题型02 科学探究题（期末真题汇编）九年级化学上学期新教材人教版

题型02 科学探究题 1．(24-25九上·黑龙江牡丹江·期末)某校研究性学习小组用右下图装置进行镁条在空气中燃烧的实验。 (1)镁条燃烧、冷却后打开止水夹，若弹簧夹未夹紧，则进入集气瓶中的水会偏 。（填“多”或“少”） (2)若镁条只和空气中的氧气反应，则进入集气瓶中水的体积最多不超过其容积的 %。现进入集气瓶中水的体积约为其容积的80%，根据空气的组成可推出减少的气体一定含有哪些气体 。 【发现问题】如果减少气体中含有氮气，它是怎么减少的呢？ 【推測一】氮气与镁条反应而减少。 【推测二】 (3) 。 【查阅资料】 (4)镁条在氮气中燃烧，生成氮化镁固体，反应的方程式为 ，镁条还可以在二氧化碳中燃烧生成一种单质和一种金属氧化物，反应的方程式为 (5)通过以上探究，根据金属活动性推测金属钠能否在氮气中燃烧？ 。 (6)你对燃烧的有关知识有了什么新的认识？ 。 2．(24-25九上·贵州贵阳·期末)某研究小组在老师的指导下围绕过氧化氢进行实验探究，请你参与。 探究一：84消毒液是否为过氧化氢分解的催化剂 【查阅资料】84消毒液的有效成分是次氯酸钠(NaClO)。 (1)过氧化氢溶液与84消毒液混合后生成的气体是什么？ 在试管中加入少量过氧化氢溶液，观察到无明显现象，继续滴入84消毒液，发现有大量气泡产生， (填实验操作及现象)，证明产生的气体为氧气。 (2)为测定上述反应过程中次氯酸钠质量是否发生改变，小组进行了如下实验： 步骤1：组装实验装置如图1，并检查装置气密性良好。 步骤2：向锥形瓶中加入40mL84消毒液，注射器中吸入20mL过氧化氢溶液。 步骤3：将注射器中的过氧化氢溶液平均分4次推入锥形瓶中。每次推入过氧化氢溶液，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)见表。 实验编号 1 2 3 4 收集气体的总体积/mL 140 280 365 370 步骤1中，检查装置气密性的实验方法是 。分析表中数据，可推测次氯酸钠不是过氧化氢分解的催化剂，理由是 。 探究二：影响过氧化氢分解的其它因素 (3)研究小组查阅资料得知除二氧化锰外，某些生物材料也可作为过氧化氢分解的催化剂，于是利用探究一使用的装置进行实验，记录见表。 实验序号 过氧化氢溶液浓度/% 过氧化氢溶液体积/mL 催化剂 反应起始温度/℃ 收集氧气体积/mL 反应时间/s ① 3 2 0 25 0 300 ② 10 15 0.2g二氧化锰 25 50.0 5 ③ 3 2 1mL20%花生研磨液 25 19.0 300 ④ 3 2 1mL20%花生研磨液 35 19.6 300 ⑤ 3 2 1mL20%胡萝卜研磨液 25 9.5 300 实验②中发生反应的化学方程式为 。从上述实验中可知影响过氧化氢分解的因素有 。 A．是否加入催化剂     B．催化剂种类 C．反应物浓度     D．反应温度 (4)小组同学在进行实验时，还观察到锥形瓶内上方出现许多水雾，瓶底发烫，由此推断过氧化氢分解是 (填“吸热”或“放热”)反应。将实验②生成氧气的速率与反应时间记录如图2，请分析生成氧气速率的变化情况及原因 。 3．(24-25九上·江苏扬州文昌教育集团·期末)某兴趣小组同学在进行“木炭在氧气中燃烧”实验时，未观察到明显的“发白光”现象，为探究其原因，进行了如下实验。 【实验探究】 实验1：取三瓶均用排空气法收到的氧气，进行实验。 装置 序号 1 2 3 木炭质量/g 2 2 x 木炭形状 块状 片状 锥状 现象 燃烧，发光 颜色偏黄、较暗 燃烧，发光 颜色偏黄、较亮 尖端迅速燃烧，发光 颜色偏白、较亮 实验2：小组同学用图2装置，收集三瓶体积分数分别40%、70%、80%的氧气，取与上述实验1中序号3锥状形状、质量相同的木炭，同时进行实验。(集气瓶的体积均为250mL，收集完毕时集气瓶中需留有20mL澄清石灰水) 装置 序号 (浓度) 实验现象 1： (40%) 木炭尖端迅速燃烧，发光颜色偏黄、较亮 2： (70%) 木炭尖端迅速燃烧，发光颜色偏白、较亮 3： (80%) 木炭尖端迅速燃烧，发出白光、明亮耀眼 【解释与结论】 (1)实验1， 序号3实验中， X为 。 (2)图-1中为使O2充分利用，木炭至集气瓶中的正确操作是：用 (填操作要领)。 【反思与评价】 (3)依据上述实验可知，影响木炭燃烧剧烈程度的因素有 。 (4)该小组同学为了收集到体积分数为80%的氧气进行实验，他们应在图2装置中先加入 mL石灰水(空气中氧气体积含量按1/5计算，橡皮塞及玻璃管所占体积忽略不计)，并将制取氧气发生器导管与 (填“a”或“b”)相连。 【拓展研究】小组同学在做实验2时，观察到澄清石灰水先变浑浊，后变澄清这一异常现象。于是该组同学又做了如下探究实验。 实验3：将CO2持续通入澄清石灰水中，用浊度传感器测定反应过程中石灰水浑浊的情况，反应过程中透光率与时间变化的曲线如图3所示。 已知：a．浊度传感器用于测量溶液中悬浮物的多少，悬浮物越多则透光率越小，液体透明时透光率为100%。 b．二氧化碳与水、碳酸钙能通过化合反应生成碳酸氢钙。 c．20℃时，碳酸钙难溶于水，碳酸氢钙易溶于水。    (5)AB段透光率下降的原因是 (用化学方程式表示)。 (6)BC段透光率上升的原因是 (用文字描述)。 (7)C点的透光率并未达到100%，原因可能是 。 4．(24-25九上·辽宁锦州·期末)双氧水（过氧化氢溶液）是生活中常见的一种消毒剂。柯柯用双氧水清洗伤口时，不小心将其滴到水泥地面上，发现有大量气泡产生。于是进行了如下探究活动： 查阅资料： ①水泥中含有氯化铁、二氧化锰、碘化钾，都可以作过氧化氢分解的催化剂。 ②压强传感器能描绘出密闭容器中压强随时间的变化曲线（如图1），曲线斜率越大，说明反应速率越快。 (1)活动一：探究氯化铁能否作过氧化氢分解的催化剂 实验步骤 实验现象 步骤1： 木条不复燃 步骤2：向装有过氧化氢溶液的试管中加入氯化铁，再伸入带火星的木条 木条复燃 (2)氯化铁中铁元素的化合价为 。 (3)柯柯根据实验现象得出结论：氯化铁可作过氧化氢分解的催化剂。悦悦认为柯柯的实验结论不正确，理由是 。最终同学们通过进一步的实验得出了上述结论。 (4)写出步骤2中反应的化学方程式 。 活动二：探究影响过氧化氢分解速率的因素 将体积相同、浓度不同的过氧化氢溶液和不同质量的二氧化锰、氯化铁、碘化钾分别放在如图2的密闭容器中，并用压强传感器采集数据。 数据处理：得到下列实验数据及其中一组实验的压强随时间的变化曲线（如图1）。 实验序号 催化剂种类 催化剂质量/g 温度/℃ 过氧化氢浓度 曲线斜率 1 二氧化锰 0.1 10 2% 0.383 2 0.1 20 2% 2.145 3 0.1 20 5% 4.269 4 0.3 20 5% 6.637 5 氯化铁 0.3 20 5% 0.099 6 碘化钾 0.3 20 5% X (5)对比实验3和4的数据得出结论是 。 (6)实验中用到的三种催化剂催化效果排序是二氧化锰>碘化钾>氯化铁，则其中X的取值范围是 。 (7)若实验室没有传感器等数字化实验仪器，为了达到实验目的，上面表格中的“曲线斜率”可以通过测定 来代替。 (8)分析图1中压强随时间的变化曲线，BC段斜率变小的可能原因是 。 (9)写出生活中保存双氧水的方法 （写出一种即可）。 5．(24-25九上·贵州贵阳·期末)水是生存之本、文明之源。 (1)净水：古代人民逐水而居，曾用漉水囊(如图1)除去河水中的泥沙等杂质，漉水囊似圈形网兜，其原理类似于实验室的 操作。为除去水的异味，可向水中加入木炭，利用了木炭的 性。 (2)探水：人类从不同角度对水的组成经历了漫长探索。 【物质的生成】 ①普里斯特利将“易燃空气”在空气中点燃，容器内壁出现液滴。“易燃空气”实际是氢气，氢气燃烧的化学方程式为 。 【物质的分解】 ②拉瓦锡重复上述实验，并用图2所示装置继续研究水的组成。他加热装有水的容器A，让水蒸气通过红热的空心铁管BC，在集气囊中收集反应生成的全部气体，质量为a．冷却至室温，测量铁管增加质量为b． 后经证实，铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，写出该反应的化学方程式 。理论上铁管增加的质量b与集气囊收集到的气体质量a之间的关系可表示为 。 ③电池发明以后，尼克尔森对水通电后的产物进行实验，得出了与拉瓦锡相同的结论，这一结论是 。 (3)用水：当水的温度、压强超过临界点，就会形成气、液相互交融状态，这样的水被称为超临界水。超临界水具有极强的氧化能力，可降解废水。图3是含乙醇(C2H5OH)的废水与超临界水的氧化结果(图示分布分数：某物质分子数占所有含碳物质分子总数的比值)。下列说法中，正确的是 ___________(填字母)。 A．超临界水属于混合物 B．超临界水中，分子间没有间隔 C．在该过程中，部分CO2来源于CO的氧化 D．在该过程中，可能有水生成 6．(24-25九上·广东珠海部分学校·期末)关于燃烧的研究是一项重要的课题，某小组以“探究燃烧的奥秘”为主题开展项目式学习。 【任务一】认识可燃物 (1)化石燃料包括煤、 、天然气。化石燃料的过度使用会造成温室效应加剧，而“低碳经济”是以较小的温室气体排放，获得较大产出的新经济发展模式，下列做法不符合“低碳经济”理念的是 (填字母)。 A．大力发展火力发电 B．改造或淘汰高能耗、高污染企业 C．优化建筑设计，增强室内自然采光，减少照明用电 【任务二】探究燃烧的条件 如图1是教材探究燃烧条件装置图，请回答下列问题： (2)铜片上的红磷不燃烧，是因为 。 (3)烧杯中水的作用是 。通过上述实验，能证明燃烧需要氧气的实验现象是 。 【任务三】调控燃烧 (4)报道显示：国内外一些煤田因发生煤层自燃，带来了资源浪费和环境污染。一旦煤层自燃，请给出一条合理的灭火建议： 。 【任务四】利用燃烧探究物质的组成 某化学兴趣小组，利用湿度传感器和二氧化碳传感器检测纯净的乙醇燃烧的产物，实验装置图如图2.实验结束后，传感器数据如图3。 (5)结合图中曲线，可以得出乙醇中含有碳、氢元素的证据是 。 (6)能否得出乙醇中含有氧元素，并说明理由： 。 7．(24-25九上·江苏扬州文昌教育集团·期末)MnO2是一种重要的功能材料。某兴趣小组对MnO2开展以下项目化研究。 任务一：MnO2的制备 在空气中灼烧碳酸锰 (MnCO3)是制备 MnO2的常用方法，某小组同学对其条件进行了探究。 已知：MnCO3在空气中灼烧，随着温度的升高，转化为锰的氧化物依次是 (1)图1装置可制备 MnO2，观察到石灰水变浑浊，管式炉中反应的化学方程式为 。实验结束时先停止加热，继续通入空气直至管式炉冷却的目的是 。 (2)根据图2， 制备 MnO2的气氛条件为 (填“湿”或“干”) 空气。 (3)根据图3，最佳反应温度为350℃。温度过高，转化率降低，且锰元素质量分数升高，可能的原因是 。 任务二：MnO2的回收 从废旧电池炭包中回收 MnO2的流程如下图： (4)焙烧的目的是 。 (5)沉锰反应为 加热温度不宜过高，原因是防止 。 (6)过滤所需要的仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒、 ，其中玻璃棒的作用是 。 任务三：MnO2的应用 (7)制备 Mn：钢轨材料通常是锰钢。在高温下将 Al和MnO2混合发生置换反应制取金属 Mn，该反应的化学方程式为 。 (8)测定H2O2溶液(H2O2和水的混合物)中H2O2的浓度：小明同学为了测定某标签已破损的H2O2溶液中H2O2的浓度，取该溶液34g于烧杯中，加入2g的，完全反应后，称得烧杯内剩余物质的总质量是34.4g。 试求：完全反应后生成氧气的质量是 g。 8．(24-25九上·江苏无锡·期末)为探究燃烧的条件和灭火的原理，设计了如下实验。 实验Ⅰ：铁丝燃烧实验。用排空气法收集六瓶不同浓度的氧气，实验结果如表所示。 铁丝螺旋形状 小螺旋 大螺旋 组号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 氧气起始浓度 67% 80% 84% 74% 80% 87% 剧烈燃烧时间/s 13′15 9′19 7′08 11′03 9′19 7′07 (1)实验中所需氧气可由过氧化氢分解制得，反应的化学方程式是 。 (2)设计实验①②③的目的是 。 (3)对比实验②和实验⑤，可得出的结论是 。 实验Ⅱ：蜡烛燃烧实验。 [资料]蜡烛的着火点约为190℃，酒精灯外焰的温度在500℃左右，蜡烛燃烧实际是石蜡蒸气燃烧。 实验⑦：把活塞从左端位置迅速向右推，右端蜡烛火焰立即熄灭（见图）。 实验⑧：先将活塞放到左端位置，用酒精灯加热玻璃管，当温度计的示数达到280℃以上时，点燃右端的蜡烛，把活塞从左端位置迅速向右推出，右端蜡烛火焰立即熄灭。 (4)由实验⑦可知，燃烧需要的条件是 。 (5)实验⑧蜡烛熄灭的原因是 。 (6)下列做法中的灭火原理与实验⑧相同的是 （填序号）。 a.用沙子盖灭燃着的汽油 b.厨房炒好菜后关闭燃气灶阀门 c.利用砍掉大火蔓延线路前的树木来扑灭森林火灾 9．(24-25九上·安徽合肥新站区·期末)有学者提出“铁丝燃烧绕成螺旋状，是为了防止燃烧点因迅速上升到集气瓶内氧气低浓度区而熄灭”。据此，化学学习小组的同学决定对铁丝在氧气中燃烧进行更深入的探究。 活动一：探究铁丝燃烧产生“火星四射”现象的原因 【实验1】取粗细相同、含碳量不同的细铁丝，分别在氧气中燃烧，记录实验现象如下表所示。 铁丝含碳量 0% 0.2% 0.38% 实验现象 无火星，燃烧处熔成小球 有短暂火星四射现象 火星四射，现象明显 (1)铁丝燃烧的化学方程式为 。分析上述实验现象，铁丝燃烧产生“火星四射”现象可能和 有关。 活动二：探究铁丝燃烧时长的影响因素 【实验2】从同一根长铁丝上分别截取三段长度相同的铁丝，将其中一段拉直、另两段绕成直径大小不同的螺旋状，下端系上燃着的小木条进行燃烧实验，如图1所示。每种形状的铁丝平行测量3次，所测得的实验数据如图2所示。 (2)实验中，点燃火柴后，将铁丝伸入盛有氧气的集气瓶中的最佳时机是待火柴快燃尽时，不宜过早，其目的是防止 。 (3)分析图2数据可知，实验中不管铁丝形状如何，其燃烧时长均在曲线附近，说明燃烧时长与铁丝是否绕成螺旋状 （填“有关”或“无关”）；铁丝在氧气中剧烈燃烧的时长与集气瓶内氧气的起始浓度的关系是 。 活动三：探究铁燃烧产物是而不是的原因 【查阅资料】和的分解温度、的熔点见下表。 分解温度/℃ 1538 1400 —— 熔点/℃ —— —— 1535 【理论探讨】 (4)结合表中数据，可推知铁在氧气里燃烧时产生的高温应在 之间，在此温度范围内 已分解，所以铁在氧气里燃烧的产物是。 【反思与拓展】 (5)理论上，铁丝燃烧后固体质量会增加。分析多组实验发现，铁丝在未发生熔断情况下，铁丝燃烧前后固体质量差别不大，其原因可能是 。 10．(24-25九上·四川成都·)某小组以“探究催化剂的奥秘”为题开展项目式学习。 【任务一】认识催化剂 称量0.2g二氧化锰，取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，进行图1所示实验。 (1)试管①中的现象 ，试管③中反应的方程式为 ，对比试管①③实验现象，说明 。 (2)步骤⑥称量固体的质量为 ，步骤⑦现象 ，说明二氧化锰为该反应的催化剂。 【任务二】定量探究催化剂的效果 为比较淀粉和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果，小组同学进行了如下探究：实验装置如图2所示，收集40mL气体测得数据如下表。 实验序号 5%过氧化氢溶液体积/mL 催化剂的质量/g 待测数据 1 20 a 2 20 淀粉0.5 b 3 20 二氧化锰0.5 c (3)实验前检查装置气密性的方法 。 (4)实验1的目的是 。 (5)上述实验“待测数据”测的是 ；实验证明二氧化锰的催化效果较好，则b (填“<”“>”或“=”)c。 【任务三】数字化实验探究催化剂的效果 分别取20mL浓度为5%过氧化氢溶液、0.5g二氧化锰、0.5g淀粉，按下图装置进行实验，瓶内气压的变化如图4所示。 (6)根据图4可得出实验结论为 。 (7)在温度一定的情况下，氧气的体积分数等于氧气的压强分数。上述实验过程中虽然化学反应速率不同，但完全反应后两个装置内压强相同，请从催化剂的角度解释原因 。 【任务四】催化剂的用途 (8)催化剂对工业发展有重要意义，为我国炼油催化剂制造技术奠定基础的科学家是 。 a．拉瓦锡        b．门捷列夫        c．徐寿        d．闵恩泽 11．(24-25九上·北京朝阳区·期末)化学实验小组进行“大象牙膏”的趣味实验。在用KI溶液催化过氧化氢分解产生氧气的过程中，加入洗涤剂，会迅速喷出大量柱状泡沫，故形象地被称为“大象牙膏”实验。 【提出问题】影响“大象牙膏”泡沫喷出效果的因素有哪些？ 【进行实验】室温下，实验小组向100mL锥形瓶中加入30%H2O2溶液和KI溶液（体积比为5：2），摇匀，再加入一定量的洗涤剂，记录锥形瓶中喷出泡沫柱的最高高度。 实验1：探究锥形瓶中液体总量对泡沫喷出效果的影响 实验序号 30%H2O2溶液/mL KI溶液用量/mL 洗涤剂体积/mL 泡沫柱最高高度/cm ① 2.5 1.0 1.0 22 ② 5.0 2.0 2.0 65 ③ 7.0 2.8 3.0 55 ④ 10.0 4.0 4.0 54 ⑤ 15.0 6.0 6.0 45 ⑥ 20.0 8.0 8.0 46 实验2：探究洗涤剂对泡沫喷出效果的影响 实验序号 洗涤剂浓度/% 洗涤剂体积/mL 泡浓柱最高高度/cm ① 5 2.0 39 ② 10 2.0 65 ③ 15 x 70 ④ 20 2.0 ＞90 ⑤ 25 2.0 57 ⑥ 30 2.0 44 ⑦ 20 1.0 不连续，无法测量 ⑧ 20 1.5 50 ⑨ 20 2.5 43 ⑩ 20 3.0 40 【解释与结论】 (1)过氧化氢在KI作用下发生反应的化学方程式为 。 (2)由实验1可知，在其他条件相同时，液体总量对泡沫喷出效果有影响，其中喷出效果最佳时所对应的一组数据是 。 (3)实验2中，①～⑥的目的是 。③中，x＝ 。 (4)实验2中，探究洗涤剂体积对泡沫喷出效果影响的实验是 （填实验序号）。 【反思与评价】 (5)由上述实验可知，影响“大象牙膏”泡沫喷出效果的因素还可能有 （写出一个即可）。 12．(24-25九上·湖北武汉江岸区·期末)化学兴趣小组同学用碳还原氧化铜，实验后观察到黑色固体部分变红。大家对此产生疑问：该固体除了铜以外，还含有其他成分吗？各成分的质量是多少？于是同学们查阅资料并设计如下图的实验装置探究固体的成分和各成分的质量（试剂均足量，装置气密性好）。 【查阅资料】：①；②浓硫酸能吸收水蒸气；③NaOH溶液能完全吸收；④碱石灰能吸收水蒸气和。 【实验探究】： ①取质量为的固体样品置于B处硬质玻璃管内，使其在纯氧气流中加热至完全反应； ②待装置冷却至室温，停止通氧气，称重C、D装置的总质量增加； ③打开弹簧夹K，通入氢气一段时间后，点燃B处的酒精灯； ④B处反应完全后，熄灭酒精灯，并继续通入氢气直到装置冷却至室温，停止通氢气； ⑤称重装置B中固体，质量为。 请回答下列问题： (1)步骤①和④需要通入平稳的气流，故应选图中的 （填“甲”或“乙”）作为气体发生装置； (2)步骤③中“打开弹簧夹K，通入氢气一段时间”的目的是 。 (3)在实验过程中，观察到装置C中变浑浊，说明固体样品中含有碳，装置C中发生的化学反应方程式为 。 (4)通过计算若 （填“>”，“<”或“=”）m可知，则样品中一定有CuO，且样品中Cu单质的质量为 （用含的式子表示）。 13．(24-25九上·广东深圳·期末)竹子（如图1）是“有节、中空、四季常绿”的植物。“中空”的竹子里主要含有三种气体：氮气、氧气和二氧化碳，气体的平均密度大于空气。为研究该气体的成分，兴趣小组进行如下探究。 【探究一】定性分析 (1)小明取适量气体通入澄清石灰水中，观察到 ，证明该气体中含有二氧化碳，发生反应的化学方程式为 。 【探究二】定量测定 小红欲粗略测定竹子里气体中氧气的含量，设计如下实验。 ①收集一瓶竹子里的气体。将一节竹子浸没在水中，在竹子上钻孔，用总体积为250mL的集气瓶收集一瓶竹子里的气体。方法如图2。按照图3装置连接好实验装置。 ②用弹簧夹夹紧乳胶管，用酒精灯加热瓶外铜丝一段时间，发现白磷燃烧，同时螺旋状铜丝的颜色由亮红色变成黑色（成分为氧化铜）。 ③白磷燃烧停止后撤离酒精灯，等到集气瓶冷却至室温后，打开弹簧夹，发现有水倒吸入集气瓶内，倒吸入瓶内的水的体积约为25mL。 查阅资料：相同条件下，气体压强与气体所占体积成正比。实验中忽略竹子里的气体在水中溶解性的影响。 (2)如上排水法收集好气体的集气瓶应 （填“正放”或“倒放”）在桌面上。 (3)步骤②中，用酒精灯加热瓶外铜丝能引燃瓶内的白磷是利用了铜丝的 性。 (4)写出步骤②中发生反应的其中一个化学方程式 。 (5)根据以上实验，可得到的实验结论是：O2在竹子里气体中的体积分数约为 。经过后面多次实验测定发现这次测定结果偏小，其原因可能是 。 14．(24-25九上·北京西城区·期末)氧气在医疗急救和日常保健中有重要作用。实验小组同学研究某家用制氧机的制氧原理。 【查阅资料】 1.某家用制氧机由“反应仓”和“加湿过滤仓”组成。右图为其结构示意图。 2.一般情况下，温度越高、浓度越大，反应速率越快。 【进行实验】 Ⅰ．探究制氧气的原理 实验步骤 实验操作 实验现象 步骤1 向反应仓和加湿过滤仓中分别加入适量水 步骤2 向反应仓中加入过碳酸钠和MnO2 有大量气泡产生 步骤3 从加湿过滤仓收集一瓶气体，将带火星的木条伸入瓶中 ___________ Ⅱ．探究影响产生氧气速率的因素 序号 过碳酸钠质量/g MnO2质量/g 水的体积/mL 收集100mLO2所用时间//s ① 25 0.5 100 173 ② 20 0.5 100 259 ③ 15 0.5 100 392 ④ 25 1.0 100 139 ⑤ 25 1.5 100 105 【解释与结论】 (1)O2可用于医疗急救，是因为O2能 。 (2)过碳酸钠在水中分解为碳酸钠和H2O2，H2O2继续反应产生O2。。H2O2分解产生O2的化学方程式为 。 (3)在结构示意图中注明“反应仓”和“加湿过滤仓”。 (4)Ⅰ中，步骤3可证明有O2生成，实验现象是 。 (5)Ⅱ中，探究产生O2速率与MnO2用量关系的实验是 (填序号)。 (6)Ⅱ中，由①②③得出的结论是 。 【反思与评价】 (7)调控反应仓中的水量，可使不同季节产生氧气的速率接近。在过碳酸钠、MnO2用量相同时，夏季用水量应 (填“<”“>”或“=”)冬季用水量。 15．(24-25九上·云南文山州·期末)某化学兴趣小组的同学对乙醇的燃烧产物产生了兴趣，于是进行如下探究。 【提出问题】 乙醇()燃烧后的产物有哪些？ 【查阅资料】 ①白色无水硫酸铜粉末遇水变蓝。 ②实验室常用氢氧化钠溶液吸收。 ③能将红色的氧化铁还原成铁。 【作出猜想】 (1)乙醇燃烧后的产物有： 猜想一：、 猜想二：、 猜想三： 。 【实验探究】 将乙醇在一定量的纯净氧气中燃烧后的产物依次通过如下装置(部分夹持，固定装置省略)进行验证： (2)实验中，观察到A中的无水硫酸铜由白色变为蓝色，说明乙醇燃烧有 生成。 (3)装置 (填“B”或“E”)中的澄清石灰水变浑浊，说明乙醇燃烧会生成，澄清石灰水变浑浊的原因是 (用化学方程式表示)。 (4)装置D中的固体样品由红色变成黑色，可推断出猜想 成立。 【反思与评价】该实验装置存在不足，缺少尾气处理装置。 【交流与讨论】 (5)实验过程中用纯净的氧气而不用空气的原因是 。 16．(24-25九上·辽宁锦州·期末)实现2030年碳达峰、2060年碳中和，是我国政府对国际社会的郑重承诺，彰显了大国的责任和担当。某小组对二氧化碳产生了兴趣，开展项目式学习活动。 任务一：二氧化碳制法与性质 利用废弃饮料瓶和棒棒冰的袋子，完成的制取与部分性质验证（如图1）。 (1)装置乙中反应的化学方程式是 。 (2)实验中观察到低蜡烛先熄灭，高蜡烛后熄灭，说明具有的性质是 。根据该性质，写出的一个用途 。 (3)该实验还能得出的另一个化学性质是 。 任务二：温室效应产生的原因 温室效应是指太阳短波辐射可以透过大气射入地面，地面在吸收辐射后会升温，并向外辐射长波热能。这些长波辐射被大气中的温室气体吸收，导致大气层温度升高，阻碍了热量向外扩散，形成保温作用，从而导致大气变暖。 图2是某小组同学设计的检测气体是否为温室气体的实验装置图。辐射源通过装有等量的不同气体的扁塑料瓶后，在热成像仪成像。穿透扁塑料瓶（待测气体）后的长波辐射越强，热成像的温度越高。测得实验中热成像图的温度结果如下： 待测气体 干燥 干燥 干燥 干燥空气 热成像图的温度/℃ 64.0 81.6 62.8 82.6 (4)由上表可知、、中吸收长波辐射的能力最小的为 . (5)依据图2装置，设计实验证明空气中的水蒸气也是一种温室气体，请写出你的操作方法 。 任务三：实验室模拟的捕集 碳捕集是实现碳中和的措施之一，其中一种方法是用NaOH溶液来吸收。同学们在实验室中模拟的捕集：装置（气密性良好）如图3所示，所用注射器均为单向阀，确保注射器内的物质只能流出，不能流入。 操作1：注射器A、B、C中分别吸入10mL蒸馏水、10mLNaOH溶液、100mL空气,双具支试管中集满约120mL气体。 操作2：推动注射器A将10mL蒸馏水一次性缓慢注入双具支试管里，观察到注射器C的活塞保持静止；再将10mLNaOH溶液全部注入双具支试管里。 (6)该实验说明10mL蒸馏水最多溶解吸收体积为 mL。 (7)实验中观察到 的现象，说明NaOH溶液吸收能力比水强，可做的捕集剂。 任务四：制定低碳行动方案 (8)通过该项目的探究，小组同学对低碳行动有了新的认识，请补充完整。 低碳途径 低碳行动具体措施 ①减少的排放 请举出一种具体做法 ② 植树造林 ③的转化与封存 与氨气在高温、高压下可以合成尿素【】同时生成水，该反应的化学方程式为 。 17．(24-25九上·天津和平区·期末)化学兴趣小组进行铁生锈的实验探究活动： 【探究一】铁生锈的条件 【实验1】将洁净无锈的铁丝置于如图一所示装置中，关闭两个止水夹K，经过一段时间观察，装置中的铁丝没有锈迹。 (1)蒸馏水经过煮沸的目的是 。 【实验2】打开两个止水夹K，通入O2，排出试管中的水(试管底部留少量的水)，如图二所示，关闭两个止水夹K，经过一段时间观察到铁丝生锈严重。 (2)通入O2时，应从 端(填“a”或“b”)通入。 (3)兴趣小组根据以上两个实验的现象得出的结论是 。 【探究二】酸性条件下铁发生腐蚀的影响因素 【实验3】将混合均匀的铁粉和碳粉置于锥形瓶底部，塞上瓶塞(如图三)。从胶头滴管中滴入几滴盐酸溶液，同时测量容器中的压强变化。 编号 实验目的 碳粉/g 铁粉/g 盐酸/% ① 为以下实验做参照 1.0 3.0 30.0 ② 探究盐酸浓度的影响 1.0 20.0 ③ 0.5 3.0 30.0 (资料：碳粉不参与锥形瓶中的化学反应，盐酸溶液显酸性。) (4)上表中编号②实验中铁粉的质量为 ；编号③试验的实验目的是 。编号①试验测得容器中压强随时间变化如图四，t2时容器中压强明显小于起始压强，其原因是 。 (5)兴趣小组总结了图四中0~t1时压强增大的原因，可能是 。 【拓展延伸】 (6)铁锈的主要成分是Fe2O3，它是由铁生锈过程中产生的红褐色固体Fe(OH)3分解产生的，写出Fe(OH)3受热分解产生两种氧化物的化学方程式 。 (7)为了防止钢铁锈蚀，人们常采用在其表面涂刷矿物油或镀上其他金属等覆盖保护层的方法。这些方法都能防止锈蚀的原理是 。 18．(24-25九上·湖南怀化·期末)燃烧为人类创造美好生活，某化学社团成员以“探究燃烧的奥秘”为主题开展项目式学习。 【任务一】认识燃烧 实验 ① ② 操作 (1)以上是木炭燃烧的实验，实验①与实验②对比可得出影响可燃物燃烧剧烈程度的因素是 。 【任务二】探究燃烧的条件 (2)社团成员利用如下装置进行燃烧条件的探究 实验装置 实验现象 实验结论 Y型管内的白磷燃烧，红磷不燃烧，水中的白磷不燃烧 燃烧需要氧气和 【任务三】利用燃烧探究物质的组成 社团成员利用湿度传感器检测纯净的乙醇的燃烧产物，实验结束后，传感器数据如图1. (3)结合图中曲线，可以推测出乙醇中含有氢元素。请你设计实验方案验证乙醇中还含有碳元素 。 【任务四】利用燃烧探究空气中氧气的含量 社团成员利用氧气浓度传感器来检测足量白磷燃烧过程中氧气含量的变化，并绘制氧气含量与反应时间的关系如图2所示，根据图2分析。    (4)观察到尽管白磷还有剩余，火焰却熄灭了，请写出一条你对燃烧的新认识 。 【任务五】探究物质燃烧产生火焰的原因 【查阅资料】 物质 熔点/℃ 沸点/℃ 燃烧时温度/℃ 是否产生火焰 石蜡 50~70 300~550 约600 是 铁 1535 2750 约1800 否 钠 97.8 883 约1400 ？ 【小组交流】 (5)由上表资料推测：钠燃烧时， (填“有”或“没有”)火焰产生。 19．(24-25九上·广东·期末)长期盛放澄清石灰水的试剂瓶内壁往往附着一层白色固体，某兴趣小组对此白色固体的成份进行实验探究。 （一）【提出猜想】 (1)白色固体成分可能是： 猜想I：只有； 猜想Ⅱ：只有 ； 猜想Ⅲ：和的混合物。 （二）【进行实验】 (2) 步骤 实验操作 实验现象 结论 a 取一定量固体于烧杯中，加入适量水，充分搅拌后静置。 烧杯底部有不溶物。 初步判断可能含 b 过滤a中混合物，取少量滤渣于试管中，加入少量稀盐酸。滤液待用。 有 产生。 该白色固体一定含 c 将步骤b中产生的气体净化后通入步骤b的滤液中。 滤液无明显变化 证明猜想 正确。 （三）【实验分析】 (3)用反应方程式表示该白色固体的形成原因： 。由此可知，澄清石灰水应 保存。 (4)判断白色固体是否含有的方法还可以是向步骤b滤液中滴加酚酞溶液，若溶液变 ，则说明含有溶液不变色，则没有。 (5)兴趣小组使用下图所示装置进行过滤操作，该装置的不足之处是： 。若经过过滤后的滤液仍较混浊，其原因可能是 。（写一点即可） （四）【拓展延伸】 (6)石灰水用完后，除去瓶壁的白色固体方法是： 。 20．(24-25九上·湖北黄冈·期末)丙酸钙[(C3H5O2)2Ca]可用作食品防霉剂，实验小组利用鸡蛋壳(主要成分为CaCO3)和丙酸(C3H6O2)反应制备食品防霉剂丙酸钙。 【查阅资料】 i.制备原理：CaCO3+2C3H5O2=(C3H5O2)2Ca+H2O+CO2↑ ii.丙酸具有挥发性。 iii.通常情况下，温度越高，反应速率越快。 【进行实验】 实验一：制备丙酸钙 (1)向鸡蛋壳中加入丙酸后，观察到固体减少， 。 实验二：探究影响丙酸钙产率的因素 取一定量的丙酸，加水配成相同体积的溶液。把等量的鸡蛋壳碎片研磨成粉，加入丙酸溶液，在表中所示条件下反应，测定丙酸钙产率。 实验编号 反应温度/℃ 丙酸用量/mL 反应时间/h 丙酸钙产率/% ① 60 30 2 77.63 ② 75 30 2 79.56 ③ 90 30 2 82.68 ④ 98 30 2 82.02 ⑤ 90 30 1 71.34 ⑥ 90 30 4 84.26 ⑦ 90 25 2 77.07 ⑧ 90 20 2 74.66 (2)实验①②③的目的是 。 (3)由实验③⑤⑥可得到的结论是 。 (4)由实验 (填实验编号)可得出丙酸用量与丙酸钙产率的关系。 【继续实验】 (5)继续实验发现鸡蛋壳颗粒较小时，丙酸钙产率较高。实验方案，取30mL丙酸，加水配成与之前实验相同体积的溶液。将等量的鸡蛋壳碎片中加入丙酸溶液，在 ℃下反应2h，测定丙酸钙产率。 【反思评价】 (6)小组通过实验②③④进行对比，发现90℃时丙酸钙产率比75℃和98℃都高，推测其可能的原因是 。 21．(24-25九上·辽宁辽阳·期末)为了验证质量守恒定律，某兴趣小组设计如下实验： 【初探质量守恒定律】 (1)方案一：将盛有铜粉的锥形瓶放在电子天平上称量，装置总质量，加热锥形瓶，观察到红色粉末逐渐变黑。装置冷却后再次称量总质量。请根据实验现象和数据，分析反应前后的总质量分别来源于哪些物质，并结合反应前后的质量关系和物质的变化情况得出的结论是 。 (2)方案二：利用铁丝与硫酸铜溶液反应验证质量守恒定律。请从微观的角度解释反应前后质量守恒的原因 。 【异常现象的探究1】 在方案二的实验中，同学们意外发现铁丝表面出现小气泡，大胆猜测此时溶液呈酸性。在老师的指导下查阅到：表示溶液的酸性或碱性强弱程度。，溶液显酸性，越小，酸性越强；，溶液显碱性，越大，碱性越强。 小组同学提出，可使用传感器测定反应后锥形瓶内溶液的，数据如下图。 (3)分析图像可知，反应开始阶段溶液的酸性逐渐 (“增强”或“减弱”)。出现这一现象的原因又是什么呢？ 【异常现象的探究2】小组同学经思考后得出： 猜想Ⅰ：硫酸铜溶液与铁作用所致； 猜想Ⅱ：硫酸铜溶液与空气作用所致； 猜想Ⅲ：硫酸铜溶液与铁、空气共同作用。 【进行实验】现提供如下用品：用煮沸并迅速冷却的蒸馏水配制的硫酸铜溶液、洁净的铁钉、传感器，实验过程如下： 序号 实验1 实验2 实验3 内容 现象 先减小后略增大 略增大 不变 【得出结论】 (4)上述实验结论为猜想 成立。 (5)通过以上探究活动，请分析方案二中用橡胶塞形成密闭装置的原因可能是 。 【再探质量守恒定律】 (6)方案三：检查装置气密性良好，称量装置质量为，将气球中大理石倒入锥形瓶中，立即产生大量气泡，气球迅速鼓起。该反应的化学方程式为 。待反应停止后再次称量质量为，发现，原因可能是 ，该实验能否验证质量守恒定律？ (“能”或“不能”)。 【改进实验装置】 (7)课后小组同学改进了方案二如上图，一支注射器内放置打磨光亮的铁丝，另一支注射器内抽取硫酸铜溶液，通过左右不断推注射器的活塞，使铁丝与硫酸铜溶液接触，后立刻观察到铁丝表面有红色物质析出，溶液为浅绿色，化学反应前后质量守恒。请回答： ①左右反复推注射器活塞的目的是 。 ②方案二改进实验的优点 。 (8)方案三的改进装置如上图，检查装置气密性良好后，取足量的白醋倒入玻璃太空杯中，将鸡蛋壳放入塑料过滤网内，旋紧瓶盖后称量。将装置倒置，鸡蛋壳与白醋接触产生气泡，正放并称量，反应前后质量守恒。方案三改进装置的优点 。 (9)由以上实验可知，用有气体参加或者生成的反应验证质量守恒定律时，必须在 中进行。 22．(24-25九上·广西南宁·期末)某化学兴趣小组对“探究空气中氧气含量”的实验产生疑问：红磷燃烧熄灭后密闭容器内氧气是否完全耗尽？为此他们进行以下探究活动。 【问题】足量红磷燃烧熄灭后密闭容器内氧气是否完全耗尽？ 【预测】氧气仍有剩余。 【实验设计】兴趣小组同学设计了如图1所示装置测定瓶内氧气浓度的变化情况。 【实验探究】 (1) 步骤 实验操作 实验现象 分析与结论 I 按图1组装好实验装置，检查装置的 良好后加入试剂，利用高能激光笔照射燃烧匙上的足量红磷 红磷燃烧，产生大量白烟 红磷燃烧的化学方程式为 II 待红磷熄灭，装置完全冷却后，将燃烧匙提起，使白磷露出水面，再次用高能激光笔照射燃烧匙上的白磷 预测正确 (2)从燃烧的条件分析，实验中激光笔的作用是 。 (3)实验过程中，用传感器测得密闭容器内氧气浓度的变化曲线如图2所示。分析图像可知，白磷开始燃烧的时刻为 点(填“B”“C”或“D”)，白磷燃烧 (填“能”或“不能”)完全消耗密闭容器内的氧气。 【拓展延伸】为提高测定空气中氧气含量实验的精确度，兴趣小组改用暖宝宝贴替代红磷进行实验。 【查阅资料】暖宝宝贴中有脱氧剂，能与氧气发生缓慢氧化并放出热量。 【实验方案】如图3所示，取用足量暖宝宝贴，往150mL集气瓶(温度计和暖宝宝贴所占体积忽略不计)中加入50mL水，右侧连接装有50mL空气的注射器。实验过程中不断缓慢推拉注射器，直到读数不再改变，记录读数。重复3次上述实验，记录数据如表： 实验次数 1 2 3 注射器剩余气体读数 18.7ml 18.9mL 18.8mL (4)根据实验数据计算，空气中氧气含量为 (用百分数表示，结果精确至0.1%)。 23．(23-24九上·湖南湘潭·期末)在学习二氧化碳的性质时，某化学兴趣小组的同学对“二氧化碳能否与水反应生成一种酸”进行实验探究，请参与探究并回答下列问题： 【作出猜想】 二氧化碳能与水反应生成一种酸。 【查阅资料】 紫色石蕊是一种色素，遇酸溶液变红。 【实验验证】 小红、小明、小文三位同学分别做了如下三个实验： (1)小红想通过证明反应物减少来判断化学反应的发生。按如图实验一所示进行实验，打开瓶盖，迅速将烧杯内的水倒入瓶中并拧紧瓶盖，振荡，观察到水溶液为无色，软塑料瓶 。 由此得出结论：二氧化碳能与水反应。 小明对小红的实验方案提出了质疑，因为二氧化碳能溶于水，也会产生相同的现象。 【补充实验Ⅰ】 小明按上图实验二进行实验，水溶液变红。由此得出结论：二氧化碳能与水反应生成一种酸。 (2)小文认为小明的实验方案仍不严谨。理由是该方案中能使紫色石蕊变红的物质：可能是水，可能是 ，也可能是二氧化碳与水反应后的生成物。 【补充实验Ⅱ】 (3)小文按上图实验三进行实验，实验中观察到塑料瓶内的实验现象是： 。 由此得出结论：二氧化碳能与水反应生成一种酸。 【交流讨论】 通过交流与讨论，同学们最后认为小文的实验方案最完善。 【得出结论】 二氧化碳能与水反应生成一种酸。 【归纳整理】 (4)对于无明显实验现象的化学反应，可以从不同的角度证明反应的发生。 小文的实验证明化学反应发生的角度是 （填字母序号）。 A．通过检验反应物减少来证明 B．通过检验生成其他物质来证明 【拓展提升】 探究二氧化碳对环境的影响 (5)用温度传感器分别连接装有二氧化碳和空气的烧瓶，待两个烧瓶中气体温度相同时，打开取暖器模拟太阳光对两个烧瓶加热，测得温度随时间变化关系如下图。 实验表明：二氧化碳气体的含量 （填“越高”或“越低”），吸收热量越多。由此可知空气中二氧化碳气体的含量增加会导致温室效应加剧。 24．(24-25九上·福建三明·期末)我国科学家屠呦呦从西晋医学家葛洪《肘后备急方》获得灵感，研制出抗疟新药青蒿素，获诺贝尔生理和医学奖。青蒿素不溶于水，易溶于乙醚(无色透明液体，沸点34.6℃)，在60℃时青蒿素的结构会被破坏，从而失去疗效。 Ⅰ．提取青蒿素 (1)提取青蒿素的流程如下图所示。 ①操作Ⅰ中需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 。 ②操作Ⅱ的名称是 ，该操作中的“一定温度”，不应超过 。 Ⅱ．验证加热青蒿素的产物 (2)用下图所示装置验证加热青蒿素的产物(硫酸铜为白色粉末，遇水变蓝色，可检验水的存在)。 ①观察到装置b中 ，说明有水生成； ②装置c中澄清石灰水变浑浊，其反应的化学方程式为 ； ③装置e处的气体能点燃，火焰上方的干冷烧杯无明显现象，迅速倒转后滴加澄清石灰水，石灰水变浑浊，说明e处的气体是 。 (3)碱石灰中含有氧化钙和氢氧化钠等物质，结合装置e的上述实验分析，碱石灰的作用是 。 (4)根据以上实验结果，说明青蒿素的组成中含有 (填元素符号)。 (5)若要定量测定生成水的质量，在上述实验的基础上，还应进行的操作是 。 25．(24-25九上·广东阳江江城区·期末)【科学探究】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。 【进行实验】 (1)将硫酸铜粉末露置在空气一段时间后，观察到 现象，说明空气中含有水蒸气。 任务二：利用硫酸铜的性质验证质量守恒定律 【进行实验】 如图所示，将锥形瓶中的铁丝与硫酸铜溶液放在天平左盘，调节天平平衡，将硫酸铜溶液倒入放有铁丝的锥形瓶中，观察现象，反应一段时间后，再次将装置放在天平左盘，观察指针。 【实验现象】 (2)铁丝表面有 固体出现，溶液逐渐变为浅绿色；指针指向分度盘中央。 【实验结论】 (3)证明化学反应前后物质的总质量不变；也说明铁的化学性质比铜 （填“强”或“弱”）。 任务三：探究硫酸铜的获取 (4)制备硫酸铜的一种方案为：，其中的化学式为 。 【进行实验】 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。 【分析讨论】 (5)同学们用试管收集了产生的气体，经检验，该气体为氧气。请写出检验氧气的方法： （包括操作、现象与结论）；经过分析，同学们认为是过氧化氢在某因素的影响下快速分解产生了氧气。 【提出问题】制备硫酸铜过程中是哪些因素加快了过氧化氢的分解？ 【作出猜想】 (6)猜想一：由于温度升高加快过氧化氢分解； 猜想二：由于反应中生成的加快过氧化氢分解； 猜想三： 。 【进行实验】根据猜想，兴趣小组设计了如下实验： 实验 实验一 实验二 实验三 现象 产生气泡 产生气泡 快速产生气泡 【实验分析】 (7) 序号 项目 分析内容 实验结论 1 对比实验一和实验 验证猜想一正确 2 对比实验 和实验 验证猜想二正确 【实验结论】猜想三正确。 (8)实验一中反应的化学方程式为 。 26．(24-25九上·广东江门·期末)【科学探究】 铁制品容易生锈，但将铁加热熔入金属铬，可制成不锈钢。化学兴趣小组进行以下实验，比较铬、铁、铜的金属活动性强弱。 【查阅资料】铬是一种抗腐蚀性强的银白色金属。硫酸亚铬（CrSO4）溶液呈亮蓝色，在空气中能迅速被氧化成碱性硫酸铬[Cr（OH）SO4]，其溶液呈绿色。 【提出猜想】三种金属的活动性强弱为： 猜想一：Cr＞Fe＞Cu；猜想二：Fe＞Cr＞Cu；猜想三： 。 【实验探究】步骤1：取大小相同的三种金属片，用砂纸打磨光亮。 步骤2：将三种金属片分别放入三支装有等量、等浓度稀硫酸的试管中。 序号 实验操作 实验现象 实验结论 （1） 将铁片放入稀硫酸 铁片表面产生气泡较慢，溶液逐渐变为 色 猜想 成立 （2） 将铬片放入稀硫酸 铬片表面产生气泡较快，溶液逐渐变为 色 （3） 将铜片放入稀硫酸 无明显现象 【分析解释】写出铬与稀硫酸反应生成CrSO4的化学方程式 。反应后的溶液一段时间后变成绿色，其原因是 ，反应的化学方程式为：4CrSO4+O2+2H2O＝4Cr（OH）SO4，该反应属于 （填基本反应类型）反应，Cr（OH）SO4中的Cr化合价为 。 【反思评价】实验结束后有同学提出质疑：金属和酸反应放出的热量会对反应速率造成影响，因此上述实验结论不够科学。建议用铬片、铜片和 溶液进一步验证铬、铁、铜三种金属的活动性强弱。 27．(24-25九下·黑龙江大庆肇源县第四中学·期末)学习化学需要进行科学探究。 探究活动一：利用如图1所示装置进行如下实验探究。在锥形瓶中放入一小粒白磷，塞好橡皮塞后使玻璃管下端刚好能与白磷接触。将整套装置放在托盘天平左盘上调节至平衡，取下橡皮塞，将玻璃管放在酒精灯火焰上灼烧至红热，迅速塞紧橡皮塞，将白磷引燃，待锥形瓶冷却后观察天平是否平衡。 (1)气球的作用除了使装置密闭之外，还可以 ；实验过程中，气球的变化是 。 (2)实验前后天平保持平衡。实验后，取下橡皮塞并与原装置一起仍置于天平左盘，则天平的指针 （填“向左偏”“向右偏”或“指向中间”）。 探究活动二：小敏在观看央视农业频道的电视节目时，看到一些水产养殖基地的工作人员向鱼池中撒入一些名为过氧化钙（化学式为CaO2）的固体物质，同时发现水面出现一些气泡。这些现象激发了他进行科学探究的兴趣。 【提出问题】当把过氧化钙投入足量水中后，会生成什么物质呢？ 【进行猜想】①生成氧气；②生成二氧化碳；③生成氢氧化钙。 (3)你不赞同的猜想是 （选填①或②或③），其理由是 。 【实验探究】在老师的帮助下，小敏利用吸滤瓶等仪器设计组装了如图2所示的装置。 打开装置中分液漏斗的活塞，观察到试管内有气泡产生，接下来的实验操作和现象是将带火星的木条放在P导管口，木条复燃，证明生成的气体是氧气。 (4)小敏又通过实验验证了另一种生成物是氢氧化钙，请写出过氧化钙与水反应的化学方程式 。 28．(24-25九上·湖南湘潭·期末)科学探究与实践是我们需要不断培养的学科核心素养。实验课上同学们做了电解水的实验。实验中，老师提醒同学们在水中加入少量的硫酸钠溶液来增强水的导电性。 (1)说明纯水的导电性 （填“强”或“弱”）。 (2)通过电解水产生氢气和氧气，从而证明水是由氢、氧元素组成的依据是：在化学反应前后 的种类不变。 某同学在做电解水实验时，改为向水中加入氯化钠溶液，发现与正极相连的石墨电极上出现黄绿色气体。 【提出问题】当时石墨的两电极上分别生成了什么气体？ 【查阅资料】①氯气是一种黄绿色、有刺激性气味的有毒气体，常温下1体积水里能溶解2体积的氯气；②氯化钠溶液是指氯化钠固体溶解在水中形成的混合物。 【提出假设】猜想一：氧气和氯气；猜想二：氢气和氧气；猜想三：氢气和氯气。 【设计实验】用如图所示装置进行电解，并收集两个电极上产生的气体。 (3) 实验步骤 实验现象 解释或结论 1.通电一段时间后，用a、b两支试管分别收集两极上产生的气体，观察气体颜色 试管a收集到黄绿色气体，试管b收集到无色气体 猜想 正确（填“一”或“二”或“三”） 2.用拇指堵住试管b，靠近火焰，移开拇指 听到爆鸣声 【实验分析】 (4)加了氯化钠溶液的水通电时，除了生成两种气体外，还生成了氢氧化钠，请写出该反应的化学方程式： 。 【反思与评价】 (5)经过讨论，同学们一致认为，若要准确推测水的组成， （填“可以”或者“不可以”）用氯化钠溶液代替硫酸钠溶液来增强水的导电性。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 题型02 科学探究题 1．(24-25九上·黑龙江牡丹江·期末)某校研究性学习小组用右下图装置进行镁条在空气中燃烧的实验。 (1)镁条燃烧、冷却后打开止水夹，若弹簧夹未夹紧，则进入集气瓶中的水会偏 。（填“多”或“少”） (2)若镁条只和空气中的氧气反应，则进入集气瓶中水的体积最多不超过其容积的 %。现进入集气瓶中水的体积约为其容积的80%，根据空气的组成可推出减少的气体一定含有哪些气体 。 【发现问题】如果减少气体中含有氮气，它是怎么减少的呢？ 【推測一】氮气与镁条反应而减少。 【推测二】 (3) 。 【查阅资料】 (4)镁条在氮气中燃烧，生成氮化镁固体，反应的方程式为 ，镁条还可以在二氧化碳中燃烧生成一种单质和一种金属氧化物，反应的方程式为 (5)通过以上探究，根据金属活动性推测金属钠能否在氮气中燃烧？ 。 (6)你对燃烧的有关知识有了什么新的认识？ 。 【答案】(1)多 (2) 21 氮气和氧气 (3)氮气溶于水 (4) 3Mg+N2Mg3N2 2Mg+CO2C+2MgO (5)能 (6)燃烧不一定需要氧气 【详解】（1）镁条燃烧放出大量的热，集气瓶内压强变大，若弹簧夹未夹紧，有空气逸出，冷却后打开止水夹，导致进入集气瓶中的水会偏多。 （2）测定空气中氧气的体积含量实验，所选物质必须只消耗氧气，无气体生成。可燃物燃烧消耗多少体积的氧气，燃烧停止、温度冷却至室温后打开弹簧夹就进入多少体积的水。所以若镁条只和空气中的氧气反应，则进入集气瓶中水的体积最多不超过其容积的21%。现进入集气瓶中水的体积约为其容积的80%，说明镁条燃烧除了消耗氧气外，还消耗了氮气，所以可推出减少的气体一定含有氮气和氧气。 （3）如果减少气体中含有氮气，氮气可能是与镁条发生了反应，也可能是氮气溶于水。 （4）镁条在氮气中燃烧，生成氮化镁固体，反应的化学方程式为：3Mg+N2Mg3N2，镁条还可以在二氧化碳中燃烧生成一种单质和一种金属氧化物，根据质量守恒定律，该反应的化学方程式为：2Mg+CO2C+2MgO。 （5）钠的金属活动性比镁强，镁能在氮气中燃烧，所以推测金属钠能在氮气中燃烧。 （6）根据以上探究可知，燃烧不一定需要氧气。 2．(24-25九上·贵州贵阳·期末)某研究小组在老师的指导下围绕过氧化氢进行实验探究，请你参与。 探究一：84消毒液是否为过氧化氢分解的催化剂 【查阅资料】84消毒液的有效成分是次氯酸钠(NaClO)。 (1)过氧化氢溶液与84消毒液混合后生成的气体是什么？ 在试管中加入少量过氧化氢溶液，观察到无明显现象，继续滴入84消毒液，发现有大量气泡产生， (填实验操作及现象)，证明产生的气体为氧气。 (2)为测定上述反应过程中次氯酸钠质量是否发生改变，小组进行了如下实验： 步骤1：组装实验装置如图1，并检查装置气密性良好。 步骤2：向锥形瓶中加入40mL84消毒液，注射器中吸入20mL过氧化氢溶液。 步骤3：将注射器中的过氧化氢溶液平均分4次推入锥形瓶中。每次推入过氧化氢溶液，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)见表。 实验编号 1 2 3 4 收集气体的总体积/mL 140 280 365 370 步骤1中，检查装置气密性的实验方法是 。分析表中数据，可推测次氯酸钠不是过氧化氢分解的催化剂，理由是 。 探究二：影响过氧化氢分解的其它因素 (3)研究小组查阅资料得知除二氧化锰外，某些生物材料也可作为过氧化氢分解的催化剂，于是利用探究一使用的装置进行实验，记录见表。 实验序号 过氧化氢溶液浓度/% 过氧化氢溶液体积/mL 催化剂 反应起始温度/℃ 收集氧气体积/mL 反应时间/s ① 3 2 0 25 0 300 ② 10 15 0.2g二氧化锰 25 50.0 5 ③ 3 2 1mL20%花生研磨液 25 19.0 300 ④ 3 2 1mL20%花生研磨液 35 19.6 300 ⑤ 3 2 1mL20%胡萝卜研磨液 25 9.5 300 实验②中发生反应的化学方程式为 。从上述实验中可知影响过氧化氢分解的因素有 。 A．是否加入催化剂     B．催化剂种类 C．反应物浓度     D．反应温度 (4)小组同学在进行实验时，还观察到锥形瓶内上方出现许多水雾，瓶底发烫，由此推断过氧化氢分解是 (填“吸热”或“放热”)反应。将实验②生成氧气的速率与反应时间记录如图2，请分析生成氧气速率的变化情况及原因 。 【答案】(1)把带火星的木条放在试管口，带火星的木条复燃 (2) 外拉注射器活塞，广口瓶长导管口出现气泡，说明装置不漏气 每次加入的过氧化氢溶液质量相等，但第3、4次产生的气体与第1、2次体积不相等 (3) ABD (4) 放热 生成氧气的速率先增大后减小，是因为开始时反应物浓度大，单位时间内放热多，反应速率加快。随着反应进行，反应物浓度减小，单位时间内放热少，反应速率减慢 【详解】（1）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。在试管中加入少量过氧化氢溶液，观察到无明显现象，继续滴入84消毒液，发现有大量气泡产生，把带火星的木条放在试管口，带火星的木条复燃，证明产生的气体为氧气。 （2）步骤1中，检查装置气密性的实验方法是外拉注射器活塞，广口瓶长导管口出现气泡，说明装置不漏气； 分析表中数据，可推测次氯酸钠不是过氧化氢分解的催化剂，理由是：每次加入的过氧化氢溶液质量相等，但第3、4次产生的气体与第1、2次体积不相等。 （3）实验②中，过氧化氢在花生研磨液催化作用下分解生成水、氧气，化学方程式为； 对比①③可知加入催化剂会影响过氧化氢分解；对比③⑤可知催化剂种类会影响分解；对比③④可知反应温度会影响分解，由于缺乏对照，不能得知反应物浓度是否影响过氧化氢分解。 故选：ABD。 （4）小组同学在进行实验时，还观察到锥形瓶内上方出现许多水雾，瓶底发烫，由此推断过氧化氢分解是放热反应； 温度和反应物浓度都会影响反应速率，生成氧气的速率先增大后减小，是因为开始时反应物浓度大，单位时间内放热多，反应速率加快，随着反应进行，反应物浓度减小，单位时间内放热少，反应速率减慢。 3．(24-25九上·江苏扬州文昌教育集团·期末)某兴趣小组同学在进行“木炭在氧气中燃烧”实验时，未观察到明显的“发白光”现象，为探究其原因，进行了如下实验。 【实验探究】 实验1：取三瓶均用排空气法收到的氧气，进行实验。 装置 序号 1 2 3 木炭质量/g 2 2 x 木炭形状 块状 片状 锥状 现象 燃烧，发光 颜色偏黄、较暗 燃烧，发光 颜色偏黄、较亮 尖端迅速燃烧，发光 颜色偏白、较亮 实验2：小组同学用图2装置，收集三瓶体积分数分别40%、70%、80%的氧气，取与上述实验1中序号3锥状形状、质量相同的木炭，同时进行实验。(集气瓶的体积均为250mL，收集完毕时集气瓶中需留有20mL澄清石灰水) 装置 序号 (浓度) 实验现象 1： (40%) 木炭尖端迅速燃烧，发光颜色偏黄、较亮 2： (70%) 木炭尖端迅速燃烧，发光颜色偏白、较亮 3： (80%) 木炭尖端迅速燃烧，发出白光、明亮耀眼 【解释与结论】 (1)实验1， 序号3实验中， X为 。 (2)图-1中为使O2充分利用，木炭至集气瓶中的正确操作是：用 (填操作要领)。 【反思与评价】 (3)依据上述实验可知，影响木炭燃烧剧烈程度的因素有 。 (4)该小组同学为了收集到体积分数为80%的氧气进行实验，他们应在图2装置中先加入 mL石灰水(空气中氧气体积含量按1/5计算，橡皮塞及玻璃管所占体积忽略不计)，并将制取氧气发生器导管与 (填“a”或“b”)相连。 【拓展研究】小组同学在做实验2时，观察到澄清石灰水先变浑浊，后变澄清这一异常现象。于是该组同学又做了如下探究实验。 实验3：将CO2持续通入澄清石灰水中，用浊度传感器测定反应过程中石灰水浑浊的情况，反应过程中透光率与时间变化的曲线如图3所示。 已知：a．浊度传感器用于测量溶液中悬浮物的多少，悬浮物越多则透光率越小，液体透明时透光率为100%。 b．二氧化碳与水、碳酸钙能通过化合反应生成碳酸氢钙。 c．20℃时，碳酸钙难溶于水，碳酸氢钙易溶于水。    (5)AB段透光率下降的原因是 (用化学方程式表示)。 (6)BC段透光率上升的原因是 (用文字描述)。 (7)C点的透光率并未达到100%，原因可能是 。 【答案】(1)2 (2)用坩埚钳夹取木炭由瓶口向下缓慢伸入 (3)可燃物形状和氧气浓度 (4) 192.5 b (5)CO2 + Ca(OH)2 ＝ CaCO3↓+ H2O (6)CaCO3与二氧化碳、水反应生成了可溶性的Ca(HCO3)2，溶液中悬浮物减少 (7)CaCO3未全部转化为可溶的Ca(HCO3)2 【详解】（1）实验1中不同的是木炭的形状，因此其他实验条件需要保持一致，所以木炭质量都相等，x=2； （2）图 - 1 中为使O2充分利用，木炭至集气瓶中的正确操作是：用坩埚钳夹取木炭由瓶口向下缓慢伸入，这样能避免氧气受热逸出，使氧气得到充分利用； （3）实验1探究木炭的形状的影响，实验2是探究不同氧气浓度对木炭燃烧的影响，因此可知影响可燃物燃烧剧烈程度的因素为可燃物形状和氧气浓度； （4）设加入的石灰水体积为V mL，则初始空气体积为(250 - V) mL。其中氧气体积为(250 - V) × mL。 通入纯氧后，氧气体积为原空气氧气体积 + 通入纯氧的体积；通入的纯氧体积为加入石灰水的体积减去剩余石灰水体积=V - 20 mL，最后收集到的气体体积=250mL-20mL=230mL，则有：，v=192.5mL；气体密度一般小于液体的密度，氧气的密度小于石灰水密度，并将制取氧气发生器导管与b相连，石灰水从a管排出； （5）根据“悬浮物越多则透光率越小”可知，AB段透光率下降的原因是二氧化碳与澄清石灰水反应生成了水和白色沉淀碳酸钙，溶液中悬浮物增多，化学方程式为： CO2 + Ca(OH)2 ＝ CaCO3↓+ H2O； （6）根据题目信息，悬浮物越多则透光率越小，液体透明时透光率为100%；二氧化碳与水、碳酸钙能通过化合反应生成碳酸氢钙；20℃时，碳酸钙难溶于水，碳酸氢钙易溶于水。可知BC段透光率上升的原因是CaCO3与二氧化碳、水反应生成了可溶性的Ca(HCO3)2，溶液中悬浮物减少； （7）最终液体的透光率并未达到100%，原因可能是CaCO3未全部转化为可溶的Ca(HCO3)2。 4．(24-25九上·辽宁锦州·期末)双氧水（过氧化氢溶液）是生活中常见的一种消毒剂。柯柯用双氧水清洗伤口时，不小心将其滴到水泥地面上，发现有大量气泡产生。于是进行了如下探究活动： 查阅资料： ①水泥中含有氯化铁、二氧化锰、碘化钾，都可以作过氧化氢分解的催化剂。 ②压强传感器能描绘出密闭容器中压强随时间的变化曲线（如图1），曲线斜率越大，说明反应速率越快。 (1)活动一：探究氯化铁能否作过氧化氢分解的催化剂 实验步骤 实验现象 步骤1： 木条不复燃 步骤2：向装有过氧化氢溶液的试管中加入氯化铁，再伸入带火星的木条 木条复燃 (2)氯化铁中铁元素的化合价为 。 (3)柯柯根据实验现象得出结论：氯化铁可作过氧化氢分解的催化剂。悦悦认为柯柯的实验结论不正确，理由是 。最终同学们通过进一步的实验得出了上述结论。 (4)写出步骤2中反应的化学方程式 。 活动二：探究影响过氧化氢分解速率的因素 将体积相同、浓度不同的过氧化氢溶液和不同质量的二氧化锰、氯化铁、碘化钾分别放在如图2的密闭容器中，并用压强传感器采集数据。 数据处理：得到下列实验数据及其中一组实验的压强随时间的变化曲线（如图1）。 实验序号 催化剂种类 催化剂质量/g 温度/℃ 过氧化氢浓度 曲线斜率 1 二氧化锰 0.1 10 2% 0.383 2 0.1 20 2% 2.145 3 0.1 20 5% 4.269 4 0.3 20 5% 6.637 5 氯化铁 0.3 20 5% 0.099 6 碘化钾 0.3 20 5% X (5)对比实验3和4的数据得出结论是 。 (6)实验中用到的三种催化剂催化效果排序是二氧化锰>碘化钾>氯化铁，则其中X的取值范围是 。 (7)若实验室没有传感器等数字化实验仪器，为了达到实验目的，上面表格中的“曲线斜率”可以通过测定 来代替。 (8)分析图1中压强随时间的变化曲线，BC段斜率变小的可能原因是 。 (9)写出生活中保存双氧水的方法 （写出一种即可）。 【答案】(1)取少量的过氧化氢溶液于试管中，再向试管中伸入带火星的木条等合理答案 (2)+3 (3)没有验证反应前后氯化铁的质量和化学性质不发生改变等合理答案 (4) (5)催化剂的质量会影响过氧化氢分解的速率 (6)（或0.099~6.637之间） (7)相同时间内产生氧气的体积（或产生相同体积的氧气所需要的时间等合理答案） (8)随着反应的发生，过氧化氢溶液的浓度减小，反应速率降低等合理答案 (9)低温存放等合理答案 【详解】（1）对比实验探究氯化铁能否作过氧化氢分解的催化剂，根据步骤1的实验现象和步骤二的实验操作可推出步骤1的实验操作：取少量的过氧化氢溶液于试管中，再向试管中伸入带火星的木条（合理即可）； （2）氯化铁（FeCl3）中氯元素显-1价，根据化合物中各元素化合价代数和为0可得出铁元素显+3价； （3）没有验证反应前后氯化铁的质量和化学性质不发生改变，故不能得出氯化铁可作过氧化氢分解的催化剂的结论； （4）过氧化氢在氯化铁的作用下分解生成水和氧气，化学方程式为：； （5）对比实验3和4的数据可得出催化剂的质量会影响过氧化氢分解的速率，催化剂质量越多，分解越快； （6）根据表格中数据，氯化铁曲线斜率为0.099，二氧化锰斜率最大为6.637，故X的取值范围是（或0.099~6.637之间）； （7）实验目的是探究影响过氧化氢分解速率的因素，故也可以换成测量相同时间内产生氧气的体积（或产生相同体积的氧气所需要的时间等合理答案）； （8）随着反应的发生，过氧化氢溶液的浓度减小，反应速率降低所以BC段斜率变小； （9）由于温度会影响过氧化氢分解的快慢，故保存双氧水应低温存放。 5．(24-25九上·贵州贵阳·期末)水是生存之本、文明之源。 (1)净水：古代人民逐水而居，曾用漉水囊(如图1)除去河水中的泥沙等杂质，漉水囊似圈形网兜，其原理类似于实验室的 操作。为除去水的异味，可向水中加入木炭，利用了木炭的 性。 (2)探水：人类从不同角度对水的组成经历了漫长探索。 【物质的生成】 ①普里斯特利将“易燃空气”在空气中点燃，容器内壁出现液滴。“易燃空气”实际是氢气，氢气燃烧的化学方程式为 。 【物质的分解】 ②拉瓦锡重复上述实验，并用图2所示装置继续研究水的组成。他加热装有水的容器A，让水蒸气通过红热的空心铁管BC，在集气囊中收集反应生成的全部气体，质量为a．冷却至室温，测量铁管增加质量为b． 后经证实，铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，写出该反应的化学方程式 。理论上铁管增加的质量b与集气囊收集到的气体质量a之间的关系可表示为 。 ③电池发明以后，尼克尔森对水通电后的产物进行实验，得出了与拉瓦锡相同的结论，这一结论是 。 (3)用水：当水的温度、压强超过临界点，就会形成气、液相互交融状态，这样的水被称为超临界水。超临界水具有极强的氧化能力，可降解废水。图3是含乙醇(C2H5OH)的废水与超临界水的氧化结果(图示分布分数：某物质分子数占所有含碳物质分子总数的比值)。下列说法中，正确的是 ___________(填字母)。 A．超临界水属于混合物 B．超临界水中，分子间没有间隔 C．在该过程中，部分CO2来源于CO的氧化 D．在该过程中，可能有水生成 【答案】(1) 过滤 吸附 (2) b=8a 水是由氢元素和氧元素组成的 (3)CD 【详解】（1）漉水囊(如图1)除去河水中的泥沙等杂质，相当于过滤操作；炭具有疏松多孔的结构，具有吸附性； （2）氢气和氧气在点燃的条件下反应生成水，反应的化学方程式为；铁和水蒸气在高温条件下反应生成四氧化三铁和氢气，反应的化学方程式为；铁管增加的质量就是水中氧元素的质量，则水中氧元素的质量为b，集气囊收集到的气体质量就是水中氢元素的质量，则水中氢元素的质量为a，而水中氢元素和氧元素的质量比为(1×2)：16=1：8，则有a：b=1：8，故理论上铁管增加的质量b与集气囊收集到的气体质量a之间的关系可表示为b=8a；水通电生成了氢气和氧气，氢气是由氢元素组成，氧气是由氧元素组成，根据化学反应前后元素的种类不变，水是由氢元素和氧元素组成的； （3）A、超临界水是一种物质，属于纯净物，该项错误； B、超临界水中，分子间有间隔，该项错误； C、图3中，CO的分布分数最终变成0，说明在该过程中，部分CO2来源于CO的氧化，该项正确； D、乙醇中有碳、氢、氧三种元素，反应前后元素种类不变，则在该过程中，可能有水生成，该项正确； 故选CD。 6．(24-25九上·广东珠海部分学校·期末)关于燃烧的研究是一项重要的课题，某小组以“探究燃烧的奥秘”为主题开展项目式学习。 【任务一】认识可燃物 (1)化石燃料包括煤、 、天然气。化石燃料的过度使用会造成温室效应加剧，而“低碳经济”是以较小的温室气体排放，获得较大产出的新经济发展模式，下列做法不符合“低碳经济”理念的是 (填字母)。 A．大力发展火力发电 B．改造或淘汰高能耗、高污染企业 C．优化建筑设计，增强室内自然采光，减少照明用电 【任务二】探究燃烧的条件 如图1是教材探究燃烧条件装置图，请回答下列问题： (2)铜片上的红磷不燃烧，是因为 。 (3)烧杯中水的作用是 。通过上述实验，能证明燃烧需要氧气的实验现象是 。 【任务三】调控燃烧 (4)报道显示：国内外一些煤田因发生煤层自燃，带来了资源浪费和环境污染。一旦煤层自燃，请给出一条合理的灭火建议： 。 【任务四】利用燃烧探究物质的组成 某化学兴趣小组，利用湿度传感器和二氧化碳传感器检测纯净的乙醇燃烧的产物，实验装置图如图2.实验结束后，传感器数据如图3。 (5)结合图中曲线，可以得出乙醇中含有碳、氢元素的证据是 。 (6)能否得出乙醇中含有氧元素，并说明理由： 。 【答案】(1) 石油 A (2)温度没有达到红磷的着火点 (3) 隔绝白磷与氧气接触，给铜片上的白磷燃烧提供热量 铜片上的白磷燃烧，而水中白磷不燃烧 (4)取土填埋，隔绝空气(合理即可) (5)从图中曲线得出有二氧化碳和水生成，说明乙醇中含有碳元素和氢元素 (6)不能，二氧化碳和水中虽然都含有氧元素，但是不能确定它们中的氧元素是氧气提供的，还是乙醇提供的 【详解】（1）化石燃料包括煤、石油和天然气； “低碳经济”是以较小的二氧化碳气体排放，获得较大产出的新经济发展模式，A：大力发展火力发电不能减少二氧化碳的排放，A不符合题意；B：改造或淘汰高能耗、高污染企业，可以减少二氧化碳的排放，B符合题意；C：优化建筑设计，增强室内自然采光，减少照明用电，可以通过节约用电来减少二氧化碳的排放，C符合题意；故选A； （2）铜片上的红磷不燃烧，是因为温度没有达到红磷燃烧的着火点； （3）烧杯中水的作用是隔绝白磷与氧气接触，给铜片上的白磷燃烧提供热量；铜片上的白磷燃烧，而水中白磷不燃烧能证明燃烧需要氧气； （4）灭火原理有隔绝氧气，清除可燃物，向低温度到可燃物着火点一下，可以取土填埋，隔绝空气来灭火； （5）根据化学反应前后元素的种类不变，从图中曲线得出有二氧化碳和水生成，说明乙醇中含有碳元素和氢元素； （6）不能，二氧化碳和水中虽然都含有氧元素，但是不能确定它们中的氧元素是氧气提供的，还是乙醇提供的，故不能得出乙醇中含有氧元素。 7．(24-25九上·江苏扬州文昌教育集团·期末)MnO2是一种重要的功能材料。某兴趣小组对MnO2开展以下项目化研究。 任务一：MnO2的制备 在空气中灼烧碳酸锰 (MnCO3)是制备 MnO2的常用方法，某小组同学对其条件进行了探究。 已知：MnCO3在空气中灼烧，随着温度的升高，转化为锰的氧化物依次是 (1)图1装置可制备 MnO2，观察到石灰水变浑浊，管式炉中反应的化学方程式为 。实验结束时先停止加热，继续通入空气直至管式炉冷却的目的是 。 (2)根据图2， 制备 MnO2的气氛条件为 (填“湿”或“干”) 空气。 (3)根据图3，最佳反应温度为350℃。温度过高，转化率降低，且锰元素质量分数升高，可能的原因是 。 任务二：MnO2的回收 从废旧电池炭包中回收 MnO2的流程如下图： (4)焙烧的目的是 。 (5)沉锰反应为 加热温度不宜过高，原因是防止 。 (6)过滤所需要的仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒、 ，其中玻璃棒的作用是 。 任务三：MnO2的应用 (7)制备 Mn：钢轨材料通常是锰钢。在高温下将 Al和MnO2混合发生置换反应制取金属 Mn，该反应的化学方程式为 。 (8)测定H2O2溶液(H2O2和水的混合物)中H2O2的浓度：小明同学为了测定某标签已破损的H2O2溶液中H2O2的浓度，取该溶液34g于烧杯中，加入2g的，完全反应后，称得烧杯内剩余物质的总质量是34.4g。 试求：完全反应后生成氧气的质量是 g。 【答案】(1) 防止石灰水倒吸进入管式炉，使热的管式炉炸裂 (2)湿 (3)温度过高时，MnO2会继续分解转化为锰的低价氧化物（如Mn2O3、MnO），这些低价氧化物中锰元素的质量分数比MnO2中锰元素的质量分数高 (4)除去炭包中的C (5)碳酸氢铵受热易分解 (6) 铁架台 引流 (7) (8)1.6 【详解】（1）图-1装置中在空气中灼烧碳酸锰制备 MnO2，观察到石灰水变浑浊，说明生成了二氧化碳，化学方程式为；实验结束时先停止加热，继续通入空气直至管式炉冷却，这是因为如果不继续通空气，在冷却过程中，装置内温度降低，压强减小，会导致石灰水倒吸进入管式炉，使热的管式炉炸裂； （2）观察图-2，对比湿空气和干空气中碳酸锰的转化率，发现湿空气中转化率更高，所以制备MnO2的气氛条件为湿空气； （3）已知MnCO3在空气中灼烧，随着温度的升高，转化为锰的氧化物依次是MnO2、Mn2O3、MnO，根据图-3，最佳反应温度为350℃，温度过高，转化率降低，且锰元素质量分数升高，是因为温度过高时，MnO2会继续分解转化为锰的低价氧化物（如Mn2O3、MnO），这些低价氧化物中锰元素的质量分数比MnO2中锰元素的质量分数高； （4）炭包中含有C、MnO2，焙烧时碳燃烧生成二氧化碳，可除去炭包中的C； （5）沉锰反应中用到碳酸氢铵，碳酸氢铵受热易分解，如果加热温度过高，碳酸氢铵分解就无法参与沉锰反应，影响沉锰效果； （6）过滤所需要的仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒、铁架台（用于固定和支撑漏斗），在过滤操作中，玻璃棒的作用是引流，引导液体顺利通过滤纸进入烧杯，防止液体溅出； （7）置换反应是指一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物，依据质量守恒定律，反应前后元素的种类不变，铝和二氧化锰高温下反应生成锰和氧化铝，化学方程式为； （8）过氧化氢在二氧化锰的作用下分解生成水和氧气，根据质量守恒定律，反应前后物质的总质量不变，则反应后减少的质量为生成的氧气的质量，即34g+2g-34.4g=1.6g。 8．(24-25九上·江苏无锡·期末)为探究燃烧的条件和灭火的原理，设计了如下实验。 实验Ⅰ：铁丝燃烧实验。用排空气法收集六瓶不同浓度的氧气，实验结果如表所示。 铁丝螺旋形状 小螺旋 大螺旋 组号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 氧气起始浓度 67% 80% 84% 74% 80% 87% 剧烈燃烧时间/s 13′15 9′19 7′08 11′03 9′19 7′07 (1)实验中所需氧气可由过氧化氢分解制得，反应的化学方程式是 。 (2)设计实验①②③的目的是 。 (3)对比实验②和实验⑤，可得出的结论是 。 实验Ⅱ：蜡烛燃烧实验。 [资料]蜡烛的着火点约为190℃，酒精灯外焰的温度在500℃左右，蜡烛燃烧实际是石蜡蒸气燃烧。 实验⑦：把活塞从左端位置迅速向右推，右端蜡烛火焰立即熄灭（见图）。 实验⑧：先将活塞放到左端位置，用酒精灯加热玻璃管，当温度计的示数达到280℃以上时，点燃右端的蜡烛，把活塞从左端位置迅速向右推出，右端蜡烛火焰立即熄灭。 (4)由实验⑦可知，燃烧需要的条件是 。 (5)实验⑧蜡烛熄灭的原因是 。 (6)下列做法中的灭火原理与实验⑧相同的是 （填序号）。 a.用沙子盖灭燃着的汽油 b.厨房炒好菜后关闭燃气灶阀门 c.利用砍掉大火蔓延线路前的树木来扑灭森林火灾 【答案】(1) (2)探究铁丝在小螺旋形状时，氧气浓度对燃烧时间的影响 (3)在氧气浓度相同时，铁丝绕成螺旋形状大小对剧烈燃烧时间无影响 (4)温度需要达到可燃物的着火点或燃烧需要可燃物 (5)石蜡蒸气被吹走，移走了可燃物 (6)bc 【详解】（1）过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气，反应的化学方程式为； （2）实验①②③中铁丝螺旋形状相同，氧气起始浓度不同，剧烈燃烧时间的时间不同，则设计实验①②③的目的是探究铁丝在小螺旋形状时，氧气浓度对燃烧时间的影响； （3）实验②和实验⑤中，铁丝螺旋形状不同，氧气起始浓度相同，剧烈燃烧时间相同，则对比实验②和实验⑤，可得出的结论是在氧气浓度相同时，铁丝绕成螺旋形状大小对剧烈燃烧时间无影响； （4）把活塞从左端位置迅速向右推，右端蜡烛火焰立即熄灭，是因为移走了可燃物，由实验⑦可知，燃烧需要的条件是燃烧需要可燃物； （5）蜡烛的着火点约为190℃，蜡烛燃烧实际是石蜡蒸气燃烧，当温度计的示数达到280℃以上时，点燃右端的蜡烛，把活塞从左端位置迅速向右推出，石蜡蒸气被吹走，所以观察到蜡烛火焰立即熄灭，则实验⑧蜡烛熄灭的原因是移走可燃物； （6）a、用沙子盖灭燃着的汽油，其灭火原理是隔绝氧气，故a不符合题意； b、厨房炒好菜后关闭燃气灶阀门，其灭火原理是移走可燃物，故b符合题意； c、利用砍掉大火蔓延线路前的树木来扑灭森林火灾，其灭火原理是清除可燃物，故c符合题意； 故选：bc。 9．(24-25九上·安徽合肥新站区·期末)有学者提出“铁丝燃烧绕成螺旋状，是为了防止燃烧点因迅速上升到集气瓶内氧气低浓度区而熄灭”。据此，化学学习小组的同学决定对铁丝在氧气中燃烧进行更深入的探究。 活动一：探究铁丝燃烧产生“火星四射”现象的原因 【实验1】取粗细相同、含碳量不同的细铁丝，分别在氧气中燃烧，记录实验现象如下表所示。 铁丝含碳量 0% 0.2% 0.38% 实验现象 无火星，燃烧处熔成小球 有短暂火星四射现象 火星四射，现象明显 (1)铁丝燃烧的化学方程式为 。分析上述实验现象，铁丝燃烧产生“火星四射”现象可能和 有关。 活动二：探究铁丝燃烧时长的影响因素 【实验2】从同一根长铁丝上分别截取三段长度相同的铁丝，将其中一段拉直、另两段绕成直径大小不同的螺旋状，下端系上燃着的小木条进行燃烧实验，如图1所示。每种形状的铁丝平行测量3次，所测得的实验数据如图2所示。 (2)实验中，点燃火柴后，将铁丝伸入盛有氧气的集气瓶中的最佳时机是待火柴快燃尽时，不宜过早，其目的是防止 。 (3)分析图2数据可知，实验中不管铁丝形状如何，其燃烧时长均在曲线附近，说明燃烧时长与铁丝是否绕成螺旋状 （填“有关”或“无关”）；铁丝在氧气中剧烈燃烧的时长与集气瓶内氧气的起始浓度的关系是 。 活动三：探究铁燃烧产物是而不是的原因 【查阅资料】和的分解温度、的熔点见下表。 分解温度/℃ 1538 1400 —— 熔点/℃ —— —— 1535 【理论探讨】 (4)结合表中数据，可推知铁在氧气里燃烧时产生的高温应在 之间，在此温度范围内 已分解，所以铁在氧气里燃烧的产物是。 【反思与拓展】 (5)理论上，铁丝燃烧后固体质量会增加。分析多组实验发现，铁丝在未发生熔断情况下，铁丝燃烧前后固体质量差别不大，其原因可能是 。 【答案】(1) 铁丝含碳量 (2)火柴燃烧消耗更多氧气 (3) 无关 相同条件下，氧气起始浓度越高，剧烈燃烧时长越短 (4) 1535℃~1538℃ (5)铁丝燃烧时火星四射，熔融状态的铁及其氧化物向四周飞溅，导致固体质量减少 【详解】（1）铁丝在氧气中燃烧反应生成四氧化三铁，反应的化学方程式为：； 铁丝含碳量为0时，无火星，燃烧处熔成小球，铁丝含碳量为0.2%时，有短暂火星四射现象，铁丝含碳量为0.38%时，火星四射，现象明显，因此可知，铁丝燃烧产生“火星四射”现象可能和铁丝含碳量有关； （2）将铁丝伸入盛有氧气的集气瓶中的最佳时机是待火柴快燃尽时，因为火柴燃烧也会消耗氧气，防止火柴燃烧消耗更多氧气，使集气瓶内氧气浓度偏低，使铁丝不能燃烧； （3）实验中发现不管铁丝形状如何，其燃烧时长均在曲线附近，说明：相同条件下，铁丝的形状对铁丝燃烧时长影响不大，则燃烧时长与铁丝是否绕成螺旋状无关；由图可知，相同条件下，集气瓶内氧气的起始浓度越大，铁丝剧烈燃烧时长越短，说明铁丝剧烈燃烧时长主要与氧气起始浓度有关； （4）结合表中数据，铁熔点是1535℃，四氧化三铁的熔点是1538℃，可推知铁在氧气里燃烧时产生的高温应在1535℃~1538℃，Fe2O3已分解，所以铁在氧气里燃烧的产物是； （5）铁燃烧是和氧气反应生成四氧化三铁，理论上，反应后质量应增加，但实验中，铁丝燃烧时火星四射，熔融状态的铁及其氧化物向四周飞溅，导致固体质量减少。 10．(24-25九上·四川成都·)某小组以“探究催化剂的奥秘”为题开展项目式学习。 【任务一】认识催化剂 称量0.2g二氧化锰，取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，进行图1所示实验。 (1)试管①中的现象 ，试管③中反应的方程式为 ，对比试管①③实验现象，说明 。 (2)步骤⑥称量固体的质量为 ，步骤⑦现象 ，说明二氧化锰为该反应的催化剂。 【任务二】定量探究催化剂的效果 为比较淀粉和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果，小组同学进行了如下探究：实验装置如图2所示，收集40mL气体测得数据如下表。 实验序号 5%过氧化氢溶液体积/mL 催化剂的质量/g 待测数据 1 20 a 2 20 淀粉0.5 b 3 20 二氧化锰0.5 c (3)实验前检查装置气密性的方法 。 (4)实验1的目的是 。 (5)上述实验“待测数据”测的是 ；实验证明二氧化锰的催化效果较好，则b (填“<”“>”或“=”)c。 【任务三】数字化实验探究催化剂的效果 分别取20mL浓度为5%过氧化氢溶液、0.5g二氧化锰、0.5g淀粉，按下图装置进行实验，瓶内气压的变化如图4所示。 (6)根据图4可得出实验结论为 。 (7)在温度一定的情况下，氧气的体积分数等于氧气的压强分数。上述实验过程中虽然化学反应速率不同，但完全反应后两个装置内压强相同，请从催化剂的角度解释原因 。 【任务四】催化剂的用途 (8)催化剂对工业发展有重要意义，为我国炼油催化剂制造技术奠定基础的科学家是 。 a．拉瓦锡        b．门捷列夫        c．徐寿        d．闵恩泽 【答案】(1) 产生少量气泡，带火星的木条不复燃 二氧化锰能加快过氧化氢的分解 (2) 0.2g 产生大量气泡，带火星的木条复燃 (3)连接装置，关闭分液漏斗活塞，推或拉注射器活塞，松手后活塞回到原处，说明装置不漏气 (4)对比实验 (5) 收集40mL气体所需时间 ＞ (6)化学反应速率与催化剂的种类有关 (7)催化剂只能改变化学反应速率，不能改变生成物的质量 (8)d 【详解】（1）常温下过氧化氢的分解速率很慢，故试管①中的现象：有少量气泡产生，带火星的木条不复燃； 试管③中反应为过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气，该反应的化学方程式为：； 试管①中未加入二氧化锰，带火星的木条不复燃，试管③中加入了二氧化锰，带火星的木条复燃，说明二氧化锰能加快过氧化氢的分解； （2）结论为二氧化锰是该反应的催化剂，催化剂能改变化学反应速率，化学反应前后其质量和化学性质不变，故步骤⑥称量固体的质量为0.2g；步骤⑦中重复实验②③，仍可观察到：产生大量气泡，带火星的木条复燃； （3）实验前检查装置气密性的方法：连接装置，关闭分液漏斗活塞，推或拉注射器活塞，松手后活塞回到原处，说明装置不漏气； （4）实验1中未加入催化剂，则目的是：对比实验； （5）由题干信息可知，上述实验中“待测数据”是指收集40mL气体所需时间； 实验证明二氧化锰的催化效果较好，则相同条件下，使用二氧化锰作催化剂时，收集40mL气体所需时间短，则b＞c； （6）由图可知，对比两条曲线，生成气体体积相等时需要的时间不同，相等时间内生成气体体积不同，说明相同条件下，催化剂不同，化学反应速率不同，则可得出结论：化学反应速率与催化剂的种类有关； （7）催化剂只能改变化学反应速率，不能改变生成物的质量，故上述实验过程中虽然化学反应速率不同，但完全反应后两个装置内压强相同； （8）a、拉瓦锡用定量的方法测定了空气的成分，得出空气是由氮气和氧气组成，不符合题意； b、门捷列夫发现了元素周期律并编制出元素周期表，不符合题意； c、徐寿参与翻译《化学鉴原》并编写了多部化学著作，不符合题意； d、闵恩泽在石油化工催化剂研究方面做出突出贡献，为我国炼油催化剂制造技术奠定基础，符合题意。 故选d。 11．(24-25九上·北京朝阳区·期末)化学实验小组进行“大象牙膏”的趣味实验。在用KI溶液催化过氧化氢分解产生氧气的过程中，加入洗涤剂，会迅速喷出大量柱状泡沫，故形象地被称为“大象牙膏”实验。 【提出问题】影响“大象牙膏”泡沫喷出效果的因素有哪些？ 【进行实验】室温下，实验小组向100mL锥形瓶中加入30%H2O2溶液和KI溶液（体积比为5：2），摇匀，再加入一定量的洗涤剂，记录锥形瓶中喷出泡沫柱的最高高度。 实验1：探究锥形瓶中液体总量对泡沫喷出效果的影响 实验序号 30%H2O2溶液/mL KI溶液用量/mL 洗涤剂体积/mL 泡沫柱最高高度/cm ① 2.5 1.0 1.0 22 ② 5.0 2.0 2.0 65 ③ 7.0 2.8 3.0 55 ④ 10.0 4.0 4.0 54 ⑤ 15.0 6.0 6.0 45 ⑥ 20.0 8.0 8.0 46 实验2：探究洗涤剂对泡沫喷出效果的影响 实验序号 洗涤剂浓度/% 洗涤剂体积/mL 泡浓柱最高高度/cm ① 5 2.0 39 ② 10 2.0 65 ③ 15 x 70 ④ 20 2.0 ＞90 ⑤ 25 2.0 57 ⑥ 30 2.0 44 ⑦ 20 1.0 不连续，无法测量 ⑧ 20 1.5 50 ⑨ 20 2.5 43 ⑩ 20 3.0 40 【解释与结论】 (1)过氧化氢在KI作用下发生反应的化学方程式为 。 (2)由实验1可知，在其他条件相同时，液体总量对泡沫喷出效果有影响，其中喷出效果最佳时所对应的一组数据是 。 (3)实验2中，①～⑥的目的是 。③中，x＝ 。 (4)实验2中，探究洗涤剂体积对泡沫喷出效果影响的实验是 （填实验序号）。 【反思与评价】 (5)由上述实验可知，影响“大象牙膏”泡沫喷出效果的因素还可能有 （写出一个即可）。 【答案】(1) (2)② (3) 探究洗涤剂浓度对泡沫喷出效果的影响 2.0 (4)⑦～⑩ (5)温度/反应物浓度/催化剂种类和浓度等（合理即可） 【详解】（1）过氧化氢在催化剂作用下分解生成水和氧气，反应的化学方程式是； （2）由实验1可知，在其他条件相同时，液体总量对泡沫喷出效果有影响，其中喷出效果最佳时所对应的一组数据是②； （3）实验2中，①～⑥的变量为洗涤剂浓度，目的是探究洗涤剂浓度对泡沫喷出效果的影响。要统一变量，③中，x=2.0； （4）实验2中，⑦～⑩的变量为洗涤剂体积，所以探究洗涤剂体积对泡沫喷出效果影响的实验是⑦～⑩； （5）影响“大象牙膏”泡沫喷出效果的因素还可能有温度、反应物浓度、催化剂种类和浓度等。 12．(24-25九上·湖北武汉江岸区·期末)化学兴趣小组同学用碳还原氧化铜，实验后观察到黑色固体部分变红。大家对此产生疑问：该固体除了铜以外，还含有其他成分吗？各成分的质量是多少？于是同学们查阅资料并设计如下图的实验装置探究固体的成分和各成分的质量（试剂均足量，装置气密性好）。 【查阅资料】：①；②浓硫酸能吸收水蒸气；③NaOH溶液能完全吸收；④碱石灰能吸收水蒸气和。 【实验探究】： ①取质量为的固体样品置于B处硬质玻璃管内，使其在纯氧气流中加热至完全反应； ②待装置冷却至室温，停止通氧气，称重C、D装置的总质量增加； ③打开弹簧夹K，通入氢气一段时间后，点燃B处的酒精灯； ④B处反应完全后，熄灭酒精灯，并继续通入氢气直到装置冷却至室温，停止通氢气； ⑤称重装置B中固体，质量为。 请回答下列问题： (1)步骤①和④需要通入平稳的气流，故应选图中的 （填“甲”或“乙”）作为气体发生装置； (2)步骤③中“打开弹簧夹K，通入氢气一段时间”的目的是 。 (3)在实验过程中，观察到装置C中变浑浊，说明固体样品中含有碳，装置C中发生的化学反应方程式为 。 (4)通过计算若 （填“>”，“<”或“=”）m可知，则样品中一定有CuO，且样品中Cu单质的质量为 （用含的式子表示）。 【答案】(1)甲 (2)排尽装置内的氧气，防止加热不纯的导致爆炸 (3) (4) ＜ 【详解】（1）甲使用分液漏斗，可以通过分液漏斗的活塞控制液体滴加速度，从而控制反应速率，故填：甲； （2）氢气具有可燃性，为防止与装置内的氧气混合，加热发生爆炸，所以步骤③中“打开弹簧夹K，通入氢气一段时间”从而排净装置中氧气气，防止爆炸的发生； （3）二氧化碳使石灰水变浑浊，是二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，方程式为：； （4）C、D质量增加，说明有二氧化碳生成，则固体样品中含有碳，碳的质量＝二氧化碳中碳元素质量=，如剩余的全部是铜，则通入氢气后铜的质量不变，无氧化铜，则=m，如果有氧化铜，通入氢气后氧化铜变为铜，B中固体减少。则＜m； 化学反应前后元素的种类不变，则混合物中C的质量，Cu的质量m2(氢气通入后只有铜)，氧元素质量（）。则与O组成CuO的铜的质量（a）为16：64=()：a，a=，样品中Cu单质的质量为：。 13．(24-25九上·广东深圳·期末)竹子（如图1）是“有节、中空、四季常绿”的植物。“中空”的竹子里主要含有三种气体：氮气、氧气和二氧化碳，气体的平均密度大于空气。为研究该气体的成分，兴趣小组进行如下探究。 【探究一】定性分析 (1)小明取适量气体通入澄清石灰水中，观察到 ，证明该气体中含有二氧化碳，发生反应的化学方程式为 。 【探究二】定量测定 小红欲粗略测定竹子里气体中氧气的含量，设计如下实验。 ①收集一瓶竹子里的气体。将一节竹子浸没在水中，在竹子上钻孔，用总体积为250mL的集气瓶收集一瓶竹子里的气体。方法如图2。按照图3装置连接好实验装置。 ②用弹簧夹夹紧乳胶管，用酒精灯加热瓶外铜丝一段时间，发现白磷燃烧，同时螺旋状铜丝的颜色由亮红色变成黑色（成分为氧化铜）。 ③白磷燃烧停止后撤离酒精灯，等到集气瓶冷却至室温后，打开弹簧夹，发现有水倒吸入集气瓶内，倒吸入瓶内的水的体积约为25mL。 查阅资料：相同条件下，气体压强与气体所占体积成正比。实验中忽略竹子里的气体在水中溶解性的影响。 (2)如上排水法收集好气体的集气瓶应 （填“正放”或“倒放”）在桌面上。 (3)步骤②中，用酒精灯加热瓶外铜丝能引燃瓶内的白磷是利用了铜丝的 性。 (4)写出步骤②中发生反应的其中一个化学方程式 。 (5)根据以上实验，可得到的实验结论是：O2在竹子里气体中的体积分数约为 。经过后面多次实验测定发现这次测定结果偏小，其原因可能是 。 【答案】(1) 澄清石灰水变浑浊 Ca（OH）2+CO2＝CaCO3↓+H2O (2)正放 (3)导热 (4)4P+5O22P2O5/2Cu+O22CuO (5) 10% 白磷不足或橡皮塞未塞紧或冷却至室温时会导致空气进入集气瓶中或瓶没有冷却至室温就打开止水夹 【详解】（1）小明取适量气体通入澄清石灰水中，二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，观察到澄清石灰水变浑浊，证明该气体中含有二氧化碳，发生反应的化学方程式为Ca（OH）2+CO2＝CaCO3↓+H2O；故答案为：澄清石灰水变浑浊；Ca（OH）2+CO2＝CaCO3↓+H2O； （2）根据题干可知，“中空”的竹子里主要含有三种气体：氮气、氧气和二氧化碳，气体的平均密度大于空气，如上排水法收集好气体的集气瓶应正放在桌面上；故答案为：正放； （3）步骤②中，用酒精灯加热瓶外铜丝能引燃瓶内的白磷是利用了铜丝的导热性；故答案为：导热； （4）白磷燃烧生成五氧化二磷，铜和氧气加热生成氧化铜，化学反应的方程式分别为：4P+5O22P2O5、2Cu+O22CuO；故答案为：4P+5O22P2O5或2Cu+O22CuO； （5）根据以上实验，可得到的实验结论是：氧气在竹子里气体中的体积分数约为：100%＝10%； 经过后面多次实验测定发现这次测定结果偏小，其原因可能是白磷不足，不能使氧气完全反应；橡皮塞未塞紧，冷却至室温时会导致空气进入集气瓶中，从而导致进入集气瓶中的水偏少，进一步导致氧气含量测定偏小，瓶没有冷却至室温就打开止水夹，瓶内气体受热膨胀，会导致进入集气瓶中的水偏少，进一步导致氧气含量测定偏小；故答案为：10%；白磷不足或橡皮塞未塞紧或冷却至室温时会导致空气进入集气瓶中或瓶没有冷却至室温就打开止水夹。 14．(24-25九上·北京西城区·期末)氧气在医疗急救和日常保健中有重要作用。实验小组同学研究某家用制氧机的制氧原理。 【查阅资料】 1.某家用制氧机由“反应仓”和“加湿过滤仓”组成。右图为其结构示意图。 2.一般情况下，温度越高、浓度越大，反应速率越快。 【进行实验】 Ⅰ．探究制氧气的原理 实验步骤 实验操作 实验现象 步骤1 向反应仓和加湿过滤仓中分别加入适量水 步骤2 向反应仓中加入过碳酸钠和MnO2 有大量气泡产生 步骤3 从加湿过滤仓收集一瓶气体，将带火星的木条伸入瓶中 ___________ Ⅱ．探究影响产生氧气速率的因素 序号 过碳酸钠质量/g MnO2质量/g 水的体积/mL 收集100mLO2所用时间//s ① 25 0.5 100 173 ② 20 0.5 100 259 ③ 15 0.5 100 392 ④ 25 1.0 100 139 ⑤ 25 1.5 100 105 【解释与结论】 (1)O2可用于医疗急救，是因为O2能 。 (2)过碳酸钠在水中分解为碳酸钠和H2O2，H2O2继续反应产生O2。。H2O2分解产生O2的化学方程式为 。 (3)在结构示意图中注明“反应仓”和“加湿过滤仓”。 (4)Ⅰ中，步骤3可证明有O2生成，实验现象是 。 (5)Ⅱ中，探究产生O2速率与MnO2用量关系的实验是 (填序号)。 (6)Ⅱ中，由①②③得出的结论是 。 【反思与评价】 (7)调控反应仓中的水量，可使不同季节产生氧气的速率接近。在过碳酸钠、MnO2用量相同时，夏季用水量应 (填“<”“>”或“=”)冬季用水量。 【答案】(1)供给呼吸 (2) (3) (4)带火星的木条复燃 (5)①④⑤ (6)在二氧化锰质量、水的体积等其他条件相同时，过碳酸钠质量越大，反应速率越快 (7)＞ 【详解】（1）O2可用于医疗急救，是因为O2能供给呼吸； （2）H2O2在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气，反应的化学方程式为； （3）在反应仓中制取氧气，产生的氧气在反应仓高处聚集，经导管从低处进入加湿过滤仓，则由图可知，左边是加湿过滤仓，右边是反应仓，则在结构示意图中注明“反应仓”和“加湿过滤仓”为； （4）氧气具有助燃性，步骤3可证明有O2生成，可将带火星的木条伸入瓶中，可观察到的现象是带火星的木条复燃； （5）实验①④⑤中，过碳酸钠质量、水的体积等其他条件相同，二氧化锰的质量不同，收集100mLO2所用时间不同，则探究产生O2速率与MnO2用量关系的实验是①④⑤； （6）实验①②③中，二氧化锰质量、水的体积等其他条件相同时，过碳酸钠质量越大，收集100mLO2所用时间越短，则由①②③得出的结论是在二氧化锰质量、水的体积等其他条件相同时，过碳酸钠质量越大，反应速率越快； （7）温度升高会加快化学反应速率，夏季温度高，过碳酸钠在二氧化锰催化作用下的分解反应会比冬季剧烈，为了使不同季节产生氧气的速率接近，在过碳酸钠、MnO2用量相同时，夏季用水量应＞冬季用水量。 15．(24-25九上·云南文山州·期末)某化学兴趣小组的同学对乙醇的燃烧产物产生了兴趣，于是进行如下探究。 【提出问题】 乙醇()燃烧后的产物有哪些？ 【查阅资料】 ①白色无水硫酸铜粉末遇水变蓝。 ②实验室常用氢氧化钠溶液吸收。 ③能将红色的氧化铁还原成铁。 【作出猜想】 (1)乙醇燃烧后的产物有： 猜想一：、 猜想二：、 猜想三： 。 【实验探究】 将乙醇在一定量的纯净氧气中燃烧后的产物依次通过如下装置(部分夹持，固定装置省略)进行验证： (2)实验中，观察到A中的无水硫酸铜由白色变为蓝色，说明乙醇燃烧有 生成。 (3)装置 (填“B”或“E”)中的澄清石灰水变浑浊，说明乙醇燃烧会生成，澄清石灰水变浑浊的原因是 (用化学方程式表示)。 (4)装置D中的固体样品由红色变成黑色，可推断出猜想 成立。 【反思与评价】该实验装置存在不足，缺少尾气处理装置。 【交流与讨论】 (5)实验过程中用纯净的氧气而不用空气的原因是 。 【答案】(1)、、 (2)水/ (3) B (4)三 (5)空气中含有二氧化碳和水蒸气，影响对产物的检验 【详解】（1）根据猜想一、猜想二可知，猜想三为、、； （2）白色无水硫酸铜粉末遇水变蓝，实验中，观察到A中的无水硫酸铜由白色变为蓝色，说明乙醇燃烧有水生成； （3）二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，则装置B中的澄清石灰水变浑浊，说明乙醇燃烧会生成，其原理是二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式为； （4）一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，观察到装置D中的固体样品由红色变成黑色，说明乙醇燃烧的产物中还含有一氧化碳，由此可推断出猜想三成立； （5）实验过程中用纯净的氧气而不用空气的原因是空气中含有二氧化碳和水蒸气，影响对产物的检验。 16．(24-25九上·辽宁锦州·期末)实现2030年碳达峰、2060年碳中和，是我国政府对国际社会的郑重承诺，彰显了大国的责任和担当。某小组对二氧化碳产生了兴趣，开展项目式学习活动。 任务一：二氧化碳制法与性质 利用废弃饮料瓶和棒棒冰的袋子，完成的制取与部分性质验证（如图1）。 (1)装置乙中反应的化学方程式是 。 (2)实验中观察到低蜡烛先熄灭，高蜡烛后熄灭，说明具有的性质是 。根据该性质，写出的一个用途 。 (3)该实验还能得出的另一个化学性质是 。 任务二：温室效应产生的原因 温室效应是指太阳短波辐射可以透过大气射入地面，地面在吸收辐射后会升温，并向外辐射长波热能。这些长波辐射被大气中的温室气体吸收，导致大气层温度升高，阻碍了热量向外扩散，形成保温作用，从而导致大气变暖。 图2是某小组同学设计的检测气体是否为温室气体的实验装置图。辐射源通过装有等量的不同气体的扁塑料瓶后，在热成像仪成像。穿透扁塑料瓶（待测气体）后的长波辐射越强，热成像的温度越高。测得实验中热成像图的温度结果如下： 待测气体 干燥 干燥 干燥 干燥空气 热成像图的温度/℃ 64.0 81.6 62.8 82.6 (4)由上表可知、、中吸收长波辐射的能力最小的为 . (5)依据图2装置，设计实验证明空气中的水蒸气也是一种温室气体，请写出你的操作方法 。 任务三：实验室模拟的捕集 碳捕集是实现碳中和的措施之一，其中一种方法是用NaOH溶液来吸收。同学们在实验室中模拟的捕集：装置（气密性良好）如图3所示，所用注射器均为单向阀，确保注射器内的物质只能流出，不能流入。 操作1：注射器A、B、C中分别吸入10mL蒸馏水、10mLNaOH溶液、100mL空气,双具支试管中集满约120mL气体。 操作2：推动注射器A将10mL蒸馏水一次性缓慢注入双具支试管里，观察到注射器C的活塞保持静止；再将10mLNaOH溶液全部注入双具支试管里。 (6)该实验说明10mL蒸馏水最多溶解吸收体积为 mL。 (7)实验中观察到 的现象，说明NaOH溶液吸收能力比水强，可做的捕集剂。 任务四：制定低碳行动方案 (8)通过该项目的探究，小组同学对低碳行动有了新的认识，请补充完整。 低碳途径 低碳行动具体措施 ①减少的排放 请举出一种具体做法 ② 植树造林 ③的转化与封存 与氨气在高温、高压下可以合成尿素【】同时生成水，该反应的化学方程式为 。 【答案】(1) (2) 不燃烧、不支持燃烧，密度比空气大 灭火 (3)能与水反应 (4)/氧气 (5)将辐射源通过装有等量的水蒸气的扁塑料瓶后，在热成像仪成像，测热成像图的温度（合理即可） (6)10 (7)10mLNaOH溶液全部注入双具支试管中后，注射器C的活塞向下移动等合理答案 (8) 开发利用新能源等合理答案 增加二氧化碳的吸收 【详解】（1）装置乙中反应为石灰石的主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，该反应的化学方程式为：； （2）蜡烛熄灭，说明二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，低蜡烛先熄灭，高蜡烛后熄灭，说明二氧化碳的密度比空气大； 二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，密度比空气大，可用于灭火； （3）通入二氧化碳后，干燥的石蕊试纸不变色，说明二氧化碳不能使石蕊变色，湿润的石蕊试纸变红，说明二氧化碳和水发生了反应，故该实验还能得出CO2 的另一个化学性质是：二氧化碳能与水反应； （4）由上表可知，相同条件下，三种气体中，穿透氧气后的热成像的温度最高，说明CO2、O2、CH4中吸收长波辐射的能力最小的是O2； （5）设计实验证明空气中的水蒸气也是一种温室气体，根据控制变量法，待测气体为水蒸气，其他因素与上述实验相同，则实验方案为：将辐射源通过装有等量的水蒸气的扁塑料瓶后，在热成像仪成像，测热成像图的温度； （6）推动注射器A将10mL蒸馏水一次性缓慢注入双具支试管里，观察到注射器C的活塞保持静止，说明装置内压强不变，则该实验说明10mL蒸馏水最多溶解吸收体积为10mL； （7）推动注射器A将10mL蒸馏水一次性缓慢注入双具支试管里，观察到注射器C的活塞保持静止，说明装置内压强不变，则该实验说明10mL蒸馏水最多溶解吸收二氧化碳的体积为10mL，将10mLNaOH溶液全部注入双具支试管中后，注射器C的活塞向下移动，说明装置内压强减小，说明10mL氢氧化钠溶液吸收二氧化碳的体积大于10mL，说明氢氧化钠溶液吸收二氧化碳能力比水强； （8）①减少二氧化碳的排放，可以减少化石燃料的使用，如开发利用新能源； ②绿色植物光合作用可以吸收二氧化碳放出氧气，故植树造林的目的是增加二氧化碳的吸收，故填：增加二氧化碳的吸收； ③二氧化碳与氨气在高温、高压下可以合成尿素和水，该反应的化学方程式为：。 17．(24-25九上·天津和平区·期末)化学兴趣小组进行铁生锈的实验探究活动： 【探究一】铁生锈的条件 【实验1】将洁净无锈的铁丝置于如图一所示装置中，关闭两个止水夹K，经过一段时间观察，装置中的铁丝没有锈迹。 (1)蒸馏水经过煮沸的目的是 。 【实验2】打开两个止水夹K，通入O2，排出试管中的水(试管底部留少量的水)，如图二所示，关闭两个止水夹K，经过一段时间观察到铁丝生锈严重。 (2)通入O2时，应从 端(填“a”或“b”)通入。 (3)兴趣小组根据以上两个实验的现象得出的结论是 。 【探究二】酸性条件下铁发生腐蚀的影响因素 【实验3】将混合均匀的铁粉和碳粉置于锥形瓶底部，塞上瓶塞(如图三)。从胶头滴管中滴入几滴盐酸溶液，同时测量容器中的压强变化。 编号 实验目的 碳粉/g 铁粉/g 盐酸/% ① 为以下实验做参照 1.0 3.0 30.0 ② 探究盐酸浓度的影响 1.0 20.0 ③ 0.5 3.0 30.0 (资料：碳粉不参与锥形瓶中的化学反应，盐酸溶液显酸性。) (4)上表中编号②实验中铁粉的质量为 ；编号③试验的实验目的是 。编号①试验测得容器中压强随时间变化如图四，t2时容器中压强明显小于起始压强，其原因是 。 (5)兴趣小组总结了图四中0~t1时压强增大的原因，可能是 。 【拓展延伸】 (6)铁锈的主要成分是Fe2O3，它是由铁生锈过程中产生的红褐色固体Fe(OH)3分解产生的，写出Fe(OH)3受热分解产生两种氧化物的化学方程式 。 (7)为了防止钢铁锈蚀，人们常采用在其表面涂刷矿物油或镀上其他金属等覆盖保护层的方法。这些方法都能防止锈蚀的原理是 。 【答案】(1)排净水中溶解的氧气 (2)a (3)铁生锈需要氧气 (4) 3.0g 碳粉质量对铁生锈的影响 铁生锈消耗氧气，使锥形瓶内压强减小 (5)铁与盐酸反应放热(生成氢气) (6) (7)隔绝水和氧气 【详解】（1）蒸馏水经过了煮沸，目的是除去溶解在水中的氧气； （2）通入O2时，氧气的密度小于水，应从a端通入，将水从b端排出； （3）图一实验中的铁丝只与水接触，没有与氧气接触，铁丝没有发生锈蚀；图二实验中的铁丝即与水接触，也与氧气接触，铁丝生锈；对比说明铁的锈蚀与氧气有关； （4）根据控制变量的方法可知，实验中铁粉的质量应完全相同，为3.0g；对比实验①和实验③可知，变量为碳粉的质量，则编号③试验的实验目的是探究碳粉质量对铁生锈的影响；编号①试验测得容器中压强随时间变化如图四，t2时容器中压强明显小于起始压强，其原因是铁锈蚀消耗了氧气，锥形瓶内气体减少，压强减小； （5）图四中 0∼t1 时：加入几滴稀盐酸，铁与盐酸反应生成氢气，放出热量，造成装置内的压强增大； （6）Fe(OH)3受热分解产生两种氧化物，依据质量守恒定律，产物为氧化铁和水，化学方程式为； （7）铁生锈是与氧气、水共同作用的结果，其钢铁表面涂刷矿物油或镀上其他金属等覆盖保护层，可以将铁与氧气、水隔绝，起到防锈的作用。 18．(24-25九上·湖南怀化·期末)燃烧为人类创造美好生活，某化学社团成员以“探究燃烧的奥秘”为主题开展项目式学习。 【任务一】认识燃烧 实验 ① ② 操作 (1)以上是木炭燃烧的实验，实验①与实验②对比可得出影响可燃物燃烧剧烈程度的因素是 。 【任务二】探究燃烧的条件 (2)社团成员利用如下装置进行燃烧条件的探究 实验装置 实验现象 实验结论 Y型管内的白磷燃烧，红磷不燃烧，水中的白磷不燃烧 燃烧需要氧气和 【任务三】利用燃烧探究物质的组成 社团成员利用湿度传感器检测纯净的乙醇的燃烧产物，实验结束后，传感器数据如图1. (3)结合图中曲线，可以推测出乙醇中含有氢元素。请你设计实验方案验证乙醇中还含有碳元素 。 【任务四】利用燃烧探究空气中氧气的含量 社团成员利用氧气浓度传感器来检测足量白磷燃烧过程中氧气含量的变化，并绘制氧气含量与反应时间的关系如图2所示，根据图2分析。    (4)观察到尽管白磷还有剩余，火焰却熄灭了，请写出一条你对燃烧的新认识 。 【任务五】探究物质燃烧产生火焰的原因 【查阅资料】 物质 熔点/℃ 沸点/℃ 燃烧时温度/℃ 是否产生火焰 石蜡 50~70 300~550 约600 是 铁 1535 2750 约1800 否 钠 97.8 883 约1400 ？ 【小组交流】 (5)由上表资料推测：钠燃烧时， (填“有”或“没有”)火焰产生。 【答案】(1)与氧气的接触面积 (2)温度要达到可燃物的着火点 (3)点燃酒精，在火焰上方罩一个内壁蘸有澄清石灰水的烧杯，澄清石灰水变浑浊，说明酒精燃烧生成了二氧化碳，可以证明酒精中含有碳元素（合理即可） (4)可燃物需与一定浓度的氧气接触才能燃烧（合理即可） (5)有 【详解】（1）实验①为木炭粉，②为木炭块，其它条件均相同，对比可以证明可燃物燃烧剧烈程度的因素是可燃物与氧气的接触面积； （2）Y型管左端白磷能与氧气接触，燃烧，水中的白磷不能与氧气接触，不燃烧，说明燃烧需要氧气；Y型管右端红磷不燃烧，原因是温度没有达到红磷的着火点； （3）二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。实验验证方案为：点燃酒精，在火焰上方罩一个内壁蘸有澄清石灰水的烧杯，澄清石灰水变浑浊，说明酒精燃烧生成了二氧化碳，可以证明酒精中含有碳元素； （4）通过数据分析可知，可燃物需与一定浓度的氧气接触才能燃烧； （5）石蜡燃烧有火焰，蜡烛燃烧产生的火焰是由气态物质燃烧形成的，分析表格中石蜡的熔点、沸点和燃烧时温度，发现其燃烧的温度比沸点高，燃烧产生了火焰；铁丝燃烧没有火焰，分析表格中铁丝的熔点、沸点和燃烧时温度，发现其燃烧的温度比沸点低，燃烧不产生火焰；由此可以看出，火焰的形成与物质的沸点和燃烧时的温度有关；通过上表中石蜡、铁的数据对比推测钠在燃烧时有火焰产生，因为钠燃烧时的温度大于钠的沸点。 19．(24-25九上·广东·期末)长期盛放澄清石灰水的试剂瓶内壁往往附着一层白色固体，某兴趣小组对此白色固体的成份进行实验探究。 （一）【提出猜想】 (1)白色固体成分可能是： 猜想I：只有； 猜想Ⅱ：只有 ； 猜想Ⅲ：和的混合物。 （二）【进行实验】 (2) 步骤 实验操作 实验现象 结论 a 取一定量固体于烧杯中，加入适量水，充分搅拌后静置。 烧杯底部有不溶物。 初步判断可能含 b 过滤a中混合物，取少量滤渣于试管中，加入少量稀盐酸。滤液待用。 有 产生。 该白色固体一定含 c 将步骤b中产生的气体净化后通入步骤b的滤液中。 滤液无明显变化 证明猜想 正确。 （三）【实验分析】 (3)用反应方程式表示该白色固体的形成原因： 。由此可知，澄清石灰水应 保存。 (4)判断白色固体是否含有的方法还可以是向步骤b滤液中滴加酚酞溶液，若溶液变 ，则说明含有溶液不变色，则没有。 (5)兴趣小组使用下图所示装置进行过滤操作，该装置的不足之处是： 。若经过过滤后的滤液仍较混浊，其原因可能是 。（写一点即可） （四）【拓展延伸】 (6)石灰水用完后，除去瓶壁的白色固体方法是： 。 【答案】(1)（或碳酸钙） (2) （大量）气泡 Ⅱ (3) 密封 (4)红 (5) 没有用玻璃棒引流 滤纸破损（液面高于滤纸边缘、仪器不干净，合理即可） (6)用稀盐酸充分浸泡（洗涤）等 【详解】（1）石灰水能与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙，故该白色固体可能是氢氧化钙，也可能是碳酸钙，还可能是两者的混合物。故填：碳酸钙； （2）碳酸钙能与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，根据使用结论：该白色固体一定含有碳酸钙，所以现象为：有气泡产生； b中产生的气体为二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，将二氧化碳气体通入b的滤液后，滤液无明显变化，故滤液中不含氢氧化钙，所以白色固体只含有碳酸钙，故猜想Ⅱ正确； （3）白色固体碳酸钙是石灰水中的氢氧化钙与空气中的二氧化碳反应生成的，方程式为：； 由于石灰水能与空气中的二氧化碳反应，所以要密封保存； （4）氢氧化钙溶液显碱性，能使无色酚酞变红，所以判断白色固体是否含有氢氧化钙的方法还可以是：向步骤b滤液中滴加酚酞溶液，若溶液变红，则说明含有氢氧化钙，溶液不变色，则没有氢氧化钙； （5）由图可知，该操作过程中没有用的玻璃棒引流； 过滤后的滤液仍然浑浊，可能是滤纸破损或液面高于滤纸边缘，部分浑浊液沿滤纸与漏斗的缝隙流入到烧杯内，也可能是承接液体的烧杯不干净，污染了滤液； （6）通过探究可知，石灰水瓶壁的白色固体为氢氧化钙与二氧化碳反应生成的碳酸钙，盐酸能与碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳，所以可用盐酸充分浸泡除去。 20．(24-25九上·湖北黄冈·期末)丙酸钙[(C3H5O2)2Ca]可用作食品防霉剂，实验小组利用鸡蛋壳(主要成分为CaCO3)和丙酸(C3H6O2)反应制备食品防霉剂丙酸钙。 【查阅资料】 i.制备原理：CaCO3+2C3H5O2=(C3H5O2)2Ca+H2O+CO2↑ ii.丙酸具有挥发性。 iii.通常情况下，温度越高，反应速率越快。 【进行实验】 实验一：制备丙酸钙 (1)向鸡蛋壳中加入丙酸后，观察到固体减少， 。 实验二：探究影响丙酸钙产率的因素 取一定量的丙酸，加水配成相同体积的溶液。把等量的鸡蛋壳碎片研磨成粉，加入丙酸溶液，在表中所示条件下反应，测定丙酸钙产率。 实验编号 反应温度/℃ 丙酸用量/mL 反应时间/h 丙酸钙产率/% ① 60 30 2 77.63 ② 75 30 2 79.56 ③ 90 30 2 82.68 ④ 98 30 2 82.02 ⑤ 90 30 1 71.34 ⑥ 90 30 4 84.26 ⑦ 90 25 2 77.07 ⑧ 90 20 2 74.66 (2)实验①②③的目的是 。 (3)由实验③⑤⑥可得到的结论是 。 (4)由实验 (填实验编号)可得出丙酸用量与丙酸钙产率的关系。 【继续实验】 (5)继续实验发现鸡蛋壳颗粒较小时，丙酸钙产率较高。实验方案，取30mL丙酸，加水配成与之前实验相同体积的溶液。将等量的鸡蛋壳碎片中加入丙酸溶液，在 ℃下反应2h，测定丙酸钙产率。 【反思评价】 (6)小组通过实验②③④进行对比，发现90℃时丙酸钙产率比75℃和98℃都高，推测其可能的原因是 。 【答案】(1)产生大量气泡 (2)探究温度对丙酸钙产率的影响 (3)在温度和丙酸用量相同的情况下，反应时间越长，丙酸钙产率越高 (4)③⑦⑧ (5)90（合理即可） (6)相同条件下，温度越高，反应速率越快，但是丙酸具有挥发性，可能当温度高于90℃时，丙酸的挥发性增强，溶液的浓度降低，从而导致丙酸钙产率降低 【详解】（1）碳酸钙能与丙酸反应生成丙酸钙、二氧化碳和水，故现象是：向鸡蛋壳中加入丙酸后，观察到固体减少，产生大量气泡； （2）实验①②③中温度不同，其他因素相同，故目的是：探究温度对丙酸钙产率的影响； （3）实验③⑤⑥中反应时间不同，其他因素相同，且反应时间越长，丙酸钙产率越高，故可得出结论：在温度和丙酸用量相同的情况下，反应时间越长，丙酸钙产率越高； （4）实验③⑦⑧中，丙酸用量不同，其他因素相同，故由实验③⑦⑧可得出丙酸用量与丙酸钙产率的关系； （5）继续实验发现鸡蛋壳颗粒较小时，丙酸钙产率较高，则该实验的目的是探究鸡蛋壳颗粒大小对丙酸钙产率的影响，根据控制变量法，鸡蛋壳颗粒大小不同，其他因素相同，则实验方案，取30mL丙酸，加水配成与之前实验相同体积的溶液。将等量的鸡蛋壳碎片中加入丙酸溶液，在90℃下反应2h，测定丙酸钙产率，与实验③对比； （6）小组通过实验②③④进行对比，发现90℃时丙酸钙产率比75℃和98℃都高，推测其可能的原因是：相同条件下，温度越高，反应速率越快，但是丙酸具有挥发性，可能当温度高于90℃时，丙酸的挥发性增强，溶液的浓度降低，从而导致丙酸钙产率降低。 21．(24-25九上·辽宁辽阳·期末)为了验证质量守恒定律，某兴趣小组设计如下实验： 【初探质量守恒定律】 (1)方案一：将盛有铜粉的锥形瓶放在电子天平上称量，装置总质量，加热锥形瓶，观察到红色粉末逐渐变黑。装置冷却后再次称量总质量。请根据实验现象和数据，分析反应前后的总质量分别来源于哪些物质，并结合反应前后的质量关系和物质的变化情况得出的结论是 。 (2)方案二：利用铁丝与硫酸铜溶液反应验证质量守恒定律。请从微观的角度解释反应前后质量守恒的原因 。 【异常现象的探究1】 在方案二的实验中，同学们意外发现铁丝表面出现小气泡，大胆猜测此时溶液呈酸性。在老师的指导下查阅到：表示溶液的酸性或碱性强弱程度。，溶液显酸性，越小，酸性越强；，溶液显碱性，越大，碱性越强。 小组同学提出，可使用传感器测定反应后锥形瓶内溶液的，数据如下图。 (3)分析图像可知，反应开始阶段溶液的酸性逐渐 (“增强”或“减弱”)。出现这一现象的原因又是什么呢？ 【异常现象的探究2】小组同学经思考后得出： 猜想Ⅰ：硫酸铜溶液与铁作用所致； 猜想Ⅱ：硫酸铜溶液与空气作用所致； 猜想Ⅲ：硫酸铜溶液与铁、空气共同作用。 【进行实验】现提供如下用品：用煮沸并迅速冷却的蒸馏水配制的硫酸铜溶液、洁净的铁钉、传感器，实验过程如下： 序号 实验1 实验2 实验3 内容 现象 先减小后略增大 略增大 不变 【得出结论】 (4)上述实验结论为猜想 成立。 (5)通过以上探究活动，请分析方案二中用橡胶塞形成密闭装置的原因可能是 。 【再探质量守恒定律】 (6)方案三：检查装置气密性良好，称量装置质量为，将气球中大理石倒入锥形瓶中，立即产生大量气泡，气球迅速鼓起。该反应的化学方程式为 。待反应停止后再次称量质量为，发现，原因可能是 ，该实验能否验证质量守恒定律？ (“能”或“不能”)。 【改进实验装置】 (7)课后小组同学改进了方案二如上图，一支注射器内放置打磨光亮的铁丝，另一支注射器内抽取硫酸铜溶液，通过左右不断推注射器的活塞，使铁丝与硫酸铜溶液接触，后立刻观察到铁丝表面有红色物质析出，溶液为浅绿色，化学反应前后质量守恒。请回答： ①左右反复推注射器活塞的目的是 。 ②方案二改进实验的优点 。 (8)方案三的改进装置如上图，检查装置气密性良好后，取足量的白醋倒入玻璃太空杯中，将鸡蛋壳放入塑料过滤网内，旋紧瓶盖后称量。将装置倒置，鸡蛋壳与白醋接触产生气泡，正放并称量，反应前后质量守恒。方案三改进装置的优点 。 (9)由以上实验可知，用有气体参加或者生成的反应验证质量守恒定律时，必须在 中进行。 【答案】(1)化学反应前后，物质总质量不变 (2)化学反应前后，原子的种类、数目、质量均不变 (3)增强 (4)Ⅲ (5)空气中的物质参与反应，密封可以防止外界空气进入装置内 (6) 气球膨胀产生向上的浮力 不能 (7) 使铁丝与硫酸铜溶液充分反应 节约药品 (8)实验误差较小 (9)密闭容器 【详解】（1）方案一中，反应前装置内的总质量包括反应前的总质量包含铜粉与空气的质量，反应后的质量包括氧化铜、剩余空气、剩余铜粉的质量，装置冷却后再次称量总质量m2，与反应前的总质量相等，则结论是：化学反应前后，物质总质量不变。 （2）根据质量守恒定律，从微观的角度解释，反应前后质量守恒的原因是：化学反应前后，原子的种类、数目、质量均不变。 （3）pH＜7，溶液显酸性，pH越小，酸性越强。析图像可知，反应开始阶段，溶液的pH逐渐减小，说明酸性逐渐增强。 （4）实验1中，硫酸铜溶液与铁、空气同时接触，先减小后略增大；实验2中，植物油可以隔绝空气，硫酸铜溶液只与铁接触，pH略增大；实验3中，硫酸铜溶液只与空气接触，pH不变，对比说明硫酸铜溶液与铁、空气同时接触，才能导致pH减小，则猜想Ⅲ成立。 （5）根据前面的探究，可知硫酸铜、铁能与空气中的物质反应，因此方案二中用橡胶塞形成密闭装置的原因可能是：空气中的物质参与反应，密封可以防止外界空气进入装置内。 （6）大理石（主要成分是CaCO3）与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳、水，化学方程式为：； 该反应产生气体，会导致气球膨胀，待反应停止后再次称量质量为，发现，原因可能是气球膨胀产生向上的浮力； 由于m1＞m2，该实验不能验证质量守恒定律。 （7）①左右反复推注射器活塞的目的是使铁丝与硫酸铜溶液充分反应； ②方案二改进实验，使用注射器，优点是节约药品。 （8）方案三改进装置，可以避免气球膨胀带来的实验误差，优点是实验误差较小。 （9）由以上实验可知，用有气体参加或者生成的反应验证质量守恒定律时，必须在密闭容器中进行。 22．(24-25九上·广西南宁·期末)某化学兴趣小组对“探究空气中氧气含量”的实验产生疑问：红磷燃烧熄灭后密闭容器内氧气是否完全耗尽？为此他们进行以下探究活动。 【问题】足量红磷燃烧熄灭后密闭容器内氧气是否完全耗尽？ 【预测】氧气仍有剩余。 【实验设计】兴趣小组同学设计了如图1所示装置测定瓶内氧气浓度的变化情况。 【实验探究】 (1) 步骤 实验操作 实验现象 分析与结论 I 按图1组装好实验装置，检查装置的 良好后加入试剂，利用高能激光笔照射燃烧匙上的足量红磷 红磷燃烧，产生大量白烟 红磷燃烧的化学方程式为 II 待红磷熄灭，装置完全冷却后，将燃烧匙提起，使白磷露出水面，再次用高能激光笔照射燃烧匙上的白磷 预测正确 (2)从燃烧的条件分析，实验中激光笔的作用是 。 (3)实验过程中，用传感器测得密闭容器内氧气浓度的变化曲线如图2所示。分析图像可知，白磷开始燃烧的时刻为 点(填“B”“C”或“D”)，白磷燃烧 (填“能”或“不能”)完全消耗密闭容器内的氧气。 【拓展延伸】为提高测定空气中氧气含量实验的精确度，兴趣小组改用暖宝宝贴替代红磷进行实验。 【查阅资料】暖宝宝贴中有脱氧剂，能与氧气发生缓慢氧化并放出热量。 【实验方案】如图3所示，取用足量暖宝宝贴，往150mL集气瓶(温度计和暖宝宝贴所占体积忽略不计)中加入50mL水，右侧连接装有50mL空气的注射器。实验过程中不断缓慢推拉注射器，直到读数不再改变，记录读数。重复3次上述实验，记录数据如表： 实验次数 1 2 3 注射器剩余气体读数 18.7ml 18.9mL 18.8mL (4)根据实验数据计算，空气中氧气含量为 (用百分数表示，结果精确至0.1%)。 【答案】(1) 气密性 白磷燃烧，产生大量白烟 (2)使温度达到可燃物的着火点 (3) D 不能 (4)20.8% 【详解】（1）步骤I：该反应涉及气体，则实验开始前需要先检查装置气密性，防止装置漏气造成实验误差；红磷燃烧生成五氧化二磷，反应的化学方程式为，故填：气密性；； 步骤II：预测是氧气仍有剩余，则待红磷熄灭，装置完全冷却后，将燃烧匙提起，使白磷露出水面，再次用高能激光笔照射燃烧匙上的白磷，可观察到白磷燃烧，产生大量白烟，故填：白磷燃烧，产生大量白烟； （2）燃烧的条件有：可燃物、与氧气（或空气）接触、温度达到可燃物的着火点，则实验中激光笔的作用是使温度达到可燃物的着火点，故填：使温度达到可燃物的着火点； （3）红磷燃烧消耗氧气，氧气浓度降低，则C点表示红磷熄灭，D点表示白磷开始燃烧，E点时白磷熄灭，此时装置内氧气的含量为1.7%，则白磷燃烧不能完全消耗密闭容器内的氧气，故填：D；不能； （4）注射器中减少的气体即为消耗氧气的体积，三次实验的平均值为：，则空气中氧气含量为：，故填：20.8%。 23．(23-24九上·湖南湘潭·期末)在学习二氧化碳的性质时，某化学兴趣小组的同学对“二氧化碳能否与水反应生成一种酸”进行实验探究，请参与探究并回答下列问题： 【作出猜想】 二氧化碳能与水反应生成一种酸。 【查阅资料】 紫色石蕊是一种色素，遇酸溶液变红。 【实验验证】 小红、小明、小文三位同学分别做了如下三个实验： (1)小红想通过证明反应物减少来判断化学反应的发生。按如图实验一所示进行实验，打开瓶盖，迅速将烧杯内的水倒入瓶中并拧紧瓶盖，振荡，观察到水溶液为无色，软塑料瓶 。 由此得出结论：二氧化碳能与水反应。 小明对小红的实验方案提出了质疑，因为二氧化碳能溶于水，也会产生相同的现象。 【补充实验Ⅰ】 小明按上图实验二进行实验，水溶液变红。由此得出结论：二氧化碳能与水反应生成一种酸。 (2)小文认为小明的实验方案仍不严谨。理由是该方案中能使紫色石蕊变红的物质：可能是水，可能是 ，也可能是二氧化碳与水反应后的生成物。 【补充实验Ⅱ】 (3)小文按上图实验三进行实验，实验中观察到塑料瓶内的实验现象是： 。 由此得出结论：二氧化碳能与水反应生成一种酸。 【交流讨论】 通过交流与讨论，同学们最后认为小文的实验方案最完善。 【得出结论】 二氧化碳能与水反应生成一种酸。 【归纳整理】 (4)对于无明显实验现象的化学反应，可以从不同的角度证明反应的发生。 小文的实验证明化学反应发生的角度是 （填字母序号）。 A．通过检验反应物减少来证明 B．通过检验生成其他物质来证明 【拓展提升】 探究二氧化碳对环境的影响 (5)用温度传感器分别连接装有二氧化碳和空气的烧瓶，待两个烧瓶中气体温度相同时，打开取暖器模拟太阳光对两个烧瓶加热，测得温度随时间变化关系如下图。 实验表明：二氧化碳气体的含量 （填“越高”或“越低”），吸收热量越多。由此可知空气中二氧化碳气体的含量增加会导致温室效应加剧。 【答案】(1)变瘪 (2)二氧化碳/ (3)干燥紫花不变红，湿润紫花变红 (4)B (5)越高 【详解】（1）二氧化碳能够溶于水，会使塑料中的压强减小，外界大气压将塑料瓶压瘪，故填：变瘪； （2）将二氧化碳溶于水中，滴入紫色石蕊溶液，而后紫色石蕊变红，因溶液中有水和二氧化碳，故使紫色石蕊变色可能是水，也可能是二氧化碳，水与二氧化碳也能反应，故也可能是二氧化碳与水反应后的生成物，故填：二氧化碳或CO2； （3）二氧化碳能与水发生反应生成碳酸显酸性，能够使紫色石蕊试液变红，二氧化碳不能使紫色石蕊变红，将二氧化碳通入瓶中，与湿润紫花接触，二氧化碳与水反应生成碳酸使石蕊变红，干燥紫花不变色，故填：干燥紫花不变红，湿润紫花变红； （4）碳酸能使紫色石蕊变红，小文的实验通过看到紫色石蕊变红，说明生成了酸，由此证明二氧化碳与水反应生成了酸，出现了新物质，发生了化学变化，故选：B； （5）由图可知，相同时间内，二氧化碳含量越高，温度越高，吸收热量越多，故填：越高。 24．(24-25九上·福建三明·期末)我国科学家屠呦呦从西晋医学家葛洪《肘后备急方》获得灵感，研制出抗疟新药青蒿素，获诺贝尔生理和医学奖。青蒿素不溶于水，易溶于乙醚(无色透明液体，沸点34.6℃)，在60℃时青蒿素的结构会被破坏，从而失去疗效。 Ⅰ．提取青蒿素 (1)提取青蒿素的流程如下图所示。 ①操作Ⅰ中需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 。 ②操作Ⅱ的名称是 ，该操作中的“一定温度”，不应超过 。 Ⅱ．验证加热青蒿素的产物 (2)用下图所示装置验证加热青蒿素的产物(硫酸铜为白色粉末，遇水变蓝色，可检验水的存在)。 ①观察到装置b中 ，说明有水生成； ②装置c中澄清石灰水变浑浊，其反应的化学方程式为 ； ③装置e处的气体能点燃，火焰上方的干冷烧杯无明显现象，迅速倒转后滴加澄清石灰水，石灰水变浑浊，说明e处的气体是 。 (3)碱石灰中含有氧化钙和氢氧化钠等物质，结合装置e的上述实验分析，碱石灰的作用是 。 (4)根据以上实验结果，说明青蒿素的组成中含有 (填元素符号)。 (5)若要定量测定生成水的质量，在上述实验的基础上，还应进行的操作是 。 【答案】(1) 漏斗 蒸馏 60℃ (2) 白色粉末变蓝色 Ca(OH)2 + CO2 =CaCO3 ↓+ H2O 一氧化碳/CO (3)吸收水和二氧化碳 (4)C、H、O (5)分别称量装置b在反应前后的总质量 【详解】（1）①操作Ⅰ中可以将固体和液体分离，其操作名称为过滤，需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗，故填：漏斗； ②操作Ⅱ在一定温度下，利用乙醚和青蒿素的沸点不同进行分离，其操作名称是蒸馏，该操作中的“一定温度”，不应超过60℃，因为在60℃时青蒿素的结构会被破坏，从而失去疗效，故填：蒸馏；60℃； （2）①硫酸铜为白色粉末，遇水变蓝色，观察到装置b中白色粉末变蓝色，说明有水生成，故填：白色粉末变蓝色； ②装置C中澄清石灰水变浑浊，是因为氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，该反应的化学方程式为Ca(OH)2 + CO2 =CaCO3 ↓+ H2O，故填：Ca(OH)2 + CO2 =CaCO3 ↓+ H2O； ③e处的气体是一氧化碳，因为一氧化碳燃烧生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，且干燥烧杯中无明显现象，说明不是水，故填：一氧化碳或CO； （3）气体通过澄清石灰水，气体中会含有水蒸气，则碱石灰的作用是吸收二氧化碳和水，排除对一氧化碳检验的干扰，故填：吸收水和二氧化碳； （4）通过上述实验可知，青蒿素加热分解生成二氧化碳、一氧化碳和水，则青蒿素中含有C、H、O三种元素，故填：C、H、O； （5）若要定量测定生成水的质量，在上述实验的基础上，还应进行的操作是分别称量装置b在反应前后的总质量，两次称量的质量差即为生成水的质量，故填：分别称量装置b在反应前后的总质量。 25．(24-25九上·广东阳江江城区·期末)【科学探究】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。 【进行实验】 (1)将硫酸铜粉末露置在空气一段时间后，观察到 现象，说明空气中含有水蒸气。 任务二：利用硫酸铜的性质验证质量守恒定律 【进行实验】 如图所示，将锥形瓶中的铁丝与硫酸铜溶液放在天平左盘，调节天平平衡，将硫酸铜溶液倒入放有铁丝的锥形瓶中，观察现象，反应一段时间后，再次将装置放在天平左盘，观察指针。 【实验现象】 (2)铁丝表面有 固体出现，溶液逐渐变为浅绿色；指针指向分度盘中央。 【实验结论】 (3)证明化学反应前后物质的总质量不变；也说明铁的化学性质比铜 （填“强”或“弱”）。 任务三：探究硫酸铜的获取 (4)制备硫酸铜的一种方案为：，其中的化学式为 。 【进行实验】 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。 【分析讨论】 (5)同学们用试管收集了产生的气体，经检验，该气体为氧气。请写出检验氧气的方法： （包括操作、现象与结论）；经过分析，同学们认为是过氧化氢在某因素的影响下快速分解产生了氧气。 【提出问题】制备硫酸铜过程中是哪些因素加快了过氧化氢的分解？ 【作出猜想】 (6)猜想一：由于温度升高加快过氧化氢分解； 猜想二：由于反应中生成的加快过氧化氢分解； 猜想三： 。 【进行实验】根据猜想，兴趣小组设计了如下实验： 实验 实验一 实验二 实验三 现象 产生气泡 产生气泡 快速产生气泡 【实验分析】 (7) 序号 项目 分析内容 实验结论 1 对比实验一和实验 验证猜想一正确 2 对比实验 和实验 验证猜想二正确 【实验结论】猜想三正确。 (8)实验一中反应的化学方程式为 。 【答案】(1)固体粉末变蓝色 (2)红色 (3)强 (4)H2O (5)将带火星的木条伸入试管中，若木条复燃，则为氧气 (6)生成的CuSO4和温度升高共同作用加快了过氧化氢分解（合理即可） (7) 二 一 三 (8) 【详解】（1）固体硫酸铜粉末呈白色，遇水会变蓝，将硫酸铜粉末露置在空气一段时间后，观察到白色固体变蓝现，说明空气中含有水蒸气； （2）铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，可观察到铁丝表面有红色固体出现，溶液逐渐变为浅绿色； （3）铁能置换出硫酸铜中的铜，说明铁的化学性质比铜强； （4）在化学方程式Cu+H2O2+H2SO4═CuSO4+2X中，反应前有1个铜原子、4个氢原子、2个硫原子、6个氧原子，反应后已知有1个铜原子、1个硫原子、4个氧原子，化学反应中原子的种类和数目保持不变，2X中含有4个氢原子和2个氧原子，则X的化学式为H2O； （5）氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，检验氧气的方法是用带火星的木条伸入试管中，若木条复燃，则证明是氧气； （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过氧化氢分解； （7）对比实验一和实验二，实验一温度为20℃，实验二温度为80℃，其他条件相同，实验二产生气泡更快，说明温度升高加快了过氧化氢分解，验证猜想一正确； 对比实验一和实验三，实验一温度为20℃，实验三温度为80℃且都有硫酸铜溶液，实验三快速产生气泡，说明在相同温度下，有硫酸铜存在时过氧化氢分解更快，验证猜想二正确； （8）实验一中过氧化氢受热分解生成水和氧气，化学方程式为。 26．(24-25九上·广东江门·期末)【科学探究】 铁制品容易生锈，但将铁加热熔入金属铬，可制成不锈钢。化学兴趣小组进行以下实验，比较铬、铁、铜的金属活动性强弱。 【查阅资料】铬是一种抗腐蚀性强的银白色金属。硫酸亚铬（CrSO4）溶液呈亮蓝色，在空气中能迅速被氧化成碱性硫酸铬[Cr（OH）SO4]，其溶液呈绿色。 【提出猜想】三种金属的活动性强弱为： 猜想一：Cr＞Fe＞Cu；猜想二：Fe＞Cr＞Cu；猜想三： 。 【实验探究】步骤1：取大小相同的三种金属片，用砂纸打磨光亮。 步骤2：将三种金属片分别放入三支装有等量、等浓度稀硫酸的试管中。 序号 实验操作 实验现象 实验结论 （1） 将铁片放入稀硫酸 铁片表面产生气泡较慢，溶液逐渐变为 色 猜想 成立 （2） 将铬片放入稀硫酸 铬片表面产生气泡较快，溶液逐渐变为 色 （3） 将铜片放入稀硫酸 无明显现象 【分析解释】写出铬与稀硫酸反应生成CrSO4的化学方程式 。反应后的溶液一段时间后变成绿色，其原因是 ，反应的化学方程式为：4CrSO4+O2+2H2O＝4Cr（OH）SO4，该反应属于 （填基本反应类型）反应，Cr（OH）SO4中的Cr化合价为 。 【反思评价】实验结束后有同学提出质疑：金属和酸反应放出的热量会对反应速率造成影响，因此上述实验结论不够科学。建议用铬片、铜片和 溶液进一步验证铬、铁、铜三种金属的活动性强弱。 【答案】 Fe＞Cu＞Cr 浅绿 亮蓝 一 Cr+H2SO4＝CrSO4+H2↑ 硫酸铬在空气中能迅速被氧化成碱性硫酸铬 化合 +3 硫酸亚铁 【详解】提出猜想 在金属活动顺序表中铁比铜活泼，猜想一：Cr＞Fe＞Cu，猜想二：Fe＞Cr＞Cu，则猜想三：Fe＞Cu＞Cr； 实验探究 （1）铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，硫酸亚铁溶液为浅绿色，则实验现象是铁片表面产生气泡较慢，溶液逐渐变为浅绿色； （2）铬与稀硫酸反应生成硫酸亚铬和氢气，硫酸亚铬溶液呈亮蓝色，则将铬片放入稀硫酸，观察到的实验现象是铬片表面产生气泡较快，溶液逐渐变为亮蓝，由于铁、铬能与稀硫酸反应，铜不与稀硫酸反应，且铬与稀硫酸反应较快，则说明金属活动性顺序为Cr＞Fe＞Cu，故猜想一成立； 分析解释 铬与稀硫酸反应生成硫酸亚铬和氢气，反应的化学方程式为Cr+H2SO4＝CrSO4+H2↑，硫酸铬在空气中能迅速被氧化成碱性硫酸铬，其溶液呈绿色，则反应后的溶液一段时间后变成绿色，反应的化学方程式为4CrSO4+O2+2H2O＝4Cr(OH)SO4，该反应符合多变一的特点，属于化合反应，Cr(OH)SO4中，氢氧根的化合价为﹣1价，硫酸根的化合价为﹣2价，根据化合物中正负化合价的代数和为零可知，Cr(OH)SO4中的Cr化合价为+3； 反思评价 由于金属活动性强的金属能把金属活动性若的金属从其化合物溶液中置换出来，而金属的活动性顺序为Cr＞Fe＞Cu，则铬能将铁从其化合物溶液中置换出来，而铜不能，则可用铬片、铜片和硫酸亚铁溶液。 27．(24-25九下·黑龙江大庆肇源县第四中学·期末)学习化学需要进行科学探究。 探究活动一：利用如图1所示装置进行如下实验探究。在锥形瓶中放入一小粒白磷，塞好橡皮塞后使玻璃管下端刚好能与白磷接触。将整套装置放在托盘天平左盘上调节至平衡，取下橡皮塞，将玻璃管放在酒精灯火焰上灼烧至红热，迅速塞紧橡皮塞，将白磷引燃，待锥形瓶冷却后观察天平是否平衡。 (1)气球的作用除了使装置密闭之外，还可以 ；实验过程中，气球的变化是 。 (2)实验前后天平保持平衡。实验后，取下橡皮塞并与原装置一起仍置于天平左盘，则天平的指针 （填“向左偏”“向右偏”或“指向中间”）。 探究活动二：小敏在观看央视农业频道的电视节目时，看到一些水产养殖基地的工作人员向鱼池中撒入一些名为过氧化钙（化学式为CaO2）的固体物质，同时发现水面出现一些气泡。这些现象激发了他进行科学探究的兴趣。 【提出问题】当把过氧化钙投入足量水中后，会生成什么物质呢？ 【进行猜想】①生成氧气；②生成二氧化碳；③生成氢氧化钙。 (3)你不赞同的猜想是 （选填①或②或③），其理由是 。 【实验探究】在老师的帮助下，小敏利用吸滤瓶等仪器设计组装了如图2所示的装置。 打开装置中分液漏斗的活塞，观察到试管内有气泡产生，接下来的实验操作和现象是将带火星的木条放在P导管口，木条复燃，证明生成的气体是氧气。 (4)小敏又通过实验验证了另一种生成物是氢氧化钙，请写出过氧化钙与水反应的化学方程式 。 【答案】(1) 防止瓶塞飞出 先变大再变小 (2)向左偏 (3) ② 反应物中没有碳元素 (4)2CaO2+2H2O＝2Ca（OH）2+O2↑ 【详解】（1）气球的作用除了使装置密闭之外，还可以起缓冲作用，防止瓶塞飞出； 白磷燃烧，产生大量的热，使装置内气体受热膨胀，压强增大，气球胀大，待完全反应，冷却至室温后，由于消耗了氧气，装置内压强减小，气球变瘪，故气球的变化是：先变大再变小； （2）实验后，取下橡皮塞并与原装置一起仍置于天平左盘，红磷消耗了瓶中的氧气，外界空气进入集气瓶，左边偏重，则天平的指针向左偏； （3）根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，反应物过氧化钙和水中不含碳元素，则不可能生成含有碳元素的二氧化碳，不赞同的猜想是②，其理由是反应物中没有碳元素； （4）过氧化钙与水反应生成氢氧化钙和氧气，反应的化学方程式是2CaO2+2H2O=2Ca（OH）2+O2↑。 28．(24-25九上·湖南湘潭·期末)科学探究与实践是我们需要不断培养的学科核心素养。实验课上同学们做了电解水的实验。实验中，老师提醒同学们在水中加入少量的硫酸钠溶液来增强水的导电性。 (1)说明纯水的导电性 （填“强”或“弱”）。 (2)通过电解水产生氢气和氧气，从而证明水是由氢、氧元素组成的依据是：在化学反应前后 的种类不变。 某同学在做电解水实验时，改为向水中加入氯化钠溶液，发现与正极相连的石墨电极上出现黄绿色气体。 【提出问题】当时石墨的两电极上分别生成了什么气体？ 【查阅资料】①氯气是一种黄绿色、有刺激性气味的有毒气体，常温下1体积水里能溶解2体积的氯气；②氯化钠溶液是指氯化钠固体溶解在水中形成的混合物。 【提出假设】猜想一：氧气和氯气；猜想二：氢气和氧气；猜想三：氢气和氯气。 【设计实验】用如图所示装置进行电解，并收集两个电极上产生的气体。 (3) 实验步骤 实验现象 解释或结论 1.通电一段时间后，用a、b两支试管分别收集两极上产生的气体，观察气体颜色 试管a收集到黄绿色气体，试管b收集到无色气体 猜想 正确（填“一”或“二”或“三”） 2.用拇指堵住试管b，靠近火焰，移开拇指 听到爆鸣声 【实验分析】 (4)加了氯化钠溶液的水通电时，除了生成两种气体外，还生成了氢氧化钠，请写出该反应的化学方程式： 。 【反思与评价】 (5)经过讨论，同学们一致认为，若要准确推测水的组成， （填“可以”或者“不可以”）用氯化钠溶液代替硫酸钠溶液来增强水的导电性。 【答案】(1)弱 (2)元素/原子 (3)三 (4) (5)不可以 【详解】（1）做电解水实验时，在水中加入少量的硫酸钠溶液来增强水的导电性，说明纯水的导电性弱； （2）通过电解水产生氢气和氧气，从而证明水是由氢、氧元素组成的依据是：在化学反应前后元素或原子的种类不变； （3）通电一段时间后，用a、b两支试管分别收集两极上产生的气体，观察气体颜色，其中试管a收集到黄绿色气体，说明有氯气生成，试管b收集到无色气体，用拇指堵住试管b，靠近火焰，移开拇指，听到爆鸣声，说明有氢气生成，则反应生成了氢气和氯气，由此可得猜想三成立； （4）氯化钠与水在通电条件下反应生成氢气、氯气和氢氧化钠，化学方程式为； （5）由上述实验可知，电解水实验中，若水中加入氯化钠溶液，其中的氯化钠会参与反应生成氯气而影响实验结果，因此要准确推测水的组成，不可以用氯化钠溶液代替硫酸钠溶液来增强水的导电性。 / 学科网（北京）股份有限公司 $