专题08 科学探究题（期中真题汇编，安徽专用）九年级化学上学期

专题08 科学探究题 5大高频考点概览 考点01 项目式探究 考点02气体制备和性质探究 考点03分子性质探究 考点04水的组成探究 考点05空气中氧气含量探究 地城 考点01 项目式探究 1．(24-25九上·安徽芜湖·期中)人类的日常生活和工农业生产离不开水。某化学兴趣小组对水的组成展开了项目式学习。    【活动一】用燃烧法探究水的组成 (1)在带尖嘴的导管口点燃纯净的氢气(如图1所示)，观察到火焰呈 色，然后在火焰上方罩一个冷而干燥的小烧杯，过一会儿，观察到烧杯内壁有 且烧杯外壁发热。 【活动二】用电解法探究水的组成 该兴趣小组利用如图2所示的装置进行电解水实验，先在电解器玻璃管里加满水(含少量氢氧化钠)，再接通直流电源。 【查阅资料】水中加入的氢氧化钠只起增强导电性作用，本身不参与反应。 (2)电解后，若b玻璃管中产生3mL气体，则a玻璃管中产生的气体约为 mL。 (3)切断电源后，用燃着的木条在b玻璃管尖嘴口检验产生的气体，观察到的现象是 。 (4)写出电解水反应的文字表达式为 。 【实验结论】 (5)由上述两个实验都能得到的实验结论是 。 【活动三】探究影响电解水速率的因素 (6)电解纯水速率较慢。为探究不同电压和不同浓度氢氧化钠溶液对电解水速率的影响，该兴趣小组进行了多次实验，测得产生20mL氢气所需时间如图3所示。 ①电解浓度为5%氢氧化钠溶液时，改变电压对电解水速率的影响是 。 ②上述实验中，电解水速率最快的条件是 。 ③除了上述因素外，你认为还有哪些因素会影响电解水的速率 (写1点即可)。 【答案】(1) 淡蓝 水雾出现 (2)6 (3)燃着的木条燃烧的更旺 (5)水由氢元素和氧元素组成 (6) 相同条件下，电压越大，电解水速率越快 10%氢氧化钠溶液、12V 温度 【来源】安徽省芜湖市2024-2025学年九年级上学期素质教育评估化学试题 【详解】（1）氢气燃烧，发出淡蓝色火焰，放出热量；氢气燃烧生成水，故在火焰上方罩一个冷而干燥的小烧杯，过一会儿，观察到烧杯壁有水雾出现； （2）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，试管a与负极相连，产生的是氢气，试管b与正极相连，产生的是氧气，故电解后，若b玻璃管中产生3mL气体，则a玻璃管中产生的气体约为6mL； （3）由以上分析可知，b管中产生的是氧气，氧气具有助燃性，切断电源后，用燃着的木条在b玻璃管尖嘴口检验产生的气体，现象是：燃着的木条燃烧的更旺； （4）水在通电条件下生成氢气和氧气，反应的文字表达式为：； （5）氢气和氧气在点燃的条件下反应生成水，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； （6）①由图3可知，相同条件下，电压越大，产生20mL氢气所需时间越短，说明相同条件下，电压越大，电解水速率越快； ②由图3可知，相同条件下，电压越大，电解水反应速率越快，氢氧化钠溶液的浓度越大，电解水反应速率越快，故电解水速率最快的条件是10%氢氧化钠溶液、12V； ③除了上述因素外，温度还可能会影响电解水的速率。 2．(24-25九上·安徽合肥阳光中学·期中)关于催化剂的研究是一项重要的课题，某小组以“探究催化剂的奥秘”为题展开了项目式学习。 【任务一】认识催化剂 (1)催化剂在化工生产中起着重要作用，下列催化剂的相关叙述正确的是_______(填字母序号)。 A．催化剂在化学反应前后的质量和化学性质都不变 B．催化剂能使生成物的质量增大 C．不加入催化剂化学反应就不能发生 (2)过氧化氢溶液加入二氧化锰会迅速产生气泡，该反应化学方程式： 。 【任务二】定量探究催化剂的催化效果 小组同学发现，将适量淀粉放入过氧化氢溶液中，过氧化氢溶液的分解速率加快。为比较淀粉和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果，该小组同学进行了如图探究： 实验时用上图所示装置做对照实验，以生成40mL气体为标准设计了下列三组实验(其他可能影响实验的因素均已忽略) 实验序号 5%过氧化氢溶液体积/mL 其他物质质量 待测数据 1 20 a 2 20 淀粉0.5g b 3 20 二氧化锰0.5g c (3)上述实验中“待测数据”是指 ；最后结果表明二氧化锰的催化效果较好，则b (填“＜”“＞”或“=”)c。 (4)实验前检查上图装置气密性的方法是 。 【任务三】数字化探究催化剂的催化效果 分别取20mL浓度为5%过氧化氢溶液、0.5g二氧化锰、0.5g淀粉，按图1所示装置进行实验，实验时倾斜锥形瓶使过氧化氢溶液与催化剂接触，瓶内气压的变化如图2所示。 (5)对比分析坐标图中的 点，可知化学反应速率与催化剂的种类有关。 (6)请从催化剂的角度解释在实验过程中，上述两个反应虽化学反应速率不同，但完全反应后两个装置内压强相同的原因是 。 【答案】(1)A (2)2H2O22H2O+O2↑ (3) 收集40mL氧气所需要的时间 ＞ (4)连接装置，关闭活塞，向外拉注射器活塞，松手后活塞回到原处，说明装置气密性良好 (5)ac/bd (6)催化剂不能改变生成物的量，过氧化氢溶液浓度和体积都相同，最终生成氧气质量相等 【详解】（1）A、反应前后，催化剂的质量和化学性质不变，该选项叙述正确； B、催化剂能改变反应速率，但不能改变生成物质量，该选项叙述不正确； C、催化剂能改变反应速率，但不加入催化剂，反应也能反应，只是反应较慢，该选项叙述不正确。 故选A。 （2）过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气，反应的化学方程式为：。 （3）该实验是以生成40mL气体为标准，则待测数据为收集40mL氧气所需要的时间； 若二氧化锰催化效果较好，则加入二氧化锰的实验反应较快，即b>c。 （4）检查该装置气密性的方法为：连接装置，关闭活塞，向外拉（或向内推）注射器活塞，松手后活塞回到原处，说明装置气密性良好。 （5）对比分析坐标图中的 ac（生成气体体积相等时需要的时间不同）或bd（相等时间内生成气体体积不同）点，可知化学反应速率与催化剂的种类有关。 （6）上述两个反应虽化学反应速率不同，但完全反应后两个装置内压强相同的原因是催化剂能够改变反应速率，但是不能改变生成物的量，过氧化氢溶液浓度和体积都相同，最终生成氧气质量相等，即完全反应后两个装置内压强相同。 3．(24-25九上·安徽淮北西园中学·期中)某小组同学对生活中的水展开了项目式学习探究。 活动一：认识水的蒸发： (1)下图反映烧杯内的水在不同温度下汽化时发生变化的微观示意图，请将时相同空间内对应的微观示意图补充完整(图中“●”表示氧原子，“○”表示氢原子)。 活动二：探究水的组成： 某化学兴趣小组在实验室里进行电解水实验。 【进行实验】如图所示，在电解玻璃管里加满水(水中加入少量氢氧化钠溶液)，接通直流电源，一段时间后断开电源，并检验反应中产生的气体。 【实验现象】 (2)打开管b活塞，在管口放入燃着木条观察到 。 【实验结论】 (3)该实验说明水是由 组成的。 (4)该反应的文字表达式为： ，电解水过程中没有发生改变的微粒是 (填符号)。 活动三：探究影响电解水速率的因素 以收集20mL氢气为标准，记录时间和收集氧气的体积，实验数据如表： 温度/℃ 外加电压/V 氧气/mL 时间/s ① 15 6 9.9 54.6 ② 15 9 10.0 23.4 ③ 15 12 9.0 15.0 ④ 30 6 9.6 46.2 ⑤ 45 6 9.7 35.4 (5)实验①②③可探究 对电解水速率的影响，欲探究温度对电解水速率的影响，应选择的实验组是 (填实验序号)。 (6)根据表中数据得出的结论是 (写出1点)。 【答案】(1)(能体现出分子间隔增大即可) (2)气体燃烧产生淡蓝色火焰 (3)氢元素和氧元素 (4) H、O (5) 外加电压 ①④⑤ (6)在相同温度下，外加电压越大，电解水速率越快或在相同电压下，温度越高，电解水速率越快(答案合理即可) 【详解】（1） 温度升高，水分子间隔变大，与20℃时对应的微观示意图相比，50℃ 时相同空间内对应的分子个数减少，则50℃时对应的微观示意图为。 （2）电解水时，正极上产生氧气，负极上产生氢气，氢气与氧气的体积比为2：1，则b管中的气体是氢气，氢气具有可燃性，打开管b活塞，在管口放入燃着木条观察到气体燃烧产生淡蓝色火焰。 （3）水在通电条件下生成氢气和氧气，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，则该实验说明水是由氢元素和氧元素组成的。 （4）水在通电条件下生成氢气和氧气，反应的文字表达式为：，反应中水分子分成氢原子、氧原子，氢原子之间结合成氢分子，聚集成氢气，氧原子之间结合成氧分子，聚集成氧气，则电解水过程中没有发生改变的微粒是H、O。 （5）实验①②③的温度相同，外加电压不同，可探究外加电压对电解水速率的影响。 实验①④⑤的外加电压均为6V，且温度互不相同，可用于探究温度对电解水速率的影响。 （6）根据表中数据可以得出：在相同温度下，外加电压越大，电解水速率越快或在相同电压下，温度越高，电解水速率越快。 4．(24-25九上·安徽亳州利辛县直属初中·期中)某小组以“探究催化剂的奥秘”为题展开了项目式学习。 【任务一】初步认识催化剂的特征 (1)催化剂在化学反应前后的特征是 。 【任务二】定量探究催化剂的催化效果 为比较氧化铜和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果，该小组同学进行了如下探究：以生成40mL气体为标准设计了下列三组实验（其他可能影响实验的因素均已忽略） 序号 5%过氧化氢溶液体积/mL 其他物质质量 待测数据 1 20 a 2 20 氧化铜 m b 3 20 二氧化锰 0.5g c (2)上述实验中收集氧气最适宜的方法为 ；m是 。 (3)实验1的目的是 ；实验发现二氧化锰的催化效果更好，则b c。 (4)实验前检查上图装置气密性的方法是 。 【任务三】深刻理解催化剂的催化原理 (5)根据如图，你认为催化剂能加速反应的原因是 。 (6)催化剂的哪些因素会影响化学反应的速率 、 。 【答案】(1)改变反应速率、自身质量和化学性质不变 (2) 排水法 0.5g (3) 作对照 ＞ (4)关闭分液漏斗活塞，向外拉注射器活塞，若松手后活塞回到原处，则装置气密性良好 (5)催化剂改变了反应途径，降低了化学反应所需的能量 (6) 催化剂的种类 催化剂的比表面积 【详解】（1）催化剂能改变反应速率，但在反应前后质量和化学性质不变。 （2）实验是以生成40mL气体为标准，则最好用排水法收集氧气，以免观察到收集氧气的体积； 对比实验中，要控制变量，则m为0.5g。 （3）实验1中，没有加入催化剂，则作用为对比实验； 若发现二氧化锰的催化效果更好，则加入二氧化锰的反应速率较快，则b>c。 （4）检查该装置气密性的方法为：关闭分液漏斗活塞，向外拉注射器活塞，若松手后活塞回到原处，则装置气密性良好。 （5）由图可知，催化剂加速反应是因为催化剂改变了反应途径，降低了化学反应所需的能量。 （6）催化剂的种类、催化剂的质量、催化剂的比表面积等会影响反应速率。 5．(24-25九上·安徽宿州宿城第一初级中学·期中)水是生命之源，某校实践小组学生在老师的指导下开展了有关“水的净化”的项目式学习活动。 【项目一】对比古今净水工艺，请回答问题： (1)上图中“漉水囊”可滤出水中浮游生物，此过程对应的操作1的名称是 。 (2)高铁酸钠（Na2FeO4）被广泛应用于现代自来水净化，标出高铁酸钠中铁元素的化合价为 。 【项目二】净水器净水 (3)自制简易净水器 实验用品：饮料瓶、活性炭、棉花、纱布、细砂、小石子、烧杯、玻璃导管、铁架台 制作方法：为了净水效果更好，按从下层到上层的放置顺序，依次将②①③④（①活性炭、②棉花、③细砂、④小石子），放入饮料瓶内，且每层用品之间用纱布隔开。 交流讨论：通过该净水器获得的水属于 （填“纯净物”或“混合物”）。 (4)离子交换法净水过程如图所示。 ①此过程中能将硬水转化为软水的是 （填“阳离子”或“阴离子”）交换树脂。 ②将水样通过如图所示的离子交换柱后，水中阴、阳离子所带电荷总数相等，交换后的水仍然呈电中性。水中阳离子总数 （填“增加”“减少”或“不变”）。 【活动总结】 (5)2024年“世界水日”的中国主题是“精打细算用好水资源，从严从细管好水资源”。请写出为保护汴河河水资源，你能做到的一条具体行为： 。 【答案】(1)过滤 (2) (3)混合物 (4) 阳离子 增加 (5)不乱扔垃圾（合理即可） 【详解】（1）“漉水囊”可滤出水中浮游生物，实现了固液分离，则操作1的名称是过滤。 （2）化合物中元素正负化合价之和为零，高铁酸钠（Na2FeO4）中氧元素显-2价、钠元素显+1价，设铁元素的化合价为x，则，解得x=+6；标记化合价时，需在对应元素正上方标记，正负号在前，数值在后，故填：。 （3）该净水器使用的活性炭活可以吸附水中各种有毒有颜色有气味的物质，棉花、细砂、小石子起到过滤作用，可以除去水中的不溶性杂质，经过净水器，水中仍含有多种离子、细菌病毒，属于混合物。 （4）①硬水是含有较多可溶性钙、镁化合物的水，钙离子、镁离子都属于阳离子，由图可知，水通过阳离子交换树脂后，可以除去钙、镁离子，因此能将硬水转化为软水的是阳离子交换树脂。 ②将水样通过如图所示的离子交换柱后，水中阴、阳离子所带电荷总数相等，交换后的水仍然呈电中性，阳离子所带电荷总数不变，但部分阳离子由带2个单位正电荷变为带1个单位正电荷，所以水中阳离子总数增加。 （5）为保护汴河河水资源，能做到的一条具体行为有：不乱扔垃圾、尽量不使用一次性用品、积极参与植树造林等。 6. (24-25九上·安徽安庆·期中)某研究小组的同学对实验室制取氧气的原理和影响反应速率的因素进行项目式探究。 项目探究一：实验室制取氧气的原理 （1）从元素角度看，利用下列物质分解不能用于制取氧气的是______(填序号)。 A. CH4 B. KMnO4 C. NaCl 项目探究二：影响过氧化氢溶液反应速率的因素 实验1：催化剂对过氧化氢溶液反应速率的影响 小组同学利用数据传感技术可以形象地比较过氧化氢溶液在有无催化剂条件下的分解速率。装置如下，测得瓶内气压随时间的变化如图所示： （2）甲锥形瓶内发生反应的文字表达式______。 （3）由图分析可知：曲线______(填“①”或“②”)表示无二氧化锰条件下发生的反应。 （4）请从催化剂的角度解释，在实验过程中上述两个反应虽然化学反应速率不同，但完全反应后两个装置内压强相同的原因是______。 （5）若验证二氧化锰作为过氧化氢分解的催化剂，还须要设计方案验证二氧化锰的______和______在反应前后是否改变。 实验2：催化剂的种类对过氧化氢溶液反应速率的影响 该研究小组设计了如图丙所示装置对比淀粉与二氧化锰的催化效果，实验均以收集25mL气体为准，其他可能的影响因素忽略不计。相关数据见下表。 实验编号 3%过氧化氢溶液的体积 催化剂种类及质量 待测数据 1 20mL 淀粉0.5g a 2 20mL 二氧化锰05g b （6）上述实验中的“待测数据”a、b指______；最后结果表明二氧化锰的催化效果较好，则a______b(填“<”、“>”或“=”)。 实验3：其它因素对过氧化氢溶液反应速率的影响 小组同学通过探究发现：除以上探究外，还有其它因素会影响过氧化氢溶液分解速率，请设计方案验证。 （7）你认为的影响因素是______。 （8）完成下表中相关方案和内容： 实验方案 收集证据 得出结论 ______ ______ ______ 【答案】（1）AC （2） （3）② （4）催化剂不能增加产物的最终质量 （5） ①. 质量 ②. 化学性质 （6） ①. 收集25mL气体所需时间 ②. ＞ （7）温度（合理即可） （8） ①. 分别取3%过氧化氢溶液20mL，都加入0.5g淀粉，置于不同温度下进行反应 ②. 测定各实验收集25mL气体所需时间 ③. 相同条件下，温度越高，过氧化氢溶液分解速率越快 【解析】 【小问1详解】 根据质量守恒定律，化学反应前后，元素种类不变。氧气只含氧元素，能用于分解制取氧气的物质一定含有氧元素，CH4、NaCl不含氧元素，KMnO4含有氧元素，则CH4、NaCl不能用于分解制取氧气，故选：AC。 【小问2详解】 甲锥形瓶中过氧化氢在二氧化锰催化作用下快速分解生成水、氧气，反应的文字表达式为：。 【小问3详解】 过氧化氢分解生成水、氧气，二氧化锰可以加快过氧化氢分解，则相同时间内产生氧气的质量较大，气压上升较快，则曲线①表示无二氧化锰条件下发生的反应。 【小问4详解】 上述两个反应虽然化学反应速率不同，但完全反应后两个装置内压强相同的原因是：催化剂不能增加产物的最终质量。 【小问5详解】 催化剂能改变化学反应速率，且自身的质量和化学性质在化学反应前后保持不变。上述实验已证明二氧化锰能加快过氧化氢分解，若验证二氧化锰作为过氧化氢分解的催化剂，还须要设计方案验证二氧化锰的质量和化学性质在反应前后是否改变。 【小问6详解】 该研究小组设计了如图丙所示装置对比淀粉与二氧化锰的催化效果，实验均以收集25mL气体为准，则“待测数据”a、b指收集25mL气体所需时间； 最后结果表明二氧化锰的催化效果较好，则使用二氧化锰时，收集25mL气体所需时间较短，a＞b。 【小问7详解】 除了催化剂种类以外，影响过氧化氢溶液分解速率的因素还有温度、过氧化氢溶液浓度、催化剂质量等。 【小问8详解】 以探究温度对过氧化氢溶液分解速率的影响为例。 实验方案：分别取3%过氧化氢溶液20mL，都加入0.5g淀粉，置于不同温度下进行反应； 收集证据：测定各实验收集25mL气体所需时间； 得出结论：相同条件下，温度越高，过氧化氢溶液分解速率越快。 7. (24-25九上·安徽合肥包河区·期中)某化学兴趣小组以“水的组成”为主题开展项目式学习。 【任务一】认识科学家探究水的组成的历史 材料1：1781年，普里斯特利在干冷的玻璃瓶中装入“易燃空气”和空气的混合气，然后用电火花引爆，发现瓶壁有水珠。受传统观念的影响他坚持认为水是一种元素。 材料2：1800年，英国化学家尼科尔森利用伏打电池对水进行通电，发现两极都有气泡产生，并发现负极上产生的气体体积恰好是正极的两倍。 （1）材料1中所提到的“易燃空气”是______(填符号)，英国化学家尼科尔森电解水正极上产生的气体是_______(填名称)。 【任务二】探究影响水电解的因素 （2）如图2所示，先用燕尾夹夹紧医用软管﹐将注射器竖直向下浸入水中，若观察到______(填“a”、“b”或“c”)现象﹐说明气密性良好。 （3）实验1探究加入不同物质对电解效果的影响：电解时向纯水中加入其他物质是为了______。向水杯中分别加入等量的浓度为12%的碳酸钠、硫酸钠、氢氧化钾和氢氧化钠溶液进行实验，通电相同时间，读取并记录数据，重复实验三次，计算产生氢气的速率如图3所示，由此得出结论________。 【实验2】 （4）探究不同电极材料对电解效果的影响：将下列电极连接电源正、负极，打开开关，测定产生氢气的速率(cm3/s)如下表，最佳电极材料是______。 电极材料 铁丝 铜丝 铁镍合金 石墨 产生氢气的速率平均值 0.0160 0.0210 0.0144 0.0030 （5）选择电极材料还需考虑的因素有_______。 （6）你认为还有哪些因素会影响电解水的速率，请根据你的猜想设计实验方案。 【答案】（1） ①. H2 ②. 氧气 （2）b （3） ①. 增强水的导电性 ②. 其他条件相同时，加入氢氧化钠电解效果最好 （4）铜丝 （5）电极与溶液中的物质不反应 （6）影响因素是温度 实验方案：向上述实验装置的水杯中分别加入20℃和30℃，等量的浓度为12%氢氧化钠溶液进行实验，通电相同时间，读取并记录数据，重复实验三次，计算氢气产生速率。 【解析】 【小问1详解】 在干冷的玻璃瓶中装入“易燃空气”和空气的混合气，然后用电火花引爆，发现瓶壁有水珠，说明燃烧生成了水，氢气燃烧生成水，故材料1中所提到的“易燃空气”是H2； 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，英国化学家尼科尔森利用伏打电池对水进行通电，发现两极都有气泡产生，并发现负极上产生的气体体积恰好是正极的两倍，则正极上产生的气体是氧气； 【小问2详解】 如图2所示，先用燕尾夹夹紧医用软管﹐将注射器竖直向下浸入水中，如果装置气密性良好，管内气体被压缩，压强增大，则管内液面低于外界液面，则观察到b现象； 【小问3详解】 纯水不导电，电解时向纯水中加入其他物质是为了增强水的导电性； 由图可知， 相同条件下，加入氢氧化钠时，产生氢气速率最快，说明其他条件相同时，加入氢氧化钠电解效果最好； 【小问4详解】 由表可知，相同条件下，使用铜丝作电极时，产生氢气的速率最快，说明最佳电极材料是铜丝； 【小问5详解】 选择电极材料还需考虑的因素有电极与溶液中的物质不反应，防止影响实验； 【小问6详解】 温度会影响电解水的速率，设计实验方案探究温度对电解水速率的影响，根据控制变量法，温度不同，其他因素相同，则方案为：向上述实验装置的水杯中分别加入20℃和30℃，等量的浓度为12%氢氧化钠溶液进行实验，通电相同时间，读取并记录数据，重复实验三次，计算氢气产生速率。 地城 考点02 气体制备和性质探究 8．(24-25九上·安徽安庆第四中学·期中)兴趣小组探究“排水法收集氧气时机的选择”，用加热高锰酸钾进行了相关实验。 (1)装置中试管口放一团棉花的作用是 ，写出加热高锰酸钾制取氧气反应的文字或符号表达式： ，可以用排水法收集氧气的理由是 。 【提出问题】“气泡连续、均匀冒出时排出的氧气比较纯净”，事实如此吗？ 【设计并实验】采用高锰酸钾加热分解产生氧气，测定不同时刻从试管排出的气体中氧气的浓度。 时段 氧气浓度变化特点 氧气浓度变化范围 加热时间 气泡特征 ① 逐渐增大 21.2%–______ 1-11s  11-16s 不持续、不均匀 ② 快速增大 28.7%-66.7% 16-34s ③ 逐渐变缓 66.7%-86.3% 34-80s 持续、均匀、快速 ④ 趋于稳定 86.3%-88.7% 80-135s (2)在加热药品的第①时期(11-16s)，气泡已连续、均匀且快速冒出，此时排出气体中氧气浓度最大只有 %左右。 (3)“气泡连续、均匀冒出时排出的氧气已经比较纯净”的说法是 (填“合理”或“不合理”)的。 【查阅资料】对于初中氧气性质实验而言，氧气浓度只需达到一定的数值，满足实验要求即可。 【实验探究】①取一个集气瓶，使瓶内内留有占集气瓶40%的水(余下的为空气)，用玻璃片盖住，并倒扣于装有水的水槽中。 ②用排水法收集氧气，小心地把瓶内的水排完用玻璃片盖住瓶口，取出正立放好。 ③把带火星木条伸入集气瓶中，带火星木条复燃。 【反思与交流】 通过实验探究可知，使带火星木条复燃的氧气不一定是纯氧。 (4)理论上，上述实验中“使带火星木条复燃”的氧气体积分数是 %。 【答案】(1) 防止加热时固体粉末进入导管，堵塞导管 （或） 氧气不易溶于水，且不能与水发生反应 (2)28.7 (3)不合理 (4)52.6 【详解】（1）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；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；可以用排水法收集氧气的理由是氧气不易溶于水，且不能与水发生反应。故填：①防止加热时高锰酸钾粉末进入导管，堵塞导管；②或（）；③氧气不易溶于水，且不能与水发生反应。 （2）分析表中数据可知，①氧气浓度变化范围为：21.2%-28.7%，故在加热药品的第①时期(11-16s)，气泡已连续、均匀且快速冒出，此时排出气体中氧气浓度最大只有28.7%左右。故填：28.7。 （3）根据表中数据可以发现：气泡连续、均匀冒出时，排出的氧气并不纯净，故“气泡连续、均匀冒出时排出的氧气已经比较纯净”的说法是不合理的。故填：不合理。 （4）集气瓶中氧气的体积分数=收集的氧气占集气瓶容积的体积分数+瓶中空气占容积的体积分数×21%；集气瓶中收集的氧气占容积的体积分数为40%，此时空气还占60%，所以空气中有氧气的量为：60%×21%=12.6%，所以此时瓶内共有氧气的分数为：12.6%+40%=52.6%。则理论上，上述实验中“使带火星木条复她”的氧气体积分数是52.6%。故填：52.6。 9．(24-25九上·安徽淮南凤台县部分学校·期中)某化学兴趣小组的同学为了比较氧化铜和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果，用如图Ⅰ所示的装置进行了两次实验。在试管中分别加入等质量的氧化铜和二氧化锰，分别将注射器内盛有的3mL5%的双氧水(过氧化氢溶液)注入试管中，利用注射器收集氧气，收集到氧气的体积和时间的关系如图2所示。 (1)在检查装置的气密性后，小组同学开始实验时注入双氧水的方法是______(填序号)。 A．快速推注射器活塞 B．缓慢推注射器活塞 (2)写出在二氧化锰作用下双氧水分解的文字或符号表达式 。 (3)反应过程中U形管中的现象是 ，产生该现象的原因是 。 (4)根据相同时间注器内氧气的体积不同。可比较两种催化剂的催化效果，观察图2除了能得出二氧化锰催化效果比氧化铜好。还能得出的结论是 。 (5)由氧化铜催化的反应，t1-t2时间段反应速率逐渐变慢，原因可能是 。 【拓展延伸】 (6)同学们在老师的指导下设计实验继续探究，如图3，向两支试管分别加入等体积浓度分别为5%和2%的双氧水，再加上等体积、等浓度的氯化铁溶液，分别用气压传感器测定两试管中的压强，其变化曲钱如图4，请你思考： ①为保证实验准确性，请你设计向两试管中加入氯化铁溶液的具体操作 。 ②你从曲线中得到氯化铁溶液对双氧水分解影响的信息有 。 【答案】(1)A (2)或 (3) 红墨水左低右高 反应放热，大试管内的气体受热膨胀，压强增大 (4)催化剂不能改变生成物的量 (5)随着反应的进行，过氧化氢浓度下降 (6) 同时将等浓度、等体积的氯化铁溶液分别加入两支试管中 氯化铁溶液可加快过氧化氢的分解或氯化铁溶液对浓度大的过氧化氢溶液分解促进效果更好 【详解】（1）因为开始反应后随着氧气的生成试管内压强不断增大，会导致无法持续推入过氧化氢或者橡胶塞会被弹开，所以开始实验时注入双氧水的方法是快速推注射器活塞，故选A。 （2）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下反应生成水和氧气，反应的文字表达式为，符号表达式为。 （3）过氧化氢分解生成氧气的同时放出热量，试管内的气体受热膨胀，压强增大，大于外界大气压，造成红墨水左端液面下降，右端液面上升，所以反应过程中 U 形管中的现象是 U 形管中液面左低右高。 （4）由图像分析得出，当反应结束时，无论是用何种催化剂，等体积、等浓度的过氧化氢溶液生成的氧气体积相等，说明催化剂不能改变生成氧气的量。 （5）由图像知，在氧化铜作为催化的条件下，t1-t2时间段曲线逐渐变平缓，说明反应速率逐渐变慢，这是因为随着反应的进行，过氧化氢溶液浓度在不断下降。 （6）为保证实验准确性，向试管中加入氯化铁溶液的操作为：分别用注射器吸取等体积、等浓度的氯化铁溶液同时注入两支试管中；根据曲线可以看出，氯化铁溶液可加快过氧化氢的分解或氯化铁溶液对浓度大的过氧化氢溶液分解促进效果更好。 10．(24-25九上·安徽蚌埠·期中)某化学兴趣小组进行木炭在氧气中燃烧实验时，观察到“发白光”现象不明显。于是对影响因素展开了系列探究活动。 【活动一】探究木炭的形状影响燃烧现象 取三瓶同样的氧气，进行如图所示实验。 实验 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 木炭质量/g 3 3 x 木炭形状 块状 片状 锥状 实验现象 木炭燃烧，发光，颜色偏黄，较暗 木炭燃烧，发光，颜色偏黄，较亮 木炭尖端迅速燃烧，发光，颜色偏白，较亮 (1)实验Ⅲ中x的值为 。 (2)实验中将木炭放入集气瓶中的正确操作是 。 (3)通过实验可知，在相同条件下，木炭的形状不同导致燃烧现象不同的原因是 。 【活动二】探究氧气的体积分数影响木炭燃烧现象 小组同学一次性先收集7瓶不同氧气体积分数的气体，然后逐一进行木炭燃烧实验。实验结果记录，如表。 第1瓶 第2瓶 第3瓶 第4瓶 第5瓶 第6瓶 第7瓶 氧气体积分数 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 木炭燃烧现象 发光，颜色偏黄，较暗 发光，颜色偏红，稍亮 发光，颜色发红，稍亮 发光，颜色稍偏白，较亮 发光，颜色发白，较亮 发明亮白光 发明亮白光 (4)由实验可知，其他条件相同时，木炭燃烧的现象与 有关。 (5)小红指出上述关于木炭燃烧完全发出白光所需氧气的最低体积分数为60%，你认为此结论 （填“合理”或“不合理”），理由是 。 【活动三】反思与评价 (6)小组同学通过实验，发现自己实验中没能观察到明显的发白光现象，是因排水法收集氧气操作不当，造成收集氧气体积分数偏低，小组同学不当的收集操作是 （写1点）。 (7)木炭在氧气中燃烧没有火焰，但生活中木炭燃烧时会产生火焰，其原因可能是 （写1点）。 【答案】(1)3 (2)用坩埚钳夹住木炭由上而下慢慢伸入瓶中 (3)木炭与氧气的接触面积不同 (4)氧气体积分数 (5) 不合理 没有对50%～60%之间的氧气体积分数进行实验 (6)没等到气泡均匀且连续冒出就收集氧气（或集气瓶没装满水） (7)生活中木炭燃烧时生成了可燃性气体 【详解】（1）控制变量，木炭的质量是相同的，改变木块的形状进行实验，所以木炭的质量都为3g，故填：3。 （2）实验中将木炭放入集气瓶中正确操作是用坩埚钳夹木炭由上而下慢慢伸入瓶中，使木炭和氧气充分反应，实验现象更明显。 （3）通过实验可知，在相同条件下，木炭的形状不同导致燃烧现象不同的原因是木炭与氧气的接触面积不同，木炭与氧气接触面积越大，燃烧现象越明显。 （4）由表格可知，该实验的变量是氧气的体积分数，故由实验可知，其他条件相同时，木炭燃烧的现象与氧气的体积分数有关。 （5）小红指出上述关于木炭燃烧完全发出白光所需氧气的最低体积分数为60%，你认为此结论不合理，理由是没有对50%～60%之间的氧气体积分数进行实验。 （6）排水法收集氧气体积分数偏低，小组同学不当的收集操作可能是没等到气泡均匀且连续冒出就收集氧气（或集气瓶没装满水）。 （7）木炭在氧气中燃烧没有火焰，但生活中木炭燃烧时会产生火焰，其原因可能是生活中木炭燃烧时生成了可燃性气体，可燃性气体燃烧时产生火焰。 11．(24-25九上·安徽合肥众望初级中学·期中)某校学习小组利用二氧化锰与过氧化氢溶液混合制取氧气。 【提出问题】如何来测定生成O2的质量和体积，并处理数据。 【实验设计】通过如图Ⅰ、Ⅱ两个实验分别测定10mL过氧化氢溶液和适量二氧化锰混合产生O2的质量和体积： (1)实验Ⅰ、Ⅱ中发生反应的化学方程式 。 (2)实验Ⅰ中，将小烧杯中的过氧化氢溶液加入到大烧杯中，并不断搅拌，判断完全反应的现象是 ，电子天平示数不再变化。 (3)实验Ⅱ中，先连接好装置， (填操作名称)，然后装好药品，最后将10mL过氧化氢溶液 (填“缓慢”或“快速”)推入烧瓶中。 【记录与处理】 (4)已知化学反应前后物质总质量不变，实验Ⅰ反应前的总质量m(大烧杯+二氧化锰)+m(小烧杯+过氧化氢)，要计算生成O2的质量，至少还需要的数据是 ___________。(填字母) A．m(小烧杯) B．m(大烧杯) C．m(大烧杯+反应后剩余物) (5)实验Ⅰ数据处理得55mgO2，实验中电子天平 (填“能”或“不能”)用托盘天平代替。 (6)实验Ⅱ的实验记录如下： 时间/min 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 注射器读数/mL 30.0 45.0 48.0 50.0 51.5 52.8 52.0 50.0 50.0 50.0 ①根据实验记录在坐标图中用圆滑曲线绘制出0～10min注射器内体积随时间变化的曲线。 ②根据以上实验过程和数据综合分析，最终生成O2的体积是 mL，理由是 。 【答案】(1) (2)不再产生气泡 (3) 检查装置气密性 快速 (4)AC (5)不能 (6) 40 过氧化氢溶液也占据一定的体积 【详解】（1）实验Ⅰ、Ⅱ中发生反应为过氧化氢在二氧化锰的催化条件下分解生成水和氧气，该反应的化学方程式为； （2）实验Ⅰ中，将小烧杯中的过氧化氢溶液加入大烧杯中，并不断搅拌，过氧化氢在二氧化锰的催化条件下分解生成水和氧气，实验现象为液体中有气泡生成，当完全反应时，不再有氧气生成，故观察到现象是大烧杯内液体中不再产生气泡，说明已完全反应，电子天平示数不再变化； （3）实验Ⅱ中，先连接好装置，制取气体要先检查装置的气密性，然后装好药品，最后将10ml过氧化氢溶液快速推入烧瓶中，若过氧化氢溶液是缓慢推入的，则可能造成的后果是烧瓶内气压增大，过氧化氢溶液难以完全推入烧瓶中或仪器连接处脱落，故应快速推入； （4）由质量守恒定律可知，参加反应的反应物的总质量等于生成的生成物的总质量，过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气，氧气逸散进空气，已知实验Ⅰ反应前的总质量[m(大烧杯+二氧化锰粉末）＋m(小烧杯+过氧化氢溶液）]，要计算生成O2的质量，需要知道大烧杯和小烧杯的质量，还需要反应后剩余物的质量，至少还需要的数据是m（小烧杯）、m（大烧杯+反应后剩余物），故选AC； （5）实验Ⅰ数据处理得55mgO2，即0.055g氧气，而托盘天平最小值只能称量到0.1g，故实验中电子天平不能用托盘天平代替； （6） ①用描点法画出 0～10 min 注射器内体积随时间变化的曲线为； ② 用注射器将10mL过氧化氢溶液快速推入烧瓶中，由质量守恒定律可知，如果最终注射器活塞停在50mL处，则氧气的体积为，理由是过氧化氢溶液占有10mL体积。 12．(24-25九上·安徽合肥第四十二中学湖畔分校·期中) “84”消毒液，H2O2溶液都是常用消毒剂，兴趣小组对两种消毒剂进行了如下探究活动 【查阅资料】 (1)“84”消毒液的有效成分是次氯酸钠(化学式为NaClO)。写出次氯酸钠中阴离子符号 。 【实验1】 (2)取少量“84”消毒液于试管中，滴加H2O2溶液，发现有大量气泡产生，经检验产生的气体是氧气写出过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解的化学方程式 。 【提出问题】在上述反应中，NaClO的作用是什么？ 【作出猜想】 (3)猜想一：反应物，NaClO与H2O2溶液发生化学反应； 猜想二： ，类似分解H2O2溶液制取氧气时的MnO2。 【实验2】按如图所示组装实验装置并检查装置的气密性。 ①向锥形瓶中加入30mL“84”消毒液，注射器中吸入30mL3% H2O2溶液。 ②将注射器中的H2O2溶液平均分6次推入锥形瓶中：每次推入H2O2溶液体积相等，待不再产生气泡后，记录收集气体的总体积(忽略其他因素对测量结果造成的影响)见下表。 实验编号(次) 1 2 3 4 5 6 生成气体总体积(mL) 34 68 97 102 107 x (4)①表中数据x= 。 ②分析表中数据得出猜想 为正确的结论。 【分析讨论】 (5)NaClO与H2O2溶液反应除生成氧气外，还生成氯化钠和一种常见氧化物，该反应的化学方程式为 。 【拓展反思】 (6)生活中常用消毒剂除“84”消毒液、H2O2溶液外，还有75%酒精过氧乙酸等，在使用各种消毒剂时，要考虑它们的性质。切记：科学使用，注意安全！下列做法正确的是___________。 A．不同的消毒剂可随意混合使用 B．使用“84”消毒液的浓度越高越好 C．“84”消毒液、75%酒精等消毒剂均应密封保存 【答案】(1)ClO- (2) (3)催化剂 (4) 112 一 (5) (6)C 【详解】（1）次氯酸钠由钠离子和次氯酸根离子构成，则次氯酸钠中的阴离子为次氯酸根离子，其符号为ClO-； （2）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，化学方程式为； （3）根据猜想二描述的类似分解H2O2溶液制取氧气时的MnO2，二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂，则猜想二为催化剂； （4）①由表格数据可知，第1次加入5mL过氧化氢溶液产生34mL气体，第2次加入5mL过氧化氢溶液产生68mL-34mL=34mL气体，第3次加入5mL过氧化氢溶液产生97mL-68mL=29mL气体，第4次产生102mL-97mL=5mL气体，即加入5mL过氧化氢溶液排出的气体体积，说明第3次加入5mL过氧化氢溶液时次氯酸钠完全反应，则第6次加入5mL过氧化氢溶液会排出5mL气体，故x=107mL+5mL=112mL； ②如果次氯酸钠是催化剂，则每次加入5mL过氧化氢溶液产生气体的体积应该相同，但第3次加入5mL过氧化氢溶液产生的气体体积减少，说明次氯酸钠参与了反应，由此可得猜想一正确； （5）NaClO与H2O2溶液反应除生成氧气外，还生成氯化钠和一种常见氧化物，根据质量守恒定律可知，化学反应前后元素种类不变，反应物NaClO、H2O2中含有钠元素、氯元素、氢元素和氧元素，生成物氧气、氯化钠中含有氧元素、钠元素和氯元素，则该氧化物是含有氢元素的水，即NaClO与H2O2反应生成氧气、氯化钠和水，化学方程式为； （6）A、不同的消毒剂不能随意混合使用，如“84”消毒液与H2O2溶液混合会产生大量气泡，使其失去消毒效果，说法错误，不符合题意； B、使用“84”消毒液的浓度并不是越高越好，“84”消毒液具有强氧化性，浓度过高，会腐蚀家具等，说法错误，不符合题意； C、“84”消毒液主要成分是次氯酸钠，次氯酸钠见光易分解，而酒精具有挥发性，因此“84”消毒液、75%酒精等消毒剂均应密封保存，说法正确，符合题意。 故选：C。 13．(24-25九上·安徽合肥第五十中学天鹅湖校区·期中)过氧化氢溶液俗称双氧水，常温下是一种无色液体，实验室常用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气。 【查阅资料】将新制的5%浓度的过氧化氢溶液加热到65℃时就有氧气产生，加热到80℃时就有较多氧气产生。 (1)兴趣小组同学按以下步骤进行实验：①在试管中加入5mL“双氧水”，把带火星的木条伸入试管中，发现木条未复燃；②用酒精灯给上述试管加热，液体中有气泡产生，把带火星的木条伸入试管中，发现木条仍未复燃；③用如图A装置进行操作，带火星的木条复燃，则水槽中冰水所起的作用是 。 (2)如表是兴趣小组同学探究影响过氧化氢分解速率的部分因素的相关实验数据： 实验序号 过氧化氢溶液的浓度/% 过氧化氢溶液的体积/mL 温度/℃ 二氧化锰的用量/g 收集氧气的体积/mL 反应所需的时间/s ① 5 5 20 0.1 4 16.75 ② 15 5 20 0.1 4 6.04 ③ 30 5 35 0 2 49.21 ④ 30 5 55 0 2 x ①请写出实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的文字表达式 。 ②表格中的x 49.21（填“＞”、“=”或“＜”），可知，温度越高，过氧化氢分解速率越快。 ③从实验 （填序号）对比可知，过氧化氢分解速率与过氧化氢溶液的浓度有关。 (3)兴趣小组设计实验比较二氧化锰、氧化铜对过氧化氢分解速率的影响。所用实验装置如图B所示。在试管中分别加入等质量的氧化铜和二氧化锰，分别将注射器内盛有的等体积等浓度的过氧化氢溶液快速注入试管中，再利用注射器收集氧气。 ①通过实验得出，二氧化锰能更好地加快过氧化氢分解速率； ②欲证明二氧化锰是过氧化氢分解制取氧气的催化剂，还需要补充实验验证 。 【拓展】 (4)如图C为过氧化氢溶液加入氧化铜时制取氧气的曲线，t1-t2时间段反应速率逐渐变 （选填“快”或“慢”）；原因是 。 (5)请结合题中信息，在图中补画出加入二氧化锰制取氧气的曲线（假设两种情况下过氧化氢均完全分解，且氧气均被注射器收集到）。 【答案】(1)冷凝水蒸气 (2) ＜ ①② (3)二氧化锰在反应前后质量和化学性质是否改变 (4) 慢 过氧化氢浓度逐渐降低 (5) 【详解】（1）如图装置进行操作，水槽中冰水所起的作用是冷凝水蒸气，故填写：冷凝水蒸气。 （2）①过氧化氢在二氧化锰催化下，生成水和氧气，文字表达式为：，故填写：。 ②温度越高，过氧化氢分解速率越快，因此，收集相同体积气体需要的时间少，所以，x <49.21，故填写：<。 ③从表格可知，实验①②是过氧化氢浓度不同，而其它反应时的各种量相同，因此，从实验①②对比可知，过氧化氢分解速率与过氧化氢溶液的浓度有关。故填写：①②。 （3）催化剂的特点可概括为“一变，两不变”，两不变是指作为某个反应的催化剂，本身在反应前后质量和化学性质不变，因此，欲证明二氧化锰是过氧化氢分解制取氧气的催化剂，还需要补充实验验证二氧化锰在反应前后质量和化学性质是否改变，故填写：二氧化锰在反应前后质量和化学性质是否改变。 （4）由图可知，t1～t2时间段曲线逐渐变平缓，说明反应速率又逐渐变慢， 故填写：慢； 这是原因随着反应的进行，过氧化氢溶液浓度在不断降低，故填写：过氧化氢溶液浓度逐渐降低。 （5） 由题干可知，与氧化铜相比二氧化锰能更好地加快过氧化氢分解速率，即相同时间收集的氧气体积越大，催化效果越好，当反应结束时，等体积、无论是用何种催化剂，等浓度的过氧化氢溶液生成的氧气体积相等，说明催化剂不能改变生成氧气的量，因此，补画加入二氧化锰制取氧气的曲线后的图像为：，故答：。 14．(24-25九上·安徽合肥第四十八中学·期中)某小组以“探究催化剂的奥秘”为题展开了项目式学习。 【任务一】认识过氧化氢制氧气原理 (1)向过氧化氢溶液加入二氧化锰，写反应的化学方程式 。 【任务二】定量探究催化剂的催化效果 某研究小组发现，将适量淀粉放入过氧化氢溶液中，过氧化氢溶液的分解速率加快。为比较淀粉和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果，该小组同学进行了如下探究： 实验序号 5%过氧化氢溶液体积/mL 其他物质质量 待测数据 ① 20 / a ② 20 淀粉0.5g b ③ 20 二氧化锰0.5g c 【定性探究】 (2)如图甲，可通过观察 来定性比较二者的催化效果。 【定量探究】为了定量比较二者的催化效果，实验时小明用图乙所示装置做对照实验，以生成40mL气体为标准(其他可能影响实验的因素均已忽略)设计了三组实验(如上表所示)。 (3)实验前检查图乙装置气密性的方法是 。 (4)上述实验中“待测数据”是指 。最后结果表明二氧化锰的催化效果较好，则b c(填“<”、“>”或“=”)。 【拓展与延伸】继续探究发现硫酸铜溶液也能显著加快过氧化氢的分解速率。于是同学们根据下面提供的药品继续探究实验。(供选择的试剂：5%过氧化氢溶液、15%过氧化氢溶液、30%过氧化氢溶液；5%的硫酸铜溶液、10%的硫酸铜溶液、20%的硫酸铜溶液) 在常温下，向a、b、c三支试管中分别加入等量5%的过氧化氢溶液，在其他条件相同时，各滴2滴5%、10%、20%的硫酸铜溶液。绘制了产生的氧气体积随时间变化的曲线a、b和c如图所示。 (5)请你写出两条规律性结论 、 。 (6)若根据提供的药品重新实验，得到的曲线如图中虚线所示，请推测其可能的原因 。 【答案】(1)2H2O22H2O+O2↑ (2)产生气泡的快慢 (3)关闭分液漏斗的活塞，推动注射器，松手后注射器活塞恢复原位置，则说明装置气密性良好 (4) 收集40mL气体的时间 > (5) 硫酸铜溶液浓度越大，过氧化氢的分解速率越快 硫酸铜溶液的浓度不同，但生成氧气的质量相同 (6)使用的过氧化氢溶液的浓度为10%或30% 【详解】（1）过氧化氢（H2O2）在二氧化锰（MnO2）的催化作用下分解生成水和氧气，化学方程式见答案； （2）为比较淀粉和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果，可通过观察两试管产生气泡的快慢； （3）实验前检查图乙装置气密性的方法：可采用先关闭分液漏斗的活塞，再推动注射器，然后松手后注射器活塞恢复原位置，则说明装置气密性良好； （4）为比较淀粉和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果，可通过观察两试管产生气泡的快慢，从而得知产生气体的快慢，根据注射器中刻度值的变化速度，可知生成40mL气体时所用的时间，用时越少，说明催化效果更佳。最后结果表明二氧化锰的催化效果较好，说明二氧化锰0.5g用时较少，即b>c； （5）如图可知，①硫酸铜溶液浓度越大，过氧化氢分解产生的气体速率越快； ②硫酸铜溶液的浓度不同，但生成气体的质量相同； （6）根据题意分析可知：提供的药品重新实验，得到的曲线如图中虚线，说明实验反应结束后产生的气体较多，从而推测出可能使用的过氧化氢溶液的浓度为15%或30%。 15．(24-25九上·安徽马鞍山七中教育集团·期中)梦瑶同学在学习了催化剂的知识后按照老师的要求去寻找除了二氧化锰之外的催化剂，老师建议同学们从实验室和生活中寻找实验物质，推荐物质包括氧化铜、马铃薯片、铁锈（主要成份是氧化铁）、红砖粉末等，她决定和化学小组的同学一起探究：氧化铁固体（，难溶于水）在过氧化氢溶液制氧气的反应中能否起到类似二氧化锰的催化作用呢？ (1)Ⅰ、既不是催化剂，也不是反应物，反应前后质量和化学性质都不变； Ⅱ、是反应物，会生成，反应前后质量和化学性质都改变； Ⅲ、FeO是该反应的催化剂，反应前后 。 【进行实验】用天平称量固体，取10mL10%的双氧水于试管中，进行以下7个步骤的实验探究。 步骤⑦：步骤⑥后，将所得的固体再次放入等量的过氧化氢溶液中，重复完成实验②③，并观察现象。 (2)请完善下面表格。 步骤①现象 步骤③现象 步骤⑥结果 步骤⑦现象 得出结论 溶液中缓慢放出气泡，带火星的木条不复燃 溶液中较快放出气泡， 固体质量为 克 溶液中较快放出气泡，木条复燃 猜想Ⅲ成立 (3)写出氧化铁催化过氧化氢分解的符号文字表达式 ，步骤⑦中的重复实验，目的是证明验证氧化铁在反应前后 不变，同学们可以使用排水法并通过比较 判断反应的快慢。 (4)步骤③中，试管中各物质质量随反应时间：变化曲线正确的是________（填字母） A．B．C．D． 【答案】(1)质量和化学性质都不变 (2) 带火星的木条复燃 1 (3) / 化学性质 排水的快慢 (4)B 【详解】（1）催化剂能改变化学反应速率，且自身的质量和化学性质在化学反应前后保持不变。实验目的是探究氧化铁固体（，难溶于水）在过氧化氢溶液制氧气的反应中能否起到类似二氧化锰的催化作用，则猜想Ⅲ是：Fe2O3是该反应的催化剂，反应前后质量和化学性质都不变。 （2）氧气具有助燃性，足量的氧气可使带火星的木条复燃。实验结论是猜想Ⅲ成立，说明Fe2O3是该反应的催化剂，则过氧化氢在Fe2O3催化作用下快速分解生成水、氧气，短时间内产生大量氧气，步骤③现象是溶液中较快放出气泡，带火星的木条复燃； 步骤②加入0.1g Fe2O3，则步骤⑥结果是固体质量为1克。 （3）过氧化氢在Fe2O3催化作用下快速分解生成水、氧气，反应的文字表达式为：，符号表达式为：； 步骤⑦中，将步骤⑥所得的固体再次放入等量的过氧化氢溶液中，重复完成实验②③，目的是证明验证氧化铁在反应前后化学性质不变； 氧气不易溶于水，可以使用排水法并通过比较排水的快慢判断反应的快慢。 （4）步骤③试管中，过氧化氢溶液在Fe2O3催化作用下快速分解生成水、氧气。 A、反应一开始就会产生氧气，A选项错误； B、过氧化氢溶液中含有水，水的初始质量不为0，随着反应的进行，H2O2的质量不断减小，水的质量不断增大，待H2O2分解完毕，水的质量不再增大，B选项正确； C、Fe2O3是该反应的催化剂，其质量在反应前后保持不变，C选项错误； D、随着反应的进行，H2O2的质量不断减小，最终为0，D选项错误。 故选：B。 16．(24-25九上·安徽合肥第四十五中学·期中)某兴趣小组对“家用简易供氧器”的供氧剂产生极大的兴趣，开展了如下探究： 查阅资料：过碳酸钠是一种白色粉末固体，遇水后分解产生碳酸钠和过氧化氢。 任务一：“家用简易供氧器”供氧剂的选择 (1)结合所学知识以及查阅资料，你认为过氧化氢溶液、高锰酸钾、过碳酸钠中哪种不适合作为“家用简易供氧器”的供氧剂（如需要可提供二氧化锰）并说明理由 。 任务二：探究供氧剂产氧速率的影响因素 兴趣小组设计了下图装置完成实验。用相同的滴速滴入等体积的水后关闭分液漏斗的活塞。 (2)仪器a的名称为 。 (3)B装置中过氧化氢生成氧气的文字表达式是 。 (4)有的同学根据观察A、B装置中液体产生气泡的快慢来判断反应的快慢，除此之外，还可以根据 、 （填现象）判断反应的快慢。 (5)反应停止后，B装置中分液漏斗改滴过氧化氢溶液，装置中仍能较快产生氧气的原因是 。 任务三：供氧剂产氧速率的检测 兴趣小组利用如图C、D装置检测不同加水量对产氧速率的影响。 实验编号 加水量（mL） 2min时量筒的读数（mL） 前2min的平均产氧速率（mL/min） ① 20 150 a ② 50 155 b ③ 100 160 c (6)为了完成实验，下列操作正确的是___________（填字母）。 A．实验开始前将C装置橡皮管与D装置短管连接 B．待C装置中管口有连续均匀气泡冒出时，再将其与D装置连接 C．D装置中集气瓶一定要加满水 D．D装置中集气瓶无需加满水 (7)正确操作后，测得实验结果如上表（从反应开始时计时），则 。 (8)前2min的平均产氧速率由a→b→c发生变化的原因可能是 。 【答案】(1)高锰酸钾，原因：反应需要加热，药品成本高 (2)锥形瓶 (3) (4) 温度计示数变化快慢 气球变大快慢 (5)二氧化锰作为反应的催化剂，反应前后化学性质不变 (6)BC (7)75 (8)过碳酸钠在分解过程中，加入更多的水可以提供更多的反应物，从而加速反应速率，产生更多的氧气 【详解】（1）高锰酸钾制氧气需要加热，药品成本高，不适合作为“家用简易供氧器”的供氧剂，故填：高锰酸钾，原因：反应需要加热，药品成本高； （2）由图可知，仪器a的名称为锥形瓶，故填：锥形瓶； （3）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：； （4）反应为放热反应，随着反应的进行，温度计示数变大，装置内压强变大，可观察到气球膨胀，则根据观察A、B装置中液体产生气泡的快慢来判断反应的快慢，除此之外，还可以根据温度计示数变化快慢、气球变大快慢判断反应的快慢，故填：温度计示数变化快慢；气球变大快慢； （5）B装置中过碳酸钠遇水后分解产生碳酸钠和过氧化氢，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气。二氧化锰作为反应的催化剂，能加快过氧化氢的分解，反应前后二氧化锰的质量和化学性质不变，则反应停止后，B装置中分液漏斗改滴过氧化氢溶液，装置中仍能较快产生氧气，故填：二氧化锰作为反应的催化剂，反应前后化学性质不变； （6）兴趣小组利用如图C、D装置检测不同加水量对产氧速率的影响，则应当待C装置中管口有连续均匀气泡冒出时，再将其与D装置连接；该实验是通过排水法收集氧气，通过排出水的体积，计算生成氧气的体积，所以实验开始前D装置中集气瓶一定要加满水，故选BC； （7）a=，故填：75； （8）b=，c=，则前2min的平均产氧速率逐渐增大，这是因为过碳酸钠在分解过程中，加入更多的水可以提供更多的反应物，从而加速反应速率，产生更多的氧气‌，故填：过碳酸钠在分解过程中，加入更多的水可以提供更多的反应物，从而加速反应速率，产生更多的氧气。 17．(24-25九上·安徽宿州泗县·期中)实验室常用过氧化氢溶液制氧气。实验小组同学对该反应进行探究： 实验1：验证二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂： (1)过氧化氢分解的化学符号表达式为 。 (2)IV中过滤称得的固体质量为 g。 (3)证明二氧化锰能加快过氧化氢分解速率的实验现象是 。 实验2：探究催化剂种类和质量对H2O2分解的催化效果的影响。 【进行实验】称取催化剂置于三颈瓶中，塞紧橡胶塞，用注射器将3mL5%过氧化氢溶液快速注入，如图过氧化氢完全分解所用时间，实验记录如表： 序号 初始温度/℃ 催化剂种类 催化剂质量/g 过氧化氢完全分解所用时间/s ① 20 二氧化锰 0.03 8 ② 20 氯化铁 0.03 32 ③ 20 氯化铁 0.04 29 ④ 20 氯化铁 0.05 28 【解释与结论】 (4)实验2中，效果好的催化剂是 。 (5)实验②③④的目的是 。 (6)继续实验，发现活性炭比二氧化锰的催化效果差。其实验方案：称取0.03g活性炭置于三颈瓶中，塞紧橡胶塞，用注射器将3mL5%过氧化氢溶液快速注入。在初始温度20℃时进行实验，测定结果是 。 (7)通过学习，你认为对H2O2分解催化效果的影响因素应该还有 。 【答案】(1)H2O2H2O+O2 (2)0.1 (3)I中带火星的木条不复燃，III中带火星的木条复燃 (4)二氧化锰/MnO2 (5)探究氯化铁的质量对过氧化氢分解的催化效果的影响 (6)过氧化氢完全分解所用时间大于8s (7)温度、过氧化氢溶液的浓度等 【详解】（1）过氧化氢溶液在二氧化锰催化作用下生成水和氧气，过氧化氢分解的符号表达式为：H2O2H2O+O2； （2）根据催化剂定义可知，Ⅳ中过滤得的固体是催化剂二氧化锰，由于催化剂在化学反应前后质量不变，二氧化锰在化学反应前质量为0.1g，所以Ⅳ中过滤称得的固体质量为0.1g。故填：0.1； （3）Ⅰ中带火星的木条不复燃，Ⅲ中带火星的木条复燃，说明二氧化锰能加快过氧化氢分解速率。故填：Ⅰ中带火星的木条不复燃，Ⅲ中带火星的木条复燃； （4）据表格中数据可知，0.03g催化剂二氧化锰氧气浓度达到最高值时所用时间8s，即氧气浓度达到最高值时所用时间最短。所以实验2中，效果最好的催化剂是二氧化锰。故填：二氧化锰； （5）实验②③④只有催化剂质量一个变量，所以探究的是氯化铁（催化剂）的质量对过氧化氢分解的催化效果的影响； （6）由于活性炭比二氧化锰的催化效果差，所以称取0.03g活性炭置于三颈瓶中，塞紧橡胶塞，用注射器将3mL5%过氧化氢溶液快速注入。在初始温度30℃时进行实验，测定结果是氧气浓度达到最高值时所用的时间大于8s。故填：氧气浓度达到最高值时所用的时间大于8s； （7）通过学习可知，对对H2O2分解催化效果的影响因素应该还有温度和过氧化氢溶液的浓度，故填:温度、过氧化氢溶液的浓度。 18．(24-25九上·安徽合肥第四十五中学工业区分校·期中)某小组对过氧化氢溶液制取氧气进行探究： (1)实验一：他们做了“大象牙膏”实验： 原理主要是过氧化氢溶液在碘化钾作催化剂时迅速分解，涌出柱状的泡沫，被称为“大象牙膏”。请写出该反应的化学方程式 。 (2)实验二：探究H2O2溶液的质量分数(即过氧化氢的质量占溶液质量的百分比)、温度对反应速率的影响。设计下表实验方案： 实验序号 过氧化氢溶液的体积 过氧化氢溶液的质量分数 二氧化锰质量/g 温度/℃ 相同时间内收集气体的体积/mL 1 5mL 10% 0.5 20 V1 2 5mL 10% 0.5 25 V2 3 5mL 5% 0.5 x V3 ①实验3与实验1对照，表格中x= ，实验目的是探究 对反应速率的影响。 ②通过 (填操作名称)将反应后的固体与液体分离，洗涤、干燥、称量，理论上可以得到 g固体。 ③实验测得V1<V2，由此可得出的结论：相同条件下， 。 (3)实验三：探究制取氧气的适宜催化剂 实验方案如下： I．将二氧化锰(MnO2)、氧化铜(CuO)、氧化铁(Fe2O3)三种催化剂分别制成含等质量催化剂、大小相同的微球，备用。 Ⅱ．取30粒含MnO2的微球，采用图2装置进行实验。改用其他两种微球(30粒)分别重复上述实验，得到图2中锥形瓶内压强随时间变化的曲线，如图3. ①用MnO2的进行实验，60s时压强瞬间回落，其原因是 。 ②从实验曲线看，催化效果较好、反应温和的催化剂是 。 【答案】(1)2H2O22H2O+O2↑ (2) 20 H2O2溶液的质量分数 过滤 0.5 温度越高，过氧化氢分解反应速率越快 (3) 反应速度太快，导致瓶内气压过大，橡皮塞被弹出 氧化铜/CuO 【详解】（1）过氧化氢在碘化钾作催化剂的条件下分解产生水和氧气，故方程式为：2H2O22H2O+O2↑； （2）①对比实验要控制变量，实验3和实验1变量为反应物浓度，因此反应温度一致，所以x=20，实验的目的是探究H2O2溶液的质量分数对反应速率的影响； ②将固体和液体分离的操作是过滤，故填：过滤； 二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂，反应前后质量不变，所以将反应后的固体与液体分离，洗涤、干燥、称量，理论上可以得到0.5g固体； ③实验1和实验2的变量是温度，探究的是温度对反应速率的影响，实验测得V1<V2，由此可得出温度越高，过氧化氢分解反应速率越快； （3）①通过图象可以看出二氧化锰的催化效果太快，气体产生过快，压强增大过快，所以橡皮塞容易被弹出，造成压强瞬间降低，恢复至外界大气压； ②根据图2可以看出相同时间内氧化铜增大的压强较大，且不会像二氧化锰那么迅速增压，催化效果较好、反应温和的催化剂是氧化铜。 地城 考点03 分子性质探究 19．(24-25九上·安徽合肥阳光中学·期中)兴趣小组进行以下实验，探究微粒的性质。 (1)如图1所示，烧杯A中装有20mL蒸馏水并滴入了几滴酚酞溶液，烧杯B中装有10mL浓氨水。用一个大烧杯将A、B罩起来，一段时间后，实验现象 。 (2)化学兴趣小组对原实验装置进行了改进(图2)。在两个Y形管的左侧管和右侧管中分别加入等量的无色酚酞溶液和浓氨水，同时进行甲、乙两个实验，最先出现明显现象的是 (填“甲”或“乙”)。该实验说明分子的运动速率与 有关，改进实验中用到了注射器，它的作用是 。 (3)图2实验明显优于图1实验，请写出一条优点： 。 (4)下列图标与本实验无关的是_______。 A． B． C． D． 【答案】(1)烧杯A中无色液体变成红色 (2) 乙 温度 平衡气压、可以形成封闭体系 (3)节约药品/减少污染 (4)D 【详解】（1）浓氨水具有挥发性，挥发的氨分子不断运动，溶于酚酞溶液中形成氨水，氨水能使酚酞溶液变红色，则可观察到A中的液体由无色变为红色； （2）温度越高，分子运动越剧烈，则可观察到乙中酚酞溶液先变红色；该实验能说明分子运动速率与温度有关；注射器能将装置形成封闭体系，且注射器能平衡气压； （3）注射器能将装置形成封闭体系，更环保，且加入的药品更少，节约药品； （4）A、图中是护目镜标志，护目镜可以保护眼睛，图标与本实验有关，故不符合题意； B、氨水具有挥发性，挥发出来的氨气具有刺激性气味，图中是通风标志，图标与本实验有关，不符合题意； C、实验结束后需洗手，图中是洗手标志，通图 标与本实验有关，不符合题意； D、图中是防止烫伤标志，图标与本实验无关， 故符合题意。 故选D。 20．(24-25九上·安徽合肥第四十二中学湖畔分校·期中)如图，将滤纸折叠成两朵相同的纸花，在纸花上都均匀喷洒溶液，用细线将纸花固定在两个相同的塑料瓶内，按照图3的操作方式分别用注射器向图1和图2的塑料瓶中同时注入5滴浓氨水，然后将针孔处密封，再将两个塑料瓶分别同时放入等体积的冷水和40℃的热水中。 (1)两瓶中观察到的相同现象是 。不同现象是 。 (2)设计图1、图2对比实验的目的是 。 (3)与课本实验图4相比，改进后的图1、2、3所示实验的主要优点是 (写一条)。 (4)化学是一门以实验为基础的科学，认识并了解与实验有关的图标，对安全进行化学实验具有重要意义。 图标①的目的是 ；图标⑥表示做完实验后应 。 【答案】(1) 小纸花由下而上依次变红 图2纸花比图1纸花先变红 (2)探究温度对分子运动速率的影响 (3)比较环保，节约药品 (4) 保护眼睛 洗手（合理表述即可） 【详解】（1）该实验中，浓氨水具有挥发性，挥发出的氨分子不断运动，当运动到纸花处时，氨气溶于水形成氨水，氨水显碱性，能使无色酚酞试液变红，温度越高，分子的运动速率越快，故两瓶中观察到的相同现象是：小纸花由下而上依次变红；不同现象是：图2纸花比图1纸花先变红； （2）图1、图2实验中温度不同，其他因素相同，故目的是：探究温度对分子运动速率的影响； （3）与课本实验图4相比，改进后的图1、2、3所示实验在密闭容器中进行，比较环保，且所用药品较少，可以节约药品； （4）图标①是护目镜，目的是：保护眼睛； 图标⑥表示做完实验后应洗手。 21．(24-25九上·安徽滁州·期中)某兴趣小组探究分子的相关性质做了如图实验。资料Ⅰ：浓氨水极易挥发，产生有刺激性气味、密度小于空气的氨气。资料Ⅱ：浓盐酸易挥发出氯化氢气体，氨气与氯化氢气体相遇会发生反应，生成氯化铵固体，产生大量白烟。 (1)如图1，推动注射器，发现注射器内空气能被压缩，从微观角度分析是因为分子间隔 （填“变大”“变小”或“不变”）。 (2)如图2，一段时间后观察到烧杯内溶液变红色，说明分子具有的性质是 ，烧杯的作用是做对比实验，说明酚酞溶液变色与 无关。 (3)如图3，在型三通管的细弯管处滴入少量浓氨水，用橡皮帽封闭管口，实验中能够观察到的现象是 ，若对浓氨水稍加热，则纱布条变色的速度将 （填“增大”“减小”或“不变”）。 (4)图3实验与图2相比具有明显的优势，其优点是 。 (5)已知分子运动速率与其相对分子质量有关，相对分子质量越大则分子运动越慢，且氨分子的相对分子质量小于氯化氢分子。如图4，某小组同学在玻璃管两端同时放入蘸有试剂的棉花，片刻后观察到 ，写出管内发生化学反应的文字表达式 。 【答案】(1)变小 (2) 分子在不断运动 空气 (3) a处比c处先变红 增大 (4)更环保，且节约药品 (5) 试管右边产生大量白烟 【详解】（1）空气能被压缩，是因为分子间有间隔，加压情况下，分子间的间隔减小。 （2）浓氨水和酚酞溶液不接触，但酚酞溶液变红色，说明分子在不断运动； 烧杯B放在空气中，则说明酚酞溶液变色与空气无关。 （3）氨气密度比空气小，则可观察到a处比c处先变红； 温度越高，分子运动越剧烈，若对浓氨水稍加热，则纱布条变色的速度将加快。 （4）图3装置为密闭装置，更环保，且需要试剂少，节约药品。 （5）浓盐酸易挥发出氯化氢气体，浓氨水挥发出氨气，氨气与氯化氢气体相遇会发生反应，生成氯化铵固体，产生大量白烟，且氨分子的相对分子质量小于氯化氢分子，氨分子运动更快，则试管右边有白烟产生； 氨气与氯化氢反应生成氯化铵，反应的文字表达式为：。 22. (24-25九上·安徽亳州·期中)物质都是由微观粒子构成的，某兴趣小组探究微观粒子的性质，请你一起参与。 【实验一】如图1所示，烧杯A中装有20mL蒸馏水，并滴入了几滴酚酞溶液，烧杯B中装有10mL浓氨水，用一个大烧杯将A、B罩起来。一段时间后，A烧杯中的液体由无色变为红色。关于酚酞变红的原因，小组同学取酚酞溶液浸泡后晾干的无色干燥纸条，用图2实验进行验证。 （1）实验小组同学认为不用做甲实验，理由是________。 （2）实验观察到乙中________，丙中纸条变红色，证明使酚酞变红的是氨气与水反应生成的氨水。 【实验二】某同学按图3装置探究分子的性质，待传感器开始工作后，打开中间的弹簧夹，使烧瓶两端联通，记录数据变化如图4所示。请回答： （3）实验观察到装有氧气的烧瓶中________，说明二氧化碳分子在不断运动。 （4）查阅资料可知二氧化碳分子质量大于氧气分子质量，由图4可得出：分子质量与分子的运动速率成________（填“正比”或“反比”）。 （5）若将两烧瓶同时放入40℃热水中，发现相同时间内气体浓度比常温时变化更大，说明分子的运动速率还与________有关。 【实验三】 （6）将装有少量酒精的塑料袋排净空气后密封，放入盛有热水的烧杯中，观察到塑料袋膨胀（如图5），其原因是________（从微观角度解释）。 【答案】（1）酚酞溶液中含有水，但酚酞溶液为无色 （2）无明显现象 （3）二氧化碳浓度不断增大 （4）反比 （5）温度 （6）酒精受热，分子间隔变大 【解析】 【小问1详解】 酚酞溶液中含有水，但酚酞溶液为无色，说明水不能使酚酞变红，因此不用做甲实验，故填：酚酞溶液中含有水，但酚酞溶液为无色； 【小问2详解】 实验结论是使酚酞变红的是氨气与水反应生成的氨水，乙中干燥的纸条不含水，氨气不能使干燥的纸条变色，因此乙中无明显现象。故填：无明显现象； 小问3详解】 根据图3，氧气浓度传感器安装在装有二氧化碳的烧瓶中，二氧化碳浓度传感器安装在装有氧气的烧瓶中。根据图4，实验观察到装有氧气的烧瓶中二氧化碳浓度不断增大，说明二氧化碳分子在不断运动，从装有二氧化碳的烧瓶中运动到装有氧气的烧瓶中。故填：二氧化碳浓度不断增大； 【小问4详解】 二氧化碳分子质量大于氧气分子质量，根据图4，氧气浓度上升速率大于二氧化碳浓度上升速率，说明氧气运动速率比二氧化碳快，因此分子质量与分子的运动速率成反比。故填：反比； 【小问5详解】 若将两烧瓶同时放入40℃热水中，发现相同时间内气体浓度比常温时变化更大，说明温度越高，分子运动速率越快，所以分子的运动速率还与温度有关。故填：温度； 【小问6详解】 温度越高，微粒之间的间隔越大。将装有少量酒精的塑料袋排净空气后密封，放入盛有热水的烧杯中，观察到塑料袋膨胀其原因是酒精受热，分子间隔变大。故填：酒精受热，分子间隔变大。 23. (24-25九上·安徽滁州凤阳县实验中学·期中)某兴趣小组为探究分子的性质，进行如下实验。 （1）如图，A、B试管中间有一横管相通，左右各有浸有酚酞试液的脱脂棉，将A、B管底部分别浸入盛有冷水和热水的烧杯中，同时滴入等量的浓氨水，观察到横管___________(填“左”或“右”)侧脱脂棉上的酚酞试液先变红，请从微观角度解释这个现象___________。 （2）探究酚酞溶液变红的原因，实验操作及实验现象记录如下表： 实验准备：三朵干燥白纸花(染有酚酞)、喷壶(蒸馏水)、喷壶(稀氨水)、塑料瓶(稀氨水)。 实验编号 实验操作 实验现象 ① 对纸花1喷水 不变色 ② 将纸花2放在塑料瓶(稀氨水)瓶口 不变色 ③ 对纸花3喷稀氨水 变红花 由实验①得到结论是___________；由实验②得到结论是___________；由实验③得到结论是___________。将喷过水的纸花1放在塑料瓶(稀氨水)瓶口看到现象的是___________。 如图所示，玻璃管左、右两端分别放有脱脂棉，注射器中分别装有浓盐酸和浓氨水。浓氨水挥发出来的氨气和浓盐酸挥发出来的氯化氢能发生反应生成氯化铵。两个注射器同时向脱脂棉靠近里边的部位注入等体积的液体，过一会，先在A处产生大量白烟，然后白烟逐渐充满整个试管。根据现象回答问题： （3）①生成物常温下的状态是___________(填“固体”、“液体”或“气体”)。 ②下列说法正确的是___________。 A．氨分子和氯化氢分子在不断运动 B．氨分子和氯化氢分子运动的速率相等 C．氯化铵分子不运动 D．该反应说明化学变化中分子可再分 ③有同学认为先在A处产生白烟是因为分子比分子运动速度慢，请你分析影响分子运动速率的因素可能是___________。 【答案】（1） ①. 右 ②. 温度越高，分子运动速率越快 （2） ①. 水不能使酚酞变红 ②. 氨气不能使酚酞变红 ③. 氨水能使酚酞变红 ④. 纸花变红 （3） ①. 固体 ②. AD ③. 分子的质量大小/相对分子质量大小(合理即可) 【解析】 【小问1详解】 氨水具有挥发性，挥发出的氨分子不断运动，当运动到棉花团中时，氨气溶于水形成氨水，氨水显碱性，使横管右侧酚酞溶液变红，说明分子在不断运动，温度越高，分子运动速率越快； 【小问2详解】 氨水具有挥发性，会挥发出氨气，氨气溶于水形成氨水，所以： 对纸花1喷水，纸花不变色，说明水不能使酚酞变红； 将纸花2放在塑料瓶(稀氨水)瓶口，纸花不变色，说明氨气不能使酚酞变红； 对纸花3喷稀氨水，纸花变红，说明氨水能使酚酞变红； 氨气溶于水得到氨水，氨水能使酚酞变红，所以将喷过水的纸花1放在塑料瓶(稀氨水)瓶口，纸花1会变红； 【小问3详解】 ①生成物氯化铵常温下的状态是固体； ②A．由于分子始终是在不断运动的，故说法正确； B．先在A处产生大量白烟，然后白烟逐渐充满整个试管，说明氨分子和氯化氢分子运动的速率不相等，故说法错误； C．由于分子始终是在不断运动的，故说法错误； D．在化学变化中能说明分子可以再分，故说法正确； 故选AD； ③由于氨分子运动速度比氯化氢分子运动速度快，氨分子的相对分子质量是17，氯化氢的相对分子质量是36.5，所以影响分子运动速度的因素可能是相对分子质量的大小或分子的质量大小。 24. (24-25九上·安徽淮北部分学校·期中)化学兴趣小组的同学在探究“分子是在不断地运动”的性质，提出疑问，分子运动的速率与哪些因素有关，化学兴趣小组对此开展了实验探究： 实验探究一： 【提出问题】影响分子的运动速率的因素有哪些? 【猜想假设】 （1）猜想一：分子运动快慢与温度有关；猜想二：分子运动快慢与_______有关。 【实验设计与探究】 （2） 实验 实验设计 实验现象 结论 ① 试管③中的酚酞溶液比试管②酚酞无色先变红色 分子运动的快慢与温度有关，且_______ ② _______ 猜想二正确 实验探究二： 【提出问题】分子运动快慢是否与分子的质量有关? 【查阅资料】 浓氨水易挥发，挥发出氨气（NH₃）， 浓盐酸易挥发，挥发出氯化氢气体（HCl）；氨气和氯化氢反应生成氯化铵白色小颗粒。 【实验设计与探究】小组同学设计了如图1所示实验进行探究。 （3）写出该实验过程中发生反应的文字表达式 _______。 （4）如图玻璃导管中产生大量白烟，而白烟较多较浓的点在C 点 ，则说明_______,分子运动越快。 实验探究三： 如下图2所示，兴趣小组的同学借助氧气传感器探究分子运动的速率。收集一塑料瓶 氧气进行以下三步实验：①敞口放置；②双手贴在塑料瓶外壁上；③将塑料瓶的瓶口朝下， 三步实验中测得氧气的体积分数随时间变化的曲线依次为图3中的 MN段、NP段和PQ段。 （5）能够说明温度越高分子运动速率越快的曲线是 。 A MN段 B. NP段 C. PQ段 （6）PQ 段与MN 和 NP 相比可以得出结论_______。 （7）随着实验的进行，传感器测出氧气的体积分数约为_______时几乎不再变化。 【答案】（1）溶液浓度 （2） ①. 温度越高，分子运动越剧烈 ②. 试管⑦中的酚酞溶液比试管⑥酚酞无色先变红色 （3） （4）分子质量越小 （5）B （6）氧气密度比空气大 （7）21% 【解析】 【小问1详解】 根据实验②可知，浓氨水的浓度不同，则说明猜想二为分子运动快慢与溶液浓度有关。 【小问2详解】 试管③中的酚酞溶液比试管②酚酞无色先变红色，说明温度越高，分子运动越剧烈； 结论为猜想二正确，浓度越大，分子运动越快，则现象为试管⑦中的酚酞溶液比试管⑥酚酞无色先变红色。 【小问3详解】 氨气和氯化氢反应生成氯化铵，反应的文字表达式为：。 【小问4详解】 白烟较多较浓的点在C 点 ，离浓盐酸更近，则说明氨分子运动更快，又由于氨气的相对分子质量为14+1×3=17，氯化氢的相对分子质量为1+35.5=36.5，氨气的分子质量更小，则说明分子质量越小，分子运动越快。 【小问5详解】 收集的氧气敞口放置时，氧气减少的最慢；口朝下时，受重力影响减少的最快；当用手加热时，因受热分子运动速率加快，减少的也快，故能说温度越高分子运动速率越快的曲线是NP段，故选B。 【小问6详解】 PQ段是瓶口朝向，氧气体积分数变化最快，则说明氧气密度比空气大。 【小问7详解】 空气中氧气的体积分数为21%，则当测出氧气的体积分数约为21%时几乎不再变化。 25. (24-25九上·安徽淮南西部地区·期中)如图为探究粒子性质的实验装置。 （1）连接好装置。打开止水夹，推动注射器的活塞，注入空气。通过______现象，说明该装置气密性良好。再关闭止水夹，拔下注射器。 （2）用注射器抽取30mL浓氨水，重新接入该装置，打开止水夹，推动注射器的活塞将浓氨水通过导管挤入装置下端两侧玻璃管内，此时观察到玻璃管内湿润的酚酞滤纸条______。该现象能说明：①分子在______；②氨水具有的一条物理性质______。 （3）将装置下端玻璃管底部同时没入装有等体积的热水和冷水的烧杯中，发现______(填“左侧”或“右侧”)玻璃管内湿润的酚酞滤纸条变红的速率加快，说明_______。 （4）小组同学查阅资料后获悉氨气(NH3)可由氮气与氢气在催化剂表面合成得到，下图是合成氨过程的微观示意图，正确的顺序是______(填序号)。 A. ①⑤③④② B. ⑤①③②④ C. ②④③⑤① D. ④②③①⑤ （5）已知：氨气溶于水形成氨水，氨水能够电离出离子。电导率传感器用于测量溶液的导电性强弱：一定条件下，电导率的大小能反映离子浓度的大小。兴趣小组用图1所示装置研究微粒运动现象。控制浓氨水的温度在t1℃、t2℃时分别采集数据，得到图2所示图像。 ①图2中能说明微粒在不断运动的现象是_______。 ②曲线1对应的浓氨水的温度______(选填“低于”、“等于”和“高于”)曲线2。 【答案】（1）气球膨胀 （2） ①. 变红色 ②. 不断运动 ③. 挥发性 （3） ①. 左侧 ②. 温度越高，分子运动越剧烈 （4）B （5） ①. 曲线的电导率随时间增加而增大 ②. 高于 【解析】 【小问1详解】 打开止水夹，推动注射器的活塞，注入空气，装置中的压强增大，若观察到气球膨胀，则说明装置气密性良好； 【小问2详解】 浓氨水具有挥发性，挥发的氨分子在不断运动，运动到酚酞溶液中形成氨水，氨水能使酚酞溶液变红色，则可观察到湿润的酚酞滤纸条变红； 该实验能说明分子不断运动，同时还能说明浓氨水具有挥发性； 【小问3详解】 温度越高，分子运动越剧烈，所以会观察到左侧玻璃管内湿润的酚酞滤纸条变红的速率加快； 【小问4详解】 化学反应的实质为分子分成原子，原子重新组合成新分子，则氮气和氢气合成氨气的过程为⑤①③②④，故选B。 【小问5详解】 ①图2中能说明微粒在不断运动的现象是滴有酚酞溶液的蒸馏水变红色，是因为氨分子是不断运动的，运动到蒸馏水中时，与水结合生成氨水，氨水能够电离出离子，使电导率增大，故填：曲线的电导率随时间增加而增大； ②温度越高微观粒子运动的越快，曲线1对应的浓氨水的温度高于曲线2。 地城 考点04 水的组成探究 26．(24-25九上·安徽安庆第四中学·期中)某化学探究小组利用如图所示装置来验证水的组成。 【实验步骤】 ①用大注射器抽取定量的2%的氢氧化钠溶液，从A中的大圆孔注入； ②用两个橡胶帽塞住右边两个出气口，用带针头的小注射器分别在出气口1和2处抽气，液面上升，直至水充满正负两极； ③接通电源待C中气体体积达到最大刻度时，关闭电源；仔细观察实验装置中的现象； ④分别用带针头的注射器抽取气体并检验。 [交流与反思] (1)步骤①中在水中加入氢氧化钠的作用是 ，该实验使用的是 电源。 (2)步骤②的目的是 。 (3)通电后图中的现象有：A中液面 (填“上升”、“下降”或“不变”)。 (4)电解水的文字表达式 。若实验过程中，C中得到200mL气体，则B中得到的气体质量为 g[在实验条件下，ρ(H2)=0.09g/L，ρ(O2)=1.43g/L]。 (5)理论上电解水得到氧气和氢气的体积比为1：2；某同学用碳棒作电极进行电解水水实验，得到氧气和氢气的体积比小于1：2，对产生此现象原因的猜想合理的一项是___________。 A．部分氧气溶于水 B．部分氧气与氢气反应重新生成了水 C．部分氧气与碳棒反应 D．部分氧气被碳棒吸附 (6)实验结论：水是由 组成。 【答案】(1) 增强水的导电性 直流 (2)将装置内空气排尽，便于比较液面下降幅度 (3)上升 (4) 0.143 (5)ACD (6)氢元素、氧元素 【详解】（1）水的导电性比较差，步骤①中在水中加入氢氧化钠的作用是增强水的导电性； 电解水实验中使用的是直流电源。 （2）电解水时，正极产生氧气，负极产生氢气，氧气与氢气的体积比为1∶2。步骤②使用注射器抽气直至水充满正负两极，目的是将装置内空气排尽，便于比较液面下降幅度。 （3）通电后，正极产生氧气，负极产生氢气，产生的气体会将水排到A中，则A中液面上升。 （4）电解水生成氢气和氧气，文字表达式为：； 电解水时，正极产生氧气，负极产生氢气，氧气与氢气的体积比为1∶2。根据题目信息，在实验条件下，ρ(H2)=0.09g/L，ρ(O2)=1.43g/L。图中C处是电源负极，产生的气体是氢气，则B中产生的气体是氧气。若实验过程中，C中得到200mL气体，则B中得到的氧气体积为100mL，质量为。 （5）A、部分氧气溶于水中，会使收集的氧气较少，则得到的氧气和氢气的体积比小于1∶2，A选项正确； B、部分氧气和氢气反应生成水，消耗的氧气和氢气的体积比为1∶2，不影响得到的氢气和氧气的体积比，B选项错误； C、部分氧气与碳棒反应，会使收集的氧气较少，则得到的氧气和氢气的体积比小于1∶2，C选项正确； D、部分氧气被碳棒吸附，会使收集的氧气较少，则得到的氧气和氢气的体积比小于1∶2，D选项正确。 故选：ACD。 （6）氢气只含氢元素，氧气只含氧元素，实验结论为：水是由氢元素、氧元素组成的。 27．(24-25九上·安徽安庆多校·期中)某化学兴趣小组用如图实验装置（气密性良好）探究影响电解水反应快慢的因素。温度时，在不同条件下进行实验Ⅰ，数据记录如下表： 实验 实验序号 液体种类 电压 时间 体积 体积 Ⅰ ① 蒸馏水 2 45 0 0 ② 蒸馏水 10 45 极少 极少 ③ 蒸馏水 16 45 5 (1)能燃烧且产生淡蓝色火焰的是 （选填“”或“”）管内气体。 (2)电解水的符号表达式为 。 (3)通过实验Ⅰ可知电解纯水的速率很慢， 越大，电解水反应速率越快。 【提出问题】电解纯水的速率很慢，还有什么因素会影响电解水的速率？ 【查阅资料】水中可加入少量氢氧化钠以增强导电性。 【形成假设】水中氢氧化钠的含量会影响电解水反应的速率。 【进行实验】温度为时，在不同条件下进行实验Ⅱ，数据记录如下表： 实验 实验序号 液体种类 电压 时间 体积 体积 Ⅱ ④ 蒸馏水 10 30 10 ⑤ 蒸馏水 10 10 ⑥ 蒸馏水 10 10 ⑦ 蒸馏水 10 10 (4)从实验设计角度考虑，实验④中蒸馏水的体积 。 【得出结论】 (5)可得出的结论是 。 【交流讨论】 (6)表中部分数据氢气与氧气的体积比略大于，从物质性质角度分析可能的原因是 。（答两点即可） (7)预测实验⑦中所用时间d （选填“>”或“<”）。 【答案】(1)a (2) (3)电压 (4)200 (5)氢氧化钠的含量越大，反应速率越快 (6)相同条件下，氧气在水中的溶解能力大于氢气；氧气的化学性质活泼，部分氧气与电极发生反应 (7)< 【详解】（1）由电解水实验可知，正极产生的是氧气，负极产生的是氢气，氧气与氢气的体积比为1：2，由图可知b管与电源的正极相连，所以b管中的气体是氧气，氧气不具有可燃性，不能燃烧，a管与电源的负极相连，所以a管中的气体是氢气，氢气具有可燃性，氢气燃烧产生淡蓝色火焰。 （2）水在通电的条件下反应生成氢气和氧气，反应的符号表达式为。 （3）由实验①②③可知当液体种类、时间相同的条件下，电压越大，生成的气体体积越大，电解水反应速率越快。 （4）该实验是探究水中氢氧化钠的含量对电解水反应的速率的影响，所以蒸馏水的体积应保持一样，所以实验④中蒸馏水的体积200； （5）由实验④⑤⑥可知，当液体种类、电压相同时，生成等体积的气体，氢氧化钠的质量越大，需要的时间越少，所以可得氢氧化钠的含量越大，反应速率越快。 （6）相同条件下，氧气在水中的溶解能力大于氢气；氧气的化学性质活泼，部分氧气与电极发生反应。 （7）氢氧化钠的含量越大，反应速率越快，实验⑦中氢氧化钠的含量大于实验⑥中氢氧化钠的含量，所以反应时间小于。 28．(24-25九上·安徽宿州宿城第一初级中学·期中)同学们在学习电解水实验时对水中增加其他物质感到好奇，于是进行了探究。 【查阅资料】 ①纯水中大约每十亿个水分子中，只有两个水分子分解生成氢离子（H+）和氢氧根离子（OH-）。 ②硫酸钠、氢氧化钠、氯化钠等物质在水中易解离出离子，。 ③溶液电导率是衡量导电性的指标之一，离子浓度（常用mol·L-1为单位）越大，电导率越高，导电性越好。 ④Cl2为浅绿色，有刺激性气味的有毒气体，可溶于水。 【知识回顾】探究水的电解 如图是兴趣小组利用注射器改装的电解水实验装置。烧杯中盛有用蒸馏水配制成浓度为2%的氢氧化钠溶液，注射器排尽空气后，吸取氢氧化钠溶液20mL，接通电源。 (1)写出电解水的符号表达式 ，经检验气体成分后，可推知水是由 组成的。 【问题解决】探究水中增加的物质 活动一：电解水为什么加入其他物质？ (2)根据资料，加入硫酸钠的目的是 。 活动二：什么物质导电性增强效果比较好？ (3)图1几种物质中，相同条件下 （填化学式）导电性最好。 活动三：氯化钠是否会增强水的导电性？ 小组同学用图2装置分别做了两次实验，记录结果如表。 正极 负极 ①蒸馏水，通电 没有气泡 没有气泡 ②蒸馏水中加入足量氯化钠，溶解后通电 产生明显气泡 产生明显气泡，比正极气泡更多更快 (4)结论：氯化钠 （填“能”或“否”）增强水的导电性。 【反思交流】 (5)小组同学用燃着的木条检验两电极上的气体，发现负极气体燃烧，火焰呈淡蓝色；正极没有看到小木条燃烧更旺的现象，却闻到有稍微刺激性气味。甲同学猜测正极产生的气体是SO2，乙同学猜测正极产生的气体是Cl2，经讨论，大家认为甲同学的猜想不合理，理由是 ，经检验乙同学猜想正确。经老师指导，小组同学知道电解食盐水时还有氢氧化钠生成，请写出反应的符号表达式 。 【总结提升】如果用电解水制氢气，不能加入氯化钠，因为会产生氯气导致收集到的气体不纯。 【答案】(1) 氢元素和氧元素 (2)增强导电性 (3)H2SO4 (4)能 (5) 反应物中不含有硫元素 【详解】（1）水通电分解生成氢气和氧气，反应的符号表达式为：； 通电分解生成氢气和氧气，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，反应前后元素种类不变，该实验说明水是由氢元素和氧元素组成； （2）水是电的弱导体，加入硫酸钠能增强导电性； （3）电导率越高，导电性越好。由图可知，相同条件下硫酸（H2SO4）导电性最好； （4）加入氯化钠能够加快反应速率（产生明显气泡），因此氯化钠能增强水的导电性； （5）化学反应前后元素的种类不变。加入的物质水和氯化钠中不含有硫元素，所以反应物中不含有硫元素，则不可能产生二氧化硫； 乙同学猜想正确。即电解食盐水时生成氢氧化钠（NaOH）、氯气和氢气，该反应的符号表达式为：。 29. (24-25九上·安徽安庆·期中)实验是化学学习的一种重要手段，如通过电解水实验可探究水的组成。请根据电解水实验回答下列问题： （1）a试管中产生的气体是______，点燃此气体前必须______，否则可能会产生______。实验时常在水中加入硫酸钠或氢氧化钠，目的是______，反应的文字表达式是______。请根据电解水反应后物质的组成来论证水的组成______。 （2）在某次电解水的实验中，测得了分别与电源正负两极相连的阳、阴两极上产生的气体的实验数据如下： 时间/分钟 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 负极产生气体体积(cm3) 6 12 20 29 39 49 59 69 79 89 正极产生气体体积(cm3) 2 4 7 11 16 21 26 31 36 41 请仔细分析以上实验数据，可知：从第______分钟开始，负、正两极生成的气体体积之比才等于2：l，在此之前的时间内负、正两极生成的气体体积之比大于2：l。 【延伸探究】电解水开始一段时间生成气体体积之比大于2：l的原因。 【查阅资料】通常情况下，氧气不易溶于水，氢气难溶于水。你推测其中可能的原因是______。 【答案】（1） ①. 氢气/H2 ②. 验纯 ③. 爆炸 ④. 增强水的导电性 ⑤. ⑥. 化学反应前后元素种类不变，生成物氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，故反应物水由氢元素和氧元素组成 （2） ①. 5 ②. 氧气比氢气溶解性强，在水中溶解的多 【解析】 【小问1详解】 电解水实验中，正极产生氧气，负极产生氢气，体积比为1:2，a试管中产生气体较多，是氢气；氢气具有可燃性，点燃之前需要验纯，否则可能会爆炸； 硫酸钠和氢氧化钠都是离子构成的可溶性物质，其溶液能导电，故在实验时常在水中加入硫酸钠或氢氧化钠，目的是增强水的导电性； 水通电生成氢气和氧气，反应的文字表达式为； 产物是氢气和氧气，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，根据化学反应前后元素种类不变，水由氢元素和氧元素组成； 【小问2详解】 分析以上实验数据，可知第1分钟产生气体为6:2，第2分钟产生气体6:2，第3分钟产生气体8:3，第4分钟产生气体9:4，第5分钟产生气体10:5，故从第5分钟开始，负、正两极生成的气体体积之比才等于2：l，在此之前的时间内负、正两极生成的气体体积之比大于2：l； 通常情况下，氧气不易溶于水，氢气难溶于水，故推测其中可能的原因是氧气的溶解性比氢气强，在水中溶解的较多。 30. (24-25九上·安徽淮北五校联考·期中)在空间站中水是无比珍贵的，废水会被收集起来，进入污水净化系统，先净化，后进行蒸馏，再进行电解制氧，从而实现水的循环使用。某兴趣小组利用如图1所示的装置进行电解水实验。 （1）在玻璃管中加满水，通电后观察到______，一段时间后，、管内气体的体积比约为。 （2）切断电源，用燃着的木条分别检验两个玻璃管中的气体，________（选填“”或“”）管中的气体使木条燃烧得更旺。 （3）电解水反应的文字表达式为_____，反应过程中种类和数目均没有发生变化的微粒是_______（用符号表示）。 （4）在实验中，某同学发现刚开始的一段时间内阴、阳两极产生的气体体积之比大于，其可能原因是_______（答一点即可）。 （5）为探究不同物质对电解水产生氢气的速率的影响，该兴趣小组又做了以下实验。 ①小明同学分别取等质量的碳酸钠溶液、硫酸钠溶液、氢氧化钠溶液（溶质的质量分数均为12%），在相同条件下进行实验，结果如图2所示。由图2可得出的结论是______. ②小红同学取不同质量分数的氢氧化钠溶液，在相同条件下进行实验，结果如图3所示。由图3可知，产生氢气速率的变化趋势为_______。 【答案】（1）玻璃管中有气泡冒出 （2）b （3） ①. 水氢气+氧气 ②. H、O （4）氧气比氢气更易溶于水（或氧气与电极发生反应） （5） ①. 在相同条件下，加入氢氧化钠溶液，电解水产生氢气的速率最大 ②. 氢氧化钠溶液的质量分数为时，随着氢氧化钠溶液的浓度增大，电解水产生氢气的速率增大；氢氧化钠溶液的质量分数为18%-20%时，随着氢氧化钠溶液的浓度增大，电解水产生氢气的速率减小 【解析】 【小问1详解】 在玻璃管中加满水，通电后，水分解生成氢气和氧气，可观察到玻璃管中有气泡冒出，一段时间后，、管内气体的体积比约为； 【小问2详解】 电解水实验中，根据“正氧负氢、氧一氢二”，a管与负极相连，产生的是氢气，氢气具有可燃性，b管与正极相连，产生的是氧气，氧气具有助燃性，则切断电源，用燃着的木条分别检验两个玻璃管中的气体，管中的气体使木条燃烧得更旺； 【小问3详解】 水通电分解生成氢气和氧气，文字表达式为水氢气+氧气。 原子是化学变化中的最小微粒，故反应过程中种类和数目均没有发生变化的微粒氢原子和氧元素，用符号表示为H、O； 【小问4详解】 在实验中，某同学发现刚开始一段时间内阴、阳两极产生的气体体积之比大于 2:1 ，其可能原因是氧气比氢气更易溶于水或氧气与电极发生反应； 小问5详解】 ①小明同学分别取等质量的碳酸钠溶液、硫酸钠溶液、氢氧化钠溶液（溶质的质量分数均为12%），在相同条件下进行实验，结果如图2所示。由图2可得出的结论是在相同条件下，加入氢氧化钠溶液，电解水产生氢气的速率最大； ②小红同学取不同质量分数的氢氧化钠溶液，在相同条件下进行实验，结果如图3所示。由图3可知，产生氢气速率的变化趋势为氢氧化钠溶液的质量分数为 12%−18% 时，随着氢氧化钠溶液的浓度增大，电解水产生氢气的速率增大；氢氧化钠溶液的质量分数为18%-20%时，随着氢氧化钠溶液的浓度增大，电解水产生氢气的速率减小。 地城 考点05 空气中氧气含量探究 31．(24-25九上·安徽滁州·期中)测定空气中氧气含量，下图是铜粉与氧气加热后生成氧化铜的实验装置。 (1)主要实验步骤如下： ①先组装装置，然后 ； ②向试管中加入足量的铜粉； ③点燃酒精灯，反复推拉注射器的活塞。反复推拉注射器活塞的目的是 ； ④该实验中小气球的作用是 。 (2)实验开始时，若注射器活塞前沿停在的刻度线上，实验结束并等到具支试管冷却后观察，活塞前沿约停在 的刻度线上。若实验过程中没有反复推拉注射器，则可能导致 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】(1) 检查装置气密性 使铜和氧气充分接触 缓解压强，防止瓶塞冲开 (2) 12 偏小 【详解】（1）该装置要气密性良好，则组装装置后，先检查装置气密性； 反复推拉注射器，能使铜粉和氧气充分接触，从而将氧气完全消耗； 推注射器时，装置中的压强增大，气球膨胀，则气球的作用为：缓解压强，防止气压过大而使瓶塞冲开。 （2）注射器移动的体积为消耗的氧气的体积，由于氧气约占空气体积的五分之一，则活塞移动的体积为，则最终活塞前沿约停在40mL-28mL=12mL的刻度处； 若没有反复推拉注射器，氧气可能不能完全消耗，则会使结果偏小。 32. (24-25九上·安徽安庆外国语学校·期中)空气中氧气含量测定的再认识。 【实验回顾】 （1）实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量（装置如图1），写出测定红磷燃烧的符号表达式______。如果红磷不足，会导致的空气中氧气含量结果______（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 （2）小组同学利用图2装置结合现代传感器技术，测得实验过程中容器内气体压强、温度、氧气浓度的变化趋势如图3所示。 ①其中Y曲线代表的是______（填“温度”或“氧气浓度”）的变化趋势。 ②结合图3中X、Y两条曲线，解释BC段压强变化的原因是______；实验结束打开弹簧夹的过程，对应的是压强曲线中的______段。 ③据图可知，燃烧红磷法测定结果不够准确的原因是______。 ④结合你的知识积累，若要寻找红磷的替代物测定空气中氧气的含量，该替代物应满足的条件是______。 【原理应用】 （3）兴趣小组同学用家用制氧机（上图）制取并收集了一袋气体，带到实验室对其进行研究。家用制氧机的工作原理是用分子筛分离空气获得氧气，分子筛是一种内部分布有均匀微小孔径的固体，通过特制的分子筛把空气中的氧分子吸入孔穴而与其它分子分离，该变化属于______（填“物理”或“化学”）变化。该方法制得的氧气浓度如何？兴趣小组同学设计了下图所示装置来测定氧气的含量。请将下列实验步骤补充完整： ①先检查装置的气密性。 ②加入药品，将装置连接固定。 ③打开止水夹a和b，向装满水的A中缓慢鼓入一定量气体，露出白磷后，关闭止水夹a和b，此时，A中水进入到B中，测得B中水的体积为。 ④用凸透镜聚光引燃白磷，白磷燃烧，产生大量白烟。 ⑤待白磷熄灭并冷却到室温，打开止水夹b。B中水倒吸进入到A中，测得量筒中的体积变为。 ⑥计算小组同学所带气体中氧气的体积分数。 （4）下列有关这个实验的说法中，不正确的有______。 A. 步骤③中，仰视量筒读数会使测得的数值偏低 B. 步骤④中，白磷燃烧时要保持关闭止水夹a和b C. 步骤⑤中，未冷却至室温会使测得的小组同学所带气体中氧气的含量偏高 D. 与图1相比，此装置的优点有：误差减少和污染减少 （5）经测定，则小组同学所带气体中氧气的体积分数为______（用X、Y表示）。 【答案】（1） ①. ②. 偏小 （2） ①. 氧气浓度 ②. 红磷燃烧放出热量，装置内气体受热膨胀，压强增大，红磷燃烧消耗氧气，气体减少，压强减小，温度升高导致的压强增大大于氧气减少导致的压强减小 ③. DE ④. 红磷燃烧不能将装置内氧气耗尽 ⑤. 只能和空气中氧气反应，生成物不能是气体 （3）物理 （4）C （5） 【解析】 【小问1详解】 红磷燃烧生成五氧化二磷，该反应的符号表达式为：； 如果红磷不足，不能将装置内氧气耗尽，会导致测得空气中氧气的含量偏小； 【小问2详解】 ①红磷燃烧消耗氧气，故随着反应的进行，氧气浓度逐渐减小，故Y表示氧气浓度的变化趋势； 红磷燃烧放出热量，温度逐渐升高，待完全反应后，温度逐渐恢复至室温，故温度先升高后降低，故X表示温度的变化趋势； ②BC段压强增大，是因为红磷燃烧放出热量，装置内气体受热膨胀，压强增大，红磷燃烧消耗氧气，气体减少，压强减小，温度升高导致的压强增大大于氧气减少导致的压强减小； 该实验中，红磷燃烧消耗氧气，待完全反应后，逐渐冷却至室温，由于消耗了氧气，装置内压强减小，打开弹簧夹，烧杯中的水进入集气瓶，气体被压缩，压强增大，故实验结束打开弹簧夹的过程，对应的是压强曲线中的DE段； ③据图3可知，红磷熄灭时，氧气的浓度不是零，故燃烧红磷法测定结果不够准确的原因是：红磷燃烧不能将装置内氧气耗尽； ④若要寻找红磷的替代物测定空气中氧气的含量，该替代物应满足的条件是：只能与空气中的氧气反应，生成物不能是气体； 【小问3详解】 用分子筛分离空气获得氧气，只是将氧分子和其它分子分离，无新物质生成，属于物理变化； 【小问4详解】 A、步骤③中，仰视量筒读数，仰视读数，读取数值小于实际数值，会导致测得V1数值偏低，不符合题意； B、步骤④中，白磷燃烧时要保持关闭止水夹a和b，防止装置内气体受热膨胀逸出，影响实验结果，不符合题意； C、步骤⑤中，未冷却至室温，就打开止水夹b，气体受热膨胀占据了一定的体积，会导致进入A中水的体积偏小，导致测得氧气的含量偏低，符合题意； D、与图1相比，此装置始终在密闭容器中进行，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，不符合题意。 故选C； 【小问5详解】 该实验中，打开止水夹a和b，向装满水的A中缓慢鼓入一定量气体，露出白磷后，关闭止水夹a和b，此时，A中水进入到B中，测得B中水的体积为，则A中空气的体积为V1mL，引燃白磷，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。B中水倒吸进入到A中，测得量筒中的体积变为，进入水的体积就是消耗氧气的体积，则消耗氧气的体积为：V1mL-V2mL，则小组同学所带气体中氧气的体积分数为：。 33. (24-25九上·安徽亳州·期中)某化学小组对“测定空气中氧气含量”的实验中如何选择“除氧剂”进行探究。图1为实验装置，图2为利用传感器绘制的集气瓶内氧气体积分数随时间变化的图像。（注：铜丝与铜质燃烧匙相连） （1）红磷在空气中燃烧的表达式为______；加热铜丝点燃红磷时，观察到红磷燃烧产生大量______。 （2）若选择红磷做“除氧剂”，实验装置如图1所示，集气瓶内的容积为220mL，实验前在集气瓶中预先放入了20mL的水，结合图2分析理论上量筒内的水减少的体积约为______mL。 （3）相对于图1装置进行实验，教材实验中选择红磷做“除氧剂”，进入集气瓶内水的体积达到，你认为其原因是________。 【答案】（1） ①. 磷+氧气 五氧化二磷 ##P+O2P2O5 ②. 白烟 （2）26 （3）磷在集气瓶中点燃，误差较小 【解析】 【小问1详解】 磷燃烧生成五氧化二磷，反应的文字、分别符号表达式分别为：磷+氧气 五氧化二磷、P+O2P2O5；加热铜丝点燃红磷时，观察到红磷燃烧产生大量白烟； 【小问2详解】 若选择红磷做“除氧剂”，实验装置如图1所示，集气瓶内的容积为220mL，实验前在集气瓶中预先放入了20mL的水，集气瓶中空气体积是220mL-20mL=200mL，结合图2分析可知，氧气反应前体积分数是21%，反应后体积分数是8%，理论上量筒内的水减少的体积即为集气瓶中减少的氧气体积，约为 200mL×（21%-8%）=26mL； 【小问3详解】 相对于图1装置进行实验，教材实验中选择红磷做“除氧剂”，进入集气瓶内水的体积达到，其原因是磷在集气瓶中点燃，误差较小。 34. (24-25九上·安徽滁州全椒县·期中)用下面所示实验装置，结合图示回答下列问题： 【任务一】图1是课本上的实验装置，利用红磷燃烧法测定空气中氧气的含量。运用上述思维模型，图2是某兴趣小组设计改进后测定空气中氧气含量的实验装置，利用足量的铜粉加热测定空气中氧气的含量。 （1）图1中发生反应的文字表达式为______。 （2）根据表中提供的实验数据，填空： 硬质玻璃管中空气的体积 反应前注射器中空气体积 反应后注射器中气体体积 实验测得空气中氧气的体积分数（精确到0.1%） 45ml 20ml 8ml ______ （3）不同实验小组做上述实验时结果差别较大，其中有些小组测定出空气中氧气的体积分数低于实际数值，请分析导致测定数值偏低的原因是______（答出一点即可）。 【反思与评价】 （4）与图1实验相比，图2实验的优点是______（答出一点即可）。 （5）利用图2装置进行实验，在实验加热过程中，硬质玻璃管上小气球的作用是______。 【任务二】探究制取氧气的适宜催化剂，实验方案如下： I.用MnO2、CuO、Fe2O3、Cr2O3四种催化剂分别与海藻酸钠溶液混合，滴入氯化钙溶液制成含等质量催化剂、大小相同的海藻酸钠微球，备用。 II.取30粒含MnO2的海藻酸钠微球，采用图3装置进行实验。改用其他三种微球，分别重复上述实验，得到图4的锥形瓶内压强随时间变化的曲线图。 （6）每次实验时，海藻酸钠微球数应相同的原因______。 （7）用含MnO2的海藻酸钠微球进行实验，60s时压强瞬间回落，其原因是______。 （8）从实验曲线看，催化效果较好、反应温和的催化剂是______。 【答案】（1）磷+氧气 五氧化二磷 （2）18.5% （3）铜粉量不足##装置漏气##温度没有降至室温就开始读数 （4）更环保##测定结果更准确 （5）平衡装置压强，防止橡皮塞被冲出 （6）确保催化剂质量一致 （7）橡皮塞被弹出，气压变小 （8）CuO/氧化铜 【解析】 【小问1详解】 红磷与空气中的氧气在点燃条件下反应，生成五氧化二磷，文字表达式为：磷+氧气 五氧化二磷，故填写：磷+氧气 五氧化二磷。 【小问2详解】 注射器内气体减少的量就是氧气的体积，则实验测得空气中氧气的体积分数为：，故填写：18.5%。 【小问3详解】 在测定空气中氧气的体积分数时，实验后发现测定氧气的体积分数低于实际数值，可能的原因有：①铜粉的量可能不足，没有将氧气消耗尽；②装置可能漏气；③实验中可能未冷却至室温就读数等，故填写：铜粉量不足或装置漏气或温度没有降至室温就开始读数。 【小问4详解】 与图1实验相比，图2实验的优点：生成物不会对环境造成污染，且装置始终密封，测定结果更精确，故填写：更环保或测定结果更准确。 【小问5详解】 在实验加热过程中，硬质玻璃管上小气球的作用是缓冲，防止胶塞飞出，故填写：平衡装置压强，防止橡皮塞被冲出。 【小问6详解】 在探究实验时，需要对变量进行控制，这样才能对比我们所改变的条件，海藻酸钠微球中含等质量催化剂，每次实验时，海藻酸钠微球数应相同的原因确保催化剂质量一致，故填写：确保催化剂质量一致。 【小问7详解】 突然压强的急剧下降可能是橡皮塞被冲开，瓶中的氧气迅速扩散到空气中，故填写：橡皮塞被弹出，气压变小。 【小问8详解】 催化效果较好，说明曲线变化要明显，同时反应温和，即时间较长，符合条件的为CuO，故填写：CuO或氧化铜。 35. (24-25九上·安徽黄山徽州区名校·期中)空气是一种重要资源，人类的生产生活离不开空气，对于空气的研究人类从未停止。 三个实验小组同学分别利用不同的方法测定空气中氧气含量 A组实验：利用白磷燃烧测定空气中氧气含量 图1是利用气压传感器测定白磷燃烧时集气瓶内气压变化的实验装置；图2是集气瓶内气压的变化情况。 （1）用酒精灯点燃燃烧匙中过量白磷。该反应的符号表达式：______。 （2）点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入集气瓶中并把橡皮塞塞紧。待红磷熄灭并冷却后，打开止水夹。通过传感器获得集气瓶内气压变化图像，如图2，分析BC段气压变化的原因______。 B组实验：加热铜粉测定空气中氧气含量图3是铜粉与氧气加热生成氧化铜实验装置： （3）实验的主要实验步骤如下： ①组装装置，检查装置的气密性；②向试管中加入足量的铜粉，铜粉要足量的原因是______； ③点燃酒精灯，不停地抽拉注射器的活塞，充分反应后停止加热。 （4）实验开始时，若注射器活塞前沿停在35mL的刻度线上，实验结束并等到具支试管冷却后观察，注射器活塞前沿约停在______mL的刻度线上．若实验过程中没有不断推拉注射器，则可能导致测定的氧气的体积分数______（填“偏大”“偏小”“不变”）。 C组实验：用铁生锈原理测定空气中氧气含量 利用铁粉生锈消耗空气中的氧气和水，测定空气中氧气含量实验，实验数据如表： 测量项目 实验前烧杯中水的体积 实验后烧杯中剩余水的体积 集气瓶和导管的容积 体积/ （5）根据表中数据，计算实验测得的空气中氧气的体积分数是______（计算结果精确到0.1%），相比较A组实验，该方法测定结果更精确。 【答案】（1） （2）红磷燃烧放热，装置中的温度升高，压强增大  （3）充分消耗氧气 （4） ①. 8 ②. 偏小 （5）20.7% 【解析】 【小问1详解】 白磷和氧气点燃生成五氧化二磷，符号表达式； 【小问2详解】 红磷燃烧放热，装置中的温度升高，压强增大，则BC段压强增大； 【小问3详解】 ①铜粉足量，能将氧气完全消耗，使结果准确； 【小问4详解】 由于注射器移动的体积为消耗的氧气的体积，由于氧气约占空气体积的五分之一，空气的体积为100mL+35mL=135mL，则消耗氧气的体积为135mL×=27mL，注射器活塞前沿约停在35mL-27mL=8mL的刻度上； 若实验过程中没有不断推拉注射器，氧气不能完全消耗，则会使结果偏小； 【小问5详解】 铁粉生锈消耗空气中的氧气和水，吸入的水的体积即为消耗的氧气的体积，根据表中数据可知，则实验测得的空气中氧气的体积分数是。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题08 科学探究题 5大高频考点概览 考点01 项目式探究 考点02气体制备和性质探究 考点03分子性质探究 考点04水的组成探究 考点05空气中氧气含量探究 地城 考点01 项目式探究 1．(24-25九上·安徽芜湖·期中)人类的日常生活和工农业生产离不开水。某化学兴趣小组对水的组成展开了项目式学习。    【活动一】用燃烧法探究水的组成 (1)在带尖嘴的导管口点燃纯净的氢气(如图1所示)，观察到火焰呈 色，然后在火焰上方罩一个冷而干燥的小烧杯，过一会儿，观察到烧杯内壁有 且烧杯外壁发热。 【活动二】用电解法探究水的组成 该兴趣小组利用如图2所示的装置进行电解水实验，先在电解器玻璃管里加满水(含少量氢氧化钠)，再接通直流电源。 【查阅资料】水中加入的氢氧化钠只起增强导电性作用，本身不参与反应。 (2)电解后，若b玻璃管中产生3mL气体，则a玻璃管中产生的气体约为 mL。 (3)切断电源后，用燃着的木条在b玻璃管尖嘴口检验产生的气体，观察到的现象是 。 (4)写出电解水反应的文字表达式为 。 【实验结论】 (5)由上述两个实验都能得到的实验结论是 。 【活动三】探究影响电解水速率的因素 (6)电解纯水速率较慢。为探究不同电压和不同浓度氢氧化钠溶液对电解水速率的影响，该兴趣小组进行了多次实验，测得产生20mL氢气所需时间如图3所示。 ①电解浓度为5%氢氧化钠溶液时，改变电压对电解水速率的影响是 。 ②上述实验中，电解水速率最快的条件是 。 ③除了上述因素外，你认为还有哪些因素会影响电解水的速率 (写1点即可)。 2．(24-25九上·安徽合肥阳光中学·期中)关于催化剂的研究是一项重要的课题，某小组以“探究催化剂的奥秘”为题展开了项目式学习。 【任务一】认识催化剂 (1)催化剂在化工生产中起着重要作用，下列催化剂的相关叙述正确的是_______(填字母序号)。 A．催化剂在化学反应前后的质量和化学性质都不变 B．催化剂能使生成物的质量增大 C．不加入催化剂化学反应就不能发生 (2)过氧化氢溶液加入二氧化锰会迅速产生气泡，该反应化学方程式： 。 【任务二】定量探究催化剂的催化效果 小组同学发现，将适量淀粉放入过氧化氢溶液中，过氧化氢溶液的分解速率加快。为比较淀粉和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果，该小组同学进行了如图探究： 实验时用上图所示装置做对照实验，以生成40mL气体为标准设计了下列三组实验(其他可能影响实验的因素均已忽略) 实验序号 5%过氧化氢溶液体积/mL 其他物质质量 待测数据 1 20 a 2 20 淀粉0.5g b 3 20 二氧化锰0.5g c (3)上述实验中“待测数据”是指 ；最后结果表明二氧化锰的催化效果较好，则b (填“＜”“＞”或“=”)c。 (4)实验前检查上图装置气密性的方法是 。 【任务三】数字化探究催化剂的催化效果 分别取20mL浓度为5%过氧化氢溶液、0.5g二氧化锰、0.5g淀粉，按图1所示装置进行实验，实验时倾斜锥形瓶使过氧化氢溶液与催化剂接触，瓶内气压的变化如图2所示。 (5)对比分析坐标图中的 点，可知化学反应速率与催化剂的种类有关。 (6)请从催化剂的角度解释在实验过程中，上述两个反应虽化学反应速率不同，但完全反应后两个装置内压强相同的原因是 。 3．(24-25九上·安徽淮北西园中学·期中)某小组同学对生活中的水展开了项目式学习探究。 活动一：认识水的蒸发： (1)下图反映烧杯内的水在不同温度下汽化时发生变化的微观示意图，请将时相同空间内对应的微观示意图补充完整(图中“●”表示氧原子，“○”表示氢原子)。 活动二：探究水的组成： 某化学兴趣小组在实验室里进行电解水实验。 【进行实验】如图所示，在电解玻璃管里加满水(水中加入少量氢氧化钠溶液)，接通直流电源，一段时间后断开电源，并检验反应中产生的气体。 【实验现象】 (2)打开管b活塞，在管口放入燃着木条观察到 。 【实验结论】 (3)该实验说明水是由 组成的。 (4)该反应的文字表达式为： ，电解水过程中没有发生改变的微粒是 (填符号)。 活动三：探究影响电解水速率的因素 以收集20mL氢气为标准，记录时间和收集氧气的体积，实验数据如表： 温度/℃ 外加电压/V 氧气/mL 时间/s ① 15 6 9.9 54.6 ② 15 9 10.0 23.4 ③ 15 12 9.0 15.0 ④ 30 6 9.6 46.2 ⑤ 45 6 9.7 35.4 (5)实验①②③可探究 对电解水速率的影响，欲探究温度对电解水速率的影响，应选择的实验组是 (填实验序号)。 (6)根据表中数据得出的结论是 (写出1点)。 4．(24-25九上·安徽亳州利辛县直属初中·期中)某小组以“探究催化剂的奥秘”为题展开了项目式学习。 【任务一】初步认识催化剂的特征 (1)催化剂在化学反应前后的特征是 。 【任务二】定量探究催化剂的催化效果 为比较氧化铜和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果，该小组同学进行了如下探究：以生成40mL气体为标准设计了下列三组实验（其他可能影响实验的因素均已忽略） 序号 5%过氧化氢溶液体积/mL 其他物质质量 待测数据 1 20 a 2 20 氧化铜 m b 3 20 二氧化锰 0.5g c (2)上述实验中收集氧气最适宜的方法为 ；m是 。 (3)实验1的目的是 ；实验发现二氧化锰的催化效果更好，则b c。 (4)实验前检查上图装置气密性的方法是 。 【任务三】深刻理解催化剂的催化原理 (5)根据如图，你认为催化剂能加速反应的原因是 。 (6)催化剂的哪些因素会影响化学反应的速率 、 。 5．(24-25九上·安徽宿州宿城第一初级中学·期中)水是生命之源，某校实践小组学生在老师的指导下开展了有关“水的净化”的项目式学习活动。 【项目一】对比古今净水工艺，请回答问题： (1)上图中“漉水囊”可滤出水中浮游生物，此过程对应的操作1的名称是 。 (2)高铁酸钠（Na2FeO4）被广泛应用于现代自来水净化，标出高铁酸钠中铁元素的化合价为 。 【项目二】净水器净水 (3)自制简易净水器 实验用品：饮料瓶、活性炭、棉花、纱布、细砂、小石子、烧杯、玻璃导管、铁架台 制作方法：为了净水效果更好，按从下层到上层的放置顺序，依次将②①③④（①活性炭、②棉花、③细砂、④小石子），放入饮料瓶内，且每层用品之间用纱布隔开。 交流讨论：通过该净水器获得的水属于 （填“纯净物”或“混合物”）。 (4)离子交换法净水过程如图所示。 ①此过程中能将硬水转化为软水的是 （填“阳离子”或“阴离子”）交换树脂。 ②将水样通过如图所示的离子交换柱后，水中阴、阳离子所带电荷总数相等，交换后的水仍然呈电中性。水中阳离子总数 （填“增加”“减少”或“不变”）。 【活动总结】 (5)2024年“世界水日”的中国主题是“精打细算用好水资源，从严从细管好水资源”。请写出为保护汴河河水资源，你能做到的一条具体行为： 。 6. (24-25九上·安徽安庆·期中)某研究小组的同学对实验室制取氧气的原理和影响反应速率的因素进行项目式探究。 项目探究一：实验室制取氧气的原理 （1）从元素角度看，利用下列物质分解不能用于制取氧气的是______(填序号)。 A. CH4 B. KMnO4 C. NaCl 项目探究二：影响过氧化氢溶液反应速率的因素 实验1：催化剂对过氧化氢溶液反应速率的影响 小组同学利用数据传感技术可以形象地比较过氧化氢溶液在有无催化剂条件下的分解速率。装置如下，测得瓶内气压随时间的变化如图所示： （2）甲锥形瓶内发生反应的文字表达式______。 （3）由图分析可知：曲线______(填“①”或“②”)表示无二氧化锰条件下发生的反应。 （4）请从催化剂的角度解释，在实验过程中上述两个反应虽然化学反应速率不同，但完全反应后两个装置内压强相同的原因是______。 （5）若验证二氧化锰作为过氧化氢分解的催化剂，还须要设计方案验证二氧化锰的______和______在反应前后是否改变。 实验2：催化剂的种类对过氧化氢溶液反应速率的影响 该研究小组设计了如图丙所示装置对比淀粉与二氧化锰的催化效果，实验均以收集25mL气体为准，其他可能的影响因素忽略不计。相关数据见下表。 实验编号 3%过氧化氢溶液的体积 催化剂种类及质量 待测数据 1 20mL 淀粉0.5g a 2 20mL 二氧化锰05g b （6）上述实验中的“待测数据”a、b指______；最后结果表明二氧化锰的催化效果较好，则a______b(填“<”、“>”或“=”)。 实验3：其它因素对过氧化氢溶液反应速率的影响 小组同学通过探究发现：除以上探究外，还有其它因素会影响过氧化氢溶液分解速率，请设计方案验证。 （7）你认为的影响因素是______。 （8）完成下表中相关方案和内容： 实验方案 收集证据 得出结论 ______ ______ ______ 7. (24-25九上·安徽合肥包河区·期中)某化学兴趣小组以“水的组成”为主题开展项目式学习。 【任务一】认识科学家探究水的组成的历史 材料1：1781年，普里斯特利在干冷的玻璃瓶中装入“易燃空气”和空气的混合气，然后用电火花引爆，发现瓶壁有水珠。受传统观念的影响他坚持认为水是一种元素。 材料2：1800年，英国化学家尼科尔森利用伏打电池对水进行通电，发现两极都有气泡产生，并发现负极上产生的气体体积恰好是正极的两倍。 （1）材料1中所提到的“易燃空气”是______(填符号)，英国化学家尼科尔森电解水正极上产生的气体是_______(填名称)。 【任务二】探究影响水电解的因素 （2）如图2所示，先用燕尾夹夹紧医用软管﹐将注射器竖直向下浸入水中，若观察到______(填“a”、“b”或“c”)现象﹐说明气密性良好。 （3）实验1探究加入不同物质对电解效果的影响：电解时向纯水中加入其他物质是为了______。向水杯中分别加入等量的浓度为12%的碳酸钠、硫酸钠、氢氧化钾和氢氧化钠溶液进行实验，通电相同时间，读取并记录数据，重复实验三次，计算产生氢气的速率如图3所示，由此得出结论________。 【实验2】 （4）探究不同电极材料对电解效果的影响：将下列电极连接电源正、负极，打开开关，测定产生氢气的速率(cm3/s)如下表，最佳电极材料是______。 电极材料 铁丝 铜丝 铁镍合金 石墨 产生氢气的速率平均值 0.0160 0.0210 0.0144 0.0030 （5）选择电极材料还需考虑的因素有_______。 （6）你认为还有哪些因素会影响电解水的速率，请根据你的猜想设计实验方案。 地城 考点02 气体制备和性质探究 8．(24-25九上·安徽安庆第四中学·期中)兴趣小组探究“排水法收集氧气时机的选择”，用加热高锰酸钾进行了相关实验。 (1)装置中试管口放一团棉花的作用是 ，写出加热高锰酸钾制取氧气反应的文字或符号表达式： ，可以用排水法收集氧气的理由是 。 【提出问题】“气泡连续、均匀冒出时排出的氧气比较纯净”，事实如此吗？ 【设计并实验】采用高锰酸钾加热分解产生氧气，测定不同时刻从试管排出的气体中氧气的浓度。 时段 氧气浓度变化特点 氧气浓度变化范围 加热时间 气泡特征 ① 逐渐增大 21.2%–______ 1-11s  11-16s 不持续、不均匀 ② 快速增大 28.7%-66.7% 16-34s ③ 逐渐变缓 66.7%-86.3% 34-80s 持续、均匀、快速 ④ 趋于稳定 86.3%-88.7% 80-135s (2)在加热药品的第①时期(11-16s)，气泡已连续、均匀且快速冒出，此时排出气体中氧气浓度最大只有 %左右。 (3)“气泡连续、均匀冒出时排出的氧气已经比较纯净”的说法是 (填“合理”或“不合理”)的。 【查阅资料】对于初中氧气性质实验而言，氧气浓度只需达到一定的数值，满足实验要求即可。 【实验探究】①取一个集气瓶，使瓶内内留有占集气瓶40%的水(余下的为空气)，用玻璃片盖住，并倒扣于装有水的水槽中。 ②用排水法收集氧气，小心地把瓶内的水排完用玻璃片盖住瓶口，取出正立放好。 ③把带火星木条伸入集气瓶中，带火星木条复燃。 【反思与交流】 通过实验探究可知，使带火星木条复燃的氧气不一定是纯氧。 (4)理论上，上述实验中“使带火星木条复燃”的氧气体积分数是 %。 9．(24-25九上·安徽淮南凤台县部分学校·期中)某化学兴趣小组的同学为了比较氧化铜和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果，用如图Ⅰ所示的装置进行了两次实验。在试管中分别加入等质量的氧化铜和二氧化锰，分别将注射器内盛有的3mL5%的双氧水(过氧化氢溶液)注入试管中，利用注射器收集氧气，收集到氧气的体积和时间的关系如图2所示。 (1)在检查装置的气密性后，小组同学开始实验时注入双氧水的方法是______(填序号)。 A．快速推注射器活塞 B．缓慢推注射器活塞 (2)写出在二氧化锰作用下双氧水分解的文字或符号表达式 。 (3)反应过程中U形管中的现象是 ，产生该现象的原因是 。 (4)根据相同时间注器内氧气的体积不同。可比较两种催化剂的催化效果，观察图2除了能得出二氧化锰催化效果比氧化铜好。还能得出的结论是 。 (5)由氧化铜催化的反应，t1-t2时间段反应速率逐渐变慢，原因可能是 。 【拓展延伸】 (6)同学们在老师的指导下设计实验继续探究，如图3，向两支试管分别加入等体积浓度分别为5%和2%的双氧水，再加上等体积、等浓度的氯化铁溶液，分别用气压传感器测定两试管中的压强，其变化曲钱如图4，请你思考： ①为保证实验准确性，请你设计向两试管中加入氯化铁溶液的具体操作 。 ②你从曲线中得到氯化铁溶液对双氧水分解影响的信息有 。 10．(24-25九上·安徽蚌埠·期中)某化学兴趣小组进行木炭在氧气中燃烧实验时，观察到“发白光”现象不明显。于是对影响因素展开了系列探究活动。 【活动一】探究木炭的形状影响燃烧现象 取三瓶同样的氧气，进行如图所示实验。 实验 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 木炭质量/g 3 3 x 木炭形状 块状 片状 锥状 实验现象 木炭燃烧，发光，颜色偏黄，较暗 木炭燃烧，发光，颜色偏黄，较亮 木炭尖端迅速燃烧，发光，颜色偏白，较亮 (1)实验Ⅲ中x的值为 。 (2)实验中将木炭放入集气瓶中的正确操作是 。 (3)通过实验可知，在相同条件下，木炭的形状不同导致燃烧现象不同的原因是 。 【活动二】探究氧气的体积分数影响木炭燃烧现象 小组同学一次性先收集7瓶不同氧气体积分数的气体，然后逐一进行木炭燃烧实验。实验结果记录，如表。 第1瓶 第2瓶 第3瓶 第4瓶 第5瓶 第6瓶 第7瓶 氧气体积分数 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 木炭燃烧现象 发光，颜色偏黄，较暗 发光，颜色偏红，稍亮 发光，颜色发红，稍亮 发光，颜色稍偏白，较亮 发光，颜色发白，较亮 发明亮白光 发明亮白光 (4)由实验可知，其他条件相同时，木炭燃烧的现象与 有关。 (5)小红指出上述关于木炭燃烧完全发出白光所需氧气的最低体积分数为60%，你认为此结论 （填“合理”或“不合理”），理由是 。 【活动三】反思与评价 (6)小组同学通过实验，发现自己实验中没能观察到明显的发白光现象，是因排水法收集氧气操作不当，造成收集氧气体积分数偏低，小组同学不当的收集操作是 （写1点）。 (7)木炭在氧气中燃烧没有火焰，但生活中木炭燃烧时会产生火焰，其原因可能是 （写1点）。 11．(24-25九上·安徽合肥众望初级中学·期中)某校学习小组利用二氧化锰与过氧化氢溶液混合制取氧气。 【提出问题】如何来测定生成O2的质量和体积，并处理数据。 【实验设计】通过如图Ⅰ、Ⅱ两个实验分别测定10mL过氧化氢溶液和适量二氧化锰混合产生O2的质量和体积： (1)实验Ⅰ、Ⅱ中发生反应的化学方程式 。 (2)实验Ⅰ中，将小烧杯中的过氧化氢溶液加入到大烧杯中，并不断搅拌，判断完全反应的现象是 ，电子天平示数不再变化。 (3)实验Ⅱ中，先连接好装置， (填操作名称)，然后装好药品，最后将10mL过氧化氢溶液 (填“缓慢”或“快速”)推入烧瓶中。 【记录与处理】 (4)已知化学反应前后物质总质量不变，实验Ⅰ反应前的总质量m(大烧杯+二氧化锰)+m(小烧杯+过氧化氢)，要计算生成O2的质量，至少还需要的数据是 ___________。(填字母) A．m(小烧杯) B．m(大烧杯) C．m(大烧杯+反应后剩余物) (5)实验Ⅰ数据处理得55mgO2，实验中电子天平 (填“能”或“不能”)用托盘天平代替。 (6)实验Ⅱ的实验记录如下： 时间/min 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 注射器读数/mL 30.0 45.0 48.0 50.0 51.5 52.8 52.0 50.0 50.0 50.0 ①根据实验记录在坐标图中用圆滑曲线绘制出0～10min注射器内体积随时间变化的曲线。 ②根据以上实验过程和数据综合分析，最终生成O2的体积是 mL，理由是 。 12．(24-25九上·安徽合肥第四十二中学湖畔分校·期中) “84”消毒液，H2O2溶液都是常用消毒剂，兴趣小组对两种消毒剂进行了如下探究活动 【查阅资料】 (1)“84”消毒液的有效成分是次氯酸钠(化学式为NaClO)。写出次氯酸钠中阴离子符号 。 【实验1】 (2)取少量“84”消毒液于试管中，滴加H2O2溶液，发现有大量气泡产生，经检验产生的气体是氧气写出过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解的化学方程式 。 【提出问题】在上述反应中，NaClO的作用是什么？ 【作出猜想】 (3)猜想一：反应物，NaClO与H2O2溶液发生化学反应； 猜想二： ，类似分解H2O2溶液制取氧气时的MnO2。 【实验2】按如图所示组装实验装置并检查装置的气密性。 ①向锥形瓶中加入30mL“84”消毒液，注射器中吸入30mL3% H2O2溶液。 ②将注射器中的H2O2溶液平均分6次推入锥形瓶中：每次推入H2O2溶液体积相等，待不再产生气泡后，记录收集气体的总体积(忽略其他因素对测量结果造成的影响)见下表。 实验编号(次) 1 2 3 4 5 6 生成气体总体积(mL) 34 68 97 102 107 x (4)①表中数据x= 。 ②分析表中数据得出猜想 为正确的结论。 【分析讨论】 (5)NaClO与H2O2溶液反应除生成氧气外，还生成氯化钠和一种常见氧化物，该反应的化学方程式为 。 【拓展反思】 (6)生活中常用消毒剂除“84”消毒液、H2O2溶液外，还有75%酒精过氧乙酸等，在使用各种消毒剂时，要考虑它们的性质。切记：科学使用，注意安全！下列做法正确的是___________。 A．不同的消毒剂可随意混合使用 B．使用“84”消毒液的浓度越高越好 C．“84”消毒液、75%酒精等消毒剂均应密封保存 13．(24-25九上·安徽合肥第五十中学天鹅湖校区·期中)过氧化氢溶液俗称双氧水，常温下是一种无色液体，实验室常用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气。 【查阅资料】将新制的5%浓度的过氧化氢溶液加热到65℃时就有氧气产生，加热到80℃时就有较多氧气产生。 (1)兴趣小组同学按以下步骤进行实验：①在试管中加入5mL“双氧水”，把带火星的木条伸入试管中，发现木条未复燃；②用酒精灯给上述试管加热，液体中有气泡产生，把带火星的木条伸入试管中，发现木条仍未复燃；③用如图A装置进行操作，带火星的木条复燃，则水槽中冰水所起的作用是 。 (2)如表是兴趣小组同学探究影响过氧化氢分解速率的部分因素的相关实验数据： 实验序号 过氧化氢溶液的浓度/% 过氧化氢溶液的体积/mL 温度/℃ 二氧化锰的用量/g 收集氧气的体积/mL 反应所需的时间/s ① 5 5 20 0.1 4 16.75 ② 15 5 20 0.1 4 6.04 ③ 30 5 35 0 2 49.21 ④ 30 5 55 0 2 x ①请写出实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的文字表达式 。 ②表格中的x 49.21（填“＞”、“=”或“＜”），可知，温度越高，过氧化氢分解速率越快。 ③从实验 （填序号）对比可知，过氧化氢分解速率与过氧化氢溶液的浓度有关。 (3)兴趣小组设计实验比较二氧化锰、氧化铜对过氧化氢分解速率的影响。所用实验装置如图B所示。在试管中分别加入等质量的氧化铜和二氧化锰，分别将注射器内盛有的等体积等浓度的过氧化氢溶液快速注入试管中，再利用注射器收集氧气。 ①通过实验得出，二氧化锰能更好地加快过氧化氢分解速率； ②欲证明二氧化锰是过氧化氢分解制取氧气的催化剂，还需要补充实验验证 。 【拓展】 (4)如图C为过氧化氢溶液加入氧化铜时制取氧气的曲线，t1-t2时间段反应速率逐渐变 （选填“快”或“慢”）；原因是 。 (5)请结合题中信息，在图中补画出加入二氧化锰制取氧气的曲线（假设两种情况下过氧化氢均完全分解，且氧气均被注射器收集到）。 14．(24-25九上·安徽合肥第四十八中学·期中)某小组以“探究催化剂的奥秘”为题展开了项目式学习。 【任务一】认识过氧化氢制氧气原理 (1)向过氧化氢溶液加入二氧化锰，写反应的化学方程式 。 【任务二】定量探究催化剂的催化效果 某研究小组发现，将适量淀粉放入过氧化氢溶液中，过氧化氢溶液的分解速率加快。为比较淀粉和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果，该小组同学进行了如下探究： 实验序号 5%过氧化氢溶液体积/mL 其他物质质量 待测数据 ① 20 / a ② 20 淀粉0.5g b ③ 20 二氧化锰0.5g c 【定性探究】 (2)如图甲，可通过观察 来定性比较二者的催化效果。 【定量探究】为了定量比较二者的催化效果，实验时小明用图乙所示装置做对照实验，以生成40mL气体为标准(其他可能影响实验的因素均已忽略)设计了三组实验(如上表所示)。 (3)实验前检查图乙装置气密性的方法是 。 (4)上述实验中“待测数据”是指 。最后结果表明二氧化锰的催化效果较好，则b c(填“<”、“>”或“=”)。 【拓展与延伸】继续探究发现硫酸铜溶液也能显著加快过氧化氢的分解速率。于是同学们根据下面提供的药品继续探究实验。(供选择的试剂：5%过氧化氢溶液、15%过氧化氢溶液、30%过氧化氢溶液；5%的硫酸铜溶液、10%的硫酸铜溶液、20%的硫酸铜溶液) 在常温下，向a、b、c三支试管中分别加入等量5%的过氧化氢溶液，在其他条件相同时，各滴2滴5%、10%、20%的硫酸铜溶液。绘制了产生的氧气体积随时间变化的曲线a、b和c如图所示。 (5)请你写出两条规律性结论 、 。 (6)若根据提供的药品重新实验，得到的曲线如图中虚线所示，请推测其可能的原因 。 15．(24-25九上·安徽马鞍山七中教育集团·期中)梦瑶同学在学习了催化剂的知识后按照老师的要求去寻找除了二氧化锰之外的催化剂，老师建议同学们从实验室和生活中寻找实验物质，推荐物质包括氧化铜、马铃薯片、铁锈（主要成份是氧化铁）、红砖粉末等，她决定和化学小组的同学一起探究：氧化铁固体（，难溶于水）在过氧化氢溶液制氧气的反应中能否起到类似二氧化锰的催化作用呢？ (1)Ⅰ、既不是催化剂，也不是反应物，反应前后质量和化学性质都不变； Ⅱ、是反应物，会生成，反应前后质量和化学性质都改变； Ⅲ、FeO是该反应的催化剂，反应前后 。 【进行实验】用天平称量固体，取10mL10%的双氧水于试管中，进行以下7个步骤的实验探究。 步骤⑦：步骤⑥后，将所得的固体再次放入等量的过氧化氢溶液中，重复完成实验②③，并观察现象。 (2)请完善下面表格。 步骤①现象 步骤③现象 步骤⑥结果 步骤⑦现象 得出结论 溶液中缓慢放出气泡，带火星的木条不复燃 溶液中较快放出气泡， 固体质量为 克 溶液中较快放出气泡，木条复燃 猜想Ⅲ成立 (3)写出氧化铁催化过氧化氢分解的符号文字表达式 ，步骤⑦中的重复实验，目的是证明验证氧化铁在反应前后 不变，同学们可以使用排水法并通过比较 判断反应的快慢。 (4)步骤③中，试管中各物质质量随反应时间：变化曲线正确的是________（填字母） A．B．C．D． 16．(24-25九上·安徽合肥第四十五中学·期中)某兴趣小组对“家用简易供氧器”的供氧剂产生极大的兴趣，开展了如下探究： 查阅资料：过碳酸钠是一种白色粉末固体，遇水后分解产生碳酸钠和过氧化氢。 任务一：“家用简易供氧器”供氧剂的选择 (1)结合所学知识以及查阅资料，你认为过氧化氢溶液、高锰酸钾、过碳酸钠中哪种不适合作为“家用简易供氧器”的供氧剂（如需要可提供二氧化锰）并说明理由 。 任务二：探究供氧剂产氧速率的影响因素 兴趣小组设计了下图装置完成实验。用相同的滴速滴入等体积的水后关闭分液漏斗的活塞。 (2)仪器a的名称为 。 (3)B装置中过氧化氢生成氧气的文字表达式是 。 (4)有的同学根据观察A、B装置中液体产生气泡的快慢来判断反应的快慢，除此之外，还可以根据 、 （填现象）判断反应的快慢。 (5)反应停止后，B装置中分液漏斗改滴过氧化氢溶液，装置中仍能较快产生氧气的原因是 。 任务三：供氧剂产氧速率的检测 兴趣小组利用如图C、D装置检测不同加水量对产氧速率的影响。 实验编号 加水量（mL） 2min时量筒的读数（mL） 前2min的平均产氧速率（mL/min） ① 20 150 a ② 50 155 b ③ 100 160 c (6)为了完成实验，下列操作正确的是___________（填字母）。 A．实验开始前将C装置橡皮管与D装置短管连接 B．待C装置中管口有连续均匀气泡冒出时，再将其与D装置连接 C．D装置中集气瓶一定要加满水 D．D装置中集气瓶无需加满水 (7)正确操作后，测得实验结果如上表（从反应开始时计时），则 。 (8)前2min的平均产氧速率由a→b→c发生变化的原因可能是 。 17．(24-25九上·安徽宿州泗县·期中)实验室常用过氧化氢溶液制氧气。实验小组同学对该反应进行探究： 实验1：验证二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂： (1)过氧化氢分解的化学符号表达式为 。 (2)IV中过滤称得的固体质量为 g。 (3)证明二氧化锰能加快过氧化氢分解速率的实验现象是 。 实验2：探究催化剂种类和质量对H2O2分解的催化效果的影响。 【进行实验】称取催化剂置于三颈瓶中，塞紧橡胶塞，用注射器将3mL5%过氧化氢溶液快速注入，如图过氧化氢完全分解所用时间，实验记录如表： 序号 初始温度/℃ 催化剂种类 催化剂质量/g 过氧化氢完全分解所用时间/s ① 20 二氧化锰 0.03 8 ② 20 氯化铁 0.03 32 ③ 20 氯化铁 0.04 29 ④ 20 氯化铁 0.05 28 【解释与结论】 (4)实验2中，效果好的催化剂是 。 (5)实验②③④的目的是 。 (6)继续实验，发现活性炭比二氧化锰的催化效果差。其实验方案：称取0.03g活性炭置于三颈瓶中，塞紧橡胶塞，用注射器将3mL5%过氧化氢溶液快速注入。在初始温度20℃时进行实验，测定结果是 。 (7)通过学习，你认为对H2O2分解催化效果的影响因素应该还有 。 18．(24-25九上·安徽合肥第四十五中学工业区分校·期中)某小组对过氧化氢溶液制取氧气进行探究： (1)实验一：他们做了“大象牙膏”实验： 原理主要是过氧化氢溶液在碘化钾作催化剂时迅速分解，涌出柱状的泡沫，被称为“大象牙膏”。请写出该反应的化学方程式 。 (2)实验二：探究H2O2溶液的质量分数(即过氧化氢的质量占溶液质量的百分比)、温度对反应速率的影响。设计下表实验方案： 实验序号 过氧化氢溶液的体积 过氧化氢溶液的质量分数 二氧化锰质量/g 温度/℃ 相同时间内收集气体的体积/mL 1 5mL 10% 0.5 20 V1 2 5mL 10% 0.5 25 V2 3 5mL 5% 0.5 x V3 ①实验3与实验1对照，表格中x= ，实验目的是探究 对反应速率的影响。 ②通过 (填操作名称)将反应后的固体与液体分离，洗涤、干燥、称量，理论上可以得到 g固体。 ③实验测得V1<V2，由此可得出的结论：相同条件下， 。 (3)实验三：探究制取氧气的适宜催化剂 实验方案如下： I．将二氧化锰(MnO2)、氧化铜(CuO)、氧化铁(Fe2O3)三种催化剂分别制成含等质量催化剂、大小相同的微球，备用。 Ⅱ．取30粒含MnO2的微球，采用图2装置进行实验。改用其他两种微球(30粒)分别重复上述实验，得到图2中锥形瓶内压强随时间变化的曲线，如图3. ①用MnO2的进行实验，60s时压强瞬间回落，其原因是 。 ②从实验曲线看，催化效果较好、反应温和的催化剂是 。 地城 考点03 分子性质探究 19．(24-25九上·安徽合肥阳光中学·期中)兴趣小组进行以下实验，探究微粒的性质。 (1)如图1所示，烧杯A中装有20mL蒸馏水并滴入了几滴酚酞溶液，烧杯B中装有10mL浓氨水。用一个大烧杯将A、B罩起来，一段时间后，实验现象 。 (2)化学兴趣小组对原实验装置进行了改进(图2)。在两个Y形管的左侧管和右侧管中分别加入等量的无色酚酞溶液和浓氨水，同时进行甲、乙两个实验，最先出现明显现象的是 (填“甲”或“乙”)。该实验说明分子的运动速率与 有关，改进实验中用到了注射器，它的作用是 。 (3)图2实验明显优于图1实验，请写出一条优点： 。 (4)下列图标与本实验无关的是_______。 A． B． C． D． 20．(24-25九上·安徽合肥第四十二中学湖畔分校·期中)如图，将滤纸折叠成两朵相同的纸花，在纸花上都均匀喷洒溶液，用细线将纸花固定在两个相同的塑料瓶内，按照图3的操作方式分别用注射器向图1和图2的塑料瓶中同时注入5滴浓氨水，然后将针孔处密封，再将两个塑料瓶分别同时放入等体积的冷水和40℃的热水中。 (1)两瓶中观察到的相同现象是 。不同现象是 。 (2)设计图1、图2对比实验的目的是 。 (3)与课本实验图4相比，改进后的图1、2、3所示实验的主要优点是 (写一条)。 (4)化学是一门以实验为基础的科学，认识并了解与实验有关的图标，对安全进行化学实验具有重要意义。 图标①的目的是 ；图标⑥表示做完实验后应 。 21．(24-25九上·安徽滁州·期中)某兴趣小组探究分子的相关性质做了如图实验。资料Ⅰ：浓氨水极易挥发，产生有刺激性气味、密度小于空气的氨气。资料Ⅱ：浓盐酸易挥发出氯化氢气体，氨气与氯化氢气体相遇会发生反应，生成氯化铵固体，产生大量白烟。 (1)如图1，推动注射器，发现注射器内空气能被压缩，从微观角度分析是因为分子间隔 （填“变大”“变小”或“不变”）。 (2)如图2，一段时间后观察到烧杯内溶液变红色，说明分子具有的性质是 ，烧杯的作用是做对比实验，说明酚酞溶液变色与 无关。 (3)如图3，在型三通管的细弯管处滴入少量浓氨水，用橡皮帽封闭管口，实验中能够观察到的现象是 ，若对浓氨水稍加热，则纱布条变色的速度将 （填“增大”“减小”或“不变”）。 (4)图3实验与图2相比具有明显的优势，其优点是 。 (5)已知分子运动速率与其相对分子质量有关，相对分子质量越大则分子运动越慢，且氨分子的相对分子质量小于氯化氢分子。如图4，某小组同学在玻璃管两端同时放入蘸有试剂的棉花，片刻后观察到 ，写出管内发生化学反应的文字表达式 。 22. (24-25九上·安徽亳州·期中)物质都是由微观粒子构成的，某兴趣小组探究微观粒子的性质，请你一起参与。 【实验一】如图1所示，烧杯A中装有20mL蒸馏水，并滴入了几滴酚酞溶液，烧杯B中装有10mL浓氨水，用一个大烧杯将A、B罩起来。一段时间后，A烧杯中的液体由无色变为红色。关于酚酞变红的原因，小组同学取酚酞溶液浸泡后晾干的无色干燥纸条，用图2实验进行验证。 （1）实验小组同学认为不用做甲实验，理由是________。 （2）实验观察到乙中________，丙中纸条变红色，证明使酚酞变红的是氨气与水反应生成的氨水。 【实验二】某同学按图3装置探究分子的性质，待传感器开始工作后，打开中间的弹簧夹，使烧瓶两端联通，记录数据变化如图4所示。请回答： （3）实验观察到装有氧气的烧瓶中________，说明二氧化碳分子在不断运动。 （4）查阅资料可知二氧化碳分子质量大于氧气分子质量，由图4可得出：分子质量与分子的运动速率成________（填“正比”或“反比”）。 （5）若将两烧瓶同时放入40℃热水中，发现相同时间内气体浓度比常温时变化更大，说明分子的运动速率还与________有关。 【实验三】 （6）将装有少量酒精的塑料袋排净空气后密封，放入盛有热水的烧杯中，观察到塑料袋膨胀（如图5），其原因是________（从微观角度解释）。 23. (24-25九上·安徽滁州凤阳县实验中学·期中)某兴趣小组为探究分子的性质，进行如下实验。 （1）如图，A、B试管中间有一横管相通，左右各有浸有酚酞试液的脱脂棉，将A、B管底部分别浸入盛有冷水和热水的烧杯中，同时滴入等量的浓氨水，观察到横管___________(填“左”或“右”)侧脱脂棉上的酚酞试液先变红，请从微观角度解释这个现象___________。 （2）探究酚酞溶液变红的原因，实验操作及实验现象记录如下表： 实验准备：三朵干燥白纸花(染有酚酞)、喷壶(蒸馏水)、喷壶(稀氨水)、塑料瓶(稀氨水)。 实验编号 实验操作 实验现象 ① 对纸花1喷水 不变色 ② 将纸花2放在塑料瓶(稀氨水)瓶口 不变色 ③ 对纸花3喷稀氨水 变红花 由实验①得到结论是___________；由实验②得到结论是___________；由实验③得到结论是___________。将喷过水的纸花1放在塑料瓶(稀氨水)瓶口看到现象的是___________。 如图所示，玻璃管左、右两端分别放有脱脂棉，注射器中分别装有浓盐酸和浓氨水。浓氨水挥发出来的氨气和浓盐酸挥发出来的氯化氢能发生反应生成氯化铵。两个注射器同时向脱脂棉靠近里边的部位注入等体积的液体，过一会，先在A处产生大量白烟，然后白烟逐渐充满整个试管。根据现象回答问题： （3）①生成物常温下的状态是___________(填“固体”、“液体”或“气体”)。 ②下列说法正确的是___________。 A．氨分子和氯化氢分子在不断运动 B．氨分子和氯化氢分子运动的速率相等 C．氯化铵分子不运动 D．该反应说明化学变化中分子可再分 ③有同学认为先在A处产生白烟是因为分子比分子运动速度慢，请你分析影响分子运动速率的因素可能是___________。 24. (24-25九上·安徽淮北部分学校·期中)化学兴趣小组的同学在探究“分子是在不断地运动”的性质，提出疑问，分子运动的速率与哪些因素有关，化学兴趣小组对此开展了实验探究： 实验探究一： 【提出问题】影响分子的运动速率的因素有哪些? 【猜想假设】 （1）猜想一：分子运动快慢与温度有关；猜想二：分子运动快慢与_______有关。 【实验设计与探究】 （2） 实验 实验设计 实验现象 结论 ① 试管③中的酚酞溶液比试管②酚酞无色先变红色 分子运动的快慢与温度有关，且_______ ② _______ 猜想二正确 实验探究二： 【提出问题】分子运动快慢是否与分子的质量有关? 【查阅资料】 浓氨水易挥发，挥发出氨气（NH₃）， 浓盐酸易挥发，挥发出氯化氢气体（HCl）；氨气和氯化氢反应生成氯化铵白色小颗粒。 【实验设计与探究】小组同学设计了如图1所示实验进行探究。 （3）写出该实验过程中发生反应的文字表达式 _______。 （4）如图玻璃导管中产生大量白烟，而白烟较多较浓的点在C 点 ，则说明_______,分子运动越快。 实验探究三： 如下图2所示，兴趣小组的同学借助氧气传感器探究分子运动的速率。收集一塑料瓶 氧气进行以下三步实验：①敞口放置；②双手贴在塑料瓶外壁上；③将塑料瓶的瓶口朝下， 三步实验中测得氧气的体积分数随时间变化的曲线依次为图3中的 MN段、NP段和PQ段。 （5）能够说明温度越高分子运动速率越快的曲线是 。 A MN段 B. NP段 C. PQ段 （6）PQ 段与MN 和 NP 相比可以得出结论_______。 （7）随着实验的进行，传感器测出氧气的体积分数约为_______时几乎不再变化。 25. (24-25九上·安徽淮南西部地区·期中)如图为探究粒子性质的实验装置。 （1）连接好装置。打开止水夹，推动注射器的活塞，注入空气。通过______现象，说明该装置气密性良好。再关闭止水夹，拔下注射器。 （2）用注射器抽取30mL浓氨水，重新接入该装置，打开止水夹，推动注射器的活塞将浓氨水通过导管挤入装置下端两侧玻璃管内，此时观察到玻璃管内湿润的酚酞滤纸条______。该现象能说明：①分子在______；②氨水具有的一条物理性质______。 （3）将装置下端玻璃管底部同时没入装有等体积的热水和冷水的烧杯中，发现______(填“左侧”或“右侧”)玻璃管内湿润的酚酞滤纸条变红的速率加快，说明_______。 （4）小组同学查阅资料后获悉氨气(NH3)可由氮气与氢气在催化剂表面合成得到，下图是合成氨过程的微观示意图，正确的顺序是______(填序号)。 A. ①⑤③④② B. ⑤①③②④ C. ②④③⑤① D. ④②③①⑤ （5）已知：氨气溶于水形成氨水，氨水能够电离出离子。电导率传感器用于测量溶液的导电性强弱：一定条件下，电导率的大小能反映离子浓度的大小。兴趣小组用图1所示装置研究微粒运动现象。控制浓氨水的温度在t1℃、t2℃时分别采集数据，得到图2所示图像。 ①图2中能说明微粒在不断运动的现象是_______。 ②曲线1对应的浓氨水的温度______(选填“低于”、“等于”和“高于”)曲线2。 地城 考点04 水的组成探究 26．(24-25九上·安徽安庆第四中学·期中)某化学探究小组利用如图所示装置来验证水的组成。 【实验步骤】 ①用大注射器抽取定量的2%的氢氧化钠溶液，从A中的大圆孔注入； ②用两个橡胶帽塞住右边两个出气口，用带针头的小注射器分别在出气口1和2处抽气，液面上升，直至水充满正负两极； ③接通电源待C中气体体积达到最大刻度时，关闭电源；仔细观察实验装置中的现象； ④分别用带针头的注射器抽取气体并检验。 [交流与反思] (1)步骤①中在水中加入氢氧化钠的作用是 ，该实验使用的是 电源。 (2)步骤②的目的是 。 (3)通电后图中的现象有：A中液面 (填“上升”、“下降”或“不变”)。 (4)电解水的文字表达式 。若实验过程中，C中得到200mL气体，则B中得到的气体质量为 g[在实验条件下，ρ(H2)=0.09g/L，ρ(O2)=1.43g/L]。 (5)理论上电解水得到氧气和氢气的体积比为1：2；某同学用碳棒作电极进行电解水水实验，得到氧气和氢气的体积比小于1：2，对产生此现象原因的猜想合理的一项是___________。 A．部分氧气溶于水 B．部分氧气与氢气反应重新生成了水 C．部分氧气与碳棒反应 D．部分氧气被碳棒吸附 (6)实验结论：水是由 组成。 27．(24-25九上·安徽安庆多校·期中)某化学兴趣小组用如图实验装置（气密性良好）探究影响电解水反应快慢的因素。温度时，在不同条件下进行实验Ⅰ，数据记录如下表： 实验 实验序号 液体种类 电压 时间 体积 体积 Ⅰ ① 蒸馏水 2 45 0 0 ② 蒸馏水 10 45 极少 极少 ③ 蒸馏水 16 45 5 (1)能燃烧且产生淡蓝色火焰的是 （选填“”或“”）管内气体。 (2)电解水的符号表达式为 。 (3)通过实验Ⅰ可知电解纯水的速率很慢， 越大，电解水反应速率越快。 【提出问题】电解纯水的速率很慢，还有什么因素会影响电解水的速率？ 【查阅资料】水中可加入少量氢氧化钠以增强导电性。 【形成假设】水中氢氧化钠的含量会影响电解水反应的速率。 【进行实验】温度为时，在不同条件下进行实验Ⅱ，数据记录如下表： 实验 实验序号 液体种类 电压 时间 体积 体积 Ⅱ ④ 蒸馏水 10 30 10 ⑤ 蒸馏水 10 10 ⑥ 蒸馏水 10 10 ⑦ 蒸馏水 10 10 (4)从实验设计角度考虑，实验④中蒸馏水的体积 。 【得出结论】 (5)可得出的结论是 。 【交流讨论】 (6)表中部分数据氢气与氧气的体积比略大于，从物质性质角度分析可能的原因是 。（答两点即可） (7)预测实验⑦中所用时间d （选填“>”或“<”）。 28．(24-25九上·安徽宿州宿城第一初级中学·期中)同学们在学习电解水实验时对水中增加其他物质感到好奇，于是进行了探究。 【查阅资料】 ①纯水中大约每十亿个水分子中，只有两个水分子分解生成氢离子（H+）和氢氧根离子（OH-）。 ②硫酸钠、氢氧化钠、氯化钠等物质在水中易解离出离子，。 ③溶液电导率是衡量导电性的指标之一，离子浓度（常用mol·L-1为单位）越大，电导率越高，导电性越好。 ④Cl2为浅绿色，有刺激性气味的有毒气体，可溶于水。 【知识回顾】探究水的电解 如图是兴趣小组利用注射器改装的电解水实验装置。烧杯中盛有用蒸馏水配制成浓度为2%的氢氧化钠溶液，注射器排尽空气后，吸取氢氧化钠溶液20mL，接通电源。 (1)写出电解水的符号表达式 ，经检验气体成分后，可推知水是由 组成的。 【问题解决】探究水中增加的物质 活动一：电解水为什么加入其他物质？ (2)根据资料，加入硫酸钠的目的是 。 活动二：什么物质导电性增强效果比较好？ (3)图1几种物质中，相同条件下 （填化学式）导电性最好。 活动三：氯化钠是否会增强水的导电性？ 小组同学用图2装置分别做了两次实验，记录结果如表。 正极 负极 ①蒸馏水，通电 没有气泡 没有气泡 ②蒸馏水中加入足量氯化钠，溶解后通电 产生明显气泡 产生明显气泡，比正极气泡更多更快 (4)结论：氯化钠 （填“能”或“否”）增强水的导电性。 【反思交流】 (5)小组同学用燃着的木条检验两电极上的气体，发现负极气体燃烧，火焰呈淡蓝色；正极没有看到小木条燃烧更旺的现象，却闻到有稍微刺激性气味。甲同学猜测正极产生的气体是SO2，乙同学猜测正极产生的气体是Cl2，经讨论，大家认为甲同学的猜想不合理，理由是 ，经检验乙同学猜想正确。经老师指导，小组同学知道电解食盐水时还有氢氧化钠生成，请写出反应的符号表达式 。 【总结提升】如果用电解水制氢气，不能加入氯化钠，因为会产生氯气导致收集到的气体不纯。 29. (24-25九上·安徽安庆·期中)实验是化学学习的一种重要手段，如通过电解水实验可探究水的组成。请根据电解水实验回答下列问题： （1）a试管中产生的气体是______，点燃此气体前必须______，否则可能会产生______。实验时常在水中加入硫酸钠或氢氧化钠，目的是______，反应的文字表达式是______。请根据电解水反应后物质的组成来论证水的组成______。 （2）在某次电解水的实验中，测得了分别与电源正负两极相连的阳、阴两极上产生的气体的实验数据如下： 时间/分钟 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 负极产生气体体积(cm3) 6 12 20 29 39 49 59 69 79 89 正极产生气体体积(cm3) 2 4 7 11 16 21 26 31 36 41 请仔细分析以上实验数据，可知：从第______分钟开始，负、正两极生成的气体体积之比才等于2：l，在此之前的时间内负、正两极生成的气体体积之比大于2：l。 【延伸探究】电解水开始一段时间生成气体体积之比大于2：l的原因。 【查阅资料】通常情况下，氧气不易溶于水，氢气难溶于水。你推测其中可能的原因是______。 30. (24-25九上·安徽淮北五校联考·期中)在空间站中水是无比珍贵的，废水会被收集起来，进入污水净化系统，先净化，后进行蒸馏，再进行电解制氧，从而实现水的循环使用。某兴趣小组利用如图1所示的装置进行电解水实验。 （1）在玻璃管中加满水，通电后观察到______，一段时间后，、管内气体的体积比约为。 （2）切断电源，用燃着的木条分别检验两个玻璃管中的气体，________（选填“”或“”）管中的气体使木条燃烧得更旺。 （3）电解水反应的文字表达式为_____，反应过程中种类和数目均没有发生变化的微粒是_______（用符号表示）。 （4）在实验中，某同学发现刚开始的一段时间内阴、阳两极产生的气体体积之比大于，其可能原因是_______（答一点即可）。 （5）为探究不同物质对电解水产生氢气的速率的影响，该兴趣小组又做了以下实验。 ①小明同学分别取等质量的碳酸钠溶液、硫酸钠溶液、氢氧化钠溶液（溶质的质量分数均为12%），在相同条件下进行实验，结果如图2所示。由图2可得出的结论是______. ②小红同学取不同质量分数的氢氧化钠溶液，在相同条件下进行实验，结果如图3所示。由图3可知，产生氢气速率的变化趋势为_______。 地城 考点05 空气中氧气含量探究 31．(24-25九上·安徽滁州·期中)测定空气中氧气含量，下图是铜粉与氧气加热后生成氧化铜的实验装置。 (1)主要实验步骤如下： ①先组装装置，然后 ； ②向试管中加入足量的铜粉； ③点燃酒精灯，反复推拉注射器的活塞。反复推拉注射器活塞的目的是 ； ④该实验中小气球的作用是 。 (2)实验开始时，若注射器活塞前沿停在的刻度线上，实验结束并等到具支试管冷却后观察，活塞前沿约停在 的刻度线上。若实验过程中没有反复推拉注射器，则可能导致 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。 32. (24-25九上·安徽安庆外国语学校·期中)空气中氧气含量测定的再认识。 【实验回顾】 （1）实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量（装置如图1），写出测定红磷燃烧的符号表达式______。如果红磷不足，会导致的空气中氧气含量结果______（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 （2）小组同学利用图2装置结合现代传感器技术，测得实验过程中容器内气体压强、温度、氧气浓度的变化趋势如图3所示。 ①其中Y曲线代表的是______（填“温度”或“氧气浓度”）的变化趋势。 ②结合图3中X、Y两条曲线，解释BC段压强变化的原因是______；实验结束打开弹簧夹的过程，对应的是压强曲线中的______段。 ③据图可知，燃烧红磷法测定结果不够准确的原因是______。 ④结合你的知识积累，若要寻找红磷的替代物测定空气中氧气的含量，该替代物应满足的条件是______。 【原理应用】 （3）兴趣小组同学用家用制氧机（上图）制取并收集了一袋气体，带到实验室对其进行研究。家用制氧机的工作原理是用分子筛分离空气获得氧气，分子筛是一种内部分布有均匀微小孔径的固体，通过特制的分子筛把空气中的氧分子吸入孔穴而与其它分子分离，该变化属于______（填“物理”或“化学”）变化。该方法制得的氧气浓度如何？兴趣小组同学设计了下图所示装置来测定氧气的含量。请将下列实验步骤补充完整： ①先检查装置的气密性。 ②加入药品，将装置连接固定。 ③打开止水夹a和b，向装满水的A中缓慢鼓入一定量气体，露出白磷后，关闭止水夹a和b，此时，A中水进入到B中，测得B中水的体积为。 ④用凸透镜聚光引燃白磷，白磷燃烧，产生大量白烟。 ⑤待白磷熄灭并冷却到室温，打开止水夹b。B中水倒吸进入到A中，测得量筒中的体积变为。 ⑥计算小组同学所带气体中氧气的体积分数。 （4）下列有关这个实验的说法中，不正确的有______。 A. 步骤③中，仰视量筒读数会使测得的数值偏低 B. 步骤④中，白磷燃烧时要保持关闭止水夹a和b C. 步骤⑤中，未冷却至室温会使测得的小组同学所带气体中氧气的含量偏高 D. 与图1相比，此装置的优点有：误差减少和污染减少 （5）经测定，则小组同学所带气体中氧气的体积分数为______（用X、Y表示）。 33. (24-25九上·安徽亳州·期中)某化学小组对“测定空气中氧气含量”的实验中如何选择“除氧剂”进行探究。图1为实验装置，图2为利用传感器绘制的集气瓶内氧气体积分数随时间变化的图像。（注：铜丝与铜质燃烧匙相连） （1）红磷在空气中燃烧的表达式为______；加热铜丝点燃红磷时，观察到红磷燃烧产生大量______。 （2）若选择红磷做“除氧剂”，实验装置如图1所示，集气瓶内的容积为220mL，实验前在集气瓶中预先放入了20mL的水，结合图2分析理论上量筒内的水减少的体积约为______mL。 （3）相对于图1装置进行实验，教材实验中选择红磷做“除氧剂”，进入集气瓶内水的体积达到，你认为其原因是________。 34. (24-25九上·安徽滁州全椒县·期中)用下面所示实验装置，结合图示回答下列问题： 【任务一】图1是课本上的实验装置，利用红磷燃烧法测定空气中氧气的含量。运用上述思维模型，图2是某兴趣小组设计改进后测定空气中氧气含量的实验装置，利用足量的铜粉加热测定空气中氧气的含量。 （1）图1中发生反应的文字表达式为______。 （2）根据表中提供的实验数据，填空： 硬质玻璃管中空气的体积 反应前注射器中空气体积 反应后注射器中气体体积 实验测得空气中氧气的体积分数（精确到0.1%） 45ml 20ml 8ml ______ （3）不同实验小组做上述实验时结果差别较大，其中有些小组测定出空气中氧气的体积分数低于实际数值，请分析导致测定数值偏低的原因是______（答出一点即可）。 【反思与评价】 （4）与图1实验相比，图2实验的优点是______（答出一点即可）。 （5）利用图2装置进行实验，在实验加热过程中，硬质玻璃管上小气球的作用是______。 【任务二】探究制取氧气的适宜催化剂，实验方案如下： I.用MnO2、CuO、Fe2O3、Cr2O3四种催化剂分别与海藻酸钠溶液混合，滴入氯化钙溶液制成含等质量催化剂、大小相同的海藻酸钠微球，备用。 II.取30粒含MnO2的海藻酸钠微球，采用图3装置进行实验。改用其他三种微球，分别重复上述实验，得到图4的锥形瓶内压强随时间变化的曲线图。 （6）每次实验时，海藻酸钠微球数应相同的原因______。 （7）用含MnO2的海藻酸钠微球进行实验，60s时压强瞬间回落，其原因是______。 （8）从实验曲线看，催化效果较好、反应温和的催化剂是______。 35. (24-25九上·安徽黄山徽州区名校·期中)空气是一种重要资源，人类的生产生活离不开空气，对于空气的研究人类从未停止。 三个实验小组同学分别利用不同的方法测定空气中氧气含量 A组实验：利用白磷燃烧测定空气中氧气含量 图1是利用气压传感器测定白磷燃烧时集气瓶内气压变化的实验装置；图2是集气瓶内气压的变化情况。 （1）用酒精灯点燃燃烧匙中过量白磷。该反应的符号表达式：______。 （2）点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入集气瓶中并把橡皮塞塞紧。待红磷熄灭并冷却后，打开止水夹。通过传感器获得集气瓶内气压变化图像，如图2，分析BC段气压变化的原因______。 B组实验：加热铜粉测定空气中氧气含量图3是铜粉与氧气加热生成氧化铜实验装置： （3）实验的主要实验步骤如下： ①组装装置，检查装置的气密性；②向试管中加入足量的铜粉，铜粉要足量的原因是______； ③点燃酒精灯，不停地抽拉注射器的活塞，充分反应后停止加热。 （4）实验开始时，若注射器活塞前沿停在35mL的刻度线上，实验结束并等到具支试管冷却后观察，注射器活塞前沿约停在______mL的刻度线上．若实验过程中没有不断推拉注射器，则可能导致测定的氧气的体积分数______（填“偏大”“偏小”“不变”）。 C组实验：用铁生锈原理测定空气中氧气含量 利用铁粉生锈消耗空气中的氧气和水，测定空气中氧气含量实验，实验数据如表： 测量项目 实验前烧杯中水的体积 实验后烧杯中剩余水的体积 集气瓶和导管的容积 体积/ （5）根据表中数据，计算实验测得的空气中氧气的体积分数是______（计算结果精确到0.1%），相比较A组实验，该方法测定结果更精确。 / 学科网（北京）股份有限公司 $