《九年级化学《新题速递·化学》》专题 20 科学探究3月刊（中考复习）（解析版）

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专题 20 科学探究

1．（2021·广东广州市·九年级期末）科学探究

（1）课外小组同学进一步研究铁与氧气的反应。

（提出问题）铁丝燃烧时为什么会有“火星四射”的现象？

（查阅资料）铁丝燃烧时“火星四射”现象与铁丝含碳量有关。

（进行实验）探究铁丝在氧气燃烧时“火星四射”的现象与其含碳量的关系。

实验现象解释与结论

实验 1：取直径 0.20mm，含碳 0.1%

的铁丝，在氧气中燃烧

零星的火星四射

①铁燃烧的化学方程式是_____

②0.20mm 的铁丝在氧气中燃烧

“火星四射”与其含碳量的关系

为_____

实验 2：取直径 0.20mm，含碳 0.32%

的铁丝，在氧气中燃烧

较明显的火星四射

实验 3：取直径 0.20mm，含碳 0.52%

的铁丝，在氧气中燃烧

①_____

（实验拓展）

（2）同学们认为燃烧的现象还与氧气的浓度有关，想收集不同浓度的氧气进行相关实验。

①若用排水集气法收集一瓶体积分数约为 80%的氧气，预先应向容积为 360mL 的集气瓶中加水，水的体积

约为_____mL（取整数）。

②观察并记录现象，列入下表：

集气瓶号 1 2 3 4 5

收集 O2的体积分数（%）31 33 35 37 39

空气的体积分数（%）69 67 65 63 61

总O2体积分数（%）45.5 47.1 48.7 50.2 51.8

木条火星的状况很亮很亮很亮复燃 _____

结论：当氧气浓度达到_____%左右时，带火星的木条即可复燃。用这种方法检验集气瓶中是否集满氧气是

_____（填“可靠”或“不可靠”）的。

【答案】 0.20mm 的铁丝含碳量越高，在氧气中燃烧“火星四射”的现象越明显

剧烈燃烧，火星四射 270 复燃 50.2 不可靠

【解析】（1）根据表格中数据，正确分析实验现象，书写化学方程式和实验结论；（2）欲收集 80%的氧

气，若用排水法，应考虑留在瓶内的空气中的氧气含量，再进行计算，再根据表格，分析实验结论和木条

复燃的氧气最低浓度。

（1）铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，燃烧的化学方程式为：，根据表格分析得，

0.20mm 的铁丝含碳量越高，在氧气中燃烧“火星四射”的现象越明显，所以直径 0.20mm，含碳 0.52%的

铁丝，在氧气中燃烧的现象应该为剧烈燃烧，火星四射，通过本实验得到的结论是：0.20mm 的铁丝含碳

量越高，在氧气中燃烧“火星四射”的现象越明显；故填：；0.20mm 的铁丝含碳量

越高，在氧气中燃烧“火星四射”的现象越明显；剧烈燃烧，火星四射；

（2）用排水集气法收集一瓶体积分数约为 80%的氧气，预先应向容积为 360mL 的集气瓶中加水，可设加

入水的体积为 x；则有：x+（360mL-x）× =360mL×80%，解得：x=270mL；根据表格分析，其他条件相

同时，氧气浓度越高，带火星木条越容易复燃，当氧气浓度为 50.2%时，木条已经复燃，则氧气浓度更高

时，木条也会复燃；根据表格，氧气浓度达到 50.2%时，带火星木条即可复燃，用这种方法检验集气瓶中

是否集满氧气是不可靠的；故填：270；复燃；50.2；不可靠。

2．（2020·广东佛山市·九年级期末）实验小组利用如图的方法进行蜡烛燃烧实验，观察到烧杯内壁有水雾，

烧杯底部附着黑色固体。小组同学对黑色固体的成分进行了如下探究。

（提出问题）黑色固体是什么呢？

（猜想）猜想一：碳；猜想二：二氧化碳。

你认为猜想______合理，理由是______。

（实验验证）小组同学利用如图所示装置，设计了以下方案进行实验验证。

实验操作实验现象

取少量该黑色固体于 a中，通入空气，点燃酒精灯加

热。

a中黑色固体燃烧，发出______光，b中溶液变

浑浊。

（分析讨论）

（1）有同学提出上述实验设计存在不严谨的地方，请提出改进意见______。

（2）关于该实验的分析正确的是______。

A实验过程中通入气体的速度不能过快，需要缓慢地通入气体

B实验结束后先撤走澄清石灰水，后熄灭酒精灯

C实验结束后先熄灭酒精灯，后撤走澄清石灰水

D实验结束后一定要一直通入气体至试管冷却

（3）根据 b中的实验现象，写出 a中反应方程式______。

（反思）进一步实验发现，罩在火焰上方的烧杯位置越低，产生黑色固体越多。

查阅资料可知：；；

…

由此推测实验产生黑色固体的原因是______。同时，推理出蜡烛中一定含有______元素。

【答案】一碳是黑色固体，二氧化碳是无色气体红将通入空气改为通入氧气 AB

氧气不充足，蜡烛燃烧不充分 C、H

【解析】[猜想]

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