内容正文:
第2章 空气与水资源(A卷·提升卷)
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
第I卷 选择题(共40分)
一、单项选择题:共20题,每题2分,共40分。每题只有一个选项最符合题意。
1.空气中体积分数约为78%的气体是
A.氧气 B.氮气 C.水蒸气 D.稀有气体
【答案】B
【解析】空气中各成分的体积分数分别是:氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%、其它气体(包含水蒸气)和杂质0.03%,故空气中体积分数约为78%的气体是氮气;
故选:B。
2.下列图标表示我国“国家节水标志”的是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】A、该图标为禁止吸烟标志,不符合题意;
B、该图标为可回收物品标志,不符合题意;
C、该图标为国家节水标志,符合题意;
D、该图标为绿色食品标志,不符合题意。
故选C。
3.下列物质中,属于混合物的是
A.红磷 B.氧化镁 C.蒸馏水 D.石灰水
【答案】D
【解析】A、红磷只含有一种物质,化学式为P,为纯净物,不符合题意;
B、氧化镁只含有一种物质,化学式为MgO,为纯净物,不符合题意;
C、蒸馏水只含有水一种物质,为纯净物,不符合题意;
D、石灰水中含有水,氢氧化钙等物质,属于混合物,符合题意;
故选D。
4.实验室用高锰酸钾制取氧气的过程中,不需要使用的仪器是
A.漏斗 B.酒精灯
C.大试管 D.集气瓶
【答案】A
【解析】实验室用高锰酸钾制取氧气原理是加热高锰酸钾固体,需要酒精灯、试管和铁架台,收集气体需要集气瓶,因此不需要漏斗,漏斗是在过滤时使用的,故选:A。
5.潜水员水下作业时需要携带氧气瓶,这是因为氧气
A.无色无味 B.密度比空气大 C.能支持燃烧 D.能供给呼吸
【答案】D
【解析】潜水员水下作业时需要携带氧气瓶,这是因为氧气能供给呼吸,与氧气无色、无味、密度比空气大、能支持燃烧无关,故选:D。
6.下列物质在空气中燃烧产生大量白烟的是
A.红磷 B.木炭 C.硫 D.铁
【答案】A
【解析】A、红磷在空气中燃烧,放出大量的热,产生大量的白烟,故A符合题意;
B、木炭在空气中燃烧发红光,放热,生成一种能使澄清石灰水变浑浊的气体,没有白烟产生,故B不符合题意;
C、硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰,放出热量,产生有刺激性气味的气体,不产生白烟,故C不符合题意;
D、铁丝在空气中不能燃烧,故D不符合题意。
故选A。
7.为系统治理水资源、水环境、水生态,提倡的做法是
A.任意排放生活污水 B.防治海洋垃圾污染
C.农业上过量使用农药 D.景观用水大量使用自来水
【答案】B
【解析】A、任意排放生活污水,会造成水污染,错误;
B、防治海洋垃圾污染,有利于系统治理水资源、水环境、水生态,正确;
C、农业上过量使用农药,会造成土壤、水源污染,错误;
D、景观用水大量使用自来水,会浪费淡水资源,错误。
故选B。
8.下列对实验现象的描述正确的是
A.硫在氧气中燃烧发出淡蓝色火焰
B.红磷在空气中燃烧产生大量白雾
C.木炭在空气中充分燃烧生成黑色固体
D.铁丝在氧气中燃烧时,火星四射,生成黑色固体
【答案】D
【解析】A、硫在氧气中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,故选项说法错误;
B、红磷在空气中燃烧,产生大量的白烟,而不是白雾,故选项说法错误;
C、木炭在空气中充分燃烧,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体,故选项说法错误;
D、铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成一种黑色固体,故选项说法正确。
故选D。
9.下列有关加热高锰酸钾制取氧气的实验操作正确的是
A.组装仪器 B.加热固体
C.导管连接 D.氧气验满
【答案】C
【解析】A、组装仪器时,应把橡皮塞慢慢转动着塞进容器口,切不可把试管放在桌上,手拿塞子,再使劲塞进塞子,以免压破容器,故A错误;
B、给试管中的固体加热时,试管口应略向下倾斜,防止冷凝水倒流,炸裂试管,故B错误;
C、连接导管时,应先把导管口用水润湿,然后稍稍用力把玻璃导管插入乳胶管,故C正确;
D、氧气具有助燃性,氧气验满的方法:将带火星的木条放在集气瓶口,木条复燃,说明已经集满,不能伸入集气瓶内,故D错误。
故选C。
10.下列有关氧气的说法错误的是
A.通常状况下,氧气是无色、无臭的气体
B.氧气在低温、高压时能变为液态或固态
C.鱼能在水中生存,说明氧气极易溶于水
D.氧气是一种化学性质比较活泼的气体,能和许多物质发生反应
【答案】C
【解析】A、通常状况下,氧气是无色、无臭的气体,密度比空气略大,不易溶于水,不符合题意;
B、氧气是一种可以在特定条件下发生三态变化的气体。在标准状况下,氧气是一种无色无味的气体。然而,当温度降低和压强增加时,氧气可以转化为液态或固态,不符合题意;
C、鱼能在水中生存,是因为水中含有溶解氧,氧气不易溶于水,符合题意;
D、氧气是一种化学性质比较活泼的气体,能和许多物质发生反应,说法正确,不符合题意。
故选C。
11.水是宝贵的自然资源。下列对水的认识错误的是
A.明矾可用于吸附水中悬浮杂质 B.活性炭用于自来水杀菌消毒
C.合理施用化肥和农药,保护水体环境 D.实施雨污分流,改善城市环境
【答案】B
【解析】A、明矾具有吸附性,可吸附水中悬浮杂质,故A正确;
B、活性炭内部疏松多孔的结构可以吸附水中的色素和有异味的物质,不能杀菌消毒,故B错误;
C、农药、化肥的不合理使用对水体会产生污染,所以减少水污染要合理施用农药、化肥,故C正确;
D、实施雨污分流,可以减少污染,改善城市环境,故D正确。
故选:B。
12.某品牌矿泉水含钙、钾元素,其生产流程示意图如下。下列说法正确的是
A.沉淀时可加一定量混凝剂 B.活性炭主要起过滤作用
C.灭菌利用臭氧的物理性质 D.该矿泉水一定属于软水
【答案】A
【解析】A、沉淀时可向水中加入混凝剂明矾,明矾溶于水可吸附水中悬浮的杂质而加速其沉降,A选项正确;
B、活性炭具有疏松多孔的结构,具有较强的吸附性,可以吸附水中的色素和异味,B选项错误;
C、臭氧灭菌的原理是使细菌病毒的蛋白质失去生命活性,该过程有新物质生成,属于化学变化,利用臭氧的化学性质,C选项错误;
D、软水是含有较少或不含可溶性钙镁矿物质盐的水,图示净化水的过程中不能除去水中的所有的可溶性杂质,得到的水不一定是软水,D选项错误。
故选:A。
13.空气是一种宝贵的自然资源。下列有关空气及其成分的说法错误的是
A.二氧化碳是空气污染物,也是重要的资源
B.工业上可用分离液态空气法制氧气
C.氧气能供给生物呼吸,约占空气体积的
D.氮气化学性质不活泼,可用来延长食品保质期
【答案】A
【解析】A、二氧化碳是空气成分之一,不属于空气污染物,但二氧化碳排放过多会导致温室效应,说法错误,符合题意;
B、工业上可用分离液态空气法制氧气,说法正确,不符合题意;
C、氧气约占空气体积的,其用途是供给呼吸、支持燃烧,说法正确,不符合题意;
D、氮气化学性质不活泼,可用作保护气来延长食品保质期,说法正确,不符合题意。
故选:A。
14.实验室用高锰酸钾和双氧水制取氧气的共同点是
A.都使用二氧化锰作催化剂 B.反应都需要加热
C.都有两种生成物 D.都是分解反应
【答案】D
【解析】A、高锰酸钾受热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,该反应中,二氧化锰是生成物,过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下反应生成水和氧气,该反应中,二氧化锰是催化剂,选项错误;
B、过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下反应生成水和氧气,该反应不需要加热,选项错误;
C、高锰酸钾受热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,该反应有三种生成物,选项错误;
D、两个反应都是一种物质生成两种或两种以上新物质的反应,符合分解反应的特点,都属于分解反应,选项正确,故选D。
15.如图所示的电解水装置探究水的元素组成,下列说法正确的是
A.a管和b管中气体体积比约为1:2
B.a管连接电源正极
C.b管中的气体能使燃着的木条烧得更旺
D.该实验说明水中含有氢分子和氧分子
【答案】C
【解析】A、根据图示可知,管a收集到的气体较多,是氢气,管b收集到的气体较少,是氧气,两玻璃管中产生的气体体积之比是2:1,故A错误;
B、根据分析可知,a管产生的是氢气,连接电源负极,故B错误;
C、根据分析可知,b管气体为氧气,能使燃着的木条燃烧更旺,故C正确;
D、该探究说明水是由氢元素和氧元素组成的,故D错误。
故选C。
16.做实验一定要注意先后顺序,如果先后顺序错误,可能会导致实验失败,甚至产生严重后果.下列有关用高锰酸钾制取氧气的实验中,先后顺序不正确的是
A.检查装置气密性时,先将导管伸入水中,再用手紧握试管的外壁
B.加热时先对试管进行预热,再对准药品部位进行加热
C.先将高锰酸钾装入试管,在检查装置的气密性
D.实验完毕,先把导管移出水面再,熄灭酒精灯
【答案】C
【解析】A、检查装置气密性时,先将导管伸入水中,再用手紧握试管的外壁,装置不漏气则气体膨胀会出现气泡,选项正确;
B、加热时先对试管进行预热,再对准药品部位进行加热,有利于集中加热,选项正确;
C、先在检查装置的气密性,再将高锰酸钾装入试管,防止装置漏气,更换仪器浪费试剂,选项错误;
D、实验完毕,先把导管移出水面再,熄灭酒精灯,防止冷水倒吸炸裂试管,选项正确;
故选:C。
17.化合反应、氧化反应和分解反应的关系图如下,下列反应与其对应区域匹配正确的是
A.a区:石蜡+氧气二氧化碳+水 B.b区:碳+氧气二氧化碳
C.c区:氧化汞汞+氧气 D.d区:氢气+氧化铜铜+水
【答案】B
【解析】A、a区是指化合反应,石蜡和氧气的反应中,生成物有两种,不属于化合反应,该选项不符合题意;
B、碳和氧气的反应属于氧化反应,且该反应为多种物质生成一种物质的反应,属于化合反应,则属于b区,该选项符合题意;
C、c区是指氧化反应,氧化汞分解的反应不属于氧化反应,该选项不符合题意;
D、d区是指分解反应,氢气和氧化铜的反应中,反应物有两种,不属于分解反应,该选项不符合题意。
故选B。
18.下列有关氧化反应和缓慢氧化的叙述不正确的是
A.塑料的老化、金属的锈蚀都属于缓慢氧化 B.氧化反应都很剧烈,且都会发光、放热
C.物质与氧气发生的反应都属于氧化反应 D.蜡烛燃烧,该反应是氧化反应
【答案】B
【解析】A、塑料的老化、金属的锈蚀都是物质与氧气发生的反应,属于缓慢氧化,选项正确;
B、氧化反应不一定都会发光,如人的呼吸作用、金属的锈蚀等,没有发光,选项错误;
C、物质与氧气发生的反应都属于氧化反应,选项正确;
D、蜡烛燃烧,是蜡烛与氧气发生的反应,该反应是氧化反应,选项正确;
故选B。
19.将燃着的蜡烛放入密闭的容器中,同时用氧气传感器测得密闭容器中氧气含量的变化如图所示。下列说法正确的是
A.蜡烛燃烧前,容器内氧气的质量分数为
B.蜡烛熄灭时有白雾产生
C.蜡烛熄灭后容器内的气体只含有二氧化碳、氧气
D.容器内氧气的体积分数小于时,蜡烛熄灭
【答案】D
【解析】A、蜡烛燃烧前,容器内是空气,空气中氧气的体积分数为,不是质量分数,该选项说法错误;
B、蜡烛熄灭时有白烟产生,该选项说法错误;
C、空气中含氮气、氧气、二氧化碳、稀有气体等,蜡烛燃烧消耗氧气,生成二氧化碳和水,由图可知,蜡烛熄灭后,氧气还有剩余,蜡烛熄灭后容器内的气体有氮气、氧气、二氧化碳、稀有气体等,该选项说法错误;
D、由图可知,容器内氧气的体积分数小于时,蜡烛熄灭,D正确;
故选D。
20.氧气在医疗急救中有重要作用。某化学小组对便携式制氧机产生兴趣,图一为制氧机工作原理。下列说法错误的是
A.制氧剂中一定含有氧元素
B.反应仓相当于实验室制取氧气的发生装置
C.加湿过滤仓可以观察氧气输出速率
D.图二可用作加湿过滤仓,与病人相连的是b管
【答案】D
【解析】A、根据质量守恒定律,制氧剂中一定含有氧元素,故说法正确;
B、反应仓产生氧气,相当于实验室制取氧气的发生装置,故说法正确;
C、氧气不易溶于水,可根据加湿过滤仓中气泡的多少,观察氧气的输出速率,故说法正确;
D、氧气应从b导管进入,a导管导出,因为氧气不易溶于水,经过水里面时会呈气泡冒出,现象明显,很容易判断是否有氧气输出同时能给氧气加湿,所以与病人相连的是a管,故说法错误。
故选D。
第II卷 选择题(共60分)
二、非选择题:共6题,共60分。
21.(9分)请沿用科学家认识事物的方式认识“空气”。
(1)从分类角度:①空气、②氧气、③二氧化碳、④稀有气体属于混合物的是 (填序号)。
(2)从变化角度:常温下,氮气沸点-196℃,氧气沸点-183℃。因此工业上分离液态空气制取氧气时, 首先从液态空气中蒸发出来。
(3)从氧气含量角度:如图是测定空气中氧气含量的实验装置,锥形瓶内空气体积为100mL,注射器内水的体积为25mL,该装置气密性良好,将锥形瓶放入热水中片刻引燃白磷,装置冷却后打开弹簧夹,注射器中水进入锥形瓶。
①已知红磷和白磷燃烧产物完全相同,写出白磷燃烧的文字表达式 。
②实验过程中气球的变化情况 ,实验结束后,注射器中还剩水的体积约为 。
【答案】(1)①④
(2)氮气/N2
(3) 先变鼓后变瘪 5mL
【解析】(1)混合物由多中物质组成,空气含有氮气、氧气等多种物质为混合物,氧气、二氧化碳都是单一物质,都属于纯净物,稀有气体包含氦气、氖气等多种物质是混合物,故填①④;
(2)氮气沸点低首先从液态空气中蒸发出来;
(3)白磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷,故文字表达式为;
红磷燃烧放热,瓶内压强增大,气球变大,随着反应的进行,瓶内氧气被消耗,冷却至室温,瓶内压强减小,气球变小,因此在整个实验过程中,可观察到气球的变化是先变大后变小,故填先变鼓后变瘪。
空气中氧气体积约为,锥形瓶内空气体积为100mL,所以消耗氧气的体积为,25mL-20mL=5mL,实验结束后,注射器中还剩水的体积约为5mL。
22.(9分)阅读下列科普短文,回答下列问题。
氨气是一种无色有刺激性气味的气体,密度比空气小,极易溶于水,溶于水时能生成氨水。氨气的应用十分广泛,工业上常用来制氮肥、硝酸和纯碱。煤炭作为燃料会产生一些有害气体。氨气也能用作燃料,燃烧时生成氮气和水,在工业、电力、交通等领域都有广泛应用前景。工业上主要利用氮气和氢气在高温、高压和催化剂的条件下合成氨气。工业流程如图所示。
(1)氨气的物理性质有 ,化学性质有 (各填写出一条)。
(2)与传统煤炭相比,氨气作燃料的优点是 。
(3)若在实验室中制取氨气, (填“是”或“否”)可以用排水法收集。
(4)据流程图分析,氨气生产过程中,可重复使用的物质是 (填写物质的化学式)。
(5)根据表中数据回答问题:在1.01×105Pa时,欲将NH3与N2、H2分离,最好将温度控制在 。
物质
H2
N2
NH3
沸点/℃(1.01×105Pa)
-252
-195.8
-33.35
【答案】(1) 无色/有刺激性气味/常温下为气态/密度比空气小/极易溶于水 能与水反应生成氨水/具有可燃性
(2)燃烧产物是氮气和水,不会造成污染
(3)否
(4)N2、H2
(5)-195.8℃~-33.35℃
【解析】(1)物理性质是物质不需要通过化学变化就能表现出来的性质,如颜色、气味、状态、密度、熔沸点、导电性等;化学性质是物质在化学变化中表现出来的性质,如可燃性、氧化性、还原性、稳定性等。根据题目信息,氮气的物理性质有:无色、有刺激性气味、常温下为气态、密度比空气小、极易溶于水;氮气的化学性质有:能与水反应生成氨水、具有可燃性。
(2)传统煤炭燃烧时会产生二氧化碳和二氧化硫等造成环境问题的物质,氨气也能用作燃料,燃烧时生成氮气和水,与传统煤炭相比,氨气作燃料的优点是:燃烧产物是氮气和水,不会造成污染。
(3)根据题目信息,氨气极易溶于水,若在实验室中制取氨气,不可以用排水法收集,故填:否。
(4)根据流程图,步骤②分离出的N2、H2可以作为步骤①的原料,因此在氨气生产过程中,可重复使用的物质是N2、H2。
(5)根据表格信息,在1.01×105Pa时,三种气体的沸点由低到高的顺序为:氢气<氮气<氨气,若温度控制在氮气的沸点以上,氨气的沸点以下,则氨气仍为液态而氮气、氢气均为气态,可将氨气与氮气、氢气分离,因此温度应控制在-195.8℃~-33.35℃。
23.(14分)某学习小组对氧气的实验室制取与性质进行了研讨,请结合下图回答.
(1)若选用装置A加热高锰酸钾制取氧气,还需做出的改进是 ,反应的文字表达式为 。
(2)如果用双氧水和二氧化锰制氧气选用的发生装置是 (填序号),若将装置B中的长颈漏斗换成分液漏斗,优点是 。
(3)若用G和H装置来测生成氧气的体积,g和 (填“e”或“f”) 相连。
(4)可以选择E装置收集氧气的原因是 。若用F装置收集氧气,氧气应从 口(填“c”或“d”)进入,验满的方法是 。
(5)某同学欲用放置收集一集气瓶的氧气。他先向集气积中装入半瓶水, 倒扣进水槽。收集气体,发现瓶中收集的气体也能使带火星的木条复燃。
空气中氧气的体积分数约为21%。本实验中,集气瓶内的氧气约占总体积的 %,所以用“使带火星木条复燃”来检验集气瓶中充满氧气的方法 (填“可靠”或“不可靠”)。
【答案】(1)在试管口处放一团棉花
(2)B 可以控制反应速率
(3)f
(4)氧气不易溶于水,且不与水发生反应 c 将带火星的木条放在F装置的d端,木条复燃,说明已满
(5)60.5% 不可靠
【解析】(1)A装置适合固体加热型制取氧气,适用于高锰酸钾或者氯酸钾制取氧气法,反应的符号表达式为:或。
试管口略向下倾斜的目的是:防止冷凝水回流到热的试管底部,炸裂试管。
为防止加热时试管内粉末状的物质进入导管,还应该在试管口处放一团棉花。
反应的符号表达式为:。
(2)双氧水和二氧化锰制取氧气是固液不加热型,选用装置B。
若将发生装置换成分液漏斗,用分液漏斗添加过氧化氢溶液,可以通过旋转分液漏斗的活塞来控制滴加液体的快慢,从而控制反应的速率,其优点是可以控制反应速率。
(3)氧气从e端进入,进入的空气将水从f端排出,排出水的体积即是氧气的体积,故g和f端相连。
(4)氧气不易溶于水,且不发生反应,可用排水法进行收集,是选用装置E的原因。
氧气的密度比空气大,氧气从c端进入,瓶内空气从d端排出。
将带火星的木条放在F装置的d端,木条复燃,说明已满。
(5)空气中氧气的体积分数约为21%,设集气瓶的容积为2V,则集气瓶中氧气约占总体积的。
经计算氧气的浓度不足,故用“使带火星木条复燃”来检验集气瓶中充满氧气的方法是不可靠的。
24.(10分)A~H是初中化学常见的8种物质,它们有如图所示的转化关系。已知:A是暗紫色固体,B、G都是黑色固体,E、F常温下都是无色液体,D能使带火星的木条复燃,在②的反应前后B的质量和化学性质都不改变,G在D中燃烧发出白光,生成一种能使澄清石灰水变浑浊的气体H。
(1)写出下列物质的名称:B ;F ;H 。
(2)写出下列反应的符号表达式,并指出反应③的基本反应类型。
反应②: 。
反应③: ,基本反应类型是 。
(3)在反应②中B的作用是 。
【答案】(1)二氧化锰 水 二氧化碳
(2) 化合反应
(3)催化作用
【分析】A、B、C、D、E、F、G、H是初中化学常见的八种物质,A是暗紫色固体,所以A是高锰酸钾,B、G都是黑色固体,E、F常温下都是无色液体,D能使带火星的木条复燃,所以D是氧气,在②的反应前后B的质量和化学性质都不改变,G在氧气中燃烧发出白光,生成一种能使澄清石灰水变浑浊的气体H,所以H是二氧化碳,G是碳,高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,所以B是二氧化锰,C是锰酸钾,过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气,所以E是过氧化氢,F是水,经过验证,推导正确。
【解析】(1)由分析可知,B是二氧化锰;F是水;H是二氧化碳;
(2)反应②是过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气,反应的符号表达式为:;
反应③是碳和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳,反应的符号表达式为:,此反应符合多变一的特点,属于化合反应;
(3)B(二氧化锰)在反应②中所起的作用是催化作用。
25.(10分)某学习小组做氧气的性质实验,回答有关问题。
(1)木炭盛放在 瓶中(填写“细口”或“广口”)。用 (填仪器名称)将木炭从瓶中取出。
(2)夹取一小块木炭,在酒精灯上加热到发红,缓慢的插入到盛满氧气的集气瓶中,观察到木炭剧烈燃烧,发出白光,。反应产生的气体与澄清石灰水中的反应,生成了CaCO3和水,写出该反应的符号表达式 。
(3)将细铁丝绕成螺旋状,在酒精灯上加热。待铁丝红热后插入盛有氧气的集气瓶中。集气瓶中提前加入少量水的目的是 ;铁丝燃烧的符号表达式是 。
【反思交流】
铁丝燃烧是否需要纯氧?
【实验内容】
取直径为0.38mm的铁丝,分别在体积分数为90%、70%、60%、55%的氧气中实验。实验现象如表所示:
氧气%
90%
70%
60%
55%
实验现象
燃烧剧烈、燃烧时间长,效果好
燃烧比90%弱,燃烧时间短,实验成功
燃烧比70%弱,燃烧时间更短,实验成功
难以燃烧,只是发红
【结论】
(4)就0.38mm铁丝而言,铁丝燃烧对氧气体积分数的要求是 (选填“>”“=”或“<”)55%,且氧气浓度越大,燃烧现象越 (填“剧烈”或“不剧烈”)。
【答案】(1) 广口 坩埚钳
(2)
(3) 防止生成的高温熔化物溅落,炸裂瓶底
(4) > 剧烈
【解析】(1)木炭是固体,固体应放在广口瓶中。应用坩埚钳将木炭从瓶中取出,故填:广口;坩埚钳;
(2)木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳,反应产生的气体与澄清石灰水中的Ca(OH)2反应,生成了CaCO3和水,该反应的符号表达式为,故填:;
(3)集气瓶中先放一些水的作用是防止铁丝燃烧形成的高温熔化物溅落炸裂瓶底;铁丝与氧气在点燃的条件下反应生成四氧化三铁,该反应的符号表达式为,故填:防止生成的高温熔化物溅落,炸裂瓶底;;
(4)根据表中数据,铁丝若要燃烧,氧气体积分数应大于55%,且氧气浓度越大,燃烧现象越剧烈,故填:>;剧烈。
26.(8分)先进的催化技术已成为当今化工技术开发和进步的动力,大多数化工生产都有催化剂的参与。
某研究小组发现,将适量淀粉放入过氧化氢溶液中,过氧化氢的分解速率加快。对于此现象,小组同学进行如下探究:
【提出问题】淀粉能否作过氧化氢分解的催化剂?
【作出猜想】淀粉能作过氧化氢分解的催化剂。
【实验验证】
(1)完善下列表格
实验步骤
实验现象
结论及解释
取A、B两支试管,各加入5mL5%的过氧化氢溶液,仅向B试管中加入0.2g淀粉,分别伸入带火星的木条
A中无明显现象;B中产生大量气泡,带火星的木条复燃
B中产生的气体是
向B试管中重新加入5%的过氧化氢溶液,伸入带火星的木条,反应停止后过滤、洗涤、干燥、称量固体
B中又产生大量气泡,带火星的木条复燃;固体质量为 g
反应前后淀粉的质量和 均没有改变,能作过氧化氢分解的催化剂
(2)写出淀粉催化过氧化氢分解的文字(或符号)表达式: 。
【实验拓展】小组同学设计了如图装置对比淀粉与二氧化锰的催化效果,实验均以生成25mL气体为准,相关数据见表:
实验
5%的H2O2溶液的体积
催化剂
待测数据
1
20mL
淀粉0.5g
a
2
20mL
二氧化锰0.5g
b
(3)表中的“待测数据”是指 ;若a>b,则可得出 的催化效果较好。
【答案】(1)氧气/O2 0.2 化学性质
(2)过氧化氢水+氧气或H2O2H2O+O2
(3)生成25mL气体需要的时间 二氧化锰/MnO2
【解析】(1)氧气具有助燃性,若B中产生大量能使带火星木条复燃的气体,说明产生的气体是氧气;
淀粉能加快过氧化氢分解的速率,向B试管中重新加入5%的过氧化氢溶液,又产生大量使带火星木条复燃的气体,说明淀粉的化学性质没有改变,淀粉的固体质量不会改变,仍然为0.2g;
故填:氧气或O2;0.2;化学性质;
(2)过氧化氢在淀粉的催化作用下生成水和氧气,反应的文字(或符号)表达式分别为过氧化氢水+氧气、H2O2H2O+O2,故填:过氧化氢水+氧气或H2O2H2O+O2;
(3)上述实验中“待测数据”是指生成25mL气体需要的时间;若a>b,则可得出的结论是二氧化锰催化效果比淀粉好,实验反应速率更快。
故填:生成25mL气体需要的时间;二氧化锰或MnO2。
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第2章 空气与水资源(A卷·提升卷)
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
第I卷 选择题(共40分)
一、单项选择题:共20题,每题2分,共40分。每题只有一个选项最符合题意。
1.空气中体积分数约为78%的气体是
A.氧气 B.氮气 C.水蒸气 D.稀有气体
2.下列图标表示我国“国家节水标志”的是
A. B. C. D.
3.下列物质中,属于混合物的是
A.红磷 B.氧化镁 C.蒸馏水 D.石灰水
4.实验室用高锰酸钾制取氧气的过程中,不需要使用的仪器是
A.漏斗 B.酒精灯
C.大试管 D.集气瓶
5.潜水员水下作业时需要携带氧气瓶,这是因为氧气
A.无色无味 B.密度比空气大 C.能支持燃烧 D.能供给呼吸
6.下列物质在空气中燃烧产生大量白烟的是
A.红磷 B.木炭 C.硫 D.铁
7.为系统治理水资源、水环境、水生态,提倡的做法是
A.任意排放生活污水 B.防治海洋垃圾污染
C.农业上过量使用农药 D.景观用水大量使用自来水
8.下列对实验现象的描述正确的是
A.硫在氧气中燃烧发出淡蓝色火焰
B.红磷在空气中燃烧产生大量白雾
C.木炭在空气中充分燃烧生成黑色固体
D.铁丝在氧气中燃烧时,火星四射,生成黑色固体
9.下列有关加热高锰酸钾制取氧气的实验操作正确的是
A.组装仪器 B.加热固体
C.导管连接 D.氧气验满
10.下列有关氧气的说法错误的是
A.通常状况下,氧气是无色、无臭的气体
B.氧气在低温、高压时能变为液态或固态
C.鱼能在水中生存,说明氧气极易溶于水
D.氧气是一种化学性质比较活泼的气体,能和许多物质发生反应
11.水是宝贵的自然资源。下列对水的认识错误的是
A.明矾可用于吸附水中悬浮杂质 B.活性炭用于自来水杀菌消毒
C.合理施用化肥和农药,保护水体环境 D.实施雨污分流,改善城市环境
12.某品牌矿泉水含钙、钾元素,其生产流程示意图如下。下列说法正确的是
A.沉淀时可加一定量混凝剂 B.活性炭主要起过滤作用
C.灭菌利用臭氧的物理性质 D.该矿泉水一定属于软水
13.空气是一种宝贵的自然资源。下列有关空气及其成分的说法错误的是
A.二氧化碳是空气污染物,也是重要的资源
B.工业上可用分离液态空气法制氧气
C.氧气能供给生物呼吸,约占空气体积的
D.氮气化学性质不活泼,可用来延长食品保质期
14.实验室用高锰酸钾和双氧水制取氧气的共同点是
A.都使用二氧化锰作催化剂 B.反应都需要加热
C.都有两种生成物 D.都是分解反应
15.如图所示的电解水装置探究水的元素组成,下列说法正确的是
A.a管和b管中气体体积比约为1:2
B.a管连接电源正极
C.b管中的气体能使燃着的木条烧得更旺
D.该实验说明水中含有氢分子和氧分子
16.做实验一定要注意先后顺序,如果先后顺序错误,可能会导致实验失败,甚至产生严重后果.下列有关用高锰酸钾制取氧气的实验中,先后顺序不正确的是
A.检查装置气密性时,先将导管伸入水中,再用手紧握试管的外壁
B.加热时先对试管进行预热,再对准药品部位进行加热
C.先将高锰酸钾装入试管,在检查装置的气密性
D.实验完毕,先把导管移出水面再,熄灭酒精灯
17.化合反应、氧化反应和分解反应的关系图如下,下列反应与其对应区域匹配正确的是
A.
a区:石蜡+氧气二氧化碳+水
B.
b区:碳+氧气二氧化碳
C.
c区:氧化汞汞+氧气
D.
d区:氢气+氧化铜铜+水
18.下列有关氧化反应和缓慢氧化的叙述不正确的是
A.塑料的老化、金属的锈蚀都属于缓慢氧化 B.氧化反应都很剧烈,且都会发光、放热
C.物质与氧气发生的反应都属于氧化反应 D.蜡烛燃烧,该反应是氧化反应
19.将燃着的蜡烛放入密闭的容器中,同时用氧气传感器测得密闭容器中氧气含量的变化如图所示。下列说法正确的是
A.蜡烛燃烧前,容器内氧气的质量分数为
B.蜡烛熄灭时有白雾产生
C.蜡烛熄灭后容器内的气体只含有二氧化碳、氧气
D.容器内氧气的体积分数小于时,蜡烛熄灭
20.氧气在医疗急救中有重要作用。某化学小组对便携式制氧机产生兴趣,图一为制氧机工作原理。下列说法错误的是
A.制氧剂中一定含有氧元素
B.反应仓相当于实验室制取氧气的发生装置
C.加湿过滤仓可以观察氧气输出速率
D.图二可用作加湿过滤仓,与病人相连的是b管
第II卷 选择题(共60分)
二、非选择题:共6题,共60分。
21.(9分)请沿用科学家认识事物的方式认识“空气”。
(1)从分类角度:①空气、②氧气、③二氧化碳、④稀有气体属于混合物的是 (填序号)。
(2)从变化角度:常温下,氮气沸点-196℃,氧气沸点-183℃。因此工业上分离液态空气制取氧气时, 首先从液态空气中蒸发出来。
(3)从氧气含量角度:如图是测定空气中氧气含量的实验装置,锥形瓶内空气体积为100mL,注射器内水的体积为25mL,该装置气密性良好,将锥形瓶放入热水中片刻引燃白磷,装置冷却后打开弹簧夹,注射器中水进入锥形瓶。
①已知红磷和白磷燃烧产物完全相同,写出白磷燃烧的文字表达式 。
②实验过程中气球的变化情况 ,实验结束后,注射器中还剩水的体积约为 。
22.(9分)阅读下列科普短文,回答下列问题。
氨气是一种无色有刺激性气味的气体,密度比空气小,极易溶于水,溶于水时能生成氨水。氨气的应用十分广泛,工业上常用来制氮肥、硝酸和纯碱。煤炭作为燃料会产生一些有害气体。氨气也能用作燃料,燃烧时生成氮气和水,在工业、电力、交通等领域都有广泛应用前景。工业上主要利用氮气和氢气在高温、高压和催化剂的条件下合成氨气。工业流程如图所示。
(1)氨气的物理性质有 ,化学性质有 (各填写出一条)。
(2)与传统煤炭相比,氨气作燃料的优点是 。
(3)若在实验室中制取氨气, (填“是”或“否”)可以用排水法收集。
(4)据流程图分析,氨气生产过程中,可重复使用的物质是 (填写物质的化学式)。
(5)根据表中数据回答问题:在1.01×105Pa时,欲将NH3与N2、H2分离,最好将温度控制在 。
物质
H2
N2
NH3
沸点/℃(1.01×105Pa)
-252
-195.8
-33.35
23.(14分)某学习小组对氧气的实验室制取与性质进行了研讨,请结合下图回答.
(1)若选用装置A加热高锰酸钾制取氧气,还需做出的改进是 ,反应的文字表达式为 。
(2)如果用双氧水和二氧化锰制氧气选用的发生装置是 (填序号),若将装置B中的长颈漏斗换成分液漏斗,优点是 。
(3)若用G和H装置来测生成氧气的体积,g和 (填“e”或“f”) 相连。
(4)可以选择E装置收集氧气的原因是 。若用F装置收集氧气,氧气应从 口(填“c”或“d”)进入,验满的方法是 。
(5)某同学欲用放置收集一集气瓶的氧气。他先向集气积中装入半瓶水, 倒扣进水槽。收集气体,发现瓶中收集的气体也能使带火星的木条复燃。
空气中氧气的体积分数约为21%。本实验中,集气瓶内的氧气约占总体积的 %,所以用“使带火星木条复燃”来检验集气瓶中充满氧气的方法 (填“可靠”或“不可靠”)。
24.(10分)A~H是初中化学常见的8种物质,它们有如图所示的转化关系。已知:A是暗紫色固体,B、G都是黑色固体,E、F常温下都是无色液体,D能使带火星的木条复燃,在②的反应前后B的质量和化学性质都不改变,G在D中燃烧发出白光,生成一种能使澄清石灰水变浑浊的气体H。
(1)写出下列物质的名称:B ;F ;H 。
(2)写出下列反应的符号表达式,并指出反应③的基本反应类型。
反应②: 。
反应③: ,基本反应类型是 。
(3)在反应②中B的作用是 。
25.(10分)某学习小组做氧气的性质实验,回答有关问题。
(1)木炭盛放在 瓶中(填写“细口”或“广口”)。用 (填仪器名称)将木炭从瓶中取出。
(2)夹取一小块木炭,在酒精灯上加热到发红,缓慢的插入到盛满氧气的集气瓶中,观察到木炭剧烈燃烧,发出白光,。反应产生的气体与澄清石灰水中的反应,生成了CaCO3和水,写出该反应的符号表达式 。
(3)将细铁丝绕成螺旋状,在酒精灯上加热。待铁丝红热后插入盛有氧气的集气瓶中。集气瓶中提前加入少量水的目的是 ;铁丝燃烧的符号表达式是 。
【反思交流】
铁丝燃烧是否需要纯氧?
【实验内容】
取直径为0.38mm的铁丝,分别在体积分数为90%、70%、60%、55%的氧气中实验。实验现象如表所示:
氧气%
90%
70%
60%
55%
实验现象
燃烧剧烈、燃烧时间长,效果好
燃烧比90%弱,燃烧时间短,实验成功
燃烧比70%弱,燃烧时间更短,实验成功
难以燃烧,只是发红
【结论】
(4)就0.38mm铁丝而言,铁丝燃烧对氧气体积分数的要求是 (选填“>”“=”或“<”)55%,且氧气浓度越大,燃烧现象越 (填“剧烈”或“不剧烈”)。
26.(8分)先进的催化技术已成为当今化工技术开发和进步的动力,大多数化工生产都有催化剂的参与。
某研究小组发现,将适量淀粉放入过氧化氢溶液中,过氧化氢的分解速率加快。对于此现象,小组同学进行如下探究:
【提出问题】淀粉能否作过氧化氢分解的催化剂?
【作出猜想】淀粉能作过氧化氢分解的催化剂。
【实验验证】
(1)完善下列表格
实验步骤
实验现象
结论及解释
取A、B两支试管,各加入5mL5%的过氧化氢溶液,仅向B试管中加入0.2g淀粉,分别伸入带火星的木条
A中无明显现象;B中产生大量气泡,带火星的木条复燃
B中产生的气体是
向B试管中重新加入5%的过氧化氢溶液,伸入带火星的木条,反应停止后过滤、洗涤、干燥、称量固体
B中又产生大量气泡,带火星的木条复燃;固体质量为 g
反应前后淀粉的质量和 均没有改变,能作过氧化氢分解的催化剂
(2)写出淀粉催化过氧化氢分解的文字(或符号)表达式: 。
【实验拓展】小组同学设计了如图装置对比淀粉与二氧化锰的催化效果,实验均以生成25mL气体为准,相关数据见表:
实验
5%的H2O2溶液的体积
催化剂
待测数据
1
20mL
淀粉0.5g
a
2
20mL
二氧化锰0.5g
b
(3)表中的“待测数据”是指 ;若a>b,则可得出 的催化效果较好。
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