八下第3章 空气与生命 易错题与重难点 举一反三(含解析)

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八下第3章 空气与生命 易错题与重难点 举一反三(含解析)

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第三章 易错题与重难点
易错点一、排空气法与排水法的气体出入顺序
典例1:(2023八下·富阳期末)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。
【答案】(1)A (2)a
【解析】(1)根据反应物状态及反应条件选择发生装置分析;
(2)根据密度比空气大的气体收集时从长导管进入分析。
【解答】(1)实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳时应选用固液常温型发生装置,即A 。
(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)A;(2)a。
变式1:实验室制取氧气的过程巾,可以利用右图装置进行干燥、收集、测量等操作。下列对应的处理方式不合理的是( )
A.方式①:瓶内装浓硫酸干燥氧气,氧气由b进a出
B.方式②:向上排空气法收集氧气,由a进气收集氧气
C.方式③:排出瓶中原来储存的氧气,由b通入水,氧气从a排出
D.方式④:瓶内装满水后用排水法测量通入氧气的体积,由a进氧气,b接量筒
【答案】B
【解析】A、方式①:瓶内装浓硫酸干燥氧气,氧气由b进a出 ,气体在通过浓硫酸的过程中水蒸气被吸收,处理合理,A错误;
B、方式②:向上排空气法收集氧气,氧气进来将空气向上逐渐排出,所以应该是从b进入,处理不合理,B正确;
C、方式③:排出瓶中原来储存的氧气,由b通入水,氧气从a排出。通入的水会将长导管的下部封住,所以氧气要从a排出,处理合理,C错误;
D、方式④:瓶内装满水后用排水法测量通入氧气的体积,由a进氧气,气体在瓶内积累,气压增大将液化由b压出,所以b接量筒处理合理,D错误。
变式2:根据下图所示实验装置回答问题。
(1)写出标号仪器的名称:①
, ②   。
(2)使用A装置制取气体,对反应物的状态要求是   。
(3)既可以用来制取氧气,又可以用来制取二氧化碳的发生装置是   (填字母),若用该装置制取氧气,反应的化学方程式为   。
(4)实验室制取气体时,组装好仪器后应进行的必要操作是   ;若用D装置收集二氧化碳气体,应从   (填“a”或“b”)端通入气体。
【答案】(1)①长颈漏斗②集气瓶
(2)固态
(3)B;2H2O2 2H2O+O2↑
(4)检查装置的气密性;a
【解析】(1)根据所指仪器的名称解答;
(2)根据反应物的状态和反应条件选择合适的气体发生状态;
(3)根据反应物的状态和反应条件选择合适的气体发生状态。根据反应物、反应条件和生成物,据此写出反应的化学方程式。
(4)在制取气体的实验过程中,首先要进行装置的气密性检查。根据二氧化碳的密度大小解答。
【解答】(1)根据图片可知,①为长颈漏斗,②为集气瓶。
(2)A装置为“固态加热型”,则反应物应该为固态;
(3)过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解制取氧气,碳酸钙与稀盐酸反应制取二氧化碳,都可以选择“固液常温型”,即二者都能用B发生制取。过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解制取氧气,则反应的化学方程式为: 2H2O2 2H2O+O2↑ 。
(4)实验室制取气体时,组装好仪器后应进行的必要操作是:检查装置的气密性。二氧化碳的密度大于空气,会集中在集气瓶的底部,因此应该从长导管a进入。
变式3:某校科学兴趣小组的同学利用如图所示的装置进行实验。
(1)实验目的:
①用高锰酸钾制取一瓶氧气; ②粗略测定加热一定质量的高锰酸钾所收集到的氧气体积。
反应原理:加热高锰酸钾制取氧气,其化学反应方程式为_   。
(2)装置连接:为达到实验目的②,各装置的正确连接顺序是(填接口的字母):a   →  →d。
(3)问题分析:实验过程中发现瓶中的水变红了,原因是_   
【答案】(1)2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑ (2)c;b (3)试管口没有放棉花
【解析】(1)确定反应物、反应条件和生成物,据此写出反应的方程式;
(2)根据氧气体积的测量原理分析解答;
(3)在用高锰酸钾制取氧气的实验中,要在试管口放一团棉花,防止生成的氧气气流将高锰酸钾粉末带入试管,这样可能发生爆炸。高锰酸钾溶于水时呈红色,据此分析解答。
【解答】(1)高锰酸钾在加热的条件下反应,生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,则反应的方程式为:2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑。
(2)A中产生的氧气,通入B中,利用生成氧气产生的压强将水排出,从而流入量筒。当水不再流入时,进入量筒内水的体积等于生成氧气的体积,则正确连接顺序为:a→c→b→d。
(3)问题分析:实验过程中发现瓶中的水变红了,原因是试管口没有放棉花。
易错点二、制取O2与CO2的发生装置与收集装置的选择
典例1:(2023八下·椒江期末)潜水、高空飞行等活动经常利用超氧化钾(KO2)作供氧剂。小科查阅了相关资料,请回答下列问题:
(1)超氧化钾作供氧剂的原理是:超氧化钾能与二氧化碳反应生成氧气,同时产生碳酸钾。请写出该反应的化学方程式   
(2)实验室常利用加热氯酸钾来制取氧气,若要得到比较干燥的氧气,则气体的发生与收集装置应该选用    (选填字母)。
(3)小科将氧气和空气按比例混合,制取一瓶100毫升含氧气体积分数为40%的混合气体,则需要氧气和空气的体积比为   (空气中氧气的体积分数按20%计算) .
【答案】(1)4KO2+2CO2=2K2CO3+3O2
(2)AE
(3)1:3
【解析】(1)根据反应物、反应条件和生成物,写出对应的化学方程式。
(2)根据反应物的状态和反应条件选择气体发生装置,根据气体的性质选择收集方法。
(3)空气中氧气的体积+生成氧气的体积=混合气体中的氧气总体积。
【解答】(1)超氧化钾能与二氧化碳反应生成,氧气和碳酸钾,则反应的方程式为: 4KO2+2CO2=2K2CO3+3O2 。
(2)氯酸钾和二氧化锰都是固态,且需要加热,因此发生装置选择“固态加热型”,故选A;
得到的氧气比较干燥,因此不能使用排水法收集,其密度大于空气,因此使用向上排空气法收集,故选E。
(3)设需要空气的体积为x, 那么得到:20%x+(100mL-x)=100mL×40%;
解得:x=75mL; 那么氧气的体积为:100mL-75mL=25mL;
则需要氧气和空气的体积比为:25mL:75mL=1:3。
变式1:实验室制取气体时需要的一些装置如图所示,请回答下列问题。
(1)写出标有序号的仪器名称:①   。
(2)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳可选择的发生装置和收集装置为   (填字母),
该发生装置的优点是   。
(3)若用(2)中所选装置来制取干燥的氧气,还需要的装置为   (填字母)。
(4)某兴趣小组的同学用A、G、H装置进行实验,若实验时G装置中蜡烛燃烧更剧烈,H装置中的现象是   ,A装置中反应的化学方程式为   。
【答案】(1)铁架台 (2)B、E;使用分 液漏斗,能够控制反应的速率
(3)F (4)澄清石灰水变浑浊;2KMnO4 ▲ K2MnO4+ MnO2 +O2↑
【解析】(1)根据常见化学实验仪器的名称解答;
(2)根据反应物的状态和反应条件,选择合适的气体发生装置;根据生成物的性质,选择合适的收集方法。
(3)根据浓硫酸的吸水性解答;
(4)蜡烛燃烧生成二氧化碳气体,二氧化碳和氢氧化钙反应,生成碳酸钙沉淀和水,因此澄清的石灰水会变浑浊。确定反应物、反应条件和生成物,据此写出反应的化学方程式。
【解答】(1)根据图片可知,①为铁架台。
(2)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,则发生装置选择“固液常温型”;二氧化碳溶于水,密度大于空气,因此使用向上排空气法收集,即选择装置BE。该装置的优点为:使用分液漏斗,能够控制反应的速率。
(3)若用(2)中所选装置来制取干燥的氧气,还需要干燥氧气的装置,即装置F。
(4)某兴趣小组的同学用A、G、H装置进行实验,若实验时G装置中蜡烛燃烧更剧烈,H装置中的现象是:澄清的石灰水变浑浊。A装置中,高锰酸钾加热分解,生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,则反应的化学方程式为: 2KMnO4 ▲ K2MnO4+ MnO2 +O2↑ 。
变式2:(2024·浙江期末)如图是实验室制备气体的常见装置,请回答下列问题:
(1)实验室用高锰酸钾制取并收集一瓶相对较纯净的氧气,选用的制取装置是   (填字母),反应的化学方程式为   。
(2)若要制取并收集干燥的CO2,所选装置正确的连接顺序是   。
(3)Cl2是一种密度比空气大、能溶于水的气体,实验室制取Cl2的化学方程式为:MnO2+4HCI(浓) MnCl2+Cl2 ↑+2H2O。下列对制取气体的分析,正确的是____(可多选)。
A.制取CO2和Cl2的发生装置相同
B.用D装置收集Cl2时,Cl2应从a端进入
C.制取Cl2的反应中,MnO2是催化剂
D.用E装置收集O2时,O2应从d管导入
【答案】(1)A、E;
(2)B、F、D
(3)B;D
【解析】(1)根据反应条件和反应物状态选择发生装置,排水法集气比排气法收集气体纯净分析;
(2)根据收集干燥二氧化碳需将气体先干燥再收集分析;
(3)根据反应物状态及反应条件确定发生装置,密闭容器收集气体时若收集气体密度小则短导管进气,若收集气体密度大则长导管进气分析。
【解答】(1)实验室用高锰酸钾制取并收集一瓶相对较纯净的氧气,选用固体加热型发生装置和排水法收集装置,即AE,高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,方程式为 。
(2)若要制取并收集干燥的CO2,需将生成气体先通入浓硫酸中进行干燥,再用向下排空气法收集,所选装置正确的连接顺序是 B、F、D 。
(3)制取二氧化碳常温进行,制取氯气需加热条件,发生装置不同,A错误;氯气密度大于空气,用D收集氯气时,气体从a导管进入,B正确; 制取Cl2的反应中,MnO2是反应物,C错误; 用E装置收集O2时,因氧气密度小于水的祺,O2应从d管导入,D正确。
故答案为:(1)AE; (2)B、F、D ;(3)BD。
变式3:某校化学兴趣小组 利用如图装置进行实验,回答下列问题。
(1)写出图中有标号的仪器名称:①   ,②   
(2)检查A装置气密性可以用以下方法:向长颈漏斗中加水至其下端管口浸没在水面以下,从a处向外抽气,若观察到   ,则装置气密性良好。
(3)实验室制取二氧化碳,其反应的化学方程式是   。可选用的发生装置为    (填序号),为了便于控制反应速率以获得平稳的气流,小组成员小芳思考后把装置中某仪器换成了   。
(4)小华为验证生成的气体是CO2,将所选发生装置的导管口与c相连,但装置F有错误,请在图中修改。
【答案】(1)锥形瓶;水槽
(2)长颈漏斗下端管口有气泡冒出
(3)CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2 ↑+H2O;A;分液漏斗
(4)
【解析】(1)根据仪器的器型分析;
(2)根据气密性的检验方法分析
(3)根据实验室制取二氧化碳原理和装置分析;
(4)根据洗气瓶检验气体的方法分析;
【解答】(1)由题图可知①是锥形瓶,②是水槽;
(2)当从a处向外抽气时,锥形瓶内压强减小,若观察到长颈漏斗下端管口有气泡冒出,则装置气密性良好。
(3)碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,化学方程式是:;
该反应的反应物是固体和液体,反应条件是常温,所以发生装置选A;
分液漏斗可以控制液体的滴加速度,从而可控制反应速率以获得平稳的气流。
(4)用F装置验证气体是CO2时,瓶中装入澄清石灰水,气体应该从长管进入液体,故填:

易错点三、装置内残留气体对实验测量的影响
典例1:(2023八下·吴兴期末)学习科学最重要的方法是实验,某实验小组用高锰酸钾制取氧气。请回答下列问题。
(1)用高锰酸钾制氧气应选择的发生装置是   (填标号)。
(2)用装置D收集氧气。如果集气瓶容积为200mL,瓶内只留150mL水,水排尽后,瓶内气体中氧气的体积分数约为   (空气中氧气的体积分数按20%计算)。
(3)高锰酸钾受热分解过程中,某变量Y的变化趋势如图乙所示,则Y可以表示   (写一种)。
【答案】(1)A (2)80% (3)氧气或锰酸钾或二氧化锰
【解析】高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾,二氧化锰和氧气,生成的氧气可以用排水法进行收集。
【解答】(1)高锰酸钾制氧气需加热,故发生装置为A;
(2);
(3)Y的质量先增加后不变,故其可以表示反应的生成物,故可为 氧气或锰酸钾或二氧化锰 。
变式1:(2023八下·洞头期中)如图是几种实验室制取气体的发生装置与收集装置。
(1)B装置中仪器a的名称是   。
(2)二氧化锰粉末与双氧水制取氧气。要较好地控制产生氧气的速度,应选用发生装置   (填字母)。
(3)用C装置收集一瓶较为纯净的氧气,操作的正确顺序为    (填数字)。
①将导管伸入集气瓶口,气体进入瓶中
②将装满水的集气瓶倒置在水槽中的塑料支架上(C图中支架略去)
③当集气瓶中的水被全部排出后,用毛玻璃片盖上瓶口,将集气瓶移出水面放置备用
④导管口出现均匀的气泡
【答案】(1)分液漏斗
(2)B
(3)②④①③
【解析】分液漏斗和长颈漏斗的区别是分液漏斗有阀门,可以控制液体下落的速度。
【解答】(1)仪器a的名称是分液漏斗
(2)B装置可以通过控制分液漏斗滴加液体的速度开控制反应的速度,A装置无法控制反应速度。
(3)实验室制取氧气时,刚开始从导管出来的气体大部分都是装置内的空气,因此需要等到导管口出现均匀的气泡时才开始收集,因此操作的正确顺序是②④①③
故答案为(1)分液漏斗 (2)B (3)②④①③
变式2:(2023八下·黄岩期末)小黄用如图所示的装置来制取和收集氧气,在实验前对装置进行气密性检查。小黄建构了”检查装置气密性”的思维模型:
(1)检查图甲装置的气密性:①按图连接好装置:②关闭止水夹;③在长颈漏斗中注入一定量的水直至长颈漏斗末端浸入水中,并继续注水;④如果观察到长颈漏斗中水不再下流并维持一段时间,就证明装置气密性良好。上述实验中,属于”利用转换法检查气压差”这一思维模型环节的步骤是  。
(2)实验室用装置甲作为制取氧气的发生装置,反应化学方程式为   。
(3)若用装置乙进行收集氧气,如何检查氧气已经收集满   。
(4)若用装置丙测量生成氧气的体积,集气瓶上方原有的空气会使测量结果   (选填”偏大”、”偏小”或”无影响”)。
【答案】(1)④
(2)2H2O2 2H2O+O2↑
(3)将带火星的木条放置在a导管口处,若复燃则已经收集满
(4)无影响
【解析】
(1)根据检查装置气密性的原理来分析解答;
(2)根据甲装置是固液常温型装置,所用药品是过氧化氢溶液和二氧化锰来分析解答;
(3)根据验满氧气的方法来分析解答;
(4)根据排出水的体积即为气体体积来分析。
【解答】(1)实验中属于“利用转换法检查气压差”这一思维模型环节的步骤是如果观察到长颈漏斗中水不再下流并维持一段时间,就证明装置气密性良好,故选:④;
(2)甲装置是固液常温型装置,实验室用装置甲作为制取氧气的发生装置,所用药品是过氧化氢溶液和二氧化锰,过氧化氢溶液在二氧化锰催化的条件下生成水和氧气,反应的化学方程式为;
(3)氧气的密度比空气大,若用装置乙进行收集氧气,应从b端通入氧气,空气从a端排出,由于氧气具有助燃性,能使带火星的木条复燃,则若用装置乙进行收集氧气,检查氧气已经收集满的方法是将带火星的木条放在装置乙的导管a端,若木条复燃,证明氧气已收集满;
(4)空气不易溶于水,则排出水的气体即为所收集的气体体积,故若用装置丙测量生成氧气的体积,集气瓶上方原有的空气不会对测量结果产生影响。
故答案为:(1)④;(2);(3)将带火星的木条放置在a导管口处,若复燃则已经收集满 ;(4)无影响。
变式3:(2022·衢州)为测定石灰石样品中碳酸钙含量,某小组同学在一定质量的样品中加入足量稀盐酸,利用生成CO2的质量来测定(忽略稀盐酸挥发的影响)。
(1)小科用图甲装置实验,通过测定反应前后D装置质量的变化来得到CO2质量。为了避免水蒸气对实验的影响,使测量结果更准确,装置C中应装入    (填试剂名称)。
(2)小明用图乙装置实验,通过测定反应前后装置总质量的变化来得到CO2质量。他用碱石灰做干燥剂,请判断这种做法是否合理并说明理由。   。
(3)实验时,正确选择干燥剂后,两装置均可通过左侧导管鼓入某种气体一段时间,来进一步减小误差。下列操作可行的是   。
选项 实验装置 反应开始前鼓入的气体 反应结束后鼓入的气体
A 甲 氮气 氮气
B 甲 干燥空气 干燥空气
C 乙 氮气 氮气
D 乙 干燥空气 干燥空气
【答案】(1)浓硫酸或浓H2SO4 (2)不合理,因为碱石灰也要吸收二氧化碳 (3)ACD
【解析】(1)根据浓硫酸具有吸水性解答;
(2)碱石灰不但能吸收水分,还可以吸收二氧化碳,从而使测量结果偏小;
(3)在实验甲中,通过D中吸收二氧化碳后质量的增加量来测定碳酸钙的含量,而实验乙中,通过排出二氧化碳后装置质量的减小量测定碳酸钙的含量,据此分析判断。
【解答】(1)为了避免水蒸气对实验的影响,使测量结果更准确,装置C中的干燥剂应该吸收水分而不能吸收而样啊互通,则装置C中应装入浓硫酸或浓H2SO4。
(2)他用碱石灰做干燥剂,这种做法不合理,理由:因为碱石灰也要吸收二氧化碳。
(3)在实验甲中,通过D中吸收二氧化碳后质量的增加量来测定碳酸钙的含量,因此鼓入的气体中不能含有二氧化碳气体,故A正确,B错误;
实验乙中,通过排出二氧化碳后装置质量的减小量测定碳酸钙的含量,因此鼓入的气体中是否存在二氧化碳对实验没有影响,故C、D正确。
易错点四、验证质量守恒与符合质量守恒定律的区别
典例1:(2023八下·下城期中)某同学在研究质量守恒定律的实验过程中,记录了如下数据(已知Fe+SFeS):
  第一次 第二次 第三次
硫粉的质量/g 16 32 32
铁粉的质量/g 28 28 56
硫化亚铁(FeS)的质量/g 44 44 88
(1)第   次实验,反应物恰好完全反应。
(2)通过实验说明,参加反应的各物质之间存在着比例关系,从如表可知   。
(3)若该同学要进行第四次实验,如果要将48克硫粉完全反应,则需要铁粉多少克?能生成硫化亚铁多少克?(写出计算过程)
【答案】(1)一、三
(2)7:4
(3)要将48克硫粉完全反应,设需要铁粉质量为x,则x:48g= 7:4,x=84g,生成硫化亚铁质量为84g+48g=132g.
【解析】(1)根据方程式确定铁与硫恰好完全反应的质量比,结合表中数据分析;
(2)根据方程式确定反应物质量关系分析;
(3)根据化学反应中物质质量比保持不变分析。
【解答】(1)由方程式可知,铁与硫参加反应的质量比为56:32=7:4,由表中数据可知,第一、三次铁粉和硫粉质量比为7:4,即恰好完全反应,第二次硫剩余。
(2)反应中铁与硫的质量比为56:32=7:4。
故答案为:(1)一、三;(2)7:4;(3)84g;132g。
变式1:(2023八下·新昌期末)下列四幅图中的实验,能验证质量守恒定律的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】(1)化学反应中,参加化学反应的各物质的总质量等于反应后生成的各物质的总质量。
质量守恒的原因是:【宏观上】化学反应前后元素的种类和质量没有改变;【微观上】在化学反应中,反应前后原子的种类、数目和质量没有改变;所以,化学反应前后物质的质量总和必然相等。
(2)验证质量守恒定律注意事项:①一般要有明显实验现象。
②有气体参与或者有气体生成(或有白烟生成),必须在密闭体系中进行实验。
③对于有气体产生实验,一般不用气球形成密封装置,因为空气对气球的浮力会对天平平衡产生影响。
【解答】A、玻璃管与外界空气相连,为开放环境,外界空气中的氧气也会参与反应,故A遵循质量守恒定律,但不能证明质量守恒定律;
B、氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液反应生成硫酸钠和氢氧化铜沉淀,无气体参与反应或生成,所有物质均在装置内,遵循且能证明质量守恒定律;
C、盐酸和碳酸钙反应生成的CO2气体会外逸,遵循但不能证明质量守恒定律;
D、酒精和水不发生化学反应,不遵循质量守恒定律,不能证明质量守恒定律。
变式2:(2024八下·杭州期末)某化学学习小组用如图所示实验验证质量守恒定律。下列说法错误的是(  )
A.做甲实验时,若取用红磷的量不足,对实验结果没有影响
B.乙实验中最后天平不平衡,此现象能用质量守恒定律解释
C.丙实验的反应在敞口容器中进行仍成功验证了质量守恒定律,原因是该反应不消耗气体也不产生气体
D.进行丁实验时,如果在燃着的镁条上方罩上玻璃罩,使生成物全部收集起来称量,理论上生成物的质量等于参加反应的镁条的质量
【答案】D
【解析】化学反应遵循质量守恒定律,即参加反应的物质的质量之和,等于反应后生成的物质的质量之和,是因为化学反应前后,元素的种类不变,原子的种类、总个数不变。
【解答】A、做甲实验时,若取用红磷的量不足,对实验的结果没有影响,因为无论红磷是否完全反应,装置内外的物质灭火交换,天平都保持平衡,选项正确;
B、乙实验中,石灰石和稀盐酸反应生成二氧化碳气体,产生的气体逸散到空气中,反应后剩余物质的质量减小,所以最后天平不平衡,但反应属于化学变化,仍能够用质量守恒定律解释,选项正确;
C、硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,此反应不消耗气体也不生成气体,所以能验证质量守恒定律,选项正确;
D、如果在燃着的镁条上方罩上玻璃罩,使生成物全部收集起来称量,由于镁条与氧气结合产生氧化镁质量增加,则生成物质量大于参加反应的镁条的质量,选项错误。
故答案为:D。
变式3:(2021八下·西湖期中)把4g硫粉放在给一定质量的氧气中燃烧,有关实验数据如下表所示,请回答
第一次 第二次 第三次
O2的质量(g) 3 4 6
SO2的质量(g) 6 8 8
(1)上述实验中,第   次实验恰好完全反应;
(2)上述实验中,第   次实验中氧气有剩余,剩余   克;
(3)在这三次实验中,符合质量守恒定律的是   。
【答案】(1)二 (2)三;2 (3)都符合
【解析】(1)根据第一组实验数据,推算第二次应该生成二氧化硫的质量;将第二次和第三次实验数据对比,分析第二次中的硫是否完全反应即可;
(2)在第三次实验中,氧气的质量增加了,但是二氧化硫的质量没有增加,说明氧气有剩余,与第二组比较计算即可;
(3)质量守恒定律适用一切化学反应过程。
【解答】(1)根据第一次数据可知,3g氧气反应生成6g二氧化硫,那么第二次应该生成二氧化硫8g,则第二次的氧气完全反应。第三次加入6g氧气时,二氧化硫的质量保持不变,这说明其中的硫已经完全反应,则第二次实验时恰好完全反应。
(2)比较第二次和第三次实验数据可知,第三次实验中氧气有剩余,剩余氧气的质量:6g-4g=2g。
(3)在这三次实验中,符合质量守恒定律的是都符合。
易错点五、人体呼吸时血液含量的变化
典例1:(2024八下·杭州期末)下图中图甲是小滨呼吸过程中肺内气压的变化曲线图;图乙是肺泡和肺毛细血管间的气体交换图。请据图回答下列问题:
(1)持续大笑时人体会因为吸入大量气体导致肚子疼,此时膈肌和肋间外肌   (选填“收缩”或“舒张”),吸入大量气体过程可以用图甲曲线   段表示(选填“AB”或“BC”)。停止大笑后可以通过缓慢深呼吸缓解肚子疼。
(2)图乙中①代表肺泡内的02通过   作用,透过肺泡壁和毛细血管璧进入血液中。
【答案】(1)收缩;AB
(2)气体扩散
【解析】呼吸运动是由呼吸肌的收缩和舒张引起的,包括吸气和呼气两个过程:吸气时,膈肌与肋间肌收缩,引起胸腔前后、左右及上下径均增大,肺随之扩大,造成肺内气压小于外界大气压,外界气体进入肺内,形成主动吸气运动;呼气时,膈肌和肋间外肌舒张时,肋骨与胸骨因本身重力及弹性而回位,结果胸廓缩小,肺也随之回缩,造成肺内气压大于外界气压,肺内气体排出肺,形成被动的呼气运动。
【解答】(1)吸气时,膈肌与肋间肌收缩,引起胸腔前后、左右及上下径均增大,膈肌顶部下降,胸廓的容积扩大,肺随之扩张,造成肺内气压减小,小于外界大气压,外界气体进入肺内。大笑时是吸气过程,因此,持续大笑时会肚子疼,此时膈肌和肋间外肌收缩,吸入大量气体,可以用图甲曲线AB段表示,停止大笑后可以通过缓慢深呼吸缓解肚子疼。
(2)气体总是由多的地方向少的地方扩散,即总是由浓度高的地方向浓度低的地方扩散,直到平衡为止。血液流经肺部时,肺泡氧的浓度高于血液中氧的浓度,因此,肺泡内的O2通过气体扩散作用,透过肺泡壁和毛细血管壁进入血液中。
变式1:(2024八下·临平月考)如图表示人体内肺泡与血液之间的气体交换,相关叙述不正确的是()
A.该过程是通过呼吸运动来实现的
B.氧气进入血液后与红细胞内的血红蛋白结合
C.二氧化碳透过毛细血管壁和肺泡壁进入肺泡
D.肺泡壁和毛细血管壁都只有一层上皮细胞,利于气体交换
【答案】A
【解析】肺泡与血液之间的气体交换:当空气中的氧气进入肺泡时,肺泡内的氧气比血液中的多,故氧气由肺泡进入血液;而血液中的二氧化碳比肺泡中的多,故二氧化碳由血液进入肺泡。
【解答】A.人体内肺泡与血液之间的气体交换, 是通过气体的扩散作用来实现的,A错误。
B.红细胞里有一种红色含铁的蛋白质,叫血红蛋白,血红蛋白在氧含量高的地方,与氧容易结合;在氧含量低的地方,又与氧容易分离。氧气进入血液后与红细胞内的血红蛋白结合, B正确。
C.血液中的二氧化碳通过毛细血管壁和肺泡壁进入肺泡,然后随着呼气过程排出体外,C正确。
D.肺泡外面包绕着丰富的毛细血管,肺泡壁和毛细血管壁都是一层扁平上皮细胞,这样肺泡与血液很容易发生气体交换,D正确。
故答案为:A。
变式2:(2024八下·长兴月考)如图甲所示为人体吸气和呼气时胸廓与膈肌状态的示意图;如图乙所示为肺泡与血液之间气体交换的示意图,据图回答问题:
(1)图甲中①表示   (选填“吸气”或“呼气”)状态,此时膈肌处于   (选填“舒张”或“收缩”)状态。
(2)图乙中A表示   (填写气体名称),其通过   作用,透过毛细血管壁和肺泡壁进入肺泡内。
【答案】(1)吸气;收缩
(2)二氧化碳;扩散
【解析】呼吸肌的收缩和舒张而造成胸腔有规律的扩大与缩小,叫呼吸运动,包括吸气和呼气两个过程。吸气时:肋间外肌、膈肌收缩→肋骨向上向外移动(膈肌顶部下降)→胸廓扩大、胸腔容积增大→肺扩张→肺内气压低于外界大气压→外界气体进入肺。
【解答】(1)吸气过程:吸气时,膈肌与肋间肌收缩,引起胸腔前后左右及上下径均增大,膈肌顶部下降,胸廓的容积扩大,肺随之扩张,造成肺内气压减小,小于外界大气压,外界气体进入肺内,形成主动的吸气运动。
(2)图乙中A表示二氧化碳,其通过扩散作用,透过毛细血管壁和肺泡壁进入肺泡内。
故答案为:(1)吸气;收缩(2)二氧化碳;扩散
变式3:(2023八下·吴兴期末)如图是某人的肺与外界、肺泡与血液气体交换示意图,图中甲、乙、丙表示不同的血管,a、b、c、d表示气体进出的过程;请回答下列问题。
(1)已知A是体内气体交换的主要器官,则A的名称是   。有利于c、d部分气体交换的结构的特征是   。
(2)d处代表的气体是   。
(3)毛细血管与细胞之间进行气体交换必不可少的过程是   作用。
【答案】(1)肺;肺泡周围有大量的毛细血管;肺泡壁和毛细血管壁都很薄,只由一层上皮细胞构成(2)氧气(3)扩散作用
【解析】人体中的气体交换可分为:肺泡与外界大气的气体交换,肺泡与肺泡处毛细血管的气体交换,组织细胞与组织细胞处毛细血管的气体交换。
【解答】(1) 气体交换的主要器官为肺;有利于气体交换的特征为: 肺泡周围有大量的毛细血管;肺泡壁和毛细血管壁都很薄,只由一层上皮细胞构成 ;
(2)d处代表氧气进入血液中;
(3)在气体交换中利用气体浓度的高低实现气体的扩散作用。
易错点六、光合作用与呼吸作用的曲线认识
典例1:(2024八下·杭州期末)图1中A、B、C表示绿色植物体内的某些生理活动,图2是安装在温室大棚中增加二氧化碳浓度的仪器,图3表示一段时间内植物叶片氧气释放的相对量与光照强度的关系。据图回答问题:
(1)温室大棚中安装图2所示仪器,可使绿色植物的   (填写图1中的字母和生理活动名称)增强,该生理活动的文字表达是    ;B生理活动对植物自身的意义是    。
(2)如图3所示,当光照强度处于D点时,绿色植物光合作用强度    (选填“大于”“小于”或“等于”)呼吸作用强度。
【答案】C光合作用;二氧化碳+水有机物(储存能量)+氧气;促进了水和无机盐向上的运输,带走植物体表面的热量,防止叶片被灼伤;等于
【解析】1、植物的光合作用是指绿色植物(包含藻类)吸收光能,将二氧化碳和水合成具有能量的有机物,同时释放氧气的过程。
2、蒸腾作用是指水分从活的植物体表面(主要是叶子)以水蒸气状态散失到大气中的过程,叶片是植物进行蒸腾作用的主要部位,其表皮上分布着大量的气孔,气孔是植物蒸腾作用时水分散失的主要通道。同时,幼嫩的茎和叶柄等部位也能进行一定程度的蒸腾作用。
3、图1中:A表示呼吸作用,B表示蒸腾作用,C表示呼吸作用。
图3中:D点表示光合作用强度强度等于呼吸作用强度。
【解答】(1)温室大棚中安装图2所示仪器增加二氧化碳浓度,可使绿色植物的C光合作用增强。因为光合作用需要二氧化碳作为原料,二氧化碳浓度增加会促进光合作用的进行。光合作用的文字表达式为二氧化碳 + 水→有机物(储存着能量)+ 氧气。B生理活动是蒸腾作用,蒸腾作用对植物自身的意义主要有以下几点:一是促进水分的吸收和运输,蒸腾作用产生的蒸腾拉力是植物吸收和运输水分的主要动力;二是降低叶片表面温度,避免叶片因温度过高而受损;三是促进无机盐的运输,随着水分的运输,无机盐也被运输到植物的各个部位。
(2)当光合作用强度等于呼吸作用强度时,氧气释放量为0,再继续增加光照强度,光合作用强度大于呼吸作用强度,氧气释放量逐渐增加。
变式1:(2024八下·杭州月考)将一盆绿色植物放在一个透明密闭的玻璃容器内,置于光照下,利用传感器测量容器内的浓度变化,如图所示。下列说法错误的 (  )
A.AB段CO2浓度下降,植物呼吸作用强度小于光合作用强度
B.BC段CO2浓度上升,植物呼吸作用强度大于光合作用强度
C.实验进程中的t1时刻,该植物体内有机物的质量最少
D.t2时刻植物体内的有机物质量较t0时刻高
【答案】C
【解析】光合作用是指植绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物,并且释放出氧气的过程,植物通过光合作用制造的有机物来构建自身的各个组成部分。呼吸作用是指细胞内的有机物在氧的参与下被分解成二氧化碳和水,同时释放出能量的过程。
【解答】A、光合作用消耗二氧化碳,呼吸作用释放二氧化碳,AB段由于光合作用强度大于呼吸作用强度,所以CO2浓度下降,不符合题意;
B、从T1开始,BC段CO2浓度上升,原因是呼吸作用强度大于光合作用强度,释放的二氧化碳逐渐增多,不符合题意;
C、图中从T0-T1开始绿色植物光合作用的强度大于呼吸作用,有机物得以积累,实验进程中的T1时刻,光合作用的强度与呼吸作用强度相同,该植物体内有机物重量最多,符合题意;
D、从T1开始,曲线表示的二氧化碳浓度上升的主要原因是绿色植物呼吸作用的强度大于光合作用强度,由于C点低于A点,所以T2时刻植物的有机物重量较T0时刻高,不符合题意。
故答案为:C。
变式2:(2023八下·上虞期末)某科学兴趣小组将三组基本相似的同种植物幼苗,分别放入甲、乙、丙三个透明玻璃钟罩中,密封。经一昼夜暗处理后,置于室外相同环境下,其中甲做遮光处理,乙、丙不遮光(如图)。(注:丙钟罩内的氢氧化钠溶液能吸收空气中的二氧化碳)
(1)甲和乙作为一组对照实验,所探究的问题是   ?
(2)一段时间后,将甲、乙、丙中的叶片分别经酒精脱色、滴加碘液处理后发现:甲中的叶片不变蓝,乙中的叶片变蓝;丙由于缺少   ,不能进行光合作用,所以叶片不变蓝。
(3)上图表示0点到24点之间二氧化碳浓度的连续变化情况。甲、乙、丙三个装置中,二氧化碳浓度变化情况与上图相符的是   。
【答案】(1)光会影响植物的光合作用吗(2)二氧化碳(3)乙
【解析】(1)植物在光照下能进行光合作用,光合作用的条件是光照,场所是叶绿体,原料是二氧化碳和水,产物是有机物(主要是淀粉)和水。淀粉遇碘液变蓝色。(2)光合作用吸收二氧化碳,放出氧气;呼吸作用吸收氧气,放出二氧化碳。因为植物晚上只进行呼吸作用,所以二氧化碳浓度升高;白天,植物既进行光合作用,又进行呼吸作用,且光合作用强度大于呼吸作用,所以二氧化碳浓度减小。
【解答】(1)甲和乙作为一组对照实验,改变的是光照这个条件,而有无光照影响的是光合作用。
故答案为:光会影响植物的光合作用吗
(2)装置丙中的氢氧化钠会吸收二氧化碳,使装置内缺乏二氧化碳而不能进行光合作用,加碘液叶片不变蓝色。故答案为:二氧化碳
(3)甲、丙装置中的幼苗只进行呼吸作用,二氧化碳浓度会持续升高,不会降低;乙装置中的幼苗既能进行光合作用,又能进行呼吸作用,二氧化碳浓度变化情况与图符合。故答案为:乙
变式3:(2024八下·金东期末)如图甲是我市农科院利用现代化技术种植草莓和葡萄等植物的智能温室大棚。图乙是智能温室大棚内能自动控制大棚内的温度、CO2 浓度、光照强度等条件的装置,它可以满足大棚内作物生长发育的需求,丙图表示大棚内 A、B 两种植物的光合速率(用CO2吸收量表示)与光照强度的关系曲线。请分析回答:
(1)植物A的光合作用开始于   (填“d点前”“d点”或“d点后”)。
(2)若不考虑温度对呼吸作用的影响,则当光照强度为 f时,单位时间内,光合作用合成的有机物植物A   (填“多于”“等于”或“少于”)植物B。
(3)大棚内的种植槽可升可降,让植物在立体空间中均可生长,这样做的好处是:   。
【答案】(1)d点前
(2)多于
(3)节约土地面积
【解析】光合作用,通常是指绿色植物(包括藻类)吸收光能,把二氧化碳和水合成有机物,同时释放氧气的过程。
【解答】(1)植物A的光合作用开始于d点前,d点前已经有光照,已经开始进行光合作用;
(2)从图乙中看出,当光照强度为时,植物A和植物B的二氧化碳吸收量相等,表明植物A光合作用二氧化碳吸收量与呼吸作用二氧化碳释放量的差等于植物B光合作用二氧化碳吸收量与呼吸作用二氧化碳释放量的差;光照强度为0时,植物A的二氧化碳吸收量比植物B的二氧化碳吸收量小,表明植物A的呼吸作用强度大于植物B的呼吸作用强度,因此“若不考虑温度对呼吸作用的影响,则当光照强度为时,单位时间内”,光合作用合成的有机物是植物A多于(选填“多于”、“等于“或“少于”)植物B。
(3)大棚内的种植槽可升可降,让植物在立体空间中均可生长,这样做的好处是可以节约土地面积或者增大光能利用率。
重难点一、空气中氧气含量的测定
典例1:(2024八下·临海期末)用图甲装置测定空气中氧气含量。集气瓶容积为250mL,瓶底预留有50mL的水,量筒中装有100mL水,红磷充分燃烧后冷却至室温,打开止水夹,量筒内的水剩余64mL。
(1)图甲集气瓶中预留水的作用是   。(写出一点即可)
(2)根据实验数据计算空气中氧气的体积分数为   。
(3)图乙是通过气压传感器测定的图像,BC段气压增大的原因是   。
【答案】(1)集气瓶中加入少量水的作用是吸收反应生成的五氧化二磷,吸热降温。
(2)20%
(3)燃烧导致气温上升,压强增大。
【解析】红磷在氧气中燃烧产生五氧化二磷,消耗氧气,压强减小。
【解答】(1)反应产生大量热,加水吸热可以使集气瓶温度快速降到原来的温度。从而通过压强变化确定氧气质量分数;
(2)质量分数等于。
(3)燃烧会放出大量的热,气体热胀冷缩,导致压强变大。
变式1:(2024八下·余杭期末)如图甲拉瓦锡曾将少量汞放在密闭容器里,加热十二天后,部分液态汞变成了红色氧化汞粉末,容器里空气体积减少了约1/5。小科利用图乙装置测定空气中氧气的含量,用压强传感器测定的压强随时间的变化情况如图丙所示。下列说法正确的是(  )
A.拉瓦锡实验证明了空气中氮气约占总体积的1/5,氧气占4/5
B.红色粉末是汞与氧气发生分解反应生成的氧化汞
C.若装置气密性不好,图丙中c点将上移
D.图丙中b点对应的操作是打开弹簧夹
【答案】C
【解析】A.根据拉瓦锡实验的结论来分析;
B.根据化学反应的特点来分析;
C.根据装置漏气的后果来分析;
D.根据装置内的压强变化来分析。
【解答】 A.拉瓦锡实验中,容器里空气体积减少了约,这是与汞反应的氧气的体积,即空气中氧气的体积约占约占总体积的,剩余的气体是氮气,则氮气占,故A错误;
B.红色粉末是汞与氧气发生化合反应生成的氧化汞,故B错误;
C.若装置气密性不好,则有空气进入集气瓶,导致瓶内的压强偏大,图丙中c点将上移,故C正确;
D.图丙中c点对应的操作是打开弹簧夹,故D错误。
故选C。
变式2:(2025九下·金华开学考)小金利用如图甲所示装置(气密性良好)和试剂测定空气中氧气含量,集气瓶中空气的体积为200mL,氧气传感器测得集气瓶内氧气的体积分数变化曲线如图乙所示。
(1)实验开始时,用酒精灯加热粗铜丝,其目的是   。
(2)反应开始到止水夹打开前,集气瓶内可观察到的现象是   。
(3)小金提出“倒吸入集气瓶中水的体积除以200mL等于空气中氧气的含量”。据图乙分析,此说法   (填“正确”或“错误”),说明理由:   。
【答案】(1)引燃白磷
(2)白磷燃烧,产生大量白烟,放出热量
(3)错误;白磷不能耗尽装 置中的氧气
【解析】正常的空气成分按体积分数计算是:氮气(N2)约占78.1%,氧气(O2)约占20.9%,稀有气体约占0.939%(氦He、氖Ne、氩Ar、氪Kr、氙Xe、氡Rn),二氧化碳(CO2)约占0.031%,还有其他气体和杂质约占0.03%,如臭氧(O3)、一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2)、水蒸气(H2O)等。
【解答】(1)实验开始时,用酒精灯加热粗铜丝,铜丝具有导热性,用来引燃白磷;
(2)反应开始到止水夹打开前,集气瓶内可观察到的现象是 白磷燃烧,产生大量白烟,放出热量 ;
(3)从乙图可以看出,此说法是错误的,因为 白磷不能耗尽装置中的氧气 ,所以测量结果偏小;
故答案为:(1)引燃白磷 (2)白磷燃烧,产生大量白烟,放出热量 (3)错误、白磷不能耗尽装 置中的氧气
变式3:(2024八下·越城期末)小科设计如图所示的实验装置完成燃烧条件的探究和空气中氧气含量的测定。装置中注射器活塞与内壁摩擦忽略不计。查阅资料发现:
①当容器内的氧气浓度低于一定值时,白磷无法继续与氧气反应;
②“暖宝宝”能耗尽容器中剩余的少量氧气。
实验操作步骤如下:
步骤1: ▲ ;
步骤2:将盛有足量白磷的燃烧匙放入空集气瓶中,塞紧塞子,白磷不燃烧;
步骤3:打开集气瓶塞子,往瓶中倒满80℃的热水,并塞紧塞子,白磷仍然不能燃烧;
步骤4:打开K1和K2,通过注射器从b管抽水,当注射器中水量达到V1毫升时,瓶中液面低于燃烧匙底部,此时立即关闭K1、K2,发现瓶中白磷燃烧;
步骤5:待整个装置冷却至室温时.打开K..发现注射器中的水剩余V2毫升。
(1)请将步骤1补充完整:   
(2)步骤   进行对照,说明白磷燃烧需要的条件是充足的氧气.
(3)该实验测得空气中氧气的体积分数为   (用V1、V2来表示).
(4)小科多次重复上述实验,测得空气中氧气的体积分数远大于21%,原因是   。
【答案】(1)连接装置,并检查装置气密性
(2)3、4
(3)
(4)热水温度过高,使原进入瓶内气体体积偏大
【解析】(1)根据测氧气体积分数实验需密闭装置中进行分析;
(2)根据要证明燃烧需充足氧气需进行接触氧气燃烧和不接触氧气不燃烧的对比实验分析;
(3)根据注射器原有水的体积即为空气体积,最终减少体积为氧气体积分析;
(4)根据热水温度过高会使瓶内气体体积偏大分析。
【解答】(1)该实验需在密闭装置中进行,步骤1为连接装置,并检查装置气密性。
(2)步骤3白磷温度达到着火点,但不接触氧气不燃烧,步骤4白磷燃烧,由此对照可证明白磷燃烧需要的条件是充足的氧气.。
(3)由题意可知,注射器抽出水的体积即为进入空气体积,反应结束后注射器内减少水的体积即为磷燃烧消耗氧气的体积,则该实验测得空气中氧气的体积分数为。
(4)小科多次重复上述实验,测得空气中氧气的体积分数远大于21%, 可能是热水温度过高,使原进入瓶内气体体积偏大 。
故答案为:(1)连接装置,并检查装置气密性 ;(2)3、4;(3);(4)热水温度过高,使原进入瓶内气体体积偏大 。
重难点二、坐标曲线代表的含义
典例1:(2022八下·仙居期末)在学习了氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气后,小明查阅资料发现除了二氧化锰外,氧化铜、氧化铁也可以作为氯酸钾分解的催化剂。这三种物质中,哪种物质对氯酸钾分解的催化效果最好 小明用如图甲装置,以及实验所需药品和器材进行实验。
(1)请你补充完成以下实验步骤:
①检查装置的气密性;
②取三支相同的试管,各加入相同质量的氯酸钾;
③   ;
④   ;
⑤重复多次实验;
⑥比较数据,得出结论。
(2)实验结果发现二氧化锰对氯酸钾分解的催化效果比氧化铁要好,图乙为氯酸钾和氧化铁混合物制取氧气时,生成氧气质量随反应时间变化的图像。小妍同学画出下列等质量的氯酸钾和二氧化锰混合物制取氧气时,生成氧气质量随反应时间变化的图像。你认为正确的是   。
【答案】(1)分别与相同质量的二氧化锰、氧化铜、氧化铁均匀混合;;连接装置,开始加热试管,分别用秒表记录量筒收集一定体积氧气所用的时间;(或“连接装置,开始加热试管,记录相同时间内量筒收集的氧气的体积”)。
(2)B
【解析】(1)根据题目要求设计实验步骤,然后对③④进行补充;
(2)根据催化剂对化学反应的影响分析解答。
【解答】(1)根据题意,设计实验步骤如下:
①检查装置的气密性;
②取三支相同的试管,各加入相同质量的氯酸钾;
③分别与相同质量的二氧化锰、氧化铜、氧化铁均匀混合;
④连接装置,开始加热试管,分别用秒表记录量筒收集一定体积氧气所用的时间;(或“连接装置,开始加热试管,记录相同时间内量筒收集的氧气的体积”);
⑤重复多次实验;⑥比较数据,得出结论。
(2)催化剂只会改变化学反应的速率,而不能改变反应产物的种类和数量,因此当用二氧化锰为催化剂时生成氧气的质量与用氧化铁为催化剂时生成氧气的质量相等。由于前者的催化作用更好,因此反应速率更快,即生成氧气的速度更快,故选B。
变式1:小科加热氯酸钾和二氧化锰的混合物来制取氧气。在加热过程中,该固体混合物中氧元素质量随时间变化关系正确的是(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】氯酸钾在二氧化锰的催化作用下受热分解,生成氯化钾和氧气,据此分析即可。
【解答】随着氯酸钾的分解,生成的氧气越来越多,而混合物中的氧元素越来越少。当氯酸钾完全分解后,因为二氧化锰的质量不变,所以混合物中氧元素的质量不再发生改变,故B正确,而A、C、D错误。
变式2:(2023八下·吴兴期末)学习科学最重要的方法是实验,某实验小组用高锰酸钾制取氧气。请回答下列问题。
(1)用高锰酸钾制氧气应选择的发生装置是   (填标号)。
(2)用装置D收集氧气。如果集气瓶容积为200mL,瓶内只留150mL水,水排尽后,瓶内气体中氧气的体积分数约为   (空气中氧气的体积分数按20%计算)。
(3)高锰酸钾受热分解过程中,某变量Y的变化趋势如图乙所示,则Y可以表示   (写一种)。
【答案】(1)A (2)80% (3)氧气或锰酸钾或二氧化锰
【解析】高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾,二氧化锰和氧气,生成的氧气可以用排水法进行收集。
【解答】(1)高锰酸钾制氧气需加热,故发生装置为A;
(2);
(3)Y的质量先增加后不变,故其可以表示反应的生成物,故可为 氧气或锰酸钾或二氧化锰 。
变式3:(2023八下·杭州月考)如图是实验室制取气体的有关仪器和装置,据图回答下列问题。
(1)请写出如图所示实验装置中标有序号的仪器名称:②   。
(2)用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气,应选择   (从A~G中选择,填字母序号,下同)组合装置,反应的化学方程式为   。制取氧气的过程如下,正确顺序是   。
①给试管加热 ②熄灭酒精灯 ③检查气密性
④把药品装入试管,用带导管的胶塞塞紧,固定在铁架台上
⑤用排水法收集氧气 ⑥从水中取出导管
A、③④①⑤②⑥ B、③④①⑤⑥② C、④①③⑤②⑥ D、④①③⑤⑥②
(3)某同学用排水法收集了一瓶氧气,测得氧气的纯度偏低,原因可能是   。(填字母)
a.收集气体前,集气瓶没有注满水
b.导管口开始有气泡冒出,立刻收集
c.收集气体后,集气瓶中仍有少量水
(4)如图为上述反应过程中某变量y随时间的变化趋势,纵坐标表示的是(  )
A.固体中氧元素的质量 B.生成O2的质量
C.固体中MnO2的质量分数 D.固体中钾元素的质量
【答案】(1)长颈漏斗 (2)BEF;2KClO3 2KCl+3O2↑;B (3)ab (4)C
【解析】(1)熟悉各种仪器名称 (2)加热固体装置和排水法收集氧气装置 ;加热并收集气体要考虑安全性 (3)从是否装满水及收集时间考虑 (4)结合质量守恒定律以及反应后物质质量变化考虑
【解答】(1)①为试管②长颈漏斗,故答案为:长颈漏斗
(2)加热装置为B,氧气可用排水法或向上排空气法收集, A~G 中选择EF,所以应选择BEF;反应的化学方程式为: 2KClO3 2KCl+3O2↑ ;制取氧气的正确顺序是:③④①⑤⑥②
故答案为:第1空、BEF 第2空、 2KClO3 2KCl+3O2↑ 第3空、B
(3)排水法收集氧气要把集气瓶装满水,等气泡连续均匀冒出时收集,所以测得氧气的纯度偏低,原因可能是收集气体前,集气瓶没有注满水或导管口开始有气泡冒出,立刻收集;
故答案为: ab
(4)氯酸钾加热到一定温度时才开始分解产生氧气。生成氧气溢出,反应后固体质量减小;MnO2是催化剂,反应前后质量不变。
A、氯酸钾分解产生氧气和氯化钾,所以固体中氧元素质量减小,与图所示不符合;
B、氯酸钾加热到一定温度时才开始分解产生氧气,所以生成氧气的质量从0开始,与图所示不符合;C、加热一定时间反应生成氧气,所以固体质量先不变后减小,最后不变,固体中MnO2的质量分数先不变后增大,最后不变,与图所示符合;
D、氯酸钾分解产生氧气和氯化钾,由质量守恒定律可知,反应前后元素质量不变,所以固体中钾元素的质量不变,与图所示不符合;故答案为:C
重难点三、关于图像的方程式计算
典例1:某课外活动小组为测定当地石灰石中含碳酸钙的质量分数,取来了一些石灰石矿石,准确称取样品10g放于烧杯中(杂质既不溶于水,也不与稀盐酸反应,且不分解),向其中加入足量的稀盐酸,根据实验测得的数据绘制如图。计算:
(1)10g样品可以产生二氧化碳   克。
(2)该样品中碳酸钙的质量分数是多少?
【答案】(1)3.3
(2)设样品中碳酸钙的质量为x,
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
X 3.3g
x=7.5g
该样品中碳酸钙的质量分数: ×100%=75%
【解析】二氧化碳的物理性质有:密度比空气大,微溶于水,无色无味;化学性质:不燃烧也不支持燃烧;能和水反应生成碳酸(显酸性,能使紫色石蕊变红色);能和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水;
【解答】(1)石灰石和稀盐酸反应生成了二氧化碳和水和氯化钙,从图中可以看出 10g样品可以产生二氧化碳3.3克;
(2)设样品中碳酸钙的质量为x,
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
X 3.3g
x=7.5g
该样品中碳酸钙的质量分数: ×100%=75%
故答案为:(1)3.3(2)75%
变式1:(2023八下·义乌期中)在做氯酸钾分解制取氧气的实验中,某同学误把高锰酸钾当二氧化锰加入反应,反应前混合物的总质量为12.96g,加热混合物到质量不再减少,反应后混合物的质量为8.8g,将反应后的固体溶入水中,过滤,干燥得到二氧化锰的质量为0.87g。
(1)求制取氧气的质量。
(2)反应前高锰酸钾的质量为多少?
(3)求反应后固体混合物中氯化钾的质量分数。
【答案】(1)根据质量守恒定律可知,制取氧气的质量为:12.96g-8.8g=4.16g;
(2)设反应前高锰酸钾的质量为x,生成锰酸钾质量的y,
2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑,
316 197 87
x y 0.87g

解得:x=3.16g,y=1.97g。
(3)反应后固体混合物中氯化钾的质量分数为:。
【解析】(1)根据质量守恒定律分析;
(2)写出高锰酸钾分解的方程式,根据二氧化锰的质量计算高锰酸钾的质量和生成锰酸钾的质量;
(3)反应后固体混合物中氯化钾的质量=反应后固体混合物的质量-锰酸钾的质量-二氧化锰的质量,进而求解反应后固体混合物中氯化钾的质量分数.
变式2:(2024八下·嘉善期末)小明要测定人造大理石样品中碳酸钙的质量分数,他在烧杯中放入5g人造大理石样品,将40g质量分数为7.3%的稀盐酸分四次加入。整个实验过程中剩余固体质量与所加稀盐酸质量关系如图所示(杂质不溶于水且不与稀盐酸反应)。请回答下列问题:
(1)用化学方程式表示上述反应的原理   ;
(2)盐酸全部加入后烧杯中溶液的溶质是   ;
(3)求制备40g质量分数为7.3%的稀盐酸时需质量分数为14.6%的盐酸的质量。
(4)求样品中碳酸钙的质量分数。
【答案】(1)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
(2)氯化钙和氯化氢(或CaCl2、HCl)
(3)制备40g质量分数为7.3%的稀盐酸时需质量分数为14.6%的盐酸的质量为40g×7.3%÷14.6%=20g
(4)解:碳酸钙恰好反应消耗HCl质量为30g×7.3%=2.19g
设样品中碳酸钙质量分数为x
CaCO3+ 2HCl= CaCl2+H2O+ CO2↑
100 73    
5gx 2.19g    
100:73=5gx:2.19g
x=60%
答:样品中碳酸钙质量分数为60%。
【解析】(1)根据碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳分析;
(2)根据盐酸全部加入后过量,溶液中溶质除生成物外还有盐酸剩余分析;
(3)根据溶液稀释前后溶质质量不变分析;
(4)根据反应的氯化氢质量及方程式中物质间质量关系计算碳酸钙质量,由此计算碳酸钙质量分数分析。
【解答】(1)碳酸钙与盐酸生成氯化钙、水和二氧化碳,方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。
(2)由图像可知,盐酸全部加入后过量,则烧杯内溶液中溶质为氯化钙和氯化氢。
故答案为:(1)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;(2)氯化钙和氯化氢(或CaCl2、HCl);(3)20g;(4)60%。
变式3:(2023八下·金华期中)实验室制取氧气时,小科同学取一定质量的高锰酸钾加热,记录产生氧气的质量与反应时间的关系如图所示,请回答:
(1)图中有两个时段固体质量都不变,理由是:t0~t1时段固体质量不变,是因为   ;t4~t5时段固体质量不变,是因为   。
(2)请根据图中数据计算高锰酸钾的质量为多少?(写出计算过程)
(3)反应后锰元素的质量与反应前相比,   (填“增加了”、“减少了”或“保持不变”)。
【答案】(1)反应还未进行;反应进行完全
(2)设高锰酸钾的质量是x,由图像可知该反应生成的氧气质量是3.2g
2KMnO4=K2MnO4+MnO2+ O2↑
316 32
x 3.2g
316/32=x/3.2g
解得:x=31.6g
(3)保持不变
【解析】实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为
2KMnO4=K2MnO4+MnO2+ O2↑
【解答】(1)t0-t1还未产生氧气,故温度还不到反应时的温度,反应还未进行;t4-t5则是已经完全反应完了,故生成的锰酸钾和二氧化锰固体质量均不变。
(2)由图像可知生成氧气质量为3.2g,
设高锰酸钾的质量是x,由图像可知该反应生成的氧气质量是3.2g
2KMnO4=K2MnO4+MnO2+ O2↑
316 32
x 3.2g
解得:x=31.6g
(3)由质量守恒定律可知,反应前后元素质量是不变的。
重难点四、关于表格的方程式计算
典例1:(2023八下·义乌月考)某校兴趣小组在实验室做制取氧气的实验,他们取氯酸钾和二氧化锰的混合物3.0g放入大试管中加热,并在不同时刻测定试管内剩余固体质量如下表:
反应时间/min 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5
剩余固体质量/g 2.55 2.25 2.10 2.04 2.04 2.04
分析表中数据,完成下列问题:
(1)生成氧气的质量为   g
(2)原混合物中氯酸钾和二氧化锰的质量各多少?(要有计算具体过程,只写答案不给分计算结果保留到小数点后两位)
【答案】(1)0.96
(2)解:设原混合物中氯酸钾质量为X
245          96
X           0.96克
X=2.45克
二氧化锰:3-2.45=0.55克
【解析】(1)题中已知反应前加入药品的总质量,以及反应后剩余固体质量。欲知完全反应后,生成氧气的质量,可根据质量守恒定律,反应前后物质的质量总和相等,计算出生成氧气的质量;
(2)第一小题中已知了生成氧气的质量。则可以根据化学方程式求出氯酸钾的质量,进而根据总质量-氯酸钾的质量=二氧化锰的质量求出二氧化锰的质量。
【解答】(1)反应生成氧气的质量=反应前物质的总质量-反应后剩余固体的质量=3.0g-2.04g=0.96g
变式1:(2022八下·新昌期末)某品牌钙片的部分信息:①钙片主要成分为碳酸钙;②每片钙片的质量为1克.科学学习小组同学用该品牌钙片做了如下实验:把100克稀盐酸分成五等份,分次将稀盐酸添加到放有10片钙片的烧杯中,充分反应(钙片中其它成分不溶于水且不与盐酸反应)。得到的实验数据见下表。
实验次数 1 2 3 4 5
加入稀盐酸的质量/克 20 20 20 20 20
剩余固体的质量/克 8.0 6.0 4.0 2.5 2.5
回答下列问题:
(1)CaCO3中碳元素的化合价为   .
(2)10片钙片中CaCO3的质量为   .
(3)实验中所用稀盐酸的溶质质量分数为多大?
【答案】(1)+4
(2)7.5克
(3)解:设20克稀盐酸中含有溶质x
参加反应的碳酸钙的质量为1克×10-8克=2克
CaCO3+ 2HCl=CaCl2+H2O+ CO2 ↑
100 73
2克 x
x=1.46克
HCl%= ×100%=7.3%
答:实验中所用稀盐酸的溶质质量分数为7.3%
【解析】(1)根据化学式中正负化合价代数和为零计算;
(2)固体质量的减小量就是参加反应的碳酸钙的质量;
(3)以第1组实验为例,固体质量的减小量就是参加反应的碳酸钙的质量,恰好和20g稀盐酸完全反应,写出碳酸钙与稀盐酸反应的方程式,利用质量之间的比例关系计算出参加反应的HCl的质量,最后根据计算即可。
【解答】(1)在化学式 CaCO3 中,Ca的化合价为+2,O的化合价为-2,根据正负化合价代数和为零得到:(+2)+x+(-2)×3=0,解得:x=+4.、
(2)根据表格可知,当碳酸钙完全反应后,剩余固体的质量为2.5g,那么10片钙片中CaCO3的质量为:10g-2.5g=7.5g。
变式2:(2022八下·婺城期末)学校八年级科学兴趣小组为了测定某矿山石灰石中碳酸钙的质量分数,取石灰石样品与足量稀盐酸在烧杯中反应(假设石灰石样品中杂质不与稀盐酸反应也不溶于水,杂质中不含钙元素)。有关实验数据如下表:
反 应 前 反 应 后
实验数据 烧杯和稀盐酸的质量 石灰石样品的质量 烧杯和剩余物的总质量
150g 12.5g 158.1g
(1)根据质量守恒定律可知,反应中生成二氧化碳的质量为   g。
(2)该石灰石中碳酸钙的质量分数为   。
(3)反应中生成氯化钙的质量是多少克?(写出计算过程)
【答案】(1)4.4
(2)设该石灰石样品中碳酸钙的质量为x. CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑ 100 44 x 4.4g 解得:x=10.0g 此石灰石中碳酸钙的质量分数为:。
(3)设生成的氯化钙的质量为y
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
111 44
y 4.4g
解得:y=11.1g
则生成的氯化钙的质量为11.1g。
【解析】(1)根据质量守恒定律可知:反应后比反应前减少的质量是生成二氧化碳的质量;
(2)根据化学方程式由二氧化碳的质量可以计算出石灰石中碳酸钙的质量,进而计算出石灰石中碳酸钙的质量分数;
(3)根据化学方程式由二氧化碳的质量可以计算出氯化钙的质量。
【解答】(1)根据质量守恒定律,二氧化碳的质量为:150g+12.5g-158.1g=4.4g;
变式3:(2022八下·南浔期末)某学校的学习小组对当地的石灰石矿区进行调查,测定石灰石中碳酸钙的质量分数,采用的方法如下:取该石灰石样品16g,把80g稀盐酸分四次加入,测量过程所得数据见下表(已知石灰石样品中含有的二氧化硅等杂质不溶于水,不与稀盐酸反应)。请计算:
序号 加入稀盐酸的质量/g 剩余固体的质量/g
第1次 20 11
第2次 20 6
第3次 20 2.8
第4次 20 a
(1)上表中n的数值为   ;
(2)样品中碳酸钙的质量分数是   ;
(3)求盐酸中溶质的质量分数。
【答案】(1)2.8 (2)82.5%
(3)由试题分析20g稀盐酸恰好能与石灰石中的5g碳酸钙完全反应
解:设第一次参与反应的HCl质量为x,
CaCO3+ 2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100 73
5g x
解得:x=3.65g
盐酸中溶质的质量分数为: ×100%=18.25%
【解析】(1)根据第1次和第2次数据可知,当碳酸钙没有完全反应时,每加入20g稀盐酸,固体质量减小:11g-6g=5g,据此对剩余固体的质量数值a进行计算。
(2)当反应结束时,固体质量的减小量就是参加反应的碳酸钙的质量,然后根据计算即可。
(3)根据前面的分析可知,20g稀盐酸恰好能与石灰石中的5g碳酸钙完全反应。写出碳酸钙与稀盐酸反应的方程式,根据碳酸钙的质量计算出参加反应的稀盐酸的溶质质量,最后根据计算出稀盐酸的溶质质量分数即可。
【解答】(1)根据第1次和第2次数据可知,当碳酸钙没有完全反应时,每加入20g稀盐酸,固体质量减小:11g-6g=5g。第3次加入20g稀盐酸后,固体质量的减小量为:6g-2.8g=3.2g<5g,这说明样品中的碳酸钙已经完全反应。因此,第4次再加入20g稀盐酸时,固体的质量不会减小,即a=2.8g。
(2)根据表格可知,参加反应的碳酸钙的质量为:16g-2.8g=13.2g;
则样品中碳酸钙的质量分数为:。
重难点五、二氧化碳物理与化学性质的检验
典例1:(2023八下·路桥期末)如图是研究二氧化碳性质的实验,①③为湿润的紫色石蕊试纸,②为干燥的紫色石蕊试纸。
(1)为防止气体从漏斗口溢出,装置A中加入稀盐酸至   。
(2)装置B中能先变红的是试纸   。(填序号)
(3)装置C中观察到蜡烛自下而上熄灭,说明CO2具有的化学性质是   。
【答案】(1)浸没漏斗下端 (2)③ (3)不可燃、不助燃
【解析】根据碳酸钙与稀盐酸反应生成二氧化碳气体,二氧化碳的密度比空气大,不能燃烧也不支持燃烧,与水反应生成的碳酸呈酸性,能使石蕊试纸变红来分析。
【解答】(1)为防止生成的二氧化碳从长颈漏斗逸出,装置A中加入稀盐酸至没过长颈漏斗的下端;
(2)二氧化碳与水反应生成的碳酸呈酸性,能使石蕊试纸变红,喷水的紫色石蕊试纸变红,且比0先变红,因为二氧化碳的密度比空气大,故③正确;
(3)装置C中点燃的蜡烛自上而下熄灭,说明CO2的密度比空气大(物理性质),蜡烛熄灭说明二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧(化学性质 )。
故答案为(1)浸没漏斗下端;( 2 ) ③ ;(3)不可燃、不助燃。
变式1:(2023八下·拱墅期末)小乐对教材中“探究二氧化碳性质”的相关实验装置进行了如图的改进。当小乐通入CO2一段时间后,下列现象及结论错误的是(  )
A.试管①内溶液的颜色变红色,证明CO2呈酸性
B.试管②内溶液变浑浊,证明CO2能与澄清石灰水反应
C.烧杯③中下面的蜡烛先熄灭,证明CO2密度比空气大
D.烧杯③中的蜡烛熄灭,证明CO2不可燃也不助燃
【答案】A
【解析】根据二氧化碳性质分析,二氧化碳与水反应生成碳酸,密度比空气大,不燃烧不支持燃烧,结合实验现象解答。
【解答】A. 试管①内溶液的颜色变红色,是由于CO2与水反应生成酸性物质,符合题意;
B. 试管②内溶液变浑浊,证明CO2能与澄清石灰水反应 ,不符合题意;
C. 烧杯③中下面的蜡烛先熄灭,证明CO2密度比空气大 ,不符合题意;
D. 烧杯③中的蜡烛熄灭,证明CO2不可燃也不助燃 ,不符合题意;
变式2:(2023八下·义乌月考)某化学兴趣小组用如图所示的装置做有关CO2气体性质的实验:
(1)甲同学将收集满CO2气体的试管倒插入紫色石蕊溶液里,并轻轻振荡试管。
①描述产生的现象:   ②产生该现象的原因是   。
(2)乙同学轻轻捏图C中胶头,看到的现象是   ,产生这种现象的原因是   (用化学方程式表示)。
【答案】(1)紫色石蕊试液变红/试管内液面上升;二氧化碳溶于水生成碳酸,碳酸呈酸性(H2O+CO2=H2CO3)/二氧化碳溶于水后管内气压变小,产生气压差
(2)石灰水变浑浊、气球体积变大;Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O
【解析】二氧化碳的性质有:密度比空气大,不能支持燃烧也不燃烧,能与水反应生成碳酸。用澄清石灰水检验。
【解答】(1)二氧化碳碰到紫色石蕊试液,会与水反应,生成的碳酸能使紫色石蕊试液变红。同时二氧化碳减少导致试管内气压变小,外界大气压将水压入试管内。所以看到的现象有: 紫色石蕊试液变红/试管内液面上升 ,产生原因是 H2O+CO2=H2CO3 /二氧化碳溶于水后管内气压变小,产生气压差。
(2)捏了胶头滴管,澄清石灰水进入烧瓶内,二氧化碳与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀。所以石灰水变浑浊。同时由于二氧化碳减少导致瓶内气压变小,气球变大。所以第一空填石灰水变浑浊、气球体积变大,第二空填 Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O
变式3:二氧化碳在空气中的含量不多,但用途广泛。某小组同学为验证二氧化碳的性质和用途,进行了下列实验。
(1)利用石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳,若要产生平稳的气流,顺利完成实验,应选择装置甲还是装置乙,说明理由   ;若你选择的装置与丙装置相连,当观察到蜡烛自下而上熄灭时,可以验证二氧化碳具有的性质是   
(2)如图丁所示实验:观察到蜡烛自下而上熄灭;如果改变二氧化碳的倾倒方向,如图戊所示实验:观察到蜡烛自上而下熄灭。这两个截然相反的实验现象,能否反映出二氧化碳相同的性质   
(3)为验证碳酸饮料(汽水)中含有二氧化碳气体。小明同学利用如图己所示的装置进行实验:打开汽水瓶盖,立即塞上带导管的橡皮塞,将导管的另一端伸入装有少量紫色石蕊试液的试管中,观察到试管内紫色石蕊试液变成了红色,该同学得出结论:该汽水中含有二氧化碳。
【反思评价】该小组同学中有同学对小明同学的实验提出了质疑:认为小明同学的实验不严密,汽水中含有柠檬酸,可能是该汽水中的柠檬酸随气体气流进入试管,而引起紫色石蕊试液的变色。
【继续实验】针对提出的质疑该小组同学继续开展下列活动;
①查阅资料:柠檬酸为无色晶体,易溶于水和酒精;常温下稳定,熔点153℃,熔化后、沸腾前分解,分解温度约为175℃;柠檬、柑橘中含有柠檬酸。
②小明同学在自己实验的基础上,未增加任何试剂,接着进行了一步简单的实验操作,确认了不是因为柠檬酸引起紫色石蕊试液变色。该操作的名称以及观察到的实验现象是   
【答案】(1)装置乙,可以通过活塞调节反应速率;不燃烧也不支持燃烧
(2)能 (3)加热试管;溶液有红色变成紫色
【解析】(1)装置乙比装置甲多一个控制阀门,通过它可以控制滴落到锥形瓶内稀盐酸的数量,从而控制反应的快慢,从而得到平稳的气流。根据二氧化碳的性质解答。
(2)在装置丁中,玻璃片挡住上面的蜡烛,于是二氧化碳先沉入瓶底,导致下面的蜡烛先熄灭。当二氧化碳到达上面蜡烛的高度时,上面的蜡烛后熄灭,说明二氧化碳的密度大于空气。在装置戊中,玻璃板挡住下面的蜡烛,二氧化碳先使上面的蜡烛熄灭,再向下沉积,导致下面的蜡烛熄灭,也能说明二氧化碳的密度大于空气。
(3)如果石蕊试液变色是由于柠檬酸引起的,那么对试管加热后,由于柠檬酸的存在,溶液仍然会保持红色。而二氧化碳在水中生成的碳酸不温度 ,一旦受热就会分解,从而导致石蕊试液变回紫色,据此分析解答。
【解答】(1)利用石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳,若要产生平稳的气流,顺利完成实验,应选择装置乙,理由:可以通过活塞调节反应速率;若选择的装置与丙装置相连,当观察到蜡烛自下而上熄灭时,可以验证二氧化碳具有的性质是不燃烧也不支持燃烧。
(2)如图丁所示实验:观察到蜡烛自下而上熄灭;如果改变二氧化碳的倾倒方向,如图戊所示实验:观察到蜡烛自上而下熄灭。这两个截然相反的实验现象,能反映出二氧化碳相同的性质。
(3)小明同学在自己实验基础上,未增加任何试剂,接着进行了一步简单的实验操作,确认了不是因为柠檬酸引起紫色石蕊试液变色。该操作的名称是:加热试管,实验现象为:溶液由红色变成紫色。
重难点六、光合作用与呼吸作用的探究
典例1:(2023八下·仙居期末)小科利用如下实验装置探究植物的呼吸作用。
步骤1:把数棵新鲜菠菜装入黑塑料袋中,用绳子扎紧袋口,不使外界空气进入,在暗处放置一个晚上。
步骤2:如图所示,用一根导管把塑料袋中的空气通入澄清石灰水中,观察到澄清石灰水变浑浊。
(1)把新鲜菠菜放置暗处一个晚上的目的是   。
(2)步骤2中澄清石灰水变浑浊说明   。
(3)为了使实验结论更可靠,除了要考虑实验样本的种类、数量等因素外,本实验中还应该设置对照组,具体方案是   。
【答案】(1)避免菠菜光合作用对实验结果造成干扰
(2)植物呼吸作用产生二氧化碳
(3)取等量的用开水烫过的菠菜,重复以上实验
【解析】植物在活细胞内,消耗有机物和氧气,产生二氧化碳气体和水并释放出能量的过程叫做植物的呼吸作用;
【解答】(1)本实验研究植物的呼吸作用,所以把新鲜菠菜放置暗处一个晚上的目的是避免菠菜光合作用对实验结果造成干扰;
(2)二氧化碳气体能使澄清石灰水I变浑浊,所以步骤2中澄清石灰水变浑浊说明植物呼吸作用产生二氧化碳;
(3)为了使实验结论更可靠,除了要考虑实验样本的种类、数量等因素外,本实验中还应该设置对照组,具体方案是取等量的用开水烫过的菠菜,重复以上实验;
故答案为:(1) 避免菠菜光合作用对实验结果造成干扰(2) 植物呼吸作用产生二氧化碳(3) 取等量的用开水烫过的菠菜,重复以上实验
变式1:某研究性学习小组的同学利用下列装置探究植物的呼吸作用,请分析回答下列问题。
(1)在实验中B装置的作用是   。
(2)C处玻璃罩不能透光的原因是   。
(3)图示实验完成后,如果证明C中的绿色植物进行呼吸作用消耗了氧,你的操作方法是   ,实验现象是   。
【答案】(1)检验空气中的二氧化碳是否被除干净
(2)防止植物进行光合作用,吸收二氧化碳
(3)打开瓶塞立即将燃着的木条伸入瓶内;燃着的木条熄灭
【解析】(1)有机物与氧反应,产生二氧化碳和水或其他产物,同时释放能量,供生命活动的需要。这个过程称为呼吸作用。
(2)该装置中,A中的饱和石灰水是验证空气中含有二氧化碳并且进行吸收,B装置检验空气中二氧化碳是否完全除净,D装置验证植物呼吸作用产生了二氧化碳。
【解答】(1)装置B中的饱和石灰水是为了检验空气中的二氧化碳是否完全被装置A吸收,防止对实验产生干扰。故答案为:检验空气中的二氧化碳是否被除干净 。
(2)由于植物在光照的条件下会进行光合作用,光合作用会吸收二氧化碳,产生氧气,将会对实验产生干扰,故将玻璃罩进行遮光处理是为了防止植物进行光合作用。故答案为: 防止植物进行光合作用,吸收二氧化碳 。
(3)氧气的作用是助燃剂,是可燃物燃烧的必要条件,当氧气含量减少后,可燃物将无法正常燃烧。故检验呼吸作用是否消耗了氧可以通过燃着的木条进行检验,若燃着的木条熄灭,说明绿色植物进行呼吸作用消耗了氧。故答案为:打开瓶塞立即将燃着的木条伸入瓶内 , 燃着的木条熄灭
故答案为:(1)检验空气中的二氧化碳是否被除干净 (2)防止植物进行光合作用,吸收二氧化碳 (3)打开瓶塞立即将燃着的木条伸入瓶内 , 燃着的木条熄灭。
变式2:(2023八下·拱墅期末)小乐用天竺葵设计实验探究光合作用的条件和产物,实验过程如图所示。
(1)正确的实验步骤是:甲→   (每幅图只用一次)。
(2)如图丙所示,把叶片放到盛有酒精的小烧杯中水浴加热,目的是   。
(3)该实验可得出的结论是   。
(4)为了进一步探究光合作用的原料,小乐选取天竺葵一正常生长的叶片,黑暗处理一昼夜后切断其主叶脉,再光照4小时,最后进行淀粉检验。该实验基于的假设是   。
【答案】(1)戊→丙→乙→丁 (2)用酒精溶解叶片中的叶绿素,便于观察
(3)植物光合作用需要光,并制造有机物 (4)水是光合作用的原料
【解析】 光合作用探究实验的六个步骤:暗处理→部分遮光→光照→摘下叶片→酒精脱色→漂洗加碘→观察颜色。光合作用是植物利用阳光,水和二氧化碳以糖的形式产生氧气和能量的过程。
【解答】 (1)正确的实验步骤是:甲→戊→丙→乙→丁 ;
(2)如图丙所示,把叶片放到盛有酒精的小烧杯中水浴加热,目的是用酒精溶解叶片中的叶绿素,便于观察;
(3)该实验可得出的结论是植物光合作用需要光,并制造有机物;
(4)叶脉运输水和无机盐,所以该实验基于的假设是水是光合作用的原料;
故答案为:(1) 戊→丙→乙→丁 (2) 用酒精溶解叶片中的叶绿素,便于观察 (3) 植物光合作用需要光,并制造有机物 (4) 水是光合作用的原料
变式3:(2024八下·三门期末)小科通过以下实验验证外界因素对植物光合作用的影响。
【实验器材】吸管、菠菜、注射器、烧杯、LED灯(冷光源)、刻度尺。
【实验步骤】
①用吸管在长势良好且一致的菠菜叶片上打孔(如图甲),取30个叶圆片;
②将叶圆片置于注射器中,吸取30毫升水,用手堵住注射器小孔,拉动活塞,反复8次,使叶圆片内气体逸出;
③将叶圆片取出放入含有CO2释放剂的烧杯中,叶圆片沉于底部:
④把LED灯放置在离烧杯10厘米处照射(如图乙),10分钟后统计烧杯中叶圆片浮起的数量,重复三次实验取平均值。
⑤改变LED灯与烧杯的距离为15厘米、20厘米,重复上述实验。
烧杯 叶圆片/片 烧杯离光源距离/厘米 温度/摄氏度 浮起的叶圆片平均数/片
甲 10 10.0 25 6.55
丙 10 20.0 25 2.95
【原理解释】原来沉在水底的叶圆片,因为进行光合作用产生氧气,氧气附着在叶圆片上,使叶圆片受到的浮力变大,当浮力大于叶圆片的重力,叶圆片上浮。
(1)实验中还缺少的测量工具是   。
(2)小科是通过   来判断光合作用的强弱。
(3)分析实验数据,可得出的结论是   。
(4)实验前需不需要对菠菜进行暗处理并说明理由   。
【答案】(1)秒表
(2)叶圆片浮起的数量
(3)光源距离越近,光合作用的强度越大
(4)不需要;光合作用产生的氧气不在植物体内积存
【解析】对照实验是在研究一种条件对研究对象的影响时,所进行的除了这种条件不同外,其他条件都相同的实验,这个不同的条件,就是唯一变量。 一般的对实验变量进行处理的,就是实验组,没有对实验变量进行处理的就是对照组。 为确保实验组、对照组实验结果的合理性,对影响实验的其他相关因素应设置均处于相同且理想状态,这样做的目的是控制单一变量,便于排除其它因素对实验结果的影响和干扰。 光合作用实质上是绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物(如淀粉),并且释放出氧气的过程
【解答】(1)实验中,除用刻度尺测量LED灯与烧杯的距离外;在统计叶圆片浮起的数量时,需要用到计时工具,例如秒表。
(2)原来沉在水底的叶圆片,因为进行光合作用产生氧气,氧气附着在叶圆片上,使叶圆片受到的浮力变大,当浮力大于叶圆片的重力,叶圆片上浮,叶圆片上浮所需时间越短,相同时间,叶圆片浮起的数量也越多;因此,小科是通过叶圆片浮起的数量来判断光合作用的强弱。
(3)由表中实验数据可知:烧杯离光源距离越近,浮起的叶圆片平均数越多,说明光合作用越强;烧杯离光源距离越远,浮起的叶圆片平均数越少,说明光合作用越弱。由此得出的结论是:光源距离越近,光合作用的强度越大。
(4)光合作用产生的氧气随时通过气孔排出植物体,并不在植物体内积存;因此,实验前不需要对菠菜进行暗处理。
(1)实验中,除用刻度尺测量LED灯与烧杯的距离外;在统计叶圆片浮起的数量时,需要用到计时工具,例如秒表。
(2)光合作用越强,光合作用产生的氧气越多,叶圆片浮起的数量也越多;因此,小科是通过叶圆片浮起的数量来判断光合作用的强弱。
(3)由表中实验数据可知:烧杯离光源距离越近,浮起的叶圆片平均数越多,说明光合作用越强;烧杯离光源距离越远,浮起的叶圆片平均数越少,说明光合作用越弱。由此得出的结论是:光源距离越近,光合作用的强度越大。
(4)光合作用产生的氧气随时通过气孔排出植物体,并不在植物体内积存;因此,实验前不需要对菠菜进行暗处理。
1.小乐将蜡烛燃烧后的蜡油收集起来,发现质量变小。关于蜡烛的燃烧,下列说法正确的是( )
A.蜡烛燃烧生成了新物质,故此过程只有化学变化
B.蜡烛燃烧产生的气体能使燃着的木条熄灭,说明蜡烛燃烧生成了二氧化碳
C.蜡烛减少的质量等于生成二氧化碳和水等物质的质量
D.燃烧后蜡油的质量小于蜡烛的质量,体现了化学反应前后质量守恒
【答案】D
【解析】A.在蜡烛燃烧时,它会吸热由固态变成液体发生物态变化,故A错误;
B.自己不燃烧也不支持燃烧的气体有很多,不一定是二氧化碳,故B错误;
C.蜡烛质量的减少量等于生成的二氧化碳和水的质量减去消耗的氧气的质量,故C错误;
D.燃烧后蜡油的质量小于蜡烛的质量,体现了化学反应前后质量不变,故D正确。
2.(2024九上·海曙开学考)对质量守恒定律的理解,正确的是(  )
A.10g冰受热熔化成10g水,符合质量守恒定律
B.反应物的质量等于生成物的质量
C.参加反应的氢气和氧气的体积一定等于生成水的体积
D.化学反应中,生成物的质量总和等于参加反应的各物质的质量总和
【答案】D
【解析】根据化学反应遵循质量守恒定律分析。
【解答】A. 该变化不是化学变化,故错误;
B. 质量守恒是质量的守恒不是体积守恒,故错误;
C. 必须为参加反应的反应物的质量总和等于生成物的质量总和,不参与反应的不能相加,故错误;
D. 质量守恒定律的内容为参加反应的反应物的质量总和等于生成物的质量总和,故正确;
故答案为:D。
3.(2023八下·义乌月考)如图分别是有关实验室制取二氧化碳的制备、干燥、收集和验满,下列说法正确的是(  )
A.装置①可作为二氧化碳的发生装置,但不可用作氧气的发生装置
B.装置②干燥二氧化碳时,气体由b管进a管出
C.装置③可用作二氧化碳的收集装置
D.装置④是收集二氧化碳气体的验满方法
【答案】C
【解析】制备二氧化碳用稀盐酸和石灰石反应,所以用固液不加热装置。干燥二氧化碳用浓硫酸,将二氧化碳通入浓硫酸中,因为二氧化碳密度比空气大且能溶于水并与水反应,所以收集二氧化碳用向上排空气法。验满需将燃烧着的木条放在瓶口。
【解答】A、装置①固液不加热装置,可作为二氧化碳的发生装置,也可用作氧气的发生装置,采用分解过氧化氢溶液的方法,属于固液常温型,可用装置①作发生装置,所以A不符合题意。
B、装置②干燥二氧化碳时起洗气功能,气体需要长进短出。即由a管进b 管出,所以B不符合题意。
C、二氧化碳密度比空气大,能溶于水,可选用向上排空气法收集,装置③可用作二氧化碳的收集装置,所以C符合题意。
D、检验二氧化碳是否收集满时,应将燃着的木条放在集气瓶口,不能伸入瓶中,所以D不符合题意。所以选C。
4.(2023八下·杭州期末)2020年5月27日上午,珠峰高程测量登山队成功登顶珠峰。在冲顶珠峰过程中,登山者要借助氧气瓶进行呼吸。以下有关对甲、乙、丙图分析中说法正确的是(  )
A. 甲图表示的过程为肺泡处的气体交换
B.乙图中气体交换后氧气浓度D>C
C.丙图中膈肌从E到F时呼气
D.吸气完成的瞬间膈肌处于丙图中的E状态
【答案】A
【解析】①吸气和呼气是依靠膈肌和肋间肌等的活动而产生的。在膈肌收缩、横膈变得扁平的同时(图丙中E→F),肋间外肌收缩,肋间内肌舒张,肋骨向上、向外移升,胸腔体积增大,内压力减小,人就吸气了。反之,当膈肌和肋间外肌舒张,肋间内肌收缩时,人就可以呼气了。
②在肺泡处的气体交换:氧气进入血液,二氧化碳进入肺泡,血液中氧气含量增加,二氧化碳含量减少;在组织细胞处的气体交换:二氧化碳进入血液,氧气进入组织细胞,血液中氧气含量减少,二氧化碳含量增加。
【解答】A、甲图表示的过程为肺泡处的气体交换,故A正确;
B、乙图表示组织细胞中的气体交换,气体交换后氧气浓度D<C,故B错误;
C、丙图中膈肌从E到F时表示吸气过程,故C错误;
D、吸气完成的瞬间膈肌处于丙图中的F状态,故D错误;故答案为:A。
5.(2024八下·越城月考)图甲为研究光照强度对某植物光合作用强度影响实验示意图,图乙表示该植株的光照强度与光合速率的关系曲线,图丙表示夏季晴朗的一天,某种绿色植物在24小时内O2吸收和释放速率的变化示意图(单位:mg/h),A、B点对应时刻分别为点6时和19时,下列描述错误的是 (  )
A.乙图中限制AC段光合速率的主要因素是光照强度
B.丙图中24 小时内不进行光合作用的时段是0~5时和20~24时
C.丙图中光合作用速率最高时,每小时利用CO2的量是56g
D.丙图中测得该植物一昼夜O2的净释放量为300mg,假设该植物在24小时内呼吸作用速率不变,则该植物一天通过光合作用产生的O2总量大于300mg
【答案】C
【解析】(1)光合作用:光合作用是绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并释放出氧气的过程。
呼吸作用:呼吸作用是所有生物细胞内进行的一系列氧化分解有机物,释放能量的过程。对于植物来说,有氧呼吸是主要的呼吸方式。
(2)图甲为研究光照强度对某植物光合作用强度影响实验示意图;
图乙表示该植株的光照强度与光合速率的关系曲线,A点表示只有呼吸作用,AB段表示光合速率小于呼吸速率,B点表示光合速率和呼吸速率相等即光补偿点,BC段表示光合速率大于呼吸速率;
图丙表示夏季晴朗的一天,某种绿色植物在24小时内O2吸收和释放速率的变化示意图(单位:mg/h),A、B点对应时刻分别为点6时和19时,0-5只进行呼吸作用、5-6呼吸作用大于光合作用、6-19光合作用大于呼吸作用、19-20呼吸作用大于光合作用和20-24 只进行呼吸作用。图中阴影部分所表示的O2白天光合作用释放量。
【解答】A、在一定范围内,光照强度逐渐增强光合作用中光反应强度也随着加强,乙图中限制AC段光合速率的主要因素是光照强度,A正确。
B、图丙中表 示图夏季晴朗的一天,某种绿色植物在24小时内O2吸收和释放速率的变化,24小时内不进行光合作用时氧气的释放量会最小,吸收率最大。所以不进行光合作用时段是0-5和20-24时,B正确。
C、图丙中阴影部分所表示的O2释放量表示白天(AB段)光合作用积累量,故该值大于300mg.呼吸速率为12,故24小时呼吸量为288,实际光合量=净光合量+呼吸量=300+288=588mg。光合作用速率最高时,释放氧气为44+12=56(mg/h)。据光合作用反应式中:6CO2~6O2,每小时利用CO2的量是(44+12)×=77mg,C错误。
D、丙图中测得该植物一昼夜O2的净释放量为300mg,假设该植物在24小时内呼吸作用速率不变,该植物一昼夜的O2净释放量为300mg=白天光合作用量一昼夜呼吸作用量,图中阴影部分所表示的O2白天光合作用释放量大于300mg,D正确。
故答案为:C。
6.(2022八下·舟山月考)植物的光合作用将光能转化为   能,如图两条曲线分别表示某植株一昼夜内光合作用和呼吸作用强度随时间的变化情况。据图分析,a、b、c三点中植物呼吸作用积累有机物最多的是   点。
【答案】化学;c
【解析】(1)植物的光合作用是在叶绿体里利用光能把二氧化碳和水合成有机物,释放氧气,同时把光能转变成化学能储存在合成的有机物中的过程;呼吸作用的公式:有机物+氧→二氧化碳+水+能量,释放出大量的能量。
(2)光合作用必须在光下才能进行,图中曲线光合作用只有在6~18点的白天进行;曲线呼吸作用在一天中变化不大。
【解答】植物的光合作用将光能转化为化学能,如图两条曲线分别表示某植株一昼夜内光合作用和呼吸作用强度随时间的变化情况。据图分析,傍晚时分,由于持续了一天的光合作用,制造了大量的有机物,所以c点积累的有机物最多。
7.(2024八下·上城期末)为了帮助同学们更好地理解测定空气中氧气含量的实验原理。老师中小学教育资源及组卷应用平台
第三章 易错题与重难点
易错点一、排空气法与排水法的气体出入顺序
典例1:(2023八下·富阳期末)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。
变式1:实验室制取氧气的过程巾,可以利用右图装置进行干燥、收集、测量等操作。下列对应的处理方式不合理的是( )
A.方式①:瓶内装浓硫酸干燥氧气,氧气由b进a出
B.方式②:向上排空气法收集氧气,由a进气收集氧气
C.方式③:排出瓶中原来储存的氧气,由b通入水,氧气从a排出
D.方式④:瓶内装满水后用排水法测量通入氧气的体积,由a进氧气,b接量筒
变式2:根据下图所示实验装置回答问题。
(1)写出标号仪器的名称:①
, ②   。
(2)使用A装置制取气体,对反应物的状态要求是   。
(3)既可以用来制取氧气,又可以用来制取二氧化碳的发生装置是   (填字母),若用该装置制取氧气,反应的化学方程式为   。
(4)实验室制取气体时,组装好仪器后应进行的必要操作是   ;若用D装置收集二氧化碳气体,应从   (填“a”或“b”)端通入气体。
变式3:某校科学兴趣小组的同学利用如图所示的装置进行实验。
(1)实验目的:
①用高锰酸钾制取一瓶氧气; ②粗略测定加热一定质量的高锰酸钾所收集到的氧气体积。
反应原理:加热高锰酸钾制取氧气,其化学反应方程式为_   。
(2)装置连接:为达到实验目的②,各装置的正确连接顺序是(填接口的字母):a   →  →d。
(3)问题分析:实验过程中发现瓶中的水变红了,原因是_   
易错点二、制取O2与CO2的发生装置与收集装置的选择
典例1:(2023八下·椒江期末)潜水、高空飞行等活动经常利用超氧化钾(KO2)作供氧剂。小科查阅了相关资料,请回答下列问题:
(1)超氧化钾作供氧剂的原理是:超氧化钾能与二氧化碳反应生成氧气,同时产生碳酸钾。请写出该反应的化学方程式   
(2)实验室常利用加热氯酸钾来制取氧气,若要得到比较干燥的氧气,则气体的发生与收集装置应该选用    (选填字母)。
(3)小科将氧气和空气按比例混合,制取一瓶100毫升含氧气体积分数为40%的混合气体,则需要氧气和空气的体积比为   (空气中氧气的体积分数按20%计算) .
变式1:实验室制取气体时需要的一些装置如图所示,请回答下列问题。
(1)写出标有序号的仪器名称:①   。
(2)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳可选择的发生装置和收集装置为   (填字母),
该发生装置的优点是   。
(3)若用(2)中所选装置来制取干燥的氧气,还需要的装置为   (填字母)。
(4)某兴趣小组的同学用A、G、H装置进行实验,若实验时G装置中蜡烛燃烧更剧烈,H装置中的现象是   ,A装置中反应的化学方程式为   。
变式2:(2024·浙江期末)如图是实验室制备气体的常见装置,请回答下列问题:
(1)实验室用高锰酸钾制取并收集一瓶相对较纯净的氧气,选用的制取装置是   (填字母),反应的化学方程式为   。
(2)若要制取并收集干燥的CO2,所选装置正确的连接顺序是   。
(3)Cl2是一种密度比空气大、能溶于水的气体,实验室制取Cl2的化学方程式为:MnO2+4HCI(浓) MnCl2+Cl2 ↑+2H2O。下列对制取气体的分析,正确的是____(可多选)。
A.制取CO2和Cl2的发生装置相同
B.用D装置收集Cl2时,Cl2应从a端进入
C.制取Cl2的反应中,MnO2是催化剂
D.用E装置收集O2时,O2应从d管导入
变式3:某校化学兴趣小组 利用如图装置进行实验,回答下列问题。
(1)写出图中有标号的仪器名称:①   ,②   
(2)检查A装置气密性可以用以下方法:向长颈漏斗中加水至其下端管口浸没在水面以下,从a处向外抽气,若观察到   ,则装置气密性良好。
(3)实验室制取二氧化碳,其反应的化学方程式是   。可选用的发生装置为    (填序号),为了便于控制反应速率以获得平稳的气流,小组成员小芳思考后把装置中某仪器换成了   。
(4)小华为验证生成的气体是CO2,将所选发生装置的导管口与c相连,但装置F有错误,请在图中修改。
易错点三、装置内残留气体对实验测量的影响
典例1:(2023八下·吴兴期末)学习科学最重要的方法是实验,某实验小组用高锰酸钾制取氧气。请回答下列问题。
(1)用高锰酸钾制氧气应选择的发生装置是   (填标号)。
(2)用装置D收集氧气。如果集气瓶容积为200mL,瓶内只留150mL水,水排尽后,瓶内气体中氧气的体积分数约为   (空气中氧气的体积分数按20%计算)。
(3)高锰酸钾受热分解过程中,某变量Y的变化趋势如图乙所示,则Y可以表示   (写一种)。
变式1:(2023八下·洞头期中)如图是几种实验室制取气体的发生装置与收集装置。
(1)B装置中仪器a的名称是   。
(2)二氧化锰粉末与双氧水制取氧气。要较好地控制产生氧气的速度,应选用发生装置   (填字母)。
(3)用C装置收集一瓶较为纯净的氧气,操作的正确顺序为    (填数字)。
①将导管伸入集气瓶口,气体进入瓶中
②将装满水的集气瓶倒置在水槽中的塑料支架上(C图中支架略去)
③当集气瓶中的水被全部排出后,用毛玻璃片盖上瓶口,将集气瓶移出水面放置备用
④导管口出现均匀的气泡
变式2:(2023八下·黄岩期末)小黄用如图所示的装置来制取和收集氧气,在实验前对装置进行气密性检查。小黄建构了”检查装置气密性”的思维模型:
(1)检查图甲装置的气密性:①按图连接好装置:②关闭止水夹;③在长颈漏斗中注入一定量的水直至长颈漏斗末端浸入水中,并继续注水;④如果观察到长颈漏斗中水不再下流并维持一段时间,就证明装置气密性良好。上述实验中,属于”利用转换法检查气压差”这一思维模型环节的步骤是  。
(2)实验室用装置甲作为制取氧气的发生装置,反应化学方程式为   。
(3)若用装置乙进行收集氧气,如何检查氧气已经收集满   。
(4)若用装置丙测量生成氧气的体积,集气瓶上方原有的空气会使测量结果   (选填”偏大”、”偏小”或”无影响”)。
变式3:(2022·衢州)为测定石灰石样品中碳酸钙含量,某小组同学在一定质量的样品中加入足量稀盐酸,利用生成CO2的质量来测定(忽略稀盐酸挥发的影响)。
(1)小科用图甲装置实验,通过测定反应前后D装置质量的变化来得到CO2质量。为了避免水蒸气对实验的影响,使测量结果更准确,装置C中应装入    (填试剂名称)。
(2)小明用图乙装置实验,通过测定反应前后装置总质量的变化来得到CO2质量。他用碱石灰做干燥剂,请判断这种做法是否合理并说明理由。   。
(3)实验时,正确选择干燥剂后,两装置均可通过左侧导管鼓入某种气体一段时间,来进一步减小误差。下列操作可行的是   。
选项 实验装置 反应开始前鼓入的气体 反应结束后鼓入的气体
A 甲 氮气 氮气
B 甲 干燥空气 干燥空气
C 乙 氮气 氮气
D 乙 干燥空气 干燥空气
易错点四、验证质量守恒与符合质量守恒定律的区别
典例1:(2023八下·下城期中)某同学在研究质量守恒定律的实验过程中,记录了如下数据(已知Fe+SFeS):
  第一次 第二次 第三次
硫粉的质量/g 16 32 32
铁粉的质量/g 28 28 56
硫化亚铁(FeS)的质量/g 44 44 88
(1)第   次实验,反应物恰好完全反应。
(2)通过实验说明,参加反应的各物质之间存在着比例关系,从如表可知   。
(3)若该同学要进行第四次实验,如果要将48克硫粉完全反应,则需要铁粉多少克?能生成硫化亚铁多少克?(写出计算过程)
变式1:(2023八下·新昌期末)下列四幅图中的实验,能验证质量守恒定律的是(  )
A. B.
C. D.
变式2:(2024八下·杭州期末)某化学学习小组用如图所示实验验证质量守恒定律。下列说法错误的是(  )
A.做甲实验时,若取用红磷的量不足,对实验结果没有影响
B.乙实验中最后天平不平衡,此现象能用质量守恒定律解释
C.丙实验的反应在敞口容器中进行仍成功验证了质量守恒定律,原因是该反应不消耗气体也不产生气体
D.进行丁实验时,如果在燃着的镁条上方罩上玻璃罩,使生成物全部收集起来称量,理论上生成物的质量等于参加反应的镁条的质量
变式3:(2021八下·西湖期中)把4g硫粉放在给一定质量的氧气中燃烧,有关实验数据如下表所示,请回答
第一次 第二次 第三次
O2的质量(g) 3 4 6
SO2的质量(g) 6 8 8
(1)上述实验中,第   次实验恰好完全反应;
(2)上述实验中,第   次实验中氧气有剩余,剩余   克;
(3)在这三次实验中,符合质量守恒定律的是   。
易错点五、人体呼吸时血液含量的变化
典例1:(2024八下·杭州期末)下图中图甲是小滨呼吸过程中肺内气压的变化曲线图;图乙是肺泡和肺毛细血管间的气体交换图。请据图回答下列问题:
(1)持续大笑时人体会因为吸入大量气体导致肚子疼,此时膈肌和肋间外肌   (选填“收缩”或“舒张”),吸入大量气体过程可以用图甲曲线   段表示(选填“AB”或“BC”)。停止大笑后可以通过缓慢深呼吸缓解肚子疼。
(2)图乙中①代表肺泡内的02通过   作用,透过肺泡壁和毛细血管璧进入血液中。
变式1:(2024八下·临平月考)如图表示人体内肺泡与血液之间的气体交换,相关叙述不正确的是()
A.该过程是通过呼吸运动来实现的
B.氧气进入血液后与红细胞内的血红蛋白结合
C.二氧化碳透过毛细血管壁和肺泡壁进入肺泡
D.肺泡壁和毛细血管壁都只有一层上皮细胞,利于气体交换
变式2:(2024八下·长兴月考)如图甲所示为人体吸气和呼气时胸廓与膈肌状态的示意图;如图乙所示为肺泡与血液之间气体交换的示意图,据图回答问题:
(1)图甲中①表示   (选填“吸气”或“呼气”)状态,此时膈肌处于   (选填“舒张”或“收缩”)状态。
(2)图乙中A表示   (填写气体名称),其通过   作用,透过毛细血管壁和肺泡壁进入肺泡内。
变式3:(2023八下·吴兴期末)如图是某人的肺与外界、肺泡与血液气体交换示意图,图中甲、乙、丙表示不同的血管,a、b、c、d表示气体进出的过程;请回答下列问题。
(1)已知A是体内气体交换的主要器官,则A的名称是   。有利于c、d部分气体交换的结构的特征是   。
(2)d处代表的气体是   。
(3)毛细血管与细胞之间进行气体交换必不可少的过程是   作用。
易错点六、光合作用与呼吸作用的曲线认识
典例1:(2024八下·杭州期末)图1中A、B、C表示绿色植物体内的某些生理活动,图2是安装在温室大棚中增加二氧化碳浓度的仪器,图3表示一段时间内植物叶片氧气释放的相对量与光照强度的关系。据图回答问题:
(1)温室大棚中安装图2所示仪器,可使绿色植物的   (填写图1中的字母和生理活动名称)增强,该生理活动的文字表达是    ;B生理活动对植物自身的意义是    。
(2)如图3所示,当光照强度处于D点时,绿色植物光合作用强度    (选填“大于”“小于”或“等于”)呼吸作用强度。
变式1:(2024八下·杭州月考)将一盆绿色植物放在一个透明密闭的玻璃容器内,置于光照下,利用传感器测量容器内的浓度变化,如图所示。下列说法错误的 (  )
A.AB段CO2浓度下降,植物呼吸作用强度小于光合作用强度
B.BC段CO2浓度上升,植物呼吸作用强度大于光合作用强度
C.实验进程中的t1时刻,该植物体内有机物的质量最少
D.t2时刻植物体内的有机物质量较t0时刻高
变式2:(2023八下·上虞期末)某科学兴趣小组将三组基本相似的同种植物幼苗,分别放入甲、乙、丙三个透明玻璃钟罩中,密封。经一昼夜暗处理后,置于室外相同环境下,其中甲做遮光处理,乙、丙不遮光(如图)。(注:丙钟罩内的氢氧化钠溶液能吸收空气中的二氧化碳)
(1)甲和乙作为一组对照实验,所探究的问题是   ?
(2)一段时间后,将甲、乙、丙中的叶片分别经酒精脱色、滴加碘液处理后发现:甲中的叶片不变蓝,乙中的叶片变蓝;丙由于缺少   ,不能进行光合作用,所以叶片不变蓝。
(3)上图表示0点到24点之间二氧化碳浓度的连续变化情况。甲、乙、丙三个装置中,二氧化碳浓度变化情况与上图相符的是   。
变式3:(2024八下·金东期末)如图甲是我市农科院利用现代化技术种植草莓和葡萄等植物的智能温室大棚。图乙是智能温室大棚内能自动控制大棚内的温度、CO2 浓度、光照强度等条件的装置,它可以满足大棚内作物生长发育的需求,丙图表示大棚内 A、B 两种植物的光合速率(用CO2吸收量表示)与光照强度的关系曲线。请分析回答:
(1)植物A的光合作用开始于   (填“d点前”“d点”或“d点后”)。
(2)若不考虑温度对呼吸作用的影响,则当光照强度为 f时,单位时间内,光合作用合成的有机物植物A   (填“多于”“等于”或“少于”)植物B。
(3)大棚内的种植槽可升可降,让植物在立体空间中均可生长,这样做的好处是:   。
重难点一、空气中氧气含量的测定
典例1:(2024八下·临海期末)用图甲装置测定空气中氧气含量。集气瓶容积为250mL,瓶底预留有50mL的水,量筒中装有100mL水,红磷充分燃烧后冷却至室温,打开止水夹,量筒内的水剩余64mL。
(1)图甲集气瓶中预留水的作用是   。(写出一点即可)
(2)根据实验数据计算空气中氧气的体积分数为   。
(3)图乙是通过气压传感器测定的图像,BC段气压增大的原因是   。
变式1:(2024八下·余杭期末)如图甲拉瓦锡曾将少量汞放在密闭容器里,加热十二天后,部分液态汞变成了红色氧化汞粉末,容器里空气体积减少了约1/5。小科利用图乙装置测定空气中氧气的含量,用压强传感器测定的压强随时间的变化情况如图丙所示。下列说法正确的是(  )
A.拉瓦锡实验证明了空气中氮气约占总体积的1/5,氧气占4/5
B.红色粉末是汞与氧气发生分解反应生成的氧化汞
C.若装置气密性不好,图丙中c点将上移
D.图丙中b点对应的操作是打开弹簧夹
变式2:(2025九下·金华开学考)小金利用如图甲所示装置(气密性良好)和试剂测定空气中氧气含量,集气瓶中空气的体积为200mL,氧气传感器测得集气瓶内氧气的体积分数变化曲线如图乙所示。
(1)实验开始时,用酒精灯加热粗铜丝,其目的是   。
(2)反应开始到止水夹打开前,集气瓶内可观察到的现象是   。
(3)小金提出“倒吸入集气瓶中水的体积除以200mL等于空气中氧气的含量”。据图乙分析,此说法   (填“正确”或“错误”),说明理由:   。
变式3:(2024八下·越城期末)小科设计如图所示的实验装置完成燃烧条件的探究和空气中氧气含量的测定。装置中注射器活塞与内壁摩擦忽略不计。查阅资料发现:
①当容器内的氧气浓度低于一定值时,白磷无法继续与氧气反应;
②“暖宝宝”能耗尽容器中剩余的少量氧气。
实验操作步骤如下:
步骤1: ▲ ;
步骤2:将盛有足量白磷的燃烧匙放入空集气瓶中,塞紧塞子,白磷不燃烧;
步骤3:打开集气瓶塞子,往瓶中倒满80℃的热水,并塞紧塞子,白磷仍然不能燃烧;
步骤4:打开K1和K2,通过注射器从b管抽水,当注射器中水量达到V1毫升时,瓶中液面低于燃烧匙底部,此时立即关闭K1、K2,发现瓶中白磷燃烧;
步骤5:待整个装置冷却至室温时.打开K..发现注射器中的水剩余V2毫升。
(1)请将步骤1补充完整:   
(2)步骤   进行对照,说明白磷燃烧需要的条件是充足的氧气.
(3)该实验测得空气中氧气的体积分数为   (用V1、V2来表示).
(4)小科多次重复上述实验,测得空气中氧气的体积分数远大于21%,原因是   。
重难点二、坐标曲线代表的含义
典例1:(2022八下·仙居期末)在学习了氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气后,小明查阅资料发现除了二氧化锰外,氧化铜、氧化铁也可以作为氯酸钾分解的催化剂。这三种物质中,哪种物质对氯酸钾分解的催化效果最好 小明用如图甲装置,以及实验所需药品和器材进行实验。
(1)请你补充完成以下实验步骤:
①检查装置的气密性;
②取三支相同的试管,各加入相同质量的氯酸钾;
③   ;
④   ;
⑤重复多次实验;
⑥比较数据,得出结论。
(2)实验结果发现二氧化锰对氯酸钾分解的催化效果比氧化铁要好,图乙为氯酸钾和氧化铁混合物制取氧气时,生成氧气质量随反应时间变化的图像。小妍同学画出下列等质量的氯酸钾和二氧化锰混合物制取氧气时,生成氧气质量随反应时间变化的图像。你认为正确的是   。
变式1:小科加热氯酸钾和二氧化锰的混合物来制取氧气。在加热过程中,该固体混合物中氧元素质量随时间变化关系正确的是(  )
A. B. C. D.
变式2:(2023八下·吴兴期末)学习科学最重要的方法是实验,某实验小组用高锰酸钾制取氧气。请回答下列问题。
(1)用高锰酸钾制氧气应选择的发生装置是   (填标号)。
(2)用装置D收集氧气。如果集气瓶容积为200mL,瓶内只留150mL水,水排尽后,瓶内气体中氧气的体积分数约为   (空气中氧气的体积分数按20%计算)。
(3)高锰酸钾受热分解过程中,某变量Y的变化趋势如图乙所示,则Y可以表示   (写一种)。
变式3:(2023八下·杭州月考)如图是实验室制取气体的有关仪器和装置,据图回答下列问题。
(1)请写出如图所示实验装置中标有序号的仪器名称:②   。
(2)用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气,应选择   (从A~G中选择,填字母序号,下同)组合装置,反应的化学方程式为   。制取氧气的过程如下,正确顺序是   。
①给试管加热 ②熄灭酒精灯 ③检查气密性
④把药品装入试管,用带导管的胶塞塞紧,固定在铁架台上
⑤用排水法收集氧气 ⑥从水中取出导管
A、③④①⑤②⑥ B、③④①⑤⑥② C、④①③⑤②⑥ D、④①③⑤⑥②
(3)某同学用排水法收集了一瓶氧气,测得氧气的纯度偏低,原因可能是   。(填字母)
a.收集气体前,集气瓶没有注满水
b.导管口开始有气泡冒出,立刻收集
c.收集气体后,集气瓶中仍有少量水
(4)如图为上述反应过程中某变量y随时间的变化趋势,纵坐标表示的是(  )
A.固体中氧元素的质量 B.生成O2的质量
C.固体中MnO2的质量分数 D.固体中钾元素的质量
重难点三、关于图像的方程式计算
典例1:某课外活动小组为测定当地石灰石中含碳酸钙的质量分数,取来了一些石灰石矿石,准确称取样品10g放于烧杯中(杂质既不溶于水,也不与稀盐酸反应,且不分解),向其中加入足量的稀盐酸,根据实验测得的数据绘制如图。计算:
(1)10g样品可以产生二氧化碳   克。
(2)该样品中碳酸钙的质量分数是多少?
变式1:(2023八下·义乌期中)在做氯酸钾分解制取氧气的实验中,某同学误把高锰酸钾当二氧化锰加入反应,反应前混合物的总质量为12.96g,加热混合物到质量不再减少,反应后混合物的质量为8.8g,将反应后的固体溶入水中,过滤,干燥得到二氧化锰的质量为0.87g。
(1)求制取氧气的质量。
(2)反应前高锰酸钾的质量为多少?
(3)求反应后固体混合物中氯化钾的质量分数。
变式2:(2024八下·嘉善期末)小明要测定人造大理石样品中碳酸钙的质量分数,他在烧杯中放入5g人造大理石样品,将40g质量分数为7.3%的稀盐酸分四次加入。整个实验过程中剩余固体质量与所加稀盐酸质量关系如图所示(杂质不溶于水且不与稀盐酸反应)。请回答下列问题:
(1)用化学方程式表示上述反应的原理   ;
(2)盐酸全部加入后烧杯中溶液的溶质是   ;
(3)求制备40g质量分数为7.3%的稀盐酸时需质量分数为14.6%的盐酸的质量。
(4)求样品中碳酸钙的质量分数。
变式3:(2023八下·金华期中)实验室制取氧气时,小科同学取一定质量的高锰酸钾加热,记录产生氧气的质量与反应时间的关系如图所示,请回答:
(1)图中有两个时段固体质量都不变,理由是:t0~t1时段固体质量不变,是因为   ;t4~t5时段固体质量不变,是因为   。
(2)请根据图中数据计算高锰酸钾的质量为多少?(写出计算过程)
(3)反应后锰元素的质量与反应前相比,   (填“增加了”、“减少了”或“保持不变”)。
重难点四、关于表格的方程式计算
典例1:(2023八下·义乌月考)某校兴趣小组在实验室做制取氧气的实验,他们取氯酸钾和二氧化锰的混合物3.0g放入大试管中加热,并在不同时刻测定试管内剩余固体质量如下表:
反应时间/min 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5
剩余固体质量/g 2.55 2.25 2.10 2.04 2.04 2.04
分析表中数据,完成下列问题:
(1)生成氧气的质量为   g
(2)原混合物中氯酸钾和二氧化锰的质量各多少?(要有计算具体过程,只写答案不给分计算结果保留到小数点后两位)
变式1:(2022八下·新昌期末)某品牌钙片的部分信息:①钙片主要成分为碳酸钙;②每片钙片的质量为1克.科学学习小组同学用该品牌钙片做了如下实验:把100克稀盐酸分成五等份,分次将稀盐酸添加到放有10片钙片的烧杯中,充分反应(钙片中其它成分不溶于水且不与盐酸反应)。得到的实验数据见下表。
实验次数 1 2 3 4 5
加入稀盐酸的质量/克 20 20 20 20 20
剩余固体的质量/克 8.0 6.0 4.0 2.5 2.5
回答下列问题:
(1)CaCO3中碳元素的化合价为   .
(2)10片钙片中CaCO3的质量为   .
(3)实验中所用稀盐酸的溶质质量分数为多大?
变式2:(2022八下·婺城期末)学校八年级科学兴趣小组为了测定某矿山石灰石中碳酸钙的质量分数,取石灰石样品与足量稀盐酸在烧杯中反应(假设石灰石样品中杂质不与稀盐酸反应也不溶于水,杂质中不含钙元素)。有关实验数据如下表:
反 应 前 反 应 后
实验数据 烧杯和稀盐酸的质量 石灰石样品的质量 烧杯和剩余物的总质量
150g 12.5g 158.1g
(1)根据质量守恒定律可知,反应中生成二氧化碳的质量为   g。
(2)该石灰石中碳酸钙的质量分数为   。
(3)反应中生成氯化钙的质量是多少克?(写出计算过程)
变式3:(2022八下·南浔期末)某学校的学习小组对当地的石灰石矿区进行调查,测定石灰石中碳酸钙的质量分数,采用的方法如下:取该石灰石样品16g,把80g稀盐酸分四次加入,测量过程所得数据见下表(已知石灰石样品中含有的二氧化硅等杂质不溶于水,不与稀盐酸反应)。请计算:
序号 加入稀盐酸的质量/g 剩余固体的质量/g
第1次 20 11
第2次 20 6
第3次 20 2.8
第4次 20 a
(1)上表中n的数值为   ;
(2)样品中碳酸钙的质量分数是   ;
(3)求盐酸中溶质的质量分数。
重难点五、二氧化碳物理与化学性质的检验
典例1:(2023八下·路桥期末)如图是研究二氧化碳性质的实验,①③为湿润的紫色石蕊试纸,②为干燥的紫色石蕊试纸。
(1)为防止气体从漏斗口溢出,装置A中加入稀盐酸至   。
(2)装置B中能先变红的是试纸   。(填序号)
(3)装置C中观察到蜡烛自下而上熄灭,说明CO2具有的化学性质是   。
变式1:(2023八下·拱墅期末)小乐对教材中“探究二氧化碳性质”的相关实验装置进行了如图的改进。当小乐通入CO2一段时间后,下列现象及结论错误的是(  )
A.试管①内溶液的颜色变红色,证明CO2呈酸性
B.试管②内溶液变浑浊,证明CO2能与澄清石灰水反应
C.烧杯③中下面的蜡烛先熄灭,证明CO2密度比空气大
D.烧杯③中的蜡烛熄灭,证明CO2不可燃也不助燃
变式2:(2023八下·义乌月考)某化学兴趣小组用如图所示的装置做有关CO2气体性质的实验:
(1)甲同学将收集满CO2气体的试管倒插入紫色石蕊溶液里,并轻轻振荡试管。
①描述产生的现象:   ②产生该现象的原因是   。
(2)乙同学轻轻捏图C中胶头,看到的现象是   ,产生这种现象的原因是   (用化学方程式表示)。
变式3:二氧化碳在空气中的含量不多,但用途广泛。某小组同学为验证二氧化碳的性质和用途,进行了下列实验。
(1)利用石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳,若要产生平稳的气流,顺利完成实验,应选择装置甲还是装置乙,说明理由   ;若你选择的装置与丙装置相连,当观察到蜡烛自下而上熄灭时,可以验证二氧化碳具有的性质是   
(2)如图丁所示实验:观察到蜡烛自下而上熄灭;如果改变二氧化碳的倾倒方向,如图戊所示实验:观察到蜡烛自上而下熄灭。这两个截然相反的实验现象,能否反映出二氧化碳相同的性质   
(3)为验证碳酸饮料(汽水)中含有二氧化碳气体。小明同学利用如图己所示的装置进行实验:打开汽水瓶盖,立即塞上带导管的橡皮塞,将导管的另一端伸入装有少量紫色石蕊试液的试管中,观察到试管内紫色石蕊试液变成了红色,该同学得出结论:该汽水中含有二氧化碳。
【反思评价】该小组同学中有同学对小明同学的实验提出了质疑:认为小明同学的实验不严密,汽水中含有柠檬酸,可能是该汽水中的柠檬酸随气体气流进入试管,而引起紫色石蕊试液的变色。
【继续实验】针对提出的质疑该小组同学继续开展下列活动;
①查阅资料:柠檬酸为无色晶体,易溶于水和酒精;常温下稳定,熔点153℃,熔化后、沸腾前分解,分解温度约为175℃;柠檬、柑橘中含有柠檬酸。
②小明同学在自己实验的基础上,未增加任何试剂,接着进行了一步简单的实验操作,确认了不是因为柠檬酸引起紫色石蕊试液变色。该操作的名称以及观察到的实验现象是   
重难点六、光合作用与呼吸作用的探究
典例1:(2023八下·仙居期末)小科利用如下实验装置探究植物的呼吸作用。
步骤1:把数棵新鲜菠菜装入黑塑料袋中,用绳子扎紧袋口,不使外界空气进入,在暗处放置一个晚上。
步骤2:如图所示,用一根导管把塑料袋中的空气通入澄清石灰水中,观察到澄清石灰水变浑浊。
(1)把新鲜菠菜放置暗处一个晚上的目的是   。
(2)步骤2中澄清石灰水变浑浊说明   。
(3)为了使实验结论更可靠,除了要考虑实验样本的种类、数量等因素外,本实验中还应该设置对照组,具体方案是   。
变式1:某研究性学习小组的同学利用下列装置探究植物的呼吸作用,请分析回答下列问题。
(1)在实验中B装置的作用是   。
(2)C处玻璃罩不能透光的原因是   。
(3)图示实验完成后,如果证明C中的绿色植物进行呼吸作用消耗了氧,你的操作方法是   ,实验现象是   。
变式2:(2023八下·拱墅期末)小乐用天竺葵设计实验探究光合作用的条件和产物,实验过程如图所示。
(1)正确的实验步骤是:甲→   (每幅图只用一次)。
(2)如图丙所示,把叶片放到盛有酒精的小烧杯中水浴加热,目的是   。
(3)该实验可得出的结论是   。
(4)为了进一步探究光合作用的原料,小乐选取天竺葵一正常生长的叶片,黑暗处理一昼夜后切断其主叶脉,再光照4小时,最后进行淀粉检验。该实验基于的假设是   。
变式3:(2024八下·三门期末)小科通过以下实验验证外界因素对植物光合作用的影响。
【实验器材】吸管、菠菜、注射器、烧杯、LED灯(冷光源)、刻度尺。
【实验步骤】
①用吸管在长势良好且一致的菠菜叶片上打孔(如图甲),取30个叶圆片;
②将叶圆片置于注射器中,吸取30毫升水,用手堵住注射器小孔,拉动活塞,反复8次,使叶圆片内气体逸出;
③将叶圆片取出放入含有CO2释放剂的烧杯中,叶圆片沉于底部:
④把LED灯放置在离烧杯10厘米处照射(如图乙),10分钟后统计烧杯中叶圆片浮起的数量,重复三次实验取平均值。
⑤改变LED灯与烧杯的距离为15厘米、20厘米,重复上述实验。
烧杯 叶圆片/片 烧杯离光源距离/厘米 温度/摄氏度 浮起的叶圆片平均数/片
甲 10 10.0 25 6.55
丙 10 20.0 25 2.95
【原理解释】原来沉在水底的叶圆片,因为进行光合作用产生氧气,氧气附着在叶圆片上,使叶圆片受到的浮力变大,当浮力大于叶圆片的重力,叶圆片上浮。
(1)实验中还缺少的测量工具是   。
(2)小科是通过   来判断光合作用的强弱。
(3)分析实验数据,可得出的结论是   。
(4)实验前需不需要对菠菜进行暗处理并说明理由   。
1.小乐将蜡烛燃烧后的蜡油收集起来,发现质量变小。关于蜡烛的燃烧,下列说法正确的是( )
A.蜡烛燃烧生成了新物质,故此过程只有化学变化
B.蜡烛燃烧产生的气体能使燃着的木条熄灭,说明蜡烛燃烧生成了二氧化碳
C.蜡烛减少的质量等于生成二氧化碳和水等物质的质量
D.燃烧后蜡油的质量小于蜡烛的质量,体现了化学反应前后质量守恒
2.(2024九上·海曙开学考)对质量守恒定律的理解,正确的是(  )
A.10g冰受热熔化成10g水,符合质量守恒定律
B.反应物的质量等于生成物的质量
C.参加反应的氢气和氧气的体积一定等于生成水的体积
D.化学反应中,生成物的质量总和等于参加反应的各物质的质量总和
3.(2023八下·义乌月考)如图分别是有关实验室制取二氧化碳的制备、干燥、收集和验满,下列说法正确的是(  )
A.装置①可作为二氧化碳的发生装置,但不可用作氧气的发生装置
B.装置②干燥二氧化碳时,气体由b管进a管出
C.装置③可用作二氧化碳的收集装置
D.装置④是收集二氧化碳气体的验满方法
4.(2023八下·杭州期末)2020年5月27日上午,珠峰高程测量登山队成功登顶珠峰。在冲顶珠峰过程中,登山者要借助氧气瓶进行呼吸。以下有关对甲、乙、丙图分析中说法正确的是(  )
A. 甲图表示的过程为肺泡处的气体交换
B.乙图中气体交换后氧气浓度D>C
C.丙图中膈肌从E到F时呼气
D.吸气完成的瞬间膈肌处于丙图中的E状态
5.(2024八下·越城月考)图甲为研究光照强度对某植物光合作用强度影响实验示意图,图乙表示该植株的光照强度与光合速率的关系曲线,图丙表示夏季晴朗的一天,某种绿色植物在24小时内O2吸收和释放速率的变化示意图(单位:mg/h),A、B点对应时刻分别为点6时和19时,下列描述错误的是 (  )
A.乙图中限制AC段光合速率的主要因素是光照强度
B.丙图中24 小时内不进行光合作用的时段是0~5时和20~24时
C.丙图中光合作用速率最高时,每小时利用CO2的量是56g
D.丙图中测得该植物一昼夜O2的净释放量为300mg,假设该植物在24小时内呼吸作用速率不变,则该植物一天通过光合作用产生的O2总量大于300mg
6.(2022八下·舟山月考)植物的光合作用将光能转化为   能,如图两条曲线分别表示某植株一昼夜内光合作用和呼吸作用强度随时间的变化情况。据图分析,a、b、c三点中植物呼吸作用积累有机物最多的是   点。
7.(2024八下·上城期末)为了帮助同学们更好地理解测定空气中氧气含量的实验原理。老师利用传感器技术测定了实验装置内的压强、温度和氧气浓度,三条曲线变化趋势如图所示。
(1)集气瓶中水除了吸热降温以外,还有   作用。
(2)X曲线表示压强变化趋势,Y曲线表示   的变化趋势。
(3)结合Y、Z两条曲线,解释AB段压强变化的原因   ,造成CD段变化的操作是   。
8.(2023八下·金华期中)学习空气中氧气含量测定实验后,小明将课本中的实验装置改进为如图甲实验装置。用加热的电烙铁点燃红磷后,立刻拔掉插头,无线气压计实时记录瓶内的气压变化。实验过程中气压变化如图乙。请回答:
资料:一个密闭容器内气压受温度和气体量的影响,温度越高,气体质量越大,气体气压越大。
(1)甲图装置的优点是:   ;
(2)若图甲中红磷量不足,会导致测定结果   (填“偏大”、“偏小”或“不变”);
(3)图乙中AB段气压上升原因:   ,CD段气压上升原因:   。
9.(2024八下·临平月考)某兴趣小组对呼吸作用的实质进行探究。如图所示,瓶中装有萌发的种子,实验开始时阀门是关闭的。过一段时间后,往集气瓶内注入清水,并打开阀门,使瓶内气体进入装有澄清石灰水的试管中。请你分析:
(1)试管中澄清的石灰水会变得浑浊,请写出有关反应的化学方程式:   。
(2)如果在集气瓶中插入一只温度计,是为了验证   。
(3)如果让实验更有说服力,应该设置一组对照实验,对照组内装入   ,其他条件都相同。
(4)如果将集气瓶中的种子换成绿色植物,必须对装置进行遮光处理,以防止植物的   (生理过程)对实验结果的影响。
10.(2024八下·余杭期末)科学兴趣小组探究植物进行呼吸作用时,发现温度会影响菠菜呼吸作用的强度。于是他们对“菠菜在哪一温度下呼吸作用最强”进行实验探究。
(1)选择下列器材,写出本实验的步骤:   。
器材:如图所示的恒温箱(温度可调节)、装置甲(塑料袋有透明和不透明两种,)电子天平,若干新鲜菠菜。
(2)植物呼吸作用会消耗有机物。因此小杭认为上述实验中,也可以通过比较实验前后菠菜质量减小的快慢来判断呼吸作用的强弱。你是否赞同他的观点并说明理由:   。
11.(2024八下·杭州月考)某科研小组为探究植物光合作用速率的变化情况,设计了由透明的玻璃罩构成的小室,如图甲 缓冲液的作用是保持小室内的( 浓度恒定)。将该装置放在自然环境下,测定夏季一昼夜小室内植物氧气释放速率的变化,得到如图乙所示曲线。请回答下列问题:
(1)一昼夜中小室内氧气浓度最高的是   (填字母)点。
(2)请解释14时氧气释放速率降低的原因:   。
(3)若从6时开始实验,初始液滴位置为0,一段时间后观察到A装置中液滴移动到如图甲所示位置,那么产生此结果的原因是   ,使消耗的氧气大于产生的氧气,小室内压强减小。
12.(2022八下·诸暨期末)如图甲,智能温室大棚能自动控制大棚内的温度、CO2浓度、光照强度等条件,以满足大棚内作物生长发育的需求。乙图表示大棚内A、B两种植物的光合速率(用CO2吸收量表示)与光照强度的关系曲线。请分析回答:
(1)大棚内壁上经常出现小水珠,这些小水珠主要来自于植物的   作用。
(2)植物A的光合作用开始于   (选填“d点前”、“d点"或“d点后”)。
(3)若不考虑温度对呼吸作用的影响,则当光照强度为f时,单位时间内,光合作用合成的有机物是植物   (选填“多于”、“等于”或“少于”)植物B.
13.(2023八下·义乌期中)如图为人体肺泡与血液气体交换示意图。,分别代表进行交换的两种气体,箭头表示气体交换的方向。请据图分析回答下列问题:
(1)A 代表的气体是   。
(2)若气体交换发生在组织细胞与血液之间,气体交换后,血液中含量明显增多的气体是   。
(3)“结构与功能相适应”是生物学的基本观点之一,请列举有利于肺泡和毛细血管之间进行气体交换的结构特点:   。(写出一点即可)
14.(2024八下·杭州期末)某同学在学习完植物的三种生理活动后进行了相关研究。图甲中的A、B、C分别表示植物的三种生理活动;图乙是该同学综合研究呼吸作用、光合作用的实验装置(氢氧化钠溶液可以吸收CO2);图丙是大棚内该植物制造和消耗有机物和种植密度的关系图。请根据图回答问题:
(1)图甲中根吸收的水分大约有99%主要用于   (填字母)这一生理过程;
(2)该同学研究呼吸作用、光合作用的实验过程如下,
①呼吸作用的研究:先摘取一片图乙装置中的叶片,除去叶绿素后滴加碘液,看到的叶片变蓝;再关闭图乙装置的阀门,在黑暗处放置24h后,摘取甲叶片,除去叶绿素后滴加碘液,看到的现象是:叶片不变蓝。据此可以得出的结论是:   。
②光合作用的研究:将在黑暗处放置一昼夜后的图乙装置,移到阳光下,打开阀门并移除氢氧化钠溶液,在叶片乙中N处切断A与R之间的主叶脉。一段时间后取下叶片乙,除去叶绿素后滴加碘液,实验现象是:A不变蓝,B变蓝。据此可以得出的结论是   。
(3)种植密度也会影响植物的产量,分析图丙曲线可知种植密度为   时(选填m1、m2、m3,或m4)植物产量最高。
15.(2024八下·临平期末)到19世纪末,经几代科学家对光合作用的不断探索,得到结论:光合作用反应物是和,产物是和有机物。为了探究产物中的元素来源,科学兴趣小组从元素守恒的角度进行了猜想。猜想一:全部来源于;猜想二:全部来源于;猜想三:同时来源于两者。为了求证,他们查阅资料如下:
资料1:19世纪末,科学家普遍认为气体之间更容易转化,认为在光的作用下被分解成和,所以来自于同为气体的。
资料2:1937年,英国化学家希尔通过实验发现:离体叶绿体在光照条件下使水分解,释放出。
资料3:1939年,已经发现了氧的同位素。美国科学家鲁宾、卡门利用标记的和分别培养小球藻,光照相同时间后,检测甲、乙两试管中产生的氧气是否含,如图所示。
根据所学知识,结合资料回答下列问题:
(1)写出小球藻光合作用的化学反应式或方程式:   。
(2)资料2的实验结论   (填“支持”或“不支持”)资料1的观点;
(3)根据资料3的实验结果,分析可得猜想   成立。
16.(2024八下·余杭期末)某校生物小组用黑藻探究光合作用是否以二氧化碳作为原料。BTB(溴麝香草酚蓝)水溶液颜色变化可反映出水中二氧化碳含量变化,原理如图1所示。依据这一原理,同学们进行实验,处理及结果如图2所示。
(1)实验开始前,需要将黑藻暗处理一昼夜,目的是   。
(2)比较甲、乙组实验结果,从植物角度分析甲组试管二氧化碳减少的原因   。
(3)有同学质疑,光照是否会引起BTB水溶液中二氧化碳含量减少。为继续探究这个问题,小杭接下来的实验操作是:取一支相同的试管丙,   ,置于光照下静置一段时间后观察。若BTB水溶液颜色呈现   ,则证明光照不引起BTB水溶液中二氧化碳含量减少。
17.(2023八下·洞头期中)如图是几种实验室制取气体的发生装置与收集装置。
(1)B装置中仪器a的名称是   。
(2)二氧化锰粉末与双氧水制取氧气。要较好地控制产生氧气的速度,应选用发生装置   (填字母)。
(3)用C装置收集一瓶较为纯净的氧气,操作的正确顺序为    (填数字)。
①将导管伸入集气瓶口,气体进入瓶中
②将装满水的集气瓶倒置在水槽中的塑料支架上(C图中支架略去)
③当集气瓶中的水被全部排出后,用毛玻璃片盖上瓶口,将集气瓶移出水面放置备用
④导管口出现均匀的气泡
18.(2023八下·椒江期末)潜水、高空飞行等活动经常利用超氧化钾(KO2)作供氧剂。小科查阅了相关资料,请回答下列问题:
(1)超氧化钾作供氧剂的原理是:超氧化钾能与二氧化碳反应生成氧气,同时产生碳酸钾。请写出该反应的化学方程式   
(2)实验室常利用加热氯酸钾来制取氧气,若要得到比较干燥的氧气,则气体的发生与收集装置应该选用    (选填字母)。
(3)小科将氧气和空气按比例混合,制取一瓶100毫升含氧气体积分数为40%的混合气体,则需要氧气和空气的体积比为   (空气中氧气的体积分数按20%计算) .
19.(2023八下·义乌期中)实验是科学探究的重要方法,如图是测定空气中氧气含量实验的两套装置图,请结合图示回答有关问题。
(1)根据下表提供的实验数据,完成下表。
硬质玻璃管中空气的体积 反应前注射器中气体体积 反应后注射器中气体体积 实验测得空气中氧气的体积分数
40mL 20mL 10mL
(2)装置一和装置二中气球的位置不同,   (填“装置一”或“装置二”)更合理,反应前注射器内空气体积至少为   mL。
20.(2023八下·新昌期末)下图是实验室制取气体的常用装置,请回答下列问题:
(1)仪器a的名称是   。
(2)选用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气时,应选用   (选填“A”或“B”)作为气体发生装置。
(3)选用D装置作为氧气收集装置,氧气从   (选填“b”或“c”)管进入。
(4)小科用抽拉法检查装置E的气密性,发现被拉出的注射器活塞一段时间后又回到原来的位置,你认为该装置是否漏气?   (选填“是”或“否”).
21.(2022八下·临海月考)植物的新陈代谢要受到外界环境因素(如光、水分)的影响.上图表示一株叶面积为10分米2的植物在一定光照和一定二氧化碳浓 度的条件下吸收二氧化碳的速度(单位:毫克/(分米2 小时)).请回答:
(1)B点表示的意义是   。
(2)如果白天光照强度持续为n1时,植物能不能正常生长?   (选填“能”或者“不能”)
(3)在光照强度为n3的情况下光照4小时,该植物通过光合作用吸收的二氧化碳的质量为   毫克.
(4)根据所学的知识,请你提出一项提高大棚蔬菜产量的措施:   
22.(2023八下·越城期末)兴趣小组进行光合作用实验,选取生长状况相同的植物叶,分成4等份,分别在不同温度下暗处理1小时,接着在相同光照下放置1小时,测定每份叶中有机物质量的变化,制成图甲。请回答下列问题。
(1)实验中,叶在时通过光合作用产生的有机物质量为   毫克;
(2)乙图是:时.该植物吸收(释放)二氧化碳随光照强度变化的曲线,则曲线上b点的含义是   
(3)若温度由下降到,图乙中相应的a点将往   方(选填“上”或“下”)移。
23.(2023八下·杭州期末)小应利用如图甲所示的思维模型设计了“探究空气中氧气含量”的实验,他用一个有刻度的去底带塞子的瓶子,塞子上插入温度计和粘有“暖宝宝”贴的铜丝,实验装置如图乙所示。
查阅资料发现:“暖宝宝”贴内含有铁、活性炭、无机盐、水等物质,可在空气中吸收氧气发生放热反应,反应过程中主要反应的化学方程式为:2Fe+2H2O═2Fe(OH)2,“暖宝宝”贴吸氧能力强,放热迅速。
(1)从建模角度分析,“利用暖宝宝贴消耗空气中的氧气”的操作属于上述思维模型中的   。
(2)2Fe+2H2O═2Fe(OH)2属于   反应(填写化学反应基本类型),整个实验过程中,瓶内液面的变化情况为   。
(3)小应待反应结束,温度计示数恢复初始温度时记录液面位置,如图丙所示,应调整瓶子在水中的深度,使瓶子内外液面相平再读取刻度   。
24.(2024八下·西湖期末)小杆利用红磷的燃烧测定空气中氧气的体积分数,装置如图1。已知集气瓶的容积为300mL,点燃前朱在集气瓶中加入50mL水。
(1)实验前预先加入50mL水的目的是    。
(2)实验结束时,测得集气瓶中水增加的体积为40mL,则空气中氧气的体积分数为    ,造成该实验结果偏差的原因可能是    (写出一点即可)。
(3)对于图1实验,小科同学进行了改进与创新,实验过程如图2所示,其优点是    (写出一点即可)。
25.(2024八下·三门期末)小科用图甲所示的思维模型设计了图乙所示的“探究空气中氧气含量”的实验。实验步骤如下:
①检查装置的气密性;
②关闭止水夹,将点燃的红磷伸入集气瓶内至完全反应;
③,观察到水进入集气瓶的体积;
④重复实验,得出结论。
(1)从建立模型角度分析,“关闭止水夹”属于上述思维模型中的   。
(2)将步骤③补充完整:   。
(3)误差分析:最后测得氧气的体积分数偏小的原因可能是   
A.实验后一部分水滞留在导管中。
B.红磷的量不足,未能把瓶内氧气耗尽。
C.将燃烧匙伸入集气瓶瞬间,部分空气逸出。
D.由于广口瓶的形状造成很难均分五等份,影响测量结果。
26.(2022八下·柯桥期末)鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙。某科学兴趣小组取25g鸡蛋壳于烧杯中,缓慢加入稀盐酸(杂质不溶于水,也不与稀盐酸反应),剩余固体质量与加入稀盐酸的质量关系如图所示。请根据要求回答问题:
(1)实验时当观察到   现象时,说明鸡蛋壳已完全反应;
(2)鸡蛋壳完全反应后,求产生CO2的质量;
(3)当鸡蛋壳恰好完全反应时,求所得溶液的溶质质量分数。
27.(2022八下·诸暨期末)钙是生物体骨骼的重要组成元素。鱼骨中含有碳酸钙,现设计图甲实验测定鱼骨中的碳酸钙含量,并将测得的数据绘制成图乙。提示:食醋的主要成分是醋酸(HAc),醋酸和碳酸钙反应的化学方程式为: 2HAc+CaCO3=CaAc2+H2O+CO2↑。该实验中浓硫酸的作用是吸收逸出的水蒸气, 鱼骨中其它成分与食醋反应生成的气体可忽略不计。
(1)该实验中仪器a的名称是   。
(2)计算鱼骨中碳酸钙的质量分数。
(3)生活中,用喝醋方法除去卡在咽上的鱼刺,这种做法是不科学的。请你结合实验结果加以说明。
28.(2022八下·新昌期末)某品牌钙片的部分信息:①钙片主要成分为碳酸钙;②每片钙片的质量为1克.科学学习小组同学用该品牌钙片做了如下实验:把100克稀盐酸分成五等份,分次将稀盐酸添加到放有10片钙片的烧杯中,充分反应(钙片中其它成分不溶于水且不与盐酸反应)。得到的实验数据见下表。
实验次数 1 2 3 4 5
加入稀盐酸的质量/克 20 20 20 20 20
剩余固体的质量/克 8.0 6.0 4.0 2.5 2.5
回答下列问题:
(1)CaCO3中碳元素的化合价为   .
(2)10片钙片中CaCO3的质量为   .
(3)实验中所用稀盐酸的溶质质量分数为多大?
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
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