期中冲刺（科学探究题30道）热点题型专练--2025-2026学年九年级化学北京版（2024）上册

期中冲刺（科学探究题30道） 1．对蜡烛及其燃烧的探究： 填表： 实验操作 实验现象 实验结论 取一支蜡烛，用小刀切下一小块，把它放入水中 石蜡 。 石蜡的密度比水的 。 点燃蜡烛，把一根火柴梗放在蜡烛的火焰中约后取出观察。 火柴梗的 处先碳化。 蜡烛火焰的 层温度最高。 将一只干燥的烧杯罩在蜡烛火焰的上方，片刻后取下烧杯，迅速向烧杯内倒入少量澄清石灰水，振荡。 烧杯内壁出现 ，澄清石灰水 。 石蜡燃烧生成了 和 。 2．如图是关于水的组成的实验探究的装置，请回答下列问题： 【提出问题】水是什么元素组成的呢？ 【实验探究】 (1)该实验在水中加入少量氢氧化钠溶液或稀硫酸的目的是 。 【实验记录】接通电源后，在两侧玻璃管生成的气体体积如下表所示。 时间 2 4 6 9 11 C管中气体体积 4 10 21 36 46 D管中气体体积 8 20 42 72 92 (2)小勇用燃着的木条检验两种气体，观察到C试管内的气体 (填现象)，则说明D试管内产生的气体是 。A端为电源的 极(填“正”或“负”)；该反应的文字表达式是 。 【实验结论】 (3)上述实验可以得出的结论是水是由 组成的。由此可见，探究化合物的元素组成时，可以根据“化学反应前后，元素种类不会发生变化，”这一规律，可通过分析生成物的元素组成来推测该化合物的组成。 (4)由分子构成的物质从微观的角度分析，化学变化的实质是 。 3．如图1所示是化学实验中常见的基本操作。据图回答下列问题。 (1)如图A所示，手握细口瓶倾倒液体时，标签要 ，细口瓶的塞子要 放在桌面上，如图B所示，用完酒精灯后，熄灭酒精灯的方法是 ； (2)如图C所示，用酒精灯加热试管里的液体时，应注意：试管里的液体体积不应超过试管容积的 ； (3)如图D所示，如果试管内壁附有不易洗掉的物质时，要用试管刷刷洗，玻璃仪器洗干净的标志是试管内壁里面的水 ； (4)制取气体前要先检查装置的气密性。方法为：按图2组装连接好仪器后，先将导管的一端浸入水中，再用手紧握试管，若观察到导管口 现象，说明装置不漏气； (5)如图3所示用量筒量取一定体积的液体，此时液体的体积为 mL。 4．小林同学踢足球时腿被擦伤了，医生给他用医用过氧化氢溶液消洗伤口时产生了大量气泡。小林对此现象产生了兴趣，于是从药店购买了一些该药品，带回实验室，与兴趣小组同学对伤口处产生的是哪种气体以及产生大量气泡的原因进行了实验探究。 【信息检索】 过氧化氢酶主要存在于动物的肝脏、红细胞及某些植物体组织中，它的主要作用就是催化过氧化氢分解生成水和氧气。 【实验探究】检验生成的气体是氧气。 (1)请完善下面表格。 实验步骤 实验现象 实验结论 步骤一：取少许医用过氧化氢溶液加入一支试管中，将带火星的木条伸入试管中。 缓慢产生极少量气泡，带火星的木条没有复燃。 产生的气体不是氧气 步骤二：向步骤一的试管中加入少量二氧化锰，再将带火星的木条伸入试管中。 。 产生的气体是氧气 步骤三：待步骤二没有现象时，重新加入 ，并将带火星的木条伸入试管中 快速产生大量气泡，带火星的木条复燃。 产生的气体是 。 【实验反思】 (2)小林认为上述步骤一得出的结论不严谨，请你说明理由 。 (3)为了证明二氧化锰是上述反应中的催化剂，除了验证其化学性质在反应前后没有改变外，还需要验证 。 (4)用过氧化氢溶液清洗伤口时产生大量气泡的原因可能是 。 5．某同学对蜡烛及其燃烧进行了如下探究，请填写下列空格： (1)取一支蜡烛，用小刀切下一小块，放入水中，蜡烛浮在水面上。由此得出：蜡烛的密度比水 ，硬度 。 (2)点燃蜡烛，观察到火焰分为外焰、内焰、焰心三层。把一根火柴梗放在火焰中(如图所示)，约1s后取出，可以看到火柴梗的 (填“a”“b”或“c”)处最先变黑，说明 。 (3)再将一只干燥的烧杯罩在火焰上方，烧杯内壁出现 ，说明蜡烛燃烧生成了 ；取下烧杯，迅速向烧杯内倒入少量澄清石灰水，振荡，石灰水变 ，说明蜡烛燃烧生成了 。 6．水是生命的源泉，也是不可缺少的资源。某校化学小组的同学们对此产生了浓厚的兴趣，他们对某处湖水的水质及水的硬度、水的组成、水体保护等展开了项目式探究。 任务一：水质富营养化的原因 (1)自然界的水常常遭到污染，污染物中氮和磷含量过高会造成水中藻类过度繁殖，使水质恶化，人们把这种现象称之为水质富营养化。这里的“氮和磷”是指______。 A．元素 B．原子 C．离子 D．分子 (2)自然界中的湖水属于 （填“纯净物”或“混合物”）。 任务二：水的电解 【提出问题】 (3)电解水实验的化学反应原理是 （用文字表达式表示）。 【进行实验】 (4)如图所示为实验装置，实验步骤及现象如表所示。 实验步骤 实验现象 在甲、乙试管中装满水，接通直流电源 甲、乙试管中产生气泡，产生气体的体积比为： 【实验结论】 (5)水是由 组成的。 【反思评价】 (6)甲试管中产生的气体是 。 任务三：保护水体 (7)小组同学在老师的协助下，检测到该湖水中含有较多的可溶性钙、镁化合物，可知该湖水属于 （填“硬水”或“软水”）。 (8)为了保护湖水，提高水质质量，可以采取的措施有 （写一条即可）。 7．“蜡烛”象征着美好和奉献。老师带领学生一起完成“蜡烛燃烧”的探究，请填写下面的探究报告，并回答问题。 (1)下列图标在完成此次探究时需要用到的是 。 (2) 探究报告 探究名称：观察与描述蜡烛及其燃烧 探究目的：了解蜡烛的性质、初步学习观察与描述实验现象的方法 探究用品：蜡烛、小刀、火柴、澄清的石灰水、 等。 探究过程 步骤和方法 现象 分析或解释 燃烧前 观察蜡烛的颜色、状态、形状，闻一闻气味，用小刀切下一小块蜡烛放在水中。 白色固体，圆柱体，无气味，可以用小刀切下来，放到水中， ，不溶解。 蜡烛的硬度 （填“大”或“小”），密度比水小。 燃烧时 观察蜡烛燃烧的现象，分别用干燥的烧杯和涂有石灰水的烧杯罩在火焰上（如图） 火焰呈黄色，分层，烛心处的石蜡熔化。干冷的烧杯内壁 ，澄清的石灰水变浑浊。 蜡烛燃烧生成水和 。 熄灭后 观察并描述熄灭时的现象，用燃烧的火柴去点燃蜡烛刚熄灭时产生的白烟（如图） 蜡烛熄灭后，产生一缕“白烟”，用火柴点燃，“白烟”燃烧，并将蜡烛引燃。 “白烟”是 ，具有可燃性。 【拓展探究】 小明同学想用蜡烛去探究空气中的氧气含量，设计了如下图的实验方案。 (3)小丽认为小明的实验达不到实验的目的，她的理由是 。 小明完成实验后，观察到，蜡烛在密闭的杯子中燃烧直至蜡烛熄灭，杯子底附着黑色固体颗粒，同时杯子内的液面上升，大约占到杯子体积的五分之一。 (4)杯子底附着黑色固体颗粒是 。 (5)小明能够看到进入杯子内的水约占杯子体积五分之一的实验现象，可能的原因是 。 8．某实验小组探究红砖粉末能否作为过氧化氢分解反应的催化剂，设计了如下实验并进行探究。请回答下列问题。 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 木条不复燃 常温下过氧化氢分解得很慢或不分解 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 木条复燃 红砖粉末是过氧化氢分解反应的催化剂 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 木条复燃 在化学反应前后，红砖粉末的质量没有改变，进一步说明红砖粉末是催化剂 (1)请判断上述各步实验设计和结论是否合理并说明理由 。 (2)如果要证明红砖粉末是过氧化氢分解反应的催化剂，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。 9．某化学兴趣小组进行“铁丝在氧气中燃烧”的实验，并进行了一些探究活动，请你一同参与。 (1)铁丝在氧气中燃烧时将铁丝绕成螺旋状的目的是 ，铁丝的末端系一根火柴的作用是引燃铁丝；集气瓶中先放一些水的作用是 。 【探究一】铁丝燃烧是否需要纯氧？ 【实验内容】取直径为0.38mm的铁丝，分别在体积分数为90%、70%、60%、55%的氧气中燃烧。实验现象如表所示： 氧气体积分数 90% 70% 60% 55% 实验现象 燃烧剧烈，燃烧时间长，效果好 燃烧比90%弱，燃烧时间短，实验成功 燃烧比70%弱，燃烧时间更短，实验成功 难以燃烧，只是发红 【结论1】 (2)就0.38mm铁丝而言，铁丝燃烧对氧气体积分数的要求是 (填“＞”、“＝”或“＜”)55%，且氧气浓度越大，燃烧现象越 (填“剧烈”或“不剧烈”)。 【探究二】铁丝燃烧为什么会火星四射？ 【资料】生活中常见的铁都不是纯净的铁，都含有一定量的碳。 【设计与实验】 (3)小明将直径都为0.38 mm的纯铁丝和不同含碳量的铁丝放入氧气中燃烧，实验现象记录如表，请你分析完成下表： 物质 纯铁丝 含碳0.05%的铁丝 含碳0.2%的铁丝 含碳0.6%的铁丝 燃烧时的现象 无火星四射现象，熔断 剧烈燃烧，极少火星 剧烈燃烧，火星四射 。 【结论2】 (4)通过以上实验，说明铁丝燃烧产生火星四射现象和含碳量 (填“有关”或“无关”)。 10．为了进一步加深对蜡烛燃烧现象的理解，化学兴趣小组邀你一起进行更为深入的实验探究。 探究一：蜡烛在开放体系中燃烧。 (1)取一支蜡烛，用小刀切下一小块，放入水中发现石蜡浮在水面上，说明石蜡的密度比水 (填“大”或“小”)。 (2)将一只干燥的烧杯罩在蜡烛火焰的上方一段时间，发现烧杯的内壁出现水雾，触摸烧杯外壁感觉到发热，迅速将烧杯倒转过来，倒入少量的澄清石灰水，振荡，发现澄清石水变浑浊，说明蜡烛燃烧生成了 。 (3)取一支短导管，将其一端伸入焰心，等另一端有白烟出现时，再将燃着的火柴放到导管口，观察到白烟可以被点燃，证明石蜡具有的性质是 。 探究二：对密闭集气瓶内蜡烛燃烧时间的影响因素进行探究，装置如图所示。 【进行实验】 【实验1】6个集气瓶中盛有不同配比的氧气、氮气的混合气体，分别用6支相同的蜡烛点燃后测定其燃烧时间。 氧气体积分 10% 20% 40% 60% 80% 100% 燃烧时间/s 0 12 26 35 30 25 现象 立即熄灭 安静燃烧 剧烈燃烧，烛芯长度变大，蜡烛高度变小 猜测烛芯长度可能会影响燃烧时间，继续进行实验2。 【实验2】将集气瓶中充满空气，测定相同蜡烛高度、不同烛芯长度的蜡烛在集气瓶中燃烧的时间。 烛芯长度/cm 0.2 0.5 0.7 0.9 燃烧时间/s 16.01 12.09 11.40 8.49 【分析与结论】 (4)实验1的目的是探究 对蜡烛在集气瓶中燃烧时间的影响。 (5)实验2的结论是 。 【反思与评价】 (6)甲同学认为实验2蜡烛熄灭的原因是氧气完全消耗，乙同学依据实验1判断甲同学的说法不严谨，支持乙同学判断的证据是 。 (7)反思探究二，提出一个关于影响蜡烛燃烧时间，还可能的因素 。 11．某同学做饭时观察到天然气燃烧的现象，他认为天然气燃烧应属于化学变化。为验证自己的想法，他开展了如下探究。 【提出问题】天然气燃烧是化学变化吗? 【查阅资料】天然气主要成分是甲烷，甲烷燃烧生成二氧化碳和水。 【猜想与假设】如果有新物质生成，那么天然气燃烧是化学变化。 【收集证据】该同学设计了下列实验来验证自己的猜想： (1)打开天然气，并将其调至小火，把一个内壁涂有澄清石灰水的玻璃杯罩在火焰上，观察到：①玻璃杯内壁出现 ；②手摸玻璃杯壁有 感觉。 (2)分析：该实验说明天然气燃烧产生的新物质中含有 。 【获得结论】 (3)天然气燃烧为 变化。 【反思与交流】 (4)天然气燃烧过程伴随发光放热的现象，有人认为有发光放热现象的变化不一定是化学变化。你认为该观点是否正确： ，试举一例说明 。 【改进实验】探究天然气燃烧的产物中还有水。 【查阅资料】硫酸铜是一种白色粉末，具有吸水性，吸水后变为蓝色。 【进行实验】 (5)收集天然气燃烧后的气体通入如图装置，若观察到 的实验现象，则说明天然气燃烧的产物中还有水。 【获得结论】天然气燃烧的产物中还有水。 【实验反思】 (6)经过讨论，有同学认为上述探究过程不严谨。原因是 ，补充一个对比实验 ，可证明该结论。因此，甲烷燃烧的文字表达式为 。 12．实验小组同学对密闭体系中影响蜡烛燃烧时间的因素进行探究。 【猜想与假设】蜡烛高度、烛芯长度、氧气的体积分数会影响蜡烛燃烧的时间。 【进行实验】 将点燃的蜡烛放置于玻璃片上，将集气瓶倒扣在玻璃片上（见图），记录从倒扣集气瓶至蜡烛熄灭的时间。实验1、实验2集气瓶中气体均为空气。 实验1：用烛芯长度均为0.5cm、不同高度的蜡烛进行实验。记录如下： 实验序号 1-1 1-2 1-3 1-4 蜡烛高度/cm 1 3 5 7 燃烧时间/s 17.58 10.28 8.99 7.84 实验2：用高度均为2cm、不同烛芯长度的蜡烛进行实验。记录如下： 实验序号 2-1 2-2 2-3 2-4 烛芯长度/cm 0.2 0.5 0.7 0.9 燃烧时间/s 16.01 12.90 11.40 8.49 实验3：用高度均为2cm、烛芯长度均为0.5cm的蜡烛进行实验，集气瓶中的气体用不同体积比的氧气和氮气填充。实验结果如下图： 【解释与结论】 (1)蜡烛燃烧的同时，观察到蜡烛熔化。蜡烛熔化属于 （填“物理”或“化学”）变化。 (2)实验1的目的是 。 (3)实验2的结论是 。 (4)实验3中a点对应的实验与实验2-2中蜡烛燃烧时间接近，原因是 。 【反思与评价】 (5)小组同学证明了蜡烛燃烧能产生二氧化碳。请补全实验方案：待实验1-1中的蜡烛熄灭后，取下集气瓶正放在桌上， 。 13．“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】“84”消毒液的有效成分是次氯酸钠(化学式为NaClO)。 【实验1】 (1)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：然后 (填写实验操作和现象)，证明产生的气体是氧气。 【提出问题】在上述反应中，NaClO的作用是什么？ 【作出猜想】 (2)猜想一：作反应物，NaClO与H2O2溶液发生化学反应。 猜想二：作 ，类似分解H2O2溶液制氧气时MnO2的作用。 【实验2】 (3)①按如图所示组装实验装置，并检查 。 ②向锥形瓶中加入30mL84消毒液，注射器中吸入25mLH2O2溶液。 ③将注射器中的H2O2溶液平均分5次推入锥形瓶中：每次推入H2O2溶液，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)。 最后得出实验结论，NaClO作反应物与H2O2溶液发生化学反应。 【分析讨论】 (4)NaClO与H2O2溶液反应除生成氧气外，还生成氯化钠和水。该反应的文字表达式为 。 【拓展反思】生活中常用消毒剂除84消毒液、H2O2溶液外，还有75%酒精等。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！ 14．化学实验研究小组以“过氧化氢制取氧气的最佳条件”为课题并进行实验验证。 【查阅资料】 ①MnO2、FeCl3、KI都可以作H2O2分解的催化剂。 ②气压传感器能描绘出密闭容器中压强随时间的变化曲线(如图2)。曲线斜率越大，说明过氧化氢分解速度越快，则该条件对过氧化氢分解速率影响越大。 【进行实验】 连接仪器，将体积相同、浓度不同的过氧化氢溶液和不同质量的MnO2、FeCl3、KI分别放在耐压的密闭容器中，用气压传感器测量并采集数据： 实验编号 影响因素 曲线斜率 催化剂种类 催化剂用量/g 过氧化氢浓度 1 MnO2 0.1 5% 0.383 2 0.3 8% 6.367 3 0.6 10% 18.233 4 FeCl3 0.6 10% 0.099 5 KI 0.6 10% 0.163 【现象与结论】 (1)根据实验 (填实验编号)的比较可得出，三种催化剂催化效果排序是 。(用“＞”号连接) (2)实验3观察到瓶内反应剧烈，产生大量白雾，其他实验组中未见到白雾。根据以上信息你认为最适合实验室制取氧气的为 (填实验编号)。 【验证实验】 (3)实验小组同学不采用气压传感器和数字传感器，而是取来150mL集气瓶、水槽、秒表等，重复进行上述实验，通过测量 ，从而判断过氧化氢的分解速率。 【交流与反思】 (4)实验室制取氧气，若采用如图3仪器作为气体发生装置，请从安全角度说出上述实验在操作中的注意事项 (写1条)。 (5)相同温度下，将相同质量的氯化铁、二氧化锰，分别放入相同体积和浓度的过氧化氢溶液中。一段时间后，能体现生成气体量与时间关系的曲线是 (填序号)(图中“实线”“虚线”分别表示氯化铁、二氧化锰产生气体量与时间的关系)。 15．某化学兴趣小组学习了水的相关知识后，对水开展了下列项目式学习活动： 任务一 探究水的组成 同学们利用图1装置在最佳的电解水条件下进行电解水实验。 【实验分析】 (1)该实验说明水是由 组成的，用化学式表示发生的反应： 。 (2)图2是该实验的微观示意图，该过程中没有发生改变的微观粒子是 (填化学符号)。 任务二 探究影响水电解速率的因素 【查阅资料】不同电压下蒸馏水中电极上的现象如下表： 电压/V 0.5 1.0 1.5 2.0 正负极现象 无明显变化 无明显变化 无明显变化 有微弱气泡 (3)要使水电解，电压要大于 V。 【提出问题】怎样才能提高电解水的速率？ 【作出猜想】 猜想一：在水中加入增强其导电性的物质，如氢氧化钠。 猜想二：加大电压。 查阅资料：NaOH溶液显碱性。 【实验验证】记录在不同电压，不同浓度的氢氧化钠溶液的条件下，收集10mL氧气所需的时间如图3所示。 (4)实验室中，应选择最佳的电解水的实验条件是 。 任务三 探究水的净化 同学们依据自来水厂的净水流程，利用塑料瓶在家自制如图4所示净水装置： (5)过滤瓶的作用是 。 【反思交流】 (6)用该装置过滤混有黑墨汁的水时，发现最终水质颜色仍为黑色，试分析其原因： 。 16．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】认识并探究催化剂 查阅资料发现氧化铜也可以作为过氧化氢分解的催化剂，于是进行相应探究。称量0.2g氧化铜，取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，进行下图所示实验。 (1)填写下表： 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 (2)步骤①③对比可以说明 。 【任务二】探究催化剂的催化效果 分别取10mL5%过氧化氢溶液、1g二氧化锰、1g氧化铜，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完全接触，测得相同条件下瓶内气压的变化如图2所示。 (3)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。 (4)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 。 17．化学课外实验小组通过以下实验，探究人体呼出气体中和的含量： (1)探究人体呼出气体中的的含量：如图所示，在250mL的锥形瓶中加入适量的白磷和细砂，收集满呼出气体，关闭止水夹；注射器中充入空气，读数为50mL。加热锥形瓶，看见白磷只能冒白烟的原因是 ，气球先涨大后变瘪的原因是 。锥形瓶完全冷却至室温后，打开止水夹，注射器活塞向左滑动至计数为10mL时，不再移动，计算呼出气体中的体积分数约为 。 (2)探究人体呼出气体中的的含量： ①用两个相同的集气瓶分别收集一瓶空气和呼出气体，向其中分别加入5mL澄清石灰水，振荡，观察到收集呼出气体的集气瓶中出现白色浑浊，收集空气的集气瓶中 。 ②该小组同学用下图所示装置测定呼出气体中的含量(集气瓶中充满饱和溶液，不溶于饱和溶液，量筒是空的，)； 第一步：打开止水夹和，关闭，吹入一定量的呼出气体，关闭止水夹和，记录量筒中溶液的体积为125mL。 第二步：打开止水夹，向集气瓶中喷入适量的浓NaOH溶液，立即关闭。充分反应后，打开止水夹，量筒中溶液被吸入集气体瓶后，最终剩余120mL。该实验中的体积约为 ，呼出气体中的体积分数为 。 18．同学们对身边的空气质量开启了项目式探究之旅。 任务一：查阅空气质量日报 空气质量指数（简称AQI）是定量描述空气质量状况的指数，其范围和对应的空气质量级别分别是0~50（优）、51100（良）、101~150（轻度污染）、151200（中度污染）、201~300（重度污染）和大于300（严重污染）。某日贵阳市空气质量数据如下表： AQI 一氧化碳 二氧化氮 二氧化硫 臭氧 48 9 30 4 7 2 2 (1)该日贵阳市空气质量状况属于国家空气质量标准的 ，首要污染物是 。 任务二：探究沙尘对空气中氧气体积分数的影响 【资料收集】 ①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。 ②铁锈为红色固体且不能被磁铁吸引。 【装置设计】同学们将课堂实验（图1）重新设计（图2），利用的发热贴欲测定沙尘天气中空气中的氧气含量。 【进行实验】 (2)用集气瓶（有效容积为）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，由此可知该空气样品中氧气的体积分数约为 。 【得出结论】 (3)沙尘会导致空气中氧气的含量减少，请猜测其可能的原因是 。 【表达与交流】 (4)生活中，减少沙尘天气出现可采用 措施。 【反思评价】 (5)与图1相比，图2的优点是 。 (6)为证明图2中发热贴与氧气发生了反应，可在反应后进行的简单实验操作是 。 (7)结合图1和图2，在测定空气中氧气体积分数实验中，选择反应物的依据是 。 19．同学们在实验室中进行了“空气中氧气含量的测定”实验，请你帮他们一起完成实验报告的填写。 【实验方法】 ①连接图1装置，检查装置的气密性。 ②关闭弹簧夹，闭合电路使电阻丝发热并进行实验，观察现象。 ③冷却到室温后，打开弹簧夹。 【实验原理】 (1)图1中发生反应的文字表达式为 。 【实验现象】 (2)闭合电路，一段时间后观察到红磷燃烧产生 ，放出热量。 (3)冷却至室温后，打开弹簧夹，观察到形管左端液面约上升到刻度 处。 【实验结论】 (4)氧气约占空气总体积的 。 【问题与思考】 (5)图2中，段压强增大的原因是 。若用木炭代替红磷进行图1实验， (填“能”或“不能”)准确测定空气中氧气含量，理由是 。 20．实验探究 【实验目的】某兴趣实验小组探究不同条件对过氧化氢分解的影响。 【进行实验】首先，同学们用5%的过氧化氢溶液在如图1密闭装置内分别用1.5mg、5.6mg、10.7mg二氧化锰作催化剂，其它实验条件相同，用压强传感器测得装置内压强的变化曲线如图2： 【讨论交流】 (1)检查装置气密性时，用注射器A向锥形瓶内注射1mL空气，若注射器B的活塞 (填“向内”、“向外”或“不”)移动，则表明装置气密性良好。 (2)写出该反应的文字或符号表达式 。 (3)图2，说明其它条件相同时， mg二氧化锰对过氧化氢催化能力最强；说明过氧化氢的分解速率与 有关。 (4)由图2可知，催化剂对最终产生氧气的量 (填“有”或“无”)影响。 【拓展提升】为进一步研究影响过氧化氢分解的因素，同学们又向过氧化氢溶液中加入氧化铁进行实验得出如下数据： 实验序号 过氧化氢溶液浓度/% 过氧化氢溶液体积/mL 过氧化氢溶液温度/℃ 氧化铁质量/g 收集相同体积气体所用时间/s ① 5 10 20 0 128 ② 5 10 20 1.0 28 ③ 15 10 20 1.0 10 ④ 5 10 50 0 55 (5)通过实验 (填序号)对比可知，加入氧化铁可使过氧化氢分解速率加快。但若要证明氧化铁是过氧化氢分解的催化剂，还需要证明它在反应前后 和 没有发生变化。 (6)上表可知，加快过氧化氢溶液分解速率的因素还有 (任写一条)。 21．某化学兴趣小组阅读课外资料得知，过氧化氢溶液分解除了以二氧化锰作催化剂，还可以用氧化铜等物质作催化剂，于是他们对氧化铜产生了探究兴趣(已知氯酸钾在二氧化锰的催化作用和加热条件下生成氯化钾和氧气)。 【提出问题】氧化铜是否也能作氯酸钾分解的催化剂？它是否比二氧化锰的催化效果更好？ 【设计实验】以生成等体积的氧气为标准，设计了三组实验：(其他可能影响实验的因素均忽略) 实验序号 氯酸钾质量 其他物质质量 待测数据 ① 1.2g —— ② 1.2g 氧化铜0.5g ③ 1.2g 二氧化锰______g (1)上述实验测量的“待测数据”是 。 (2)请写出二氧化锰催化氯酸钾分解的文字表式： 。若实验②比实验①的“待测数据”更 (填“大”或“小”)，说明氧化铜能加快氯酸钾的分解速率。 (3)对实验②反应后的固体加水溶解、过滤、洗涤、干燥、称量，得到0.5g黑色固体粉末。上述实验探究 (填“能”或“不能”)证明氧化铜能作氯酸钾分解的催化剂，理由是 。 【评价设计】 (4)表格中二氧化锰的质量为 g。 【实验拓展】 (5)大家从课外资料上还获得下列信息：氧化铁、硫酸铜、猪肝、马铃薯等也可以作过氧化氢分解的催化剂。下列有关催化剂的说法正确的是______(填字母序号)。 A．二氧化锰只能作为过氧化氢溶液分解的催化剂 B．同一个反应可能有多种催化剂 C．对于工业中的很多化学反应，加入催化剂能起到增加生成物的质量的效果 D．用作催化剂的物质不可能是其他反应的反应物或生成物 22．MnO2可用作实验室制取氧气的催化剂。 I.在实验室中，可以用高锰酸钾加热分解得到氧气。 (1)装置A中仪器X的名称为 。 (2)搭建如图2所示装置时，需要调整铁夹高度，可松开 (选填“K1”、“K2”或“K3”)处的螺丝，待调整到所需高度后再拧紧。 (3)装入高锰酸钾粉末后，要在试管口放一团棉花，其目的是 。 (4)若使用装置C用排空气法收集O2时，检验集气瓶中是否收集满的方法是 。 II.某兴趣小组在跨学科实践课上制作了一台简易化学“制氧机”，如图所示， (5)M剂为白色固体(2Na2CO3·3H2O2)作制氧剂，N剂为MnO2，可作 剂。 用该制氧机制氧时，在反应仓中加入适量水，再先后加入过碳酸钠和二氧化锰，反应仓内有黑色粉末翻腾，变得浑浊，仓壁变得温热，过滤仓底部导气管口有气泡冒出。 (6)该制氧机的制氧原理有两步： 第一步：2Na2CO3•3H2O22Na2CO3+3H2O2 第二步： (符号表达式表示)。 (7)利用上述实验室仪器二模组装该制氧机时，装置B相当于制氧机中的 (填“反应仓”或“加湿过滤仓”)。 (8)为获得平稳气流，需要对B装置进行改进，改进的方法是 。 III.有关氧气的实验探究 【发现问题】 小明在实验中不小心把收集满氧气的集气瓶碰倒。立即扶起后发现：剩余氧气仍能使带火星的木条复燃。那么，使带火星的木条复燃的氧气浓度的最低值是多少呢？小明对此展开探究： 【进行实验】 第一组实验。取5只集气瓶，编号为①、②、③、④、⑤，分别装入其总容积10%、20%、30%、40%、50%的水。用排水法收集氧气，恰好把5只集气瓶中的水排出。将带火星的木条依次插入①—⑤号瓶中，记录实验现象。 小明在前一组实验的基础上又做了第二组和第三组实验，三组实验的数据和现象见表。 第一组 第二组 第三组 集气瓶编号 ① ② ③ ④ ⑤ ① ② ③ ④ ⑤ ① 收集的O2占容积的体积分数(%) 10 20 30 40 50 31 33 35 37 39 34 带火星木条的状况 微亮 亮 很亮 复燃 复燃 很亮 很亮 复燃 复燃 复燃 很亮 【资料收集】 集气瓶中氧气的体积分数=收集的氧气占容积的体积分数+瓶中空气占容积的体积分数×21%。 【问题解答】 (9)通过该实验可知，使用带火星的木条验满氧气的方法是 (填“可靠”或“不可靠”)的。 (10)依表中数据可知，可使带火星的木条复燃，这时集气瓶中氧气的体积分数是 %(计算结果如有需要可以保留整数)。 23．水是人类宝贵的自然资源，我们应认识水，关爱水。我校化学小组同学在老师的组织下，对水的净化、组成及宣传活动等展开了项目式学习。 任务一：水的净化 (1)蒸馏是净化程度最高的净水方法，实验室进行蒸馏操作时烧瓶中加入几粒沸石（或碎瓷片），其作用是 。 任务二：水的组成探究 【实验】兴趣小组的同学利用如图所示装置进行电解水实验。 【实验操作及现象】 (2)实验中观察到，两个玻璃管中均产生气泡，该反应的符号（或文字）表达式为 。该反应的基本反应类型是 。 (3)切断电源后，检验管A中产生气体的方法为打开管A的活塞， （写出实验操作、现象和结论）。 【实验结论】 (4)水是由 组成的。 24．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)。 25．长时间在门窗紧闭的车内会感到胸闷头晕，下车后会感到呼吸更顺畅。同学们对这两个区域内空气中的氧气含量产生好奇，并开启了探究学习之旅。 活动1：比较不同区域空气中的氧气含量是否相同 【查阅资料】①铁粉与氧气、水在常温下发生锈蚀，氯化钠、活性炭会加速其锈蚀； ②人体能够承受的空气中氧气含量的最小值为19.5%。 【实验探究】步骤一：小组同学用两个容积为150mL的集气瓶，分别收集公交车内和车外空间的空气。 步骤二：分别向两个集气瓶中注入10mL的水，利用实验1装置测定公交车内氧气的含量，利用实验2装置测定公交车外空气中氧气的含量(忽略导管中空气体积)。实验数据记录如下： 实验时间/min 0 5 10 30 35 45 实验1量筒中液面的刻度/mL 50 33 25.6 22.4 22.4 22.4 实验2量筒中液面的刻度/mL 50 35 27.5 22.5 20.4 20.4 【实验分析】 (1)分析表格数据可知，至少经过 分钟后，两个实验量筒中的液面均不再下降。根据表格实验2数据进行计算，集气瓶中氧气的体积分数为 (结果精确至0.1%)。 (2)通过上述实验可以得出的结论是 。 (3)老师反馈该实验存在不严谨之处，请提出改进建议： 。 【反思总结】 (4)为了乘客身体健康，你认为乘坐公交车时应注意 (写一条)。 活动2：设计方案探究不同场所空气中的氧气含量 (5)请你设计实验方案比较密闭的教室内和操场上空气中的氧气含量(简要写出实验步骤、实验现象和实验结论)： 实验步骤： 。 实验现象： 。 实验结论： 。 26．为测定空气中氧气的含量，同学们在实验室设计并完成了如图实验，请根据实验回答下列问题。 I.图一： (1)【实验现象】红磷燃烧，产生黄色火焰，放出热量，产生 ；冷却至常温后，打开弹簧夹 。 (2)【实验结论】 。 (3)【问题与交流】实验中测得的结果偏小，原因可能是 (填一条即可)。 (4)用文字表示红磷燃烧的反应 。 Ⅱ.如图二，某化学兴趣小组对教材中“测定空气里氧气含量”的实验进行了大胆改进，选用容积为45mL的18×180mm的试管作反应容器，收到了良好的效果。 (5)实验前，打开弹簧夹，将注射器的活塞前沿从15mL刻度处推至10mL刻度处，然后松手，若活塞仍能返回至15mL刻度处，则说明 。 (6)若夹好弹簧夹，用酒精灯加热，红磷充分燃烧后，移开酒精灯。当试管冷却后打开弹簧夹，注射器活塞将从15mL刻度处慢慢前移到约为 mL刻度处才停止，此实验说明氧气约占空气体积的 ，该实验设计的优点： 。 27．空气中含有多少氧气呢？学习小组开展“测定空气里氧气体积分数”的探究活动。 资料：1.红磷的着火点是240℃，白磷的着火点是40℃。 2.相同的温度和体积下，气体压强与分子数成正比。 3.相同的温度和压强下，气体体积与分子数成正比。 【史料研究】二百多年前，化学家拉瓦锡利用汞能和氧气发生反应的原理，采用图1装置测出氧气约占空气体积的1/5。 (1)加热时，曲颈甑内液态汞表面产生红色粉末，玻璃钟罩内的现象是 ，产生该现象的原因是 。 【设计与实验】设计并利用图2装置测空气里氧气体积分数。 (2)主要步骤如下，正确的顺序为 (填序号)。 ①弹簧夹夹紧胶皮管       ②红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹 ③点燃红磷后立即伸入瓶中并塞紧塞子     ④在集气瓶中加入少量水，将水面上方空间分成5等份 (3)实验结束，集气瓶中剩余气体的主要成分是 。 【优化与实验】同学们利用图2装置多次实验，水面均未上升到刻度“1”。经讨论后，分别取足量红磷、白磷采用图3装置进行实验，记录并处理数据分别如图4(红磷)、图5(白磷)。 (4)图5中BC段压强增大，原因是 ，计算白磷消耗的氧气占空气体积的 %(精确到0.01%)。 【反思与交流】 (5)图2实验水面未达到刻度“1”，原因是装置中的氧气未消耗完。红磷燃烧不能将氧气消耗完的主要原因是 。 (6)上述实验中汞、白磷和五氧化二磷有毒，对环境“不友好”。学习小组开始研究能否用木炭代替红磷完成测定空气中氧气的体积分数，设计并进行了如图6的实验，传感器分别测得气体a、b浓度变化情况如图7和图8所示。 试剂X的作用 ；根据实验得出 (填“能”或“不能”)用木炭代替红磷测定空气中氧气的含量，理由是 。 (7)学习小组继续研究镁条代替红磷完成测定空气中氧气体积分数的可能性。 他们查阅资料后发现：镁能在氮气中燃烧，产生一种叫氮化镁(Mg3N2)的粉末。 于是他做起了这个实验：用 (填仪器名称)夹持镁条在酒精灯外焰上点燃后，迅速伸入盛有氮气的集气瓶中，发现镁条剧烈燃烧，发出白光，放热。 ①根据实验现象，写出该反应的文字或符号表达式： ； ②在集气瓶底铺一层细沙的作用是 ； ③在测空气中氧气体积分数的实验中，能否用镁条代替红磷？ 请回答(是或否) ，理由是： 。 28．某同学发现，在实验室做“铁丝在氧气中燃烧”的实验时。有些同学的实验现象不明显，围绕这一现象，在老师的指导下，同学们进行了一系列的探究活动： 活动一：铁丝缠绕成螺旋状的作用？ 【实验内容】取3根材质、大小相同的铁丝，将一根拉直，另两根绕成宽窄不同的螺旋状，进行如图所示实验。 【实验现象】铁丝均能燃烧，剧烈程度不同。Ⅱ最剧烈，其次是Ⅲ，较弱是Ⅰ。 【实验分析】 (1)铁丝在氧气中能不能燃烧，与将铁丝缠绕成螺旋状 （填“有”或“无”）关。 【实验结论】 (2)将铁丝缠绕成螺旋状的作用是 。 活动二：铁丝燃烧产生火星四射的原因？ 【查阅资料】日常生活中的铁制品都含有少量的碳杂质。 【实验内容】取长短相同、直径均为0.38mm、含碳量不同的4根铁丝分别在足量的氧气中燃烧。 【实验现象】 含碳量不同的铁丝 纯铁丝 含碳0.05%的铁丝 含碳0.2%的铁丝 含碳0.6%的铁丝 燃烧时的现象 无火星四射，熔断 剧烈燃烧，极少火星 剧烈燃烧，少量火星 未记录 【实验分析】 (3)推测表中“未记录”部分的内容可能是 。 (4)铁丝在氧气中燃烧的文字表达式为 。 【实验结论】 (5)通过以上实验，说明铁丝燃烧产生火星四射的现象，可能与 有关。 【反思与评价】 (6)如图是同学们进行“铁丝在氧气中燃烧”实验时的几种操作方式，其中更能提高实验成功率的方式是______（填字母序号）。 A． B． C． (7)同学们认为铁丝燃烧的现象还与氧气的浓度有关，所以想收集不同浓度的氧气进行相关实验，若用排水法收集一瓶体积分数为60%的氧气，预先应向250mL的集气瓶中加水，水的体积约为 mL。（提示：空气中氧气的体积分数约为1/5）。 29．如图是测定空气中氧气含量的三套实验装置，请结合图示回答下列问题： (1)图一、二中发生反应的文字表达式分别为： 、 ，测定氧气含量前必须 (操作)。 (2)对图一实验进行了如图二所示的改进。图二装置的试管中空气体积为25mL，反应前注射器活塞位于15mL刻度处，反应完毕后打开弹簧夹，注射器活塞位于11mL刻度处，则该实验测得空气中氧气的体积分数为 ；实验过程中注射器活塞的位置变化 。 (3)与图一实验相比，图三实验的优点是 (任答一点)；图三实验中，为了使氧气反应更充分，实验中采取的措施合理的是 (填序号)。 A．铜粉平铺在玻璃管中 B．反复推拉注射器的活塞 C． 减少加热时间节省燃料 (4)某兴趣小组的同学在老师指导下，对于图一的实验原理进行了进一步探究，过程如下： 将装有足量红磷的燃烧匙置于瓶内中间，并把装有足量白磷的燃烧匙浸没在蒸馏水中。图乙表示用氧气传感器测量的容器内氧气浓度变化曲线图。 【提出问题】红磷在烧瓶内熄灭后，瓶中是否有氧气剩余？ 【猜想假设】猜想：a.有氧气剩余；b.无氧气剩余。 【实验验证】待装置完全冷却后，将装有白磷的燃烧匙提出水面，用激光笔点燃白磷。 【得出结论】①分析图乙得出，猜想 正确(填a或b)。 【反思交流】②根据本实验的结论，用“燃烧红磷测定空气中氧气含量”的方法是否可行并说明理由 。 30．某化学兴趣小组在实验室用氯酸钾()和二氧化锰混合加热制取氧气，实验时偶然发现制得的气体有刺激性气味，老师指导小组成员对该气体成分进行探究。 查阅资料发现： 资料I．氯酸钾与二氧化锰混合加热时，钾、锰元素不能形成气体，产生的气体均以单质的形式存在。 资料II．氯气()是有刺激性气味的气体，能溶于水，能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。 猜想与假设 猜想一：该气体为；猜想二：该气体为；猜想三：该气体为和的混合物。 实验探究 (1)填写下列表格。 方案 操作 现象 结论 方案I 用排水集气法收集A、B两瓶气体，将带火星的木条伸入A瓶，湿润的淀粉碘化钾试纸伸入B瓶 木条复燃，淀粉碘化钾试纸 猜想一成立 方案II 用向上排空气法收集A、B两瓶气体，将带火星的木条伸入A瓶，湿润的淀粉碘化钾试纸伸入B瓶 木条复燃，淀粉碘化钾试纸变蓝 猜想三成立 反思与评价： (2)为什么两种方案得出的结论不一致？哪个是正确的？ ①甲同学：方案Ⅰ结论不正确，其操作不合理，理由是 。 ②乙同学：不需要另外进行实验操作就能排除猜想一，理由是 。 ③老师：若已排除猜想一，只需要完成其中瓶 (填“A”或“B”)的实验即可。 学科网（北京）股份有限公司 $ 期中冲刺（科学探究题30道） 1．对蜡烛及其燃烧的探究： 填表： 实验操作 实验现象 实验结论 取一支蜡烛，用小刀切下一小块，把它放入水中 石蜡 。 石蜡的密度比水的 。 点燃蜡烛，把一根火柴梗放在蜡烛的火焰中约后取出观察。 火柴梗的 处先碳化。 蜡烛火焰的 层温度最高。 将一只干燥的烧杯罩在蜡烛火焰的上方，片刻后取下烧杯，迅速向烧杯内倒入少量澄清石灰水，振荡。 烧杯内壁出现 ，澄清石灰水 。 石蜡燃烧生成了 和 。 【答案】 浮在水面 小 两端 外 水雾 变浑浊 二氧化碳 水 【详解】石蜡密度比水小，能浮于水面上，故答案为：浮在水面，小； 点燃蜡烛，观察到蜡烛火焰分为外焰、内焰、焰心三层，把一根火柴梗放在蜡烛的火焰中，约1秒后取出，火柴梗与火焰的外焰处接触两端最先碳化变黑，说明外焰温度最高。 据已知知识石蜡燃烧产物是二氧化碳与水，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，用澄清的石灰水检验二氧化碳，干燥的小烧杯可用来检验是否生成水。故将一只干燥的烧杯罩在蜡烛火焰的上方，片刻后取下烧杯，迅速向烧杯内倒入少量澄清石灰水，振荡。观察到烧杯内壁出现水雾，澄清石灰水变浑浊；说明石蜡燃烧生成了二氧化碳和水。 2．如图是关于水的组成的实验探究的装置，请回答下列问题： 【提出问题】水是什么元素组成的呢？ 【实验探究】 (1)该实验在水中加入少量氢氧化钠溶液或稀硫酸的目的是 。 【实验记录】接通电源后，在两侧玻璃管生成的气体体积如下表所示。 时间 2 4 6 9 11 C管中气体体积 4 10 21 36 46 D管中气体体积 8 20 42 72 92 (2)小勇用燃着的木条检验两种气体，观察到C试管内的气体 (填现象)，则说明D试管内产生的气体是 。A端为电源的 极(填“正”或“负”)；该反应的文字表达式是 。 【实验结论】 (3)上述实验可以得出的结论是水是由 组成的。由此可见，探究化合物的元素组成时，可以根据“化学反应前后，元素种类不会发生变化，”这一规律，可通过分析生成物的元素组成来推测该化合物的组成。 (4)由分子构成的物质从微观的角度分析，化学变化的实质是 。 【答案】(1)增强导电性 (2) 使木条燃烧更旺 氢气/ 正 (3)氢元素和氧元素 (4)在化学变化中分子分成原子，原子重新组合成新的分子 【详解】（1）该实验在水中加入少量氢氧化钠溶液或稀硫酸的目的是增强导电性。 （2）由表格信息可知，C管与D管气体的体积比为1：2，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，所以C管生成的气体是氧气，氧气具有助燃性，所以能使燃着的木条燃烧更旺；D管生成的气体是氢气；C管生成的气体是氧气，所以A端为电源的正极；水在通电的条件下生成氢气和氧气，反应的文字表达式是。 （3）水在通电的条件下反应生成氢气和氧气，氢气是由氢元素组成的，氧气是由氧元素组成的，根据质量守恒定律反应前后元素的种类不变，所以可得水是由氢、氧元素组成的。 （4）该实验从微观角度分析：水分子在通电的条件下分解成氢原子和氧原子，氢原子与氢原子构成氢分子，氧原子与氧原子构成氧分子，所以化学变化的实质是：在化学变化中分子分成原子，原子重新组合成新的分子。 3．如图1所示是化学实验中常见的基本操作。据图回答下列问题。 (1)如图A所示，手握细口瓶倾倒液体时，标签要 ，细口瓶的塞子要 放在桌面上，如图B所示，用完酒精灯后，熄灭酒精灯的方法是 ； (2)如图C所示，用酒精灯加热试管里的液体时，应注意：试管里的液体体积不应超过试管容积的 ； (3)如图D所示，如果试管内壁附有不易洗掉的物质时，要用试管刷刷洗，玻璃仪器洗干净的标志是试管内壁里面的水 ； (4)制取气体前要先检查装置的气密性。方法为：按图2组装连接好仪器后，先将导管的一端浸入水中，再用手紧握试管，若观察到导管口 现象，说明装置不漏气； (5)如图3所示用量筒量取一定体积的液体，此时液体的体积为 mL。 【答案】(1) 朝向手心 倒放 用灯帽盖灭 (2)三分之一 (3)既不聚成大的水滴又不成股流下 (4)有气泡冒出 (5)6.2 【详解】（1）如图A所示，手握细口瓶倾倒液体时，标签要向着手心，防止液滴流下腐蚀标签，细口瓶的塞子要倒立在桌面上，防止污染原试剂；如图B所示，用完酒精灯后，熄灭酒精灯的方法是：用灯帽盖灭； （2）如图C所示，用酒精灯加热试管里的液体时，应注意：试管里的液体体积不应超过试管容积的三分之一，防止液体沸腾溅出伤人；试管口不能对着任何人，用酒精灯的外焰对准药品所在部位加热，因为外焰温度最高； （3）玻璃仪器洗净的标志是试管内壁里面的水既不聚成大的水滴又不成股流下； （4）如图检查装置的气密性，先将导管的一端浸入水中，再用手紧握试管，由于气体受热膨胀，若观察到导管口有气泡冒出的现象，说明装置不漏气； （5）量筒读数时，视线要与量筒内液体凹液面最低处保持水平，如图用量筒量取一定体积的液体，每一小格是0.2mL，此时液体的体积为6.2mL。 4．小林同学踢足球时腿被擦伤了，医生给他用医用过氧化氢溶液消洗伤口时产生了大量气泡。小林对此现象产生了兴趣，于是从药店购买了一些该药品，带回实验室，与兴趣小组同学对伤口处产生的是哪种气体以及产生大量气泡的原因进行了实验探究。 【信息检索】 过氧化氢酶主要存在于动物的肝脏、红细胞及某些植物体组织中，它的主要作用就是催化过氧化氢分解生成水和氧气。 【实验探究】检验生成的气体是氧气。 (1)请完善下面表格。 实验步骤 实验现象 实验结论 步骤一：取少许医用过氧化氢溶液加入一支试管中，将带火星的木条伸入试管中。 缓慢产生极少量气泡，带火星的木条没有复燃。 产生的气体不是氧气 步骤二：向步骤一的试管中加入少量二氧化锰，再将带火星的木条伸入试管中。 。 产生的气体是氧气 步骤三：待步骤二没有现象时，重新加入 ，并将带火星的木条伸入试管中 快速产生大量气泡，带火星的木条复燃。 产生的气体是 。 【实验反思】 (2)小林认为上述步骤一得出的结论不严谨，请你说明理由 。 (3)为了证明二氧化锰是上述反应中的催化剂，除了验证其化学性质在反应前后没有改变外，还需要验证 。 (4)用过氧化氢溶液清洗伤口时产生大量气泡的原因可能是 。 【答案】(1) 快速产生大量气泡，带火星的木条复燃 过氧化氢溶液 氧气 (2)产生的气体可能是氧气，因为产生的气体少，试管中氧气浓度不够，带火星的木条不能复燃 (3)反应前后二氧化锰的质量不变 (4)血液或组织液中有过氧化氢酶 【详解】（1）步骤二：向步骤一的试管中加入少量二氧化锰，再将带火星的木条伸入试管中，根据实验结论知道产生的气体是氧气，故实验现象是快速产生大量气泡，带火星木条复燃。步骤三：因为催化剂只是改变了化学反应速率，而本身的质量和化学性质不变，故待步骤二没有现象发生时，重新加入过氧化氢溶液，并将带火星的木条伸入试管中，现象是快速产生大量气泡，带火星木条复燃，可知产生的气体是氧气。 （2）小红认为上述步骤一得出的结论不严谨，理由是产生的气体可能是氧气，因为产生的气体少，试管中氧气浓度不高，带火星的木条不能复燃。 （3）因为催化剂在化学反应前后质量和化学性质不变，步骤三验证了二氧化锰的化学性质没变，为了证明二氧化锰是上述反应中的催化剂，还需要进行的实验是检验反应前后二氧化锰的质量没有变化。 （4）过氧化氢酶主要存在于动物的肝脏、红细胞及某些植物体组织中，它的主要作用就是催化过氧化氢分解生成水和氧气。所以用过氧化氢溶液清洗伤口时产生大量气泡的原因可能是血液或组织液中有过氧化氢酶。 5．某同学对蜡烛及其燃烧进行了如下探究，请填写下列空格： (1)取一支蜡烛，用小刀切下一小块，放入水中，蜡烛浮在水面上。由此得出：蜡烛的密度比水 ，硬度 。 (2)点燃蜡烛，观察到火焰分为外焰、内焰、焰心三层。把一根火柴梗放在火焰中(如图所示)，约1s后取出，可以看到火柴梗的 (填“a”“b”或“c”)处最先变黑，说明 。 (3)再将一只干燥的烧杯罩在火焰上方，烧杯内壁出现 ，说明蜡烛燃烧生成了 ；取下烧杯，迅速向烧杯内倒入少量澄清石灰水，振荡，石灰水变 ，说明蜡烛燃烧生成了 。 【答案】(1) 小 小 (2) a 外焰温度最高 (3) 水雾 水 浑浊 二氧化碳 【分析】本题主要考查蜡烛及其燃烧的相关探究，通过实验现象分析石蜡的密度、蜡烛火焰温度以及燃烧产物等性质，涉及密度比较、火焰温度判断、燃烧产物检验等知识点。 【详解】（1）因为蜡烛浮在水面上，当物体密度小于液体密度时会漂浮，所以可得出石蜡的密度比水小。用小刀就可以切一块下来，说明石蜡的硬度小。 （2）由于温度越高，火柴梗越易被炭化，观察到火柴梗的a处最先变黑，由此可知蜡烛火焰的外焰温度最高。 （3）将干燥的烧杯罩在蜡烛火焰上方，烧杯内壁出现水雾，说明蜡烛燃烧生成了水；取下烧杯，迅速向烧杯内倒入少量澄清石灰水，振荡，澄清石灰水变浑浊，说明蜡烛燃烧生成了二氧化碳。 6．水是生命的源泉，也是不可缺少的资源。某校化学小组的同学们对此产生了浓厚的兴趣，他们对某处湖水的水质及水的硬度、水的组成、水体保护等展开了项目式探究。 任务一：水质富营养化的原因 (1)自然界的水常常遭到污染，污染物中氮和磷含量过高会造成水中藻类过度繁殖，使水质恶化，人们把这种现象称之为水质富营养化。这里的“氮和磷”是指______。 A．元素 B．原子 C．离子 D．分子 (2)自然界中的湖水属于 （填“纯净物”或“混合物”）。 任务二：水的电解 【提出问题】 (3)电解水实验的化学反应原理是 （用文字表达式表示）。 【进行实验】 (4)如图所示为实验装置，实验步骤及现象如表所示。 实验步骤 实验现象 在甲、乙试管中装满水，接通直流电源 甲、乙试管中产生气泡，产生气体的体积比为： 【实验结论】 (5)水是由 组成的。 【反思评价】 (6)甲试管中产生的气体是 。 任务三：保护水体 (7)小组同学在老师的协助下，检测到该湖水中含有较多的可溶性钙、镁化合物，可知该湖水属于 （填“硬水”或“软水”）。 (8)为了保护湖水，提高水质质量，可以采取的措施有 （写一条即可）。 【答案】(1)A (2)混合物 (3) (4)2:1 (5)氢元素和氧元素 (6)氢气 (7)硬水 (8)严禁向湖水中乱扔垃圾（合理即可） 【详解】（1）水中含的氮和磷指的是含有氮元素和磷元素的化合物，所以这里的“氮和磷”是指元素。 （2）湖水中含有一些不溶性的杂质和可溶性的杂质，所以湖水是由多种物质组成的，属于混合物。 （3）水在通电的条件下反应生成氢气和氧气，反应的文字表达式为。 （4）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，甲试管与电源的负极相连，乙试管与电源的正极相连，所以甲、乙试管中产生气体的体积比为2：1. （5）水在通电的条件下反应生成氢气和氧气，氢气是由氢元素组成的，氧气是由氧元素组成的，根据质量守恒定律反应前后元素的种类不变，所以可得水是由氢、氧元素组成的。 （6）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，甲试管与电源的负极相连，所以甲试管中产生的气体是氢气。 （7）硬水指含有较多钙镁化合物的水；软水指不含或含少量钙镁化合物的水；该湖水中含有较多的可溶性钙、镁化合物，所以该湖水属于硬水。 （8）为了保护湖水，提高水质质量，可以采取的措施有严禁向湖水中乱扔垃圾（合理即可）。 7．“蜡烛”象征着美好和奉献。老师带领学生一起完成“蜡烛燃烧”的探究，请填写下面的探究报告，并回答问题。 (1)下列图标在完成此次探究时需要用到的是 。 (2) 探究报告 探究名称：观察与描述蜡烛及其燃烧 探究目的：了解蜡烛的性质、初步学习观察与描述实验现象的方法 探究用品：蜡烛、小刀、火柴、澄清的石灰水、 等。 探究过程 步骤和方法 现象 分析或解释 燃烧前 观察蜡烛的颜色、状态、形状，闻一闻气味，用小刀切下一小块蜡烛放在水中。 白色固体，圆柱体，无气味，可以用小刀切下来，放到水中， ，不溶解。 蜡烛的硬度 （填“大”或“小”），密度比水小。 燃烧时 观察蜡烛燃烧的现象，分别用干燥的烧杯和涂有石灰水的烧杯罩在火焰上（如图） 火焰呈黄色，分层，烛心处的石蜡熔化。干冷的烧杯内壁 ，澄清的石灰水变浑浊。 蜡烛燃烧生成水和 。 熄灭后 观察并描述熄灭时的现象，用燃烧的火柴去点燃蜡烛刚熄灭时产生的白烟（如图） 蜡烛熄灭后，产生一缕“白烟”，用火柴点燃，“白烟”燃烧，并将蜡烛引燃。 “白烟”是 ，具有可燃性。 【拓展探究】 小明同学想用蜡烛去探究空气中的氧气含量，设计了如下图的实验方案。 (3)小丽认为小明的实验达不到实验的目的，她的理由是 。 小明完成实验后，观察到，蜡烛在密闭的杯子中燃烧直至蜡烛熄灭，杯子底附着黑色固体颗粒，同时杯子内的液面上升，大约占到杯子体积的五分之一。 (4)杯子底附着黑色固体颗粒是 。 (5)小明能够看到进入杯子内的水约占杯子体积五分之一的实验现象，可能的原因是 。 【答案】(1)①②③⑤⑥ (2) 烧杯 浮于水面 小 有水珠 二氧化碳 石蜡固体小颗粒 (3)蜡烛燃烧不能完全耗尽杯子内的氧气/生成水蒸气和二氧化碳，压强变化不明显 (4)炭黑 (5)杯子罩蜡烛时，杯子内的空气因受热逸出/生成二氧化碳和水蒸气溶于水中 【详解】（1）在完成此次探究时需要用到的是①②③⑤⑥。 （2）探究蜡烛燃烧的产物时，需在火焰上方罩一个烧杯，所以探究用品中还需要烧杯；由蜡烛的密度比水小，可知蜡烛放入水中会浮于水面；蜡烛可以用小刀切下，说明蜡烛的硬度小；由蜡烛燃烧生成水可知，干冷的烧杯内壁有水珠；由澄清石灰水变浑浊可知，蜡烛燃烧生成二氧化碳；由白烟燃烧，可知白烟是石蜡固体小颗粒。 （3）蜡烛燃烧不能完全耗尽杯子内的氧气或蜡烛燃烧生成水蒸气和二氧化碳，压强变化不明显，所以该实验达不到实验的目的。 （4）因蜡烛在燃烧不充分的情况下会生成炭黑，所以杯子底附着黑色固体颗粒是炭黑。 （5）气体受热膨胀，所以可能是杯子罩蜡烛时，杯子内的空气因受热逸出，或者蜡烛燃烧生成的二氧化碳溶于水中。 8．某实验小组探究红砖粉末能否作为过氧化氢分解反应的催化剂，设计了如下实验并进行探究。请回答下列问题。 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 木条不复燃 常温下过氧化氢分解得很慢或不分解 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 木条复燃 红砖粉末是过氧化氢分解反应的催化剂 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 木条复燃 在化学反应前后，红砖粉末的质量没有改变，进一步说明红砖粉末是催化剂 (1)请判断上述各步实验设计和结论是否合理并说明理由 。 (2)如果要证明红砖粉末是过氧化氢分解反应的催化剂，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。 【答案】(1)②不合理，理由：根据木条复燃不能得出红砖粉末是过氧化氢分解反应的催化剂，只能得出红砖粉末可以加快过氧化氢的分解速率；③不合理，理由：该实验过程是证明红砖粉末的化学性质没有改变，不能证明其质量没有改变 (2)固体质量为0.2g 【详解】（1）②中存在的问题是：根据木条复燃不能得出红砖粉末是过氧化氢分解反应的催化加，只能得出红砖粉末可以加快过氧化氢的分解速率；③中存在的问题是：该实验过程是证明红砖粉末的化学性质没有改变，不能证明其质量没有改变； 故填：②不合理，理由：根据木条复燃不能得出红砖粉末是过氧化氢分解反应的催化加，只能得出红砖粉末可以加快过氧化氢的分解速率；③不合理，理由：该实验过程是证明红砖粉末的化学性质没有改变，不能证明其质量没有改变； （2）能改变其他物质的化学反应速率，而其质量与化学性质在反应前后保持不变的物质是该反应的催化剂。如果要证明红砖粉末是过氧化氢分解反应的催化剂，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。如果固体质量为0.2g，则则说明红砖粉末是过氧化氢分解反应的催化剂，故填：固体质量为0.2g。 9．某化学兴趣小组进行“铁丝在氧气中燃烧”的实验，并进行了一些探究活动，请你一同参与。 (1)铁丝在氧气中燃烧时将铁丝绕成螺旋状的目的是 ，铁丝的末端系一根火柴的作用是引燃铁丝；集气瓶中先放一些水的作用是 。 【探究一】铁丝燃烧是否需要纯氧？ 【实验内容】取直径为0.38mm的铁丝，分别在体积分数为90%、70%、60%、55%的氧气中燃烧。实验现象如表所示： 氧气体积分数 90% 70% 60% 55% 实验现象 燃烧剧烈，燃烧时间长，效果好 燃烧比90%弱，燃烧时间短，实验成功 燃烧比70%弱，燃烧时间更短，实验成功 难以燃烧，只是发红 【结论1】 (2)就0.38mm铁丝而言，铁丝燃烧对氧气体积分数的要求是 (填“＞”、“＝”或“＜”)55%，且氧气浓度越大，燃烧现象越 (填“剧烈”或“不剧烈”)。 【探究二】铁丝燃烧为什么会火星四射？ 【资料】生活中常见的铁都不是纯净的铁，都含有一定量的碳。 【设计与实验】 (3)小明将直径都为0.38 mm的纯铁丝和不同含碳量的铁丝放入氧气中燃烧，实验现象记录如表，请你分析完成下表： 物质 纯铁丝 含碳0.05%的铁丝 含碳0.2%的铁丝 含碳0.6%的铁丝 燃烧时的现象 无火星四射现象，熔断 剧烈燃烧，极少火星 剧烈燃烧，火星四射 。 【结论2】 (4)通过以上实验，说明铁丝燃烧产生火星四射现象和含碳量 (填“有关”或“无关”)。 【答案】(1) 增大受热面积 防止高温熔融物溅落炸裂集气瓶底 (2) ＞ 剧烈 (3)剧烈燃烧，产生大量火星 (4)有关 【详解】（1）将铁丝绕成螺旋状，能增加铁丝的受热面积，使铁丝能持续燃烧，反应更充分； 铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，集气瓶中的水能防止高温熔融物溅落炸裂瓶底； （2）根据表格信息，氧气体积分数为90%时，铁丝燃烧剧烈、燃烧时间长，效果好；氧气体积分数为70%时，铁丝燃烧比90%弱，燃烧时间短，实验成功；氧气体积分数为60%时，铁丝燃烧比70%弱，燃烧时间更短，实验成功；氧气体积分数为55%时，铁丝难以燃烧，只是发红。因此就0.38mm铁丝而言，铁丝燃烧对氧气体积分数的要求是＞55%，且氧气浓度越大，燃烧现象越剧烈； （3）根据表格信息，纯铁丝燃烧时无火星四射现象，熔断；含碳0.05%的铁丝剧烈燃烧，极少火星；含碳0.2%的铁丝剧烈燃烧，火星四射，对比可知铁丝燃烧产生火星四射现象和含碳量有关，含碳量越大，铁丝反应越剧烈，故含碳0.6%的铁丝会剧烈燃烧，产生大量火星； （4）根据（3）的分析，铁丝燃烧产生火星四射现象和含碳量有关。 10．为了进一步加深对蜡烛燃烧现象的理解，化学兴趣小组邀你一起进行更为深入的实验探究。 探究一：蜡烛在开放体系中燃烧。 (1)取一支蜡烛，用小刀切下一小块，放入水中发现石蜡浮在水面上，说明石蜡的密度比水 (填“大”或“小”)。 (2)将一只干燥的烧杯罩在蜡烛火焰的上方一段时间，发现烧杯的内壁出现水雾，触摸烧杯外壁感觉到发热，迅速将烧杯倒转过来，倒入少量的澄清石灰水，振荡，发现澄清石水变浑浊，说明蜡烛燃烧生成了 。 (3)取一支短导管，将其一端伸入焰心，等另一端有白烟出现时，再将燃着的火柴放到导管口，观察到白烟可以被点燃，证明石蜡具有的性质是 。 探究二：对密闭集气瓶内蜡烛燃烧时间的影响因素进行探究，装置如图所示。 【进行实验】 【实验1】6个集气瓶中盛有不同配比的氧气、氮气的混合气体，分别用6支相同的蜡烛点燃后测定其燃烧时间。 氧气体积分 10% 20% 40% 60% 80% 100% 燃烧时间/s 0 12 26 35 30 25 现象 立即熄灭 安静燃烧 剧烈燃烧，烛芯长度变大，蜡烛高度变小 猜测烛芯长度可能会影响燃烧时间，继续进行实验2。 【实验2】将集气瓶中充满空气，测定相同蜡烛高度、不同烛芯长度的蜡烛在集气瓶中燃烧的时间。 烛芯长度/cm 0.2 0.5 0.7 0.9 燃烧时间/s 16.01 12.09 11.40 8.49 【分析与结论】 (4)实验1的目的是探究 对蜡烛在集气瓶中燃烧时间的影响。 (5)实验2的结论是 。 【反思与评价】 (6)甲同学认为实验2蜡烛熄灭的原因是氧气完全消耗，乙同学依据实验1判断甲同学的说法不严谨，支持乙同学判断的证据是 。 (7)反思探究二，提出一个关于影响蜡烛燃烧时间，还可能的因素 。 【答案】(1)小 (2)二氧化碳 (3)可燃性 (4)氧气体积分数 (5)氧气体积分数和蜡烛高度相同时，烛芯长度越大，蜡烛在集气瓶中燃烧时间越短 (6)实验1中，氧气体积分数为10%时，蜡烛立即熄灭 (7)蜡烛的粗细 【详解】（1）取一支蜡烛，用小刀切下一小块，放入水中发现石蜡浮在水面上，说明石蜡的密度比水小； （2）二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，发现澄清石水变浑浊，说明蜡烛燃烧生成了二氧化碳； （3）白烟是石蜡，白烟可以被点燃，证明石蜡具有的性质是可燃性； （4）实验1中每组数据氧气体积分数不一样，所以实验1的目的是探究氧气体积分数对蜡烛在集气瓶中燃烧时间的影响； （5）实验2通过数据发现烛芯越长，燃烧时间越短，所以结论是：氧气体积分数和蜡烛高度相同时，烛芯长度越大，蜡烛在集气瓶中燃烧时间越短； （6）在实验1中，氧气体积分数为10%时，蜡烛立即熄灭，所以不能说明实验2蜡烛熄灭的原因是氧气完全消耗； （7）蜡烛的粗细可能也会影响蜡烛燃烧的时间。 11．某同学做饭时观察到天然气燃烧的现象，他认为天然气燃烧应属于化学变化。为验证自己的想法，他开展了如下探究。 【提出问题】天然气燃烧是化学变化吗? 【查阅资料】天然气主要成分是甲烷，甲烷燃烧生成二氧化碳和水。 【猜想与假设】如果有新物质生成，那么天然气燃烧是化学变化。 【收集证据】该同学设计了下列实验来验证自己的猜想： (1)打开天然气，并将其调至小火，把一个内壁涂有澄清石灰水的玻璃杯罩在火焰上，观察到：①玻璃杯内壁出现 ；②手摸玻璃杯壁有 感觉。 (2)分析：该实验说明天然气燃烧产生的新物质中含有 。 【获得结论】 (3)天然气燃烧为 变化。 【反思与交流】 (4)天然气燃烧过程伴随发光放热的现象，有人认为有发光放热现象的变化不一定是化学变化。你认为该观点是否正确： ，试举一例说明 。 【改进实验】探究天然气燃烧的产物中还有水。 【查阅资料】硫酸铜是一种白色粉末，具有吸水性，吸水后变为蓝色。 【进行实验】 (5)收集天然气燃烧后的气体通入如图装置，若观察到 的实验现象，则说明天然气燃烧的产物中还有水。 【获得结论】天然气燃烧的产物中还有水。 【实验反思】 (6)经过讨论，有同学认为上述探究过程不严谨。原因是 ，补充一个对比实验 ，可证明该结论。因此，甲烷燃烧的文字表达式为 。 【答案】(1) 白色浑浊 发烫 (2)二氧化碳/ (3)化学 (4) 正确 灯泡通电发光发热，属于物理变化（合理即可） (5)白色粉末变为蓝色 (6) 天然气燃烧前的气体中可能含有水蒸气，干扰产物验证 将天然气燃烧前的气体通入无水硫酸铜，观察是否变蓝 【详解】（1）根据[查阅资料]天然气主要成分是甲烷，甲烷燃烧生成二氧化碳和水，能使澄清石灰水变浑浊，天然气燃烧放热，玻璃杯壁温度升高，用手摸玻璃杯壁有发烫感觉；故填：白色浑浊；发烫。 （2）化学变化的依据是有新物质生成，澄清石灰水变浑浊证明有生成；故填：二氧化碳（或）。 （3）该实验说明天然气燃烧产生的新物质中含有，有新物质生成，属于化学变化；故填：化学。 （4）化学变化伴随发光、放热等现象，但发光放热的变化不一定是化学变化（如物理变化中的灯泡发光 ）；故填：正确；灯泡通电发光发热，属于物理变化（合理即可）。 （5）若天然气燃烧产物中有水，通入无水硫酸铜后，白色粉末会变蓝，则可观察到白色粉末变为蓝色；故填：白色粉末变为蓝色。 （6）天然气燃烧前的气体中可能含有水蒸气，干扰产物验证，因此有同学认为上述探究过程不严谨；故填：天然气燃烧前的气体中可能含有水蒸气，干扰产物验证。 将天然气燃烧前的气体通入无水硫酸铜，观察是否变蓝（若不变蓝，说明燃烧后变蓝是产物水导致）；故填：将天然气燃烧前的气体通入无水硫酸铜，观察是否变蓝。 甲烷在氧气中燃烧生成二氧化碳和水，则文字表达是为。故填：。 12．实验小组同学对密闭体系中影响蜡烛燃烧时间的因素进行探究。 【猜想与假设】蜡烛高度、烛芯长度、氧气的体积分数会影响蜡烛燃烧的时间。 【进行实验】 将点燃的蜡烛放置于玻璃片上，将集气瓶倒扣在玻璃片上（见图），记录从倒扣集气瓶至蜡烛熄灭的时间。实验1、实验2集气瓶中气体均为空气。 实验1：用烛芯长度均为0.5cm、不同高度的蜡烛进行实验。记录如下： 实验序号 1-1 1-2 1-3 1-4 蜡烛高度/cm 1 3 5 7 燃烧时间/s 17.58 10.28 8.99 7.84 实验2：用高度均为2cm、不同烛芯长度的蜡烛进行实验。记录如下： 实验序号 2-1 2-2 2-3 2-4 烛芯长度/cm 0.2 0.5 0.7 0.9 燃烧时间/s 16.01 12.90 11.40 8.49 实验3：用高度均为2cm、烛芯长度均为0.5cm的蜡烛进行实验，集气瓶中的气体用不同体积比的氧气和氮气填充。实验结果如下图： 【解释与结论】 (1)蜡烛燃烧的同时，观察到蜡烛熔化。蜡烛熔化属于 （填“物理”或“化学”）变化。 (2)实验1的目的是 。 (3)实验2的结论是 。 (4)实验3中a点对应的实验与实验2-2中蜡烛燃烧时间接近，原因是 。 【反思与评价】 (5)小组同学证明了蜡烛燃烧能产生二氧化碳。请补全实验方案：待实验1-1中的蜡烛熄灭后，取下集气瓶正放在桌上， 。 【答案】(1)物理 (2)探究氧气体积分数和烛芯长度相同时，蜡烛高度对蜡烛燃烧的时间影响 (3)在氧气体积分数和蜡烛高度相同时，烛芯长度越大，蜡烛在集气瓶中燃烧时间越短 (4)a点对应的氧气的体积分数为20%接近于空气，且蜡烛高度均为2cm (5)滴加少量的澄清石灰水，若观察到澄清石灰水变浑浊，说明蜡烛燃烧能产生二氧化碳 【详解】（1）蜡烛熔化，只是石蜡状态的改变，没有新物质生成，属于物理变化； （2）实验1：用烛芯长度均为0.5cm、不同高度的蜡烛进行实验，目的是探究氧气体积分数和烛芯长度相同时，蜡烛高度对蜡烛燃烧的时间影响； （3）实验1：用烛芯长度均为0.5cm、不同高度的蜡烛进行实验，目的是探究氧气体积分数和烛芯长度相同时，蜡烛高度对蜡烛燃烧的时间影响； （4）实验3中a点对应的实验与实验2-2中蜡烛燃烧时间接近，原因是a点对应的氧气的体积分数为20%接近于空气，且蜡烛高度为2cm； （5）证明了蜡烛燃烧能产生二氧化碳，待实验1-1中的蜡烛熄灭后，取下集气瓶正放在桌上，滴加少量的澄清石灰水，若观察到澄清石灰水变浑浊，说明蜡烛燃烧能产生二氧化碳。 13．“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】“84”消毒液的有效成分是次氯酸钠(化学式为NaClO)。 【实验1】 (1)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：然后 (填写实验操作和现象)，证明产生的气体是氧气。 【提出问题】在上述反应中，NaClO的作用是什么？ 【作出猜想】 (2)猜想一：作反应物，NaClO与H2O2溶液发生化学反应。 猜想二：作 ，类似分解H2O2溶液制氧气时MnO2的作用。 【实验2】 (3)①按如图所示组装实验装置，并检查 。 ②向锥形瓶中加入30mL84消毒液，注射器中吸入25mLH2O2溶液。 ③将注射器中的H2O2溶液平均分5次推入锥形瓶中：每次推入H2O2溶液，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)。 最后得出实验结论，NaClO作反应物与H2O2溶液发生化学反应。 【分析讨论】 (4)NaClO与H2O2溶液反应除生成氧气外，还生成氯化钠和水。该反应的文字表达式为 。 【拓展反思】生活中常用消毒剂除84消毒液、H2O2溶液外，还有75%酒精等。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！ 【答案】(1)将带火星的小木条伸入试管中，木条复燃 (2)催化剂 (3)装置的气密性 (4) 【详解】（1）实验结论是产生的气体是氧气。氧气具有助燃性，可使带火星的木条复燃，通常使用带火星的木条检验氧气，则实验操作和现象是：将带火星的小木条伸入试管中，木条复燃。 （2）分解H2O2溶液制氧气时，MnO2的作用是催化，故填：催化剂。 （3）该反应生成气体，则组装实验装置后，需检查装置的气密性。 （4）NaClO与H2O2溶液反应生成氧气、氯化钠和水，文字表达式为：。 14．化学实验研究小组以“过氧化氢制取氧气的最佳条件”为课题并进行实验验证。 【查阅资料】 ①MnO2、FeCl3、KI都可以作H2O2分解的催化剂。 ②气压传感器能描绘出密闭容器中压强随时间的变化曲线(如图2)。曲线斜率越大，说明过氧化氢分解速度越快，则该条件对过氧化氢分解速率影响越大。 【进行实验】 连接仪器，将体积相同、浓度不同的过氧化氢溶液和不同质量的MnO2、FeCl3、KI分别放在耐压的密闭容器中，用气压传感器测量并采集数据： 实验编号 影响因素 曲线斜率 催化剂种类 催化剂用量/g 过氧化氢浓度 1 MnO2 0.1 5% 0.383 2 0.3 8% 6.367 3 0.6 10% 18.233 4 FeCl3 0.6 10% 0.099 5 KI 0.6 10% 0.163 【现象与结论】 (1)根据实验 (填实验编号)的比较可得出，三种催化剂催化效果排序是 。(用“＞”号连接) (2)实验3观察到瓶内反应剧烈，产生大量白雾，其他实验组中未见到白雾。根据以上信息你认为最适合实验室制取氧气的为 (填实验编号)。 【验证实验】 (3)实验小组同学不采用气压传感器和数字传感器，而是取来150mL集气瓶、水槽、秒表等，重复进行上述实验，通过测量 ，从而判断过氧化氢的分解速率。 【交流与反思】 (4)实验室制取氧气，若采用如图3仪器作为气体发生装置，请从安全角度说出上述实验在操作中的注意事项 (写1条)。 (5)相同温度下，将相同质量的氯化铁、二氧化锰，分别放入相同体积和浓度的过氧化氢溶液中。一段时间后，能体现生成气体量与时间关系的曲线是 (填序号)(图中“实线”“虚线”分别表示氯化铁、二氧化锰产生气体量与时间的关系)。 【答案】(1) 3、4、5 MnO2＞KI＞FeCl3 (2)2 (3)收集150mL（整瓶）氧气所需时间 (4)缓慢加入过氧化氢溶液，避免气体产生过快，密封橡胶塞被弹开 (5)c 【详解】（1）比较三种催化剂不同效果，其他实验条件需要保持一致，因此选择3，4，5三组实验，仅改变了催化剂种类；根据该三组实验数据可知二氧化锰作为催化剂时斜率最大，碘化钾作为催化剂时斜率次之，氯化铁作为催化剂时斜率最小，已知曲线斜率越大，过氧化氢分解速度越快，故三种催化剂催化效果排序是MnO2＞KI＞FeCl3； （2）根据实验数据可知，二氧化锰催化效果最好，但是加入量不宜过多，反应速率过快，不宜收集，故选2作为最佳方案； （3）化学反应速率还可以利用收集相同体积气体所需要的时间来测试，集气瓶没有刻度，因此可以利用收集150mL(整瓶)氧气所用时间来测试实验数据； （4）注射器可以控制加入液体的量，从而控制反应速率，所以缓慢加入液体，避免气体产生过快，密封橡胶塞被弹开； （5）相同温下，将相同质量的氧化铜、二氧化锰，分别放入相同体积和浓度的过氧化氢溶液中，催化剂只能改变反应速率，不能改变生成物的质量，所以最终生成氧气的质量是相同的，故选c。 15．某化学兴趣小组学习了水的相关知识后，对水开展了下列项目式学习活动： 任务一 探究水的组成 同学们利用图1装置在最佳的电解水条件下进行电解水实验。 【实验分析】 (1)该实验说明水是由 组成的，用化学式表示发生的反应： 。 (2)图2是该实验的微观示意图，该过程中没有发生改变的微观粒子是 (填化学符号)。 任务二 探究影响水电解速率的因素 【查阅资料】不同电压下蒸馏水中电极上的现象如下表： 电压/V 0.5 1.0 1.5 2.0 正负极现象 无明显变化 无明显变化 无明显变化 有微弱气泡 (3)要使水电解，电压要大于 V。 【提出问题】怎样才能提高电解水的速率？ 【作出猜想】 猜想一：在水中加入增强其导电性的物质，如氢氧化钠。 猜想二：加大电压。 查阅资料：NaOH溶液显碱性。 【实验验证】记录在不同电压，不同浓度的氢氧化钠溶液的条件下，收集10mL氧气所需的时间如图3所示。 (4)实验室中，应选择最佳的电解水的实验条件是 。 任务三 探究水的净化 同学们依据自来水厂的净水流程，利用塑料瓶在家自制如图4所示净水装置： (5)过滤瓶的作用是 。 【反思交流】 (6)用该装置过滤混有黑墨汁的水时，发现最终水质颜色仍为黑色，试分析其原因： 。 【答案】(1) 氢元素与氧元素 (2)H、O (3)2.0 (4)16V电压，氢氧化钠溶液的浓度为15% (5)过滤，除去水中的难溶性杂质 (6)吸附瓶内的活性炭已失效/活性炭的量不足（合理即可） 【详解】（1）水在通电的条件下生成氢气和氧气，反应的符号表达式为：，氢气是由氢元素组成的，氧气是由氧元素组成的，由质量守恒定律可知，水是由氢元素与氧元素组成的； （2）原子是化学变化中的最小粒子。图2是该实验的微观示意图，该过程中没有发生改变的微观粒子是氢原子与氧原子，故符号为：H、O； （3）由表格中的信息可知，要使水电解，电压要大于2.0V； （4）由图可知，当氢氧化钠溶液的浓度为15%、电压为16V时，产生10mL氢气所需时间最短，电解水速率最快，则实验室中，应选择最佳的电解水的实验条件是16V电压，氢氧化钠溶液的浓度为15%； （5）由图示装置可知，过滤瓶的作用是过滤，除去水中的难溶性杂质； （6）用该装置过滤混有黑墨汁的水时，发现最终水质颜色仍为黑色，其原因是吸附瓶内的活性炭已失效或活性炭的量不足。 16．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】认识并探究催化剂 查阅资料发现氧化铜也可以作为过氧化氢分解的催化剂，于是进行相应探究。称量0.2g氧化铜，取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，进行下图所示实验。 (1)填写下表： 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 (2)步骤①③对比可以说明 。 【任务二】探究催化剂的催化效果 分别取10mL5%过氧化氢溶液、1g二氧化锰、1g氧化铜，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完全接触，测得相同条件下瓶内气压的变化如图2所示。 (3)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。 (4)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 。 【答案】(1) 0.2g 产生大量气泡，带火星木条复燃 (2)氧化铜能加快过氧化氢的分解速率 (3)ac或bd (4)催化剂只能改变化学反应速率，不能改变生成物的质量 【详解】（1）步骤⑥结果：氧化铜是过氧化氢分解反应的催化剂，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；由于氧化铜没有发生变化仍能作为催化剂使用，因此步骤⑦现象：产生大量气泡，带火星木条复燃； （2）步骤①③对比，带火星的木条在加入氧化铜的试管内复燃说明此时有大量的氧气生成，故可以说明：氧化铜能加快过氧化氢的分解速率； （3） 对比图2中ac点，产生相同体积气体所需时间不同；或bd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； （4） 由于催化剂只能改变化学反应速率，不能改变生成物的质量，这两个反应过氧化氢的浓度和体积相同，生成气体的质量相同，故完全反应后，两个装置内压强相同。 17．化学课外实验小组通过以下实验，探究人体呼出气体中和的含量： (1)探究人体呼出气体中的的含量：如图所示，在250mL的锥形瓶中加入适量的白磷和细砂，收集满呼出气体，关闭止水夹；注射器中充入空气，读数为50mL。加热锥形瓶，看见白磷只能冒白烟的原因是 ，气球先涨大后变瘪的原因是 。锥形瓶完全冷却至室温后，打开止水夹，注射器活塞向左滑动至计数为10mL时，不再移动，计算呼出气体中的体积分数约为 。 (2)探究人体呼出气体中的的含量： ①用两个相同的集气瓶分别收集一瓶空气和呼出气体，向其中分别加入5mL澄清石灰水，振荡，观察到收集呼出气体的集气瓶中出现白色浑浊，收集空气的集气瓶中 。 ②该小组同学用下图所示装置测定呼出气体中的含量(集气瓶中充满饱和溶液，不溶于饱和溶液，量筒是空的，)； 第一步：打开止水夹和，关闭，吹入一定量的呼出气体，关闭止水夹和，记录量筒中溶液的体积为125mL。 第二步：打开止水夹，向集气瓶中喷入适量的浓NaOH溶液，立即关闭。充分反应后，打开止水夹，量筒中溶液被吸入集气体瓶后，最终剩余120mL。该实验中的体积约为 ，呼出气体中的体积分数为 。 【答案】(1) 呼出气体中氧气的含量比空气中氧气的含量低 白磷与氧气反应放出热量，气体膨胀，压强增大，使气球胀大，反应后温度恢复至室温且氧气被消耗，压强减小，使气球变瘪 16% (2) 无明显现象（答案合理即可） 5mL 4% 【详解】（1）由于呼出气体中氧气的含量比空气中氧气的含量低，所以白磷只能冒白烟，不能剧烈燃烧； 由于白磷与氧气反应放出热量，气体膨胀，压强增大，使气球胀大，反应后温度恢复至室温，且氧气被消耗，导致压强减小，使气球变瘪，所以气球先涨大后变瘪； 在250mL的锥形瓶中加入适量的白磷和细砂，收集满呼出气体，说明呼出气体的体积为250mL，反应后消耗气体的体积为注射器移动的体积，则消耗气体的体积为，则呼出气体中O2的体积分数约为； 故填：呼出气体中氧气的含量比空气中氧气的含量低；白磷与氧气反应放出热量，气体膨胀，压强增大，使气球胀大，反应后温度恢复至室温且氧气被消耗，压强减小，使气球变瘪；16%。 （2）①空气中二氧化碳的含量低，澄清石灰水放在空气中没有明显变化，则收集空气的集气瓶中无明显现象，答案合理即可； ②第一步得出呼出气体的体积为125mL，第二步NaOH溶液消耗二氧化碳的体积为倒吸进集气瓶内溶液的体积，则消耗二氧化碳的体积为， 则呼出气体中CO2的体积分数为。 故填：无明显现象（答案合理即可）；5mL；4%。 18．同学们对身边的空气质量开启了项目式探究之旅。 任务一：查阅空气质量日报 空气质量指数（简称AQI）是定量描述空气质量状况的指数，其范围和对应的空气质量级别分别是0~50（优）、51100（良）、101~150（轻度污染）、151200（中度污染）、201~300（重度污染）和大于300（严重污染）。某日贵阳市空气质量数据如下表： AQI 一氧化碳 二氧化氮 二氧化硫 臭氧 48 9 30 4 7 2 2 (1)该日贵阳市空气质量状况属于国家空气质量标准的 ，首要污染物是 。 任务二：探究沙尘对空气中氧气体积分数的影响 【资料收集】 ①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。 ②铁锈为红色固体且不能被磁铁吸引。 【装置设计】同学们将课堂实验（图1）重新设计（图2），利用的发热贴欲测定沙尘天气中空气中的氧气含量。 【进行实验】 (2)用集气瓶（有效容积为）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，由此可知该空气样品中氧气的体积分数约为 。 【得出结论】 (3)沙尘会导致空气中氧气的含量减少，请猜测其可能的原因是 。 【表达与交流】 (4)生活中，减少沙尘天气出现可采用 措施。 【反思评价】 (5)与图1相比，图2的优点是 。 (6)为证明图2中发热贴与氧气发生了反应，可在反应后进行的简单实验操作是 。 (7)结合图1和图2，在测定空气中氧气体积分数实验中，选择反应物的依据是 。 【答案】(1) 优 (2) (3)沙尘天气会使空气中可吸入颗粒增多，所以氧气的含量减少 (4)植树造林（合理即可） (5)测量结果准确，操作简便 (6)观察发热贴颜色，若为红色固体说明已反应，或用磁铁吸引反应后的发热贴，若不能被吸引，说明与氧气发生了反应 (7)能与空气中氧气反应，且生成物不能是气体 【详解】（1）根据空气质量数据表可知，该日天气的质量指数为48，大于0小于50，处于优级；空气质量指数为48，其中PM10的指数为30，所以首要污染物是PM10； （2）用集气瓶取空气样品后，塞紧胶塞，发热贴和空气中氧气反应后，观察到温度计的示数明显增大；待冷却到室温，打开弹簧夹，此时集气瓶内压强小于外界大气压，在大气压的作用下，量筒中的水会进入集气瓶内，消耗多少氧气，就会进入多少水，所以集气瓶中氧气的体积为90mL，则样品中氧气的体积分数为：； （3）沙尘天气时，空气中的可吸入颗粒会增多，所以使得氧气的含量减少； （4）干旱少雨、气温偏高是沙尘形成的气候原因，乱垦滥伐使植被破坏、土地沙化迅速扩展是沙尘形成的人为原因，在生活中我们可以大量植树造林，减少土地沙漠化； （5）与图1相比，图2是一个密闭体系，避免了点燃红磷时集气瓶内空气受热逸出，同时操作也比较方便； （6）根据资料可知，铁粉与氧气反应后生成铁锈为红色固体，且不能被磁铁吸引；为证明图2中发热贴与氧气发生了反应，可在反应后进行的简单实验操作是：观察发热贴颜色，若为红色固体说明已反应，或者用磁铁吸引，若不能被吸引则证明已反应； （7） 结合图1和图2，在测定空气中氧气体积分数的实验中，实验原理是通过物质与空气中氧气反应，从而改变装置内压强，利用压强差，使水进入装置内，所以在选择反应物时，选择在一定条件下能与空气中氧气反应，同时生成物不能是气体的物质。 19．同学们在实验室中进行了“空气中氧气含量的测定”实验，请你帮他们一起完成实验报告的填写。 【实验方法】 ①连接图1装置，检查装置的气密性。 ②关闭弹簧夹，闭合电路使电阻丝发热并进行实验，观察现象。 ③冷却到室温后，打开弹簧夹。 【实验原理】 (1)图1中发生反应的文字表达式为 。 【实验现象】 (2)闭合电路，一段时间后观察到红磷燃烧产生 ，放出热量。 (3)冷却至室温后，打开弹簧夹，观察到形管左端液面约上升到刻度 处。 【实验结论】 (4)氧气约占空气总体积的 。 【问题与思考】 (5)图2中，段压强增大的原因是 。若用木炭代替红磷进行图1实验， (填“能”或“不能”)准确测定空气中氧气含量，理由是 。 【答案】(1) (2)大量白烟 (3)1 (4)五分之一/ (5) 反应结束后冷却至室温，打开弹簧夹，U形管左端液面上升，使压强增大 不能 木炭燃烧生成二氧化碳气体，装置中的压强几乎不变 【详解】（1）红磷燃烧生成五氧化二磷，反应的文字表达式为：。 （2）红磷燃烧，产生大量白烟，放热。 （3）由于红磷燃烧消耗氧气，装置中的气体减少，压强减小，则冷却后打开弹簧夹，左端液面会上升，且上升的液体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，故形管左端液面约上升到刻度1处。 （4）结合前面分析可知，氧气约占空气体积的五分之一。 （5）段压强增大，是因为反应结束后冷却至室温，打开弹簧夹，U形管左端液面上升，使压强增大； 由于木炭燃烧生成二氧化碳气体，装置中的压强几乎不变，则不能用木炭测定空气中氧气的含量。 20．实验探究 【实验目的】某兴趣实验小组探究不同条件对过氧化氢分解的影响。 【进行实验】首先，同学们用5%的过氧化氢溶液在如图1密闭装置内分别用1.5mg、5.6mg、10.7mg二氧化锰作催化剂，其它实验条件相同，用压强传感器测得装置内压强的变化曲线如图2： 【讨论交流】 (1)检查装置气密性时，用注射器A向锥形瓶内注射1mL空气，若注射器B的活塞 (填“向内”、“向外”或“不”)移动，则表明装置气密性良好。 (2)写出该反应的文字或符号表达式 。 (3)图2，说明其它条件相同时， mg二氧化锰对过氧化氢催化能力最强；说明过氧化氢的分解速率与 有关。 (4)由图2可知，催化剂对最终产生氧气的量 (填“有”或“无”)影响。 【拓展提升】为进一步研究影响过氧化氢分解的因素，同学们又向过氧化氢溶液中加入氧化铁进行实验得出如下数据： 实验序号 过氧化氢溶液浓度/% 过氧化氢溶液体积/mL 过氧化氢溶液温度/℃ 氧化铁质量/g 收集相同体积气体所用时间/s ① 5 10 20 0 128 ② 5 10 20 1.0 28 ③ 15 10 20 1.0 10 ④ 5 10 50 0 55 (5)通过实验 (填序号)对比可知，加入氧化铁可使过氧化氢分解速率加快。但若要证明氧化铁是过氧化氢分解的催化剂，还需要证明它在反应前后 和 没有发生变化。 (6)上表可知，加快过氧化氢溶液分解速率的因素还有 (任写一条)。 【答案】(1)向外 (2)/ (3) 10.7 二氧化锰的质量 (4)无 (5) ①② 质量 化学性质 (6)过氧化氢溶液浓度/过氧化氢溶液温度 【详解】（1）检查装置气密性时，用注射器A向锥形瓶内注射1mL空气，若装置气密性良好，则锥形瓶内气压增大，会推动注射器B的活塞向外移动。 （2）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：，符号表达式为：。 （3）图2中加入10.7mg二氧化锰时，气压上升速率最快，则氧气产生速率最快，说明其它条件相同时，10.7mg二氧化锰对过氧化氢催化能力最强；说明过氧化氢的分解速率与二氧化锰的质量有关。 （4）由图2可知，加入不同量的二氧化锰，最终气压相同，说明最终氧气的产量相等，催化剂对最终产生氧气的量无影响。 （5）对比实验需要控制单一变量。根据表格信息，实验①是空白实验，实验②加入了氧化铁，且其它条件相同，对比实验①②，实验②收集相同体积气体所需时间明显比实验①短，可知加入氧化铁可使过氧化氢分解速率加快。 催化剂能改变化学反应速率，且本身的质量和化学性质在反应前后保持不变。上述实验已证明氧化铁能加快过氧化氢分解，若要证明氧化铁是过氧化氢分解的催化剂，还需要证明它在反应前后质量和化学性质没有发生变化。 （6）根据表格信息，实验③中过氧化氢溶液浓度为15%，对比实验①③，实验③收集相同体积气体所需时间明显比实验①短，可知过氧化氢溶液浓度是加快过氧化氢溶液分解速率的因素之一； 实验④中过氧化氢溶液温度为50℃，对比实验①④，实验④收集相同体积气体所需时间明显比实验①短，可知过氧化氢溶液温度是加快过氧化氢溶液分解速率的因素之一。 故填：过氧化氢溶液浓度（或过氧化氢溶液温度）。 21．某化学兴趣小组阅读课外资料得知，过氧化氢溶液分解除了以二氧化锰作催化剂，还可以用氧化铜等物质作催化剂，于是他们对氧化铜产生了探究兴趣(已知氯酸钾在二氧化锰的催化作用和加热条件下生成氯化钾和氧气)。 【提出问题】氧化铜是否也能作氯酸钾分解的催化剂？它是否比二氧化锰的催化效果更好？ 【设计实验】以生成等体积的氧气为标准，设计了三组实验：(其他可能影响实验的因素均忽略) 实验序号 氯酸钾质量 其他物质质量 待测数据 ① 1.2g —— ② 1.2g 氧化铜0.5g ③ 1.2g 二氧化锰______g (1)上述实验测量的“待测数据”是 。 (2)请写出二氧化锰催化氯酸钾分解的文字表式： 。若实验②比实验①的“待测数据”更 (填“大”或“小”)，说明氧化铜能加快氯酸钾的分解速率。 (3)对实验②反应后的固体加水溶解、过滤、洗涤、干燥、称量，得到0.5g黑色固体粉末。上述实验探究 (填“能”或“不能”)证明氧化铜能作氯酸钾分解的催化剂，理由是 。 【评价设计】 (4)表格中二氧化锰的质量为 g。 【实验拓展】 (5)大家从课外资料上还获得下列信息：氧化铁、硫酸铜、猪肝、马铃薯等也可以作过氧化氢分解的催化剂。下列有关催化剂的说法正确的是______(填字母序号)。 A．二氧化锰只能作为过氧化氢溶液分解的催化剂 B．同一个反应可能有多种催化剂 C．对于工业中的很多化学反应，加入催化剂能起到增加生成物的质量的效果 D．用作催化剂的物质不可能是其他反应的反应物或生成物 【答案】(1)生成等体积的氧气所需时间 (2) 小 (3) 不能 没有探究氧化铜的化学性质在反应前后是否发生改变 (4)0.5 (5)B 【详解】（1）过氧化氢能分解生成水、氧气，该实验以生成等体积的氧气为标准，设计了三组实验来探究催化剂的效率，则待测数据是生成等体积的氧气所需时间。 （2）氯酸钾在二氧化锰催化作用、加热条件下分解生成氯化钾、氧气，反应的文字表达式为：； 待测数据是生成等体积的氧气所需时间，实验①没有加入催化剂，实验②加入0.5g氧化铜。实验结论是氧化铜能加快氯酸钾的分解速率，则实验②生成等体积的氧气所需时间比实验①短，因此实验②比实验①的“待测数据”更小。 （3）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。上述实验探究已证明氧化铜能加快过氧化氢分解，且自身的质量在化学反应前后保持不变，仍不能证明氧化铜能作氯酸钾分解的催化剂，理由是：没有探究氧化铜的化学性质在反应前后是否发生改变。 （4）该实验探究催化剂种类对催化效果的影响，则实验变量是催化剂种类，其它条件应保持一致。实验②中加入的氧化铜质量为0.5g，则实验③中二氧化锰的质量为0.5g。 （5）A、二氧化锰除了作为过氧化氢溶液分解的催化剂，也能作为其它反应的催化剂，例如二氧化锰可以催化氯酸钾分解，A选项错误； B、根据题目信息，氧化铁、硫酸铜、猪肝、马铃薯等也可以作过氧化氢分解的催化剂，因此同一个反应可能有多种催化剂，B选项正确； C、对于工业中的很多化学反应，加入催化剂能改变反应速率，但不能起到增加生成物的质量的效果，C选项错误； D、用作催化剂的物质有可能是其他反应的反应物或生成物，例如高锰酸钾在加热条件下分解生成的二氧化锰可以作为过氧化氢分解的催化剂，D选项错误。 故选：B。 22．MnO2可用作实验室制取氧气的催化剂。 I.在实验室中，可以用高锰酸钾加热分解得到氧气。 (1)装置A中仪器X的名称为 。 (2)搭建如图2所示装置时，需要调整铁夹高度，可松开 (选填“K1”、“K2”或“K3”)处的螺丝，待调整到所需高度后再拧紧。 (3)装入高锰酸钾粉末后，要在试管口放一团棉花，其目的是 。 (4)若使用装置C用排空气法收集O2时，检验集气瓶中是否收集满的方法是 。 II.某兴趣小组在跨学科实践课上制作了一台简易化学“制氧机”，如图所示， (5)M剂为白色固体(2Na2CO3·3H2O2)作制氧剂，N剂为MnO2，可作 剂。 用该制氧机制氧时，在反应仓中加入适量水，再先后加入过碳酸钠和二氧化锰，反应仓内有黑色粉末翻腾，变得浑浊，仓壁变得温热，过滤仓底部导气管口有气泡冒出。 (6)该制氧机的制氧原理有两步： 第一步：2Na2CO3•3H2O22Na2CO3+3H2O2 第二步： (符号表达式表示)。 (7)利用上述实验室仪器二模组装该制氧机时，装置B相当于制氧机中的 (填“反应仓”或“加湿过滤仓”)。 (8)为获得平稳气流，需要对B装置进行改进，改进的方法是 。 III.有关氧气的实验探究 【发现问题】 小明在实验中不小心把收集满氧气的集气瓶碰倒。立即扶起后发现：剩余氧气仍能使带火星的木条复燃。那么，使带火星的木条复燃的氧气浓度的最低值是多少呢？小明对此展开探究： 【进行实验】 第一组实验。取5只集气瓶，编号为①、②、③、④、⑤，分别装入其总容积10%、20%、30%、40%、50%的水。用排水法收集氧气，恰好把5只集气瓶中的水排出。将带火星的木条依次插入①—⑤号瓶中，记录实验现象。 小明在前一组实验的基础上又做了第二组和第三组实验，三组实验的数据和现象见表。 第一组 第二组 第三组 集气瓶编号 ① ② ③ ④ ⑤ ① ② ③ ④ ⑤ ① 收集的O2占容积的体积分数(%) 10 20 30 40 50 31 33 35 37 39 34 带火星木条的状况 微亮 亮 很亮 复燃 复燃 很亮 很亮 复燃 复燃 复燃 很亮 【资料收集】 集气瓶中氧气的体积分数=收集的氧气占容积的体积分数+瓶中空气占容积的体积分数×21%。 【问题解答】 (9)通过该实验可知，使用带火星的木条验满氧气的方法是 (填“可靠”或“不可靠”)的。 (10)依表中数据可知，可使带火星的木条复燃，这时集气瓶中氧气的体积分数是 %(计算结果如有需要可以保留整数)。 【答案】(1)酒精灯 (2)K2 (3)防止固体粉末进入导管，堵塞导管 (4)将带火星的木条放在n口，若木条复燃，则说明已收集满 (5)催化 (6) (7)反应仓 (8)将长颈漏斗换成分液漏斗 (9)不可靠 (10)49 【详解】（1）装置A中仪器X的名称为酒精灯。 （2）若需要调整铁夹高度，可松开K2处的螺丝，待调整到所需高度后再拧紧。 （3）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。 （4）氧气密度比空气大，用C装置收集时，气体应从m口通入；氧气具有助燃性，则验满方法为：将带火星的木条放在n口，若木条复燃，则说明已收集满。 （5）N剂为二氧化锰，可在过氧化氢溶液中制取氧气中，可作为催化剂。 （6）第二步是过氧化氢通过二氧化锰的催化生成水和氧气，符号表达式为：。 （7）实验室用过碳酸钠、二氧化锰、水制取氧气是固液常温型反应，装置B是用反应装置，相当于制氧机中的反应仓。 （8）分液漏斗可以控制液体的滴加速率，从而控制反应的速率，则为了获取平稳气流，需要对B装置进行改造，改造方式为：将长颈漏斗换成分液漏斗。 （9）从表中数据可知，氧气含量达到一定浓度时就能使带火星的木条复燃，故使用带火星的木条验满氧气的方法是不可靠的。 （10）依表中数据可知，收集的氧气占容积的体积分数最低为35%时，可使带火星的木条复燃，这时集气瓶中氧气的体积分数是。 23．水是人类宝贵的自然资源，我们应认识水，关爱水。我校化学小组同学在老师的组织下，对水的净化、组成及宣传活动等展开了项目式学习。 任务一：水的净化 (1)蒸馏是净化程度最高的净水方法，实验室进行蒸馏操作时烧瓶中加入几粒沸石（或碎瓷片），其作用是 。 任务二：水的组成探究 【实验】兴趣小组的同学利用如图所示装置进行电解水实验。 【实验操作及现象】 (2)实验中观察到，两个玻璃管中均产生气泡，该反应的符号（或文字）表达式为 。该反应的基本反应类型是 。 (3)切断电源后，检验管A中产生气体的方法为打开管A的活塞， （写出实验操作、现象和结论）。 【实验结论】 (4)水是由 组成的。 【答案】(1)防止暴沸 (2) / 分解反应 (3)将带火星的木条放在管A尖嘴口，木条复燃，说明该气体为氧气 (4)氢元素和氧元素 【详解】（1）实验室进行蒸馏操作时烧瓶中加入几粒沸石（或碎瓷片），其作用是防止暴沸； （2）水在通电条件下分解生成氢气和氧气，符号或文字表达式为或；该反应符合“一变多”的特点，属于基本反应类型中的分解反应； （3）电解水实验中，与电源正极相连的一端产生氧气，与电源负极相连的一端产生氢气，产生氢气与氧气的体积比约为2:1，则管A、B中产生的气体分别是氧气、氢气，氧气具有助燃性，则切断电源后，检验管A中产生气体的方法为打开管A的活塞，将带火星的木条放在管A尖嘴口，木条复燃，说明该气体为氧气； （4）电解水生成氢气和氧气，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，由此说明水是由氢元素和氧元素组成的。 24．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。 25．长时间在门窗紧闭的车内会感到胸闷头晕，下车后会感到呼吸更顺畅。同学们对这两个区域内空气中的氧气含量产生好奇，并开启了探究学习之旅。 活动1：比较不同区域空气中的氧气含量是否相同 【查阅资料】①铁粉与氧气、水在常温下发生锈蚀，氯化钠、活性炭会加速其锈蚀； ②人体能够承受的空气中氧气含量的最小值为19.5%。 【实验探究】步骤一：小组同学用两个容积为150mL的集气瓶，分别收集公交车内和车外空间的空气。 步骤二：分别向两个集气瓶中注入10mL的水，利用实验1装置测定公交车内氧气的含量，利用实验2装置测定公交车外空气中氧气的含量(忽略导管中空气体积)。实验数据记录如下： 实验时间/min 0 5 10 30 35 45 实验1量筒中液面的刻度/mL 50 33 25.6 22.4 22.4 22.4 实验2量筒中液面的刻度/mL 50 35 27.5 22.5 20.4 20.4 【实验分析】 (1)分析表格数据可知，至少经过 分钟后，两个实验量筒中的液面均不再下降。根据表格实验2数据进行计算，集气瓶中氧气的体积分数为 (结果精确至0.1%)。 (2)通过上述实验可以得出的结论是 。 (3)老师反馈该实验存在不严谨之处，请提出改进建议： 。 【反思总结】 (4)为了乘客身体健康，你认为乘坐公交车时应注意 (写一条)。 活动2：设计方案探究不同场所空气中的氧气含量 (5)请你设计实验方案比较密闭的教室内和操场上空气中的氧气含量(简要写出实验步骤、实验现象和实验结论)： 实验步骤： 。 实验现象： 。 实验结论： 。 【答案】(1) 35 21.1% (2)公交车外空气中的氧气含量比车内高(合理即可) (3)均采用实验1装置或实验2装置进行对比实验 (4)适当开窗通风(合理即可) (5) 分别收集等体积密闭的教室内和操场上的空气于两个容积相等的集气瓶中，分别向两个集气瓶中加入相同体积的水，利用实验1装置，使用放大镜引燃白磷，待白磷熄灭且装置冷却至室温后，打开弹簧夹(合理即可) 白磷燃烧，产生大量白烟，打开弹簧夹后，量筒中的水沿导管进入集气瓶中，对比两组实验发现用密闭教室内所收集的气体进行实验时进水量比用操场上收集的空气进行实验时进水量少(与上一空对应) 密闭教室内空气中的氧气含量低于操场上空气中的氧气含量 【详解】（1）分析表格数据可知，35分钟后，两个实验量筒中的液面都不再下降；根据表中实验2数据可知，量筒液面刻度变化即为集气瓶中消耗氧气的体积，即，因此集气瓶中氧气的体积分数为。 （2）对比实验1、2过程中量筒内刻度变化情况，通过计算可知实验2测得的氧气含量比实验1高，说明公交车外空气中氧气含量比车内高。 （3）该实验目的是比较公交车内外空气中氧气含量的高低，应利用同一装置进行对比实验，即均采用实验1装置或实验2装置进行实验。 （4）为了乘客身体健康，乘坐公交车时应注意适当开窗通风等，以保持公交车内空气中氧气含量处于正常范围。 （5）根据实验目的，结合实验1的反应原理分析，白磷燃烧消耗氧气使装置内压强减小，集气瓶中进入的水的体积即为消耗氧气的体积，由此可确定实验方案。实验步骤：分别收集等体积密闭的教室内和操场上的空气于两个容积相等的集气瓶中，分别向两个集气瓶中加入相同体积的水，利用实验1装置，使用放大镜引燃白磷，待白磷熄灭且装置冷却至室温后，打开弹簧夹。实验现象：观察到白磷燃烧，产生大量白烟，打开弹簧夹后，量筒中的水沿导管进入集气瓶中，对比两组实验发现用密闭教室内所收集的气体进行实验时进水量比用操场上收集的空气进行实验时进水量少。实验结论：密闭教室内空气中的氧气含量低于操场上空气中的氧气含量。 【点睛】活动1：[实验分析](1)集气瓶内进入的水的体积即为消耗氧气的体积，根据量筒内液面的刻度变化求出集气瓶中消耗氧气的体积，进而求出集气瓶中氧气的体积分数。 活动2：根据实验目的并结合教材中测定空气中氧气含量的实验方法设计实验方案，分析实验现象，得出实验结论。 26．为测定空气中氧气的含量，同学们在实验室设计并完成了如图实验，请根据实验回答下列问题。 I.图一： (1)【实验现象】红磷燃烧，产生黄色火焰，放出热量，产生 ；冷却至常温后，打开弹簧夹 。 (2)【实验结论】 。 (3)【问题与交流】实验中测得的结果偏小，原因可能是 (填一条即可)。 (4)用文字表示红磷燃烧的反应 。 Ⅱ.如图二，某化学兴趣小组对教材中“测定空气里氧气含量”的实验进行了大胆改进，选用容积为45mL的18×180mm的试管作反应容器，收到了良好的效果。 (5)实验前，打开弹簧夹，将注射器的活塞前沿从15mL刻度处推至10mL刻度处，然后松手，若活塞仍能返回至15mL刻度处，则说明 。 (6)若夹好弹簧夹，用酒精灯加热，红磷充分燃烧后，移开酒精灯。当试管冷却后打开弹簧夹，注射器活塞将从15mL刻度处慢慢前移到约为 mL刻度处才停止，此实验说明氧气约占空气体积的 ，该实验设计的优点： 。 【答案】(1) 大量白烟 水沿导管进入集气瓶，约占集气瓶内空气体积的 (2)氧气约占空气体积的 (3)红磷量不足/装置漏气/未冷却至室温就打开弹簧夹 (4) (5)装置气密性良好 (6) 6 氧气约占空气体积的 实验结果更准确，更环保 【详解】（1）红磷燃烧会产生大量白烟； 氧气约占空气体积的，冷却至常温后，集气瓶内压强减小，打开弹簧夹，水沿导管进入集气瓶，约占集气瓶内空气体积的。 （2）该实验可得出氧气约占空气体积的结论。 （3）红磷量不足，不能将氧气完全消耗；装置漏气，外界空气进入；未冷却至室温就打开弹簧夹，集气瓶内压强偏大，都会导致测得结果偏小。 （4）红磷和氧气在点燃条件下反应生成五氧化二磷，文字表达式为：。 （5）推动注射器活塞后能返回原位，说明装置气密性良好。 （6）试管容积为45mL，其中氧气的体积约为，所以注射器活塞将从15mL刻度处前移到约刻度处； 此实验说明氧气约占空气体积的； 该实验装置始终密闭，相比图一实验，实验结果更准确，也可以避免红磷在装置外燃烧产生五氧化二磷污染空气，更环保。 27．空气中含有多少氧气呢？学习小组开展“测定空气里氧气体积分数”的探究活动。 资料：1.红磷的着火点是240℃，白磷的着火点是40℃。 2.相同的温度和体积下，气体压强与分子数成正比。 3.相同的温度和压强下，气体体积与分子数成正比。 【史料研究】二百多年前，化学家拉瓦锡利用汞能和氧气发生反应的原理，采用图1装置测出氧气约占空气体积的1/5。 (1)加热时，曲颈甑内液态汞表面产生红色粉末，玻璃钟罩内的现象是 ，产生该现象的原因是 。 【设计与实验】设计并利用图2装置测空气里氧气体积分数。 (2)主要步骤如下，正确的顺序为 (填序号)。 ①弹簧夹夹紧胶皮管       ②红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹 ③点燃红磷后立即伸入瓶中并塞紧塞子     ④在集气瓶中加入少量水，将水面上方空间分成5等份 (3)实验结束，集气瓶中剩余气体的主要成分是 。 【优化与实验】同学们利用图2装置多次实验，水面均未上升到刻度“1”。经讨论后，分别取足量红磷、白磷采用图3装置进行实验，记录并处理数据分别如图4(红磷)、图5(白磷)。 (4)图5中BC段压强增大，原因是 ，计算白磷消耗的氧气占空气体积的 %(精确到0.01%)。 【反思与交流】 (5)图2实验水面未达到刻度“1”，原因是装置中的氧气未消耗完。红磷燃烧不能将氧气消耗完的主要原因是 。 (6)上述实验中汞、白磷和五氧化二磷有毒，对环境“不友好”。学习小组开始研究能否用木炭代替红磷完成测定空气中氧气的体积分数，设计并进行了如图6的实验，传感器分别测得气体a、b浓度变化情况如图7和图8所示。 试剂X的作用 ；根据实验得出 (填“能”或“不能”)用木炭代替红磷测定空气中氧气的含量，理由是 。 (7)学习小组继续研究镁条代替红磷完成测定空气中氧气体积分数的可能性。 他们查阅资料后发现：镁能在氮气中燃烧，产生一种叫氮化镁(Mg3N2)的粉末。 于是他做起了这个实验：用 (填仪器名称)夹持镁条在酒精灯外焰上点燃后，迅速伸入盛有氮气的集气瓶中，发现镁条剧烈燃烧，发出白光，放热。 ①根据实验现象，写出该反应的文字或符号表达式： ； ②在集气瓶底铺一层细沙的作用是 ； ③在测空气中氧气体积分数的实验中，能否用镁条代替红磷？ 请回答(是或否) ，理由是： 。 【答案】(1) 汞液面上升 汞与氧气反应，钟罩内气体减少，气压减小 (2)④①③② (3)氮气 (4) 反应刚开始，温度升高对压强的影响比气体减少对压强的影响大 19.37 (5)当氧气浓度较低时，不能支持红磷燃烧 (6) 吸收二氧化碳 能 木炭燃烧充分后氧气的体积分数与红磷充分燃烧后氧气的体积分数接近 (7) 坩埚钳 / 防止生成物掉落使集气瓶受热不均，使集气瓶炸裂 否 镁条燃烧不仅消耗氧气，还会消耗氮气 【详解】（1）汞与氧气反应生成氧化汞，导致钟罩内气体减少，气压减小，玻璃钟罩内汞液面上升； （2） 该实验操作的正确顺序是：检验装置的气密性。在集气瓶中加入少量水，并将水面上方空间分成5等份；用弹簧夹夹紧胶皮管；点燃红磷，立即伸入瓶中并把塞子塞紧；待红磷熄灭并冷却至室温后，打开弹簧夹；故答案为：④①③②； （3）由于氧气占空气体积的五分之一，红磷燃烧消耗了氧气，实验结束，集气瓶中剩余气体的主要成分是氮气； （4） 红磷燃烧放热，温度升高，装置内压强增大，消耗氧气，装置内压强减小，温度升高所增加的气压大于氧气消耗所减小的气压，所以BC段压强增大； 用如图所示数据计算，用这种方法测得的空气中氧气的体积分数是：； （5） 当氧气浓度较低时，不能支持红磷燃烧，故导致氧气消耗不完； （6）木炭燃烧消耗氧气生成二氧化碳气体，无法测定空气中氧气的含量，故试剂X的作用是吸收生成的二氧化碳气体； 木炭燃烧消耗氧气生成二氧化碳，燃烧的过程中氧气被消耗，浓度下降，二氧化碳不断上升，生成的二氧化碳气体被吸收，故浓度再下降，故气体a为氧气，气体b为二氧化碳，木炭燃烧充分后氧气的体积分数与红磷充分燃烧后氧气的体积分数接近；故能用木炭代替红磷测定空气中氧气的含量； （7）实验室中，坩埚钳可用于夹持固体，故填坩埚钳； ①镁条与氮气在点燃条件下反应生成氮化镁，该反应的文字表达式为：，该反应的符号表达式为：； ②在集气瓶底铺一层细沙的作用是防止生成物掉落使集气瓶受热不均，使集气瓶炸裂； ③镁条在空气中点燃，不仅与氧气反应，还会与氮气反应，故不能用镁条替代红磷；故填否、 镁条燃烧不仅消耗氧气，还会消耗氮气。 28．某同学发现，在实验室做“铁丝在氧气中燃烧”的实验时。有些同学的实验现象不明显，围绕这一现象，在老师的指导下，同学们进行了一系列的探究活动： 活动一：铁丝缠绕成螺旋状的作用？ 【实验内容】取3根材质、大小相同的铁丝，将一根拉直，另两根绕成宽窄不同的螺旋状，进行如图所示实验。 【实验现象】铁丝均能燃烧，剧烈程度不同。Ⅱ最剧烈，其次是Ⅲ，较弱是Ⅰ。 【实验分析】 (1)铁丝在氧气中能不能燃烧，与将铁丝缠绕成螺旋状 （填“有”或“无”）关。 【实验结论】 (2)将铁丝缠绕成螺旋状的作用是 。 活动二：铁丝燃烧产生火星四射的原因？ 【查阅资料】日常生活中的铁制品都含有少量的碳杂质。 【实验内容】取长短相同、直径均为0.38mm、含碳量不同的4根铁丝分别在足量的氧气中燃烧。 【实验现象】 含碳量不同的铁丝 纯铁丝 含碳0.05%的铁丝 含碳0.2%的铁丝 含碳0.6%的铁丝 燃烧时的现象 无火星四射，熔断 剧烈燃烧，极少火星 剧烈燃烧，少量火星 未记录 【实验分析】 (3)推测表中“未记录”部分的内容可能是 。 (4)铁丝在氧气中燃烧的文字表达式为 。 【实验结论】 (5)通过以上实验，说明铁丝燃烧产生火星四射的现象，可能与 有关。 【反思与评价】 (6)如图是同学们进行“铁丝在氧气中燃烧”实验时的几种操作方式，其中更能提高实验成功率的方式是______（填字母序号）。 A． B． C． (7)同学们认为铁丝燃烧的现象还与氧气的浓度有关，所以想收集不同浓度的氧气进行相关实验，若用排水法收集一瓶体积分数为60%的氧气，预先应向250mL的集气瓶中加水，水的体积约为 mL。（提示：空气中氧气的体积分数约为1/5）。 【答案】(1)无 (2)增大铁丝的受热面积，增大铁丝与氧气的接触面积，使反应充分 (3)剧烈燃烧，火星四射 (4)铁+氧气四氧化三铁 (5)碳含量 (6)A (7) 【详解】（1）根据实验现象：铁丝均能燃烧，说明铁丝在氧气中能不能燃烧，与将铁丝缠绕成螺旋状无关；故填：无； （2）将铁丝绕成螺旋状，能增大铁丝的受热面积，增大铁丝与氧气的接触面积，可以使燃烧更充分；故填：增大铁丝的受热面积，增大铁丝与氧气的接触面积，使反应充分； （3）根据表格分析，铁丝中含碳量的升高，铁丝燃烧越剧烈，火星越多，则含碳的铁丝燃烧现象可能是剧烈燃烧，火星四射；故填：剧烈燃烧，火星四射； （4）铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，该反应的文字表达式为：，故填：； （5）通过以上实验，可知铁丝燃烧时火星四射的现象与碳元素含量有关，含碳量越高，燃烧越剧烈；故填：含碳量； （6）火柴向下点燃，能使铁丝充分受热，且氧气密度比空气大，在下方浓度高，更易点燃，故选：A； （7）若用排水法收集一瓶体积分数为的氧气，预先应向的集气瓶中加水，设水的体积约为x；则有，解得，故填：。 29．如图是测定空气中氧气含量的三套实验装置，请结合图示回答下列问题： (1)图一、二中发生反应的文字表达式分别为： 、 ，测定氧气含量前必须 (操作)。 (2)对图一实验进行了如图二所示的改进。图二装置的试管中空气体积为25mL，反应前注射器活塞位于15mL刻度处，反应完毕后打开弹簧夹，注射器活塞位于11mL刻度处，则该实验测得空气中氧气的体积分数为 ；实验过程中注射器活塞的位置变化 。 (3)与图一实验相比，图三实验的优点是 (任答一点)；图三实验中，为了使氧气反应更充分，实验中采取的措施合理的是 (填序号)。 A．铜粉平铺在玻璃管中 B．反复推拉注射器的活塞 C． 减少加热时间节省燃料 (4)某兴趣小组的同学在老师指导下，对于图一的实验原理进行了进一步探究，过程如下： 将装有足量红磷的燃烧匙置于瓶内中间，并把装有足量白磷的燃烧匙浸没在蒸馏水中。图乙表示用氧气传感器测量的容器内氧气浓度变化曲线图。 【提出问题】红磷在烧瓶内熄灭后，瓶中是否有氧气剩余？ 【猜想假设】猜想：a.有氧气剩余；b.无氧气剩余。 【实验验证】待装置完全冷却后，将装有白磷的燃烧匙提出水面，用激光笔点燃白磷。 【得出结论】①分析图乙得出，猜想 正确(填a或b)。 【反思交流】②根据本实验的结论，用“燃烧红磷测定空气中氧气含量”的方法是否可行并说明理由 。 【答案】(1) 检查装置气密性 (2) 16% 注射器活塞从刻度处向左移动到刻度处 (3) 实验结果更准确（答案合理即可） AB (4) a 不可行，是因为足量红磷不能把装置中的氧气耗尽 【详解】（1）图一发生的反应为红磷与氧气在点燃条件下生成五氧化二磷，该反应的文字表达式为：；图二发生的反应为铜与氧气在加热的条件下反应生成氧化铜，该反应的文字表达式为：；为防止装置漏气，测定氧气含量前必须检查装置气密性。故填：；；检查装置气密性。 （2）该实验注射器活塞前进的体积是试管内空气中氧气减少的体积，所以测得空气中氧气的体积分数为：；铜与氧气反应生成氧化铜，消耗了氧气，所以注射器活塞从刻度处向左移动到刻度处。故填：16%；注射器活塞从刻度处向左移动到刻度处。 （3）由图可知，与图一实验相比，图三实验的优点是，处于密封状态，实验结果更加准确，误差较小，故填：实验结果更准确（答案合理即可）。 为了使氧气反应更充分，应铜粉平铺在玻璃管中，并反复推拉注射器的活塞，增加铜与氧气的接触，同时增加加热时间，使其充分反应，故选AB。 （4）①由图乙可知，红磷在烧瓶内熄灭后，氧气浓度在13%左右，将装有白磷的燃烧匙提出水面，用激光笔点燃白磷，氧气浓度继续下降，说明白磷燃烧，瓶内有氧气剩余，故猜想a正确，故填：a。 ②由本实验的结论可知，足量红磷并不能将装置内氧气耗尽，所以用燃烧红磷测定空气中氧气含量的方法不可行，存在误差。故填：不可行，是因为足量红磷不能把装置中的氧气耗尽。 30．某化学兴趣小组在实验室用氯酸钾()和二氧化锰混合加热制取氧气，实验时偶然发现制得的气体有刺激性气味，老师指导小组成员对该气体成分进行探究。 查阅资料发现： 资料I．氯酸钾与二氧化锰混合加热时，钾、锰元素不能形成气体，产生的气体均以单质的形式存在。 资料II．氯气()是有刺激性气味的气体，能溶于水，能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。 猜想与假设 猜想一：该气体为；猜想二：该气体为；猜想三：该气体为和的混合物。 实验探究 (1)填写下列表格。 方案 操作 现象 结论 方案I 用排水集气法收集A、B两瓶气体，将带火星的木条伸入A瓶，湿润的淀粉碘化钾试纸伸入B瓶 木条复燃，淀粉碘化钾试纸 猜想一成立 方案II 用向上排空气法收集A、B两瓶气体，将带火星的木条伸入A瓶，湿润的淀粉碘化钾试纸伸入B瓶 木条复燃，淀粉碘化钾试纸变蓝 猜想三成立 反思与评价： (2)为什么两种方案得出的结论不一致？哪个是正确的？ ①甲同学：方案Ⅰ结论不正确，其操作不合理，理由是 。 ②乙同学：不需要另外进行实验操作就能排除猜想一，理由是 。 ③老师：若已排除猜想一，只需要完成其中瓶 (填“A”或“B”)的实验即可。 【答案】(1)不变色 (2) 氯气能溶于水，不能使用排水法收集 氧气没有刺激性气味 A 【详解】（1）氧气具有助燃性，可使带火星的木条复燃，氯气能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。方案I的实验结论是猜想一成立，则气体为O2，现象是木条复燃，淀粉碘化钾试纸不变色。 （2）①根据资料II，氯气能溶于水，不能使用排水法收集，则方案Ⅰ结论不正确。 ②氧气没有刺激性气味，则说明不可能只有氧气。 ③若已排除猜想一，则说明气体中一定含有Cl2，则只需要证明氧气即可，故只需要完成其中A瓶的实验。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $