《2025年多维互动提优课堂九年级化学上册沪教版提升》

26. (10分)一定条件下,将体积比为1∶3的$N_2和H_2$反应合成氨气,流程如图1所示。氨气可用于制造氮肥。
(1)利用$N_2和O_2$的沸点不同可分离液态空气得到$N_2$。
(2)甲烷($CH_4$)和$H_2O在高温下反应得到CO和原料气H_2$,该反应的符号表达式为$CH_4+H_2O\xrightarrow{高温}CO + 3H_2$。
(3)如图1,从“合成塔”中出来的气体是混合物(填“纯净物”或“混合物”)。
(4)图2是常见氮肥包装标签的主要文字(杂质中不含氮元素)。请计算：
① 碳酸氢铵中氮元素的质量分数约为17.7%(结果精确到0.1%)。
② 这包氮肥中,氮元素的质量是8.4kg。
③ 这包氮肥与24kg硝酸铵($NH_4NO_3$)的含氮量相等。

答案：
(1)沸点
(2)$CH_4+H_2O\xrightarrow{高温}CO + 3H_2$
(3)混合物
(4)①$17.7\%$；②$8.4$；③$24$

27. (13分)科学探究是学习化学重要而有效的学习方法。某校化学兴趣小组的同学开展了如下探究。
探究一：影响氯酸钾分解速率的因素。
小明把实验温度恒定在330 ℃或380 ℃(其他实验条件见下表),并设计了以下实验。
| 实验编号 | 氯酸钾的质量/g | 催化剂及其质量/g | 温度/℃ | 反应的时间/s | 待测值 |
| ① | 2.0 | 无 | 330 | 100 | |
| ② | 2.0 | 氧化铁0.5 | 330 | 100 | |
| ③ | 2.0 | 二氧化锰0.5 | 330 | 100 | |
| ④ | 2.0 | 二氧化锰____ | ____ | 100 | |

请回答下列问题：
(1)通过比较待测值大小来判断反应的速率,则待测值指的是相同时间内收集氧气的体积。
(2)进行实验②和③,并作对比,其目的是比较氧化铁和二氧化锰对氯酸钾分解速率的影响。
(3)用实验③和④探究温度对氯酸钾分解速率的影响,则④中二氧化锰的质量是0.5g,控制的温度是______380℃。
探究二：“富氧空气”的混制及研究。
Ⅰ.混制“富氧空气”。
(4)用氯酸钾和二氧化锰混合加热制氧气,该反应的文字表达式为氯酸钾$\xrightarrow[加热]{二氧化锰}$氯化钾+氧气。
(5)如图1所示,用纯氮气及上述实验制取的氧气,混制一瓶氧气体积分数为40％的“富氧空气”,气体应从装置中的管a(填“a”或“b”)通入,先通入氮气排出120 mL水,再通入氧气排出______80mL水。

Ⅱ.研究“富氧空气”。
通过重油、褐煤在氧气含量不同的空气中燃烧的实验,得到的有关数据如图2和图3所示。
(6)结合图2,说明空气中氧气含量与燃烧产生的温度的关系：在一定范围内，空气中氧气含量越高，燃烧产生的温度越高。


(7)结合图3,简述减少燃料燃烧尾气污染的措施：提高空气中氧气含量以减少燃料燃烧尾气污染。

答案：
(1)相同时间内收集氧气的体积
(2)比较氧化铁和二氧化锰对氯酸钾分解速率的影响
(3)0.5；380
(4)氯酸钾$\xrightarrow[加热]{二氧化锰}$氯化钾+氧气
(5)a；80
(6)在一定范围内，空气中氧气含量越高，燃烧产生的温度越高
(7)提高空气中氧气含量以减少燃料燃烧尾气污染