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第1章 我们呼吸的空气
专题任务一　空气中氧气的含量测定
典例1　为测定“空气中的氧气含量”，小明分别选用红磷和木炭作为燃料进行实验，具体步骤如下：
①取相同规格的集气瓶两个，装满水并塞上塞子。待无水溢出后拔出塞子，将全部水倒入量筒中，用量筒测得此时集气瓶内水的体积为180 mL；
②然后各取10 mL水分别注入两个集气瓶中，再分别往两个集气瓶中装入足量的红磷与木炭，按图甲、乙所示组装仪器；
③检验两个装置气密性良好后，将电热棒通电使足量的红磷、木炭充分燃烧；
④待火焰熄灭后，等到合适的时间再打开止水夹，测量进入集气瓶中水的体积；
⑤重复三次实验，记录数据并计算平均值。
燃料 水进入的体积/mL 平均占集气 瓶体积比例
第一次 第二次 第三次 平均值
红磷 43 33 34 33.5 19.7%
木炭 6.8 7.1 7.2 7.0 4.1%
　
典例1图
(1)实验第①步是测量集气瓶内水的体积，其目的是　测出集气瓶中的空气体积　。
(2)实验中第④步，等到合适的时间打开止水夹，其中合适的时间是指　集气瓶中温度冷却到室温时　。
(3)小明在计算红磷组进水体积的平均值时，去除了第一次的数据，原因是　红磷组第一次实验数据有误，因为第一次实验数据远大于第二、三次的(或第一次实验时可能止水夹没夹紧，导致空气外逸，测量数据偏大)　。
(4)木炭组的集气瓶平均进水体积远小于红磷组的集气瓶进水体积，请你对该现象做出合理解释：　木炭组加热后生成CO2气体，占据了原本空气中消耗的氧气体积，因此进水体积远小于红磷组　。
【解析】 (1)此实验的目的是测量空气中氧气的含量，因此需要通过实验得到空气的体积和其中氧气的体积。实验中空气的体积即为进入集气瓶中的空气体积，氧气的体积可利用物质燃烧消耗氧气使瓶内外产生气压差的原理测得。(2)为测量集气瓶中氧气的体积，该实验需在集气瓶中进行物质燃烧实验来消耗氧气，减少瓶内气体，使瓶内气压小于瓶外气压后将量筒中的水吸入，最终通过吸入水的体积判断消耗氧气的体积。但燃烧反应会放出大量热，使瓶内温度升高，影响气压，所以应在物质充分燃烧后等待一段时间，当集气瓶中温度恢复室温时再打开止水夹，测量进入集气瓶中水的体积。
变式1　某学习小组同学设计了如图所示的装置进行实验，夹紧弹簧夹，将足量的红磷和木炭分别点燃后放入甲、乙两个集气瓶中，待反应结束，集气瓶内气体恢复至室温后，再打开弹簧夹。下列有关叙述正确的是(　A　)
变式1图
A.点燃后应将红磷和木炭迅速伸入集气瓶中，塞紧瓶塞
B.为防止空气污染，两个集气瓶中均应盛放适量水
C.实验中打开弹簧夹后，两个集气瓶中注入的水量相同
D.实验中可观察到甲中产生大量白烟，乙中有耀眼的白光
专题任务二　氧气的性质
典例2　小科在实验室用二氧化锰催化过氧化氢溶液分解制取氧气，并进行下列相关实验。
　
甲　 　乙
典例2图
(1)为便于控制过氧化氢溶液的添加速度，应选择图甲中的装置　A　(选填“A”或“B”)。
(2)用排水法收集一瓶氧气，则验证它是氧气的方法为　将带火星木条放入集气瓶内，若复燃，则说明是氧气　。
(3)如图乙所示的燃烧现象说明硫燃烧的剧烈程度与　氧气的浓度　有关。
变式2　同学们在学习氧气的知识时构建了如图所示的知识网络，下列说法正确的是(　B　)
变式2图
A.硫在氧气中燃烧发出淡蓝色火焰，生成有刺激性气味的气体并放出大量的热
B.燃烧铁丝前要将铁丝表面打磨、绕成螺旋状并绑上一根燃着的火柴梗用于引燃铁丝
C.食物腐败、燃放烟花、牛奶变酸都是物质与氧气发生了反应，属于缓慢氧化
D.实验室用过氧化氢、高锰酸钾、氯酸钾制取氧气时都需加催化剂
专题任务三　氧气的制取
典例3　实验室提供了以下装置(A~F为装置代号)，请按要求回答有关问题：
典例3图
(1)装置中仪器a的名称为　分液漏斗　。
(2)实验室用过氧化氢和二氧化锰来制取氧气时，可选用的发生装置是　B　(填装置代号，下同)，实验室制取二氧化碳可选用的收集装置是　D、E　。
(3)实验室制取氧气采用装置E进行收集，则气体应从装置E的　b　(选填“b”或“c”)口进入；若要得到较为纯净的气体则应选择装置　C　(选填“C”或“D”)。
(4)制取气体前应先检查装置的气密性，若按图F所示进行操作，结果在导管口未看到气泡，其原因不可能是　A　(填字母)。
A.用了烧杯却没有用水槽
B.导管伸入水中位置过深，气体无法逸出
C.橡胶管老化破了
D.先用手捂住试管壁，再将导管另一端插入水中
变式3　如图所示是实验室制取和收集气体的装置，请按要求作答：
变式3图
(1)用B装置(铁架台略)制取气体时能随时停止反应，则图中的装置上部应与装置下部　b　(选填“a”或“b”)对接。
(2)从装置A~D中选择：加热KMnO4制取O2并用排水法收集，应选用图中的　AD　(填字母)；实验室制取并收集CO2的最佳装置是图中的　BC或BE　(填字母)。
(3)用装置E排空气收集H2，气体应从导管的　d　(选填“c”或“d”)端进入；若制取的O2用F装置排水收集，请将图F补画完整。
(4)如果用B装置来制取比较平稳的气体应该把长颈漏斗改为　分液漏斗　。
【答案】 (3)如答图所示。
变式3(3)答图
专题任务四　燃烧与灭火
典例4　小金设计如图所示装置，来验证可燃物燃烧的条件。在此装置中①处白磷能自燃，②处红磷用高能激光笔照射引燃，③处红磷用高能激光笔照射不燃烧。已知白磷的着火点为40 ℃，红磷的着火点为240 ℃。根据以上信息，下列分析、推理正确的是(　C　)
典例4图
A.①处白磷自燃不需要满足可燃物燃烧条件
B.装置中的水仅起到吸收生成物、防止污染的作用
C.②、③对比说明可燃物燃烧需要充足的氧气
D.实验中可观察到气球先膨胀后持续保持不变
【解析】 ①处白磷能自燃，是因为白磷是可燃物，与氧气接触，且温度达到了白磷的着火点40 ℃(热水温度为80 ℃)，满足可燃物燃烧的条件；②处红磷与氧气接触，用激光笔照射使红磷的温度达到了其着火点240 ℃，从而使其燃烧；③处红磷在水中，没有与氧气充分接触，不燃烧。整个实验过程中，除吸收生成物、防止污染外，装置中的水通过铜的导热性使①处白磷温度达到其着火点，同时还使得③处红磷与氧气隔绝。②、③对比说明可燃物燃烧需要充足的氧气。白磷燃烧时，放出大量的热，使装置内气体膨胀，气球先膨胀；燃烧消耗氧气，生成固体五氧化二磷，冷却至室温后，装置内气体减少，压强减小，气球又变小。
变式4　火灾是人类日常生活中常会遇到的灾害之一，古时的人们用劳动和智慧积累了丰富的防火经验。下列防火措施中，防火原理相同的是(　D　)
①涂防火泥：在木质建筑表面涂抹防火泥
②以砖代木：用砖石等不燃材料替代木质结构
③设通风口：修建粮仓时设计“通风窗”，防止谷物堆积自燃
④水龙灭火：使用水龙车喷水，降低燃烧物温度
A.①② B.①③
C.②③ D.③④
专题任务五　质量守恒定律及其应用
典例5　化学反应遵守质量守恒定律，科学小组设计实验进行了验证和应用(如图)。请回答下列问题：
典例5图
(1)锥形瓶中盛有40 g质量分数为 5%的 CuSO4溶液，要与其恰好完全反应，需固体 NaOH 多少克 [反应的化学方程式为CuSO4＋2NaOH====Na2SO4＋Cu(OH)2↓]
(2)用图甲装置进行实验，发现达到验证质量守恒定律的目的时，实际使用 NaOH 的量小于题(1)计算值。从实验现象的角度说明用少量NaOH 就可完成验证的理由：　用少量氢氧化钠即可产生蓝色沉淀现象，证明发生了化学反应，且通过称量验证了化学反应前后质量不变　。
(3)如图乙所示，在矿泉水瓶中装入水、氧气和铁钉，拧紧瓶盖；保持环境条件不变，一段时间后，发现矿泉水瓶变瘪，但实验前后装置的总质量不变。结合物质变化，解释矿泉水瓶变瘪的原因：　铁在有水和氧气的环境中易生锈，消耗了氧气，使瓶内气压小于外界大气压，所以矿泉水瓶变瘪　。
(4)从质量守恒定律的微观角度，将水电解的微观示意图补充完整。
典例5(4)图
【答案】 (1)锥形瓶中CuSO4的质量=40 g╳5%=2 g。
设需要NaOH固体质量为x，
CuSO4＋2NaOH====Na2SO4＋Cu(OH)2↓
160　　　80
2 g　　 　x
=，解得x=1 g。
即需要1 g固体NaOH。
(4)如答图所示。
典例5(4)答图
变式5－1　如图所示是物质甲和乙反应生成丙的微观示意图。下列说法正确的是(　D　)
变式5－1图
A.该反应属于分解反应
B.反应物中有单质
C.该反应中参加反应的甲和乙质量比为1∶1
D.该反应在反应前后原子的种类和数量没有发生改变
变式5－2　乙醇不完全燃烧时可以产生一氧化碳、二氧化碳和水。依据如表所示的数据分析得出的结论中，不正确的是(　C　)
物质 乙醇 氧气 二氧化碳 水 一氧化碳
反应前质量/g 6.6 8.8 0 0 0
反应后质量/g 2 0 6.6 5.4 a
A.表中的a值为1.4
B.生成的CO和CO2分子个数比为1∶3
C.参加反应的乙醇和氧气的质量比为3∶4
D.在该化学反应前后碳元素质量一定相等
【解析】 由表中数据分析可知，反应前后，乙醇的质量减少了6.6 g－2 g=4.6 g，故参加反应的乙醇的质量为4.6 g；同理可以确定参加反应的氧气的质量8.8 g－0 g=8.8 g；生成二氧化碳和水的质量分别是6.6 g、5.4 g。由质量守恒定律可知，a=4.6 g＋8.8 g－6.6 g－5.4 g=1.4 g。生成的CO和CO2分子个数比为∶=1∶3。参加反应的乙醇和氧气的质量比为4.6 g∶8.8 g=23∶44。根据质量守恒定律可知，在化学反应前后碳元素质量一定相等。
专题任务六　根据化学方程式进行计算
典例6　在反应A＋3B====2C＋3D中，C和D的相对分子质量比为22∶9，若2.3 g A与足量B充分反应，生成2.7 g D，则在此反应中，参加反应的B与生成的C之间的质量比为(　D　)
A.22∶9 B.44∶27
C.3∶2 D.12∶11
【解析】 设C和D的相对分子质量分别为22a、9a，生成的C的质量为x。则=，解得x=4.4 g。根据质量守恒定律，参加反应的B的质量为4.4 g＋2.7 g－2.3 g=4.8 g，则参加反应的B与生成的C之间的质量比为4.8 g∶4.4 g=12∶11。
变式6　发射通信卫星的火箭用联氮(N2H4)做燃料，用四氧化二氮(N2O4)助燃，生成一种空气中含量最多的气体和一种相对分子质量为18的氧化物。
(1)该反应的化学方程式为　2N2H4＋N2O43N2＋4H2O　。
(2)相同质量的N2H4和N2O4含氮元素的质量较多的是　联氮(或N2H4)　。
(3)若有18.4 g助燃物N2O4被完全反应，则有多少克N2H4被完全燃烧
【答案】 (3)设被完全燃烧的N2H4质量为x。
2N2H4＋N2O43N2＋4H2O
　64　 　92
　x　　18.4 g
=，解得x=12.8 g，
则有12.8 g的N2H4被完全燃烧。
1.空气是一种重要的天然资源，在人们的日常生活中有着广泛的用途，下列关于空气中各成分的性质和作用的描述正确的是(　C　)
A.氧气性质活泼，不仅能支持呼吸，还是一种优质的燃料
B.氮气性质较活泼，不能用作保护气
C.各种稀有气体通电能发出不同颜色的光，可以制成霓虹灯
D.二氧化碳溶于水呈酸性，在空气中含量增多可能会导致酸雨
2.北京奥运会结束时，圣火在“鸟巢”的主火炬塔缓缓熄灭。主火炬熄火过程采用遥控电动调节阀技术，等比例调节燃气流量，使火焰逐渐匀速降低直至全部熄灭。这一熄火过程所依据的灭火原理是(　C　)
A.隔绝氧气
B.降低燃烧物的着火点
C.撤离可燃物
D.降低燃烧物的温度
3.关于探究H2O2分解速率的影响因素，下列分析正确的是(　B　)
实验 编号 H2O2溶液 催化剂 /0.1 g 温度 /℃
体积/mL 溶质质量分数/%
① 5 10 — 20
② 5 10 MnO2粉末 20
③ 5 5 MnO2粉末 20
④ 5 5 MnO2粉末 40
⑤ 5 5 Fe2O3粉末 20
A.比较①④可探究有无催化剂的影响
B.比较②③可探究H2O2溶液浓度的影响
C.比较②④可探究反应温度的影响
D.比较④⑤可探究催化剂种类的影响
4.某密闭容器内有X、Y、Z、W四种物质，在一定条件下充分反应，测得反应前后各物质的质量如表所示，下列说法正确的是(　D　)
物质 X Y Z W
反应前质量/g 4 1 10 2
反应后质量/g 待测 5 4 8
A.反应后X的质量为8 g
B.Z与W的相对分子质量比一定是1∶1
C.该反应的反应物只有Z
D.参加反应的X与Z的质量比是2∶3
【解析】 根据质量守恒定律，在化学反应中，参加反应前各物质的质量总和等于反应后生成各物质的质量总和。故反应后X的质量为(4 g＋1 g＋10 g＋2 g)－(5 g＋4 g＋8 g)=0。根据题意，Z与W参与反应的质量之比为(10 g－4 g)∶(8 g－2 g)=1∶1，但因为反应式中Z与W的系数之比未知，故无法判断其相对分子质量比。因为X物质反应后质量为0，说明完全反应了，故参与反应的物质中一定有X。参加反应的X与Z的质量比是(4 g－0)∶(10 g－4 g)=2∶3。
5.甲烷是一种无色、无味、密度比空气小、极难溶于水的气体。天然气、沼气的主要成分为甲烷，还含有较多的其他杂质气体。实验室采用加热醋酸钠晶体与碱石灰(NaOH和CaO的固体混合物，CaO起干燥作用)的固体混合物的方法来制取少量较纯净的甲烷：CH3COONa＋NaOHNa2CO3＋CH4↑。如图是实验室常用的气体发生装置和收集装置，下列可用于制取并收集甲烷的一组装置是(　C　)
第5题图
A.①④ B.③④
C.②⑥ D.③⑤
【解析】 该反应选用的发生装置为固固加热型，应选②；由于采用碱石灰(其中的CaO起干燥作用)，因此不宜用排水法收集气体产物，由于甲烷密度比空气小，应选择向下排空气法收集，选⑥。
6.NSR技术通过BaO和Ba(NO3)2的相互转化实现NOx(氮氧化物)的储存和还原，能有效降低柴油发动机在空气过量条件下的NOx排放。其工作原理如图所示。下列说法错误的是(　D　)
第6题图
A.降低 NOx排放可以减少空气中酸雨的形成
B.反应中Pt起到催化剂的作用
C.还原反应的化学方程式是5CO＋Ba(NO3)2N2＋BaO＋5CO2
D.参加反应的NO与O2的质量比是15∶16
【解析】 酸雨是二氧化氮、二氧化硫与空气中的氧气反应，溶于水形成的酸性物质，所以降低NOx排放可以减少空气中酸雨的形成；Pt在整个反应过程中没有发生改变，是该反应的催化剂；还原时，由题图可知发生的反应是一氧化碳和硝酸钡反应生成氮气、氧化钡和二氧化碳，其化学方程式为5CO＋Ba(NO3)2N2＋BaO＋5CO2；根据图中反应示意图可知，储存反应的化学方程式为4NO＋3O2＋2BaO2Ba(NO3)2，则参加反应的NO与O2的质量比是(4×30)∶(3×32)=5∶4。
7.小金利用如图甲所示装置(气密性良好)和试剂测定空气中氧气含量，集气瓶中空气的体积为200 mL，氧气传感器测得集气瓶内氧气的体积分数变化曲线如图乙所示。
甲
乙
第7题图
(1)实验开始时，用酒精灯加热粗铜丝，其目的是
　将热量传递给白磷，使白磷的温度达到着火点，使白磷燃烧　。
(2)反应开始到止水夹打开前，集气瓶内可观察到的现象是　白磷剧烈燃烧，产生白烟　。
(3)小金提出“倒吸入集气瓶中水的体积除以200 mL就等于空气中氧气的含量”。据图乙分析，此说法　错误　(选填“正确”或“错误”)，说明理由：　白磷未能把氧气耗尽，集气瓶内还有部分氧气剩余　。
【解析】 (1)粗铜丝具有良好的导热性，可将热量传递给白磷，使在集气瓶中的白磷温度直接达到着火点燃烧。(3)由图乙可知，反应结束时，集气瓶中剩余氧气体积分数为8.6%，氧气未被全部反应，因此将倒吸入集气瓶中水的体积除以200 mL得到的空气中的氧气含量将会偏小。
8.兴趣小组进行“质量守恒定律”的验证实验。
第8题图
(1)兴趣小组同学利用甲装置进行实验，先将装有盐酸和碳酸钠粉末的烧杯置于左盘，调节天平平衡，随后取下烧杯小心地倾斜使盐酸与碳酸钠混合反应，再将烧杯放回到天平的左盘，发现天平无法再次保持平衡。天平无法再次保持平衡的原因是
　反应产生的二氧化碳逸出，总质量减小　。
(2)若对甲装置中的试剂进行更换就可以进行验证实验，则下列试剂组合中，符合实验要求的是　B　(填字母)。
A.蔗糖与水
B.硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液
C.过氧化氢溶液与二氧化锰
(3)同学们对实验装置进行改进，并设计了图乙、图丙两套装置进行该验证实验，你认为哪一套装置更合理 并说明理由。　丙更合理，乙中产生气体使气球膨胀，气球受到浮力的作用，影响实验结果的准确性。而丙装置产生的二氧化碳能被氢氧化钠吸收　。
9.取氯酸钾和二氧化锰的混合物13 g，加热至混合物固体质量不再减少为止，冷却后称得剩余固体质量为8.2 g，将剩余固体加入一定量的水中，充分搅拌后过滤，滤液是10%的氯化钾溶液(假设溶液无损失)，计算：
(1)生成氧气的质量。
(2)参加反应的氯酸钾的质量(写出计算过程)。
(3)氯化钾溶液的质量(写出计算过程)。
【答案】 (1)待反应至不再有气体生成后，制取氧气的质量=13 g－8.2 g=4.8 g。
(2)设氯酸钾的质量为x，生成氯化钾的质量为y，
2KClO32KCl＋3O2↑
245　　　　 149 　96
　x　　　　　y　　4.8 g
==
解得：x=12.25 g，y=7.45 g。
则参加反应的氯酸钾的质量为12.25 g。
(3)氯化钾溶液的质量为=74.5 g。第1章 我们呼吸的空气
专题任务一　空气中氧气的含量测定
典例1　为测定“空气中的氧气含量”，小明分别选用红磷和木炭作为燃料进行实验，具体步骤如下：
①取相同规格的集气瓶两个，装满水并塞上塞子。待无水溢出后拔出塞子，将全部水倒入量筒中，用量筒测得此时集气瓶内水的体积为180 mL；
②然后各取10 mL水分别注入两个集气瓶中，再分别往两个集气瓶中装入足量的红磷与木炭，按图甲、乙所示组装仪器；
③检验两个装置气密性良好后，将电热棒通电使足量的红磷、木炭充分燃烧；
④待火焰熄灭后，等到合适的时间再打开止水夹，测量进入集气瓶中水的体积；
⑤重复三次实验，记录数据并计算平均值。
燃料 水进入的体积/mL 平均占集气 瓶体积比例
第一次 第二次 第三次 平均值
红磷 43 33 34 33.5 19.7%
木炭 6.8 7.1 7.2 7.0 4.1%
　
典例1图
(1)实验第①步是测量集气瓶内水的体积，其目的是 。
(2)实验中第④步，等到合适的时间打开止水夹，其中合适的时间是指 。
(3)小明在计算红磷组进水体积的平均值时，去除了第一次的数据，原因是 。
(4)木炭组的集气瓶平均进水体积远小于红磷组的集气瓶进水体积，请你对该现象做出合理解释： 。
变式1　某学习小组同学设计了如图所示的装置进行实验，夹紧弹簧夹，将足量的红磷和木炭分别点燃后放入甲、乙两个集气瓶中，待反应结束，集气瓶内气体恢复至室温后，再打开弹簧夹。下列有关叙述正确的是(　 　)
变式1图
A.点燃后应将红磷和木炭迅速伸入集气瓶中，塞紧瓶塞
B.为防止空气污染，两个集气瓶中均应盛放适量水
C.实验中打开弹簧夹后，两个集气瓶中注入的水量相同
D.实验中可观察到甲中产生大量白烟，乙中有耀眼的白光
专题任务二　氧气的性质
典例2　小科在实验室用二氧化锰催化过氧化氢溶液分解制取氧气，并进行下列相关实验。
　
甲　 　乙
典例2图
(1)为便于控制过氧化氢溶液的添加速度，应选择图甲中的装置 (选填“A”或“B”)。
(2)用排水法收集一瓶氧气，则验证它是氧气的方法为 。
(3)如图乙所示的燃烧现象说明硫燃烧的剧烈程度与 有关。
变式2　同学们在学习氧气的知识时构建了如图所示的知识网络，下列说法正确的是(　 　)
变式2图
A.硫在氧气中燃烧发出淡蓝色火焰，生成有刺激性气味的气体并放出大量的热
B.燃烧铁丝前要将铁丝表面打磨、绕成螺旋状并绑上一根燃着的火柴梗用于引燃铁丝
C.食物腐败、燃放烟花、牛奶变酸都是物质与氧气发生了反应，属于缓慢氧化
D.实验室用过氧化氢、高锰酸钾、氯酸钾制取氧气时都需加催化剂
专题任务三　氧气的制取
典例3　实验室提供了以下装置(A~F为装置代号)，请按要求回答有关问题：
典例3图
(1)装置中仪器a的名称为 。
(2)实验室用过氧化氢和二氧化锰来制取氧气时，可选用的发生装置是 (填装置代号，下同)，实验室制取二氧化碳可选用的收集装置是 。
(3)实验室制取氧气采用装置E进行收集，则气体应从装置E的 (选填“b”或“c”)口进入；若要得到较为纯净的气体则应选择装置 (选填“C”或“D”)。
(4)制取气体前应先检查装置的气密性，若按图F所示进行操作，结果在导管口未看到气泡，其原因不可能是 (填字母)。
A.用了烧杯却没有用水槽
B.导管伸入水中位置过深，气体无法逸出
C.橡胶管老化破了
D.先用手捂住试管壁，再将导管另一端插入水中
变式3　如图所示是实验室制取和收集气体的装置，请按要求作答：
变式3图
(1)用B装置(铁架台略)制取气体时能随时停止反应，则图中的装置上部应与装置下部 (选填“a”或“b”)对接。
(2)从装置A~D中选择：加热KMnO4制取O2并用排水法收集，应选用图中的 (填字母)；实验室制取并收集CO2的最佳装置是图中的 (填字母)。
(3)用装置E排空气收集H2，气体应从导管的 (选填“c”或“d”)端进入；若制取的O2用F装置排水收集，请将图F补画完整。
(4)如果用B装置来制取比较平稳的气体应该把长颈漏斗改为 。
专题任务四　燃烧与灭火
典例4　小金设计如图所示装置，来验证可燃物燃烧的条件。在此装置中①处白磷能自燃，②处红磷用高能激光笔照射引燃，③处红磷用高能激光笔照射不燃烧。已知白磷的着火点为40 ℃，红磷的着火点为240 ℃。根据以上信息，下列分析、推理正确的是(　 　)
典例4图
A.①处白磷自燃不需要满足可燃物燃烧条件
B.装置中的水仅起到吸收生成物、防止污染的作用
C.②、③对比说明可燃物燃烧需要充足的氧气
D.实验中可观察到气球先膨胀后持续保持不变
变式4　火灾是人类日常生活中常会遇到的灾害之一，古时的人们用劳动和智慧积累了丰富的防火经验。下列防火措施中，防火原理相同的是(　 　)
①涂防火泥：在木质建筑表面涂抹防火泥
②以砖代木：用砖石等不燃材料替代木质结构
③设通风口：修建粮仓时设计“通风窗”，防止谷物堆积自燃
④水龙灭火：使用水龙车喷水，降低燃烧物温度
A.①② B.①③
C.②③ D.③④
专题任务五　质量守恒定律及其应用
典例5　化学反应遵守质量守恒定律，科学小组设计实验进行了验证和应用(如图)。请回答下列问题：
典例5图
(1)锥形瓶中盛有40 g质量分数为 5%的 CuSO4溶液，要与其恰好完全反应，需固体 NaOH 多少克 [反应的化学方程式为CuSO4＋2NaOH====Na2SO4＋Cu(OH)2↓]
(2)用图甲装置进行实验，发现达到验证质量守恒定律的目的时，实际使用 NaOH 的量小于题(1)计算值。从实验现象的角度说明用少量NaOH 就可完成验证的理由： 。
(3)如图乙所示，在矿泉水瓶中装入水、氧气和铁钉，拧紧瓶盖；保持环境条件不变，一段时间后，发现矿泉水瓶变瘪，但实验前后装置的总质量不变。结合物质变化，解释矿泉水瓶变瘪的原因： 。
(4)从质量守恒定律的微观角度，将水电解的微观示意图补充完整。
典例5(4)图
变式5－1　如图所示是物质甲和乙反应生成丙的微观示意图。下列说法正确的是(　 　)
变式5－1图
A.该反应属于分解反应
B.反应物中有单质
C.该反应中参加反应的甲和乙质量比为1∶1
D.该反应在反应前后原子的种类和数量没有发生改变
变式5－2　乙醇不完全燃烧时可以产生一氧化碳、二氧化碳和水。依据如表所示的数据分析得出的结论中，不正确的是(　 　)
物质 乙醇 氧气 二氧化碳 水 一氧化碳
反应前质量/g 6.6 8.8 0 0 0
反应后质量/g 2 0 6.6 5.4 a
A.表中的a值为1.4
B.生成的CO和CO2分子个数比为1∶3
C.参加反应的乙醇和氧气的质量比为3∶4
D.在该化学反应前后碳元素质量一定相等
专题任务六　根据化学方程式进行计算
典例6　在反应A＋3B====2C＋3D中，C和D的相对分子质量比为22∶9，若2.3 g A与足量B充分反应，生成2.7 g D，则在此反应中，参加反应的B与生成的C之间的质量比为(　 　)
A.22∶9 B.44∶27
C.3∶2 D.12∶11
变式6　发射通信卫星的火箭用联氮(N2H4)做燃料，用四氧化二氮(N2O4)助燃，生成一种空气中含量最多的气体和一种相对分子质量为18的氧化物。
(1)该反应的化学方程式为 。
(2)相同质量的N2H4和N2O4含氮元素的质量较多的是 。
(3)若有18.4 g助燃物N2O4被完全反应，则有多少克N2H4被完全燃烧
1.空气是一种重要的天然资源，在人们的日常生活中有着广泛的用途，下列关于空气中各成分的性质和作用的描述正确的是(　 　)
A.氧气性质活泼，不仅能支持呼吸，还是一种优质的燃料
B.氮气性质较活泼，不能用作保护气
C.各种稀有气体通电能发出不同颜色的光，可以制成霓虹灯
D.二氧化碳溶于水呈酸性，在空气中含量增多可能会导致酸雨
2.北京奥运会结束时，圣火在“鸟巢”的主火炬塔缓缓熄灭。主火炬熄火过程采用遥控电动调节阀技术，等比例调节燃气流量，使火焰逐渐匀速降低直至全部熄灭。这一熄火过程所依据的灭火原理是(　 　)
A.隔绝氧气
B.降低燃烧物的着火点
C.撤离可燃物
D.降低燃烧物的温度
3.关于探究H2O2分解速率的影响因素，下列分析正确的是(　 　)
实验 编号 H2O2溶液 催化剂 /0.1 g 温度 /℃
体积/mL 溶质质量分数/%
① 5 10 — 20
② 5 10 MnO2粉末 20
③ 5 5 MnO2粉末 20
④ 5 5 MnO2粉末 40
⑤ 5 5 Fe2O3粉末 20
A.比较①④可探究有无催化剂的影响
B.比较②③可探究H2O2溶液浓度的影响
C.比较②④可探究反应温度的影响
D.比较④⑤可探究催化剂种类的影响
4.某密闭容器内有X、Y、Z、W四种物质，在一定条件下充分反应，测得反应前后各物质的质量如表所示，下列说法正确的是(　 　)
物质 X Y Z W
反应前质量/g 4 1 10 2
反应后质量/g 待测 5 4 8
A.反应后X的质量为8 g
B.Z与W的相对分子质量比一定是1∶1
C.该反应的反应物只有Z
D.参加反应的X与Z的质量比是2∶3
5.甲烷是一种无色、无味、密度比空气小、极难溶于水的气体。天然气、沼气的主要成分为甲烷，还含有较多的其他杂质气体。实验室采用加热醋酸钠晶体与碱石灰(NaOH和CaO的固体混合物，CaO起干燥作用)的固体混合物的方法来制取少量较纯净的甲烷：CH3COONa＋NaOHNa2CO3＋CH4↑。如图是实验室常用的气体发生装置和收集装置，下列可用于制取并收集甲烷的一组装置是(　 　)
第5题图
A.①④ B.③④
C.②⑥ D.③⑤
6.NSR技术通过BaO和Ba(NO3)2的相互转化实现NOx(氮氧化物)的储存和还原，能有效降低柴油发动机在空气过量条件下的NOx排放。其工作原理如图所示。下列说法错误的是(　 　)
第6题图
A.降低 NOx排放可以减少空气中酸雨的形成
B.反应中Pt起到催化剂的作用
C.还原反应的化学方程式是5CO＋Ba(NO3)2N2＋BaO＋5CO2
D.参加反应的NO与O2的质量比是15∶16
7.小金利用如图甲所示装置(气密性良好)和试剂测定空气中氧气含量，集气瓶中空气的体积为200 mL，氧气传感器测得集气瓶内氧气的体积分数变化曲线如图乙所示。
甲
乙
第7题图
(1)实验开始时，用酒精灯加热粗铜丝，其目的是
。
(2)反应开始到止水夹打开前，集气瓶内可观察到的现象是 。
(3)小金提出“倒吸入集气瓶中水的体积除以200 mL就等于空气中氧气的含量”。据图乙分析，此说法 (选填“正确”或“错误”)，说明理由： 。
8.兴趣小组进行“质量守恒定律”的验证实验。
第8题图
(1)兴趣小组同学利用甲装置进行实验，先将装有盐酸和碳酸钠粉末的烧杯置于左盘，调节天平平衡，随后取下烧杯小心地倾斜使盐酸与碳酸钠混合反应，再将烧杯放回到天平的左盘，发现天平无法再次保持平衡。天平无法再次保持平衡的原因是
。
(2)若对甲装置中的试剂进行更换就可以进行验证实验，则下列试剂组合中，符合实验要求的是 (填字母)。
A.蔗糖与水
B.硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液
C.过氧化氢溶液与二氧化锰
(3)同学们对实验装置进行改进，并设计了图乙、图丙两套装置进行该验证实验，你认为哪一套装置更合理 并说明理由。 。
9.取氯酸钾和二氧化锰的混合物13 g，加热至混合物固体质量不再减少为止，冷却后称得剩余固体质量为8.2 g，将剩余固体加入一定量的水中，充分搅拌后过滤，滤液是10%的氯化钾溶液(假设溶液无损失)，计算：
(1)生成氧气的质量。
(2)参加反应的氯酸钾的质量(写出计算过程)。
(3)氯化钾溶液的质量(写出计算过程)。

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