《九年级化学《新题速递·化学》》专题19 科学探究2月特刊(期末测试新题精选)(解析版)
专题 19 科学探究
1.(2021 安徽省淮南市西部地区期末)在老师的指导下,化学兴趣小组的同学进行了“空气中氧气体积
含量测定”的探究实验。
(1)教材知识回顾:实验室常用燃烧红磷的方法测定空气中氧气的体积含量,反应的化学方程式是_____
______。
(2)实验探究步骤:
①将仪器按如右图装置连接好,检查___________。
②如图所示加入药品,将装置连接固定。
③打开止水夹 a和b,向 A中缓慢鼓入一定量空气,A中水进入到 B中,露出白磷后,关闭止水夹 a和b,
测得 B中水的体积为 200mL。
④用凸透镜聚光引燃白磷,白磷燃烧,产生大量的白烟,反应结束后,燃烧匙中的白磷未能全部燃烧。
⑤待白磷熄灭并冷却到室温,___________(填一操作),B中水倒吸进入到 A中,测得量筒中水的体积
变为 159mL。
⑥计算小组同学所测空气中氧气的体积分数___________。
(3)与教材实验相比,本实验的优点有___________。
(4)思维拓展:
为了帮助同学们更好地理解空气中氧气含量测定的实验原理,老师利用传感器技术定时测定了实验装置
(如图 1)内的温度、氧气浓度和压强的变化趋势如图 2所示。
1
①图2中曲线 Y表示___________,曲线 Z表示___________。
②曲线 X中AB 段变化的原因是__________________________。
【答案】 装置气密性 打开止水夹 b 20.5% 减小误差和减少污染(合理答案
均可) 温度变化 氧气浓度变化 温度升高所增加的气压大于氧气消耗所减小的气压(合理答案即
可)
【解析】(1)红磷和氧气反应,生成五氧化二磷,方程式为: ;
(2)① 在实验开始前,检查装置的气密性;⑤ 白磷燃烧放热,所以需要冷却至室温,再打开止水夹 b;
⑥ 进入集气瓶内水的体积为 200mL-159mL=41mL,即是空气中氧气的含量,总体积为 200mL,所以氧气
的体积分数为: ;
(3)白磷燃烧在集气瓶内就可以发生,避免了和外界空气交换,使误差减小,同时减少了污染;
(4)① 由传感器可知,Y出现上升然后下降的趋势,结合白磷燃烧放热,所以是温度;Z随着反应的进
行在减小,所以 Z是氧气浓度;X曲线出现了再次的升高,是水进入瓶内引起的压强增大,所以 X是压强
的变化曲线;② AB 段说明温度升高所增加的气压大于氧气消耗所减小的气压。
2.(2021 北京市昌平区期末)在研究化学反应伴随热量变化实验时,有的同学发现镁和铁都可以与酸反
应,但反应的快慢有明显差异,提出问题并进行探究。
(提出问题)酸的浓度、金属的种类、金属的形状是否会影响金属与酸反应的快慢?
(进行实验)分别取 20mL 盐酸、2g 金属。
实验编号 盐酸的浓度 金属种类 金属形状 收集50mL 氢气所需时间/s
2
①10% 镁 粉末60
②10% 铁 片状 120
③10% 镁 片状 102
④20% 铁 片状 110
(解释与结论)
(1)镁与盐酸反应的实验现象是固体逐渐消失、放出大量热、______。
(2)镁、铁与盐酸发生的反应相似(都生成+2 价的化合物),补全化学反应方程式:_____
(3)对比实验①和③,得到的结论是______。
(4)要比较不同种类的金属对反应快慢的影响,应选择的实验编号是______。
(5)由上述实验可推知,影响金属与酸反应快慢的因素是______。
(反思与评价)
(6)该实验除了用收集等体积氢气所用时间来衡量反应的快慢外,其他实验方法是______。
【答案】产生大量气泡 FeCl2 金属的形状对金属与酸反应的速率有影响,粉末状金属比片状金属反应
速率快 ②③ 盐酸的浓度、金属种类和金属形状 用相同时间内收集氧气的体积
【解析】(1)镁与盐酸反应会生成氢气,故实验现象为固体逐渐消失、放出大量热、产生大量的气泡;
(2)根据化学反应前后原子的种类、数目不变,故空缺处应填 FeCl2;
(3)本实验采用控制变量法,故对比实验①和③,变量是金属形状,可以得到的结论是金属的形状对金
属与酸反应的速率有影响,粉末状金属比片状金属反应速率快;
(4)本实验采用控制变量法,要比较不同种类的金属对反应快慢的影响,应保证其他因素都相同,故应
选择的实验编号是②③;
(5)对比实验①和③,可以得出金属的形状对金属与酸反应的速率有影响;对比实验②和③,可以得出
金属的种类对金属与酸反应的速率有影响;对比实验②和④,可以得出盐酸的浓度对金属与酸反应的速率
有影响;故由上述实验可推知,影响金属与酸反应快慢的因素是盐酸的浓度、金属种类和金属形状;
(6)该实验除了用收集等体积氢气所用时间来衡量反应的快慢外,还可以用相同时间内收集氧气的体积
来衡量反应的快慢。
4.(2021 北京市大兴区期末)化学小组同学在查阅温室效应的相关资料时,了解到除了二氧化碳外,水
蒸气等气体也能产生温室效应。
(实验目的)验证二氧化碳是温室气体并探究水蒸气的温室效应。
3
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