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第三章 空氣與生命 實驗探究專題
參考答案及解析
1．制氧機有膜分離、變壓吸附等制氧方式。膜分離制氧用到的膜材料有陶瓷、聚苯胺等，其中混合導電陶瓷分離膜的工作原理示意如圖甲。變壓吸附制氧常用的吸附劑是沸石分子篩。科研人員在一定條件下分別將N2、O2通過某種沸石分子篩，測定其對N2、O2的吸附情況、結果如圖乙（縱坐標數值越大，代表吸附量越大）。吸氧對于缺氧人群有一定作用，但健康人短期內高流量吸氧會對機體造成不良影響，因此不能盲目吸氧。
請回答下列問題：
（1）變壓吸附制氧的原理是　 　 （填“物理變化”或“化學變化”）。
（2）圖甲中，表示氧分子變成氧原子的是　 　 （填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”）。
（3）由圖乙可知，25℃時吸附壓越大越有利于分離N2和O2，證據是　 　 。
（4）從使用的安全角度，吸氧時，應避免吸煙或接近任何火源，原因是　 　 。
【答案】（1）物理變化；
（2）Ⅱ；
（3）25℃時，吸附壓越大，氮氣的吸附量越大，而氧氣的吸附量變化不大；
（4）氧氣具有助燃性，遇明火等可能會引發火災或爆炸。
【解析】
（1）變壓吸附制氧過程中，只是利用沸石分子篩對N2和O2吸附能力的不同將它們分離，沒有新物質生成，所以是物理變化。
（2）觀察圖甲，Ⅰ過程是氧分子靠近分離膜，Ⅱ過程中氧分子分解為氧原子，Ⅲ過程是氧原子重新組合成氧分子。所以表示氧分子變成氧原子的是Ⅱ。
（3）觀察圖乙，在25℃時，隨著吸附壓的增大，N2和O2的吸附量差值逐漸增大。因為縱坐標數值越大代表吸附量越大，吸附量差值越大就越有利于N2和O2的分離。
（4）由于氧氣具有助燃性，噴氧時若遇到明火等可能會引發燃燒甚至爆炸等危險情況。
2．利用大氣壓原理解釋現象時，有同學經分析后概括出以下思維模型：
（1）思維模型中的“？”處應填 　 　 （選填“開放”或“密閉”）。
（2）如圖是“測定空氣中氧氣含量的實驗”，待紅磷燃燒火焰熄滅后，冷卻，打開止水夾，可以觀察到 　 　 。根據該思維模型，本實驗是通過 　 　 的方式來減小集氣瓶中的氣壓的。
【答案】（1）密閉；
（2）燒杯中的水進入集氣瓶，進入的水的體積約占集氣瓶氣體體積的五分之一；減少質量。
【解析】
（1）根據題意，減小空間內的氣壓，利用空間內外存在氣壓差，出現相應現象，則思維模型中的“？”處應填密閉。
（2）待紅磷燃燒火焰熄滅后，冷卻，打開止水夾，可以觀察到燒杯中的水進入集氣瓶，進入的水的體積約占集氣瓶氣體體積的五分之一；根據該思維模型，本實驗是通過減少質量的方式來減小集氣瓶中的氣壓的。
3．某興趣小組同學對實驗室制備氧氣的條件進行如下探究實驗。
（1）為探究催化劑的種類對氯酸鉀分解速度的影響，甲設計以下對比實驗：Ⅰ.將3.0g KClO3與1.0g MnO2均勻混合加熱；Ⅱ.將xg KClO3與1.0g CuO均勻混合加熱；在相同溫度下，比較兩組實驗產生O2的快慢。在甲實驗的Ⅱ中x的值應為 　 　 。
（2）乙探究了影響雙氧水分解速度的某種因素。實驗數據記錄如下：
雙氧水的質量 雙氧水的濃度 MnO2的質量 　 　
Ⅰ 50.0g 1% 0.1g 9mL
Ⅱ 50.0g 2% 0.1g 16mL
Ⅲ 50.0g 4% 0.1g 31mL
上表中橫線上需記錄的實驗數據是 　 　 ，本實驗中，測量O2體積的裝置是
　 　 （填編號）。
該實驗結論是：　 　 。
【答案】（1）3.0；
（2）相同時間內收集氧氣的體積；c；其它條件相同時，過氧化氫溶液濃度越大，過氧化氫溶液的分解速率越快。
【解析】
（1）依據題意可知，實驗目的是探究催化劑的種類對氯酸鉀分解速度的影響，變量為催化劑的種類，要控制其它因素都相同，所以Ⅱ中KClO3的質量為3.0g，則x為3.0，故填：3.0；
（2）分析表中信息可知，乙實驗目的是探究過氧化氫溶液濃度對雙氧水分解速度的影響，變量為過氧化氫溶液濃度，控制其它因素都相同，則上表中橫線上需記錄的實驗數據是相同時間內收集氧氣的體積；分析a、b、c裝置特點可知，測量O2體積的裝置是c；分析表中數據可知，該實驗結論是其它條件相同時，過氧化氫溶液濃度越大，過氧化氫溶液的分解速率越快；故填：相同時間內收集氧氣的體積；c；其它條件相同時，過氧化氫溶液濃度越大，過氧化氫溶液的分解速率越快。
4．實驗室常用如圖裝置來制取氧氣。請回答：
（1）請寫出圖中a的名稱：　 　 。
（2）關于實驗室用氯酸鉀、高錳酸鉀制取氧氣的反應，相同之處是 　 　 （填字母編號）。
A．都需要加熱 B．都可直接選用A裝置制取
C．都屬于分解反應 D．都需要二氧化錳作催化劑
（3）實驗室用氯酸鉀和二氧化錳制取并收集氧氣主要有以下步驟：①將試劑裝入試管，用帶導管的橡皮塞塞緊試管口；②檢查裝置的氣密性；③給試管加熱；④將裝置固定在鐵架臺上；⑤熄滅酒精燈；⑥收集氣體；⑦將導管從水槽中取出。正確的操作順序是 　 　 （填序號）。
（4）在完成制取并收集氧氣后，小科進行了檢驗氧氣化學性質的實驗，他取一根光亮的細鐵絲繞成螺旋狀，一端系上一根火柴，另一端系在一根粗鐵絲上，點燃火柴，待火柴將要燒完時，立即伸進一瓶預留少量水的盛有氧氣的集氣瓶中，可以觀察到的現象為 　 　 ，并放出大量的熱。
【答案】（1）鐵架臺；（2）AC；（3）②①④③⑥⑦⑤；（4）劇烈燃燒，火星四射，生成黑色固體。
【解析】
（1）圖中a的名稱：鐵架臺；
（2）實驗室用高錳酸鉀、氯酸鉀制取氧氣的反應分別是高錳酸鉀加熱分解生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，氯酸鉀在二氧化錳催化作用下受熱分解生成氯化鉀和氧氣；
A、根據上述分析可知，兩個反應都需要加熱，正確；
B、用高錳酸鉀制氧氣時，試管口需放一團棉花，以防止試管內固體粉末進入導管，不能直接選用A裝置制取，錯誤；
C、根據上述分析可知，這兩個反應都由一種物質生成多種物質的反應，都屬于分解反應，正確；
D、根據上述分析可知，用高錳酸鉀制氧氣時，不需要二氧化錳作催化劑，錯誤。
故選AC；
（3）實驗室用氯酸鉀和二氧化錳制取并收集氧氣主要有以下步驟：②檢查裝置的氣密性→①將試劑裝入試管，用帶導管的橡皮塞塞緊試管口→④將裝置固定在鐵架臺上→③給試管加熱→⑥收集氣體→⑦將導管從水槽中取出→⑤熄滅酒精燈。故填：②①④③⑥⑦⑤；
（4）鐵在氧氣中燃燒的實驗現象：劇烈燃燒，火星四射，生成黑色固體，并放出大量的熱。
5．資料顯示，將新制的溶質質量分數為5%的H2O2溶液，加熱到80℃時，才有較多氧氣產生。而相同質量5%的H2O2溶液加入催化劑，常溫下就會立即產生氧氣，反應速度快、所需時間短。
（1）小科同學按圖甲裝置進行實驗，當試管中有大量氣泡出現時，伸入帶火星的木條，木條并未復燃。為此，他利用圖乙裝置收集氣體，再用帶火星的木條檢驗，木條復燃。那么圖甲實驗中帶火星木條未復燃的原因是 　 　 。除了圖乙的方法收集氧氣外，還可用 　 　 法收集。
（2）小金同學利用催化劑使H2O2溶液分解制取氧氣，圖丙是他設計的氣體發生裝置，請你指出一處錯誤：　 　 。
（3）兩位同學采用相同質量5%的H2O2溶液，圖丁虛線表示小科采用加熱分解制取氧氣的曲線，請你在該圖中用實線畫出小金利用催化劑制取氧氣的大致曲線（假定兩種方法H2O2均完全分解）。　　 。
【答案】（1）加熱過氧化氫溶液的同時，溶液中水蒸氣隨氧氣一起逸出，氧氣濃度較低；向上排空氣；
（2）長頸漏斗的下端未伸入液面以下；
（3）。
【解析】
（1）圖甲實驗中帶火星木條未復燃的原因是加熱過氧化氫溶液的同時，溶液中水蒸氣隨氧氣一起逸出，氧氣的濃度較低；氧氣密度略大于空氣，不易溶于水，可用向上排空氣法收集或排水法收集，圖乙的收集方法是排水法，除了圖乙的方法收集氧氣外，還可用向上排空氣法收集；
（2）小柯利用催化劑使H2O2溶液分解制取氧氣，圖丙是他設計的氣體發生裝置，其中的錯誤之處為：長頸漏斗的下端未伸入液面以下，產生的氧氣會從長頸漏斗處逸出；
（3）采用加熱的方法制取氧氣時，由于開始的時間內溶液溫度低，所以幾乎沒有氧氣產生，而使用催化劑的方式制取氧氣，實驗開始就會產生大量氧氣。無論哪種方式，最終生成氧氣的質量是相同的，小金利用催化劑制取氧氣的大致曲線（假定兩種方法H2O2均完全分解）如圖。
6．小科在“探究空氣中氧氣含量”的實驗時設計了如下的思維模型：
他用一個有刻度的去底帶塞子的瓶子，塞子上插入溫度計和粘有“暖寶寶”貼的銅絲，實驗裝置如圖所示。查閱資料發現：“暖寶寶”貼內含有鐵、活性炭、無機鹽、水等物質，可在空氣中吸收氧氣發生放熱反應，“暖寶寶”貼吸氧能力強，放熱迅速。
（1）從建模角度分析，“利用暖寶寶貼消耗空氣中的氧氣”的操作屬于上述思維模型中的 　 　 。
（2）在銅絲、空氣、暖寶寶貼、水四種物質中，屬于氧化物的是 　 　 。
（3）整個實驗過程中，瓶內液面的變化情況為 　 　 。
（4）若溫度計與橡皮塞之間連接不是很密閉，則測量結果將　 　（填“不變”、“偏小”或“偏大”）。
【答案】（1）耗盡O2形成氣壓差；（2）水；（3）先下降后上升；（4）偏小。
【解析】
（1）從建模角度分析，“利用暖寶寶貼消耗空氣中的氧氣”的操作屬于上述思維模型中的耗盡O2形成氣壓差；
（2）氧化物是由兩種元素組成，其中一種元素是氧元素的化合物，銅絲是同種元素組成的純凈物，屬于單質，空氣中存在氧氣、氮氣等，屬于混合物，“暖寶寶”貼內含有鐵、活性炭、無機鹽、水等物質，屬于混合物，水是由氫、氧元素組成的純凈物，屬于氧化物，則四種物質中，屬于氧化物的是水；
（3）剛開始暖寶寶吸收氧氣會放出熱量，瓶內溫度升高，使氣壓增大，將水向下壓，觀察到瓶內液面下降，反應結束后隨著溫度下降，且反應消耗氧氣使得瓶內氣壓減小，液面又會上升，則整個實驗過程中，瓶內液面的變化情況為先下降后上升；
（4）若溫度計與橡皮塞之間連接不是很密閉，空氣會進入容器內，容器內氣壓差偏小，液面上升高度偏小，則測量結果將偏小。
7．某興趣小組對教材中“測定空氣中氧氣含量”實驗（如圖甲）進行了改進，設計了圖乙（選用容積為45mL的試管作反應容器）的實驗方案，收到了良好的實驗效果。對比分析下面兩個實驗，回答下列問題：
（1）甲實驗測得的氧氣含量大于，請分析可能的原因 　 　 。（寫出一點即可）
（2）乙實驗操作如下（裝置氣密性良好）：①點燃酒精燈；②撤去酒精燈，待試管冷卻后松開彈簧夾；③將足量紅磷平裝入試管中，把20mL的注射器活塞置于10mL刻度處，并按圖乙所示的連接方式固定好，再用彈簧夾夾緊橡皮管；④讀取注射器活塞位置的刻度數據。你認為正確的實驗操作順序是 　 　 。（填序號）
（3）乙實驗中，注射器活塞最后將停止在約 　 　 mL刻度處。
【答案】（1）彈簧夾沒有夾緊（合理即可）；（2）③①②④；（3）1。
【解析】
（1）若彈簧夾沒有夾緊，反應放出大量的熱，裝置內壓強大，有空氣逸出，因此進入的水多，使測定結果偏大；點燃紅磷伸入瓶中時，緩慢伸入，會使集氣瓶中的氣體受熱膨脹排出一部分，會導致實驗結果偏大（合理即可）。
（2）乙實驗中裝置氣密性是良好的，該實驗的順序是：第一是添加試劑，第二是點燃酒精燈，第三是反應完畢后撤去酒精燈，等待試管冷卻，第四是讀數，正確的實驗操作順序是③①②④。
（3）氧氣約占空氣總體積的五分之一，試管的容積是45mL，則氧氣的體積為45mL9mL，冷卻后，活塞停止的位置是10mL﹣9mL＝1mL。
8．如圖甲和乙為某興趣小組分別用紅磷和鐵粉除氧劑來測定空氣中氧氣體積分數的探究實驗。其中紅磷需要用酒精燈點燃后，再伸入集氣瓶中。鐵粉除氧劑直接涂抹在集氣瓶壁，鐵粉除氧劑中的其他成分不干擾實驗。
（1）寫出檢查圖甲所示裝置氣密性的具體操作 　 　 。
（2）圖甲中紅磷熄滅后，集氣瓶冷卻至室溫，打開止水夾K，水能倒吸入集氣瓶的原因是 　
　 。
（3）實驗結束后發現，兩個集氣瓶中的水量不同，于是借助數字傳感器，測得圖甲實驗、圖乙實驗中氧氣的體積分數隨時間變化的關系分別如圖丙、丁所示。請結合數據，從實驗結果的精確度，說明選擇哪種實驗藥品更為合理：　 　 。
（4）由圖丙中的數據計算得知，紅磷燃燒后倒吸入水的體積約為集氣瓶體積的，而實際操作中發現進入的水量約為，請分析可能的原因 　 　 。
【答案】（1）連接裝置，雙手捂住集氣瓶，觀察導管口是否有氣泡冒出。松手后，導管口是否形成一段穩定的水柱。
（2）氧氣被消耗，集氣瓶內氣體壓強小于外界大氣壓。
（3）鐵粉除氧劑：由圖乙可知鐵粉反應后集氣瓶中的氧氣幾乎耗盡，而紅磷中還有8.6%。
（4）紅磷點燃伸入集氣瓶的過程中時，部分空氣受熱膨脹逸出，導致完全反應后，瓶內氣壓減小更多，所以吸入的液體約為五分之一。
【解析】
（1）檢查圖甲所示裝置氣密性的具體操作：連接裝置，雙手捂住集氣瓶，觀察導管口是否有氣泡冒出。松手后，導管口是否形成一段穩定的水柱。
（2）圖甲中紅磷熄滅后，集氣瓶冷卻至室溫，打開止水夾K，水能倒吸入集氣瓶的原因是氧氣被消耗，集氣瓶內氣體壓強小于外界大氣壓。
（3）選擇鐵粉除氧劑更為合理：是因為由圖乙可知鐵粉反應后集氣瓶中的氧氣幾乎耗盡，而紅磷中還有8.6%。
（4）由圖丙中的數據計算得知，紅磷燃燒后倒吸入水的體積約為集氣瓶體積的，而實際操作中發現進入的水量約為，可能的原因是紅磷點燃伸入集氣瓶的過程中時，部分空氣受熱膨脹逸出，導致完全反應后，瓶內氣壓減小更多，所以吸入的液體約為五分之一。
故答案為：（1）連接裝置，雙手捂住集氣瓶，觀察導管口是否有氣泡冒出。松手后，導管口是否形成一段穩定的水柱。
（2）氧氣被消耗，集氣瓶內氣體壓強小于外界大氣壓。
（3）鐵粉除氧劑：由圖乙可知鐵粉反應后集氣瓶中的氧氣幾乎耗盡，而紅磷中還有8.6%。
（4）紅磷點燃伸入集氣瓶的過程中時，部分空氣受熱膨脹逸出，導致完全反應后，瓶內氣壓減小更多，所以吸入的液體約為五分之一。
9．如圖是實驗室制取氣體的有關儀器和裝置，據圖回答下列問題。
（1）請寫出圖中標有序號②的儀器名稱：②　 　 。
（2）用加熱氯酸鉀和二氧化錳混合物的方法制取氧氣，應選擇 　 　 （從A～G中選擇，填字母序號）組合裝置。
（3）某同學用排水法收集了一瓶氧氣，測得氧氣的純度偏低，原因可能是 　 　 （填字母）。
a．收集氣體前，集氣瓶沒有注滿水
b．導管口開始有氣泡冒出，立刻收集
c．收集氣體后，集氣瓶中仍有少量水
（4）如圖為上述反應過程中某變量y隨時間的變化趨勢，縱坐標表示的是 　 　 。
A．固體中氧元素的質量
B．生成O2的質量
C．固體中MnO2的質量分數
D．固體中鉀元素的質量
【答案】（1）長頸漏斗；（2）BEF；（3）ab；（4）C。
【解析】
（1）通過觀察圖中儀器的形狀和常見儀器的特征可知，圖中標有序號②的儀器名稱是長頸漏斗；
（2）加熱氯酸鉀和二氧化錳混合物制取氧氣，反應物是固體，反應條件是加熱，所以發生裝置應選用BE組成（酒精燈用于加熱，鐵架臺用于固定裝置）；氧氣不易溶于水，可用排水法收集，收集裝置可選F；故應選擇BEF組合裝置；
（3）a.收集氣體前，集氣瓶沒有注滿水，瓶內殘留空氣，會使收集的氧氣混入空氣，導致氧氣純度偏低，故該選項正確；
b.導管口開始有氣泡冒出，立刻收集，此時排出的氣泡是裝置內的空氣，會使收集的氧氣不純，導致氧氣純度偏低，故該選項正確；
c.收集氣體后，集氣瓶中仍有少量水，水不會影響氧氣的純度，故該選項錯誤。
故選：ab。
（4）A.加熱氯酸鉀和二氧化錳混合物制取氧氣，反應中氯酸鉀分解生成氧氣，固體中氧元素質量會逐漸減少，不是圖中先不變后減少的趨勢，故A選項錯誤；
B.生成氧氣的質量應是從0開始逐漸增加，不是圖中先不變后增加的趨勢，B選項錯誤。
C.二氧化錳作催化劑，質量不變，但固體總質量因生成氧氣逐漸減少，所以固體中MnO2的質量分數會先不變（反應未開始時），反應開始后逐漸增大，符合圖中變化趨勢，故C選項正確；
D.鉀元素在反應前后質量守恒，質量不變，不是圖中先不變后增加的趨勢，故D選項錯誤。
故選：C。
10．研究性學習小組為了使空氣中氧氣含量測定更準確，改用壓強傳感器測定U型管左管內的壓強，裝置如圖甲。在0～160s，閥門K保持關閉，160s時打開閥門K。傳感器測定的壓強與時間的關系如圖乙所示（各點數據見圖中標注）。
（1）甲裝置中氣球的作用是 　 　 。
（2）BC段氣壓上升的原因是 　 　 。
（3）通過本實驗測定的空氣中O2體積分數為 　 　 。（計算結果精確到0.1%）
【答案】（1）平衡氣壓，防止裝置內壓強過大，沖開橡皮塞，導致實驗失敗；
（2）白磷燃燒放熱，氣體膨脹，壓強增大；
（3）20.4%。
【解析】
（1）甲裝置中氣球的作用是平衡氣壓，防止裝置內壓強過大，沖開橡皮塞，導致實驗失敗；
（2）BC段氣壓上升的原因是白磷燃燒放熱，氣體膨脹，壓強增大；
（3）相同條件下，氣體的壓強與氣體所占的體積成正比，用如圖所示數據計算，用這種方法測得的空氣中氧氣的體積分數是100%≈20.4%。
11．近日，一位資深驢友在微信圈分享戶外野營經驗時，稱只要用一張口香糖的包裝錫紙，用剪刀剪成中間狹窄的條形，并將錫紙兩端分別接在一節干電池的正負極，錫紙就可以燃燒起來，從而可以較快地獲取火種。據此，興趣小組做了如下實驗：
取長度為9厘米，寬度為5毫米，中間窄度不同的錫紙條搭在一節5號干電池的正負極，實驗現象如下表：
中間部分窄度/mm 1 2 3 4 5
現象 少量火星、狹窄處迅速裂斷 狹窄處被 點燃 狹窄處出現大量火星，不斷裂 狹窄處出現少量火星、不斷裂 狹窄處無 火星
（1）若用此“錫紙”較快獲取火種，應該選取多少窄度的為宜？　 　 。
（2）請你分析為什么多次實驗都是錫紙中間最窄處先燃燒或先出現火星？
　 　 。
（3）興趣小組認為影響“錫紙”被點燃的因素還與 　 　 有關，他們又開始了探究……
【答案】（1）2mm；
（2）中間最窄處電阻大，電流和通電時間相同時，產生的熱量多，溫度最先達到著火點，最易先燃燒；
（3）電池的型號。
【解析】
（1）根據表格中的數據，中間部分寬度為2mm，狹窄處被點燃，因此若用此“錫紙”較快獲取火種，應該選取2mm窄度的為宜；
（2）可燃物與氧氣的接觸面積越大，越容易充分燃燒，多次實驗都是錫紙中間最窄處先燃燒或出現火星，原因是中間最窄處電阻大，電流和通電時間相同時，產生的熱量多，溫度最先達到著火點，最易先燃燒；
（3）根據題中信息知，電池的型號不同，電流的大小也不同，產生的熱量多少也不同，興趣小組認為影響“錫紙”被點燃的因素還與電池的型號有關，他們又開始了探究；
12．化學是一門以實驗為基礎的科學。小安同學選擇以下裝置進行實驗。
（1）制取氧氣應選用 　 　 裝置組合，發生反應的化學方程式為 　 　 。用排水法收集氧氣時，開始收集氧氣的時刻為 　 　 。
（2）可選擇BE組合制取二氧化碳，反應的化學方程式為 　 　 ，檢驗二氧化碳氣體已收集滿的方法為 　 　 。
（3）用B裝置制氣體易于控制反應的發生和停止，該裝置對反應物和生成氣體的要求是 　 　 。
（4）如圖F所示裝置稱為洗氣瓶，在實驗室常用于除去氣體中的雜質。若要除去氧氣中混有的二氧化碳，液體水應換為 　 　 ，氣體應從 　 　 端進入，發生反應的化學方程式是
　 　 。
【答案】（1）AC或BC或AE或BE或AF或BF；2KClO32KCl+3O2↑或2H2O22H2O+O2↑；導管口出現連續均勻氣泡。
（2）2HCl+CaCO3＝CaCl2+H2O+CO2↑；將燃著的木條置于瓶口，木條熄滅，則已集滿。
（3）反應物為固液混合物，氣體不易溶于水。
（4）氫氧化鈉溶液；b；CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O。
【解析】
（1）制取氧氣可以選擇高錳酸鉀或者氯酸鉀和二氧化錳或者過氧化氫和二氧化錳，因此可以選擇固體加熱裝置，或者固液不加熱裝置，而氧氣不易溶于水，可以用排水法收集，密度比空氣大，也可以用向上排空氣法收集，因此可以選擇AC或BC或AE或BE或AF或BF；選擇A為發生裝置，沒有棉花，故選氯酸鉀和二氧化錳為反應物，氯酸鉀在二氧化錳催化作用下加熱反應生成氯化鉀和氧氣，選擇B為發生裝置，則選擇過氧化氫和二氧化錳制備氧氣，過氧化氫在二氧化錳催化作用下反應生成水和氧氣，書寫化學方程式注意配平及氣體符號，所以化學方程式為2KClO32KCl+3O2↑或2H2O22H2O+O2↑；排水法收集氣體時，為了避免空氣混入，需要等到導管口出現連續均勻氣泡時再進行收集；
故答案為：AC或BC或AE或BE或AF或BF；2KClO32KCl+3O2↑或2H2O22H2O+O2↑；導管口出現連續均勻氣泡。
（2）B為固液不加熱裝置，選擇稀鹽酸與碳酸鈣的反應制備二氧化碳，鹽酸與碳酸鈣反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，書寫化學方程式注意配平及氣體符號，所以化學方程式為2HCl+CaCO3＝CaCl2+H2O+CO2↑；二氧化碳不支持燃燒，所以將燃著的木條置于瓶口，木條熄滅，則已集滿；
故答案為：2HCl+CaCO3＝CaCl2+H2O+CO2↑；將燃著的木條置于瓶口，木條熄滅，則已集滿。
（3）B為固液不加熱裝置，說明反應物為固液混合物，而是溶液與固體接觸，因此氣體需要不易溶于水，才可以排出被收集；
故答案為：反應物為固液混合物，氣體不易溶于水。
（4）二氧化碳能與氫氧化鈉反應，所以將水換成氫氧化鈉溶液；為了使氣體充分與液體接觸，所以需要從長口b進氣；二氧化碳與氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水，書寫化學方程式注意配平，所以化學方程式為CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O；
故答案為：氫氧化鈉溶液；b；CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O。
13．如圖是小科在進行研究性學習課題《化學反應中質量守恒的研究》的過程。
【提出問題】
氧化汞（HgO）加熱時，會生成汞和氧氣（常溫常壓下，氧氣密度為ρ氧）。反應結束后，所生成的汞和氧氣的質量總和與參加反應的氧化汞的質量是否相等呢？
【資料信息】
1.氧化汞反應的化學方程式：2HgO2Hg+O2↑。
2.測量氣體體積需要在標準大氣壓下測量才是準確數值。
【實驗設計及過程】
檢查裝置的氣密性后，在試管中加入適量的藥品，并測得反應裝置、濾毒器與物質總質量為m1。待反應完全后，調整量筒液面至“合適”位置，測出氣體體積記為V。再測量反應裝置、濾毒器與剩余物質總質量為m2。
（1）實驗時，小科在量筒中加入一些煤油的目的是 　 　 。
（2）反應完全后，量筒液面需要調整到的“合適”位置指的是 　 　 。
（3）若本實驗能正確反應化學變化中的質量守恒，則上述測量結果存在關系式是：　 　 。
【答案】（1）防止氧氣溶于水。（2）與水槽中的液面相平。（3）m1＝m2+ρ氧V。
【解析】
（1）實驗時，小科在量筒中加入一些煤油的目的是防止氧氣溶于水。
故答案為：防止氧氣溶于水。
（2）反應完全后，量筒液面需要調整到的“合適”位置指的是與水槽中的液面相平，排除液柱產生的壓強影響。
故答案為：與水槽中的液面相平。
（3）若本實驗能正確反應化學變化中的質量守恒，則上述測量結果存在關系式是：m1＝m2+ρ氧V。
故答案為：m1＝m2+ρ氧V。
14．某化學課外小組同學用如圖所示實驗探究質量守恒定律。
（1）實驗A在瓶底鋪一層細沙的目的是 　 　 。此實驗過程中產生的現象
　 　 。（寫一種即可）
（2）實驗B將燒杯放在天平上用砝碼平衡，然后傾斜燒杯使硫酸銅溶液與鐵釘接觸，可觀察到鐵釘表面有紅色固體析出，反應的化學方程式是：　 　 ；一段時間后，再把燒杯放在天平上，天平的指針 　 　 （填“向左偏轉”“向右偏轉”或“不偏轉”）。
（3）有同學得到的錯誤結論是“C實驗說明質量不守恒”。你認為C實驗天平不平衡的原因是
　 　 ，以此實驗可知，驗證質量守恒定律時，對于有氣體參加的反應，應在 　 　 容器中進行實驗。
【答案】（1）防止錐形瓶受熱不均而炸裂；白磷燃燒產生大量白煙或氣球先變大后變小。
（2）Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu；不偏轉。
（3）生成的CO2散到空氣中；密閉。
【解析】
（1）實驗A在瓶底鋪一層細沙的目的是防止錐形瓶受熱不均而炸裂。此實驗過程中產生的現象：白磷燃燒產生大量白煙或氣球先變大后變小。
（2）實驗B將燒杯放在天平上用砝碼平衡，然后傾斜燒杯使硫酸銅溶液與鐵釘接觸，可觀察到鐵釘表面有紅色固體析出，反應的化學方程式是Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu；一段時間后，再把燒杯放在天平上，天平的指針不偏轉。
（3）有同學得到的錯誤結論是“C實驗說明質量不守恒”。C實驗天平不平衡的原因是反應生成的二氧化碳逸出裝置，以此實驗可知，驗證質量守恒定律時，對于有氣體參加的反應，應在密閉容器中進行實驗。
15．實驗小組的小明、小李進行如圖所示實驗來驗證質量守恒定律。在實驗中用電子天平和量筒準確測量出表中測量對象。（實驗中操作正確，當時氣壓下氧氣的密度為ρ）
測量對象 測量結果
MnO2 m1
KClO3 m2
試管 m3
▲ m4
量筒內收集氣體的體積 V
（1）寫出該反應的化學方程式 　 　 。
（2）分析實驗結果顯示m1+m2+m3＝m4+Vρ，驗證了質量守恒定律，那么測量結果為m4的測量對象是指
　 　 。
（3）實驗結束后，小明在拆卸裝置時聞到刺激性氣味，小明說：氧氣是無色無味的，有刺激性氣味的氣體會不會是二氧化硫？小李認為不可能，他的理由是：　 　 。
【答案】（1）2KClO32KCl+3O2↑。
（2）反應后試管中的固體質量和試管的質量和。
（3）反應物中不含有硫元素，不能生成二氧化硫。
【解析】
（1）氯酸鉀在二氧化錳催化作用下受熱分解生成氯化鉀和氧氣，該反應的化學方程式是2KClO32KCl+3O2↑。
（2）分析實驗結果顯示m1+m2+m3＝m4+Vρ，驗證了質量守恒定律，那么測量結果為m4的測量對象是指反應后試管中的固體質量和試管的質量和。
（3）實驗結束后，小明在拆卸裝置時聞到刺激性氣味，小明說：氧氣是無色無味的，有刺激性氣味的氣體會不會是二氧化硫？小李認為不可能，他的理由是反應物中不含有硫元素，不能生成二氧化硫。
16．在學習“質量守恒定律”時，某同學查閱到以下材料：
（1）波義耳實驗中金屬灰比原金屬質量增加了，從現在的視角分析這是因為 　 　 。
（2）質量守恒定律的發現過程，帶給我們的啟示有 　 　 （填序號）。
A.要善于總結前人的成果和經驗
B.定量方法是科學研究的重要方法
C.實驗的成功與否，只取決于藥品的選擇
（3）受科學家研究的啟發，某同學參照教材中的實驗繼續深入探究。在白磷燃燒前后質量測定實驗中（如圖），氣球的作用有 　 　 （寫一點即可）。
（4）該同學認為，蠟燭燃燒后剩下的固體質量比燃燒前少了，因此該現象不符合質量守恒定律。你認為該同學得出該錯誤結論的原因是 　 　 。
【答案】（1）氧氣參加了反應。 （2）AB。
（3）形成密封裝置或平衡裝置內外氣壓，防止瓶塞飛出。
（4）沒有考慮蠟燭燃燒生成的水蒸氣和二氧化碳擴散到空氣中。
【解析】
（1）波義耳實驗中金屬灰比原金屬質量增加了，從現在的視角分析這是因為氧氣參加了反應。
（2）質量守恒定律的發現過程，帶給我們的啟示有要善于總結前人的成果和經驗、定量方法是科學研究的重要方法。
（3）受科學家研究的啟發，某同學參照教材中的實驗繼續深入探究。在白磷燃燒前后質量測定實驗中（如圖），氣球的作用有形成密封裝置或平衡裝置內外氣壓，防止瓶塞飛出。
（4）該同學得出該錯誤結論的原因是沒有考慮蠟燭燃燒生成的水蒸氣和二氧化碳擴散到空氣中。
17．CO2通入澄清石灰水中能產生明顯的現象，因此常用澄清石灰水檢驗CO2。實驗中常用氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳，但無明顯現象。
【提出問題】能否“制造現象”獲得CO2與氫氧化鈉發生化學反應的證據？
【實驗一】小東設計了如方案一所示的實驗，向兩個裝滿二氧化碳的同樣規格的瓶中分別注入等量的氫氧化鈉溶液和蒸餾水，振蕩后放在水平的桌面上。
（1）實驗過程中觀察到U形管左側液面 　 　 右側液面，由此證明CO2能與氫氧化鈉發生反應（填“高于”“等于”或“低于”）。
【實驗二】小陽查閱資料后設計了如方案二所示的實驗，也獲得了化學反應的證據。
查閱資料：NaOH易溶于酒精，Na2CO3微溶于酒精且兩者都不與酒精反應。
實驗步驟：
步驟一：錐形瓶中裝入適量的石灰石，分液漏斗中裝入適量的稀鹽酸，按方案二連接裝置，甲試管中裝入一定量的10%NaOH水溶液，乙試管中裝入等量的10%NaOH酒精溶液。
步驟二：打開分液漏斗活塞和止水夾a、b，分別向甲、乙兩試管通入CO2氣體。
步驟三：觀察甲、乙試管中出現的現象。發現甲試管沒有明顯現象，乙試管有白色沉淀析出。
（2）實驗制取二氧化碳的原理是：　 　 （用化學方程式表示）。
（3）解釋乙裝置中出現白色沉淀的原因：　 　 。
實驗結論：CO2能與氫氧化鈉發生反應。
【實驗反思】
研習小組通過“制造現象”獲得發生化學反應證據的兩種方法：
方法一：通過觀察反應物的減少。
方法二：通過觀察生成物的 　 　 。
【答案】（1）高于；
（2）CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑；
（3）二氧化碳能和氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水，生成的碳酸鈉微溶于酒精，從而出現白色沉淀；
【實驗反思】增加。
【解析】
（1）實驗中若觀察到U型管中左邊液面上升，右邊液面下降（氫氧化鈉和二氧化碳反應導致氣壓減小的幅度大于二氧化碳溶于水導致氣壓減小的幅度），則證明溶液中的氫氧化鈉能與二氧化碳反應；
（2）實驗室通常用大理石或石灰石和稀鹽酸反應制取二氧化碳，反應的化學方程式是：
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑；
（3）二氧化碳能和氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水，根據題目中的信息，Na2CO3微溶于酒精且不與酒精反應，因此乙裝置中二氧化碳能和氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水，生成的碳酸鈉微溶于酒精，從而出現白色沉淀；故答案為：二氧化碳能和氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水，生成的碳酸鈉微溶于酒精，從而出現白色沉淀；
【實驗反思】通過以上實驗可以得出，獲得發生化學反應證據的兩種方法，方法一：通過觀察反應物的減少。方法二：通過觀察生成物的增加；
18．在實驗室，興趣小組利用石灰石和稀鹽酸制取二氧化碳，并對其性質進行研究。
（1）組裝制取二氧化碳的發生裝置。要求裝置可以控制反應的發生與停止，則須選擇圖甲中的儀器有
　①⑤⑥⑦　 （填序號）。
（2）研究二氧化碳性質。
①如圖乙，沿燒杯內壁緩慢倒入二氧化碳，要得出二氧化碳的密度比空氣大的結論，預計觀察到的現象是 　 　 。
②小平取a和b兩支試管，分別加入少量蒸餾水，向b中通入二氧化碳氣體。然后，分別滴加少量紫色石蕊試液，觀察到b中液體變紅色，于是他認為是二氧化碳與水反應產生了酸性物質。但是小紅提出疑慮，也有可能是其中的二氧化碳使石蕊試液變紅。請你設計實驗方案來解決小紅的疑慮：　 　 。
【答案】（1）①⑤⑥⑦；
（2）①下層的蠟燭先熄滅，上層的蠟燭后熄滅；
②將用紫色石蕊溶液染成的小紙花放入盛有二氧化碳的集氣瓶中，小紙花不變色，說明二氧化碳不能使紫色石蕊變紅色（合理即可）。
【解析】
（1）控制反應的發生與停止，要能控制固體藥品和液體藥品的接觸，則須選擇圖甲中的儀器有①⑤⑥⑦，關閉彈簧夾，試管內壓強增大，液體被壓入長頸漏斗中，固液分離；打開彈簧夾后，固液接觸，反應進行，可以控制反應的發生與停止。
（2）①沿燒杯內壁緩慢倒入二氧化碳，要得出二氧化碳的密度比空氣大的結論，預計觀察到的現象是下層的蠟燭先熄滅，上層的蠟燭后熄滅。
②小紅提出疑慮，也有可能是其中的二氧化碳使石蕊試液變紅，要排除二氧化碳的干擾，要證明二氧化碳不能使紫色石蕊變紅色，可將用紫色石蕊溶液染成的小紙花放入盛有二氧化碳的集氣瓶中，小紙花不變色，說明二氧化碳不能使紫色石蕊變紅色（合理即可）。
19．某興趣小組參觀植物工廠時，發現給不同植物補光時會用不同的色光，卻很少用綠光，該興趣小組開展了如下探究
【提出問題】光的顏色是否會影響光合作用的強弱？
【猜想假設】光的顏色會影響光合作用的強弱
【設計實驗】
步驟一：稱取200克生長旺盛不帶土的佛甲草，放入透明的塑料袋內，通入一定體積人體呼出的氣體，袋內放置了一個氧氣濃度傳感器并密封如圖甲。置于室溫為 22℃的暗室中。
步驟二：先用200W的LED藍光燈保持45厘米的距離照射5小時，每隔1小時測得氧氣體積分數并記錄；
步驟三：接著換用200W的LED紅光燈和綠光燈依次照射塑料袋，重復上述實驗。將測得數據制作成圖乙曲線。
【得出結論】
（1）本實驗可以根據 　 　 （選填“氧氣體積分數”或“氧氣體積分數變化快慢”）判斷光合作用的的強弱。選不帶土佛甲草為避免土壤中微生物的 　 　 對實驗造成影響。
（2）于是小組同學根據圖乙得出結論：除 CO2 外其他條件都相同時，三種色光對佛甲草光合作用強弱影響大小關系是 　 　 。
【交流評價】
（3）小組同學有困惑：教材中學到，CO2 是光合作用的原料，隨著 CO2 濃度降低，植物光合作用強度越來越弱。但本實驗中 CO2 濃度在不斷下降；對佛甲草的光合作用強弱卻無影響，老師提示科技小組查閱資料：
①查得光合作用強弱與 CO2 濃度關系（如圖丙）；
②CO2 在人體呼出氣體中的體積分數約為4%，在空氣中約0.03%；
請結合丙圖解釋本實驗中 CO2 濃度對佛甲草光合作用的強弱無影響的原因可能是 　 　 。
【答案】（1）氧氣體積分數變化快慢；代謝；
（2）藍光＝紅光＞綠光；
（3）當二氧化碳濃度高于二氧化碳飽和點濃度時，光合作用速率不再加快；
【解析】
（1）光合作用越強，氧氣體積分數變化就越快；故可根據氧氣體積分數變化快慢判斷光合作用的強弱；圖甲裝置中若選用帶土佛甲草，則土壤中微生物的代謝會消耗氧氣并產生二氧化碳，影響實驗數據。
（2）根據圖乙曲線可知，藍光、紅光照射時，裝置內氧氣體積分數變化相同，綠光照射時，裝置內氧氣體積分數變化小于藍光和紅光。
（3）從圖乙可知，當二氧化碳的濃度超過a時，光合作用強度無變化，故在本實驗中，裝置內二氧化碳的濃度下降到二氧化碳飽和點濃度之前，對佛甲草的光合作用強弱無影響。
20．某同學利用自制實驗裝置探究外界因素對植物光合作用的影響。
【實驗器材】小麥苗、注射器、燒杯、CO2緩釋劑、功率相同的LED燈（冷光源）、不同顏色的透明塑料片、秒表。
【實驗步驟】
①將新鮮的小麥葉片剪成大小相同的方形葉片若干。
②將方形葉片置于注射器中，吸取一定量水，用橡膠塞堵住注射器小孔，反復拉動活塞。
③將方形葉片取出，分別放入裝有相同濃度、相同質量CO2緩釋劑的3個燒杯中，每個燒杯放20片，方形葉片均沉于底部。
④分別用紅色、藍色、綠色透明塑料片包裹LED燈，再將3個燒杯分別放置在裝置的“適當位置”處，關閉單透玻璃門（光只能從裝置內向裝置外單向通過）。
⑤閉合開關使LED燈發光，5min后觀察并記錄各燒杯中方形葉片上浮的數量。
⑥取下透明塑料片重復上述實驗步驟。
（1）如圖甲所示，進行實驗步驟②，目的是 　 　 。
（2）如圖乙裝置，用“單透玻璃門”替代“木質門或透明玻璃”的優點是 　 　 。
（3）實驗步驟④中的“適當位置”指的是 　 　 。
（4）根據圖丙實驗數據，分析農業生產中大棚塑料薄膜的顏色應選用 　 　 。
【答案】（1）排出葉片內的空氣，使葉片細胞間隙充滿水，從而使其下沉；
（2）避免外界光線和光線反射對實驗結果的影響；
（3）3個燒杯與各自LED燈的距離相等；
（4）白色。
【解析】
（1）實驗應使葉片完全沉于水，以排除葉片原有的浮力對實驗結果的影響。故實驗步驟②的目的是：排出葉片內的空氣，使葉片細胞間隙充滿水，從而使其下沉。
（2）單透玻璃門讓光只能從裝置內向裝置外單向通過，故用“單透玻璃門”替代“木質門或透明玻璃”的優點是：避免外界光線和光線反射對實驗結果的影響。
（3）實驗除光的顏色外，三組實驗的其他實驗條件應保持相同，因此，實驗步驟④中的“適當位置”指的是：3個燒杯與各自LED燈的距離相等。
（4）由圖丙可知，白光下葉片上浮數量最多，則說明白光條件下葉片產生的氧氣最多，光合作用最強，故農業生產中大棚塑料薄膜的顏色應選用白色。
21．小溫為了探究不同顏色的光對植物光合作用的影響，實驗步驟如下：
①取三個相同的無色透明玻璃瓶，設置A、B、C三組實驗，分別加入等量且適量的新鮮菠菜葉片和CO2緩沖液（用于維持瓶中CO2含量穩定）。
②分別在導管中注入一滴紅墨水，塞上橡皮塞，關閉活塞，控制紅墨水初始位置相同。
③分別將裝置放在相同強度的紅光、綠光和黃光下照射（如圖所示）。
④光照相同時間后，紅墨水均向_____移動，測得紅墨水移動的距離分別為I紅、I黃、I綠，且I紅＞I黃＞I綠，多次重復實驗后，結果相同。
（1）選取等量的菠菜葉的目的是：　 　 。
（2）步驟④中，紅墨水均向 　 　 移動（填“左”或“右”）。
（3）根據實驗結果，可以得出的結論是：　 　 。
（4）小外查閱資料發現，氣孔開放程度會影響植物的光合作用，氣孔開放程度越大，光合作用越強。小外做了用不同單色光及次序組合的單色光照射葉片，檢測氣孔的開放程度，結果如圖所示。結合圖像可以得出怎樣處理能使植物光合作用最強：　 　 。
【答案】（1）控制單一變量；（2）左；
（3）不同顏色的光對植物光合作用影響不同，紅光最強（合理即可）；
（4）采用藍光+綠光+藍光照射20分鐘。
【解析】
（1）對照實驗應遵循單一變量原則，即除變量外，其他實驗條件都應該相同且適宜。故選取等量的菠菜葉的目的是：控制單一變量。
（2）步驟④中，A、B、C三個玻璃瓶內的菠菜葉片均能進行光合作用釋放氧氣，因此，紅墨水均向左移動。
（3）實驗結果是紅墨水移動的距離I紅＞I黃＞I綠，則可以得出的結論是：不同顏色的光對植物光合作用影響不同，紅光最強。
（4）由圖中曲線可知，藍光+綠光+藍光照射20分鐘后氣孔開放程度最高，因此，結合圖像可以得出采用藍光+綠光+藍光照射20分鐘能使植物光合作用最強。
22．興趣小組進行光合作用實驗，選取生長狀況相同的同種植物葉，分成4等份，分別在不同溫度下暗處理1小時，接著在相同光照下放置1小時，測定每份葉中有機物質量的變化，制成圖甲。回答下列問題。
（1）圖乙是28℃時，該植物二氧化碳吸收（釋放）隨光照強度變化的曲線，則b點所表示的含義是
　 　 。
（2）實驗中，葉在28℃時通過光合作用1h產生的有機物量是 　 　 mg。
（3）若溫度由28℃升高到29℃，圖乙中相應的a點在原位置 　 　 方。
【答案】（1）b點光合作用吸收二氧化碳和呼吸作用釋放二氧化碳的量相等；（2）7；（3）下。
【解析】
（1）圖乙是28℃時，該植物二氧化碳吸收（釋放）隨光照強度變化的曲線，則b點所表示的含義是b點光合作用吸收二氧化碳和呼吸作用釋放二氧化碳的量相等。
（2）從甲圖中看出，葉在28℃時，暗處理1小時植物呼吸作用消耗的有機物是2毫克；葉在28℃時光照1小時后與暗處理前的有機物增加量是3毫克。葉在28℃光照1小時進行光合作用制造有機物的時候還進行呼吸作用消耗有機物2毫克。因此實驗中，葉在28℃時通過光合作用產生的有機物量＝2+2+3＝7（毫克）。
（3）從甲圖中看出，葉在29℃時，暗處理1小時植物呼吸作用消耗的有機物是3毫克，葉在28℃時，暗處理1小時植物呼吸作用消耗的有機物是2毫克，表明29℃時的呼吸作用比28℃時的呼吸作用強，產生的二氧化碳多，若溫度由28℃升高到29℃，圖乙中相應的a點在原位置下方。
23．番茄又名西紅柿，鮮嫩多汁、酸甜可口，深受同學們喜歡。達州市某校生物學社團的同學在勞動實踐基地采用大棚種植番茄，在種植過程中，進行了大量探究，請據圖分析回答下列問題：
（1）在圖1中，番茄葉片在上午9時進行的生理活動有 　 　 。（填字母）
（2）為探究影響番茄植株光合作用的因素，該社團同學設計了如圖2所示的實驗裝置，選擇甲乙進行對照，可探究 　 　 這一因素對番茄植株光合作用的影響。
（3）如圖3為24小時內番茄葉片釋放或吸收二氧化碳的量隨時間變化的曲線圖，經分析DE段光合作用釋放氧氣的量 　 　 （填“＞”、“＜”或“等于”）呼吸作用吸收氧氣的量。
【答案】（1）ABC。（2）二氧化碳濃度。（3）＞。
【解析】
（1）植物光合作用的必備條件是光，呼吸作用和蒸騰作用在有光無光的條件下都能進行。故在圖1中，番茄葉片在上午9時進行的生理活動有A呼吸作用、B蒸騰作用、C光合作用。
（2）氫氧化鈉溶液能吸收二氧化碳，故甲和乙除二氧化碳外，其他實驗條件都相同，選擇甲乙進行對照，可探究二氧化碳這一因素對番茄植株光合作用的影響。
（3）由圖3可知，曲線DE段二氧化碳吸收量大于0，說明此時間段光合作用強度大于呼吸作用強度，故光合作用釋放氧氣的量＞呼吸作用吸收氧氣的量。
24．某校生物興趣小組得知農戶家的大棚菠菜長勢不好，開展調查，先在大棚中選取長勢相同的新鮮菠菜苗若干，構建如圖一所示裝置（CO2緩沖液能吸收和釋放CO2，維持密閉裝置內CO2濃度的穩定），開展探究活動，記錄數據如表所示。為更好地幫助農戶家提高產量，該小組的同學還測定了二氧化碳濃度的變化情況，繪制如圖二所示曲線。請分析：
組別 光照強度（勒克斯） 液滴移動（毫升/小時）
1 0 左移2.2
2 10000 右移1.1
3 20000 右移3.4
4 30000 右移1.8
（1）為了防止光照引起裝置內氣體的膨脹或收縮所造成的誤差，必須要設置對照。那么對照組裝置內應放置 　 　 。
（2）若要更精確地探知菠菜生長的最適宜光照強度，應怎樣操作 　 　 。
（3）圖二中有機物積累最多的點是 　 　 。
【答案】（1）同樣體積死菠菜苗和緩沖溶液；
（2）增加10000～20000勒克斯和20000～30000勒克斯之間的光照強度下的實驗組；
（3）d。
【解析】
（1）為了防止光照引起裝置內氣體的膨脹或收縮所造成的誤差，必須要設置除光照強度外其他實驗相同的對照，那么對照組裝置內應放置同樣體積死菠菜苗和緩沖溶液。
（2）若要更精確地探知菠菜生長的最適宜光照強度，根據表格的實驗現象，應進行的操作是：增加10000～20000勒克斯和20000～30000勒克斯之間的光照強度下的實驗組。
（3）由圖二可知，曲線bd段二氧化碳濃度持續下降，則說明此時間段光合作用強度大于呼吸作用強度，有機物得以積累，則圖二中有機物積累最多的點是d。
25．到19世紀末，經幾代科學家對光合作用的不斷探索，得到結論：光合作用反應物是H2O和CO2產物是O2和有機物。為了探究產物O2中的O元素來源，科學興趣小組從元素守恒的角度進行了猜想。猜想一：O2全部來源于CO2；猜想二：O2全部來源于H2O；猜想三：O2同時來源于兩者。為了求證，他們查閱資料如下：
資料1：19世紀末，科學家普遍認為氣體之間更容易轉化，認為CO2在光的作用下被分解成CO和O2，所以O2來自于同為氣體的CO2。
資料2：1937年，英國化學家希爾通過實驗發現：離體葉綠體在光照條件下使水分解，釋放出O2。
資料3：1939年，已經發現了氧的同位素。美國科學家魯賓、卡門利用18O標記的和C18O2分別培養小球藻，光照相同時間后，檢測甲、乙兩試管中產生的氧氣是否含18O，如圖所示。
根據所學知識，結合資料回答下列問題：
（1）寫出小球藻光合作用的化學反應式或方程式：　 　 。
（2）資料2的實驗結論 　 　 （填“支持”或“不支持”）資料1的觀點；
（3）根據資料3的實驗結果，分析可得猜想 　 　 成立。
【答案】（1）二氧化碳+水有機物（儲存能量）+氧氣（2）不支持（3）二
【解析】
（1）光合作用是指綠色植物通過葉綠體利用光能，把二氧化碳和水轉化成儲存能量的有機物（如淀粉），并且釋放出氧氣的過程，其反應式是：二氧化碳+水有機物（儲存能量）+氧氣。
（2）由資料2可知，氧氣來自于水的分解，由資料1可知，氧氣來自于二氧化碳，因此兩者結論不同，不相互支持彼此結論。
（3）由資料3可知，利用18O標記的和C18O2分別培養小球藻，光照相同時間后，檢測甲、乙兩試管中產生的氧氣是否含18O，結果發現氧氣中氧元素來自于水而不是二氧化碳，因此證明猜想二的正確性。
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第三章 空氣與生命 實驗探究專題
1．制氧機有膜分離、變壓吸附等制氧方式。膜分離制氧用到的膜材料有陶瓷、聚苯胺等，其中混合導電陶瓷分離膜的工作原理示意如圖甲。變壓吸附制氧常用的吸附劑是沸石分子篩。科研人員在一定條件下分別將N2、O2通過某種沸石分子篩，測定其對N2、O2的吸附情況、結果如圖乙（縱坐標數值越大，代表吸附量越大）。吸氧對于缺氧人群有一定作用，但健康人短期內高流量吸氧會對機體造成不良影響，因此不能盲目吸氧。
請回答下列問題：
（1）變壓吸附制氧的原理是　 　 （填“物理變化”或“化學變化”）。
（2）圖甲中，表示氧分子變成氧原子的是　 　 （填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”）。
（3）由圖乙可知，25℃時吸附壓越大越有利于分離N2和O2，證據是　 　 。
（4）從使用的安全角度，吸氧時，應避免吸煙或接近任何火源，原因是　 　 。
2．利用大氣壓原理解釋現象時，有同學經分析后概括出以下思維模型：
（1）思維模型中的“？”處應填 　 　 （選填“開放”或“密閉”）。
（2）如圖是“測定空氣中氧氣含量的實驗”，待紅磷燃燒火焰熄滅后，冷卻，打開止水夾，可以觀察到 　 　 。根據該思維模型，本實驗是通過 　 　 的方式來減小集氣瓶中的氣壓的。
3．某興趣小組同學對實驗室制備氧氣的條件進行如下探究實驗。
（1）為探究催化劑的種類對氯酸鉀分解速度的影響，甲設計以下對比實驗：Ⅰ.將3.0g KClO3與1.0g MnO2均勻混合加熱；Ⅱ.將xg KClO3與1.0g CuO均勻混合加熱；在相同溫度下，比較兩組實驗產生O2的快慢。在甲實驗的Ⅱ中x的值應為 　 　 。
（2）乙探究了影響雙氧水分解速度的某種因素。實驗數據記錄如下：
雙氧水的質量 雙氧水的濃度 MnO2的質量 　 　
Ⅰ 50.0g 1% 0.1g 9mL
Ⅱ 50.0g 2% 0.1g 16mL
Ⅲ 50.0g 4% 0.1g 31mL
上表中橫線上需記錄的實驗數據是 　 　 ，本實驗中，測量O2體積的裝置是
　 　 （填編號）。
該實驗結論是：　 　 。
4．實驗室常用如圖裝置來制取氧氣。請回答：
（1）請寫出圖中a的名稱：　 　 。
（2）關于實驗室用氯酸鉀、高錳酸鉀制取氧氣的反應，相同之處是 　 　 （填字母編號）。
A．都需要加熱 B．都可直接選用A裝置制取
C．都屬于分解反應 D．都需要二氧化錳作催化劑
（3）實驗室用氯酸鉀和二氧化錳制取并收集氧氣主要有以下步驟：①將試劑裝入試管，用帶導管的橡皮塞塞緊試管口；②檢查裝置的氣密性；③給試管加熱；④將裝置固定在鐵架臺上；⑤熄滅酒精燈；⑥收集氣體；⑦將導管從水槽中取出。正確的操作順序是 　 　 （填序號）。
（4）在完成制取并收集氧氣后，小科進行了檢驗氧氣化學性質的實驗，他取一根光亮的細鐵絲繞成螺旋狀，一端系上一根火柴，另一端系在一根粗鐵絲上，點燃火柴，待火柴將要燒完時，立即伸進一瓶預留少量水的盛有氧氣的集氣瓶中，可以觀察到的現象為 　 　 ，并放出大量的熱。
5．資料顯示，將新制的溶質質量分數為5%的H2O2溶液，加熱到80℃時，才有較多氧氣產生。而相同質量5%的H2O2溶液加入催化劑，常溫下就會立即產生氧氣，反應速度快、所需時間短。
（1）小科同學按圖甲裝置進行實驗，當試管中有大量氣泡出現時，伸入帶火星的木條，木條并未復燃。為此，他利用圖乙裝置收集氣體，再用帶火星的木條檢驗，木條復燃。那么圖甲實驗中帶火星木條未復燃的原因是 　 　 。除了圖乙的方法收集氧氣外，還可用 　 　 法收集。
（2）小金同學利用催化劑使H2O2溶液分解制取氧氣，圖丙是他設計的氣體發生裝置，請你指出一處錯誤：　 　 。
（3）兩位同學采用相同質量5%的H2O2溶液，圖丁虛線表示小科采用加熱分解制取氧氣的曲線，請你在該圖中用實線畫出小金利用催化劑制取氧氣的大致曲線（假定兩種方法H2O2均完全分解）。　
6．小科在“探究空氣中氧氣含量”的實驗時設計了如下的思維模型：
他用一個有刻度的去底帶塞子的瓶子，塞子上插入溫度計和粘有“暖寶寶”貼的銅絲，實驗裝置如圖所示。查閱資料發現：“暖寶寶”貼內含有鐵、活性炭、無機鹽、水等物質，可在空氣中吸收氧氣發生放熱反應，“暖寶寶”貼吸氧能力強，放熱迅速。
（1）從建模角度分析，“利用暖寶寶貼消耗空氣中的氧氣”的操作屬于上述思維模型中的 　 　 。
（2）在銅絲、空氣、暖寶寶貼、水四種物質中，屬于氧化物的是 　 　 。
（3）整個實驗過程中，瓶內液面的變化情況為 　 　 。
（4）若溫度計與橡皮塞之間連接不是很密閉，則測量結果將　 　（填“不變”、“偏小”或“偏大”）。
7．某興趣小組對教材中“測定空氣中氧氣含量”實驗（如圖甲）進行了改進，設計了圖乙（選用容積為45mL的試管作反應容器）的實驗方案，收到了良好的實驗效果。對比分析下面兩個實驗，回答下列問題：
（1）甲實驗測得的氧氣含量大于，請分析可能的原因 　 　 。（寫出一點即可）
（2）乙實驗操作如下（裝置氣密性良好）：①點燃酒精燈；②撤去酒精燈，待試管冷卻后松開彈簧夾；③將足量紅磷平裝入試管中，把20mL的注射器活塞置于10mL刻度處，并按圖乙所示的連接方式固定好，再用彈簧夾夾緊橡皮管；④讀取注射器活塞位置的刻度數據。你認為正確的實驗操作順序是 　 　 。（填序號）
（3）乙實驗中，注射器活塞最后將停止在約 　 　 mL刻度處。
8．如圖甲和乙為某興趣小組分別用紅磷和鐵粉除氧劑來測定空氣中氧氣體積分數的探究實驗。其中紅磷需要用酒精燈點燃后，再伸入集氣瓶中。鐵粉除氧劑直接涂抹在集氣瓶壁，鐵粉除氧劑中的其他成分不干擾實驗。
（1）寫出檢查圖甲所示裝置氣密性的具體操作 　 　 。
（2）圖甲中紅磷熄滅后，集氣瓶冷卻至室溫，打開止水夾K，水能倒吸入集氣瓶的原因是 　
　 。
（3）實驗結束后發現，兩個集氣瓶中的水量不同，于是借助數字傳感器，測得圖甲實驗、圖乙實驗中氧氣的體積分數隨時間變化的關系分別如圖丙、丁所示。請結合數據，從實驗結果的精確度，說明選擇哪種實驗藥品更為合理：　 　 。
（4）由圖丙中的數據計算得知，紅磷燃燒后倒吸入水的體積約為集氣瓶體積的，而實際操作中發現進入的水量約為，請分析可能的原因 　 　 。
9．如圖是實驗室制取氣體的有關儀器和裝置，據圖回答下列問題。
（1）請寫出圖中標有序號②的儀器名稱：②　 　 。
（2）用加熱氯酸鉀和二氧化錳混合物的方法制取氧氣，應選擇 　 　 （從A～G中選擇，填字母序號）組合裝置。
（3）某同學用排水法收集了一瓶氧氣，測得氧氣的純度偏低，原因可能是 　 　 （填字母）。
a．收集氣體前，集氣瓶沒有注滿水
b．導管口開始有氣泡冒出，立刻收集
c．收集氣體后，集氣瓶中仍有少量水
（4）如圖為上述反應過程中某變量y隨時間的變化趨勢，縱坐標表示的是 　 　 。
A．固體中氧元素的質量
B．生成O2的質量
C．固體中MnO2的質量分數
D．固體中鉀元素的質量
10．研究性學習小組為了使空氣中氧氣含量測定更準確，改用壓強傳感器測定U型管左管內的壓強，裝置如圖甲。在0～160s，閥門K保持關閉，160s時打開閥門K。傳感器測定的壓強與時間的關系如圖乙所示（各點數據見圖中標注）。
（1）甲裝置中氣球的作用是 　 　 。
（2）BC段氣壓上升的原因是 　 　 。
（3）通過本實驗測定的空氣中O2體積分數為 　 　 。（計算結果精確到0.1%）
11．近日，一位資深驢友在微信圈分享戶外野營經驗時，稱只要用一張口香糖的包裝錫紙，用剪刀剪成中間狹窄的條形，并將錫紙兩端分別接在一節干電池的正負極，錫紙就可以燃燒起來，從而可以較快地獲取火種。據此，興趣小組做了如下實驗：
取長度為9厘米，寬度為5毫米，中間窄度不同的錫紙條搭在一節5號干電池的正負極，實驗現象如下表：
中間部分窄度/mm 1 2 3 4 5
現象 少量火星、狹窄處迅速裂斷 狹窄處被 點燃 狹窄處出現大量火星，不斷裂 狹窄處出現少量火星、不斷裂 狹窄處無 火星
（1）若用此“錫紙”較快獲取火種，應該選取多少窄度的為宜？　 　 。
（2）請你分析為什么多次實驗都是錫紙中間最窄處先燃燒或先出現火星？
　 　 。
（3）興趣小組認為影響“錫紙”被點燃的因素還與 　 　 有關，他們又開始了探究……
12．化學是一門以實驗為基礎的科學。小安同學選擇以下裝置進行實驗。
（1）制取氧氣應選用 　 　 裝置組合，發生反應的化學方程式為 　 　 。用排水法收集氧氣時，開始收集氧氣的時刻為 　 　 。
（2）可選擇BE組合制取二氧化碳，反應的化學方程式為 　 　 ，檢驗二氧化碳氣體已收集滿的方法為 　 　 。
（3）用B裝置制氣體易于控制反應的發生和停止，該裝置對反應物和生成氣體的要求是 　 　 。
（4）如圖F所示裝置稱為洗氣瓶，在實驗室常用于除去氣體中的雜質。若要除去氧氣中混有的二氧化碳，液體水應換為 　 　 ，氣體應從 　 　 端進入，發生反應的化學方程式是
　 　 。
13．如圖是小科在進行研究性學習課題《化學反應中質量守恒的研究》的過程。
【提出問題】
氧化汞（HgO）加熱時，會生成汞和氧氣（常溫常壓下，氧氣密度為ρ氧）。反應結束后，所生成的汞和氧氣的質量總和與參加反應的氧化汞的質量是否相等呢？
【資料信息】
1.氧化汞反應的化學方程式：2HgO2Hg+O2↑。
2.測量氣體體積需要在標準大氣壓下測量才是準確數值。
【實驗設計及過程】
檢查裝置的氣密性后，在試管中加入適量的藥品，并測得反應裝置、濾毒器與物質總質量為m1。待反應完全后，調整量筒液面至“合適”位置，測出氣體體積記為V。再測量反應裝置、濾毒器與剩余物質總質量為m2。
（1）實驗時，小科在量筒中加入一些煤油的目的是 　 　 。
（2）反應完全后，量筒液面需要調整到的“合適”位置指的是 　 　 。
（3）若本實驗能正確反應化學變化中的質量守恒，則上述測量結果存在關系式是：　 　 。
14．某化學課外小組同學用如圖所示實驗探究質量守恒定律。
（1）實驗A在瓶底鋪一層細沙的目的是 　 　 。此實驗過程中產生的現象
　 　 。（寫一種即可）
（2）實驗B將燒杯放在天平上用砝碼平衡，然后傾斜燒杯使硫酸銅溶液與鐵釘接觸，可觀察到鐵釘表面有紅色固體析出，反應的化學方程式是：　 　 ；一段時間后，再把燒杯放在天平上，天平的指針 　 　 （填“向左偏轉”“向右偏轉”或“不偏轉”）。
（3）有同學得到的錯誤結論是“C實驗說明質量不守恒”。你認為C實驗天平不平衡的原因是
　 　 ，以此實驗可知，驗證質量守恒定律時，對于有氣體參加的反應，應在 　 　 容器中進行實驗。
15．實驗小組的小明、小李進行如圖所示實驗來驗證質量守恒定律。在實驗中用電子天平和量筒準確測量出表中測量對象。（實驗中操作正確，當時氣壓下氧氣的密度為ρ）
測量對象 測量結果
MnO2 m1
KClO3 m2
試管 m3
▲ m4
量筒內收集氣體的體積 V
（1）寫出該反應的化學方程式 　 　 。
（2）分析實驗結果顯示m1+m2+m3＝m4+Vρ，驗證了質量守恒定律，那么測量結果為m4的測量對象是指
　 　 。
（3）實驗結束后，小明在拆卸裝置時聞到刺激性氣味，小明說：氧氣是無色無味的，有刺激性氣味的氣體會不會是二氧化硫？小李認為不可能，他的理由是：　 　 。
16．在學習“質量守恒定律”時，某同學查閱到以下材料：
（1）波義耳實驗中金屬灰比原金屬質量增加了，從現在的視角分析這是因為 　 　 。
（2）質量守恒定律的發現過程，帶給我們的啟示有 　 　 （填序號）。
A.要善于總結前人的成果和經驗
B.定量方法是科學研究的重要方法
C.實驗的成功與否，只取決于藥品的選擇
（3）受科學家研究的啟發，某同學參照教材中的實驗繼續深入探究。在白磷燃燒前后質量測定實驗中（如圖），氣球的作用有 　 　 （寫一點即可）。
（4）該同學認為，蠟燭燃燒后剩下的固體質量比燃燒前少了，因此該現象不符合質量守恒定律。你認為該同學得出該錯誤結論的原因是 　 　 。
17．CO2通入澄清石灰水中能產生明顯的現象，因此常用澄清石灰水檢驗CO2。實驗中常用氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳，但無明顯現象。
【提出問題】能否“制造現象”獲得CO2與氫氧化鈉發生化學反應的證據？
【實驗一】小東設計了如方案一所示的實驗，向兩個裝滿二氧化碳的同樣規格的瓶中分別注入等量的氫氧化鈉溶液和蒸餾水，振蕩后放在水平的桌面上。
（1）實驗過程中觀察到U形管左側液面 　 　 右側液面，由此證明CO2能與氫氧化鈉發生反應（填“高于”“等于”或“低于”）。
【實驗二】小陽查閱資料后設計了如方案二所示的實驗，也獲得了化學反應的證據。
查閱資料：NaOH易溶于酒精，Na2CO3微溶于酒精且兩者都不與酒精反應。
實驗步驟：
步驟一：錐形瓶中裝入適量的石灰石，分液漏斗中裝入適量的稀鹽酸，按方案二連接裝置，甲試管中裝入一定量的10%NaOH水溶液，乙試管中裝入等量的10%NaOH酒精溶液。
步驟二：打開分液漏斗活塞和止水夾a、b，分別向甲、乙兩試管通入CO2氣體。
步驟三：觀察甲、乙試管中出現的現象。發現甲試管沒有明顯現象，乙試管有白色沉淀析出。
（2）實驗制取二氧化碳的原理是：　 　 （用化學方程式表示）。
（3）解釋乙裝置中出現白色沉淀的原因：　 　 。
實驗結論：CO2能與氫氧化鈉發生反應。
【實驗反思】
研習小組通過“制造現象”獲得發生化學反應證據的兩種方法：
方法一：通過觀察反應物的減少。
方法二：通過觀察生成物的 　 　 。
18．在實驗室，興趣小組利用石灰石和稀鹽酸制取二氧化碳，并對其性質進行研究。
（1）組裝制取二氧化碳的發生裝置。要求裝置可以控制反應的發生與停止，則須選擇圖甲中的儀器有
　①⑤⑥⑦　 （填序號）。
（2）研究二氧化碳性質。
①如圖乙，沿燒杯內壁緩慢倒入二氧化碳，要得出二氧化碳的密度比空氣大的結論，預計觀察到的現象是 　 　 。
②小平取a和b兩支試管，分別加入少量蒸餾水，向b中通入二氧化碳氣體。然后，分別滴加少量紫色石蕊試液，觀察到b中液體變紅色，于是他認為是二氧化碳與水反應產生了酸性物質。但是小紅提出疑慮，也有可能是其中的二氧化碳使石蕊試液變紅。請你設計實驗方案來解決小紅的疑慮：　 　 。
19．某興趣小組參觀植物工廠時，發現給不同植物補光時會用不同的色光，卻很少用綠光，該興趣小組開展了如下探究
【提出問題】光的顏色是否會影響光合作用的強弱？
【猜想假設】光的顏色會影響光合作用的強弱
【設計實驗】
步驟一：稱取200克生長旺盛不帶土的佛甲草，放入透明的塑料袋內，通入一定體積人體呼出的氣體，袋內放置了一個氧氣濃度傳感器并密封如圖甲。置于室溫為 22℃的暗室中。
步驟二：先用200W的LED藍光燈保持45厘米的距離照射5小時，每隔1小時測得氧氣體積分數并記錄；
步驟三：接著換用200W的LED紅光燈和綠光燈依次照射塑料袋，重復上述實驗。將測得數據制作成圖乙曲線。
【得出結論】
（1）本實驗可以根據 　 　 （選填“氧氣體積分數”或“氧氣體積分數變化快慢”）判斷光合作用的的強弱。選不帶土佛甲草為避免土壤中微生物的 　 　 對實驗造成影響。
（2）于是小組同學根據圖乙得出結論：除 CO2 外其他條件都相同時，三種色光對佛甲草光合作用強弱影響大小關系是 　 　 。
【交流評價】
（3）小組同學有困惑：教材中學到，CO2 是光合作用的原料，隨著 CO2 濃度降低，植物光合作用強度越來越弱。但本實驗中 CO2 濃度在不斷下降；對佛甲草的光合作用強弱卻無影響，老師提示科技小組查閱資料：
①查得光合作用強弱與 CO2 濃度關系（如圖丙）；
②CO2 在人體呼出氣體中的體積分數約為4%，在空氣中約
0.03%；
請結合丙圖解釋本實驗中 CO2 濃度對佛甲草光合作用的強弱無影響的原因可能是 　 　 。
20．某同學利用自制實驗裝置探究外界因素對植物光合作用的影響。
【實驗器材】小麥苗、注射器、燒杯、CO2緩釋劑、功率相同的LED燈（冷光源）、不同顏色的透明塑料片、秒表。
【實驗步驟】
①將新鮮的小麥葉片剪成大小相同的方形葉片若干。
②將方形葉片置于注射器中，吸取一定量水，用橡膠塞堵住注射器小孔，反復拉動活塞。
③將方形葉片取出，分別放入裝有相同濃度、相同質量CO2緩釋劑的3個燒杯中，每個燒杯放20片，方形葉片均沉于底部。
④分別用紅色、藍色、綠色透明塑料片包裹LED燈，再將3個燒杯分別放置在裝置的“適當位置”處，關閉單透玻璃門（光只能從裝置內向裝置外單向通過）。
⑤閉合開關使LED燈發光，5min后觀察并記錄各燒杯中方形葉片上浮的數量。
⑥取下透明塑料片重復上述實驗步驟。
（1）如圖甲所示，進行實驗步驟②，目的是 　 　 。
（2）如圖乙裝置，用“單透玻璃門”替代“木質門或透明玻璃”的優點是 　 　 。
（3）實驗步驟④中的“適當位置”指的是 　 　 。
（4）根據圖丙實驗數據，分析農業生產中大棚塑料薄膜的顏色應選用 　 　 。
21．小溫為了探究不同顏色的光對植物光合作用的影響，實驗步驟如下：
①取三個相同的無色透明玻璃瓶，設置A、B、C三組實驗，分別加入等量且適量的新鮮菠菜葉片和CO2緩沖液（用于維持瓶中CO2含量穩定）。
②分別在導管中注入一滴紅墨水，塞上橡皮塞，關閉活塞，控制紅墨水初始位置相同。
③分別將裝置放在相同強度的紅光、綠光和黃光下照射（如圖所示）。
④光照相同時間后，紅墨水均向_____移動，測得紅墨水移動的距離分別為I紅、I黃、I綠，且I紅＞I黃＞I綠，多次重復實驗后，結果相同。
（1）選取等量的菠菜葉的目的是：　 　 。
（2）步驟④中，紅墨水均向 　 　 移動（填“左”或“右”）。
（3）根據實驗結果，可以得出的結論是：　 　 。
（4）小外查閱資料發現，氣孔開放程度會影響植物的光合作用，氣孔開放程度越大，光合作用越強。小外做了用不同單色光及次序組合的單色光照射葉片，檢測氣孔的開放程度，結果如圖所示。結合圖像可以得出怎樣處理能使植物光合作用最強：　 　 。
22．興趣小組進行光合作用實驗，選取生長狀況相同的同種植物葉，分成4等份，分別在不同溫度下暗處理1小時，接著在相同光照下放置1小時，測定每份葉中有機物質量的變化，制成圖甲。回答下列問題。
（1）圖乙是28℃時，該植物二氧化碳吸收（釋放）隨光照強度變化的曲線，則b點所表示的含義是
　 　 。
（2）實驗中，葉在28℃時通過光合作用1h產生的有機物量是 　 　 mg。
（3）若溫度由28℃升高到29℃，圖乙中相應的a點在原位置 　 　 方。
23．番茄又名西紅柿，鮮嫩多汁、酸甜可口，深受同學們喜歡。達州市某校生物學社團的同學在勞動實踐基地采用大棚種植番茄，在種植過程中，進行了大量探究，請據圖分析回答下列問題：
（1）在圖1中，番茄葉片在上午9時進行的生理活動有 　 　 。（填字母）
（2）為探究影響番茄植株光合作用的因素，該社團同學設計了如圖2所示的實驗裝置，選擇甲乙進行對照，可探究 　 　 這一因素對番茄植株光合作用的影響。
（3）如圖3為24小時內番茄葉片釋放或吸收二氧化碳的量隨時間變化的曲線圖，經分析DE段光合作用釋放氧氣的量 　 　 （填“＞”、“＜”或“等于”）呼吸作用吸收氧氣的量。
24．某校生物興趣小組得知農戶家的大棚菠菜長勢不好，開展調查，先在大棚中選取長勢相同的新鮮菠菜苗若干，構建如圖一所示裝置（CO2緩沖液能吸收和釋放CO2，維持密閉裝置內CO2濃度的穩定），開展探究活動，記錄數據如表所示。為更好地幫助農戶家提高產量，該小組的同學還測定了二氧化碳濃度的變化情況，繪制如圖二所示曲線。請分析：
組別 光照強度（勒克斯） 液滴移動（毫升/小時）
1 0 左移2.2
2 10000 右移1.1
3 20000 右移3.4
4 30000 右移1.8
（1）為了防止光照引起裝置內氣體的膨脹或收縮所造成的誤差，必須要設置對照。那么對照組裝置內應放置 　 　 。
（2）若要更精確地探知菠菜生長的最適宜光照強度，應怎樣操作 　 　 。
（3）圖二中有機物積累最多的點是 　 　 。
25．到19世紀末，經幾代科學家對光合作用的不斷探索，得到結論：光合作用反應物是H2O和CO2產物是O2和有機物。為了探究產物O2中的O元素來源，科學興趣小組從元素守恒的角度進行了猜想。猜想一：O2全部來源于CO2；猜想二：O2全部來源于H2O；猜想三：O2同時來源于兩者。為了求證，他們查閱資料如下：
資料1：19世紀末，科學家普遍認為氣體之間更容易轉化，認為CO2在光的作用下被分解成CO和O2，所以O2來自于同為氣體的CO2。
資料2：1937年，英國化學家希爾通過實驗發現：離體葉綠體在光照條件下使水分解，釋放出O2。
資料3：1939年，已經發現了氧的同位素。美國科學家魯賓、卡門利用18O標記的和C18O2分別培養小球藻，光照相同時間后，檢測甲、乙兩試管中產生的氧氣是否含18O，如圖所示。
根據所學知識，結合資料回答下列問題：
（1）寫出小球藻光合作用的化學反應式或方程式：　 　 。
（2）資料2的實驗結論 　 　 （填“支持”或“不支持”）資料1的觀點；
（3）根據資料3的實驗結果，分析可得猜想 　 　 成立。
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