精品解析：山东菏泽市牡丹区第十一中学2026-2027学年九年级上学期10月化学思维训练卷

九年级化学思维训练 一、单选题（共10小题。1-5每个题1分，5-10每个题2分，共15分） 1. 菏泽素有“中国牡丹之都”的美誉，美食也独具特色。下列菏泽美食的制作过程中，主要发生化学变化的是 A. 将香气四溢的单县羊肉汤盛入碗中慢慢晾凉 B. 将色泽金黄的菏泽面泡放入热油中炸至外酥里嫩 C. 将厚实筋道的郓城壮馍用刀切成均匀小块 D. 将香甜软糯的菏泽蜜三刀从精美包装盒中取出 2. 高锰酸钾制取氧气的实验中，不需要涉及的实验图标的是 A. 护目镜 B. 热烫 C. 用电 D. 洗手 3. 化学学习中要对物质在变化前后的现象进行观察和描述。下列关于物质燃烧的现象描述正确的是 A. 红磷在空气中燃烧时，产生大量白色烟雾 B. 硫在空气中燃烧时，发出微弱的淡蓝色火焰，生成一种有刺激性气味的气体 C. 木炭在氧气中燃烧，发白光，生成黑色固体 D. 铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色的四氧化三铁 4. 建立模型是学习化学的重要方法。下图有关模型正确的是 A. 空气组成模型 B. 物质的组成和构成模型 C. 物质分类模型 D. 化学反应的分类模型 5. 如图为古人使用的“省油灯”，用棉绳做炷(灯芯)，上层盏盛油，下层盏盛水。随着油的燃烧，下层盏中的水会不断减少，对该现象的微观解释不正确的是 A. 水分子不断运动 B. 水分子间隔变大 C. 水分子受热分解 D. 水分子数目减少 6. 逻辑推理是一种重要的化学思维方法。下列推理正确的是 A. 化合反应只有一种生成物，所以只有一种生成物的反应一定是化合反应 B. 物质和氧气的反应一定是氧化反应，但物质和氧气的反应不一定是化合反应 C. 化学变化一定伴随着能量变化，所以有发光、放热现象的变化一定是化学变化 D. 催化剂的质量在化学反应前后不变，所以在化学反应前后质量不变的物质一定是催化剂 7. 下列检查装置气密性的实验设计中，方法合理的是 A. B. C. D. 8. 控制变量是科学探究常用方法。下列实验方案的设计能应用该方法的是 A. 探究空气中氧气的含量 B. 探究催化剂种类对H2O2分解速率影响 C. 探究温度对分子运动速率的影响 D. 探究O2浓度对硫燃烧剧烈程度影响 9. 下列图像能正确反映其对应操作中各量变化关系的是 A.加热一定量高锰酸钾制取氧气 B.在少量二氧化锰中加入双氧水 C.密闭容器中燃烧一定量红磷 D.加热一定量高锰酸钾固体 A. A B. B C. C D. D 10. 用甲、乙装置进行实验，测量木条和蜡烛燃烧至熄灭过程中集气瓶内O2的体积分数，相关数据如图所示。下列说法正确的是 A. 木条和蜡烛的燃烧都属于化合反应 B. 对比木条与蜡烛的燃烧，蜡烛消耗O2的速率更快 C. 都熄灭后，集气瓶内O2的体积分数：甲＜乙 D. 70s时，装置甲中集气瓶内CO2的体积分数为88.3% 二、填空题 11. 阅读下列科普短文。 纯净的臭氧（O3）在常温下是天蓝色的气体，有难闻的鱼腥气味，不稳定，易转化为氧气。它虽然是空气质量播报中提及的大气污染物，但臭氧层中的臭氧能吸收紫外线，保护地面生物不受伤害。而且近年来臭氧的应用发展较快，很受人们的重视。生产中大量使用的臭氧通常由以下方法制得。 早在19世纪中期的欧洲，臭氧已被用于饮用水处理。由于臭氧有强氧化性，可以与水中的有害化合物如硫化铅发生反应，处理效果好，不会产生异味。臭氧做漂白剂。许多有机色素的分子遇臭氧后会被破坏，成为无色物质。因此，臭氧可用作漂白剂，许多有机色素的分子遇臭氧后会被破坏，成为无色物质，因此可用来漂白麻、棉、纸张等。实践证明，臭氧的漂白作用是氯气的15倍之多。臭氧也可用于医用消毒。 依据文章内容回答下列问题： （1）臭氧的物理性质为_______。（填一条即可） （2）臭氧的沸点_________（填“大于”或“小于”）氧气的沸点。 （3）下列关于臭氧的说法中，正确的是_____。 A. 臭氧的漂白作用比氯气强 B. 由氧气制得臭氧的过程中，是化学变化 C. 臭氧和氧气的化学性质相同，因为都由氧元素组成 D. 臭氧稳定性差，不利于储存，其应用可能会受到限制 12. 下列物质①洁净的空气、②液氧、③矿泉水、④冰水混合物、⑤五氧化二磷、⑥铁、⑦稀有气体、⑧氮气。其中属于混合物的是_____（填序号）；属于纯净物的是_____（填序号）。图中“”和“”表示不同的原子，其中表示纯净物的是_____（填字母）。 三、实验题 13. 氧气是生活中很重要的气体，根据下图回答有关问题。 （一）实验室制取氧气 （1）写出标号b仪器的名称______。 （2）实验室用加热高锰酸钾制取较纯净的氧气，可以选用的装置为_______（填序号），写出反应的符号表达式________________。 （3）收集完气体后，测得氧气的纯度明显偏低，原因可能是_____（填序号）。 a.收集前集气瓶中未注满水 b.收集完成时，集气瓶中仍有少量水 c.未待导管口气泡连续均匀冒出时就开始收 （4）若选择G装置收集氧气，检验氧气集满的方法是____________________。 （5）氢气是一种密度比空气小，难溶于水的气体。实验室可用稀硫酸和锌粒混合制取氢气，应选择发生装置为_____（从A-F中选择，填字母）。若用G装置排空气法收集氢气，则氢气应从____（填“a”或“b”）通入。 （6）若要测量生成氧气的体积，可以选择下面的装置____（填序号）。 （二）工业制氧气 （7）分离液态空气法：在低温下加压，使空气转变为液态；当液态空气升温时，由于液氮沸点_________（填“大于”或“小于”）液氧沸点，使得氮气首先汽化。分离过程的变化属于_________（填“物理”或“化学”）变化。若直接揭开盛有液态空气的容器盖，将燃着的木条置于瓶口上方，可观察到_________（填字母）。 A.木条熄灭 B.木条燃烧更旺 C.木条先熄灭，后燃烧更旺 （8）膜分离法：如下图所示，利用氧分子的体积______（填“大于”“小于”或“等于”）氮分子的体积实现分离，从而获得高浓度的氧气。 （三）跨学科实践 （9）某兴趣小组在跨学科实践课上制作了一台简易化学“制氧机”，如图所示。反应仓是氧气产生的场所。加湿过滤仓不能起到的作用是_____（填字母序号）。 A. 洗气作用，滤去氧气中的杂质 B. 降低氧气的温度，提高氧气的湿度 C. 通过气泡观察氧气生成的速率 D. 加快生成氧气的速率 14. 实验室常用如图装置测定空气中氧气的含量。 【查阅资料】白磷燃烧所需的最低温度（也叫着火点）为40℃。 【实验准备】锥形瓶内空气体积为250mL，注射器中水的体积为60mL，该装置气密性良好。 【实验探究】装入药品，按如图所示连接好仪器，夹紧弹簧夹。先将锥形瓶底部放入热水中，白磷很快被引燃，然后将锥形瓶从热水中取出。 【现象分析】 （1）将锥形瓶底部放入热水中，白磷被引燃，白磷燃烧时产生大量_________，并放出热量；该反应的符号表达式为_________________。 （2）在整个实验过程中，可观察到气球的变化是_________。 （3）待白磷熄灭，锥形瓶冷却到室温后，打开弹簧夹，还可观察到的现象是：注射器中的水自动喷射出来；当注射器中的水还剩约_____mL时停止下流。 （4）在锥形瓶底铺一层细沙的作用是防止________________________。 （5）镁在氧气中燃烧生成氧化镁，镁在氮气中燃烧生成氮化镁固体，______（填“能”或“不能”）用镁代替红磷测定空气中氧气的含量。 四、探究题 15. 化学小组按如图进行实验，容器中涌出的柱状泡沫被形象地称为“大象牙膏”。在实验时发现泡沫未出现“牙膏”状喷射效果，同学们对该实验再次进行了探究。 任务一：了解“大象牙膏”的实验原理 【实验原理】过氧化氢溶液在催化剂作用下迅速分解放出大量氧气，使发泡剂（洗洁精）喷涌而出。 （1）下列说法正确的是______。（填序号）。 A. 产生的泡沫要远离明火 B. 催化剂在催化的过程中，质量和性质不变 C. 没有催化剂，过氧化氢不会分解 D. 同一个反应可能有多种催化剂 任务二：探究“大象牙膏”喷射的形成条件 【实验探究】 以“牙膏喷出瓶口所需时间”为比较牙膏喷出效果的标准，设计了以下实验：在同样规格的锥形瓶中，分别加入10mL过氧化氢（H2O2）溶液、5滴洗洁精、4mL试剂溶液，完成实验，记录如表。 试剂种类 催化剂质量分数% H2O2质量分数% 温度/℃ “牙膏”喷出瓶口所需时间/s 1 氯化铁 10 10 20 48 2 高锰酸钾 10 x 20 5 3 酵母 10 10 20 10 4 酵母 5 10 20 42 【解释与结论】 （2）实验1、2、3是探究催化剂种类对“牙膏”喷射效果的影响，则表中x为____。 （3）通过控制变量，对比实验_____（填实验序号），可知催化剂浓度（质量分数）会影响“牙膏”喷射效果。 （4）通过表格分析，试剂的种类是______时，催化效果最好。 【反思与评价】 （5）在实验2中，小明观察到锥形瓶内有黑色固体产生，溶液的紫红色褪去，经检验该黑色物质为二氧化锰，所以判断高锰酸钾不是过氧化氢分解的催化剂，其理由是___________________；请你写出实验2中发生反应的符号表达式：___________。 （6）过氧化氢溶液浓度越大，腐蚀性越强。为了保证安全，实验应注意____（填字母）。 A. 进行实验时，应佩戴护目镜防止液体溅入眼睛 B. 当“牙膏”喷出时，不要立刻触摸以免烫伤 C. 清理“牙膏”时，须戴手套避免接触皮肤 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 九年级化学思维训练 一、单选题（共10小题。1-5每个题1分，5-10每个题2分，共15分） 1. 菏泽素有“中国牡丹之都”的美誉，美食也独具特色。下列菏泽美食的制作过程中，主要发生化学变化的是 A. 将香气四溢的单县羊肉汤盛入碗中慢慢晾凉 B. 将色泽金黄的菏泽面泡放入热油中炸至外酥里嫩 C. 将厚实筋道的郓城壮馍用刀切成均匀小块 D. 将香甜软糯的菏泽蜜三刀从精美包装盒中取出 【答案】B 【解析】 【详解】A.羊肉汤晾凉只是温度降低，没有新物质生成，属于物理变化，不符合要求； B.面泡放入热油中炸制时，食材中的淀粉、蛋白质等在高温下发生变性、焦化等反应，有新物质生成，属于化学变化，符合要求； C.壮馍被切成小块只是形状发生改变，没有新物质生成，属于物理变化，不符合要求； D.将蜜三刀从包装盒中取出只是物体位置改变，没有新物质生成，属于物理变化，不符合要求。 2. 高锰酸钾制取氧气的实验中，不需要涉及的实验图标的是 A. 护目镜 B. 热烫 C. 用电 D. 洗手 【答案】C 【解析】 【详解】A、该图标是“护目镜”，该实验过程中需要佩戴护目镜，从而保护眼睛，不符合题意； B、该图标是“热烫”，用高锰酸钾制取氧气，需要加热，需要防止热烫，不符合题意； C、该图标是“用电”，该实验不需要用电，不涉及该图标，符合题意； D、该图标是“洗手”，实验结束后需要及时洗手，养成良好的卫生习惯，不符合题意。 故选C。 3. 化学学习中要对物质在变化前后的现象进行观察和描述。下列关于物质燃烧的现象描述正确的是 A. 红磷在空气中燃烧时，产生大量白色烟雾 B. 硫在空气中燃烧时，发出微弱的淡蓝色火焰，生成一种有刺激性气味的气体 C. 木炭在氧气中燃烧，发白光，生成黑色固体 D. 铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色的四氧化三铁 【答案】B 【解析】 【详解】A. 红磷在空气中燃烧生成固体小颗粒，现象为大量白烟，不是白色烟雾，错误。 B. 正确。 C. 木炭在氧气中燃烧生成气体，无黑色固体生成，错误。 D. “生成四氧化三铁”是实验结论，实验现象应描述为生成黑色固体，不能出现生成物名称，错误。 4. 建立模型是学习化学的重要方法。下图有关模型正确的是 A. 空气组成模型 B. 物质的组成和构成模型 C. 物质分类模型 D. 化学反应的分类模型 【答案】D 【解析】 【详解】A.空气的各组分占比描述的是体积分数：氮气约、氧气约、其他成分约，该模型错误标注为质量分数，模型错误。 B.构成物质的微粒有分子、原子、离子，原子也可直接构成物质，该模型遗漏离子，且未体现原子直接构成物质的关系，模型错误。 C.物质分为混合物和纯净物两大类，二者是并列关系，不存在包含关系，该模型错误表示为“混合物包含纯净物”，模型错误。 D.氧化反应与化合反应是交叉关系（部分反应既是化合反应也是氧化反应，例如碳在氧气中燃烧），化合反应和分解反应是并列关系，模型正确。 5. 如图为古人使用的“省油灯”，用棉绳做炷(灯芯)，上层盏盛油，下层盏盛水。随着油的燃烧，下层盏中的水会不断减少，对该现象的微观解释不正确的是 A. 水分子不断运动 B. 水分子间隔变大 C. 水分子受热分解 D. 水分子数目减少 【答案】C 【解析】 【分析】本题主要考查分子的性质，通过分析下层盏中水不断减少这一现象，结合分子的性质对各选项进行判断。 【详解】A、分子在不断运动，下层盏中的水分子不断运动到空气中，导致水不断减少，该选项不符合题意。 B、温度升高，分子间隔变大，下层盏中的水分子间隔变大，也会使水不断减少，该选项不符合题意。 C、水分子受热不会分解，故该选项符合题意。 D、随着水分子不断运动到空气中，水分子数目减少，从而导致下层盏中的水不断减少，该选项不符合题意。 故选C。 6. 逻辑推理是一种重要的化学思维方法。下列推理正确的是 A. 化合反应只有一种生成物，所以只有一种生成物的反应一定是化合反应 B. 物质和氧气的反应一定是氧化反应，但物质和氧气的反应不一定是化合反应 C. 化学变化一定伴随着能量变化，所以有发光、放热现象的变化一定是化学变化 D. 催化剂的质量在化学反应前后不变，所以在化学反应前后质量不变的物质一定是催化剂 【答案】B 【解析】 【详解】A.化合反应定义是两种或两种以上物质反应生成一种物质的反应，仅生成物为一种的反应不一定是化合反应，例如：氧气在一定条件下变成臭氧，生成物只有一种，但反应物也只有一种，不属于化合反应，A错误。 B.初中阶段氧化反应定义为物质与氧发生的反应，因此物质和氧气的反应一定是氧化反应；但这类反应不一定是化合反应，比如蜡烛燃烧，是和氧气反应（氧化反应），生成物是二氧化碳和水两种，不是化合反应，B正确。 C.化学变化常伴随发光、放热等能量变化，但有发光放热现象的不一定是化学变化，例如灯泡通电发光放热，属于无新物质生成的物理变化，C错误。 D.催化剂需要同时满足改变化学反应速率、反应前后质量和化学性质均不变三个条件，仅反应前后质量不变的物质可能是未参与反应的杂质，不一定是催化剂，D错误。 7. 下列检查装置气密性的实验设计中，方法合理的是 A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【分析】装置气密性检验的原理是：通过气体发生器与液体构成封闭体系，依据改变体系内压强时产生的现象(如气泡的生成、水柱的形成、液面的升降等)来判断装置气密性的好坏。 【详解】A、形成的不是密闭体系，气体受热后可能从另一导管逸出，无法确定装置是否漏气，不符合题意； B、关闭止水夹，从长颈漏斗加水，若不漏气，则长颈漏斗会停留一段稳定的水柱，符合题意； C、左侧短管与空气外界连通，无法确定装置是否漏气，不符合题意； D、气体可能从玻璃管左侧导管逸出，无法确定装置是否漏气，不符合题意。 故选B。 【点睛】检查装置气密性一般用到的方法有：空气热胀冷缩法、注水法、抽气或压气法等。 8. 控制变量是科学探究常用方法。下列实验方案的设计能应用该方法的是 A. 探究空气中氧气的含量 B. 探究催化剂种类对H2O2分解速率影响 C. 探究温度对分子运动速率的影响 D. 探究O2浓度对硫燃烧剧烈程度影响 【答案】C 【解析】 【详解】A.用碳燃烧测定空气中氧气含量的设计本身存在原理缺陷——碳燃烧生成二氧化碳气体，装置内压强几乎不下降，无法完成测定，不符合题意。 B.探究催化剂种类对分解速率的影响时，两组实验的过氧化氢浓度（和）不相同，存在催化剂种类、过氧化氢浓度两个变量，不符合题意。 C.探究温度对分子运动速率的影响时，只有水的温度这一个变量，水的质量、红墨水的滴数等其余条件完全一致，符合题意。 D.探究浓度对硫燃烧剧烈程度的影响时，除了气体的浓度不同（空气/纯氧），燃烧匙内的反应物一个是硫、一个是磷，存在两个变量，没有控制可燃物种类一致，不符合题意。 9. 下列图像能正确反映其对应操作中各量变化关系的是 A.加热一定量高锰酸钾制取氧气 B.在少量二氧化锰中加入双氧水 C.密闭容器中燃烧一定量红磷 D.加热一定量高锰酸钾固体 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A.高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应后剩余固体为锰酸钾和二氧化锰，质量不可能降为0，与图像不符，错误。 B.二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂，本身质量和化学性质不变，加入的过氧化氢质量越大，分解生成的氧气质量越大，氧气质量与过氧化氢质量成正比，图像符合变化规律，正确。 C.红磷燃烧放热，初期温度升高，容器压强先增大；反应结束冷却至室温后，氧气被消耗、生成的五氧化二磷为固体，最终压强小于初始压强，图像最终压强等于初始压强，与事实不符，错误。 D.高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，开始氧气为零，与图像不符，错误。 10. 用甲、乙装置进行实验，测量木条和蜡烛燃烧至熄灭过程中集气瓶内O2的体积分数，相关数据如图所示。下列说法正确的是 A. 木条和蜡烛的燃烧都属于化合反应 B. 对比木条与蜡烛的燃烧，蜡烛消耗O2的速率更快 C. 都熄灭后，集气瓶内O2的体积分数：甲＜乙 D. 70s时，装置甲中集气瓶内CO2的体积分数为88.3% 【答案】C 【解析】 【详解】A.化合反应的特征是“多变一”，蜡烛燃烧生成和两种产物，不属于化合反应，A错误； B.相同时间内，装木条的甲装置中体积分数下降幅度更大，说明木条消耗的速率更快，B错误； C.燃烧熄灭后，甲（木条）瓶内体积分数为11.7%，乙（蜡烛）瓶内体积分数为15.8%，因此集气瓶内体积分数甲<乙，C正确； D.集气瓶内的气体除、外，还含有、稀有气体等成分，因此体积分数远小于，D错误。 二、填空题 11. 阅读下列科普短文。 纯净的臭氧（O3）在常温下是天蓝色的气体，有难闻的鱼腥气味，不稳定，易转化为氧气。它虽然是空气质量播报中提及的大气污染物，但臭氧层中的臭氧能吸收紫外线，保护地面生物不受伤害。而且近年来臭氧的应用发展较快，很受人们的重视。生产中大量使用的臭氧通常由以下方法制得。 早在19世纪中期的欧洲，臭氧已被用于饮用水处理。由于臭氧有强氧化性，可以与水中的有害化合物如硫化铅发生反应，处理效果好，不会产生异味。臭氧做漂白剂。许多有机色素的分子遇臭氧后会被破坏，成为无色物质。因此，臭氧可用作漂白剂，许多有机色素的分子遇臭氧后会被破坏，成为无色物质，因此可用来漂白麻、棉、纸张等。实践证明，臭氧的漂白作用是氯气的15倍之多。臭氧也可用于医用消毒。 依据文章内容回答下列问题： （1）臭氧的物理性质为_______。（填一条即可） （2）臭氧的沸点_________（填“大于”或“小于”）氧气的沸点。 （3）下列关于臭氧的说法中，正确的是_____。 A. 臭氧的漂白作用比氯气强 B. 由氧气制得臭氧的过程中，是化学变化 C. 臭氧和氧气的化学性质相同，因为都由氧元素组成 D. 臭氧稳定性差，不利于储存，其应用可能会受到限制 【答案】（1） 常温下是天蓝色的气体（或有难闻的鱼腥气味，合理即可） （2） 大于 （3）ABD 【解析】 【小问1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，文中明确描述臭氧的物理性质有：常温下是天蓝色气体、有难闻的鱼腥气味，任选一条作答即可。 【小问2详解】 根据生产流程图，降温液化后臭氧变为液态、氧气仍为气态，说明在该降温条件下臭氧先达到沸点由气态变为液态，因此臭氧的沸点大于氧气的沸点。 【小问3详解】 A.文中明确说明臭氧的漂白作用是氯气的15倍之多，因此臭氧漂白性比氯气强，说法正确。 B.氧气和臭氧是不同的物质，氧气转化为臭氧有新物质生成，属于化学变化，说法正确。 C.臭氧和氧气的分子构成不同，是不同的物质，化学性质不相同，说法错误。 D.文中提到臭氧不稳定，易转化为氧气，因此不利于储存，应用会受到限制，说法正确。 12. 下列物质①洁净的空气、②液氧、③矿泉水、④冰水混合物、⑤五氧化二磷、⑥铁、⑦稀有气体、⑧氮气。其中属于混合物的是_____（填序号）；属于纯净物的是_____（填序号）。图中“”和“”表示不同的原子，其中表示纯净物的是_____（填字母）。 【答案】 ①. ①③⑦ ②. ②④⑤⑥⑧ ③. BCF 【解析】 【详解】①洁净的空气：含有氮气、氧气等多种气体，属于混合物； ②液氧：是液态的氧气，只由氧分子一种物质组成，属于纯净物； ③矿泉水：含有水和多种矿物质，属于混合物； ④冰水混合物：冰和水是水的不同状态，本质只有水这一种物质，属于纯净物； ⑤五氧化二磷：是单一的化合物，属于纯净物； ⑥铁：是单一的金属单质，属于纯净物； ⑦稀有气体：包含氦气、氖气等多种气体，属于混合物； ⑧氮气：是单一的气态单质，属于纯净物。 综上所述，属于混合物的是：①③⑦； 属于纯净物的是：②④⑤⑥⑧。 A.容器内有3种不同结构的分子，属于混合物； B.容器内所有分子结构完全相同，只有一种分子，属于纯净物； C.容器内所有微粒都是同一种单原子，属于纯净物； D.容器内有4种不同结构的分子，属于混合物； E.容器内有4种不同结构的分子，属于混合物； F.容器内所有分子结构完全相同，只有一种分子，属于纯净物。 综上所述，微观示意图中表示纯净物的是：BCF。 三、实验题 13. 氧气是生活中很重要的气体，根据下图回答有关问题。 （一）实验室制取氧气 （1）写出标号b仪器的名称______。 （2）实验室用加热高锰酸钾制取较纯净的氧气，可以选用的装置为_______（填序号），写出反应的符号表达式________________。 （3）收集完气体后，测得氧气的纯度明显偏低，原因可能是_____（填序号）。 a.收集前集气瓶中未注满水 b.收集完成时，集气瓶中仍有少量水 c.未待导管口气泡连续均匀冒出时就开始收 （4）若选择G装置收集氧气，检验氧气集满的方法是____________________。 （5）氢气是一种密度比空气小，难溶于水的气体。实验室可用稀硫酸和锌粒混合制取氢气，应选择发生装置为_____（从A-F中选择，填字母）。若用G装置排空气法收集氢气，则氢气应从____（填“a”或“b”）通入。 （6）若要测量生成氧气的体积，可以选择下面的装置____（填序号）。 （二）工业制氧气 （7）分离液态空气法：在低温下加压，使空气转变为液态；当液态空气升温时，由于液氮沸点_________（填“大于”或“小于”）液氧沸点，使得氮气首先汽化。分离过程的变化属于_________（填“物理”或“化学”）变化。若直接揭开盛有液态空气的容器盖，将燃着的木条置于瓶口上方，可观察到_________（填字母）。 A.木条熄灭 B.木条燃烧更旺 C.木条先熄灭，后燃烧更旺 （8）膜分离法：如下图所示，利用氧分子的体积______（填“大于”“小于”或“等于”）氮分子的体积实现分离，从而获得高浓度的氧气。 （三）跨学科实践 （9）某兴趣小组在跨学科实践课上制作了一台简易化学“制氧机”，如图所示。反应仓是氧气产生的场所。加湿过滤仓不能起到的作用是_____（填字母序号）。 A. 洗气作用，滤去氧气中的杂质 B. 降低氧气的温度，提高氧气的湿度 C. 通过气泡观察氧气生成的速率 D. 加快生成氧气的速率 【答案】（1）长颈漏斗 （2） ①. CF ②. （3）ac （4）将带火星的木条放在b导管口，若木条复燃，证明氧气已经集满 （5） ①. A ②. b （6）b （7） ①. 小于 ②. 物理 ③. A （8）小于 （9）D 【解析】 【小问1详解】 见答案； 【小问2详解】 加热高锰酸钾制取氧气，发生装置需要选择带酒精灯加热、试管口塞有棉花的C，要收集较纯净的氧气，应选用排水法即装置F； 高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，对应的符号表达式为：见答案； 【小问3详解】 a.收集前集气瓶中未注满水，瓶内残留空气，会导致收集的氧气纯度偏低，a符合题意； b.收集完成时集气瓶中仍有少量水，只是氧气没有集满，不会影响氧气的纯度，b不符合题意； c.未待导管口气泡连续均匀冒出就开始收集，此时排出的是装置内的空气，会导致收集的氧气混入空气，纯度偏低，c符合题意； 【小问4详解】 G装置正放，氧气密度比空气大，氧气从a端进入、空气从b端排出，验满时将带火星的木条放在b导管口，若木条复燃，证明氧气已经集满； 【小问5详解】 稀硫酸和锌粒混合制取氢气，属于液不加热型反应，发生装置选A； 氢气密度比空气小，用G装置排空气法收集时，氢气要从短管进、将空气从长管排出，因此氢气从b通入； 【小问6详解】 测量生成氧气的体积需要用排水法将水排入量筒，通过测量排出水的体积得到氧气体积，要求氧气从短管进入、水从长管压入量筒，b符合题意； 【小问7详解】 分离液态空气利用各成分沸点不同，升温时沸点低的物质先汽化。已知氮气首先汽化，说明液氮的沸点小于液氧的沸点； 分离液态空气的过程中，只是将空气中的氮气和氧气等成分通过沸点差异进行分离，没有新物质生成，属于物理变化； 液态空气升温时液氮先汽化，氮气不支持燃烧且汽化吸热使温度低于木条着火点，木条熄灭，后续无明火即使氧气逸出也不会复燃，A符合题意； 【小问8详解】 从膜分离的微观示意图可以看出，氧分子比氮分子更容易透过分离膜，说明氧分子的体积小于氮分子的体积，以此实现两种气体的分离，最终得到高浓度的氧气； 【小问9详解】 A.氧气通入加湿过滤仓的水中时，水流可以起到洗气的效果，能够滤去氧气中混有的部分未反应的固体小颗粒等杂质，A不符合题意； B.氧气通过常温的水时，热量会被水吸收，能够降低氧气的温度，同时氧气会携带部分水蒸气逸出，从而提高氧气的湿度，B不符合题意； C.氧气通入水中会形成气泡，通过观察气泡产生的快慢，可以直观判断氧气生成的速率，C不符合题意； D.加湿过滤仓是反应仓的后续装置，生成氧气的速率由反应仓内的反应物浓度、温度等反应条件决定，加湿过滤仓无法改变反应的进程，不能加快生成氧气的速率，D符合题意。 14. 实验室常用如图装置测定空气中氧气的含量。 【查阅资料】白磷燃烧所需的最低温度（也叫着火点）为40℃。 【实验准备】锥形瓶内空气体积为250mL，注射器中水的体积为60mL，该装置气密性良好。 【实验探究】装入药品，按如图所示连接好仪器，夹紧弹簧夹。先将锥形瓶底部放入热水中，白磷很快被引燃，然后将锥形瓶从热水中取出。 【现象分析】 （1）将锥形瓶底部放入热水中，白磷被引燃，白磷燃烧时产生大量_________，并放出热量；该反应的符号表达式为_________________。 （2）在整个实验过程中，可观察到气球的变化是_________。 （3）待白磷熄灭，锥形瓶冷却到室温后，打开弹簧夹，还可观察到的现象是：注射器中的水自动喷射出来；当注射器中的水还剩约_____mL时停止下流。 （4）在锥形瓶底铺一层细沙的作用是防止________________________。 （5）镁在氧气中燃烧生成氧化镁，镁在氮气中燃烧生成氮化镁固体，______（填“能”或“不能”）用镁代替红磷测定空气中氧气的含量。 【答案】（1） ①. 白烟 ②. P+O2P2O5 （2）先膨胀，后变瘪（或先变大后变小） （3）10 （4）白磷燃烧放热，使锥形瓶底部受热不均而炸裂 （5） 不能 【解析】 【小问1详解】 白磷燃烧的典型现象是产生大量白烟，同时放热；白磷和氧气在点燃条件下反应生成五氧化二磷，按照要求书写对应符号表达式即可。 【小问2详解】 白磷燃烧时放热，瓶内空气受热膨胀，气球随之胀大；反应结束后温度降低，白磷燃烧消耗了瓶内氧气，瓶内压强减小，气球逐渐变瘪，因此气球整体变化是先膨胀后变瘪。 【小问3详解】 空气中氧气的体积分数约为1/5，锥形瓶内空气体积为250mL，其中氧气体积为250mL×=50mL。打开弹簧夹后，注射器中的水会流入锥形瓶补充被消耗的氧气体积，因此最终剩余水的体积为60mL−50mL=10mL。 【小问4详解】 白磷燃烧放热，若锥形瓶局部受热不均容易发生炸裂，瓶底铺细沙可以隔热，防止高温熔融物或骤热导致锥形瓶底部炸裂。 【小问5详解】 镁不仅能和氧气反应，还能和空气中的氮气反应，会导致消耗的气体体积远大于空气中实际氧气体积，最终测定结果远大于1/5，因此不能用镁代替红磷完成该实验。 四、探究题 15. 化学小组按如图进行实验，容器中涌出的柱状泡沫被形象地称为“大象牙膏”。在实验时发现泡沫未出现“牙膏”状喷射效果，同学们对该实验再次进行了探究。 任务一：了解“大象牙膏”的实验原理 【实验原理】过氧化氢溶液在催化剂作用下迅速分解放出大量氧气，使发泡剂（洗洁精）喷涌而出。 （1）下列说法正确的是______。（填序号）。 A. 产生的泡沫要远离明火 B. 催化剂在催化的过程中，质量和性质不变 C. 没有催化剂，过氧化氢不会分解 D. 同一个反应可能有多种催化剂 任务二：探究“大象牙膏”喷射的形成条件 【实验探究】 以“牙膏喷出瓶口所需时间”为比较牙膏喷出效果的标准，设计了以下实验：在同样规格的锥形瓶中，分别加入10mL过氧化氢（H2O2）溶液、5滴洗洁精、4mL试剂溶液，完成实验，记录如表。 试剂种类 催化剂质量分数% H2O2质量分数% 温度/℃ “牙膏”喷出瓶口所需时间/s 1 氯化铁 10 10 20 48 2 高锰酸钾 10 x 20 5 3 酵母 10 10 20 10 4 酵母 5 10 20 42 【解释与结论】 （2）实验1、2、3是探究催化剂种类对“牙膏”喷射效果的影响，则表中x为____。 （3）通过控制变量，对比实验_____（填实验序号），可知催化剂浓度（质量分数）会影响“牙膏”喷射效果。 （4）通过表格分析，试剂的种类是______时，催化效果最好。 【反思与评价】 （5）在实验2中，小明观察到锥形瓶内有黑色固体产生，溶液的紫红色褪去，经检验该黑色物质为二氧化锰，所以判断高锰酸钾不是过氧化氢分解的催化剂，其理由是___________________；请你写出实验2中发生反应的符号表达式：___________。 （6）过氧化氢溶液浓度越大，腐蚀性越强。为了保证安全，实验应注意____（填字母）。 A. 进行实验时，应佩戴护目镜防止液体溅入眼睛 B. 当“牙膏”喷出时，不要立刻触摸以免烫伤 C. 清理“牙膏”时，须戴手套避免接触皮肤 【答案】（1）AD （2）10 （3）3、4 （4）高锰酸钾（或） （5） ①. 高锰酸钾在反应过程中发生了分解，生成了二氧化锰等新物质，本身的化学性质和质量都发生了改变，不符合催化剂的定义 ②. （6）ABC 【解析】 【小问1详解】 A.反应生成大量氧气，氧气有助燃性，会加剧燃烧，因此泡沫要远离明火，正确。 B.催化剂在催化过程中，是质量和化学性质不变，物理性质可能改变，错误。 C.没有催化剂时，过氧化氢也会缓慢分解，只是分解速率很慢，错误。 D.过氧化氢分解的催化剂可以是氯化铁、二氧化锰、酵母等多种物质，同一个反应可对应多种催化剂，正确。 【小问2详解】 实验1、2、3是探究催化剂种类对喷射效果的影响，根据控制变量法，除了试剂种类不同，其他条件必须完全一致，因此过氧化氢的质量分数要和另外两组相同，为10。 【小问3详解】 要探究催化剂质量分数对喷射效果的影响，需要控制其他所有条件相同，仅催化剂质量分数不同，符合要求的是实验3和4。 【小问4详解】 喷出瓶口所需时间越短，说明反应速率越快、催化效果越好，表格中实验2（试剂为高锰酸钾）的喷出时间仅，是最短的，因此高锰酸钾的催化效果最好。 【小问5详解】 催化剂的定义是反应前后自身的质量和化学性质都不改变，而该实验中高锰酸钾反应后紫红色褪去、生成了新物质二氧化锰，说明高锰酸钾本身发生了化学反应，不符合催化剂的特征；该反应是过氧化氢在二氧化锰的催化分解生成水和氧气，其反应的符号表达式为。 【小问6详解】 A.过氧化氢有腐蚀性，实验中佩戴护目镜可防止液体溅入眼睛，正确。 B.过氧化氢分解放热，泡沫温度较高，喷出后立刻触摸易烫伤，正确。 C.过氧化氢腐蚀性强，清理时戴手套可避免腐蚀皮肤，正确。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $