专项1 实验探究-沪教版九年级上册期末专项（初中化学）

原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 1 专项 1 实验探究 答案解析 类型 1 教材实验拓展探究 1．【答案】（1）2：1 （2）C （3） 2 2 2 2 22H O 2 O H n O+O M  燃烧需要可燃物与氧气充分 接触 【解析】（1）电解水实验中，水通电分解生成氢气和氧气，化学方程式为 2 2 22H O 2H +O  通电 ， 正极产生的是氧气，负极产生的是氢气，a管与电源的负极相连，产生的是氢气，b管与电源 的正极相连，产生的是氧气，所以反应一段时间后 a（氢气）、b（氧气）玻璃管中产生气体 的分子数之比为 2：1； （2）A.加油站、面粉厂、煤矿等场所都含有可燃性的气体或粉尘，可燃性的气体或粉尘遇明 火可能发生爆炸，所以加油站、面粉厂和煤矿的矿井内，必须严禁烟火，故说法正确； B.增大可燃物与氧气的接触面积，可以促进燃烧，故说法正确； C.可燃物的着火点是物质的固有属性，一般是不变的，点燃蜡烛是为了使温度达到面粉的着火 点，故说法错误； D.火药在有限的空间燃烧而引起爆炸，所以易燃易爆物与周围要留有足够的防火距离，故说法 正确； 故选 C； （3）装置 A为固液不加热型反应装置，故反应为过氧化氢溶液在二氧化锰催化下分解为水和 气体氧气，反应的化学方程式为: 2 2 2 2 22H O 2 O H n O+O M ；氧气通入装置 F前，白磷不燃烧，氧 气通入后，白磷燃烧，前后变量是可燃物是否与氧气充分接触，故可以说明燃烧需要可燃物与 氧气充分接触； 2．【答案】（1）加入铁的试管中有气泡产生，且溶液由无色变为浅绿色，其余两试管中无明 显变化 不能 将铜放入硝酸银溶液中 稀盐酸（合理即可，但需与下一空保持一 致） 2 2Fe+2HCl FeCl +H ＝ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 2 （2） 刷漆（合理即可） 刷漆（合理即可） 溶液中有气泡产生，溶液变成黄色 2 3 2Fe O +3CO 2Fe+3CO 高温 C 0.4 没有尾 气处理 【解析】（1）①铁、铜、银三种金属中，只有铁位于氢元素前面，则只有铁能和盐酸反应， 铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，则现象为铁丝表面有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色， 其余两试管中无明显变化； ②结合前面分析可知，该实验只能证明铁最活泼，但不能比较铜和银，则不能验证三种金属的 活动性； 若想比较铜和银的金属活动性，可将铜放入硝酸银溶液中，铜能和硝酸银反应生成银和硝酸铜， 则现象为铜丝表面有白色固体析出，溶液由无色变为蓝色，则可证明铜比铁活泼。 ③若想验证质量守恒定律，则需滴加能与氢氧化钠反应的物质，如盐酸、硫酸铜等； 若其中放入一种银白色金属，如铁，铁能和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，反应的化学方程式 为： 2 2Fe+2HCl FeCl +H ＝ ，或铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，反应的化学方程式为： 4 4Fe+CuSO FeSO +Cu＝ 。 （2）④果皮菜叶属于厨余垃圾，铝制易拉罐属于可回收物，陶瓷碎片属于其他垃圾，则图为： 。 ⑤铁和氧气、水共同接触时会生锈，则园区里的健身器材、家中的门把手等，均能采用刷漆的 方法防锈。 ⑥[实验探究 1]若猜想②成立，则说明固体中含有铁，铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，则 若观察到有气泡产生，溶液变成黄色，则可证明。 [实验探究 2]一氧化碳和氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为： 2 3 2Fe O +3CO 2Fe+3CO 高温 ； 根据质量守恒定律可知，反应前后减少的质量为保鲜剂中氧化铁和生成的铁的质量差，故选 C。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 3 方法 2中，由于二氧化碳能和石灰水反应，则石灰水及其盛放容器增加的质量为生成的二氧化 碳的质量，即 200.33g-200.0g=0.33g，设氧化铁的质量为 x，则 2 3 2Fe O +3CO 2Fe+3CO 160 132 0.33gx 高温 160 132 0.33g x  解得 x=0.4g 则保鲜剂中 Fe2O3的质量是 0.4g。 [反思评价]一氧化碳有毒，会污染空气，而该装置中，没有进行尾气处理。 3．【答案】（1）三种物质中都含有氧元素 （2） 4 2 4 2 2 Δ 2KMnO K MnO +MnO +O  （3）A （4）B （5） 3.555 往反应后的集气瓶中加入适量澄清石灰水，观察澄清 石灰水是否变浑浊 排水 （6）用双氧水和二氧化锰制取氧气不需要加热，节约能源，生 成物为水不会污染环境，而高锰酸钾制取氧气需要加热，生成物会污染环境 （7）可以控制反应的发生和停止（合理即可） （8）发生装置和收集装置 （9） 【解析】（1）由物质的组成和化学反应中元素守恒可知，高锰酸钾（KMnO4）、双氧水（H2O2）、 氯酸钠（NaC1O3）三种物质中都含有氧元素，可以作为化学制氧剂； （2）高锰酸钾在加热条件下分解成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式为： 4 2 4 2 2 Δ 2KMnO K MnO +MnO +O ； （3）用高锰酸钾制取氧气，反应物为固体，且需要加热，发生装置应选 A； （4）高锰酸钾制取氧气时，先检查装置的气密性，再往试管中装入试剂，之后固定好装置， 点燃酒精灯，反应产生气体，收集气体，反应结束后要先从水槽中移出导管，再熄灭酒精灯， 防止水倒吸至试管中导致试管受热不均而炸裂，因此合理的操作顺序为②①③④⑤⑦⑥，故选 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 4 B； （5）①需高锰酸钾的质量至少为 x 4 2 4 2 22KMnO ΔK MnO +MnO +O 316 32 0.36g 316 32 0.36g 3.555g x x x    答：需高锰酸钾的质量至少为 3.555g； ②木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳，要证明木炭燃烧发生了化学变化即证明产生了新物质二氧 化碳即可，往反应后的集气瓶中加入适量澄清石灰水，观察澄清石灰水是否变浑浊，若变浑浊， 说明木炭燃烧发生了化学变化，反之则未发生化学变化； ③做铁丝燃烧实验需要浓度更高的氧气，排水法收集到的氧气浓度更高； （6）用双氧水和二氧化锰制取氧气不需要加热，节约能源，生成物为水不会污染环境，而高 锰酸钾制取氧气需要加热，生成物会污染环境，因此用双氧水和二氧化锰制取氧气比高锰酸钾 更适合； （7）改进设计中 A添加了长颈漏斗，便于添加试剂；B将长颈漏斗改成注射器，通过控制液 体试剂的滴加速度来控制反应的速率；C将固体试剂放置于无纺布袋中，液体试剂通过长颈漏 斗加入，打开止水夹，加入液体试剂，与固体试剂接触，反应开始，产生气体，关闭止水夹， 左边装置中气压增大，将液体试剂“压”回长颈漏斗中，与固体试剂分离，反应停止，因此 C与 其他设计相比，可以控制反应的发生和停止（合理即可）； （8）自制简易制氧机的一般思路是：在选取制氧的化学反应原理后，模拟一般气体制备所需 的发生装置和收集装置，并根据实际需要增加净化装置； （9）灼烧面粉，面粉变黑，说明面粉中含有碳元素；蜡烛熄灭的瞬间看到“白烟”升起，是石 蜡蒸气凝成的石蜡的固体小颗粒分散到空气中形成的，说明蜡烛火焰中存在着石蜡蒸气；用向 上排空气法收集气体，说明该气体密度大于空气，且不与空气成分反应；燃着的木条放在集气 瓶口，熄灭，说明该气体已经收集满了，且该气体不支持燃烧，即收集到浓度较高且不支持燃 烧的气体；故答案为： 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 5 。 类型 2 反应后物质成分的探究 4．【答案】（1）Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑ （2）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 （3）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 【解析】（1）铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，则可将铁加入盐酸中鉴别，若观察到有气 泡产生，溶液由无色变为浅绿色，则说明含有铁粉，反应的化学方程式为： 2 22 HFe HCl FeCl ＋ ＋ 。 （2）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。 （3）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。 5．【答案】（1）一氧化碳/CO （2）检验燃烧产物中是否含二氧化碳 （3） 2Cu+CO （4）空气中含二氧化碳，会对燃烧产物的检验产生干扰 （5）尾气处理，防止污染空气 （6）张同学的观点错误，因为使 C中澄清石灰水变浑浊的二氧化碳也可能是原混合气体中未 被除尽的二氧化碳 【解析】（1）甲烷中含碳元素，甲烷可能不完全燃烧生成一氧化碳，完全燃烧生成二氧化碳， 也可能生成二氧化碳和一氧化碳的混合物，故猜想二：CO； （2）二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，能使澄清石灰水变浑浊，故 A装置的作用 是：检验产物中是否含二氧化碳； （3）一氧化碳和氧化铜在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳，该反应的化学方程式为： 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 6 2 Δ CO+CuO Cu+CO ； （4）空气中含有二氧化碳，会对燃烧产物的检验产生干扰； （5）一氧化碳有毒，未反应的一氧化碳散逸到空气中，会污染空气，故 D处大号注射器用于 引导气体流向，其另一个主要作用是：尾气处理，防止污染空气； （6）使 C中澄清石灰水变浑浊的二氧化碳，也可能是混合气体中没有被除尽的二氧化碳，故 张同学的观点错误。 6．【答案】（1）H2 Cu+2AgNO3=Cu（NO3）2+2Ag （2）ZnCO3 高温 ZnO+CO2↑ （3）溶液由蓝色变无色，同时有气泡产生 （4）Cu2O （5）A 【解析】（1）步骤Ⅰ取混合物 A适量于烧杯中，加入过量稀硫酸，充分反应后过滤，生成了一 种气体，将该气体通入澄清石灰水无明显现象，根据题给信息，混合物中可能含锌，故气体是 锌和稀硫酸反应生成的氢气，化学式为 H2； 在滤渣 B中加入足量硝酸银溶液，充分反应后过 滤，得到银和蓝色溶液 D，则滤渣 B中含有铜单质，反应的化学方程式为 Cu+2AgNO3=Cu（NO3） 2+2Ag； （2）炉甘石的成分为 ZnCO3，高温条件下碳酸锌分解生成氧化锌和二氧化碳，反应的化学方 程式是：ZnCO3 高温 ZnO+CO2↑； （3）步骤Ⅰ取混合物 A适量于烧杯中，加入过量稀硫酸，充分反应后过滤，得到蓝色溶液 C， 是因为氧化亚铜和稀硫酸反应生成了硫酸铜溶液，向溶液 C中加入过量的锌片，除锌片上的 变化外还会观察到溶液中现象是溶液由蓝色变无色，同时有气泡产生； （4）步骤Ⅰ取混合物 A适量于烧杯中，加入过量稀硫酸，充分反应后过滤，得到蓝色溶液 C， 是因为氧化亚铜和稀硫酸反应生成了硫酸铜，同时生成了一种气体，是因为锌和稀硫酸反应生 成了氢气，因此混合物 A中一定含有 Zn、Cu2O； （5） A、锌铜合金和金都是黄色的，通过观察颜色不能区分锌铜合金和黄金； B、在空气中 灼烧，铜和氧气反应生成黑色固体氧化铜，金不能和氧气反应，通过灼烧能够区分锌铜合金和 黄金； C、滴加稀硫酸，锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，金不能和稀硫酸反应，利用稀 硫酸可以区分锌铜合金和黄金； 故选 A。 7．【答案】（1） 2 2 22H O 2H +O  通电 （2）Ⅱ 氢气/ 2H Ⅲ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 7 （3） 2 2 22NaCl+2H O H +Cl +2NaOH 通电   （4）不可以 氯化钠与水反应生成氯气，影 响实验结果 【解析】（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 2 22H O 2H +O  通电 。 （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： 2 2 22NaCl+2H O H +Cl +2NaOH 通电   。 （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。 类型 3 有关影响因素的探究 8．【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 【解析】（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； 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 8 （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。 9．【答案】（1）二氧化锰、炭粉 （2）相同时间内产生氧气的体积/产生相同体积的氧气所 需时间 （3）探究双氧水浓度对双氧水分解速率的影响 （4）2和 4 三/3 （5）加入催化剂后产生的气体的速率过快，导致气压过大，橡皮塞被弹出 【解析】（1）灼烧黑色滤渣时，会产生一种气体能使澄清石灰水变浑浊，该气体是二氧化碳， 因此黑色滤渣中含有炭粉；操作④试管中产生的气体能使带火星木条复燃，该气体是氧气，因 此黑色滤渣中还含有二氧化锰，故填：二氧化锰、炭粉； （2）如果以生成的氧气作为观测对象，实验中可以通过测量相同时间内产生氧气的体积或产 生相同体积的氧气所需时间，来测定氧气产生的速率，故填：相同时间内产生氧气的体积或产 生相同体积的氧气所需时间； （3）实验 1和实验 2中双氧水浓度不同，其它条件相同，该组实验的目的是探究双氧水浓度 对双氧水分解速率的影响，故填：探究双氧水浓度对双氧水分解速率的影响； （4）若要探究催化剂种类对双氧水分解速率的影响，应选择的对比实验是实验 2、实验 4，其 他条件相同，催化剂种类不同；实验 1、实验 2双氧水浓度不同，其它条件相同，对比可得出 双氧水浓度对双氧水分解速率的影响；实验 2、实验 4，其他条件相同，催化剂种类不同，对 比可得出双氧水浓度对双氧水分解速率的影响；实验 1、实验 3，其他条件相同，催化剂用量 不同，对比可得出催化剂用量对双氧水分解速率的影响，因此上述 5组实验能探究影响双氧水 分解速率的因素有 3个，分别是双氧水浓度、催化剂种类和催化剂用量，故填：2和 4；三或 3； （5）用MnO2做催化剂的实验，60s时压强瞬间回落，其原因是加入催化剂后产生的气体的速 率过快，导致气压过大，橡皮塞被弹出，故填：加入催化剂后产生的气体的速率过快，导致气 压过大，橡皮塞被弹出。 10．【答案】（1）防止冷凝水倒流炸裂试管 通 CO （2）A 红色粉末 （3）澄清石灰水 （4） 2 2 3 2CO +Ca(OH) CaCO +H O＝ （5）ABCD 【解析】（1）加热固体时为了防止固体不干燥或反应产生水，造成冷凝水倒流炸裂试管，因 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 9 此试管口应略向下倾斜； 一氧化碳具有可燃性，混有一定量的空气，遇到明火，容易发生爆炸，故实验开始前应先通 CO，将装置内空气排尽，然后加热； （2）根据解释与结论：炭和铁矿石都是固体，接触面积小，反应不易完全，可推出，当装置 乙的玻璃管中固体完全由红色变为黑色时，装置甲的试管中仍有红色固体存在； （3）由题意可知 A装置是用于检验二氧化碳存在的，故应为澄清石灰水； （4）说明二氧化碳存在的现象为 A中石灰水变浑浊，是二氧化碳与氢氧化钙反应生成了碳酸 钙沉淀和水，方程式为： 2 2 3 2CO +Ca(OH) CaCO +H O＝ ； （5）A.A装置用于检验二氧化碳同时吸收了少量的二氧化碳，剩余的二氧化碳被 B中氢氧化 钠吸收，测得 A、B装置实验前后的质量差总共为 m克，m为产生的二氧化碳质量，选项正 确； B.一氧化碳还原氧化铜生成铜和二氧化碳，C装置实验前后的质量差为 n克， 2 Δ 28 16 2828 16 16 n p p n CO CuO Cu CO pg ng      故选项正确； C.由方程式可知 n为参加反应的 CuO与生成 Cu的质量差，选项正确； D.上述装置 C不能将一氧化碳完全反应掉，故利用上述装置无法准确测定 CO和 CO2的质量 比，选项正确。 故选 ABCD。 类型 4 无明显现象反应的探究 11．【答案】（1）塑料瓶变瘪 （2）二氧化碳能够溶于水，也会使塑料中的压强减小 （3）乙同学没有排除水和二氧化碳对实验的干扰； （4）水不能使石蕊变色 二氧化碳不能使石蕊变色 （5）检验生成物 【解析】（1）若二氧化碳能和水反应，二氧化碳被消耗，使塑料瓶中的压强小于外界压强， 从而使塑料瓶变瘪； 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 10 （2）二氧化碳能够溶于水，也会使塑料中的压强减小，所以不能仅仅根据塑料瓶变瘪就说明 二氧化碳和水发生了反应； （3）乙同学没有排除水和二氧化碳对实验的干扰，不具备说服力； （4）①根据题中的实验操作可以知道：对小花喷水后小花颜色不变，则说明水不能使石蕊变 色； ②将小花直接放入二氧化碳中，颜色不变，说明二氧化碳不能使石蕊变色； （5）根据上述分析可知，乙同学和兴趣小组的同学在探究没有明显现象的反应（如：CO2与 水的反应）是通过检验生成物的方法来证明的。 类型 5 有关原理的探究 12．【答案】（1）A （2）食醋中醋酸浓度太低（合理即可） （3）50 （4）①②实验后 均剩余较多固体 （5）⑦ 瓶内压强变大后，压强稳定且持续时间长 （6）化学 （7）酒精 酒精占火箭的体积 （8）让燃料充分燃烧 【解析】（1）由题可知，分别取等质量的小苏打和铁粉于两支试管中，加入等体积食醋。小 苏打中产生大量气泡，而铁粉中却无气泡，由此可见，能替代空气产生高压气体的应该用小苏 打和食醋反应，故填：A； （2）铁粉在食醋中没有产生气体，从铁的角度分析，可能是铁的活动性不太强；从食醋角度 分析，可能是食醋中醋酸浓度太低，或食醋中醋酸的酸性太弱； （3）从设计方案表格可见，实验⑤、⑥、⑦三组实验中控制的变量是醋酸的体积，实验⑤中 醋酸为 45mL，实验⑦中醋酸为 55mL，则实验⑥中醋酸的体积应该为 50mL，故填：50； （4）由设计方案可知，①②实验后，均剩余较多固体，而进行了实验③后，固体几乎无剩余， 由此可知实验③改变药品用量理由是：①②实验后均剩余较多固体 （5）观察图 3中压强变化曲线，可以发现实验⑦的数据变化曲线与图 4中相似度最高，故填： ⑦； 观察图 4数据变量曲线可知，该曲线之所以最适合火箭飞行，是因为该实验中，当瓶内压强变 大后，不像其他瓶内压强达到最大后，压强很快下降，而该瓶内压强在变大后，压强较长时间 维持在高压状态，这是保证火箭发射成功所必须的，故填： 瓶内压强变大后，压强稳定且持 续时间长； （6）真火箭是通过燃烧将燃料的化学能转化成推动火箭飞行的机械能，故填：化学； （7）在红磷、镁条、酒精这三种物质中，更适合做燃料的是酒精，故填：酒精； 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 11 选择酒精来做火箭的燃料，既要保证能量的最大转化，还要防止爆炸，就是要让酒精充分燃烧 又达不到酒精蒸汽的爆炸极限，为了达到这个目的，就要调控携带酒精的量占火箭的体积，故 填：酒精占火箭的体积； （8）模拟火箭飞天，实验设计的基本思路是在有限的空间内，让燃料充分燃烧利用其释放的 化学能，故填：让燃料充分燃烧。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 1 专项 1 实验探究 类型 1 教材实验拓展探究 1．化学实验探究与跨学科实践活动。 （1）探究水的组成 如图 1是电解水实验的示意图，反应一段时间后 a、b玻璃管中产生气体的分子数之比 为 ，该实验表明，水不是一种元素，而是由氢、氧两种元素组成的。 如图 1 如图 2 （2）结合教材粉尘爆炸实验，如图 2。下列有关说法错误的是___________。 A．加油站、面粉厂和煤矿的矿井内必须严禁烟火 B．可燃物与氧气的接触面积越大，燃烧就越剧烈 C．实验中燃着的蜡烛能提高面粉的着火点 D．火药在有限的空间燃烧而引起爆炸，易燃易爆物与周围要留有足够的防火距离 （3）如图是探究白磷燃烧条件的图像： 若用装置 A为制 O2的发生装置（反应时倾斜使固液混合），A中发生反应的化学方程式 类型 1 教材实验拓展探究 类型 2 反应后物质成分的探究 类型 3 有关影响因素的探究 类型 4 无明显现象反应的探究 类型 5 原理类探究 模块导航 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 2 为 。将产生的氧气通入装置 B，热水中的白磷燃烧，白磷燃烧前后的现象对比可 以说明 。 2．无处不在的金属。 （1）实验中的金属 实验一：图 1是活动小组设计的验证金属活动性强弱的实验。 ①实验中能观察到的现象是 。 ②实验 （填“能”或“不能）验证三种金属的活动性，若能，请说明理由；若不 能，请设计实验继续验证； 。 实验二：图 2是活动小组设计的验证质量守恒定律的实验。 ③有小组同学事先在锥形瓶底部加入了少量的稀氢氧化钠溶液，则胶头滴管滴加的溶液可以 是 溶液。也有同学认为，锥形瓶中可以放入一种银白色金属，胶头滴管仍然滴加上述 溶液，也可以验证质量守恒定律，发生反应的化学方程式为 。 （2）生活中的金属 ④废金属物品也是一种垃圾。垃圾分类是新时尚，请补齐图 3中废弃物与垃圾桶的连 线 。 ⑤生活中的许多物品都是铁制品。请为下列生活中的铁制品提出合理的防锈措施。 园区里的健身器材，防锈措施： 。 家中的门把手，防锈措施： 。 ⑥有些食品袋里装有一小袋铁粉作保鲜剂，小组同学找到一包使用过且已经生锈的保鲜剂进行 探究。 【提出猜想】保鲜剂可能的组成：I.只有 Fe2O3；Ⅱ.Fe和 Fe2O3的混合物。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 3 【实验探究 1】探究已使用过的保鲜剂的成分 取保鲜剂样品少量于试管中，加入过量稀盐酸，小组同学根据观察到的现象一致认为猜想Ⅱ成 立，他们观察到的现象是 。 【实验探究 2】保鲜剂中 Fe2O3含量的探究 称取保鲜剂样品 1.0g装入硬质玻璃管中，按图 4所示的装置进行实验。开始时缓缓通入 CO 气体，过一段时间后再加热使其充分反应，待反应完全后继续通 CO直至玻璃管冷却。 反应前后称量相关装置和物质的总质量，其数据如表： 方法 1 反应前 反应后 玻璃管和保鲜剂的总质量 128.0g 玻璃管和固体物质的总质量为 127.89g 玻璃管中发生反应的化学方程式为 。分析表 1中的数据后，得出保鲜剂与反应后固体 质量差值 0.11g是 （填下列序号）。 A．保鲜剂中铁的质量 B．保鲜剂中氧化铁的质量 C．保鲜剂中氧化铁与通过反应生成的铁的质量差 方法 2 反应前 反应后 石灰水及其盛放容器总质量为 200.0g 石灰水及其盛放容器总质量为 200.33g 选择方法 2计算，忽略外界影响因素，保鲜剂中 Fe2O3的质量是 g。 【反思评价】图 4中装置存在的不足之处是 。 工业生产中的金属：在工业生产中，重要设备、仪器仪表、医疗器械等都要应用到金属材料， 期待同学们以后做更详细的调查研究。 3．根据需求选择合适的化学制氧剂和装置制取氧气用于生产、生活实际。 【寻找制氧剂】 （1）高锰酸钾（KMnO4）、双氧水（H2O2）、氯酸钠（NaClO3）可以作为化学制氧剂是因为 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 4 【实验室制取氧气并验证性质】 （2）实验原理：高锰酸钾制氧气的化学方程式为 。 （3）装置选择：可选择的发生装置是 。 A． B． C． D． （4）主要操作有：①装试剂、②检查装置的气密性、③固定装置、④点燃酒精灯、⑤收集气 体、⑥熄灭酒精灯、⑦从水槽中移出导管，合理的操作顺序是 （填序号）。 A．①②③④⑤⑦⑥ B．②①③④⑤⑦⑥ C．②①③④⑤⑥⑦ （5）实验过程： ①预估连续收集两集气瓶（容积 125mL）氧气约 0.36g，需高锰酸钾的质量至少为 g。 ②做木炭在氧气中燃烧的实验，证明木炭燃烧发生了化学变化的操作是： 。 ③做铁丝燃烧实验更适合用 法收集氧气以获得相同条件下浓度更高的氧气。 【自制简易制氧机】 （6）原料选择：用双氧水和二氧化锰比高锰酸钾更适合的主要原因是 。 （7）设计简易制氧机： 原始设计： 改进设计： 改进设计中 C与其他设计相比，具有优点是 （写出一点即可）。 （8）自制简易制氧机的一般思路是：在选取制氧的化学反应原理后模拟一般气体制备所需 的 ，并根据实际需要增加净化装置。 【实验拓展】 （9）“证据推理”是科学思维重要的组成部分。用“－－”进行连线 。 证据 推理 灼烧面粉，面粉变黑 蜡烛火焰中存在着石蜡蒸气 蜡烛熄灭的瞬间看到“白烟”升起 物质中含有碳元素 用向上排空气法收集气体 收集到浓度较高且不支持燃烧的气体 燃着的木条放在集气瓶口，熄灭 气体密度大于空气，且不与空气成分反应 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 5 类型 2 反应后物质成分的探究 4．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、活性炭、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： 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）。 炭粉的质量/g 0.5 1 2.0 2.5 …… 时间/s 1468 376 212 162 …… 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 6 ②结合上述探究，谈谈你对铁生锈的辩证认识： 。 5．某兴趣小组同学对甲烷燃烧后碳的存在形式产生了兴趣，设计实验探究： 【提出问题】甲烷燃烧后生成了哪些含碳物质？ 【猜想与假设】 （1）猜想一： 2CO ；猜想二： ；猜想三：CO2、CO 【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进行验证： （2）A装置的作用是 ； （3）根据 B中粉末由黑色变为红色，得出气体中存在一氧化碳。该反应的化学方程式是 Δ CO+CuO 。 （4）实验探究中用纯净氧气而不用空气的原因是 。 （5）D处大号注射器用于引导气体流向，其另一个主要作用是 。 【实验结论】经检验，猜想三成立。 【实验反思】 （6）张同学认为，仅根据 C中澄清石灰水变浑浊，也可以确定甲烷燃烧产物中含有一氧化碳。 对于张同学的观点，你的看法及理由是 。 6．我国古代将炉甘石（ZnCO3）、赤铜（Cu2O）和木炭粉混合后加热到约 800℃，可以得到 一种外观似金子的锌和铜的合金。 小明同学在实验室按古代方法将炉甘石、赤铜和木炭粉混合加热一段时间，得到固体混合物 A， 固体混合物 A的成分是什么？他对此进行了实验探究。 【查阅资料】①ZnCO3加热可分解为 ZnO和另外一种常见的氧化物。 ②Cu2O+H2SO4=Cu+CuSO4+H2O。 【实验探究】 （1）步骤 I：取混合物 A适量于烧杯中，加入过量稀硫酸，充分反应后过滤，得到滤渣 B和 蓝色溶液 C，同时生成了一种气体，将该气体通入澄清石灰水无明显现象，该气体应是 （填化学式）。 步骤 II：在滤渣 B中加入足量硝酸银溶液，充分反应后过滤，得到银和蓝色溶液 D，发生反应 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 7 的化学方程式是 。 【实验分析】 （2）炉甘石加热分解的化学方程式是 。 （3）若向溶液 C中加入过量的锌片，除锌片上的变化外还会观察到溶液中现象是 。 （4）混合物 A中一定含有 Zn和 （填化学式）。 【拓展延伸】 （5）下列方法不能用于鉴别锌铜合金与黄金的是 （填字母序号）。 A．观察颜色 B．在空气中灼烧 C．滴加稀硫酸 7．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( 2Cl )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 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 8 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 。 类型 3 有关影响因素的探究 8．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 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 9 （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 2）。实验过程中，学生触摸锥形瓶外壁，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 。 9．某化学兴趣小组同学在回收废旧电池的同时，开展了如下的实验探究。 【查阅资料】普通锌锰电池由锌、碳棒和黑色糊状物组成，其中黑色糊状物的主要成分为二氧 化锰、炭粉、氯化铵和氯化锌等，其中氯化铵、氯化锌可溶于水。 【实验 I】检验废干电池筒内黑色糊状物中MnO2的存在 兴趣小组同学设计了如图所示的实验： （1）操作③灼烧黑色滤渣时，会产生一种气体能使澄清石灰水变浑浊；操作④试管中产生的 气体能使带火星木条复燃，由此得出结论：滤渣中黑色固体为 。 【实验Ⅱ】将电池中提取出来的MnO2用于探究影响双氧水分解速率的因素 实验 双氧水浓度 双氧水体积 反应温度 催化剂种类 催化剂用量 1 10% 20.0mL 25℃ MnO2固体 1.0g 2 5% 20.0mL 25℃ MnO2固体 1.0g 3 10% 20.0mL 25℃ MnO2固体 2.0g 4 5% 20.0mL 25℃ CuO固体 1.0g 5 5% 20.0mL 30℃ Fe2O3固体 1.0g 已如，MnO2、CuO、Fe2O3都可以作为双氧水分解的催化剂，忽略溶液体积变化。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 10 （2）如果以生成的氧气作为观测对象，可以通过测定 ，来定量比较双氧水在上述 条件下的反应速率。 （3）你认为设计实验 1和实验 2对比的目的是 。 （4）若要探究催化剂种类对双氧水分解速率的影响，应选择的对比实验是 （填序 号），上述 5组实验能探究影响双氧水分解速率的因素有 个。 （5）某同学进一步完成了下图实验，使用的催化剂质量、过氧化氢溶液的浓度和体积均相同， 他利用压力传感器，测量锥形瓶内压强随时间变化的曲线图： 该同学用MnO2做催化剂的实验，60s时压强瞬间回落，其原因可能是 。 10．铁是年产量最高的金属。小迎同学学习炼铁的相关内容时，对炼铁时还原剂的选择进行了 如下探究： 【提出问题】焦炭也有还原性，为什么工业上不用焦炭直接还原铁矿石？ 【做出猜想】焦炭和铁矿石都是固体，接触面积小，反应不易完全。 【进行实验】 （1）I：称取两份等质量的氧化铁粉末：一份与足量的焦炭均匀混合后放入装置甲的试管中， 另一份放入装置乙的玻璃管中。 Ⅱ：装置甲、乙两组实验同时开始：装置甲中试管口略向下倾斜的目的是 ；在装置乙 的反应中，实验开始前应先 （填“通 CO”或“加热”），结束后应继续通 CO直至冷却。 【实验现象】 （2）当装置乙的玻璃管中固体完全由 时（只填序号：A．红色变为黑色；B．黑色变 为红色），装置甲的试管中仍有 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 11 【解释与结论】焦炭和铁矿石都是固体，接触面积小，反应不易完全，这是工业上不用焦炭直 接还原铁矿石的一个原因。 【完善实验】联想到碳的化学性质，小迎认为焦炭还原氧化铁时可能还会产生 CO。为证明焦 炭还原氧化铁后的气体同时含有 CO和 CO2并尝试测定其质量比，她将该气体通过下图装置： （3）A中的试剂是 ，B中的试剂是足量 NaOH溶液，用以吸收 CO2。 （4）说明焦炭还原氧化铁后的气体中含有 CO2的化学方程式为 ， 同时 C中黑色固体变红，则同时含有 CO和 CO2。 （5）测得 A、B装置实验前后的质量差总共为 m克，C装置实验前后的质量差为 n克，进而 计算出 CO的质量为 p克，下列说法正确的是 （填序号）。 A．m为焦炭还原氧化铁产生的二氧化碳质量 B． 16 28 n p  C．n为参加反应的 CuO与生成 Cu的质量差 D．小迎同学经过反思得出：利用上述装置无法准确测定 CO和 CO2的质量比 类型 4 无明显现象反应的探究 11．化学是以实验为基础的科学，实验是科学探究的重要手段，学习了 CO2的溶解性后，同学 们对溶解了 CO2的水作了进一步探究。 【提出问题】CO2在溶于水时，是否有 CO2与水反应呢？ 【进行实验】兴趣小组的同学找来软塑料瓶进行了一系列的探究活动，请你参与： （1）甲同学想通过证明反应物消耗或较少。按如图所示进行实验，打开瓶盖，迅速将烧杯内 的水倒入瓶中并拧紧瓶盖，振荡，一会儿后发现 ，得出结论：CO2能与水反应。 【反思交流 1】 （2）乙同学认为甲同学的实验不足以证明 CO2能与水反应，乙同学的理由是 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 12 【补充实验】乙同学取少量甲同学实验软塑料瓶中的液体于试管中，向其中滴加紫色石蕊试液， 溶液变红，乙同学认为这可以说明 CO2能与水反应（提示：石蕊是一种遇酸变红的紫色液体）。 【反思交流 2】 （3）丙同学认为乙同学的实验也不足以证明 CO2能与水反应。其理由是 。 【再次实验】 （4）该兴趣小组的同学经过思考、讨论，设计了如下实验方案，探究 CO2能与水反应，请你 完成如下实验报告。 实验操作 实验现象 结论 ①把干燥的紫色小花一半喷水，一 半保持干燥 小花喷水的部分仍为紫色 ②把实验①中的紫色小花放入盛 有二氧化碳的集气瓶中 小花喷水的部分由紫色变红 色，干燥部分仍为紫色 【得出结论】CO2能与水反应并生成了碳酸 【反思交流 3】 （5）乙同学和兴趣小组的同学在探究没有明显现象的反应（如：CO2与水的反应）是通过 的方法来证明的。 类型 5 有关原理的探究 12．某学习小组为了在区科技节上展示飞天梦，动手制作小火箭。 利用水的反作用力飞行 【探究活动一】 提出问题：瓶内如何自动产生高压气体？ 查阅资料：①小苏打和食醋的反应原理：NaHCO3+CH3COOH=CH3COONa+H2O+CO2↑ ②铁粉和食醋的反应原理：Fe+2CH3COOH=（CH3COO）2Fe+H2↑ 提出方案：A．小苏打和食醋反应 B．铁粉和食醋反应 进行实验：分别取等质量的小苏打和铁粉于两支试管中，加入等体积食醋。小苏打中产生大量 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 13 气泡，铁粉中无气泡。 （1）证据推理： （填“A”或“B”）能替代空气，产生高压气体。 （2）反思评价：铁粉没产生气体的原因可能是 。 【探究活动二】 提出问题：如何提高火箭发射高度？ 设计方案： 序号 塑料瓶容积 /mL NaHCO3/g 醋酸 /mL 发射成 功 高度 备注 ① 550 10.0 20 × ______ 固体剩余很多 ② 550 10.0 40 × ______ 固体有剩余 ③ 220 5.0 60 √ 最低 固体几乎无剩余 ④ 220 5.0 80 × ______ 固体剩余，部分固体随胶塞 弹出 ⑤ 220 5.0 45 √ 高 固体几乎无剩余 ⑥ 220 5.0 a √ 更高 固体有少量剩余 ⑦ 220 5.0 55 √ 最高 固体有剩余，比④剩的少 数据分析： （3）表中 a= 。 （4）①②实验失败后，进行了实验③。实验③改变药品用量理由是 。 （5）如图为实验过程中发射成功的小火箭内部的压强变化曲线： 图 3中 （填序号）数据变量曲线与图 4中曲线相似度最高、最适合火箭发射。请你阐 述该曲线最适合火箭飞行的理由： 。 【探究活动三】 提出问题： （6）真火箭是通过燃烧将燃料的 能转化成推动火箭飞行的机械能。利用上述装置模 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 14 拟真火箭飞行，红磷、镁条、酒精这三种物质哪一种更适合做燃料？ 分析问题： （7）选择的燃料是 ，调控 既要保证能量的最大转化，还要防止爆炸。 交流讨论： （8）模拟火箭飞天，实验设计的基本思路是在有限的空间内 。 同学们沿着中国载人航天事业的奠基人钱学森的实验方案继续实验……