2025-2026学年浙教版八下册科学期末复习专题一

**基本信息** 以氧气性质与守恒定律为核心，通过实验改进与误差分析构建探究方法体系，实现从基础测定到综合应用的逻辑进阶。 **综合设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |探究氧气的体积分数|1典例+2变式|压强差原理+误差分析（变质/不足/未冷却）|从红磷燃烧到脱氧剂/铜粉改进，体现实验精准化| |探究氧气的制取与收集|1典例+2变式|控制变量法（催化剂质量/浓度/温度）|从速率影响因素到装置选择，衔接实验操作规范| |探究影响燃烧的因素|1典例+1变式|燃烧三条件对比实验（温度/氧气/可燃物）|基于氧气性质延伸，强化条件控制思维| |探究质量守恒定律|1典例+2变式|密闭体系验证（气体逸出/浮力影响）|从化学反应本质出发，关联实验设计严谨性|

八年级下册 科学期末复习专题一 考点一、探究氧气的体积分数 例1：为提高测定空气中氧气含量实验的精确度，某科学兴趣小组对课本实验进行了创新改进：用食品脱氧剂代替红磷。食品脱氧剂的主要成分是铁粉，能在常温下吸收空气中的氧气。 【实验步骤】 ①取一根玻璃管，用橡皮塞将一端密封。 ②将食品脱氧剂粉末迅速装入玻璃管，立即向管口注入一滴水将玻璃管密封，水滴的下端标为A，弹动玻璃管使脱氧剂粉末分布均匀且紧密，脱氧剂的上端标为O，如图甲所示。 ③水平滚动玻璃管，使食品脱氧剂粉末平铺在玻璃管中。静置食品脱氧剂至水滴不再移动时，水滴的右端标为B，如图乙所示。 ④用刻度尺测量出 AO段和 AB段的长度，并计算出 AB与AO 的比值，将数据记录在表格中。 ⑤洗涤、干燥实验装置，重复上述实验。 实验次数 AO/ mm AB/ mm AB/AO 1 523.5 109.5 0.2092 2 525.5 110.0 0.2093 3 527.0 110.5 0.2097 【得出结论】（1）根据表格中的实验数据，可知空气中氧气含量为　 　。 （2）【思考讨论】步骤③中，将食品脱氧剂平铺在玻璃管中的目的是：　 　。 （3）步骤③中水滴向右移动的原因是：　 　。 （4）如果测量结果偏小，可能原因是： 　。 A．食品脱氧剂已变质 B．食品脱氧剂不足 C．第②步脱氧剂粉末分布不紧密 D．第③步未等水滴静止就测量 变式1：小科利用如图甲所示的思维模型设计了“探究空气中氧气含量”的实验，取一支50mL的注射器，将尖端封住，在其中放入白磷，将注射器浸入热水中，引燃白磷。 （1）从建模角度分析， “引燃白磷”的操作属于上述思维模型中的　 　。 （2）为了保证实验能顺利进行，需在加入药品前先检查针筒的气密性，具体的操作为　 　。 （3）若反应前注射器活塞位于45mL刻度处，反应完毕后，注射器活塞位于36.5mL刻度处，则该实验测得空气中氧气的体积分数为　 　(忽略白磷所占注射器的体积，结果精确到0.1%)。 （4）小科设计实验分别用红磷和白磷燃烧测定密闭容器中氧气的含量，实验过程中用氧气传感器测得的密闭容器内氧气浓度如图所示： 仅根据曲线分析，更适合测量空气中氧气体积分数的是红磷还是白磷，并说明理由：　 　。 变式2：某化学研究小组在学习了“空气中氧气含量测定”实验的基础上，改进了教材中如图Ⅰ所示的实验，设计出如图Ⅱ所示的实验装置，据图回答下列有关问题。 [资料提示] 产物 CuO 为黑色固体。铜粉过量的情况下可以将氧气消耗到很低的浓度，本实验中按照氧气全部被铜粉反应处理。 （1）图 Ⅰ实验的操作步骤如下：①集气瓶内气体冷却到室温，打开止水夹；②将燃着的红磷伸入集气瓶；③快速盖上瓶塞；④关闭止水夹，你认为正确的实验操作顺序是　 (填序号)。 （2）在图Ⅰ实验过程中，经常出现实验结果偏小的情况，原因可能是____ A．红磷的量不足 B．集气瓶没有冷却到室温就打开止水夹 C．点燃红磷后，插入燃烧匙时，瓶塞塞得太慢 （3）在图Ⅱ实验加热过程中，缓慢推拉注射器活塞的目的是　 　. （4）小组同学测定玻璃管容积V1为70mL，注射器的活塞实验前停在30mL处(V2 为 30 mL)，实验前后气球内均无气体，按正确操作和有关数据计算，则注射器活塞最终停留在　 　mL处。 （5）若实验结束且冷却到室温后没有将气球内的气体全部挤出就读数计算，则测出氧气占空气含量结果会偏　 　(选填“大”或“小”)。 （6）和图I实验相比，图II实验的装置有何优点？　 　。 考点二、探究氧气的制取与收集 典例1：为了探究氯酸钾制取氧气时，生成氧气的速度与加入二氧化锰的质量有怎样的关系?小明用图甲装置开展实验。步骤如下： ①检查装置气密性，在 500毫升集气瓶中装满水； ②向10支试管中各加入2克氯酸钾，分别记为①~⑩组，往10支试管中分别装入0.1克、0.2克、0.3克、0.4 克、0.5克、0.65克、 1 克、 1.3克、2克、3克二氧化锰，并混合均匀； ③将10支试管分别加热，记录生成300毫升氧气所需时间，计算生成氧气的速度如图乙。 （1）实验中除了量筒、天平外，还需用到的测量仪器有　 　。 （2）为测定氯酸钾分解生成氧气的体积，应选用如图装置　 　。 （3）分析实验数据，得出的初步结论是　 　。 （4）4克氯酸钾和1.3克MnO2混合均匀加热，据图推测收集300毫升氧气所需要时间约为　 　秒。 变式1：小嘉用H2O2溶液制取氧气时，在烧瓶中加入 50 毫升水及 0.5 克MnO2，再往分液漏斗中加入 30 毫升15%的H2O2溶液。为什么要加入 50 毫升水呢？查阅资料发现：在不加入水时，若注入H2O2溶液速度过快，反应会过于剧烈而引发事故。 【提出问题】水是如何减缓该反应速度的呢？ 【建立假设】水可以降低H2O2溶液浓度，从而减缓反应速度。 【实验方案】他利用如图装置，在相同条件下，分别用 30 毫升的 1%、3%和 7%的H2O2溶液进行实验，观察并比较。 【实验结论】加水降低了H2O2溶液的浓度，使反应速度变慢。 【交流反思】 （1）为了更好地比较反应的快慢，需控制三次实验中滴加H2O2溶液的　 　相同。 （2）判断产生氧气的速度时，可以通过观察产生气泡的快慢，还可以比较　 　。 （3）【继续探究】针对提出的问题，他又利用如图装置，用 3%的H2O2溶液分别在 0℃、20℃和 60℃的条件下进行实验。进行该实验所基于的假设是　 　。若直接用 30%的H2O2溶液制取氧气，反应速率太快。为获得平稳的气流，如图所示发生装置能达到最佳效果的是　 　（填字母）。 A.B.C.D. 变式2：实践小组的同学以“氧气的制备”为课题开展了实践活动。 （1）利用图1装置，选择的制氧试剂为____(填字母)。 A．双氧水、二氧化锰 B．高锰酸钾 C．氯酸钾、二氧化锰 （2）按图1连接装置，用弹簧夹夹紧a处橡皮管，向下压注射器的活塞，　 　，证明气密性良好。 （3）图2为不同浓度的制氧试剂催化分解时温度与时间的关系图，说明制氧试剂浓度越高，反应越剧烈的依据是　 　。 （4）小组同学还利用饮料瓶、注射器、吸管、输液管等日常用品，模仿市售制氧机，自制如图所示4套简易制氧机，右瓶中所装液体为水，向左侧瓶中加入制氧试剂。其中不合理的装置有　 　(填“甲”“乙”“丙”或“丁”)。 考点三、探究影响燃烧的因素 例1：小乐利用如图所示装置，探究物质燃烧的条件并验证质量守恒定律。过程如下： ①组装装置并检查装置气密性，加入如图所示药品后，称量装置和其内药品的总质量为m1。 ②将锥形瓶浸入80℃的热水中，观察到白磷不燃烧。 ③取出并擦干锥形瓶，恢复至室温后，打开弹簧夹K1和K2，从K1处缓慢通入氧气，待氧气充满锥形瓶后，再关闭K1和K2，称量装置和其内药品的总质量为m2。 ④将锥形瓶浸入10℃的冷水中，观察到白磷不燃烧。 ⑤将锥形瓶再次浸入80℃的热水中，观察到白磷燃烧。 ⑥取出并擦干锥形瓶，恢复至室温后，称量装置和其内药品的总质量为m3。 （1）步骤③中检验氧气充满锥形瓶的方法是　 　。 （2）对比步骤④和⑤中的现象可知，物质燃烧的条件之一是　 　。 （3）能证明白磷燃烧反应符合质量守恒定律的证据是　 　。 变式1：科学小组围绕燃烧与灭火的主题开展了相关活动，如图所示。请你参与完成： 【知识回忆】可燃物燃烧的条件。 【交流讨论】（1）图甲实验中，观察到　 　实验现象，说明物质燃烧需要氧气。改进后的装置(如图b所示)与图a相比，其优点是　 　；图a中热水的作用　 　 。 （2）将装有某气体的大试管口朝下垂直插入水中，使试管口罩住白磷(如图c所示)，结果观察到“水火相容”的奇观，则大试管中所装气体可能是　 　。 （3）【综合应用】“水火不相容”是指水能灭火，其实水有时也可以“生火”. ①比如金属钾遇水会立刻着火，因为钾遇水生成氢气和氢氧化钾，该反应是　 　(填“吸热”或“放热”)反应，其反应的文字表达式为　 　。 ②比如用脱脂棉包裹好过氧化钠(Na2O2)，往脱脂棉球上滴几滴水，即可看到“滴水生火”的奇观，因为过氧化钠遇水会反应生成氧气和氢氧化钠，同时放出大量热量。但某同学在一次表演中却没有成功，他没有成功的原因可能是　 　。 考点四、探究质量守恒定律 典例1：初二某化学兴趣小组同学依据教材实验对化学反应前后质量变化进行了探究。 【查阅资料】碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体。 【实验装置设计】甲、乙、丙小组同学分别设计如图装置。 （1）【讨论与探究】甲小组实验中，白磷燃烧时，实验现象是　 　。该实验需不需要白磷过量？　 　（填“需要”或“不需要”）。 （2）请根据乙组和丙组设计的“质量守恒定律”的实验装置进行探究，并按要求完成乙组和丙组。 ①乙组实验结束后可观察到天平　 　（填“是”或“否”）平衡；此反应　 　（填“遵守”或“不遵守”）质量守恒定律。 ②丙组过氧化氢溶液分解反应前后各物质质量总和的测定，得出参加化学反应的各物质的质量总和　 　（填“大于”、“等于”或“小于”）反应后生成的各物质的质量总和。 （3）【反思与交流】通过甲、乙、丙小组实验的探究，你得到的启示是：当有气体参与或有气体生成的反应，如果要验证质量守恒定律，需在　 　的容器中进行。 变式1：利用如下三个实验来探究质量守恒定律。 实验1：如实验1所示装置，将锥形瓶放在天平托盘上，调节平衡。然后取下锥形瓶，将瓶塞上的玻璃管放在酒精灯上烧至红热后，迅速将瓶塞塞紧锥形瓶口，并使玻璃管接触引燃红磷。 实验2：将装有双氧水的试管放入装有少量二氧化锰锥形瓶中称量，然后将双氧水与二氧化锰接触。 实验3：将装有无色液体1的试管放入盛有无色液体2的烧杯中称量，然后将试管中的无色液体1倒入烧杯中，未见明显现象。 （1）写出实验1中小气球的变化　 　。 （2）有同学认为实验2中的天平仍不能保持平衡，说明理由　 　。 （3）判断实验3是否可以验证质量守恒定律并说明理由　 　。 变式2：某校科学小组同学想通过实验验证质量守恒定律。 【实验思路】先确认发生的是“物理变化”还是“化学变化”，再比较变化中反应物的质量总和和生成物的质量总和是否相等。 小组同学又设计了图乙的方案： Ⅰ.锥形瓶内装入白磷，塞紧瓶塞放在天平托盘上，调节平衡； Ⅱ.取下锥形瓶，将瓶塞上的铁丝在酒精灯上烧红后，接触引燃白磷，并立即塞紧瓶塞； Ⅲ.待反应结束冷却后，将锥形瓶放回天平托盘上，观察天平是否平衡。 （1）如图甲的实验方案　 　(填“能”或“不能”)用来验证质量守恒定律。 （2）实验过程中，可观察到图乙气球体积的变化情况为　 　。 （3）【交流反思】该实验中，必须待反应结束并冷却后再称量的目的是　 　。 （4）反应结束后，若有部分白磷未参与反应，依然能得出正确结论。请根据图丙的思维模型，推理解释：因为实验测得反应前后装置内物质总质量相等，且反应前后　 　质量不变，所以参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。 八年级下册科学期末复习专题一解析 考点一、探究氧气的体积分数 典例1：为提高测定空气中氧气含量实验的精确度，某科学兴趣小组对课本实验进行了创新改进：用食品脱氧剂代替红磷。食品脱氧剂的主要成分是铁粉，能在常温下吸收空气中的氧气。 【实验步骤】 ①取一根玻璃管，用橡皮塞将一端密封。 ②将食品脱氧剂粉末迅速装入玻璃管，立即向管口注入一滴水将玻璃管密封，水滴的下端标为A，弹动玻璃管使脱氧剂粉末分布均匀且紧密，脱氧剂的上端标为O，如图甲所示。 ③水平滚动玻璃管，使食品脱氧剂粉末平铺在玻璃管中。静置食品脱氧剂至水滴不再移动时，水滴的右端标为B，如图乙所示。 ④用刻度尺测量出 AO段和 AB段的长度，并计算出 AB与AO 的比值，将数据记录在表格中。 ⑤洗涤、干燥实验装置，重复上述实验。 实验次数 AO/ mm AB/ mm AB/AO 1 523.5 109.5 0.2092 2 525.5 110.0 0.2093 3 527.0 110.5 0.2097 【得出结论】 （1）根据表格中的实验数据，可知空气中氧气含量为　 　。 （2）【思考讨论】 步骤③中，将食品脱氧剂平铺在玻璃管中的目的是：　 　。 （3）步骤③中水滴向右移动的原因是：　 　。 （4）如果测量结果偏小，可能原因是：____。 A．食品脱氧剂已变质 B．食品脱氧剂不足 C．第②步脱氧剂粉末分布不紧密 D．第③步未等水滴静止就测量 【答案】（1）0.2094 （2）增大使食品脱氧剂粉末与空气的接触面积，使氧气被食品脱氧剂粉末充分吸收 （3）食品脱氧剂与氧气发生反应，消耗氧气，导致装置内的压强减小，在外界大气压的作用下，水滴向右移动 （4）A；B；D 【解析】【分析】（1）空气中氧气含量的计算：实验通过铁粉脱氧剂消耗装置内的氧气，使装置内压强减小，水滴移动的距离与氧气的体积占比成正比。取多次实验数据的平均值，可减小实验误差，更准确地反映空气中氧气的含量。 （2）实验操作目的分析：将食品脱氧剂平铺在玻璃管中，是为了增大脱氧剂粉末与空气的接触面积，使氧气能被脱氧剂粉末充分吸收，确保实验结果更准确。 （3）水滴移动的原理：食品脱氧剂与装置内的氧气发生反应，消耗氧气，导致装置内气体减少、压强减小，在外界大气压的作用下，水滴会向装置内（右）移动。 （4）实验误差分析：测量结果偏小，说明装置内氧气未被充分消耗或装置内压强未降至最低。若脱氧剂变质、不足，或未等水滴静止就测量，都会导致测得的氧气体积偏小；若脱氧剂粉末分布不紧密，反而会使部分区域氧气未被消耗，或装置内气体减少更多，结果可能偏大，因此不属于结果偏小原因。 【解答】（1）三次实验的 AB/AO 比值分别为 0.2092、0.2093、0.2097， 取平均值为：(0.2092 + 0.2093 + 0.2097) ÷ 3 = 0.2094)，因此空气中氧气含量为0.2094。 （2）步骤③中，将食品脱氧剂平铺在玻璃管中，目的是增大食品脱氧剂粉末与空气的接触面积，使氧气被食品脱氧剂粉末充分吸收，确保氧气被完全消耗，实验结果更准确。 （3）食品脱氧剂与氧气发生反应，消耗装置内的氧气，导致装置内的压强减小，在外界大气压的作用下，水滴会向右移动。 （4）误差分析：A、食品脱氧剂已变质，无法有效消耗氧气，装置内压强变化小，水滴移动距离短，测量结果偏小，符合题意； B 、食品脱氧剂不足，氧气未被完全消耗，装置内压强变化小，测量结果偏小，符合题意； C、第②步脱氧剂粉末分布不紧密，粉末间空隙大，可能使氧气接触更充分，或装置内气体体积减少更多，结果可能偏大，不符合题意； D 、第③步未等水滴静止就测量，此时装置内压强未稳定，水滴未移动到最终位置，测量的 AB 段长度偏小，结果偏小，符合题意。因此导致测量结果偏小的原因是ABD。故答案为：（1）0.2094； （2）增大食品脱氧剂粉末与空气的接触面积，使氧气被食品脱氧剂粉末充分吸收； （3）食品脱氧剂与氧气发生反应，消耗氧气，导致装置内的压强减小，在外界大气压的作用下，水滴向右移动； （4）ABD。 变式1：小科利用如图甲所示的思维模型设计了“探究空气中氧气含量”的实验，取一支50mL的注射器，将尖端封住，在其中放入白磷，将注射器浸入热水中，引燃白磷。 （1）从建模角度分析， “引燃白磷”的操作属于上述思维模型中的　 　。 （2）为了保证实验能顺利进行，需在加入药品前先检查针筒的气密性，具体的操作为　 　。 （3）若反应前注射器活塞位于45mL刻度处，反应完毕后，注射器活塞位于36.5mL刻度处，则该实验测得空气中氧气的体积分数为　 　(忽略白磷所占注射器的体积，结果精确到0.1%)。 （4）小科设计实验分别用红磷和白磷燃烧测定密闭容器中氧气的含量，实验过程中用氧气传感器测得的密闭容器内氧气浓度如图所示： 仅根据曲线分析，更适合测量空气中氧气体积分数的是红磷还是白磷，并说明理由：　 　。 【答案】（1）耗尽氧气，形成气压差 （2）将注射器尖端封住，活塞前沿从20mL(某一)刻度处推至0刻度处，然后松手，观察活塞是否仍能返回至20mL(原刻度)处 （3）18.9% （4）白磷，反应后，白磷燃烧后密闭容器中内剩余氧气体积分数比红磷少 【解析】【分析】（1）根据“引燃白磷”这一操作是为了让白磷与氧气发生反应从而耗尽氧气，进而在装置内形成气压差来分析解答； （2）根据检查针筒的气密性的方法来分析解答； （3）根据氧气的体积就是反应前后注射器活塞位置变化对应的体积，再结合题中数据来分析解答； （4）根据白磷燃烧后密闭容器内氧气浓度更低来分析解答。 【解答】（1）从建模角度分析，“引燃白磷”这一操作是为了让白磷与氧气发生反应从而耗尽氧气，进而在装置内形成气压差，则“引燃白磷”的操作属于上述思维模型中的耗尽O2形成气压差； （2）为了保证实验能顺利进行，需在加入试剂前先检查针筒的气密性，具体的操作为将针筒的活塞拉出一定距离后松手，活塞能回到原来的位置，说明针筒的气密性良好； （3）氧气的体积就是反应前后注射器活塞位置变化对应的体积，反应前注射器活塞位于45mL刻度处，反应完毕后位于36.5mL刻度处，则氧气的体积为45mL-36.5mL=8.5mL，则该实验测得空气中氧气的体积分数为×100%≈18.9%； （4）观察中曲线可知，白磷燃烧后密闭容器内氧气浓度更低，这意味着白磷能更充分地消耗氧气，所以更适合测定空气中氧气体积分数的是白磷，理由是白磷燃烧消耗氧气更彻底。 变式2：某化学研究小组在学习了“空气中氧气含量测定”实验的基础上，改进了教材中如图Ⅰ所示的实验，设计出如图Ⅱ所示的实验装置，据图回答下列有关问题。 [资料提示] 产物 CuO 为黑色固体。铜粉过量的情况下可以将氧气消耗到很低的浓度，本实验中按照氧气全部被铜粉反应处理。 （1）图 Ⅰ实验的操作步骤如下：①集气瓶内气体冷却到室温，打开止水夹；②将燃着的红磷伸入集气瓶；③快速盖上瓶塞；④关闭止水夹，你认为正确的实验操作顺序是　 (填序号)。 （2）在图Ⅰ实验过程中，经常出现实验结果偏小的情况，原因可能是____ A．红磷的量不足 B．集气瓶没有冷却到室温就打开止水夹 C．点燃红磷后，插入燃烧匙时，瓶塞塞得太慢 （3）在图Ⅱ实验加热过程中，缓慢推拉注射器活塞的目的是　 　. （4）小组同学测定玻璃管容积V1为70mL，注射器的活塞实验前停在30mL处(V2 为 30 mL)，实验前后气球内均无气体，按正确操作和有关数据计算，则注射器活塞最终停留在　 　mL处。 （5）若实验结束且冷却到室温后没有将气球内的气体全部挤出就读数计算，则测出氧气占空气含量结果会偏　 　(选填“大”或“小”)。 （6）和图I实验相比，图II实验的装置有何优点？　 　。 【答案】（1）④②③① （2）A；B （3）使装置内氧气充分反应 （4）10 （5）大 （6）不污染环境；不需要打开装置点燃；读数更准确等（合理即可） 【解析】【分析】（2）图 Ⅰ 实验结果偏小的原因分析：红磷量不足时，无法将瓶内氧气完全消耗；集气瓶未冷却至室温就打开止水夹，瓶内气体受热膨胀，压强偏大，水进入量偏少，这两种情况都会导致结果偏小。点燃红磷后插入燃烧匙太慢，会使瓶内空气受热逸出，导致结果偏大。 （3）图 Ⅱ 中缓慢推拉注射器活塞的目的：使装置内的空气流动，让氧气与铜粉充分接触，确保氧气被完全反应，使实验结果更准确。 （4）注射器活塞最终停留位置计算：装置内空气总体积为玻璃管容积与注射器内气体体积之和。（5）未挤出气球内气体对结果的影响：若未将气球内气体全部挤出就读数，注射器内减少的气体体积会被误算为氧气的体积，导致测得的氧气体积偏大，最终氧气占空气含量的结果偏大。 【解答】【解答】（1）根据测定空气中氧气含量的实验原理，检查装置的气密性→关闭止水夹→打开瓶塞→点燃红磷→将燃着的红磷伸入集气瓶→快速盖上瓶塞→待反应结束集气瓶中的气体冷却到室温→打开止水夹，故答案为：④②③①； （2）红磷的量不足，无法将瓶内氧气完全消耗；集气瓶没有冷却到室温就打开止水夹，瓶内气体受热膨胀，水进入集气瓶的量偏少，这两种情况都会导致实验结果偏小。 故选：A、B。 （3）缓慢推拉注射器活塞，能让装置内的空气流动起来，使氧气与铜粉充分接触，让装置内的氧气被铜粉充分反应，使实验结果更准确。故答案为：使装置内氧气充分反应。 （4）装置内空气总体积为70mL+ 30mL= 100mL，氧气体积为， 反应后注射器内气体体积减少 20mL， 因此活塞最终停留在处。 故答案为：10。 （5）若实验结束后未将气球内气体全部挤出就读数，注射器内气体体积的减少量会被误算为消耗的氧气体积，导致测得的氧气体积偏大，最终氧气占空气含量的结果偏大。 故答案为：大。 考点二、探究氧气的制取与收集 典例1：为了探究氯酸钾制取氧气时，生成氧气的速度与加入二氧化锰的质量有怎样的关系?小明用图甲装置开展实验。步骤如下： ①检查装置气密性，在 500毫升集气瓶中装满水； ②向10支试管中各加入2克氯酸钾，分别记为①~⑩组，往10支试管中分别装入0.1克、0.2克、0.3克、0.4 克、0.5克、0.65克、 1 克、 1.3克、2克、3克二氧化锰，并混合均匀； ③将10支试管分别加热，记录生成300毫升氧气所需时间，计算生成氧气的速度如图乙。 （1）实验中除了量筒、天平外，还需用到的测量仪器有　 　。 （2）为测定氯酸钾分解生成氧气的体积，应选用如图装置　 　。 （3）分析实验数据，得出的初步结论是　 　。 （4）4克氯酸钾和1.3克二氧化锰混合均匀加热，据图推测收集300毫升氧气所需要时间约为　 　秒。 【答案】（1）停表 （2）C （3）其他条件相同时，随着MnO2质量增加，生成氧气的速度先增大后减小，当m为0.65g时，速度达到最大 （4）60 变式1：小嘉用H2O2溶液制取氧气时，在烧瓶中加入 50 毫升水及 0.5 克MnO2，再往分液漏斗中加入 30 毫升15%的H2O2溶液。为什么要加入 50 毫升水呢？查阅资料发现：在不加入水时，若注入H2O2溶液速度过快，反应会过于剧烈而引发事故。 【提出问题】水是如何减缓该反应速度的呢？ 【建立假设】水可以降低H2O2溶液浓度，从而减缓反应速度。 【实验方案】他利用如图装置，在相同条件下，分别用 30 毫升的 1%、3%和 7%的H2O2溶液进行实验，观察并比较。 【实验结论】加水降低了H2O2溶液的浓度，使反应速度变慢。 【交流反思】 （1）为了更好地比较反应的快慢，需控制三次实验中滴加H2O2溶液的　 　相同。 （2）判断产生氧气的速度时，可以通过观察产生气泡的快慢，还可以比较　 　。 （3）【继续探究】针对提出的问题，他又利用如图装置，用 3%的H2O2溶液分别在 0℃、20℃和 60℃的条件下进行实验。进行该实验所基于的假设是　 　。若直接用 30%的H2O2溶液制取氧气，反应速率太快。为获得平稳的气流，如图所示发生装置能达到最佳效果的是　 　（填字母）。 A.B.C.D. 【答案】（1）速率 （2）收集相同体积氧气所需时间##相同时间内收集气体体积 （3）降低温度，可以使过氧化氢的分解速率变慢；C 变式2：实践小组的同学以“氧气的制备”为课题开展了实践活动。 （1）利用图1装置，选择的制氧试剂为____(填字母)。 A．双氧水、二氧化锰 B．高锰酸钾 C．氯酸钾、二氧化锰 （2）按图1连接装置，用弹簧夹夹紧a处橡皮管，向下压注射器的活塞，　 　，证明气密性良好。 （3）图2为不同浓度的制氧试剂催化分解时温度与时间的关系图，说明制氧试剂浓度越高，反应越剧烈的依据是　 　。 （4）小组同学还利用饮料瓶、注射器、吸管、输液管等日常用品，模仿市售制氧机，自制如图所示4套简易制氧机，右瓶中所装液体为水，向左侧瓶中加入制氧试剂。其中不合理的装置有　 　(填“甲”“乙”“丙”或“丁”)。 【答案】（1）A （2）松手后，活塞恢复到原来位置 （3）相同时间，10%的制氧试剂反应温度升的最高 （4）乙、丁 【解析】（1）根据图1确定反应装置的类型，从而确定反应物的状态和反应条件，进而确定反应物即可； （2）根据装置气密性的检查方法解答； （3）反应越剧烈，放热越明显，温度上升越快，根据图2分析解答； （4）简易制氧机，既要保证氧气入水排除杂质，还要保证氧气顺利排出。 【解答】（1）根据图片可知， 装置是固液不加热型气体发生装置，适用于双氧水（过氧化氢溶液）在二氧化锰催化下分解制氧气。 高锰酸钾（B）和氯酸钾（C）制氧气均需要加热，故选A。 （2） 检查装置气密性时，夹紧橡皮管后向下压活塞，若装置气密性良好，装置内气压增大，松手后活塞会因气压恢复而被推回原位置。若活塞不返回，则说明漏气。 故填：松手后，活塞恢复到原来位置。 （3） 反应越剧烈，放热越明显，温度上升越快。从图2中可看出，高浓度曲线比低浓度曲线升温更快（或更早达到某一温度），说明反应速率更快。 故填：相同时间，10%制氧试剂反应温度升的最高。 （4） 甲、丙：氧气通过导管通入水中，可观察气泡速率并起到一定的净化作用，设计合理。 乙：左侧生成的氧气直接通过导管导出，未经过水洗，可能携带试剂杂质，不合理。 丁：右侧进水口和氧气出口均为长导管，会导致水倒流或氧气无法顺利排出，设计错误。 故填：乙、丁。 考点三、探究影响燃烧的因素 典例1：小乐利用如图所示装置，探究物质燃烧的条件并验证质量守恒定律。过程如下： ①组装装置并检查装置气密性，加入如图所示药品后，称量装置和其内药品的总质量为m1。 ②将锥形瓶浸入80℃的热水中，观察到白磷不燃烧。 ③取出并擦干锥形瓶，恢复至室温后，打开弹簧夹K1和K2，从K1处缓慢通入氧气，待氧气充满锥形瓶后，再关闭K1和K2，称量装置和其内药品的总质量为m2。 ④将锥形瓶浸入10℃的冷水中，观察到白磷不燃烧。 ⑤将锥形瓶再次浸入80℃的热水中，观察到白磷燃烧。 ⑥取出并擦干锥形瓶，恢复至室温后，称量装置和其内药品的总质量为m3。 （1）步骤③中检验氧气充满锥形瓶的方法是　 　。 （2）对比步骤④和⑤中的现象可知，物质燃烧的条件之一是　 　。 （3）能证明白磷燃烧反应符合质量守恒定律的证据是　 　。 【答案】（1）将带火星的木条放在K2处，若木条复燃，则证明氧气充满锥形瓶 （2）温度达到着火点 （3）m2=m3 【解析】【分析】（1）根据氧气的验满方法解答； （2）根据题干描述分析步骤④和⑤中哪个因素不同即可； （3）根据反应前后物质的总质量保持不变解答。 【解答】（1）当步骤③中氧气充满锥形瓶后，氧气肯定达到阀门K2处，则检验方法为： 将带火星的木条放在K2处，若木条复燃，则证明氧气充满锥形瓶 。 （2）根据题意可知， 步骤④和⑤中锥形瓶内水的温度不同，而温度低时白磷不燃烧，温度高时白磷燃烧，那么说明物质燃烧的条件之一为：温度达到着火点。 （3）根据题意可知，反应前物质和装置的总质量为m2，反应后物质和装置的总质量为m3，根据反应前后总质量保持不变可知：m2=m3。 变式1：科学小组围绕燃烧与灭火的主题开展了相关活动，如图所示。请你参与完成： 【知识回忆】可燃物燃烧的条件。 【交流讨论】 （1）图甲实验中，观察到　 　实验现象，说明物质燃烧需要氧气。 改进后的装置(如图b所示)与图a相比，其优点是　 　；图a中热水的作用　 　 。 （2）将装有某气体的大试管口朝下垂直插入水中，使试管口罩住白磷(如图c所示)，结果观察到“水火相容”的奇观，则大试管中所装气体可能是　 　。 （3）【综合应用】“水火不相容”是指水能灭火，其实水有时也可以“生火”. ①比如金属钾遇水会立刻着火，因为钾遇水生成氢气和氢氧化钾，该反应是　 　(填“吸热”或“放热”)反应，其反应的文字表达式为　 　。 ②比如用脱脂棉包裹好过氧化钠(Na2O2)，往脱脂棉球上滴几滴水，即可看到“滴水生火”的奇观，因为过氧化钠遇水会反应生成氧气和氢氧化钠，同时放出大量热量。但某同学在一次表演中却没有成功，他没有成功的原因可能是　 　。 【答案】（1）铜片上白磷燃烧、水中的白磷不燃烧; 减少污染； 隔绝空气(或提供热量) （2）氧气 （3）①放热；水+钾→氢氧化钾+氢气 ②滴水过多降低了温度，达不到脱脂棉的着火点 【解析】【分析】（1）燃烧的条件探究：燃烧需要同时满足三个条件：①可燃物；②与氧气（或空气）接触；③温度达到可燃物的着火点。图甲中，铜片上的白磷与氧气接触且温度达到着火点，发生燃烧；水中的白磷温度达到着火点，但未与氧气接触，不燃烧，对比可说明燃烧需要氧气。 （2）实验装置的环保改进：白磷燃烧会生成有毒的五氧化二磷，图甲装置中五氧化二磷会直接扩散到空气中污染环境；图乙装置在密闭容器中进行实验，可防止有毒的五氧化二磷逸散，更加环保。 （3）“水火相容” 的原理：白磷是可燃物，80℃热水使温度达到其着火点，若试管内气体为氧气（或空气），白磷同时满足燃烧的三个条件，就会在水中燃烧，出现 “水火相容” 的现象。 （4）“滴水生火” 失败的原因：过氧化钠与水反应放热并生成氧气，若滴水过多，水会吸收反应放出的热量，使温度降低到脱脂棉的着火点以下，脱脂棉无法被引燃，导致实验失败。 【解答】（1）铜片上的白磷与氧气接触且温度达到着火点，发生燃烧；水中的白磷温度达到着火点，但未与氧气接触，不燃烧，对比现象说明物质燃烧需要氧气。 （2）图乙装置在密闭容器中进行实验，可防止白磷燃烧生成的有毒五氧化二磷扩散到空气中污染环境，因此优点是比较环保。 （3）要使水中的白磷燃烧，需要提供氧气（或空气），因此大试管所装气体可能是氧气（或空气）。 （4）若滴水过多，水会吸收反应放出的热量，使温度降低到脱脂棉的着火点以下，无法引燃脱脂棉，导致 “滴水生火” 实验失败。 考点四、探究质量守恒定律 例1：初二某化学兴趣小组同学依据教材实验对化学反应前后质量变化进行了探究。 【查阅资料】碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体。 【实验装置设计】甲、乙、丙小组同学分别设计如图装置。 （1）【讨论与探究】甲小组实验中，白磷燃烧时，实验现象是　 　。该实验需不需要白磷过量？　 　（填“需要”或“不需要”）。 （2）请根据乙组和丙组设计的“质量守恒定律”的实验装置进行探究，并按要求完成乙组和丙组。 ①乙组实验结束后可观察到天平　 　（填“是”或“否”）平衡；此反应　 　（填“遵守”或“不遵守”）质量守恒定律。 ②丙组过氧化氢溶液分解反应前后各物质质量总和的测定，得出参加化学反应的各物质的质量总和　 　（填“大于”、“等于”或“小于”）反应后生成的各物质的质量总和。 （3）【反思与交流】通过甲、乙、丙小组实验的探究，你得到的启示是：当有气体参与或有气体生成的反应，如果要验证质量守恒定律，需在　 　的容器中进行。 【答案】（1）白磷燃烧，放出热量，产生大量白烟，气球先变大后变小；不需要 （2）否；遵守；等于 （3）密封 【解析】【分析】（1）白磷燃烧实验现象与药品用量：白磷燃烧会放热，使装置内气体受热膨胀，气球先变大；反应结束后温度降低，气体减少，气球又变小。本实验是验证质量守恒定律，只需观察反应前后总质量是否变化，无需白磷将装置内氧气耗尽，因此不需要白磷过量。 （2）开放体系与密闭体系的质量守恒验证：乙组实验中，碳酸钠与盐酸反应生成的二氧化碳气体逸出装置，导致天平不平衡，但反应本身仍遵守质量守恒定律；丙组实验装置密闭，过氧化氢分解生成的氧气不会逸出，因此反应前后各物质质量总和相等。 （3）质量守恒定律实验的注意事项：当反应有气体参与或生成时，若在开放体系中进行，气体的逸出或进入会影响质量测量结果，因此需在密闭容器中进行实验，才能准确验证质量守恒定律。 【解答】（1）白磷燃烧时，会放出热量，产生大量白烟；装置内气体受热膨胀，气球先变大，反应结束后温度降低，气体减少，气球又变小。该实验验证的是反应前后装置的总质量是否守恒，不需要白磷过量消耗氧气。 故填：白磷燃烧，放出热量，产生大量白烟，气球先变大后变小；不需要。 （2）①乙组实验中，碳酸钠和盐酸反应生成的二氧化碳气体逸出，导致天平不平衡；但所有化学反应都遵守质量守恒定律，该反应也不例外。 ②丙组实验装置密闭，过氧化氢分解生成的氧气不会逸出，因此参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。 故填：①否；遵守 ②等于。 （3）当有气体参与或有气体生成的反应，若在开放容器中进行，气体的逸出或进入会影响质量测量结果，因此要验证质量守恒定律，需在密封的容器中进行。 故填：密封。 变式1：利用如下三个实验来探究质量守恒定律。 实验1：如实验1所示装置，将锥形瓶放在天平托盘上，调节平衡。然后取下锥形瓶，将瓶塞上的玻璃管放在酒精灯上烧至红热后，迅速将瓶塞塞紧锥形瓶口，并使玻璃管接触引燃红磷。 实验2：将装有双氧水的试管放入装有少量二氧化锰锥形瓶中称量，然后将双氧水与二氧化锰接触。 实验3：将装有无色液体1的试管放入盛有无色液体2的烧杯中称量，然后将试管中的无色液体1倒入烧杯中，未见明显现象。 （1）写出实验1中小气球的变化　 　。 （2）有同学认为实验2中的天平仍不能保持平衡，说明理由　 　。 （3）判断实验3是否可以验证质量守恒定律并说明理由　 　。 【答案】（1）先变大后变小 （2）产生的氧气逸出或装置未处于密闭环境（合理即可） （3）不能，无法判断是否发生化学反应 【解析】【分析】（1）根据红磷燃烧消耗氧气，以及气体受热体积膨胀，温度降低体积缩小分析； （2）注意反应生成的氧气会从容器中逸出； （3）验证质量守恒定律的条件：①发生化学变化；②有气体产生的一定在封闭容器中进行。 【解答】（1） 实验1中红磷燃烧消耗氧气，生成五氧化二磷固体，导致锥形瓶内气体减少，压强降低。燃烧放热使气体膨胀，小气球先膨胀；反应结束后温度下降，气体体积收缩，小气球又缩小。 故填：先变大后变小。 （2） 双氧水在二氧化锰催化下分解生成氧气和水， 氧气为气体，会从锥形瓶中逸出，导致反应后体系总质量减少，天平不平衡。 故填： 反应生成的氧气逸出，导致体系质量减少 。 （3） 质量守恒定律的前提是化学反应。实验3中“未见明显现象”说明两种液体未发生化学变化。若仅为物理变化，质量虽守恒，但无法验证化学变化中的质量守恒规律。故填： 不能；无法判断是否发生化学反应 。 变式2：某校科学小组同学想通过实验验证质量守恒定律。 【实验思路】先确认发生的是“物理变化”还是“化学变化”，再比较变化中反应物的质量总和和生成物的质量总和是否相等。 小组同学又设计了图乙的方案： Ⅰ.锥形瓶内装入白磷，塞紧瓶塞放在天平托盘上，调节平衡； Ⅱ.取下锥形瓶，将瓶塞上的铁丝在酒精灯上烧红后，接触引燃白磷，并立即塞紧瓶塞； Ⅲ.待反应结束冷却后，将锥形瓶放回天平托盘上，观察天平是否平衡。 （1）如图甲的实验方案　 　(填“能”或“不能”)用来验证质量守恒定律。 （2）实验过程中，可观察到图乙气球体积的变化情况为　 　。 （3）【交流反思】该实验中，必须待反应结束并冷却后再称量的目的是　 　。 （4）反应结束后，若有部分白磷未参与反应，依然能得出正确结论。请根据图丙的思维模型，推理解释：因为实验测得反应前后装置内物质总质量相等，且反应前后　 　质量不变，所以参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。 【答案】（1）不能 （2）先变大后变小 （3）防止冷却前气球处于膨胀状态，空气对气球产生的浮力影响实验结果 （4）未参与反应的物质 【解析】【分析】（1）证明质量守恒定律的实验需要测量出化学反应前后质量不变。 （2）如果化学反应放热，气体体积会变大。 （3）物体在空气中也会受到浮力的作用。 （4）根据质量守恒定律，反应前后总质量不变。 【解答】（1）图甲中的实验方案没有发生化学变化，与质量守恒定律无关，故答案为：不能。 （2）白磷燃烧，会放出热量，气体会膨胀，同时会消耗氧气，故答案为：先变大后变小。 （3） 若未冷却直接称量，燃烧放热会使瓶内气体膨胀，气球体积增大，导致装置整体质量测量不准确（浮力影响）。冷却后气体恢复原状态，可消除热效应对质量测量的影响，确保实验结果的准确性。 故答案为：防止冷却前气球处于膨胀状态，空气对气球产生的浮力影响实验结果。 （4） 若部分白磷未参与反应，其质量不发生变化，因此反应前后装置内物质总质量相等可推导出：参加反应的白磷与氧气的质量总和等于生成的五氧化二磷的质量。未反应的白磷作为“未变化的物质”，不影响质量守恒的验证。 故答案为：未参与反应的物质。 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $