专题09 科学探究题（期中真题汇编，湖北专用）九年级化学上学期

专题09 科学探究题 1.(2025-2026九上·湖北孝感安陆·期中)某课外小组以“探究蜡烛及其燃烧”为主题，展开了如下活动探究。 活动一：点燃前 （1）用小刀轻轻切下一小块石蜡，该实验是在探究蜡烛的　　　　　　　　（填“物理”或“化学”）性质。 活动二：燃烧时 （2）如图1观察到漏斗内壁出现水雾，烧杯中　　　　　　　　，证明蜡烛燃烧后的产物有二氧化碳和水生成。 （3）查阅资料：蜡烛的主要成分是石蜡，石蜡充分燃烧生成二氧化碳和水，请写出石蜡燃烧的文字表达式为　　　　　　　　。 （4）小组同学还用数字化传感器监测密闭容器内蜡烛燃烧时氧气、二氧化碳和水蒸气含量的变化，得到变化曲线如图2所示，则曲线　　　　　　　　（填“a”、“b”或“c”）代表的是密闭容器内氧气浓度的变化曲线。 活动三：熄灭时 将蜡烛轻轻吹灭时,出现一缕白烟，立即用燃着的木条去点燃白烟，发现蜡烛重新被点燃，说明白烟具有可燃性。 活动四：如图3探究密闭集气瓶内蜡烛燃烧时间的影响因素，小组同学猜测烛芯长度或蜡烛高度可能会影响燃烧时间，于是继续进行实验。 【实验1】将集气瓶中充满空气，测定相同蜡烛高度，不同烛芯长度的蜡烛在集气瓶中的燃烧时间如下表所示。 烛芯长度/cm 0.3 0.5 0.7 0.9 燃烧时间/s 16 13 11 8 【实验2】 （5）将集气瓶中充满空气，测定　　　　　　　　的蜡烛在集气瓶中的燃烧时间如下表所示。 蜡烛高度/cm 1 3 5 7 燃烧时间/s 17 10 9 8 【反思评价】 （6）实验1的结论是：其他条件相同时，　　　　　　　　。 2.(2025-2026九上·湖北孝感孝南区·期中)某兴趣小组在做电解水实验时，向水中加入氯化钠（NaCl），通电一小段时间后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常温下，氯气（）是一种黄绿色、有刺激性气味的有毒气体，1体积水里能溶解2体积的氯气。 ②氯化钠溶液就是在水中加入氯化钠固体得到的混合物。 ③通电时间比较短时两极产生的气体均只有一种。 【假设与猜想】猜想1：氧气和氯气； 猜想2：氧气和氢气； 猜想3：氢气和氯气。 【设计实验】同学们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。 （1） 实验步骤 实验现象 解释或结论 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 ①猜想　　　　　　错误 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 ②证明b试管中收集到的气体为　　　　　　，猜想3正确 【实验结论】 （2）氯化钠溶液通电时，氯化钠和水反应生成氢气和氯气两种气体，同时生成氢氧化钠，该反应的文字表达式为　　　　　　。 【反思与评价】 （3）联系实验，要证明水的组成，你认为在电解水时　　　　　　（填“可以”或“不可以”）加入氯化钠。 【实验拓展】 （4）为研究影响电解水反应速率的因素，同学们利用12V直流电源进行了相关实验探究，实验数据如下： 编号 温度 NaOH溶液浓度 b管气体体积 a管气体体积 电解时间 A 20℃ 2% 20mL 9.8mL 54.0s B 20℃ 5% 20mL 9.8mL 36.2s C 30℃ 2% 20mL 9.9mL X D 30℃ 5% 20mL 9.9mL 35.4s ①比较实验A和B，可得到的结论是　　　　　　。 ②分析四组实验数据，实验C的电解时间X可能是　　　　　　（填字母）。 A.32.4s                                 B.35.2s                                 C.50.2s                           D.55.6s 3.(2025-2026九上·湖北石首·期中)如图为探究分子性质的实验装置。连接装置，检查装置气密性。 （1）用注射器抽取浓氨水，接入该装置，打开止水夹，推动注射器的活塞将浓氨水通过导管挤入装置下端两侧玻璃管内，此时观察到玻璃管内湿润的酚酞滤纸条　　　　　　　　。该现象能说明：分子在　　　　　　　　。 （2）将装置下端玻璃管底部同时没入装有等体积的热水和冷水的烧杯中，发现　　　　　　　　（填“左侧”或“右侧”）玻璃管内湿润的酚酞滤纸条变红的速率加快，说明　　　　　　　　。 （3）小组同学对氨水的制取产生了兴趣，查阅资料后获悉，氨气溶于水可制得氨水。而氨气（NH3）可由氮气与氢气在催化剂表面合成得到，如图是合成氨过程的微观示意图，正确的顺序是        （填序号）。 （●—氮原子   ○—氢原子） A. ①⑤③④② B. ⑤①③②④ C. ②④③⑤① D. ④②③①⑤ 4.(2025-2026九上·湖北石首·期中)某同学为了探究氧化铜（难溶于水）是否能作过氧化氢分解制取氧气的催化剂，设计实验如下： （1）【实验一】实验目的：探究氧化铜是否能改变过氧化氢分解的速率。 实验步骤 实验现象 1．在试管中加入2mL5%的过氧化氢溶液，将带火星的木条伸入试管中，观察现象 带火星的木条没有明显变化 2．取1g氧化铜粉末放入　　　　　　　　 带火星的木条复燃 结论：氧化铜能加快过氧化氢的分解速率。 （2）【实验二】实验目的：　　　　　　　　。 实验步骤 实验现象 3．待【实验一】步骤2的试管中没有现象发生时，重新加入2mL5%的过氧化氢溶液，并把带火星的木条插入试管，观察现象 　　　　　　　　 4．待试管中又没有现象发生时，重复上述操作 现象同步骤3 结论：氧化铜的化学性质在化学反应前后没有发生改变。 （3）【实验三】实验目的：探究氧化铜的质量在化学反应前后有没有改变。 实验后，该同学将反应剩余物过滤、洗涤、干燥，再称量，得到黑色固体质量为1g。结论：氧化铜的　　　　　　　　 在化学反应前后没有发生改变。 【实验结论】综上所述，证明氧化铜是过氧化氢分解的催化剂。请写出该实验中过氧化氢分解反应的符号表达式 　　　　　　　　 。 5.(2025-2026九上·湖北宜城·期中)研究小组在利用课本上的实验装置测定空气中氧气含量时，多次实验后发现集气瓶内上升的水体积始终小于瓶内原有空气体积的五分之一。 【提出问题】足量的红磷燃烧能否耗尽空气中的氧气？ 【查阅资料】红磷、白磷均能与氧气发生反应，生成物及实验现象均相同。 【设计实验】在老师的指导下，研究小组的同学利用图1装置进行实验(红磷和白磷均过量)。他们利用高能激光笔照射燃烧匙上的红磷，红磷被点燃。待装置完全冷却后，将装有白磷的燃烧匙提出水面，再次用高能激光笔照射，白磷被点燃。 【记录数据】研究小组从开始实验到实验结束装置冷却，测得容器内氧气浓度变化曲线如图2所示。 【实验分析】 （1）红磷燃烧的现象是　　　　　　。 （2）图2中DE段氧气浓度变化的主要原因是　　　　　　。 （3）由实验可知，红磷燃烧　　　　　　(填“能”或“不能”)耗尽空气中的氧气。 【再次探究】研究小组用图3装置重新测定空气中氧气含量(已知：铜+氧气氧化铜)。 （4）实验过程中反复推拉两端注射器的活塞，目的是　　　　　　。 （5）完成表格：(玻璃管中空气忽略不计) 左侧注射器中气体体积 右侧注射器中气体体积 结论 实验前 5mL 10mL 氧气约占空气总体积的 完全反应并冷却至室温后 0 　　　　　　mL 6.(2025-2026九上·湖北宜城·期中)在探究化学反应前后物质质量关系时，小组同学进行下列实验。 I.选用铜粉进行实验(装置及试剂如图所示)。 （1）将铜粉平铺在锥形瓶的底部，组装装置，称量，加热，当观察到预期现象后，停止加热，冷却后再次称量。 ①实验中，若铜粉的量不足，对实验的结果　　　　　　(填“有”或“没有”)影响。 ②橡胶塞和小气球在该实验的作用是：形成密封装置；　　　　　　　。 II.选用鸡蛋壳和白醋进行实验(装置及试剂如图所示)。 【查阅资料】鸡蛋壳主要含有碳酸钙，与白醋(主要成分为CH3COOH)反应的原理为：CaCO3+2CH3COOH=(CH3COO)2Ca+H2O+CO2↑。 【进行实验】取足量的白醋加入太空杯，再取1.1g鸡蛋壳放在过滤网上，按表中所示步骤进行实验并记录所称的总质量。 实验步骤 I II III IV 实验操作 拧紧杯盖，称量反应前的总质量 请将操作过程填在第(2)问 充分反应后称量总质量 打开杯盖，一段时间后称量总质量 质量/g 240.00 240.00 239.56 （2）II中为使鸡蛋壳与白醋接触反应，应进行的操作为　　　　　　　。 （3）比较步骤　　　　　　　所称质量，分析各物质的质量变化，可知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。 （4）图中能反映IV中打开杯盖时CO2微观状态的是______(填标号)。 A.  B.  C.  7.(2025-2026九上·湖北孝感孝昌县·期中)某校化学社团为社团迎新准备了“大象牙膏”趣味实验(如图)。在实验时发现泡沫未出现“牙膏”状喷射效果，于是他们对该实验再次进行了探究。 任务一：“大象牙膏”的实验原理 【实验原理】过氧化氢溶液在催化剂作用下迅速分解放出大量氧气，使发泡剂(洗洁精)喷涌而出。 （1）下列说法错误的是______。(填序号)。 A. 产生的泡沫要远离明火 B. 过氧化氢分解生成水和氧气 C. 没有催化剂，过氧化氢不会分解 任务二：探究“大象牙膏”喷射形成的条件 【实验探究】以“牙膏喷出瓶口所需时间”为比较牙膏喷出效果的标准，设计了以下实验：在同样规格的锥形瓶中，分别加入10mLH2O2溶液、5滴洗洁精、4mL催化剂溶液，完成实验，记录如表。 实验序号 催化剂种类 催化剂浓度/% H2O2质量分数/% 温度/℃ “牙膏”喷出瓶口所需时间/s ① 氯化铁 10 10 20 48 ② 高锰酸钾 10 x 20 5 ③ 酵母 10 10 20 10 ④ 酵母 5 10 20 42 ⑤ 酵母 10 10 40 3 ⑥ 酵母 10 5 20 30 【解释与结论】 （2）实验①、②、③是探究催化剂种类对“牙膏”喷射效果的影响，则表中x为　　　　　　。 （3）通过控制变量，对比实验　　　　　　(填实验序号)，可知催化剂浓度会影响“牙膏”喷射效果。 （4）通过表格分析，缩短“牙膏”喷出瓶口所需时间的一种方法：　　　　　　。 【反思与评价】 （5）在实验②中，小明观察到锥形瓶内有黑色固体产生，溶液的紫红色褪去，经检验该黑色物质为二氧化锰，所以判断高锰酸钾不是过氧化氢分解的催化剂，其理由是　　　　　　。 8.(2025-2026九上·湖北黄石·期中)小明通过实验发现氧化铜也能作过氧化氢分解的催化剂，为比较氧化铜和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果，某研究小组进行了如图探究： 【定性探究】： （1）如图甲，可通过观察　　　　　　　　　　来定性比较二者的催化效果 （2）该实验中发生的化学反应属于　　　　　　　　　　（填反应基本类型）。 【定量探究一】： 为了定量比较二者的催化效果，实验时小明用图乙所示装置做对照实验，以生成40 mL气体为标准（其他可能影响实验的因素均已忽略）设计了下列三组实验。 实验序号 过氧化氢溶液体积 其他物质质量 待测数据 ① 20 / ② 20 氧化铜0.5 g ③ 20 二氧化锰0.5 g （3）实验中的“待测数据”是　　　　　　　　　　。 【定量探究二】 硫酸铜溶液也能做过氧化氢分解反应的催化剂，小组同学在常温下，向a、b、c三个试管中分别加入等量的的过氧化氢溶液，在其他条件相同时，各滴入2滴的硫酸铜溶液，绘制了产生氧气的体积和时间变化的曲线如图。请你回答： （4）请你根据曲线图写出一条规律性结论：　　　　　　　　　　。 9.(2025-2026九上·湖北孝感汉川市·期中)小组同学学习了二氧化锰对过氧化氢有催化作用的知识后，提出：氧化铜（CuO）能否起到类似二氧化锰的催化剂作用呢?于是进行了如下探究。 【作出猜想】 猜想Ⅰ：氧化铜不是催化剂，也不参与反应，反应前后质量和化学性质不变； 猜想Ⅱ：氧化铜参与反应产生氧气，反应前后质量和化学性质发生了改变； 猜想Ⅲ：氧化铜是反应的催化剂，反应前后质量和化学性质不变。 【进行实验】1.向试管①中加入5 mL 5%的过氧化氢溶液，把带火星的木条伸入试管中，观察现象。 2.向试管②内加入0.2 g氧化铜，把带火星的木条伸入试管③中，观察现象。 3.待试管③中没有现象发生时，重复进行④⑤⑥⑦的实验操作，观察现象。 （1）填写下表： 步骤③现象 步骤⑥结果 步骤⑦现象 结论 溶液中有大量气泡产生，带火星的木条复燃 　　　　　　　　 溶液中有大量气泡冒出，带火星的木条复燃 猜想Ⅰ、Ⅱ不成立，猜想Ⅲ成立 （2）步骤　　　　　　　　　　对比可以证明氧化铜能够加快过氧化氢的分解速率。 （3）步骤⑦的目的是　　　　　　　。 （4）过氧化氢能被氧化铜催化分解放出氧气的符号表达式为　　　　　　　。 （5）取1%的高锰酸钾溶液于试管中，滴入5%的过氧化氢溶液，观察到产生气泡，溶液褪色，高锰酸钾是否为过氧化氢分解的催化剂?请说出你的判断和理由　　　　　　　　。 10.(2025-2026九上·湖北武汉武昌·期中)木糖醇作为低热量甜味剂广泛应用于食品、医药等领域，其完全燃烧的产物是二氧化碳和水。兴趣小组利用如图所示的装置对木糖醇的元素组成进行探究，实验过程已省略。(已知：白色的无水硫酸铜遇水会变为蓝色，可用于检验并吸收水；固体氢氧化钠可吸收二氧化碳和水；乙、丙、丁装置中试剂均足量；木糖醇燃烧前后，均会通入一段时间氧气)。 （1）证明木糖醇燃烧生成水的实验现象是　　　　　　　。 （2）写出木糖醇完全燃烧的文字表达式　　　　　　　。 （3）实验时，兴趣小组的同学们将6.08g木糖醇放入甲装置中充分燃烧，待反应结束继续通入氧气直至装置冷却至室温，称量发现乙装置增重4.32g，丙装置增重8.8g，通过计算，判断木糖醇中碳、氢原子的个数比为　　　　　　　(填最简整数比)。 （4）若通入装置的氧气不干燥，会导致测得的木糖醇中碳、氢原子个数比　　　　　　　(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题09 科学探究题 1.(2025-2026九上·湖北孝感安陆·期中)某课外小组以“探究蜡烛及其燃烧”为主题，展开了如下活动探究。 活动一：点燃前 （1）用小刀轻轻切下一小块石蜡，该实验是在探究蜡烛的　　　　　　　　（填“物理”或“化学”）性质。 活动二：燃烧时 （2）如图1观察到漏斗内壁出现水雾，烧杯中　　　　　　　　，证明蜡烛燃烧后的产物有二氧化碳和水生成。 （3）查阅资料：蜡烛的主要成分是石蜡，石蜡充分燃烧生成二氧化碳和水，请写出石蜡燃烧的文字表达式为　　　　　　　　。 （4）小组同学还用数字化传感器监测密闭容器内蜡烛燃烧时氧气、二氧化碳和水蒸气含量的变化，得到变化曲线如图2所示，则曲线　　　　　　　　（填“a”、“b”或“c”）代表的是密闭容器内氧气浓度的变化曲线。 活动三：熄灭时 将蜡烛轻轻吹灭时,出现一缕白烟，立即用燃着的木条去点燃白烟，发现蜡烛重新被点燃，说明白烟具有可燃性。 活动四：如图3探究密闭集气瓶内蜡烛燃烧时间的影响因素，小组同学猜测烛芯长度或蜡烛高度可能会影响燃烧时间，于是继续进行实验。 【实验1】将集气瓶中充满空气，测定相同蜡烛高度，不同烛芯长度的蜡烛在集气瓶中的燃烧时间如下表所示。 烛芯长度/cm 0.3 0.5 0.7 0.9 燃烧时间/s 16 13 11 8 【实验2】 （5）将集气瓶中充满空气，测定　　　　　　　　的蜡烛在集气瓶中的燃烧时间如下表所示。 蜡烛高度/cm 1 3 5 7 燃烧时间/s 17 10 9 8 【反思评价】 （6）实验1的结论是：其他条件相同时，　　　　　　　　。 【答案】（1）物理     （2）澄清石灰水变浑浊     （3）     （4）c     （5）蜡烛高度不同     （6）烛芯长度越长，燃烧时间越短      【解析】(1)用小刀轻轻切下一小块石蜡，探究的是石蜡的硬度，属于物理性质，故填：物理。 (2)漏斗内壁出现水雾，说明燃烧生成了水，澄清石灰水变浑浊，说明生成了二氧化碳，故填：澄清石灰水变浑浊， (3)石蜡充分燃烧生成二氧化碳和水，请写出石蜡燃烧的文字表达式： ，故填： 。 (4)蜡烛燃烧消耗氧气，氧气浓度下降，故c表示氧气浓度变化，故填：c。 (5)由表格可知，测定蜡烛高度不同的蜡烛在集气瓶中的燃烧时间，故填：蜡烛高度不同。 (6)由实验一表格可知，烛芯长度越长，燃烧时间越短，故填：烛芯长度越长，燃烧时间越短。 2.(2025-2026九上·湖北孝感孝南区·期中)某兴趣小组在做电解水实验时，向水中加入氯化钠（NaCl），通电一小段时间后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常温下，氯气（）是一种黄绿色、有刺激性气味的有毒气体，1体积水里能溶解2体积的氯气。 ②氯化钠溶液就是在水中加入氯化钠固体得到的混合物。 ③通电时间比较短时两极产生的气体均只有一种。 【假设与猜想】猜想1：氧气和氯气； 猜想2：氧气和氢气； 猜想3：氢气和氯气。 【设计实验】同学们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。 （1） 实验步骤 实验现象 解释或结论 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 ①猜想　　　　　　错误 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 ②证明b试管中收集到的气体为　　　　　　，猜想3正确 【实验结论】 （2）氯化钠溶液通电时，氯化钠和水反应生成氢气和氯气两种气体，同时生成氢氧化钠，该反应的文字表达式为　　　　　　。 【反思与评价】 （3）联系实验，要证明水的组成，你认为在电解水时　　　　　　（填“可以”或“不可以”）加入氯化钠。 【实验拓展】 （4）为研究影响电解水反应速率的因素，同学们利用12V直流电源进行了相关实验探究，实验数据如下： 编号 温度 NaOH溶液浓度 b管气体体积 a管气体体积 电解时间 A 20℃ 2% 20mL 9.8mL 54.0s B 20℃ 5% 20mL 9.8mL 36.2s C 30℃ 2% 20mL 9.9mL X D 30℃ 5% 20mL 9.9mL 35.4s ①比较实验A和B，可得到的结论是　　　　　　。 ②分析四组实验数据，实验C的电解时间X可能是　　　　　　（填字母）。 A.32.4s                                 B.35.2s                                 C.50.2s                           D.55.6s 【答案】（1）① 2    ② 氢气     （2）氯化钠＋水氢氧化钠＋氢气＋氯气     （3）不可以     （4）① 其他条件相同时，加入的氢氧化钠溶液浓度越高，电解水的速率越快    ② C      【解析】(1)① 因为试管a收集到黄绿色气体（氯气），所以猜想2（氧气和氢气，无氯气）错误。 ② 氢气具有可燃性，点燃时会发出爆鸣声，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氢气（H2）。 (2)氯化钠溶液通电时，氯化钠和水反应生成氢气、氯气和氢氧化钠，该反应的文字表达式为：氯化钠＋水氢氧化钠＋氢气＋氯气。 (3)要证明水的组成，在电解水时不可以加入氯化钠，因为加入氯化钠后，电解时不仅水发生反应，氯化钠也参与反应，无法单纯通过实验现象确定水的组成。 (4)① 比较实验A和B，温度相同，NaOH溶液浓度不同，B中NaOH溶液浓度大，电解时间短，可得到的结论是 在其他条件相同的情况下，NaOH溶液浓度越大，电解水的反应速率越快。 ② 实验C和A相比，温度升高，反应速率应加快，电解时间应小于A组的54.0s；实验C和D相比，NaOH溶液浓度小，反应速率应减慢，电解时间应大于D组的35.4s，所以X的取值范围是35.4s<X<54.0s，符合的是C选项50.2s。 故选C。 3.(2025-2026九上·湖北石首·期中)如图为探究分子性质的实验装置。连接装置，检查装置气密性。 （1）用注射器抽取浓氨水，接入该装置，打开止水夹，推动注射器的活塞将浓氨水通过导管挤入装置下端两侧玻璃管内，此时观察到玻璃管内湿润的酚酞滤纸条　　　　　　　　。该现象能说明：分子在　　　　　　　　。 （2）将装置下端玻璃管底部同时没入装有等体积的热水和冷水的烧杯中，发现　　　　　　　　（填“左侧”或“右侧”）玻璃管内湿润的酚酞滤纸条变红的速率加快，说明　　　　　　　　。 （3）小组同学对氨水的制取产生了兴趣，查阅资料后获悉，氨气溶于水可制得氨水。而氨气（NH3）可由氮气与氢气在催化剂表面合成得到，如图是合成氨过程的微观示意图，正确的顺序是        （填序号）。 （●—氮原子   ○—氢原子） A. ①⑤③④② B. ⑤①③②④ C. ②④③⑤① D. ④②③①⑤ 【答案】（1）① 自下而上逐渐变红    ② 不断运动     （2）① 左侧    ② 温度越高，分子运动速率越快     （3）B      【解析】(1)浓氨水具有挥发性，挥发出的氨分子在不断运动，同时，氨气密度小于空气，会向上运动，与湿润酚酞滤纸条中的水结合形成氨水，使酚酞变红，因此能观察到玻璃管内湿润的酚酞滤纸条自下而上逐渐变红，体现了“分子在不断运动”的性质。 (2)左侧玻璃管底部浸入热水中，温度升高，氨分子运动速率加快，因此左侧滤纸条变红速率更快，说明“温度越高，分子运动速率越快”。 (3)合成氨的微观过程为：氮分子（N2）和氢分子（H2）靠近催化剂表面（⑤ ）；分子在催化剂表面分解为原子（① ③ ）；原子在催化剂表面重新组合形成氨分子（② ），氨分子离开催化剂表面（④ ），因此顺序为⑤ ① ③ ② ④ ，选B。 4.(2025-2026九上·湖北石首·期中)某同学为了探究氧化铜（难溶于水）是否能作过氧化氢分解制取氧气的催化剂，设计实验如下： （1）【实验一】实验目的：探究氧化铜是否能改变过氧化氢分解的速率。 实验步骤 实验现象 1．在试管中加入2mL5%的过氧化氢溶液，将带火星的木条伸入试管中，观察现象 带火星的木条没有明显变化 2．取1g氧化铜粉末放入　　　　　　　　 带火星的木条复燃 结论：氧化铜能加快过氧化氢的分解速率。 （2）【实验二】实验目的：　　　　　　　　。 实验步骤 实验现象 3．待【实验一】步骤2的试管中没有现象发生时，重新加入2mL5%的过氧化氢溶液，并把带火星的木条插入试管，观察现象 　　　　　　　　 4．待试管中又没有现象发生时，重复上述操作 现象同步骤3 结论：氧化铜的化学性质在化学反应前后没有发生改变。 （3）【实验三】实验目的：探究氧化铜的质量在化学反应前后有没有改变。 实验后，该同学将反应剩余物过滤、洗涤、干燥，再称量，得到黑色固体质量为1g。结论：氧化铜的　　　　　　　　 在化学反应前后没有发生改变。 【实验结论】综上所述，证明氧化铜是过氧化氢分解的催化剂。请写出该实验中过氧化氢分解反应的符号表达式 　　　　　　　　 。 【答案】（1）步骤1中的试管中，把带火星的木条伸入试管中     （2）① 探究氧化铜的化学性质在化学反应前后是否发生改变    ② 试管中有大量的气泡冒出，带火星的木条复燃     （3）① 质量    ② 【解析】(1)步骤2：取1g氧化铜粉末放入步骤1中的试管中，把带火星的木条伸入试管中，带火星的木条复燃，说明氧化铜能改变过氧化氢分解的速率。 (2)实验目的：结论是氧化铜的化学性质在化学反应前后没有发生改变，因此实验目的是探究氧化铜的化学性质在化学反应前后是否发生改变。 步骤3：重新加入过氧化氢后，氧化铜仍能加快过氧化氢分解，因此现象是：试管中有大量的气泡冒出，带火星的木条复燃。 (3)实验三：反应后氧化铜质量仍为1g，说明其质量在反应前后不变。 实验结论：过氧化氢在氧化铜催化下分解为水和氧气，符号表达式为 。 5.(2025-2026九上·湖北宜城·期中)研究小组在利用课本上的实验装置测定空气中氧气含量时，多次实验后发现集气瓶内上升的水体积始终小于瓶内原有空气体积的五分之一。 【提出问题】足量的红磷燃烧能否耗尽空气中的氧气？ 【查阅资料】红磷、白磷均能与氧气发生反应，生成物及实验现象均相同。 【设计实验】在老师的指导下，研究小组的同学利用图1装置进行实验(红磷和白磷均过量)。他们利用高能激光笔照射燃烧匙上的红磷，红磷被点燃。待装置完全冷却后，将装有白磷的燃烧匙提出水面，再次用高能激光笔照射，白磷被点燃。 【记录数据】研究小组从开始实验到实验结束装置冷却，测得容器内氧气浓度变化曲线如图2所示。 【实验分析】 （1）红磷燃烧的现象是　　　　　　。 （2）图2中DE段氧气浓度变化的主要原因是　　　　　　。 （3）由实验可知，红磷燃烧　　　　　　(填“能”或“不能”)耗尽空气中的氧气。 【再次探究】研究小组用图3装置重新测定空气中氧气含量(已知：铜+氧气氧化铜)。 （4）实验过程中反复推拉两端注射器的活塞，目的是　　　　　　。 （5）完成表格：(玻璃管中空气忽略不计) 左侧注射器中气体体积 右侧注射器中气体体积 结论 实验前 5mL 10mL 氧气约占空气总体积的 完全反应并冷却至室温后 0 　　　　　　mL 【答案】（1）产生大量白烟，放出热量     （2）白磷燃烧消耗氧气     （3）不能     （4）使氧气与铜充分接触，完全消耗氧气，使实验结果更准确     （5）12      【解析】(1)红磷在空气燃烧是与氧气反应生成五氧化二磷，产生大量白烟，放出热量； (2)DE段氧气浓度变化的主要原因为白磷燃烧消耗氧气； (3)由图2可知，红磷在C点熄灭，此时氧气未完全消耗完，所以红磷燃烧不能耗尽空气中的氧气； (4)实验过程中反复推拉两端注射器的活塞，目的是使氧气与铜充分接触，完全消耗氧气，使实验结果更准确； (5)参加反应的空气体积=5mL+10mL=15mL，氧气约占空气总体积的，其中氧气体积=15mL×=3mL，完全反应并冷却至室温后总体积变为15-3=12mL， 左侧注射器体积变为0，所以右侧注射器体积为12mL。 6.(2025-2026九上·湖北宜城·期中)在探究化学反应前后物质质量关系时，小组同学进行下列实验。 I.选用铜粉进行实验(装置及试剂如图所示)。 （1）将铜粉平铺在锥形瓶的底部，组装装置，称量，加热，当观察到预期现象后，停止加热，冷却后再次称量。 ①实验中，若铜粉的量不足，对实验的结果　　　　　　(填“有”或“没有”)影响。 ②橡胶塞和小气球在该实验的作用是：形成密封装置；　　　　　　　。 II.选用鸡蛋壳和白醋进行实验(装置及试剂如图所示)。 【查阅资料】鸡蛋壳主要含有碳酸钙，与白醋(主要成分为CH3COOH)反应的原理为：CaCO3+2CH3COOH=(CH3COO)2Ca+H2O+CO2↑。 【进行实验】取足量的白醋加入太空杯，再取1.1g鸡蛋壳放在过滤网上，按表中所示步骤进行实验并记录所称的总质量。 实验步骤 I II III IV 实验操作 拧紧杯盖，称量反应前的总质量 请将操作过程填在第(2)问 充分反应后称量总质量 打开杯盖，一段时间后称量总质量 质量/g 240.00 240.00 239.56 （2）II中为使鸡蛋壳与白醋接触反应，应进行的操作为　　　　　　　。 （3）比较步骤　　　　　　　所称质量，分析各物质的质量变化，可知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。 （4）图中能反映IV中打开杯盖时CO2微观状态的是______(填标号)。 A.  B.  C.  【答案】（1）① 没有    ② 缓冲气压     （2）倒置太空杯     （3）I与Ⅲ     （4）C      【解析】(1)① 质量守恒定律是参加反应的物质的总质量与生成物的总质量相等，实验中，若铜粉的量不足，只能说明铜粉完全反应，氧气有剩余，但不影响反应前后物质的总质量关系，所以对实验的结果没有影响； ② 加热过程中，温度升高，装置内气体受热膨胀，会导致压强增大，故橡胶塞和小气球在该实验的作用是：形成密封装置；缓冲气压； (2)II中为使鸡蛋壳与白醋接触反应，应进行的操作为倒置太空杯，使白醋与鸡蛋壳接触； (3)步骤I中称量的是反应前的质量，步骤III称量的是反应后的质量，比较步骤I与步骤Ⅲ所称质量可知，反应前后质量相等，则参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成物各物质的质量总和； (4)IV中打开杯盖时，二氧化碳分子会运动到液面上方，每个二氧化碳分子由1个碳原子和2个氧原子构成。 故选C。 7.(2025-2026九上·湖北孝感孝昌县·期中)某校化学社团为社团迎新准备了“大象牙膏”趣味实验(如图)。在实验时发现泡沫未出现“牙膏”状喷射效果，于是他们对该实验再次进行了探究。 任务一：“大象牙膏”的实验原理 【实验原理】过氧化氢溶液在催化剂作用下迅速分解放出大量氧气，使发泡剂(洗洁精)喷涌而出。 （1）下列说法错误的是______。(填序号)。 A. 产生的泡沫要远离明火 B. 过氧化氢分解生成水和氧气 C. 没有催化剂，过氧化氢不会分解 任务二：探究“大象牙膏”喷射形成的条件 【实验探究】以“牙膏喷出瓶口所需时间”为比较牙膏喷出效果的标准，设计了以下实验：在同样规格的锥形瓶中，分别加入10mLH2O2溶液、5滴洗洁精、4mL催化剂溶液，完成实验，记录如表。 实验序号 催化剂种类 催化剂浓度/% H2O2质量分数/% 温度/℃ “牙膏”喷出瓶口所需时间/s ① 氯化铁 10 10 20 48 ② 高锰酸钾 10 x 20 5 ③ 酵母 10 10 20 10 ④ 酵母 5 10 20 42 ⑤ 酵母 10 10 40 3 ⑥ 酵母 10 5 20 30 【解释与结论】 （2）实验①、②、③是探究催化剂种类对“牙膏”喷射效果的影响，则表中x为　　　　　　。 （3）通过控制变量，对比实验　　　　　　(填实验序号)，可知催化剂浓度会影响“牙膏”喷射效果。 （4）通过表格分析，缩短“牙膏”喷出瓶口所需时间的一种方法：　　　　　　。 【反思与评价】 （5）在实验②中，小明观察到锥形瓶内有黑色固体产生，溶液的紫红色褪去，经检验该黑色物质为二氧化锰，所以判断高锰酸钾不是过氧化氢分解的催化剂，其理由是　　　　　　。 【答案】（1）C     （2）10     （3）③ ④ ④ ③     （4）提高催化剂浓度（合理即可）     （5）催化剂在化学反应前后质量和化学性质不变，而高锰酸钾反应生成二氧化锰等，质量和化学性质改变      【解析】(1)A、过氧化氢分解产生氧气，氧气有助燃性，要远离明火，A正确； B、过氧化氢分解产生水和氧气，B正确； C、没有催化剂，过氧化氢也会分解，只是反应速率较慢，C错误； 故选C。 (2)探究催化剂种类对“牙膏”喷射效果的影响，变量为催化剂的种类，其他变量相同，因此x=10，故填：10。 (3)探究催化剂浓度对“牙膏”喷射效果的影响，需要控制其他变量相同，改变催化剂浓度，因此需要对比实验③ ④ ，故填：③ ④ 。 (4)对比实验③ ④ 可知增大催化剂浓度可缩短时间，对比实验③ ⑤ 可知提高温度可缩短时间，对比实验③ ⑥ 可知增大过氧化氢溶液浓度可缩短时间，故填：提高催化剂浓度（或者提高H2O2溶液浓度或者提高温度等，合理即可）。 (5)催化剂能改变其他物质的化学反应速率，在化学反应前后自身质量和化学性质不变。高锰酸钾反应生成二氧化锰等物质，质量和化学性质改变，不符合催化剂的定义，所以高锰酸钾不是过氧化氢反应的催化剂，故填：催化剂在化学反应前后质量和化学性质不变，而高锰酸钾反应生成二氧化锰等，质量和化学性质改变 8.(2025-2026九上·湖北黄石·期中)小明通过实验发现氧化铜也能作过氧化氢分解的催化剂，为比较氧化铜和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果，某研究小组进行了如图探究： 【定性探究】： （1）如图甲，可通过观察　　　　　　　　　　来定性比较二者的催化效果 （2）该实验中发生的化学反应属于　　　　　　　　　　（填反应基本类型）。 【定量探究一】： 为了定量比较二者的催化效果，实验时小明用图乙所示装置做对照实验，以生成40 mL气体为标准（其他可能影响实验的因素均已忽略）设计了下列三组实验。 实验序号 过氧化氢溶液体积 其他物质质量 待测数据 ① 20 / ② 20 氧化铜0.5 g ③ 20 二氧化锰0.5 g （3）实验中的“待测数据”是　　　　　　　　　　。 【定量探究二】 硫酸铜溶液也能做过氧化氢分解反应的催化剂，小组同学在常温下，向a、b、c三个试管中分别加入等量的的过氧化氢溶液，在其他条件相同时，各滴入2滴的硫酸铜溶液，绘制了产生氧气的体积和时间变化的曲线如图。请你回答： （4）请你根据曲线图写出一条规律性结论：　　　　　　　　　　。 【答案】（1）产生气泡快慢（或产生气泡的速率等合理答案即可）     （2）分解反应     （3）收集40mL氧气所用的时间     （4）其他条件相同时，硫酸铜溶液的浓度越大，过氧化氢分解产生气体的速率越快（或硫酸铜溶液的浓度不影响产生氧气的量等合理答案均可）          【解析】(1)如图甲，可通过观察产生气泡的快慢来定性比较两者的催化效果，即产生气泡越快，说明催化效果越好。 (2)过氧化氢在氧化铜催化作用下生成水和氧气，反应物是过氧化氢一种物质，生成物水和氧气两种物质。所以属于分解反应。 (3)实验以生成40mL气体为标准，则“待测数据”是收集40mL氧气所用的时间。 (4)由图可知，硫酸铜浓度越大，反应越快，则说明其他条件相同时，硫酸铜溶液的浓度越大，过氧化氢分解产生气体的速率越快，且最终生成氧气质量相同，说明硫酸铜溶液的浓度只能影响反应速率，不能影响生成物的质量。 9.(2025-2026九上·湖北孝感汉川市·期中)小组同学学习了二氧化锰对过氧化氢有催化作用的知识后，提出：氧化铜（CuO）能否起到类似二氧化锰的催化剂作用呢?于是进行了如下探究。 【作出猜想】 猜想Ⅰ：氧化铜不是催化剂，也不参与反应，反应前后质量和化学性质不变； 猜想Ⅱ：氧化铜参与反应产生氧气，反应前后质量和化学性质发生了改变； 猜想Ⅲ：氧化铜是反应的催化剂，反应前后质量和化学性质不变。 【进行实验】1.向试管①中加入5 mL 5%的过氧化氢溶液，把带火星的木条伸入试管中，观察现象。 2.向试管②内加入0.2 g氧化铜，把带火星的木条伸入试管③中，观察现象。 3.待试管③中没有现象发生时，重复进行④⑤⑥⑦的实验操作，观察现象。 （1）填写下表： 步骤③现象 步骤⑥结果 步骤⑦现象 结论 溶液中有大量气泡产生，带火星的木条复燃 　　　　　　　　 溶液中有大量气泡冒出，带火星的木条复燃 猜想Ⅰ、Ⅱ不成立，猜想Ⅲ成立 （2）步骤　　　　　　　　　　对比可以证明氧化铜能够加快过氧化氢的分解速率。 （3）步骤⑦的目的是　　　　　　　。 （4）过氧化氢能被氧化铜催化分解放出氧气的符号表达式为　　　　　　　。 （5）取1%的高锰酸钾溶液于试管中，滴入5%的过氧化氢溶液，观察到产生气泡，溶液褪色，高锰酸钾是否为过氧化氢分解的催化剂?请说出你的判断和理由　　　　　　　　。 【答案】（1）固体的质量仍为0.2g     （2）① ③     （3）证明氧化铜的化学性质在反应前后没有改变     （4）     （5）不是，② 实验中溶液褪色，说明高锰酸钾参与了反应，其质量和化学性质在反应前后发生了改变      【解析】(1)因为猜想 Ⅲ成立，即氧化铜是催化剂，反应前后催化剂的质量和化学性质不变，所以步骤⑥ 中固体的质量仍为0.2g； (2)步骤① 中只有过氧化氢溶液，带火星的木条不复燃；步骤③ 中加入氧化铜后，带火星的木条复燃，通过① 和③ 对比，可以证明氧化铜能够加快过氧化氢的分解速率； (3)步骤⑦ 重复实验② ③ ，发生氧化铜仍能加快过氧化氢的分解速率，目的是为了证明氧化铜的化学性质在反应前后没有改变，符合催化剂 “一变两不变”（改变反应速率，反应前后质量和化学性质不变）的特点； (4)过氧化氢在氧化铜的催化作用下分解生成水和氧气，文字表达式为：； (5)催化剂在反应前后质量和化学性质不变，而实验中溶液褪色，说明高锰酸钾参与了反应，其质量和化学性质在反应前后发生了改变，所以高锰酸钾不是过氧化氢分解的催化剂。 10.(2025-2026九上·湖北武汉武昌·期中)木糖醇作为低热量甜味剂广泛应用于食品、医药等领域，其完全燃烧的产物是二氧化碳和水。兴趣小组利用如图所示的装置对木糖醇的元素组成进行探究，实验过程已省略。(已知：白色的无水硫酸铜遇水会变为蓝色，可用于检验并吸收水；固体氢氧化钠可吸收二氧化碳和水；乙、丙、丁装置中试剂均足量；木糖醇燃烧前后，均会通入一段时间氧气)。 （1）证明木糖醇燃烧生成水的实验现象是　　　　　　　。 （2）写出木糖醇完全燃烧的文字表达式　　　　　　　。 （3）实验时，兴趣小组的同学们将6.08g木糖醇放入甲装置中充分燃烧，待反应结束继续通入氧气直至装置冷却至室温，称量发现乙装置增重4.32g，丙装置增重8.8g，通过计算，判断木糖醇中碳、氢原子的个数比为　　　　　　　(填最简整数比)。 （4）若通入装置的氧气不干燥，会导致测得的木糖醇中碳、氢原子个数比　　　　　　　(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 【答案】（1）乙装置中的无水硫酸铜变蓝     （2）     （3）5:12     （4）偏小      【解析】(1)无水硫酸铜遇水会变为蓝色，所以证明木糖醇燃烧生成水的实验现象是：乙装置中的无水硫酸铜变蓝； (2)木糖醇在氧气中完全燃烧生成二氧化碳和水，文字表达式为：； (3)丙装置增重8.8g，是因为吸收了二氧化碳，所以生成二氧化碳的质量为8.8g，二氧化碳中碳元素的质量为，乙装置增重4.32g，是因为吸收了水，所以生成水的质量为4.32g，水中氢元素的质量为，根据质量守恒定律，化学反应前后元素的质量不变，木糖醇中碳元素的质量等于二氧化碳中碳元素的质量，木糖醇中氢元素的质量等于水中氢元素的质量，设木糖醇中碳、氢原子的个数比为x：y ，则，则，木糖醇中碳、氢原子的个数比为5:12； (4)若通入装置的氧气不干燥，氧气中混有的水蒸气会被乙装置中的无水硫酸铜吸收，导致测得的水的质量偏大，进而使计算出的氢元素质量偏大，根据碳、氢原子个数比的计算式：，氢元素质量偏大，会导致测得的木糖醇中碳、氢原子个数比偏小。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题09 科学探究题 1.【答案】（1）物理     （2）澄清石灰水变浑浊     （3）     （4）c     （5）蜡烛高度不同     （6）烛芯长度越长，燃烧时间越短      2.【答案】（1）① 2    ② 氢气     （2）氯化钠＋水氢氧化钠＋氢气＋氯气     （3）不可以     （4）① 其他条件相同时，加入的氢氧化钠溶液浓度越高，电解水的速率越快    ② C      3.【答案】（1）① 自下而上逐渐变红    ② 不断运动     （2）① 左侧    ② 温度越高，分子运动速率越快     （3）B      4.【答案】（1）步骤1中的试管中，把带火星的木条伸入试管中     （2）① 探究氧化铜的化学性质在化学反应前后是否发生改变    ② 试管中有大量的气泡冒出，带火星的木条复燃     （3）① 质量    ② 5.【答案】（1）产生大量白烟，放出热量     （2）白磷燃烧消耗氧气     （3）不能     （4）使氧气与铜充分接触，完全消耗氧气，使实验结果更准确     （5）12      6.【答案】（1）① 没有    ② 缓冲气压     （2）倒置太空杯     （3）I与Ⅲ     （4）C      7.【答案】（1）C     （2）10     （3）③ ④ ④ ③     （4）提高催化剂浓度（合理即可）     （5）催化剂在化学反应前后质量和化学性质不变，而高锰酸钾反应生成二氧化锰等，质量和化学性质改变      8.【答案】（1）产生气泡快慢（或产生气泡的速率等合理答案即可）     （2）分解反应     （3）收集40mL氧气所用的时间     （4）其他条件相同时，硫酸铜溶液的浓度越大，过氧化氢分解产生气体的速率越快（或硫酸铜溶液的浓度不影响产生氧气的量等合理答案均可）          9.【答案】（1）固体的质量仍为0.2g     （2）① ③     （3）证明氧化铜的化学性质在反应前后没有改变     （4）     （5）不是，② 实验中溶液褪色，说明高锰酸钾参与了反应，其质量和化学性质在反应前后发生了改变      10.【答案】（1）乙装置中的无水硫酸铜变蓝     （2）     （3）5:12     （4）偏小      试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $