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    1．从事科学实验的重要环节是进行科学实验的设计，科学实验的正确步骤是：
    ①明确实验目的；
    ②收集有关资料；
    ③设计合理方案；
    ④进行科学实验．
    请按照以上四个步骤完成以下的实验设计，根据装置图回答问题． 
    【明确实验目的】实验室制取氧气
    【收集有关资料】过氧化氢是液态，二氧化锰催化作用下，迅速产生氧气，高锰酸钾是一种黑紫色的固体，写出一种制取氧气的化学方程式2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$O2↑+2H2O（2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑）．
    【设计实验方案】用过氧化氢制取氧气时，可以选择AD或AE（填序号）组装一套装置制取氧气．选择制取气体的发生装置的方法的依据是反应物的状态和反应条件．
    【进行科学实验】
    （1）用过氧化氢制取氧气时，要先检验装置的气密性，其方法是夹住导气管，向长颈漏斗中注水，长颈漏斗中形成稳定的水柱，说明装置不漏气．
    （2）若用高锰酸钾制取氧气，用D收集氧气，验证收集满的方法是用带火星的木条放在瓶口，木条复燃，说明收集满．
    （3）若用E收集氧气，发现制得到的氧气不纯，可能的原因是集气瓶没有装满水或刚有气泡冒出就立即收集了（写一条即可）．实验完毕，要先把导管取出，再熄灭酒精灯．否则导致的后果是水槽中水倒流到试管中，使试管炸裂．
    （4）若用高锰酸钾制取氧气，实验室需要16g氧气进行性质实验，至少要加入多少高锰酸钾？

    分析 【收集有关资料】根据过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气写出反应的化学方程式即可；
    【设计实验方案】根据反应物状态和反应条件选择发生装置，根据生成气体的密度和溶解性选择收集装置；
    【进行科学实验】（1）根据检查装置的气密性有多种方法，原理都是根据装置内外的压强差形成水柱或气泡进行分析；
    （2）根据氧气验满的方法进行分析；
    （3）根据用高锰酸钾制氧气时的注意事项进行分析；
    （4）根据化学方程式和氧气的质量进行计算．

    解答 解：【收集有关资料】过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，反应的化学方程式为：2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑；
    【设计实验方案】过氧化氢是液体，二氧化锰是固体，反应条件是常温，可选用的发生装置是A；氧气不易溶于水，密度比空气大，因此收集方法可用排水法或向上排空气法，故选择的收集装置可以是D或E；
    【进行科学实验】（1）用弹簧夹夹住右边导管，向长颈漏斗中倒水，液面高度不变，说明装置气密性良好；
    （2）检验氧气集满的方法是将带火星木条放在集气瓶瓶口，若木条复燃，则证明氧气已集满；
    （3）若用E收集氧气，发现制得到的氧气不纯，可能的原因是集气瓶没有装满水或刚有气泡冒出就立即收集了；实验完毕，要先把导管取出，再熄灭酒精灯．否则导致的后果是水槽中水倒流到试管中，使试管炸裂；
    （4）设需要高锰酸钾的质量为x
    2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑
    316                   32
    x                     16g
    $\frac{316}{x}$=$\frac{32}{16g}$
    x=15.8g．
    故答案为：【收集有关资料】2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$O2↑+2H2O（2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑）；
    【设计实验方案】AD或AE，反应物的状态和反应条件；
    【进行科学实验】（1）夹住导气管，向长颈漏斗中注水，长颈漏斗中形成稳定的水柱，说明装置不漏气；
    （2）用带火星的木条放在瓶口，木条复燃，说明收集满；
    （3）集气瓶没有装满水或刚有气泡冒出就立即收集了；水槽中水倒流到试管中，使试管炸裂；
    （4）15.8g．

    点评 本题主要考查常见气体的发生装置与收集装置的探究，发生装置依据反应物的状态和反应条件选择，收集装置依据气体的密度和溶解性选择．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    科目：初中化学 来源： 题型：解答题

    11．写出下列化学反应的文字（或符号）表达式．
    （1）硫在空气中燃烧硫+氧气$\stackrel{点燃}{→}$二氧化硫（S+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$SO2）．
    （2）实验室用氯酸钾和二氧化锰加热制氧气氯酸钾$→_{加热}^{二氧化锰}$氯化钾+氧气（2KClO3$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O2↑）．
    （3）铁丝在氧气中燃烧铁+氧气$\stackrel{点燃}{→}$四氧化三铁（3Fe+2O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Fe3O4）．
    以上反应中属于化合反应的是1、3、分解反应的是2、氧化反应的是1、3．（用序号表示）

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    科目：初中化学 来源： 题型：实验探究题

    12．质量守恒定律是化学发展的重大发现．结合以下实验回答：
    （1）B实验反应后，左盘质量减小的原因是碳酸钠和盐酸反应生成的二氧化碳气体逸散到空气中．
    （2）C实验反应一段时间后，天平指针无偏转，但铁钉表面变红，该红色物质的化学式为Cu；将“红色铁钉”干燥称量，发现质量比原铁钉大，则溶液的质量减少（填“增大”、“不变”或“减少”）
    （3）实验小组用镁条燃烧来验证质量守恒定律．观察到发出耀眼白光，放热，生成白色固体且冒充白烟，该反应化学方程式为2Mg+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO．石棉网上得到的白色固体与反应前镁条质量相比，会怎样呢？
    有同学说：根据化学反应方程式看，质量将A（填序号）；而有些同学说：结合反应方程式和现象看，质量将D（填序号）
    A．增大    B．减小    C．不变    D．都有可能

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    科目：初中化学 来源： 题型：填空题

    9．某同学过滤浑浊的河水所得滤液仍然是浑浊的，造成该现象的原因可能是B
    A．没有用玻璃棒引流B．滤液边缘高于滤纸边缘
    C．漏斗下口没有紧靠接液烧杯内壁D．滤纸破损（合理均可）．

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    科目：初中化学 来源： 题型：实验探究题

    16．水在实验室中应用也很广泛，水在化学实验中的作用不可忽视．如图中六个实验分别用到水，请回答：
    ①实验A中玻璃棒的作用是引流；
    ②实验B中水的作用是防止燃烧生成的高温熔化物溅落炸裂瓶底，
    铁丝在氧气中燃烧的符号表达式为3Fe+2O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Fe3O4；
    ③实验C中通过烧杯中的水进入集气瓶中的体积可得出氧气约占空气体积的$\frac{1}{5}$结论．

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    科目：初中化学 来源： 题型：实验探究题

    6．蔗糖是生活中经常接触的一种食品，你是否想过蔗糖是由哪些元素组成的呢？
    【提出问题】：蔗糖是由哪些元素组成的呢？
    【猜想】：生活中，我们偶尔会看见蔗糖在锅里加热时间过长会变成黑色，因此，小明猜想蔗糖中含碳元素，或许还有其他元素．如氢元素等．
    【收集资料】：小明、小强在图书馆查到以下资料：
    （1）蔗糖属于有机化合物（含有碳元素的化合物，今后将学到），有机化合物一般可以燃烧，受热容易分解，这都属于有机化合物的化学性质（填“物理”或“化学”）．
    （2）化学反应的本质是分子分裂成原子，原子重新组合成其他物质的分子，因此，在化学反应前后，元素的种类不变（填“变多”、“不变”或“变少”）．
    【设计实验】：小明、小强分别设计了如下方案进行实验探究：
    小明：蔗糖中掺入少量烟灰在空气中点燃（单独点燃蔗糖不易燃烧，在蔗糖中掺入少量烟灰，蔗糖就很容易被点燃），分别用干燥的玻璃片和蘸有澄清石灰水的玻璃片置于火焰上方，观察现象．
    小强：将蔗糖放在一密闭容器中强加热，观察现象：
    【现象与结论】小明实验观察到的现象为：玻璃片上有水珠，澄清的石灰水变浑浊，小强观察到的现象为：容器底部有黑色物质，容器壁上有水珠．
    结论：蔗糖是由碳、氢、氧三种元素组成的．
    【反思与评价】两个实验方案中你会选择小强的实验方案的实验方案，为什么？

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    科目：初中化学 来源： 题型：填空题

    13．用化学符号填空：
    （1）氢气H2
    （2）碳C
    （3）二氧化硫分子SO2
    （4）氧化铜CuO
    （5）氯化钠NaCl
    （6）四氧化三铁Fe3O4．

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    科目：初中化学 来源： 题型：推断题

    10．图表示几种物质之间的转化关系，“→”表示一种物质通过化学反应可生成另一种物质（反应的条件、其它反应物或生成物已经略去）．请回答问题：
    （1）绿色植物实现转化②的过程中，维持了空气中氧气含量的基本稳定，下列可以实现转变①反应的是A（填标号）
    A．呼吸作用     B．光合作用        C．燃烧反应
    （2）若转化③是分解反应，固体丙的化学式可能是HgO（写一种）
    （3）转变④是一种金属与氧气剧烈反应，火星四射，生成黑色固体丁．请写出该反应的化学方程式3Fe+2O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Fe3O4．

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    科目：初中化学 来源： 题型：填空题

    11．下面是部分元素原子或离子的结构示意图．请你仔细观察、分析，然后回答问题：
    （1）上述粒子中，属于同一种元素的是①②（填序号，下同），属于阴离子的是②；
    （2）属于稀有气体原子的是③；
    （3）粒子④的化学符号为Mg2+；
    （4）化学反应中，易得电子的是①．

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