专题5 压强、气体浓度与温度传感器实验突破-2025年中考化学拉分题专练—实验探究

专题5 压强、气体浓度与温度传感器实验突破 1．某兴趣小组以“探究CO2的奥秘”为主题开展学习活动。 【CO2的发现】 (1)7世纪初，海尔蒙特发现CO2，该气体能使燃着蜡烛熄灭，该变化体现CO2的性质是 。大气中CO2的产生途径： (写出一条)。 【实验室制CO2】 实验室制取气体部分仪器与装置如图1： (2)实验室制备CO2的化学方程式是 。组装连续产生较多CO2的发生装置需选择的仪器为 (“A、B、C、D、E”中选填)。若要检验气体是否为CO2，应选择装置F，气体应从 (填“a”或“b”)处通入。 【认识CO2是温室气体】 (3)用图2装置来进行CO2产生温室效应的模拟研究，在左侧集气瓶中盛放CO2，右侧集气瓶中盛放空气。实验时，若能观察到食用油液面的变化情况： ，证明CO2是产生温室效应的气体。 【探究使用不同物质吸收CO2的可行性】 查阅资料：CO2可与NaOH溶液的反应，化学方程式： 注射器分别装入等体积的H2O、Ca(OH)2饱和溶液和浓度为40%的NaOH溶液，利用图3装置分别进行3次实验，测得瓶内压强随时间变化的曲线如图4所示： (4)结合图4数据分析，实验使用的三种物质中，对CO2吸收效果最好的是 。 (5)有同学提出：反应中的能量变化也会导致压强变化。小组同学将压强传感器更换为温度传感器，重新进行了部分实验，实验数据如图5所示。由数据可知，CO2与NaOH溶液的反应是 (填“吸热反应”或“放热反应”)。结合图5数据综合分析，图4中NaOH溶液对应曲线在100s-300s内压强变化的原因是 。 得出结论：吸收CO2时，要多角度考虑其方案的可行性。 【研讨低碳行动方案】 我国提出2030年实现碳达峰，2060年实现碳中和，彰显了负责任大国的作为与担当。 (6)有科学家提出回收利用CO2的构想：把空气吹入碳酸钾溶液生成碳酸氢钾，然后从溶液中提取出CO2，又在一定条件下与H2反应使之变为燃料甲醇(CH3OH)，反应方程式为：。若生产6.4吨甲醇，则可回收空气中的CO2 吨。 (7)低碳生活从我做起，你的低碳行动是 (写一条即可)。 【答案】(1) 不可燃也不助燃 动植物的呼吸作用（合理即可） (2) BDE a (3)a低b高 (4)氢氧化钠溶液 (5) 放热反应 氢氧化钠和二氧化碳发生反应 (6)8.8 (7)绿色出行（合理即可） 【详解】（1）二氧化碳能使燃着蜡烛熄灭，说明二氧化碳不可燃也不助燃； 动植物的呼吸作用，化石燃料的燃烧等均能产生二氧化碳。 （2）实验室制取二氧化碳的反应为碳酸钙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：； 若想组装连续产生较多二氧化碳，则应选锥形瓶和长颈漏斗，则发生装置选择的仪器有BDE； 若想检验二氧化碳，应将二氧化碳通入澄清石灰水中，即气体应从a处通入。 （3）二氧化碳能引起温室效应，则左侧集气瓶中的温度较高，气体膨胀，压强增大，则会观察到食用油液面a低b高。 （4）由图4可知，加入的氢氧化钠溶液的集气瓶中压强较小，则说明二氧化碳减少较多，说明氢氧化钠溶液对二氧化碳吸收效果最好。 （5）由图5可知，加入氢氧化钠溶液后溶液温度升高，则说明该反应为放热反应； 氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，装置中的气体减少，压强减小。 （6）设可回收的二氧化碳的质量为x，则： 解得x=8.8t 则可回收空气中的CO28.8吨。 （7）化石燃料的使用会产生二氧化碳，绿色出行可减少二氧化碳的排放。 2．某研究小组对实验室制取二氧化碳并研究其性质进行如下实验。 【实验回顾】 实验室制二氧化碳气体及探究气体性质的常用装置。 （1）为完成装置E的实验，装置连接顺序是 →C→D→E，装置D的作用是 。 【提出方案】研究小组尝试从反应物消耗和新物质生成两个不同的角度，验证CO2与NaOH溶液发生了反应。 【查阅资料】 Ⅰ.常温下，NaOH 易溶于水也易溶于酒精，Na2CO3易溶于水但难溶于酒精。 Ⅱ.BaCl2溶液呈中性，CO2不溶于酒精也与酒精不反应。 【实验探究】(相关装置气密性良好，省略夹持仪器) 实验一 实验二 实验三 （2）实验一：振荡后，两个软塑料瓶中变瘪程度更大的是 (选填“A”或“B”)。 （3）实验二：D中滴入酚酞后呈 色，证明B瓶溶液中NaOH已反应完了。若C中不加BaCl2溶液，直接滴入酚酞试液，能否达到实验目的？理由是 。 （4）实验三：关闭止水夹a，注入足量饱和的NaOH的酒精溶液，振荡后观察到的现象是 。一段时间后，注入足量的稀盐酸，打开止水夹a，观察到的现象是 。 （5）实验四：向瓶中分别加入等体积的蒸馏水和NaOH溶液，用传感器测得瓶中气压变化的图象，如图所示。 分析上述图象，能否证明CO2与NaOH溶液发生了反应？理由是 。 【总结归纳】 以上四个实验中，既从反应物消耗角度，又从新物质生成角度，证明NaOH与CO2发生了反应的实验是 (选填“一”、“二”、“三”或“四”)。 【答案】 B 干燥二氧化碳 B 无 不能。氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液都呈碱性，无法验证二氧化碳和氢氧化钠溶液发生了反应 气球变大，瓶内产生白色固体 瓶内产生气泡，气球变小，澄清石灰水变浑浊 能。对比分析曲线Ⅰ、Ⅱ可知，二氧化碳和氢氧化钠溶液反应后，瓶内气压变得更小 二、三 【实验回顾】（1）完成装置E的实验,需要制取二氧化碳，制取二氧化碳用石灰石、大理石与稀盐酸反应，即固体与液体反应不需加热。选择B装置制取二氧化碳，用C装置除去二氧化碳中混有的氯化氢，用D装置干燥二氧化碳。所以为完成装置E的实验，装置连接顺序是B→C→D→E，装置D的作用是干燥二氧化碳。 【实验探究】（2）同体积的蒸馏水与同体积的 氢氧化钠溶液与二氧化碳反应，同体积的 氢氧化钠溶液消耗的二氧化碳更多，所以，实验一：振荡后，两个软塑料瓶中变瘪程度更大的是B。 （3） 氢氧化钠溶液与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，碳酸钠溶液显碱性，和氢氧化钠溶液一样使酚酞溶液变红。向实验一B中反应后所得溶液中，加入过量氯化钡溶液，碳酸钠与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，氯化钠溶液是中性，不使酚酞变色。证明B瓶溶液中NaOH已反应完了，则D中滴入酚酞后呈无色。 若C中不加BaCl2溶液，直接滴入酚酞试液，不能达到实验目的。理由是氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液都呈碱性，无法验证二氧化碳和氢氧化钠溶液发生了反应。 （4）实验三：关闭止水夹a，注入足量饱和的NaOH的酒精溶液，与二氧化碳反应生成难溶于酒精的碳酸钠，瓶内气压变小，所以振荡后观察到的现象是气球变大，瓶内产生白色固体。 一段时间后，注入足量的稀盐酸，与碳酸钠反应生成二氧化碳，瓶内压强变大，所以，打开止水夹a，观察到的现象是瓶内产生气泡，气球变小，澄清石灰水变浑浊。 （5）实验四：对比分析曲线Ⅰ、Ⅱ可知，二氧化碳和氢氧化钠溶液反应后，瓶内气压变得更小。所以能证明CO2与NaOH溶液发生了反应。 【总结归纳】以上四个实验中，实验二、实验三既从反应物消耗角度，又从新物质生成角度，证明NaOH与CO2发生了反应。 3．在老师的指导下，同学们进行了有趣的化学实验探究： (一)探究分子的运动 小晴同学学了 分子性质这节内容后，改进了书本上探究分子运动的实验。小晴同学找来废弃的医疗用品微型Y形管，设计如图1所示实验，她进行该实验是为了探究分子运动。 (1)实验过程中能看到的现象是 。 (二)探究氧气的性质 利用如图2装置进行“硫燃烧”的实验：用气卿(能不断鼓入空气的装置)不断地向弯型具支试管中鼓入空气，同时用酒精灯给硫粉加热至燃烧，移去酒精灯，可观察到微弱的淡蓝色火焰：然后停止鼓入空气，再用酒精灯给高锰酸钾加热。 (2)使硫在纯氧中继续燃烧，观察到 火焰。写出实验中硫粉燃烧的化学方程式： 。 (3)该实验装置的主要优点是在消除有害气体对环境污染的前提下有利于 (一套装置完成2个相关实验)。 (4)你推断烧杯中的氢氧化钠溶液的作用是 。 (三)探究空气中氧气的体积分数 利用图3所示装置测定空气中氧气的含量，其中燃烧匙内的白磷用电加热装置点燃，瓶内气压用气体压强传感器测定：【空气的初始压强为P】 (5)该同学设计的实验相对于课本中的实验装置其优点是 。 (6)请在坐标图中绘制整个反应过程中集气瓶内气体压强的变化的曲线图 。 【实验结论】用图甲中的白磷燃烧法测定空气中氧气体积分数更准确。 【答案】(1)无色酚酞溶液变红 (2) 蓝紫色 S+O2SO2 (3)对照硫在空气和氧气中燃烧 (4)吸收二氧化硫 (5)绿色环保/测量结果更准确(合理即可) (6) 【详解】（1）浓氨水具有挥发性，挥发的氨分子在不断运动，溶于酚酞溶液中形成氨水，氨水能使酚酞溶液变红色。 （2）硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰； 硫燃烧生成二氧化硫，反应的化学方程式为：。 （3）根据操作可知，该实验装置能同时对比硫在空气和氧气燃烧的实验。 （4）二氧化硫有毒，则氢氧化钠溶液的作用应为吸收二氧化硫，处理尾气。 （5）该装置用电加热装置点燃白磷，可避免点燃红磷时产生的白烟扩散到空气中，防止污染空气，同时还可防止气体受热逸出，结果更准确。 （6）开始时红磷燃烧放热，装置中的温度升高，压强增大，后来随着氧气的消耗，且冷却后温度降低，则装置中的压强减小，且小于起始压强，打开弹簧夹后，水进入烧杯中，装置中的压强恢复至常压，图为：。 4．学习小组尝试从反应物消耗和新物质生成两个不同的角度，验证CO2与NaOH溶液发生了反应。 【查阅资料】 Ⅰ 常温下，NaOH易溶于水也易溶于酒精，Na2CO3易溶于水但难溶于酒精。 Ⅱ BaCl2溶液呈中性，不与氢氧化钠溶液反应；但能与碳酸钠溶液反应： Ⅲ CO2不溶于酒精也与酒精不反应。 【实验探究】（相关装置气密性良好，省略夹持仪器） 实验一 实验二 实验三 （1）实验二：D中滴入酚酞后呈 色，证明B瓶溶液中NaOH已反应完了。若C中不加BaCl2溶液，直接滴入酚酞试液，能否达到实验目的？理由是 。 （2）实验三：关闭止水夹a，注入足量饱和的NaOH的酒精溶液，振荡后观察到的现象是 ，发生反应的化学方程式为 。一段时间后，注入足量的稀盐酸，打开止水夹a，观察到的现象是 。 （3）实验四：向瓶中分别加入等体积的蒸馏水和NaOH溶液，用传感器测得瓶中气压变化的图像，如下图所示。 分析上述图像，能否证明CO2与NaOH溶液发生了反应？理由是 。 【总结归纳】 以上四个实验中，既从反应物消耗角度，又从新物质生成角度，证明NaOH与CO2发生了反应的实验是 。（选填“一”、“二”，“三”或“四”）。 【答案】 无色； 不能，碳酸钠显碱性，能使无色酚酞溶液变红； 气球体积变大，有白色沉淀生成； ； 试管内澄清石灰水变浑浊 能，对比分析曲线I、曲线II，二氧化碳和氢氧化钠溶液反应后，容器内压强下降得更低； 二、三 【详解】（1）由于二氧化碳能溶于水，二氧化碳与氢氧化钠反应生成了碳酸钠和水，所以两个塑料瓶中共同的现象都会变瘪，其中二氧化碳与氢氧化钠的反应消耗二氧化碳的量大，B瓶中变化程度更大，氢氧化钠溶液能使无色酚酞溶液变红，D中滴入酚酞后呈无色，证明B中NaOH已完全反应；碳酸钠溶液和氢氧化钠溶液都呈碱性，无法验证二氧化碳与氢氧化钠溶液发生反应； （2）二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，烧瓶内气体压强减小，在外界大气压作用下，气球变大；由于碳酸钠难溶于酒精，形成白色沉淀；发生的化学方程式为：；碳酸钠与盐酸反应生成二氧化碳，打开止水夹a，观察到试管内澄清石灰水变浑浊，二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水； （3）根据上述图像，能证明二氧化碳与氢氧化钠发生了化学反应，理由是：对比分析曲线I、曲线II，二氧化碳和氢氧化钠溶液反应后，容器内压强下降得更低； 通过对以上实验进行分析可知，以上四个实验中，既从反应物消耗角度，又成新物质生成角度，证明氢氧化钠与二氧化碳发生了反应的实验是二、三。 5．某小组对H2O2溶液制取氧气进行了如下探究： 【探究一】：探究不同催化剂对H2O2分解快慢的影响 该小组采用了如下图所示装置进行实验，实验中催化剂均为0.4g，H2O2溶液浓度均为10％20mL，在C框中连接导管和量筒，并测量收集到50mL水时的某项数据，经计算后的数据如下表： 催化剂种类 气体产生速率(mL/s) 二氧化锰 3.5 氧化铜 4.5 活性炭 5.8 (1)检查A装置气密性的方法是：用弹簧夹夹住A装置右侧导气管，打开①的两个活塞，向其中加水，若 ，则气密性良好。 (2)C框内选用C1或C2装置，对该探究实验结论有无影响 。 (3)从实验数据可知：相同条件下表中催化剂的催化效果由强到弱依次为 。 (4)该探究实验中，需要测定的数据是 。 (5)当量筒中收集到50mL水时，双氧水分解出的氧气体积 50mL(填“大于”、“等于”、“小于”)。 【探究二】：探究H2O2溶液浓度对分解速率的影响 如图：在250mL三颈瓶中，加入MnO2均为0.5g，在恒压漏斗中加入不同浓度的H2O2溶液各20mL分别进行实验。并用温度传感器测量并绘制出瓶内温度与时间关系图。如下图所示。 再将该装置的三颈瓶浸入水浴池中(该池可使瓶内的溶液温度恒定在20℃)，用上述实验中相同量的各物质重复上述实验，用气压传感器测量并绘制出瓶内气压与时间关系图。如下图所示。 (6)实验中，恒压漏斗的作用是 。 (7)由图1知道：H2O2溶液分解时会 热量(填“放出”或“吸收”)。 (8)由图2知道： H2O2溶液浓度越高，其分解反应速率越 (填“快”或“慢”)，以10％H2O2溶液为例，20S后三颈瓶内气压约由高缓慢降低的原因是 。 (9)影响H2O2溶液分解速率的因素，除了催化剂的种类、H2O2溶液浓度外，还可能有的因素如： (请写出一种)。 【答案】 一段时间后，漏斗中的水不滴下(或漏斗下管口有水柱) 无 活性炭＞CuO＞MnO2 收集50mL氧气所需的时间 小于     使恒压漏斗与三颈瓶内气压相等，便于H2O2溶液自行下滴 放出 快    20S反应结束，放热停止，但随着装置散热，温度会下降，使得三颈瓶内气压开始缓慢减小 催化剂的用量、催化剂颗粒大小或过氧化氢溶液的温度(写溶液的压强不得分) 【详解】（1）探究有气体参与的反应实验时，要检查装置的气密性，检查A装置气密性的方法是夹住右侧导气管，打开①的两个活塞，向其中加水，若水不滴下(或漏斗下管口有水柱)，则气密性良好； （2）反应产生的气体把B中的水压入量筒中，选用C1或C2装置，对该探究实验结论都没有影响； （3）催化剂能改变化学反应速率，反应速率越快催化效果越好。从实验数据可知，相同条件下表中催化剂的催化效果由强到弱依次为：活性炭＞＞； （4）根据题意可知，该探究实验中，需要收集50mL氧气，所以需要测定收集50mL氧气的时间来计算气体产生的速率； （5）由于过氧化氢在二氧化锰的催化作用下放出热量，气体受热膨胀，体积增大，所以当量筒中收集到50mL水时，双氧水分解出的氧气体积小于50mL； （6）实验中，恒压漏斗的作用是使溶液自行下滴(使漏斗及三颈瓶成为一个整体)； （7）由图1知道开始温度升高，所以溶液分解时会放出热量； （8）根据温度或气压变化情况可知，浓度越高开始变化幅度越大，所以溶液浓度越高，反应速率越快。 以10%溶液为例，20s后三颈瓶内气压由高缓慢降低的原因是：反应结束，温度下降，气体也因冷却而收缩，使得三颈瓶内气压开始缓慢减小； （9）影响溶液分解速率的因素，除了催化剂的种类、溶液浓度外，还可能与催化剂的用量、催化剂颗粒大小或过氧化氢溶液的温度有关。 6．【数字化实验】兴趣小组同学设计实验分析人吸入气体和呼出气体的成分变化。 【定性实验】 甲组同学按照如图1所示连接实验装置（确保装置气密性良好）。用口在装置的呼吸处缓慢地吸气和呼气。吸气时，用止水夹夹紧b处的橡胶管；呼气时，用止水夹夹紧a处的橡胶管。 (1)吸气时，用止水夹夹紧b处橡胶管的目的是 。 (2)该实验能验证二氧化碳含量发生变化的现象是 。 【定量实验】 乙组同学按照图2所示连接实验装置。塑料袋中充有少量空气，一段时间后向塑料袋中吹一定量气体，利用氧气浓度传感器和二氧化碳浓度传感器测定塑料袋中气体浓度的变化。测定结果如图3所示。 (3)时间在 35s 时的操作是 。 (4)曲线②表示的是 （填物质名称）的浓度变化。 (5)呼出的气体中氧气的浓度 （填“降低”或“升高”）。 【得出结论】 (6)根据上述两个实验得到的结论是 。 【答案】(1)防止吸入石灰水 (2)吸气时，A试管中澄清的石灰水没有变浑浊，呼气时，B试管中澄清的石灰水变浑浊 (3)开始向塑料袋中吹气 (4)二氧化碳 (5)降低 (6)呼出气体中氧气的浓度比空气中的低，呼出气体中二氧化碳的浓度比空气中的高 【详解】（1）为防止吸气时B试管中澄清石灰水吸入口中，吸气时，用止水夹夹紧b处橡皮管。 （2）呼气时二氧化碳含量增加，二氧化碳与石灰水反应生成碳酸钙沉淀，所以该实验能验证二氧化碳含量发生变化的现象是吸气时，A试管中澄清的石灰水没有变浑浊，呼气时，B试管中澄清的石灰水变浑浊。 （3）从图中可以看出，时间在35s时，氧气的含量开始下降，二氧化碳含量开始升高，所以时间在35s时的操作是向塑料袋中吹入一定量呼出气体。 （4）空气中氧气约占21%，则曲线①代表氧气浓度，曲线②代表二氧化碳浓度。 （5）由图可知，呼出的气体中氧气的浓度降低。 （6）根据上述两个实验得到的结论是呼出气体和吸入气体的成分相比，呼出气体中氧气的浓度比空气中的低，呼出气体中二氧化碳的浓度比空气中的高。 7．某老师在实验室做了一个有趣的高低蜡烛实验：将二氧化碳气体慢慢倒入装有两支高低不同燃着蜡烛的烧杯中如图1所示，观察到低的蜡烛先熄灭。 (1)低的蜡烛先熄灭的原因是 。 接着该老师又做了另一个实验：将一个烧杯罩在两支高低不同的燃着的蜡烛上，如图2所示，观察到高的蜡烛先熄灭。高的蜡烛先熄灭的原因是什么呢？ 【提出猜想】甲同学认为：可能是二氧化碳受热上升导致上部二氧化碳浓度过大。 【进行探究】 (2)甲同学针对自己的猜想设计了如下实验进行探究。 实验步骤 现象 结论 ①在烧杯的顶部(a处)和底部(b处)分别开一个小孔，将装有澄清石灰水的注射器的针头从a处和b处伸入烧杯中如图3所示；②拉动注射器的活塞抽取10mL气体，观察实验现象。 (填“a”或“b”)处注射器内的澄清石灰水更浑浊 高的蜡烛先熄灭与浓度过高有关。澄清石灰水变浑浊的化学方程式为 (3)乙同学对甲同学的结论表示怀疑，于是他利用气体浓度传感器测量烧杯内两支蜡烛从点燃前到全部熄灭后，烧杯a处二氧化碳的浓度变化，测量结果如图4所示。他又用集气瓶收集一瓶含的混合气体，将燃着的蜡烛伸入集气瓶中，观察到蜡烛能在混合气体中继续燃烧。根据上述实验现象你能获得的结论是 。 【继续探究】 (4)乙同学继续利用气体浓度传感器测量烧杯内两支蜡烛从点燃前到全部熄灭后，烧杯a处和b处氧气的浓度变化如图5所示，以证明自己的猜想。测量结果如图6所示。根据图6的测量结果可知，高的蜡烛先熄灭的原因是 。 【实验结论的应用】 (5)上述实验探究的结果在生活中也能被应用到，例如在火灾逃生中，需要 逃离火场。 【答案】(1)二氧化碳的密度比空气的密度大，既不燃烧也不支持燃烧 (2) a (3)高的蜡烛先熄灭与二氧化碳浓度无关 (4)高处氧气含量降低的更快 (5)弯腰或者匍匐 【详解】（1）蜡烛熄灭说明二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，低处显灭，说明二氧化碳密度比空气大，故填：二氧化碳的密度比空气的密度大，既不燃烧也不支持燃烧； （2）由结论：高的蜡烛先熄灭与CO2浓度过高有关，可推测实验现象应是：a处注射器内的澄清石灰水更浑浊，故填：a； 澄清石灰水中的氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙和水，反应的化学方程式为：； （3）乙同学将燃着的蜡烛伸入含80%CO2、20%O2的混合气体的集气瓶中，观察到蜡烛能在混合气体中继续燃烧；由图4知，高的蜡烛熄灭时二氧化碳的浓度为1.9%，说明高的蜡烛先熄灭与二氧化碳浓度无关，故填：高的蜡烛先熄灭与二氧化碳浓度无关； （4）由图可知，蜡烛燃烧过程中，b处氧气含量较高，a处氧气含量较低，故高的蜡烛先熄灭的原因是高处的氧气消耗较快，造成高处氧气含量降低的更快；故填：高处氧气含量降低的更快； （5）由述实验探究的结果知，物质在密闭的空间中燃烧，空间内高处氧气的浓度低，二氧化碳浓度高，低处二氧化碳浓度较低，而氧气浓度较高，所以火灾逃生中，需要弯腰或者匍匐逃离火场的原因是发生火灾时靠近地面的烟尘、二氧化碳等有害物质浓度较低，而氧气浓度较高。故填：弯腰或者匍匐。 8．某校化学实践活动小组对氧气的制取和性质实验进行探究。 【实验一】用图1装置进行氧气的制取和性质实验。 (1)图1中仪器a的名称是 。 (2)实验室用氯酸钾制取氧气应选用的制取装置是 。（填序号） (3)用E装置收集氧气，发现气泡从集气瓶外冒出说明已经收集满了。气体收集结束后接下去的操作是先 ，再 。 【实验二】以“过氧化氢制取氧气的最佳条件”为课题并进行数字化实验验证。 【查阅资料】 ①、、KI都可以作分解的催化剂。 ②气压传感器能描绘出密闭容器中压强随时间的变化曲线（如图2）。曲线斜率越大，说明过氧化氢分解速度越快，则该条件对过氧化氢分解速率影响越大。 【实验探究】 连接仪器，将体积相同，浓度不同的过氧化氢溶液和不同质量的、、KI分别放在耐压的密闭容器中，用气压传感器测量并采集数据如下表： 实验编号 因素 曲线斜率 催化剂种类 催化剂用量（g） 过氧化氢浓度 1 0.1 5% 0.383 2 0.3 8% 6.367 3 0.6 10% 18.233 4 0.6 10% 0.099 5 0.6 10% 0.163 【现象与结论】 (4)根据实验 （填实验编号）的比较可以得出：三种催化剂催化效果排序是 。 (5)实验3观察到瓶内反应剧烈，产生大量白雾，其他实验组中未见到白雾。根据以上信息你认为最适合实验室制取氧气的为实验 。（填实验编号） 【交流与反思】 (6)实验室制取氧气，若采用如图3仪器作为气体发生装置，请从安全角度说出上述实验在操作中的注意事项 。（任写一条） 【答案】(1)集气瓶 (2)AD或AE (3) 把导管移出水面 熄灭酒精灯 (4) 3、4、5 MnO2＞KI＞FeCl3 (5)2 (6)缓慢加入过氧化氢溶液 【详解】（1）图1中仪器a的名称是集气瓶； （2）实验室用氯酸钾制取氧气，该反应为固体加热型，发生装置可选择A，氧气密度比空气大，氧气不易溶于水，收集装置可选择D或E，故应选用的制取装置是AD或AE； （3）用E装置排水法收集氧气，气体收集结束后接下去的操作是先把导管移出水面。再熄灭酒精灯，防止水倒吸，造成试管炸裂； （4）要想比较三种催化剂的出催化效果，需要控制变量，因此要保证催化剂的量和过氧化氢浓度相同，应该是实验3、4、5，根据曲线斜率可知，斜率越大，催化效果越好，所以三种催化剂的催化效果是：MnO2＞KI＞FeCl3； （5）实验3观察到瓶内反应剧烈，产生大量白雾，其他实验组中未见到白雾，实验3中催化效果太剧烈，因此要选择速率比较适中的，除了实验2其他的实验中，速率太慢，故最适合实验室制取氧气的为实验2； （6）实验室制取氧气，若采用如图3仪器作为气体发生装置，通过注射器可以控制加入液体的量，从而控制反应速率，所以缓慢加入过氧化氢溶液，避免气体产生过快，密封橡胶塞被弹开。 9．某化学兴趣小组的同学学习了气体性质实验后，对氢气的性质开展了以下项目式学习。 【项目一：氢气的性质】 用自制的氢气通过软管吹泡泡液并用喷枪点燃，观察现象（注意实验有危险，不要模仿）。 (1)吹出的泡泡液大多数都上升，但也有少数的泡泡液下降，可能的原因是 。 【项目二：氢气点燃需验纯】 用保鲜袋收集两袋氢气，甲袋是50%空气与50%氢气的混合气体，乙袋是纯净的氢气，然后分别点燃。 【查阅资料】三种常见可燃性气体的爆炸极限： 可燃气体 爆炸极限（体积分数） H2 4.0%﹣74.2% CH4 5%﹣15% CO 12.5%﹣74.2% (2)点燃上面两袋气体，发现甲发生爆炸，原因是 。 (3)根据上表可以得出， （填写气体名称）使用最安全，该气体可通过氢氧化钠和醋酸钠（CH3COONa）在加热条件下制得，同时得到碳酸钠，请写出该反应的化学方程式： 。 同学用温度传感器分别测定氢气（锌粒和稀硫酸反应装置导管中导出）和酒精灯燃烧后火焰温度的变化情况。 (4)结合甲图信息，可以得出氢气做燃料比酒精好，理由是 。 (5)科学家研究开发氢能源的脚步从未停止。如图乙为利用MnFe2O4热化学循环制氢的反应流程，反应前后Mn的化合价均为+2价。 ①与传统电解法制取氢气相比，该流程的优点是 。 ②若MnFe2O（4﹣y）中y＝0.5，则MnFe2O（4﹣y）中Fe3+与Fe2+的个数比为 。 ③请计算利用该流程每生成48kgO2，理论上能得到氢气的质量是多少？ （请写出计算过程） 【答案】(1)刚开始排出的气体是装置内的空气（合理即可） (2)氢气的体积分数达到了爆炸极限 (3) 甲烷/CH4 CH3COONa+NaOHNa2CO3+CH4↑ (4)氢气的热值高，温度升高快 (5) 节约能源（合理即可） 1：1 设理论上能得到氢气的质量是x。 解得：x＝6kg 答：理论上能得到氢气的质量是6kg。 【详解】（1）氢气密度比空气小，理论上充入泡泡内的气体为氢气，泡泡应往上升。吹出的泡泡液大多数都上升也说明了这一点。但也有少数的泡泡液下降，则这些泡泡中气体的密度较大，则可能的原因是刚开始排出的气体是装置内的空气。 （2）由气体的爆炸极限可知，点燃上面两袋气体，其中会发生爆炸的是甲，原因是氢气的体积分数达到了爆炸极限。 （3）根据上表可以得出，甲烷使用最安全，因为该气体的爆炸极限范围最小，该气体可通过氢氧化钠和醋酸钠（CH3COONa）在加热条件下制得，同时得到碳酸钠，该反应的化学方程式：CH3COONa+NaOHNa2CO3+CH4↑。 （4）结合甲图信息，氢气达到最高温度时间较短，相同时间内火焰温度较高，可以得出氢气做燃料比酒精好，理由是氢气的热值高，温度升高快。 （5）①该反应在太阳能产生高温下进行，该反应过程中的能量来源于太阳能，能节约能源等。 ②若MnFe2O（4﹣y）中，y＝0.5，设铁元素化合价为x，（+2）+2x+（﹣2）×（4﹣0.5）＝0，x＝+2.5，如果MnFe2O（4﹣y）中Fe3+与Fe2+的个数比为1：1，则化合价平均值为+2.5。 ③详见答案。 10．人类文明进步与金属材料发展的关系十分密切。某化学研究小组的同学对金属进行系列研究。 小组查阅资料发现我国有着悠久的钢铁冶炼史，《天工开物》中记载的“炒钢法”如图1，该方法的生产过程可用图2表示。 资料：①湖泥灰主要成分是石灰石  ②铁的熔点是1535℃。 根据图文回答下列问题。 (1)图1中工匠们在炼铁过程中不断鼓入空气的目的是 。 (2)不断翻炒液态生铁，是为了降低 元素的含量（填写元素符号）；钢的性能优良，如钢的熔点比纯铁 （填写“高”或“低”）易于加工。 (3)工业上进行高炉炼铁时，通常加入石灰石，石灰石的主要作用是将矿石中的SiO2转变为炉渣（主要成分是CaSiO3）和一种氧化物，生成炉渣的反应中没有化合价的改变，请写出生成炉渣的化学反应方程式 。 (4)金属与酸反应会放出热量，为探究金属和酸反应的特点，小明用如图所示的装置进行实验：在烧瓶内加入0.48g镁和足量的溶质质量分数为14.6%的稀盐酸，塞紧瓶塞，利用传感器记录160s内气压变化，然后小明对锌、铁也做了类似实验，得到相关曲线如图乙。 ①图乙中，能支持锌比铁的金属活动性强的证据是 。 ②解释镁与稀盐酸反应，0~80s内瓶内气压发生如图乙变化的原因： 。 ③实验中，若0.48g镁恰好完全反应，需要稀盐酸多少克？ （写出计算过程） 【答案】(1)提高炉温 (2) 碳/C 低 (3) (4) 相同时间内锌与盐酸反应时增大的气压比铁大 镁与盐酸反应产生氢气，同时放出热量，0~40s时装置中气压不断增加；40s时反应停止，瓶中热量不断散失温度逐渐降低至室温，故瓶内压强逐渐减小，但是由于产生的氢气未散失，所以瓶内气压仍然高于初始气压 解：设参与反应的氯化氢质量为x 解得：x=1.46g 稀盐酸的质量为1.46g÷14.6%=10g 答：需要稀盐酸10g。 【详解】（1）不断鼓入空气的目的是增大氧气的浓度，使碳与氧气反应，放热使炉温上升； （2）①生铁和钢的区别是含碳量不同，不断翻炒液态生铁，使生铁中碳与氧气接触反应生成二氧化碳，降低碳元素的含量； ②合金的熔点低于其组分金属，所以钢的熔点比纯铁低 （3）碳酸钙和二氧化硅高温下生成硅酸钙和二氧化碳，化学方程式为： （4）①由乙图可知，在相同时间内锌与盐酸反应时增大的气压比铁大，说明锌与盐酸反应生成氢气更快，可知锌的金属活动性强于铁； ②镁与稀盐酸反应，0~80s内瓶内气压发生如图乙变化的原因：镁与盐酸反应产生氢气，同时放出热量，0~40s时装置中气压不断增加；40s时反应停止，瓶中热量不断散失温度逐渐降低至室温，故瓶内压强逐渐减小，但是由于产生的氢气未散失，所以瓶内气压仍然高于初始气压； ③见答案。 11．数字化实验已经走进中学化学课堂。 Ⅰ． (1)某同学在验证次氯酸(HClO)光照分解产物数字实验中，HClO所发生反应的方程式为，容器中的体积分数的溶液的pH随时间变化的情况如图所示，下列说法错误的是_____。 A．光照前，容器内已有 B．反应过程中，溶液的酸性不断增强 C．反应前后氯元素的化合价不变 D．该实验说明化学性质不稳定 Ⅱ．暖宝宝可用于“暖”宝宝。 (2)利用铁粉、活性炭、水和食盐可自制暖宝宝。暖宝宝发热的原因是铁与空气中的 和水反应放热。 (3)利用温度传感器测得两种不同暖宝宝使用时温度变化的曲线如图所示。与市售暖宝宝相比，自制暖宝宝用来取暖的不足有：① ；② 。 (4)利用暖宝宝可从空气中分离出氮气。氮气可用作食品保护气，理由是 。 Ⅲ．数字化实验利用传感器能准确地测定实验过程的相关数据。 下图是某同学将少量锌粒放入盛有过量稀硫酸的恒容密闭容器中，用压强传感器测得容器内气体压强与反应时间的变化曲线。据图回答下列问题： (5)AB段发生反应的化学方程式为 。 (6)C点表示的溶液中含有的溶质有 (填化学式)。 【答案】(1)C (2)氧气 (3) 自热暖宝宝放出的热量较大，产生的温度高，容易造成烫伤 自热暖宝宝持续放热时间短 (4)氮气无毒，常温下氮气的化学性质不活泼 (5) (6) ZnSO4、H2SO4 【详解】（1）A、由图知，光照前，氧气的体积分数为18%，容器内已有O2，故A不符合题意； B、由图知，反应过程中，溶液的pH逐渐减小，则溶液的酸性不断增强，故B不符合题意； C、反应物次氯酸中氢元素的化合价为+1，氧元素的化合价为-2，则其中氯元素的化合价为+1，生成物氯化氢中氢元素的化合价为+1，则其中氯元素的化合价为-1，所以反应前后氯元素的化合价改变，故C符合题意； D、次氯酸(HClO)在光照条件下分解生成氯化氢和氧气，说明次氯酸化学性质不稳定，故D不符合题意。 故填：C。 （2）暖宝宝发热的原因是铁与空气中的氧气和水反应，发生的是氧化反应，反应过程中放出热量，故填：氧气。 （3）通过比较两种不同暖宝宝使用时温度变化的曲线，可以得出自制暖宝宝用来取暖的不足有：①自热暖宝宝放出的热量较大，产生的温度高，容易造成烫伤，②自热暖宝宝持续放热时间短，故①填：自热暖宝宝放出的热量较大，产生的温度高，容易造成烫伤，②填：自热暖宝宝持续放热时间短。 （4）氮气可用作食品保护气，理由是氮气无毒，常温下氮气的化学性质不活泼，故填：氮气无毒，常温下氮气的化学性质不活泼。 （5）AB段发生的反应是锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，反应的化学方程式为：，故填：。 （6）C点表示的溶液中含有反应生成的硫酸锌和剩余的硫酸，化学式为ZnSO4、H2SO4，故填：ZnSO4、H2SO4。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题5 压强、气体浓度与温度传感器实验突破 1．某兴趣小组以“探究CO2的奥秘”为主题开展学习活动。 【CO2的发现】 (1)7世纪初，海尔蒙特发现CO2，该气体能使燃着蜡烛熄灭，该变化体现CO2的性质是 。大气中CO2的产生途径： (写出一条)。 【实验室制CO2】 实验室制取气体部分仪器与装置如图1： (2)实验室制备CO2的化学方程式是 。组装连续产生较多CO2的发生装置需选择的仪器为 (“A、B、C、D、E”中选填)。若要检验气体是否为CO2，应选择装置F，气体应从 (填“a”或“b”)处通入。 【认识CO2是温室气体】 (3)用图2装置来进行CO2产生温室效应的模拟研究，在左侧集气瓶中盛放CO2，右侧集气瓶中盛放空气。实验时，若能观察到食用油液面的变化情况： ，证明CO2是产生温室效应的气体。 【探究使用不同物质吸收CO2的可行性】 查阅资料：CO2可与NaOH溶液的反应，化学方程式： 注射器分别装入等体积的H2O、Ca(OH)2饱和溶液和浓度为40%的NaOH溶液，利用图3装置分别进行3次实验，测得瓶内压强随时间变化的曲线如图4所示： (4)结合图4数据分析，实验使用的三种物质中，对CO2吸收效果最好的是 。 (5)有同学提出：反应中的能量变化也会导致压强变化。小组同学将压强传感器更换为温度传感器，重新进行了部分实验，实验数据如图5所示。由数据可知，CO2与NaOH溶液的反应是 (填“吸热反应”或“放热反应”)。结合图5数据综合分析，图4中NaOH溶液对应曲线在100s-300s内压强变化的原因是 。 得出结论：吸收CO2时，要多角度考虑其方案的可行性。 【研讨低碳行动方案】 我国提出2030年实现碳达峰，2060年实现碳中和，彰显了负责任大国的作为与担当。 (6)有科学家提出回收利用CO2的构想：把空气吹入碳酸钾溶液生成碳酸氢钾，然后从溶液中提取出CO2，又在一定条件下与H2反应使之变为燃料甲醇(CH3OH)，反应方程式为：。若生产6.4吨甲醇，则可回收空气中的CO2 吨。 (7)低碳生活从我做起，你的低碳行动是 (写一条即可)。 2．某研究小组对实验室制取二氧化碳并研究其性质进行如下实验。 【实验回顾】 实验室制二氧化碳气体及探究气体性质的常用装置。 （1）为完成装置E的实验，装置连接顺序是 →C→D→E，装置D的作用是 。 【提出方案】研究小组尝试从反应物消耗和新物质生成两个不同的角度，验证CO2与NaOH溶液发生了反应。 【查阅资料】 Ⅰ.常温下，NaOH 易溶于水也易溶于酒精，Na2CO3易溶于水但难溶于酒精。 Ⅱ.BaCl2溶液呈中性，CO2不溶于酒精也与酒精不反应。 【实验探究】(相关装置气密性良好，省略夹持仪器) 实验一 实验二 实验三 （2）实验一：振荡后，两个软塑料瓶中变瘪程度更大的是 (选填“A”或“B”)。 （3）实验二：D中滴入酚酞后呈 色，证明B瓶溶液中NaOH已反应完了。若C中不加BaCl2溶液，直接滴入酚酞试液，能否达到实验目的？理由是 。 （4）实验三：关闭止水夹a，注入足量饱和的NaOH的酒精溶液，振荡后观察到的现象是 。一段时间后，注入足量的稀盐酸，打开止水夹a，观察到的现象是 。 （5）实验四：向瓶中分别加入等体积的蒸馏水和NaOH溶液，用传感器测得瓶中气压变化的图象，如图所示。 分析上述图象，能否证明CO2与NaOH溶液发生了反应？理由是 。 【总结归纳】 以上四个实验中，既从反应物消耗角度，又从新物质生成角度，证明NaOH与CO2发生了反应的实验是 (选填“一”、“二”、“三”或“四”)。 3．在老师的指导下，同学们进行了有趣的化学实验探究： (一)探究分子的运动 小晴同学学了 分子性质这节内容后，改进了书本上探究分子运动的实验。小晴同学找来废弃的医疗用品微型Y形管，设计如图1所示实验，她进行该实验是为了探究分子运动。 (1)实验过程中能看到的现象是 。 (二)探究氧气的性质 利用如图2装置进行“硫燃烧”的实验：用气卿(能不断鼓入空气的装置)不断地向弯型具支试管中鼓入空气，同时用酒精灯给硫粉加热至燃烧，移去酒精灯，可观察到微弱的淡蓝色火焰：然后停止鼓入空气，再用酒精灯给高锰酸钾加热。 (2)使硫在纯氧中继续燃烧，观察到 火焰。写出实验中硫粉燃烧的化学方程式： 。 (3)该实验装置的主要优点是在消除有害气体对环境污染的前提下有利于 (一套装置完成2个相关实验)。 (4)你推断烧杯中的氢氧化钠溶液的作用是 。 (三)探究空气中氧气的体积分数 利用图3所示装置测定空气中氧气的含量，其中燃烧匙内的白磷用电加热装置点燃，瓶内气压用气体压强传感器测定：【空气的初始压强为P】 (5)该同学设计的实验相对于课本中的实验装置其优点是 。 (6)请在坐标图中绘制整个反应过程中集气瓶内气体压强的变化的曲线图 。 【实验结论】用图甲中的白磷燃烧法测定空气中氧气体积分数更准确。 4．学习小组尝试从反应物消耗和新物质生成两个不同的角度，验证CO2与NaOH溶液发生了反应。 【查阅资料】 Ⅰ 常温下，NaOH易溶于水也易溶于酒精，Na2CO3易溶于水但难溶于酒精。 Ⅱ BaCl2溶液呈中性，不与氢氧化钠溶液反应；但能与碳酸钠溶液反应： Ⅲ CO2不溶于酒精也与酒精不反应。 【实验探究】（相关装置气密性良好，省略夹持仪器） 实验一 实验二 实验三 （1）实验二：D中滴入酚酞后呈 色，证明B瓶溶液中NaOH已反应完了。若C中不加BaCl2溶液，直接滴入酚酞试液，能否达到实验目的？理由是 。 （2）实验三：关闭止水夹a，注入足量饱和的NaOH的酒精溶液，振荡后观察到的现象是 ，发生反应的化学方程式为 。一段时间后，注入足量的稀盐酸，打开止水夹a，观察到的现象是 。 （3）实验四：向瓶中分别加入等体积的蒸馏水和NaOH溶液，用传感器测得瓶中气压变化的图像，如下图所示。 分析上述图像，能否证明CO2与NaOH溶液发生了反应？理由是 。 【总结归纳】 以上四个实验中，既从反应物消耗角度，又从新物质生成角度，证明NaOH与CO2发生了反应的实验是 。（选填“一”、“二”，“三”或“四”）。 5．某小组对H2O2溶液制取氧气进行了如下探究： 【探究一】：探究不同催化剂对H2O2分解快慢的影响 该小组采用了如下图所示装置进行实验，实验中催化剂均为0.4g，H2O2溶液浓度均为10％20mL，在C框中连接导管和量筒，并测量收集到50mL水时的某项数据，经计算后的数据如下表： 催化剂种类 气体产生速率(mL/s) 二氧化锰 3.5 氧化铜 4.5 活性炭 5.8 (1)检查A装置气密性的方法是：用弹簧夹夹住A装置右侧导气管，打开①的两个活塞，向其中加水，若 ，则气密性良好。 (2)C框内选用C1或C2装置，对该探究实验结论有无影响 。 (3)从实验数据可知：相同条件下表中催化剂的催化效果由强到弱依次为 。 (4)该探究实验中，需要测定的数据是 。 (5)当量筒中收集到50mL水时，双氧水分解出的氧气体积 50mL(填“大于”、“等于”、“小于”)。 【探究二】：探究H2O2溶液浓度对分解速率的影响 如图：在250mL三颈瓶中，加入MnO2均为0.5g，在恒压漏斗中加入不同浓度的H2O2溶液各20mL分别进行实验。并用温度传感器测量并绘制出瓶内温度与时间关系图。如下图所示。 再将该装置的三颈瓶浸入水浴池中(该池可使瓶内的溶液温度恒定在20℃)，用上述实验中相同量的各物质重复上述实验，用气压传感器测量并绘制出瓶内气压与时间关系图。如下图所示。 (6)实验中，恒压漏斗的作用是 。 (7)由图1知道：H2O2溶液分解时会 热量(填“放出”或“吸收”)。 (8)由图2知道： H2O2溶液浓度越高，其分解反应速率越 (填“快”或“慢”)，以10％H2O2溶液为例，20S后三颈瓶内气压约由高缓慢降低的原因是 。 (9)影响H2O2溶液分解速率的因素，除了催化剂的种类、H2O2溶液浓度外，还可能有的因素如： (请写出一种)。 6．【数字化实验】兴趣小组同学设计实验分析人吸入气体和呼出气体的成分变化。 【定性实验】 甲组同学按照如图1所示连接实验装置（确保装置气密性良好）。用口在装置的呼吸处缓慢地吸气和呼气。吸气时，用止水夹夹紧b处的橡胶管；呼气时，用止水夹夹紧a处的橡胶管。 (1)吸气时，用止水夹夹紧b处橡胶管的目的是 。 (2)该实验能验证二氧化碳含量发生变化的现象是 。 【定量实验】 乙组同学按照图2所示连接实验装置。塑料袋中充有少量空气，一段时间后向塑料袋中吹一定量气体，利用氧气浓度传感器和二氧化碳浓度传感器测定塑料袋中气体浓度的变化。测定结果如图3所示。 (3)时间在 35s 时的操作是 。 (4)曲线②表示的是 （填物质名称）的浓度变化。 (5)呼出的气体中氧气的浓度 （填“降低”或“升高”）。 【得出结论】 (6)根据上述两个实验得到的结论是 。 7．某老师在实验室做了一个有趣的高低蜡烛实验：将二氧化碳气体慢慢倒入装有两支高低不同燃着蜡烛的烧杯中如图1所示，观察到低的蜡烛先熄灭。 (1)低的蜡烛先熄灭的原因是 。 接着该老师又做了另一个实验：将一个烧杯罩在两支高低不同的燃着的蜡烛上，如图2所示，观察到高的蜡烛先熄灭。高的蜡烛先熄灭的原因是什么呢？ 【提出猜想】甲同学认为：可能是二氧化碳受热上升导致上部二氧化碳浓度过大。 【进行探究】 (2)甲同学针对自己的猜想设计了如下实验进行探究。 实验步骤 现象 结论 ①在烧杯的顶部(a处)和底部(b处)分别开一个小孔，将装有澄清石灰水的注射器的针头从a处和b处伸入烧杯中如图3所示；②拉动注射器的活塞抽取10mL气体，观察实验现象。 (填“a”或“b”)处注射器内的澄清石灰水更浑浊 高的蜡烛先熄灭与浓度过高有关。澄清石灰水变浑浊的化学方程式为 (3)乙同学对甲同学的结论表示怀疑，于是他利用气体浓度传感器测量烧杯内两支蜡烛从点燃前到全部熄灭后，烧杯a处二氧化碳的浓度变化，测量结果如图4所示。他又用集气瓶收集一瓶含的混合气体，将燃着的蜡烛伸入集气瓶中，观察到蜡烛能在混合气体中继续燃烧。根据上述实验现象你能获得的结论是 。 【继续探究】 (4)乙同学继续利用气体浓度传感器测量烧杯内两支蜡烛从点燃前到全部熄灭后，烧杯a处和b处氧气的浓度变化如图5所示，以证明自己的猜想。测量结果如图6所示。根据图6的测量结果可知，高的蜡烛先熄灭的原因是 。 【实验结论的应用】 (5)上述实验探究的结果在生活中也能被应用到，例如在火灾逃生中，需要 逃离火场。 8．某校化学实践活动小组对氧气的制取和性质实验进行探究。 【实验一】用图1装置进行氧气的制取和性质实验。 (1)图1中仪器a的名称是 。 (2)实验室用氯酸钾制取氧气应选用的制取装置是 。（填序号） (3)用E装置收集氧气，发现气泡从集气瓶外冒出说明已经收集满了。气体收集结束后接下去的操作是先 ，再 。 【实验二】以“过氧化氢制取氧气的最佳条件”为课题并进行数字化实验验证。 【查阅资料】 ①、、KI都可以作分解的催化剂。 ②气压传感器能描绘出密闭容器中压强随时间的变化曲线（如图2）。曲线斜率越大，说明过氧化氢分解速度越快，则该条件对过氧化氢分解速率影响越大。 【实验探究】 连接仪器，将体积相同，浓度不同的过氧化氢溶液和不同质量的、、KI分别放在耐压的密闭容器中，用气压传感器测量并采集数据如下表： 实验编号 因素 曲线斜率 催化剂种类 催化剂用量（g） 过氧化氢浓度 1 0.1 5% 0.383 2 0.3 8% 6.367 3 0.6 10% 18.233 4 0.6 10% 0.099 5 0.6 10% 0.163 【现象与结论】 (4)根据实验 （填实验编号）的比较可以得出：三种催化剂催化效果排序是 。 (5)实验3观察到瓶内反应剧烈，产生大量白雾，其他实验组中未见到白雾。根据以上信息你认为最适合实验室制取氧气的为实验 。（填实验编号） 【交流与反思】 (6)实验室制取氧气，若采用如图3仪器作为气体发生装置，请从安全角度说出上述实验在操作中的注意事项 。（任写一条） 9．某化学兴趣小组的同学学习了气体性质实验后，对氢气的性质开展了以下项目式学习。 【项目一：氢气的性质】 用自制的氢气通过软管吹泡泡液并用喷枪点燃，观察现象（注意实验有危险，不要模仿）。 (1)吹出的泡泡液大多数都上升，但也有少数的泡泡液下降，可能的原因是 。 【项目二：氢气点燃需验纯】 用保鲜袋收集两袋氢气，甲袋是50%空气与50%氢气的混合气体，乙袋是纯净的氢气，然后分别点燃。 【查阅资料】三种常见可燃性气体的爆炸极限： 可燃气体 爆炸极限（体积分数） H2 4.0%﹣74.2% CH4 5%﹣15% CO 12.5%﹣74.2% (2)点燃上面两袋气体，发现甲发生爆炸，原因是 。 (3)根据上表可以得出， （填写气体名称）使用最安全，该气体可通过氢氧化钠和醋酸钠（CH3COONa）在加热条件下制得，同时得到碳酸钠，请写出该反应的化学方程式： 。 同学用温度传感器分别测定氢气（锌粒和稀硫酸反应装置导管中导出）和酒精灯燃烧后火焰温度的变化情况。 (4)结合甲图信息，可以得出氢气做燃料比酒精好，理由是 。 (5)科学家研究开发氢能源的脚步从未停止。如图乙为利用MnFe2O4热化学循环制氢的反应流程，反应前后Mn的化合价均为+2价。 ①与传统电解法制取氢气相比，该流程的优点是 。 ②若MnFe2O（4﹣y）中y＝0.5，则MnFe2O（4﹣y）中Fe3+与Fe2+的个数比为 。 ③请计算利用该流程每生成48kgO2，理论上能得到氢气的质量是多少？ （请写出计算过程） 10．人类文明进步与金属材料发展的关系十分密切。某化学研究小组的同学对金属进行系列研究。 小组查阅资料发现我国有着悠久的钢铁冶炼史，《天工开物》中记载的“炒钢法”如图1，该方法的生产过程可用图2表示。 资料：①湖泥灰主要成分是石灰石  ②铁的熔点是1535℃。 根据图文回答下列问题。 (1)图1中工匠们在炼铁过程中不断鼓入空气的目的是 。 (2)不断翻炒液态生铁，是为了降低 元素的含量（填写元素符号）；钢的性能优良，如钢的熔点比纯铁 （填写“高”或“低”）易于加工。 (3)工业上进行高炉炼铁时，通常加入石灰石，石灰石的主要作用是将矿石中的SiO2转变为炉渣（主要成分是CaSiO3）和一种氧化物，生成炉渣的反应中没有化合价的改变，请写出生成炉渣的化学反应方程式 。 (4)金属与酸反应会放出热量，为探究金属和酸反应的特点，小明用如图所示的装置进行实验：在烧瓶内加入0.48g镁和足量的溶质质量分数为14.6%的稀盐酸，塞紧瓶塞，利用传感器记录160s内气压变化，然后小明对锌、铁也做了类似实验，得到相关曲线如图乙。 ①图乙中，能支持锌比铁的金属活动性强的证据是 。 ②解释镁与稀盐酸反应，0~80s内瓶内气压发生如图乙变化的原因： 。 ③实验中，若0.48g镁恰好完全反应，需要稀盐酸多少克？ （写出计算过程） 11．数字化实验已经走进中学化学课堂。 Ⅰ． (1)某同学在验证次氯酸(HClO)光照分解产物数字实验中，HClO所发生反应的方程式为，容器中的体积分数的溶液的pH随时间变化的情况如图所示，下列说法错误的是_____。 A．光照前，容器内已有 B．反应过程中，溶液的酸性不断增强 C．反应前后氯元素的化合价不变 D．该实验说明化学性质不稳定 Ⅱ．暖宝宝可用于“暖”宝宝。 (2)利用铁粉、活性炭、水和食盐可自制暖宝宝。暖宝宝发热的原因是铁与空气中的 和水反应放热。 (3)利用温度传感器测得两种不同暖宝宝使用时温度变化的曲线如图所示。与市售暖宝宝相比，自制暖宝宝用来取暖的不足有：① ；② 。 (4)利用暖宝宝可从空气中分离出氮气。氮气可用作食品保护气，理由是 。 Ⅲ．数字化实验利用传感器能准确地测定实验过程的相关数据。 下图是某同学将少量锌粒放入盛有过量稀硫酸的恒容密闭容器中，用压强传感器测得容器内气体压强与反应时间的变化曲线。据图回答下列问题： (5)AB段发生反应的化学方程式为 。 (6)C点表示的溶液中含有的溶质有 (填化学式)。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$