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【核心概念1 物质的结构与性质】
1.2空气与水是重要的物质 学习评价（教师版）
（时间45分钟 满分100分）
一、选择题：（共15小题，每小题2分，共30分）
1．二氧化碳等温室气体的过量排放加剧了全球气候变暖现象，下列小余的日常活动不利于减缓全球气候变暖的是（　　）
A．户外烧烤 B．培养绿植 C．人走灯关 D．公共出行
【答案】A
【解析】户外烧烤会污染环境，会加重全球气候变暖；培养绿植、人走灯关、公共出行等活动，有利于减缓全球气候变暖。
2．“生命吸管”可以解决野外极限环境中的饮水问题。“生命吸管”中没有用到的净水方法是（　　）
A．过滤 B．吸附 C．消毒 D．蒸馏
【答案】D
【解析】A、Uf超滤膜可起着过滤的作用，故选项错误。
B、活性炭具有吸附性，能吸附异味和色素，故选项错误。
C、抗菌球起着消毒的作用，故选项错误。
D、蒸馏是利用物质的沸点不同，通过加热的方法，使低沸点物质先蒸发，再冷凝而得以分离的一种实验操作，“生命吸管”中没有用到的净水方法是蒸馏，故选项正确。
3．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
【解析】农家常用的一种分离豆渣和豆浆的方法，这种方法是将豆渣和豆浆分离；过滤是把不溶于液体的固体与液体分离的一种方法，故这种方法最接近我们实验操作中的过滤。
4．如图为电解水的实验装置。下列说法正确的是（　　）
A．试管1中产生的气体是氧气
B．该实验说明水是由氢气与氧气组成
C．试管1和2中的生成气体的质量比约为2：1
D．可用带火星的木条检验试管2中生成的气体
【答案】D
【解析】
A、试管1中产生的气体是氧气错误，因为试管1中产生气体的体积比较大，是氢气；
B、该实验说明水是由氢元素和氧元素组成的，水是由氢气与氧气组成错误；
C、试管1和2中的生成气体的体积比约为2：1，不是质量比；
D、试管2中生成的气体是氧气，可用带火星的木条检验试管2中生成的气体正确；
5. 空气是一种宝贵的自然资源。下列对空气的说法中正确的是（　　）
A．二氧化碳在空气中含量增多会引起温室效应，属于空气污染物
B．空气中的稀有气体没有任何价值
C．氧气的化学性质比较活泼，属于可燃物
D．按体积分数计算，空气中约含有氮气78%，氧气21%，其他气体和杂质1%
【答案】D
【解析】
A.二氧化碳是空气中的组成成分，不属于空气污染物，故选项错误；
B.稀有气体的用途有：做各种电光源、作保护气等，所以稀有气体也有价值，故选项错误；
C.氧气能够支持燃烧，但氧气没有可燃性，所以氧气不能燃烧，不是可燃物，故选项错误；
D.按体积分数（不是质量）计算，空气中约含有氮气78%，氧气21%，其他气体和杂质1%，故选项正确；
6．如图是小科学习了氧气相关知识后整理的思维导图。下列有关氧气的叙述不正确的是（　　）
A．氧原子核内有8个质子 B．保持氧气的化学性质的微粒是
C．氧气不易溶于水，可用排水法收集 D．氧气具有氧化性决定其能供给呼吸
【答案】B
【解析】
A、氧原子核内有8个质子，故选项说法正确。
B、氧气是由氧分子构成的，保持氧气的化学性质的微粒是氧分子，表示氧原子，则其微观图示为，故选项说法错误。
C、氧气不易溶于水，可用排水法收集，故选项说法正确。
D、物质的性质决定物质的用途，氧气具有氧化性决定其能供给呼吸，故选项说法正确。
7．有些实验操作的“先”与“后”决定了实验的成功和安全。下列加热高锰酸钾并用排水法制取氧气的实验中，先后操作正确的是（　　）
A．先将试管固定好，再放置酒精灯的位置
B．先向试管中加高锰酸钾，后检查气密性
C．先将导管伸入集满水的集气瓶，后加热
D．先从水槽里将导管移出，后熄灭酒精灯
【答案】D
【解析】
A、先放置酒精灯的位置，再将试管固定好，故选项说法错误。
B、实验室制取气体时，组装好装置后，应在向试管中装入药品前检查装置的气密性，然后再装入高锰酸钾，以避免装入高锰酸钾后发现装置气密性不好，更换部分仪器而浪费药品，故选项说法错误。
C、先加热，待导管口气泡连续、均匀冒出时再将导管伸入集满水的集气瓶，故选项说法错误。
D、先从水槽里将导管移出，后熄灭酒精灯，以防止水槽中的水倒吸入试管，使试管因骤然冷却而炸裂，故选项说法正确。
8．下列有关物质燃烧现象的叙述中，正确的是（　　）
A．铁丝在空气中燃烧：火星四射，生成红色固体
B．硫粉在氧气中燃烧：产生明亮的蓝紫色火焰，生成一种刺激性气味的气体
C．木条在氧气中燃烧：发出白光，生成二氧化碳
D．红磷在空气中燃烧：生成大量的白色烟雾
【答案】B
【解析】
A、铁丝在空气中不能燃烧，错误；
B、硫粉在氧气中燃烧：产生淡蓝色火焰，生成一种刺激性气味的气体，正确；
C、木条在氧气中燃烧：发出白光，生成二氧化碳是结论，不是现象，错误；
D、红磷在空气中燃烧：生成大量的白色烟，错误；
9．下列关于氧气性质和用途说法错误的是（　　）
A．通常状况下氧气是无色无气味的气体 B．鱼类能在水中生活，证明氧气易溶于水
C．液氧常用于火箭燃料的助燃剂 D．工业上通过分离液态空气获得氧气
【答案】B
【解析】
A、通常状况下氧气是无色无气味的气体，选项说法正确；
B、鱼类能在水中生活，可以证明氧气能溶于水，但不能证明氧气易溶于水，选项说法错误；
C、氧气具有助燃性，因此液氧常用于火箭燃料的助燃剂，选项说法正确；
D、空气主要是由氮气与氧气组成的，二者沸点不同，因此工业上通过分离液态空气获得氧气，选项说法正确。
10．科学兴趣小组利用如图所示的改进装置测定空气中氧气的含量。胶头滴管中的水接触生石灰一段时间后，白磷开始燃烧，待白磷熄灭冷却至室温后打开止水夹。下列关于该实验的描述正确的是（　　）
A．白磷不足会使测定结果偏大
B．试管中的细沙可防止试管炸裂
C．注射器中的活塞先左移再右移，最终停留在10mL刻度处
D．滴管中的水和注射器中的水作用相同
【答案】B
【解析】
A、白磷燃烧消耗氧气，当白磷不足时，不能将试管内的氧气完全反应掉，测量结果偏小，故A错误；
B、白磷燃烧会发出热量，为防止试管炸裂，可在试管底部放少量细沙，将白磷放在细沙上，故B正确；
C、因为实验中是在白磷熄灭冷却至室温后再打开止水夹，因此注射器中的活塞会向左移动，最终停留在10mL刻度处，故C错误；
D、生石灰遇水会放出大量热，向烧杯中加水是为了提高烧杯内的温度，从而达到白磷的着火点；注射器中的水是用于推断消耗的氧气的体积，作用不同，故D错误。
11.下列图示分别是实验室氧气制备、收集、验满、验证性质的操作，其中正确的是（　　）
A． B． C． D．
【答案】A
【解析】
A、试管口向下倾斜，试管口使用棉花团。正确；
B、向上排空气法应该将导气管插到集气瓶底部，图中仅在瓶口。错误；
C、验满应该在集气瓶口部进行，而不是集气瓶内。错误；
D、铁丝燃烧实验应该在集气瓶底部预留水或者加上沙子保护集气瓶。错误。
12．下列关于实验室制取CO2的操作，正确的是（　　）
A．检查气密性 B．取用固体 C．制取气体 D． 收集气体
【答案】A
【解析】
A、图示装置检查气密性时，若拉注射器的活塞时，观察到长颈漏斗下端冒出气泡，证明该装置的气密性良好，图示操作正确；
B、取用固体粉末状试剂时，瓶塞要倒放，应用药匙取用，图中瓶塞没有倒放，故选项实验操作错误。
C、大理石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙与硫酸反应生成的硫酸钙是一种微溶于水的物质，会覆盖在大理石的表面阻止反应的进一步进行，反应进行的不彻底，图示操作错误；
D、二氧化碳的密度比空气大，用图示装置收集二氧化碳时，二氧化碳应从长管通入，图示操作错误。
13．一些食品包装袋内充满某种气体，对食品具有保护作用（如图）。为了探究食品包装袋内该气体的性质，兴趣小组进行如下思考和活动。小组同学猜想食品包装袋里的气体可能是二氧化碳，于是收集食品包装袋中的气体，并进行以下实验操作，其中可验证其猜想的是（　　）
A．通入气体观察蜡烛是否熄灭 B．通入气体观察溶液是否变浑浊
C．通入气体观察气球是否浮起 D．充满气体的试管内水面是否上升
【答案】B
【解析】
A、能使燃着的蜡烛熄灭，说明该气体不燃烧、也不支持燃烧，具有这些性质的气体有多种，不一定是二氧化碳，不合题意；
B、二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，即二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，因此可用澄清的石灰水来检验二氧化碳，符合题意；
C、通入气体观察气球是否浮起只能证明该气体的密度与空气密度的大小，无法证明该气体是二氧化碳，不合题意；
D、充满气体的试管内水面是否上升只能证明该气体能否溶于水，无法证明该气体是二氧化碳，不合题意。
14．小乐对教材中“探究二氧化碳性质”的相关实验装置进行了如图的改进。当小乐通入CO2一段时间后，下列现象及结论错误的是（　　）
A．试管①内溶液的颜色变红色，证明CO2呈酸性
B．试管 ②内溶液变浑浊，证明CO2能与澄清石灰水反应
C．烧杯 ③中下面的蜡烛先熄灭，证明CO2密度比空气大
D．烧杯③中的蜡烛熄灭，证明CO2不可燃也不助燃
【答案】A
【解析】
A.二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，可使紫色石蕊试液变红，试管①内溶液的颜色变红色，说明有酸性物质产生，不能证明CO2呈酸性，故错误；
B.二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀，试管 ②内溶液变浑浊，证明CO2能与澄清石灰水反应，故正确；
C.二氧化碳的密度大于空气密度，烧杯③中下面的蜡烛先熄灭，证明CO2密度比空气大，故正确；
D.二氧化碳本身不燃烧，也不支持燃烧；烧杯③中的蜡烛熄灭，证明CO2不可燃也不助燃，故正确；
15．超临界CO2流体是一种具有和水相似、能阻燃、溶解能力强的溶剂，被誉为“绿色环保溶剂”。下列说法正确的是（　　）
①超临界CO2流体性质特殊，因此，与干冰的化学组成不同
②CO2是自然界中存在的物质，它参与自然界的碳元素循环
③超临界CO2流体是一种特殊的物质，容易燃烧
④超临界CO2流体可代替许多有害、有毒、易燃的溶剂。
A．①② B．②④ C．①③ D．①②③④
【答案】B
【解析】因超临界CO2流体是一种具有和水相似、能阻燃、溶解能力强的溶剂，所以超临界二氧化碳能做溶剂。且不燃烧。超临界二氧化碳只是二氧化碳的一种形态，所以它和干冰的化学性质一样。
二、填空题：（共 6小题，每空2分，共30分）
16．水的净化知识在日常生活中有着广泛的应用。
（1）茶杯内的纱网，可将茶叶与茶水分离，便于饮用，该设计与　 　原理相同（填一种实验操作）。
（2）自制净水器中常加入　 　（选填“活性炭”或“明矾”），用于除去水中的异味和色素。
（3）净化水的操作有：①过滤 ②静置 ③蒸馏等，其中净化程度最高的是　 　（填序号）。由河水生产成自来水，依次需要经过的步骤是　 　，最后杀菌消毒（填序号）。
【答案】（1）过滤（2）活性炭（3）③；②①。
【解析】
（1）茶杯内的纱网，可将茶叶与茶水分离，便于饮用，该设计与过滤原理相同。
（2）自制净水器中常加入活性炭，用于除去水中的异味和色素。
（3）净化水的操作有：①过滤②静置③蒸馏等，其中净化程度最高的是蒸馏，是因为蒸馏能够得到蒸馏水。由河水生产成自来水，依次需要经过的步骤是静置、过滤，最后杀菌消毒。
17．根据氧气的制取和性质的相关知识，回答下列问题：
（1）图甲装置中二氧化锰的作用是 　 　；
（2）要获得一瓶干燥的氧气，图甲装置中导管的连接顺序为a→　 　；
（3）下列关于硫燃烧实验（如图乙）的相关描述合理的有 　 　（填序号）；
①硫在空气中燃烧产生淡蓝色火焰
②硫燃烧是剧烈氧化的现象
③硫在空气和氧气中燃烧的产物不同
④集气瓶底部留有水可以减少燃烧产物对空气的污染
【答案】（1）催化；（2）d→e→b→c；（3）①②④。
【解析】
（1）图甲装置是过氧化氢在二氧化锰的催化下制取氧气，其中二氧化锰的作用是催化，加快反应的进行，利于氧气的收集；
（2）要获得一瓶干燥的氧气，实验目的是收集干燥的氧气，而氧气是过氧化氢溶液制得的，所以要先干燥后用向上排空气法收集，干燥时洗气瓶应该长进短出也就是气体必须从浓硫酸中通过，所以收集图甲装置中导管的连接顺序为a→d→e→b→c；
（3）①硫在空气中燃烧产生淡蓝色火焰，在氧气燃烧时蓝紫色火焰。正确；
②由于燃烧都是剧烈的氧化现象，所以硫燃烧是剧烈氧化的现象。正确；
③硫在空气和氧气中燃烧的现象不同，但是产物相同，都是生成二氧化硫。错误；
④由于生成的二氧化硫有毒能污染大气，同时二氧化硫能溶解于水，所以集气瓶底部留有水可以减少燃烧产物对空气的污染。正确；
18．如图是实验室制取气体的常用装置。要制取并收集一瓶干燥的二氧化碳气体，可选择下列装置中的发生装置：　 　；收集装置：　 　；干燥装置：　 　。（请选出所有可能的答案，用所给字母填空）
【答案】B；E；G。
【解析】实验室常用大理石（或石灰石）和稀盐酸反应制取二氧化碳，属于固、液常温型，并要在后面接干燥装置，应该选的发生装置是B；二氧化碳的密度比空气大，能溶于水，要收集干燥的二氧化碳要用装置E；二氧化碳能和氢氧化钠反应，二氧化碳不和浓硫酸反应，浓硫酸具有吸水性，可用浓硫酸干燥二氧化碳，所以干燥装置是G。
19．科学界对二氧化碳的研究一直在进行。
【资料一】 1630年，海尔蒙特发现一些洞穴处，有一种能使燃着的蜡烛熄灭的气体，后来被证实是CO2。
【资料二】1754年，布莱克将石灰石煅烧首次制得CO2，并完成了如图甲所示的物质转化研究。
【资料三】1766年，卡文迪许通过实验测得，室温下1体积水大约能溶解1体积二氧化碳气体。
完成下列问题：
（1）根据海尔蒙特的发现，可推测二氧化碳的化学性质 　 　。
（2）写出布莱克实验中反应③的化学方程式 　 　。
（3）如图乙，在室温下将容积为280毫升的广口瓶注满蒸馏水，通过导管缓慢通入350毫升CO2。如果卡文迪许的结论是正确的，则在量筒中收集到的水约为 　 　毫升。
【答案】（1）不能燃烧也不能支持燃烧；（2）CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；（3）70。
【解析】
（1）1630年，海尔蒙特发现一些洞穴处，有一种能使燃着的蜡烛熄灭的气体，后来被证实是CO2，能使燃着的蜡烛熄灭，说明二氧化碳不能燃烧也不能支持燃烧。
（2）反应③是二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，反应的化学方程式为
CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O。
（3）由题意可知，1766年，卡文迪许通过实验测得，室温下1体积水大约能溶解1体积二氧化碳气体，在室温下将容积为280毫升的广口瓶注满蒸馏水，通过导管缓慢通入350毫升CO2。如果卡文迪许的结论是正确的，溶解的二氧化碳的体积为280毫升，则在量筒中收集到的水约为350毫升﹣280毫升＝70毫升。
20．“水循环”、“氧循环”和“碳循环”是自然界存在的三大重要循环。请结合如图回答问题：
（1）关于碳循环和氧循环，说法正确的是 　 　（填字母序号）。
A.变化观：每个人都在参与碳、氧循环
B.守恒观：碳、氧循环过程中各元素守恒，其化合价不变
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.微粒观：绿色植物的作用是使自然界中的氧原子总数增加
（2）自然界中的碳循环主要是通过二氧化碳来实现的，图中消耗二氧化碳的途径有 　 　（填数字序号）。近年来，大气中的二氧化碳不断增加，导致温室效应加剧。因此人类要积极采取措施以维持循环体系中的二氧化碳的相对平衡，请你说出降低二氧化碳排放量的具体措施 　（列举1项即可）。
【答案】（1）AC；（2）①⑥；少开私家车（合理即可）。
【解析】
（1）A.变化观：每个人都在参与碳、氧循环，A正确；
B.守恒观：碳、氧循环过程中各元素守恒，化合价发生改变，如光合作用中，氧元素的化合价发生了改变，故错误；
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，C正确；
D.微粒观：由质量守恒定律可知，化学反应中原子的种类与数目保持不变，D错误；
（2）自然界中的碳循环主要是通过CO2来实现的。图中⑥是自然界中消耗CO2的主要途径，其名称为光合作用；除此以外，自然界中消耗CO2的另一主要途径为海水吸收，即图中的①；低碳生活的做法有：少开私家车，植树造林等。
三、实验探究题：（共3小题，每空2分，共20分）
21．利用如图装置，进行电解水实验。为了增强水的导电性，加快电解速度，常会在水中加入一定量的硫酸溶液（电解过程中硫酸本身不会减少）。
实验编号 ① ② ③ ④
硫酸溶液浓度 0.5% 1.0% 1.5% 2.0%
氢气体积/毫升 5 5 5 5
时间/秒 300 100 60 50
（1）实验结束后，关闭电源，打开 　 　（选填“a”或“b”）处活塞，将带火星的木条放在玻璃管口，可观察到木条复燃。
（2）如表是在其它条件不变的情况下，改变溶液浓度时得到的实验数据。请结合表格内容，分析随着实验的进行，产生氢气的速度变快的原因是 　 　。
（3）本实验通过比较 　 　来判断水电解的快慢。
（4）如图是水的电解过程的微观示意图，请补充完整。
【答案】（1）b（2）硫酸溶液浓度增大，溶液导电性增强，电解速度加快。
（3）产生相同体积氢气所需的时间。（4）如图
【解答】
（1）电解水实验中，与电源正极相连的一端产生氧气，与电源负极相连的一端产生氢气，氧气能使带
火星的木条复燃，根据装置图，b端与电源正极相连，所以实验结束后，关闭电源，打开b处活塞，将带火星的木条放在玻璃管口，可观察到木条复燃。
（2）从表格数据可以看出，在其他条件不变的情况下，随着硫酸溶液浓度的增大，产生相同体积氢气所用的时间逐渐减少，即产生氢气的速度变快，这是因为硫酸溶液浓度增大，溶液导电性增强，电解速度加快；
（3）本实验中，由于产生氢气的体积相同，所以通过比较产生相同体积氢气所需的时间来判断水电解的快慢，时间越短，电解速度越快；
（4）水的电解过程的微观示意图，水通电分解生成氢气和氧气，根据质量守恒定律，反应前后原子的种类和数目不变，则水分子分裂成氢原子和氧原子，氢原子再重新组合成氢气，氧原子再重新组合成氧气，所以应补充的是氢原子和氧原子。
22．实验室用15%的H2O2溶液在MnO2催化作用下制取氧气，实验前需在烧瓶中加入一定量的水，是不是H2O2溶液浓度会影响氧气产生的速度？小科利用如图装置进行探究。
【建立假设】H2O2溶液浓度越小，产生氧气的速度越慢。
【实验方案】在相同条件下，分别用30mL2%、4%和6%的H2O2
溶液进行实验，记录收集20mL氧气所需的时间。
【实验数据】
实验序号 1 2 3
H2O2溶液的浓度 2% 4% 6%
收集20mL氧气所需时间/s t1 t2 t3
【实验结论】在相同条件下，H2O2溶液浓度越小，产生氧气的速度越慢。
【交流反思】
（1）上述实验除了实验装置相同，还要控制 　 　（填字母）相同。
A．MnO2质量 B．滴加H2O2溶液的速度
（2）该实验通过分解H2O2制取氧气，可用化学方程式表示为 　2H2O2H2O+O2　。
（3）表中t1、t2、t3的大小关系是支持上述实验结论的，其中最大的是 　t1　。
【答案】（1）AB；（2）　2H2O2H2O+O2　。（3）t1。
【解析】
（1）除探究要素不同之外，其它条件都应该是相同的，上述实验除了实验装置相同，还要控制MnO2质量、滴加H2O2溶液的速度相同。
（2）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，化学方程式为：（2）　2H2O2H2O+O2　。
（3）在相同条件下，H2O2溶液浓度越小，产生氧气的速度越慢，实验1中过氧化氢溶液的浓度最小，反应速率最慢，收集20毫升氧气所需时间最长，则表中t1、t2、t3的大小关系是支持上述实验结论的，其中最大的是t1。
23．小乐家的水族箱，因水中二氧化碳含量偏低而影响了水草的正常生长。为解决此问题，小乐开展了如下研究：
【市场调查】小乐发现市场上有如图甲所示的二氧化碳气体补给器出售，该补给器连接上气体细化器后就可向水族箱的水中补充二氧化碳气体，其结构示意图如图乙所示。
【自制补给器】小乐研究了市售的二氧化碳气体补给器后，自制补给器，部分设计如图丙所示。
（1）写出小乐自制补给器产生二氧化碳反应的化学方程式 　 　。
（2）在如图丙所示的计泡器的中补全导管；将气体细化器连接在自制补给器的右侧导管上后，应将气体细化器置于水族箱的 　 　（选填“①”“②”或“③”）处。
（3）依据如下评价量表，对小乐的自制补给器进行评价，写出评价等级及依据 　 　。
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一 反应安全，且可控 反应安全，但不可控 反应有较大安全隐患
指标二 气体能直接排出且速度可以观测 气体能直接排出但速度无法观测 气体无法排出
【答案】（1）CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑（2）中右图；③
（3）优秀，因为反应安全可控，气体能直接排出且速度可以观测。
【解析】
（1）石灰石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，
程式为：CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；
（2）图丙所示的计泡器中长管要伸入液面以下，将气体细化器连接在自制补给器的
管上后，应将气体细化器置于水族箱的③处，这样可使二氧化碳更容易溶于水中，
大量逸出；
（3）在装置丙中，二氧化碳气体的制备，反应安全，且可控；用了记泡器装，故气体能直接排出且速度可以观测。故评价等级为优秀；
四、简答题：（共4小题，24小题6分，25小题6分，26小题8分,共20分）
24．氧气是如何被发现的呢？
资料一：1703年德国学者施塔尔创立“燃素说”：燃素是构成火的一种元素存在于金属中，金属燃烧，
释放燃素形成火焰，剩下部分成为金属灰烬，质量减小。
资料二：1756年，俄国科学家罗蒙诺索夫在密闭玻璃器内煅烧金属镁，并测定煅烧前后固体物质的质量变化，获得了反驳燃素说的有利证据。
资料三：1772年，瑞典化学家舍勒加热硝酸钾、氧化汞和碳酸银都放出了“火气”（氧气），他证明了这种气体也存在于空气中，还发现当物质在这种气体中燃烧后，该气体就消失了。
资料四：不久后，拉瓦锡将汞放在密闭容器中加热12天（如图），液态汞变成了红色粉末，容器中气体体积大约减少了1/5,随后他将产生的红色粉末收集于另一容器中加热，发现又生成了汞和另一种气体，这种气体的体积恰好等于之前曲颈瓶中空气减小的体积。于是他提出氧气体积占空气五分之一。
（1）罗蒙诺索夫获得的反驳燃素说的有利证据是 　
（2）从物质组成角度分析，材料三中舍勒加热上述物质都能放出氧气的原因是 　
（3）拉瓦锡能用汞测量空气中氧气的体积分数，其利用的是汞以下性质中的 　 （可多选）
A.汞的颜色为银白色 B.汞不与空气中除氧气外的其他气体反应
C.汞在常温下为液态，氧化汞为固态 D.汞和氧气发生反应的速度非常缓慢
E.汞和氧气发生反应的温度低于氧化汞分解的温度
【答案】（1）煅烧前后固体物质的质量增大。（2）上述物质中都含有氧元素。（3）BCE。
【解析】
（1）罗蒙诺索夫获得的反驳燃素说的有利证据是煅烧前后固体物质的质量增大。
（2）从物质组成角度分析，材料三中舍勒加热上述物质都能放出氧气的原因是上述物质都含有氧元素。
（3）拉瓦锡能用汞测量空气中氧气的体积分数，其利用的是汞以下性质中的汞不与空气中除氧气外的其他气体反应、汞在常温下为液态，氧化汞为固态、汞和氧气发生反应的温度低于氧化汞分解的温度。
25．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。
【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，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）观察氧气产生的速率、湿润氧气；
（2）使二氧化锰与水形成悬浊液，增大反应物之间的接触面积；
（3）制氧剂A放入水中反应产生过氧化氢，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解产生氧气，氧气不易溶于水，则能从出气孔②中快速的逸出。
【解析】
（1）甲被中反应产生氧气次那个锅出气孔①进入乙烧杯中，乙烧杯中的水可以湿润氧气，使吸入的氧气更舒适，也可以观察产生气泡的速率判断反应速率的快慢；故答案为：
（2） 制氧剂B二氧化锰加水混合后可以形成悬浊液，增加与过氧化氢的接触面积，使制氧的效果更好；（3）制氧剂A放入水中反应产生过氧化氢，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解产生氧气，氧气不
易溶于水，则能从出气孔②中快速的逸出。
26．温室效应是指太阳照射到地球上的热量无法逸散，从而出现地球增温的现象。资料显示：造成“温室效应”的气体除二氧化碳外，还有水蒸气、臭氧、氧化亚氮、甲烷等。
（1）如表，“温室效应指数”是以二氧化碳为相对标准（定为1），测量一定大气压下每单位体积的气体所吸收的热量。结合大气中的含量，请推算对全球温室效应影响更大的气体，是大气中“CO2和CH4”中的哪一种气体 　 　。
物质（部分） 大气中的含量（体积百分比） 温室效应指数
CO2 0.03 1
CH4 2×10﹣4 30
（2）小东同学取8g石灰石样品，把40g稀盐酸分4次加入，测量过程数据如下表（已知石灰石样品中含有的杂质不溶于水，不与盐酸反应）。
①表中m的数值是 　 　。
②样品中充分反应后，生成二氧化碳的质量是多少？（写出计算过程）
序号 加入稀盐酸质量（g） 剩余固体质量（g）
第1次 10 5.5
第2次 10 m
第3次 10 1.0
第4次 10 1.0
（3）有观点认为：大气中的二氧化碳浓度增加会提高大气温度，导致温室效应。如图是科学家对1955～1995年间地球大气的一个观测结果，你认为这个结果是否支持上述观点？请说明理由：　 　。
【答案】（1）CH4
（2）① 3
②解：由于第四次加入稀盐酸后固体质量不再减少，说明此时石灰石已完全反应，剩余的1g固体为杂质，因此，参与反应的石灰石质量为8g 1g＝7g。
设生成二氧化碳的质量为x，根据碳酸钙与盐酸反应的化学方程式：
CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
7g x
x＝3.08g
答：样品中充分反应后，生成二氧化碳的质量是3.08g。
（3）支持。因为随着大气中二氧化碳浓度的增加，地表平均温度也呈现上升趋势。
【解析】
（1）为了确定对全球温室效应影响更大的气体，我们需要考虑两种因素：气体在大气中的含量以及其温室效应指数。根据表格数据，我们可以计算出每种气体对温室效应的相对贡献。对于CO2，其在大气中的含量为0.03%，温室效应指数为1，因此其相对贡献为0.03%×1＝0.03%。对于CH4，其在大气中的含量为2×10 4%（即0.0002%），温室效应指数为30，因此其相对贡献为0.0002%×30＝0.006%，比较两者，可以看出CH4的相对贡献远大于CO2，尽管其在大气中的含量远低于CO2。因此，对全球温室效应影响更大的气体是CH4；
（2）①从表格数据可以看出，每加入10g稀盐酸，固体质量就减少2.5g（从8g到5.5g，再从5.5g到3g，但第三次加入后固体质量不再减少，说明此时石灰石已完全反应）。因此，第二次加入稀盐酸后剩余的固体质量应为3g，即m＝3 。
②解：由于第四次加入稀盐酸后固体质量不再减少，说明此时石灰石已完全反应，剩余的1g固体为杂质，因此，参与反应的石灰石质量为8g 1g＝7g。
设生成二氧化碳的质量为x，根据碳酸钙与盐酸反应的化学方程式：
CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
7g x
x＝3.08g
答：样品中充分反应后，生成二氧化碳的质量是3.08g。
（3）根据科学家对1955 1995年间地球大气的观测结果，我们可以看出随着大气中二氧化碳浓度的增加，地表平均温度也呈现上升趋势，这个结果支持了大气中的二氧化碳浓度增加会提高大气温度，导致温室效应的观点，因为二氧化碳是温室气体之一，其浓度的增加会增强温室效应，从而导致地表温度上升；故答案为：支持。因为随着大气中二氧化碳浓度的增加，地表平均温度也呈现上升趋势。
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【核心概念1 物质的结构与性质】
1.2 空气与水是重要的物质 学习评价
（时间45分钟 满分100分）
一、选择题：（共15小题，每小题2分，共30分）
1．二氧化碳等温室气体的过量排放加剧了全球气候变暖现象，下列小余的日常活动不利于减缓全球气候变暖的是（　　）
A．户外烧烤 B．培养绿植 C．人走灯关 D．公共出行
2．“生命吸管”可以解决野外极限环境中的饮水问题。“生命吸管”中没有用到的净水方法是（　　）
A．过滤 B．吸附 C．消毒 D．蒸馏
3．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．如图为电解水的实验装置。下列说法正确的是（　　）
A．试管1中产生的气体是氧气
B．该实验说明水是由氢气与氧气组成
C．试管1和2中的生成气体的质量比约为2：1
D．可用带火星的木条检验试管2中生成的气体
5. 空气是一种宝贵的自然资源。下列对空气的说法中正确的是（　　）
A．二氧化碳在空气中含量增多会引起温室效应，属于空气污染物
B．空气中的稀有气体没有任何价值
C．氧气的化学性质比较活泼，属于可燃物
D．按体积分数计算，空气中约含有氮气78%，氧气21%，其他气体和杂质1%
6．如图是小科学习了氧气相关知识后整理的思维导图。下列有关氧气的叙述不正确的是（　　）
A．氧原子核内有8个质子 B．保持氧气的化学性质的微粒是
C．氧气不易溶于水，可用排水法收集 D．氧气具有氧化性决定其能供给呼吸
7．有些实验操作的“先”与“后”决定了实验的成功和安全。下列加热高锰酸钾并用排水法制取氧气的实验中，先后操作正确的是（　　）
A．先将试管固定好，再放置酒精灯的位置
B．先向试管中加高锰酸钾，后检查气密性
C．先将导管伸入集满水的集气瓶，后加热
D．先从水槽里将导管移出，后熄灭酒精灯
8．下列有关物质燃烧现象的叙述中，正确的是（　　）
A．铁丝在空气中燃烧：火星四射，生成红色固体
B．硫粉在氧气中燃烧：产生明亮的蓝紫色火焰，生成一种刺激性气味的气体
C．木条在氧气中燃烧：发出白光，生成二氧化碳
D．红磷在空气中燃烧：生成大量的白色烟雾
9．下列关于氧气性质和用途说法错误的是（　　）
A．通常状况下氧气是无色无气味的气体 B．鱼类能在水中生活，证明氧气易溶于水
C．液氧常用于火箭燃料的助燃剂 D．工业上通过分离液态空气获得氧气
10．科学兴趣小组利用如图所示的改进装置测定空气中氧气的含量。胶头滴管中的水接触生石灰一段时间后，白磷开始燃烧，待白磷熄灭冷却至室温后打开止水夹。下列关于该实验的描述正确的是（　　）
A．白磷不足会使测定结果偏大
B．试管中的细沙可防止试管炸裂
C．注射器中的活塞先左移再右移，最终停留在10mL刻度处
D．滴管中的水和注射器中的水作用相同
11.下列图示分别是实验室氧气制备、收集、验满、验证性质的操作，其中正确的是（　　）
A． B． C． D．
12．下列关于实验室制取CO2的操作，正确的是（　　）
A．检查气密性 B．取用固体 C．制取气体 D． 收集气体
13．一些食品包装袋内充满某种气体，对食品具有保护作用（如图）。为了探究食品包装袋内该气体的性质，兴趣小组进行如下思考和活动。小组同学猜想食品包装袋里的气体可能是二氧化碳，于是收集食品包装袋中的气体，并进行以下实验操作，其中可验证其猜想的是（　　）
A．通入气体观察蜡烛是否熄灭 B．通入气体观察溶液是否变浑浊
C．通入气体观察气球是否浮起 D．充满气体的试管内水面是否上升
14．小乐对教材中“探究二氧化碳性质”的相关实验装置进行了如图的改进。当小乐通入CO2一段时间后，下列现象及结论错误的是（　　）
A．试管①内溶液的颜色变红色，证明CO2呈酸性
B．试管 ②内溶液变浑浊，证明CO2能与澄清石灰水反应
C．烧杯 ③中下面的蜡烛先熄灭，证明CO2密度比空气大
D．烧杯③中的蜡烛熄灭，证明CO2不可燃也不助燃
15．超临界CO2流体是一种具有和水相似、能阻燃、溶解能力强的溶剂，被誉为“绿色环保溶剂”。下列说法正确的是（　　）
①超临界CO2流体性质特殊，因此，与干冰的化学组成不同
②CO2是自然界中存在的物质，它参与自然界的碳元素循环
③超临界CO2流体是一种特殊的物质，容易燃烧
④超临界CO2流体可代替许多有害、有毒、易燃的溶剂。
A．①② B．②④ C．①③ D．①②③④
二、填空题：（共 6小题，每空2分，共30分）
16．水的净化知识在日常生活中有着广泛的应用。
（1）茶杯内的纱网，可将茶叶与茶水分离，便于饮用，该设计与　 　原理相同（填一种实验操作）。
（2）自制净水器中常加入　 　（选填“活性炭”或“明矾”），用于除去水中的异味和色素。
（3）净化水的操作有：①过滤 ②静置 ③蒸馏等，其中净化程度最高的是　 　（填序号）。由河水生产成自来水，依次需要经过的步骤是　 　，最后杀菌消毒（填序号）。
17．根据氧气的制取和性质的相关知识，回答下列问题：
（1）图甲装置中二氧化锰的作用是 　 　；
（2）要获得一瓶干燥的氧气，图甲装置中导管的连接顺序为a→　 　；
（3）下列关于硫燃烧实验（如图乙）的相关描述合理的有 　 　（填序号）；
①硫在空气中燃烧产生淡蓝色火焰
②硫燃烧是剧烈氧化的现象
③硫在空气和氧气中燃烧的产物不同
④集气瓶底部留有水可以减少燃烧产物对空气的污染
18．如图是实验室制取气体的常用装置。要制取并收集一瓶干燥的二氧化碳气体，可选择下列装置中的发生装置：　 　；收集装置：　 　；干燥装置：　 　。（请选出所有可能的答案，用所给字母填空）
19．科学界对二氧化碳的研究一直在进行。
【资料一】 1630年，海尔蒙特发现一些洞穴处，有一种能使燃着的蜡烛熄灭的气体，后来被证实是CO2。
【资料二】1754年，布莱克将石灰石煅烧首次制得CO2，并完成了如图甲所示的物质转化研究。
【资料三】1766年，卡文迪许通过实验测得，室温下1体积水大约能溶解1体积二氧化碳气体。
完成下列问题：
（1）根据海尔蒙特的发现，可推测二氧化碳的化学性质 　 　。
（2）写出布莱克实验中反应③的化学方程式 　 　。
（3）如图乙，在室温下将容积为280毫升的广口瓶注满蒸馏水，通过导管缓慢通入350毫升CO2。如果卡文迪许的结论是正确的，则在量筒中收集到的水约为 　 　毫升。
20．“水循环”、“氧循环”和“碳循环”是自然界存在的三大重要循环。请结合如图回答问题：
（1）关于碳循环和氧循环，说法正确的是 　 　（填字母序号）。
A.变化观：每个人都在参与碳、氧循环
B.守恒观：碳、氧循环过程中各元素守恒，其化合价不变
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.微粒观：绿色植物的作用是使自然界中的氧原子总数增加
（2）自然界中的碳循环主要是通过二氧化碳来实现的，图中消耗二氧化碳的途径有 　 　（填数字序号）。近年来，大气中的二氧化碳不断增加，导致温室效应加剧。因此人类要积极采取措施以维持循环体系中的二氧化碳的相对平衡，请你说出降低二氧化碳排放量的具体措施 　（列举1项即可）。
三、实验探究题：（共3小题，每空2分，共20分）
21．利用如图装置，进行电解水实验。为了增强水的导电性，加快电解速度，常会在水中加入一定量的硫酸溶液（电解过程中硫酸本身不会减少）。
实验编号 ① ② ③ ④
硫酸溶液浓度 0.5% 1.0% 1.5% 2.0%
氢气体积/毫升 5 5 5 5
时间/秒 300 100 60 50
（1）实验结束后，关闭电源，打开 　 　（选填“a”或“b”）处活塞，将带火星的木条放在玻璃管口，可观察到木条复燃。
（2）如表是在其它条件不变的情况下，改变溶液浓度时得到的实验数据。请结合表格内容，分析随着实验的进行，产生氢气的速度变快的原因是 　 　。
（3）本实验通过比较 　 　来判断水电解的快慢。
（4）如图是水的电解过程的微观示意图，请补充完整。
22．实验室用15%的H2O2溶液在MnO2催化作用下制取氧气，实验前需在烧瓶中加入一定量的水，是不是H2O2溶液浓度会影响氧气产生的速度？小科利用如图装置进行探究。
【建立假设】H2O2溶液浓度越小，产生氧气的速度越慢。
【实验方案】在相同条件下，分别用30mL2%、4%和6%的H2O2
溶液进行实验，记录收集20mL氧气所需的时间。
【实验数据】
实验序号 1 2 3
H2O2溶液的浓度 2% 4% 6%
收集20mL氧气所需时间/s t1 t2 t3
【实验结论】在相同条件下，H2O2溶液浓度越小，产生氧气的速度越慢。
【交流反思】
（1）上述实验除了实验装置相同，还要控制 　 　（填字母）相同。
A．MnO2质量 B．滴加H2O2溶液的速度
（2）该实验通过分解H2O2制取氧气，可用化学方程式表示为 　 。
（3）表中t1、t2、t3的大小关系是支持上述实验结论的，其中最大的是 　 　。
23．小乐家的水族箱，因水中二氧化碳含量偏低而影响了水草的正常生长。为解决此问题，小乐开展了如下研究：
【市场调查】小乐发现市场上有如图甲所示的二氧化碳气体补给器出售，该补给器连接上气体细化器后
就可向水族箱的水中补充二氧化碳气体，其结构示意图如图乙所示。
【自制补给器】小乐研究了市售的二氧化碳气体补给器后，自制补给器，部分设计如图丙所示。
（1）写出小乐自制补给器产生二氧化碳反应的化学方程式 　 　。
（2）在如图丙所示的计泡器的中补全导管；将气体细化器连接在自制补给器的右侧导管上后，应将气体细化器置于水族箱的 　 　（选填“①”“②”或“③”）处。
（3）依据如下评价量表，对小乐的自制补给器进行评价，写出评价等级及依据 　 　。
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一 反应安全，且可控 反应安全，但不可控 反应有较大安全隐患
指标二 气体能直接排出且速度可以观测 气体能直接排出但速度无法观测 气体无法排出
四、简答题：（共4小题，24小题6分，25小题6分，26小题8分,共20分）
24．氧气是如何被发现的呢？
资料一：1703年德国学者施塔尔创立“燃素说”：燃素是构成火的一种元素存在于金属中，金属燃烧，
释放燃素形成火焰，剩下部分成为金属灰烬，质量减小。
资料二：1756年，俄国科学家罗蒙诺索夫在密闭玻璃器内煅烧金属镁，并测定煅烧前后固体物质的质量变化，获得了反驳燃素说的有利证据。
资料三：1772年，瑞典化学家舍勒加热硝酸钾、氧化汞和碳酸银都放出了“火气”（氧气），他证明了这种气体也存在于空气中，还发现当物质在这种气体中燃烧后，该气体就消失了。
资料四：不久后，拉瓦锡将汞放在密闭容器中加热12天（如图），液态汞变成了红色粉末，容器中气体体积大约减少了1/5,随后他将产生的红色粉末收集于另一容器中加热，发现又生成了汞和另一种气体，这种气体的体积恰好等于之前曲颈瓶中空气减小的体积。于是他提出氧气体积占空气五分之一。
（1）罗蒙诺索夫获得的反驳燃素说的有利证据是 　
（2）从物质组成角度分析，材料三中舍勒加热上述物质都能放出氧气的原因是 　
（3）拉瓦锡能用汞测量空气中氧气的体积分数，其利用的是汞以下性质中的 　 （可多选）
A.汞的颜色为银白色 B.汞不与空气中除氧气外的其他气体反应
C.汞在常温下为液态，氧化汞为固态 D.汞和氧气发生反应的速度非常缓慢
E.汞和氧气发生反应的温度低于氧化汞分解的温度
25．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。
【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，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。
26．温室效应是指太阳照射到地球上的热量无法逸散，从而出现地球增温的现象。资料显示：造成“温室效应”的气体除二氧化碳外，还有水蒸气、臭氧、氧化亚氮、甲烷等。
（1）如表，“温室效应指数”是以二氧化碳为相对标准（定为1），测量一定大气压下每单位体积的气体所吸收的热量。结合大气中的含量，请推算对全球温室效应影响更大的气体，是大气中“CO2和CH4”中的哪一种气体 　 　。
物质（部分） 大气中的含量（体积百分比） 温室效应指数
CO2 0.03 1
CH4 2×10﹣4 30
（2）小东同学取8g石灰石样品，把40g稀盐酸分4次加入，测量过程数据如下表（已知石灰石样品中含有的杂质不溶于水，不与盐酸反应）。
①表中m的数值是 　 　。
②样品中充分反应后，生成二氧化碳的质量是多少？（写出计算过程）
序号 加入稀盐酸质量（g） 剩余固体质量（g）
第1次 10 5.5
第2次 10 m
第3次 10 1.0
第4次 10 1.0
（3）有观点认为：大气中的二氧化碳浓度增加会提高大气温度，导致温室效应。如图是科学家对1955～1995年间地球大气的一个观测结果，你认为这个结果是否支持上述观点？请说明理由：　 　。
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