《2025年通城学典全程测评卷九年级化学全一册沪教版》

26.(7分)实验小组采用如图装置对高锰酸钾的分解进行探究。

Ⅰ.定性探究：加热高锰酸钾制取氧气。
(1)装置A中发生反应的符号表达式为______${KMnO_{4}\xrightarrow{\Delta}K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2}}$。实验时,试管口须放一团棉花,其作用是______防止加热时试管内的粉末状物质进入导管。
(2)装置B可用于收集氧气的原因是______氧气的密度比空气大且不与空气中的成分反应。
Ⅱ.定量探究：测定高锰酸钾分解得到的氧气的体积。
(3)若将装置A、C、D进行连接,可用于测量生成氧气的体积。连接时应将导管a与导管______d(填“c”或“d”)连接。
(4)称取一定质量的高锰酸钾固体放入大试管中,将温度控制在$250\ \degreeC$,加热制取氧气。实验结束时,发现收集到的氧气的体积明显大于理论产量。针对这一异常现象,同学们进行了如下探究：
【提出猜想】猜想Ⅰ：反应生成的二氧化锰分解放出氧气。
猜想Ⅱ：反应生成的锰酸钾分解放出氧气。
【实验验证】为验证以上猜想,同学们分为两组进行了以下实验：
①取一定质量的二氧化锰,在$250\ \degreeC$条件下加热一段时间,冷却后测得二氧化锰的质量______不变,则猜想Ⅰ错误。
②取锰酸钾在$250\ \degreeC$条件下加热,未用测定质量的方法也得出了猜想Ⅱ正确的结论。该组同学采取的实验方法是______将带火星的木条伸入试管中,观察木条是否复燃。
【拓展延伸】实验发现,锰酸钾受热只能部分分解,经分析可能是生成物中的氧化钾对其分解产生了影响。请设计实验进行验证,简述实验过程：______取两份相同质量的锰酸钾,在其中一份中加入氧化钾,将两份试剂在相同温度下加热,比较收集相同体积的气体所需时间(合理答案均可)。

答案： （1）${KMnO_{4}\xrightarrow{\Delta}K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2}}$ 防止加热时试管内的粉末状物质进入导管 （2）氧气的密度比空气大且不与空气中的成分反应 （3）d （4）【实验验证】①不变 ②将带火星的木条伸入试管中,观察木条是否复燃 【拓展延伸】取两份相同质量的锰酸钾,在其中一份中加入氧化钾,将两份试剂在相同温度下加热,比较收集相同体积的气体所需时间(合理答案均可)

【实验验证】该小组同学按图甲组装好实验装置,用高能激光笔照射燃烧匙内的红磷,红磷燃烧直至熄灭；待装置完全冷却后,将装有白磷的燃烧匙提出水面,再次用高能激光笔照射,白磷居然也被点燃。写出红磷燃烧的文字表达式：磷+氧气$\xrightarrow{点燃}$五氧化二磷,红磷燃烧后的产物与瓶底的热水发生化合反应生成磷酸,写出该反应的文字表达式：五氧化二磷+水$\xrightarrow{加热}$磷酸。
【实验结论】
(1)根据上述实验现象,得出的结论是猜想①正确。
(2)教材上用红磷燃烧的方法不能(填“能”或“不能”)精确地测定空气中氧气的体积分数,理由是红磷燃烧不能把装置中的氧气耗尽。
【拓展延伸】图乙是该小组同学从开始实验到最后装置冷却的整个实验过程中用氧气传感器测得的容器内氧气浓度变化的曲线图。在图乙中C点时红磷熄灭；白磷开始燃烧至燃烧结束对应曲线DE段。(填字母)
【反思与评价】小组同学分析对比曲线BC段和DE段,得出了“不同物质燃烧,需要的氧气浓度不一样”的结论。同学们由此联想到教材里的一个实验：铁(填物质名称)在空气中不能被点燃,但在氧气中能被点燃并剧烈燃烧。

答案： 【实验验证】磷+氧气$\xrightarrow{点燃}$五氧化二磷 五氧化二磷+水$\xrightarrow{加热}$磷酸 【实验结论】（1）① （2）不能 红磷燃烧不能把装置中的氧气耗尽 【拓展延伸】C DE 【反思与评价】铁 解析:【实验结论】（1）白磷能燃烧,说明红磷燃烧后有氧气剩余,由此得出的结论是猜想①正确。（2）教材上用红磷燃烧的方法不能精确地测定空气中氧气的体积分数,因为当氧气浓度小到一定程度,红磷就不能燃烧,即红磷燃烧不能把装置中的氧气耗尽。【拓展延伸】在图乙中C点时红磷熄灭;白磷开始燃烧至燃烧结束对应的曲线为DE段,因为此段氧气浓度急剧降低。【反思与评价】铁在空气中不能被点燃,但在氧气中能被点燃并剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体。