1、(2) 明亮的火焰，烛芯周围的 固态石蜡熔化为液态 燃烧前 燃烧中 熄灭后 略 (3) 有“白烟”生成，液态石蜡 重新凝固 九年级上化学实验探究题汇集 第一单元第一单元走进化学世界 1、对蜡烛及其燃烧的探究（对燃烧产物的探究、对蜡烛熄灭时产生白烟的探究） 1.观察是学习化学的重要方法。我们可以运用自己的感官，也可以借助仪器通过实验，观察物质及其变化的 条件、现象和结果。 观察与思考一：蜡烛在空气中燃烧 观察内容 实验现象 观察与思考二：在密闭容器内，蜡烛燃烧过程中O2 体积分数的测定 实验 1：一定条件下，蜡烛在一瓶空气中燃烧。某同学利用 O2 传感器，测定燃烧过程中 O2 的体积分数。 （如
2、下图所示） 观察实验结果图，初始时O2 的体积分数是 20.7 %，蜡烛熄灭时O2 的体积分数是 16 %。 实验 2：相同实验条件下，某同学另取一瓶混有空气的O2 进行测定（初始时 O2 的体积分数是 3 0%）。 结合已有信息，合理猜想：蜡烛熄灭时O2 的体积分数（与实验 1 相比较）。 请写出两种不同情况并分别说明理由。 【温馨提示：实验操作合理，蜡烛相同且量足够，忽略仪器误差】 猜想 1 及理由：_等于 16%，由图可知，当氧气体积分数为 16%时蜡烛可能就会熄灭。 ； 猜想 2 及理由：_小于 16%，初始时氧气体积分数变大，导致燃烧剧烈，放热多，温度不易降低到蜡烛着火 点以下，氧气
3、的体积分数减小值可能大于 14。 。 2.蜡烛（主要含 C、H、O 元素）在密闭容器中熄灭的原因是什么？燃烧的产物是什么？小敏认为蜡烛熄灭 的原因是燃烧消耗完了容器内的氧气，并对燃烧产物提出猜想： 燃烧的产物可能有 CO2。 变化前 变化中 变化后 (1)物质的 颜色、状态 过程中产生的现象 物质的颜色、状态等 燃烧的产物可能有 H2O。 除了上述猜想， 你的猜想： 燃烧的产物可能有_C 或 CO 或含有 C、 CO2、 H2O 和 CO 四种物质的任意组合_。 实验一： 在密闭容器中点燃蜡烛至熄灭， 抽取 10mL 密闭容器中的气体， 注入到试管中的饱和澄清石灰水中， 发现石灰水始终没有变浑
4、浊。从实验的科学性考虑，下一步是_ B （选填字母）。 A直接得到燃烧产物中没有 CO2 的结论 B再多抽取一些气体注入到试管中的石灰水中 C增加饱和澄清石灰水的质量 实验二：在老师的指导下，利用多功能传感器进行有关量的测量，装置如图所示。实验结束后，铝板表面 有黑色固体颗粒，同时传感器采得实验前后的有关数据如表所示： 相对湿度 氧气含量 二氧化碳含量 一氧化碳含量 蜡烛点燃前 48.4% 18.7% 0.058% 0 蜡烛熄灭后 71.6% 15.6% 3.643% 0.0182% 由实验及结果分析，密闭容器内蜡烛熄灭的原因是 氧气含量下降，二氧化碳含量上升 ；蜡烛燃烧生 成的产物是 C、C
5、O2、H2O 和CO 。 3.3. 某兴趣小组对“蜡烛燃烧的产物”进行探究。 【查阅资料】蜡烛的主要成分是石蜡，石蜡由碳、氢两种元素组成。 【作出猜想】蜡烛燃烧的产物是二氧化碳和水。 【实验验证】(1)用干冷的小烧杯罩在蜡烛火焰上，观察到 烧杯内壁有水雾 ，证明有水生成。 (2)用涂有饱和石灰水的小烧杯罩在蜡烛火焰上，石灰水变浑浊，证明有二氧化碳生成。二氧化碳和石 灰水反应的化学方程式为 Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O 。 小明提出质疑：石灰水变浑浊不一定是生成了碳酸钙，还可能是饱和石灰水受热后 氢氧化钙溶解 度减小(或水蒸发) ，析出了氢氧化钙。 同学们又用图 1 所示的装置进行
6、实验，1 分钟后，提起锥 形瓶，翻转后注入 20mL 饱和石灰水，加塞、振荡，观察到石 灰水变浑浊，确定有二氧化碳生成。 实验中小明观察到一个意外现象： 锥形瓶内壁上有少量黑 色物质。 【交流讨论】经分析，同学们一致认为黑色物质是石蜡不 充分燃烧生成的 炭黑(或碳单质、碳、炭、C) 。由此他们猜想还可能生成一氧化碳。 为验证一氧化碳，他们设计了如图 2 所示的实验。 【实验验证】(1)实验前，先在玻璃管的中部放入一团棉花，其目的是 阻挡炭黑，防止生成的炭 黑与氧化铜发生反应 。 (2)将 a 端插入蜡烛的焰心。 (3)用酒精灯加热 b 端的糊状物，一段时间后，观察到黑色物质变成红色，证明蜡烛不
7、充分燃烧有一 氧化碳生成。 (4)为防止玻璃管中的红色物质又被氧化变成黑色，接下来的操作是 先撤酒精灯，稍后撤蜡烛 。 【拓展应用】含碳燃料不充分燃烧会生成一氧化碳等物质，浪费资源，且污染空气。为使其充分燃烧， 应采取的措施是 提供充足的空气(或氧气)(或增大燃料与氧气的接触面积) (答一条即可)。 4.4. 有一种神奇的蜡烛，点一下你怎么吹也吹不灭，而且看上去和普通的蜡烛一模一样，那么到底是什 么玄机能让蜡烛持续燃烧？请你一起参与探究。 查阅资料：普通蜡烛由石蜡和蜡烛芯制成，而吹不灭的蜡烛是在蜡烛芯上包裹一层打火石的粉末，打火 石是由某种金属掺入少量稀土元素制成的合金，它的着火点只有 150
8、，当蜡烛燃烧时，金属并不燃烧；但 当蜡烛吹灭后，未冷却的金属接触到氧气就发生燃烧，从而使蜡烛复燃。 老师告诉同学们，蜡烛芯内打火石中的某种金属可能是镁、铁或铜中的一种，为确定该金属的成分，大 家设计了以下实验方案， 请你填空和回答有关问题(注： 不考虑打火石中稀土元素对探究金属性质的影响)。 实验 操作步骤 实验现象 实验结论 1 切开蜡烛，取出打火石，用砂纸打磨 打火石呈银白色 该金属一定不是 铜(或Cu) 2 取少量打磨后的打火石于试管中，滴 加稀盐酸 有无色气体产生， 溶 液为无色 该金属一定不是铁，而是镁 反思交流： (1)实验 2 中反应的化学方程式为 Mg+2HCl=MgCl2+H
9、2 。 (2)这种蜡烛燃烧时 ，蜡烛芯里的金属为什么不燃烧？ 蜡烛芯被石蜡蒸汽包围着，缺少氧气，里 面的金属难以燃烧 。 (3)这种“吹不灭”的蜡烛实际上也可以熄灭，你采用的方法是 剪除灯芯或用湿抹布盖灭 。 5某化学研究小组对蜡烛（主要由碳、氢元素组成）燃烧进行了如下探究。 （1）设计图 1 所示实验，锥形瓶中发生反应的化学方程式为 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 ； 请推测 靠近三通管 下口 （填“上口”或“下口”）的火柴火焰熄灭，理由是 CO2 密度比空气大，不支持燃烧也不可 燃，其集中在下口，火柴熄灭 。 （2） 某同学用大烧杯将高低 2 支燃烧的蜡烛 罩住（如图 2
10、） ，发现高的蜡烛先熄灭，低的 蜡烛后熄灭。 （提出问题）导致高的蜡烛先熄灭的原因是 什么？ （猜想与假设）假设 1：可能是高蜡烛火焰附 近的二氧化碳含量过大导致其先熄灭； 假设 2：可能是高蜡烛火焰附近的氧气浓度过低导致其先熄灭。 （设计实验） 甲同学按图 2 装置进行实验，点燃蜡烛，用大烧杯罩住。一段时间后，发现贴在烧杯内上部的滤纸先褪色 （酚酞遇石灰水变红） ，说明此时高蜡烛附近的 CO2 浓度比低蜡烛附近的浓度 高 （填“高”或“低”） 。 （3）为进一步验证假设 1，乙同学收集 1 瓶含 20氧气和 80二氧化碳的气体，将点燃的蜡烛慢慢伸入 瓶中并密封， 蜡烛燃烧一段时间后慢慢熄灭，
11、 根据实验现象可知： 假设1 不合理 （填“合理”或“不合理”） ， 原因是 二氧化碳浓度很高时，蜡烛也能燃烧一段时间 。 （4）丙同学使用传感器测得密闭装置内，蜡烛从燃烧到熄灭后的过程中（80s 时蜡烛熄灭） ， 装置内氧气 和二氧化碳含量的变化曲线如图 3，则可得出蜡烛燃烧的条件是 氧气的浓度不低于 16% 。 （5）结合已有知识和上述实验分析，乙同学实验中，蜡烛完全熄灭后瓶内含有的气体有 二氧化碳、氧 气、水蒸气、一氧化碳等 。 （至少填三种） 2、对人吸入空气和呼出气体的探究（对竹腔气体的探究、对鱼鳔内气体的探究） 6.某学习小组对人体吸入的空气与呼出的气体，进行了如下探究 【提出问题
12、】 人体吸入的空气与呼出的气体组成有什么不同？ 【查阅资料】 通常条件下，白磷与氢氧化钠溶液不反应。 【实验操作、记录、分析】 实验一：实验一： （1）先检查装置的气密性，装入试剂，在医用输液袋中装入Vml 气体，连接装置。 （2）打开弹簧夹 K1、K2 ，缓慢将袋中的气体全部排除。读出量筒中液体体积为V1ml。氢氧化钠发生反 应的化学方程式是 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2 O。 （3）关闭弹簧夹 K1、K2，再 向烧杯中加入热水（填操作方法） ，以促使白磷迅速燃烧。 待瓶中气体冷 却至室温，打开 K2。读出量筒中液体体积为 V2ml，其数值等于已反应的 O2、 CO2 之外的气体总
13、体积。 实验二：实验二： （4）把氧气、二氧化碳、水蒸气（测湿度)探头放入袋中，开始采集数据，然后向袋内呼出气体。采集的数 据经处理如图，表示二氧化碳体积分数变化的是 Z （填“X”、“Y”、“Z”） 。Y 的体积分数在 60s 之后逐 渐减小的原因是 水蒸气冷凝 。 【数据处理】 （5）实验一中，二氧化碳的体积分数是 (V-V1)/V 100% ，氧气的体积分数是 (V1- V2)/V 100% 。 （6）实验二中，200s 时没有采集数据的所有气体的总体积分数为 76.66% 。 【评价与反思】 （7）有人认为教材中空气成分的“其它气体和杂质”主要是指水蒸气，由实验二判断此说法是 错误，
14、（填 “正确”或“错误”）的，理由是 由实验 2 可知，空气中水的体积分数为 1.98%，而空气成分的气体杂质 体积分数为 0.03%。 7.小李同学和王老师为探究人体呼出的气体和空气成分的差异进行的实验如下： 小李同学用玻璃管向盛 满水的集气瓶中吹气，用排水法收集一瓶呼出的气体，将另一集气瓶充满新鲜的空气，将两根燃着的小木 条，分别移到两只集气瓶口处移开玻璃片，慢慢伸入集气瓶中，观察实验现象；王老师将塑料袋内的空气 排尽，然后向袋内吹气，收集一定体积呼出的气体，利用仪器侧定气体成分(见下表)。 室内空气与正常呼吸方式呼出气体中部分气体的含量(体积分数)比较 成分 室内空气 正常呼出的气体 变
15、化值 氧气 20.77% 17.17% 3.60% 二氧化碳 0.056% 3.67% 3.61% 水蒸气 1.98% 2.50% 0.52% (1)人呼出的气体中除含有氧气、二氧化碳、水蒸气外， 还含有主要物质是 氮气 。 (2)小李同学用排水法收集呼出的气体中二氧化碳的含量偏小，原因是 二氧化碳可溶于水 。 (3)小李同学进行实验时，发现伸入盛有人呼出气休的集气瓶中燃着的小木条先熄灭其原因可能是 呼出的气体中氧气的含量低 (写一点即可)。 (4)由表可以看出，室内空气与正常呼出的气体相比较， O2 和 CO2 (填化学式)的含量变化较大 且变化量基本相同。 人体内的氧气能和许多物质发生反应
16、，写出有机物(C6H10O5)和氧气反应，生成二氧化碳和水的化学反 应方程式 C H O +6O 酶 酶 CO +5H O 。 6 10 5 2=6 2 2 3、对酒精灯外焰、内焰、焰心温度的探究；对酒精灯及蜡烛燃烧中“子母”火焰的探究。 8化学兴趣小组在鲁老师的指导下进行课外探究实验，他们将剪断的火柴头置于酒精灯灯芯上，点燃酒精 灯， 意外的发现灯芯上的火柴头居然没烧着！ 这是什么原因呢？请你随他们一起探究。 【猜想与假设】猜想 1：灯芯与焰心交界处温度低于火柴头的着火点。猜想 2：灯芯 与焰心交界处氧气浓度太低，不支持火柴头的燃烧。猜想 3：两者均是影响因素。 【查阅资料】火柴头主要由 K
17、ClO3、MnO2、易燃物及粘合剂等组成，用红外线 测温仪测得火柴头的着火点约是 303.4。火柴头在氧气浓度为 12.2%的气体中 不能燃烧。 【实验验证 1】为了验证猜想 1，小明利用高温传感器测定酒精灯灯芯和焰心交界处的温度（如图） ，得 到的数据如下： 测量次数 第 1 次 第 2 次 第 3 次 温度/ 236 243 240 （1）小明进行多次测量的目的是 为防止实验的偶然性，多次测量（或多次测量，减少实验误差） 。 （2）仅由上表可知，灯芯上火柴头未烧着的原因是 火柴头的温度未达到着火点 。 （3）请写出火柴头擦燃过程中发生反应的化学方程式（根据资料提供物质） 2KClO 2KC
18、l+3O ， 联想到火柴燃烧时出现的白烟，小明推测白烟的成分可能是 KCl 。 3 2 【实验验证 2】为了验证猜想 2，小红用注射器抽取酒精灯灯芯和焰心交界处的气体，并利用氧气传感器测 量氧气的体积分数，数据如表。 测量次数 第 1 次 第 2 次 第 3 次 平均值 氧气的浓度/% 5.93 5.29 6.53 5.92 （4）根据实验 1、2 探究内容，可知猜想 3 正确。 （5）小红测出的几组氧气浓度存在差异的原因可能是_注射器抽取的位置可能不同（或抽气的速度不同）_。 【反思评价】如图是小组同学将火柴头置于装有空气的密闭的容器中燃烧，并用氧气传感器在容器项端测 量整个过程容器内氧气浓
19、度变化，那么在_ B _（填“A、B、 C、D”）点时火柴头熄灭； 请你根据所学推理并解释曲线 AB 段、BC 段、CD 段氧气 浓度变化的原因。 因为火柴头燃烧将氧气消耗，减少 ； 因为火焰熄灭，分子运动，装置内气体浓度均匀_； 温度下降，热胀冷缩 。 第二单元第二单元我们周围的空气 1、空气中氧气含量的测定（各种装置的利与弊，包括利用铁生锈装置测定空气中氧气含量） 9某化学兴趣小组进行空气中氧气含量测定，请你参与实验，并回答下列有关问题： （1）实验过程中，观察到红磷燃烧的现象是 发黄光、放出热量、冒出大量的白烟 ； （2）图实验不仅可以说明氧气占空气的体积分数，还可以说明氮气具有的化学性
20、质有 不燃烧也不 支持燃烧或不与红磷反应 （只需写一点） 某同学用图实验装置测做实验时发现：集气瓶内水面上升明 显小于瓶内空气体积的 1/5，你认为导致这一结果的原因可能是 装置漏气或红磷的量不足或没有冷却就 读 数 (写一点即可） （3）某学生用木炭代替图中的红磷，当木炭停止燃烧，集气瓶冷却到室温打开弹簧夹后，发现水不能 进入集气瓶，原因是 木炭燃烧生成二氧化碳气体，占了氧气的空间 （4）经过研究讨论后该兴趣小组又设计了如图、图的测定空气中氧气含量的改进装置。 如图主要操作是： 在实际容积为 150mL 的集气瓶里， 先装进 50mL 的水， 再按图连好仪器， 打开止水夹， 按下热的玻璃棒，
21、白磷立即被点燃 （已知白磷在空气中燃烧生成五氧化二磷） 白磷从燃烧到熄灭冷却的过程中，瓶内水面的变化是 先下降后上升 ；若实验非常成功，最终集 气瓶中水的体积约为 70 mL 集气瓶里预先装进的 50mL 水，在实验过程中起到哪些作用？ ab （填写字母） a加快集气瓶冷却 b液封导气管末端以防气体逸出 c缓冲集气瓶内气压的骤然升高 10空气中氧气含量测定的再认识。 【经典赏析】教材中介绍了拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分（实验装置如图 1） 。 （1）该实验中选择使用汞的优点有 BCD 。 A实验过程中没有污染 B在汞槽中起到液封的作用 C生成的化合物加热分解又能得到汞和氧气 D能将密闭装
22、置内空气中的氧气几乎耗尽 【实验回顾】 （2）实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量（装置如图 2） ，写出红磷燃烧的化学 方程式 4P+5O 2P2O5 ，其反应类型为 化合反应 。 兴趣小组用该方法测出的氧气含量常常远低于 21。 【提出问题】 （3）用红磷燃烧的方法为什么不能准确地测定空气中氧气的含量？ 【进行猜想】 装置漏气 ； 红磷的量不足 ，装置内氧气有剩余； 【实验与交流】 （4）在老师的指导下，小明分别用过量的红磷（着火点 40）和白磷（着火点 40）进 行该实验，用测氧气浓度的传感器测得反应后装置内氧气浓度分别为 8.85和 3.21。请从燃烧条件的 角度回答产生上述结
23、果的主要原因。 白磷的着火点比红磷的着火点低 。 【实验探究 1】小明根据铁生锈的原理，探究用铁能否准确测定空气中氧气的含量。于是进行了实验（装置 如图 3） 。通过 7 天测得的数据计算出空气中氧气的含量为 19.13。 【交流与反思】 （5）与用红磷燃烧的方法相比，用铁丝生锈的方法测定的主要优点。 AB （填字母） 。 A装置内残留的氧气更少 B反应更彻底，实验结果更准确 C铁丝生锈比红磷燃烧反应更快 【实验探究 2】为了加快反应速率，小明通过查闻资料，利用铁粉、炭粉、氯化钠等物质又进行了实验（装 置如图 4） 。8 分钟后测得的数据如下表 ： 实验前的体积 实验后的体积 集气瓶内空气 烧
24、杯内蒸馏水 烧杯内剩余蒸馏水 131 mL 90.0mL 63.6mL （6）请计算出空气中氧气含量 20.2% （计算结果保留一位小数） 。 【结论与反思】 （7）通过上述实验探究，选择 C （填字母）进行实验，可较为快速地完成实验并减小实验误差。 A红磷 B白磷 C铁粉、炭粉、氯化钠、蒸馏水 【拓展延伸】（8） 铜也能与空气中氧气、 水、 二氧化碳反应而锈蚀， 生成铜绿铜绿主要成分为 Cu2(OH)2CO3。 若将图 3 装置中的粗铁丝换成足量的铜丝进行实验，请判断能否比较准确地测定空气中氧气的含量，并说 明理由。 不能 、理由 a （填字母） 。 a空气中 CO2 含量只有约 0.03，
25、铜不能将装置内的氧气几乎耗尽 b铜丝反应比铁丝快 c反应更彻底 11空气中氧气含量测定的再认识。 【实验回顾】下图是实验室用红磷燃烧来粗略测定空气中氧气含量的装置。 点燃 （1）写出红磷燃烧的化学方程式 4P +5O2 2P2O5。 （2）实验原理：由于红磷燃烧消耗空气中的氧气，使瓶内 气压 减小，烧杯中水倒吸到集气瓶。若装置 的气密性良好，操作规范，用量筒测量进入瓶中水的体积，能粗略测得空气中氧气的含量。 【问题提出】有实验资料表明：燃烧过程中当氧气体积分数低于 7% 时，红磷就无法继续燃烧，因此通过 上述实验，测置结果与理论值误差较大。 【实验改进】 根据铁在空气中生锈的原理设计图 10
26、实验装置，再次测定空气中氧气含量。装置中饱和食盐水、活 性炭会加速铁生锈。 .测得实验数据如表 4 【交流表达】 （1）根据表 4 数据计算，改进实验后测得的空气中氧气的体积分数是 20.2% (计算结果精确到 0.1%)。 （2）从实验原理角度分析，改进后的实验结果比前者准确度更髙的原因是： _铁的缓慢氧化使集气瓶中的氧气消耗更彻底，使实验结果更准确 ； _测量时考虑到导 管容积和扣除内容物后的集气瓶容积，使实验结果更准确 。 12.为测定空气中氧气的含量，某 学生设计了如下一些实验并进行探究。请你参与评价或帮助他分析 完成相关问题。 .【探究目的】测定空气中氧气的含量。 .【查阅资料】25
27、(室温)、101kPa 下，100g 水可溶解 0.1366gCO2。 .【提出问题】氧气约占空气体积的多少？ .【猜想假设】若各装置都能将集气瓶中的氧气耗尽、木炭燃烧都转化成 CO2、烧杯中液体都足量， 忽略导管中的空气和进入导管中的液体对测量的影响，则集气瓶中吸入液体体积应该约占集气瓶容积的 1/5 。 .【实验探究】 方案 甲 乙 丙 丁 装置 操作 关闭旋塞； 将足量的铜网加热 至红热状； 将足量的红磷点燃； 将足量的木炭点燃； 将足量的木炭点燃； 立即伸入集气瓶中并塞紧胶塞；充分反应，待集气瓶中气温冷却至室温后打开旋塞；至烧杯 中液面 保持不变 时记录集气瓶中吸入液体体积约占集气瓶容
28、积几分之几。 记录 约 1/5 约 1/5 1/5 约 1/5 结论 氧气约占空气体积的 1/5 氧气约占空气体积的 1/5 空气中氧气的体积含 量远小于 1/5 氧气约占空气体积的 1/5 .【反思交流】 (1)当集气瓶中气温未冷却至室温即记录集气瓶中吸入液体体积约占集气瓶容积的体积分数为 a， 当集 气瓶中气温冷却至室温后再记录集气瓶中吸入液体体积约占集气瓶容积的体积分数为 b， 则 a b(填 “”或“”或“=”)。 (2)丁方案所测数据与猜想假设数据基本吻合的原因是 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O (用化学 方程式表示)。 (3)丙方案所测数据远小于 1/5 的主要原因是 C
29、O2 气体在水中的溶解度不大 。 (4)以乙方案为例，试分析在测定过程中，对测定结果带来误差的因素可能有 装置气密性差、 集气瓶中气温未恢复至室温就读数等 (任答两点)。 2、对食品袋中充入的防腐保鲜气体的探究（如何取样？可能使用的气体？如何证明？） 13小红发现装有膨化食品的包装袋内都充有一定量的气体(如图所示)，她和同学对所 充气体的作用及成分产生了好奇，于是进行了如下探究。 探究一：包装内填充气体的目的是什么? （交流讨论）结合膨化食品的实际生产、销售过程，以及人们对食品安全的要求，同学们一致认为在膨化 食品包装袋内填充气体的目的是：(1)防止运输过程中膨化食品被压碎；(2) 能使食品较
30、长时间地保质、保 鲜 。 小组同学的这一分析得到了老师的肯定，老师还告诉他们，包装袋内填充的是一种初中化学常见气体。 探究二：包装袋内的气体成分是什么? （猜想与假设）包装袋内的气体为：猜想 1：氧气；猜想 2：氮气；猜想 3：二氧化碳；猜想 4：二氧化 硫；猜想 5：空气。 通过分析，大家认为猜想 1 是错误的，理由是氧气化学性质比较活泼，食品易与氧气发生缓慢氧化而变质； 猜想 4 也是错误的，理由是 二氧化硫有刺激性气味，对人体有害 。 （查阅资料）镁能与氧气在点燃条件下反应，生成物氧化镁常温下不溶于水也不与水反应；镁还能在 氮气中燃烧，反应生成氮化镁(Mg3N2)固体；氮化镁在常温下能与
31、水反应生成氨气和一种难溶性碱。 镁与氧气反应的化学方程式为 2MgO2点燃2MgO 。 （进行实验）实验一：抽取包装袋内气体一瓶，向其中加入一定量的澄清石灰水，振荡，观察不到石灰水 变浑浊的现象，小明据此推断只有猜想 2 成立。小红不同意此结论，理由是 空气中含有少量的二氧化 碳，也不能使澄清石灰水变浑浊 ，此现象只能说明猜想 3 不成立。 实验二：另抽取包装袋内气体一瓶，将燃着的木条伸入瓶中。观察到木条立即熄灭，小组同学据此判断猜 想 5 不成立，猜想 2 成立。 为进一步确认猜想 2 成立，小组同学进行了实验三： 实验操作 实验现象 结论 另取一瓶气体，向其中伸入燃着的镁条，观察现象 取少
32、量反应后固体加入足量的蒸馏水中，并滴入 酚酞溶液 ，振荡观察现象 镁条燃烧，发出耀眼白光 得到红色溶液 猜想 2 成立 3、对能使带火星木条复燃时，氧气含量的探究（如何用排水法收集氧气含量不同的各瓶气体？如何逐步缩 小范围，使测定结果更加准确？） 14.某同学发现将带火星的木条伸入氧气含量约占 40%的空气样品中就能复燃，那么能使带火星的木条复燃 的氧气含量的最低值是多少呢？小亮同学设计了如下实验进行探究： 第一组实验：取 5 只集气瓶，编号为、，分别装入其总容积 10%、20%、30%、40%、50% 的水用排水法收集氧气，恰好把 5 只集气瓶中的水排去将带火星的木条依次插入号瓶中，记录 实
33、验现象小亮在前一组实验的基础上又做了第二组和第三组实验，并进行了记录 第一组 第二组 第三组 集气瓶编号 收集的 O2 占容积的体积分数（%） 10 20 30 40 50 31 33 35 37 39 34 带火星木条的状况 微 亮 亮 很 亮 复 燃 复 燃 很 亮 很 亮 复 燃 复 燃 复 燃 很亮 请回答下列问题： （1）用带火星的木条验满氧气的方法是否可靠： 否 （填“是”或“否”） （2）收集的氧气占容积的体积分数最低为 35 %时，可使带火星的木条复燃，这时集气瓶中氧气分 数约为 48 或 49 %（计算结果保留整数） （3） 用带火星的木条直接检验双氧水受热分解 产生的氧气时
34、，往往难以复燃，这是因为在加 热生成氧气的同时产生大量水蒸汽所致，此时 混合气体中氧气的体积分数随温度变化的曲线 如图所示若只考虑氧气的体积分数对实验结 果的影响，欲使带火星的木条复燃，应将加热 双氧水的最高温度控制在大约 87 某同学改用如图装置后能使带火星的木条复燃 其原因是 U 型管冷凝了水蒸 气，提高了氧气的纯度 ，反应的化学方程式为 2H2O2 2H 2O+O2 （4）采取“半值法”探究能减少实验次数 例如：第一组实验若按、的编号顺序进行实验，即可确定下一组实验收集的氧气占容积的体积分数应 在 30%40%之间，从而省去编号、的实验同理，第二组实验可以省去的实验编号为 4、有关催化剂
35、的探究： 如何证明二氧化锰可作为氯酸钾分解的催化剂？从哪些方面入手进行探究？ 一个反应只能使用一种催化剂吗？如何比较几种催化剂的催化效果？ 5、影响过氧化氢分解生成氧气速率的因素有哪些？（催化剂的种类？催化剂颗粒的大小？温度？过氧化氢 溶液的浓度？如何判断反应速率的快慢？用何种方法收集气体？） 15.资料显示，将新制的溶质质量分数为 5%的H2O2 溶液，加热到 80时，才有较多氧气产生，而相同质量 5%的H2O2 溶液加入催化剂，常温下就会立即产生氧气，反应速度快，所需时间短。 （1）小晨按图甲装置进行实验，当试管中有大量气泡出现时，伸入带火星的木条，木条并未复燃，为此， 他利用图乙装置收集
36、气体，再用带火星的木条检验，木条复燃，那么图甲实验中带火星木条未复燃的原因是 加热过氧化氢溶液的同时，溶液中的水蒸气随氧气一起逸出，环境湿度较大，氧气的量较少 。 （2）小柯利用催化剂使H2O 2 溶液分解制取氧气，图丙是他设计的气体发生装置，请你指出一处错误： 长颈漏斗的下端未伸入液面以下 。 （3）采用相同质量 5%的 H2O2 溶液，图丁虚线表示加热分解制取氧气的曲线，请你在该图中用实线画出利 用催化剂制取氧气的大致曲线：（假定两种方法 H2O2 均完全分解；曲线画在答题纸上）。 16某同学阅读课外资料得知：双氧水分解除了用二氧化锰还可用氧化铜等物质作催化剂，于是他对氧化 铜产生了探究兴
37、趣。 【提出问题】氧化铜是否也能作氯酸钾分解的催化剂？它是否比二氧化锰催化效果更好？ 【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（其它可能影响实验的因素均忽略） 。 实验序号 KClO3 质量 其他物质质量 待测数据 1.2g / 1.2g CuO 0.5g 1.2g MnO2 0.5g （1）上述实验应测量的“待测数据”是 收集相同氧气所需时间 。 （2）若实验比实验的“待测数据”更 小 (填“大”或“小”)，说明氧化铜能加快氯酸钾的分解速率。 （3）将实验反应后的固体加水溶解、过滤、洗涤、干燥，若称量得到 0.5g 黑色粉末，再将黑色粉 末放入试管中， 向其中倒入适量双氧水
38、（或稀硫酸） ，观察到大量气泡（或溶液变蓝色） 。(简述操作 和现象) 【预期结论】氧化铜也能作氯酸钾的催化剂。 【评价设计】你认为小雨设计实验和实验对比的目的是 探究氧化铜和二氧化锰哪一个催化效果好 。 17. FeCl3 溶液能对过氧化氢的分解起催化作用，某小组拟在相同浓度 FeCl3 溶液的催化下，探究过氧化氢浓度对过氧化氢分解速率的影 响写出本实验发生反应的化学方程式 2H2O2 FeCl3 2H2O+O2 分别取相同体积、不同浓度的过氧化氢溶液于锥形瓶中，注入相同 体积、相同浓度的 FeCl3 溶液，如图观察到 水槽中产生气泡的速率和 量筒内水的下降速率 ，就可以粗略判断，得出实验结
39、果 为进一步判断上述实验结论的准确性，运用图，小刚同学进行了如下实验方案设计 方案一在不同过氧化氢浓度下，测定收集相同气体体积所需时间 方案二在不同过氧化氢浓度下，测定 相同时间收集气体的体积 ；方 案二的实验测量结果： 物理量 实验数据 30% H2O2 溶液的体 积（mL） 2% FeCl3 溶液 的体积（mL） 加入H2O 的体 积（mL） 反应的时间 （min） 生成 O2 的体积 （mL） 1 5 x 20 5 V1 2 10 3 15 y V2 表中 x= 3 ，y= 5 实验结论：通过测量，若 V1 V2（填“”、“=”或“”） ，说明 在不同过氧化氢浓度下，相同时间收 集气体的
40、体积不同 18. 同学们用高锰酸钾制氧气制取结束清洗仪器发现加热高锰酸钾的试管内壁有用水洗刷不掉的黑色 固体 问题一：黑色固体是什么？ 【交流讨论】同学们结合实验现象和对高锰酸钾及其分解产物的了解进行分析判断 判断 依据 不是 KMnO4 KMnO4 能溶于水形成紫红色溶液 不是 K2MnO4（填化学式） 冲洗试管时出现深绿色溶液，说明该物质能溶于水 是 MnO2 其他实验用过 MnO2，知道它是不溶于水的黑色固体 【实验验证】向未洗净的试管中加入某种液体，产生能使带火星木条复燃的气体证明上述判断正确加 入的液体是 过氧化氢溶液 问 题二：用什么洗掉 MnO2？ 【交流讨论】MnO2 与 Ba
41、CO3、Mg（OH）2、Fe2O3、P2O5、Cu 中的某一种物质组成最相近，理由是 都是 金属氧化物 这种物质能与稀盐酸反应，化学方程式为 Fe2 +6HCl=3H2 + FeCl ，由此推测 MnO2也能与 稀盐酸反应 【实验验证】向未洗净的试管中加入稀盐酸，黑色固体没有变化 【交流讨论】实验说明同一类物质的化学性质不一定相同MnO2 有什么化学性质，用什么试剂清洗呢？ 同学们请教老师后决定用草酸（H2C2O4）溶液试一试 【实验验证】向未洗净的试管中加入草酸溶液，黑色固体果然被除去，同时发现产生许多气 泡问题三：生产了什么气体？ 【交流讨论】化学变化过程中元素不变，因为 质量守恒定律，反
42、应物中的元素只有碳、氢、氧 ，所以产 生的气体可能为 CO2、CO、H2、O2 等 【实验验证】经检验，产生的气体是 CO2，检验 CO2 气体的操作和现象是： 将气体通入澄清石灰水中， 石灰水变浑浊，说明该气体是二氧化碳 【反思提高】以上探究活动中，清除试管内壁附着的难溶物的思路是：先 了解其物理性质，尤其是否溶 于水 ，再了解其化学性质，然后选择合适试剂进行清洗 19我校某班同学想探究红砖粉末是否也可作为过氧化氢分解的催化剂请你一起参与他们的探究过程， 并填写下列空白： （1） 【提出问题】红砖粉末能不能做过氧化氢分解的催化剂呢？ 【猜想】红砖粉末能做过氧化氢分解的催化剂 （3） 【实验验
43、证】 实验步骤 实验现象 实验结论 实验一 将带火星的木条伸入装有过氧化氢溶液的试管中 木条不复燃 常温下过氧化氢不分解 实验一 在装有过氧化氢溶液的试管中加入红砖粉末，然后将带火星的木条伸入试管中 木条复燃 红砖粉末 加速了过氧化氢的分解 （4） 【结论】红砖粉末能加快过氧化氢的分解速率，故红砖粉末能做过氧化氢的催化剂 （5） 【讨论与反思】有同学认为：仅凭上述两个实验还不能证明红砖粉末能做过氧化氢的催化剂，还需要 增加一个探究实验： 实验三： （6） 【实验目的】探究 实验三中得到的红砖粉末能否继续使双氧水催化分解 （7） 【实验步骤】准确称量红砖粉末的质量；完成实验二；待反应结束，将实验
44、二试管中的物质进 行过滤、洗涤、干燥、 称量红砖粉末的质量 ；对比反应前后红砖粉末的质量 （8） 【分析】如果红砖粉末反应前后质量不变，则说明红砖粉末可以作为过氧化氢的催化剂 但也有同学认为：要证明猜想，上述三个实验还是不够，还需要再补充一个探究实验：你认为还需要探究： 实验三中得到的红砖粉末能否继续使双氧水催化分解 20科学探究是奇妙的过程，请你一起参与实验探究，并填写下列空白 （1）提出问题：小松同学用“双氧水”（过氧化氢）清洗伤口时，不小心将过氧化氢溶液滴到水泥地板上， 发现有大量的气泡产生小松联想到自己曾经用二氧化锰作过氧化氢的催化剂，他想水泥块能否也可以作 过氧化氢分解的催化剂呢？于
45、是他到附近建筑工地取回一些小水泥块，并用蒸馏水浸泡，冲洗，干燥，并 进行以下探究 猜想：水泥块能作过氧化氢的催化剂 （3）实验验证： 实验步骤 实验现象 实验结论 实验一 将带火星的木条伸入装有过氧化氢溶液的试管中 木条不复燃 常温下过氧化氢溶液不分解 实验二 在装有过氧化氢溶液的试管中加入水泥块，然后将带火星的木条伸入试管中 木条复燃 水泥块能作 过氧化氢分解的催化剂 （4）结论：水泥块能加快过氧化氢的分解速率，故水泥块能作过氧化氢分解的催化剂写出一个实验室制 取氧气的化学方程式为 2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2 （5）讨论与反思：小芳认为：仅凭上述两个实验还不能证明水泥块为过氧
46、化氢分解的催化剂，她觉得需要 增加一个探究实验 实验步骤：准确称量水泥块的质量；完成实验二；待反应结束，将实验二试管里的物质进行过滤、 洗涤、 干燥 、 称量 ；对比反应前后水泥块的质量 分析：如果水泥块反应前后质量不变，则说明水泥块可以作过氧化氢分解的催化剂 （6）但小华认为，要证明小松的猜想，小芳的补充实验还不够，还需要再补充一个探究实验，探究 水泥 块的化学性质在化学反应前后是否改变 21实验探究一：课本第二单元课后作业中有“寻找新的催化剂” 的探究内容，实验中学探究小组据此设计 了如下探究方案。 【提出问题】红砖粉末能否作为过氧化氢溶液分解的催化剂？如果能，效果如何？ 【实验探究】 实
47、验步骤 实验现象 实验结论及解释 A 中无明显现象, B 中产生大量 能使带火星木条复燃的气体 产生的气体是_氧气_ 红砖粉末能改变过氧化氢分 解速率 向 B 试管中重新加入 5的 过 又产生大量能使带火星木条 复燃的气体 红砖粉末的_化学性质和质量_ 在反应前后均没有发生变化， 能 两试管中均产生气泡且_ C 中产 生气泡较慢_ 红砖粉末的催化效果没有二氧 化锰粉末好 【拓展应用】 己知CuSO4 也可作为过氧化氢分解的催化剂。向 101.2g 一定溶质质量分数的过氧化氢溶液中加入 2g CuSO4 粉末，充分反应后得到溶质质量分数为 2的溶液，则生成氧气 3.2 g。 实验探究二：实验室中
48、的试剂一般要密封保存，否则可能会与空气接触而变质。化学学习小组发现一瓶未 密封的氢氧化钾固体，对其是否变质进行探究。 【提出猜想】1未变质 2部分变质 3完全变质 【查阅资料】KOH 与NaOH 性质类似，也能与CO2 反应而变质。写出 KOH 变质的化学方程式为 2KOH+CO2=K2CO3+H2O 。 【设计实验】 （l）取少量样品于试管中配成溶液，滴加足量稀盐酸有气泡产生，则猜 想 l 不成立。 （2）准确称取一定质量的固体样品，放在右图所示装置中进行实验，根 据 CO2 的体积和密度计算变质产物的质量，从而确定变质情况，你认为这个方案是否可行，并说明理由 不可行，因为 CO2 能溶于水（或与水反应），导致测量结果误差较大 。 （3）请你另外设计一个方案，进一步探究变质情况 实验步骤 实验现象 实验结论 另取少量样品，配成溶液滴加足量BaCl2 溶液，静置后滴加酚酞溶液 产生白色沉淀 溶液变红色 猜想 2 成立 22.22. 如图所示，某校化学兴趣小组用过氧化氢(H2O2)溶液(MnO2 作 催化
