题型01 科学探究（期中真题汇编，辽宁专用）九年级化学上学期

题型01 科学探究 6大高频考点概览 考点01 探究空气中氧气的含量 考点02 氧气的性质和制备 考点03 探究水的组成和净化 考点04 探究分子运动的现象 考点05 探究燃烧的条件 考点06 探究质量守恒定律 考点07 项目式探究 地 城 考点01 探究空气中氧气的含量 1．(24-25九上·辽宁锦州黑山县·期中)科学探究和证据推理是化学学科的核心素养。化学兴趣小组利用图1装置对“测定空气中氧气的含量”实验进行探究，并基于证据进行推理分析。 Ⅰ．氧气是参与“氧循环”的重要物质。 (1)图3为空气成分示意图，物质A为 。 (2)用图1装置测出空气中氧气体积分数小于，可能的原因是 。（答一点） (3)利用图1装置测定空气中氧气含量并结合传感器技术，测得实验过程中容器内气体压强、温度的变化趋势如图2所示。请结合实验原理，解释引起DE段气体压强变化的操作是： 。 Ⅱ．用镁条测定空气中氧气的含量 某同学进行图4所示实验时发现，产物中有少许黄色固体。 【提出问题】 黄色固体是什么呢？ 【查阅资料】 ①氧化镁为白色固体； ②镁能与空气中的氮气反应生成黄色的氮化镁固体； ③氮化镁可与水反应生成氨气。 ④氨气易挥发，溶于水，使无色酚酞变红。 【做出猜想】 黄色固体为氮化镁 【实验过程】 进行图5所示实验：取燃烧产物于烧杯B中，加入适量水，然后用大烧杯罩住烧杯A和B。 【实验结论】 (4)观察到的现象是 ，据此可推断燃烧产物中含氮化镁。 【反思交流】 (5)进行图4所示实验时，在确保规范操作的前提下，该同学所测得的空气中氧气的体积分数 （填“大于”、“小于”或“等于”）。 【拓展延伸1】 已知白磷燃烧所需要的最低温度为40℃。锥形瓶内空气体积为230mL，注射器中水的体积为50mL，按图6所示连接好仪器，夹紧弹簧夹，先将锥形瓶底部放入热水中，白磷很快被引燃。 (6)整个实验过程中，气球的变化是 ；待白磷熄灭后冷却至室温后打开弹簧夹，还可观察到注射器中的水自动喷射出来，原因是 。 (7)若瓶内白磷和细沙的体积忽略不计，当注射器中的水还剩8.0mL时停止流下，根据该实验可得出空气中氧气的体积分数为 。（结果保留一位小数） 【拓展延伸2】 “温控保鲜”和“气调保鲜”是两类食品保鲜技术。它们通过降低温度和改变气体成分，达到抑制储藏物细胞呼吸的目的。如图7所示是工业上用膜分离技术实现“气调保鲜”的流程。 (8)冰箱中常用的是“气调保鲜”，在空气分离后，进入冰箱保鲜室内的气体是 （填“富氧空气”或“富氮空气”）。 (9)富氧空气中氧气和其他气体的体积比可能是______（填字母）。 A．1:3 B．1:4 C．1:5 D．1:6 【答案】(1)氮气 (2)红磷的量不足（合理即可） (3)打开弹簧夹 (4)B烧杯中产生气泡，A烧杯中滴有酚酞的蒸馏水变红 (5)大于 (6) 先变大后变小 白磷燃烧消耗了氧气，使瓶中气压降低 (7)18.3% (8)富氮空气 (9)A 【详解】（1）由于空气中氮气的体积分数约是78%，据图可知物质A为氮气，故填：氮气； （2）造成测得的氧气体积分数偏小的可能原因有：红磷的量不足、装置漏气、未等冷却到室温就打开弹簧夹等，故填：红磷的量不足（合理即可）； （3）装置中红磷燃烧，放出大量的热，消耗氧气，反应完全后冷却至室温，打开弹簧夹，由于内外的压强差，烧杯中的水进入集气瓶中，故引起DE段气体压强变大的操作是打开弹簧夹，故填：打开弹簧夹； （4）由于氮化镁可与水反应生成氨气，氨气易挥发，溶于水，使无色酚酞变红，所以观察到的现象是B烧杯中产生气泡，A烧杯中滴有酚酞的蒸馏水变红，可推断燃烧产物中含氮化镁，故填：B烧杯中产生气泡，A烧杯中滴有酚酞的蒸馏水变红； （5）镁燃烧不仅消耗集气瓶内氧气，镁还和氮气反应生成氮化镁，使得集气瓶内气体减少的体积大于，故填：大于； （6）白磷燃烧放热，使装置内压强变大，气球膨胀；待反应结束，冷却至室温后，红磷燃烧消耗了氧气，装置内压强减小，气球变小，故整个实验过程中，气球先变大后变小，故填：先变大后变小； 待白磷熄灭后冷却至室温后打开弹簧夹，还可观察到注射器中的水自动喷射出来，原因是白磷燃烧消耗了氧气，使瓶中气压降低，在外界大气压的作用下，注射器中的水自动喷射出来，故填：白磷燃烧消耗了氧气，使瓶中气压降低； （7）进入的水的体积即为消耗的氧气的体积，为：；则空气中氧气的体积分数为：，故填：18.3%； （8）在空气分离后，进入冰箱保鲜室内的气体是富氮空气，是因为富氮空气中氮气含量较高，氮气化学性质不活泼，故填：富氮空气； （9）空气中氧气约占空气体积的21%，则富氧空气中氧气的体积分数应大于21%，即氧气和其他气体的体积比大于1:4，故选A。 2．(24-25九上·辽宁沈阳浑南区·期中)探究空气中氧气的体积分数。 I  经典回顾 (1)二百多年前，法国化学家拉瓦锡用图1装置研究空气成分。他把少量银白色的液态汞放在密闭的容器里加热生成了红色粉末氧化汞。其反应的文字表达式为 ；该实验中选择汞的优点是： （写1条）。 Ⅱ  实验探究 为选择“测定空气中氧气体积分数”实验的反应物，某化学兴趣小组进行了以下探究。 【提出问题】 红磷、白磷、蜡烛、镁条四种物质都能与氧气反应，哪种物质更适用于测定空气中氧气的体积分数？ 【查阅资料】 1．已知如下反应： 2．红磷和白磷的部分性质如下：红磷是暗红色固体，最低燃烧温度为240℃；白磷是蜡状固体，有毒，最低燃烧温度为40℃。 【进行实验】 按照图2装置进行实验，探究以上四种物质作为反应物的可行性。 (2)白磷与红磷实验探究。同学们选用红磷进行实验而不选用白磷的理由是： 。 实验步骤 实验现象 实验结论 如图2所示，装置气密性良好，将足量红磷放到燃烧匙中，点燃红磷，进行实验。 ①红磷在集气瓶内燃烧，发出黄色火焰 ，放出热量。反应停止并冷却到室温后，打开止水夹，进入集气瓶内水的体积约占。 ②反应的生成物是 ； ③氧气约占空气体积的 。 (3)将实验药品改为蜡烛，规范操作，反应结束后降至室温，打开止水夹，发现进入集气瓶中的水远小于。导致实验失败的原因是： 。 【结论分析】 通过实验对比，四种物质中红磷是最适用于测定空气中氧气体积分数的物质。 【反思交流】 (4)分析图2，你认为测定空气中氧气体积分数的实验原理是： 。 【答案】(1) 反应生成的氧化汞是固态，几乎不影响装置内压强。（或加热时汞只与氧气反应，不与其他气体反应等） (2) 白磷有毒 产生大量白烟 五氧化二磷/P2O5 五分之一/ (3)蜡烛和氧气在点燃条件下反应生成的二氧化碳气体会填补消耗氧气的体积，进入集气瓶中的水小于空气体积的五分之一 (4)利用物质在一定条件下把盛有空气的密闭容器内的氧气完全消耗掉，测得反应容器中剩余气体体积，即可推出氧气在空气中所占的体积分数 【详解】（1）汞和氧气在加热条件下生成氧化汞，反应的文字表达式为：； 加热时，汞只和空气中的氧气反应，且生成的氧化汞为固体，则可用于测定空气中氧气的含量。 （2）白磷有毒，则实验室选用红磷，而不是白磷，可以使实验更安全； 红磷燃烧，发出黄色火焰，产生大量白烟，放热； 红磷燃烧生成五氧化二磷，则生成物为五氧化二磷； 由于进入的水的体积为消耗的氧气的体积，则说明氧气约占空气体积的五分之一。 （3）蜡烛燃烧生成二氧化碳，二氧化碳气体会填补消耗氧气的体积，则进入集气瓶中的水小于空气体积的五分之一。 （4）测定空气中氧气的含量的原理为：利用物质在一定条件下把盛有空气的密闭容器内的氧气完全消耗掉，测得反应容器中剩余气体体积，即可推出氧气在空气中所占的体积分数。 3．(24-25九上·辽宁锦州太和区·期中)随着科技的发展，人类对空气的研究也逐步深入。 【史料再现】二百多年前，法国化学家拉瓦锡利用汞能和氧气发生反应的原理，采用图1装置进行定量研究，证明了空气的组成。 (1)实验结束并冷却到室温后，可观察到曲颈甑里产生了红色粉末，还可以观察到玻璃钟罩内的现象是 ，产生该现象的原因是 ，玻璃钟罩内剩余气体主要是 。 【重走探究路】同学们在学习了图1实验后，按照教材中图2装置进行了探究实验。 (2)同学们完成实验时，发现集气瓶里的水面明显低于“1”刻度线。以下分析合理的是_______。 A．实验时止水夹没夹紧 B．未等冷却到室温，便打开了止水夹 C．将燃烧匙伸入集气瓶的操作太慢 D．装置漏气 有的同学对图2中红磷熄灭后集气瓶中是否还含有氧气产生质疑。于是设计了如图3所示的装置探究磷在空气中燃烧后氧气浓度的变化情况。 【提出问题】足量的红磷在密闭的瓶内燃烧至熄灭后，容器中是否有氧气剩余? 【做出猜想】猜想1：有氧气剩余；猜想2：无氧气剩余 【实验验证】小组同学按图3组装好装置，利用高能激光笔照射燃烧匙上的红磷，红磷燃烧直至熄灭，并冷却到室温。图4是图3整个实验过程中用氧气浓度传感器测量得到的瓶内氧气浓度变化曲线。 【实验结论】 (3)由图4曲线可知，猜想 正确。 【反思与评价】 (4)实验时使用高能激光笔让红磷直接在集气瓶内就被点燃比用酒精灯在瓶外点燃更好，其原因是 。 (5)红磷燃烧反应的文字表达式为 。 (6)有的同学提出疑问：图3装置中是否有必要在集气瓶里放水呢?大家翻阅教材后，认为应该放水，你认为水的作用是 。 【寻找证据】根据以上实验和反思，同学们继续查阅资料，他们发现：可燃物的着火点和燃烧需要的最低含氧量数据如表所示： 可燃物名称 红磷 白磷 着火点 240℃ 40℃ 最低含氧量 8.8% 3.2% (7)分析表中的信息可以看出，用燃烧法测定空气中氧气含量实验选择 (填“白磷”或“红磷”)更准确，其理由是 。 【拓展延伸】 (8)通过以上探究活动，同学们认识到选择合适的反应物是实验成功的关键之一，有的同学提出用木炭作反应物，利用图2装置做实验也能成功，你认为是否可行?理由是 。 【答案】(1) 液面上升 汞和氧气反应，使钟罩内气体减少，压强变小 氮气/N2 (2)BD (3)1 (4)比较环保，误差小 (5) (6)吸收热量，加速冷却，吸收五氧化二磷，防止污染空气 (7) 白磷 白磷能将氧气消耗的更彻底 (8)不可行，木炭在空气中燃烧生成二氧化碳，二氧化碳是气体，化学反应前后，压强变化不大，无法测定空气中氧气的含量 【详解】（1）该实验中，汞消耗氧气，待完全反应后，逐渐冷却至室温，由于消耗了氧气，装置内压强减小，故还可以观察到玻璃钟罩内的现象是：液面上升，产生该现象的原因是：汞和氧气反应，使钟罩内气体减少，压强变小； 空气中主要含氮气和氧气，汞消耗了氧气，故玻璃钟罩内剩余气体主要是氮气； （2）A、实验时止水夹没夹紧，装置内气体受热膨胀逸出，会导致测定结果偏大，不符合题意； B、未等冷却到室温，便打开了止水夹，气体受热膨胀占据了一定的体积，会导致测定结果偏小，符合题意； C、将燃烧匙伸入集气瓶的操作太慢，装置内气体受热膨胀逸出，会导致测定结果偏大，不符合题意； D、装置漏气，在冷却至室温的过程中，外界空气进入占据了一定的体积，会导致测定结果偏小，符合题意。 故选BD； （3）由图4曲线可知，红磷熄灭后，氧气的体积分数不是零，说明足量的红磷在密闭的瓶内燃烧至熄灭后，容器中有氧气剩余，故猜想1成立； （4）实验时使用高能激光笔让红磷直接在集气瓶内就被点燃比用酒精灯在瓶外点燃更好，其原因是装置始终密闭，，反应生成的五氧化二磷不会逸出，比较环保，且避免了盛有点燃红磷的燃烧匙伸入集气瓶中时，气体的受热膨胀逸出，误差小； （5）红磷燃烧生成五氧化二磷，该反应的文字表达式为：； （6）该实验中，红磷燃烧生成五氧化二磷，五氧化二磷有毒，散逸到空气中，会污染空气，五氧化二磷能与水反应，故水的作用是：吸收五氧化二磷，防止污染空气，同时该实验需要冷却至室温后读数，水还可以起到吸收热量，加速冷却的作用； （7）由表中数据可知，白磷燃烧需要的最低含氧量比红磷低，消耗氧气更彻底，故用燃烧法测定空气中氧气含量实验选择白磷更准确，理由是：白磷能将氧气消耗的更彻底； （8）木炭在空气中燃烧生成二氧化碳，二氧化碳是气体，化学反应前后，压强变化不大，无法测定空气中氧气的含量，故不可行。 4．(24-25九上·辽宁鞍山铁西区·期中)空气中的各种成分广泛应用工农业生产符领域，是人类生活生产重要的资源。 I．空气与农业 竹子(图1)是“有节、中空、四季常绿”的植物。“中空”的竹子里主要含有三种气体：氮气、氧气和二氧化碳，气体的平均密度大于空气。 如下是某同学探究竹子里气体中氧气含量的实验过程： 实验一：收集一瓶竹子里的气体。将一节竹子浸没在水中，在竹子上钻孔，用总体积为250mL的集气瓶收集一瓶竹子里的气体。方法如图2. (1)如上收集气体的方法是 法，原因是该气体 ，说明收集满的现象是 ，收集好气体的集气瓶应 (填“正放”或“倒放”)在桌面上。 实验二：粗略测定竹子里气体中氧气的含量。实验步骤及现象： ①利用实验一收集到的气体，按照图3装置连接好实验装置。 ②关闭止水夹，用酒精灯加热瓶外铜丝一段时间，发现白磷燃烧，同时螺旋状铜丝的颜色由亮红色变成黑色(成分为氧化铜)。 ③白磷燃烧停止后撤离酒精灯，等到集气瓶冷却至室温后，打开止水夹，发现有水倒吸入集气瓶内，倒吸入瓶内的水的体积约为25mL。 实验说明： a．白磷燃烧需要的温度较低(约40℃)，性质与红磷相似。 b．实验一和二中，忽略竹子里的气体在水中溶解性的影响。 (2)步骤②中，用酒精灯加热瓶外铜丝能引燃瓶内的白磷是利用了铜丝的 性。 (3)步骤②中白磷燃烧的化学式方程式： 。 (4)根据以上实验，可以得到的实验结论是：氧气在竹子里气体中的体积分数约为 。 Ⅱ．空气与工业 以氢气(H2)和氮(N2)为原料合成氨(NH3)是化学工业最伟大的发明，对人类的发展有着重要的贡献，合成氨的流程可表示如图，请结合所学知识回答有关问题： (5)焦炭与水蒸气反应时要对焦炭进行粉碎，目的是 。 (6)氨气加压降温后可转化成液态，从微观粒子角度分析原因是 。 (7)氮气和氢气合成氨的反应条件是 ；该反应属于 反应(填基本反应类型)。 (8)根据表中的数据回答问题 物质 H2 N2 NH3 沸点/℃(1.01×105Pa) -252 -195.8 -33.35 在1.01×105Pa时，欲将NH3与N2、H2分离，最好将温度控制在以下哪个温度_______。 A．-260℃ B．-200℃ C．-35℃ D．0℃ (9)在流程图中可循环利用的物质是 。 【答案】(1) 排水 不易溶于水(难溶于水) 集气瓶口出现大气泡 正放 (2)导热 (3) (4)10% (5)增大反应物的接触面积 (6)分子间间隔变小(分子间有间隔) (7) 催化剂高温高压 化合 (8)C (9)N2和H2 【详解】（1）如上收集气体时，气体进入集气瓶中，瓶中的水从瓶中排出，该方法是排水法，原因是该气体不易溶于水，说明收集满的现象是气泡从集气瓶口处外逸，收集好气体的集气瓶应正放在桌面上，是因为该气体密度比空气大； （2）步骤②中，用酒精灯加热瓶外铜丝能引燃瓶内的白磷是利用了铜丝的导热性； （3）步骤②中白磷和氧气在点燃的条件下生成五氧化二磷，反应的化学式方程式为：； （4）根据以上实验，可以得到的实验结论是:氧气在竹子里气 体中的体积分数约为； （5）焦炭与水蒸气反应时要对焦炭进行粉碎，目的是增大反应物接触面积，反应更快、更充分； （6）氨气加压降温后可转化成液态，从微观粒子角度分析原因是氨分子之间的间隔变小； （7）气和氢气合成氨的反应条件是催化剂、高温、高压；该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应； （8）在1.01×105Pa时，欲将NH3与N2、H2分离，最好将温度控制在-35C，是因为该温度下，氨气和氮气呈气态，氨气呈液态， 故选： C； （9）在流程图中可循环利用的物质是氮气、氢气。 地 城 考点02 氧气的性质和制备 1．(24-25九上·辽宁营口·期中)趣味实验——“大象牙膏”是向锥形瓶中加入过氧化氢溶液、洗洁精、催化剂，产生的气体使瓶内的起泡剂迅速涌出，形成大量柱状泡沫。    【提出问题】影响“大象牙膏”实验效果的因素有哪些? 【进行实验】实验记录： 序号 洗洁精 催化剂种类 催化剂浓度 过氧化氢浓度 温度/℃ “牙膏"喷出所需时间/s ① 5滴 无 无 10% 20 无明显现象 ② 5滴 碘化钾 10% 10% 20 48 ③ 5滴 酵母 10% 10% 20 10 ④ 5滴 酵母 5% 10% 20 42 ⑤ 5滴 酵母 x 10% 5 60 【解释与结论】 (1)写出过氧化氢在催化剂作用下发生反应的化学方程式 ，洗洁精在本实验中作 。 (2)由实验①可知，在常温、无催化剂的条件下，过氧化氢 （“易”或“不易”）分解。 (3)进行实验②③的目的是探究 。 (4)实验③与实验⑤对照，表格中x= ，实验的目的是探究 对实验效果的影响。 (5)欲探究催化剂浓度对实验效果的影响，需对比的实验是 （填序号）。 【反思与评价】由实验可知，影响实验效果的因素有催化剂种类、催化剂浓度、温度等。 【拓展】 (6)将过氧化氢溶液注入盛有催化剂的小试管中，发现图中U形管内右侧液面上升，原因是______（填字母序号）。    A．过氧化氢分解产生气体 B．过氧化氢分解放热 C．过氧化氢分解吸热 (7)仔细分析实验记录，还可设计探究 对实验效果的影响。 【答案】(1) 2H2O22H2O+O2↑ 起泡剂（合理即可） (2)不易 (3)催化剂种类对“大象牙膏”实验效果的影响 (4) 10% 温度 (5)③④/④③ (6)B (7)过氧化氢溶液浓度 【详解】（1）过氧化氢在催化剂作用下分解生成氧气和水，该反应的化学方程式为：； 洗洁精在本实验中作起泡剂； （2）由实验①可知，在常温、无催化剂的条件下，无明显现象，则过氧化氢不易分解； （3）实验②和③中其它条件均相同，只有催化剂的种类不同，进行实验②③的目的是探究催化剂种类对“大象牙膏”实验效果的影响； （4）实验③与实验⑤对照，根据控制变量唯一的原则，温度不同，则表格中其它条件均相同，故x=10%，实验的目的是探究温度对实验效果的影响； （5）欲探究催化剂浓度对实验效果的影响，根据控制变量唯一的原则，则需对比的实验是③④（除去催化剂浓度不同外，其他条件相同）； （6）A、过氧化氢分解产生氧气，使小试管内的压强变大，对具支试管无影响，故A错误； B、过氧化氢分解放热，使具支试管内气体受热膨胀，压强变大，使得U形管内液体向右移动，U形管内右侧液面上升，故B正确； C、过氧化氢分解放热，使具支试管内气体受热膨胀，压强变大，使得U形管内液体向右移动，U形管内右侧液面上升，故C错误； 故选：B； （7）仔细分析实验记录，还可设计探究过氧化氢溶液浓度对实验效果的影响。 2．(24-25九上·辽宁法库县·期中)在化学课堂上，9年30班的同学对“铁丝在氧气中燃烧”实验产生了许多困惑，为此他们开展了更深入的探究。 探究一：铁丝为什么要绕成螺旋状？ 【提出猜想】猜想1：为了增大铁丝与氧气的接触面积，使铁丝燃烧更剧烈； 猜想2：为了聚集热量而提高温度，使未燃的铁丝更好的预热； 【进行实验】在老师的指导下，同学们设计了以下两个实验，实验所用的细铁丝长短(10cm)、粗细均相同，且已打磨好；集气瓶中均盛有等体积的水和体积分数相同的氧气；实验中铁丝均完全伸入集气瓶中。 实验一：如图所示。取3根细铁丝，将1根拉直、另2根绕成直径大小不同的螺旋状，末端系上一根火柴梗并点燃，当火柴梗剩余左右时，将铁丝伸入盛有氧气的集气瓶。 实验现象：①3根铁丝均剧烈燃烧，放出大量热，生成黑色固体；②实验Ⅱ最剧烈，其次是Ⅲ，较弱的是Ⅰ。 实验二：如图所示。另取2根细铁丝，将1根拉直、另一根绕成与实验Ⅱ直径大小相同的螺旋状，末端系一根火柴梗并点燃，当火柴梗剩余左右时，将铁丝伸入盛有氧气的集气瓶。实验现象：2根铁丝均不燃烧。 【反思与评价】 (1)通过实验一的现象可知，铁丝是拉直状态还是绕成螺旋状，对铁丝在氧气中能否燃烧 (填“有影响”或“影响不大”)。 (2)实验中，待“当火柴梗剩余左右时”才将铁丝伸入集气瓶，不宜过早，其原因是 。 (3)两个实验中，把3根细铁丝全部伸入到集气瓶中，目的是使铁丝与氧气的接触面积相同。通过对上述实验现象的分析，可能成立的是 (填“猜想1”或“猜想2”)。 (4)同学们在实验中还发现，铁丝燃烧均是沿着被点燃的一端从一个点不断向另一端延伸点的方向而燃烧的，不是铁丝同时在燃烧；铁丝燃烧时，铁丝燃烧部分与氧气的接触面积______。 A．不断增大 B．基本不变 C．不断减小 (5)科学是一种永无止境的探索过程。近几年还有专家在自己的研究中，对“铁丝绕成螺旋状的原因”提出了其他猜想。请对“铁丝绕成螺旋状的原因”提出一个你的新猜想： 。 探究二：探究铁丝燃烧的影响因素 【实验方案】 (I)取5根长度相同、直径0.6mm的铁丝，卷成相同的螺旋状后，分别在体积分数不同的氧气中进行第一组实验(实验装置如图)。 (Ⅱ)再取多束相同的细铁丝(直径0.2mm)，每束长度和重量均与第一组实验一致，分别在体积分数不同的氧气中进行第二组实验(实验装置同第一组实验)。 【实验记录】如表： 第一组 第二组 实验编号 ① ② ③ ④ ⑤ ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ 铁丝直径 (mm) 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 铁丝长度 (cm) 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 V(O2)% 90% 80% 70% 60% 50% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 实验现象 剧烈燃烧，火星四射 火星四射 不燃烧 剧烈燃烧，火星四射 火星四射 不燃烧 (6)上述实验中，铁丝发生燃烧反应的化学方程式为 。 (7)通过第一组实验，小明同学得出结论：铁丝在氧气中燃烧，所需氧气的最低体积分数为60%，你认为他的结论是否正确？理由是 。 (8)通过第二组实验，小明同学得出结论：在本实验探究的数据范围内，当其他条件相同时， 越大，就能在更低浓度的氧气中燃烧。 (9)若想继续探究“铁粉能否在更低浓度的氧气中燃烧”，你认为可选择铁粉和浓度为_______的氧气再次进行对比实验。 A．40% B．30% C．20% (10)进行上述实验用排水法收集所需氧气时，每瓶都要留存30mL水，以防止生成的高温固体溅落，炸裂瓶底。若空集气瓶(扣除胶塞、导管等内容物)的容积为300mL实验中收集体积分数为60%的氧气时，则应向空集气瓶中加入水的体积为 mL。(提示：空气中氧气的体积分数约为20%) 【答案】(1)影响不大 (2)防止火柴梗燃烧消耗过多氧气 (3)猜想2 (4)B (5)铁丝不易抖动，伸入时不易碰触到集气瓶壁 (6) (7)结论错误，直径为0.6mm的铁丝在氧气体积分数大于50%，小于60%的范围内可能也能燃烧‌ (8)铁丝的表面积 (9)BC (10)165 【详解】（1）实验一中三根铁丝均能燃烧，说明铁丝是拉直状态还是绕成螺旋状，对铁丝在氧气中能否燃烧影响不大； （2）实验中，待“当火柴梗剩余左右时”才将铁丝伸入集气瓶，不宜过早，其原因是：防止火柴梗燃烧消耗过多氧气，影响实验； （3）两个实验中，把3根细铁丝全部伸入到集气瓶中，铁丝与氧气的接触面积相同，但是铁丝燃烧的剧烈程度不同，故铁丝绕成螺旋状，不是为了增大铁丝与氧气的接触面积，而是为了聚集热量而提高温度，使未燃的铁丝更好的预热，故猜想2正确； （4）同学们在实验中还发现，铁丝燃烧均是沿着被点燃的一端从一个点不断向另一端延伸点的方向而燃烧的，不是铁丝同时在燃烧，说明铁丝燃烧时，铁丝燃烧部分与氧气的接触面积基本不变。 故选B； （5）铁丝绕成螺旋状，结构更加稳定，故提出新的猜想：铁丝不易抖动，伸入时不易碰触到集气瓶壁； （6）铁丝发生燃烧的反应为铁和氧气在点燃的条件下反应生成四氧化三铁，该反应的化学方程式为：； （7）由表中数据可知，氧气体积分数为60%时，铁丝能燃烧，氧气体积分数为50%时，铁丝不燃烧，但是直径为0.6mm的铁丝在氧气体积分数大于50%，小于60%的范围内可能也能燃烧‌，故结论不正确； （8）由表中数据可知，直径为0.6mm的铁丝在氧气体积分数为50%时，便不能燃烧，而直径为0.2mm的铁丝在氧气体积分数为40%时，仍然能燃烧，说明在本实验探究的数据范围内，当其他条件相同时，铁丝的表面积越大，就能在更低浓度的氧气中燃烧。 （9）该实验的目的是探究“铁粉能否在更低浓度的氧气中燃烧”，铁丝在氧气体积分数30%时，不燃烧，则可以选择铁粉和浓度为30%、20%的氧气进行对比实验。 故选BC。 （10）解：设需要向空集气瓶中加入水的体积为x，则，x=165mL。 3．(24-25九上·辽宁沈阳新民·期中)“制氧机”在生产生活中的应用非常广泛，如保健、急救、大型化工生产等都需要制氧，使用时通过试剂发生反应产生氧气，某兴趣小组对家用制氧机开展了项目化学习。 【任务一】：认识便携式富氧机 市场上一些便携式富氧机是使用膜分离技术，在一定压力下，利用高分子膜的选择透过性功能来分离空中的氧气和氮气，滤透速率快的分子富集在膜的另一端，从而得到含氧量较高的富氧空气，工作原理如图1所示。 (1)空气通过氧气分离膜时，氮分子渗透速率 (填“大于”或“小于”)氧分子滤透速率。上述便携式制氧机富集氧气的过程属于 (填“物理变化”或“化学变化”)。 【任务二】：了解家用制氧机的工作原理 【信息检索】市面上常见的一种简易制氧机的工作原理如图2所示。A剂的主要成分是过碳酸钠，过碳酸钠是一种易溶于水的白色固体，受热易分解，溶于水生成碳酸钠和过氧化氢，B剂是一种难溶于水的固体。在反应仓内加入适量的水，先放A剂，再放B剂，即可分解产生氧气。 【表达交流】 (2)氧气能从加湿过滤仓中逸出，是因为氧气具有 的性质；根据已知信息推测，A剂的保存方法是 。 【交流讨论】 (3)学习小组在实验室中了解到双氧水和二氧化锰也可以用类似家用制氧机的固液不加热装置制取氧气，则该化学反应的化学方程式为 。 (4)某兴趣小组对双氧水制取氧气的催化剂进行研究，外界相同条件下，用如图装置完成表中实验： 编号 浓度相同的双氧水溶液质量/g 催化剂 催化剂质量/g 收集50mLO2所需时间/s 实验1 200 —— —— 500 实验2 200 MnO2 0.5 49 实验3 200 Fe2O3 0.5 58 实验4 200 KCl 0.5 154 ①表中所列3种催化剂的催化效果最佳的是 。 ②由实验1和实验4可知，KCl (填“有”或“无”)催化作用。 ③要比较氯酸钾分解反应中不同催化剂的催化效果，除了可以通过测量收集50mLO2所需时间这种方法外，还可以测量相同时间内 。 【任务三】：测定家用制氧机制得氧气的纯度 该兴趣小组为测定某家用制氧机制得氧气的纯度，设计了图3所示装置。实验时，打开止水夹a和b，向A中缓慢鼓入制氧机中导出的气体，至露出固体白磷后，关闭止水夹a和b。此时，A中水进入到B中200mL。然后用凸透镜聚光照射白磷，白磷开始燃烧：待白磷熄灭且装置冷却后，打开止水夹b，B中的水倒吸入A中，测得此时B中剩余水的体积变为30mL。 (5)该制氧机导出的气体中氧气的体积百分数是 。 【答案】(1) 小于 物理变化 (2) 不易溶于水且与水不反应 低温密封保存 (3) (4) 二氧化锰/MnO2 有 收集氧气的体积 (5)85% 【详解】（1）由图可知，空气通过氧气分离膜时，氮分子渗透速率小于氧分子滤透速率，这样才能得到富氧空气； 上述便携式制氧机富集氧气的过程，只是将氮气和氧气分离，无新物质生成，属于物理变化； （2）氧气能从加湿过滤仓中逸出，是因为氧气具有不易溶于水且与水不反应的性质； A剂的主要成分是过碳酸钠，过碳酸钠是一种易溶于水的白色固体，受热易分解，故A剂的保存方法是低温密封保存； （3）过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气，该反应的化学方程式为：； （4）①由表中数据可知，相同条件下，使用二氧化锰作催化剂时，收集50mL氧气所需时间较短，故表中所列3种催化剂的催化效果最佳的是二氧化锰； ②由表可知，实验1中未加催化剂，实验4中加入氯化钾作催化剂，实验4中收集50mL氧气所需时间短，说明KCl有催化作用； ③要比较氯酸钾分解反应中不同催化剂的催化效果，除了可以通过测量收集50mLO2所需时间这种方法外，还可以测量相同时间内收集氧气的体积； （5）白磷燃烧消耗氧气，待完全反应后，逐渐冷却至室温，由于消耗了氧气，装置内压强减小，打开止水夹b，量筒B中的水进入集气瓶，进入水的体积就是消耗氧气的体积，故该制氧机导出的气体中氧气的体积百分数是：。 4．(24-25九上·辽宁大连金普新区·期中)北京冬奥会、冬残奥会分别于2022年2月4日至20日、3月4日至13日成功举办。冬奥会期间，北京市空气质量每日达标，实现了赛前承诺。“冬奥蓝”、“北京蓝”在各大媒体平台频频亮相，得到国际国内社会一致好评。 Ⅰ.氧气的实验室制取与性质 (1)反应原理：用高锰酸钾制取氧气的符号表达式为 。 (2)注意事项：用装置A和装置C制取氧气，棉花的作用 ；检验氧气集满的操作为 。 (3)气体收集：用装置B收集氧气，是利用了氧气 的性质。 Ⅱ.空气中氧气含量的测定 化学兴趣小组根据拉瓦锡测定空气中氧气含量的实验原理，利用如图1所示装置模拟测定空气中氧气含量。 (4)请写出该实验原理的符号表达式 。该反应的基本反应类型为 。 (5)实验主要步骤如下，正确的顺序为 (填序号)， ①点燃红磷后立即伸入瓶中，并塞紧橡胶塞 ②在燃烧匙内放入足量的红磷，用酒精灯加热 ③红磷熄灭并冷却至室温后，打开弹簧夹 ④在集气瓶中加入少量水，将水面上方空间分成5等份，用弹簧夹夹紧乳胶管 同学们利用图1装置多次实验，水面均未上升到刻度“1”，兴趣小组的同学在老师指导下，设计了如图2所示实验装置继续进行探究。图2中，将装有足量红磷的燃烧匙置于瓶内中间，并把装有足量白磷的燃烧匙浸没在蒸馏水下。 【提出问题】红磷在烧瓶内熄灭后，瓶中是否有氧气剩余？ 【猜想假设】猜想Ⅰ：有氧气剩余；猜想Ⅱ：无氧气剩余。 【实验验证】用激光笔照射红磷，红磷燃烧直至熄灭，待装置完全冷却后，将装有白磷的燃烧匙提出水面，用激光笔照射白磷。图3为用氧气传感器测量的容器内氧气浓度变化曲线图。 (6)分析图3得出，猜想 (填“Ⅰ”或“Ⅱ“)正确。 (7)图3中，曲线段氧气浓度变化的主要原因是 。 【交流讨论】 上述实验中汞、白磷和五氧化二磷有毒，对环境不友好，可选择合适的替换试剂。 【改进实验】 化学兴趣小组根据已学知识和查阅相关资料得知，氧气的化学性质活泼，能与木炭、硫磺、铁丝、红磷、白磷、铜粉等发生反应。小组成员经过讨论分析，最终选择铜粉作为替换试剂。 (8)选择铜粉不选择铁丝的理由是 。 兴趣小组设计如图4所示的实验装置进行实验探究，该装置的试管中空气体积为25mL，反应前注射器活塞位于15mL刻度处，反应完毕后打开弹簧夹，注射器活塞位于11mL刻度处。 (9)该实验测得空气中氧气的体积分数为 。 【总结反思】科学探究是一个漫长的过程，对物质世界的探索我们仍在路上…… 【答案】(1) (2) 防止加热时试管内粉末状物质进入导管 带火星木条放在瓶口 (3)不易溶于水 (4) 化合反应 (5)④②①③ (6)Ⅰ (7)白磷燃烧消耗氧气 (8)铜粉在加热条件下能与氧气反应，铁丝不能在空气中燃烧。 (9)16% 【详解】（1）高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，符号表达式为：。 （2）用装置A制取氧气时，在试管口处放棉花的目的是：防止加热时试管内粉末状物质进入导管； 氧气集满的验证，可将带火星的小木条放在瓶口，若木条复燃，说明集满。 （3）装置B为排水法收集氧气，是利用氧气不易溶于水的性质。 （4）红磷与氧气在点燃的条件下生成五氧化二磷，符号表达式为： ； 该反应为两种物质反应生成一种物质，符合“多变一”的特征，基本反应类型为：化合反应。 （5）该实验的正确顺序是检查装置气密性，在集气瓶中加入少量水，将水面上方空间分成5等份，用弹簧夹夹紧胶皮管，点燃红磷后立即伸入瓶中并塞紧塞子，红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，则正确的顺序为④②①③。 （6）显示C点左右时，氧气浓度不为0，说明还有氧气剩余，猜想Ⅰ正确。 （7）激光笔照射，白磷会被点燃，进一步消耗瓶中氧气。 （8）验证氧气的化学性质，选用铜丝，不选用铁丝的原因为：铜粉在加热条件下能与氧气反应，铁丝不能在空气中燃烧。 （9）该实验测得空气中的氧气的体积分数为。 5．(24-25九上·辽宁抚顺望花区·期中)I.请回答下列关于氧气制取、性质的相关问题。 (1)工业制取氧气：分离液态空气法。在低温高压下，使空气液化，然后升温，使氮气先从液态空气中分离出来，剩下来的主要是液氧，贮存在蓝色钢瓶中。该过程说明氮气的沸点比氧气的沸点 (填“高”或“低”)。 II.实验室制取氧气： (2)反应原理：用高锰酸钾制取氧气的反应的文字表达式(或符号表达式)为 。 (3)实验装置： ①发生装置：为确保A中试管不漏气，应先检查装置的 ；向A中试管内加入高锰酸钾后，需要放在试管口的物品是 。 ②收集装置：用B装置收集，导管口刚开始有气泡冒出时不宜收集的原因是 ，当出现 的现象时，说明氧气集满；用装置C收集，是利用了氧气的密度比空气密度 的性质。 (4)注意事项：停止加热时，为防止水倒吸，应先 (填“将导管移出水面”或“熄灭酒精灯”)。 III.性质验证： 编号 铁丝种类 燃烧现象 ① 含碳0.03%的铁丝 极少火星 ② 含碳0.08%的铁丝 少量火星 ③ 含碳0.15%的铁丝 明显火星四射 (5)利用装置D做“木炭的燃烧”的实验，燃烧停止后，取出坩埚钳，向集气瓶中加入少量澄清石灰水，振荡，可以观察到现象是 。 (6)利用装置E做“铁丝的燃烧”的实验。如果集气瓶中没有水的可能产生后果是 。该反应的文字表达式(或符号表达式)为 。 (7)研究铁丝在氧气中燃烧出现火星四射现象的影响因素。取粗细相同的铁丝进行实验，记录如表中信息。下列分析不正确的是______(填字母)。 A．所用铁丝均为混合物 B．火星四射可能与铁丝中的碳和氧气反应有关 C．若铁丝中碳含量为0.05%，则实验现象为明显的火星四射 【答案】(1)低 (2)/ (3) 气密性 棉花 刚产生的气泡为装置中的空气 导管口出现连续且均匀的气泡 大 (4)将导管移出水面 (5)澄清石灰水变浑浊 (6) 瓶底炸裂 / (7)C 【详解】（1）由于氮气先从液态空气中分离出来，则说明氮气的沸点比氧气的沸点低。 （2）高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的文字表达式为：，符号表达式为：。 （3）①若向确保A中试管不漏气，应先检查装置气密性； 加热高锰酸钾时，为了防止固体粉末进入导管，堵塞导管，试管口应塞一团棉花； ②由于刚产生的气泡为装置中的空气，则刚开始不能立即收集，应待气泡连续且均匀冒出时，再开始收集； C装置为向上排空气法收集，氧气密度比空气大，则可用该方法收集。 （4）实验结束时，为了防止水槽中的水倒吸，应先将导管移出水面，再熄灭酒精灯。 （5）木炭燃烧生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，则能观察到澄清石灰水变浑浊。 （6）铁丝燃烧实验中，若集气瓶中没有少量的水，则高温熔融物会溅落瓶底，使瓶底炸裂； 铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，反应的文字表达式为：，符号表达式为：。 （7）A、所用铁丝中含有碳，则属于混合物，该选项分析正确； B、由表中数据可知，含碳量越高，火星四射越明显，该选项分析正确； C、当含碳量为0.08%时，有少量火星，则若铁丝中碳含量为0.05%，则实验现象为明显的火星四射，该选项分析不正确。 故选C。 6．(24-25九上·辽宁朝阳北票·期中)科学探究是获取科学知识、理解科学本质、认识客观世界的重要途径。 探究一：过氧化氢水溶液俗称双氧水，为无色透明液体，是一种强氧化剂，其化学性质非常活泼，极易分解为氧气和水，无残留毒性。过氧化氢不会对环境造成二次污染，故被称为最清洁的消毒剂。化学项目学习小组探究以H2O2溶液为原料制备O2。 【实验原理】 (1)请写出其在MnO2的催化作用下分解的文字表达式： 。 【制取氧气】 (2)用甲装置制取氧气 ①甲装置用MnO2作催化剂，先用黏合剂将MnO2粉末制成团状。团状MnO2应放在 (选填“试管底部"或“多孔铜片上”)。 ②打开活塞K，经长颈漏斗向试管中缓慢加入H2O2溶液至浸没团状MnO2，立即产生O2，收集完后， (填操作)，反应随后停止。 (3)用乙装置制取氧气 乙装置用铂丝(可上下抽动)作催化剂。安全管下端浸没于H2O2溶液中，将铂丝插入溶液，立即产生O2，若烧瓶内压强过大，安全管中出现的现象是 ，当出现上述现象时应采取的措施是 。 探究二：炎热的夏天，游泳池成了人们消暑健身的热门场所，水质的安全也成为大家关注的话题。小丽和同学们对某室内游泳池的水呈蓝色的原因及水质安全展开了研究。请回答下列问题。 【查阅资料】a.水对蓝光的反射和散射作用使水呈现蓝色，水越深，蓝色越明显。 b.游泳池的水质常规检验主要项目及限值如下表： 项目 浑浊度 pH值 尿素 总大肠菌群(36℃，24h) 游离性余氯(mg/L) 化合性余氯 水温(℃) 数值 ≤1NTU 7.0～7.8 ≤3.5mg/L 每100mL不得检出 0.2-1.0 ≤0.4mg/L 23~30 (4)【实验结论】泳池水的蓝色是水对蓝光的反射和散射作用引起的。从微观角度分析，水分子本身 (填“有”或“没有”)改变。 【实验调查】同学们就泳池水净化问题走访了游泳馆的管理人员，得知： a.泳池水通过循环净化的方式实现再利用，其工艺流程如图所示。 b.泳池水常见的水质问题是尿素含量超标。 (5)写出消毒剂二氧化氯的化学式 ，其中氯元素的化合价是 。 (6)提出一条降低泳池水中尿素含量的建议 。 【答案】(1) (2) 多孔铜片上 关闭活塞 (3) 液面上升 铂丝上移，下端移出液面 (4)没有 (5) ClO2 +4 (6)定期换水（或进入泳池之前洗浴或加尿素降解剂或提醒市民文明游泳等） 【详解】（1）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，反应的文字表达式为。故填：； （2）①甲装置用MnO2作催化剂，先用黏合剂将MnO2粉末制成团状，团状MnO2应放在多孔铜片上，该装置可以随时控制反应的进行与停止。 ②打开活塞K，经长颈漏斗向试管中缓慢加入H2O2溶液至浸没团状MnO2，立即产生O2，收集完后，关闭活塞，反应随后停止（关闭活塞，试管中的气压增大，导致液面下降，直至和固体分离）。 故填：①多孔铜片上；②关闭活塞； （3）乙装置用铂丝（可上下抽动）作催化剂。安全管下端浸没于H2O2溶液中，将铂丝插入溶液，立即产生O2。若烧瓶内压强过大，安全管中出现的现象是液面上升。当出现上述现象时，应采取的措施是铂丝上移，下端移出液面。 故填：①液面上升；②安全管上移，下端移出液面； （4）泳池水的蓝色是水对蓝光的反射和散射作用引起的，没有新物质生成，此时发生的是物理变化，因此从微观角度分析，水分子本身没有改变。故填：没有； （5）二氧化氯中含有2个氧原子和1个氯原子，所以二氧化氯的化学式为ClO2；ClO2中氧元素显-2价，设氯元素化合价为x，根据化合物中各元素正负化合价代数和为0，有：x+（-2）×2=0，x=+4，则氯元素的化合价是+4价。故填：①ClO2；②+4； （6）尿素主要来源于人体，可以进行洗浴后再进入泳池，减少尿素混入泳池，也可以定期换水、加尿素降解剂、提醒市民文明游泳等。故填：定期换水（或进入泳池之前洗浴或加尿素降解剂或提醒市民文明游泳等）。 【点睛】本题难度不大，主要考查氧气的制取以及水质安全等知识，在解决此类题时，首先要将题中的知识认知透，然后结合学过的知识进行解答。 7．(24-25九上·辽宁丹东东港·期中)完成以下基础实验与学科实践内容 (1)性质检验 操作 现象 结论 铁丝燃烧时，观察到的现象是 能支持燃烧 集气瓶中水的作用是 (2)探究实验室制取氧气反应速率 I.某化学兴趣小组进行不同催化剂对过氧化氢分解速率的影响，设计的方案和记录数据如下表所示： 实验序号 过氧化氢溶液体积、浓度 催化剂 收集所用时间 ① 30mL4% 无 ② 30mL4% 粉末 15s ③ 30mL4% agCuO粉末 34s ④ 30mL4% 粉末 27s ①表格中a的值为 。 ②实验②中制取氧气的符号表达式为 。 ③结论：通过上述实验对比，可得出的实验结论是 。 Ⅱ.化学兴趣小组借助数字化实验手段用装置A探究其他条件对过氧化氢分解速率的影响，选用粉末作催化剂分组进行实验，通过压强传感器得到的数据如图所示。 分析图中实验1，溶液的浓度越大（即），反应速率 （选填“越快”、“越慢”或“不影响”）；分析图中实验2所示数据，你认为影响该反应速率的条件是 。 (3)探究制氧机的原理 查阅资料：过氧化氢和过碳酸钠都可以产生氧气。 小组同学取上述两种药品分别加入0.2g二氧化锰进行对比实验，比较过氧化氢溶液和过碳酸钠制取氧气的效率。测得数据如图1（20min后几乎不产生氧气）请分析制氧剂选择过碳酸钠的依据是 。 化学制氧机内缸如图2，为保证制氧的效果稳定，制氧机反应仓的加水量在夏季比冬季的高，原因是 。 【答案】(1) 剧烈燃烧，放出热量，火星四射，生成黑色固体 防止高温熔融物溅落，使瓶底炸裂 (2) 0.2 在过氧化氢溶液体积、浓度一定，催化剂质量一定时，二氧化锰的催化效果最好 越快 温度 (3) 20分钟以内，过碳酸钠产生的氧气比过氧化氢产生的氧气多 夏天温度高，反应速率快，需要多加水，可以减慢氧气产生的速度 【详解】（1）铁丝燃烧时，观察到的现象为：剧烈燃烧，放出热量，火星四射，生成黑色固体；集气瓶中水的作用是防止高温熔融物溅落，使瓶底炸裂； （2）I.①某化学兴趣小组研究的是不同催化剂对过氧化氢分解速率的影响，根据单一变量原则，催化剂可以改变，但质量不能改变，故a为0.2g； ②过氧化氢在二氧化锰的催化下生成水和氧气，故实验②中制取氧气的符号表达式为：； ③根据表格中数据，收集50mLO2所用时间最少的是实验②，则在过氧化氢溶液体积、浓度一定，催化剂质量一定时，二氧化锰的催化效果最好； Ⅱ. 根据图中实验1，相同时间内，H2O2的浓度越大，产生的气体越多，锥形瓶内压强越大，反应速率越快；图中实验2所示数据，影响该反应速率的条件是温度； （3）根据图1中测得数据（20min后几乎不产生氧气），制氧剂选择过碳酸钠的依据是：20min内，生成氧气的量比过氧化氢多； 为保证制氧的效果稳定，制氧机反应仓的加水量在夏季比冬季的高，是因为夏季温度高，反应速率快，多加水，可减缓生成氧气的速率。 8．(24-25九上·辽宁沈阳于洪区·期中)氯酸钾可以用于制取氧气，其反应过程可表示为：氯酸钾氯化钾+氧气 某兴趣小组对氯酸钾分解反应的催化剂进行研究，在相同的加热条件下，用如图装置完成表中实验： 编号 氯酸钾质量/g 催化剂 催化剂质量/g 收集50mL氧气所需时间/s 实验1 5 - - 171 实验2 5 二氧化锰 0.5 49 实验3 x 氧化铁 0.5 58 实验4 5 氯化钾 0.5 154 (1)如图所示，在用量筒进行排水法收集氧气前，应先在量筒中 。 (2)实验3中x为 g。 (3)设置实验2、3、4的目的是 。 (4)表中所列三种催化剂的催化效果最佳的是 。 (5)由实验1和实验4可知，氯化钾 (填“有”或“无”)催化作用。维持加热条件不变，用实验1再继续收集50mL氧气，所需时间明显少于171s，解释原因 。 (6)在表中实验的基础上，继续探究二氧化锰催化剂的质量对催化效果的影响，发现最佳质量为0.5g。实验操作为：取两份5g氯酸钾，一份加入0.2g二氧化锰，一份加入0.3g二氧化锰， 。 【答案】(1)装满水 (2)5 (3)探究催化剂种类对催化效果的影响 (4)二氧化锰 (5) 有 反应生成的氯化钾加快氯酸钾的分解速率 (6)在相同加热条件下，测得收集50mL氧气的时间均大于49s 【详解】（1）在用量筒进行排水法收集氧气前，应先在量筒中装满水，然后将量筒倒扣在水槽中； （2）对比实验应控制变量，实验1、2、3、4中的变量为催化剂的种类，故其他条件均相同，所以x为5g； （3）实验2、3、4中的变量为催化剂的种类，所以实验的目的是探究化剂种类对催化效果的影响； （4）由实验数据可知，收集相同体积的气体，二氧化锰用时最短，所以二氧化锰的催化效果最好； （5）由实验1和实验4中收集时间可知，氯化钾有催化作用； 维持加热条件不变，用实验1再继续收集50mL氧气，所需时间明显少于171s，是因为实验1时氯酸钾分解产生了氯化钾，产生的氯化钾能催化剩余的氯酸钾分解； （6）取两份5g氯酸钾，一份加入0.2g二氧化锰，一份加入0.3g二氧化锰，在相同加热条件下，测得收集50mL氧气的时间均大于49s，通过与实验2对比，说明了催化5g氯酸钾，二氧化锰的质量为0.5g时最佳。 地 城 考点03 探究水的组成和净化 1．(24-25九上·辽宁丹东东港·期中)经过一段时间的化学学习，某校兴趣小组对生活中的化学现象产生了浓厚兴趣，开启了项目化学之旅。 任务一：调查空气污染原因及寻求防治污染的方法。 (1)通过学习你已经知道引起空气污染的有害气体种类很多，请举一例： ；经走访与调查发现当地的PM2.5问题尤为显著，请写出一条能改善此问题的一条措施： 。 任务二：测定空气中氧气的含量。 (2)实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量（如图甲所示），写出该反应的文字表达式 。若用木炭代替红磷进行对比实验，集气瓶内压强变化趋势与图乙 （填“一致”或“不一致”），D点后压强不再减少，说明氧气体积约占空气体积的 。（写分数）    任务三：野外饮用水的获取 场景1：位于深山峡谷之中，只有浑浊的江水可用。 场景2：位于孤悬海岛之上，只有海水可用。 (3)在两种场景中，将这里水转换成饮用水主要方法是否相同 （填“相同”、“不相同”），原因是 。 任务四：比较不同水样的硬度 【进行实验】用四种水样完成实验，记录观察到泡沫产生时所需肥皂水的用量。 实验操作 水样 肥皂水用量/滴 市售纯净水 2 煮沸后的自来水 6 自来水 9 湖水 14 【解释与结论】 (4)硬度最大的水样是 。 (5)继续实验，发现山泉水的硬度大于自来水的硬度，其实验方案为 。 【答案】(1) 二氧化氮（合理均可） 开发利用新能源，减少化石燃料的使用，减少可吸入颗粒物的排放 (2) 磷+氧气五氧化二磷 不一致 (3) 不相同 海水中有氯化钠、氯化镁等可溶性杂质，通过静置、过滤、吸附无法除去钠离子和氯离子（合理均可） (4)湖水 (5)取相同量山泉水，滴加肥皂水记录产生泡沫所需肥皂水量，大于自来水所需肥皂水量，说明山泉水硬度大于自来水 【详解】（1）引起空气污染的有害气体有二氧化硫、二氧化氮等，减少PM2.5污染问题，可以开发利用新能源，减少化石燃料的使用，减少可吸入颗粒物的排放等，故填：二氧化氮、开发利用新能源，减少化石燃料的使用，减少可吸入颗粒物的排放； （2）磷与氧气在点燃条件下反应生成五氧化二磷，该反应的文字表达式为：磷+氧气五氧化二磷，若用木炭代替红磷进行对比实验，木炭燃烧生成二氧化碳气体，在消耗氧气的同时会生成二氧化碳气体，故压强变化趋势与图乙不一致，D点后压强不再减小，这是说明剩余气体不和红磷反应，说明氧气体积约占空气体积的，故填：磷+氧气五氧化二磷、不一致、； （3）江水为淡水，海水为咸水，通过静置、过滤、吸附可以除去江水中的难溶性杂质，但海水中有氯化钠、氯化镁等可溶性杂质，通过静置、过滤、吸附无法除去钠离子和氯离子，故填：不相同、海水中有氯化钠、氯化镁等可溶性杂质，通过静置、过滤、吸附无法除去钠离子和氯离子； （4）本实验是记录的数据是观察到泡沫产生时所需肥皂水的用量，所以用到肥皂水滴数越多，说明水的硬度越大，所以硬度最大的水样是湖水，故填：湖水； （5）硬度越大，观察到泡沫产生时所需肥皂水的用量越大，故验证山泉水的硬度大于自来水的硬度的方法：取相同量山泉水和自来水，滴加肥皂水，记录产生泡沫所需肥皂水量，山泉水大于自来水所需肥皂水量，说明山泉水硬度大于自来水，故填：取相同量山泉水，滴加肥皂水记录产生泡沫所需肥皂水量，大于自来水所需肥皂水量，说明山泉水硬度大于自来水。 2．(24-25九上·辽宁沈阳沈北新区·期中)兴趣小组同学在制作简易净水器过程中，为研究净水效果，进行了下列几组实验。 【资料】Ⅰ.明矾是一种常见的絮凝剂，溶于水后能够吸附水中悬浮物并发生沉降，从而达到净水目的。Ⅱ.浊度用以表示浑浊程度，浊度越低代表水质越好。 【进行实验】实验1：分别用等量不同材料装填入装置(图1)，对100mL河水(预先滴入1滴红墨水)进行净化。实验记录如表： 实验序号 净水材料 净水效果 ① 小卵石 净化速度快，水样浑浊，仍为红色 ② 石英砂 净化速度较慢，水样较澄清，仍为红色 ③ 活性炭 净化速度很慢，水样澄清，一段时间后，出现浅红色 (1)实验1的目的是 。 (2)实验1的③中，活性炭的作用是 。 实验2：分别将相同流量河水注入填充等量活性炭的净化装置。实验记录如表： 实验序号 ① ② 实验装置 河水通过活性炭层的方式 自上而下 自下而上 净水效果 实验②比①净化后的水更清澈 (3)由实验2可以得到的结论是 。 实验3：探究用明矾净水时影响净化效果(浊度)的因素。取水样，向其中加入明矾，搅拌，用数字浊度计测定水样上层的浊度。记录如表： 实验序号 水样的体积/mL 加明矾的质量/g 静置时间/min 浊度/% ① 200 0 20 87 ② 200 0.3 20 16 ③ 200 0.4 10 31 ④ 200 0.4 20 14 (4)从实验3记录可以看出，所要探究的明矾净水的影响因素是 和 。 (5)实验3主要采用了对照实验，分析对照实验数据可以帮助我们获得结论。 a.对比①和②，可以得出的结论是 ，或对比 (填实验序号)也可以获得相同的结论。 b.对比③和④，可以获得的结论是 。 c.除上述外，对比 (填实验序号)还可以获得的结论是 。 【反思评价】 (6)从实验1的净水速率和效果来看，净水材料从上到下(图1)最佳堆叠顺序是______(填序号，下同)。 A．小卵石→石英砂→活性炭 B．活性炭→石英砂→小卵石 C．石英砂→活性炭→小卵石 D．活性炭→小卵石→石英砂 (7)图2为某同学设计的一款简易净水器，为了得到更好的净水效果，入水口应为 。 【答案】(1)探究净水材料对净水效果的影响 (2)吸附水中的色素 (3)净水时，将河水自下而上通过活性炭层的净化效果比自上而下更好 (4) 加明矾的质量 静置时间 (5) 明矾能有效降低水的浊度 ①④ 相同条件下，静置时间越长，净化效果越好 ②④ 相同条件下，加明矾的质量越大，净化效果越好 (6)A (7)B 【详解】（1）实验1，①使用的净水材料是小卵石，②使用的净水材料是石英砂，③使用的净水材料是活性炭，其它条件相同，说明实验1的变量是净水材料，则目的是探究净水材料对净水效果的影响。 （2）活性炭疏松多孔，具有吸附性，可以吸附水中各种有毒有颜色有气味的物质。实验1用的河水预先滴入1滴红墨水，因此③中活性炭的作用是吸附水中的色素。 （3）根据实验2的记录，①中河水自上而下通过活性炭层，②中河水自下而上通过活性炭层，其它条件相同，实验②比①净化后的水更清澈，则实验2可以得到的结论是净水时，将水自下而上通过活性炭层的净化效果比自上而下更好。 （4）浊度用以表示浑浊程度，浊度越低代表水质越好。根据实验3的记录，①是空白实验，②③④与①的水样体积相同，而加明矾的质量、静置时间有所不同，可以看出所要探究的明矾净水的影响因素是加明矾的质量、静置时间。 （5）a、对比①和②，①不加明矾，②加明矾的质量为0.3g，其它条件相同，最终①中水样浊度为87%，②中水样浊度为16%，可以得出的结论是：明矾能有效降低水的浊度；④加明矾的质量为0.4g，其它条件与①相同，最终④中水样浊度为14%，对比①④也可以获得相同的结论。 b、对比③和④，③静置时间为10min，④静置时间为20min，其它条件相同，最终③中水样浊度为31%，④中水样浊度为14%，可以获得的结论是：相同条件下，静置时间越长，净化效果越好。 c、实验3所要探究的明矾净水的影响因素是加明矾的质量、静置时间，除上述外，对比②和④，②加明矾的质量为0.3g，④加明矾的质量为0.4g，其它条件相同，最终②中水样浊度为16%，④中水样浊度为14%，可以获得的结论是：相同条件下，加明矾的质量越大，净化效果越好。 （6）从实验1的净水速率和效果来看，小卵石净化速率快，效果差；石英砂净化速率较慢，效果一般；活性炭净化速率很慢，效果好，因此净水时需要先让水流经小卵石，后流经石英砂，最后流过活性炭，则材料从上到下最佳堆叠顺序是小卵石→石英砂→活性炭，故选：A。 （7）当水从下口进入时，较大的杂质会先沉淀下来，避免堵塞活性炭的上表面。同时，水流从上口流出，可以确保水与活性炭充分接触，提高净化效果，因此入水口应为B。 3．(24-25九上·辽宁大连西岗区·期中)实验小组同学查阅资料得知：草酸(H2C2O4)可使滴有硫酸的高锰酸钾溶液褪色，但不同条件下褪色时间不同，即反应的速率不同。小组进行了系列探究。 【探究目的】影响该反应速率的因素有哪些？ 【进行实验】如图所示，在四支试管中均分别加入4mL0.08%的KMnO4溶液、0.4mL的硫酸、1mL0.09%的草酸溶液，进行实验并记录相关数据及现象于下表中。 所滴硫酸的浓度 温度 其他试剂 高锰酸钾完全褪色时间 A 98% 室温 无 72s B 65% 室温 无 129s C 65% 50℃ 无 l6s D 65% 室温 MnSO4 112s 【分析推理】 (1)草酸使高锰酸钾溶液褪色反应的化学方程式如下，请在横线上补全。2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8 (2)实验中草酸和硫酸应略过量，目的是 。 (3)根据实验 (填标号)中数据，可初步推断其他条件相同时，硫酸浓度越大，该反应速率越快。 (4)设计实验B和C的目的是 。 (5)实验中MnSO4的作用可能是 。 (6)除上述实验探究的因素，影响该反应速率的因素可能还有 (写出一点)。 【反思提升】因实验B和D数据差异小，同学们利用手持设备进行再次实验，测量溶液的透过率(透过率为100%定义为无色)，采集数据，得到下图。 (7)对比发现，随时间变化两条曲线的透过率均有突然增大的过程，说明反应均为先慢后快，原因可能是 (写出一点)。 【应用拓展】医学上利用该反应测定血钙含量。原理是将血液用蒸馏水稀释，加入足量草酸铵，经过反应得到草酸，再用高锰酸钾溶液滴定草酸，以计算血钙的含量。 (8)下图是一种草酸铵包装的部分内容，则100g该草酸铵中氮元素的质量是 g。 【答案】(1)H2O (2)使高锰酸钾完全反应 (3)A、B (4)探究温度对该反应的反应速率的影响 (5)催化作用 (6)高锰酸钾的浓度 (7)随着反应的进行，Mn2+的浓度逐渐增大，当Mn2+达到一定浓度后，反应速率加快，导致溶液透过率突然增大 (8)22.4 【详解】（1）根据质量守恒定律，反应前后原子的种类、数目不变，反应前K、Mn、C、H、S、O的原子个数分别为2、2、10、16、3、40，反应后K、Mn、C、H、S、O的原子个数分别为2、2、10、0、3、32，反应前后相差16个H原子和8个O原子，氢、氧原子个数比为2: 1，故填：H2O； （2）实验中草酸和硫酸应略过量，目的是提供酸性环境，使高锰酸钾能完全反应 ； （3）对比实验A和B，变量是滴加硫酸的浓度，其他条件相同，则可初步推断其他条件相同时，硫酸浓度越大，该反应速率越快； （4）实验B和C的变量是温度，则设计实验B和 C的目的是探究温度对该反应的反应速率的影响； （5）对比B和D，加入MnSO4后，反应速率加快，MnSO4可能起到了催化作用； （6）除上述实验探究的因素，影响该反应速率的因素可能还有高锰酸钾浓度； （7）对比发现，随时间变化两条曲线的透过率 均有突然增大的过程，说明反应均为先慢后 快，原因可能是反应中生成的Mn2+可能对起到了催化剂的作用，随着反应的进行，Mn2+的浓 度逐渐增大，当Mn2+达到一定浓度后，反应速率加快，导致溶液透过率突然增大； （8）100g该草酸铵中氮元素的质量是100g×99.2%×=22.4g。 4．(24-25九上·辽宁大连中山区·期中)水是一切生命赖以生存的重要物质基础。化学学习小组对水进行了相关探究。 Ⅰ.对自来水厂的净水过程进行调查研究。 (1)自来水厂净化水的过程中，加入絮凝剂明矾使水中的不溶性杂质 ，通过 池将其除去，活性炭能除去水中的色素和异味是因为其具有 性。 (2)2024年“中国水周”活动主题为“精打细算用好水资源，从严从细管好水资源”，下列做法不符合这一主题的是______。 A．逐步淘汰高耗水生产工艺 B．农作物采用大水漫灌 C．生活污水集中处理后排放 D．大量开采和使用地下水 Ⅱ.实践课上，同学们利用自制装置，如图，开展水组成的实验探究。 (3)通电后，观察到电极上有大量气泡产生，汇集到塑料瓶上端。将燃着的木条放在尖嘴口处，打开弹簧夹后，观察到a处气体燃烧，b处 。反应的化学方程式为 。该实验获得的结论为 。 (4)该化学反应的微观实质是 。 Ⅲ.“生命吸管”是一种便携式户外净水器。其净水原理如图： (5)抗菌活性复合滤料中有活性炭、离子交换树脂等。离子交换树脂能去除水中的钙离子，钙离子的符号是 。 (6)水经过抗菌活性复合滤料成为净水，是因为抗菌活性复合滤料能除去固体杂质、色素异味、钙离子外，还具有 作用。 【答案】(1) 沉降 过滤 吸附 (2)BD (3) 小木条燃烧更旺 水由氢氧两种元素组成 (4)通电时，水分子分解成氢原子和氧原子，重新结合成氢分子，氧原子重新结合成氧分子 (5) (6)杀菌 【详解】（1）明矾溶于水形成胶状物具有吸附性，可以将水中的不溶性杂质吸附沉降，再通过过滤池将其除去，活性炭疏松多孔，具有吸附性，能除去水中的色素和异味。 （2）A. 逐步淘汰高耗水生产工艺，可以节约用水，此选项正确； B. 农作物采用大水漫灌，浪费水资源，此选项错误； C. 生活污水集中处理后排放，可以保护水资源，此选项正确； D. 大量开采和使用地下水，不利于水资源保护，此选项错误； 故选BD。 （3）由电解水实验可知，正极产生的是氧气，负极产生的是氢气，氧气与氢气的体积比为1：2，由图可知，ｂ与电源的正极相连，ａ与电源的负极相连，所以ｂ处的气体是氧气，氧气支持燃烧所以燃着的木条燃烧更旺，ａ处的气体是氢气，氢气具有可燃性，所以气体燃烧；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；水在通电的条件下反应生成氢气和氧气，氢气是由氢元素组成的，氧气是由氧元素组成的，根据质量守恒定律反应前后元素的种类不变，所以可得水是由氢、氧元素组成的。 （4）该化学反应的微观实质是通电时，水分子分解成氢原子和氧原子，重新结合成氢分子，氧原子重新结合成氧分子。 （5）钙离子带两个单位的正电荷，所以钙离子的符号是。 （6）抗菌活性复合滤料能除去固体杂质、色素异味、钙离子外，还具有杀菌作用。 5．(24-25九上·辽宁锦州太和区·期中)水是生命之源。同学们在老师的组织下展开了关于水的项目式学习。 【活动一】探究锦州市自来水的净化过程 (1)同学们到自来水厂参观自来水的净化过程，净化过程如图一所示，其中A操作的名称为 ，其主要目的是除去水中的固体杂质，若该操作在实验室里进行，则所需的玻璃仪器主要有：烧杯、玻璃棒和 (填一种仪器名称)。吸附是常用的分离混合物的方法，常见的吸附剂有活性炭，其作用是 。 (2)同学们受到自来水厂净水过程的启发，到野外露营时，设计制作了如图二所示的简易净水器。若选用的填充物品有①石英砂、②小卵石、③活性炭，则填充在A、B、C区域的物品依次为 (填序号)。用该装置净化后的水是 (填“纯净物”或“混合物”)。 (3)净水不易，下列做法符合“节约用水”理念的是_____。 A．用淘米水浇花 B．为节约用水，工业废水直接浇灌农田 C．用水后及时关闭水龙头 D．用滴灌、喷灌代替大水漫灌的方法来浇灌农田 【活动二】探究水的组成 (4)宏观辨识：小组同学用图三装置进行电解水实验。通电一段时间后，两个玻璃管内都产生了气体，检验b管中生成的气体的方法是 ，该实验可以得出水是由 组成的。 (5)微观探析：电解水的微观过程如图四所示。 ①请在第一个方框内补全该反应的微观示意图 。 ②在该化学变化中，不发生变化的微粒是 (用化学符号表示)。 ③写出该反应的文字表达式 。 【答案】(1) 过滤 漏斗 吸附水中的色素和异味 (2) ②①③ 混合物 (3)ACD (4) 打开活塞，将带火星的木条放在b管口 氢、氧元素 (5) H、O 【详解】（1）过滤是将不溶于液体的固体与液体分开的方法，据图一可知，A操作目的是除去水中的固体杂质，即A操作为过滤；过滤所需的玻璃仪器主要有：烧杯、玻璃棒和漏斗。活性炭具有吸附性，其作用是吸附水中的色素和异味。故填：过滤；漏斗；吸附水中的色素和异味。 （2）①石英砂、②小卵石、③活性炭，填充在A、B、C区域的物品依次为②小卵石（初步过滤），①石英砂（再次过滤），③活性炭（吸附色素和异味）；该装置净化后的水仍含有钙镁化合物，属于混合物。故填：②①③；混合物。 （3）A、用淘米水浇花，一水多用，符合“节约用水”理念。A符合题意； B、工业废水直接浇灌农田会造成污染，不符合“节约用水”理念。B不符合题意； C、用水后及时关闭水龙头，避免浪费，符合“节约用水”理念。C符合题意； D、用滴灌、喷灌代替大水漫灌的方法来浇灌农田，减少水分蒸发，符合“节约用水”理念。D符合题意。 综上所述：选择ACD。故填：ACD。 （4）电解水实验与电源正极相连那端产生氧气，与电源负极相连那端产生氢气，氢气体积是氧气的2倍，所以b管中生成的气体是氧气，氧气能使带火星木条复燃，检验b管中生成的气体的方法是打开活塞，将带火星的木条放在b管口即可；氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，则该实验可以得出水是由氢、氧元素组成的。故填：打开活塞，将带火星的木条放在b管口；氢、氧元素。 （5）①根据质量守恒定律分析可得，第一个方框内应是2个水分子，微观示意图为。 ②原子是化学变化中的最小粒子，所以在该化学变化中，不发生变化的微粒是氢原子和氧原子，化学符号分别为H、O。 ③水在通电条件下分解生成氢气和氧气，文字表达式为。 故填：；H、O；。 地 城 考点04 探究物质的组成 1．(24-25九上·辽宁铁岭铁岭县·期中)科学探究是学生积极主动地获取化学知识、解决化学问题的一种重要的学习方法。某兴趣小组同学在老师的指导下开启了对物质组成的探究之旅。 【活动一】探究蔗糖的组成 【提供资料】蔗糖是一种常用的调味品，白色固体，成分中只含有一种分子，在甘蔗、甜菜中含量丰富，是白糖、冰糖的主要成分。 【提出问题】蔗糖中含有的元素种类 【进行实验】 实验一：取适量蔗糖于燃烧匙中，在酒精灯上加热，蔗糖逐渐熔化并开始燃烧，将内壁蘸有澄清石灰水的烧杯倒扣在火焰上方，石灰水变浑浊。 实验二：为进一步探究所含元素，利用如图装置进行实验。 首先，给铜丝处加热，并反复推拉注射器活塞(注意：活塞没有拔出)。 然后，将酒精灯移至蔗糖处加热，一段时间后，观察到蔗糖颜色变深，玻璃管内壁出现水雾。 【实验结论】 (1)通过以上探究得出，蔗糖由 (填元素符号)组成。 【证据推理】 (2)请通过具体实验现象，说明得出以上实验结论的依据 。 【交流讨论】 (3)实验二中，反复推拉注射器活塞的目的是 。 【活动二】探究氧化铜能否作过氧化氢分解的催化剂 【查阅资料】氧化铜与二氧化锰从外观上看相似，都为黑色粉末，且不溶于水。 【提出问题】氧化铜能否作过氧化氢分解的催化剂？如果能，其催化效果如何？ 【实验探究】 实验操作 实验现象 实验一 步骤Ⅰ：分别取5mL5%过氧化氢溶液于A、B两支试管中，向A试管中加入ag氧化铜粉末 A试管中产生气泡，B试管中无明显现象 实步骤Ⅱ：待A试管中不再产生气泡时，将A中液体过滤，并将所得滤渣进行洗涤、干燥、称量 所得固体质量仍为ag 步骤Ⅲ：取步骤二所得固体于C试管中，加入过氧化氢溶液 C试管中产生气泡 实验二 分别取5 mL 5%过氧化氢溶液于D、E两支试管中，向D试管中加入ag氧化铜粉末，向E试管中加入ag二氧化锰粉末 E试管中产生气泡的速率比D试管中快 【实验结论】 (4)实验一中，通过步骤Ⅱ、Ⅲ操作及现象，证明氧化铜的 和 在化学反应前后均没有发生变化，可以作过氧化氢分解的催化剂。氧化铜催化过氧化氢分解的化学方程式为 。 (5)根据实验二中的现象，你所得到的结论是 。 【交流讨论】 (6)在比较氧化铜和二氧化锰对过氧化氢的催化效果时，实验过程中需要控制的条件有 (填字母)。 A．溶液的温度        B．催化剂的质量   C．溶液的浓度        D．反应起始时间 【总结提升】经查阅资料得知，硫酸铜、氧化铁、马铃薯也可以作过氧化氢分解的催化剂。在老师的指导下，同学们又做了相关实验，探究硫酸铜等物质对过氧化氢分解的催化效果，发现与二氧化锰相比，二氧化锰的催化效果最好，所以实验室分解过氧化氢制氧气时用二氧化锰作催化剂。 【答案】(1)C、H、O (2)蔗糖颜色变深，说明生成了碳，玻璃管内壁出现水雾，说明生成了水，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，生成物碳和水中含有碳元素、氢元素和氧元素，则说明蔗糖中含有C、H、O三种元素 (3)使铜与氧气充分反应 (4) 质量 化学性质 (5)二氧化锰的催化效果比氧化铜好 (6)ABC 【详解】（1）在实验二中，铜与氧气在加热条件下反应生成氧化铜，则铜粉的作用是除去装置中的氧气，避免氧气对实验结果的影响，然后将酒精灯移至蔗糖处加热，一段时间后，观察到蔗糖颜色变深，说明生成了碳，玻璃管内壁出现水雾，说明生成了水，根据质量守恒定律可知，化学反应前后元素种类不变，生成物碳和水中含有碳元素、氢元素和氧元素，反应物只有蔗糖，由此可得蔗糖由C、H、O三种元素组成； （2）通过具体实验现象，得出以上实验结论的依据是：蔗糖颜色变深，说明生成了碳，玻璃管内壁出现水雾，说明生成了水，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，生成物碳和水中含有碳元素、氢元素和氧元素，则说明蔗糖中含有C、H、O三种元素； （3）实验二中，反复推拉注射器活塞的目的是使铜与氧气充分反应； （4）实验一中，通过步骤Ⅱ、Ⅲ操作及现象，证明氧化铜的质量和化学性质在化学反应前后均没有发生变化，可以作过氧化氢分解的催化剂； 过氧化氢在氧化铜的催化作用下分解生成水和氧气，化学方程式为； （5）根据实验二：分别取5mL5%过氧化氢溶液于D、E两支试管中，向D试管中加入ag氧化铜粉末，向E试管中加入ag二氧化锰粉末，观察到E试管中产生气泡的速率比D试管中快，说明二氧化锰的催化效果比氧化铜好； （6）A、溶液的温度会影响反应速率，需要控制溶液的温度相同，符合题意； B、催化剂的质量会影响反应速率，需要控制催化剂的质量相同，符合题意； C、溶液的浓度会影响反应速率，需要控制溶液的浓度相同，符合题意； D、反应起始时间不会影响反应速率，不需要控制反应起始时间相同，不符合题意。 故选：ABC。 2．(24-25九上·辽宁锦州·期中)暑假雨后的一天，一大早小王就和爸爸一起给农田里的玉米施肥。在施肥过程中，小王闻到了一种刺激性气味，而且发现越到中午这种气味越强烈。在阳光照射下他不小心撒在干燥土壤表面的肥料过了一会儿后竟消失了。小王很好奇，记住了化肥的名称是碳酸氢铵，回到学校后，他和同学在老师的指导下进行了如下探究： 【查阅资料】碳酸氢铵(简称碳铵)是一种常用的化肥，白色粉末状晶体，有氨味，易溶于水，受热易分解。湿润的红色石蕊试纸遇氨气变成蓝色，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。 【提出问题】碳铵消失的过程中发生的是物理变化还是化学变化？ 【进行实验】 (1)①在试管内加入少量的碳铵固体，用酒精灯加热。加热时需要注意： (写出一条即可)。 ②闻气味。 ③将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，一会儿后试纸变蓝，证明生成了 。 ④将产生的气体通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊，证明生成了 。 ⑤将干冷的玻璃片放在试管口，观察到只有水珠生成，而没有固体生成。 【得出结论】 (2)碳铵消失的过程属于 变化。 【反思与评价】 (3)在保存碳铵化肥时要注意哪些问题？ 。 (4)在施用碳铵化肥时要注意哪些问题？ 。 【总结提升】 (5)某固体加热消失，对此说法正确的是___________。 A．一定是化学变化 B．一定是物理变化 C．可能是物理变化，也可能是化学变化 【答案】(1) 加热时试管口要略向下倾斜、加热前先预热、加热时要用酒精灯外焰加热 氨气 二氧化碳 (2)化学 (3)防止日晒，置于阴凉、干燥处储存 (4)埋土施肥，及时灌溉 (5)C 【详解】（1）在试管内加入少量的碳铵固体，用酒精灯加热，加热时需要注意：加热时试管口要略向下倾斜，防止试管口冷凝水倒流使试管炸裂；加热前先预热，防止因局部温度过高使试管炸裂；加热时要用酒精灯外焰加热等； 由题干信息可知，湿润的红色石蕊试纸遇氨气变成蓝色，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，一会儿后试纸变蓝，证明生成了氨气； 将产生的气体通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊，证明生成了二氧化碳； （2）由上述实验可知，碳铵消失的过程中有新物质生成，属于化学变化； （3）由题干信息可知，碳酸氢铵受热易分解，且易溶于水，所以在保存碳铵化肥时要注意避免高温环境和潮湿环境，即防止日晒，置于阴凉、干燥处储存； （4）使用碳酸氢铵作为肥料时，为了避免其受热分解，需要避免阳光照射，同时要及时溶解为溶液，利于化肥的吸收，即埋土施肥，及时灌溉； （5）固体加热消失属于化学变化还是物理变化，主要看固体消失后是否产生新的物质，如干冰加热后仍为二氧化碳，没有新物质生成，属于物理变化；碳酸氢铵加热后分解生成氨气、二氧化碳和水，有新物质生成，属于化学变化，故某固体加热消失可能是物理变化，也可能是化学变化，故选：C。 地 城 考点05 探究燃烧的条件 1．(24-25九上·辽宁凌海·期中)化学实验能提升学生的科学素养，“双减”背景下，同学们更加喜爱实验探究，据图回答下列问题： 【探究燃烧条件】 某化学兴趣小组进行下面的探究实验：①在有空气的试管中放入白磷（白磷的着火点是40℃），关闭弹簧夹；②将图装置放到水中。实验①中白磷未燃烧，实验②中白磷剧烈燃烧，气球胀大。 (1)实验②中水的温度约为 ℃。 (2)对比实验①和②现象，可得出可燃物燃烧的条件之一是 。 (3)实验结束后，右图中试管内还有白磷残留，若想继续利用图装置探究可燃物燃烧的另一个条件，应该进行的操作是 。 (4)已知白磷化学式为P4，白磷燃烧反应化学方程式为 。 (5)根据以上探究，请写出一种保存白磷的方法 。 【探究氧气的性质】 小徐用手掌总结氧气的化学性质（如图所示），手指上的物质能与掌心的氧气反应。回答下列问题： (6)木炭在氧气中燃烧，红热的木炭应由上到下 （填“缓慢”或“快速”）伸入氧气瓶里；为了检验所产生的气体，可向集气瓶中倒入的药品是 。 (7)取一根用砂纸打磨干净的铁丝和一瓶氧气，观察铁丝在氧气中燃烧的现象是 ，铁丝在空气中不燃烧，在氧气中剧烈燃烧，说明燃烧的剧烈程度与 有关。 (8)已知物质X在空气中燃烧产生淡蓝色火焰，且生成有刺激性气味的气体，则X是 。 【答案】(1)40 (2)温度达到可燃物的着火点 (3)打开弹簧夹，通入空气 (4) (5)将白磷放在盛有冷水的试剂瓶内（合理即可） (6) 缓慢 澄清石灰水 (7) 剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体 氧气的浓度 (8)硫 【详解】（1）白磷的着火点是40℃，若想让白磷燃烧，则温度需要，则实验②中水的温度约为40℃，故填：40； （2）实验①中白磷与空气接触，不燃烧；实验②中白磷与空气接触，温度达到白磷的着火点，白磷燃烧，对比可知，可燃物燃烧的条件之一是温度达到可燃物的着火点，故填：温度达到可燃物的着火点； （3）可燃物燃烧还需要与氧气接触，实验②中试管内含有白磷残留，是因为没有氧气，则可打开弹簧夹，通入空气，观察到白磷燃烧，说明燃烧需要与氧气接触，故填：打开弹簧夹，通入空气； （4）白磷燃烧生成五氧化二磷，反应的化学方程式为，故填：； （5）白磷着火点低，易自然，则保存白磷时，可将白磷放在盛有冷水的试剂瓶内等，故填：将白磷放在盛有冷水的试剂瓶内（合理即可）； （6）木炭燃烧时，为了使其与氧气充分接触，则应将木炭缓慢伸入集气瓶中；木炭燃烧生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，则可向集气瓶中倒入的药品是澄清石灰水，故填：缓慢；澄清石灰水； （7）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；铁丝在空气中不燃烧，在氧气中剧烈燃烧，对比可知，氧气的浓度越大，燃烧越剧烈，故填：剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体；氧气的浓度； （8）硫在空气中燃烧，发出淡蓝色火焰，生成有刺激性气味的气体，则X是硫，故填：硫。 2．(24-25九上·辽宁多市多校·期中)小华同学进行铁丝在氧气中燃烧的实验时，发现铁丝并没有燃烧。于是小华对此异常现象产生的原因进行探究。 Ⅰ.实验原理 (1)用符号表达式表示铁丝燃烧的反应： 。 (2)描述铁丝在氧气中燃烧时的现象： 。 Ⅱ.探究铁丝没有燃烧的原因 (3)大家经讨论，认为铁丝没有燃烧可能是铁丝表面有锈迹或氧气的浓度太低等原因所致，为验证猜想进行了下列实验： 实验编号 实验操作 实验现象 实验结论 ① 将铁丝表面打磨除锈，引燃后伸入集气瓶中 与铁丝表面有无锈迹无关 ② 将两根粗细 （选填“相同”或“不同”）的铁丝点燃，分别伸入氧气体积分数为50%与90%的集气瓶中 伸入氧气体积分数为90%的集气瓶中的铁丝燃烧，而氧气体积分数为50%的集气瓶中铁丝没有燃烧 与氧气的浓度有关 Ⅲ.探究铁丝燃烧现象的影响因素 (4)为进一步探究铁丝燃烧时所需氧气的最低浓度，小华同学取长短相同，直径均为的铁丝分别在氧气体积分数为70%、60%、55%的环境中进行燃烧实验。实验现象如下表所示： O2体积分数 70% 60% 55% 实验现象 燃烧时间短，实验成功 燃烧程度比70%的弱，燃烧时间更短，实验成功 难以燃烧，只是发红 由表格数据得出，其他条件相同时，氧气浓度越大，燃烧越 （选填“剧烈”或“不剧烈”）。 (5)小华同学推测如果将铁丝换成铁粉，则铁有可能在氧气浓度更低的条件下燃烧。他可以选择铁粉和体积分数为 （选填“60%”或“50%”）的氧气进行对比实验。 (6)实验中获得气体样品的方法：如图1，先在的集气瓶里装满水，塞紧橡胶塞并关闭止水夹，打开止水夹通入氧气，把瓶里的水排入量筒，当量筒内的水达到一定体积后关闭止水夹，然后打开止水夹，通入空气，继续排水到量筒中水的体积为为止。要获得氧气体积分数为的样品，则通入氧气排掉水的体积约为 （提示：空气中氧气的体积分数以计算）；若采用拉瓦锡实验分解氧化汞的方法制取氧气（相当于中元素的质量）备用，计算需要的质量为 。 (7)氧气的浓度等因素会影响铁丝燃烧的现象，已知图2和图3的燃烧现象不同，可知影响铁丝燃烧现象的因素还有 。 【答案】(1)Fe+O2Fe3O4 (2)剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体 (3) 铁丝没有燃烧 相同 (4)剧烈 (5)50% (6) 150 130.2 (7)铁丝形状 【详解】（1）铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，反应的符号表达式为Fe+O2Fe3O4，故填：Fe+O2Fe3O4； （2）铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体，故填：剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体； （3）①将铁丝表面打磨除锈，引燃后伸入集气瓶中，铁丝没有燃烧，说明铁丝不燃烧与铁丝表面有无锈迹无关，故填：铁丝没有燃烧； ②该实验的目的是验证铁丝与氧气的浓度有关，实验中在其它相同的条件下，只有氧气的浓度不同，因此两根粗细需相同，故填：相同； （4）氧气的体积分数为70%时，铁丝燃烧时间短，氧气的体积分数为60%时，铁丝燃烧程度比70%的弱，燃烧时间更短，而氧气的体积分数为55%时，铁丝难以燃烧，因此其他条件相同时，氧气浓度越大，燃烧越剧烈，故填：剧烈； （5）上述实验中，铁丝在氧气的体积分数低于55%后不能燃烧，若要探究铁粉是否能在更低浓度的氧气中燃烧，可选择氧气的体积分数低于55%，故填：50%； （6）排水到量筒中水的体积为，说明样品气体的体积为，设通入氧气的体积为x，则有x+(200mL-x)×=200mL×80%，得x=150mL； 制取氧气即氧元素的质量为，需要氧化汞的质量为÷()=130.2g； 故填：150；130.2； （7）图2和图3的实验现象不同，除了铁丝形状不同外，其它条件均相同，可得出铁丝形状能影响铁丝的燃烧，故填：铁丝形状。 地 城 考点06 探究质量守恒定律 1．(24-25九上·辽宁葫芦岛绥中县·期中)“大单元整合”是一种新的化学学习方法。与铁有关的部分实验如图： 实验一：铁丝的燃烧 实验二：铁丝与溶液反应前后质量的测定 实验三：水的组成的探究 (1)实验一：铁丝在空气中不能燃烧，在氧气中剧烈燃烧，说明燃烧的剧烈程度与 有关。铁丝在氧气中燃烧的化学方程式为 。 (2)实验二：该实验 （填“能”或“不能”）用于验证质量守恒定律，从微观角度解释质量守恒的原因： 。 实验三：法国科学家拉瓦锡曾让水蒸气通过一根烧红的铁质枪管，探究水的组成。 【查阅资料】 ①有2种黑色含铁元素的氧化物，其中FeO不能被磁铁吸引，只有Fe和可以被磁铁吸引。 ②铁能与硫酸铜反应产生红色固体，而不与硫酸铜溶液反应。 (3)按如图装好药品、连好装置，其中装置A对装置B中反应的作用是 。 (4)黑色铁粉加热一段时间后，B中仍为黑色，吹泡器连续吹出气泡，且气泡向上飞起：用燃着的木条靠近气泡，能产生爆鸣声，同学们猜想生成的气体可能是 。 【实验探究】 (5) 实验步骤 实验现象 实验结论 步骤1：倒出B中黑色固体于白纸上，用磁铁反复吸引。 黑色固体全部被吸引。 黑色固体中一定没有 。 步骤2：取上述少量黑色固体于试管中，加入足量硫酸铜溶液，充分反应 有红色固体出现，且有黑色固体剩余 黑色固体中一定有Fe和 。 (6)由上述实验探究结论得出：在高温条件下，铁与水蒸气反应的化学方程式 。 【探究结论】 (7)通过在高温条件下，铁与水蒸气发生反应的实验结果证明：水是 组成。 【答案】(1) 氧气浓度          (2) 能 化学反应前后，原子的种类、数目、质量不变 (3)提供水蒸气 (4)氢气/H2 (5) 氧化亚铁/FeO 四氧化三铁/Fe3O4 (6) (7)氢元素和氧元素 【详解】（1）铁丝在空气中不能燃烧，铁丝在氧气中剧烈燃烧，氧气中氧气浓度比空气中氧气浓度大，说明燃烧的剧烈程度与氧气的浓度有关，相同条件下，氧气浓度越大，燃烧越剧烈； 铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，该反应的化学方程式为：； （2）实验二中铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，该反应有新物质生成，属于化学变化，且该反应在密闭容器中进行，化学反应前后物质的总质量不变，能用于验证质量守恒定律； 从微观角度看质量守恒的原因是：化学反应前后原子的种类、数目、质量不变； （3）装置B中水蒸气是反应物，装置A中水受热蒸发变为水蒸气，故装置A对装置B中反应的作用是：提供水蒸气； （4）吹泡器连续吹出气泡，且气泡向上飞起，说明该气体的密度比空气小，用燃着的木条靠近气泡，能产生爆鸣声，说明该气体具有可燃性，根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，反应物中含Fe、O、H，生成物中也应含Fe、O、H，故生成的气体可能是氢气； （5）步骤1：铁粉、四氧化三铁、氧化亚铁均是黑色的，铁和四氧化三铁均可被磁铁吸引，而氧化亚铁不能被磁铁吸引，故倒出B中黑色固体于白纸上，用磁铁反复吸引。黑色固体全部被吸引。说明黑色固体中一定没有FeO； 步骤2：取上述少量黑色固体于试管中，加入足量硫酸铜溶液，充分反应，铁与硫酸铜反应生成红色固体，四氧化三铁和硫酸铜不反应，故有红色固体出现，且有黑色固体剩余，说明黑色固体中一定有Fe和Fe3O4； （6）由以上分析可知，铁与水蒸气在高温下反应生成了四氧化三铁和氢气，该反应的化学方程式为：； （7）铁与水蒸气在高温下反应生成四氧化三铁和氢气，铁由铁元素组成，四氧化三铁由Fe、O元素组成，氢气由氢元素组成，根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，可得水是由氢元素和氧元素组成。 地 城 考点07 项目式探究 1．(24-25九上·辽宁鞍山铁西区·期中)化学实践小组的同学们通过学习，设计了一系列实践活动，对汤河水库水质检测、水的净化、水的组成和对探究影响电解水速率的因素进行了项目化学习。 任务一：检测水质 [查阅资料]国家有关水的硬度的标准为： 类别 极软水 软水 中硬水 硬水 高硬水 以CaCO3浓度计/(mg/L) 0~75 75~150 150-300 300-450 450-700 (1)取少量水库水，用便携式水硬度仪测得该水库水的硬度为286.2mg/L，说明该河水属于 。 任务二：净化水 库水转化为自来水需要经过一系列步骤，但是自来水送到用户过程中仍可能被污染，因此很多公共场所使用直饮机如下图所示： (2)超滤膜的作用相当于实验室中的 操作。在实验室中该操作除了漏斗和烧杯外还用到的玻璃仪器是 。 (3)活性炭滤芯具有 作用，除去颜色异味的同时也除去重金属离子。 任务三：验证水的组成 (4)如图是电解水实验装置图，反应前，注射器活塞均在0刻度处。反应一段时间后，若注射器Ⅰ活塞移动至4mL刻度处，则理论上注射器II活塞应移动至 mL刻度处。该实验说明水是由 组成。 任务四：探究影响电解水速率的因素 为探究不同电压和不同浓度NaOH溶液对电解水速率的影响，小组同学进行多次实验，测得产生20mL氢气所需时间如图： (5)电解浓度为5%的NaOH溶液时，改变电压对电解水速串的影响是 。 (6)上述实验中，电解水速率最快的条件是 。 【答案】(1)中硬水 (2) 过滤 玻璃棒 (3)吸附 (4) 8 氢元素和氧元素 (5)电压越高，电解水的反应速率越快 (6)12V、10%的NaOH溶液 【详解】（1）取少量水库水，用便携式水硬度仪测得该水库水的硬度为286.2mg/L，说明该河水属于中硬水； （2）超滤膜的作用相当于实验室中的过滤操作，均可实现固液分离，除去难溶性杂质； 过滤时所需的玻璃仪器是：烧杯、漏斗、玻璃棒； （3）活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，可以吸附水中的色素和异味； （4）在电解水实验中，“正氧负氢”，生成氢气和氧气的体积比约为2:1，注射器Ⅰ与正极相连产生的是氧气，注射器Ⅱ与负极相连，产生的是氢气，故若注射器Ⅰ活塞移动至4mL刻度处，则理论上注射器II活塞应移动至8mL刻度处； 电解水生成氢气和氧气，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，可得水是由氢元素和氧元素组成； （5）由图可知，电解浓度为5%的NaOH溶液时，改变电压对电解水速串的影响是电压越高，产生20mL氢气所需时间越短，说明电压越高，电解水的反应速率越快； （6）由图可知，氢氧化钠溶液浓度为10%，电压为12V时，收集20mL氢气所需时间最短，故上述实验中，电解水速率最快的条件是12V、10%的NaOH溶液。 2．(24-25九上·辽宁大连金普新区·期中)为探究分子的性质，兴趣小组的同学们围绕氨气进行了以下项目式探究活动。 【活动一】查阅资料，了解氨气(NH3)的性质 查阅资料： ①氨气是一种有刺激性气味的气体，强烈刺激人的眼睛和呼吸道黏膜； ②氨气能与水反应生成碱性物质，碱性物质能使无色的酚酞溶液变成红色； ③浓氨水极易挥发出氨气。 【活动二】探究氨气的性质 (1)由图1得出，氨气的物理性质是 。 【活动三】探究分子的性质 图2有四朵白色纸花①、②、③、④，将①依次用浓氨水和酚酞润湿，将②、④用加酚酞的蒸馏水润湿，③用浓氨水润湿，迅速扣上烧杯。请回答： (2)一段时间后观察到纸花② ，纸花③ 。 (3)纸花④的目的是证明空气中的成分 (填“能”或“不能”)使酚酞溶液变色。 (4)由该实验可得出分子具有的性质是 。 拓展一：探究分子运动速率与温度的关系 图2实验中同学们闻到了一股难闻的刺激性气味，于是又进行如图3所示实验。操作如下： Ⅰ：向B、C两支试管中分别加入无色酚酞溶液； Ⅱ：在A、D试管中分别加入浓氨水，立即塞紧带导管的橡皮塞，并将D试管放置在盛有热水的烧杯中。 (5)观察到C试管中发生变化速度比B试管中要快，由此得出温度越高， 。 拓展二：探究分子运动速率与分子质量的关系 如图4，将装置平放在桌面上，同时用注射器分别向棉纱布上注入等量的浓氨水和浓盐酸。 (6)已知一个氯化氢分子的质量大于一个氨气分子的质量，根据图中产生白烟的位置得出结论：分子的运动速率与其质量成 (填“正”或“反”)比。 【活动四】探究分子的其它性质 (7)如图5，在一个玻璃杯中放入约50mL水，向水中放入一大块蔗糖，在容器外壁沿液面画一条水平线。糖块充分溶解后，液面比水平线 (填“高”、“低”或“相平”)，这说明分子在不断运动且 。 【答案】(1)能溶于水 (2) 变红 不变红 (3)不能 (4)分子在不断运动 (5)分子运动速率越快 (6)反 (7) 低 分子间有间隔 【详解】（1）图1实验中，用胶头滴管将水挤进装有干燥氨气的试管中，再将试管倒置在水槽中，取下胶帽，观察到红色喷泉，说明氨气的物理性质是能溶于水。因为氨气溶于水形成氨水，气体减少，使得试管内压强减小，因此取下胶帽后，在外界大气压的作用下，能看到水槽中的液体进入试管，由于氨水显碱性，能使酚酞变红，所以形成了红色喷泉。 （2）将纸花②用加酚酞的蒸馏水润湿，纸花③用浓氨水润湿，迅速扣上烧杯，由于浓氨水具有挥发性，挥发出的氨气与水结合形成氨水，氨水显碱性，能使酚酞变红，因此一段时间后能观察到纸花②变红，纸花③无明显现象。 （3）纸花④的目的是证明空气中的成分不能使酚酞溶液变色。 （4）由该实验可得出分子具有的性质是分子在不断运动。 （5）观察到C试管中酚酞溶液变红的速度比B试管中要快，由此得出温度越高，分子运动速率越快。 （6）据图4可知，形成的白烟离浓盐酸较近，离浓氨水较远，这是因为氯化氢分子运动速度比氨气分子运动速度慢。已知一个氯化氢分子的质量要大于一个氨气分子的质量，所以可以说分子的运动速度与其质量成反比。 （7）分子在不断运动，分子之间有间隔，所以能说明糖分子是在不断向水中运动而不是发生反应，对应的现象是糖块消失、整杯糖水变甜；糖充分溶解后液面比水平线低，同时还可以说明分子间有间隔。 3．(24-25九上·辽宁本溪·期中)活性炭常用于净水。以开心果壳为原料可以制备活性炭，使用后的活性炭通过再生处理能够恢复一定的吸附性。 【查阅资料】活性炭对亚甲基蓝和碘的吸附量可以衡量其吸附效果，吸附量越高，吸附效果越好。 Ⅰ.制备开心果壳活性炭流程如下 【解释与结论】 (1)碳化过程中，使用氮气作为保护气，是因为氮气具有 的性质。 (2)过筛后可以得到开心果壳活性炭细粉，说明开心果壳活性炭细粉的颗粒直径 （填“大于”或“小于”）筛子网眼直径。 Ⅱ.探究影响开心果壳活性炭吸附效果的因素 【进行实验】室温下，称取开心果壳活性炭置于的锥形瓶中，加入一定浓度的亚甲基蓝溶液，密封一段时间后，过滤后测定吸附量。结果如下表： 序号 亚甲基蓝初始浓度/ 吸附时间/min 吸附量/ ① 100 30 133.9 ② 150 30 148.5 ③ 200 30 149.8 ④ 200 50 183.8 ⑤ 200 70 204.2 ⑥ 250 30 150.6 ⑦ 300 30 202.5 【解释与结论】 (3)设计①②③⑥⑦实验的目的是 。 (4)下列亚甲基蓝初始浓度范围中，随亚甲基蓝初始浓度增大，开心果壳活性炭吸附效果变化最大的是__________（填字母序号）。 A． B． C． D． (5)若要证明吸附时间对吸附量有影响，应选择实验 （填序号）的数据进行对比。 Ⅲ.探究使用后的活性炭的再生效果 【进行实验】用三种不同方法将使用后的活性炭进行再生处理，在其他条件相同的前提下，通过测定碘吸附量，比较再生效果。结果如下表： 活性炭种类 未使用的活性炭 使用后的活性炭 再生活性炭 方法1 方法2 方法3 碘吸附量/ 637 373 611 630 565 【解释与结论】 (6)三种方法都能使活性炭再生，判断的理由是 。再生效果最好的是方法 （填“1”或“2”或“3”）。 【反思与评价】 (7)某同学进一步设计实验探究发现，升高温度开心果壳活性炭的吸附效果增强。请补全该同学的实验方案：称取开心果壳活性炭，置于的锥形瓶中，加入浓度为的亚甲基蓝溶液， 。 【答案】(1)化学性质不活泼 (2)大于 (3)探究吸附时间相同时，亚甲基蓝初始浓度对开心果壳活性炭吸附效果的影响 (4)D (5)③④⑤ (6) 三种方法再生后的活性炭的碘吸附量均比使用后的高 2 (7)温度在高于室温时，吸附30min，过滤后测定吸附量，吸附量大于149.8 mg•g-1 【详解】（1）碳化过程，用氮气作为保护气，利用氮气的主要性质是化学性质不活泼； （2）过筛的目的是除去大于筛子网眼直径的颗粒； （3）①②③⑥⑦的目的是探究吸附时间相同时，亚甲基蓝初始浓度对开心果壳活性炭吸附效果的影响； （4）分析表中数据可知，随亚甲基蓝初始浓度增大，活性炭吸附效果变化最大的是，故选D； （5）由③④⑤可以得到的结论是在温度、活性炭质量、亚甲基蓝溶液初始浓度、体积等其他条件相同时，吸附时间在 30～70 min 范围内，吸附时间越长，开心果壳活性炭吸附效果越好； （6）三种方法都能使活性炭再生，判断的依据是三种方法再生后的活性炭的碘吸附量均比使用后的高；分析表中数据可知，三种方法中再生效果最好的是方法2； （7）继续实验，发现升高温度，开心果壳活性炭的吸附效果增强。实验方案为：称取2mg开心果壳活性炭置于250mL锥形瓶中，加入100mL200mg•L-1 的亚甲基蓝溶液，温度在高于室温时，吸附30min，过滤后测定吸附量，吸附量大于149.8 mg•g-1。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 题型01 科学探究 6大高频考点概览 考点01 探究空气中氧气的含量 考点02 氧气的性质和制备 考点03 探究水的组成和净化 考点04 探究分子运动的现象 考点05 探究燃烧的条件 考点06 探究质量守恒定律 考点07 项目式探究 地 城 考点01 探究空气中氧气的含量 1．(24-25九上·辽宁锦州黑山县·期中)科学探究和证据推理是化学学科的核心素养。化学兴趣小组利用图1装置对“测定空气中氧气的含量”实验进行探究，并基于证据进行推理分析。 Ⅰ．氧气是参与“氧循环”的重要物质。 (1)图3为空气成分示意图，物质A为 。 (2)用图1装置测出空气中氧气体积分数小于，可能的原因是 。（答一点） (3)利用图1装置测定空气中氧气含量并结合传感器技术，测得实验过程中容器内气体压强、温度的变化趋势如图2所示。请结合实验原理，解释引起DE段气体压强变化的操作是： 。 Ⅱ．用镁条测定空气中氧气的含量 某同学进行图4所示实验时发现，产物中有少许黄色固体。 【提出问题】 黄色固体是什么呢？ 【查阅资料】 ①氧化镁为白色固体； ②镁能与空气中的氮气反应生成黄色的氮化镁固体； ③氮化镁可与水反应生成氨气。 ④氨气易挥发，溶于水，使无色酚酞变红。 【做出猜想】 黄色固体为氮化镁 【实验过程】 进行图5所示实验：取燃烧产物于烧杯B中，加入适量水，然后用大烧杯罩住烧杯A和B。 【实验结论】 (4)观察到的现象是 ，据此可推断燃烧产物中含氮化镁。 【反思交流】 (5)进行图4所示实验时，在确保规范操作的前提下，该同学所测得的空气中氧气的体积分数 （填“大于”、“小于”或“等于”）。 【拓展延伸1】 已知白磷燃烧所需要的最低温度为40℃。锥形瓶内空气体积为230mL，注射器中水的体积为50mL，按图6所示连接好仪器，夹紧弹簧夹，先将锥形瓶底部放入热水中，白磷很快被引燃。 (6)整个实验过程中，气球的变化是 ；待白磷熄灭后冷却至室温后打开弹簧夹，还可观察到注射器中的水自动喷射出来，原因是 。 (7)若瓶内白磷和细沙的体积忽略不计，当注射器中的水还剩8.0mL时停止流下，根据该实验可得出空气中氧气的体积分数为 。（结果保留一位小数） 【拓展延伸2】 “温控保鲜”和“气调保鲜”是两类食品保鲜技术。它们通过降低温度和改变气体成分，达到抑制储藏物细胞呼吸的目的。如图7所示是工业上用膜分离技术实现“气调保鲜”的流程。 (8)冰箱中常用的是“气调保鲜”，在空气分离后，进入冰箱保鲜室内的气体是 （填“富氧空气”或“富氮空气”）。 (9)富氧空气中氧气和其他气体的体积比可能是______（填字母）。 A．1:3 B．1:4 C．1:5 D．1:6 2．(24-25九上·辽宁沈阳浑南区·期中)探究空气中氧气的体积分数。 I  经典回顾 (1)二百多年前，法国化学家拉瓦锡用图1装置研究空气成分。他把少量银白色的液态汞放在密闭的容器里加热生成了红色粉末氧化汞。其反应的文字表达式为 ；该实验中选择汞的优点是： （写1条）。 Ⅱ  实验探究 为选择“测定空气中氧气体积分数”实验的反应物，某化学兴趣小组进行了以下探究。 【提出问题】 红磷、白磷、蜡烛、镁条四种物质都能与氧气反应，哪种物质更适用于测定空气中氧气的体积分数？ 【查阅资料】 1．已知如下反应： 2．红磷和白磷的部分性质如下：红磷是暗红色固体，最低燃烧温度为240℃；白磷是蜡状固体，有毒，最低燃烧温度为40℃。 【进行实验】 按照图2装置进行实验，探究以上四种物质作为反应物的可行性。 (2)白磷与红磷实验探究。同学们选用红磷进行实验而不选用白磷的理由是： 。 实验步骤 实验现象 实验结论 如图2所示，装置气密性良好，将足量红磷放到燃烧匙中，点燃红磷，进行实验。 ①红磷在集气瓶内燃烧，发出黄色火焰 ，放出热量。反应停止并冷却到室温后，打开止水夹，进入集气瓶内水的体积约占。 ②反应的生成物是 ； ③氧气约占空气体积的 。 (3)将实验药品改为蜡烛，规范操作，反应结束后降至室温，打开止水夹，发现进入集气瓶中的水远小于。导致实验失败的原因是： 。 【结论分析】 通过实验对比，四种物质中红磷是最适用于测定空气中氧气体积分数的物质。 【反思交流】 (4)分析图2，你认为测定空气中氧气体积分数的实验原理是： 。 3．(24-25九上·辽宁锦州太和区·期中)随着科技的发展，人类对空气的研究也逐步深入。 【史料再现】二百多年前，法国化学家拉瓦锡利用汞能和氧气发生反应的原理，采用图1装置进行定量研究，证明了空气的组成。 (1)实验结束并冷却到室温后，可观察到曲颈甑里产生了红色粉末，还可以观察到玻璃钟罩内的现象是 ，产生该现象的原因是 ，玻璃钟罩内剩余气体主要是 。 【重走探究路】同学们在学习了图1实验后，按照教材中图2装置进行了探究实验。 (2)同学们完成实验时，发现集气瓶里的水面明显低于“1”刻度线。以下分析合理的是_______。 A．实验时止水夹没夹紧 B．未等冷却到室温，便打开了止水夹 C．将燃烧匙伸入集气瓶的操作太慢 D．装置漏气 有的同学对图2中红磷熄灭后集气瓶中是否还含有氧气产生质疑。于是设计了如图3所示的装置探究磷在空气中燃烧后氧气浓度的变化情况。 【提出问题】足量的红磷在密闭的瓶内燃烧至熄灭后，容器中是否有氧气剩余? 【做出猜想】猜想1：有氧气剩余；猜想2：无氧气剩余 【实验验证】小组同学按图3组装好装置，利用高能激光笔照射燃烧匙上的红磷，红磷燃烧直至熄灭，并冷却到室温。图4是图3整个实验过程中用氧气浓度传感器测量得到的瓶内氧气浓度变化曲线。 【实验结论】 (3)由图4曲线可知，猜想 正确。 【反思与评价】 (4)实验时使用高能激光笔让红磷直接在集气瓶内就被点燃比用酒精灯在瓶外点燃更好，其原因是 。 (5)红磷燃烧反应的文字表达式为 。 (6)有的同学提出疑问：图3装置中是否有必要在集气瓶里放水呢?大家翻阅教材后，认为应该放水，你认为水的作用是 。 【寻找证据】根据以上实验和反思，同学们继续查阅资料，他们发现：可燃物的着火点和燃烧需要的最低含氧量数据如表所示： 可燃物名称 红磷 白磷 着火点 240℃ 40℃ 最低含氧量 8.8% 3.2% (7)分析表中的信息可以看出，用燃烧法测定空气中氧气含量实验选择 (填“白磷”或“红磷”)更准确，其理由是 。 【拓展延伸】 (8)通过以上探究活动，同学们认识到选择合适的反应物是实验成功的关键之一，有的同学提出用木炭作反应物，利用图2装置做实验也能成功，你认为是否可行?理由是 。 4．(24-25九上·辽宁鞍山铁西区·期中)空气中的各种成分广泛应用工农业生产符领域，是人类生活生产重要的资源。 I．空气与农业 竹子(图1)是“有节、中空、四季常绿”的植物。“中空”的竹子里主要含有三种气体：氮气、氧气和二氧化碳，气体的平均密度大于空气。 如下是某同学探究竹子里气体中氧气含量的实验过程： 实验一：收集一瓶竹子里的气体。将一节竹子浸没在水中，在竹子上钻孔，用总体积为250mL的集气瓶收集一瓶竹子里的气体。方法如图2. (1)如上收集气体的方法是 法，原因是该气体 ，说明收集满的现象是 ，收集好气体的集气瓶应 (填“正放”或“倒放”)在桌面上。 实验二：粗略测定竹子里气体中氧气的含量。实验步骤及现象： ①利用实验一收集到的气体，按照图3装置连接好实验装置。 ②关闭止水夹，用酒精灯加热瓶外铜丝一段时间，发现白磷燃烧，同时螺旋状铜丝的颜色由亮红色变成黑色(成分为氧化铜)。 ③白磷燃烧停止后撤离酒精灯，等到集气瓶冷却至室温后，打开止水夹，发现有水倒吸入集气瓶内，倒吸入瓶内的水的体积约为25mL。 实验说明： a．白磷燃烧需要的温度较低(约40℃)，性质与红磷相似。 b．实验一和二中，忽略竹子里的气体在水中溶解性的影响。 (2)步骤②中，用酒精灯加热瓶外铜丝能引燃瓶内的白磷是利用了铜丝的 性。 (3)步骤②中白磷燃烧的化学式方程式： 。 (4)根据以上实验，可以得到的实验结论是：氧气在竹子里气体中的体积分数约为 。 Ⅱ．空气与工业 以氢气(H2)和氮(N2)为原料合成氨(NH3)是化学工业最伟大的发明，对人类的发展有着重要的贡献，合成氨的流程可表示如图，请结合所学知识回答有关问题： (5)焦炭与水蒸气反应时要对焦炭进行粉碎，目的是 。 (6)氨气加压降温后可转化成液态，从微观粒子角度分析原因是 。 (7)氮气和氢气合成氨的反应条件是 ；该反应属于 反应(填基本反应类型)。 (8)根据表中的数据回答问题 物质 H2 N2 NH3 沸点/℃(1.01×105Pa) -252 -195.8 -33.35 在1.01×105Pa时，欲将NH3与N2、H2分离，最好将温度控制在以下哪个温度_______。 A．-260℃ B．-200℃ C．-35℃ D．0℃ (9)在流程图中可循环利用的物质是 。 地 城 考点02 氧气的性质和制备 1．(24-25九上·辽宁营口·期中)趣味实验——“大象牙膏”是向锥形瓶中加入过氧化氢溶液、洗洁精、催化剂，产生的气体使瓶内的起泡剂迅速涌出，形成大量柱状泡沫。    【提出问题】影响“大象牙膏”实验效果的因素有哪些? 【进行实验】实验记录： 序号 洗洁精 催化剂种类 催化剂浓度 过氧化氢浓度 温度/℃ “牙膏"喷出所需时间/s ① 5滴 无 无 10% 20 无明显现象 ② 5滴 碘化钾 10% 10% 20 48 ③ 5滴 酵母 10% 10% 20 10 ④ 5滴 酵母 5% 10% 20 42 ⑤ 5滴 酵母 x 10% 5 60 【解释与结论】 (1)写出过氧化氢在催化剂作用下发生反应的化学方程式 ，洗洁精在本实验中作 。 (2)由实验①可知，在常温、无催化剂的条件下，过氧化氢 （“易”或“不易”）分解。 (3)进行实验②③的目的是探究 。 (4)实验③与实验⑤对照，表格中x= ，实验的目的是探究 对实验效果的影响。 (5)欲探究催化剂浓度对实验效果的影响，需对比的实验是 （填序号）。 【反思与评价】由实验可知，影响实验效果的因素有催化剂种类、催化剂浓度、温度等。 【拓展】 (6)将过氧化氢溶液注入盛有催化剂的小试管中，发现图中U形管内右侧液面上升，原因是______（填字母序号）。    A．过氧化氢分解产生气体 B．过氧化氢分解放热 C．过氧化氢分解吸热 (7)仔细分析实验记录，还可设计探究 对实验效果的影响。 2．(24-25九上·辽宁法库县·期中)在化学课堂上，9年30班的同学对“铁丝在氧气中燃烧”实验产生了许多困惑，为此他们开展了更深入的探究。 探究一：铁丝为什么要绕成螺旋状？ 【提出猜想】猜想1：为了增大铁丝与氧气的接触面积，使铁丝燃烧更剧烈； 猜想2：为了聚集热量而提高温度，使未燃的铁丝更好的预热； 【进行实验】在老师的指导下，同学们设计了以下两个实验，实验所用的细铁丝长短(10cm)、粗细均相同，且已打磨好；集气瓶中均盛有等体积的水和体积分数相同的氧气；实验中铁丝均完全伸入集气瓶中。 实验一：如图所示。取3根细铁丝，将1根拉直、另2根绕成直径大小不同的螺旋状，末端系上一根火柴梗并点燃，当火柴梗剩余左右时，将铁丝伸入盛有氧气的集气瓶。 实验现象：①3根铁丝均剧烈燃烧，放出大量热，生成黑色固体；②实验Ⅱ最剧烈，其次是Ⅲ，较弱的是Ⅰ。 实验二：如图所示。另取2根细铁丝，将1根拉直、另一根绕成与实验Ⅱ直径大小相同的螺旋状，末端系一根火柴梗并点燃，当火柴梗剩余左右时，将铁丝伸入盛有氧气的集气瓶。实验现象：2根铁丝均不燃烧。 【反思与评价】 (1)通过实验一的现象可知，铁丝是拉直状态还是绕成螺旋状，对铁丝在氧气中能否燃烧 (填“有影响”或“影响不大”)。 (2)实验中，待“当火柴梗剩余左右时”才将铁丝伸入集气瓶，不宜过早，其原因是 。 (3)两个实验中，把3根细铁丝全部伸入到集气瓶中，目的是使铁丝与氧气的接触面积相同。通过对上述实验现象的分析，可能成立的是 (填“猜想1”或“猜想2”)。 (4)同学们在实验中还发现，铁丝燃烧均是沿着被点燃的一端从一个点不断向另一端延伸点的方向而燃烧的，不是铁丝同时在燃烧；铁丝燃烧时，铁丝燃烧部分与氧气的接触面积______。 A．不断增大 B．基本不变 C．不断减小 (5)科学是一种永无止境的探索过程。近几年还有专家在自己的研究中，对“铁丝绕成螺旋状的原因”提出了其他猜想。请对“铁丝绕成螺旋状的原因”提出一个你的新猜想： 。 探究二：探究铁丝燃烧的影响因素 【实验方案】 (I)取5根长度相同、直径0.6mm的铁丝，卷成相同的螺旋状后，分别在体积分数不同的氧气中进行第一组实验(实验装置如图)。 (Ⅱ)再取多束相同的细铁丝(直径0.2mm)，每束长度和重量均与第一组实验一致，分别在体积分数不同的氧气中进行第二组实验(实验装置同第一组实验)。 【实验记录】如表： 第一组 第二组 实验编号 ① ② ③ ④ ⑤ ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ 铁丝直径 (mm) 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 铁丝长度 (cm) 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 V(O2)% 90% 80% 70% 60% 50% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 实验现象 剧烈燃烧，火星四射 火星四射 不燃烧 剧烈燃烧，火星四射 火星四射 不燃烧 (6)上述实验中，铁丝发生燃烧反应的化学方程式为 。 (7)通过第一组实验，小明同学得出结论：铁丝在氧气中燃烧，所需氧气的最低体积分数为60%，你认为他的结论是否正确？理由是 。 (8)通过第二组实验，小明同学得出结论：在本实验探究的数据范围内，当其他条件相同时， 越大，就能在更低浓度的氧气中燃烧。 (9)若想继续探究“铁粉能否在更低浓度的氧气中燃烧”，你认为可选择铁粉和浓度为_______的氧气再次进行对比实验。 A．40% B．30% C．20% (10)进行上述实验用排水法收集所需氧气时，每瓶都要留存30mL水，以防止生成的高温固体溅落，炸裂瓶底。若空集气瓶(扣除胶塞、导管等内容物)的容积为300mL实验中收集体积分数为60%的氧气时，则应向空集气瓶中加入水的体积为 mL。(提示：空气中氧气的体积分数约为20%) 3．(24-25九上·辽宁沈阳新民·期中)“制氧机”在生产生活中的应用非常广泛，如保健、急救、大型化工生产等都需要制氧，使用时通过试剂发生反应产生氧气，某兴趣小组对家用制氧机开展了项目化学习。 【任务一】：认识便携式富氧机 市场上一些便携式富氧机是使用膜分离技术，在一定压力下，利用高分子膜的选择透过性功能来分离空中的氧气和氮气，滤透速率快的分子富集在膜的另一端，从而得到含氧量较高的富氧空气，工作原理如图1所示。 (1)空气通过氧气分离膜时，氮分子渗透速率 (填“大于”或“小于”)氧分子滤透速率。上述便携式制氧机富集氧气的过程属于 (填“物理变化”或“化学变化”)。 【任务二】：了解家用制氧机的工作原理 【信息检索】市面上常见的一种简易制氧机的工作原理如图2所示。A剂的主要成分是过碳酸钠，过碳酸钠是一种易溶于水的白色固体，受热易分解，溶于水生成碳酸钠和过氧化氢，B剂是一种难溶于水的固体。在反应仓内加入适量的水，先放A剂，再放B剂，即可分解产生氧气。 【表达交流】 (2)氧气能从加湿过滤仓中逸出，是因为氧气具有 的性质；根据已知信息推测，A剂的保存方法是 。 【交流讨论】 (3)学习小组在实验室中了解到双氧水和二氧化锰也可以用类似家用制氧机的固液不加热装置制取氧气，则该化学反应的化学方程式为 。 (4)某兴趣小组对双氧水制取氧气的催化剂进行研究，外界相同条件下，用如图装置完成表中实验： 编号 浓度相同的双氧水溶液质量/g 催化剂 催化剂质量/g 收集50mLO2所需时间/s 实验1 200 —— —— 500 实验2 200 MnO2 0.5 49 实验3 200 Fe2O3 0.5 58 实验4 200 KCl 0.5 154 ①表中所列3种催化剂的催化效果最佳的是 。 ②由实验1和实验4可知，KCl (填“有”或“无”)催化作用。 ③要比较氯酸钾分解反应中不同催化剂的催化效果，除了可以通过测量收集50mLO2所需时间这种方法外，还可以测量相同时间内 。 【任务三】：测定家用制氧机制得氧气的纯度 该兴趣小组为测定某家用制氧机制得氧气的纯度，设计了图3所示装置。实验时，打开止水夹a和b，向A中缓慢鼓入制氧机中导出的气体，至露出固体白磷后，关闭止水夹a和b。此时，A中水进入到B中200mL。然后用凸透镜聚光照射白磷，白磷开始燃烧：待白磷熄灭且装置冷却后，打开止水夹b，B中的水倒吸入A中，测得此时B中剩余水的体积变为30mL。 (5)该制氧机导出的气体中氧气的体积百分数是 。 4．(24-25九上·辽宁大连金普新区·期中)北京冬奥会、冬残奥会分别于2022年2月4日至20日、3月4日至13日成功举办。冬奥会期间，北京市空气质量每日达标，实现了赛前承诺。“冬奥蓝”、“北京蓝”在各大媒体平台频频亮相，得到国际国内社会一致好评。 Ⅰ.氧气的实验室制取与性质 (1)反应原理：用高锰酸钾制取氧气的符号表达式为 。 (2)注意事项：用装置A和装置C制取氧气，棉花的作用 ；检验氧气集满的操作为 。 (3)气体收集：用装置B收集氧气，是利用了氧气 的性质。 Ⅱ.空气中氧气含量的测定 化学兴趣小组根据拉瓦锡测定空气中氧气含量的实验原理，利用如图1所示装置模拟测定空气中氧气含量。 (4)请写出该实验原理的符号表达式 。该反应的基本反应类型为 。 (5)实验主要步骤如下，正确的顺序为 (填序号)， ①点燃红磷后立即伸入瓶中，并塞紧橡胶塞 ②在燃烧匙内放入足量的红磷，用酒精灯加热 ③红磷熄灭并冷却至室温后，打开弹簧夹 ④在集气瓶中加入少量水，将水面上方空间分成5等份，用弹簧夹夹紧乳胶管 同学们利用图1装置多次实验，水面均未上升到刻度“1”，兴趣小组的同学在老师指导下，设计了如图2所示实验装置继续进行探究。图2中，将装有足量红磷的燃烧匙置于瓶内中间，并把装有足量白磷的燃烧匙浸没在蒸馏水下。 【提出问题】红磷在烧瓶内熄灭后，瓶中是否有氧气剩余？ 【猜想假设】猜想Ⅰ：有氧气剩余；猜想Ⅱ：无氧气剩余。 【实验验证】用激光笔照射红磷，红磷燃烧直至熄灭，待装置完全冷却后，将装有白磷的燃烧匙提出水面，用激光笔照射白磷。图3为用氧气传感器测量的容器内氧气浓度变化曲线图。 (6)分析图3得出，猜想 (填“Ⅰ”或“Ⅱ“)正确。 (7)图3中，曲线段氧气浓度变化的主要原因是 。 【交流讨论】 上述实验中汞、白磷和五氧化二磷有毒，对环境不友好，可选择合适的替换试剂。 【改进实验】 化学兴趣小组根据已学知识和查阅相关资料得知，氧气的化学性质活泼，能与木炭、硫磺、铁丝、红磷、白磷、铜粉等发生反应。小组成员经过讨论分析，最终选择铜粉作为替换试剂。 (8)选择铜粉不选择铁丝的理由是 。 兴趣小组设计如图4所示的实验装置进行实验探究，该装置的试管中空气体积为25mL，反应前注射器活塞位于15mL刻度处，反应完毕后打开弹簧夹，注射器活塞位于11mL刻度处。 (9)该实验测得空气中氧气的体积分数为 。 【总结反思】科学探究是一个漫长的过程，对物质世界的探索我们仍在路上…… 5．(24-25九上·辽宁抚顺望花区·期中)I.请回答下列关于氧气制取、性质的相关问题。 (1)工业制取氧气：分离液态空气法。在低温高压下，使空气液化，然后升温，使氮气先从液态空气中分离出来，剩下来的主要是液氧，贮存在蓝色钢瓶中。该过程说明氮气的沸点比氧气的沸点 (填“高”或“低”)。 II.实验室制取氧气： (2)反应原理：用高锰酸钾制取氧气的反应的文字表达式(或符号表达式)为 。 (3)实验装置： ①发生装置：为确保A中试管不漏气，应先检查装置的 ；向A中试管内加入高锰酸钾后，需要放在试管口的物品是 。 ②收集装置：用B装置收集，导管口刚开始有气泡冒出时不宜收集的原因是 ，当出现 的现象时，说明氧气集满；用装置C收集，是利用了氧气的密度比空气密度 的性质。 (4)注意事项：停止加热时，为防止水倒吸，应先 (填“将导管移出水面”或“熄灭酒精灯”)。 III.性质验证： 编号 铁丝种类 燃烧现象 ① 含碳0.03%的铁丝 极少火星 ② 含碳0.08%的铁丝 少量火星 ③ 含碳0.15%的铁丝 明显火星四射 (5)利用装置D做“木炭的燃烧”的实验，燃烧停止后，取出坩埚钳，向集气瓶中加入少量澄清石灰水，振荡，可以观察到现象是 。 (6)利用装置E做“铁丝的燃烧”的实验。如果集气瓶中没有水的可能产生后果是 。该反应的文字表达式(或符号表达式)为 。 (7)研究铁丝在氧气中燃烧出现火星四射现象的影响因素。取粗细相同的铁丝进行实验，记录如表中信息。下列分析不正确的是______(填字母)。 A．所用铁丝均为混合物 B．火星四射可能与铁丝中的碳和氧气反应有关 C．若铁丝中碳含量为0.05%，则实验现象为明显的火星四射 6．(24-25九上·辽宁朝阳北票·期中)科学探究是获取科学知识、理解科学本质、认识客观世界的重要途径。 探究一：过氧化氢水溶液俗称双氧水，为无色透明液体，是一种强氧化剂，其化学性质非常活泼，极易分解为氧气和水，无残留毒性。过氧化氢不会对环境造成二次污染，故被称为最清洁的消毒剂。化学项目学习小组探究以H2O2溶液为原料制备O2。 【实验原理】 (1)请写出其在MnO2的催化作用下分解的文字表达式： 。 【制取氧气】 (2)用甲装置制取氧气 ①甲装置用MnO2作催化剂，先用黏合剂将MnO2粉末制成团状。团状MnO2应放在 (选填“试管底部"或“多孔铜片上”)。 ②打开活塞K，经长颈漏斗向试管中缓慢加入H2O2溶液至浸没团状MnO2，立即产生O2，收集完后， (填操作)，反应随后停止。 (3)用乙装置制取氧气 乙装置用铂丝(可上下抽动)作催化剂。安全管下端浸没于H2O2溶液中，将铂丝插入溶液，立即产生O2，若烧瓶内压强过大，安全管中出现的现象是 ，当出现上述现象时应采取的措施是 。 探究二：炎热的夏天，游泳池成了人们消暑健身的热门场所，水质的安全也成为大家关注的话题。小丽和同学们对某室内游泳池的水呈蓝色的原因及水质安全展开了研究。请回答下列问题。 【查阅资料】a.水对蓝光的反射和散射作用使水呈现蓝色，水越深，蓝色越明显。 b.游泳池的水质常规检验主要项目及限值如下表： 项目 浑浊度 pH值 尿素 总大肠菌群(36℃，24h) 游离性余氯(mg/L) 化合性余氯 水温(℃) 数值 ≤1NTU 7.0～7.8 ≤3.5mg/L 每100mL不得检出 0.2-1.0 ≤0.4mg/L 23~30 (4)【实验结论】泳池水的蓝色是水对蓝光的反射和散射作用引起的。从微观角度分析，水分子本身 (填“有”或“没有”)改变。 【实验调查】同学们就泳池水净化问题走访了游泳馆的管理人员，得知： a.泳池水通过循环净化的方式实现再利用，其工艺流程如图所示。 b.泳池水常见的水质问题是尿素含量超标。 (5)写出消毒剂二氧化氯的化学式 ，其中氯元素的化合价是 。 (6)提出一条降低泳池水中尿素含量的建议 。 7．(24-25九上·辽宁丹东东港·期中)完成以下基础实验与学科实践内容 (1)性质检验 操作 现象 结论 铁丝燃烧时，观察到的现象是 能支持燃烧 集气瓶中水的作用是 (2)探究实验室制取氧气反应速率 I.某化学兴趣小组进行不同催化剂对过氧化氢分解速率的影响，设计的方案和记录数据如下表所示： 实验序号 过氧化氢溶液体积、浓度 催化剂 收集所用时间 ① 30mL4% 无 ② 30mL4% 粉末 15s ③ 30mL4% agCuO粉末 34s ④ 30mL4% 粉末 27s ①表格中a的值为 。 ②实验②中制取氧气的符号表达式为 。 ③结论：通过上述实验对比，可得出的实验结论是 。 Ⅱ.化学兴趣小组借助数字化实验手段用装置A探究其他条件对过氧化氢分解速率的影响，选用粉末作催化剂分组进行实验，通过压强传感器得到的数据如图所示。 分析图中实验1，溶液的浓度越大（即），反应速率 （选填“越快”、“越慢”或“不影响”）；分析图中实验2所示数据，你认为影响该反应速率的条件是 。 (3)探究制氧机的原理 查阅资料：过氧化氢和过碳酸钠都可以产生氧气。 小组同学取上述两种药品分别加入0.2g二氧化锰进行对比实验，比较过氧化氢溶液和过碳酸钠制取氧气的效率。测得数据如图1（20min后几乎不产生氧气）请分析制氧剂选择过碳酸钠的依据是 。 化学制氧机内缸如图2，为保证制氧的效果稳定，制氧机反应仓的加水量在夏季比冬季的高，原因是 。 8．(24-25九上·辽宁沈阳于洪区·期中)氯酸钾可以用于制取氧气，其反应过程可表示为：氯酸钾氯化钾+氧气 某兴趣小组对氯酸钾分解反应的催化剂进行研究，在相同的加热条件下，用如图装置完成表中实验： 编号 氯酸钾质量/g 催化剂 催化剂质量/g 收集50mL氧气所需时间/s 实验1 5 - - 171 实验2 5 二氧化锰 0.5 49 实验3 x 氧化铁 0.5 58 实验4 5 氯化钾 0.5 154 (1)如图所示，在用量筒进行排水法收集氧气前，应先在量筒中 。 (2)实验3中x为 g。 (3)设置实验2、3、4的目的是 。 (4)表中所列三种催化剂的催化效果最佳的是 。 (5)由实验1和实验4可知，氯化钾 (填“有”或“无”)催化作用。维持加热条件不变，用实验1再继续收集50mL氧气，所需时间明显少于171s，解释原因 。 (6)在表中实验的基础上，继续探究二氧化锰催化剂的质量对催化效果的影响，发现最佳质量为0.5g。实验操作为：取两份5g氯酸钾，一份加入0.2g二氧化锰，一份加入0.3g二氧化锰， 。 地 城 考点03 探究水的组成和净化 1．(24-25九上·辽宁丹东东港·期中)经过一段时间的化学学习，某校兴趣小组对生活中的化学现象产生了浓厚兴趣，开启了项目化学之旅。 任务一：调查空气污染原因及寻求防治污染的方法。 (1)通过学习你已经知道引起空气污染的有害气体种类很多，请举一例： ；经走访与调查发现当地的PM2.5问题尤为显著，请写出一条能改善此问题的一条措施： 。 任务二：测定空气中氧气的含量。 (2)实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量（如图甲所示），写出该反应的文字表达式 。若用木炭代替红磷进行对比实验，集气瓶内压强变化趋势与图乙 （填“一致”或“不一致”），D点后压强不再减少，说明氧气体积约占空气体积的 。（写分数）    任务三：野外饮用水的获取 场景1：位于深山峡谷之中，只有浑浊的江水可用。 场景2：位于孤悬海岛之上，只有海水可用。 (3)在两种场景中，将这里水转换成饮用水主要方法是否相同 （填“相同”、“不相同”），原因是 。 任务四：比较不同水样的硬度 【进行实验】用四种水样完成实验，记录观察到泡沫产生时所需肥皂水的用量。 实验操作 水样 肥皂水用量/滴 市售纯净水 2 煮沸后的自来水 6 自来水 9 湖水 14 【解释与结论】 (4)硬度最大的水样是 。 (5)继续实验，发现山泉水的硬度大于自来水的硬度，其实验方案为 。 2．(24-25九上·辽宁沈阳沈北新区·期中)兴趣小组同学在制作简易净水器过程中，为研究净水效果，进行了下列几组实验。 【资料】Ⅰ.明矾是一种常见的絮凝剂，溶于水后能够吸附水中悬浮物并发生沉降，从而达到净水目的。Ⅱ.浊度用以表示浑浊程度，浊度越低代表水质越好。 【进行实验】实验1：分别用等量不同材料装填入装置(图1)，对100mL河水(预先滴入1滴红墨水)进行净化。实验记录如表： 实验序号 净水材料 净水效果 ① 小卵石 净化速度快，水样浑浊，仍为红色 ② 石英砂 净化速度较慢，水样较澄清，仍为红色 ③ 活性炭 净化速度很慢，水样澄清，一段时间后，出现浅红色 (1)实验1的目的是 。 (2)实验1的③中，活性炭的作用是 。 实验2：分别将相同流量河水注入填充等量活性炭的净化装置。实验记录如表： 实验序号 ① ② 实验装置 河水通过活性炭层的方式 自上而下 自下而上 净水效果 实验②比①净化后的水更清澈 (3)由实验2可以得到的结论是 。 实验3：探究用明矾净水时影响净化效果(浊度)的因素。取水样，向其中加入明矾，搅拌，用数字浊度计测定水样上层的浊度。记录如表： 实验序号 水样的体积/mL 加明矾的质量/g 静置时间/min 浊度/% ① 200 0 20 87 ② 200 0.3 20 16 ③ 200 0.4 10 31 ④ 200 0.4 20 14 (4)从实验3记录可以看出，所要探究的明矾净水的影响因素是 和 。 (5)实验3主要采用了对照实验，分析对照实验数据可以帮助我们获得结论。 a.对比①和②，可以得出的结论是 ，或对比 (填实验序号)也可以获得相同的结论。 b.对比③和④，可以获得的结论是 。 c.除上述外，对比 (填实验序号)还可以获得的结论是 。 【反思评价】 (6)从实验1的净水速率和效果来看，净水材料从上到下(图1)最佳堆叠顺序是______(填序号，下同)。 A．小卵石→石英砂→活性炭 B．活性炭→石英砂→小卵石 C．石英砂→活性炭→小卵石 D．活性炭→小卵石→石英砂 (7)图2为某同学设计的一款简易净水器，为了得到更好的净水效果，入水口应为 。 3．(24-25九上·辽宁大连西岗区·期中)实验小组同学查阅资料得知：草酸(H2C2O4)可使滴有硫酸的高锰酸钾溶液褪色，但不同条件下褪色时间不同，即反应的速率不同。小组进行了系列探究。 【探究目的】影响该反应速率的因素有哪些？ 【进行实验】如图所示，在四支试管中均分别加入4mL0.08%的KMnO4溶液、0.4mL的硫酸、1mL0.09%的草酸溶液，进行实验并记录相关数据及现象于下表中。 所滴硫酸的浓度 温度 其他试剂 高锰酸钾完全褪色时间 A 98% 室温 无 72s B 65% 室温 无 129s C 65% 50℃ 无 l6s D 65% 室温 MnSO4 112s 【分析推理】 (1)草酸使高锰酸钾溶液褪色反应的化学方程式如下，请在横线上补全。2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8 (2)实验中草酸和硫酸应略过量，目的是 。 (3)根据实验 (填标号)中数据，可初步推断其他条件相同时，硫酸浓度越大，该反应速率越快。 (4)设计实验B和C的目的是 。 (5)实验中MnSO4的作用可能是 。 (6)除上述实验探究的因素，影响该反应速率的因素可能还有 (写出一点)。 【反思提升】因实验B和D数据差异小，同学们利用手持设备进行再次实验，测量溶液的透过率(透过率为100%定义为无色)，采集数据，得到下图。 (7)对比发现，随时间变化两条曲线的透过率均有突然增大的过程，说明反应均为先慢后快，原因可能是 (写出一点)。 【应用拓展】医学上利用该反应测定血钙含量。原理是将血液用蒸馏水稀释，加入足量草酸铵，经过反应得到草酸，再用高锰酸钾溶液滴定草酸，以计算血钙的含量。 (8)下图是一种草酸铵包装的部分内容，则100g该草酸铵中氮元素的质量是 g。 4．(24-25九上·辽宁大连中山区·期中)水是一切生命赖以生存的重要物质基础。化学学习小组对水进行了相关探究。 Ⅰ.对自来水厂的净水过程进行调查研究。 (1)自来水厂净化水的过程中，加入絮凝剂明矾使水中的不溶性杂质 ，通过 池将其除去，活性炭能除去水中的色素和异味是因为其具有 性。 (2)2024年“中国水周”活动主题为“精打细算用好水资源，从严从细管好水资源”，下列做法不符合这一主题的是______。 A．逐步淘汰高耗水生产工艺 B．农作物采用大水漫灌 C．生活污水集中处理后排放 D．大量开采和使用地下水 Ⅱ.实践课上，同学们利用自制装置，如图，开展水组成的实验探究。 (3)通电后，观察到电极上有大量气泡产生，汇集到塑料瓶上端。将燃着的木条放在尖嘴口处，打开弹簧夹后，观察到a处气体燃烧，b处 。反应的化学方程式为 。该实验获得的结论为 。 (4)该化学反应的微观实质是 。 Ⅲ.“生命吸管”是一种便携式户外净水器。其净水原理如图： (5)抗菌活性复合滤料中有活性炭、离子交换树脂等。离子交换树脂能去除水中的钙离子，钙离子的符号是 。 (6)水经过抗菌活性复合滤料成为净水，是因为抗菌活性复合滤料能除去固体杂质、色素异味、钙离子外，还具有 作用。 5．(24-25九上·辽宁锦州太和区·期中)水是生命之源。同学们在老师的组织下展开了关于水的项目式学习。 【活动一】探究锦州市自来水的净化过程 (1)同学们到自来水厂参观自来水的净化过程，净化过程如图一所示，其中A操作的名称为 ，其主要目的是除去水中的固体杂质，若该操作在实验室里进行，则所需的玻璃仪器主要有：烧杯、玻璃棒和 (填一种仪器名称)。吸附是常用的分离混合物的方法，常见的吸附剂有活性炭，其作用是 。 (2)同学们受到自来水厂净水过程的启发，到野外露营时，设计制作了如图二所示的简易净水器。若选用的填充物品有①石英砂、②小卵石、③活性炭，则填充在A、B、C区域的物品依次为 (填序号)。用该装置净化后的水是 (填“纯净物”或“混合物”)。 (3)净水不易，下列做法符合“节约用水”理念的是_____。 A．用淘米水浇花 B．为节约用水，工业废水直接浇灌农田 C．用水后及时关闭水龙头 D．用滴灌、喷灌代替大水漫灌的方法来浇灌农田 【活动二】探究水的组成 (4)宏观辨识：小组同学用图三装置进行电解水实验。通电一段时间后，两个玻璃管内都产生了气体，检验b管中生成的气体的方法是 ，该实验可以得出水是由 组成的。 (5)微观探析：电解水的微观过程如图四所示。 ①请在第一个方框内补全该反应的微观示意图 。 ②在该化学变化中，不发生变化的微粒是 (用化学符号表示)。 ③写出该反应的文字表达式 。 地 城 考点04 探究物质的组成 1．(24-25九上·辽宁铁岭铁岭县·期中)科学探究是学生积极主动地获取化学知识、解决化学问题的一种重要的学习方法。某兴趣小组同学在老师的指导下开启了对物质组成的探究之旅。 【活动一】探究蔗糖的组成 【提供资料】蔗糖是一种常用的调味品，白色固体，成分中只含有一种分子，在甘蔗、甜菜中含量丰富，是白糖、冰糖的主要成分。 【提出问题】蔗糖中含有的元素种类 【进行实验】 实验一：取适量蔗糖于燃烧匙中，在酒精灯上加热，蔗糖逐渐熔化并开始燃烧，将内壁蘸有澄清石灰水的烧杯倒扣在火焰上方，石灰水变浑浊。 实验二：为进一步探究所含元素，利用如图装置进行实验。 首先，给铜丝处加热，并反复推拉注射器活塞(注意：活塞没有拔出)。 然后，将酒精灯移至蔗糖处加热，一段时间后，观察到蔗糖颜色变深，玻璃管内壁出现水雾。 【实验结论】 (1)通过以上探究得出，蔗糖由 (填元素符号)组成。 【证据推理】 (2)请通过具体实验现象，说明得出以上实验结论的依据 。 【交流讨论】 (3)实验二中，反复推拉注射器活塞的目的是 。 【活动二】探究氧化铜能否作过氧化氢分解的催化剂 【查阅资料】氧化铜与二氧化锰从外观上看相似，都为黑色粉末，且不溶于水。 【提出问题】氧化铜能否作过氧化氢分解的催化剂？如果能，其催化效果如何？ 【实验探究】 实验操作 实验现象 实验一 步骤Ⅰ：分别取5mL5%过氧化氢溶液于A、B两支试管中，向A试管中加入ag氧化铜粉末 A试管中产生气泡，B试管中无明显现象 实步骤Ⅱ：待A试管中不再产生气泡时，将A中液体过滤，并将所得滤渣进行洗涤、干燥、称量 所得固体质量仍为ag 步骤Ⅲ：取步骤二所得固体于C试管中，加入过氧化氢溶液 C试管中产生气泡 实验二 分别取5 mL 5%过氧化氢溶液于D、E两支试管中，向D试管中加入ag氧化铜粉末，向E试管中加入ag二氧化锰粉末 E试管中产生气泡的速率比D试管中快 【实验结论】 (4)实验一中，通过步骤Ⅱ、Ⅲ操作及现象，证明氧化铜的 和 在化学反应前后均没有发生变化，可以作过氧化氢分解的催化剂。氧化铜催化过氧化氢分解的化学方程式为 。 (5)根据实验二中的现象，你所得到的结论是 。 【交流讨论】 (6)在比较氧化铜和二氧化锰对过氧化氢的催化效果时，实验过程中需要控制的条件有 (填字母)。 A．溶液的温度        B．催化剂的质量   C．溶液的浓度        D．反应起始时间 【总结提升】经查阅资料得知，硫酸铜、氧化铁、马铃薯也可以作过氧化氢分解的催化剂。在老师的指导下，同学们又做了相关实验，探究硫酸铜等物质对过氧化氢分解的催化效果，发现与二氧化锰相比，二氧化锰的催化效果最好，所以实验室分解过氧化氢制氧气时用二氧化锰作催化剂。 2．(24-25九上·辽宁锦州·期中)暑假雨后的一天，一大早小王就和爸爸一起给农田里的玉米施肥。在施肥过程中，小王闻到了一种刺激性气味，而且发现越到中午这种气味越强烈。在阳光照射下他不小心撒在干燥土壤表面的肥料过了一会儿后竟消失了。小王很好奇，记住了化肥的名称是碳酸氢铵，回到学校后，他和同学在老师的指导下进行了如下探究： 【查阅资料】碳酸氢铵(简称碳铵)是一种常用的化肥，白色粉末状晶体，有氨味，易溶于水，受热易分解。湿润的红色石蕊试纸遇氨气变成蓝色，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。 【提出问题】碳铵消失的过程中发生的是物理变化还是化学变化？ 【进行实验】 (1)①在试管内加入少量的碳铵固体，用酒精灯加热。加热时需要注意： (写出一条即可)。 ②闻气味。 ③将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，一会儿后试纸变蓝，证明生成了 。 ④将产生的气体通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊，证明生成了 。 ⑤将干冷的玻璃片放在试管口，观察到只有水珠生成，而没有固体生成。 【得出结论】 (2)碳铵消失的过程属于 变化。 【反思与评价】 (3)在保存碳铵化肥时要注意哪些问题？ 。 (4)在施用碳铵化肥时要注意哪些问题？ 。 【总结提升】 (5)某固体加热消失，对此说法正确的是___________。 A．一定是化学变化 B．一定是物理变化 C．可能是物理变化，也可能是化学变化 地 城 考点05 探究燃烧的条件 1．(24-25九上·辽宁凌海·期中)化学实验能提升学生的科学素养，“双减”背景下，同学们更加喜爱实验探究，据图回答下列问题： 【探究燃烧条件】 某化学兴趣小组进行下面的探究实验：①在有空气的试管中放入白磷（白磷的着火点是40℃），关闭弹簧夹；②将图装置放到水中。实验①中白磷未燃烧，实验②中白磷剧烈燃烧，气球胀大。 (1)实验②中水的温度约为 ℃。 (2)对比实验①和②现象，可得出可燃物燃烧的条件之一是 。 (3)实验结束后，右图中试管内还有白磷残留，若想继续利用图装置探究可燃物燃烧的另一个条件，应该进行的操作是 。 (4)已知白磷化学式为P4，白磷燃烧反应化学方程式为 。 (5)根据以上探究，请写出一种保存白磷的方法 。 【探究氧气的性质】 小徐用手掌总结氧气的化学性质（如图所示），手指上的物质能与掌心的氧气反应。回答下列问题： (6)木炭在氧气中燃烧，红热的木炭应由上到下 （填“缓慢”或“快速”）伸入氧气瓶里；为了检验所产生的气体，可向集气瓶中倒入的药品是 。 (7)取一根用砂纸打磨干净的铁丝和一瓶氧气，观察铁丝在氧气中燃烧的现象是 ，铁丝在空气中不燃烧，在氧气中剧烈燃烧，说明燃烧的剧烈程度与 有关。 (8)已知物质X在空气中燃烧产生淡蓝色火焰，且生成有刺激性气味的气体，则X是 。 2．(24-25九上·辽宁多市多校·期中)小华同学进行铁丝在氧气中燃烧的实验时，发现铁丝并没有燃烧。于是小华对此异常现象产生的原因进行探究。 Ⅰ.实验原理 (1)用符号表达式表示铁丝燃烧的反应： 。 (2)描述铁丝在氧气中燃烧时的现象： 。 Ⅱ.探究铁丝没有燃烧的原因 (3)大家经讨论，认为铁丝没有燃烧可能是铁丝表面有锈迹或氧气的浓度太低等原因所致，为验证猜想进行了下列实验： 实验编号 实验操作 实验现象 实验结论 ① 将铁丝表面打磨除锈，引燃后伸入集气瓶中 与铁丝表面有无锈迹无关 ② 将两根粗细 （选填“相同”或“不同”）的铁丝点燃，分别伸入氧气体积分数为50%与90%的集气瓶中 伸入氧气体积分数为90%的集气瓶中的铁丝燃烧，而氧气体积分数为50%的集气瓶中铁丝没有燃烧 与氧气的浓度有关 Ⅲ.探究铁丝燃烧现象的影响因素 (4)为进一步探究铁丝燃烧时所需氧气的最低浓度，小华同学取长短相同，直径均为的铁丝分别在氧气体积分数为70%、60%、55%的环境中进行燃烧实验。实验现象如下表所示： O2体积分数 70% 60% 55% 实验现象 燃烧时间短，实验成功 燃烧程度比70%的弱，燃烧时间更短，实验成功 难以燃烧，只是发红 由表格数据得出，其他条件相同时，氧气浓度越大，燃烧越 （选填“剧烈”或“不剧烈”）。 (5)小华同学推测如果将铁丝换成铁粉，则铁有可能在氧气浓度更低的条件下燃烧。他可以选择铁粉和体积分数为 （选填“60%”或“50%”）的氧气进行对比实验。 (6)实验中获得气体样品的方法：如图1，先在的集气瓶里装满水，塞紧橡胶塞并关闭止水夹，打开止水夹通入氧气，把瓶里的水排入量筒，当量筒内的水达到一定体积后关闭止水夹，然后打开止水夹，通入空气，继续排水到量筒中水的体积为为止。要获得氧气体积分数为的样品，则通入氧气排掉水的体积约为 （提示：空气中氧气的体积分数以计算）；若采用拉瓦锡实验分解氧化汞的方法制取氧气（相当于中元素的质量）备用，计算需要的质量为 。 (7)氧气的浓度等因素会影响铁丝燃烧的现象，已知图2和图3的燃烧现象不同，可知影响铁丝燃烧现象的因素还有 。 地 城 考点06 探究质量守恒定律 1．(24-25九上·辽宁葫芦岛绥中县·期中)“大单元整合”是一种新的化学学习方法。与铁有关的部分实验如图： 实验一：铁丝的燃烧 实验二：铁丝与溶液反应前后质量的测定 实验三：水的组成的探究 (1)实验一：铁丝在空气中不能燃烧，在氧气中剧烈燃烧，说明燃烧的剧烈程度与 有关。铁丝在氧气中燃烧的化学方程式为 。 (2)实验二：该实验 （填“能”或“不能”）用于验证质量守恒定律，从微观角度解释质量守恒的原因： 。 实验三：法国科学家拉瓦锡曾让水蒸气通过一根烧红的铁质枪管，探究水的组成。 【查阅资料】 ①有2种黑色含铁元素的氧化物，其中FeO不能被磁铁吸引，只有Fe和可以被磁铁吸引。 ②铁能与硫酸铜反应产生红色固体，而不与硫酸铜溶液反应。 (3)按如图装好药品、连好装置，其中装置A对装置B中反应的作用是 。 (4)黑色铁粉加热一段时间后，B中仍为黑色，吹泡器连续吹出气泡，且气泡向上飞起：用燃着的木条靠近气泡，能产生爆鸣声，同学们猜想生成的气体可能是 。 【实验探究】 (5) 实验步骤 实验现象 实验结论 步骤1：倒出B中黑色固体于白纸上，用磁铁反复吸引。 黑色固体全部被吸引。 黑色固体中一定没有 。 步骤2：取上述少量黑色固体于试管中，加入足量硫酸铜溶液，充分反应 有红色固体出现，且有黑色固体剩余 黑色固体中一定有Fe和 。 (6)由上述实验探究结论得出：在高温条件下，铁与水蒸气反应的化学方程式 。 【探究结论】 (7)通过在高温条件下，铁与水蒸气发生反应的实验结果证明：水是 组成。 地 城 考点07 项目式探究 1．(24-25九上·辽宁鞍山铁西区·期中)化学实践小组的同学们通过学习，设计了一系列实践活动，对汤河水库水质检测、水的净化、水的组成和对探究影响电解水速率的因素进行了项目化学习。 任务一：检测水质 [查阅资料]国家有关水的硬度的标准为： 类别 极软水 软水 中硬水 硬水 高硬水 以CaCO3浓度计/(mg/L) 0~75 75~150 150-300 300-450 450-700 (1)取少量水库水，用便携式水硬度仪测得该水库水的硬度为286.2mg/L，说明该河水属于 。 任务二：净化水 库水转化为自来水需要经过一系列步骤，但是自来水送到用户过程中仍可能被污染，因此很多公共场所使用直饮机如下图所示： (2)超滤膜的作用相当于实验室中的 操作。在实验室中该操作除了漏斗和烧杯外还用到的玻璃仪器是 。 (3)活性炭滤芯具有 作用，除去颜色异味的同时也除去重金属离子。 任务三：验证水的组成 (4)如图是电解水实验装置图，反应前，注射器活塞均在0刻度处。反应一段时间后，若注射器Ⅰ活塞移动至4mL刻度处，则理论上注射器II活塞应移动至 mL刻度处。该实验说明水是由 组成。 任务四：探究影响电解水速率的因素 为探究不同电压和不同浓度NaOH溶液对电解水速率的影响，小组同学进行多次实验，测得产生20mL氢气所需时间如图： (5)电解浓度为5%的NaOH溶液时，改变电压对电解水速串的影响是 。 (6)上述实验中，电解水速率最快的条件是 。 2．(24-25九上·辽宁大连金普新区·期中)为探究分子的性质，兴趣小组的同学们围绕氨气进行了以下项目式探究活动。 【活动一】查阅资料，了解氨气(NH3)的性质 查阅资料： ①氨气是一种有刺激性气味的气体，强烈刺激人的眼睛和呼吸道黏膜； ②氨气能与水反应生成碱性物质，碱性物质能使无色的酚酞溶液变成红色； ③浓氨水极易挥发出氨气。 【活动二】探究氨气的性质 (1)由图1得出，氨气的物理性质是 。 【活动三】探究分子的性质 图2有四朵白色纸花①、②、③、④，将①依次用浓氨水和酚酞润湿，将②、④用加酚酞的蒸馏水润湿，③用浓氨水润湿，迅速扣上烧杯。请回答： (2)一段时间后观察到纸花② ，纸花③ 。 (3)纸花④的目的是证明空气中的成分 (填“能”或“不能”)使酚酞溶液变色。 (4)由该实验可得出分子具有的性质是 。 拓展一：探究分子运动速率与温度的关系 图2实验中同学们闻到了一股难闻的刺激性气味，于是又进行如图3所示实验。操作如下： Ⅰ：向B、C两支试管中分别加入无色酚酞溶液； Ⅱ：在A、D试管中分别加入浓氨水，立即塞紧带导管的橡皮塞，并将D试管放置在盛有热水的烧杯中。 (5)观察到C试管中发生变化速度比B试管中要快，由此得出温度越高， 。 拓展二：探究分子运动速率与分子质量的关系 如图4，将装置平放在桌面上，同时用注射器分别向棉纱布上注入等量的浓氨水和浓盐酸。 (6)已知一个氯化氢分子的质量大于一个氨气分子的质量，根据图中产生白烟的位置得出结论：分子的运动速率与其质量成 (填“正”或“反”)比。 【活动四】探究分子的其它性质 (7)如图5，在一个玻璃杯中放入约50mL水，向水中放入一大块蔗糖，在容器外壁沿液面画一条水平线。糖块充分溶解后，液面比水平线 (填“高”、“低”或“相平”)，这说明分子在不断运动且 。 3．(24-25九上·辽宁本溪·期中)活性炭常用于净水。以开心果壳为原料可以制备活性炭，使用后的活性炭通过再生处理能够恢复一定的吸附性。 【查阅资料】活性炭对亚甲基蓝和碘的吸附量可以衡量其吸附效果，吸附量越高，吸附效果越好。 Ⅰ.制备开心果壳活性炭流程如下 【解释与结论】 (1)碳化过程中，使用氮气作为保护气，是因为氮气具有 的性质。 (2)过筛后可以得到开心果壳活性炭细粉，说明开心果壳活性炭细粉的颗粒直径 （填“大于”或“小于”）筛子网眼直径。 Ⅱ.探究影响开心果壳活性炭吸附效果的因素 【进行实验】室温下，称取开心果壳活性炭置于的锥形瓶中，加入一定浓度的亚甲基蓝溶液，密封一段时间后，过滤后测定吸附量。结果如下表： 序号 亚甲基蓝初始浓度/ 吸附时间/min 吸附量/ ① 100 30 133.9 ② 150 30 148.5 ③ 200 30 149.8 ④ 200 50 183.8 ⑤ 200 70 204.2 ⑥ 250 30 150.6 ⑦ 300 30 202.5 【解释与结论】 (3)设计①②③⑥⑦实验的目的是 。 (4)下列亚甲基蓝初始浓度范围中，随亚甲基蓝初始浓度增大，开心果壳活性炭吸附效果变化最大的是__________（填字母序号）。 A． B． C． D． (5)若要证明吸附时间对吸附量有影响，应选择实验 （填序号）的数据进行对比。 Ⅲ.探究使用后的活性炭的再生效果 【进行实验】用三种不同方法将使用后的活性炭进行再生处理，在其他条件相同的前提下，通过测定碘吸附量，比较再生效果。结果如下表： 活性炭种类 未使用的活性炭 使用后的活性炭 再生活性炭 方法1 方法2 方法3 碘吸附量/ 637 373 611 630 565 【解释与结论】 (6)三种方法都能使活性炭再生，判断的理由是 。再生效果最好的是方法 （填“1”或“2”或“3”）。 【反思与评价】 (7)某同学进一步设计实验探究发现，升高温度开心果壳活性炭的吸附效果增强。请补全该同学的实验方案：称取开心果壳活性炭，置于的锥形瓶中，加入浓度为的亚甲基蓝溶液， 。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $