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文檔簡介
2024-2025學(xué)年人教版九年級(jí)上冊化學(xué)期末專題訓(xùn)練:科學(xué)探究題
1.小明在探究了“過氧化氫制取氧氣的反應(yīng)中二氧化錦的作用”之后,又進(jìn)行了“尋找新的催化劑”的探究實(shí)
驗(yàn)。請(qǐng)你和他一起完成探究活動(dòng)。
【提出問題】氧化銅是否也能做過氧化氫分解的催化劑?它是否比二氧化錦的催化效果更好?
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】他以生成等體積的氧氣為標(biāo)準(zhǔn),設(shè)計(jì)了下列三組實(shí)驗(yàn)(其他可能影響實(shí)驗(yàn)的因素均忽略)。
實(shí)驗(yàn)序號(hào)5%過氧化氫溶液體積其他物質(zhì)質(zhì)量待測數(shù)據(jù)
①5mL無
②5mL氧化銅0.5g
③5mL二氧化錦0.5g
(1)上述實(shí)驗(yàn)應(yīng)測量的“待測數(shù)據(jù)”是o
(2)若實(shí)驗(yàn)②比實(shí)驗(yàn)①的“待測數(shù)據(jù)”更(填“大”或“小”),說明氧化銅能加快過氧化氫的分解速率。
(3)將實(shí)驗(yàn)②反應(yīng)后的固體過濾、洗滌、干燥,稱量得到0.5g黑色粉末,將黑色粉末放入試管中,(簡
述操作和現(xiàn)象)。
【預(yù)期結(jié)論】
⑷氧化銅也能作過氧化氫分解的催化劑,其反應(yīng)用化學(xué)方程式表示為o
【評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)】
(5)你認(rèn)為他設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)②和實(shí)驗(yàn)③對(duì)比的目的是0
2.科學(xué)探究與實(shí)踐是我們需要不斷培養(yǎng)的學(xué)科核心素養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)課上,同學(xué)們做了電解水的實(shí)驗(yàn)。
電源
(1)電解水時(shí),通常要加入少量氫氧化鈉或硫酸鈉溶液,目的是。
(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)正極產(chǎn)生的氣體是,通電一段時(shí)間后,正、負(fù)極氣體體積比為o
某同學(xué)在做電解水實(shí)驗(yàn)時(shí),誤向水中加入氯化鈉,發(fā)現(xiàn)與正極相連的電極上出現(xiàn)黃綠色氣體。
【提出問題】加入氯化鈉的水通電時(shí),兩個(gè)電極上分別生成了什么氣體?
【查閱資料】①氯氣(Cb)是一種黃綠色、有刺激性氣味的有毒氣體,常溫下1體積水能溶解2體積氯氣。
②氯化鈉溶液是在水中加入氯化鈉固體溶解后得到的混合物。
【作出猜想】猜想1:氧氣和氯氣;猜想2:氫氣和氧氣;猜想3:氫氣和氯氣。
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】
(3)用如圖所示裝置來電解氯化鈉溶液,并收集兩個(gè)電極上產(chǎn)生的氣體。
實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象解釋或結(jié)論
①按照如圖所示裝置,通電一段時(shí)間后,用a、b試管a收集到黃綠色氣
兩支試管分別收集兩個(gè)電極上產(chǎn)生的氣體,觀察體,試管b收集到無色氣猜想_____錯(cuò)誤
氣體顏色體
②用拇指堵住試管b,靠近點(diǎn)燃的酒精燈,移開證明試管b中收集到氣體
聽到爆鳴聲
拇指為_____,猜想_____正確
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】
(4)氯化鈉溶液通電時(shí),生成兩種氣體和氫氧化鈉。該反應(yīng)的文字表達(dá)式為。
【反思與評(píng)價(jià)】
(5)聯(lián)系電解水的實(shí)驗(yàn),要證明水的組成,你認(rèn)為在電解水時(shí)(填“可以”或“不可以”)加入氯化鈉溶液,
原因是O
3.化學(xué)實(shí)驗(yàn)課上,同學(xué)們正在開展電解水的實(shí)驗(yàn)探究,請(qǐng)你一同參與。
【提出問題】水在直流電下的變化如何?
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】同學(xué)們按照教材中的裝置(如圖1)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn):
【收集證據(jù)】
(1)同學(xué)們觀察到電極附近有氣泡產(chǎn)生,若一段時(shí)間后a中收集到10mL氣體,則此時(shí)b中應(yīng)該大約收集到
了mL氣體。切斷電源,打開b管頂端的活塞,在管口放置一根燃著的木條,會(huì)觀察到,
該氣體為。
【得出結(jié)論】
(2)水通電后發(fā)生的化學(xué)符號(hào)表達(dá)式o
(3)水是由組成的。
【討論分析】
(4)實(shí)驗(yàn)時(shí),老師在水中加入了少量氫氧化鈉,目的是=
【拓展延伸】同學(xué)們又查閱到了如下資料
a.舊版教材中,電解水的實(shí)驗(yàn)裝置如圖2所示。
b.氫氧化鈉是一種強(qiáng)堿,具有腐蝕性。
通電
c.給含有氯化鈉的水通電,會(huì)發(fā)生如下反應(yīng):氯化鈉+水一氫氧化鈉+氫氣+氯氣。
請(qǐng)你分析思考:
(5)和圖2的裝置相比,現(xiàn)行教材(圖1)裝置的優(yōu)點(diǎn)是(任意寫一點(diǎn))。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),(填“能”
或“不能”)將氫氧化鈉換為氯化鈉。
【總結(jié)交流】
(6)化學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué),通過上述實(shí)驗(yàn)的分析對(duì)比,歸納出在改進(jìn)實(shí)驗(yàn)時(shí)需考慮的因素0
(任意寫一點(diǎn))
4.蔗糖是一種生活中常見的物質(zhì),某興趣小組對(duì)“蔗糖樣品的組成”進(jìn)行了探究。
【作出猜想】蔗糖的組成可能含有碳、氫、氧元素。
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】
(1)方案一:慧慧取蔗糖在空氣中點(diǎn)燃,分別用干冷玻璃片和蘸有澄清石灰水的玻璃片置于火焰上方,觀察
到玻璃片上有水霧出現(xiàn),證明一定有氫元素:觀察到石灰水變渾濁,則證明樣品中一定含有(填
名稱)元素。
【質(zhì)疑反思】月月認(rèn)為該方案不能得出完整結(jié)論,于是用方案二再次證明。
方案二:實(shí)驗(yàn)開始前先通入一會(huì)兒氮?dú)?,然后關(guān)閉彈簧夾,再點(diǎn)燃酒精燈加強(qiáng)熱。
(2)若觀察到小燒杯內(nèi)壁有水霧出現(xiàn)(經(jīng)測定生成氣體中只含有水),說明樣品中一定含有(填名
稱)元素。
(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后觀察到硬質(zhì)玻璃管內(nèi)殘留有黑色固體,經(jīng)證明該黑色固體是單質(zhì)碳。繼續(xù)利用上圖所示裝置,
另選試劑進(jìn)行了驗(yàn)證單質(zhì)碳的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)過程和現(xiàn)象如下:
實(shí)驗(yàn)過程實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
先在燒杯中加入足量澄清石灰水,后向管內(nèi)通入氧氣,點(diǎn)燃①硬質(zhì)玻璃管中的黑色固體劇烈燃燒,發(fā)出
酒精燈。白光;
②石灰水變渾濁。
寫出上述實(shí)驗(yàn)過程中①的化學(xué)反應(yīng)方程式:o
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】蔗糖是由碳、氫、氧三種元素組成。
【拓展交流】
(4)方案二中,先通入一會(huì)兒氮?dú)獾哪康氖莖
(5)事先稱得方案二中玻璃管質(zhì)量為L6g,取用蔗糖質(zhì)量為5.7g,實(shí)驗(yàn)結(jié)束之后稱得玻璃管和剩余黑色固體
總質(zhì)量為4.0g,且蔗糖分子的相對(duì)分子質(zhì)量為342,則單質(zhì)碳的質(zhì)量為g,蔗糖分子的化學(xué)式
為o
5.如圖是測定空氣中氧氣含量的三套實(shí)驗(yàn)裝置,請(qǐng)結(jié)合圖示回答下列問題。
(1)圖一中發(fā)生反應(yīng)的文字表達(dá)式為o
(2)如圖二所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究,實(shí)驗(yàn)前,打開彈簧夾,將注射器的活塞前沿從15mL刻度處推至
10mL刻度處,然后松手,若活塞仍能返回至15mL刻度處,則說明。
(3)如圖二所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究,圖二裝置的試管中空氣體積為25mL,反應(yīng)前注射器活塞位于
15niL刻度處,若不使用彈簧夾,充分反應(yīng)直至燃燒結(jié)束,待試管冷卻后可以觀察到注射器活塞位于
mL刻度處。
(4)對(duì)圖二實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了如圖三所示的改進(jìn)。若實(shí)驗(yàn)后未將氣球中氣體擠出(實(shí)驗(yàn)前氣球內(nèi)的氣體體積忽略不
計(jì)),會(huì)導(dǎo)致測得氧氣含量中(選填“偏大”或“偏小”)。
(5)某興趣小組的同學(xué)在老師指導(dǎo)下,設(shè)計(jì)如圖所示實(shí)驗(yàn)對(duì)圖一的實(shí)驗(yàn)原理進(jìn)行探究。圖甲裝置中,將裝有
足量紅磷的燃燒匙置于瓶內(nèi)中間,并把裝有足量白磷的燃燒匙浸沒在蒸儲(chǔ)水下。
燃燒匙
乙
【提出問題】紅磷在燒瓶內(nèi)熄滅后,瓶中是否有氧氣剩余?
【猜想假設(shè)】猜想I;有氧氣剩余;猜想n:無氧氣剩余。
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】用激光筆點(diǎn)燃紅磷,待裝置完全冷卻后,將裝有白磷的燃燒匙提出水面,用激光筆點(diǎn)燃白磷。
圖乙為用氧氣傳感器測量的容器內(nèi)氧氣濃度變化曲線圖。
①圖乙中,曲線DE段氧氣濃度變化的主要原因是o
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】
②分析圖乙得出,猜想(選填"I”或"n”)正確。
6.化學(xué)小組的同學(xué)對(duì)“暖寶寶”(標(biāo)簽如下圖)感到好奇,進(jìn)行了如下探究活動(dòng)。
【產(chǎn)品名稱】一次性發(fā)熱貼
【主要成分】鐵粉、活性炭、水、吸水性樹脂(可反復(fù)吸水)、食鹽、蛭石(保溫隔熱)
【產(chǎn)品性能】平均溫度:53℃,持續(xù)時(shí)間^10h
【提出問題】暖寶寶能快速發(fā)熱的原理是什么?
【實(shí)蛉探究11暖寶寶發(fā)熱的原理
(1)按如下圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),從采集的數(shù)據(jù)可知:氧氣濃度減小。實(shí)驗(yàn)結(jié)束并恢復(fù)室溫后,觀察到燒杯中液
面____(填“升高”“降低”或“不變”),暖寶寶由黑色變?yōu)榧t褐色。結(jié)合暖寶寶的成分,小組討論得出發(fā)熱原
【實(shí)驗(yàn)探究2】暖寶寶快速發(fā)熱的原理
(2)將上圖中暖寶寶樣品換成下表中四種方案中的藥品進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn),請(qǐng)補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)方案四。
實(shí)驗(yàn)方案藥品
方案一4g鐵粉、2ml水
方案二4g鐵粉、2ml水、2g氯化鈉
方案三4g鐵粉、2ml水、2g活性炭
方案四4g鐵粉、2ml水、______
使用溫度傳感器收集數(shù)據(jù)并生成下圖的圖像。
60-1溫度-C
501溫度FC50n溫度50n溫度FC
40-40-40-
30-30-30-
20-20-20-
10-10-10-
0102030405060708090100010203040506070809010001020304050607080901000102030405060708090100
時(shí)間/s時(shí)間/s時(shí)間/s時(shí)間/s
方案一方案二方案三方案四
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】
(3)綜合探究1的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,分析探究2的圖像,總結(jié)暖寶寶能快速發(fā)熱的原理是
【實(shí)驗(yàn)探究3】
(4)如何證明“暖寶寶”內(nèi)含有鐵粉,未完全失效。請(qǐng)寫出三種實(shí)驗(yàn)方案:
7.水是生命之源,人類從未停止過對(duì)水的研究。
I.探究水的凈化
(1)圖-1為自制簡易凈水器示意圖。
①用小石子、細(xì)砂處理水中不溶性雜質(zhì),相當(dāng)于實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的基本操作:—(填操作名稱)。
②活性炭的作用是
II.探究水的分解
(2)圖-2為水在一定條件下分解的微觀過程。虛線框內(nèi)應(yīng)填的微觀圖示是(選填A(yù)、B、C、D),該反
應(yīng)屬于的基本反應(yīng)類型是
+??
OO
D
圖-2
(3)圖-3所示裝置是電解水的裝置。
圖-3
①a管收集到氣體是;反應(yīng)的化學(xué)方程式為o
②若用碳棒作電極進(jìn)行電解水實(shí)驗(yàn),一段時(shí)間后,得到氫氣和氧氣的體積比大于理論值,對(duì)產(chǎn)生此現(xiàn)象原
因的解釋是:。
II.探究水的反應(yīng)
(4)1785年,拉瓦錫將水蒸氣通過紅熱的鐵制槍管將水轉(zhuǎn)化為氫氣,同時(shí)生成四氧化三鐵,實(shí)驗(yàn)示意圖如
圖-4所示。
耐高溫塞子
該反應(yīng)的化學(xué)方程式為=
8.氫能源發(fā)展前景廣闊,同學(xué)們在學(xué)習(xí)電解水制氫時(shí)對(duì)水中增加其他物質(zhì)感到好奇,于是進(jìn)行了探究。
【查閱資料】
1.純水中大約每十億個(gè)水分子中,僅約兩個(gè)水分子分解生成氫離子和氫氧根離子。
2.硫酸鈉、氫氧化鈉、氯化鈉等物質(zhì)在水中易解離出離子,如Na2SO4-Na++SO;,
3.溶液電導(dǎo)率是衡量導(dǎo)電性的指標(biāo)之一,離子濃度(moM/i濃度的表示)越大,電導(dǎo)率越高,導(dǎo)電性越好。
4.CL為淺綠色,有刺激性氣味的有毒氣體,可溶于水。
任務(wù)一:電解水探究水的組成
(1)寫出電解水的符號(hào)表達(dá)式:。
任務(wù)二:電解水為什么加其他物質(zhì)
(2)根據(jù)資料,加硫酸鈉可以增強(qiáng)水的導(dǎo)電性的原因是o
任務(wù)三:什么物質(zhì)導(dǎo)電性增強(qiáng)效果比較好
圖1圖2
⑶分析圖2可知,幾種常見物質(zhì)濃度在_______時(shí),溶液導(dǎo)電性較好。
(4)圖中幾種物質(zhì)中,導(dǎo)電性最好。
任務(wù)四:氯化鈉是否會(huì)增強(qiáng)水的導(dǎo)電性
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】小組同學(xué)用圖1裝置分別做了兩次實(shí)驗(yàn),記錄如下:
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容正極負(fù)極
①蒸儲(chǔ)水,通電沒有氣泡沒有氣泡
②蒸儲(chǔ)水中加入足量氯化鈉,溶解后通電產(chǎn)生明顯氣泡產(chǎn)生明顯氣泡,比正極氣泡更多更快
【得出結(jié)論】
(5)氯化鈉(填“能”或“否”)增強(qiáng)水的導(dǎo)電性。
【反思交流】
(6)小組同學(xué)用燃著的木條檢驗(yàn)兩電極上的氣體,發(fā)現(xiàn)負(fù)極氣體燃燒,火焰呈_______色;
(7)寫出負(fù)極氣體燃燒的符號(hào)表達(dá)式。
【異?,F(xiàn)象】小組同學(xué)觀察到正極氣體無法使木條燒得更旺,卻能聞到刺激性氣味。
【異常再探究】正極產(chǎn)生的是什么氣體?
(8)甲同學(xué)猜測是SO2,乙同學(xué)猜測是Cb,經(jīng)討論,大家一致認(rèn)為甲同學(xué)的猜想不合理,理由是o
【總結(jié)提升】
(9)電解水制氫時(shí),不能加入氯化鈉,因?yàn)?
9.項(xiàng)目小組的同學(xué)在用“雙氧水”沖洗傷口時(shí),不小心將過氧化氫溶液滴到水泥地板上,發(fā)現(xiàn)有大量氣泡產(chǎn)
生,這一現(xiàn)象引發(fā)了同學(xué)的注意。
【查閱資料】①水泥塊中含有的二氧化錦、氯化鐵、碘化鉀等物質(zhì)。
②氯化鐵的水溶液為淺黃色,不同價(jià)態(tài)的鐵元素在溶液中表現(xiàn)不同的顏色
-:影響過氧化氫分解的因素
實(shí)驗(yàn)序
操作現(xiàn)象
號(hào)
少量氣泡,帶火星木條未復(fù)
1在試管中加入4%的H2O2溶液5mL,伸入帶火星木條
燃。
2將實(shí)驗(yàn)1中的裝有藥品的試管放于放在熱水中大量氣泡
3常溫下,取4%的H2O2溶液5mL,加入0.5g二氧化錦大量氣泡
常溫下,取4%的H2O2溶液5mL,加入0.5g氯化鐵,伸入帶火
4大量氣泡,帶火星木條復(fù)燃
星木條
依據(jù)上述實(shí)驗(yàn)回答下列問題
(1)實(shí)驗(yàn)1中帶火星木條未復(fù)燃的原因可能是O
(2)對(duì)比實(shí)驗(yàn)1、2可得出的影響反應(yīng)速率的因素為o
(3)實(shí)驗(yàn)3中發(fā)生反應(yīng)的符號(hào)表達(dá)式o
(4)將實(shí)驗(yàn)4反應(yīng)后的剩余物通過一系列方法分離出固體物質(zhì),若稱得其質(zhì)量為,再將該固體物
質(zhì)放入試管中,加入過氧化氫溶液,若觀察到,說明氯化鐵對(duì)過氧化氫分解有催化作用。
二:過氧化氫分解反應(yīng)中溶液的顏色變化
在上述實(shí)驗(yàn)過程中,有同學(xué)發(fā)現(xiàn),隨著反應(yīng)的進(jìn)行,裝置外壁有溫?zé)岬母杏X,當(dāng)氯化鐵加入裝置中,有顏
色變化。為此設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)序
操作現(xiàn)象
號(hào)
配制氯化鐵的水溶液,取0.5mL氯化鐵溶液
5溶液為淺黃色
加5mL水
6將實(shí)驗(yàn)5中加水后的試管,放在60℃熱水溶液為淺黃色
常溫下,取4%的H2O2溶液5mL和0.5mL氯氣泡冒出,溶液顏色由淺黃色變棕色,最終又變
7
化鐵溶液為淺黃色
依據(jù)上述實(shí)驗(yàn)回答下列問題
(5)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)6的目的是。
(6)氯化鐵在作為過氧化氫的催化劑的過程中參與過氧化氫反應(yīng)的依據(jù)是
10.實(shí)驗(yàn)室常用過氧化氫溶液制氧氣。實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)對(duì)該反應(yīng)進(jìn)行探究:
實(shí)驗(yàn)1:驗(yàn)證二氧化鎰是過氧化氫分解的催化劑:
(1)過氧化氫分解的化學(xué)符號(hào)表達(dá)式為O
(2)IV中過濾稱得的固體質(zhì)量為go
(3)證明二氧化錦能加快過氧化氫分解速率的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是—。
實(shí)驗(yàn)2:探究催化劑種類和質(zhì)量對(duì)H2O2分解的催化效果的影響。
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】稱取催化劑置于三頸瓶中,塞緊橡膠塞,用注射器將3mL5%過氧化氫溶液快速注入,如圖
過氧化氫完全分解所用時(shí)間,實(shí)驗(yàn)記錄如表:
氧氣濃度
傳感器
催化劑
序號(hào)初始溫度/℃催化劑種類催化劑質(zhì)量/g過氧化氫完全分解所用時(shí)間/S
①20二氧化鎰0.038
②20氯化鐵0.0332
③20氯化鐵0.0429
④20氯化鐵0.0528
【解釋與結(jié)論】
(4)實(shí)驗(yàn)2中,效果好的催化劑是
(5)實(shí)驗(yàn)②③④的目的是
(6)繼續(xù)實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)活性炭比二氧化錦的催化效果差。其實(shí)驗(yàn)方案:稱取0.03g活性炭置于三頸瓶中,塞緊
橡膠塞,用注射器將3mL5%過氧化氫溶液快速注入。在初始溫度20℃時(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),測定結(jié)果是
(7)通過學(xué)習(xí),你認(rèn)為對(duì)H2O2分解催化效果的影響因素應(yīng)該還有一。
11.I.探究制氧劑反應(yīng)原理
【查閱說明書】:制氧劑A是過碳酸鈉固體,制氧劑B是二氧化錦。
(1)①過碳酸鈉(化學(xué)式Na2cO,是白色顆粒狀粉末,溶于水后反應(yīng)生成過氧化氫和碳酸鈉;
②過氧化氫在二氧化錦的作用下分解。請(qǐng)寫出②中的文字表達(dá)式
【組裝裝置】
(2)學(xué)習(xí)小組計(jì)劃組裝一套氧氣的制取與過濾的裝置,如下圖甲、乙所示:
甲乙ABCDEF
①裝置甲是。2發(fā)生裝置,請(qǐng)從上述儀器A-F中選出合適的儀器進(jìn)行組裝,需要用到的儀器有(填字
母)
②裝置乙中的蒸儲(chǔ)水有過濾雜質(zhì)、提高氧氣純度的作用外,還能起到的作用是(填字母)
A.判斷是否有氧氣輸出
B.加快氧氣的生成速率
C.增大氧氣的產(chǎn)量
D.監(jiān)測氣體的流速
II.對(duì)制氧劑的選擇探究
過氧化氫溶液常溫下也可以快速制氧,為什么不選用過氧化氫溶液而選用過碳酸鈉呢?該興趣小組對(duì)兩者
的制氧效率進(jìn)行探究。
【查閱資料】
①過氧化氫溶液的穩(wěn)定性較差,濃度較大時(shí)具有一定的腐蝕性。②過碳酸鈉俗稱固體雙氧水,具有無毒、
無臭、無污染、易儲(chǔ)存、水溶性好等特點(diǎn)。
【實(shí)驗(yàn)探究】
在其他條件相同的前提下,以獲得相同體積的氧氣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)一:溶質(zhì)質(zhì)量相等的四組過氧化氫的制氧效果對(duì)比,以0.2gMnC>2作催化劑,記錄并處理20min內(nèi)數(shù)
據(jù),見圖1:
氣1
1T
體60
1
幻20
1,-------?“25%HQ21.66ml
體40
100
1
積
20,~v-------------T30%HO1.37ml積80
1229.11mL水
1080
,60
/mL15%HO2.89ml
622/mL402.89mL水
20
5%H2O29.11ml
4201.66mL水
L37mL水
02468101214161820時(shí)間/口而02468101214161820時(shí)間/min
圖1圖2
實(shí)驗(yàn)二:1.41g過碳酸鈉四種加水量的制氧效果對(duì)比。實(shí)驗(yàn)中水的添加量與過氧化氫體積保持一致(固體
體積忽略不計(jì))。記錄并處理20min內(nèi)數(shù)據(jù),見圖2。
(3)從圖中可知,過碳酸鈉的制氧效率與加水量的關(guān)系是。
(4)結(jié)合圖中數(shù)據(jù),家用制氧機(jī)制氧劑選擇過碳酸鈉的優(yōu)點(diǎn)是(寫一點(diǎn))。
12.“84消毒液”、過氧化氫溶液都是常用消毒劑某化學(xué)興趣小組對(duì)兩種消毒劑進(jìn)行了如下探究活動(dòng)。
【查閱資料】84消毒液具有漂白性和腐蝕性,其有效成分是次氯酸鈉(化學(xué)式為NaClO)。
(1)化學(xué)興趣小組同學(xué)取少量“84消毒液”于試管中,滴加過氧化氫溶液,發(fā)現(xiàn)有大量氣泡產(chǎn)生,將帶火星的
木條伸入試管,觀察到(填實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象),證明該氣體為氧氣。
【提出問題】在上述反應(yīng)中,NaClO的作用是什么?
【作出猜想】
(2)猜想一:作反應(yīng)物,NaClO與過氧化氫溶液發(fā)生化學(xué)反應(yīng);
猜想二:作,類似分解過氧化氫溶液制氧氣時(shí)二氧化錦的作用。請(qǐng)寫出實(shí)驗(yàn)室用過氧化氫制取氧氣
的文字表達(dá)式。
【實(shí)驗(yàn)探究】
(3)按如圖所示組裝實(shí)驗(yàn)裝置,加入試劑前應(yīng)進(jìn)行的操作是。
i.向錐形瓶中加入30mL“84消毒液”,注射器中吸入25mL過氧化氫溶液。
ii.將注射器中的過氧化氫溶液平均分5次推入錐形瓶中:每次推入溶液,待不再產(chǎn)生氣泡后,記錄收集氣
體的總體積(忽略其他因素對(duì)測量結(jié)果造成的影響)見下表:
第1次第2次第3次第4次第5次
收集氣體的總體積/mL140280365370375
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】
⑷依據(jù)表格數(shù)據(jù)分析得出_____(填“猜想一”或“猜想二”)正確。
【拓展反思】
(5)生活中常用消毒劑除“84消毒液”、過氧化氫溶液外,還有醫(yī)用酒精、過氧乙酸等。使用各種消毒劑時(shí),
要考慮其性質(zhì)。下列使用消毒劑的做法正確的是(填字母)。
A.為了增強(qiáng)消毒效果,不同的消毒劑可隨意混合使用
B.使用醫(yī)用酒精消毒應(yīng)遠(yuǎn)離明火,防止火災(zāi)
C.“84消毒液”可用于洗滌有色衣物并對(duì)衣物進(jìn)行消毒處理
13.有關(guān)空氣組成的研究與發(fā)現(xiàn)對(duì)化學(xué)的發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn),化學(xué)興趣小組的同學(xué)們也嘗試通過自己的
實(shí)驗(yàn)研究空氣的組成。
I.拉瓦錫的研究:用加熱汞的方法測定空氣中氧氣的含量
如圖1所示,拉瓦錫把少量的汞放在密閉的玻璃容器中連續(xù)加熱12天后,發(fā)現(xiàn)有一部分銀白色的液態(tài)汞
變成紅色粉末,容器內(nèi)空氣體積減少了約五分之一。收集汞表面生成的紅色粉末(氧化汞),置于另一容器
內(nèi)加熱得到了汞和氧氣,且氧氣的體積恰好等于原來密閉容器里所減少的空氣體積。
(1)上述實(shí)驗(yàn)中,使用汞的優(yōu)點(diǎn)有二
A.汞為液態(tài),在加熱的條件下只與氧氣反應(yīng)且生成物為固體
B.時(shí)間足夠長,能將密閉裝置中的氧氣幾乎耗盡
C.實(shí)驗(yàn)過程中沒有污染
D.生成的化合物加熱分解又能得到汞和氧氣
(2)繼拉瓦錫研究后,英國科學(xué)家瑞利經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)從空氣分離得到的氮?dú)饷芏瓤偸锹源笥诩儍舻獨(dú)饷芏?
造成這一差異主要與空氣中的相關(guān)。
II.實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)追尋科學(xué)家的足跡,利用圖2也進(jìn)行了空氣中氧氣含量的測定,請(qǐng)你一起參與。
【實(shí)驗(yàn)原理】
(3)請(qǐng)寫出圖2實(shí)驗(yàn)原理的符號(hào)表達(dá)式o
【實(shí)驗(yàn)步驟】
(4)1.連接儀器,檢查裝置的氣密性,氣密性良好。
2.將一支硬質(zhì)玻璃管注滿水(兩端用橡皮塞封住),然后打開一端橡皮塞,將水倒入量筒中,記錄體積為
50mLo
3.如圖2所示,在另一支與步驟(2)完全相同的干燥的硬質(zhì)玻璃管中裝入銅粉,兩端塞上帶玻璃導(dǎo)管的橡
皮塞,其中一端用氣球密封。移動(dòng)注射器活塞,在注射器中留存25mL的氣體,記錄體積后與硬質(zhì)玻璃管
另一端密封連接。根據(jù)高度,將玻璃管固定在鐵架臺(tái)上。
4.用酒精燈在銅粉部位加熱,加熱時(shí)多次緩慢推拉注射器。
5.停止加熱后,待玻璃管冷卻至室溫,將氣球內(nèi)的氣體全部擠出。待注射器活塞穩(wěn)定后,記錄注射器中氣
體的體積約為10mLo
【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】
(5)實(shí)驗(yàn)中硬質(zhì)玻璃管內(nèi)觀察到的現(xiàn)象是。
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】
(6)由實(shí)驗(yàn)中的相關(guān)數(shù)據(jù)可得到的結(jié)論是。
【反思與評(píng)價(jià)】
(7)實(shí)驗(yàn)步驟4中多次緩慢推拉注射器的目的是。
(8)如果實(shí)驗(yàn)步驟5記錄到的數(shù)值大于10mL,你認(rèn)為可能原因是(寫一條)。
(9)玻璃管中剩余的氣體主要是氮?dú)猓阏J(rèn)為氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)。
14.某化學(xué)興趣小組為探究空氣中氧氣的含量,設(shè)計(jì)了下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。
紅磷彈簧夾注射器
(---1~一^|=]」W:'」'|'舊
20mL活塞在10mL刻度處
的試管
實(shí)驗(yàn)J探究如下:
【實(shí)驗(yàn)原理】
(1)該實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的文字或化學(xué)符號(hào)表達(dá)式為O
【實(shí)驗(yàn)操作】
選用20mL的試管,按圖連接裝置并確認(rèn)裝置氣密性良好,將注時(shí)器的活塞停在10mL刻度處。在試管中
放入一定量的紅磷,點(diǎn)燃酒精燈,待充分反應(yīng)后打開彈簧夾,注射器的活塞停留在7mL處。
【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】
(2)實(shí)驗(yàn)中試管內(nèi)可觀察到的現(xiàn)象是
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】
(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以得出:試管內(nèi)剩余的氣體主要的化學(xué)性質(zhì)是.
(4)該實(shí)驗(yàn)測得空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為
【反思交流】
(5)小明同學(xué)提出(選填“能”或“不能”)用木炭代替紅磷進(jìn)行該實(shí)驗(yàn),原因是
15.某化學(xué)興趣小組以“水的組成”為主題開展項(xiàng)目式學(xué)習(xí)o
【任務(wù)一】認(rèn)識(shí)科學(xué)家探究水的組成的歷史
材料1:1781年,普里斯特利在干冷的玻璃瓶中裝入“易燃空氣”和空氣的混合氣,然后用電火花引爆,發(fā)
現(xiàn)瓶壁有水珠。受傳統(tǒng)觀念的影響他堅(jiān)持認(rèn)為水是一種元素。
材料2:1800年,英國化學(xué)家尼科爾森利用伏打電池對(duì)水進(jìn)行通電,發(fā)現(xiàn)兩極都有氣泡產(chǎn)生,并發(fā)現(xiàn)負(fù)極
上產(chǎn)生的氣體體積恰好是正極的兩倍。
⑴材料1中所提到的“易燃空氣”是(填符號(hào)),英國化學(xué)家尼科爾森電解水正極上產(chǎn)生的氣體是.
(填名稱)。
【任務(wù)二】探究影響水電解的因素
無用軟管|
燕尾夾|
水杯
電解質(zhì)
溶液
電極|
學(xué)生電源
ZZ
4^:
圖1圖2
(
40.09
目0.07
<)0.05
蟠0.03
g0.01
r
蛹
出
世
,
圖3
(2)如圖2所示,先用燕尾夾夾緊醫(yī)用軟管,將注射器豎直向下浸入水中,若觀察到(填“a"、"b”或"c”)
現(xiàn)象,說明氣密性良好。
(3)實(shí)驗(yàn)1探究加入不同物質(zhì)對(duì)電解效果的影響:電解時(shí)向純水中加入其他物質(zhì)是為了0向水杯中分
別加入等量的濃度為12%的碳酸鈉、硫酸鈉、氫氧化鉀和氫氧化鈉溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn),通電相同時(shí)間,讀取并
記錄數(shù)據(jù),重復(fù)實(shí)驗(yàn)三次,計(jì)算產(chǎn)生氫氣的速率如圖3所示,由此得出結(jié)論。
【實(shí)驗(yàn)2】
⑷探究不同電極材料對(duì)電解效果的影響:將下列電極連接電源正、負(fù)極,打開開關(guān),測定產(chǎn)生氫氣的速率
(cnP/s)如下表,最佳電極材料是o
電極材料鐵絲銅絲鐵銀合金石墨
產(chǎn)生氫氣的速率平均值0.01600.02100.01440.0030
(5)選擇電極材料還需考慮的因素有。
(6)你認(rèn)為還有哪些因素會(huì)影響電解水的速率,請(qǐng)根據(jù)你的猜想設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。
16.為了進(jìn)一步加深對(duì)蠟燭燃燒現(xiàn)象的理解,化學(xué)興趣小組邀你一起進(jìn)行更為深入的實(shí)驗(yàn)探究。
探究一:蠟燭在開放體系中燃燒。
(1)取一支蠟燭,用小刀切下一小塊,放入水中發(fā)現(xiàn)石蠟浮在水面上,說明石蠟的密度比水(填“大”或
“小”)。
(2)將一只干燥的燒杯罩在蠟燭火焰的上方一段時(shí)間,發(fā)現(xiàn)燒杯的內(nèi)壁出現(xiàn)水霧,觸摸燒杯外壁感覺到發(fā)熱,
迅速將燒杯倒轉(zhuǎn)過來,倒入少量的澄清石灰水,振蕩,發(fā)現(xiàn)澄清石水變渾濁,說明蠟燭燃燒生成了o
(3)取一支短導(dǎo)管,將其一端伸入焰心,等另一端有白煙出現(xiàn)時(shí),再將燃著的火柴放到導(dǎo)管口,觀察到白煙
可以被點(diǎn)燃,證明石蠟具有的性質(zhì)是=
探究二:對(duì)密閉集氣瓶內(nèi)蠟燭燃燒時(shí)間的影響因素進(jìn)行探究,裝置如圖所示。
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】
:燭芯長度
蠟燭高度
【實(shí)驗(yàn)1】6個(gè)集氣瓶中盛有不同配比的氧氣、氮?dú)獾幕旌蠚怏w,分別用6支相同的蠟燭點(diǎn)燃后測定其燃
燒時(shí)間。
氧氣體積分10%20%40%60%80%100%
燃燒時(shí)間/S01226353025
現(xiàn)象立即熄滅安靜燃燒劇烈燃燒,燭芯長度變大,蠟燭高度變小
猜測燭芯長度可能會(huì)影響燃燒時(shí)間,繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)2。
【實(shí)驗(yàn)2】將集氣瓶中充滿空氣,測定相同蠟燭高度、不同燭芯長度的蠟燭在集氣瓶中燃燒的時(shí)間。
燭芯長度/cm0.20.50.70.9
燃燒時(shí)間/S16.0112.0911.408.49
【分析與結(jié)論】
(4)實(shí)驗(yàn)1的目的是探究對(duì)蠟燭在集氣瓶中燃燒時(shí)間的影響。
(5)實(shí)驗(yàn)2的結(jié)論是o
【反思與評(píng)價(jià)】
(6)甲同學(xué)認(rèn)為實(shí)驗(yàn)2蠟燭熄滅的原因是氧氣完全消耗,乙同學(xué)依據(jù)實(shí)驗(yàn)1判斷甲同學(xué)的說法不嚴(yán)謹(jǐn),支持
乙同學(xué)判斷的證據(jù)是。
(7)反思探究二,提出一個(gè)關(guān)于影響蠟燭燃燒時(shí)間,還可能的因素o
17.“筑夢”小組的同學(xué)進(jìn)行有關(guān)分子性質(zhì)的探究實(shí)驗(yàn):
實(shí)驗(yàn)1實(shí)驗(yàn)2
(1)實(shí)驗(yàn)1中,燒杯甲裝入濃氨水,燒杯乙盛放滴有無色酚酬試液的蒸儲(chǔ)水,一段時(shí)間后燒杯(填寫燒
杯序號(hào))液體變紅,該實(shí)驗(yàn)說明分子的基本性質(zhì)是=
【提出問題】為什么實(shí)驗(yàn)1中另一燒杯內(nèi)液體不變紅色,某同學(xué)提出可能與分子運(yùn)動(dòng)速率有關(guān)。
探究一:分子運(yùn)動(dòng)速率與溫度的關(guān)系
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】實(shí)驗(yàn)2中,用注射器抽取30mL濃氨水,連接裝置。打開止水夾,推動(dòng)注射器的活塞將濃氨
水通過導(dǎo)管擠入裝置下端兩側(cè)玻璃管內(nèi),并迅速將裝置下端玻璃管底部同時(shí)浸入盛有等體積的熱水和冷水
的燒杯中。
(2)實(shí)驗(yàn)過程中,觀察到(填“左側(cè)”或“右側(cè)”)玻璃管內(nèi)濕潤的酚猷濾紙條自下而上變紅的速率加快,
說明(從微觀角度分析)o
探究二:分子運(yùn)動(dòng)速率與分子質(zhì)量的關(guān)系
【查閱資料】
①濃鹽酸會(huì)揮發(fā)出氯化氫氣體,濃氨水會(huì)揮發(fā)出氨氣,兩種氣體反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生白煙,即生成白色固體氯化鏤;
②氯化氫分子質(zhì)量大于氨氣分子質(zhì)量。
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】組裝實(shí)驗(yàn)3裝置,在玻璃管左右兩端分別放置浸有濃氨水和濃鹽酸的棉花,觀察現(xiàn)象。
濃氨水濃鹽酸
實(shí)驗(yàn)3
(3)一段時(shí)間后,觀察到玻璃管C處產(chǎn)生的白煙較多,說明氨氣分子的運(yùn)動(dòng)速率比氯化氫分子(填“快”
或“慢”);由此可得出分子質(zhì)量對(duì)分子運(yùn)動(dòng)速率的影響是0
【實(shí)驗(yàn)拓展】
(4)如實(shí)驗(yàn)4所示:先在一支試管中裝一半紅墨水,再在液面上注滿酒精(緩緩注入),加蓋密封后靜置,30
日后再觀察現(xiàn)象如圖所示。小組同學(xué)做的實(shí)驗(yàn)說明的分子性質(zhì)是o
顏色均勻
的混合液
開始時(shí)30日后
實(shí)驗(yàn)4
【實(shí)驗(yàn)反思】
(5)小組同學(xué)反思實(shí)驗(yàn)4用時(shí)過長,不改變該實(shí)驗(yàn)所用的儀器和藥品,若要達(dá)到相同的實(shí)驗(yàn)效果,縮短實(shí)驗(yàn)
時(shí)間可采取的改進(jìn)方法是o
18.先進(jìn)的催化技術(shù)已成為當(dāng)今化工技術(shù)開發(fā)和進(jìn)步的動(dòng)力,大多數(shù)化工生產(chǎn)都有催化劑的參與。
(1)化工生產(chǎn)使用催化劑的作用是
(2)某小組同學(xué)發(fā)現(xiàn),將少量氧化銅粉末放入過氧化氫(H2O2)溶液中,過氧化氫的分解速率加快。對(duì)此現(xiàn)
象,小組同學(xué)進(jìn)行如下探究:
【提出問題】氧化銅能否作過氧化氫分解的催化劑?
【作出猜想】。
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】
實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論及解釋
I.取A、B兩支試管,各加入5mL5%的過氧A中無明顯現(xiàn)象;B中產(chǎn)
化氫溶液,僅向B試管中加入0.2g氧化銅粉生大量氣泡,帶火星的木B中產(chǎn)生的氣體是______
末,分別伸入帶火星的木條條復(fù)燃
II.向B試管中重新加入5%的過氧化氫溶液,B中又產(chǎn)生大量氣泡,帶反應(yīng)前后氧化銅粉末的質(zhì)量和—
伸入帶火星的木條,反應(yīng)停止后過濾、洗滌、火星的木條復(fù)燃;固體質(zhì)均沒有改變,氧化銅能作過氧化
干燥、稱量固體量為______g氫分解的催化劑
【拓展延伸】小組同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖裝置對(duì)比氧化銅粉末與二氧化錦的催化效果,實(shí)驗(yàn)均以生成25mL氧氣
為準(zhǔn),相關(guān)數(shù)據(jù)見表:
實(shí)驗(yàn)5%的過氧化氫溶液的體積/mL催化劑/g待測數(shù)據(jù)
III20氧化銅0.5a
IV20—b
表中的“待測數(shù)據(jù)”是指;若a>b,則可得出______的催化效果較好。
19.某實(shí)驗(yàn)小組對(duì)教材中測定空氣中氧氣的含量實(shí)驗(yàn)如圖1進(jìn)行改進(jìn)。
電池
止一燃燒匙
圖1圖2
【改進(jìn)實(shí)驗(yàn)1】
(1)用如圖2所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。左管中燃燒匙盛有足量紅磷,兩管內(nèi)盛有水。實(shí)驗(yàn)步驟:①連接儀
器并檢查裝置氣密性;②接通電源,用發(fā)熱電阻絲引燃紅磷;③待紅磷熄滅,冷卻至室溫后讀數(shù)。實(shí)驗(yàn)過
程中左管液面的變化情況是
(2)紅磷燃燒的現(xiàn)象為o
(3)與圖1所示的實(shí)驗(yàn)相比,圖2所示實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)是。
【改進(jìn)實(shí)驗(yàn)2】
用如圖3所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
用等量的氯化錢溶液潤濕濾紙包,將一定量鐵粉和活性炭粉混合均勻后黏附在濾紙包內(nèi)表面,將濾紙包掛
在橡膠塞上,同時(shí)在橡膠塞上打上孔徑合適的圓孔,插入氧氣傳感器。
實(shí)驗(yàn)步驟:①在集氣瓶上塞上帶有上述裝置和藥品的橡膠塞;②將傳感器連通電腦,開始采集數(shù)據(jù);③更
換藥品,重復(fù)①②步驟,采集的數(shù)據(jù)如圖4所示。
氧
氣
r含
少
i量%
22
20
18
16
14
12
108
6
4
2
0
1002003004005006007008009001000
t/s
圖4
曲線a:5.0g鐵粉+2.0g活性炭粉,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的氯化鉉溶液
曲線b:5.0g鐵粉+2.0g活性炭粉,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的氯化鏤溶液
曲線c:6.0g鐵粉+2.4g活性炭粉,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的氯化錢溶液
(4)比較曲線a與曲線b可得出的結(jié)論是o
【改進(jìn)實(shí)驗(yàn)3】
食品脫氧劑(以鐵粉為主的物質(zhì)組成)能通過化學(xué)反應(yīng)除去密閉包裝袋中的氧氣,使食品處于無氧狀態(tài)。
同學(xué)們用如圖5裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)來測定空氣中氧氣的含量。如表是實(shí)驗(yàn)過程中記錄的有關(guān)數(shù)據(jù):
150mL^ffiS—50mL
廣口瓶
脫氧劑一水
圖5
實(shí)驗(yàn)所需的時(shí)間/min0510303545
量筒中液面的刻度/mL503426.519.619.619.6
(5)據(jù)表中數(shù)據(jù)推算,廣口瓶中氧氣的體積分?jǐn)?shù)約是(結(jié)果精確到0.1%)。
(6)與燃燒紅磷法相比,用脫氧劑測定空氣中氧氣含量的缺點(diǎn)是o
20.化學(xué)興趣小組對(duì)“測定空氣中氧氣的含量”實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究,并基于證據(jù)進(jìn)行推理分析。
(一)氧氣是參與“氧循環(huán)”的重要物質(zhì)O
圖1
⑴若用圖1裝置測出空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)小于[、可能的原因是(答一點(diǎn))。
(2)利用如圖1裝置測定空氣中氧氣含量并結(jié)合傳感器技術(shù),測得實(shí)驗(yàn)過程中容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)、溫度的變化
趨勢如圖2所示。請(qǐng)結(jié)合實(shí)驗(yàn)原理,解釋BC段氣體壓強(qiáng)變化的原因.
(3)某同學(xué)進(jìn)行如圖3所示實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn),產(chǎn)物中有少許黃色固體。
【提出問題】黃色固體是什么呢?
【查閱資料】①氧化鎂為白色固體;②鎂能與空氣中的氮?dú)夥磻?yīng)生成黃色的氮化鎂(Mg3N2)固體;③氮化
鎂可與水反應(yīng)生成氨氣。氨氣的水溶液呈堿性。
【做出猜想】黃色固體為Mg3N2
【實(shí)驗(yàn)過程】進(jìn)行圖4實(shí)驗(yàn)。取燃燒產(chǎn)物于燒杯B中,加水,用大燒杯罩住小燒杯A和B。
滴有
酚酷
的蒸
儲(chǔ)水
圖3圖4
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】觀察到的現(xiàn)象:,據(jù)此可推斷燃燒產(chǎn)物中含氮化鎂(Mg3N2)。
【反思交流】進(jìn)行如圖3所示實(shí)驗(yàn)時(shí),在規(guī)范操作的前提下,該同學(xué)所測得的空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)
(填“大于”、“小于”或“等于”)。
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