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园区景城学校2024-2025学年第一学期阶段调研试卷
九年级 化学学科 2024年11月
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 N-14 Zn-65
选择题（共40分）
一．单项选择题（包括20题，每题2分，共40分。每题只有一个选项符合题意）
1．如图，国家一级文物“东汉击鼓说唱陶佣”憨态可掬，形象生动现藏于中国国家博物锦。从物质变化角度分析，下列选项中所发生的变化与其他三项不同（　　）
A．夯土和泥 B．捏塑成形 C．烧造为俑 D．出土清洗
2．生活中的下列物质属于纯净物的是（　　）
A．牛奶 B．食醋 C．水 D．碘酒
3．下列物质由分子构成的是（　　）
A．水 B．铜
C．氯化钠 D．金刚石
4．空气是人类生产活动的重要资源，其中含量最多的气体是（　　）
A．氮气 B．氧气 C．稀有气体 D．二氧化碳
5．下列仪器对应的名称正确的是（　　）
A．漏斗 B．烧杯 C．滴瓶 D．蒸发皿
6．物质的性质决定了用途，下列物质的性质与用途具有对应关系的是（　　）
A．氮气沸点低，可用作保护气 B．氧气具有助燃性，可以用于火箭助燃剂
C．石墨质地柔软，可用于电极 D．碳酸氢铵受热易分解可用作化肥
7．地壳中含量最多的元素是（　　）
A．Fe B．O C．Si D．A1
8．下列化学用语表示正确的是（　　）
A．钙离子：Ca+2 B．氖气：Ne2 C．2个氢原子：H2 D．2个二氧化碳分子：2CO2
9．人体中化学元素含量的多少直接影响健康。缺乏下列哪种元素易导致贫血症（　　）
A．铁 B．碘 C．锌 D．钠
10．玄武岩“织”出“中国红”。超细玄武岩纤维是制作嫦娥六号月面国旗的重要材料，其含有的SiO2中硅元素的化合价为（　　）
A．+2 B．+4 C．﹣2 D．﹣4
阅读下列材料，回答11﹣13题：
高锰酸钾（KMnO4）是一种受热或见光易分解的晶体，可用于实验室制取氧气，反应原理为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑。KMnO4溶液可用作消毒剂。
11．下列关于高锰酸钾的说法正确的是（　　）
A．高锰酸钾应保存于棕色试剂瓶 B．高锰酸钾受热不易发生分解
C．高锰酸钾难溶于水 D．制氧气时高锰酸钾中氧元素全部转化为氧气
12．下列物质中属于氧化物的是（　　）
A．KMnO4 B．K2MnO4 C．MnO2 D．O2
13．下列用高锰酸钾固体制取氧气的系列操作中正确的是（　　）
A．取用药品 B．加热试剂 C．收集氧气 D．氧气验满
14．我们常从化学思维的角度认识和理解世界。下列说法不正确的是（　　）
A．变化与守恒：酒精灯火焰上罩干燥烧杯，内壁有水雾，可推测酒精中含有氢元素
B．模型与推理：镁原子和氦原子最外层电子数相同，则镁和氦化学性质相似
C．微观与宏观：水和过氧化氢的分子构成不同，可推测它们的化学性质不同
D．探究与创新：镁条可以在二氧化碳气体中燃烧，则二氧化碳可以支持镁的燃烧
15．家用加湿器通过超声波高频振荡，将水雾化为1～5微米（1微米＝1×10﹣6米）的超微粒子，从而改变室内湿度，增进健康。下列有关加湿器工作原理和过程的分析，正确的是（　　）
A．将水雾化的过程属于化学变化 B．水形成水雾时分子体积变大
C．超声波高频振荡将水分子分解 D．将水雾化时分子在不断运动
16．嫦娥五号从月球上带回来的样品有氦气和钛铁矿石，下列有关氦、钛元素的说法正确的是（　　）
A．1个氦原子含有4个质子 B．钛原子的相对原子质量为47.87g
C．钛原子的最外层电子数为22 D．He和Ti分别可以表示单质
17．为比较二氧化锰和氧化铜的催化效果，用图1装置进行实验，倾斜锥形瓶使过氧化氢溶液和催化剂接触，瓶内压强随时间的变化情况如图2所示。下列说法错误的是（　　）
A．二氧化锰的催化效果比氧化铜好
B．最终两瓶中产生氧气的质量不同
C．化学反应速率与催化剂的种类有关
D．对比ac或bd均可比较催化剂的催化效果
18．中医常用没食子酸（化学式为C7H6O5）治疗流感。下列有关没食子酸的描述正确的是（　　）
A．没食子酸的相对分子质量是170，是氧化物
B．没食子酸中氧元素的质量分数最大
C．没食子酸中碳、氢、氧元素的质量比为42：3：40
D．没食子酸由7个碳原子、6个氢原子和5个氧原子构成
19．如图为H2O的转化和利用。下列说法不正确的是（　　）
A．转化①中水分子间的空隙变大
B．转化②中产生O2、H2体积比为1：2
C．转化③的反应类型为分解反应
D．转化④是自然界中氧循环的关键途径
20．走近千年文物，人们发现青铜器在含有Cl﹣的环境中易生成CuCl，随着环境条件的变化而发生锈蚀，锈层物质成分示意图如图所示。下列叙述错误的是（　　）
A．铜绿中含有Cu、H、O、C四种元素
B．CuCl与O2、H2O发生化合反应生成铜绿
C．在锈蚀的过程中铜元素的化合价升高
D．干燥、无氧的环境有利于青铜器保存
非选择题（共60分）
21．（6分）儿童缺锌会引起食欲不振、发育不良。如图为某种补锌口服液说明书的一部分，回答：
***牌口服液 主要成分：葡萄糖酸锌 化学式：C12H22O14Zn 含锌：5.0mg/支 质量：10.0g/支 生产日期：……
（1）该口服液的锌属于　 　 （填“常量”或“微量”）元素。
（2）补锌口服液中的锌指的是　 　 。
A．分子 B．原子 C．元素 D．离子
（3）儿童缺锌易得　 　 （填字母）。
A．智力低下 B．骨质疏松 C．贫血病
（4）葡萄糖酸锌它是由　 　 种元素组成，每支口服液中锌的质量分数为　 （1g＝1000mg）。
（5）若儿童每1kg体重每日需要0.5mg锌，每天从食物中只能摄入所需锌的一半，体重为20kg的儿童每天还须服该口服液　 　 支，才能满足身体的需要。
22．（8分）探索星空的道路上，从古至今，中国人的脚步从未停下。其中，化学发挥着重要的作用。
（1）万户飞天：明代万户飞天时用黑火药（含有硫、木炭和KNO3）作火箭燃料。黑火药属于
　 　 （填“混合物”或“纯净物”）。KNO3中氮元素的化合价为 　 　 。
（2）卫星发射：1970年我国首颗人造卫星“东方红一号”成功入轨。制造人造卫星常用到钛合金，工业制取钛（Ti）的一种方法是金属钠和四氯化钛（TiCl4）在高温条件下发生反应，同时得到氯化钠，其化学方程式为 　 　 。
（3）载人航天：2003年“神舟五号”载人飞船成功发射。运载火箭的燃料之一偏二甲肼（C2H8N2）中氢、氮元素的质量比为 　 　 。偏二甲肼燃烧过程中 　 　 （填“吸收”或“放出”）热量。
（4）探月探火：制造飞船的某些机器零件使用了铝合金，铝具有很好的抗腐蚀性能，是因为铝在常温下就能与氧气发生化合反应，生成一层致密而坚固的氧化铝薄膜，写出该反应的化学方程式 　 　 。
23．（9分）合成氨是20世纪伟大的成就之一，工业上以天然气（主要成分CH4）和空气为原料合成氨气，流程如图所示：
（1）微观角度，用“”表示氮原子，“〇”表示氧原子。同温同压下，气体的体积比等于分子数目比。若空气中其他成分忽略不计，可表示空气微观模型的是 　 　 （填字母标号）。
（2）“氧化制氢”时温度约在1300℃～1500℃，但无需外界供热，说明该反应 　 　 （选填“放出”或“吸收”）热量。
（3）“合成氨”需要在高温、高压、催化剂的条件下进行，其反应的符号表达式为 　 　 。
（4）“氨分离”常采用液化分离法，类似于分离液态空气制取氧气。主要原理是根据NH3与N2、H2的 　 　 （选填“熔点”或“沸点”）不同将其分离开来。
（5）流程中将N2和H2返回到合成氨设备中，其目的是 　 　 。
（6）氨气的传统应用包括生产碳铵（NH4HCO3）、尿素[CO（NH2）2]等氮肥。
①测得某尿素样品中氮元素的质量分数为43.5%，样品中其它成分不含氮元素，则该尿素样品
　 　 （选填“是”或“不是”）纯净物。
②某购物平台碳铵（NH4HCO3）118.5元/50kg，尿素[CO（NH2）2]150元/50kg。若两种化肥的纯度相同，用450元钱，为了使所购化肥得到的氮元素最多，应选购的化肥是 　 　 。
（7）国际能源署预测2050年氢基燃料（包括氨）在交通燃料中的占比会提高到近30%。现有研究表明，以氨气氢气为混合燃料的内燃机是碳中和时代非常有竞争力的零碳动力。氨气氢气混合燃料的内燃机中发生的反应主要有：①NH3+O2N2+H2O；②　 　 。
24．（14分）O2是人类生存必需的物质，认识和获取O2具有重要意义。
（1）工业生产的O2可加压贮存在蓝色钢瓶中，在此过程中发生的变化是 　 　 （填字母）。
A.O2分子质量变小 B.O2分子间间隔减小 C.O2分子转变为其他分子
（2）实验室里现有MnO2固体、H2O2溶液以及下列装置（A～H）：
①B装置中仪器①的名称是 　 　 。
②利用上述药品制取O2，应选择的两个装置是 　 　 （填字母）。
③检验一瓶无色气体是氧气的简单方法是 　 　 （包括操作和现象）。
④做铁丝在氧气中燃烧实验时，最适合的收集方法是 （填字母），写出该反应的表达式 　 　 。
（3）氧循环对维持自然界中的物质、能量及生态平衡具有重要意义。
①能向自然界中释放O2的是 　 　 （填字母）。
a.动植物的呼吸 b.可燃物的燃烧 c.植物的光合作用
②氧气和臭氧（O3）可以相互转化。在紫外线的作用下，O2转化为O3的化学方程式为 　 。
（4）兴趣小组对我国的太空舱制取氧气系统（其剖面如图所示）进行了研究性学习。
Ⅰ.多角度认识制氧原理电源。
太空舱制氧系统中电源A极是 　 　 极。太空舱制氧原理的文字表达式为 　 ，过程中种类没有发生变化的微粒是 　 　 。
（3）太空舱制氧过程中消耗水生成的氢气和氧气的体积比是 　 　 。
Ⅱ.多措施提高制氧效率。
【查阅资料】提高电解效率的措施主要包括：增强水的导电性、改变电解温度、设置超声波场等。
【讨论分析】
①升高电解温度能提高制氧效率的原因之一是：温度升高，微粒 　 　 。
②如图分别为两种不同条件下不锈钢电极表面的气泡直径分布情况图。
气泡覆盖在电极表面使电解反应界面 　 　 （选填“增大”或“减小”），降低了电解效率。
超声波振动能提高电解效率的原因是 　 　 。
25．（13分）科学探究和证据推理是化学学科的核心素养。化学兴趣小组对“测定空气中氧气的含量”实验进行探究，并基于证据进行推理分析。
【拉瓦锡的实验】
二百多年前，化学家拉瓦锡利用汞能和氧气发生反应的原理采用图1装置测出空气中氧气的含量。
（1）加热时，曲颈甑内液态汞表面产生红色粉末，玻璃钟罩内的现象是 　 　 ，导致该现象发生的原因是（写该化学反应的符号表达式） 　 　 。
【化学课上的实验】化学兴趣小组用图2装置进行探究。
（2）写出红磷燃烧的符号表达式 　 　 ，
（3）用图2装置测出空气中氧气体积分数小于，可能的原因是 　 　 。（答一点）
【数字化实验】
同学们利用图3装置多次实验，水面均未上升到刻度“1”。经讨论后，取足量红磷采用如图4装置进行实验，记录并处理数据如图4所示。
（4）利用图3装置测定空气中氧气含量并结合传感器技术，测得实验过程中容器内气体压强、温度的变化趋势如图5所示。请结合实验原理，写出引起DE段气体压强变化的操作是：　 　 。
（5）图4中AB段压强增大，原因是 　 　 。
【拓展实验】用镁条测定空气中氧气的含量。
同学们又进行了图5所示实验，发现产物中有少许黄色固体。
【提出问题】黄色固体是什么呢？
【查阅资料】①氧化镁为白色固体；②镁能与空气中的氮气反应生成黄色的氮化镁固体；③氮化镁可与水反应生成氨气；④氨气易挥发，溶于水，使无色酚酞溶液变红。
【作出猜想】黄色固体可能为氮化镁。
【实验过程】进行图6所示实验：取燃烧产物于烧杯B中，加入适量水，然后用大烧杯罩住烧杯A和B。
【实验结论】（6）观察到的现象是 　 　 ，据此可推断燃烧产物中含氮化镁。
【反思交流】（7）进行图5所示实验时，在确保规范操作的前提下，该同学所测得的空气中氧气的体积分数 　 　 （填“大于”“小于”或“等于”）。
【拓展延伸】已知白磷燃烧所需要的最低温度为40℃。锥形瓶内空气体积为230mL，注射器中水的体积为50mL，按图7所示连接好仪器，夹紧弹簧夹，先将锥形瓶底部放入热水中，白磷很快被引燃。
（8）整个实验过程中，气球的变化是 　 　 ；待白磷熄灭后冷却至室温后打开弹簧夹，还可观察到注射器中的水自动向下喷射出来，原因是 　 　 。
（9）若瓶内白磷和细沙的体积忽略不计，当注射器中的水还剩8.0mL时停止流下，根据该实验可得出空气中氧气的体积分数为 　 　 。（结果保留一位小数）
26．（10分）水是生存之本，文明之源。请根据下列叙述回答问题。
（1）古代人民逐水而居，智慧的劳动人民曾用漉水囊（如图）除去河水中的泥沙等杂质，漉水囊似圈形网兜，骨架用生铜制成，其原理类似于水的净化中的 　 　 操作。
（2）“饮水洁净，不得瘟病”，古人常用木炭来除去水中的浮尘和异味，这是利用了木炭的 　 　 性。生活中常用的硬水软化的方法为 　 　 。
Ⅰ．探究水的组成实验
（3）为证明水不是由“水元素”组成的，1785年，拉瓦锡在高温的条件下，用水蒸气与红热的铁反应，将水转化为氢气，同时生成四氧化三铁。模拟实验装置如图1所示。①该反应的化学符号表达式为 　　 　 。
（4）电解水实验的简易装置如图2所示，水通电分解成氢气和氧气的微观示意图如图3所示，请描述该化学变化的微观过程是　　 　，从该实验得到关于水的组成的结论是　　 　 ；
Ⅱ．水的净化
化学兴趣小组展开对自来水的硬度的测量
【查阅资料】同学们查阅了相关资料，了解到国家有关水的硬度的标准如下：
类别 极软水 软水 中硬水 硬水 高硬水
以CaCO3浓度计（mg/L） 0～75 75～150 150～300 300～450 450～700
（5）同学们在实验室中取少量自来水，用便携式水硬度检测仪测得该自来水的硬度为311.2mg/L，说明本地区的自来水属于 　 　 。同学们又向此自来水中加入少量肥皂水，搅拌后观察到　 　，也得出了相同结论。
（6）化学兴趣小组用图4净水器研究水的净化，离子交换树脂通过钠离子与水中的　 　（填微粒名称）交换，从而降低水的硬度。
园区景城学校2024-2025学年第一学期阶段调研试卷
九年级化学答案与解析
1．如图，国家一级文物“东汉击鼓说唱陶佣”憨态可掬，形象生动现藏于中国国家博物锦。从物质变化角度分析，下列选项中所发生的变化与其他三项不同（　　）
A．夯土和泥 B．捏塑成形 C．烧造为俑 D．出土清洗
【分析】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为是否有新物质生成；据此分析判断。
【解答】解：A、夯土和泥过程中没有新物质生成，属于物理变化。
B、捏塑成形过程中没有新物质生成，属于物理变化。
C、烧造为俑过程中有新物质生成，属于化学变化。
D、出土清洗过程中没有新物质生成，属于物理变化。
故选：C。
2．生活中的下列物质属于纯净物的是（　　）
A．牛奶 B．食醋 C．水 D．碘酒
【分析】物质分为混合物和纯净物，混合物是由两种或两种以上的物质组成，牛奶、碘酒、食醋都属于混合物；纯净物是由一种物质组成。纯净物又分为单质和化合物。由同种元素组成的纯净物叫单质；由两种或两种以上的元素组成的纯净物叫化合物。
【解答】解：A、牛奶中有蛋白质和多种营养成分，属于混合物；故选项错误；
B、食醋中有水和醋酸，属于混合物；故选项错误；
C、水是一种物质，属于纯净物；故选项正确；
D、碘酒中有碘和酒精，属于混合物；故选项错误；
故选C。
3．下列物质由分子构成的是（　　）
A．水 B．铜 C．氯化钠D．金刚石
【分析】根据金属、大多数固态非金属单质、稀有气体等由原子构成；有些物质是由分子构成的，包括气态的非金属单质、由非金属元素组成的化合物，如氢气、水等；有些物质是由离子构成的，一般是含有金属元素和非金属元素的化合物，如氯化钠，进行分析判断。
【解答】解：A、水是由非金属元素组成的化合物，是由水分子构成的，故选项正确。
B、铜属于金属单质，是由铜原子直接构成的，故选项错误。
C、氯化钠是含有金属元素和非金属元素的化合物，是由钠离子和氯离子构成的，故选项错误。
D、金刚石属于固态非金属单质，是由碳原子直接构成的，故选项错误。
故选：A。
4．空气是人类生产活动的重要资源，其中含量最多的气体是（　　）
A．氮气 B．氧气 C．稀有气体 D．二氧化碳
【分析】空气中各成分的体积分数分别是：氮气大约占空气体积的78%、氧气大约占空气体积的21%、稀有气体大约占空气体积的0.94%、二氧化碳大约占空气体积的0.03%、水蒸气和其它气体和杂质大约占0.03%，据此分析。
【解答】解：A、氮气大约占空气体积的78%，空气中含量最多，故选项正确；
B、氧气大约占空气体积的21%，故选项错误；
C、稀有气体大约占空气体积的0.94%，故选项错误；
D、二氧化碳大约占空气体积的0.03%，故选项错误。
故选：A。
5．下列仪器对应的名称正确的是（　　）
A．漏斗B．烧杯C．滴瓶D．蒸发皿
【分析】根据常用仪器的名称进行回答。
【解答】解：A.该仪器为过滤用的主要仪器，为漏斗，故正确；
B.该仪器为锥形瓶，不是烧杯，故错误；
C.该仪器为细口瓶，不是滴瓶，故错误；
D.该仪器为研钵，不是蒸发皿，故错误；
故选：A。
6．物质的性质决定了用途，下列物质的性质与用途具有对应关系的是（　　）
A．氮气沸点低，可用作保护气
B．氧气具有助燃性，可以用于火箭助燃剂
C．石墨质地柔软，可用于电极
D．碳酸氢铵受热易分解可用作化肥
【分析】本题考查物质的性质与用途的对应关系，我们需要判断每个选项中物质的性质是否能合理地对应其用途。
【解答】解：A.氮气用作保护气是因为氮气的化学性质稳定，而不是沸点低，故A错误；
B.氧气具有助燃性，在火箭发射中，燃料燃烧需要氧气助燃，所以氧气可作为火箭助燃剂，故B正确；
C.石墨可用于电极是因为石墨具有良好的导电性，而不是质地柔软，故C错误；
D.碳酸氢铵可用作化肥是因为它含有氮元素，能为植物提供营养元素，而不是因为受热易分解，故D错误；
故选：B。
7．地壳中含量最多的元素是（　　）
A．Fe B．O C．Si D．A1
【分析】根据地壳中各元素含量的排序进行分析判断即可。
【解答】解：地壳含量较多的元素（前四种）按含量从高到低的排序为：氧、硅、铝、铁，其中含量最多的元素是氧元素。
A、地壳中含量最多的元素是氧元素，不是铁元素，故选项错误。
B、地壳中含量最多的元素是氧元素，故选项正确。
C、地壳中含量最多的元素是氧元素，不是硅元素，故选项错误。
D、地壳中含量最多的元素是氧元素，不是铝元素，故选项错误。
故选：B。
8．下列化学用语表示正确的是（　　）
A．钙离子：Ca+2
B．氖气：Ne2
C．2个氢原子：H2
D．2个二氧化碳分子：2CO2
【分析】本题考查化学用语的意义及书写，解题关键是分清化学用语所表达的对象是分子、原子、离子还是化合价，才能在化学符号前或其它位置加上适当的计量数来完整地表达其意义，并能根据物质化学式的书写规则正确书写物质的化学式，才能熟练准确的解答此类题目。
【解答】解：A、由离子的表示方法，在表示该离子的元素符号右上角，标出该离子所带的正负电荷数，数字在前，正负符号在后，带1个电荷时，1要省略；故钙离子表示为：Ca2+，故A错误；
B、氖气由氖原子构成，所以氖气用Ne表示，故B错误；
C、氢原子用H表示，2个氢原子即2H，故C错误；
D、由分子的表示方法，正确书写物质的化学式，表示多个该分子，就在其分子符号前加上相应的数字，则两个二氧化碳分子表示为2CO2，故D正确。
故选：D。
9．人体中化学元素含量的多少直接影响健康。缺乏下列哪种元素易导致贫血症（　　）
A．铁 B．碘 C．锌 D．钠
【分析】A、根据铁的生理功能和缺乏症进行分析判断。
B、根据碘的生理功能和缺乏症进行分析判断。
C、根据锌的生理功能和缺乏症进行分析判断。
D、根据钠的生理功能和缺乏症进行分析判断。
【解答】解：A、铁是合成血红蛋白的主要元素，缺乏会患贫血，故选项正确。
B、碘是合成甲状腺激素的主要元素，缺乏会患甲状腺肿大，故选项错误。
C、锌影响人体发育，缺锌会引起食欲不振，生长迟缓，发育不良，故选项错误。
D、钠是细胞外液中带正电的主要离子，参于水的代谢，保证体内水的平衡等，缺乏钠引起的低血钠症，会引致倦怠无力、昏睡或其他意识、状态改变、恶心呕吐、抽筋及周边神经症状等症状；高血钠症则会引致水肿、血压高及意识状态改变，故选项错误。
故选：A。
10．玄武岩“织”出“中国红”。超细玄武岩纤维是制作嫦娥六号月面国旗的重要材料，其含有的SiO2中硅元素的化合价为（　　）
A．+2 B．+4 C．﹣2 D．﹣4
【分析】根据化合物中化合价正负代数和为0分析。
【解答】解：SiO2中氧元素的化合价为﹣2价，根据化合物中化合价正负代数和为0，设硅元素的化合价为x，x+（﹣2）×2＝0，x＝+4。
故选：B。
阅读下列材料，回答11﹣12题：
高锰酸钾（KMnO4）是一种受热或见光易分解的晶体，可用于实验室制取氧气，反应原理为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑。KMnO4溶液可用作消毒剂。
11．下列关于高锰酸钾的说法正确的是（　　）
A．高锰酸钾应保存于棕色试剂瓶
B．高锰酸钾受热不易发生分解
C．高锰酸钾难溶于水
D．制氧气时高锰酸钾中氧元素全部转化为氧气
【分析】A、根据高锰酸钾见光易分解来分析；
B、根据高锰酸钾受热易分解来分析；
C、根据高锰酸钾的溶解性来分析；
D、根据高锰酸钾制氧气的原理来分析。
【解答】解：A、高锰酸钾是一种见光易分解的晶体，因此，高锰酸钾应保存于棕色试剂瓶，选项说法正确；
B、高锰酸钾（KMnO4）是一种受热易分解的晶体，选项说法错误；
C、高锰酸钾是一种钾盐，易溶于水，选项说法错误；
D、由化学方程式2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑可知，制氧气时高锰酸钾中只有四分之一的氧元素转化为氧气，选项说法错误。
故选：A。
12．下列物质中属于氧化物的是（　　）
A．KMnO4 B．K2MnO4 C．MnO2 D．O2
【分析】根据氧化物是由两种元素组成的化合物，且一种元素为氧元素分析。
【解答】解：A、KMnO4是由三种元素组成的，不属于氧化物，不合题意；
B、K2MnO4是由三种元素组成的，不属于氧化物，不合题意；
C、MnO2是由锰元素与氧元素两种元素组成的化合物，属于氧化物，符合题意；
D、O2是由一种元素组成的纯净物，属于单质，不合题意。
故选：C。
13．下列用高锰酸钾固体制取氧气的系列操作中正确的是（　　）
A．取用药品 B．加热试剂
C．收集氧气 D．氧气验满
【分析】根据实验室加热高锰酸钾制取氧气的实验步骤、注意事项，进行分析判断。
【解答】解：A、取用药品，试管倾斜（或平放），用药匙或纸槽把药品送到试管底部，然后使试管直立起来，故选项实验操作错误。
B、为防止加热时粉末状物质进入导管，试管口应放一团棉花；为防止冷凝水回流到热的试管底部，炸裂试管，试管口应略向下倾斜，故选项实验操作错误。
C、氧气的密度比空气的大，应用向上排空气法收集，故选项实验操作正确。
D、检验氧气是否收集满时，应将带火星的木条放在集气瓶口，不能伸入瓶中，故选项实验操作错误。
故选：C。
14．我们常从化学思维的角度认识和理解世界。下列说法不正确的是（　　）
A．变化与守恒：酒精灯火焰上罩干燥烧杯，内壁有水雾，可推测酒精中含有氢元素
B．模型与推理：镁原子和氦原子最外层电子数相同，则镁和氦化学性质相似
C．微观与宏观：水和过氧化氢的分子构成不同，可推测它们的化学性质不同
D．探究与创新：镁条可以在二氧化碳气体中燃烧，则二氧化碳可以支持镁的燃烧
【分析】A、根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，进行分析判断。
B、根据决定元素化学性质的是原子中的最外层电子数，进行分析判断。
C、根据分子的基本性质，进行分析判断。
D、根据镁条可以在二氧化碳气体中燃烧，进行分析判断。
【解答】解：A、把一只干燥的冷烧杯罩在酒精灯火焰上，观察到烧杯内壁出现水雾，说明酒精燃烧时生成了水，水是由氢、氧两种元素组成的，反应物氧气中只含有氧元素，则可推测酒精中含有氢元素，故选项说法正确。
B、氦原子最外层电子数是2，镁原子最外层电子数也是2，由于氦原子最外层电子已达到相对稳定结构，镁原子最外层电子易失去2个电子形成镁离子，它们化学性质不相似的，故选项说法错误。
C、水和过氧化氢的分子构成不同，不同种的分子化学性质不同，可推测它们的化学性质不同，故选项说法正确。
D、镁条可以在二氧化碳气体中燃烧，说明二氧化碳可以支持镁的燃烧，故选项说法正确。
故选：B。
15．家用加湿器通过超声波高频振荡，将水雾化为1～5微米（1微米＝1×10﹣6米）的超微粒子，从而改变室内湿度，增进健康。下列有关加湿器工作原理和过程的分析，正确的是（　　）
A．将水雾化的过程属于化学变化
B．水形成水雾时分子体积变大
C．超声波高频振荡将水分子分解
D．将水雾化时分子在不断运动
【分析】根据分子的基本特征：分子质量和体积都很小；分子之间有间隔；分子是在不断运动的；同种的分子性质相同，不同种的分子性质不同，结合事实进行分析判断即可。
【解答】解：A、将水雾化的过程中没有生成新物质，发生的属于物理变化，故A说法错误；
B、水形成水雾时分子间的间隔变大，而分子体积不变，故B说法错误；
C、通过超声波高频振荡，将水雾化为1～5微米（1微米＝1×10﹣6米）的超微粒子，并未将水分子分解，故C说法错误；
D、将水雾化时，分子在不断运动，故D说法正确。
故选：D。
16．嫦娥五号从月球上带回来的样品有氦气和钛铁矿石，下列有关氦、钛元素的说法正确的是（　　）
A．1个氦原子含有4个质子
B．钛原子的相对原子质量为47.87g
C．钛原子的最外层电子数为22
D．He和Ti分别可以表示单质
【分析】A、根据氮元素周期表中的一格进行分析。
B、根据相对原子质量是一个比值，单位为“1”，常省略不写进行分析。
C、根据在原子中，原子序数＝质子数＝核外电子数进行分析。
D、根据氦与钛的单质都是由原子直接构成的进行分析。
【解答】解：A、根据氮元素周期表中的一格可知，左上角的数字为2，表示原子序数为2；根据原子中原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数，则氮原子的核内有2个质子，故A错误；
B、在元素周期表中，元素名称下方的数字表示相对原子质量，相对原子质量是一个比值，单位为“1”，常省略不写，故钛的相对原子质量为47.87，故B错误；
C、在元素周期表中，元素名称左上角的数字表示原子序数，在原子中，原子序数＝质子数＝核外电子数＝22，核外电子排布为2、8、10、2，最外层电子数2，故C错误；
D、氦与钛的单质都是由原子直接构成的，其化学式直接用元素符号表示，故He和Ti分别可以表示对应单质，故D正确；
故选：D。
17．为比较二氧化锰和氧化铜的催化效果，用图1装置进行实验，倾斜锥形瓶使过氧化氢溶液和催化剂接触，瓶内压强随时间的变化情况如图2所示。下列说法错误的是（　　）
A．二氧化锰的催化效果比氧化铜好
B．最终两瓶中产生氧气的质量不同
C．化学反应速率与催化剂的种类有关
D．对比ac或bd均可比较催化剂的催化效果
【分析】过氧化氢在催化剂催化作用下分解生成水和氧气。
催化剂能够改变反应速率，反应前后质量和化学性质都不变，不同的催化剂，催化效果不同。
【解答】解：A、二氧化锰的催化效果比氧化铜好，是因为完全反应利用二氧化锰需要的时间比氧化铜短，该选项正确。
B、最终两瓶中产生氧气的质量相等，是因为过氧化氢质量相等，该选项不正确。
C、化学反应速率与催化剂的种类有关，该选项正确。
D、对比ac（比较生成相同体积氧气需要的时间）或bd（比较单位时间内生成氧气的体积）均可比较催化剂的催化效果，该选项正确。
故选：B。
18．中医常用没食子酸（化学式为C7H6O5）治疗流感。下列有关没食子酸的描述正确的是（　　）
A．没食子酸的相对分子质量是170，是氧化物
B．没食子酸中氧元素的质量分数最大
C．没食子酸中碳、氢、氧元素的质量比为42：3：40
D．没食子酸由7个碳原子、6个氢原子和5个氧原子构成
【分析】A、根据相对分子质量为构成分子的各原子的相对原子质量之和，氧化物是只含有两种元素且其中一种元素是氧元素的化合物，进行分析判断。
B、根据化合物中各元素质量比＝各原子的相对原子质量×原子个数之比，进行分析判断。
C、根据化合物中各元素质量比＝各原子的相对原子质量×原子个数之比，进行分析判断。
D、根据没食子酸的微观构成，进行分析判断。
【解答】解：A、没食子酸的相对分子质量是12×7+1×6+16×5＝170；没食子酸是由碳、氢、氧三种元素组成的化合物，不属于氧化物，故选项说法错误。
B、没食子酸中碳、氢、氧元素的质量比为（12×7）：（1×6）：（16×5）＝42：3：40，则没食子酸中碳元素的质量分数最大，故选项说法错误。
C、没食子酸中碳、氢、氧元素的质量比为（12×7）：（1×6）：（16×5）＝42：3：40，故选项说法正确。
D、没食子酸是由没食子酸分子构成的，1个没食子酸分子是由7个碳原子、6个氢原子和5个氧原子构成的，故选项说法错误。
故选：C。
19．如图为H2O的转化和利用。下列说法不正确的是（　　）
A．转化①中水分子间的空隙变大
B．转化②中产生O2、H2体积比为1：2
C．转化③的反应类型为分解反应
D．转化④是自然界中氧循环的关键途径
【分析】本题主要涉及水的转化相关知识，如水的三态变化（转化①）、电解水（转化②）、水参与的其他化学反应（转化③）以及水在自然界氧循环中的作用（转化④）。
【解答】解：A.转化①是水的三态变化，水由液态变为气态时，水分子间的空隙变大，故A正确；
B.转化②是电解水的反应，化学方程式为2H2O2H2↑+O2↑，根据化学方程式可知产生O2、H2体积比为1：2，故B正确；
C.转化③是水和碳在高温条件下反应生成一氧化碳和氢气，反应物是两种，不符合”一变多“的特征，因此反应类型不是分解反应，故C错误；
D.转化④是植物的光合作用，光合作用是自然界中氧循环的关键途径，故D正确；
故选：C。
20．走近千年文物，人们发现青铜器在含有Cl﹣的环境中易生成CuCl，随着环境条件的变化而发生锈蚀，锈层物质成分示意图如图所示。下列叙述错误的是（　　）
A．铜绿中含有Cu、H、O、C四种元素
B．CuCl与O2、H2O发生化合反应生成铜绿
C．在锈蚀的过程中铜元素的化合价升高
D．干燥、无氧的环境有利于青铜器保存
【分析】A、根据铜绿化学式的含义，进行分析判断。
B、根据质量守恒定律进行分析判断。
C、根据单质中元素的化合价为0、在化合物中正负化合价的代数和为零，进行分析判断。
D、根据青铜器在潮湿的环境中容易生锈，进行分析判断。
【解答】解：A、由铜绿的化学式可知，铜绿中含有Cu、H、O、C四种元素，故选项A说法正确。
B、化学反应前后元素的种类不变。铜绿中不含氯元素，因此CuCl不会与O2、H2O发生化合反应生成铜绿，故选项B说法错误。
C、青铜器中含有铜，铜中铜元素的化合价为0；青铜器在含有Cl﹣的环境中易生成CuCl，CuCl中铜元素的化合价为+1价；随着环境条件的变化而发生锈蚀，Cu2O中铜元素的化合价为+1价，Cu2（OH）2CO3、Cu2（OH）3Cl中铜元素的化合价为+2价，则青铜器在锈蚀的过程中铜元素的化合价升高，故选项C说法正确。
D、青铜器在潮湿的环境中容易生锈，在干燥、无氧的环境中有利于青铜器的保护，故选项D说法正确。
故选：B。
二．解答题（共2小题）
21．儿童缺锌会引起食欲不振、发育不良。如图为某种补锌口服液说明书的一部分，回答：
…牌口服液 主要成分：葡萄糖酸锌 化学式：C12H22O14Zn 含锌：5.0mg/支 质量：10.0g/支 生产日期：……
（1）该口服液的锌属于　微量　 （填“常量”或“微量”）元素。
（2）补锌口服液中的锌指的是　C　 。
A．分子 B．原子 C．元素 D．离子
（3）A
（4）葡萄糖酸锌它是由　四　 种元素组成，每支口服液中锌的质量分数为　0.05%　 （1g＝1000mg）。
（5）若儿童每1kg体重每日需要0.5mg锌，每天从食物中只能摄入所需锌的一半，体重为20kg的儿童每天还须服该口服液　1　 支，才能满足身体的需要。
【分析】（1）根据人体所需元素的种类分析；
（2）根据物质的组成分析；
（3）根据化学元素与人体健康的关系分析；
（4）根据化学式的意义进行分析；根据标签信息分析；
（5）根据标签信息及题干信息进行分析。
【解答】解：（1）葡萄糖酸锌口服液中的锌元素属于微量元素。
（2）物质由元素组成，补锌口服液中的锌指的是宏观上存在的元素，故选C。
（3）A
（4）葡萄糖酸锌（C12H22O14Zn）是由C、H、O、Zn这4种元素组成；根据标签信息，每支口服液质量为10.0g，含锌5.0mg，则每支口服液中锌的质量分数为。
（5）根据标签信息可知，若儿童每1kg体重每日需要0.5mg锌，体重为20kg的儿童每天需要0.5mg×20＝10mg，每天从食物中只能摄入所需锌的一半，则需要从口服液摄入5mg锌，每支口服液含锌5.0mg，则每天还须服该口服液1支，才能满足身体的需要。
故答案为：
（1）微量；
（2）C；
（3）A；
（4）四；0.05%；
（5）1。
22．探索星空的道路上，从古至今，中国人的脚步从未停下。其中，化学发挥着重要的作用。
（1）万户飞天：明代万户飞天时用黑火药（含有硫、木炭和KNO3）作火箭燃料。黑火药属于 　混合物　 （填“混合物”或“纯净物”）。KNO3中氮元素的化合价为 　+5　 。
（2）卫星发射：1970年我国首颗人造卫星“东方红一号”成功入轨。制造人造卫星常用到钛合金，工业制取钛（Ti）的一种方法是金属钠和四氯化钛（TiCl4）在高温条件下发生反应，同时得到氯化钠，其化学方程式为 　4Na+TiCl4Ti+4NaCl　 。
（3）载人航天：2003年“神舟五号”载人飞船成功发射。运载火箭的燃料之一偏二甲肼（C2H8N2）中氢、氮元素的质量比为 　2：7　 。偏二甲肼燃烧过程中 　放出　 （填“吸收”或“放出”）热量。
（4）探月探火：制造飞船的某些机器零件使用了铝合金，铝具有很好的抗腐蚀性能，是因为铝在常温下就能与氧气发生化合反应，生成一层致密而坚固的氧化铝薄膜，写出该反应的化学方程式 　4Al+3O2＝2Al2O3 。
【分析】（1）根据混合物的概念及化合物中化合价代数和等于0规律进行分析；
（2）根据题文信息及质量守恒定律进行分析；
（3）根据元素的质量比等于各元素的原子个数乘以相对原子质量之比进行计算；
（4）根据铝的化学性质进行分析。
【解答】解：（1）黑火药中是由硫、木炭和KNO3混合而成，黑火药由多种物质组成，属于混合物；K元素的化合价为+1，O元素的常见化合价是﹣2，根据化合物中化合价代数和等于0可知，KNO3中N元素的化合价为+5；
（2）钠和四氯化钛在高温条件下反应生成钛和氯化钠，反应的方程式为：4Na+TiCl4Ti+4NaCl；
（3）化学式中元素的质量比等于各元素的原子个数乘以相对原子质量之比，所以偏二甲肼中氢、氮元素的质量比为：（1×8）：（14×2）＝2：7；偏二甲肼可以作为火箭的燃料，说明偏二甲肼在燃烧时会放出大量热；
（4）铝在常温下与氧气反应生成氧化铝，反应的方程式为：4Al+3O2＝2Al2O3。
故答案为：
（1）混合物；+5；
（2）4Na+TiCl4Ti+4NaCl；
（3）2：7；放出；
（4）4Al+3O2＝2Al2O3。
23．合成氨是20世纪伟大的成就之一，工业上以天然气（主要成分CH4）和空气为原料合成氨气，流程如图所示：
（1）微观角度，用“”表示氮原子，“〇”表示氧原子。同温同压下，气体的体积比等于分子数目比。若空气中其他成分忽略不计，可表示空气微观模型的是 　B　 （填字母标号）。
（2）“氧化制氢”时温度约在1300℃～1500℃，但无需外界供热，说明该反应 　放出　 （选填“放出”或“吸收”）热量。
（3）“合成氨”需要在高温、高压、催化剂的条件下进行，其反应的符号表达式为 　N2+H2NH3 。
（4）“氨分离”常采用液化分离法，类似于分离液态空气制取氧气。主要原理是根据NH3与N2、H2的 　沸点　 （选填“熔点”或“沸点”）不同将其分离开来。
（5）流程中将N2和H2返回到合成氨设备中，其目的是 　提高了反应物的利用率，节约了资源　 。
（6）氨气的传统应用包括生产碳铵（NH4HCO3）、尿素[CO（NH2）2]等氮肥。
①测得某尿素样品中氮元素的质量分数为43.5%，样品中其它成分不含氮元素，则该尿素样品 　不是　 （选填“是”或“不是”）纯净物。
②某购物平台碳铵（NH4HCO3）118.5元/50kg，尿素[CO（NH2）2]150元/50kg。若两种化肥的纯度相同，用450元钱，为了使所购化肥得到的氮元素最多，应选购的化肥是 　尿素　 。
（7）国际能源署预测2050年氢基燃料（包括氨）在交通燃料中的占比会提高到近30%。现有研究表明，以氨气氢气为混合燃料的内燃机是碳中和时代非常有竞争力的零碳动力。氨气氢气混合燃料的内燃机中发生的反应主要有：①NH3+O2N2+H2O；
②　H2+O2H2O　 。
【分析】利用氧气和氮气的沸点不同，得到氧气和氮气，氧气、甲烷在一定条件下进行氧化制氢，得到氢气和一氧化碳，氮气和氢气在一定条件下合成氨气，利用氨气、氨气、氢气的沸点不同进行氨分离，得到氨气，据以上分析解答。
【解答】解：（1）由于同温同压下，气体的体积比等于分子数目比，若空气中其他成分忽略不计，空气中氮气和氧气的体积比是4：1，则氮气和氧气的分子个数比是4：1，可表示空气微观模型的是B。
（2）“氧化制氢”时温度约在1300℃～1500℃，但无需外界供热，说明该反应为放出热量；
（3）“合成氨”需要在高温、高压、催化剂的条件下进行，其反应的符号表达式为N2+H2NH3；
（4）分离液态空气得到氧气和氮气，是利用了两种气体的沸点不同进行分离的；“氨分离”常采用液化分离法，主要原理是根据NH3与N2、H2的沸点不同将其分离开来；
（5）流程中将N2和H2返回到合成氨设备中，其目的是提高了反应物的利用率，节约了资源；
（6）氨气的传统应用包括生产碳铵（NH4HCO3）、尿素[CO（NH2）2]等氮肥。
①尿素[CO（NH2）2]中氮元素的质量分数为100%≈46.7%；测得某尿素样品中氮元素的质量分数为43.5%，样品中其它成分不含氮元素，则该尿素样品不是纯净物；
②碳酸氢铵（NH4HCO3）：100%≈33.65kg；
尿素[CO（NH2）2]：：100%≈70kg；
为了使所购化肥得到的氮元素最多，应选购的化肥是尿素。
（7）以氨气氢气为混合燃料的内燃机是碳中和时代非常有竞争力的零碳动力。氨气氢气混合燃料的内燃机中发生的反应主要有：①NH3+O2N2+H2O；氢气和氧气反应生成水，因此反应②H2+O2H2O。
故答案为：
（1）B；
（2）放出；
（3）N2+H2NH3；
（4）沸点；
（5）提高了反应物的利用率，节约了资源；
（6）①不是；②尿素；
（7）H2+O2H2O。
24．O2是人类生存必需的物质，认识和获取O2具有重要意义。
（1）工业生产的O2可加压贮存在蓝色钢瓶中，在此过程中发生的变化是 　b　 （填字母）。
a.O2分子质量变小
b.O2分子间间隔减小
c.O2分子转变为其他分子
（2）实验室里现有MnO2固体、H2O2溶液以及下列装置（A～H）：
①B装置中仪器①的名称是 　 　 。
②利用上述药品制取O2，应选择的两个装置是 　BF　 （填字母）。
③检验一瓶无色气体是氧气的简单方法是 　将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，说明该气体是氧气　 （包括操作和现象）。
④做铁丝在氧气中燃烧实验时，最适合的收集方法是 （填字母），写出该反应的表达式 　 　 。
（3）氧循环对维持自然界中的物质、能量及生态平衡具有重要意义。
①能向自然界中释放O2的是 　c　 （填字母）。
a.动植物的呼吸
b.可燃物的燃烧
c.植物的光合作用
②氧气和臭氧（O3）可以相互转化。在紫外线的作用下，O2转化为O3的化学方程式为 　3O22O3 。
（4）兴趣小组对我国的太空舱制取氧气系统（其剖面如图所示）进行了研究性学习。
Ⅰ.多角度认识制氧原理电源。
太空舱制氧系统中电源A极是 　负　 极。太空舱制氧原理的文字表达式为 　水氢气+氧气　 ，过程中种类没有发生变化的微粒是 　氢原子和氧原子　 。
Ⅱ.多措施提高制氧效率。
【查阅资料】提高电解效率的措施主要包括：增强水的导电性、改变电解温度、设置超声波场等。
【讨论分析】
①升高电解温度能提高制氧效率的原因之一是：温度升高，微粒 　运动速率加快　 。
②如图分别为两种不同条件下不锈钢电极表面的气泡直径分布情况图。
气泡覆盖在电极表面使电解反应界面 　减小　 （选填“增大”或“减小”），降低了电解效率。
超声波振动能提高电解效率的原因是 　可以将电极表面的气泡震散，加快气泡的逸出，从而减少对电解过程的阻碍，提高反应速率　 。
【分析】（1）根据分子的性质来分析；
（2）根据仪器的名称、反应物的状态与反应的条件、氧气的性质以及氧气的检验方法来分析；
（3）根据向自然界中释放O2的途径、化学反应的原理来分析。
（4）Ⅰ、根据电解水时正极产生氧气，负极产生氢气来分析；根据水在通电的条件下生成氢气和氧气，以及原子是化学变化中的最小粒子来分析；
Ⅱ、①根据温度升高，微粒运动速率加快来分析；
②根据气泡覆盖在电极表面，阻碍了电极与水的接触来分析；根据超声条件下，不锈钢电极表面的气泡较少来分析。
【解答】解：（1）工业生产的O2可加压贮存在蓝色钢瓶中，在此过程中没有新物质生成，发生的属于物理变化，因此分子的种类没有发生改变，发生改变的是氧分子间的间隔，加压时，氧分子间的间隔变小了；故答案为：b；
（2）仪器①的名称是长颈漏斗；
②用过氧化氢溶液与二氧化锰制氧气属于固液常温型，发生装置选择B；氧气的密度比空气大，可采用向上排空气法来收集，氧气不易溶于水，可采用排水法来收集；故答案为：BF；
③氧气具有助燃性，检验一瓶无色气体是氧气的简单方法是将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，说明该气体是氧气；故答案为：将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，说明该气体是氧气；
④略
（3）①a.动植物的呼吸需要消耗氧气，不合题意；
b.可燃物的燃烧需要消耗氧气，不合题意；
c.植物的光合作用会释放出氧气，符合题意；
故答案为：c；
②在紫外线的作用下，O2转化为O3的化学方程式为3O22O3；故答案为：3O22O3。
（4）Ⅰ、电解水时“正氧负氢、氧一氢二”，由图可知，太空舱制氧系统中a处产生的气体是氢气，则电源A极是负极；
（2）太空舱制氧原理是水在通电的条件下生成氢气和氧气的过程，反应的文字表达式为：水氢气+氧气；原子是化学变化中的最小粒子，所以过程中种类没有发生变化的微粒是氢原子和氧原子；
Ⅱ、升高电解温度能提高制氧效率的原因之一是温度升高，微粒运动速率加快，反应越快；
①气泡覆盖在电极表面会使电解反应界面减小，降低了电解效率；
②在电解过程中，产生的气体以气泡形式聚集在电极上，这会阻碍电极与水的接触，限制反应速率。超声波振动可以将电极表面的气泡震散，加快气泡的逸出，从而减少对电解过程的阻碍，提高反应速率。
故答案为：
（1）B；
（2）①长颈漏斗；
②BF；
③将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，说明该气体是氧气；
④E
（3）①c；②3O22O3。
（4）Ⅰ、负；
水氢气+氧气；氢原子和氧原子；
Ⅱ、运动速率加快；
①减小；
②可以将电极表面的气泡震散，加快气泡的逸出，从而减少对电解过程的阻碍，提高反应速率。
25．科学探究和证据推理是化学学科的核心素养。化学兴趣小组对“测定空气中氧气的含量”实验进行探究，并基于证据进行推理分析。
【拉瓦锡的实验】
二百多年前，化学家拉瓦锡利用汞能和氧气发生反应的原理采用图1装置测出空气中氧气的含量。
（1）加热时，曲颈甑内液态汞表面产生红色粉末，玻璃钟罩内的现象是 　汞液面上升　 ，导致该现象发生的原因是（写该化学反应的符号表达式） 　Hg+O2HgO　 。
【化学课上的实验】化学兴趣小组用图2装置进行探究。
（2）写出红磷燃烧的符号表达式 　P+O2P2O5 ，
（3）用图2装置测出空气中氧气体积分数小于，可能的原因是 　红磷的量不足　 。（答一点）
【数字化实验】
同学们利用图2装置多次实验，水面均未上升到刻度“1”。经讨论后，取足量红磷采用如图4装置进行实验，记录并处理数据如图4所示。
（4）利用图3装置测定空气中氧气含量并结合传感器技术，测得实验过程中容器内气体压强、温度的变化趋势如图4所示。请结合实验原理，写出引起DE段气体压强变化的操作是：　打开弹簧夹　 。
（5）图4中AB段压强增大，原因是 　反应刚开始，温度升高对压强的影响比气体减少对压强的影响大　 。
【拓展实验】用镁条测定空气中氧气的含量。
同学们又进行了图5所示实验，发现产物中有少许黄色固体。
【提出问题】黄色固体是什么呢？
【查阅资料】①氧化镁为白色固体；②镁能与空气中的氮气反应生成黄色的氮化镁固体；③氮化镁可与水反应生成氨气；④氨气易挥发，溶于水，使无色酚酞溶液变红。
【作出猜想】黄色固体可能为氮化镁。
【实验过程】进行图6所示实验：取燃烧产物于烧杯B中，加入适量水，然后用大烧杯罩住烧杯A和B。
【实验结论】（6）观察到的现象是 　B烧杯中产生气泡，A烧杯中滴有酚酞的蒸馏水变红　 ，据此可推断燃烧产物中含氮化镁。
【反思交流】（7）进行图5所示实验时，在确保规范操作的前提下，该同学所测得的空气中氧气的体积分数 　大于　 （填“大于”“小于”或“等于”）。
【拓展延伸】已知白磷燃烧所需要的最低温度为40℃。锥形瓶内空气体积为230mL，注射器中水的体积为50mL，按图8所示连接好仪器，夹紧弹簧夹，先将锥形瓶底部放入热水中，白磷很快被引燃。
（8）整个实验过程中，气球的变化是 　先变大后变小　 ；待白磷熄灭后冷却至室温后打开弹簧夹，还可观察到注射器中的水自动向下喷射出来，原因是 　白磷燃烧消耗了氧气，使瓶中气压降低　 。
（9）若瓶内白磷和细沙的体积忽略不计，当注射器中的水还剩8.0mL时停止流下，根据该实验可得出空气中氧气的体积分数为 　18.3%　 。（结果保留一位小数）
【分析】（1）根据汞和氧气在加热的条件下反应生成氧化汞，钟罩内氧气减少来分析解答；
（2）根据空气的组成来分析解答；
（3）根据红磷和氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷来分析解答；根据空气中氧气体积分数小于的原因来分析解答；
（4）根据测定空气里氧气含量的实验操作步骤来分析解答；
（5）根据打开弹簧夹，由于内外的压强差，烧杯中的水进入集气瓶中来分析解答；
（6）根据反应刚开始，温度升高对压强的影响比气体减少对压强的影响大来分析解答；
（7）根据氮化镁可与水反应生成氨气，氨气易挥发，溶于水，使无色酚酞变红来分析解答；
（8）根据镁燃烧不仅消耗集气瓶内氧气，镁还和氮气反应生成氮化镁来分析解答；
（9）根据白磷燃烧放热，使装置内压强变大，待反应结束，冷却至室温后，红磷燃烧消耗了氧气，装置内压强减小来分析解答；根据白磷燃烧消耗了氧气，使瓶中气压降低来分析解答；
【解答】解：（1）加热时，曲颈甑内液态汞表面产生红色粉末，原因是汞和氧气在加热的条件下反应生成氧化汞，钟罩内氧气减少，则观察到玻璃钟罩内的现象是汞液面上升，该化学反应的符号表达式为Hg+O2HgO；
（2）红磷和氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷，反应的符号表达式为P+O2P2O5，
（3）用图2装置测出空气中氧气体积分数小于，可能原因有红磷的量不足，没有消耗尽装置内的氧气；
（4）装置中红磷燃烧，放出大量的热，消耗氧气，反应完全后冷却至室温，打开弹簧夹，由于内外的压强差，烧杯中的水进入集气瓶中，故引起DE段气体压强变大的操作是打开弹簧夹；
（5）红磷燃烧放热，温度升高，装置内压强增大，同时红磷燃烧消耗氧气，装置内压强减小，由于反应刚开始，温度升高对压强的影响比气体减少对压强的影响大，所以图4中AB段压强增大；
（6）由于氮化镁可与水反应生成氨气，氨气易挥发，溶于水，使无色酚酞变红，所以观察到的现象是B烧杯中产生气泡，A烧杯中滴有酚酞的蒸馏水变红，可推断燃烧产物中含氮化镁；
（7）镁燃烧不仅消耗集气瓶内氧气，镁还和氮气反应生成氮化镁，使得集气瓶内气体减少的体积大于；
（8）白磷燃烧放热，使装置内压强变大，气球膨胀，待反应结束，冷却至室温后，红磷燃烧消耗了氧气，装置内压强减小，气球变小，故整个实验过程中，气球先变大后变小，待白磷熄灭后冷却至室温后打开弹簧夹，还可观察到注射器中的水自动喷射出来，原因是白磷燃烧消耗了氧气，使瓶中气压降低，在外界大气压的作用下，注射器中的水自动喷射出来；
（9）进入的水的体积即为消耗的氧气的体积，则消耗的氧气的体积为50mL﹣8.0mL＝42mL，则空气中氧气的体积分数为100%≈18.3%。
故答案为：（1）汞液面上升；Hg+O2HgO；
（2）P+O2P2O5；
（3）红磷的量不足；
（4）打开弹簧夹；
（5）反应刚开始，温度升高对压强的影响比气体减少对压强的影响大；
（6）B烧杯中产生气泡，A烧杯中滴有酚酞的蒸馏水变红；
（7）大于；
（8）先变大后变小；白磷燃烧消耗了氧气，使瓶中气压降低；
（9）18.3%。
26．水是生存之本，文明之源。请根据下列叙述回答问题。
（1）古代人民逐水而居，智慧的劳动人民曾用漉水囊（如图）除去河水中的泥沙等杂质，漉水囊似圈形网兜，骨架用生铜制成，其原理类似于水的净化中的 　过滤　 操作。
（2）“饮水洁净，不得瘟病”，古人常用木炭来除去水中的浮尘和异味，这是利用了木炭的 　吸附　 性。生活中常用的硬水软化的方法为 　煮沸　 。
Ⅰ．探究水的组成实验
（3）为证明水不是由“水元素”组成的，1785年，拉瓦锡在高温的条件下，用水蒸气与红热的铁反应，将水转化为氢气，同时生成四氧化三铁。模拟实验装置如图1所示。①该反应的化学符号表达式为 　H2O+FeFe3O4+H2 。
（4）电解水实验的简易装置如图2所示，从该实验得到关于水的组成的结论是 　水由氢、氧元素组成　 ；
Ⅱ．水的净化
化学兴趣小组展开对自来水的硬度的测量
【查阅资料】同学们查阅了相关资料，了解到国家有关水的硬度的标准如下：
类别 极软水 软水 中硬水 硬水 高硬水
以CaCO3浓度计（mg/L） 0～75 75～150 150～300 300～450 450～700
（5）同学们在实验室中取少量自来水，用便携式水硬度检测仪测得该自来水的硬度为311.2mg/L，说明本地区的自来水属于 　硬水　 。
（6）略
【分析】（1）活性炭具有吸附性，能够吸附色素、异味等。
过滤能够除去不溶于水的物质。
（2）加热煮沸时，水中的钙离子、镁离子能够以碳酸钙沉淀、氢氧化镁沉淀的形式从水中析出，从而降低水的硬度。
（3）高温条件下水和铁反应生成四氧化三铁和氢气；
【解答】解：（1）将难溶性固体和液体分离的操作是过滤。
（2）木炭具有疏松多孔的结构，具有吸附性，可以吸附水中的色素和异味。在煮沸的过程中，硬水中的可溶性钙镁化合物会以沉淀的形式析出，从而降低水的硬度，故生活中常用的硬水软化的方法为煮沸。
（3）高温条件下水和铁反应生成四氧化三铁和氢气，该反应的化学符号表达式为Fe+H2OFe3O4+H2；
故答案为：（1）过滤。
（2）吸附；煮沸。
（3）Fe+H2OFe3O4+H2；
（4）通电时，水分子分裂成氢原子和氧原子；每 2 个氢原子结合成 1 个氢分子，每 2 个氧原子结合成 1 个氧分子；大量氢分子聚集成氢气，大量氧分子聚集成氧气；水是由氢元素和氧元素组成的；
（5）硬水；产生较多浮渣，较少泡沫 ；
（6）钙离子和镁离子 。

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