精品解析:安徽淮南市龙湖中学2026-2027学年九年级上学期第一次阶段学情自测化学试卷
2026-10-13
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内容正文:
2026-2027学年上学期九年级第一次学情监测化学学科试卷
【温馨提示】请同学们按要求在答题卷上认真作答。
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意,请把这一选项的序号填涂在答题卡的相应位置。每小题1分,共12分)
1. 淮南寿州窑陶瓷是我省非物质文化遗产之一,其工序制作过程涉及化学变化的是
A. 搓泥 B. 制坯
C. 雕花 D. 烧窑
2. 下列物质的用途中,利用其物理性质的是
A. 铜用于制作导线
B. 氮气用于食品防腐
C. 天然气用作燃料
D. 氧气用于气焊
3. 下列化学反应中属于氧化反应但不属于化合反应的是
A. 乙炔+氧气二氧化碳+水 B. 氢气+氧气水
C. 碳酸钙氧化钙+二氧化碳 D. 镁+氧气氧化镁
4. 正确的实验操作是实验成功的重要保证。下列实验操作正确的是
A. 加热固体 B. 量筒读数
C. 添加固体粉末 D. 闻气体气味
5. 化学实验是研究物质性质的重要方法之一,关于蜡烛燃烧的实验现象所作出的有关推断,错误的是
A. 用小刀可以切下石蜡:石蜡质地软
B. 石蜡浮在水面:石蜡的密度小于水的密度
C. 取内壁蘸有澄清石灰水的小烧杯罩在石蜡燃烧的火焰上方,发现石灰水变浑浊,说明石蜡燃烧为化学变化
D. 取干燥的小烧杯罩在石蜡燃烧的火焰上方,发现有水雾出现:石蜡中含有水
6. 分类是认识和研究物质的重要方法。下列分类正确的是
A. 空气、氧气、海水属于混合物 B. 熔点、密度、可燃性都是化学性质
C. 水银、红磷、五氧化二磷都属于纯净物 D. 二氧化硫、二氧化氮、二氧化碳都是空气污染物
7. 化学学科核心素养展现了化学课程对学生发展的重要性,下列说法错误的是
A. 化学观念:氧气可使带火星的木条复燃,因此氧气具有助燃性
B. 科学思维:化学变化中一定有物理变化,则物理变化中一定有化学变化
C. 科学探究与实践:将火柴梗迅速平放入蜡烛的火焰中,约1s后取出,探究火焰哪层温度最高
D. 科学态度与责任:禁止向燃着的酒精灯里添加酒精,以免引起失火
8. 下列有关实验现象的描述正确的是
A. 红磷在空气中燃烧,产生大量白烟,放出热量
B. 硫在空气中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰
C. 木炭在氧气中燃烧,发出白光,生成二氧化碳
D. 铁丝在空气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体
9. 空气是人类宝贵的自然资源,下列关于空气的说法正确的是
A. 按照质量计算,空气中的氮气约占78%
B. 二氧化碳在空气中含量增大会引起温室效应,属于空气污染物
C. 空气质量指数越高,代表空气质量越好
D. 氮气可以用作保护气,利用了它的化学性质
10. 下列关于O2的制取、验满及性质实验操作错误的是
A. 制备 B. 收集
C. 验满 D. 助燃性
11. 关于拉瓦锡研究空气成分实验的表述,存在科学性错误的是
A. 实验中汞需要足量
B. 曲颈甑中汞的作用是消耗氧气
C. 曲颈甑中的汞可以换成硫粉
D. 钟罩内液面上升推测钟罩内气体压强减小
12. 实验室用过氧化氢制取氧气,为比较二氧化锰和氧化铁对过氧化氢分解快慢的不同影响,用如图1装置进行实验,测得氧气体积分数随时间变化情况如图2.下列说法正确的是
A. 图1中的注射器相当于分液漏斗
B. 图2初始时氧气的体积分数为0
C. 对过氧化氢分解较快的催化剂是氧化铁
D. 选择不同催化剂会影响最终氧气的量
二、填空题(本大题包括5小题,共28分)
13. 阅读下面科普短文,结合所学知识回答相关问题。
稀有气体包括氦、氖、氩、氪、氙和氡6种气体,约占空气体积的0.94%,常温常压下,稀有气体都是无色无味,微溶于水,且熔点和沸点都很低。由于稀有气体元素原子的最外层电子排布结构都是稳定结构,所以它们的化学性质非常稳定,但在高温、高压条件下,氙气(Xe)可与氟气(F2)发生反应,生成四氟化氙(XeF4)。
工业上,制取稀有气体是通过将液态空气蒸馏(即利用物质的沸点不同进行分离),得到稀有气体的混合物,再用活性炭低温吸附法,将稀有气体分离开来。
在焊接精密零件时,常用氩气作保护气。氦气是除了氢气外的最轻气体,通常用氦气代替氢气应用在飞艇中,不会着火和发生爆炸。利用稀有气体通电时发出色彩绚丽的光芒,可以制成霓虹灯。
根据上述文章内容,回答下列问题。
(1)工业上用液态空气制备稀有气体,发生______(填“物理”或“化学”)变化。
(2)稀有气体的物理性质有______。(写出一点即可)
(3)氙气与氟气反应生成四氟化氙的文字表达式是______。
(4)在焊接精密零件时,常用氩气作保护气和选用氦气代替氢气应用于飞艇,都利用到稀有气体的化学性质______;稀有气体可以制作霓虹灯,是利用其______的物理性质。
14. 氧气是初中化学学习的一种重要气体。实验室制取气体常用的装置如下图所示,请回答下列问题。
(1)写出图中仪器a的名称:________________。
(2)若用图中装置A制取氧气,反应的文字表达式是:_____________________;装置A中的试管口略向下倾斜的原因是_____________________________。
(3)若用装置F采用向上排空气法收集氧气,应将气体从______(选填“b”或“c”)口通入。
(4)若用过氧化氢溶液制取氧气,还需要用到___________(填试剂名称),起___________作用,__________(选填“能”或“不能”)用高锰酸钾制取氧气后的剩余物代替该物质。
15. 规范的实验操作是实验成功的保证。请回答下列问题:
(1)取用粉末状试剂时一般选用图中仪器中的_______(填字母)。
(2)仪器C的主要用途是_______。
(3)若按图D操作,可能造成的后果是_______。
(4)图E为“水的沸腾”实验,无需标注以下实验图标的是_______(填字母)。
A. B.
C. D.
(5)用图三所示方法检查装置的气密性时,导管末端可能会出现如图四所示的现象。如果气密性好,很快会出现的是________(填字母序号)。
16. 某化学兴趣小组在老师指导下进行课外实验,利用下列装置来探究磷单质在空气中燃烧后氧气浓度变化情况。
【提出问题】足量红磷在密闭的四颈平底烧瓶内燃烧熄灭后,容器中是否有氧气剩余?
【猜想假设】猜想①:有氧气剩余;猜想②:无氧气剩余
【实验验证】该小组同学按图组装好实验装置,利用高能激光笔照射燃烧匙上的红磷,红磷燃烧直至熄灭;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,白磷居然也被点燃。
(1)激光笔的作用是_______。
(2)红磷燃烧的文字表达式为_______。
【实验结论】根据上述实验,得出结论如下:
(3)结论1:猜想_______正确。
结论2:用“燃磷法测定空气中氧气含量”时,选择_______(填“红磷”或“白磷”)更合适,理由是_______。
【拓展延伸】【附加题】下图是该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,用氧气浓度传感器测量容器内氧气浓度变化的曲线图。
(4)在图中C时红磷燃烧熄灭,请你解释曲线AC段、DE段氧气浓度变化的主要原因。
AC段_______ DE段_______。
(5)小组同学通过查阅资料得知,验证空气中氧气体积分数较好的药品是铁丝绒,利用铁与氧气、水等的缓慢氧化,可将空气中氧气浓度消耗至0.2%。将足量铁丝绒置于试管底部,并倒扣在装有水的烧杯中(如图),一段时间后你将看到的现象是_______。
17. 甲同学用排水法收集氧气,预先在集气瓶内装了20%的水,待收集完成后集气瓶内的气体中氧气的体积分数是多少?(集气瓶的总体积是100mL,空气中氧气占空气总体积按照五分之一计算。)
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2026-2027学年上学期九年级第一次学情监测化学学科试卷
【温馨提示】请同学们按要求在答题卷上认真作答。
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意,请把这一选项的序号填涂在答题卡的相应位置。每小题1分,共12分)
1. 淮南寿州窑陶瓷是我省非物质文化遗产之一,其工序制作过程涉及化学变化的是
A. 搓泥 B. 制坯
C. 雕花 D. 烧窑
【答案】D
【解析】
【详解】搓泥、制坯和雕花三个过程中均没有新物质生成,属于物理变化,烧窑过程中有新物质生成,属于化学变化,D符合题意。
2. 下列物质的用途中,利用其物理性质的是
A. 铜用于制作导线
B. 氮气用于食品防腐
C. 天然气用作燃料
D. 氧气用于气焊
【答案】A
【解析】
【详解】A、铜用于制作导线是利用铜的导电性,属于物理性质,故A正确;
B、氮气用于食品防腐是是利用氮气的稳定性,属于化学性质,故B错误;
C、天然气用作燃料是利用天然气的可燃性,属于化学性质;故C错误;
D、氧气用于气焊是利用氧气的助燃性,属于化学性质;故D错误。故选A。
【点睛】区分物质的用途是利用了物理性质还是化学性质,关键利用的性质是否需要通过化学变化体现出来。
3. 下列化学反应中属于氧化反应但不属于化合反应的是
A. 乙炔+氧气二氧化碳+水 B. 氢气+氧气水
C. 碳酸钙氧化钙+二氧化碳 D. 镁+氧气氧化镁
【答案】A
【解析】
【详解】A.氧化反应是物质与氧气发生的反应,化合反应是两种或两种以上物质生成另一种物质的反应,特征为“多变一”,则属于氧化反应但不属于化合反应的是乙炔+氧气二氧化碳+水,A正确。
B.氢气与氧气在点燃条件下生成水。属于氧化反应和化合反应,B错误
C.碳酸钙高温生成氧化钙和二氧化碳,属于分解反应,C错误
D.镁和氧气点燃生成氧化镁,属于氧化反应和化合反应,D错误
4. 正确的实验操作是实验成功的重要保证。下列实验操作正确的是
A. 加热固体 B. 量筒读数
C. 添加固体粉末 D. 闻气体气味
【答案】C
【解析】
【详解】A、加热固体时,为防止冷凝水倒流,引起试管的炸裂,试管口应略向下倾斜,错误;
B、量筒读数时,视线与量筒内液体凹液面的最低处保持水平,错误;
C、用固体药品时,试管横放,药品放在试管口,试管缓慢直立,正确;
D、闻药品气味时不能凑到容器口直接闻,应用手扇着闻,错误。
故选C。
5. 化学实验是研究物质性质的重要方法之一,关于蜡烛燃烧的实验现象所作出的有关推断,错误的是
A. 用小刀可以切下石蜡:石蜡质地软
B. 石蜡浮在水面:石蜡的密度小于水的密度
C. 取内壁蘸有澄清石灰水的小烧杯罩在石蜡燃烧的火焰上方,发现石灰水变浑浊,说明石蜡燃烧为化学变化
D. 取干燥的小烧杯罩在石蜡燃烧的火焰上方,发现有水雾出现:石蜡中含有水
【答案】D
【解析】
【详解】A.能用小刀切下石蜡,说明石蜡容易被切割,即质地软,说法正确;
B.石蜡浮在水面,因为石蜡的密度小于水的密度,说法正确;
C.取内壁蘸有澄清石灰水的小烧杯罩在石蜡燃烧的火焰上方,发现有石灰水变浑浊,说明石蜡燃烧生成了二氧化碳,有新物质生成,为化学变化,说法正确;
D.取干燥的小烧杯罩在石蜡燃烧的火焰上方,发现有水雾出现,说明石蜡燃烧生成了水,而不是石蜡中含有水,说法错误。
6. 分类是认识和研究物质的重要方法。下列分类正确的是
A. 空气、氧气、海水属于混合物 B. 熔点、密度、可燃性都是化学性质
C. 水银、红磷、五氧化二磷都属于纯净物 D. 二氧化硫、二氧化氮、二氧化碳都是空气污染物
【答案】C
【解析】
【详解】A、氧气是一种物质属于纯净物,选项错误;
B、熔点、密度都不需要通过化学变化就能表现出来属于物理性质,选项错误;
C、水银即金属汞,红磷,五氧化二磷都是一种物质属于纯净物,选项正确;
D、二氧化碳无毒,是空气的成分之一,不属于空气的污染物,选项错误;
故选:C。
7. 化学学科核心素养展现了化学课程对学生发展的重要性,下列说法错误的是
A. 化学观念:氧气可使带火星的木条复燃,因此氧气具有助燃性
B. 科学思维:化学变化中一定有物理变化,则物理变化中一定有化学变化
C. 科学探究与实践:将火柴梗迅速平放入蜡烛的火焰中,约1s后取出,探究火焰哪层温度最高
D. 科学态度与责任:禁止向燃着的酒精灯里添加酒精,以免引起失火
【答案】B
【解析】
【详解】A、氧气能使带火星的木条复燃,说明氧气具有助燃性,不符合题意;
B、有新物质生成的变化属于化学变化,化学变化过程中常伴随着发光、放热、产生气体、产生沉淀、颜色、形状、状态的变化,例如蜡烛燃烧生成二氧化碳和水,属于化学变化,蜡烛在受热后会由固态先变为液态,这一过程,属于物理变化,因此化学变化中一定存在物理变化,物理变化中不一定存在化学变化,符合题意;
C、将火柴梗迅速平放入蜡烛中,约1s后取出,与外焰接触部分,碳化最严重,说明外焰温度最高,不符合题意;
D、酒精具有可燃性,禁止向燃着的酒精灯里添加酒精,以免引起失火,不符合题意。
故选B。
8. 下列有关实验现象的描述正确的是
A. 红磷在空气中燃烧,产生大量白烟,放出热量
B. 硫在空气中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰
C. 木炭在氧气中燃烧,发出白光,生成二氧化碳
D. 铁丝在空气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体
【答案】A
【解析】
【详解】A.红磷在空气中燃烧产生大量白烟,放出热量,实验现象描述正确,故符合题意;
B.硫在空气中燃烧,发出淡蓝色火焰,实验现象描述错误,故不符合题意;
C.木炭在氧气中燃烧,发出白光,生成使澄清石灰水变浑浊的气体,在描述现象时,不能把生成物的名称当作现象来描述,故不符合题意;
D.铁丝在空气中不燃烧,在氧气中,剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,实验现象描述错误,故不符合题意,故选A。
9. 空气是人类宝贵的自然资源,下列关于空气的说法正确的是
A. 按照质量计算,空气中的氮气约占78%
B. 二氧化碳在空气中含量增大会引起温室效应,属于空气污染物
C. 空气质量指数越高,代表空气质量越好
D. 氮气可以用作保护气,利用了它的化学性质
【答案】D
【解析】
【详解】A. 应改为按照体积计算,空气中的氮气约占78%,即78%是空气中氮气的体积分数,不是质量分数。A错误;
B. 二氧化碳在空气中含量增大会引起温室效应,这是正确的。但空气污染物通常指直接危害人类健康或环境的物质,如二氧化硫(SO₂)、一氧化碳(CO)、二氧化氮(NO₂)、臭氧(O₃)和可吸入颗粒物(PM₁₀)、细颗粒物(PM₂.₅)等。二氧化碳是空气的正常成分,属于温室气体,但未被列为空气污染物。B错误;
C.空气质量指数(AQI)是衡量空气污染程度的指标,数值越高表示污染越严重,空气质量越差。例如:AQI 0-50:优;AQI 51-100:良;AQI 101-150:轻度污染。因此,AQI越高,空气质量越差。C错误;
D.氮气常用作保护气(如食品包装、灯泡填充),因为它化学性质稳定,不易与其他物质发生反应。这种稳定性属于化学性质(如不助燃、不活泼)。D正确。
故选D。
10. 下列关于O2的制取、验满及性质实验操作错误的是
A. 制备 B. 收集
C. 验满 D. 助燃性
【答案】C
【解析】
【详解】A.高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,该反应中反应物为固体,反应条件为加热,应选择固体加热型发生装置,为防止试管口冷凝水倒流使试管炸裂,试管口应略向下倾斜,为防止加热时固体粉末进入导管,堵塞导管,试管口应放一团棉花,A不符合题意;
B.氧气不易溶于水且不与水反应,可采用排水法收集,B不符合题意;
C.氧气的验满:将带火星的木条放在集气瓶口,木条复燃,说明氧气已收集满,图示操作错误,C符合题意;
D.做硫在氧气中燃烧的实验时,集气瓶底部放少量水用来吸收,防止污染大气,D不符合题意。
11. 关于拉瓦锡研究空气成分实验的表述,存在科学性错误的是
A. 实验中汞需要足量
B. 曲颈甑中汞的作用是消耗氧气
C. 曲颈甑中的汞可以换成硫粉
D. 钟罩内液面上升推测钟罩内气体压强减小
【答案】C
【解析】
【分析】本题主要考查拉瓦锡研究空气成分实验的相关知识,通过对实验中各物质的作用、反应以及实验现象的分析来判断选项的正误。
【详解】A、实验中汞需要足量,因为只有足量的汞才能将曲颈甑和钟罩内空气中的氧气完全消耗掉,这样才能准确测定空气成分,该选项不符合题意。
B、曲颈甑中的汞在加热条件下与氧气反应生成氧化汞,其作用就是消耗氧气,使曲颈甑中的压强减少,该选项不符合题意。
C、曲颈甑中的汞不能换成硫粉,因为硫粉在空气中燃烧生成二氧化硫气体,虽然消耗了氧气,但同时生成了另一种气体,无法准确测定空气中氧气的含量,该选项符合题意。
D、钟罩内液面上升,是因为氧气被消耗,钟罩内气体减少,压强减小,在外界大气压作用下,液面上升,该选项不符合题意。
故选C。
【点睛】根据空气中氧气含量的测定实验原理分析各个选项是解题的关键。
12. 实验室用过氧化氢制取氧气,为比较二氧化锰和氧化铁对过氧化氢分解快慢的不同影响,用如图1装置进行实验,测得氧气体积分数随时间变化情况如图2.下列说法正确的是
A. 图1中的注射器相当于分液漏斗
B. 图2初始时氧气的体积分数为0
C. 对过氧化氢分解较快的催化剂是氧化铁
D. 选择不同催化剂会影响最终氧气的量
【答案】A
【解析】
【详解】A.注射器可以控制过氧化氢溶液的加入量和滴加速率,功能和分液漏斗一致,表述正确。
B.装置内原本存在空气,空气中含有氧气,由图2可知初始氧气体积分数约为20%,不为0,表述错误。
C.对比图2的曲线,二氧化锰作催化剂时,氧气体积分数达到最大值所用时间更短,说明二氧化锰对过氧化氢分解的催化效率更高,表述错误。
D.催化剂仅改变化学反应速率,不改变生成物的总质量,两组实验最终生成氧气的量相同,表述错误。
二、填空题(本大题包括5小题,共28分)
13. 阅读下面科普短文,结合所学知识回答相关问题。
稀有气体包括氦、氖、氩、氪、氙和氡6种气体,约占空气体积的0.94%,常温常压下,稀有气体都是无色无味,微溶于水,且熔点和沸点都很低。由于稀有气体元素原子的最外层电子排布结构都是稳定结构,所以它们的化学性质非常稳定,但在高温、高压条件下,氙气(Xe)可与氟气(F2)发生反应,生成四氟化氙(XeF4)。
工业上,制取稀有气体是通过将液态空气蒸馏(即利用物质的沸点不同进行分离),得到稀有气体的混合物,再用活性炭低温吸附法,将稀有气体分离开来。
在焊接精密零件时,常用氩气作保护气。氦气是除了氢气外的最轻气体,通常用氦气代替氢气应用在飞艇中,不会着火和发生爆炸。利用稀有气体通电时发出色彩绚丽的光芒,可以制成霓虹灯。
根据上述文章内容,回答下列问题。
(1)工业上用液态空气制备稀有气体,发生______(填“物理”或“化学”)变化。
(2)稀有气体的物理性质有______。(写出一点即可)
(3)氙气与氟气反应生成四氟化氙的文字表达式是______。
(4)在焊接精密零件时,常用氩气作保护气和选用氦气代替氢气应用于飞艇,都利用到稀有气体的化学性质______;稀有气体可以制作霓虹灯,是利用其______的物理性质。
【答案】(1)物理 (2)无色无味##微溶于水##熔点低##沸点低##通电时能发出不同颜色的光
(3)
(4) ①. 很不活泼##稳定 ②. 通电时能发出不同颜色的光
【解析】
【小问1详解】
利用沸点不同分离,没有新物质生成,属于物理变化。
【小问2详解】
物理性质是不需要发生化学变化就能表现出来的性质,由题干可知稀有气体的物理性质:常温常压下,稀有气体都是无色无味,微溶于水,且熔点和沸点都很低,稀有气体通电时会发出色彩绚丽的光芒。
【小问3详解】
由题干可知在高温、高压条件下,氙气(Xe)可与氟气(F2)发生反应,生成四氟化氙(XeF4)。
【小问4详解】
由题干可知稀有气体化学性质非常稳定,利用稀有气体通电时发出色彩绚丽的光芒,可以制成霓虹灯。
14. 氧气是初中化学学习的一种重要气体。实验室制取气体常用的装置如下图所示,请回答下列问题。
(1)写出图中仪器a的名称:________________。
(2)若用图中装置A制取氧气,反应的文字表达式是:_____________________;装置A中的试管口略向下倾斜的原因是_____________________________。
(3)若用装置F采用向上排空气法收集氧气,应将气体从______(选填“b”或“c”)口通入。
(4)若用过氧化氢溶液制取氧气,还需要用到___________(填试剂名称),起___________作用,__________(选填“能”或“不能”)用高锰酸钾制取氧气后的剩余物代替该物质。
【答案】(1)铁架台 (2) ①. ②. 避免冷凝水回流到高温试管底部导致试管炸裂
(3)b (4) ①. 二氧化锰 ②. 催化 ③. 能
【解析】
【小问1详解】
略。
【小问2详解】
装置A试管口放置棉花,是高锰酸钾受热分解制氧气的特征装置,对应文字表达式为:;
固体药品中含有水分,加热后变成水蒸气,在试管口遇冷液化成冷凝水;试管口略向下倾斜,可避免冷凝水回流到高温试管底部,冷热不均导致试管炸裂。
【小问3详解】
氧气密度比空气大,采用长管(b)进、短管(c)出的方式收集。
【小问4详解】
过氧化氢常温下分解速率极慢,需要加入二氧化锰作催化剂加快反应速率;
高锰酸钾受热分解的剩余固体中含有二氧化锰,二氧化锰可重复催化过氧化氢分解,因此可以替代。
15. 规范的实验操作是实验成功的保证。请回答下列问题:
(1)取用粉末状试剂时一般选用图中仪器中的_______(填字母)。
(2)仪器C的主要用途是_______。
(3)若按图D操作,可能造成的后果是_______。
(4)图E为“水的沸腾”实验,无需标注以下实验图标的是_______(填字母)。
A. B.
C. D.
(5)用图三所示方法检查装置的气密性时,导管末端可能会出现如图四所示的现象。如果气密性好,很快会出现的是________(填字母序号)。
【答案】(1)A (2)用于夹持试管
(3)引起火灾(合理即可) (4)B
(5)a
【解析】
【小问1详解】
取用粉末状试剂时一般选用药匙,图中仪器A是药匙;
【小问2详解】
仪器C是试管夹,其主要用途是用于夹持试管;
【小问3详解】
向燃着的酒精灯内添加酒精,可能造成的后果是引起火灾或爆炸;
【小问4详解】
A.进行化学实验需要戴好护目镜以保护眼睛,是需要标注的图标,不符合题意;
B.该实验中不需用电,是不需要标注的图标,符合题意;
C.该实验中会生成气体,是需要标注的图标,不符合题意;
D.实验结束后,离开实验室前需洗手,是需要标注的图标,不符合题意;
【小问5详解】
检查气密性时,手捂试管使装置内气体受热膨胀,气密性良好则气体会从导管口逸出,出现气泡(对应a)。
16. 某化学兴趣小组在老师指导下进行课外实验,利用下列装置来探究磷单质在空气中燃烧后氧气浓度变化情况。
【提出问题】足量红磷在密闭的四颈平底烧瓶内燃烧熄灭后,容器中是否有氧气剩余?
【猜想假设】猜想①:有氧气剩余;猜想②:无氧气剩余
【实验验证】该小组同学按图组装好实验装置,利用高能激光笔照射燃烧匙上的红磷,红磷燃烧直至熄灭;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,白磷居然也被点燃。
(1)激光笔的作用是_______。
(2)红磷燃烧的文字表达式为_______。
【实验结论】根据上述实验,得出结论如下:
(3)结论1:猜想_______正确。
结论2:用“燃磷法测定空气中氧气含量”时,选择_______(填“红磷”或“白磷”)更合适,理由是_______。
【拓展延伸】【附加题】下图是该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,用氧气浓度传感器测量容器内氧气浓度变化的曲线图。
(4)在图中C时红磷燃烧熄灭,请你解释曲线AC段、DE段氧气浓度变化的主要原因。
AC段_______ DE段_______。
(5)小组同学通过查阅资料得知,验证空气中氧气体积分数较好的药品是铁丝绒,利用铁与氧气、水等的缓慢氧化,可将空气中氧气浓度消耗至0.2%。将足量铁丝绒置于试管底部,并倒扣在装有水的烧杯中(如图),一段时间后你将看到的现象是_______。
【答案】(1)提供热量,引燃红磷、白磷
(2)
(3) ①. ① ②. 白磷 ③. 白磷燃烧消耗氧气更彻底
(4) ①. 红磷燃烧消耗氧气 ②. 白磷燃烧消耗氧气
(5)铁丝绒表面有红褐色物质生成,试管内液面上升,且进入水的体积约占试管内空气体积的五分之一
【解析】
【小问1详解】
利用高能激光笔照射燃烧匙上的红磷、白磷,红磷、白磷燃烧,说明激光笔的作用是:提供热量,引燃红磷、白磷;
【小问2详解】
红磷燃烧生成五氧化二磷,该反应的文字表达式为:;
【小问3详解】
结论1:由题干信息可知,红磷熄灭后,引燃白磷,白磷能燃烧,说明红磷熄灭后,容器中有氧气剩余,故猜想①正确;
结论2:红磷熄灭后,剩余氧气能支持白磷燃烧,说明白磷能在更低浓度的氧气中燃烧,白磷燃烧消耗氧气更彻底,故用“燃磷法测定空气中氧气含量”时,选择白磷更合适;
【小问4详解】
AC段是因为红磷燃烧消耗氧气,故氧气浓度下降;DE段是因为白磷燃烧消耗氧气,故氧气浓度下降;
【小问5详解】
将足量铁丝绒置于试管底部,铁与氧气和水反应生成铁锈,反应消耗了氧气,装置内压强减小,烧杯中的水会进入试管中,进入水的体积就是消耗氧气的体积,氧气约占空气体积的,故可观察到:铁丝绒表面有红褐色物质生成,试管内液面上升,且进入水的体积约占试管内空气体积的五分之一。
17. 甲同学用排水法收集氧气,预先在集气瓶内装了20%的水,待收集完成后集气瓶内的气体中氧气的体积分数是多少?(集气瓶的总体积是100mL,空气中氧气占空气总体积按照五分之一计算。)
【答案】集气瓶总体积为100mL,预先装了20%的水,即水的体积为 ,那么空气的体积为;
空气中氧气占空气总体积的,所以空气中氧气的体积为 ;
用排水法收集氧气,收集的氧气体积等于预先装的水的体积,即20mL;
则集气瓶内氧气的总体积为;
所以集气瓶内的气体中氧气的体积分数为。
【解析】
【详解】见答案。
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