专题08 科学探究题 工艺流程题(期中真题汇编,辽宁专用)九年级化学上学期
2026-09-14
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摘要:
**基本信息**
聚焦科学探究与工艺流程两大高频题型,汇编辽宁多校期中试题,注重实验设计与实际应用,强化化学核心素养考查。
**题型特征**
|题型|题量|知识覆盖|命题特色|
|----|----|----------|----------|
|科学探究题|15|氧气制取、燃烧条件、催化剂探究、水的净化等|结合数字化实验(如传感器测氧浓度)、对比实验设计,渗透控制变量法|
|工艺流程题|4|航空煤油、活性炭制备、氢能制取等|融入科技前沿(如“分子围栏”催化剂)、实际生产流程,体现STSE理念|
内容正文:
专题08 科学探究题 工艺流程题
2大高频题型
题型01 科学探究题
题型02 工艺流程题
题型01 科学探究题
1.(2025-2026九上·辽宁沈阳东北育才学校·期中)某化学兴趣小组对实验制取氧气的催化剂展开了探究。请回答下列问题:
【探究一】影响过氧化氢分解速率的因素有哪些?实验数据如下表:
实验
溶液的浓度
溶液的体积
温度
的用量
收集的体积
反应时间
①
5%
1mL
20℃
0.1g
4mL
16s
②
15%
1mL
20℃
0.1g
4mL
6s
③
30%
5mL
35℃
0g
4mL
98min
④
30%
5mL
55℃
0g
4mL
20min
(1)能说明过氧化氢的分解速率与其浓度有关的实验是 (填实验序号)。
(2)实验③、④,实验目的是 。
(3)为完成上述实验中收集氧气及数据的测定需要用到的部分装置如图所示,与c连接的是 (填“a”或“b”)端,进行操作时,集气瓶中未装满水,对实验测量结果 (填“会”或“不会”)产生影响。
(4)兴趣小组探究了不同的金属氧化物对过氧化氢分解速率的影响。他们在等体积的三个锥形瓶中加入40mL5%的溶液,分别加入等量、、CuO后,根据实验数据绘制了产生的氧气体积和时间变化的曲线如图。观察该图回答问题:
通过该图可得出结论: (写出1条即可)。
【探究二】二氧化锰粒径大小对氯酸钾分解催化效果的影响。
取两份等质量的氯酸钾,分别加入等质量、粒径大小不同的二氧化锰进行加热,用传感器测得固体残留率(反应剩余固体质量与反应前固体质量之比)如图:
(5)该探究中,氯酸钾制取氧气的化学方程式为 。
(6)分析图像,对氯酸钾分解的催化效果更好的为 (选填“分析纯”或“纳米”)二氧化锰。得出该结论的依据是 。
【答案】(1)① ②② ① (2)探究温度对过氧化氢分解速率的影响 (3)① a ② 不会 (4)其他条件相同时,二氧化锰的催化效果最好(或催化剂不影响生成物的量,合理即可) (5) (6)① 纳米 ②
由图中数据知,粒径为0.0002mm的纳米二氧化锰催化氯酸钾分解所需温度更低
【解析】(1)能说明过氧化氢的分解速率与其浓度有关的实验,变量是过氧化氢溶液的浓度(不同),其它变量应该完全相同,观察图表可知是实验① ②;
(2)③ ④两组实验的变量是温度(不同),由图表可知温度越高,反应时间越短,过氧化氢分解速率越快,所以实验③ ④的实验目的是探究温度对过氧化氢分解速率的影响;
(3)氧气不易溶于水,可用排水法收集,为了完成上述实验及数据的测定,气体应从b端进入,水从a端排出,因此与c连接的是a;由于排出水的体积等于生成的气体的体积,进行操作时,集气瓶中未装满水,对实验测量结果不会产生影响;
(4)由图可知,金属氧化物能加快过氧化氢的分解速率;相同时间内,二氧化锰作催化剂时,产生的氧量比较大,说明其它实验条件相同的情况下,二氧化锰的催化效果最好;最终气体量相同,说明催化剂的种类不会影响最终产生氧气的量等;
(5)氯酸钾在二氧化锰作催化剂和加热条件下反应生成氯化钾和氧气,该反应的化学方程式为: ;
(6)由图中数据知,粒径为0.0002mm的纳米二氧化锰催化氯酸钾分解所需温度更低,所以纳米二氧化锰对氯酸钾分解催化效果更好。
2.(2025-2026九上·辽宁省沈阳市第一七五中学教育集团·期中)关于燃烧的研究是一项重要的课题,某课外小组以“探究燃烧的奥秘”为主题开展项目式学习。
【任务一】认识燃烧
(1)酒精()、煤炭(含硫)、天然气()是生活中常见的含碳燃料,下列不属于三者燃烧的共有的现象是________(填序号)。
A. 发光 B. 放热
C. 产生有刺激性气味的气体 D. 产生使石灰水变浑浊的气体
【任务二】探究燃烧条件
如图实验操作步骤如下:
(信息:白磷的着火点为40℃,红磷的着火点为280℃)
①将一定量的白磷、红磷分别浸入100℃热水中。
②升高左侧漏斗至白磷露出水面。
③升高右侧漏斗至红磷露出水面。
(2)能得出可燃物燃烧要接触氧气的实验步骤是 (填序号)。
【任务三】认识灭火原理
(3)灭火时可用来扑灭图书、档案、贵重设备等物品的失火,最好使用______(填序号)来灭火。
A. 干粉灭火器 B. 液态二氧化碳灭火器 C. 水基型灭火器
【任务四】应用燃烧
(4)中国古代和现代的很多发明创造与化学工艺有关。
①如图1所示,下列有关青铜雁鱼灯的说法正确的是 。
A.产生烟尘的原因是灯油不完全燃烧;水能吸收烟尘起到保护环境的作用。
B.使用该灯时,可通过调节灯罩的开合方向和开启程度达到挡风、调光、提高油的燃烧效率等作用。
②工人师傅进行金属切制或金属焊接时使用的氧炔焰是乙炔()在氧气中燃烧产生的火焰。便用焊炬时(如图2),通过调节乙炔和氧气进气阀门,可以改变两种气体的比例,从而控制氧炔焰的温度,为便于切割金属,要调节焊炬的氧气阀使得氧气的输出量 (填“增大”或“减小”)。
【任务五】展开数字化探究
下图是利用数字传感器分别测定了蜡烛、白磷(均足量)在密闭容器中燃烧时氧气浓度的变化。
(5)根据图中数据分析可知,白磷能够燃烧而蜡烛不燃烧的氧气浓度(x)范围是 。
(6)通过分析图中数据,你认为有氧气时可燃物 (填“一定”或“不一定”)能够燃烧,写出你对可燃物燃烧需要氧气的新认识: 。
【答案】(1)C (2)① 、② (3)B (4)① AB ② 增大 (5)5.1% (6)① 不一定 ② 可燃物燃烧需要氧气达到一定浓度
【解析】(1)酒精、煤炭、天然气燃烧都会发光(A)、放热(B),且都含碳元素,燃烧会生成 CO2(使石灰水变浑浊,D);但只有煤炭含硫,燃烧会产生有刺激性气味的SO2,酒精、天然气燃烧无此现象。
故选C。
(2)步骤① 中白磷浸入热水(温度达着火点,但隔绝氧气,不燃烧);步骤② 中白磷露出水面(接触氧气,燃烧)。通过对比① ② ,可得出 “燃烧需要接触氧气”。
(3)图书、档案等物品失火,需避免水渍/腐蚀:
A、干粉灭火器会残留粉末,污染物品,该选项错误。
B、液态二氧化碳灭火器灭火后CO2挥发,无残留,适合精密/贵重物品,该选项正确。
C、水基型灭火器会造成水渍损坏,该选项错误。
故选B。
(4)① A、烟尘是不完全燃烧产物,水能吸收烟尘,起到保护环境的作用,该选项正确。
B、调节灯罩可控制进风量(影响燃烧效率)、挡风、调节光线,该选项正确。
故选AB。
② 乙炔在氧气中充分燃烧(氧气充足)时,火焰温度更高,利于切割金属,故需增大氧气输出量。
(5)根据图像,蜡烛熄灭时氧气浓度为15.4%(低于此浓度蜡烛不燃烧),白磷熄灭时氧气浓度为5.1%(低于此浓度白磷不燃烧),因此白磷能够燃烧而蜡烛不燃烧的氧气浓度(x)范围是5.1%
(6)根据前面的分析,有氧气时可燃物不一定能够燃烧,可燃物燃烧需要氧气达到一定浓度。
3.(2025-2026九上·辽宁铁岭多校·期中)某兴趣小组开展了“探究催化剂的奥秘”项目式学习。
【任务一】了解催化剂
(1)催化剂在化工生产中起着重要作用,下列说法正确的是______(填字母序号)。
A. 没有催化剂反应不能发生 B. 催化剂在化学反应前后质量和性质都不变
C. 催化剂能改变化学反应速率 D. 能加快化学反应速率的物质就是催化剂
【任务二】探究不同催化剂的催化效果
某兴趣小组的同学为了比较和对过氧化氢分解的催化效果,用图1装置进行实验:启动传感器,注入溶液。氧气体积分数随时间变化情况如图2和图3所示。
(2)若比较两者的催化效果,实验过程中不需要控制的条件是______(填字母序号)。
A. 反应起始时间 B. 催化剂的质量 C. 溶液的浓度 D. 溶液的起始温度
(3)初始时氧气的体积分数不为0,原因是 。
(4)根据图2和图3的对比分析使分解较快的催化剂是 (填或)判断依据是 。
(5)用5% 溶液制取氧气,若采用如图所示装置进行实验,上述两种催化剂中较为合适的是 。
(6)通过图2和图3对比分析,从催化剂的角度还能得出的结论是 。
【任务三】探究不同质量催化剂的催化效果
小组设计图4装置,用压强传感器研究浓度为6%的过氧化氢溶液与平菇接触时,发生反应过程中的压强变化如图5。
(7)根据图5分析曲线a在0~10s压强增大的原因是 。
(8)图5中能初步说明平菇是过氧化氢溶液反应催化剂的依据是 。
(9)分析图5中曲线a、b,说明影响化学反应速率的因素除过氧化氢溶液浓度、反应温度外,还与 有关。
【反思评价】
(10)通过对催化剂的探究,你认为还可进一步探究的问题是 。
【答案】(1)C (2)A (3)装置内有空气 (4)① 产生相同体积的氧气,比所需时间更短 ② (5)二氧化锰 (6)催化剂的种类能改变反应速度,但不改变生成物的质量 (7)产生氧气并且放热 (8)随着平菇片数的增加,反应速率加快但是最终生成氧气体积相等 (9)催化剂质量 (10)催化剂的形状对催化效果的影响(合理即可)
【解析】(1)A、没有催化剂反应也能发生,只是反应比较慢,该选项说法不正确;
B、反应前后催化剂的质量和化学性质不变,但物理性质可能改变,该选项说法不正确;
C、催化剂能改变反应速率,可能加快,也可能减慢,该选项说法正确;
D、催化剂是指能改变反应速率,但反应前后质量和化学性质不变,故能加快化学反应速率的物质不一定是催化剂,该选项说法不正确。
故选C。
(2)对比实验中,要控制变量,要控制过氧化氢溶液的体积及浓度、催化剂的质量、溶液的起始温度等,不需要控制反应起始时间,故选A。
(3)装置内原来有空气,而空气中含有氧气,故初始时氧气的体积分数不为0。
(4)对比图2、图3可知,产生相同体积的氧气,比所需时间更短,则二氧化锰催化效果更好。
(5)该装置能控制反应速率,加入二氧化锰反应速率更快,则可选二氧化锰。
(6)由图2和图3可知,两个实验最终生成氧气的体积分数相同,说明催化剂能改变反应速率,但不能改变生成物质量。
(7)由图5可知,反应过程中压强先增大后减小,则说明反应放热,且反应过程中生成氧气,故曲线a在0~10s压强增大的原因是产生氧气并且放热。
(8)由图5可知,随着平菇片数的增加,反应速率加快但是最终生成氧气体积相等,则可初步说明平菇是过氧化氢溶液反应催化剂。
(9)图5中所有平菇数量不同,则说明催化剂质量也能影响化学反应速率。
(10)若想对催化剂探究,还可探究催化剂的形状对催化效果的影响。
4.(2025-2026九上·辽宁省沈阳市第七中学·期中)(多选)“取火有方,驭火有术”,某校化学小组的同学以“揭开燃烧的奥秘”为主题,进行项目式学习。
项目一:认识燃烧
(1)以下属于木炭、红磷、石蜡三者燃烧共同特点的有_______(填序号)。
A. 发光 B. 放热 C. 化合反应 D. 有气体生成
项目二:探究燃烧条件
上图是探究燃烧条件的三组实验。已知:白磷的着火点是40℃,红磷的着火点是240℃,热水温度80℃。磷燃烧的产物是五氧化二磷,有毒,易溶于水。
(2)甲实验中,铜片上的红磷未能燃烧的原因是 ;乙实验可以得出有关燃烧发生的条件是 。
(3)丙实验中大烧杯的作用是 ;实验过程中,可观察到外层大烧杯内的水位高低变化情况是 。
(4)以下对三组实验进行的分析或总结中,合理的有______(填序号)。
A. 甲实验中小烧杯里的热水只起提高温度的作用
B. 乙实验中用空气替代氧气通入,也可能观察到燃烧现象
C. 若磷足量,丙实验可以粗略测定空气中氧气的体积分数
D. 丙实验中水槽内的水起到液封和吸收五氧化二磷的作用
项目三:调控燃烧
(5)酒精、天然气、汽油、柴油等燃料中都含有碳。酒精和天然气燃烧不易产生黑烟,汽油、柴油燃烧容易产生黑烟,这是因为汽油、柴油的含碳量较高,在空气中发生不完全燃烧造成的。汽车化油器能将汽油喷成雾状进入内燃机气缸(如图),使汽油充分燃烧,其能促进燃烧的原因是 。
项目四:燃料展望几种常见燃料的部分数据对比表
数据
标准煤
天然气
氢气
热值(kJ/kg)
排放量(kg/kg)
2.66~2.72
1.76
0
(6)氢气是未来最理想的燃料,请结合表中数据,分析与煤和天然气相比,氢气作为燃料的优势是 。(写一点即可)
(7)写出氢气在空气中燃烧的化学方程式: 。
【答案】(1)AB (2)① 温度没有达到红磷的着火点 ② 燃烧需要可燃物与氧气接触 (3)① 防止五氧化二磷逸散到空气中,污染空气 ② 先下降后上升 (4)BCD (5)增大了汽油与氧气的接触面积 (6)无污染(合理即可) (7)
【解析】(1)A、三种物质燃烧都会发光,故选项正确;
B、三种物质燃烧都是放热反应,会放出热量,故选项正确;
C、蜡烛燃烧生成二氧化碳和水,不属于化合反应,故选项错误;
D、红磷燃烧生成五氧化二磷固体,故选项错误;
故选AB;
(2)甲实验中,铜片上的红磷与氧气接触,但热水的温度是80℃,低于红磷的着火点240℃,红磷未能燃烧的原因是温度没有达到红磷的着火点;
乙实验中,向水中的白磷通入氧气后白磷燃烧,而不通氧气时白磷不燃烧,其他条件相同,乙实验可以得出有关燃烧发生的条件是燃烧需要氧气;
(3)磷燃烧的产物五氧化二磷有毒,丙装置中大烧杯的作用是防止五氧化二磷逸散到空气中,污染空气;
白磷丙装置中燃烧时,放出大量的热,加热空气使装置内部的气压增加,烧杯内壁的水位下降,冷却后温度降低,白磷又消耗了空气中的氧气,使装置内部的气压降低,烧杯内壁的水位上升;
(4)A、甲实验中小烧杯里的热水起提高温度的作用同时还起到隔绝水中白磷和氧气的作用,故选项说法错误;
B、乙实验中用空气替代氧气通入,也可能观察到燃烧现象,故选项说法正确;
C、丙实验中白磷燃烧消耗氧气生成五氧化二磷固体,根据水位上升到烧杯总体积的比例,可以粗略测定烧杯内空气中氧气的含量,故选项说法正确;
D、丙实验中水槽内的水起到液封和吸收五氧化二磷的作用,故选项说法正确;
故选BCD;
(5)汽车化油器能将汽油喷成雾状进入内燃机气缸,使汽油充分燃烧,其能促进燃烧的原因是增大与氧气的接触面积;
(6)从表中的数据看出,氢气是未来最理想的燃料,氢气作为燃料的优势是产热量高、无污染;
(7)氢气在空气中燃烧生成水,反应的化学方程式为: 。
5.(2025-2026九上·辽宁省沈阳市南昌初中学·期中)化学为推进科技创新和社会发展作出了重要贡献,化学的学习离不开化学变化。
(一)化学反应的发生需要条件
(1)用烧杯罩住的蜡烛燃烧一段时间后就熄灭,说明燃烧需要 。
(2)家中燃气灶火焰发黄,锅底发黑,可以通过将进风口 (填“调大”或“调小”),来控制燃烧情况。
(二)化学反应帮助我们更好利用物质
氢能是新能源的研究热点,如何制取氢气也成为问题核心。
(3)氢气由氢元素组成,下图中________(填字母)原子属于氢元素。
A. B. C. D.
(4)甲烷()可以用来制取氢气,有两种途径。
途径一:催化重整制氢,利用甲烷()和水蒸气主要在以上发生下列反应:
a:
b:
①反应b中碳元素化合价反应前后的变化为 (填“变大”,“变小”或“不变”)。
途径二:热解甲烷制氢(如下图),使用熔融合金作为催化剂,可以实现热解甲烷制氢。
②由图可知,在熔融合金(液态)中,石墨固体可以从设备上端分离出来,可推测石墨熔点 (填“高”或“低”)。
③相比途径一催化重整制氢,直接热解甲烷制氢的优点: (答1点即可)。
(三)化学反应与质量守恒
(5)实验A药品混合后,总质量变小,原因是 。
(6)从微观角度解释实验B反应前后质量不变的原因 。
(7)实验C过程中气球的变化情况为 ;气球不仅可以使装置密闭,还可以 。
【答案】(1)氧气(或空气) (2)调大 (3)A (4)① 变大 ② 高 ③ 产物更纯净(或反应步骤更简单等,合理即可) (5)氧气逸出装置 (6)反应前后原子的种类、数目、质量都不变 (7)① 先膨胀后变瘪 ② 缓冲压强,防止瓶塞因压强过大弹出
【解析】(1)烧杯罩住蜡烛后,氧气被消耗,蜡烛熄灭,说明燃烧需要 氧气(或空气)。
故填:氧气(或空气)。
(2)火焰发黄、锅底发黑是燃烧不充分(氧气不足),调大进风口可增加氧气。
故填:调大。
(3)氢原子的质子数为1,图中A的质子数为1,属于氢元素。
故填:A。
(4)① 反应b中,中碳元素化合价为,中为,化合价变大;
②时熔融合金为液态,石墨仍为固体,说明石墨熔点高;
③ 热解甲烷制氢的优点:产物更纯净(或反应步骤更简单等,合理即可)。
故填:变大;高;产物更纯净(或反应步骤更简单等,合理即可)。
(5)实验A 中过氧化氢分解生成氧气,装置敞口,氧气逸出装置,导致总质量变小。
故填:氧气逸出装置。
(6)微观上,反应前后原子的种类、数目、质量都不变,因此质量守恒。
故填:反应前后原子的种类、数目、质量都不变。
(7)白磷燃烧放热,气球先膨胀;冷却后氧气消耗,气球变瘪,则变化为先膨胀后变瘪;
气球可缓冲压强,防止瓶塞因压强过大弹出。
故填:先膨胀后变瘪;缓冲压强,防止瓶塞因压强过大弹出。
6.(2025-2026九上·辽宁省沈阳市第四十三中学·期中)水是生命之源,万物之基,是人类最宝贵的自然资源。
【认识水】
Ⅰ.宏观实验
(1)图三中河水从A经B转移到C的过程中,发生的是 (填“物理”或“化学”)变化;C处得到的是 。
(2)小组同学选用图三产物,用金属铝为电极进行图四实验:
①进行实验前向水中加入了少量氢氧化钠,其目的是 ;
②接通电源前,同学发现铝片上有气泡产生,据此推测铝具有的性质是 。
③同学们查阅到下表资料,找到几种电极可以进行实验,其中最适合做该实验电极的是 ,理由是 。
电极材料
铜丝
铁丝
保险丝
电阻丝
氢气与氧气的体积比
7.7:3.3
6.6:3.2
6.9:2.9
7.3:3.4
Ⅱ.微观本质
(3)图三实验,从微观角度分析发生变化的是 。
(4)图四实验的微观图示如下,补全反应后空格内的微观粒子示意图 。
Ⅲ.符号表征
(5)写出图四实验反应的化学方程式或文字表达式 ;
(6)根据 (填图三或图四)实验,可知水由 组成。
【净化水】
(7)我国规定水质必须达标后方可成为生活饮用水。各指标的要求为:a.不得呈现异色;b.不得有异嗅异味;c.应澄清透明;d.不得含有细菌和病毒。
①前两个指标可以利用 的吸附作用而达到。
②自来水厂生产自来水的过程如下图所示。由图可知净化水时,指标d可通过图中的 (填字母)而达到。
【答案】(1)① 物理 ② 蒸馏水 (2)① 增强水的导电性 ② 铝能与氢氧化钠反应 ③ 铁丝 铁 Fe ④ 选择铁丝作电极材料时,生成氢气与氧气的体积比最接近2:1 (3)分子之间的间隔 (4) (5) 或 (6)① 图四 ② 氢元素和氧元素 (7)① 活性炭 ② D
【解析】(1)图三是蒸馏过程,河水从A经B转移到C的过程中,只是水的状态的改变,无新物质生成,属于物理变化;
该装置是蒸馏装置,水受热变为水蒸气,水蒸气遇冷凝结成水滴,故C处得到的是蒸馏水;
(2)① 进行实验前向水中加入了少量氢氧化钠,其目的是增强水的导电性,因为纯水几乎不导电;
② 接通电源前,同学发现铝片上有气泡产生,实验前向水中加入了氢氧化钠,据此推测铝具有的性质是:铝能与氢氧化钠反应;
③ 由表中数据可知,选择铁丝作电极材料时,生成氢气与氧气的体积比最接近2:1,故最适合做该实验电极的是铁丝;
(3)图三实验是水由液态变为气态,再由气态变为液态,从微观角度分析发生变化的是:分子之间的间隔;
(4)图四实验是水通电分解生成氢气和氧气,根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变,反应物中含4个H、2个O,生成物中也应含4个H、2个O,每个氢分子由2个氢原子构成,每个氧分子由2个氧原子构成,则反应后图中应补充2个氢分子,1个氧分子,故图为:;
(5)图四实验发生反应为水通电分解生成氢气和氧气,该反应的化学方程式为: ,文字表达式为: ;
(6)图三实验是蒸馏实验,只是水的状态发生了改变,无新物质生成,属于物理变化,不能说明水的组成,图四实验水通电分解生成氢气和氧气,氢气由氢元素组成,氧气由氧元素组成,根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,可得水是由氢元素和氧元素组成;
(7)① 活性炭结构疏松多孔,具有吸附性,可以吸附水中的色素和异味,故前两个指标可以利用活性炭的吸附作用而达到;
② 图中D加入消毒剂可以除去水中的细菌和病毒,故指标d可通过图中的D而达到。
7.(2025-2026九上·辽宁沈阳沈北新·期中)(多选)人类对水的探索不断发展。
(1)《黄帝内经》中记载“地气(水蒸气)上为云,天气下为雨”。表明古人已认识到云雨是水蒸气经阳光、风等影响变化而来的。现在我们从化学角度理解,该变化属于 (填“化学”或“物理”)变化,从微观角度解释该变化的实质是 。
(2)古代劳动人民曾用漉水囊(如图1)除去河水中的泥沙等杂质,漉水囊似圈形网兜,骨架用生铜制成,其原理类似于水的净化中的 操作,在实验室完成此操作需要用到的仪器有 (填字母)。
A.带铁圈的铁架台 B.酒精灯 C.漏斗 D.玻璃棒 E.量筒 F.烧杯
(3)现在有些净水器用活性炭净水。以农林废弃物(如竹、稻壳、秸秆、果壳等)为原料,通过炭化、活化、改性等可以制备活性炭,使用后的活性炭通过再生处理能够恢复一定的吸附性。
【资料】I.活性炭对碘的吸附量可以衡量其吸附效果,吸附量越高,吸附效果越好。
II.制备开心果壳活性炭,流程如图:(炭化和活化过程均发生了化学变化)
①竹、秸秆、开心果壳等都含有核心元素 (填元素符号)、H和O等。
②炭化过程,用氮气作为保护气,利用氮气的主要性质是 。
③活化过程,需将炭化得到的炭粉和加入的活化剂充分研磨,其目的是 。
④过筛的目的是除去 (填“大于”或“小于”)筛子网眼直径的颗粒。
【进行实验】探究使用后的活性炭的再生效果。
用三种不同方法将使用后的活性炭进行再生处理,通过测定碘吸附量,比较再生效果。结果如表:
活性炭种类
未使用的活性炭
使用后的活性炭
再生活性炭
方法1
方法2
方法3
碘吸附量/mg•g-1
637
373
611
630
565
【解释与结论】
⑤三种方法中再生效果最好的是方法 (填“1”、“2”或“3”)。
⑥三种方法都能使活性炭再生,判断的依据是 。
(4)每个公民都应该爱护水资源,写出一种爱护水资源的具体做法 。
【答案】(1)① 物理 ② 分子间的间隔改变 (2)① 过滤 ② ACDF (3)① C ② 化学性质稳定 ③ 增大接触面积,使反应更充分 ④ 大于 ⑤ 2 ⑥ 三种方法再生后的活性炭的碘吸附量均比使用后的高 (4)及时关水龙头(合理即可)
【解析】(1)云雨是水蒸气经阳光、风等影响变化而来的,过程中只是物质的状态发生改变,没有新物质生成,属于物理变化;
云雨形成过程中,分子种类不变,只是分子间的间隔发生改变。
(2)漉水囊能除去河水中的泥沙等杂质,而过滤能除去水中难溶性杂质,则其原理类似于过滤操作;
过滤时需要用到带铁圈的铁架台、烧杯、漏斗和玻璃棒,故选ACDF。
(3)① 反应前后元素种类不变,活性炭的主要成分为碳,则竹、秸秆、开心果壳等都含有碳元素,符号为C。
② 氮气化学性质稳定,则可作保护气;
③ 将炭粉和加入的活化剂充分研磨,能增大接触面积,使反应更充分。
④ 过筛能除去大于筛子网直径的颗粒。
⑤ 根据表中内容可知,方法2的碘吸附量更大,则说明方法2效果最好。
⑥ 使用后的活性炭碘吸附量为373mg•g-1,三种方法再生处理后得到的再生活性炭碘吸附量均显著变大,故三种方法都能使活性炭再生。
(4)爱护水的措施有:及时关水龙头、淘米水浇花等。
8.(2025-2026九上·辽宁沈阳铁西·期中)(多选)某小组以“探究燃烧的奥秘”为主题从两个维度开展项目式学习。
【任务一】从认识到调控
(1)液化石油气(含C3H8和C4H10等)、煤炭(含碳、氢、硫等)、天然气(含CH4等)是生活中常见的燃料,下列属于三者燃烧共有的现象是___________(填字母序号)。
A. 发光 B. 产生有刺激性气味的气体
C. 放热 D. 产生使石灰水变浑浊的气体
(2)烧杯中装有60℃热水(如图1),底部放白磷。试管a、b中分别放入白磷与红磷,塞上橡胶塞,观察到只有试管a中有白烟生成。
①对比图1中试管a、b的实验现象,说明可燃物燃烧所需条件之一是 。
②小组同学在实验过程中发现白磷燃烧不够剧烈,他们分析原因可能是O2不足,于是他们对实验进行改进(如图2),物质M和N分别是 (填化学式)。
③小组同学将温度传感器探头插入左边试管底部,5s后,将物质M注入试管中,采集到的数据如图3所示。根据D点温度比B点高,本实验可获得的结论是 。
【任务二】从定性到定量
小组同学对燃烧停止的原因进行进一步探究,完成了图4、图5两个实验,发现两支蜡烛均会逐渐熄灭。
(3)图4实验中,烧杯底部产生大量气泡,蜡烛逐渐熄灭,说明生成的气体具有的化学性质是 。
(4)小组同学对图5蜡烛熄灭的原因展开研究
【猜想与假设】①可能是CO2含量过大;②可能是O2被完全消耗
【探究与结论】
Ⅰ.小组同学收集1瓶含20% O2和80% CO2的气体,将点燃的蜡烛慢慢伸入瓶中并密封,蜡烛燃烧一段时间后才慢慢熄灭,由此可知:假设① (填“合理”或“不合理”)。
Ⅱ.小组同学使用氧气传感器测量密闭装置内蜡烛从燃烧到熄灭的过程中气体含量的变化,实验装置及结果如图6所示。下列结论或分析正确的是 。
A.曲线2表示瓶内CO2浓度的变化
B.当燃烧时间到达t1时,蜡烛熄灭
C.当O2浓度降到一定程度时,蜡烛熄灭
D.燃着的蜡烛能在浓度为15% O2、5% CO2和80% N2的混合气体中保持燃烧
【反思交流】
(5)通过分析,小组同学认为图6实验装置内氧气浓度下降的原因有:①燃烧消耗了装置内的O2,② ;同时通过分析曲线1,小组同学对“可燃物燃烧需要与氧气接触”这句话有了新的认识,即 。
【答案】(1)ACD (2)① 温度达到可燃物着火点 ② H2O2、MnO2 ③ 氧气浓度越大,燃烧越充分,火焰温度越高 (3)不能燃烧,不支持燃烧 (4)① 不合理 ② ABC (5)① 加热时铝能够消耗氧气 ② 燃烧需要氧气达到一定浓度
【解析】(1)液化石油气(C3H8)、煤炭(含硫)、天然气(CH4)是生活中常见的燃料,下列属于三者燃烧的共有的现象是发光、放热、产生使石灰水变浑浊的气体(二氧化碳),故答案为:ACD;
(2)① 对比图1中试管a、b的实验现象,说明可燃物燃烧所需条件之一是温度达到可燃物着火点;
② 过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气,物质M和N分别是H2O2、MnO2;
③ 小强将温度传感器探头插入左边试管底部,5s后,将物质M注入试管中,采集到的数据如图3所示。根据D点温度比B点高,本实验可获得的结论是氧气浓度越大,燃烧越充分,火焰温度越高;
(3)图4实验中,烧杯底部产生大量气泡,蜡烛逐渐熄灭,说明生成气体的化学性质为不能燃烧,不支持燃烧;
(4)Ⅰ.小明收集1瓶含20%O2和80%CO2的气体,将点燃的蜡烛慢慢伸入瓶中并密封,蜡烛燃烧一段时间后才慢慢熄灭,由此可知:假设① 不合理;
Ⅱ.A.曲线2表示瓶内CO2浓度的变化,该选项正确;
B.当燃烧时间到达t1时,蜡烛熄灭,该选项正确;
C.当氧气浓度降到一定程度时,蜡烛熄灭,该选项正确;
D.由图可知,当氧气含量为15.6%时,蜡烛熄灭,燃着的蜡烛能在浓度为15%O2、5%CO2和80%N2的混合气体中不能燃烧,该选项不正确;
故答案为:ABC;
(5)通过分析,小明认为图6装置内氧气浓度下降的原因有① 燃烧消耗了装置内的氧气、② 加热时铝能够消耗氧气,同时通过分析曲线1,小明对“可燃物燃烧需要与充足的氧气接触”这句话有了新的认识,即燃烧需要氧气达到一定浓度。
9.(2025-2026九上·辽宁沈阳大东·期中)某化学小组进行水质调查时发现学校池塘水较浑浊,进行了相关实验探究。
Ⅰ.探究影响明矾净水效果的因素
【查阅资料】
①明矾溶于水会生成 胶体,使水中悬浮物沉降,从而达到净水目的。
胶体能与硫酸发生反应。
③净水效果可用浊度去除率A表示,A值越大表示净水效果越好。
【提出猜想】
猜想一:一定范围内,明矾的用量越大,净水效果越好。
猜想二:一定范围内,水样中酸用量越多,净水效果越差。
【实验准备】配制浓度为1%的明矾溶液
(1)实验所需的部分仪器如图所示。写出标号仪器的名称,A: 。用量筒量取50mL水时, 如果俯视读数, 实际量取水的体积 50mL(填“>”“<”或“=”)。
(2)明矾溶于水生成的. 中含铝5.4g,则水中 的质量: g。
【进行实验】常温下,取该水样,按下列实验方案加入试剂后,充分搅拌,静置相同时间,测定水样的浊度并计算得到浊度去除率,记录数据。
实验序号
水样体积/mL
1%明矾溶液体积/mL
9.8%稀硫酸体积/mL
蒸馏水体积/mL
相同时间浊度去除率
①
200
5.0
0
5.0
②
200
0
7.5
③
200
0
0
10
A₃
④
200
5.0
2.0
3.0
⑤
200
5.0
5.0
0
提示:各种试剂混合产生的体积变化忽略不计。
【分析讨论】
(3)若实验①、②、③用于探究猜想一是否成立,则V1= 。
(4)实验测得 由此得出的结论是 。
(5)若实验证明猜想二成立,得出该结论的依据是 (用A的大小关系表示)。猜想二成立的原因可能是 。
Ⅱ.探究不同絮凝剂净水效果
【进行实验】明矾和硫酸铁均可作为絮凝剂用于污水处理。取相同质量的池塘水样品,分别加入两种絮凝剂,进行实验,测定浊度去除率的变化如图1和图2所示。
(6)分析图1,浊度去除率随两种絮凝剂浓度的增加而呈现 的趋势,浊度去除率最好的絮凝剂是 。
(7)根据图2分析,用两种絮凝剂净水时,为了达到更好净化效果的做法是 。
Ⅲ.探究温度对净水效果的影响
(8)请用实验小组配制好的水样和絮凝剂溶液继续完成实验,设计实验⑥: ,测定水样的浊度,并计算得到浊度去除率与实验⑤进行比较,得到实验结论。
【拓展与延伸】
(9)去除水中难溶性物质,可以采用的实验操作是 。
【答案】(1)① 玻璃棒 ② < (2)15.6 (3)2.5 (4)一定范围内,明矾用量越大,净水效果越好 (5)① A1>A4>A5 ② Al(OH)3胶体能与硫酸反应,酸越多,胶体消耗越多 (6)① 先增大后减小 ② 硫酸铁溶液 (7)适当延长静置时间 (8)取与实验⑤ 相同体积的水样,加入相同体积的1%明矾溶液和相同体积的9.8%稀硫酸,在不同温度下(高于室温)进行实验,静置相同时间 (9)过滤
【解析】(1)根据图像,仪器A是玻璃棒;
量筒俯视读数时,读数偏大,实际量取的液体体积偏小,故实际量取水的体积<50mL。
(2)Al(OH)3中铝元素的质量分数为,则Al(OH)3的质量为。
(3)探究猜想一(明矾用量对净水效果的影响)时,需控制其他变量相同,仅明矾溶液体积不同。实验① 中明矾溶液体积为5.0mL,蒸馏水体积5.0mL,加入共10mL,则实验② 中。
(4)实验① 、② 、③ 中,明矾用量逐渐减少,浊度去除率A1>A2>A3,说明一定范围内,明矾用量越大,净水效果越好。
(5)猜想二是探究酸用量对净水效果的影响,实验① 、④ 、⑤ 中酸用量逐渐增多,若A1>A4>A5,则说明猜想二成立;
原因是Al(OH)3胶体能与硫酸反应,酸越多,胶体消耗越多,净水效果越差。
(6)由图 1 可知,两种絮凝剂浓度增加时,浊度去除率先增大后减小;
相同条件下,硫酸铁溶液的浊度去除率比明矾溶液更高,故净水效果更好的是硫酸铁溶液。
(7)由图 2 可知,静置时间越长,浊度去除率越高,故为达到更好净化效果,应适当延长静置时间。
(8)探究温度对净水效果的影响,需控制其他变量(水样体积、明矾溶液体积、稀硫酸体积、静置时间)相同,仅温度不同,与实验⑤ 对比,具体方案是:取与实验⑤ 相同体积的水样,加入相同体积的1%明矾溶液和相同体积的9.8%稀硫酸,在不同温度下(高于室温)进行实验,静置相同时间,测定水样的浊度。
(9)过滤可分离水中的难溶性物质和液体。
10.(2025-2026九上·辽宁省沈阳市虹桥中学教育集团·期中)钙元素是人体重要元素,是构成骨骼和牙齿的关键成分。如图是某品牌碳酸钙颗粒保健品的说明书。化学小组从“每袋钙的含量16.7%是否属实”的问题出发,进行了“碳酸钙颗粒中钙的含量测定”的实验活动。
【主要原料】碳酸钙 维生素D【功效及成分】补钙【每袋钙的含量】16.7%【规格】3 g/袋
【实验原理】先测出和足量盐酸反应生成的体积或质量,再根据化学方程式,求出的质量,最后求出钙的含量。其中碳酸钙和盐酸反应的方程式为:(已知:碳酸钙颗粒中除碳酸钙外,其他成分不与盐酸反应产生)
(一)体积法
小组同学为测量产生气体的体积,分别设计了图1、图2所示的实验装置。
(1)图1装置中若缺少植物油会导致测定结果 (填“偏大”、“偏小”、“无影响”)。
(2)图2装置中,生成的二氧化碳会推动注射器活塞移动,通过活塞移动的刻度差值可以推断产生二氧化碳体积。然而,在组装仪器开始前,还需预先根据待测药品的质量估算生成二氧化碳的体积,其原因: 。
(3)图2装置连接好仪器后,先关闭分液漏斗活塞,再拉动注射器活塞,松手后,活塞回至原位置,说明装置的气密性 (填“良好”或“不好”)。
(4)【数据处理】用1袋碳酸钙颗粒和20 mL稀盐酸(盐酸足量),选择其中一个装置进行实验。实验结束后,根据产生气体的体积,同学计算出生成的的质量为0.540 g,则碳酸钙颗粒中钙的含量为 %。(结果保留到0.1%)
(二)质量法:
(5)甲同学设计装置(如图3),先称量反应前反应物和装置的总质量为,再将小烧杯中稀盐酸加入至大烧杯中,待不再产生气泡、天平示数稳定后,记录反应后剩余物和装置的总质量为,与的差值即为生成二氧化碳的质量。为证明实验中所准备的稀盐酸已足量,在倾倒稀盐酸时的操作应为:______(填序号)。
A. 分批加入 B. 一次全部加入
(6)乙同学在甲同学的装置上再次进行改进(如图4),其中的固态干燥剂能吸收水蒸气但不吸收二氧化碳。对于该装置的优缺点,评价正确的是:______(填序号)。
A. 设计增加了干燥剂,能够防止水蒸气逸出装置,使实验结果更准确
B. 通过分液漏斗添加液体药品避免倾倒稀盐酸时药品飞溅,造成误差
C. 若干燥剂固体排列过于紧密,可能不利于气体向空气中扩散
(7)丙同学利用注射器,设计了如下实验方案:
步骤一
步骤二
步骤三
步骤四
步骤五
实验装置
实验步骤
在两只注射器中,分别加入1袋碳酸钙颗粒和20 mL稀盐酸(足量)后并推动注射器活塞,将空气全部排出
用电子秤称量反应前总质量
将小注射器内的20 mL盐酸全部注入大注射器后,即刻取下小注射器,向下拉动大注射器一定距离,以扩大反应空间
待完全反应后,向上推动大注射器活塞,将产生的气体全部推出
将装置均放回到电子秤,再次称量反应后总质量
在上述实验步骤四的操作过程中,需特别注意的问题是 。
【数据处理】同学们分别选取了上述不同的实验方案进行实验,药品用量均为1袋碳酸钙颗粒和20 mL稀盐酸(盐酸足量),相关数据记录如下:
质量法
组序
实验方案
反应前药品+装置总质量(g)
反应后剩余物+装置总质量(g)
二氧化碳的质量(g)
1
甲同学
188.827
188.380
0.447
2
乙同学
238.123
237.710
m
3
丙同学
111.848
111.335
0.513
(8)表格中m= 。
(9)【交流讨论】将以上三个实验数据与体积法测定的结果及商家提供的标签内容进行对比,发现体积法和丙同学的实验结果更为接近,而甲同学、乙同学的方案所得到的数据均相对偏小,分析其偏小的原因是: (实验过程中操作及数据处理均无误)。
【答案】(1)偏小 (2)连接仪器时,需根据产生气体体积选合适容积的注射器,以防因容积过小导致活塞弹出,影响测量 (3)良好 (4)16.4 (5)A (6)ABC (7)不要将液体推出注射器外 (8)0.413 (9)二氧化碳密度大于空气,反应后二氧化碳把空气排出,锥形瓶内残留了密度较大的二氧化碳,导致结果偏小
【解析】(1)二氧化碳能溶于水,且和水反应,则图1装置中若缺少植物油,会有少量二氧化碳溶于水中,从而导致测定结果偏小。
(2)连接仪器时,需根据产生气体体积选合适容积的注射器,以防因容积过小导致活塞弹出,影响测量。
(3)检查图2装置气密性时,先关闭分液漏斗活塞,再拉动注射器活塞,松手后,活塞回至原位置,说明装置的气密性良好。
(4)设碳酸钙颗粒中碳酸钙的质量为x,则
解得x≈1.23g
则碳酸钙颗粒中钙的质量为,则碳酸钙颗粒中钙的含量为。
(5)分批加入可观察反应是否仍继续放出气泡,以证明盐酸已足量,故选A。
(6)A、干燥剂可防止水蒸气随气体逸出,使测得 CO2质量更准,该选项正确;
B、分液漏斗加酸可避免直接倾倒时造成药品飞溅,该选项正确;
C、干燥剂过密会阻碍气体向外扩散,影响测量,该选项正确。
故选ABC。
(7)上推活塞排气时,若不小心将产物溶液挤出,会使最后称量的剩余物质量变小,从而造成测量误差。
(8)反应前后物质的总质量不变,则m=238.123-237.710=0.413。
(9)二氧化碳密度大于空气,反应后二氧化碳把空气排出,锥形瓶内残留了密度较大的二氧化碳,导致甲、乙结果偏小。
题型02 工艺流程题
11.(2025-2026九上·辽宁大连中山·期中)化学小组对学校附近的水质情况进行了相关调查后,以“珍爱水资源”为主题开展了项目式学习。
【任务一】了解水。
(1)我国淡水资源并不丰富,浪费水资源和污染水源的现象时常出现。你在生活中能做到的保护水资源的措施是 (写出一点即可)。
(2)化学小组取来一瓶浑浊的山泉水,在实验室进行净化水实验,最终制成蒸馏水,流程如图所示:
山泉水中加入明矾的作用是 ;操作Ⅰ的名称是 ,所用玻璃仪器有烧杯、漏斗和 ;操作Ⅱ中加入的物质可能是 ;上述操作中相对净化程度最高的是 。
【任务二】探究水的组成。
(3)化学小组利用如下装置进行“电解水”实验。
①电解水的实验过程中,能量转化形式是由 →化学能。
②图1中甲连接的是电源的 极,产生气体对应图2中 气体(选填“A”或“B”),由实验得出关于水组成的推论是 。
【答案】(1)使用节水洁具、洗菜水用来浇花、不使用含磷洗衣粉等(合理即可) (2)① 吸附悬浮物,使其沉降 ② 过滤 ③ 玻璃棒 ④ 活性炭 ⑤ 操作III (3)① 电能 ② 负 ③ A ④ 水是由氢元素和氧元素组成的
【解析】(1)在生活中能做到的保护水资源的措施有使用节水洁具、洗菜水用来浇花、不使用含磷洗衣粉等(合理即可);
(2)明矾吸附悬浮物,使其沉降,山泉水中加入明矾的作用是吸附悬浮物,使其沉降;
操作Ⅰ是固体和液体分离,操作名称是过滤;过滤所需用玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒;
操作Ⅱ是将有色有味液体C变为液体D,加入的物质可能是活性炭,活性炭能吸附水中的色素和异味;
蒸馏可以除去水中的所有杂质,得到纯水,净化程度最高,因此上述操作中相对净化程度最高的是操作III;
(3)① 电解水的实验过程中,能量转化形式是由电能转化为化学能;
②电解水实验中“正氧负氢,氢二氧一”,甲试管中的气体体积较大,是氢气,乙试管中的气体是氧气,则图1中甲连接电源负极,产生气体对应图2中A气体;水通电分解生成氢气和氧气,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,反应前后元素种类不变,可得出水是由氢元素和氧元素组成的。
12.(2025-2026九上·辽宁铁岭多校·期中)水是生命之源。小组同学进行“保护水资源”主题研学活动。
Ⅰ.水的循环
(1)水的天然循环既实现了水的自身净化,又完成了水资源的重新分配,水的天然循环是通过其三态变化实现的,水的三态变化属 (填“物理变化”或“化学变化”)。
(2)水蒸发过程中,其变化的微观本质是 改变。
Ⅱ.水的净化
(3)图1为污水处理流程示意图,在污水通过“格栅”时的操作与实验室中的 操作有相似之处。
(4)“曝气池”的作用之一是利用曝气过程产生的气流和水流将污水和活性污泥充分接触,从而达到净水的效果。曝气过程中气流和水流的作用,与实验室溶解蔗糖用到的 (填一种玻璃仪器名称)作用一致。
(5)污水处理后在生活中的用途 (写出一条即可)。
Ⅲ.水的组成及构成
(6)图2所示为验证水的组成及变化的实验。氢气在 (选填“a”或“b”)管内产生。从安全角度考虑,在点燃氢气前,一定要 。火箭升空过程中,氢气燃烧的文字表达式为 。
(7)图3是电解水的微观过程,该过程中没有发生变化的微观粒子是 。
(8)下列实验能证明水是由氢、氧两种元素组成的是______(填字母序号)。
A. 水的电解 B. 水的蒸馏
C. 氢气在氧气中燃烧 D. 氢气在氯气()中燃烧
【答案】(1)物理变化 (2)分子间的间隔 (3)过滤 (4)玻璃棒 (5)冲厕所(合理即可) (6)① a ② 验纯 ③ (7)氢原子和氧原子 (8)AC
【解析】(1)水的三态变化过程中,只是物质的状态发生改变,没有新物质生成,属于物理变化。
(2)水蒸发过程中,分子种类不变,只是分子的间隔发生改变。
(3)污水通过“格栅”时能除去水中的难溶性杂质,则与过滤操作有相似之处。
(4)曝气过程产生的气流和水流将污水和活性污泥充分接触,而溶解时用玻璃棒搅拌,能加速溶解,则与玻璃棒作用一致。
(5)污水处理后可用于浇花、冲厕所等。
(6)电解水时,正极产生氧气,负极产生氢气,则由图可知,a管内产生的气体为氢气;
氢气不纯时点燃会发生爆炸,则点燃氢气前,一定要验纯;
氢气燃烧生成水,反应的文字表达式为: 。
(7)电解水属于化学变化中,原子为化学变化的最小粒子,则该过程中没有发生变化的微观粒子为氢原子和氧原子。
(8)A、电解水生成氢气和氧气,氢气是由氢元素组成,氧气是由氧元素组成,根据反应前后元素种类不变,可知水是由氢、氧元素组成,该选项符合题意;
B、水的蒸馏过程中没有新物质生成,不能证明水的组成,该选项不符合题意;
C、氢气燃烧生成水,根据反应前后元素种类不变,可知水是由氢、氧元素组成,该选项符合题意;
D、氢气在氯气中燃烧生成氯化氢,则不能证明水的组成,该选项不符合题意。
故选AC。
13.(2025-2026九上·辽宁沈阳沈北新·期中)(多选)兴趣小组以“制作简易供氧器”为主题开展了实践活动。
活动任务一:了解制氧原理
I.我国的太空舱制取氧气系统其剖面如图1所示。
(1)太空舱制氧系统中电源B极是 (填“正”或“负”)极;一段时间后A、B极产生的气体体积比约为 。
(2)太空舱制氧原理的文字表达式为 。
(3)通过设置超声波场等手段来加快电解水的反应速率。两种不同条件下不锈钢电极表面的气泡直径分布情况如图2。
①气泡覆盖在电极表面使电解反应界面 (选填“增大”或“减小”),降低了电解效率。
②超声波振动能提高电解效率的原因是 。
II.某品牌家用制氧机选择过碳酸钠做制氧剂,其内部结构示意图如图3。
(4)过碳酸钠制氧原理:反应①过碳酸钠→碳酸钠+过氧化氢,反应② (写文字表达式)。
(5)加湿过滤仓不仅可以过滤杂质,利用氧气 溶于水的性质,使氧气变得湿润;而且根据 来判断产生氧气的速率。
活动任务二:设计制作简易供氧器
(6)选择制作简易供氧器的反应原理时,需要考虑的因素是______。
A. 原料是否价廉易得 B. 所制气体的性质
C. 反应速率是否适中 D. 实验条件是否易于控制
E. E. 反应类型
(7)同学们利用饮料瓶、注射器、吸管、输液管等日常用品设计并制作了三套装置如图4所示。右瓶中所装液体为水,向左侧瓶中加入制氧药品后,发现装置有缺陷的是 (填序号)。
活动任务三:交流合理使用制氧机
资料卡片:吸氧浓度与氧流量的关系:吸入氧浓度(%)=21+4×氧流量(L/min)。吸入的氧浓度(%)在29%以下与空气中氧气浓度差别不大,则吸氧无医疗效果,37%以上氧疗会出现氧中毒。
(8)调控病人的给氧流量应控制在 L/min范围内,且每天吸氧时间不得超过1小时。
【答案】(1)① 正 ② (2) (3)① 减小 ② 超声波振动使气泡直径减小,减少气泡对电极的覆盖,增大反应界面,从而提高电解效率 (4) (5)① 不易 ② 气泡产生的速率 (6)ABCD (7)A (8)2∼4
【解析】(1)电解水遵循 “正氧负氢” 规律,B极产生氧气,故B极为正极;A 极产生氢气,B极产生氧气,气体体积比约为。
故填:正;。
(2)电解水的文字表达式为 。
故填: 。
(3)气泡覆盖电极表面,会减小电解反应界面,降低电解效率;超声波振动使气泡直径减小,减少气泡对电极的覆盖,增大反应界面,从而提高电解效率。
故填:减小;超声波振动使气泡直径减小,减少气泡对电极的覆盖,增大反应界面,从而提高电解效率。
(4)反应② 是过氧化氢在二氧化锰催化下分解生成氧气和水,文字表达式为 。
故填: 。
(5)氧气不易溶于水,可用于加湿;通过观察气泡产生的速率判断氧气产生速率。
故填:不易;气泡产生的速率。
(6)选择反应原理时,需考虑原料是否价廉易得(A)、所制气体的性质(B)、反应速率是否适中(C)、实验条件是否易于控制(D),反应类型(E)无关。
故填:。
(7)装置A左侧的反应瓶是密闭的,反应产生气体会使瓶内压强增大,导致注射器难以继续推入液体,故存在缺陷。
故填:A。
(8)根据公式:
当浓度为时,,解得;
当浓度为时,,解得;
则给氧流量应控制在范围内。
故填:2∼4。
14.(2025-2026九上·辽宁省沈阳市第七中学·期中)(多选)某兴趣小组针对氧气的制备展开探究性实验活动。
任务一:探究影响过氧化氢分解速率的因素二氧化锰常作为过氧化氢溶液分解制取氧气的催化剂,兴趣小组同学通过查阅资料发现许多水果的果肉也可以作催化剂,于是以水果果肉为催化剂开展实验,探究影响过氧化氢溶液分解速率的因素。
【查阅资料】
过氧化氢分解酶是一种广泛存在于植物中的生物酶,其催化效果受温度影响。
【定性研究】
(1)设计实验如图甲所示,可通过观察 来定性比较不同果肉的催化效果。
【定量研究】
为了定量比较不同果肉的催化效果,同时探究其他影响过氧化氢分解速率的因素,兴趣小组同学又用图乙所示装置进行了对照实验。
【进行实验】室温下,向烧瓶中加入10mL不同浓度的过氧化氢溶液,再与3g水果果肉混合,记录液柱从0移动至5的时间。
实验序号
过氧化氢溶液
催化剂
液柱从0移动至5的时间/s
浓度%
体积/mL
种类
质量/g
①
3
10
苹果果肉
3
286
②
5
10
苹果果肉
3
227
③
10
10
苹果果肉
3
176
④
10
10
香蕉果肉
3
14
⑤
10
10
水蜜桃果肉
3
31
【解释与结论】
(2)装入药品前,用双手捂住烧瓶底部,观察到液柱向右缓缓移动,松手后,液柱又返回原点,说明装置气密性 (填“好”或“不好”)。
(3)证明不同水果果肉的催化效果不同,最好选择的实验是 (填实验序号)。
(4)由①②③可以得到的结论是:在实验研究范围内,其他条件相同时, 。
(5)①中,若将过氧化氢溶液浓度改为1%,则液柱从0移动至5的时间 (“>”“<”或“=”)286s。
【继续实验】
(6)补做实验,探究催化剂质量对过氧化氢溶液的分解速率是否有影响。
实验方案:室温下,向烧瓶中加入10mL浓度为5%的过氧化氢溶液, 。
任务二:探究某品牌家用呼吸自救器的工作原理一种面罩式呼吸自救器中的制氧药剂主要含氯酸钠()、二氧化锰和铝粉。其制氧原理:
(7)呼吸自救器中的二氧化锰 (填“需要”或“不需要”)定期添加。根据元素守恒,试计算完全反应生成氧气的质量是 g。
(8)制氧药剂中,利用铝粉燃烧为分解提供所需热量。控制制氧药剂中物质的质量比,进行实验,得到的质量如下表所示。
实验编号
m(制氧药剂)/g
m()/g
m(铝粉)/g
m()/g
1
100
99
1
20.6
2
100
98
2
28.4
3
100
97
3
38.6
4
100
96
4
37.3
①上述实验的目的是探究 对得到氧气质量的影响。
②由上述实验可知,在该实验中m():m(铝粉)= 为最佳配比。
③实验4中得到质量小于实验3的主要原因是 。
【答案】(1)产生气泡的快慢 (2)好 (3)③ ④ ⑤ (4)过氧化氢溶液浓度越大,分解速率越快 (5)> (6)再与5g苹果果肉混合,记录液柱从0移动至5的时间 (7)① 不需要 ② 96 (8)① 制氧药剂中铝粉的质量分数(合理即可) ② 97:3 ③ NaClO3少,分解产生的氧气少;Al粉多,燃烧消耗的氧气多(合理即可)
【解析】(1)催化效果越好,过氧化氢分解速率越快,产生气泡的速率就越快,所以可通过观察产生气泡的速率来定性比较两者的催化效果;
(2)进行实验前,用双手捂住烧瓶底部,观察到液柱向右缓缓移动,松手后,液柱又返回原点,说明装置不漏气;
(3)证明不同水果果肉的催化效果不同,变量为不同水果果肉,所以比较③ ④ ⑤ ;
(4)由实验① ② ③ 可以得到的结论是其它条件相同时,过氧化氢溶液浓度越大,反应速率越快;
(5)其它条件相同时,过氧化氢浓度越大,反应速率越快,① 中,若将过氧化氢溶液浓度改为1%,则液柱从0移动至5的时间>286s;
(6)根据对比实验中控制变量唯一的原则,若要证明催化剂质量对过氧化氢溶液的分解速率也有影响,则设计实验中除催化剂的质量不同外,其它条件相同,则实验方案为室温下,向烧瓶中加入10 mL浓度为5%的过氧化氢溶液,加入5g苹果果肉,记录液柱从0移动至5的时间;
(7)呼吸自救器中的二氧化锰作为催化剂,不需要定期添加;
根据元素守恒,NaClO3中的氧元素完全转化为氧气,则213gNaClO3完全反应生成氧气的质量是213g××100%=96g;
(8)① 由表格中的内容可知,上述实验的目的是探究制氧药剂中铝粉的质量分数(或比例)对得到氧气质量的影响;
② 由上述实验可知,在该实验中m(NaClO3+MnO2);m(铝粉)=97:3为最佳配比;
③ 实验4中得到O2质量小于实验3的原因是NaClO3少,分解产生的氧气少;Al粉多,燃烧消耗的氧气多。
15.(2025-2026九上·辽宁沈阳浑南·期中)科学探究是认识物质的重要途径。蜡烛是常见的生活用品,主要成分是石蜡。下面是蜡烛及其燃烧的探究。
探究1蜡烛燃烧过程中发生的变化
(1)填写下列表格。
操作步骤
实验现象
分析(或解释)
取一段蜡烛,观察蜡烛的外观特征。用小刀从蜡烛上切下一块石蜡,把它放入水中。
石蜡是白色固体;石蜡易被切割,石蜡浮于水面。
石蜡的硬度较 ;石蜡的密度比水的密度小。
点燃蜡烛,仔细观察燃着的部分。
产生明亮的火焰,蜡烛芯周围的固体石蜡 。
蜡烛火焰分为三层;石蜡的熔点较低。
分别取一个干燥的烧杯和用澄清石灰水润湿内壁的烧杯罩在火焰上方。
干燥烧杯内壁有水雾产生;用澄清石灰水润湿的烧杯内壁 。
石蜡燃烧生成了水和二氧化碳
轻轻吹灭蜡烛;迅速用火柴去点蜡烛刚熄灭时产生的“白烟”。
吹灭蜡烛的瞬间有“白烟”升起,液态石蜡重新凝固;“白烟”被点燃。
“白烟”具有 性
(2)点燃蜡烛前观察记录的内容是: 。蜡烛主要成分完全燃烧的文字表达式为 。
探究2密闭集气瓶中蜡烛燃烧时间的影响因素
【进行实验】按照如图所示装置,在六个相同集气瓶中盛有不同配比的氧气和氮气的混合气体,分别测定六支相同蜡烛点燃后在集气瓶中的燃烧时间(见下表)。
氧气体积分数
10%
20%
40%
60%
80%
100%
燃烧时间/s
0
13
28
37
31
26
现象
立即熄灭
安静燃烧
剧烈燃烧
(3)该实验的目的是:在其它条件相同时,探究 对蜡烛在集气瓶中燃烧时间的影响。
(4)该实验中蜡烛“立即熄灭”的原因是 。
(5)通过探究2,你的发现是: 。
【答案】(1)① 小(合理表述即可) ② 熔化成液态 ③ 变浑浊 ④ 可燃 (2)① 蜡烛是白色固体 ② (3)氧气体积分数 (4)氧气的浓度低于燃烧所需最低临界值 (5)燃烧需要氧气达到一定浓度(合理即可)
【解析】(1)石蜡易被切割,说明石蜡的硬度较小;
点燃蜡烛,仔细观察燃着的部分,现象是:产生明亮的火焰,蜡烛芯周围的固体石蜡熔化成液态;
分别取一个干燥的烧杯和用澄清石灰水润湿内壁的烧杯罩在火焰上方。干燥烧杯内壁有水雾产生,说明蜡烛燃烧生成了水;用澄清石灰水润湿的烧杯内壁变浑浊,说明蜡烛燃烧生成了二氧化碳;
用火柴去点蜡烛刚熄灭时产生的“白烟”。“白烟”被点燃,说明“白烟”具有可燃性;
(2)点燃蜡烛前观察蜡烛的外观特征,记录的内容是:蜡烛是白色固体;
蜡烛的主要成分是石蜡,石蜡完全燃烧生成二氧化碳和水,该反应的文字表达式为:;
(3)该实验中氧气的体积分数不同,其他因素相同,故该实验的目的是:在其它条件相同时,探究氧气体积分数对蜡烛在集气瓶中燃烧时间的影响;
(4)由表中数据可知,氧气体积分数较低时,蜡烛立即熄灭,氧气体积分数较高时,蜡烛燃烧,且相同条件下,一定范围内,氧气体积分数越大,蜡烛燃烧越剧烈,故该实验中蜡烛“立即熄灭”的原因是:氧气的浓度低于燃烧所需最低临界值;
(5)由表中数据可知,氧气体积分数为10%时,蜡烛不能燃烧,说明燃烧需要氧气达到一定浓度(合理即可)。
题型02 工艺流程题
1.(2025-2026九上·辽宁省沈阳市虹桥中学教育集团·期中)(多选)新质生产力是以创新为核心驱动力的新型生产方式。推动新质生产力发展的关键在于科技创新。化学领域可提供助力。
Ⅰ.航空航天领域新飞跃。
(1)在飞机发动机中,航空煤油需通过喷嘴喷成细雾后再进行燃烧,其原因是 。
(2)航空煤油被用作飞机发动机燃烧室内的燃料,下表为乙醇、汽油、航空煤油的部分资料。
乙醇、汽油和航空煤油的燃点、热值以及价格
燃料
化学式
燃点/℃
热值/(1000 kJ/kg)
价格(元/吨)
乙醇
75
30.2
6775
汽油
易燃
44
10850
航空煤油
425
43
7900
结合资料并分析可知,飞机发动机燃烧室内的燃料需满足的条件有:______(填序号)。
A. 不容易挥发
B. 着火点(燃点)不宜过低,若物质过于易燃,则存在安全隐患
C. 黏度不能太大,否则很难通过细小的喷嘴把燃料喷成雾状
D. 热值要高,否则无法提供飞行所需动力
(3)航空煤油主要是由大多数不同沸点的烃类化合物(烃类化合物是指由C、H元素组成的有机化合物)组成的,其中最简单的是辛烷()。请写出辛烷完全燃烧时生成物的化学式: 。
Ⅱ.甲醇()是精细化学品的重要平台分子
(一)我国科研团队设计了一种名为“分子围栏”的催化剂,能在低温下高效实现甲烷()转化为甲醇,该原理示意图如下图:
请根据示意图回答:
(4)该反应的化学方程式为: ,反应前后保持不变的有 (填序号)。
A.原子个数 B.分子种类 C.元素种类 D.催化剂的性质
(5)“分子围栏”内的反应实际上分2步进行。
第1步:进入“围栏”内的和原位转化为
第2步:“围栏”内高浓度的将氧化为,同时生成
过氧化氢()与水()的组成元素一致,然而其化学性质存在差异,从微观粒子的角度解释,其原因是 。
(6)“分子围栏”催化剂主要成分为“分子筛”,限制了和 向外扩散。
(二)某种制备甲醇()的部分工艺流程如图所示。
(7)“电解”中产生的气体A为 。
(8)“合成”前需要将气体原料压缩处理,从分子角度解释,气体能被压缩是因为 发生了改变。
(9)“蒸馏”一定程度上可将甲醇与水分离,是利用了甲醇和水的 不同。
【答案】(1)增大航空煤油与氧气的接触面积,使其充分完全燃烧 (2)ABCD (3)、 (4)① ② AC (5)构成它们的分子种类不同(它们的分子构成不同) (6)过氧化氢 (7)氧气 (8)分子间的间隔 (9)沸点
【解析】(1)将航空煤油喷成细雾后再进行燃烧,能增大反应物接触面积,使其充分反应。
A、燃料不容易挥发,能减少在储存、运输等过程中的损耗,也更便于使用,符合题意;
B、着火点(燃点)不宜过低,若着火点过低,燃料容易被点燃,存在安全隐患,比如容易发生意外燃烧等情况,符合题意;
C、黏度不能太大,黏度大的话,燃料流动性差,难以通过细小的喷嘴把燃料喷成雾状,不利于燃料与空气充分混合燃烧,符合题意;
D、热值要高,这样相同质量的燃料能释放出更多的能量,可使先进飞机飞行所需动力得到更好保障,符合题意。
(2)故选ABCD。
(3)反应前后元素种类不变,则辛烷()完全燃烧生成二氧化碳和水,生成物的化学式为CO2和H2O。
(4)由图可知,该反应为CH4和O2、H2在催化剂作用下生成CH3OH和H2O,反应的化学方程式为: ;
A、化学反应前后原子的种类、个数、质量均不变,符合题意;
B、化学反应前后,分子种类改变,不符合题意;
C、化学反应前后,元素种类、元素质量不变,符合题意;
D、反应前后催化剂的化学性质可能改变,但物理性质可能改变,不符合题意。
故选AC。
(5)过氧化氢和水的分子构成不同,则它们的化学性质不同。
(6)由图可知,“分子围栏”催化剂限制了和向外扩散。
(7)水电解生成氢气和氧气,根据反应前后元素种类不变,则合成后的生成物为水和甲醇,则说明反应物为二氧化碳和氢气,故气体A为氧气。
(8)气体能被压缩,是因为气体间有间隔,在加压时,分子间的间隔减小。
(9)甲醇和水的沸点不同,则“蒸馏”一定程度上可将甲醇与水分离。
2.(2025-2026九上·辽宁省沈阳市南昌初中学·期中)(多选)人类对水的探索不断发展。
(一)古代用水
(1)《黄帝内经》中记载“地气(水蒸气)上为云,天气下为雨”,表明古人已认识到云雨是水蒸气经阳光、风等影响变化而来的,请从微观角度分析该过程不是化学变化的原因 。
(2)据记载,古代雁鱼灯(如下图)采用石油为燃料,雁鱼灯中盛放的清水的作用是_____。(填字母)
A. 可将燃烧产生的废气引入水中以减少对室内环境的污染
B. 减少油的挥发,以达到省油的目的
C. 主要目的是用于灭火
(二)现代净水
现在有些净水器用活性炭净水。以农林废弃物(如竹、稻壳、秸秆、果壳等)为原料,通过炭化、活化、改性等可以制备活性炭。
【任务一】用开心果壳碎屑制备活性炭
查阅资料:制备开心果壳活性炭,流程如图:(炭化和活化过程均发生了化学变化)
(3)炭化过程,用氮气作为保护气,利用氮气的主要性质是 。
(4)活化过程,需将炭化得到的炭粉和加入的活化剂充分研磨,其目的是 。
(5)请从元素守恒的角度分析开心果壳碎屑中一定有碳元素 。
(6)制得的活性炭细粉能吸附色素和异味,是利用其 (填“物理”或“化学”)性质。
【任务二】探究使用后的活性炭的再生效果。
查阅资料:使用后的活性炭通过再生处理能够恢复一定的吸附性,活性炭对碘的吸附量可以衡量其吸附效果,吸附量越高,吸附效果越好。
用三种不同方法将使用后的活性炭进行再生处理,通过测定碘吸附量,比较再生效果。结果如表:
活性炭种类
未使用的活性炭
使用后的活性炭
再生活性炭
方法1
方法2
方法3
碘吸附量/mg·g-1
637
373
611
630
565
【解释与结论】
(7)三种方法中再生效果最好的是方法 (填“1”、“2”或“3”)。
(8)三种方法都能使活性炭再生,判断的依据是 。
(三)用水制氢:
(9)电解水制得的氢气可以用作电池的原料;以使用氢氧燃料电池的某新能源汽车为例,使用氢气平均可行驶,若通过电解水产生氢气,水分解产生的氢气理论上可供这辆汽车行驶 km。
(四)化学用水
很多化学反应是在溶液中进行的,向碳酸钠溶液中加入过氧化氢溶液,自制制氧剂过碳酸钠,过碳酸钠固体可用作家庭制氧剂。已知过碳酸钠的产率与反应温度的关系如下表:
温度范围/℃
5-10
10-15
15-20
20-25
过碳酸钠的产率/%
84.49
85.78
88.38
83.01
(10)分析数据,制备过碳酸钠的最佳温度范围是 ℃。温度过高,产率反而降低,从制备过碳酸钠原料的性质分析产率降低的原因可能是 。
(11)制氧剂选择过碳酸钠固体而不直接选择过氧化氢溶液的原因是_____。
A. 产物无污染 B. 制取成本更低 C. 储存和运输更方便
【答案】(1)该过程的分子种类不变 (2)AB (3)化学性质稳定 (4)增大反应物之间的接触面积,使反应更快更充分 (5)根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,生成物中含碳元素,则开心果壳碎屑中一定有碳元素 (6)物理 (7)2 (8)使用后的活性炭碘吸附量为373mg/g,与之相比,三种方法再生处理后得到的再生活性炭碘吸附量均显著变大 (9)600 (10)① 15-20 ② 过氧化氢受热易分解 (11)C
【解析】(1)云雨形成过程中,只是分子之间的间隔发生了改变,分子的种类不变,即无新物质生成,故该过程不是化学变化;
(2)A、雁鱼灯采用石油为燃料,石油燃烧产生的废气中有些物质能溶于水,故将燃烧产生的废气引入水中,可以减少污染,保护环境,符合题意;
B、水可以吸收热量,减少油的挥发,达到省油的目的,符合题意;
C、雁鱼灯中火和水是分开的,水不能用于灭火,不符合题意。
故选AB;
(3)炭化过程,用氮气作为保护气,利用氮气的主要性质是:氮气化学性质稳定;
(4)活化过程,需将炭化得到的炭粉和加入的活化剂充分研磨,其目的是:增大反应物之间的接触面积,时反应更快更充分;
(5)利用开心果壳碎屑制备活性炭,根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,生成物中含碳元素,则开心果壳碎屑中一定含有碳元素;
(6)制得的活性炭细粉能吸附色素和异味,是因为活性炭具有吸附性,吸附性不需要通过化学变化就能表现出来,属于物理性质;
(7)由表可知,三种方法中,方法2的碘吸附量最高,说明三种方法中再生效果最好的是方法2;
(8)使用后的活性炭碘吸附量为373mg/g,与之相比,三种方法再生处理后得到的再生活性炭碘吸附量均显著变大,故三种方法都能使活性炭再生;
(9)解:设36kg水分解生成氢气的质量为x
x=4kg
则36kg 水分解产生的氢气理论上可供这辆汽车行驶的距离为:;
(10)由表中数据可知,制备过碳酸钠的最佳温度范围是15-20℃,此时过碳酸钠的产率最高;
向碳酸钠溶液中加入过氧化氢溶液,自制制氧剂过碳酸钠,过氧化氢受热易分解,故从制备过碳酸钠原料的性质分析产率降低的原因可能是:过氧化氢受热易分解;
(11)A、制备氧气时,过碳酸钠与水反应生成碳酸钠和过氧化氢,过氧化氢在催化剂的作用下反应生成水和氧气,过碳酸钠和过氧化氢的产物均无污染,不符合题意;
B、通过题中信息无法比较成本,不符合题意;
C、过氧化氢溶液是液体,过碳酸钠是固体,过碳酸钠更易储存和运输,符合题意。
故选C。
3.(2025-2026九上·辽宁沈阳东北育才学校·期中)活性炭常用于净水。以开心果壳为原料可以制备活性炭,使用后的活性炭通过再生处理能够恢复一定的吸附性。
【查阅资料】活性炭对亚甲基蓝和碘的吸附量可以衡量其吸附效果,吸附量越高,吸附效果越好。
Ⅰ.制备开心果壳活性炭流程如下
【解释与结论】
(1)碳化过程中,使用氮气作为保护气,是因为氮气具有 的性质。
(2)过筛后可以得到开心果壳活性炭细粉,说明开心果壳活性炭细粉的颗粒直径 (填“大于”或“小于”)筛子网眼直径。
Ⅱ.探究影响开心果壳活性炭吸附效果的因素
【进行实验】室温下,称取2mg开心果壳活性炭置于250mL的锥形瓶中,加入100mL—定浓度的亚甲基蓝溶液,密封一段时间后,过滤后测定吸附量。结果如下表:
序号
亚甲基蓝初始浓度/(mg·L-1)
吸附时间/min
吸附量/(mg·g-1)
①
100
30
133.9
②
150
30
148.5
③
200
30
149.8
④
200
50
183.8
⑤
200
70
204.2
⑥
250
30
150.6
⑦
300
30
202.5
【解释与结论】
(3)设计①②③⑥⑦实验的目的是 。
(4)下列亚甲基蓝初始浓度范围中,随亚甲基蓝初始浓度增大,开心果壳活性炭吸附效果变化最大的是______(填字母序号)。
A. 100~150mg·L-1 B. 150~200mg·L-1
C. 200~250mg·L-1 D. 250~300mg·L-1·
(5)若要证明吸附时间对吸附量有影响,应选择实验 (填序号)的数据进行对比。
Ⅲ.探究使用后的活性炭的再生效果
【进行实验】用三种不同方法将使用后的活性炭进行再生处理,在其他条件相同的前提下,通过测定碘吸附量,比较再生效果。结果如下表:
活性炭种类
未使用的活性炭
使用后的活性炭
再生活性炭
方法1
方法2
方法3
碘吸附量/(mg·L-1)
637
373
611
630
565
【解释与结论】
(6)三种方法都能使活性炭再生,判断的理由是 。再生效果最好的是方法 (填“1”或“2”或“3”)。
【反思与评价】
(7)某同学进一步设计实验探究发现,升高温度开心果壳活性炭的吸附效果增强。请补全该同学的实验方案:称取2mg开心果壳活性炭,置于250mL的锥形瓶中,加入100mL浓度为200mg·L-1的亚甲基蓝溶液, 。
【答案】(1)化学性质不活泼 (2)小于 (3)探究吸附时间相同时,亚甲基蓝初始浓度对开心果壳活性炭吸附效果的影响 (4)D (5)③ ④ ⑤ (6)① 三种方法再生后的活性炭的碘吸附量均比使用后的高 ② 2 (7)温度在高于室温时,吸附30min,过滤后测定吸附量,吸附量大于149.8 mg•g-1
【解析】(1) 碳化过程,用氮气作为保护气,利用氮气的主要性质是化学性质不活泼;
(2)过筛的目的是除去大于筛子网眼直径的颗粒,说明开心果壳活性炭细粉的颗粒直径小于筛子网眼直径。
(3) ① ② ③ ⑥ ⑦ 只有亚甲基蓝初始浓度一个变量,目的是探究吸附时间相同时,亚甲基蓝初始浓度对开心果壳活性炭吸附效果的影响;
(4) 分析表中数据可知,随亚甲基蓝初始浓度增大,活性炭吸附效果变化最大的是,故选D;
(5)③ ④ ⑤在亚甲基蓝溶液初始浓度等其他条件相同时,只有吸附时间这一变量,吸附时间在30~70min范围内,吸附时间越长,开心果壳活性炭吸附效果越好,所以选择实验③ ④ ⑤来证明吸附时间对吸附量有影响;
(6) 三种方法都能使活性炭再生,判断的依据是三种方法再生后的活性炭的碘吸附量均比使用后的高;分析表中数据可知,三种方法中再生效果最好的是方法2;
(7)实验方案为:称取2mg开心果壳活性炭置于250mL锥形瓶中,加入100mL 的亚甲基蓝溶液,温度在高于室温时,吸附30min,过滤后测定吸附量,吸附量大于,与实验③ 形成对比,说明升高温度,开心果壳活性炭的吸附效果增强。
4.(2025-2026九上·辽宁沈阳大东·期中)(多选)氢能被认为是理想的未来能源,氢气的制取、储存是研究热点。
Ⅰ.制取氢气
(1)用电解水的方法制取氢气的化学式表达式: 。正、负极产生气体的体积比为 。
(2)热解水制氢是将水蒸气加热,水蒸气中各种成分的含量随温度变化如图1所示。水蒸气开始分解的温度约为 。热解水法制备氢气难以实施的主要原因是 。
(3)大气污染物SO2可通过下列工艺流程制取氢气。
①HI进入膜反应器中发生的反应属于 反应(填基本反应类型)。
②该生产流程中可循环利用的物质是 。
③该生产流程的优点:不仅可制得氢气和副产品 ,还可以防止 。
(4)开发新型催化剂,直接利用太阳光能,使水分解制氢气具有广阔的发展前景。下列说法正确的是_______ (填序号)。
A. 太阳能制氢可将光能转化为氢能 B. 在生活生产中已经大量使用氢能源
C. 未来能源向低碳、环保、高效的趋势转变
Ⅱ.储存氢气
(5)我国自主研发出大型低温制冷装备,可将氢气液化,从微观角度分析,发生改变的是 。
Ⅲ.展望氢能发展前景
(6)氢燃料电池的工作原理:氢分子和氧分子在催化剂的作用下,不需燃烧直接反应生成水,并提供动力。从安全角度分析,该方法与传统的氢气燃烧法比较,优点是 。
【答案】(1)① H2OH2+O2 ② 1:2 (2)① 2000℃ ② 需要极高温度,能耗大 (3)① 分解 ② I2 ③ 硫酸 ④ SO2污染 (4)AC (5)分子间隔 (6)避免燃烧,更安全
【解析】(1)电解水生成氢气和氧气,反应的化学式表达式为:;
电解水时,正极产生氧气,负极产生氢气,且生成的氧气和氢气的体积比约为1:2,则正、负极产生气体的体积比为1:2。
(2)由图可知,2000℃时开始出现水开始减少,且氧气和氢气所占体积分数增大,说明此时水蒸气开始分解;
该方法需要的温度太高,能耗大,则热解水法制备氢气难以实施。
(3)①膜反应器中,HI分解为H2和I2,属于分解反应。
② 由图可知,该流程中既需要I2、同时也消耗I2,则I2可循环使用。
③ 该流程不仅得到氢气,还得到了硫酸,且该流程还能消耗二氧化硫,防止酸雨的产生。
(4)A、太阳能制氢过程中,太阳能转化为化学能,即转化为氢能,该选项说法正确;
B、由于制取氢能源的成本太高,且储存、运输困难,则目前没有大量使用氢能源,该选项说法不正确;
C、未来能源向低碳、环保、高效的趋势转变,该选项说法正确。
故选AC。
(5)将氢气液化的过程中,分子不变,但分子间的间隔减小。
(6)该方法不需要燃烧,则可避免氢气不纯时燃烧发生爆炸,则更安全。
试卷第1页,共3页
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专题08 科学探究题 工艺流程题
2大高频题型
题型01 科学探究题
题型02 工艺流程题
题型01 科学探究题
1.【答案】(1)① ②② ① (2)探究温度对过氧化氢分解速率的影响 (3)① a ② 不会 (4)其他条件相同时,二氧化锰的催化效果最好(或催化剂不影响生成物的量,合理即可) (5) (6)① 纳米 ②
由图中数据知,粒径为0.0002mm的纳米二氧化锰催化氯酸钾分解所需温度更低
2.【答案】(1)C (2)① 、② (3)B (4)① AB ② 增大 (5)5.1% (6)① 不一定 ② 可燃物燃烧需要氧气达到一定浓度
3.【答案】(1)C (2)A (3)装置内有空气 (4)① 产生相同体积的氧气,比所需时间更短 ② (5)二氧化锰 (6)催化剂的种类能改变反应速度,但不改变生成物的质量 (7)产生氧气并且放热 (8)随着平菇片数的增加,反应速率加快但是最终生成氧气体积相等 (9)催化剂质量 (10)催化剂的形状对催化效果的影响(合理即可)
4.【答案】(1)AB (2)① 温度没有达到红磷的着火点 ② 燃烧需要可燃物与氧气接触 (3)① 防止五氧化二磷逸散到空气中,污染空气 ② 先下降后上升 (4)BCD (5)增大了汽油与氧气的接触面积 (6)无污染(合理即可) (7)
5.【答案】(1)氧气(或空气) (2)调大 (3)A (4)① 变大 ② 高 ③ 产物更纯净(或反应步骤更简单等,合理即可) (5)氧气逸出装置 (6)反应前后原子的种类、数目、质量都不变 (7)① 先膨胀后变瘪 ② 缓冲压强,防止瓶塞因压强过大弹出
6.【答案】(1)① 物理 ② 蒸馏水 (2)① 增强水的导电性 ② 铝能与氢氧化钠反应 ③ 铁丝 铁 Fe ④ 选择铁丝作电极材料时,生成氢气与氧气的体积比最接近2:1 (3)分子之间的间隔 (4) (5) 或 (6)① 图四 ② 氢元素和氧元素 (7)① 活性炭 ② D
7.【答案】(1)① 物理 ② 分子间的间隔改变 (2)① 过滤 ② ACDF (3)① C ② 化学性质稳定 ③ 增大接触面积,使反应更充分 ④ 大于 ⑤ 2 ⑥ 三种方法再生后的活性炭的碘吸附量均比使用后的高 (4)及时关水龙头(合理即可)
8.【答案】(1)ACD (2)① 温度达到可燃物着火点 ② H2O2、MnO2 ③ 氧气浓度越大,燃烧越充分,火焰温度越高 (3)不能燃烧,不支持燃烧 (4)① 不合理 ② ABC (5)① 加热时铝能够消耗氧气 ② 燃烧需要氧气达到一定浓度
9.【答案】(1)① 玻璃棒 ② < (2)15.6 (3)2.5 (4)一定范围内,明矾用量越大,净水效果越好 (5)① A1>A4>A5 ② Al(OH)3胶体能与硫酸反应,酸越多,胶体消耗越多 (6)① 先增大后减小 ② 硫酸铁溶液 (7)适当延长静置时间 (8)取与实验⑤ 相同体积的水样,加入相同体积的1%明矾溶液和相同体积的9.8%稀硫酸,在不同温度下(高于室温)进行实验,静置相同时间 (9)过滤
10.【答案】(1)偏小 (2)连接仪器时,需根据产生气体体积选合适容积的注射器,以防因容积过小导致活塞弹出,影响测量 (3)良好 (4)16.4 (5)A (6)ABC (7)不要将液体推出注射器外 (8)0.413 (9)二氧化碳密度大于空气,反应后二氧化碳把空气排出,锥形瓶内残留了密度较大的二氧化碳,导致结果偏小
11.【答案】(1)使用节水洁具、洗菜水用来浇花、不使用含磷洗衣粉等(合理即可) (2)① 吸附悬浮物,使其沉降 ② 过滤 ③ 玻璃棒 ④ 活性炭 ⑤ 操作III (3)① 电能 ② 负 ③ A ④ 水是由氢元素和氧元素组成的
12.【答案】(1)物理变化 (2)分子间的间隔 (3)过滤 (4)玻璃棒 (5)冲厕所(合理即可) (6)① a ② 验纯 ③ (7)氢原子和氧原子 (8)AC
13.【答案】(1)① 正 ② (2) (3)① 减小 ② 超声波振动使气泡直径减小,减少气泡对电极的覆盖,增大反应界面,从而提高电解效率 (4) (5)① 不易 ② 气泡产生的速率 (6)ABCD (7)A (8)2∼4
13.【答案】(1)产生气泡的快慢 (2)好 (3)③ ④ ⑤ (4)过氧化氢溶液浓度越大,分解速率越快 (5)> (6)再与5g苹果果肉混合,记录液柱从0移动至5的时间 (7)① 不需要 ② 96 (8)① 制氧药剂中铝粉的质量分数(合理即可) ② 97:3 ③ NaClO3少,分解产生的氧气少;Al粉多,燃烧消耗的氧气多(合理即可)
14.【答案】(1)① 小(合理表述即可) ② 熔化成液态 ③ 变浑浊 ④ 可燃 (2)① 蜡烛是白色固体 ② (3)氧气体积分数 (4)氧气的浓度低于燃烧所需最低临界值 (5)燃烧需要氧气达到一定浓度(合理即可)
题型02 工艺流程题
1.【答案】(1)增大航空煤油与氧气的接触面积,使其充分完全燃烧 (2)ABCD (3)、 (4)① ② AC (5)构成它们的分子种类不同(它们的分子构成不同) (6)过氧化氢 (7)氧气 (8)分子间的间隔 (9)沸点
2.【答案】(1)该过程的分子种类不变 (2)AB (3)化学性质稳定 (4)增大反应物之间的接触面积,使反应更快更充分 (5)根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,生成物中含碳元素,则开心果壳碎屑中一定有碳元素 (6)物理 (7)2 (8)使用后的活性炭碘吸附量为373mg/g,与之相比,三种方法再生处理后得到的再生活性炭碘吸附量均显著变大 (9)600 (10)① 15-20 ② 过氧化氢受热易分解 (11)C
3.【答案】(1)化学性质不活泼 (2)小于 (3)探究吸附时间相同时,亚甲基蓝初始浓度对开心果壳活性炭吸附效果的影响 (4)D (5)③ ④ ⑤ (6)① 三种方法再生后的活性炭的碘吸附量均比使用后的高 ② 2 (7)温度在高于室温时,吸附30min,过滤后测定吸附量,吸附量大于149.8 mg•g-1
4.【答案】(1)① H2OH2+O2 ② 1:2 (2)① 2000℃ ② 需要极高温度,能耗大 (3)① 分解 ② I2 ③ 硫酸 ④ SO2污染 (4)AC (5)分子间隔 (6)避免燃烧,更安全
试卷第1页,共3页
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专题08 科学探究题 工艺流程题
2大高频题型
题型01 科学探究题
题型02 工艺流程题
题型01 科学探究题
1.(2025-2026九上·辽宁沈阳东北育才学校·期中)某化学兴趣小组对实验制取氧气的催化剂展开了探究。请回答下列问题:
【探究一】影响过氧化氢分解速率的因素有哪些?实验数据如下表:
实验
溶液的浓度
溶液的体积
温度
的用量
收集的体积
反应时间
①
5%
1mL
20℃
0.1g
4mL
16s
②
15%
1mL
20℃
0.1g
4mL
6s
③
30%
5mL
35℃
0g
4mL
98min
④
30%
5mL
55℃
0g
4mL
20min
(1)能说明过氧化氢的分解速率与其浓度有关的实验是 (填实验序号)。
(2)实验③、④,实验目的是 。
(3)为完成上述实验中收集氧气及数据的测定需要用到的部分装置如图所示,与c连接的是 (填“a”或“b”)端,进行操作时,集气瓶中未装满水,对实验测量结果 (填“会”或“不会”)产生影响。
(4)兴趣小组探究了不同的金属氧化物对过氧化氢分解速率的影响。他们在等体积的三个锥形瓶中加入40mL5%的溶液,分别加入等量、、CuO后,根据实验数据绘制了产生的氧气体积和时间变化的曲线如图。观察该图回答问题:
通过该图可得出结论: (写出1条即可)。
【探究二】二氧化锰粒径大小对氯酸钾分解催化效果的影响。
取两份等质量的氯酸钾,分别加入等质量、粒径大小不同的二氧化锰进行加热,用传感器测得固体残留率(反应剩余固体质量与反应前固体质量之比)如图:
(5)该探究中,氯酸钾制取氧气的化学方程式为 。
(6)分析图像,对氯酸钾分解的催化效果更好的为 (选填“分析纯”或“纳米”)二氧化锰。得出该结论的依据是 。
2.(2025-2026九上·辽宁省沈阳市第一七五中学教育集团·期中)关于燃烧的研究是一项重要的课题,某课外小组以“探究燃烧的奥秘”为主题开展项目式学习。
【任务一】认识燃烧
(1)酒精()、煤炭(含硫)、天然气()是生活中常见的含碳燃料,下列不属于三者燃烧的共有的现象是________(填序号)。
A. 发光 B. 放热
C. 产生有刺激性气味的气体 D. 产生使石灰水变浑浊的气体
【任务二】探究燃烧条件
如图实验操作步骤如下:
(信息:白磷的着火点为40℃,红磷的着火点为280℃)
①将一定量的白磷、红磷分别浸入100℃热水中。
②升高左侧漏斗至白磷露出水面。
③升高右侧漏斗至红磷露出水面。
(2)能得出可燃物燃烧要接触氧气的实验步骤是 (填序号)。
【任务三】认识灭火原理
(3)灭火时可用来扑灭图书、档案、贵重设备等物品的失火,最好使用______(填序号)来灭火。
A. 干粉灭火器 B. 液态二氧化碳灭火器 C. 水基型灭火器
【任务四】应用燃烧
(4)中国古代和现代的很多发明创造与化学工艺有关。
①如图1所示,下列有关青铜雁鱼灯的说法正确的是 。
A.产生烟尘的原因是灯油不完全燃烧;水能吸收烟尘起到保护环境的作用。
B.使用该灯时,可通过调节灯罩的开合方向和开启程度达到挡风、调光、提高油的燃烧效率等作用。
②工人师傅进行金属切制或金属焊接时使用的氧炔焰是乙炔()在氧气中燃烧产生的火焰。便用焊炬时(如图2),通过调节乙炔和氧气进气阀门,可以改变两种气体的比例,从而控制氧炔焰的温度,为便于切割金属,要调节焊炬的氧气阀使得氧气的输出量 (填“增大”或“减小”)。
【任务五】展开数字化探究
下图是利用数字传感器分别测定了蜡烛、白磷(均足量)在密闭容器中燃烧时氧气浓度的变化。
(5)根据图中数据分析可知,白磷能够燃烧而蜡烛不燃烧的氧气浓度(x)范围是 。
(6)通过分析图中数据,你认为有氧气时可燃物 (填“一定”或“不一定”)能够燃烧,写出你对可燃物燃烧需要氧气的新认识: 。
3.(2025-2026九上·辽宁铁岭多校·期中)某兴趣小组开展了“探究催化剂的奥秘”项目式学习。
【任务一】了解催化剂
(1)催化剂在化工生产中起着重要作用,下列说法正确的是______(填字母序号)。
A. 没有催化剂反应不能发生 B. 催化剂在化学反应前后质量和性质都不变
C. 催化剂能改变化学反应速率 D. 能加快化学反应速率的物质就是催化剂
【任务二】探究不同催化剂的催化效果
某兴趣小组的同学为了比较和对过氧化氢分解的催化效果,用图1装置进行实验:启动传感器,注入溶液。氧气体积分数随时间变化情况如图2和图3所示。
(2)若比较两者的催化效果,实验过程中不需要控制的条件是______(填字母序号)。
A. 反应起始时间 B. 催化剂的质量 C. 溶液的浓度 D. 溶液的起始温度
(3)初始时氧气的体积分数不为0,原因是 。
(4)根据图2和图3的对比分析使分解较快的催化剂是 (填或)判断依据是 。
(5)用5% 溶液制取氧气,若采用如图所示装置进行实验,上述两种催化剂中较为合适的是 。
(6)通过图2和图3对比分析,从催化剂的角度还能得出的结论是 。
【任务三】探究不同质量催化剂的催化效果
小组设计图4装置,用压强传感器研究浓度为6%的过氧化氢溶液与平菇接触时,发生反应过程中的压强变化如图5。
(7)根据图5分析曲线a在0~10s压强增大的原因是 。
(8)图5中能初步说明平菇是过氧化氢溶液反应催化剂的依据是 。
(9)分析图5中曲线a、b,说明影响化学反应速率的因素除过氧化氢溶液浓度、反应温度外,还与 有关。
【反思评价】
(10)通过对催化剂的探究,你认为还可进一步探究的问题是 。
4.(2025-2026九上·辽宁省沈阳市第七中学·期中)(多选)“取火有方,驭火有术”,某校化学小组的同学以“揭开燃烧的奥秘”为主题,进行项目式学习。
项目一:认识燃烧
(1)以下属于木炭、红磷、石蜡三者燃烧共同特点的有_______(填序号)。
A. 发光 B. 放热 C. 化合反应 D. 有气体生成
项目二:探究燃烧条件
上图是探究燃烧条件的三组实验。已知:白磷的着火点是40℃,红磷的着火点是240℃,热水温度80℃。磷燃烧的产物是五氧化二磷,有毒,易溶于水。
(2)甲实验中,铜片上的红磷未能燃烧的原因是 ;乙实验可以得出有关燃烧发生的条件是 。
(3)丙实验中大烧杯的作用是 ;实验过程中,可观察到外层大烧杯内的水位高低变化情况是 。
(4)以下对三组实验进行的分析或总结中,合理的有______(填序号)。
A. 甲实验中小烧杯里的热水只起提高温度的作用
B. 乙实验中用空气替代氧气通入,也可能观察到燃烧现象
C. 若磷足量,丙实验可以粗略测定空气中氧气的体积分数
D. 丙实验中水槽内的水起到液封和吸收五氧化二磷的作用
项目三:调控燃烧
(5)酒精、天然气、汽油、柴油等燃料中都含有碳。酒精和天然气燃烧不易产生黑烟,汽油、柴油燃烧容易产生黑烟,这是因为汽油、柴油的含碳量较高,在空气中发生不完全燃烧造成的。汽车化油器能将汽油喷成雾状进入内燃机气缸(如图),使汽油充分燃烧,其能促进燃烧的原因是 。
项目四:燃料展望几种常见燃料的部分数据对比表
数据
标准煤
天然气
氢气
热值(kJ/kg)
排放量(kg/kg)
2.66~2.72
1.76
0
(6)氢气是未来最理想的燃料,请结合表中数据,分析与煤和天然气相比,氢气作为燃料的优势是 。(写一点即可)
(7)写出氢气在空气中燃烧的化学方程式: 。
5.(2025-2026九上·辽宁省沈阳市南昌初中学·期中)化学为推进科技创新和社会发展作出了重要贡献,化学的学习离不开化学变化。
(一)化学反应的发生需要条件
(1)用烧杯罩住的蜡烛燃烧一段时间后就熄灭,说明燃烧需要 。
(2)家中燃气灶火焰发黄,锅底发黑,可以通过将进风口 (填“调大”或“调小”),来控制燃烧情况。
(二)化学反应帮助我们更好利用物质
氢能是新能源的研究热点,如何制取氢气也成为问题核心。
(3)氢气由氢元素组成,下图中________(填字母)原子属于氢元素。
A. B. C. D.
(4)甲烷()可以用来制取氢气,有两种途径。
途径一:催化重整制氢,利用甲烷()和水蒸气主要在以上发生下列反应:
a:
b:
①反应b中碳元素化合价反应前后的变化为 (填“变大”,“变小”或“不变”)。
途径二:热解甲烷制氢(如下图),使用熔融合金作为催化剂,可以实现热解甲烷制氢。
②由图可知,在熔融合金(液态)中,石墨固体可以从设备上端分离出来,可推测石墨熔点 (填“高”或“低”)。
③相比途径一催化重整制氢,直接热解甲烷制氢的优点: (答1点即可)。
(三)化学反应与质量守恒
(5)实验A药品混合后,总质量变小,原因是 。
(6)从微观角度解释实验B反应前后质量不变的原因 。
(7)实验C过程中气球的变化情况为 ;气球不仅可以使装置密闭,还可以 。
6.(2025-2026九上·辽宁省沈阳市第四十三中学·期中)水是生命之源,万物之基,是人类最宝贵的自然资源。
【认识水】
Ⅰ.宏观实验
(1)图三中河水从A经B转移到C的过程中,发生的是 (填“物理”或“化学”)变化;C处得到的是 。
(2)小组同学选用图三产物,用金属铝为电极进行图四实验:
①进行实验前向水中加入了少量氢氧化钠,其目的是 ;
②接通电源前,同学发现铝片上有气泡产生,据此推测铝具有的性质是 。
③同学们查阅到下表资料,找到几种电极可以进行实验,其中最适合做该实验电极的是 ,理由是 。
电极材料
铜丝
铁丝
保险丝
电阻丝
氢气与氧气的体积比
7.7:3.3
6.6:3.2
6.9:2.9
7.3:3.4
Ⅱ.微观本质
(3)图三实验,从微观角度分析发生变化的是 。
(4)图四实验的微观图示如下,补全反应后空格内的微观粒子示意图 。
Ⅲ.符号表征
(5)写出图四实验反应的化学方程式或文字表达式 ;
(6)根据 (填图三或图四)实验,可知水由 组成。
【净化水】
(7)我国规定水质必须达标后方可成为生活饮用水。各指标的要求为:a.不得呈现异色;b.不得有异嗅异味;c.应澄清透明;d.不得含有细菌和病毒。
①前两个指标可以利用 的吸附作用而达到。
②自来水厂生产自来水的过程如下图所示。由图可知净化水时,指标d可通过图中的 (填字母)而达到。
7.(2025-2026九上·辽宁沈阳沈北新·期中)(多选)人类对水的探索不断发展。
(1)《黄帝内经》中记载“地气(水蒸气)上为云,天气下为雨”。表明古人已认识到云雨是水蒸气经阳光、风等影响变化而来的。现在我们从化学角度理解,该变化属于 (填“化学”或“物理”)变化,从微观角度解释该变化的实质是 。
(2)古代劳动人民曾用漉水囊(如图1)除去河水中的泥沙等杂质,漉水囊似圈形网兜,骨架用生铜制成,其原理类似于水的净化中的 操作,在实验室完成此操作需要用到的仪器有 (填字母)。
A.带铁圈的铁架台 B.酒精灯 C.漏斗 D.玻璃棒 E.量筒 F.烧杯
(3)现在有些净水器用活性炭净水。以农林废弃物(如竹、稻壳、秸秆、果壳等)为原料,通过炭化、活化、改性等可以制备活性炭,使用后的活性炭通过再生处理能够恢复一定的吸附性。
【资料】I.活性炭对碘的吸附量可以衡量其吸附效果,吸附量越高,吸附效果越好。
II.制备开心果壳活性炭,流程如图:(炭化和活化过程均发生了化学变化)
①竹、秸秆、开心果壳等都含有核心元素 (填元素符号)、H和O等。
②炭化过程,用氮气作为保护气,利用氮气的主要性质是 。
③活化过程,需将炭化得到的炭粉和加入的活化剂充分研磨,其目的是 。
④过筛的目的是除去 (填“大于”或“小于”)筛子网眼直径的颗粒。
【进行实验】探究使用后的活性炭的再生效果。
用三种不同方法将使用后的活性炭进行再生处理,通过测定碘吸附量,比较再生效果。结果如表:
活性炭种类
未使用的活性炭
使用后的活性炭
再生活性炭
方法1
方法2
方法3
碘吸附量/mg•g-1
637
373
611
630
565
【解释与结论】
⑤三种方法中再生效果最好的是方法 (填“1”、“2”或“3”)。
⑥三种方法都能使活性炭再生,判断的依据是 。
(4)每个公民都应该爱护水资源,写出一种爱护水资源的具体做法 。
8.(2025-2026九上·辽宁沈阳铁西·期中)(多选)某小组以“探究燃烧的奥秘”为主题从两个维度开展项目式学习。
【任务一】从认识到调控
(1)液化石油气(含C3H8和C4H10等)、煤炭(含碳、氢、硫等)、天然气(含CH4等)是生活中常见的燃料,下列属于三者燃烧共有的现象是___________(填字母序号)。
A. 发光 B. 产生有刺激性气味的气体
C. 放热 D. 产生使石灰水变浑浊的气体
(2)烧杯中装有60℃热水(如图1),底部放白磷。试管a、b中分别放入白磷与红磷,塞上橡胶塞,观察到只有试管a中有白烟生成。
①对比图1中试管a、b的实验现象,说明可燃物燃烧所需条件之一是 。
②小组同学在实验过程中发现白磷燃烧不够剧烈,他们分析原因可能是O2不足,于是他们对实验进行改进(如图2),物质M和N分别是 (填化学式)。
③小组同学将温度传感器探头插入左边试管底部,5s后,将物质M注入试管中,采集到的数据如图3所示。根据D点温度比B点高,本实验可获得的结论是 。
【任务二】从定性到定量
小组同学对燃烧停止的原因进行进一步探究,完成了图4、图5两个实验,发现两支蜡烛均会逐渐熄灭。
(3)图4实验中,烧杯底部产生大量气泡,蜡烛逐渐熄灭,说明生成的气体具有的化学性质是 。
(4)小组同学对图5蜡烛熄灭的原因展开研究
【猜想与假设】①可能是CO2含量过大;②可能是O2被完全消耗
【探究与结论】
Ⅰ.小组同学收集1瓶含20% O2和80% CO2的气体,将点燃的蜡烛慢慢伸入瓶中并密封,蜡烛燃烧一段时间后才慢慢熄灭,由此可知:假设① (填“合理”或“不合理”)。
Ⅱ.小组同学使用氧气传感器测量密闭装置内蜡烛从燃烧到熄灭的过程中气体含量的变化,实验装置及结果如图6所示。下列结论或分析正确的是 。
A.曲线2表示瓶内CO2浓度的变化
B.当燃烧时间到达t1时,蜡烛熄灭
C.当O2浓度降到一定程度时,蜡烛熄灭
D.燃着的蜡烛能在浓度为15% O2、5% CO2和80% N2的混合气体中保持燃烧
【反思交流】
(5)通过分析,小组同学认为图6实验装置内氧气浓度下降的原因有:①燃烧消耗了装置内的O2,② ;同时通过分析曲线1,小组同学对“可燃物燃烧需要与氧气接触”这句话有了新的认识,即 。
9.(2025-2026九上·辽宁沈阳大东·期中)某化学小组进行水质调查时发现学校池塘水较浑浊,进行了相关实验探究。
Ⅰ.探究影响明矾净水效果的因素
【查阅资料】
①明矾溶于水会生成 胶体,使水中悬浮物沉降,从而达到净水目的。
胶体能与硫酸发生反应。
③净水效果可用浊度去除率A表示,A值越大表示净水效果越好。
【提出猜想】
猜想一:一定范围内,明矾的用量越大,净水效果越好。
猜想二:一定范围内,水样中酸用量越多,净水效果越差。
【实验准备】配制浓度为1%的明矾溶液
(1)实验所需的部分仪器如图所示。写出标号仪器的名称,A: 。用量筒量取50mL水时, 如果俯视读数, 实际量取水的体积 50mL(填“>”“<”或“=”)。
(2)明矾溶于水生成的. 中含铝5.4g,则水中 的质量: g。
【进行实验】常温下,取该水样,按下列实验方案加入试剂后,充分搅拌,静置相同时间,测定水样的浊度并计算得到浊度去除率,记录数据。
实验序号
水样体积/mL
1%明矾溶液体积/mL
9.8%稀硫酸体积/mL
蒸馏水体积/mL
相同时间浊度去除率
①
200
5.0
0
5.0
②
200
0
7.5
③
200
0
0
10
A₃
④
200
5.0
2.0
3.0
⑤
200
5.0
5.0
0
提示:各种试剂混合产生的体积变化忽略不计。
【分析讨论】
(3)若实验①、②、③用于探究猜想一是否成立,则V1= 。
(4)实验测得 由此得出的结论是 。
(5)若实验证明猜想二成立,得出该结论的依据是 (用A的大小关系表示)。猜想二成立的原因可能是 。
Ⅱ.探究不同絮凝剂净水效果
【进行实验】明矾和硫酸铁均可作为絮凝剂用于污水处理。取相同质量的池塘水样品,分别加入两种絮凝剂,进行实验,测定浊度去除率的变化如图1和图2所示。
(6)分析图1,浊度去除率随两种絮凝剂浓度的增加而呈现 的趋势,浊度去除率最好的絮凝剂是 。
(7)根据图2分析,用两种絮凝剂净水时,为了达到更好净化效果的做法是 。
Ⅲ.探究温度对净水效果的影响
(8)请用实验小组配制好的水样和絮凝剂溶液继续完成实验,设计实验⑥: ,测定水样的浊度,并计算得到浊度去除率与实验⑤进行比较,得到实验结论。
【拓展与延伸】
(9)去除水中难溶性物质,可以采用的实验操作是 。
10.(2025-2026九上·辽宁省沈阳市虹桥中学教育集团·期中)钙元素是人体重要元素,是构成骨骼和牙齿的关键成分。如图是某品牌碳酸钙颗粒保健品的说明书。化学小组从“每袋钙的含量16.7%是否属实”的问题出发,进行了“碳酸钙颗粒中钙的含量测定”的实验活动。
【主要原料】碳酸钙 维生素D【功效及成分】补钙【每袋钙的含量】16.7%【规格】3 g/袋
【实验原理】先测出和足量盐酸反应生成的体积或质量,再根据化学方程式,求出的质量,最后求出钙的含量。其中碳酸钙和盐酸反应的方程式为:(已知:碳酸钙颗粒中除碳酸钙外,其他成分不与盐酸反应产生)
(一)体积法
小组同学为测量产生气体的体积,分别设计了图1、图2所示的实验装置。
(1)图1装置中若缺少植物油会导致测定结果 (填“偏大”、“偏小”、“无影响”)。
(2)图2装置中,生成的二氧化碳会推动注射器活塞移动,通过活塞移动的刻度差值可以推断产生二氧化碳体积。然而,在组装仪器开始前,还需预先根据待测药品的质量估算生成二氧化碳的体积,其原因: 。
(3)图2装置连接好仪器后,先关闭分液漏斗活塞,再拉动注射器活塞,松手后,活塞回至原位置,说明装置的气密性 (填“良好”或“不好”)。
(4)【数据处理】用1袋碳酸钙颗粒和20 mL稀盐酸(盐酸足量),选择其中一个装置进行实验。实验结束后,根据产生气体的体积,同学计算出生成的的质量为0.540 g,则碳酸钙颗粒中钙的含量为 %。(结果保留到0.1%)
(二)质量法:
(5)甲同学设计装置(如图3),先称量反应前反应物和装置的总质量为,再将小烧杯中稀盐酸加入至大烧杯中,待不再产生气泡、天平示数稳定后,记录反应后剩余物和装置的总质量为,与的差值即为生成二氧化碳的质量。为证明实验中所准备的稀盐酸已足量,在倾倒稀盐酸时的操作应为:______(填序号)。
A. 分批加入 B. 一次全部加入
(6)乙同学在甲同学的装置上再次进行改进(如图4),其中的固态干燥剂能吸收水蒸气但不吸收二氧化碳。对于该装置的优缺点,评价正确的是:______(填序号)。
A. 设计增加了干燥剂,能够防止水蒸气逸出装置,使实验结果更准确
B. 通过分液漏斗添加液体药品避免倾倒稀盐酸时药品飞溅,造成误差
C. 若干燥剂固体排列过于紧密,可能不利于气体向空气中扩散
(7)丙同学利用注射器,设计了如下实验方案:
步骤一
步骤二
步骤三
步骤四
步骤五
实验装置
实验步骤
在两只注射器中,分别加入1袋碳酸钙颗粒和20 mL稀盐酸(足量)后并推动注射器活塞,将空气全部排出
用电子秤称量反应前总质量
将小注射器内的20 mL盐酸全部注入大注射器后,即刻取下小注射器,向下拉动大注射器一定距离,以扩大反应空间
待完全反应后,向上推动大注射器活塞,将产生的气体全部推出
将装置均放回到电子秤,再次称量反应后总质量
在上述实验步骤四的操作过程中,需特别注意的问题是 。
【数据处理】同学们分别选取了上述不同的实验方案进行实验,药品用量均为1袋碳酸钙颗粒和20 mL稀盐酸(盐酸足量),相关数据记录如下:
质量法
组序
实验方案
反应前药品+装置总质量(g)
反应后剩余物+装置总质量(g)
二氧化碳的质量(g)
1
甲同学
188.827
188.380
0.447
2
乙同学
238.123
237.710
m
3
丙同学
111.848
111.335
0.513
(8)表格中m= 。
(9)【交流讨论】将以上三个实验数据与体积法测定的结果及商家提供的标签内容进行对比,发现体积法和丙同学的实验结果更为接近,而甲同学、乙同学的方案所得到的数据均相对偏小,分析其偏小的原因是: (实验过程中操作及数据处理均无误)。
11.(2025-2026九上·辽宁大连中山·期中)化学小组对学校附近的水质情况进行了相关调查后,以“珍爱水资源”为主题开展了项目式学习。
【任务一】了解水。
(1)我国淡水资源并不丰富,浪费水资源和污染水源的现象时常出现。你在生活中能做到的保护水资源的措施是 (写出一点即可)。
(2)化学小组取来一瓶浑浊的山泉水,在实验室进行净化水实验,最终制成蒸馏水,流程如图所示:
山泉水中加入明矾的作用是 ;操作Ⅰ的名称是 ,所用玻璃仪器有烧杯、漏斗和 ;操作Ⅱ中加入的物质可能是 ;上述操作中相对净化程度最高的是 。
【任务二】探究水的组成。
(3)化学小组利用如下装置进行“电解水”实验。
①电解水的实验过程中,能量转化形式是由 →化学能。
②图1中甲连接的是电源的 极,产生气体对应图2中 气体(选填“A”或“B”),由实验得出关于水组成的推论是 。
12.(2025-2026九上·辽宁铁岭多校·期中)水是生命之源。小组同学进行“保护水资源”主题研学活动。
Ⅰ.水的循环
(1)水的天然循环既实现了水的自身净化,又完成了水资源的重新分配,水的天然循环是通过其三态变化实现的,水的三态变化属 (填“物理变化”或“化学变化”)。
(2)水蒸发过程中,其变化的微观本质是 改变。
Ⅱ.水的净化
(3)图1为污水处理流程示意图,在污水通过“格栅”时的操作与实验室中的 操作有相似之处。
(4)“曝气池”的作用之一是利用曝气过程产生的气流和水流将污水和活性污泥充分接触,从而达到净水的效果。曝气过程中气流和水流的作用,与实验室溶解蔗糖用到的 (填一种玻璃仪器名称)作用一致。
(5)污水处理后在生活中的用途 (写出一条即可)。
Ⅲ.水的组成及构成
(6)图2所示为验证水的组成及变化的实验。氢气在 (选填“a”或“b”)管内产生。从安全角度考虑,在点燃氢气前,一定要 。火箭升空过程中,氢气燃烧的文字表达式为 。
(7)图3是电解水的微观过程,该过程中没有发生变化的微观粒子是 。
(8)下列实验能证明水是由氢、氧两种元素组成的是______(填字母序号)。
A. 水的电解 B. 水的蒸馏
C. 氢气在氧气中燃烧 D. 氢气在氯气()中燃烧
13.(2025-2026九上·辽宁沈阳沈北新·期中)(多选)兴趣小组以“制作简易供氧器”为主题开展了实践活动。
活动任务一:了解制氧原理
I.我国的太空舱制取氧气系统其剖面如图1所示。
(1)太空舱制氧系统中电源B极是 (填“正”或“负”)极;一段时间后A、B极产生的气体体积比约为 。
(2)太空舱制氧原理的文字表达式为 。
(3)通过设置超声波场等手段来加快电解水的反应速率。两种不同条件下不锈钢电极表面的气泡直径分布情况如图2。
①气泡覆盖在电极表面使电解反应界面 (选填“增大”或“减小”),降低了电解效率。
②超声波振动能提高电解效率的原因是 。
II.某品牌家用制氧机选择过碳酸钠做制氧剂,其内部结构示意图如图3。
(4)过碳酸钠制氧原理:反应①过碳酸钠→碳酸钠+过氧化氢,反应② (写文字表达式)。
(5)加湿过滤仓不仅可以过滤杂质,利用氧气 溶于水的性质,使氧气变得湿润;而且根据 来判断产生氧气的速率。
活动任务二:设计制作简易供氧器
(6)选择制作简易供氧器的反应原理时,需要考虑的因素是______。
A. 原料是否价廉易得 B. 所制气体的性质
C. 反应速率是否适中 D. 实验条件是否易于控制
E. E. 反应类型
(7)同学们利用饮料瓶、注射器、吸管、输液管等日常用品设计并制作了三套装置如图4所示。右瓶中所装液体为水,向左侧瓶中加入制氧药品后,发现装置有缺陷的是 (填序号)。
活动任务三:交流合理使用制氧机
资料卡片:吸氧浓度与氧流量的关系:吸入氧浓度(%)=21+4×氧流量(L/min)。吸入的氧浓度(%)在29%以下与空气中氧气浓度差别不大,则吸氧无医疗效果,37%以上氧疗会出现氧中毒。
(8)调控病人的给氧流量应控制在 L/min范围内,且每天吸氧时间不得超过1小时。
14.(2025-2026九上·辽宁省沈阳市第七中学·期中)(多选)某兴趣小组针对氧气的制备展开探究性实验活动。
任务一:探究影响过氧化氢分解速率的因素二氧化锰常作为过氧化氢溶液分解制取氧气的催化剂,兴趣小组同学通过查阅资料发现许多水果的果肉也可以作催化剂,于是以水果果肉为催化剂开展实验,探究影响过氧化氢溶液分解速率的因素。
【查阅资料】
过氧化氢分解酶是一种广泛存在于植物中的生物酶,其催化效果受温度影响。
【定性研究】
(1)设计实验如图甲所示,可通过观察 来定性比较不同果肉的催化效果。
【定量研究】
为了定量比较不同果肉的催化效果,同时探究其他影响过氧化氢分解速率的因素,兴趣小组同学又用图乙所示装置进行了对照实验。
【进行实验】室温下,向烧瓶中加入10mL不同浓度的过氧化氢溶液,再与3g水果果肉混合,记录液柱从0移动至5的时间。
实验序号
过氧化氢溶液
催化剂
液柱从0移动至5的时间/s
浓度%
体积/mL
种类
质量/g
①
3
10
苹果果肉
3
286
②
5
10
苹果果肉
3
227
③
10
10
苹果果肉
3
176
④
10
10
香蕉果肉
3
14
⑤
10
10
水蜜桃果肉
3
31
【解释与结论】
(2)装入药品前,用双手捂住烧瓶底部,观察到液柱向右缓缓移动,松手后,液柱又返回原点,说明装置气密性 (填“好”或“不好”)。
(3)证明不同水果果肉的催化效果不同,最好选择的实验是 (填实验序号)。
(4)由①②③可以得到的结论是:在实验研究范围内,其他条件相同时, 。
(5)①中,若将过氧化氢溶液浓度改为1%,则液柱从0移动至5的时间 (“>”“<”或“=”)286s。
【继续实验】
(6)补做实验,探究催化剂质量对过氧化氢溶液的分解速率是否有影响。
实验方案:室温下,向烧瓶中加入10mL浓度为5%的过氧化氢溶液, 。
任务二:探究某品牌家用呼吸自救器的工作原理一种面罩式呼吸自救器中的制氧药剂主要含氯酸钠()、二氧化锰和铝粉。其制氧原理:
(7)呼吸自救器中的二氧化锰 (填“需要”或“不需要”)定期添加。根据元素守恒,试计算完全反应生成氧气的质量是 g。
(8)制氧药剂中,利用铝粉燃烧为分解提供所需热量。控制制氧药剂中物质的质量比,进行实验,得到的质量如下表所示。
实验编号
m(制氧药剂)/g
m()/g
m(铝粉)/g
m()/g
1
100
99
1
20.6
2
100
98
2
28.4
3
100
97
3
38.6
4
100
96
4
37.3
①上述实验的目的是探究 对得到氧气质量的影响。
②由上述实验可知,在该实验中m():m(铝粉)= 为最佳配比。
③实验4中得到质量小于实验3的主要原因是 。
15.(2025-2026九上·辽宁沈阳浑南·期中)科学探究是认识物质的重要途径。蜡烛是常见的生活用品,主要成分是石蜡。下面是蜡烛及其燃烧的探究。
探究1蜡烛燃烧过程中发生的变化
(1)填写下列表格。
操作步骤
实验现象
分析(或解释)
取一段蜡烛,观察蜡烛的外观特征。用小刀从蜡烛上切下一块石蜡,把它放入水中。
石蜡是白色固体;石蜡易被切割,石蜡浮于水面。
石蜡的硬度较 ;石蜡的密度比水的密度小。
点燃蜡烛,仔细观察燃着的部分。
产生明亮的火焰,蜡烛芯周围的固体石蜡 。
蜡烛火焰分为三层;石蜡的熔点较低。
分别取一个干燥的烧杯和用澄清石灰水润湿内壁的烧杯罩在火焰上方。
干燥烧杯内壁有水雾产生;用澄清石灰水润湿的烧杯内壁 。
石蜡燃烧生成了水和二氧化碳
轻轻吹灭蜡烛;迅速用火柴去点蜡烛刚熄灭时产生的“白烟”。
吹灭蜡烛的瞬间有“白烟”升起,液态石蜡重新凝固;“白烟”被点燃。
“白烟”具有 性
(2)点燃蜡烛前观察记录的内容是: 。蜡烛主要成分完全燃烧的文字表达式为 。
探究2密闭集气瓶中蜡烛燃烧时间的影响因素
【进行实验】按照如图所示装置,在六个相同集气瓶中盛有不同配比的氧气和氮气的混合气体,分别测定六支相同蜡烛点燃后在集气瓶中的燃烧时间(见下表)。
氧气体积分数
10%
20%
40%
60%
80%
100%
燃烧时间/s
0
13
28
37
31
26
现象
立即熄灭
安静燃烧
剧烈燃烧
(3)该实验的目的是:在其它条件相同时,探究 对蜡烛在集气瓶中燃烧时间的影响。
(4)该实验中蜡烛“立即熄灭”的原因是 。
(5)通过探究2,你的发现是: 。
题型02 工艺流程题
1.(2025-2026九上·辽宁省沈阳市虹桥中学教育集团·期中)(多选)新质生产力是以创新为核心驱动力的新型生产方式。推动新质生产力发展的关键在于科技创新。化学领域可提供助力。
Ⅰ.航空航天领域新飞跃。
(1)在飞机发动机中,航空煤油需通过喷嘴喷成细雾后再进行燃烧,其原因是 。
(2)航空煤油被用作飞机发动机燃烧室内的燃料,下表为乙醇、汽油、航空煤油的部分资料。
乙醇、汽油和航空煤油的燃点、热值以及价格
燃料
化学式
燃点/℃
热值/(1000 kJ/kg)
价格(元/吨)
乙醇
75
30.2
6775
汽油
易燃
44
10850
航空煤油
425
43
7900
结合资料并分析可知,飞机发动机燃烧室内的燃料需满足的条件有:______(填序号)。
A. 不容易挥发
B. 着火点(燃点)不宜过低,若物质过于易燃,则存在安全隐患
C. 黏度不能太大,否则很难通过细小的喷嘴把燃料喷成雾状
D. 热值要高,否则无法提供飞行所需动力
(3)航空煤油主要是由大多数不同沸点的烃类化合物(烃类化合物是指由C、H元素组成的有机化合物)组成的,其中最简单的是辛烷()。请写出辛烷完全燃烧时生成物的化学式: 。
Ⅱ.甲醇()是精细化学品的重要平台分子
(一)我国科研团队设计了一种名为“分子围栏”的催化剂,能在低温下高效实现甲烷()转化为甲醇,该原理示意图如下图:
请根据示意图回答:
(4)该反应的化学方程式为: ,反应前后保持不变的有 (填序号)。
A.原子个数 B.分子种类 C.元素种类 D.催化剂的性质
(5)“分子围栏”内的反应实际上分2步进行。
第1步:进入“围栏”内的和原位转化为
第2步:“围栏”内高浓度的将氧化为,同时生成
过氧化氢()与水()的组成元素一致,然而其化学性质存在差异,从微观粒子的角度解释,其原因是 。
(6)“分子围栏”催化剂主要成分为“分子筛”,限制了和 向外扩散。
(二)某种制备甲醇()的部分工艺流程如图所示。
(7)“电解”中产生的气体A为 。
(8)“合成”前需要将气体原料压缩处理,从分子角度解释,气体能被压缩是因为 发生了改变。
(9)“蒸馏”一定程度上可将甲醇与水分离,是利用了甲醇和水的 不同。
2.(2025-2026九上·辽宁省沈阳市南昌初中学·期中)(多选)人类对水的探索不断发展。
(一)古代用水
(1)《黄帝内经》中记载“地气(水蒸气)上为云,天气下为雨”,表明古人已认识到云雨是水蒸气经阳光、风等影响变化而来的,请从微观角度分析该过程不是化学变化的原因 。
(2)据记载,古代雁鱼灯(如下图)采用石油为燃料,雁鱼灯中盛放的清水的作用是_____。(填字母)
A. 可将燃烧产生的废气引入水中以减少对室内环境的污染
B. 减少油的挥发,以达到省油的目的
C. 主要目的是用于灭火
(二)现代净水
现在有些净水器用活性炭净水。以农林废弃物(如竹、稻壳、秸秆、果壳等)为原料,通过炭化、活化、改性等可以制备活性炭。
【任务一】用开心果壳碎屑制备活性炭
查阅资料:制备开心果壳活性炭,流程如图:(炭化和活化过程均发生了化学变化)
(3)炭化过程,用氮气作为保护气,利用氮气的主要性质是 。
(4)活化过程,需将炭化得到的炭粉和加入的活化剂充分研磨,其目的是 。
(5)请从元素守恒的角度分析开心果壳碎屑中一定有碳元素 。
(6)制得的活性炭细粉能吸附色素和异味,是利用其 (填“物理”或“化学”)性质。
【任务二】探究使用后的活性炭的再生效果。
查阅资料:使用后的活性炭通过再生处理能够恢复一定的吸附性,活性炭对碘的吸附量可以衡量其吸附效果,吸附量越高,吸附效果越好。
用三种不同方法将使用后的活性炭进行再生处理,通过测定碘吸附量,比较再生效果。结果如表:
活性炭种类
未使用的活性炭
使用后的活性炭
再生活性炭
方法1
方法2
方法3
碘吸附量/mg·g-1
637
373
611
630
565
【解释与结论】
(7)三种方法中再生效果最好的是方法 (填“1”、“2”或“3”)。
(8)三种方法都能使活性炭再生,判断的依据是 。
(三)用水制氢:
(9)电解水制得的氢气可以用作电池的原料;以使用氢氧燃料电池的某新能源汽车为例,使用氢气平均可行驶,若通过电解水产生氢气,水分解产生的氢气理论上可供这辆汽车行驶 km。
(四)化学用水
很多化学反应是在溶液中进行的,向碳酸钠溶液中加入过氧化氢溶液,自制制氧剂过碳酸钠,过碳酸钠固体可用作家庭制氧剂。已知过碳酸钠的产率与反应温度的关系如下表:
温度范围/℃
5-10
10-15
15-20
20-25
过碳酸钠的产率/%
84.49
85.78
88.38
83.01
(10)分析数据,制备过碳酸钠的最佳温度范围是 ℃。温度过高,产率反而降低,从制备过碳酸钠原料的性质分析产率降低的原因可能是 。
(11)制氧剂选择过碳酸钠固体而不直接选择过氧化氢溶液的原因是_____。
A. 产物无污染 B. 制取成本更低 C. 储存和运输更方便
3.(2025-2026九上·辽宁沈阳东北育才学校·期中)活性炭常用于净水。以开心果壳为原料可以制备活性炭,使用后的活性炭通过再生处理能够恢复一定的吸附性。
【查阅资料】活性炭对亚甲基蓝和碘的吸附量可以衡量其吸附效果,吸附量越高,吸附效果越好。
Ⅰ.制备开心果壳活性炭流程如下
【解释与结论】
(1)碳化过程中,使用氮气作为保护气,是因为氮气具有 的性质。
(2)过筛后可以得到开心果壳活性炭细粉,说明开心果壳活性炭细粉的颗粒直径 (填“大于”或“小于”)筛子网眼直径。
Ⅱ.探究影响开心果壳活性炭吸附效果的因素
【进行实验】室温下,称取2mg开心果壳活性炭置于250mL的锥形瓶中,加入100mL—定浓度的亚甲基蓝溶液,密封一段时间后,过滤后测定吸附量。结果如下表:
序号
亚甲基蓝初始浓度/(mg·L-1)
吸附时间/min
吸附量/(mg·g-1)
①
100
30
133.9
②
150
30
148.5
③
200
30
149.8
④
200
50
183.8
⑤
200
70
204.2
⑥
250
30
150.6
⑦
300
30
202.5
【解释与结论】
(3)设计①②③⑥⑦实验的目的是 。
(4)下列亚甲基蓝初始浓度范围中,随亚甲基蓝初始浓度增大,开心果壳活性炭吸附效果变化最大的是______(填字母序号)。
A. 100~150mg·L-1 B. 150~200mg·L-1
C. 200~250mg·L-1 D. 250~300mg·L-1·
(5)若要证明吸附时间对吸附量有影响,应选择实验 (填序号)的数据进行对比。
Ⅲ.探究使用后的活性炭的再生效果
【进行实验】用三种不同方法将使用后的活性炭进行再生处理,在其他条件相同的前提下,通过测定碘吸附量,比较再生效果。结果如下表:
活性炭种类
未使用的活性炭
使用后的活性炭
再生活性炭
方法1
方法2
方法3
碘吸附量/(mg·L-1)
637
373
611
630
565
【解释与结论】
(6)三种方法都能使活性炭再生,判断的理由是 。再生效果最好的是方法 (填“1”或“2”或“3”)。
【反思与评价】
(7)某同学进一步设计实验探究发现,升高温度开心果壳活性炭的吸附效果增强。请补全该同学的实验方案:称取2mg开心果壳活性炭,置于250mL的锥形瓶中,加入100mL浓度为200mg·L-1的亚甲基蓝溶液, 。
4.(2025-2026九上·辽宁沈阳大东·期中)(多选)氢能被认为是理想的未来能源,氢气的制取、储存是研究热点。
Ⅰ.制取氢气
(1)用电解水的方法制取氢气的化学式表达式: 。正、负极产生气体的体积比为 。
(2)热解水制氢是将水蒸气加热,水蒸气中各种成分的含量随温度变化如图1所示。水蒸气开始分解的温度约为 。热解水法制备氢气难以实施的主要原因是 。
(3)大气污染物SO2可通过下列工艺流程制取氢气。
①HI进入膜反应器中发生的反应属于 反应(填基本反应类型)。
②该生产流程中可循环利用的物质是 。
③该生产流程的优点:不仅可制得氢气和副产品 ,还可以防止 。
(4)开发新型催化剂,直接利用太阳光能,使水分解制氢气具有广阔的发展前景。下列说法正确的是_______ (填序号)。
A. 太阳能制氢可将光能转化为氢能 B. 在生活生产中已经大量使用氢能源
C. 未来能源向低碳、环保、高效的趋势转变
Ⅱ.储存氢气
(5)我国自主研发出大型低温制冷装备,可将氢气液化,从微观角度分析,发生改变的是 。
Ⅲ.展望氢能发展前景
(6)氢燃料电池的工作原理:氢分子和氧分子在催化剂的作用下,不需燃烧直接反应生成水,并提供动力。从安全角度分析,该方法与传统的氢气燃烧法比较,优点是 。
试卷第1页,共3页
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