【新课标·新思维】1.2空气与水是重要的物质--2025年中考科学一轮复习学案(含解析)

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【新课标·新思维】1.2空气与水是重要的物质--2025年中考科学一轮复习学案(含解析)

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1.2空气与水是重要的物质
考点分布 考查频率 课标要求
考点1 空气的成分与作用 ☆☆ 1.知道空气主要成分的体积分数,认识空气对人类的重要作用。
2.认识氧气、二氧化碳的主要性质,学会氧气和二氧化碳的实验室制法。
3.描述自然界中氧、碳及氮的循环,了解臭氧层破坏、温室效应加剧等环境问题及对人类的影响。
4.了解水的组成和主要性质,举例说明水对生命体和经济发展的影响。
5.了解净化水的常用方法(如吸附、沉淀、过滤和蒸馏等)。
考点2 空气中氧气含量测定 ☆☆☆
考点3氧气与二氧化碳的性质 ☆☆
考点4氧气与二氧化碳的制取 ☆☆☆
考点5水的组成与性质 ☆☆
考点6水的作用 ☆
考点7氧、碳及氮的循环 ☆
考点8环境对人类的影响 ☆
考点9水的净化方法 ☆☆
■考点① 空气的成分与作用
气体 含量 性质 用途
氧气(O2); 21%; 性质较活泼的气体 1.供给呼吸;2.帮助燃烧; 3.燃料在氧气中燃烧后产生的高温火焰可用来切割或焊接金属
氮气(N2); 78%; 无色、无味、性质较不活泼的气体。 1.充入灯泡中,延长灯泡的使用寿命; 2.充入食品装包袋防腐,保鲜。 3.制造化肥、炸药的重要原料。 4.用作致冷剂,医疗上常用液氮冷冻麻醉或冷藏人体细胞组织
稀有气体 0.93% 化学性质不活泼,又称惰性气体。 1.霓虹灯内充气,稀有气体通电后能发出不同颜色的光 2.激光技术,制造低温环境(氦气)用于医疗麻醉(氙气)等
二氧化碳 0.04% 1.光合作用的原料2.固态CO2(俗称干冰)作制冷剂 3.工业上用于制纯碱、尿素、汽水
■考点② 空气中氧气含量的测定
(1)装置图:
(2)实验步骤:
1)按图把装置连接,先在广口瓶内加入少量水,再把剩余的容积用记号划成5等份。
2)点燃燃烧匙内的红磷,立即塞紧瓶塞,观察现象。
3)火焰熄灭后,振荡广口瓶,打开导管上的夹子,观察现象。
(3)实验现象:
A、红磷燃烧,放出热量,有大量白烟产生。
B、待集气瓶冷却后,打开止水夹,水经导管进入集气瓶,约占集气瓶内空气总体积的1/5。
C、水经导管倒流进入集气瓶,消耗的气体跟剩下的气体的体积比为1 : 4
(4)实验结论:空气中氧气的体积约占空气总体积的1/5。
(5)化学方程式: 4P + 5O2 2P2O5 ;
(6)注意事项:
a.装置的气密性要好,(否则测量结果偏小);
b.所用的红磷必须过量,过少则氧气没有全部消耗完,会导致测量结果偏小;
c.要等集气瓶(装置)冷却后才能打开弹簧夹,(否则测量结果偏小);
d.在实验前,导管应预先注满水,(否则测量结果偏小)
e.要先夹住橡皮管,然后再点红磷(否则测量结果偏大);
f.点燃红磷伸入瓶中要立即塞紧瓶塞(否则测量结果偏大)。
(7)此实验说明剩余气体有哪些性质:
①不燃烧也不支持燃烧 。②不溶于水。
(8)其他实验方法:
注意:不能用木炭、硫或铁丝来代替红磷!
理由:木炭和硫燃烧会生成气体,铁丝在空气中燃烧。
■考点③ 氧气与二氧化碳的性质
一、氧气的性质
化学式 O2
物质分类 非金属单质
结构 由氧分子构成,每个氧分子由两个氧原子构成的。
物理性质 1、氧气是一种无色无味的气体。 2、溶解性:不易溶解于水。 3、密度:比空气密度大。 4、低温下液化成淡蓝色的液体或凝固成雪花状的蓝色固体。
化学性质 1、供给呼吸 2、支持燃烧(助燃剂)
5、一些物质在氧气中燃烧
物质(颜色、状态) 反应现象 注意事项及化学方程式
硫粉(淡黄色) a.在空气中:发出微弱的淡蓝色火焰,生成一种有刺激性气味的气体 b.在氧气中:发出明亮的蓝紫色火焰,生成一种带有刺激性气味的气体 要在瓶底装少量水(目的:吸收二氧化硫, 防止污染空气) S+O2SO2
铁丝(银白色金属) a.在空气中:不燃烧 b.在氧气中:剧烈燃烧,火星四射,放出热量,生成一种黑色固体。 瓶底装有少量水或铺上一层细沙(目的:防止溅落的融化物使瓶底炸裂) 3Fe+2O2Fe3O4
红磷( 暗红色固体) a.在空气中:发出黄色火焰 b.在氧气中:剧烈燃烧,发出白光,放出热量,产生大量的白烟。 反应生成的是固体小颗粒,现象应描述为白烟,而不是白雾(指小液滴)。 4P+5O22P2O5
木炭 (灰黑色固体) a.在空气:不燃烧,发出红光 b. 在氧气中:剧烈燃烧,发出白光,放出热量,生成一种能使澄清石灰水变浑浊的气体。 C+O2CO2
二、二氧化碳的性质
(1)物理性质:无色无味的气体,密度比空气大,能溶于水,加压降温可变成无色液体,甚至变成雪状固体(干冰),干冰易吸热升华;
(2)化学性质:
①通常不燃烧,也不支持燃烧
②不能供给呼吸;
③与水反应:H2O+CO2===H2CO3(不稳定)
④与石灰水反应:Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O
(3)二氧化碳的用途
①二氧化碳用于灭火:二氧化碳既不能燃烧也不支持燃烧,密度比空气大。
简易酸碱灭火器工作原理:
Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O
Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+CO2↑+H2O
②二氧化碳作气肥,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为气体肥料,提高光合作用的强度和效率。
③二氧化碳也是一种工业和食品原料:可用于制纯碱(Na2CO3)、尿素和汽水。
④制冷剂:干冰(固体二氧化碳)可用于人工降雨。
■考点④ 氧气与二氧化碳的制取
一、实验室里制取氧气的方法
分解双氧水H2O2和加热分解高锰酸钾KMnO4或氯酸钾KClO3 ,化学方程式为:
(1)2H2O2 MnO2 2H2O + O2 ↑(2)2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑
(3)2KClO3 MnO2 2KCl + 3O2↑。
固体加热型 固液(液液)不加热型
发生装置
实验步骤 查→装→定→加→收→验 查→装→定→点→收→离→熄;
①查:检查装置的气密性注意安装顺序:先从下到上,后从左到右。 ②装:装入药品 ③定:固定试管 ④点:点燃酒精灯 ⑤收:用排水法收集 ⑥离:将导管移离水面 ⑦熄:熄灭酒精灯。 【谐音记忆: “茶-庄-定-点-收-利-息”】
排水法 (不易溶于水) 向上排空气法 (密度比空气大) 向下排空气法 (密度比空气小)
收集装置
优点 较纯净; 较干燥;
缺点 含较多的水蒸气; 不够纯净;
验满方法 1.将带火星的木条放在集气瓶口,木条复燃(排气法) 2.集气瓶口出现大气泡(排水法)
检验方法 将带火星的木条放在集气瓶中,木条复燃
注意 长颈漏斗末端要伸到液面以下(分液漏斗则不必) ①试管口略向下倾斜;②试管夹夹在离试管口1/3处;③实验完毕,先移出导气管,再熄灭酒精灯;④用KMnO4制O2时,试管口放一团棉花;
注意:
(1)在过氧化氢和氯酸钾制取氧气的反应中,用二氧化锰作为催化剂,它的作用是改变反应速度,本身的质量和化学性质在反应前后都不变。
a)催化剂不一定加快反应速率,也有减慢反应速率。
b)催化剂的物理性质在反应前后可以改变。但化学性质和质量不变
c)催化剂在反应中可以参与反应而发生变化,但反应结束时又能转化回原来的物质。
d)催化剂只影响反应速率,不影响最终产量。
e)催化剂在反应中起催化作用。同一反应可采用多种催化剂。
(2)为什么在试管口要放一团棉花?防止高锰酸钾粉末进入导管。
(3)为什么试管口要略向下倾斜?防止试管口的冷凝水倒流入试管底而使试管破裂。
(4)为什么要来回移动酒精灯使试管受热均匀?防止试管受热不均而破裂。
(5)为什么刚出现气泡时不能立即收集?为了排尽试管内的空气,防止收集的氧气不纯 。
(6)什么时候才可以开始收集气体?气泡连续、均匀地放出。
(7)集满氧气后,为什么要先从水槽中移出导管,再熄灭酒精灯?防止水槽中的水倒吸入试管而使试管破裂。
(8)为什么导管不能伸入试管太长?有利于试管内空气排出。
(9)为什么加热前,试管外壁要保持干燥。加热时,用酒精灯的外焰加热,灯芯不能 碰到试管。结束时,热的试管不能立即用冷水冲洗 防止试管破裂。
(二)装置的改进与评价:
(1)将固液常温型装置中的长颈漏斗换成分液漏斗或注射器(如图A、图B所示),改进后装置的优点是通过控制液体的滴加速度,从而控制反应速;
(2)C装置的优点是能随时控制反应的发生和停止。
总结:相比于高锰酸钾或氯酸钾,实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的优点是可随时添加液体、反应不需要加热、操作简便等。
(三)检查装置气密性的常见方法
A. 手捂(加热)法:将导管的出口浸入水中,手握试管等容器,如果有气泡从导管口逸出,放手后导管末端形成稳定的水柱,表明装置气密性良好。
B. 液差(注水)法:从漏斗注入一定量的水,使漏斗下端浸没,塞紧橡皮塞,夹紧弹簧夹后,继续加水,使漏斗管内的液面高于瓶内液面,停止加水观察。液面差不变,表明装置气密性良好。
(四)固体加热型实验装置易错处(图为错误示范):
1)试管口应略向下;
2)导管应稍露出橡皮塞;
3)酒精灯应用外焰加热;
4)铁夹应夹在离试管口1/3处
5)火焰应加热在试管底部;
6)高锰酸钾制取氧气试管口应塞棉花;
7)排水收集时导管不能太长
(五)工业上用分离空气制取氧气
空气冷冻分离法:是物理变化,只是利用各种成分的 沸点 不同,把氧气从液态空气中分离出来,属于物理变化。
(六)典型气体
气体 收集方法 验满方法 检验方法
氧气 排水法、 向上排空气法 将带火星的木条放在瓶口 将带火星的木条伸入集气瓶,木条复燃,说明是氧气
二氧化碳 向上排空气法 将燃烧的木条放在瓶口 将气体通入澄清石灰水,石灰水变浑浊,说明是二氧化碳
二、二氧化碳的实验室制备
(1)药品:大理石(或石灰石) CaCO3与稀盐酸。
一般不用其他药品代替的理由:不能用H2SO4代替盐酸,是因为H2SO4与CaCO3反应生成微溶的CaSO4会覆盖在大理石的表面,阻止反应的继续进行
(2) 原理:CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑。
(3)制取装置如图所示:
(4)收集:CO2密度比空气大、能溶于水且与水反应生成碳酸,一般只用向上排空气法收集CO2气体。
(5)操作步骤:
①. 检查装置的气密性;
②. 锥形瓶中加入大理石;
③. 连接好装置,导管口接近瓶底处;
④. 长颈漏斗中加入稀盐酸;
⑤. 用向上排空气法收集气体;
⑥. 用燃着的木条放在集气瓶口验满。
⑦. 收满盖好毛玻璃片,将集气瓶口向上放置。
(6)CO2气体的验证:将生成的无色、无味的气体通入澄清的石灰水中,若澄清的石灰水变浑浊,则该气体为CO2。反应的化学方程式为:CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O.
(二)二氧化碳的工业制法
(1)原料:石灰石(主要成分CaCO3);
(2)原理:CaCO3 === CaO+CO2↑;
(3)设备:石灰窑
(三)实验室制取气体和收集气体的装置
发生装置 收集装置
固体与固体反应,需加热 固体与液体反应,不用加热 密度比空气小,且不与空气中的物质反应 密度比空气大,且不与空气中的物质反应 难溶于水,不与水反应
■考点⑤ 水的组成与性质
一、水的物理性质
纯净的水是没有颜色,没有气味,没有味道的液体。在101000帕时水的凝固点是0℃,沸点是100℃。4℃时密度最大为1克每立方厘米。水结成冰时体积膨胀,所以冰的密度小于水的密度能浮在水面上。
二、水的组成
1.实验仪器:水电解器,直流电源。
2.实验装置:如上图
3.实验现象:(1)通电后,两个电极上都有气泡产生。
(2)与电源正极相连的玻璃管壁b内产生的气体体积小,与电源负极相连的玻璃管a内产生的气体体积大,且玻璃管b与比玻璃管a产生气体的体积比大约为1:2。
4.气体的检验:玻璃管b中的气体可使带火星的木条复燃,证明是氧气。玻璃管a中的气体被移进火焰时能够燃烧,火焰呈淡蓝色,如气体量少可能发出爆鸣声,证明是氢气。
反应的文字表达式:水氢气+氧气
5.实验结论:(1)水是由氢、氧两种元素组成的。
(2)水在通电的条件下发生了分解反应,生成了氢气和氧气。
【能力拓展】
①电解水时通的是直流电。
②电解水时常在水中加入少量硫酸或氢氧化钠,目的是增强水的导电性。
③“正氧负氢1比2”是指气体体积比,而非质量比。
④水是由氢和氧组成的,不能认为水是由氢气和氧气组成的。
⑤电解水时产生氢气和氧气的体积比大于2:1的原因有:
A.产生的氧气氧化电极而减少;B.在水中氧气的溶解度大于氢气。
6.水分子的构成:
【能力拓展】
水分子变化过程的意义
①宏观角度:水由氢、氧组成。
②微观角度
A.一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成;一个氧分子由两个氧原子构成;一个氢分子由两个氢原子构成。
B.水是由水分子构成的;氧气是由氧分子构成的;氢气是由氢分子构成的。
③物质变化
两个水分子在通电的条件下生成两个氢分子和一个氧分子。
水在化学变化中的最小粒子是氢原子和氧原子。在化学变化中,分子可以再分,而原子不可以再分。
■考点⑥ 水的作用
(1)水与生命的关系:水是生物生存所需的最基本的物质之一,人体,动植物都需要水,生物体内缺水到一定程度时生命就会终止。水和生命密不可分,有水的环境才可能有生命。
(2)水在生命活动中的意义:
①水是生命有机体的重要组成部分:人体重的2/3以上是水,儿童体内的水分更多达到4/5。
②生物的生命活动也离不开水。
③对人的生命活动来说,谁也是至关重要的:一个健康的成年人每天平均约需2.5升水。
■考点⑦ 氧、碳及氮的循环
一、自然界中的氧循环
(1)大自然中,消耗氧气的途径主要有生物的呼吸作用 、各种物质的 燃烧 和 微生物的氧化分解 作用,产生氧气的途径主要是 绿色植物的光合作用 。
(2)绿色植物在光合作用中制造的 氧气 ,超过了自身 呼吸 作用对氧气的需要,其余的氧气都以 气体 形式释放到大气中。
(3)大自然中氧气的含量会由于 生物的呼吸作用 和 物质的燃烧 等减少,但又会随植物的 光合作用 而增加,周而复始地进行循环。这就是 氧循环。
【实验】取A、B两个密闭的钟罩,在A、B钟罩中分别放入植物和蜡烛,然后将两个钟罩放在阳光充足的地方。
1.观察A钟罩内蜡烛熄灭时间快;而B钟罩蜡烛熄灭的时间慢。
2.B钟罩内蜡烛燃烧所需的氧气是来自光合作用,燃烧所产生的二氧化碳供给光合作用。
3.从实验结果你能得出的结论是绿色植物光合作用能释放氧气。
二、自然界中的碳循环
(1)碳是构成生物的基本元素之一,自然界中的碳以单质或化合物的形式存在。大气中碳的气态化合物主要是 二氧化碳 ,与氧一样,碳在自然界也是可以 循环 的。
(2)自然界中二氧化碳的产生途径主要有人和动植物的 呼吸 作用、含碳燃料的 燃烧 、 微生物 的分解作用;消耗途径主要是 绿色植物的光合作用 。
(3)在自然界中, 氧循环 和 碳循环 有着密切的联系。通过 光合 作用和 呼吸 作用,保持了大气中 氧气 和 二氧化碳 含量的相对稳定,维持了整个生物圈中的 碳—氧 平衡。
【注意点】
自然界中的碳循环保持相对稳定,对生命活动非常重要,其中光合作用和呼吸作用是维持碳循环的重要环节。
三、氮循环
■考点⑧ 环境对人类的影响
一、温室效应与臭氧层破坏等环境问题
(1)大气中的二氧化碳具有与温室玻璃相似的作用,对地球起着 保温 作用,大气中二氧化碳的含量 增加 ,进而导致气温 上升 ,引起“ 温室效应 ”。
(2)“温室效应”加剧的原因:大量使用 化石燃料 ;森林面积因 乱砍滥伐 而急剧减少等。
(3)能造成“温室效应”的气体除二氧化碳外,还包括 水蒸气 、臭氧、氧化亚氮、甲烷、氯氟烃、全氟碳化物及六氟化硫等,统称为 温室气体 。其中 二氧化碳 所占比例最大,约为55%。
(4)酸雨
①酸雨:pH低于5.6的酸性降水,称为酸雨。
②酸雨的形成:
降水过程中吸收并溶解空气中的二氧化硫、氮氧化物等污染物,形成硫酸(H2SO4 )和硝酸(HNO3 )有害物质。
③酸雨的危害:
酸雨不仅危害健康,而且使水域和土壤酸化,损害农作物和林木生长,危害渔业,腐蚀建筑物、工业设备和文化古迹。
(5)臭氧空洞
①臭氧O3:臭氧是一种蓝色的、带有腥臭气味的气体。
②臭氧层则能阻挡和削弱过强的紫外线,对生物起到保护的作用。
③破坏臭氧层的主要物质为氯氟烃,“氟利昂”就是其中一种氯氟烃。
■考点⑨ 水的净化方法
水的净化方法通常有沉淀法、过滤法、蒸馏法。
A. 沉淀法:在水中加入明矾/活性炭等,搅拌后静置,使水中的悬浮杂质凝聚成较大颗粒而沉淀下来。
B. 过滤法:根据物质的溶解性的不同,用于除去液体中混有的不溶性固体杂质的方法。
①过滤装置:如图所示。
②过滤的操作要领:
“一贴”:滤纸紧贴漏斗内壁,中间不留气泡。
“二低”:滤纸边缘低于漏斗口,滤液液面低于滤纸边缘。
“三靠”:烧杯紧靠玻璃棒,玻璃棒末端轻靠在有三层滤纸的一侧,漏斗下端紧靠烧杯内壁。
③过滤时,玻璃棒作用是引流。
④过滤器的制备:滤纸2次对折后打开。
C. 蒸馏法:根据液体物质的沸点不同,用于分离或提纯互溶的液态混合物的方法。用蒸馏法净水可除去水中已经溶解的物质。把水加热至沸腾,变成水蒸气,再经冷凝得到的水称为蒸馏水(装置如图)。
①蒸馏时,蒸馏烧瓶中应放入几片碎瓷片,以防止液体暴沸。操作时,将温度计的水银球放在蒸馏烧瓶的支管口处,以便于观察温度的变化,确定所接收液体的种类。
②蒸馏时,冷凝管中要下端进水上端出水,是因为冷凝时,冷水需充满冷凝器,防止冷凝器冷凝时受热不均匀出现炸裂,同时逆流冷凝效果好。
★沉淀、过滤及蒸发的比较:
方法 原理 适用范围 基本操作 作用 净化程度
沉 淀 根据物质的溶解性不同; 静置,使不溶性的杂质沉降下来并与水分层。 用于分离液体中混有的不溶性固体杂质 加入明矾等凝聚剂,搅拌后静置 除去不溶性杂质(使水中的悬浮微粒凝聚成较大颗粒而沉淀下来)。 由 低 到 高
过 滤 根据物质的溶解性不同; 把液体和不溶于液体的固体分离。 用于除去深中混有的不溶性固体杂质; 溶解,过虑 除去不溶性杂质(可除去水中的悬浮微粒)。
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杂质和一些溶解性杂质吸附在表面。 除去部分不溶性和或溶性杂质,臭味等。
蒸 馏 根据液体物质的沸点不同; 通过加热的方法使水变成水蒸气后冷凝成水 用于分离或提纯液态混合物 加热,蒸馏、冷凝 除去可溶性杂质和不溶性杂质(可除去水中已溶解的物质)。
■考点1 空气的成分与作用
[典例1](2024八下·长兴期中)2021 年 5月 22日,“祝融号”火星车到达火星表面开始探测。资料显示火星表面大气成分如下表。下列说法不正确的是(  )
火星大气成分 二氧化碳 氮气 氢气 其它气体
体积分数 95.30% 2.70% 1.60% 0.40%
A.火星大气通入澄清石灰水会变浑浊
B.火星大气中的氮气所占比例高于地球空气中的
C.宇航员要在火星上出舱勘查,须佩戴供氧装置
D.若条件允许,可以利用火星上的二氧化碳制取氧气
【答案】B
【知识点】空气的成分及探究;空气的利用;氧气的性质和利用;二氧化碳的检验和验满
【解析】【分析】根据题意,火星大气主要含量为二氧化碳,还有少量的氮气和氢气机其他气体,不含氧气。
【解答】A、二氧化碳通入澄清石灰水会变浑浊,正确,不符合题意。
B、地球空气氮气体积分数为78%,比火星体积比2.7%高,错误,符合题意。
C、火星气体不含氧气, 宇航员要在火星上出舱勘查,须佩戴供氧装置,正确,不符合题意。
D、二氧化碳可以被植物在光合作用时,和水一起作为原料生成氧气,正确,不符合题意。
故答B。
◆变式训练
1.我们每时每刻都要吸入空气,关于空气的下列说法正确的是(  )
A.空气中有很多物质,其中只有氧气是有用的,其他成分都有害
B.空气中的氧气能供给呼吸,而氮气不能供给呼吸,但对人呼吸无害
C.空气中的其他成分都分离出去,只留下氧气,对人类的生存更有益
D.空气是由多种物质组成的,各气体含量永远不会发生变化
【答案】B
【知识点】空气的成分及探究;空气的利用
【解析】【分析】根据空气的组成及各成分的用途分析,空气中不管含量多与少,在维持一定含量时都有同等重要性。
【解答】A、 空气中有很多物质,不管量多量少,都有同等重要性 ,不符合题意;
B、 空气中的氧气能供给呼吸,而氮气不能供给呼吸,但对人呼吸无害 ,符合题意;
C、 空气中各成分维持一定含量都对人类有益 ,不符合题意;
D、 空气是由多种物质组成的,各气体含量几乎不为,但因地区及人为影响,有时也会发生变化,不符合题意;
故选B。
■考点2 空气中氧气含量测定
[典例2](2024八下·金东期末)对下列实验中出现的异常现象分析合理的是(  )
选项 异常现象 分析
A 制取CO2气体时,始终收集不到CO2 收集CO2的集气瓶没盖玻璃片
B 利用排水法收集的氧气不纯 收集氧气前集气瓶内水没有装满
C 细铁丝在氧气中燃烧时,集气瓶瓶底炸裂 用于引燃的火柴太长了
D 测定空气中氧气含量时,进入集气瓶中的水过少 燃烧匙内放置的红磷过量了
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【知识点】空气的成分及探究;制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项;制取二氧化碳的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】熟悉常见化学实验基本操作的实验原理、注意事项是解答此类试题的关键。
【解答】A、制取CO2气体时,收集CO2的集气瓶没盖玻璃片,不会导致始终收集不到CO2,故选项说法错误。
B、利用排水法收集氧气,但是O2不纯,可能是因为通入氧气前集气瓶内水没有装满,故选项说法正确。
C、细铁丝在氧气中燃烧时,集气瓶瓶底炸裂,可能是因为集气瓶的底部没有放少量的水或铺一层细沙;引燃的火柴太长,不会导致集气瓶瓶底炸裂,故选项说法错误。
D、红磷过量,是正确的存在,不会导致测定空气中氧气含量时进入集气瓶中的水过少,故选项说法错误。
故答案为:B。
◆变式训练
1.(2024八下·余杭期末)如图甲拉瓦锡曾将少量汞放在密闭容器里,加热十二天后,部分液态汞变成了红色氧化汞粉末,容器里空气体积减少了约1/5。小科利用图乙装置测定空气中氧气的含量,用压强传感器测定的压强随时间的变化情况如图丙所示。下列说法正确的是(  )
A.拉瓦锡实验证明了空气中氮气约占总体积的1/5,氧气占4/5
B.红色粉末是汞与氧气发生分解反应生成的氧化汞
C.若装置气密性不好,图丙中c点将上移
D.图丙中b点对应的操作是打开弹簧夹
【答案】C
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】A.根据拉瓦锡实验的结论来分析;
B.根据化学反应的特点来分析;
C.根据装置漏气的后果来分析;
D.根据装置内的压强变化来分析。
【解答】 A.拉瓦锡实验中,容器里空气体积减少了约,这是与汞反应的氧气的体积,即空气中氧气的体积约占约占总体积的,剩余的气体是氮气,则氮气占,故A错误;
B.红色粉末是汞与氧气发生化合反应生成的氧化汞,故B错误;
C.若装置气密性不好,则有空气进入集气瓶,导致瓶内的压强偏大,图丙中c点将上移,故C正确;
D.图丙中c点对应的操作是打开弹簧夹,故D错误。
故选C。
■考点3 氧气与二氧化碳的性质
[典例3-1](2024八下·杭州月考)空气是一种重要的天然资源,在人们的日常生活中有着广泛的用途。下列关于空气中各成分的性质和作用,描述正确的是 (  )
A.氧气性质活泼,不但能支持呼吸,还是一种优质的燃料
B.氮气性质较活泼,是制造化肥、炸药的重要原料
C.各种稀有气体通电能发出不同颜色的光,可以用于制霓虹灯
D.二氧化碳溶于水后,溶液呈酸性,空气中含量增多可能会导致酸雨
【答案】C
【知识点】空气的成分及探究;氧气的性质和利用
【解析】【分析】A.根据氧气的性质和用途判断;
B.根据氮气的性质和用途判断;
C.根据稀有气体的性质和用途判断;
D.根据二氧化碳的性质判断。
【解答】A.氧气性质活泼,能支持呼吸,但是本身不能燃烧,不能作燃料,故A错误;
B.氮气性质比较稳定,是制造化肥、炸药的重要原料,故B错误;
C.各种稀有气体通电能发出不同颜色的光,可以用于制霓虹灯,故C正确;
D.二氧化碳溶于水后,溶液呈酸性,但是不够稳定,因此空气中含量增多不会导致酸雨,故D错误。
故选C。
[典例3-2](2024八下·萧山期末)下列有关二氧化碳的说法正确的是(  )
A.水中通入二氧化碳后仍为无色,说明二氧化碳与水未发生反应
B.二氧化碳用于灭火,既利用了它的物理性质也利用了它的化学性质
C.空气中二氧化碳含量达6%以上会致人死亡,说明二氧化碳有毒
D.将燃着的木条伸入一瓶气体中,木条立即熄灭,证明瓶内原有气体就是二氧化碳
【答案】B
【知识点】二氧化碳的物理性质及用途;制取二氧化碳的原理;二氧化碳的化学性质
【解析】【分析】二氧化碳,一种碳氧化合物,化学式为CO2,化学式量为44.0095,常温常压下是一种无色无味或无色无臭而其水溶液略有酸味的气体,也是一种常见的温室气体,还是空气的组分之一(占大气总体积的0.03%-0.04%)。在物理性质方面,二氧化碳的熔点为-56.6℃(527kPa),沸点为-78.5℃,密度比空气密度大(标准条件下),可溶于水。在化学性质方面,二氧化碳的化学性质不活泼,热稳定性很高(2000℃时仅有1.8%分解),不能燃烧,通常也不支持燃烧,属于酸性氧化物,具有酸性氧化物的通性,因与水反应生成的是碳酸,所以是碳酸的酸酐。
【解答】A. 水中通入二氧化碳后仍为无色,不能说明二氧化碳与水未发生反应,因为水和二氧化碳反应生成的碳酸,溶解在水中也是无色的,A错误;
B.二氧化碳用于灭火,既利用了它的物理性质(密度比空气大)也利用了它的化学性质(不燃烧也不支持燃烧),B正确;
C. 空气中二氧化碳含量达6%以上会致人死亡,说明二氧化碳不能够供给呼吸,但是二氧化碳是无毒的,C错误;
D. 将燃着的木条伸入一瓶气体中,木条立即熄灭,证明瓶内原有气体就是二氧化碳 是错误的,不支持燃烧的气体有很多,D错误;
故答案为:B
◆变式训练
1.(2024八下·浙江期中)下列叙述中属于氧气化学性质的是
A.在通常情况下,氧气是无色无味的气体
B.氧气具有助燃性,可以支持燃烧
C.在标准状况下,氧气的密度是1.429 克/升
D.氧气不易溶于水
【答案】B
【知识点】氧气的性质和利用
【解析】【分析】物质不需要通过化学变化就能表现出来的性质叫物理性质,如颜色、状态、气味、熔沸点、密度、硬度等;物质在发生化学变化时所表现出来的性质叫化学性质.
【解答】A、在通常情况下,氧气是无色无味的气体,不需要通过化学变化就能表现出来,属于氧气物理性质;
B、氧气具有助燃性,是利用氧气能支持燃烧的性质,属于氧气化学性质;
C、在标准状况下,氧气的密度是1.429克/升,属于氧气物理性质;
D、氧气不易溶于水属于物质的溶解性,属于氧气物理性质.
故答案为:B。
2.(2023八下·越城期末)如图是研究二氧化碳性质的创新实验,①③为浸有紫色石蕊试液的湿润纸片.②是用紫色石蕊试液浸过的干燥纸片。下列说法正确的是(  )
A.装置A中滴加的稀盐酸可用稀硫酸代替,使实验现象更明显
B.装置B中①③变红是因为生成的CO2呈酸性
C.装置B中能说明二氧化碳密度比空气大的现象是③比①先变红
D.装置C中点燃的蜡烛自上面下熄灭
【答案】C
【知识点】二氧化碳的物理性质及用途;制取二氧化碳的装置、步骤、收集与注意事项;二氧化碳的化学性质
【解析】【分析】A、根据石灰石与硫酸反应生成物微溶,阻碍反应持续进行分析;
B、根据二氧化碳与水反应生成的碳酸分析;
C、根据二氧化碳密度比空气大,气体先向下运动分析;
D、根据通入气体时下层蜡烛先接触二氧化碳分析。
【解答】A、石灰石与硫酸反应生成物微溶,阻碍反应持续进行,装置A中不能用稀硫酸代替稀盐酸,不符合题意;
B、 装置B中①③变红是因为二氧化碳与水反应生成的碳酸呈酸性 ,不符合题意;
C、 装置B中能说明二氧化碳密度比空气大的现象是③比①先变红 ,符合题意;
D、 装置C中点燃的蜡烛自下而上依次熄灭 ,不符合题意;
故选C。
■考点4 氧气与二氧化碳的制取
[典例4-1](2024八下·金东期末)小科同学准备在实验室里制取一定量的氧气,用于做细铁丝在纯氧中燃烧的实验。实验室提供了以下药品和仪器装置制取气体,根据要求回答:
【药品】①氯酸钾,②高锰酸钾,③过氧化氢,④二氧化锰,⑤稀盐酸,⑥大理石
【装置】
(1) 写出图①中仪器A的名称   。
(2)小科直接利用上图中①、③装置制取并收集氧气,则他选择的药品为上述中的   (填序号)。
(3)下列关于制取并收集氧气过程中的说法正确的是____(填字母编号)。
A.装置①点燃酒精灯后,需在试管底部来回移动酒精灯,目的是预热
B.若用装置③收集氧气,要检验氧气是否集满,则需把带火星木条放在集气瓶口
C.不能选择装置④收集氧气的原因是氧气的密度小于空气的密度
D.选择①、⑤装置组合制取和收集氧气, 则导管口的连接顺序为a→b→c→…
(4)小科收集了一瓶氧气后,准备完成细铁丝燃烧实验,如图⑥和⑦。点燃系在螺旋状细铁丝底端的火柴后,接下去的操作是等到火柴   (填“燃得最旺”或“快燃尽”)时将铁丝伸入集气瓶内。
【答案】(1)铁架台
(2)①④
(3)A;B
(4)快燃尽
【知识点】空气的成分及探究;氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象;制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项;氧气的检验和验满
【解析】【分析】 加热高锰酸钾制氧气加棉花,是为了防止高锰酸钾的颗粒进入水槽染成紫色,影响观察氧气的吸收. 氯酸钾溶于水是无色的,所以不需要加棉花 。
【解答】(1) 图①中仪器A的名称 为铁架台;
(2) 小科直接利用上图中①、③装置制取并收集氧气,①中没有棉花,而且装置要加热,则他选择的药品为上述中的 氯酸钾以及二氧化锰;
(3) A.装置①点燃酒精灯后,需在试管底部来回移动酒精灯,目的是预热 ,预热可以防止试管受热不均而破裂,A正确;
B. 若用装置③收集氧气,要检验氧气是否集满,则需把带火星木条放在集气瓶口 。B正确;
C.不能选择装置④收集氧气的原因是氧气的密度大于空气的密度,C错误;
D. 选择①、⑤装置组合制取和收集氧气, 则导管口的连接顺序为a→c→b→ ,D错误;
故答案为:AB。
(4)点燃系在螺旋状细铁丝底端的火柴后,接下去的操作是等到火柴快燃尽时将铁丝伸入集气瓶内,这样既能确保铁丝被点燃,又不过多消耗氧气。
[典例4-2](2024八下·临平月考)我们都知道在实验室制取二氧化碳时,收集方法不宜用排水法,那么如何改进才能使用排水法来收集二氧化碳呢?针对该问题进行以下探究活动。
【活动一】探究CO2在水和食盐水(模拟海水)中的溶解情况。相同条件下,该小组分别用排水法、排食盐水法收集CO2(如图1),待收集100mLCO2后,移出导管,每隔一段时间观察并记录量筒内CO2体积。重复实验,所测数据平均值如下表:
时间/h 0 0.5 6 12 24 48
CO2体积/mL(排水法) 100 98.5 85.5 77 66 59
CO2体积/mL(排食盐水法) 100 99 93 90.5 89 88
(1)图1中仪器A的名称是   。
(2)由上表数据可知:相同条件下,等体积水和食盐水吸收CO2更多的是   (填“水”或“食盐水”)。
(3)【活动二】探究植物油隔离对CO2在水中溶解情况的影响。
用两个量筒分别收集100mLCO2倒置于水槽中,向其中一个量筒内注入少量植物油,使CO2与水被植物油隔开(CO2与植物油不反应),测得量筒内CO2体积随时间变化曲线如图2。分析该图可得出的结论是   。
(4)为检验有植物油隔离时CO2是否会进入水中,请设计一个简单的实验来证明:   。
【答案】(1)长颈漏斗
(2)水
(3)植物油可以减缓二氧化碳在水中的溶解
(4)取量筒内的水少量于试管中,滴加紫色石蕊溶液,若变为红色,说明二氧化碳进入水中
【知识点】制取二氧化碳的原理
【解析】【分析】(1)根据图片确定所指仪器的名称;
(2)根据表格数据比较相同时间内二氧化碳体积的减小量大小即可;
(3)根据图2分析有无植物油时二氧化碳的体积减小速度的变化即可;
(4)水和二氧化碳生成碳酸,能够使紫色的石蕊试液变成红色,据此分析解答。
【解答】(1) 图1中仪器A的名称是长颈漏斗;
(2)根据表格数据可知,时间为6min时,排水法减小体积14.5mL,而排食盐水法减小体积7mL,则: 相同条件下,等体积水和食盐水吸收CO2更多的是水。
(3)根据图2可知,有植物油的二氧化碳体积的减小速度变小,那么得到: 植物油可以减缓二氧化碳在水中的溶解 。
(4)为检验有植物油隔离时CO2是否会进入水中,实验方案可以为:取量筒内的水少量于试管中,滴加紫色石蕊溶液,若变为红色,说明二氧化碳进入水中。
◆变式训练
1.(2024八下·萧山期末)小黄和小岩发现,带火星的竹签在空气中不会复燃,若用装有60%体积的水的集气瓶倒置在水槽中收集氧气,得到的气体就能使带火星的竹签复燃。为了找到能使带火星的竹签复燃的氧气含量最小值,她们进行了如下探究:(空气中的氧气含量为21%)
(1)【设计实验】小黄设计了如图所示的装置,该装置的圆底烧瓶中放入水的目的是   。写出实验室用双氧水制取氧气的化学方程式   。
(2)【实验研究】第一组实验:取3只集气瓶,编号为①②③,分别装入15%、30%和45%体积的水,盖上盖玻片,倒置在水槽中。当气泡   放出后,将导管口伸入集气瓶,把其中的水全部排出。将相同的3根带火星的竹签分别插入①~③号瓶中,记录实验现象。获得第一组实验现象后,小晨又做了第二组实验,并记录实验现象。两组实验数据和现象如下表:
实验分组 第一组     第二组    
实验序号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥
集气瓶装水的体积分数/% 15 30 45 34 38 42
带火星的竹签的状况 亮 很亮 复燃 很亮 复燃 复燃
得出上述两组实验现象后,小萍认为还不能确定能使带火星的竹签复燃的氧气含量最小值,需继续进行实验,她应该在水的体积分数为   再进行实验。
【实验结论】经过数次实验得出水的体积分数较准确数值之后通过计算氧气含量得出:能使带火星的竹签复燃的氧气含量最小值为48.7%。
【答案】(1)稀释加入的过氧化氢溶液,防止反应速度过快;2H2O22H2O+O2
(2)连续、均匀;34%~38%
【知识点】制取氧气的原理;制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】计算集气瓶中氧气含量时,需要考虑收集气体前瓶中原有空气中的氧气。
【解答】(1)直接用15%的过氧化氢进行反应,为因为浓度过高,导致反应速度过快,难以控制。圆底烧瓶预先加有适量的水,是用来稀释过氧化氢的。
(2)当装置中产生气体,会先将原有的空气排出,所以不能立即收集氧气,因为此时氧气纯度不高,需等到导管口有连续均匀气泡冒出后才可收集;本实验目的是要寻找恰能使竹签复燃的情况,所以还需在“很亮”和“复燃”之间的更小范围再寻找。
2.(2024八下·杭州竞赛)某兴趣小组的同学对二氧化碳的制取和相关性质进行了探究。
(1)CO2的制取:A或B装置均可作制取CO2的发生装置,选用A装置的优点是   。利用C装置可以进行许多实验。下列实验能达到预期目的的是   (填序号)。
A.收集 CO2气体: 将CO2气体从m端通入
B.检验 CO2是否收满:将燃着的木条放在 n端
C.检验所得到的气体是 CO2:在瓶中盛少量澄清石灰水,将气体从m端通入
D.测定 CO2气体的体积:在瓶中盛满水,m端连接量筒
(2)CO2的性质:如图2所示进行实验(紫色纸花是用紫色石蕊溶液浸泡后晾干制成的)。打开K后,再缓缓通入二氧化碳气体,观察到的现象是   。
(3)CO2的吸收:我国提出2060年前实现碳中和,“碳捕捉和封存”技术是实现碳中和的重要途径之一。常温下,采用加压水洗法可捕集CO2,原因是   。
【答案】(1)能够控制反应的发生和停止;ABC
(2)先观察到湿润的紫色纸花变红,然后观察到燃烧的蜡烛由低到高依次熄灭
(3)二氧化碳的溶解度随着压强的增大而增大
【知识点】制取二氧化碳的装置、步骤、收集与注意事项;二氧化碳的化学性质
【解析】【分析】(1)根据A装置的优点进行分析;根据反应物、生成物和反应条件,写反应的化学方程式;根据二氧化碳的收集、验满和检验方法等进行分析;
(2)根据二氧化碳的密度比空气大进行分析;
(3)根据二氧化碳的溶解度随着压强的增大而增大进行分析。
【解答】(1)CO2的制取:A或B装置均可作制取CO2的发生装置,选用A装置的优点是:能够控制反应的发生和停止;实验室制取二氧化碳是利用碳酸钙和稀盐酸反应,生成氯化钙、水和二氧化碳,所以反应的化学方程式为:CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑;
A.收集CO2气体:因为二氧化碳的密度比空气大,所以应该将CO2气体从m端通入,故A错误;
B.检验CO2是否收满:二氧化碳气体从m端通入,将燃着的木条放在n端进行验满,故B正确;
C.检验所得到的气体是CO2:因为二氧化碳能够使澄清石灰水变浑浊,所以在瓶中盛少量澄清石灰水,将气体从m端通入,观察到澄清石灰水变浑浊,证明该气体为二氧化碳,故C正确;
D.测定CO2气体的体积:在瓶中盛满水,并在水上面放一层油,防止二氧化碳与水反应,m端连接量筒,二氧化碳的体积等于量筒内水的体积,故D错误。
故选:BC。
(2)由于二氧化碳的密度比空气大,石蕊溶液遇酸变红,所以先观察到湿润的紫色纸花变红,然后观察到燃烧的蜡烛由低到高依次熄灭;
(3)常温下,采用加压水洗法可捕集CO2,原因是二氧化碳的溶解度随着压强的增大而增大。
故答案为:(1)能够控制反应的发生和停止;BC;(2)先观察到湿润的紫色纸花变红,然后观察到燃烧的蜡烛由低到高依次熄灭;(3)二氧化碳的溶解度随着压强的增大而增大。
■考点5 水的组成与性质
[典例5] (2024八上·南浔期中)在水的电解实验中,能直接观察到的现象是(  )
A.与正极和负极相连的电极产生的气体的质量比为8:1
B.水是由氢、氧两种元素组成的
C.电极上有氢气和氧气产生
D.与正极和负极相连的电极产生的气体的体积比为1:2
【答案】D
【知识点】水的组成和主要性质
【解析】【分析】根据对电解水实验的过程、现象和结论判断。
【解答】AD.正极生成氧气,负极生成氢气,可以直接观察到二者的的体积之比为1:2,但是不能直接观察到质量之比,故A不合题意,D符合题意;
B.不能直接看到水由氢、氧元素组成,故B不合题意;
C.只能看到有气体生成,不能确定是氢气和氧气,故C不合题意。
故选D。
◆变式训练
1.(2024八上·温州期中)为探究水的组成及变化,科学项目化小组设计如图装置进行电解水实验。
实验一:在电解水装置玻璃管里加满水(含少量氢氧化钠),再接通直流电源。
(1)通电一段时间后,观察到两玻璃管内的液面下降,其中b管中产生的气体是   。
(2)请给如图2所示水电解过程中的微粒运动变化排序:   (用序号表示)。
实验二:为了提高电解水的速度,研究小组采用了如下方法:方法一,加入氢氧化钠溶液;方法二,提高电压。小组同学进行多次实验,测得产生10mL氧气所需时间如图3.
(3)本实验通过观测   来判断电解水的速度。
(4)电解溶质质量分数为10%的氢氧化钠溶液时,改变电压对电解水速率的影响是   。
【答案】氧气;④③①②;产生10mL氧气所需时间;其他条件相同时,电压越高,越产生10mL氧气所需时间越短
【知识点】控制变量法;水的组成和主要性质
■考点6水的作用
[典例6](2024八上·长兴期中)水是生命之源,与生物生存、工农业生产等息息相关,关于水的说法正确的是(  )
A.每个成年人每天摄入水约2.5毫升
B.水循环的外因是水的三态变化
C.地球上可供我们直接利用的水是河流水、淡水湖泊水、较浅的地下淡水
D.汽水倒入杯中会有大量气泡溢出,说明气体不能溶于水
【答案】C
【知识点】地球上的水体;水循环
【解析】【分析】水是生命之源,是生命存在最基本的条件之一,分为淡水和咸水,目前人们主要利用的水资源是河流水、淡水湖泊水和浅层的地下淡水。
【解答】A.根据课本内容可知,每个成年人每天摄入水约2.5升,故A错误。
B.水循环的外因是太阳辐射和地球引力,内因是水的三态变化,故B错误。
C.根据课本内容可知,地球上可供我们直接利用的水是河流水、淡水湖泊水、较浅的地下淡水,故C正确。
D.汽水倒入杯中会有大量气泡溢出,说明气体能溶于水,但溶解度随压强的减小而减小,故D错误。
故答案为:C。
◆变式训练
1.(2024八上·金华月考)下列关于水资源的说法错误的是(  )
A.水是生物生存所必需的最基本物质之一
B.陆地淡水尽管只占总水量的2.53%,但是水体的种类很多,为我们提供了几乎全部生活和生产用水
C.我们东阳水资源丰富,根本不用考虑缺水问题,所以只需在缺水城市注意节约用水即可
D.地球各处的水处于永不停息地运动和转化之中
【答案】C
【知识点】地球上的水体;水资源的保护
【解析】【分析】水是一种宝贵的自然资源,水并不是取之不尽,用之不竭的,因此我们应该节约用水。
【解答】A.水在生物的生存中有着重要的作用,是生物必须的最基本物质之一,故A正确,但不 符合题意;
B.通过学习知道,陆地上淡水只占总水量的2.53%,水体包括湖泊水、冰川水、地下水等,故B正确,但不符合题意;
C.水资源的分布不均匀,不管是水资源丰富还是缺少水资源的地区,都应节约用水,故C错误,但符合题意;
D.水不停地发生着各种物态变化,并且在不停地运动,故D正确,但不符合题意。
故答案为:C。
■考点7 氧、碳及氮的循环
[典例7](2023八下·越城期末)下列关于“碳循环”和“氧循环”的说法中,不正确的是(  )
A.变化观:每个人都在参与碳、氧循环,碳循环中的“碳”是指碳元素
B.微粒观:化石燃料的燃烧会使自然界中的氧原子总数减少
C.平衡观:碳、氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定
D.守恒观:碳、氧循环过程中各元素质量守恒
【答案】B
【知识点】自然界中的氧循环、碳循环和氮循环;质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】A、根据碳氧循环指的是碳、氧元素分析;
B、根据化学反应前后原子种类和个数不变分析;
C、根据碳氧循环有利于维持氧气和二氧化碳的相对稳定分析;
D、根据化学变化遵循质量守恒定律分析。
【解答】A、每个人都在参与碳、氧循环,碳循环中的“碳”是指碳元素,不符合题意;
B、 化学反应前后原子种类和个数不变,化石燃料的燃烧不会使自然界中的氧原子总数减少 ,符合题意;
C、 碳、氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定 ,不符合题意;
D、化学变化遵循质量守恒定律,碳、氧循环过程中各元素质量守恒 ,不符合题意;
故选B。
◆变式训练
1.(2024八下·拱墅期末)如图所示为自然界中碳—氧循环简图。下列说法错误的是(  )
A.从分类的角度看,CO2属于氧化物,Y属于有机物
B.从平衡的角度看,大气中二氧化碳和氧气含量基本不变
C.从能量的角度看,两种循环都只涉及化学能转化为内能
D.从微观的角度看,两种循环不会使自然界中的氧原子总数增加
【答案】C
【知识点】自然界中的氧循环、碳循环和氮循环
【解析】【分析】A.根据物质的分类来分析;
B.根据碳-氧循环的意义来分析;
C.根据能量转化来分析;
D.根据质量守恒定律来分析
【解答】 A.二氧化碳是由碳、氧两种元素组成的化合物,属于氧化物;二氧化碳与水在光照的条件下在叶绿体内合成葡萄糖并释放氧气,则Y是葡萄糖,葡萄糖属于有机物,故A正确不合题意;
B.碳循环和氧循环维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定,故B正确不合题意;
C.植物的光合作用是把二氧化碳和水在光照的条件下反应生成氧气和葡萄糖的过程,该过程中是将太阳能转化为化学能,故C错误符合题意;
D.由质量守恒定律可知,两种循环不会使自然界中的氧原子总数增加,故D正确不合题意。
故选C。
■考点8 环境对人类的影响
[典例8](2024八下·上城期末)如图为杭州某时刻的空气质量日报,下列说法正确的是(  )
空气质量指数(AOI)54 良
PM2.5 PM10 SO2 NO2 CO O3
24优 57良 6优 25优 — 146优
A.当前空气质量首要污染物为臭氧
B.空气质量指数越高,空气质量状况越好
C.SO2、CO、CO2属于空气质量指数的污染物
D.PM2.5指大气中粒径≤2.5微米的颗粒物
【答案】D
【知识点】空气污染与保护
【解析】【分析】空气污染的途径主要有两个:有害气体和粉尘。有害气体主要有一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮、臭氧等气体;粉尘主要指一些固体小颗粒。空气质量指数越高,空气质量状况越差。
【解答】A.由表中数据可知,当前空气质量首要污染物为PM10,故A错;
B.空气质量指数越高,空气质量状况越差,故B错;
C.CO2不属于空气质量指数的污染物,故C错;
D.PM2.5指大气中粒径≤2.5微米的颗粒物,故D正确。
故答案为:D。
◆变式训练
1.(2024八下·长兴期末)2024年4月 22日是第五十四个世界地球日,今年的主题是“全球战塑”,呼吁减少塑料污染,保护地球家园。下列有关环境保护说法正确的是
选项 环境问题 防治措施
A 空气污染 合理规划工业区与非工业区
B 土壤盐碱化 减少塑料袋的使用
C 酸雨 禁止二氧化碳的排放
D 温室效应 禁止生产和使用含氟利昂制冷剂的物质
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【知识点】空气污染与保护;全球性大气环境问题(酸雨、温室效应、臭氧空洞)
【解析】【分析】根据工业废气对空气的污染分析;
B、根据塑料造成白色污染分析;
C、根据酸雨是硫、氮氧化物造成分析;
D、根据温室效应是二氧化碳产生的, 氟利昂制冷剂 的使用破坏臭氧层分析。
【解答】A、 合理规划工业区与非工业区 ,可减少空气污染保护环境,符合题意;
B、 减少塑料袋的使用是为了防治白色污染,不符合题意;
C、二氧化碳不是造成酸雨的气体,二氧化碳含量过高会导致温室效应,不符合题意;
D、 禁止生产和使用含氟利昂制冷剂的物质,是为了保护臭氧层,不符合题意;
故选A。
■考点9水的净化方法
[典例9](2024八上·浙江期中)今年九月,台风过后,科学兴趣小组的同学在附近水源收集到一瓶浑浊的河水,经过如图一所示的净水过程,最终制成蒸馏水。
请回答以下问题:
(1)图一中操作③对应图二中的装置是   (填“I”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)。
(2)在图二的Ⅲ操作中,所需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗和   ,若经过操作①后,所得液体C中仍有浑浊,其原因可能是   (填一种原因即可);
(3)水的净化再利用是节约水资源的一项重要措施。“生命吸管”是一种户外净水装置(如图三),下列说法正确的是____(单选)。
A.超滤膜可以过滤部分颗粒杂质,降低浑浊度
B.超滤膜可以去除细菌
C.通过“生命吸管”可以得到纯净水
D.PP棉消除异味、提升口感,是利用了它的吸附性
【答案】(1)I
(2)玻璃棒;滤纸破了/漏斗内液面高于滤纸边缘
(3)A
【知识点】净化水的常用方法;混合物的分离方法(过滤、蒸发、结晶)
【解析】 【分析】 (1)根据净化水的方法来分析;
(2)根据过滤所需仪器、过滤操作的注意事项来分析;
(3)根据净化水的方法与原理来分析。
【解答】 (1)图一中操作③可以获得蒸馏水,则为蒸馏操作,对应图二中的装置是Ⅰ;
(2)在图二的Ⅲ操作(过滤)中,所需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒。若经过操作①后,所得液体C中仍有浑浊,其原因可能是滤纸破损或漏斗内的液面高于滤纸边缘或承接滤液的烧杯不干净;
(3)A.超滤膜可以过滤部分颗粒杂质,降低浑浊度,故A正确;
B.抗菌颗粒可以去除细菌,不能去除细胞,故B错误;
C.通过“生命吸管”不能除去水中的可溶性杂质,不能得到纯净水,故C错误;
D.椰壳活性炭消除异味、提升口感,是利用了它的吸附性,故D错误。
故选A。
◆变式训练
1.(2024八上·龙湾期中)海水淡化可采用膜分离技术,如图一所示,对淡化膜右侧的海水加压,在其左侧得到淡水。其原理是海水中的水分子可以透过淡化膜,而其他各种微粒不能透过。
(1)采用膜分离技术淡化海水的原理,与化学实验中常见的   操作相似。
(2)海水中含有大量的氯化钠,图二是氯化钠的溶解度曲线,据此可知盐场从海水中得到食盐晶体利用的方法是   结晶(选填“降温”或“蒸发”)。
【答案】(1)过滤
(2)蒸发
【知识点】过滤的原理、方法、操作及其应用;混合物的分离方法(过滤、蒸发、结晶)
【解析】【分析】(1)过滤操作用于分离液体和不溶于液体的固态物质;
(2)根据图二分析氯化钠的溶解度随温度的变化规律,据此确定合适的结晶方法。
【解答】 (1)采用膜分离技术淡化海水的原理,即海水中的水分子可以透过淡化膜,而其他各种离子不能透过,与化学实验中常见的过滤操作(不溶于液体的固体与液体分离)相似。
(2)由图二是氯化钠的溶解度曲线,氯化钠的溶解度受温度的影响变化不大,盐场从海水中得到食盐晶体利用的方法是蒸发结晶.
1.(2022·丽水)在实验室制取和收集气体的四种装置中,下列用法不正确的是(  )
A.可制取O2 B.可制取CO2 C.可收集CO2 D.可收集O2
【答案】C
【知识点】制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项;制取二氧化碳的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】根据制取氧气、二氧化碳的发生装置及收集装置选择要求分析。
【解答】A、选择氯酸钾和二氧化锰制取氧气时,可利用固体加热型发生装置,正确,不符合题意;
B、二氧化碳制取选择固液常温型发生装置,正确,不符合题意;
C、二氧化碳密度比空气大,不能用向下排空气法收集,错误,符合题意;
D、氧气不易溶于水,可用排水法收集,正确,不符合题意;
故选C。
2.(2023·绍兴)小敏在鉴别氢气、氮气、氧气、二氧化碳四瓶无色气体时,对它们的部分性质进行归纳梳理并编制了检索表(如图)。检索表中S代表的是(  )
检索表
1a具有可燃性...............P
1b不具有可燃性...............2
2a能使澄清石灰水变浑........Q
2b不能使澄清石灰水变浑.......3
3a能使带火星的木条复......R
3b不能使带火星的木条复..... S
A.氢气 B.氮气 C.氧气 D.二氧化碳
【答案】B
【知识点】氧气的性质和利用;物质的鉴别、推断;二氧化碳的化学性质
【解析】【分析】根据氢气具有可燃性,氧气具有助燃性,氮气和二氧化碳不支持燃烧,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊分析。
【解答】S代表不具有可燃性、不能使澄清石灰水变浑浊、不能使带火星木条复燃,则为氮气;
故选B。
3.(2019·嘉兴)地球上有丰富的水资源,科学家一直在研究成本低、效率高的催化剂,使水发生反应获得氢能源。下列说法错误的是(  )
A.水是由氢元素和氧元素组成的化合物
B.保持水化学性质的最小微粒是氢原子和氧原子
C.水发生反应生成氢气和氧气属于分解反应
D.催化剂在化学反应前后化学性质和质量不发生改变
【答案】B
【知识点】分子、原子、离子、元素与物质之间的关系;催化剂在化学反应中的作用
【解析】【分析】A、根据水的组成元素种类分析;
B、根据由分子构成的物质,分子是保持物质化学性质的粒子分析;
C、根据分解反应定义分析;
D、根据催化剂定义分析。
【解答】 保持水化学性质的最小微粒是水分子,B说法错误;
故答案为:B。
4.(2021·杭州)下列依据实验现象得出的结论错误的是(  )
选项 实验操作与现象 实验结论
A 将1g白磷、1g红磷分别放入两支带塞的试管中,再将试管同时浸约80℃的热水里, 只有白磷燃烧 白磷的着火点比红磷低
B 将二氧化碳通入紫色石蕊试液,试液变红 二氧化碳是一种酸
C 在常温常压下,硫在氧气中燃烧比在空气中该条件下, 燃烧更剧烈 氧气的浓度越大硫燃烧得越剧烈
D 将铁粉、硫粉按一定比例混合加热后,所得固体物质不能被磁铁吸引 铁粉已跟硫粉发生了化学反应
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【知识点】氧气的性质和利用;燃烧与灭火;二氧化碳的化学性质
【解析】【分析】A、根据白磷与红磷的着火点不同分析;
B、根据二氧化碳与水反应分析;
C、根据氧气浓度越大燃烧越剧烈分析;
D、根据铁有铁磁性分析。
【解答】 A、将1g白磷、1g红磷分别放入两支带塞的试管中,再将试管同时浸约80℃的热水里, 只有白磷燃烧,红磷不燃烧是因为温度达不到着火点,不符合题意;
B、将二氧化碳通入紫色石蕊试液,试液变红,是因为二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸使石蕊变色,符合题意;
C、在常温常压下,硫在氧气中燃烧比在空气中燃烧更剧烈 ,说明氧气浓度越大燃烧越剧烈,不符合题意;
D、将铁粉、硫粉按一定比例混合加热后,所得固体物质不能被磁铁吸引,说明铁粉改变了原有性质,与硫粉发生了化学反应,不符合题意;
故选B。
5.(2019·台州)如图,集气瓶中充满二氧化碳,大烧杯中燃着2支高低不等的蜡烛,实验时打开止水夹,移开玻璃片。下列说法正确的是(  )
A.将观察到高的蜡烛先熄灭
B.不移开玻璃片,实验现象更明显
C.蜡烛会熄灭,是因为二氧化碳降低了蜡烛的着火点
D.去掉烧杯中的1支蜡烛,也能得出同样的实验结论
【答案】D
【知识点】二氧化碳的物理性质及用途;二氧化碳的化学性质
【解析】【分析】(1)二氧化碳不支持燃烧,且密度比空气大,会沉积在烧杯底部;
(2)如果集气瓶是封闭的,那么当瓶内气压小于瓶外气压时,二氧化碳就不会从瓶中排出;
(3)燃烧的条件:有可燃物;温度达到着火点;与氧气接触;
(4)只要能证实二氧化碳密度大且不支持燃烧即可。
【解答】A.由于二氧化碳密度大且不支持燃烧,所以集气瓶中放出的二氧化碳会在重力作用下沉积在烧杯底部,逐渐上升,因此低处的蜡烛先熄灭,故A错误;
B.如果不移开玻璃片,那么放出一部分二氧化碳后,瓶内气压小于瓶外气压,二氧化碳就不会继续排出,实验无法进行,故B错误;
C.蜡烛会熄灭,是因为二氧化碳阻断了与氧气的接触,故C错误;
D.实验中,如果去掉高处的蜡烛,照样能够得到二氧化碳密度大且不支持燃烧的结论,故D正确。
故选D。
6.(2023·金华)每年的6月5日是世界环境日。今年我国的主题是”建设人与自然和谐共生的现代化”、尊重自然、顺应自然、保护自然是这一主题的内在要求。下列行为不符合这一主题的是(  )
A.垃圾分类处理,做到变废为宝
B.工业废气直接排放,提高经济效益
C.建立自然保护区,保护生物多样性
D.合理使用化肥农药,提高粮食产量
【答案】B
【知识点】水资源的保护;空气污染与保护
【解析】【分析】根据环境污染的原因分析,由污染原因入手确定各行为是否符合保护环境、保护自然。
【解答】A、 垃圾分类处理,做到变废为宝 ,可节约资源且保护环境,不符合题意;
B、 工业废气直接排放,会造成空气污染 ,符合题意;
C、 建立自然保护区,保护生物多样性,可保护环境,保护自然,不符合题意;
D、 合理使用化肥农药,提高粮食产量 ,且能保护水资源,不符合题意;
故选B。
7.(2019·杭州)如图是教材中用来表示电解水过程的示意图(其中“ )分析示意图,可作出的正确判断是(  )
A.常温常压下水可以发生分解反应
B.电解水的最终产物是H、O原子
C.H原子是图示微粒中的最小微粒
D.O原子只有在通电条件下才能转化为O2分子
【答案】C
【知识点】水的组成和主要性质
【解析】【分析】根据电解水的现象及结论分析,结合电解水为分解反应的基本反应类型解答。
【解答】A、水在通电条件下才可分解, 错误;
B、电解水的最终产物是氢分子和氧分子,错误;
C、图示为化学变化,H原子是化学变化中的最小微粒,正确;
D、 O原子能转化为O2分子 不一定是通电条件,错误;
故答案为:C。
8.(2019·杭州)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是一种常用的食品抗氧化剂,小金模仿化工生产,用如图装置来制取Na2S2O5.
已知:A中发生的反应为:H2SO4(浓)+Na2SO3═Na2SO4+SO2↑+H2O
B中发生的反应为:Na2SO3+SO2═Na2S2O5
(1)图中盛放浓硫酸的仪器名称是   ;
(2)写出C中发生反应的化学方程式   ;
(3)在实验过程中,滴加浓硫酸不宜过快,理由是   .
(4)该实验开始滴加浓硫酸时,应先除尽装置内的空气,若忘记这一操作,新制取的Na2S2O5产品中会混有Na2SO4杂质,这与O2的   有关(填化学性质)
【答案】(1)分液漏斗
(2)SO2+2NaOH═Na2SO3+H2O
(3)防止生成二氧化硫气体过快,来不及与B中的亚硫酸钠进一步反应生成Na2S2O5
(4)氧化性
【知识点】常用仪器的名称;氧气的性质和利用;书写化学方程式、文字表达式
【解析】【分析】(1)根据常见仪器的名称进行分析;(2)根据反应物、生成物、质量守恒定律进行书写即可;(3)根据若滴加浓硫酸过快,则生成二氧化硫气体较快进行分析;(4)根据氧气的化学性质进行分析.本题考查物质的制备实验、对装置的分析评价、实验方案设计、物质含量的测定、氧化还原反应滴定等,明确实验原理是解本题关键,是对学生综合能力的考查.
【解答】解:(1)图中盛放浓硫酸的仪器的名称为分液漏斗;故填分液漏斗;(2)反应过程中产生有害气体二氧化硫,需要进行尾气处理,二氧化硫与二氧化碳性质相似,与氢氧化钠反应生成相应的盐和水;反应的化学方程式为:SO2+2NaOH═Na2SO3+H2O;故填:SO2+2NaOH═Na2SO3+H2O(3)若滴加浓硫酸过快,则生成二氧化硫气体较快,可能导致二氧化硫气体来不及与B中的亚硫酸钠进一步反应生成Na2S2O5;故填:防止生成二氧化硫气体过快,来不及与B中的亚硫酸钠进一步反应生成Na2S2O5;(4)该实验开始滴加浓硫酸时,应先除尽装置内的空气,是为了防止Na2S2O5被氧化成Na2SO4,这里反映了氧气的氧化性;故填:氧化性.
9.(2024·浙江)自发现加热硝石可以产生氧气以来,科学家进行了100多年的探索,发现了氯酸钾(KClO3)与二氧化锰(MnO2)混合加热这一经典制氧气法,历程如下:

(1)根据质量守恒定律可以推知,硝石中一定含有的元素为   。
(2)1772年,发现MnO2和浓硫酸反应制氧气法,MnO2中Mn的化合价为   价。
(3)1832年,发现KClO3与MnO2混合加热制氧气法,反应前后MnO2的质量不变,但比单独加热KClO3产生氧气的速率大,其中MnO2起   作用。
【答案】(1)氧(或O)
(2)+4
(3)催化
【知识点】元素化合价的规则与计算;催化剂在化学反应中的作用;质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】 (1)根据反应前后元素种类不变进行分析;
(2)根据”化合物中各元素化合价代数和为零“进行分析;
(3)根据氯酸钾制取氧气的原理进行分析。
【解答】 (1)根据质量守恒定律可知,反应前后元素种类不变,加热硝石可以产生氧气,则说明硝石中一定含有氧元素。
(2)MnO2中,氧元素化合价为-2价,设Mn的化合价为x,根据”化合物中各元素化合价代数和为零“,则x+(-2)×2=0,解得:x=+4。
(3)氯酸钾制取氧气的反应中,二氧化锰能加快反应速率,且反应前后质量不变,则在该反应中,二氧化锰起催化作用。
10.(2023·舟山)科学观念的建立需要经历曲折的探索。在很长-段时间内,人们曾认为水是组成世间万物的一种元素。
(1)1781年,卡文迪许用纯氧与氢气反应,生成水。推测水应该由   种元素组成,从“合成”的角度,证明了“水不是单一元素”。
(2)1800年,卡菜尔和尼科尔森通过电解的方式将水分解为氢气和氧气,该反应的化学方程式为   ,从“分解”的角度,证明了“水不是单一元素“。
【答案】(1)两
(2)2H2O 2H2↑+O2↑
【知识点】水的组成和主要性质
【解析】【分析】(1)元素指具有相同质子数的同一类原子的总称;
(2)水通电分解形成氢气和氧气;
【解答】(1)水由氢元素和氧元素组成;
(2) 水分解为氢气和氧气 ,化学方程式为 : 2H2O 2H2↑+O2↑;
故答案为:(1)两(2) 2H2O 2H2↑+O2↑
11.(2023·金华)测量空气中氧气体积分数实验的思维模型如下:
封闭空间——消耗氧气——气压减小——观察现象
项目化学习小组按图甲完成氧气含量测定的实验时,发现进人集气瓶的水量低于”1”刻度线。为提高氧气含量测定的精准度,展开了如下研究。
[误差分析]几位同学对测量值偏小原因的分析如下:
甲:红磷的量不足,未能把瓶内氧气耗尽;
乙:将燃烧匙伸入集气瓶瞬间,部分空气逸出;
丙:实验前导管中有空气,实验后一部分本应进入容器的水滞留在导管中;
丁:由于广口瓶的形状造成很难均分五等份,影响测量结果;
(1)以上原因分析中,其中一位同学的观点被大家一致否定,你认为是哪位同学的观点?  (选填”甲”“乙”“丙”或”丁”);
(2)[方案改进]根据以上讨论,为减少实验误差,提高实验结果的精准度,学习小组同学设计了图乙改进装置。(已知:红磷的着火点是240℃,无毒;白磷的着火点是40℃,有剧毒)
比较图甲、图乙的实验方案,下列关于图乙实验方案叙述正确的是 。
A.利用着火点更低的白磷并采用加热后的玻璃棒”内引燃”,建立封闭空间使实验结果更精准
B.可以解决图甲方案中一部分水滞留在导管中带来的误差问题
C.改用量筒内水的体积变化来确定消耗氧气的体积,使测量结果更精准
D.彻底地解决了实验的安全性问题,符合绿色化学理念
(3)小金同学认为,图乙实验装置还需在橡皮管处补充一个止水夹,请表达你的观点及理由   ;
(4)[问题反思]小组同学多次实验,测量值总是小于。经过老师指导,小组同学讨论后认为,可以从模型中”消耗氧气”的方法入手给实验做进一步改进。
[资料]暖宝宝是利用铁粉在空气中氧化的原理制成。
[方案迭代]讨论后,项目组设计了如图丙所示的装置,用暖宝宝粉代替红磷,利用铁粉在空气中氧化的原理进行实验。操作步骤如下:①将滤纸用水浸润后黏附在针筒内壁;②把暖宝宝粉倒入针筒,轻轻转动,使涂抹均匀;③涂上凡士林,将活塞插入针筒,盖上橡皮帽,观察并记录活塞移动情况。
经多次实验后,测得空气中氧气的体积分数均约占。
从消耗氧气的方法角度分析,图丙方案比图甲方案测定结果更精准的原因是   。
[心得交流]科学探究需要不断根据结果反思探究过程,优化方案,实现方案的迭代更新。
【答案】(1)乙
(2)A;B;C
(3)不需要,因为两边导管均已伸到液面以下,已起到液封作用(
(4)用暧宝宝能更充分消耗氧气(合理即可)
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】根据测定氧气含量的原理分析,测定空气中氧气含量的原理是,利用物质与空气中的氧气反应,又不生成气体,使瓶内气体减少,压强变小,引起水倒流或活塞移动,倒流的水的体积或活塞移动体积等于瓶内氧气的体积,结合实验的注意事项及误差原因解答。
【解答】(1) 乙同学提出将燃烧匙伸入集气瓶瞬间,部分空气逸出的原因会造成结果偏大;
(2)图乙中利用着火点更低的白磷并采用加热后的玻璃棒”内引燃”,建立封闭空间使实验结果更精准,A正确; 图乙装置可以解决图甲方案中一部分水滞留在导管中带来的误差问题 ,B正确; 改用量筒内水的体积变化来确定消耗氧气的体积,比图甲中瓶内五等份的刻度能使测量结果更精准 ,C正确;该实验中并未吸收产生的物质,且白磷燃烧放出大量热会使装置内压强增大,不能缓冲压强,没有彻底解决实验的安全性问题,D错误;
(3) 因为两边导管均已伸到液面以下,已起到液封作用 ,所以 图乙实验装置不需要在橡皮管处补充一个止水夹 ;
(4)图丙方案中用暧宝宝能更充分消耗氧气 , 比图甲方案测定结果更精准 。
故答案为:(1)乙;(2)ABC;(3) 不需要,因为两边导管均已伸到液面以下,已起到液封作用 ;(4) 用暧宝宝能更充分消耗氧气(合理即可) 。
12.(2024·浙江)实验室常用大理石(主要成分是CaCO3)与稀盐酸制取二氧化碳。请回答:
(1)①图1是两种气体发生装置,各有优缺点。选择其中一种并说明所选装置的优点:   。
②检查装置A的气密性时,将右侧导管浸入水中,用手捂住试管,观察到   ,说明气密性良好。
(2)在完成气密性检查后,装入药品,反应产生气体。用向上排空气法收集气体,验满时,将燃着的小木条放在集气瓶口,小木条熄灭。从燃烧条件看,小木条熄灭是由于   。
(3)在收集二氧化碳过程中,某同学进一步探究了集气瓶内氧气体积分数对瓶口小木条燃烧情况的影响。多次实验后发现氧气体积分数降到8%左右时小木条熄灭。其中一组实验数据如图2,在该实验条件下,要使二氧化碳体积分数达到90%,需在小木条熄灭后,再收集   秒。
【答案】(1)装置B便于随时添加药品;导管口有气泡冒出,手移走后,导管中形成一段稳定的水柱
(2)缺少助燃剂氧气
(3)200
【知识点】制取二氧化碳的原理;制取二氧化碳的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】 (1)①根据装置A、装置B的特点来分析解答;
②根据检查装置A的气密性的方法来分析解答;
(2)根据可燃物燃烧的条件来分析解答;
(3)根据图2中的信息,再结合题意来分析解答。
【解答】 (1)①A装置的优点是装置简单,操作简便,B装置使用了长颈漏斗,便于添加液体药品,则B装置的优点是便于添加液体药品;
②检查装置A的气密性时,将右侧导管浸入水中,用手捂住试管,试管中空气受热膨胀,压强增大,观察到有气泡冒出, 手移走后,导管中形成一段稳定的水柱,说明气密性良好;
(2),验满时,将燃着的小木条放在集气瓶口,小木条熄灭,原因是缺少助燃剂氧气 ;
(3)由图可知,100秒时氧气体积分数降到8%左右时小木条熄灭,300秒时二氧化碳体积分数达到90%,则需在小木条熄灭后,再收集:300秒-100秒=200秒。
13.(2021·杭州)某种粗盐水中有少量含SO42-、K+的杂质,小金用这种粗盐水经过下列实验流程制取纯净氯化钠晶体。
(1)固体A是   。(填化学式)
(2)加碳酸钠溶液时发生反应的化学方程式   。
(3)若将溶液C蒸发至出现大量固体时停止加热,利用余热将溶液蒸干得到晶体,所得体仍不是纯净的氯化钠,理由是   。
【答案】(1)BaSO4
(2)BaCl2 +Na2CO3=BaCO3↓ +2NaCI
(3)钾离子未除去
【知识点】蒸发操作与粗盐提纯;盐的性质及用途
【解析】【分析】根据流程图中加氯化钡可除去硫酸根离子,加碳酸钠可除去钡离子分析。
【解答】(1)固体A是加入过量氯化钡产生的,为硫酸根与钡离子生成的硫酸钡;
(2)加碳酸钠可除去A中过量的氯化钡,反应方程式为 BaCl2 +Na2CO3=BaCO3↓ +2NaCI ;
(3)因整个过程中没有除去钾离子,所以所得晶体不是纯净氯化钠。
故答案为:(1) BaSO4 ; BaCl2 +Na2CO3=BaCO3↓ +2NaCl;(3)钾离子未除去。
14.(2020·杭州)为了解决人们在野外生活和工作时的饮水问题,小金开展了便携式野外净水器的设计和制作。
(1)(一)设计方案如图甲所示(其中箭头表示预设的水流方向)
⑴为了确保水流按预设方向,原水进口和净水出口需要安装单向阀,单向阀类似于人体心脏中心房和心室之间的   (填写结构名称)。
⑵为了使水质符合饮用水标准,小金选择了三种滤料去除原水中的杂质,三种滤料的用途如表所示,则滤料甲、乙、丙分别为   (按序填写编号)
滤料编号 用途
① 去除水中的泥沙、悬浮物等大颗粒污染物
② 去除大分子有机物、重金属离子和细菌等
③ 去除残留的细菌、小分子有机物、重金属离子和异味等
⑶为了使净水器出水快,需要通过加压装置吸水和压水。下列设计中手柄均可带动活塞做直线往复运动,其中能达到人推拉手柄省力这一目的的是   (选填字母)
(2)小金按其设计方案完成了净水器的制作,并对净水器的净水500,效果进行检测已知随着滤料内污染物增加净水流速会降低,当其低于250mL/mn时,需对滤料进行处理。图乙为净水器对三种地表水体进行净水实验,得到的净水流速随净水量变化的图像据此判断,在不处理滤料的情况下,此净水器   (选填“能或“不能”)从以上三种地表水体中获取30L净水。
【答案】(1)房室瓣;①②③;B
(2)能
【知识点】杠杆的分类;过滤的原理、方法、操作及其应用
【解析】【分析】1、在人体心脏的心房和心室之间有防止血液倒流的房室瓣;
2、在滤水装置中选择了三种滤料去除原水中的杂质,根据水先后通过滤料甲、乙、丙可知,先除去的应该是颗粒较大的杂质最后通过的应该是颗粒较小的杂质;
3、根据动力臂和阻力臂的长短可对杠杆分成三类,当动力臂大于阻力臂为省力杠杆,当动力臂等于阻力臂为等臂杠杆,当动力臂小于阻力臂为费力杠杆;
4、根据图乙中250mL/min时对应的净水量可以确定答案。
【解答】(1)在人体心脏的心房和心室之间有防止血液倒流的房室瓣,保证血液只能单向流动,所以单向阀类似于人体心脏中心房和心室之间的房室瓣;
根据水依次将通过滤料甲、乙、丙,且除去杂质时一般先除颗粒较大的再除去颗粒较小的,所以甲对应①,乙对应②,丙对应③,所以填①②③;
A、B都利用了杠杆,C没有用杠杆。其中A是一个费力杠杆不能增加压力,B是一个省力杠杆可增加压力所以能达到目的的是B;
(2)由乙图可知当净水流速为250mL/min时净水量可达35L左右,所以在不处理滤料的情况下,此净水器能从以上三种地表水体中获取30L净水。
故答案为:(1)房室瓣;①②③;B (2)能
15.(2023·衢州)在医院,吸氧的患者每小时消耗600L氧气,费用为4元。实验室制取氧气的成本是多少呢?小科在图甲装置的锥形瓶中加入适量的二氧化锰和水,用注射器吸入20mL过氧化氢溶液并全部注入锥形瓶中,测得装置的总质量变化如图乙。
(1)上述过氧化氢溶液完全分解产生氧气的质量是   g。
(2)根据实验数据,通过化学方程式计算20mL过氧化氢溶液中溶质的质量。
(3)已知上述20mL过氧化氢溶液的成本为0.4元,若在实验室用同样的过氧化氢溶液制取600L氧气(密度取1.4g/L),需要的成本是   元,可见在实验时应节约药品。(不计其它成本)
(4)小科连接图甲和图丙装置,用注射器另取4mL同样的过氧化氢溶液,通过直接测量氧气的体积来计算成本。若不考虑导管对实验的影响,以下分析正确的是____。
A.广口瓶中的水面上有少量植物油,能防止氧气溶于水
B.实验前图丙装置中广口瓶内的水量不会影响测量结果
C.读数时量筒中的水面高于广口瓶内的液面导致测得氧气的体积偏小
D.测得氧气的体积等于量筒中增加的水的体积减去加入的过氧化氢溶液的体积
【答案】(1)1.4
(2)设20mL过氧化氢溶液中溶质的质量为x
2H2O2 2H2O+ O2↑
68 32
x 1.4g
x=2.975g
(3)240
(4)A;C;D
【知识点】制取氧气的原理;制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项;根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】氧气是氧元素形成的一种单质,化学式O2,其化学性质比较活泼,与大部分的元素都能与氧气反应。常温下不是很活泼,与许多物质都不易作用。但在高温下则很活泼,能与多种元素直接化合,这与氧原子的电负性仅次于氟有关。 氧气是无色无味气体,是氧元素最常见的单质形态。熔点-218.4℃,沸点-183℃。不易溶于水,1L水中溶解约30mL氧气。在空气中氧气约占21%。液氧为天蓝色。固氧为蓝色晶体。动物呼吸、燃烧和一切氧化过程(包括有机化合物的腐败)都消耗氧气。但空气中的氧能通过植物的光合作用不断地得到补充。在金属的切割和焊接中。是用纯度93.5%~99.2%的氧气与可燃气(如乙炔)混合,产生极高温度的火焰,从而使金属熔融。冶金过程离不开氧气。为了强化硝酸和硫酸的生产过程也需要氧。不用空气而用氧与水蒸气的混合物吹入煤气气化炉中,能得到高热值的煤气。医疗用气极为重要。
【解答】(1)从乙图中质量的变化量中可以看出完全分解的氧气质量为413.7-412.3=1.4克;
(3) 若在实验室用同样的过氧化氢溶液制取600L氧气(密度取1.4g/L) ,氧气的质量=600L×1.4g/L=840克;
是20mL过氧化氢制取氧气质量的600倍,所以所需的过氧化氢的成本=0.4元×600=240元;
(4)氧气微溶于水,所以B有影响,B错误;ACD都是合理的;A中广口瓶中的水面上有少量植物油,能防止氧气溶于水,导致测得的体积减小,正确;C:读数时量筒中的水面高于广口瓶内的液面导致测得氧气的体积偏小,因为此时右边的液体压强大,B正确;D:测得氧气的体积等于量筒中增加的水的体积减去加入的过氧化氢溶液的体积,正确,过氧化氢溶液的加入也会使得甲中气体像丙中压入,D正确;
16.(2023·金华)某款市售制氧杯具有供氧快、便携带、易操作、成本低的特点。图1为制氧杯实物图,图2为制氧杯内部结构剖面示意图,图3为制氧剂的相关信息。利用该制氧杯制氧,产生的氧气可以在剧烈运动后即时补氧,也可以供老人、孕妇等在家中和户外急救补氧。
[制氧剂]相关信息
制氧剂A的成分为:2Na2CO3·3H2O2
制氧剂A放入水中后发生的反应:
2Na2CO3·3H2O2=2Na2CO3+3H2O2
制氧剂B的成分为:MnO2
[使用步骤]
Ⅰ.取下杯盖,在甲杯中加入A、B两种制氧剂,再加入清水至相应水位;
Ⅱ.取下与杯盖相连的乙杯,在乙杯中加入适量清水,将乙杯装回杯盖的中央正下方;
Ⅲ.将带有乙杯的杯盖和甲杯旋紧,形成一个如图1所示的整体;
Ⅳ.待出气孔②处有氧气逸出时,通过医用导气管供人呼吸补氧。
回答下列问题:
(1)在乙杯中加入清水的作用是   ;
(2)在甲杯中加入清水至相应水位,清水除了溶解制氧剂A并使制氧反应发生以外,还具有的作用是   ;
(3)请运用所学知识,并结合以上信息,解释该制氧杯能快速产生氧气并能从出气孔②快速逸出的原因。
【答案】(1)通过观察气泡的速度知道供氧的快慢,湿润氧气
(2)控制氧气产生的速率
(3)知识要点:
①过氧化氢溶液分解会产生氧气
②二氧化锰是该反应的催化剂,能加快过氧化氢的分解
③气体增多使甲杯内上方压强增大,大于外界大气压
【知识点】水的组成和主要性质;制取氧气的原理;催化剂在化学反应中的作用;影响化学反应速率的因素
【解析】【分析】(1)根据气体从水中导出可观察速率及湿润气体分析;
(2)根据反应速率与反应物浓度有关分析;
(3)根据过氧化氢分解产生氧气,且在二氧化锰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过观察气泡的速度知道供氧的快慢,且能湿润氧气 ;
(2) 甲杯中加入清水除了溶解制氧剂A并使制氧反应发生以外,还具有改变反应的浓度,以 控制氧气产生的速率 ;
故答案为:(1) 通过观察气泡的速度知道供氧的快慢,湿润氧气 ;(2) 控制氧气产生的速率 ;(3)从产生氧气、催化剂加快分解、产生气体后装置内压强增大等方面解答合理即可。
17.(2023·温州)水质对水族箱内鱼的生存至关重要,定期监测和维护水质有利于鱼的生存。
(1)自来水消毒后残留的氯称为余氯,其对鱼有害。某研究者用三种不同的方式去除余氯,其效果如图所示。据图,小明采取方式二去除余氯,其理由是   。
(2)水族箱在使用过程中需要补充氧气,常用的方法有增加水草或投放增氧剂。
①增加水草可以补充氧气的原因是   。
②过氧化钙是常用的增氧剂,其与水缓慢反应生成氧气的化学方程式为:。
检测发现,投放适量过氧化钙为鱼补充氧气,在持续补氧过程中水的pH基本保持不变。解释原因   。
【答案】(1)所用时间较短且节能
(2)水草光合作用能产生氧气;过氧化钙与水反应生成氢氧化钙的速度和鱼呼吸作用产生二氧化碳消耗氢氧化钙的速度基本相同,基本保持不变
【知识点】制取氧气的原理;催化剂在化学反应中的作用;制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】(1)选择哪一种方式处氯,可通过除去时间和所消耗能源等方面进行考虑;
(2)氧气的多少可通过光合作用来补充;
过氧化钙与水反应生成的氢氧化钙会与二氧化碳反应;
【解答】(1) 明采取方式二去除余氯,其理由是所用时间较短且节能;
(2)①增加水草可以补充氧气的原因是 :水草光合作用能产生氧气;
②氢氧化钙也会吸收二氧化碳,使其溶于水的量减少,故原因为: 过氧化钙与水反应生成氢氧化钙的速度和鱼呼吸作用产生二氧化碳消耗氢氧化钙的速度基本相同,基本保持不变 。
1.(2024·浙江模拟)2019年3月22日是“世界水日”,它的主题是“Leavingnoonebehind”。我国的宣传主题为“坚持节水优先,强化水资源管理”。下列有关水的知识中不正确的是(  )
A.水是一种常见的溶剂,自然界中的水都是混合物
B.自然界的降水普遍带有酸性,称为酸雨
C.水中N、P等元素的增多会引起水体的富营养化
D.沿海地区的昼夜温差较小是因为水的比热大
【答案】B
【知识点】水的组成和主要性质;常见物质的分类;盐与化肥
【解析】【分析】A、根据水的作用及由不同种物质组成的为混合物分析;
B、根据酸雨是pH<5.6的雨水分析;
C、根据植物所需营养元素分析;
D、根据水的比热大分析。
【解答】A、 水是一种常见的溶剂,自然界中的水都含有杂质,都是混合物 ,不符合题意;
B、 自然界的降水因空气中含二氧化碳,二氧化碳与水反应生成碳酸而带有酸性,但该雨水不是酸雨 ,符合题意;
C、 植物生长需氮、磷、钾元素,水中N、P等元素的增多会引起水体的富营养化 ,不符合题意;
D、 沿海地区的昼夜温差较小是因为水的比热大 ,不符合题意;
故选B。
2.(2023·婺城二模)科学思维是科学课程要培养的核心素养之一。下列各示例的说法正确的是
A.比较:金刚石和石墨的组成元素相同,故两者的物理性质相同
B.分析:水电解时生成氢气和氧气,说明水是由氢、氧两种元素组成的
C.归纳:可燃物燃烧时温度需要达到着火点,故可燃物的温度达到着火点就一定会燃烧
D.推理:某物质在氧气中燃烧生成二氧化碳和水,则该物质中一定含有碳、氢、氧元素
【答案】B
【知识点】水的组成和主要性质;燃烧与灭火
【解析】【分析】A.根据金刚石和石墨都是由碳原子构成的单质进行分析。
BD.根据质量守恒定律,反应前后,元素种类不变进行分析。
C.根据燃烧需要满足三个条件进行分析。
【解答】 A.金刚石和石墨都是由碳原子构成的单质,但粒子的空间排列方式不同,因此物理性质不同,故A错误;
B.水电解时生成氢气和氧气,氢气和氧气分别是由氢元素和氧元素组成的,根据质量守恒定律,反应前后,元素种类不变,可得水是由氢、氧两种元素组成的,故B正确;
C.燃烧需要满足三个条件,可燃物、温度达到可燃物的着火点,还需要与空气或氧气接触才能燃烧,故C错误;
D.某物质在氧气中燃烧生成二氧化碳和水,二氧化碳和水两种物质中含有碳、氢、氧三种元素,根据质量守恒定律,反应前后,元素种类不变,反应物氧气中只含有氧元素,则某物质中一定含有碳、氢两种元素,可能含有氧元素,故D错误。
故选B。
3.(2024·余杭模拟)如图是农家常用的一种分离豆渣和豆浆的方法,这种方法最接近(  )
A.沉淀 B.过滤
C.结晶 D.蒸馏
【答案】B
【知识点】过滤的原理、方法、操作及其应用
【解析】【分析】 晶体在溶液中形成的过程称为结晶。结晶的方法一般有2种:一种是蒸发溶剂法,它适用于温度对溶解度影响不大的物质。沿海地区“晒盐”就是利用的这种方法。另一种是冷却热饱和溶液法。此法适用于温度升高,溶解度也增加的物质。如北方地区的盐湖,夏天温度高,湖面上无晶体出现;每到冬季,气温降低,石碱、芒硝等物质就从盐湖里析出来。在实验室里为获得较大的完整晶体,常使用缓慢降低温度,减慢结晶速率的方法。
【解答】 常用的一种分离豆渣和豆浆的方法属于固液分离方法,叫做过滤;
故答案为:B
4.(2022·拱墅模拟)医用防护口罩的核心材料是“熔喷布”(主要成分为聚丙烯[(C3H6)n]),鼻梁压条的材料是金属铝;因其对带病毒气溶胶和有害微尘的阻隔效果显著,故在预防新冠肺炎疫情中发挥重要作用。下列分析正确的是(  )
A.“熔喷布” 的主要成分聚丙烯属于无机物
B.制作鼻梁压条的金属铝是由铝分子构成的
C.用金属铝制作鼻梁压条是利用其导电性
D.医用防护口罩起阻隔作用的原理类似于过滤
【答案】D
【知识点】过滤的原理、方法、操作及其应用;分子、原子、离子、元素与物质之间的关系;有机物与无机物的区别
【解析】【分析】根据含碳元素化合物为有机物,金属由原子构成及过滤的原理分析。
【解答】A、“熔喷布” 的主要成分聚丙烯属于有机物 ,不符合题意;
B、 制作鼻梁压条的金属铝是由铝原子构成的 ,不符合题意;
C、 用金属铝制作鼻梁压条是利用其延展性 ,不符合题意;
D、 医用防护口罩起阻隔作用的原理类似于过滤 ,符合题意;
故选D。
5.(2023·宁波模拟)2022年3月22日是第30届世界水日。2021年宁波市水资源公报显示,我市用水总量持续增加,呼吁市民节约用水,从点滴做起。下列行为不利于节水的是(  )
A.正确使用抽水马桶大小水按钮 B.不用长流水解冻食材
C.用漫灌方式浇灌绿地 D.合理安排洗车次数
【答案】C
【知识点】水体污染和防治;水资源的保护
【解析】【分析】 节约用水,又称节水。是指通过行政、技术、经济等管理手段加强用水管理,调整用水结构,改进用水方式,科学、合理、有计划、有重点地用水,提高水的利用率,避免水资源的浪费。特别要在全民中做好宣传,利用世界水日等活动,教育每个人都要在日常工作或生活中科学用水,自觉节水,达到节约用水,人人有责。节约用水要从点滴做起,看似是一滴水,但是那里的学问很深。
【解答】A. 正确使用抽水马桶大小水按钮,有利于节水,A正确;
B. 不用长流水解冻食材,有利于节水,B正确;
C.用漫灌方式浇灌绿地,不利于节水,应该改用滴灌的方式浇灌绿地,C错误;
D.合理安排洗车次数,有利于节水,D正确;
故答案为:C.
6.(2021·鄞州模拟)2021年初持续干旱的皎口水库几近干涸,如图所示。节约用水,防治水污染应成我们的自觉行为。下列节水措施不可行的是(  )
A.减少每个人每天的饮用水量 B.洗手后及时关闭水龙头
C.用淘米水、洗衣水冲厕 D.在农业生产中,推广滴灌技术
【答案】A
【知识点】水资源的保护
【解析】【分析】分析各个选项的措施对节水是否有帮助即可。
【解答】A. 所谓节约用水,是在保证正常生活和生产的条件下减小水的浪费,因此减少每个人每天的饮用水量是不可行的,故A错误符合题意;
B.洗手后及时关闭水龙头,可以节约用水,故B正确不合题意;
C.用淘米水、洗衣水冲厕 ,可以节约用水,故C正确不合题意;
D.在农业生产中,推广滴灌技术,可以减少水的渗漏和蒸发,中小学教育资源及组卷应用平台
1.2空气与水是重要的物质
考点分布 考查频率 课标要求
考点1 空气的成分与作用 ☆☆ 1.知道空气主要成分的体积分数,认识空气对人类的重要作用。
2.认识氧气、二氧化碳的主要性质,学会氧气和二氧化碳的实验室制法。
3.描述自然界中氧、碳及氮的循环,了解臭氧层破坏、温室效应加剧等环境问题及对人类的影响。
4.了解水的组成和主要性质,举例说明水对生命体和经济发展的影响。
5.了解净化水的常用方法(如吸附、沉淀、过滤和蒸馏等)。
考点2 空气中氧气含量测定 ☆☆☆
考点3氧气与二氧化碳的性质 ☆☆
考点4氧气与二氧化碳的制取 ☆☆☆
考点5水的组成与性质 ☆☆
考点6水的作用 ☆
考点7氧、碳及氮的循环 ☆
考点8环境对人类的影响 ☆
考点9水的净化方法 ☆☆
■考点① 空气的成分与作用
气体 含量 性质 用途
(O2); ; 性质较活泼的气体 1.供给 ;2.帮助 ; 3.燃料在氧气中燃烧后产生的高温火焰可用来切割或焊接金属
(N2); ; 色、 味、性质较 的气体。 1.充入灯泡中,延长灯泡的使用寿命; 2.充入食品装包袋防腐,保鲜。 3.制造化肥、炸药的重要原料。 4.用作致冷剂,医疗上常用液氮冷冻麻醉或冷藏人体细胞组织
稀有气体 0.93% 化学性质 ,又称惰性气体。 1.霓虹灯内充气,稀有气体通电后能发出不同颜色的光 2.激光技术,制造低温环境(氦气)用于医疗麻醉(氙气)等
二氧化碳 0.04% 1.光合作用的原料2.固态CO2(俗称 )作制冷剂 3.工业上用于制纯碱、尿素、汽水
■考点② 空气中氧气含量的测定
(1)装置图:
(2)实验步骤:
1)按图把装置连接,先在广口瓶内加入少量 ,再把剩余的容积用记号划成 等份。
2)点燃燃烧匙内的红磷,立即塞紧瓶塞,观察现象。
3)火焰熄灭后,振荡广口瓶,打开导管上的夹子,观察现象。
(3)实验现象:
A、红磷燃烧,放出 ,有 产生。
B、待集气瓶冷却后,打开止水夹,水经导管进入集气瓶,约占集气瓶内空气总体积的 。
C、水经导管倒流进入集气瓶,消耗的气体跟剩下的气体的体积比为 。
(4)实验结论:空气中氧气的体积约占空气总体积的 。
(5)化学方程式: ;
(6)注意事项:
a.装置的气密性要好,(否则测量结果偏 );
b.所用的红磷必须 ,过少则氧气没有全部消耗完,会导致测量结果偏 ;
c.要等集气瓶(装置) 才能打开弹簧夹,(否则测量结果偏 );
d.在实验前,导管应预先 ,(否则测量结果偏 )
e.要 橡皮管,然后再点 (否则测量结果偏 );
f.点燃红磷伸入瓶中要立即塞紧瓶塞(否则测量结果偏 )。
(7)此实验说明剩余气体有哪些性质:
① 。② 。
(8)其他实验方法:
注意:不能用木炭、硫或铁丝来代替红磷!
理由: 。
■考点③ 氧气与二氧化碳的性质
一、氧气的性质
化学式 O2
物质分类 非金属单质
结构 由氧分子构成,每个氧分子由两个氧原子构成的。
物理性质 1、氧气是一种无色无味的气体。 2、溶解性:不易溶解于水。 3、密度:比空气密度大。 4、低温下液化成淡蓝色的液体或凝固成雪花状的蓝色固体。
化学性质 1、供给呼吸 2、支持燃烧(助燃剂)
5、一些物质在氧气中燃烧
物质(颜色、状态) 反应现象 注意事项及化学方程式
硫粉(淡黄色) a.在空气中:发出 火焰,生成一种有刺激性气味的气体 b.在氧气中:发出 火焰,生成一种带有刺激性气味的气体 要在瓶底装少量水(目的: ) S+O2SO2
铁丝(银白色金属) a.在空气中: 。 b.在氧气中: 。 瓶底装有少量水或铺上一层细沙(目的: ) 3Fe+2O2Fe3O4
红磷(暗红色固体) a.在空气中:发出黄色火焰 b.在氧气中: 。 反应生成的是固体小颗粒,现象应描述为 ,而不是 (指小液滴)。 4P+5O22P2O5
木炭 (灰黑色固体) a.在空气: ,发出红光 b. 在氧气中: ,放出热量,生成一种能使澄清石灰水变浑浊的气体。 C+O2CO2
二、二氧化碳的性质
(1)物理性质: 的气体,密度比 ,能 ,加压降温可变成无色液体,甚至变成雪状固体( ),干冰易吸热 ;
(2)化学性质:
①通常不燃烧,也 燃烧
② ;
③与水反应: (不稳定)
④与石灰水反应: 。
(3)二氧化碳的用途
①二氧化碳用于灭火:二氧化碳既不能燃烧也不支持燃烧,密度比空气大。
简易酸碱灭火器工作原理:
Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O
Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+CO2↑+H2O
②二氧化碳作气肥,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为气体肥料,提高光合作用的强度和效率。
③二氧化碳也是一种工业和食品原料:可用于制纯碱(Na2CO3)、尿素和汽水。
④制冷剂:干冰(固体二氧化碳)可用于人工降雨。
■考点④ 氧气与二氧化碳的制取
一、实验室里制取氧气的方法
分解双氧水 和加热分解高锰酸钾 或氯酸钾 ,化学方程式为:
(1) 。(2) 。
(3) 。
固体加热型 固液(液液)不加热型
发生装置
实验步骤 查→装→定→加→收→验 查→装→定→点→收→离→熄;
①查:检查装置的气密性注意安装顺序:先从下到上,后从左到右。 ②装:装入药品 ③定:固定试管 ④点:点燃酒精灯 ⑤收:用排水法收集 ⑥离:将导管移离水面 ⑦熄:熄灭酒精灯。 【谐音记忆: “茶-庄-定-点-收-利-息”】
排水法 ( 溶于水) 向上排空气法 (密度比空气 ) 向下排空气法 (密度比空气 )
收集装置
优点 ; ;
缺点 ; ;
验满方法 1. ,木条复燃(排气法) 2.集气瓶口 (排水法)
检验方法 ,木条复燃
注意 长颈漏斗末端要伸到液面以下(分液漏斗则不必) 试管口 ;②试管夹夹在离 处;③实验完毕, ;④用KMnO4制O2时,试管口 ;
注意:
(1)在过氧化氢和氯酸钾制取氧气的反应中,用二氧化锰作为 ,它的作用是改变反应速度,本身的质量和化学性质在反应前后都 。
a)催化剂不一定加快反应速率,也有减慢反应速率。
b)催化剂的物理性质在反应前后可以改变。但化学性质和质量不变
c)催化剂在反应中可以参与反应而发生变化,但反应结束时又能转化回原来的物质。
d)催化剂只影响反应速率,不影响最终产量。
e)催化剂在反应中起催化作用。同一反应可采用多种催化剂。
(2)为什么在试管口要放一团棉花? 。
(3)为什么试管口要略向下倾斜? 。
(4)为什么要来回移动酒精灯使试管受热均匀? 。
(5)为什么刚出现气泡时不能立即收集? 。
(6)什么时候才可以开始收集气体? 。
(7)集满氧气后,为什么要先从水槽中移出导管,再熄灭酒精灯? 。
(8)为什么导管不能伸入试管太长? 。
(9)为什么加热前,试管外壁要保持干燥。加热时,用酒精灯的外焰加热,灯芯不能 碰到试管。结束时,热的试管不能立即用冷水冲洗 。
(二)装置的改进与评价:
(1)将固液常温型装置中的长颈漏斗换成 或注射器(如图A、图B所示),改进后装置的优点是通过控制 ,从而控制反应速;
(2)C装置的优点是能随时控制反应的发生和停止。
总结:相比于高锰酸钾或氯酸钾,实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的优点是可随时添加液体、反应不需要加热、操作简便等。
(三)检查装置气密性的常见方法
A. 手捂(加热)法:将导管的出口浸入水中,手握试管等容器,如果 ,放手后导管末端 ,表明装置气密性良好。
B. 液差(注水)法:从漏斗注入一定量的水,使漏斗下端浸没,塞紧橡皮塞,夹紧弹簧夹后,继续加水,使漏斗管内的液面高于瓶内液面,停止加水观察。液面差不变,表明装置气密性良好。
(四)固体加热型实验装置易错处(图为错误示范):
1)试管口应 ;
2)导管应 ;
3)酒精灯应用 ;
4)铁夹应夹在离试管口 处
5)火焰应加热在试管 ;
6)高锰酸钾制取氧气试管口应 ;
7)排水收集时导管不能太长
(五)工业上用分离空气制取氧气
空气冷冻分离法:是物理变化,只是利用各种成分的 不同,把氧气从液态空气中分离出来,属于 变化。
(六)典型气体
气体 收集方法 验满方法 检验方法
氧气 、 。 。 ,说明是氧气
二氧化碳 。 。 ,说明是二氧化碳
二、二氧化碳的实验室制备
(1)药品:大理石(或 CaCO3与稀盐酸。
一般不用其他药品代替的理由:不能用H2SO4代替盐酸,是因为H2SO4与CaCO3反应生成微溶的CaSO4会覆盖在大理石的表面,阻止反应的继续进行
(2) 原理: 。
(3)制取装置如图所示:
(4)收集:CO2密度比空气大、能溶于水且与水反应生成碳酸,一般只用向上排空气法收集CO2气体。
(5)操作步骤:
①. ;
②. 锥形瓶中加入大理石;
③. 连接好装置,导管口接近瓶底处;
④. 长颈漏斗中加入稀盐酸;
⑤. 用 收集气体;
⑥. 用 验满。
⑦. 收满盖好毛玻璃片,将集气瓶口向上放置。
(6)CO2气体的验证:将生成的 色、 味的气体通入 中,若澄清的石灰水变浑浊,则该气体为CO2。反应的化学方程式为: .
(二)二氧化碳的工业制法
(1)原料: ;
(2)原理: ;
(3)设备:石灰窑
(三)实验室制取气体和收集气体的装置
发生装置 收集装置
固体与固体反应,需加热 固体与液体反应,不用加热 密度比空气小,且不与空气中的物质反应 密度比空气大,且不与空气中的物质反应 难溶于水,不与水反应
■考点⑤ 水的组成与性质
一、水的物理性质
纯净的水是没有颜色,没有气味,没有味道的液体。在101000帕时水的凝固点是0℃,沸点是100℃。4℃时密度最大为1克每立方厘米。水结成冰时体积膨胀,所以冰的密度小于水的密度能浮在水面上。
二、水的组成
1.实验仪器:水电解器,直流电源。
2.实验装置:如上图
3.实验现象:(1)通电后,两个电极上都有气泡产生。
(2)与电源正极相连的玻璃管壁b内产生的气体体积小,与电源负极相连的玻璃管a内产生的气体体积大,且玻璃管b与比玻璃管a产生气体的体积比大约为 。
4.气体的检验:玻璃管b中的气体可使带火星的木条复燃,证明是氧气。玻璃管a中的气体被移进火焰时能够燃烧,火焰呈淡蓝色,如气体量少可能发出爆鸣声,证明是氢气。
反应的文字表达式: 。
5.实验结论:(1)水是由氢、氧两种元素组成的。
(2)水在通电的条件下发生了分解反应,生成了氢气和氧气。
【能力拓展】
①电解水时通的是 。
②电解水时常在水中加入少量硫酸或氢氧化钠,目的是 。
③“正氧负氢1比2”是指气体 ,而非质量比。
④水是由 组成的,不能认为水是由氢气和氧气组成的。
⑤电解水时产生氢气和氧气的体积比大于2:1的原因有:
A. ;B. 。
6.水分子的构成:
【能力拓展】
水分子变化过程的意义
①宏观角度:水由氢、氧组成。
②微观角度
A.一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成;一个氧分子由两个氧原子构成;一个氢分子由两个氢原子构成。
B.水是由水分子构成的;氧气是由氧分子构成的;氢气是由氢分子构成的。
③物质变化
两个水分子在通电的条件下生成两个氢分子和一个氧分子。
水在化学变化中的最小粒子是氢原子和氧原子。在化学变化中,分子可以再分,而原子不可以再分。
■考点⑥ 水的作用
(1)水与生命的关系:水是生物生存所需的最基本的物质之一,人体,动植物都需要水,生物体内缺水到一定程度时生命就会终止。水和生命密不可分,有水的环境才可能有生命。
(2)水在生命活动中的意义:
①水是生命有机体的重要组成部分:人体重的2/3以上是水,儿童体内的水分更多达到4/5。
②生物的生命活动也离不开水。
③对人的生命活动来说,谁也是至关重要的:一个健康的成年人每天平均约需2.5升水。
■考点⑦ 氧、碳及氮的循环
一、自然界中的氧循环
(1)大自然中,消耗氧气的途径主要有生物的 、各种物质的 和 作用,产生氧气的途径主要是 。
(2)绿色植物在光合作用中制造的 ,超过了自身 作用对氧气的需要,其余的氧气都以 形式释放到大气中。
(3)大自然中氧气的含量会由于 和 等减少,但又会随植物的 而增加,周而复始地进行循环。这就是 。
【实验】取A、B两个密闭的钟罩,在A、B钟罩中分别放入植物和蜡烛,然后将两个钟罩放在阳光充足的地方。
1.观察A钟罩内蜡烛熄灭时间 ;而B钟罩蜡烛熄灭的时间 。
2.B钟罩内蜡烛燃烧所需的氧气是来自 ,燃烧所产生的二氧化碳 。
3.从实验结果你能得出的结论是 。
二、自然界中的碳循环
(1)碳是构成生物的基本元素之一,自然界中的碳以单质或化合物的形式存在。大气中碳的气态化合物主要是 ,与氧一样,碳在自然界也是可以 的。
(2)自然界中二氧化碳的产生途径主要有人和动植物的 作用、含碳燃料的 、 的分解作用;消耗途径主要是 。
(3)在自然界中, 循环 和 碳 有着密切的联系。通过 作用和 作用,保持了大气中 和 含量的相对稳定,维持了整个生物圈中的 平衡。
【注意点】
自然界中的碳循环保持相对稳定,对生命活动非常重要,其中光合作用和呼吸作用是维持碳循环的重要环节。
三、氮循环
■考点⑧ 环境对人类的影响
一、温室效应与臭氧层破坏等环境问题
(1)大气中的二氧化碳具有与温室玻璃相似的作用,对地球起着 作用,大气中二氧化碳的含量 ,进而导致气温 ,引起“ ”。
(2)“温室效应”加剧的原因:大量使用 ;森林面积因 而急剧减少等。
(3)能造成“温室效应”的气体除二氧化碳外,还包括 、臭氧、氧化亚氮、甲烷、氯氟烃、全氟碳化物及六氟化硫等,统称为 。其中 所占比例最大,约为55%。
(4)酸雨
①酸雨:pH 的酸性降水,称为酸雨。
②酸雨的形成:
降水过程中吸收并溶解空气中的二氧化硫、氮氧化物等污染物,形成硫酸(H2SO4 )和硝酸(HNO3 )有害物质。
③酸雨的危害:
酸雨不仅危害健康,而且使水域和土壤酸化,损害农作物和林木生长,危害渔业,腐蚀建筑物、工业设备和文化古迹。
(5)臭氧空洞
①臭氧O3:臭氧是一种 的气体。
臭氧层则能阻挡和削弱过强的紫外线,对生物起到保护的作用。
③破坏臭氧层的主要物质为氯氟烃, 就是其中一种氯氟烃。
■考点⑨ 水的净化方法
水的净化方法通常有沉淀法、 、 法。
A. 沉淀法:在水中加入 等,搅拌后静置,使水中的悬浮杂质凝聚成较大颗粒而沉淀下来。
B. 过滤法:根据物质的 ,用于除去液体中混有的不溶性固体杂质的方法。
1.过滤装置:如图所示。
2.过滤的操作要领:
“ ”:滤纸紧贴 ,中间不留气泡。
“ ”:滤纸边缘低于漏斗口,滤液液面 滤纸边缘。
“ ”:烧杯紧靠 ,玻璃棒末端轻靠在有 滤纸的一侧,漏斗下端紧靠烧杯 。
3.过滤时,玻璃棒作用是 。
4.过滤器的制备:滤纸2次对折后打开。
C. 蒸馏法:根据液体物质的 不同,用于分离或提纯互溶的液态混合物的方法。用蒸馏法净水可除去水中已经溶解的物质。把水加热至沸腾,变成水蒸气,再经冷凝得到的水称为蒸馏水(装置如图)。
蒸馏时,蒸馏烧瓶中应放入几片 ,以 。操作时,将温度计的水银球放在蒸馏烧瓶的支管口处,以便于观察温度的变化,确定所接收液体的种类。
②蒸馏时,冷凝管中 ,是因为冷凝时,冷水需充满冷凝器,防止冷凝器冷凝时受热不均匀出现炸裂,同时逆流冷凝效果好。
★沉淀、过滤及蒸发的比较:
方法 原理 适用范围 基本操作 作用 净化程度
沉 淀 根据 ; 静置,使不溶性的杂质沉降下来并与水分层。 用于分离液体中混有的不溶性固体杂质 加入明矾等凝聚剂,搅拌后静置 除去不溶性杂质(使水中的悬浮微粒凝聚成较大颗粒而沉淀下来)。 由 低 到 高
过 滤 根据 ; 把液体和不溶于液体的固体分离。 用于除去深中混有的不溶性固体杂质; 溶解,过虑 除去不溶性杂质(可除去水中的悬浮微粒)。
吸 附 利用 把自然水中一些不溶性杂质和一些溶解性杂质吸附在表面。 除去部分不溶性和或溶性杂质,臭味等。
蒸 馏 根据 ; 通过加热的方法使水变成水蒸气后冷凝成水 用于分离或提纯液态混合物 加热,蒸馏、冷凝 除去可溶性杂质和不溶性杂质(可除去水中已溶解的物质)。
■考点1 空气的成分与作用
[典例1](2024八下·长兴期中)2021 年 5月 22日,“祝融号”火星车到达火星表面开始探测。资料显示火星表面大气成分如下表。下列说法不正确的是(  )
火星大气成分 二氧化碳 氮气 氢气 其它气体
体积分数 95.30% 2.70% 1.60% 0.40%
A.火星大气通入澄清石灰水会变浑浊
B.火星大气中的氮气所占比例高于地球空气中的
C.宇航员要在火星上出舱勘查,须佩戴供氧装置
D.若条件允许,可以利用火星上的二氧化碳制取氧气
◆变式训练
1.我们每时每刻都要吸入空气,关于空气的下列说法正确的是(  )
A.空气中有很多物质,其中只有氧气是有用的,其他成分都有害
B.空气中的氧气能供给呼吸,而氮气不能供给呼吸,但对人呼吸无害
C.空气中的其他成分都分离出去,只留下氧气,对人类的生存更有益
D.空气是由多种物质组成的,各气体含量永远不会发生变化
■考点2 空气中氧气含量测定
[典例2](2024八下·金东期末)对下列实验中出现的异常现象分析合理的是(  )
选项 异常现象 分析
A 制取CO2气体时,始终收集不到CO2 收集CO2的集气瓶没盖玻璃片
B 利用排水法收集的氧气不纯 收集氧气前集气瓶内水没有装满
C 细铁丝在氧气中燃烧时,集气瓶瓶底炸裂 用于引燃的火柴太长了
D 测定空气中氧气含量时,进入集气瓶中的水过少 燃烧匙内放置的红磷过量了
A.A B.B C.C D.D
◆变式训练
1.(2024八下·余杭期末)如图甲拉瓦锡曾将少量汞放在密闭容器里,加热十二天后,部分液态汞变成了红色氧化汞粉末,容器里空气体积减少了约1/5。小科利用图乙装置测定空气中氧气的含量,用压强传感器测定的压强随时间的变化情况如图丙所示。下列说法正确的是(  )
A.拉瓦锡实验证明了空气中氮气约占总体积的1/5,氧气占4/5
B.红色粉末是汞与氧气发生分解反应生成的氧化汞
C.若装置气密性不好,图丙中c点将上移
D.图丙中b点对应的操作是打开弹簧夹
■考点3 氧气与二氧化碳的性质
[典例3-1](2024八下·杭州月考)空气是一种重要的天然资源,在人们的日常生活中有着广泛的用途。下列关于空气中各成分的性质和作用,描述正确的是 (  )
A.氧气性质活泼,不但能支持呼吸,还是一种优质的燃料
B.氮气性质较活泼,是制造化肥、炸药的重要原料
C.各种稀有气体通电能发出不同颜色的光,可以用于制霓虹灯
D.二氧化碳溶于水后,溶液呈酸性,空气中含量增多可能会导致酸雨
[典例3-2](2024八下·萧山期末)下列有关二氧化碳的说法正确的是(  )
A.水中通入二氧化碳后仍为无色,说明二氧化碳与水未发生反应
B.二氧化碳用于灭火,既利用了它的物理性质也利用了它的化学性质
C.空气中二氧化碳含量达6%以上会致人死亡,说明二氧化碳有毒
D.将燃着的木条伸入一瓶气体中,木条立即熄灭,证明瓶内原有气体就是二氧化碳
◆变式训练
1.(2024八下·浙江期中)下列叙述中属于氧气化学性质的是
A.在通常情况下,氧气是无色无味的气体
B.氧气具有助燃性,可以支持燃烧
C.在标准状况下,氧气的密度是1.429 克/升
D.氧气不易溶于水
2.(2023八下·越城期末)如图是研究二氧化碳性质的创新实验,①③为浸有紫色石蕊试液的湿润纸片.②是用紫色石蕊试液浸过的干燥纸片。下列说法正确的是(  )
A.装置A中滴加的稀盐酸可用稀硫酸代替,使实验现象更明显
B.装置B中①③变红是因为生成的CO2呈酸性
C.装置B中能说明二氧化碳密度比空气大的现象是③比①先变红
D.装置C中点燃的蜡烛自上面下熄灭
■考点4 氧气与二氧化碳的制取
[典例4-1](2024八下·金东期末)小科同学准备在实验室里制取一定量的氧气,用于做细铁丝在纯氧中燃烧的实验。实验室提供了以下药品和仪器装置制取气体,根据要求回答:
【药品】①氯酸钾,②高锰酸钾,③过氧化氢,④二氧化锰,⑤稀盐酸,⑥大理石
【装置】
(1) 写出图①中仪器A的名称   。
(2)小科直接利用上图中①、③装置制取并收集氧气,则他选择的药品为上述中的   (填序号)。
(3)下列关于制取并收集氧气过程中的说法正确的是____(填字母编号)。
A.装置①点燃酒精灯后,需在试管底部来回移动酒精灯,目的是预热
B.若用装置③收集氧气,要检验氧气是否集满,则需把带火星木条放在集气瓶口
C.不能选择装置④收集氧气的原因是氧气的密度小于空气的密度
D.选择①、⑤装置组合制取和收集氧气, 则导管口的连接顺序为a→b→c→…
(4)小科收集了一瓶氧气后,准备完成细铁丝燃烧实验,如图⑥和⑦。点燃系在螺旋状细铁丝底端的火柴后,接下去的操作是等到火柴   (填“燃得最旺”或“快燃尽”)时将铁丝伸入集气瓶内。
[典例4-2](2024八下·临平月考)我们都知道在实验室制取二氧化碳时,收集方法不宜用排水法,那么如何改进才能使用排水法来收集二氧化碳呢?针对该问题进行以下探究活动。
【活动一】探究CO2在水和食盐水(模拟海水)中的溶解情况。相同条件下,该小组分别用排水法、排食盐水法收集CO2(如图1),待收集100mLCO2后,移出导管,每隔一段时间观察并记录量筒内CO2体积。重复实验,所测数据平均值如下表:
时间/h 0 0.5 6 12 24 48
CO2体积/mL(排水法) 100 98.5 85.5 77 66 59
CO2体积/mL(排食盐水法) 100 99 93 90.5 89 88
(1)图1中仪器A的名称是   。
(2)由上表数据可知:相同条件下,等体积水和食盐水吸收CO2更多的是   (填“水”或“食盐水”)。
(3)【活动二】探究植物油隔离对CO2在水中溶解情况的影响。
用两个量筒分别收集100mLCO2倒置于水槽中,向其中一个量筒内注入少量植物油,使CO2与水被植物油隔开(CO2与植物油不反应),测得量筒内CO2体积随时间变化曲线如图2。分析该图可得出的结论是   。
(4)为检验有植物油隔离时CO2是否会进入水中,请设计一个简单的实验来证明:   。
◆变式训练
1.(2024八下·萧山期末)小黄和小岩发现,带火星的竹签在空气中不会复燃,若用装有60%体积的水的集气瓶倒置在水槽中收集氧气,得到的气体就能使带火星的竹签复燃。为了找到能使带火星的竹签复燃的氧气含量最小值,她们进行了如下探究:(空气中的氧气含量为21%)
(1)【设计实验】小黄设计了如图所示的装置,该装置的圆底烧瓶中放入水的目的是   。写出实验室用双氧水制取氧气的化学方程式   。
(2)【实验研究】第一组实验:取3只集气瓶,编号为①②③,分别装入15%、30%和45%体积的水,盖上盖玻片,倒置在水槽中。当气泡   放出后,将导管口伸入集气瓶,把其中的水全部排出。将相同的3根带火星的竹签分别插入①~③号瓶中,记录实验现象。获得第一组实验现象后,小晨又做了第二组实验,并记录实验现象。两组实验数据和现象如下表:
实验分组 第一组     第二组    
实验序号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥
集气瓶装水的体积分数/% 15 30 45 34 38 42
带火星的竹签的状况 亮 很亮 复燃 很亮 复燃 复燃
得出上述两组实验现象后,小萍认为还不能确定能使带火星的竹签复燃的氧气含量最小值,需继续进行实验,她应该在水的体积分数为   再进行实验。
【实验结论】经过数次实验得出水的体积分数较准确数值之后通过计算氧气含量得出:能使带火星的竹签复燃的氧气含量最小值为48.7%。
2.(2024八下·杭州竞赛)某兴趣小组的同学对二氧化碳的制取和相关性质进行了探究。
(1)CO2的制取:A或B装置均可作制取CO2的发生装置,选用A装置的优点是   。利用C装置可以进行许多实验。下列实验能达到预期目的的是   (填序号)。
A.收集 CO2气体: 将CO2气体从m端通入
B.检验 CO2是否收满:将燃着的木条放在 n端
C.检验所得到的气体是 CO2:在瓶中盛少量澄清石灰水,将气体从m端通入
D.测定 CO2气体的体积:在瓶中盛满水,m端连接量筒
(2)CO2的性质:如图2所示进行实验(紫色纸花是用紫色石蕊溶液浸泡后晾干制成的)。打开K后,再缓缓通入二氧化碳气体,观察到的现象是   。
(3)CO2的吸收:我国提出2060年前实现碳中和,“碳捕捉和封存”技术是实现碳中和的重要途径之一。常温下,采用加压水洗法可捕集CO2,原因是   。
■考点5 水的组成与性质
[典例5] (2024八上·南浔期中)在水的电解实验中,能直接观察到的现象是(  )
A.与正极和负极相连的电极产生的气体的质量比为8:1
B.水是由氢、氧两种元素组成的
C.电极上有氢气和氧气产生
D.与正极和负极相连的电极产生的气体的体积比为1:2
◆变式训练
1.(2024八上·温州期中)为探究水的组成及变化,科学项目化小组设计如图装置进行电解水实验。
实验一:在电解水装置玻璃管里加满水(含少量氢氧化钠),再接通直流电源。
(1)通电一段时间后,观察到两玻璃管内的液面下降,其中b管中产生的气体是   。
(2)请给如图2所示水电解过程中的微粒运动变化排序:   (用序号表示)。
实验二:为了提高电解水的速度,研究小组采用了如下方法:方法一,加入氢氧化钠溶液;方法二,提高电压。小组同学进行多次实验,测得产生10mL氧气所需时间如图3.
(3)本实验通过观测   来判断电解水的速度。
(4)电解溶质质量分数为10%的氢氧化钠溶液时,改变电压对电解水速率的影响是   。
■考点6水的作用
[典例6](2024八上·长兴期中)水是生命之源,与生物生存、工农业生产等息息相关,关于水的说法正确的是(  )
A.每个成年人每天摄入水约2.5毫升
B.水循环的外因是水的三态变化
C.地球上可供我们直接利用的水是河流水、淡水湖泊水、较浅的地下淡水
D.汽水倒入杯中会有大量气泡溢出,说明气体不能溶于水
◆变式训练
1.(2024八上·金华月考)下列关于水资源的说法错误的是(  )
A.水是生物生存所必需的最基本物质之一
B.陆地淡水尽管只占总水量的2.53%,但是水体的种类很多,为我们提供了几乎全部生活和生产用水
C.我们东阳水资源丰富,根本不用考虑缺水问题,所以只需在缺水城市注意节约用水即可
D.地球各处的水处于永不停息地运动和转化之中
■考点7 氧、碳及氮的循环
[典例7](2023八下·越城期末)下列关于“碳循环”和“氧循环”的说法中,不正确的是(  )
A.变化观:每个人都在参与碳、氧循环,碳循环中的“碳”是指碳元素
B.微粒观:化石燃料的燃烧会使自然界中的氧原子总数减少
C.平衡观:碳、氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定
D.守恒观:碳、氧循环过程中各元素质量守恒
◆变式训练
1.(2024八下·拱墅期末)如图所示为自然界中碳—氧循环简图。下列说法错误的是(  )
A.从分类的角度看,CO2属于氧化物,Y属于有机物
B.从平衡的角度看,大气中二氧化碳和氧气含量基本不变
C.从能量的角度看,两种循环都只涉及化学能转化为内能
D.从微观的角度看,两种循环不会使自然界中的氧原子总数增加
■考点8 环境对人类的影响
[典例8](2024八下·上城期末)如图为杭州某时刻的空气质量日报,下列说法正确的是(  )
空气质量指数(AOI)54 良
PM2.5 PM10 SO2 NO2 CO O3
24优 57良 6优 25优 — 146优
A.当前空气质量首要污染物为臭氧
B.空气质量指数越高,空气质量状况越好
C.SO2、CO、CO2属于空气质量指数的污染物
D.PM2.5指大气中粒径≤2.5微米的颗粒物
◆变式训练
1.(2024八下·长兴期末)2024年4月 22日是第五十四个世界地球日,今年的主题是“全球战塑”,呼吁减少塑料污染,保护地球家园。下列有关环境保护说法正确的是
选项 环境问题 防治措施
A 空气污染 合理规划工业区与非工业区
B 土壤盐碱化 减少塑料袋的使用
C 酸雨 禁止二氧化碳的排放
D 温室效应 禁止生产和使用含氟利昂制冷剂的物质
A.A B.B C.C D.D
■考点9水的净化方法
[典例9](2024八上·浙江期中)今年九月,台风过后,科学兴趣小组的同学在附近水源收集到一瓶浑浊的河水,经过如图一所示的净水过程,最终制成蒸馏水。
请回答以下问题:
(1)图一中操作③对应图二中的装置是   (填“I”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)。
(2)在图二的Ⅲ操作中,所需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗和   ,若经过操作①后,所得液体C中仍有浑浊,其原因可能是   (填一种原因即可);
(3)水的净化再利用是节约水资源的一项重要措施。“生命吸管”是一种户外净水装置(如图三),下列说法正确的是____(单选)。
A.超滤膜可以过滤部分颗粒杂质,降低浑浊度
B.超滤膜可以去除细菌
C.通过“生命吸管”可以得到纯净水
D.PP棉消除异味、提升口感,是利用了它的吸附性
◆变式训练
1.(2024八上·龙湾期中)海水淡化可采用膜分离技术,如图一所示,对淡化膜右侧的海水加压,在其左侧得到淡水。其原理是海水中的水分子可以透过淡化膜,而其他各种微粒不能透过。
(1)采用膜分离技术淡化海水的原理,与化学实验中常见的   操作相似。
(2)海水中含有大量的氯化钠,图二是氯化钠的溶解度曲线,据此可知盐场从海水中得到食盐晶体利用的方法是   结晶(选填“降温”或“蒸发”)。
1.(2022·丽水)在实验室制取和收集气体的四种装置中,下列用法不正确的是(  )
A.可制取O2 B.可制取CO2 C.可收集CO2 D.可收集O2
2.(2023·绍兴)小敏在鉴别氢气、氮气、氧气、二氧化碳四瓶无色气体时,对它们的部分性质进行归纳梳理并编制了检索表(如图)。检索表中S代表的是(  )
检索表
1a具有可燃性...............P
1b不具有可燃性...............2
2a能使澄清石灰水变浑........Q
2b不能使澄清石灰水变浑.......3
3a能使带火星的木条复......R
3b不能使带火星的木条复..... S
A.氢气 B.氮气 C.氧气 D.二氧化碳
3.(2019·嘉兴)地球上有丰富的水资源,科学家一直在研究成本低、效率高的催化剂,使水发生反应获得氢能源。下列说法错误的是(  )
A.水是由氢元素和氧元素组成的化合物
B.保持水化学性质的最小微粒是氢原子和氧原子
C.水发生反应生成氢气和氧气属于分解反应
D.催化剂在化学反应前后化学性质和质量不发生改变
4.(2021·杭州)下列依据实验现象得出的结论错误的是(  )
选项 实验操作与现象 实验结论
A 将1g白磷、1g红磷分别放入两支带塞的试管中,再将试管同时浸约80℃的热水里, 只有白磷燃烧 白磷的着火点比红磷低
B 将二氧化碳通入紫色石蕊试液,试液变红 二氧化碳是一种酸
C 在常温常压下,硫在氧气中燃烧比在空气中该条件下, 燃烧更剧烈 氧气的浓度越大硫燃烧得越剧烈
D 将铁粉、硫粉按一定比例混合加热后,所得固体物质不能被磁铁吸引 铁粉已跟硫粉发生了化学反应
A.A B.B C.C D.D
5.(2019·台州)如图,集气瓶中充满二氧化碳,大烧杯中燃着2支高低不等的蜡烛,实验时打开止水夹,移开玻璃片。下列说法正确的是(  )
A.将观察到高的蜡烛先熄灭
B.不移开玻璃片,实验现象更明显
C.蜡烛会熄灭,是因为二氧化碳降低了蜡烛的着火点
D.去掉烧杯中的1支蜡烛,也能得出同样的实验结论
6.(2023·金华)每年的6月5日是世界环境日。今年我国的主题是”建设人与自然和谐共生的现代化”、尊重自然、顺应自然、保护自然是这一主题的内在要求。下列行为不符合这一主题的是(  )
A.垃圾分类处理,做到变废为宝
B.工业废气直接排放,提高经济效益
C.建立自然保护区,保护生物多样性
D.合理使用化肥农药,提高粮食产量
7.(2019·杭州)如图是教材中用来表示电解水过程的示意图(其中“ )分析示意图,可作出的正确判断是(  )
A.常温常压下水可以发生分解反应
B.电解水的最终产物是H、O原子
C.H原子是图示微粒中的最小微粒
D.O原子只有在通电条件下才能转化为O2分子
8.(2019·杭州)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是一种常用的食品抗氧化剂,小金模仿化工生产,用如图装置来制取Na2S2O5.
已知:A中发生的反应为:H2SO4(浓)+Na2SO3═Na2SO4+SO2↑+H2O
B中发生的反应为:Na2SO3+SO2═Na2S2O5
(1)图中盛放浓硫酸的仪器名称是   ;
(2)写出C中发生反应的化学方程式   ;
(3)在实验过程中,滴加浓硫酸不宜过快,理由是   .
(4)该实验开始滴加浓硫酸时,应先除尽装置内的空气,若忘记这一操作,新制取的Na2S2O5产品中会混有Na2SO4杂质,这与O2的   有关(填化学性质)
9.(2024·浙江)自发现加热硝石可以产生氧气以来,科学家进行了100多年的探索,发现了氯酸钾(KClO3)与二氧化锰(MnO2)混合加热这一经典制氧气法,历程如下:

(1)根据质量守恒定律可以推知,硝石中一定含有的元素为   。
(2)1772年,发现MnO2和浓硫酸反应制氧气法,MnO2中Mn的化合价为   价。
(3)1832年,发现KClO3与MnO2混合加热制氧气法,反应前后MnO2的质量不变,但比单独加热KClO3产生氧气的速率大,其中MnO2起   作用。
10.(2023·舟山)科学观念的建立需要经历曲折的探索。在很长-段时间内,人们曾认为水是组成世间万物的一种元素。
(1)1781年,卡文迪许用纯氧与氢气反应,生成水。推测水应该由   种元素组成,从“合成”的角度,证明了“水不是单一元素”。
(2)1800年,卡菜尔和尼科尔森通过电解的方式将水分解为氢气和氧气,该反应的化学方程式为   ,从“分解”的角度,证明了“水不是单一元素“。
11.(2023·金华)测量空气中氧气体积分数实验的思维模型如下:
封闭空间——消耗氧气——气压减小——观察现象
项目化学习小组按图甲完成氧气含量测定的实验时,发现进人集气瓶的水量低于”1”刻度线。为提高氧气含量测定的精准度,展开了如下研究。
[误差分析]几位同学对测量值偏小原因的分析如下:
甲:红磷的量不足,未能把瓶内氧气耗尽;
乙:将燃烧匙伸入集气瓶瞬间,部分空气逸出;
丙:实验前导管中有空气,实验后一部分本应进入容器的水滞留在导管中;
丁:由于广口瓶的形状造成很难均分五等份,影响测量结果;
(1)以上原因分析中,其中一位同学的观点被大家一致否定,你认为是哪位同学的观点?  (选填”甲”“乙”“丙”或”丁”);
(2)[方案改进]根据以上讨论,为减少实验误差,提高实验结果的精准度,学习小组同学设计了图乙改进装置。(已知:红磷的着火点是240℃,无毒;白磷的着火点是40℃,有剧毒)
比较图甲、图乙的实验方案,下列关于图乙实验方案叙述正确的是 。
A.利用着火点更低的白磷并采用加热后的玻璃棒”内引燃”,建立封闭空间使实验结果更精准
B.可以解决图甲方案中一部分水滞留在导管中带来的误差问题
C.改用量筒内水的体积变化来确定消耗氧气的体积,使测量结果更精准
D.彻底地解决了实验的安全性问题,符合绿色化学理念
(3)小金同学认为,图乙实验装置还需在橡皮管处补充一个止水夹,请表达你的观点及理由   ;
(4)[问题反思]小组同学多次实验,测量值总是小于。经过老师指导,小组同学讨论后认为,可以从模型中”消耗氧气”的方法入手给实验做进一步改进。
[资料]暖宝宝是利用铁粉在空气中氧化的原理制成。
[方案迭代]讨论后,项目组设计了如图丙所示的装置,用暖宝宝粉代替红磷,利用铁粉在空气中氧化的原理进行实验。操作步骤如下:①将滤纸用水浸润后黏附在针筒内壁;②把暖宝宝粉倒入针筒,轻轻转动,使涂抹均匀;③涂上凡士林,将活塞插入针筒,盖上橡皮帽,观察并记录活塞移动情况。
经多次实验后,测得空气中氧气的体积分数均约占。
从消耗氧气的方法角度分析,图丙方案比图甲方案测定结果更精准的原因是   。
[心得交流]科学探究需要不断根据结果反思探究过程,优化方案,实现方案的迭代更新。
12.(2024·浙江)实验室常用大理石(主要成分是CaCO3)与稀盐酸制取二氧化碳。请回答:
(1)①图1是两种气体发生装置,各有优缺点。选择其中一种并说明所选装置的优点:   。
②检查装置A的气密性时,将右侧导管浸入水中,用手捂住试管,观察到   ,说明气密性良好。
(2)在完成气密性检查后,装入药品,反应产生气体。用向上排空气法收集气体,验满时,将燃着的小木条放在集气瓶口,小木条熄灭。从燃烧条件看,小木条熄灭是由于   。
(3)在收集二氧化碳过程中,某同学进一步探究了集气瓶内氧气体积分数对瓶口小木条燃烧情况的影响。多次实验后发现氧气体积分数降到8%左右时小木条熄灭。其中一组实验数据如图2,在该实验条件下,要使二氧化碳体积分数达到90%,需在小木条熄灭后,再收集   秒。
13.(2021·杭州)某种粗盐水中有少量含SO42-、K+的杂质,小金用这种粗盐水经过下列实验流程制取纯净氯化钠晶体。
(1)固体A是   。(填化学式)
(2)加碳酸钠溶液时发生反应的化学方程式   。
(3)若将溶液C蒸发至出现大量固体时停止加热,利用余热将溶液蒸干得到晶体,所得体仍不是纯净的氯化钠,理由是   。
14.(2020·杭州)为了解决人们在野外生活和工作时的饮水问题,小金开展了便携式野外净水器的设计和制作。
(1)(一)设计方案如图甲所示(其中箭头表示预设的水流方向)
⑴为了确保水流按预设方向,原水进口和净水出口需要安装单向阀,单向阀类似于人体心脏中心房和心室之间的   (填写结构名称)。
⑵为了使水质符合饮用水标准,小金选择了三种滤料去除原水中的杂质,三种滤料的用途如表所示,则滤料甲、乙、丙分别为   (按序填写编号)
滤料编号 用途
① 去除水中的泥沙、悬浮物等大颗粒污染物
② 去除大分子有机物、重金属离子和细菌等
③ 去除残留的细菌、小分子有机物、重金属离子和异味等
⑶为了使净水器出水快,需要通过加压装置吸水和压水。下列设计中手柄均可带动活塞做直线往复运动,其中能达到人推拉手柄省力这一目的的是   (选填字母)
(2)小金按其设计方案完成了净水器的制作,并对净水器的净水500,效果进行检测已知随着滤料内污染物增加净水流速会降低,当其低于250mL/mn时,需对滤料进行处理。图乙为净水器对三种地表水体进行净水实验,得到的净水流速随净水量变化的图像据此判断,在不处理滤料的情况下,此净水器   (选填“能或“不能”)从以上三种地表水体中获取30L净水。
15.(2023·衢州)在医院,吸氧的患者每小时消耗600L氧气,费用为4元。实验室制取氧气的成本是多少呢?小科在图甲装置的锥形瓶中加入适量的二氧化锰和水,用注射器吸入20mL过氧化氢溶液并全部注入锥形瓶中,测得装置的总质量变化如图乙。
(1)上述过氧化氢溶液完全分解产生氧气的质量是   g。
(2)根据实验数据,通过化学方程式计算20mL过氧化氢溶液中溶质的质量。
(3)已知上述20mL过氧化氢溶液的成本为0.4元,若在实验室用同样的过氧化氢溶液制取600L氧气(密度取1.4g/L),需要的成本是   元,可见在实验时应节约药品。(不计其它成本)
(4)小科连接图甲和图丙装置,用注射器另取4mL同样的过氧化氢溶液,通过直接测量氧气的体积来计算成本。若不考虑导管对实验的影响,以下分析正确的是____。
A.广口瓶中的水面上有少量植物油,能防止氧气溶于水
B.实验前图丙装置中广口瓶内的水量不会影响测量结果
C.读数时量筒中的水面高于广口瓶内的液面导致测得氧气的体积偏小
D.测得氧气的体积等于量筒中增加的水的体积减去加入的过氧化氢溶液的体积
16.(2023·金华)某款市售制氧杯具有供氧快、便携带、易操作、成本低的特点。图1为制氧杯实物图,图2为制氧杯内部结构剖面示意图,图3为制氧剂的相关信息。利用该制氧杯制氧,产生的氧气可以在剧烈运动后即时补氧,也可以供老人、孕妇等在家中和户外急救补氧。
[制氧剂]相关信息
制氧剂A的成分为:2Na2CO3·3H2O2
制氧剂A放入水中后发生的反应:
2Na2CO3·3H2O2=2Na2CO3+3H2O2
制氧剂B的成分为:MnO2
[使用步骤]
Ⅰ.取下杯盖,在甲杯中加入A、B两种制氧剂,再加入清水至相应水位;
Ⅱ.取下与杯盖相连的乙杯,在乙杯中加入适量清水,将乙杯装回杯盖的中央正下方;
Ⅲ.将带有乙杯的杯盖和甲杯旋紧,形成一个如图1所示的整体;
Ⅳ.待出气孔②处有氧气逸出时,通过医用导气管供人呼吸补氧。
回答下列问题:
(1)在乙杯中加入清水的作用是   ;
(2)在甲杯中加入清水至相应水位,清水除了溶解制氧剂A并使制氧反应发生以外,还具有的作用是   ;
(3)请运用所学知识,并结合以上信息,解释该制氧杯能快速产生氧气并能从出气孔②快速逸出的原因。
17.(2023·温州)水质对水族箱内鱼的生存至关重要,定期监测和维护水质有利于鱼的生存。
(1)自来水消毒后残留的氯称为余氯,其对鱼有害。某研究者用三种不同的方式去除余氯,其效果如图所示。据图,小明采取方式二去除余氯,其理由是   。
(2)水族箱在使用过程中需要补充氧气,常用的方法有增加水草或投放增氧剂。
①增加水草可以补充氧气的原因是   。
②过氧化钙是常用的增氧剂,其与水缓慢反应生成氧气的化学方程式为:。
检测发现,投放适量过氧化钙为鱼补充氧气,在持续补氧过程中水的pH基本保持不变。解释原因   。
1.(2024·浙江模拟)2019年3月22日是“世界水日”,它的主题是“Leavingnoonebehind”。我国的宣传主题为“坚持节水优先,强化水资源管理”。下列有关水的知识中不正确的是(  )
A.水是一种常见的溶剂,自然界中的水都是混合物
B.自然界的降水普遍带有酸性,称为酸雨
C.水中N、P等元素的增多会引起水体的富营养化
D.沿海地区的昼夜温差较小是因为水的比热大
2.(2023·婺城二模)科学思维是科学课程要培养的核心素养之一。下列各示例的说法正确的是
A.比较:金刚石和石墨的组成元素相同,故两者的物理性质相同
B.分析:水电解时生成氢气和氧气,说明水是由氢、氧两种元素组成的
C.归纳:可燃物燃烧时温度需要达到着火点,故可燃物的温度达到着火点就一定会燃烧
D.推理:某物质在氧气中燃烧生成二氧化碳和水,则该物质中一定含有碳、氢、氧元素
3.(2024·余杭模拟)如图是农家常用的一种分离豆渣和豆浆的方法,这种方法最接近(  )
A.沉淀 B.过滤
C.结晶 D.蒸馏
4.(2022·拱墅模拟)医用防护口罩的核心材料是“熔喷布”(主要成分为聚丙烯[(C3H6)n]),鼻梁压条的材料是金属铝;因其对带病毒气溶胶和有害微尘的阻隔效果显著,故在预防新冠肺炎疫情中发挥重要作用。下列分析正确的是(  )
A.“熔喷布” 的主要成分聚丙烯属于无机物
B.制作鼻梁压条的金属铝是由铝分子构成的
C.用金属铝制作鼻梁压条是利用其导电性
D.医用防护口罩起阻隔作用的原理类似于过滤
5.(2023·宁波模拟)2022年3月22日是第30届世界水日。2021年宁波市水资源公报显示,我市用水总量持续增加,呼吁市民节约用水,从点滴做起。下列行为不利于节水的是(  )
A.正确使用抽水马桶大小水按钮 B.不用长流水解冻食材
C.用漫灌方式浇灌绿地 D.合理安排洗车次数
6.(2021·鄞州模拟)2021年初持续干旱的皎口水库几近干涸,如图所示。节约用水,防治水污染应成我们的自觉行为。下列节水措施不可行的是(  )
A.减少每个人每天的饮用水量 B.洗手后及时关闭水龙头
C.用淘米水、洗衣水冲厕 D.在农业生产中,推广滴灌技术
(6题图) (7题图)
7.(2024·上虞模拟)2023年11月4日,曹娥江城市人行桥正式开通启用。夜幕下,变幻的霓虹灯光秀,桥两边伴音乐舞动的喷泉,如添了一对翩然起舞的翅膀,加上流光溢彩的球幕,光影交错,让整座人行桥增添了梦幻色彩。下列叙述中错误的是
A.霓虹灯内充入的主要是稀有气体
B.音乐传入人耳在鼓膜处产生听觉
C.喷泉过程中能量转化为电能转化为机械能
D.水面上的倒影是光的反射造成的
8.(2024·嵊州模拟)某兴趣小组利用氧气传感器探究不同物质在空气中燃烧时的耗氧量情况。过量的蜡烛和红磷分别在相同的密闭容器中燃烧,测得的氧气含量变化如图所示。下列判断正确的是
①蜡烛燃烧过程中,a点时容器内氮气体积分数为84%
②红磷燃烧过程中,b点和c点时容器内物质种类相同
③燃烧结束后,两容器中氧气均未耗尽,红磷耗氧量较多
④若将足量蜡烛和红磷放在同一密闭容器中燃烧,氧气的体积分数可降至 3%
A.①③ B.①④ C.②③ D.③④
(8题图) (9题图)
9.(2024·余姚模拟)用如图装置检验人体呼出气体成分的说法错误的是 (  )
A.用装置甲检验时,呼出气体应从a 口进入
B.实验中澄清石灰水变浑浊说明呼出气体中含有二氧化碳
C.用氢氧化钠溶液替换澄清石灰水不能达到实验目的
D.连通b、c 后可检验呼出气体中的水蒸气和二氧化碳
10.(2024·杭州模拟)下列实验操作正确且根据现象能得出正确结论的是
A.甲中拧紧瓶盖振荡发现塑料瓶变瘪,说明二氧化碳能与水反应
B.乙中白磷能燃烧,红磷不能燃烧,说明燃烧时可燃物的温度要达到着火点
C.丙中操作观察pH试纸变蓝,说明NaOH溶液显碱性
D.丁中小烧杯内壁有水珠生成,说明蜡烛中含有氧元素
11.(2024·舟山模拟)如图是用U形管改进后的创新实验装置,同时取下U形管两端的橡胶塞,开始反应。下列说法正确的是(  )
A.反应时,右边玻璃管液面上升速度快
B.将换成CO,实验现象一样
C.反应一段时间后,烧杯中滴加酚酞都会变红
D.该装置可以验证二氧化碳与氢氧化钠发生了反应
12.(2023·杭州模拟)氧气在自然界中存在非常广泛,并不断循环转化,如图是自然界中氧元素的部分循环示意图,下列与氧循环有关的说法正确的是()
A.空气中的氧气的含量是稳定不变的
B.图中参与氧循环的各途径都是化学变化
C.氧元素在自然界中既有游离态,又有化合态
D.空气中氧气的浓度越高越有利于生物生存
13.(2024·金东二模)地球是人类共同的家园,珍爱地球,人与自然和谐共生。下列行为不符合这一主题的是(  )
A.提倡步行、骑自行车等“低碳”出行方式
B.生活垃圾和农作物秸秆焚烧处理
C.采用绿色化学工艺,使原料尽可能转化为产品
D.深入推广“化肥减量增效”,减少大气、水等的污染
14.(2024九下·临安模拟)下列有关水的说法中不正确的是(  )
A.水是一种常见的溶剂,自然界中的水都是混合物
B.自然界的降水普遍带有酸性,称为酸雨
C.水中N、P等元素的增多会引起水体的富营养化
D.沿海地区的昼夜温差较小是因为水的比热大
15.(2024·文成模拟)人类对水的利用历史悠久,但对水组成的认识却是从近代才开始的。以下是小文查阅到近代科学家对水组成认识的一些资料,整理后如下图所示。
(1)分析上述资料,推测“易燃空气”应是   。(填化学式)
(2)根据1770年拉瓦锡实验,预测水的化学性质是   。(写出一条)
(3)请自选一个角度阐述1787年拉瓦锡的实验与1768年普利斯特里和1781年卡文迪许的实验研究思路有何不同?   。
16.(2024·舟山模拟)在学习铵盐与碱反应的相关知识时,老师做了如图1和图2两个实验,兴趣小组的同学们对这部分内容十分感兴趣,请你回答以下几个问题:
(1)由图1、2实验可知,硫酸铵与氢氧化钙、氢氧化钠混合研磨或加热,都能放出刺激性气味的气体,图2中湿润的红色石蕊试纸变为   色。
(2)图2中硫酸铵与氢氧化钠反应的化学方程式为    。
(3)图3中无水硫酸铜变蓝,说明碳酸氢铵分解有    产生;浸有酚酞试液的棉球变红,说明分解有氨气产生。
17.(2024·杭州模拟)古人从海水制盐主要有煮盐和晒盐两种方法,宋代以前的海盐制造都出于煎炼,到了清末海盐各产区大都改用晒制之法。
(1)从能源、效率或便捷性的角度考虑,煮盐有不受环境天气限制、较为方便等优点,而晒盐的优点是   (写出一点即可)。
(2)通过煮盐和晒盐得到的粗盐通常含有泥沙及可溶性的氯化镁、氯化钙等杂质,某兴趣小组为除去粗盐中的泥沙进行了如下实验。
粗盐的质量(g) 蒸发皿质量(g) 蒸发皿和精盐的质量(g) 产率=精盐质量÷粗盐质量
甲 5.0 50.4 52.4 ?
乙 5.0 51.5 56.6 102%
进行粗盐溶解操作时,甲同学认为不需要用量筒量取水的体积,水多或水少都没关系。你认可他的观点吗?请说明你的理由:   。(写出一点即可)
(3)甲、乙小组同学用电子天平称得了以下实验数据。
全班同学实验结束后,老师进行了数据汇总。请补充甲组产率   。粗盐提纯产率在70%-90%之间较为合理,甲、乙小组的产率存在明显的偏差,请你结合实验中操作分析乙产生明显偏差的可能原因:   。
18.(2024·浙江模拟)某小组在做粗盐结晶实验时发现了一个有趣的现象,有的结晶颗粒大,有的结晶颗粒小,这是什么原因呢?有同学猜测结晶的颗粒大小可能与蒸发温度有关。
【记录数据】
蒸发温度 室温 40℃ 50℃ 60℃ 70℃ 80℃
颗粒大小 最大 较大 较大 中等 较小 小
颗粒大小是否均一 差异大 差异大,有些呈片状 差异大,有些呈片状 差异大,有些呈片状 均一 均一
(1)【实验结论】根据表格,小组同学得出的实验结论是   。
(2)【交流讨论】小组同学曾在盐场,看到过晒盐工人在烈日下(地表温度在45℃左右)的“结晶池”盐田中“打花”,请你结合表格中实验结果简要说明什么是“打花”:   。
(3)【深入思考】结晶时为什么温度会影响晶体的颗粒大小?
查阅资料发现:在结晶过程中,晶体表面不断有新的食盐微粒加入,同时晶体表面食盐微粒也不断溶解,总的趋势是加入到晶体表面的食盐微粒的数量要多于溶解的微粒,这样晶体才能不断增大,当晶体不再增大时,这两者就达到一个动态的平衡。
请你再举一例我们学过的动态平衡的例子:   。
(4)【综合比较】请你比较在制备硫酸铜晶体和精制粗盐时,结晶方法有什么不同:   。
19.(2024·浙江模拟)某科学兴趣小组为模拟海水淡化实验,进行如下实验:
【资料:海水的平均盐度为3.5%】
(1)配制3.5%食盐溶液40g,需要   g10%食盐溶液。
(2)【设计实验】模拟海水淡化(请将配制好的3.5%食盐溶液进行淡化——制取蒸馏水)。请写出制取蒸馏水的实验步骤(可以配图):   。
(提供的实验仪器和试剂有铁架台、酒精灯、烧瓶、大试管、小试管、带橡皮塞的导管、长直导管、橡皮管、湿抹布等)
20.(2024·浙江模拟)稀有气体的发现,科学家们经历了漫长的探究过程。
材料一:1785年,卡文迪许在测定空气组成时,除去空气中的O2、N2等气体后,发现最后总是留下一个体积很小的小气泡。
材料二:1892年,瑞利在测定氮气密度时发现,从空气中除去氧气、二氧化碳和水蒸气得到的氮气密度为1.2572g/L,而从氨气分解得到的氮气密度为1.2508g/L,两者相差0.0064g/L。重复实验,发现两者的密度总是维持这样的差值。瑞利对此展开探究,经反复试验,最终发现了氩气(Ar)。
材料三:1894年,莱姆赛用其他方法从空气里也得到了这样的气体。经过分析,判断该气体是一种新物质。由于这种气体极不活泼,所以命名为氩(拉丁文原意是“懒惰”)。
材料四:1898年,莱姆赛等人继续使用分馏法把液态空气分离成不同的成分,又发现了氪气、氖气、氙气等。
根据以上材料回答下列问题:
(1)小科使用如图所示装置来模拟卡文迪许的实验,将空气依次通过A、B、C、D等装置,最后在E装置中收集到少量同样的气体。若D装置的作用是除去N2,则A装置的作用是   。
(2)瑞利采用两种方法得到的氮气,其密度之间的微小差异是否来源于实验误差,请作出判断并说明理由:   。
(3)稀有气体的发现经历是一个艰难的过程,下列有关科学家分析的事实或现象,与稀有气体的发现史中相关证据解释不匹配的是   (填字母)。
选项 事实或现象 证据解释
A 空气中稀有气体的含量很小 卡文迪许除去空气中O2、N2后,留下体积很小的小气泡
B 氦气可用作飞艇中的填充气体 莱姆赛用钇铀矿放在硫酸中加热得到不燃烧也不支持燃烧,且密度很小的氦气
C 氪气、氖气和氙气的密度不同 莱姆赛用蒸馏法从液态空气中分离出氪气、氖气和氙气三种气体
21.(2024·温州三模)小明发现,在利用双氧水制取氧气的实验过程中,会看到不断翻腾的黑色悬浮液,看不到气泡产生。同时,为对比反应前后二氧化锰的质量变化,须经过滤分离,其操作繁琐、耗时长。已知水泥对过氧化氢分解无影响,且能具有一定固定作用。小明利用二氧化锰和水泥制取混合块,并利用如图所示装置探究水泥和二氧化锰最佳质量比。
①按表1分别称取二氧化锰与水泥,将其混合均匀,经处理后分别形成0.4克块状固体。
②按图所示安装装置,并检查气密性。
③取混合物置于圆底烧瓶,打开分液漏斗活塞,使双氧水与混合物接触反应。
④打开活塞,收集氧气。
⑤记录一定时间收集到的氧气体积,并取出固体块烘干,称量其质量。
试验编号 水/二氧化锰 4分钟收集氧气的体积/毫升 反应后混合固体质量/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)步骤②中检查气密性的方法是:   。
(2)为了准确收集氧气的体积,请选择步骤④中收集氧气的方式____。
A.观察到均匀气泡时,将导管伸入量筒收集氧气
B.立即将导管伸入量筒,收集氧气
(3)为了更加快速收集氧气并能更加方便验证催化剂的性质,请你谈谈水泥与二氧化锰的混合的最佳比例,并说明理由:   。
22.(2023·钱塘模拟)学习小组开展“设计和制作简易供氧器”的实践活动。查阅资料得知:某制氧机的制氧剂为过碳酸钠(化学式: 白色固体)和二氧化锰。
①过碳酸钠易溶于水,遇水分解为Na2CO3和H2O2,能产生氧气并放出热量。
②高浓度过氧化氢易挥发且腐蚀性强。编号 浓度/% 体积/mL
① 5 9.11
② 15 2.89
③ 25 1.66
④ 30 1.37
【活动】选择制氧剂:对比过碳酸钠和过氧化氢溶液的制氧效果,选择合适的制氧剂。
实验一:过氧化氢
小组设计了图甲所示的实验装置,用溶质质量相等的四组过氧化氢溶液(见左上表)进行实验。在集气瓶中加满水,锥形瓶中加入0.2gMnO2,注入溶液,记录并处理 20min内数据如图乙。
(1)检查图甲装置气密性的操作是   。
(2)反应的化学方程式为   。
(3)从安全角度考虑,可以选择浓度为   (选填5%”或“30%”)的过氧化氢溶液作为制氧剂。
(4)实验二:过碳酸钠
往锥形瓶中加入1.41g过碳酸钠、0.2gMnO2和9.11mL水,待反应完全后收集到约159.1mL 水 (产生氧气的量与上表中药品得到氧气的最大量相等)。用排水法收集并读取每2分钟获得的氧气体积,记录并处理20min内数据如图丙。分析了图丙数据,学习小组认为选择过碳酸钠作为制氧剂更好,依据是    。为寻找其他依据,他们继续探索。
23.(2024·杭州模拟)某课外小组的同学们收集了一些含有CO和CO2的废气,为了确认这种废气的组成,他们在实验室按图1中装置进行了实验。
(1)为了将氧化铁还原成铁,C、E点燃的顺序是   。
(2)该小组同学认为废气中的一氧化碳可以利用,于是设计如图2装置替代图1中的框线内装置,来除去废气中的二氧化碳,并收集一瓶一氧化碳,准备进行后续的探究,则瓶内盛放的液体是   。
(3)该组同学通过上述实验得到C中完全反应后减少0.32g,集气瓶中的气体质量为0.44g。请计算原废气中CO的质量为   。
24.(2024·义乌模拟)近年来,我国在推动生态文明建设中注重全域绿化,大幅度提高城市绿化面积及品质,鼓励因地制宜建设“绿色屋顶”(层次结构如图甲所示)。
(1)“绿色屋顶”方案实施时需要按图甲所示的结构铺设,其中为确保植物根系通气透水和避免植物对楼顶产生结构性破坏的层次分别是____。
A.过滤层、隔气层 B.种植土、耐根穿刺防水层
C.找平层、普通防水层 D.隔气层、过滤层
(2)建设“绿色屋顶”通过植物的光合作用还有利于碳吸收,而在实际生产中,经常用如图乙所示的方法来“捕捉”CO2,通过转化对其进行二次利用,此方法采用“喷雾”的优点是   。
(3)某次反应按照图乙操作流程,最终通过高温煅烧获取CO2共6.6吨,则理论上喷雾反应器中需要消耗Ca(OH)2溶液中溶质的质量是多少吨?(不计损耗)
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
21世纪教育网(www.21cnjy.com)

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