课题1 我们周围的空气-【中考真题同步练】2024-2025学年九年级化学上册同步精品讲义(人教版2024)
2024-07-02
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内容正文:
课题1 我们周围的空气
一、空气的组成
1. 1774年法国化学家 用定量的方法研究了空气的成分,第一次明确提出了空气是由 和 组成,其中氧气约占空气总体积的 。拉瓦锡是第一个对空气组成进行探究的化学家,第一个用天平进行定量分析。
汞(化学符号 ) 氧气(化学符号 ) 氮气(化学符号 )
空气成分
氧气
氮气
二氧化碳
稀有气体
其它气体和杂质
体积分数
0.03%
2.测定空气中氧气的含量
(1)实验原理:利用红磷或白磷燃烧消耗 ,生成白色固体 ,从而使容器内压强 ,打开止水夹后,水进入容器内。进入容器中的水的体积,可粗略地认为是空气中所含氧气的体积。
(2)实验装置:
(3)反应原理文字表达式:
(4)实验现象:红磷燃烧,生成大量 ,水进入集气瓶(或试管)且进入集气瓶(或试管)的水的体积约占空气体积的
(5)实验结论:氧气约占空气体积的
(6)实验注意事项:①装置的气密性要好,不漏气;②药品必须要 ;③读数时要
3.混合物与纯净物
混合物
纯净物
定义
由 或 组成的物质
由 组成的物质
组成
由多种物质组成,组成
由一种物质组成,组成
表示方法
无固定符号
用 表示,如氮气(N2)等
性质
无固定的熔沸点,各物质都保持各自的
有固定的 和
举例
空气、海水、糖水等
氧气(O2)、二氧化碳(CO2)
联系
混合物 可以得到纯净物,纯净物 能形成混合物
二、空气是一种宝贵资源
1. 氧气
(1)氧气的物理性质:通常状况下,是无色、无味的气体,密度比空气 , 溶于水,可液化和固化,-183℃为 液体,-218℃为 固体;
(2)氧气的化学性质:氧气化学性质 。氧气具有 和 ;
(3)用途:供给 ,支持 。
2.氮气
(1)氮气的物理性质:是一种无色无味的气体, 溶于水,密度比空气略小;
(2)氮气的化学性质:化学性质 ,一般情况下 ,也 ,不供给呼吸,在一定条件下可与某些物质反应,如:合成氨、制氮肥、生物固氮等。
(3)用途:
①是制 和硝酸的重要原料。
②作 ,如焊接金属时常用作保护气、灯泡中充氮气以延长使用寿命、食品包装时充氮气以 。
③医疗上用 治疗一些皮肤病和在液氮冷冻麻醉条件下做手术。
④超导材料在 能显示超导性能。
3.稀有气体
(1)稀有气体是氦、氖、氩、氪、氙、氡等气体的总称,是 ;
(2)物理性质:是一种无色无味的气体, 溶于水;
(3)化学性质: ,称为惰性气体;
(4)用途:
① ,如焊接金属用稀有气体来隔绝空气等;
② ,稀有气体在通电时发出不同颜色的光;
③用于激光技术;
④ 可做冷却剂;
⑤ 可作麻醉剂。
三、保护大气环境
1.空气污染及防治措施
(1)大气污染引发的三大环境问题:
——使全球变暖;
——使土壤酸化、破坏建筑物等;
——使紫外线危害人类和动植物。
(2)空气污染物及来源
空气的污染物主要是烟尘和有害气体,有害气体有 、 、 等
(3)空气污染防治措施
①加强空气质量监测
②消除
③治理
④ 、造林、种草,改善环境
(4)目前计入空气污染指数的项目: 、 、二氧化氮、 (又称飘尘)和臭氧。(细颗粒物即PM2.5,指环境空气中空气动力学当量直径小于等于 2.5微米的颗粒物。它能较长时间悬浮于空气中,其在空气中含量浓度越高,就代表空气污染 )
1. (2023·云南·中考真题)仿照法国化学家拉瓦锡定量研究空气成分的原理,利用如图装置测定空气中氧气的含量,燃烧匙中应盛放的药品是
A.铁丝 B.木炭 C.红磷 D.硫粉
2. (2023·山东淄博·中考真题)空气看不见,摸不着。下列有关空气的描述错误的是
A.干燥洁净的空气中氧气的体积分数约为78%
B.通常情况下空气中各组分之间彼此不发生化学反应
C.空气中分离出来的氮气化学性质不活泼,可用于食品防腐
D.目前计入空气污染指数的有害气体主要包括二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、臭氧等
3. (2023·四川乐山·中考真题)科学家通过“祝融号”火星车探测器测得火星表面大气成分(体积分数)如图所示,下列说法正确的是
A.火星大气中N2的含量最高 B.火星大气中CO2的含量高于空气
C.火星大气不含稀有气体 D.火星大气能使带火星的木条复燃
4. (2023·四川内江·中考真题)空气是一种重要的资源。下列有关空气成分的说法错误的是
A.氮气充入食品包装袋中可延长其保质期
B.二氧化碳是形成酸雨的主要污染物
C.稀有气体可用于制造电光源
D.氧气能供给生物呼吸,支持燃料燃烧
5. (2023•云南•中考真题)空气的成分中,氮气的体积分数约为78%。下列属于氮气化学性质的是
A.无色无味 B.难溶于水
C.密度略小于空气 D.不支持燃烧
6. (2023·湖南邵阳·中考真题)下列各图中和分别表示不同元素的原子,其中表示混合物的是
A. B. C. D.
7. (2023•辽宁沈阳•中考真题)物质具有多样性,可以分为不同类别。下列物质属于纯净物的是
A.氧化铜 B.不锈钢
C.石油 D.酒精溶液
8. (2022·甘肃金昌·中考真题)小亮同学设计了如图所示的装置测定空气中氧气的含量。下列关于该实验的说法错误的是
A.该实验利用了铜丝的导热性
B.红磷燃烧结束后,待装置恢复至室温时再读数
C.实验成功的标志为左侧玻璃管内液面约上升到刻度1处
D.实验成功的标志为左侧玻璃管内液面约上升到刻度4处
9. (2022·四川乐山·中考真题)为测定空气中氧气的含量,某同学将教材实验进行改进,改进后的实验装置如图所示,(部分夹持装置已忽略),实验时引燃红磷后便熄灭酒精灯。下列有关改进实验的说法不正确的是
A.红磷燃烧的化学方程式可以表示为:4P+5O2点燃2P2O5
B.待红磷熄灭并冷却至室温,打开弹簧夹,注射器活塞向右移动
C.实验结束后试管内气体的主要成分为氮气
D.改进后的装置能减少测量误差,且对环境更友好
10. (2021·四川宜宾·中考真题)宜宾主城区某日的空气质量报告如图,下列说法错误的是
A.“污染指数”越大表示空气质量越好
B.报告中的SO2、NO2与酸雨的形成有关
C.当日的首要污染物为可吸入颗粒物(PM10)
D.当日CO未对主城区空气造成污染
11. (2021•辽宁大连•中考真题)空气是一种宝贵的资源。
(1)氧气约占空气体积的 ,氧气不仅能支持燃烧,还能 。
(2)用氮气作保护气是因为其化学性质 ;用 可制成多种用途的电光源。
(3)人类生存需要洁净的空气,二氧化硫气体排放过多,降雨时会形成 。
12. (2012·广西贵港·中考真题)2011年11月,国家环境保护部对外公布《环境空气质量标准》和《环境空气质量指数日报技术规定》征求意见稿,将PM2.5作为一般评价项目纳入标准,PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物。
(1)大雾天气导致呼吸病人增多因为雾霜可使空气中增加大量的 (填字母序号)
A.二氧化碳
B.一氧化碳
C.可吸入颗粒物
D.二氧化硫
(2)防PM2.5专用口罩使用了活性炭,这是利用了活性炭的 作用。
(3)请你提出一条防治空气污染的合理建议: 。
13. (2013·四川达州·中考真题)加强对空气质量的监测是保护环境的一项重要措施,下表是达州市一年四季空气质量监测的平均数据.请你据表回答下列问题.
可吸入颗粒物(TSP)
氮氧化合物(NO2等)
二氧化硫(SO2)
空气质量级别
春季
88
40
44
Ⅱ
夏季
67
33
36
Ⅱ
秋季
90
46
54
Ⅱ
冬季
98
69
60
Ⅱ
(1)对我市空气质量影响最大的指标是 。
(2)空气质量最差的季节是 。
(3)你认为造成这种情况的原因是 。(答一点即可)
(4)可采取的有效防治措施是 。(答一点即可)
14. (2019·甘肃兰州·中考真题)空气是人类赖以生存的宝贵资源。
(1)空气的用途:焊接金属时常用作保护气的是 (填化学式)。
(2)空气的成分:老师利用图甲装置测定空气中氧气的含量并结合现代传感器技术,测得过程中容器内气体压强、温度、氧气浓度的变化趋势如图乙所示。
①t2时打开止水夹,最终集气瓶中水平面大约上升至刻度 处。
②结合曲线,解释AB段气体压强变化的原因是 。
(3)空气的保护:图丙是某地PM2.5来源分布图。据此,下列措施对减少PM2.5效果最不明显的是 。
A 减少汽车的保有量
B 用风能与太阳能发电替代燃煤发电
C 减少工业生产中二氧化碳的排放
15. (2019·湖北武汉·中考真题)多角度认识物质及其变化,能帮助我们更全面了解物质世界。
(1)图1为空气成分的示意图,物质B的化学式为 。
(2)利用红磷燃烧测定空气里物质B含量的实验装置如图2所示。红磷燃烧反应的化学方程式为 ,该反应属于 (填基本反应类型)。
16. (2018·浙江湖州·中考真题)某科学兴趣小组对“测定空气中氧气含量”的实验进行了改进:将数显设备、气体压强传感器和空气中氧气含量测量装置按下图连接。装置气密性良好,调节右边敞口容器和集气瓶里的水面相平,此时集气瓶内气体的体积为V1。关闭活塞,点燃燃烧匙内的红磷,立即塞紧瓶塞,待火焰熄灭后,过一段时间打开活塞,观察到集气瓶中的水位上升。待集气瓶内的水面不再上升时,集气瓶内的气体体积为V2。 然后向右边容器内加入一定量的水至两边水面再次相平,此时集气瓶内的气体体积为V3。在点燃红磷至打开活塞这一过程中,观察到数显设备显示集气瓶内的气体压强先上升后下降,再趋于稳定。
请回答:
(1)数显设备显示,开始一段时间集气瓶内气体压强上升,这是因为温度升高导致的气压变化量 (选填“大于”、“ 等于”或“小于”)氧气量减少导致的气压变化量。
(2)基于数显设备显示的气压变化,“过一段时间打开活塞”中的“一段时间”指的是火焰熄灭后到 所经历的时间。
(3)在整个实验过程中,集气瓶中减少的氧气体积为 (选填“V1-V2”、“ V1-V3” 或“V2-V3”)。
17. (2014·宁夏·中考真题)小亮同学利用下图所示的装置测定空气里氧气的含量。他先在燃烧匙中放入足量的红磷,塞紧橡皮塞,然后用凸透镜聚光照射集气瓶中的红磷。
(1)由于凸透镜的聚光作用,使红磷的温度 ,红磷燃烧;燃烧停止后,燃烧匙里仍有红磷,燃烧停止的原因是 。
(2)待完全反应冷却到常温后,打开弹簧夹观察到的实验现象是 ,说明 。
(3)实验中不能用木炭代替红磷,原因是 。
18. (2014·山东烟台·中考真题)实验是科学探究的重要方法。如图是测定空气中氧气含量实验的两套装置图,请结合图示回答有关问题。
(1)根据下表提供的实验数据,完成下表
硬质玻璃管中空气的体积
反应前注射器中空气体积
反应后注射器中气体体积
实验测得空气中氧气的体积分数
25mL
15mL
9mL
(2)装置一和装置二中气球的位置不同, (填“装置一”或“装置二”)更合理,理由是 。
(3)若实验测得的结果偏小(氧气的体积分数小于21%),可能的原因有哪些?(列举两条) ; 。
19. (2021·浙江丽水·中考真题)建构合理的思维模型,既能促进深度学习又能提高思维品质。小科建构了“两组分混合物含量测定”的思维模型。
运用该模型对教材中“测定空气中氧气含量”的实验进行了再探究:忽略含量很低的其它物质,空气可以看成由氮气和氧气组成的两份混合物。
【探究一】根据沸点低的组分先汽化的性质,测定混合物中某组分的含量。
(1)将空气转变为液态空气,液氮先汽化。从建模角度分析,该操作属于上述思维模型中的 。
【探究二】根据混合物中某组分发生化学反应,测定混合物中某组分的含量。
(2)按图甲装置测定空气中氧气含量时,止水夹最合理的打开时间是 (填“反应刚结束时”或“冷却到室温时”)。
【交流评价】
(3)已知:在氧气不充足时,碳与氧气反应生成一氧化碳,一氧化碳不溶于水且不与碱反应。小科用足量木炭替换红磷,等体积氢氧化钠浓溶液替换集气瓶中的水,规范操作后,测得的氧气含量将 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【继续探究】
(4)运用上述思维模型,小科又设计了图乙的实验装置,其“测定空气中氧气含量”的原理是 。
20. (2022·浙江温州·中考真题)小明认为教室内空气中氧气含量比室外低,于是想用红磷测定教室内空气中氧气的体积分数。老师告诉他,足量的红磷燃烧并不能耗尽空气中的氧气,建议用一氧化氮气体代替红磷进行实验。
在老师的指导下,小明进行如图所示实验:用注射器获取V1毫升教室内的空气,通过导管缓缓地全部推入量筒,与量筒内足量的V2毫升一氧化氮气体混合,待充分反应后,读出量筒中剩余气体体积为V3毫升。
说明:①V1、V2、V3都是在与教室气温、气压相同的状态下测得。
②一氧化氮难溶于水,也不与水反应。
③同温同压下,在氢氧化钠溶液参与下,4体积一氧化氮与3体积氧气恰好完全反应,且产物能完全被溶液吸收。
(1)小明用气密性良好的注射器,获取V1毫升教室内空气的具体操作是 。
(2)实验测得教室内空气中氧气的体积分数为 。(用V1、V2、V3表示)
(3)小明提出,注射器内空气中的二氧化碳也会被氢氧化钠溶液吸收,从而影响实验结果。但老师指出,相比空气中的氧气含量,二氧化碳对实验结果的影响属于“次要因素”,不是“主要因素”,可忽略不计。还有许多科学实验中存在“主要因素”和“次要因素”,请再举一例并指明次要因素。
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课题1 我们周围的空气
一、空气的组成
1. 1774年法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分,第一次明确提出了空气是由氧气和氮气组成,其中氧气约占空气总体积的1/5。拉瓦锡是第一个对空气组成进行探究的化学家,第一个用天平进行定量分析。
汞(化学符号Hg) 氧气(化学符号O2) 氮气(化学符号N2)
空气成分
氧气
氮气
二氧化碳
稀有气体
其它气体和杂质
体积分数
21%
78%
0.03%
0.94%
0.03%
2.测定空气中氧气的含量
(1)实验原理:利用红磷或白磷燃烧消耗空气中的氧气,生成白色固体五氧化二磷,从而使容器内压强减小,打开止水夹后,水进入容器内。进入容器中的水的体积,可粗略地认为是空气中所含氧气的体积。
(2)实验装置:
(3)反应原理文字表达式:红磷+氧气点燃五氧化二磷
(4)实验现象:红磷燃烧,生成大量白烟,水进入集气瓶(或试管)且进入集气瓶(或试管)的水的体积约占空气体积的1/5
(5)实验结论:氧气约占空气体积的1/5
(6)实验注意事项:①装置的气密性要好,不漏气;②药品必须要足量;③读数时要冷却至室温
3.混合物与纯净物
混合物
纯净物
定义
由两种或两种以上物质组成的物质
由一种物质组成的物质
组成
由多种物质组成,组成不固定
由一种物质组成,组成固定
表示方法
无固定符号
用专门符号表示,如氮气(N2)等
性质
无固定的熔沸点,各物质都保持各自的化学性质
有固定的物理性质和化学性质
举例
空气、海水、糖水等
氧气(O2)、二氧化碳(CO2)
联系
混合物分离可以得到纯净物,纯净物混合能形成混合物
二、空气是一种宝贵资源
1.氧气
(1)氧气的物理性质:通常状况下,是无色、无味的气体,密度比空气大,不易溶于水,可液化和固化,-183℃为淡蓝色液体,-218℃为淡蓝色雪花状固体;
(2)氧气的化学性质:氧气化学性质比较活泼。氧气具有助燃性和氧化性;
(3)用途:供给呼吸,支持燃烧。
2. 氮气
(1)氮气的物理性质:是一种无色无味的气体,难溶于水,密度比空气略小;
(2)氮气的化学性质:化学性质不活泼,一般情况下不支持燃烧,也不能燃烧,不供给呼吸,在一定条件下可与某些物质反应,如:合成氨、制氮肥、生物固氮等。
(3)用途:
①是制氮肥和硝酸的重要原料。
②作保护气,如焊接金属时常用作保护气、灯泡中充氮气以延长使用寿命、食品包装时充氮气以防腐。
③医疗上用液氮治疗一些皮肤病和在液氮冷冻麻醉条件下做手术。
④超导材料在液氮的低温环境下能显示超导性能。
3.稀有气体
(1)稀有气体是氦、氖、氩、氪、氙、氡等气体的总称,是混合物;
(2)物理性质:是一种无色无味的气体,难溶于水;
(3)化学性质:极不活泼,称为惰性气体;
(4)用途:
①保护气,如焊接金属用稀有气体来隔绝空气等;
②电光源,稀有气体在通电时发出不同颜色的光;
③用于激光技术;
④氦气可做冷却剂;
⑤氙气可作麻醉剂。
三、保护大气环境
1.空气污染及防治措施
(1)大气污染引发的三大环境问题:
温室效应——使全球变暖;
酸雨——使土壤酸化、破坏建筑物等;
臭氧空洞——使紫外线危害人类和动植物。
(2)空气污染物及来源
空气的污染物主要是烟尘和有害气体,有害气体有二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮等
(3)空气污染防治措施
①加强空气质量监测
②消除污染源
③治理废气
④植树、造林、种草,改善环境
(4)目前计入空气污染指数的项目:二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物(又称飘尘)和臭氧。(细颗粒物即PM2.5,指环境空气中空气动力学当量直径小于等于 2.5微米的颗粒物。它能较长时间悬浮于空气中,其在空气中含量浓度越高,就代表空气污染越严重)
1. (2023·云南·中考真题)仿照法国化学家拉瓦锡定量研究空气成分的原理,利用如图装置测定空气中氧气的含量,燃烧匙中应盛放的药品是
A.铁丝 B.木炭 C.红磷 D.硫粉
【答案】C
【解析】A、因为铁丝不能在空气燃烧,错误;
B、木炭燃烧会生成二氧化碳导致两边压强变化不明显,错误;
C、红磷燃烧会消耗氧气,集气瓶中的液面会上升五分之一,正确;
D、硫燃烧会生成二氧化硫导致两边压强变化不明显,错误。
2. (2023·山东淄博·中考真题)空气看不见,摸不着。下列有关空气的描述错误的是
A.干燥洁净的空气中氧气的体积分数约为78%
B.通常情况下空气中各组分之间彼此不发生化学反应
C.空气中分离出来的氮气化学性质不活泼,可用于食品防腐
D.目前计入空气污染指数的有害气体主要包括二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、臭氧等
【答案】A
【解析】A、干燥洁净的空气中氧气的体积分数约为 21%,体积分数约为78%是氮气,错误;
B、通常情况下空气中各组分之间彼此不发生化学反应,正确;
C、空气中分离出来的氮气化学性质不活泼,可用于食品防腐,正确;
D、目前计入空气污染指数的有害气体主要包括二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、臭氧等,正确。
3. (2023·四川乐山·中考真题)科学家通过“祝融号”火星车探测器测得火星表面大气成分(体积分数)如图所示,下列说法正确的是
A.火星大气中N2的含量最高 B.火星大气中CO2的含量高于空气
C.火星大气不含稀有气体 D.火星大气能使带火星的木条复燃
【答案】B
【解析】A、据图可知,火星大气中N2的体积分数为2.7%,CO2的体积分数为95.3%。所以火星大气中CO2的含量最高,错误;
B、空气中CO2的体积分数为0.03%,据图可知,火星大气中CO2的体积分数为95.3%。所以火星大气中CO2的体积分数大于空气中CO2的体积分数,即火星大气中CO2的含量高于空气,正确;
C、稀有气体包括氦气、氖气、氩气等气体,据图可知,火星大气中氩气的体积分数为1.6%。所以火星大气中含有稀有气体,错误;
D、氧气能使带火星的木条复燃,据图可知,火星大气中不含有氧气,所以火星大气不能使带火星的木条复燃,错误。
4. (2023·四川内江·中考真题)空气是一种重要的资源。下列有关空气成分的说法错误的是
A.氮气充入食品包装袋中可延长其保质期
B.二氧化碳是形成酸雨的主要污染物
C.稀有气体可用于制造电光源
D.氧气能供给生物呼吸,支持燃料燃烧
【答案】B
【解析】A、氮气的化学性质稳定,一般不与其它物质反应,充入食品包装袋中可延长其保质期,正确;
B、二氧化硫、二氧化氮是形成酸雨的主要污染物,而空气中二氧化碳含量过多,会加剧温室效应,错误;
C、稀有气体通电时能发出不同颜色的光,可用于制造电光源,正确;
D、空气中的氧气能供给生物呼吸,支持燃料燃烧,正确。
5. (2023•云南•中考真题)空气的成分中,氮气的体积分数约为78%。下列属于氮气化学性质的是
A.无色无味 B.难溶于水
C.密度略小于空气 D.不支持燃烧
【答案】D
【解析】不需要发生化学变化就表现出来的性质是物理性质,发生化学变化表现出来的性质是化学性质
A、氮气无色无味,不需要通过化学变化表现出来,属于物理性质,错误;
B、氮气难溶于水,不需要通过化学变化表现出来,属于物理性质,错误;
C、氮气密度略小于空气,不需要通过化学变化表现出来,属于物理性质,错误;
D、氮气不支持燃烧,需要通过化学变化表现出来,属于化学性质,正确。
6. (2023·湖南邵阳·中考真题)下列各图中和分别表示不同元素的原子,其中表示混合物的是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】A、由同种分子构成,A是由同种物质构成的纯净物,错误;
B、由不同种分子构成,B是由两种以上物质混合而成,属于混合物,正确;
C、由同种分子构成,C是由同种物质构成的纯净物,错误;
D、由同种分子构成,D是由同种物质构成的纯净物,错误。
7. (2023•辽宁沈阳•中考真题)物质具有多样性,可以分为不同类别。下列物质属于纯净物的是
A.氧化铜 B.不锈钢
C.石油 D.酒精溶液
【答案】A
【解析】纯净物是由一种物质组成的物质,混合物是由多种物质组成的物质
A、氧化铜是由一种物质组成的,属于纯净物,正确;
B、不锈钢属于铁合金,属于混合物,错误;
C、石油是由多种有机物组成的混合物,错误;
D、酒精溶液是由酒精和水构成的,属于混合物,错误。
8. (2022·甘肃金昌·中考真题)小亮同学设计了如图所示的装置测定空气中氧气的含量。下列关于该实验的说法错误的是
A.该实验利用了铜丝的导热性
B.红磷燃烧结束后,待装置恢复至室温时再读数
C.实验成功的标志为左侧玻璃管内液面约上升到刻度1处
D.实验成功的标志为左侧玻璃管内液面约上升到刻度4处
【答案】D
【解析】本题实验原理是红磷和氧气反应生成五氧化二磷,酒精灯加热铜丝,铜是热的良导体,导热使得左侧红磷燃烧,红磷燃烧消耗管内氧气,生成五氧化二磷固体,固体在水中溶解使得左边管内气体减少压强减少,右侧大气压使得水进入左侧,左侧液面会升高,升高的部分就是消耗的氧气部分,从而测定出空气中氧气的体积分数
A、经实验分析,该实验利用了铜丝的导热性,正确;
B、红磷燃烧结束后,待装置恢复至室温时再读数,否则会产生误差使得体积分数计算偏大,正确;
C、将左侧空气体积划分为5等份,其中氧气约占1等份,理论上实验成功管内液面约上升到刻度1处,正确;
D、将左侧空气体积划分为5等份,其中氧气约占1等份,理论上实验成功管内液面约上升到刻度1处,错误。
9. (2022·四川乐山·中考真题)为测定空气中氧气的含量,某同学将教材实验进行改进,改进后的实验装置如图所示,(部分夹持装置已忽略),实验时引燃红磷后便熄灭酒精灯。下列有关改进实验的说法不正确的是
A.红磷燃烧的化学方程式可以表示为:4P+5O2点燃2P2O5
B.待红磷熄灭并冷却至室温,打开弹簧夹,注射器活塞向右移动
C.实验结束后试管内气体的主要成分为氮气
D.改进后的装置能减少测量误差,且对环境更友好
【答案】B
【解析】A、红磷燃烧的化学方程式可以表示为4P+5O2点燃2P2O5,正确。
B、待红磷熄灭并冷却至室温,打开弹簧夹,注射器内压强变小,所以注射器活塞向左移动,错误。
C、实验结束后试管内气体的主要成分为氮气,氧气与红磷反应,正确。
D、改进后的装置能减少测量误差,且对环境更友好,正确。
10. (2021·四川宜宾·中考真题)宜宾主城区某日的空气质量报告如图,下列说法错误的是
A.“污染指数”越大表示空气质量越好
B.报告中的SO2、NO2与酸雨的形成有关
C.当日的首要污染物为可吸入颗粒物(PM10)
D.当日CO未对主城区空气造成污染
【答案】A
【解析】空气质量报告的主要内容包括“污染指数”“首要污染物”“空气质量级别”等。通过空气质量报告可以获得影响空气质量的相关信息
A、污染指数越小表示空气质量越好,错误;
B、SO2可以形成硫酸型酸雨,NO2可以形成硝酸型酸雨,正确;
C、由图可知,当日的首要污染物为可吸入颗粒物(PM10),正确;
D、由图可知,当日的CO为0,未对空气造成污染,正确。
11. (2021•辽宁大连•中考真题)空气是一种宝贵的资源。
(1)氧气约占空气体积的 ,氧气不仅能支持燃烧,还能 。
(2)用氮气作保护气是因为其化学性质 ;用 可制成多种用途的电光源。
(3)人类生存需要洁净的空气,二氧化硫气体排放过多,降雨时会形成 。
【答案】(1)21% 供给呼吸 (2)不活泼 稀有气体 (3)酸雨
【解析】(1)空气的成分按体积计算,大约是:氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%、其他气体和杂质0.03%。氧气不仅能支持燃烧,还能供给呼吸;
(2)用氮气作保护气是因为其化学性质比较稳定,不活泼;稀有气体在通电时能发出不同颜色的光,可制成多种用途的电光源;
(3)酸性气体二氧化硫未经处理排放到空中,可能导致降雨的酸性增强,我们常把pH<5.6的降雨称为酸雨。
12. (2012·广西贵港·中考真题)2011年11月,国家环境保护部对外公布《环境空气质量标准》和《环境空气质量指数日报技术规定》征求意见稿,将PM2.5作为一般评价项目纳入标准,PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物。
(1)大雾天气导致呼吸病人增多因为雾霜可使空气中增加大量的 (填字母序号)
A.二氧化碳
B.一氧化碳
C.可吸入颗粒物
D.二氧化硫
(2)防PM2.5专用口罩使用了活性炭,这是利用了活性炭的 作用。
(3)请你提出一条防治空气污染的合理建议: 。
【答案】(1)C (2)吸附 (3)工业废气经过处理后再排放或大量的植树造林等
【解析】(1)大雾天气导致呼吸病人增多是因为雾霜可使空气中增加大量的可吸入颗粒物;
(2)活性炭有疏松多孔的结构,具有吸附作用;
(3)防治空气污染的措施有工业废气经过处理后再排放、大量的植树造林、禁止燃放烟花爆竹等。
13. (2013·四川达州·中考真题)加强对空气质量的监测是保护环境的一项重要措施,下表是达州市一年四季空气质量监测的平均数据.请你据表回答下列问题.
可吸入颗粒物(TSP)
氮氧化合物(NO2等)
二氧化硫(SO2)
空气质量级别
春季
88
40
44
Ⅱ
夏季
67
33
36
Ⅱ
秋季
90
46
54
Ⅱ
冬季
98
69
60
Ⅱ
(1)对我市空气质量影响最大的指标是 。
(2)空气质量最差的季节是 。
(3)你认为造成这种情况的原因是 。(答一点即可)
(4)可采取的有效防治措施是 。(答一点即可)
【答案】(1)TSP (2)冬季 (3)取暖燃烧大量的煤炭 (4)改个体取暖为集体供暖(合理即可)
【解析】(1)由图表中数值可推出可吸入颗粒物数值最大,即对该城市的空气质量影响最大的指标项目是TSP;
(2)由图表中数值可看出空气质量最差的是冬季;
(3)冬季没有树叶,不能进行光合作用,起不到净化空气的作用,并且需要燃烧化石燃料取暖,使空气中的可吸入颗粒物数值增大,生成的二氧化硫、二氧化氮增加,从而使冬季空气质量最差;
(4)可采取哪些有效措施加以防治,要从减少排放和加强吸收净化两个方面考虑。可以进一步加强绿化,增设园林广场;建筑工地常洒水;不允许建筑工地的车辆带泥土上路;改个体取暖为集体供暖等。
14. (2019·甘肃兰州·中考真题)空气是人类赖以生存的宝贵资源。
(1)空气的用途:焊接金属时常用作保护气的是 (填化学式)。
(2)空气的成分:老师利用图甲装置测定空气中氧气的含量并结合现代传感器技术,测得过程中容器内气体压强、温度、氧气浓度的变化趋势如图乙所示。
①t2时打开止水夹,最终集气瓶中水平面大约上升至刻度 处。
②结合曲线,解释AB段气体压强变化的原因是 。
(3)空气的保护:图丙是某地PM2.5来源分布图。据此,下列措施对减少PM2.5效果最不明显的是 。
A 减少汽车的保有量
B 用风能与太阳能发电替代燃煤发电
C 减少工业生产中二氧化碳的排放
【答案】(1)N2 (2)1 红磷燃烧放出了大量的热,使容器内气体压强增大 (3)C
【解析】(1)空气中的氮气性质稳定,焊接金属时常用作保护气,化学式是N2;
(2)④由于空气中氧气约占空气体积的1/5,t2时打开止水夹,最终集气瓶中水平面大约上升至刻度1处;
②在曲线AB段气体压强变化的原因是:红磷燃烧放出了大量的热,使容器内气体压强增大;
(3)A 减少汽车的保有量,可以减少汽车尾气的排放,减少烟尘,对减少PM2.5效果明显,错误;
B 用风能与太阳能发电替代燃煤发电,减少了烟雾粉尘的排放,对减少PM2.5效果明显,错误;
C 减少工业生产中二氧化碳的排放,可以减缓温室效应,但与PM2.5没有直接关系,正确。
15. (2019·湖北武汉·中考真题)多角度认识物质及其变化,能帮助我们更全面了解物质世界。
(1)图1为空气成分的示意图,物质B的化学式为 。
(2)利用红磷燃烧测定空气里物质B含量的实验装置如图2所示。红磷燃烧反应的化学方程式为 ,该反应属于 (填基本反应类型)。
【答案】(1)O2 (2)4P+5O2点燃2P2O5 化合反应
【解析】(1)由于空气中氧气的体积分数是21%,由图1空气成分的示意图可知,物质B是氧气,化学式为O2;
(2)红磷燃烧生成了五氧化二磷,反应的化学方程式为4P+5O2点燃2P2O5,该反应由两种物质生成了一种物质,属于化合反应。
16. (2018·浙江湖州·中考真题)某科学兴趣小组对“测定空气中氧气含量”的实验进行了改进:将数显设备、气体压强传感器和空气中氧气含量测量装置按下图连接。装置气密性良好,调节右边敞口容器和集气瓶里的水面相平,此时集气瓶内气体的体积为V1。关闭活塞,点燃燃烧匙内的红磷,立即塞紧瓶塞,待火焰熄灭后,过一段时间打开活塞,观察到集气瓶中的水位上升。待集气瓶内的水面不再上升时,集气瓶内的气体体积为V2。 然后向右边容器内加入一定量的水至两边水面再次相平,此时集气瓶内的气体体积为V3。在点燃红磷至打开活塞这一过程中,观察到数显设备显示集气瓶内的气体压强先上升后下降,再趋于稳定。
请回答:
(1)数显设备显示,开始一段时间集气瓶内气体压强上升,这是因为温度升高导致的气压变化量 (选填“大于”、“ 等于”或“小于”)氧气量减少导致的气压变化量。
(2)基于数显设备显示的气压变化,“过一段时间打开活塞”中的“一段时间”指的是火焰熄灭后到 所经历的时间。
(3)在整个实验过程中,集气瓶中减少的氧气体积为 (选填“V1-V2”、“ V1-V3” 或“V2-V3”)。
【答案】(1)大于 (2)集气瓶内的温度恢复到室温(或数显设备的示数已不变或集气瓶内的气压保持稳定) (3)V1-V3
【解析】(1)磷在空气中燃烧放出热量,温度升高能使集气瓶内的气压增大,磷在空气中燃烧消耗氧气使集气瓶内的气压降低。数显设备显示,开始一段时间集气瓶内气体压强上升,这是因为温度升高导致的气压变化量大于氧气量减少导致的气压变化量;
(2)反应结束后,等集气瓶内气压稳定后读数,对实验结果才没有影响。“过一段时间打开活塞”中的“一段时间”指的是火焰熄灭后到集气瓶内的温度恢复到室温(或数显设备的示数已不变或集气瓶内的气压保持稳定)所经历的时间;
(3)反应后剩余气体的体积应是两容器内压强相等时体积。加水到集气瓶内的气体体积为V3时,气体的体积是反应后剩余气体的体积。在整个实验过程中,集气瓶中减少的氧气体积为V1-V3。
17. (2014·宁夏·中考真题)小亮同学利用下图所示的装置测定空气里氧气的含量。他先在燃烧匙中放入足量的红磷,塞紧橡皮塞,然后用凸透镜聚光照射集气瓶中的红磷。
(1)由于凸透镜的聚光作用,使红磷的温度 ,红磷燃烧;燃烧停止后,燃烧匙里仍有红磷,燃烧停止的原因是 。
(2)待完全反应冷却到常温后,打开弹簧夹观察到的实验现象是 ,说明 。
(3)实验中不能用木炭代替红磷,原因是 。
【答案】(1)达到它的着火点 氧气耗尽(或缺少氧气) (2)水进入集气瓶中约1/5 氧气约占空气总体积的1/5 (3)生成二氧化碳气体,集气瓶内的气体没有减少
【解析】(1)由于凸透镜的聚光作用,使红磷的温度升高,达到它的着火点;燃烧停止后,燃烧匙里仍有红磷,燃烧停止的原因是氧气耗尽;
(2)待完全反应冷却到常温后,由于反应消耗了集气瓶内的氧气,使瓶内的压强减小,故打开弹簧夹观察到的实验现象是水进入集气瓶中约1/5,说明氧气约占空气总体积的1/5;
(3)实验中不能用木炭代替红磷,原因是生成二氧化碳气体,集气瓶内的气体没有减少。
18. (2014·山东烟台·中考真题)实验是科学探究的重要方法。如图是测定空气中氧气含量实验的两套装置图,请结合图示回答有关问题。
(1)根据下表提供的实验数据,完成下表
硬质玻璃管中空气的体积
反应前注射器中空气体积
反应后注射器中气体体积
实验测得空气中氧气的体积分数
25mL
15mL
9mL
(2)装置一和装置二中气球的位置不同, (填“装置一”或“装置二”)更合理,理由是 。
(3)若实验测得的结果偏小(氧气的体积分数小于21%),可能的原因有哪些?(列举两条) ; 。
【答案】(1)15% (2)装置二 能让空气更易流通,全部通过铜粉,使氧气与铜粉充分反应 (3)装置内铜粉的量不足 未降至室温就读数(合理即可)
【解析】(1)根据题意可知:反应前玻璃管和注射器中均为空气,总体积为25mL+15mL=40mL。反应后气体减少的体积为15mL—9mL=6mL。所以可计算出空气中氧气的体积分数6mL/40mL×100%=15%;
(2)在实验过程中可通过推拉注射器使气体流通,让空气中氧气与氧化铜充分接触;以与氧化铜充分反应。气球的作用是当推拉注射器时保证装置的密封性。所以装置二中气球的位置更合理,可以使空气更易流通,全部通过铜粉,使氧气与铜粉充分反应;
(3)在实验过程中,如测得氧气的体积分数偏小,可能的原因有:装置内铜粉的量不足;氧气没有完全反应;读数时温度未降至室温等。
19. (2021·浙江丽水·中考真题)建构合理的思维模型,既能促进深度学习又能提高思维品质。小科建构了“两组分混合物含量测定”的思维模型。
运用该模型对教材中“测定空气中氧气含量”的实验进行了再探究:忽略含量很低的其它物质,空气可以看成由氮气和氧气组成的两份混合物。
【探究一】根据沸点低的组分先汽化的性质,测定混合物中某组分的含量。
(1)将空气转变为液态空气,液氮先汽化。从建模角度分析,该操作属于上述思维模型中的 。
【探究二】根据混合物中某组分发生化学反应,测定混合物中某组分的含量。
(2)按图甲装置测定空气中氧气含量时,止水夹最合理的打开时间是 (填“反应刚结束时”或“冷却到室温时”)。
【交流评价】
(3)已知:在氧气不充足时,碳与氧气反应生成一氧化碳,一氧化碳不溶于水且不与碱反应。小科用足量木炭替换红磷,等体积氢氧化钠浓溶液替换集气瓶中的水,规范操作后,测得的氧气含量将 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【继续探究】
(4)运用上述思维模型,小科又设计了图乙的实验装置,其“测定空气中氧气含量”的原理是 。
【答案】(1)分离转移 (2)冷却到室温时 (3)偏小 (4)铜和装置中的氧气反应,生成氧化铜固体。装置内的气体冷却到室温时,注射器内减少的体积即为装置内氧气的体积,氧气的体积与反应前装置内的总体积之比即为氧气的含量
【解析】(1)将空气转变为液态空气,液氮先汽化的操作属于分离转移;
(2)等到冷却到室温再打开止水夹可以防止容器发生倒吸,引起容器炸裂;
(3)木炭在封闭的集气瓶里燃烧,氧气浓度会不断变小,氧气浓度较低时会生成一氧化碳气体,一氧化碳难溶于水且不与氢氧化钠溶液反应;
(4)其“测定空气中氧气含量”的原理是铜和装置中的氧气反应,生成氧化铜固体。装置内的气体冷却到室温时,注射器内减少的体积即为装置内氧气的体积,氧气的体积与反应前装置内的总体积之比即为氧气的含量。
20. (2022·浙江温州·中考真题)小明认为教室内空气中氧气含量比室外低,于是想用红磷测定教室内空气中氧气的体积分数。老师告诉他,足量的红磷燃烧并不能耗尽空气中的氧气,建议用一氧化氮气体代替红磷进行实验。
在老师的指导下,小明进行如图所示实验:用注射器获取V1毫升教室内的空气,通过导管缓缓地全部推入量筒,与量筒内足量的V2毫升一氧化氮气体混合,待充分反应后,读出量筒中剩余气体体积为V3毫升。
说明:①V1、V2、V3都是在与教室气温、气压相同的状态下测得。
②一氧化氮难溶于水,也不与水反应。
③同温同压下,在氢氧化钠溶液参与下,4体积一氧化氮与3体积氧气恰好完全反应,且产物能完全被溶液吸收。
(1)小明用气密性良好的注射器,获取V1毫升教室内空气的具体操作是 。
(2)实验测得教室内空气中氧气的体积分数为 。(用V1、V2、V3表示)
(3)小明提出,注射器内空气中的二氧化碳也会被氢氧化钠溶液吸收,从而影响实验结果。但老师指出,相比空气中的氧气含量,二氧化碳对实验结果的影响属于“次要因素”,不是“主要因素”,可忽略不计。还有许多科学实验中存在“主要因素”和“次要因素”,请再举一例并指明次要因素。
【答案】(1)在教室外,将注射器活塞推到底,将注射器拿到教室,再拉动活塞至刻度为V1毫升处并密封 (2)3(V1+V2-V3)/7V1×100% (3)在探究影响重力势能大小的因素实验中,空气阻力是次要因素(合理即可)
【解析】(1)用气密性良好的注射器,获取V1毫升教室内空气的具体操作是在教室外,将注射器活塞推到底,将注射器拿到教室,再拉动活塞至刻度为V1毫升处并密封;
(2)用注射器获取V1毫升教室内的空气,通过导管缓缓地全部推入量筒,与量筒内足量的V2毫升一氧化氮气体混合,待充分反应后,读出量筒中剩余气体体积为V3毫升,则一共消耗一氧化氮和氧气体积为V1+V2-V3;由题干信息:同温同压下,在氢氧化钠溶液参与下,4体积一氧化氮与3体积氧气恰好完全反应,且产物能完全被溶液吸收,故氧气体积为3(V1+V2-V3)/7;教室内空气中氧气的体积分数为3(V1+V2-V3)/7÷V1×100%=3(V1+V2-V3)/7V1×100%;
(3)次要因素是对实验有影响,但对实验产生的影响比较小,经常可忽略不计的因素。从常见实验中举例即可,如在探究影响重力势能大小的因素实验中,空气阻力是次要因素。
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