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【新課標·新思維】1.2空氣與水是重要的物質--2025年中考科學一輪復習學案(含解析)

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【新課標·新思維】1.2空氣與水是重要的物質--2025年中考科學一輪復習學案(含解析)

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1.2空氣與水是重要的物質
考點分布 考查頻率 課標要求
考點1 空氣的成分與作用 ☆☆ 1.知道空氣主要成分的體積分數,認識空氣對人類的重要作用。
2.認識氧氣、二氧化碳的主要性質,學會氧氣和二氧化碳的實驗室制法。
3.描述自然界中氧、碳及氮的循環,了解臭氧層破壞、溫室效應加劇等環境問題及對人類的影響。
4.了解水的組成和主要性質,舉例說明水對生命體和經濟發展的影響。
5.了解凈化水的常用方法(如吸附、沉淀、過濾和蒸餾等)。
考點2 空氣中氧氣含量測定 ☆☆☆
考點3氧氣與二氧化碳的性質 ☆☆
考點4氧氣與二氧化碳的制取 ☆☆☆
考點5水的組成與性質 ☆☆
考點6水的作用 ☆
考點7氧、碳及氮的循環 ☆
考點8環境對人類的影響 ☆
考點9水的凈化方法 ☆☆
■考點① 空氣的成分與作用
氣體 含量 性質 用途
氧氣(O2); 21%; 性質較活潑的氣體 1.供給呼吸;2.幫助燃燒; 3.燃料在氧氣中燃燒后產生的高溫火焰可用來切割或焊接金屬
氮氣(N2); 78%; 無色、無味、性質較不活潑的氣體。 1.充入燈泡中,延長燈泡的使用壽命; 2.充入食品裝包袋防腐,保鮮。 3.制造化肥、炸藥的重要原料。 4.用作致冷劑,醫療上常用液氮冷凍麻醉或冷藏人體細胞組織
稀有氣體 0.93% 化學性質不活潑,又稱惰性氣體。 1.霓虹燈內充氣,稀有氣體通電后能發出不同顏色的光 2.激光技術,制造低溫環境(氦氣)用于醫療麻醉(氙氣)等
二氧化碳 0.04% 1.光合作用的原料2.固態CO2(俗稱干冰)作制冷劑 3.工業上用于制純堿、尿素、汽水
■考點② 空氣中氧氣含量的測定
(1)裝置圖:
(2)實驗步驟:
1)按圖把裝置連接,先在廣口瓶內加入少量水,再把剩余的容積用記號劃成5等份。
2)點燃燃燒匙內的紅磷,立即塞緊瓶塞,觀察現象。
3)火焰熄滅后,振蕩廣口瓶,打開導管上的夾子,觀察現象。
(3)實驗現象:
A、紅磷燃燒,放出熱量,有大量白煙產生。
B、待集氣瓶冷卻后,打開止水夾,水經導管進入集氣瓶,約占集氣瓶內空氣總體積的1/5。
C、水經導管倒流進入集氣瓶,消耗的氣體跟剩下的氣體的體積比為1 : 4
(4)實驗結論:空氣中氧氣的體積約占空氣總體積的1/5。
(5)化學方程式: 4P + 5O2 2P2O5 ;
(6)注意事項:
a.裝置的氣密性要好,(否則測量結果偏小);
b.所用的紅磷必須過量,過少則氧氣沒有全部消耗完,會導致測量結果偏小;
c.要等集氣瓶(裝置)冷卻后才能打開彈簧夾,(否則測量結果偏小);
d.在實驗前,導管應預先注滿水,(否則測量結果偏小)
e.要先夾住橡皮管,然后再點紅磷(否則測量結果偏大);
f.點燃紅磷伸入瓶中要立即塞緊瓶塞(否則測量結果偏大)。
(7)此實驗說明剩余氣體有哪些性質:
①不燃燒也不支持燃燒 。②不溶于水。
(8)其他實驗方法:
注意:不能用木炭、硫或鐵絲來代替紅磷!
理由:木炭和硫燃燒會生成氣體,鐵絲在空氣中燃燒。
■考點③ 氧氣與二氧化碳的性質
一、氧氣的性質
化學式 O2
物質分類 非金屬單質
結構 由氧分子構成,每個氧分子由兩個氧原子構成的。
物理性質 1、氧氣是一種無色無味的氣體。 2、溶解性:不易溶解于水。 3、密度:比空氣密度大。 4、低溫下液化成淡藍色的液體或凝固成雪花狀的藍色固體。
化學性質 1、供給呼吸 2、支持燃燒(助燃劑)
5、一些物質在氧氣中燃燒
物質(顏色、狀態) 反應現象 注意事項及化學方程式
硫粉(淡黃色) a.在空氣中:發出微弱的淡藍色火焰,生成一種有刺激性氣味的氣體 b.在氧氣中:發出明亮的藍紫色火焰,生成一種帶有刺激性氣味的氣體 要在瓶底裝少量水(目的:吸收二氧化硫, 防止污染空氣) S+O2SO2
鐵絲(銀白色金屬) a.在空氣中:不燃燒 b.在氧氣中:劇烈燃燒,火星四射,放出熱量,生成一種黑色固體。 瓶底裝有少量水或鋪上一層細沙(目的:防止濺落的融化物使瓶底炸裂) 3Fe+2O2Fe3O4
紅磷( 暗紅色固體) a.在空氣中:發出黃色火焰 b.在氧氣中:劇烈燃燒,發出白光,放出熱量,產生大量的白煙。 反應生成的是固體小顆粒,現象應描述為白煙,而不是白霧(指小液滴)。 4P+5O22P2O5
木炭 (灰黑色固體) a.在空氣:不燃燒,發出紅光 b. 在氧氣中:劇烈燃燒,發出白光,放出熱量,生成一種能使澄清石灰水變渾濁的氣體。 C+O2CO2
二、二氧化碳的性質
(1)物理性質:無色無味的氣體,密度比空氣大,能溶于水,加壓降溫可變成無色液體,甚至變成雪狀固體(干冰),干冰易吸熱升華;
(2)化學性質:
①通常不燃燒,也不支持燃燒
②不能供給呼吸;
③與水反應:H2O+CO2===H2CO3(不穩定)
④與石灰水反應:Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O
(3)二氧化碳的用途
①二氧化碳用于滅火:二氧化碳既不能燃燒也不支持燃燒,密度比空氣大。
簡易酸堿滅火器工作原理:
Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O
Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+CO2↑+H2O
②二氧化碳作氣肥,用于光合作用:植物的光合作用需要大量的二氧化碳,因此可把二氧化碳作為氣體肥料,提高光合作用的強度和效率。
③二氧化碳也是一種工業和食品原料:可用于制純堿(Na2CO3)、尿素和汽水。
④制冷劑:干冰(固體二氧化碳)可用于人工降雨。
■考點④ 氧氣與二氧化碳的制取
一、實驗室里制取氧氣的方法
分解雙氧水H2O2和加熱分解高錳酸鉀KMnO4或氯酸鉀KClO3 ,化學方程式為:
(1)2H2O2 MnO2 2H2O + O2 ↑(2)2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑
(3)2KClO3 MnO2 2KCl + 3O2↑。
固體加熱型 固液(液液)不加熱型
發生裝置
實驗步驟 查→裝→定→加→收→驗 查→裝→定→點→收→離→熄;
①查:檢查裝置的氣密性注意安裝順序:先從下到上,后從左到右。 ②裝:裝入藥品 ③定:固定試管 ④點:點燃酒精燈 ⑤收:用排水法收集 ⑥離:將導管移離水面 ⑦熄:熄滅酒精燈。 【諧音記憶: “茶-莊-定-點-收-利-息”】
排水法 (不易溶于水) 向上排空氣法 (密度比空氣大) 向下排空氣法 (密度比空氣小)
收集裝置
優點 較純凈; 較干燥;
缺點 含較多的水蒸氣; 不夠純凈;
驗滿方法 1.將帶火星的木條放在集氣瓶口,木條復燃(排氣法) 2.集氣瓶口出現大氣泡(排水法)
檢驗方法 將帶火星的木條放在集氣瓶中,木條復燃
注意 長頸漏斗末端要伸到液面以下(分液漏斗則不必) ①試管口略向下傾斜;②試管夾夾在離試管口1/3處;③實驗完畢,先移出導氣管,再熄滅酒精燈;④用KMnO4制O2時,試管口放一團棉花;
注意:
(1)在過氧化氫和氯酸鉀制取氧氣的反應中,用二氧化錳作為催化劑,它的作用是改變反應速度,本身的質量和化學性質在反應前后都不變。
a)催化劑不一定加快反應速率,也有減慢反應速率。
b)催化劑的物理性質在反應前后可以改變。但化學性質和質量不變
c)催化劑在反應中可以參與反應而發生變化,但反應結束時又能轉化回原來的物質。
d)催化劑只影響反應速率,不影響最終產量。
e)催化劑在反應中起催化作用。同一反應可采用多種催化劑。
(2)為什么在試管口要放一團棉花?防止高錳酸鉀粉末進入導管。
(3)為什么試管口要略向下傾斜?防止試管口的冷凝水倒流入試管底而使試管破裂。
(4)為什么要來回移動酒精燈使試管受熱均勻?防止試管受熱不均而破裂。
(5)為什么剛出現氣泡時不能立即收集?為了排盡試管內的空氣,防止收集的氧氣不純 。
(6)什么時候才可以開始收集氣體?氣泡連續、均勻地放出。
(7)集滿氧氣后,為什么要先從水槽中移出導管,再熄滅酒精燈?防止水槽中的水倒吸入試管而使試管破裂。
(8)為什么導管不能伸入試管太長?有利于試管內空氣排出。
(9)為什么加熱前,試管外壁要保持干燥。加熱時,用酒精燈的外焰加熱,燈芯不能 碰到試管。結束時,熱的試管不能立即用冷水沖洗 防止試管破裂。
(二)裝置的改進與評價:
(1)將固液常溫型裝置中的長頸漏斗換成分液漏斗或注射器(如圖A、圖B所示),改進后裝置的優點是通過控制液體的滴加速度,從而控制反應速;
(2)C裝置的優點是能隨時控制反應的發生和停止。
總結:相比于高錳酸鉀或氯酸鉀,實驗室用過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣的優點是可隨時添加液體、反應不需要加熱、操作簡便等。
(三)檢查裝置氣密性的常見方法
A. 手捂(加熱)法:將導管的出口浸入水中,手握試管等容器,如果有氣泡從導管口逸出,放手后導管末端形成穩定的水柱,表明裝置氣密性良好。
B. 液差(注水)法:從漏斗注入一定量的水,使漏斗下端浸沒,塞緊橡皮塞,夾緊彈簧夾后,繼續加水,使漏斗管內的液面高于瓶內液面,停止加水觀察。液面差不變,表明裝置氣密性良好。
(四)固體加熱型實驗裝置易錯處(圖為錯誤示范):
1)試管口應略向下;
2)導管應稍露出橡皮塞;
3)酒精燈應用外焰加熱;
4)鐵夾應夾在離試管口1/3處
5)火焰應加熱在試管底部;
6)高錳酸鉀制取氧氣試管口應塞棉花;
7)排水收集時導管不能太長
(五)工業上用分離空氣制取氧氣
空氣冷凍分離法:是物理變化,只是利用各種成分的 沸點 不同,把氧氣從液態空氣中分離出來,屬于物理變化。
(六)典型氣體
氣體 收集方法 驗滿方法 檢驗方法
氧氣 排水法、 向上排空氣法 將帶火星的木條放在瓶口 將帶火星的木條伸入集氣瓶,木條復燃,說明是氧氣
二氧化碳 向上排空氣法 將燃燒的木條放在瓶口 將氣體通入澄清石灰水,石灰水變渾濁,說明是二氧化碳
二、二氧化碳的實驗室制備
(1)藥品:大理石(或石灰石) CaCO3與稀鹽酸。
一般不用其他藥品代替的理由:不能用H2SO4代替鹽酸,是因為H2SO4與CaCO3反應生成微溶的CaSO4會覆蓋在大理石的表面,阻止反應的繼續進行
(2) 原理:CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑。
(3)制取裝置如圖所示:
(4)收集:CO2密度比空氣大、能溶于水且與水反應生成碳酸,一般只用向上排空氣法收集CO2氣體。
(5)操作步驟:
①. 檢查裝置的氣密性;
②. 錐形瓶中加入大理石;
③. 連接好裝置,導管口接近瓶底處;
④. 長頸漏斗中加入稀鹽酸;
⑤. 用向上排空氣法收集氣體;
⑥. 用燃著的木條放在集氣瓶口驗滿。
⑦. 收滿蓋好毛玻璃片,將集氣瓶口向上放置。
(6)CO2氣體的驗證:將生成的無色、無味的氣體通入澄清的石灰水中,若澄清的石灰水變渾濁,則該氣體為CO2。反應的化學方程式為:CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O.
(二)二氧化碳的工業制法
(1)原料:石灰石(主要成分CaCO3);
(2)原理:CaCO3 === CaO+CO2↑;
(3)設備:石灰窯
(三)實驗室制取氣體和收集氣體的裝置
發生裝置 收集裝置
固體與固體反應,需加熱 固體與液體反應,不用加熱 密度比空氣小,且不與空氣中的物質反應 密度比空氣大,且不與空氣中的物質反應 難溶于水,不與水反應
■考點⑤ 水的組成與性質
一、水的物理性質
純凈的水是沒有顏色,沒有氣味,沒有味道的液體。在101000帕時水的凝固點是0℃,沸點是100℃。4℃時密度最大為1克每立方厘米。水結成冰時體積膨脹,所以冰的密度小于水的密度能浮在水面上。
二、水的組成
1.實驗儀器:水電解器,直流電源。
2.實驗裝置:如上圖
3.實驗現象:(1)通電后,兩個電極上都有氣泡產生。
(2)與電源正極相連的玻璃管壁b內產生的氣體體積小,與電源負極相連的玻璃管a內產生的氣體體積大,且玻璃管b與比玻璃管a產生氣體的體積比大約為1:2。
4.氣體的檢驗:玻璃管b中的氣體可使帶火星的木條復燃,證明是氧氣。玻璃管a中的氣體被移進火焰時能夠燃燒,火焰呈淡藍色,如氣體量少可能發出爆鳴聲,證明是氫氣。
反應的文字表達式:水氫氣+氧氣
5.實驗結論:(1)水是由氫、氧兩種元素組成的。
(2)水在通電的條件下發生了分解反應,生成了氫氣和氧氣。
【能力拓展】
①電解水時通的是直流電。
②電解水時常在水中加入少量硫酸或氫氧化鈉,目的是增強水的導電性。
③“正氧負氫1比2”是指氣體體積比,而非質量比。
④水是由氫和氧組成的,不能認為水是由氫氣和氧氣組成的。
⑤電解水時產生氫氣和氧氣的體積比大于2:1的原因有:
A.產生的氧氣氧化電極而減少;B.在水中氧氣的溶解度大于氫氣。
6.水分子的構成:
【能力拓展】
水分子變化過程的意義
①宏觀角度:水由氫、氧組成。
②微觀角度
A.一個水分子由兩個氫原子和一個氧原子構成;一個氧分子由兩個氧原子構成;一個氫分子由兩個氫原子構成。
B.水是由水分子構成的;氧氣是由氧分子構成的;氫氣是由氫分子構成的。
③物質變化
兩個水分子在通電的條件下生成兩個氫分子和一個氧分子。
水在化學變化中的最小粒子是氫原子和氧原子。在化學變化中,分子可以再分,而原子不可以再分。
■考點⑥ 水的作用
(1)水與生命的關系:水是生物生存所需的最基本的物質之一,人體,動植物都需要水,生物體內缺水到一定程度時生命就會終止。水和生命密不可分,有水的環境才可能有生命。
(2)水在生命活動中的意義:
①水是生命有機體的重要組成部分:人體重的2/3以上是水,兒童體內的水分更多達到4/5。
②生物的生命活動也離不開水。
③對人的生命活動來說,誰也是至關重要的:一個健康的成年人每天平均約需2.5升水。
■考點⑦ 氧、碳及氮的循環
一、自然界中的氧循環
(1)大自然中,消耗氧氣的途徑主要有生物的呼吸作用 、各種物質的 燃燒 和 微生物的氧化分解 作用,產生氧氣的途徑主要是 綠色植物的光合作用 。
(2)綠色植物在光合作用中制造的 氧氣 ,超過了自身 呼吸 作用對氧氣的需要,其余的氧氣都以 氣體 形式釋放到大氣中。
(3)大自然中氧氣的含量會由于 生物的呼吸作用 和 物質的燃燒 等減少,但又會隨植物的 光合作用 而增加,周而復始地進行循環。這就是 氧循環。
【實驗】取A、B兩個密閉的鐘罩,在A、B鐘罩中分別放入植物和蠟燭,然后將兩個鐘罩放在陽光充足的地方。
1.觀察A鐘罩內蠟燭熄滅時間快;而B鐘罩蠟燭熄滅的時間慢。
2.B鐘罩內蠟燭燃燒所需的氧氣是來自光合作用,燃燒所產生的二氧化碳供給光合作用。
3.從實驗結果你能得出的結論是綠色植物光合作用能釋放氧氣。
二、自然界中的碳循環
(1)碳是構成生物的基本元素之一,自然界中的碳以單質或化合物的形式存在。大氣中碳的氣態化合物主要是 二氧化碳 ,與氧一樣,碳在自然界也是可以 循環 的。
(2)自然界中二氧化碳的產生途徑主要有人和動植物的 呼吸 作用、含碳燃料的 燃燒 、 微生物 的分解作用;消耗途徑主要是 綠色植物的光合作用 。
(3)在自然界中, 氧循環 和 碳循環 有著密切的聯系。通過 光合 作用和 呼吸 作用,保持了大氣中 氧氣 和 二氧化碳 含量的相對穩定,維持了整個生物圈中的 碳—氧 平衡。
【注意點】
自然界中的碳循環保持相對穩定,對生命活動非常重要,其中光合作用和呼吸作用是維持碳循環的重要環節。
三、氮循環
■考點⑧ 環境對人類的影響
一、溫室效應與臭氧層破壞等環境問題
(1)大氣中的二氧化碳具有與溫室玻璃相似的作用,對地球起著 保溫 作用,大氣中二氧化碳的含量 增加 ,進而導致氣溫 上升 ,引起“ 溫室效應 ”。
(2)“溫室效應”加劇的原因:大量使用 化石燃料 ;森林面積因 亂砍濫伐 而急劇減少等。
(3)能造成“溫室效應”的氣體除二氧化碳外,還包括 水蒸氣 、臭氧、氧化亞氮、甲烷、氯氟烴、全氟碳化物及六氟化硫等,統稱為 溫室氣體 。其中 二氧化碳 所占比例最大,約為55%。
(4)酸雨
①酸雨:pH低于5.6的酸性降水,稱為酸雨。
②酸雨的形成:
降水過程中吸收并溶解空氣中的二氧化硫、氮氧化物等污染物,形成硫酸(H2SO4 )和硝酸(HNO3 )有害物質。
③酸雨的危害:
酸雨不僅危害健康,而且使水域和土壤酸化,損害農作物和林木生長,危害漁業,腐蝕建筑物、工業設備和文化古跡。
(5)臭氧空洞
①臭氧O3:臭氧是一種藍色的、帶有腥臭氣味的氣體。
②臭氧層則能阻擋和削弱過強的紫外線,對生物起到保護的作用。
③破壞臭氧層的主要物質為氯氟烴,“氟利昂”就是其中一種氯氟烴。
■考點⑨ 水的凈化方法
水的凈化方法通常有沉淀法、過濾法、蒸餾法。
A. 沉淀法:在水中加入明礬/活性炭等,攪拌后靜置,使水中的懸浮雜質凝聚成較大顆粒而沉淀下來。
B. 過濾法:根據物質的溶解性的不同,用于除去液體中混有的不溶性固體雜質的方法。
①過濾裝置:如圖所示。
②過濾的操作要領:
“一貼”:濾紙緊貼漏斗內壁,中間不留氣泡。
“二低”:濾紙邊緣低于漏斗口,濾液液面低于濾紙邊緣。
“三靠”:燒杯緊靠玻璃棒,玻璃棒末端輕靠在有三層濾紙的一側,漏斗下端緊靠燒杯內壁。
③過濾時,玻璃棒作用是引流。
④過濾器的制備:濾紙2次對折后打開。
C. 蒸餾法:根據液體物質的沸點不同,用于分離或提純互溶的液態混合物的方法。用蒸餾法凈水可除去水中已經溶解的物質。把水加熱至沸騰,變成水蒸氣,再經冷凝得到的水稱為蒸餾水(裝置如圖)。
①蒸餾時,蒸餾燒瓶中應放入幾片碎瓷片,以防止液體暴沸。操作時,將溫度計的水銀球放在蒸餾燒瓶的支管口處,以便于觀察溫度的變化,確定所接收液體的種類。
②蒸餾時,冷凝管中要下端進水上端出水,是因為冷凝時,冷水需充滿冷凝器,防止冷凝器冷凝時受熱不均勻出現炸裂,同時逆流冷凝效果好。
★沉淀、過濾及蒸發的比較:
方法 原理 適用范圍 基本操作 作用 凈化程度
沉 淀 根據物質的溶解性不同; 靜置,使不溶性的雜質沉降下來并與水分層。 用于分離液體中混有的不溶性固體雜質 加入明礬等凝聚劑,攪拌后靜置 除去不溶性雜質(使水中的懸浮微粒凝聚成較大顆粒而沉淀下來)。 由 低 到 高
過 濾 根據物質的溶解性不同; 把液體和不溶于液體的固體分離。 用于除去深中混有的不溶性固體雜質; 溶解,過慮 除去不溶性雜質(可除去水中的懸浮微粒)。
吸 附 利用活性炭或木炭的吸附作用把自然水中一些不溶性雜質和一些溶解性雜質吸附在表面。 除去部分不溶性和或溶性雜質,臭味等。
蒸 餾 根據液體物質的沸點不同; 通過加熱的方法使水變成水蒸氣后冷凝成水 用于分離或提純液態混合物 加熱,蒸餾、冷凝 除去可溶性雜質和不溶性雜質(可除去水中已溶解的物質)。
■考點1 空氣的成分與作用
[典例1](2024八下·長興期中)2021 年 5月 22日,“祝融號”火星車到達火星表面開始探測。資料顯示火星表面大氣成分如下表。下列說法不正確的是(  )
火星大氣成分 二氧化碳 氮氣 氫氣 其它氣體
體積分數 95.30% 2.70% 1.60% 0.40%
A.火星大氣通入澄清石灰水會變渾濁
B.火星大氣中的氮氣所占比例高于地球空氣中的
C.宇航員要在火星上出艙勘查,須佩戴供氧裝置
D.若條件允許,可以利用火星上的二氧化碳制取氧氣
【答案】B
【知識點】空氣的成分及探究;空氣的利用;氧氣的性質和利用;二氧化碳的檢驗和驗滿
【解析】【分析】根據題意,火星大氣主要含量為二氧化碳,還有少量的氮氣和氫氣機其他氣體,不含氧氣。
【解答】A、二氧化碳通入澄清石灰水會變渾濁,正確,不符合題意。
B、地球空氣氮氣體積分數為78%,比火星體積比2.7%高,錯誤,符合題意。
C、火星氣體不含氧氣, 宇航員要在火星上出艙勘查,須佩戴供氧裝置,正確,不符合題意。
D、二氧化碳可以被植物在光合作用時,和水一起作為原料生成氧氣,正確,不符合題意。
故答B。
◆變式訓練
1.我們每時每刻都要吸入空氣,關于空氣的下列說法正確的是(  )
A.空氣中有很多物質,其中只有氧氣是有用的,其他成分都有害
B.空氣中的氧氣能供給呼吸,而氮氣不能供給呼吸,但對人呼吸無害
C.空氣中的其他成分都分離出去,只留下氧氣,對人類的生存更有益
D.空氣是由多種物質組成的,各氣體含量永遠不會發生變化
【答案】B
【知識點】空氣的成分及探究;空氣的利用
【解析】【分析】根據空氣的組成及各成分的用途分析,空氣中不管含量多與少,在維持一定含量時都有同等重要性。
【解答】A、 空氣中有很多物質,不管量多量少,都有同等重要性 ,不符合題意;
B、 空氣中的氧氣能供給呼吸,而氮氣不能供給呼吸,但對人呼吸無害 ,符合題意;
C、 空氣中各成分維持一定含量都對人類有益 ,不符合題意;
D、 空氣是由多種物質組成的,各氣體含量幾乎不為,但因地區及人為影響,有時也會發生變化,不符合題意;
故選B。
■考點2 空氣中氧氣含量測定
[典例2](2024八下·金東期末)對下列實驗中出現的異常現象分析合理的是(  )
選項 異常現象 分析
A 制取CO2氣體時,始終收集不到CO2 收集CO2的集氣瓶沒蓋玻璃片
B 利用排水法收集的氧氣不純 收集氧氣前集氣瓶內水沒有裝滿
C 細鐵絲在氧氣中燃燒時,集氣瓶瓶底炸裂 用于引燃的火柴太長了
D 測定空氣中氧氣含量時,進入集氣瓶中的水過少 燃燒匙內放置的紅磷過量了
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【知識點】空氣的成分及探究;制取氧氣的裝置、步驟、收集與注意事項;制取二氧化碳的裝置、步驟、收集與注意事項
【解析】【分析】熟悉常見化學實驗基本操作的實驗原理、注意事項是解答此類試題的關鍵。
【解答】A、制取CO2氣體時,收集CO2的集氣瓶沒蓋玻璃片,不會導致始終收集不到CO2,故選項說法錯誤。
B、利用排水法收集氧氣,但是O2不純,可能是因為通入氧氣前集氣瓶內水沒有裝滿,故選項說法正確。
C、細鐵絲在氧氣中燃燒時,集氣瓶瓶底炸裂,可能是因為集氣瓶的底部沒有放少量的水或鋪一層細沙;引燃的火柴太長,不會導致集氣瓶瓶底炸裂,故選項說法錯誤。
D、紅磷過量,是正確的存在,不會導致測定空氣中氧氣含量時進入集氣瓶中的水過少,故選項說法錯誤。
故答案為:B。
◆變式訓練
1.(2024八下·余杭期末)如圖甲拉瓦錫曾將少量汞放在密閉容器里,加熱十二天后,部分液態汞變成了紅色氧化汞粉末,容器里空氣體積減少了約1/5。小科利用圖乙裝置測定空氣中氧氣的含量,用壓強傳感器測定的壓強隨時間的變化情況如圖丙所示。下列說法正確的是(  )
A.拉瓦錫實驗證明了空氣中氮氣約占總體積的1/5,氧氣占4/5
B.紅色粉末是汞與氧氣發生分解反應生成的氧化汞
C.若裝置氣密性不好,圖丙中c點將上移
D.圖丙中b點對應的操作是打開彈簧夾
【答案】C
【知識點】空氣的成分及探究
【解析】【分析】A.根據拉瓦錫實驗的結論來分析;
B.根據化學反應的特點來分析;
C.根據裝置漏氣的后果來分析;
D.根據裝置內的壓強變化來分析。
【解答】 A.拉瓦錫實驗中,容器里空氣體積減少了約,這是與汞反應的氧氣的體積,即空氣中氧氣的體積約占約占總體積的,剩余的氣體是氮氣,則氮氣占,故A錯誤;
B.紅色粉末是汞與氧氣發生化合反應生成的氧化汞,故B錯誤;
C.若裝置氣密性不好,則有空氣進入集氣瓶,導致瓶內的壓強偏大,圖丙中c點將上移,故C正確;
D.圖丙中c點對應的操作是打開彈簧夾,故D錯誤。
故選C。
■考點3 氧氣與二氧化碳的性質
[典例3-1](2024八下·杭州月考)空氣是一種重要的天然資源,在人們的日常生活中有著廣泛的用途。下列關于空氣中各成分的性質和作用,描述正確的是 (  )
A.氧氣性質活潑,不但能支持呼吸,還是一種優質的燃料
B.氮氣性質較活潑,是制造化肥、炸藥的重要原料
C.各種稀有氣體通電能發出不同顏色的光,可以用于制霓虹燈
D.二氧化碳溶于水后,溶液呈酸性,空氣中含量增多可能會導致酸雨
【答案】C
【知識點】空氣的成分及探究;氧氣的性質和利用
【解析】【分析】A.根據氧氣的性質和用途判斷;
B.根據氮氣的性質和用途判斷;
C.根據稀有氣體的性質和用途判斷;
D.根據二氧化碳的性質判斷。
【解答】A.氧氣性質活潑,能支持呼吸,但是本身不能燃燒,不能作燃料,故A錯誤;
B.氮氣性質比較穩定,是制造化肥、炸藥的重要原料,故B錯誤;
C.各種稀有氣體通電能發出不同顏色的光,可以用于制霓虹燈,故C正確;
D.二氧化碳溶于水后,溶液呈酸性,但是不夠穩定,因此空氣中含量增多不會導致酸雨,故D錯誤。
故選C。
[典例3-2](2024八下·蕭山期末)下列有關二氧化碳的說法正確的是(  )
A.水中通入二氧化碳后仍為無色,說明二氧化碳與水未發生反應
B.二氧化碳用于滅火,既利用了它的物理性質也利用了它的化學性質
C.空氣中二氧化碳含量達6%以上會致人死亡,說明二氧化碳有毒
D.將燃著的木條伸入一瓶氣體中,木條立即熄滅,證明瓶內原有氣體就是二氧化碳
【答案】B
【知識點】二氧化碳的物理性質及用途;制取二氧化碳的原理;二氧化碳的化學性質
【解析】【分析】二氧化碳,一種碳氧化合物,化學式為CO2,化學式量為44.0095,常溫常壓下是一種無色無味或無色無臭而其水溶液略有酸味的氣體,也是一種常見的溫室氣體,還是空氣的組分之一(占大氣總體積的0.03%-0.04%)。在物理性質方面,二氧化碳的熔點為-56.6℃(527kPa),沸點為-78.5℃,密度比空氣密度大(標準條件下),可溶于水。在化學性質方面,二氧化碳的化學性質不活潑,熱穩定性很高(2000℃時僅有1.8%分解),不能燃燒,通常也不支持燃燒,屬于酸性氧化物,具有酸性氧化物的通性,因與水反應生成的是碳酸,所以是碳酸的酸酐。
【解答】A. 水中通入二氧化碳后仍為無色,不能說明二氧化碳與水未發生反應,因為水和二氧化碳反應生成的碳酸,溶解在水中也是無色的,A錯誤;
B.二氧化碳用于滅火,既利用了它的物理性質(密度比空氣大)也利用了它的化學性質(不燃燒也不支持燃燒),B正確;
C. 空氣中二氧化碳含量達6%以上會致人死亡,說明二氧化碳不能夠供給呼吸,但是二氧化碳是無毒的,C錯誤;
D. 將燃著的木條伸入一瓶氣體中,木條立即熄滅,證明瓶內原有氣體就是二氧化碳 是錯誤的,不支持燃燒的氣體有很多,D錯誤;
故答案為:B
◆變式訓練
1.(2024八下·浙江期中)下列敘述中屬于氧氣化學性質的是
A.在通常情況下,氧氣是無色無味的氣體
B.氧氣具有助燃性,可以支持燃燒
C.在標準狀況下,氧氣的密度是1.429 克/升
D.氧氣不易溶于水
【答案】B
【知識點】氧氣的性質和利用
【解析】【分析】物質不需要通過化學變化就能表現出來的性質叫物理性質,如顏色、狀態、氣味、熔沸點、密度、硬度等;物質在發生化學變化時所表現出來的性質叫化學性質.
【解答】A、在通常情況下,氧氣是無色無味的氣體,不需要通過化學變化就能表現出來,屬于氧氣物理性質;
B、氧氣具有助燃性,是利用氧氣能支持燃燒的性質,屬于氧氣化學性質;
C、在標準狀況下,氧氣的密度是1.429克/升,屬于氧氣物理性質;
D、氧氣不易溶于水屬于物質的溶解性,屬于氧氣物理性質.
故答案為:B。
2.(2023八下·越城期末)如圖是研究二氧化碳性質的創新實驗,①③為浸有紫色石蕊試液的濕潤紙片.②是用紫色石蕊試液浸過的干燥紙片。下列說法正確的是(  )
A.裝置A中滴加的稀鹽酸可用稀硫酸代替,使實驗現象更明顯
B.裝置B中①③變紅是因為生成的CO2呈酸性
C.裝置B中能說明二氧化碳密度比空氣大的現象是③比①先變紅
D.裝置C中點燃的蠟燭自上面下熄滅
【答案】C
【知識點】二氧化碳的物理性質及用途;制取二氧化碳的裝置、步驟、收集與注意事項;二氧化碳的化學性質
【解析】【分析】A、根據石灰石與硫酸反應生成物微溶,阻礙反應持續進行分析;
B、根據二氧化碳與水反應生成的碳酸分析;
C、根據二氧化碳密度比空氣大,氣體先向下運動分析;
D、根據通入氣體時下層蠟燭先接觸二氧化碳分析。
【解答】A、石灰石與硫酸反應生成物微溶,阻礙反應持續進行,裝置A中不能用稀硫酸代替稀鹽酸,不符合題意;
B、 裝置B中①③變紅是因為二氧化碳與水反應生成的碳酸呈酸性 ,不符合題意;
C、 裝置B中能說明二氧化碳密度比空氣大的現象是③比①先變紅 ,符合題意;
D、 裝置C中點燃的蠟燭自下而上依次熄滅 ,不符合題意;
故選C。
■考點4 氧氣與二氧化碳的制取
[典例4-1](2024八下·金東期末)小科同學準備在實驗室里制取一定量的氧氣,用于做細鐵絲在純氧中燃燒的實驗。實驗室提供了以下藥品和儀器裝置制取氣體,根據要求回答:
【藥品】①氯酸鉀,②高錳酸鉀,③過氧化氫,④二氧化錳,⑤稀鹽酸,⑥大理石
【裝置】
(1) 寫出圖①中儀器A的名稱   。
(2)小科直接利用上圖中①、③裝置制取并收集氧氣,則他選擇的藥品為上述中的   (填序號)。
(3)下列關于制取并收集氧氣過程中的說法正確的是____(填字母編號)。
A.裝置①點燃酒精燈后,需在試管底部來回移動酒精燈,目的是預熱
B.若用裝置③收集氧氣,要檢驗氧氣是否集滿,則需把帶火星木條放在集氣瓶口
C.不能選擇裝置④收集氧氣的原因是氧氣的密度小于空氣的密度
D.選擇①、⑤裝置組合制取和收集氧氣, 則導管口的連接順序為a→b→c→…
(4)小科收集了一瓶氧氣后,準備完成細鐵絲燃燒實驗,如圖⑥和⑦。點燃系在螺旋狀細鐵絲底端的火柴后,接下去的操作是等到火柴   (填“燃得最旺”或“快燃盡”)時將鐵絲伸入集氣瓶內。
【答案】(1)鐵架臺
(2)①④
(3)A;B
(4)快燃盡
【知識點】空氣的成分及探究;氧氣與碳、磷、硫、鐵等物質的反應現象;制取氧氣的裝置、步驟、收集與注意事項;氧氣的檢驗和驗滿
【解析】【分析】 加熱高錳酸鉀制氧氣加棉花,是為了防止高錳酸鉀的顆粒進入水槽染成紫色,影響觀察氧氣的吸收. 氯酸鉀溶于水是無色的,所以不需要加棉花 。
【解答】(1) 圖①中儀器A的名稱 為鐵架臺;
(2) 小科直接利用上圖中①、③裝置制取并收集氧氣,①中沒有棉花,而且裝置要加熱,則他選擇的藥品為上述中的 氯酸鉀以及二氧化錳;
(3) A.裝置①點燃酒精燈后,需在試管底部來回移動酒精燈,目的是預熱 ,預熱可以防止試管受熱不均而破裂,A正確;
B. 若用裝置③收集氧氣,要檢驗氧氣是否集滿,則需把帶火星木條放在集氣瓶口 。B正確;
C.不能選擇裝置④收集氧氣的原因是氧氣的密度大于空氣的密度,C錯誤;
D. 選擇①、⑤裝置組合制取和收集氧氣, 則導管口的連接順序為a→c→b→ ,D錯誤;
故答案為:AB。
(4)點燃系在螺旋狀細鐵絲底端的火柴后,接下去的操作是等到火柴快燃盡時將鐵絲伸入集氣瓶內,這樣既能確保鐵絲被點燃,又不過多消耗氧氣。
[典例4-2](2024八下·臨平月考)我們都知道在實驗室制取二氧化碳時,收集方法不宜用排水法,那么如何改進才能使用排水法來收集二氧化碳呢?針對該問題進行以下探究活動。
【活動一】探究CO2在水和食鹽水(模擬海水)中的溶解情況。相同條件下,該小組分別用排水法、排食鹽水法收集CO2(如圖1),待收集100mLCO2后,移出導管,每隔一段時間觀察并記錄量筒內CO2體積。重復實驗,所測數據平均值如下表:
時間/h 0 0.5 6 12 24 48
CO2體積/mL(排水法) 100 98.5 85.5 77 66 59
CO2體積/mL(排食鹽水法) 100 99 93 90.5 89 88
(1)圖1中儀器A的名稱是   。
(2)由上表數據可知:相同條件下,等體積水和食鹽水吸收CO2更多的是   (填“水”或“食鹽水”)。
(3)【活動二】探究植物油隔離對CO2在水中溶解情況的影響。
用兩個量筒分別收集100mLCO2倒置于水槽中,向其中一個量筒內注入少量植物油,使CO2與水被植物油隔開(CO2與植物油不反應),測得量筒內CO2體積隨時間變化曲線如圖2。分析該圖可得出的結論是   。
(4)為檢驗有植物油隔離時CO2是否會進入水中,請設計一個簡單的實驗來證明:   。
【答案】(1)長頸漏斗
(2)水
(3)植物油可以減緩二氧化碳在水中的溶解
(4)取量筒內的水少量于試管中,滴加紫色石蕊溶液,若變為紅色,說明二氧化碳進入水中
【知識點】制取二氧化碳的原理
【解析】【分析】(1)根據圖片確定所指儀器的名稱;
(2)根據表格數據比較相同時間內二氧化碳體積的減小量大小即可;
(3)根據圖2分析有無植物油時二氧化碳的體積減小速度的變化即可;
(4)水和二氧化碳生成碳酸,能夠使紫色的石蕊試液變成紅色,據此分析解答。
【解答】(1) 圖1中儀器A的名稱是長頸漏斗;
(2)根據表格數據可知,時間為6min時,排水法減小體積14.5mL,而排食鹽水法減小體積7mL,則: 相同條件下,等體積水和食鹽水吸收CO2更多的是水。
(3)根據圖2可知,有植物油的二氧化碳體積的減小速度變小,那么得到: 植物油可以減緩二氧化碳在水中的溶解 。
(4)為檢驗有植物油隔離時CO2是否會進入水中,實驗方案可以為:取量筒內的水少量于試管中,滴加紫色石蕊溶液,若變為紅色,說明二氧化碳進入水中。
◆變式訓練
1.(2024八下·蕭山期末)小黃和小巖發現,帶火星的竹簽在空氣中不會復燃,若用裝有60%體積的水的集氣瓶倒置在水槽中收集氧氣,得到的氣體就能使帶火星的竹簽復燃。為了找到能使帶火星的竹簽復燃的氧氣含量最小值,她們進行了如下探究:(空氣中的氧氣含量為21%)
(1)【設計實驗】小黃設計了如圖所示的裝置,該裝置的圓底燒瓶中放入水的目的是   。寫出實驗室用雙氧水制取氧氣的化學方程式   。
(2)【實驗研究】第一組實驗:取3只集氣瓶,編號為①②③,分別裝入15%、30%和45%體積的水,蓋上蓋玻片,倒置在水槽中。當氣泡   放出后,將導管口伸入集氣瓶,把其中的水全部排出。將相同的3根帶火星的竹簽分別插入①~③號瓶中,記錄實驗現象。獲得第一組實驗現象后,小晨又做了第二組實驗,并記錄實驗現象。兩組實驗數據和現象如下表:
實驗分組 第一組     第二組    
實驗序號 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥
集氣瓶裝水的體積分數/% 15 30 45 34 38 42
帶火星的竹簽的狀況 亮 很亮 復燃 很亮 復燃 復燃
得出上述兩組實驗現象后,小萍認為還不能確定能使帶火星的竹簽復燃的氧氣含量最小值,需繼續進行實驗,她應該在水的體積分數為   再進行實驗。
【實驗結論】經過數次實驗得出水的體積分數較準確數值之后通過計算氧氣含量得出:能使帶火星的竹簽復燃的氧氣含量最小值為48.7%。
【答案】(1)稀釋加入的過氧化氫溶液,防止反應速度過快;2H2O22H2O+O2
(2)連續、均勻;34%~38%
【知識點】制取氧氣的原理;制取氧氣的裝置、步驟、收集與注意事項
【解析】【分析】計算集氣瓶中氧氣含量時,需要考慮收集氣體前瓶中原有空氣中的氧氣。
【解答】(1)直接用15%的過氧化氫進行反應,為因為濃度過高,導致反應速度過快,難以控制。圓底燒瓶預先加有適量的水,是用來稀釋過氧化氫的。
(2)當裝置中產生氣體,會先將原有的空氣排出,所以不能立即收集氧氣,因為此時氧氣純度不高,需等到導管口有連續均勻氣泡冒出后才可收集;本實驗目的是要尋找恰能使竹簽復燃的情況,所以還需在“很亮”和“復燃”之間的更小范圍再尋找。
2.(2024八下·杭州競賽)某興趣小組的同學對二氧化碳的制取和相關性質進行了探究。
(1)CO2的制取:A或B裝置均可作制取CO2的發生裝置,選用A裝置的優點是   。利用C裝置可以進行許多實驗。下列實驗能達到預期目的的是   (填序號)。
A.收集 CO2氣體: 將CO2氣體從m端通入
B.檢驗 CO2是否收滿:將燃著的木條放在 n端
C.檢驗所得到的氣體是 CO2:在瓶中盛少量澄清石灰水,將氣體從m端通入
D.測定 CO2氣體的體積:在瓶中盛滿水,m端連接量筒
(2)CO2的性質:如圖2所示進行實驗(紫色紙花是用紫色石蕊溶液浸泡后晾干制成的)。打開K后,再緩緩通入二氧化碳氣體,觀察到的現象是   。
(3)CO2的吸收:我國提出2060年前實現碳中和,“碳捕捉和封存”技術是實現碳中和的重要途徑之一。常溫下,采用加壓水洗法可捕集CO2,原因是   。
【答案】(1)能夠控制反應的發生和停止;ABC
(2)先觀察到濕潤的紫色紙花變紅,然后觀察到燃燒的蠟燭由低到高依次熄滅
(3)二氧化碳的溶解度隨著壓強的增大而增大
【知識點】制取二氧化碳的裝置、步驟、收集與注意事項;二氧化碳的化學性質
【解析】【分析】(1)根據A裝置的優點進行分析;根據反應物、生成物和反應條件,寫反應的化學方程式;根據二氧化碳的收集、驗滿和檢驗方法等進行分析;
(2)根據二氧化碳的密度比空氣大進行分析;
(3)根據二氧化碳的溶解度隨著壓強的增大而增大進行分析。
【解答】(1)CO2的制取:A或B裝置均可作制取CO2的發生裝置,選用A裝置的優點是:能夠控制反應的發生和停止;實驗室制取二氧化碳是利用碳酸鈣和稀鹽酸反應,生成氯化鈣、水和二氧化碳,所以反應的化學方程式為:CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑;
A.收集CO2氣體:因為二氧化碳的密度比空氣大,所以應該將CO2氣體從m端通入,故A錯誤;
B.檢驗CO2是否收滿:二氧化碳氣體從m端通入,將燃著的木條放在n端進行驗滿,故B正確;
C.檢驗所得到的氣體是CO2:因為二氧化碳能夠使澄清石灰水變渾濁,所以在瓶中盛少量澄清石灰水,將氣體從m端通入,觀察到澄清石灰水變渾濁,證明該氣體為二氧化碳,故C正確;
D.測定CO2氣體的體積:在瓶中盛滿水,并在水上面放一層油,防止二氧化碳與水反應,m端連接量筒,二氧化碳的體積等于量筒內水的體積,故D錯誤。
故選:BC。
(2)由于二氧化碳的密度比空氣大,石蕊溶液遇酸變紅,所以先觀察到濕潤的紫色紙花變紅,然后觀察到燃燒的蠟燭由低到高依次熄滅;
(3)常溫下,采用加壓水洗法可捕集CO2,原因是二氧化碳的溶解度隨著壓強的增大而增大。
故答案為:(1)能夠控制反應的發生和停止;BC;(2)先觀察到濕潤的紫色紙花變紅,然后觀察到燃燒的蠟燭由低到高依次熄滅;(3)二氧化碳的溶解度隨著壓強的增大而增大。
■考點5 水的組成與性質
[典例5] (2024八上·南潯期中)在水的電解實驗中,能直接觀察到的現象是(  )
A.與正極和負極相連的電極產生的氣體的質量比為8:1
B.水是由氫、氧兩種元素組成的
C.電極上有氫氣和氧氣產生
D.與正極和負極相連的電極產生的氣體的體積比為1:2
【答案】D
【知識點】水的組成和主要性質
【解析】【分析】根據對電解水實驗的過程、現象和結論判斷。
【解答】AD.正極生成氧氣,負極生成氫氣,可以直接觀察到二者的的體積之比為1:2,但是不能直接觀察到質量之比,故A不合題意,D符合題意;
B.不能直接看到水由氫、氧元素組成,故B不合題意;
C.只能看到有氣體生成,不能確定是氫氣和氧氣,故C不合題意。
故選D。
◆變式訓練
1.(2024八上·溫州期中)為探究水的組成及變化,科學項目化小組設計如圖裝置進行電解水實驗。
實驗一:在電解水裝置玻璃管里加滿水(含少量氫氧化鈉),再接通直流電源。
(1)通電一段時間后,觀察到兩玻璃管內的液面下降,其中b管中產生的氣體是   。
(2)請給如圖2所示水電解過程中的微粒運動變化排序:   (用序號表示)。
實驗二:為了提高電解水的速度,研究小組采用了如下方法:方法一,加入氫氧化鈉溶液;方法二,提高電壓。小組同學進行多次實驗,測得產生10mL氧氣所需時間如圖3.
(3)本實驗通過觀測   來判斷電解水的速度。
(4)電解溶質質量分數為10%的氫氧化鈉溶液時,改變電壓對電解水速率的影響是   。
【答案】氧氣;④③①②;產生10mL氧氣所需時間;其他條件相同時,電壓越高,越產生10mL氧氣所需時間越短
【知識點】控制變量法;水的組成和主要性質
■考點6水的作用
[典例6](2024八上·長興期中)水是生命之源,與生物生存、工農業生產等息息相關,關于水的說法正確的是(  )
A.每個成年人每天攝入水約2.5毫升
B.水循環的外因是水的三態變化
C.地球上可供我們直接利用的水是河流水、淡水湖泊水、較淺的地下淡水
D.汽水倒入杯中會有大量氣泡溢出,說明氣體不能溶于水
【答案】C
【知識點】地球上的水體;水循環
【解析】【分析】水是生命之源,是生命存在最基本的條件之一,分為淡水和咸水,目前人們主要利用的水資源是河流水、淡水湖泊水和淺層的地下淡水。
【解答】A.根據課本內容可知,每個成年人每天攝入水約2.5升,故A錯誤。
B.水循環的外因是太陽輻射和地球引力,內因是水的三態變化,故B錯誤。
C.根據課本內容可知,地球上可供我們直接利用的水是河流水、淡水湖泊水、較淺的地下淡水,故C正確。
D.汽水倒入杯中會有大量氣泡溢出,說明氣體能溶于水,但溶解度隨壓強的減小而減小,故D錯誤。
故答案為:C。
◆變式訓練
1.(2024八上·金華月考)下列關于水資源的說法錯誤的是(  )
A.水是生物生存所必需的最基本物質之一
B.陸地淡水盡管只占總水量的2.53%,但是水體的種類很多,為我們提供了幾乎全部生活和生產用水
C.我們東陽水資源豐富,根本不用考慮缺水問題,所以只需在缺水城市注意節約用水即可
D.地球各處的水處于永不停息地運動和轉化之中
【答案】C
【知識點】地球上的水體;水資源的保護
【解析】【分析】水是一種寶貴的自然資源,水并不是取之不盡,用之不竭的,因此我們應該節約用水。
【解答】A.水在生物的生存中有著重要的作用,是生物必須的最基本物質之一,故A正確,但不 符合題意;
B.通過學習知道,陸地上淡水只占總水量的2.53%,水體包括湖泊水、冰川水、地下水等,故B正確,但不符合題意;
C.水資源的分布不均勻,不管是水資源豐富還是缺少水資源的地區,都應節約用水,故C錯誤,但符合題意;
D.水不停地發生著各種物態變化,并且在不停地運動,故D正確,但不符合題意。
故答案為:C。
■考點7 氧、碳及氮的循環
[典例7](2023八下·越城期末)下列關于“碳循環”和“氧循環”的說法中,不正確的是(  )
A.變化觀:每個人都在參與碳、氧循環,碳循環中的“碳”是指碳元素
B.微粒觀:化石燃料的燃燒會使自然界中的氧原子總數減少
C.平衡觀:碳、氧循環有利于維持大氣中氧氣和二氧化碳含量的相對穩定
D.守恒觀:碳、氧循環過程中各元素質量守恒
【答案】B
【知識點】自然界中的氧循環、碳循環和氮循環;質量守恒定律及其應用
【解析】【分析】A、根據碳氧循環指的是碳、氧元素分析;
B、根據化學反應前后原子種類和個數不變分析;
C、根據碳氧循環有利于維持氧氣和二氧化碳的相對穩定分析;
D、根據化學變化遵循質量守恒定律分析。
【解答】A、每個人都在參與碳、氧循環,碳循環中的“碳”是指碳元素,不符合題意;
B、 化學反應前后原子種類和個數不變,化石燃料的燃燒不會使自然界中的氧原子總數減少 ,符合題意;
C、 碳、氧循環有利于維持大氣中氧氣和二氧化碳含量的相對穩定 ,不符合題意;
D、化學變化遵循質量守恒定律,碳、氧循環過程中各元素質量守恒 ,不符合題意;
故選B。
◆變式訓練
1.(2024八下·拱墅期末)如圖所示為自然界中碳—氧循環簡圖。下列說法錯誤的是(  )
A.從分類的角度看,CO2屬于氧化物,Y屬于有機物
B.從平衡的角度看,大氣中二氧化碳和氧氣含量基本不變
C.從能量的角度看,兩種循環都只涉及化學能轉化為內能
D.從微觀的角度看,兩種循環不會使自然界中的氧原子總數增加
【答案】C
【知識點】自然界中的氧循環、碳循環和氮循環
【解析】【分析】A.根據物質的分類來分析;
B.根據碳-氧循環的意義來分析;
C.根據能量轉化來分析;
D.根據質量守恒定律來分析
【解答】 A.二氧化碳是由碳、氧兩種元素組成的化合物,屬于氧化物;二氧化碳與水在光照的條件下在葉綠體內合成葡萄糖并釋放氧氣,則Y是葡萄糖,葡萄糖屬于有機物,故A正確不合題意;
B.碳循環和氧循環維持大氣中氧氣和二氧化碳含量的相對穩定,故B正確不合題意;
C.植物的光合作用是把二氧化碳和水在光照的條件下反應生成氧氣和葡萄糖的過程,該過程中是將太陽能轉化為化學能,故C錯誤符合題意;
D.由質量守恒定律可知,兩種循環不會使自然界中的氧原子總數增加,故D正確不合題意。
故選C。
■考點8 環境對人類的影響
[典例8](2024八下·上城期末)如圖為杭州某時刻的空氣質量日報,下列說法正確的是(  )
空氣質量指數(AOI)54 良
PM2.5 PM10 SO2 NO2 CO O3
24優 57良 6優 25優 — 146優
A.當前空氣質量首要污染物為臭氧
B.空氣質量指數越高,空氣質量狀況越好
C.SO2、CO、CO2屬于空氣質量指數的污染物
D.PM2.5指大氣中粒徑≤2.5微米的顆粒物
【答案】D
【知識點】空氣污染與保護
【解析】【分析】空氣污染的途徑主要有兩個:有害氣體和粉塵。有害氣體主要有一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮、臭氧等氣體;粉塵主要指一些固體小顆粒。空氣質量指數越高,空氣質量狀況越差。
【解答】A.由表中數據可知,當前空氣質量首要污染物為PM10,故A錯;
B.空氣質量指數越高,空氣質量狀況越差,故B錯;
C.CO2不屬于空氣質量指數的污染物,故C錯;
D.PM2.5指大氣中粒徑≤2.5微米的顆粒物,故D正確。
故答案為:D。
◆變式訓練
1.(2024八下·長興期末)2024年4月 22日是第五十四個世界地球日,今年的主題是“全球戰塑”,呼吁減少塑料污染,保護地球家園。下列有關環境保護說法正確的是
選項 環境問題 防治措施
A 空氣污染 合理規劃工業區與非工業區
B 土壤鹽堿化 減少塑料袋的使用
C 酸雨 禁止二氧化碳的排放
D 溫室效應 禁止生產和使用含氟利昂制冷劑的物質
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【知識點】空氣污染與保護;全球性大氣環境問題(酸雨、溫室效應、臭氧空洞)
【解析】【分析】根據工業廢氣對空氣的污染分析;
B、根據塑料造成白色污染分析;
C、根據酸雨是硫、氮氧化物造成分析;
D、根據溫室效應是二氧化碳產生的, 氟利昂制冷劑 的使用破壞臭氧層分析。
【解答】A、 合理規劃工業區與非工業區 ,可減少空氣污染保護環境,符合題意;
B、 減少塑料袋的使用是為了防治白色污染,不符合題意;
C、二氧化碳不是造成酸雨的氣體,二氧化碳含量過高會導致溫室效應,不符合題意;
D、 禁止生產和使用含氟利昂制冷劑的物質,是為了保護臭氧層,不符合題意;
故選A。
■考點9水的凈化方法
[典例9](2024八上·浙江期中)今年九月,臺風過后,科學興趣小組的同學在附近水源收集到一瓶渾濁的河水,經過如圖一所示的凈水過程,最終制成蒸餾水。
請回答以下問題:
(1)圖一中操作③對應圖二中的裝置是   (填“I”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)。
(2)在圖二的Ⅲ操作中,所需要的玻璃儀器有燒杯、漏斗和   ,若經過操作①后,所得液體C中仍有渾濁,其原因可能是   (填一種原因即可);
(3)水的凈化再利用是節約水資源的一項重要措施。“生命吸管”是一種戶外凈水裝置(如圖三),下列說法正確的是____(單選)。
A.超濾膜可以過濾部分顆粒雜質,降低渾濁度
B.超濾膜可以去除細菌
C.通過“生命吸管”可以得到純凈水
D.PP棉消除異味、提升口感,是利用了它的吸附性
【答案】(1)I
(2)玻璃棒;濾紙破了/漏斗內液面高于濾紙邊緣
(3)A
【知識點】凈化水的常用方法;混合物的分離方法(過濾、蒸發、結晶)
【解析】 【分析】 (1)根據凈化水的方法來分析;
(2)根據過濾所需儀器、過濾操作的注意事項來分析;
(3)根據凈化水的方法與原理來分析。
【解答】 (1)圖一中操作③可以獲得蒸餾水,則為蒸餾操作,對應圖二中的裝置是Ⅰ;
(2)在圖二的Ⅲ操作(過濾)中,所需要的玻璃儀器有燒杯、漏斗和玻璃棒。若經過操作①后,所得液體C中仍有渾濁,其原因可能是濾紙破損或漏斗內的液面高于濾紙邊緣或承接濾液的燒杯不干凈;
(3)A.超濾膜可以過濾部分顆粒雜質,降低渾濁度,故A正確;
B.抗菌顆粒可以去除細菌,不能去除細胞,故B錯誤;
C.通過“生命吸管”不能除去水中的可溶性雜質,不能得到純凈水,故C錯誤;
D.椰殼活性炭消除異味、提升口感,是利用了它的吸附性,故D錯誤。
故選A。
◆變式訓練
1.(2024八上·龍灣期中)海水淡化可采用膜分離技術,如圖一所示,對淡化膜右側的海水加壓,在其左側得到淡水。其原理是海水中的水分子可以透過淡化膜,而其他各種微粒不能透過。
(1)采用膜分離技術淡化海水的原理,與化學實驗中常見的   操作相似。
(2)海水中含有大量的氯化鈉,圖二是氯化鈉的溶解度曲線,據此可知鹽場從海水中得到食鹽晶體利用的方法是   結晶(選填“降溫”或“蒸發”)。
【答案】(1)過濾
(2)蒸發
【知識點】過濾的原理、方法、操作及其應用;混合物的分離方法(過濾、蒸發、結晶)
【解析】【分析】(1)過濾操作用于分離液體和不溶于液體的固態物質;
(2)根據圖二分析氯化鈉的溶解度隨溫度的變化規律,據此確定合適的結晶方法。
【解答】 (1)采用膜分離技術淡化海水的原理,即海水中的水分子可以透過淡化膜,而其他各種離子不能透過,與化學實驗中常見的過濾操作(不溶于液體的固體與液體分離)相似。
(2)由圖二是氯化鈉的溶解度曲線,氯化鈉的溶解度受溫度的影響變化不大,鹽場從海水中得到食鹽晶體利用的方法是蒸發結晶.
1.(2022·麗水)在實驗室制取和收集氣體的四種裝置中,下列用法不正確的是(  )
A.可制取O2 B.可制取CO2 C.可收集CO2 D.可收集O2
【答案】C
【知識點】制取氧氣的裝置、步驟、收集與注意事項;制取二氧化碳的裝置、步驟、收集與注意事項
【解析】【分析】根據制取氧氣、二氧化碳的發生裝置及收集裝置選擇要求分析。
【解答】A、選擇氯酸鉀和二氧化錳制取氧氣時,可利用固體加熱型發生裝置,正確,不符合題意;
B、二氧化碳制取選擇固液常溫型發生裝置,正確,不符合題意;
C、二氧化碳密度比空氣大,不能用向下排空氣法收集,錯誤,符合題意;
D、氧氣不易溶于水,可用排水法收集,正確,不符合題意;
故選C。
2.(2023·紹興)小敏在鑒別氫氣、氮氣、氧氣、二氧化碳四瓶無色氣體時,對它們的部分性質進行歸納梳理并編制了檢索表(如圖)。檢索表中S代表的是(  )
檢索表
1a具有可燃性...............P
1b不具有可燃性...............2
2a能使澄清石灰水變渾........Q
2b不能使澄清石灰水變渾.......3
3a能使帶火星的木條復......R
3b不能使帶火星的木條復..... S
A.氫氣 B.氮氣 C.氧氣 D.二氧化碳
【答案】B
【知識點】氧氣的性質和利用;物質的鑒別、推斷;二氧化碳的化學性質
【解析】【分析】根據氫氣具有可燃性,氧氣具有助燃性,氮氣和二氧化碳不支持燃燒,二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁分析。
【解答】S代表不具有可燃性、不能使澄清石灰水變渾濁、不能使帶火星木條復燃,則為氮氣;
故選B。
3.(2019·嘉興)地球上有豐富的水資源,科學家一直在研究成本低、效率高的催化劑,使水發生反應獲得氫能源。下列說法錯誤的是(  )
A.水是由氫元素和氧元素組成的化合物
B.保持水化學性質的最小微粒是氫原子和氧原子
C.水發生反應生成氫氣和氧氣屬于分解反應
D.催化劑在化學反應前后化學性質和質量不發生改變
【答案】B
【知識點】分子、原子、離子、元素與物質之間的關系;催化劑在化學反應中的作用
【解析】【分析】A、根據水的組成元素種類分析;
B、根據由分子構成的物質,分子是保持物質化學性質的粒子分析;
C、根據分解反應定義分析;
D、根據催化劑定義分析。
【解答】 保持水化學性質的最小微粒是水分子,B說法錯誤;
故答案為:B。
4.(2021·杭州)下列依據實驗現象得出的結論錯誤的是(  )
選項 實驗操作與現象 實驗結論
A 將1g白磷、1g紅磷分別放入兩支帶塞的試管中,再將試管同時浸約80℃的熱水里, 只有白磷燃燒 白磷的著火點比紅磷低
B 將二氧化碳通入紫色石蕊試液,試液變紅 二氧化碳是一種酸
C 在常溫常壓下,硫在氧氣中燃燒比在空氣中該條件下, 燃燒更劇烈 氧氣的濃度越大硫燃燒得越劇烈
D 將鐵粉、硫粉按一定比例混合加熱后,所得固體物質不能被磁鐵吸引 鐵粉已跟硫粉發生了化學反應
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【知識點】氧氣的性質和利用;燃燒與滅火;二氧化碳的化學性質
【解析】【分析】A、根據白磷與紅磷的著火點不同分析;
B、根據二氧化碳與水反應分析;
C、根據氧氣濃度越大燃燒越劇烈分析;
D、根據鐵有鐵磁性分析。
【解答】 A、將1g白磷、1g紅磷分別放入兩支帶塞的試管中,再將試管同時浸約80℃的熱水里, 只有白磷燃燒,紅磷不燃燒是因為溫度達不到著火點,不符合題意;
B、將二氧化碳通入紫色石蕊試液,試液變紅,是因為二氧化碳與水反應生成碳酸,碳酸使石蕊變色,符合題意;
C、在常溫常壓下,硫在氧氣中燃燒比在空氣中燃燒更劇烈 ,說明氧氣濃度越大燃燒越劇烈,不符合題意;
D、將鐵粉、硫粉按一定比例混合加熱后,所得固體物質不能被磁鐵吸引,說明鐵粉改變了原有性質,與硫粉發生了化學反應,不符合題意;
故選B。
5.(2019·臺州)如圖,集氣瓶中充滿二氧化碳,大燒杯中燃著2支高低不等的蠟燭,實驗時打開止水夾,移開玻璃片。下列說法正確的是(  )
A.將觀察到高的蠟燭先熄滅
B.不移開玻璃片,實驗現象更明顯
C.蠟燭會熄滅,是因為二氧化碳降低了蠟燭的著火點
D.去掉燒杯中的1支蠟燭,也能得出同樣的實驗結論
【答案】D
【知識點】二氧化碳的物理性質及用途;二氧化碳的化學性質
【解析】【分析】(1)二氧化碳不支持燃燒,且密度比空氣大,會沉積在燒杯底部;
(2)如果集氣瓶是封閉的,那么當瓶內氣壓小于瓶外氣壓時,二氧化碳就不會從瓶中排出;
(3)燃燒的條件:有可燃物;溫度達到著火點;與氧氣接觸;
(4)只要能證實二氧化碳密度大且不支持燃燒即可。
【解答】A.由于二氧化碳密度大且不支持燃燒,所以集氣瓶中放出的二氧化碳會在重力作用下沉積在燒杯底部,逐漸上升,因此低處的蠟燭先熄滅,故A錯誤;
B.如果不移開玻璃片,那么放出一部分二氧化碳后,瓶內氣壓小于瓶外氣壓,二氧化碳就不會繼續排出,實驗無法進行,故B錯誤;
C.蠟燭會熄滅,是因為二氧化碳阻斷了與氧氣的接觸,故C錯誤;
D.實驗中,如果去掉高處的蠟燭,照樣能夠得到二氧化碳密度大且不支持燃燒的結論,故D正確。
故選D。
6.(2023·金華)每年的6月5日是世界環境日。今年我國的主題是”建設人與自然和諧共生的現代化”、尊重自然、順應自然、保護自然是這一主題的內在要求。下列行為不符合這一主題的是(  )
A.垃圾分類處理,做到變廢為寶
B.工業廢氣直接排放,提高經濟效益
C.建立自然保護區,保護生物多樣性
D.合理使用化肥農藥,提高糧食產量
【答案】B
【知識點】水資源的保護;空氣污染與保護
【解析】【分析】根據環境污染的原因分析,由污染原因入手確定各行為是否符合保護環境、保護自然。
【解答】A、 垃圾分類處理,做到變廢為寶 ,可節約資源且保護環境,不符合題意;
B、 工業廢氣直接排放,會造成空氣污染 ,符合題意;
C、 建立自然保護區,保護生物多樣性,可保護環境,保護自然,不符合題意;
D、 合理使用化肥農藥,提高糧食產量 ,且能保護水資源,不符合題意;
故選B。
7.(2019·杭州)如圖是教材中用來表示電解水過程的示意圖(其中“ )分析示意圖,可作出的正確判斷是(  )
A.常溫常壓下水可以發生分解反應
B.電解水的最終產物是H、O原子
C.H原子是圖示微粒中的最小微粒
D.O原子只有在通電條件下才能轉化為O2分子
【答案】C
【知識點】水的組成和主要性質
【解析】【分析】根據電解水的現象及結論分析,結合電解水為分解反應的基本反應類型解答。
【解答】A、水在通電條件下才可分解, 錯誤;
B、電解水的最終產物是氫分子和氧分子,錯誤;
C、圖示為化學變化,H原子是化學變化中的最小微粒,正確;
D、 O原子能轉化為O2分子 不一定是通電條件,錯誤;
故答案為:C。
8.(2019·杭州)焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)是一種常用的食品抗氧化劑,小金模仿化工生產,用如圖裝置來制取Na2S2O5.
已知:A中發生的反應為:H2SO4(濃)+Na2SO3═Na2SO4+SO2↑+H2O
B中發生的反應為:Na2SO3+SO2═Na2S2O5
(1)圖中盛放濃硫酸的儀器名稱是   ;
(2)寫出C中發生反應的化學方程式   ;
(3)在實驗過程中,滴加濃硫酸不宜過快,理由是   .
(4)該實驗開始滴加濃硫酸時,應先除盡裝置內的空氣,若忘記這一操作,新制取的Na2S2O5產品中會混有Na2SO4雜質,這與O2的   有關(填化學性質)
【答案】(1)分液漏斗
(2)SO2+2NaOH═Na2SO3+H2O
(3)防止生成二氧化硫氣體過快,來不及與B中的亞硫酸鈉進一步反應生成Na2S2O5
(4)氧化性
【知識點】常用儀器的名稱;氧氣的性質和利用;書寫化學方程式、文字表達式
【解析】【分析】(1)根據常見儀器的名稱進行分析;(2)根據反應物、生成物、質量守恒定律進行書寫即可;(3)根據若滴加濃硫酸過快,則生成二氧化硫氣體較快進行分析;(4)根據氧氣的化學性質進行分析.本題考查物質的制備實驗、對裝置的分析評價、實驗方案設計、物質含量的測定、氧化還原反應滴定等,明確實驗原理是解本題關鍵,是對學生綜合能力的考查.
【解答】解:(1)圖中盛放濃硫酸的儀器的名稱為分液漏斗;故填分液漏斗;(2)反應過程中產生有害氣體二氧化硫,需要進行尾氣處理,二氧化硫與二氧化碳性質相似,與氫氧化鈉反應生成相應的鹽和水;反應的化學方程式為:SO2+2NaOH═Na2SO3+H2O;故填:SO2+2NaOH═Na2SO3+H2O(3)若滴加濃硫酸過快,則生成二氧化硫氣體較快,可能導致二氧化硫氣體來不及與B中的亞硫酸鈉進一步反應生成Na2S2O5;故填:防止生成二氧化硫氣體過快,來不及與B中的亞硫酸鈉進一步反應生成Na2S2O5;(4)該實驗開始滴加濃硫酸時,應先除盡裝置內的空氣,是為了防止Na2S2O5被氧化成Na2SO4,這里反映了氧氣的氧化性;故填:氧化性.
9.(2024·浙江)自發現加熱硝石可以產生氧氣以來,科學家進行了100多年的探索,發現了氯酸鉀(KClO3)與二氧化錳(MnO2)混合加熱這一經典制氧氣法,歷程如下:

(1)根據質量守恒定律可以推知,硝石中一定含有的元素為   。
(2)1772年,發現MnO2和濃硫酸反應制氧氣法,MnO2中Mn的化合價為   價。
(3)1832年,發現KClO3與MnO2混合加熱制氧氣法,反應前后MnO2的質量不變,但比單獨加熱KClO3產生氧氣的速率大,其中MnO2起   作用。
【答案】(1)氧(或O)
(2)+4
(3)催化
【知識點】元素化合價的規則與計算;催化劑在化學反應中的作用;質量守恒定律及其應用
【解析】【分析】 (1)根據反應前后元素種類不變進行分析;
(2)根據”化合物中各元素化合價代數和為零“進行分析;
(3)根據氯酸鉀制取氧氣的原理進行分析。
【解答】 (1)根據質量守恒定律可知,反應前后元素種類不變,加熱硝石可以產生氧氣,則說明硝石中一定含有氧元素。
(2)MnO2中,氧元素化合價為-2價,設Mn的化合價為x,根據”化合物中各元素化合價代數和為零“,則x+(-2)×2=0,解得:x=+4。
(3)氯酸鉀制取氧氣的反應中,二氧化錳能加快反應速率,且反應前后質量不變,則在該反應中,二氧化錳起催化作用。
10.(2023·舟山)科學觀念的建立需要經歷曲折的探索。在很長-段時間內,人們曾認為水是組成世間萬物的一種元素。
(1)1781年,卡文迪許用純氧與氫氣反應,生成水。推測水應該由   種元素組成,從“合成”的角度,證明了“水不是單一元素”。
(2)1800年,卡菜爾和尼科爾森通過電解的方式將水分解為氫氣和氧氣,該反應的化學方程式為   ,從“分解”的角度,證明了“水不是單一元素“。
【答案】(1)兩
(2)2H2O 2H2↑+O2↑
【知識點】水的組成和主要性質
【解析】【分析】(1)元素指具有相同質子數的同一類原子的總稱;
(2)水通電分解形成氫氣和氧氣;
【解答】(1)水由氫元素和氧元素組成;
(2) 水分解為氫氣和氧氣 ,化學方程式為 : 2H2O 2H2↑+O2↑;
故答案為:(1)兩(2) 2H2O 2H2↑+O2↑
11.(2023·金華)測量空氣中氧氣體積分數實驗的思維模型如下:
封閉空間——消耗氧氣——氣壓減小——觀察現象
項目化學習小組按圖甲完成氧氣含量測定的實驗時,發現進人集氣瓶的水量低于”1”刻度線。為提高氧氣含量測定的精準度,展開了如下研究。
[誤差分析]幾位同學對測量值偏小原因的分析如下:
甲:紅磷的量不足,未能把瓶內氧氣耗盡;
乙:將燃燒匙伸入集氣瓶瞬間,部分空氣逸出;
丙:實驗前導管中有空氣,實驗后一部分本應進入容器的水滯留在導管中;
丁:由于廣口瓶的形狀造成很難均分五等份,影響測量結果;
(1)以上原因分析中,其中一位同學的觀點被大家一致否定,你認為是哪位同學的觀點?  (選填”甲”“乙”“丙”或”丁”);
(2)[方案改進]根據以上討論,為減少實驗誤差,提高實驗結果的精準度,學習小組同學設計了圖乙改進裝置。(已知:紅磷的著火點是240℃,無毒;白磷的著火點是40℃,有劇毒)
比較圖甲、圖乙的實驗方案,下列關于圖乙實驗方案敘述正確的是 。
A.利用著火點更低的白磷并采用加熱后的玻璃棒”內引燃”,建立封閉空間使實驗結果更精準
B.可以解決圖甲方案中一部分水滯留在導管中帶來的誤差問題
C.改用量筒內水的體積變化來確定消耗氧氣的體積,使測量結果更精準
D.徹底地解決了實驗的安全性問題,符合綠色化學理念
(3)小金同學認為,圖乙實驗裝置還需在橡皮管處補充一個止水夾,請表達你的觀點及理由   ;
(4)[問題反思]小組同學多次實驗,測量值總是小于。經過老師指導,小組同學討論后認為,可以從模型中”消耗氧氣”的方法入手給實驗做進一步改進。
[資料]暖寶寶是利用鐵粉在空氣中氧化的原理制成。
[方案迭代]討論后,項目組設計了如圖丙所示的裝置,用暖寶寶粉代替紅磷,利用鐵粉在空氣中氧化的原理進行實驗。操作步驟如下:①將濾紙用水浸潤后黏附在針筒內壁;②把暖寶寶粉倒入針筒,輕輕轉動,使涂抹均勻;③涂上凡士林,將活塞插入針筒,蓋上橡皮帽,觀察并記錄活塞移動情況。
經多次實驗后,測得空氣中氧氣的體積分數均約占。
從消耗氧氣的方法角度分析,圖丙方案比圖甲方案測定結果更精準的原因是   。
[心得交流]科學探究需要不斷根據結果反思探究過程,優化方案,實現方案的迭代更新。
【答案】(1)乙
(2)A;B;C
(3)不需要,因為兩邊導管均已伸到液面以下,已起到液封作用(
(4)用曖寶寶能更充分消耗氧氣(合理即可)
【知識點】空氣的成分及探究
【解析】【分析】根據測定氧氣含量的原理分析,測定空氣中氧氣含量的原理是,利用物質與空氣中的氧氣反應,又不生成氣體,使瓶內氣體減少,壓強變小,引起水倒流或活塞移動,倒流的水的體積或活塞移動體積等于瓶內氧氣的體積,結合實驗的注意事項及誤差原因解答。
【解答】(1) 乙同學提出將燃燒匙伸入集氣瓶瞬間,部分空氣逸出的原因會造成結果偏大;
(2)圖乙中利用著火點更低的白磷并采用加熱后的玻璃棒”內引燃”,建立封閉空間使實驗結果更精準,A正確; 圖乙裝置可以解決圖甲方案中一部分水滯留在導管中帶來的誤差問題 ,B正確; 改用量筒內水的體積變化來確定消耗氧氣的體積,比圖甲中瓶內五等份的刻度能使測量結果更精準 ,C正確;該實驗中并未吸收產生的物質,且白磷燃燒放出大量熱會使裝置內壓強增大,不能緩沖壓強,沒有徹底解決實驗的安全性問題,D錯誤;
(3) 因為兩邊導管均已伸到液面以下,已起到液封作用 ,所以 圖乙實驗裝置不需要在橡皮管處補充一個止水夾 ;
(4)圖丙方案中用曖寶寶能更充分消耗氧氣 , 比圖甲方案測定結果更精準 。
故答案為:(1)乙;(2)ABC;(3) 不需要,因為兩邊導管均已伸到液面以下,已起到液封作用 ;(4) 用曖寶寶能更充分消耗氧氣(合理即可) 。
12.(2024·浙江)實驗室常用大理石(主要成分是CaCO3)與稀鹽酸制取二氧化碳。請回答:
(1)①圖1是兩種氣體發生裝置,各有優缺點。選擇其中一種并說明所選裝置的優點:   。
②檢查裝置A的氣密性時,將右側導管浸入水中,用手捂住試管,觀察到   ,說明氣密性良好。
(2)在完成氣密性檢查后,裝入藥品,反應產生氣體。用向上排空氣法收集氣體,驗滿時,將燃著的小木條放在集氣瓶口,小木條熄滅。從燃燒條件看,小木條熄滅是由于   。
(3)在收集二氧化碳過程中,某同學進一步探究了集氣瓶內氧氣體積分數對瓶口小木條燃燒情況的影響。多次實驗后發現氧氣體積分數降到8%左右時小木條熄滅。其中一組實驗數據如圖2,在該實驗條件下,要使二氧化碳體積分數達到90%,需在小木條熄滅后,再收集   秒。
【答案】(1)裝置B便于隨時添加藥品;導管口有氣泡冒出,手移走后,導管中形成一段穩定的水柱
(2)缺少助燃劑氧氣
(3)200
【知識點】制取二氧化碳的原理;制取二氧化碳的裝置、步驟、收集與注意事項
【解析】【分析】 (1)①根據裝置A、裝置B的特點來分析解答;
②根據檢查裝置A的氣密性的方法來分析解答;
(2)根據可燃物燃燒的條件來分析解答;
(3)根據圖2中的信息,再結合題意來分析解答。
【解答】 (1)①A裝置的優點是裝置簡單,操作簡便,B裝置使用了長頸漏斗,便于添加液體藥品,則B裝置的優點是便于添加液體藥品;
②檢查裝置A的氣密性時,將右側導管浸入水中,用手捂住試管,試管中空氣受熱膨脹,壓強增大,觀察到有氣泡冒出, 手移走后,導管中形成一段穩定的水柱,說明氣密性良好;
(2),驗滿時,將燃著的小木條放在集氣瓶口,小木條熄滅,原因是缺少助燃劑氧氣 ;
(3)由圖可知,100秒時氧氣體積分數降到8%左右時小木條熄滅,300秒時二氧化碳體積分數達到90%,則需在小木條熄滅后,再收集:300秒-100秒=200秒。
13.(2021·杭州)某種粗鹽水中有少量含SO42-、K+的雜質,小金用這種粗鹽水經過下列實驗流程制取純凈氯化鈉晶體。
(1)固體A是   。(填化學式)
(2)加碳酸鈉溶液時發生反應的化學方程式   。
(3)若將溶液C蒸發至出現大量固體時停止加熱,利用余熱將溶液蒸干得到晶體,所得體仍不是純凈的氯化鈉,理由是   。
【答案】(1)BaSO4
(2)BaCl2 +Na2CO3=BaCO3↓ +2NaCI
(3)鉀離子未除去
【知識點】蒸發操作與粗鹽提純;鹽的性質及用途
【解析】【分析】根據流程圖中加氯化鋇可除去硫酸根離子,加碳酸鈉可除去鋇離子分析。
【解答】(1)固體A是加入過量氯化鋇產生的,為硫酸根與鋇離子生成的硫酸鋇;
(2)加碳酸鈉可除去A中過量的氯化鋇,反應方程式為 BaCl2 +Na2CO3=BaCO3↓ +2NaCI ;
(3)因整個過程中沒有除去鉀離子,所以所得晶體不是純凈氯化鈉。
故答案為:(1) BaSO4 ; BaCl2 +Na2CO3=BaCO3↓ +2NaCl;(3)鉀離子未除去。
14.(2020·杭州)為了解決人們在野外生活和工作時的飲水問題,小金開展了便攜式野外凈水器的設計和制作。
(1)(一)設計方案如圖甲所示(其中箭頭表示預設的水流方向)
⑴為了確保水流按預設方向,原水進口和凈水出口需要安裝單向閥,單向閥類似于人體心臟中心房和心室之間的   (填寫結構名稱)。
⑵為了使水質符合飲用水標準,小金選擇了三種濾料去除原水中的雜質,三種濾料的用途如表所示,則濾料甲、乙、丙分別為   (按序填寫編號)
濾料編號 用途
① 去除水中的泥沙、懸浮物等大顆粒污染物
② 去除大分子有機物、重金屬離子和細菌等
③ 去除殘留的細菌、小分子有機物、重金屬離子和異味等
⑶為了使凈水器出水快,需要通過加壓裝置吸水和壓水。下列設計中手柄均可帶動活塞做直線往復運動,其中能達到人推拉手柄省力這一目的的是   (選填字母)
(2)小金按其設計方案完成了凈水器的制作,并對凈水器的凈水500,效果進行檢測已知隨著濾料內污染物增加凈水流速會降低,當其低于250mL/mn時,需對濾料進行處理。圖乙為凈水器對三種地表水體進行凈水實驗,得到的凈水流速隨凈水量變化的圖像據此判斷,在不處理濾料的情況下,此凈水器   (選填“能或“不能”)從以上三種地表水體中獲取30L凈水。
【答案】(1)房室瓣;①②③;B
(2)能
【知識點】杠桿的分類;過濾的原理、方法、操作及其應用
【解析】【分析】1、在人體心臟的心房和心室之間有防止血液倒流的房室瓣;
2、在濾水裝置中選擇了三種濾料去除原水中的雜質,根據水先后通過濾料甲、乙、丙可知,先除去的應該是顆粒較大的雜質最后通過的應該是顆粒較小的雜質;
3、根據動力臂和阻力臂的長短可對杠桿分成三類,當動力臂大于阻力臂為省力杠桿,當動力臂等于阻力臂為等臂杠桿,當動力臂小于阻力臂為費力杠桿;
4、根據圖乙中250mL/min時對應的凈水量可以確定答案。
【解答】(1)在人體心臟的心房和心室之間有防止血液倒流的房室瓣,保證血液只能單向流動,所以單向閥類似于人體心臟中心房和心室之間的房室瓣;
根據水依次將通過濾料甲、乙、丙,且除去雜質時一般先除顆粒較大的再除去顆粒較小的,所以甲對應①,乙對應②,丙對應③,所以填①②③;
A、B都利用了杠桿,C沒有用杠桿。其中A是一個費力杠桿不能增加壓力,B是一個省力杠桿可增加壓力所以能達到目的的是B;
(2)由乙圖可知當凈水流速為250mL/min時凈水量可達35L左右,所以在不處理濾料的情況下,此凈水器能從以上三種地表水體中獲取30L凈水。
故答案為:(1)房室瓣;①②③;B (2)能
15.(2023·衢州)在醫院,吸氧的患者每小時消耗600L氧氣,費用為4元。實驗室制取氧氣的成本是多少呢?小科在圖甲裝置的錐形瓶中加入適量的二氧化錳和水,用注射器吸入20mL過氧化氫溶液并全部注入錐形瓶中,測得裝置的總質量變化如圖乙。
(1)上述過氧化氫溶液完全分解產生氧氣的質量是   g。
(2)根據實驗數據,通過化學方程式計算20mL過氧化氫溶液中溶質的質量。
(3)已知上述20mL過氧化氫溶液的成本為0.4元,若在實驗室用同樣的過氧化氫溶液制取600L氧氣(密度取1.4g/L),需要的成本是   元,可見在實驗時應節約藥品。(不計其它成本)
(4)小科連接圖甲和圖丙裝置,用注射器另取4mL同樣的過氧化氫溶液,通過直接測量氧氣的體積來計算成本。若不考慮導管對實驗的影響,以下分析正確的是____。
A.廣口瓶中的水面上有少量植物油,能防止氧氣溶于水
B.實驗前圖丙裝置中廣口瓶內的水量不會影響測量結果
C.讀數時量筒中的水面高于廣口瓶內的液面導致測得氧氣的體積偏小
D.測得氧氣的體積等于量筒中增加的水的體積減去加入的過氧化氫溶液的體積
【答案】(1)1.4
(2)設20mL過氧化氫溶液中溶質的質量為x
2H2O2 2H2O+ O2↑
68 32
x 1.4g
x=2.975g
(3)240
(4)A;C;D
【知識點】制取氧氣的原理;制取氧氣的裝置、步驟、收集與注意事項;根據化學反應方程式的計算
【解析】【分析】氧氣是氧元素形成的一種單質,化學式O2,其化學性質比較活潑,與大部分的元素都能與氧氣反應。常溫下不是很活潑,與許多物質都不易作用。但在高溫下則很活潑,能與多種元素直接化合,這與氧原子的電負性僅次于氟有關。 氧氣是無色無味氣體,是氧元素最常見的單質形態。熔點-218.4℃,沸點-183℃。不易溶于水,1L水中溶解約30mL氧氣。在空氣中氧氣約占21%。液氧為天藍色。固氧為藍色晶體。動物呼吸、燃燒和一切氧化過程(包括有機化合物的腐敗)都消耗氧氣。但空氣中的氧能通過植物的光合作用不斷地得到補充。在金屬的切割和焊接中。是用純度93.5%~99.2%的氧氣與可燃氣(如乙炔)混合,產生極高溫度的火焰,從而使金屬熔融。冶金過程離不開氧氣。為了強化硝酸和硫酸的生產過程也需要氧。不用空氣而用氧與水蒸氣的混合物吹入煤氣氣化爐中,能得到高熱值的煤氣。醫療用氣極為重要。
【解答】(1)從乙圖中質量的變化量中可以看出完全分解的氧氣質量為413.7-412.3=1.4克;
(3) 若在實驗室用同樣的過氧化氫溶液制取600L氧氣(密度取1.4g/L) ,氧氣的質量=600L×1.4g/L=840克;
是20mL過氧化氫制取氧氣質量的600倍,所以所需的過氧化氫的成本=0.4元×600=240元;
(4)氧氣微溶于水,所以B有影響,B錯誤;ACD都是合理的;A中廣口瓶中的水面上有少量植物油,能防止氧氣溶于水,導致測得的體積減小,正確;C:讀數時量筒中的水面高于廣口瓶內的液面導致測得氧氣的體積偏小,因為此時右邊的液體壓強大,B正確;D:測得氧氣的體積等于量筒中增加的水的體積減去加入的過氧化氫溶液的體積,正確,過氧化氫溶液的加入也會使得甲中氣體像丙中壓入,D正確;
16.(2023·金華)某款市售制氧杯具有供氧快、便攜帶、易操作、成本低的特點。圖1為制氧杯實物圖,圖2為制氧杯內部結構剖面示意圖,圖3為制氧劑的相關信息。利用該制氧杯制氧,產生的氧氣可以在劇烈運動后即時補氧,也可以供老人、孕婦等在家中和戶外急救補氧。
[制氧劑]相關信息
制氧劑A的成分為:2Na2CO3·3H2O2
制氧劑A放入水中后發生的反應:
2Na2CO3·3H2O2=2Na2CO3+3H2O2
制氧劑B的成分為:MnO2
[使用步驟]
Ⅰ.取下杯蓋,在甲杯中加入A、B兩種制氧劑,再加入清水至相應水位;
Ⅱ.取下與杯蓋相連的乙杯,在乙杯中加入適量清水,將乙杯裝回杯蓋的中央正下方;
Ⅲ.將帶有乙杯的杯蓋和甲杯旋緊,形成一個如圖1所示的整體;
Ⅳ.待出氣孔②處有氧氣逸出時,通過醫用導氣管供人呼吸補氧。
回答下列問題:
(1)在乙杯中加入清水的作用是   ;
(2)在甲杯中加入清水至相應水位,清水除了溶解制氧劑A并使制氧反應發生以外,還具有的作用是   ;
(3)請運用所學知識,并結合以上信息,解釋該制氧杯能快速產生氧氣并能從出氣孔②快速逸出的原因。
【答案】(1)通過觀察氣泡的速度知道供氧的快慢,濕潤氧氣
(2)控制氧氣產生的速率
(3)知識要點:
①過氧化氫溶液分解會產生氧氣
②二氧化錳是該反應的催化劑,能加快過氧化氫的分解
③氣體增多使甲杯內上方壓強增大,大于外界大氣壓
【知識點】水的組成和主要性質;制取氧氣的原理;催化劑在化學反應中的作用;影響化學反應速率的因素
【解析】【分析】(1)根據氣體從水中導出可觀察速率及濕潤氣體分析;
(2)根據反應速率與反應物濃度有關分析;
(3)根據過氧化氫分解產生氧氣,且在二氧化錳催化作用下可加快分解分析。
【解答】(1) 在乙杯中加入清水的作用是通過觀察氣泡的速度知道供氧的快慢,且能濕潤氧氣 ;
(2) 甲杯中加入清水除了溶解制氧劑A并使制氧反應發生以外,還具有改變反應的濃度,以 控制氧氣產生的速率 ;
故答案為:(1) 通過觀察氣泡的速度知道供氧的快慢,濕潤氧氣 ;(2) 控制氧氣產生的速率 ;(3)從產生氧氣、催化劑加快分解、產生氣體后裝置內壓強增大等方面解答合理即可。
17.(2023·溫州)水質對水族箱內魚的生存至關重要,定期監測和維護水質有利于魚的生存。
(1)自來水消毒后殘留的氯稱為余氯,其對魚有害。某研究者用三種不同的方式去除余氯,其效果如圖所示。據圖,小明采取方式二去除余氯,其理由是   。
(2)水族箱在使用過程中需要補充氧氣,常用的方法有增加水草或投放增氧劑。
①增加水草可以補充氧氣的原因是   。
②過氧化鈣是常用的增氧劑,其與水緩慢反應生成氧氣的化學方程式為:。
檢測發現,投放適量過氧化鈣為魚補充氧氣,在持續補氧過程中水的pH基本保持不變。解釋原因   。
【答案】(1)所用時間較短且節能
(2)水草光合作用能產生氧氣;過氧化鈣與水反應生成氫氧化鈣的速度和魚呼吸作用產生二氧化碳消耗氫氧化鈣的速度基本相同,基本保持不變
【知識點】制取氧氣的原理;催化劑在化學反應中的作用;制取氧氣的裝置、步驟、收集與注意事項
【解析】【分析】(1)選擇哪一種方式處氯,可通過除去時間和所消耗能源等方面進行考慮;
(2)氧氣的多少可通過光合作用來補充;
過氧化鈣與水反應生成的氫氧化鈣會與二氧化碳反應;
【解答】(1) 明采取方式二去除余氯,其理由是所用時間較短且節能;
(2)①增加水草可以補充氧氣的原因是 :水草光合作用能產生氧氣;
②氫氧化鈣也會吸收二氧化碳,使其溶于水的量減少,故原因為: 過氧化鈣與水反應生成氫氧化鈣的速度和魚呼吸作用產生二氧化碳消耗氫氧化鈣的速度基本相同,基本保持不變 。
1.(2024·浙江模擬)2019年3月22日是“世界水日”,它的主題是“Leavingnoonebehind”。我國的宣傳主題為“堅持節水優先,強化水資源管理”。下列有關水的知識中不正確的是(  )
A.水是一種常見的溶劑,自然界中的水都是混合物
B.自然界的降水普遍帶有酸性,稱為酸雨
C.水中N、P等元素的增多會引起水體的富營養化
D.沿海地區的晝夜溫差較小是因為水的比熱大
【答案】B
【知識點】水的組成和主要性質;常見物質的分類;鹽與化肥
【解析】【分析】A、根據水的作用及由不同種物質組成的為混合物分析;
B、根據酸雨是pH<5.6的雨水分析;
C、根據植物所需營養元素分析;
D、根據水的比熱大分析。
【解答】A、 水是一種常見的溶劑,自然界中的水都含有雜質,都是混合物 ,不符合題意;
B、 自然界的降水因空氣中含二氧化碳,二氧化碳與水反應生成碳酸而帶有酸性,但該雨水不是酸雨 ,符合題意;
C、 植物生長需氮、磷、鉀元素,水中N、P等元素的增多會引起水體的富營養化 ,不符合題意;
D、 沿海地區的晝夜溫差較小是因為水的比熱大 ,不符合題意;
故選B。
2.(2023·婺城二模)科學思維是科學課程要培養的核心素養之一。下列各示例的說法正確的是
A.比較:金剛石和石墨的組成元素相同,故兩者的物理性質相同
B.分析:水電解時生成氫氣和氧氣,說明水是由氫、氧兩種元素組成的
C.歸納:可燃物燃燒時溫度需要達到著火點,故可燃物的溫度達到著火點就一定會燃燒
D.推理:某物質在氧氣中燃燒生成二氧化碳和水,則該物質中一定含有碳、氫、氧元素
【答案】B
【知識點】水的組成和主要性質;燃燒與滅火
【解析】【分析】A.根據金剛石和石墨都是由碳原子構成的單質進行分析。
BD.根據質量守恒定律,反應前后,元素種類不變進行分析。
C.根據燃燒需要滿足三個條件進行分析。
【解答】 A.金剛石和石墨都是由碳原子構成的單質,但粒子的空間排列方式不同,因此物理性質不同,故A錯誤;
B.水電解時生成氫氣和氧氣,氫氣和氧氣分別是由氫元素和氧元素組成的,根據質量守恒定律,反應前后,元素種類不變,可得水是由氫、氧兩種元素組成的,故B正確;
C.燃燒需要滿足三個條件,可燃物、溫度達到可燃物的著火點,還需要與空氣或氧氣接觸才能燃燒,故C錯誤;
D.某物質在氧氣中燃燒生成二氧化碳和水,二氧化碳和水兩種物質中含有碳、氫、氧三種元素,根據質量守恒定律,反應前后,元素種類不變,反應物氧氣中只含有氧元素,則某物質中一定含有碳、氫兩種元素,可能含有氧元素,故D錯誤。
故選B。
3.(2024·余杭模擬)如圖是農家常用的一種分離豆渣和豆漿的方法,這種方法最接近(  )
A.沉淀 B.過濾
C.結晶 D.蒸餾
【答案】B
【知識點】過濾的原理、方法、操作及其應用
【解析】【分析】 晶體在溶液中形成的過程稱為結晶。結晶的方法一般有2種:一種是蒸發溶劑法,它適用于溫度對溶解度影響不大的物質。沿海地區“曬鹽”就是利用的這種方法。另一種是冷卻熱飽和溶液法。此法適用于溫度升高,溶解度也增加的物質。如北方地區的鹽湖,夏天溫度高,湖面上無晶體出現;每到冬季,氣溫降低,石堿、芒硝等物質就從鹽湖里析出來。在實驗室里為獲得較大的完整晶體,常使用緩慢降低溫度,減慢結晶速率的方法。
【解答】 常用的一種分離豆渣和豆漿的方法屬于固液分離方法,叫做過濾;
故答案為:B
4.(2022·拱墅模擬)醫用防護口罩的核心材料是“熔噴布”(主要成分為聚丙烯[(C3H6)n]),鼻梁壓條的材料是金屬鋁;因其對帶病毒氣溶膠和有害微塵的阻隔效果顯著,故在預防新冠肺炎疫情中發揮重要作用。下列分析正確的是(  )
A.“熔噴布” 的主要成分聚丙烯屬于無機物
B.制作鼻梁壓條的金屬鋁是由鋁分子構成的
C.用金屬鋁制作鼻梁壓條是利用其導電性
D.醫用防護口罩起阻隔作用的原理類似于過濾
【答案】D
【知識點】過濾的原理、方法、操作及其應用;分子、原子、離子、元素與物質之間的關系;有機物與無機物的區別
【解析】【分析】根據含碳元素化合物為有機物,金屬由原子構成及過濾的原理分析。
【解答】A、“熔噴布” 的主要成分聚丙烯屬于有機物 ,不符合題意;
B、 制作鼻梁壓條的金屬鋁是由鋁原子構成的 ,不符合題意;
C、 用金屬鋁制作鼻梁壓條是利用其延展性 ,不符合題意;
D、 醫用防護口罩起阻隔作用的原理類似于過濾 ,符合題意;
故選D。
5.(2023·寧波模擬)2022年3月22日是第30屆世界水日。2021年寧波市水資源公報顯示,我市用水總量持續增加,呼吁市民節約用水,從點滴做起。下列行為不利于節水的是(  )
A.正確使用抽水馬桶大小水按鈕 B.不用長流水解凍食材
C.用漫灌方式澆灌綠地 D.合理安排洗車次數
【答案】C
【知識點】水體污染和防治;水資源的保護
【解析】【分析】 節約用水,又稱節水。是指通過行政、技術、經濟等管理手段加強用水管理,調整用水結構,改進用水方式,科學、合理、有計劃、有重點地用水,提高水的利用率,避免水資源的浪費。特別要在全民中做好宣傳,利用世界水日等活動,教育每個人都要在日常工作或生活中科學用水,自覺節水,達到節約用水,人人有責。節約用水要從點滴做起,看似是一滴水,但是那里的學問很深。
【解答】A. 正確使用抽水馬桶大小水按鈕,有利于節水,A正確;
B. 不用長流水解凍食材,有利于節水,B正確;
C.用漫灌方式澆灌綠地,不利于節水,應該改用滴灌的方式澆灌綠地,C錯誤;
D.合理安排洗車次數,有利于節水,D正確;
故答案為:C.
6.(2021·鄞州模擬)2021年初持續干旱的皎口水庫幾近干涸,如圖所示。節約用水,防治水污染應成我們的自覺行為。下列節水措施不可行的是(  )
A.減少每個人每天的飲用水量 B.洗手后及時關閉水龍頭
C.用淘米水、洗衣水沖廁 D.在農業生產中,推廣滴灌技術
【答案】A
【知識點】水資源的保護
【解析】【分析】分析各個選項的措施對節水是否有幫助即可。
【解答】A. 所謂節約用水,是在保證正常生活和生產的條件下減小水的浪費,因此減少每個人每天的飲用水量是不可行的,故A錯誤符合題意;
B.洗手后及時關閉水龍頭,可以節約用水,故B正確不合題意;
C.用淘米水、洗衣水沖廁 ,可以節約用水,故C正確不合題意;
D.在農業生產中,推廣滴灌技術,可以減少水的滲漏和蒸發,中小學教育資源及組卷應用平臺
1.2空氣與水是重要的物質
考點分布 考查頻率 課標要求
考點1 空氣的成分與作用 ☆☆ 1.知道空氣主要成分的體積分數,認識空氣對人類的重要作用。
2.認識氧氣、二氧化碳的主要性質,學會氧氣和二氧化碳的實驗室制法。
3.描述自然界中氧、碳及氮的循環,了解臭氧層破壞、溫室效應加劇等環境問題及對人類的影響。
4.了解水的組成和主要性質,舉例說明水對生命體和經濟發展的影響。
5.了解凈化水的常用方法(如吸附、沉淀、過濾和蒸餾等)。
考點2 空氣中氧氣含量測定 ☆☆☆
考點3氧氣與二氧化碳的性質 ☆☆
考點4氧氣與二氧化碳的制取 ☆☆☆
考點5水的組成與性質 ☆☆
考點6水的作用 ☆
考點7氧、碳及氮的循環 ☆
考點8環境對人類的影響 ☆
考點9水的凈化方法 ☆☆
■考點① 空氣的成分與作用
氣體 含量 性質 用途
(O2); ; 性質較活潑的氣體 1.供給 ;2.幫助 ; 3.燃料在氧氣中燃燒后產生的高溫火焰可用來切割或焊接金屬
(N2); ; 色、 味、性質較 的氣體。 1.充入燈泡中,延長燈泡的使用壽命; 2.充入食品裝包袋防腐,保鮮。 3.制造化肥、炸藥的重要原料。 4.用作致冷劑,醫療上常用液氮冷凍麻醉或冷藏人體細胞組織
稀有氣體 0.93% 化學性質 ,又稱惰性氣體。 1.霓虹燈內充氣,稀有氣體通電后能發出不同顏色的光 2.激光技術,制造低溫環境(氦氣)用于醫療麻醉(氙氣)等
二氧化碳 0.04% 1.光合作用的原料2.固態CO2(俗稱 )作制冷劑 3.工業上用于制純堿、尿素、汽水
■考點② 空氣中氧氣含量的測定
(1)裝置圖:
(2)實驗步驟:
1)按圖把裝置連接,先在廣口瓶內加入少量 ,再把剩余的容積用記號劃成 等份。
2)點燃燃燒匙內的紅磷,立即塞緊瓶塞,觀察現象。
3)火焰熄滅后,振蕩廣口瓶,打開導管上的夾子,觀察現象。
(3)實驗現象:
A、紅磷燃燒,放出 ,有 產生。
B、待集氣瓶冷卻后,打開止水夾,水經導管進入集氣瓶,約占集氣瓶內空氣總體積的 。
C、水經導管倒流進入集氣瓶,消耗的氣體跟剩下的氣體的體積比為 。
(4)實驗結論:空氣中氧氣的體積約占空氣總體積的 。
(5)化學方程式: ;
(6)注意事項:
a.裝置的氣密性要好,(否則測量結果偏 );
b.所用的紅磷必須 ,過少則氧氣沒有全部消耗完,會導致測量結果偏 ;
c.要等集氣瓶(裝置) 才能打開彈簧夾,(否則測量結果偏 );
d.在實驗前,導管應預先 ,(否則測量結果偏 )
e.要 橡皮管,然后再點 (否則測量結果偏 );
f.點燃紅磷伸入瓶中要立即塞緊瓶塞(否則測量結果偏 )。
(7)此實驗說明剩余氣體有哪些性質:
① 。② 。
(8)其他實驗方法:
注意:不能用木炭、硫或鐵絲來代替紅磷!
理由: 。
■考點③ 氧氣與二氧化碳的性質
一、氧氣的性質
化學式 O2
物質分類 非金屬單質
結構 由氧分子構成,每個氧分子由兩個氧原子構成的。
物理性質 1、氧氣是一種無色無味的氣體。 2、溶解性:不易溶解于水。 3、密度:比空氣密度大。 4、低溫下液化成淡藍色的液體或凝固成雪花狀的藍色固體。
化學性質 1、供給呼吸 2、支持燃燒(助燃劑)
5、一些物質在氧氣中燃燒
物質(顏色、狀態) 反應現象 注意事項及化學方程式
硫粉(淡黃色) a.在空氣中:發出 火焰,生成一種有刺激性氣味的氣體 b.在氧氣中:發出 火焰,生成一種帶有刺激性氣味的氣體 要在瓶底裝少量水(目的: ) S+O2SO2
鐵絲(銀白色金屬) a.在空氣中: 。 b.在氧氣中: 。 瓶底裝有少量水或鋪上一層細沙(目的: ) 3Fe+2O2Fe3O4
紅磷(暗紅色固體) a.在空氣中:發出黃色火焰 b.在氧氣中: 。 反應生成的是固體小顆粒,現象應描述為 ,而不是 (指小液滴)。 4P+5O22P2O5
木炭 (灰黑色固體) a.在空氣: ,發出紅光 b. 在氧氣中: ,放出熱量,生成一種能使澄清石灰水變渾濁的氣體。 C+O2CO2
二、二氧化碳的性質
(1)物理性質: 的氣體,密度比 ,能 ,加壓降溫可變成無色液體,甚至變成雪狀固體( ),干冰易吸熱 ;
(2)化學性質:
①通常不燃燒,也 燃燒
② ;
③與水反應: (不穩定)
④與石灰水反應: 。
(3)二氧化碳的用途
①二氧化碳用于滅火:二氧化碳既不能燃燒也不支持燃燒,密度比空氣大。
簡易酸堿滅火器工作原理:
Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O
Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+CO2↑+H2O
②二氧化碳作氣肥,用于光合作用:植物的光合作用需要大量的二氧化碳,因此可把二氧化碳作為氣體肥料,提高光合作用的強度和效率。
③二氧化碳也是一種工業和食品原料:可用于制純堿(Na2CO3)、尿素和汽水。
④制冷劑:干冰(固體二氧化碳)可用于人工降雨。
■考點④ 氧氣與二氧化碳的制取
一、實驗室里制取氧氣的方法
分解雙氧水 和加熱分解高錳酸鉀 或氯酸鉀 ,化學方程式為:
(1) 。(2) 。
(3) 。
固體加熱型 固液(液液)不加熱型
發生裝置
實驗步驟 查→裝→定→加→收→驗 查→裝→定→點→收→離→熄;
①查:檢查裝置的氣密性注意安裝順序:先從下到上,后從左到右。 ②裝:裝入藥品 ③定:固定試管 ④點:點燃酒精燈 ⑤收:用排水法收集 ⑥離:將導管移離水面 ⑦熄:熄滅酒精燈。 【諧音記憶: “茶-莊-定-點-收-利-息”】
排水法 ( 溶于水) 向上排空氣法 (密度比空氣 ) 向下排空氣法 (密度比空氣 )
收集裝置
優點 ; ;
缺點 ; ;
驗滿方法 1. ,木條復燃(排氣法) 2.集氣瓶口 (排水法)
檢驗方法 ,木條復燃
注意 長頸漏斗末端要伸到液面以下(分液漏斗則不必) 試管口 ;②試管夾夾在離 處;③實驗完畢, ;④用KMnO4制O2時,試管口 ;
注意:
(1)在過氧化氫和氯酸鉀制取氧氣的反應中,用二氧化錳作為 ,它的作用是改變反應速度,本身的質量和化學性質在反應前后都 。
a)催化劑不一定加快反應速率,也有減慢反應速率。
b)催化劑的物理性質在反應前后可以改變。但化學性質和質量不變
c)催化劑在反應中可以參與反應而發生變化,但反應結束時又能轉化回原來的物質。
d)催化劑只影響反應速率,不影響最終產量。
e)催化劑在反應中起催化作用。同一反應可采用多種催化劑。
(2)為什么在試管口要放一團棉花? 。
(3)為什么試管口要略向下傾斜? 。
(4)為什么要來回移動酒精燈使試管受熱均勻? 。
(5)為什么剛出現氣泡時不能立即收集? 。
(6)什么時候才可以開始收集氣體? 。
(7)集滿氧氣后,為什么要先從水槽中移出導管,再熄滅酒精燈? 。
(8)為什么導管不能伸入試管太長? 。
(9)為什么加熱前,試管外壁要保持干燥。加熱時,用酒精燈的外焰加熱,燈芯不能 碰到試管。結束時,熱的試管不能立即用冷水沖洗 。
(二)裝置的改進與評價:
(1)將固液常溫型裝置中的長頸漏斗換成 或注射器(如圖A、圖B所示),改進后裝置的優點是通過控制 ,從而控制反應速;
(2)C裝置的優點是能隨時控制反應的發生和停止。
總結:相比于高錳酸鉀或氯酸鉀,實驗室用過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣的優點是可隨時添加液體、反應不需要加熱、操作簡便等。
(三)檢查裝置氣密性的常見方法
A. 手捂(加熱)法:將導管的出口浸入水中,手握試管等容器,如果 ,放手后導管末端 ,表明裝置氣密性良好。
B. 液差(注水)法:從漏斗注入一定量的水,使漏斗下端浸沒,塞緊橡皮塞,夾緊彈簧夾后,繼續加水,使漏斗管內的液面高于瓶內液面,停止加水觀察。液面差不變,表明裝置氣密性良好。
(四)固體加熱型實驗裝置易錯處(圖為錯誤示范):
1)試管口應 ;
2)導管應 ;
3)酒精燈應用 ;
4)鐵夾應夾在離試管口 處
5)火焰應加熱在試管 ;
6)高錳酸鉀制取氧氣試管口應 ;
7)排水收集時導管不能太長
(五)工業上用分離空氣制取氧氣
空氣冷凍分離法:是物理變化,只是利用各種成分的 不同,把氧氣從液態空氣中分離出來,屬于 變化。
(六)典型氣體
氣體 收集方法 驗滿方法 檢驗方法
氧氣 、 。 。 ,說明是氧氣
二氧化碳 。 。 ,說明是二氧化碳
二、二氧化碳的實驗室制備
(1)藥品:大理石(或 CaCO3與稀鹽酸。
一般不用其他藥品代替的理由:不能用H2SO4代替鹽酸,是因為H2SO4與CaCO3反應生成微溶的CaSO4會覆蓋在大理石的表面,阻止反應的繼續進行
(2) 原理: 。
(3)制取裝置如圖所示:
(4)收集:CO2密度比空氣大、能溶于水且與水反應生成碳酸,一般只用向上排空氣法收集CO2氣體。
(5)操作步驟:
①. ;
②. 錐形瓶中加入大理石;
③. 連接好裝置,導管口接近瓶底處;
④. 長頸漏斗中加入稀鹽酸;
⑤. 用 收集氣體;
⑥. 用 驗滿。
⑦. 收滿蓋好毛玻璃片,將集氣瓶口向上放置。
(6)CO2氣體的驗證:將生成的 色、 味的氣體通入 中,若澄清的石灰水變渾濁,則該氣體為CO2。反應的化學方程式為: .
(二)二氧化碳的工業制法
(1)原料: ;
(2)原理: ;
(3)設備:石灰窯
(三)實驗室制取氣體和收集氣體的裝置
發生裝置 收集裝置
固體與固體反應,需加熱 固體與液體反應,不用加熱 密度比空氣小,且不與空氣中的物質反應 密度比空氣大,且不與空氣中的物質反應 難溶于水,不與水反應
■考點⑤ 水的組成與性質
一、水的物理性質
純凈的水是沒有顏色,沒有氣味,沒有味道的液體。在101000帕時水的凝固點是0℃,沸點是100℃。4℃時密度最大為1克每立方厘米。水結成冰時體積膨脹,所以冰的密度小于水的密度能浮在水面上。
二、水的組成
1.實驗儀器:水電解器,直流電源。
2.實驗裝置:如上圖
3.實驗現象:(1)通電后,兩個電極上都有氣泡產生。
(2)與電源正極相連的玻璃管壁b內產生的氣體體積小,與電源負極相連的玻璃管a內產生的氣體體積大,且玻璃管b與比玻璃管a產生氣體的體積比大約為 。
4.氣體的檢驗:玻璃管b中的氣體可使帶火星的木條復燃,證明是氧氣。玻璃管a中的氣體被移進火焰時能夠燃燒,火焰呈淡藍色,如氣體量少可能發出爆鳴聲,證明是氫氣。
反應的文字表達式: 。
5.實驗結論:(1)水是由氫、氧兩種元素組成的。
(2)水在通電的條件下發生了分解反應,生成了氫氣和氧氣。
【能力拓展】
①電解水時通的是 。
②電解水時常在水中加入少量硫酸或氫氧化鈉,目的是 。
③“正氧負氫1比2”是指氣體 ,而非質量比。
④水是由 組成的,不能認為水是由氫氣和氧氣組成的。
⑤電解水時產生氫氣和氧氣的體積比大于2:1的原因有:
A. ;B. 。
6.水分子的構成:
【能力拓展】
水分子變化過程的意義
①宏觀角度:水由氫、氧組成。
②微觀角度
A.一個水分子由兩個氫原子和一個氧原子構成;一個氧分子由兩個氧原子構成;一個氫分子由兩個氫原子構成。
B.水是由水分子構成的;氧氣是由氧分子構成的;氫氣是由氫分子構成的。
③物質變化
兩個水分子在通電的條件下生成兩個氫分子和一個氧分子。
水在化學變化中的最小粒子是氫原子和氧原子。在化學變化中,分子可以再分,而原子不可以再分。
■考點⑥ 水的作用
(1)水與生命的關系:水是生物生存所需的最基本的物質之一,人體,動植物都需要水,生物體內缺水到一定程度時生命就會終止。水和生命密不可分,有水的環境才可能有生命。
(2)水在生命活動中的意義:
①水是生命有機體的重要組成部分:人體重的2/3以上是水,兒童體內的水分更多達到4/5。
②生物的生命活動也離不開水。
③對人的生命活動來說,誰也是至關重要的:一個健康的成年人每天平均約需2.5升水。
■考點⑦ 氧、碳及氮的循環
一、自然界中的氧循環
(1)大自然中,消耗氧氣的途徑主要有生物的 、各種物質的 和 作用,產生氧氣的途徑主要是 。
(2)綠色植物在光合作用中制造的 ,超過了自身 作用對氧氣的需要,其余的氧氣都以 形式釋放到大氣中。
(3)大自然中氧氣的含量會由于 和 等減少,但又會隨植物的 而增加,周而復始地進行循環。這就是 。
【實驗】取A、B兩個密閉的鐘罩,在A、B鐘罩中分別放入植物和蠟燭,然后將兩個鐘罩放在陽光充足的地方。
1.觀察A鐘罩內蠟燭熄滅時間 ;而B鐘罩蠟燭熄滅的時間 。
2.B鐘罩內蠟燭燃燒所需的氧氣是來自 ,燃燒所產生的二氧化碳 。
3.從實驗結果你能得出的結論是 。
二、自然界中的碳循環
(1)碳是構成生物的基本元素之一,自然界中的碳以單質或化合物的形式存在。大氣中碳的氣態化合物主要是 ,與氧一樣,碳在自然界也是可以 的。
(2)自然界中二氧化碳的產生途徑主要有人和動植物的 作用、含碳燃料的 、 的分解作用;消耗途徑主要是 。
(3)在自然界中, 循環 和 碳 有著密切的聯系。通過 作用和 作用,保持了大氣中 和 含量的相對穩定,維持了整個生物圈中的 平衡。
【注意點】
自然界中的碳循環保持相對穩定,對生命活動非常重要,其中光合作用和呼吸作用是維持碳循環的重要環節。
三、氮循環
■考點⑧ 環境對人類的影響
一、溫室效應與臭氧層破壞等環境問題
(1)大氣中的二氧化碳具有與溫室玻璃相似的作用,對地球起著 作用,大氣中二氧化碳的含量 ,進而導致氣溫 ,引起“ ”。
(2)“溫室效應”加劇的原因:大量使用 ;森林面積因 而急劇減少等。
(3)能造成“溫室效應”的氣體除二氧化碳外,還包括 、臭氧、氧化亞氮、甲烷、氯氟烴、全氟碳化物及六氟化硫等,統稱為 。其中 所占比例最大,約為55%。
(4)酸雨
①酸雨:pH 的酸性降水,稱為酸雨。
②酸雨的形成:
降水過程中吸收并溶解空氣中的二氧化硫、氮氧化物等污染物,形成硫酸(H2SO4 )和硝酸(HNO3 )有害物質。
③酸雨的危害:
酸雨不僅危害健康,而且使水域和土壤酸化,損害農作物和林木生長,危害漁業,腐蝕建筑物、工業設備和文化古跡。
(5)臭氧空洞
①臭氧O3:臭氧是一種 的氣體。
臭氧層則能阻擋和削弱過強的紫外線,對生物起到保護的作用。
③破壞臭氧層的主要物質為氯氟烴, 就是其中一種氯氟烴。
■考點⑨ 水的凈化方法
水的凈化方法通常有沉淀法、 、 法。
A. 沉淀法:在水中加入 等,攪拌后靜置,使水中的懸浮雜質凝聚成較大顆粒而沉淀下來。
B. 過濾法:根據物質的 ,用于除去液體中混有的不溶性固體雜質的方法。
1.過濾裝置:如圖所示。
2.過濾的操作要領:
“ ”:濾紙緊貼 ,中間不留氣泡。
“ ”:濾紙邊緣低于漏斗口,濾液液面 濾紙邊緣。
“ ”:燒杯緊靠 ,玻璃棒末端輕靠在有 濾紙的一側,漏斗下端緊靠燒杯 。
3.過濾時,玻璃棒作用是 。
4.過濾器的制備:濾紙2次對折后打開。
C. 蒸餾法:根據液體物質的 不同,用于分離或提純互溶的液態混合物的方法。用蒸餾法凈水可除去水中已經溶解的物質。把水加熱至沸騰,變成水蒸氣,再經冷凝得到的水稱為蒸餾水(裝置如圖)。
蒸餾時,蒸餾燒瓶中應放入幾片 ,以 。操作時,將溫度計的水銀球放在蒸餾燒瓶的支管口處,以便于觀察溫度的變化,確定所接收液體的種類。
②蒸餾時,冷凝管中 ,是因為冷凝時,冷水需充滿冷凝器,防止冷凝器冷凝時受熱不均勻出現炸裂,同時逆流冷凝效果好。
★沉淀、過濾及蒸發的比較:
方法 原理 適用范圍 基本操作 作用 凈化程度
沉 淀 根據 ; 靜置,使不溶性的雜質沉降下來并與水分層。 用于分離液體中混有的不溶性固體雜質 加入明礬等凝聚劑,攪拌后靜置 除去不溶性雜質(使水中的懸浮微粒凝聚成較大顆粒而沉淀下來)。 由 低 到 高
過 濾 根據 ; 把液體和不溶于液體的固體分離。 用于除去深中混有的不溶性固體雜質; 溶解,過慮 除去不溶性雜質(可除去水中的懸浮微粒)。
吸 附 利用 把自然水中一些不溶性雜質和一些溶解性雜質吸附在表面。 除去部分不溶性和或溶性雜質,臭味等。
蒸 餾 根據 ; 通過加熱的方法使水變成水蒸氣后冷凝成水 用于分離或提純液態混合物 加熱,蒸餾、冷凝 除去可溶性雜質和不溶性雜質(可除去水中已溶解的物質)。
■考點1 空氣的成分與作用
[典例1](2024八下·長興期中)2021 年 5月 22日,“祝融號”火星車到達火星表面開始探測。資料顯示火星表面大氣成分如下表。下列說法不正確的是(  )
火星大氣成分 二氧化碳 氮氣 氫氣 其它氣體
體積分數 95.30% 2.70% 1.60% 0.40%
A.火星大氣通入澄清石灰水會變渾濁
B.火星大氣中的氮氣所占比例高于地球空氣中的
C.宇航員要在火星上出艙勘查,須佩戴供氧裝置
D.若條件允許,可以利用火星上的二氧化碳制取氧氣
◆變式訓練
1.我們每時每刻都要吸入空氣,關于空氣的下列說法正確的是(  )
A.空氣中有很多物質,其中只有氧氣是有用的,其他成分都有害
B.空氣中的氧氣能供給呼吸,而氮氣不能供給呼吸,但對人呼吸無害
C.空氣中的其他成分都分離出去,只留下氧氣,對人類的生存更有益
D.空氣是由多種物質組成的,各氣體含量永遠不會發生變化
■考點2 空氣中氧氣含量測定
[典例2](2024八下·金東期末)對下列實驗中出現的異常現象分析合理的是(  )
選項 異常現象 分析
A 制取CO2氣體時,始終收集不到CO2 收集CO2的集氣瓶沒蓋玻璃片
B 利用排水法收集的氧氣不純 收集氧氣前集氣瓶內水沒有裝滿
C 細鐵絲在氧氣中燃燒時,集氣瓶瓶底炸裂 用于引燃的火柴太長了
D 測定空氣中氧氣含量時,進入集氣瓶中的水過少 燃燒匙內放置的紅磷過量了
A.A B.B C.C D.D
◆變式訓練
1.(2024八下·余杭期末)如圖甲拉瓦錫曾將少量汞放在密閉容器里,加熱十二天后,部分液態汞變成了紅色氧化汞粉末,容器里空氣體積減少了約1/5。小科利用圖乙裝置測定空氣中氧氣的含量,用壓強傳感器測定的壓強隨時間的變化情況如圖丙所示。下列說法正確的是(  )
A.拉瓦錫實驗證明了空氣中氮氣約占總體積的1/5,氧氣占4/5
B.紅色粉末是汞與氧氣發生分解反應生成的氧化汞
C.若裝置氣密性不好,圖丙中c點將上移
D.圖丙中b點對應的操作是打開彈簧夾
■考點3 氧氣與二氧化碳的性質
[典例3-1](2024八下·杭州月考)空氣是一種重要的天然資源,在人們的日常生活中有著廣泛的用途。下列關于空氣中各成分的性質和作用,描述正確的是 (  )
A.氧氣性質活潑,不但能支持呼吸,還是一種優質的燃料
B.氮氣性質較活潑,是制造化肥、炸藥的重要原料
C.各種稀有氣體通電能發出不同顏色的光,可以用于制霓虹燈
D.二氧化碳溶于水后,溶液呈酸性,空氣中含量增多可能會導致酸雨
[典例3-2](2024八下·蕭山期末)下列有關二氧化碳的說法正確的是(  )
A.水中通入二氧化碳后仍為無色,說明二氧化碳與水未發生反應
B.二氧化碳用于滅火,既利用了它的物理性質也利用了它的化學性質
C.空氣中二氧化碳含量達6%以上會致人死亡,說明二氧化碳有毒
D.將燃著的木條伸入一瓶氣體中,木條立即熄滅,證明瓶內原有氣體就是二氧化碳
◆變式訓練
1.(2024八下·浙江期中)下列敘述中屬于氧氣化學性質的是
A.在通常情況下,氧氣是無色無味的氣體
B.氧氣具有助燃性,可以支持燃燒
C.在標準狀況下,氧氣的密度是1.429 克/升
D.氧氣不易溶于水
2.(2023八下·越城期末)如圖是研究二氧化碳性質的創新實驗,①③為浸有紫色石蕊試液的濕潤紙片.②是用紫色石蕊試液浸過的干燥紙片。下列說法正確的是(  )
A.裝置A中滴加的稀鹽酸可用稀硫酸代替,使實驗現象更明顯
B.裝置B中①③變紅是因為生成的CO2呈酸性
C.裝置B中能說明二氧化碳密度比空氣大的現象是③比①先變紅
D.裝置C中點燃的蠟燭自上面下熄滅
■考點4 氧氣與二氧化碳的制取
[典例4-1](2024八下·金東期末)小科同學準備在實驗室里制取一定量的氧氣,用于做細鐵絲在純氧中燃燒的實驗。實驗室提供了以下藥品和儀器裝置制取氣體,根據要求回答:
【藥品】①氯酸鉀,②高錳酸鉀,③過氧化氫,④二氧化錳,⑤稀鹽酸,⑥大理石
【裝置】
(1) 寫出圖①中儀器A的名稱   。
(2)小科直接利用上圖中①、③裝置制取并收集氧氣,則他選擇的藥品為上述中的   (填序號)。
(3)下列關于制取并收集氧氣過程中的說法正確的是____(填字母編號)。
A.裝置①點燃酒精燈后,需在試管底部來回移動酒精燈,目的是預熱
B.若用裝置③收集氧氣,要檢驗氧氣是否集滿,則需把帶火星木條放在集氣瓶口
C.不能選擇裝置④收集氧氣的原因是氧氣的密度小于空氣的密度
D.選擇①、⑤裝置組合制取和收集氧氣, 則導管口的連接順序為a→b→c→…
(4)小科收集了一瓶氧氣后,準備完成細鐵絲燃燒實驗,如圖⑥和⑦。點燃系在螺旋狀細鐵絲底端的火柴后,接下去的操作是等到火柴   (填“燃得最旺”或“快燃盡”)時將鐵絲伸入集氣瓶內。
[典例4-2](2024八下·臨平月考)我們都知道在實驗室制取二氧化碳時,收集方法不宜用排水法,那么如何改進才能使用排水法來收集二氧化碳呢?針對該問題進行以下探究活動。
【活動一】探究CO2在水和食鹽水(模擬海水)中的溶解情況。相同條件下,該小組分別用排水法、排食鹽水法收集CO2(如圖1),待收集100mLCO2后,移出導管,每隔一段時間觀察并記錄量筒內CO2體積。重復實驗,所測數據平均值如下表:
時間/h 0 0.5 6 12 24 48
CO2體積/mL(排水法) 100 98.5 85.5 77 66 59
CO2體積/mL(排食鹽水法) 100 99 93 90.5 89 88
(1)圖1中儀器A的名稱是   。
(2)由上表數據可知:相同條件下,等體積水和食鹽水吸收CO2更多的是   (填“水”或“食鹽水”)。
(3)【活動二】探究植物油隔離對CO2在水中溶解情況的影響。
用兩個量筒分別收集100mLCO2倒置于水槽中,向其中一個量筒內注入少量植物油,使CO2與水被植物油隔開(CO2與植物油不反應),測得量筒內CO2體積隨時間變化曲線如圖2。分析該圖可得出的結論是   。
(4)為檢驗有植物油隔離時CO2是否會進入水中,請設計一個簡單的實驗來證明:   。
◆變式訓練
1.(2024八下·蕭山期末)小黃和小巖發現,帶火星的竹簽在空氣中不會復燃,若用裝有60%體積的水的集氣瓶倒置在水槽中收集氧氣,得到的氣體就能使帶火星的竹簽復燃。為了找到能使帶火星的竹簽復燃的氧氣含量最小值,她們進行了如下探究:(空氣中的氧氣含量為21%)
(1)【設計實驗】小黃設計了如圖所示的裝置,該裝置的圓底燒瓶中放入水的目的是   。寫出實驗室用雙氧水制取氧氣的化學方程式   。
(2)【實驗研究】第一組實驗:取3只集氣瓶,編號為①②③,分別裝入15%、30%和45%體積的水,蓋上蓋玻片,倒置在水槽中。當氣泡   放出后,將導管口伸入集氣瓶,把其中的水全部排出。將相同的3根帶火星的竹簽分別插入①~③號瓶中,記錄實驗現象。獲得第一組實驗現象后,小晨又做了第二組實驗,并記錄實驗現象。兩組實驗數據和現象如下表:
實驗分組 第一組     第二組    
實驗序號 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥
集氣瓶裝水的體積分數/% 15 30 45 34 38 42
帶火星的竹簽的狀況 亮 很亮 復燃 很亮 復燃 復燃
得出上述兩組實驗現象后,小萍認為還不能確定能使帶火星的竹簽復燃的氧氣含量最小值,需繼續進行實驗,她應該在水的體積分數為   再進行實驗。
【實驗結論】經過數次實驗得出水的體積分數較準確數值之后通過計算氧氣含量得出:能使帶火星的竹簽復燃的氧氣含量最小值為48.7%。
2.(2024八下·杭州競賽)某興趣小組的同學對二氧化碳的制取和相關性質進行了探究。
(1)CO2的制取:A或B裝置均可作制取CO2的發生裝置,選用A裝置的優點是   。利用C裝置可以進行許多實驗。下列實驗能達到預期目的的是   (填序號)。
A.收集 CO2氣體: 將CO2氣體從m端通入
B.檢驗 CO2是否收滿:將燃著的木條放在 n端
C.檢驗所得到的氣體是 CO2:在瓶中盛少量澄清石灰水,將氣體從m端通入
D.測定 CO2氣體的體積:在瓶中盛滿水,m端連接量筒
(2)CO2的性質:如圖2所示進行實驗(紫色紙花是用紫色石蕊溶液浸泡后晾干制成的)。打開K后,再緩緩通入二氧化碳氣體,觀察到的現象是   。
(3)CO2的吸收:我國提出2060年前實現碳中和,“碳捕捉和封存”技術是實現碳中和的重要途徑之一。常溫下,采用加壓水洗法可捕集CO2,原因是   。
■考點5 水的組成與性質
[典例5] (2024八上·南潯期中)在水的電解實驗中,能直接觀察到的現象是(  )
A.與正極和負極相連的電極產生的氣體的質量比為8:1
B.水是由氫、氧兩種元素組成的
C.電極上有氫氣和氧氣產生
D.與正極和負極相連的電極產生的氣體的體積比為1:2
◆變式訓練
1.(2024八上·溫州期中)為探究水的組成及變化,科學項目化小組設計如圖裝置進行電解水實驗。
實驗一:在電解水裝置玻璃管里加滿水(含少量氫氧化鈉),再接通直流電源。
(1)通電一段時間后,觀察到兩玻璃管內的液面下降,其中b管中產生的氣體是   。
(2)請給如圖2所示水電解過程中的微粒運動變化排序:   (用序號表示)。
實驗二:為了提高電解水的速度,研究小組采用了如下方法:方法一,加入氫氧化鈉溶液;方法二,提高電壓。小組同學進行多次實驗,測得產生10mL氧氣所需時間如圖3.
(3)本實驗通過觀測   來判斷電解水的速度。
(4)電解溶質質量分數為10%的氫氧化鈉溶液時,改變電壓對電解水速率的影響是   。
■考點6水的作用
[典例6](2024八上·長興期中)水是生命之源,與生物生存、工農業生產等息息相關,關于水的說法正確的是(  )
A.每個成年人每天攝入水約2.5毫升
B.水循環的外因是水的三態變化
C.地球上可供我們直接利用的水是河流水、淡水湖泊水、較淺的地下淡水
D.汽水倒入杯中會有大量氣泡溢出,說明氣體不能溶于水
◆變式訓練
1.(2024八上·金華月考)下列關于水資源的說法錯誤的是(  )
A.水是生物生存所必需的最基本物質之一
B.陸地淡水盡管只占總水量的2.53%,但是水體的種類很多,為我們提供了幾乎全部生活和生產用水
C.我們東陽水資源豐富,根本不用考慮缺水問題,所以只需在缺水城市注意節約用水即可
D.地球各處的水處于永不停息地運動和轉化之中
■考點7 氧、碳及氮的循環
[典例7](2023八下·越城期末)下列關于“碳循環”和“氧循環”的說法中,不正確的是(  )
A.變化觀:每個人都在參與碳、氧循環,碳循環中的“碳”是指碳元素
B.微粒觀:化石燃料的燃燒會使自然界中的氧原子總數減少
C.平衡觀:碳、氧循環有利于維持大氣中氧氣和二氧化碳含量的相對穩定
D.守恒觀:碳、氧循環過程中各元素質量守恒
◆變式訓練
1.(2024八下·拱墅期末)如圖所示為自然界中碳—氧循環簡圖。下列說法錯誤的是(  )
A.從分類的角度看,CO2屬于氧化物,Y屬于有機物
B.從平衡的角度看,大氣中二氧化碳和氧氣含量基本不變
C.從能量的角度看,兩種循環都只涉及化學能轉化為內能
D.從微觀的角度看,兩種循環不會使自然界中的氧原子總數增加
■考點8 環境對人類的影響
[典例8](2024八下·上城期末)如圖為杭州某時刻的空氣質量日報,下列說法正確的是(  )
空氣質量指數(AOI)54 良
PM2.5 PM10 SO2 NO2 CO O3
24優 57良 6優 25優 — 146優
A.當前空氣質量首要污染物為臭氧
B.空氣質量指數越高,空氣質量狀況越好
C.SO2、CO、CO2屬于空氣質量指數的污染物
D.PM2.5指大氣中粒徑≤2.5微米的顆粒物
◆變式訓練
1.(2024八下·長興期末)2024年4月 22日是第五十四個世界地球日,今年的主題是“全球戰塑”,呼吁減少塑料污染,保護地球家園。下列有關環境保護說法正確的是
選項 環境問題 防治措施
A 空氣污染 合理規劃工業區與非工業區
B 土壤鹽堿化 減少塑料袋的使用
C 酸雨 禁止二氧化碳的排放
D 溫室效應 禁止生產和使用含氟利昂制冷劑的物質
A.A B.B C.C D.D
■考點9水的凈化方法
[典例9](2024八上·浙江期中)今年九月,臺風過后,科學興趣小組的同學在附近水源收集到一瓶渾濁的河水,經過如圖一所示的凈水過程,最終制成蒸餾水。
請回答以下問題:
(1)圖一中操作③對應圖二中的裝置是   (填“I”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)。
(2)在圖二的Ⅲ操作中,所需要的玻璃儀器有燒杯、漏斗和   ,若經過操作①后,所得液體C中仍有渾濁,其原因可能是   (填一種原因即可);
(3)水的凈化再利用是節約水資源的一項重要措施。“生命吸管”是一種戶外凈水裝置(如圖三),下列說法正確的是____(單選)。
A.超濾膜可以過濾部分顆粒雜質,降低渾濁度
B.超濾膜可以去除細菌
C.通過“生命吸管”可以得到純凈水
D.PP棉消除異味、提升口感,是利用了它的吸附性
◆變式訓練
1.(2024八上·龍灣期中)海水淡化可采用膜分離技術,如圖一所示,對淡化膜右側的海水加壓,在其左側得到淡水。其原理是海水中的水分子可以透過淡化膜,而其他各種微粒不能透過。
(1)采用膜分離技術淡化海水的原理,與化學實驗中常見的   操作相似。
(2)海水中含有大量的氯化鈉,圖二是氯化鈉的溶解度曲線,據此可知鹽場從海水中得到食鹽晶體利用的方法是   結晶(選填“降溫”或“蒸發”)。
1.(2022·麗水)在實驗室制取和收集氣體的四種裝置中,下列用法不正確的是(  )
A.可制取O2 B.可制取CO2 C.可收集CO2 D.可收集O2
2.(2023·紹興)小敏在鑒別氫氣、氮氣、氧氣、二氧化碳四瓶無色氣體時,對它們的部分性質進行歸納梳理并編制了檢索表(如圖)。檢索表中S代表的是(  )
檢索表
1a具有可燃性...............P
1b不具有可燃性...............2
2a能使澄清石灰水變渾........Q
2b不能使澄清石灰水變渾.......3
3a能使帶火星的木條復......R
3b不能使帶火星的木條復..... S
A.氫氣 B.氮氣 C.氧氣 D.二氧化碳
3.(2019·嘉興)地球上有豐富的水資源,科學家一直在研究成本低、效率高的催化劑,使水發生反應獲得氫能源。下列說法錯誤的是(  )
A.水是由氫元素和氧元素組成的化合物
B.保持水化學性質的最小微粒是氫原子和氧原子
C.水發生反應生成氫氣和氧氣屬于分解反應
D.催化劑在化學反應前后化學性質和質量不發生改變
4.(2021·杭州)下列依據實驗現象得出的結論錯誤的是(  )
選項 實驗操作與現象 實驗結論
A 將1g白磷、1g紅磷分別放入兩支帶塞的試管中,再將試管同時浸約80℃的熱水里, 只有白磷燃燒 白磷的著火點比紅磷低
B 將二氧化碳通入紫色石蕊試液,試液變紅 二氧化碳是一種酸
C 在常溫常壓下,硫在氧氣中燃燒比在空氣中該條件下, 燃燒更劇烈 氧氣的濃度越大硫燃燒得越劇烈
D 將鐵粉、硫粉按一定比例混合加熱后,所得固體物質不能被磁鐵吸引 鐵粉已跟硫粉發生了化學反應
A.A B.B C.C D.D
5.(2019·臺州)如圖,集氣瓶中充滿二氧化碳,大燒杯中燃著2支高低不等的蠟燭,實驗時打開止水夾,移開玻璃片。下列說法正確的是(  )
A.將觀察到高的蠟燭先熄滅
B.不移開玻璃片,實驗現象更明顯
C.蠟燭會熄滅,是因為二氧化碳降低了蠟燭的著火點
D.去掉燒杯中的1支蠟燭,也能得出同樣的實驗結論
6.(2023·金華)每年的6月5日是世界環境日。今年我國的主題是”建設人與自然和諧共生的現代化”、尊重自然、順應自然、保護自然是這一主題的內在要求。下列行為不符合這一主題的是(  )
A.垃圾分類處理,做到變廢為寶
B.工業廢氣直接排放,提高經濟效益
C.建立自然保護區,保護生物多樣性
D.合理使用化肥農藥,提高糧食產量
7.(2019·杭州)如圖是教材中用來表示電解水過程的示意圖(其中“ )分析示意圖,可作出的正確判斷是(  )
A.常溫常壓下水可以發生分解反應
B.電解水的最終產物是H、O原子
C.H原子是圖示微粒中的最小微粒
D.O原子只有在通電條件下才能轉化為O2分子
8.(2019·杭州)焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)是一種常用的食品抗氧化劑,小金模仿化工生產,用如圖裝置來制取Na2S2O5.
已知:A中發生的反應為:H2SO4(濃)+Na2SO3═Na2SO4+SO2↑+H2O
B中發生的反應為:Na2SO3+SO2═Na2S2O5
(1)圖中盛放濃硫酸的儀器名稱是   ;
(2)寫出C中發生反應的化學方程式   ;
(3)在實驗過程中,滴加濃硫酸不宜過快,理由是   .
(4)該實驗開始滴加濃硫酸時,應先除盡裝置內的空氣,若忘記這一操作,新制取的Na2S2O5產品中會混有Na2SO4雜質,這與O2的   有關(填化學性質)
9.(2024·浙江)自發現加熱硝石可以產生氧氣以來,科學家進行了100多年的探索,發現了氯酸鉀(KClO3)與二氧化錳(MnO2)混合加熱這一經典制氧氣法,歷程如下:

(1)根據質量守恒定律可以推知,硝石中一定含有的元素為   。
(2)1772年,發現MnO2和濃硫酸反應制氧氣法,MnO2中Mn的化合價為   價。
(3)1832年,發現KClO3與MnO2混合加熱制氧氣法,反應前后MnO2的質量不變,但比單獨加熱KClO3產生氧氣的速率大,其中MnO2起   作用。
10.(2023·舟山)科學觀念的建立需要經歷曲折的探索。在很長-段時間內,人們曾認為水是組成世間萬物的一種元素。
(1)1781年,卡文迪許用純氧與氫氣反應,生成水。推測水應該由   種元素組成,從“合成”的角度,證明了“水不是單一元素”。
(2)1800年,卡菜爾和尼科爾森通過電解的方式將水分解為氫氣和氧氣,該反應的化學方程式為   ,從“分解”的角度,證明了“水不是單一元素“。
11.(2023·金華)測量空氣中氧氣體積分數實驗的思維模型如下:
封閉空間——消耗氧氣——氣壓減小——觀察現象
項目化學習小組按圖甲完成氧氣含量測定的實驗時,發現進人集氣瓶的水量低于”1”刻度線。為提高氧氣含量測定的精準度,展開了如下研究。
[誤差分析]幾位同學對測量值偏小原因的分析如下:
甲:紅磷的量不足,未能把瓶內氧氣耗盡;
乙:將燃燒匙伸入集氣瓶瞬間,部分空氣逸出;
丙:實驗前導管中有空氣,實驗后一部分本應進入容器的水滯留在導管中;
丁:由于廣口瓶的形狀造成很難均分五等份,影響測量結果;
(1)以上原因分析中,其中一位同學的觀點被大家一致否定,你認為是哪位同學的觀點?  (選填”甲”“乙”“丙”或”丁”);
(2)[方案改進]根據以上討論,為減少實驗誤差,提高實驗結果的精準度,學習小組同學設計了圖乙改進裝置。(已知:紅磷的著火點是240℃,無毒;白磷的著火點是40℃,有劇毒)
比較圖甲、圖乙的實驗方案,下列關于圖乙實驗方案敘述正確的是 。
A.利用著火點更低的白磷并采用加熱后的玻璃棒”內引燃”,建立封閉空間使實驗結果更精準
B.可以解決圖甲方案中一部分水滯留在導管中帶來的誤差問題
C.改用量筒內水的體積變化來確定消耗氧氣的體積,使測量結果更精準
D.徹底地解決了實驗的安全性問題,符合綠色化學理念
(3)小金同學認為,圖乙實驗裝置還需在橡皮管處補充一個止水夾,請表達你的觀點及理由   ;
(4)[問題反思]小組同學多次實驗,測量值總是小于。經過老師指導,小組同學討論后認為,可以從模型中”消耗氧氣”的方法入手給實驗做進一步改進。
[資料]暖寶寶是利用鐵粉在空氣中氧化的原理制成。
[方案迭代]討論后,項目組設計了如圖丙所示的裝置,用暖寶寶粉代替紅磷,利用鐵粉在空氣中氧化的原理進行實驗。操作步驟如下:①將濾紙用水浸潤后黏附在針筒內壁;②把暖寶寶粉倒入針筒,輕輕轉動,使涂抹均勻;③涂上凡士林,將活塞插入針筒,蓋上橡皮帽,觀察并記錄活塞移動情況。
經多次實驗后,測得空氣中氧氣的體積分數均約占。
從消耗氧氣的方法角度分析,圖丙方案比圖甲方案測定結果更精準的原因是   。
[心得交流]科學探究需要不斷根據結果反思探究過程,優化方案,實現方案的迭代更新。
12.(2024·浙江)實驗室常用大理石(主要成分是CaCO3)與稀鹽酸制取二氧化碳。請回答:
(1)①圖1是兩種氣體發生裝置,各有優缺點。選擇其中一種并說明所選裝置的優點:   。
②檢查裝置A的氣密性時,將右側導管浸入水中,用手捂住試管,觀察到   ,說明氣密性良好。
(2)在完成氣密性檢查后,裝入藥品,反應產生氣體。用向上排空氣法收集氣體,驗滿時,將燃著的小木條放在集氣瓶口,小木條熄滅。從燃燒條件看,小木條熄滅是由于   。
(3)在收集二氧化碳過程中,某同學進一步探究了集氣瓶內氧氣體積分數對瓶口小木條燃燒情況的影響。多次實驗后發現氧氣體積分數降到8%左右時小木條熄滅。其中一組實驗數據如圖2,在該實驗條件下,要使二氧化碳體積分數達到90%,需在小木條熄滅后,再收集   秒。
13.(2021·杭州)某種粗鹽水中有少量含SO42-、K+的雜質,小金用這種粗鹽水經過下列實驗流程制取純凈氯化鈉晶體。
(1)固體A是   。(填化學式)
(2)加碳酸鈉溶液時發生反應的化學方程式   。
(3)若將溶液C蒸發至出現大量固體時停止加熱,利用余熱將溶液蒸干得到晶體,所得體仍不是純凈的氯化鈉,理由是   。
14.(2020·杭州)為了解決人們在野外生活和工作時的飲水問題,小金開展了便攜式野外凈水器的設計和制作。
(1)(一)設計方案如圖甲所示(其中箭頭表示預設的水流方向)
⑴為了確保水流按預設方向,原水進口和凈水出口需要安裝單向閥,單向閥類似于人體心臟中心房和心室之間的   (填寫結構名稱)。
⑵為了使水質符合飲用水標準,小金選擇了三種濾料去除原水中的雜質,三種濾料的用途如表所示,則濾料甲、乙、丙分別為   (按序填寫編號)
濾料編號 用途
① 去除水中的泥沙、懸浮物等大顆粒污染物
② 去除大分子有機物、重金屬離子和細菌等
③ 去除殘留的細菌、小分子有機物、重金屬離子和異味等
⑶為了使凈水器出水快,需要通過加壓裝置吸水和壓水。下列設計中手柄均可帶動活塞做直線往復運動,其中能達到人推拉手柄省力這一目的的是   (選填字母)
(2)小金按其設計方案完成了凈水器的制作,并對凈水器的凈水500,效果進行檢測已知隨著濾料內污染物增加凈水流速會降低,當其低于250mL/mn時,需對濾料進行處理。圖乙為凈水器對三種地表水體進行凈水實驗,得到的凈水流速隨凈水量變化的圖像據此判斷,在不處理濾料的情況下,此凈水器   (選填“能或“不能”)從以上三種地表水體中獲取30L凈水。
15.(2023·衢州)在醫院,吸氧的患者每小時消耗600L氧氣,費用為4元。實驗室制取氧氣的成本是多少呢?小科在圖甲裝置的錐形瓶中加入適量的二氧化錳和水,用注射器吸入20mL過氧化氫溶液并全部注入錐形瓶中,測得裝置的總質量變化如圖乙。
(1)上述過氧化氫溶液完全分解產生氧氣的質量是   g。
(2)根據實驗數據,通過化學方程式計算20mL過氧化氫溶液中溶質的質量。
(3)已知上述20mL過氧化氫溶液的成本為0.4元,若在實驗室用同樣的過氧化氫溶液制取600L氧氣(密度取1.4g/L),需要的成本是   元,可見在實驗時應節約藥品。(不計其它成本)
(4)小科連接圖甲和圖丙裝置,用注射器另取4mL同樣的過氧化氫溶液,通過直接測量氧氣的體積來計算成本。若不考慮導管對實驗的影響,以下分析正確的是____。
A.廣口瓶中的水面上有少量植物油,能防止氧氣溶于水
B.實驗前圖丙裝置中廣口瓶內的水量不會影響測量結果
C.讀數時量筒中的水面高于廣口瓶內的液面導致測得氧氣的體積偏小
D.測得氧氣的體積等于量筒中增加的水的體積減去加入的過氧化氫溶液的體積
16.(2023·金華)某款市售制氧杯具有供氧快、便攜帶、易操作、成本低的特點。圖1為制氧杯實物圖,圖2為制氧杯內部結構剖面示意圖,圖3為制氧劑的相關信息。利用該制氧杯制氧,產生的氧氣可以在劇烈運動后即時補氧,也可以供老人、孕婦等在家中和戶外急救補氧。
[制氧劑]相關信息
制氧劑A的成分為:2Na2CO3·3H2O2
制氧劑A放入水中后發生的反應:
2Na2CO3·3H2O2=2Na2CO3+3H2O2
制氧劑B的成分為:MnO2
[使用步驟]
Ⅰ.取下杯蓋,在甲杯中加入A、B兩種制氧劑,再加入清水至相應水位;
Ⅱ.取下與杯蓋相連的乙杯,在乙杯中加入適量清水,將乙杯裝回杯蓋的中央正下方;
Ⅲ.將帶有乙杯的杯蓋和甲杯旋緊,形成一個如圖1所示的整體;
Ⅳ.待出氣孔②處有氧氣逸出時,通過醫用導氣管供人呼吸補氧。
回答下列問題:
(1)在乙杯中加入清水的作用是   ;
(2)在甲杯中加入清水至相應水位,清水除了溶解制氧劑A并使制氧反應發生以外,還具有的作用是   ;
(3)請運用所學知識,并結合以上信息,解釋該制氧杯能快速產生氧氣并能從出氣孔②快速逸出的原因。
17.(2023·溫州)水質對水族箱內魚的生存至關重要,定期監測和維護水質有利于魚的生存。
(1)自來水消毒后殘留的氯稱為余氯,其對魚有害。某研究者用三種不同的方式去除余氯,其效果如圖所示。據圖,小明采取方式二去除余氯,其理由是   。
(2)水族箱在使用過程中需要補充氧氣,常用的方法有增加水草或投放增氧劑。
①增加水草可以補充氧氣的原因是   。
②過氧化鈣是常用的增氧劑,其與水緩慢反應生成氧氣的化學方程式為:。
檢測發現,投放適量過氧化鈣為魚補充氧氣,在持續補氧過程中水的pH基本保持不變。解釋原因   。
1.(2024·浙江模擬)2019年3月22日是“世界水日”,它的主題是“Leavingnoonebehind”。我國的宣傳主題為“堅持節水優先,強化水資源管理”。下列有關水的知識中不正確的是(  )
A.水是一種常見的溶劑,自然界中的水都是混合物
B.自然界的降水普遍帶有酸性,稱為酸雨
C.水中N、P等元素的增多會引起水體的富營養化
D.沿海地區的晝夜溫差較小是因為水的比熱大
2.(2023·婺城二模)科學思維是科學課程要培養的核心素養之一。下列各示例的說法正確的是
A.比較:金剛石和石墨的組成元素相同,故兩者的物理性質相同
B.分析:水電解時生成氫氣和氧氣,說明水是由氫、氧兩種元素組成的
C.歸納:可燃物燃燒時溫度需要達到著火點,故可燃物的溫度達到著火點就一定會燃燒
D.推理:某物質在氧氣中燃燒生成二氧化碳和水,則該物質中一定含有碳、氫、氧元素
3.(2024·余杭模擬)如圖是農家常用的一種分離豆渣和豆漿的方法,這種方法最接近(  )
A.沉淀 B.過濾
C.結晶 D.蒸餾
4.(2022·拱墅模擬)醫用防護口罩的核心材料是“熔噴布”(主要成分為聚丙烯[(C3H6)n]),鼻梁壓條的材料是金屬鋁;因其對帶病毒氣溶膠和有害微塵的阻隔效果顯著,故在預防新冠肺炎疫情中發揮重要作用。下列分析正確的是(  )
A.“熔噴布” 的主要成分聚丙烯屬于無機物
B.制作鼻梁壓條的金屬鋁是由鋁分子構成的
C.用金屬鋁制作鼻梁壓條是利用其導電性
D.醫用防護口罩起阻隔作用的原理類似于過濾
5.(2023·寧波模擬)2022年3月22日是第30屆世界水日。2021年寧波市水資源公報顯示,我市用水總量持續增加,呼吁市民節約用水,從點滴做起。下列行為不利于節水的是(  )
A.正確使用抽水馬桶大小水按鈕 B.不用長流水解凍食材
C.用漫灌方式澆灌綠地 D.合理安排洗車次數
6.(2021·鄞州模擬)2021年初持續干旱的皎口水庫幾近干涸,如圖所示。節約用水,防治水污染應成我們的自覺行為。下列節水措施不可行的是(  )
A.減少每個人每天的飲用水量 B.洗手后及時關閉水龍頭
C.用淘米水、洗衣水沖廁 D.在農業生產中,推廣滴灌技術
(6題圖) (7題圖)
7.(2024·上虞模擬)2023年11月4日,曹娥江城市人行橋正式開通啟用。夜幕下,變幻的霓虹燈光秀,橋兩邊伴音樂舞動的噴泉,如添了一對翩然起舞的翅膀,加上流光溢彩的球幕,光影交錯,讓整座人行橋增添了夢幻色彩。下列敘述中錯誤的是
A.霓虹燈內充入的主要是稀有氣體
B.音樂傳入人耳在鼓膜處產生聽覺
C.噴泉過程中能量轉化為電能轉化為機械能
D.水面上的倒影是光的反射造成的
8.(2024·嵊州模擬)某興趣小組利用氧氣傳感器探究不同物質在空氣中燃燒時的耗氧量情況。過量的蠟燭和紅磷分別在相同的密閉容器中燃燒,測得的氧氣含量變化如圖所示。下列判斷正確的是
①蠟燭燃燒過程中,a點時容器內氮氣體積分數為84%
②紅磷燃燒過程中,b點和c點時容器內物質種類相同
③燃燒結束后,兩容器中氧氣均未耗盡,紅磷耗氧量較多
④若將足量蠟燭和紅磷放在同一密閉容器中燃燒,氧氣的體積分數可降至 3%
A.①③ B.①④ C.②③ D.③④
(8題圖) (9題圖)
9.(2024·余姚模擬)用如圖裝置檢驗人體呼出氣體成分的說法錯誤的是 (  )
A.用裝置甲檢驗時,呼出氣體應從a 口進入
B.實驗中澄清石灰水變渾濁說明呼出氣體中含有二氧化碳
C.用氫氧化鈉溶液替換澄清石灰水不能達到實驗目的
D.連通b、c 后可檢驗呼出氣體中的水蒸氣和二氧化碳
10.(2024·杭州模擬)下列實驗操作正確且根據現象能得出正確結論的是
A.甲中擰緊瓶蓋振蕩發現塑料瓶變癟,說明二氧化碳能與水反應
B.乙中白磷能燃燒,紅磷不能燃燒,說明燃燒時可燃物的溫度要達到著火點
C.丙中操作觀察pH試紙變藍,說明NaOH溶液顯堿性
D.丁中小燒杯內壁有水珠生成,說明蠟燭中含有氧元素
11.(2024·舟山模擬)如圖是用U形管改進后的創新實驗裝置,同時取下U形管兩端的橡膠塞,開始反應。下列說法正確的是(  )
A.反應時,右邊玻璃管液面上升速度快
B.將換成CO,實驗現象一樣
C.反應一段時間后,燒杯中滴加酚酞都會變紅
D.該裝置可以驗證二氧化碳與氫氧化鈉發生了反應
12.(2023·杭州模擬)氧氣在自然界中存在非常廣泛,并不斷循環轉化,如圖是自然界中氧元素的部分循環示意圖,下列與氧循環有關的說法正確的是()
A.空氣中的氧氣的含量是穩定不變的
B.圖中參與氧循環的各途徑都是化學變化
C.氧元素在自然界中既有游離態,又有化合態
D.空氣中氧氣的濃度越高越有利于生物生存
13.(2024·金東二模)地球是人類共同的家園,珍愛地球,人與自然和諧共生。下列行為不符合這一主題的是(  )
A.提倡步行、騎自行車等“低碳”出行方式
B.生活垃圾和農作物秸稈焚燒處理
C.采用綠色化學工藝,使原料盡可能轉化為產品
D.深入推廣“化肥減量增效”,減少大氣、水等的污染
14.(2024九下·臨安模擬)下列有關水的說法中不正確的是(  )
A.水是一種常見的溶劑,自然界中的水都是混合物
B.自然界的降水普遍帶有酸性,稱為酸雨
C.水中N、P等元素的增多會引起水體的富營養化
D.沿海地區的晝夜溫差較小是因為水的比熱大
15.(2024·文成模擬)人類對水的利用歷史悠久,但對水組成的認識卻是從近代才開始的。以下是小文查閱到近代科學家對水組成認識的一些資料,整理后如下圖所示。
(1)分析上述資料,推測“易燃空氣”應是   。(填化學式)
(2)根據1770年拉瓦錫實驗,預測水的化學性質是   。(寫出一條)
(3)請自選一個角度闡述1787年拉瓦錫的實驗與1768年普利斯特里和1781年卡文迪許的實驗研究思路有何不同?   。
16.(2024·舟山模擬)在學習銨鹽與堿反應的相關知識時,老師做了如圖1和圖2兩個實驗,興趣小組的同學們對這部分內容十分感興趣,請你回答以下幾個問題:
(1)由圖1、2實驗可知,硫酸銨與氫氧化鈣、氫氧化鈉混合研磨或加熱,都能放出刺激性氣味的氣體,圖2中濕潤的紅色石蕊試紙變為   色。
(2)圖2中硫酸銨與氫氧化鈉反應的化學方程式為    。
(3)圖3中無水硫酸銅變藍,說明碳酸氫銨分解有    產生;浸有酚酞試液的棉球變紅,說明分解有氨氣產生。
17.(2024·杭州模擬)古人從海水制鹽主要有煮鹽和曬鹽兩種方法,宋代以前的海鹽制造都出于煎煉,到了清末海鹽各產區大都改用曬制之法。
(1)從能源、效率或便捷性的角度考慮,煮鹽有不受環境天氣限制、較為方便等優點,而曬鹽的優點是   (寫出一點即可)。
(2)通過煮鹽和曬鹽得到的粗鹽通常含有泥沙及可溶性的氯化鎂、氯化鈣等雜質,某興趣小組為除去粗鹽中的泥沙進行了如下實驗。
粗鹽的質量(g) 蒸發皿質量(g) 蒸發皿和精鹽的質量(g) 產率=精鹽質量÷粗鹽質量
甲 5.0 50.4 52.4 ?
乙 5.0 51.5 56.6 102%
進行粗鹽溶解操作時,甲同學認為不需要用量筒量取水的體積,水多或水少都沒關系。你認可他的觀點嗎?請說明你的理由:   。(寫出一點即可)
(3)甲、乙小組同學用電子天平稱得了以下實驗數據。
全班同學實驗結束后,老師進行了數據匯總。請補充甲組產率   。粗鹽提純產率在70%-90%之間較為合理,甲、乙小組的產率存在明顯的偏差,請你結合實驗中操作分析乙產生明顯偏差的可能原因:   。
18.(2024·浙江模擬)某小組在做粗鹽結晶實驗時發現了一個有趣的現象,有的結晶顆粒大,有的結晶顆粒小,這是什么原因呢?有同學猜測結晶的顆粒大小可能與蒸發溫度有關。
【記錄數據】
蒸發溫度 室溫 40℃ 50℃ 60℃ 70℃ 80℃
顆粒大小 最大 較大 較大 中等 較小 小
顆粒大小是否均一 差異大 差異大,有些呈片狀 差異大,有些呈片狀 差異大,有些呈片狀 均一 均一
(1)【實驗結論】根據表格,小組同學得出的實驗結論是   。
(2)【交流討論】小組同學曾在鹽場,看到過曬鹽工人在烈日下(地表溫度在45℃左右)的“結晶池”鹽田中“打花”,請你結合表格中實驗結果簡要說明什么是“打花”:   。
(3)【深入思考】結晶時為什么溫度會影響晶體的顆粒大小?
查閱資料發現:在結晶過程中,晶體表面不斷有新的食鹽微粒加入,同時晶體表面食鹽微粒也不斷溶解,總的趨勢是加入到晶體表面的食鹽微粒的數量要多于溶解的微粒,這樣晶體才能不斷增大,當晶體不再增大時,這兩者就達到一個動態的平衡。
請你再舉一例我們學過的動態平衡的例子:   。
(4)【綜合比較】請你比較在制備硫酸銅晶體和精制粗鹽時,結晶方法有什么不同:   。
19.(2024·浙江模擬)某科學興趣小組為模擬海水淡化實驗,進行如下實驗:
【資料:海水的平均鹽度為3.5%】
(1)配制3.5%食鹽溶液40g,需要   g10%食鹽溶液。
(2)【設計實驗】模擬海水淡化(請將配制好的3.5%食鹽溶液進行淡化——制取蒸餾水)。請寫出制取蒸餾水的實驗步驟(可以配圖):   。
(提供的實驗儀器和試劑有鐵架臺、酒精燈、燒瓶、大試管、小試管、帶橡皮塞的導管、長直導管、橡皮管、濕抹布等)
20.(2024·浙江模擬)稀有氣體的發現,科學家們經歷了漫長的探究過程。
材料一:1785年,卡文迪許在測定空氣組成時,除去空氣中的O2、N2等氣體后,發現最后總是留下一個體積很小的小氣泡。
材料二:1892年,瑞利在測定氮氣密度時發現,從空氣中除去氧氣、二氧化碳和水蒸氣得到的氮氣密度為1.2572g/L,而從氨氣分解得到的氮氣密度為1.2508g/L,兩者相差0.0064g/L。重復實驗,發現兩者的密度總是維持這樣的差值。瑞利對此展開探究,經反復試驗,最終發現了氬氣(Ar)。
材料三:1894年,萊姆賽用其他方法從空氣里也得到了這樣的氣體。經過分析,判斷該氣體是一種新物質。由于這種氣體極不活潑,所以命名為氬(拉丁文原意是“懶惰”)。
材料四:1898年,萊姆賽等人繼續使用分餾法把液態空氣分離成不同的成分,又發現了氪氣、氖氣、氙氣等。
根據以上材料回答下列問題:
(1)小科使用如圖所示裝置來模擬卡文迪許的實驗,將空氣依次通過A、B、C、D等裝置,最后在E裝置中收集到少量同樣的氣體。若D裝置的作用是除去N2,則A裝置的作用是   。
(2)瑞利采用兩種方法得到的氮氣,其密度之間的微小差異是否來源于實驗誤差,請作出判斷并說明理由:   。
(3)稀有氣體的發現經歷是一個艱難的過程,下列有關科學家分析的事實或現象,與稀有氣體的發現史中相關證據解釋不匹配的是   (填字母)。
選項 事實或現象 證據解釋
A 空氣中稀有氣體的含量很小 卡文迪許除去空氣中O2、N2后,留下體積很小的小氣泡
B 氦氣可用作飛艇中的填充氣體 萊姆賽用釔鈾礦放在硫酸中加熱得到不燃燒也不支持燃燒,且密度很小的氦氣
C 氪氣、氖氣和氙氣的密度不同 萊姆賽用蒸餾法從液態空氣中分離出氪氣、氖氣和氙氣三種氣體
21.(2024·溫州三模)小明發現,在利用雙氧水制取氧氣的實驗過程中,會看到不斷翻騰的黑色懸浮液,看不到氣泡產生。同時,為對比反應前后二氧化錳的質量變化,須經過濾分離,其操作繁瑣、耗時長。已知水泥對過氧化氫分解無影響,且能具有一定固定作用。小明利用二氧化錳和水泥制取混合塊,并利用如圖所示裝置探究水泥和二氧化錳最佳質量比。
①按表1分別稱取二氧化錳與水泥,將其混合均勻,經處理后分別形成0.4克塊狀固體。
②按圖所示安裝裝置,并檢查氣密性。
③取混合物置于圓底燒瓶,打開分液漏斗活塞,使雙氧水與混合物接觸反應。
④打開活塞,收集氧氣。
⑤記錄一定時間收集到的氧氣體積,并取出固體塊烘干,稱量其質量。
試驗編號 水/二氧化錳 4分鐘收集氧氣的體積/毫升 反應后混合固體質量/克
一 3:1 16 0.4
二 2:1 24 0.36
三 1:1 49 0.39
四 1:2 65 0.4
五 1:3 70 0.37
(1)步驟②中檢查氣密性的方法是:   。
(2)為了準確收集氧氣的體積,請選擇步驟④中收集氧氣的方式____。
A.觀察到均勻氣泡時,將導管伸入量筒收集氧氣
B.立即將導管伸入量筒,收集氧氣
(3)為了更加快速收集氧氣并能更加方便驗證催化劑的性質,請你談談水泥與二氧化錳的混合的最佳比例,并說明理由:   。
22.(2023·錢塘模擬)學習小組開展“設計和制作簡易供氧器”的實踐活動。查閱資料得知:某制氧機的制氧劑為過碳酸鈉(化學式: 白色固體)和二氧化錳。
①過碳酸鈉易溶于水,遇水分解為Na2CO3和H2O2,能產生氧氣并放出熱量。
②高濃度過氧化氫易揮發且腐蝕性強。編號 濃度/% 體積/mL
① 5 9.11
② 15 2.89
③ 25 1.66
④ 30 1.37
【活動】選擇制氧劑:對比過碳酸鈉和過氧化氫溶液的制氧效果,選擇合適的制氧劑。
實驗一:過氧化氫
小組設計了圖甲所示的實驗裝置,用溶質質量相等的四組過氧化氫溶液(見左上表)進行實驗。在集氣瓶中加滿水,錐形瓶中加入0.2gMnO2,注入溶液,記錄并處理 20min內數據如圖乙。
(1)檢查圖甲裝置氣密性的操作是   。
(2)反應的化學方程式為   。
(3)從安全角度考慮,可以選擇濃度為   (選填5%”或“30%”)的過氧化氫溶液作為制氧劑。
(4)實驗二:過碳酸鈉
往錐形瓶中加入1.41g過碳酸鈉、0.2gMnO2和9.11mL水,待反應完全后收集到約159.1mL 水 (產生氧氣的量與上表中藥品得到氧氣的最大量相等)。用排水法收集并讀取每2分鐘獲得的氧氣體積,記錄并處理20min內數據如圖丙。分析了圖丙數據,學習小組認為選擇過碳酸鈉作為制氧劑更好,依據是    。為尋找其他依據,他們繼續探索。
23.(2024·杭州模擬)某課外小組的同學們收集了一些含有CO和CO2的廢氣,為了確認這種廢氣的組成,他們在實驗室按圖1中裝置進行了實驗。
(1)為了將氧化鐵還原成鐵,C、E點燃的順序是   。
(2)該小組同學認為廢氣中的一氧化碳可以利用,于是設計如圖2裝置替代圖1中的框線內裝置,來除去廢氣中的二氧化碳,并收集一瓶一氧化碳,準備進行后續的探究,則瓶內盛放的液體是   。
(3)該組同學通過上述實驗得到C中完全反應后減少0.32g,集氣瓶中的氣體質量為0.44g。請計算原廢氣中CO的質量為   。
24.(2024·義烏模擬)近年來,我國在推動生態文明建設中注重全域綠化,大幅度提高城市綠化面積及品質,鼓勵因地制宜建設“綠色屋頂”(層次結構如圖甲所示)。
(1)“綠色屋頂”方案實施時需要按圖甲所示的結構鋪設,其中為確保植物根系通氣透水和避免植物對樓頂產生結構性破壞的層次分別是____。
A.過濾層、隔氣層 B.種植土、耐根穿刺防水層
C.找平層、普通防水層 D.隔氣層、過濾層
(2)建設“綠色屋頂”通過植物的光合作用還有利于碳吸收,而在實際生產中,經常用如圖乙所示的方法來“捕捉”CO2,通過轉化對其進行二次利用,此方法采用“噴霧”的優點是   。
(3)某次反應按照圖乙操作流程,最終通過高溫煅燒獲取CO2共6.6噸,則理論上噴霧反應器中需要消耗Ca(OH)2溶液中溶質的質量是多少噸?(不計損耗)
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