内容正文:
2024-2025学年人教版化学九年级上册同步课堂通关讲与练【第二单元 空气和氧气】
课题1 我们周围的空气
(6大知识梳理+6个考点讲练+5题真题演练+15题拔高训练)
1.了解空气的主要成分和各成分的含量 。
2.知道空气里氧气含量的测定测定方法和原理。
3.认识纯净物和混合物的概念,能区分一些常见的纯净物和混合物。
4.了解空气中主要成分性质和用途;知道空气污染的危害,了解保护大气环境的措施。
重点:空气中氧气含量的测定实验。
难点:空气中氧气含量的测定实验,混合物和纯净物的区分。
课题学习目录大纲
新知梳理01:拉瓦锡用定量的方法研究空气的成分 2
新知梳理02:空气中氧气含量的测定 2
新知梳理03:空气的组成 3
新知梳理04:混合物和纯净物 3
新知梳理05:空气是宝贵的资源 4
新知梳理06:空气污染与防治 5
【考点讲练1 测定空气里氧气含量的探究】 6
【考点讲练2 纯净物和混合物的判别】 9
【考点讲练3 空气的成分及各成分的体积分数】 10
【考点讲练4 空气组成的测定】 11
【考点讲练5 空气的污染及其危害】 12
【考点讲练6 防治空气污染的措施】 13
真题再现 大显身手 14
拔高训练15题 15
新知梳理01:拉瓦锡用定量的方法研究空气的成分
实验装置
实验现象
实验结论
一部分银白色的液态汞变成 色粉末,容器里空气的体积大约减少了 ……
空气由 和 组成,
其中氧气约占空气总体积的 。
新知梳理02:空气中氧气含量的测定
1.红磷燃烧测定空气中氧气的含量
实验装置
实验原理
红磷燃烧消耗集气瓶内的氧气,瓶内气体 ,压强 ,冷却后打开弹簧夹,烧杯内的水会被压入集气瓶,进入水的体积即为瓶内消耗 的体积。
实验现象
①红磷燃烧,产生 ,并放出热量;
②冷却后打开弹簧夹,烧杯中的水 ,瓶内液面上升约 。
实验结论
氧气约占空气总体积的 。
文字表达式
符号表达式
误差分析
小于1/5原因
① ;② ; ③ 。
大于1/5原因
① ;② 。
【易错提醒】
(1)装置的气密性要好(否则测量结果偏小)
(2)所用的红磷必须过量,如果红磷过少则氧气没有全部消耗完,测量结果偏小
(3)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)
(4)要先夹住橡皮管,然后再点红磷(否则测量结果偏大)。
(5)该实验中的红磷不能换成木炭或蜡烛,因为木炭和蜡烛燃烧生成的二氧化碳是气体,导致瓶内压强无明显变化,烧杯中的水无法进入集气瓶。
【名师点拨】
(1)预先在集气瓶里放少量水的目的:吸收五氧化二磷和降温。
(2)倒吸进集气瓶的水不能充满整个集气瓶的原因:空气中的其他气体不与红磷反应且不溶于水。
(3)集气瓶内剩余气体的性质:
物理性质:无色无味的气体,难溶于水;化学性质:不能燃烧也不支持燃烧。
2.测定空气中氧气含量的数字化实验
实验装置
实验步骤
(1) 将氧气传感器与数据采集器、计算机连接;
(2) 把氧气传感器插入盛有空气的容器,采集数据;
(3) 通过相关软件处理数据,并在计算机屏幕上显示空气中氧气的含量。
【名师点拨】
数字化实验的优点:直观、可视。能够将压强、浓度等,通过传感器转化为电信号,然后通过数据采集器进入电脑,将实验过程中的各种变化量,用数据图像等直观形式表现出来。
新知梳理03:空气的组成
1.空气的成分和含量
空气成分
氮气
氧气
稀有气体
二氧化碳
其他
体积分数
2.稀有气体包括 、 、 、氪、氙和氡等。
【易错提醒】
(1)空气中各成分含量是指“体积分数”而不是“质量分数”。
(2)稀有气体是氦、氖、氩、氪、氙和氡等气体的总称,因此“稀有气体”是混合物,而“氦气”、“氖气”等是纯净物。
新知梳理04:混合物和纯净物
1. 混合物:由 的物质混合而成的物质,如空气、糖水、食盐水等。组成混合物的各种成分保持着它们各自的性质。
2. 纯净物:只由 组成的物质。纯净物可以用 来表示。如氧气可表示为O2,二氧化碳可表示为CO2等。
【易错提醒】
(1) 纯净物有固定的组成和性质,混合物没有固定的组成和性质。
(2) 常见的混合物有:空气、海水、溶液、稀有气体、“浓××”、“稀××”、“×%的××”。
新知梳理05:空气是宝贵的资源
1.氧气
性质
对应的用途
氧气
能供给呼吸
供 、 、 、 等
能支持燃烧
、 、气割、航空航天
动植物呼吸 医疗 气焊 炼钢
2.氮气
性质
对应的用途
氮气
与某些物质反应
制硝酸和
化学性质
作 :
①食品充氮防
②灯泡充氮防
③在氮气氛围中焊接金属防止
液氮温度
用于制造 环境:
①医疗上
②超导材料在低温环境下显示超导性能
制造氮肥 食品充氮防腐 液氮冷冻
3.稀有气体
性质
对应的用途
稀有气体
物理
性质
无色、无味气体
通电时
如:航标灯、照明灯、闪光灯和霓虹灯
化学性质
作
氦气
①氦气充气球(密度比空气小且 )
②氦气用于制造低温环境
氦气球 照明灯 霓虹灯
【易错提醒】
1.性质决定用途,用途体现性质。物质的性质与用途之间是有对应关系的,切记不能弄混。
2.稀有气体做电光源是利用其物理性质,而不是化学性质。因为稀有气体“在通电时能发出不同颜色的光”,这个过程没有发生化学变化。
【名师拓展】
稀有气体是氦、氖、氩、氪、氙、氡等气体的总称,其中各种气体通电时发出的光颜色不同。利用这个特点制作五颜六色的霓虹灯。
新知梳理06:空气污染与防治
1.造成空气污染的物质:
①有害气体: (CO)、 (NO2)、 (SO2)②烟尘
【易错提醒】
1. 二氧化碳能造成温室效应加剧,但不是空气污染物和有害气体。
2. 有害气体主要包括一氧化碳、二氧化氮和二氧化硫等,这三种气体都是有毒气体。
2.空气污染物来源:化石燃料的燃烧,工厂排放的废气,汽车排放的尾气。
3.空气污染造成的危害:损害 、影响作物生长、破坏 。
4.空气污染引起的环境问题:
① ② ③
5.防止空气污染的措施:使用 ,加强 ,积极 、 。
6.目前计入空气质量评价的主要污染物有: 、 、 、 、 、 。
【易错提醒】
臭氧不是有害气体,空气中低浓度的臭氧可消毒,但含量超过一定浓度后却有剧毒,故计入空气质量评价。
【名师拓展】
1. 臭氧层破坏主要是由人类过多使用氟氯烃类(如氟利昂)化学物质引起的;
2. 酸雨主要是由工业排放的二氧化硫、二氧化氮等气体引起的。
3. 空气质量日报的主要内容包括空气质量指数、首要污染物、空气质量状况等。
4. 空气质量日报中的“空气质量指数”和“空气质量级别”的数值越大,空气质量状况越差,污染越严重。
【考点讲练1 测定空气里氧气含量的探究】
【精讲题】(2023秋•惠城区校级期中)实验是科学探究的重要方法,如图是测定空气成分的相关实验装置,下列有关说法正确的是( )
A.该实验开始前应先检查装置气密性
B.实验中银白色的固体汞变为红色粉末
C.实验过程中汞只消耗曲颈甑内的氧气
D.实验结束后,玻璃钟罩内液面低于汞槽中液面
【变式1-1】(2024•瑶海区校级开学)某化学兴趣小组开展“测定密闭容器中氧气的体积分数”的实验探究。
Ⅰ.图1为我们熟悉的测定空气中氧气含量的实验。
(1)红磷燃烧的文字表达式是 。
(2)若实验过程中发现烧杯中的导管口出现气泡,则最终测得的数据会 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
Ⅱ.图2实验中,小组成员利用传感器记录集气瓶内氧气浓度随时间变化的情况。
(3)从以上数据分析,最终集气瓶中的氧气没有消耗完的依据是 。
(4)实验开始时氧气的含量持续下降,氧气被消耗,但在200s时氧气的含量又有所上升,若实验过程中红磷量充足,其可能原因是 。
【变式1-2】(2024•西藏二模)200多年前,法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究得出空气是由氧气和氮气组成。化学小组同学仿照该实验原理并利用如图装置测定空气中氧气含量。
【实验原理】
(1)红磷在集气瓶中燃烧消耗氧气,使集气瓶内压强减小,在大气压的作用下水被压进集气瓶,压入的水的体积约等于瓶内被消耗的氧气的体积。写出红磷燃烧的化学方程式 。
【实验步骤】检查完气密性后连接装置,在导管内充满水,燃烧匙内盛过量红磷在酒精灯上点燃并迅速伸入集气瓶塞紧。
【实验现象】
(2)集气瓶内观察到 ,冷却至室温后打开止水夹,水被压入集气瓶,瓶内液面上升至约“1”刻度处。
【实验结论】
(3)氧气约占空气总体积的 。
【实验反思】
(4)P2O5会刺激呼吸道,污染空气。小组同学讨论后将装置改为如图所示,改进后气球的作用是防止橡皮塞冲出。改进后的装置优点是 (写出一个合理答案即可)。若瓶内液面低于“1”刻度,可能的原因是 (写出一个合理答案即可)。
【变式1-3】(2023秋•沙河口区期末)拉瓦锡被称为近代化学之父,他通过定量实验发现了空气的组成、水的组成和质量守恒定律。
【材料一】1774年,拉瓦锡通过加热曲颈瓶中的水银(如图1)进行定量研究,证明了空气的组成。
【材料二】1785年,拉瓦锡将水蒸气通入一根红热的铁质枪管(如图2),将水转化为氢气,同时生成四氧化三铁,证明了水的组成。
【材料三】1774年,拉瓦锡将45.0份质量的氧化汞加热分解,恰好得到41.5份质量的汞和一定质量的氧气,发现了质量守恒定律。
(1)如图1装置所示,汞槽中汞的作用之一是 。通过该实验,拉瓦锡得出了空气由氧气和氮气组成,氧气约占空气总体积 的结论。
(2)图2红热的铁质枪管中发生反应的化学方程式为 ;集气瓶中水的作用是 ;验证产生的气体是氢气的方法是 。该实验可以得出水是由 元素组成的。
(3)分析材料三拉瓦锡所做的实验,他得到的氧气的质量为 份。
【重走探究路】小组学生在学习了拉瓦锡所做的实验后,设计如图3所示实验验证空气组成和质量守恒定律。进行如下操作:
①检查装置的气密性,在小坩埚内装足量的红磷,关闭弹簧夹,用电子天平称量装置连同药品的总质量;
②用放大镜点燃红磷,红磷熄灭并冷却后,将装置再次放到电子天平上称量,质量不变;
③将导管放到装水的烧杯中,打开弹簧夹。
(4)小组同学选择将金属汞换成红磷完成实验,是因为汞 。红磷燃烧的现象是 。
(5)若红磷的量不足,会对哪个实验结论产生影响 (填字母,下同);若装置漏气,会对哪个实验结论产生影响 。
A.空气组成
B.质量守恒定律
【考点讲练2 纯净物和混合物的判别】
【精讲题】(2023秋•泾源县校级月考)下列关于纯净物和混合物的说法中正确的是( )
A.干净物质一定是纯净物
B.混合物各成分不能保持原有的性质
C.混合物和纯净物都有固定的组成和性质
D.混合物是由两种或两种以上物质组成
【变式2-1】(2023秋•自流井区校级月考)下列关于纯净物与混合物的说法,不正确的是( )
A.混合物是由多种微粒构成的
B.纯净物是由一种物质组成的
C.混合物中各物质的微粒相互间不发生反应
D.混合物中各物质的微粒不再保持各自的化学性质
【变式2-2】(2024秋•荔城区校级月考)下列各组物质,全部属于纯净物的是( )
A.氢气、氧气、新鲜的空气
B.天然气、液态氧、石油
C.液态氧、氧气、冰水共存物
D.空气、水、二氧化碳
【变式2-3】(2023秋•平山县期末)下列各组物质中,前者属于纯净物,后者属于混合物的是( )
A.冰水混合物 五氧化二磷
B.二氧化碳 澄清石灰水
C.汽水 河水
D.净化后的空气 受污染的空气
【变式2-4】(2024秋•雁峰区校级月考)下列物质:①二氧化碳、②稀有气体、③氮气、④纯净的空气、⑤蒸馏水、⑥冰水混合物、⑦加热高锰酸钾完全反应后的剩余固体、⑧过氧化氢溶液、⑨液氧等物质,其中属于混合物的是 ,属于纯净物的是 。(填序号)
【考点讲练3 空气的成分及各成分的体积分数】
【精讲题】(2024•姑苏区校级二模)空气由多种气体组成,其中体积分数约为78%的物质是( )
A.氮气 B.氧气 C.氦气 D.二氧化碳
【变式3-1】(2024•龙华区校级模拟)干燥空气中体积分数约占21%且化学性质较活泼的气体是( )
A.氮气 B.氧气 C.二氧化碳 D.水蒸气
【变式3-2】(2022•岳麓区校级二模)空气中二氧化碳的体积分数约为( )
A.21% B.0.03% C.78% D.0.94%
【变式3-3】(2024•庆云县二模)科学家通过“祝触号”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.火星和地球的大气成分相同
C.火星大气中不含有稀有气体
D.木条不能在火星大气中燃烧
【考点讲练4 空气组成的测定】
【精讲题】(2023秋•依安县期末)测定空气中氧气含量的装置如图所示。下列有关该实验的说法中,正确的是( )
A.实验前要检查装置的气密性
B.实验时,只取用极少量的红磷,可减少污染且不影响实验结果
C.红磷熄灭后应立刻打开弹簧夹
D.最终瓶中剩余的气体是纯净的氮气
【变式4-1】(2024•凉州区模拟)利用如图装置可测定空气中氧气的含量,下列有关该实验的说法正确的是( )
A.红磷可用硫粉、木炭代替也可用铁丝代替
B.集气瓶之中可以不放水或者沙子
C.红磷燃烧完立即打开止水夹
D.为方便观察可以将集气瓶剩余部分五等分
【变式4-2】(2024春•平山县期末)测定空气里氧气含量的装置图如图,有关此实验的结论与分析错误的是( )
A.此实验证明,氧气约占空气体积的
B.此实验要求,反应后集气瓶内剩余的气体,既不易溶于水,也不支持燃烧
C.该实验中的红磷还可以用硫来代替
D.如果红磷量不足可能导致测定的数值偏低
【变式4-3】(2023秋•确山县期中)用红磷做“测定空气里氧气含量”的实验时,若红磷的量不足,所测得氧气的体积分数 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)
【考点讲练5 空气的污染及其危害】
【精讲题】(2023秋•阳新县校级期中)现有①氮气②氧气③稀有气体④二氧化碳四种物质,请按下列要求将序号填入空格内.
(1)占空气总体积0.03%的气体是 ;
(2)能支持燃烧的气体是 ;
(3)能充入灯泡延长其使用寿命又可制多种电光源的气体是 ;
(4)可制氮肥的气体是 ;
(5)引起全球变暖的首要原因是 增多.
【变式5-1】(2023秋•晋中期末)运城垣曲北白鹅墓地“地下考古方舱”是全国首座使用的考古实验室。在方舱环境中需要监测对人体有害的气体有 (写一种),发掘时控制方舱温度和湿度的目的是 。
【变式5-2】(2023秋•凌海市校级月考)空气与我们的生命活动息息相关,是一种宝贵的自然资源。
(1)根据空气组成的相关知识回答下列问题:
①氧气约占空气体积的 。
②通常把氮气充入食品包装袋中防腐是因为 。
(2)PM2.5是空气的污染物之一,造成这种现象的可能原因是 。
①地面建筑产生大量粉尘、②沙尘暴天气增多、③太阳能热水、④汽车尾气的大量排放、⑤植物的光合作用、⑥燃煤取暖。
A.①②④⑥
B.②④⑤⑥
C.①④⑤⑥
D.③④⑤⑥
【变式5-3】(2023秋•金堂县期中)空气是一种宝贵的资源,它与人类的生产生活密切相关。
(1)组成空气的各成分中含量最多的是 (用化学式表示);它的一种用途是 。
(2)铁生锈、食物腐烂是因为空气中有 (用化学式表示,后同);雨雪等自然现象证明空气中有 。
(3)空气质量日报可以及时准确反映空气质量状况。空气质量级别分为六级,级别越高则空气污染程度越 (填“轻”或“重”)。
(4)机动车尾气中含的有一氧化碳和一氧化氮都是大气污染物,消除这两种物质的方法是安装催化转换器使它们在催化剂的作用下反应生成氮气和二氧化碳,该反应的符号表达式为 ,请问是否需要不断补充催化剂? (填“需要”或“不需要”)。
【考点讲练6 防治空气污染的措施】
【精讲题】(2024•榕江县一模)2023年6月28日,(2023中国国际环保产业展览会)在贵阳召开,会议以“赋能绿色环保,创赢生态贵州”为主题,下列做法与会议主题不符的是( )
A.开发使用清洁能源 B.汽车尾气净化后排放
C.生活垃圾集中焚烧 D.提倡大力植树造林
【变式6-1】(2024•青秀区校级开学)空气是一种宝贵的资源,下列有关空气的说法正确的是( )
A.氮气约占空气总质量的78%
B.多植树造林可净化空气
C.空气质量指数越大空气质量越好
D.空气污染指数的有害气体为CO、CO2、NO2等
【变式6-2】(2024•黄冈开学)2024年1月29日、30日湖北省“两会”陆续胜利召开,加强生态环境保护是重要议题之一。下列做法不利于环境保护的是( )
A.日常生活垃圾分类处理
B.农业上提倡合理使用农药和化肥
C.工厂加高烟囱,直接排放废气
D.积极植树造林,增大绿化面积
【变式6-3】(2024春•东营区校级期中)以下是国家关于空气污染指数与质量级别、质量状况的对应关系表:
污染指数
50以下
51﹣100
101﹣200
201﹣250
251﹣300
300以上
质量级别
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ(1)
Ⅳ(2)
Ⅴ
质量状况
好
良好
轻度污染
中度污染
中度重污染
重度污染
(1)某地某日的空气污染指数为66~76,根据上表的信息判断该地当天的空气质量级别为 。
(2)下列选项中不属于空气污染物的是 (填字母)。
A.一氧化碳
B.二氧化碳
C.稀有气体
D.二氧化氮
(3)某地可吸入颗粒物的主要来源是建筑粉尘,下列减少建筑粉尘对空气造成污染的方法不合理的是
(填字母)。
A.积极植树造林
B.禁止建筑工地工作
C.改进工艺减少粉尘产生
D.道路勤洒水
(4)改善空气质量需要全民行动,作为中学生你能做的一件事是 。
真题再现 大显身手
【真题再现1】(2024•重庆)空气成分中含量多且可用作保护气的是( )
A.N2 B.O2 C.稀有气体 D.CO2
【真题再现2】(2024•牡丹江)下列关于氧气用途的说法错误的是( )
A.炼钢 B.航天燃料 C.医疗急救 D.潜水
【真题再现3】(2023•衡阳)有一位同学暑假去西藏发生了严重的高原反应,医生让他吸入了一种气体后,症状得到缓解。此气体可能是( )
A.氧气 B.氮气 C.稀有气体 D.二氧化碳
【真题再现4】(2023•菏泽)菏泽正在争创全国文明城市,下列做法与之不相符的是( )
A.对生活垃圾进行分类回收处理
B.节日庆典大量燃放烟花爆竹
C.城市公交车使用新能源
D.洒水车向空气中喷洒水雾防治扬尘
【真题再现5】(2024•镇江)下列属于纯净物的是( )
A.矿泉水 B.液态氮 C.加碘盐 D.不锈钢
拔高训练15题
1.(2023秋•湘西州期末)空气是一种宝贵的资源!国家主管部门认定的空气质分级标准如下:
空气质量指数
0﹣50
51~100
101~150
151﹣200
201~300
300以上
空气质量状况
优
良
轻度污染
中度污染
重度污染
严重污染
经查,2023年12月12日,湘西州空气质量指数(AQ)为36,则在该时间段内,湘西州空气质量状况为( )
A.优 B.良 C.轻度污染 D.严重污染
2.(2024•雁塔区校级开学)空气是一种宝贵的资源,下列有关空气的说法正确的是( )
A.空气质量级别从一级到六级,空气质量越来越好
B.空气中含有氮气,氮气的质量分数约为78%
C.空气中氮气的化学性质不活泼,不能与任何物质发生反应
D.计入空气污染指数的有害气体包括二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳和臭氧
3.(2024•崆峒区校级模拟)造成“雾霾”天气的主要成因是( )
A.可吸入颗粒物 B.二氧化硫
C.二氧化氮 D.一氧化碳
4.(2024•桐城市校级开学)下列物质属于纯净物的是( )
A.澄清的河水 B.特级矿泉水
C.冰水混合物 D.洁净的空气
5.(2024春•丰城市校级期中)下列各组物质中,前者是混合物,后者是纯净物的是( )
A.洁净的空气、二氧化碳
B.盐水、白酒
C.冰水混合物、液氧
D.氮气、氧气
6.(2024春•岱岳区期中)人体吸入的空气质量对健康至关重要。
表:空气质量分级标准
空气质量指数(AQI)
0~50
51~100
101~150
151~200
201~300
300以上
空气质量级别(状况)
一级(优)
二级(良)
三级(轻度污染)
四级(中度污染)
五级(重度污染)
六级(严重污染)
(1)当日空气污染物中含量最高的是 ,空气质量级别为 。
(2)请选择其中一种污染物: ,并列举其来源 。
(3)PM10是指大气中直径 (选填“≥”、“≤”或“=”)10μm的颗粒物。下列行为会增加PM10的是 (填字母)。
A.焚烧落叶
B.治理工地扬尘
C.汽车尾气的排放
D.燃放烟花爆竹
(4)改善空气质量需要全民行动,作为中学生你能做的一件事是 。
7.(2023秋•大冶市月考)下列物质:①液氧;②空气中的稀有气体;③奶茶;④冰水混合物;⑤高锰酸钾;⑥人体呼出的气体;⑦海水;⑧二氧化碳;⑨净化后的空气;⑩澄清石灰水。属于混合物的是 。属于纯净物的是 。
8.(2023秋•南阳校级月考)下列物质①矿泉水、②冰水混合物、③氖气、④液态空气、⑤五氧化二磷、⑥液氧。
属于纯净物的是 ,属于混合物的是 (用序号填写)。
9.(2023秋•汨罗市期中)2023年6月5日是我国第9个环境日,今年我国将环境日的主题设为“建设人与自然和谐共生的现代化”,倡导社会各界着力践行人与自然和谐共生和绿色发展理念,共同履行环保责任,呵护环境质量。
(1)下列行为不会形成PM2.5的是 (填字母)。
A.焚烧秸秆
B.汽车尾气排放
C.太阳能发电
D.火力发电
(2)计入空气污染指数的项目中,除了可吸入颗粒物外,还包括 (填一种气体的化学式)。
(3)改善空气质量需要全民行动,作为中学生,你能做的一件事是 。
10.(2023秋•琼山区校级期末)某同学用如图装置进行“探究空气组成”的实验。实验步骤有:①先用止水夹子夹紧橡皮管;②点燃燃烧匙里的红磷;③将燃烧匙插入广口瓶,并塞上塞子;④燃烧完毕后,打开夹子等。请根据实验回答下列问题:
(1)将燃烧匙中的红磷点燃后放入广口瓶中,能观察到的实验现象是: 。
(2)待广口瓶冷却后打开弹簧夹,烧杯中的水会 ,约达到广口瓶体积的 为止。如果实验后发现空气中的氧气的体积分数低于理论值,则实验失败的可能原因有哪些?
(3)拔去橡皮塞,迅速将一根燃着的木条伸入瓶中,会看到 ,然后倒入澄清石灰水,塞紧橡皮塞,观察到 。
(4)上述现象说明,空气主要由能支持燃烧的 气(约占 )和性质较稳定的 气(约占 )组成。
11.(2024•南岗区开学)小虹按照如图所示的装置进行了测定空气中氧气含量的实验,请你帮她完成实验报告:
【实验目的】:测定空气中氧气的含量
【反应原理】:① (符号表达式)。
【实验步骤及结论】:向集气瓶内加入少量水,并将② 分成五等分。用弹簧夹夹紧胶皮管。点燃燃烧匙中的红磷,并将其伸入集气瓶,塞上瓶塞。此时观察到红磷燃烧会产生③ 色的火焰;待红磷熄灭并冷却至室温后,打开弹簧夹,此时可以根据 和集气瓶内被消耗氧气的体积相等,得出⑤ 的结论。
【误差分析】:实验后发现测定出空气中氧气的体积分数偏大的原因可能是⑥ (填字母)。
A.装置漏气
B.红磷量不足
C.燃着的红磷没有立即伸入瓶中并塞紧塞子
12.(2023秋•徐州期中)某化学兴趣小组开展“测定密闭容器中氧气的体积分数”的实验探究。
Ⅰ.图1为我们熟悉的测定空气中氧气含量的实验。
(1)红磷燃烧的文字表达式是 ,该反应属于 (填“分解反应”或“化合反应”)。
(2)若实验过程中发现烧杯中的导管口出现气泡,则最终测得的数据会 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
Ⅱ.图2实验中,小组成员利用传感器记录集气瓶内氧气浓度随时间变化的情况。
(3)从以上数据分析,最终集气瓶中的氧气没有消耗完的依据是 。
(4)实验开始时氧气的含量持续下降,氧气被消耗,但在200s时氧气的含量又有所上升,若实验过程中红磷量充足,其可能原因是 。
13.(2024春•烟台期中)对于“测定空气中氧气的含量”实验的再认识。请同学们认真分析回答下列问题。
【经典赏析】
(1)拉瓦锡用装置A定量研究了空气的成分。在密闭容器中,装置中的汞与空气中的 反应,生成固态物质。
【思路启迪】
(2)我们沿着科学家的足迹,对反应物进行了优化,分别用铜粉、红磷等进行实验,其原理都是采用 (填“物理”或“化学”)的方法,从混合气体中除去某种气体,从而达到物质的分离。
【实验回顾】课堂上老师和同学们利用装置B测定了氧气的含量:
(3)在用酒精灯加热铜粉部位时,要不断推拉注射器活塞的目的是 。
(4)反应前后,测得数据如下,请完成表格:
硬质玻璃管空气的体积
反应前注射器中空气体积
反应后注射器中气体体积
空气中氧气的体积分数
25mL
15mL
8mL
%
出现此实验结果的原因可能是 (写一条即可)。
(5)实验反思,对该实验的认识不合理的是 (填序号)。
A.铜粉用量的多少,不会影响实验结果
B.实验结束后冷却到室温才能读数
C.气球的作用是调节气压,使氧气完全反应
D.在正常操作情况下,反应结束后消耗氧气的体积大约是反应前硬质玻璃管内气体体积的
【拓展实验】兴趣小组的同学们在实验室用装置C进行了探究。
(6)集气瓶中空气的体积为45mL,量筒中水的体积为50mL。能证明氧气约占空气体积的五分之一现象是 。
(7)实验结束后,集气瓶内剩余气体主要是 ,由现象分析可知,该气体的物理性质是 (任写一点)
14.(2023秋•光明区校级月考)以下物质中属于纯净物的是 ,属于混合物的是 。( 填序号)
①氮气
②空气
③稀有气体
④矿泉水
⑤碘盐
⑥冰水混合物
⑦固体二氧化碳
⑧高锰酸钾分解产物
⑨过氧化氢溶液
⑩医用酒精
15.(2023秋•商水县校级期中)在以下物质中:
①澄清的石灰水;
②氮气;
③二氧化碳;
④矿泉水。
(1)属混合物的是 (填序号);
(2)属于纯净物的是 (填物质符号)。
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2024-2025学年人教版化学九年级上册同步课堂通关讲与练【第二单元 空气和氧气】
课题1 我们周围的空气
(6大知识梳理+6个考点讲练+5题真题演练+15题拔高训练)
1.了解空气的主要成分和各成分的含量 。
2.知道空气里氧气含量的测定测定方法和原理。
3.认识纯净物和混合物的概念,能区分一些常见的纯净物和混合物。
4.了解空气中主要成分性质和用途;知道空气污染的危害,了解保护大气环境的措施。
重点:空气中氧气含量的测定实验。
难点:空气中氧气含量的测定实验,混合物和纯净物的区分。
课题学习目录大纲
新知梳理01:拉瓦锡用定量的方法研究空气的成分 2
新知梳理02:空气中氧气含量的测定 2
新知梳理03:空气的组成 3
新知梳理04:混合物和纯净物 3
新知梳理05:空气是宝贵的资源 4
新知梳理06:空气污染与防治 5
【考点讲练1 测定空气里氧气含量的探究】 6
【考点讲练2 纯净物和混合物的判别】 12
【考点讲练3 空气的成分及各成分的体积分数】 15
【考点讲练4 空气组成的测定】 16
【考点讲练5 空气的污染及其危害】 19
【考点讲练6 防治空气污染的措施】 22
真题再现 大显身手 25
拔高训练15题 27
新知梳理01:拉瓦锡用定量的方法研究空气的成分
实验装置
实验现象
实验结论
一部分银白色的液态汞变成红色粉末,容器里空气的体积大约减少了1/5……
空气由氧气和氮气组成,
其中氧气约占空气总体积的1/5。
新知梳理02:空气中氧气含量的测定
1.红磷燃烧测定空气中氧气的含量
实验装置
实验原理
红磷燃烧消耗集气瓶内的氧气,瓶内气体减少,压强减小,冷却后打开弹簧夹,烧杯内的水会被压入集气瓶,进入水的体积即为瓶内消耗氧气的体积。
实验现象
①红磷燃烧,产生大量白烟,并放出热量;
②冷却后打开弹簧夹,烧杯中的水被吸入集气瓶,瓶内液面上升约1/5。
实验结论
氧气约占空气总体积的1/5。
文字表达式
磷+ 氧气 五氧化二磷
符号表达式
P + O2 P2O5
误差分析
小于1/5原因
①装置漏气;②红磷量不足; ③未冷却到室温就打开弹簧夹。
大于1/5原因
①弹簧没有夹紧;②插入燃烧匙太慢。
【易错提醒】
(1)装置的气密性要好(否则测量结果偏小)
(2)所用的红磷必须过量,如果红磷过少则氧气没有全部消耗完,测量结果偏小
(3)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)
(4)要先夹住橡皮管,然后再点红磷(否则测量结果偏大)。
(5)该实验中的红磷不能换成木炭或蜡烛,因为木炭和蜡烛燃烧生成的二氧化碳是气体,导致瓶内压强无明显变化,烧杯中的水无法进入集气瓶。
【名师点拨】
(1)预先在集气瓶里放少量水的目的:吸收五氧化二磷和降温。
(2)倒吸进集气瓶的水不能充满整个集气瓶的原因:空气中的其他气体不与红磷反应且不溶于水。
(3)集气瓶内剩余气体的性质:
物理性质:无色无味的气体,难溶于水;化学性质:不能燃烧也不支持燃烧。
2.测定空气中氧气含量的数字化实验
实验装置
实验步骤
(1) 将氧气传感器与数据采集器、计算机连接;
(2) 把氧气传感器插入盛有空气的容器,采集数据;
(3) 通过相关软件处理数据,并在计算机屏幕上显示空气中氧气的含量。
【名师点拨】
数字化实验的优点:直观、可视。能够将压强、浓度等,通过传感器转化为电信号,然后通过数据采集器进入电脑,将实验过程中的各种变化量,用数据图像等直观形式表现出来。
新知梳理03:空气的组成
1.空气的成分和含量
空气成分
氮气
氧气
稀有气体
二氧化碳
其他
体积分数
78%
21%
0.94%
0.03%
0.03%
2.稀有气体包括氦、氖、氩、氪、氙和氡等。
【易错提醒】
(1)空气中各成分含量是指“体积分数”而不是“质量分数”。
(2)稀有气体是氦、氖、氩、氪、氙和氡等气体的总称,因此“稀有气体”是混合物,而“氦气”、“氖气”等是纯净物。
新知梳理04:混合物和纯净物
1. 混合物:由两种或两种以上的物质混合而成的物质,如空气、糖水、食盐水等。组成混合物的各种成分保持着它们各自的性质。
2. 纯净物:只由一种物质组成的物质。纯净物可以用化学符号来表示。如氧气可表示为O2,二氧化碳可表示为CO2等。
【易错提醒】
(1) 纯净物有固定的组成和性质,混合物没有固定的组成和性质。
(2) 常见的混合物有:空气、海水、溶液、稀有气体、“浓××”、“稀××”、“×%的××”。
新知梳理05:空气是宝贵的资源
1.氧气
性质
对应的用途
氧气
能供给呼吸
供动植物呼吸、医疗急救、登山、潜水等
能支持燃烧
炼钢、气焊、气割、航空航天
动植物呼吸 医疗 气焊 炼钢
2.氮气
性质
对应的用途
氮气
与某些物质反应
制硝酸和氮肥
化学性质不活泼
作保护气:
①食品充氮防腐
②灯泡充氮防钨丝氧化
③在氮气氛围中焊接金属防止金属氧化
液氮温度很低
用于制造低温环境:
①医疗上冷冻治疗
②超导材料在低温环境下显示超导性能
制造氮肥 食品充氮防腐 液氮冷冻
3.稀有气体
性质
对应的用途
稀有气体
物理
性质
无色、无味气体
通电时能发出不同颜色的光
制多种用途的电光源
如:航标灯、照明灯、闪光灯和霓虹灯
化学性质很不活泼
作保护气
氦气
①氦气充气球(密度比空气小且化学性质稳定)
②氦气用于制造低温环境
氦气球 照明灯 霓虹灯
【易错提醒】
1.性质决定用途,用途体现性质。物质的性质与用途之间是有对应关系的,切记不能弄混。
2.稀有气体做电光源是利用其物理性质,而不是化学性质。因为稀有气体“在通电时能发出不同颜色的光”,这个过程没有发生化学变化。
【名师拓展】
稀有气体是氦、氖、氩、氪、氙、氡等气体的总称,其中各种气体通电时发出的光颜色不同。利用这个特点制作五颜六色的霓虹灯。
新知梳理06:空气污染与防治
1.造成空气污染的物质:
①有害气体:一氧化碳(CO)、二氧化氮(NO2)、二氧化硫(SO2)②烟尘
【易错提醒】
1. 二氧化碳能造成温室效应加剧,但不是空气污染物和有害气体。
2. 有害气体主要包括一氧化碳、二氧化氮和二氧化硫等,这三种气体都是有毒气体。
2.空气污染物来源:化石燃料的燃烧,工厂排放的废气,汽车排放的尾气。
3.空气污染造成的危害:损害人体健康、影响作物生长、破坏生态平衡。
4.空气污染引起的环境问题:
①温室效应 ②臭氧层破坏 ③酸雨
5.防止空气污染的措施:使用清洁能源,加强空气质量监测,积极植树、种草。
6.目前计入空气质量评价的主要污染物有:一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、可吸入颗粒物(PM10)、细颗粒物(PM2.5)、臭氧。
【易错提醒】
臭氧不是有害气体,空气中低浓度的臭氧可消毒,但含量超过一定浓度后却有剧毒,故计入空气质量评价。
【名师拓展】
1. 臭氧层破坏主要是由人类过多使用氟氯烃类(如氟利昂)化学物质引起的;
2. 酸雨主要是由工业排放的二氧化硫、二氧化氮等气体引起的。
3. 空气质量日报的主要内容包括空气质量指数、首要污染物、空气质量状况等。
4. 空气质量日报中的“空气质量指数”和“空气质量级别”的数值越大,空气质量状况越差,污染越严重。
【考点讲练1 测定空气里氧气含量的探究】
【精讲题】(2023秋•惠城区校级期中)实验是科学探究的重要方法,如图是测定空气成分的相关实验装置,下列有关说法正确的是( )
A.该实验开始前应先检查装置气密性
B.实验中银白色的固体汞变为红色粉末
C.实验过程中汞只消耗曲颈甑内的氧气
D.实验结束后,玻璃钟罩内液面低于汞槽中液面
【思路点拨】A、根据该实验是探究空气中氧气的含量,所以该实验在密闭体系中进行进行解答;
B、根据汞在常温下为液体,汞和氧气生成固体氧化汞进行解答;
C、根据汞消耗了密闭体系内的氧气,而不是只有曲颈甑内的氧气进行解答;
D、根据装置内压强的改变进行解答。
【规范解答】解:A、该实验是探究空气中氧气的含量,所以该实验在密闭体系中进行,因此实验前要检查装置的气密性,故A正确;
B、汞在常温下为液体,汞和氧气生成固体氧化汞,氧化汞是红色的固体,所以实验过程中观察到部分银白色的液体汞变为红色,故B错误;
C、汞消耗了密闭体系内的氧气,而不是只有曲颈甑内的氧气,故C错误;
D、实验结束后,由于密闭容器内氧气被消耗,压强变小,因此玻璃钟罩内液面应该高于汞槽中的液面,故D错误;
故选:A。
【考点评析】此题是对有关空气中氧气含量测定的考查题,是基础性知识的考查题,只要认真分析,难度不大.
【变式1-1】(2024•瑶海区校级开学)某化学兴趣小组开展“测定密闭容器中氧气的体积分数”的实验探究。
Ⅰ.图1为我们熟悉的测定空气中氧气含量的实验。
(1)红磷燃烧的文字表达式是 红磷+氧气五氧化二磷 。
(2)若实验过程中发现烧杯中的导管口出现气泡,则最终测得的数据会 偏大 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
Ⅱ.图2实验中,小组成员利用传感器记录集气瓶内氧气浓度随时间变化的情况。
(3)从以上数据分析,最终集气瓶中的氧气没有消耗完的依据是 完全反应后氧气浓度是8.86% 。
(4)实验开始时氧气的含量持续下降,氧气被消耗,但在200s时氧气的含量又有所上升,若实验过程中红磷量充足,其可能原因是 装置突然漏气 。
【思路点拨】红磷燃烧能够消耗空气中的氧气,氧气消耗后,容器中的气压减小,在外界大气压作用下,水进入容器,进入容器中的水的体积即为容器中空气中的氧气体积,进一步可以计算出空气中氧气的含量。
【规范解答】解:(1)红磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷,其文字表达式为红磷+氧气五氧化二磷;
(2)若实验过程中,发现烧杯中导管口出现气泡,说明弹簧夹未夹紧,燃烧时气体受热膨胀逸出,集气瓶内气体被消耗体积变大,则最终测得数据会偏大;
(3)根据图示可知,燃烧结束后氧气的含量为8.86%,说明氧气没有消耗完;
(4)实验开始时氧气的含量持续下降,氧气被消耗,但在200s时氧气的含量又有所上升,可能是氧气密度大于空气,沉积在底部,传感器测量点在顶部,当反应后底部氧气扩散到上部,浓度增加,也可能是装置气密性不足,在200s时突然漏气。
故答案为:(1)红磷+氧气五氧化二磷。
(2)偏大。
(3)完全反应后氧气浓度是8.86%。
(4)装置突然漏气。
【考点评析】可以用来测定空气中氧气含量的物质应该具备的条件是:能和空气中的氧气反应,生成物是固体,不能和空气中的其它物质发生化学反应。
【变式1-2】(2024•西藏二模)200多年前,法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究得出空气是由氧气和氮气组成。化学小组同学仿照该实验原理并利用如图装置测定空气中氧气含量。
【实验原理】
(1)红磷在集气瓶中燃烧消耗氧气,使集气瓶内压强减小,在大气压的作用下水被压进集气瓶,压入的水的体积约等于瓶内被消耗的氧气的体积。写出红磷燃烧的化学方程式 4P+5O22P2O5 。
【实验步骤】检查完气密性后连接装置,在导管内充满水,燃烧匙内盛过量红磷在酒精灯上点燃并迅速伸入集气瓶塞紧。
【实验现象】
(2)集气瓶内观察到 产生大量白烟,放出热量 ,冷却至室温后打开止水夹,水被压入集气瓶,瓶内液面上升至约“1”刻度处。
【实验结论】
(3)氧气约占空气总体积的 五分之一 。
【实验反思】
(4)P2O5会刺激呼吸道,污染空气。小组同学讨论后将装置改为如图所示,改进后气球的作用是防止橡皮塞冲出。改进后的装置优点是 实验结果更准确或更加环保 (写出一个合理答案即可)。若瓶内液面低于“1”刻度,可能的原因是 红磷的量不足或装置漏气或装置没有冷却至室温就打开止水夹 (写出一个合理答案即可)。
【思路点拨】红磷燃烧能够消耗空气中的氧气,氧气消耗后,容器中的气压减小,在外界大气压作用下,水进入容器,进入容器中的水的体积即为容器中空气中的氧气体积,进一步可以计算出空气中氧气的含量。
【规范解答】解:(1)红磷和氧气点燃生成五氧化二磷,化学方程式为:4P+5O22P2O5;
(2)红磷燃烧产生大量白烟,放出热量,故实验现象为:集气瓶内观察到产生大量白烟,放出热量,冷却至室温后打开止水夹,水被压入集气瓶,瓶内液面上升至约“1”刻度处;
(3)红磷燃烧消耗集气瓶中的氧气,进入集气瓶内水的体积即为消耗氧气的体积,冷却至室温后打开止水夹,水被压入集气瓶,瓶内液面上升至约“1”刻度处,说明氧气约占空气体积的五分之一;
(4)改进后的装置不需要在空气中引燃红磷,可以减少污染,更加环保;该实验在密闭装置内进行,避免放入燃着的红磷时气体受热逸出,可以使实验结果更准确;
若瓶内液面低于“1”刻度,导致实验结果偏小的原因可能是红磷的量不足(氧气没有消耗完全,水倒流入集气瓶的体积不足五分之一,导致实验结果偏小),或装置漏气(燃烧冷却后瓶内气压小于大气压,有部分空气进入瓶中弥补了消耗的氧气,水倒流入集气瓶的体积不足五分之一,导致实验结果偏小),或装置没有冷却至室温就打开止水夹(气体受热膨胀,水倒流入集气瓶的体积不足五分之一,导致实验结果偏小)。
故答案为:(1)4P+5O22P2O5。
(2)产生大量白烟,放出热量。
(3)五分之一。
(4)实验结果更准确或更加环保;红磷的量不足或装置漏气或装置没有冷却至室温就打开止水夹。
【考点评析】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
【变式1-3】(2023秋•沙河口区期末)拉瓦锡被称为近代化学之父,他通过定量实验发现了空气的组成、水的组成和质量守恒定律。
【材料一】1774年,拉瓦锡通过加热曲颈瓶中的水银(如图1)进行定量研究,证明了空气的组成。
【材料二】1785年,拉瓦锡将水蒸气通入一根红热的铁质枪管(如图2),将水转化为氢气,同时生成四氧化三铁,证明了水的组成。
【材料三】1774年,拉瓦锡将45.0份质量的氧化汞加热分解,恰好得到41.5份质量的汞和一定质量的氧气,发现了质量守恒定律。
(1)如图1装置所示,汞槽中汞的作用之一是 形成密封装置 。通过该实验,拉瓦锡得出了空气由氧气和氮气组成,氧气约占空气总体积 五分之一 的结论。
(2)图2红热的铁质枪管中发生反应的化学方程式为 3Fe+4H2OFe3O4+4H2 ;集气瓶中水的作用是 吸热降温 ;验证产生的气体是氢气的方法是 在导管口点燃气体,发出淡蓝色火焰,放热在火焰上方罩一个干冷烧杯,烧杯内壁出现水珠,说明气体是氢气 。该实验可以得出水是由 氢、氧 元素组成的。
(3)分析材料三拉瓦锡所做的实验,他得到的氧气的质量为 3.5 份。
【重走探究路】小组学生在学习了拉瓦锡所做的实验后,设计如图3所示实验验证空气组成和质量守恒定律。进行如下操作:
①检查装置的气密性,在小坩埚内装足量的红磷,关闭弹簧夹,用电子天平称量装置连同药品的总质量;
②用放大镜点燃红磷,红磷熄灭并冷却后,将装置再次放到电子天平上称量,质量不变;
③将导管放到装水的烧杯中,打开弹簧夹。
(4)小组同学选择将金属汞换成红磷完成实验,是因为汞 有毒 。红磷燃烧的现象是 剧烈燃烧,产生白烟,放热 。
(5)若红磷的量不足,会对哪个实验结论产生影响 A (填字母,下同);若装置漏气,会对哪个实验结论产生影响 B 。
A.空气组成
B.质量守恒定律
【思路点拨】(1)氧气约占空气总体积的五分之一。
(2)高温条件下铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,氢气燃烧生成水。
(3)分析材料三拉瓦锡所做的实验,得到的氧气的质量为45.0﹣41.5份=3.5份。
(4)红磷燃烧生成五氧化二磷。
(5)若红磷的量不足,会对A实验结论产生影响;若装置漏气,会对B实验结论产生影响。
【规范解答】解:(1)如图1装置所示,汞槽中汞的作用之一是形成密封装置。通过该实验,拉瓦锡得出了空气由氧气和氮气组成,氧气约占空气总体积五分之一的结论。
故答案为:五分之一。
(2)图2红热的铁质枪管中发生反应的化学方程式为3Fe+4H2OFe3O4+4H2;集气瓶中水的作用是吸热降温;验证产生的气体是氢气的方法是在导管口点燃气体,发出淡蓝色火焰,放热在火焰上方罩一个干冷烧杯,烧杯内壁出现水珠,说明气体是氢气。该实验可以得出水是由氢、氧元素组成的。
故答案为:3Fe+4H2OFe3O4+4H2;吸热降温;在导管口点燃气体,发出淡蓝色火焰,放热在火焰上方罩一个干冷烧杯,烧杯内壁出现水珠,说明气体是氢气;氢、氧。
(3)分析材料三拉瓦锡所做的实验,他得到的氧气的质量为45.0﹣41.5份=3.5份。
故答案为:3.5。
(4)小组同学选择将金属汞换成红磷完成实验,是因为汞有毒。红磷燃烧的现象是剧烈燃烧,产生白烟,放热。
故答案为:有毒;剧烈燃烧,产生白烟,放热。
(5)若红磷的量不足,会对A实验结论产生影响;若装置漏气,会对B实验结论产生影响。
故答案为:A;B。
【考点评析】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
【考点讲练2 纯净物和混合物的判别】
【精讲题】(2023秋•泾源县校级月考)下列关于纯净物和混合物的说法中正确的是( )
A.干净物质一定是纯净物
B.混合物各成分不能保持原有的性质
C.混合物和纯净物都有固定的组成和性质
D.混合物是由两种或两种以上物质组成
【思路点拨】A、根据纯净物的组成进行分析;
B、根据混合物中各物质仍然保持原来的性质进行分析;
C、根据纯净物和混合物的不同点进行分析;
D、根据混合物的组成进行分析。
【规范解答】解:A、干净的物质并不是特指其中只含一种物质,纯净物仅由一种物质组成,故A不符合题意;
B、混合物由不同物质组成,而不同的物质性质也不同,所以混合物的性质是由多种物质体现的,各成分保持自己原来的性质,故B不符合题意;
C、任意两种或两种以上互相之间不反应的物质都能组成混合物,所以混合物的组成不固定,故C不符合题意;
D、根据概念,混合物是由两种或两种以上的物质组成,故D符合题意。
故选:D。
【考点评析】这是一道概念辨析题,理解纯净物及混合物的概念即可解答本题,从宏观角度讲,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;需要清楚的是混合物相互之间不会发生反应,只有这样才能组成较为稳定的混合物,据此分析。
【变式2-1】(2023秋•自流井区校级月考)下列关于纯净物与混合物的说法,不正确的是( )
A.混合物是由多种微粒构成的
B.纯净物是由一种物质组成的
C.混合物中各物质的微粒相互间不发生反应
D.混合物中各物质的微粒不再保持各自的化学性质
【思路点拨】根据纯净物与混合物的微观构成及特点分析判断。
【规范解答】解:A、混合物是由多种微粒构成的,宏观上是由多种物质组成的。故A正确;
B、纯净物是由一种微粒构成,宏观上是由一种物质组成的,故B正确;
C、混合物中各物质的微粒相互间不发生反应,各物质保持各物质的性质。故C正确。
D、混合物中各物质的微粒相互间不发生反应,各物质的微粒保持各自的化学性质。故D错误。
故选:D。
【考点评析】能从宏观和微观正确地认识纯净物与混合物的特点是解答本题的关键。
【变式2-2】(2024秋•荔城区校级月考)下列各组物质,全部属于纯净物的是( )
A.氢气、氧气、新鲜的空气
B.天然气、液态氧、石油
C.液态氧、氧气、冰水共存物
D.空气、水、二氧化碳
【思路点拨】本题考查利用纯净物的概念来判断物质是否为纯净物,宏观上看只有一种物质,微观上只有一种分子。
【规范解答】解:A、氢气和氧气都是由一种物质组成,属于纯净物、新鲜的空气中含有氧气、氮气、二氧化碳、稀有气体等物质,属于混合物,故A错;
B、天然气和石油中都含多种物质,属于混合物、液态氧是氧气的液体状态,由一种物质组成,属于纯净物,故B错;
C、液态氧、氧气、冰水共存物都由一种物质组成,属于纯净物,故C正确;
D、空气中含有氧气、氮气、二氧化碳、稀有气体等物质,属于混合物、水和二氧化碳都是由一种物质组成,属于纯净物,故D错。
故选:C。
【考点评析】在熟悉概念的基础上能从宏观和微观两个方面来判断纯净物和混合物,还要从社会实践中了解生活中常见物质的组成。
【变式2-3】(2023秋•平山县期末)下列各组物质中,前者属于纯净物,后者属于混合物的是( )
A.冰水混合物 五氧化二磷
B.二氧化碳 澄清石灰水
C.汽水 河水
D.净化后的空气 受污染的空气
【思路点拨】本题考查利用纯净物的概念来判断物质是否为纯净物,宏观上看只有一种物质,微观上只有一种分子。
【规范解答】解:A、冰水混合物由一种物质组成,属于纯净物;五氧化二磷由一种物质组成,属于纯净物,故A错;
B、二氧化碳由一种物质组成,属于纯净物;澄清石灰水中含有氢氧化钙和水,属于混合物,故B正确;
C、汽水中含有水、碳酸等物质,属于混合物;河水中含有水和可溶性杂质,属于混合物,故C错;
D、净化后的空气中含有氧气、氮气、二氧化碳等物质,属于混合物;受污染的空气中含有污染物、氧气、氮气等物质,属于混合物,故D错。
故选:B。
【考点评析】在熟悉概念的基础上能从宏观和微观两个方面来判断纯净物和混合物,还要从社会实践中了解生活中常见物质的组成。
【变式2-4】(2024秋•雁峰区校级月考)下列物质:①二氧化碳、②稀有气体、③氮气、④纯净的空气、⑤蒸馏水、⑥冰水混合物、⑦加热高锰酸钾完全反应后的剩余固体、⑧过氧化氢溶液、⑨液氧等物质,其中属于混合物的是 ②④⑦⑧ ,属于纯净物的是 ①③⑤⑥⑨ 。(填序号)
【思路点拨】本题考查利用纯净物和混合物的概念来判断,物质是否为纯净物,宏观上看只有一种物质组成,否则属于混合物。
【规范解答】解:①二氧化碳是由一种物质组成,属于纯净物;②稀有气体中含有氦、氖、氩、氪、氙等气体,属于混合物;③氮气是由一种物质组成,属于纯净物;④纯净的空气中含有氧气、氮气、二氧化碳等物质,属于混合物;⑤蒸馏水是由一种物质组成,属于纯净物;⑥冰水混合物是由一种物质组成,属于纯净物;⑦加热高锰酸钾完全反应后的固体剩余物是锰酸钾、二氧化锰,属于混合物;⑧过氧化氢溶液中含有过氧化氢和水,属于混合物;⑨液氧是由一种物质组成,属于纯净物。
故答案为:②④⑦⑧;①③⑤⑥⑨。
【考点评析】在熟悉概念的基础上能从宏观和微观两个方面来判断纯净物和混合物,还要从社会实践中了解生活中常见物质的组成。
【考点讲练3 空气的成分及各成分的体积分数】
【精讲题】(2024•姑苏区校级二模)空气由多种气体组成,其中体积分数约为78%的物质是( )
A.氮气 B.氧气 C.氦气 D.二氧化碳
【思路点拨】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%、其它气体和杂质0.03%,据此分析。
【规范解答】解:空气的成分按体积分数计算,大约为氮气占78%、氧气占21%、稀有气体占0.94%、二氧化碳占0.03%、其它气体和杂质占0.03%,故空气成分中,体积分数约占78%的是氮气。
故选:A。
【考点评析】本考点考查了空气中各种气体的含量,同学们要加强记忆有关的知识点,在理解的基础上加以应用,本考点基础性比较强,主要出现在选择题和填空题中。
【变式3-1】(2024•龙华区校级模拟)干燥空气中体积分数约占21%且化学性质较活泼的气体是( )
A.氮气 B.氧气 C.二氧化碳 D.水蒸气
【思路点拨】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%。
【规范解答】解:A、氮气大约占空气体积的78%,且化学性质不活泼;故选项错误;
B、氧气大约占空气体积的21%,且化学性质较活泼;故选项正确;
C、二氧化碳约占空气体积的0.03%,且化学性质不活泼;故选项错误;
D、干燥空气中几乎不含水蒸气,故选项错误;
故选:B。
【考点评析】本考点考查了空气中各种气体的含量,同学们要加强记忆有关的知识点,在理解的基础上加以应用,本考点基础性比较强,主要出现在选择题和填空题中。
【变式3-2】(2022•岳麓区校级二模)空气中二氧化碳的体积分数约为( )
A.21% B.0.03% C.78% D.0.94%
【思路点拨】根据空气中二氧化碳的体积分数考虑。
【规范解答】解:空气中二氧化碳的体积分数约为0.03%。
故选:B。
【考点评析】解答本题关键是熟悉空气中各成分及其体积分数。
【变式3-3】(2024•庆云县二模)科学家通过“祝触号”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.火星和地球的大气成分相同
C.火星大气中不含有稀有气体
D.木条不能在火星大气中燃烧
【思路点拨】A、根据火星大气中N2的含量不是最高进行分析;
B、根据火星大气中的成分进行分析;
C、根据Ar属于稀有气体进行分析;
D、根据火星大气中不含氧气进行分析。
【规范解答】解:A、火星大气中N2的含量不是最高,二氧化碳的含量最高,故A错误;
B、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%,火星大气中的成分不相同,故B错误;
C、Ar属于稀有气体,火星大气中含有稀有气体,故C错误;
D、火星大气中不含氧气,木条不能在火星大气中燃烧,故D正确;
故选:D。
【考点评析】本题主要考查空气成分示意图相关问题等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
【考点讲练4 空气组成的测定】
【精讲题】(2023秋•依安县期末)测定空气中氧气含量的装置如图所示。下列有关该实验的说法中,正确的是( )
A.实验前要检查装置的气密性
B.实验时,只取用极少量的红磷,可减少污染且不影响实验结果
C.红磷熄灭后应立刻打开弹簧夹
D.最终瓶中剩余的气体是纯净的氮气
【思路点拨】在装有空气的密闭容器中,欲用燃烧法测定空气中氧气含量,该实验一般要注意以下几点:①装置的气密性好;②所用药品必须是足量;③读数时一定要冷却到原温度;④所选除氧剂要具备以下特征:本身能够在空气中燃烧;本身的状态为非气体;生成的物质为非气态;据此进行分析判断。
【规范解答】解:A、实验前一定要检验装置的气密性,以防止装置漏气,造成结果不准确,故选项说法正确;
B、实验时红磷一定要足量,以完全消耗装置内的氧气,否则测定结果偏小,故选项说法错误;
C、红磷熄灭后,没等装置充分冷却就打开弹簧夹,剩余的气体在受热状态下,处于膨胀状态,占据了部分水的体积,会导致实验结果偏小,故选项说法错误;
B、红磷燃烧消耗氧气,最终瓶中剩余的气体是氮气、稀有气体等,不是纯净物,故选项说法错误。
故选:A。
【考点评析】本题难度不大,掌握用燃烧法测定空气中氧气含量的实验原理、注意事项等是正确解答本题的关键。
【变式4-1】(2024•凉州区模拟)利用如图装置可测定空气中氧气的含量,下列有关该实验的说法正确的是( )
A.红磷可用硫粉、木炭代替也可用铁丝代替
B.集气瓶之中可以不放水或者沙子
C.红磷燃烧完立即打开止水夹
D.为方便观察可以将集气瓶剩余部分五等分
【思路点拨】测定空气中氧气含量的实验结论是氧气约占空气体积的,要想结论准确,做该实验时,装置的气密性要好;药品的量要足,把氧气全部耗尽;等到装置冷却到室温再打开弹簧夹读数等等。燃烧结束后立刻打开弹簧夹,测量的结果会小于。
【规范解答】解:A.硫燃烧生成二氧化硫气体,碳燃烧生成二氧化碳气体,铁丝在空气中不燃烧,装置内的压强不变,所以无法测定,故错误;
B.红磷燃烧的生成物温度高,为了防止高温生成物溅落炸裂瓶底,需要在集气瓶之中可以不放水或者沙子,故错误;
C.燃烧结束后立刻打开弹簧夹,瓶内温度较高剩余气体膨胀,测量的结果会小于,故错误;
D.为方便观察可以将集气瓶剩余部分五等份,故正确。
故选:D。
【考点评析】该题主要考查测定空气里氧气含量的探究实验,该实验的结论和实验中注意事项是考查重点。
【变式4-2】(2024春•平山县期末)测定空气里氧气含量的装置图如图,有关此实验的结论与分析错误的是( )
A.此实验证明,氧气约占空气体积的
B.此实验要求,反应后集气瓶内剩余的气体,既不易溶于水,也不支持燃烧
C.该实验中的红磷还可以用硫来代替
D.如果红磷量不足可能导致测定的数值偏低
【思路点拨】红磷燃烧能够消耗空气中的氧气,氧气消耗后,容器中的气压减小,在外界大气压作用下,水进入容器,进入容器中的水的体积即为容器中空气中的氧气体积,进一步可以计算出空气中氧气的含量。
【规范解答】解:A、最终水进入集气瓶至1刻度处,说明氧气约占空气总体积的五分之一,该选项正确。
B、此实验要求,反应后集气瓶内剩余的气体,既不易溶于水,也不支持燃烧,该选项正确。
C、硫燃烧生成二氧化硫,瓶内气压无明显变化,不能测定氧气含量,该选项不正确。
D、红磷不足,导致氧气不能完全反应,进一步导致实验结果偏小,该选项正确。
故选:C。
【考点评析】可以用来测定空气中氧气含量的物质应该具备的条件是:能和空气中的氧气反应,生成物是固体,不能和空气中的其它物质发生化学反应。
【变式4-3】(2023秋•确山县期中)用红磷做“测定空气里氧气含量”的实验时,若红磷的量不足,所测得氧气的体积分数 偏小 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)
【思路点拨】根据红磷的量不足,就不能完全消耗掉容器内的氧气,冷却后进入的水的体积就少于解答.
【规范解答】解:用红磷做“测定空气里氧气含量”的实验时,若红磷的量不足,氧气不能全被消耗,冷却后进入的水的体积就少于,所测得的氧气体积分数会偏小;
故答案为:偏小
【考点评析】此题是考查空气中氧气含量的实验,涉及到实验操作应注意的事项,掌握实验要求及测量的原理是解题的关键.
【考点讲练5 空气的污染及其危害】
【精讲题】(2023秋•阳新县校级期中)现有①氮气②氧气③稀有气体④二氧化碳四种物质,请按下列要求将序号填入空格内.
(1)占空气总体积0.03%的气体是 ④ ;
(2)能支持燃烧的气体是 ② ;
(3)能充入灯泡延长其使用寿命又可制多种电光源的气体是 ③ ;
(4)可制氮肥的气体是 ① ;
(5)引起全球变暖的首要原因是 ④ 增多.
【思路点拨】空气中各成分的体积分数为:氧气21%、氮气78%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%、其它气体和杂质0.03%.其中氧气能支持燃烧和供给呼吸;氮气可以做化工原料,如制氮肥,还可以做保护气,液态氮可以做制冷剂;稀有气体化学性质稳定,能做保护气,又可制多种电光源;温室气体有很多,二氧化碳是造成温室效应的主要气体.
【规范解答】解:(1)二氧化碳约占空气总体积0.03%,故答案为:④
(2)氧气的化学性质是氧化性和助燃性,因此能够支持燃烧.故答案为:②
(3)稀有气体化学性质稳定,能做保护气又可制多种电光源.故答案为:③
(4)氮气可以制氮肥,做化工原料.故答案为:①
(5)二氧化碳是造成温室效应的主要气体,故答案为:④
【考点评析】本考点考查了空气中各成分的体积分数,氧气、稀有气体和氮气的用途,还有环保问题,综合性比较强,要加强记忆,综合把握,理解应用.本考点主要出现在填空题中.
【变式5-1】(2023秋•晋中期末)运城垣曲北白鹅墓地“地下考古方舱”是全国首座使用的考古实验室。在方舱环境中需要监测对人体有害的气体有 一氧化碳(或二氧化硫) (写一种),发掘时控制方舱温度和湿度的目的是 保护文物 。
【思路点拨】根据空气中有害气体,文物生锈的条件进行分析。
【规范解答】解:有害气体有一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等,温度和湿度过高都可能使文物生锈受到破坏。
故答案为:一氧化碳(或二氧化硫);保护文物。
【考点评析】解答本题关键是熟悉空气污染物,物质锈蚀的条件。
【变式5-2】(2023秋•凌海市校级月考)空气与我们的生命活动息息相关,是一种宝贵的自然资源。
(1)根据空气组成的相关知识回答下列问题:
①氧气约占空气体积的 21% 。
②通常把氮气充入食品包装袋中防腐是因为 氮气化学性质稳定 。
(2)PM2.5是空气的污染物之一,造成这种现象的可能原因是 A 。
①地面建筑产生大量粉尘、②沙尘暴天气增多、③太阳能热水、④汽车尾气的大量排放、⑤植物的光合作用、⑥燃煤取暖。
A.①②④⑥
B.②④⑤⑥
C.①④⑤⑥
D.③④⑤⑥
【思路点拨】(1)根据空气的组成,氮气的性质和用途进行分析;
(2)根据形成PM2.5的原因进行分析。
【规范解答】解:(1)①氧气约占空气体积的21%;
②氮气化学性质稳定可以防止食品腐烂,所以通常把氮气充入食品包装袋中防腐。
(2)①地面建筑产生大量粉尘;②沙尘暴天气增多;④汽车尾气的大量排放;⑥燃煤取暖均会产生大量的可吸入颗粒物,造成PM2.5升高,③太阳能热水不会产生污染物,⑤植物的光合作用会吸收二氧化碳产生氧气,不会产生污染物。
故答案为:(1)21%;氮气化学性质稳定;
(2)A。
【考点评析】解答本题关键是熟悉空气的组成,氮气的性质和用途,形成PM2.5的原因。
【变式5-3】(2023秋•金堂县期中)空气是一种宝贵的资源,它与人类的生产生活密切相关。
(1)组成空气的各成分中含量最多的是 N2 (用化学式表示);它的一种用途是 作保护气 。
(2)铁生锈、食物腐烂是因为空气中有 O2 (用化学式表示,后同);雨雪等自然现象证明空气中有 H2O 。
(3)空气质量日报可以及时准确反映空气质量状况。空气质量级别分为六级,级别越高则空气污染程度越 重 (填“轻”或“重”)。
(4)机动车尾气中含的有一氧化碳和一氧化氮都是大气污染物,消除这两种物质的方法是安装催化转换器使它们在催化剂的作用下反应生成氮气和二氧化碳,该反应的符号表达式为 CO+NOCO2+N2 ,请问是否需要不断补充催化剂? 不需要 (填“需要”或“不需要”)。
【思路点拨】(1)根据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%,进行分析。
(2)根据空气中各成分进行分析。
(3)根据空气质量级别越高则空气污染程度越重进行分析。
(4)根据一氧化碳和一氧化氮在催化剂的作用下反应生成氮气和二氧化碳进行分析。
【规范解答】解:(1)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%,组成空气的各成分中含量最多的是N2;它的一种用途是作保护气。
(2)铁生锈、食物腐烂是因为空气中有O2;雨雪等自然现象证明空气中有H2O。
(3)空气质量级别分为六级,级别越高则空气污染程度越重。
(4)一氧化碳和一氧化氮在催化剂的作用下反应生成氮气和二氧化碳,反应的文字表达式为:CO+NOCO2+N2。
故答案为:(1)N2;作保护气。
(2)O2;H2O。
(3)重。
(4)CO+NOCO2+N2;不需要。
【考点评析】本题主要考查空气的污染及其危害等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
【考点讲练6 防治空气污染的措施】
【精讲题】(2024•榕江县一模)2023年6月28日,(2023中国国际环保产业展览会)在贵阳召开,会议以“赋能绿色环保,创赢生态贵州”为主题,下列做法与会议主题不符的是( )
A.开发使用清洁能源 B.汽车尾气净化后排放
C.生活垃圾集中焚烧 D.提倡大力植树造林
【思路点拨】本题主要考查对环保产业和生态保护理念的理解,以及判断哪些做法与环保主题相符或不符,我们需要明确题目中的会议主题:“赋能绿色环保,创赢生态贵州”,这个主题强调了绿色环保和生态保护的重要性,即我们应该采取各种措施来减少污染、保护环境、促进生态平衡。
【规范解答】解:A.清洁能源如太阳能、风能等,在使用过程中不会产生或产生极少的污染物,对环境影响小,因此开发使用清洁能源是符合“赋能绿色环保,创赢生态贵州”的主题的,故A不符合题意;
B.汽车尾气中含有大量的有害气体,如一氧化碳、氮氧化物等,这些气体会对空气造成严重的污染,通过尾气净化技术,可以将这些有害气体转化为无害或低害物质后再排放,从而减少空气污染,这也是符合会议主题的,故B不符合题意;
C.虽然生活垃圾焚烧可以减少垃圾的体积,但焚烧过程中会产生大量的烟尘、有害气体等污染物,对空气造成二次污染,这与“赋能绿色环保,创赢生态贵州”的主题相悖,故C符合题意;
D.树木可以吸收空气中的二氧化碳,释放氧气,同时还能吸附空气中的尘埃和有害物质,起到净化空气的作用,此外,树木还能防风固沙、保持水土、调节气候等,对生态环境有着重要的作用,因此,提倡大力植树造林是符合会议主题的,故D不符合题意;
故选:C。
【考点评析】本题难度简单,通过考查环保产业和生态保护的相关知识,引导学生关注环保问题,树立环保意识,同时,也提醒我们在处理垃圾等环境问题时,要采取科学、环保的方法,避免对环境造成二次污染。
【变式6-1】(2024•青秀区校级开学)空气是一种宝贵的资源,下列有关空气的说法正确的是( )
A.氮气约占空气总质量的78%
B.多植树造林可净化空气
C.空气质量指数越大空气质量越好
D.空气污染指数的有害气体为CO、CO2、NO2等
【思路点拨】A、根据空气的组成进行分析;
B、根据植树造林的优点进行分析;
C、根据空气质量的判断方法进行分析;
D、根据空气污染指数的影响因素进行分析。
【规范解答】解:A、氮气约占空气总体积的78%。故A不符合题意;
B、绿色植物进行光合作用,吸收二氧化碳,放出氧气,所以多植树造林可以净化空气,利于保护空气。故B符合题意;
C、空气质量指数越大空气质量越差。故C不符合题意;
D、空气污染指数的有害气体为CO、SO2、NO2等,二氧化碳不是空气污染物。故D不符合题意。
故选:B。
【考点评析】解答本题关键是熟悉空气的组成,植树造林的优点,空气质量的判断方法,空气污染指数的影响因素。
【变式6-2】(2024•黄冈开学)2024年1月29日、30日湖北省“两会”陆续胜利召开,加强生态环境保护是重要议题之一。下列做法不利于环境保护的是( )
A.日常生活垃圾分类处理
B.农业上提倡合理使用农药和化肥
C.工厂加高烟囱,直接排放废气
D.积极植树造林,增大绿化面积
【思路点拨】防治环境污染的措施有:日常生活垃圾分类处理;农业上提倡合理使用农药和化肥;工厂排放的废气经过处理再排放;植树造林;合理开发新能源;禁止公共场合燃放烟花爆竹等。
【规范解答】解:A、日常生活垃圾分类处理,利于环境保护,故选项错误;
B、农业上提倡合理使用农药和化肥,利于环境保护,故选项错误;
C、工厂加高烟囱,直接排放废气,废气还是排放到空气中,不利于环境保护,故选项正确;
D、积极植树造林,增大绿化面积,利于环境保护,故选项错误;
故选:C。
【考点评析】环保问题已经引起了全球的重视,关于“三废”的处理问题,是中考的热点问题,化学上提倡绿色化学工艺,要从源头上杜绝污染。
【变式6-3】(2024春•东营区校级期中)以下是国家关于空气污染指数与质量级别、质量状况的对应关系表:
污染指数
50以下
51﹣100
101﹣200
201﹣250
251﹣300
300以上
质量级别
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ(1)
Ⅳ(2)
Ⅴ
质量状况
好
良好
轻度污染
中度污染
中度重污染
重度污染
(1)某地某日的空气污染指数为66~76,根据上表的信息判断该地当天的空气质量级别为 Ⅱ 。
(2)下列选项中不属于空气污染物的是 BC (填字母)。
A.一氧化碳
B.二氧化碳
C.稀有气体
D.二氧化氮
(3)某地可吸入颗粒物的主要来源是建筑粉尘,下列减少建筑粉尘对空气造成污染的方法不合理的是 B (填字母)。
A.积极植树造林
B.禁止建筑工地工作
C.改进工艺减少粉尘产生
D.道路勤洒水
(4)改善空气质量需要全民行动,作为中学生你能做的一件事是 乘坐公共交通工具出行(合理即可) 。
【思路点拨】(1)根据空气质量的判断方法进行分析;
(2)根据空气污染物进行分析;
(3)根据空气污染途径进行分析;
(4)根据改善空气质量的方法进行分析。
【规范解答】解:(1)由表中数据可知,空气污染指数为66~76,则空气质量级别为Ⅱ,故填:Ⅱ;
(2)A、一氧化碳属于空气污染物,故A不符合题意;
B、二氧化碳为空气中的主要成分,不属于空气污染物,故B符合题意;
C、稀有气体为空气中的主要成分,不属于空气污染物,故C符合题意;
D、二氧化氮属于空气污染物,故D不符合题意。
(3)A、积极植树造林,能减少建筑粉尘,该方法合理,故A错;
B、不能完全禁止建筑工地工作,该方法不合理,故B正确;
C、改进工艺减少粉尘产生,该方法合理,故C错;
D、道路勤洒水,能减少建筑粉尘,该方法合理,故D错。
(4)改善空气质量需要全民行动,作为中学生你能做的一件事是乘坐公共交通工具出行、积极的植树造林等,故填:乘坐公共交通工具出行(合理即可)。
故答案为:(1)Ⅱ;
(2)BC;
(3)B;
(4)乘坐公共交通工具出行(合理即可)。
【考点评析】解答本题关键是熟悉空气质量的判断方法;空气污染物;空气污染途径;改善空气质量的方法。
真题再现 大显身手
【真题再现1】(2024•重庆)空气成分中含量多且可用作保护气的是( )
A.N2 B.O2 C.稀有气体 D.CO2
【思路点拨】根据空气的组成、性质和用途分析解答。
【规范解答】解: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%;即空气成分中含量多的是氮气,且氮气的化学性质不活泼,可作为保护气。
故选:A。
【考点评析】本考点考查了空气中各种气体的成分和用途等,同学们要加强记忆有关的知识点,在理解的基础上加以应用,本考点基础性比较强,主要出现在选择题和填空题中。
【真题再现2】(2024•牡丹江)下列关于氧气用途的说法错误的是( )
A.炼钢 B.航天燃料 C.医疗急救 D.潜水
【思路点拨】物质的性质决定物质的用途,根据氧气的性质与用途,进行分析解答。
【规范解答】解:A、氧气能支持燃烧,可用于炼钢,故选项说法正确。
B、氧气能支持燃烧,但不具有可燃性,不能作航天燃料,故选项说法错误。
C、氧气能供给呼吸,可用于医疗急救,故选项说法正确。
D、氧气能供给呼吸,可用于潜水,故选项说法正确。
故选:B。
【考点评析】本题难度不大,物质的性质决定物质的用途,了解氧气的性质和用途是正确解答此类题的关键。
【真题再现3】(2023•衡阳)有一位同学暑假去西藏发生了严重的高原反应,医生让他吸入了一种气体后,症状得到缓解。此气体可能是( )
A.氧气 B.氮气 C.稀有气体 D.二氧化碳
【思路点拨】根据氧气的用途来分析。
【规范解答】解:氧气的用途有:支持燃烧和供给呼吸等。严重的高原反应是由于高原地区空气稀薄,含氧气量少,吸氧是为了供给人类呼吸。因此此气体是氧气。
故选:A。
【考点评析】要了解氧气的用途和性质,性质决定用途,用途反映其性质。
【真题再现4】(2023•菏泽)菏泽正在争创全国文明城市,下列做法与之不相符的是( )
A.对生活垃圾进行分类回收处理
B.节日庆典大量燃放烟花爆竹
C.城市公交车使用新能源
D.洒水车向空气中喷洒水雾防治扬尘
【思路点拨】根据防治空气污染的措施进行分析。
【规范解答】解:A、对生活垃圾进行分类回收处理,有利于保护环境,故A正确;
B、大量燃放烟花爆竹,会产生大量烟尘,污染环境,故B错误;
C、城市公交车使用新能源,可以减少污染物的排放,故C正确。
D、用洒水车喷水除尘,可减少可吸入颗粒物的含量,故D正确;
故选:B。
【考点评析】环保问题已经引起了全球的重视,关于“三废”的处理问题,是中考的热点问题,化学上提倡绿色化学工艺,要从源头上杜绝污染。
【真题再现5】(2024•镇江)下列属于纯净物的是( )
A.矿泉水 B.液态氮 C.加碘盐 D.不锈钢
【思路点拨】根据纯净物是由一种物质组成的物质,混合物是指由两种或两种以上物质组成的物质,结合常见物质的组成成分进行分析判断。
【规范解答】解:A、矿泉水中含有水、矿物质等,属于混合物,故选项错误。
B、液态氮是液态的氮气,只含有一种物质,属于纯净物,故选项正确。
C、加碘盐中含有氯化钠、碘酸钾等物质,属于混合物,故选项错误。
D、不锈钢的主要成分是铁,还含有碳等杂质,属于混合物,故选项错误。
故选:B。
【考点评析】本题难度不大,解题的关键是要分析物质是由几种物质组成的,如果只有一种物质组成就属于纯净物,如果有多种物质就属于混合物。
拔高训练15题
1.(2023秋•湘西州期末)空气是一种宝贵的资源!国家主管部门认定的空气质分级标准如下:
空气质量指数
0﹣50
51~100
101~150
151﹣200
201~300
300以上
空气质量状况
优
良
轻度污染
中度污染
重度污染
严重污染
经查,2023年12月12日,湘西州空气质量指数(AQ)为36,则在该时间段内,湘西州空气质量状况为( )
A.优 B.良 C.轻度污染 D.严重污染
【思路点拨】根据湘西州空气质量指数(AQ)为36在0﹣50之间,分析。
【规范解答】解:根据题干可知,湘西州空气质量指数(AQ)为36在0﹣50之间,则在该时间段内,湘西州空气质量状况为优。
故选:A。
【考点评析】本题主要考查空气的污染及其危害等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
2.(2024•雁塔区校级开学)空气是一种宝贵的资源,下列有关空气的说法正确的是( )
A.空气质量级别从一级到六级,空气质量越来越好
B.空气中含有氮气,氮气的质量分数约为78%
C.空气中氮气的化学性质不活泼,不能与任何物质发生反应
D.计入空气污染指数的有害气体包括二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳和臭氧
【思路点拨】本题主要考查了空气的成分及各成分的体积分数[氮气(约占78%)、氧气(约占21%)、稀有气体(约占0.94%)、二氧化碳(约占0.03%)以及其他气体和杂质(约占0.03%)组成]、空气对人类生活的作用以及空气污染及其防治措施。
【规范解答】解:A.空气质量级别是用来评估空气清洁程度或污染程度的指标,一般来说,空气质量级别越低,表示空气质量越好,污染程度越低;反之,空气质量级别越高,表示空气质量越差,污染程度越高,选项错误;
B.空气中含有氮气,氮气的体积分数约为78%,不是质量分数,选项错误;
C.空气中氮气的化学性质不活泼,但在一定条件下,氮气可以和某些物质反应,选项错误;
D.空气污染指数是用来评估空气质量状况的一个指标,它主要考虑了空气中各种污染物的浓度,其中,计入空气污染指数的有害气体主要包括二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳和臭氧等,选项正确;
故选:D。
【考点评析】本题难度简单,主要考查了空气的成分及各成分的体积分数、空气对人类生活的作用以及空气污染及其防治措施,在解答时,需要准确理解每个选项中的知识点,并结合实际情况进行判断。
3.(2024•崆峒区校级模拟)造成“雾霾”天气的主要成因是( )
A.可吸入颗粒物 B.二氧化硫
C.二氧化氮 D.一氧化碳
【思路点拨】根据PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5μm的颗粒物,也称为可入肺颗粒物进行分析。
【规范解答】解:A、“雾霾”主要是空气中的固体颗粒物形成,所以可吸入颗粒物是造成“雾霾”天气的主要成因,故A正确;
B、二氧化硫是大气污染物,是造成酸雨的主要成因,但不是造成“雾霾”天气的主要成因,故B错误;
C、二氧化氮是大气污染物,是造成酸雨的主要成因,但不是造成“雾霾”天气的主要成因,故C错误;
D、一氧化碳是大气污染物,有毒有害气体,但不是造成“雾霾”天气的主要成因,故D错误。
故选:A。
【考点评析】本题考查了对PM2.5的了解,熟悉雾霾天气的成因。
4.(2024•桐城市校级开学)下列物质属于纯净物的是( )
A.澄清的河水 B.特级矿泉水
C.冰水混合物 D.洁净的空气
【思路点拨】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;纯净物是由一种物质组成。
【规范解答】解:A、澄清的河水中含有水和可溶性杂质等,是由不同种物质的组成,属于混合物,故A错;
B、特级矿泉水含有水和矿物质等,是由不同种物质的组成,属于混合物,故B错;
C、冰水共存物只含有水这一种物质,是由一种物质组成,属于纯净物,故C正确;
D、洁净的空气中含有氧气和氮气等物质,是由不同种物质的组成,属于混合物,故D错。
故选:C。
【考点评析】本考点考查了物质的分类,要加强记忆混合物、纯净物等基本概念,并能够区分应用。本考点的基础性比较强,主要出现在选择题和填空题中。
5.(2024春•丰城市校级期中)下列各组物质中,前者是混合物,后者是纯净物的是( )
A.洁净的空气、二氧化碳
B.盐水、白酒
C.冰水混合物、液氧
D.氮气、氧气
【思路点拨】纯净物由一种物质组成,混合物由两种或两种以上的物质组成。
【规范解答】解:A、洁净的空气中含有氮气、氧气等多种物质,属于混合物;二氧化碳是由一种物质组成的,属于纯净物;
B、盐水中含有氯化钠、水等物质,属于混合物;白酒中含有水、酒精等物质,属于混合物;
C、冰水混合物中只含有水一种物质,属于纯净物;液氧是由一种物质组成的,属于纯净物;
D、氮气是由一种物质组成的,属于纯净物;氧气是由一种物质组成的,属于纯净物。
故选:A。
【考点评析】由一种物质组成的物质属于纯净物,混合物中至少含有两种物质,根据物质的组成种类可以判断物质属于纯净物,还是属于混合物。
6.(2024春•岱岳区期中)人体吸入的空气质量对健康至关重要。
表:空气质量分级标准
空气质量指数(AQI)
0~50
51~100
101~150
151~200
201~300
300以上
空气质量级别(状况)
一级(优)
二级(良)
三级(轻度污染)
四级(中度污染)
五级(重度污染)
六级(严重污染)
(1)当日空气污染物中含量最高的是 臭氧 ,空气质量级别为 二级 。
(2)请选择其中一种污染物: 二氧化硫 ,并列举其来源 化石燃料的燃烧 。
(3)PM10是指大气中直径 ≤ (选填“≥”、“≤”或“=”)10μm的颗粒物。下列行为会增加PM10的是 ABCD (填字母)。
A.焚烧落叶
B.治理工地扬尘
C.汽车尾气的排放
D.燃放烟花爆竹
(4)改善空气质量需要全民行动,作为中学生你能做的一件事是 植树造林 。
【思路点拨】根据空气污染物,防治空气污染的措施进行分析。
【规范解答】解:(1)通过分析表中的数据可知,当日空气污染物中含量最高的是:臭氧,空气质量级别为二级;
(2)表中其中一种污染物如:二氧化硫,来源为:化石燃料的燃烧;
(3)PM10是指大气中直径≤10μm的颗粒物;可以增加PM10的是行为:焚烧落叶、减小工地扬尘、汽车尾气的排放、燃放烟花爆竹,故选:ABCD;
(4)作为初中生,为保护空气提出合理可行的建议是:植树造林。
故答案为:(1)臭氧;二级;
(2)二氧化硫;化石燃料的燃烧;
(3)≤;ABCD;
(4)植树造林。
【考点评析】本题主要考查防治空气污染的措施等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
7.(2023秋•大冶市月考)下列物质:①液氧;②空气中的稀有气体;③奶茶;④冰水混合物;⑤高锰酸钾;⑥人体呼出的气体;⑦海水;⑧二氧化碳;⑨净化后的空气;⑩澄清石灰水。属于混合物的是 ②③⑥⑦⑨⑩ 。属于纯净物的是 ①④⑤⑧ 。
【思路点拨】混合物是由两种或两种以上的物质组成;纯净物是由一种物质组成。据此分析。
【规范解答】解:①液氧中只含有氧气,是由一种物质组成,属于纯净物;
②稀有气体中含有氦气、氖气等,属于混合物;
③奶茶中含有蛋白质、水等,属于混合物;
④冰水混合物中只含有水,是由一种物质组成,属于纯净物;
⑤高锰酸钾中只含一种物质,属于纯净物;
⑥人体呼出的气体中含有氮气、二氧化碳、水蒸气等,属于混合物;
⑦海水中含有水、氯化钠、氯化钙等物质,属于混合物;
⑧二氧化碳中只含一种物质,属于纯净物;
⑨净化后的空气中含有氮气、氧气、二氧化碳、稀有气体等物质,属于混合物;
⑩澄清石灰水中含有水、氢氧化钙,属于混合物。
故答案为:②③⑥⑦⑨⑩;①④⑤⑧。
【考点评析】本考点考查了物质的分类,需要掌握混合物的纯净物的基本概念,并能够区分应用。
8.(2023秋•南阳校级月考)下列物质①矿泉水、②冰水混合物、③氖气、④液态空气、⑤五氧化二磷、⑥液氧。
属于纯净物的是 ②③⑤⑥ ,属于混合物的是 ①④ (用序号填写)。
【思路点拨】纯净物由一种物质组成,混合物由多种物质组成。
【规范解答】解:①矿泉水含有水和矿物质属于混合物,②冰是水的固态形式,冰水混合物由一种物质组成属于纯净物,③氖气由一种物质组成属于纯净物,④液态空气含有氮气、氧气等多种物质属于混合物,⑤五氧化二磷由一种物质组成属于纯净物,⑥液氧是氧气的液态形式由一种物质组成属于纯净物。
故答案为:②③⑤⑥;①④。
【考点评析】在熟悉概念的基础上能从宏观和微观两个方面来判断纯净物和混合物,还要从社会实践中了解生活中常见物质的组成。
9.(2023秋•汨罗市期中)2023年6月5日是我国第9个环境日,今年我国将环境日的主题设为“建设人与自然和谐共生的现代化”,倡导社会各界着力践行人与自然和谐共生和绿色发展理念,共同履行环保责任,呵护环境质量。
(1)下列行为不会形成PM2.5的是 C (填字母)。
A.焚烧秸秆
B.汽车尾气排放
C.太阳能发电
D.火力发电
(2)计入空气污染指数的项目中,除了可吸入颗粒物外,还包括 CO(或SO2或NO2) (填一种气体的化学式)。
(3)改善空气质量需要全民行动,作为中学生,你能做的一件事是 植树造林(或绿色出行)(合理即可) 。
【思路点拨】(1)根据不会形成PM2.5的措施进行分析。
(2)根据目前计入空气质量评价的主要污染物进行分析。
(3)根据改善空气质量的措施进行分析。
【规范解答】解:(1)A、焚烧秸秆会产生大量的烟尘,这些烟尘直接进入大气中,会增加空气中的PM2.5,错误;
B、汽车尾气排放中含有一部分烟尘,这些烟尘直接进入大气中,会增加空气中的PM2.5,错误;
C、利用太阳能发电,是使用的清洁能源,不会污染环境,不会增加空气中的PM2.5,正确。
(2)目前计入空气质量评价的主要污染物为:二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物(粒径小于等于10微米的颗粒物,称PM10)、细颗粒物(粒径小于等于2.5微米的颗粒物,称PM2.5)和臭氧等。计入空气污染指数的项目中,除了可吸入颗粒物外,还包括CO(或SO2或NO2);
(3)改善空气质量需要全民行动,作为中学生,你能做的一件事是植树造林(或绿色出行)。
故答案为:(1)C;
(2)CO(或SO2或NO2);
(3)植树造林(或绿色出行)(合理即可)。
【考点评析】本题主要考查防治空气污染的措施等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
10.(2023秋•琼山区校级期末)某同学用如图装置进行“探究空气组成”的实验。实验步骤有:①先用止水夹子夹紧橡皮管;②点燃燃烧匙里的红磷;③将燃烧匙插入广口瓶,并塞上塞子;④燃烧完毕后,打开夹子等。请根据实验回答下列问题:
(1)将燃烧匙中的红磷点燃后放入广口瓶中,能观察到的实验现象是: 冒出大量的白烟,放出热量 。
(2)待广口瓶冷却后打开弹簧夹,烧杯中的水会 沿导管进入广口瓶中 ,约达到广口瓶体积的 为止。如果实验后发现空气中的氧气的体积分数低于理论值,则实验失败的可能原因有哪些?
(3)拔去橡皮塞,迅速将一根燃着的木条伸入瓶中,会看到 燃着的木条熄灭 ,然后倒入澄清石灰水,塞紧橡皮塞,观察到 澄清的石灰水无变化 。
(4)上述现象说明,空气主要由能支持燃烧的 氧 气(约占 )和性质较稳定的 氮 气(约占 )组成。
【思路点拨】(1)红磷燃烧的现象是冒出大量的白烟,放出热量;
(2)根据实验现象结合实验的注意事项进行分析;
(3)根据红磷燃烧后,广口瓶中剩余的主要是氮气,结合氮气的性质进行分析;
(4)根据实验现象分析空气成分的组成。
【规范解答】解:(1)红磷燃烧的现象是冒出大量的白烟,放出热量;
(2)待广口瓶冷却后打开弹簧夹,观察到烧杯中的水进入广口瓶瓶内的水量约占广口瓶容积的;
实验后发现空气中的氧气的体积分数低于理论值,则实验失败的可能原因有:①红磷量不足,使瓶内氧气未耗尽;②装置漏气,使外界空气进入瓶内;③未冷却至室温就打开瓶塞,使进入瓶内水的体积减少等;
(3)红磷燃烧后,广口瓶中剩余的主要是氮气,氮气不支持燃烧,因此拔去橡皮塞,迅速将一根燃着的木条伸入瓶中,会看到燃着的木条熄灭;广口瓶中二氧化碳的量很少,因此倒入澄清石灰水,塞紧橡皮塞,澄清的石灰水无变化;
(4)上述现象说明,空气主要由能支持燃烧的氧气和性质较稳定的氮气组成;
故答案为:(1)冒出大量的白烟,放出热量;
(2)沿导管进入广口瓶中;;红磷量不足或装置漏气或未冷却至室温就打开瓶塞等;
(3)燃着的木条熄灭;澄清的石灰水无变化;
(4)氧;;氮;。
【考点评析】本题主要考查用红磷测定空气组成的实验原理、操作、现象、结论和注意事项,难度稍大。
11.(2024•南岗区开学)小虹按照如图所示的装置进行了测定空气中氧气含量的实验,请你帮她完成实验报告:
【实验目的】:测定空气中氧气的含量
【反应原理】:① P+O2P2O5 (符号表达式)。
【实验步骤及结论】:向集气瓶内加入少量水,并将② 水面上方空间 分成五等分。用弹簧夹夹紧胶皮管。点燃燃烧匙中的红磷,并将其伸入集气瓶,塞上瓶塞。此时观察到红磷燃烧会产生③ 黄白 色的火焰;待红磷熄灭并冷却至室温后,打开弹簧夹,此时可以根据 进入集气瓶中水的体积 和集气瓶内被消耗氧气的体积相等,得出⑤ 氧气约占空气总体的五分之一 的结论。
【误差分析】:实验后发现测定出空气中氧气的体积分数偏大的原因可能是⑥ C (填字母)。
A.装置漏气
B.红磷量不足
C.燃着的红磷没有立即伸入瓶中并塞紧塞子
【思路点拨】红磷燃烧能够消耗空气中的氧气,氧气消耗后,容器中的气压减小,在外界大气压作用下,水进入容器,进入容器中的水的体积即为容器中空气中的氧气体积,进一步可以计算出空气中氧气的含量。
【规范解答】解:①红磷燃烧生成五氧化二磷,反应的符号表达式是P+O2P2O5。
故答案为:P+O2P2O5。
②向集气瓶内加入少量水,并将水面上方空间分成五等分。
故答案为:水面上方空间。
③用弹簧夹夹紧胶皮管。点燃燃烧匙中的红磷,并将其伸入集气瓶,塞上瓶塞。此时观察到红磷燃烧会产生黄白色的火焰。
故答案为:黄白。
④待红磷熄灭并冷却至室温后,打开弹簧夹,此时进入集气瓶中水的体积和集气瓶内被消耗氧气的体积相等。
故答案为:进入集气瓶中水的体积。
⑤进入集气瓶中水的体积约占集气瓶中空气体积的五分之一,能够得出氧气约占空气总体的五分之一的结论。
故答案为:氧气约占空气总体的五分之一。
⑥实验后发现测定出空气中氧气的体积分数偏大的原因可能是燃着的红磷没有立即伸入瓶中并塞紧塞子,导致集气瓶中部分气体受热膨胀逸出。
故答案为:C。
【考点评析】可以用来测定空气中氧气含量的物质应该具备的条件是:能和空气中的氧气反应,生成物是固体,不能和空气中的其它物质发生化学反应。
12.(2023秋•徐州期中)某化学兴趣小组开展“测定密闭容器中氧气的体积分数”的实验探究。
Ⅰ.图1为我们熟悉的测定空气中氧气含量的实验。
(1)红磷燃烧的文字表达式是 红磷+氧气五氧化二磷 ,该反应属于 化合反应 (填“分解反应”或“化合反应”)。
(2)若实验过程中发现烧杯中的导管口出现气泡,则最终测得的数据会 偏大 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
Ⅱ.图2实验中,小组成员利用传感器记录集气瓶内氧气浓度随时间变化的情况。
(3)从以上数据分析,最终集气瓶中的氧气没有消耗完的依据是 完全反应后氧气浓度是8.86% 。
(4)实验开始时氧气的含量持续下降,氧气被消耗,但在200s时氧气的含量又有所上升,若实验过程中红磷量充足,其可能原因是 装置突然漏气 。
【思路点拨】红磷燃烧能够消耗空气中的氧气,氧气消耗后,容器中的气压减小,在外界大气压作用下,水进入容器,进入容器中的水的体积即为容器中空气中的氧气体积,进一步可以计算出空气中氧气的含量。
【规范解答】解:(1)红磷燃烧的文字表达式是红磷+氧气 五氧化二磷,该反应属于化合反应。
(2)若实验过程中发现烧杯中的导管口出现气泡,说明装置漏气,导致集气瓶中部分气体逸出装置,则最终测得的数据会偏大。
(3)从以上数据分析,最终集气瓶中的氧气没有消耗完的依据是完全反应后氧气浓度是8.86%。
(4)实验开始时氧气的含量持续下降,氧气被消耗,但在200s时氧气的含量又有所上升,若实验过程中红磷量充足,其可能原因是装置突然漏气。
故答案为:(1)红磷+氧气 五氧化二磷;化合反应。
(2)偏大。
(3)完全反应后氧气浓度是8.86%。
(4)装置突然漏气。
【考点评析】可以用来测定空气中氧气含量的物质应该具备的条件是:能和空气中的氧气反应,生成物是固体,不能和空气中的其它物质发生化学反应。
13.(2024春•烟台期中)对于“测定空气中氧气的含量”实验的再认识。请同学们认真分析回答下列问题。
【经典赏析】
(1)拉瓦锡用装置A定量研究了空气的成分。在密闭容器中,装置中的汞与空气中的 氧气 反应,生成固态物质。
【思路启迪】
(2)我们沿着科学家的足迹,对反应物进行了优化,分别用铜粉、红磷等进行实验,其原理都是采用 化学 (填“物理”或“化学”)的方法,从混合气体中除去某种气体,从而达到物质的分离。
【实验回顾】课堂上老师和同学们利用装置B测定了氧气的含量:
(3)在用酒精灯加热铜粉部位时,要不断推拉注射器活塞的目的是 增强空气流动,使氧气充分反应 。
(4)反应前后,测得数据如下,请完成表格:
硬质玻璃管空气的体积
反应前注射器中空气体积
反应后注射器中气体体积
空气中氧气的体积分数
25mL
15mL
8mL
17.5 %
出现此实验结果的原因可能是 装置漏气或铜不足或没有冷却至室温就读数等 (写一条即可)。
(5)实验反思,对该实验的认识不合理的是 AD (填序号)。
A.铜粉用量的多少,不会影响实验结果
B.实验结束后冷却到室温才能读数
C.气球的作用是调节气压,使氧气完全反应
D.在正常操作情况下,反应结束后消耗氧气的体积大约是反应前硬质玻璃管内气体体积的
【拓展实验】兴趣小组的同学们在实验室用装置C进行了探究。
(6)集气瓶中空气的体积为45mL,量筒中水的体积为50mL。能证明氧气约占空气体积的五分之一现象是 量筒中水的体积最终为41mL 。
(7)实验结束后,集气瓶内剩余气体主要是 氮气 ,由现象分析可知,该气体的物理性质是 难溶于水 (任写一点)
【思路点拨】红磷燃烧能够消耗空气中的氧气,氧气消耗后,容器中的气压减小,在外界大气压作用下,水进入容器,进入容器中的水的体积即为容器中空气中的氧气体积,进一步可以计算出空气中氧气的含量。
加热时铜能够消耗空气中的氧气,氧气消耗后,容器中的气压减小,在外界大气压作用下,容器内体积减小,减少的体积即为容器中空气中的氧气体积,进一步可以计算出空气中氧气的含量。
【规范解答】解:(1)拉瓦锡用装置A定量研究了空气的成分。在密闭容器中,装置中的汞与空气中的氧气反应,生成固态物质。
故答案为:氧气。
(2)我们沿着科学家的足迹,对反应物进行了优化,分别用铜粉、红磷等进行实验,其原理都是采用化学的方法,从混合气体中除去某种气体,从而达到物质的分离。
故答案为:化学。
(3)在用酒精灯加热铜粉部位时,要不断推拉注射器活塞的目的是增强空气流动,使氧气充分反应。
故答案为:增强空气流动,使氧气充分反应。
(4)空气中氧气的体积分数是×100%=17.5%,小于理论值,出现此实验结果的原因可能是装置漏气或铜不足或没有冷却至室温就读数等。
故答案为:17.5;装置漏气或铜不足或没有冷却至室温就读数等。
(5)A.铜粉不足会导致实验结果偏小,该选项不正确。
B.实验结束后冷却到室温才能读数,该选项正确。
C.气球的作用是调节气压,使氧气完全反应,该选项正确。
D.在正常操作情况下,反应结束后消耗氧气的体积大约是反应前硬质玻璃管内气体体积和注射器中气体体积和的,该选项不正确。
故答案为:AD。
(6)集气瓶中空气的体积为45mL,量筒中水的体积为50mL。能证明氧气约占空气体积的五分之一现象是量筒中水的体积最终为41mL(氧气体积约占空气总体积的五分之一,45mL空气中的氧气体积是9mL,进入集气瓶中水的体积是50mL﹣9mL=41mL)。
故答案为:量筒中水的体积最终为41mL。
(7)实验结束后,集气瓶内剩余气体主要是氮气,由现象分析可知,该气体的物理性质是难溶于水。
故答案为:氮气;难溶于水。
【考点评析】可以用来测定空气中氧气含量的物质应该具备的条件是:能和空气中的氧气反应,生成物是固体,不能和空气中的其它物质发生化学反应。
14.(2023秋•光明区校级月考)以下物质中属于纯净物的是 ①⑥⑦ ,属于混合物的是 ②③④⑤⑧⑨⑩ 。( 填序号)
①氮气
②空气
③稀有气体
④矿泉水
⑤碘盐
⑥冰水混合物
⑦固体二氧化碳
⑧高锰酸钾分解产物
⑨过氧化氢溶液
⑩医用酒精
【思路点拨】根据物质的组成分析,纯净物由一种物质组成,混合物由两种或两种以上的物质组成的,据此分析解答;
【规范解答】解:①氮气、⑥冰水混合物、⑦固体二氧化氮都是由一种物质组成的物质,都属于纯净物;
②空气、③稀有气体、④矿泉水、⑤碘盐、⑧高锰酸钾分解产物、⑨过氧化氢溶液、⑩医用酒精,以上物质都是由不同种物质组成的,都属于混合物。
故答案为:①⑥⑦;②③④⑤⑧⑨⑩。
【考点评析】在熟悉概念的基础上能从宏观和微观两个方面来判断纯净物和混合物,还要从社会实践中了解生活中常见物质的组成.
15.(2023秋•商水县校级期中)在以下物质中:
①澄清的石灰水;
②氮气;
③二氧化碳;
④矿泉水。
(1)属混合物的是 ①④ (填序号);
(2)属于纯净物的是 N2、CO2 (填物质符号)。
【思路点拨】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;纯净物是由一种物质组成。
【规范解答】解:(1)混合物是由两种或两种以上的物质组成。①澄清的石灰水中含有氢氧化钙和水;④矿泉水含有水和矿物质等多种物质,都属于混合物;
(2)纯净物是由一种物质组成。②氮气、③二氧化碳均只含有一种物质,都属于纯净物。
故答案为:(1)①④;
(2)N2、CO2。
【考点评析】本考点考查了物质的分类,要加强记忆混合物、纯净物、单质、化合物等基本概念,并能够区分应用。本考点的基础性比较强,主要出现在选择题和填空题中。
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