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题型:实验探究题 题类: 难易度:困难

广东省广州大学附属中学2024--2025学年九年级上学期期中考试化学试题

某小组同学对氢气产生了兴趣,并展开如下实验探究。

【探究一】纯净的氢气在空气中燃烧火焰为什么呈黄色?

【查阅资料】含某些金属元素的物质在灼烧时使火焰呈现特殊颜色,如含钠元素物质灼烧时火焰呈黄色,含铁元素或铝元素的物质灼烧时火焰呈无色。

【作出假设】

假设1:黄色火焰是由玻璃导管中钠元素引起的。

假设2:黄色火焰的产生与气体流速有关

假设3:黄色火焰的产生与空气中的氮气有关

【实验探究】用下图装置制备氢气进行对比实验,药品采用打磨光亮的等质量等体积的锌片和等体积等浓度的稀硫酸。分别采用不同材质的相同口径的a导管,进行氢气验纯后在导管口处点燃氢气,观察火焰颜色,实验记录如下:

实验序号

导管

火焰颜色

1

玻璃导管

黄色

2

铁质导管

黄色

3

铝箔导管

开始时火焰为黄色,慢慢变淡,快熄灭时略带微弱蓝色

(1)对比实验和实验可知假设1不成立。若假设2成立,则实验3中火焰快熄灭时略带微弱蓝色是气体流速(填“快”或“慢”)所形成的。

(2)小组同学将氢气在纯氧中点燃,观察到火焰颜色为(填“黄色”或“淡蓝色”)。说明假设3不成立。

【探究二】氢气与氧气反应除了有水生成,是否能生成过氧化氢?小组同学设计如图装置进行实验(R为乙醇)待反应结束后将R分离出来后,得到一种无色液体。向得到的无色液体中加入少量淀粉碘化钾溶液,发现溶液变为蓝色,说明氢气和氧气反应有过氧化氢生成。

(3)加热前需先通一段时间 , 以排尽装置内的空气。检验装置内空气已排尽的操作和现象是

举一反三

某兴趣小组为验证质量守恒定律,进行了以下探究:

【探究一】甲小组做了镁条在空气中燃烧的实验(图1)

(1)镁条与氧气的化学方程式为{#blank#}1{#/blank#},反应现象为{#blank#}2{#/blank#}。

(2)小组同学称得燃烧产物的质量大于反应物镁条的质量,你认为该反应{#blank#}3{#/blank#}(填“遵守”或“不遵守”)质量守恒定律。

〖探究一〗小红按图2装置改进实验,验证了质量守恒定律,却发现产物中还有一些黄色固体。

【提出问题】黄色固体是什么呢?

【查阅资料】①氧化镁为白色固体;

②镁能与氮气反应生成黄色的氮化镁(Mg3N2)固体;

③氮化镁可与水反应生成氨气,氨气能使酚酞溶液变红。

【做出猜想】黄色固体为Mg3N2

【实验探究】

(3)

实验操作

实验现象及结论

如图,取燃烧产物于烧杯B

中,加入适量{#blank#}4{#/blank#},然后用大烧杯罩住小烧杯A和B。

   

现象: {#blank#}5{#/blank#}。

结论:燃烧产物中含Mg3N2

【反思交流】

(4)空气中N2的含量远大于O2的含量,而镁条在空气中燃烧生成的MgO却远多于Mg3N2 , 你认为可能的原因是{#blank#}6{#/blank#}。

【拓展延伸】

(5)如果用图2装置(气密性良好)和药品(足量)测定空气中氧气含量,该实验所测得的氧气体积分数{#blank#}7{#/blank#}(填“大于”、“小于”或“等于”)五分之一。

(6)2.4g镁条在盛有氧气和氮气的混合气体的密闭容器中完全燃烧,所得固体质量为a克,则a取值范围是{#blank#}8{#/blank#}(结果保留1位小数)。

某兴趣小组的同学对过氧化氢溶液制取氧气进行如下探究。

任务一 初识催化剂

(1)过氧化氢分解使用的催化剂在反应前后的质量和{#blank#}1{#/blank#}都没有发生变化。

任务二 探究影响过氧化氢分解快慢的因素

分别取5mL溶液进行实验,测定产生4mL所需时间,实验结果记录如下:

实验序号

溶液的溶质质量分数/%

温度/℃

粉末用量/g

反应时间/s

30

35

0

t

30

55

0

t

5

20

0.1

3

15

20

0.1

1

(2)对比①②可知,其他条件相同时,温度越高,过氧化氢分解越快,则{#blank#}2{#/blank#}(填“>”“=”“<”);

(3)能说明过氧化氢分解快慢与溶质质量分数有关的实验是{#blank#}3{#/blank#}(填实验序号),合理的结论是{#blank#}4{#/blank#}。

任务三 探究过氧化氢制取氧气的适宜催化剂

实验方案:

Ⅰ.用、CuO、四种催化剂分别与海藻酸钠溶液混合,滴入氯化钙溶液制成含等质量催化剂、大小相同的海藻酸钠微球,备用;

Ⅱ.取30粒含的海藻酸钠微球,采用下图甲装置进行实验.改用其他三种微球,分别重复上述实验,得到如图乙所示的锥形瓶内压强随时间变化的曲线图。

(4)每次实验时,海藻酸钠微球数应相同的原因是{#blank#}5{#/blank#}。

(5)用含的海藻酸钠微球进行实验,60s时压强瞬间回落,其原因是{#blank#}6{#/blank#}。

(6)从实验曲线看,催化效果较好、反应温和的催化剂是{#blank#}7{#/blank#}(填化学式)。

(7)通过以上实验可得:过氧化氢分解的快慢受温度、浓度、{#blank#}8{#/blank#}等因素影响。

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