题型：实验探究题 题类： 难易度：普通
湖北省武汉市硚口区2024-2025学年九年级上学期期中质量检测化学试题
某兴趣小组的同学在做“铁在氧气中燃烧”的实验时，小丽同学不小心将集气瓶上的玻璃片碰掉了，导致集气瓶敞口了一段时间，结果该小组用这瓶敞口的氧气还是成功做好了铁丝燃烧的实验，小丽很是疑惑，于是对该现象进行了探究。
【提出问题】铁丝一定要在纯净的氧气中才能燃烧吗？
【作出假设】铁丝在不纯的氧气中也可以燃烧。
【制定计划】取长短相同，直径均为的细铁丝，分别在体积分数为
，
，
，
的
中实验。
【实验过程】
1.制取不同浓度的氧气
实验中用高锰酸钾制取氧气。若用如图装置收集一瓶（）不同氧气体积分数的气体，方法是在
集气瓶里装满水，塞紧橡胶塞后关闭活塞
， 打开活塞
通入氧气，把瓶里的水排入量筒，当量筒内的水达到设定的体积后立即关闭活塞
， 然后打开活塞
通入空气，把瓶里的水全部排入量筒。（空气中氧气的体积分数约为
）。
2.做铁丝燃烧实验，观察现象
氧气含量 | ||||
实验现象 | 燃烧比 | 燃烧比 | 难以燃烧，只是发红 |
（1）用高锰酸钾制取氧气的符号表达式为：，该反应的基本反应类型是。
（2）铁丝在氧气浓度中燃烧的现象：。
（3）要制取浓度的氧气，根据上述操作，停止通入氧气时量筒内水的体积约为
。
【得出结论】
（4）小丽通过实验得出了铁丝在不纯的氧气中也可以燃烧的结论。她认为氧气必须达到一定的最低浓度铁丝才能燃烧。她根据实验又得出了铁丝在氧气中燃烧的最低浓度为 ， 小方却不这么认为，请你写出小方的理由。
【反思拓展】
（5）小丽突然想到，她曾在武汉的木兰花乡不夜城晚上看到过一项非遗表演：打铁花，利用高温熔化的铁水在空气中剧烈反应。写出该反应的符号表达式，铁丝在空气中不能燃烧但铁粉可以，说明物质的燃烧还与反应物与氧气的有关。
因素一：金属活动性越强，反应越快．
因素二：金属颗粒越小大，反应越快．
因素三：酸的质量分数越大，反应越快．
某同学进行了以下实验，请你和他一起参与，完成实验记录：
实验序号 | 实验过程 | 实验现象 |
1 | 镁粉和铁粉分别与5%的盐酸反应 | {#blank#}1{#/blank#} |
2 | 铁粉和铁片分别与10%的盐酸反应 | {#blank#}2{#/blank#} |
3 | 铁片分别与5%和10%的盐酸反应 | {#blank#}3{#/blank#} |
【假设】过氧化氢生成氧气的快慢与催化剂有关。
【实验方案】常温下，在两瓶同质量、同质量分数的过氧化氢溶液中，分别加入相同质量的红砖粉末和二氧化锰，实验同时进行并观察实验现象。
|
实验编号 |
1 |
2 |
|
反应物 |
4%的过氧化氢溶液 |
4%的过氧化氢溶液 |
|
催化剂 |
1克红砖粉末 |
1克二氧化锰 |
|
现象 |
较快产生气泡 |
迅速产生大量气泡 |
【结论】探究过程得出的的结论是 {#blank#}1{#/blank#}。
【反思】过氧化氢在常温下分解缓慢，加入红砖粉末或二氧化锰后反应速率明显加快，如果要证明红砖粉末是该反应的催化剂，还需要增加实验来验证它们在化学反应前后的{#blank#}2{#/blank#} 和{#blank#}3{#/blank#}是否改变。
过氧化氢生成氧气的快慢还与哪些因素有关？请你任意写出两点因素
① {#blank#}4{#/blank#}；②{#blank#}5{#/blank#}。
（猜想与假设）
甲同学：铁钉表面的铁锈（氧化铁）加快了过氧化氢的溶液分解。
乙同学：铁钉里的{#blank#}1{#/blank#}加快了过氧化氢的溶液分解。
（设计方案和实验）完成下列表格
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实验方案 |
实验现象 |
结论 |
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方案一：向盛有10mL5%过氧化氢溶液 的试管中加入2g氧化铁粉末，将一根带火星的木条放在试管口，观察现象。 |
{#blank#}2{#/blank#} |
甲同学结论成立。 |
|
方案二：向盛有10mL5%过氧化氢溶液 的试管中加入{#blank#}3{#/blank#}粉末，将一根带 火星的木条放在试管口，观察现象。 |
无现象 |
乙同学结论{#blank#}4{#/blank#}。 （填“成立”或“不成立”） |
（讨论交流）丙同学认为“方案一”只能说明氧化铁加快了过氧化氢溶液的分解，并不能说氧化铁就一定是催化剂。你是否支持丙同学的观点？{#blank#}5{#/blank#}，如果要证明氧化铁是催化剂，就要设计一个实验来证明，这个实验的设计原理是{#blank#}6{#/blank#}。
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