资源简介 中小学教育资源及组卷应用平台第1讲 空气考点分布 考查频率 命题趋势考点1 空气、空气污染 ☆☆ ①概述氧气与二氧化碳的主要物理性质及化学性质 ②说明氧气与二氧化碳的实验室制备及检验方法 ③说明氧气与二氧化碳的用途及与其性质的关系 ④列举空气中污染物的主要来源,防治空气污染的方法 ⑤探究空气中氧气体积分数的定量估测考点2 氧化与燃烧 ☆☆考点3 氧气与二氧化碳的性质 ☆☆☆考点4实验室制取二氧化碳和氧气的方式 ☆☆☆■考点一 空气、空气污染 一、空气的成分气体 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、汽水二、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。三、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。■考点二 氧化与燃烧 一、氧化反应(一)定义物质跟氧发生的反应叫作氧化反应。在氧化反应中,氧气提供氧,氧气具有氧化性。(二)类型①缓慢氧化:变化缓慢、短期内不易觉察只放出少量热、不发光。例:动植物呼吸、食物腐败塑料和橡胶制品的老化、金属生锈、酒的酿造…②剧烈氧化:变化剧烈、容易觉察。既发热、又发光。例:燃烧、爆炸……二、燃烧(1)燃烧的概念:通常情况下,可燃物与氧气发生的一种发光、放热的剧烈的氧化反应叫作燃烧。(2)燃烧的必要条件(燃烧三要素,缺一不可):可燃物、有助燃剂(氧气)、温度达到着火点。(3)影响燃烧的因素1)可燃物不同,性质不同,燃烧现象不同。2)氧气浓度越大,燃烧越剧烈。3)可燃物与氧气的接触面积越大,燃烧越剧烈。(4)可燃物的着火点:物质燃烧所需达到的最低温度叫着火点不同物质的着火点是不同的。已知白磷的着火点是40℃,红磷的着火点是240℃。(5)自燃与爆炸1)自燃:由于缓慢氧化产生的热量被积累后,温度升高达到该可燃物的着火点时,在氧气充足的情况下,不经点火就自发燃烧起来的现象2)爆炸:如果燃烧以极快的速率在有限的空间里发生,瞬间内累积大量的热,使气体体积急剧地膨胀,就会引起爆炸。■考点三 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)1、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↑+H2ONa2CO3+H2SO4=Na2SO4+CO2↑+H2O②二氧化碳作气肥,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。■考点四 实验室制取二氧化碳和氧气的方式 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■考点一 空气、空气污染 ◇典例1-1:(2024八下·柯桥期末)下列有关空气中各成分性质和用途,说法正确的是( )A.氧气可以供给呼吸,也可以燃烧B.稀有气体化学性质不活泼,可作保护气C.氮气的化学性质比较活泼,是制造化肥、炸药的重要原料D.二氧化碳会被植物吸收转化成氧气,二氧化碳的排放量对环境没有影响【答案】B【知识点】空气的成分及探究【解析】【分析】根据常见气体的性质和应用的知识判断。【解答】A.氧气可以供给呼吸,但是不能燃烧,故A错误;B.稀有气体化学性质不活泼,可作保护气,故B正确;C.氮气的化学性质比较稳定,是制造化肥、炸药的重要原料,故C错误;D.二氧化碳会被植物吸收转化成氧气,二氧化碳的排放量太大会增大温室效应,故D错误。故选B。◇典例1-2:(2024八下·嘉兴期末)洁净的空气非常重要。下列做法中,有利于防治空气污染的是( )A.加大植树造林力度B.大量使用含氯氟烃的制冷剂C.对各种垃圾进行露天焚烧D.将排放废气的工厂集中建造在一起【答案】A【知识点】空气污染与保护【解析】【分析】根据对防治空气污染的方法的认识判断。【解答】 A.加大植树造林力度,有利于防治空气污染,故A正确;B.大量使用含氯氟烃的制冷剂,氯氟烃会破坏臭氧层,不利于防治空气污染,故B错误;C.对各种垃圾进行露天焚烧,不利于防治空气污染,故C错误;D.将排放废气的工厂集中建造在一起,废气污染空气,不利于防治空气污染,故D错误。故选A。◇典例1-3:(2024八下·越城期末)小科设计如图所示的实验装置完成燃烧条件的探究和空气中氧气含量的测定。装置中注射器活塞与内壁摩擦忽略不计。查阅资料发现:①当容器内的氧气浓度低于一定值时,白磷无法继续与氧气反应;②“暖宝宝”能耗尽容器中剩余的少量氧气。实验操作步骤如下:步骤1: ▲ ;步骤2:将盛有足量白磷的燃烧匙放入空集气瓶中,塞紧塞子,白磷不燃烧;步骤3:打开集气瓶塞子,往瓶中倒满80℃的热水,并塞紧塞子,白磷仍然不能燃烧;步骤4:打开K1和K2,通过注射器从b管抽水,当注射器中水量达到V1毫升时,瓶中液面低于燃烧匙底部,此时立即关闭K1、K2,发现瓶中白磷燃烧;步骤5:待整个装置冷却至室温时.打开K..发现注射器中的水剩余V2毫升。(1)请将步骤1补充完整: (2)步骤 进行对照,说明白磷燃烧需要的条件是充足的氧气.(3)该实验测得空气中氧气的体积分数为 (用V1、V2来表示).(4)小科多次重复上述实验,测得空气中氧气的体积分数远大于21%,原因是 。【答案】(1)连接装置,并检查装置气密性(2)3、4(3)(4)热水温度过高,使原进入瓶内气体体积偏大【知识点】气体装置的装配、连接、选择与气密性检查;实验方案设计与评价;空气的成分及探究【解析】【分析】(1)根据测氧气体积分数实验需密闭装置中进行分析;(2)根据要证明燃烧需充足氧气需进行接触氧气燃烧和不接触氧气不燃烧的对比实验分析;(3)根据注射器原有水的体积即为空气体积,最终减少体积为氧气体积分析;(4)根据热水温度过高会使瓶内气体体积偏大分析。【解答】(1)该实验需在密闭装置中进行,步骤1为连接装置,并检查装置气密性。(2)步骤3白磷温度达到着火点,但不接触氧气不燃烧,步骤4白磷燃烧,由此对照可证明白磷燃烧需要的条件是充足的氧气.。(3)由题意可知,注射器抽出水的体积即为进入空气体积,反应结束后注射器内减少水的体积即为磷燃烧消耗氧气的体积,则该实验测得空气中氧气的体积分数为。(4) 小科多次重复上述实验,测得空气中氧气的体积分数远大于21%, 可能是热水温度过高,使原进入瓶内气体体积偏大 。故答案为:(1) 连接装置,并检查装置气密性 ;(2)3、4;(3);(4) 热水温度过高,使原进入瓶内气体体积偏大 。◆变式训练1.(2024八下·余杭期末)我国将在2060年前实现“碳中和”的目标,“碳中和”指二氧化碳等温室气体的排放总量等于吸收总量,达到“零排放”。下列做法不符合“碳中和”理念的是( )A.推广太阳能发电 B.践行光盘行动C.焚烧所有垃圾 D.开展植树造林【答案】C【知识点】全球性大气环境问题(酸雨、温室效应、臭氧空洞)【解析】【分析】 碳中和节能减排术语。一般是指国家、企业、产品、活动或个人在一定时间内直接或间接产生的二氧化碳或温室气体排放总量,通过植树造林、节能减排等形式,以抵消自身产生的二氧化碳或温室气体排放量,实现正负抵消,达到相对“零排放”。【解答】下列做法不符合“碳中和”理念的是焚烧所有垃圾,会产生更多的二氧化碳气体,加剧温室效应;故答案为:C2.(2024八下·金东期末)为测定空气中氧气的含量,科学兴趣小组设计了如图1 所示的创新实验装置。选用一个量程足够大且活塞与筒壁间润滑效果很好的针筒注射器连接一个50mL 的试管,将足量的铜丝放入试管,塞紧橡皮塞并夹紧弹簧夹。用酒精灯加热铜丝,充分加热后移去酒精灯,等到试管冷却到室温后松开弹簧夹,观察现象。(提示:中间连接的橡胶管内空气体积忽略不计)(1)与图2教材中实验相比,图1实验的优点有 (写出1点即可)。(2)实验前,该兴趣小组同学打开弹簧夹,将注射器活塞从 20mL 刻度处推至 17mL 处,然后松开活塞,观察到活塞返回至 20mL 刻度处。该操作的主要目的是 。(3)充分加热后移去酒精灯,等到试管冷却到室温后松开弹簧夹。若实验结果符合预期,则观察到的实验现象是 。(4)为了更精准直观地测定空气中氧气的含量,同学们又设计了如图3 所示的实验:利用传感器技术定时测定装置内的压强、温度和氧气浓度;装置内的压强(X 曲线)、温度(Y 曲线)和氧气浓度(Z曲线)变化趋势如图4所示。请结合Y、Z两条曲线,解释图4中AB段压强变化的原因: 。【答案】(1)结果更准确,更环保(2)检查装置气密性(3)注射器活塞向左移动到约10mL刻度处(4)红磷燃烧时放热所增加的气压大于氧气消耗所减小的气压【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【解析】【分析】 创新实验装置 不用点燃红磷后再盖上集气瓶盖,可以减小实验误差。【解答】(1) 与图2教材中实验相比,图1实验的优点有结果更准确,更环保;(2)测定空气中氧气含量时,要保证装置的气密性良好,且结合操作可知,目的为检查装置气密性;(3)红磷燃烧消耗氧气,则打开弹簧夹后,由于试管中的气体减小,压强减小,注射器的空气会进入试管中,且进入的空气的体积等于消耗的氧气的体积,而氧气约占空气体 积的五分之一,则50mL的试管中氧气的体积为10mL,则若实验成功,可观察到活塞前缘最终停留在10mL刻度处;(4)由于Z曲线先减小,则表示氧气的含量,由图可知,刚开始时,红磷燃烧放出大量的热,则会使装置中的压强增大,虽然氧气含量减小会导致装置中的压强减小,但由于增大幅度大于减小幅度,则AB段压强增大。■考点二 氧化与燃烧 ◇典例2:(2024八下·萧山期末)推理是学习科学的重要方法,下列推理在科学上成立的是( )。A.氧气是由氧元素组成的,所以制取氧气的反应物一定是氧化物B.因为离子是带电的粒子,所以带电的粒子一定是离子C.可燃物燃烧时温度必须达到着火点,所以温度达到着火点,可燃物就能燃烧D.水电解产生了氢气和氧气,所以水一定由氢、氧两种元素组成【答案】D【知识点】水的组成和主要性质;分子、原子、离子、元素与物质之间的关系;燃烧与灭火;氧化物【解析】【分析】通过举反例的方法可以较为容易地解决这类问题。【解答】A、高锰酸钾分解可制氧气,但高锰酸钾不只含两种元素,不属于氧化物,A不符合题意;B、离子是带电的原子团。质子和电子均带有电荷,但不是离子,B不符合题意;C、燃烧需要满足有可燃物、助燃剂和温度达到着火点三个条件,C不符合题意;D、氢气和氧气中有氢、氧两种元素,可以说明水由这两种元素组成,D符合题意;故答案选D。◆变式训练1.(2024八下·义乌期末)为探究物质的燃烧条件,某同学做了如图所示的实验。向一个大烧杯中加入约80℃的热水大半杯。在水中放入一小块白磷,在两支试管中分别放入白磷和红磷。根据实验现象和所学知识,回答以下问题:(1)该实验过程中用到的研究方法主要是 ;(2)烧杯中的热水的作用是① ,② 。【答案】(1)控制变量法(2)使白磷温度达着火点;隔绝氧气【知识点】控制变量法;燃烧与灭火【解析】【分析】(1)探究某个因素对物理量的影响时,需要控制其它因素相同,只改变这个因素,这就是控制变量法;(2)物质燃烧的条件:①有可燃物;②与氧气接触;③温度达到着火点,据此分析。【解答】(1)根据题意可知, 该实验过程中用到的研究方法主要是控制变量法;(2)烧杯中的热水的作用是①使白磷温度达着火点,②隔绝氧气。2.(2024八下·临海期末)小科同学观察到“每次扇灭蜡烛时,都有一缕白烟从烛芯飘出”,根据这一现象,他对蜡烛熄灭的原因进行如下探究:【查阅资料】蜡烛的着火点大约是190℃,蜡烛燃烧实际是石蜡蒸气在燃烧,蜡烛熄灭后的白烟是石蜡蒸气遇冷凝华所形成的固体小颗粒。酒精灯火焰的温度在400℃以上。【建立猜想】扇灭蜡烛可能是流动的空气带走了部分热量,使温度降到了着火点以下。【探究一】如图甲,先将活塞放到左端位置,点燃两盏酒精灯,当温度计的示数达到280℃以上时,点燃右边的蜡烛,把活塞从左端位置迅速向右推出,右端蜡烛火焰立即熄灭。(1)图甲实验中用两盏酒精灯的目的是 。(2)【探究二】小科将漏斗倒扣,盖灭燃烧的蜡烛,并收集蜡烛产生的白烟,用燃着的火柴靠近漏斗的导管口(如图乙)。若观察到 现象,即可判断蜡烛熄灭后飘出的白烟是可燃物。(3)结合以上实验现象,分析“蜡烛一扇就灭”的原因是 。【答案】(1)增大加热面积,尽快达到着火点以上温度(2)白烟燃烧并产生了火焰(3)流动的空气将蜡烛燃烧时的主要可燃物白烟带走了。【知识点】燃烧与灭火【解析】【分析】 根据灭火的原理进行分析;根据燃烧的条件进行分析。【解答】(1) 实验中用两盏酒精灯的目的是增大加热面积,尽快达到着火点以上温度 。(2)白烟燃烧并产生了火焰,说明白烟具有可燃性,是可燃物;(3)根据题中资料蜡烛燃烧实际是石蜡蒸气在燃烧,蜡烛熄灭后的白烟是石蜡蒸气遇冷凝华所形成的固体小颗粒。“蜡烛一扇就灭”的原因是流动的空气将蜡烛燃烧时的主要可燃物白烟带走了。3.(2024八下·萧山期末)火灾是最常见和最具威胁的公共安全事故之一。如图是某新型投掷型液体灭火器,使距离灭火地点1米以外投掷该灭火器。当易碎塑料瓶遇到硬物撞击或高温烧烤便会自行破碎,释放出“有效液体”,该液体与火焰接触会发生吸热反应。反应时会产生水蒸气、二氧化碳和氮气等5000倍以上体积的气体,并产生大量泡沫。(1)液体中的有效成分之一是碳酸钠和稀盐酸,请写出化学方程式 。(2)请解释该投掷型灭火器投掷于火场中能灭火还能防止复燃的原因。【答案】(1)(2)火灾发生(燃烧)要有三个条件,要有可燃物、温度到达着火点、要有助燃剂,灭火时切断其中一个条件即可。“有效液体在高温下与可燃物、氧气等发生反应”,由于涉及的化学反应为吸热反应,降低了可燃物的温度。生成大量的水蒸气、二氧化碳、氮气等5000倍以上体积的不助燃气体,可稀释(降低)燃烧区域的氧气浓度,从而起到冷却与窒息作用。灭火剂中的泡沫覆盖在燃烧物表面,会降低物体的燃烧温度,构成阻碍燃烧的隔离层,从而减少火焰燃烧需要的燃料,起到灭火,还可以起到防止复燃的作用。【知识点】燃烧与灭火【解析】【分析】燃烧需要满足助燃剂、可燃物和温度达到着火点这三个条件,若不满足则可以灭火。【解答】(1)碳酸盐与酸反应生成盐、水和二氧化碳。(2)灭火的原理依照题目信息从不满足燃烧的三个条件进行分析。■考点三 氧气与二氧化碳的性质 ◇典例3-1:(2024八下·萧山期末)如图是小徐用手掌总结氧气的化学性质的表示方法,手指上的物质能与手掌心氧气反应。则下列说法正确的是( )A.铁在空气中燃烧,生成四氧化三铁B.煤脱硫的目的是减少二氧化硫的生成C.磷燃烧产生大量的白雾,会污染空气D.氧气的化学性质非常活泼,能与所有的物质反应【答案】B【知识点】氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象【解析】【分析】根据不同物质在氧气中燃烧的现象分析判断。【解答】A.铁在空气中不能燃烧,故A错误;B.煤脱硫的目的是减少二氧化硫的生成,故B正确;C.磷燃烧产生大量的白烟,会污染空气,故C错误;D.氧气的化学性质非常活泼,能与很多物质发生反应,但是并不是所有的物质,故D错误。故选B。◇典例3-2:(2024九上·定海开学考)下列实验现象只能反映二氧化碳物理性质的是( )。A.紫色石蕊变红色 B.石灰水变浑浊 C.蜡烛熄灭 D.杠杆左高右低【答案】D【知识点】二氧化碳的物理性质及用途【解析】【分析】物质在化学变化中表现出来的性质叫做化学性质。物质不需要发生化学变化就表现出来的性质,叫做物理性质。根据观察实验的现象,分析二氧化碳的性质。【解答】A. 二氧化碳能使紫色石蕊试液变红色,是由于二氧化碳能与水化合生成了碳酸,反映二氧化碳的化学性质,故不符合题意;B. 二氧化碳能使石灰水变浑浊,是由于二氧化碳能与氢氧化钙反应生成了碳酸钙沉淀和水。反映二氧化碳的化学性质,故不符合题意;C. 蜡烛熄灭,是由于二氧化碳不燃烧不支持燃烧,密度比空气大,既反映二氧化碳的化学性质又反映了二氧化碳的物理性质,故不符合题意;D. 杠杆左高右低,是由于二氧化碳的密度比空气大,只反映了二氧化碳的物理性质,故符合题意。故答案为:D。◆变式训练1.(2024八下·余杭期末)物质的结构、性质与用途的关系如图所示,下列有关氧气的说法错误的是( )A.氧气分子是保持氧气化学性质的最小微粒B.氧气的助燃性决定了氧气可以作为燃料C.分离液态空气制氧气,利用了氧气与氮气沸点不同的性质D.氧气能和很多金属单质反应,体现了氧气具有氧化性【答案】B【知识点】氧气的性质和利用;氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象【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。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】A. 氧气分子是保持氧气化学性质的最小微粒,A正确;B. 氧气的助燃性决定了氧气可以作为助燃剂,B错误;C. 分离液态空气制氧气,利用了氧气与氮气沸点不同的性质 ,C正确;D. 氧气能和很多金属单质反应,体现了氧气具有氧化性 ,D正确;故答案为:B2.(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■考点四 实验室制取二氧化碳和氧气的方式 ◇典例4-1:(2024八下·嘉善月考)下列关于实验室利用双氧水溶液制取氧气的描述正确的是( )A.原理:B.试剂:本实验中选取的催化剂为二氧化锰C.检验:用燃着的木条伸入集气瓶内,若木条熄灭,则证明是氧气D.验满:用带火星的木条伸入集气瓶内,若木条复燃,则证明集满【答案】B【知识点】制取氧气的原理;催化剂在化学反应中的作用;氧气的检验和验满【解析】【分析】A、根据过氧化氢分解生成水和氧气分析;B、根据过氧化氢制取氧气二氧化锰作催化剂分析;C、根据氧气利用带火星木条检验分析;D、根据氧气验满在瓶口处检验分析。【解答】A、过氧化氢分解制氧气方程式为 ,不符合题意;B、 本实验中选取的催化剂为二氧化锰 ,符合题意;C、 用点火星的木条伸入集气瓶内,若木条复燃,则证明是氧气 ,不符合题意;D、 用带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,则证明集满 ,不符合题意;故选B。◇典例4-2:(2024八下·东阳期末)据图回答问题。(1)实验室欲制备并收集二氧化碳,需在图一中选用A、B、D与 (填序号)组合,该反应的化学方程式为 ;(2)图二是两套干燥气体装置,可用于干燥二氧化碳的是 (填“甲”或“乙”)。【答案】(1)F;CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑(2)甲【知识点】制取二氧化碳的装置、步骤、收集与注意事项【解析】【分析】 (1)根据实验室制取二氧化碳的反应物是固体和液体,反应条件是常温,二氧化碳密度比空气大,溶于水,碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳进行分析;(2)根据浓硫酸有吸水性,二氧化碳是酸性气体,不能用碱性干燥剂干燥进行分析【解答】 (1)①实验室制取二氧化碳的反应物是碳酸钙与稀盐酸,则反应物固体和液体,反应条件是常温,则发生装置选择“固液常温型”;二氧化碳密度比空气大,溶于水,那么收集选择向上排空气法,所以需在图一中选用A、B、D和F组合。②碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,化学方程式为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;(3)浓硫酸有吸水性,二氧化碳是酸性气体,二者不会发生反应,所以可用于干燥二氧化碳的是甲,不能选择另一套的原因是碱石灰中的氢氧化钠以及氧化钙吸水后会与二氧化碳反应。◆变式训练1.(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 48CO2体积/mL(排水法) 100 98.5 85.5 77 66 59CO2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。2.(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。3.(2024八下·临平期末)空气是一种用途很多的自然资源,可用于工业上制取氧气,其流程如图所示。(1)①所采取的方法是 (填“升温”或“降温”)。(2)液态空气分离过程中, 先被分离出来,分离的依据是各物质的沸点不同。(3)贮存在蓝色钢瓶中氧气的用途是 (填字母,多选)。a.气体肥料 b.医疗急救 c.气割气焊【答案】(1)降温(2)氮气或N2(3)bc【知识点】氧气的性质和利用;制取氧气的原理【解析】【分析】(1)根据空气降温转化为液态分析;(2)根据液态空气中氮气先分离分析;(3)根据氧气的用途分析。【解答】(1) ①将空气转化为液态,所采取的方法是降温。(2) 液态空气分离过程中, 因氮气沸点低,先被分离出来。(3) 氧气不能作气体肥料 ,a错误;氧气可帮助呼吸,用于医疗急救,b正确;氧气有助燃性,可用于气割气焊,c正确。故答案为:(1)降温;(2)氮气或N2;(3)bc。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.(2018·嘉兴)15%的H2O2溶液在二氧化锰催化作用下会剧烈反应产生O2,实验室欲利用15%的H2O2溶液制取O2,则下列装置中,仪器选择和药品放置最合理的是( )A. B. C. D.【答案】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【解析】【分析】影响化学反应的因素:温度、有无催化剂、反应物的浓度;【解答】A、由于15%的双氧水浓度过高,提前加水稀释可以减缓反应速率,但是使用的是长颈漏斗,在药品使用上不够节约;故A不符合;B C、先在烧瓶中加入双氧水和二氧化锰最后加水,还没加水时反应已经在进行了,故B C不符合;D、先加入水和二氧化锰,然后通过分液漏斗控制双氧水加入的量,既可以节省药品又可以控制反应速率;故D符合;故答案为:D。3.(2023·湖州)下列关于氧气性质及其制备的说法正确的是( )A.氧气的化学性质很不活泼,与其他物质反应必须要加热B.氧气参与很多燃烧反应,它是一种常见的可燃物C.实验室可用加热分解高锰酸钾的方法制备氧气D.要除去N2中的O2得到纯净的N2,只需将混合气体通过红热的炭【答案】C【知识点】物质除杂或净化;氧气的性质和利用;制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项【解析】【分析】A、根据氧气与铝、铁等常温可发生反应分析;B、根据氧气的助燃性分析;C、根据实验室高锰酸钾制氧气分析;D、根据除杂时不能引入新杂质分析。【解答】A. 氧气的化学性质比较活泼,与其他物质反应可以在常温下进行,如铁生锈,不符合题意;B. 氧气参与很多燃烧反应,它是一种常见的助燃物 ,不符合题意;C. 实验室可用加热分解高锰酸钾的方法制备氧气 ,符合题意;D. 将氮气和氧气的混合气体通过红热的炭 ,氧气与碳反应会生成二氧化碳,引入新杂质,不符合题意;故答案为:C。4.(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...............P1b不具有可燃性...............22a能使澄清石灰水变浑........Q2b不能使澄清石灰水变浑.......33a能使带火星的木条复......R3b不能使带火星的木条复..... SA.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。5.(2022·绍兴)科学是一门以实验为基础的学科。以下是实验室制取、收集、测量气体体积的常用装置。(1)实验室制取二氧化碳的发生装置可以选择 (填字母)。(2)检查装置B气密性的方法是:先关闭止水夹,然后 。(3)若用装置C测反应生成的二氧化碳体积,测得的体积比理论值小,原因可能是二氧化碳具有 的性质。【答案】(1)B(2)向长颈漏斗中加入适量的水,若液面形成高度差且一段时间后,高度差不变,则气密性良好。(合理即可)(3)能溶于水或能与水反应【知识点】气体装置的装配、连接、选择与气密性检查;二氧化碳的物理性质及用途【解析】【分析】(1)根据反应物的状态和反应条件选择气体的发生装置;(2)根据检查装置气密性的方法解答;(3)测得的二氧化碳的体积偏小,那么二氧化碳肯定是被消耗了,即要么是它能够与水反应,要么是它能够溶于水,据此分析解答。【解答】(1)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,反应物为固体和液体,且不需要加热,因此发生装置选择“固液常温型”,故选B。(2)检查装置B气密性的方法是:先关闭止水夹,然后向长颈漏斗中加入适量的水,若液面形成高度差且一段时间后,高度差不变,则气密性良好。(3)若用装置C测反应生成的二氧化碳体积,测得的体积比理论值小,原因可能是二氧化碳具有能溶于水或能与水反应的性质。6.(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) 。7.(2023·杭州)酸碱灭火器是利用两种“灭火剂”混合后喷出液体来扑灭火灾的一种灭火器。小金拟制作一款简易酸碱灭火器,进行了如下探究。(1)实验一:灭火剂的选择可供选择的试剂:20%的盐酸、20%的硫酸溶液、20%的硫酸钠溶液和饱和碳酸钠溶液。小金为了寻找反应最快的“灭火剂”组合,利用如图甲所示装置和如表所示试剂进行实验,装置A和B中的注射器、橡胶塞、U形管、气球的规格均相同,装置A和B的气密性良好,初始状态均相同。装置 A B注射器内试剂 10mL ▲ 10mL20%的盐酸U形管内试剂 10mL饱和碳酸钠溶液 10mL饱和碳酸钠溶液(1)装置A中注射器盛放的试剂为 。(2)若实验中同时将装置A和B的注射器内试剂全部推入U形管,装置B中发生反应的化学方程式为 。通过观察 (填写现象)比较两组“灭火剂”反应的快慢。(3)实验二:灭火器制作及使用小金制作了如图乙所示灭火器,推动注射器活塞,喷嘴喷出液体将燃烧的蜡烛熄灭,蜡烛熄灭的原因是 。【答案】(1)10mL20%的硫酸溶液(2);产生气泡的快慢(3)隔绝氧气【知识点】实验方案设计与评价;燃烧与灭火【解析】【分析】(1)根据对比实验设计要求变量唯一性分析;(2)根据碳酸钠与盐酸的反应生成氯化钠、水和二氧化碳及对比实验的反应现象分析;(3)根据隔离氧气的灭火原理分析。【解答】(1)由所给药品及实验目的可知,装置A中注射器盛放试剂为10毫升20%的硫酸溶液。(2)装置B中为碳酸钠与盐酸的反应,方程式为Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑。通过观察相同时间气球膨胀程度,比较两组灭火剂反应的快慢。(3)喷嘴喷出液体吸热,使温度降低,降至蜡烛着火点以下时,使蜡烛熄灭。故答案为:(1) 10mL20%的硫酸溶液 ;(2)Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑; 产生气泡的快慢 ;(3)隔绝氧气。8.(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x2H2O2 2H2O+ O2↑68 32x 1.4gx=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;9.(2022·浙江)某研究小组在实验室制取二氧化碳的研究中发现,通常不选用大理石与稀硫酸反应制取二氧化碳,其原因是反应生成硫酸钙微溶物覆盖在固体的表面,阻碍了大理石与稀硫酸的接触,反应速率逐渐减慢甚至停止。为此,该小组设立研究课题:选择合适浓度的硫酸和适当的反应温度制取二氧化碳。[实验一]选择合适浓度的硫酸实验操作:在28℃时,用装有5mL硫酸溶液的注射器向盛有1g直径为2mm大理石的大试管中注入硫酸,记录15分钟内生成气体的体积,如下表所示:试管编号 1 2 3 4 5硫酸浓度/% 15 20 25 30 35气体体积/mL 35 47 55 51 42[实验二]选择合适的反应温度实验操作:往盛有1g 直径为2mm大理石的大试管中分别加入5 mL相同合适浓度而不同温度的硫酸溶液,观察反应的情况,记录如下表所示:试管编号 A B C D E温度/℃ 40 50 60 70 80现象和比较 有少量气泡 气泡比 A号试管多 气泡明显比B号试管多 大量气泡产生,与常温盐酸反应相似 反应激烈,迅速产生大量气体请根据本次活动的研究目的,分析处理以上两个表中数据,得出结论:(1)稀硫酸与大理石反应,在28℃时,选用硫酸的浓度最合适为 %;在合适的硫酸浓度下,应选择最合适的反应温度为 ℃。在最合适的反应温度时,硫酸与大理石反应的化学方程式为 。(2)除选用适当的温度和合适浓度的硫酸之外,在反应过程中,为防止硫酸钙覆盖在大理石上,应增加 操作,更有利于气体的制备。(3)你认为该研究小组还可以研究 对该反应速率的影响。(4)在以下硫酸和大理石反应的装置中,最佳选用 (选填编号)。【答案】(1)25;70;(2)摇动试管(或摇动装置)(3)大理石颗粒大小(4)丙【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)观察实验一图表,并对比即可得出正确答案;观察实验二图表,并对比即可得出正确答案;根据反应物和生成物写出化学反应式;(2)为防止硫酸钙覆盖在大理石上,可以用摇动试管的方法解决;(3)碳酸钙固体颗粒大小也会影响反应的速率;(4)对比甲、乙、丙三个图示,看哪一个更合理,即选那个。【解答】(1)观察实验一图表,3号试管收集的气体最多,此时管中硫酸浓度是25%.浓度大于或小于此浓度值生成的气体体积都少。观察实验二图表,可知应选择最合适的反应温度为70℃;低于70℃时,生成的气体少并且反应慢,高于70℃反应速率过快,不易收集。硫酸与大理石反应生成硫酸钙、水、二氧化碳,化学反应式是:CaCO3+H2SO4═CaSO4+CO2↑+H2O。(2)为防止硫酸钙覆盖在大理石上,可以用摇动试管的方法除去覆盖在大理石上的硫酸钙。(3)碳酸钙固体颗粒大小也会影响反应的速率,也可作为研究课题;(4)观察图示可知,丙装置可使反应随时停止,随时反应,甲也可以控制反应速率,选择丙而不选择甲是因为实验过程中需要摇动仪器,甲装置可能导致硫酸溢出有危险,其他装置没有此功能。10.(2021·丽水)学校组织春游,小科准备了一份“自热火锅”(图甲),他撕开包装看到了内部结构(图乙),并了解到相关信息(图丙)。小科按食用方法进行如下操作:①加热盒中倒入适量冷水,将发热包放入冷水中:②放上食盒,加入食材并倒入适量的饮用水,扣紧盒盖。在等待食物煮熟过程中,小科发现加热盒逐渐变烫、盒内传出“嘶嘶”的声音、盒盖小孔的上方有水汽。请结合火锅“自热”过程解释盒盖上小孔的作用。【答案】示例:氧化钙和水反应生成氢氧化钙,并产生大量的热。铝粉在碱性热水中能反应产生氢气,缓慢放热。氢气和水汽化产生的水蒸气使盒内气压变大。盒内的空气、氢气、水蒸气在受热后,体积膨胀,也使盒内气压变大。盒盖上的小孔便于气体排出,避免盒内气压过大,造成危险。示例1:氧化钙和水反应生成氢氧化钙,并产生大量的热。铝粉在碱性热水中能反应产生氢气,缓慢放热。盒内的空气、氢气在受热后,体积膨胀,使盒内气压变大。盒盖上的小孔便于气体排出,避免盒内气压过大,造成危险。示例2:氧化钙和水反应生成氢氧化钙,并产生大量的热。铝粉在碱性热水中能反应产生氢气,缓慢放热。氢气和水汽化产生的水蒸气使盒内气压变大。盒盖上的小孔便于气体排出,避免盒内气压过大,造成危险。示例1:氧化钙和水反应生成氢氧化钙,并产生大量的热。盒内的空气、氢气在受热后,体积膨胀,使盒内气压变大。盒盖上的小孔便于气体排出,避免盒内气压过大,造成危险。示例2:铝粉在碱性热水中能反应产生氢气,缓慢放热。盒内的空气、氢气在受热后,体积膨胀,使盒内气压变大。盒盖上的小孔便于气体排出,避免盒内气压过大,造成危险。示例1:盒道上的小孔便于气体排出,避免盒内气压过大,适成危险。示例2:氧化钙和水反应生成氢氧化钙、并产生大量的热。示例3:铝粉在碱性热水中能反应产生氢气,缓慢放热。盒盖上的小孔便于气体排出,避免盒内气压过大,造成危险。【知识点】化学反应中能量的变化【解析】【分析】根据火锅中药品放热时气体体积膨胀,盒内气压变大, 盒盖上的小孔便于气体排出,避免盒内气压过大,造成危险分析。1.(2024·杭州模拟)化学学习者常用化学思维去认识和理解世界。下列选项正确的是( )A.变化与守恒:依据化学方程式X+2O2CO2+2H2O,可推测X的化学式为C2H4OB.模型与推理:中和反应有盐和水生成,则有盐和水生成的反应一定是中和反应C.宏观与微观:CO和CO2虽然元素组成相同,但二者性质不同,原因是分子构成不同D.探究与创新:探究氧化铜是否为过氧化氢分解的催化剂,只需设计实验证明氧化铜能否改变反应速率即可【答案】C【知识点】分子的定义与分子的特性;催化剂在化学反应中的作用;酸与碱的反应及用途【解析】【分析】A、根据化学反应前后原子种类和个数不变分析;B、根据中和反应是酸和碱生成盐和水的反应分析;C、根据由分子构成的物质,分子保持化学性质,不同种分子化学性质不同分析;D、根据催化剂“一变两不变”特点分析。【解答】A、 依据化学方程式X+2O2CO2+2H2O及反应前后原子种类和个数不变,可推测X的化学式为CH4 ,不符合题意;B、 有盐和水生成的反应不一定是中和反应 ,如氧化铁与盐酸反应,不符合题意;C、 CO和CO2虽然元素组成相同,但二者性质不同,原因是分子构成不同 ,符合题意;D、 探究氧化铜是否为过氧化氢分解的催化剂,除设计实验证明氧化铜能否改变反应速率之外,还需证明反应前后氧化铜质量和化学性质是否不变 ,不符合题意;故选C。2.(2024·义乌模拟)水在科学实验中应用很广。下列关于水应用的说法中错误的是()A.实验桌上酒精灯因打翻而着火时,马上用水浇灭B.不慎将碱液溅到皮肤上,可以先用较多水冲洗C.连接橡皮塞和玻璃导管时,可用水先湿润导管D.制作洋葱表皮临时装片时,在载玻片中央滴一滴清水【答案】A【知识点】实验室的安全与意外事故的处理方法;气体装置的装配、连接、选择与气密性检查;观察细胞;燃烧与灭火【解析】【分析】 牢记化学实验安全及事故处理,把握物质的性质、实验安全、实验技能为解答的关键。【解答】A.酒精的密度比水小,如果酒精灯不慎碰倒而起火,不能用水浇灭,应立即用湿抹布或沙子盖灭,故A错误;B.不慎将碱液溅到皮肤上,碱有腐蚀性,如果将碱沾到皮肤上时,应立即用大量水冲洗,再涂上硼酸溶液,故B正确;C.连接橡皮塞和玻璃导管时,可用水先湿润导管,起到润滑作用,故C正确;D.制作洋葱表皮临时装片时,在载玻片中央滴一滴清水,使细胞保持正常形态,故D正确。故答案为:A。3.(2024·宁波模拟)小明在生活中观察到:点燃的小木棒燃烧端朝上,往往没燃尽就熄灭,而燃烧端朝下,往往不易熄灭。从燃烧的条件来看,你认为燃烧端朝上的小木棒,没燃尽就熄灭的最主要原因是( )A.小木棒温度不易达到着火点B.小木棒比较潮湿C.受到重力影响上端没有足够氧气D.火柴质量比较差【答案】A【知识点】燃烧与灭火【解析】【分析】根据燃烧需温度达到着火点分析。【解答】燃烧端朝上的小木棒,没燃尽就熄灭 ,是由于热量散失,温度不易达到未燃着的小木棒的着火点;故选A。4.(2024·温州模拟)如图是新石器时代遗址发掘时发现的陶罐“火种器”。把燃烧的火炭置于陶罐内并覆盖黑炭,适度封闭上端口部。采火种时,打开上端口部并对着下端口轻轻吹,即可获得火苗。其原因是( )A.降低了可燃物的着火点 B.提高了可燃物的温度C.提供了充足的氧气 D.提供了充足的二氧化碳【答案】C【知识点】燃烧与灭火【解析】【分析】根据燃烧的条件是:可燃物,与氧气(或空气)接触、达到可燃物的着火点,缺一不可分析。【解答】燃烧的条件是:可燃物,与氧气(或空气)接触、达到可燃物的着火点,缺一不可,把燃烧的火炭置于陶罐内并覆盖黑炭,适度封闭上端口部。采火种时,打开口部并轻轻吹,即可获得火苗,说明提供了充足的氧气,可燃物的着火点不能降低,不是提高了可燃物的温度。故选:C。(4题图) (5题图)5.(2024·鄞州模拟) 如图为海水吸收CO2并进行碳循环的原理示意图。下列说法错误的是 ( )A.“光合”作用中太阳能转化为化学能B.吸收的CO2与钙化中释放的CO2的量相等C.钙化中释放CO2 的反应为:D.此碳循环中将CO2转化为无机物和有机物【答案】B【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】A、根据光合作用是将太阳能转换为化学能解答;B、根据收的CO2与钙化中释放的CO2的量不相等解答;C、根据化学反应的原理来分析;D、根据碳循环中将CO2转化过程分析解答。【解答】A、绿色植物进行的光合作用是将太阳能转换为化学能的过程,故正确;B、由反应过程可知,吸收的CO2与钙化中释放的CO2的量不相等,吸收的二氧化碳多,故错误;C、由图示可知,钙化中释放CO2的反应为:2 NaHCO3+CaCl2═CaCO3↓+CO2↑+2NaCl+H2O,故正确;D、碳循环中将CO2被海水吸收转化为碳酸,为无机物,绿色植物进行的光合作用,将二氧化碳转化为有机物,故正确。故答案为: B。6.(2019·德清模拟)如图所示,若关闭Ⅱ阀打开Ⅰ阀,紫色小花(用石蕊溶液染成)变红;若关闭Ⅰ阀打开Ⅱ阀,紫色小花不变红。则甲瓶中所盛的试剂可能是( )①浓硫酸;②浓氢氧化钠溶液;③饱和氯化钠溶液A.只有① B.只有② C.①② D.①②③【答案】C【知识点】浓硫酸的稀释;二氧化碳的化学性质【解析】【分析】根据二氧化碳与水化合生成碳酸能使石蕊变红,若没有二氧化碳或水石蕊就不会变色分析。【解答】 关闭Ⅰ阀打开Ⅱ阀,紫色小花不变红 ,说明甲中为吸水或吸收二氧化碳的物质, ①浓硫酸能吸水,正确;②浓氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳,正确; ③饱和氯化钠溶液既不吸水也不吸收二氧化碳,错误;故答案为:C。(6题图) (7题图)7.(2024·浙江模拟) 比较甲乙两图中物质在氧气燃烧中的实验,回答下列问题:(1)将固体硫放在装有细砂的铁制燃烧匙,点燃硫后伸入充满氧气的集气瓶中,缺少细砂可能出现的化学方程式 。(2)乙装置的集气瓶中预留少量水的作用是 。【答案】(1)(2)防止生成的熔融物溅落,炸裂瓶底【知识点】氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象【解析】【分析】(1)根据反应物、反应条件和生成物,确定反应的方程式;(2)根据铁燃烧时熔融物温度很高分析。【解答】(1)如果缺少铁砂的隔热作用,那么铁和硫在点燃的条件下反应,生成硫化亚铁,则方程式为: ;(2)乙装置的集气瓶中预留少量水的作用是:防止生成的熔融物溅落,炸裂瓶底。8.(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【答案】(1)除去进入装置的空气中的二氧化碳(2)不是实验误差,因重复实验后两者总是维持这样的差值(3)C【知识点】空气的成分及探究【解析】【分析】(1)根据氢氧化钠的化学性质进行分析解答。(2)根据题意可知,重复实验,发现两者的密度总是维持这样的差值,进行分析解答。(3)A、根据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,进行分析判断。B、根据氦气可用作飞艇中的填充气体,进行分析判断。C、根据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,进行分析判断。【解答】(1)氢氧化钠能与二氧化碳反应,故A装置的作用是除去空气中的二氧化碳。(2)由题意可知,重复实验,发现两者的密度总是维持这样的差值,则瑞利采用两种方法得到的氮气,其密度之间的微小差异不是来源于实验误差。(3)A、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,说明空气中稀有气体的含量很小,选项说法正确。B、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,由于氦气的密度小,则氦气可用作飞艇中的填充气体,选项说法正确。C、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,说明氪气、氖气和氙气三种气体的沸点不同,而不是密度不同,选项说法错误。故选C。9.(2024·瑞安模拟)利用图甲所示的教材装置测量空气中氧气的体积分数,选用红磷作为药品是最佳选择吗 某兴趣小组设计并开展了如下实验:①准备如图乙的玻璃容器,顶部用密封盖密封后,将该容器浸没在水中。②将氧气传感器(能实时显示容器内氧气的体积分数)固定在容器内壁,并装入足量的红磷。③用激光笔点燃红磷,红磷剧烈燃烧,观察并记录氧气传感器所显示的氧气体积分数的变化情况。④用白磷替换红磷重复上步骤①~③。⑤换用食品脱氧剂(可以直接与氧气反应,无需点燃的物质)重复上述步骤①~③。根据实验数据,分别绘制三种物质氧化时容器内氧气体积分数随时间的变化情况,如图丙所示。(1)步骤①中将玻璃容器浸没水中的目的是 。(2)装置甲中150毫升集气瓶中装入 的水,量筒内装有50毫升水,根据图丙的实验数据,用红磷做实验,理论上实验结束后量筒内剩余的水为 毫升。(3)根据该兴趣小组的实验结果,用图甲装置测量空气中氧气的体积分数,你会选用哪种药品,并说明理由: 。【答案】(1)检查装置的气密性(2)33.2(3)食品脱氧剂,因为食品脱氧剂能耗尽密闭容器内的氧气且不需要点燃,或白磷,因为白磷耗时最短,或红磷,因为红磷着火点、燃烧时间较适宜。【知识点】空气的成分及探究【解析】【分析】 (1)根据有气体生成或参加的反应需检查装置气密性来分析解答;(2)根据进入集气瓶内水的体积等于减少的氧气的体积,首先根据丙图确定氧气体积分数的减少量,再乘以集气瓶内空气的体积得到减少氧气的体积,最后用量筒内水的体积减去这个数值即可。(3)根据图丙分析每种药品的不同特点来分析解答。【解答】 (1)步骤①中检查气密性时,将玻璃容器浸没水中,如果观察到容器内出现水或有气泡冒出,则说明气密性不好。(2)装置甲内空气的体积为,根据丙图可知,使用红磷最终消耗的氧气体积为120mL×(21%-7%)=16.8mL,那么实验结束后量筒内剩余水的体积为50mL-16.8mL=33.2mL;(3)根据该兴趣小组的实验结果,用图甲装置测量空气中氧气的体积分数,①我会选择食品脱氧剂,因为食品脱氧剂能耗尽密闭容器内的氧气且不需要点燃,②我会选择白磷,因为食品脱氧,白磷耗时最短,③我会选择红磷,因为红磷着火点、燃烧时间较适宜。10.(2024·温州三模)小明在验证二氧化碳化学性质时,向充满的矿泉水瓶里加入一些溶液,拧紧瓶盖并振荡,发现瓶子变瘪,但溶液中并未出现浑浊。于是他进行了猜想和实验:猜想一:溶液变质,没有与二氧化碳发生化学反应。猜想二:溶液与反应,生成了可溶性物质。实验 步骤与操作 出实验现象与结果光 结论1.取2个相同的软塑料瓶,分别集满气体,编号为A、B。 两瓶内气体无色透明,瓶子形状正常 溶液与发生了化学反应2.分别向A、B两瓶中加入等量的原溶液和 ? ,立即拧紧瓶盖并振荡。 两瓶内液体未出现浑浊,两瓶均变瘪,A瓶变瘪程度更大。测出反应前原溶液的pH。 大于7。测出反应后A瓶内液体的pH。 小于7。(1)将表中“?”处的内容补充完整: 。(2)上述实验中能判断“溶液与发生化学反应”的证据是: 。(3)查阅资料得知:过量的与和反应生成可溶性的。利用现有装置和试剂,如何操作才能使实验一中能观察到浑浊现象? 。【答案】(1)蒸馏水(2)A、B两瓶均变瘪且A瓶的变瘪程度更大或Ca(OH)2 溶液与CO2 混合后,溶液pH变小(3)继续向A瓶内加入足量的饱和澄清石灰水【知识点】制取二氧化碳的装置、步骤、收集与注意事项;二氧化碳的检验和验满【解析】【分析】(1)根据实验的目的与实验对比的方法来分析解答;(2)根据实验现象来分析判断;(3)根据实验探究的目的以及实验设计来分析解答。【解答】 (1)要证明Ca(OH)2溶液与CO2发生了化学反应,而不是二氧化碳溶于水造成的,可在A、B两瓶中加入等量的饱和Ca(OH)2溶液和蒸馏水,振荡后,通过观察塑料瓶的变瘪程度来分析判断;(2)在实验一中,观察到A、B两瓶均变瘪,且A瓶的变瘪程度更大,实验二中,氢氧化钙溶液与二氧化碳混合后,溶液的pH变小均可证明Ca(OH)2溶液与CO2发生化学反应;(3)根据实验目的可设计如下实验是将继续向A瓶内加入足量的饱和澄清石灰水即可观察到浑浊现象。11.(2024·平湖模拟) 实验室常借助传感器研究气体的性质与变化。蜡烛在充满空气的密闭集气瓶内燃烧,稍后熄灭,同时用氧气传感器采集瓶内氧气浓度变化的数据,如图所示。分析该实验数据。(1)可燃物燃烧的条件除了温度达到着火点外,还需要另一个必要条件是 。(2)蜡烛熄灭后集气瓶中含量最多的气体是 。【答案】(1)氧气(2)氮气【知识点】空气的成分及探究;燃烧与灭火【解析】【分析】(1)燃烧的条件:①有可燃物;②与氧气接触;③温度达到着火点;(2) 据空气中含量最多的气体是氮气,其次是氧气,氮气不能燃烧也不支持燃烧进行分析。【解答】(1) 可燃物燃烧的条件除了温度达到着火点外,还需要另一个必要条件是氧气;(2) 蜡烛熄灭后集气瓶中含量最多的气体是氮气。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)中小学教育资源及组卷应用平台第1讲 空气考点分布 考查频率 命题趋势考点1 空气、空气污染 ☆☆ ①概述氧气与二氧化碳的主要物理性质及化学性质 ②说明氧气与二氧化碳的实验室制备及检验方法 ③说明氧气与二氧化碳的用途及与其性质的关系 ④列举空气中污染物的主要来源,防治空气污染的方法 ⑤探究空气中氧气体积分数的定量估测考点2 氧化与燃烧 ☆☆考点3 氧气与二氧化碳的性质 ☆☆☆考点4实验室制取二氧化碳和氧气的方式 ☆☆☆■考点一 空气、空气污染 一、空气的成分气体 含量 性质 用途; 21%; 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; 78%; 无色、 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 )作制冷剂 3.工业上用于制纯碱、尿素、汽水二、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 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1 : 4(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.所用的红磷必须过量,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)冷却后才能打开弹簧夹,(否则测量结果偏 );d.在实验前,导管应预先注满水,(否则测量结果偏 )e.要先夹住橡皮管,然后再点红磷(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不燃烧也不支持燃烧 。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: 。三、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“ ”。(2)“温室效应”加剧的原因:大量使用 ;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 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,“ ”就是其中一种氯氟烃。■考点二 氧化与燃烧 一、氧化反应(一)定义物质跟氧发生的反应叫作 。在氧化反应中,氧气提供氧,氧气具有 。(二)类型①缓慢氧化:变化缓慢、短期内不易觉察只放出少量热、不发光。例:动植物呼吸、食物腐败塑料和橡胶制品的老化、金属生锈、酒的酿造…②剧烈氧化:变化剧烈、容易觉察。既发热、又发光。例:燃烧、爆炸……二、燃烧(1)燃烧的概念:通常情况下,可燃物与氧气发生的一种发光、放热的剧烈的氧化反应叫作 。(2)燃烧的必要条件(燃烧三要素,缺一不可): 、 、 。(3)影响燃烧的因素1)可燃物不同,性质不同,燃烧现象不同。2)氧气浓度越大,燃烧越剧烈。3)可燃物与氧气的接触面积越大,燃烧越剧烈。(4)可燃物的着火点:物质燃烧所需达到的 叫着火点不同物质的着火点是不同的。已知白磷的着火点是40℃,红磷的着火点是240℃。(5)自燃与爆炸1)自燃:由于缓慢氧化产生的热量被积累后,温度升高达到该可燃物的着火点时,在氧气充足的情况下,不经点火就自发燃烧起来的现象2)爆炸:如果燃烧以极快的速率在有限的空间里发生,瞬间内累积大量的热,使气体体积急剧地膨胀,就会引起爆炸。■考点三 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)1、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:不燃烧 b.在氧气中: ,生成一种黑色固体。 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: ,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),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: (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↑+H2ONa2CO3+H2SO4=Na2SO4+CO2↑+H2O②二氧化碳作气肥,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。■考点四 实验室制取二氧化碳和氧气的方式 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)收集装置优点缺点验满方法 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? 。(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 ;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 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 ,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 ,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: 。(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 ;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: ;(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■考点一 空气、空气污染 ◇典例1-1:(2024八下·柯桥期末)下列有关空气中各成分性质和用途,说法正确的是( )A.氧气可以供给呼吸,也可以燃烧B.稀有气体化学性质不活泼,可作保护气C.氮气的化学性质比较活泼,是制造化肥、炸药的重要原料D.二氧化碳会被植物吸收转化成氧气,二氧化碳的排放量对环境没有影响◇典例1-2:(2024八下·嘉兴期末)洁净的空气非常重要。下列做法中,有利于防治空气污染的是( )A.加大植树造林力度B.大量使用含氯氟烃的制冷剂C.对各种垃圾进行露天焚烧D.将排放废气的工厂集中建造在一起◇典例1-3:(2024八下·越城期末)小科设计如图所示的实验装置完成燃烧条件的探究和空气中氧气含量的测定。装置中注射器活塞与内壁摩擦忽略不计。查阅资料发现:①当容器内的氧气浓度低于一定值时,白磷无法继续与氧气反应;②“暖宝宝”能耗尽容器中剩余的少量氧气。实验操作步骤如下:步骤1: ▲ ;步骤2:将盛有足量白磷的燃烧匙放入空集气瓶中,塞紧塞子,白磷不燃烧;步骤3:打开集气瓶塞子,往瓶中倒满80℃的热水,并塞紧塞子,白磷仍然不能燃烧;步骤4:打开K1和K2,通过注射器从b管抽水,当注射器中水量达到V1毫升时,瓶中液面低于燃烧匙底部,此时立即关闭K1、K2,发现瓶中白磷燃烧;步骤5:待整个装置冷却至室温时.打开K..发现注射器中的水剩余V2毫升。(1)请将步骤1补充完整: (2)步骤 进行对照,说明白磷燃烧需要的条件是充足的氧气.(3)该实验测得空气中氧气的体积分数为 (用V1、V2来表示).(4)小科多次重复上述实验,测得空气中氧气的体积分数远大于21%,原因是 。◆变式训练1.(2024八下·余杭期末)我国将在2060年前实现“碳中和”的目标,“碳中和”指二氧化碳等温室气体的排放总量等于吸收总量,达到“零排放”。下列做法不符合“碳中和”理念的是( )A.推广太阳能发电 B.践行光盘行动C.焚烧所有垃圾 D.开展植树造林2.(2024八下·金东期末)为测定空气中氧气的含量,科学兴趣小组设计了如图1 所示的创新实验装置。选用一个量程足够大且活塞与筒壁间润滑效果很好的针筒注射器连接一个50mL 的试管,将足量的铜丝放入试管,塞紧橡皮塞并夹紧弹簧夹。用酒精灯加热铜丝,充分加热后移去酒精灯,等到试管冷却到室温后松开弹簧夹,观察现象。(提示:中间连接的橡胶管内空气体积忽略不计)(1)与图2教材中实验相比,图1实验的优点有 (写出1点即可)。(2)实验前,该兴趣小组同学打开弹簧夹,将注射器活塞从 20mL 刻度处推至 17mL 处,然后松开活塞,观察到活塞返回至 20mL 刻度处。该操作的主要目的是 。(3)充分加热后移去酒精灯,等到试管冷却到室温后松开弹簧夹。若实验结果符合预期,则观察到的实验现象是 。(4)为了更精准直观地测定空气中氧气的含量,同学们又设计了如图3 所示的实验:利用传感器技术定时测定装置内的压强、温度和氧气浓度;装置内的压强(X 曲线)、温度(Y 曲线)和氧气浓度(Z曲线)变化趋势如图4所示。请结合Y、Z两条曲线,解释图4中AB段压强变化的原因: 。■考点二 氧化与燃烧 ◇典例2:(2024八下·萧山期末)推理是学习科学的重要方法,下列推理在科学上成立的是( )。A.氧气是由氧元素组成的,所以制取氧气的反应物一定是氧化物B.因为离子是带电的粒子,所以带电的粒子一定是离子C.可燃物燃烧时温度必须达到着火点,所以温度达到着火点,可燃物就能燃烧D.水电解产生了氢气和氧气,所以水一定由氢、氧两种元素组成◆变式训练1.(2024八下·义乌期末)为探究物质的燃烧条件,某同学做了如图所示的实验。向一个大烧杯中加入约80℃的热水大半杯。在水中放入一小块白磷,在两支试管中分别放入白磷和红磷。根据实验现象和所学知识,回答以下问题:(1)该实验过程中用到的研究方法主要是 ;(2)烧杯中的热水的作用是① ,② 。2.(2024八下·临海期末)小科同学观察到“每次扇灭蜡烛时,都有一缕白烟从烛芯飘出”,根据这一现象,他对蜡烛熄灭的原因进行如下探究:【查阅资料】蜡烛的着火点大约是190℃,蜡烛燃烧实际是石蜡蒸气在燃烧,蜡烛熄灭后的白烟是石蜡蒸气遇冷凝华所形成的固体小颗粒。酒精灯火焰的温度在400℃以上。【建立猜想】扇灭蜡烛可能是流动的空气带走了部分热量,使温度降到了着火点以下。【探究一】如图甲,先将活塞放到左端位置,点燃两盏酒精灯,当温度计的示数达到280℃以上时,点燃右边的蜡烛,把活塞从左端位置迅速向右推出,右端蜡烛火焰立即熄灭。(1)图甲实验中用两盏酒精灯的目的是 。(2)【探究二】小科将漏斗倒扣,盖灭燃烧的蜡烛,并收集蜡烛产生的白烟,用燃着的火柴靠近漏斗的导管口(如图乙)。若观察到 现象,即可判断蜡烛熄灭后飘出的白烟是可燃物。(3)结合以上实验现象,分析“蜡烛一扇就灭”的原因是 。3.(2024八下·萧山期末)火灾是最常见和最具威胁的公共安全事故之一。如图是某新型投掷型液体灭火器,使距离灭火地点1米以外投掷该灭火器。当易碎塑料瓶遇到硬物撞击或高温烧烤便会自行破碎,释放出“有效液体”,该液体与火焰接触会发生吸热反应。反应时会产生水蒸气、二氧化碳和氮气等5000倍以上体积的气体,并产生大量泡沫。(1)液体中的有效成分之一是碳酸钠和稀盐酸,请写出化学方程式 。(2)请解释该投掷型灭火器投掷于火场中能灭火还能防止复燃的原因。■考点三 氧气与二氧化碳的性质 ◇典例3-1:(2024八下·萧山期末)如图是小徐用手掌总结氧气的化学性质的表示方法,手指上的物质能与手掌心氧气反应。则下列说法正确的是( )A.铁在空气中燃烧,生成四氧化三铁B.煤脱硫的目的是减少二氧化硫的生成C.磷燃烧产生大量的白雾,会污染空气D.氧气的化学性质非常活泼,能与所有的物质反应◇典例3-2:(2024九上·定海开学考)下列实验现象只能反映二氧化碳物理性质的是( )。A.紫色石蕊变红色 B.石灰水变浑浊 C.蜡烛熄灭 D.杠杆左高右低◆变式训练1.(2024八下·余杭期末)物质的结构、性质与用途的关系如图所示,下列有关氧气的说法错误的是( )A.氧气分子是保持氧气化学性质的最小微粒B.氧气的助燃性决定了氧气可以作为燃料C.分离液态空气制氧气,利用了氧气与氮气沸点不同的性质D.氧气能和很多金属单质反应,体现了氧气具有氧化性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■考点四 实验室制取二氧化碳和氧气的方式 ◇典例4-1:(2024八下·嘉善月考)下列关于实验室利用双氧水溶液制取氧气的描述正确的是( )A.原理:B.试剂:本实验中选取的催化剂为二氧化锰C.检验:用燃着的木条伸入集气瓶内,若木条熄灭,则证明是氧气D.验满:用带火星的木条伸入集气瓶内,若木条复燃,则证明集满◇典例4-2:(2024八下·东阳期末)据图回答问题。(1)实验室欲制备并收集二氧化碳,需在图一中选用A、B、D与 (填序号)组合,该反应的化学方程式为 ;(2)图二是两套干燥气体装置,可用于干燥二氧化碳的是 (填“甲”或“乙”)。◆变式训练1.(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 48CO2体积/mL(排水法) 100 98.5 85.5 77 66 59CO2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: 。2.(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。3.(2024八下·临平期末)空气是一种用途很多的自然资源,可用于工业上制取氧气,其流程如图所示。(1)①所采取的方法是 (填“升温”或“降温”)。(2)液态空气分离过程中, 先被分离出来,分离的依据是各物质的沸点不同。(3)贮存在蓝色钢瓶中氧气的用途是 (填字母,多选)。a.气体肥料 b.医疗急救 c.气割气焊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O22.(2018·嘉兴)15%的H2O2溶液在二氧化锰催化作用下会剧烈反应产生O2,实验室欲利用15%的H2O2溶液制取O2,则下列装置中,仪器选择和药品放置最合理的是( )A. B. C. D.3.(2023·湖州)下列关于氧气性质及其制备的说法正确的是( )A.氧气的化学性质很不活泼,与其他物质反应必须要加热B.氧气参与很多燃烧反应,它是一种常见的可燃物C.实验室可用加热分解高锰酸钾的方法制备氧气D.要除去N2中的O2得到纯净的N2,只需将混合气体通过红热的炭4.(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...............P1b不具有可燃性...............22a能使澄清石灰水变浑........Q2b不能使澄清石灰水变浑.......33a能使带火星的木条复......R3b不能使带火星的木条复..... SA.氢气 B.氮气 C.氧气 D.二氧化碳5.(2022·绍兴)科学是一门以实验为基础的学科。以下是实验室制取、收集、测量气体体积的常用装置。(1)实验室制取二氧化碳的发生装置可以选择 (填字母)。(2)检查装置B气密性的方法是:先关闭止水夹,然后 。(3)若用装置C测反应生成的二氧化碳体积,测得的体积比理论值小,原因可能是二氧化碳具有 的性质。6.(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。7.(2023·杭州)酸碱灭火器是利用两种“灭火剂”混合后喷出液体来扑灭火灾的一种灭火器。小金拟制作一款简易酸碱灭火器,进行了如下探究。(1)实验一:灭火剂的选择可供选择的试剂:20%的盐酸、20%的硫酸溶液、20%的硫酸钠溶液和饱和碳酸钠溶液。小金为了寻找反应最快的“灭火剂”组合,利用如图甲所示装置和如表所示试剂进行实验,装置A和B中的注射器、橡胶塞、U形管、气球的规格均相同,装置A和B的气密性良好,初始状态均相同。装置 A B注射器内试剂 10mL ▲ 10mL20%的盐酸U形管内试剂 10mL饱和碳酸钠溶液 10mL饱和碳酸钠溶液(1)装置A中注射器盛放的试剂为 。(2)若实验中同时将装置A和B的注射器内试剂全部推入U形管,装置B中发生反应的化学方程式为 。通过观察 (填写现象)比较两组“灭火剂”反应的快慢。(3)实验二:灭火器制作及使用小金制作了如图乙所示灭火器,推动注射器活塞,喷嘴喷出液体将燃烧的蜡烛熄灭,蜡烛熄灭的原因是 。8.(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9.(2022·浙江)某研究小组在实验室制取二氧化碳的研究中发现,通常不选用大理石与稀硫酸反应制取二氧化碳,其原因是反应生成硫酸钙微溶物覆盖在固体的表面,阻碍了大理石与稀硫酸的接触,反应速率逐渐减慢甚至停止。为此,该小组设立研究课题:选择合适浓度的硫酸和适当的反应温度制取二氧化碳。[实验一]选择合适浓度的硫酸实验操作:在28℃时,用装有5mL硫酸溶液的注射器向盛有1g直径为2mm大理石的大试管中注入硫酸,记录15分钟内生成气体的体积,如下表所示:试管编号 1 2 3 4 5硫酸浓度/% 15 20 25 30 35气体体积/mL 35 47 55 51 42[实验二]选择合适的反应温度实验操作:往盛有1g 直径为2mm大理石的大试管中分别加入5 mL相同合适浓度而不同温度的硫酸溶液,观察反应的情况,记录如下表所示:试管编号 A B C D E温度/℃ 40 50 60 70 80现象和比较 有少量气泡 气泡比 A号试管多 气泡明显比B号试管多 大量气泡产生,与常温盐酸反应相似 反应激烈,迅速产生大量气体请根据本次活动的研究目的,分析处理以上两个表中数据,得出结论:(1)稀硫酸与大理石反应,在28℃时,选用硫酸的浓度最合适为 %;在合适的硫酸浓度下,应选择最合适的反应温度为 ℃。在最合适的反应温度时,硫酸与大理石反应的化学方程式为 。(2)除选用适当的温度和合适浓度的硫酸之外,在反应过程中,为防止硫酸钙覆盖在大理石上,应增加 操作,更有利于气体的制备。(3)你认为该研究小组还可以研究 对该反应速率的影响。(4)在以下硫酸和大理石反应的装置中,最佳选用 (选填编号)。10.(2021·丽水)学校组织春游,小科准备了一份“自热火锅”(图甲),他撕开包装看到了内部结构(图乙),并了解到相关信息(图丙)。小科按食用方法进行如下操作:①加热盒中倒入适量冷水,将发热包放入冷水中:②放上食盒,加入食材并倒入适量的饮用水,扣紧盒盖。在等待食物煮熟过程中,小科发现加热盒逐渐变烫、盒内传出“嘶嘶”的声音、盒盖小孔的上方有水汽。请结合火锅“自热”过程解释盒盖上小孔的作用。1.(2024·杭州模拟)化学学习者常用化学思维去认识和理解世界。下列选项正确的是( )A.变化与守恒:依据化学方程式X+2O2CO2+2H2O,可推测X的化学式为C2H4OB.模型与推理:中和反应有盐和水生成,则有盐和水生成的反应一定是中和反应C.宏观与微观:CO和CO2虽然元素组成相同,但二者性质不同,原因是分子构成不同D.探究与创新:探究氧化铜是否为过氧化氢分解的催化剂,只需设计实验证明氧化铜能否改变反应速率即可2.(2024·义乌模拟)水在科学实验中应用很广。下列关于水应用的说法中错误的是()A.实验桌上酒精灯因打翻而着火时,马上用水浇灭B.不慎将碱液溅到皮肤上,可以先用较多水冲洗C.连接橡皮塞和玻璃导管时,可用水先湿润导管D.制作洋葱表皮临时装片时,在载玻片中央滴一滴清水3.(2024·宁波模拟)小明在生活中观察到:点燃的小木棒燃烧端朝上,往往没燃尽就熄灭,而燃烧端朝下,往往不易熄灭。从燃烧的条件来看,你认为燃烧端朝上的小木棒,没燃尽就熄灭的最主要原因是( )A.小木棒温度不易达到着火点B.小木棒比较潮湿C.受到重力影响上端没有足够氧气D.火柴质量比较差4.(2024·温州模拟)如图是新石器时代遗址发掘时发现的陶罐“火种器”。把燃烧的火炭置于陶罐内并覆盖黑炭,适度封闭上端口部。采火种时,打开上端口部并对着下端口轻轻吹,即可获得火苗。其原因是( )A.降低了可燃物的着火点 B.提高了可燃物的温度C.提供了充足的氧气 D.提供了充足的二氧化碳(4题图) (5题图)5.(2024·鄞州模拟) 如图为海水吸收CO2并进行碳循环的原理示意图。下列说法错误的是 ( )A.“光合”作用中太阳能转化为化学能B.吸收的CO2与钙化中释放的CO2的量相等C.钙化中释放CO2 的反应为:D.此碳循环中将CO2转化为无机物和有机物6.(2019·德清模拟)如图所示,若关闭Ⅱ阀打开Ⅰ阀,紫色小花(用石蕊溶液染成)变红;若关闭Ⅰ阀打开Ⅱ阀,紫色小花不变红。则甲瓶中所盛的试剂可能是( )①浓硫酸;②浓氢氧化钠溶液;③饱和氯化钠溶液A.只有① B.只有② C.①② D.①②③(6题图) (7题图)7.(2024·浙江模拟) 比较甲乙两图中物质在氧气燃烧中的实验,回答下列问题:(1)将固体硫放在装有细砂的铁制燃烧匙,点燃硫后伸入充满氧气的集气瓶中,缺少细砂可能出现的化学方程式 。(2)乙装置的集气瓶中预留少量水的作用是 。8.(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9.(2024·瑞安模拟)利用图甲所示的教材装置测量空气中氧气的体积分数,选用红磷作为药品是最佳选择吗 某兴趣小组设计并开展了如下实验:①准备如图乙的玻璃容器,顶部用密封盖密封后,将该容器浸没在水中。②将氧气传感器(能实时显示容器内氧气的体积分数)固定在容器内壁,并装入足量的红磷。③用激光笔点燃红磷,红磷剧烈燃烧,观察并记录氧气传感器所显示的氧气体积分数的变化情况。④用白磷替换红磷重复上步骤①~③。⑤换用食品脱氧剂(可以直接与氧气反应,无需点燃的物质)重复上述步骤①~③。根据实验数据,分别绘制三种物质氧化时容器内氧气体积分数随时间的变化情况,如图丙所示。(1)步骤①中将玻璃容器浸没水中的目的是 。(2)装置甲中150毫升集气瓶中装入 的水,量筒内装有50毫升水,根据图丙的实验数据,用红磷做实验,理论上实验结束后量筒内剩余的水为 毫升。(3)根据该兴趣小组的实验结果,用图甲装置测量空气中氧气的体积分数,你会选用哪种药品,并说明理由: 。10.(2024·温州三模)小明在验证二氧化碳化学性质时,向充满的矿泉水瓶里加入一些溶液,拧紧瓶盖并振荡,发现瓶子变瘪,但溶液中并未出现浑浊。于是他进行了猜想和实验:猜想一:溶液变质,没有与二氧化碳发生化学反应。猜想二:溶液与反应,生成了可溶性物质。实验 步骤与操作 出实验现象与结果光 结论1.取2个相同的软塑料瓶,分别集满气体,编号为A、B。 两瓶内气体无色透明,瓶子形状正常 溶液与发生了化学反应2.分别向A、B两瓶中加入等量的原溶液和 ? ,立即拧紧瓶盖并振荡。 两瓶内液体未出现浑浊,两瓶均变瘪,A瓶变瘪程度更大。测出反应前原溶液的pH。 大于7。测出反应后A瓶内液体的pH。 小于7。(1)将表中“?”处的内容补充完整: 。(2)上述实验中能判断“溶液与发生化学反应”的证据是: 。(3)查阅资料得知:过量的与和反应生成可溶性的。利用现有装置和试剂,如何操作才能使实验一中能观察到浑浊现象? 。11.(2024·平湖模拟) 实验室常借助传感器研究气体的性质与变化。蜡烛在充满空气的密闭集气瓶内燃烧,稍后熄灭,同时用氧气传感器采集瓶内氧气浓度变化的数据,如图所示。分析该实验数据。(1)可燃物燃烧的条件除了温度达到着火点外,还需要另一个必要条件是 。(2)蜡烛熄灭后集气瓶中含量最多的气体是 。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) 展开更多...... 收起↑ 资源列表 【名师导航】2025年中考科学一轮复习学案 第1讲 空气-学生版.docx 【名师导航】2025年中考科学一轮复习学案 第1讲 空气-教师版.docx