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人教版化学九上05-实验探究专项练习（含解析）
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这是一份人教版化学九上05-实验探究专项练习（含解析），共7页。试卷主要包含了367，233等内容，欢迎下载使用。
1.(2021四川自贡期末)今年我市出现了集中感染诺如病毒的案例，为防范诺如病毒可以喷洒有效成分为次氯酸钠(NaClO)的84消毒液进行消毒。某同学将其与同样具有消毒作用的过氧化氢溶液混合时，产生了大量气泡，于是进行探究。
【实验1】取少量84消毒液于试管中，滴加过氧化氢溶液，发现有大量气泡产生，然后 (填写实验操作和现象)，证明产生的气体是氧气。
【提出问题】在上述反应中，NaClO的作用是什么？
【作出猜想】猜想一：作反应物，NaClO与过氧化氢发生化学反应；猜想二：作 ，类似分解过氧化氢制氧气时MnO2的作用。
【实验2】实验步骤如下：
①按如图所示组装实验装置，并检查气密性。
②向锥形瓶中加入30 mL 84消毒液，注射器中吸入25 mL 过氧化氢溶液。
③将注射器中的过氧化氢溶液平均分5次推入锥形瓶中，每次推入过氧化氢溶液，待不再产生气泡后，记录收集气体的总体积(忽略其他因素对测量结果造成的影响)，具体数据见下表。
(1)表中的数据x= 。 (2)分析数据得出“猜想一正确”的依据是 。
【分析讨论】次氯酸钠与过氧化氢溶液反应除生成氧气外，还生成氯化钠和水。写出该反应的化学方程式： 。
【拓展反思】生活中常用消毒剂除84消毒液、过氧化氢溶液外，还有医用酒精、过氧乙酸等。
(3)在使用各种消毒剂时，要考虑它们的性质。切记：科学使用，注意安全!生活中下列使用消毒剂的做法正确的是 。
A.不同的消毒剂不可随意混合使用B.使用84消毒液的浓度越高越好
C.使用医用酒精消毒应远离明火，防止火灾
D.在家里，使用医用酒精对门把手、桌面和文具等物品进行消毒的正确方式是喷洒
类型二 有关反应条件及原理的探究
2.某学校化学学习小组设计出如图所示装置，并进行燃烧条件的探究。
白磷的着火点是40 ℃，红磷的着火点是240 ℃，燃烧产物五氧化二磷是白色固体，会刺激人体呼吸道，能与空气中的水蒸气反应，生成有毒的偏磷酸(HPO3)。
(1)当B装置烧杯内的水受热，温度计显示30 ℃ 时，打开活塞，在盛有水的试管中有气泡均匀逸出，白磷未燃烧，关闭活塞。锥形瓶内反应的化学方程式是 ，白磷未燃烧的原因是 。
(2)随着水温升高，温度计显示45 ℃时，再次打开活塞，白磷燃烧。常言道，水火不相容，水能灭火的原因是 ，而本实验中白磷在水里能够燃烧的原因是 。
(3)小林同学设计了C装置进行燃烧条件的探究，写出白磷燃烧的化学方程式： 。
【拓展与迁移】实验小结时，小林同学说：“待C装置试管中白磷燃烧冷却后，如果将试管口紧贴水面(室温下)，并取下橡皮塞，将看到液体进入试管接近试管容积的1/5。”但是小李同学说不一定是容积的1/5，理由是 。
3.某兴趣小组为验证质量守恒定律，做了镁条在空气中燃烧的实验(如图1)。
(1)请你写出镁条与氧气反应的化学方程式： 。
(2)小明认为根据质量守恒定律，燃烧产物的质量应大于反应物镁条的质量。镁条完全燃烧后，通过称量发现石棉网上的燃烧产物质量反而比反应前镁条质量小，其主要原因是 。
小红按图2装置改进实验，验证了质量守恒定律，却发现产物中还有一些黄色固体。于是，该兴趣小组对该黄色固体的成分展开了如下探究。
【提出问题】黄色固体是什么呢？
【查阅资料】①氧化镁为白色固体；②镁能与氮气反应生成黄色的氮化镁(Mg3N2)固体；③氮化镁可与水反应生成氨气，氨气能使酚酞溶液变红。
【作出猜想】黄色固体为Mg3N2。
【实验探究】
【反思与交流】①为什么在发生化学反应前后各物质的质量总和相等？请从微观角度解释： 。
②空气中N2的含量远大于O2的含量，而镁条在空气中燃烧生成的MgO却远多于Mg3N2，为什么呢？请给出合理的解释： 。
【拓展延伸】如果用图2装置(气密性良好)和药品(足量)测定空气中氧气含量，该实验所测得的氧气体积分数 1/5(填“大于”“小于”或“等于”)。
类型三 有关气体的制取及性质的探究
4.(2022河北玉田月考)小明参观某养鱼池时，好奇地发现工作人员向养鱼池中撒一种叫作过氧化钙的淡黄色固体，用来增加鱼池中的含氧量。小明刚学完氧气的实验室制法，于是他想可否用过氧化钙来制取氧气？
【提出问题】过氧化钙可否用于实验室制取氧气？
【查阅资料】过氧化钙(CaO2)室温下稳定，在300 ℃ 时分解成氧化钙和氧气，可作增氧剂、杀菌剂等。
【猜想与论证】猜想Ⅰ.加热过氧化钙可制取氧气。
(1)实验装置(如图)：
(2)实验主要过程：
①检查装置气密性：先将导管放入水中，用手紧握试管，观察到 ，说明气密性良好。 ②加入过氧化钙，加热，导管口有大量气泡冒出。
③当观察到 时，开始收集气体。④集满气体后，接下来的操作是 。 ⑤检验气体的方法是 。
(3)实验结论：加热过氧化钙可制取氧气。
猜想Ⅱ.过氧化钙与水反应可制取氧气。
(1)实验装置(见下图)：
(2)实验主要过程：
①检查装置气密性。
②加入过氧化钙和水后，有少量细小气泡缓慢放出，该装置放到第二天，集气瓶中只收集到极少量气体。
(3)实验结论：过氧化钙与水 (填“适合”或“不适合”)用于实验室制氧。
【分析与反思】(1)若对过氧化钙与水反应生成氧气的实验进行改进，使该反应加快，可采用的方法是 。
(2)验证到猜想Ⅰ的实验中收集到的氧气不纯，可能的原因是 。
5.化学实验研究小组以“过氧化氢制取氧气的最佳条件”为课题并进行实验验证。
【查阅资料】(1)MnO2、FeCl3、KI都可以作H2O2分解的催化剂。
(2)气压传感器能描绘出密闭容器中压强随时间的变化曲线(如图)。曲线斜率越大，说明过氧化氢分解速率越快，则该条件对过氧化氢分解速率影响越大。
【进行实验】连接仪器， ；将体积相同、浓度不同的过氧化氢溶液和不同质量的MnO2、FeCl3、KI分别放在耐压的密闭容器中，用气压传感器测量并用数字采集器采集数据：
【现象与结论】(1)写出发生装置中反应的化学方程式： 。
(2)三种催化剂催化效果的排序是 。
(3)实验3观察到瓶内反应剧烈，产生大量白雾，其他实验组中未见到白雾。
根据以上信息你认为最适合实验室制取氧气的为 (填实验号)。
答案全解全析
1.答案 【实验1】把带火星的木条伸入试管中，带火星的木条复燃 【作出猜想】催化剂 【实验2】(1)370 (2)第3次与第2次比较，加入相同体积的过氧化氢溶液，产生气体体积不同，第4次、第5次加入过氧化氢溶液后，产生气体的体积为0(合理即可) 【分析讨论】NaClO+H2O2NaCl+H2O+O2↑ 【拓展反思】(3)AC
解析 【实验1】氧气可使带火星的木条复燃，利用带火星的木条验证氧气。【作出猜想】在用过氧化氢制取氧气的实验中，二氧化锰是催化剂。【实验2】根据题表数据分析，第3次与第2次比较，加入相同体积的过氧化氢溶液，产生气体的量第3次较第2次少，说明次氯酸钠参与了反应，且第3次时次氯酸钠已经反应完毕，第4次再加入5 mL 过氧化氢溶液后不发生反应，收集气体的总体积增加量等于第4次加入的过氧化氢溶液的体积(5 mL)，所以x=365+5=
370。【拓展反思】(3)次氯酸钠与过氧化氢可以反应，说明不同消毒剂不可随意混合使用；使用84消毒液时并不是浓度越高越好；酒精易燃易爆，使用医用酒精时应远离明火；使用医用酒精对门把手、桌面和文具等物品进行消毒的正确方式是擦拭。
2.答案 (1)2H2O2O2↑+2H2O 温度未达到白磷的着火点 (2)降低温度至可燃物的着火点以下 与氧气接触，且温度达到了白磷的着火点 (3)4P+5O22P2O5 【拓展与迁移】白磷可能不足(或其他合理答案)
解析 (1)过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气；烧杯内水的温度为30 ℃，未达到白磷的着火点，因此白磷不燃烧。(2)水能灭火是因为水蒸发吸收热量，导致温度降至可燃物的着火点以下；水中的白磷能燃烧是因为白磷能与氧气接触，且温度达到了白磷的着火点。
3.答案 (1)2Mg+O22MgO (2)部分反应产物扩散到空气中 【实验探究】B中产生气泡，A中酚酞溶液变红 【反思与交流】①反应前后原子种类、个数和质量都不变 ②氮气化学性质不如氧气活泼 【拓展延伸】大于
解析 【实验探究】氮化镁可与水反应生成氨气，氨气能使酚酞溶液变红，结合结论知实验现象是B中产生气泡，A中酚酞溶液变红。【拓展延伸】实验所测得的氧气体积分数会大于1/5，这是因为镁在消耗氧气的同时消耗了一些氮气。
4.答案 【猜想与论证】猜想Ⅰ(2)①导管口有气泡冒出，松手后导管中形成一段液柱 ③导管口气泡连续、均匀冒出 ④先将导管移出水槽，再熄灭酒精灯 ⑤将带火星的木条伸入集气瓶内，木条复燃则是氧气
猜想Ⅱ(3)不适合 【分析与反思】(1)加热(或加入催化剂) (2)集气瓶内预先没有装满水(合理即可)
解析 【猜想与论证】猜想Ⅰ中，加热过氧化钙制取氧气，实验步骤及注意事项与加热氯酸钾和二氧化锰制取氧气相同。猜想Ⅱ中，由实验可知，过氧化钙与水反应速率太慢，不适合用于实验室制取氧气。【分析与反思】(1)加快反应速率的方法有很多，比如增大反应物间的接触面积、升高温度或加合适的催化剂等。(2)猜想Ⅰ的实验中收集到的氧气不纯，其原因可能是集气瓶内预先没有装满水或当导管口一有气泡冒出时就收集气体等。
5.答案 【进行实验】检查装置气密性 【现象与结论】(1)2H2O2 2H2O+O2↑ (2)MnO2>KI>FeCl3 (3)实验2
解析 【进行实验】在有气体生成的实验操作中，连接仪器后，要先检查装置气密性。【现象与结论】(1)过氧化氢在催化剂作用下分解生成水和氧气。(2)分析表中实验数据可知，当过氧化氢溶液的用量、浓度、催化剂的用量都相同时，曲线斜率越大，说明过氧化氢分解速率越快，所以三种催化剂催化效果MnO2>KI>FeCl3。(3)分析表中实验可知，实验3反应过于剧烈，4、5太慢，实验1与实验2相比，实验2最佳。
第1次
第2次
第3次
第4次
第5次
收集气体的
总体积/mL
140
280
365
x
375
实验操作
实验现象及结论
如图，取燃烧产物于烧杯B中，加入适量水，然后用大烧杯罩住小烧杯A和B
现象：
结论：燃烧产物中含Mg3N2
因素
曲线斜率
催化剂
种类
催化剂
用量(g)
过氧化氢
溶液浓度
1
MnO2
0.1
5%
0.383
2
0.3
8%
6.367
3
0.6
10%
18.233
4
FeCl3
0.6
10%
0.099
5
KI
0.6
10%
0.163
1.(2021四川自贡期末)今年我市出现了集中感染诺如病毒的案例，为防范诺如病毒可以喷洒有效成分为次氯酸钠(NaClO)的84消毒液进行消毒。某同学将其与同样具有消毒作用的过氧化氢溶液混合时，产生了大量气泡，于是进行探究。
【实验1】取少量84消毒液于试管中，滴加过氧化氢溶液，发现有大量气泡产生，然后 (填写实验操作和现象)，证明产生的气体是氧气。
【提出问题】在上述反应中，NaClO的作用是什么？
【作出猜想】猜想一：作反应物，NaClO与过氧化氢发生化学反应；猜想二：作 ，类似分解过氧化氢制氧气时MnO2的作用。
【实验2】实验步骤如下：
①按如图所示组装实验装置，并检查气密性。
②向锥形瓶中加入30 mL 84消毒液，注射器中吸入25 mL 过氧化氢溶液。
③将注射器中的过氧化氢溶液平均分5次推入锥形瓶中，每次推入过氧化氢溶液，待不再产生气泡后，记录收集气体的总体积(忽略其他因素对测量结果造成的影响)，具体数据见下表。
(1)表中的数据x= 。 (2)分析数据得出“猜想一正确”的依据是 。
【分析讨论】次氯酸钠与过氧化氢溶液反应除生成氧气外，还生成氯化钠和水。写出该反应的化学方程式： 。
【拓展反思】生活中常用消毒剂除84消毒液、过氧化氢溶液外，还有医用酒精、过氧乙酸等。
(3)在使用各种消毒剂时，要考虑它们的性质。切记：科学使用，注意安全!生活中下列使用消毒剂的做法正确的是 。
A.不同的消毒剂不可随意混合使用B.使用84消毒液的浓度越高越好
C.使用医用酒精消毒应远离明火，防止火灾
D.在家里，使用医用酒精对门把手、桌面和文具等物品进行消毒的正确方式是喷洒
类型二 有关反应条件及原理的探究
2.某学校化学学习小组设计出如图所示装置，并进行燃烧条件的探究。
白磷的着火点是40 ℃，红磷的着火点是240 ℃，燃烧产物五氧化二磷是白色固体，会刺激人体呼吸道，能与空气中的水蒸气反应，生成有毒的偏磷酸(HPO3)。
(1)当B装置烧杯内的水受热，温度计显示30 ℃ 时，打开活塞，在盛有水的试管中有气泡均匀逸出，白磷未燃烧，关闭活塞。锥形瓶内反应的化学方程式是 ，白磷未燃烧的原因是 。
(2)随着水温升高，温度计显示45 ℃时，再次打开活塞，白磷燃烧。常言道，水火不相容，水能灭火的原因是 ，而本实验中白磷在水里能够燃烧的原因是 。
(3)小林同学设计了C装置进行燃烧条件的探究，写出白磷燃烧的化学方程式： 。
【拓展与迁移】实验小结时，小林同学说：“待C装置试管中白磷燃烧冷却后，如果将试管口紧贴水面(室温下)，并取下橡皮塞，将看到液体进入试管接近试管容积的1/5。”但是小李同学说不一定是容积的1/5，理由是 。
3.某兴趣小组为验证质量守恒定律，做了镁条在空气中燃烧的实验(如图1)。
(1)请你写出镁条与氧气反应的化学方程式： 。
(2)小明认为根据质量守恒定律，燃烧产物的质量应大于反应物镁条的质量。镁条完全燃烧后，通过称量发现石棉网上的燃烧产物质量反而比反应前镁条质量小，其主要原因是 。
小红按图2装置改进实验，验证了质量守恒定律，却发现产物中还有一些黄色固体。于是，该兴趣小组对该黄色固体的成分展开了如下探究。
【提出问题】黄色固体是什么呢？
【查阅资料】①氧化镁为白色固体；②镁能与氮气反应生成黄色的氮化镁(Mg3N2)固体；③氮化镁可与水反应生成氨气，氨气能使酚酞溶液变红。
【作出猜想】黄色固体为Mg3N2。
【实验探究】
【反思与交流】①为什么在发生化学反应前后各物质的质量总和相等？请从微观角度解释： 。
②空气中N2的含量远大于O2的含量，而镁条在空气中燃烧生成的MgO却远多于Mg3N2，为什么呢？请给出合理的解释： 。
【拓展延伸】如果用图2装置(气密性良好)和药品(足量)测定空气中氧气含量，该实验所测得的氧气体积分数 1/5(填“大于”“小于”或“等于”)。
类型三 有关气体的制取及性质的探究
4.(2022河北玉田月考)小明参观某养鱼池时，好奇地发现工作人员向养鱼池中撒一种叫作过氧化钙的淡黄色固体，用来增加鱼池中的含氧量。小明刚学完氧气的实验室制法，于是他想可否用过氧化钙来制取氧气？
【提出问题】过氧化钙可否用于实验室制取氧气？
【查阅资料】过氧化钙(CaO2)室温下稳定，在300 ℃ 时分解成氧化钙和氧气，可作增氧剂、杀菌剂等。
【猜想与论证】猜想Ⅰ.加热过氧化钙可制取氧气。
(1)实验装置(如图)：
(2)实验主要过程：
①检查装置气密性：先将导管放入水中，用手紧握试管，观察到 ，说明气密性良好。 ②加入过氧化钙，加热，导管口有大量气泡冒出。
③当观察到 时，开始收集气体。④集满气体后，接下来的操作是 。 ⑤检验气体的方法是 。
(3)实验结论：加热过氧化钙可制取氧气。
猜想Ⅱ.过氧化钙与水反应可制取氧气。
(1)实验装置(见下图)：
(2)实验主要过程：
①检查装置气密性。
②加入过氧化钙和水后，有少量细小气泡缓慢放出，该装置放到第二天，集气瓶中只收集到极少量气体。
(3)实验结论：过氧化钙与水 (填“适合”或“不适合”)用于实验室制氧。
【分析与反思】(1)若对过氧化钙与水反应生成氧气的实验进行改进，使该反应加快，可采用的方法是 。
(2)验证到猜想Ⅰ的实验中收集到的氧气不纯，可能的原因是 。
5.化学实验研究小组以“过氧化氢制取氧气的最佳条件”为课题并进行实验验证。
【查阅资料】(1)MnO2、FeCl3、KI都可以作H2O2分解的催化剂。
(2)气压传感器能描绘出密闭容器中压强随时间的变化曲线(如图)。曲线斜率越大，说明过氧化氢分解速率越快，则该条件对过氧化氢分解速率影响越大。
【进行实验】连接仪器， ；将体积相同、浓度不同的过氧化氢溶液和不同质量的MnO2、FeCl3、KI分别放在耐压的密闭容器中，用气压传感器测量并用数字采集器采集数据：
【现象与结论】(1)写出发生装置中反应的化学方程式： 。
(2)三种催化剂催化效果的排序是 。
(3)实验3观察到瓶内反应剧烈，产生大量白雾，其他实验组中未见到白雾。
根据以上信息你认为最适合实验室制取氧气的为 (填实验号)。
答案全解全析
1.答案 【实验1】把带火星的木条伸入试管中，带火星的木条复燃 【作出猜想】催化剂 【实验2】(1)370 (2)第3次与第2次比较，加入相同体积的过氧化氢溶液，产生气体体积不同，第4次、第5次加入过氧化氢溶液后，产生气体的体积为0(合理即可) 【分析讨论】NaClO+H2O2NaCl+H2O+O2↑ 【拓展反思】(3)AC
解析 【实验1】氧气可使带火星的木条复燃，利用带火星的木条验证氧气。【作出猜想】在用过氧化氢制取氧气的实验中，二氧化锰是催化剂。【实验2】根据题表数据分析，第3次与第2次比较，加入相同体积的过氧化氢溶液，产生气体的量第3次较第2次少，说明次氯酸钠参与了反应，且第3次时次氯酸钠已经反应完毕，第4次再加入5 mL 过氧化氢溶液后不发生反应，收集气体的总体积增加量等于第4次加入的过氧化氢溶液的体积(5 mL)，所以x=365+5=
370。【拓展反思】(3)次氯酸钠与过氧化氢可以反应，说明不同消毒剂不可随意混合使用；使用84消毒液时并不是浓度越高越好；酒精易燃易爆，使用医用酒精时应远离明火；使用医用酒精对门把手、桌面和文具等物品进行消毒的正确方式是擦拭。
2.答案 (1)2H2O2O2↑+2H2O 温度未达到白磷的着火点 (2)降低温度至可燃物的着火点以下 与氧气接触，且温度达到了白磷的着火点 (3)4P+5O22P2O5 【拓展与迁移】白磷可能不足(或其他合理答案)
解析 (1)过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气；烧杯内水的温度为30 ℃，未达到白磷的着火点，因此白磷不燃烧。(2)水能灭火是因为水蒸发吸收热量，导致温度降至可燃物的着火点以下；水中的白磷能燃烧是因为白磷能与氧气接触，且温度达到了白磷的着火点。
3.答案 (1)2Mg+O22MgO (2)部分反应产物扩散到空气中 【实验探究】B中产生气泡，A中酚酞溶液变红 【反思与交流】①反应前后原子种类、个数和质量都不变 ②氮气化学性质不如氧气活泼 【拓展延伸】大于
解析 【实验探究】氮化镁可与水反应生成氨气，氨气能使酚酞溶液变红，结合结论知实验现象是B中产生气泡，A中酚酞溶液变红。【拓展延伸】实验所测得的氧气体积分数会大于1/5，这是因为镁在消耗氧气的同时消耗了一些氮气。
4.答案 【猜想与论证】猜想Ⅰ(2)①导管口有气泡冒出，松手后导管中形成一段液柱 ③导管口气泡连续、均匀冒出 ④先将导管移出水槽，再熄灭酒精灯 ⑤将带火星的木条伸入集气瓶内，木条复燃则是氧气
猜想Ⅱ(3)不适合 【分析与反思】(1)加热(或加入催化剂) (2)集气瓶内预先没有装满水(合理即可)
解析 【猜想与论证】猜想Ⅰ中，加热过氧化钙制取氧气，实验步骤及注意事项与加热氯酸钾和二氧化锰制取氧气相同。猜想Ⅱ中，由实验可知，过氧化钙与水反应速率太慢，不适合用于实验室制取氧气。【分析与反思】(1)加快反应速率的方法有很多，比如增大反应物间的接触面积、升高温度或加合适的催化剂等。(2)猜想Ⅰ的实验中收集到的氧气不纯，其原因可能是集气瓶内预先没有装满水或当导管口一有气泡冒出时就收集气体等。
5.答案 【进行实验】检查装置气密性 【现象与结论】(1)2H2O2 2H2O+O2↑ (2)MnO2>KI>FeCl3 (3)实验2
解析 【进行实验】在有气体生成的实验操作中，连接仪器后，要先检查装置气密性。【现象与结论】(1)过氧化氢在催化剂作用下分解生成水和氧气。(2)分析表中实验数据可知，当过氧化氢溶液的用量、浓度、催化剂的用量都相同时，曲线斜率越大，说明过氧化氢分解速率越快，所以三种催化剂催化效果MnO2>KI>FeCl3。(3)分析表中实验可知，实验3反应过于剧烈，4、5太慢，实验1与实验2相比，实验2最佳。
第1次
第2次
第3次
第4次
第5次
收集气体的
总体积/mL
140
280
365
x
375
实验操作
实验现象及结论
如图，取燃烧产物于烧杯B中，加入适量水，然后用大烧杯罩住小烧杯A和B
现象：
结论：燃烧产物中含Mg3N2
因素
曲线斜率
催化剂
种类
催化剂
用量(g)
过氧化氢
溶液浓度
1
MnO2
0.1
5%
0.383
2
0.3
8%
6.367
3
0.6
10%
18.233
4
FeCl3
0.6
10%
0.099
5
KI
0.6
10%
0.163
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