专题14 科学探究题（期中真题汇编，山西专用）九年级化学上学期

专题14 科学探究题 1．（24-25九年级上·山西运城·期中）同学们在实验室中进行了“探究分子运动的影响因素”实验，请你与他们一起完成实验报告的填写。 【查阅资料】 ①浓氨水有挥发性，会挥发氨气，氨气溶于水后叫氨水。 ②浓盐酸有挥发性，会挥发出氯化氢气体。 ③氨气与氯化氢反应生成氯化铵白色固体小颗粒。 ④相同条件下，相对分子质量与分子运动速率有关。 【实验操作1】 步骤一：向B、D、F三支试管中分别加入的蒸馏水，然后各滴入滴无色酚酞试液，振荡，观察溶液颜色。 步骤二：向A、E试管中分别加入浓氨水立即用带有橡胶塞的导管按图1连接好，并将E试管放置在盛有热水的烧杯中。 【实验操作2】 在玻璃管两端同时放入分别蘸有浓氨水和浓盐酸的棉花，做了如图2所示的实验，发现在玻璃管内形成了白色烟环(成分为氯化铵)。 【实验原理】 (1)图2中发生反应的符号表达式为 。 【实验现象】 (2)图1中F试管溶液颜色 ，是为了进行对照实验。图1中B、D试管溶液颜色变红，均证明分子是 。 【实验结论】 (3)图1中D试管溶液颜色先变红，原因是 。 【问题与思考】 (4)由图2中白色烟环A点出现的位置可知，相对分子质量与分子运动速率的关系为 。 【答案】(1)HCl+NH3→NH4Cl (2) 无明显变化 在不断运动 (3)温度越高，分子运动速率越快 (4)其他条件相同时，相对分子质量越小，分子的运动速率越快 【详解】（1）图2中氯化氢与氨气反应生成氯化铵，反应的符号表达式为HCl+NH3→NH4Cl，故填：HCl+NH3→NH4Cl； （2）图1中F试管溶液颜色无明显变化，说明空气不能使酚酞变色，是为了进行对照实验；浓氨水具有挥发性，挥发出的氨分子不断运动，使B、D试管中溶液变红，说明分子在不断运动，故填：无明显变化；在不断运动； （3）图1中D试管溶液颜色先变红，是因为温度越高，分子运动速率越快，故填：温度越高，分子运动速率越快； （4）氨分子（NH3）的相对分子质量为14+1×3=17，氯化氢分子（HCl）的相对分子质量为1+35.5=36.5，实验中白色烟环偏向蘸有浓盐酸的棉花一端，由此可知，其他条件相同时，相对分子质量越小，分子的运动速率越快，故填：其他条件相同时，相对分子质量越小，分子的运动速率越快。 2．（24-25九年级上·山西阳泉·期中）随着人们健康意识和慢性疾病管理意识的增强，家用智能医疗产品进入越来越多的家庭中，其中就包括家用制氧机。化学兴趣小组的同学们对家用制氧机产生了兴趣，为此展开了一系列项目式探究。 任务一：了解家用制氧机的制氧原理 【社会调查】市面上一种家用制氧机（如图1所示）的制氧试剂为过碳酸钠固体（）和二氧化锰粉末。 【教师指导】①过碳酸钠加水后会分解生成碳酸钠和过氧化氢。②碳酸钠在该制氧机中不发生反应，不作催化剂。 【交流分析】 (1)该制氧机的反应仓中过氧化氢生成氧气的文字表达式为 。制氧试剂选用过碳酸钠固体而不直接选用过氧化氢溶液的原因是 。 任务二：探究制氧机反应仓中二氧化锰的作用 【进行实验】 (2)为了探究制氧机反应仓中二氧化锰的作用，化学兴趣小组的同学们做了如下实验（如图2所示）。 实验步骤 实验现象 实验结论 ①在试管中加入5mL 5%的过氧化氢溶液，把带有火星的木条插入试管 二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂 ②向上述试管中加入少量的二氧化锰，把带有火星的木条插入试管 试管内有大量气泡冒出，带有火星的木条复燃 ③待试管中没有现象发生时，重复进行步骤①的实验操作 【反思交流】 (3)小晋同学认为上述实验结论是错误的。为了探究制氧机反应仓中二氧化锰的作用，需要补充实验证明二氧化锰在化学反应前后 不变。同学们在老师的指导下重新进行了实验，最终确定二氧化锰为过氧化氢分解的催化剂。 任务三：设计并制作简易制氧机 【设计制作】化学兴趣小组的同学们利用过氧化氢溶液、二氧化锰、塑料瓶、吸管等制作了简易制氧机，如图3所示。 【交流讨论】 (4)该制氧机中A瓶利用氧气 的性质，使氧气变得湿润；根据 来判断产生氧气的速率。 (5)过氧化氢溶液在医学上有重要应用。使用医用过氧化氢消毒液清洗伤口时，过氧化氢分解会产生较多气泡，其原因是 。 成果分享：通过上述探究，同学们了解了家用制氧机的制氧原理、反应仓中二氧化锰的作用，设计并制作了简易制氧机。 【答案】(1) 过碳酸钠固体比过氧化氢溶液便于储存和携带 (2) 试管内无明显现象，带有火星的木条不复燃 试管内有大量气泡冒出，带有火星的木条复燃 (3)质量 (4) 不易溶于水且不与水反应 产生气泡的快慢 (5)血液中含有能使过氧化氢快速分解的物质 【详解】（1）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；制氧试剂选用过碳酸钠固体而不直接选用过氧化氢溶液的原因是过碳酸钠固体比过氧化氢溶液便于储存和携带。 （2）过氧化氢在没有二氧化锰的催化作用下也会分解生成氧气，但反应速率很慢，不能使带火星的木条复燃，所以实验①中的现象为试管内无明显现象，带有火星的木条不复燃；因催化剂的化学性质不变，所以实验③待试管中没有现象发生时，重复进行步骤①的实验操作，实验现象为试管内有大量气泡冒出，带有火星的木条复燃。 （3）催化剂的定义是改变其他物质的反应速率，而本身的质量和化学性质不变，而上述实验只验证了二氧化锰的化学性质不变，没有验证二氧化锰的质量是否改变，所以需要补充实验证明二氧化锰在化学反应前后质量不变。 （4）该制氧机中A瓶利用氧气不易溶于水且不与水反应的性质，使氧气变得湿润；根据产生气泡的快慢来判断产生氧气的速率。 （5）使用医用过氧化氢消毒液清洗伤口时，过氧化氢分解会产生较多气泡，其原因是血液中含有能使过氧化氢快速分解的物质。 3．（24-25九年级上·山西忻州·期中）“像保护眼睛一样保护生态环境，像对待生命一样对待生态环境。”同学们对身边的空气质量开启了项目式学习的探究之旅。 任务一：查阅空气质量日报 (1)2024年4月22日太原空气质量状况是 。 任务二：分析当日空气质量状况的形成原因 [信息检索]2024年4月22日8时，中央气象台发布升级预警：预计今天白天到夜间，太原将出现明显的沙尘天气，部分地区有沙尘暴。中央气象台称，这是近10年来我国遭遇强度最大的一次沙尘天气过程，沙尘暴范围也是近10年最广。 [表达交流] (2)下列有关沙尘暴形成的主要条件的说法正确的是______（填字母）。 A．强风是沙尘暴产生的动力 B．沙尘源是沙尘暴的物质基础 C．干旱少雨、气温偏高是沙尘形成的气候背景 D．乱砍滥伐使植被破坏、土地沙化迅速扩展是沙尘形成的人为原因 任务三：探究沙尘对空气中氧气含量的影响 [资料收集]发热贴发热原理：铁粉与氧气反应生锈，放热，其中辅助成分不与氧气反应。 [装置设计]同学们将课堂实验（图A）重新设计（图B），利用生活中常见的发热贴欲测定沙尘天气时空气中的氧气含量。 [进行实验] (3)用集气瓶（有效容积为500mL）取空气样品，塞紧橡胶塞，观察到温度计的示数明显增大；待冷却到室温，打开弹簧夹，观察到量筒内水面下降了90mL，由此可知该空气样品中氧气的体积分数约为 （要求列式计算）。 [反思评价] (4)图A中反应的文字表达式为 。 (5)与图A相比，图B比较环保，且误差小，其原因是 。 【答案】(1)严重污染 (2)ABCD (3)18% (4) (5)不需要在集气瓶外点燃 【详解】（1）由图可知，2021年3月15日北京空气质量指数为500，严重污染； （2） A、强风是沙尘暴产生的动力，该选项说法正确； B、沙、尘源是沙尘暴的物质基础，有沙、尘源的地方才会有沙尘暴，该选项说法正确； C、干旱少雨、气温偏高是沙尘形成的气候背景，干旱少雨的地方，空气中沙尘较多，该选项说法正确； D、乱砍滥伐使植被破坏，导致土地沙化迅速扩展，这是人为因素造成的，该选项说法正确； 故选ABCD； （3）由于铁粉与氧气反应放热，则装置中温度升高，由于气体会受热膨胀，则应待装置冷却后，再打开弹簧夹；观察到量筒内水面下降了90mL，由于进入的水的体积即为氧气的体积，则该空气样品中氧气的体积分数约为； （4）图a中，红磷燃烧生成五氧化二磷，文字表达式为； （5）图A实验红磷需要在集气瓶外点燃再伸入集气瓶中，会造成结果偏差，生成的五氧化二磷会造成空气污染。 4．（24-25九年级上·山西忻州·期中）18世纪末，法国化学家拉瓦锡利用实验揭秘了水的组成。在实验室中，同学们模拟拉瓦锡的实验过程对水的组成进行了探究。 [实验用品]水电解器、学生电源（12V）、导线、烧杯、硫酸钠溶液、水，（其余实验用品自选） [实验原理] (1) （用文字表达式表示）。 [实验步骤] (2)①在电解器的玻璃管中加满水（水中加入少量硫酸钠溶液），接通直流电源，观察并记录现象。 ②切断电源，用 分别在两个玻璃管尖嘴口检验电解反应中产生的气体，观察并记录现象。 [实验现象] (3)①两个电极附近 ，玻璃管a，b内气体的体积比约为2:1。 ②玻璃管a中的气体被点燃，玻璃管b中的气体 。 [实验结论] (4)通过该实验探究得出的结论是 。 [问题与交流] (5)①m端是电源的 极。 ②为保证实验的成功，你认为需要注意 （写一条）。 ③请描述电解水的微观实质： 。 【答案】(1) (2)燃着的木条 (3) 产生气泡，液面下降 燃烧的更剧烈 (4)水是由氢元素、氧元素组成的 (5) 负 装置的气密性良好 水分子分成氢原子和氧原子，氢原子和氧原子再重新组合成新的分子 【详解】（1）水在通电条件下生成氢气与氧气，该反应的文字表达式为：； （2）氢气在空气中能够安静地燃烧，产生淡蓝色火焰，氧气能够支持燃烧，能使燃烧的木条燃烧更剧烈，可用燃着的木条检验氧气和氢气； （3）①电解水时，负极产生氢气，正极产生氧气，体积比约为2:1。两个电极附近产生气泡，液面下降，玻璃管a、b内气体的体积比为2：1； ②b管与电源正极相连，产生的气体是氧气，与玻璃管a中的气体被点燃，玻璃管b中的气体能使燃着的木条燃烧更旺； （4）氢气是由氢元素组成，氧气是由氧元素组成，化学变化中元素的种类不变。通过该实验探究得出的结论是水是由氢元素和氧元素组成； （5）①电解水时，负极产生氢气，正极产生氧气，体积比约为2:1，a管产生气体较多，故m极为负极； ②该实验中有气体生成，为保证实验的成功，需要装置的气密性良好，以保证实验成功； ③电解水时，水分子离解成氢原子与氧原子，氢原子与氢原子结合成氢分子，大量的氢分子聚集成氢气，氧原子与氧原子结合成氧分子，大量的氧分子聚集成氧气，微观实质水分子分成氢原子和氧原子，氢原子和氧原子再重新组合成新的分子。 5．（24-25九年级上·山西长治·期中）化学实践小组的同学们在某河段取河水，设计了一系列实践活动，对水质检测、水的净化、水的组成进行了项目化学习。 任务一：检测水质 【查阅资料】 ①水的检测指标包括色度、浑浊度、气味、硬度、肉眼可见物等。检测方法包括看、闻、尝、品、查，更详细的指标需要通过精密的仪器测定。 ②同学们查阅了相关资料，了解到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 以碳酸钙浓度计 0~75 75~150 150~300 300~450 450~700 【初步检测】 (1)同学们取少量河水，用便携式水硬度检测仪测得该自来水的硬度为，说明该河水属于 。 任务二：净化水 河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。（工作原理如图1所示） (2)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 兴趣小组同学利用图2所示装置进行电解水实验。 (3)该反应的文字表达式为 ，b管中得到的气体是 。 (4)以上实验可以证明水的组成，若要证明水的组成。还可以进行的实验方案是 。（含操作和现象） 【实验拓展】 理论上电解水生成氢气与氧气的体积比为，实际测定结果却往往大于，这是为什么？ 【查阅资料】常温常压下，水中最多能溶解约氧气、氢气。 【探究实验】分别选用不同的电极材料进行电解水实验，3分钟后记录实验数据如下表： 电极材料 铜丝 铁丝 保险丝 电阻丝 氢气与氧气的体积比 【实验分析】 (5)下列关于电解水实验的说法中，正确的是__________（填字母）。 A．进行该实验前，需要先检查装置的气密性 B．铜丝作为电极时，测得的氢气与氧气的体积比最接近 C．选用不同的电极材料进行实验，可能影响测得的气体体积比 【交流反思】 (6)影响测得的气体体积比的因素除了与电极材料有关外，还可能与 有关。 【成果分享】通过实践小组的合作，同学们学到了水质检测的方法、了解净水机的原理，学习了根据“化学反应中元素种类不变”来探究物质的组成，今后可以通过化学手段对更多的物质进行探索。 【答案】(1)硬水 (2)吸附 (3) 氧气/O2 (4)将纯净的氢气点燃，在火焰上方罩一个干冷的烧杯，烧杯内壁有水雾出现 (5)AC (6)气体在水中的溶解性 【详解】（1）该自来水的硬度为311.2mg/L，在300~450之间，说明该河水属于硬水； （2）活性炭滤芯具有吸附性，除去颜色、异味的同时也除去重金属离子； （3）水在通电的条件下分解生成氢气和氧气，反应的文字表达式为； 电解水，正极产生氧气，负极产生氢气，生成的氢气和氧气的体积比为2：1，由图可知，b管收集的气体较少，则b管中得到的气体是氧气； （4）根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，而氢气燃烧生成水，氢气是由氢元素组成的，氧气是由氧元素组成的，则该实验也能证明水是由氢元素和氧元素组成的，实验方案是将纯净的氢气点燃，在火焰上方罩一个干冷的烧杯，烧杯内壁有水雾出现； （5）A、为了防止装置漏气影响实验结果，进行该实验前，需要先检查装置气密性，故A正确； B、由表格中的数据可知，铜丝作为电极时，测得的氢气与氧气的体积比为7.7：3.3≈2.33：1，铁丝作为电极时，测得的氢气与氧气的体积比为6.5：3.2≈2.03：1，保险丝作为电极时，测得的氢气与氧气的体积比为6.9：2.9≈2.37：1，电阻丝作为电极时，测得的氢气与氧气的体积比为7.3：3.4≈2.14：1，最接近2：1是铁丝作为电极，故B错误； C、根据B项分析可知，选用不同的电极材料进行实验，可能影响测得的气体体积比，故C正确； 故选：AC； （6）氢气、氧气生成过程中会与水接触，会有部分气体溶于水，则影响测得的气体体积比的因素除了与电极材料有关外，还可能与气体在水中的溶解性有关。 7．（24-25九年级上·山西大同·期中）关于催化剂的研究是一项重要的课题，某小组开展了“探究催化剂的奥秘”项目化学习。 任务一：认识催化剂 【小组讨论】 (1)催化剂在化工生产中起着重要作用，下列说法正确的是 (填字母)。 A．不加入催化剂化学反应就不能发生 B．在化学反应前后催化剂的化学性质不发生改变 C．用作催化剂的物质不可能是其他反应的反应物或生成物 任务二：探究催化剂 【查阅资料】氧化铜也可以作为过氧化氢分解的催化剂。 【进行实验】称量0.2g氧化铜，取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，进行如图所示实验。 (2)【分析交流】 步骤①现象 步骤⑥结果 步骤⑦现象 实验结论 试管中有极少量气泡产生，带火星的木条没有复燃 称得氧化铜的质量为 氧化铜是过氧化氢分解反应的催化剂 任务三：探究催化剂的催化效果 【进行实验】在两支试管中分别加入10mL5%的过氧化氢溶液，一支加入1g二氧化锰，另一支加入1g氧化铜按图1所示装置分别进行实验、实验时倾斜锥形瓶使过氧化氢溶液与催化剂完全接触，测得相同条件下瓶内气压随时间的变化如图2所示。 【反思评价】 (3)实验中过氧化氢反应的化学方程式是 ；该反应的基本类型是 。 (4)对比分析图2中的 (填字母)点，可知化学反应速率与催化剂的种类有关。 (5)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 。 【成果分享】通过对催化剂的探究，同学们知道了催化剂的质量和化学性质在化学反应前后保持不变；催化剂能够改变化学反应速率，不同种类的催化剂对于同一化学反应的催化效果不同。 【答案】(1)B (2) 0.2g/0.2克 产生大量气泡，带火星的木条复燃 (3) 或 分解反应 (4)bd或ac (5)过氧化氢溶液浓度体积相同，完全反应后产生的氧气的量相同，故压强相同 【详解】（1）在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂。 A、催化剂能改变其他物质的化学反应速率，不加入催化剂化学反应也能发生，故A错误； B、催化剂在化学反应前后质量和化学性质都不发生改变，故B正确； C、用作催化剂的物质也可能是其他反应的反应物或生成物，比如二氧化锰是过氧化氢分解制氧气的催化剂，也是高锰酸钾分解反应的生成物，故C错误。 故选B。 （2）氧化铜是过氧化氢分解反应的催化剂，而催化剂在化学反应前后质量和化学性质不变。所以步骤⑥结果称得氧化铜的质量为0.2g，故填0.2g； 氧化铜能作为催化剂能够加快过氧化氢分解的速率，所以会产生较多的氧气，则可观察到产生大量气泡，带火星木条复燃。故填产生大量气泡，带火星的木条复燃； （3）过氧化氢在二氧化锰或催化剂作用下分解生成水和氧气，其化学方程式为或 ；该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应。故填 或；分解反应； （4）对比图2中a、c点，产生相同体积气体所需时间不同；或b、d点时间相同，产生气体体积不同，可知化学反应速率与催化剂的种类有关。故填bd或ac； （5）催化剂只能够改变反应速率，不能改变生成气体的多少，最终完全反应后生成气体的量相等，因此完全反应后两个装置内压强相同。故填过氧化氢溶液浓度体积相同，完全反应后产生的氧气的量相同，故压强相同； 8．（24-25九年级上·山西阳泉·期中）某小组以“探究催化剂的奥秘”为题展开了项目式学习。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。因此，该小组同学进行了如下探究： 【提出问题】淀粉能否作过氧化氢分解的催化剂？ 【做出猜想】淀粉能作过氧化氢分解的催化剂。 【实验验证】 (1)完成下列探究： 实验步骤 实验现象 结论及解释 I. A中无明显现象， B产生大量气泡，带火星木条复燃 淀粉能 。 Ⅱ、向B试管中重新加入5%的过氧化氢溶液，反应停止后过滤、洗涤、干燥、称量滤渣。 B中带火星木条又复燃，滤渣质量为 淀粉的 和 在反应前后均没有发生变化，能作过氧化氢分解的催化剂。 (2)B中过氧化氢反应的文字表达式： 。 【实验拓展】 设计了如图所示装置对比淀粉与二氧化锰的催化效果，实验均以生成25mL气体为准，其他可能的影响因素忽略不计，相关数据见表： 实验编号 3%过氧化氢溶液的体积 其他物质质量 待测数据 Ⅰ 淀粉0.5g a Ⅱ 二氧化锰0.5g b (3)上述实验中“待测数据”是指 ；若，则可得出的结论是 。 【拓展探究】 (4)同种催化剂，还有哪些因素会影响过氧化氢分解反应的催化效果？ （回答一点）。 (5)催化剂在化工生产中起着重要作用， （选填“能”或“不能”）提高产物产量。 【答案】(1) 加快过氧化氢溶液的分解速率 a 质量（或化学性质） 化学性质（或质量） (2) (3) 反应所需时间 二氧化锰比淀粉催化效果好 (4)温度（合理即可） (5)不能 【详解】（1）实验步骤Ⅰ中，A中无明显现象，B中产生大量气泡，带火星木条复燃，说明A中产生氧气的速率远小于B中，因此可得出结论：淀粉能加快过氧化氢溶液的分解速率。 根据实验结论：淀粉能作过氧化氢分解的催化剂，可推断淀粉的质量在反应前后没有发生变化，故实验步骤Ⅱ中滤渣（即淀粉）的质量仍为ag。 根据实验步骤Ⅱ中滤渣（即淀粉）的质量仍为ag，可得出结论：淀粉的质量在反应前后没有发生变化。 向实验步骤Ⅰ反应结束的B试管中重新加入5%的过氧化氢溶液，B中带火星木条又复燃，说明过氧化氢溶液又很快分解放出了氧气，进而说明淀粉还能加快过氧化氢溶液的分解速率，可得出结论：淀粉的化学性质在反应前后没有发生变化。 （2）B中过氧化氢在淀粉的催化作用下分解生成水和氧气，反应的文字表达式为：。 （3）该实验对比淀粉与二氧化锰的催化效果，就是比较产生氧气的速率。实验中均以生成25mL气体为准，故实验中“待测数据”是指反应所需时间。 生成相同体积的气体，需要的时间越少，催化效果越好。若，就是产生同样多的氧气，在其他条件相同时，淀粉做催化剂所需时间比二氧化锰做催化剂所需时间多，则可得出结论：二氧化锰比淀粉催化效果好。 （4）对于同种催化剂，如果反应的温度不同，催化剂对过氧化氢溶液分解的催化效果不同，温度越高，催化效果越好。（合理即可） （5）催化剂能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后没有发生变化，催化剂不能改变生成物的质量。故催化剂在化工生产中不能提高产物产量。 9．（24-25九年级上·山西晋中·期中）关于催化剂的研究是一项重要的课题，某小组开展了“探究催化剂的奥秘”项目化学习。 任务一：认识催化剂 【交流研讨】 (1)催化剂在化工生产中起着重要作用，它可以改变其它物质的化学反应 ，而本身的 在化学反应前后没有变化（写一点）。 任务二：探究催化剂 【查阅资料】 氧化铜也可以作为过氧化氢分解的催化剂。 【进行实验】 称量0.2g氧化铜，取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，进行如图所示实验。 (2) 步骤①现象 步骤③现象 步骤⑥结果 实验结论 无明显现象 试管中有气泡产生 称得氧化铜的质量为 氧化铜是过氧化氢分解的催化剂 【反思评价】 (3)步骤③中反应的文字表达式为 。 (4)步骤⑦的目的是 。 任务三：探究催化剂的催化效果 【实验探究】 分别取20mL浓度为5%的过氧化氢溶液、0.5g二氧化锰、0.5g氧化铜，按图1所示的装置进行实验，实验时倾斜锥形瓶使过氧化氢溶液与催化剂接触，瓶内压强的变化如图2所示。 【对比分析】 (5)图2中的 （填字母）点比较，可知化学反应速率与催化剂的种类有关。 (6)最终两个装置内压强相同说明反应生成氧气的量与催化剂种类 （填“有关”或“无关”）。 【成果分享】 通过项目学习，同学们对催化剂有了较全面的认识，这种方法也可用于更多化学反应中的探究。 【答案】(1) 速率 质量/化学性质 (2) 带火星的木条复燃 0.2g (3) (4)证明反应前后氧化铜的化学性质不变 (5)ac/bd (6)无关 【详解】（1）催化剂能改变反应速率，但反应前后质量和化学性质不变。 （2）过氧化氢在常温下反应速率较慢，产生很少的氧气，但加入氧化铜后，反应速率加快，且氧气能使带火星的木条复燃，则可观察到有较多气泡产生，且带火星的木条复燃； 结论为氧化铜为过氧化氢分解的催化剂，则反应前后氧化铜的质量不变，即反应后氧化铜仍为0.2g。 （3）过氧化氢在氧化铜催化作用下生成水和氧气，反应的文字表达式为：。 （4）将使用过的二氧化锰加入过氧化氢溶液中，仍能加快过氧化氢的分解，则说明反应前后催化剂的化学性质不变。 （5）对比ac（收集相同气体时所需的时间长短）或bd（相同时间收集气体的多少），可说明化学反应速率与催化剂的种类有关。 （6）最终装置内压强相同，说明最终收集的气体相同，则说明反应生成氧气的量与催化剂种类无关。 10．（24-25九年级上·山西忻州·期中）饮用水安全和人们的健康息息相关，水的净化和水质检测是保障饮用水安全的重要环节。为此，我校化学兴趣小组同学走进忻州市污水处理厂，开展了水质检测及自制净水器的化学综合实践活动。 任务一：分析净水原因 【查阅资料】我国可利用淡水资源短缺，水资源时空分布不均。随着社会经济的快速发展，水污染问题日益严重，所以需要对水进行净化处理。 【小组交流】 (1)农业、生活、工业污水的任意排放会导致水体受到污染，可能造成的危害有 (任写一点)，在日常生活中，我们应节约用水，如： 。 任务二：了解生活用水标准 【查阅资料】生活饮用水的标准有感官性状良好(无色、透明、无异味、及无肉眼可见物)、流行病学上安全(无病原微生物)、化学组成对人体危害(无有害的化学物质和放射性物质)、对铬、铅、汞等的限定。 【分析讨论】 (2)生活饮用水卫生标准中的铬、铅、汞指的是 (填分子、原子或元素)，自来水厂净水过程中要加入含氯的物质或进行紫外线照射，目的是 。 任务三：自制净水装置 同学们根据不同场景分别设计了如下两种净水器(如图1和图2) 【讨论交流】 (3)图1净水的过程中发生的变化是 (填物理或化学)变化，其原理相当于净水方法中的 。 (4)图2中小卵石和石英砂的作用是 ，X位置放置的材料是 。 任务四：检验处理后的水质硬度 【教师指导】肥皂水可检验水的硬度，如浮渣多、泡沫少则为硬水，反之为软水。 【进行实验】 (5)兴趣小组分别取10mL的净化后的水倒入烧杯中，滴加适量的肥皂水，搅拌，观察并记录实验现象。 实验步骤 实验现象 实验结论 图1对应的水中 该水为软水 图2对应的水中浮渣多、泡沫少 该水为硬水 【反思评价】 (6)使用硬水会给生产和生活带来许多麻烦，如 (任举1例)。 成果分享：通过学习，同学们对对饮用水安全有了进一步的认识。同学们可以发挥创意，进行自制净水器，达到更好的净水效果。 【答案】(1) 危害人体健康或影响生态系统或影响工农业生产(合理即可) 淘米水浇花(合理即可) (2) 元素 杀菌消毒 (3) 物理 蒸馏 (4) 除去水中的不溶性杂质 活性炭 (5)泡沫多、浮渣少 (6)浪费肥皂或洗不净衣物或使衣服变硬或引起锅炉爆炸或锅炉管道变形等(合理即可) 【详解】（1）农业、生活、工业污水的任意排放会导致水体受到污染，可能造成的危害有危害人体健康或影响生态系统或影响工农业生产；在日常生活中，我们应节约用水，如：淘米水浇花； （2）物质由元素组成，生活饮用水卫生标准中的铬、铅、汞指的是元素；自来水厂净水过程中要加入含氯的物质或进行紫外线照射，目的是杀菌消毒； （3）图1净水的过程中没有新物质生成，发生的变化是物理变化；其原理相当于净水方法中的蒸馏； （4）图2中小卵石和石英砂的作用是除去水中的不溶性杂质；X位置放置的材料是活性炭，可除去色素和异味； （5）兴趣小组分别取10mL的净化后的水倒入烧杯中，滴加适量的肥皂水，搅拌，图1对应的水中产生的泡沫多、浮渣少，则该水为软水； （6）使用硬水会给生产和生活带来许多麻烦，如浪费肥皂或洗不净衣物或使衣服变硬或引起锅炉爆炸或锅炉管道变形等。 11．（24-25九年级上·山西运城·期中）中国空间站技术新突破！中国空间站水资源闭合度超95%，氧气资源100%再生，实现了由“补给式”向“再生式”的根本转换。化学小组的同学们在老师的带领下，利用假期时间来到了科技馆，对空间站里空气成分和氧气再生原理进行了学习实践。 任务一：了解空间站内氧气来源 【咨询专家】同学们通过数字化平台向航天专家进行了咨询，了解到空间站内的氧气来自水电解系统。 【小组交流】同学们交流后认为： (1)尿处理系统主要是除去尿液中的 。 (2)利用水电解系统产生的氧气补充空气中被宇航员呼吸消耗的氧气，使空间站内空气中氧气的体积分数保持在 %左右。 (3)空间站内的空气成分与地球上空气成分不完全一样，例如 (写一条)。 任务二：模拟空间站制取氧气 【模拟实验】 (4)同学们设计了实验方案，模拟空间站电解制氧的过程。 实验装置 实验步骤 实验现象 ①在电解器玻璃管中加满水，接通直流电源。 a、b管内均有气泡产生，且 ②一段时间后，切断电源，用燃着的木条分别在两个玻璃管尖嘴口检验电解反应中产生的气体。 a、b管尖嘴口的现象分别是 【分析原理】 (5)同学们分析上述实验的原理，认为接通电源后发生反应的化学方程式为 。 【反思评价】 同学们发现实验过程中测得a管内气体的体积与理论值相比偏小，他们继续查阅图书资料，找到了如图所示的数据图像： (6)他们分析产生上述偏差的原因可能是 。 任务三：总结提升成果分享 【总结提升】 (7)有同学认为空间站的水可以采用“补给式”从地球向太空运输，但同学们对这一方案进行了反驳，理由是 (写一条)。 【成果分享】同学们通过各种方式，学到了空间站里氧气再生的知识。在学习实践的成果报告中，同学们阐述了空间站的水和氧气由“补给式”向“再生式”根本转换的许多价值。 【答案】(1)杂质 (2)21 (3)空间站内的空气中氢气含量较高 (4) 玻璃管a、b内气体的体积比约为1：2 a尖嘴口木条燃烧得更旺，b尖嘴口气体燃烧，产生淡蓝色火焰，放出热量 (5) (6)一定温度下，氧气在水的溶解度大于氢气在水的溶解度 (7)氢气和氧气在一定条件下可以反应生成水 【详解】（1）尿处理系统主要是除去尿液中的杂质，使其成为可以饮用的纯净水； （2）在空气中，氧气的体积分数为21%，利用水电解系统产生的氧气补充空气中被宇航员呼吸消耗的氧气，使空间站内空气中氧气的体积分数保持在21%左右； （3）空间站内的空气成分与地球上空气成分不完全一样，水通电生成氢气和氧气，所以空间站内的空气中氢气含量较高； （4）①水通电时，负极产生氢气，正极产生氧气，体积比为2：1，实验现象：两个电极附近均有气泡产生，一段时间后，玻璃管a、b内气体的体积比约为2：1； ②管a与正极相连，产生的是氧气，氧气具有助燃性，现象是：燃着的木条燃烧的更旺；管b与负极相连，产生的是氢气，氢气具有可燃性，观察到：气体燃烧，发出淡蓝色火焰，放出热量； （5）水通电分解生成氢气和氧气，反应的化学方程式为：； （6）同学们发现实验过程中测得a管内气体的体积与理论值相比偏小，是因为一定温度下，氧气在水的溶解度大于氢气在水的溶解度； （7）有同学认为空间站的水可以采用“补给式”从地球向太空运输，但同学们对这一方案进行了反驳，是因为氢气和氧气在一定条件下可以反应生成水，可实现水的再生。 12．（24-25九年级上·山西大同·期中）探究“不同电极材料对电解水产生的正负极气体体积比的影响”。 实验方法：分别取不同的电极材料，在电解器玻璃管中加满水(水中加入少量硫酸钠溶液)，接通直流电源，在保证其他条件都相同而只有电极材料不同时按图1装置进行实验，观察并记录玻璃管内的现象。 (1)实验原理：图2是水通电分解的微观示意图，其化学方程式为 。 实验记录： 实验序号 电极材料 玻璃管内气体体积() 体积比 正极 负极 1 铂 5.0 10.2 0.98：2 2 铜 4.8 10.7 0.90：2 3 碳棒 3.2 10.4 0.62：2 (2)实验结论：由上述三组实验可知，电解水实验的电极材料选用 最合适。 【问题与思考】 (3)电解水时，水中加入少量硫酸钠溶液的目的是 。 (4)实验3中，正极气体体积偏小的原因可能是部分氧气和碳棒反应生成二氧化碳，将正极气体通入澄清石灰水中，现象为 。 (5)结合资料卡片，分析实验3中体积比偏小的原因还可能是 。 【答案】(1) (2)铂 (3)增强水的导电性 (4)澄清石灰水变浑浊 (5)相同条件下氧气比氢气更容易溶于水 【详解】（1）由水通电分解的微观示意图可知，电解水生成了氢气和氧气，反应的化学方程式为。故填：； （2）由上述三组实验可知，电解水实验的电极材料选用铂最合适，是因为利用铂作电极时，实验结果更接近真实值。故填：铂； （3）纯水的导电性很弱，为了增强水的导电性，通常在水中加入少量硫酸钠溶液。故填：增强水的导电性； （4）实验3中，正极气体体积偏小的原因可能是部分氧气和碳棒反应生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，故将正极气体通入澄清石灰水中，现象为澄清石灰水变浑浊。故填：澄清石灰水变浑浊，； （5）结合资料卡片，实验3中体积比偏小的原因还可能是相同条件下氧气比氢气更容易溶于水。故填：相同条件下氧气比氢气更容易溶于水。 13．（24-25九年级上·山西大同·期中）在学习“质量守恒定律”时，同学们发现，实验的成功对定律的发现起了重要的作用，学习小组的同学们查阅到以下材料，开启了他们的科学学习之旅。 任务一：查阅质量守恒定律的发现史 (1)【史料研究】你认为波义耳的实验中称量的金属灰质量增加的原因是 。 任务二：验证质量守恒定律 【进行实验】实验Ⅰ：将一根用砂纸打磨干净的镁条和一个陶土网放在一起称量，记录所称质量。在陶土网上方将镁条点燃(如图1)，燃烧后将所得固体与陶土网一起称量。 实验Ⅱ：将装有盐酸的小试管放入装有碳酸钠粉末的烧杯中，称量(如图2)，然后将盐酸与碳酸钠粉末接触，反应一段时间后再次称量。 (2)实验Ⅲ：待测完反应前装置的总质量后，将锥形瓶置于陶土网上，用酒精灯加热，观察到 ，气球先胀大后变瘪，反应一段时间后停止加热，待装置冷却后再次称量(如图3)。 数据见下表： 编号 实验Ⅰ 实验Ⅱ 实验Ⅲ 反应前/g 4.8 130.0 144.9 反应后/g 8.0 129.6 144.9 【分析讨论】 (3)请根据实验数据，分析实验I和实验Ⅱ (填"能"或"否")验证质量守恒定律。 (4)实验Ⅲ中，气球的作用是 ；写出发生反应的化学方程式 。 【反思评价】 (5)通过上述实验对比，实验Ⅲ正确反映了反应物与生成物之间的质量关系。请从微观的角度解释化学反应前后质量相等的原因 。 任务三：描述质量守恒定律 【交流表达】 (6)请你写出科学家一致承认的质量守恒定律的内容 。 成果分享：通过学习之旅，同学们认识到善于总结前人的成果和经验、严谨的科学思维以及定量的科学方法是科学研究成功的关键因素。 【答案】(1)参加反应的氧气的质量（或氧化汞中氧元素的质量） (2)固体由红色变为黑色 (3)否 (4) 密闭空间，缓冲气压，防止橡皮塞弹出 (5)化学反应前后原子的种类、数目和质量没有发生改变 (6)参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和 【详解】（1）金属灰质量增加是因为它是由金属和氧气反应后的产物，增加的质量为参加反应的氧气的质量或氧化汞中氧元素的质量。故填：参加反应的氧气的质量（或氧化汞中氧元素的质量）； （2）由图3可知，将盛有铜粉的锥形瓶加热，铜和空气中的氧气反应生成氧化铜，可观察到固体由红色变为黑色，气球先胀大后变瘪。故填：固体由红色变为黑色； （3）根据实验数据，实验I和实验Ⅱ反应前后的质量不相等，故实验I和实验Ⅱ不能验证质量守恒定律。故填：否； （4）实验中铜粉燃烧时放出热量，装置中气体会膨胀，气球可以防止压强增加过大弹出橡胶塞，起到缓冲气压的作用，验证质量守恒时，若反应中有气体参加或生成，反应要在密闭容器中进行，则气球还可以起到密闭空间的作用。铜和氧气反应生成氧化铜，反应的化学方程式为。故填：①密闭空间，缓冲气压，防止橡皮塞弹出；②； （5）化学反应的过程实质是分子分为原子，原子重新组合成新分子的过程，原子是化学变化中的最小微粒，不可再分。则化学反应前后质量相等的原因是化学反应前后原子的种类、数目和质量没有发生改变。故填：化学反应前后原子的种类、数目和质量没有发生改变； （6）质量守恒定律的内容是参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。故填：参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。 14．（24-25九年级上·山西晋中·期中）水资源的合理利用对我国的经济发展具有重要作用。某校实践小组的同学对构成水的微粒、微粒的模型及水的组成等展开了项目式问题探究。 任务一：探究构成水的微粒 【查阅资料】中国科学家利用扫描隧道显微镜的带电针尖去扫描水，观察到了水分子，但因水分子的高速运动，导致拍摄的照片特别模糊。 【交流讨论】 (1)利用扫描隧道显微镜的带电针尖扫描才能观察到水分子，说明水分子 。 任务二：探究构成水的微粒的模型 【查阅资料】原子的直径约为，氢原子的直径比氧原子的小。 【分析思考】 (2)氢原子和氧原子除大小不同外，最本质的区别是 。 (3)利用不同大小的“”表示不同种类的原子，绘制出水分子的模型： 。 任务三：探究水的组成 【提出问题】水是由哪些元素组成的？ 【进行实验】 (4)小组同学设计了如下实验探究水的组成。 实验装置 实验步骤 实验现象 实验结论 ①在电解器玻璃管中加满水，接通直流电源 两个电极附近有气泡产生，一段时间后，与电源正极相连的玻璃管内气体和与电源负极相连的玻璃管内气体的体积比为 水由 组成 ②切断电源，用燃着的木条分别放在两个玻璃管尖嘴口处，控制活塞，使气体慢慢放出 与电源正极相连的玻璃管尖嘴口处 【反思评价】 (5)步骤①发生的反应的符号表达式为 。 (6)小组同学发现直接电解纯水速率太慢，于是探究了不同电压和不同浓度氢氧化钠溶液对电解水速率的影响。经过多次实验，测得在不同条件下产生氢气所需的时间如下图所示，分析图象，可以得出的结论是 。 【成果分享】通过构建和利用模型认识物质及其变化规律，培养了大家的科学思维，建立了认识物质的宏观视角和微观视角之间的联系。 【答案】(1)体积小（或很小） (2)质子数（或核电荷数）不同 (3) (4) 氧元素和氢元素 木条燃烧得更旺 (5) (6)电压一定时，水中加入10%的氢氧化钠溶液比加入5%的氢氧化钠溶液电解速率快（或氢氧化钠溶液的浓度一定时，电压越大，电解水的速率越快，合理即可） 【详解】（1）利用扫描隧道显微镜的带电针尖扫描才能观察到水分子，说明水分子体积小（或很小）。 （2）原子最本质的区别是质子数（或核电荷数）不同。 （3） 一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成，氧原子比氢原子大，水分子模型绘制出：。 （4）电解水正极产生氧气，负极产生氢气，氧气和氢气的体积比为1:2； 电解水生成氢气和氧气，可得出水是由氢元素和氧元素组成的结论； 电解水正极产生氧气，可以让木条燃烧的更旺。 （5）步骤①发生的反应为水通电生成氢气和氧气，符号表达式为：。 （6）分析图象，可得到的结论有：电压一定时，水中加入10%的氢氧化钠溶液比加入5%的氢氧化钠溶液电解速率快（或氢氧化钠溶液的浓度一定时，电压越大，电解水的速率越快，合理即可）。 15．（24-25九年级上·山西临汾·期中）实验探究是化学必不可少的一项内容。某化学学习小组的同学设计实验探究氧气的制取和相关性质。请根据相关提示，完成下列问题。 (1)制取氧气：用高锰酸钾制取氧气时试管口放一团棉花的原因是 。 (2)实验步骤：如图所示实验。点燃系在螺旋状细铁丝底端的火柴， 。 (3)反应原理： (符号表达式) (4)实验现象： 。 (5)实验结论：铁丝能在氧气中燃烧。 问题与交流：该实验成功的关键点是 。(写一点) 【答案】(1)防止固体粉末进入导管 (2)待火柴快燃尽时，插入盛有氧气的集气瓶中 (3) (4)铁丝剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体 (5)铁丝要预先打磨(或铁丝不能过早伸入集气瓶等) 【详解】（1）用高锰酸钾制取氧气时试管口放一团棉花的原因是防止固体粉末进入导管。 （2）点燃系在螺旋状细铁丝底端的火柴，待火柴快燃尽时，插入盛有氧气的集气瓶中。 （3）铁在氧气中点燃生成四氧化三铁，符号表达式为：。 （4）铁丝燃烧的实验现象：铁丝剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体。 （5）该实验成功的关键：铁丝要预先打磨或铁丝不能过早伸入集气瓶等。 16．（24-25九年级上·山西临汾·期中）随着我国科学技术的不断进步，资源越来越高效利用，环境越来越美好，水的质量不断提高。某校化学小组同学在老师的组织下，带着极大的兴趣对水的净化、组成及宣传活动等展开了项目化学习。 任务一：水的净化 水是一种宝贵的自然资源，当地自来水厂通过一系列净水流程进行净水。 (1)其中加絮凝剂的作用是 。 (2)除去水中的色素和异味要加入 。 任务二：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】 (3)为了净水效果更好，按从下层到上层的放置顺序，依次将 (①活性炭、②棉花、③细砂、④小石子，填序号)，放入饮料瓶内，且每层用品之间用纱布隔开。 【交流讨论】 (4)小石子、细砂对水中不溶性杂质起 作用，通过该净水器获得的水属于 (填“纯净物”或“混合物”)。 任务三：探究水的组成 【实验过程】如图是兴趣小组利用注射器改装的电解水实验装置。两支注射器排尽空气后，均吸取20mL氢氧化钠溶液，接通电源。 【实验现象】 (5)实验中观察到两支注射器内均有气泡产生，且左侧液面下降得比右侧液面快。该化学反应的符号表达式为 。 【实验结论】 (6)水是由氢、氧元素组成的。得出该结论的依据是 。 【交流反思】 (7)该装置的优点有 (写一条)。 【答案】(1)使悬浮于水中的杂质较快沉降 (2)活性炭 (3)②①③④ (4) 过滤 混合物 (5) (6)化学反应前后元素种类不变 (7)材料简便易得(或操作简单) 【详解】（1）在净水过程中加入混凝剂，目的是使悬浮于水中的杂质较快沉降，故填：使悬浮于水中的杂质较快沉降。 （2）活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，吸附池内常用活性炭吸附水中的色素和异味，故填：活性炭。 （3）加入小石子先除去大颗粒不溶性固体，加入的细砂能除去小颗粒不溶性的固体，利用活性炭能吸附色素和异味，故为了净水效果更好，按从下层到上层的放置顺序，依次将②棉花、①活性炭、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。 （4）小石子、细砂对水中不溶性杂质起过滤作用，通过该净水器获得的水中还含有可溶性物质，属于混合物。 （5）水通电电解出氢气和氧气，符号表达式为：。 （6）水是由氢、氧元素组成的。得出该结论的依据是化学反应前后元素种类不变。 （7）图中装置的优点为材料简便易得(或操作简单)。 17．（山西省临汾市多校2024--2025学年九年级上学期11月期中考试化学试题）为了探究化学反应前后物质的质量关系，甲、乙两组同学分别设计了如图实验方案。 实验方法：如图分别进行称量后，甲组同学将锥形瓶置于陶土网上，用酒精灯加热，反应一段时间后，停止加热，待装置冷却后再次称量；乙组同学将烧杯倾斜，使试管中的盐酸流入烧杯中，一段时间后，把烧杯放回托盘天平上再次称量。 (1)实验现象：甲组实验过程中观察到的现象是 ，重新称量，天平仍平衡。 (2)实验原理：锥形瓶内发生反应的化学方程式为 。 (3)实验结论：根据甲组实验可得出的结论是 。 【问题与思考】 (4)乙组实验中天平不平衡的原因是 。 (5)为验证质量守恒定律，你对乙组同学的实验方案提出的建议是 。 【答案】(1)红色粉末变为黑色，气球先胀大后变瘪 (2)2Cu+O22CuO (3)化学反应前后各物质的质量总和相等(或该化学反应遵循质量守恒定律) (4)生成的二氧化碳气体逸散到空气中 (5)在密闭容器中进行 【详解】（1）甲组同学将锥形瓶置于陶土网上，用酒精灯加热，铜与氧气加热生成氧化铜，装置内气体受热膨胀将气球胀大，待锥形瓶冷却后，小气球缩小，甲组实验过程中观察到的现象是红色粉末变为黑色，气球先胀大后变瘪，故填：红色粉末变为黑色，气球先胀大后变瘪； （2）铜与氧气加热生成氧化铜，故填：； （3）甲组实验后天平仍平衡，可得化学反应前后各物质的质量总和相等(或该化学反应遵循质量守恒定律)，故填：化学反应前后各物质的质量总和相等(或该化学反应遵循质量守恒定律)； （4）碳酸钠能与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体，生成的二氧化碳气体逸出，天平不平衡，故填：生成的二氧化碳气体逸散到空气中； （5）为验证质量守恒定律，实验应在密闭容器中进行，故填：在密闭容器中进行。 18．（24-25九年级上·山西临汾·期中）空气是人类赖以生存的物质基础。某校社会实践小组的同学在老师指导下，组装了一个微型空气质量“检测站”，对当地空气质量状况展开了项目化学习。 任务一：认识空气质量检测的意义 【网络查询】空气质量检测有助于我们及时掌握空气质量状况，以便空气被污染时能及时采取应对措施，减小危害。 【小组交流】 (1)有害气体和 排放到空气中会对空气造成污染。 (2)空气污染的危害有 (写一点)。 任务二：使用微型空气质量“检测站” 【社会实践】同学们利用组装的微型空气质量“检测站”，在一家工厂附近进行了为期一周的空气质量检测，结果如图所示。 【分析评价】 (3)该工厂附近一周内(7月11日~7月17日)空气质量最好的一天是 ，这一天空气质量指数出现差异可能与 (写一种)有关。 任务三：探究污染物中有害气体成分 【走访调查】该工厂长期使用煤作燃料，煤主要含有碳元素，还含有少量硫、氮等元素。 【提出问题】工厂周围的空气中是否含有二氧化硫？ 【查阅资料】二氧化硫能使澄清石灰水变浑浊，也能使红色的品红溶液褪色。 【实验准备】用塑料袋收集该工厂附近的空气备用。 【进行实验】 (4)设计实验方案，探究工厂附近空气中是否含有二氧化硫。 实验方案 实验操作 实验现象 实验结论 方案一 将收集的空气样品通入少量 中，振荡 变浑浊 含有二氧化硫 方案二 将收集的空气样品通入少量品红溶液中，振荡红色 褪去 【反思评价】 (5)同学们对方案一产生质疑，理由是 。 (6)煤燃烧时生成二氧化硫的化学方程式为 。 任务四：制定改善空气质量行动计划 【制定计划】 (7)通过项目化学习，大家体会到科学、技术与社会的相互关系，制定出改善空气质量的诸多行动计划，如： 。 【成果分享】同学们采用演讲、制作海报等形式，在社区宣传环保知识，让更多人参与到改善空气质量的行动中，让蓝天常在，空气常新。 【答案】(1)烟尘 (2)损害人体健康(或影响作物生长，或破坏生态平衡) (3) 7月13日 风速(或降雨) (4)澄清石灰水 (5)二氧化碳也能使澄清石灰水变浑浊 (6) (7)积极植树、种草(或随手关灯等) 【详解】（1）空气污染物包括有害气体和烟尘，故应填烟尘； （2）空气污染导致空气质量下降，影响人的身体健康，空气中的二氧化硫过多会导致酸雨，破坏土壤结构，影响作物生长等； （3）空气质量指数越小，空气质量越好，故空气质量最好的是7月13日； 风速和降雨都会改变空气中气体成分，故这一天空气质量指数出现差异可能与风速或降雨有关； （4）二氧化硫和氢氧化钙反应生成微溶的硫酸钙，故推测实验操作是将气体样品通入到澄清石灰水中； （5）二氧化碳也能使澄清石灰水变浑浊，空气中含有二氧化碳，可能会影响二氧化硫的检测； （6）硫燃烧生成二氧化硫，反应的方程式为； （7）为了保护人类赖以生存的环境，我们要积极植树，节约用电、绿色出行等。 19．（24-25九年级上·山西运城·期中）近年来，我国的航天事业取得了辉煌的成就。我们知道外太空是真空环境，根本没有人类赖以生存的氧气，那航天员生存需要的氧气从何而来？某校兴趣小组的同学们对此产生了浓厚的兴趣，展开了一系列项目式探究之旅。 任务一：调查空间站氧气供给方式 【咨询专家】小组同学通过数字化平台向专家进行咨询，了解到空间站的供氧方式主要有携带高压氧气罐、使用固体燃料氧气发生器(也称为“氧烛”)和电解水。 【交流讨论】 (1)携带高压氧气罐是最直接的方式，航天员会根据任务时长以及当前空间站氧气储量，携带一定数量的高压氧气罐。氧气能压缩储存在氧气罐中，从微观角度分析其原因： 。 (2)太空中使用的高压氧气罐一般为复合材料，它应具有 (写一个)的特点。 任务二：探究固体燃料氧气发生器——“氧烛”的制氧原理 【查阅资料】①“氧烛”中的产氧药块一般由粉末状氯酸钠、铁粉和催化剂组成。 ②使用时，按压“氧烛”的火帽，产氧药块中铁粉氧化放热，放出的热促使氯酸钠分解，放出氧气，经过滤层后，在氧气出口得到氧气。 【设计与制作】兴趣小组的同学们模拟“氧烛”的制氧原火帽理，设计并制作了一个“氧烛”，如图所示。 【原理探析】 (3)氯酸钠的化学性质与氯酸钾相似，推断氯酸钠在加热、催化剂条件下分解还生成了氯化钠，该反应的文字表达式为 ，该反应的基本反应类型是 。 【反思拓展】 (4)请你对“氧烛”的储存和运输提出一条合理的建议： 。 任务三：探究“氧烛”使用后剩余固体物质的成分 【提出问题】产氧药块反应完后，剩余的固体物质是什么？ 【交流讨论】大家认为剩余的固体物质中一定有氯化钠、铁的氧化物、催化剂，可能还含有铁粉。 【教师指导】铁粉和稀盐酸反应放出氢气。 【进行实验】 (5)为了检验剩余固体物质中是否含有铁粉，兴趣小组的同学们在老师的指导下做了如表实验： 实验步骤 实验现象 实验结论 取少量剩余固体于试管中，滴加足量稀盐酸 剩余的固体物质中有铁粉 【交流思考】 (6)小晋同学提出，可以用一种简单的物理方法检验剩余固体物质中是否含有铁粉，请写出具体的实验操作： 。 任务四：调研电解水制氧中水的来源 (7)在空间站中，收集航天员的尿液、汗液和呼出的水汽，将其深度净化再生为可饮用的纯净水，利用得到的纯净水电解制氧。该纯净水属于 (填“硬水”或“软水”)。 成果分享：通过探究，大家对空间站的氧气供给方式有了全面且深入的了解。此外，空间站不仅要保证航天员在太空环境中可以安全舒适地生活和工作，同时也要实现能量利用的最大化，为航天事业的发展提供更强有力的保障。 【答案】(1)氧分子间有间隔 (2)密度小 (3) 氯酸钠氯化钠+氧气 分解反应 (4)避免撞击和挤压 (5)有气泡产生 (6)用磁铁吸引 (7)软水 【详解】（1）氧气能压缩储存在氧气罐中的微观原因是分子间存在间隔，当压强增大时，分子间的间隔会变小。‌氧气分子之间存在间隔，当氧气被压缩时，分子间的间隔会减小，从而使氧气体积缩小，可以储存在较小的容器中。这种变化是物理变化，不涉及分子的大小和运动状态的改变‌。 （2）太空中使用的高压氧气罐一般为复合材料，应具有以下特点‌：轻量化‌、高强度‌、耐腐蚀性等。 （3）氯酸钠在高温下分解时生成氯化钠（NaCl）和氧气（O₂），文字表达式为：氯酸钠氯化钠+氧气，反应符合一变多的特点，属于分解反应。 （4）氧烛是一种化学制氧装置，通过催化热分解产生氧气。由于其化学性质活泼，储存和运输时，建议将其存放在阴凉、干燥、通风良好的地方，并远离火源和易燃物质。 （5）铁粉可与稀盐酸发生反应，可观察有气泡产生，气体为氢气，而氯化钠不与稀盐酸反应，可说明剩余的固体物质中有铁粉。 （6）检验剩余固体物质中是否含有铁粉的简单物理方法是使用磁铁进行吸附。‌如果固体物质能够被磁铁吸引，说明其中含有铁粉‌。 （7）在空间站中，收集航天员的尿液、汗液和呼出的水汽，将其深度净化再生为可饮用的纯净水，不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水，属于软水。 20．（24-25九年级上·山西晋城·期中）为探究“物质燃烧需要的条件”，小组同学设计了如下实验。 【查阅资料】白磷的着火点为40℃，红磷的着火点为。 实验方法：如图所示，将一小粒白磷放入80℃水中，铜片上分别放一小粒红磷和白磷。 (1)磷燃烧的符号表达式为 。 实验现象： (2)①处白磷燃烧；②处红磷不燃烧，③处白磷 。 实验结论： (3)对比①③处实验现象得出的结论是物质燃烧时可燃物需要与氧气接触；对比①②处实验现象得出的结论是物质燃烧时 。 【问题与思考】 (4)在该实验中需要做的安全措施有 （写一点）。 (5)该实验设计没有探究的燃烧条件是 。 【答案】(1) (2)不燃烧 (3)可燃物达到燃烧所需要的最低温度 (4)在通风橱或排风设备下进行 (5)燃烧需要有可燃物 【详解】（1）磷在氧气中燃烧反应生成五氧化二磷，反应的符号表达式为：； （2）①处白磷达到的着火点，且与氧气接触，因此燃烧；②处红磷与氧气接触，但是没有达到着火点，因此不燃烧；③处白磷达到了着火点，但是隔绝氧气，因此不燃烧； （3）①处白磷达到的着火点，且与氧气接触，因此燃烧；②处红磷与氧气接触，但是没有达到着火点，因此不燃烧；对比①②处实验现象得出的结论是物质燃烧时可燃物达到燃烧所需要的最低温度； （4）五氧化二磷有毒，在该实验中需要做的安全措施有在通风橱或排风设备下进行； （5）燃烧的条件有可燃物、与氧气接触和达到可燃物的着火点，该实验设计没有探究的燃烧条件是燃烧需要有可燃物。 21．（24-25九年级上·山西晋城·期中）科学给人知识，历史给人智慧。某校化学小组同学对氧气的发现史、空气中氧气的含量、制取氧气的催化剂等展开了项目式学习活动的探究。 任务一：了解氧气的发现史 【查阅资料】十八世纪七十年代，法国化学家拉瓦锡通过金属燃烧实验，得出了空气由氧气和氮气组成的结论；他通过较为精密的定量研究，测定出氧化汞分解前后各物质质量，发现了质量守恒定律。 【阅读思考】 (1)从微观角度解释氧化汞反应前后各物质的质量总和相等的原因： 。 任务二：测定空气中氧气的含量 【进行实验1】如图1，小组同学设计了用铜粉测定空气中氧气含量的实验方案，并完成了实验。 【小组讨论】 (2)气球的作用是 。 (3)实验结束后，分析实验数据，发现氧气占空气体积不足1/5，原因可能是 （写一点）。 任务三：探究制取氧气的催化剂 【提出问题】除二氧化锰外，其他物质是否也能作过氧化氢分解的催化剂？ 【进行实验2】 (4)实验小组分别量取5mL溶质质量分数为5%的过氧化氢溶液，置于A、B、C三支试管中。 实验序号 实验操作 实验现象 实验结论 实验1 将带火星的木条伸入试管A中 带火星的木条不复燃 实验2 向试管B中加入，并将带火星的木条伸入试管B中 和能作该反应的催化剂 实验3 向试管C中加入，并将带火星的木条伸入试管C中 【反思评价】 (5)实验1的作用是 。 (6)实验2发生反应的符号表达式为 。 (7)小明同学对实验结论质疑，他认为还需要证明 。 (8)为比较的催化效果，小组同学进行如图2所示的实验，实验数据如图3所示。分析图像，得到的结论是 。 【成果分享】通过探究，同学们对氧气有了较为全面的认识。氧气作为空气的主要成分之一，在我们的生产生活中发挥着极其重要的作用。 【答案】(1)化学反应前后，原子种类、数目、质量都不变 (2)缓冲气压 (3)装置气密性不好（或铜的量不足） (4)带火星的木条复燃 (5)对比 (6) (7)反应前后和的质量和化学性质均不变 (8)比催化效果好 【详解】（1）根据质量守恒定律可知，化学反应前后，原子种类、数目、质量都不变，因此氧化汞反应前后各物质的质量总和相等； （2）气球的作用是缓冲气压； （3）实验结束后，分析实验数据，发现氧气占空气体积不足1/5，原因可能是装置气密性不好或者铜的量不足不能完全消耗装置中的氧气； （4）根据结论和能作该反应的催化剂可知，因此可以观察到带火星的木条复燃； （5）实验1中只有过氧化氢溶液，因此实验1作用是对比； （6）实验2中过氧化氢在氯化铁的催化作用下分解生成水和氧气，反应的符号表达式为：； （7）在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂，5%的过氧化氢溶液分解比较缓慢，加入氯化铜和氯化铁后反应明显加快，若要证明氯化铜和氯化铁是否是该反应的催化剂，还需要增加实验来验证它在化学反应前后的质量和化学性质是否发生改变； （8）根据图示氯化铁做催化剂时过氧化氢分解的速率快，因此可知比催化效果好。 22．（24-25九年级上·山西太原·期中）校园里的喷泉是一道美丽的风景线，但若喷泉的水质受到污染，不仅会影响其观赏效果，还会对同学们的身体健康造成威胁。化学兴趣小组的同学们以"喷泉水的研究与治理"为课题，展开了实践研究。 任务一：调查研究 【查阅资料】同学们查阅资料后得知，喷泉水的常见处理方法中，循环过滤处理法的效果最好，这种方法有配套的过滤砂缸﹑循环水泵、消毒系统、水质监测仪及投药泵。 【交流分析】 (1)同学们交流后认为，循环过滤处理法中“过滤砂缸”的作用是 ；消毒系统的作用是 。 任务二：水质检测 【进行检测】 (2)同学们按以下步骤对校园里喷泉的水质进行检测。 实验步骤 实验操作 步骤1 步骤2 对喷泉水样进行过滤﹑稀释、萃取等前处理。 步骤3 将处理好的水样加入水质检测仪中进行检测。 【结果分析】 (3)同学们对校园中两处喷泉的水质检测结果(图1)进行分析，得出的结论是 ，由此想到在日常生活中应注意的是 。 任务三：动手制作 【动手制作】 (4)同学们受“循环过滤处理法”的启发，利用家中常见物品自制了净水器(图2)。其中A处应填充的物质是 。 【展示交流】 (5)同学们在校园科技节中展示了自制净水器，交流了制作方法，其中提到：净水器中A处物质的主要作用是 。 任务四：拓展应用 【应用思考】 (6)同学们认为喷泉不仅美观，而且喷泉水可以净化空气，其原理是 。 【拓展创新】 (7)同学们查阅资料后了解到，利用喷泉原理发明的“低温蒸汽喷泉水电解制氧”不仅可以提高电解效率，还有助于保护设备。同学们分析该电解过程的原理是 (用化学方程式表示)。 【答案】(1) 除去水中的不溶性杂质 除去水中的细菌病毒，确保水质安全 (2)在校园中两处喷泉分别取水样，将取好的水样倒入采样瓶中，并标记好取样位置。 (3) 这两处喷泉的水质在细菌总数方面均超过正常标准，喷泉2比喷泉1超标更严重 不要进入喷泉中戏水玩耍 (4)活性炭 (5)吸附水中的色素和异味 (6)喷泉通过水雾的形成，有效地吸附空气中的尘埃、污染物质和细菌等，从而改善空气质量 (7) 【详解】（1）循环过滤处理法中“过滤砂缸”的作用是除去水中的不溶性杂质；消毒系统的作用是除去水中的细菌病毒，确保水质安全。故填：①除去水中的不溶性杂质；②除去水中的细菌病毒，确保水质安全。 （2）由题意可知，步骤1：在校园中两处喷泉分别取水样，将取好的水样倒入采样瓶中，并标记好取样位置。故填：在校园中两处喷泉分别取水样，将取好的水样倒入采样瓶中，并标记好取样位置。 （3）由图可知，这两处喷泉的水质在细菌总数方面均超过正常标准，喷泉2比喷泉1超标更严重，由此想到在日常生活中应注意不要进入喷泉中戏水玩耍。故填：①这两处喷泉的水质在细菌总数方面均超过正常标准，喷泉2比喷泉1超标更严重；②不要进入喷泉中戏水玩耍。 （4）自制净水器中，小卵石的作用是除去颗粒较大的不溶性杂质；石英砂的作用是除去颗粒较小的不溶性杂质；活性炭的作用是吸附水中的异味及色素；膨松棉的作用是滤去活性炭；纱布的作用是支撑、将各部分隔离开；则A处应填充的物质是活性炭。故填：活性炭。 （5）净水器中A处物质是活性炭，活性炭具有吸附性，能吸附水中的色素和异味。故填：吸附水中的色素和异味。 （6）喷泉通过水雾的形成，有效地吸附空气中的尘埃、污染物质和细菌等，从而改善空气质量，起到净化空气的作用。故填：喷泉通过水雾的形成，有效地吸附空气中的尘埃、污染物质和细菌等，从而改善空气质量。 （7）水电解生成氢气和氧气，反应的化学方程式为。故填：。 23．（24-25九年级上·山西吕梁·期中）某探究小组进行了“催化剂等因素对过氧化氢分解的影响”的系列探究，该小组分别取1g不同的催化剂，再加入溶质质量分数5%的过氧化氢溶液20mL，进行了如下实验： 序号 催化剂 温度 实验现象 甲 MnO2粉末 常温 持续产生气泡，速率适中，气流平稳 乙 红砖粉末 60℃ 持续产生气泡，速率适中，气流平稳 丙 红砖小颗粒 常温 缓慢，有少量气泡逸出 丁 块状红砖 常温 十分缓慢，几乎看不到气泡 (1)写出实验甲中发生反应的文字表达式 。 (2)MnO2粉末与红砖粉末对过氧化氢溶液分解具有相同的催化效果，你认为此结论是否科学？ （填“是”或“否”）。理由是 。 (3)能说明催化剂的催化效果与其形态有关的实验组合是 （填实验序号）。 (4)在一定温度下，另取2g红砖小颗粒，向其中加入8%的过氧化氢溶液20mL，继续实验，发现产生气泡的速率明显比实验丙快。请分析可能的原因 。 【答案】(1)过氧化氢水＋氧气 (2) 否 实验温度不同，没有控制变量（合理即可） (3)丙、丁 (4)在其他条件相同时，过氧化氢溶液浓度越高，反应越快/温度越高，反应越快）（合理即可） 【详解】（1）实验甲中发生反应是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：过氧化氢水＋氧气； （2）由表中甲、乙的实验数据可知，实验时除催化剂的种类不同，实验温度也不同，没有控制变量，所以不能用于比较两种催化剂的催化效果，故实验结论不科学； （3）能说明催化剂的催化效果与其形态有关的实验组合必须是温度相同，只有催化剂的形态不同，因此选择丙和丁； （4）在一定温度下，另取2g红砖小颗粒，向其中加入8%的过氧化氢溶液20mL，继续实验，发现产生气泡的速率明显比实验丙快；其原因是在其他条件相同时，过氧化氢溶液浓度越高，反应越快或温度越高，反应越快）。 24．（24-25九年级上·山西晋中·期中）随着环保意识的提高，人们对空气质量越来越关注。某实践活动小组在老师的带领下，对空气质量检测等开展了一系列项目化学习。 任务一：了解空气质量指数 空气质量指数(AQI)是定量描述空气质量状况的指数，分为六级，相对应空气质量的六个级别，其数值越大，说明空气污染状况越严重。 【交流讨论】 (1)如图是某城市某日的空气质量情况，该日的空气质量为 (填“优”“良”或“轻度污染”)。 优 良 轻度污染 中度污染 重度污染 严重污染 0-50 51-100 l01-150 151-200 201-300 300以上 (2)造成该城市空气污染的原因可能是： 。(写一种) 任务二：使用微型空气质量“检测站 【进行实践】同学们找到一个微型空气质量“检测站”，观察并记录某时刻显示的数据如表。 二氧化氮/μg 臭氧/μg 一氧化碳/μg 22.0 158.0 3.26 【表达与交流】 (3)除显示器显示的污染物外，还需要检测的空气污染物有 (写一种)。 任务三：探究燃煤电厂烟道气的成分 【走访调查】烟道气是指化石燃料燃烧时所产生的对环境有污染的气态物质，因这 些物质通常由烟道或烟囱排出而得此名。 【查阅资料】 I.烟道气中含有大量二氧化碳，还可能含有二氧化硫等物质。 II.二氧化硫能使品红溶液褪色，也能使澄清石灰水变浑浊。 (4)【进行实验】 实验方案 实验现象 实验结论 ①取烟道气，闻气味 无刺激性气味 烟道气中不含二氧化硫 ②取少量 于试管中，向其中通入足量的烟道气 溶液褪色 烟道气中含有二氧化硫 【反思评价】 (5)同学们对方案①的结论产生质疑，理由是 。在完成方案②之前，还需要查阅的资料有 。 (6)写出该燃煤电厂可能产生二氧化硫的文字表达式： 。 任务四：探讨保护大气环境的措施 【成果分享】 (7)同学们通过微型空气质量“检测站”的项目化学习，了解了微型空气质量“检测站”的组装和使用、有害气体的检测等，他们一起制作了保护空气倡议书，请你将其补充完整。 保护空气倡议书 为了使天空更蓝，人类正在积极行动，我们中学生能做的有很多，例如 。(写一条) 【答案】(1)轻度污染 (2)汽车尾气排放 (3)二氧化硫或可吸入颗粒物（合理即可） (4)品红溶液 (5) 二氧化硫的浓度低 二氧化碳能否使品红溶液褪色 (6)硫+氧气二氧化硫 (7)骑自行车出行（合理即可） 【详解】（1）根据图1，该日太原市的空气质量为108，对应空气质量的级别为轻度污染。 （2）造成该城市空气污染的原因可能是汽车尾气排放（合理即可）； （3）空气污染物包括：一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮、臭氧、可吸入颗粒物、细颗粒物，因此除显示器显示的内容外，还需要检测的空气污染物有：二氧化硫、可吸入颗粒物、细颗粒物； （4）根据资料，二氧化硫能使品红溶液褪色，实验结论是废气中含有二氧化硫，因此取少量品红溶液于试管中，向其中通入足量的烟道气，观察到品红溶液褪色，说明烟道气中含有二氧化硫； （5）取烟道气，闻气味，无刺激性气味，不能说明烟道气中不含二氧化硫，因为当二氧化硫的浓度低，也闻不到刺激性气味； 在完成方案②之前，还需要查阅的二氧化碳能否使品红溶液褪色，排除二氧化碳的干扰； （6）硫和氧气点燃生成二氧化硫，文字表达式为硫+氧气二氧化硫； （7）为了使天空更蓝，人类正在积极行动，我们中学生能做的有很多，例如骑自行车出行（合理即可）。 25．（24-25九年级上·山西·期中）水是生命中不可或缺的物质。化学兴趣小组的同学们在学习了与水有关的知识后，决定对自来水分别从生产过程、水质检测、自制净水器等方面展开项目式学习。 【任务1】参观自来水生产过程 小组同学通过参观考察，绘制了自来水厂处理水的过程模拟图： (1)澄清池主要沉降去除大颗粒泥沙，一般会加入适量明矾作混凝剂，其主要目的是 ；进入气管网或水塔之前应该加入氯气，主要目的是 。 【任务2】了解水质检测 取样并请专业机构协助检测某水库的水质。调查报告如下表：(表中“↑”表示高于正常值)。 序号 项目 检测结果(mg/L) 评价 1 悬浮物 80 ↑ 2 pH 6.8 正常 3 高锰酸盐指数mg/L 1.91 正常 4 总氮(以N计) 40 ↑ 5 总磷(以P计) 8 ↑ 6 粪大肠菌群数/(个·L-1) 103 ↑ (2)根据检测结果可知该水库水草疯长的原因是 。对于水样中是否含有高锰酸盐，甲、乙两同学产生了分歧：甲同学认为高锰酸根离子在溶液中为紫红色，不需要仪器检测，通过目测即可判断，乙同学认为可能观察不到颜色，理由是 。 【任务3】自制简易净水器 同学们认为，虽然自来水的水质在出厂时已检验合格，但在管道运输过程中仍不可避免地受到了污染，所以在家中使用自来水时，最好安装净水器。于是他们在老师的帮助下，利用所学知识，制作了简易净水器。 在如图1装置中模拟了自来水厂的净水流程(净水过程依标号顺序进行)。 (3)观察到图中左侧针孔有清澈的液体滴出时， (填具体操作)，可加速过滤。过滤采用了图2膜技术净化装置，自来水经过该装置过滤后其硬度(通常用可溶性钙镁离子的含量来判断) (填“会”或“不会”)降低。在微滤膜和超滤膜之间加入物质，起吸附作用的黑色物质是 。 (4)检测水可用市售的水质检测笔直接读出水质的TDS值，以判断水质纯度，如图3所示。若通过水质检测笔测出的TDS值为450，则该水质 ，使用这样的水会给生活和生产带来许多麻烦，请举一例说明 。 【任务4】设计保护水源地的宣传活动 活动主题 保护水源刻不容缓 活动对象 学校教职工、学生 时间地点 4月29日上午、学校 活动形式 展览、演讲 活动流程 1.创作展览板(水源地现状)  2.演讲 (5)成果分享：通过项目化学习，同学们进一步认识到保护水的重要性，积极地投入到保护水资源的行动中，你能提出的一条有价值的建议是 。 【答案】(1) 吸附水中悬浮杂质，使其较快沉降 杀菌消毒 (2) N、P元素含量超标，造成水体富营养化 若溶液中高锰酸盐含量较低，溶液也呈无色 (3) 缓慢向下推动注射器活塞 不会 活性炭 (4) 会结水垢 水质较差洗衣服时，浪费洗涤液（锅炉内结垢浪费燃料，严重时会引起爆炸等合理即可) (5)制作宣传海报(合理即可) 【详解】（1）明矾溶于水后产生胶体，能吸附水中悬浮杂质，使其较快沉降； 进入气管网或水塔之前应该加入氯气可以起到杀菌消毒的作用； （2）由图可知，N、P元素含量超标，造成水体富营养化，促进水中植物的生长； 若溶液中高锰酸盐含量较低，溶液也呈无色，所以通过目测观察不合理； （3）缓慢向下推动注射器活塞，增大压强能使过滤速度加快； 图2膜技术净化装置不能除去水中的离子，即不能降低钙镁离子的含量，所以不会降低水的硬度； 活性炭具有吸附性，能吸附水中的色素和异味，所以起吸附作用的黑色物质是活性炭； （4）由图可知，TDS值达到300就会结水垢，若通过水质检测笔测出的TDS值为450，则该水质会结水垢； 水质较差洗衣服时，浪费洗涤液，锅炉内结垢浪费燃料，严重时会引起爆炸，人长期引用会导致结石（合理即可) （5）还能提出的一条有价值的建议是制作宣传海波、走进社区进行宣传等。（合理即可） 26．（24-25九年级上·山西吕梁·期中）工业生产、医疗卫生、科学研究等行业往往需要比较纯净的氧气，因此可要将空气中的氧气分离出来，或通过化学反应来制备氧气。某兴趣小组以“氧气的制备”为主题开展研究性学习和实践活动。 任务一：工业制氧 (1)将空气除尘净化、加压、降温、蒸发可以制得大量液态氧气。利用的原理是 。 任务二：实验室制氧 实验室里现有高锰酸钾、二氧化锰、5%过氧化氢溶液以及下列装置。 (2)仪器①的名称是 。 (3)用A装置制取氧气，试管口略向下倾斜的原因 。 (4)利用过氧化氢溶液制取并收集一瓶较为纯净的氧气，从上图选择需要的装置有 （填符号），利用过氧化氢溶液制取氧气的优点 （写一条）。 【实验探究】H2O2生成氧气的快慢与催化剂种类是否有关。 【实验方案】常温下，在两瓶同质量、同浓度的H2O2溶液中，分别加入相同质量的MnO2和水泥块，测量各生成一瓶（相同体积）O2所需的时间。实验记录数据如下图。 实验编号 1 2 反应物 5%过氧化氢溶液 5%过氧化氢溶液 催化剂 1g水泥块 1g二氧化锰 时间 165s 46s 【实验结论】 (5)该探究过程得出的结论是 。 【反思】 (6)H2O2在常温下分解缓慢，加入MnO2或水泥块后反应明显加快，若要证明MnO2和水泥块是该反应的催化剂，还需要增加实验来验证它们在化学反应前后的 、 是否改变。 任务三：家庭制氧 (7)设计制作简易的家用制氧机时，除需考虑反应原理、方法选择外，还需考虑很多方面的因素，如 （写一条）。 【答案】(1)液氮和液氧的沸点不同 (2)分液漏斗 (3)防止冷凝水倒流回试管底部使试管炸裂 (4) BD 安全、环保、节能（合理即可） (5)过氧化氢生成氧气的快慢与催化剂种类有关且相同条件下，同质量的二氧化锰比水泥的催化效果好 (6) 质量 化学性质 (7)装置的气密性、设备的经济便捷性、原料的成本、操作是否简单（合理即可） 【详解】（1）常温常压下，氧气的沸点比氮气高，所以将空气除尘净化、加压、降温、变成液态空气，然后蒸发，液氮变成气体逸出，剩下了大量液态氧气，利用的原理是氧气和氮气的沸点不同； （2）仪器①的名称是分液漏斗； （3）用A装置制取氧气，试管口略向下倾斜的原因是防止冷凝水倒流回试管底部使试管炸裂； （4）利用过氧化氢溶液制取并收集一瓶较为纯净的氧气，该反应为固液常温型，发生装置可选择B，排水法收集的气体较排空气法纯净，氧气不易溶于水，收集较为纯净的氧气可选择D排水法，故从上图选择需要的装置有BD，利用过氧化氢溶液制取氧气，不需要加热，安全、环保、节能； （5）根据实验数据可知，相同浓度的过氧化氢溶液，在同等质量的水泥和二氧化锰的催化下反应，结果二氧化锰催化生成相同体积的氧气所需时间较短，故可得出结论过氧化氢生成氧气的快慢与催化剂种类有关且相同条件下，同质量的二氧化锰比水泥的催化效果好； （6）若要证明二氧化锰和水泥块是该反应的催化剂，还需要增加实验来验证它们在化学反应前后的质量、化学性质是否改变； （7）设计制作简易的家用制氧机时，除需考虑反应原理、方法选择外，还需考虑很多方面的因素，如装置的气密性、设备的经济便捷性、原料的成本、操作是否简单（合理即可）。 27．（24-25九年级上·山西运城·期中）催化剂在化工生产中有重要的作用，大多数化工生产都有催化剂的作用，催化剂可以降低反应温度，减少能源消耗，提高生产效率。 (1)催化剂的特点：能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和 在反应前后不变。 (2)实验探究：同学们围绕催化剂的特点展开以下探究，请回答相关问题： 【提出问题】红砖粉末是否能作为过氧化氢分解的催化剂 【作出猜想】红砖粉末可以作为过氧化氢分解的催化剂 【实验验证】 实验步骤 现象 结论 ①将带有火星的木条插入盛有过氧化氢溶液的试管 冒少量气泡，木条不复燃 常温下过氧化氢分解得很慢 ②向上述试管中加入0.2g红砖粉末，然后将带有火星的木条插入试管 冒大量气泡，木条复燃 ③待上述试管中的反应停止时，重新加入过氧化氢溶液，并把带有火星的木条插入试管 冒大量气泡，木条复燃 【得出结论】红砖粉末可以作为过氧化氢分解的催化剂，写出该反应的文字表达式 ? 【反思评价】 ①有同学提出质疑，认为通过上述实验无法证明红砖粉末是过氧化氢分解的催化剂，理由是 。 ②如果要证明红砖粉末是过氧化氧分解反应的催化剂，还需要增加一个实验：将上述实验后的剩余固体分离、洗净，干燥后称量。如果 ，则说明红砖粉末是过氧化氢分解反应的催化剂。 ③若要比较红砖粉末和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果，还应该增加一个什么实验?写出实验步骤 。 【答案】(1)化学性质 (2) 没有称量红砖粉末的质量在反应前后是否相等 反应前后红砖粉末的质量不变 取一支试管，加入等质量的过氧化氢溶液，然后加入0.2g二氧化锰粉末（颗粒大小与红砖粉末相同），比较冒出气泡的速率 【详解】（1）催化剂的特点：能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后不变。 （2）过氧化氢在红砖粉末催化剂作用下生成水和氧气，反应的文字表达式为：。 有同学提出质疑，认为通过上述实验无法证明红砖粉末是过氧化氢分解的催化剂，因为没有称量红砖粉末在反应前后的质量是否相等。 如果要证明红砖粉末是过氧化氧分解反应的催化剂，还需要增加一个实验：将上述实验后的剩余固体分离、洗净，干燥后称量。如果反应前后红砖粉末的质量不变，则说明红砖粉末是过氧化氢分解反应的催化剂。 若要比较红砖粉末和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果，还应该增加一个与红砖粉末作对比的实验，即取一支试管，加入等质量的过氧化氢溶液，然后加入0.2g二氧化锰粉末（颗粒大小与红砖粉末相同），比较冒出气泡的速率。 28．（24-25九年级上·山西·期中）硫酸铜是实验中常见的化学试剂，兴趣小组的同学针对硫酸铜的性质、应用、获取等方面进行了项目化的研究。 任务一：研究硫酸铜的性质 【查阅资料】固体硫酸铜粉末呈白色，遇水会变蓝；硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液、铁等能发生化学反应。 【小组交流】小组同学对以下问题进行了交流： (1)将硫酸铜粉末露置在空气中一段时间后，发现硫酸铜粉末变蓝，说明空气中含有 。 (2)固体硫酸铜粉末呈白色，这是描述硫酸铜的 （选填“物理性质”或“化学性质”）。 任务二：利用硫酸铜的性质验证质量守恒定律 西汉时期的《淮南万毕术》记载了湿法炼铜工艺：“曾青（硫酸铜溶液）得铁则化为铜”。同学们利用其反应原理验证质量守恒定律。 【实验方法】按照下图方法进行实验，将硫酸铜溶液倒入放有铁丝的锥形瓶中，用电子秤称量反应前后物质的质量。 【实验现象】 (3)铁丝表面有红色固体出现，溶液逐渐变为浅绿色； 。 【实验结论】 (4) 。 任务三：探究硫酸铜的获取 【查阅资料】 (5)制备硫酸铜的一种方案为，其中X的化学式为 。 【实验模拟】利用以上原理进行实验，发现制备硫酸铜的过程中开始时有少量气泡产生，后来反应剧烈并产生大量气泡，放出热量。 【提出问题】经过分析，同学们认为是过氧化氢分解产生了氧气。那么，是什么因素加快了反应? 【作出猜想】 (6)猜想一：生成的。猜想二：温度升高。猜想三： 。 【进行实验】 实验 实验一 实验二 实验三 实验四 现象 产生气泡 无明显现象 产生气泡 快速产生气泡 【实验分析】 (7)实验一中反应的化学方程式为 。 (8)为了验证温度升高能加快的分解，甲同学的方案是实验二和实验三对比，乙同学的方案是实验一和实验四对比。老师对甲、乙同学的方案进行了点评，认为甲同学的方案更严谨，理由是 。 【实验结论】猜想三正确。 【拓展延伸】硫酸铜是一种功能极强的化学物质，既有着广泛的实际应用价值，也在科学研究中发挥着重要作用。正确和安全地使用硫酸铜，可以最大化地发挥其在各个领域里的潜力，同时保护人类和环境的安全。 【答案】(1)水分/水蒸气 (2)物理性质 (3)反应前后，电子秤上的示数不变 (4)反应前后各物质的质量总和不变 (5) (6)生成的与温度升高共同影响 (7) (8)实验二和实验三中没有硫酸铜的干扰 【详解】（1）根据资料：固体硫酸铜粉末呈白色，遇水会变蓝，所以将硫酸铜粉末露置在空气中一段时间后，发现硫酸铜粉末变蓝，说明空气中含有水蒸气； （2）物质不需要发生化学变化就能表现出来的性质是物理性质，包括物质的颜色、状态、气味等，固体硫酸铜粉末呈白色，这是描述硫酸铜的物理性质； （3）硫酸铜溶液与铁反应生成铜和硫酸亚铁溶液，反应前后质量不变，所以观察到反应前后，电子秤上的示数不变； （4）根据实验可得出：反应前后各物质的质量总和不变； （5）根据质量守恒定律，反应前后原子的个数、种类不变，化学方程式左边，铜原子个数：1个；氢原子个数：4个；氧原子个数：6个；硫原子个数：1个；化学方程式右边，铜原子个数：1个；硫原子个数：1个；氧原子个数：4个，所以2X中氢原子个数：4个；氧原子个数：2个，X中氢原子个数：2个；氧原子个数：1个，所以X的化学式为H2O； （6）综合猜想一和猜想二可知，猜想三为生成的CuSO4和温度升高共同作用加快了H2O2分解； （7）实验一中过氧化氢在硫酸铜的作用下分解生成水和氧气，反应的化学方程式为； （8）根据实验一和实验二的现象可知，CuSO4能加快过氧化氢的分解；由于乙同学的方案是实验一和实验四对比，实验对照组中影响过氧化氢分解的因素除了温度还有硫酸铜，所以甲同学的方案实验二和实验三对比更严谨。 29．（24-25九年级上·山西吕梁·期中）通过一段时间的化学课程学习，同学们对“水”这种物质有了更深刻 的认识，展开了一系列的探究活动。 任务一：模仿科学家探索水的组成与结构 活动一：探究水由微观粒子构成 (1)列举生活实例，说明水是由肉眼看不到的微观粒子构成的： 。 (2)活动二：模仿科学家探究水的组成与结构 实验方法 实验现象及文字表达式 实验结论 实验一：氢气在氧气中燃烧 按图所示将纯净的氢气在空气中燃烧。    实验现象：氢气燃烧，烧杯内壁出现小水珠。文字表达式： 。 氢气在氧气中燃烧有水生成。 实验二：通电分解水 接通电源一段时间后，打开活塞，用燃着的木条分别靠近a、b两管口。    实验现象：两电极有气泡产生，两管内液面下降。燃着的木条靠近b管口，观察到 。 给水通电后，生成氢气和氧气。 【交流与讨论】 (3)1 选择其中一个实验，分析水是由氢元素和氧元素组成的原因： 。 2 精确的实验研究得出水的化学式为H2O，请描述一个水分子的结构 。 任务二：检测胜溪湖水质 (4)小组同学从胜溪湖取回水样。 对水样从微生物、 等指标进行检测。选择一项指标进行检测，其方法或技术手段是 。 任务三：自制净水器净化湖水    (5)小组同学设计了如图所示的净水器。 分析该净水器的净水效果： 。(描述能除去的杂质和不能除去的杂质) 【答案】(1)湿衣服在空气中一段时间后晾干(一定量的水在空气中静置一段时间后，水量变少等。) (2) 木条燃烧更旺 (3) 氢气在氧气中燃烧只生成水，化学变化时，元素种类不变，反应物中只含有氢氧两种元素，生成的水中也只含氢氧两种元素(或水通电分解只生成氢气和氧气，化学变化时，元素种类不变，生成物中只有氢氧两种元素，反应物水中也含有氢氧两种元素) 一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成(或一个水分子中含有两个氢原子和一个氧原子) (4) 硬度或浊度(浑浊程度)等 微生物：用显微镜观察微生物的种类和数量 硬度：加热湖水，观察是否有水垢生成。 或加热湖水，观察生成水垢的多少；或将湖水放置较长时间，观察是否有水垢或(沉淀)生成；或测定湖水中钙离子和镁离子的浓度；或用硬度计测量硬度；或用测量硬度的仪器测量硬度； 浊度：将湖水与纯净水对比观察其浑浊程度 (5)除去了水中的难溶性杂质和异味，不能除去可溶性杂质和微生物 【详解】（1）湿衣服在空气中一段时间后晾干，说明构成水的水分子在不断运动着； （2）实验一：氢气和氧气在点燃的条件下生成水，反应的文字表达式为：； 实验二：由电解水实验结论“正氧一、负氢二”可知，b试管与电源正极相连，产生的氧气，氧气具有助燃性，将燃着的木条靠近b管口，可观察到木条燃烧更旺； （3）1、 氢气在氧气中燃烧只生成水，化学变化时，元素种类不变，反应物中只含有氢氧两种元素，生成的水中也只含氢氧两种元素；水通电分解只生成氢气和氧气，化学变化时，元素种类不变，生成物中只有氢氧两种元素，反应物水中也含有氢氧两种元素，均可说明水是由氢元素和氧元素组成的； 2、水的化学式为H2O，则可推出一个水分子的结构为：一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成(或一个水分子中含有两个氢原子和一个氧原子)； （4）对水样从微生物、硬度或浊度(浑浊程度)等等指标进行检测； 微生物：用显微镜观察微生物的种类和数量 硬度：加热湖水，观察是否有水垢生成；或加热湖水，观察生成水垢的多少；或将湖水放置较长时间，观察是否有水垢或(沉淀)生成；或测定湖水中钙离子和镁离子的浓度；或用硬度计测量硬度；或用测量硬度的仪器测量硬度； 浊度：将湖水与纯净水对比观察其浑浊程度 （5）该净水器除去了水中的难溶性杂质和异味，但不能除去可溶性杂质和微生物。 30．（24-25九年级上·山西晋中·期中）某化学兴趣小组同学在学习电解水实验时对水中增加的其他物质感到好奇。于是进行了如下探究，请回答有关问题。 【资料提示】 a．纯水每十亿个水分子中，只有约两个水分子解离成氢离子和氢氧根离子。 b．硫酸钠、硫酸、氢氧化钠、氯化钠在水中易解离出离子。离子浓度越大，导电性越好。 c．氯气是浅绿色有刺激性气味的有毒气体，可溶于水。 (1)图1中的甲应该是电源的 （填“正”或“负”）极。 (2)电解水的符号表达式： 电解水时，通常要加入少量氢氧化钠溶液或稀硫酸，其目的是 。 (3)从图2中可以得出的结论有 、 （答两点）。 【拓展探究】 氯化钠是否会增强水的导电性？ 【进行实验】 兴趣小组同学用上图1装置做了以下探究。 实验 正极 负极 Ⅰ．蒸馏水通电 没有气泡 没有气泡 Ⅱ．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“不能”）增强水的导电性。 【答案】(1)负 (2) H2OH2+O2 增强水的导电性 (3) 相同条件下，电解水时加稀硫酸，导电性增强效果比较好 相同条件下，所加物质的溶液浓度越大，导电性不一定越好 (4)能 【详解】（1）电解水时，正氧负氢，氢二氧一。a中的气体大约是b中气体体积的2倍，则图1中的甲应该是电源的负极。 （2）电解水生成氢气、氧气，反应的符号表达式为：H2OH2+O2，电解水时，通常要加入少量氢氧化钠溶液或稀硫酸，其目的是增强水的导电性。 （3）从图2中可以得出的结论有：相同条件下，电解水时加稀硫酸，导电性增强效果比较好、相同条件下，所加物质的溶液浓度越大，导电性不一定越好。 （4）根据实验可知，蒸馏水中加入足量氯化钠后，两极产生明显的气泡，所以氯化钠能增强水的导电性。 31．（24-25九年级上·山西长治·期中）化学兴趣小组的同学们在老师的指导下，开展了“制作模型并展示科学家探索物质组成与结构的历程”的跨学科实践活动。 任务一：探究构成物质的微观粒子的特征 【提出问题】在物理课上，同学们通过学习已经知道：微观粒子的质量和体积都很小、微观粒子之间有间隙、微观粒子都在不断运动。那么，如何从化学视角来认识微观粒子的运动呢？ 【设计实验】同学们设计了以下实验探究微观粒子的运动。 【分析实验】 (1)甲图实验中，观察到的实验现象是 ；小组同学认为乙图实验较好，原因是 。 任务二：认识模型在探索物质组成与结构中的作用 【查阅资料】同学们通过查阅资料，了解到道尔顿、汤姆孙、卢瑟福等科学家提出的原子模型，以及认识原子结构的历程。 【小组交流】 (2)卢瑟福通过“粒子轰击金箔”实验发现了原子核，否定了汤姆孙的枣糕模型。在该实验中，有小部分粒子改变了原来的运动方向，说明了 ；依据卢瑟福实验提出的原子结构模型无法解释一些问题，请提出一个你认为无法解释的问题： ？ 任务三：梳理物质组成与结构的认识思路 兴趣小组追寻科学家的足迹，分别从宏观、微观方面对水进行深入探究。 【宏观辨识】根据实验探究水的组成 (3)水的合成：在密闭容器中将氢气和氧气按一定比例混合后点燃，容器内生成了小水珠，反应的符号表达式为 。 水的分解：电解水一段时间后（如图），观察管a和管b中气体的体积比。 【证据推理】结合实验现象推算水分子中氢、氧原子个数比。 (4)方法一：根据相同条件下气体的体积比等于其分子的个数比，得出电解水的产物中氢、氧原子个数比为 ，进而推算出结果。 方法二：已知电解水实验中氢气和氧气的体积比和电源正、负极产生气体的 ，可计算出水中各元素质量比，结合氢、氧原子的相对原子质量，可进一步推算出结果。 【模型构建】 (5)以分子构成的物质为例，图中“▲”表示的是 。 【答案】(1) B烧杯中的溶液由无色变为红色 节约试剂、操作简单、对空气无污染（合理即可） (2) 原子内部有带正电荷的微观粒子 为什么电子不会“掉到”原子核中（合理即可） (3) (4) 密度 (5)各元素原子个数比 【详解】（1）A中浓氨水易挥发，挥发出的氨气与B溶液中的水形成氨水，使酚酞变红，故现象为：B烧杯中的溶液由无色变为红色； 对比甲，乙装置更密闭，减少了氨气对空气的污染，因此更环保，同时药瓶用量小，节约药品；（合理即可） （2）粒子带正电，同性相斥，有小部分粒子改变了原来的运动方向，是遇到了同样带正电的粒子，说明原子中存在着带正电的微观粒子； 卢瑟福的原子结构模型无法解释的问题如：为什么电子不会因为绕核运动而逐渐失去能量而坠入原子核中；（合理即可） （3）氢气与氧气点燃生成水，符号表达式为：； （4）电解水产生氢气和氧气的体积比为2:1，故氢分子与氧分子的个数比2:1，1个氢分子由2个氢原子构成，1个氧分子由2个氧原子构成，所以反应后氢、氧原子个数比为2:1； 已知电解水实验中氢气和氧气的体积比和电源正、负极产生气体的密度，可计算出水中各元素质量比，结合氢、氧原子的相对原子质量，可进一步推算出结果，故填：密度； （5）确定组成物质的元素种类，根据个元素质量确定原子的个数比，然后结合相对分子质量确定化学式。故图中“▲”表示的是：各元素原子个数比。 32．（24-25九年级上·山西长治·期中）为了探究氯化氢气体的某些性质，化学兴趣小组的同学们进行了以下实验探究活动。 活动一：查阅资料，了解氯化氢气体的性质。 【查阅资料】 ①氯化氢气体有刺激性气味； ②酸性物质能使紫色石蕊溶液变成红色； ③浓盐酸具有挥发性，能挥发出氯化氢气体。 活动二：为探究“分子的性质”，同学们进行了如图1和图2所示的两个实验。 (1)图1中观察到的实验现象是甲烧杯中的紫色石蕊溶液 ，乙烧杯中的紫色石蕊溶液 ，乙烧杯放有紫色石蕊溶液的目的是 。实验中同学们闻到了一股难闻的刺激性气味，于是同学们又进行了如图2所示实验。 图2所示实验的操作如下： ①向B、C两支试管中分别加入5mL的紫色石蕊溶液； ②在A、D两支试管中分别加入2mL浓盐酸，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。 【表达交流】 (2)由此可以得到，有关分子性质的实验结论是： ① ； ② 。 (3)对比图1实验，图2实验的优点是 。 活动三：为探究氯化氢气体的物理性质，小红同学设计了如下实验： (4)由此，小红同学得出氯化氢气体的物理性质有： 。 活动四：探究氯化氢气体的化学性质。 (5)为证明氯化氢气体溶于水后的物质显酸性，小红同学设计了如图5 所示的装置。其中Ⅰ、Ⅱ处是干燥的石蕊试纸，其是用滤纸条在石蕊溶液中浸泡后，晾干而制得。 ①实验的正确操作过程为 ； ②实验中观察到的现象是 。 【答案】(1) 变成红色 无明显变化 证明空气中的成分不能使紫色石蕊溶液变色 (2) 分子在不断地运动 温度越高，分子运动的速度越快 (3)不会有氯化氢气体逸出，且实验2不仅证明了分子在不断运动，还证明了温度对分子运动的影响 (4)氯化氢气体易溶于水 (5) 先挤压Ⅰ处滴管胶帽，将干燥的石蕊纸条润湿，再通入氯化氢气体 通氯化氢气体前Ⅱ处的纸条不变色，Ⅰ处的湿润纸条也不变色，通氯化氢气体后Ⅱ处的纸条不变色，Ⅰ处的湿润纸条变成红色 【详解】（1）图1中，浓盐酸具有挥发性，挥发出的氯化氢分子不断运动，会运动到甲的紫色石蕊溶液中形成盐酸，盐酸能使石蕊溶液变红，则可观察到甲烧杯中的石蕊溶液变成红色，乙烧杯中的石蕊溶液无明显变化；其中乙烧杯放有石蕊溶液的目的是证明空气中的成分不能使石蕊溶液变色； （2）对比图1实验，图2实验不仅证明了分子在不断运动，还证明了温度对分子运动的影响，温度越高，分子运动的速度越快； （3）图2实验为密闭装置，不会有氯化氢气体逸出，且实验2不仅证明了分子在不断运动，还证明了温度对分子运动的影响； （4）图4实验向试管中挤入少量水，再将试管放入水槽中，可观察到红色喷泉，说明氯化氢易溶于水，当挤入少量水时，试管中的气体减少，压强减小，则水会被吸入试管中。 （5）若想证明 氯化氢能与水反应生成酸性物质，先挤压Ⅰ处滴管胶帽，将干燥的石蕊纸条润湿，此时Ⅰ、Ⅱ处石蕊纸条不变色，说明水不能使石蕊变色，然后再通入氯化氢气体，观察到通氯化氢气体后Ⅱ处的纸条不变色，Ⅰ处的湿润纸条变成红色。 33．（24-25九年级上·山西运城·期中）水是是人类宝贵的自然资源。某化学兴趣小组利用数字化平台以“生命之源——水”为主题，进行了如下项目化探究。 任务一：调查水污染现状及处理方法 【咨询专家】 化学兴趣小组利用网络平台向专家进行咨询，知道了水是一切生命体生存所必需的物质。水体污染主要来自工业废水、农业废水和生活污水。 【交流讨论】 (1)农业废水的产生途径有 。 【参观污水处理厂净水流程】 【分析交流】 (2)“进一步处理后排入水体”的水 (选填“是”或“不是”)纯净水。 任务二：参观自来水厂净水流程 【分析交流】 (3)乙池为吸附池，目的是利用 除去水中的色素和异味。 【查阅资料】 (4)硬水含有较多的钙、镁离子，长期饮用硬水对人体健康不利，家庭烧水壶长期使用硬水也易形成水垢。生活中将硬水软化的方法为 。 任务三：探究水的组成 【模型建构】如下图。 【进行实验】 实验步骤 实验现象 实验结论 ①用大注射器抽取一定量的2%的氢氧化钠溶液，从A中的大圆孔注入 水是由氢元素和氧元素组成的 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，仔细观察实验装置中的现象 B、C两个电极表面都有无色气泡产生，负极产生气泡的速率比正极快 ④分别用带针头的注射器抽取气体靠近燃着的木条，观察现象 _______ (5)步骤④的实验现象是 。 【反思评价】 (6)电解水时发生反应的符号表达式为 。 任务四：探究影响电解水反应速率的因素 【进行实验】 某兴趣小组利用直流电源进行了相关实验探究，数据如下表所示(水的导电能力很弱，加入少量的可增强水的导电性； 编号 温度 氢氧化钠溶液的浓度 负极气体体积 正极气体体积 电解时间 1 20℃ 2 20℃ 【小组交流】 (7)分析表中数据，可知温度相同时，氢氧化钠溶液的浓度与电解水的速率的关系为 。 (8)思考正极气体体积：负极气体体积的原因可能是 。 成果分享；通过问题探究，大家对水的净化、水的组成有了较为全面的认识。通过实地考察、实验操作培养了同学们的观察能力、实验操作能力和严谨的科学思维。 【答案】(1)施用化肥 (2)不是 (3)活性炭 (4)煮沸 (5)负极产生的气体被点燃，产生淡蓝色火焰，正极产生的气体能使小木条燃烧更剧烈 (6)H₂OH₂ + O₂ (7)氢氧化钠溶液浓度越大，电解水的速率越快 (8)部分氧气溶于水 【详解】（1）农业废水主要来自“施用化肥、农药及畜禽养殖等排放的废水”； （2）“进一步处理后排入水体”的水中含有多种杂质，“不是”纯净水； （3）乙池利用“活性炭”吸附色素和异味； （4）日常生活中软化硬水的简便方法是“煮沸”； （5）水在通电条件下生成氢气与氧气，负极为氢气，正极为氧气，氧气具有助燃性，氢气具有可燃性，故分别用带针头的注射器抽取气体靠近燃着的木条，现象为负极产生的气体被点燃，产生淡蓝色火焰，正极产生的气体能使小木条燃烧更剧烈； （6）水在通电条件下生成氢气与氧气，该反应的符号表达式为H₂OH₂ + O₂； （7）电解时间越短，说明反应速率越快，故温度相同时，氢氧化钠溶液的浓度与电解水的速率的关系为氢氧化钠溶液浓度越大，电解水的速率越快； （8）氧气不易溶于水，氢气难溶于水，负极气体体积< 1 : 2的原因可能是部分氧气溶于水。 34．（24-25九年级上·山西阳泉·期中）我校某化学兴趣小组同学对学校附近的水质情况进行了相关调查后，以“珍爱水资源”为主题开展了项目式学习。 【任务一】了解水 (1)我国淡水资源并不丰富，浪费水资源和污染水源的现象时常出现。你在生活中能做到的保护水资源的措施是 （写出一点即可）。 (2)自然界的水都不是纯水，常用到沉降、过滤、吸附、蒸馏等净水方法，其中相对净化程度最高的方法是 。 (3)某自来水厂的净水过程如图所示。 ①混凝剂明矾的作用： ； ②实验室过滤后滤液仍然浑浊的原因（写一条）： ； ③投药消毒属于 变化（填“物理”或“化学”）。 【任务二】探究水的组成 (4)有关水的组成的认识简史如图所示： ①“可燃空气”是 ； A空气    B．氧气    C．水蒸气    D．氢气 ②加热硝酸钾发生的反应为，反应中 （填元素符号）的化合价升高； ③1782年，拉瓦锡将水蒸气通过烧红的铁制枪管，得到一种黑色的铁的氧化物（其中铁元素与氧元素的质量之比为21:8）和“可燃空气”，该反应的符号表达式为 。 【任务三】归纳水的用途 (5)下图所示的三个实验中都用到水，水的作用各不相同，请分别写出。 ①集气瓶中的水：吸收二氧化硫，防止污染； ②烧杯中的水： ； ③集气瓶中的水：排出集气瓶中的空气，便于观察气体是否已集满。 【答案】(1)使用节水洁具（或淘米水浇花或不适用含磷洗衣粉）（合理即可） (2)蒸馏 (3) 吸附悬浮物，使其沉降） 滤纸破损（或液面高于滤纸边缘） 化学 (4) D O (5)通过进入集气瓶内水的体积测定空气中氧气含量 【详解】（1）使用节水洁具、淘米水浇花、不使用含磷洗衣粉等都可以保护水资源； （2）在沉淀、过滤吸附、蒸馏等净水方法中，单一操作相对净化程度最高的是蒸馏，因为蒸馏后得到的水是纯净物； （3）①混凝剂明矾的作用是吸附悬浮物，使其沉降； ②实验室过滤后滤液仍然浑浊，可能是因为滤纸破损或液面高于滤纸边缘； ③投药消毒过程中有新物质生成，属于化学变化； （4）①锌加入稀硫酸中，两者反应生成氢气和硫酸锌，故制得“可燃空气”是氢气，故选D； ②KNO3中钾的化合价为+1，氧的化合价为-2，则氮的化合价为+5；KNO2中钾的化合价为+1，氧的化合价为-2，则氮的化合价为+3；O2中氧的化合价为0，所以反应中O的化合价升高； ③设铁的氧化物的化学式为FexOy，根据题意有：56x：16y=21：8，x：y=3：4，该氧化物的化学式是Fe3O4，因此此反应为水与铁在高温的条件下反应生成氢气和四氧化三铁，反应的符号表达式为：； （5）测定空气中氧气含量的实验中，烧杯中的水的作用是通过进入集气瓶内水的体积测定空气中氧气含量。 35．（24-25九年级上·山西晋中·期中）饮用水安全与人们的健康息息相关。某校九年级化学兴趣小组的同学们在学习了“自然界的水”这一单元的内容后进行了“水质检测及自制净水器”的跨学科实践活动。 【活动目标】了解水的净化过程，掌握分离和提纯的基本方法；能以不同学科视角分析并检测水质；关注饮用水安全。 【活动设计与实施】 任务一：调查参观 1.参观：同学们在老师的带领下参观了当地自来水的生产过程，如图所示： 2.分析： (1)结合所学知识，同学们深入了解了净水流程及每一步骤的作用，从取水口取水后加混凝剂的作用是 ，图中“(    )”处的步骤是 ，经过净化后的居民用水属于 (填“纯净物”或“混合物”)。 任务二：检测水的硬度 1.测量：同学们选取了硬度作为指标，经查阅资料，得知国家有关水的硬度标准如表： 水质类别 极软水 软水 中硬水 硬水 高硬水 以碳酸钙浓度计/(mg/L) 0—75 75—150 150—300 300—450 450—700 (2)同学们取少量自来水在实验室用便携式水硬度检测仪测得该水样的硬度值为328.5mg/L，则本地区的自来水属于 。 2.讨论： (3)水的硬度是水质重要指标之一。使用硬水会给生活和生产带来许多不便，例如 (写1条)。实验室可以通过 的方法降低水的硬度。 任务三：自制简易净水器 (4)同学们经讨论认为，虽然自来水在出厂时已检验合格，但在管道运输中可能会受到污染，在家里最好安装净水器。同学们利用所学知识，制作了如图所示的简易净水器，其中，活性炭的作用是 。 【拓展交流】 (5)小组同学对水垢成分产生了浓厚的兴趣，经查阅资料，了解到水垢的主要成分中有碳酸钙，加入醋酸后会产生二氧化碳气体。同学们在实验室进行实验后收集了一瓶水垢与醋酸反应后的气体，设计了如下实验，证明气体是二氧化碳。 实验步骤 实验现象 实验结论 该气体是二氧化碳 最后，为了倡导大家共建优良的供水和用水环境，同学们还制作了宣传小报，在社区进行了公益宣讲。 【答案】(1) 使悬浮物沉淀 投药消毒 混合物 (2)硬水 (3) 洗衣服洗不干净等 蒸馏 (4)吸附水中的色素和异味 (5) 将生成的气体通入澄清石灰水中 澄清石灰水变浑浊 【详解】（1）从取水口取水后加混凝剂明矾，明矾溶于水形成胶状物，能够使悬浮物沉淀，自来水厂净水的过程为沉淀、过滤、吸附和杀菌消毒，故“（   ）”处的步骤为投药消毒，经过经过净化后的居民用水仍然含有一些可溶性杂质，属于混合物。 （2）测得该水样的硬度值为328.5mg/L，对照水的硬度标准表格，300＜328.5＜450，因此本地区的自来水属于硬水。 （3）使用硬水会给生活和生产带来许多不便，例如洗衣服洗不干净，长期引用硬水会危害人体健康等。加热可将水中可溶性钙镁化合物转化为沉淀，从而降低水的硬度，故实验室可以通过蒸馏的方法降低水的硬度。 （4）活性炭具有疏松多孔的结构，具有吸附性，能够吸附水中的色素和异味。 （5）二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，故证明该气体是二氧化碳的实验步骤为将生成的气体通入澄清石灰水中，观察到澄清石灰水变浑浊，证明该气体是二氧化碳。 35．（24-25九年级上·山西晋城·期中）水是生命之源，是人类宝贵的自然资源。某化学兴趣小组利用数字化技术对“水资源的综合利用”进行了如下项目化探究。 任务一：调研水资源状况 【查阅资料】 (1)地球上的总水量虽然很大，但淡水很少(如图)。目前可利用的陆地淡水约占全球水储量的 。 【咨询专家】 (2)小组同学通过数字化平台咨询专家，了解到我国水资源呈现的特点有降水量小、人均水资源量小、区域分布不均衡等。我国水资源分布不均，解决的办法是 。 任务二：调查水污染情况及应对方法 【走访学习】 小组同学通过走访学习，了解水体污染主要来自工业废水、农业污水和生活污水的排放。污水处理一般分为三级：一级处理，应用物理处理法去除污水中不溶解的污染物：二级处理，应用生物处理法去除污水中各种复杂的有机物；三级处理，应用化学沉淀法、生物化学法等，去除污水中的磷、氮、难降解的有机物。 【交流讨论】 (3)农业中可能造成水体污染的途径有 (写一条)。 任务三：探究水资源利用 【提出问题】 电解水能缓解能源危机的原因是什么？ 【模型搭建】 【反思评价】 (4)根据图中现象判断，乙试管内的气体检验的方法为 。 (5)目前，氢燃料电池在公共交通中应用已较为成熟，其工作原理如图所示，发生反应的符号表达式为 。 任务四：展望水资源的发展前景 【市场调研】 (6)通过与科技人员的访谈，海水淡化是解决人类淡水资源短缺的有效措施。海水淡化主要是为了提供 和农业用水，目前淡化膜法是市场中的主流。石墨烯海水淡化膜工作原理如图所示，石墨烯海水淡化膜不允许 (填离子符号)透过。 【成果分享】 (7)通过问题探究，大家对水有了较为全面的认识，也进一步认识到保护水资源的重要性。为了让更多的人了解水源地现状，参与到保护水源地的行动中来，你还能提出的一条有价值的建议是 。 【答案】(1)2.53% (2)“南水北调”工程 (3)大量使用农药化肥会造成水体污染 (4)将带火星的小木条伸入试管中，若小木条复燃，则为氧气 (5) (6) 饮用水 Na+、Cl- (7)可以制作宣传海报、走进社区进行宣传等增加人民对水源地现状的了解，提高居民保护水资源的意识 【详解】（1）由图可知，陆地淡水约占全球水储量的2.53%； （2）“南水北调”工程是我国解决水资源分布不均衡的一个有效途径； （3）农业上大量使用农药化肥会造成水体污染； （4）依据“正氧负氢，氢二氧一”可知，乙中产生的气体为氧气，氧气具有助燃性，将带火星的小木条伸入试管中，若小木条复燃，则为氧气； （5）由图可知为氧气和氢气在催化剂的作用下生成水，符号表达式为：; （6）海水淡化主要是为了提供饮用水和农业用水； 海水淡化就是除去氯化钠，故不允许钠离子和氯离子透过，符号为Na+、Cl-； （7）可以制作宣传海报、走进社区进行宣传等增加人民对水源地现状的了解，提高居民保护水资源的意识。 36．（24-25九年级上·山西晋中·期中）随着环保意识的增强，人们对空气质量越来越关注。某实践活动小组在老师的带领下，对空气质量检测等展开了一系列项目式学习。 任务一：了解空气质量指数 【思考分析】 (1)如图1是某日的空气质量情况，该日的空气质量为 （填“轻度污染”或“重度污染”）。 任务二：使用微型空气质量“检测站” 【观察记录】如图2，同学们利用微型空气质量“检测站”观察并记录不同时间显示的数据如表： 二氧化硫 臭氧 一氧化碳 22.0μg/m3 145μg/m3 33.6μg/m3 【交流思考】 (2)显示器显示附近空气中的首要污染物是 ，除此外还需要检测的空气污染物有 （填一种）。 (3)进行空气质量检测的意义有 （写一条）。 任务三：实践探究 【查找来源】 (4)同学们调研发现附近工厂长期采用燃煤（含硫）技术，使得废气中含有二氧化硫，反应生成二氧化硫的文字表达式为 。 【查阅资料】二氧化硫是有刺激性气味的气体，能使澄清石灰水变浑浊，也能使品红溶液褪色。 【设计并进行实验】 (5) 实验操作 实验现象 实验结论 收集一瓶工厂附近的空气，加入品红溶液，振荡         空气中含有二氧化硫 【反思评价】 (6)不选用澄清石灰水检验二氧化硫的原因是 。 任务四：进行宣传 【小组合作】 (7)同学们在社区进行主题宣传活动，重点介绍保护空气的重要意义和具体措施。为了解决空气污染物对环境的影响，可采取的措施是 （写一种）。 【成果分享】同学们通过项目化研究，学到了空气质量的评价方法、空气成分的检测方法、空气保护的意义等相关知识。相信通过人们对空气质量的高度重视，清新的空气、蔚蓝的天空会时刻伴随我们。 【答案】(1)轻度污染 (2) 臭氧 二氧化氮 (3)及时了解空气质量状况，以便采取措施保护人们的身体健康 (4)硫+氧气二氧化硫 (5)品红溶液褪色 (6)二氧化碳也能使澄清石灰水变浑浊，无法区分是二氧化硫还是二氧化碳使澄清石灰水变浑浊 (7)使用清洁能源 【详解】（1）由图1可知，该日的空气质量指数为108，对应图上来说是轻度污染； （2）在给出的数据中，二氧化硫的含量为22.0μg/m3，臭氧的含量为145μg/m3，一氧化碳的含量为33.6μg/m3；比较这三个数据大小可得145μg/m3＞33.6μg/m3＞22.0μg/m3，所以显示器显示附近空气中的首要污染物是臭氧；除了给出的二氧化硫、臭氧、一氧化碳外，还需要检测的空气污染物有二氧化氮等； （3）进行空气质量检测的意义有很多，例如：及时了解空气质量状况，以便采取措施保护人们的身体健康等； （4）含硫的煤燃烧会生成二氧化硫，反应的文字表达式为：； （5）根据查阅资料可知，二氧化硫是有刺激性气味的气体，能使澄清石灰水变浑浊，也能使品红溶液褪色，所以实验现象为品红溶液褪色；故答案为：品红溶液褪色。 （6）虽然二氧化硫能使澄清石灰水变浑浊，但二氧化碳也能使澄清石灰水变浑浊，所以如果用澄清石灰水检验二氧化硫，无法区分是二氧化硫还是二氧化碳使澄清石灰水变浑浊 （7）为了解决空气污染物对环境的影响，可以从减少污染物的排放、治理污染等方面采取措施，可采取的措施有很多，例如：使用清洁能源等。 37．（24-25九年级上·山西运城·期中）回答下列问题： (1)1785年拉瓦锡将水蒸气通过红热的铁制枪管转化为氢气，同时生成了四氧化三铁，确认水不是一种元素组成，而是由两种元素组成的化合物，拉瓦锡推测的理论依据是 。 (2)同学们在实验室利用电解水实验探究水的组成。 反应原理：写出水通电发生的化学反应的文字表达式 。 实验现象： ①两玻璃管内都有气泡产生，且玻璃管 (填“a”或“b”)中产生气泡的速率更快。 ②一段时间后，将燃着的木条分别放到两个玻璃尖嘴口处，b玻璃管口产生的现象是 。 实验结论：水是由 组成的。 (3)如图为某化学兴趣小组的同学设计的水电解实验的简易装置(电源省略)，请和同学们一起分析并回答以下问题： 【问题讨论】①实验开始时打开电源通电一段时间后再接上注射器的目的是 。 ②实验结束时注射器一中活塞停留在5mL刻度处，注射器二中活塞停留在11mL刻度处，可能的原因是 。(写一点) 【答案】(1)化学反应前后元素的种类不变 (2) a 木条燃烧更旺 氢、氧两种元素 (3) 将装置内的空气排尽，防止发生爆炸 氧气在水中的溶解能力比氢气大 【详解】（1）由于化学反应前后元素的种类不变，1785年拉瓦锡将水蒸气通过红热的铁制枪管转化为氧气，同时生成了四氧化三铁，则确认水不是一种元素组成，而是由两种元素组成的化合物。 （2）水在通电条件下生成氢气和氧气，反应的文字表达式为：。 电解水实验中，电源负极上产生氢气，正极上产生氧气，氢气与氧气的体积比约为2：1，则n中收集的是氢气，产生气泡的速率更快。 b中收集的是氧气，将燃着的木条分别放到两个玻璃尖嘴口处，b玻璃管口木条燃烧更旺。 所以得出实验结论：水是由氢、氧两种元素组成的。 （3）①实验开始时打开电源通电一段时间后再接上注射器的目的是将装置内的空气排尽，防止发生爆炸。 ②实验结束时注射器一中活塞停留在5mL刻度处，注射器二中活塞停留在11mL刻度处，可能的原因是氧气在水中的溶解能力比氢气大。 38．（24-25九年级上·山西吕梁·期中）中国空间站技术新突破！中国空间站水资源闭合度超，氧气资源再生，实现了由“补给式”向“再生式”的根本转换。化学小组的同学们对空间站水净化和氧气的再生产生了兴趣，并开启了项目化学习之旅。 任务一：了解空间站水资源净化的方法 【咨询专家】同学们通过数字化平台，向航天专家进行了咨询。 1.“一克重量一颗金”，火箭飞船一克重量的发射成本大约就是一克黄金的价值。如果地面少补给一公斤的水，也就相当于节省了价值一公斤黄金的钱。 2.将尿液净化为饮用水的原理如图所示。 【小组交流】 (1)钙去除组件中的“钙”是指钙 （选填“离子”“原子”或“元素”）。 (2)水处理系统中用到净化水的方法有 （答一种）。 任务二：模拟空间站制取氧气 【咨询专家】空间站的氧气主要来自再生水电解制氧气系统。 【进行实验】 (3)设计实验方案，模拟空间站电解水制氧。 实验装置 实验步骤 实验现象 ①在电解器的玻璃管里加满水（含少量硫酸钠），接通直流电源 ②一段时间后，切断电源，用燃着的木条分别在两个玻璃管尖嘴口检验电解反应中产生的气体 a、b尖嘴口的现象分别是 【反思评价】 (4)步骤①中发生的反应的符号表达式是 ，其基本反应类型为 。 (5)加入硫酸钠后水的导电性增强，其原因是 。 【成果分享】 (6)同学们通过各种方式，学到了空间站净化水和氧气再生知识。在项目化学习的成果报告中，同学们提出了空间站的水和氧气由“补给式”向“再生式”的根本转换的许多价值，请你也写出一条该转换方式的价值： （写一条）。 【答案】(1)元素 (2)过滤（或吸附，合理即可） (3) 两个电极附近均有气泡产生，一段时间后，玻璃管a、b内气体的体积比约为 a尖嘴口木条燃烧得更旺，b尖嘴口气体燃烧，产生淡蓝色火焰，放出热量 (4) 分解反应 (5)硫酸钠会向水中增加自由移动的钠离子和硫酸根离子（合理即可） (6)降低发射成本（合理即可） 【详解】（1）物质是由元素组成，钙去除组件中的“钙”是指钙元素； （2）根据流程图可知，水处理系统中用到生物过滤器、活性炭床，净化水的方法有过滤、吸附； （3）①水通电时，负极产生氢气，正极产生氧气，体积比为2：1，实验现象：两个电极附近均有气泡产生，一段时间后，玻璃管a、b内气体的体积比约为； ②管a与正极相连，产生的是氧气，氧气具有助燃性，现象是：燃着的木条燃烧的更旺；管b与负极相连，产生的是氢气，氢气具有可燃性，观察到：气体燃烧，发出淡蓝色火焰，放出热量； （4）水通电分解生成氢气和氧气，反应的符号表达式是 ；该反应是由一种物质生成两种物质的反应，属于分解反应； （5）加入硫酸钠后水的导电性增强，其原因是硫酸钠会向水中增加自由移动的钠离子和硫酸根离子； （6）“再生式” 的水和氧气供应方式能够极大减少从地球向空间站进行物资补给的次数和成本，减轻航天运输的负担，降低发射成本，使空间站能够更长期、更稳定地运行，为未来更深入的太空探索和研究提供有力保障。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题14 科学探究题 1．（24-25九年级上·山西运城·期中）同学们在实验室中进行了“探究分子运动的影响因素”实验，请你与他们一起完成实验报告的填写。 【查阅资料】 ①浓氨水有挥发性，会挥发氨气，氨气溶于水后叫氨水。 ②浓盐酸有挥发性，会挥发出氯化氢气体。 ③氨气与氯化氢反应生成氯化铵白色固体小颗粒。 ④相同条件下，相对分子质量与分子运动速率有关。 【实验操作1】 步骤一：向B、D、F三支试管中分别加入的蒸馏水，然后各滴入滴无色酚酞试液，振荡，观察溶液颜色。 步骤二：向A、E试管中分别加入浓氨水立即用带有橡胶塞的导管按图1连接好，并将E试管放置在盛有热水的烧杯中。 【实验操作2】 在玻璃管两端同时放入分别蘸有浓氨水和浓盐酸的棉花，做了如图2所示的实验，发现在玻璃管内形成了白色烟环(成分为氯化铵)。 【实验原理】 (1)图2中发生反应的符号表达式为 。 【实验现象】 (2)图1中F试管溶液颜色 ，是为了进行对照实验。图1中B、D试管溶液颜色变红，均证明分子是 。 【实验结论】 (3)图1中D试管溶液颜色先变红，原因是 。 【问题与思考】 (4)由图2中白色烟环A点出现的位置可知，相对分子质量与分子运动速率的关系为 。 2．（24-25九年级上·山西阳泉·期中）随着人们健康意识和慢性疾病管理意识的增强，家用智能医疗产品进入越来越多的家庭中，其中就包括家用制氧机。化学兴趣小组的同学们对家用制氧机产生了兴趣，为此展开了一系列项目式探究。 任务一：了解家用制氧机的制氧原理 【社会调查】市面上一种家用制氧机（如图1所示）的制氧试剂为过碳酸钠固体（）和二氧化锰粉末。 【教师指导】①过碳酸钠加水后会分解生成碳酸钠和过氧化氢。②碳酸钠在该制氧机中不发生反应，不作催化剂。 【交流分析】 (1)该制氧机的反应仓中过氧化氢生成氧气的文字表达式为 。制氧试剂选用过碳酸钠固体而不直接选用过氧化氢溶液的原因是 。 任务二：探究制氧机反应仓中二氧化锰的作用 【进行实验】 (2)为了探究制氧机反应仓中二氧化锰的作用，化学兴趣小组的同学们做了如下实验（如图2所示）。 实验步骤 实验现象 实验结论 ①在试管中加入5mL 5%的过氧化氢溶液，把带有火星的木条插入试管 二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂 ②向上述试管中加入少量的二氧化锰，把带有火星的木条插入试管 试管内有大量气泡冒出，带有火星的木条复燃 ③待试管中没有现象发生时，重复进行步骤①的实验操作 【反思交流】 (3)小晋同学认为上述实验结论是错误的。为了探究制氧机反应仓中二氧化锰的作用，需要补充实验证明二氧化锰在化学反应前后 不变。同学们在老师的指导下重新进行了实验，最终确定二氧化锰为过氧化氢分解的催化剂。 任务三：设计并制作简易制氧机 【设计制作】化学兴趣小组的同学们利用过氧化氢溶液、二氧化锰、塑料瓶、吸管等制作了简易制氧机，如图3所示。 【交流讨论】 (4)该制氧机中A瓶利用氧气 的性质，使氧气变得湿润；根据 来判断产生氧气的速率。 (5)过氧化氢溶液在医学上有重要应用。使用医用过氧化氢消毒液清洗伤口时，过氧化氢分解会产生较多气泡，其原因是 。 成果分享：通过上述探究，同学们了解了家用制氧机的制氧原理、反应仓中二氧化锰的作用，设计并制作了简易制氧机。 3．（24-25九年级上·山西忻州·期中）“像保护眼睛一样保护生态环境，像对待生命一样对待生态环境。”同学们对身边的空气质量开启了项目式学习的探究之旅。 任务一：查阅空气质量日报 (1)2024年4月22日太原空气质量状况是 。 任务二：分析当日空气质量状况的形成原因 [信息检索]2024年4月22日8时，中央气象台发布升级预警：预计今天白天到夜间，太原将出现明显的沙尘天气，部分地区有沙尘暴。中央气象台称，这是近10年来我国遭遇强度最大的一次沙尘天气过程，沙尘暴范围也是近10年最广。 [表达交流] (2)下列有关沙尘暴形成的主要条件的说法正确的是______（填字母）。 A．强风是沙尘暴产生的动力 B．沙尘源是沙尘暴的物质基础 C．干旱少雨、气温偏高是沙尘形成的气候背景 D．乱砍滥伐使植被破坏、土地沙化迅速扩展是沙尘形成的人为原因 任务三：探究沙尘对空气中氧气含量的影响 [资料收集]发热贴发热原理：铁粉与氧气反应生锈，放热，其中辅助成分不与氧气反应。 [装置设计]同学们将课堂实验（图A）重新设计（图B），利用生活中常见的发热贴欲测定沙尘天气时空气中的氧气含量。 [进行实验] (3)用集气瓶（有效容积为500mL）取空气样品，塞紧橡胶塞，观察到温度计的示数明显增大；待冷却到室温，打开弹簧夹，观察到量筒内水面下降了90mL，由此可知该空气样品中氧气的体积分数约为 （要求列式计算）。 [反思评价] (4)图A中反应的文字表达式为 。 (5)与图A相比，图B比较环保，且误差小，其原因是 。 4．（24-25九年级上·山西忻州·期中）18世纪末，法国化学家拉瓦锡利用实验揭秘了水的组成。在实验室中，同学们模拟拉瓦锡的实验过程对水的组成进行了探究。 [实验用品]水电解器、学生电源（12V）、导线、烧杯、硫酸钠溶液、水，（其余实验用品自选） [实验原理] (1) （用文字表达式表示）。 [实验步骤] (2)①在电解器的玻璃管中加满水（水中加入少量硫酸钠溶液），接通直流电源，观察并记录现象。 ②切断电源，用 分别在两个玻璃管尖嘴口检验电解反应中产生的气体，观察并记录现象。 [实验现象] (3)①两个电极附近 ，玻璃管a，b内气体的体积比约为2:1。 ②玻璃管a中的气体被点燃，玻璃管b中的气体 。 [实验结论] (4)通过该实验探究得出的结论是 。 [问题与交流] (5)①m端是电源的 极。 ②为保证实验的成功，你认为需要注意 （写一条）。 ③请描述电解水的微观实质： 。 5．（24-25九年级上·山西长治·期中）化学实践小组的同学们在某河段取河水，设计了一系列实践活动，对水质检测、水的净化、水的组成进行了项目化学习。 任务一：检测水质 【查阅资料】 ①水的检测指标包括色度、浑浊度、气味、硬度、肉眼可见物等。检测方法包括看、闻、尝、品、查，更详细的指标需要通过精密的仪器测定。 ②同学们查阅了相关资料，了解到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 以碳酸钙浓度计 0~75 75~150 150~300 300~450 450~700 【初步检测】 (1)同学们取少量河水，用便携式水硬度检测仪测得该自来水的硬度为，说明该河水属于 。 任务二：净化水 河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。（工作原理如图1所示） (2)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 兴趣小组同学利用图2所示装置进行电解水实验。 (3)该反应的文字表达式为 ，b管中得到的气体是 。 (4)以上实验可以证明水的组成，若要证明水的组成。还可以进行的实验方案是 。（含操作和现象） 【实验拓展】 理论上电解水生成氢气与氧气的体积比为，实际测定结果却往往大于，这是为什么？ 【查阅资料】常温常压下，水中最多能溶解约氧气、氢气。 【探究实验】分别选用不同的电极材料进行电解水实验，3分钟后记录实验数据如下表： 电极材料 铜丝 铁丝 保险丝 电阻丝 氢气与氧气的体积比 【实验分析】 (5)下列关于电解水实验的说法中，正确的是__________（填字母）。 A．进行该实验前，需要先检查装置的气密性 B．铜丝作为电极时，测得的氢气与氧气的体积比最接近 C．选用不同的电极材料进行实验，可能影响测得的气体体积比 【交流反思】 (6)影响测得的气体体积比的因素除了与电极材料有关外，还可能与 有关。 【成果分享】通过实践小组的合作，同学们学到了水质检测的方法、了解净水机的原理，学习了根据“化学反应中元素种类不变”来探究物质的组成，今后可以通过化学手段对更多的物质进行探索。 7．（24-25九年级上·山西大同·期中）关于催化剂的研究是一项重要的课题，某小组开展了“探究催化剂的奥秘”项目化学习。 任务一：认识催化剂 【小组讨论】 (1)催化剂在化工生产中起着重要作用，下列说法正确的是 (填字母)。 A．不加入催化剂化学反应就不能发生 B．在化学反应前后催化剂的化学性质不发生改变 C．用作催化剂的物质不可能是其他反应的反应物或生成物 任务二：探究催化剂 【查阅资料】氧化铜也可以作为过氧化氢分解的催化剂。 【进行实验】称量0.2g氧化铜，取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，进行如图所示实验。 (2)【分析交流】 步骤①现象 步骤⑥结果 步骤⑦现象 实验结论 试管中有极少量气泡产生，带火星的木条没有复燃 称得氧化铜的质量为 氧化铜是过氧化氢分解反应的催化剂 任务三：探究催化剂的催化效果 【进行实验】在两支试管中分别加入10mL5%的过氧化氢溶液，一支加入1g二氧化锰，另一支加入1g氧化铜按图1所示装置分别进行实验、实验时倾斜锥形瓶使过氧化氢溶液与催化剂完全接触，测得相同条件下瓶内气压随时间的变化如图2所示。 【反思评价】 (3)实验中过氧化氢反应的化学方程式是 ；该反应的基本类型是 。 (4)对比分析图2中的 (填字母)点，可知化学反应速率与催化剂的种类有关。 (5)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 。 【成果分享】通过对催化剂的探究，同学们知道了催化剂的质量和化学性质在化学反应前后保持不变；催化剂能够改变化学反应速率，不同种类的催化剂对于同一化学反应的催化效果不同。 8．（24-25九年级上·山西阳泉·期中）某小组以“探究催化剂的奥秘”为题展开了项目式学习。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。因此，该小组同学进行了如下探究： 【提出问题】淀粉能否作过氧化氢分解的催化剂？ 【做出猜想】淀粉能作过氧化氢分解的催化剂。 【实验验证】 (1)完成下列探究： 实验步骤 实验现象 结论及解释 I. A中无明显现象， B产生大量气泡，带火星木条复燃 淀粉能 。 Ⅱ、向B试管中重新加入5%的过氧化氢溶液，反应停止后过滤、洗涤、干燥、称量滤渣。 B中带火星木条又复燃，滤渣质量为 淀粉的 和 在反应前后均没有发生变化，能作过氧化氢分解的催化剂。 (2)B中过氧化氢反应的文字表达式： 。 【实验拓展】 设计了如图所示装置对比淀粉与二氧化锰的催化效果，实验均以生成25mL气体为准，其他可能的影响因素忽略不计，相关数据见表： 实验编号 3%过氧化氢溶液的体积 其他物质质量 待测数据 Ⅰ 淀粉0.5g a Ⅱ 二氧化锰0.5g b (3)上述实验中“待测数据”是指 ；若，则可得出的结论是 。 【拓展探究】 (4)同种催化剂，还有哪些因素会影响过氧化氢分解反应的催化效果？ （回答一点）。 (5)催化剂在化工生产中起着重要作用， （选填“能”或“不能”）提高产物产量。 9．（24-25九年级上·山西晋中·期中）关于催化剂的研究是一项重要的课题，某小组开展了“探究催化剂的奥秘”项目化学习。 任务一：认识催化剂 【交流研讨】 (1)催化剂在化工生产中起着重要作用，它可以改变其它物质的化学反应 ，而本身的 在化学反应前后没有变化（写一点）。 任务二：探究催化剂 【查阅资料】 氧化铜也可以作为过氧化氢分解的催化剂。 【进行实验】 称量0.2g氧化铜，取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，进行如图所示实验。 (2) 步骤①现象 步骤③现象 步骤⑥结果 实验结论 无明显现象 试管中有气泡产生 称得氧化铜的质量为 氧化铜是过氧化氢分解的催化剂 【反思评价】 (3)步骤③中反应的文字表达式为 。 (4)步骤⑦的目的是 。 任务三：探究催化剂的催化效果 【实验探究】 分别取20mL浓度为5%的过氧化氢溶液、0.5g二氧化锰、0.5g氧化铜，按图1所示的装置进行实验，实验时倾斜锥形瓶使过氧化氢溶液与催化剂接触，瓶内压强的变化如图2所示。 【对比分析】 (5)图2中的 （填字母）点比较，可知化学反应速率与催化剂的种类有关。 (6)最终两个装置内压强相同说明反应生成氧气的量与催化剂种类 （填“有关”或“无关”）。 【成果分享】 通过项目学习，同学们对催化剂有了较全面的认识，这种方法也可用于更多化学反应中的探究。 10．（24-25九年级上·山西忻州·期中）饮用水安全和人们的健康息息相关，水的净化和水质检测是保障饮用水安全的重要环节。为此，我校化学兴趣小组同学走进忻州市污水处理厂，开展了水质检测及自制净水器的化学综合实践活动。 任务一：分析净水原因 【查阅资料】我国可利用淡水资源短缺，水资源时空分布不均。随着社会经济的快速发展，水污染问题日益严重，所以需要对水进行净化处理。 【小组交流】 (1)农业、生活、工业污水的任意排放会导致水体受到污染，可能造成的危害有 (任写一点)，在日常生活中，我们应节约用水，如： 。 任务二：了解生活用水标准 【查阅资料】生活饮用水的标准有感官性状良好(无色、透明、无异味、及无肉眼可见物)、流行病学上安全(无病原微生物)、化学组成对人体危害(无有害的化学物质和放射性物质)、对铬、铅、汞等的限定。 【分析讨论】 (2)生活饮用水卫生标准中的铬、铅、汞指的是 (填分子、原子或元素)，自来水厂净水过程中要加入含氯的物质或进行紫外线照射，目的是 。 任务三：自制净水装置 同学们根据不同场景分别设计了如下两种净水器(如图1和图2) 【讨论交流】 (3)图1净水的过程中发生的变化是 (填物理或化学)变化，其原理相当于净水方法中的 。 (4)图2中小卵石和石英砂的作用是 ，X位置放置的材料是 。 任务四：检验处理后的水质硬度 【教师指导】肥皂水可检验水的硬度，如浮渣多、泡沫少则为硬水，反之为软水。 【进行实验】 (5)兴趣小组分别取10mL的净化后的水倒入烧杯中，滴加适量的肥皂水，搅拌，观察并记录实验现象。 实验步骤 实验现象 实验结论 图1对应的水中 该水为软水 图2对应的水中浮渣多、泡沫少 该水为硬水 【反思评价】 (6)使用硬水会给生产和生活带来许多麻烦，如 (任举1例)。 成果分享：通过学习，同学们对对饮用水安全有了进一步的认识。同学们可以发挥创意，进行自制净水器，达到更好的净水效果。 11．（24-25九年级上·山西运城·期中）中国空间站技术新突破！中国空间站水资源闭合度超95%，氧气资源100%再生，实现了由“补给式”向“再生式”的根本转换。化学小组的同学们在老师的带领下，利用假期时间来到了科技馆，对空间站里空气成分和氧气再生原理进行了学习实践。 任务一：了解空间站内氧气来源 【咨询专家】同学们通过数字化平台向航天专家进行了咨询，了解到空间站内的氧气来自水电解系统。 【小组交流】同学们交流后认为： (1)尿处理系统主要是除去尿液中的 。 (2)利用水电解系统产生的氧气补充空气中被宇航员呼吸消耗的氧气，使空间站内空气中氧气的体积分数保持在 %左右。 (3)空间站内的空气成分与地球上空气成分不完全一样，例如 (写一条)。 任务二：模拟空间站制取氧气 【模拟实验】 (4)同学们设计了实验方案，模拟空间站电解制氧的过程。 实验装置 实验步骤 实验现象 ①在电解器玻璃管中加满水，接通直流电源。 a、b管内均有气泡产生，且 ②一段时间后，切断电源，用燃着的木条分别在两个玻璃管尖嘴口检验电解反应中产生的气体。 a、b管尖嘴口的现象分别是 【分析原理】 (5)同学们分析上述实验的原理，认为接通电源后发生反应的化学方程式为 。 【反思评价】 同学们发现实验过程中测得a管内气体的体积与理论值相比偏小，他们继续查阅图书资料，找到了如图所示的数据图像： (6)他们分析产生上述偏差的原因可能是 。 任务三：总结提升成果分享 【总结提升】 (7)有同学认为空间站的水可以采用“补给式”从地球向太空运输，但同学们对这一方案进行了反驳，理由是 (写一条)。 【成果分享】同学们通过各种方式，学到了空间站里氧气再生的知识。在学习实践的成果报告中，同学们阐述了空间站的水和氧气由“补给式”向“再生式”根本转换的许多价值。 12．（24-25九年级上·山西大同·期中）探究“不同电极材料对电解水产生的正负极气体体积比的影响”。 实验方法：分别取不同的电极材料，在电解器玻璃管中加满水(水中加入少量硫酸钠溶液)，接通直流电源，在保证其他条件都相同而只有电极材料不同时按图1装置进行实验，观察并记录玻璃管内的现象。 (1)实验原理：图2是水通电分解的微观示意图，其化学方程式为 。 实验记录： 实验序号 电极材料 玻璃管内气体体积() 体积比 正极 负极 1 铂 5.0 10.2 0.98：2 2 铜 4.8 10.7 0.90：2 3 碳棒 3.2 10.4 0.62：2 (2)实验结论：由上述三组实验可知，电解水实验的电极材料选用 最合适。 【问题与思考】 (3)电解水时，水中加入少量硫酸钠溶液的目的是 。 (4)实验3中，正极气体体积偏小的原因可能是部分氧气和碳棒反应生成二氧化碳，将正极气体通入澄清石灰水中，现象为 。 (5)结合资料卡片，分析实验3中体积比偏小的原因还可能是 。 13．（24-25九年级上·山西大同·期中）在学习“质量守恒定律”时，同学们发现，实验的成功对定律的发现起了重要的作用，学习小组的同学们查阅到以下材料，开启了他们的科学学习之旅。 任务一：查阅质量守恒定律的发现史 (1)【史料研究】你认为波义耳的实验中称量的金属灰质量增加的原因是 。 任务二：验证质量守恒定律 【进行实验】实验Ⅰ：将一根用砂纸打磨干净的镁条和一个陶土网放在一起称量，记录所称质量。在陶土网上方将镁条点燃(如图1)，燃烧后将所得固体与陶土网一起称量。 实验Ⅱ：将装有盐酸的小试管放入装有碳酸钠粉末的烧杯中，称量(如图2)，然后将盐酸与碳酸钠粉末接触，反应一段时间后再次称量。 (2)实验Ⅲ：待测完反应前装置的总质量后，将锥形瓶置于陶土网上，用酒精灯加热，观察到 ，气球先胀大后变瘪，反应一段时间后停止加热，待装置冷却后再次称量(如图3)。 数据见下表： 编号 实验Ⅰ 实验Ⅱ 实验Ⅲ 反应前/g 4.8 130.0 144.9 反应后/g 8.0 129.6 144.9 【分析讨论】 (3)请根据实验数据，分析实验I和实验Ⅱ (填"能"或"否")验证质量守恒定律。 (4)实验Ⅲ中，气球的作用是 ；写出发生反应的化学方程式 。 【反思评价】 (5)通过上述实验对比，实验Ⅲ正确反映了反应物与生成物之间的质量关系。请从微观的角度解释化学反应前后质量相等的原因 。 任务三：描述质量守恒定律 【交流表达】 (6)请你写出科学家一致承认的质量守恒定律的内容 。 成果分享：通过学习之旅，同学们认识到善于总结前人的成果和经验、严谨的科学思维以及定量的科学方法是科学研究成功的关键因素。 14．（24-25九年级上·山西晋中·期中）水资源的合理利用对我国的经济发展具有重要作用。某校实践小组的同学对构成水的微粒、微粒的模型及水的组成等展开了项目式问题探究。 任务一：探究构成水的微粒 【查阅资料】中国科学家利用扫描隧道显微镜的带电针尖去扫描水，观察到了水分子，但因水分子的高速运动，导致拍摄的照片特别模糊。 【交流讨论】 (1)利用扫描隧道显微镜的带电针尖扫描才能观察到水分子，说明水分子 。 任务二：探究构成水的微粒的模型 【查阅资料】原子的直径约为，氢原子的直径比氧原子的小。 【分析思考】 (2)氢原子和氧原子除大小不同外，最本质的区别是 。 (3)利用不同大小的“”表示不同种类的原子，绘制出水分子的模型： 。 任务三：探究水的组成 【提出问题】水是由哪些元素组成的？ 【进行实验】 (4)小组同学设计了如下实验探究水的组成。 实验装置 实验步骤 实验现象 实验结论 ①在电解器玻璃管中加满水，接通直流电源 两个电极附近有气泡产生，一段时间后，与电源正极相连的玻璃管内气体和与电源负极相连的玻璃管内气体的体积比为 水由 组成 ②切断电源，用燃着的木条分别放在两个玻璃管尖嘴口处，控制活塞，使气体慢慢放出 与电源正极相连的玻璃管尖嘴口处 【反思评价】 (5)步骤①发生的反应的符号表达式为 。 (6)小组同学发现直接电解纯水速率太慢，于是探究了不同电压和不同浓度氢氧化钠溶液对电解水速率的影响。经过多次实验，测得在不同条件下产生氢气所需的时间如下图所示，分析图象，可以得出的结论是 。 【成果分享】通过构建和利用模型认识物质及其变化规律，培养了大家的科学思维，建立了认识物质的宏观视角和微观视角之间的联系。 15．（24-25九年级上·山西临汾·期中）实验探究是化学必不可少的一项内容。某化学学习小组的同学设计实验探究氧气的制取和相关性质。请根据相关提示，完成下列问题。 (1)制取氧气：用高锰酸钾制取氧气时试管口放一团棉花的原因是 。 (2)实验步骤：如图所示实验。点燃系在螺旋状细铁丝底端的火柴， 。 (3)反应原理： (符号表达式) (4)实验现象： 。 (5)实验结论：铁丝能在氧气中燃烧。 问题与交流：该实验成功的关键点是 。(写一点) 16．（24-25九年级上·山西临汾·期中）随着我国科学技术的不断进步，资源越来越高效利用，环境越来越美好，水的质量不断提高。某校化学小组同学在老师的组织下，带着极大的兴趣对水的净化、组成及宣传活动等展开了项目化学习。 任务一：水的净化 水是一种宝贵的自然资源，当地自来水厂通过一系列净水流程进行净水。 (1)其中加絮凝剂的作用是 。 (2)除去水中的色素和异味要加入 。 任务二：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】 (3)为了净水效果更好，按从下层到上层的放置顺序，依次将 (①活性炭、②棉花、③细砂、④小石子，填序号)，放入饮料瓶内，且每层用品之间用纱布隔开。 【交流讨论】 (4)小石子、细砂对水中不溶性杂质起 作用，通过该净水器获得的水属于 (填“纯净物”或“混合物”)。 任务三：探究水的组成 【实验过程】如图是兴趣小组利用注射器改装的电解水实验装置。两支注射器排尽空气后，均吸取20mL氢氧化钠溶液，接通电源。 【实验现象】 (5)实验中观察到两支注射器内均有气泡产生，且左侧液面下降得比右侧液面快。该化学反应的符号表达式为 。 【实验结论】 (6)水是由氢、氧元素组成的。得出该结论的依据是 。 【交流反思】 (7)该装置的优点有 (写一条)。 17．（山西省临汾市多校2024--2025学年九年级上学期11月期中考试化学试题）为了探究化学反应前后物质的质量关系，甲、乙两组同学分别设计了如图实验方案。 实验方法：如图分别进行称量后，甲组同学将锥形瓶置于陶土网上，用酒精灯加热，反应一段时间后，停止加热，待装置冷却后再次称量；乙组同学将烧杯倾斜，使试管中的盐酸流入烧杯中，一段时间后，把烧杯放回托盘天平上再次称量。 (1)实验现象：甲组实验过程中观察到的现象是 ，重新称量，天平仍平衡。 (2)实验原理：锥形瓶内发生反应的化学方程式为 。 (3)实验结论：根据甲组实验可得出的结论是 。 【问题与思考】 (4)乙组实验中天平不平衡的原因是 。 (5)为验证质量守恒定律，你对乙组同学的实验方案提出的建议是 。 18．（24-25九年级上·山西临汾·期中）空气是人类赖以生存的物质基础。某校社会实践小组的同学在老师指导下，组装了一个微型空气质量“检测站”，对当地空气质量状况展开了项目化学习。 任务一：认识空气质量检测的意义 【网络查询】空气质量检测有助于我们及时掌握空气质量状况，以便空气被污染时能及时采取应对措施，减小危害。 【小组交流】 (1)有害气体和 排放到空气中会对空气造成污染。 (2)空气污染的危害有 (写一点)。 任务二：使用微型空气质量“检测站” 【社会实践】同学们利用组装的微型空气质量“检测站”，在一家工厂附近进行了为期一周的空气质量检测，结果如图所示。 【分析评价】 (3)该工厂附近一周内(7月11日~7月17日)空气质量最好的一天是 ，这一天空气质量指数出现差异可能与 (写一种)有关。 任务三：探究污染物中有害气体成分 【走访调查】该工厂长期使用煤作燃料，煤主要含有碳元素，还含有少量硫、氮等元素。 【提出问题】工厂周围的空气中是否含有二氧化硫？ 【查阅资料】二氧化硫能使澄清石灰水变浑浊，也能使红色的品红溶液褪色。 【实验准备】用塑料袋收集该工厂附近的空气备用。 【进行实验】 (4)设计实验方案，探究工厂附近空气中是否含有二氧化硫。 实验方案 实验操作 实验现象 实验结论 方案一 将收集的空气样品通入少量 中，振荡 变浑浊 含有二氧化硫 方案二 将收集的空气样品通入少量品红溶液中，振荡红色 褪去 【反思评价】 (5)同学们对方案一产生质疑，理由是 。 (6)煤燃烧时生成二氧化硫的化学方程式为 。 任务四：制定改善空气质量行动计划 【制定计划】 (7)通过项目化学习，大家体会到科学、技术与社会的相互关系，制定出改善空气质量的诸多行动计划，如： 。 【成果分享】同学们采用演讲、制作海报等形式，在社区宣传环保知识，让更多人参与到改善空气质量的行动中，让蓝天常在，空气常新。 19．（24-25九年级上·山西运城·期中）近年来，我国的航天事业取得了辉煌的成就。我们知道外太空是真空环境，根本没有人类赖以生存的氧气，那航天员生存需要的氧气从何而来？某校兴趣小组的同学们对此产生了浓厚的兴趣，展开了一系列项目式探究之旅。 任务一：调查空间站氧气供给方式 【咨询专家】小组同学通过数字化平台向专家进行咨询，了解到空间站的供氧方式主要有携带高压氧气罐、使用固体燃料氧气发生器(也称为“氧烛”)和电解水。 【交流讨论】 (1)携带高压氧气罐是最直接的方式，航天员会根据任务时长以及当前空间站氧气储量，携带一定数量的高压氧气罐。氧气能压缩储存在氧气罐中，从微观角度分析其原因： 。 (2)太空中使用的高压氧气罐一般为复合材料，它应具有 (写一个)的特点。 任务二：探究固体燃料氧气发生器——“氧烛”的制氧原理 【查阅资料】①“氧烛”中的产氧药块一般由粉末状氯酸钠、铁粉和催化剂组成。 ②使用时，按压“氧烛”的火帽，产氧药块中铁粉氧化放热，放出的热促使氯酸钠分解，放出氧气，经过滤层后，在氧气出口得到氧气。 【设计与制作】兴趣小组的同学们模拟“氧烛”的制氧原火帽理，设计并制作了一个“氧烛”，如图所示。 【原理探析】 (3)氯酸钠的化学性质与氯酸钾相似，推断氯酸钠在加热、催化剂条件下分解还生成了氯化钠，该反应的文字表达式为 ，该反应的基本反应类型是 。 【反思拓展】 (4)请你对“氧烛”的储存和运输提出一条合理的建议： 。 任务三：探究“氧烛”使用后剩余固体物质的成分 【提出问题】产氧药块反应完后，剩余的固体物质是什么？ 【交流讨论】大家认为剩余的固体物质中一定有氯化钠、铁的氧化物、催化剂，可能还含有铁粉。 【教师指导】铁粉和稀盐酸反应放出氢气。 【进行实验】 (5)为了检验剩余固体物质中是否含有铁粉，兴趣小组的同学们在老师的指导下做了如表实验： 实验步骤 实验现象 实验结论 取少量剩余固体于试管中，滴加足量稀盐酸 剩余的固体物质中有铁粉 【交流思考】 (6)小晋同学提出，可以用一种简单的物理方法检验剩余固体物质中是否含有铁粉，请写出具体的实验操作： 。 任务四：调研电解水制氧中水的来源 (7)在空间站中，收集航天员的尿液、汗液和呼出的水汽，将其深度净化再生为可饮用的纯净水，利用得到的纯净水电解制氧。该纯净水属于 (填“硬水”或“软水”)。 成果分享：通过探究，大家对空间站的氧气供给方式有了全面且深入的了解。此外，空间站不仅要保证航天员在太空环境中可以安全舒适地生活和工作，同时也要实现能量利用的最大化，为航天事业的发展提供更强有力的保障。 20．（24-25九年级上·山西晋城·期中）为探究“物质燃烧需要的条件”，小组同学设计了如下实验。 【查阅资料】白磷的着火点为40℃，红磷的着火点为。 实验方法：如图所示，将一小粒白磷放入80℃水中，铜片上分别放一小粒红磷和白磷。 (1)磷燃烧的符号表达式为 。 实验现象： (2)①处白磷燃烧；②处红磷不燃烧，③处白磷 。 实验结论： (3)对比①③处实验现象得出的结论是物质燃烧时可燃物需要与氧气接触；对比①②处实验现象得出的结论是物质燃烧时 。 【问题与思考】 (4)在该实验中需要做的安全措施有 （写一点）。 (5)该实验设计没有探究的燃烧条件是 。 21．（24-25九年级上·山西晋城·期中）科学给人知识，历史给人智慧。某校化学小组同学对氧气的发现史、空气中氧气的含量、制取氧气的催化剂等展开了项目式学习活动的探究。 任务一：了解氧气的发现史 【查阅资料】十八世纪七十年代，法国化学家拉瓦锡通过金属燃烧实验，得出了空气由氧气和氮气组成的结论；他通过较为精密的定量研究，测定出氧化汞分解前后各物质质量，发现了质量守恒定律。 【阅读思考】 (1)从微观角度解释氧化汞反应前后各物质的质量总和相等的原因： 。 任务二：测定空气中氧气的含量 【进行实验1】如图1，小组同学设计了用铜粉测定空气中氧气含量的实验方案，并完成了实验。 【小组讨论】 (2)气球的作用是 。 (3)实验结束后，分析实验数据，发现氧气占空气体积不足1/5，原因可能是 （写一点）。 任务三：探究制取氧气的催化剂 【提出问题】除二氧化锰外，其他物质是否也能作过氧化氢分解的催化剂？ 【进行实验2】 (4)实验小组分别量取5mL溶质质量分数为5%的过氧化氢溶液，置于A、B、C三支试管中。 实验序号 实验操作 实验现象 实验结论 实验1 将带火星的木条伸入试管A中 带火星的木条不复燃 实验2 向试管B中加入，并将带火星的木条伸入试管B中 和能作该反应的催化剂 实验3 向试管C中加入，并将带火星的木条伸入试管C中 【反思评价】 (5)实验1的作用是 。 (6)实验2发生反应的符号表达式为 。 (7)小明同学对实验结论质疑，他认为还需要证明 。 (8)为比较的催化效果，小组同学进行如图2所示的实验，实验数据如图3所示。分析图像，得到的结论是 。 【成果分享】通过探究，同学们对氧气有了较为全面的认识。氧气作为空气的主要成分之一，在我们的生产生活中发挥着极其重要的作用。 22．（24-25九年级上·山西太原·期中）校园里的喷泉是一道美丽的风景线，但若喷泉的水质受到污染，不仅会影响其观赏效果，还会对同学们的身体健康造成威胁。化学兴趣小组的同学们以"喷泉水的研究与治理"为课题，展开了实践研究。 任务一：调查研究 【查阅资料】同学们查阅资料后得知，喷泉水的常见处理方法中，循环过滤处理法的效果最好，这种方法有配套的过滤砂缸﹑循环水泵、消毒系统、水质监测仪及投药泵。 【交流分析】 (1)同学们交流后认为，循环过滤处理法中“过滤砂缸”的作用是 ；消毒系统的作用是 。 任务二：水质检测 【进行检测】 (2)同学们按以下步骤对校园里喷泉的水质进行检测。 实验步骤 实验操作 步骤1 步骤2 对喷泉水样进行过滤﹑稀释、萃取等前处理。 步骤3 将处理好的水样加入水质检测仪中进行检测。 【结果分析】 (3)同学们对校园中两处喷泉的水质检测结果(图1)进行分析，得出的结论是 ，由此想到在日常生活中应注意的是 。 任务三：动手制作 【动手制作】 (4)同学们受“循环过滤处理法”的启发，利用家中常见物品自制了净水器(图2)。其中A处应填充的物质是 。 【展示交流】 (5)同学们在校园科技节中展示了自制净水器，交流了制作方法，其中提到：净水器中A处物质的主要作用是 。 任务四：拓展应用 【应用思考】 (6)同学们认为喷泉不仅美观，而且喷泉水可以净化空气，其原理是 。 【拓展创新】 (7)同学们查阅资料后了解到，利用喷泉原理发明的“低温蒸汽喷泉水电解制氧”不仅可以提高电解效率，还有助于保护设备。同学们分析该电解过程的原理是 (用化学方程式表示)。 23．（24-25九年级上·山西吕梁·期中）某探究小组进行了“催化剂等因素对过氧化氢分解的影响”的系列探究，该小组分别取1g不同的催化剂，再加入溶质质量分数5%的过氧化氢溶液20mL，进行了如下实验： 序号 催化剂 温度 实验现象 甲 MnO2粉末 常温 持续产生气泡，速率适中，气流平稳 乙 红砖粉末 60℃ 持续产生气泡，速率适中，气流平稳 丙 红砖小颗粒 常温 缓慢，有少量气泡逸出 丁 块状红砖 常温 十分缓慢，几乎看不到气泡 (1)写出实验甲中发生反应的文字表达式 。 (2)MnO2粉末与红砖粉末对过氧化氢溶液分解具有相同的催化效果，你认为此结论是否科学？ （填“是”或“否”）。理由是 。 (3)能说明催化剂的催化效果与其形态有关的实验组合是 （填实验序号）。 (4)在一定温度下，另取2g红砖小颗粒，向其中加入8%的过氧化氢溶液20mL，继续实验，发现产生气泡的速率明显比实验丙快。请分析可能的原因 。 24．（24-25九年级上·山西晋中·期中）随着环保意识的提高，人们对空气质量越来越关注。某实践活动小组在老师的带领下，对空气质量检测等开展了一系列项目化学习。 任务一：了解空气质量指数 空气质量指数(AQI)是定量描述空气质量状况的指数，分为六级，相对应空气质量的六个级别，其数值越大，说明空气污染状况越严重。 【交流讨论】 (1)如图是某城市某日的空气质量情况，该日的空气质量为 (填“优”“良”或“轻度污染”)。 优 良 轻度污染 中度污染 重度污染 严重污染 0-50 51-100 l01-150 151-200 201-300 300以上 (2)造成该城市空气污染的原因可能是： 。(写一种) 任务二：使用微型空气质量“检测站 【进行实践】同学们找到一个微型空气质量“检测站”，观察并记录某时刻显示的数据如表。 二氧化氮/μg 臭氧/μg 一氧化碳/μg 22.0 158.0 3.26 【表达与交流】 (3)除显示器显示的污染物外，还需要检测的空气污染物有 (写一种)。 任务三：探究燃煤电厂烟道气的成分 【走访调查】烟道气是指化石燃料燃烧时所产生的对环境有污染的气态物质，因这 些物质通常由烟道或烟囱排出而得此名。 【查阅资料】 I.烟道气中含有大量二氧化碳，还可能含有二氧化硫等物质。 II.二氧化硫能使品红溶液褪色，也能使澄清石灰水变浑浊。 (4)【进行实验】 实验方案 实验现象 实验结论 ①取烟道气，闻气味 无刺激性气味 烟道气中不含二氧化硫 ②取少量 于试管中，向其中通入足量的烟道气 溶液褪色 烟道气中含有二氧化硫 【反思评价】 (5)同学们对方案①的结论产生质疑，理由是 。在完成方案②之前，还需要查阅的资料有 。 (6)写出该燃煤电厂可能产生二氧化硫的文字表达式： 。 任务四：探讨保护大气环境的措施 【成果分享】 (7)同学们通过微型空气质量“检测站”的项目化学习，了解了微型空气质量“检测站”的组装和使用、有害气体的检测等，他们一起制作了保护空气倡议书，请你将其补充完整。 保护空气倡议书 为了使天空更蓝，人类正在积极行动，我们中学生能做的有很多，例如 。(写一条) 25．（24-25九年级上·山西·期中）水是生命中不可或缺的物质。化学兴趣小组的同学们在学习了与水有关的知识后，决定对自来水分别从生产过程、水质检测、自制净水器等方面展开项目式学习。 【任务1】参观自来水生产过程 小组同学通过参观考察，绘制了自来水厂处理水的过程模拟图： (1)澄清池主要沉降去除大颗粒泥沙，一般会加入适量明矾作混凝剂，其主要目的是 ；进入气管网或水塔之前应该加入氯气，主要目的是 。 【任务2】了解水质检测 取样并请专业机构协助检测某水库的水质。调查报告如下表：(表中“↑”表示高于正常值)。 序号 项目 检测结果(mg/L) 评价 1 悬浮物 80 ↑ 2 pH 6.8 正常 3 高锰酸盐指数mg/L 1.91 正常 4 总氮(以N计) 40 ↑ 5 总磷(以P计) 8 ↑ 6 粪大肠菌群数/(个·L-1) 103 ↑ (2)根据检测结果可知该水库水草疯长的原因是 。对于水样中是否含有高锰酸盐，甲、乙两同学产生了分歧：甲同学认为高锰酸根离子在溶液中为紫红色，不需要仪器检测，通过目测即可判断，乙同学认为可能观察不到颜色，理由是 。 【任务3】自制简易净水器 同学们认为，虽然自来水的水质在出厂时已检验合格，但在管道运输过程中仍不可避免地受到了污染，所以在家中使用自来水时，最好安装净水器。于是他们在老师的帮助下，利用所学知识，制作了简易净水器。 在如图1装置中模拟了自来水厂的净水流程(净水过程依标号顺序进行)。 (3)观察到图中左侧针孔有清澈的液体滴出时， (填具体操作)，可加速过滤。过滤采用了图2膜技术净化装置，自来水经过该装置过滤后其硬度(通常用可溶性钙镁离子的含量来判断) (填“会”或“不会”)降低。在微滤膜和超滤膜之间加入物质，起吸附作用的黑色物质是 。 (4)检测水可用市售的水质检测笔直接读出水质的TDS值，以判断水质纯度，如图3所示。若通过水质检测笔测出的TDS值为450，则该水质 ，使用这样的水会给生活和生产带来许多麻烦，请举一例说明 。 【任务4】设计保护水源地的宣传活动 活动主题 保护水源刻不容缓 活动对象 学校教职工、学生 时间地点 4月29日上午、学校 活动形式 展览、演讲 活动流程 1.创作展览板(水源地现状)  2.演讲 (5)成果分享：通过项目化学习，同学们进一步认识到保护水的重要性，积极地投入到保护水资源的行动中，你能提出的一条有价值的建议是 。 26．（24-25九年级上·山西吕梁·期中）工业生产、医疗卫生、科学研究等行业往往需要比较纯净的氧气，因此可要将空气中的氧气分离出来，或通过化学反应来制备氧气。某兴趣小组以“氧气的制备”为主题开展研究性学习和实践活动。 任务一：工业制氧 (1)将空气除尘净化、加压、降温、蒸发可以制得大量液态氧气。利用的原理是 。 任务二：实验室制氧 实验室里现有高锰酸钾、二氧化锰、5%过氧化氢溶液以及下列装置。 (2)仪器①的名称是 。 (3)用A装置制取氧气，试管口略向下倾斜的原因 。 (4)利用过氧化氢溶液制取并收集一瓶较为纯净的氧气，从上图选择需要的装置有 （填符号），利用过氧化氢溶液制取氧气的优点 （写一条）。 【实验探究】H2O2生成氧气的快慢与催化剂种类是否有关。 【实验方案】常温下，在两瓶同质量、同浓度的H2O2溶液中，分别加入相同质量的MnO2和水泥块，测量各生成一瓶（相同体积）O2所需的时间。实验记录数据如下图。 实验编号 1 2 反应物 5%过氧化氢溶液 5%过氧化氢溶液 催化剂 1g水泥块 1g二氧化锰 时间 165s 46s 【实验结论】 (5)该探究过程得出的结论是 。 【反思】 (6)H2O2在常温下分解缓慢，加入MnO2或水泥块后反应明显加快，若要证明MnO2和水泥块是该反应的催化剂，还需要增加实验来验证它们在化学反应前后的 、 是否改变。 任务三：家庭制氧 (7)设计制作简易的家用制氧机时，除需考虑反应原理、方法选择外，还需考虑很多方面的因素，如 （写一条）。 27．（24-25九年级上·山西运城·期中）催化剂在化工生产中有重要的作用，大多数化工生产都有催化剂的作用，催化剂可以降低反应温度，减少能源消耗，提高生产效率。 (1)催化剂的特点：能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和 在反应前后不变。 (2)实验探究：同学们围绕催化剂的特点展开以下探究，请回答相关问题： 【提出问题】红砖粉末是否能作为过氧化氢分解的催化剂 【作出猜想】红砖粉末可以作为过氧化氢分解的催化剂 【实验验证】 实验步骤 现象 结论 ①将带有火星的木条插入盛有过氧化氢溶液的试管 冒少量气泡，木条不复燃 常温下过氧化氢分解得很慢 ②向上述试管中加入0.2g红砖粉末，然后将带有火星的木条插入试管 冒大量气泡，木条复燃 ③待上述试管中的反应停止时，重新加入过氧化氢溶液，并把带有火星的木条插入试管 冒大量气泡，木条复燃 【得出结论】红砖粉末可以作为过氧化氢分解的催化剂，写出该反应的文字表达式 ? 【反思评价】 ①有同学提出质疑，认为通过上述实验无法证明红砖粉末是过氧化氢分解的催化剂，理由是 。 ②如果要证明红砖粉末是过氧化氧分解反应的催化剂，还需要增加一个实验：将上述实验后的剩余固体分离、洗净，干燥后称量。如果 ，则说明红砖粉末是过氧化氢分解反应的催化剂。 ③若要比较红砖粉末和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果，还应该增加一个什么实验?写出实验步骤 。 28．（24-25九年级上·山西·期中）硫酸铜是实验中常见的化学试剂，兴趣小组的同学针对硫酸铜的性质、应用、获取等方面进行了项目化的研究。 任务一：研究硫酸铜的性质 【查阅资料】固体硫酸铜粉末呈白色，遇水会变蓝；硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液、铁等能发生化学反应。 【小组交流】小组同学对以下问题进行了交流： (1)将硫酸铜粉末露置在空气中一段时间后，发现硫酸铜粉末变蓝，说明空气中含有 。 (2)固体硫酸铜粉末呈白色，这是描述硫酸铜的 （选填“物理性质”或“化学性质”）。 任务二：利用硫酸铜的性质验证质量守恒定律 西汉时期的《淮南万毕术》记载了湿法炼铜工艺：“曾青（硫酸铜溶液）得铁则化为铜”。同学们利用其反应原理验证质量守恒定律。 【实验方法】按照下图方法进行实验，将硫酸铜溶液倒入放有铁丝的锥形瓶中，用电子秤称量反应前后物质的质量。 【实验现象】 (3)铁丝表面有红色固体出现，溶液逐渐变为浅绿色； 。 【实验结论】 (4) 。 任务三：探究硫酸铜的获取 【查阅资料】 (5)制备硫酸铜的一种方案为，其中X的化学式为 。 【实验模拟】利用以上原理进行实验，发现制备硫酸铜的过程中开始时有少量气泡产生，后来反应剧烈并产生大量气泡，放出热量。 【提出问题】经过分析，同学们认为是过氧化氢分解产生了氧气。那么，是什么因素加快了反应? 【作出猜想】 (6)猜想一：生成的。猜想二：温度升高。猜想三： 。 【进行实验】 实验 实验一 实验二 实验三 实验四 现象 产生气泡 无明显现象 产生气泡 快速产生气泡 【实验分析】 (7)实验一中反应的化学方程式为 。 (8)为了验证温度升高能加快的分解，甲同学的方案是实验二和实验三对比，乙同学的方案是实验一和实验四对比。老师对甲、乙同学的方案进行了点评，认为甲同学的方案更严谨，理由是 。 【实验结论】猜想三正确。 【拓展延伸】硫酸铜是一种功能极强的化学物质，既有着广泛的实际应用价值，也在科学研究中发挥着重要作用。正确和安全地使用硫酸铜，可以最大化地发挥其在各个领域里的潜力，同时保护人类和环境的安全。 29．（24-25九年级上·山西吕梁·期中）通过一段时间的化学课程学习，同学们对“水”这种物质有了更深刻 的认识，展开了一系列的探究活动。 任务一：模仿科学家探索水的组成与结构 活动一：探究水由微观粒子构成 (1)列举生活实例，说明水是由肉眼看不到的微观粒子构成的： 。 (2)活动二：模仿科学家探究水的组成与结构 实验方法 实验现象及文字表达式 实验结论 实验一：氢气在氧气中燃烧 按图所示将纯净的氢气在空气中燃烧。    实验现象：氢气燃烧，烧杯内壁出现小水珠。文字表达式： 。 氢气在氧气中燃烧有水生成。 实验二：通电分解水 接通电源一段时间后，打开活塞，用燃着的木条分别靠近a、b两管口。    实验现象：两电极有气泡产生，两管内液面下降。燃着的木条靠近b管口，观察到 。 给水通电后，生成氢气和氧气。 【交流与讨论】 (3)1 选择其中一个实验，分析水是由氢元素和氧元素组成的原因： 。 2 精确的实验研究得出水的化学式为H2O，请描述一个水分子的结构 。 任务二：检测胜溪湖水质 (4)小组同学从胜溪湖取回水样。 对水样从微生物、 等指标进行检测。选择一项指标进行检测，其方法或技术手段是 。 任务三：自制净水器净化湖水    (5)小组同学设计了如图所示的净水器。 分析该净水器的净水效果： 。(描述能除去的杂质和不能除去的杂质) 30．（24-25九年级上·山西晋中·期中）某化学兴趣小组同学在学习电解水实验时对水中增加的其他物质感到好奇。于是进行了如下探究，请回答有关问题。 【资料提示】 a．纯水每十亿个水分子中，只有约两个水分子解离成氢离子和氢氧根离子。 b．硫酸钠、硫酸、氢氧化钠、氯化钠在水中易解离出离子。离子浓度越大，导电性越好。 c．氯气是浅绿色有刺激性气味的有毒气体，可溶于水。 (1)图1中的甲应该是电源的 （填“正”或“负”）极。 (2)电解水的符号表达式： 电解水时，通常要加入少量氢氧化钠溶液或稀硫酸，其目的是 。 (3)从图2中可以得出的结论有 、 （答两点）。 【拓展探究】 氯化钠是否会增强水的导电性？ 【进行实验】 兴趣小组同学用上图1装置做了以下探究。 实验 正极 负极 Ⅰ．蒸馏水通电 没有气泡 没有气泡 Ⅱ．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“不能”）增强水的导电性。 31．（24-25九年级上·山西长治·期中）化学兴趣小组的同学们在老师的指导下，开展了“制作模型并展示科学家探索物质组成与结构的历程”的跨学科实践活动。 任务一：探究构成物质的微观粒子的特征 【提出问题】在物理课上，同学们通过学习已经知道：微观粒子的质量和体积都很小、微观粒子之间有间隙、微观粒子都在不断运动。那么，如何从化学视角来认识微观粒子的运动呢？ 【设计实验】同学们设计了以下实验探究微观粒子的运动。 【分析实验】 (1)甲图实验中，观察到的实验现象是 ；小组同学认为乙图实验较好，原因是 。 任务二：认识模型在探索物质组成与结构中的作用 【查阅资料】同学们通过查阅资料，了解到道尔顿、汤姆孙、卢瑟福等科学家提出的原子模型，以及认识原子结构的历程。 【小组交流】 (2)卢瑟福通过“粒子轰击金箔”实验发现了原子核，否定了汤姆孙的枣糕模型。在该实验中，有小部分粒子改变了原来的运动方向，说明了 ；依据卢瑟福实验提出的原子结构模型无法解释一些问题，请提出一个你认为无法解释的问题： ？ 任务三：梳理物质组成与结构的认识思路 兴趣小组追寻科学家的足迹，分别从宏观、微观方面对水进行深入探究。 【宏观辨识】根据实验探究水的组成 (3)水的合成：在密闭容器中将氢气和氧气按一定比例混合后点燃，容器内生成了小水珠，反应的符号表达式为 。 水的分解：电解水一段时间后（如图），观察管a和管b中气体的体积比。 【证据推理】结合实验现象推算水分子中氢、氧原子个数比。 (4)方法一：根据相同条件下气体的体积比等于其分子的个数比，得出电解水的产物中氢、氧原子个数比为 ，进而推算出结果。 方法二：已知电解水实验中氢气和氧气的体积比和电源正、负极产生气体的 ，可计算出水中各元素质量比，结合氢、氧原子的相对原子质量，可进一步推算出结果。 【模型构建】 (5)以分子构成的物质为例，图中“▲”表示的是 。 32．（24-25九年级上·山西长治·期中）为了探究氯化氢气体的某些性质，化学兴趣小组的同学们进行了以下实验探究活动。 活动一：查阅资料，了解氯化氢气体的性质。 【查阅资料】 ①氯化氢气体有刺激性气味； ②酸性物质能使紫色石蕊溶液变成红色； ③浓盐酸具有挥发性，能挥发出氯化氢气体。 活动二：为探究“分子的性质”，同学们进行了如图1和图2所示的两个实验。 (1)图1中观察到的实验现象是甲烧杯中的紫色石蕊溶液 ，乙烧杯中的紫色石蕊溶液 ，乙烧杯放有紫色石蕊溶液的目的是 。实验中同学们闻到了一股难闻的刺激性气味，于是同学们又进行了如图2所示实验。 图2所示实验的操作如下： ①向B、C两支试管中分别加入5mL的紫色石蕊溶液； ②在A、D两支试管中分别加入2mL浓盐酸，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。 【表达交流】 (2)由此可以得到，有关分子性质的实验结论是： ① ； ② 。 (3)对比图1实验，图2实验的优点是 。 活动三：为探究氯化氢气体的物理性质，小红同学设计了如下实验： (4)由此，小红同学得出氯化氢气体的物理性质有： 。 活动四：探究氯化氢气体的化学性质。 (5)为证明氯化氢气体溶于水后的物质显酸性，小红同学设计了如图5 所示的装置。其中Ⅰ、Ⅱ处是干燥的石蕊试纸，其是用滤纸条在石蕊溶液中浸泡后，晾干而制得。 ①实验的正确操作过程为 ； ②实验中观察到的现象是 。 33．（24-25九年级上·山西运城·期中）水是是人类宝贵的自然资源。某化学兴趣小组利用数字化平台以“生命之源——水”为主题，进行了如下项目化探究。 任务一：调查水污染现状及处理方法 【咨询专家】 化学兴趣小组利用网络平台向专家进行咨询，知道了水是一切生命体生存所必需的物质。水体污染主要来自工业废水、农业废水和生活污水。 【交流讨论】 (1)农业废水的产生途径有 。 【参观污水处理厂净水流程】 【分析交流】 (2)“进一步处理后排入水体”的水 (选填“是”或“不是”)纯净水。 任务二：参观自来水厂净水流程 【分析交流】 (3)乙池为吸附池，目的是利用 除去水中的色素和异味。 【查阅资料】 (4)硬水含有较多的钙、镁离子，长期饮用硬水对人体健康不利，家庭烧水壶长期使用硬水也易形成水垢。生活中将硬水软化的方法为 。 任务三：探究水的组成 【模型建构】如下图。 【进行实验】 实验步骤 实验现象 实验结论 ①用大注射器抽取一定量的2%的氢氧化钠溶液，从A中的大圆孔注入 水是由氢元素和氧元素组成的 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，仔细观察实验装置中的现象 B、C两个电极表面都有无色气泡产生，负极产生气泡的速率比正极快 ④分别用带针头的注射器抽取气体靠近燃着的木条，观察现象 _______ (5)步骤④的实验现象是 。 【反思评价】 (6)电解水时发生反应的符号表达式为 。 任务四：探究影响电解水反应速率的因素 【进行实验】 某兴趣小组利用直流电源进行了相关实验探究，数据如下表所示(水的导电能力很弱，加入少量的可增强水的导电性； 编号 温度 氢氧化钠溶液的浓度 负极气体体积 正极气体体积 电解时间 1 20℃ 2 20℃ 【小组交流】 (7)分析表中数据，可知温度相同时，氢氧化钠溶液的浓度与电解水的速率的关系为 。 (8)思考正极气体体积：负极气体体积的原因可能是 。 成果分享；通过问题探究，大家对水的净化、水的组成有了较为全面的认识。通过实地考察、实验操作培养了同学们的观察能力、实验操作能力和严谨的科学思维。 34．（24-25九年级上·山西阳泉·期中）我校某化学兴趣小组同学对学校附近的水质情况进行了相关调查后，以“珍爱水资源”为主题开展了项目式学习。 【任务一】了解水 (1)我国淡水资源并不丰富，浪费水资源和污染水源的现象时常出现。你在生活中能做到的保护水资源的措施是 （写出一点即可）。 (2)自然界的水都不是纯水，常用到沉降、过滤、吸附、蒸馏等净水方法，其中相对净化程度最高的方法是 。 (3)某自来水厂的净水过程如图所示。 ①混凝剂明矾的作用： ； ②实验室过滤后滤液仍然浑浊的原因（写一条）： ； ③投药消毒属于 变化（填“物理”或“化学”）。 【任务二】探究水的组成 (4)有关水的组成的认识简史如图所示： ①“可燃空气”是 ； A空气    B．氧气    C．水蒸气    D．氢气 ②加热硝酸钾发生的反应为，反应中 （填元素符号）的化合价升高； ③1782年，拉瓦锡将水蒸气通过烧红的铁制枪管，得到一种黑色的铁的氧化物（其中铁元素与氧元素的质量之比为21:8）和“可燃空气”，该反应的符号表达式为 。 【任务三】归纳水的用途 (5)下图所示的三个实验中都用到水，水的作用各不相同，请分别写出。 ①集气瓶中的水：吸收二氧化硫，防止污染； ②烧杯中的水： ； ③集气瓶中的水：排出集气瓶中的空气，便于观察气体是否已集满。 35．（24-25九年级上·山西晋中·期中）饮用水安全与人们的健康息息相关。某校九年级化学兴趣小组的同学们在学习了“自然界的水”这一单元的内容后进行了“水质检测及自制净水器”的跨学科实践活动。 【活动目标】了解水的净化过程，掌握分离和提纯的基本方法；能以不同学科视角分析并检测水质；关注饮用水安全。 【活动设计与实施】 任务一：调查参观 1.参观：同学们在老师的带领下参观了当地自来水的生产过程，如图所示： 2.分析： (1)结合所学知识，同学们深入了解了净水流程及每一步骤的作用，从取水口取水后加混凝剂的作用是 ，图中“(    )”处的步骤是 ，经过净化后的居民用水属于 (填“纯净物”或“混合物”)。 任务二：检测水的硬度 1.测量：同学们选取了硬度作为指标，经查阅资料，得知国家有关水的硬度标准如表： 水质类别 极软水 软水 中硬水 硬水 高硬水 以碳酸钙浓度计/(mg/L) 0—75 75—150 150—300 300—450 450—700 (2)同学们取少量自来水在实验室用便携式水硬度检测仪测得该水样的硬度值为328.5mg/L，则本地区的自来水属于 。 2.讨论： (3)水的硬度是水质重要指标之一。使用硬水会给生活和生产带来许多不便，例如 (写1条)。实验室可以通过 的方法降低水的硬度。 任务三：自制简易净水器 (4)同学们经讨论认为，虽然自来水在出厂时已检验合格，但在管道运输中可能会受到污染，在家里最好安装净水器。同学们利用所学知识，制作了如图所示的简易净水器，其中，活性炭的作用是 。 【拓展交流】 (5)小组同学对水垢成分产生了浓厚的兴趣，经查阅资料，了解到水垢的主要成分中有碳酸钙，加入醋酸后会产生二氧化碳气体。同学们在实验室进行实验后收集了一瓶水垢与醋酸反应后的气体，设计了如下实验，证明气体是二氧化碳。 实验步骤 实验现象 实验结论 该气体是二氧化碳 最后，为了倡导大家共建优良的供水和用水环境，同学们还制作了宣传小报，在社区进行了公益宣讲。 35．（24-25九年级上·山西晋城·期中）水是生命之源，是人类宝贵的自然资源。某化学兴趣小组利用数字化技术对“水资源的综合利用”进行了如下项目化探究。 任务一：调研水资源状况 【查阅资料】 (1)地球上的总水量虽然很大，但淡水很少(如图)。目前可利用的陆地淡水约占全球水储量的 。 【咨询专家】 (2)小组同学通过数字化平台咨询专家，了解到我国水资源呈现的特点有降水量小、人均水资源量小、区域分布不均衡等。我国水资源分布不均，解决的办法是 。 任务二：调查水污染情况及应对方法 【走访学习】 小组同学通过走访学习，了解水体污染主要来自工业废水、农业污水和生活污水的排放。污水处理一般分为三级：一级处理，应用物理处理法去除污水中不溶解的污染物：二级处理，应用生物处理法去除污水中各种复杂的有机物；三级处理，应用化学沉淀法、生物化学法等，去除污水中的磷、氮、难降解的有机物。 【交流讨论】 (3)农业中可能造成水体污染的途径有 (写一条)。 任务三：探究水资源利用 【提出问题】 电解水能缓解能源危机的原因是什么？ 【模型搭建】 【反思评价】 (4)根据图中现象判断，乙试管内的气体检验的方法为 。 (5)目前，氢燃料电池在公共交通中应用已较为成熟，其工作原理如图所示，发生反应的符号表达式为 。 任务四：展望水资源的发展前景 【市场调研】 (6)通过与科技人员的访谈，海水淡化是解决人类淡水资源短缺的有效措施。海水淡化主要是为了提供 和农业用水，目前淡化膜法是市场中的主流。石墨烯海水淡化膜工作原理如图所示，石墨烯海水淡化膜不允许 (填离子符号)透过。 【成果分享】 (7)通过问题探究，大家对水有了较为全面的认识，也进一步认识到保护水资源的重要性。为了让更多的人了解水源地现状，参与到保护水源地的行动中来，你还能提出的一条有价值的建议是 。 36．（24-25九年级上·山西晋中·期中）随着环保意识的增强，人们对空气质量越来越关注。某实践活动小组在老师的带领下，对空气质量检测等展开了一系列项目式学习。 任务一：了解空气质量指数 【思考分析】 (1)如图1是某日的空气质量情况，该日的空气质量为 （填“轻度污染”或“重度污染”）。 任务二：使用微型空气质量“检测站” 【观察记录】如图2，同学们利用微型空气质量“检测站”观察并记录不同时间显示的数据如表： 二氧化硫 臭氧 一氧化碳 22.0μg/m3 145μg/m3 33.6μg/m3 【交流思考】 (2)显示器显示附近空气中的首要污染物是 ，除此外还需要检测的空气污染物有 （填一种）。 (3)进行空气质量检测的意义有 （写一条）。 任务三：实践探究 【查找来源】 (4)同学们调研发现附近工厂长期采用燃煤（含硫）技术，使得废气中含有二氧化硫，反应生成二氧化硫的文字表达式为 。 【查阅资料】二氧化硫是有刺激性气味的气体，能使澄清石灰水变浑浊，也能使品红溶液褪色。 【设计并进行实验】 (5) 实验操作 实验现象 实验结论 收集一瓶工厂附近的空气，加入品红溶液，振荡         空气中含有二氧化硫 【反思评价】 (6)不选用澄清石灰水检验二氧化硫的原因是 。 任务四：进行宣传 【小组合作】 (7)同学们在社区进行主题宣传活动，重点介绍保护空气的重要意义和具体措施。为了解决空气污染物对环境的影响，可采取的措施是 （写一种）。 【成果分享】同学们通过项目化研究，学到了空气质量的评价方法、空气成分的检测方法、空气保护的意义等相关知识。相信通过人们对空气质量的高度重视，清新的空气、蔚蓝的天空会时刻伴随我们。 37．（24-25九年级上·山西运城·期中）回答下列问题： (1)1785年拉瓦锡将水蒸气通过红热的铁制枪管转化为氢气，同时生成了四氧化三铁，确认水不是一种元素组成，而是由两种元素组成的化合物，拉瓦锡推测的理论依据是 。 (2)同学们在实验室利用电解水实验探究水的组成。 反应原理：写出水通电发生的化学反应的文字表达式 。 实验现象： ①两玻璃管内都有气泡产生，且玻璃管 (填“a”或“b”)中产生气泡的速率更快。 ②一段时间后，将燃着的木条分别放到两个玻璃尖嘴口处，b玻璃管口产生的现象是 。 实验结论：水是由 组成的。 (3)如图为某化学兴趣小组的同学设计的水电解实验的简易装置(电源省略)，请和同学们一起分析并回答以下问题： 【问题讨论】①实验开始时打开电源通电一段时间后再接上注射器的目的是 。 ②实验结束时注射器一中活塞停留在5mL刻度处，注射器二中活塞停留在11mL刻度处，可能的原因是 。(写一点) 38．（24-25九年级上·山西吕梁·期中）中国空间站技术新突破！中国空间站水资源闭合度超，氧气资源再生，实现了由“补给式”向“再生式”的根本转换。化学小组的同学们对空间站水净化和氧气的再生产生了兴趣，并开启了项目化学习之旅。 任务一：了解空间站水资源净化的方法 【咨询专家】同学们通过数字化平台，向航天专家进行了咨询。 1.“一克重量一颗金”，火箭飞船一克重量的发射成本大约就是一克黄金的价值。如果地面少补给一公斤的水，也就相当于节省了价值一公斤黄金的钱。 2.将尿液净化为饮用水的原理如图所示。 【小组交流】 (1)钙去除组件中的“钙”是指钙 （选填“离子”“原子”或“元素”）。 (2)水处理系统中用到净化水的方法有 （答一种）。 任务二：模拟空间站制取氧气 【咨询专家】空间站的氧气主要来自再生水电解制氧气系统。 【进行实验】 (3)设计实验方案，模拟空间站电解水制氧。 实验装置 实验步骤 实验现象 ①在电解器的玻璃管里加满水（含少量硫酸钠），接通直流电源 ②一段时间后，切断电源，用燃着的木条分别在两个玻璃管尖嘴口检验电解反应中产生的气体 a、b尖嘴口的现象分别是 【反思评价】 (4)步骤①中发生的反应的符号表达式是 ，其基本反应类型为 。 (5)加入硫酸钠后水的导电性增强，其原因是 。 【成果分享】 (6)同学们通过各种方式，学到了空间站净化水和氧气再生知识。在项目化学习的成果报告中，同学们提出了空间站的水和氧气由“补给式”向“再生式”的根本转换的许多价值，请你也写出一条该转换方式的价值： （写一条）。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $