专题09 气体制取实验 科学探究题（期中真题汇编，南京专用）九年级化学上学期

**基本信息** 聚焦气体制取实验与科学探究两大核心题型，汇编南京多区期中真题，注重实验操作规范性与探究能力梯度考查，适配九年级化学期中复习需求。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |气体制取实验|6题|氧气制取装置选择、化学方程式书写、气密性检查、收集纯度分析|结合膜分离制氧、甲醇氧化等真实情境，考查装置改进（如注射器控制反应速率）与操作细节（如高锰酸钾棉花团作用）| |科学探究题|8题|催化剂效果比较、物质组成分析（如熔喷布元素探究）、跨学科实践（简易供氧器设计）|通过对比实验（如CuO与MnO₂催化效果）、数据处理（氧气产量与温度关系），体现科学思维与实践素养，呼应新课标探究要求|

专题09 气体制取实验 科学探究题 2大高频题型 题型01 气体制取实验 题型02 科学探究题 题型01 气体制取实验 1.【答案】（1）小于     （2）① 水槽    ② BC或BE     （3）①     ② 防止加热时试管内的固体物质进入导管     （4）ABD     （5）     （6）为甲醇的催化氧化提供氧气      2.【答案】（1）① 酒精灯    ② 棉花    ③      （2）① 带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明氧气已集满    ② 氧气不易溶于水且不与水反应     （3）① 导热    ② 淡蓝色    ③ 蓝紫色    ④ 氧气浓度    ⑤ 3.【答案】（1）锥形瓶     （2）①     ② 分解反应     （3）浸没长颈漏斗下端管口     （4）将带火星木条放在集气瓶口，木条复燃     （5）     （6）bcd     （7）bc     （8）① 不易溶于水    ② 先移导管后熄灯      4.【答案】（1）锥形瓶     （2）① BE    ②     ③ 氧气不易溶于水且不与水反应     （3）① 分子间有间隔    ② 长颈漏斗下端有气泡冒出    ③ 可以控制化学反应速率     （4）①     ② AB      5.【答案】（1）① 锥形瓶    ② 导管     （2）①     ② B    ③ C E     （3）① 防止加热时试管内粉末状物质进入导管    ② K2      6.【答案】（1）集气瓶     （2）     （3）① B    ② n    ③ 密度比空气的密度大     （4）     （5）能控制反应的速率     （6）①     ② 先使试管横放，把盛有高锰酸钾的药匙或纸槽小心地送至试管底部，然后使试管慢慢直立（合理即可）      题型02 科学探究题 1.【答案】（1）①     ② BCD     （2）①     ② 分解反应    ③ 氧气不易溶于水且不与水反应    ④ 向上      2.【答案】（1）     （2）平稳的氧气流     （3）减慢反应速率     （4）控制反应的发生与停止     （5）温度     （6）① 40    ② 20     （7）H2O2分解的速率大于生成的速率。      3.【答案】（1）粉末状氧化铜     （2）短     （3）①     ② 分解     （4）放热     （5）化学性质      4.【答案】（1）① 不溶性    ② 可溶性     （2）① 过滤    ② 吸附    ③ 烧杯、漏斗和玻璃棒     （3）① 高密度PP棉的孔径远小于蓬松棉的孔径    ② 水中仍含有可溶性杂质     （4）蒸馏      5.【答案】（1）大     （2）① 45.2    ② 能使带火星木条复燃的气体不一定是纯氧气     （3）① 提供热量使石蜡熔化并汽化，并使其达到一定的温度    ② 木炭的沸点较高，不易汽化    ③ 温度、催化剂、接触面积(任写两点)     （4）①     ② 燃烧放热使火焰上部气体受热膨胀，密度变小而上浮形成气体对流，从而带走生成物，补充氧气      6.【答案】（1）C、H、O        （2）① 干冷烧杯内壁有水雾出现    ② 内壁涂澄清石灰水的烧杯变浑浊    ③ 化学反应前后元素种类不变     （3）酒精燃烧也会生成二氧化碳和水，干扰对熔喷布中碳、氢元素的检验     （4）① 带火星的木条复燃    ② 使生成的二氧化碳和水全部被装置C、D吸收     （5）白色粉末变蓝     （6）② ③     （7）      7.【答案】（1）带火星的木条复燃     （2）     （3）质量和化学性质     （4）① 铜离子    ② 硫酸根离子     （5）排除氯离子、钠离子的干扰     （6）① 相同时间内收集到的氧气体积收集相同体积氧气所需的时间    ②      （7）过氧化氢分解放热，使得装置内温度升高，压强增大      8.【答案】（1）疟疾     （2）① 过滤    ② 青嵩素受热分解     （3）C     （4）① 酒精充分燃烧时也会生成二氧化碳和水，故无法确定生成的H2O和CO2是青蒿素燃烧生成的    ② 带火星的木条复燃    ③ 蓝色    ④ 碳元素、氢元素    ⑤ 氧元素     （5）15：22：5      试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题09 气体制取实验 科学探究题 2大高频题型 题型01 气体制取实验 题型02 科学探究题 题型01 气体制取实验 1.(2025-2026九上·江苏南京玄武·期中)(多选)氧气在生产生活中有着重要作用。 Ⅰ．氧气的获得 1.膜分离法制氧气 （1）将空气通过图1所示的膜分离装置，可获得高浓度氧气。此方法能实现分离的原因是氧分子的体积　　　　　　　　　　　(填“大于”“小于”或“等于”)氮分子的体积。 2.实验室制取氧气 （2）图2中仪器a的名称是　　　　　　　　　　　。若用5%的过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，可选用的制取装置为　　　　　　　　　　　(填字母序号)。 （3）实验室用高锰酸钾制氧气的化学方程式为　　　　　　　　　　　。用图2的A装置制氧气时，在试管口放一团棉花的目的是　　　　　　　　　　　。 （4）用E装置收集完氧气后，发现氧气纯度较低，可能的原因是___________(填字母)。 A. 先取出集气瓶，再盖上玻璃片 B. 收集氧气前集气瓶中未装满水 C. 收集后，集气瓶中留有少量水 D. 导管口刚有气泡冒出时就开始收集 Ⅱ．氧气的利用 在催化剂作用下，利用氧气氧化甲醇可生产甲醛，其生产过程如图3所示。 （5）“催化氧化”反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　。 （6）生产中，将过氧化氢进行催化分解的目的是　　　　　　　　　　　。 2.(2025-2026九上·江苏南京建邺区-学·期中)实验室常利用下列装置制取并探究气体的有关性质，请结合图示回答问题。 （1）仪器甲的名称是　　　　　　　　。实验室用装置A加热高锰酸钾制取氧气，则乙处需补充的用品是　　　　　　　　，反应的化学方程式为　　　　　　　　。 （2）若用装置B收集氧气，证明氧气集满的方法是　　　　　　　　；也可用装置D收集氧气，依据是　　　　　　　　　　　　。 （3）①图中仪器丙既有燃烧匙的作用，又有　　　　　　　　的作用。 ②点燃石英玻璃燃烧匙中的硫，立即伸入装置E中，产生　　　　　　　　火焰，然后通入氧气，产生　　　　　　　　火焰。对比上述现象可得出：硫燃烧的剧烈程度与　　　　　　　　有关。 ③写出硫燃烧的化学方程式　　　　　　　　　　　。 3.(2025-2026九上·江苏南京鼓楼区多校·期中)(多选)同学们在实验室利用下列装置制取氧气。 (一)甲同学选择用装置B和装置C制氧气。 （1）写出仪器①的名称　　　　　　　　。 （2）写出反应的化学方程式　　　　　　　　，基本反应类型是　　　　　　　　。 （3）为防止生成的氧气从长颈漏斗中逸出，向装置B.中添加的液体试剂至少应　　　　　　　　。 （4）证明氧气集满的方法是　　　　　　　　。 (二)乙同学选择用高锰酸钾固体制氧气。 （5）写出反应的化学方程式　　　　　　。 （6）在该实验方案中，下列图标需要标注的是　　　　　　　　(填字母)。 （7）向试管中加入高锰酸钾粉末的正确操作是　　　　　　　　(填字母)。 （8）采用排水法收集氧气，是利用氧气　　　　　　　　的性质。停止加热时，应　　　　　　　　，以防止水槽中的水倒吸回热的试管，使试管炸裂。 4.(2025-2026九上·江苏省南京市鼓楼区实验中学·期中)请根据下列装置图，回答问题。 （1）仪器①的名称是　　　　　　　　　　　。 （2）实验室用过氧化氢溶液制取并收集较纯净的氧气，应选择的装置是　　　　　　　　　　　(填字母)，该反应的化学方程式为：　　　　　　　　　　　；能用排水法收集氧气的原因：　　　　　　　　　　　。 （3）兴趣小组同学在实验中多次使用注射器(如图所示)。 ①甲：用手指堵住注射器末端的小孔，仍能推动活塞，这是因为分子　　　　　　　　　　　。 ②乙：向右拉动注射器活塞，若观察到　　　　　　　　　　　，说明该装置的气密性良好。 ③丙：与用装置B制氧气相比，丙装置的优点是　　　　　　　　　　　。 （4）小王利用加热高锰酸钾的方法验证质量守恒定律。如上图，小王将适量高锰酸钾装入试管，塞入一团棉花并测得反应装置(含棉花)与药品的总质量为m1；加热一段时间后，测得量筒中气体体积为V；再次测得反应装置(含棉花)与药品的总质量为m2.已知常温常压下氧气的密度为ρ。 ①加热高锰酸钾制得氧气的化学方程式为　　　　　　　　　　　。 ②小王根据实验数据计算发现：(m1-m2)≠ρV，与质量守恒定律不符。他分析了可能的原因，其中正确的是　　　　　　　　　　　(填字母)。 A．一部分氧气溶于水中 B．待导管口连续均匀冒出气泡时用量筒收集氧气 C．试管中的高锰酸钾没有完全分解 D．停止加热时，先将导管移出水面，再熄灭酒精灯 5.(2024-2025九上·江苏省南京市溧水区孔镇中学·期中)在实验室中，我们常用下图所示装置制取和收集某些气体。 （1）写出a、b两种仪器的名称。a为　　　　　　　，b为　　　　　　　。 （2）实验室若用过氧化氢制取氧气，其化学方程式为　　　　，其发生装置应选　　　　　(填字母代号，下同)，收集装置应选用　　　　　。 （3）图A是用KMnO4制取氧气装置图，其中棉花团的作用是　　　　　　　　　　　。组装仪器时若需调整试管的倾斜角度，应通过下图　　　　　　　(选填“K1、K2、K3”)旋钮调节固定。 6.(2024-2025九上·江苏南京鼓楼·期中)某种化学制氧机利用过碳酸钠、二氧化锰和水产生氧气（如图1所示），兴趣小组在跨学科实践课上仿照该原理制取氧气。实验室制取氧气的常用装置如图2所示，根据所学知识回答下列问题： （1）写出标号仪器的名称：①　　　　　　　。 （2）制氧机制氧原理分两步，第一步：过碳酸钠加水溶解生成碳酸钠和过氧化氢；第二步：过氧化氢在二氧化锰催化下生成氧气，写出该反应的化学方程式　　　　　　　。 （3）若仿照图1制氧机的原理在实验室制取氧气，图2中可以代替反应仓的装置是　　　　　　　（填字母）。用C装置代替过渡仓时，气体应从　　　　　　　（填“m”或“n”）端通入。可以用D装置收集氧气的原因是　　　　　　　。 （4）用图3所示的方法检查B装置的气密性，向内推动注射器活塞，若装置气密性良好，请在图4中画出此时长颈漏斗中液面最有可能出现的位置　　　　　　　。 （5）为了便于控制加入液体的体积，将B装置中的长颈漏斗换成注射器，该改进还具有的优点是　　　　　　　　。 （6）若用高锰酸钾制取氧气，反应的化学方程式是　　　　　　　　。向试管中装入高锰酸钾时，为避免试剂沾在管口或管壁上，正确的操作是　　　　　　　　。 题型02 科学探究题 1.(2025-2026九上·江苏南京秦淮·期中)(多选)空气是一种宝贵的资源。 （1）二百多年前，拉瓦锡研究了空气的成分（实验装置如图-1所示）。 ①他把少量汞放在密闭的容器里连续加热12天，发现有一部分银白色的液态汞变成红色粉末，同时容器里空气的体积减小了。该反应的化学方程式为　　　　　　　。 ②该实验中选择使用汞的优点有　　　　　　　（填字母）。 A.实验过程中没有污染              B.在汞槽中起到液封的作用 C.生成的化合物加热分解又能得到汞和氧气        D.能将密闭装置内空气中的氧气几乎耗尽 （2）实验室用如图-2所示装置制取氧气，对应反应的化学方程式为　　　　　　　，所属基本反应类型为　　　　　　　；能用排水法收集氧气的原因是　　　　　　　；用排水法收集的氧气比较湿润，若要收集比较干燥的氧气，可改用向　　　　　　　排空气法。 2.(2025-2026九上·江苏南京秦淮·期中)兴趣小组开展“设计和制作简易供氧器”的跨学科实践活动。 【实验设计】甲同学设计了如图-1所示简易供氧器。 （1）请用化学方程式表示其制氧原理：　　　　　　。 （2）利用注射器控制过氧化氢溶液的滴加速率，可以得到　　　　　　。 【实验改进】乙同学对上述简易供氧器进行了如图-2所示改进。具体改进措施及目的如下： （3）将等质量的二氧化锰粉末处理成颗粒状的二氧化锰，通过减小过氧化氢溶液与二氧化锰的接触面积，达到　　　　　　的目的。 （4）将底部有孔的塑料瓶与铜丝相连，并将颗粒状的二氧化锰放入其中，上下移动铜丝，通过控制过氧化氢溶液与二氧化锰是否接触，达到　　　　　　的目的。 【拓展提升】某催化剂可实现与反应制备。向容器中加入100 g 和适量该催化剂，并不断通入，保持其他条件不变，分别在20℃、40℃和60℃下进行实验①、②、③，测得的产量随时间的变化如图-3所示。 （5）设计实验①、②、③的目的是探究　　　　　　对该催化反应的影响。 （6）比较实验①、②可知，在0∼3 h内，　　　　　　℃比　　　　　　℃对该催化反应更有利。 （7）实验③中，2 h后，的产量逐渐下降，不考虑催化剂的失效，出现这种趋势的原因是　　　　　　。 3.(2025-2026九上·江苏南京江宁·期中)化学兴趣小组的同学为了比较氧化铜和二氧化锰对双氧水的催化效果。用如下图所示的装置先后进行了两次实验。 （1）实验1：取、4%双氧水与粉末状二氧化锰反应。 实验2：取、4%双氧水与　　　　　　反应。 （2）在检查装置的气密性后，两次实验时分别将双氧水快速全部注入盛有催化剂的小试管中，借助注射器收集氧气。测得产生相同体积的氧气用二氧化锰作催化剂的时间比用氧化铜作催化剂的时间　　　　　　（选填“长”或“短”），得出结论：二氧化锰对过氧化氢的催化效果比氧化铜好。 （3）写出二氧化锰作为催化剂加速过氧化氢反应的符号表达式　　　　　　，基本反应类型是　　　　　　反应。 （4）实验过程中发现U形管内红墨水右侧液面上升，原因是该反应　　　　　　（选填“放热”或“吸热”）。 （5）反思：有同学认为，在上面的实验中还不能说明二氧化锰和氧化铜是过氧化氢分解的催化剂，应补充实验证明二氧化锰、氧化铜在反应前后的质量和　　　　　　保持不变才行。 4.(2024-2025九上·江苏南京秦淮·期中)天然水一般要经净化处理才能变成生活用水。 （1）天然水里含有很多杂质，　　　　　　(填“可溶性”或“不溶性”，下同)杂质使其浑浊，　　　　　　杂质则可能使其有气味或颜色。 （2）自来水厂净水过程示意图如图。 ①图中a池是　　　　　　池，b池是活性炭　　　　　　池。 ②若在实验室里进行与a池净水原理对应的操作，用到的玻璃仪器有　　　　　　。 （3）某学习小组的同学选择合适的物品，动手制作如图所示简易净水器A、B。 将等量浅黄色、非常浑浊的天然水样分别通过简易净水器A、B后，观察所得液体的颜色与清澈度如表所示。其中，通过简易净水器A所得液体呈浅黑色、略浑浊，是因为活性炭粉末混入水中，蓬松棉未能充分分离这些粉末。 天然水样 通过简易净水器A所得液体 通过简易净水器B所得液体 颜色 浅黄色 浅黑色 无色 清澈度 非常浑浊 略浑浊 澄清 ①借助显微镜，该小组同学观察了蓬松棉和高密度PP棉放大20倍后的图像(如图所示)，发现两者都具有多孔的结构，但因为　　　　　　　，所以简易净水器B的净水效果比A好。 ②天然水样通过简易净水器B，得到的无色、澄清液体仍然不是纯水，原因是　　　　　　。 （4）该小组同学查阅资料发现，用如图所示装置，可以实现海水的淡化，其原理对应实验室里的　　　　　　操作。 5.(2024-2025九上·江苏省南京市溧水区孔镇中学·期中)化学是一门以实验为基础的科学，实验探究过程是对实验设计方法和原理的学习与体验。 （1）图是实验室制得一瓶某气体，由此放置可推知知其密度比空气密度　　　　　　　(选填“大、小”)。 检验：某同学用带火星的木条伸入瓶中，复燃，则为氧气。 质疑与探究：是不是纯氧气呢？为此，同学们开展了相关探究实验，实验主要步骤如下：先取一集气瓶并测量其实际容积为317mL，然后采用某种方法得到5瓶含氧量不同的空气，最后用带火星的木条来实验，观察是否复燃。相关的数据见下表： 集气瓶编号 瓶内预装水体积/ mL 充入氧气体积/ mL 瓶内空气体积/ mL 瓶内空气里氧气体积的百分比 木条能否复燃 1 120 120 197 50.9% 能 2 97 97 220 _______% 能 3 90 90 227 43.4% 能 4 84 84 233 41.9% 能 5 81 81 236 41.2% 不能 （2）试将上表空白处补充完整(保留1位小数)　　　　。由该实验可得到的结论是　　　　　。 查阅资料：气态物质燃烧有火焰，如氢气在空气中燃烧有火焰，木炭在氧气中燃烧无火焰。 （3）讨论与小结：①石蜡在空气中燃烧有火焰，是因为石蜡受热汽化成石蜡蒸气燃烧而形成火焰。此时点燃石蜡的火柴作用是　　　　　　　。 ②木炭在氧气中燃烧无火焰的可能原因是　　　　　　　。 ③相同条件下，在物质燃烧中，氧气的浓度越大，反应速度越快，放出的热量越多。影响化学反应速率的因素可能还有　　　　　　　等(任写两点)。 ④带火星木条复燃的本质是木条与浓度较大的氧气反应速度加快，放出热量多，温度升高，使木条产生可燃性的气态物质燃烧而形成“复燃”现象。 （4）拓展与应用： ①写出石蜡在空气中完全燃烧的化学方程式(以C22H46代表石蜡的化学式)：　　　　　　　。 ②石蜡能持续发生反应，必须有持续的可燃物和持续的氧气，同时及时排走生成物。请简述石蜡燃烧中能持续自动补充氧气和排走生成物的原理　　　　　　　。 6.(2025-2026九上·江苏省南京市鼓楼区实验中学·期中)科学佩戴口罩是预防新冠感染的最有效方法之一，熔喷布是生产一次性口罩的主要原材料。某学习小组为探究熔喷布的元素组成设计了如下实验，回答下列问题： 【提出问题】熔喷布由哪些元素组成？ 【查阅资料】①无水硫酸铜为白色粉末，能吸收水分，遇水变蓝； ②酒精充分燃烧生成二氧化碳和水。 ③熔喷布易燃，只可能由C、H、O中的两种或两种以上元素组成。 【提出猜想】 （1）猜想：①由C、H组成；②由H、O组成；③由C、O组成；④由　　　　　　　　　　　组成。 【设计与实验】 实验一：直接点燃熔喷布(如图1) （2）甲组同学采用直接点燃熔喷布的方法进行实验，用干冷烧杯、内壁涂有澄清石灰水的烧杯分别罩在火焰上方，观察到　　　　　　　　　　　和　　　　　　　　　　　的现象，得出：“熔喷布中一定含有碳元素和氢元素”。甲组同学得出该结论的理论依据为：　　　　　　　　　　　。 （3）乙组同学认为上述实验设计不严谨，理由是　　　　　　　　　　　。 实验二：乙组同学对此实验进行改进，在氧气流中加热熔喷布(如图2) 实验步骤： 步骤1：连接装置，检查装置的气密性； 步骤2：将m克某熔喷布样品碎片装入玻璃管中，先通入一段时间干燥的氧气，再点燃酒精灯； 步骤3：一段时间后，待样品完全燃烧，无灰分残留； 步骤4：熄灭酒精灯，再持续通一会儿干燥氧气； 步骤5：冷却，称量，装置C增重m1克，装置D增m2克(所加药品均足量)。 （4）“步骤2”为了排除装置中空气可能造成的干扰，在点燃酒精灯前要先通入氧气一段时间。将带火星的木条放在D装置右侧导管口，直至观察到　　　　　　　　　　　；“步骤4”中再持续通一会儿干燥氧气的目的是　　　　　　　　　　　。 现象与结论： （5）装置C中　　　　　　　　　　　(填实验现象)，可说明产生了H2O。 装置D中溶液变浑浊。 （6）根据C和D的现象可排除猜想　　　　　　　　　　　(填代号)。 （7）数据处理：m=　　　　　　　　　　　(用含m1、m2的式子表示)。 得出结论：猜想①正确。 7.(2024-2025九上·江苏南京玄武·期中)兴趣小组对“硫酸铜对过氧化氢的分解具有催化作用”进行了以下实验探究。 探究I       硫酸铜是否是过氧化氢分解的催化剂 【实验1】甲同学进行了以下实验并得出了结论。 实验步骤 实验现象 实验结论 步骤①：带火星木条不复燃；步骤②：迅速产生大量气泡，溶液变蓝；步骤③：______。 硫酸铜对过氧化氢分解有催化作用，是该反应的催化剂，反应的化学方程式为______。 （1）实验步骤③中的现象　　　　　　　。 （2）实验结论中的化学反应方程式　　　　　　。 【反思评价】 （3）乙同学认为甲同学的实验结论并不严谨，认为要确定硫酸铜是该反应的催化剂，还需通过实验证明硫酸铜在该反应前后的　　　　　　　没有发生改变。 【开展实验】小组设计了合理的实验方案，并进行了相关实验。 【实验结论】硫酸铜是过氧化氢分解的催化剂。 探究II       硫酸铜中哪种离子催化了过氧化氢分解 【查阅资料】NaCl、Na2SO4、CuCl2、CuSO4是由离子构成的化合物，四者均可在过氧化氢溶液中解离出离子。如氯化钠固体溶于过氧化氢溶液后，溶液中存在Na+和Cl-。 【作出猜想】 （4）猜想1：　　　　　　　；猜想2：　　　　　　；猜想3：两者皆有。 【实验2】丙同学根据猜想，设计并进行了以下实验。(取3支试管分别编号为A、B、C) 实验操作 实验现象 实验① 取5mL5%的过氧化氢溶液于A试管中，加入m1gCuCl2固体 迅速产生大量气泡 实验② 取5mL5%的过氧化氢溶液于B试管中，加入m1gNa2SO4固体 无明显现象 实验③ 取5mL5%的过氧化氢溶液于C试管中，加入m1gNaCl固体 无明显现象 【分析与结论】 （5）猜想1正确。实验③的作用　　　　　　　。 探究III       硫酸铜与二氧化锰哪个催化效果更好 【实验3】丁同学设计并利用如图1所示的装置依次进行了以下两个实验。 (1)在小试管中先加入m2g硫酸铜，迅速将注射器内盛有的3mL5%过氧化氢溶液注入小试管中，利用注射器收集氧气，记录数据。 (2)在小试管中先加入m2g二氧化锰，迅速将注射器内盛有的3mL5%过氧化氢溶液注入小试管中，利用注射器收集氧气，记录数据。 两次实验收集到氧气的体积和时间的关系如图2所示。 【分析与结论】 （6）根据图2中的　　　　　　，可得出催化剂　　　　　　(写化学式)的催化效果更好。 （7）实验中，U形管内红墨水液面左边下降，右边上升，出现该现象的原因是　　　　　　。 8.(2024-2025九上·江苏南京鼓楼·期中)青嵩素是中国医学给予人类的一份珍贵礼物，是中国科学事业走向世界的一个荣誉。 屠呦呦团队通过研究，发现了青嵩素，确定了它的组成、结构，并成功合成。 已知： ①青嵩素可溶于乙醚，几乎不溶于水，熔点为左右。青嵩素受热易分解。 ②乙醚的沸点为。 ③工业酒精是酒精灯的燃料，含有水分（假设本实验所用工业酒精不含其它杂质）．酒精充分燃烧时生成二氧化碳和水。 ④无水硫酸铜为白色固体，遇水变蓝色。 I．实验室用乙醚提取青蒿素的流程如图所示。 （1）《中国药典）记载“青蒿”能“清热解暑，截疟…”据此记载，可知“青嵩”主要治疗的病症是　　　　　　　。 （2）屠呦呦的科研思路源于葛洪在《肘后备急方》中的记载，“青嵩一握，以水二升渍，绞取汁，尽服之”，其中分离方法与图中操作1相同，该操作的名称是　　　　　　　。用“绞取汁”的方法得到青蒿提取物，这与中药常用的“煎滚煮沸”制成药液的方法不同，是为了防止　　　　　　　。 （3）操作I是在较低温度下蒸馏，其原理是利用乙醚和青嵩素的_______（填字母）不同。 A. 密度 B. 熔点 C. 沸点 D. 溶解性 Ⅱ．探究青嵩素的组成。 【探究一】分析青嵩素的元素组成，实验装置如图1所示，步骤如下： i．在燃烧匙火焰上方罩一个干燥的烧杯，观察到烧杯内壁出现无色液滴； ⅱ．迅速把烧杯倒过来，向烧杯内注入澄清石灰水，振荡，观察到澄清石灰水变浑浊。 （4）①甲同学根据上述现象推断青蒿素燃烧生成了和，乙同学认为甲同学的推断不严谨，理由是　　　　　　　。 ②学习小组设计了图2装置进行实验。为了排除装置中空气可能造成的干扰，在点燃酒精灯前要先通入氧气一段时间。将带火星的木条放在C装置右侧导管口，直至观察到　　　　　　　。 ③实验时，观察到B装置中固体颜色由白色变成　　　　　　　，澄清石灰水变浑浊，由此推断出青蒿素燃烧生成和，说明青嵩素中一定含有　　　　　　　（填元素名称，下同），可能含有　　　　　　　。 【探究二】确定青蒿素中各原子的个数比 （5）将的青蒿素在纯氧中充分燃烧，经测定，产物中只有和其中的质量为，的质量为。根据所给数据计算，青蒿素中各原子的个数比为　　　　　　　（计算结果取最简整数比）。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题09 气体制取实验 科学探究题 2大高频题型 题型01 气体制取实验 题型02 科学探究题 题型01 气体制取实验 1.(2025-2026九上·江苏南京玄武·期中)(多选)氧气在生产生活中有着重要作用。 Ⅰ．氧气的获得 1.膜分离法制氧气 （1）将空气通过图1所示的膜分离装置，可获得高浓度氧气。此方法能实现分离的原因是氧分子的体积　　　　　　　　　　　(填“大于”“小于”或“等于”)氮分子的体积。 2.实验室制取氧气 （2）图2中仪器a的名称是　　　　　　　　　　　。若用5%的过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，可选用的制取装置为　　　　　　　　　　　(填字母序号)。 （3）实验室用高锰酸钾制氧气的化学方程式为　　　　　　　　　　　。用图2的A装置制氧气时，在试管口放一团棉花的目的是　　　　　　　　　　　。 （4）用E装置收集完氧气后，发现氧气纯度较低，可能的原因是___________(填字母)。 A. 先取出集气瓶，再盖上玻璃片 B. 收集氧气前集气瓶中未装满水 C. 收集后，集气瓶中留有少量水 D. 导管口刚有气泡冒出时就开始收集 Ⅱ．氧气的利用 在催化剂作用下，利用氧气氧化甲醇可生产甲醛，其生产过程如图3所示。 （5）“催化氧化”反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　。 （6）生产中，将过氧化氢进行催化分解的目的是　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）小于     （2）① 水槽    ② BC或BE     （3）①     ② 防止加热时试管内的固体物质进入导管     （4）ABD     （5）     （6）为甲醇的催化氧化提供氧气      【解析】(1)膜分离制氧利用氧分子体积小于氮分子，氧分子能透过分离膜，从而分离出高浓度氧气。 故填：小于。 (2)根据仪器a的用途可知，其为水槽。 过氧化氢溶液在二氧化锰催化下制氧气为固液常温型，发生装置选B；氧气密度比空气大且不易溶于水，收集装置选C（向上排空气法）或E（排水法）。 故填：水槽；BC 或 BE。 (3)高锰酸钾在加热的条件下分解，生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，其化学方程式为： 。 用图2的A装置制氧气时，在试管口放一团棉花的目的是：防止加热时试管内的固体物质进入导管。 故填： ；防止加热时试管内的固体物质进入导管。 (4)A、未在集气瓶口盖玻璃片，空气进入，导致氧气纯度低，故符合题意。 B、收集氧气的集气瓶未装满水，残留空气，纯度降低，故符合题意。 C、收集后，集气瓶中留有少量水，可防止空气进入，保证氧气纯度，故不符合题意。 D、导管口刚有气泡冒出就开始收集，此时气泡为装置内空气，纯度降低，故符合题意。 故选：ABD。 (5)甲醇和氧气在催化剂作用下反应，生成甲醛和过氧化氢，其反应的化学方程式为： 。 (6)过氧化氢在催化剂作用下，分解生成氧气和水，生成的氧气恰好是生产甲醛的反应物。 故填：甲醇的催化氧化提供氧气。 2.(2025-2026九上·江苏南京建邺区-学·期中)实验室常利用下列装置制取并探究气体的有关性质，请结合图示回答问题。 （1）仪器甲的名称是　　　　　　　　。实验室用装置A加热高锰酸钾制取氧气，则乙处需补充的用品是　　　　　　　　，反应的化学方程式为　　　　　　　　。 （2）若用装置B收集氧气，证明氧气集满的方法是　　　　　　　　；也可用装置D收集氧气，依据是　　　　　　　　　　　　。 （3）①图中仪器丙既有燃烧匙的作用，又有　　　　　　　　的作用。 ②点燃石英玻璃燃烧匙中的硫，立即伸入装置E中，产生　　　　　　　　火焰，然后通入氧气，产生　　　　　　　　火焰。对比上述现象可得出：硫燃烧的剧烈程度与　　　　　　　　有关。 ③写出硫燃烧的化学方程式　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）① 酒精灯    ② 棉花    ③      （2）① 带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明氧气已集满    ② 氧气不易溶于水且不与水反应     （3）① 导热    ② 淡蓝色    ③ 蓝紫色    ④ 氧气浓度    ⑤ 【解析】(1)仪器甲的名称是酒精灯；加热高锰酸钾制取氧气时，为防止高锰酸钾粉末进入导管，乙处需补充棉花；高锰酸钾受热分解的化学方程式为： 。 (2)装置 B 是向上排空气法收集氧气，验满方法是：将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明氧气已集满； 装置 D 是排水法收集氧气，依据是氧气不易溶于水且不与水反应。 (3)仪器丙（燃烧匙）既有燃烧匙的作用，又有导热的作用。硫在空气中燃烧产生淡蓝色火焰，在氧气中燃烧产生蓝紫色火焰；对比可知，硫燃烧的剧烈程度与氧气浓度有关。 硫燃烧生成二氧化硫，化学方程式为： 。 3.(2025-2026九上·江苏南京鼓楼区多校·期中)(多选)同学们在实验室利用下列装置制取氧气。 (一)甲同学选择用装置B和装置C制氧气。 （1）写出仪器①的名称　　　　　　　　。 （2）写出反应的化学方程式　　　　　　　　，基本反应类型是　　　　　　　　。 （3）为防止生成的氧气从长颈漏斗中逸出，向装置B.中添加的液体试剂至少应　　　　　　　　。 （4）证明氧气集满的方法是　　　　　　　　。 (二)乙同学选择用高锰酸钾固体制氧气。 （5）写出反应的化学方程式　　　　　　。 （6）在该实验方案中，下列图标需要标注的是　　　　　　　　(填字母)。 （7）向试管中加入高锰酸钾粉末的正确操作是　　　　　　　　(填字母)。 （8）采用排水法收集氧气，是利用氧气　　　　　　　　的性质。停止加热时，应　　　　　　　　，以防止水槽中的水倒吸回热的试管，使试管炸裂。 【答案】（1）锥形瓶     （2）①     ② 分解反应     （3）浸没长颈漏斗下端管口     （4）将带火星木条放在集气瓶口，木条复燃     （5）     （6）bcd     （7）bc     （8）① 不易溶于水    ② 先移导管后熄灯      【解析】(1)仪器① 的名称为锥形瓶。 故填：锥形瓶。 (2)B装置为固液常温型发生装置，应选用过氧化氢制取氧气，其反应的化学方程式为： ；该反应由一种物质生成两种物质，基本反应类型是分解反应。 故填： ；分解反应。 (3)为形成液封、防止氧气从长颈漏斗逸出，向装置 B 中添加的液体试剂至少应浸没长颈漏斗的下端管口。 故填：浸没长颈漏斗下端管口。 (4)氧气具有助燃性，将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明氧气已集满（装置 C 是向上排空气法收集）。 故填：将带火星木条放在集气瓶口，木条复燃。 (5)高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，其化学方程式为 。 故填： 。 (6)高锰酸钾制取氧气时，需要加热（涉及明火）、试管会变热（热烫），且需戴护目镜防止粉末飞溅，因此需要标注的图标是b、c、d。 故填：bcd。 (7) a、镊子用于夹取块状固体，高锰酸钾是粉末，错误。 b、用药匙，将药品送至试管底部，避免药品沾在管壁，正确。 c、用纸槽将粉末送至试管底部，再直立试管，操作正确，正确。 故填：bc。 (8)采用排水法收集氧气，是利用氧气不易溶于水且不与水反应的性质； 停止加热时，应先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，防止水槽中的水倒吸使试管炸裂。 故填：不易溶于水；先移导管后熄灯。 4.(2025-2026九上·江苏省南京市鼓楼区实验中学·期中)请根据下列装置图，回答问题。 （1）仪器①的名称是　　　　　　　　　　　。 （2）实验室用过氧化氢溶液制取并收集较纯净的氧气，应选择的装置是　　　　　　　　　　　(填字母)，该反应的化学方程式为：　　　　　　　　　　　；能用排水法收集氧气的原因：　　　　　　　　　　　。 （3）兴趣小组同学在实验中多次使用注射器(如图所示)。 ①甲：用手指堵住注射器末端的小孔，仍能推动活塞，这是因为分子　　　　　　　　　　　。 ②乙：向右拉动注射器活塞，若观察到　　　　　　　　　　　，说明该装置的气密性良好。 ③丙：与用装置B制氧气相比，丙装置的优点是　　　　　　　　　　　。 （4）小王利用加热高锰酸钾的方法验证质量守恒定律。如上图，小王将适量高锰酸钾装入试管，塞入一团棉花并测得反应装置(含棉花)与药品的总质量为m1；加热一段时间后，测得量筒中气体体积为V；再次测得反应装置(含棉花)与药品的总质量为m2.已知常温常压下氧气的密度为ρ。 ①加热高锰酸钾制得氧气的化学方程式为　　　　　　　　　　　。 ②小王根据实验数据计算发现：(m1-m2)≠ρV，与质量守恒定律不符。他分析了可能的原因，其中正确的是　　　　　　　　　　　(填字母)。 A．一部分氧气溶于水中 B．待导管口连续均匀冒出气泡时用量筒收集氧气 C．试管中的高锰酸钾没有完全分解 D．停止加热时，先将导管移出水面，再熄灭酒精灯 【答案】（1）锥形瓶     （2）① BE    ②     ③ 氧气不易溶于水且不与水反应     （3）① 分子间有间隔    ② 长颈漏斗下端有气泡冒出    ③ 可以控制化学反应速率     （4）①     ② AB      【解析】(1)仪器① 的名称是锥形瓶。      (2)实验室用过氧化氢制氧气，反应药品是液体和固体，反应条件是常温，所以发生装置选B； 要收集较纯净的氧气，排水法收集的气体更纯净，所以收集装置选E，应选择的装置是BE。 过氧化氢在二氧化锰的催化作用和加热条件下分解生成水和氧气，化学方程式为 。 能用排水法收集氧气的原因是氧气不易溶于水且不与水反应。 (3)用手握住连接注射器末端的小孔，仍能推动活塞，这是因为分子间有间隔，所以能推动活塞。 向右拉动注射器活塞，若观察到长颈漏斗下端有气泡冒出，说明装置内压强变小，外界空气进入，装置的气密性良好。 丙装置用注射器，可以控制化学反应速率。 (4)加热高锰酸钾生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，化学方程式为 。 A、一部分氧气溶于水，会使收集到的氧气体积偏小，则 ρV偏小，可能出现(m1- m2) >ρV，该选项正确。 B、导管口均匀冒出气泡时用量筒收集氧气，此时收集的氧气量少，会使ρV小，可能出现(m1-m2) > ρV，该选项正确。 C、试管中的高锰酸钾没有完全分解，只要发生了反应，就遵循质量守恒定律，(m1-m2)是反应生成氧气的质量，与是否完全分解无关，该选项错误。 D、停止加热时，先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，这是正确的操作，不会导致(m1- m2) ≠ρV，该选项错误。 故选AB。 5.(2024-2025九上·江苏省南京市溧水区孔镇中学·期中)在实验室中，我们常用下图所示装置制取和收集某些气体。 （1）写出a、b两种仪器的名称。a为　　　　　　　，b为　　　　　　　。 （2）实验室若用过氧化氢制取氧气，其化学方程式为　　　　，其发生装置应选　　　　　(填字母代号，下同)，收集装置应选用　　　　　。 （3）图A是用KMnO4制取氧气装置图，其中棉花团的作用是　　　　　　　　　　　。组装仪器时若需调整试管的倾斜角度，应通过下图　　　　　　　(选填“K1、K2、K3”)旋钮调节固定。 【答案】（1）① 锥形瓶    ② 导管     （2）①     ② B    ③ C E     （3）① 防止加热时试管内粉末状物质进入导管    ② K2      【解析】(1)由图可知，仪器a的名称是：锥形瓶；仪器b的名称是：导管； (2)实验室用过氧化氢制取氧气，发生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： ； 该反应属于固液不加热反应，发生装置可选B； 氧气不易溶于水，密度比空气略大，可用排水法或向上排空气法收集，收集装置可选C或E； (3)图A是用KMnO4制取氧气装置图，其中棉花团的作用是：防止加热时试管内粉末状物质进入导管； 铁架台上三个旋钮的作用：K1用于顶住铁架台竖直的铁杆，用于固定铁夹的高度；K2用于顶住铁夹后面的铁杆，用于固定铁夹的角度（试管口略向下倾斜）；K3在铁夹上，用于夹紧试管。故组装仪器时若需调整试管的倾斜角度，应通过K2旋钮调节固定。 6.(2024-2025九上·江苏南京鼓楼·期中)某种化学制氧机利用过碳酸钠、二氧化锰和水产生氧气（如图1所示），兴趣小组在跨学科实践课上仿照该原理制取氧气。实验室制取氧气的常用装置如图2所示，根据所学知识回答下列问题： （1）写出标号仪器的名称：①　　　　　　　。 （2）制氧机制氧原理分两步，第一步：过碳酸钠加水溶解生成碳酸钠和过氧化氢；第二步：过氧化氢在二氧化锰催化下生成氧气，写出该反应的化学方程式　　　　　　　。 （3）若仿照图1制氧机的原理在实验室制取氧气，图2中可以代替反应仓的装置是　　　　　　　（填字母）。用C装置代替过渡仓时，气体应从　　　　　　　（填“m”或“n”）端通入。可以用D装置收集氧气的原因是　　　　　　　。 （4）用图3所示的方法检查B装置的气密性，向内推动注射器活塞，若装置气密性良好，请在图4中画出此时长颈漏斗中液面最有可能出现的位置　　　　　　　。 （5）为了便于控制加入液体的体积，将B装置中的长颈漏斗换成注射器，该改进还具有的优点是　　　　　　　　。 （6）若用高锰酸钾制取氧气，反应的化学方程式是　　　　　　　　。向试管中装入高锰酸钾时，为避免试剂沾在管口或管壁上，正确的操作是　　　　　　　　。 【答案】（1）集气瓶     （2）     （3）① B    ② n    ③ 密度比空气的密度大     （4）     （5）能控制反应的速率     （6）①     ② 先使试管横放，把盛有高锰酸钾的药匙或纸槽小心地送至试管底部，然后使试管慢慢直立（合理即可）      【解析】(1)据图可知，标号仪器① 的名称是集气瓶； (2)过氧化氢在二氧化锰催化下生成氧气，该反应的化学方程式为： ； (3)过氧化氢在二氧化锰催化下生成氧气，不需要加热，可用装置B代替反应仓； 氧气不易溶于水且密度比水小，氧气应从导管n端通入； 氧气的密度比空气的密度大，可用向上排空气法收集； (4)当缓缓向内推动注射器活塞时，如果装置气密性良好，锥形瓶压强变大，则能观察到长颈漏斗内液面上升，比锥形瓶中的液面要高，如图：； (5)若将装置B中长颈漏斗更换成注射器，则该装置不仅便于添加液体药品，还具有的优点是可以控制滴加液体的速率，从而控制反应的速率； (6)加热高锰酸钾生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应的化学方程式为： ；向试管内装入高锰酸钾粉末时，为避免试剂沾在管口和管壁上，可先使试管横放，把盛有高锰酸钾的药匙或纸槽小心地送至试管底部，然后使试管慢慢直立。 题型02 科学探究题 1.(2025-2026九上·江苏南京秦淮·期中)(多选)空气是一种宝贵的资源。 （1）二百多年前，拉瓦锡研究了空气的成分（实验装置如图-1所示）。 ①他把少量汞放在密闭的容器里连续加热12天，发现有一部分银白色的液态汞变成红色粉末，同时容器里空气的体积减小了。该反应的化学方程式为　　　　　　　。 ②该实验中选择使用汞的优点有　　　　　　　（填字母）。 A.实验过程中没有污染              B.在汞槽中起到液封的作用 C.生成的化合物加热分解又能得到汞和氧气        D.能将密闭装置内空气中的氧气几乎耗尽 （2）实验室用如图-2所示装置制取氧气，对应反应的化学方程式为　　　　　　　，所属基本反应类型为　　　　　　　；能用排水法收集氧气的原因是　　　　　　　；用排水法收集的氧气比较湿润，若要收集比较干燥的氧气，可改用向　　　　　　　排空气法。 【答案】（1）①     ② BCD     （2）①     ② 分解反应    ③ 氧气不易溶于水且不与水反应    ④ 向上      【解析】(1)汞与氧气在加热条件下反应生成氧化汞，化学方程式为 ； A 、汞有毒，实验存在污染，不符合题意。 B：汞槽能起到液封作用，防止装置漏气，符合题意。 C：生成的氧化汞加热可分解为汞和氧气，便于后续分析，符合题意。 D：汞能将密闭装置内的氧气几乎耗尽，使实验结果更准确，符合题意。 故选：BCD。 (2)图-2为固体加热型装置且试管口有棉花，对应高锰酸钾制取氧气，高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，其化学方程式为 ； 该反应由一种物质生成多种物质，属于分解反应； 排水法收集氧气的原因是：氧气不易溶于水且不与水反应； 氧气密度比空气大，若要收集干燥的氧气，可改用向上排空气法。 2.(2025-2026九上·江苏南京秦淮·期中)兴趣小组开展“设计和制作简易供氧器”的跨学科实践活动。 【实验设计】甲同学设计了如图-1所示简易供氧器。 （1）请用化学方程式表示其制氧原理：　　　　　　。 （2）利用注射器控制过氧化氢溶液的滴加速率，可以得到　　　　　　。 【实验改进】乙同学对上述简易供氧器进行了如图-2所示改进。具体改进措施及目的如下： （3）将等质量的二氧化锰粉末处理成颗粒状的二氧化锰，通过减小过氧化氢溶液与二氧化锰的接触面积，达到　　　　　　的目的。 （4）将底部有孔的塑料瓶与铜丝相连，并将颗粒状的二氧化锰放入其中，上下移动铜丝，通过控制过氧化氢溶液与二氧化锰是否接触，达到　　　　　　的目的。 【拓展提升】某催化剂可实现与反应制备。向容器中加入100 g 和适量该催化剂，并不断通入，保持其他条件不变，分别在20℃、40℃和60℃下进行实验①、②、③，测得的产量随时间的变化如图-3所示。 （5）设计实验①、②、③的目的是探究　　　　　　对该催化反应的影响。 （6）比较实验①、②可知，在0∼3 h内，　　　　　　℃比　　　　　　℃对该催化反应更有利。 （7）实验③中，2 h后，的产量逐渐下降，不考虑催化剂的失效，出现这种趋势的原因是　　　　　　。 【答案】（1）     （2）平稳的氧气流     （3）减慢反应速率     （4）控制反应的发生与停止     （5）温度     （6）① 40    ② 20     （7）H2O2分解的速率大于生成的速率。      【解析】(1)过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，化学方程式为： 。 (2)通过注射器控制滴加过氧化氢溶液的滴加速率，可以控制反应的速率，从而得到平稳的氧气流。 故填：平稳的氧气流。 (3)将等质量的二氧化锰粉末处理成颗粒状的二氧化锰，通过减小过氧化氢溶液与二氧化锰的接触面积，达到减慢反应速率的目的。 故填：减慢反应速率。 (4)将盛颗粒的塑料框与铜丝相连，将颗粒状的二氧化锰放入其中，上下移动铜丝，通过控制过氧化氢溶液与二氧化锰是否接触，达到控制反应的发生与停止的目的。 故填：控制反应的发生和停止。 (5)实验① 、② 、③ 的温度分别为20℃、40℃、60℃，其他条件不变，所以设计实验① 、② 、③ 的目的是探究温度对该催化反应的影响。 故填：温度。 (6)比较实验① 、② ，在0 - 3h内，曲线② （40℃）比曲线① （20℃）更陡，说明40℃时反应更快，即40℃比20℃对该催化反应更有利。 故填：40；20。 (7)实验③ 中2h后，H2O2产量开始下降，可能是在加热的条件下，H2O2分解的速率大于生成的速率。 故答案为：H2O2分解的速率大于生成的速率。 3.(2025-2026九上·江苏南京江宁·期中)化学兴趣小组的同学为了比较氧化铜和二氧化锰对双氧水的催化效果。用如下图所示的装置先后进行了两次实验。 （1）实验1：取、4%双氧水与粉末状二氧化锰反应。 实验2：取、4%双氧水与　　　　　　反应。 （2）在检查装置的气密性后，两次实验时分别将双氧水快速全部注入盛有催化剂的小试管中，借助注射器收集氧气。测得产生相同体积的氧气用二氧化锰作催化剂的时间比用氧化铜作催化剂的时间　　　　　　（选填“长”或“短”），得出结论：二氧化锰对过氧化氢的催化效果比氧化铜好。 （3）写出二氧化锰作为催化剂加速过氧化氢反应的符号表达式　　　　　　，基本反应类型是　　　　　　反应。 （4）实验过程中发现U形管内红墨水右侧液面上升，原因是该反应　　　　　　（选填“放热”或“吸热”）。 （5）反思：有同学认为，在上面的实验中还不能说明二氧化锰和氧化铜是过氧化氢分解的催化剂，应补充实验证明二氧化锰、氧化铜在反应前后的质量和　　　　　　保持不变才行。 【答案】（1）粉末状氧化铜     （2）短     （3）①     ② 分解     （4）放热     （5）化学性质      【解析】(1)该实验是比较氧化铜和二氧化锰对双氧水的催化效果，则变量为催化剂的种类，其他条件相同，则实验2为取、4%双氧水与粉末状氧化铜反应； (2)在检查装置的气密性后，两次实验时分别将双氧水快速全部注入盛有催化剂的小试管中，借助注射器收集氧气，测得产生相同体积的氧气用二氧化锰作催化剂的时间比用氧化铜作催化剂的时间短，说明二氧化锰对过氧化氢的催化效果比氧化铜好； (3)过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，符号表达式为；该反应符合“一变多”的特点，属于基本反应类型中的分解反应； (4)实验过程中发现U形管内红墨水右侧液面上升，原因是该反应放热，温度升高，使得装置内压强增大； (5)有同学认为，在上面的实验中还不能说明二氧化锰和氧化铜是过氧化氢分解的催化剂，应补充实验证明二氧化锰、氧化铜在反应前后的质量和化学性质保持不变才行。 4.(2024-2025九上·江苏南京秦淮·期中)天然水一般要经净化处理才能变成生活用水。 （1）天然水里含有很多杂质，　　　　　　(填“可溶性”或“不溶性”，下同)杂质使其浑浊，　　　　　　杂质则可能使其有气味或颜色。 （2）自来水厂净水过程示意图如图。 ①图中a池是　　　　　　池，b池是活性炭　　　　　　池。 ②若在实验室里进行与a池净水原理对应的操作，用到的玻璃仪器有　　　　　　。 （3）某学习小组的同学选择合适的物品，动手制作如图所示简易净水器A、B。 将等量浅黄色、非常浑浊的天然水样分别通过简易净水器A、B后，观察所得液体的颜色与清澈度如表所示。其中，通过简易净水器A所得液体呈浅黑色、略浑浊，是因为活性炭粉末混入水中，蓬松棉未能充分分离这些粉末。 天然水样 通过简易净水器A所得液体 通过简易净水器B所得液体 颜色 浅黄色 浅黑色 无色 清澈度 非常浑浊 略浑浊 澄清 ①借助显微镜，该小组同学观察了蓬松棉和高密度PP棉放大20倍后的图像(如图所示)，发现两者都具有多孔的结构，但因为　　　　　　　，所以简易净水器B的净水效果比A好。 ②天然水样通过简易净水器B，得到的无色、澄清液体仍然不是纯水，原因是　　　　　　。 （4）该小组同学查阅资料发现，用如图所示装置，可以实现海水的淡化，其原理对应实验室里的　　　　　　操作。 【答案】（1）① 不溶性    ② 可溶性     （2）① 过滤    ② 吸附    ③ 烧杯、漏斗和玻璃棒     （3）① 高密度PP棉的孔径远小于蓬松棉的孔径    ② 水中仍含有可溶性杂质     （4）蒸馏      【解析】(1)天然水中的不溶性杂质使其浑浊，可溶性杂质使其有气味或颜色。 (2)① 自来水厂净水流程未：沉淀、过滤、吸附、消毒，则a池为过滤池，b池为活性炭吸附池。 ② 过滤时需要的玻璃仪器有：烧杯、漏斗和玻璃棒。 (3)① 由图可知，高密度PP棉的孔径远小于蓬松棉的孔径，则简易净水器B的净水效果比A好。 ② 通过简易净水器B得到的液体中，仍含有可溶性杂质，则不是纯水。 (4)由图可知，该操作是将水蒸发后再冷却，原理和蒸馏类似。 5.(2024-2025九上·江苏省南京市溧水区孔镇中学·期中)化学是一门以实验为基础的科学，实验探究过程是对实验设计方法和原理的学习与体验。 （1）图是实验室制得一瓶某气体，由此放置可推知知其密度比空气密度　　　　　　　(选填“大、小”)。 检验：某同学用带火星的木条伸入瓶中，复燃，则为氧气。 质疑与探究：是不是纯氧气呢？为此，同学们开展了相关探究实验，实验主要步骤如下：先取一集气瓶并测量其实际容积为317mL，然后采用某种方法得到5瓶含氧量不同的空气，最后用带火星的木条来实验，观察是否复燃。相关的数据见下表： 集气瓶编号 瓶内预装水体积/ mL 充入氧气体积/ mL 瓶内空气体积/ mL 瓶内空气里氧气体积的百分比 木条能否复燃 1 120 120 197 50.9% 能 2 97 97 220 _______% 能 3 90 90 227 43.4% 能 4 84 84 233 41.9% 能 5 81 81 236 41.2% 不能 （2）试将上表空白处补充完整(保留1位小数)　　　　。由该实验可得到的结论是　　　　　。 查阅资料：气态物质燃烧有火焰，如氢气在空气中燃烧有火焰，木炭在氧气中燃烧无火焰。 （3）讨论与小结：①石蜡在空气中燃烧有火焰，是因为石蜡受热汽化成石蜡蒸气燃烧而形成火焰。此时点燃石蜡的火柴作用是　　　　　　　。 ②木炭在氧气中燃烧无火焰的可能原因是　　　　　　　。 ③相同条件下，在物质燃烧中，氧气的浓度越大，反应速度越快，放出的热量越多。影响化学反应速率的因素可能还有　　　　　　　等(任写两点)。 ④带火星木条复燃的本质是木条与浓度较大的氧气反应速度加快，放出热量多，温度升高，使木条产生可燃性的气态物质燃烧而形成“复燃”现象。 （4）拓展与应用： ①写出石蜡在空气中完全燃烧的化学方程式(以C22H46代表石蜡的化学式)：　　　　　　　。 ②石蜡能持续发生反应，必须有持续的可燃物和持续的氧气，同时及时排走生成物。请简述石蜡燃烧中能持续自动补充氧气和排走生成物的原理　　　　　　　。 【答案】（1）大     （2）① 45.2    ② 能使带火星木条复燃的气体不一定是纯氧气     （3）① 提供热量使石蜡熔化并汽化，并使其达到一定的温度    ② 木炭的沸点较高，不易汽化    ③ 温度、催化剂、接触面积(任写两点)     （4）①     ② 燃烧放热使火焰上部气体受热膨胀，密度变小而上浮形成气体对流，从而带走生成物，补充氧气      【解析】(1)该集气瓶正放在桌面上保存，说明该气体密度大于空气； (2)已知氧气约占空气体积的21%，然后由氧气的总体积比317mL可得，由实验现象可知，能让木条复燃的气体不一定是纯氧气； (3)① 燃烧的火柴提供热量使石蜡熔化并汽化，并使其达到一定的温度； ② 火焰是气体燃烧产生的，因为木炭的沸点较高，不易汽化，故木炭燃烧不能产生火焰； ③ 影响化学反应速率的因素可能还有温度、催化剂、接触面积等； (4)① 石蜡在空气中完全燃烧生成二氧化碳和水，化学方程式为： ； ② 石蜡持续燃烧需要氧气，燃烧放热使火焰上部气体受热膨胀密度变小而上浮形成气体对流，从而带走生成物，补充氧气。 6.(2025-2026九上·江苏省南京市鼓楼区实验中学·期中)科学佩戴口罩是预防新冠感染的最有效方法之一，熔喷布是生产一次性口罩的主要原材料。某学习小组为探究熔喷布的元素组成设计了如下实验，回答下列问题： 【提出问题】熔喷布由哪些元素组成？ 【查阅资料】①无水硫酸铜为白色粉末，能吸收水分，遇水变蓝； ②酒精充分燃烧生成二氧化碳和水。 ③熔喷布易燃，只可能由C、H、O中的两种或两种以上元素组成。 【提出猜想】 （1）猜想：①由C、H组成；②由H、O组成；③由C、O组成；④由　　　　　　　　　　　组成。 【设计与实验】 实验一：直接点燃熔喷布(如图1) （2）甲组同学采用直接点燃熔喷布的方法进行实验，用干冷烧杯、内壁涂有澄清石灰水的烧杯分别罩在火焰上方，观察到　　　　　　　　　　　和　　　　　　　　　　　的现象，得出：“熔喷布中一定含有碳元素和氢元素”。甲组同学得出该结论的理论依据为：　　　　　　　　　　　。 （3）乙组同学认为上述实验设计不严谨，理由是　　　　　　　　　　　。 实验二：乙组同学对此实验进行改进，在氧气流中加热熔喷布(如图2) 实验步骤： 步骤1：连接装置，检查装置的气密性； 步骤2：将m克某熔喷布样品碎片装入玻璃管中，先通入一段时间干燥的氧气，再点燃酒精灯； 步骤3：一段时间后，待样品完全燃烧，无灰分残留； 步骤4：熄灭酒精灯，再持续通一会儿干燥氧气； 步骤5：冷却，称量，装置C增重m1克，装置D增m2克(所加药品均足量)。 （4）“步骤2”为了排除装置中空气可能造成的干扰，在点燃酒精灯前要先通入氧气一段时间。将带火星的木条放在D装置右侧导管口，直至观察到　　　　　　　　　　　；“步骤4”中再持续通一会儿干燥氧气的目的是　　　　　　　　　　　。 现象与结论： （5）装置C中　　　　　　　　　　　(填实验现象)，可说明产生了H2O。 装置D中溶液变浑浊。 （6）根据C和D的现象可排除猜想　　　　　　　　　　　(填代号)。 （7）数据处理：m=　　　　　　　　　　　(用含m1、m2的式子表示)。 得出结论：猜想①正确。 【答案】（1）C、H、O        （2）① 干冷烧杯内壁有水雾出现    ② 内壁涂澄清石灰水的烧杯变浑浊    ③ 化学反应前后元素种类不变     （3）酒精燃烧也会生成二氧化碳和水，干扰对熔喷布中碳、氢元素的检验     （4）① 带火星的木条复燃    ② 使生成的二氧化碳和水全部被装置C、D吸收     （5）白色粉末变蓝     （6）② ③     （7）      【解析】(1)由猜想① ② ③ 可知猜想④ 为 ：由C、H、O组成。 (2)用干冷烧杯罩在火焰上方，若观察到烧杯内壁有水雾，说明生成了水，从而证明熔喷布中含有氢元素；用内壁涂有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上方，若观察到澄清石灰水变浑浊，说明生成了二氧化碳，从而证明熔喷布中含有碳元素。由于反应有氧气参加，所以无法确定是否含有氧元素。甲组同学得出该结论的理论依据为：化学反应前后元素种类不变。 (3) 乙组同学认为上述实验设计不严谨，理由是酒精燃烧也会生成二氧化碳和水，干扰对熔喷布中碳、氢元素的检验。 (4)“步骤 2” 为了排除装置中空气可能造成的干扰，在点燃酒精灯前要先通入氧气一段时间。将带火星的木条放在D装置右侧导管口，直至观察到带火星的木条复燃，说明装置内空气已排尽；“步骤 4” 中再持续通一会儿干燥氧气的目的是使生成的二氧化碳和水全部被装置C、D吸收，使实验数据更准确。 (5)无水硫酸铜为白色粉末，能吸收水分，遇水变蓝；装置C中白色粉末变蓝，可说明产生了H2O。 (6)装置C中白色粉末变蓝说明生成了水，装置D中溶液变浑浊说明生成了二氧化碳，即熔喷布燃烧生成了水和二氧化碳，所以可排除猜想② ③ （只含H、O或只含C、O不能同时生成水和二氧化碳）。 (7)根据质量守恒定律，生成水中氢元素的质量为，生成二氧化碳中碳元素的质量为，因为猜想① 正确，即熔喷布只由C、H组成，所以=。 7.(2024-2025九上·江苏南京玄武·期中)兴趣小组对“硫酸铜对过氧化氢的分解具有催化作用”进行了以下实验探究。 探究I       硫酸铜是否是过氧化氢分解的催化剂 【实验1】甲同学进行了以下实验并得出了结论。 实验步骤 实验现象 实验结论 步骤①：带火星木条不复燃；步骤②：迅速产生大量气泡，溶液变蓝；步骤③：______。 硫酸铜对过氧化氢分解有催化作用，是该反应的催化剂，反应的化学方程式为______。 （1）实验步骤③中的现象　　　　　　　。 （2）实验结论中的化学反应方程式　　　　　　。 【反思评价】 （3）乙同学认为甲同学的实验结论并不严谨，认为要确定硫酸铜是该反应的催化剂，还需通过实验证明硫酸铜在该反应前后的　　　　　　　没有发生改变。 【开展实验】小组设计了合理的实验方案，并进行了相关实验。 【实验结论】硫酸铜是过氧化氢分解的催化剂。 探究II       硫酸铜中哪种离子催化了过氧化氢分解 【查阅资料】NaCl、Na2SO4、CuCl2、CuSO4是由离子构成的化合物，四者均可在过氧化氢溶液中解离出离子。如氯化钠固体溶于过氧化氢溶液后，溶液中存在Na+和Cl-。 【作出猜想】 （4）猜想1：　　　　　　　；猜想2：　　　　　　；猜想3：两者皆有。 【实验2】丙同学根据猜想，设计并进行了以下实验。(取3支试管分别编号为A、B、C) 实验操作 实验现象 实验① 取5mL5%的过氧化氢溶液于A试管中，加入m1gCuCl2固体 迅速产生大量气泡 实验② 取5mL5%的过氧化氢溶液于B试管中，加入m1gNa2SO4固体 无明显现象 实验③ 取5mL5%的过氧化氢溶液于C试管中，加入m1gNaCl固体 无明显现象 【分析与结论】 （5）猜想1正确。实验③的作用　　　　　　　。 探究III       硫酸铜与二氧化锰哪个催化效果更好 【实验3】丁同学设计并利用如图1所示的装置依次进行了以下两个实验。 (1)在小试管中先加入m2g硫酸铜，迅速将注射器内盛有的3mL5%过氧化氢溶液注入小试管中，利用注射器收集氧气，记录数据。 (2)在小试管中先加入m2g二氧化锰，迅速将注射器内盛有的3mL5%过氧化氢溶液注入小试管中，利用注射器收集氧气，记录数据。 两次实验收集到氧气的体积和时间的关系如图2所示。 【分析与结论】 （6）根据图2中的　　　　　　，可得出催化剂　　　　　　(写化学式)的催化效果更好。 （7）实验中，U形管内红墨水液面左边下降，右边上升，出现该现象的原因是　　　　　　。 【答案】（1）带火星的木条复燃     （2）     （3）质量和化学性质     （4）① 铜离子    ② 硫酸根离子     （5）排除氯离子、钠离子的干扰     （6）① 相同时间内收集到的氧气体积收集相同体积氧气所需的时间    ②      （7）过氧化氢分解放热，使得装置内温度升高，压强增大      【解析】(1)根据实验结论硫酸铜对过氧化氢分解有催化作用，则过氧化氢在硫酸铜的催化作用下分解生成水和氧气，氧气具有助燃性，因此步骤③ 中带火星的木条复燃； (2)过氧化氢在硫酸铜的催化作用下分解生成水和氧气，化学方程式为 ； (3)乙同学认为甲同学的实验结论并不严谨，认为要确定硫酸铜是该反应的催化剂，还需通过实验证明硫酸铜在该反应前后的质量和化学性质没有发生改变； (4)硫酸铜由铜离子和硫酸根离子构成，由表格数据可知，实验① 取5mL5%的过氧化氢溶液于A试管中，加入m1gCuCl2固体，迅速产生大量气泡，氯化铜由氯离子和铜离子构成，说明铜离子或氯离子或铜离子、氯离子能催化过氧化氢分解；实验② 取5mL5%的过氧化氢溶液于B试管中，加入m1gNa2SO4固体，无明显现象，硫酸钠由钠离子和硫酸根离子构成，说明钠离子、硫酸根离子不能催化过氧化氢分解；实验③ 取5mL5%的过氧化氢溶液于C试管中，加入m1gNaCl固体，无明显现象，氯化钠由钠离子和氯离子构成，说明钠离子、氯离子不能催化过氧化氢分解；综上可得铜离子能催化过氧化氢分解；根据结论猜想1正确，则猜想1为铜离子，猜想2为硫酸根离子； (5)实验③ 取5mL5%的过氧化氢溶液于C试管中，加入m1gNaCl固体，无明显现象，氯化钠由钠离子和氯离子构成，说明钠离子、氯离子不能催化过氧化氢分解，则实验③ 的作用排除氯离子、钠离子的干扰； (6)根据图2中相同时间内收集到的氧气体积或收集相同体积氧气所需的时间，可得出的催化效果更好； (7)实验中，U形管内红墨水液面左边下降，右边上升，出现该现象的原因是过氧化氢分解放热，使得装置内温度升高，压强增大。 8.(2024-2025九上·江苏南京鼓楼·期中)青嵩素是中国医学给予人类的一份珍贵礼物，是中国科学事业走向世界的一个荣誉。 屠呦呦团队通过研究，发现了青嵩素，确定了它的组成、结构，并成功合成。 已知： ①青嵩素可溶于乙醚，几乎不溶于水，熔点为左右。青嵩素受热易分解。 ②乙醚的沸点为。 ③工业酒精是酒精灯的燃料，含有水分（假设本实验所用工业酒精不含其它杂质）．酒精充分燃烧时生成二氧化碳和水。 ④无水硫酸铜为白色固体，遇水变蓝色。 I．实验室用乙醚提取青蒿素的流程如图所示。 （1）《中国药典）记载“青蒿”能“清热解暑，截疟…”据此记载，可知“青嵩”主要治疗的病症是　　　　　　　。 （2）屠呦呦的科研思路源于葛洪在《肘后备急方》中的记载，“青嵩一握，以水二升渍，绞取汁，尽服之”，其中分离方法与图中操作1相同，该操作的名称是　　　　　　　。用“绞取汁”的方法得到青蒿提取物，这与中药常用的“煎滚煮沸”制成药液的方法不同，是为了防止　　　　　　　。 （3）操作I是在较低温度下蒸馏，其原理是利用乙醚和青嵩素的_______（填字母）不同。 A. 密度 B. 熔点 C. 沸点 D. 溶解性 Ⅱ．探究青嵩素的组成。 【探究一】分析青嵩素的元素组成，实验装置如图1所示，步骤如下： i．在燃烧匙火焰上方罩一个干燥的烧杯，观察到烧杯内壁出现无色液滴； ⅱ．迅速把烧杯倒过来，向烧杯内注入澄清石灰水，振荡，观察到澄清石灰水变浑浊。 （4）①甲同学根据上述现象推断青蒿素燃烧生成了和，乙同学认为甲同学的推断不严谨，理由是　　　　　　　。 ②学习小组设计了图2装置进行实验。为了排除装置中空气可能造成的干扰，在点燃酒精灯前要先通入氧气一段时间。将带火星的木条放在C装置右侧导管口，直至观察到　　　　　　　。 ③实验时，观察到B装置中固体颜色由白色变成　　　　　　　，澄清石灰水变浑浊，由此推断出青蒿素燃烧生成和，说明青嵩素中一定含有　　　　　　　（填元素名称，下同），可能含有　　　　　　　。 【探究二】确定青蒿素中各原子的个数比 （5）将的青蒿素在纯氧中充分燃烧，经测定，产物中只有和其中的质量为，的质量为。根据所给数据计算，青蒿素中各原子的个数比为　　　　　　　（计算结果取最简整数比）。 【答案】（1）疟疾     （2）① 过滤    ② 青嵩素受热分解     （3）C     （4）① 酒精充分燃烧时也会生成二氧化碳和水，故无法确定生成的H2O和CO2是青蒿素燃烧生成的    ② 带火星的木条复燃    ③ 蓝色    ④ 碳元素、氢元素    ⑤ 氧元素     （5）15：22：5      【解析】(1)“青嵩”主要治疗的病症是疟疾； (2)由“绞取汁”可知在进行固液分离，该操作是过滤； 青嵩素受热易分解，这与中药常用的“煎滚煮沸”制成药液的方法不同，是为了防止青嵩素受热分解； (3)青嵩素熔点为156°C左右、乙醚的沸点为34.5°C，在较低温度下蒸馏，其原理是利用乙醚和青嵩素的沸点不同； (4)在酒精灯上点燃，酒精充分燃烧时也会生成二氧化碳和水，故无法确定生成的H2O和CO2是青蒿素燃烧生成的； 通入氧气，在C装置右侧导管口看到带火星的木条复燃，说明装置内空气排净了； 无水硫酸铜为白色固体，遇水变蓝色，生成了水，则会看到无水硫酸铜变蓝色； 青蒿素燃烧生成二氧化碳和水，根据质量守恒定律中的元素守恒，则青蒿素中一定含有C、H；可能含有O，因为氧元素可能来自氧气； (5)氢元素的质量为，碳元素的质量为，氧元素的质量为14.1g-10.1g=4g，碳、氢、氧元素的原子个数比为（9g12）：（1.1g1）：（4g16）=15：22：5。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $