期末实验探究题专项练习--2025-2026学年九年级化学人教版上册

期末实验探究题（专项练习）-2025-2026学年化学九年级上册人教版（2024） 1．某小组以“气体制备”为主题开展项目式学习。 （1）仪器①的名称是　 　。 （2）若实验室用AD装置制取氧气，该反应的文字表达式　 　。 （3）若实验室采用C装置代替B装置制取氧气，优点是　 　。 （4）如果用E装置测量生成O2的体积，则在虚线框内还需添加的仪器是　 　（填写仪器名称）。 （5）化学兴趣小组利用某固体增氧剂（可与水反应产生氧气）、饮料瓶、注射器、吸管、输液管等设计并制作了简易供氧器，如图乙所示，图乙中的G装置与图甲中的　 　（填字母）装置作用类似。 （6）某同学做如图所示的木炭在氧气中燃烧的实验。 ①用坩埚钳夹取一小块木炭，在酒精灯上加热到发红，木炭在空气中燃烧反应的文字表达式为　 　。 ②观察到木炭剧烈燃烧，发光，燃烧停止后，取出坩埚钳。向集气瓶中倒入适量的澄清石灰水，盖上玻璃片，振荡，可观察到的现象是　 　。 2．溶液对于生命活动具有重要意义、农业上可用16%的氯化钠溶液选种，如图是某小组同学在实验室合作配制100克溶质质量分数为16%的氯化钠溶液的过程。请回答下列问题： （1）配制该溶液量取水时， 量筒应该　 　（选填“50mL”或“100mL”）； （2）图E的实验操作中用玻璃棒搅拌的目的是　 　； （3）配制好溶液后，发现溶质质量分数偏大，其原因可能是______（填序号）。 A．氯化钠晶体不纯 B．配制溶液时有少量水溅出 C．将配好的溶液转移到细口瓶时，有部分洒出 3．做完“铁在氧气里燃烧”的实验后，某兴趣小组有一些疑惑不解的问题，于是进行了以下探究： （1）【问题一】 某同学实验过程中发现铁丝没有燃烧，反复实验均未成功。导致实验失败的原因可能有（　　）（填序号）。 A．点燃火柴后立即伸入瓶内 B．瓶内氧气的含量不高 C．集气瓶底部留有少量水 D．铁丝表面有锈迹 【问题二】 铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还有没有铁？ 【查阅资料1】 ①氧化亚铁在空气中极易被氧化为氧化铁，因此自然界中铁的氧化物主要有氧化铁和四氧化三铁两种； ②氧化铁为红棕色固体； ③铁能和稀盐酸溶液反应生成氢气，铁的氧化物也能和稀盐酸反应，但无气体产生。 （2）【实验探究】 将冷却后的黑色物质碾碎，装入试管，加入　 　溶液，观察到的现象是　 　，说明铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还含有铁。写出铁在氧气中燃烧的文字表达式：　 　，此反应的基本反应类型是　 　反应。 【问题三】 铁燃烧的产物为什么不是氧化铁呢？ 【查阅资料2】氧化铁和四氧化三铁的分解温度见下表： 四氧化三铁 氧化铁 铁 分解温度/℃ 1538 1400 一 熔点/℃ 一 一 1500 （3）【理论讨论】 结合表中数据分析，可推知铁在氧气里燃烧时产生的高温在　 　之间，此温度范围氧化铁已分解。 （4）【拓展延伸】 氧化铁高温分解可生成四氧化三铁和一种常见气体，写出该反应的文字表达式：　 　。 （5）有些食品包装盒内放有少量黑色的氧化亚铁，若粉末由黑色变为　 　，就说明包装盒漏气，售货员就能及时发现并处理。 4．仿照拉瓦锡实验的原理开展“测定空气中氧气的含量”的探究活动。 （1）图1实验：拉瓦锡测定空气成分的实验，将汞放在密闭的容器里，连续加热12天，得到红色粉末为④　 　（写物质名称）。 （2）同学们对反应装置进行了优化，如图2。通过实验测定水的体积变化。 操作 观察与记录 如图2所示，在如图的量筒内加入足量的水，用弹簧夹夹紧乳胶管。点燃燃烧匙中的红磷（足量）后，立即将其伸入集气瓶中，塞紧橡胶塞，观察红磷燃烧的现象。 红磷燃烧，放热，产生大量①　 　 。 待红磷火焰熄灭，当温度②　 　 ，打开弹簧夹，观察实验现象。 量筒中的水被吸入集气瓶。集气瓶中水增加的量大概是③　 　 mL。 分析与结论 依据实验现象，分析实验原理：通过燃烧方法消耗密闭容器内空气中的氧气，瓶内气体量减少，气压减少，容器内外的压强差将水压入密闭容器中，水进入的体积与消耗掉氧气的体积之间的关系是④　 　 。写出该反应的文字表达式为⑤　 　 。 （3）为更好地理解空气中氧气含量测定的实验原理，老师利用传感器技术实时测定了实验装置图3内的压强、温度和氧气浓度，它们随时间的变化曲线如图4。判断下列说法错误的是（　　）。 A．接通电源使用电烙铁发热，在瓶内引燃红磷，实验结果更精确 B．图4中X曲线表示的是氧气浓度变化，Y曲线表示的是温度变化 C．当反应时间为t1时才打开活塞K，看到烧杯中的水进入瓶中 D．图4中ab段气体压强变化主要原因是红磷燃烧消耗氧气 （4）比较图2和图3的实验装置，哪个实验设计更优？说明理由 　 　。 5．兴趣小组因对新型制氧技术感兴趣而开展了一系列活动。 I、实验室制氧气 （1）图1中仪器a的名称是　 　。用A装置制取氧气，反应的文字或符号表达式为　 　。 （2）若要收集一瓶较为纯净的氧气，应选择的收集装置是　 　（填序号）。若用D收集氧气，验证是否集满的方法是　 　。 （3）II、膜分离法制氧气 利用膜分离法制氧气。如图2所示，利用氧分子的体积　 　（填“大于”“小于”或“等于”）氮分子的体积实现分离，从而获得高浓度的氧气。 （4）小组制作了氧分子和氮分子的模型，并模拟了图2的过程。图3为氧分子的模型，其中的氧原子的结构示意图如图4，分析其示意图，氧原子在化学反应中易形成　 　（填“阳离子”或“阴离子”），其化学符号表示为　 　。 （5）微观粒子的认识过程是漫长的，图5为原子的认识过程，下列说法正确的是____。 A．图3的模型能真实反映氧分子的状态 B．根据模型①，道尔顿认为原子不可再分 C．汤姆森发现电子后，认为原子中有带正电的粒子，因为电子带负电且原子不显电性 D．卢瑟福的原子模型已经完美，没有更新的发现 6．化学是一门以实验为基础的学科，根据下图所示实验回答下列问题： （1）（一）实验室用如图装置探究水的元素组成。 反应的符号表达式为　 　。电解水时需加入少量的硫酸钠，其作用是 　 　。 （2）将a、b处物质的微观粒子的种类在图中补充完整 　 　。（粒子数目要符合体积比：不考虑水蒸气）。 （3）（二）根据装置回答问题 图所示实验可观察到 　 　， （4）图中铁丝要绕成螺旋状的目的是 　 　，集气瓶中水的作用是 　 　， （5）图3为测定空气中氧气含量的改进实验，观察到红磷燃烧，反应结束后冷却，注射器内的蒸馏水慢慢流入Y型管的下端。实验前注射器内至少应注入 　 　mL蒸馏水。 7．科学探究与实践是我们须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。 （1）电解水时，通常要加入少量氢氧化钠溶液或硫酸钠溶液，目的是　 　。 （2）某同学在做电解水实验时，向水中加入氯化钠，发现与正极相连的石墨电极上出现黄绿色气体。 【提出问题】加入氯化钠的水通电时，石墨电极上分别生成了什么气体? 【查阅资料】①氯气（Cl2）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氯化钠溶液是在水中加入氯化钠固体，溶解后得到的混合物。 【提出假设】猜想I：氧气和氯气；猜想Ⅱ：氢气和氧气；猜想Ⅲ：氢气和氯气。 【设计实验】用如图所示装置来电解氯化钠溶液，并收集两个电极上产生的气体。 完成表格： 实验步骤 实验现象 解释或结论 ①按照如图装置，通电一段时间后，用a、b两支试管分别收集两根石墨电极上产生的气体，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　 　错误 ②用拇指堵住试管b，移近点燃的酒精灯，移开拇指点火 听到爆鸣声 证明b试管中收集到的气体为　 　，猜想　 　正确 （3）【实验结论】 氯化钠溶液通电时，氯化钠和水反应除了生成两种气体外，还生成了氢氧化钠（NaOH），请写出该反应的符号表达式：　 　。 （4）【反思与评价】 根据以上原理分析，通过电解水实验推断水的组成元素时　 　（填“能”或“不能”）用氯化钠代替氢氧化钠以增强水的导电性。 8．某校实践小组开展了有关“水的净化和水的组成”的项目式学习活动。部分活动展示如下，根据要求回答下列问题。 （1）任务一：水的净化 实验1是模拟自来水净化过程，步骤Ⅰ加入明矾作混凝剂的作用是使悬浮的杂质从水中 　 　（填“沉降”“过滤”或“蒸馏”）出来。 （2）实验1步骤Ⅲ中a处是 　 　层滤纸，滤纸紧贴漏斗内壁的原因是 　 　，过滤可以除去水中 　 　（填“可溶性”或“不溶性”）杂质。之后使用活性炭净水，其目的是除去水中的 　 　。 （3）实验2是净化水程度最高的，实验中烧瓶内放碎瓷片的作用是 　 　。 （4）任务二：研究水的组成 实验3中装置①电解水一段时间后，将两极产生的气体的体积与时间的关系绘制成图②所示。N气体产在电源的 　 　极（填“正”或“负”）。写出该反应的文字表达式为 　 　。 （5）水蒸气液化、水通电分解、氢气在氧气中燃烧的微观变化过程如图。 从微观粒子的角度描述图③与图④、⑤的变化本质区别是 　 　。 （6）下列实验能证明水是由氢、氧两种元素组成的是（　　）。 A．水的电解 B．水的蒸馏 C．氢气在氧气中燃烧 D．水的煮沸 9．某研究性学习小组欲利用下列装置进行相关气体制取的探究，请你根据所学知识回答下列问题。 （1）写出图中标字母a的仪器的名称　 　； （2）实验室想要用过氧化氢溶液和二氧化锰制取纯净的氧气，应选择的收集装置是　 　（A-E中选择），发生反应的化学方程式为　 　； （3）若用盛满水的F装置收集氧气，气体应从导管　 　（填“b”或“c”）通入； （4）实验室可以用 B 装置制取氧气和二氧化碳，根据你所学过的知识，可知鉴别氧气和二氧化碳的方法有很多，请写出你所选用的几种方法：　 　。 10．依照拉瓦锡实验的原理，我们再探究空气中氧气的含量。 【回顾历史】 （1）二百多年前，法国化学家拉瓦锡通过用金属汞在空气中加热生成氧化汞等实验，第一次明确得出空气是由氮气和氧气组成的，其中氧气约占空气总体积　 　的结论。关于该实验，下列分析正确的是　 　（填字母）。 A.实验过程中没有污染 B.由该实验可知空气是混合物 C.在该化学反应中，分子不可再分 D.该反应的基本反应类型属于分解反应 【重温教材】实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量（装置如图1）。 （2）①按图1装置进行探究，实验开始前应先进行的操作是　 　。 ②红磷燃烧的符号表达式为　 　。 【交流反思】用该方法实际测得的氧气含量常常低于理论值。 【提出问题】用红磷燃烧的方法测得的氧气含量低于理论值的原因是什么？ 【实验探究】查阅资料后，学习小组进行如下实验：如图2所示，接通电源，用高压点火器引燃足量红磷，利用传感器技术实时测定实验过程中装置内的压强、温度和氧气浓度，得到三条曲线，变化趋势如图3所示。 （3）Y曲线表示　 　（填“温度”或“氧气浓度”）变化趋势。 （4）由图3可知，用红磷燃烧的方法测得的氧气含量偏低的原因是　 　。 （5）X曲线表示压强变化趋势，DE段压强变大，可推知D点对应的操作是　 　。 （6）X曲线AB段上升的原因是　 　。 11．【基础实验与学科实践】 结合下列实验装置，回答有关问题。 （1）写出图中仪器名称：①　 　；②　 　 。 （2）现用高锰酸钾制取一瓶较纯净的氧气，可选用的装置是　 　，发生反应的化学方程式为　 　。 （3）实验室用装置A制取氧气，A与C装置比较，A装置的优点　 　。 （4）收集二氧化碳选择装置G收集CO2气体时，气体应从　 　填“a”或“b”端通入。 （5）同学挤压装置G中滴管的胶头，使其中的氢氧化钙溶液滴入锥形瓶，并轻轻振荡，系在导管一端的气球慢慢　 　(填“胀大”或“缩小”)，反应的方程式为　 　。 12．化学是以实验为基础的学科，正确选择实验装置是实验成功的关键。下图所示装置常用于实验室制取气体，请回答下列问题。 （1）标号①的仪器名称是　 　。 （2）你认为选用B作发生装置，优点是　 　；请指出装置C中存在的一处错误　 　。 （3）改进上述装置图中存在的错误，并以过氧化氢溶液为原料，在实验室中制取并收集于燥的氧气（可用浓硫酸干燥氧气）。按照要求选择实验装置，连接仪器后，先　 　，再装入药品，进行实验。 ①所选装置的连接顺序为　 　（从左到右填写装置序号字母）。 ②上述方法制氧气的文字表达式为　 　。 ③若把G装置中的浓硫酸换成水并盛满，用来收集难溶于水的气体时，气体从　 　（填“a”或“b”）端通入。 （4）实验室选用分解高锰酸钾制取一瓶较纯净的氧气，选用A作发生装置，该装置还欠缺的是　 　，选用的收集装置是　 　（填序号）。 13．由于人体的新陈代谢，人体吸入的空气与呼出的气体在组成上会发生变化，现进行如下探究。 【提出问题】人体吸入的空气与呼出的气体组成有什么不同？ 【猜想与假设】氧气、二氧化碳、水蒸气含量可能发生改变 【查阅资料】 ①通常条件下，白磷与氢氧化钠溶液不反应 ②能吸收二氧化碳生成碳酸钠和水，碳酸钠能溶于水。 【进行实验】 实验一：将两根相同的燃着的木条，分别伸入等体积的空气和呼出气体的样品中。 （1）观察到木条在空气中持续燃烧了一段时间，而在呼出气体中木条很快熄灭了。通过木条燃烧情况的不同，可以得出空气和呼出气体中　 　含量发生了明显变化。 实验二：按图1进行实验（实验中选用的锥形瓶的容积大于）。实验操作、分析如下： （2）先　 　（填步骤名称）再装入试剂，在医用输液袋中装入空气，按图1连接好装置； （3）打开弹簧夹缓慢将输液袋中的气体全部排除，读出量筒中液体体积为。假设图1中二氧化碳能被氢氧化钠溶液完全吸收，则输液袋中空气里的二氧化碳体积分数约为　 　（列出计算表达式）； （4）关闭弹簧夹，往烧杯中注入　 　，以促使锥形瓶中的白磷迅速燃烧，待瓶中气体冷却至室温，打开最后读出量筒中液体体积为，则已反应的氧气的体积为　 　； 实验三： （5）把测定氧气、二氧化碳、水蒸气（测湿度）体积分数的探头放入食品保鲜袋中，开始采集数据（如图2）然后向袋中缓慢输入呼出气体，继续采集的数据，数据经处理如图3所示，其中表示二氧化碳体积分数变化的曲线是　 　（填“X”或“Y”或“Z”）。Y的体积分数在之后逐渐减小的原因可能是　 　。 14．实验探究是化学研究最重要的手段。三个兴趣小组对教材实验进行了进一步研究。 【第一小组】水的组成测定（如图） （1）实验中，常在水中加入适量的硫酸钠溶液，其目的是 ________。 （2）实验过程中，a、b两根尖嘴管中产生气体的分子数之比为 ________；实验中，中间漏斗内的液面会上升，其原因是 ________。 （3）有同学在实验中不小心将氯化钠溶液加入了水中，实验中闻到一股刺激性气味。经分析，这是一种有毒性的气体单质，其化学式为 ________。 （4）该实验经精确测定，可以得到的结论是 ________（从微观角度描述）。 【第二小组】模拟粉尘爆炸实验 小组同学设计了如图装置，在纸杯中放入干燥的面粉，点燃蜡烛，通过插入纸杯下部的吸管迅速吹气，即可观察到被吹起面粉迅速燃烧的现象。 （5）该实验中没有观察到爆炸现象的原因是 ________。 （6）面粉的成分可以用化学式（C6H10O5）。表示，其充分燃烧的化学方程式为________。 （7）根据你的经验，可能存在可燃性粉尘的场所是 。 A. 棉纺厂 B. 采石场 C. 煤矿矿坑 D. CNC加气站 （8）通过实验，请从预防火灾、灭火、逃生等方面，帮面粉加工厂设计一个简单的消防预案： ①预防________（至少写出两点）； ②灭火________； ③逃生________。 【第三小组】简易制氧 氧气是人类生存必不可少的气体。如图是某兴趣小组设计的自救器装置（其中箭头方向表示气体流动方向）。 （9）呼吸气路的设计：自救呼吸器使用时，需用鼻夹夹住鼻子，用嘴咬合呼吸软管进行呼吸。在正常吸气时，单向阀A和B的开闭情况是 ________（填“A打开，B闭合”或“A闭合，B打开”）。 （10）生氧试剂的选择：资料发现，超氧化物（如KO2、NaO2）过碳酸钠等固体，在一定条件下均可作为制氧剂。过氧化氢溶液在常温下也能产生氧气，但与超氧化物相比，从实际使用角度考虑存在比较明显的不足是 ________（合理即可）。 （11）500g超氧化钾（KO2）和500g超氧化钠（NaO2）的生氧性能如图丙所示。人正常呼吸时需要生氧试剂的生氧速度不低于1L/min，结合自救呼吸器的结构和生氧试剂的生氧性能，你认为两种试剂更好的是________，你选择的理由是 ________。 答案解析部分 1．【答案】（1）试管 （2） （3）可以控制反应速率 （4）量筒 （5）C （6）；澄清石灰水变浑浊 2．【答案】（1）100mL （2）加速溶解 （3）B 3．【答案】（1）A；B；D （2）稀盐酸；有气泡生成；为铁+氧气四氧化三铁；化合 （3）1500℃～1538℃ （4）氧化铁四氧化三铁+氧气 （5）变成红棕色 4．【答案】（1）氧化汞 （2）白烟；冷却至室温；90；相等；红磷+氧气五氧化二磷 （3）B；D （4）图3设计更优，图3能够防止红磷伸入集气瓶中时导致的瓶内气体、五氧化二磷逸出，实验结果更准确，更环保 5．【答案】（1）集气瓶； （2）B；将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，则集满 （3）小于 （4）阴离子；O2- （5）B；C 6．【答案】（1）；增强水的导电性 （2） （3）蘸酚酞试液的滤纸条变红 （4）增大铝丝与氧气的接触面积；防止高温熔融物溅落炸裂集气瓶底 （5）6 7．【答案】（1）增强水的导电性 （2）Ⅱ；氢气/H2；Ⅲ （3） （4）不能 8．【答案】（1）沉降 （2）三（或3）；防止产生气泡，影响过滤速率；不溶性；色素和异味 （3）防止液体暴沸 （4）负；水氢气+氧气 （5）分子本身是否改变 （6）A；C 9．【答案】（1）铁架台 （2）C； （3）b （4）方法一：分别将带火星的木条伸入盛有两种气体的集气瓶中，若木条复燃，则该气体是氧气；若木条不复燃，则该气体是二氧化碳 10．【答案】；B；检查装置气密性；P+O2P2O5；温度；红磷燃烧没有完全消耗装置中的氧气；打开活塞；红磷燃烧放出热量，装置内气体受热膨胀，压强增大 11．【答案】（1）锥形瓶；水槽 （2）BF； （3）可以控制反应的发生和停止 （4）a （5）胀大； 12．【答案】（1）锥形瓶 （2）可以控制反应速率；长颈漏斗下端没有伸入液面以下 （3）检查装置气密性；①CGE；②；③b （4）在试管口放一团棉花；F 13．【答案】氧气；检查装置的气密性；；热水；；Z；水蒸气冷凝变成液态水 14．【答案】(1) 增强导电性 (2) 2：1 电解水产生气体，氢气不溶于水，氧气不易溶于水，使装置内压强增大 (3) Cl2 (4) 水分子分解成氢原子和氧原子，氢原子重新组合成氢分子，氧原子重新组合成氧分子 (5) 纸杯不是有限封闭空间，粉尘无法达到爆炸浓度 (6) C6H10O5+6O26CO2+5H2O (7) A，C (8) 保持通风良好、严禁烟火（合理即可） 配备干粉灭火器（合理即可） 设置安全通道标识，用湿毛巾捂口鼻弯腰撤离（合理即可） (9) A打开，B闭合 (10) 需要额外储存容器和输送装置，易泄漏，使用不方便等 (11) 超氧化钾 能长时间满足人正常呼吸对生氧速度的需求 学科网（北京）股份有限公司 $