安徽省安庆市外国语学校2023-2024学年九年级上学期期中化学试题（解析版）

这是一份安徽省安庆市外国语学校2023-2024学年九年级上学期期中化学试题（解析版），共19页。试卷主要包含了选择题，填空题，实验题等内容，欢迎下载使用。
(满分100分，时间90分钟)
一、选择题：(18×2分)
1. 生活离不开化学，下列事例与化学有关的是
①研制新药物②使环境变得更加美好③研制印染工业中的新型染料
A. ①②B. ①③C. ②③D. ①②③
【答案】D
【解析】
【详解】①研制新药物，属于研究制取新物质，属于化学研究的范围，与化学有关，故正确；
②通过化学反应处理污染，使环境变得更加美好，属于化学研究的范围，与化学有关，故正确；
③研制印染工业中的新型染料，属于研究制取新物质，属于化学研究的范围，与化学有关，故正确；
故选：D。
2. 性质决定了用途，下列物质的用途主要由物质的物理性质决定的是
A. 用氮气填充灯泡
B. 用石墨做电池的电极
C. 氢气用作火箭发射的燃料
D. 高原反应时吸氧气
【答案】B
【解析】
【详解】A、用氮气填充灯泡，是因为氮气化学性质稳定，利用的是其化学性质，不符合题意；
B、用石墨做电池的电极，是因为石墨具有良好的导电性，导电性不需要通过化学变化就能表现出来，利用的是其物理性质，符合题意；
C、氢气用作火箭发射的燃料，是因为氢气具有可燃性，可燃性需要通过化学变化才能表现出来，属于化学性质，不符合题意；
D、高原反应时吸氧气，是因为氧气具有氧化性，能供给呼吸，需要通过化学变化才能表现出来，利用的是其化学性质，不符合题意。
故选B。
3. 健康的生活离不开清洁的空气，下列情况不会造成空气污染的是
A. 焚烧垃圾发电更多免费优质滋元可 家 威杏 MXSJ663 B. 春节期间燃放烟花爆竹烘托节庆氛围
C. 植树造林，增大绿化面积
D. 冬天，我国北方用煤加热取暖
【答案】C
【解析】
【详解】A、焚烧垃圾发电，会产生大量废气，会造成空气污染，不符合题意；
B、燃放烟花爆竹，会产生废气和烟尘，会造成空气污染，不符合题意；
C、植树造林可以净化空气，使空气质量变得更好，符合题意；
D、用煤加热取暖，煤炭燃烧会产生大量废气，会造成空气污染，不符合题意；
故选：C。
4. 下列实验现象的描述，错误的是
A. 硫在氧气中燃烧时放热，产生淡蓝色火焰，生成有刺激性气味的气体
B. 蜡烛燃烧时罩在火焰上方的小烧杯内壁上出现水珠
C. 木炭在氧气中燃烧发出白光、放热，产生使澄清石灰水变浑浊气体
D. 在盛有浑浊河水的烧杯中加入明矾，搅拌静置后有难溶物沉降
【答案】A
【解析】
【详解】A、硫在氧气中燃烧时放热，产生明亮的蓝紫色火焰，生成有刺激性气味的气体，故A错误；
B、蜡烛燃烧生成物中有水，所以蜡烛燃烧时罩在火焰上方的小烧杯内壁上出现水珠，故B正确；
C、木炭氧气中燃烧发出白光、放热，产生使澄清石灰水变浑浊气体，故C正确；
D、在盛有浑浊河水的烧杯中加入明矾，明矾溶于水形成胶状物，吸附水中的不溶杂质发生沉降，所以搅拌静置后有难溶物沉降，故D正确；
故选：A。
5. 下列图示操作正确的是
A. 吸取液体B. 点燃酒精灯
C. 倾倒液体D. 过滤
【答案】C
【解析】
【详解】A、用胶头滴管吸取液体时，把滴管内的空气排出后，再伸入液体中吸取液体，故A不符合题意；
B、为防止失火，绝对禁止用燃着的酒精灯引燃另一酒精灯，故B不符合题意；
C、取用液体药品时应把瓶塞倒放，试管倾斜，标签对准手心，瓶口紧挨试管口，慢慢倒入，故C符合题意；
D、图中过滤时，没有用玻璃棒引流，漏斗尖端没有紧靠接液杯内壁，故D不符合题意
故选C。
6. “掬水月在手，弄花香满衣”。“弄花香满衣”是因为
A. 分子之间有间隔B. 分子的体积很小
C. 分子在不断运动D. 分子的质量很小
【答案】C
【解析】
【详解】能闻到花香是因为分子在不断运动，运动到空气中被闻到。
故选C。
7. 人类的日常生活和工农业生产都离不开水。下列对水的认识不正确的是
A. 软水不含钙镁元素
B. 自然界中的水大多为混合物
C. 水是人体必需的六大营养物质之一
D. 在生活中用煮沸的方法可将硬水软化
【答案】A
【解析】
【详解】A、软水是不含或含较少可溶性钙、镁矿物质的水，该选项不正确；
B、自然界中的水中含有多种溶于水的物质，属于混合物，该选项正确；
C、水是人体必需的六大营养物质之一，该选项正确；
D、在生活中用煮沸的方法可将硬水软化，加热煮沸时，水中的钙离子、镁离子能够以碳酸钙沉淀、氢氧化镁沉淀的形式从水中析出，从而降低水的硬度，该选项正确；
故选：A。
8. 硒被誉为抗癌元素，如图是硒原子结构示意图及其在元素周期表中的信息，下列说法不正确的是
A. 图中x=18B. 硒的化学性质与氧相似
C. 硒原子核外电子数为34D. 硒位于元素周期表第6周期
【答案】D
【解析】
【详解】A、原子中，质子数=核外电子数，34=2+2+8+x+6，x=18，故选项说法正确；
B、元素的化学性质跟它的原子的最外层电子数目关系非常密切，决定元素化学性质的是原子中的最外层电子数，氧原子的最外层电子数为6，则硒的化学性质与氧相似，故选项说法正确；
C、原子中，质子数=核外电子数=原子序数，故选项说法正确；
D、周期数=原子核外电子层数，硒元素的原子核外有4个电子层，则在元素周期表中，硒元素位于第四周期，故选项说法错误。
故选：D。
9. 海浩现象是在持续-15°C的超低温度下，蒸发的海水与低温冷空气中的颗粒物相结合，形成冰晶后，呈现出烟雨茫茫的自然景象。这种由水蒸气形成冰晶的过程发生变化的是

A. 分子的种类变多B. 每个水分子体积变大
C. 分子的间隔变小D. 每个水分子质量变大
【答案】C
【解析】
【详解】A、水蒸气形成冰晶的过程，物质的状态发生了变化，没有新物质生成，属于物理变化，分子种类不变，故选项说法错误；
B、水蒸气形成冰晶，分子本身不变，每个水分子的体积不变，故选项错误；
C、水蒸气形成冰晶，物质由气态变成固态，分子本身不变，分子间间隔变小，故选项正确；
D、水蒸气形成冰晶，分子本身不变，每个水分子质量不变，故选项错误。
故选:C。
10. 下图是水电解过程示意图，下列说法正确的是
A. 水电解属于物理变化
B. 水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的
C. 氧气是由氧原子构成的
D. 化学变化的实质是分子分成原子，原子重新组合
【答案】D
【解析】
【分析】电解水的水分子分解过程示意图表示：每两个水分子分解成4个氢原子和2个氧原子，然后，每2个氢原子构成一个氢分子、2个氧原子构成一个氧分子；根据对电解水的微观示意图的理解，归纳在此变化过程中可得到的规律或认识。
【详解】A、水通电分解生成氢气和氧气，有新物质生成，属于化学变化，故选项错误；
B、由水分子的构成可知，水分子是由氧原子和氢原子构成的，故选项错误；
C、由微粒的构成可知，氧气是由氧分子构成的，故选项错误；
D、化学反应的实质是分子分成原子，原子再重新组合成新的分子，故选项正确。
故选：D。
11. 下列变化属于分解反应的是
A. 用红磷测定氧气含量B. 烛光晚餐
C. 实验室用氯酸钾制取氧气D. 工业制氧气
【答案】C
【解析】
【详解】A、用红磷测定氧气含量，红磷和氧气点燃生成五氧化二磷，该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，不符合题意；
B、烛光晚餐，蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，该反应是两种物质反应生成另外两种物质，不符合“一变多”的特点，不属于分解反应，不符合题意；
C、实验室用氯酸钾制取氧气，氯酸钾在二氧化锰催化条件下加热分解生成氯化钾和氧气，该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应，符合题意；
D、工业上分离液态空气制取氧气，是利用氮气和氧气沸点不同进行分离，过程中没有新物质生成，属于物理变化，不符合题意；
故选：C。
12. 重氢可应用于光导纤维制备。重氢和氢都属于氢元素，是因为它们的原子具有相同的
A. 质子数B. 中子数C. 电子数D. 相对原子质量
【答案】A
【解析】
【详解】A、元素是质子数相同的一类原子的总称，重氢和氢都属于氢元素，是因为它们的原子具有相同的质子数，符合题意；
B、相同元素的中子数不一定相同，如C-12、C-14属于同种元素，中子数不同，不符合题意；
C、相同元素的电子数不一定相同，如钠原子和钠离子属于同种元素，电子数不同，不符合题意；
D、相同元素的相对原子质量不一定相同，如C-12、C-14属于同种元素，相对原子质量不同，不符合题意。
故选A。
13. 用拖拉注射器活光的方法可以检查下图装置的气密性。当缓慢拉动活塞时，如果装置气然性良好，则能观察到
A. 注射器内有液体B. 长颈漏斗下端管口产生气泡
C. 长颈澜斗内液面上升D. 瓶中液面明显上升
【答案】B
【解析】
【详解】当缓慢拉动活塞时，瓶内的气压降低，如果装置气密性良好，瓶外空气进入瓶内，长颈漏斗下端管口产生气泡，故选：B。
14. 下列物质是由地壳中含量最多的两种元素组成的是
A. H2OB. SiO2C. NO2D. Al2O3
【答案】B
【解析】
【详解】地壳中含量排前五的元素有：氧、硅、铝、铁、钙，地壳中含量最多的两种元素为氧元素和硅元素，其中氧元素显-2价，硅元素显+4价，二者组成的化合物为二氧化硅，化学式为SiO2；
故选：B。
15. 下列说法合理的有
①原子一定是由质子、中子和核外电子构成
②破坏臭氧层会引起酸雨
③经过液化、蒸发从空气中得到氮气和氧气的过程属于物理变化
④对着玻璃片哈气，玻璃片上出现水雾，说明空气中含有水蒸气
⑤空气质量日报可以及时准确反映空气质量状况。空气质量级别分为六级，级别越高则空气污染程度越重
A. 1个B. 2个C. 3个D. 4个
【答案】C
【解析】
【详解】①原子不都是由质子、中子和核外电子构成，如氢原子核内没有中子，故选项说法错误；
②破坏臭氧层会引起臭氧层空洞，二氧化硫会引起酸雨，故选项说法错误；
③经过液化、蒸发从空气中得到氮气和氧气的过程，只是状态发生了改变，无新物质生成，属于物理变化，故选项说法正确；
④水蒸气遇冷凝结成水雾，对着玻璃片哈气，玻璃片上出现水雾，说明人呼出的气体中含有水蒸气，故选项说法正确；
⑤空气质量日报可以及时准确反映空气质量状况，空气质量级别分为六级，级别越高则空气污染程度越重，故选项说法正确。
故选：C。
16. K+的核外电子排布与氩原子相同，已知钾的相对原子质量是39，则其原子核内中子数为
A. 18B. 19C. 20D. 39
【答案】C
【解析】
【详解】K+的核外电子排布与氩原子相同，氩原子的原子序数=质子数=核外电子数=18，故钾离子的核外电子数也是18，钾离子是钾原子失去1个电子形成的，故钾原子的核外电子数为18+1=19，根据在原子中，质子数=核外电子数，则钾原子的质子数为19，已知钾的相对原子质量是39，根据在原子中，相对原子质量=质子数+中子数，则其原子核内中子数为39-19=20；
故选：C。
17. 将质量完全相等的氯酸钾固体分别装入a、b、c三支试管中，向a中再加入2g二氧化锰，向b中再加入2g高锰酸钾，分别加热三支试管，产生氧气质量最多和产生氧气速率最慢的分别是
A. a、bB. a、cC. b、aD. b、c
【答案】D
【解析】
【详解】由于c试管只有氯酸钾，因此反应速率较慢，产生氧气的质量和a试管的一样多；
a试管中加入少量二氧化锰，因此反应速率较快，但不会增加产生氧气的质量；
b试管中加入少量高锰酸钾，高锰酸钾加热能够在较低的温度下产生氧气的同时也产生二氧化锰作为氯酸钾反应的催化剂，因此b试管产生氧气的速率较快，且产生的氧气较多；
故选D。
18. 如图1所示，向袋内缓缓吹气，用传感器采集O2、CO2、湿度（测水蒸气）相关数据如图2所示。纵坐标均为某气体体积分数（%），横坐标均为时间（s）。据图回答，下列说法不正确的是
A. 表示二氧化碳变化的曲线是X
B. 200时保鲜袋内含量最多的是氧气
C. 200时没有采集数据的其余气体的总体积分数为76.86%
D. 60后Y曲线逐渐下降，可能原因是保鲜袋内有水蒸气液化
【答案】B
【解析】
【分析】由于空气中二氧化碳的体积分数约为0.03%，随着呼吸作用的进行，二氧化碳的浓度逐渐增大，曲线X表示二氧化碳；空气中氧气的体积分数约为21%，随着呼吸作用的进行，氧气的含量逐渐降低，则Z表示氧气；Y曲线表示随着呼吸作用的进行，含量增大，60s后含量下降，Y曲线表示水蒸气。
【详解】A、空气中二氧化碳的体积分数约为0.03%，随着呼吸作用的进行，二氧化碳的浓度逐渐增大，所以表示CO2体积分数变化的曲线是X，故A正确；
B、空气中的氮气不参与呼吸作用，氮气占空气体积约为78%，所以200s时保鲜袋内含量最多的是氮气，故B错误；
C、由图像可知，200s时没有采集数据的其余气体的总体积分数为，故C正确；
D、由于保鲜袋内的水蒸气液化成水，所以Y曲线60s之后逐渐下降，故D正确。
故选B。
二、填空题：
19. 下列属于纯净物的是_____(填序号，下同)，属于混合物的是_____。
①矿泉水，②液氧，⑧二氧化碳，④稀有气体，⑤五氧化二磷，⑥蒸馏水，⑦高锰酸钾完全分解后剩余物的固体
【答案】 ①. ②③⑤⑥ ②. ①④⑦
【解析】
【详解】①矿泉水中含有水和多种矿物质，属于混合物；
②液氧是由氧气一种物质组成的，属于纯净物；
⑧二氧化碳是由一种物质组成的，属于纯净物；
④稀有气体中含有氦气、氖气等多种物质，属于混合物；
⑤五氧化二磷是由一种物质组成的，属于纯净物；
③蒸馏水是由水一种物质组成的，属于纯净物；
⑦高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，所以高锰酸钾完全分解后剩余物的固体为锰酸钾和二氧化锰，属于混合物；
故其中②③⑤⑥属于纯净物；①④⑦属于混合物。
20. 化学用语是化学学习的重要语言，请用化学用语填空：
（1）从宏观角度看，在H2、H2O、H2O2三种物质中都含有_____；从微观角度看，三种物质的一个分子中都含有_____。
（2）2个氮分子_____。
（3）3个磷原子_____。
（4）钙元素_____。
（5）钠离子_____。
【答案】20. ①. 氢元素 ②. 两个氢原子
21. 2N2 22. 3P
23. Ca 24. Na+
【解析】
【小问1详解】
从宏观角度看，在H2、H2O、H2O2三种物质中都含有氢元素；
从微观角度看，三种物质的一个分子中都含2个氢原子；
【小问2详解】
分子的表示方法，正确书写物质的化学式，表示多个该分子，就在其化学式前加上相应的数字。2个氮分子表示为2N2；
【小问3详解】
原子的表示方法，用元素符号来表示一个原子，表示多个该原子，就在其元素符号前加上相应的数字。3个磷原子表示为3P；
【小问4详解】
书写元素符号时应注意：由一个字母表示的元素符号要大写；由两个字母表示的元素符号，第一个字母大写，第二个字母小写。钙元素表示为Ca；
【小问5详解】
离子的表示方法，在表示该离子的元素符号右上角，标出该离子所带的正负电荷数，数字在前，正负符号在后，带1个电荷时，1要省略，若表示多个该离子，就在其离子符号前加上相应的数字。钠离子表示为Na+。
21. 根据下列粒子结构示意图，回答问题：
（1）A、B、C、D、E所示粒子共表示_____种元素(填数字)。
（2）D所表示的元素位于元素周期表的第_____周期，该元素的原子容易_____(填“得到”或“失去”电子形成_____(填“阳”或“阴”)离子，离子符号为_____。
（3）表示原子的粒子有_____(填字母，下同)。
（4）表示阴离子的有_____。
（5）表示阳离子的有_____。
（6）表示相对稳定结构的是_____。
【答案】21. 4 22. ①. 三##3 ②. 失去 ③. 阳 ④. Mg2+
23. BD##DB 24. AE##EA
25. C 26. ACE
【解析】
【小问1详解】
质子数决定元素的种类，A、B、C、D、E所示粒子的质子数有4种，因此共表示4种元素；
【小问2详解】
D所表示的元素的原子核外有3个电子层，则位于元素周期表的第三周期，该元素的最外层电子数为2，容易失去电子形成带正电荷的阳离子，即为镁离子，离子符号为Mg2+；
【小问3详解】
B和D中质子数=核外电子数，表示原子；
【小问4详解】
A和E中质子数＜核外电子数，表示阴离子；
【小问5详解】
C中质子数＞核外电子数，表示阳离子；
【小问6详解】
若粒子的最外层电子数为8（氦为2个），属于相对稳定结构，故其中ACE均表示相对稳定结构。
22. 2023年“中国水周”主题是“强化依法治水，携手共护母亲河”，根据水的相关知识，回答下列问题：
（1）从微观角度：构成水的微粒是_____(填名称)。
（2）用胶头滴管滴1滴水(约0.05克)中大约有1.67×1021个水分子，说明：_____。
（3）100mL水和100L酒精混合后总体积小于200mL，说明：_____。
（4）小林收集到一瓶浑浊的河水，他要模拟自来水厂的净水过程，最终制成蒸馏水。其实验过程如下所示，请回答以下问题。
Ⅰ．实验过程中操作①的名称是_____。此操作需要用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和_____。若经过操作①后，所得液体C中仍有浑浊，其原因可能是_____(填写序号)。
A．漏斗内的滤纸有破损
B．漏斗下端未靠烧杯内壁
C．漏斗内液面高于滤纸的边缘
Ⅱ．操作②是向滤液中加_____，利用其吸附性除去水样中的颜色和异味，该过程属于_____(填“物理"或“化学”)变化。
（5）“湖污则城黯，湖清则城美"，湖水污染主要是由含氮、磷的化合物任意排放引起的富营养化。此处氮、磷指的是_____(选填“元素、分子、原子”)。
（6）倡节约用水，保护水资源。下列做法中，不合理的是_____(填字母序号)。
A. 淘米水浇花B. 废水处理达标后排放
C. 使用节水龙头D. 实验后的废液直接倒入下水道
【答案】22. 水分子
23. 分子体积小质量轻
24. 分子间有间隙 25. ①. 过滤 ②. 玻璃棒 ③. AC##CA ④. 活性炭 ⑤. 物理
26. 元素 27. D
【解析】
【小问1详解】
水是由水分子构成的。
【小问2详解】
1滴水(约0.05克)中大约有1.67×1021个水分子，说明分子体积小质量轻。
【小问3详解】
100mL水和100L酒精混合后总体积小于200mL，说明分子间有间隙。
【小问4详解】
I操作①可以分离固体和液体，所以①是过滤，此操作需要用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒。
过滤时滤纸破损或液面高于滤纸边缘会造成滤液浑浊；故填：AC；
II操作②可以去除异味、色素等杂质，则需加入活性炭；该反应中没有新物质产生，是物理变化。
小问5详解】
这里的“氮、磷”是指不是以单质、分子、原子、离子等形式存在，这里所指的“氮、磷”是强调存在的元素，与具体形态无关。
【小问6详解】
A、用淘米水浇花属于一水多用，可以节约用水，做法合理；
B、废水处理达标后排放可以减小水污染，做法合理；
C、使用节水龙头可以节约用水，做法合理；
D、实验后的废液直接倒入下水道会腐蚀下水道造成水污染，做法不合理。
故选D。
23. 在探究铁丝在氧气中燃烧的实验时，小科进行了如下的实验：图1的集气瓶中装有80%的水，用排水法收集氧气后，集气瓶中仍留有15%的水，如图2所示。
（1）铁丝在氧气中燃烧的实验时，集气瓶中仍留有少量水的原因是_____。
（2）铁丝在氧气中燃烧的文字表达式是_____，该反应的基本反应类型_____。
（3）图2集气瓶气体中氧气的体积分数是_____(保留一位小数)。
【答案】23. 防止熔融物溅落瓶底，使瓶底炸裂
24. ①. 铁+氧气四氧化三铁 ②. 化合反应
25. 69.2%
【解析】
【小问1详解】
铁丝在氧气中燃烧的实验时，集气瓶中仍留有少量水，可以防止熔融物溅落瓶底，使瓶底炸裂；
【小问2详解】
铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，该反应的文字表达式是：；该反应符号“多变一”的特点，属于化合反应；
【小问3详解】
图1的集气瓶中装有80%的水，集气瓶收集前含有1-80%=20%的空气，空气中氧气的体积分数为21%，用排水法收集氧气后，集气瓶中仍留有15%的水，则氧气的体积分数为（80%-15%）+（1-80%）×21%=69.2%。
三、实验题：
24. 如图是气体的制取、收集装置，按要求完成下列各题。
（1）写出图中标号仪器名称：①_____，②_____。
（2）B装置的长颈漏斗的下端管口要伸入液体中，其目的是_____。
（3）在实验室用高锰酸钾制取氧气时，选择A装置，还需改进的是_____，反应的文字表达式为_____。若用装置E收集氧气，如何判断氧气已经收集满_____；若所得氧气浓度偏低，可能原因是_____(写一点即可)。
（4）若用F装置收集氧气时，氧气由_____(填“a”或“b”)通入。
（5）如图2所示装置可以用块状的硫化亚铁和稀硫酸反应来制取和收集硫化氢气体，实验前先将注射器活塞停在20毫升位置，用止水夹夹住乳胶管，推注射器活塞，后松开手，这样操作的目的是_____；收集硫化氢气体只能用此方法，说明硫化氢气体具有的性质是_____。
【答案】24. ①. 锥形瓶 ②. 水槽
25. 形成液封，防止反应生成的气体从长颈漏斗下端逸出
26. ①. 在试管口塞一团棉花 ②. ③. 集气瓶口有大气泡冒出 ④. 集气瓶中未装满水(或未等到气泡连续均匀冒出就开始收集)
27. b 28. ①. 检验装置的气密性 ②. 密度比空气大，能溶于水或能与水反应
【解析】
【小问1详解】
由图可知，仪器①为锥形瓶；仪器②为水槽；
【小问2详解】
B装置的长颈漏斗的下端管口要伸入液体中，其目的是：形成液封，防止反应生成的气体从长颈漏斗下端逸出；
【小问3详解】
在实验室用高锰酸钾制取氧气时，选择A装置，还需改进的是在试管口塞一团棉花，防止加热时试管内粉末状物质进入导管；
高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应的文字表达式为：；
若用装置E收集氧气，当集气瓶口有大气泡冒出时，说明已经集满；
若所得氧气浓度偏低，可能原因是：集气瓶中未装满水，不能将装置内空气排尽，也可能是未等气泡连续均匀冒出就开始收集，因为一开始排出的是空气；
【小问4详解】
若用F装置收集氧气时，氧气的密度比水小，氧气由b端通入；
【小问5详解】
实验前先将注射器活塞停在20毫升位置，用止水夹夹住乳胶管，推注射器活塞，后松开手，这样操作的目的是检查装置的气密性，活塞能回到原位，说明装置气密性良好；
收集硫化氢气体只能用此方法，即只能用向上排空气法收集，说明硫化氢能溶于水或能与水反应，且密度比空气大。
25. 某科学兴趣小组查阅资料得知镁在空气中，不仅可以与氧气反应生成氧化镁(MgO)，还可以与空气中的氮气反应生成氮化镁(Mg3N2)，于是设计了如下实验验证镁与氮气的反应。
【步骤1】用盛水的水槽、无底的废广口瓶、燃烧匙、蒸发皿、橡皮塞等装配成如下图所示的装置。另准备一只有一根铜丝穿过的橡皮塞，铜丝末端固定一根镁条。
【步骤2】引燃燃烧匙中足量的红磷，塞好橡皮塞，观察到_______。待充分冷却，观察到广口瓶内水面上升的体积约占瓶内水面原上方空间的_______左右。
【步骤3】往水槽中加水使广口瓶内外水面相平。点燃镁条，迅速更换橡皮塞，镁条在广口瓶内继续燃烧，产生暗红色火焰，放出热量。待冷却后广口瓶内水位继续上升。“待冷却后广口瓶内水位继续上升”是由于瓶内气压_______(选填“大于”“小于”或“等于”)外界气压。
【讨论】步骤2的目的是_______。根据上述实验和你所学的知识，请写出镁在氮气中燃烧时的符号表达式：_______。
【反思】根据上述实验，可知：镁条_______(选填“能”或“不能”)用来测定空气中氧气的含量；我们还知道，木炭、硫粉、铁等_______(选填“能”或“不能”)用来测定空气中氧气的含量；因此，用于测定空气中氧气含量的药品，必须符合以下两个要求：①_______；②_______。
【答案】 ①. 红磷燃烧，产生白烟，放热 ②. 五分之一 ③. 小于 ④. 除去广口瓶中空气中的氧气 ⑤. ⑥. 不能 ⑦. 不能 ⑧. 只能和氧气反应 ⑨. 生成物不是气体
【解析】
【详解】[步骤2]
引燃燃烧匙中足量的红磷，塞好橡皮塞，观察到红磷燃烧，产生白烟，放热，待充分冷却，观察到广口瓶内水面上升的体积约占瓶内水面原上方空间的五分之一左右（红磷燃烧消耗氧气，氧气约占空气体积的五分之一）；
[步骤3]
“待冷却后广口瓶内水位继续上升”是由于瓶内气压小于外界气压；由于氧气已被消耗掉，所以同时也说明了镁和氮气发生了反应；
[讨论]
步骤2的目的是除去广口瓶中空气中的氧气，便于检验镁和氮气是否发生反应；镁与氮气点燃生成氮化镁，该反应符号表达式为：；
[反思]
镁燃烧不仅消耗氧气，还消耗氮气等物质，据此，镁条不能用于测定氧气含量；
由于木炭燃烧生成二氧化碳，瓶内气压无明显变化，水不能进入集气瓶中，不能测定氧气含量、硫粉燃烧生成二氧化硫，瓶内气压无明显变化，水不能进入集气瓶中，不能测定氧气含量、细铁丝不能在空气中燃烧，不能测定氧气含量；故木炭、硫粉、铁等不能用来测定空气中氧气的含量；
因此，用来测定空气中氧气含量的药品选择要求是只能和氧气反应，生成物不是气体。
26. 化学实验社团同学用双氧水制取氧气时发现加入二氧化锰一段时间后，反应加剧。同学们对此产生了好奇，因为随着反应的进行过氧化氢被消耗，反应速率应该是减慢的，为何反应却更加剧烈了呢？同学们决定对此进行探究。
【查阅资料】过氧化氢的分解反应是放热反应。
【提出问题】反应速率是否与温度有关？
【设计实验】取相同浓度、同体积的过氧化氢溶液利用图1装置进行探究：
【实验分析】
（1）写出锥形瓶内发生的反应的文字表达式_____；实验3中X为_____g。
（2）根据表格所示可知，在其他条件相同时，温度越高反应速率越_____(填“快”或“慢”)。
（3）判断该反应的快慢还可以通过测_____，下列装置可用于该实验的是_____(填字母)；实验时，某同学集气瓶中如果未装满水，其操作对实验结果影响是_____(填“偏大”“偏小”或“不影响”)。
【实验反思】某同学提出疑问：会不会是二氧化锰与过氧化氢的质量比改变导致过氧化氢分解速率增大。针对该同学的疑问，取相同浓度、相同体积的过氧化氢溶液进行以下实验，收集40mL气体所需时间如表格所示。
（4）通过上述实验，可知实验_____反应最慢，得出结论：在其他条件相同时，催化剂的质量_____(填“会”或“不会”影响反应速率。
（5）若用图2装置进行实验，通过比较_____也能得出结论。
【答案】（1） ①. ②. 0.5
（2）快 （3） ①. 收集等体积气体所需要的时间(或相同时间所收集气体的多少) ②. c ③. 不影响
（4） ①. 4 ②. 会
（5）相同时间内减少质量的多少
【解析】
【小问1详解】
锥形瓶内发生的反应是过氧化氢在二氧化锰催化剂作用下分解生成水和氧气，反应的文字表达式为：，故①填：。
探究反应速率是否与温度有关，则三个实验中二氧化锰的质量相等，即X为0.5g，故②填：0.5。
【小问2详解】
根据表格信息可知，在其他条件相同时，温度越高反应速率越快，故填：快。
【小问3详解】
该反应的快慢，还可以通过测收集等体积气体所需要的时间(或相同时间所收集气体的多少)，故①填：收集等体积气体所需要的时间(或相同时间所收集气体的多少)。
下列装置中，ab通入气体后，集气瓶中的水不能被排出，不能用于该实验，c中通入气体后，集气瓶中的水被排入量筒，可用于该实验，故②填：c。
因为进入多少体积的气体，排出多少体积的水，如果集气瓶中未装满水，其操作对实验结果没有影响，故③填：不影响。
【小问4详解】
根据表格信息可知，实验4收集40mL气体所需时间最长，则实验4反应最慢，故①填：4。
根据表格信息可知，在其他条件相同时，催化剂的质量不同，反应速率不同，则催化剂的质量会影响反应速率，故②填：会。
【小问5详解】
因为反应生成氧气，敞口锥形瓶中剩余物质的质量减少，减少的质量即生成氧气的质量，则可以测定相同时间内减少质量的多少，来判断反应的快慢，故填：相同时间内减少质量的多少。实验编号
1
2
3
二氧化锰的质量
0.5g
0.5g
X
装置的温度
20℃
40℃
60℃
反应激烈程度
平稳
较剧烈
非常剧烈
实验编号
4
5
6
7
8
二氧化锰的质量
0.1g
0.3g
0.5g
0.7g
0.9g
装置的温度
40℃
40℃
40℃
40℃
40℃
所需时间
17
7
4
2
2