浙教版八年级科学2022-2023学年下学期“期中冲刺”分类题型训练（四）：实验探究（4）【word，含答案】

（检测范围：1.1-3.2）
1．在物理学中，磁感应强度（用字母B表示，国际单位是特斯拉，符号是T）表示磁场的强弱，磁感应强度B越大，磁场越强；磁感线形象、直观描述磁场，磁感线越密，磁场越强。
（1）图1为某磁极附近磁感线的方向和分布的示意图。由图可知，该磁极为 　 　极，若在2处放置一个小磁针，当小磁针静止时，其指向应是图2中的 　 　；位置1处磁感应强度 　 　位置2处的磁感应强度（填“大于”“小于”或“等于”）。
（2）如果电阻的大小随磁场的强弱变化面变化，则这种电阻叫磁敏电阻。某磁敏电阻R的阻值随磁感应强度B变化的图像如图3所示。根据图线可知，磁敏电阻的阻值随磁感应强度B的增大而 　 　。
2．小明和小华装配完成如图甲所示的直流电动机模型。
（1）通电后电动机模型的线圈不转动，用手拔一下，线圈就连续转动起来，则刚才线圈不转动的原因，小明认为摩擦力过大，小华认为线圈重力过大，你认为 　 　的观点合理。
（2）如图甲所示的电动机模型中，只调换模型中器件 　 　（填图中的序号）的放置可以方便改变电动机的转动方向。
（3）如图乙所示的电路中，为了增大电动机的转速应将滑动变阻器的滑片向 　 　（选填“左”或“右”）移动。
3．如图是实验室常见的制取气体的装置：
（1）实验室用高锰酸钾制取氧气时，应选择的发生装置为 　 　（填序号），该发生装置还应塞一团棉花，目的是 　 　。
（2）若用排水法收集氧气时，应观察到气泡 　 　时才开始收集，否则收集的氧气不纯。
（3）如果选用D收集氧气，验满的方法是：　 。
4.右图是老师在课堂上演示的一个实验装置，由铁架台、两块磁性不同的蹄形磁铁、灵敏电流计、开关、导体棒和几根导线等器材组成。
(1)小柯沿着__________(填方向)移动导体发现灵敏电流计指针发生偏转。
(2)小柯经过实验，得出结论：磁性越强，所产生感应电流的越大。则他观察到的实验现象是__________________；
(3)小柯查阅资料发现，电磁感应产生的感应电流大小和导线水平切割磁感线的速度、导体棒的电阻、磁铁磁性强弱等有关。于是兴趣小组通过图示的实验装置进行实验，得到如下数据：
则表中的X的数据为___________。
5.在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小柯用铁钉制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。
(1)实验中是通过___________反映电磁铁磁性的强弱。
(2)如图装置正在探究的假设是： ___________。
(3)小华建议小柯改用回形针进行实验，请你对小华建议的利与弊进行评价：________。
6．按书本装置测定空气中氧气含量的实验中，当装置内的氧气低于一定含量时，红磷就不再与氧气反应从而导致测量结果偏小。有老师对该实验进行了改进，装置如图甲所示。在一容器中倒入刚拆封的“暖宝宝”黑色粉末，再在上面放足量的白磷，迅速扣上烧杯，随后白磷自燃，利用这一装置可更准确地测定空气中氧气的体积分数。
【补充资料】暖宝宝又称为暖贴，暴露在空气里时，空气中的氧气通过透气膜进入里面产生热。使用时贴于肩部、背部、腰部、胃部及相关关节部位，短时间内就能发热，平均温度53℃；可贴型暖贴持续时间在12小时左右。
（1）黑色粉末的主要成分是什么？对此同学们作出了以下两种猜想：
猜想一：该粉末可能是木炭粉；猜想二：该粉末可能是铁粉。
根据学过的科学知识，我们可以确定___________（填“猜想一”或“猜想二”）肯定是错误的。
（2）改进后的实验能使实验结果更准确，原因是该黑色粉末能在空气中___________（填“燃烧”或“缓慢氧化”），从而进一步消耗烧杯中的氧气。通过实验证明加入的黑色粉末是铁粉，加入铁粉后使测定结果更加准确，原因是___________。
（3）小嘉同学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乙所示，实验后从量筒中流入玻璃瓶（容积为 250mL）中水的体积为45mL（铁粉生锈消耗的水忽略不计）。下列说法正确的是___________。
A．实验前必须检查装置的气密性
B．通过本次实验数据测得空气中氧气的体积分数为18%
C．若实验测得空气中氧气体积分数偏低，可能是暖宝宝贴的使用数量不足
D．必须等温度计的读数恢复至实验前的温度后才能记录量筒内剩余水的体积
7．实验室制取氧气的两种方法如下：
方法一：H2O2用二氧化锰作催化剂制O2；方法二：KMnO4加热制O2
（1）两种方法涉及的化学反应都是___________反应（填化学反应基本类型）。
（2）如图是实验室制取、干燥和收集气体的装置图。仪器A的名称是___________，现用方法一制取一瓶干燥的氧气，请按气体流向，用导管的编号将装置连接好___________。（浓硫酸具有吸水性，可作干燥剂）
8.同学们学习氧气后发现，许多物质在氧气中能剧烈燃烧。
如图1：铁丝能在氧气中燃烧，火星四射，剧烈燃烧，但没有火焰，因为是固体物质燃烧。
如图2：蜡烛在氧气中燃烧且有明亮的火焰。
针对这些问题，同学们进行实验，请你参与他们的实验探究。
（1）写出实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的化学方程式：　 　。
（2）点燃蜡烛，用坩埚钳夹持一根尖嘴玻璃管，将其末端插入燃着的蜡烛烛心附近，一段时间后用火柴在玻璃管尖嘴处点燃，有火焰产生(如图2所示)。由此可知，蜡烛燃烧产生的火焰是由　 　(填“固态”或者“气态”)石蜡燃烧形成的。要使该实验成功，同学们认为尖嘴玻璃管不宜过长，原因是如果导气管过长石蜡蒸气会在导管中　 　。
9.某兴趣小组开展“测定密闭容器中某种气体的体积分数”的探究实验。
【实验 1】按图 一 所示装置，用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。
【实验 2】按图 二 所示装置，在集气瓶内壁用水均匀涂附铁粉除氧剂（其中辅助成分不干扰实验），利用铁锈蚀原理测定空气中氧气的体积分数。
（1）实验 1 中，红磷燃烧的主要现象是　 　。红磷熄灭后，集气瓶冷却至室温，打开 K，水能倒吸入集气瓶的原因是　 　。
（2）为提高实验的准确性，以上两个实验都需要注意的事项是（写一点）　 　。
（3）实验过程中，连接数字传感器，测得实验 1、实验 2 中氧气的体积分数随时间变化的关系分别如图 3、图 4 所示。依据图 3、图 4 信息，　 　（填"实验 1”或“实验 2"） 的测定方法更准确，判断依据是　 　。
10．如图是测定空气中氧气含量的实验装置图。
（1）磷燃烧的文字表达式为　 ，现象是　 　，生成物是　 　体，反应结束后集气瓶内气压　 　。
（2）等反应结束后，打开导管上的夹子，出现的现象是　 　 ，进入集气瓶中水的体积最终约为瓶内原有气体体积的　 　。
（3）此实验说明： 。
11.按如下实验步骤，验证可燃物燃烧的条件是什么？其中实验装置气密性良好，所用药品均足量(已知红磷的着火点为240℃，白磷的着火点为40℃)。
步骤一：向大烧杯中注入足量的冷水，打开K1、关闭K2，向下压左侧注射器活塞，使生成的氧气持续通入U形管，并观察U形管中现象；
步骤二：关闭K1、打开K2，向下压右侧注射器活塞，使生成的二氧化碳将U形管内的氧气排尽，然后将烧杯中的冷水换成等量的80℃的热水，并观察U形管中现象；
步骤三：……，并观察U形管中现象。
（1）步骤一和步骤二，探究燃烧的条件分别是　 　。
（2）简述步骤二中判断U形管内氧气已经排尽的方法：　 　。
（3）补充完整步骤三的操作　 　，并写出U形管中应观察到的现象　 　。
12．为了探究“使带火星木条复燃的氧气含量的最小值”，同学们用了如图装置进行实验。
（1）根据发生装置，制取氧气的药品可选___________；
A．高锰酸钾 B．氯酸钾和二氧化锰 C．双氧水和二氧化锰
（2）用图示方法收集氧气是因为氧气具有___________性质；
（3）小红同学先收集一瓶气体，检验它能否使带火星的木条复燃，分析后再依次收集下一瓶气体进行实验。实验结果记录如下表：
实验顺序 第1瓶 第2瓶 第3瓶 第4瓶 第5瓶 第6瓶
氧气含量 60% 40% 30% 50% 35% 32.5%
带火星的木条 复燃 复燃 不复燃 复燃 复燃 不复燃
【交流评价】小明认为实验中有一瓶氧气无需收集进行实验，请指出是哪一瓶并说明理由___________。
【实验结论】继续实验，最终得出使带火星木条复燃的氧气含量的最小值约为33%。
13．下图是实验室制取气体的常用装置，请回答下列问题：
（1）A装置中仪器a的名称是___________
（2）选用双氧水和二氧化锰制取氧气时，应选用___________作为气体发生装置。
（3）装置D可替代装置C，E，F。若选用装置D，采用排空气法收集氧气，氧气应从___________（填a或b）管进入。
（4）用制得的氧气完成G装置所示实验，该实验的实验现象是___________。
14．如图，某科学兴趣小组对“测定空气中氧气含量"的实验进行了改进。装置气密性良好，调节右边敞口容器和集气瓶里的水面相平，此时集气瓶内气体的体积为V1.关闭活塞，点燃燃烧匙内的红磷，立即塞紧瓶塞，如图甲。待火焰熄灭、装置冷却至室温后打开活塞，观察到集气瓶中的水位逐渐上升后停止，如图乙，保持活塞处于打开状态，则：
（1）如图乙时，若广口瓶的底部A点和烧杯底部B点所受压强分别为PA和PB，则PA___________PB （选填“>”、“=”或“<”）
（2）要准确测出空气中氧气体积分数，应往图乙的烧杯中注水至与集气瓶内液面相平，若测得此时集气瓶内的气体体积为V2.则氧气体积占空气总体积的比例可用V1、V2表示为___________。
15．为了测定空气中氧气的体积分数，按如图1装置进行实验：
（1）该实验实验原理：由于红磷燃烧消耗空气中的氧气，使瓶内________减小，烧杯中水倒吸到集气瓶。
（2）该实验能够得到氮气的一条物理性质是：_________。
（3）图2是“空气中氧气含量测定”实验的改进装置。主要操作是：在实际容积为120mL的集气瓶里，先装进20mL的水，再按图连好仪器，按下热的玻璃棒，白磷立即被点燃。
I. 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_________mL；
II. 集气瓶里预先装进的20mL水，在实验过程中的作用有___________（填写序号）。
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，避免胶塞被冲出
参考答案
1．解：（1）在此题的周围，磁感线从磁体的N极流出回到S极，由此可知该磁极是N极。
放在2位置的小磁针，靠近磁体的N极，由于异名磁极相互吸引，所以该磁针静止时，其S极向左N极向右。故甲图正确。磁感线越密，磁场越强，位置1处磁感应强度大于位置2处的磁感应强度；
（2）根据图3所示的磁敏电阻 R 的阻值随磁感应强度B变化的图象可知，磁敏电阻的阻值随磁感应强度B的增大而 增大。
故答案为：（1）N；甲；大于；（2）增大。
2．解：（1）卡住和转动后摩擦力是不同的，卡住是静摩擦力，转动后是滑动摩擦力，最大静摩擦力比滑动摩擦力大；若线圈的轴与轴架间的摩擦力太大，电动机可能被卡住，若拨动，线圈会转动，故小明的观点合理；
（2）因为线圈受力方向与电流方向和磁场方向有关，所以丙图所示的电动机模型中，调换器件①的放置，即改变磁场的方向，可方便改变电动机的转动方向；
（3）为了增大电动机的转速，需要增大电路中的电流，根据欧姆定律可知，需要减小电路的总电阻，减小滑动变阻器接入电路的电阻，应将滑动变阻器的滑片向左移动。
故答案为：（1）小明；（2）①；（3）左。
3．解：（1）高锰酸钾制取氧气的反应物是固体，反应条件是加热，应选择的发生装置为A；该发生装置还应塞一团棉花，目的是：防止高锰酸钾粉末进入导管，堵塞导管；
（2）若用排水法收集氧气时，应观察到气泡连续均匀冒出时才开始收集，否则收集的氧气不纯；
（3）氧气具有助燃性，如果选用D收集氧气，验满的方法是：用一根带火星木条放在集气瓶口检验，若复燃，则已经集满。
故答案为：（1）A；防止高锰酸钾粉末进入导管，堵塞导管；
（2）连续均匀冒出；
（3）用一根带火星木条放在集气瓶口检验，若复燃，则已经集满。
4.(1)左右或水平 (2)灵敏电流表指针偏转角度变大 (3)90
5.(1)电子天平示数大小或吸引铁粉质量大小(2)电磁铁磁性强弱可能与线圈匝数有关(3)利：直接数出回形针个数比较磁性强弱，更直观 弊：在磁性太弱或磁性相差不大时无法比较
6． 猜想一 缓慢氧化 铁粉能进一步和烧杯中的浓度较低氧气反应 ACD
【解析】（1）木炭与氧气反应生成二氧化碳气体，会导致实验后剩余的气体偏多，测出的结果偏小，即猜想一错误，故填猜想一。
（2）该黑色粉末能在空气中发生缓慢氧化消耗装置中的氧气，进而测出实验前后装置中的气体的体积差，求出空气中氧气的含量，故填缓慢氧化；
铁粉能进一步和烧杯中的浓度较低氧气反应，使测结果更准确，故填铁粉能进一步和烧杯中的浓度较低氧气反应。
（3）A 实验前必须检查装置的气密性，防止装置内外气体交流导致实验结果不准确，选项正确；
B 由图可知，容积为 250mL玻璃瓶内有20mL水，则其中空气的体积=250mL 20mL=230mL，实验后从量筒中流入玻璃瓶中水的体积为45mL，即瓶中氧气的体积为45mL，则通过本次实验数据测得空气中氧气的体积分数=×100 %≈19.6%，选项错误；
C 若实验测得空气中氧气体积分数偏低，可能是暖宝宝贴的使用数量不足，装置中氧气有剩余，选项正确；
D 必须等温度计的读数恢复至实验前的温度后才能记录量筒内剩余水的体积，避免装置中剩余的气体受热膨胀，导致进入玻璃瓶中水的体积偏小，导致实验结果偏小，选项正确，故填ACD。
7． 分解 分液漏斗 ①③④⑧⑦（或①③④⑧）
【解析】（1）制取氧气的两种方法中，反应物只有一种，而生成物有多种，因此它们都是分解反应。
（2）根据图片可知，仪器A的名称为分液漏斗。
使用方法一制取氧气时，由于反应物为液体和固体，不需加热，因此发生装置选择“固液常温型”，故选①；用浓硫酸进行干燥；氧气的密度大于空气，应该用“向上排空气法”收集。干燥氧气时，氧气必须进入浓硫酸中，因此①与③相连；收集氧气时，氧气的密度大于空气，则应该从长导管进入集气瓶，因此④与⑧相连，最终的连接顺序为①③④⑧⑦。
8.（1）2H2O2=2H2O+O2（2）气态；遇冷液化
【解析】（1）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解，生成水和氧气，方程式为：；
（2）蜡烛能够从火焰上到达尖嘴处，说明它具有流动性，则蜡烛燃烧产生的火焰是由气态石蜡燃烧形成的。要使该实验成功，同学们认为尖嘴玻璃管不宜过长，原因是如果导气管过长石蜡蒸气会在导管中遇冷液化。
9.（1）剧烈燃烧，产生大量白烟；红磷燃烧消耗氧气生成固体P2O5瓶内气压减小小于外界大气压，把水压入集气瓶中
（2）装置气密性良好 /红磷和铁粉足量/等装置冷却至室温再打开止水夹
（3）实验2；实验一氧气还剩8.6%，实验二氧气剩余趋近于0，实验二中氧气基本被耗尽更准确
【解析】（1）实验 1 中，红磷燃烧的主要现象是剧烈燃烧，产生大量白烟。红磷熄灭后，集气瓶冷却至室温，打开 K，水能倒吸入集气瓶的原因是：红磷燃烧消耗氧气生成固体P2O5瓶内气压减小小于外界大气压，把水压入集气瓶中。
（2）为提高实验的准确性，以上两个实验都需要注意的事项是：装置气密性良好 ；红磷和铁粉足量；等装置冷却至室温再打开止水夹。
（3）依据图 3、图 4 信息，实验2 的测定方法更准确，判断依据是：实验一氧气还剩8.6%，实验二氧气剩余趋近于0，实验二中氧气基本被耗尽更准确。
10．（1）磷+氧气 五氧化二磷；剧烈燃烧，产生大量白烟；固；减小
（2）烧杯中的水沿导管倒流入集气瓶中；（3）氧气的体积约占空气体积的
【解析】（1）磷燃烧生成五氧化二磷，文字表达式为磷+氧气 五氧化二磷，现象为剧烈燃烧，产生大量白烟，生成物是白色固体，反应结束后因氧气被消耗瓶内气压减小 ；、
（2） 因磷燃烧消耗了瓶内空气中的氧气，瓶内压强减小，等反应结束后，打开导管上的夹子，会观察到烧杯中的水沿导管倒流入集气瓶中，因氧气约占空气体积的五分之一，所以进入集气瓶中水的体积约为瓶内原有气体体积的五分之一；
（3）此实验说明氧气的体积约占空气体积的；
11.（1）是否达到着火点，是否有充足的氧气
（2）将燃着的木条放在U型管出口，若熄灭，则排尽
（3）关闭K2，打开K1，向下压左侧注射器活塞，使生成的氧气持续通入U型管；裹入红磷的棉花不燃烧，裹入白磷的棉花燃烧
【解析】（1） 步骤一和步骤二，探究燃烧的条件分别是温度是否达到着火点，是否有充足的氧气；
（2）步骤二中判断U形管内氧气若已经排尽，则U型管出口会有二氧化碳排出，检验方法是将燃着的木条放在U型管出口，若熄灭，则排尽 ；
（3）步骤三需让装置内有充足氧气，使白磷燃烧与其它步骤现象进行对比，操作为关闭K2，打开K1，向下压左侧注射器活塞，使生成的氧气持续通入U型管； U形管中应观察到的现象是裹入红磷的棉花不燃烧，裹入白磷的棉花燃烧；
12． A 不易溶于水且不与水反应 第4瓶 。由第1瓶和第2瓶可以判断出使木条复燃的氧气含量最小值在40%以下或者由第2瓶和第3瓶可以判断出使木条复燃的氧气含量最小值在30%和40%之间
【解析】（1）由图可知，该装置属于固体受热发生装置，且试管口处放一团棉花，则选择该装置制取氧气时的药品是高锰酸钾，故填A。
（2）由图可知，图中收集氧气的方法是排水法，用来收集不易溶于水且不与水反应的气体，氧气能够用该方法收集，说明氧气不易溶于水且不与水反应，故填不易溶于水且不与水反应。
（3）由图可知，根据第2瓶的现象和第3瓶的现象可以判断出：使木条复燃的氧气含量最小值在30%和40%之间，所以第四瓶中不需要实验即可，故填第4瓶，由第2瓶和第3瓶可以判断出使木条复燃的氧气含量最小值在30%和40%之间。
13． 长颈漏斗 A a 剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体
【解析】（1）据图可知，A装置中仪器a的名称是长颈漏斗；
（2）双氧水和二氧化锰反应时，不需加热，因此选择“固液常温型”，即发生装置选择A；
（3）在装置D中，氧气的密度大于空气，集中在集气瓶底部，因此氧气应该从长管a进入，空气从短管b排出；
（4）用制得的氧气完成G装置所示实验，即铁丝在氧气中燃烧，实验现象是：剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体。
14． <
【解析】（1）A中的液面比B中的高，说明PA+ρgΔh=PB，（△h为A、B液面的高度差），所以PA＜PB；
（2）连通后两边液面相平，说明两边压强相等，均等于1个大气压，故消耗氧气的体积为V1-V2，氧气的体积占空气总体积的比例为：。
15． 气压 不溶于水 40 abc
【解析】（1）该实验实验原理：由于红磷燃烧消耗空气中的氧气，无气体生成，使瓶内气压减小，烧杯中的水倒吸到集气瓶中。
（2）该实验能够得到氮气的一条物理性质是：不溶于水。
（3）I. 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；由于空气中氧气的体积含量约为，若实验非常成功，最终集气瓶中水的体积约为20mL+（120mL-20mL）×=40mL；II. a.由于白磷燃烧放出热量，所以集气瓶里预先装进的水可加快集气瓶冷却，此选项正确；b.液封导气管末端以防气体逸出，此选项正确；c.缓冲集气瓶内气压的骤然升高，避免胶塞被冲出，此选项正确。故选abc。
浙教版八年级科学2022-2023下学期“期中冲刺”分类题型训练（四）
实验探究（4）