沪教版化学九年级上册期末复习：专项练习(七)
科学探究
类型一 教材实验装置的变形或组合
1.(2023福建石狮实验中学期中)利用如图装置测定空气中氧气的含量。下列叙述不正确的是 ( )
A.实验前需检查装置气密性
B.白磷的作用是消耗试管中的氧气
C.白磷熄灭、试管冷却后,再打开止水夹
D.最终量筒中液面约降至40 mL刻度线处
2.(2023江苏苏州吴江月考)如图所示,加热烧瓶中的水使之沸腾,水蒸气从铜管喷出,把火柴靠近管口P处,火柴被加热但不能燃烧,迅速移开火柴,火柴开始燃烧。下列说法错误的是 ( )
A.该实验证明燃烧需要温度达到着火点
B.P处火柴不能燃烧是因为水蒸气隔绝了氧气
C.火柴移离水蒸气,与氧气充分接触,从而燃烧
D.加热铜管的目的是产生高温水蒸气
3.(2022江西中考)“世界棉花看中国,中国棉花看新疆”,棉花在化学实验中也常被使用。
①
②
③
(1)实验①中棉花、细沙和小卵石在净水中的作用是 。
(2)实验②中棉花上蘸有的酒精能燃烧,而棉花上蘸有的水不能燃烧,说明燃烧的条件之一是 。如果加热蘸有水的棉花时间较长,可观察到的现象是 。
(3)实验③的目的是探究铁钉生锈的条件。试管c内棉花中放氯化钙的目的是 。实验几天后观察到试管 (填序号)中的铁钉生锈,从而得出铁生锈的条件是与空气和水同时接触。
4.(2022浙江温州中考)小明认为教室内空气中氧气含量比室外低,于是想用红磷测定教室内空气中氧气的体积分数。老师告诉他,足量的红磷燃烧并不能耗尽空气中的氧气,建议用一氧化氮气体代替红磷进行实验。在老师的指导下,小明进行如图所示实验:用注射器获取V1毫升教室内的空气,通过导管缓缓地全部推入量筒,与量筒内足量的V2毫升一氧化氮气体混合,待充分反应后,读出量筒中剩余气体体积为V3毫升。
说明:①V1、V2、V3都是在与教室气温、气压相同的状态下测得的。
②一氧化氮难溶于水,也不与水反应。
③同温同压下,在氢氧化钠溶液参与下,4体积一氧化氮与3体积氧气恰好完全反应,且产物能完全被溶液吸收。
(1)小明用气密性良好的注射器,获取V1毫升教室内空气的具体操作是 。
(2)实验测得教室内空气中氧气的体积分数为 (用V1、V2、V3表示)。
类型二 物质性质的探究
5.【新特色·航空航天】(2022新疆中考改编)2021年12月9日,我国“天宫课堂”第一课成功授课。兴趣小组同学对其中的“泡腾片实验”很好奇,于是一起开展如下探究。
【查阅资料】
(1)维生素C(C6H8O6)具有增强机体抵抗力,预防和治疗坏血病等作用。某品牌维生素C泡腾片主要成分如图。
(2)柠檬酸为食用酸类,由碳、氢、氧三种元素组成,可增强体内正常代谢,适当剂量对人体无害。柠檬酸易溶于水,20 ℃时,其溶液呈酸性。
(3)碳酸氢钠在医疗上是治疗胃酸过多的药剂之一(与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳),写出该反应的化学方程式: 。
【提出问题】
维生素C泡腾片溶于水后产生的气体是什么
【猜想与假设】
同学甲认为产生的气体中不可能含有CO和H2,因为从药品安全角度考虑,H2易燃易爆,CO 。同学乙认为产生的气体也不可能含有N2,因为 。
同学丙认为该气体可能含有O2、CO2中的一种或两种。
【进行实验】
实验 编号 实验操作 实验现象 实验结论
Ⅰ 将一片维生素C泡腾片放入装有水的试管中 有大量气泡产生
Ⅱ 将带火星的木条伸入试管 带火星的木条没有复燃 该气体中不含O2
Ⅲ 将气体通入澄清石灰水中 澄清石灰水变浑浊 该气体中含有
【解释与结论】
同学丁认为由实验Ⅱ不能确定该气体中不含O2,理由是 。同学们经过讨论,设计了更为严谨的实验,最终证明了该气体中不含氧气。
【反思与评价】
保存维生素C泡腾片时应注意 。
类型三 反应条件的探究
6.(2022辽宁沈阳育才双语学校月考)某同学利用如图装置进行两个实验。
Ⅰ中药品 Ⅱ中药品 Ⅲ中药品
实验1 鸡蛋壳、 稀盐酸 澄清石灰水 紫色石蕊试液
实验2 MnO2、H2O2 溶液 白磷、热水(80 ℃) 白磷、冷水(10 ℃)
资料:白磷的着火点为40 ℃。
下列说法不正确的是 ( )
A.实验1可观察到Ⅱ中澄清石灰水变浑浊,Ⅲ中的紫色石蕊试液变红
B.实验1通过对实验过程的观察分析,能说明产物中有CO2气体
C.实验2装置Ⅱ、Ⅲ中均有气泡产生,Ⅱ中的白磷燃烧
D.实验2通过对实验过程的观察分析,只能证明可燃物燃烧的一个条件
7.(2022湖南永州中考)创新是社会进步的不竭动力。某化学兴趣小组设计了制取氧气和燃烧条件探究的创新实验。如下图:
查阅资料:①白磷的着火点为40 ℃;
②P2O5+6NaOH 2Na3PO4+3H2O。
请回答下列问题:
(1)仪器a的名称是 。
(2)按图连接好装置,将注射器内筒向外拉出一段距离, 装置C(装有水)中导管内立即形成一段水柱,片刻后观察到导管中的水柱不下降,这一操作的目的是检查装置的 性。
(3)向装置A中分别装入适量H2O2溶液和少量MnO2粉末,装置B中小试管内装入一小粒白磷,装置C中装入适量NaOH溶液,连接好装置,缓慢推送注射器,向锥形瓶内注入H2O2溶液,立即观察到锥形瓶内产生气泡,装置B中白磷不燃烧。装置A中发生反应的化学方程式是 。
(4)向装置B的仪器a中注入90 ℃热水,片刻,可观察到白磷会
(填写实验现象)。
(5)装置C的作用是 。
8.某化学兴趣小组在用铜丝和银丝做实验时,发现久置的铜丝表面能生成绿色的铜锈,兴趣小组对铜生锈的条件进行了以下探究。
【查阅资料】铜锈的主要成分为Cu2(OH)2CO3。
【作出猜想】铜生锈除了可能与空气中的氧气有关外,还可能与
有关,作出此猜想的依据是 。
【实验设计】兴趣小组同学取4根铜丝设计了如图所示的四个实验。
他们为了除去铜丝表面的污物,实验前应该做的操作是 。C瓶中的m应是 。
【现象分析】若干天后,发现只有D瓶中的铜丝表面出现绿色的铜锈,其他瓶中的铜丝表面均无铜锈出现。
(1)实验中所使用的蒸馏水是经煮沸后迅速冷却的蒸馏水,其目的是 。
(2)通过对比B瓶与D瓶中的现象,可以得出铜生锈与 有关的结论。
【实验结论】由上述四个实验可以分析得出猜想成立,写出铜生锈的化学方程式: 。
【讨论交流】在同样环境下银丝依旧光亮如新,原因是 。
类型四 项目式学习
9.(2023江苏苏州吴江月考)金属材料的广泛应用极大地促进了社会发展。某小组以“探究金属性质”为主题开展项目式学习。
【任务一】探究金属和氧气的反应
因通常实验中铁生锈所需时间较长,某实验小组设计了下图所示的改进实验。
(1)几分钟后观察:A处铁丝依然光亮,B处铁丝表面灰暗,C处铁丝依然光亮。A、B处实验现象对比,可得出铁生锈与 有关;B、C处实验现象对比,说明决定铁生锈快慢的一个重要因素是 。
(2)防止铁生锈的方法很多,如 (一条即可)。
【任务二】探究铝片与稀盐酸的反应
某实验小组设计的实验装置如图1所示,用压强传感器测得烧瓶内气压变化如图2所示。
(3)图2中,AB段反应压强变化不大的原因可能是 。
(4)CD段压强变化的原因是 。
(5)写出铝和盐酸反应的化学方程式: 。
【任务三】通过金属和金属化合物溶液反应,比较铝、铁、铜的活动性强弱
(6)可供选择的药品及仪器用品:铝片、铁片、铜片、稀盐酸、砂纸、试管。
请你设计实验方案并得出结论: 。
(7)锌铝合金是最常见的锌合金,现有打磨后的锌铝合金样品6.5 g,和足量的稀盐酸反应,生成氢气的质量为m,m的取值范围是
(保留两位小数)。
答案全解全析
D 空气中氧气的体积约占空气总体积的,故试管中进入水的体积大约是130 mL×=26 mL,最终量筒中液面约降至50 mL-26 mL=
24 mL刻度线处。
2.A P处产生的水蒸气使火柴与氧气隔绝,故火柴不燃烧;火柴移离水蒸气,与氧气充分接触,从而燃烧。该实验说明燃烧需要与氧气接触。
3.(1)过滤(或除去水中的难溶性杂质) (2)需要可燃物 棉花燃烧 (3)作干燥剂或吸收水蒸气 a
解析 (2)实验②中棉花上蘸有的酒精能燃烧,而棉花上蘸有的水不能燃烧,说明燃烧的条件之一是需要可燃物。如果加热蘸有水的棉花时间较长,水分蒸发,温度达到棉花的着火点,可观察到棉花燃烧。(3)试管c内棉花中放氯化钙的目的是作干燥剂或吸收水蒸气。a中的铁钉与氧气和水同时接触,生锈;b中的铁钉只与水接触,不生锈;c中的铁钉只与氧气接触,不生锈。
4.(1)在教室外,将注射器活塞推到底,将注射器拿到教室,再拉动活塞至刻度为V1毫升处并密封 (2)×100%
解析 (2)根据题意,一共消耗一氧化氮和氧气的体积为(V1+V2-V3)毫升,由题意可知,参加反应的一氧化氮与氧气的体积比为4∶3,故氧气体积为(V1+V2-V3)毫升,则教室内空气中氧气的体积分数为×100%。
5.【查阅资料】NaHCO3+HCl NaCl+H2O+CO2↑ 【猜想与假设】有毒 根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,反应物中没有氮元素 【进行实验】CO2 【解释与结论】生成的气体中含有二氧化碳,二氧化碳不燃烧,不支持燃烧 【反思与评价】在干燥处密封保存
解析 【查阅资料】碳酸氢钠与盐酸反应生成氯化钠、水与二氧化碳。【猜想与假设】CO有毒,因此同学甲认为产生的气体中不可能含有CO;根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,维生素C泡腾片和水中不含氮元素,则产生的气体不可能是N2。【进行实验】二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,因此将气体通入澄清石灰水中,澄清石灰水变浑浊,说明气体中含有二氧化碳。【解释与结论】生成的气体中含有二氧化碳,二氧化碳不燃烧也不支持燃烧,因此由实验Ⅱ中带火星的木条没有复燃不能确定该气体中不含O2。【反思与评价】通过探究可知,维生素C泡腾片溶于水会产生大量气泡,所以应在干燥处密封保存。
6.D 实验1,鸡蛋壳会和稀盐酸反应生成CO2气体,CO2可以使澄清石灰水变浑浊,能与水反应生成碳酸,而碳酸能使紫色石蕊试液变红,A、B正确。实验2,过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成氧气,装置Ⅱ、Ⅲ中均有气泡产生,Ⅱ中的白磷温度达到着火点且与氧气接触,能燃烧,C正确。实验2能证明可燃物燃烧需要氧气和温度达到着火点,D错误。
7.(1)烧杯 (2)气密 (3)2H2O2 2H2O+O2↑ (4)剧烈燃烧,产生大量白烟 (5)吸收P2O5,防止污染环境
解析 (3)装置A中过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气。(4)向装置B的烧杯中注入90 ℃热水,将白磷加热,白磷能与氧气接触且温度达到了着火点,可观察到白磷剧烈燃烧,产生大量白烟。(5)五氧化二磷有毒,会污染空气,装置C的作用是吸收P2O5,防止其污染环境。
8.【作出猜想】水、二氧化碳 化学反应前后,元素种类不变,而铜锈的主要成分含铜、碳、氢、氧元素(合理即可) 【实验设计】打磨铜丝 二氧化碳 【现象分析】(1)除去水中溶解的氧气和二氧化碳 (2)二氧化碳 【实验结论】2Cu+O2+CO2+H2O Cu2(OH)2CO3 【讨论交流】银常温下化学性质稳定
解析 【作出猜想】碱式碳酸铜中含有铜、碳、氧、氢四种元素,根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,铜生锈可能与氧气、水和二氧化碳有关。【实验结论】反应物为铜、水、氧气和二氧化碳,生成物为碱式碳酸铜,据此书写化学方程式。
10.(1)水 氧气浓度 (2)刷漆(合理即可) (3)铝片表面没有打磨
(4)金属与酸反应放热,反应结束温度降低,气压减小(5)2Al+6HCl 2AlCl3+3H2↑ (6)将铝片、铁片、铜片打磨后,同时伸入稀盐酸中,铜片表面无现象,铝片和铁片表面都产生气泡,并且铝片反应更剧烈,说明活动性:Al>Fe>Cu (7)0.20 g
Zn+2HCl ZnCl2+H2↑
65 2
6.5 g x
,x=0.20 g
设样品全部是铝时,生成氢气的质量为y。
2Al+6HCl 2AlCl3+3H2↑
54 6
6.5 g y
,y≈0.72 g
故0.20 g
