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【暑期复习】 03 空气研究（氧气、二氧化碳、燃烧反应）
、选择题
下列有关碳和碳的氧化物的说法不正确的是（）
A．金刚石、石墨和C60均为碳元素的单质
B．CO2可用于灭火
C．CO易溶于水生成酸
D．干冰可用于人工降雨
如图所示，甲、乙两个气密性良好的集气瓶中都充满了空气。甲、乙瓶中的燃烧匙内分别放有足量的红磷和碳粉，A为止水夹。分别点燃红磷和碳粉，充分燃烧后，恢复至室温，打开A止水夹，则烧杯中的水可能进入（　　）
A．先进入甲瓶，再进入乙瓶 B．进入甲瓶，不会进入乙瓶
C．两瓶都不会进入 D．同时进入甲、乙瓶
下列是直接利用化学变化产生能量的是（　　）
A．用炸药劈开石头 B．用电饭煲做饭
C．太阳光照射使雪融化 D．水力力电
一定质量的某物质充分燃烧，消耗了32g氧气，同时只生成44g二氧化碳和18g水，则该物质中（）
A．只含有碳元素
B．只含有碳、氢两种元素
C．碳元素质量分数为85.7%
D．碳、氢、氧元素质量比为6：1：8
餐馆里有一道名为“纸锅烧豆腐”的菜，如图所示，纸锅里的豆腐烧熟了，纸却不会燃烧掉，以下说法不正确的是(　　)
A．纸的着火点比水的沸点高 B．水沸腾温度不变，但继续吸热
C．加水后，纸的着火点降低了 D．纸的温度没有达到着火点
下列反应都能发生，其中既属于化合反应又属于氧化反应的是（　　）
A．葡萄糖+氧气→水+二氧化碳
B．镁+氧气→氧化镁
C．高锰酸钾→锰酸钾+二氧化锰+氧气
D．氢气+氮气→氨气
如图是通过白磷燃烧来验证质量守恒定律的实验，下列关于该实验的说法正确的是(　　)
A．实验过程中气球一直变大
B．该反应遵循质量守恒定律
C．白磷燃烧结束，立即将锥形瓶放在天平上称量
D．反应前锥形瓶内白磷和氧气的总质量一定等于反应后生成五氧化二磷的质量
下列有关催化剂的说法中错误的是（　　）
A．二氧化锰是催化剂
B．催化剂能改变其他物质的化学反应速率
C．在化学反应前后催化剂的质量没有改变
D．在化学反应前后催化剂的化学性质没有改变
a、b两支试管，b试管内有少量二氧化锰，现同时在两个试管内滴加相同的过氧化氢溶液，能正确表示a、b两支试管放出氧气的量（纵坐标）与反应时间（横坐标）关系的图是（　　）
A．B．C．D．
质量相等两份药品甲和乙，其中甲为纯净的氯酸钾，乙为氯酸钾与二氧化锰混合物．分别放在酒精灯上均匀加热，收集到氧气的总质量M（纵坐标）随反应时间t（横坐标）的变化的函数图象正确的是（　　）
A．B．C．D．
、填空题
在氧气中点燃：①木炭 ②细铁丝③硫 ④磷 用序号填空：
（1）产生浓厚白烟的是　 　；
（2）能产生明亮蓝紫色火焰的是　 　；
（3）生成物能使澄清石灰水变浑浊的是　 　；
（4）生成有刺激性气味气体的是　 　．
下列反应：①C+O2 CO2②2CO+O2 2CO2③CH4+2O2 2H2O+CO2对上述反应的分析你能总结出哪些规律性的结论？（写三条）
（1）　 　
（2）　 　
（3）　 　
2016年我国再次启动登月工程，并将对月球进行勘探，中国人有望实现真正的“嫦娥奔月”．
（1）登月着陆器以液氢、液氧做推进剂．工业上制取氧气、氢气方法有：
①分离液态空气法制氧气：是利用空气中各成分的　 　不同进行分离的；
②水电解法制氢气：在水电解器的两极上生成氢气和氧气的体积比为　 　；
③水煤气法制取氢气：用焦炭（主要成分是碳单质）为原料与水蒸气在高温时反应制得H2和CO．反应的化学方程式为　 　．
④氢能是理想的能源，但从上述两种制法看，还不能广泛使用的原因是　 　．
（2）在月球页岩中有丰富的铁橄榄石（主要成分是FeSiO4），铁橄榄石中铁元素的化合价是　 　
芯片是所有电脑和“智能家电”的核心部件，它是以高纯度的单质硅(硅的元素符号为Si)为材料制成的。用化学方法制得高纯硅的反应原理为：
①SiO2＋2C Si＋2CO↑；
②Si＋2Cl2 SiCl4；
③SiCl4＋2H2 Si＋4HCl。
（1）上述反应中属于化合反应的是　 　 (填序号)。
（2）SiO2中硅元素的化合价为　 　价。　
学习科学最重要的方法是实验，某实验小组用高锰酸钾制取氧气。请回答下列问题。
（1）用高锰酸钾制氧气应选择的发生装置是　 　（填标号）。
（2）用装置D收集氧气。如果集气瓶容积为200mL，瓶内只留150mL水，水排尽后，瓶内气体中氧气的体积分数约为　 　（空气中氧气的体积分数按20%计算）。
（3）高锰酸钾受热分解过程中，某变量Y的变化趋势如图乙所示，则Y可以表示　 　（写一种）。
、实验探究题
用如图的实验装置可制取二氧化碳气体，并验证二氧化碳的性质。请回答下列问题：
（1）指出装置A中的错误之处：
①　 　；
②　 　。
（2）纠正错误后，完成以下实验内容：
①实验室制取二氧化碳的化学方程式是　 　；
②实验开始时应检查装置A的　 　；
③若要检验二氧化碳气体，装置A与装置C中的导管连接顺序是a→d，观察到装置C中的现象是　 　；
④装置A与装置B连接，观察到装置B中的现象是　 　，说明二氧化碳具有　 　的性质。
如图是小珂和小琦各自设计的实验室用于制取、干燥和收集气体的装置图（本题的所有夹持仪器均已省略）。小珂同学用过氧化氢溶液和二氧化锰制取并收集氧气（浓硫酸具有吸水性，不溶解氧且不与氧气反应），请回答问题：
（1）小珂同学制取氧气的发生装置应选择（填装置编号）　 　。
（2）现要收集一瓶干燥的氧气，请按气体的流向，用装置导管的编号将装置连接好：①→　 　。判断氧气已集满的操作　 　。
（3）小琦同学设计了图C的装置，并用仪器乙收集氧气。仪器甲叫　 　，收集氧气的方法为　 　。
、解答题
某同学发现他家菜园中蔬菜生长迟缓，便施用了一种氮肥，如图是氮肥包装标签的部分文字。求：
氮肥（硝酸铵） （NH4NO3） 硝酸铵含量>95% 净重：50Kg 含氮量：34.3%
（1）硝酸铵中各元素的质量比为N：H：O=　 　。
（2）多少克尿素（CO（NH2）2]与40克纯硝酸铵（NH4NO3）中含氮元素的质量相等？
（3）该氮肥中硝酸铵的质量分数为多少？
干木柴的主要成分是纤维素[(C H O ) ]，纤维素在空气中完全燃烧的化学方程式为： 。若干木柴中纤维素的质量分数为40.5%，则4000克干木柴中的纤维素完全燃烧会产生二氧化碳多少克
根据氧气的制取和性质的相关知识，回答下列问题：
（1）图甲装曾中二氧化锰的作用是 　 　
（2）图甲中浓硫酸的具有吸水性，可以干燥气体，利用图甲装置要获得一瓶干燥的氧气，则导管的连接顺 序为a→.　 　。
（3）下列关干硫燃烧实验(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 础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 疫气瓶底部留有水可以碱少燃烧产物对空气的污染
（4）请写出硫燃烧的化学反应文字表达式 　 　
【暑期复习】 03 空气研究（氧气、二氧化碳、燃烧反应）答案解析
、选择题
C
【解析】A．金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质，故A正确；B、由于二氧化碳不燃烧、不支持燃烧、密度比空气大，可用于灭火，故B正确；C、二氧化碳能溶于水且与水反应生成碳酸，一氧化碳难溶于水，不与水反应，故C错误；D、由于干冰升华能吸收大量的热，能使空气中的水蒸气冷凝呈小水珠形成降雨，故D正确．故选C
根据物质的性质决定用途来解决此题
D
【解析】甲中红磷燃烧消耗氧气，生成五氧化二磷固体，因此气压明显变小；乙中木炭燃烧消耗氧气，生成二氧化碳气体，气压几乎不变。由于甲乙两个集气瓶用导管相连，那么里面的气体会流动，从而使两个瓶内气压相等，且都小于外界的大气压。
打开止水夹后，烧杯内的水在大气压强的作用下被压入两个烧杯中，直到内外气压相等。
故D正确，而A．B、C错误。
A
【解析】化学变化是指有新物质生成的变化．物理变化是指没有新物质生成的变化．化学变化和物理变化的本质区别是否有新物质生成，判断是否发生化学变化是解题的关键．
解：化学变化不但生成新物质而且还会伴随着能量的变化，这种能量变化经常表现为热能、光能和电能的放出或吸收．此题是关于化学中有关能量来源的判断问题，首先是准确判断物理变化和化学变化中能量变化问题．
A．用炸药劈开石头，为化学变化，属于直接利用化学变化产生能量；
B、电饭煲通电放出的热量，是电能转化为热能问题，属于物理变化中的能量转化，不符合题意；
C、太阳光照射使雪融化，属于光能向热能的转化问题，不符合题意；
D、水力电站利用水力产生的电能，是机械能转化为电能，属于物理变化中的能量转化问题，不符合题意．
故选A．
D
【解析】根据反应前后原子种类、数目不变，根据题目给出的信息可知：某物质的质量=44g+18g-32g=30g，44g二氧化碳中碳元素的质量=44g×12/44=12g；18g水中氢元素的质量=18g×2/18=2g；12g+2g＜30g，因此该物质中一定含有碳、氢、氧三种元素；碳、氢、氧元素质量比=12g：2g：16g=6：1：8；碳元素质量分数=12/30×100%=40%．故选D
本考点是有关质量守恒定律的实验探究，有关质量守恒定律的考题在中考中经常出现，要抓住要点：六个一定不变，两个一定变．还要注意有关的计算要准确，本考点经常出现在选择题、填空题和实验题中．
C
【解析】（1）燃烧的条件：①可燃物；②与氧气接触；③温度达到着火点；
（2）根据液体沸腾的特点分析；
（3）着火点是物质本身的一种性质，一般情况会保持不变；
（4）根据（1）中的分析判断。
纸的着火点比水的沸点高，即纸片没有达到纸片开始着火的最低温度，故A．D正确不合题意；
根据液体沸腾的特点可知，水沸腾温度不变，但继续吸热，故B正确不合题意；
纸的着火点保持不变，不会因为水的存在而降低，故C错误符合题意。
故选C。
B
【解析】化合反应：两种或两种以上物质反应后生成一种物质的反应，其特点可总结为“多变一”； 物质与氧发生的化学反应是氧化反应；据此进行分析判断．
解：A．葡萄糖+氧气→水+二氧化碳，生成物是两种，不符合“多变一”的特征，不属于化合反应，故选项错误．
B、镁+氧气→氧化镁，符合“多变一”的特征，属于化合反应；又是物质与氧气发生的化学反应，属于氧化反应；故选项正确．
C、高锰酸钾→锰酸钾+二氧化锰+氧气，符合“一变多”的特征，属于分解反应，故选项错误．
D、氢气+氮气→氨气，符合“多变一”的特征，属于化合反应；但不是物质与氧气发生的化学反应，不属于氧化反应；故选项错误．
故选B．
B
【解析】（1）注意温度对气体体积的影响；
（2）所有的反应都遵循质量守恒定律；
（3）温度高时气球体积大，分析气球受到浮力的变化，推算天平受到压力的变化，进而判断装置的总质量的变化；
（4）注意分析氧气没有被完全消耗的情形。
A．实验开始时，白磷燃烧产生热量，锥形瓶内气体体积膨胀，因此气球胀大；当反应结束后且降低到室温后，由于氧气被消耗，所以气体体积减小，因此气球变小，那么气球先变大后变小，故A错误；
B.所有的反应都遵循质量守恒定律，故B正确；
C.白磷燃烧刚刚结束时，由于温度较高，因此气球的体积较大，会受到较大的浮力，导致左边天平上测出的质量偏小，因此必须等到降低到室温时再进行称量，故C错误；
D.由于放入白磷的量不确定，因此装置内的氧气可能没有被完全耗尽，此时反应前白磷和氧气的总质量就会大于生成五氧化二磷的质量，故D错误。
故选B。
A
【解析】根据催化剂的定义和特点分析判断．在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂（又叫触媒）．催化剂的特点可以概括为“一变二不变”，一变是能够改变化学反应速率，二不变是指质量和化学性质在化学反应前后保持不变．
【解答】解：A．二氧化锰在双氧水、氯酸钾分解反应中是催化剂，而在高锰酸钾分解反应中则是生成物，故A错误；
B、催化剂能够改变其他物质的化学反应速率，B说法正确；
C、在化学反应前后催化剂的质量没有改变，C说法正确；
D、催化剂在化学反应前后化学性质不发生改变，故D说法正确．
故选A．
A
【解析】
解：A．加入催化剂反应速度要快，但生成的氧气的量相等，故此项正确．
B、加入催化剂反应速度要快，但生成的氧气的量相等，二者都应从零点开始分解反应，故此项错误．
C、质量相等的两份过氧化氢溶液完全反应后收集到的氧气的量应该是相等的，与催化剂没有关系，故此项错误．
D、质量相等的两份过氧化氢溶液完全反应后收集到的氧气的量应该是相等的，与催化剂没有关系，故此项错误．
C
【解析】
解：因为乙为混有少量二氧化锰的固体氯酸钾，甲为固体氯酸钾，且甲和乙的质量相等，
由二氧化锰作催化剂则可以加快其分解速度，则乙反应快，时间短，
乙中混有二氧化锰，则乙中氯酸钾的质量小，则生成的氧气的质量小，
、填空题
（1）④
（2）③
（3）①
（4）③
【解析】根据木炭、铁丝、硫、磷燃烧的现象分析判断．
【解答】解：（1）磷在氧气中燃烧产生浓厚的白烟；（2）硫在氧气中燃烧产生明亮的蓝紫色火焰；（3）木炭燃烧生成能使澄清石灰水变浑浊的二氧化碳；（4）硫在氧气中燃烧产生有刺激性气味的气体；
故答案为：（1）④；（2）③；（3）①；（4）③．
（1）都属于化合反应
（2）反应条件都是点燃
（3）都是氧化反应等
【解析】解答本题可从物质分类、反应物、生成物及反应类型的角度进行对比、分析，据此进行分析解答．
解：通过比较发现，三个反应的反应物都是两种物质，生成物都为一种物质，都属于化合反应；反应条件都是点燃；生成物都为氧化物，都是物质与氧气发生反应，即都是氧化反应等，合理即可．
故答案为：（1）都属于化合反应；（2）反应条件都是点燃；（3）都是氧化反应等（合理即可）．
（1）沸点；2：1；C+H2O CO+H2；制取氢气需要消耗大量的能源
（2）+4
【解析】（1）根据已有的知识进行分析解答，利用空气中各成分沸点的不同，可以将空气中的成分分离；电解水时正氧负氢，氢二氧一；根据反应物和生成物以及反应的条件书写有关反应的化学方程式，据此解答．（2）根据化合物中正负化合价的代数和为0解答．
【解答】解：（1）①分离液态空气法制氧气是利用空气中各成分的沸点不同加以分离的，故填：沸点； ②电解水时负极产生的是氢气，氢气和氧气的体积比为2：1；故填：2：1；③碳与水蒸气在高温下反应生成一氧化碳和氢气，水失去氧被还原，故填：C+H2O CO+H2；④目前制氢的成本高且不易贮存，使得氢气不能广泛使用，故填：制取氢气需要消耗大量的能源．（2）在FeSiO4中，硅元素显+4价，氧元素显﹣2价，设铁元素的化合价为x，则
x+（+4）+（﹣2）×4=0
x=+4；
答案：（1）①沸点；②2：1；③C+H2O CO+H2；④制取氢气需要消耗大量的能源；（2）+4．
（1）②
（2）＋4
【解析】化合反应指的是由两种或两种以上的物质反应生成一种新物质的反应；化合物中各元素的化合价代数和为零；
【解答】(1)化合反应是两种或两种以上的反应物生成一种生成物的反应，属于化合反应的是②。(2)SiO2中氧元素为－2价，根据化合物中所有元素化合价代数和为零可知硅元素化合价为＋4价。
故答案为：（1）②；（2）+4。
（1）A
（2）80%
（3）氧气或锰酸钾或二氧化锰
【解析】高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾，二氧化锰和氧气，生成的氧气可以用排水法进行收集。
（1）高锰酸钾制氧气需加热，故发生装置为A；
（2）；
（3）Y的质量先增加后不变，故其可以表示反应的生成物，故可为 氧气或锰酸钾或二氧化锰 。
、实验探究题
（1）药品使用稀硫酸；长颈漏斗下端未插入液体中
（2）CaCO3＋2HCl=CaCl2＋H2O＋CO2↑；气密性；澄清石灰水变浑浊；下层的蜡烛先熄灭，上层的蜡烛后熄灭；不能燃烧也不支持燃烧，密度比空气大
【解析】（1）根据制取二氧化碳的药品和发生装置的要求分析；
（2）根据制取二氧化碳的反应原理、操作步骤、检验二氧化碳的方法及二氧化碳的性质分析。
（1）A中长颈漏斗下端在液面以上错误，所以药品稀硫酸错误；
（2） 实验室制取二氧化碳的化学方程式是 CaCO3＋2HCl=CaCl2＋H2O＋CO2↑ ； 实验开始时应检查装置A的气密性；检验二氧化碳气体，将气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊则为二氧化碳； 装置A与装置B连接，观察到装置B中下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭；说明二氧化碳密度比空气大且不支持燃烧本身也不燃烧。
（1）A
（2）②→③→⑤；把带火星的木条放到④导管口处，若木条复燃，则集满
（3）分液漏斗；排水法
【解析】（1）根据过氧化氢制氧气反应物为固体和液体，反应条件为常温，由此选择发生装置分析；
（2）根据氧气干燥时导管长进短出，向上排空气法收集时导管长进短出分析；
（3）根据常用仪器名称及排水集气法分析。
（1） 小珂同学 用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，发生装置应选择固液常温型发生装置，即A．
（2） 现要收集一瓶干燥的氧气， 需将气体先通过浓硫酸进行干燥，然后再利用向上排空气法收集，则导管连接顺序为 ①→ ②→③→⑤ 。 验满时需在空气排出的管口处检验，即把带火星的木条放到④导管口处，若木条复燃，则集满。
（3）图C中仪器甲叫分液漏斗。 收集氧气的方法为排水法。
故答案为： ②→③→⑤ ； 把带火星的木条放到④导管口处，若木条复燃，则集满 ；（3）分液漏斗；排水法。
、解答题
（1）N：H：O=7：1：12
（2）解：设CO（NH2）2的质量是x
x×[（14×2）÷60]=40×[（14×2）÷80]
解得x=30
（3）解：设图中氮肥纯度是x
50Kg×x×35%=50Kg×34.3%
解得x=98%
【解析】（1）首先用元素的相对原子量乘以个数，然后将它们的乘积作比就是各元素的质量之比；
（2）首先计算出氮元素在两种化肥中的质量分数，然后根据质量相等为等量条件列式计算即可；
（3）首先计算出 NH4NO3 中氮元素的质量分数，然后以氮元素的质量相等为等量关系列方程计算即可。
（1）硝酸铵中各元素的质量比为N：H：O=（14×2）；（1×4）：（16×3）=7：1：12；
（2） CO（NH2）2 中氮元素的质量分数： ；
NH4NO3 中氮元素的质量分数： ；
设CO（NH2）2的质量是x
解得：x=30；
（3）NH4NO3 中氮元素的质量分数： ；
设氮肥中硝酸铵的质量分数是x，
50Kg×x×35%=50Kg×34.3%
解得：x=98%。
解：设4000g干木柴中的纤维素完全燃烧会产生二氧化碳的质量为 x，则
162n 264n
4000g×40.5% x
解得x=2640g
答：4000克干木柴中的纤维素完全燃烧会产生二氧化碳是2640克。
（1）催化作用
（2）d→e→b→c
（3）①②④
（4）
【解析】（1）根据二氧化锰在过氧化氢分解中的作用解答；
（2）根据浓硫酸的干燥作用和氧气的收集方法分析；
（3）根据硫在氧气中燃烧的现象分析解答；
（4）根据反应物、反应条件和生成物，据此写出对应的方程式。
（1）图甲装曾中二氧化锰的作用是催化作用了；
（2）生成的氧气从长导管d进入浓硫酸进行干燥，溢出的气体从短导管e排出。由于氧气的密度大于空气，会沉积在集气瓶底部，则干燥后的氧气从长导管b进入，而空气从短导管c排出。则导管的连接顺序为： d→e→b→c 。
（3）①硫在空气中燃烧产生淡蓝色火焰，故①正确；
② 硫燃烧是剧烈氧化的现象，故②正确；
③硫在空气和氧气中燃烧的产物相同，都是二氧化硫，故③错误；
④ 集气瓶底部留有水可以碱少燃烧产物对空气的污染，故④正确。
故选①②④。
（4）硫在点燃的条件下与氧气反应，生成二氧化硫气体，则反应的方程式为： 。
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