专题10 科学探究题(期中真题汇编,四川专用)九年级化学上学期
2026-09-30
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内容正文:
专题10 科学探究题
1.(2025-2026九上·四川泸州金兰、蔺阳集团·期中)课堂上,同学们与老师一起进行了镁条燃烧的实验(如图所示),请回答下列问题:
(1)最能说明镁条燃烧是化学变化的现象是 (用序号表示,下同);烟花、照明弹中都用到镁粉作原料,其原因是镁粉燃烧时 。
①发出白光 ②放出大量热 ③生成白色固体。
(2)镁条能在空气中燃烧,属于镁条的 性质。
(3)小科同学发现实验桌上的镁条表面有黑色物质。黑色物质是什么,会不会是镁带缓慢氧化后产生的氧化镁?
a、小科把磨去黑色物质的镁带放在氧气中燃烧,结果得到的是白色固体。由此,他得出结论是: 。
b、小科询问老师后,获知任何固体颗粒直径小到一定量,颜色都是黑色的(如纯净的铁块是银白色的,而铁粉是黑色的)。由此,小科认为他原来的结论 (填序号)。
①正确;②不正确;③可能不正确。
小科又开始了进一步的探究…
【答案】(1)① ③ ② ① (2)化学 (3)① 黑色物质不是氧化镁 ② ③
【解析】(1)化学变化和物理变化的本质区别为是否有新物质生成,因此有白色固体生成最能说明镁燃烧一定属于化学变化,故填:③;
烟花、照明弹中都用到镁粉作原料,其原因是镁粉燃烧时发出耀眼的白光,故填:①。
(2)镁条能在空气中燃烧需要在化学变化中表现出来,属于化学性质,故填:化学。
(3)把磨去黑色物质的镁带放在氧气中燃烧,结果得到的是白色固体。由此他得出结论是:黑色物质不是氧化镁;
通过查阅资料,小科又发现了判断物质颜色的一种方法,即有些物质在粉末状态时可能会呈现黑色,可以判断,原来的结论可能是正确的,也可能是不正确的,故填:黑色物质不是氧化镁;③。
2.(2025-2026九上·四川省泸州市泸县四中学区·期中)某化学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。为了找出原因,他们继续进行探究。
【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】白磷能与氧气发生反应,生成物为五氧化二磷。
【设计实验】在老师的指导下,研究小组的同学利用如图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。待红磷熄灭且装置完全冷却后,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,白磷被点燃。
【记录数据】研究小组同学从开始实验到最后装置冷却后的整个实验过程中,氧气浓度传感器与数显设备相连,测量的容器内氧气浓度变化曲线如图2。
【实验分析】
(1)图1中红磷燃烧的现象为 。
(2)图2中DE段氧气浓度变化的主要原因是 。
【实验结论】
(3)红磷燃烧 (填“能”或“不能”)耗尽空气中的氧气。
【再次探究】研究小组的同学再次查阅资料发现,食品脱氧剂(以铁粉为主的物质组成)能通过化学反应除去密闭包装袋中的氧气,使食品处于无氧状态。他们尝试用图3装置进行实验来测定空气中氧气的体积分数,量筒中装有50mL水,记录相关数据如表所示:
实验时间/min
0
5
10
30
35
45
量筒中液面的刻度/mL
50
35
27.5
19.7
19.7
19.7
(4)根据表中实验数据计算空气中氧气的体积分数约为 。
(5)若实验结束时,俯视读取量筒中液体的体积,则测得的氧气体积分数会 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)产生大量白烟,放热 (2)白磷燃烧消耗氧气 (3)不能 (4)20.2% (5)偏小
【解析】(1)红磷燃烧产生大量白烟,放热;
(2)图2中C点时红磷燃烧熄灭;曲线DE段氧气浓度变化的主要原因为白磷燃烧消耗氧气;
(3)红磷燃烧熄灭后,白磷继续燃烧,说明红磷不能耗尽空气中的氧气;
(4)进入集气瓶中水的体积为,所以瓶内消耗氧气的体积为30.3mL,所以广口瓶中氧气的体积分数约为。
(5)若实验结束时,俯视读取量筒中液体的体积,剩余水的体积读数偏大,根据消耗氧气的体积为量筒内减少的气体体积,则消耗氧气的体积偏小,测得氧气的体积分数偏小。
3.(2025-2026九上·四川省泸州市泸县四中学区·期中)某化学兴趣小组为探究空气中氧气的含量,设计了下图所示的实验装置。
实验探究如下:
【实验原理】
(1)该实验中发生反应的符号表达式为 。
【实验操作】
(2)选用20mL的试管,按图连接装置并 。将注时器的活塞停在10mL刻度处。在试管中放入一定量的红磷,点燃酒精灯,待充分反应后打开弹簧夹,注射器的活塞停留在7mL处。
【实验现象】
(3)实验中试管内可观察到的现象是 。
【实验结论】
(4)根据实验现象可以得出:试管内剩余的气体主要的化学性质是 。
(5)该实验测得空气中氧气的体积分数为 。
【反思交流】
(6)同学们分析认为,该实验得出此数据可能是因为 (写一条)。
(7)小明同学提出不能用木炭代替红磷进行该实验,因为 。
【答案】(1)P+O2P2O5 (2)检查装置气密性 (3)红磷燃烧,产生大量白烟,放热 (4)不燃烧,也不支持燃烧 (5)15% (6)红磷量不足 (7)木炭燃烧会产生二氧化碳气体,影响实验结果
【解析】(1)红磷燃烧生成五氧化二磷,该反应的符号表达式为:P+O2P2O5;
(2)选用20mL的试管,按图连接装置并检查装置气密性;
(3)试管内可观察到的现象是红磷燃烧,产生大量白烟,放热;
(4)根据实验现象红磷消耗完氧气后熄灭可以得出:试管内剩余的气体不能燃烧,也不支持燃烧的化学性质;
(5)始时注时器的活塞停在10mL刻度处,实验结束时注射器的活塞停留在7mL处,移动了3mL,即消耗了氧气3mL,该实验测得空气中氧气的体积分数为:;
(6) 该实验得出此数据为15%<21%,可能是红磷的量不足(氧气没有消耗完全,水倒流入集气瓶的体积不足五分之一,导致实验结果偏小),或装置漏气(燃烧冷却后瓶内气压小于大气压有部分空气进入瓶中弥补了消耗的氧气,水倒流入集气瓶的体积不足五分之一,导致实验结果过偏小),或装置没有冷却至室温就打开止水夹(气体受热膨胀,水倒流入集气瓶的体积不足五分之一,导致实验结果偏小);
(7)木炭燃烧生成二氧化碳气体,虽然消耗了氧气,但是又生成了二氧化碳气体,集气瓶内压强基本不变,不能形成压强差,水不能倒流到集气瓶中,不能用来测定空气中氧气含量,所以不能用木炭代替红磷进行该实验。
4.(2025-2026九上·四川省泸州市泸县四中学区·期中)下图是“镁带燃烧实验”示意图,请回答下列问题。
(1)写出图中出现的两种实验仪器的名称: 、 。
(2)镁带燃烧过程中可观察到发出 ,留下白色粉末状固体,并放出大量的热。这其中可作为判断镁带燃烧是化学变化的依据的是 。
(3)镁带燃烧实验中,作为反应物的是 、作为生成物的是 、反应的条件是 。
(4)查阅资料得知,镁带在空气中燃烧还能和氮气发生化学反应生成氮化镁,该化学反应过程可以用中文表示为 。
【答案】(1)① 酒精灯 ② 陶土网(或坩埚钳) (2)① 耀眼的白光 ② 留下白色粉末状固体 (3)① 镁和氧气 ② 氧化镁 ③ 点燃 (4)
【解析】(1)由图可知,图中出现的仪器有酒精灯、陶土网、坩埚钳;
(2)镁燃烧生成氧化镁,燃烧过程中可观察到发出耀眼的白光,留下白色粉末状固体,并放出大量的热。其中留下白色粉末状固体,说明镁燃烧生成了新的物质,即能够说明镁燃烧属于化学变化;
(3)镁燃烧生成氧化镁,其中作为反应物的是镁和氧气、作为生成物的是氧化镁、反应条件为点燃;
(4)镁与氮气在点燃的条件下反应生成氮化镁,反应的文字表达式为 。
5.(2025-2026九上·四川凉山州多校联考·期中)学习小组的同学们了解到气调保鲜是一种利用二氧化碳、氮气等气体来延长食品保质期的技术。对此,同学们分组进行了实验。
(1)甲小组同学对某品牌蛋糕包装袋内的气体成分进行探究。
【提出问题】该品牌蛋糕包装袋内的气体中是否含有二氧化碳和氮气?
【猜想与假设】猜想1:含有氮气
猜想2:含有
猜想3:含有氮气和二氧化碳
猜想4:均不含氮气和二氧化碳
【查阅资料】Ⅰ.氢氧化钠溶液可用于吸收二氧化碳;
Ⅱ.镁能在二氧化碳中燃烧生成氧化镁和碳;
Ⅲ.镁能在氮气中燃烧生成氮化镁固体,其中氮化镁可与水剧烈反应产生氨气,氨气使湿润的红色石蕊纸条变蓝。
【实验】
同学们按照以下实验步骤来探究蛋糕包装袋内气体的成分。
实验步骤
实验现象
实验结论
a.将包装袋内气体通入澄清石灰水中。
澄清石灰水变浑浊
猜想 3正确
b.将包装袋内的气体通过足量氢氧化钠溶液后再收集,集满一瓶该气体后向其中伸入燃着的镁条。
镁条燃烧
c.取适量镁条燃烧后的固体于试管中,向其中加入适量蒸馏水,将湿润的红色石蕊纸条伸入试管口。
红色石蕊纸条 M
①上表中M处应填写 。
【反思】
②步骤b中将包装袋内的气体先通过足量的氢氧化钠溶液的目的是 。
(2)乙小组的同学利用二氧化碳和氧气传感器测定充入了气调保鲜剂的某食品包装袋内气体的浓度(体积分数)变化,相关数据如下图所示。同学们通过查阅资料得知,44小时后两种气体浓度都趋于平缓的原因是高浓度的二氧化碳会抑制食品包装袋内微生物的呼吸作用。那么,图中气体B是 (选填“二氧化碳”或“氧气”)。
【答案】(1)① 二氧化碳 ② 变蓝 ③ 除去气体中的二氧化碳,避免干扰氮气的检验 (2)氧气
【解析】(1)由于猜想1:含有氮气,猜想3:含有氮气和二氧化碳,猜想4:均不含氮气和二氧化碳,因此猜想2为:含有二氧化碳;
①镁能在氮气中燃烧生成氮化镁固体,其中氮化镁可与水剧烈反应产生氨气,氨气使湿润的红色石蕊纸条变蓝,由于猜想3正确,证明包装袋内含有氮气和二氧化碳,红色石蕊纸条变蓝;
②步骤b中将包装袋内的气体先通过足量的氢氧化钠溶液的目的是除去气体中的二氧化碳,避免干扰氮气的检验;
(2)氧气会导致食品变质,通常需要降低氧气在食品包装内的浓度,由图可知气体B的浓度相对较低且在充入气调保鲜剂后浓度逐渐降低,所以气体B为氧气。
6.(2025-2026九上·四川省达州中学联盟·期中)在农业生产中,常用溶质质量分数为16%的氯化钠溶液选种。化学兴趣小组同学在实验室欲配制50g上述溶液模拟选种。
(1)配制过程中,操作明显不正确的是 (填数字①~⑤)。
(2)所需氯化钠的质量为 g,水的体积为 mL(水的密度为1g/mL)。
(3)经检测;最后配制的溶液溶质质量分数偏小,其原因可能是___________(填字母序号)。
A. 氯化钠固体不纯 B. 量取水时,俯视读数
C. 烧杯中原来有水 D. 装瓶时,有少量溶液洒出
(4)实验室现有100g溶质质量分数为8%的氯化钠溶液,若要使此溶液的溶质质量分数增加到16%,则应蒸发水 g。
【答案】(1)① ② (2)① 8 ② 42 (3)AC (4)50
【解析】(1)① 取用氯化钠时,瓶塞应倒放,图中瓶塞正放,操作错误。
② 使用托盘天平称量时应“左物右码”,图中砝码和药品放反了,操作错误。
③ ④ 将食盐倒入烧杯中,溶解操作在烧杯中进行,操作正确。
⑤ 溶解时用玻璃棒搅拌加速溶解,操作正确。
所以操作不正确的是① ② 。
(2)所需氯化钠的质量:50g×16%=8g。 水的质量:50g-8g= 42g,水的体积:42g÷1g/mL=42mL。
(3)A、氯化钠固体不纯:溶质质量减少,溶质质量分数偏小。
B、俯视会使量取的水的体积偏小,溶质质量分数偏大。
C、烧杯中有水,溶剂质量增加,溶质质量分数偏小。
D、装瓶时有少量溶液洒出:溶液具有均一性,洒出不影响溶质质量分数。
故选AC。
(4)稀释前后溶质的质量不变,设需蒸发水的质量为x,则:100g×8%=(100g-x)×16% , x=50g。
7.(2025-2026九上·四川省广安友谊中学·期中)社会实践小组的同学对当地空气质量状况展开了项目式学习。
任务一:使用微型空气质量“检测站”
【社会实践】
同学们利用组装的微型空气质量“检测站”,在一家工厂附近进行了为期一周的空气质量检测,结果如下图所示。
【分析评价】
(1)该工厂附近7月11日一7月17日空气质量最好的一天是 。
(2)微型空气质量“检测站”需布设在污染源的下风口(指风吹过该污染源后,污染物被风吹走的方向),该工厂所在地全年盛行东风,为监测该工厂的空气质量,不考虑其他因素,“检测站”需要在 (填“东”、“南”、“西”或“北”)侧布设。
任务二:探究污染物中有害气体成分
【走访调查】
该工厂长期使用煤作燃料,煤主要含有碳元素,还含有少量硫、氮等元素。
(3)写出硫在空气中燃烧的符号表达式 。
【提出问题】工厂周围的空气中是否含有二氧化硫?
【查阅资料】
①二氧化硫能使澄清石灰水变浑浊,也能使红色的品红溶液褪色;
②二氧化碳不能使红色的品红溶液褪色。
【进行实验】
(4)探究工厂附近空气中是否含有二氧化硫。
实验操作
实验现象
实验结论
收集一瓶该工厂的废气,加入品红溶液,振荡
废气中含有二氧化硫
【反思评价】
(5)不选用澄清石灰水检验废气中含有二氧化硫的原因是 。
任务三:制定改善空气质量行动计划
【制定计划】通过项目化学习,大家体会到科学、技术与社会的相互关系,制定出改善空气质量的诸多行动计划,让蓝天常在,空气常新。
【答案】(1)7月13日 (2)西 (3) (4)品红溶液褪色 (5)二氧化碳也能使澄清石灰水变浑浊,无法区分是二氧化硫还是二氧化碳导致的浑浊
【解析】(1)空气质量指数(AQI)数值越小,空气质量越好。7月13日的AQI为48,是一周中最低的,因此空气质量最好。
(2)工厂全年盛行东风,污染物会被风吹向西方(下风口),因此 “检测站” 需设在工厂的西侧才能监测到污染物。
(3)硫在空气中燃烧,与氧气反应生成二氧化硫,该反应的符号表达式为 。
(4)根据资料,二氧化硫能使红色品红溶液褪色,而二氧化碳不能,因此若废气中含有二氧化硫,加入品红溶液振荡后,会观察到品红溶液褪色。
(5)二氧化碳也能使澄清石灰水变浑浊,无法区分是二氧化硫还是二氧化碳导致的浑浊,因此不能用澄清石灰水检验二氧化硫。
8.(2025-2026九上·四川泸州金兰、蔺阳集团·期中)如图所示为某科学兴趣小组配制一定溶质质量分数的氯化钠溶液的流程图。请回答下列问题:
(1)应称量 g氯化钠,需加水 mL(水的密度为1g/mL)。
(2)若称量氯化钠固体时天平指针偏左,则接下来应采取的措施是___________(填字母)。
A. 增加砝码 B. 减少砝码 C. 添加食盐 D. 减少食盐
(3)取10g 15%的氯化钠溶液加水稀释到 g,可得到5%的氯化钠溶液。
(4)进行正确实验后,经检测,所配制溶液的溶质质量分数偏小,其原因可能有 (填序号)。
①氯化钠固体仍然不纯
②烧杯先用少量蒸馏水润洗
③量取水时,仰视读数
④将配制好的溶液装瓶时,有少量溶液洒出
⑤将量好的水倒入烧杯时,有少量水溅出
【答案】(1)① 7.5 ② 42.5 (2)D (3)30 (4)① ②③
【解析】(1)应称量氯化钠的质量为:;
需要水的质量为:50g-7.5g=42.5g,即42.5mL;
(2)用托盘天平称量物品时,应遵循“左物右码”的原则,若称量氯化钠固体时天平指针偏左,说明氯化钠的质量偏大,则接下来应采取的措施是减少氯化钠至天平平衡。
故选D;
(3)稀释过程中溶质不变,取10g 15%的氯化钠溶液加水稀释可得到5%的氯化钠溶液的质量为:;
(4)① 氯化钠固体仍然不纯,会导致溶质质量偏小,溶质质量分数偏小,符合题意;
② 烧杯先用少量蒸馏水润洗,会导致溶剂质量偏大,溶质质量分数偏小,符合题意;
③ 量取水时,仰视读数,读取数值小于实际数值,会导致量取水的体积偏大,溶质质量分数偏小,符合题意;
④ 将配制好的溶液装瓶时,有少量溶液洒出,溶液具有均一性,不影响溶质质量分数的大小,不符合题意;
⑤ 将量好的水倒入烧杯时,有少量水溅出,会导致溶剂质量偏小,溶质质量分数偏大,不符合题意。
故选① ②③ 。
9.(2025-2026九上·四川泸州金兰、蔺阳集团·期中)已知NO2是红棕色气体,N2O4是一种无色气体。NO2在密闭容器内受压时能转化为N2O4气体。某同学设计了如图所示的两个实验探究有关的变化。实验时甲抽去中间的玻璃片;乙推压密闭注射器里的活塞。
(1)甲实验可能产生的实验现象是 ,该实验说明的问题是 。
(2)乙实验观察到的实验现象是 ,该变化属于 变化。
(3)上述两个变化的本质区别是 。
【答案】(1)① 最后两瓶颜色趋于一致,均变为红棕色; ② 分子在不断运动 (2)① 注射器内由红棕色逐渐变为无色 ② 化学 (3)是否有新物质生成
【解析】(1)装置甲抽去中间的玻璃片后,由于分子在不断运动,二氧化氮分子和空气中物质的分子会互相扩散到对方空间,故最后两瓶颜色趋于一致,均变为红棕色;
最后两瓶颜色趋于一致,可说明分子在不断运动;
(2)乙实验中,推压密闭注射器里的活塞,注射器内压强增大,NO2在密闭容器内受压时能转化为N2O4气体,则现象是:注射器内由红棕色逐渐变为无色;
该反应有新物质生成,属于化学变化;
(3)甲实验中只是分子在不断运动,无新物质生成,属于物理变化,乙实验中有新物质生成,属于化学变化,故上述两个变化的本质区别是:是否有新物质生成。
10.(2025-2026九上·四川省达州市渠县中学·期中)为了帮助同学更好地理解空气中氧气含量测定的实验原理,老师利用传感器技术实时测定了实验装置内的压强、温度和氧气浓度,三条曲线变化趋势如图乙所示。
(1)如图,连接好实验装置。在装入试剂之前,应先进行的操作是 。
(2)红磷燃烧的符号表达式为 。
(3)X曲线表示的是 (填“温度”或“氧气的浓度”)。
(4)结合X、Y两条曲线,解释图乙中BC段气压变化的原因是 。
(5)实验中测得的数据如下:
测量项目
实验前
实验后
烧杯中水的体积
烧杯中剩余水的体积
瓶中剩余气体的体积
体积/mL
80.0
46.4
126.0
根据实验数据计算:测得的空气中氧气的体积分数为 (列出计算式即可)。
【答案】(1)检查装置气密性 (2) (3)温度 (4)红磷燃烧放热导致压强增大因素大于红磷燃烧消耗氧气导致压强减小因素(答案合理即可) (5)
【解析】(1)在装入试剂前,需确保装置气密性良好,防止实验过程中气体泄漏,影响实验结果,所以应先进行的操作是检查装置气密性。故填:检查装置气密性。
(2)红磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷,该反应的符号表达式为:。故填:。
(3)红磷燃烧会放出热量,使装置内温度升高,反应结束后温度逐渐恢复至室温,所以 X 曲线表示温度,而氧气浓度在反应过程中是持续降低的。故填:温度。
(4)结合 X(温度)曲线升高、Y(压强)曲线升高,可知BC段红磷燃烧放热,使装置内温度升高,压强增大;同时消耗氧气,使装置内压强减小,且温度升高导致的压强增大程度大于氧气消耗导致的压强减小程度,所以压强升高。故填:红磷燃烧放热导致压强增大因素大于红磷燃烧消耗氧气导致压强减小因素(答案合理即可)。
(5)进入集气瓶中水的体积等于消耗氧气的体积,即80.0mL−46.4mL;集气瓶内空气的总体积为消耗氧气的体积加上瓶中剩余气体的体积,即(80.0mL−46.4mL)+126.0mL;氧气的体积分数为消耗氧气的体积与空气总体积的比值乘以100%,即。故填:。
11.(2025-2026九上·四川省达州市渠县中学·期中)丙同学欲配制50 g溶质质量分数为15%的NaCl溶液,其操作步骤如下:
(1)计算:配制上述溶液时,需氯化钠 g,配制时应选择 (选填“10”、“50”或“100”)mL的量筒量取所需要的水。
(2)称量:在称量氯化钠的过程中,发现托盘天平指针偏左,此时他应___________(填字母)。
A. 增加适量氯化钠 B. 减少适量氯化钠 C. 调节天平的平衡螺母 D. 增加砝码质量
(3)溶解:溶解过程中,玻璃棒的作用是 。
存放:将配制好的溶液装入试剂瓶中,盖好瓶塞并贴上标签。
(4)反思:在配制过程中,导致氯化钠溶液溶质质量分数偏小的可能原因有___________(填字母)。
A. 用量筒量取水时俯视读数 B. 氯化钠固体中含有杂质
C. 配好的溶液装瓶时不小心洒出 D. 称量时药品和砝码放反了
【答案】(1)① 7.5 ② 50 (2)B (3)搅拌,加速氯化钠的溶解 (4)BD
【解析】(1)溶质质量 = 溶液质量 × 溶质质量分数,所以需氯化钠的质量为50g×15%=7.5g。溶剂质量 = 溶液质量 - 溶质质量,即需要水的质量为50g−7.5g=42.5g,水的密度为1g/mL,则水的体积为42.5mL,量筒量程的选择,应遵循“大而近”的原则,配制时应选择50mL的量筒量取所需要的水。
(2)在称量氯化钠的过程中,发现托盘天平指针偏左,说明氯化钠的质量偏重,此时他应减少适量氯化钠,故选 B。
(3)溶解过程中,玻璃棒的作用是搅拌,加速氯化钠的溶解。
(4)A、用量筒量取水时俯视读数,读数偏大,实际量取水的体积偏小,会导致溶质质量分数偏大,不符合题意。
B、氯化钠固体中含有杂质,会使溶质质量偏小,导致溶质质量分数偏小,符合题意。
C、配好的溶液装瓶时不小心洒出,溶液具有均一性,溶质质量分数不变,不符合题意。
D、称量时药品和砝码放反了,使用了游码,会使称得的氯化钠质量偏小,导致溶质质量分数偏小,符合题意;
故选 BD。
12.(2025-2026九上·四川资阳·期中)茶垢清洁剂可以轻松除茶垢。在茶垢清洁剂中加水,会产生大量气泡。某化学兴趣小组对茶垢清洁剂的除垢原理、使用方法等进行了系列探究。
【提出问题】茶垢清洁剂遇水产生的气体是什么?
【查阅资料】①茶垢清洁剂的主要成分为过碳酸钠
②NaOH溶液可以吸收CO2。
【猜想假设】同学们对该气体成分提出了三种猜想。
(1)猜想1:只有O2;猜想2:只有 ;猜想3:既有O2又有CO2。
【实验验证】按如图装置对猜想进行实验:
【得出结论】茶垢清洁剂遇水产生的气体是氧气
【对比实验】
(2)小组同学改用冷水重复上述实验,发现A中产生少量气泡,而D中无明显现象
操作
现象
结论
向A中加入热水,将生成的大量气体依次通过B、C,再将带火星的小木条放入D中
观察到B中 ,D中 。
猜想1正确
【交流讨论】老师提示:过碳酸钠能够与水反应生成碳酸钠和过氧化氢,在过氧化氢的作用下茶垢分解、剥离、脱落,使用时加入温度稍高的水,效果更好。
(3)根据过碳酸钠的性质,保存茶垢清洁剂应注意 。
(4)使用冷水时,将带火星的木条放入D中无明显现象,请你分析可能的原因是 。
【答案】(1)二氧化碳 CO2 (2)① 无明显变化 ② 带火星的小木条复燃 (3)密闭、防潮、保持干燥(合理即可) (4)冷水温度低,反应速度变慢,产生氧气较少,不足以支持木条复燃(合理即可)
【解析】(1)根据质量守恒定律,反应前后元素的种类不变,过碳酸钠遇水产生的气体可能是氧气或二氧化碳或氧气和二氧化碳,根据已知猜想,则猜想2为:只有CO2;
(2)根据实验结论猜想1正确,说明该气体只有氧气,氧气具有助燃性,向A中加入热水,将生成的大量气体依次通过B、C,则B中澄清石灰水无明显变化,再将带火星的小木条放入D中,D中带火星的小木条复燃;
(3)茶垢清洁剂中的主要成分过碳酸钠能和水反应,所以在保存茶垢清洁剂应密闭、防潮,保持干燥;
(4)使用冷水时,将带火星的木条放入D中无明显现象,可能的原因是冷水温度低,反应速度变慢,产生氧气较少,不足以支持木条复燃。
13.(2025-2026九上·四川成都·期中)“便携式制氧机”可用于家庭保健供氧。某品牌制氧机通过制氧剂产生氧气,制氧剂甲剂为白色颗粒过碳酸钠,制氧剂乙剂为黑色粉末。某小组同学进行实验探究其制氧原理并设计组装了一套简易的氧发生器。
【探究一】对制氧剂的选择探究:为什么不选过氧化氢溶液而用过碳酸钠呢?
【查阅资料】①过氧化氢溶液的稳定性较差,浓度较大时具有一定的腐蚀性。
②过碳酸钠俗称固体双氧水,它遇水即可分解为过氧化氢和碳酸钠;碳酸钠易溶于水且与混合时不反应。
【组装装置】
(1)根据图1的制氧机简图,该小组同学利用实验室的仪器组装了一套类似功能的氧气发生器(图2),该氧气发生器的连接顺序是 (填图2中接口处字母),装置A相当于制氧机中的 (填“反应仓”或“加湿过滤仓”)。装置A中水的作用还有 (填字母)。
a.判断是否有氧气输出 b.加快氧气生成速率 c.增大氧气产量 d.监测氧气流速
【分析解释】
(2)小组同学分别用过碳酸钠和过氧化氢溶液作对照制取氧气,利用数字化传感器测出产生氧气体积与时间变化的曲线(图3),结合试剂状态及分析图像,该家用制氧机的制氧剂选择过碳酸钠而不选择5%过氧化氢溶液的理由是:①过碳酸钠 、②后过碳酸钠 。
【拓展评价】
(3)通过上述探究可知,保存过碳酸钠的注意事项是 (写一条即可)。
【探究二】探究影响制氧剂分解速率的因素,选择更优实验条件。(实验装置如图4所示,夹持仪器已略去)
【猜想与假设】影响过氧化氢分解速率的因素可能有温度、溶液的浓度、催化剂种类。
【实验记录】同学们进行6组实验,实验记录如表:
实验序号
过氧化氢溶液的浓度
过氧化氢溶液的体积
水槽中水的温度
锥形瓶中另添加催化剂
内产生氧气体积
①
6
20
—
0.0
②
6
90
—
41.0
③
6
70
—
4.5
④
6
70
—
12.1
⑤
6
20
2.0
⑥
6
20
650.0
【解释与结论】
(4)写出实验⑥发生反应的符号表达式: 。
(5)通过实验可得出的结论:其它条件相同时, 。
【反思与评价】
(6)制氧条件选择实验⑥而不选实验②的理由是 ,由此理解家用制氧剂为何配备乙剂催化剂。
(7)“化学氧自救呼吸器”产生氧气的主要原理是超氧化钾与人体呼出水汽反应。
①查询资料得知此反应的化学方程式为 。
②若该呼吸器需为使用者提供氧气,则至少需要含超氧化钾的制氧剂 克。
【答案】(1)① ② 加湿过滤仓 ③ ad (2)① 便于贮存和运输 ② 相同时间内比5%过氧化氢溶液产生的氧气更多 (3)保持干燥(合理即可) (4) (5)温度越高,过氧化氢的分解速率越快 (6)实验② 温度较高,水受热蒸发变为水蒸气,会使制得的氧气中混有较多水蒸气,且需要加热,会浪费能源,而实验⑥ 在常温下进行,操作简单,且实验⑥ 比实验② 反应速率快(合理即可) (7)① KOH ② 177.5
【解析】(1)根据图1的制氧机简图,该小组同学利用实验室的仪器组装了一套类似功能的氧气发生器,B装置是发生装置,A装置的作用是湿润氧气,故生成的氧气应从a端通入,故该氧气发生器的连接顺序是:;
装置A相当于制氧机中的加湿过滤仓,可起到湿润氧气的作用;
a、该装置可通过水中是否产生气泡判断是否有氧气输出,符合题意;
b、该装置中的水不能加快氧气生成速率,不符合题意;
c、该装置中的水不能增大氧气产量,不符合题意;
d、该装置可通过水中产生气泡的速率观测生成氧气的速率,符合题意。
故选ad;
(2)该家用制氧机的制氧剂选择过碳酸钠而不选择5%过氧化氢溶液的理由是:① 过碳酸钠是固体,便于贮存和运输;② 据图可知,2min后,过碳酸钠相同时间内比5%过氧化氢溶液产生的氧气更多;
(3)由于过碳酸钠遇水可生成过氧化氢和碳酸钠。所以保存过碳酸钠时,应注意保持干燥;
(4)实验⑥ 发生反应为过氧化氢在氯化铁的催化下分解生成水和氧气,该反应的符号表达式为:;
(5)实验 ① 、② 、④ 中温度不同,其他因素相同,且相同条件下,温度越高,60min内生成氧气的体积越大,说明其它条件相同时,温度越高,过氧化氢的分解速率越快;
(6)制氧条件选择实验⑥ 而不选实验② 。是因为实验② 温度较高,水受热蒸发变为水蒸气,会使制得的氧气中混有较多水蒸气,且需要加热,会浪费能源,而实验⑥ 在常温下进行,操作简单,且实验⑥ 比实验② 反应速率快;
(7)① 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K、O、H的个数分别是4、10、4,生成物中含K、O、H的个数分别是0、6、0,故生成物中还应含4个K、4个O、4个H,故应补充KOH;
② 解:设至少需要含超氧化钾80%的制氧剂的质量为x
x=177.5g
答:至少需要含超氧化钾的制氧剂177.5g。
14.(2025-2026九上·四川成都·期中)实验室制取氧气和其性质的探究。根据如图实验装置,请回答:
(1)仪器a的名称是 ;检查装置B气密性的方法是: ,则气密性良好。
(2)实验室用B装置制取氧气原理的符号表达式为: ,为获得干燥的氧气,应选用的收集装置为 (填字母),此装置检验氧气是否集满的方法是: ,说明氧气已收集满。
(3)图F所示进行铁在氧气中燃烧的实验,反应的符号表达式为 ,如果实验时集气瓶炸裂,原因可能是 。
(4)小叶查阅资料得知,除二氧化锰外,许多水果对过氧化氢分解也有催化作用。为了探究苹果质量对过氧化氢分解速度的影响,用如图甲所示装置(固定装置未画出)进行以下实验:
①检查装置气密性。
②称取苹果,切成小块放入烧瓶中,量取溶质质量分数为的过氧化氢溶液倒入烧瓶中,迅速塞紧塞子,当液滴移至A点时开始计时。
③观察到液滴恰好移至B点时(间玻璃管容积为),记录所需时间。
④依次用不同质量的苹果重复步骤②和③,记录并处理数据,结果如图乙。根据上述实验记录回答,本实验可得出的结论是: 。若用的过氧化氢溶液与苹果重复上述实验,预测实验中步骤③记录的时间是 秒。
【答案】(1)① 长颈漏斗 ② 先将导管放入水中,再用手紧握试管,若有气泡冒出,说明装置气密性良好 (2)① ② D ③ 将带火星的木条放在集气瓶口,木条复燃 (3)① ② 集气瓶底没有留少量的水 (4)① 在一定条件下,苹果质量越大,过氧化氢分解速率越快 ② 100
【解析】(1)由图可知,仪器a为长颈漏斗;
检查B气密性时,先把导管放入水中,再用手紧握试管,若有气泡冒出,说明该装置气密性良好。
(2)B装置为加热固体的装置,适用于高锰酸钾制取氧气,高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的符号表达式为:;
排空气法收集的氧气较干燥,氧气密度比空气大,收集装置选D;
氧气具有助燃性,则验满方法为:将带火星的木条放在集气瓶口,木条复燃,则说明氧气已收集满。
(3)铁燃烧生成四氧化三铁,反应的符号表达式为:;
若实验时集气瓶炸裂,可能原因为集气瓶底没有留少量的水。
(4)由图可知,苹果质量越大,速度越快,则说明在一定条件下,苹果质量越大,过氧化氢分解速率越快;
由图可知,加入苹果为6g,分解速率可达0.04 mL/s,若不改变反应物的量,此时收集8mL氧气需要的时间为8mL÷0.04mL/s=200s,而此时加入反应物量是原质量的二倍,故产生氧气的速率为0.08mL/s,收集8mL气体总时间原时间的一半即100s。
15.(2025-2026九上·四川省成都市石室联合中学教育集团·期中)某化学兴趣小组对“影响化学反应速率的因素”产生了浓厚的兴趣,于是以“过氧化氢分解”为研究对象,开展了“探究影响化学反应速率的因素”项目式学习。
【查阅资料】过氧化氢溶液在常温或催化剂(如二氧化锰)作用下分解,过程中会释放热量。
任务一:探究过氧化氢溶液的浓度对分解速率的影响
【实验1】如图1装置进行实验:水浴温度控制在,在三颈瓶中加入均为,在恒压漏斗中加入不同浓度的过氧化氢溶液各分别进行实验,用软件绘制实验图形如图2所示。
(1)分析图2可得出的结论是 。
(2)实验中水浴池控制温度的作用是 。
任务二:探究温度对过氧化氢分解速率的影响
某同学查阅资料后发现过氧化氢溶液的分解速率还可能与温度有关,请你帮该同学完成具体实验方案设计,证明过氧化氢溶液的分解速率与温度有关。
【实验2】
(3)实验用品:试管、烧杯、热水、冷水、15%过氧化氢溶液
实验步骤
现象
结论
温度越高,过氧化氢分解的速率越快
任务三:探究不同催化剂对过氧化氢分解的催化效果
(4)催化剂在化工生产中起着重要作用,下列关于催化剂的说法正确的是_____(填序号)。
A. 只能作过氧化氢溶液分解的催化剂
B. 同一个化学反应可以有多种催化剂
C. 在化学反应前后催化剂的性质不发生改变
D. 用作催化剂的物质不可能是其他反应的反应物或生成物
【实验3】首先检查装置气密性,然后取负载各种等量催化剂的海藻酸钠微球各30粒分别放入、、、四个锥形瓶中,每个锥形瓶上连接压力传感器和注射器(如图3所示),最后用注射器分别向每个锥形瓶中注入浓度为过氧化氢溶液,溶液全部注入后立即采集内压强数据,用软件绘制实验图形如图4所示。
【实验分析】
(5)写出c瓶中发生反应的符号表达式: 。
(6)上述四种催化剂中催化效果最差的物质是 ,理由是 。
(7)a、b瓶在50秒左右时压强突然恢复到初始状态,最可能的原因是 。
任务四:探究二氧化锰的用量对过氧化氢分解速率的影响
【实验4】每次实验均用的过氧化氢溶液,采用不同质量粉末做催化剂,测定收集到氧气所用的时间,结果如下:
实验序号
①
②
③
④
⑤
粉末用量(g)
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
所用时间(s)
17
8
6
3
2
(8)根据实验4,得出的结论是 。
(9)实验4测定收集到氧气所用的时间或测定 。都能达到实验目的。
【实践反思】
(10)课堂上同学们利用甲图装置做过氧化氢分解实验时,带火星的木条很难复燃。分析原因后,在老师的建议下改用图乙装置进行实验,带火星的木条较易复燃。请你分析乙装置中带火星的木条较易复燃的原因可能是 。
【答案】(1)在其他条件相同时,过氧化氢溶液浓度越大,过氧化氢分解速率越快 (2)控制变量,使不同浓度过氧化氢溶液分解实验在相同温度下进行,排除温度对反应速率的干扰 (3)① 取两支试管,分别加入等量的 15% 过氧化氢溶液,一支放入盛有冷水的烧杯中,另一支放入盛有热水的烧杯中,观察并比较两支试管中气泡产生的速率 ② 放入热水中的试管中气泡产生速率更快 (4)B (5) (6)① Fe2O3氧化铁 ② 在相同条件下,加入Fe2O3作为催化剂时,在200s内压强变化最小,说明产生氧气的速率最慢,即催化效果最差 (7)可能是反应过于剧烈,导致瓶塞被冲开,气体逸出 (8)相同条件下,在一定范围内,催化剂的用量越多,过氧化氢分解速率越快,当催化剂用量达到一定程度后,分解速率不再明显加快 (9)相同时间内收集氧气的体积 (10)可能生成的气体中带有水蒸气,水蒸气通过冷凝水,被冷却为液体去除,得到氧气更为纯净
【解析】(1)从图 2 中可以看出,浓度更高的过氧化氢溶液对应的曲线斜率更大,意味着在相同时间内产生氧气的量更多,即分解速率更快;得出的结论是在其他条件相同时,过氧化氢溶液浓度越大,过氧化氢分解速率越快。
(2)实验中水浴池控制温度的作用是控制变量,使不同浓度过氧化氢溶液分解实验在相同温度下进行,排除温度对反应速率的干扰。因为温度也会影响过氧化氢的分解速率,只有保证温度相同,才能单纯研究过氧化氢溶液浓度对分解速率的影响。
(3)探究温度对过氧化氢分解速率的影响,设计实验方案时,除去温度不同外,其它条件相同。具体如下:
实验步骤
现象
结论
取两支试管,分别加入等量的 15% 过氧化氢溶液,一支放入盛有冷水的烧杯中,另一支放入盛有热水的烧杯中,观察并比较两支试管中气泡产生的速率。
放入热水中的试管中气泡产生速率更快
温度越高,过氧化氢分解的速率越快
(4)A、MnO2不仅能作过氧化氢溶液分解的催化剂,还能作氯酸钾分解等反应的催化剂,错误。
B、同一个化学反应可以有多种催化剂。例如过氧化氢分解可以用二氧化锰作催化剂,也可以用氧化铜等作催化剂,正确。
C、在化学反应前后催化剂的化学性质不发生改变,物理性质可能改变,错误。
D、用作催化剂的物质可能是其他反应的反应物或生成物,例如二氧化锰是高锰酸钾分解的产物,错误。
故选B。
(5) c 瓶中使用的催化剂是CuO,过氧化氢在CuO催化作用下分解生成水和氧气,反应的符号表达式:;
(6)催化效果最差的物质是Fe2O3(氧化铁)。理由是在相同条件下,加入Fe2O3作为催化剂时,在200s内压强变化最小,说明产生氧气的速率最慢,即催化效果最差。
(7)a、b 瓶在 50 秒左右时压强突然恢复到初始状态的原因:可能是反应过于剧烈,导致瓶塞被冲开,气体逸出,压强恢复到初始状态。因为反应速率过快,短时间内产生大量气体,使瓶内压强迅速增大,可能冲开瓶塞。
(8)根据实验4,得出的结论是:相同条件下,在一定范围内,催化剂的用量越多,过氧化氢分解速率越快,当催化剂用量达到一定程度后,分解速率不再明显加快。
(9)达到实验目的的另一种测定量:相同时间内收集氧气的体积。因为通过比较相同时间内收集氧气的体积,也能判断过氧化氢分解速率的快慢,与测定收集一定体积氧气所用时间一样,都可以达到探究MnO2用量对过氧化氢分解速率影响的目的。
(10)乙装置中带火星的木条较易复燃的原因可能生成的气体中带有水蒸气,水蒸气通过冷凝水,被冷却为液体去除,得到氧气更为纯净。
16.(2025-2026九上·四川省德阳市第二中学校·期中)在实验操作考试中,小明的考试题目是配制120 g质量分数为10%的氯化钠溶液,请回答下列问题:(已知托盘天平中质量最小的砝码是5 g)。
(1)图示实验中,正确的操作顺序为 (填序号)。
(2)需称取氯化钠的质量为 g;若量取水的体积时仰视读数,其他操作均正确,则所配制溶液的溶质质量分数 (选填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(3)下列因素会造成小明所配溶液溶质质量分数偏小的是_______(填字母)。
A. 图③中量筒内的水有少量溅出 B. 图④中的砝码和试剂放反
C. 图⑤中烧杯内壁有水珠 D. 将配好的溶液装瓶时,有少量溶液溅出
(4)欲配制60 g质量分数为5%的氯化钠溶液,需要10%的氯化钠溶液的质量为 。
【答案】(1)② ④ ⑤ ③ ① (2)① 12 ② 偏小 (3)BC (4)30g
【解析】(1)用固体配制一定溶质质量分数的溶液的步骤为:计算、称量、量取、溶解,则顺序为:② ④ ⑤ ③ ① 。
(2)配制120 g质量分数为10%的氯化钠溶液时,需要称取氯化钠的质量为120g×10%=12g;
量取水时若仰视读数,则会使量取的水的体积偏大,则导致所配制溶液的溶质质量分数偏小。
(3)A、若量筒内的水有少量溅出,则溶剂质量偏小,会导致溶质质量分数偏大,不符合题意;
B、由于托盘天平中质量最小的砝码是5 g,则需要使用游码,若砝码和试剂放反,则会使称量的溶质质量偏小,故导致溶质质量分数偏小,符合题意;
C、烧杯内壁有水,会导致溶剂质量偏大,导致溶质质量分数偏小,符合题意;
D、溶液具有均一性,配好的溶液溅出,不会影响溶质质量分数,不符合题意。
故选BC。
(4)稀释前后溶质质量不变,设需要10%的氯化钠溶液的质量为x,则:60g×5%=10%·x,解得x=30g。
17.(2025-2026九上·四川省自贡市荣县中学校·期中)某中学化学实验兴趣小组对铁以及含铁物质进行了一系列探究活动。
探究一:铁丝燃烧是否需要纯氧?
实验:小罗取长短相同直径为0.38mn的铁丝,分别在含量不同的情况下实验,现象记录如下。
氧气含量
90%
70%
60%
55%
实验现象
燃烧剧烈,燃烧时间长,效果好
燃烧比90%弱,燃烧时间短,实验成功
燃烧比70%弱,燃烧时间更短,实验成功
难以燃烧,只是发热
(1)在做铁丝在氧气中燃烧的实验时,为了使现象更清楚,一般用排水法收集,这样收集的氧气较纯净,还要将铁丝绕成螺旋状,以增大接触面积,提高温度。在装有氧气的集气瓶中预留少量水的原因是 。
(2)写出铁丝在氧气中燃烧的符号表达式 。
(3)就0.38mm铁丝而言,燃烧所需氧气的最低体积分数在 范围。
探究二:对含有铁粉的“暖宝宝”进行成分及发热原理探究。
查阅资料:①铁粉是黑色;②铁能与稀盐酸发生反应产生氢气。
Ⅰ.黑色粉末的成分:小月在实验室打开一片暖宝宝,取出其中黑色粉末做了下面的实验。
(4)取暖宝宝中的黑色粉末于试管中,加入足量的稀盐酸,观察到 。证明黑色粉末中有铁粉。
(5)反应结束之后,发现仍有黑色固体残留,经过滤,洗涤,干燥,获得黑色粉末。取样通入氧气灼烧,将产物 (写出操作及现象),说明黑色粉末中还有碳粉。
Ⅱ.“暖宝宝”发热的原理:将拆除包装的暖宝宝倒入三颈烧瓶中密封装置,按图(夹持仪器已略去)采用湿度、氧气、温度传感器收集数据,观察曲线变化。
(6)从收集到的图像可知暖宝宝发热是因为铁粉与 发生反应。
探究三:使用暖宝宝贴来测定空气中氧气的含量。
(7)小堂按图所示组装好装置,并进行实验:
①检查该装置气密性。
②集气瓶容积为250mL,将集气瓶装满水后倒扣在水槽中,用排水法收集空气,直到剩下30mL水后,用玻璃片盖住集气瓶口,取出集气瓶,正放在桌面上。
③塞紧橡皮塞(如上图),关闭弹簧夹,往量筒内加入100mL水。观察到温度计示数的变化情况为 。
④打开弹簧夹,待右侧量筒内液面不再变化时,读出量气筒内水的体积为63mL(铁粉生锈消耗水的体积忽略不计),通过计算本实验数据测得空气中氧气的体积分数为 (保留0.1%)。
⑤上述结果与理论值相比,引起误差的原因可能是 。
【答案】(1)防止高温熔融物溅落,炸裂集气瓶底部 (2) (3)55%~60% (4)有气泡产生 (5)通入澄清石灰水,振荡,澄清石灰水变浑浊 (6)氧气、水 (7)① 先升高后降低 ② 16.8% ③ 装置漏气(或暖宝宝中铁粉量不足等,合理即可)
【解析】(1)炸裂集气瓶底铁丝燃烧生成的高温熔融物(四氧化三铁)若直接接触集气瓶底,会导致瓶底炸裂,因此预留少量水起保护作用。
故填:防止高温熔融物溅落,炸裂集气瓶底部。
(2)点 燃 铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁,其符号表达式为。
故填:。
(3)由实验现象可知,氧气含量为 55% 时铁丝难以燃烧, 60% 时能燃烧,则燃烧所需氧气的最低体积分数在 55%∼60% 之间。
故填:。
(4)铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,则观察到有气泡产生,可证明黑色粉末中有铁粉。
故填:有气泡产生。
(5)通入澄清石灰水,澄清石灰水变浑浊碳粉燃烧生成二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,说明含碳粉。
故填:通入澄清石灰水,振荡,澄清石灰水变浑浊。
(6)从图像可知,相对湿度降低(水被消耗)、氧气浓度降低、温度升高,说明铁粉与氧气、水发生缓慢氧化放热。
故填:氧气、水。
(7)铁粉生锈是缓慢氧化反应,放热使温度升高,反应结束后温度冷却至室温,则温度计示数先升后降;
集气瓶中空气体积为 ,氧气体积为 ,氧气体积分数为;
铁粉不足(或装置漏气、未冷却至室温就打开弹簧夹等)铁粉不足会导致氧气未完全消耗;装置漏气或未冷却就打开弹簧夹,会使测得结果偏小。
故填:先升高后降低;;装置漏气(或暖宝宝中铁粉量不足等,合理即可)。
18.(2024-2025九上·四川省宜宾市第二中学校·期中)以下是某研究小组探究影响反应速率部分因素的相关实验数据。
实验序号
H2O2溶液浓度%
H2O2溶液体积/mL
温度℃
MnO2的质量/g
收集氧气的体积/mL
反应所需的时间/s
①
5
5
20
0.1
2
17.21
②
15
5
20
0.1
2
10.75
③
30
5
35
0.1
2
8.76
④
30
5
55
0.1
2
5.04
(1)通过实验①和②对比可知,化学反应速率与 有关。
(2)从实验 (填实验序号)的对比可知,化学反应速率还与温度有关,通过对比得到的结论是 。
(3)还可以通过探究催化剂的种类对双氧水分解速率的影响,实验数据如表:
编号
过氧化氢溶液质量/克
催化剂质量/克
待测数据/秒
实验1
100.0
MnO20.2
t1
实验2
100.0
CuOX
t2
I.表中X的数值应是 。
Ⅱ.表中的待测数据指测量收集相同体积氧气所需时间。若t1 t2(选填“>”、“<”或“=”),则MnO2的催化效果优于CuO。或者还可以通过测量 ,也能达到实验目的。
(4)某同学想同时探究温度和催化剂质量对反应速率的影响,请你补填表的数据完成探究:
实验编号
温度
催化剂
过氧化氢溶液的质量和浓度
1
50℃
1g 二氧化锰
10g 3%
2
25℃
2g 二氧化锰
10g 3%
3
10g 3%
【答案】(1)反应物浓度 (2)① ③ ④ ② 温度越高,化学反应速率越快 (3)① 0.2 ② < ③ 相同时间收集氧气的体积 (4)① 25℃(或50℃) ② 2g二氧化锰(或1g二氧化锰)
【解析】(1)从表中分析可知:① ② 是过氧化氢浓度不同而其他的反应时各种量均相同,可知这一过程是考查反应物的浓度与反应速度的关系;
(2)③ ④ 则是温度不同其他条件相同,明显是对温度影响化学反应速度的探究;通过对比得到的结论是温度越高,化学反应速率越快;
(3)Ⅰ.表中X的数值应是0.2,目的是和二氧化锰的质量保持一致;
Ⅱ.若MnO2的催化效果优于CuO,则生成等量的氧气时t1 <t2,还可以测量相同时间收集氧气的体积,也能达到实验目的;
(4)探究温度及催化剂质量的影响,应该保持其它的量相同,改变的是温度或催化剂的质量;故答案为25℃(或50℃);2g二氧化锰(或1g二氧化锰)。
19.(2025-2026九上·四川省成都市树德中学·期中)人类生活离不开氧气。
【探究一】人体呼吸作用
下表为某同学测量的呼吸前后部分气体组成的实验数据(通常状况)。
物质
吸入空气(体积分数%)
呼出气体(体积分数%)
78
75
21
16
0.039
4
(1)人体呼吸时消耗产生,该过程 (填“吸收”或“释放”)能量。
(2)已知氮气在呼吸前后体积几乎不变。则该实验中呼出气体的总体积 (填“>”、“=”或“<”)吸入空气的总体积。
【探究二】呼吸自救器的工作原理
(3)一种面罩式呼吸自救器中的制氧药剂主要含(催化剂)和铝粉。制氧剂制氧原理:。该反应前后,氯元素的化合价 (填“升高”“降低”或“不变”)。中含有氧元素的质量是 g。
(4)制氧药剂中铝粉的作用是燃烧提供分解所需的热量。请写出铝粉燃烧生成氧化铝的符号表达式 。为探究铝粉的质量对反应产生氧气质量的影响,控制制氧药剂中和的质量比为,进行实验,得到的质量如表所示。
实验编号
制氧剂质量/g
质量/g
铝粉质量/g
氧气质量/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
(5)①实验1中的质量是 g,实验1比实验2中的的质量 (填“大”、“小”或“相等”)。
②实验1(或实验2)中得到氧气质量明显少于实验3的主要原因是 。
③实验4中得到氧气质量小于实验3的原因是 。
(6)某种呼吸自救器的结构如图,可在有毒危险空间提供约2小时左右呼吸用的氧气。区域A填充的是NaOH和CaO。(NaOH和CaO能吸收和水蒸气)。
①若将呼出气体通过单向阀门(控制气体单向流动)直接排出呼吸面罩,可省去区域A,简化呼吸自救器的设计。但实际不采用此种设计的理由是 。
②呼吸自救器需要科学维护,应定期检查 (答一点)。
【答案】(1)释放 (2)> (3)① 降低 ② 96 (4) (5)① 94.5 ② 大 ③ 铝粉少,燃烧产生的热量少,导致NaClO3未完全分解 ④ NaClO3的质量少,分解产生氧气少,铝粉质量多,燃烧消耗氧气多 (6)① 呼出气体中含有较多氧气,除去二氧化碳后可供给呼吸,省去区域A,供氧时间会缩短 ② NaOH和CaO是否有效
【解析】(1)人体呼吸属于缓慢氧化过程,该过程释放能量。
(2)氮气在呼吸前后体积几乎不变,而空气中氮气约占78%,呼出气体中氮气约占75%,氮气的体积分数减小,则呼出气体的总体积大于吸入空气的总体积。
(3)NaClO3中,钠元素化合价为+1价、氧元素化合价为-2价,设氯元素化合价为x,根据“化合物中各元素化合价代数和为零”,则:+1+x+(-2)×3=0,解得x=+5,NaCl中氯元素化合价为-1价,则反应过程中,氯元素化合价降低;
中含有氧元素的质量是。
(4)铝粉燃烧生成氧化铝,反应的符号表达式为:。
(5)①控制制氧药剂中和的质量比为,则实验1中的质量是;
实验1中质量比实验2大,则实验1比实验2中的的质量大。
②实验3中铝粉质量较多,则实验1(或实验2)中得到氧气质量明显少于实验3的主要原因是铝粉较少,放热不足,NaClO3分解不完全。
③实验4中的质量比实验3少,分解产生的氧气量少,且实验4中铝粉质量比实验3多,铝粉燃烧会消耗更多的氧气,所以实验4中得到氧气的质量小于实验3。
(6)①呼出气体中有氧气、二氧化碳等,通过区域A除去二氧化碳后,气体中含有较多的氧气,可供给呼吸,省去区域A,供氧时间会缩短,则实际不采用此种设计。
②NaOH和CaO能吸收和水蒸气,则可能会变质,故呼吸自救器需要定期检查NaOH和CaO是否有效。
20.(2025-2026九上·四川省成都市玉林中学·期中)过氧化氢可用于消毒杀菌,具有不稳定性。某化学兴趣小组对不同催化剂催化分解过氧化氢的效率开展如下探究,并据此自制高原旅行的简易供氧器。回答相关问题:
(安全提示:实验中应佩戴护目镜和手套,避免皮肤直接接触过氧化氢对细胞造成损害。)
【探究一】过氧化氢分解实验
(1)取4 mL 10%的过氧化氢溶液于试管中,放入0.5g粘胶凝固的小球(用细绳绑住),将带火星木条置于试管口,观察到溶液中立即产生大量气泡,带火星的木条复燃。片刻拉动细绳从试管中取出小球,试管中反应停止,洗净小球、晾干、称量,其质量为 ,把小球重新放进该试管中,反应继续并产生相同现象。说明粘胶凝固的小球能催化分解过氧化氢产生氧气。反应的符号表达式为 。
(2)为了使本探究更加严谨,小组讨论后又做了一个对照实验:向盛有4 mL 的试管中,加入0.5 g粘胶凝固的小球,无明显现象。证明粘胶凝固的小球 。
【探究二】探究不同催化剂对过氧化氢分解的催化效果
(3)兴趣小组用图甲所示装置探究不同催化剂对过氧化氢分解的催化效果。取大小相同的新鲜土豆块和新鲜猪肝块作催化剂,分别加入10 mL相同浓度的过氧化氢稀溶液后,用传感器测量装置中气压的变化,如图乙中曲线a、b所示。
①结合实验和曲线a、b分析,两种催化剂中催化效率更高的是 。
②从曲线a、b的变化可以看出,过氧化氢分解的反应是 (填“放热”或“吸热”)反应,加猪肝块催化的过氧化氢完全反应所用的时间大约是 (填“30”“65”或“120”)s。
③曲线a、b最终达到相同的压强,说明: 。
【探究三】探究影响过氧化氢分解速率的其他因素
(4)用如下图所示的装置进行了两次实验:在锥形瓶中分别加入等质量的氧化铜和二氧化锰,然后将分液漏斗中的5%的双氧水注入3 mL到锥形瓶中,利用注射器收集氧气,收集到氧气的体积和时间的关系如图所示。
分析图丁氧化铜催化过氧化氢分解的图像,时间段反应速率变块的原因是 。
【答案】(1)① 0.5g ② H2O2H2O+O2 (2)① 蒸馏水 ② 不能催化分解水 (3)① 猪肝块 ② 放热 ③ 30 ④ 催化剂只能改变反应速率,不能改变生成物的质量 (4)反应放出的热量使温度升高,温度升高会加快反应速率,所以该时间段反应速率变快
【解析】(1)催化剂是能改变化学反应速率,而本身的质量和化学性质在反应前后不变的物质。在该实验中,Fe2O3小球是催化剂,所以反应后洗净小球、晾干、称量,其质量仍为0.5g。过氧化氢在Fe2O3的催化作用下分解生成水和氧气,反应的符号表达式为H2O2H2O+O2。
(2)为了使探究更加严谨,需要做对照实验,即向盛有4mL蒸馏水的试管中,加入0.5g粘胶凝固的Fe2O3小球,无明显现象,这就证明了粘胶凝固的Fe2O3小球不能催化分解水,进一步说明它是专门催化过氧化氢分解的催化剂。
(3)① 在相同时间内,曲线a(猪肝块作催化剂)对应的压强变化更大,说明产生氧气的速率更快,所以两种催化剂中催化效率更高的是猪肝块。
② 从曲线a、b的变化可以看出,反应过程中压强先增大,是因为反应放热,使装置内温度升高,压强增大,所以过氧化氢分解的反应是放热反应。加猪肝块催化的过氧化氢,在30s左右压强达到最大值,之后压强开始减小,说明此时反应基本结束,所以完全反应所用的时间大约是30s。
③ 曲线a、b最终达到相同的压强,说明催化剂只能改变反应速率,不能改变生成物的质量(或最终产生氧气的量相同)。
(4)t0~t1时间段,反应放出的热量使温度升高,温度升高会加快反应速率,所以该时间段反应速率变快。
21.(2025-2026九上·四川成都·期中)某校化学小组开展“探寻生命之源”项目式学习活动。
【任务一】探究水的电解:
(1)兴趣小组A自制如图1所示装置,兴趣小组B则采用如图2所示装置完成探究水的组成。
步骤一:检查装置气密性,用烧杯向广口瓶中加入的溶液,将导线穿过橡胶塞与自制红铜电极连接,将塑料管套在红铜电极上,上端插入橡胶塞上。塞紧胶塞,将橡胶管与的注射器3连接好。
步骤二:取下注射器1,用注射器3向瓶中打气,使溶液进入塑料管中,直到刚有溶液溢出再装上注射器1;取下注射器2,进行同上操作后,安装注射器2.
步骤三:将导线与的学生电源相连,打开开关,大约后可观察到注射器1与注射器2收集到的气体质量比约为 ,正极电源 (填实验现象),关闭电源。
步骤四:取下注射器2,点火,推动注射器2的活塞,产生的现象是 。该实验得出的结论是:水是由 组成的。
兴趣小组B组的同学完成实验过程中, 试管中气体最先收集满,因为b连接的是电源的 (填“+”或“-”)极。
【任务二】探究不同电压和不同浓度溶液对电解水速率的影响:
(2)电解纯水速率较慢,小组同学进行多次实验,测得产生氢气所需时间如图3,电解的溶液时,改变电压对电解水速率的影响是 。上述实验中,电解水速率最快的条件是 。
【任务三】探究在光催化剂的作用下利用太阳能分解海水制氢气:
(3)水分解的微观过程用示意图表示如图4:(“○”表示氢原子,“●”表示氧原子,“—”表示催化剂),则该过程的正确顺序是 (填序号和箭头),该过程中没有发生变化的微粒是 (填具体粒子名称);写出电解水制氢的符号表达式: ;与电解制氢相比,该制法的优点是 。
【答案】(1)① 8:1 ② 变黑色 ③ 气体燃烧,产生淡蓝色火焰 ④ 氢元素和氧元素 ⑤ c ⑥ + (2)① 电压越大,电解水速率越快 ② 10%NaOH、12V (3)① ④ →② →⑤ →③ ② 氢原子和氧原子 ③ ④ 节约能源(合理即可)
【解析】(1)电解水时,正极产生氧气,负极产生氢气,由图可知,注射器1与电源正极相连,则收集的气体为氧气,注射器2收集的气体为氢气,由于 ,收集的氢气和氧气的质量比为(2×1×2):(16×2)=1:8,则注射器1与注射器2收集到的气体质量比约为8:1;
铜和氧气反应生成黑色氧化铜,则可观察到正极电源变黑色;
注射器2收集的气体为氢气,氢气具有可燃性,则可观察到气体燃烧,发出淡蓝色的火焰;
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;
电解水时生成的氢气和氧气的体积比为2:1,氧气密度比空气大,氢气密度比空气小,c试管为向下排空气法,则c试管中气体最先收集满;
b试管收集的气体为氧气,则b连接的是电源的正极。
(2)由图可知,氢氧化钠溶液浓度相同时,电压越大,产生氢气所需时间变短,则电解水的速率加快;
由图可知,氢氧化钠浓度为10%、电压为12V时,电解水所需时间最短,则电解水速率最快。
(3)电解水的微观过程为:水分子分解为氢原子和氧原子,氢原子重新组合氢分子,氧原子重新组合为氧分子,则顺序为:① ④ ② ⑤ ③ ;
该反应前后,氢原子和氧原子不变;
电解水生成氢气和氧气,反应的符号表达式为:;
该方法不需要通电,更节约能源。
试卷第1页,共3页
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专题10 科学探究题
1.【答案】(1)① ③ ② ① (2)化学 (3)① 黑色物质不是氧化镁 ② ③
2.【答案】(1)产生大量白烟,放热 (2)白磷燃烧消耗氧气 (3)不能 (4)20.2% (5)偏小
3.【答案】(1)P+O2P2O5 (2)检查装置气密性 (3)红磷燃烧,产生大量白烟,放热 (4)不燃烧,也不支持燃烧 (5)15% (6)红磷量不足 (7)木炭燃烧会产生二氧化碳气体,影响实验结果
4.【答案】(1)① 酒精灯 ② 陶土网(或坩埚钳) (2)① 耀眼的白光 ② 留下白色粉末状固体 (3)① 镁和氧气 ② 氧化镁 ③ 点燃 (4)
5.【答案】(1)① 二氧化碳 ② 变蓝 ③ 除去气体中的二氧化碳,避免干扰氮气的检验 (2)氧气
6.【答案】(1)① ② (2)① 8 ② 42 (3)AC (4)50
7.【答案】(1)7月13日 (2)西 (3) (4)品红溶液褪色 (5)二氧化碳也能使澄清石灰水变浑浊,无法区分是二氧化硫还是二氧化碳导致的浑浊
8.【答案】(1)① 7.5 ② 42.5 (2)D (3)30 (4)① ②③
9.【答案】(1)① 最后两瓶颜色趋于一致,均变为红棕色; ② 分子在不断运动 (2)① 注射器内由红棕色逐渐变为无色 ② 化学 (3)是否有新物质生成
10.【答案】(1)检查装置气密性 (2) (3)温度 (4)红磷燃烧放热导致压强增大因素大于红磷燃烧消耗氧气导致压强减小因素(答案合理即可) (5)
11.【答案】(1)① 7.5 ② 50 (2)B (3)搅拌,加速氯化钠的溶解 (4)BD
12.【答案】(1)二氧化碳 CO2 (2)① 无明显变化 ② 带火星的小木条复燃 (3)密闭、防潮、保持干燥(合理即可) (4)冷水温度低,反应速度变慢,产生氧气较少,不足以支持木条复燃(合理即可)
13.【答案】(1)① ② 加湿过滤仓 ③ ad (2)① 便于贮存和运输 ② 相同时间内比5%过氧化氢溶液产生的氧气更多 (3)保持干燥(合理即可) (4) (5)温度越高,过氧化氢的分解速率越快 (6)实验② 温度较高,水受热蒸发变为水蒸气,会使制得的氧气中混有较多水蒸气,且需要加热,会浪费能源,而实验⑥ 在常温下进行,操作简单,且实验⑥ 比实验② 反应速率快(合理即可) (7)① KOH ② 177.5
14.【答案】(1)① 长颈漏斗 ② 先将导管放入水中,再用手紧握试管,若有气泡冒出,说明装置气密性良好 (2)① ② D ③ 将带火星的木条放在集气瓶口,木条复燃 (3)① ② 集气瓶底没有留少量的水 (4)① 在一定条件下,苹果质量越大,过氧化氢分解速率越快 ② 100
15.【答案】(1)在其他条件相同时,过氧化氢溶液浓度越大,过氧化氢分解速率越快 (2)控制变量,使不同浓度过氧化氢溶液分解实验在相同温度下进行,排除温度对反应速率的干扰 (3)① 取两支试管,分别加入等量的 15% 过氧化氢溶液,一支放入盛有冷水的烧杯中,另一支放入盛有热水的烧杯中,观察并比较两支试管中气泡产生的速率 ② 放入热水中的试管中气泡产生速率更快 (4)B (5) (6)① Fe2O3氧化铁 ② 在相同条件下,加入Fe2O3作为催化剂时,在200s内压强变化最小,说明产生氧气的速率最慢,即催化效果最差 (7)可能是反应过于剧烈,导致瓶塞被冲开,气体逸出 (8)相同条件下,在一定范围内,催化剂的用量越多,过氧化氢分解速率越快,当催化剂用量达到一定程度后,分解速率不再明显加快 (9)相同时间内收集氧气的体积 (10)可能生成的气体中带有水蒸气,水蒸气通过冷凝水,被冷却为液体去除,得到氧气更为纯净
16.【答案】(1)② ④ ⑤ ③ ① (2)① 12 ② 偏小 (3)BC (4)30g
17.【答案】(1)防止高温熔融物溅落,炸裂集气瓶底部 (2) (3)55%~60% (4)有气泡产生 (5)通入澄清石灰水,振荡,澄清石灰水变浑浊 (6)氧气、水 (7)① 先升高后降低 ② 16.8% ③ 装置漏气(或暖宝宝中铁粉量不足等,合理即可)
18.【答案】(1)反应物浓度 (2)① ③ ④ ② 温度越高,化学反应速率越快 (3)① 0.2 ② < ③ 相同时间收集氧气的体积 (4)① 25℃(或50℃) ② 2g二氧化锰(或1g二氧化锰)
19.【答案】(1)释放 (2)> (3)① 降低 ② 96 (4) (5)① 94.5 ② 大 ③ 铝粉少,燃烧产生的热量少,导致NaClO3未完全分解 ④ NaClO3的质量少,分解产生氧气少,铝粉质量多,燃烧消耗氧气多 (6)① 呼出气体中含有较多氧气,除去二氧化碳后可供给呼吸,省去区域A,供氧时间会缩短 ② NaOH和CaO是否有效
20.【答案】(1)① 0.5g ② H2O2H2O+O2 (2)① 蒸馏水 ② 不能催化分解水 (3)① 猪肝块 ② 放热 ③ 30 ④ 催化剂只能改变反应速率,不能改变生成物的质量 (4)反应放出的热量使温度升高,温度升高会加快反应速率,所以该时间段反应速率变快
21.【答案】(1)① 8:1 ② 变黑色 ③ 气体燃烧,产生淡蓝色火焰 ④ 氢元素和氧元素 ⑤ c ⑥ + (2)① 电压越大,电解水速率越快 ② 10%NaOH、12V (3)① ④ →② →⑤ →③ ② 氢原子和氧原子 ③ ④ 节约能源(合理即可)
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专题10 科学探究题
1.(2025-2026九上·四川泸州金兰、蔺阳集团·期中)课堂上,同学们与老师一起进行了镁条燃烧的实验(如图所示),请回答下列问题:
(1)最能说明镁条燃烧是化学变化的现象是 (用序号表示,下同);烟花、照明弹中都用到镁粉作原料,其原因是镁粉燃烧时 。
①发出白光 ②放出大量热 ③生成白色固体。
(2)镁条能在空气中燃烧,属于镁条的 性质。
(3)小科同学发现实验桌上的镁条表面有黑色物质。黑色物质是什么,会不会是镁带缓慢氧化后产生的氧化镁?
a、小科把磨去黑色物质的镁带放在氧气中燃烧,结果得到的是白色固体。由此,他得出结论是: 。
b、小科询问老师后,获知任何固体颗粒直径小到一定量,颜色都是黑色的(如纯净的铁块是银白色的,而铁粉是黑色的)。由此,小科认为他原来的结论 (填序号)。
①正确;②不正确;③可能不正确。
小科又开始了进一步的探究…
2.(2025-2026九上·四川省泸州市泸县四中学区·期中)某化学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。为了找出原因,他们继续进行探究。
【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】白磷能与氧气发生反应,生成物为五氧化二磷。
【设计实验】在老师的指导下,研究小组的同学利用如图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。待红磷熄灭且装置完全冷却后,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,白磷被点燃。
【记录数据】研究小组同学从开始实验到最后装置冷却后的整个实验过程中,氧气浓度传感器与数显设备相连,测量的容器内氧气浓度变化曲线如图2。
【实验分析】
(1)图1中红磷燃烧的现象为 。
(2)图2中DE段氧气浓度变化的主要原因是 。
【实验结论】
(3)红磷燃烧 (填“能”或“不能”)耗尽空气中的氧气。
【再次探究】研究小组的同学再次查阅资料发现,食品脱氧剂(以铁粉为主的物质组成)能通过化学反应除去密闭包装袋中的氧气,使食品处于无氧状态。他们尝试用图3装置进行实验来测定空气中氧气的体积分数,量筒中装有50mL水,记录相关数据如表所示:
实验时间/min
0
5
10
30
35
45
量筒中液面的刻度/mL
50
35
27.5
19.7
19.7
19.7
(4)根据表中实验数据计算空气中氧气的体积分数约为 。
(5)若实验结束时,俯视读取量筒中液体的体积,则测得的氧气体积分数会 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
3.(2025-2026九上·四川省泸州市泸县四中学区·期中)某化学兴趣小组为探究空气中氧气的含量,设计了下图所示的实验装置。
实验探究如下:
【实验原理】
(1)该实验中发生反应的符号表达式为 。
【实验操作】
(2)选用20mL的试管,按图连接装置并 。将注时器的活塞停在10mL刻度处。在试管中放入一定量的红磷,点燃酒精灯,待充分反应后打开弹簧夹,注射器的活塞停留在7mL处。
【实验现象】
(3)实验中试管内可观察到的现象是 。
【实验结论】
(4)根据实验现象可以得出:试管内剩余的气体主要的化学性质是 。
(5)该实验测得空气中氧气的体积分数为 。
【反思交流】
(6)同学们分析认为,该实验得出此数据可能是因为 (写一条)。
(7)小明同学提出不能用木炭代替红磷进行该实验,因为 。
4.(2025-2026九上·四川省泸州市泸县四中学区·期中)下图是“镁带燃烧实验”示意图,请回答下列问题。
(1)写出图中出现的两种实验仪器的名称: 、 。
(2)镁带燃烧过程中可观察到发出 ,留下白色粉末状固体,并放出大量的热。这其中可作为判断镁带燃烧是化学变化的依据的是 。
(3)镁带燃烧实验中,作为反应物的是 、作为生成物的是 、反应的条件是 。
(4)查阅资料得知,镁带在空气中燃烧还能和氮气发生化学反应生成氮化镁,该化学反应过程可以用中文表示为 。
5.(2025-2026九上·四川凉山州多校联考·期中)学习小组的同学们了解到气调保鲜是一种利用二氧化碳、氮气等气体来延长食品保质期的技术。对此,同学们分组进行了实验。
(1)甲小组同学对某品牌蛋糕包装袋内的气体成分进行探究。
【提出问题】该品牌蛋糕包装袋内的气体中是否含有二氧化碳和氮气?
【猜想与假设】猜想1:含有氮气
猜想2:含有
猜想3:含有氮气和二氧化碳
猜想4:均不含氮气和二氧化碳
【查阅资料】Ⅰ.氢氧化钠溶液可用于吸收二氧化碳;
Ⅱ.镁能在二氧化碳中燃烧生成氧化镁和碳;
Ⅲ.镁能在氮气中燃烧生成氮化镁固体,其中氮化镁可与水剧烈反应产生氨气,氨气使湿润的红色石蕊纸条变蓝。
【实验】
同学们按照以下实验步骤来探究蛋糕包装袋内气体的成分。
实验步骤
实验现象
实验结论
a.将包装袋内气体通入澄清石灰水中。
澄清石灰水变浑浊
猜想 3正确
b.将包装袋内的气体通过足量氢氧化钠溶液后再收集,集满一瓶该气体后向其中伸入燃着的镁条。
镁条燃烧
c.取适量镁条燃烧后的固体于试管中,向其中加入适量蒸馏水,将湿润的红色石蕊纸条伸入试管口。
红色石蕊纸条 M
①上表中M处应填写 。
【反思】
②步骤b中将包装袋内的气体先通过足量的氢氧化钠溶液的目的是 。
(2)乙小组的同学利用二氧化碳和氧气传感器测定充入了气调保鲜剂的某食品包装袋内气体的浓度(体积分数)变化,相关数据如下图所示。同学们通过查阅资料得知,44小时后两种气体浓度都趋于平缓的原因是高浓度的二氧化碳会抑制食品包装袋内微生物的呼吸作用。那么,图中气体B是 (选填“二氧化碳”或“氧气”)。
6.(2025-2026九上·四川省达州中学联盟·期中)在农业生产中,常用溶质质量分数为16%的氯化钠溶液选种。化学兴趣小组同学在实验室欲配制50g上述溶液模拟选种。
(1)配制过程中,操作明显不正确的是 (填数字①~⑤)。
(2)所需氯化钠的质量为 g,水的体积为 mL(水的密度为1g/mL)。
(3)经检测;最后配制的溶液溶质质量分数偏小,其原因可能是___________(填字母序号)。
A. 氯化钠固体不纯 B. 量取水时,俯视读数
C. 烧杯中原来有水 D. 装瓶时,有少量溶液洒出
(4)实验室现有100g溶质质量分数为8%的氯化钠溶液,若要使此溶液的溶质质量分数增加到16%,则应蒸发水 g。
7.(2025-2026九上·四川省广安友谊中学·期中)社会实践小组的同学对当地空气质量状况展开了项目式学习。
任务一:使用微型空气质量“检测站”
【社会实践】
同学们利用组装的微型空气质量“检测站”,在一家工厂附近进行了为期一周的空气质量检测,结果如下图所示。
【分析评价】
(1)该工厂附近7月11日一7月17日空气质量最好的一天是 。
(2)微型空气质量“检测站”需布设在污染源的下风口(指风吹过该污染源后,污染物被风吹走的方向),该工厂所在地全年盛行东风,为监测该工厂的空气质量,不考虑其他因素,“检测站”需要在 (填“东”、“南”、“西”或“北”)侧布设。
任务二:探究污染物中有害气体成分
【走访调查】
该工厂长期使用煤作燃料,煤主要含有碳元素,还含有少量硫、氮等元素。
(3)写出硫在空气中燃烧的符号表达式 。
【提出问题】工厂周围的空气中是否含有二氧化硫?
【查阅资料】
①二氧化硫能使澄清石灰水变浑浊,也能使红色的品红溶液褪色;
②二氧化碳不能使红色的品红溶液褪色。
【进行实验】
(4)探究工厂附近空气中是否含有二氧化硫。
实验操作
实验现象
实验结论
收集一瓶该工厂的废气,加入品红溶液,振荡
废气中含有二氧化硫
【反思评价】
(5)不选用澄清石灰水检验废气中含有二氧化硫的原因是 。
任务三:制定改善空气质量行动计划
【制定计划】通过项目化学习,大家体会到科学、技术与社会的相互关系,制定出改善空气质量的诸多行动计划,让蓝天常在,空气常新。
8.(2025-2026九上·四川泸州金兰、蔺阳集团·期中)如图所示为某科学兴趣小组配制一定溶质质量分数的氯化钠溶液的流程图。请回答下列问题:
(1)应称量 g氯化钠,需加水 mL(水的密度为1g/mL)。
(2)若称量氯化钠固体时天平指针偏左,则接下来应采取的措施是___________(填字母)。
A. 增加砝码 B. 减少砝码 C. 添加食盐 D. 减少食盐
(3)取10g 15%的氯化钠溶液加水稀释到 g,可得到5%的氯化钠溶液。
(4)进行正确实验后,经检测,所配制溶液的溶质质量分数偏小,其原因可能有 (填序号)。
①氯化钠固体仍然不纯
②烧杯先用少量蒸馏水润洗
③量取水时,仰视读数
④将配制好的溶液装瓶时,有少量溶液洒出
⑤将量好的水倒入烧杯时,有少量水溅出
9.(2025-2026九上·四川泸州金兰、蔺阳集团·期中)已知NO2是红棕色气体,N2O4是一种无色气体。NO2在密闭容器内受压时能转化为N2O4气体。某同学设计了如图所示的两个实验探究有关的变化。实验时甲抽去中间的玻璃片;乙推压密闭注射器里的活塞。
(1)甲实验可能产生的实验现象是 ,该实验说明的问题是 。
(2)乙实验观察到的实验现象是 ,该变化属于 变化。
(3)上述两个变化的本质区别是 。
10.(2025-2026九上·四川省达州市渠县中学·期中)为了帮助同学更好地理解空气中氧气含量测定的实验原理,老师利用传感器技术实时测定了实验装置内的压强、温度和氧气浓度,三条曲线变化趋势如图乙所示。
(1)如图,连接好实验装置。在装入试剂之前,应先进行的操作是 。
(2)红磷燃烧的符号表达式为 。
(3)X曲线表示的是 (填“温度”或“氧气的浓度”)。
(4)结合X、Y两条曲线,解释图乙中BC段气压变化的原因是 。
(5)实验中测得的数据如下:
测量项目
实验前
实验后
烧杯中水的体积
烧杯中剩余水的体积
瓶中剩余气体的体积
体积/mL
80.0
46.4
126.0
根据实验数据计算:测得的空气中氧气的体积分数为 (列出计算式即可)。
11.(2025-2026九上·四川省达州市渠县中学·期中)丙同学欲配制50 g溶质质量分数为15%的NaCl溶液,其操作步骤如下:
(1)计算:配制上述溶液时,需氯化钠 g,配制时应选择 (选填“10”、“50”或“100”)mL的量筒量取所需要的水。
(2)称量:在称量氯化钠的过程中,发现托盘天平指针偏左,此时他应___________(填字母)。
A. 增加适量氯化钠 B. 减少适量氯化钠 C. 调节天平的平衡螺母 D. 增加砝码质量
(3)溶解:溶解过程中,玻璃棒的作用是 。
存放:将配制好的溶液装入试剂瓶中,盖好瓶塞并贴上标签。
(4)反思:在配制过程中,导致氯化钠溶液溶质质量分数偏小的可能原因有___________(填字母)。
A. 用量筒量取水时俯视读数 B. 氯化钠固体中含有杂质
C. 配好的溶液装瓶时不小心洒出 D. 称量时药品和砝码放反了
12.(2025-2026九上·四川资阳·期中)茶垢清洁剂可以轻松除茶垢。在茶垢清洁剂中加水,会产生大量气泡。某化学兴趣小组对茶垢清洁剂的除垢原理、使用方法等进行了系列探究。
【提出问题】茶垢清洁剂遇水产生的气体是什么?
【查阅资料】①茶垢清洁剂的主要成分为过碳酸钠
②NaOH溶液可以吸收CO2。
【猜想假设】同学们对该气体成分提出了三种猜想。
(1)猜想1:只有O2;猜想2:只有 ;猜想3:既有O2又有CO2。
【实验验证】按如图装置对猜想进行实验:
【得出结论】茶垢清洁剂遇水产生的气体是氧气
【对比实验】
(2)小组同学改用冷水重复上述实验,发现A中产生少量气泡,而D中无明显现象
操作
现象
结论
向A中加入热水,将生成的大量气体依次通过B、C,再将带火星的小木条放入D中
观察到B中 ,D中 。
猜想1正确
【交流讨论】老师提示:过碳酸钠能够与水反应生成碳酸钠和过氧化氢,在过氧化氢的作用下茶垢分解、剥离、脱落,使用时加入温度稍高的水,效果更好。
(3)根据过碳酸钠的性质,保存茶垢清洁剂应注意 。
(4)使用冷水时,将带火星的木条放入D中无明显现象,请你分析可能的原因是 。
13.(2025-2026九上·四川成都·期中)“便携式制氧机”可用于家庭保健供氧。某品牌制氧机通过制氧剂产生氧气,制氧剂甲剂为白色颗粒过碳酸钠,制氧剂乙剂为黑色粉末。某小组同学进行实验探究其制氧原理并设计组装了一套简易的氧发生器。
【探究一】对制氧剂的选择探究:为什么不选过氧化氢溶液而用过碳酸钠呢?
【查阅资料】①过氧化氢溶液的稳定性较差,浓度较大时具有一定的腐蚀性。
②过碳酸钠俗称固体双氧水,它遇水即可分解为过氧化氢和碳酸钠;碳酸钠易溶于水且与混合时不反应。
【组装装置】
(1)根据图1的制氧机简图,该小组同学利用实验室的仪器组装了一套类似功能的氧气发生器(图2),该氧气发生器的连接顺序是 (填图2中接口处字母),装置A相当于制氧机中的 (填“反应仓”或“加湿过滤仓”)。装置A中水的作用还有 (填字母)。
a.判断是否有氧气输出 b.加快氧气生成速率 c.增大氧气产量 d.监测氧气流速
【分析解释】
(2)小组同学分别用过碳酸钠和过氧化氢溶液作对照制取氧气,利用数字化传感器测出产生氧气体积与时间变化的曲线(图3),结合试剂状态及分析图像,该家用制氧机的制氧剂选择过碳酸钠而不选择5%过氧化氢溶液的理由是:①过碳酸钠 、②后过碳酸钠 。
【拓展评价】
(3)通过上述探究可知,保存过碳酸钠的注意事项是 (写一条即可)。
【探究二】探究影响制氧剂分解速率的因素,选择更优实验条件。(实验装置如图4所示,夹持仪器已略去)
【猜想与假设】影响过氧化氢分解速率的因素可能有温度、溶液的浓度、催化剂种类。
【实验记录】同学们进行6组实验,实验记录如表:
实验序号
过氧化氢溶液的浓度
过氧化氢溶液的体积
水槽中水的温度
锥形瓶中另添加催化剂
内产生氧气体积
①
6
20
—
0.0
②
6
90
—
41.0
③
6
70
—
4.5
④
6
70
—
12.1
⑤
6
20
2.0
⑥
6
20
650.0
【解释与结论】
(4)写出实验⑥发生反应的符号表达式: 。
(5)通过实验可得出的结论:其它条件相同时, 。
【反思与评价】
(6)制氧条件选择实验⑥而不选实验②的理由是 ,由此理解家用制氧剂为何配备乙剂催化剂。
(7)“化学氧自救呼吸器”产生氧气的主要原理是超氧化钾与人体呼出水汽反应。
①查询资料得知此反应的化学方程式为 。
②若该呼吸器需为使用者提供氧气,则至少需要含超氧化钾的制氧剂 克。
14.(2025-2026九上·四川成都·期中)实验室制取氧气和其性质的探究。根据如图实验装置,请回答:
(1)仪器a的名称是 ;检查装置B气密性的方法是: ,则气密性良好。
(2)实验室用B装置制取氧气原理的符号表达式为: ,为获得干燥的氧气,应选用的收集装置为 (填字母),此装置检验氧气是否集满的方法是: ,说明氧气已收集满。
(3)图F所示进行铁在氧气中燃烧的实验,反应的符号表达式为 ,如果实验时集气瓶炸裂,原因可能是 。
(4)小叶查阅资料得知,除二氧化锰外,许多水果对过氧化氢分解也有催化作用。为了探究苹果质量对过氧化氢分解速度的影响,用如图甲所示装置(固定装置未画出)进行以下实验:
①检查装置气密性。
②称取苹果,切成小块放入烧瓶中,量取溶质质量分数为的过氧化氢溶液倒入烧瓶中,迅速塞紧塞子,当液滴移至A点时开始计时。
③观察到液滴恰好移至B点时(间玻璃管容积为),记录所需时间。
④依次用不同质量的苹果重复步骤②和③,记录并处理数据,结果如图乙。根据上述实验记录回答,本实验可得出的结论是: 。若用的过氧化氢溶液与苹果重复上述实验,预测实验中步骤③记录的时间是 秒。
15.(2025-2026九上·四川省成都市石室联合中学教育集团·期中)某化学兴趣小组对“影响化学反应速率的因素”产生了浓厚的兴趣,于是以“过氧化氢分解”为研究对象,开展了“探究影响化学反应速率的因素”项目式学习。
【查阅资料】过氧化氢溶液在常温或催化剂(如二氧化锰)作用下分解,过程中会释放热量。
任务一:探究过氧化氢溶液的浓度对分解速率的影响
【实验1】如图1装置进行实验:水浴温度控制在,在三颈瓶中加入均为,在恒压漏斗中加入不同浓度的过氧化氢溶液各分别进行实验,用软件绘制实验图形如图2所示。
(1)分析图2可得出的结论是 。
(2)实验中水浴池控制温度的作用是 。
任务二:探究温度对过氧化氢分解速率的影响
某同学查阅资料后发现过氧化氢溶液的分解速率还可能与温度有关,请你帮该同学完成具体实验方案设计,证明过氧化氢溶液的分解速率与温度有关。
【实验2】
(3)实验用品:试管、烧杯、热水、冷水、15%过氧化氢溶液
实验步骤
现象
结论
温度越高,过氧化氢分解的速率越快
任务三:探究不同催化剂对过氧化氢分解的催化效果
(4)催化剂在化工生产中起着重要作用,下列关于催化剂的说法正确的是_____(填序号)。
A. 只能作过氧化氢溶液分解的催化剂
B. 同一个化学反应可以有多种催化剂
C. 在化学反应前后催化剂的性质不发生改变
D. 用作催化剂的物质不可能是其他反应的反应物或生成物
【实验3】首先检查装置气密性,然后取负载各种等量催化剂的海藻酸钠微球各30粒分别放入、、、四个锥形瓶中,每个锥形瓶上连接压力传感器和注射器(如图3所示),最后用注射器分别向每个锥形瓶中注入浓度为过氧化氢溶液,溶液全部注入后立即采集内压强数据,用软件绘制实验图形如图4所示。
【实验分析】
(5)写出c瓶中发生反应的符号表达式: 。
(6)上述四种催化剂中催化效果最差的物质是 ,理由是 。
(7)a、b瓶在50秒左右时压强突然恢复到初始状态,最可能的原因是 。
任务四:探究二氧化锰的用量对过氧化氢分解速率的影响
【实验4】每次实验均用的过氧化氢溶液,采用不同质量粉末做催化剂,测定收集到氧气所用的时间,结果如下:
实验序号
①
②
③
④
⑤
粉末用量(g)
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
所用时间(s)
17
8
6
3
2
(8)根据实验4,得出的结论是 。
(9)实验4测定收集到氧气所用的时间或测定 。都能达到实验目的。
【实践反思】
(10)课堂上同学们利用甲图装置做过氧化氢分解实验时,带火星的木条很难复燃。分析原因后,在老师的建议下改用图乙装置进行实验,带火星的木条较易复燃。请你分析乙装置中带火星的木条较易复燃的原因可能是 。
实验步骤
现象
结论
取两支试管,分别加入等量的 15% 过氧化氢溶液,一支放入盛有冷水的烧杯中,另一支放入盛有热水的烧杯中,观察并比较两支试管中气泡产生的速率。
放入热水中的试管中气泡产生速率更快
温度越高,过氧化氢分解的速率越快
16.(2025-2026九上·四川省德阳市第二中学校·期中)在实验操作考试中,小明的考试题目是配制120 g质量分数为10%的氯化钠溶液,请回答下列问题:(已知托盘天平中质量最小的砝码是5 g)。
(1)图示实验中,正确的操作顺序为 (填序号)。
(2)需称取氯化钠的质量为 g;若量取水的体积时仰视读数,其他操作均正确,则所配制溶液的溶质质量分数 (选填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(3)下列因素会造成小明所配溶液溶质质量分数偏小的是_______(填字母)。
A. 图③中量筒内的水有少量溅出 B. 图④中的砝码和试剂放反
C. 图⑤中烧杯内壁有水珠 D. 将配好的溶液装瓶时,有少量溶液溅出
(4)欲配制60 g质量分数为5%的氯化钠溶液,需要10%的氯化钠溶液的质量为 。
17.(2025-2026九上·四川省自贡市荣县中学校·期中)某中学化学实验兴趣小组对铁以及含铁物质进行了一系列探究活动。
探究一:铁丝燃烧是否需要纯氧?
实验:小罗取长短相同直径为0.38mn的铁丝,分别在含量不同的情况下实验,现象记录如下。
氧气含量
90%
70%
60%
55%
实验现象
燃烧剧烈,燃烧时间长,效果好
燃烧比90%弱,燃烧时间短,实验成功
燃烧比70%弱,燃烧时间更短,实验成功
难以燃烧,只是发热
(1)在做铁丝在氧气中燃烧的实验时,为了使现象更清楚,一般用排水法收集,这样收集的氧气较纯净,还要将铁丝绕成螺旋状,以增大接触面积,提高温度。在装有氧气的集气瓶中预留少量水的原因是 。
(2)写出铁丝在氧气中燃烧的符号表达式 。
(3)就0.38mm铁丝而言,燃烧所需氧气的最低体积分数在 范围。
探究二:对含有铁粉的“暖宝宝”进行成分及发热原理探究。
查阅资料:①铁粉是黑色;②铁能与稀盐酸发生反应产生氢气。
Ⅰ.黑色粉末的成分:小月在实验室打开一片暖宝宝,取出其中黑色粉末做了下面的实验。
(4)取暖宝宝中的黑色粉末于试管中,加入足量的稀盐酸,观察到 。证明黑色粉末中有铁粉。
(5)反应结束之后,发现仍有黑色固体残留,经过滤,洗涤,干燥,获得黑色粉末。取样通入氧气灼烧,将产物 (写出操作及现象),说明黑色粉末中还有碳粉。
Ⅱ.“暖宝宝”发热的原理:将拆除包装的暖宝宝倒入三颈烧瓶中密封装置,按图(夹持仪器已略去)采用湿度、氧气、温度传感器收集数据,观察曲线变化。
(6)从收集到的图像可知暖宝宝发热是因为铁粉与 发生反应。
探究三:使用暖宝宝贴来测定空气中氧气的含量。
(7)小堂按图所示组装好装置,并进行实验:
①检查该装置气密性。
②集气瓶容积为250mL,将集气瓶装满水后倒扣在水槽中,用排水法收集空气,直到剩下30mL水后,用玻璃片盖住集气瓶口,取出集气瓶,正放在桌面上。
③塞紧橡皮塞(如上图),关闭弹簧夹,往量筒内加入100mL水。观察到温度计示数的变化情况为 。
④打开弹簧夹,待右侧量筒内液面不再变化时,读出量气筒内水的体积为63mL(铁粉生锈消耗水的体积忽略不计),通过计算本实验数据测得空气中氧气的体积分数为 (保留0.1%)。
⑤上述结果与理论值相比,引起误差的原因可能是 。
18.(2024-2025九上·四川省宜宾市第二中学校·期中)以下是某研究小组探究影响反应速率部分因素的相关实验数据。
实验序号
H2O2溶液浓度%
H2O2溶液体积/mL
温度℃
MnO2的质量/g
收集氧气的体积/mL
反应所需的时间/s
①
5
5
20
0.1
2
17.21
②
15
5
20
0.1
2
10.75
③
30
5
35
0.1
2
8.76
④
30
5
55
0.1
2
5.04
(1)通过实验①和②对比可知,化学反应速率与 有关。
(2)从实验 (填实验序号)的对比可知,化学反应速率还与温度有关,通过对比得到的结论是 。
(3)还可以通过探究催化剂的种类对双氧水分解速率的影响,实验数据如表:
编号
过氧化氢溶液质量/克
催化剂质量/克
待测数据/秒
实验1
100.0
MnO20.2
t1
实验2
100.0
CuOX
t2
I.表中X的数值应是 。
Ⅱ.表中的待测数据指测量收集相同体积氧气所需时间。若t1 t2(选填“>”、“<”或“=”),则MnO2的催化效果优于CuO。或者还可以通过测量 ,也能达到实验目的。
(4)某同学想同时探究温度和催化剂质量对反应速率的影响,请你补填表的数据完成探究:
实验编号
温度
催化剂
过氧化氢溶液的质量和浓度
1
50℃
1g 二氧化锰
10g 3%
2
25℃
2g 二氧化锰
10g 3%
3
10g 3%
19.(2025-2026九上·四川省成都市树德中学·期中)人类生活离不开氧气。
【探究一】人体呼吸作用
下表为某同学测量的呼吸前后部分气体组成的实验数据(通常状况)。
物质
吸入空气(体积分数%)
呼出气体(体积分数%)
78
75
21
16
0.039
4
(1)人体呼吸时消耗产生,该过程 (填“吸收”或“释放”)能量。
(2)已知氮气在呼吸前后体积几乎不变。则该实验中呼出气体的总体积 (填“>”、“=”或“<”)吸入空气的总体积。
【探究二】呼吸自救器的工作原理
(3)一种面罩式呼吸自救器中的制氧药剂主要含(催化剂)和铝粉。制氧剂制氧原理:。该反应前后,氯元素的化合价 (填“升高”“降低”或“不变”)。中含有氧元素的质量是 g。
(4)制氧药剂中铝粉的作用是燃烧提供分解所需的热量。请写出铝粉燃烧生成氧化铝的符号表达式 。为探究铝粉的质量对反应产生氧气质量的影响,控制制氧药剂中和的质量比为,进行实验,得到的质量如表所示。
实验编号
制氧剂质量/g
质量/g
铝粉质量/g
氧气质量/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
(5)①实验1中的质量是 g,实验1比实验2中的的质量 (填“大”、“小”或“相等”)。
②实验1(或实验2)中得到氧气质量明显少于实验3的主要原因是 。
③实验4中得到氧气质量小于实验3的原因是 。
(6)某种呼吸自救器的结构如图,可在有毒危险空间提供约2小时左右呼吸用的氧气。区域A填充的是NaOH和CaO。(NaOH和CaO能吸收和水蒸气)。
①若将呼出气体通过单向阀门(控制气体单向流动)直接排出呼吸面罩,可省去区域A,简化呼吸自救器的设计。但实际不采用此种设计的理由是 。
②呼吸自救器需要科学维护,应定期检查 (答一点)。
20.(2025-2026九上·四川省成都市玉林中学·期中)过氧化氢可用于消毒杀菌,具有不稳定性。某化学兴趣小组对不同催化剂催化分解过氧化氢的效率开展如下探究,并据此自制高原旅行的简易供氧器。回答相关问题:
(安全提示:实验中应佩戴护目镜和手套,避免皮肤直接接触过氧化氢对细胞造成损害。)
【探究一】过氧化氢分解实验
(1)取4 mL 10%的过氧化氢溶液于试管中,放入0.5g粘胶凝固的小球(用细绳绑住),将带火星木条置于试管口,观察到溶液中立即产生大量气泡,带火星的木条复燃。片刻拉动细绳从试管中取出小球,试管中反应停止,洗净小球、晾干、称量,其质量为 ,把小球重新放进该试管中,反应继续并产生相同现象。说明粘胶凝固的小球能催化分解过氧化氢产生氧气。反应的符号表达式为 。
(2)为了使本探究更加严谨,小组讨论后又做了一个对照实验:向盛有4 mL 的试管中,加入0.5 g粘胶凝固的小球,无明显现象。证明粘胶凝固的小球 。
【探究二】探究不同催化剂对过氧化氢分解的催化效果
(3)兴趣小组用图甲所示装置探究不同催化剂对过氧化氢分解的催化效果。取大小相同的新鲜土豆块和新鲜猪肝块作催化剂,分别加入10 mL相同浓度的过氧化氢稀溶液后,用传感器测量装置中气压的变化,如图乙中曲线a、b所示。
①结合实验和曲线a、b分析,两种催化剂中催化效率更高的是 。
②从曲线a、b的变化可以看出,过氧化氢分解的反应是 (填“放热”或“吸热”)反应,加猪肝块催化的过氧化氢完全反应所用的时间大约是 (填“30”“65”或“120”)s。
③曲线a、b最终达到相同的压强,说明: 。
【探究三】探究影响过氧化氢分解速率的其他因素
(4)用如下图所示的装置进行了两次实验:在锥形瓶中分别加入等质量的氧化铜和二氧化锰,然后将分液漏斗中的5%的双氧水注入3 mL到锥形瓶中,利用注射器收集氧气,收集到氧气的体积和时间的关系如图所示。
分析图丁氧化铜催化过氧化氢分解的图像,时间段反应速率变块的原因是 。
21.(2025-2026九上·四川成都·期中)某校化学小组开展“探寻生命之源”项目式学习活动。
【任务一】探究水的电解:
(1)兴趣小组A自制如图1所示装置,兴趣小组B则采用如图2所示装置完成探究水的组成。
步骤一:检查装置气密性,用烧杯向广口瓶中加入的溶液,将导线穿过橡胶塞与自制红铜电极连接,将塑料管套在红铜电极上,上端插入橡胶塞上。塞紧胶塞,将橡胶管与的注射器3连接好。
步骤二:取下注射器1,用注射器3向瓶中打气,使溶液进入塑料管中,直到刚有溶液溢出再装上注射器1;取下注射器2,进行同上操作后,安装注射器2.
步骤三:将导线与的学生电源相连,打开开关,大约后可观察到注射器1与注射器2收集到的气体质量比约为 ,正极电源 (填实验现象),关闭电源。
步骤四:取下注射器2,点火,推动注射器2的活塞,产生的现象是 。该实验得出的结论是:水是由 组成的。
兴趣小组B组的同学完成实验过程中, 试管中气体最先收集满,因为b连接的是电源的 (填“+”或“-”)极。
【任务二】探究不同电压和不同浓度溶液对电解水速率的影响:
(2)电解纯水速率较慢,小组同学进行多次实验,测得产生氢气所需时间如图3,电解的溶液时,改变电压对电解水速率的影响是 。上述实验中,电解水速率最快的条件是 。
【任务三】探究在光催化剂的作用下利用太阳能分解海水制氢气:
(3)水分解的微观过程用示意图表示如图4:(“○”表示氢原子,“●”表示氧原子,“—”表示催化剂),则该过程的正确顺序是 (填序号和箭头),该过程中没有发生变化的微粒是 (填具体粒子名称);写出电解水制氢的符号表达式: ;与电解制氢相比,该制法的优点是 。
试卷第1页,共3页
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