期末专题训练：科学探究题---2024-2025学年九年级化学人教版（2024）上册-A4

这是一份期末专题训练：科学探究题---2024-2025学年九年级化学人教版（2024）上册-A4，共25页。试卷主要包含了实验室常用过氧化氢溶液制氧气等内容，欢迎下载使用。
【提出问题】氧化铜是否也能做过氧化氢分解的催化剂？它是否比二氧化锰的催化效果更好？
【设计实验】他以生成等体积的氧气为标准，设计了下列三组实验(其他可能影响实验的因素均忽略)。
(1)上述实验应测量的“待测数据”是 。
(2)若实验②比实验①的“待测数据”更 (填“大”或“小”)，说明氧化铜能加快过氧化氢的分解速率。
(3)将实验②反应后的固体过滤、洗涤、干燥，称量得到0.5g黑色粉末，将黑色粉末放入试管中， (简述操作和现象)。
【预期结论】
(4)氧化铜也能作过氧化氢分解的催化剂，其反应用化学方程式表示为 。
【评价设计】
(5)你认为他设计实验②和实验③对比的目的是 。
2．科学探究与实践是我们需要不断培养的学科核心素养。实验课上，同学们做了电解水的实验。
(1)电解水时，通常要加入少量氢氧化钠或硫酸钠溶液，目的是 。
(2)实验时正极产生的气体是 ，通电一段时间后，正、负极气体体积比为 。
某同学在做电解水实验时，误向水中加入氯化钠，发现与正极相连的电极上出现黄绿色气体。
【提出问题】加入氯化钠的水通电时，两个电极上分别生成了什么气体？
【查阅资料】①氯气(Cl2)是一种黄绿色、有刺激性气味的有毒气体，常温下1体积水能溶解2体积氯气。
②氯化钠溶液是在水中加入氯化钠固体溶解后得到的混合物。
【作出猜想】猜想1：氧气和氯气；猜想2：氢气和氧气；猜想3：氢气和氯气。
【设计实验】
(3)用如图所示装置来电解氯化钠溶液，并收集两个电极上产生的气体。
【实验结论】
(4)氯化钠溶液通电时，生成两种气体和氢氧化钠。该反应的文字表达式为 。
【反思与评价】
(5)联系电解水的实验，要证明水的组成，你认为在电解水时 (填“可以”或“不可以”)加入氯化钠溶液，原因是 。
3．化学实验课上，同学们正在开展电解水的实验探究，请你一同参与。
【提出问题】水在直流电下的变化如何？
【进行实验】同学们按照教材中的装置(如图1)进行了实验：
【收集证据】
(1)同学们观察到电极附近有气泡产生，若一段时间后a中收集到10mL气体，则此时b中应该大约收集到了 mL气体。切断电源，打开b管顶端的活塞，在管口放置一根燃着的木条，会观察到 ，该气体为 。
【得出结论】
(2)水通电后发生的化学符号表达式 。
(3)水是由 组成的。
【讨论分析】
(4)实验时，老师在水中加入了少量氢氧化钠，目的是 。
【拓展延伸】同学们又查阅到了如下资料
a.旧版教材中，电解水的实验装置如图2所示。
b.氢氧化钠是一种强碱，具有腐蚀性。
c.给含有氯化钠的水通电，会发生如下反应：。
请你分析思考：
(5)和图2的装置相比，现行教材(图1)装置的优点是 (任意写一点)。进行实验时， (填“能”或“不能”)将氢氧化钠换为氯化钠。
【总结交流】
(6)化学是以实验为基础的科学，通过上述实验的分析对比，归纳出在改进实验时需考虑的因素 。(任意写一点)
4．蔗糖是一种生活中常见的物质，某兴趣小组对“蔗糖样品的组成”进行了探究。
【作出猜想】蔗糖的组成可能含有碳、氢、氧元素。
【实验验证】
(1)方案一：慧慧取蔗糖在空气中点燃，分别用干冷玻璃片和蘸有澄清石灰水的玻璃片置于火焰上方，观察到玻璃片上有水雾出现，证明一定有氢元素：观察到石灰水变浑浊，则证明样品中一定含有 （填名称）元素。
【质疑反思】月月认为该方案不能得出完整结论，于是用方案二再次证明。
方案二：实验开始前先通入一会儿氮气，然后关闭弹簧夹，再点燃酒精灯加强热。
(2)若观察到小烧杯内壁有水雾出现（经测定生成气体中只含有水），说明样品中一定含有 （填名称）元素。
(3)实验结束后观察到硬质玻璃管内残留有黑色固体，经证明该黑色固体是单质碳。继续利用上图所示装置，另选试剂进行了验证单质碳的实验。实验过程和现象如下：
写出上述实验过程中①的化学反应方程式： 。
【实验结论】蔗糖是由碳、氢、氧三种元素组成。
【拓展交流】
(4)方案二中，先通入一会儿氮气的目的是 。
(5)事先称得方案二中玻璃管质量为，取用蔗糖质量为，实验结束之后称得玻璃管和剩余黑色固体总质量为，且蔗糖分子的相对分子质量为342，则单质碳的质量为 ，蔗糖分子的化学式为 。
5．如图是测定空气中氧气含量的三套实验装置，请结合图示回答下列问题。
(1)图一中发生反应的文字表达式为 。
(2)如图二所示的实验装置进行实验探究，实验前，打开弹簧夹，将注射器的活塞前沿从15mL刻度处推至10mL刻度处，然后松手，若活塞仍能返回至15mL刻度处，则说明 。
(3)如图二所示的实验装置进行实验探究，图二装置的试管中空气体积为25mL，反应前注射器活塞位于15mL刻度处，若不使用弹簧夹，充分反应直至燃烧结束，待试管冷却后可以观察到注射器活塞位于 mL刻度处。
(4)对图二实验进行了如图三所示的改进。若实验后未将气球中气体挤出(实验前气球内的气体体积忽略不计)，会导致测得氧气含量中 (选填“偏大”或“偏小”)。
(5)某兴趣小组的同学在老师指导下，设计如图所示实验对图一的实验原理进行探究。图甲装置中，将装有足量红磷的燃烧匙置于瓶内中间，并把装有足量白磷的燃烧匙浸没在蒸馏水下。
【提出问题】红磷在烧瓶内熄灭后，瓶中是否有氧气剩余？
【猜想假设】猜想I；有氧气剩余；猜想Ⅱ：无氧气剩余。
【实验验证】用激光笔点燃红磷，待装置完全冷却后，将装有白磷的燃烧匙提出水面，用激光笔点燃白磷。图乙为用氧气传感器测量的容器内氧气浓度变化曲线图。
①图乙中，曲线DE段氧气浓度变化的主要原因是 。
【实验结论】
②分析图乙得出，猜想 (选填“Ⅰ”或“Ⅱ”)正确。
6．化学小组的同学对“暖宝宝”(标签如下图)感到好奇，进行了如下探究活动。
(1)按如下图装置进行实验，从采集的数据可知：氧气浓度减小。实验结束并恢复室温后，观察到烧杯中液面 (填“升高”“降低”或“不变”)，暖宝宝由黑色变为红褐色。结合暖宝宝的成分，小组讨论得出发热原理：4Fe+ + =4Fe(OH)3该反应放热。
【实验探究2】暖宝宝快速发热的原理
(2)将上图中暖宝宝样品换成下表中四种方案中的药品进行对比实验，请补全实验方案四。
使用温度传感器收集数据并生成下图的图像。
【实验结论】
(3)综合探究1的实验现象，分析探究2的图像，总结暖宝宝能快速发热的原理是 。
【实验探究3】
(4)如何证明“暖宝宝”内含有铁粉，未完全失效。请写出三种实验方案： 。
7．水是生命之源，人类从未停止过对水的研究。
Ⅰ．探究水的净化
(1)图-1为自制简易净水器示意图。
①用小石子、细砂处理水中不溶性杂质，相当于实验室进行的基本操作： (填操作名称)。
②活性炭的作用是 。
Ⅱ．探究水的分解
(2)图-2为水在一定条件下分解的微观过程。虚线框内应填的微观图示是 (选填A、B、C、D)，该反应属于的基本反应类型是 。
(3)图-3所示装置是电解水的装置。
①a管收集到气体是 ；反应的化学方程式为 。
②若用碳棒作电极进行电解水实验，一段时间后，得到氢气和氧气的体积比大于理论值，对产生此现象原因的解释是： 。
Ⅱ．探究水的反应
(4)1785年，拉瓦锡将水蒸气通过红热的铁制枪管将水转化为氢气，同时生成四氧化三铁，实验示意图如图-4所示。
该反应的化学方程式为 。
8．氢能源发展前景广阔，同学们在学习电解水制氢时对水中增加其他物质感到好奇，于是进行了探究。
【查阅资料】
1.纯水中大约每十亿个水分子中，仅约两个水分子分解生成氢离子和氢氧根离子。
2.硫酸钠、氢氧化钠、氯化钠等物质在水中易解离出离子，如Na2SO4→Na++。
3.溶液电导率是衡量导电性的指标之一，离子浓度（ml•L﹣1浓度的表示）越大，电导率越高，导电性越好。
4.Cl2为浅绿色，有刺激性气味的有毒气体，可溶于水。
任务一：电解水探究水的组成
(1)写出电解水的符号表达式： 。
任务二：电解水为什么加其他物质
(2)根据资料，加硫酸钠可以增强水的导电性的原因是 。
任务三：什么物质导电性增强效果比较好
(3)分析图2可知，几种常见物质浓度在 ml•L﹣1时，溶液导电性较好。
(4)图中几种物质中， 导电性最好。
任务四：氯化钠是否会增强水的导电性
【进行实验】小组同学用图1装置分别做了两次实验，记录如下：
【得出结论】
(5)氯化钠 （填“能”或“否”）增强水的导电性。
【反思交流】
(6)小组同学用燃着的木条检验两电极上的气体，发现负极气体燃烧，火焰呈 色；
(7)写出负极气体燃烧的符号表达式 。
【异常现象】小组同学观察到正极气体无法使木条烧得更旺，却能闻到刺激性气味。
【异常再探究】正极产生的是什么气体？
(8)甲同学猜测是SO2，乙同学猜测是Cl2，经讨论，大家一致认为甲同学的猜想不合理，理由是 。
【总结提升】
(9)电解水制氢时，不能加入氯化钠，因为 。
9．项目小组的同学在用“双氧水”冲洗伤口时，不小心将过氧化氢溶液滴到水泥地板上，发现有大量气泡产生，这一现象引发了同学的注意。
【查阅资料】①水泥块中含有的二氧化锰、氯化铁、碘化钾等物质。
②氯化铁的水溶液为浅黄色，不同价态的铁元素在溶液中表现不同的颜色
一：影响过氧化氢分解的因素
依据上述实验回答下列问题
(1)实验1中带火星木条未复燃的原因可能是 。
(2)对比实验1、2可得出的影响反应速率的因素为 。
(3)实验3中发生反应的符号表达式 。
(4)将实验4反应后的剩余物通过一系列方法分离出固体物质，若称得其质量为 ，再将该固体物质放入试管中，加入过氧化氢溶液，若观察到 ，说明氯化铁对过氧化氢分解有催化作用。
二：过氧化氢分解反应中溶液的颜色变化
在上述实验过程中，有同学发现，随着反应的进行，装置外壁有温热的感觉，当氯化铁加入装置中，有颜色变化。为此设计如下实验
依据上述实验回答下列问题
(5)设计实验6的目的是 。
(6)氯化铁在作为过氧化氢的催化剂的过程中参与过氧化氢反应的依据是 。
10．实验室常用过氧化氢溶液制氧气。实验小组同学对该反应进行探究：
实验1：验证二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂：
(1)过氧化氢分解的化学符号表达式为 。
(2)IV中过滤称得的固体质量为 g。
(3)证明二氧化锰能加快过氧化氢分解速率的实验现象是 。
实验2：探究催化剂种类和质量对H2O2分解的催化效果的影响。
【进行实验】称取催化剂置于三颈瓶中，塞紧橡胶塞，用注射器将3mL5%过氧化氢溶液快速注入，如图过氧化氢完全分解所用时间，实验记录如表：
【解释与结论】
(4)实验2中，效果好的催化剂是 。
(5)实验②③④的目的是 。
(6)继续实验，发现活性炭比二氧化锰的催化效果差。其实验方案：称取0.03g活性炭置于三颈瓶中，塞紧橡胶塞，用注射器将3mL5%过氧化氢溶液快速注入。在初始温度20℃时进行实验，测定结果是 。
(7)通过学习，你认为对H2O2分解催化效果的影响因素应该还有 。
11．I．探究制氧剂反应原理
【查阅说明书】：制氧剂A是过碳酸钠固体，制氧剂B是二氧化锰。
(1)①过碳酸钠（化学式是白色颗粒状粉末，溶于水后反应生成过氧化氢和碳酸钠；
②过氧化氢在二氧化锰的作用下分解。请写出②中的文字表达式 。
【组装装置】
(2)学习小组计划组装一套氧气的制取与过滤的装置，如下图甲、乙所示：
①装置甲是发生装置，请从上述仪器A-F中选出合适的仪器进行组装，需要用到的仪器有 （填字母）
②装置乙中的蒸馏水有过滤杂质、提高氧气纯度的作用外，还能起到的作用是 （填字母）
A．判断是否有氧气输出
B．加快氧气的生成速率
C．增大氧气的产量
D．监测气体的流速
Ⅱ．对制氧剂的选择探究
过氧化氢溶液常温下也可以快速制氧，为什么不选用过氧化氢溶液而选用过碳酸钠呢？该兴趣小组对两者的制氧效率进行探究。
【查阅资料】
①过氧化氢溶液的稳定性较差，浓度较大时具有一定的腐蚀性。②过碳酸钠俗称固体双氧水，具有无毒、无臭、无污染、易储存、水溶性好等特点。
【实验探究】
在其他条件相同的前提下，以获得相同体积的氧气设计实验。
实验一：溶质质量相等的四组过氧化氢的制氧效果对比，以作催化剂，记录并处理内数据，见图1：
实验二：过碳酸钠四种加水量的制氧效果对比。实验中水的添加量与过氧化氢体积保持一致（固体体积忽略不计）。记录并处理内数据，见图2。
(3)从图中可知，过碳酸钠的制氧效率与加水量的关系是 。
(4)结合图中数据，家用制氧机制氧剂选择过碳酸钠的优点是 （写一点）。
12．“84消毒液”、过氧化氢溶液都是常用消毒剂某化学兴趣小组对两种消毒剂进行了如下探究活动。
【查阅资料】84消毒液具有漂白性和腐蚀性，其有效成分是次氯酸钠（化学式为NaClO）。
(1)化学兴趣小组同学取少量“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，将带火星的木条伸入试管，观察到 （填实验现象），证明该气体为氧气。
【提出问题】在上述反应中，NaClO的作用是什么？
【作出猜想】
(2)猜想一：作反应物，NaClO与过氧化氢溶液发生化学反应；
猜想二：作 ，类似分解过氧化氢溶液制氧气时二氧化锰的作用。请写出实验室用过氧化氢制取氧气的文字表达式 。
【实验探究】
(3)按如图所示组装实验装置，加入试剂前应进行的操作是 。
i.向锥形瓶中加入30mL“84消毒液”，注射器中吸入25mL过氧化氢溶液。
ii.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）见下表：
【实验结论】
(4)依据表格数据分析得出 （填“猜想一”或“猜想二”）正确。
【拓展反思】
(5)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。使用各种消毒剂时，要考虑其性质。下列使用消毒剂的做法正确的是______（填字母）。
A．为了增强消毒效果，不同的消毒剂可随意混合使用
B．使用医用酒精消毒应远离明火，防止火灾
C．“84消毒液”可用于洗涤有色衣物并对衣物进行消毒处理
13．有关空气组成的研究与发现对化学的发展做出了重要贡献，化学兴趣小组的同学们也尝试通过自己的实验研究空气的组成。
Ⅰ.拉瓦锡的研究：用加热汞的方法测定空气中氧气的含量
如图1所示，拉瓦锡把少量的汞放在密闭的玻璃容器中连续加热12天后，发现有一部分银白色的液态汞变成红色粉末，容器内空气体积减少了约五分之一。收集汞表面生成的红色粉末(氧化汞) ，置于另一容器内加热得到了汞和氧气，且氧气的体积恰好等于原来密闭容器里所减少的空气体积。
(1)上述实验中，使用汞的优点有 。
A．汞为液态，在加热的条件下只与氧气反应且生成物为固体
B．时间足够长，能将密闭装置中的氧气几乎耗尽
C．实验过程中没有污染
D．生成的化合物加热分解又能得到汞和氧气
(2)继拉瓦锡研究后，英国科学家瑞利经多次实验发现从空气分离得到的氮气密度总是略大于纯净氮气密度，造成这一差异主要与空气中的 相关。
Ⅱ.实验小组同学追寻科学家的足迹，利用图2也进行了空气中氧气含量的测定，请你一起参与。
【实验原理】
(3)请写出图2实验原理的符号表达式 。
【实验步骤】
(4)1.连接仪器，检查装置的气密性，气密性良好。
2.将一支硬质玻璃管注满水(两端用橡皮塞封住) ，然后打开一端橡皮塞，将水倒入量筒中，记录体积为50mL。
3.如图2所示，在另一支与步骤(2) 完全相同的干燥的硬质玻璃管中装入铜粉，两端塞上带玻璃导管的橡皮塞，其中一端用气球密封。移动注射器活塞，在注射器中留存25mL 的气体，记录体积后与硬质玻璃管另一端密封连接。根据 高度，将玻璃管固定在铁架台上。
4.用酒精灯在铜粉部位加热，加热时多次缓慢推拉注射器。
5.停止加热后，待玻璃管冷却至室温，将气球内的气体全部挤出。待注射器活塞稳定后，记录注射器中气体的体积约为10mL。
【实验现象】
(5)实验中硬质玻璃管内观察到的现象是 。
【实验结论】
(6)由实验中的相关数据可得到的结论是 。
【反思与评价】
(7)实验步骤4 中多次缓慢推拉注射器的目的是 。
(8)如果实验步骤5记录到的数值大于10mL，你认为可能原因是 (写一条)。
(9)玻璃管中剩余的气体主要是氮气，你认为氮气的化学性质 。
14．某化学兴趣小组为探究空气中氧气的含量，设计了下图所示的实验装置。
实验探究如下：
【实验原理】
(1)该实验中发生反应的文字或化学符号表达式为 。
【实验操作】
选用20mL的试管，按图连接装置并确认装置气密性良好，将注时器的活塞停在10mL刻度处。在试管中放入一定量的红磷，点燃酒精灯，待充分反应后打开弹簧夹，注射器的活塞停留在7mL处。
【实验现象】
(2)实验中试管内可观察到的现象是 。
【实验结论】
(3)根据实验现象可以得出：试管内剩余的气体主要的化学性质是 。
(4)该实验测得空气中氧气的体积分数为 。
【反思交流】
(5)小明同学提出 （选填“能”或“不能”）用木炭代替红磷进行该实验，原因是 。
15．某化学兴趣小组以“水的组成”为主题开展项目式学习。
【任务一】认识科学家探究水的组成的历史
材料1：1781年，普里斯特利在干冷的玻璃瓶中装入“易燃空气”和空气的混合气，然后用电火花引爆，发现瓶壁有水珠。受传统观念的影响他坚持认为水是一种元素。
材料2：1800年，英国化学家尼科尔森利用伏打电池对水进行通电，发现两极都有气泡产生，并发现负极上产生的气体体积恰好是正极的两倍。
(1)材料1中所提到的“易燃空气”是 (填符号)，英国化学家尼科尔森电解水正极上产生的气体是 (填名称)。
【任务二】探究影响水电解的因素
(2)如图2所示，先用燕尾夹夹紧医用软管﹐将注射器竖直向下浸入水中，若观察到 (填“a”、“b”或“c”)现象﹐说明气密性良好。
(3)实验1探究加入不同物质对电解效果的影响：电解时向纯水中加入其他物质是为了 。向水杯中分别加入等量的浓度为12%的碳酸钠、硫酸钠、氢氧化钾和氢氧化钠溶液进行实验，通电相同时间，读取并记录数据，重复实验三次，计算产生氢气的速率如图3所示，由此得出结论 。
【实验2】
(4)探究不同电极材料对电解效果的影响：将下列电极连接电源正、负极，打开开关，测定产生氢气的速率(cm3/s)如下表，最佳电极材料是 。
(5)选择电极材料还需考虑的因素有 。
(6)你认为还有哪些因素会影响电解水的速率，请根据你的猜想设计实验方案。
16．为了进一步加深对蜡烛燃烧现象的理解，化学兴趣小组邀你一起进行更为深入的实验探究。
探究一：蜡烛在开放体系中燃烧。
(1)取一支蜡烛，用小刀切下一小块，放入水中发现石蜡浮在水面上，说明石蜡的密度比水 (填“大”或“小”)。
(2)将一只干燥的烧杯罩在蜡烛火焰的上方一段时间，发现烧杯的内壁出现水雾，触摸烧杯外壁感觉到发热，迅速将烧杯倒转过来，倒入少量的澄清石灰水，振荡，发现澄清石水变浑浊，说明蜡烛燃烧生成了 。
(3)取一支短导管，将其一端伸入焰心，等另一端有白烟出现时，再将燃着的火柴放到导管口，观察到白烟可以被点燃，证明石蜡具有的性质是 。
探究二：对密闭集气瓶内蜡烛燃烧时间的影响因素进行探究，装置如图所示。
【进行实验】
【实验1】6个集气瓶中盛有不同配比的氧气、氮气的混合气体，分别用6支相同的蜡烛点燃后测定其燃烧时间。
猜测烛芯长度可能会影响燃烧时间，继续进行实验2。
【实验2】将集气瓶中充满空气，测定相同蜡烛高度、不同烛芯长度的蜡烛在集气瓶中燃烧的时间。
【分析与结论】
(4)实验1的目的是探究 对蜡烛在集气瓶中燃烧时间的影响。
(5)实验2的结论是 。
【反思与评价】
(6)甲同学认为实验2蜡烛熄灭的原因是氧气完全消耗，乙同学依据实验1判断甲同学的说法不严谨，支持乙同学判断的证据是 。
(7)反思探究二，提出一个关于影响蜡烛燃烧时间，还可能的因素 。
17．“筑梦”小组的同学进行有关分子性质的探究实验：
(已知：浓氨水极易挥发，挥发出的氨气分子溶于水后能使酚酞溶液变红)
(1)实验1中，烧杯甲装入浓氨水，烧杯乙盛放滴有无色酚酞试液的蒸馏水，一段时间后烧杯 (填写烧杯序号)液体变红，该实验说明分子的基本性质是 。
【提出问题】为什么实验1中另一烧杯内液体不变红色，某同学提出可能与分子运动速率有关。
探究一：分子运动速率与温度的关系
【进行实验】实验2中，用注射器抽取30mL浓氨水，连接装置。打开止水夹，推动注射器的活塞将浓氨水通过导管挤入装置下端两侧玻璃管内，并迅速将装置下端玻璃管底部同时浸入盛有等体积的热水和冷水的烧杯中。
(2)实验过程中，观察到 (填“左侧”或“右侧”)玻璃管内湿润的酚酞滤纸条自下而上变红的速率加快，说明 (从微观角度分析)。
探究二：分子运动速率与分子质量的关系
【查阅资料】
①浓盐酸会挥发出氯化氢气体，浓氨水会挥发出氨气，两种气体反应会产生白烟，即生成白色固体氯化铵；
②氯化氢分子质量大于氨气分子质量。
【进行实验】组装实验3装置，在玻璃管左右两端分别放置浸有浓氨水和浓盐酸的棉花，观察现象。
(3)一段时间后，观察到玻璃管C处产生的白烟较多，说明氨气分子的运动速率比氯化氢分子 (填“快”或“慢”)；由此可得出分子质量对分子运动速率的影响是 。
【实验拓展】
(4)如实验4所示：先在一支试管中装一半红墨水，再在液面上注满酒精(缓缓注入)，加盖密封后静置，30日后再观察现象如图所示。小组同学做的实验说明的分子性质是 。
【实验反思】
(5)小组同学反思实验4用时过长，不改变该实验所用的仪器和药品，若要达到相同的实验效果，缩短实验时间可采取的改进方法是 。
18．先进的催化技术已成为当今化工技术开发和进步的动力，大多数化工生产都有催化剂的参与。
(1)化工生产使用催化剂的作用是 。
(2)某小组同学发现，将少量氧化铜粉末放入过氧化氢溶液中，过氧化氢的分解速率加快。对此现象，小组同学进行如下探究：
【提出问题】氧化铜能否作过氧化氢分解的催化剂？
【作出猜想】 。
【实验验证】
【拓展延伸】小组同学设计了如图装置对比氧化铜粉末与二氧化锰的催化效果，实验均以生成25mL氧气为准，相关数据见表：
表中的“待测数据”是指 ；若，则可得出 的催化效果较好。
19．某实验小组对教材中测定空气中氧气的含量实验如图1进行改进。
【改进实验1】
(1)用如图2所示的实验装置进行实验。左管中燃烧匙盛有足量红磷，两管内盛有水。实验步骤：①连接仪器并检查装置气密性；②接通电源，用发热电阻丝引燃红磷；③待红磷熄灭，冷却至室温后读数。实验过程中左管液面的变化情况是 。
(2)红磷燃烧的现象为 。
(3)与图1所示的实验相比，图2所示实验的优点是 。
【改进实验2】
用如图3所示的实验装置进行实验。
用等量的氯化铵溶液润湿滤纸包，将一定量铁粉和活性炭粉混合均匀后黏附在滤纸包内表面，将滤纸包挂在橡胶塞上，同时在橡胶塞上打上孔径合适的圆孔，插入氧气传感器。
实验步骤：①在集气瓶上塞上带有上述装置和药品的橡胶塞；②将传感器连通电脑，开始采集数据；③更换药品，重复①②步骤，采集的数据如图4所示。
曲线a：5.0g铁粉+2.0g活性炭粉，质量分数为10%的氯化铵溶液
曲线b：5.0g铁粉+2.0g活性炭粉，质量分数为25%的氯化铵溶液
曲线c：6.0g铁粉+2.4g活性炭粉，质量分数为25%的氯化铵溶液
(4)比较曲线a与曲线b可得出的结论是 。
【改进实验3】
食品脱氧剂（以铁粉为主的物质组成）能通过化学反应除去密闭包装袋中的氧气，使食品处于无氧状态。同学们用如图5装置进行实验来测定空气中氧气的含量。如表是实验过程中记录的有关数据：
(5)据表中数据推算，广口瓶中氧气的体积分数约是 （结果精确到0.1%）。
(6)与燃烧红磷法相比，用脱氧剂测定空气中氧气含量的缺点是 。
20．化学兴趣小组对“测定空气中氧气的含量”实验进行探究，并基于证据进行推理分析。
(一)氧气是参与“氧循环”的重要物质。
(1)若用图1装置测出空气中氧气体积分数小于、可能的原因是 (答一点)。
(2)利用如图1装置测定空气中氧气含量并结合传感器技术，测得实验过程中容器内气体压强、温度的变化趋势如图2所示。请结合实验原理，解释BC段气体压强变化的原因 。
(3)某同学进行如图3所示实验时发现，产物中有少许黄色固体。
【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镁能与空气中的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。氨气的水溶液呈碱性。
【做出猜想】黄色固体为Mg3N2
【实验过程】进行图4实验。取燃烧产物于烧杯B中，加水，用大烧杯罩住小烧杯A和B。
【实验结论】观察到的现象： ，据此可推断燃烧产物中含氮化镁(Mg3N2)。
【反思交流】进行如图3所示实验时，在规范操作的前提下，该同学所测得的空气中氧气的体积分数 (填“大于”、“小于”或“等于”)。
参考答案：
1．(1)生成等体积氧气所用时间
(2)小
(3)加入过氧化氢溶液有气泡产生
(4)2H2O22H2O+O2↑
(5)比较氧化铜和二氧化锰的催化效果
2．(1)增强水的导电性
(2) 氧气/O2 1:2
(3) II 氢气/H2 III
(4)
(5) 不可以 有氯气生成则无法证明水的组成
3．(1) 20 气体被点燃 氢气
(2)H2OH2+O2
(3)氢元素和氧元素
(4)增强水的导电性
(5) 管上有刻度，结果更准确/更便于检验生成的气体（合理即可） 不能
(6)改进实验要更易于操作/具备更高的准确性（合理即可）
4．(1)碳
(2)氢、氧
(3)
(4)排尽装置中的空气
(5) 2.4 C12H22O11
5．(1)
(2)装置气密性良好
(3)6
(4)偏大
(5) 白磷燃烧消耗氧气 Ⅰ
6．(1) 降低 6H2O/3O2 3O2/6H2O
(2)2g氯化钠，2g活性炭
(3)铁粉与氯化钠、活性炭共同作用
(4)用吸铁石（磁铁）吸引；加硫酸铜溶液等合理即可
7．(1) 过滤 吸附水中的色素和异味
(2) D 分解反应
(3) 氧气/O2 2H2O2H2↑+O2↑ 氧气比氢气更易溶于水或氧气与电极反应而被消耗等（合理即可）
(4)3Fe+4H2OFe3O4+4H2
8．(1)H2OH2+O2
(2)硫酸钠在水中容易解离出钠离子和硫酸根离子
(3)5
(4)硫酸
(5)能
(6)淡蓝
(7)H2+O2H2O
(8)反应物中不含有硫元素
(9)氯气溶于水产生氯化氢，且有挥发性，导致氢气中混入氯化氢
9．(1)过氧化氢溶液分解产生的氧气较少，氧气的浓度不高
(2)温度
(3)
(4) 0.5g 大量气泡
(5)排除温度对氯化铁溶液颜色变化的影响
(6)反应过程中溶液颜色由浅黄色变棕色
10．(1)H2O2H2O+O2
(2)0.1
(3)I中带火星的木条不复燃，III中带火星的木条复燃
(4)二氧化锰/MnO2
(5)探究氯化铁的质量对过氧化氢分解的催化效果的影响
(6)过氧化氢完全分解所用时间大于8s
(7)温度、过氧化氢溶液的浓度等
11．(1)
(2) BDE AD
(3)过碳酸钠的产氧速率随加水量的增加而增大
(4)过碳酸钠是固体便于携带，且能持续平稳提供氧气
12．(1)木条复燃
(2) 催化剂
(3)检查装置气密性
(4)猜想一
(5)B
13．(1)ABD
(2)稀有气体等
(3)
(4)酒精灯
(5)固体由红色变为黑色
(6)氧气约占空气体积的五分之一
(7)能使铜和氧气充分接触，将氧气完全消耗
(8)铜粉不足（合理即可）
(9)不可燃也不助燃
14．(1)/
(2)红磷燃烧，产生大量白烟，放出热量
(3)不能燃烧且不支持燃烧
(4)15%
(5) 不能 木炭燃烧消耗氧气，生成二氧化碳气体，使得装置内压强差变化不明显
15．(1) H2 氧气
(2)b
(3) 增强水的导电性 其他条件相同时，加入氢氧化钠电解效果最好
(4)铜丝
(5)电极与溶液中的物质不反应
(6)影响因素是温度
实验方案：向上述实验装置的水杯中分别加入20℃和30℃，等量的浓度为12%氢氧化钠溶液进行实验，通电相同时间，读取并记录数据，重复实验三次，计算氢气产生速率。
16．(1)小
(2)二氧化碳
(3)可燃性
(4)氧气体积分数
(5)氧气体积分数和蜡烛高度相同时，烛芯长度越大，蜡烛在集气瓶中燃烧时间越短
(6)实验1中，氧气体积分数为10%时，蜡烛立即熄灭
(7)蜡烛的粗细
17．(1) 乙 分子在不断运动
(2) 左侧 温度越高，分子运动速率越快
(3) 快 分子质量越小，运动速率越快
(4)分子之间有间隔，分子是不断运动的
(5)混合后将试管放入热水中
18．(1)改变反应速率
(2) 氧化铜能作过氧化氢分解的催化剂 氧气/O2 0.2 化学性质 二氧化锰0.5 生成25mL气体需要的时间 二氧化锰/MnO2
19．(1)先下降后上升
(2)产生大量白烟，放热
(3)实验结果更准确/更环保
(4)其他条件都相同，消耗氧气速率大小与氯化铵溶液质量分数有关
(5)20.3%
(6)反应需要的时间长
20．(1)红磷不足或装置漏气
(2)反应消耗O2且温度逐渐恢复至室温
(3) 酚酞变红 大于
实验序号
5%过氧化氢溶液体积
其他物质质量
待测数据
①
5mL
无
②
5mL
氧化铜0.5g
③
5mL
二氧化锰0.5g
实验步骤
实验现象
解释或结论
①按照如图所示装置，通电一段时间后，用a、b两支试管分别收集两个电极上产生的气体，观察气体颜色
试管a收集到黄绿色气体，试管b收集到无色气体
猜想 错误
②用拇指堵住试管b，靠近点燃的酒精灯，移开拇指
听到爆鸣声
证明试管b中收集到气体为 ，猜想 正确
实验过程
实验现象
先在烧杯中加入足量澄清石灰水，后向管内通入氧气，点燃酒精灯。
①硬质玻璃管中的黑色固体剧烈燃烧，发出白光；
②石灰水变浑浊。
实验方案
药品
方案一
4g铁粉、2ml水
方案二
4g铁粉、2ml水、2g氯化钠
方案三
4g铁粉、2ml水、2g活性炭
方案四
4g铁粉、2ml水、
实验内容
正极
负极
①蒸馏水，通电
没有气泡
没有气泡
②蒸馏水中加入足量氯化钠，溶解后通电
产生明显气泡
产生明显气泡，比正极气泡更多更快
实验序号
操作
现象
1
在试管中加入4%的H2O2溶液5mL，伸入带火星木条
少量气泡，带火星木条未复燃。
2
将实验1中的装有药品的试管放于放在热水中
大量气泡
3
常温下，取4%的H2O2溶液5mL，加入0.5g二氧化锰
大量气泡
4
常温下，取4%的H2O2溶液5mL，加入0.5g氯化铁，伸入带火星木条
大量气泡，带火星木条复燃
实验序号
操作
现象
5
配制氯化铁的水溶液，取0.5mL氯化铁溶液加5mL水
溶液为浅黄色
6
将实验5中加水后的试管，放在60℃热水
溶液为浅黄色
7
常温下，取4%的H2O2溶液5mL和0.5mL氯化铁溶液
气泡冒出，溶液颜色由浅黄色变棕色，最终又变为浅黄色
序号
初始温度/℃
催化剂种类
催化剂质量/g
过氧化氢完全分解所用时间/s
①
20
二氧化锰
0.03
8
②
20
氯化铁
0.03
32
③
20
氯化铁
0.04
29
④
20
氯化铁
0.05
28
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
370
375
电极材料
铁丝
铜丝
铁镍合金
石墨
产生氢气的速率平均值
0.0160
0.0210
0.0144
0.0030
氧气体积分
10%
20%
40%
60%
80%
100%
燃烧时间/s
0
12
26
35
30
25
现象
立即熄灭
安静燃烧
剧烈燃烧，烛芯长度变大，蜡烛高度变小
烛芯长度/cm
0.2
0.5
0.7
0.9
燃烧时间/s
16.01
12.09
11.40
8.49
实验步骤
实验现象
结论及解释
Ⅰ.取A、B两支试管，各加入5mL5%的过氧化氢溶液，仅向B试管中加入0.2g氧化铜粉末，分别伸入带火星的木条
A中无明显现象；B中产生大量气泡，带火星的木条复燃
B中产生的气体是
Ⅱ.向B试管中重新加入5%的过氧化氢溶液，伸入带火星的木条，反应停止后过滤、洗涤、干燥、称量固体
B中又产生大量气泡，带火星的木条复燃；固体质量为 g
反应前后氧化铜粉末的质量和 均没有改变，氧化铜能作过氧化氢分解的催化剂
实验
5%的过氧化氢溶液的体积/mL
催化剂/g
待测数据
Ⅲ
20
氧化铜0.5
a
Ⅳ
20

b
实验所需的时间/min
0
5
10
30
35
45
量筒中液面的刻度/mL
50
34
26.5
19.6
19.6
19.6