内容正文:
常州外国语学校
2026—2027学年第一学期九年级讲义
化学
注:以下题目的答案请全部做在答题纸上。
一、单选题(1-20题)
1. 化学在人类社会发展中起到了非常重要的作用,下列课题中不属于化学学科研究领域的是
A. “天宫”空间站轨道的研究 B. 新能源的研究与开发
C. 新型药物的研制 D. 环境友好型农药的研制
2. 下列是我国四位科学家及他们的部分研究领域,其中研究领域与人体健康直接相关的是
A. 屠呦呦,抗疟药物研究 B. 闵恩泽,石油化工催化剂研究
C. 徐光宪,稀土分离技术研究 D. 徐寿,参与翻译《化学鉴原》
3. “绿蚁新醅酒,红泥小火炉。晚来天欲雪,能饮一杯无?”让人感受到冬日里的酒香和朋友的情谊。下列过程属于物理变化的是
A. 蒸煮大米 B. 米酒酿制 C. 天空下雪 D. 火炉烧炭
4. 下列物质中,属于纯净物的是
A. 干冰 B. 澄清石灰水 C. 矿泉水 D. 洁净的空气
5. 随着科技的发展,空气中各成分的应用越来越广泛。下列用途主要利用物理性质的是
A. 氮气——食品包装 B. 氧气——医疗急救
C. 稀有气体——霓虹灯填充气 D. 氮气——生产氮肥
6. 以下实验操作正确的是
A. 量筒读数 B. 取用液体药品
C. 量筒做反应容器 D. 取用固体粉末
7. 下列关于氧气的物理性质的叙述错误的是( )
A. 通常情况下,氧气是无色、无味的气体
B. 相同条件下,氧气的密度比空气的略大
C. 鱼能在水中生活,说明氧气易溶于水
D. 通过低温加压,可使氧气液化成淡蓝色的液体
8. 下列说法正确的是
A. 氧气变成液氧有颜色变化,属于化学变化 B. 通过闻气味可以鉴别氮气和氧气
C. 氧气浓度越大,物质燃烧越剧烈 D. 有氧气参加的反应一定是化合反应
9. 下列选项归类正确的是
选 项
归 类
内 容
A
可燃气体
氢气、氧气、天然气
B
黑色固体
氧化铜、二氧化锰、四氧化三铁
C
缓慢氧化
铁生锈、食物变质、酒精燃烧
D
反应容器
锥形瓶、试管、量筒
A. A B. B C. C D. D
10. 下列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. 石蜡+氧气二氧化碳+水
C. 碳+氧气二氧化碳 D. 氯化铵→氯化氢+氨气
11. 观察和记录实验现象是学习化学的基本素养。下列实验现象描述正确的是
A. 硫在空气中燃烧发出蓝紫色火焰,产生有刺激性气味的气体
B. 铜绿与稀盐酸反应,绿色固体逐渐溶解,溶液变为绿色,生成二氧化碳气体
C. 氢气燃烧产生淡蓝色火焰,外罩干冷的烧杯内壁有水雾产生
D. 蜡烛在空气中燃烧,发出黄色火焰,生成黑烟和二氧化碳
12. 金刚石和石墨的结构如图所示(小圆圈代表碳原子)。下列关于金刚石和石墨的说法正确的是( )
A. 金刚石和石墨的化学式都为C,因此两者为同种物质
B. 在高温、高压和催化剂的条件下,石墨可以合成金刚石。这一变化属于化学变化
C. 金刚石和石墨都具有良好的导电性
D. 金刚石和石墨中碳原子的排列不同,但两者的物理性质相同
13. 某学生用量筒量取液体,将量筒平放且面对刻度线,初次仰视量筒内液体的凹液面,读数为 a mL;随后又倒入部分该液体后,视线与凹液面最低处齐平,读数为 b mL,则该学生倒入液体的实际体积是
A. 大于(b-a)mL B. 等于(b-a)mL C. 小于(b-a)mL D. 无法确定
14. 将水库的水净化为自来水的过程中,下列描述缺乏科学性的是
A. 加入明矾使悬浮小颗粒凝聚 B. 投药杀菌消毒
C. 通过活性炭吸附色素和异味 D. 通过过滤除去可溶性杂质
15. 下列有关实验的操作正确的是
选项
实 验
操 作
A
除去 MnO₂中少量KMnO₄
加热固体混合物
B
实验室制O₂并收集
验满时将燃着的木条伸进集气瓶
C
用排水法收集高锰酸钾分解产生的氧气
先熄灭酒精灯,后移出导管
D
点燃氢气
先检验气体的纯度,后点燃
A. A B. B C. C D. D
16. 下列图像能正确反映对应变化关系的是
A. 在盛有一定量二氧化锰的烧杯中加入过氧化氢溶液
B. 在盛有一定量过氧化氢溶液的烧杯中加入二氧化锰
C. 加热一定量高锰酸钾固体
D. 加热高锰酸钾固体至质量不再减轻
17. 用如图装置进行电解水实验。下列有关说法正确的是
A. 正、负极室产生气体的质量之比为1∶2 B. 通电过程中注射器的活塞一直保持不动
C. 缓缓挤压注射器可控制管内的气体排出 D. 正极室产生的气体能被燃着的木条点燃
18. 某化学兴趣小组完成了两个“空气中氧气含量测定”的实验。下列说法正确的是
A. 实验一中红磷燃烧产生大量白雾
B. 实验一中若氧气含量测定结果偏小,可能原因是燃烧匙缓慢伸入集气瓶中
C. 实验二中点燃酒精灯加热铜丝,可观察到铜丝由黑色变成红色
D. 实验二中来回推拉两端注射器活塞目的是让铜丝耗尽装置内氧气
19. 小红利用如图所示装置和试剂进行实验,下列有关该实验的分析错误的是
A. 装有过氧化氢溶液的仪器是分液漏斗,通过控制滴加液体速率来控制反应快慢
B. 小红多次重复该实验来获得普遍规律,实验中的二氧化锰可以重复利用
C. 由于反应时快速产生氧气,使得集气瓶内压强不断增大,充气气球会变小,红墨水会左移
D. 实验前后二氧化锰的物理性质和质量保持不变
20. 暖宝宝(主要成分为铁粉、木炭、食盐)的热量来源于铁粉的氧化。某同学设计实验使用暖宝宝来测定空气中氧气的含量,实验开始前的装置如图1所示,并利用传感器实时测定该装置集气瓶中的压强、温度和氧气浓度变化,绘制成的曲线变化趋势如图2所示。下列说法中,错误的是
A. 图2中d点对应的操作是打开弹簧夹
B. 图2中曲线Y 表示的是氧气浓度的变化
C. 图2中t₁-t₂段是暖宝宝发热的过程
D. 根据图2可知,用图1方法测得的空气中氧气的含量与实际值相比偏低
二、非选择题
21. 选择下列适当的物质填空(选填序号)。
A 磷粉 B 氧气 C 金刚石 D 氮气 E 镁粉 F 石墨 G 明矾
(1)天然存在的硬度最大的物质是_____;
(2)可用于医疗急救的是_____;
(3)使悬浮颗粒凝聚而沉降的是_____;
(4)可用于做烟幕弹的是_____;
(5)可作为电车上的电刷的是_____;
(6)用作粮食保护气的是_____;
(7)制作照明弹的是_____;
22. 请写出下列化学反应的符号表达式。
(1)碳酸氢铵受热分解_______________;
(2)铁丝在氧气中燃烧_______________;
(3)氢气的燃烧______________;
(4)碱式碳酸铜受热分解_____________。
23. 请回答下列问题
(1)手握细口瓶倾倒液体时,细口瓶贴标签的一面要____(朝向/背向)手心,细口瓶的塞子要_____(正/倒)放在桌面上。
(2)制取气体前要先检查装置的气密性。组装连接好仪器后,先将导管的一端浸入水中,再用手紧握试管,若观察到导管口有气泡产生,松开手掌,导管口___________,就说明装置不漏气。
(3)小明同学正确称量15g食盐过程中,指针偏向左边,他应该 (填序号)。
A. 增加砝码 B. 继续加试剂 C. 减少砝码 D. 减少试剂
(4)如图所示,实验室要加热约 150mL 的水,要完成该实验需要准备的仪器有____ (填序号)。
(5)液态空气在空气分馏塔中可分离出氧气和氮气,原理是利用液氮和液氧的_____(填“密度”或“沸点”)不同,整个过程属于______(填“化学变化”或“物理变化”)。
24. 如图是兴趣小组的同学将浑浊的河水净化的实验过程。
(1)操作①的名称是_____,该操作需用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和_____,若操作①的速率较慢,可能的原因是_____(填序号)。
A.液面高于滤纸边缘 B.滤纸没有紧贴漏斗内壁 C.玻璃棒没有轻靠三层滤纸处
(2)操作②选择加入活性炭的目的是_____。
(3)含较多钙、镁离子化合物的硬水对生活生产危害很大,兴趣小组可以用_____来检验自家的自来水属于硬水还是软水,在生活中一般采用_____方式(填“煮沸”或“蒸馏”)将硬水转化为软水。
25. 根据如图回答有关问题。
Ⅰ、课堂分组实验:实验室制氧气
(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为纯净的氧气,可以选用的装置为_______(从A-F中选,填序号),反应的符号表达式为__________,此反应基本类型属于_______反应。
(3)用F装置收集氧气的正确的操作步骤顺序是_______(填数字编号)。
①当有连续均匀的气泡产生后,将导管伸入集气瓶口,气体进入瓶中
②将装满水的集气瓶倒置在水槽中
③当气体收集满时,用毛玻璃片盖住瓶口,将集气瓶移出水槽正放在桌上
(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。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_______。
26. 某校九年级化学兴趣小组的学生测定空气中氧气的含量,请完成以下实验探究。
查阅资料可知,白磷(P4)燃烧所需温度低,比红磷更易燃,它们的产物都一样
【分组实验】
实验一:利用如图甲所示装置和红磷进行实验;
实验二:利用如图乙所示装置和白磷进行实验。
(1)乙装置中反应的符号表达式为______________。
【数据分析】
(2)图乙装置中,集气瓶容积为250mL,预先装水20mL。白磷燃烧过程中发现装置漏气,测定结果会_____(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。改进后,实验结束时集气瓶内水的体积为66mL,则测得的空气中氧气的体积分数为_____。
【反思讨论】
(3)有同学查阅资料,改用数字化传感器进行实验,利用图丙所示装置并分别使用红磷、白磷和食品脱氧剂来测量空气中氧气的体积分数(图丙实验采集数据如图丁所示)。同学们分析实验结果,认为用甲装置实验试剂最好选用“食品脱氧剂”,其优点是 ;
A. 反应速度很快 B. 消耗氧气更充分,测量结果更准确 C. 实验不需要密闭装置
(4)但指导老师认为如果在课堂上进行演示实验时,选择“食品脱氧剂”不是最佳的选择,应当选择“白磷”比较妥当,你认为老师的理由是 。
A. 白磷无毒,更安全
B. 食品脱氧剂反应太慢,课堂上难以快速观察到明显现象
C. 白磷能将装置内氧气完全耗尽
D. 食品脱氧剂会产生有毒气体
【实验拓展】
(5)已知镁在氧气中燃烧生成氧化镁固体,也能和氮气反应生成氮化镁固体,若用镁条代替红磷测定空气中氧气的体积分数,则进入集气瓶的水一定_______(填“>”、“<”或“=”)1/5。
27. 水是宝贵的自然资源,“筑梦”小组追寻科学家的足迹,对水进行项目式研究。
项目一净化天然水
(1)水的天然循环给我们带来了淡水。天然淡水中往往含有泥沙、悬浮物和细菌等杂质,饮用前需要经过净化处理。图一是小组同学制作的简易净水器,主要的净水物质有①活性炭②小卵石③石英砂,水流经它们的顺序为_______(填序号)。
项目二探究水的组成
(2)为证明水不是由“水元素”组成的,1785年,拉瓦锡在高温的条件下,用水蒸气与红热的铁反应,将水转化为氢气,同时生成四氧化三铁。写出该反应的符号表达式______________。
(3)水的合成:在密闭容器内将氢气和氧气的混合气体点燃,根据容器内生成的小水珠可知,水是由_______组成的。
(4)水的分解:(如图二所示)电解水一段时间后,电解水的符号表达式为_____。用燃着的小木条检验a管内产生的气体,现象是______________。
(5)理论上电解水生成氢气与氧气的体积比为2:1,实际测定结果却往往大于2:1,因为_______(选序号)
a.氧气在水中的溶解度比氢气大,部分氧气溶解在电解液中
b.通电时间不足,没有完全电解水
c.部分氧气与电极反应,使收集到的氧气体积偏小。
28. 兴趣小组以“氧气的制备”为主题开展了项目式学习活动。
I、了解便携式制氧机
便携式制氧机是一种常见的家用制氧设备。其制氧装置的原料为水、过碳酸钠、二氧化锰,混合后即可产生氧气。
该制氧机的制氧原理:
(1)第一步:过碳酸钠→碳酸钠+过氧化氢
第二步:_____________(写出相关反应的符号表达式)。
(2)根据以上原理分析,向饱和碳酸钠溶液中加入过氧化氢溶液,自制过碳酸钠。已知过碳酸钠的产率与反应温度的关系如下表:
温度范围/℃
5~10
10~15
15~20
20~25
过碳酸钠的产率/%
84.49
85.78
88.38
83.01
分析数据,制备过碳酸钠的最佳温度范围是___℃。温度过高,产率反而降低,结合过氧化氢性质分析产率降低的原因可能是_____________。
Ⅱ、探究潜艇等密闭舱内的供氧设备
潜水艇中一般都有过氧化钠(Na₂O₂)制氧气的装置,过氧化钠与人呼出的氮气、水蒸气、二氧化碳是否都可以反应生成氧气?小组同学对此进行了探究。
(3)图1实验中观察到___________的现象,说明Na₂O₂与氮气没有发生反应。
(4)图2实验中向试管中加入Na₂O₂后,带火星的木条复燃,说明Na₂O₂与水反应生成了氧气。同时伸入烧杯的导管有气泡冒出,其原因可能是________________。
Ⅲ、自制简易制氧机
(5)对上图装置中可以控制反应速率的操作是____________。
(6)已知过硫酸钠与水反应生成硫酸钠和氧气,利用相关材料自制制氧机如图所示,实验中,大塑料瓶温热,与输液管相连的小塑料瓶内有气泡产生。小塑料瓶中水的作用是____ (填序号)。
A. 观察气体流速 B. 使气体湿润
C. 降低气体温度 D. 提升氧气产量
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2026—2027学年第一学期九年级讲义
化学
注:以下题目的答案请全部做在答题纸上。
一、单选题(1-20题)
1. 化学在人类社会发展中起到了非常重要的作用,下列课题中不属于化学学科研究领域的是
A. “天宫”空间站轨道的研究 B. 新能源的研究与开发
C. 新型药物的研制 D. 环境友好型农药的研制
【答案】A
【解析】
【详解】A. 空间站轨道的研究属于物理学中航空动力学、天体力学的研究范畴,不涉及物质的组成、性质与变化等化学研究内容,不属于化学学科研究领域;
B. 新能源的研究开发需要研究能源物质的性质、转化方式,属于化学研究领域;
C. 新型药物研制需要合成新化学物质、研究药物的作用性质,属于化学研究领域;
D. 环境友好型农药研制涉及新农药物质的合成、性质优化,属于化学研究领域。
2. 下列是我国四位科学家及他们的部分研究领域,其中研究领域与人体健康直接相关的是
A. 屠呦呦,抗疟药物研究 B. 闵恩泽,石油化工催化剂研究
C. 徐光宪,稀土分离技术研究 D. 徐寿,参与翻译《化学鉴原》
【答案】A
【解析】
【详解】A.屠呦呦研究的抗疟药物用于治疗疟疾,直接服务于人体疾病防治,与人体健康直接相关,符合题意。
B.石油化工催化剂研究属于能源化工生产领域,和人体健康无直接关联,不符合题意。
C.稀土分离技术属于矿产资源开发领域,和人体健康无直接关联,不符合题意。
D.翻译化学著作属于化学知识传播工作,和人体健康无直接关联,不符合题意。
3. “绿蚁新醅酒,红泥小火炉。晚来天欲雪,能饮一杯无?”让人感受到冬日里的酒香和朋友的情谊。下列过程属于物理变化的是
A. 蒸煮大米 B. 米酒酿制 C. 天空下雪 D. 火炉烧炭
【答案】C
【解析】
【详解】A、蒸煮大米,有新物质生成,属于化学变化;
B、米酒酿制,发生缓慢氧化,有新物质酒精生成,属于化学变化;
C、天空下雪,只是状态的变化,没有新物质生成,属于物理变化;
D、火炉烧炭,有二氧化碳等新物质生成,属于化学变化。
故选C。
4. 下列物质中,属于纯净物的是
A. 干冰 B. 澄清石灰水 C. 矿泉水 D. 洁净的空气
【答案】A
【解析】
【详解】A.干冰是固态,只含有一种物质,属于纯净物,判断正确。
B.澄清石灰水是氢氧化钙的水溶液,含有氢氧化钙、水两种物质,属于混合物,判断错误。
C.矿泉水中含有水、可溶性矿物质等多种物质,属于混合物,判断错误。
D.洁净的空气中含有氮气、氧气、等多种气体,属于混合物,判断错误。
5. 随着科技的发展,空气中各成分的应用越来越广泛。下列用途主要利用物理性质的是
A. 氮气——食品包装 B. 氧气——医疗急救
C. 稀有气体——霓虹灯填充气 D. 氮气——生产氮肥
【答案】C
【解析】
【详解】A.氮气作食品包装填充气,利用的是氮气化学性质不活泼、不易与食品反应的特点,属于化学性质,错误。
B.氧气用于医疗急救,利用的是氧气可供给呼吸的性质,呼吸过程属于缓慢氧化反应,对应性质为化学性质,错误。
C.稀有气体作霓虹灯填充气,利用的是其通电时能发出不同颜色的光的性质,该过程无新物质生成,未发生化学变化,属于物理性质,正确。
D.氮气生产氮肥,是将通过化学反应转化为化合态的含氮肥料,利用的是化学性质,错误。
6. 以下实验操作正确的是
A. 量筒读数 B. 取用液体药品
C. 量筒做反应容器 D. 取用固体粉末
【答案】D
【解析】
【详解】A. 量筒读数时,视线需与液体凹液面的最低处保持水平,图中为俯视读数,会导致测量值偏大,操作错误;
B. 取用液体药品时,试剂瓶瓶塞应倒放在桌面上,避免沾污桌面杂质后污染试剂,图中瓶塞正放,操作错误;
C. 量筒仅用于定量量取液体体积,不能作为反应容器,也不能加热,图中在量筒内进行化学反应,操作错误;
D. 取用固体粉末时,遵循“一横、二送、三直立”的操作规范:先将试管横放,用药匙(或纸槽)将药品送至试管底部,再直立试管,可避免药品沾在试管内壁,操作正确。
7. 下列关于氧气的物理性质的叙述错误的是( )
A. 通常情况下,氧气是无色、无味的气体
B. 相同条件下,氧气的密度比空气的略大
C. 鱼能在水中生活,说明氧气易溶于水
D. 通过低温加压,可使氧气液化成淡蓝色的液体
【答案】C
【解析】
【详解】A、通常情况下,氧气是无色、无味的气体,叙述正确;B、相同条件下,氧气的密度比空气略大,叙述正确;C、鱼能在水中生活,是因为水中溶解有少量的氧气,氧气是不易溶于水的气体,不是易溶于水的气体,叙述错误;D、通过低温加压,可使氧气液化成淡蓝色的液体,叙述正确。故选C。
8. 下列说法正确的是
A. 氧气变成液氧有颜色变化,属于化学变化 B. 通过闻气味可以鉴别氮气和氧气
C. 氧气浓度越大,物质燃烧越剧烈 D. 有氧气参加的反应一定是化合反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.化学变化的本质是有新物质生成,氧气变为液氧只是物质状态从气态变为液态,无新物质生成,属于物理变化,该说法错误。
B.氮气和氧气均为无色无味的气体,无法通过闻气味鉴别,该说法错误。
C.可燃物燃烧的剧烈程度与氧气浓度正相关,氧气浓度越大,单位体积内氧分子数越多,与可燃物接触越充分,燃烧越剧烈,该说法正确。
D.化合反应的特征是“多变一”(多种反应物生成仅一种生成物),有氧气参加的反应不一定符合该特征,例如甲烷和氧气反应生成二氧化碳和水,不属于化合反应,该说法错误。
9. 下列选项归类正确的是
选 项
归 类
内 容
A
可燃气体
氢气、氧气、天然气
B
黑色固体
氧化铜、二氧化锰、四氧化三铁
C
缓慢氧化
铁生锈、食物变质、酒精燃烧
D
反应容器
锥形瓶、试管、量筒
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A、氢气、天然气属于可燃性气体,而氧气具有助燃性,但没有可燃性,故选项分类不正确;
B、氧化铜、二氧化锰、四氧化三铁都是黑色固体,故选项分类正确;
C、铁生锈、食物变质都是物质与氧气发生的反应,进行得很慢,甚至不易察觉,属于缓慢氧化,而酒精燃烧发光、放热,是剧烈的氧化反应,故选项分类不正确;
D、锥形瓶、试管都可用作反应容器,而量筒的作用是量度液体体积,不能用作反应容器,故选项分类不正确。
故选B。
10. 下列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. 石蜡+氧气二氧化碳+水
C. 碳+氧气二氧化碳 D. 氯化铵→氯化氢+氨气
【答案】C
【解析】
【详解】A.该反应的反应物为氧化钙和水2种,生成物仅氢氧化钙1种,符合“多变一”,但没有和氧发生反应,不属于氧化反应,不符合要求。
B.该反应是石蜡和氧气的反应,属于氧化反应,但生成物是两种,不符合“多变一”的化合反应特征,不符合要求。
C.该反应的反应物为碳和氧气2种,生成物仅二氧化碳1种,符合“多变一”,属于化合反应,同时是碳和氧气的反应,属于氧化反应,符合要求。
D.该反应是一种物质生成两种物质,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。
11. 观察和记录实验现象是学习化学的基本素养。下列实验现象描述正确的是
A. 硫在空气中燃烧发出蓝紫色火焰,产生有刺激性气味的气体
B. 铜绿与稀盐酸反应,绿色固体逐渐溶解,溶液变为绿色,生成二氧化碳气体
C. 氢气燃烧产生淡蓝色火焰,外罩干冷的烧杯内壁有水雾产生
D. 蜡烛在空气中燃烧,发出黄色火焰,生成黑烟和二氧化碳
【答案】C
【解析】
【详解】A.硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰,在氧气中燃烧才会发出蓝紫色火焰。
B.第一,“生成二氧化碳气体”是实验结论,不属于现象描述;第二,铜绿()和稀盐酸反应生成氯化铜(),稀溶液呈蓝色,不是绿色。
C.氢气燃烧产生淡蓝色火焰,反应生成水,外罩干冷烧杯内壁可观察到水雾,均为可直接观测的现象,描述正确。
D.“生成二氧化碳”是实验结论,不属于现象描述。
12. 金刚石和石墨的结构如图所示(小圆圈代表碳原子)。下列关于金刚石和石墨的说法正确的是( )
A. 金刚石和石墨的化学式都为C,因此两者为同种物质
B. 在高温、高压和催化剂的条件下,石墨可以合成金刚石。这一变化属于化学变化
C. 金刚石和石墨都具有良好的导电性
D. 金刚石和石墨中碳原子的排列不同,但两者的物理性质相同
【答案】B
【解析】
【详解】A、金刚石和石墨的化学式都为C,但两者物理性质不同,是不同种物质,故A错误;
B、石墨和金刚石不是同一种物质,在高温、高压和催化剂的条件下,石墨可以合成金刚石。这一变化过程中有新物质生成,属于化学变化,故B正确;
C、金刚石不能导电,石墨具有良好的导电性,故C错误;
D、金刚石和石墨中碳原子的排列不同,但两者的物理性质不相同,例如金刚石是最硬物质之一,石墨是最软的物质之一,故D错误。
故选B。
13. 某学生用量筒量取液体,将量筒平放且面对刻度线,初次仰视量筒内液体的凹液面,读数为 a mL;随后又倒入部分该液体后,视线与凹液面最低处齐平,读数为 b mL,则该学生倒入液体的实际体积是
A. 大于(b-a)mL B. 等于(b-a)mL C. 小于(b-a)mL D. 无法确定
【答案】C
【解析】
【详解】用量筒量取液体时,量筒要放平,读数时视线应与凹液面最低处相平;如果仰视液面,读数比实际偏低,若俯视液面,读数比实际偏大,该学生初次读数时仰视量筒内液体凹液面,读数为amL,实际体积大于amL;倒入部分液体后,视线与凹液面最低处齐平,读数为bmL,则该学生实际加入的液体体积小于(b﹣a)mL,C符合题意。
14. 将水库的水净化为自来水的过程中,下列描述缺乏科学性的是
A. 加入明矾使悬浮小颗粒凝聚 B. 投药杀菌消毒
C. 通过活性炭吸附色素和异味 D. 通过过滤除去可溶性杂质
【答案】D
【解析】
【详解】A.加入明矾,利用明矾溶于水形成的胶状物对杂质吸附,使杂质沉降,正确;
B.投药可以杀菌消毒,正确;
C.活性炭具有吸附性,能吸附异味和色素,能吸附部分有害物质,正确;
D.过滤可除去不溶性杂质,不能除去可溶性杂质,错误。
15. 下列有关实验的操作正确的是
选项
实 验
操 作
A
除去 MnO₂中少量KMnO₄
加热固体混合物
B
实验室制O₂并收集
验满时将燃着的木条伸进集气瓶
C
用排水法收集高锰酸钾分解产生的氧气
先熄灭酒精灯,后移出导管
D
点燃氢气
先检验气体的纯度,后点燃
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.加热时发生反应,会引入新杂质,除杂方法错误。
B.氧气验满需将带火星的木条放在集气瓶口,伸入瓶内仅能检验瓶内是否为氧气,无法验证是否收集满,操作错误。
C.先熄灭酒精灯会使试管内压强骤降,水槽中的水倒吸入热试管导致试管炸裂,正确操作是先移出导管,后熄灭酒精灯,操作错误。
D.氢气属于可燃性气体,混有一定量空气/氧气时点燃易发生爆炸,因此点燃前必须先检验纯度,操作正确。
16. 下列图像能正确反映对应变化关系的是
A. 在盛有一定量二氧化锰的烧杯中加入过氧化氢溶液
B. 在盛有一定量过氧化氢溶液的烧杯中加入二氧化锰
C. 加热一定量高锰酸钾固体
D. 加热高锰酸钾固体至质量不再减轻
【答案】A
【解析】
【详解】A、二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂,在盛有一定量二氧化锰的烧杯中加入过氧化氢溶液,过氧化氢不断分解产生氧气,随着过氧化氢溶液加入,氧气质量不断增加,该图像能正确反映变化关系;
B、在盛有一定量过氧化氢溶液中加入二氧化锰,过氧化氢分解产生氧气, 但过氧化氢溶液量一定,反应结束后氧气质量不再增加,而不是随着二氧化锰质量增加氧气一直增加,该图像不能正确反映变化关系;
C、加热一定量高锰酸钾固体,高锰酸钾分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,二氧化锰是生成物,其质量开始为0,反应开始后逐渐增加,反应结束后不再变化,该图像不能正确反映变化关系;
D、加热高锰酸钾固体至质量不再减轻,高锰酸钾分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,剩余固体质量会减少,但不会减少至0(剩余锰酸钾和二氧化锰),该图像不能正确反映变化关系。
故选A。
17. 用如图装置进行电解水实验。下列有关说法正确的是
A. 正、负极室产生气体的质量之比为1∶2 B. 通电过程中注射器的活塞一直保持不动
C. 缓缓挤压注射器可控制管内的气体排出 D. 正极室产生的气体能被燃着的木条点燃
【答案】C
【解析】
【详解】A.电解水正极生成、负极生成,二者体积比为,质量比为,不是,选项错误;
B.通电后水分解产生气体,装置内压强增大,注射器活塞会向上移动,不会保持不动,选项错误;
C.缓缓挤压注射器时装置内压强升高,可将电解管内的气体从气嘴压出,能够控制管内气体排出,选项正确;
D.正极产生的氧气具有助燃性、无可燃性,不能被燃着的木条点燃,只有负极产生的氢气可被点燃,选项错误。
18. 某化学兴趣小组完成了两个“空气中氧气含量测定”的实验。下列说法正确的是
A. 实验一中红磷燃烧产生大量白雾
B. 实验一中若氧气含量测定结果偏小,可能原因是燃烧匙缓慢伸入集气瓶中
C. 实验二中点燃酒精灯加热铜丝,可观察到铜丝由黑色变成红色
D. 实验二中来回推拉两端注射器活塞目的是让铜丝耗尽装置内氧气
【答案】D
【解析】
【详解】A. 红磷燃烧生成五氧化二磷,五氧化二磷是固体小颗粒,现象是产生大量白烟,错误;
B. 燃烧匙缓慢伸入集气瓶时,瓶内空气受热膨胀逸出,会导致进入集气瓶的水偏多,测定结果偏大,错误;
C. 加热条件下铜和氧气反应生成黑色氧化铜,现象是红色的铜丝变为黑色,错误;
D. 来回推拉注射器活塞可使装置内空气流动,让氧气与铜丝充分接触,确保氧气被完全耗尽,提高测定结果准确度,正确。
19. 小红利用如图所示装置和试剂进行实验,下列有关该实验的分析错误的是
A. 装有过氧化氢溶液的仪器是分液漏斗,通过控制滴加液体速率来控制反应快慢
B. 小红多次重复该实验来获得普遍规律,实验中的二氧化锰可以重复利用
C. 由于反应时快速产生氧气,使得集气瓶内压强不断增大,充气气球会变小,红墨水会左移
D. 实验前后二氧化锰的物理性质和质量保持不变
【答案】D
【解析】
【详解】A.表述正确。
B.二氧化锰是该反应的催化剂,反应前后质量和化学性质不变,可重复使用;多次重复实验可排除偶然性,获得普遍规律,表述正确。
C.过氧化氢在二氧化锰的催化作用下快速分解产生氧气,使集气瓶内压强增大,大于外界大气压,因此充气气球被压缩变小,红墨水向压强更小的左侧移动,表述正确。
D.催化剂的特点是“一变两不变”,仅保证反应前后化学性质和质量不变,物理性质(如颗粒大小、状态等)可能发生改变,表述错误。
20. 暖宝宝(主要成分为铁粉、木炭、食盐)的热量来源于铁粉的氧化。某同学设计实验使用暖宝宝来测定空气中氧气的含量,实验开始前的装置如图1所示,并利用传感器实时测定该装置集气瓶中的压强、温度和氧气浓度变化,绘制成的曲线变化趋势如图2所示。下列说法中,错误的是
A. 图2中d点对应的操作是打开弹簧夹
B. 图2中曲线Y 表示的是氧气浓度的变化
C. 图2中t₁-t₂段是暖宝宝发热的过程
D. 根据图2可知,用图1方法测得的空气中氧气的含量与实际值相比偏低
【答案】C
【解析】
【详解】A.d点之后集气瓶压强瞬间快速回升,对应打开弹簧夹后,烧杯中的水在大气压作用下倒吸入集气瓶,瓶内压强快速回升至接近初始大气压,该说法正确;
B.暖宝宝中铁粉氧化放热,会使体系温度先升高、反应结束后逐渐冷却回落,因此曲线X是温度变化;而铁粉持续消耗氧气,瓶内氧气浓度会不断降低,反应结束后维持在较低水平,打开弹簧夹后气体被倒吸的水压缩,浓度略上升,因此曲线为氧气浓度变化曲线,选项正确;
C.到温度峰值阶段,反应放热大于散热,温度升高,属于发热过程;温度峰值后反应逐渐停止,散热大于放热,温度下降,因此段包含发热、冷却两个过程,并非全部为暖宝宝的发热过程,C选项错误。
D.从曲线Y的最终状态可知,反应结束后瓶内仍残留有部分氧气,因此测得的空气中氧气体积含量会比实际的1/5偏低,该说法正确。
二、非选择题
21. 选择下列适当的物质填空(选填序号)。
A 磷粉 B 氧气 C 金刚石 D 氮气 E 镁粉 F 石墨 G 明矾
(1)天然存在的硬度最大的物质是_____;
(2)可用于医疗急救的是_____;
(3)使悬浮颗粒凝聚而沉降的是_____;
(4)可用于做烟幕弹的是_____;
(5)可作为电车上的电刷的是_____;
(6)用作粮食保护气的是_____;
(7)制作照明弹的是_____;
【答案】(1)C (2)B
(3)G (4)A
(5)F (6)D
(7)E
【解析】
【小问1详解】
金刚石是天然存在硬度最高的物质,可以用来切割玻璃、做钻头。
【小问2详解】
氧气能够供给呼吸,危重病人缺氧时,需要输氧气进行急救。
【小问3详解】
明矾溶于水后会生成胶状物质,可以吸附水中悬浮的细小杂质,让杂质聚集变大,沉降下来,常用于净水。
【小问4详解】
磷燃烧时,会产生大量浓厚的白烟,可以遮挡视线,所以用来制作烟幕弹。
【小问5详解】
石墨有两个特点:①导电性良好;②质地软,有润滑性。电车电刷需要导电,摩擦时还能润滑,适合用石墨。
【小问6详解】
氮气的化学性质很不活泼(稳定),不容易和粮食发生反应,可以隔绝氧气,防止粮食变质,作为保护气。
【小问7详解】
镁燃烧的时候,发出非常耀眼的白光,亮度很高,所以用来制作照明弹。
22. 请写出下列化学反应的符号表达式。
(1)碳酸氢铵受热分解_______________;
(2)铁丝在氧气中燃烧_______________;
(3)氢气的燃烧______________;
(4)碱式碳酸铜受热分解_____________。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【解析】
【小问1详解】
碳酸氢铵受热分解,条件为加热(用 Δ 表示),分解产物是氨气、水和二氧化碳。
【小问2详解】
铁丝在氧气中燃烧,反应条件是点燃,生成物为四氧化三铁。
【小问3详解】
氢气燃烧是氢气和氧气在点燃条件下反应生成水。
【小问4详解】
碱式碳酸铜受热分解,加热条件下生成氧化铜、水和二氧化碳。
23. 请回答下列问题
(1)手握细口瓶倾倒液体时,细口瓶贴标签的一面要____(朝向/背向)手心,细口瓶的塞子要_____(正/倒)放在桌面上。
(2)制取气体前要先检查装置的气密性。组装连接好仪器后,先将导管的一端浸入水中,再用手紧握试管,若观察到导管口有气泡产生,松开手掌,导管口___________,就说明装置不漏气。
(3)小明同学正确称量15g食盐过程中,指针偏向左边,他应该 (填序号)。
A. 增加砝码 B. 继续加试剂 C. 减少砝码 D. 减少试剂
(4)如图所示,实验室要加热约 150mL 的水,要完成该实验需要准备的仪器有____ (填序号)。
(5)液态空气在空气分馏塔中可分离出氧气和氮气,原理是利用液氮和液氧的_____(填“密度”或“沸点”)不同,整个过程属于______(填“化学变化”或“物理变化”)。
【答案】(1) ①. 朝向 ②. 倒
(2)形成一段稳定的水柱(或液面上升,形成一段水柱) (3)D (4)①④⑤⑥
(5) ①. 沸点 ②. 物理变化
【解析】
【小问1详解】
倾倒液体时,标签朝向手心是为了防止残留药液流下腐蚀标签;瓶塞倒放是为了避免污染瓶塞,进而污染整瓶试剂,同时防止腐蚀桌面。
【小问2详解】
手握试管时装置内空气受热膨胀逸出产生气泡,松开手后装置内温度降低、压强减小,外界大气压会将水压入导管,形成一段稳定的水柱,证明装置气密性良好。
【小问3详解】
本题是要准确称量15g食盐,过程中已经固定好砝码/游码的总质量为15g,指针偏左说明左盘的食盐质量偏大,因此需要减少试剂至天平平衡,选D。
【小问4详解】
加热150mL大量水不能用容积较小的试管,需要选用烧杯;烧杯不能直接加热,必须垫陶土网使受热均匀,同时需要用铁架台固定承载陶土网和烧杯,搭配酒精灯加热,因此选①④⑤⑥。
【小问5详解】
工业分离液态空气是利用液氮和液氧的沸点不同,升温时沸点更低的氮气先汽化逸出,该过程没有新物质生成,属于物理变化。
24. 如图是兴趣小组的同学将浑浊的河水净化的实验过程。
(1)操作①的名称是_____,该操作需用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和_____,若操作①的速率较慢,可能的原因是_____(填序号)。
A.液面高于滤纸边缘 B.滤纸没有紧贴漏斗内壁 C.玻璃棒没有轻靠三层滤纸处
(2)操作②选择加入活性炭的目的是_____。
(3)含较多钙、镁离子化合物的硬水对生活生产危害很大,兴趣小组可以用_____来检验自家的自来水属于硬水还是软水,在生活中一般采用_____方式(填“煮沸”或“蒸馏”)将硬水转化为软水。
【答案】(1) ①. 过滤 ②. 漏斗 ③. B
(2)吸附水中的色素和异味
(3) ①. 肥皂水 ②. 煮沸
【解析】
【小问1详解】
操作①是将浑浊河水中的固体和液体分离开,该操作的名称是过滤,这是分离固液混合物的常规操作;
过滤操作需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗;
A.液面高于滤纸边缘会导致滤液浑浊,不会直接减慢过滤速率,A不符合题意;
B.滤纸没有紧贴漏斗内壁,滤纸和漏斗壁之间残留气泡,会阻碍液体通过,直接导致过滤速率变慢,B符合题意;
C.玻璃棒没有轻靠三层滤纸处易戳破滤纸不会减慢过滤速率,C不符合题意;
【小问2详解】
活性炭具有疏松多孔的特殊结构,拥有极强的吸附性,在净水过程中利用活性炭的吸附作用,除去水中的色素和异味;
【小问3详解】
实验室和生活中常用肥皂水来区分硬水和软水:加入肥皂水后振荡,产生泡沫多、浮渣少的是软水,泡沫少、浮渣多的是硬水;
在日常生活中,一般采用煮沸的方式将硬水转化为软水,煮沸过程中可使水中可溶性的钙镁离子转化为水垢析出,降低水的硬度。
25. 根据如图回答有关问题。
Ⅰ、课堂分组实验:实验室制氧气
(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为纯净的氧气,可以选用的装置为_______(从A-F中选,填序号),反应的符号表达式为__________,此反应基本类型属于_______反应。
(3)用F装置收集氧气的正确的操作步骤顺序是_______(填数字编号)。
①当有连续均匀的气泡产生后,将导管伸入集气瓶口,气体进入瓶中
②将装满水的集气瓶倒置在水槽中
③当气体收集满时,用毛玻璃片盖住瓶口,将集气瓶移出水槽正放在桌上
(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。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_______。
【答案】(1)长颈漏斗
(2) ①. CF ②. ③. 分解 (3)②①③
(4)将带火星的木条放在b管管口,若木条复燃,则证明已经收集满
(5)b (6)b
【解析】
【小问1详解】
略。
【小问2详解】
高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应需要加热,发生装置选固体和固体加热装置,且试管口需要放一团棉花,防止加热时固体粉末进入导管,则应选用的发生装置为C,排水法收集的气体较为纯净,且氧气不易溶于水,则收集方法选F;
反应的符号表达式见答案;该反应符合“一变多”的特点,属于分解反应。
【小问3详解】
若用F装置收集氧气,先将集气瓶装满水,排出空气,将装满水的集气瓶倒置在水槽中,然后加热制取氧气,先排出装置的空气,当气泡连续均匀冒出时,将导管伸入集气瓶口,气体进入瓶中,当气体收集满时,用毛玻璃片盖住瓶口,将集气瓶移出水面正放在桌面上,故操作的正确顺序是②①③。
【小问4详解】
若选择G装置收集氧气,氧气密度比空气大,氧气应从a端通入,氧气具有助燃性,能使带火星的木条复燃,则验满的方法为将带火星的木条放在b管管口,若木条复燃,则证明已经收集满。
【小问5详解】
氢气是一种密度比空气小,若用G装置排空气法收集氢气,则氢气应从b端通入,将空气从a端排出。
【小问6详解】
测量生成氧气的体积,应测量排出水的体积,排水法测量气体体积时,氧气不易溶于水,利用气体压强将同体积的水排入量筒,从而得到气体的体积,要从短管进气,长管出水,更利于水的排出,故选:b。
26. 某校九年级化学兴趣小组的学生测定空气中氧气的含量,请完成以下实验探究。
查阅资料可知,白磷(P4)燃烧所需温度低,比红磷更易燃,它们的产物都一样
【分组实验】
实验一:利用如图甲所示装置和红磷进行实验;
实验二:利用如图乙所示装置和白磷进行实验。
(1)乙装置中反应的符号表达式为______________。
【数据分析】
(2)图乙装置中,集气瓶容积为250mL,预先装水20mL。白磷燃烧过程中发现装置漏气,测定结果会_____(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。改进后,实验结束时集气瓶内水的体积为66mL,则测得的空气中氧气的体积分数为_____。
【反思讨论】
(3)有同学查阅资料,改用数字化传感器进行实验,利用图丙所示装置并分别使用红磷、白磷和食品脱氧剂来测量空气中氧气的体积分数(图丙实验采集数据如图丁所示)。同学们分析实验结果,认为用甲装置实验试剂最好选用“食品脱氧剂”,其优点是 ;
A. 反应速度很快 B. 消耗氧气更充分,测量结果更准确 C. 实验不需要密闭装置
(4)但指导老师认为如果在课堂上进行演示实验时,选择“食品脱氧剂”不是最佳的选择,应当选择“白磷”比较妥当,你认为老师的理由是 。
A. 白磷无毒,更安全
B. 食品脱氧剂反应太慢,课堂上难以快速观察到明显现象
C. 白磷能将装置内氧气完全耗尽
D. 食品脱氧剂会产生有毒气体
【实验拓展】
(5)已知镁在氧气中燃烧生成氧化镁固体,也能和氮气反应生成氮化镁固体,若用镁条代替红磷测定空气中氧气的体积分数,则进入集气瓶的水一定_______(填“>”、“<”或“=”)1/5。
【答案】(1)
(2) ①. 偏小 ②. 20% (3)B (4)B
(5)>
【解析】
【小问1详解】
白磷燃烧生成五氧化二磷,符号表达式见答案;
【小问2详解】
若装置漏气,反应后装置内压强减小的过程中,外界空气会进入集气瓶,最终进入瓶内的水的体积减少,测定结果偏小;
空气中氧气体积分数为进入水的体积除以空气总体积,则测得的空气中氧气的体积分数为;
【小问3详解】
由图丁可知,食品脱氧剂能将氧气体积分数降至接近0,比红磷和白磷消耗氧气更彻底,因此测量结果更准确,故选B。
【小问4详解】
A.白磷实际有剧毒,错误;
B.由图丁可知,食品脱氧剂虽然耗氧彻底,但反应太慢,课堂演示耗时久,难以快速观察到明显现象,正确;
C.白磷不能像脱氧剂那样完全耗尽氧气,错误;
D.脱氧剂不产生有毒气体,错误。
【小问5详解】
镁条不仅能与氧气反应,还能与氮气反应生成氮化镁固体,导致消耗的气体总体积大于仅氧气的体积(约),瓶内压强减小更多,因此进入的水一定 > 。
27. 水是宝贵的自然资源,“筑梦”小组追寻科学家的足迹,对水进行项目式研究。
项目一净化天然水
(1)水的天然循环给我们带来了淡水。天然淡水中往往含有泥沙、悬浮物和细菌等杂质,饮用前需要经过净化处理。图一是小组同学制作的简易净水器,主要的净水物质有①活性炭②小卵石③石英砂,水流经它们的顺序为_______(填序号)。
项目二探究水的组成
(2)为证明水不是由“水元素”组成的,1785年,拉瓦锡在高温的条件下,用水蒸气与红热的铁反应,将水转化为氢气,同时生成四氧化三铁。写出该反应的符号表达式______________。
(3)水的合成:在密闭容器内将氢气和氧气的混合气体点燃,根据容器内生成的小水珠可知,水是由_______组成的。
(4)水的分解:(如图二所示)电解水一段时间后,电解水的符号表达式为_____。用燃着的小木条检验a管内产生的气体,现象是______________。
(5)理论上电解水生成氢气与氧气的体积比为2:1,实际测定结果却往往大于2:1,因为_______(选序号)
a.氧气在水中的溶解度比氢气大,部分氧气溶解在电解液中
b.通电时间不足,没有完全电解水
c.部分氧气与电极反应,使收集到的氧气体积偏小。
【答案】(1)②③① (2)
(3)氢元素和氧元素 (4) ①. ②. 小木条燃烧得更旺
(5)ac
【解析】
【小问1详解】
简易净水器净水时要先通过大颗粒滤料除去大的难溶杂质,再用小颗粒滤料除去更小的悬浮物,最后用活性炭吸附,因此水流顺序是小卵石→石英砂→活性炭,即②③①。
【小问2详解】
在高温的条件下,用水蒸气与红热的铁反应,将水转化为氢气,同时生成四氧化三铁,反应的符号表达式为:。
【小问3详解】
氢气由氢元素组成,氧气由氧元素组成,二者化合生成水,根据化学反应前后元素种类不变,可得出水是由氢元素和氧元素组成的化合物。
【小问4详解】
a管内产生的气体是氧气,氧气具有助燃性,用燃着的小木条检验氧气,现象是小木条燃烧得更旺。
【小问5详解】
a. 氢气、氧气都能少量溶于水。相同条件下,氧气在水里溶解能力比氢气更强。电解生成的一部分氧气直接溶解在水中,没有跑到试管里被收集,测得氧气体积变小,氢气相对更多,比值就大于 2:1。
b. 通电时间不足、水没有电解完,只是生成氢气、氧气的总量一起变少。 二者是按固定比例同步减少,体积比值仍然接近 2:1,不会改变比值大小。举个例子:理论生成 4mL 氢气、2mL 氧气(2:1);只电解一半,得到 2mL 氢气、1mL 氧气,还是 2:1。
c. 电解时,正极产生氧气,氧气化学性质比较活泼,会和正极的电极材料发生氧化反应,消耗掉一部分氧气。 最终收集到的氧气变少,氢气体积正常,所以氢气和氧气的体积比大于 2:1。
28. 兴趣小组以“氧气的制备”为主题开展了项目式学习活动。
I、了解便携式制氧机
便携式制氧机是一种常见的家用制氧设备。其制氧装置的原料为水、过碳酸钠、二氧化锰,混合后即可产生氧气。
该制氧机的制氧原理:
(1)第一步:过碳酸钠→碳酸钠+过氧化氢
第二步:_____________(写出相关反应的符号表达式)。
(2)根据以上原理分析,向饱和碳酸钠溶液中加入过氧化氢溶液,自制过碳酸钠。已知过碳酸钠的产率与反应温度的关系如下表:
温度范围/℃
5~10
10~15
15~20
20~25
过碳酸钠的产率/%
84.49
85.78
88.38
83.01
分析数据,制备过碳酸钠的最佳温度范围是___℃。温度过高,产率反而降低,结合过氧化氢性质分析产率降低的原因可能是_____________。
Ⅱ、探究潜艇等密闭舱内的供氧设备
潜水艇中一般都有过氧化钠(Na₂O₂)制氧气的装置,过氧化钠与人呼出的氮气、水蒸气、二氧化碳是否都可以反应生成氧气?小组同学对此进行了探究。
(3)图1实验中观察到___________的现象,说明Na₂O₂与氮气没有发生反应。
(4)图2实验中向试管中加入Na₂O₂后,带火星的木条复燃,说明Na₂O₂与水反应生成了氧气。同时伸入烧杯的导管有气泡冒出,其原因可能是________________。
Ⅲ、自制简易制氧机
(5)对上图装置中可以控制反应速率的操作是____________。
(6)已知过硫酸钠与水反应生成硫酸钠和氧气,利用相关材料自制制氧机如图所示,实验中,大塑料瓶温热,与输液管相连的小塑料瓶内有气泡产生。小塑料瓶中水的作用是____ (填序号)。
A. 观察气体流速 B. 使气体湿润
C. 降低气体温度 D. 提升氧气产量
【答案】(1)
(2) ①. 15~20 ②. 温度过高,过氧化氢受热易分解,导致参与反应生成过碳酸钠的过氧化氢量减少,产率降低 (3)燃着的木条熄灭
(4)过氧化钠与水的反应放出热量,使锥形瓶内的温度升高,内部气体受热膨胀,压强增大,气体从导管口逸出产生气泡
(5)向上拉动钢丝,二氧化锰脱离过氧化氢溶液,反应速率减慢甚至停止;向下推动钢丝,二氧化锰浸入过氧化氢溶液,反应速率加快,通过控制二氧化锰和过氧化氢溶液的接触与分离来控制反应速率 (6)ABC
【解析】
【小问1详解】
第一步生成了过氧化氢,制氧机里的二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂,常温下过氧化氢在二氧化锰催化下分解生成水和氧气,反应的符号表达式为:见答案;
【小问2详解】
表格数据里15~20℃时过碳酸钠产率最高,是制备的最佳温度;
过氧化氢的性质不稳定,温度升高会加速自身分解,无法充分和碳酸钠反应生成目标产物,因此产率下降;
【小问3详解】
由于氧气具有助燃性,若反应生成氧气,集气瓶内的燃着木条会燃烧更旺,若二者不发生反应,通入的氮气不支持燃烧,会观察到燃着的木条熄灭,由此证明过氧化钠和氮气没有发生反应;
【小问4详解】
见答案;
【小问5详解】
见答案;
【小问6详解】
A.气体通过小塑料瓶中的水时会产生气泡,通过观察气泡的产生快慢可以直观判断气体的流速,A符合题意
B.干燥的氧气通入水中后,会携带部分水蒸气逸出,能够使输出的气体变得湿润,符合制氧场景的使用需求,B符合题意;
C.题目说明大塑料瓶反应后温热,生成的气体温度较高,气体通入水中可以通过水的冷却作用降低气体的温度,C符合题意;
D.水不会参与过硫酸钠和水的制氧反应,无法提升氧气的产量,D不符合题意。
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