成巨大经济损失，常见的钢铁防腐措施有 。(写一种即可)。 32．（2023-2024九上·望江县·期末）为研究锌和铝的金属活动性，某研究小组进行了如下探究。 (1)珊珊设计的实验方案：向表面积相同的铝片和锌粒中分别加入盐酸。写出铝与盐酸反应的化学方程式： 。 (2)彤彤将去膜和未去膜的铝片分别放入盐酸中，发现前者比后者反应快，原因是 。 (3)彤彤在(2)实验中，还观察到有“灰黑色沉淀”这一异常现象出现。 【提出问题】铝与盐酸反应出现的灰黑色沉淀的组成是什么？ 【查阅文献】铝在颗粒较小时为灰黑色；AlCl3为无色透明晶体或白色而微带浅黄色的固体，易溶于水和乙醇。 【提出合理假设】假设a：该灰黑色沉淀可能含有Al； 假设b：该灰黑色沉淀可能含有AlCl3； 假设c：该灰黑色沉淀可能含有 ； 假设d：该灰黑色沉淀可能含有难溶于酸的物质。 【设计并完成实验】取灰黑色沉淀分别进行如下实验。 实验编号 实验操作 实验现象 ① 加入适量稀盐酸 有微量气泡，固体全部溶解，得到澄清溶液 ② 加入适量蒸馏水 固体部分溶解 ③ 加入适量无水乙醇 固体部分溶解 【得出结论】由实验①可判断假设d (填“成立”或“不成立”)，再集合②和③可得出该灰黑色沉淀的成分是 。 【分析与反思】 你认为(1)中珊珊的实验能否比较锌和铝的金属活动性强弱？ (填“能”或“不能”)，分别从设计方法和操作可行性的角度，具体说明理由： 、 。 33．（2023-2024九上·来安县·期末）暖宝宝是备受学生喜爱的便捷式取暖用品，化学实践小组的同学对其产生了浓厚兴趣，针对其成分和发热原理展开了项目式探究之旅。 【活动一】探究暖宝宝内部材料中有铁粉 (1)小组同学取一定量暖宝宝内部材料放入试管中，然后向试管中加入适量的稀硫酸，预计观察到的实验现象为 ，涉及反应的化学方程式为 。 【功二】探究暖宝宝快速发热的原因 (2)铁生锈，是铁与 共同作用的结果，但放热缓慢。哪些因素能加快反应，使暖宝宝快速发热？小组同学采用对照实验展开探究，设计实验方案如下： (查阅资料：暖宝宝内部材料有铁粉、活性炭、氯化钠、水等) 方案 药品 方案一 4g铁粉、2mL水 方案二 4g铁粉、2mL水、2g氯化钠 方案三 4g铁粉、2mL水、2g活性炭 方案四 4g铁粉、2mL水、2g活性炭、2g氯化钠 下列方案之间能否形成对照？若能，请指出变量；若不能，请说明理由。 方案二与方案四： 。 方案一与方案四： 。 【拓展探究】利用数字化对【活动二】深入探究 (3)小组同学设计了图1装置，检查气密性，将5g铁粉和2g炭粉加入三颈烧瓶，t1s时刻加入2mL饱和NaCl溶液后，再将一个装有5mL稀盐酸的注射器插到烧瓶上，采集数据。    ①根据图2，分析t1至t2s时温度变化的原因是 ；t2s时刻后反应并未停止，温度却开始降低，原因是 。 ②根据图3，分析t3s时刻后压强突然变大的原因是 。 34．（2023-2024九上·合肥庐阳区·期末）为研究“影响金属与盐酸反应剧烈程度的因素”，兴趣小组的同学进行了如下探究。 【提出问题】金属与盐酸反应的剧烈程度受哪些因素的影响？ 【作出假设】 (1)Ⅰ、可能与金属本身的性质有关；Ⅱ、可能与盐酸的浓度有关；Ⅲ、可能与 有关。 【实验探究】实验所用金属均已用砂纸打磨。 (2)实验一：为探究猜想Ⅰ，小红同学分别在两支试管中放入相同质量、相同表面积的锌和铁，然后分别加入同体积、同浓度的稀盐酸，观察到放锌的试管中立即产生大量气泡，放铁的试管中只产生少量气泡，由此得出结论，金属活动性顺序是锌 （填“大于”“小于”）铁。 (3)实验二：为探究猜想Ⅱ，小军同学利用下图1装置进行对照实验，使等质量且过量的锌片分别与等体积、浓度分别为5%和15%的稀盐酸反应。其中注射器的作用是 。 (4)实验三：小军同学用压强传感器替换注射器进行数字化实验，测得两次实验中压强随时间的变化关系曲线如图2所示。请你根据该图中信息得出一条合理结论 。 【拓展延伸】 (5)已知一种金属加入比它活动性弱的两种金属化合物的混合液中，先置换出活动性最弱的金属。小敏同学向一定质量的硝酸银和硝酸铜的混合溶液中加入锌粉，溶液质量与加入锌的质量关系如图3所示。请问在A点时，溶液里含的金属化合物有 种。 35．（2023-2024九上·合肥新站区·期末）关于金属的研究是一项重要的课题，某小组以“铝与酸的反应”为主题开展探究活动。小组同学用打磨过的形状、质量、大小相同的金属铝片分别与5mL相同浓度的稀盐酸、稀硫酸反应（如图实验I、Ⅱ），观察到的现象如下表。 反应时间（分钟） 1 2 5 15 20 稀盐酸 少量气泡 较多气泡 大量气泡 反应剧烈 反应结束 稀硫酸 无明显现象 无明显现象 极少量气泡 少量气泡 少量气泡 (1)请写出铝与稀盐酸反应的化学方程式 。 (2)针对这一异常现象，小组同学们又进行了如下探究： 【查阅资料】盐酸和硫酸中溶质分别以氢离子、氯离子和氢离子、硫酸根离子形式存在；硫酸钠溶液和氯化钠溶液中溶质分别以钠离子、硫酸根离子和钠离子、氯离子形式存在。 【提出猜想】猜想1：盐酸中的氯离子对反应起了促进作用；猜想2：硫酸中的硫酸根离子对反应起了阻碍作用。 【实验探究】 请完成下面的表格。 实验时间 实验步骤 实验现象 实验分析与结论 0-5分钟 步骤一：取两支试管，分别放入一片打磨过的形状、质量、大小相同的金属铝片，再分别加入等体积相同浓度的稀盐酸和稀硫酸 加入稀盐酸的试管 中，铝片表面立即产生气泡，且产生气泡的速率逐渐加快；加入稀硫酸的试管中，铝片表面两分钟后才逐渐出现极少量气泡 铝与稀盐酸反应速率较快，与稀硫酸反应速率较慢 5-10分钟 步骤二：实验至5分钟时，同时进行以下对比实验 向盛有稀盐酸的试管中加入2mL10%的Na2SO4溶液 铝片表面产生气泡的速率明显减慢 实验结论： 猜想1 猜想2 （填“成立”或“不成立”） 向盛有稀硫酸的试管中加入2mL10%的NaCl溶液 铝片表面产生气泡的速率明显加快 【讨论与交流】 (3)同学们发现反应15分钟后，两支试管中反应速率均减慢，出现此现象的原因可能是 。 【拓展与延伸】如图反应装置中放有另一段未打磨的铝片，并加入过量的盐酸在老师指导下，小组同学用温度传感器和压强传感器测得密闭装置内温度和压强变化曲线。 (4)由图可知铝与稀盐酸反应 （填“放热”或“吸热”）；CD段压强略有下降的原因是 。 36．（2023-2024九上·安庆迎江区·期末）学完金属的性质后，某校兴趣小组同学对金属的部分性质进行了研究。 【活动一】探究金属与酸的反应 (1)为探究金属与盐酸反应剧烈程度的影响因素，兴趣小组做了以下实验，将铁粉与镁片分别放入10%的盐酸溶液中，观察到铁粉产生气泡速率更快。由此得出的结论是 ，写出铁与盐酸发生反应的化学方程式 。 (2)取表面积大小相同的3种金属片，分别加入足量相同的三份稀盐酸中，并用温度传感器测定反应过程中的温度变化，所得温度变化曲线如图A所示。由图A可知： (填“能”或“不能”)根据金属与酸的反应放热来判断不同金属的活动性强弱。 【活动二】探究金属与金属化合物溶液反应 (3)兴趣小组同学想检测生产硫酸铜工厂排放的污水中是否含有硫酸铜，请你参与设计方案： 操作 现象及原理(用方程式表示) 结论 将打磨过的铁钉放入装有少量废水的试管中，观察现象 现象： 。 原理： 。 污水中含有硫酸铜 (4)铁在潮湿的空气中易生锈，铁锈的主要成分是 (填化学式)，要防止洗完后的铁锅生锈，合理的做法是 (写一条)。 (5)该小组用如图甲装置进行实验，起始时量筒内水面处于50mL刻度处，之后水面缓慢上升。几天后水面最终处于约 mL刻度处，原因是 。 (6)小强同学进行如表实验：取铁钉用砂纸打磨，称其质量，按图乙安装装置，放置3天，再取出铁钉称量。在不同温度下重复上述实验，得到铁钉质量增加情况如表。 温度/℃ 10 20 30 40 50 60 70 铁钉质量增加/g 0.02 0.04 0.08 0.16 0.18 0.18 0.18 小强同学的实验是探究 因素对铁钉腐蚀快慢的影响，最终小强得出的结论是：温度越高，铁钉锈蚀越快。请你对他的结论给予评价： 。 37．（2023-2024九上·阜阳颖东区·期末）金属材料的广泛应用，极大地促进了社会发展。 某校化学兴趣小组以“金属材料”为主题开展项目式学习。 【项目一】金属材料的应用 小组中的同学寻找了家中几种金属制品，请你帮助他说出分别与金属的哪些性质有关系。 (1)结合图可知，铁可做炊具说明铁具有良好的 。 (2)铝制垃圾桶相对于铁质垃圾桶的优点是 （写出一点即可）。 【项目二】金属的生锈条件探究 小组同学取四枚大小相同的洁净无锈铁钉分别放入试管，进行图1实验，现象如表。 试管编号 A B C 一周后铁钉表面现象 有一层铁锈 无明显变化 无明显变化 (3)对比试管中实验现象，说明铁锈蚀是铁与空气中的 （填化学式）发生化学反应。 (4)经查阅资料铜锈的主要成分为碱式碳酸铜Cu2（OH）2CO3，由此可以推测铜生锈的条件为______。（填序号） A．H2O和O2 B．CO2、H2O和O2 C．CO2和O2 D．CO2、N2和H2 【项目三】金属活动性探究 为了验证生活中常见的铁、铜、银三种金属的活动，兴趣小组同学又进行了以下探究。 【设计实验】 设计的实验方案如下图所示。（所用金属均已打磨，形状与大小均相同） 【进行实验】 (5)实验I中随着反应进行，溶液颜色的变化为 。 (6)实验Ⅱ中发生反应的化学方程式是 。 【交流与讨论】 (7)同学们发现通过此实验方案不能比较铁、铜、银三种金属的活动性顺序强弱。经过同学们的讨论，在上述实验方案的基础上，补充了一个实验（图Ⅲ所示），实现了探究目的，若X是铜片，则Y可能是 溶液。 (8)小组中又有同学提出可以通过调整反应顺序，只用I，Ⅱ中所用的药品（即铁片、铜片和硝酸银溶液）就能得出三种金属的活动性，此同学说法 （填“合理”或“不合理”）。 【实验结论】 (9)最终同学们成功地得出铁、铜、银的金属活动性由强到弱的顺序为 。 38．（2023-2024九上·黄山屯溪区·期末）某化学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣，设计实验探究： 【提出问题】甲烷燃烧后生成哪些物质？ 【查阅资料】①含碳元素的物质完全燃烧生成CO2，不完全燃烧生成CO ②白色无水CuSO4粉末遇水变蓝色； ③CO与人体内的血红蛋白结合，会造成人中毒缺氧。 (1)【猜想与假设】猜想一： ；猜想二：CO、H2O；猜想三：CO2、CO、H2O 【实验探究】将甲烷在一定量的纯净氧气中燃烧的产物依次通过下图装置(部分夹持、固定装置省略)进行验证： (2)实验过程中观察到A中白色粉末变为蓝色，B、E中澄清石灰水变浑浊，D中红棕色粉末变成黑色，由此推断猜想 成立。 (3)实验过程中B装置的作用是 ，该反应的化学方程式是 。 (4)实验过程中用纯净O2而不用空气的原因是 。 【反思与交流】 (5)日常生活中，使用含碳燃料一定要注意通风，防止 中毒。 39．（2023-2024九上·蚌埠禹会区·期末）同学们对铁丝在氧气中燃烧后所得固体物质成分进行探究。 【活动一】探究铁燃烧时溅落下来的黑色物质中是否含有铁？ 【资料】①自然界中铁的氧化物主要是Fe3O4（黑色）和Fe2O3（红棕色）两种。 ②FeO（黑色）极易被氧化为Fe2O3。 ③铁的氯化物均能与稀盐酸或稀硫酸反应生成铁的化合物溶液，无气体生成。 【实验】 (1)将冷却后的黑色物质限碎，装入试管，加入 溶液，观察到 的现象，说明铁燃烧时溅落下米的黑色物质中含有铁。 【活动二】探究铁燃烧的产物为什么不是Fe2O3？ 【资料】①Fe3O4和Fe2O3的分解温度、铁的熔点见表。 ②高温时分解成Fe3O4 Fe3O4 Fe2O3 铁 分解温度/℃ 1538 1400 - 熔点℃ - - 1535 【证据推理】 (2)由实验现象及表中信息可知，铁在氧气里燃烧时产生的高温应在 之间，此时Fe2O3已分解。 【拓展延伸】 (3)某食品密封包装盒的透明盖内放有黑色的FeO粉末，若颜色变为 ，说明包装盒漏气。 (4)Fe2O3高温时会分解成Fe3O4和一种气体，该反应的化学方程式为 。 40．（2023-2024九上·合肥蜀山区·期末）根据报道，现在世界上每年因腐蚀而报废的金属材料和设备相当于其年产量的20%~40%。某化学兴趣小组的同学在老师的指导下对铁的锈蚀条件及保护进行如下探究。 【探究一】探究铁锈蚀的条件 实验一 ① ② ③ 现象 放置一周 无明显变化 无明显变化 铁丝表面出现红色物质 放置两周 铁丝表面出现红色物质 无明显变化 铁丝表面红色物质增多 (1)铁锈的颜色是 ；主要成分是 (填化学式)。 (2)由实验②③可以得到，铁锈蚀需要与 接触。 (3)实验中使用的蒸馏水需要煮沸并迅速冷却，目的是 。 【探究二】“油封”对水中溶解氧的影响 实验二：将蒸馏水煮沸后迅速冷却至室温(12℃)，取等体积水样于2个烧杯中，其中一个烧杯加5mL花生油进行“油封”，用溶解氧传感器测定两个水样中溶解氧含量。 溶解氧含量/(mg/L) 时间/h 0 2 6 12 24 36 48 实验 ①未油封 2.42 4.75 6.44 8.45 10.10 10.43 10.51 ②油封 2.43 3.02 4.28 4.81 6.47 7.20 7.98 已知：12℃时，未煮沸的蒸馏水中溶解氧含量为10.68mg/L。 (4)由实验二得出的结论错误的是 (填序号)。 A．“油封”的方式能隔绝氧气在水中的溶解 B．通过加热煮沸并冷却，可以明显降低水中含氧量 C．“油封”和“未油封”水样中的溶解氧均随时间增加而呈增大趋势 (5)实验一中，放置两周后铁丝依然出现锈蚀的原因是 。 【反思与评价】 (6)生活中常用在金属表面涂油的方式“防生锈”，其主要原因是 。 (7)若要比较煤油和花生油“油封”对水中溶解氧的影响，请你设计实验方案 。 41．（2023-2024九上·怀远县·期末）已知草酸（H2C2O4）加热时在催化剂的作用下会发生分解反应，某化学兴趣小组对其分解产物进行了如下探究。 【提出猜想】 a.分解产物是一氧化碳和水蒸气的混合物。 b.分解产物是二氧化碳和水蒸气的混合物。 c.分解产物是一氧化碳、二氧化碳和水蒸气的混合物。 【查阅资料】 ①白色的无水硫酸铜遇水会变为蓝色。 ②碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物，能吸收水蒸气和二氧化碳。 【进行实验】为了检验草酸的分解产物，该小组同学将草酸的分解产物通过如图所示的装置（部分夹持仪器已略去）。 (1) （现象）证明草酸分解产生了水， （现象）证明草酸分解产生了二氧化碳。 (2)证明草酸分解产生了一氧化碳的现象为 。 (3)装置B中发生反应的化学方程式为 。 (4)装置E中发生反应的化学方程式为 。 (5)【得出结论】 草酸分解的化学方程式为 。 (6)【反思与评价】 从环保角度考虑，上述实验的不足之处是 。 (7)【数据与分析】兴趣小组同学将硬质玻璃管中Fe2O3换成铁红进行实验，铁红主要成分是Fe2O3，还含有少量的FeO、Fe3O4。 【铁的常见氧化物中铁的质量分数】： 铁的氧化物 FeO Fe2O3 Fe3O4 铁的质量分数 77.8% 70.0% 72.4% 小组同学称取铁红样品10.0g，用上述装置进行实验，测定铁红中铁的质量分数。 若E中充分反应后得到铁粉的质量为mg，则 <m< 。 (8)若E装置产生的气体被F装置全部吸收，实验前后称得F装置增重7.7g，且其它因素对F装置增重的影响忽略不计，则此铁红中铁的质量分数是 。 42．（2023-2024九上·庐江县·期末）蒸汽眼罩逐渐走进日常生活，它借助铁生锈产生热量，使材料内部的水分稳定蒸发，利用产生的热度和湿度缓解眼部疲劳。某小组从化学视角对蒸汽眼罩进行探究活动。 【实验探究】 (1)探究一：检验蒸汽眼罩内部材料中有铁粉 (用化学方程式表示) (2)探究二：蒸汽眼罩快速发热的原因 铁生锈，是铁与 共同作用的结果，但放热缓慢。哪些因素能加快反应，使蒸汽眼罩快速发热？小组同学设计了以下实验方案进行验证：将药品放入密闭容器中，通过数字传感器分别测得氧气含量变化和温度变化。 (查阅资料：蒸汽眼罩内部材料有铁粉、活性、氯化钠、水等。) 方案 药品 1分钟前后氧气含量变化 1分钟前后温度变化 实验1 4g铁粉、2mL水 20.1%→20.1% 16℃→16℃ 实验2 4g铁粉、2mL水、_____？g氯化钠 20.1%→20.1% 16℃→16℃ 实验3 4g铁粉、2mL水、2g活性炭 20.1%→20.1% 16℃→16℃ 实验4 4g铁粉、2mL水、2g氯化钠、2g活性炭 20.1%→15% 16℃→55℃→26℃ 实验2中应取用氯化钠的质量是 g。实验4中温度迅速上升的原因是铁粉与 共同作用的结果。 【拓展延伸】小组同学想知道炭粉的量对铁粉生锈快慢的影响，于是利用浓度为3.6%的NaCl溶液，2.0g铁粉与不同质量的炭粉混合进行如图所示实验，打开止水夹，记录烧杯中水开始倒吸进入烧瓶所消所耗的时间，如下表： 炭粉的质量/g 0.5 1 2.0 2.5 …… 时间/s 1468 376 212 162 …… 分析实验数据，可得出的结论是 。 【反思评价】 (3)①炭粉、氯化钠等在一定条件下能促进铁的锈蚀。但在实际生产蒸汽眼罩时，炭粉等物质的质量要控制在一定的比例范围，并不是越多越好，你分析原因是 (写出一条)。 ②结合上述探究，谈谈你对铁生锈的辩证认识： 。 43．（2023-2024九上·芜湖戈江区·期末）某兴趣小组对铁以及含铁物质产生了兴趣，并进行了一系列探究活动。 探究一：铁丝燃烧是否需要纯氧。 取长短相同直径为0.38mm的铁丝，分别在O2含量不同的情况下实验，现象如表。 氧气含量 90% 70% 60% 55% 实验现象 燃烧剧烈，燃烧时间长，效果好 燃烧比90%弱，燃烧时间短，实验成功 燃烧比70%弱，燃烧时间更短，实验成功 难以燃烧，只是发热 (1)铁在氧气中燃烧的化学方程式是 。 (2)在做铁丝在氧气中燃烧的实验时，为了使现象更明显，最好用排水法收集，理由是 。 (3)就0.38mm铁丝而言，燃烧所需氧气的最低含量在 范围内。 探究二：对含有铁粉的“暖宝宝”进行成分及发热原理探究。 同学们在实验室打开一片暖宝宝，取出其中黑色粉末做了下面的实验。 I.黑色粉末的成分 (4)取暖宝宝中的黑色粉末于试管中，加入足量的稀盐酸，观察到 ，证明黑色粉末中有铁粉。 (5)反应结束之后，发现仍有黑色固体残留，经过滤，洗涤，干燥，获得黑色粉末。取样通入氧气点燃，将产物 (写出操作及现象)，说明黑色粉末中含有炭粉。 II.“暖宝宝”发热的原理。 按图(夹持仪器已略去)采用湿度、氧气、温度传感器收集数据，将拆除包装的暖宝宝倒入三颈烧瓶中密封装置，开始收集数据，观察曲线变化(图中A、B、C)。 (6)从收集到的图像看暖宝宝发热是因为颗粒微小的铁粉与 等物质发生反应。 探究三：锈蚀原理的应用 “蒸汽眼罩”和“暖贴”的主要成分都有铁粉、活性炭。暖贴中还加入了食盐。它们的发热原理都是利用铁生锈放热。 【提出问题】活性炭、食盐对反应放热有什么作用？ 【设计并实验】将2g铁粉、5g水分别与不同质量的活性炭、食盐均匀混合。测量10min内温度的变化。数据如表。 实验 活性炭/g 食盐/g 温度上升/ 1 0 0 0.1 2 0.2 0 22.0 3 0 0.1 3.1 4 0.2 0.1 56.3 【得出结论】 (7)通过分析实验数据，可得出的结论是 。 【反思交流】 (8)如果你来制取“蒸汽眼罩”和“暖贴”，它们各种成分的质量配比应 (填“相同”或“不同”)。 ( 50 )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 $$