第四單元 自然界的水-九年級化學上冊實驗探究專練（人教版）

第四單元自然界的水實驗探究題單元測試卷（14道題）考試時間：25分鐘；1．實驗是進行科學探究的重要手段。請回答下列問題（1）實驗A發(fā)生反應的化學方程式是_____，當電接通一段時間后，a與b管中氣體的體積比約為_____。（2）實驗B通過_____現象，可得出氧氣約占空氣體積1/5的結論；若將紅磷換成硫粉，并能實驗成功，可將集氣瓶中的水換成_____。（3）實驗C中水的作用是_____?！敬鸢浮浚?）1：2（2）量筒中水進入集氣瓶，進入集氣瓶內的水的體積約占集氣瓶容積的1/5濃的氫氧化鈉溶液（3）防止高溫生成物濺落、炸裂瓶底【解析】（1）實驗A是電解水實驗，發(fā)生反應的化學方程式是，a管與電正極相連，b管與電負極相連，所以當電接通一段時間后，a管收集到的是氧氣，b管收集到的是氫氣，a與b管中氣體的體積比約為1：2。（2）實驗B是測定空氣中氧氣的含量，紅磷燃燒，消耗瓶中的氧氣，使瓶內壓強減少，因此，通過量筒中水進入集氣瓶，進入集氣瓶內的水的體積約占集氣瓶容積的1/5，可得出氧氣約占空氣體積1/5的結論。若將紅磷換成硫粉，硫燃燒產生二氧化硫，雖然消耗了瓶內的氧氣，但又產生相同體積的二氧化硫氣體，如果讓實驗成功，可將集氣瓶中的水換成濃的氫氧化鈉溶液，氫氧化鈉溶液能吸收瓶內的二氧化硫氣體，使瓶內壓強減少，量筒中的水進入集氣瓶。（3）實驗C是鐵絲在氧氣中燃燒的實驗，鐵絲劇烈燃燒，生成物的溫度較高，瓶內要放少量的水，其作用是防止高溫生成物濺落、炸裂瓶底?！军c睛】在電解水實驗中，正極產生氧氣，負極產生氫氣，氧氣與氫氣的體積比約為1：2。2．為測定空氣中氧氣的含量，小華同學打算設計如下方案：選用實際容積為50的硬質玻璃管為反應容器，將過量的銅粉放入試管，用橡皮塞塞緊硬質玻璃管，通過導管與實驗容積為60且潤滑性很好的針筒注射器組成如圖所示的實驗裝置。請回答下列問題：（1）實驗前，將注射器活塞前沿從30刻度處推至20刻度處，然后松開手，若活塞仍能返回至30刻度處，則說明______。（2）實驗開始時，注射器活塞前沿停在30的刻度線上，用酒精燈加熱銅粉，會看到試管內______，等到硬質玻璃管冷卻后觀察，活塞前沿約停在______的刻度線上。（3）在實驗加熱過程中，緩慢推拉注射器活塞的目的是______。（4）硬質玻璃管上固定小氣球的作用是______。（5）寫出該實驗中化學反應的文字表達式：______。（6）若他測定的空氣中氧氣的體積分數小于21%，則造成該實驗出現誤差的原因可能是______（填序號）。①加熱時沒有不斷推拉注射器活塞②讀數時沒有冷卻至室溫③加入銅粉量太少④加入銅粉量太多【答案】（1）裝置的氣密性良好（2）固體由紅色變?yōu)楹谏?4（3）使空氣中的氧氣充分反應（4）防止橡皮塞彈出、注射器活塞彈出等（5）（6）①②③【解析】（1）實驗前，將注射器活塞前沿從30刻度處推至20刻度處，然后松開手，若活塞仍能返回至30刻度處，則說明裝置的氣密性良好。（2）實驗開始時，注射器活塞前沿停在30的刻度線上，用酒精燈加熱銅粉，因為銅粉會與氧氣反應，所以會看到試管內固體由紅色變成黑色，等到硬質玻璃管冷卻后觀察，由于消耗氧氣占空氣中總體積的五分之一，所以活塞前沿約停在:30mL-（50mL+30mL）×=14mL的刻度線上。（3）在實驗加熱過程中，緩慢推拉注射器活塞的目的是使空氣中的氧氣充分反應。（4）硬質玻璃管上固定小氣球的作用緩沖裝置內壓強的變化，即可是防止橡皮塞彈出、注射器活塞彈出等。（5）寫出該實驗中化學反應是銅與氧氣反應生成氧化銅，所以它的文字表達式：。（6）若他測定的空氣中氧氣的體積分數小于21%，則造成該實驗出現誤差的原因可能是①加熱時沒有不斷推拉注射器活塞②讀數時沒有冷卻至室溫③加入銅粉量太少。3．實驗是進行科學探究的重要手段。請回答下列問題。（1）宏觀現象：按圖A所示裝置，當電接通一段時間后，a管與b管中氣體的體積比約為_____。微觀分析；該反應中發(fā)生分解的微粒名稱是_____，實驗A發(fā)生反應的化學方程式是_____，該反應的基本類型是_____。（2）實驗B中能用排水法收集的氣體具備的性質是_____。（3）實驗C通過_____現象，可得出氧氣約占空氣體積的結論。（4）實驗D中反應的化學方程式為_____，瓶內水的作用是_____?！敬鸢浮浚?）1：2；水分子；2H2O2H2↑+O2↑；分解反應；（2）難溶于水；（3）量筒中的水進入集氣瓶中，約占集氣瓶中原空氣體積的（4）3Fe+2O2Fe3O4；防止高溫熔融物濺落，炸裂集氣瓶底?！窘馕觥浚?）宏觀現象：按圖A所示裝置，當電接通一段時間后，a管與b管中氣體的體積分別是電的正、負極產生的氧氣和氫氣，體積比約為1：2。微觀分析；該反應中發(fā)生分解的微粒名稱是水分子，實驗A發(fā)生反應的化學方程式是：2H2O2H2↑+O2↑，該反應由一種物質生成了兩種物質，基本類型是分解反應。（2）實驗B中能用排水法收集的氣體具備的性質是難溶于水。（3）實驗C是測定空氣中氧氣的含量，通過量筒中的水進入集氣瓶中，約占集氣瓶中原空氣體積的現象，可得出氧氣約占空氣體積的結論。（4）實驗D中是鐵在氧氣中燃燒生成了四氧化三鐵，反應的化學方程式為：3Fe+2O2Fe3O4，瓶內水的作用是：防止高溫熔融物濺落，炸裂集氣瓶底?！军c睛】本題難度不大，掌握實驗探究的方法，熟練應用電解水、空氣中氧氣含量的測定、氧氣的性質等知識是解題關鍵。4．自然界的水含有各種雜質，可以用不同的方法進行凈化。(1)如圖所示是用空塑料飲料瓶、帶導管的單孔膠塞、蓬松棉、紗布、活性炭、小卵石、石英砂等材料自制的一個簡易凈水器。①根據上述凈化材料的特性，B層放置的材料最好是_____；②該凈水器第二層紗布的主要作用是將A層物質與B層物質_____；③你認為上述簡易凈水器_____(填“可以”或“不可以”)將硬水變成軟水。(2)下圖為過濾裝置，根據實驗回答下列問題：①寫出標號儀器的名稱：a_____，b_____；②實驗過程中玻璃棒的作用是_____；③過濾后發(fā)現濾液仍然渾濁，可能的原因是(答出一點即可)_____?！敬鸢浮浚?）石英砂隔離不可以（2）鐵架臺漏斗引流液體濾紙破損等【解析】(1)①這里的小卵石、石英沙都是起過濾作用，過濾應由粗到細，先用小卵石過濾掉顆粒比較大的雜質，再用石英沙過濾掉顆粒比較小的雜質；②A層裝的是活性炭，主要起吸附作用，第二層的紗布主要是把石英沙和活性炭隔開，阻擋石英沙進入活性炭中，以免減弱活性炭的吸附作用；③通過該裝置不能把水中的鈣離子和鎂離子除去，所以不能將硬水轉化成軟水；檢驗硬水和軟水用肥皂水，生活中常用煮沸的方法降低水的硬度；(2)①據圖可知：a是鐵架臺、b是漏斗；②過濾操作中玻璃棒的作用是引流；③過濾后濾液仍渾濁，可能原因是濾紙破損（會使得液體中的不溶物進入下面的燒杯，從而使得濾液渾濁）、液面高于濾紙邊緣（會使部分液體未經過濾紙的過濾直接流下，該操作會使濾液仍然渾濁）或盛接濾液的燒杯不干凈等。5．如圖是某同學用來除去水中難溶性雜質時所采用的過濾裝置圖．試回答：(1)寫出標號儀器的名稱：a

_______________

，b

_______________，c

_____________

．(2)該圖中存在的三處明顯錯誤，指出其中的兩處：①___________________；②________________．(3)操作過程中，他發(fā)現過濾速度太慢，產生的原因可能是___________________(4)過濾后觀察發(fā)現，濾液仍然渾濁，可能的原因是①_______；②________(要求寫兩條)．(5)該同學將過濾裝置進行了改進，改進后過濾，得到了澄清透明的水，他興奮的宣布：我終于制得了純水！對此你有無不同看法？理由是____________．【答案】（1）鐵架臺漏斗燒杯（2）沒有用玻璃棒引流漏斗下端沒有緊貼燒杯內壁(或液面高于濾紙邊緣)（3）濾紙沒有緊貼漏斗內壁（4）液面高于濾紙邊緣濾紙破損（5）不是純水，因過濾后的水還含可溶性雜質【解析】據圖可知：a儀器是鐵架臺，b儀器是漏斗，c儀器是燒杯；仔細觀察實驗操作圖，可以發(fā)現三處錯誤，①未用玻璃棒引流，過濾時應該要用玻璃棒引流，為了避免傾倒液體時撒到漏斗外，②液面高于濾紙邊緣，應該是液面低于濾紙邊緣，不然待過濾的液體會不經過濾紙而從濾紙和漏斗之間的空隙中流過③漏斗尖端部分要緊靠燒杯內壁，而本圖中并沒有把漏斗的尖端靠在燒杯內壁；濾紙沒有緊貼漏斗內壁即濾紙與漏斗內壁有空隙會造成過濾速度慢，另外若漏斗尖嘴沒有緊靠燒杯內壁也會一定程度上影響過濾速度；(4)造成濾液渾濁的原因有很多，其中濾紙破損或液面高于濾紙邊緣等都會造成濾液渾濁；(5)過濾是用來分離不溶性固體和液體的混合物，所以過濾只能把不溶于水的固體過濾，而溶于水的離子和小分子是不會被過濾的，所以過濾得到的液體不是純凈水?！军c睛】在過濾操作中要注意一定是漏斗下端尖嘴部分緊靠燒杯內壁，而不是漏斗頸部隨便靠在燒杯內壁上，漏斗下端尖嘴部分緊靠燒杯內壁一方面可以防止液體飛濺，另一方面也可以加快過濾速度。6．某興趣小組的同學從超市購買一袋食鹽，欲檢測其是否為加碘食鹽（加碘食鹽中的碘元素以碘酸鉀的形式存在，碘酸鉀的化學式為KIO3）．他們查閱資料得知，加碘食鹽中的KIO3在酸性條件下能與KI溶液發(fā)生反應，生成碘（I2），淀粉遇I2變藍色．現提供下列試劑和生活中常見的物質：①KI溶液②純堿③米湯④白糖⑤白酒⑥白醋，該小組同學進行實驗必須選用的試劑和物質是_________．A①③④B①③⑥C②④⑥D①④⑤該小組經過實驗確定這袋食鹽是加碘食鹽，同學們探究的興趣高漲，他們仔細閱讀加碘食鹽包裝袋上的說明后，提出問題并與其他同學討論，繼續(xù)進行實驗探究．問題一：食鹽是比較穩(wěn)定的，而說明中強調“防熱”，是否因為受熱會造成碘的損失？（實驗一）探究溫度對碘損失率的影響．老師指導他們將一定濃度的碘酸鉀溶液分成5等份，在不同溫度下加熱十分鐘后，用硫代硫酸鈉標準溶液測定碘酸鉀溶液的濃度，計算碘損失率并記錄如表：溫度

30℃水浴

50℃水浴

80℃水浴

100℃水浴

煮沸

碘損失率（%）

0

0.3

0.67

1

5.56

分析上表可得出的結論是_________．問題二：炒菜時加醋對碘的損失率是否也有影響？（實驗二）探究酸堿度對碘損失率的影響．（1）此組對照實驗，要控制在碘酸鉀溶液的濃度和質量、加熱的_________均相同，溶液的酸堿度不同的條件下進行．（2）實驗需要調節(jié)溶液的酸堿性，下列物質不能選用的是_________（填字母）A氫氧化鈉B純堿粉末C食鹽晶體D食醋【答案】B（實驗一）溫度越高，碘損失率越大（實驗二）時間與溫度C【解析】①根據題中信息“碘酸鉀（KIO3）在酸性條件下能與KI溶液發(fā)生反應生成碘（I2）”可知所需物質有碘酸鉀、KI、酸性物質，對比選項白醋呈酸性，所以有①⑥；根據信息“I2遇淀粉變藍色”可知需要淀粉，分析選項知米湯的成分是淀粉，所以有③，故選B；【實驗一】通過分析表中的數據可知，得出的結論是：溫度越高，碘損失率越大；【實驗二】對照實驗，要控制在碘酸鉀溶液的濃度和質量、加熱的時間與溫度均相同，溶液的酸堿度不同的條件下進行；（2）實驗需要調節(jié)溶液的酸堿性，氯化鈉顯中性，所以不能選用的是氯化鈉，故選C。7．水的組成：某興趣小組的同學對此進行了實驗探究。(提出問題)水是由什么組成的？(查閱資料)通過電解水和點燃氫氣證明燃燒產物的方法均可證明水的組成。(設計實驗)興趣小組的同學設計了如圖所示的實驗來探究水的組成，其中圖甲是電解水的實驗裝置，圖乙實驗是將電解水產生的氫氣直接緩緩地通過裝有足量堿石灰(可吸收水份干燥氣體)的儀器c，并在導管口d處將氣體點燃，然后把盛有冷水的燒杯置于如圖乙所示的位置。(實驗與結論)(1)圖甲中玻璃管a和玻璃管b得到氣體的體積比為_____；檢驗b管中產物的方法是___。(2)圖乙所示的實驗過程中可以觀察到的實驗現象：導管口d處____；燒杯底部有_____。(3)寫出實驗甲中反應的文字表達式____；該反應屬于_____(填反應的基本類型)。(4)實驗甲中沒有發(fā)生變化的微粒是___和___(填微粒符號)。(5)由以上探究可以得到的有關水的組成的結論是________。(反思提升)由此，你還能得出的微觀結論是______(寫一個)。(6)通過實驗甲可以得出水具有的化學性質是：____，保持這種性質的微粒是___(用模型表示)；通過實驗乙，可以得出氫氣具有的化學性質是：___，保持這種性質的微粒是___(用模型表示)；空氣中的氧氣仍然保持其原來的化學性質，從微觀上看是因為：____?！敬鸢浮浚?）2：1用帶火星的木條放到b玻璃管口處，慢慢打開活塞看木條是否復燃（2）氣體燃燒，發(fā)出淡藍色火焰水珠出現（3）水氫氣+氧氣分解反應（4）HO（5）水由氫元素和氧元素組成化學變化中分子可分（6）電解能夠分解生成氫氣和氧氣氫氣能夠燃燒生成水氧分子不變【解析】實驗與結論：（1）在電解水實驗中，正氧負氫，生成氫氣和氧氣的體積比約為2:1，故圖甲中玻璃管a(氫氣)和玻璃管b(氧氣)得到氣體的體積比為2：1；

檢驗b管中產物(氧氣)的方法：用帶火星的木條放到b玻璃管口處，慢慢打開活塞看木條是否復燃。故填：2：1；用帶火星的木條放到b玻璃管口處，慢慢打開活塞看木條是否復燃。（2）氫氣具有可燃性，且氫氣燃燒生成水，故圖乙所示的實驗過程中可以觀察到導管口d處氣體燃燒，發(fā)出淡藍色火焰，燒杯底部有水珠出現。故填：氣體燃燒，發(fā)出淡藍色火焰；水珠出現。（3）實驗甲中電解水生成氫氣和氧氣，反應的文字表達式：水氫氣+氧氣，該反應符合“一變多”的特點，是分解反應。（4）水電解生成氫氣和氧氣，故實驗甲中沒有發(fā)生變化的微粒是H和O。故填：H；O。（5）電解水生成氫氣和氧氣，氫氣由氫元素組成，氧氣由氧元素組成，根據質量守恒定律，化學反應前后，元素的種類不變，說明水由氫元素和氧元素組成。由此，還能得出的微觀結論是化學變化中分子可分，原子不可再分。故填：水由氫元素和氧元素組成；化學變化中分子可分。（6）通過實驗甲可以得出水具有的化學性質是：電解能夠分解生成氫氣和氧氣；水由水分子構成，保持這種性質的微粒是水分子，每個水分子由2個氫原子和1個氧原子構成，可以表示為；通過實驗乙，可以得出氫氣具有的化學性質是：氫氣能夠燃燒生成水，氫氣由氫分子構成，保持這種性質的微粒是氫分子，每個氫分子由2個氫原子構成，可以表示為；空氣中的氧氣仍然保持其原來的化學性質，從微觀上看是因為氧分子不變。8．學習了MnO2對過氧化氫分解有催化作用的知識后，某同學想：CuO能否起到類似MnO2的催化劑作用呢？于是進行了以下探究。（猜想）Ⅰ、CuO不是催化劑、也不參與反應，反應前后質量和化學性質不變。Ⅱ、CuO參與反應產生O2，反應前后質量和化學性質發(fā)生了改變。Ⅲ、CuO是反應的催化劑，反應前后________________。用天平稱量0.2gCuO，取5mL5%的過氧化氫溶液于試管中，進行如下實驗：（1）填寫下表：步驟③現象

步驟⑥結果

步驟⑦現象

結論

_____________

帶火星的木條復燃。

_______________

溶液中有氣泡放出，

_________________

猜想Ⅰ、Ⅱ不成立；

猜想Ⅲ成立。

（2）步驟①的目的是_____________________。（3）步驟④需用到的實驗儀器有：鐵架臺（帶鐵圈）、漏斗、燒杯、__________。（4）過氧化氫能被CuO催化分解放出O2的化學方程式為_____________________?！敬鸢浮抠|量和化學性質不變步驟③：有氣泡冒出步驟⑥結果：CuO的質量仍為0.2g步驟⑦現象：帶火星的木條復燃（2）與步驟③對比,檢驗加入CuO前后過氧化氫溶液分解速率有無變化（3）玻璃棒（4）2H2O22H2O+O2↑【解析】CuO是反應的催化劑，反應前后質量和化學性質不變，步驟③現象有氣泡冒出，木條復燃；步驟⑥結果CuO的質量仍為0.2g，因為催化劑的質量不會發(fā)生變化；步驟⑦現象帶火星的木條復燃，說明氧化銅的化學性質沒有變化；步驟①的目的是與步驟③對比,檢驗加入CuO前后過氧化氫溶液分解速率有無變化。步驟④需用到的實驗儀器有：鐵架臺（帶鐵圈）、漏斗、燒杯、玻璃棒，作用是引流。過氧化氫能被CuO催化分解放出O2的化學方程式為2H2O22H2O+O2↑。9．某化學小組在老師的指導下用下圖所示裝置探究水的組成。（實驗記錄）接通電后，在兩側玻璃管內觀察到的現象是____________________________，與電正、負兩極相連接的玻璃管內收集到的氣體體積比約為________?！堅趫D中括號內標記出電的正極和負極______（用“+”和“－”表示）。（查閱資料）水通電分解生成的氣體可能是氫氣和氧氣。（猜想與假設）甲：A管內收集到氣體的是氫氣，B管內收集到氣體是氧氣；乙：A管內收集到氣體的是氧氣，B管內收集到氣體是氫氣。（實驗探究）甲：用燃著的木條檢驗兩種氣體；乙：用帶火星的木條檢驗兩種氣體；甲在檢驗A管氣體時觀察到現象是_________________；檢驗B管氣體時觀察到________。（實驗結論）水是由__________________________________；而乙同學因為實驗設計與甲不同，你認為在檢驗__________管（填“A”或“B”）氣體時可能會沒有觀察到預期的實驗現象。（交流與討論）在實驗過程中同學們發(fā)現了中間的漏斗C內液面上升的現象。（查閱資料：已知兩種氣體的密度都比水小，且分解水的質量等于生成的氫氣和氧氣的質量和），則請根據所給資料并結合你已經掌握的氫氣和氧氣的物理性質，解釋C內液面上升的原因：_______________________________?！敬鸢浮浚▽嶒炗涗洠╇姌O周圍均產生氣泡，（氣泡上升）液面下降，一段時間后1:2左“—”，右“+”（實驗探究）無色氣體燃燒，放熱，產生淡藍色火焰（燃著的）木條燃燒更旺（實驗結論）氫元素和氧元素組成A（交流與討論）因為分解的水的質量等于生成氣體的質量，且二者的密度都比水小，所以氣體所占的體積大于分解的水的體積，又因為氫氣難溶于水，氧氣不易溶于水，所以氣體會升至玻璃管上方，將水被排入C中，C中液面上升【分析】根據水在通電的條件下生成氫氣和氧氣，正氧負氫，體積比是1：2，氧氣具有助燃性，氫氣具有可燃性，以及氧氣不易溶于水，氫氣難溶于水等知識進行分析?！窘馕觥縖實驗記錄]水在通電的條件下生成氫氣和氧氣，正氧負氫，體積比是1：2，所以接通電后，在兩側玻璃管內觀察到的現象是：電極周圍均產生氣泡，（氣泡上升）液面下降，與電正、負兩極相連接的玻璃管內收集到的氣體體積比約為1：2，左“－”，右“+”。[實驗探究]A管產生氫氣，B管產生氧氣，氧氣具有助燃性，氫氣具有可燃性，所以甲在檢驗A管氣體時觀察到現象是：無色氣體燃燒，放熱，產生淡藍色火焰；檢驗B管氣體時觀察到（燃著的）木條燃燒更旺。[實驗結論]化學反應前后，元素種類不變，所以水是由氫元素和氧元素組成，而乙同學因為實驗設計與甲不同，在檢驗A管氣體時可能會沒有觀察到預期的實驗現象。[交流與討論]因為分解的水的質量等于生成氣體的質量，且二者的密度都比水小，所以氣體所占的體積大于分解的水的體積，又因為氫氣難溶于水，氧氣不易溶于水，所以氣體會升至玻璃管上方，將水被排入C中，C中液面上升。10.化學教材“尋找新的催化劑”研究性實驗，引起了化學探究小組的興趣．（提出問題）（1）氧化鐵（Fe2O3）能否作過氧化氫溶液分解的催化劑？（2）氧化鐵與二氧化錳催化效果哪個好？（3）催化劑的質量是否對過氧化氫溶液分解的速率產生影響？（實驗探究）實驗步驟實驗現象①分別量取5mL15%過氧化氫溶液放入A、B兩支試管中，向A試管中加入ag氧化鐵粉末，并分別在A、B兩支試管中插入帶火星的木條，觀察現象A試管中產生大量氣泡，帶火星木條復燃，B試管中的現象：……②待A試管中沒有現象發(fā)生時，重新加入過氧化氫溶液，并把帶火星的木條伸入試管內，如此反復多次實驗，觀察現象試管中均產生大量氣泡，帶火星木條均復燃③將實驗②中的剩余物小心過濾，并將所得濾渣進行洗滌、干燥、稱量，所得固體質量仍為ag④分別量取5mL15%過氧化氫溶液放入C、D兩支試管中，向C試管中加入ag氧化鐵粉末，向D試管中加入ag二氧化錳粉末，觀察現象（1）A試管中反應的符號表達式為_________；B試管中的現象________。（2）實驗②、③證明：氧化鐵的___________和____在反應前后均沒有發(fā)生變化，可以作過氧化氫分解的催化劑；（3）實驗設計④的目的是_________，若實驗觀察到D試管中產生氣泡的速率更快，由此你可以得到的結論是____。（4）興趣小組同學設計了如圖1實驗裝置，利用壓強傳感器測不同質量二氧化錳對雙氧水分解快慢的影響。在8mL3%的雙氧水中分別加入了0.03g，0.06g，0.08g，0.12g，0.24gMnO2測得容器內壓強的變化曲線如圖2所示曲線的斜率表征催化反應的速率請觀察如圖，回答問題：Ⅰ根據圖2可發(fā)現：該實驗條件下，30s內催化分解8mL濃度為的雙氧水，MnO2的最小用量為_____g。Ⅱ根據圖2，下列說法正確的是________。a二氧化錳用量越多，產生氧氣越多b反應容器的氣密性，對實驗所測數據的精確度有影響c稱量的二氧化錳質量的精確度對實驗裝置中最終的壓強大小沒有影響（知識拓展）若實驗中ag氧化鐵中a=0.25，則其中氧元素的質量為__________g。若經過精密儀器測得該氧化鐵樣品中鐵元素和氧元素的質量比為21∶8，則該氧化鐵樣品中混有的另一種物質是___________（填“FeO”或“Fe3O4”）【答案】（1）有少量氣泡產生，但帶火星的木條不能復燃（2）化學性質質量（3）證明氧化鐵與二氧化錳的催化效果哪個更好二氧化錳的催化效果比氧化鐵好（4）0.08bc0.075FeO【解析】（1）A試管中是氧化鐵催化過氧化氫制氧氣的反應，所以此反應的符號表達式為；B試管中由于只有過氧化氫，所以產生的氧氣速率較慢，只有少量氣泡，氧氣量較少，則帶火星的木條沒有復燃，所以B中的現象是有少量氣泡產生，但帶火星的木條不能復燃。（2）實驗②、③證明：氧化鐵的化學性質和質量在反應前后均沒有發(fā)生變化，可以作過氧化氫分解的催化劑，因為實驗②重復做了此實驗，氧化鐵的催化效果不變，證明其化學性質不變、實驗③是再次稱量，質量仍為ag，則證明其質量在反應前后沒變。（3）實驗設計④的目的是證明氧化鐵與二氧化錳的催化效果哪個更好，實驗④觀察到D試管中產生氣泡的速率更快，由此可以得到的結論是：二氧化錳的催化效果比氧化鐵好。（4）Ⅰ根據圖2可發(fā)現：該實驗條件下，30s內催化分解8mL濃度為的雙氧水，MnO2的最小用量為0.08g，因為當MnO2的質量為0.08g時雙氧水在30s內仍能全部分解，到0.06g時雙氧水沒有完全分解。Ⅱ根據圖2可知：a二氧化錳用量越多，產生氧氣并沒有增加，只是分解速率加快，故錯誤；b反應容器的氣密性，對實驗所測數據的精確度有影響，如果氣密性不好，則壓強的數據有偏差，故正確；c由圖像知，不同質量的催化劑對產物的質量沒有影響，因產生的氧氣質量一樣則氧氣的體積一樣，最終的壓強也是相同的，所以稱量的二氧化錳質量的精確度對實驗裝置中最終的壓強大小沒有影響，故正確。故選bc。[知識拓展]若實驗中ag氧化鐵中a=0.25，則其中氧元素的質量為=0.075g。若經過精密儀器測得該氧化鐵樣品中鐵元素和氧元素的質量比為21∶8，因為氧化鐵中鐵元素與氧元素質量比為7∶3即21∶9，所以另一種鐵的氧化物中鐵氧元素的質量比應大于21∶8，氧化亞鐵中鐵氧元素質量比為7∶2即21∶6，四氧化三鐵中鐵氧元素質量比為21∶8，故選氧化亞鐵?！军c睛】判斷鐵的樣品中有什么樣的鐵的氧化物，應利用已知的氧化鐵中鐵、氧元素質量比和混合物中鐵、氧元素質量比來分析，混合物中的鐵、氧元素質量比是平均值，若已知的質量比比平均值小，則要求的氧化物中質量比應比平均值大，否則相反。11．某化學興趣小組對書本知識進行的一系列深入探究學習。探究一分子運動及影響分子運動速率的因素。小明采用下圖甲A-D裝置進行實驗，請你完成分析與討論[分析與討論]（1）該實驗現象是C試管比B試管中的酚酞______________（填“先”或“后”）變紅。（2）通過該現象可得出的結論：分子在不停地的運動，其運動速率與___________有關。（3）該實驗（圖甲）與課本實驗（圖乙）相比，優(yōu)點是__________（寫一條即可）。探究二實驗證明“二氧化錳是氯酸鉀受熱分解的催化劑”這一命題，小張設計下列實驗方案并完成了對該命題的實驗證明。實驗一、操作：將氯酸鉀加熱，在加熱過程中伸入帶火星木條現象：氯酸鉀直到熔化時，帶火星木條才復燃結論：氯酸鉀受熱會分解產生氧氣，但是時間長，溫度較高實驗二、操作：加熱二氧化錳，伸入帶火星木條現象：木條__________________。結論：加熱二氧化錳不產生氧氣實驗三、操作：__________________?，F象：木條迅速復燃結論：二氧化錳能加快氯酸鉀的分解，該反應符號表達式為_________________。總結：二氧化錳是氯酸鉀受熱分解的催化劑（1）請你幫小張同學填寫實驗方案中未填完的空格。（2）小英同學認為僅由上述實驗還不能完全得出方案內的“總結”，他補充了二個方面的探究實驗，最終完成了對“命題”的實驗驗證。第一個方面的探究實驗，其目的是證明二氧化錳在反應前后質量不變。第二個方面的探究實驗，其目的是____________________。（3）用氯酸鉀和二氧化錳制氧氣的過程中，小英同學用如圖表示相關物質的質量（m）與消耗的氯酸鉀質量（M）變化關系，其中正確的是__________。探究三認識化學式豐富的內涵下表是幾種常見的酯類物質，請你一起完成（1）、（2）、（3）、（4）題的填空酯的名稱甲酸甲酯甲酸乙酯乙酸甲酯乙酸乙酯化學式C2H4O2C3H6O2C3H6O2X（1）甲酸甲酯的相對分子質量為___________。（2）據表推測X的化學式________________。（3）實驗測得由甲酸甲酯（C2H4O2）、甲酸乙酯（C3H6O2）組成的混合物中氫元素的質量分數為a%，試求：①a%的數值范圍__________（精確到0.1%）。②該混合物中氧元素的質量分數為__________?！敬鸢浮刻骄恳唬合葴囟饶芴骄繙囟葘Ψ肿舆\動速率的影響探究二：不復燃加熱氯酸鉀和少量二氧化錳混合物KClO3KCl+O2證明二氧化錳在反應前后化學性質不變ad探究三：60C4H8O26.7%＜a＜8.1%1-7a%【解析】探究一：（1）該實驗現象是C試管比B試管中的酚酞先變紅，因為C中的溫度比較高，分子運動速率較快；故填：先。（2）通過該現象可得出的結論：分子在不停地的運動，其運動速率與溫度有關，溫度越高，分子運動速率越快；故填：溫度。（3）該實驗（圖甲）與課本實驗（圖乙）相比，優(yōu)點是能探究溫度對分子運動速率的影響、環(huán)保等；故填：能探究溫度對分子運動速率的影響。探究二：實驗二、操作：加熱二氧化錳，伸入帶火星木條現象：木條不復燃。結論：加熱二氧化錳不產生氧氣實驗三、操作：加熱氯酸鉀和少量二氧化錳混合物?，F象：木條迅速復燃結論：二氧化錳能加快氯酸鉀的分解，該反應符號表達式為：KClO3KCl+O2；總結：二氧化錳是氯酸鉀受熱分解的催化劑故填：不復燃；加熱氯酸鉀和少量二氧化錳混合物；KClO3KCl+O2。（2）小英同學認為僅由上述實驗還不能完全得出方案內的“總結”，他補充了二個方面的探究實驗，最終完成了對“命題”的實驗驗證。第一個方面的探究實驗，其目的是證明二氧化錳在反應前后質量不變。第二個方面的探究實驗，其目的是證明二氧化錳在反應前后化學性質不變。故填：證明二氧化錳在反應前后化學性質不變。（3）a、隨著氯酸鉀的消耗，氧氣質量增大，該選項對應關系正確；

b、加熱氯酸鉀和二氧化錳生成氯化鉀，氯化鉀的質量會從0開始增加，該選項對應關系不正確；

c、過程中二氧化錳質量不變，因此固體質量不能減小到0，該選項對應關系不正確；

d、反應過程中二氧化錳質量不變，該選項對應關系正確。

故填：ad。探究三：（1）甲酸甲酯的相對分子質量為：12×2+1×4+16×2=60；故填：60。（2）根據甲酸甲酯、甲酸乙酯的化學式可知，乙酸乙酯的一個分子里比乙酸甲酯的一個分子里多1個碳原子、2個氫原子，因此乙酸乙酯的化學式為C4H8O2；故填：C4H8O2。（3）①甲酸甲酯（C2H4O2）中氫元素的質量分數為：；甲酸乙酯（C3H6O2）中氫元素的質量分數為：；故a的數值范圍是：6.7%＜a＜8.1%；故填：6.7%＜a＜8.1%。②由甲酸甲酯（C2H4O2）、甲酸乙酯（C3H6O2）可知，甲酸甲酯分子和甲酸乙酯分子中碳原子和氫原子的個數比均為1：2，則混合物中碳元素和氫元素的質量比為（12×1）：（1×2）=6：1，混合物中氫元素的質量分數是a%，則碳元素的質量分數為6a%；則氧元素的質量分數是1-（a%+6a%）=1-7a%．

故答案為1-7a%．12．某小組對H2O2溶液制取氧氣進行了如下探究：（探究一）：探究不同催化劑對H2O2分解快慢的影響該小組采用了如下圖所示裝置進行實驗，實驗中催化劑均為0.4g，H2O2溶液濃度均為10％20mL，并用C裝置測量收集到50mL水時的某項數據，經計算后的數據如下表：催化劑種類氣體產生速率(mL/s)二氧化錳3.5氧化銅4.5活性炭5.8(1)檢查A裝置氣密性的方法是：用彈簧夾夾住A裝置右側導氣管，打開①的兩個活塞，向其中加水，一段時間后，若____，則氣密性良好。(2)從實驗數據可知：相同條件下表中催化劑的催化效果由強到弱依次為____。(3)該探究實驗中，需要測定的數據是___。(4)當量筒中收集到50mL水時，雙氧水分解出的氧氣體積實際小于50mL，原因是___。（探究二）：探究H2O2溶液濃度對分解速率的影響如圖：在250mL三頸瓶中，加入MnO2均為0.5g，在恒壓漏斗中加入不同濃度的H2O2溶液各20mL分別進行實驗。并用溫度傳感器測量并繪制出瓶內溫度與時間關系圖。如圖1所示。再將該裝置的三頸瓶浸入水浴池中(該池可使瓶內的溶液溫度恒定在20℃)，用上述實驗中相同量的各物質重復上述實驗，用氣壓傳感器測量并繪制出瓶內氣壓與時間關系圖。如圖2所示。(5)由圖1知道：H2O2溶液分解時會___熱量(填“放出”或“吸收”)。(6)由圖2知道：H2O2溶液濃度越高，其分解反應速率越____(填“快”或“慢”)，以10％H2O2溶液為例，25S后三頸瓶內氣壓由高緩慢降低的原因是___。（探究三）：探究過氧化氫消毒液的標簽下圖是過氧化氫消毒液的標簽，結合標簽中的信息，請回答：(7)為什么該消毒液要放在避光、陰涼處保存？請用文字或符號表達式說明___。(8)該瓶消毒液中至少含有____g過氧化氫，這些過氧化氫中含有的氧元素與____g氧化亞鐵中含有的氧元素質量相等?！敬鸢浮浚?）一段時間后，漏斗中的水不滴下（或漏斗下管口有水柱）（2）活性炭＞CuO＞MnO2（3）收集50mL氧氣所需的時間（4）裝置中存在少量的空氣（5）放出（6）快20s反應結束，放熱停止，但隨著裝置散熱，溫度會下降，使得三頸瓶內氣壓開始緩慢減小（7）過氧化氫水+氧氣或H2O2H2+O2（8）3.4g14.4g【解析】（1）檢查A裝置氣密性的方法是夾住右側導氣管，打開①的兩個活塞，向其中加水，若一段時間后，水不滴下（或漏斗下管口有水柱），則氣密性良好；（2）實驗數據可知氣體產生速率越快催化效果越好，所以分析表格中數據，可以得出相同條件下表中催化劑的催化效果依次為活性炭＞CuO＞MnO2；（3）為完成此探究，需要測定的數據為收集50mL氧氣所需的時間；（4）裝置中存在少量的空氣，所以當量筒中收集到50mL水時，雙氧水分解出的氧氣體積小于50mL；（5）由圖4可知，隨著過氧化氫的分解，溫度升高，這說明了H2O2溶液分解時會放出熱量；（6）根據數據可知H2O2溶液濃度越高，反應速率越快，以10%H2O2溶液為例，三頸瓶內氣壓由高緩慢降低的原因是反應結束，溫度下降，氣體也因冷卻而收縮，使得三頸瓶內氣壓開始緩慢減?。唬?）過氧化氫分解生成水和氧氣，在催化劑或加熱條件下反應較快，文字表達式為過氧化氫水+氧氣，符號表達式為H2O2H2+O2。（8）100mL=0.1L,該瓶消毒液中至少含有過氧化氫的質量為:34.0g/L×0.1L=3.4g；這些過氧化氫中含有的氧元素為3.4g×=3.2g；對應的氧化亞鐵的質量為=14.4g?！军c睛】實驗室制取氧氣：制取裝置包括加熱和不需加熱兩種，如果用雙氧水和二氧化錳制氧氣就不需要加熱，如果用高錳酸鉀或氯酸鉀制氧氣就需要加熱。氧氣的密度比空氣的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空氣法和排水法收集。加熱裝置，實驗結束應先移出導管，后熄滅酒精燈，防止水倒流，使試管炸裂。13．金屬鈷(Co)在國防工業(yè)中有重要應用。在實驗室用硫酸酸浸的方法從鈷礦石中提取鈷元素,并探究最佳提取條件。（查閱資料）酸浸時發(fā)生如下反應：①CoO+H2SO4===CoSO4+H2O

②2Co2O3+4H2SO4===4CoSO4+O2↑+4H2O

③Co2O3+2H2SO4+Na2SO3===2CoSO4+2H2O+Na2SO4反應①~③中，化合價發(fā)生改變的元素有________。（進行實驗）將礦石在一定條件下酸浸4小時,測量鈷元素的浸出率。部分數據如下：實驗礦石用量/g硫酸用量/gNa2SO3用量/g溫度/℃鈷元素的浸出率/%185.7112.6208556.39285.716.3108549.98385.716.3106543.33485.716.310.436573.95585.716.310.866574.77（解釋與結論）（1）對比實驗1和2，可得出的結論是___________。（2）欲得出“其他條件不變，Na2SO3用量對鈷元素的浸出率有影響”的結論，需要對比的實驗是____________（填序號）。（3）由上述實驗可知，影響鈷元素浸出率的因素有______________。（反思與評價）（4）工業(yè)生產中采用實驗__________（填序號）的提取條件更合理?！敬鸢浮浚ú殚嗁Y料）Co、O、S其他條件不變，鈷元素的浸出率會隨著硫酸用量的增加而增加3、4、5（解釋與結論）硫酸用量、Na2SO3用量、溫度4【解析】查閱資料：反應①中元素的化合價均沒有改變；反應②中，Co的化合價由+3價降低到+2價，氧元素由﹣2價升高到0價；反應③中，Co的化合價由+3價降低到+2價，硫元素由+5價升高到+6價。反應①～③中，化合價發(fā)生改變的元素有：Co、O、S；解釋與結論：（1）由實驗1和2可知，礦石用量相同、均沒有使用Na2SO3、溫度相同，只有硫酸用量不同，所以鈷元素的浸出率也不同，對比可知，其他條件不變，鈷元素的浸出率會隨著硫酸用量的增加而增加；（2）欲得出“其他條件不變，Na2SO3用量對鈷元素的浸出率有影響”的結論，需要礦石用量相同、硫酸用量相同、溫度相同，只有Na2SO3用量不同，即需要對比的實驗是3、4、5；（3）由實驗1、2可知，硫酸用量影響鈷元素浸出率；對比實驗3、4、5可知，Na2SO3用量對鈷元素的浸出率有影響；對比實驗2、3可知，溫度對鈷元素的浸出率有影響。由上述實驗可知，影響鈷元素浸出率的因素有：硫酸用量、Na2SO3用量、溫度；反思與評價：（4）根據表格提供的數據可以看出，在硫酸的用量為6.31g、亞硫酸鈉的用量為0.43g、溫度為65℃時，鈷元素的浸出率最高，工業(yè)生產中采用實驗4的提取條件更合理?！军c睛】在解答對比實驗的結論問題時，不要直接寫結論，遺忘“在相同條件下或其他條件不變”的關鍵詞。14．某小組做課本實驗（即鎂在空氣中燃燒）時，發(fā)現生成物中有少許黑色固體，針對這一現象，他們開展了以下探究，請仔細閱讀并完成探究報告。（探究目的）探究黑色固體是鎂與空氣中什么物質反應產生的。（分析猜想）分析空氣中各種成分，尋找猜想依據：空氣成分一：氧氣；空氣成分二：水蒸氣；空氣成分三：氮氣；空氣成分四：二氧化碳；空氣成分五：稀有氣體：化學性質很穩(wěn)定，一般不與其它物質反應。（實驗一）鎂帶與氧氣的反應（一）制取氧氣并探究氯酸鉀和二氧化錳制氧氣的實驗中反應物與催化劑的最佳質量比。實驗中采用如圖1、2所示裝置，取20g氯酸鉀，分成10等份，每份2g，分別裝入10支試管中。在10支試管中分別加入不同質量的二氧化錳，分別測量二氧化錳與氯酸鉀在不同質量比時，生成200mL氧氣所消耗的時間。實驗記錄的數據如表：實驗編號12345678910二氧化錳的質量/g0.10.20.330.40.50.6611.323二氧化錳與氯酸鉀的質量比1：201：101：61：51：41：31：22：31：13：2生成200mL氧氣時間/秒23518616214713311