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浙教版科学八下空气与生命3.1-3.4综合练习二(含答案)
一、选择题
1.意外事故发生时,应用正确的方法控制危险,以自救。下列做法不正确的是( )
A.打翻燃着的酒精灯,可用湿抹布盖灭 B.发现家中插座着火,应立即用水扑灭
C.发现有人触电,应第一时间切断电源 D.火灾现场逃生时,可湿毛巾捂住口鼻
2.下列关于实验现象的描述正确的是( )
A.铁丝在空气中燃烧,火星四射,生成黑色固体 B.木炭在氧气中剧烈燃烧,发出白光
C.硫在空气中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰 D.镁带在空气中剧烈燃烧,生成氧化镁
3.下列装置及实验(天平未画出)能用来验证质量守恒定律的是( )
A. B. C. D .
4.如图是我国古代人所使用的火折子。竹筒帽盖上时,内部可燃物保留火星,使用时只需打开竹筒帽,对着火星轻轻一吹,可燃物就燃烧起来。其主要原因是( )
A.提供了充足的助燃剂 B.隔离了二氧化碳气体
C.可燃物的着火点变低 D.升高了可燃物的温度
5.如图为某化学反应的微观过程示意图,两个甲分子反应生成两个乙分子和一个丙分子,下列从图示中获得的信息正确的是( )
A.该反应的生成物乙属于化合物
B.该反应中的反应物不可能是氧化物
C.该反应的基本类型属于分解反应
D.该反应反应前后各元素的化合价均不变
6.某化学反应的反应物和生成物的微观示意图及反应前后的质量如表所示。有关该反应的说法不正确的是( )
物质 甲 乙 丙 丁
微观示意图
反应前质量/g 48 200 1 0
反应后质量/g 0 x y z
A.参加反应的反应物分子个数比为1:1
B.甲物质是甲烷,一个甲烷分子由一个碳原子和四个氢原子构成
C.48g甲烷完全燃烧,反应后生成二氧化碳132g
D.x+y+z=249g
7.转换法是科学研究中常用方法。它是指在科学研究中将不易直接观察或测量的科学量,转化为容易认识或容易测量的科学量,是一种间接测量的研究方法。下列科学习中采用转换法的是( )
①利用铁屑分布情况认识条形磁铁周围磁场的分布情况
②引入磁感线来研究磁场
③测空气中氧气体积分数时,通过进入集气瓶中水的体积来得到消耗氧气的体积
④探究白磷燃烧的条件
A.①④ B.①③ C.②③ D.②④
8.在用氯酸钾和二氧化锰固体混合物加热制取氧气的过程中,发现加热前后试管内物质的总质量减少了。如图表示某变量y随时间的变化趋势,纵坐标表示的是( )
A.MnO2的质量分数
B.氯化钾的质量分数
C.固体中氧元素的质量
D.固体中钾元素的质量分数
9.如图所示装置可用来测定空气中氧气的含量,对该实验分析错误的是( )
A.由①到②,需等到试管内气体冷却至室温
B.将白磷改为木炭,不能达到实验目的
C.如果塞子没塞紧,最后的测量结果会偏大
D.②中应注意试管内外液面应保持相平
10.将一定浓度的稀盐酸、稀硫酸分别加入装有等质量CaCO3粉末的容器中,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。下列根据图像的判断不正确的是( )
A.0~100s内,反应Ⅰ、Ⅱ生成CO2的速率均先慢后快
B.反应Ⅱ中,0~100s内产生的CO2体积比100~200s内的少5amL
C.实验室可以用一定浓度的稀硫酸与CaCO3粉末反应制备CO2
D.相同条件下,稀硫酸反应生成二氧化碳的速率比稀盐酸反应的速率要慢一些
11.“宏观—微观—符号—量”是科学特有的表征物质及其变化的方法。一定条件下,二氧化碳和氢气可在催化剂表面转化成有机清洁燃料甲醇和X,其反应原理如图所示。下列说法正确的是( )
A.X的化学式是H2O
B.反应物的分子个数比是1:1
C.反应物中属于单质的物质的化学式是O2
D.反应前后原子的种类不变,数量改变
12.将盛满氧气且等容积、等质量(含瓶塞、导管、燃烧匙及瓶内少量的细砂)的两个集气瓶置于天平的左右两盘,关闭止水夹。调至平衡。放入等质量的白磷和木炭(如图所示),塞紧瓶塞,然后分别设法将其点燃,使二者充分燃烧后并冷却至室温,打开止水夹(a),此时的天平( )
A.偏向左 B.偏向右
C.仍处于刻度盘中央 D.先向左偏后向右偏
二、填空题
13.下列各图是气体的发生和收集装置示意图,请回答:
(1)实验室用高锰酸钾为原料制取氧气,应该分别选择图中 (填字母)为气体的发生和收集装置。
(2)相比于长颈漏斗,在装置B中使用分液漏斗滴加稀盐酸,其优点是 。
(3)用D收集CO2时,检验是否集满的方法是 。
14.火在人类文明起源与发展中,具有重要作用。
(1)我国古人使用“火折子”引燃各种可燃物,向带火星的“火折子”吹气即可燃烧,原因是吹气向“火折子”提供了 。
(2)法国人发明了摩擦火柴,将白磷、硫、KClO3、MnO2混合,摩擦生热使白磷燃烧,释放的热量使KClO3分解,并使硫燃烧。白磷比硫先燃烧的原因是 。
15.2022年11月30日,神舟十五号航天员顺利入住“天宫”空间站。如图表示空间站的水气整合系统,其中“氧气生成系统”能电解水,产生氢气和氧气;另一个“萨巴蒂尔系统”能把氢气和航天员呼吸产生的二氧化碳反应生成液态水和最简单的有机物X(由C、H两种元素组成)。
(1)写出萨巴蒂尔系统中发生的化学反应方程式 ;
(2)水气整合系统中可循环利用的物质是 。
16.中科院研发了“液体阳光”技术,实现了简单有机物的人工合成。其反应模型如图所示,即在二氧化钛(TiO2)催化下,将二氧化碳转化为水和甲醇(CH3OH),后者是当下重要的清洁燃料。
(1)模型图中“”所表示的物质是 (填写化学式),可以判断TiO2是催化剂的依据是 。
(2)该技术通过光伏捕获太阳能,最终将太阳能以液态燃料甲醇的形式储存并利用,大大提高了太阳能转化为 能的效率
17.如图是实验室制取和收集一些气体的装置图,请回答相关问题。
(1)实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳时应选用图中
装置。
(2)若收集的气体是密度比空气大的有毒气体,选用C装置收集气体可避免污染空气。收集时气体应从C装置的 导管进入,并进行尾气处理。
三、探究题
18.为研究催化剂的性质,小嘉取两张直径为1cm的塑料片,在其中一张上均匀撒上MnO2粉末,另一张不做任何处理。将等量的封胶(能固定粉末)分别倒在两张塑料片上,待冷却后,从塑料片上撕下凝固的胶,将固定有 MnO2的胶用蒸馏水反复冲洗,晾干后称量。
【实验步骤】
①取4mL10%的过氧化氢溶液置于试管中,放入固定有MnO2粉末的胶,观察产生气泡的速度。
②取4mL10%的过氧化氢溶液置于试管中,放入没有固定MnO2粉末的胶,观察产生气泡的速度。
③将步骤①中的胶取出,洗净,晾干,称量。
④另取4mL10%的过氧化氢溶液置于试管中,将步骤③中洗净的固定有MnO2粉末的胶再次放入,观察。
【理性思考】
(1)把没有固定MnO2粉末的胶投入到相同的过氧化氢溶液中,主要目的是 。
(2)进行实验步骤③的目的是 。
(3)若催化剂的化学性质在反应前后不变,则步骤④中观察到的现象是 。
19.小明学习了“空气中氧气含量测定”实验后,发现用甲图装置实验误差大且生成的五氧化二磷有毒,于是他对课本装置进行改进,见图乙。实验时先在酒精灯上加热玻璃棒,然后迅速插入瓶塞中来加热白磷(P),实验过程中气压变化如图丙。
提示:白磷燃烧所需要的最低温度是产物与红磷在氧气中燃烧一致。根据以上实验信息,回答下列有关问题:
(1)白磷燃烧的化学方程式为 。
(2)如果按照原来方式点燃红磷,若瓶塞塞的较慢,将导致测量结果 (选填“偏大”、“不变”或“偏小”)。
(3)图乙中,a、b分别表示实验中先后测定的量。a为瓶中原有水的体积;b为反应后冷却至室温,打开止水夹,集气瓶中水的体积;原有空气的体积为c。若集气瓶中氧气耗尽,请写出a、b、c三个数据应满足的等式关系: =。
(4)结合题目信息,简要解释丙图中C点后气压上升的原因: 。
20.某实验小组进行影响化学反应速率因素的探究及二氧化碳性质的探究。
Ⅰ.影响化学反应速率因素的探究:每次都加入相同质量的大理石(足量)和25mL的稀HCl,并记录收集到100mL二氧化碳气体所需要的时间。如表是实验的记录:
编号 颗粒大小 实验温度 稀HCl的质量分数 稀HCl体积 时间
① 粗颗粒 20℃ 7.3% 25 133
② 粗颗粒 20℃ 14.6% 25 126
③ 粗颗粒 35℃ 7.3% 25 61
④ 细颗粒 20℃ 14.6% 25 79
(1)对比实验 可研究稀HCl质量分数对反应速率的影响。
(2)为完成上述探究实验,如图中最适宜的发生装置是 。
A. B. C.
Ⅱ.探究CO2与NaOH是否发生反应:用图1装置实验,在a时刻注入蒸馏水,c时刻注入NaOH溶液,测得三颈烧瓶内气压变化情况如图2所示。
(3)“bc”变化的原因是 。
(4)由图2知CO2与NaOH能发生反应,依据是 。
21.实验室常用分解过氧化氢的方法制取氧气。
(1)请从下列各图中选择合适的制取装置 。
(2)实验中,某同学发现加入平菇(一种食用菇)可以加快过氧化氢的分解速率,为了探究平菇的质量对过氧化氢分解快慢的影响,他利用下列器材和药品进行实验。
实验器材:秒表、量筒、如图中合适的装置。
实验药品:平菇若干片(每片质量相同)、5%的过氧化氢溶液。
实验步骤: 。
22.某兴趣小组在学习了双氧水分解制取氧气的实验后,知道催化剂(MnO2)能改变化学反应速率,到底还有哪些因素会影响化学反应速率呢?
【小组讨论】甲同学猜测:化学反应速率与反应物的质量分数有关。乙同学猜测:化学反应速率与反应温度有关。
【设计实验】他们设计并进行了以下四次实验。
实验次数 H2O2溶液质量分数/% H2O2溶液用量/mL 催化剂(MnO2)用量/g 反应温度/℃ 收集气体体积/mL 所需时间/s
① 30 5 0 85 2 3.8
② 15 2 0.1 20 2 2.8
③ 5 2 0.1 20 2 7.4
④ 30 5 0 55 2 10.5
(1)请写出双氧水分解制氧气的化学方程式 。
(2)实验中同学们是通过比较 的方式比较化学反应的速率。
(3)②和③两实验证明甲的观点正确, (填实验序号)两实验证明乙观点正确。
(4)由以上实验得出的结论是: 。
(5)【交流拓展】他们推测催化剂(MnO2)是一种氧化物,那么氧化铁(Fe2O3)、氧化铜(CuO)是否也有催化作用呢?甲同学认为要证明氧化铁、氧化铜有催化作用,除了要证明它们能改变反应速率以为,还需要证明它们在实验前后的 不变。
四、解答题
23.中国“天宫”空间站设计有水处理系统,通过低压蒸馏将宇航员的汗液、尿液等进行回收处理,并用于电解制氧气。
(1)尿素[CO(NH2)2]加热蒸馏时会产生有毒的三聚氰胺(C3N6H6),请完成尿素在高温下分解时的化学方程式:6CO(NH2)2 C3H6N6+6NH3↑+3 ↑。
(2)3名宇航员每天约需消耗氧气1650升,若每天净化回收5.4千克水并全部用于电解制氧气,能否满足宇航员呼吸所需?(已知:2H2O2H2↑+O2↑,ρ氧气=1.3 克/升)
24.氧烛是一种被广泛应用于航空航海领域的制氧产品。装置原理如图甲,产氧药块由氯酸钾、镁粉和二氧化锰等混合制成。制取氧气的原理是:2KClO32KCl+3O2↑,并伴随少量有毒氯气产生。若温度过低,反应会终止,温度过高,会产生大量氯气。使用时,按压火帽启动,药块中镁粉会持续氧化放热,维持反应温度至氯酸钾耗尽,生成的气体经过滤气装置后得到常温氧气。
(1)产氧药块中要均匀分布一定质量的镁粉,但不能过多,其原因 。
(2)产氧药块中添加MnO2有何作用?小柯利用图乙装置进行了实验,通过传感器分别记录了氯酸钾分解有无MnO2时,氧气含量随温度的变化情况(图丙)。结合图像说说MnO2如何加快反应速度 。
(3)民航机遇到紧急危险时,乘客上方连接氯烛的面罩会下落,面罩能供氧16分钟,出氧量达到4升/分。若氧烛内含氯酸钾250g,能否满足上述要求?(氧气密度取1.5g/L,不考虑损耗)
25.为测定某钟乳石样品中碳酸钙的质量,取26克钟乳石样品放在烧杯中,向其中逐渐加入稀盐酸,充分反应(杂质不参加反应也不溶于水),生成气体的质量与加入稀盐酸的质量关系如图所示。请回答:
(1)产生二氧化碳气体的质量是 克。
(2)当加入160克稀盐酸,充分反应后,溶液中的溶质有 。
(3)计算钟乳石样品中碳酸钙的质量。
26.德国科学家埃特尔对一氧化碳在金属铂表面催化下的氧化反应的研究,催生了汽车尾气净化装置,实现了汽车尾气中一氧化碳的清洁排放。
(1)Pt和Pt是铂元素的两种同位素原子,则这两种原子的中子个数相差 个。
(2)如图是汽车尾气净化装置里,一氧化碳和二氧化氮在金属铂表面催化下反应的微粒变化历程,则其先后顺序为 。(用图中的序号排列)
答案
1.解:A、湿抹布不容易燃烧,且可以隔绝空气,因此,打翻燃着的酒精灯,可用湿抹布盖灭,故A正确;
B、发现家中插座着火,应先切断电源,再灭火,不能立即用水扑灭,故B错误;
C、发现有人触电,应第一时间切断电源,再及时施救,故C正确;
D、火灾现场逃生时,可用湿毛巾捂住口鼻,减少有害气体的吸入,故D正确。
故选:B。
2.解:A、铁丝在空气中只能烧至发红,不会剧烈燃烧、火星四射,故选项说法错误。
B、木炭在氧气中剧烈燃烧,发出白光,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体,故选项说法正确。
C、硫在空气中燃烧,发出淡蓝色火焰,产生一种具有刺激性气味的气体,故选项说法错误。
D、镁带在空气中燃烧,生成氧化镁是实验结论而不是实验现象,故选项说法错误。
故选:B。
3.解:A、盐酸与硝酸银溶液反应生成氯化银沉淀和硝酸,没有物质逸出,反应前后容器
中物质的总质量不变,能直接用于验证质量守恒定律,故选项正确。
B、红墨水不能与水反应,发生的是物理变化,不能用来验证质量守恒定律,故选项错误。
C、镁条在空气中燃烧生成氧化镁,由于有空气中的气体参加反应,不能直接用于验证质量守恒
定律,故选项错误。
D、过氧化氢溶液在二氧化锰做催化作用反应生成氧气,生成的氧气逸出,不能直接用于验证质
量守恒定律,故选项错误。
故选:A。
4.解:竹筒帽盖上时,内部可燃物保留火星,使用时只需打开竹筒帽,对着火星轻轻一吹,可燃物就燃烧起来,主要原因是提供了充足的助燃剂氧气。
故选:A。
5.解:由题意可知,两个甲分子反应生成两个乙分子和一个丙分子,则每个乙分子是由3个A原子构成的。化学方程式可表示为2BA3=2A3+B2。
A、由乙的分子结构可知,乙物质的分子是由同种原子构成的,因此乙物质属于单质,说法错误;
B、由分子结构,模型可知,甲分子是由两种原子构成的,若其中有一种原子是氧原子,则甲物质属于氧化物,说法错误;
C、由化学方程式可知,该反应是由一种物质生成两种新物质,符合“一变多”的特点,属于分解反应,说法正确;
D、该反应是由一种化合物生成两种单质,因此反应前后两种元素的化合价均发生改变,说法错误。
故选:C。
6.解:由化学反应的反应物和生成物的微观示意图可知,该反应的方程式是:CH4+2O2CO2+2H2O。
A、由方程式可知,参加反应的反应物分子个数比为1:2,故说法不正确;
B、由物质的构成可知,甲物质是甲烷,一个甲烷分子由一个碳原子和四个氢原子构成,故说法正确;
C、设参加反应的乙的质量为a,生成的丙的质量为b,生成的丁的质量为c
CH4+2O2 CO2+2H2O
16 64 44 36
48g a b c
═;;
解得:a=192g b=132g c=108g
故:48g甲烷完全燃烧,反应后生成二氧化碳132g,故说法正确;
D、由C分析可知,所以:x=200g﹣192g=8g y=1g+132g=133g z=c=108g
x+y+z=8g+133g+108g=249g,故说法正确。
故选:A。
7.解:物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量,通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量,这种研究问题的方法叫转换法。
①利用铁屑分布情况认识条形磁铁周围磁场的分布情况运用的是转换法;
②引入磁感线来研究磁场运用的是模型法;
③测空气中氧气体积分数时,通过进入集气瓶中水的体积来得到消耗氧气的体积运用的是转换法;
④探究白磷燃烧的条件运用的是控制变量法。
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选:B。
8.解:A、氯酸钾在二氧化锰的催化作用下在加热条件下生成氯化钾和氧气,二氧化锰作催化剂,反应前后质量不变;加热到一定温度氯酸钾才能分解,随着反应的进行,氧气逸出,剩余固体的质量减少,则MnO2的质量分数的质量分数逐渐增大,至完全反应不再发生改变,不符合图像变化趋势,故选项错误。
B、氯酸钾在二氧化锰的催化作用下在加热条件下生成氯化钾和氧气,加热到一定温度氯酸钾才能分解,随着反应的进行,氯化钾的质量逐渐增大,则氯化钾质量分数的质量分数从0开始逐渐增大,至完全反应不再发生改变,不符合图像变化趋势,故选项错误。
C、氯酸钾在二氧化锰的催化作用下在加热条件下生成氯化钾和氧气,加热到一定温度氯酸钾才能分解,随着反应的进行,氧气逸出,则固体中氧元素的质量逐渐减少,至完全反应不再发生改变,最终剩余的固体中二氧化锰,符合图像变化趋势,故选项正确。
D、氯酸钾在二氧化锰的催化作用下在加热条件下生成氯化钾和氧气,反应前后钾元素的质量不变;加热到一定温度氯酸钾才能分解,随着反应的进行,氧气逸出,剩余固体的质量减少,则固体中钾元素的质量分数逐渐增大,至完全反应不再发生改变,不符合图像变化趋势,故选项错误。
故选:C。
9.解:A、由①到②,需等到试管内气体冷却至室温,以防止剩余的气体在受热状态下,处于膨胀状态,占据了部分水的体积,故选项说法正确。
B、木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体,虽除去氧气,但增加了新的气体,没有形成压强差,不能用来测定空气中氧气含量,将白磷改为木炭,不能达到实验目的,故选项说法正确。
C、如果塞子没塞紧,反应放出大量的热,装置内压强大,有空气逸出,因此进入的水多,最后的测量结果会偏大,故选项说法正确。
D、②中试管内外存在压强差,试管内外液面不可能保持相平,故选项说法错误。
故选:D。
10.解:A、由反应Ⅰ、Ⅱ容器内产生的CO2体积(V)与反应时间(t)的关系图,0~100s内,反应Ⅱ中生成CO2的速率均先慢后快,故选项说法正确。
B、0~100s内产生的CO2体积为2.8amL,0~200s内产生气体的总体积为7.8amL,则100~200s内产生的气体的体积为7.8amL﹣2.8amL=5amL,则反应Ⅱ中,0~100s内产生的CO2体积比100~200s内的少5amL﹣2.8amL=2.2amL,故选项说法错误。
C、由图示可知,稀盐酸、稀硫酸与碳酸钙粉末反应最终产生的气体的体积相差不多,粉末状碳酸钙与稀硫酸反应,也能产生持续二氧化碳,则实验室可以用一定浓度的稀硫酸与CaCO3粉末反应制备CO2,故选项说法正确。
D、0~300s内,反应Ⅰ、Ⅱ容器内产生的CO2体积(V)与反应时间(t)的关系图,相同条件下,稀硫酸反应生成二氧化碳的速率比稀盐酸反应的速率要慢一些,故选项说法正确。
故选:B。
11.解:A、由分析可知,X的化学式是H2O,故A正确;
B、反应物中氢气与二氧化碳分子个数比是3:1,故B错误;
C、反应物中属于单质的物质的化学式是氢气,故C错误;
D、根据质量守恒定律化学反应前后,化学反应前后原子的种类不变,数量不改变,故D错误。
故选:A。
12.解:白磷燃烧生成五氧化二磷,消耗氧气,导致瓶内气压减小,木炭燃烧生成二氧化碳,导致瓶内气压无明显变化,使二者充分燃烧后并冷却至室温,左边瓶内气压小于右边瓶内气压,打开弹簧夹(a),二氧化碳气体进入左瓶,此时的天平指针偏向左。
故选:A。
13.解:(1)实验室用高锰酸钾加热制取氧气,属于固体加热反应,应选A固体加热型装置,氧气的密度比空气大,应选D向上排空气法收集,氧气不易溶于水,应选C排水法收集,故实验室用高锰酸钾为原料制取氧气,应该分别选择图中AC或AD为气体的发生和收集装置;
(2)装置B可通过分液漏斗的活塞控制液体的滴加速率,从而控制反应速率,故相比于长颈漏斗,在装置B中使用分液漏斗滴加稀盐酸,其优点是可以控制反应速率;
(3)二氧化碳密度比空气大,应用D装置收集二氧化碳,二氧化碳不燃烧,也不支持燃烧,故检验二氧化碳是否集满的方法是将燃着的木条放到集气瓶口,若木条熄灭,证明二氧化碳已收集满。
故答案为:(1)AC或AD;
(2)可以控制反应速率;
(3)将燃着的木条放到集气瓶口,若木条熄灭,证明二氧化碳已收集满。
14.解:(1)燃烧的条件是:可燃物,与氧气(或空气)接触、达到可燃物的着火点,缺一不可,使用“火折子”引燃各种可燃物,向带火星的“火折子”吹气即可燃烧,原因是吹气向“火折子”提供了氧气。
(2)将白磷、硫、KClO3、MnO2混合,摩擦生热使白磷燃烧,释放的热量使KClO3分解,并使硫燃烧。白磷比硫先燃烧的原因是白磷的着火点更低。
故答案为:(1)氧气;
(2)白磷的着火点更低。
15.解:(1)最简单的有机物为甲烷,萨巴蒂尔系统中发生的化学反应方程式为:4H2+CO2=CH4+2H2O;
(2)根据流程图可知,空间站的水气整合系统中可循环利用的物质是H2O。
故答案为:(1)4H2+CO2=CH4+2H2O;
(2)H2O。
16.解:(1)由微观反应示意图可知,模型图中“”所表示的物质是氢气,其化学式为H2,可以判断TiO2是催化剂的依据是TiO2能改变其他物质的化学反应的速率,但其质量与化学性质在反应前后没有发生改变;故答案为:H2;TiO2能改变其他物质的化学反应的速率,但其质量与化学性质在反应前后没有发生改变;
(2)该技术通过光伏捕获太阳能,最终将太阳能以液态燃料甲醇的形式储存并利用,大大提高了太阳能转化为化学能的效率。从能量转化角度分析,该过程类似于植物的光合作用这一生理过程;故答案为:化学;光合作用。
17.解:(1)实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳,不需要加热,发生装置可选A;密度比空气大,能溶于水,可用装置C收集;
(2)若收集的气体是密度比空气大的有毒气体,选用C装置收集气体可避免污染空气。收集时气体应从C装置的a导管进入,并进行尾气处理。
故答案为:
(1)AC;
(2)a。
18.解:(1)把没有固定MnO2粉末的胶投入到相同的过氧化氢溶液中,主要目的是进行对照实验。
(2)将步骤①中的胶取出,洗净,晾干,称量,该步骤③的目的是为了证明催化剂具有化学反应前后质量保持不变的性质。
(3)若催化剂的化学性质在反应前后不变,二氧化锰具有催化作用,则步骤④中观察到的现象是与步骤①中放出气泡的速度相同。
故答案为:(1)进行对照;
(2)为了证明催化剂具有化学反应前后质量保持不变的性质;
(3)与步骤①中放出气泡的速度相同。
19.解:(1)白磷燃烧时消耗氧气,生成固体五氧化二磷,故该反应的化学方程式为:4P+5O22P2O5;故答案为:4P+5O22P2O5;
(2)如果按照原来方式点燃红磷,若瓶塞塞的较慢,就会导致瓶内气体受热逸出过多,将导致测量结果偏大;故答案为:偏大;
(3)c﹣a表示实验前集气瓶内空气的体积,b﹣a表示实验后由于氧气的消耗导致的烧杯内水倒吸进入集气瓶的体积,也就是白磷燃烧时消耗的氧气的体积,故a、b、c三个数据应满足的等式关系:=;
故答案为:;
(4)丙图中C点后气压上升的原因是打开止水夹之后,烧杯内的水会倒吸进入集气瓶内,导致瓶内气压增大至标准大气压;故答案为:打开止水夹之后,烧杯内的水会倒吸进入集气瓶内,导致瓶内气压增大至标准大气压。
20.解:(1)本小题是为了研究稀HCl质量分数对反应速率的影响,因此需要控制除稀HCl质量分数改变之外其他条件均保持相同,即颗粒大小、实验温度、稀HCl体积均相同;故答案为:①②;
(2)三种装置均为固液常温型发生装置,但是只有B可以在控制加入的稀HCl体积、控制反应速率的同时又有利于生成物二氧化碳进入接下来的收集装置,故选择该装置作为发生装置更有利于进行实验探究;故答案为:B;
(3)ab段注入蒸馏水之后,三颈烧瓶内气压略微升高,而到bc段的时候,三颈烧瓶内的气压又开始下降,说明此时二氧化碳与水能够发生反应,生成一种新的物质使得瓶内压强减小,该物质便是碳酸;故答案为:二氧化碳能与水反应生成碳酸;
(4)c时刻注入NaOH溶液,cd段瓶内气压开始升高,随后de段瓶内气压显著减小,说明加入的氢氧化钠溶液与二氧化碳发生反应;故答案为:de段三颈烧瓶内气压显著减小。
21.解:(1)过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气,反应装置属于固液常温型。故答案为:B;
(2)探究平菇的质量对过氧化氢分解快慢的影响,实验步骤:
①检验装置的气密性;
②在锥形瓶中放入1片平菇,并加入适量的过氧化氢溶液;
③用秒表记录收集一定体积氧气所需要时间;
④其他条件相同,取3个锥形瓶,瓶中分别放2、3、4片相同大小的平菇,重复③步骤;
⑤比较实验记录的4次时间,判断平菇的质量对过氧化氢分解快慢的影响。
故答案为:①检验装置的气密性;
②在锥形瓶中放入1片平菇,并加入适量的过氧化氢溶液;
③用秒表记录收集一定体积氧气所需要时间;
④其他条件相同,取3个锥形瓶,瓶中分别放2、3、4片相同大小的平菇,重复③步骤;
⑤比较实验记录的4次时间,判断平菇的质量对过氧化氢分解快慢的影响。
22.解:(1)双氧水分解制氧气的化学方程式为:2H2O22H2O+O2↑;
(2)实验中的化学反应速率用收集相同体积的气体的时间来表示的;
(3)乙的变量为温度,所以需要改变反应温度来验证乙的观点,故选①④来进行实验;
(4)根据①④和②③可以看出,反应温度越高或反应物的质量分数越大,收集相同体积氧气用的时间越少,说明反应速率越快;
(5)要验证是否作为反应催化剂,还需要验证催化剂反应前后的质量和化学性质是否发生变化。
故答案为:(1)2H2O22H2O+O2↑;
(2)收集相同体积的氧气所需的时间;
(3)①④;
(4)反应温度越高或反应物的质量分数越大,则反应速率越快;
(5)质量和化学性质。
23.(1)由反应的化学方程式可知,反应前C、O、N、H原子个数分别为6、6、12、24,反应后C、O、N、H原子个数分别为3、0、12、24,根据质量守恒定律,化学变化前后原子的种类、数目不变,可判断空白处含有1个C原子和2个O原子,故物质x的化学式为CO2。
(2)3名宇航员每天约需消耗氧气的质量为1650升×1.3克/升=2145克=2.145千克;
设电解5.4kg水,产生氧气为x。
2H2O2H2↑+O2↑
36 32
5.4kg x
x=4.8kg
4.8kg>2.145kg
答:能满足航天员呼吸所需。
故答案为:(1)CO2;
(2)能满足航天员呼吸所需。
24.解:(1)产氧药块中要均匀分布一定质量的镁粉,但不能过多,其原因是:若镁粉过多,温度过高,会产生大量氯气,导致收集到的氧气不纯。
(2)小柯利用图乙装置进行实验,通过传感器分别记录了氯酸钾分解有无MnO2时,氧气含量随温度的变化情况(图丙)。由图可知,由图可知,无MnO2时氯酸钾的分解温度较高,有MnO2时氯酸钾的分解温度明显降低,说明MnO2能加快反应速度的原理是:二氧化锰能降低氯酸钾的分解温度。
(3)设250g氯酸钾完全反应生成氧气的质量为x。
2KClO32KCl+3O2↑
245 96
250g x
x≈98g
民航机遇到紧急危险时,连接氯烛的面罩供氧量为:16分钟×4L/分钟×1.5g/L=96g,98g>96g,所以能满足上述要求。
答:能满足上述要求。
故答案为:
(1)若镁粉过多,温度过高,会产生大量氯气,导致收集到的氧气不纯;
(2)二氧化锰能降低氯酸钾的分解温度;
(3)能满足上述要求。
25.解:(1)由图可以看出生成的二氧化碳的质量为11g;
(2)由图可知,恰好反应时消耗的稀盐酸为150g,当加入160克稀盐酸,充分反应后,溶液中的溶质有HCl、CaCl2;
(3)设样品中碳酸钙的质量为x。
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
x 11g
x=25g
答:样品中碳酸钙的质量为25g。
故答案为:(1)11;
(2)HCl、CaCl2;
(3)25g。
26.解:(1)同位素是质子数相同而中子数不同的原子,故Pt和Pt是铂元素的两种同位素原子中子数之差为202﹣198=4;
(2)化学变化的特征是分子分开原子重新组合的过程,故反应的顺序应该是①④⑤③②;
故答案为:(1)4;
(2)①④⑤③②;
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