2023八（下）期末冲刺探究题特训（2）（含答案）

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2023八（下）期末 探究题特训（2）
1． 为了探究氯酸钾制取氧气时，生成氧气的速度与加入二氧化锰的质量有怎样的关系？小明用图甲装置开展实验。步骤如下：
①检查装置气密性，在500毫升集气瓶中装满水；
②取20克氯酸钾平均分成10份，分别装入10支试管中，分别记为①~⑩组，往10支试管中分别装入0.1克、0.2克、0.3克、0.4克、0.5克、0.65克、1克、1.3克、2克、3克二氧化锰， 并混合均匀；
③将10支试管分别加热，记录生成300毫升氧气所需时间，计算生成氧气的速度如图乙。
（1）和向下排空气法相比，本实验中用排水法收集氧气的优点是________。
（2）分析实验数据，得出的初步结论是________。
（3）4克氯酸钾和1.3克二氧化锰混合均匀加热，据图推测，收集300亳升氧气所需要的时间约为______秒。
2． 聚丙烯酰胺简称PAM，在处理污水等方面有广泛的用途，但易在土壤中残留，过量的PAM会使土壤板结，使土壤的透气性变弱，从而影响作物的生长。某些微生物对PAM的分解具有一定的效果，科研小组发现降解菌A和B对 PAM都有较好的降解效果。
为了比较单独投放一种降解菌和混合投放两种降解菌对PAM 的降解效果，并确定在哪一酸碱度下PAM降解效果最好（pH值为6至10），某项目化小组欲利用以下器材和药品进行实验：PAM 测量仪、玻璃水槽、量筒、温度可调恒温箱、pH值为6至10的5瓶含PAM浓度为0.5克/分米3的土壤浸出液、浓度相同的降解菌A和B培养液、烧杯、蒸馏水。
建议每组取土壤浸出液50mL，降解菌培养液2mL，实验温度为10℃，每组实验时间约10天。
（1）在配制土壤浸出液前，需将土壤样品加热至120℃并保持20分钟，其目的是________。
（2）根据上述信息和所学知识，写出该实验的步骤。
3． 小科欲利用双氧水制取氧气，却发现部分双氧水试剂已失效，他猜想是双氧水保存过程中自行分解造成的。
（1）实验时小科应选择图甲中的气体发生与收集装置是：______（填序号）。
（2）对于双氧水失效的原因，小红认为双氧水试剂不会自行分解，因为试剂中没有二氧化锰，失效肯定有其它原因。小科认为小红的说法不合理，他的理由是__________。
（3）资料显示，某些化合物对双氧水分解有一定的影响。于是小科用双氧水、氯化铜、氯化锌在相同条件下进行实验，测得双氧水的浓度变化如图乙所示，小科据此提出加入少量氯化锌以减缓双氧水分解的保存方案，请对小科的方案进行评价，并说明理由____________________。
4． 人们称光合作用是“地球上最重要的化学反应"，兴趣小组对光合作用进行进一步探究。
【提出问题】
不同颜色的光对植物光合作用强度是否有影响？
【实验过程】
①取三个相同的无色透明玻璃瓶，设置A、B、C三组实验，分别加入适量的新鲜菠菜叶片和CO2缓冲液（缓冲液可以维持瓶中CO2含量稳定）；
②分别在导管中注入一滴红墨水，塞上橡皮塞并关闭活塞，控制红墨水初始位置相同；
③将A、B、C装置分别放在暗室中，并照射相同强度的红光、蓝光和绿光，如图所示；
④一段时间后，红墨水均向左移动，测得红墨水移动的距离分别为lA、lB、lc；
⑤多次重复实验后，得出结果：lA>lB>lc。（忽略温度对实验的影响）
（1）实验中选用菠菜叶作为实验材料的原因_______。
（2）小组同学将测得的绿光数据与资料进行对比，发现数据偏大，请分析可能的原因是_______。
（3）大棚种植过程中，会对植物进行光照补给提高产量。根据本探究结果，在光照不足时，应选用哪种光照进行补给并说明理由。____________。
5． 根吸收的水约有99％是通过这种蒸腾作用散发出去的，却只有1％用于植物各种生命活动，小明想设计实验算出蒸腾作用流失水分的量与生命活动利用的水量比例。
实验仪器和材料：电子天平、玻璃钟罩（足够大）、10毫升量筒、平板玻璃、凡士林（密封材料）、 蒸腾旺盛的植物枝条，硅胶（可以很好的吸收空气中的水分），医用纱布。
（1）根吸收水分的1％主要用于植物的另一项重要生命活动，该生命活动是___________。
（2）请你帮助小明设计实验步骤：
建议：硅胶取30克，且用医用纱布包裹；量筒中水取10毫升；忽略呼吸作用产生的水蒸气对本实验的干扰。
要求：用字母代表具体测量值，并求出蒸腾散失水量和生命活动利用水量的关系式。
6． 人体在借助制氧机吸氧时，同时还会吸入部分含有体积分数为20％氧气的空气，这样真正吸入的氧气浓度也就会随之下降。最终吸入的氧气的体积分数=制取的氧气占容积的体积分数+瓶中空气占容积的体积分数×20％。某校兴趣小组为了探究该制氧机产生氧气的浓度大小与瓶中温度变化关系，称取一定量过氧化氢溶液置于塑料瓶中，加入一定量的水和少量二氧化锰，制作成简易制氧机发生装置，开展了如下实验：在塑料瓶中放入温度传感器，按照图甲所示连接装置进行实验，记录温度和产氧速率随时间变化如图乙所示，产氧总量随时间变化如表所示。
（1）由实验结果可知过制氧过程发生的反应为放热反应，能支持整个判断的证据是：_______。
（2）结合图乙分析第12-14分钟产氧速率下降的可能原因是____________。
（3）日常保健最适吸氧浓度为24％-32％，请根据表中数据分析计算兴趣小组制作的制氧机的最适吸氧时段为_________。
7． 小明用如图甲装置进行实验操作：点燃足量红磷后迅速塞入集气瓶中使其充分燃烧，火焰熄灭后，待到合适时间，打开止水夹，测出进入集气瓶中水的体积，再重复两次实验，测出空气中氧气的体积分数为24.7%。他认为是燃烧的红磷伸入集气瓶时导致空气外溢使测量值偏大，于是设计了如图乙所示的装置进行实验，测得空气中氧气的体积分数明显变小。
（1）实验中待到“合适时间”指得是________。
（2）对比甲、乙装置的实验及结果，可证明小明的观点。主要原因是____________。
（3）小红用图甲装置再进行如下操作：依次用木条、木炭（几乎无火焰）代替红磷，重复红磷的实验操作，数据记录如上表。基于上述数据并结合所学知识，解释小红的实验结果为何支持小明的观点。
8． 探究“植物光合作用是否需要二氧化碳" 时，小明对课本的实验方案进行反思，并设计了如图装置来验证该实验。烧杯甲中装有能提供二氧化碳的碳酸氢钠溶液，烧杯乙中装有常温下等体积的煮沸后的水。两个相同的透明轻质塑料瓶底部打孔，分别往其中塞入健康程度相似的等质量金鱼藻， 将两个塑料瓶分别浸没在烧杯中，待塑料瓶内装满烧杯中的液体时，盖上瓶盖，观察现象。
（1）烧杯乙中，使用煮沸后的水的目的是_______。
（2）实验发现烧杯甲中的塑料瓶上浮，乙中的沉底，请你解释产生该现象的原因。____________。
（3）与课本中的实验方案相比，你认为哪一方案更合理，请简要阐述理由：_______________。
9． 小科用如图所示的装置测定某氯酸钾和二氧化锰的混合物中氯酸钾的质量分数，先准确称量混合物的质量为m，再把该混合物放入干燥的试管中，加热使之完全反应。已知常温常压下氧气的密度为1.43g/cm3。
（1）测量产生的气体体积的步骤：①调整量筒的位置，使量筒内外液面相平；②使试管和量筒内的气体都冷却至室温；③读取量筒内气体的体积。这三步操作的正确顺序是_____（填序号）。
（2）若试管中原有的空气也会被收集到量筒中，则生成的氧气体积的测量结果_______（选填“偏大”、 “偏小”或“无影响”）。
（3）小科认为该装置还能用于探究质量守恒定律，只需要再称量一个量，这个量是______。
10．利用图甲所示的教材装置测量空气中氧气的体积分数，选用红磷作为药品是最佳选择吗 某兴趣小组设计并开展了如下实验:
①准备如图乙的玻璃容器，顶部用密封盖密封，并检查该装置的气密性。
②将氧气传感器（能实时显示容器内氧气的体积分数）固定在容器内壁，并装入足量的红磷。
③用激光笔点燃红磷，红磷剧烈燃烧，观察并记录氧气传感器所显示的氧气体积分数的变化情况。
④用白磷替换红磷重复上步骤①~③。
⑤换用食品脱氧剂（可以直接与氧气反应，无需点燃的物质）重复上述步骤①~③。
⑥根据实验数据，分别绘制三种物质氧化时容器内氧气体积分数随时间的变化情况，如图丙所示。
(1)步骤①中检查气密性时，将玻璃容器浸没水中，如果观察到_________，则说明气密性不好。
(2)装置甲中150毫升集气瓶中装入1/5的水，量筒内装有50毫升水，根据图丙的实验数据，用红磷做实验，理论上实验结束后最筒内剩余的水为______毫升。
(3)根据该兴趣小组的实验结果，用图甲装置测量空气中氧气的体积分数，你会选用哪种药品，并说明理由:__________________。
11．小温查阅资料得知，除二氧化锰外，杏鲍菇对过氧化氢分解也有催化作用。为探究杏鲍菇对过氧化氢分解速度的影响，小温通过干磨机打碎杏鲍菇菌柄，提取上清液，配置成质量分数分别为2.5%、5.0%、7.5%、10.0%、12.5%和15.0%的杏鲍菇上清液。每次均滴加1mL各质量分数的杏鲍菇上清液，使其与2mL质量分数为3%的过氧化氢溶液反应一段时间，用带火星的卫生香进行复燃操作，观察并记录各质量分数下卫生香的复燃情况（如下表所示）和气泡产生的情况（如下图所示)。重复实验3次，得到如下实验结果。
(1)本实验可得出的结论是______________。
(2)根据该实验结果，实验室若用杏鲍菇上清液催化过氧化氢制取氧气，宜选择哪种质量分数的杏鲍菇上清液，并说明理由：___________________。
(3)小温在实验中，发现质量分数为15%的杏鲍菇上清液不能稳定地使带火星卫生香复燃，可能的原因是：______________________。
12．某兴趣小组同学在老师指导下开展了“制作水火箭”的项目化学习：
序号 水量/mL 倾角/度 平均射程/m
1 100 30 16.4
2 200 30 7.7
3 300 30 6
4 200 45 24
5 200 60 14.5
（1）阶段一：发射准备。
该小组利用汽水瓶等材料制作了水火箭，箭体部分结构如图甲所示，在选择发射底座时，该组同学认为金属底座比塑料底座更好，请说明原因：___________。
（2）阶段二：升空测试。
如图乙，往550mL的瓶中加入适量的水，塞好瓶塞后放在发射底座上，用气筒向瓶内打气，当瓶内气体压强达到一定程度时，高压气休会将水和橡皮塞从瓶口压出，水火箭飞向高空。发射成功后，测量水平方向的射程，多次实验求平均值。改变瓶中的水量及发射倾角，重复上述实验步骤，实验结果如表所示。某次实验时瓶中的水量为150mL，测得平均射程为7.7m，则此次发射角度可能是_______。
A、15° B、30° C、45° D、60°
（3）阶段三：设备改进。
该小组认为可以更换“燃料”，将水替换为其他液体，利用化学反应从而增加内部的压力，请你提出一种可行的方案：_______________。
参考答案
1． （1）便于直接观察到生成氧气的体积
（2）在氯酸钾质量为2克时，生成氧气的速度随着二氧化锰的质量先增大后减小，当质量为
0.65克时，速度达到最大。
（3）60
2． （1）防止土壤中原有的细菌对实验结果的影响
（2）①取甲、乙、丙、丁4个相同玻璃水槽，均加入pH=6的50mL含PAM 浓度为0.5克／分米3的土壤浸出液；
②向甲中加入2毫升降解菌A培养液，乙中加入2毫升降解菌B培养液，丙中加入1毫升降解菌A培养液和1毫升降解菌B培养液，丁中加入2毫升蒸馏水。
③将4组水槽放到恒温箱中，设置温度为10℃；
④每天用PAM测量仪定时测量PAM浓度，持续观察10天并记录，找出分解效果最好的组别⑤在此基础上，分别用pH=7至10的含PAM 的土壤浸出液，用同样的方法，重复实验，确定效果最好的酸碱度
⑥重复实验，得出结论。
3． （1）②③（或②④）
（2）二氧化锰是催化剂，它只能加快双氧水分解，不能决定分解反应是否进行，没有二氧化锰，
双氧水仍然可以分解。
（3）合理，加入少量氯化锌可有效减缓双氧水的分解。
（或不合理，加入氯化锌，对减缓双氧水的分解影响不大，但引入了其它杂质）
4． （1）菠菜叶绿素含量高，光合作用快，实验现象明显
（2）环境温度升高（或漏光等合理即可）
（3）红光，因为相同条件下，红光照射下的光合作用最强。
5． （1）光合作用
（2）①用电子天平称取等质量的硅胶（30克左右）和纱布，用纱布（单层）将硅胶包裹，放在干燥容器中备用；在量筒A、B中各加人10毫升水，称总质量为m1；②A量筒插入植物枝条， 插入前把插入量筒的部分先蘸一下清水；B量筒为对照；③用玻璃钟罩分别将2只量筒罩上，并在2钟罩内都放置装有硅胶的纱布袋，钟罩边沿涂凡士林密封；④放置于强光下一段时间后，打开钟罩，慢慢抽出植物枝条，观察和记录2只量筒内的水面下降情况，取出量筒分别称质量记为mA2和mB2，取出硅胶分别称质量记为mA3和mB3。
⑤计算出蒸腾散失水量：mA3-mB3，被根部吸收水量：mB2-mA2，生命活动用水量：（mB2-mA2） -（mA3-mB3）。求出蒸腾散失水量与生命活动用水量的比值；
⑥换不同种类的树枝多次测量，求平均值，减小误差。
6． （1）发生装置中的温度随着产氧速度的增加而上升，下降而下降。
（2）反应过程中温度升高导致速率变快，反应物被消耗且产生水导致浓度变低速率变慢，后者影响因素大于前者，所以产氧速率降低。
（3）6~16分钟
7． （1）温度冷却至室温
（2）甲中空气外溢，乙中无气体外溢。
（3）木条、木炭燃烧产生的是CO2能抵消O2的减少，瓶内外没有气压差，水不会压入。实验中不仅有水压入，带火焰的木条多于几乎无火焰的木炭，说明点燃会使瓶内气体外溢。
8． （1）除去水中的氧气和二氧化碳，与甲烧杯形成对照
（2）甲中植物利用二氧化碳和水进行光合作用，产生氧气将塑料瓶内的水排出，塑料瓶重力变小，当重力小于浮力，塑料瓶上浮。
（3）小明设计的方案，植物是否有进行光合作用，通过塑料瓶是否上浮就能观察到，比较方便。或课本实验，小明设计的方案中碳酸氢钠和金鱼藻密切接触，可能会对植物的光合作用、呼吸作用产生影响。
9． （1）②①③ （2）无影响 （3）剩余混合物的质量
10．（1）有气泡产生
（2）33.2
（3）食品脱氧剂，因为其能耗尽密闭容器内的氧气且不需要点燃（或白磷，因其耗时最短；或
红磷，因其着火点、燃烧时间较适宜）
11．（1）在2.5%-15%范围，杏鲍菇上清液的质量分数越大，催化过氧化氢分解速度越快
（2）选用7.5%，催化速度适中且经济。
（选用10%，催化速度较快且不会过快造成危险。）
（3）反应太剧烈，产生大量气泡，带出很多水分（水汽）。
（反应太剧烈，产生大量气泡，剩余的氧气不足。）
12．（1）金属密度比料大，相同体积的金属底座重力更大则更加稳定。或金属硬度更大，底座可以承受更大的反作用力
（2）A
（3）将水替换为双氧水或碳酸溶液
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