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1、
化学兴趣小组同学进行“氧气制取”系列实验研讨活动。
【实验一】实验室制氧气

(1)实验室以高锰酸钾为原料来制取氧气,选择A为发生装置,还需要补充________(填实验用品名称),发生反应的文字表达式为________;用装置E收集时导管伸入集气瓶中的时机是________;若用F收集氧气,检验氧气收集满的方法是________。
(2)实验室可用图中装置制取某气体M,则下列相关推理一定正确的是________(选填字母)。
A. 制取气体M的试剂中有液体 B. M气体在水中的溶解能力小 C. M气体不与水反应 D. M气体密度小于空气 (3)小组同学在进行高锰酸钾制氧气的实验,为了实验安全,你认为与本实验相关的提醒图标应该有________。

A. ①②④ B. ①②③ C. ②③④ D. ①③④ 【实验二】家庭制氧气
(4)利用过氧化氢分解产生氧气的原理,小玲自制了一个家庭简易制氧机如图。

①利用可以上下抽拉的线绳,可以实现二氧化锰与过氧化氢溶液的接触与分离,这样设计的优点是________(写一点),发生反应的文字表达式为________,二氧化锰在此反应中的作用是________;
②若想利用B装置监测产生氧气的速度,小组同学将B装置改进的措施是________(选填字母)。
a.将a导管加长并伸入水面以下
b.将b导管加长并伸入水面以下
c.将a和b导管同时加长并伸入水面以下
(5)市售的家用制氧机内部结构如图所示,其制氧原理为:制氧剂过碳酸钠固体和二氧化锰加入水中,过碳酸钠先分解,生成的过氧化氢再分解产生氧气(水的加入量越多,反应物浓度就越小)。


①图中加湿过滤仓中水的作用为________(写一点);
②温度和反应物浓度是影响反应速率的重要因素,在使用规定量制氧剂的情况下,为了保证合适的供氧速率,制氧机反应仓上夏季和冬季的水位线设置不同,请结合实际情况分析水位线一应为________(选填“冬季水位线”或“夏季水位线”)。
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2、化学科学十分重视实证和理性思维。在课堂学习中,通过选用典型物质进行实验,来探究物质的有关性质。如图所示是探究氧气化学性质的实验,请回答:
(1)、实验一:木炭在图②中燃烧与在图①中燃烧剧烈程度(选填“不同”或“相同”)。图③的实验目的是。(2)、实验二:图⑤的实验过程中没有观察到明显的火星四射现象,可能的原因是;集气瓶中预留少量水或细沙的目的是。 -
3、化学是一门以实验为基础的科学,请回答下列有关问题:(1)、从图1中选择相关的仪器,将仪器名称填写在相应的空格里。

①燃烧硫粉时用于盛放硫粉的仪器是:;
②下面仪器中需要垫陶土网可以进行加热的仪器是:。
(2)、某同学在进行物质的称量和液体的量取操作,如图所示:
①图2中所表示的食盐的质量为g。若在称量食盐的过程中,天平的指针向左偏转,下列做法正确的是(选填字母)。
A.移动游码 B.增加砝码 C.移走适量食盐 D.继续添加食盐
②图3中所表示的液体的体积是;若读数时仰视,则量取液体的实际体积(选填“偏大”或“偏小”)。
(3)、用如图4所示方法检查装置的气密性。
若装置的气密性良好,松开手一段时间后,导管口出现的现象是(选填“甲”“乙”或“丙”)。
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4、从微观角度来认识物质的构成和化学反应的本质,以及从微观的角度来分析实验现象,都是学习化学的重要方法。(1)、已知氦原子是一种含2个质子和1个中子的原子,下列模型能表示氦原子的是________(选填字母)。A、
B、
C、
D、
(2)、下图是某些气体的微观示意图,图中“
”和“
”分别表示不同的原子。
其中表示混合物的有(选填序号,后同),可以表示氮气的是。
(3)、用“
”和“
”分别表示氧原子和汞原子,下图是氧化汞在加热条件下发生反应的微观模拟图。请结合该图示回答问题。
在微观粒子:氧化汞分子、氧分子、氧原子、汞原子中,发生改变的粒子是 , 生成的氧气是由构成的,氧化汞加热分解的过程中的最小的粒子是。
(4)、根据下列原子结构示意图,回答问题:
①A粒子的化学性质与图中(选填字母)粒子的化学性质相似;
②C粒子是(选填“原子”“阴离子”或“阳离子”),其化学符号为;
③若D是原子,则X= , 那么以上四种粒子中,已达相对稳定结构的是(选填字母)。
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5、空气是一种宝贵的资源。我国成功发射高分五号卫星,它是世界首颗实现对大气和陆地综合观测的全谱段高光谱卫星,可通过对大气污染气体、温室气体等物理要素的监测,动态反映我国空气质量状况。(1)、跨学科研究小组同学使用“空气质量监测站”对空气污染物进行采样和测量,下列属于空气污染物的是________(选填字母)。A、臭氧 B、一氧化碳 C、 D、(2)、小明提出课本上学过的一个化学反应生成的气体是空气污染物,请写出该反应的文字表达式。(3)、工业制取氧气主要有下列步骤。
将经过除尘、除二氧化碳、除水的空气进行下列操作:

a.根据图示步骤,分析可知,工业制氧气属于(选填“物理变化”或“化学变化”);
b.从步骤②可以得出氮气的沸点比氧气的沸点(选填“高”或“低”);
c.储存在蓝色钢瓶里的“工业液氧”是(选填“纯净物”或“混合物”);
d.从微观角度解释氧气能被压缩在钢瓶中的原因是。
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6、下列变化属于氧化反应但不属于化合反应的是A、镁条在空气中燃烧 B、蜡烛在空气中燃烧 C、植物的光合作用 D、加热暗紫色固体高锰酸钾
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7、下列物质的用途主要利用其物理性质的是A、酒精用作燃料 B、稀有气体用于制作霓虹灯 C、氧气用于气割、气焊 D、食品包装中充入氮气以防腐
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8、某学习小组同学设计了如图装置进行实验,夹紧弹簧夹,将足量的红磷和木炭分别点燃后放入甲、乙两个集气瓶中,待反应结束恢复至室温后,再打开弹簧夹。下列有关叙述正确的是
A、点燃后应将红磷和木炭迅速伸入集气瓶中 B、为防止空气污染,两个集气瓶中均应盛放适量水 C、实验结束恢复至室温后,两个集气瓶中的实验现象相同 D、该实验证明,测定空气中氧气含量时可用木炭代替红磷 -
9、在浪浪山的宝藏中,小猪妖们发现了一种神秘的原子X,它的核外有29个电子,核内有35个中子。请你们帮忙揭开它的秘密。(1)、该原子的核电荷数为 ,(2)、该原子的相对原子质量约等于多少?(写出计算过程)
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10、小猪妖们计划去浪浪山的高原地区旅行,但高原缺氧。他们需要制作一个简易供氧器。请你们参与探究,选择高效催化剂。
【安全提示】
①低浓度过氧化氢可用于皮肤消毒和口腔护理,高浓度过氧化氢则具有强腐蚀性和毒性。
②实验中应佩戴护目镜和手套,避免皮肤直接接触过氧化氢对细胞造成损害。
(1)、【探究一】探究氧化铁能否做过氧化氢的催化剂取4mL5%的过氧化氢溶液(含过氧化氢和水)于试管中,放入0.5g粘胶凝固的氧化铁小球,观察到溶液中立即产生气泡,将带火星木条置于试管口,(补充完现象)。从试管中取出小球,洗净,晾干,称量,其质量仍为0.5g。说明粘胶凝固的氧化铁小球能催化分解过氧化氢产生氧气。
(2)、熊教头指出以上结论不严谨,小猪妖们讨论后又做了一个补充实验:将从(1)中取出的粘胶凝固的氧化铁再次加入到4mL 5%的过氧化氢溶液中,这样做的目的是。(3)、【探究二】对比氧化铁粉末与酵母粉末的催化效率向两支试管中分别加氧化铁粉末、酵母粉末各0.5g,然后都注入4mL5%的过氧化氢溶液,相同条件下测量不同时间产生氧气的体积(见下表),通过数据分析,可知催化效率更高。
时间/s
0
10
20
30
40
50
60
氧气体积/mL
氧化铁粉末
0
10.5
19.8
27.5
33.1
36.2
37.5
酵母粉末
0
15.2
28.6
38.9
45.3
49.7
52.1
(4)、【探究三】跨学科实践活动学习小组通过查阅资料后发现酵母中有过氧化氢酶,过氧化氢酶才是过氧化氢分解的催化剂。而人体生物细胞代谢过程中会产生过氧化氢,在生物体细胞内也普遍存在过氧化氢酶。结合题目所给材料推测:生物细胞中过氧化氢酶的作用是。
(5)、小猪妖们用输液袋、矿泉水瓶等自制高原旅行的简易供氧器(如下图所示):流量调节器的作用是。
(6)、【反思总结】实践学习后,小猪妖们交流的以下观点,你认为错误的有____。
A、解决实践中的真实问题,通常需要多学科知识 B、自认为装置很优秀,没有必要组内交流 C、设计方案时应综合考虑反应原理、实际需求和现有条件 D、开展跨学科实践活动费时费力,不利于综合素养的发展 -
11、在浪浪山的实验室里,小猪妖们急需一瓶纯净的氧气来治疗受伤的小鸟。请你们指导他们正确制取氧气。
(1)、写出图中仪器①的名称:(2)、用高锰酸钾制取氧气,制取并收集一瓶较纯净的氧气所用的装置组合为(从A-E中选择,填序号)。通过检测发现用该装置收集的氧气不纯,可能的原因是(任写一条)。(3)、若可以用D装置收集某气体,则体现了该气体具有的物理性质。 -
12、小猪妖参与浪浪山的空气资源利用项目,学习空气的宝贵。
氨(NH3)被作为氢能源的载体有着巨大的发展潜力,氮气是合成氨的原料之一。工业上常用分离液态空气法获取氮气,这一过程同时会获得另一种重要的工业气体————氧气。氧气是生命之源,也是助燃剂,小猪妖在实验中发现利用如右图所示方式收集到的人类的呼出气体有的能支持燃烧,但火焰微弱,有的则不能支持燃烧,用数字传感器检测发现氧气浓度均在15%左右,便对氧气浓度对燃烧与人体的影响产生了浓厚兴趣,通过查阅资料后整理如下表:
空气中氧气的体积分数/%
对燃烧的影响
对人体的影响
23.5
富氧,极度危险,燃烧猛烈,火灾风险极大
长期吸入对肺有害
21
正常燃烧
正常呼吸
15
火焰微弱,15%为支持燃烧的临界点
19.5%以下,开始缺氧
10
大多数明火熄灭
头晕、呕吐、意识模糊
(1)、液态空气升温时,氮气先气化,则液氮沸点比液氧(填“商”或“低”)。(2)、用如上图所示方式收集呼出气体时,当看到时,说明呼出气体已集满。(3)、有关氧气的说法,正确的是:A、燃着的木条伸入集气瓶中后熄灭,说明集气瓶中无氧气 B、蜡烛在空气中燃烧,熄灭后产生白烟 C、氧气浓度越高,对人体越有利 D、氧气广泛用于气焊,医疗急救等领域 -
13、浪浪山集团举办航天科技展,小猪妖发现航天员在空间站中每天都需要完成多项任务,保障航天员的氧气需求至关重要。那么,空间站的氧气从哪里来?
(1)、I、从地球带上去利用分子筛可将氧分子从空气中“筛”出去。氮分子不能通过分子筛,从而获得高浓度的氧气。其原理如右图所示,该过程发生的是(填“物理变化”或“化学变化”)。
(2)、Ⅱ、在天宫制出来科学家设计了生命保障系统,实现了“水一氧一碳”的循环转化。水是整个系统循环的基石。空间站将再生水通电分解,得到氧气,水分子分解示意图如下图所示:

该反应中的最小粒子是 , 该反应属于反应(填基本反应类型)。
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14、化学与生活息息相关。(1)、小猪妖在浪浪山食堂帮忙时,发现食堂总是飘散着美食的香气。请从分子的角度解释:。(2)、乌鸦精讲解原子结构时,展示了微粒结构示意图,形似生活中的WiFi。如图是几种粒子的结构示意图,请回答下列问题:

① D所示原子的核电荷数为.
② A、B、C、D中处于相对稳定结构的粒子是(填序号)。
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15、小猪妖在实验室帮助熊教头进行化学实验,请帮它写出以下化学反应的文字表达式。(1)、硫在氧气中燃烧:;(2)、实验室用高锰酸钾制氧气:。
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16、小猪妖在浪浪山集团的科技部门参与制造AI硬件,发现AI运行所依赖的硬件核心材料都离不开化学的突破,如在制造3DNAND闪存芯片时,为防止芯片被氧化,通常会持续通入高纯度(通常要求99.999%以上)的氮气来隔绝氧气。(1)、保持氧气化学性质的最小粒子是;(2)、通入氮气做保护气主要是利用了氮气的(填“化学性质”或“物理性质”)。(3)、下列变化不属于氧化反应的是____A、食物的腐烂 B、动植物的呼吸 C、红磷的燃烧 D、过氧化氢制氧气
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17、小猪妖在实验室看到多种物质,想要进行鉴别。下列实验操作合理的是( )
选项
实验目的
实验操作
A
鉴别氮气和二氧化碳
通入澄清石灰水
B
鉴别蔗糖水和生理盐水
品尝
C
鉴别碳粉和二氧化锰
观察颜色
D
鉴别氧气和空气
伸入带火星的木条
A、A B、B C、C D、D -
18、小猪妖想了解在浪浪山运动会上投掷的实心球中是否含有铁,他打算用磁铁吸一下这个实心球。这一过程属于科学探究中的( )A、提出问题 B、设计实验 C、形成假设 D、获取证据
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19、小猪妖在制备气体前,要检查装置气密性。下列检验装置气密性的操作正确的是( )A、
B、
C、
D、
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20、在浪浪山的化学课上,熊教头正在讲解原子与离子的区别。下列关于S和S2-的说法中,正确的是( )A、它们的质子数不同 B、它们的核外电子数不同 C、它们的电子层数不同 D、它们的性质完全相同