精品解析：辽宁阜新市实验中学2026-2027学年九年级上学期限时作业化学试卷

九年级化学学科限时作业 (本试卷共14小题 满分50分 化学和物理考试时长共150分钟) 第一部分 单选题(每小题1分，共10分) 1. 空气炸锅是厨房常用小家电，原理是将锅内空气加热后循环吹向食物，使食物变熟。在空气炸锅内循环的气体中，含量最高的是 A. 水蒸气 B. 二氧化碳 C. 氮气 D. 氧气 2. 下列变化或物质的用途中只体现物质的物理性质的是 A. 酒和醋的酿造 B. 氮气用于充入食品包装袋内作保护气 C. 人在长跑时急促呼吸 D. 稀有气体通电时发出不同颜色的光 3. 同学们组装并使用微型空气质量“检测站”测定空气质量，该“检测站”监测的空气污染物一定不包括 A. PM2.5 B. 二氧化碳 C. 二氧化硫 D. 臭氧 4. 航天员在空间站离不开氧气，下列有关氧气的说法正确的是 A. 氧气的化学性质比较活泼 B. 鱼虾能在水中生存是因为氧气易溶于水 C. 氧气可用于动植物呼吸、医疗急救、做燃料以及切割金属等 D. 通过低温高压，氧气可液化成无色透明的液体 5. 下列物质中属于纯净物的是 A. 除尘净化后的空气 B. 部分结冰的蒸馏水 C. 从空气中分离出来的稀有气体 D. 加热高锰酸钾完全反应后的剩余物 6. 下列化学反应中既是化合反应也是氧化反应的是 A. 氧化钙+水氢氧化钙 B. 碳+氧气二氧化碳 C. 甲烷+氧气水＋二氧化碳 D. 高锰酸钾锰酸钾＋二氧化碳+氧气 7. 养成规范的实验习惯对化学学习很重要，下列操作你认为合理的是 A. 为防止液体洒落，将胶头滴管沿试管内壁滴加液体 B. 用托盘天平称量6.52g固体 C. 液体最少量可取1-2mL D. 为减少浪费和污染，用剩的试剂要放回原瓶 8. 对下列实验指定容器中的水，其解释没有体现水的主要作用的是 A. 甲集气瓶中的水：冷却高温物质，防止集气瓶炸裂 B. 乙集气瓶中的水：吸收放出的热量 C. 丙量筒中的水：通过水的体积变化得出氧气的体积 D. 丙集气瓶中的水：更快地吸收白烟 9. 下列有关玻璃导管使用正确的是 A. 连接装置 B. 用高锰酸钾制氧气 C. 排空气法集气 D. 排水法集氧气 10. 对下列生活现象的解释错误的是 选项 现象 解释 A 蔗糖在热水中溶解得更快 温度升高，分子的运动加快 B 肉眼不能直接观察到二氧化碳分子 二氧化碳分子很小 C 扫地时，在阳光照射下，看到灰尘飞扬 分子在不断运动 D 自行车轮胎在阳光下暴晒而炸裂 分子间的间隔变大 A. A B. B C. C D. D 第二部分 非选择题(每空1分，共40分) 11. 下列是化学实验室中常见的基本操作，据图回答下列问题。 （1）如图1，倾倒液体时，细口瓶贴标签的一面要________，否则会导致________。 （2）如图2所示，用酒精灯加热试管里的液体时： ①试管里的液体不应超过试管容积的________。 ②先对试管进行________，然后用酒精灯的外焰对准药品所在部位加热。 （3）如图3所示，关于酒精灯的使用方法正确的是________(填字母序号)。 （4）掌握化学实验中常用仪器的特征和用途，有利于开展化学学习和研究。 ①可以直接加热的仪器有________。(填字母) ②用作配制溶液或较多量试剂反应的容器是________。(填字母) ③贮存和收集少量气体需用到的玻璃仪器是________。(填字母) ④用仪器C量取5.6mL水，若采取仰视读数的方法，则量取的水比5.6mL________(填“多”或“少”) 12. 化学是一门以实验为基础的学科，如图是初中教材中的几个实验，回答下列问题。 （1）实验室制取并收集纯净的氧气可选用的装置是________；_____________时开始收集会使收集的氧气更纯。 （2）图A中用高锰酸钾加热制取氧气的符号表达式为：________________________；装置中出现一处错误是________； （3）用B装置制取氧气，其化学反应符号表达式为________________________；该装置的主要优点是________；其中分液漏斗可用________(填仪器名称)替代也能达到相同效果； （4）若用D装置收集密度比空气小的气体，气体应该从________(填“a”或“b”)端进入。 （5）写出F装置中铁丝发生的化学反应的符号表达式：________________________；若实验中观察到b中铁丝不能燃烧，而c中铁丝能燃烧，说明铁丝燃烧的剧烈程度与________有关。 （6）G实验中，红磷开始燃烧时会出现左侧管内液面________，冷却至室温后，液面应停在刻度1处。若该实验没有达到实验目的，可能的原因之一是________。 13. 阅读材料回答问题。 同学们，你们知道潜水钢瓶中装的是什么气体吗？其实，这种气体既不是氧气，也不是普通的空气，而是一种特殊的空气——人造空气。人造空气是将普通空气中的氮气除去后，把氧气和氦气按照体积比为1∶4混合制成的。氦气极难溶于水，可以防止潜水员从深海处上升体内恢复常压时产生氮气泡造成的“气塞症”。人造空气的密度只有普通空气的三分之一，呼吸起来也比普通空气轻松得多，可以减轻人呼吸的困难，因此还常用于治疗支气管哮喘等疾病。 （1）工业上分离液态空气获取大量氧气和氮气是根据二者________不同。 （2）潜水钢瓶中的气体是分离液态空气获得的氧气_______。 A. 正确 B. 错误 （3）人造空气中氧气约占人造空气总体积的________。 （4）下列说法正确的是________。 A. 在人造空气中，燃着的蜡烛会立即熄灭 B. 绿色植物在人造空气中能进行光合作用 C. 红磷在地面与人造空气中燃烧产物相同 D. 木炭在人造空气中燃烧生成黑色固体 （5）硫在人造空气中燃烧和在普通空气中燃烧的现象相同，其现象是________。 （6）根据上述材料，氦气的物理性质是________；还可以推理得出相同条件下氦气的密度比氮气的密度________(填“大”或“小”)，材料中支持该结论的依据是________。 （7）潜水员潜水时使用人造空气可以减少“气塞症”的发生，主要是因为在压强增大的条件下，氦气在水中的溶解性比氮气的________(填“大”或“小”)。 14. 某实验小组围绕氧气的制法展开项目式学习。 【任务一】学习制氧气的方法 （1）下列物质均可获得氧气，从反应条件分析，操作最简单的是________(填字母)。 A. 高锰酸钾 B. 过氧化氢和二氧化锰 C. 氧化汞 【任务二】获得稳定的氧气 （2）若直接用较高浓度的过氧化氢溶液制取氧气，反应速率太快。为获得平稳的气流，如图所示发生装置效果最佳的是________(填字母)。 【任务三】制作简易制氧机 （3）小组同学研究了家里购买的“便携式制氧机”，通过说明书了解了它的工作原理，又利用过氧化氢分解制氧气的原理动手自制了家庭简易供氧机。如图： ①同学利用可上下抽拉的线绳，可以实现二氧化锰与过氧化氢溶液的接触与分离，这样设计的优点是________。 ②若想用图中N装置监测产生氧气的速度，N图中有一处不足之处，你的改进措施是________。 【任务四】研究过氧化氢分解的条件 某研究性学习小组发现：将部分生锈的铁钉(铁锈主要成分氧化铁)放入过氧化氢溶液，也可以加快过氧化氢的分解速率。于是他们对此展开探究。 【提出问题】氧化铁是否是该反应的催化剂？ 【猜想与假设】猜想：铁钉表面的氧化铁是过氧化氢分解的催化剂。 【实验验证】小组同学设计了实验装置，在不同实验条件下进行了气体的制取和测量，记录实验数据如下： 实验序号 过氧化氢溶液浓度/% 过氧化氢溶液体积/mL 过氧化氢溶液温度/℃ 氧化铁质量/g 收集40mL氧气所用时间/s ① 5 10 20 0 128 ② 5 10 20 0.5 28 ③ 15 10 20 0.5 10 ④ 5 10 50 0 55 （4）数据显示：通过________(填实验序号)对比发现氧化铁可以加快反应速率；且实验还能证明过氧化氢的分解速率还与________和________有关。 【交流讨论】 （5）同学们讨论后一致认为，该设计的实验________(填“能”或“不能”)说明氧化铁就是过氧化氢分解的催化剂。部分生锈的铁钉中还有________(填物质名称)也可能是该反应的催化剂。 【继续探究】小组同学补做以下实验，进而确认了该实验结论。 （6）①实验前称量氧化铁粉末的质量为； ②完成实验Ⅰ； ③待反应结束，将实验Ⅰ试管里的物质进行过滤、洗涤、干燥，称量氧化铁粉末的质量为，且________ (填“>”“=”或“<”)； ④把它再加到5%的过氧化氢溶液中，多次重复实验Ⅰ仍可观察到相同的实验现象。并重复上述实验验证另一种物质是否有催化效果。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 九年级化学学科限时作业 (本试卷共14小题 满分50分 化学和物理考试时长共150分钟) 第一部分 单选题(每小题1分，共10分) 1. 空气炸锅是厨房常用小家电，原理是将锅内空气加热后循环吹向食物，使食物变熟。在空气炸锅内循环的气体中，含量最高的是 A. 水蒸气 B. 二氧化碳 C. 氮气 D. 氧气 【答案】C 【解析】 【详解】空气的成分按体积计算，大约是：氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.04%、其他气体0.02%，故选C。 2. 下列变化或物质的用途中只体现物质的物理性质的是 A. 酒和醋的酿造 B. 氮气用于充入食品包装袋内作保护气 C. 人在长跑时急促呼吸 D. 稀有气体通电时发出不同颜色的光 【答案】D 【解析】 【分析】物理性质是不需要发生化学变化就能表现出来的性质；化学性质需要通过化学变化才能体现； 【详解】A.酒和醋的酿造是缓慢氧化过程，有新物质生成，属于化学变化，体现的是化学性质，错误； B.氮气作食品保护气利用的是氮气化学性质稳定、不易与其他物质反应的特点，属于化学性质，错误； C.呼吸作用是有机物和氧气反应生成二氧化碳、水等新物质的化学变化，体现的是化学性质，错误； D.稀有气体通电发光过程中没有新物质生成，属于物理变化，仅体现物理性质，正确。 3. 同学们组装并使用微型空气质量“检测站”测定空气质量，该“检测站”监测的空气污染物一定不包括 A. PM2.5 B. 二氧化碳 C. 二氧化硫 D. 臭氧 【答案】B 【解析】 【详解】空气污染物包括可吸入颗粒物（PM2.5）、二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、臭氧等。二氧化碳无毒，是空气中组成成分，不是污染物，故选B。 4. 航天员在空间站离不开氧气，下列有关氧气的说法正确的是 A. 氧气的化学性质比较活泼 B. 鱼虾能在水中生存是因为氧气易溶于水 C. 氧气可用于动植物呼吸、医疗急救、做燃料以及切割金属等 D. 通过低温高压，氧气可液化成无色透明的液体 【答案】A 【解析】 【详解】A.氧气可与大多数金属、非金属、化合物发生氧化反应，化学性质比较活泼，正确； B.氧气属于不易溶于水的气体，鱼虾能在水中生存是因为水中溶解有少量氧气，并非氧气易溶于水，错误； C.氧气只有助燃性，无可燃性，不能作为燃料使用，错误； D.低温高压下氧气会液化为淡蓝色液体，不是无色透明液体，错误。 5. 下列物质中属于纯净物的是 A. 除尘净化后的空气 B. 部分结冰的蒸馏水 C. 从空气中分离出来的稀有气体 D. 加热高锰酸钾完全反应后的剩余物 【答案】B 【解析】 【详解】A.除尘净化后的空气仍含有、、等多种物质，属于混合物，A不符合题意。 B.蒸馏水本身是纯净的，部分结冰只是水的状态从液态变为固态，冰和液态水都是，仅含一种物质，属于纯净物，B符合题意。 C.稀有气体是氦、氖、氩、氪等多种气体的统称，属于混合物，C不符合题意。 D.高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，剩余物是由锰酸钾和二氧化锰混合而成，属于混合物，D不符合题意。 6. 下列化学反应中既是化合反应也是氧化反应的是 A. 氧化钙+水氢氧化钙 B. 碳+氧气二氧化碳 C. 甲烷+氧气水＋二氧化碳 D. 高锰酸钾锰酸钾＋二氧化碳+氧气 【答案】B 【解析】 【分析】化合反应：两种或两种以上物质反应生成一种物质的反应，特征为多变一； 氧化反应：初中阶段指物质与氧气发生的反应。 【详解】A.反应为氧化钙+水氢氧化钙，符合“多变一”属于化合反应，但无氧气参与，不属于氧化反应，不符合要求； B.反应为碳+氧气二氧化碳，反应物两种、生成物一种，属于化合反应；且有氧气参与，属于氧化反应，符合要求； C.反应为甲烷+氧气水＋二氧化碳，有氧气参与属于氧化反应，但生成物有2种，不符合“多变一”，不属于化合反应，不符合要求； D.反应为高锰酸钾锰酸钾＋二氧化碳+氧气，属于“一变多”的分解反应，既不是化合反应也不是氧化反应，不符合要求。 7. 养成规范的实验习惯对化学学习很重要，下列操作你认为合理的是 A. 为防止液体洒落，将胶头滴管沿试管内壁滴加液体 B. 用托盘天平称量6.52g固体 C. 液体最少量可取1-2mL D. 为减少浪费和污染，用剩的试剂要放回原瓶 【答案】C 【解析】 【详解】A.胶头滴管滴加液体时需垂直悬空于试管口上方，若沿试管内壁滴加会污染胶头滴管，进而污染整瓶试剂，操作错误。 B.托盘天平的精确度为，无法称量出精度为的固体，操作错误。 C.实验取用药品无明确用量说明时，液体取最少量，符合节约原则，操作合理。 D.用剩的试剂放回原瓶会污染原瓶内未使用的试剂，应放入指定回收容器，操作错误。 8. 对下列实验指定容器中的水，其解释没有体现水的主要作用的是 A. 甲集气瓶中的水：冷却高温物质，防止集气瓶炸裂 B. 乙集气瓶中的水：吸收放出的热量 C. 丙量筒中的水：通过水的体积变化得出氧气的体积 D. 丙集气瓶中的水：更快地吸收白烟 【答案】B 【解析】 【详解】A.甲是铁丝在氧气中燃烧实验，反应生成高温熔融物，溅落易炸裂集气瓶，水的作用是冷却高温物质、防止集气瓶炸裂，解释正确； B.乙是硫在氧气中燃烧实验，生成的二氧化硫是有毒气体，会污染空气，水的主要作用是吸收二氧化硫，防止空气污染，吸收放出的热量不是水的主要作用，解释错误； C.丙是测定空气中氧气含量的实验，量筒中的水在反应后流入集气瓶，流入集气瓶的水的体积等于消耗的氧气体积，可通过水的体积变化得出氧气的体积，解释正确； D.丙实验中，集气瓶中的水，可吸收生成的五氧化二磷，该描述体现了水的作用之一，解释正确。 9. 下列有关玻璃导管使用正确的是 A. 连接装置 B. 用高锰酸钾制氧气 C. 排空气法集气 D. 排水法集氧气 【答案】D 【解析】 【详解】A.玻璃导管插入乳胶管前，需要先将导管用水润湿减小摩擦，干燥的导管不易插入，还容易折断划伤实验人员，A错误； B.使用高锰酸钾固体制取氧气的发生装置中，伸入试管内的玻璃导管只需稍露出橡胶塞即可，方便气体顺利导出，图中导管伸入试管内部过长，不利于气体排出，操作错误，另外应该在试管口塞一团棉花，防止高锰酸钾粉末堵塞试管口，B错误； C.氧气密度大于空气，用向上排空气法收集时，导管必须伸到集气瓶底部，才能将瓶内空气彻底排尽，图中导管仅在瓶口位置，操作错误，C错误； D.用该装置收集氧气，氧气的密度比水小，故气体应“短进长出”，操作符合规范，D正确。 10. 对下列生活现象的解释错误的是 选项 现象 解释 A 蔗糖在热水中溶解得更快 温度升高，分子的运动加快 B 肉眼不能直接观察到二氧化碳分子 二氧化碳分子很小 C 扫地时，在阳光照射下，看到灰尘飞扬 分子在不断运动 D 自行车轮胎在阳光下暴晒而炸裂 分子间的间隔变大 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A.温度升高会加快分子运动速率，因此蔗糖在热水中溶解更快，解释正确。 B.二氧化碳分子是微观粒子，体积极小，因此肉眼无法直接观察到，解释正确。 C.灰尘是宏观的固体小颗粒，不是分子，灰尘飞扬属于宏观物体的机械运动，不能体现分子的运动，解释错误。 D.阳光下温度升高，轮胎内气体分子间的间隔变大，气体体积膨胀导致轮胎炸裂，解释正确。 第二部分 非选择题(每空1分，共40分) 11. 下列是化学实验室中常见的基本操作，据图回答下列问题。 （1）如图1，倾倒液体时，细口瓶贴标签的一面要________，否则会导致________。 （2）如图2所示，用酒精灯加热试管里的液体时： ①试管里的液体不应超过试管容积的________。 ②先对试管进行________，然后用酒精灯的外焰对准药品所在部位加热。 （3）如图3所示，关于酒精灯的使用方法正确的是________(填字母序号)。 （4）掌握化学实验中常用仪器的特征和用途，有利于开展化学学习和研究。 ①可以直接加热的仪器有________。(填字母) ②用作配制溶液或较多量试剂反应的容器是________。(填字母) ③贮存和收集少量气体需用到的玻璃仪器是________。(填字母) ④用仪器C量取5.6mL水，若采取仰视读数的方法，则量取的水比5.6mL________(填“多”或“少”) 【答案】（1） ①. 朝向手心 ②. 腐蚀标签 （2） ①. ②. 预热（合理表述即可） （3）A （4） ①. D ②. F ③. E ④. 多 【解析】 【小问1详解】 倾倒液体时，标签应朝向手心处，防止残留的液体流下会腐蚀标签； 【小问2详解】 ①给试管中的液体加热时，试管里的液体不应超过试管容积的，防止液体沸腾溅出伤人； ②先对试管进行预热，然后对准药品所在部位加热，防止试管受热不均发生炸裂； 【小问3详解】 应用火柴点燃酒精灯，禁止用燃着的酒精灯去引燃另一酒精灯，且禁止向燃着的酒精灯里添加酒精，防止发生火灾，熄灭时，应用灯帽盖灭，不能用嘴吹灭，防止发生危险，故A操作正确； 【小问4详解】 ①略； ②略； ③略； ④用仪器C，即量筒量取一定体积的液体，读数时，仰视读数，读取数值小于实际数值，则量取的水比5.6mL多。 12. 化学是一门以实验为基础的学科，如图是初中教材中的几个实验，回答下列问题。 （1）实验室制取并收集纯净的氧气可选用的装置是________；_____________时开始收集会使收集的氧气更纯。 （2）图A中用高锰酸钾加热制取氧气的符号表达式为：________________________；装置中出现一处错误是________； （3）用B装置制取氧气，其化学反应符号表达式为________________________；该装置的主要优点是________；其中分液漏斗可用________(填仪器名称)替代也能达到相同效果； （4）若用D装置收集密度比空气小的气体，气体应该从________(填“a”或“b”)端进入。 （5）写出F装置中铁丝发生的化学反应的符号表达式：________________________；若实验中观察到b中铁丝不能燃烧，而c中铁丝能燃烧，说明铁丝燃烧的剧烈程度与________有关。 （6）G实验中，红磷开始燃烧时会出现左侧管内液面________，冷却至室温后，液面应停在刻度1处。若该实验没有达到实验目的，可能的原因之一是________。 【答案】（1） ①. AE或BE ②. 导管口气泡连续均匀冒出 （2） ①. ②. 试管口没有放一团棉花 （3） ①. ②. 可以控制液体滴加速度，从而控制反应速率 ③. 注射器 （4）b （5） ①. ②. 氧气的浓度 （6） ①. 下降 ②. 红磷量不足 【解析】 【小问1详解】 要收集纯净的氧气需选用排水集气法E，发生装置可根据制取药品选择：加热高锰酸钾选A，过氧化氢和二氧化锰常温制取选B。刚开始排出的是装置内空气，导管口气泡连续均匀冒出时开始收集会使收集的氧气更纯。 【小问2详解】 符号表达式：略。粉末加热容易被气流吹进导管堵塞导管，试管口需要放一团棉花，图A缺少棉花，是装置错误。 【小问3详解】 B是固液常温型发生装置，用过氧化氢和二氧化锰制氧气。 符号表达式：，分液漏斗可以控制液体滴加的快慢，控制反应速率。 注射器也可以控制液体滴加速率，可替代分液漏斗。 【小问4详解】 D是多功能瓶，排空气法收集密度小于空气的气体：气体浮在上层，空气从长管排出，短进长出，气体从b口进。 【小问5详解】 铁丝在氧气点燃，生成四氧化三铁：b处的空气中氧气浓度低，铁丝不燃烧；c处的集气瓶内是纯氧，铁丝剧烈燃烧。变量是氧气的浓度。 【小问6详解】 红磷燃烧放热，装置内气体受热膨胀，压强瞬间变大，把水压向右侧，左侧液面先下降；等温度冷却，红磷消耗氧气，管内压强减小，液面上升。原因：略。 13. 阅读材料回答问题。 同学们，你们知道潜水钢瓶中装的是什么气体吗？其实，这种气体既不是氧气，也不是普通的空气，而是一种特殊的空气——人造空气。人造空气是将普通空气中的氮气除去后，把氧气和氦气按照体积比为1∶4混合制成的。氦气极难溶于水，可以防止潜水员从深海处上升体内恢复常压时产生氮气泡造成的“气塞症”。人造空气的密度只有普通空气的三分之一，呼吸起来也比普通空气轻松得多，可以减轻人呼吸的困难，因此还常用于治疗支气管哮喘等疾病。 （1）工业上分离液态空气获取大量氧气和氮气是根据二者________不同。 （2）潜水钢瓶中的气体是分离液态空气获得的氧气_______。 A. 正确 B. 错误 （3）人造空气中氧气约占人造空气总体积的________。 （4）下列说法正确的是________。 A. 在人造空气中，燃着的蜡烛会立即熄灭 B. 绿色植物在人造空气中能进行光合作用 C. 红磷在地面与人造空气中燃烧产物相同 D. 木炭在人造空气中燃烧生成黑色固体 （5）硫在人造空气中燃烧和在普通空气中燃烧的现象相同，其现象是________。 （6）根据上述材料，氦气的物理性质是________；还可以推理得出相同条件下氦气的密度比氮气的密度________(填“大”或“小”)，材料中支持该结论的依据是________。 （7）潜水员潜水时使用人造空气可以减少“气塞症”的发生，主要是因为在压强增大的条件下，氦气在水中的溶解性比氮气的________(填“大”或“小”)。 【答案】（1） 沸点 （2）B （3） 20%（或） （4）C （5） 发出淡蓝色火焰，放出热量，生成有刺激性气味的气体 （6） ①. 极难溶于水（或密度比普通空气小） ②. 小 ③. 人造空气的密度只有普通空气的三分之一 （7） 小 【解析】 【小问1详解】 工业分离液态空气的原理是利用液态氧和液态氮的沸点不同，通过控制温度蒸发实现两类气体的分离。 【小问2详解】 潜水钢瓶中装的是氧气和氦气混合的人造空气，并非纯氧气，因此说法错误，故选B。 【小问3详解】 人造空气中氧气和氦气体积比为1:4，因此氧气体积占总体积的。 【小问4详解】 A.人造空气含氧气，燃着的蜡烛不会立即熄灭，错误； B.人造空气不含二氧化碳，绿色植物无法进行光合作用，错误； C.红磷燃烧仅与氧气反应生成五氧化二磷，产物与空气种类无关，正确； D.木炭燃烧生成一氧化碳或二氧化碳气体，无黑色固体生成，错误。 【小问5详解】 人造空气中氧气的体积分数与普通空气接近，因此硫燃烧现象和在普通空气中完全一致。 【小问6详解】 物理性质是不需要发生化学变化就能表现的性质，材料明确给出氦气极难溶于水、密度小的特点； 由材料可知普通空气主要组分为氮气和氧气，人造空气将氮气替换为氦气后密度仅为普通空气的1/3，可推知氦气密度比氮气小。 【小问7详解】 氦气极难溶于水，高压下溶解在体液中的量比氮气少，降压时不会析出大量气泡，因此能减少“气塞症”的发生。 14. 某实验小组围绕氧气的制法展开项目式学习。 【任务一】学习制氧气的方法 （1）下列物质均可获得氧气，从反应条件分析，操作最简单的是________(填字母)。 A. 高锰酸钾 B. 过氧化氢和二氧化锰 C. 氧化汞 【任务二】获得稳定的氧气 （2）若直接用较高浓度的过氧化氢溶液制取氧气，反应速率太快。为获得平稳的气流，如图所示发生装置效果最佳的是________(填字母)。 【任务三】制作简易制氧机 （3）小组同学研究了家里购买的“便携式制氧机”，通过说明书了解了它的工作原理，又利用过氧化氢分解制氧气的原理动手自制了家庭简易供氧机。如图： ①同学利用可上下抽拉的线绳，可以实现二氧化锰与过氧化氢溶液的接触与分离，这样设计的优点是________。 ②若想用图中N装置监测产生氧气的速度，N图中有一处不足之处，你的改进措施是________。 【任务四】研究过氧化氢分解的条件 某研究性学习小组发现：将部分生锈的铁钉(铁锈主要成分氧化铁)放入过氧化氢溶液，也可以加快过氧化氢的分解速率。于是他们对此展开探究。 【提出问题】氧化铁是否是该反应的催化剂？ 【猜想与假设】猜想：铁钉表面的氧化铁是过氧化氢分解的催化剂。 【实验验证】小组同学设计了实验装置，在不同实验条件下进行了气体的制取和测量，记录实验数据如下： 实验序号 过氧化氢溶液浓度/% 过氧化氢溶液体积/mL 过氧化氢溶液温度/℃ 氧化铁质量/g 收集40mL氧气所用时间/s ① 5 10 20 0 128 ② 5 10 20 0.5 28 ③ 15 10 20 0.5 10 ④ 5 10 50 0 55 （4）数据显示：通过________(填实验序号)对比发现氧化铁可以加快反应速率；且实验还能证明过氧化氢的分解速率还与________和________有关。 【交流讨论】 （5）同学们讨论后一致认为，该设计的实验________(填“能”或“不能”)说明氧化铁就是过氧化氢分解的催化剂。部分生锈的铁钉中还有________(填物质名称)也可能是该反应的催化剂。 【继续探究】小组同学补做以下实验，进而确认了该实验结论。 （6）①实验前称量氧化铁粉末的质量为； ②完成实验Ⅰ； ③待反应结束，将实验Ⅰ试管里的物质进行过滤、洗涤、干燥，称量氧化铁粉末的质量为，且________ (填“>”“=”或“<”)； ④把它再加到5%的过氧化氢溶液中，多次重复实验Ⅰ仍可观察到相同的实验现象。并重复上述实验验证另一种物质是否有催化效果。 【答案】（1）B （2）C （3） ①. 可以随时控制反应的发生与停止 ②. 将N装置的导管a加长，伸入水面以下 （4） ①. ①② ②. 过氧化氢浓度 ③. 温度 （5） ①. 不能 ②. 铁 （6）= 【解析】 【小问1详解】 高锰酸钾制氧气需要加热，氧化汞制氧气需要加热且生成有毒的汞，操作都较繁琐；而过氧化氢和二氧化锰制氧气在常温下就能进行，无需额外加热等操作，是三者中操作最简单的。 【小问2详解】 A.使用的是长颈漏斗，且长颈漏斗中装的是过氧化氢溶液，锥形瓶中装的是水和二氧化锰，长颈漏斗无法控制液体的滴加速率，且过氧化氢溶液一旦倒入，会迅速与二氧化锰接触，无法控制反应速率。 B.使用的是长颈漏斗，长颈漏斗中装的是水，锥形瓶中装的是过氧化氢溶液和二氧化锰，同样因为长颈漏斗无法控制滴加，且水加入后只能起到稀释作用，无法精准控制反应速率。 C.使用的是分液漏斗，分液漏斗中装的是过氧化氢溶液，锥形瓶中装的是水和二氧化锰，分液漏斗可以通过调节活塞，控制过氧化氢溶液的滴加速率，同时，锥形瓶中的水可以稀释滴入的过氧化氢溶液，进一步减缓反应速率，这种组合能很好地控制反应，获得平稳的气流。 D.使用的是分液漏斗，但分液漏斗中装的是水，锥形瓶中装的是过氧化氢溶液和二氧化锰，虽然分液漏斗可以控制水的滴加，但锥形瓶中已经存在较高浓度的过氧化氢溶液和二氧化锰，反应已经发生且可能较快，加水只能起到稀释作用，不如直接控制过氧化氢的滴加来得有效和直接。 【小问3详解】 ①向上拉线绳让二氧化锰脱离过氧化氢溶液，反应就会停止；向下放线绳让二氧化锰浸入过氧化氢溶液，反应就会发生，因此可以灵活控制反应启停。 ②要监测氧气流速，需要让氧气从长导管通入N的水中，通过观察水中冒出气泡的快慢判断气流速度，原装置a导管未伸入水中，无法观察气泡速率。 【小问4详解】 对比实验①和②，其他条件完全一致，唯一变量是有无氧化铁，收集相同体积氧气的时间明显缩短，说明氧化铁可以加快反应速率；对比实验②和③，变量是过氧化氢浓度，浓度越大反应速率越快；对比实验①和④，变量是温度，温度越高反应速率越快，因此分解速率还与过氧化氢浓度、温度有关。 【小问5详解】 催化剂需要满足“改变反应速率、反应前后自身质量和化学性质都不变”三个条件，当前实验只验证了氧化铁能加快反应速率，没有验证它反应前后的质量和化学性质不变，因此不能说明氧化铁就是催化剂；部分生锈的铁钉除了氧化铁，还有未生锈的铁，铁也有可能起到催化作用。 【小问6详解】 催化剂的特点是反应前后自身质量不发生改变，因此反应后称量得到的氧化铁质量m2和反应前的质量m1相等。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $