专题14 跨学科实践（期中真题汇编，全国通用）九年级化学上学期

专题14 跨学科实践题 1.【答案】(1)无色有刺激性气味的气体或密度比空气小或极易溶于水(合理即可) (2)环保，污染小(合理即可) (3)分子总是在不断地运动 (4)不可以 (5)低 (6) (7)体积 2.【答案】(1)淡蓝色（或有鱼腥臭味的气体） (2)地球上的生物遭受紫外线的伤害 (3)大 (4)臭氧浓度越大，杀菌效果越好 3.【答案】(1)淡蓝色、带有鱼腥味的气体 (2)分子的构成不同/构成的分子不同 (3)多 (4)相同条件下，在一定范围内，臭氧浓度越高，杀菌效果越好 (5)高于 (6)ac/ca 4.【答案】(1)月壤矿物中含水量极少 (2) 钛铁矿 30000g (3) 降低 (4)有效降低氢与铁氧化物的反应温度 (5)常温下，氮气化学性质稳定，可作保护气，防止月壤与其他物质反应 5.【答案】(1)太阳能 (2) 原子 氢化镁 (3) 防水 (4) 6.【答案】(1)氧分子/O2 (2) B (3)CO2、H2O (4)H2O  （合理即可） (5)2LiOH+ CO2 = Li2CO3 + H2O 7.【答案】(1)低 (2)氮 (3)体积大小 (4) 绿氨生产可实现“零碳”排放 (5)B 8.【答案】(1) C Ni (2)+5 (3)7:56:31:64 (4) B 过多的石墨烯会阻碍电池中锂离子的迁移，导致电池内阻增加，性能下降 9.【答案】(1)+4 (2)化合物 (3) 节约电能（或利用太阳能，能耗更低，反应条件更温和等，答一点即可） (4)ABD 10.【答案】(1)无毒（答案不唯一，合理即可） (2)+4 (3)2/两 (4)涂料 (5) 1.2 在研究的材料用量范围内，在其他条件相同时，Cu-TiO2复合材料对该污染物的降解率比TiO2高 (6) 分解 不需要消耗电能，节约能源（答案不唯一，合理即可） 11.【答案】(1)受热或见光易分解（写一点，合理即可） (2)二氧化氯 (3)B (4)A 12.【答案】(1)氧气瓶（或氧气袋或制氧机） (2)物理性质 (3) Ⅱ 原子 (4)越大 (5)两/二/2 (6)BC 13.14.【答案】13． 臭氧氧化法/厌氧生物法/电化学氧化法 变大 氧气臭氧/ O2O3 一氧化碳（合理即可） b 14． C B A 15.【答案】(1)储能 (2) 三/3 分解 变大 化学 (3)储热密度大 (4)A (5)BC 16.【答案】(1)-196℃左右 (2)AC (3)降低轨道和车轮的温度，使列车与轨道隔离，减少摩擦和空气产生的气动阻力，提高运行速度 (4)空气中氮气含量较高 17.【答案】(1) 属于 质子数 (2)中子 (3)3 (4)ABD 18.【答案】(1)物理 (2)水 (3) (4)在纯氧中完全燃烧的产物只有水和N2​，无污染 (5)B (6)N2​、H2​ (7)高于-196℃且低于或等于-33℃ 19.【答案】(1)氨分子 (2)氮气、氢气 (3)A (4)放热效率更高（或氨气易溶于水，储存运输更方便） (5) (6)C 20.【答案】(1) 氧分子 氧气瓶、氧气袋和制氧机 (2) 低 物理性质 (3)Ⅱ (4)25℃时，吸附压越大，氮气的吸附量越大，而氧气的吸附量变化不大 (5)ac 21.【答案】(1)/ (2)可能 (3)减小 (4)温度过低时，水蒸气冷凝为粒径大于10微米的液滴 (5)保存在低温、避光的环境中 22.【答案】(1)Ca (2)O2 (3) (4)能量更高(或循环寿命更长、高倍率充电更佳、重量更轻) 23.【答案】(1)液氢-液氧推进剂 (2)ABC (3)推进剂动力大，反应产物无污染 (4) 24.【答案】(1)有新物质生成 (2)淡蓝色气体 (3) 错 对 (4)温度越高，臭氧1分钟的分解率越高 25.【答案】(1)AC (2)液态 (3)/ (4)戴橡胶手套、.戴防毒面具 、工作后沐浴更衣等合理即可、 26.【答案】(1)物理 (2)水 (3)4NH3+3O26H2O+2N2 (4)AB 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题14 跨学科实践题 1．（安徽省合肥市庆平希望学校2025~2026学年九年级上学期期中考试化学试题）据调查，很多家庭配备了“富氧仪”、“制氧机”等供氧设备。某兴趣小组的同学以“制作简易供氧器”为主题开展跨学科实践。 【任务一】认识供氧原理 【信息检索1】某品牌制氧机以空气为原料，当空气经过分子筛时，氮气和氧气分离，获得高浓度的氧气。其微观示意图如图1所示。 【信息检索2】常见的“氧立得”制氧机工作原理如图2所示。A剂的主要成分是过碳酸钠，过碳酸钠是一种易溶于水的白色固体，受热易分解，溶于水生成碳酸钠和过氧化氢，B剂是一种难溶于水的固体。在反应仓内加入适量水，再先后放入A剂、B剂，即可产生氧气。 【交流讨论】 (1)图1便携式富氧仪中空气通过氧气分离膜时，氮分子渗透速率___________(填“大于”或“小于”)氧分子渗透速率。 (2)则该制氧机制得的“氧气”属于___________(填“纯净物”或“混合物”)。 (3)根据已知信息推测，A剂的保存方法是___________。 (4)图2加湿过滤仓中水的作用是___________(填字母)。 A．观察产生的速率 B．加快的生成 C．加湿 【任务二】测定家用制氧机制得的氧气的纯度 【实验步骤】(部分操作已略去) Ⅰ．如图3，打开止水夹、，向装满水的集气瓶中缓慢鼓入一定量的从家用制氧机中导出的气体，使白磷露出水面，此时测得进入装置中水的体积为。 Ⅱ．关闭止水夹，用强光照射引燃白磷(白磷燃烧的现象与红磷相似)， Ⅲ．待白磷燃烧停止后冷却至室温，最终测得A装置中水的体积为30mL。 Ⅳ．计算制氧机制得的氧气纯度。 (5)装试剂前应进行的操作是___________。 (6)从图中选择合适的A装置___________(填数字)。 (7)根据实验测得的数据计算氧气的纯度。(请写出计算过程) 【任务三】设计简易供氧器 兴趣小组在实验室中了解到双氧水(过氧化氢溶液)在催化剂的作用下也可以用类似家用制氧机的装置制取氧气，设计如图4所示的简易供氧器。 (8)该装置通过___________(填具体操作)可以调节供氧流速。 2．（25-26九年级上·河北唐山·期中）“基于碳中和理念设计低碳行动方案”是跨学科实践活动的一个重要内容。 任务一：理解碳中和内涵 【查阅资料】简言之，碳中和是指通过节能减排、植树造林等措施，抵消人类活动产生的CO2，达到相对“零排放”。 【构建模型】固碳是实现碳中和的重要途径之一，小组同学构建的固碳模型如图： 【小组讨论】 (1)生态固碳主要依靠植物的______实现。 (2)捕集工业排放的CO2制成干冰，它可用于______。 (3)碳封存，将CO2注入油气层起到驱油作用，既提高油的采收率，又实现碳封存。用如图装置模拟油气田封存CO2。连接装置A、B，将CO2从______(填“a”或“b”)导管口通入装有油的广口瓶中封存，油被压入烧杯中。 (4)某科研基地通过一定技术将二氧化碳压缩存入岩石层，也能实现二氧化碳的封存。从微观角度分析，这一技术能够实现的原因是______。 任务二：探究二氧化碳捕集 【提出问题】水能吸收CO2吗？ 【进行实验】 (5)小组同学设计如下方案并完成实验。 实验步骤 实验现象 实验结论 ①向盛有CO2气体的软塑料瓶中，加入容积的水，立即旋紧瓶盖，振荡 ______ 水能捕集CO2 ②取少量步骤①所得溶液于试管中，滴加几滴______，振荡 溶液变成红色 【反思评价】 (6)步骤①中发生反应的化学方程式为______。 3．（24-25九年级下·广东广州·阶段检测）某兴趣小组的同学以“制作简易供氧器”为主题开展跨学科实践。 【任务一】认识供氧原理 【信息检索1】便携式富氧仪是一种市面上常见的家用供氧器。便携式富氧仪常使用膜分离技术，在一定压力下，利用高分子膜的选择透过性功能分离空气中的氧气和氮气，得到含氧量较高的富氧空气，工作原理如图1所示。 【信息检索2】常见的“氧立得”制氧机工作原理如图2所示。A剂的主要成分是过碳酸钠，过碳酸钠是一种易溶于水的白色固体，受热易分解，溶于水生成碳酸钠和过氧化氢，B剂是一种难溶于水的固体。在反应仓内加入适量水，再先后放入A剂、B剂，即可产生氧气。 【交流讨论】 (1)图1便携式富氧仪中空气通过氧气分离膜时，氮分子渗透速率_______(填“大于”或“小于”)氧分子渗透速率。 (2)根据已知信息推测，A剂的保存方法是_______。 (3)图2加湿过滤仓中保证供给的湿度需求，还具有的作用是_______(填字母)。 A．观察产生的速率 B．加快的生成 C．吸收杂质提纯 【任务二】测定家用制氧机制得氧气的纯度 铁在潮湿的空气中容易生锈，该兴趣小组根据铁生锈的原理，用铁粉测定家用制氧机中氧气的纯度，设计如图3所示装置：实验时，将铁粉撒在浸润氯化钠溶液的滤纸条上(氯化钠溶液可以加快铁生锈)，再将该滤纸条贴在集气瓶内侧，然后在集气瓶(容积为200mL)中收集一瓶从家用制氧机中导出的气体，塞紧瓶塞，量筒中放入180mL的水，8分钟后打开止水夹，量筒中的水倒吸入集气瓶中，量筒中剩余水的体积为10mL。 (4)将铁粉撒在浸润氯化钠溶液的滤纸条上，而不是堆积在瓶底，目的是_______。 (5)由上述数据计算该制氧机导出的气体中氧气的体积百分数是_______。 【任务三】设计简易供氧器 兴趣小组在实验室中了解到双氧水(过氧化氢溶液)在催化剂的作用下也可以用类似家用制氧机的装置制取氧气，设计如图4所示的简易供氧器。该装置通过控制推动注射器活塞的快慢可以调节供氧流速。 (6)关于固体试剂(催化剂)的选择，小组同学在外界相同条件下，用如图4装置完成了表中实验： 实验编号 浓度相同的双氧水质量/g 催化剂 催化剂质量/g 收集50mL所需时间/s 1 200 — 500 2 200 0.5 49 3 200 0.5 58 4 200 0.5 154 ①实验3中发生反应的化学方程式是_______。 ②表中所列3种催化剂的催化效果最佳的是_______。 ③通过对比实验1和实验4，可以得出的结论是_______。 ④要比较过氧化氢分解反应中不同催化剂的催化效果，除可以通过测量收集50mL所需时间这种方法外，还可以测量相同时间内_______。 4．（25-26九年级上·海南省直辖县级单位·期中）人类活动离不开氧气。 【实验室制氧气】如图是实验室制取气体的常见装置，回答下列问题。 (1)写出②的仪器名称______。 (2)用如图所示方法检查装置的气密性。若装置的气密性良好，松开手一段时间后，导管口出现的现象是______(选填“甲”、“乙”或“丙”)。 (3)用高锰酸钾制得较纯净的氧气可选用的装置组合是______。(填字母，从A—E中选择)。 (4)装置F也能用于收集氧气，氧气应该从______(填“a”或“b”)端通入。 【家用制氧气】兴趣小组在跨学科实践课上制作了一台简易“制氧机”，如图所示。A是过碳酸钠(白色固体)，过碳酸钠加水溶解会分解生成碳酸钠和过氧化氢。制氧时，在反应仓中加入适量水，再依次加入过碳酸钠和固体B，反应仓内黑色粉末翻腾，变得浑浊，仓壁变得温热，纯化仓底部导气管口有气泡冒出。 (5)固体B是______。 (6)下列说法正确的是______(填序号)。 a.反应仓的药品可以用氯酸钾代替过碳酸钠 b.可以通过纯化仓观察氧气的流速 c.经过纯化仓去除反应过程中可能混入的杂质，提高氧气纯度 【资料】理论上生成150mL氧气，分别需要6%的过氧化氢溶液7.6mL，过碳酸钠1.4g。 (7)小组同学取上述两种药品分别加入0.2g固体B进行对比实验，比较过氧化氢溶液和过碳酸钠制取氧气的效率。测得数据如图(20min后几乎不产生氧气)请分析制氧剂选择过碳酸钠的依据是______。 5．（25-26九年级上·贵州安顺·期中）初中化学实验不仅能帮助理学生解化学原理、掌握操作技能，更是培养科学思维与探究能力的关键途径。 Ⅰ．下图为实验室中常见的气体制备和收集装置。 请回答下列问题： (1)某同学选择装置A用于高锰酸钾制取氧气，该装置的不足之处是___________，反应的符号或文字表达式为___________，若用装置E收集氧气，验满的方法为___________。 (2)用过氧化氢溶液制取氧气时，马龙同学认为装置B和装置C都可以，如果要得到平稳的氧气流，你认为应该选的发生和收集装置组合是___________(填字母)。 Ⅱ．跨学科实践 ⅰ．利用过氧化氢分解产生氧气的原理，某同学自制了如图所示的家庭简易制氧机。 (3)过氧化氢分解产生氧气的符号或文字表达式为___________。 (4)若想监测产生氧气的气流速度，G中有一处不足之处，你的改进措施是将___________(填“a”或“b”)端导管伸入水面以下。 ⅱ．小林探究分解生成氧气速率的影响因素，借助图1所示实验装置(夹持装置略去)，进行了三次实验，三次实验的部分设计如下表所示： 实验序号 的质量/g 5%的的体积/mL 水浴温度/℃ 产生50 mL氧气的时间/s 实验1 0.5 40 20 20 实验2 0.5 40 40 13 实验3 0.5 40 60 10 (5)此实验探究___________。 (6)在三次实验中，通过定量测定___________来比较分解速率的大小。 ⅲ．小金通过实验发现，不同的金属氧化物对过氧化氢分解速率有影响。他在等体积的三个锥形瓶中加入40 mL 5%的溶液，分别加入质量均为0.1 g的、、CuO三种金属氧化物粉末，根据实验数据绘制了氧气体积和时间变化的曲线图(如图2)。观察该图回答问题： (7)催化效果最好的是___________，无论使用哪种催化剂，最终生成的氧气体积___________。 6．（23-24九年级上·山西运城·期中）在学习了实验室制取氧气后，老师给同学们安排了跨学科实践活动“自制简易制氧机”。为此同学们开启了有关制氧机的制氧原理、制氧装置和清洗保养等一系列项目化探究活动，并最终完成了自制简易制氧机的实践任务。 【检素调查】某化学兴趣小组的同学经查阅资料后得知，市面上比较常见的家用制氧机有“便携式制氧机”和“分子筛制氧机”。 任务一：探究家用制氧机的制氧原理 (1)“便携式制氧机”的制氧试剂为过碳酸钠固体和二氧化锰粉末，其反应原理为：过碳酸钠加水溶解后分解生成碳酸钠（化学式为_________）和过氧化氢，过氧化氢遇到后加入的二氧化锰迅速产生氧气。其中产生氧气的反应符号表达式为_________。 (2)分子筛制氧机采用进口沸石分子筛，利用加压吸附技术将空气中的氧气与氮气分离，并滤除有害物质，再通过降压解吸释放出氧气。 【反思】①“便携式制氧机”制氧试剂选用固体而不用过氧化氢溶液的原因是_________。 ②上述两种制氧机的制氧原理的本质区别是_________。 任务二：探究“便携式制氧机”的制氧装置 同学们根据“便携式制氧机”的制氧原理和制氧试剂 设计了如图的制氧装置。制氧时，先在反应仓中加入适量水，再先后加入过碳酸钠和二氧化锰，观察到反应仓中有黑色粉末翻腾，液体变得浑浊，仓壁变得温热，过滤仓底部的导气管口有气泡冒出。 (3)设计的制氧装置必须具有良好的_________性。 (4)选择反应仓的仓体材料时，需要考虑的因素有_________（写一条）。 (5)过滤仓中水的作用有_________（写一种）。 任务三：检查进度 (6)同学们还需要继续完成的探究项目是__________。 7．（25-26九年级上·江苏苏州·期中）为继续认识化学反应，化学小组同学设计并完成了以下实验和跨学科实践活动。 I、已知：白磷的着火点为40℃，红磷的着火点为240℃。 (1)图1的白磷燃烧，红磷不燃烧，得出燃烧的条件之一是_______，气球变化为_______。 (2)小明设计了图2所示装置，对燃烧过程中的氧气的体积分数进行测定，得到图3所示图像。结合图像分析，“可燃物与氧气接触”应准确地表述为_______。 (3)图中药品的保存方法正确的是_______(填字母)。 A． B． C． II、在跨学科实践活动中，小乐同学就“家用燃料的变迁与合理使用”开展了相关调查。 【了解燃料变迁】 (4)1 kg天然气和1 kg煤分别充分燃烧，产生的和的质量如下图所示，会导致硫酸性酸雨的形成。则_______燃烧产生的气体更易导致酸雨，燃烧对环境影响较小。 (5)煤制油技术以煤为主要原料，通过化学加工过程生产油品和化工产品。我国自主创新的煤间接液化技术实现了煤制油技术中国造。下列对该项技术研发价值的表述中，合理的是_______(填字母)。 A．一定程度上解决我国石油资源短缺问题 B．减少煤燃烧产生的环境污染 C．提升我国能源安全保障能力 D．使化石能源的使用实现温室气体“零排放” 8．（25-26九年级上·安徽六安·期中）某化学兴趣小组对不同催化剂催化分解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，避免皮肤直接接触对细胞造成损害。 【探究一】对比粉末与酵母粉末的催化效率 (1)写出催化过氧化氢分解制氧气的文字表达式________。 (2)向两支试管中分别加入粉末、酵母粉末各，然后都注入的的溶液，相同条件下测量不同时间产生的体积（见下表），则________催化效率更高。 时间 0 10 20 30 40 50 60 体积 0 10.5 19.8 27.5 33.1 36.2 37.5 酵母 0 15.2 28.6 38.9 45.3 49.7 52.1 【探究二】跨学科实践活动1 (3)查阅资料：酵母中的过氧化氢酶才是分解的催化剂，生物细胞代谢会产生副产物。据此推测，在生物体细胞内普遍存在过氧化氢酶的原因是：避免________（补充完整）。 (4)自制高原旅行的简易供氧器：为实现缓慢供氧，并能随时控制氧气的产生与停止，现有浓溶液，还应选用的试剂有________（选填编号）。 可供选择的试剂：①粘胶凝固的小球    ②粉末    ③酵母粉末    ④水。 (5)反思总结：实践学习后，部分同学交流的以下观点，你认为正确的有________。 a.解决实践中的真实问题，通常需要多学科知识 b.当设计的装置比较优秀时，没有必要组内交流 c.设计方案时应综合考虑反应原理、实际需求和现有条件 d.开展跨学科实践活动费时费力，不利于综合素养的发展 【探究三】跨学科实践活动2 课后，同学们经查阅资料发现：植物汁液也可以作过氧化氢制氧气的催化剂。随后研究小组继续开展“自制简易鱼泵”的跨学科实践活动。研究小组自制两种简易鱼泵为鱼缸供氧，装置如图1、图2所示。 (6)基于家用鱼缸供氧需求，采用植物汁液作过氧化氢分解催化剂的优点是________。 (7)观察并比较图1和图2的“自制简易鱼泵”，图2装置的优点是________。 (8)图2中气体细化器的作用是________。 9．（25-26九年级上·四川德阳·期中）I据调查，很多家庭都配备了“富氧仪”"制氧机"等供氧设备。某兴趣小组的同学以“制作简易供氧器”为主题开展跨学科实践。 【任务一】：认识供氧原理 【信息检索1】便携式富氧仪常使用膜分离技术，在一定压力下，利用高分子膜的选择透过性功能分离空气中的氧气和氮气，得到含氧量较高的富氧空气，工作原理如图1所示。 【信息检索2】常见的“氧立得”制氧机工作原理如图2所示。A剂的主要成分是过碳酸钠，过碳酸钠是 一种易溶于水的白色固体，受热易分解，溶于水生成碳酸钠和过氧化氢，B剂是一种难溶于水的黑色固体。在反应仓内加入适量水，再先后放入A剂、B剂，即可产生氧气。 【交流讨论】 (1)图1便携式富氧仪中空气通过氧气分离膜时，氮分子渗透速率_____（填“大于”或“小于”）氧分子滤透速率。 (2)根据已知信息推测，B剂可能是_____。 (3)图2加湿过滤仓中保证供给的湿度需求，还具有的作用是_____（填字母）。 A．观察产生的速率 B．加快的生成 C．降低温度 Ⅱ.某化学学习小组以“燃烧与灭火”为主题展开探究。回答下列问题：查阅资料：白磷的着火点是40℃，红磷的着火点是240℃。 【实验与探究】 (4)分别取大理石和小木条，放到酒精灯火焰上加热一段时间，观察到大理石不能燃烧，小木条能燃烧。说明燃烧需要_____。 (5)完成如图所示实验，记录实验现象如下： A．Y形管中的白磷燃烧B．Y形管中的红磷不燃烧C．热水中白磷不燃烧 ①白磷燃烧的化学方程式为_____。 ②对比实验现象_____（填字母序号），说明燃烧需要温度达到着火点。 ③对比实验现象_____（填字母序号），说明燃烧需要氧气。 ④实验中使用气球的目的是_____。 【拓展与应用】 该小组设计并完成了一组熄灭高低蜡烛的趣味实验，如图所示： (6)图1中蜡烛由低到高依次熄灭，其原因是不能燃烧也不支持燃烧，_____。 (7)图2中蜡烛由高到低依次熄灭，其原因是蜡烛燃烧生成的热气体密度小于空气，先聚集在烧杯上部，使上部氧气浓度急剧下降。由此可知：当高楼内部发生火灾时，应_____（填“伏低”或“直立”）身体逃生。 【讨论与交流】 (8)“森林草原是我家，严防山火保护它”。下列做法错误的是_____（填字母序号）。 A．在防火期内，携带火种进入森林草原 B．发现山火时，立即拨打火警电话 C．扑灭山火时，在山火蔓延线路前方开辟隔离带 10．（25-26九年级上·山西晋中·期中）“富氧仪”“制氧机”等供氧设备在日常生活中得到了广泛的应用，同学们以“设计和制作简易供氧器”为主题开展了跨学科实践活动。 任务一：认识供氧原理 【信息检索1】便携式富氧仪常使用膜分离技术，在一定压力下，利用高分子膜的选择透过性功能分离空气中的氧气和氮气，得到含氧量较高的富氧空气，工作原理如图1所示。 【信息检索2】常见的“氧立得”制氧机工作原理如图2所示。A剂的主要成分是过碳酸钠，过碳酸钠是一种易溶于水的白色固体，受热易分解，溶于水生成碳酸钠和过氧化氢，B剂是一种难溶于水的固体。在反应仓内加入适量水，再先后放入A剂、B剂，即可产生氧气。 【交流讨论】 (1)图1便携式富氧仪中空气通过氧气分离膜时，氮分子渗透速率___________(填“大于”或“小于”)氧分子渗透速率。 (2)根据已知信息推测，A剂的保存方法是___________。 (3)图2加湿过滤仓中H2O保证供给O2的湿度需求，还具有的作用是___________(填字母)。 A．观察O2产生的速率 B．加快O2的生成 任务二：测定家用制氧机制得氧气的纯度 已知铁在常温下与空气中的氧气和水反应生成铁锈(铁不与氮气反应)，同学们根据铁生锈的原理，用铁粉测定家用制氧机中氧气的纯度，设计如图3所示装置：实验时，将铁粉撒在浸润氯化钠溶液的滤纸条上(氯化钠溶液可以加快铁生锈)，再将该滤纸条贴在集气瓶内侧，然后在集气瓶(容积为200mL)中收集一瓶从家用制氧机中导出的气体，塞紧瓶塞，量筒中放入180mL的水，充分反应后打开止水夹，量筒中的水倒吸入集气瓶中，最终量筒中剩余水的体积为10mL。 (4)将铁粉撒在浸润氯化钠溶液的滤纸条上，而不是堆积在瓶底。目的是___________。 (5)由上述数据计算该制氧机导出的气体中氧气的体积百分数是___________。 任务三：设计和制作简易供氧器 同学们在实验室中了解到双氧水(过氧化氢溶液)在催化剂的作用下也可以用类似家用制氧机的装置制取氧气，设计并制作了如图4所示的简易供氧器。 (6)该装置通过___________(填具体操作)可以调节供氧流速。 (7)关于固体试剂(催化剂)的选择，小组同学在外界相同条件下，用如图4装置完成了表中实验： 实验编号 浓度相同的双氧水质量/g 催化剂 催化剂质量/g 收集50mLO2所需 时间/s 1 200 —— —— 500 2 200 MnO2 0.5 49 3 200 Fe2O3 0.5 58 4 200 KCl 0.5 154 ①表中所列3种催化剂的催化效果最佳的是___________。 ②通过对比实验1和实验4，可以得出的结论是___________。 11．（2025·重庆·模拟预测）《天工开物》记载古法造纸术的流程是原料浸泡、蒸煮、抄制、烘干。兴趣小组根据记载，利用回收的废纸进行“制造再生纸”跨学科实践活动，在蒸煮时加入了氢氧化钠。造纸后，为处理剩余的废液进行如下探究活动。 【查阅资料】 ①； ②溶液呈中性； ③碱石灰是氢氧化钠与氧化钙的固体混合物，能吸收水和二氧化碳。 【任务一】废液成分分析 【提出猜想】推测废液中含有氢氧化钠和碳酸钠中的一种或两种 【实验设计与实施】 (1)完成下表。 实验操作 实验现象 实验结论 步骤1：取少量废液于试管中，加入足量的氯化钡稀溶液。 ___________ 废液中有 步骤2：取少量步骤1中的上层清液于试管中，滴加___________。 溶液由无色变成红色 废液中有NaOH 【任务二】废液中碳酸钠含量测定 兴趣小组设计了如下图所示的实验，取100g废液样品放入装置A的锥形瓶中，先通入一会儿，然后称量装置C、D的质量，再向锥形瓶中滴加足量稀硫酸，至不再产生气体，继续通一会儿后，测得装置C、D分别增重2.1g和0.1g。 (2)锥形瓶中不再产生气体后，需要继续通一会儿，其原因是___________。 (3)装置C中反应的化学方程式是___________。 (4)装置D、E中装有相同的物质但作用却不同，装置D是为了吸收C中逸出的少量气体，则装置E的作用是___________。 (5)如果缺少装置B，会使测定的碳酸钠含量___________(填“偏大”或“偏小”)。 12．（24-25九年级上·江西南昌·期中） 化学社团开展跨学科实践活动，比较植物种类对过氧化氢溶液分解的影响。 【查阅资料】 ①压强传感器可以测量密闭体系内气体压强的变化。 ②过氧化氢分解为放热反应。 ③除了二氧化锰、硫酸铜以外，动、植物细胞中含有的过氧化氢酶也可以作过氧化氢分解的催化剂，但温度过高时，过氧化氢酶的催化活性会降低。 【实验步骤】 ①连接具支试管与压强传感器 （如图1所示），取2.0g植物碎末放入具支试管中。 ②量取2mL3%过氧化氢溶液，倒入具支试管中并立即塞上橡胶塞，采集数据。 ③更换相同质量，不同种类的植物碎末，重复实验①和②。 ④不加入植物碎末，重复实验①和②，作为空白组。 ⑤将采集到的数据用电脑进行处理，得到反应前后压强随时间变化曲线如图2。 【实验分析】 (1)实验中设置空白组的作用是______________。 (2)由图2可知，催化效果最好的是______________。 (3)写出在过氧化氢酶作催化剂时，过氧化氢溶液分解的文字表达式______________。 (4)上海青叶作催化剂时，200s前曲线迅速升高的原因是______________。 (5)根据资料推测：过氧化氢酶质量过大，可能导致反应速率突然变慢，理由是______________。 (6)社团中的小李同学还想探究猪肝是否能催化过氧化氢分解，他在实验中，除了需要证明其能改变过氧化氢分解的速率，还需要证明反应前后其______________和______________不变。 13．（25-26九年级上·山西运城·期中）制氧机在生产、生活中有重要应用。同学们围绕以下四项任务进行了跨学科实践活动，并对有关问题进行了思考和探究。 任务一：了解家用制氧机的工作原理 【市场调研】市面上有多种家用制氧机，由于制氧的原理不同，各家用制氧机的使用特点也不同。家用制氧机制氧的主要原理有分子筛、高分子富氧膜、氧烛制氧等。 【讨论交流】 (1)分子筛和防毒面具里的活性炭都具有多孔结构，且孔径均匀，二者的工作原理相似，由图可知其制氧原理为___________氮气。 (2)氧烛的制氧原理是通过氯酸钠()受热分解生成氯化钠和氧气，该反应的化学方程式为___________。 任务二：探索空间站内制氧原理 【查阅资料】我国空间站的氧气来源于环境控制与生命保障系统中的电解制氧子系统。 【模拟实验】 (3)同学们根据空间站制氧原理进行如下实验。 实验装置 实验步骤 实验现象 实验结论 ①在装置内装满水(含有少量硫酸钠溶液)，接通直流电 两电极上均有无色气泡产生，___________，一段时间后，a、b管内气体体积比约为 电解水能生成氧气 ②切断电源，用___________ b管口木条燃烧更旺，a管口气体燃烧 【反思评价】 (4)空间站内作为反应原料的水的来源是___________(写一条)。 (5)上表中的实验装置可以探究的实验内容是___________。 任务三：了解不同氧含量下，人的感觉 【调研访谈】氧含量与人体的反应关系如下图所示。 【分析交流】 (6)结合上图信息，请写出使用供氧器时的一条启示：___________。 任务四：尝试设计制作高原供氧器 【设计制作】 (7)制作高原所用供氧器时，除需考虑反应原理、还需要考虑很多方面的因素，如：___________(举一例)。 【成果分享】氧气与人体健康关系密切，在特定环境下，人们制氧需要综合应用多学科知识和工程技术手段解决实际问题。 14．（25-26九年级上·福建三明·期中）研究小组开展“自制简易鱼泵”的跨学科实践活动。 【活动一】探究制氧原理 已知有些植物汁液可用作过氧化氢制氧气的催化剂。为比较菠菜、花生汁液对过氧化氢制氧速率的影响，用如图1装置进行实验，在相同条件下，把过氧化氢溶液与不同汁液混合，比较产生10 mL氧气所需的时间，实验结果如下表。 实验编号 3%过氧化氢溶液体积（mL） 汁液体积（mL） 10 mL产氧量所需的时间（s） I X 水1.0 -- Ⅱ 2.0 菠菜汁液1.0 55 Ⅲ 2.0 花生汁液1.0 25 (1)检查图1装置气密性的方法、现象、结论是_________。 (2)实验I中X的值为_________。结合表中数据分析，在相同条件下催化效果更好的是_________。 (3)若要探究温度对花生汁液催化过氧化氢分解产氧速率的影响，请设计实验方案：_________。 【活动二】自制简易鱼泵 研究小组自制两款简易鱼泵为鱼缸供氧，装置如图2、图3。 (4)选用图3鱼泵为鱼缸供氧，塑料瓶1中盛放过氧化氢溶液，植物汁液（催化剂）宜盛放在塑料瓶2，目的是_________。 (5)基于家用鱼缸供氧需求，植物汁液作过氧化氢分解催化剂优于二氧化锰催化剂。用花生汁液催化过氧化氢分解的符号表达式为_________。 (6)已知过氧化氢溶液不稳定，研究小组探究其他制氧原理。 在相同条件下，将240 g过碳酸钠分别与不同量的水混合，测定结果如图，则最合适的加水量是_________mL。 15．（25-26九年级上·江苏南京·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______。 16．（25-26九年级上·福建泉州·期中）研究小组开展“自制简易鱼泵”的跨学科实践活动。 项目一：探究制氧原理 水果果肉可作过氧化氢制氧的催化剂，为探究果肉种类对过氧化氢溶液分解产氧速率的影响。用下图装置进行实验，室温下，分别向烧瓶中加入3g不同果肉和10mL浓度为10%的过氧化氢溶液，记录液柱刻度从0移动至5的时间，数据如下表。 实验编号 果肉种类 液柱刻度从0移动至5的时间/s Ⅰ 苹果 176 Ⅱ 香蕉 14 Ⅲ 水蜜桃 31 【查阅资料】①过氧化氢酶广泛存在于植物中，温度超过55℃会失去活性。 ②水果果肉中含有的某些金属离子也可以催化过氧化氢的分解。 (1)实验前，用双手捂住烧瓶底部，观察到___________，说明装置气密性良好。 (2)所用水果果肉需切成形状大小相同的块状，目的是___________。 (3)分析实验数据，得到的结论是___________。 (4)实验时还可以通过比较___________，准确获取该实验结论。 (5)在水果果肉的催化下，欲探究过氧化氢溶液浓度对产氧速率的影响，请设计实验方案：___________。 【提出问题】苹果果肉的催化作用主要来自过氧化氢酶还是某些金属离子？ (6)研究小组将3g苹果果肉置于80℃的烘箱中充分烘烤，取出恢复至室温后置于上述装置烧瓶中，加入10mL浓度为10%的过氧化氢溶进行实验，若观察到___________，说明苹果果肉的催化作用主要来自过氧化氢酶。 项目二：自制简易鱼泵 研究小组自制如下三套简易鱼泵为鱼缸增氧。松开甲装置A瓶瓶盖，可将B瓶中的空气通入鱼缸实现增氧；乙装置利用电动马达推拉注射器活塞，往鱼缸通入空气实现增氧；丙装置通过化学制氧实现增氧。 (7)与乙装置相比，甲装置增氧的不足之处是___________。 (8)当乙装置电动马达推动注射器活塞时，呈关闭状态的单向阀是___________(填“”或“”)。 (9)丙装置中向塑料瓶添加药品的“输液袋—流量调节器”装置，类似于实验室中的___________(填仪器名称)，其制氧的反应符号表达式为：___________。 【反思与拓展】 (10)小组同学认为在鱼缸内种植水草也能为鱼缸增氧，原因是___________。 17．（25-26九年级上·辽宁营口·期中）化学兴趣小组针对辽河水域开展了“自制净水器及水质检测”跨学科实践活动 任务一  自制净水器 (1)图1中的吸附剂为活性炭是因其具有___________结构；过滤采用了图2膜技术净化装置，自来水经过该装置过滤后其硬度(通常用钙镁离子的含量来判断)___________(填“会”或“不会”)降低。 任务二  水质检测 (2)检测水可用市售的水质检测笔直接读出水质的TDS值，以判断水质纯度，如图3所示。若通过水质检测笔测出的TDS值为450，则该水质情况是___________，使用这样的水会给生活和生产带来许多麻烦，生活中如何改进此类情况___________。 任务三  水的组成 材料一：18世纪末，法国化学家拉瓦锡做了一个实验(图1)：让水蒸气通过一根烧红的铁制枪管，得到“易燃空气”。通过分析和归纳，他得出结论：水不是一种元素，而是“易燃空气”与氧形成的化合物，并将“易燃空气”正式命名为“生成水的元素(Hydrogen)”，即氢。 (3)材料中的“易燃空气”实际上是___________，在拉瓦锡的实验中，铁管内壁有黑色固体(四氧化三铁)生成，同时得到了“易燃空气”。至此，水不是单一元素，“水是由___________组成的”的观点得到了公认。 材料二：1799年，意大利科学家伏特发明了电池。1800年，科学家尼克尔森用伏特电池对水进行了分解(原理如图2)，两个电极附近都有气体生成，用排水法收集气体并检验，再次确认了水的组成。 (4)材料中的电解水实验(图2)，水中加入稀硫酸或氢氧化钠溶液的目的是___________；电极产生的氢气在___________管产生，正极和负极产生气体的质量之比为___________；电解水的化学方程式为___________。 (5)由图3可知，每个水分子是由___________和___________构成的。 (6)能够验证水的组成的实验是___________。 A．过氧化氢分解 B．氢气在氧气中燃烧 C．将水煮沸蒸发 D．电解水 任务四  爱护水资源 (7)水是一种重要的资源，爱护水资源，人人有责。如图表示节约用水的标志是___________(填字母序号)。请列举一条日常生活中的节水措施___________。 (8)下列做法会造成水体污染的是___________(填序号)。 ①工业废水处理达标后排放     ②随意丢弃废旧电池 ③提倡使用无磷洗衣粉         ④合理使用化肥和农药 18．（24-25九年级上·山东济宁·期中）同学们通过学习水的知识，开展了以下基础实验和跨学科实践活动。 Ⅰ.探究水在直流电作用下的变化 【查阅资料】在水中加入少量氢氧化钠可以增强导电性 【进行实验】如图装置进行实验并记录现象 (1)通电一段时间后，观察到水电解器中漏斗内液面_______（选填“上升”、“下降”或“不变”）。 (2)与b管相连的是电源的_______（填“正”或“负”）极。若b玻璃管内收集到的气体为5mL，则a玻璃管收集到的气体约为_______mL。 (3)用燃着的木条检验a玻璃管内产生的气体，观察到的现象是________；如何检验b管的气体________（写出操作过程及现象）。 【实验结论】 (4)写出电解水的文字表达式 ________，在电解水的过程中，电能主要转化为________能。 【实验反思】加入氢氧化钠固体质量不同，水电解快慢不同 【继续探究】 (5)分别向100mL水中加入不同质量的氢氧化钠固体，实验记录如表所示。对比三组实验，考虑课堂实验演示效果，选择实验_____（填实验编号）更合适。 实验编号 氢氧化钠质量/g 负极气体体积/mL 正极气体体积/mL 收集时间 A 0.50g 1.08mL 0.5mL 5分钟 B 1.01g 2.83mL 1.32mL C 5.26g 8.16mL 4.06mL 【微观分析】 (6)如图是水分子分解的微观示意图，请补全横线上的模型图。 +______。 （图中“”表示氧原子，“〇”表示氢原子）。 Ⅱ.自制净水器 【取样分析】同学们取了运河水样，分析水中含有泥沙等不溶性杂质以及色素、异味、矿物质、微生物等。 【设计装置】大家将饮用水瓶和纱布、活性炭等组合成如图所示装置进行水的净化。 (7)其中，装置制作较合理的是_____（选填“A”或“B”）。 (8)通过该装置净化后的水_______（选填“适宜”或“不宜”）直接饮用。 【总结反思】 (9)混合物分离的一般思路和方法是________（将序号排序）。 a.分析混合物成分 b.找到分离方法 c.寻找成分性质差异 (10)自制净水器净水材料的选择需要考虑的因素有_______（写一条）。 19．（24-25九年级上·山西长治·期中）化学兴趣小组的同学们在老师的指导下，开展了“制作模型并展示科学家探索物质组成与结构的历程”的跨学科实践活动。 任务一：探究构成物质的微观粒子的特征 【提出问题】在物理课上，同学们通过学习已经知道：微观粒子的质量和体积都很小、微观粒子之间有间隙、微观粒子都在不断运动。那么，如何从化学视角来认识微观粒子的运动呢？ 【设计实验】同学们设计了以下实验探究微观粒子的运动。 【分析实验】 (1)甲图实验中，观察到的实验现象是________；小组同学认为乙图实验较好，原因是________。 任务二：认识模型在探索物质组成与结构中的作用 【查阅资料】同学们通过查阅资料，了解到道尔顿、汤姆孙、卢瑟福等科学家提出的原子模型，以及认识原子结构的历程。 【小组交流】 (2)卢瑟福通过“粒子轰击金箔”实验发现了原子核，否定了汤姆孙的枣糕模型。在该实验中，有小部分粒子改变了原来的运动方向，说明了________；依据卢瑟福实验提出的原子结构模型无法解释一些问题，请提出一个你认为无法解释的问题：________？ 任务三：梳理物质组成与结构的认识思路 兴趣小组追寻科学家的足迹，分别从宏观、微观方面对水进行深入探究。 【宏观辨识】根据实验探究水的组成 (3)水的合成：在密闭容器中将氢气和氧气按一定比例混合后点燃，容器内生成了小水珠，反应的符号表达式为________。 水的分解：电解水一段时间后（如图），观察管a和管b中气体的体积比。 【证据推理】结合实验现象推算水分子中氢、氧原子个数比。 (4)方法一：根据相同条件下气体的体积比等于其分子的个数比，得出电解水的产物中氢、氧原子个数比为________，进而推算出结果。 方法二：已知电解水实验中氢气和氧气的体积比和电源正、负极产生气体的________，可计算出水中各元素质量比，结合氢、氧原子的相对原子质量，可进一步推算出结果。 【模型构建】 (5)以分子构成的物质为例，图中“▲”表示的是________。 20．（25-26九年级上·广东东莞·期中）(一)的制取： (1)如图1中仪器甲的名称是________。 (2)A装置的试管口略向下倾斜的原因是________。 (3)实验室用高锰酸钾制取时，需选图1的________(填字母)图1作为发生装置，文字表达式为________________________。 (二)跨学科实践活动：空气质量检测 活动一：了解空气质量指数所表示的含义 【思考分析】 (4)图2是该小组所在地区某日的空气质量情况，其空气质量状况为________(填“优”“良”或“轻度污染”)； 活动二：认识微型空气质量“检测站”并记录某段时间显示的数据如下表 【查询网络】微型空气质量检测可实时、准确检测室外空气污染物、结构如图3。 二氧化硫/μg 臭氧/μg 一氧化碳/μg 36.7 158.0 3.26 (5)除显示器显示的内容外，还需要检测的空气污染物有________(写一种)。 活动三：进行实践：调研发现该工厂采用燃煤技术，猜测排放的废气中含有二氧化硫。 【查阅资料】二氧化硫能使澄清石灰水变浑浊，也能使品红溶液褪色。 【设计并进行实验】 (6)收集一瓶工厂排放气体，加入品红溶液，振荡，观察到______________________，证明废气中含有二氧化硫。 【反思评价】 (7)不选用澄清石灰水检验二氧化硫的原因是______________________。 活动四：提出空气质量改进方案 【分享成果】 (8)改善空气质量需要全民行动，作为中学生你可以做的是_______________。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题14 跨学科实践题 1．（安徽省合肥市庆平希望学校2025~2026学年九年级上学期期中考试化学试题）据调查，很多家庭配备了“富氧仪”、“制氧机”等供氧设备。某兴趣小组的同学以“制作简易供氧器”为主题开展跨学科实践。 【任务一】认识供氧原理 【信息检索1】某品牌制氧机以空气为原料，当空气经过分子筛时，氮气和氧气分离，获得高浓度的氧气。其微观示意图如图1所示。 【信息检索2】常见的“氧立得”制氧机工作原理如图2所示。A剂的主要成分是过碳酸钠，过碳酸钠是一种易溶于水的白色固体，受热易分解，溶于水生成碳酸钠和过氧化氢，B剂是一种难溶于水的固体。在反应仓内加入适量水，再先后放入A剂、B剂，即可产生氧气。 【交流讨论】 (1)图1便携式富氧仪中空气通过氧气分离膜时，氮分子渗透速率___________(填“大于”或“小于”)氧分子渗透速率。 (2)则该制氧机制得的“氧气”属于___________(填“纯净物”或“混合物”)。 (3)根据已知信息推测，A剂的保存方法是___________。 (4)图2加湿过滤仓中水的作用是___________(填字母)。 A．观察产生的速率 B．加快的生成 C．加湿 【任务二】测定家用制氧机制得的氧气的纯度 【实验步骤】(部分操作已略去) Ⅰ．如图3，打开止水夹、，向装满水的集气瓶中缓慢鼓入一定量的从家用制氧机中导出的气体，使白磷露出水面，此时测得进入装置中水的体积为。 Ⅱ．关闭止水夹，用强光照射引燃白磷(白磷燃烧的现象与红磷相似)， Ⅲ．待白磷燃烧停止后冷却至室温，最终测得A装置中水的体积为30mL。 Ⅳ．计算制氧机制得的氧气纯度。 (5)装试剂前应进行的操作是___________。 (6)从图中选择合适的A装置___________(填数字)。 (7)根据实验测得的数据计算氧气的纯度。(请写出计算过程) 【任务三】设计简易供氧器 兴趣小组在实验室中了解到双氧水(过氧化氢溶液)在催化剂的作用下也可以用类似家用制氧机的装置制取氧气，设计如图4所示的简易供氧器。 (8)该装置通过___________(填具体操作)可以调节供氧流速。 【答案】(1)小于 (2)混合物 (3)密封、干燥、低温保存 (4)AC (5)检查装置气密性 (6)2 (7)鼓入的气体总体积为200mL，白磷燃烧消耗的氧气体积为，则氧气的纯度为 (8)控制注射器中液体滴加的速率 【详解】（1）图1中空气通过分子筛后，氮气分子留下的更多，说明氮分子渗透速率小于氧分子，故应填写：小于； （2）制氧机制得的“氧气”还含有未分离完全的氮气等，所以是混合物。故应填写：混合物； （3）A剂是过碳酸钠，易溶于水、受热易分解，所以保存方法应该是密封、干燥、低温保存。故应填写：密封、干燥、低温保存； （4）加湿过滤仓中的水，一方面可以通过观察气泡产生速率来判断产生的速率（A选项），另一方面能加湿（C选项）；而水不能加快氧气的生成，所以选AC。 （5）装试剂前应进行的操作，实验装置在装试剂前都需要检查装置的气密性，防止装置漏气影响实验结果。所以答案是检查装置的气密性。 （6）选择合适的A装置，因为要测量进入A装置中水的体积，需要用量筒来准确测量，而且气体从短管进，水从长管排出到量筒，所以应该选2（量筒的放置方式，长管进量筒，这样能准确量取水的体积）。故应填写：2； （7）计算氧气的纯度。首先，步骤Ⅰ中进入A装置的水体积是200 mL，说明集气瓶中被鼓入的气体体积是200 mL（因为集气瓶原本装满250 mL水，鼓入气体后排出200 mL水，所以气体体积是200 mL）。步骤Ⅲ中，白磷燃烧消耗氧气，冷却后A装置中水的体积是30 mL，说明消耗的氧气体积是。 见答案。 （8） 装置调节供氧流速的操作，因为是用注射器添加液体（过氧化氢溶液），所以通过推动注射器活塞的快慢（或控制注射器中液体滴加的速率）来调节反应速率，从而调节供氧流速。故应填写：控制注射器中液体滴加的速率。 2．（25-26九年级上·河北唐山·期中）“基于碳中和理念设计低碳行动方案”是跨学科实践活动的一个重要内容。 任务一：理解碳中和内涵 【查阅资料】简言之，碳中和是指通过节能减排、植树造林等措施，抵消人类活动产生的CO2，达到相对“零排放”。 【构建模型】固碳是实现碳中和的重要途径之一，小组同学构建的固碳模型如图： 【小组讨论】 (1)生态固碳主要依靠植物的______实现。 (2)捕集工业排放的CO2制成干冰，它可用于______。 (3)碳封存，将CO2注入油气层起到驱油作用，既提高油的采收率，又实现碳封存。用如图装置模拟油气田封存CO2。连接装置A、B，将CO2从______(填“a”或“b”)导管口通入装有油的广口瓶中封存，油被压入烧杯中。 (4)某科研基地通过一定技术将二氧化碳压缩存入岩石层，也能实现二氧化碳的封存。从微观角度分析，这一技术能够实现的原因是______。 任务二：探究二氧化碳捕集 【提出问题】水能吸收CO2吗？ 【进行实验】 (5)小组同学设计如下方案并完成实验。 实验步骤 实验现象 实验结论 ①向盛有CO2气体的软塑料瓶中，加入容积的水，立即旋紧瓶盖，振荡 ______ 水能捕集CO2 ②取少量步骤①所得溶液于试管中，滴加几滴______，振荡 溶液变成红色 【反思评价】 (6)步骤①中发生反应的化学方程式为______。 【答案】(1)光合作用 (2)人工降雨（或作制冷剂等） (3)b (4)分子之间有间隔 (5) 软塑料瓶变瘪 紫色石蕊溶液 (6) 【详解】（1）生态固碳主要依靠植物的光合作用实现。植物通过光合作用吸收二氧化碳，释放氧气，从而固定碳元素。 （2）捕集工业排放的CO2制成干冰，干冰升华吸热，可用于人工降雨（或作制冷剂等）。 （3）用如图（图1）装置模拟油气田封存CO2，连接A、B装置，将CO2从b通入装有油的广口瓶中封存，油被压入烧杯中； （4） 从微观角度分析，二氧化碳分子之间有间隔。通过一定技术将二氧化碳压缩储存入岩石层时，外界压力增大，二氧化碳分子间的间隔变小，从而使二氧化碳能够被压缩储存，实现二氧化碳的封存。所以原因是分子之间有间隔。 （5）步骤①：向盛有CO2气体的软塑料瓶中，加入容积的水，立即旋紧瓶盖，振荡。因为CO2能溶于水且能与水反应，使瓶内压强减小，所以实验现象是软塑料瓶变瘪。 步骤②：要检验步骤①所得溶液（碳酸溶液），利用碳酸能使紫色石蕊溶液变红的性质。所以取少量步骤①所得溶液于试管中，滴加几滴紫色石蕊溶液，振荡，会观察到溶液变成红色。 （6）步骤①中，二氧化碳与水反应生成碳酸，化学方程式为。 3．（24-25九年级下·广东广州·阶段检测）某兴趣小组的同学以“制作简易供氧器”为主题开展跨学科实践。 【任务一】认识供氧原理 【信息检索1】便携式富氧仪是一种市面上常见的家用供氧器。便携式富氧仪常使用膜分离技术，在一定压力下，利用高分子膜的选择透过性功能分离空气中的氧气和氮气，得到含氧量较高的富氧空气，工作原理如图1所示。 【信息检索2】常见的“氧立得”制氧机工作原理如图2所示。A剂的主要成分是过碳酸钠，过碳酸钠是一种易溶于水的白色固体，受热易分解，溶于水生成碳酸钠和过氧化氢，B剂是一种难溶于水的固体。在反应仓内加入适量水，再先后放入A剂、B剂，即可产生氧气。 【交流讨论】 (1)图1便携式富氧仪中空气通过氧气分离膜时，氮分子渗透速率_______(填“大于”或“小于”)氧分子渗透速率。 (2)根据已知信息推测，A剂的保存方法是_______。 (3)图2加湿过滤仓中保证供给的湿度需求，还具有的作用是_______(填字母)。 A．观察产生的速率 B．加快的生成 C．吸收杂质提纯 【任务二】测定家用制氧机制得氧气的纯度 铁在潮湿的空气中容易生锈，该兴趣小组根据铁生锈的原理，用铁粉测定家用制氧机中氧气的纯度，设计如图3所示装置：实验时，将铁粉撒在浸润氯化钠溶液的滤纸条上(氯化钠溶液可以加快铁生锈)，再将该滤纸条贴在集气瓶内侧，然后在集气瓶(容积为200mL)中收集一瓶从家用制氧机中导出的气体，塞紧瓶塞，量筒中放入180mL的水，8分钟后打开止水夹，量筒中的水倒吸入集气瓶中，量筒中剩余水的体积为10mL。 (4)将铁粉撒在浸润氯化钠溶液的滤纸条上，而不是堆积在瓶底，目的是_______。 (5)由上述数据计算该制氧机导出的气体中氧气的体积百分数是_______。 【任务三】设计简易供氧器 兴趣小组在实验室中了解到双氧水(过氧化氢溶液)在催化剂的作用下也可以用类似家用制氧机的装置制取氧气，设计如图4所示的简易供氧器。该装置通过控制推动注射器活塞的快慢可以调节供氧流速。 (6)关于固体试剂(催化剂)的选择，小组同学在外界相同条件下，用如图4装置完成了表中实验： 实验编号 浓度相同的双氧水质量/g 催化剂 催化剂质量/g 收集50mL所需时间/s 1 200 — 500 2 200 0.5 49 3 200 0.5 58 4 200 0.5 154 ①实验3中发生反应的化学方程式是_______。 ②表中所列3种催化剂的催化效果最佳的是_______。 ③通过对比实验1和实验4，可以得出的结论是_______。 ④要比较过氧化氢分解反应中不同催化剂的催化效果，除可以通过测量收集50mL所需时间这种方法外，还可以测量相同时间内_______。 【答案】(1)小于 (2)阴凉干燥保存 (3)A (4)增大反应物的接触面积 (5)85% (6) MnO2 KCl能够加快过氧化氢分解的速率 生成氧气的体积 【详解】（1）空气通过氧气分离膜后得到含氧量较高的富氧空气，即氮分子通过氧气分离膜的数目较少，说明氮分子渗透速率小于氧分子渗透速率，故填小于； （2）由题文可知，A剂的主要成分是过碳酸钠，过碳酸钠受热易分解，溶于水生成碳酸钠和过氧化氢，所以A剂的保存方法是阴凉干燥保存，故填阴凉干燥保存； （3） 由图可知，图2加湿过滤仓中H2O除保证供给O2的湿度需求，还具有的作用是观察O2产生的速率，故填观察O2产生的速率； （4）将铁粉撒在浸润氯化钠溶液的滤纸条上，而不是堆积在瓶底，目的是增大反应物的接触面积，加快反应速率，故填增大反应物的接触面积； （5）该制氧机导出的气体中氧气的体积百分数=×100%=85%，故填85%； （6）①由图可知，实验3中发生的反应是过氧化氢在氧化铁作催化剂的条件下反应生成水和氧气，故反应的方程式为：； ②由图可知，表中所列3种催化剂在相同的条件下生成等体积的氧气，二氧化锰用时最短，说明二氧化锰的催化效果最佳，故填MnO2； ③通过对比实验1和实验4的数据可知，气体条件相同时，加入KCl后，过氧化氢生成等体积的氧气用时较短，说明KCl能够加快过氧化氢分解的速率，故填KCl能够加快过氧化氢分解的速率； ④要比较过氧化氢分解反应中不同催化剂的催化效果，除可以通过测量收集50mLO2所需时间这种方法外，还可以测量相同时间内生成氧气的体积，故填生成氧气的体积。 4．（25-26九年级上·海南省直辖县级单位·期中）人类活动离不开氧气。 【实验室制氧气】如图是实验室制取气体的常见装置，回答下列问题。 (1)写出②的仪器名称______。 (2)用如图所示方法检查装置的气密性。若装置的气密性良好，松开手一段时间后，导管口出现的现象是______(选填“甲”、“乙”或“丙”)。 (3)用高锰酸钾制得较纯净的氧气可选用的装置组合是______。(填字母，从A—E中选择)。 (4)装置F也能用于收集氧气，氧气应该从______(填“a”或“b”)端通入。 【家用制氧气】兴趣小组在跨学科实践课上制作了一台简易“制氧机”，如图所示。A是过碳酸钠(白色固体)，过碳酸钠加水溶解会分解生成碳酸钠和过氧化氢。制氧时，在反应仓中加入适量水，再依次加入过碳酸钠和固体B，反应仓内黑色粉末翻腾，变得浑浊，仓壁变得温热，纯化仓底部导气管口有气泡冒出。 (5)固体B是______。 (6)下列说法正确的是______(填序号)。 a.反应仓的药品可以用氯酸钾代替过碳酸钠 b.可以通过纯化仓观察氧气的流速 c.经过纯化仓去除反应过程中可能混入的杂质，提高氧气纯度 【资料】理论上生成150mL氧气，分别需要6%的过氧化氢溶液7.6mL，过碳酸钠1.4g。 (7)小组同学取上述两种药品分别加入0.2g固体B进行对比实验，比较过氧化氢溶液和过碳酸钠制取氧气的效率。测得数据如图(20min后几乎不产生氧气)请分析制氧剂选择过碳酸钠的依据是______。 【答案】(1)水槽 (2)丙 (3)AC (4)a (5)二氧化锰/MnO2 (6)bc (7)相同时间内，过碳酸钠产生的氧气更多 【详解】（1）由图可知，仪器②的名称是：水槽； （2）用如图所示方法检查装置的气密性：将导管置于水中，用手紧握试管，如果装置气密性良好，装置内气体受热膨胀，压强增大，导管口有气泡冒出，松开手一段时间后，温度降低，装置内压强减小，则导管口形成一段水柱，故导管口出现的现象是：丙； （3）用高锰酸钾制取氧气，属于固体加热反应，发生装置可选A，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，排水法收集的气体比较纯净，故收集装置可选C，故填：AC； （4）装置F也能用于收集氧气，氧气的密度比空气略大，氧气应该从a端通入； （5）A是过碳酸钠(白色固体)，过碳酸钠加水溶解会分解生成碳酸钠和过氧化氢，过氧化氢能在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气，则固体B是二氧化锰； （6）a、反应仓适用于固液不加热反应制取气体，氯酸钾制取氧气需要加热，反应仓的药品不可以用氯酸钾代替过碳酸钠，不符合题意； b、可以通过纯化仓中产生气泡的速率观测氧气的流速，符合题意； c、纯化仓中的水可以去除反应过程中可能混入的杂质，提高氧气纯度，符合题意。 故选bc； （7）由图可知，相同时间内，过碳酸钠产生的氧气更多，故制氧剂选择过碳酸钠。 5．（25-26九年级上·贵州安顺·期中）初中化学实验不仅能帮助理学生解化学原理、掌握操作技能，更是培养科学思维与探究能力的关键途径。 Ⅰ．下图为实验室中常见的气体制备和收集装置。 请回答下列问题： (1)某同学选择装置A用于高锰酸钾制取氧气，该装置的不足之处是___________，反应的符号或文字表达式为___________，若用装置E收集氧气，验满的方法为___________。 (2)用过氧化氢溶液制取氧气时，马龙同学认为装置B和装置C都可以，如果要得到平稳的氧气流，你认为应该选的发生和收集装置组合是___________(填字母)。 Ⅱ．跨学科实践 ⅰ．利用过氧化氢分解产生氧气的原理，某同学自制了如图所示的家庭简易制氧机。 (3)过氧化氢分解产生氧气的符号或文字表达式为___________。 (4)若想监测产生氧气的气流速度，G中有一处不足之处，你的改进措施是将___________(填“a”或“b”)端导管伸入水面以下。 ⅱ．小林探究分解生成氧气速率的影响因素，借助图1所示实验装置(夹持装置略去)，进行了三次实验，三次实验的部分设计如下表所示： 实验序号 的质量/g 5%的的体积/mL 水浴温度/℃ 产生50 mL氧气的时间/s 实验1 0.5 40 20 20 实验2 0.5 40 40 13 实验3 0.5 40 60 10 (5)此实验探究___________。 (6)在三次实验中，通过定量测定___________来比较分解速率的大小。 ⅲ．小金通过实验发现，不同的金属氧化物对过氧化氢分解速率有影响。他在等体积的三个锥形瓶中加入40 mL 5%的溶液，分别加入质量均为0.1 g的、、CuO三种金属氧化物粉末，根据实验数据绘制了氧气体积和时间变化的曲线图(如图2)。观察该图回答问题： (7)催化效果最好的是___________，无论使用哪种催化剂，最终生成的氧气体积___________。 【答案】(1) 试管口未放一团棉花 KMnO4K2MnO4+MnO2+O2/高锰酸钾锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气 将带火星的木条放于b端口，若木条复燃，则氧气集满 (2)CD / CF/CE (3)过氧化氢水 + 氧气/ H2O2H2O+O2↑ (4)a (5)探究温度对反应速率的影响 (6)产生50mL氧气需要的时间来比较分解反应速率的大小 (7) 二氧化锰/MnO2 相同 【详解】（1）选择装置 A 用于高锰酸钾制取氧气，该装置的不足之处是试管口未放一团棉花，以防止加热时，试管内固体粉末会随氧气流进入导管。高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的符号或文字表达式分别为KMnO4K2MnO4+MnO2+O2、高锰酸钾锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气。氧气的密度大于空气，若用E装置收集氧气，氧气应从a端通入，当b端有氧气逸出，说明氧气集满，氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，检验其收集满的方法是将带火星的木条放于b端口，若木条复燃，则氧气集满。 （2）用过氧化氢溶液制取氧气时，要得到平稳的氧气流，应该选的发生装置是 C，因为 C 装置中的注射器可以控制液体的滴加速率从而控制反应速率。氧气不易溶于水，可用排水法收集，氧气密度比空气大，可用向上排空气法收集，所以收集装置可以是 D 、 E或F，发生和收集装置组合是CD 或 CF或CE（氧气应从a端通入，当b端有氧气逸出）。 （3）过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解产生氧气和水，反应的文字表达式为过氧化氢水 + 氧气，符号表达式为 H2O2H2O+O2↑。 （4）氧气不易溶于水，密度小于水，若想监测产生氧气的气流速度，应将a端导管伸入水面以下，这样根据气泡冒出的速率可直观看到氧气产生的气流速度。 （5）此实验中除去温度不同外，其它条件相同，因此该实验目的是探究温度对反应速率的影响。 （6）根据图2可知，在三次实验中，通过定量测定产生50mL氧气需要的时间来比较分解反应速率的大小。 （7）由图 2 可知，二氧化锰作催化剂时，相同时间内产生氧气的体积最大，所以催化效果最好的是二氧化锰（MnO2）。 无论使用哪种催化剂，最终生成的氧气体积相同，因为催化剂只能改变化学反应速率，不能改变生成物的量，过氧化氢溶液的量相同，所以最终生成氧气的量相同。 6．（23-24九年级上·山西运城·期中）在学习了实验室制取氧气后，老师给同学们安排了跨学科实践活动“自制简易制氧机”。为此同学们开启了有关制氧机的制氧原理、制氧装置和清洗保养等一系列项目化探究活动，并最终完成了自制简易制氧机的实践任务。 【检素调查】某化学兴趣小组的同学经查阅资料后得知，市面上比较常见的家用制氧机有“便携式制氧机”和“分子筛制氧机”。 任务一：探究家用制氧机的制氧原理 (1)“便携式制氧机”的制氧试剂为过碳酸钠固体和二氧化锰粉末，其反应原理为：过碳酸钠加水溶解后分解生成碳酸钠（化学式为_________）和过氧化氢，过氧化氢遇到后加入的二氧化锰迅速产生氧气。其中产生氧气的反应符号表达式为_________。 (2)分子筛制氧机采用进口沸石分子筛，利用加压吸附技术将空气中的氧气与氮气分离，并滤除有害物质，再通过降压解吸释放出氧气。 【反思】①“便携式制氧机”制氧试剂选用固体而不用过氧化氢溶液的原因是_________。 ②上述两种制氧机的制氧原理的本质区别是_________。 任务二：探究“便携式制氧机”的制氧装置 同学们根据“便携式制氧机”的制氧原理和制氧试剂 设计了如图的制氧装置。制氧时，先在反应仓中加入适量水，再先后加入过碳酸钠和二氧化锰，观察到反应仓中有黑色粉末翻腾，液体变得浑浊，仓壁变得温热，过滤仓底部的导气管口有气泡冒出。 (3)设计的制氧装置必须具有良好的_________性。 (4)选择反应仓的仓体材料时，需要考虑的因素有_________（写一条）。 (5)过滤仓中水的作用有_________（写一种）。 任务三：检查进度 (6)同学们还需要继续完成的探究项目是__________。 【答案】(1) Na2CO3 (2) 固体比过氧化氢溶液便于携带 “便携式制氧机”使用时生成了新物质属于化学变化，分子筛制氧机使用时没有生成新物质是物理变化 (3)气密 (4)耐热性强（无毒环保等合理即可） (5)通过气泡观察产生氧气的速率（合理即可） (6)探究制氧机清洗保养 【详解】（1）碳酸钠由碳酸根和钠元素组成，碳酸根显-2价，钠元素显+1价，根据正价在左负价在右，正负化合价代数和为零，化合价数值约到最简交叉写在元素右下角，故化学式为：Na2CO3； 过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下分解产生水和氧气，故符号表达式为：； （2）“便携式制氧机”制氧试剂选用固体而不用过氧化氢溶液是因为过氧化氢溶液易分解且不便于携带； “便携式制氧机”使用过程中有新物质生成，是化学变化，分子筛制氧机使用过程中没有新物质生成，是物理变化； （3）设计的制氧装置不能漏气，必须具有良好的气密性； （4）制氧机产生氧气用于供给呼吸，因此反应仓的仓体材料要无毒环保，此反应放热，所以耐热性要强； （5）过滤仓中水的作用可以通过气泡观察产生氧气的速率，也能起到将氧气润湿的作用（合理即可）； （6）根据题干信息“同学们开启了有关制氧机的制氧原理、制氧装置和清洗保养等一系列项目化探究活动”，可知同学们还需要继续完成的探究项目是探究制氧机清洗和保养。 7．（25-26九年级上·江苏苏州·期中）为继续认识化学反应，化学小组同学设计并完成了以下实验和跨学科实践活动。 I、已知：白磷的着火点为40℃，红磷的着火点为240℃。 (1)图1的白磷燃烧，红磷不燃烧，得出燃烧的条件之一是_______，气球变化为_______。 (2)小明设计了图2所示装置，对燃烧过程中的氧气的体积分数进行测定，得到图3所示图像。结合图像分析，“可燃物与氧气接触”应准确地表述为_______。 (3)图中药品的保存方法正确的是_______(填字母)。 A． B． C． II、在跨学科实践活动中，小乐同学就“家用燃料的变迁与合理使用”开展了相关调查。 【了解燃料变迁】 (4)1 kg天然气和1 kg煤分别充分燃烧，产生的和的质量如下图所示，会导致硫酸性酸雨的形成。则_______燃烧产生的气体更易导致酸雨，燃烧对环境影响较小。 (5)煤制油技术以煤为主要原料，通过化学加工过程生产油品和化工产品。我国自主创新的煤间接液化技术实现了煤制油技术中国造。下列对该项技术研发价值的表述中，合理的是_______(填字母)。 A．一定程度上解决我国石油资源短缺问题 B．减少煤燃烧产生的环境污染 C．提升我国能源安全保障能力 D．使化石能源的使用实现温室气体“零排放” 【答案】(1) 温度达到可燃物的着火点 先膨胀后缩小 (2)可燃物与足够浓度的氧气接触 (3)AB (4)煤 (5)ABC 【详解】（1）白磷和红磷均与氧气接触，温度均为 80℃，白磷燃烧而红磷不燃烧，说明燃烧的条件之一是温度达到可燃物的着火点；白磷燃烧放热，装置内压强增大，气球先膨胀；反应消耗氧气，冷却后压强减小，气球后缩小，故气球变化为先膨胀后缩小； （2）图3显示，燃烧停止时氧气体积分数仍有一定残留（未降至0），说明“可燃物与氧气接触”应准确表述为可燃物与足够浓度的氧气接触； （3）白磷着火点低，易自燃，需保存在水中；红磷着火点高，无需保存在水中，故选：AB； （4）由图可知，1kg煤燃烧产生的SO2质量远大于天然气，故煤燃烧更易导致酸雨；天然气燃烧产生的CO2和SO2均较少，对环境影响较小，故天然气对环境影响较小； （5）A、煤制油可生产油品，一定程度解决石油资源短缺问题，正确； B、煤制油可减少煤直接燃烧产生的SO2等污染物，正确； C、降低对进口石油的依赖，提升能源安全保障能力，正确； D、煤制油仍会产生CO2，不能实现温室气体“零排放”，错误。 故选ABC。 8．（25-26九年级上·安徽六安·期中）某化学兴趣小组对不同催化剂催化分解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，避免皮肤直接接触对细胞造成损害。 【探究一】对比粉末与酵母粉末的催化效率 (1)写出催化过氧化氢分解制氧气的文字表达式________。 (2)向两支试管中分别加入粉末、酵母粉末各，然后都注入的的溶液，相同条件下测量不同时间产生的体积（见下表），则________催化效率更高。 时间 0 10 20 30 40 50 60 体积 0 10.5 19.8 27.5 33.1 36.2 37.5 酵母 0 15.2 28.6 38.9 45.3 49.7 52.1 【探究二】跨学科实践活动1 (3)查阅资料：酵母中的过氧化氢酶才是分解的催化剂，生物细胞代谢会产生副产物。据此推测，在生物体细胞内普遍存在过氧化氢酶的原因是：避免________（补充完整）。 (4)自制高原旅行的简易供氧器：为实现缓慢供氧，并能随时控制氧气的产生与停止，现有浓溶液，还应选用的试剂有________（选填编号）。 可供选择的试剂：①粘胶凝固的小球    ②粉末    ③酵母粉末    ④水。 (5)反思总结：实践学习后，部分同学交流的以下观点，你认为正确的有________。 a.解决实践中的真实问题，通常需要多学科知识 b.当设计的装置比较优秀时，没有必要组内交流 c.设计方案时应综合考虑反应原理、实际需求和现有条件 d.开展跨学科实践活动费时费力，不利于综合素养的发展 【探究三】跨学科实践活动2 课后，同学们经查阅资料发现：植物汁液也可以作过氧化氢制氧气的催化剂。随后研究小组继续开展“自制简易鱼泵”的跨学科实践活动。研究小组自制两种简易鱼泵为鱼缸供氧，装置如图1、图2所示。 (6)基于家用鱼缸供氧需求，采用植物汁液作过氧化氢分解催化剂的优点是________。 (7)观察并比较图1和图2的“自制简易鱼泵”，图2装置的优点是________。 (8)图2中气体细化器的作用是________。 【答案】(1) (2)酵母 (3)过氧化氢对细胞造成损害 (4)①④ (5)ac (6)材料易得 (7)可以控制反应速率 (8)增大气体与水接触面积，促进氧气的溶解 【详解】（1）过氧化氢在氧化铁的催化下分解生成水和氧气，该反应的文字表达式为：，故填：。 （2）由表可知，酵母相同时间，生成氧气体积更多，故填；酵母。 （3）生物细胞代谢会产生过氧化氢副产物。过氧化氢具有强氧化性，故在生物体细胞内普遍存在过氧化氢酶的原因是：避免过氧化氢累积，导致过氧化氢对细胞造成损害；故填：过氧化氢对细胞造成损害。 （4）该实验需要实现缓慢供氧，并能随时控制氧气的产生与停止，首先需要用水，用于稀释过氧化氢溶液，防止溶液浓度过浓，反应速率过快，该实验需要控制反应的发生和停止，可能需要用到启普发生器等类似装置，故需要粘胶凝固的Fe2O3小球作催化剂，酵母粉末和氧化铁粉末均是粉末状，不能放在多孔隔板上，故选：①④。 （5）a、解决实践中的真实问题（如自制供氧器），需化学、生物等多学科知识，体现跨学科，符合题意； b、组内交流能优化设计，即使装置优秀，交流也有助于改进和知识共享，故需要组内交流，不符合题意； c、设计方案需考虑反应原理（如试剂和装置的选择）、实际需求（如缓慢供氧）、现有条件（如提供的试剂等），符合题意； d、跨学科活动培养综合素养（如探究能力、解决问题能力），虽耗时但有益，不符合题意。 故选：ac。 （6）植物汁液作过氧化氢分解催化剂的优点植物汁液易得，故填：材料易得。 （7）观察并比较图1和图2的“自制简易鱼泵”，图2装置的优点可以控制液体滴加速度，进而控制反应速度，故填：可以控制反应速度。 （8）气体细化器增大了气体和液体接触面积，促进氧气溶解，故填：增大气体与水接触面积，促进氧气的溶解。 9．（25-26九年级上·四川德阳·期中）I据调查，很多家庭都配备了“富氧仪”"制氧机"等供氧设备。某兴趣小组的同学以“制作简易供氧器”为主题开展跨学科实践。 【任务一】：认识供氧原理 【信息检索1】便携式富氧仪常使用膜分离技术，在一定压力下，利用高分子膜的选择透过性功能分离空气中的氧气和氮气，得到含氧量较高的富氧空气，工作原理如图1所示。 【信息检索2】常见的“氧立得”制氧机工作原理如图2所示。A剂的主要成分是过碳酸钠，过碳酸钠是 一种易溶于水的白色固体，受热易分解，溶于水生成碳酸钠和过氧化氢，B剂是一种难溶于水的黑色固体。在反应仓内加入适量水，再先后放入A剂、B剂，即可产生氧气。 【交流讨论】 (1)图1便携式富氧仪中空气通过氧气分离膜时，氮分子渗透速率_____（填“大于”或“小于”）氧分子滤透速率。 (2)根据已知信息推测，B剂可能是_____。 (3)图2加湿过滤仓中保证供给的湿度需求，还具有的作用是_____（填字母）。 A．观察产生的速率 B．加快的生成 C．降低温度 Ⅱ.某化学学习小组以“燃烧与灭火”为主题展开探究。回答下列问题：查阅资料：白磷的着火点是40℃，红磷的着火点是240℃。 【实验与探究】 (4)分别取大理石和小木条，放到酒精灯火焰上加热一段时间，观察到大理石不能燃烧，小木条能燃烧。说明燃烧需要_____。 (5)完成如图所示实验，记录实验现象如下： A．Y形管中的白磷燃烧B．Y形管中的红磷不燃烧C．热水中白磷不燃烧 ①白磷燃烧的化学方程式为_____。 ②对比实验现象_____（填字母序号），说明燃烧需要温度达到着火点。 ③对比实验现象_____（填字母序号），说明燃烧需要氧气。 ④实验中使用气球的目的是_____。 【拓展与应用】 该小组设计并完成了一组熄灭高低蜡烛的趣味实验，如图所示： (6)图1中蜡烛由低到高依次熄灭，其原因是不能燃烧也不支持燃烧，_____。 (7)图2中蜡烛由高到低依次熄灭，其原因是蜡烛燃烧生成的热气体密度小于空气，先聚集在烧杯上部，使上部氧气浓度急剧下降。由此可知：当高楼内部发生火灾时，应_____（填“伏低”或“直立”）身体逃生。 【讨论与交流】 (8)“森林草原是我家，严防山火保护它”。下列做法错误的是_____（填字母序号）。 A．在防火期内，携带火种进入森林草原 B．发现山火时，立即拨打火警电话 C．扑灭山火时，在山火蔓延线路前方开辟隔离带 【答案】(1)小于 (2)二氧化锰 (3)AC (4)可燃物 (5) AB AC 收集五氧化二磷，防止污染空气 (6)密度比空气大 (7)伏低 (8)A 【详解】（1）从图1可知，空气通过氧气分离膜后，氮分子残留较多，说明氮分子渗透速率小于氧分子渗透速率。 （2）过碳酸钠溶于水生成过氧化氢，B剂是难溶于水的黑色固体，可作为过氧化氢分解的催化剂，推测为二氧化锰。 （3）A、氧气不易溶于水，经过水会形成气泡，加湿过滤仓中的水可通过气泡观察O2产生速率，该选项正确。 B、加湿仓中的水不参与反应，不能加快生成O2，该选项错误。 C、水可吸收热量降低O2温度，该选项正确。 故选AC。 （4）大理石不是可燃物，小木条是可燃物，说明燃烧需要可燃物。 （5）①白磷燃烧生成五氧化二磷，化学方程式为。 ②Y形管中白磷（着火点40℃）燃烧、红磷（着火点240℃）不燃烧，对比AB说明燃烧需要温度达到着火点。 ③水可隔绝氧气，Y形管中白磷燃烧、热水中白磷不燃烧，对比AC说明燃烧需要氧气。 ④五氧化二磷有毒，气球可收集该物质，防止污染空气。 （6）CO2密度比空气大，会下沉，因此蜡烛由低到高依次熄灭。 （7）火灾时上部氧气浓度低，伏低身体可避免吸入热的有毒气体，利于逃生。 （8）A、防火期内携带火种进入森林草原易引发火灾，做法错误。 B、发现山火拨打火警电话，有利于及时灭火，做法正确。 C、在山火蔓延线路前方开辟隔离带，可以阻止火势蔓延，做法正确。 故选A。 10．（25-26九年级上·山西晋中·期中）“富氧仪”“制氧机”等供氧设备在日常生活中得到了广泛的应用，同学们以“设计和制作简易供氧器”为主题开展了跨学科实践活动。 任务一：认识供氧原理 【信息检索1】便携式富氧仪常使用膜分离技术，在一定压力下，利用高分子膜的选择透过性功能分离空气中的氧气和氮气，得到含氧量较高的富氧空气，工作原理如图1所示。 【信息检索2】常见的“氧立得”制氧机工作原理如图2所示。A剂的主要成分是过碳酸钠，过碳酸钠是一种易溶于水的白色固体，受热易分解，溶于水生成碳酸钠和过氧化氢，B剂是一种难溶于水的固体。在反应仓内加入适量水，再先后放入A剂、B剂，即可产生氧气。 【交流讨论】 (1)图1便携式富氧仪中空气通过氧气分离膜时，氮分子渗透速率___________(填“大于”或“小于”)氧分子渗透速率。 (2)根据已知信息推测，A剂的保存方法是___________。 (3)图2加湿过滤仓中H2O保证供给O2的湿度需求，还具有的作用是___________(填字母)。 A．观察O2产生的速率 B．加快O2的生成 任务二：测定家用制氧机制得氧气的纯度 已知铁在常温下与空气中的氧气和水反应生成铁锈(铁不与氮气反应)，同学们根据铁生锈的原理，用铁粉测定家用制氧机中氧气的纯度，设计如图3所示装置：实验时，将铁粉撒在浸润氯化钠溶液的滤纸条上(氯化钠溶液可以加快铁生锈)，再将该滤纸条贴在集气瓶内侧，然后在集气瓶(容积为200mL)中收集一瓶从家用制氧机中导出的气体，塞紧瓶塞，量筒中放入180mL的水，充分反应后打开止水夹，量筒中的水倒吸入集气瓶中，最终量筒中剩余水的体积为10mL。 (4)将铁粉撒在浸润氯化钠溶液的滤纸条上，而不是堆积在瓶底。目的是___________。 (5)由上述数据计算该制氧机导出的气体中氧气的体积百分数是___________。 任务三：设计和制作简易供氧器 同学们在实验室中了解到双氧水(过氧化氢溶液)在催化剂的作用下也可以用类似家用制氧机的装置制取氧气，设计并制作了如图4所示的简易供氧器。 (6)该装置通过___________(填具体操作)可以调节供氧流速。 (7)关于固体试剂(催化剂)的选择，小组同学在外界相同条件下，用如图4装置完成了表中实验： 实验编号 浓度相同的双氧水质量/g 催化剂 催化剂质量/g 收集50mLO2所需 时间/s 1 200 —— —— 500 2 200 MnO2 0.5 49 3 200 Fe2O3 0.5 58 4 200 KCl 0.5 154 ①表中所列3种催化剂的催化效果最佳的是___________。 ②通过对比实验1和实验4，可以得出的结论是___________。 【答案】(1)小于 (2)阴凉干燥保存 (3)A (4)增大反应物的接触面积 (5)85% (6)控制推动注射器活塞的快慢 (7) 二氧化锰 氯化钾能够加快过氧化氢分解的速率 【详解】（1）空气通过氧气分离膜后得到含氧量较高的富氧空气，即氮分子通过氧气分离膜的数目较少，说明氮分子渗透速率小于氧分子渗透速率； （2） 由题文可知，A剂的主要成分是过碳酸钠，过碳酸钠受热易分解，溶于水生成碳酸钠和过氧化氢，所以A剂的保存方法是阴凉干燥保存； （3）由图可知，图2加湿过滤仓中除保证供给的湿度需求，还具有的作用是观察产生的速率，不能加快的生成，故选A； （4）将铁粉撒在浸润氯化钠溶液的滤纸条上，而不是堆积在瓶底，目的是增大反应物的接触面积，加快反应速率； （5）该制氧机导出的气体中氧气的体积百分数； （6）由图可知，该装置通过控制推动注射器活塞的快慢来控制滴加液体的快慢，进而可以调节供氧流速； （7） ①由图可知，表中所列3种催化剂在相同的条件下生成等体积的氧气，二氧化锰用时最短，说明二氧化锰的催化效果最佳； ②通过对比实验1和实验4的数据可知，气体条件相同时，加入氯化钾后，过氧化氢生成等体积的氧气用时较短，说明氯化钾能够加快过氧化氢分解的速率。 11．（2025·重庆·模拟预测）《天工开物》记载古法造纸术的流程是原料浸泡、蒸煮、抄制、烘干。兴趣小组根据记载，利用回收的废纸进行“制造再生纸”跨学科实践活动，在蒸煮时加入了氢氧化钠。造纸后，为处理剩余的废液进行如下探究活动。 【查阅资料】 ①； ②溶液呈中性； ③碱石灰是氢氧化钠与氧化钙的固体混合物，能吸收水和二氧化碳。 【任务一】废液成分分析 【提出猜想】推测废液中含有氢氧化钠和碳酸钠中的一种或两种 【实验设计与实施】 (1)完成下表。 实验操作 实验现象 实验结论 步骤1：取少量废液于试管中，加入足量的氯化钡稀溶液。 ___________ 废液中有 步骤2：取少量步骤1中的上层清液于试管中，滴加___________。 溶液由无色变成红色 废液中有NaOH 【任务二】废液中碳酸钠含量测定 兴趣小组设计了如下图所示的实验，取100g废液样品放入装置A的锥形瓶中，先通入一会儿，然后称量装置C、D的质量，再向锥形瓶中滴加足量稀硫酸，至不再产生气体，继续通一会儿后，测得装置C、D分别增重2.1g和0.1g。 (2)锥形瓶中不再产生气体后，需要继续通一会儿，其原因是___________。 (3)装置C中反应的化学方程式是___________。 (4)装置D、E中装有相同的物质但作用却不同，装置D是为了吸收C中逸出的少量气体，则装置E的作用是___________。 (5)如果缺少装置B，会使测定的碳酸钠含量___________(填“偏大”或“偏小”)。 【答案】(1) 产生白色沉淀 无色酚酞溶液 (2)使生成的全部被C、D吸收 (3) (4)吸收空气中的二氧化碳和水蒸气，防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入装置D中，干扰实验结果 (5)偏大 【详解】（1）根据实验结论废液中有，则步骤1取少量废液于试管中，加入足量的氯化钡稀溶液，碳酸钠与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，实验现象为产生白色沉淀； 根据实验结论废液中有NaOH，则步骤2取少量步骤1中的上层清液于试管中，滴加无色酚酞溶液，氢氧化钠显碱性，能使无色酚酞溶液变红，因此观察到溶液由无色变成红色，说明废液中有NaOH； （2）碳酸钠与稀硫酸反应生成硫酸钠、二氧化碳和水，浓硫酸具有吸水性，氢氧化钠溶液、碱石灰能吸收二氧化碳，则装置C、D增重的质量之和为生成二氧化碳气体的质量，所以锥形瓶中不再产生气体后，需要继续通一会儿，其原因是使生成的全部被C、D吸收； （3）装置C中发生的反应是二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，化学方程式为； （4）装置D、E中装有相同的物质但作用却不同，装置D是为了吸收C中逸出的少量气体，装置E的作用是吸收空气中的二氧化碳和水蒸气，防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入装置D中，干扰实验结果； （5）装置B中浓硫酸的作用是吸收水蒸气，干燥二氧化碳，如果缺少装置B，水蒸气会进入装置D中，使得装置D增重的质量偏大，则测得生成二氧化碳的质量偏大，根据二氧化碳的质量计算出的碳酸钠质量偏大，最终导致测定的碳酸钠含量偏大。 12．（24-25九年级上·江西南昌·期中） 化学社团开展跨学科实践活动，比较植物种类对过氧化氢溶液分解的影响。 【查阅资料】 ①压强传感器可以测量密闭体系内气体压强的变化。 ②过氧化氢分解为放热反应。 ③除了二氧化锰、硫酸铜以外，动、植物细胞中含有的过氧化氢酶也可以作过氧化氢分解的催化剂，但温度过高时，过氧化氢酶的催化活性会降低。 【实验步骤】 ①连接具支试管与压强传感器 （如图1所示），取2.0g植物碎末放入具支试管中。 ②量取2mL3%过氧化氢溶液，倒入具支试管中并立即塞上橡胶塞，采集数据。 ③更换相同质量，不同种类的植物碎末，重复实验①和②。 ④不加入植物碎末，重复实验①和②，作为空白组。 ⑤将采集到的数据用电脑进行处理，得到反应前后压强随时间变化曲线如图2。 【实验分析】 (1)实验中设置空白组的作用是______________。 (2)由图2可知，催化效果最好的是______________。 (3)写出在过氧化氢酶作催化剂时，过氧化氢溶液分解的文字表达式______________。 (4)上海青叶作催化剂时，200s前曲线迅速升高的原因是______________。 (5)根据资料推测：过氧化氢酶质量过大，可能导致反应速率突然变慢，理由是______________。 (6)社团中的小李同学还想探究猪肝是否能催化过氧化氢分解，他在实验中，除了需要证明其能改变过氧化氢分解的速率，还需要证明反应前后其______________和______________不变。 【答案】(1)对照 (2)上海青叶 (3)过氧化氢水+氧气 (4)上海青叶作催化剂，加快过氧化氢分解，产生了大量氧气，且反应放热，温度升高，气体受热膨胀，所以压强快速增大 (5)过氧化氢快速分解放出大量热，温度过高，致使过氧化氢酶的催化活性降低 (6) 质量 化学性质 【详解】（1）④不加入植物碎末，目的是作对比实验，便于比较植物种类对过氧化氢分解速率的影响； （2）装置中的压强越大，表示产生的氧气越多，则反应速率越快，由图2可知，上海青叶的催化效果最好； （3）过氧化氢在过氧化氢酶作催化剂的条件下分解生成水和氧气，文字表达式为过氧化氢水+氧气； （4）上海青叶作催化剂时，200s前曲线迅速升高的原因是上海青叶作催化剂，加快过氧化氢分解，分解速率大，产生了大量氧气，且同时放出热量，温度升高，所以压强迅速增加； （5）过氧化氢快速分解放出大量热，温度过高，致使过氧化氢酶的催化活性降低，导致反应速率突然变慢； （6）根据催化剂的定义，在实验中除了需要验证其能改变过氧化氢的分解速率，还需证明反潜后其质量和化学性质不变。 13．（25-26九年级上·山西运城·期中）制氧机在生产、生活中有重要应用。同学们围绕以下四项任务进行了跨学科实践活动，并对有关问题进行了思考和探究。 任务一：了解家用制氧机的工作原理 【市场调研】市面上有多种家用制氧机，由于制氧的原理不同，各家用制氧机的使用特点也不同。家用制氧机制氧的主要原理有分子筛、高分子富氧膜、氧烛制氧等。 【讨论交流】 (1)分子筛和防毒面具里的活性炭都具有多孔结构，且孔径均匀，二者的工作原理相似，由图可知其制氧原理为___________氮气。 (2)氧烛的制氧原理是通过氯酸钠()受热分解生成氯化钠和氧气，该反应的化学方程式为___________。 任务二：探索空间站内制氧原理 【查阅资料】我国空间站的氧气来源于环境控制与生命保障系统中的电解制氧子系统。 【模拟实验】 (3)同学们根据空间站制氧原理进行如下实验。 实验装置 实验步骤 实验现象 实验结论 ①在装置内装满水(含有少量硫酸钠溶液)，接通直流电 两电极上均有无色气泡产生，___________，一段时间后，a、b管内气体体积比约为 电解水能生成氧气 ②切断电源，用___________ b管口木条燃烧更旺，a管口气体燃烧 【反思评价】 (4)空间站内作为反应原料的水的来源是___________(写一条)。 (5)上表中的实验装置可以探究的实验内容是___________。 任务三：了解不同氧含量下，人的感觉 【调研访谈】氧含量与人体的反应关系如下图所示。 【分析交流】 (6)结合上图信息，请写出使用供氧器时的一条启示：___________。 任务四：尝试设计制作高原供氧器 【设计制作】 (7)制作高原所用供氧器时，除需考虑反应原理、还需要考虑很多方面的因素，如：___________(举一例)。 【成果分享】氧气与人体健康关系密切，在特定环境下，人们制氧需要综合应用多学科知识和工程技术手段解决实际问题。 【答案】(1)吸附 (2) (3) 负极玻璃管内液面下降更快 燃着的木条分别放在a、b管口 (4)洗涤后的水（合理即可） (5)水的组成 (6)氧气含量过高也会损害人体健康（合理即可） (7)供氧器的材质 【详解】（1）分子筛和防毒面具里的活性炭都具有多孔结构，且孔径均匀，空气经过分子筛时氮气被吸附，氧气通过，获得高浓度的氧气； （2）氯酸钠()受热分解生成氯化钠和氧气，该反应的化学方程式为：； （3）①在水电解器的玻璃管中注满水，接通直流电源。观察到的现象是两个电极上均有气泡产生，由于有气体产生，玻璃管内压强增大，则两侧的玻璃管内液两侧的玻璃管内液面下降，电解水时，负极产生氢气，正极产生氧气，且氢气和氧气的体积比为2：1，则一段时间后，玻璃管a、b中产生气体的体积比约为2：1； ②氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，打开b玻璃管顶端的活塞，在管口放置一根带火星的木条，可观察到的现象是带火星的木条复燃，推断该气体是氧气，氢气具有可燃性，燃烧时发出淡蓝色火焰，则打开a玻璃管顶端的活塞，将燃着的木条放在管口，可观察到的现象是气体燃烧，发出淡蓝色火焰，推断该气体是氢气； （4）空间站内人员的洗涤用水、尿液中的水等都可以作为电解水的原料； （5）水电解生成氢气和氧气，说明水是由氢元素和氧元素组成的，所以上表中的实验装置可以探究的实验内容是：水的组成； （6）由图中信息可知，氧气含量过高也会损害人体健康等； （7）制作简易供氧器时，除需考虑反应原理、方法选择外，还需考虑的因素有：制得氧气的纯度、供氧器的材质、装置的简便性等。 14．（25-26九年级上·福建三明·期中）研究小组开展“自制简易鱼泵”的跨学科实践活动。 【活动一】探究制氧原理 已知有些植物汁液可用作过氧化氢制氧气的催化剂。为比较菠菜、花生汁液对过氧化氢制氧速率的影响，用如图1装置进行实验，在相同条件下，把过氧化氢溶液与不同汁液混合，比较产生10 mL氧气所需的时间，实验结果如下表。 实验编号 3%过氧化氢溶液体积（mL） 汁液体积（mL） 10 mL产氧量所需的时间（s） I X 水1.0 -- Ⅱ 2.0 菠菜汁液1.0 55 Ⅲ 2.0 花生汁液1.0 25 (1)检查图1装置气密性的方法、现象、结论是_________。 (2)实验I中X的值为_________。结合表中数据分析，在相同条件下催化效果更好的是_________。 (3)若要探究温度对花生汁液催化过氧化氢分解产氧速率的影响，请设计实验方案：_________。 【活动二】自制简易鱼泵 研究小组自制两款简易鱼泵为鱼缸供氧，装置如图2、图3。 (4)选用图3鱼泵为鱼缸供氧，塑料瓶1中盛放过氧化氢溶液，植物汁液（催化剂）宜盛放在塑料瓶2，目的是_________。 (5)基于家用鱼缸供氧需求，植物汁液作过氧化氢分解催化剂优于二氧化锰催化剂。用花生汁液催化过氧化氢分解的符号表达式为_________。 (6)已知过氧化氢溶液不稳定，研究小组探究其他制氧原理。 在相同条件下，将240 g过碳酸钠分别与不同量的水混合，测定结果如图，则最合适的加水量是_________mL。 【答案】(1)通过缓慢地压或拉注射器的活塞，且松开手后，活塞恢复原位，说明装置气密性良好 (2) 花生汁液 (3)控制过氧化氢溶液浓度、体积，花生汁液体积相同，改变温度，通过比较产生相同体积氧气所需时间来判断速率变化（答案合理即可） (4)便于利用输液管调节器来调节过氧化氢溶液的滴加速率，从而调节反应速率（答案合理即可） (5) (6) 【详解】（1）检查装置气密性的原理是通过改变装置内的压强，观察是否有相应的现象来判断。通过缓慢地压或拉注射器的活塞，且松开手后，活塞恢复原位，说明装置气密性良好。故填：通过缓慢地压或拉注射器的活塞，且松开手后，活塞恢复原位，说明装置气密性良好。 （2）实验目的是比较菠菜、花生汁液对过氧化氢制氧速率的影响，所以实验 Ⅰ 作为对照实验，过氧化氢溶液体积应与实验 Ⅱ、Ⅲ 相同，则X的值为。 从实验数据看，产生10mL氧气，花生汁液所需时间（25s），比菠菜汁液（55s）短，说明在相同条件下，花生汁液对过氧化氢制氧的催化效果比菠菜汁液好。 故填：；花生汁液。 （3）探究温度对反应速率的影响，需控制其他变量（过氧化氢溶液浓度、体积，花生汁液体积等）相同，改变温度，通过比较产生相同体积氧气所需时间来判断速率变化。故填：控制过氧化氢溶液浓度、体积，花生汁液体积相同，改变温度，通过比较产生相同体积氧气所需时间来判断速率变化（答案合理即可）。 （4）要使过氧化氢溶液与植物汁液反应，植物汁液应放置在塑料瓶 2 中，这样便于利用输液管调节器来调节过氧化氢溶液的滴加速率，从而调节反应速率。故填：便于利用输液管调节器来调节过氧化氢溶液的滴加速率，从而调节反应速率（答案合理即可）。 （5）过氧化氢在花生汁液催化的作用下分解生成水和氧气，反应的符号表达式为，故填：。 （6）由“加水量对产氧反应的影响”图可知，加水量为时，产氧速率相对平稳且持续时间较长，所以将过碳酸钠与水混合，能为鱼缸持续供氧。故填：。 15．（25-26九年级上·江苏南京·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) 40 20 (7)H2O2分解的速率大于生成的速率。 【详解】（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。 16．（25-26九年级上·福建泉州·期中）研究小组开展“自制简易鱼泵”的跨学科实践活动。 项目一：探究制氧原理 水果果肉可作过氧化氢制氧的催化剂，为探究果肉种类对过氧化氢溶液分解产氧速率的影响。用下图装置进行实验，室温下，分别向烧瓶中加入3g不同果肉和10mL浓度为10%的过氧化氢溶液，记录液柱刻度从0移动至5的时间，数据如下表。 实验编号 果肉种类 液柱刻度从0移动至5的时间/s Ⅰ 苹果 176 Ⅱ 香蕉 14 Ⅲ 水蜜桃 31 【查阅资料】①过氧化氢酶广泛存在于植物中，温度超过55℃会失去活性。 ②水果果肉中含有的某些金属离子也可以催化过氧化氢的分解。 (1)实验前，用双手捂住烧瓶底部，观察到___________，说明装置气密性良好。 (2)所用水果果肉需切成形状大小相同的块状，目的是___________。 (3)分析实验数据，得到的结论是___________。 (4)实验时还可以通过比较___________，准确获取该实验结论。 (5)在水果果肉的催化下，欲探究过氧化氢溶液浓度对产氧速率的影响，请设计实验方案：___________。 【提出问题】苹果果肉的催化作用主要来自过氧化氢酶还是某些金属离子？ (6)研究小组将3g苹果果肉置于80℃的烘箱中充分烘烤，取出恢复至室温后置于上述装置烧瓶中，加入10mL浓度为10%的过氧化氢溶进行实验，若观察到___________，说明苹果果肉的催化作用主要来自过氧化氢酶。 项目二：自制简易鱼泵 研究小组自制如下三套简易鱼泵为鱼缸增氧。松开甲装置A瓶瓶盖，可将B瓶中的空气通入鱼缸实现增氧；乙装置利用电动马达推拉注射器活塞，往鱼缸通入空气实现增氧；丙装置通过化学制氧实现增氧。 (7)与乙装置相比，甲装置增氧的不足之处是___________。 (8)当乙装置电动马达推动注射器活塞时，呈关闭状态的单向阀是___________(填“”或“”)。 (9)丙装置中向塑料瓶添加药品的“输液袋—流量调节器”装置，类似于实验室中的___________(填仪器名称)，其制氧的反应符号表达式为：___________。 【反思与拓展】 (10)小组同学认为在鱼缸内种植水草也能为鱼缸增氧，原因是___________。 【答案】(1)液柱向右缓缓移动 (2)使果肉与过氧化氢溶液的接触面积大致相同，以保证实验的可比性 (3)不同种类果肉对过氧化氢分解的速率不同 (4)比较相同时间液柱移动的刻度 (5)室温下，分别向烧瓶中加入3g苹果果肉和10mL浓度分别为5%、10%、15%的过氧化氢溶液，记录液柱刻度从0移动至5的时间 (6)液柱几乎不移动 (7)甲装置无法连续、自动地向鱼缸供氧，需要频繁手动操作 (8)K1 (9) 分液漏斗 (10)水草在光照条件下可进行光合作用并释放氧气，从而为鱼缸增氧 【详解】（1）进行实验前，用双手捂住烧瓶底部，烧瓶内气体受热膨胀，则可观察到液柱向右缓缓移动，松手后，液柱又返回原点，说明装置气密性良好。 （2）切成大小相同的块状是为了使果肉与过氧化氢溶液的接触面积相同，从而控制变量。 （3）根据表中内容可知，使用不同种类的果肉，液柱刻度从0移动至5的时间不同，则说明不同种类果肉对过氧化氢分解的速率不同。 （4）比较反应快慢时，还可以比较相同时间液柱移动的刻度。 （5）若想比较过氧化氢溶液浓度对产氧速率的影响，可在其它条件(如水果果肉质量、形状、温度、体积等)相同的情况下，仅改变过氧化氢溶液的浓度，比较相同时间或同一刻度所用时间，判断产氧速率的变化，如室温下，分别向烧瓶中加入3g苹果果肉和10mL浓度分别为5%、10%、15%的过氧化氢溶液，记录液柱刻度从0移动至5的时间。 （6）结论为苹果果肉的催化作用主要来自过氧化氢酶，过氧化氢酶广泛存在于植物中，温度超过55℃会失去活性，则将苹果果肉置于80℃的烘箱中充分烘烤后，再加入过氧化氢溶液中，几乎没有氧气产生，故观察到液柱几乎不移动。 （7）甲装置需要通过打开瓶盖将空气通入鱼缸实现增氧，乙装置利用电动马达可实现增氧，则甲装置无法连续、自动地向鱼缸供氧，需要频繁手动操作。 （8）当乙装置电动马达推动注射器活塞时，需要关闭K1、打开K2，此时能将注射器中的空气通入鱼缸中。 （9）丙装置中的“输液袋—流量调节器”装置类似于分液漏斗，分液漏斗可通过活塞可控制液体的滴加； 过氧化氢在水果果肉催化作用下生成水和氧气，反应的符号表达式为：。 （10）水草在光照条件下可进行光合作用并释放氧气，从而为鱼缸增氧，则在鱼缸内种植水草也能为鱼缸增氧。 17．（25-26九年级上·辽宁营口·期中）化学兴趣小组针对辽河水域开展了“自制净水器及水质检测”跨学科实践活动 任务一  自制净水器 (1)图1中的吸附剂为活性炭是因其具有___________结构；过滤采用了图2膜技术净化装置，自来水经过该装置过滤后其硬度(通常用钙镁离子的含量来判断)___________(填“会”或“不会”)降低。 任务二  水质检测 (2)检测水可用市售的水质检测笔直接读出水质的TDS值，以判断水质纯度，如图3所示。若通过水质检测笔测出的TDS值为450，则该水质情况是___________，使用这样的水会给生活和生产带来许多麻烦，生活中如何改进此类情况___________。 任务三  水的组成 材料一：18世纪末，法国化学家拉瓦锡做了一个实验(图1)：让水蒸气通过一根烧红的铁制枪管，得到“易燃空气”。通过分析和归纳，他得出结论：水不是一种元素，而是“易燃空气”与氧形成的化合物，并将“易燃空气”正式命名为“生成水的元素(Hydrogen)”，即氢。 (3)材料中的“易燃空气”实际上是___________，在拉瓦锡的实验中，铁管内壁有黑色固体(四氧化三铁)生成，同时得到了“易燃空气”。至此，水不是单一元素，“水是由___________组成的”的观点得到了公认。 材料二：1799年，意大利科学家伏特发明了电池。1800年，科学家尼克尔森用伏特电池对水进行了分解(原理如图2)，两个电极附近都有气体生成，用排水法收集气体并检验，再次确认了水的组成。 (4)材料中的电解水实验(图2)，水中加入稀硫酸或氢氧化钠溶液的目的是___________；电极产生的氢气在___________管产生，正极和负极产生气体的质量之比为___________；电解水的化学方程式为___________。 (5)由图3可知，每个水分子是由___________和___________构成的。 (6)能够验证水的组成的实验是___________。 A．过氧化氢分解 B．氢气在氧气中燃烧 C．将水煮沸蒸发 D．电解水 任务四  爱护水资源 (7)水是一种重要的资源，爱护水资源，人人有责。如图表示节约用水的标志是___________(填字母序号)。请列举一条日常生活中的节水措施___________。 (8)下列做法会造成水体污染的是___________(填序号)。 ①工业废水处理达标后排放     ②随意丢弃废旧电池 ③提倡使用无磷洗衣粉         ④合理使用化肥和农药 【答案】(1) 疏松多孔 不会 (2) 差 煮沸 (3) 氢气 氢元素和氧元素 (4) 增强水的导电性 a 8:1 (5) 2个氢原子 一个氧原子 (6)BD (7) D 用洗菜水浇花（或及时关闭水龙头等） (8)② 【详解】（1）活性炭具有疏松多孔的结构，因此具有吸附性，能吸附水中的色素和异味。 图2膜技术净化装置主要是除去水中的不溶性杂质、大分子、蛋白质等，不能除去水中的钙、镁离子，所以自来水经过该装置过滤后其硬度不会降低。 （2）由图3可知，TDS值为450时，水质情况是差。 生活中可以通过煮沸的方法来降低水的硬度，因为煮沸能使水中的钙、镁离子转化为沉淀。 （3）拉瓦锡实验中，水蒸气通过烧红的铁制枪管，铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，所以“易燃空气”实际上是氢气。 该实验证明水是由氢元素和氧元素组成的。 （4）水中加入稀硫酸或氢氧化钠溶液的目的是增强水的导电性，因为纯水的导电性很弱。 电解水时，正极产生氧气，负极产生氢气，且氢气与氧气的体积比为2:1，所以电极产生的氢气在负极（与电源负极相连的玻璃管，即a管）产生。 正极产生氧气，负极产生氢气，根据化学方程式，氧气与氢气的质量比为(32):(2×2)=8:1。 电解水的化学方程式为。 （5）由图3可知，每个水分子是由2个氢原子和一个氧原子构成的。 （6）A、过氧化氢分解生成水和氧气，只能说明过氧化氢由氢、氧元素组成，不能直接验证水的组成。 B、氢气在氧气中燃烧生成水，根据化学反应前后元素种类不变，能说明水由氢、氧元素组成，可验证水的组成。 C、将水煮沸蒸发，只是水的状态变化，属于物理变化，不能验证水的组成。 D、电解水生成氢气和氧气，根据化学反应前后元素种类不变，能说明水由氢、氧元素组成，可验证水的组成。   故选BD。 （7）A、是禁止吸烟标志，B、是禁止鸣笛标志，C、是可回收标志。D、是节约用水的标志。故选D。 日常生活中的节水措施有：用洗菜水浇花（或及时关闭水龙头等）。 （8）① 工业废水处理达标后排放，不会造成水体污染。 ② 随意丢弃废旧电池，电池中的重金属会污染水体。 ③ 提倡使用无磷洗衣粉，可减少水体富营养化，不会造成水体污染。 ④ 合理使用化肥和农药，不会造成水体污染。   所以会造成水体污染的是②。 18．（24-25九年级上·山东济宁·期中）同学们通过学习水的知识，开展了以下基础实验和跨学科实践活动。 Ⅰ.探究水在直流电作用下的变化 【查阅资料】在水中加入少量氢氧化钠可以增强导电性 【进行实验】如图装置进行实验并记录现象 (1)通电一段时间后，观察到水电解器中漏斗内液面_______（选填“上升”、“下降”或“不变”）。 (2)与b管相连的是电源的_______（填“正”或“负”）极。若b玻璃管内收集到的气体为5mL，则a玻璃管收集到的气体约为_______mL。 (3)用燃着的木条检验a玻璃管内产生的气体，观察到的现象是________；如何检验b管的气体________（写出操作过程及现象）。 【实验结论】 (4)写出电解水的文字表达式 ________，在电解水的过程中，电能主要转化为________能。 【实验反思】加入氢氧化钠固体质量不同，水电解快慢不同 【继续探究】 (5)分别向100mL水中加入不同质量的氢氧化钠固体，实验记录如表所示。对比三组实验，考虑课堂实验演示效果，选择实验_____（填实验编号）更合适。 实验编号 氢氧化钠质量/g 负极气体体积/mL 正极气体体积/mL 收集时间 A 0.50g 1.08mL 0.5mL 5分钟 B 1.01g 2.83mL 1.32mL C 5.26g 8.16mL 4.06mL 【微观分析】 (6)如图是水分子分解的微观示意图，请补全横线上的模型图。 +______。 （图中“”表示氧原子，“〇”表示氢原子）。 Ⅱ.自制净水器 【取样分析】同学们取了运河水样，分析水中含有泥沙等不溶性杂质以及色素、异味、矿物质、微生物等。 【设计装置】大家将饮用水瓶和纱布、活性炭等组合成如图所示装置进行水的净化。 (7)其中，装置制作较合理的是_____（选填“A”或“B”）。 (8)通过该装置净化后的水_______（选填“适宜”或“不宜”）直接饮用。 【总结反思】 (9)混合物分离的一般思路和方法是________（将序号排序）。 a.分析混合物成分 b.找到分离方法 c.寻找成分性质差异 (10)自制净水器净水材料的选择需要考虑的因素有_______（写一条）。 【答案】(1)上升 (2) 正 10 (3) 气体燃烧，发出淡蓝色火焰，放热 把带火星的木条置于玻璃管尖嘴处，打开活塞，带火星的木条复燃，说明气体是氧气 (4) 水氢气+氧气 化学 (5)C (6) (7)A (8)不宜 (9)acb (10)无毒等 【详解】（1）通电一段时间后，观察到水电解器中漏斗内液面上升，是因为a、b管中产生气体，使玻璃管中的液体回流到漏斗中； （2）电解水“正氧负氢，氧一氢二”，b管产生的气体少，为氧气，则与b管相连的是电源的正极；氧气和氢气的体积比为1：2，若b玻璃管内收集到的气体为5mL，则a玻璃管收集到的气体约为10mL； （3）a管产生的是氢气，用燃着的木条检验a玻璃管内产生的气体，观察到的现象是气体燃烧，发出淡蓝色火焰，放热；检验b管的气体的方法：把带火星的木条置于玻璃管尖嘴处，打开活塞，带火星的木条复燃，说明气体是氧气； （4）水在通电条件下反应生成氢气和氧气，文字表达式为；在电解水的过程中，电能主要转化为化学能； （5）对比三组实验，考虑课堂实验演示效果，选择实验C更合适，是因为C组氢气和氧气体积比更接近2：1，并且实验现象更明显； （6）化学反应前后原子的种类、个数不变，反应前有2个氧原子和4个氢原子，反应后有2个氧原子，缺少4个氢原子，两个氢原子结合成一个氢分子，故补充2个氢分子：； （7）应该先通过小砾石除去较大颗粒的不溶物，再通过石英砂除去较小颗粒的不溶物，最后通过活性炭除去色素和异味，所以装置制作较合理的是A；活性炭是疏松多孔的结构，若在第一层，水中的不溶物会将活性炭的孔隙堵上，不能再吸附色素和异味； （8）通过该装置净化后的水不宜直接饮用，是因为没有杀菌消毒； （9）混合物分离的一般思路和方法是分析混合物成分、寻找成分性质差异、找到分离方法，故答案为：acb； （10）自制净水器净水材料的选择需要考虑的因素有无毒等。 19．（24-25九年级上·山西长治·期中）化学兴趣小组的同学们在老师的指导下，开展了“制作模型并展示科学家探索物质组成与结构的历程”的跨学科实践活动。 任务一：探究构成物质的微观粒子的特征 【提出问题】在物理课上，同学们通过学习已经知道：微观粒子的质量和体积都很小、微观粒子之间有间隙、微观粒子都在不断运动。那么，如何从化学视角来认识微观粒子的运动呢？ 【设计实验】同学们设计了以下实验探究微观粒子的运动。 【分析实验】 (1)甲图实验中，观察到的实验现象是________；小组同学认为乙图实验较好，原因是________。 任务二：认识模型在探索物质组成与结构中的作用 【查阅资料】同学们通过查阅资料，了解到道尔顿、汤姆孙、卢瑟福等科学家提出的原子模型，以及认识原子结构的历程。 【小组交流】 (2)卢瑟福通过“粒子轰击金箔”实验发现了原子核，否定了汤姆孙的枣糕模型。在该实验中，有小部分粒子改变了原来的运动方向，说明了________；依据卢瑟福实验提出的原子结构模型无法解释一些问题，请提出一个你认为无法解释的问题：________？ 任务三：梳理物质组成与结构的认识思路 兴趣小组追寻科学家的足迹，分别从宏观、微观方面对水进行深入探究。 【宏观辨识】根据实验探究水的组成 (3)水的合成：在密闭容器中将氢气和氧气按一定比例混合后点燃，容器内生成了小水珠，反应的符号表达式为________。 水的分解：电解水一段时间后（如图），观察管a和管b中气体的体积比。 【证据推理】结合实验现象推算水分子中氢、氧原子个数比。 (4)方法一：根据相同条件下气体的体积比等于其分子的个数比，得出电解水的产物中氢、氧原子个数比为________，进而推算出结果。 方法二：已知电解水实验中氢气和氧气的体积比和电源正、负极产生气体的________，可计算出水中各元素质量比，结合氢、氧原子的相对原子质量，可进一步推算出结果。 【模型构建】 (5)以分子构成的物质为例，图中“▲”表示的是________。 【答案】(1) B烧杯中的溶液由无色变为红色 节约试剂、操作简单、对空气无污染（合理即可） (2) 原子内部有带正电荷的微观粒子 为什么电子不会“掉到”原子核中（合理即可） (3) (4) 密度 (5)各元素原子个数比 【详解】（1）A中浓氨水易挥发，挥发出的氨气与B溶液中的水形成氨水，使酚酞变红，故现象为：B烧杯中的溶液由无色变为红色； 对比甲，乙装置更密闭，减少了氨气对空气的污染，因此更环保，同时药瓶用量小，节约药品；（合理即可） （2）粒子带正电，同性相斥，有小部分粒子改变了原来的运动方向，是遇到了同样带正电的粒子，说明原子中存在着带正电的微观粒子； 卢瑟福的原子结构模型无法解释的问题如：为什么电子不会因为绕核运动而逐渐失去能量而坠入原子核中；（合理即可） （3）氢气与氧气点燃生成水，符号表达式为：； （4）电解水产生氢气和氧气的体积比为2:1，故氢分子与氧分子的个数比2:1，1个氢分子由2个氢原子构成，1个氧分子由2个氧原子构成，所以反应后氢、氧原子个数比为2:1； 已知电解水实验中氢气和氧气的体积比和电源正、负极产生气体的密度，可计算出水中各元素质量比，结合氢、氧原子的相对原子质量，可进一步推算出结果，故填：密度； （5）确定组成物质的元素种类，根据个元素质量确定原子的个数比，然后结合相对分子质量确定化学式。故图中“▲”表示的是：各元素原子个数比。 20．（25-26九年级上·广东东莞·期中）(一)的制取： (1)如图1中仪器甲的名称是________。 (2)A装置的试管口略向下倾斜的原因是________。 (3)实验室用高锰酸钾制取时，需选图1的________(填字母)图1作为发生装置，文字表达式为________________________。 (二)跨学科实践活动：空气质量检测 活动一：了解空气质量指数所表示的含义 【思考分析】 (4)图2是该小组所在地区某日的空气质量情况，其空气质量状况为________(填“优”“良”或“轻度污染”)； 活动二：认识微型空气质量“检测站”并记录某段时间显示的数据如下表 【查询网络】微型空气质量检测可实时、准确检测室外空气污染物、结构如图3。 二氧化硫/μg 臭氧/μg 一氧化碳/μg 36.7 158.0 3.26 (5)除显示器显示的内容外，还需要检测的空气污染物有________(写一种)。 活动三：进行实践：调研发现该工厂采用燃煤技术，猜测排放的废气中含有二氧化硫。 【查阅资料】二氧化硫能使澄清石灰水变浑浊，也能使品红溶液褪色。 【设计并进行实验】 (6)收集一瓶工厂排放气体，加入品红溶液，振荡，观察到______________________，证明废气中含有二氧化硫。 【反思评价】 (7)不选用澄清石灰水检验二氧化硫的原因是______________________。 活动四：提出空气质量改进方案 【分享成果】 (8)改善空气质量需要全民行动，作为中学生你可以做的是_______________。 【答案】(1)酒精灯 (2)加热固体时防止冷凝水回流导致试管炸裂 (3) A (4)轻度污染 (5)二氧化氮 (6)溶液褪色 (7)二氧化碳也会使澄清的石灰水变浑浊 (8)绿色出行（或不使用一次性物品等合理即可） 【详解】（1）略。 （2）略。 （3）高锰酸钾制取氧气是固体加热型反应，应选用装置A。文字表达式略。 （4）由图可知：空气质量指数在100-150之间，属于轻度污染。 （5）三大空气污染物是一氧化碳，二氧化硫和二氧化氮。此外还有颗粒污染物等。 （6）由题干可知二氧化硫能使品红溶液褪色，即观察到溶液褪色即可证明废气中含有二氧化硫。 （7）工厂排放的废气中一般都含有二氧化碳，二氧化碳也可以使澄清的石灰水变浑浊，无法验证二氧化硫存在。 （8）日常生活中的绿色出行，不使用一次性物品，坚持光盘行动等，都可以减少碳排放，从而改善空气质量。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $