2024年沪教版（全国）化学第1-2章基础试题

这是一份2024年沪教版（全国）化学第1-2章基础试题，共28页。试卷主要包含了用“W”型玻璃管进行微型实验，请根据下图所示的实验装置图填空，下列装置常用于实验室制取气体，根据下列装置，回答问题等内容，欢迎下载使用。
A．过氧化氢分解能生成氧气
B．若a处粉末是木炭粉，能看到木炭燃烧
C．若a处粉末是硫粉，b处应接有尾气处理装置
D．若a处粉末是铜粉，能看到粉末由黑色变为红色
2．将一定浓度的稀盐酸、稀硫酸分别与等质量CaCO3粉末在容器内混合，相同条件下测得两者产生的CO2体积（V）与反应时间（t）的关系如图所示。下列判断正确的是
A．0~300s内，反应Ⅰ容器内溶液pH逐渐减小
B．0~100s内，反应Ⅱ容器内生成CO2的速率先快后慢
C．反应Ⅱ中，0~100s内产生的CO2体积比100~200s内的少5a mL
D．实验室可以用一定浓度的稀硫酸与CaCO3粉末反应制备CO2
3．将一定质量的氯酸钾分成A、B两等份，在A中加少量二氧化锰粉末并加热，将B直接加热，下图能正确表示上述过程的是
A．B．C．D．
三、填空题
5．请根据下图所示的实验装置图填空：
(1)实验室用高锰酸钾制取氧气的文字表达式： ，该反应的基本类型是 (填“化合反应”或“分解反应”)。试管口塞一团棉花的目的是 。她用排水法收集完氧气时应先将导管移出水面然后熄灭酒精灯，这样操作的目的是 。
(2)实验室制取二氧化碳的发生装置是 (填序号，下同)，获得该气体反应的文字表达式： 。收集该气体的装置是 。如用图乙所示的装置收集，你认为二氧化碳应由 (填“a”或“b”)端导入。
(3)甲烷(CH4)在通常情况下是一种无色无气味的气体，密度比空气小，极难溶于水。实验室常用加热无水乙酸钠和碱石灰两种固体物质来制取甲烷。实验室制取甲烷的发生装置和收集装置分别应选用图甲的中 与 进行组合(填装置序号)。
四、实验题
6．氧气、二氧化碳是我们身边非常重要的物质。某兴趣小组进行了下列研究：
Ⅰ为比较Fe2O3、CuO和MnO2对H2O2分解反应的催化效果，某化学研究小组的同学分别设计了如图甲、乙、丙所示的实验。请回答相关问题：
（1）①要证明Fe2O3或CuO可以做H2O2分解的催化剂，除可以加快H2O2分解的速率外，还需证明它们的 和 不变。
②写出CuO催化H2O2分解的文字或符号表达式： 。
③同学A观察甲中两支试管产生气泡的快慢，由此得出Fe2O3、CuO对H2O2分解的催化效果。其结论 （填“合理”或“不合理”）。
（2）同学B利用乙装置，测定相同时间内产生气体的体积，从而探究Fe2O3、CuO对H2O2分解的催化效果。试回答下列问题：
①仪器A的名称： 。
②实验时组装好装置乙，关闭A的活塞，将注射器活塞向外拉出一段。这一操作的实验目的是 。
③测定气体体积时，是否需要事先排除乙装置内的空气 （填“需要”或“不需要”）。
（3）同学C利用丙装置探究MnO2对H2O2分解的催化效果。将50mL双氧水一次性加入盛有2gMnO2粉末的烧瓶中，测得标准状况下由量气管读出气体的体积[V（量气管）]和时间（t/min）的关系如图丁所示。
①若未冷却至室温就读数，则测定结果将 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。
②由图丁可知实验时放出气体的总体积是 mL。
Ⅱ为测定石灰石与稀盐酸产生的CO2的体积，某学生拟用如图实验装置：
（1）检查该装置气密性的方法是：往水准管中加水，使水准管液面高于量气管液面，一段时间后，两边高度差 （填“变大”、“变小”或“不变”），说明气密性良好。
（2）使石灰石与稀盐酸开始反应的操作方法为 。
（3）为了较准确的测量气体体积，在读取量气管中液面读数时，如量气管中液面低于水准管，应将水准管 （填“上移”或“下移”），直到两边液面相平。
（4）以下实验设计正确的是 （填字母序号）。
a可用稀硫酸代替稀盐酸 b若量气管中液体为水，会使测定结果偏小
c所加稀盐酸的体积对测定结果无影响
d实验测得CO2的体积偏小，可能是因为Y型管中有二氧化碳残留
7．化学是一门以实验为基础的自然科学。
(1)用高锰酸钾制氧气应选用发生装置 （填“A”或“B”），反应的原理是 （用化学方程式表示）；收集较纯净的氧气适宜选用装置 （填字母）；
(2)仪器①由 （填“无机”或“合成”）材料制成，该材料作反应容器除了耐腐蚀， 还具有 等优点（写一点即可）；仪器②在实验中的作用是 ；
(3)对废干电池进行实验研究，将外层锌筒 （填“磨成细粉末”或“剪成小块状”） 后，用装置 C 制取氢气。将筒内的灰黑色物质（含有 C、MnO2、ZnCl2、NH4C1 等）取出进行实验，过程如下：
i、操作①使用玻璃棒的作用是 ，所得溶液中含有的阴离子是 ；
ii、操作②的名称是 。操作中滤纸折叠不应出现下列图示中的 （填字母）；
iii、向操作②所得的滤液中滴加 NaOH，会产生有刺激性气味的 （填化学式）；
iv、操作③灼烧后固体质量减少，原因是 （用化学方程式表示）；
v、操作④将灼烧后的剩余固体加入试管，带火星木条立即复燃，试管内反应的化学方程式是 。
8．某化学兴趣小组根据如图所示装置进行实验室制取气体的探究。回答下列问题：

(1)写出图中带有标号仪器的名称：① ；② 。
(2)用高锰酸钾制取氧气时，选择发生装置为 （选填序号，下同），反应方程式为 。
(3)实验室制取氢气的反应方程式为 ，将气体的发生装置由 B 改为 F，优点是 。
(4)某同学为比较不同形状的碳酸钙与稀盐酸反应的速率，利用数据传感技术测得瓶内气压随时间的变化如图所示。

①写出碳酸钙与稀盐酸反应的化学方程式 ，将产生的二氧化碳气体通入澄清石灰水，石灰水没有变浑浊，原因可能是 。
②对比分析 a、b 点可知，曲线甲表示 （填“块状碳酸钙”或 “碳酸钙粉末”）的反应。
③下列说法正确的是 （选填序号）。
A．碳酸钙粉末产生的 CO2质量多
B．对比分析 c、d 点可知，相同的气压时，碳酸钙粉末比稀盐酸反应速率更快
9．下列装置常用于实验室制取气体。根据给出的装置回答下列问题：

（1）实验室利用A装置制取氧气，反应原理用化学方程式表示为 。
（2）制取并收集二氧化碳应选择的装置是 （从A﹣E中选择），使用该套装置制取气体的突出优点是 ，装置I～N中不具有此优点的装置有： 。
（3）若改用F装置收集二氧化碳，则气体应从 端进入。制得的二氧化碳中常含有少量的氯化氢气体与水蒸气，欲使用G、H装置将以上杂质气体除去，则装置仪器接口的正确连接顺序是：混合气体→ → → → （填“c、d、e、f”）。
（4）小瑞同学没有在实验桌上发现稀盐酸，便用大理石和足量稀硫酸制取气体，将 放在集气瓶瓶口验满，发现始终收集不满。仔细观察，发现大理石表面的气泡产生很慢，过一会儿几乎停止，导致此现象的原因是 。
（5）小浩同学改用碳酸钠粉末代替大理石和稀硫酸制取气体，发现速度太快，不易收集，这时小青提出，用上述装置 （填装置序号）可以控制反应速率。
（6）实验室用加热氯化铵与氢氧化钙固体混合物来制取极易溶于水的氨气，则需要选择的发生与收集装置是（从A﹣E中选择） ，反应的化学方程式为 。
10．根据下列装置，回答问题。
(1)写出装置图中标号仪器的名称：① 。
(2)甲兴趣小组用上述装置测定KClO3和MnO2混合粉末中KClO3的质量分数。
①选用的发生装置是 （填字母）。
②若用C测量生成的O2体积，将装满水的量筒倒扣在水槽中，导管口放入量筒的合适时机是 （填字母）。
a．没有气泡冒出 b．有气泡连续均匀冒出
③装置D装满水，也可用于排水法收集O2，则O2应从导管 （填“m”或“n”）通入。
(3)乙兴趣小组利用下图数字化实验可以形象地比较块状和粉末状碳酸钙与稀盐酸反应的速率，反应发生后，瓶内气压的变化如曲线所示。
①锥形瓶中发生反应的化学方程式为 。
②曲线 （填“X”或“Y”）表示块状碳酸钙与稀盐酸反应。
③点 （填“a”、“b”、“c”或“d”）表示碳酸钙与盐酸恰好完全反应。
11．氧气是一种重要的气体，人们一直寻找通过各种方法获得所需的氧气。
(1)实验室制氧气。如图1所示，实验所用药品为过氧化氢溶液和二氧化锰粉末。
① 实验时先按图1组装好装置，紧接着必须进行的操作步骤是 。
② 检验收集在集气瓶内是否为氧气的方法是 。
(2)探索制备氧气的新方法。资料：过氧化钠（Na2O2）为淡黄色固体，和水反应生成氢氧化钠（NaOH）和氧气。

利用水和过氧化钠反应可制备氧气。若组装反应装置，图2中至少必须选用的仪器除⑤⑥外，还有 （填数字编号）。
(3)家庭中制氧气。某家庭制氧机上有湿化瓶装置。人吸氧时观察到瓶中有气泡。湿化瓶装置类似于如图。
① 连接制氧机的导管口是 （填“a”或“b”）。
② 使用该装置优点是 。
(4)渔业制氧气。资料：运输活鱼时，用过氧化钙（CaO2）可增加水中含氧量。某同学认为CaO2与H2O反应可用于实验室制取氧气。于是该同学向试管中加入CaO2和H2O后，有极微量细小气泡缓慢放出。将导管伸入集气瓶中，几乎收集不到气体。放置到第二天，集气瓶中只收集到少量气体，振荡试管后仍有极微量细小气泡缓慢放出。请判断：CaO2与H2O反应 （填“能”或“不能”）用于实验室制取氧气。
12．下图所示是实验室制取气体的有关仪器和装置，请回答下列问题。
(1)写出编号仪器的名称：① ，② 。
(2)用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气，应选择的装置组合是 (从A～G中选择，填字母)，该反应的文字表达式为 。
(3)若实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，为了便于控制反应速率，组合发生装置应选择 。将气体通入装置H(从m端进入)，还可以进行许多实验。下列实验不能达到预期目的的是 (填序号)。
①收集氧气
②装置H中盛放澄清石灰水，检验二氧化碳
③装置H中盛满水，n端连接量筒，测氧气的体积
(4)通过查阅资料得知，甲烷极难溶于水，密度比空气的小。实验室可用加热无水醋酸钠与碱石灰的固体混合物来制取甲烷。实验室制取并收集甲烷的装置组合是 (从上图中选择，装置H除外)。
(5)某同学使用图1所示装置制取氧气，发现反应放热且过于剧烈，不易控制。该同学将二氧化锰粉末、水泥和水混合，制成边长1cm左右的小方块，晾干后置于图2所示装置中的多孔隔板上，加入适量过氧化氢溶液并将装置置于冷水槽中。此操作能获得平稳的气流，主要原因有 、 。
13．下面是实验室制取氧气的装置图。请回答：
(1)写出图中仪器的名称：① ，② 。
(2)实验室用方框内装置A制取氧气时，反应的文字表达式为 。
(3)据氧气的密度比空气 （填“大”或“小”）和 溶于水的物理性质，分别选择的气体收集装置是 和 （填方框内装置字母，下同）；欲收集一瓶氧气，供“铁丝在氧气中燃烧”的实验使用，最好选择的气体收集装置是 ，理由是 。写出铁丝在氧气中燃烧的文字表达式： 。
(4)某同学在实验室用“高锰酸钾制取氧气”，实验步骤如下：①选择适当仪器，组装成如F图所示的实验装置；②检查装置气密性，装置气密性良好；③向集气瓶中加大半瓶水，并倒置于盛有水的水槽中，集气瓶底部出现气泡；④将药品平铺于干燥试管底部，在试管口放置蓬松的棉花团，塞上橡皮塞，固定于铁架台上；⑤点燃酒精灯加热，待导管口有气泡产生，立即用集气瓶进行收集；⑥气体收集完毕，用毛玻璃片将集气瓶口盖好，从水中取出并正放在桌面上；⑦先熄灭酒精灯，后将导管从水槽中取出。请回答：
I．欲调整试管高度，应调节F图中A、B、C哪个旋钮： 。
II．步骤②的操作观察到的现象是： 。
III．上述步骤中可能导致集气瓶中收集的氧气不纯净（水蒸气不计）的是 （填步骤序号）。
IV．步骤⑦中的操作，可能引起 。
(5)实验室若用下图并用排水法收集氧气，则要先在瓶中装满水，氧气应从 （“a”或“b”）导气管进入。
14．下列装置常用于实验室制取气体，请回答下列问题。
(1)写出仪器①的名称： 。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气，应选用的发生装置为 （填字母序号），发生反应的化学方程是为 ，若选用F装置收集氧气时，当观察到 的现象时再开始收集。
(3)实验室制取二氧化碳气体，若要控制液体滴加速率，获得平稳气流，应选择的发生装置为 （填字母序号，下同），可选择装置 作为二氧化碳的收集装置。
(4)小刚为了探究氧化铜与氢气反应的反应产物，用如图所示装置进行实验。注射器内装满氢气，并将注射器针头扎入橡皮塞中。将少许氧化铜粉末送入长柄U形石英玻璃管内并平铺于管底。将少量的白色无水硫酸铜粉末送入长柄U形石英玻璃管中并平铺于直管中部。然后将一个气球套在长柄U形石英玻璃直管出口处，连接好整个实验装置并检查装置气密性…（白色的无水硫酸铜遇水变蓝）
①为确保实验安全，在点燃酒精灯加热前的操作是 。
②装置末端连接的气球的作用是 。
③实验过程中，当观察到 现象时可判断一定有产物水生成。
15．空气中氧气含量测定的再认识。
实验1：用白磷燃烧测定空气中氧气含量（如图所示）
(1)检查装置气密性的方法是 。
(2)实验结束后，大约有 mL水倒吸入试管。
实验2：用红磷燃烧测定空气中氧气含量的实验中，用传感器记录集气瓶中压强随时间变化的情况，如图所示，其中a是打开活塞的时刻。

(3)反应开始时压强增大是因为 。
(4)a点处的压强 （填“大于”、“等于”或“小于”，下同）大气压，a点的温度 室温。
(5)a点后气压增大的原因是 。
实验3：测定氧气含量的新设计。往有机玻璃管右侧装入足量的食品脱氧剂（主要成分为活性铁粉，铁粉锈蚀会消耗氧气），并迅速向管的左侧注入一滴水，测出AO的长度为L1（图1），然后轻轻抖动玻璃管，使脱氧剂粉末平铺在玻璃管右侧，待水滴停止移动后，测得AB长度为L2（图2）。

(6)用该方法测得的空气中氧气的体积分数为 （用L1和L2表示）。
16．实验室开放日，某化学兴趣小组的同学在老师的指导下，设计了如下实验装置进行气体制取和性质的探究，请回答有关问题：

(1)请写出图中标有字母的仪器名称： a b 。
(2)实验室用氯酸钾和二氧化锰混合制取氧气时，应选用的发生装置是 （填写装置的字母代号，下同），请写出该反应的化学方程式： ，其中二氧化锰起 作用。
(3)实验室制取二氧化碳气体时，应选择的发生装置和收集装置是 ，请写出实验室制取二氧化碳的化学方程式 。
(4)小薇同学要检验所收集到的气体是二氧化碳，请你写出检验二氧化碳时发生反应的化学方程式： 。
(5)小张同学也在收集一瓶CO2气体，他检验是否收集满的操作及现象是 。
(6)如图F所示，向烧杯中倾倒二氧化碳，观察到的现象是 ，说明二氧化碳具有的性质是 。
(7)小徐和小杨同学根据提供的实验仪器分别设计了下列四套制取和收集二氧化碳的装置。

他们对设计的装置相互进行了交流评价。其中可能收集不到二氧化碳气体的装置是 （选择字母序号填写，下同），方便添加液态药品的装置是 ，能够控制反应速率的装置是 ，D装置的优点是 。
17．用下列药品：氯酸钾、二氧化锰、块状石灰石、稀盐酸、稀硫酸、浓硫酸、澄清石灰水
请根据下列装置，回答问题：
（1）写出标号①②的仪器名称：① ，②
（2）某同学想要制取一瓶较纯净的氧气，他应该选择 组合（填序号），发现收满的现象依据是 ,有关化学方程式
（3）实验室要制取二氧化碳应选择的发生装置是 （填序号）,其主要优点是 ，有关反应化学方程式为 ,若要检验并得到一瓶干燥的二氧化碳气体，按气体流向接口连接顺序为：b ( ) ( ) ( ) ( ) g
18．CO2是空气中一种重要的气体，某小组同学对CO2进行如下探究。
【CO2的制备探究】
Ⅰ、选择装置
(1)A装置检查气密性的操作是 。
(2)实验室若要制取并收集较多量CO2，可选择图A中的 （填字母）装置，验满方法是 。
Ⅱ、选择药品
小组同学分别取等质量颗粒状和粉末状的石灰石样品与等体积、等浓度的稀盐酸（HCl气体的水溶液，有挥发性）在图B中图1的三颈烧瓶中反应，采集数据如图2：
(3)图B中图1中三颈烧瓶内发生反应的符号表达式是 。
(4)据图B中图2分析，表示粉末状石灰石与稀盐酸反应的曲线是 （填“a”或“b”）。
(5)据图B中图3分析，影响测定石灰石样品中碳酸钙含量准确性的原因是___________（填字母）。
A．水蒸气含量增加
B．稀盐酸会挥发出的HCl气体增加
C．装置气密性不好
【CO2的含量探究】
地窖中因贮存农产品而容易积蓄CO2，根据相关要求，CO2短时间接触容许浓度为18mg/L。小组同学从某地窖中收集2瓶各500mL的气体样品进行如下实验：①将点燃的蜡烛放入瓶1中，蜡烛火焰无明显变化；②用CO2传感器测出瓶2中CO2浓度为22mg/L。
(6)进入地窖时，下列防范措施正确的是___________（填字母）。
A．用农用喷雾器向地窖内喷洒水
B．手持火把进入地窖时，若火把持续燃烧，则表示安全，可继续前进
C．利用鼓风机将地窖内部分空气排出，也可打开地窖盖，通风一段时间后再进入
(7)某同学用注射器抽取100mL菜窖中的气体样品，按图C所示装置进行实验，将气体推入足量澄清石灰水，充分反应：（足量澄清石灰水能对通入其中的CO2气体完全吸收）
①装置内发生反应的符号表达式是 ，多孔球泡的作用是 ；
②当CO2传感器显示CO2浓度慢慢下降，当浓度降至0mg/L时，理论上瓶内物质总质量反应前后增加了 mg。
(8)下列说法可能导致测得的CO2含量偏小的是___________（填字母）。
A．缓慢推动注射器活塞
B．抽取气体前未将注射器内空气排净
19．请结合下图回答有关问题
查阅信息得知：浓硫酸可用作干燥剂， 氢氧化钠浓溶液可用于吸收二氧化碳
(1)实验室制取二氧化碳时发生反应的化学方程式为 ，若要制取一瓶干燥的二氧化碳，可选用的装置组合是 (填编号)。实验室选用A装置来制取氧气，发生反应的化学方程式为 。
(2)某课外小组的同学收集到了含CO和CO2的废气，经过讨论认为废气中的CO可以利用，于是设计如下装置除去废气中的CO2，并收集一瓶CO，准备进行后续探究。你认为以下最合理的装置是 (瓶中盛放的是氢氧化钠浓溶液)。
(3)某学生设计了下图所示的四套装置制取CO2，其中在制取时不能使反应随时发生或停止的装置为___________
A．B．C．D．
(4)小鹏同学设计的实验装置(如右图2)， 既可用于制取气体， 又可用于验证物质性质。当打开K1、关闭K2时，利用I、Ⅱ装置可直接进行的实验是 (填序号)。
a．大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳
b．锌(固体)与稀硫酸反应制取氢气
(5)氨气(NH3)是一种有刺激性气味的气体，极易溶于水，氨气可以用氢氧化钙固体和氯化铵固体加热来制取， 也可以用浓氨水和生石灰来制取。讨论从图中选择制取氨气的合适的装置组合。
你选择的药品是 ，制取装置组合 。
20．在“新冠肺炎”重症患者的治疗上有一个重要环节为“高流氧呼吸”，其本质和“富氧空气”差不多。化学兴趣小组欲混制“富氧空气”并开展相关探究，进行以下实验。
实验一：混制“富氧空气” 如图是某同学设计的某些实验装置，回答下列问题：
(1)写出图中仪器a和b的名称：a ；b 。
(2)用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，据此，选择上图中的 （填装置字母）组装一套制取较纯净氧气的装置，反应的文字表达式为： 。二氧化锰在该反应的作用是 。
(3)检查装置A气密性的方法是：先 ，后 ，看导管口是否有气泡冒出。
(4)实验室利用高锰酸钾且用排水法收集氧气，可选择的发生装置是 ，反应的文字表达式为 。其主要操作步骤有：①从水槽中撤出导管，②收集气体，③固定装置，④检查装置气密性，⑤撤酒精灯，⑥装药品，上述过程中缺少的一步操作是 。某同学收集氧气时，发现D装置中的水变红了，可能的原因是 。在完成步骤“②收集气体”时，应当 时收集气体。收集满氧气后，应用玻璃片盖住集气瓶口，并 放在桌上。
(5)如图2，用纯氮气和上述实验制取的氧气，混制一瓶（集气瓶容积为250mL）氧气体积分数为50%的“富氧空气”，气体应从图2装置中的管 （选“a”或“b”）通入，先通入氮气排出120mL水，再通入氧气排出 mL水。（集气瓶中水可以不全部排出）
实验二：测定“富氧空气”中氧气的体积分数
用如图3装置测定“富氧空气”中氧气的体积分数（集气瓶中“富氧空气”体积为100mL，底部残留少量水，燃烧匙内有足量红磷）。操作过程如下：
i．往量筒内加入适量水，读出量筒内水的体积为80.0 mL；
ii．用电点火装置点燃红磷，充分反应；
iii．打开止水夹，待右侧量筒内液面不再变化时，排出气球中的气体，调节两边液面在同一水平面上，读出量筒内水的体积为32.0 mL。 试回答问题：
(6)实验过程中气球的变化是 ；
(7)操作ii中可观察到现象 ，反应的文字表达式 ；
(8)本次实验测得“富氧空气”中氧气的体积分数为 。（氧气体积分数是指集气瓶中被消耗的氧气体积与集气瓶中空气体积之比）
21．老师为同学们提供了实验室制取氧气的如下实验装置，根据装置，结合所学化学知识回答问题：
(1)写出有标号仪器的名称：① ② 。
(2)用高锰酸钾制取氧气应选择的发生装置是 （填序号），还需对其装置进行的改进是 。若用E装置收集O2，导管口开始有气泡放出时，不宜立即收集，应在 时开始收集气体，当观察到 证明气体已经收集满了。
(3)装置C与D组合，制取并收集氧气反应的化学符号表达式为： 装置B和C对比，用分液漏斗代替长颈漏斗进行实验的优点是 实验室能用E装置收集氧气的原因是 。
(4)G装置具有多种用途，下列有关它的用途说法中，正确的是______（填字母序号）。
A．该装置用于排空气法收集氧气时，气体应从a端管口通入
B．瓶内装满水，用于收集氧气时，气体应从a端管口通入
C．瓶内装满氧气，要将氧气排出，水应从a端管口通入
(5)某化学兴趣小组借助图Ⅱ中氧气传感器探究微粒的运动，数据处理软件可实时绘出氧气体积分数随时间变化的曲线。收集一塑料瓶氧气进行以下三步实验：a、敞口放置；b、双手贴在塑料瓶外壁上；c、将塑料瓶的瓶口朝下、三步实验中测得氧气的体积分数随时间变化的曲线依次为图Ⅲ中的MN段、NP段和PQ段。
①能够说明温度越高分子运动速率越快的曲线是 （填字母）。
A．MN段 B．NP段 C．PQ段
②MN段和PQ段相比可以得出结论 。
③随着实验的进行，传感器测出氧气的体积分数约为 时几乎不再变化。
五、科学探究题
22．有一种淡黄色粉末可制备消毒杀菌剂。
【探究一】兴趣小组对其成分进行了探究。
【提出问题】淡黄色固体是什么？
【查阅资料】（1）硫粉是一种淡黄色固体，难溶于水，燃烧生成刺激性气味的有毒气体。
（2）过氧化钠(Na2O2)是一种淡黄色固体，能与水反应放出气体。
（3）【设计实验】方案一：取少量该固体粉末于试管中，加5mL水，振荡并观察现象。
方案二：在燃烧匙里放少量该固体，在酒精灯上加热，观察现象。经讨论，兴趣小组决定采用方案一，其理由是 (填序号)A．操作简单 B．防止实验污染 C．节约能源
【实验验证】用如图装置实验，将淡黄色粉末加入试管中。
①若淡黄色粉末为硫粉，则 (选填“有”或“无”)现象。
②若淡黄色粉末为过氧化钠，可观察到试管中的现象是 ，烧杯中的导管口也出现气泡，说明 。
【实验结论】实验确定该淡黄色粉末是过氧化钠。
【探究二】某实验小组对“载人宇宙飞船或潜水艇中一股都要安装盛放过氧化钠(Na2O2)颗粒的装置“感到非常好奇，设计实验进行探究。
【提出问题】过氧化钠是否为一种制氧剂？与人呼出的哪种气体发生反应？
【查阅资料】（4）人呼出的气体中主要成分是N2、O2、CO2和水蒸气等。
（5）氢氧化钠可以与二氧化碳反应，反应类比氢氧化钙与二氧化碳反应。
【提出猜想】过氧化钠与人呼出的N2、水蒸气、CO2都可以反应并生成氧气。
【进行实验】实验I：验证过氧化钠与氮气反应并生成氧气。(如图1所示装置)
实验现象及结论：观察到 的现象，结论是过氧化钠与氮气没有发生反应。
实验Ⅱ：验证过氧化钠与水蒸气反应并生成氧气。(如图2所示装置)
（6）A装置的试管中发生的变化属于 (填“物理”或“化学”)变化。
（7）实验现象及结论：带火星的木条复燃；结论是过氧化钠与水蒸气发生反应并生成氧气。
实验Ⅲ：验证过氧化钠与二氧化碳反应并生成氧气。(如图3所示装置)
（8）氢氧化钠溶液的作用是 ，涉及的符号表达式为 。
（9）已知过氧化钠(Na2O2)与二氧化碳反应除了生成氧气以外，还生成碳酸钠(Na2CO3)。请写出该反应的符号表达式： 。
23．某兴趣小组的同学对铁以及含铁物质的相关现象产生了兴趣，并进行了一系列探究活动。
【探究一】铁丝燃烧是否需要纯氧
【实验内容】取长短相同直径为0.38mm的铁丝，分别在O2含量不同的情况下实验。
【实验现象】
在做铁丝在氧气中燃烧的实验时，为了使现象更清楚，最好用 （填“排空气法”或“排水法”）收集，理由是 。
【实验结论】就0.38mm铁丝而言，燃烧所需氧气的最低体积分数在 范围。
【探究二】对含有铁粉的“暖宝宝”进行探究，并判断是否能利用发热原理测定空气中氧气的体积分数。
【查阅资料】①铁粉是黑色；②铁能与稀盐酸发生反应产生氢气。
同学们在实验室打开一片暖宝宝，取出其中黑色粉末做了下面的实验。
Ⅰ、黑色粉末成分的探究
Ⅱ、探究“暖宝宝”反应原理与铁的生锈本质是否一致
按图1（夹持仪器已略去）采用氧气、温度、湿度传感器收集数据，将拆除包装的暖宝宝倒入三颈烧瓶中密封装置，开始收集，观察曲线变化（如图2中图A、B、C）。
从收集到的图像看暖宝宝发热是因为颗粒微小的铁粉与 和 等物质发生反应，并 热量（填“吸收”或“放出”），这一反应与铁生锈原理一致。
Ⅲ、实验拓展利用上述原理，同学们设计使用暖宝宝贴来测定空气中氧气的含量，实验开始前的装置如图3所示，量筒中水的读数为100mL。
（1）实验过程中，可以观察到温度计示数 （填“升高”或“降低”）。
（2）冷却一段时间之后，打开弹簧夹，水从量筒中流入玻璃瓶（容积为250mL） 暖宝宝贴最后量筒内水为63mL（铁粉生锈消耗水的体积忽略不计），通过计算本实验数据测得空气中氧气的体积分数为 （结果精确到0.1%）。
（3）上述结果与理论值相比，引起误差的原因可能是 。（填字母）
A．装置漏气B．暖宝宝贴中铁粉的使用数量不足
C．温度计的读数未恢复至室温就记录量筒内剩余水的体积
D．弹簧夹未夹紧
E．最后读取量筒中水的体积是俯视读数
24．空气是一种重要资源，也是我们不可或缺的重要物质。某校兴趣小组对空气中氧气的体积含量测定展开了探究。
(一)【课本实验】
甲组同学按照课本要求进行了实验，实验装置如图。
①该反应的文字表达式是 。燃烧匙中红磷须稍过量，目的是 。
②同学们在实际操作中发现该实验有许多注意点，稍不留神就会导致实验失败，如：装置气密性要好，如若漏气，会导致结果 (填“偏大”“偏小”或“无影响”下同)；点燃红磷要迅速伸入集气瓶并塞紧橡皮塞，如伸入太慢会导致结果 。
③实验结束后，集气瓶内剩余气体主要是 ，由现象分析可知，该气体的性质是 。(任写一点)
(二)【改进实验】
乙组同学改用如图装置进行实验，实验步骤如下：
①连接仪器，检查装置气密性。
②量筒内加入100毫升水。
③在集气瓶内加入少量水，使瓶内空气体积为250毫升。
④在燃烧匙内放入过量的红磷，塞紧瓶塞，关闭止水夹，接通电源使电烙铁发热，点燃红磷后，断开电源。
⑤燃烧结束并充分冷却后，打开止水夹，待量筒内水面不再下降时，且调节到集气瓶和量筒中 液面相平，记录量筒内水的体积为51毫升。
乙组同学实验测得氧气约占空气总体积的 (用百分数表示)。
(三)【拓展延伸】
为提高测定空气中氧气含量实验的精确度，科学兴趣小组对课本实验进行了创新改进。
实验步骤：
①取一根玻璃管，用橡皮塞将一端密封；
②将食品脱氧剂粉末迅速装入玻璃管，立即向管口注入一滴水将玻璃管密封，水滴的下端标为A．弹动玻璃管使脱氧剂粉末分布均匀且紧密，脱氧剂的上端标为0，如图甲所示；
③水平滚动玻璃管，使食品脱氧剂粉末平铺在玻璃管中。静置至水滴不再移动时，水滴的右端标为B，如图乙所示；
④用刻度尺测量出AO段和AB段的长度，并计算出AB与AO的比值，将数据记录在表格中；
⑤洗涤、干燥实验装置，重复上述实验。
得出结论：根据表格中的实验数据，可知空气中氧气含量为 (用百分数表示)
思考讨论：（1）实验步骤③中，将食品脱氧剂粉末平铺在玻璃管中的目的是 。
（2）实验步骤②中，如果玻璃管内的脱氧剂粉末分布不够紧密，会使实验结果 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
25．请结合下图回答问题：
(1)写出仪器的名称：① 。
(2)实验室可用(NH4)2SO4固体和熟石灰混合加热制取NH3，应选择的发生装置为 (选填序号)。
(3)实验室用氯酸钾和二氧化锰制备氧气的化学式表达式是 能收集氧气的装置有 (填编号)
氧气收集完毕后，测得其纯度明显偏低，原因可能是： (填字母，可多选)；
A．氯酸钾中混入了二氧化锰 B．收集前，集气瓶中未注满水
C．收集后，集气瓶中仍有少量水 D．加热前就将发生装置和收集装置连接好
(4)二氧化碳是一种温室气体。某化学兴趣小组利用如下图所示装置对二氧化碳的性质进行验证：
发生装置A的优点是 。
当打开K，反应一段时间后：
①D烧杯中 (填“上层”或“下层”)的蜡烛先熄灭，说明二氧化碳具有的物理性质是 ，化学性质是 。
②B处紫色石蕊溶液变成红色，C处澄清石灰水变浑浊。B处使紫色石蕊变红的物质是 ；C处反应的化学式表达式为 。
(5)某同学欲测定一定质量的大理石粉末与盐酸充分反应后生成二氧化碳的体积，实验室制备二氧化碳的反应原理的化学式表达式是 ，其设计如图甲所示装置进行实验：
【实验步骤】① 连接仪器， ；
② 将实验所用药品装入各仪器中，记录量气管初始刻度；
③ 打开分液漏斗活塞，加入足量稀盐酸至不再有气泡冒出。
在实验过程中，若烧瓶和量气管内气体压强过大，可将水准管 (填“上提”或“下移”)。
④ 等恢复至室温，并 后，再次记录量气管刻度；
【交流讨论】利用甲装置，即使操作无失误，由于加入的酸要占一定体积，也会导致测量结果偏大，某同学重新设计了一个如图乙的实验装置，利用该装置实验时，在气密性良好的前提下，如果往锥形瓶中注入的稀盐酸体积为V1 mL，充分反应后，右侧针筒中气体的读数为V2 mL，则反应生成的二氧化碳的体积为 mL。
(6)催化剂在生产、生活和科研中的地位越来越重要。实验室用过氧化氢溶液分解制取氧气时，就常用二氧化锰作催化剂。
【提出问题】红砖粉能作过氧化氢分解的催化剂吗？
【提出猜想】甲同学认为红砖粉可以代替MnO2作过氧化氢溶液分解的催化剂。
【设计实验】
①在试管中加入10mL6%的过氧化氢溶液，将带火星的木条伸入试管中；
②准确称量0.5g红砖粉，并放入另一支试管中，将带火星的木条伸入试管中；
③在步骤②的试管中加入10mL 6%过氧化氢溶液，将带火星木条伸入试管中；
④待步骤③的试管中无气泡冒出后，经过操作A、洗涤、干燥、称量得粉末仍为0.5g；
⑤另取10mL6%过氧化氢溶液，加入步骤④中所得固体，将带火星木条伸入试管。
【问题讨论】a．步骤①中的现象为 ，步骤③、⑤中带火星的木条复燃。
b．步骤④中操作A的名称是 。若提供了铁架台、玻璃棒、烧杯还缺少的玻璃仪器为 ，其中玻璃棒的作用为 。
c． 步骤⑤实验的目的为 。
【实验结论】： 。
26．回答下列问题
(1)小峰和小刚阅读试剂标签后发现，市场销售的高锰酸钾晶体纯度高达99.5%，含水量可以忽略不计。为探究“试管放置方式对高锰酸钾制取氧气速度和体积的影响”，他俩设计了制取氧气的直立型装置(如图)，并与斜卧型装置比较，在气密性良好的装置中分别加入5.0克高锰酸钾晶体，用同一酒精灯分别加热，用同一型号的集气瓶收集气体，每组实验进行五次，实验数据取平均值后记录如下表。
请写出高锰酸钾受热分解的文字表达式或化学式表达式 ；收集2瓶氧气，所需时间较短的装置类型是 。
(2)某研究小组欲检验草酸晶体样品分解产物并测定草酸晶体的质量分数(假设杂质不参与反应)。草酸晶体的理化性质见表。加热分解草酸晶体最适宜的装置是 (填图字母序号)。
(3)潜水艇里要配备氧气的再生装置，以保证长时间潜航。有以下几种制取氧气的方法：①加热高锰酸钾②用二氧化锰分解过氧化氢 ③常温下过氧化钠固体(化学式为Na2O2)与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气。事实证明最适合在潜水艇里制氧气的方法是③，与其它两种方法相比，这种方法的优点是_________(填序号)。
A．无需加热，常温下就可自动完成，使用方便B．能将人呼吸产生的二氧化碳转变为呼吸所需的氧气
(4)某同学设计了下图所示的实验装置来探究过氧化钠和二氧化碳反应产生氧气。已知过氧化钠是一种浅黄色固体粉末，过氧化钠还能与水反应生成氢氧化钠和氧气，化学式表达式为：Na2O2+H2O→NaOH+O2。
A是二氧化碳气体的发生装置，装配该装置时，应选用的仪器除带导管的双孔橡皮塞外，还至少必需要的仪器有(填名称，从图2中选择) 、 。
用图1中装置D所示的方法收集氧气，其依据是 ；检验D装置试管内收集到的气体是否是氧气的方法是 。石灰水的作用是：①观察气体的流速，②判断过氧化钠与二氧化碳何时完全反应，③ 。你认为该方案 (填“能”或“不能”)证明过氧化钠与二氧化碳反应生成氧气，理由是 。
(5)某兴趣小组探究物质在空气中和在氧气中燃烧的差异，实验装置如图1所示，先点燃酒精灯，可观察到弯管2处有微弱的淡蓝色火焰，然后滴加过氧化氢溶液，弯管1处发生反应的文字表达式或化学式表达式为 ，属于 反应(填基本反应类型“化合”或“分解”)。可观察到弯管2处的主要现象是 ，推测烧杯中氢氧化钠溶液的作用可能是 。
(6)同学们对双氧水制氧气继续进行探究
要收集一瓶含氧气的体积分数约为40%的气体，收集气体的装置如图甲。方法是：在100 mL容积的集气瓶里装满水，塞紧胶塞并关闭活塞b，打开活塞a通入氧气，把瓶里的水排入量筒，当量筒内的水达到设定的体积后立即关闭活塞a，然后打开活塞b通入空气(O2体积分数按1/5计算)，把瓶里的水全部排入量筒。通入氧气的体积大约应是 mL，通入空气的体积大约应是 mL
如图乙装置也可以用来测量反应中生成的氧气体积。为了较准确的测量氧气体积，在读取量气管中液面读数时，如左右两管中出现左低右高，应将水准管 (填“上移”、“下移”或“不动”)。用图乙装置测得的氧气的体积会 (填“偏大”或“偏小”)，如果将发生装置换成图丙中的装置 可以避免此误差。
27．育才化学兴趣小组对身边化学物质进行了如下探究。
【查阅资料】①浓硫酸有吸水性和腐蚀性；②氢氧化钠溶液可吸收二氧化碳气体
（一）探究一、比较人体吸入的气体与呼出的气体中二氧化碳和水蒸气的含量
【设计实验】为了证实这个问题，该小组设计了用如图的装置进行实验。
（1）锥形瓶甲和乙中盛放等量的足量的 。某同学吸气时应将活塞A打开、活塞B关闭。连续数次吸气后，观察到甲瓶无明显现象。该同学呼气时，调整活塞A和B，再进行连续数次呼气操作。整个过程中可观察到 （填“甲”“乙”“丙”）瓶中液体变浑浊，则说明呼出的气体中二氧化碳含量要大些。
（2）将锥形瓶甲和乙中改为盛放适量的浓硫酸，连续数次进行吸气和呼气操作，实验步骤与（1）相同，为了得出正确的结论，还需要进行的操作是 。
【反思交流】（3）丙瓶的作用是 。
探究二、定量测定呼出的气体中二氧化碳的体积分数
【设计实验】为了证实这个问题，该小组又设计了如上图甲的装置进行实验：
（4）先检查装置甲的气密性，在集气瓶中装入VmL足量氢氧化钠溶液以充分吸收二氧化碳气体，在医用输液袋中装入VmL呼出的气体，连接装置。打开弹簧夹缓慢将袋中的气体全部排出，读出量筒中液体体积为V1mL，实验测出二氧化碳的体积为 （用V、V1表示）mL。
探究三、定量比较人体吸入的空气与呼出的气体组成有什么不同？
如上图乙所示，把氧气、二氧化碳、水蒸气（测湿度）探头放入食品保鲜袋中（袋内含空气），开始采集数据，然后向袋内呼出气体。采集的数据经处理后如图丙所示[纵坐标均为某气体体积分数（%），横坐标均为时间（s）]。据图回答：
（5）表示二氧化碳体积分数变化的是 （填“X”“Y”或“Z”）。
（6）Y的体积分数在60s之后逐渐减小，推测保鲜袋中可能出现的现象是 。
（二）测定“富氧空气”中氧气的含量
用如图3装置测定“富氧空气”中氧气的含量（集气瓶中“富氧空气”体积为100mL，底部残留少量水，燃烧匙内有足量红磷），操作如下：
i、往量筒内加入适量水，读出量筒内水的体积为V1mL；
ii、用电点火装置点燃红磷，充分反应；
iii、打开止水夹，待右侧量筒内液面不再变化时，排出气球中的气体，调节两边液面在同一水平面上，读出量筒内水的体积为V2mL。
（1）实验前，检查装置气密性的方法。
（2）操作ii中整个装置可观察到的现象 。
（3）本实验测得“富氧空气”中氧气的体积分数为 （用含V1、V2的式子表示）。
（4）若读取V1时仰视，读取V2时俯视，则测得实验结果 （选填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。
28．实验室常用双氧水和用二氧化锰作催化剂制取氧气。
【提出问题】
二氧化锰是催化剂，二氧化锰的用量对反应速率是否有影响？
【设计实验】
（1）实验装置如图所示。
（2）实验记录：每次用30mL5%的过氧化氢溶液，采用不同量二氧化锰粉末做催化剂进行实验，测定相关数据记录于下表中：
【分析】（1）写出该反应的文字表达式 。
（2）上述实验应该测定的“待测数据（mL）”可能是 。本实验中，测定“待测数据”的装置（图中方框内）是 （填序号）。
（3）3次实验“每次用30 mL 5%的过氧化氢溶液”的目的是 。
（4）若第Ⅱ次实验比第Ⅲ次实验的“待测数据”更 （填“大”或“小”），说明催化剂的用量越多，反应越快。二氧化锰可作为该反应的催化剂的依据是：加快该反应的反应速率，反应前后质量和 不改变。
（5）过氧化氢加热到80℃才有较多氧气生成，加入二氧化锰作为催化剂立即生成氧气。采用等量过氧化氢溶液，（虚线表示加热分解制取氧气的曲线，实线表示利用催化剂制取氧气的曲线），放出氧气的质量与反应时间的关系正确的是 。
A． B． C． D．
氧气含量
90%
70%
60%
55%
实验现象
燃烧剧烈，燃烧时间长，效果好
燃烧比90%弱，燃烧时间短，实验成功
燃烧比70%弱，燃烧时间更短，实验成功
难以燃烧，只是发热
操作
现象
结论
取暖宝宝中的黑色粉末于试管中，加入足量的稀盐酸。

黑色粉末中有铁粉
反应结束之后，发现仍有黑色固体残留，经过过滤，干燥，获得黑色粉末。取样于试管中，通入氧气点燃，产物通入澄清石灰水
澄清石灰水变浑浊
黑色粉末中还有活性炭粉
试验次数
AO/mm
AB/mm
AB/AO
1
523.5
109.5
0.2092
2
525.5
110.0
0.2093
3
527.0
110.5
0.2097
装置类型
直立型
斜卧型
收集1瓶氧气所需时间/秒
59
68
收集2瓶氧气所需时间/秒
95
108
收集氧气的总体积/毫升
525
476
熔点
沸点
热稳定性
101°C～102°C
150°C～160°C升华
100.1°C失去结晶水，175°C分解成CO2，CO，H2O
过氧化氢体积（mL）
过氧化氢浓度
MnO2质量（g）
测量数据（mL）
I
30
5%
0.1
II
30
5%
0.2
III
30
5%
0.3