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第3章第1-2节 拓展性学习评价（教师版）
（满分100分，作业时间45分）
一、选择题：（每小题2分，共30分）
1．下列关于燃烧现象的解释不正确的是（　　）
A．图a中火柴头垂直向上燃烧时容易熄灭，是因为热空气增大了火柴梗的着火点
B．图a中火柴头斜向下时更容易燃烧，是因为火柴梗能不断被加热
C．图b中蜡烛火焰很快熄火，是因为金属丝圈吸收热量，温度降低到蜡烛着火点以下
D．煤球制成蜂窝煤后燃烧更剧烈是因为增大了煤与氧气的接触面积
【答案】A
【解析】
A、火柴梗竖直向上时，不能充分吸收燃烧放出的热量，使火柴梗温度不易达到着火点，而不是增大了火柴梗的着火点，故错误。
B、火柴头斜向下时更容易燃烧，是因为火柴梗不断被加热使其温度达到着火点和受到热气流带来新鲜空气的助燃，故正确；
C、蜡烛是可燃物，与氧气充分接触，熄灭的原因是：金属是热的良导体，把产生的热量迅速向四周传导，使温度降低到了蜡烛的着火点以下，故正确；
D、将煤球制成蜂窝煤，是为了增大可燃物与氧气的接触面积，促进燃料的燃烧，故正确；
2．如图所示，将两支燃着的蜡烛罩上茶杯，观察到高的蜡烛先熄灭，低的蜡烛后熄灭，茶杯内自上而下充满烟雾，杯内温度显著升高。实验启发：高楼层发生火灾时，应该（　　）
A．立即从高楼沿着水管爬下逃生
B．站到房间里的桌子上等待救援
C．用湿毛巾捂住口鼻，保持低姿势离开
D．带上贵重物品，戴好口罩，乘电梯逃生
【答案】C
【解析】
A.立即从高楼沿着水管爬下逃生，这种方式虽然可能是一种逃生途径，但并非所有高楼都配备有适合攀爬的水管，且攀爬过程中存在极大的安全风险，不符合题意；
B.站到房间里的桌子上等待救援，这种方式存在很大的安全隐患，因为火灾现场的高温、有毒气体和烟雾会迅速上升并聚集在高处，站在桌子上反而会增加中毒和窒息的风险，不符合题意；
C.用湿毛巾捂住口鼻，保持低姿势离开，这种方式是正确的，湿毛巾可以过滤掉部分有毒气体和烟雾，保持低姿势则可以避免吸入过多的高温、有毒气体和烟雾，从而增加逃生的成功率，符合题意；
D.带上贵重物品，戴好口罩，乘电梯逃生，这种方式存在很大的风险，首先，火灾时电梯可能因断电而停止运行，导致被困在电梯内；其次，即使电梯正常运行，也可能因烟雾和高温而出现故障；最后，带上贵重物品会减慢逃生速度，增加被困的风险，不符合题意；
3．足量的蜡烛在如图甲所示密闭装置内燃烧至熄灭，用传感器测出这个过程中瓶内氧气含量的变化如图乙所示。下列判断不正确的是（　　）
A．瓶内氧气被消耗完使蜡烛熄灭 B．蜡烛燃烧使得瓶内二氧化碳气体增多
C．燃烧过程瓶内氧气的体积分数非均匀减少 D．蜡烛熄灭后瓶内仍然存在多种气体
【答案】A
【解析】
A、瓶内氧气含量的变化图，当氧气的体积分数达到15.96%时，蜡烛熄灭，说明瓶内氧气没有被消耗完，故选项说法错误。
B、蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，蜡烛燃烧使得瓶内二氧化碳气体增多，故选项说法正确。
C、瓶内氧气含量的变化图，燃烧过程瓶内氧气的体积分数非均匀减少，故选项说法正确。
D、蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，蜡烛熄灭后瓶内仍然存在氮气、氧气、二氧化碳、稀有气体、水蒸气等多种气体，故选项说法正确。
4．白磷的着火点为40℃，现用如图装置测定空气中氧气的体积分数。实验步骤为：集气瓶里先装适量a体积的水，在酒精灯灯焰上把玻璃棒下端加热，装置如图密封。用力把玻璃棒按下与白磷接触，白磷燃烧。燃烧停止后，稍振荡，完全冷却后，量出集气瓶中水的体积（b）和整个集气瓶容积（c）。则下列说法错误的是（　　）
A．反应过程中集气瓶内液面的变化是先下降后上升
B．该实验测得氧气与空气的体积比为（a﹣b）：（c﹣a）
C．燃烧匙中的白磷不能换成木炭或硫粉
D．该装置没有用止水夹，不会影响实验结果
【答案】B
【解析】
A、白磷燃烧放热，装置中的温度升高，压强增大，则集气瓶中的水会进入烧杯中，液面下降，但红磷燃烧消耗氧气，装置中的气体会减小，烧杯中的水会进入集气瓶中，液面又会上升，该选项说法正确；
B、集气瓶中液面上升的体积为消耗的氧气的体积，则该实验测得氧气与空气的体积比为（b﹣a）：（c﹣a），该选项说法不正确；
C、木炭或硫粉燃烧生成二氧化碳或二氧化硫气体，装置中的压强几乎不变，则不能测定空气中氧气的含量，该选项说法正确；
D、由于集气瓶中的导管伸入水下，形成液封，则该装置没有用止水夹，也不会影响实验结果，该选项说法正确。
5．某同学误将少量KMnO4当成MnO2加入KClO3中进行加热制取氧气，部分物质质量随时间变化如图所示，下列关于该过程的说法正确的是（　　）
A．c代表氧气
B．a代表高锰酸钾
C．t1时刻，KClO3开始分解
D．t3时刻，生成氧气的质量达到最大值
【答案】D
【解析】
A、由分析可知，c代表氯化钾，故选项说法错误。
B、由分析可知，a代表氯酸钾，故选项说法错误。
C、由分析可知，t1时刻，KMnO4开始分解，故选项说法错误。
D、由图可知，t3时刻之前KMnO4已经完分解，t3时刻KClO3完全分解，则此时生成氧气的质量达到最大值，故选项说法正确。
6．某化学兴趣小组用如图所示的装置来制取干燥的氧气，并测定实验中生成的氧气体积。装置气密性良好，图Ⅰ中的燃烧匙内装有二氧化锰，燃烧匙可以上下移动，干燥管内装有足量碱石灰（可以吸收水蒸气）。下列说法正确的是（　　）
A．将装置Ⅰ分别与装置Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、V连接，均能达到测定氧气体积的目的
B．若用装置V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偏大
C．若用装置Ⅳ收集氧气，可将带火星的木条放置在b处导管口验满
D．若用装置Ⅰ与装置V量组合测量生成氧气的体积，实验时先连接装置Ⅰ和V，后将燃烧匙伸到液面以下
【答案】D
【解析】
A.该实验是制取干燥的氧气，排水法收集的氧气不干燥；Ⅲ、Ⅳ无法测定收集的氧气的体积，故错误；
B.量筒内水的体积即为生成的氧气的体积，所以用装置V测量生成氧气的体积，集气瓶上方原有的空气对测量结果没有影响，故错误；
C.氧气的密度比空气大，若用装置Ⅳ收集氧气，氧气应从b端进入，验满时将带火星的木条放在a端管口处，观察木条是否复燃，故错误；
D.若用装置Ⅰ与装置V量组合测量生成氧气的体积，实验时先连接装置Ⅰ和V，后将燃烧匙伸到液面以下，故正确。
7．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。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，氧气占
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、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，选项说法错误；
B、红色粉末是汞与氧气发生化合反应生成的氧化汞，选项说法错误；
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，选项说法正确；
D、图丙中c点对应的操作是打开弹簧夹，选项说法错误。
8．为了更好地理解燃烧红磷法测定空气中氧气含量的实验原理，可以利用传感器技术实时测定图1实验装置内的压强、温度和氧气浓度变化，三条曲线变化趋势如图2所示。下列有关叙述错误的是（　　）
A．X曲线表示的是温度变化 B．Y曲线表示的是氧气的浓度变化
C．CD段对应的变化进程是红磷燃烧 D．DE段对应的变化进程是水倒吸进广口瓶
【答案】C
【解析】
A、红磷燃烧放热，温度升高，完全反应后温度降低至原温度，X曲线表示的是温度变化，该选项正确。
B、红磷燃烧消耗氧气，Y曲线表示的是氧气的浓度变化，该选项正确。
C、CD段对应的是红磷完全燃烧后，冷却至室温的过程，该选项不正确。
D、DE段对应的变化进程是水倒吸进广口瓶，该选项正确。
9．燃烧现象非常常见，下列四幅图中分析错误的是（　　）
A．图一所示实验现象，说明燃烧应具备的条件是有可燃物
B．图二烧杯中蜡烛渐渐熄灭，说明燃烧应具备的条件是要有氧气
C．图三铜片上白磷燃烧，红磷不燃烧，说明燃烧应具备的条件是温度达到可燃物的着火点
D．图四是实验中所用的药品，白磷保存方法正确的是图B
【答案】D
【解析】
A、图一所示实验改变的变量是可燃物，其他条件不变，因此说明燃烧应具备的条件是有可燃物，故A正确；
B、图二所示实验改变的变量是是否与氧气充分接触，其他条件不变，说明燃烧应具备的条件是与氧气接触，故B正确；
C、图三所示实验改变的变量是温度是否到达着火点，其他条件不变，铜片上白磷到达燃点燃烧，而红磷温度没达到燃点不燃烧，说明燃烧应具备的条件是温度达到着火点，故C正确；
D、因为白磷的着火点只有40℃，因此需要浸没在水中保存，隔绝氧气，因此选择A，故D错误。
10．15%的H2O2溶液在二氧化锰催化作用下会剧烈反应产生O2．实验室欲利用15%的H2O2溶液制取O2，则下列装置中，仪器选择和药品放置最合理的是（　　）
A． B． C． D．
【答案】D
【解答】解：实验室利用15%的H2O2溶液制取O2，反应速率较快，选择的制取装置应能控制反应的速率。
A、图中装置不能控制液体和固体的接触，不能控制反应速率，故选项错误。
B、15%的H2O2溶液与二氧化锰混合，反应速率较快，不能通过滴加水的方法控制反应速率，故选项错误。
C、15%的H2O2溶液与二氧化锰混合，反应速率较快，图中装置通过滴加水，不能控制反应速率，故选项错误。
D、图中所示装置，能通过调节旋塞改变液体的滴加速度，能控制15%的H2O2溶液滴加的速率，从而控制反应的速率，故选项正确。
11．下列收集装置，可以用来收集氧气的是（　　）
A．①③ B．①②③⑥ C．①⑤⑥ D．①②③④
【答案】D
【解答】解：①②是排水法；故可以；③④是向上排空气法，故可以；⑤⑥是向下排空气法，故不可以。
12、由于对流，热空气上升，在日常我们所见的烛焰，如图所示 ，但假如在完全失重充满空气的太空船里，你认为烛焰的形状是？（ ）
【答案】B
13、下列各图所示装置的气密性检查中，漏气的是（ ）
【答案】D
14、英国科学家法拉第曾为少年儿童做过一个有趣的“母子火焰”实验，如图所示。据此实验，下列有关分析中正确的是（ ）
A．子火焰中被燃烧的物质是液态石蜡21cnjy
B．这一现象说明蜡烛中主要物质的熔点较低
C．要使该实验成功，导管不宜过长21世纪教育网版权所有
D．导管的一端要插入母火焰的中心部位是因为该处氧气充足
【答案】C
15.下列CO2的制备装置中，不能起到“随开随制，随关随停”效果的是（ ）
A、①③ B、②④ C、①② D、③④21世纪教育网版权所有
【答案】B
二、填空题：（每小题2分，共30分）
16．在科学拓展课程中，某小组同学为开展“使带火星的木条复燃所需氧气的最低体积分数”的实验探究。下面是实验室提供的一些常用仪器：
回答下列问题：
（1）甲同学用高锰酸钾制取氧气，组装发生装置时，除了棉花外，还需要用到图甲中的仪器有 　 　 。
（2）若想收集一瓶空气与氧气体积比为1：1的混合气体，应选择上述的 　 　 （填字母）装置收集气体，判断收集满的实验现象是 　 　 。
【答案】（1）ABEF；（2）I；大气泡从集气瓶口向外冒出时。
【解析】
（1）如果用高锰酸钾制氧气就需要加热，氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空气法和排水法收集；因此甲同学用高锰酸钾制取氧气，组装发生装置时，除了棉花外，还需要用到图甲中的仪器有：ABEF；故答案为：ABEF；
（2）若想收集一瓶空气与氧气体积比为1：1的混合气体，应选择上述的排水法收集；判断收集满的实验现象是：大气泡从集气瓶口向外冒出时；故答案为：I；大气泡从集气瓶口向外冒出时。
17．小明发现实验室中部分双氧水保存过程中会因自行分解而失效，为探究双氧水自行分解的影响因素，小明利用图甲所示装置进行了30分钟的实验，并将所得数据记录在表格中。
（1）为了使测量结果更准确，收集气体的时机在 时（选填字母）；
A．连续均匀冒气泡　　B．冒第一个气泡　　C．可任意选择都无影响
（2）小明的实验，所基于的假设是 ；
（3）小明发现该反应是放热的，所以他将收集氧气的导管伸到了水面上（如图乙，仍用排水法），请说明这样操作更准确的原因 。
【答案】 B 因为双氧水自行分解的影响因素有温度和浓度。 冷却时量筒中的气体可以回到发生装置中，避免反应升温对测量结果的干扰
【解析】
（1）收集气体时，应在刚产生气体，即冒第一个气泡时开始收集。
（2）因为双氧水自行分解的影响因素有温度和浓度。
（3）冷却时量筒中的气体可以回到发生装置中，避免反应升温对测量结果的干扰
18．小科在“探究空气中氧气含量”的实验时设计了如下的思维模型：
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，“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）整个实验过程中，瓶内液面的变化情况为 ；
（3）若温度计与橡皮塞之间连接不是很密闭，则测量结果将 （填“不变”、
“偏小”或“偏大”） 。
【答案】 耗尽O2形成气压差 先下降后上升 偏小
【解析】
（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耗尽O2形成气压差；
（2）刚开始暖宝宝吸收氧气会放出热量，瓶内温度升高，使气压增大，将水向下压，观察到瓶内液面下降；反应结束后随着温度下降，且反应消耗氧气使得瓶内气压减小，液面又会上升；整个实验过程中，瓶内液面的变化情况为先下降后上升；
（3）若温度计与橡皮塞之间连接不是很密闭，空气会进入容器内，容器内气压差偏小，液面上升高度偏小，则测量结果将偏小。
19．同学们在学习完氧气的性质后，知道了“铁丝能在纯氧中燃烧”，在此基础上，同学们提出铁丝在氧气中的燃烧与氧气浓度和铁丝粗细有关系吗？等问题，并展开了项目化学习的探究。
同学们设计并进行了下列五组实验。
实验编号 ① ② ③ ④ ⑤
氧气浓度（体积分数） 34% 47% 60% 73% 86%
直径0.2mm的细铁丝 不燃烧 稍有燃烧 剧烈燃烧 剧烈燃烧 剧烈燃烧
直径0.5mm的粗铁丝 不燃烧 不燃烧 不燃烧 稍有燃烧 剧烈燃烧
【收集证据】
(1)实验⑤中细铁丝燃烧的现象是 。
【实验结论】
(2)其他条件相同时，铁丝燃烧与铁丝粗细的关系是 。
【小组讨论】
(3)铁丝在空气中不能燃烧，极细铁粉能在空气中剧烈燃烧的原因是 。
【答案】(1)剧烈燃烧火星四射，放大量热，生成黑色固体
(2)铁丝越细，铁丝燃烧越剧烈
(3)增大了与氧气的接触面积
【解析】
（1）细铁丝燃烧的实验现象：剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体；
（2）对比不同直径的铁丝在相同氧气浓度中燃烧的现象可知，细铁丝越细，燃烧越剧烈；
（3）铁粉的表面积大，与空气中氧气的接触面积大，所以极细铁粉能在空气中剧烈燃烧。
20．如图所示，在玻璃燃烧匙中盛有一定量硫粉，金属丝用于加热（不和硫反应），球形容器内充满氧气，U形管内盛液态汞。反应前，两侧液面持平。给金属丝通电加热，使硫与容器中的氧气发生反应，此时，可以观察到 U 形管中水银柱左边高于右边。反应结束后，静置片刻，使容器内的温度恢复到反应前的温度。此时，可观察到 U 形管两侧的水银柱液面仍持平。简要回答下列问题：
（1）写出硫和氧气反应的文字表达式： ；
（2）在反应进行中，U 形管水银柱推向左管，其原因是 ；
（3）反应结束，恢复到反应前温度后，U 形管两侧水银柱液面持平，原因是 ；
【答案】 硫+氧气二氧化硫 硫燃烧时会放出大量的热，气体膨胀，球形容器内压强增大 硫燃烧产生二氧化硫，恢复常温后与消耗氧气的体积相同，压强相等
【解析】
（1）硫和氧气反应生成二氧化硫，文字表达式为硫+氧气二氧化硫。
（2）硫燃烧时会放出大量的热，气体膨胀，球形容器内压强增大。
（3）硫燃烧时虽然消耗氧气但同时又生成了同体积的二氧化硫，压强相等，所以恢复温度后水银管的液面不会变化。
三、探究题：（每小题2分，共20分）
21．小玉为了测定“空气中氧气的体积分数”，自制了如图甲所示的装置进行实验：
①将一个底部开孔的玻璃瓶放在水槽中央位置，然后向水槽中加入一定量的水；
②在燃烧匙里加入白磷粉末；
③将有电热棒、燃烧匙和传感器探头的橡胶塞紧紧塞在瓶口上；
④接通电热棒电源一段时间后，发现白磷燃烧起来。
（1）在接通电源前，小玉用热毛巾捂住玻璃瓶来检查装置的气密性，若装置气密性良好，则会出现的现象是 　 　 。
（2）反应结束后，发现玻璃瓶内液面未达到空气总体积的20%，其可能的原因有（可多选） 　 　 。
A.燃烧匙中白磷不足 B.燃烧时有气体通过底部小孔逸出
C.未完全冷却到室温就读数 D.氧气体积分数低于3.2%时白磷自动熄火
（3）图乙、丙是通过温度、气压传感器测得的两幅图像，请分析图丙中t1～t2时间段瓶内气压突然增大的原因：　 　 。
【答案】（1）玻璃瓶底部的小孔处有气泡冒出；（2）ACD；
（3）白磷燃烧放出热量，导致瓶内气体膨胀，压强增大的幅度大于氧气消耗压强减小的幅度。
【解析】
（1）在接通电源前，小玉用热毛巾捂住玻璃瓶来检查装置的气密性，若装置气密性良好，则会出现的现象是玻璃瓶底部的小孔处有气泡冒出；故答案为：玻璃瓶底部的小孔处有气泡冒出；
（2）
A.燃烧匙中白磷不足会导致装置内的氧气不能被全部消耗，造成测定结果偏小，符合题意；
B.燃烧时有气体通过底部小孔逸出，在实验结束后，进入的水会偏多，造成测定结果偏大，不合题意；
C.未完全冷却到室温就读数会造成测定结果偏小，符合题意；
D.氧气体积分数低于3.2%时白磷自动熄火，造成氧气未完全耗尽，造成测定结果偏小，符合题意；
故答案为：ACD；
（3）图乙、丙是通过气压、温度传感器测得的两幅图像，t1～t2这一段时间内瓶内气压显著增加的原因是燃烧放出热量，导致瓶内气体膨胀，压强增大的幅度大于氧气消耗压强减小的幅度；故答案为：白磷燃烧放出热量，导致瓶内气体膨胀，压强增大的幅度大于氧气消耗压强减小的幅度。
0423222．学习KClO3的分解反应后，小马对该反应的催化剂产生了疑问：除了MnO2，其他物质能做这个反应的催化剂吗？他将几种不同的物质分别放入KClO3中，在相同的加热条件下，用如图装置完成实验，并将数据记录在表格中。
编号 KClO3质量/g 加入物质 加入物质质量/g 收集50mLO2所需时间/s
实验1 5 — — 171
实验2 5 Fe2O3 0.5 58
实验3 5 MnO2 0.5 49
实验4 5 KCl 0.5 154
请据此分析：
（1）设置实验1的目的是 　 　 。
（2）实验中，小马是通过测量收集50毫升氧气 　 　 来比较3种物质的催化效果。
（3）通过实验1、4对比分析，可知KCl在实验中起到 作用。
（4）用实验1继续收集50毫升氧气，所需时间明显少于171秒，这是因为反应生成的 　 　 加快了反应。
【答案】（1）对比。（2）需要的时间。（3）催化 （4）氯化钾。
【解析】（1）设置实验1的目的是对比。
（2）实验中，小马是通过测量收集50毫升氧气需要的时间来比较3种物质的催化效果。
（4）用实验1继续收集50毫升氧气所需时间明显少于171秒，这是因为反应生成的氯化钾加快了反应。
23．利用加热高锰酸钾的方法，验证化学反应中质量守恒定律。如下图，小科将适量高锰酸钾装入试管，塞入一团棉花并测出试管、棉花与药品的总质量为。加热使之充分反应后，测得量筒中气体体积为V，再次测得反应装置与物质总质量为，已知常温常压下氧气密度为。据此请回答：
（1）实验中用量筒收集气体的好处是 。
（2）实验中，试管口内壁附着紫红色小液滴，请解释产生该现象的原因 。
（3）根据实验数据计算发现：，与质量守恒定律不符。造成这一实验结果的原因分析正确的是 。
A．试管中高锰酸钾没有完全分解
B．导管口连续均匀冒气泡时才收集气体
C．未调节量筒内外液面相平就读数
D．停止加热时，先将导管移出水面，再熄灭酒精灯
【答案】 便于直接读出氧气的体积 高锰酸钾粉末溶于冷凝水形成高锰酸钾溶液 BCD
【解析】
（1）实验中用量简收集气体的好处是：便于直接读出氧气的体积。
（2）实验中，试管口内壁附着紫红色小液滴，请解释产生该现象的原因是：高锰酸钾粉末溶于冷凝水形成高锰酸钾溶液。
（3）
A.试管中高锰酸钾没有完全分解，不会造成，此选项不符合题意；
B.导管口连续均匀冒气泡时才收集气体，导致部分氧气没有收集起来，会造成，此选项符合题意；
C.未调节量筒内外液面相平就读数，导致氧气的体积读数不准确，会造成，此选项符合题意；
D.停止加热时，先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，继续加热过程中生成的氧气逸散到空气中，没有收集在量筒内，会造成，此选项符合题意；故选BCD。
四、综合题：（24、25小题各6分， 26小题8分，共20分）
24．实验室以高锰酸钾为原料制取氧气。
（1）用如图1方法检查装置的气密性，若此装置气密性良好，将看到的现象是 　 　 。
（2）小应看到实验桌上有如图2所示的器材，要完成本实验，除选取①②③④⑤器材外，还需 　 　 （填序号）。
（3）小应组装装置后，开始制取并收集氧气，实验结束时应该先 　 　 ，然后 　 　 。（选填“从水中取出导管”或“熄灭酒精灯”），否则会出现水槽中的水倒流进入试管，使试管破裂的现象。
（4）写出用高锰酸钾制取氧气的文字表达式：　 　 ，该化学反应属于四大基本反应类型中的 　 反应（选填“化合”或“分解”）
【答案】（1）导管口有气泡冒出，松开水后，在导管口形成一段稳定的水柱；（2）⑦⑨⑩；
（3）从水中取出导管；熄灭酒精灯；（4）高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气；分解反应。
【解析】
（1）用如图1方法检查装置的气密性，若此装置气密性良好，将看到的现象是导管口有气泡冒出，松开水后，在导管口形成一段稳定的水柱，故答案为：导管口有气泡冒出，松开水后，在导管口形成一段稳定的水柱；
（2）高锰酸钾制取氧气，需要的仪器除选取①②③④⑤器材外，还需要试管、铁架台和酒精灯，故答案为：⑦⑨⑩；
（3）小应组装装置后，开始制取并收集氧气，实验结束时应该先撤离导管，后熄灭酒精灯，故答案为：从水中取出导管；熄灭酒精灯；
（4）高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，文字表达式为高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气，该反应是一种物质反应生成多种物质，属于分解反应，故答案为：高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气；分解反应。
25．为研究影响过氧化氢分解快慢的因素，设计以下实验装置（支持仪器略去）进行实验，在锥形瓶内放入0.1克二氧化锰，一次性加入一定量的过氧化氢溶液，测定并记录收集10毫升气体所用时间。
序号 温度 双氧水溶质的质量分数/% 所用时间/s
1 20℃ 15 33
2 50℃ 5 62
3 50℃ 15 t
4 80℃ 5 40
5 80℃ 15 16
（1）实验前检查装置气密性的方法是 。
（2）探究溶质的质量分数对过氧化氢分解速率的影响需要比较的实验组别是 。
（3）若温度越高，双氧水溶质的质量分数越高，反应速率越快。则分析数据推测表中数值t的取值范围是 。
【答案】 关闭分液漏斗的活塞，拉动注射器的活塞至一定刻度时，松开手，注射器的活塞恢复至起始位置，说明装置气密性良好 2、3或4、5
【解析】
（1）该装置的气密性检查方法是：关闭分液漏斗的活塞，拉动注射器的活塞至一定刻度时，松开手，注射器的活塞恢复至起始位置，说明装置的气密性良好；
（2）探究溶质的质量分数对过氧化氢分解速率的影响，根据对比实验中控制变量唯一的原则，除了双氧水溶质的质量分数不同外，其它条件需保持一致，即应控制温度相同，故需要比较的实验组别是2、3或4、5；
（3）若温度越高，双氧水溶质的质量分数越高，反应速率越快，双氧水溶质的质量分数为15%时，20℃时收集10毫升氧气所用时间为33秒；80℃时收集10毫升氧气所用时间为16秒，则50℃时，收集10毫升氧气所用的时间的取值范围为：16＜t＜33。
26．化学兴趣小组利用手持技术（利用传感器和数据采集器实时测量技术）测量模拟建筑火灾现场中氧气含量、二氧化碳浓度和温度的变化.验证建筑火灾逃生策略的合理性。
如图l所示，在圆筒形透明塑料实验容器中底部3个点（K1、K2、K3）分别放置甲、乙、丙3根高低不同的蜡烛：如图2所示，在3根烛芯一定距离都依次放置氧气传感器（a1、a2、a3）、温度传感器（b1、b2、b3） 和二氧化碳传感器（c1、c2、c3）。点燃蜡烛后，盖上实验容器顶盖后，采集3根蜡烛火焰附近相关数据。
（1）实验获取 3 根蜡烛熄灭的时间如表 1 所示，并提取每根蜡烛在这三个时间火焰附近的含氧量如表2所示。
表1 3根蜡烛熄灭的时间
蜡烛 甲 乙 丙
熄灭时间/s 106 164 199
表2熄灭时不同高度所测的含氧量%
熄灭时间/s 低处（a3） 中处（a2） 高处（a1）
106 19.8 19.1 18.5
164 18.9 17.7 x
199 18.6 17.1 16.5
①三支蜡烛熄灭的先后顺序是 。
②表 2 中，x 可能是 （填序号）。
A．17.9 B．17.2 C．16.1
③蜡烛熄灭时，含氧量均不为零。请据此对燃烧条件的表述做进一步的细化： 。
④纵看表 2 数据， （填“低”“中”或“高”）处氧气含量下降最慢。
（2）实验获取温度和二氧化碳浓度随时间变化曲线依次如图 3 和图 4 所示。
由此可知，点燃蜡烛后二氧化碳浓度由低处到高处逐渐变 ，原因是 。
（3）从以上分析，建筑火灾时，人员应低下身子沿墙壁或贴近地面逃生，依据是 。
【答案】 甲→乙→丙 B 可燃物温度达到着火点并与一定浓度的氧气接触才能燃烧 低 大 蜡烛燃烧放热使生成的二氧化碳密度明显变小而上升到高处 ①低处含氧量较高；②低处二氧化碳浓度较低；③低处温度较低
【解析】（1）①根据表 1，可知 3 根蜡烛熄灭的时间，因此熄灭的先后顺序是：甲→乙→丙；
②根据表 2 可知，高度越高，氧气含量越低；同一高度，氧气含量随熄灭时间增加而降低，因此 x 的值应该在 17.7 和 16.5 这个范围内，故选B；
③蜡烛熄灭时氧气含量不为零却无法燃烧，说明可燃物温度达到着火点并与一定浓度的氧气接触才能燃烧；
④纵向比较低处氧气变化较小；
（2）由图可得从低到高 CO2 浓度上升，推测蜡烛燃烧放热使生成的二氧化碳密度明显变小而上升到高处；
（3）由实验得出，低处的氧气浓度高、二氧化碳浓度低，温度低。
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第3章第1-2节 拓展性学习评价（学生版）
（满分100分，作业时间45分）
一、选择题：（每小题2分，共30分）
1．下列关于燃烧现象的解释不正确的是（　　）
A．图a中火柴头垂直向上燃烧时容易熄灭，是因为热空气增大了火柴梗的着火点
B．图a中火柴头斜向下时更容易燃烧，是因为火柴梗能不断被加热
C．图b中蜡烛火焰很快熄火，是因为金属丝圈吸收热量，温度降低到蜡烛着火点以下
D．煤球制成蜂窝煤后燃烧更剧烈是因为增大了煤与氧气的接触面积
2．如图所示，将两支燃着的蜡烛罩上茶杯，观察到高的蜡烛先熄灭，低的蜡烛后熄灭，茶杯内自上而下充满烟雾，杯内温度显著升高。实验启发：高楼层发生火灾时，应该（　　）
A．立即从高楼沿着水管爬下逃生
B．站到房间里的桌子上等待救援
C．用湿毛巾捂住口鼻，保持低姿势离开
D．带上贵重物品，戴好口罩，乘电梯逃生
3．足量的蜡烛在如图甲所示密闭装置内燃烧至熄灭，用传感器测出这个过程中瓶内氧气含量的变化如图乙所示。下列判断不正确的是（　　）
A．瓶内氧气被消耗完使蜡烛熄灭 B．蜡烛燃烧使得瓶内二氧化碳气体增多
C．燃烧过程瓶内氧气的体积分数非均匀减少 D．蜡烛熄灭后瓶内仍然存在多种气体
4．白磷的着火点为40℃，现用如图装置测定空气中氧气的体积分数。实验步骤为：集气瓶里先装适量a体积的水，在酒精灯灯焰上把玻璃棒下端加热，装置如图密封。用力把玻璃棒按下与白磷接触，白磷燃烧。燃烧停止后，稍振荡，完全冷却后，量出集气瓶中水的体积（b）和整个集气瓶容积（c）。则下列说法错误的是（　　）
A．反应过程中集气瓶内液面的变化是先下降后上升
B．该实验测得氧气与空气的体积比为（a﹣b）：（c﹣a）
C．燃烧匙中的白磷不能换成木炭或硫粉
D．该装置没有用止水夹，不会影响实验结果
5．某同学误将少量KMnO4当成MnO2加入KClO3中进行加热制取氧气，部分物质质量随时间变化如图所示，下列关于该过程的说法正确的是（　　）
A．c代表氧气
B．a代表高锰酸钾
C．t1时刻，KClO3开始分解
D．t3时刻，生成氧气的质量达到最大值
6．某化学兴趣小组用如图所示的装置来制取干燥的氧气，并测定实验中生成的氧气体积。装置气密性良好，图Ⅰ中的燃烧匙内装有二氧化锰，燃烧匙可以上下移动，干燥管内装有足量碱石灰（可以吸收水蒸气）。下列说法正确的是（　　）
A．将装置Ⅰ分别与装置Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、V连接，均能达到测定氧气体积的目的
B．若用装置V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偏大
C．若用装置Ⅳ收集氧气，可将带火星的木条放置在b处导管口验满
D．若用装置Ⅰ与装置V量组合测量生成氧气的体积，实验时先连接装置Ⅰ和V，后将燃烧匙伸到液面以下
7．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。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，氧气占
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
8．为了更好地理解燃烧红磷法测定空气中氧气含量的实验原理，可以利用传感器技术实时测定图1实验装置内的压强、温度和氧气浓度变化，三条曲线变化趋势如图2所示。下列有关叙述错误的是（　　）
A．X曲线表示的是温度变化 B．Y曲线表示的是氧气的浓度变化
C．CD段对应的变化进程是红磷燃烧 D．DE段对应的变化进程是水倒吸进广口瓶
9．燃烧现象非常常见，下列四幅图中分析错误的是（　　）
A．图一所示实验现象，说明燃烧应具备的条件是有可燃物
B．图二烧杯中蜡烛渐渐熄灭，说明燃烧应具备的条件是要有氧气
C．图三铜片上白磷燃烧，红磷不燃烧，说明燃烧应具备的条件是温度达到可燃物的着火点
D．图四是实验中所用的药品，白磷保存方法正确的是图B
10．15%的H2O2溶液在二氧化锰催化作用下会剧烈反应产生O2．实验室欲利用15%的H2O2溶液制取O2，则下列装置中，仪器选择和药品放置最合理的是（　　）
A． B． C． D．
11．下列收集装置，可以用来收集氧气的是（　　）
A．①③ B．①②③⑥ C．①⑤⑥ D．①②③④
12、由于对流，热空气上升，在日常我们所见的烛焰，如图所示 ，但假如在完全失重充满空气的太空船里，你认为烛焰的形状是？（ ）
13、下列各图所示装置的气密性检查中，漏气的是（ ）
14、英国科学家法拉第曾为少年儿童做过一个有趣的“母子火焰”实验，如图所示。据此实验，下列有关分析中正确的是（ ）
A．子火焰中被燃烧的物质是液态石蜡21cnjy
B．这一现象说明蜡烛中主要物质的熔点较低
C．要使该实验成功，导管不宜过长21世纪教育网版权所有
D．导管的一端要插入母火焰的中心部位是因为该处氧气充足
15.下列CO2的制备装置中，不能起到“随开随制，随关随停”效果的是（ ）
A、①③ B、②④ C、①② D、③④21世纪教育网版权所有
二、填空题：（每小题2分，共30分）
16．在科学拓展课程中，某小组同学为开展“使带火星的木条复燃所需氧气的最低体积分数”的实验探究。下面是实验室提供的一些常用仪器：
回答下列问题：
（1）甲同学用高锰酸钾制取氧气，组装发生装置时，除了棉花外，还需要用到图甲中的仪器有 　 　 。
（2）若想收集一瓶空气与氧气体积比为1：1的混合气体，应选择上述的 　 　 （填字母）装置收集气体，判断收集满的实验现象是 　 　 。
17．小明发现实验室中部分双氧水保存过程中会因自行分解而失效，为探究双氧水自行分解的影响因素，小明利用图甲所示装置进行了30分钟的实验，并将所得数据记录在表格中。
（1）为了使测量结果更准确，收集气体的时机在 时（选填字母）；
A．连续均匀冒气泡　　B．冒第一个气泡　　C．可任意选择都无影响
（2）小明的实验，所基于的假设是 ；
（3）小明发现该反应是放热的，所以他将收集氧气的导管伸到了水面上（如图乙，仍用排水法），请说明这样操作更准确的原因 。
18．小科在“探究空气中氧气含量”的实验时设计了如下的思维模型：
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，“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）整个实验过程中，瓶内液面的变化情况为 ；
（3）若温度计与橡皮塞之间连接不是很密闭，则测量结果将 （填“不变”、
“偏小”或“偏大”） 。
19．同学们在学习完氧气的性质后，知道了“铁丝能在纯氧中燃烧”，在此基础上，同学们提出铁丝在氧气中的燃烧与氧气浓度和铁丝粗细有关系吗？等问题，并展开了项目化学习的探究。
同学们设计并进行了下列五组实验。
实验编号 ① ② ③ ④ ⑤
氧气浓度（体积分数） 34% 47% 60% 73% 86%
直径0.2mm的细铁丝 不燃烧 稍有燃烧 剧烈燃烧 剧烈燃烧 剧烈燃烧
直径0.5mm的粗铁丝 不燃烧 不燃烧 不燃烧 稍有燃烧 剧烈燃烧
【收集证据】
(1)实验⑤中细铁丝燃烧的现象是 。
【实验结论】
(2)其他条件相同时，铁丝燃烧与铁丝粗细的关系是 。
【小组讨论】
(3)铁丝在空气中不能燃烧，极细铁粉能在空气中剧烈燃烧的原因是 。
20．如图所示，在玻璃燃烧匙中盛有一定量硫粉，金属丝用于加热（不和硫反应），球形容器内充满氧气，U形管内盛液态汞。反应前，两侧液面持平。给金属丝通电加热，使硫与容器中的氧气发生反应，此时，可以观察到 U 形管中水银柱左边高于右边。反应结束后，静置片刻，使容器内的温度恢复到反应前的温度。此时，可观察到 U 形管两侧的水银柱液面仍持平。简要回答下列问题：
（1）写出硫和氧气反应的文字表达式： ；
（2）在反应进行中，U 形管水银柱推向左管，其原因是 ；
（3）反应结束，恢复到反应前温度后，U 形管两侧水银柱液面持平，原因是 ；
三、探究题：（每小题2分，共20分）
21．小玉为了测定“空气中氧气的体积分数”，自制了如图甲所示的装置进行实验：
①将一个底部开孔的玻璃瓶放在水槽中央位置，然后向水槽中加入一定量的水；
②在燃烧匙里加入白磷粉末；
③将有电热棒、燃烧匙和传感器探头的橡胶塞紧紧塞在瓶口上；
④接通电热棒电源一段时间后，发现白磷燃烧起来。
（1）在接通电源前，小玉用热毛巾捂住玻璃瓶来检查装置的气密性，若装置气密性良好，则会出现的现象是 　 　 。
（2）反应结束后，发现玻璃瓶内液面未达到空气总体积的20%，其可能的原因有（可多选） 　 　 。
A.燃烧匙中白磷不足 B.燃烧时有气体通过底部小孔逸出
C.未完全冷却到室温就读数 D.氧气体积分数低于3.2%时白磷自动熄火
（3）图乙、丙是通过温度、气压传感器测得的两幅图像，请分析图丙中t1～t2时间段瓶内气压突然增大的原因：　 　 。
0423222．学习KClO3的分解反应后，小马对该反应的催化剂产生了疑问：除了MnO2，其他物质能做这个反应的催化剂吗？他将几种不同的物质分别放入KClO3中，在相同的加热条件下，用如图装置完成实验，并将数据记录在表格中。
编号 KClO3质量/g 加入物质 加入物质质量/g 收集50mLO2所需时间/s
实验1 5 — — 171
实验2 5 Fe2O3 0.5 58
实验3 5 MnO2 0.5 49
实验4 5 KCl 0.5 154
请据此分析：
（1）设置实验1的目的是 　 　 。
（2）实验中，小马是通过测量收集50毫升氧气 　 　 来比较3种物质的催化效果。
（3）通过实验1、4对比分析，可知KCl在实验中起到 作用。
（4）用实验1继续收集50毫升氧气，所需时间明显少于171秒，这是因为反应生成的 　 　 加快了反应。
23．利用加热高锰酸钾的方法，验证化学反应中质量守恒定律。如下图，小科将适量高锰酸钾装入试管，塞入一团棉花并测出试管、棉花与药品的总质量为。加热使之充分反应后，测得量筒中气体体积为V，再次测得反应装置与物质总质量为，已知常温常压下氧气密度为。据此请回答：
（1）实验中用量筒收集气体的好处是 。
（2）实验中，试管口内壁附着紫红色小液滴，请解释产生该现象的原因 。
（3）根据实验数据计算发现：，与质量守恒定律不符。造成这一实验结果的原因分析正确的是 。
A．试管中高锰酸钾没有完全分解
B．导管口连续均匀冒气泡时才收集气体
C．未调节量筒内外液面相平就读数
D．停止加热时，先将导管移出水面，再熄灭酒精灯
四、综合题：（24、25小题各6分， 26小题8分，共20分）
24．实验室以高锰酸钾为原料制取氧气。
（1）用如图1方法检查装置的气密性，若此装置气密性良好，将看到的现象是 　 　 。
（2）小应看到实验桌上有如图2所示的器材，要完成本实验，除选取①②③④⑤器材外，还需 　 　 （填序号）。
（3）小应组装装置后，开始制取并收集氧气，实验结束时应该先 　 　 ，然后 　 　 。（选填“从水中取出导管”或“熄灭酒精灯”），否则会出现水槽中的水倒流进入试管，使试管破裂的现象。
（4）写出用高锰酸钾制取氧气的文字表达式：　 　 ，该化学反应属于四大基本反应类型中的 　 反应（选填“化合”或“分解”）
25．为研究影响过氧化氢分解快慢的因素，设计以下实验装置（支持仪器略去）进行实验，在锥形瓶内放入0.1克二氧化锰，一次性加入一定量的过氧化氢溶液，测定并记录收集10毫升气体所用时间。
序号 温度 双氧水溶质的质量分数/% 所用时间/s
1 20℃ 15 33
2 50℃ 5 62
3 50℃ 15 t
4 80℃ 5 40
5 80℃ 15 16
（1）实验前检查装置气密性的方法是 。
（2）探究溶质的质量分数对过氧化氢分解速率的影响需要比较的实验组别是 。
（3）若温度越高，双氧水溶质的质量分数越高，反应速率越快。则分析数据推测表中数值t的取值范围是 。
26．化学兴趣小组利用手持技术（利用传感器和数据采集器实时测量技术）测量模拟建筑火灾现场中氧气含量、二氧化碳浓度和温度的变化.验证建筑火灾逃生策略的合理性。
如图l所示，在圆筒形透明塑料实验容器中底部3个点（K1、K2、K3）分别放置甲、乙、丙3根高低不同的蜡烛：如图2所示，在3根烛芯一定距离都依次放置氧气传感器（a1、a2、a3）、温度传感器（b1、b2、b3） 和二氧化碳传感器（c1、c2、c3）。点燃蜡烛后，盖上实验容器顶盖后，采集3根蜡烛火焰附近相关数据。
（1）实验获取 3 根蜡烛熄灭的时间如表 1 所示，并提取每根蜡烛在这三个时间火焰附近的含氧量如表2所示。
表1 3根蜡烛熄灭的时间
蜡烛 甲 乙 丙
熄灭时间/s 106 164 199
表2熄灭时不同高度所测的含氧量%
熄灭时间/s 低处（a3） 中处（a2） 高处（a1）
106 19.8 19.1 18.5
164 18.9 17.7 x
199 18.6 17.1 16.5
①三支蜡烛熄灭的先后顺序是 。
②表 2 中，x 可能是 （填序号）。
A．17.9 B．17.2 C．16.1
③蜡烛熄灭时，含氧量均不为零。请据此对燃烧条件的表述做进一步的细化： 。
④纵看表 2 数据， （填“低”“中”或“高”）处氧气含量下降最慢。
（2）实验获取温度和二氧化碳浓度随时间变化曲线依次如图 3 和图 4 所示。
由此可知，点燃蜡烛后二氧化碳浓度由低处到高处逐渐变 ，原因是 。
（3）从以上分析，建筑火灾时，人员应低下身子沿墙壁或贴近地面逃生，依据是 。
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