第2单元 课题1 我们周围的空气-【拔尖特训】2024-2025学年新教材九年级上册化学(人教版2024)

碳酸钠、水和二氧化碳,文字表达式为碳酸氢钠 加热 →碳酸 钠+二氧化碳+水。[解释与结论] 通过上述实验可知,该 泡打粉使面食膨胀且松软的原因是小苏打受热时产生了 气体。[反思与交流] 小聪只取小苏打而不取碳酸钙是因 为碳酸钙在900℃以上分解,与小苏打不反应。[仪器的洗 涤与整理] 清洗试管时,要使用的仪器是试管刷。实验后, 发现试管破裂,可能的原因是试管外壁未擦干就加热等。 第二单元　空气和氧气 课题1　我们周围的空气 1. B 2. D 3. (1) 混 合 物 水 蒸 气 (2) 化 学 性 质 稳 定 (3) ① PM10 ② ACD 4. A [解析] 空气的成分按体积计算,氧气约为21%,氮 气约为78%,两者的体积比约为1∶4,A正确;通常状况 下,无色、无臭的气体除空气外,还有氧气、氮气等,B错误; 空气中各成分及其含量是比较稳定的,但不是固定不变 的,会随时间和地点等因素的改变而改变,C错误;空气的 成分按体积计算,大约是氮气占78%,氧气占21%,稀有气 体占0.94%,二氧化碳占0.03%,其他气体占0.03%,稀 有气体比二氧化碳等气体的含量高,D错误。 5. D [解析] 金属铜具有导热性,加热铜丝,可以引燃白 磷;白磷燃烧结束后,待装置恢复至室温时再读数,否则会 因为气体受热膨胀而导致实验结果偏小;实验成功的标志 为左侧玻璃管内液面约上升到刻度线“1”处。 6. C [解析] 由图示可知,燃烧后,两容器中氧气均未耗 尽,红磷耗氧量较多,A选项正确。红磷燃烧过程中,容器 内压强先增大后减小,是因为红磷燃烧放热,导致气体膨 胀,气压增大,完全反应后温度降低,氧气消耗,气压减小, B选项正确。因为蜡烛和红磷在燃烧过程中的耗氧量不 同,所以图中a点与b点对应容器内氮气体积分数不相等, C选项不正确。由图像可知,燃烧后两容器中氧气的体积 分数均不为0,所以将足量蜡烛和红磷放在同一密闭容器 中燃烧,无法将容器内氧气完全消耗,D选项正确。 7. ①②⑤⑥ ③④⑦⑧⑨ [解析] ① 氮气由一种物质组 成,属于纯净物;② 水由一种物质组成,属于纯净物;③ 人 体吸入的空气中含有氧气、氮气等物质,属于混合物;④ 奶 茶中含有蛋白质、水等物质,属于混合物;⑤ 二氧化碳由一 种物质组成,属于纯净物;⑥ 五氧化二磷由一种物质组成, 属于纯净物;⑦ 液态空气中含有液态氧、液态氮等物质,属 于混合物;⑧ 雨水中含有水、灰尘等物质,属于混合物; ⑨ 生锈的铁钉中含有铁、铁锈,属于混合物。 8. (1) 将集气瓶中的氧气耗尽 (2) 先下降,后上升 70 (3) 不活泼 (4) ABC [解析] (1) 该实验中白磷需稍过 量,目的是将集气瓶中的氧气耗尽。(2) 白磷燃烧放热,瓶 内压强增大,液面下降,氧气完全反应后温度降低,压强减 小,液面上升,故从燃烧到熄灭、冷却的过程中,集气瓶内水 面的变化是先下降,后上升;若实验成功,则最终集气瓶中 水的体积约为50mL+(150mL-50mL)×15=70mL 。 (3) 通过该实验还可推出氮气的性质:氮气难溶于水,其化 学性质不活泼。(4) 集气瓶里预先装进的50mL水,在实 验过程中的作用是加快集气瓶内气体冷却,液封导管末端 以防气体逸出,吸收五氧化二磷。 空气中氧气含量的测定 测定空气中氧气含量的实验装置有多种,但万变不 离其宗,解答这类问题时,要理解测定空气中氧气含量 的原理,围绕压强变化进行分析,同时要注意红磷替代 品应满足两个条件:① 在加热或点燃的条件下,只与空 气中的氧气反应,不与空气中的其他成分反应;② 该物 质反应后的生成物为固体。实验结果的判断应从红磷 是否足量、装置是否漏气、是否冷却至室温才打开弹簧 夹等方面进行分析。 9. (1) 红磷+氧气 点燃 →五氧化二磷 (2) 活塞先向右移 动,然后向左移动 (3) 偏低 铜粉的量不足(或装置漏 气;或没有冷却至室温就读数等合理答案均可) (4) 实验 结果更准确(或无污染等合理答案均可) (5) ① 温度 ② 红磷燃烧放出热量,导致瓶内压强增大,氧气被消耗,导 致瓶内压强减小,BC 段红磷燃烧放热导致的压强增大程 度大于氧气减少导致的压强减小程度 [解析] (1) 红磷 燃烧生成五氧化二磷,反应的文字表达式为红磷+氧气 点燃 →五氧化二磷。(2) 加热时,试管内温度升高,所以活塞 先向右移动,由于铜粉与空气中的氧气在加热的条件下反 应生成氧化铜,随着温度的降低,试管内压强减小,因此活 塞又向左移动。(3) 图乙装置的试管中空气的体积为 25mL,反应前注射器活塞位于15mL刻度线处,反应后注 射器活塞位于9mL刻度线处,实验测得的氧气的含量为 15mL-9mL 15mL+25mL×100%=15% ,则实验测得的氧气的含量 偏低,其原因可能是铜粉的量不足、装置漏气或没有冷却 至室温就读数等。(4) 与图甲实验相比,图乙实验始终在 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 5 密闭容器中进行,使实验结果更准确,同时避免了图甲实 验中反应生成的五氧化二磷逸散到空气中而污染环境。 (5) ① X 曲线表示的是温度的变化趋势。② 图丙中BC 段压强变化的原因是红磷燃烧放出热量,导致瓶内压强增 大,同时氧气被消耗,导致瓶内压强减小,红磷燃烧放热导 致的压强增大程度大于氧气减少导致的压强减小程度。 课题2　氧　气 1. D 2. A 3. D 4. (1) ② (2) ①③④ (3) ④ (4) ①②③ (5) ①② ③④ (6) ① 碳+氧气 点燃 →二氧化碳 ② 红磷+氧气 点燃 →五氧化二磷 ③ 硫+氧气 点燃 →二氧化硫 ④ 石蜡+ 氧气 点燃 →二氧化碳+水 5. B [解析] 氧气能供给呼吸,鱼类能在水中生活,是因 为水中溶解了一定量的氧气,A选项说法正确。登山运动 员要携带氧气瓶,是因为海拔越高,空气越稀薄,而不是高 山上氧气的体积分数低,B选项说法错误。自然界能自主 弥补氧气的消耗,是因为绿色植物的光合作用产生氧气,C 选项说法正确。食品能与氧气发生缓慢氧化而变质,有时 将食品的包装袋内抽成真空,是为了避免食品被氧气氧化 而变质,D选项说法正确。 6. D [解析] 蜡烛在空气中燃烧,生成水和二氧化碳是实 验结论而不是实验现象,A 错误;铁丝在空气中只能烧至 发红,不会剧烈燃烧、火星四射、生成黑色固体,B 错误;红 磷在氧气中燃烧,产生大量的白烟,而不是白色的烟雾,C 错误;硫在空气中燃烧,发出淡蓝色火焰,生成有刺激性气 味的气体,D 正确。 可燃物燃烧现象的描述 描述物质燃烧的现象一般按照“一光、二热、三生 成”的顺序,即首先描述燃烧发出什么颜色的光或火焰 是什么颜色;其次描述是否放出热量;最后描述生成了 一种什么样的物质。描述现象时应特别注意: (1) 要注意用词的准确性,如“烟”与“雾”,“光”与 “火焰”的区别。 (2) 要注意实验现象与结论的区别,描述现象时,切 忌直接说出生成物的名称。 (3) 要注意同种可燃物在空气中燃烧与在氧气中燃 烧的不同现象。 7. C [解析] 氧化反应不一定都是化合反应,如石蜡和氧 气反应生成二氧化碳和水,属于氧化反应,但生成物不是 只有一种,不属于化合反应,A错误;化合反应是指两种或 两种以上物质反应后生成一种物质的反应,其特点为“多 变一”,有氧气参加的化学反应不一定是化合反应,化合反 应也不一定有氧气参加,B错误、C正确;物质与氧气发生 的化学反应属于氧化反应,生成物不一定有两种,D错误。 8. D [解析] 由图像中氧气的浓度的变化可知,空气中氧 气的浓度大约为20%,A正确;将氧气倒入倾倒室,MN 段 曲线快速上升,说明氧气的密度比空气大,B正确;25s后 氧气的浓度急速下降,因此实验中“提起中间隔板”操作对 应的时间点约在第25s,C正确;NP 段氧气的浓度逐渐减 小,蜡烛燃烧越来越弱,最后在P 点装置内氧气的浓度与 空气中氧气的浓度接近,因此蜡烛能正常燃烧,D错误。 9. (1) 吸收反应生成的二氧化硫,防止其污染空气 (2) 铁+氧气 点燃 →四氧化三铁 氧气不纯(合理答案均可) (3) 化合反应 (4) 澄清石灰水 10. 探究活动一:[实验内容一] (1) 125 [结论一] (2) 剧 烈 [拓展] (3) 不合理 没有对55%~60%范围内的氧 气体积分数进行实验(合理答案均可) 探究活动二:[实验 内容二] 剧烈燃烧,火星四射 [结论二] (4) 碳+氧气 点燃 →二氧化碳 [解析] 探究活动一:[实验内容一] (1) 这 瓶气体中氧气的总体积为250mL×60%=150mL,氮气 的体积约为250mL-150mL=100mL,空气的体积约为 100mL 4 5 =125mL,所以原集气瓶中预先装入水的体积约为 250mL-125mL=125mL。探究活动二:[结论二] (4) 随 着铁丝中含碳量的升高,铁丝燃烧产生的火星越多,说明 铁丝燃烧产生火星四射的现象可能和碳的燃烧反应有关。 课题3　制取氧气 第1课时 实验室制取氧气的反应原理 分解反应 1. C 2. A 3. B 4. D 5. C [解析] 过氧化氢分解生成氧气和水,氧气、水的质 量增加,完全反应后,氧气、水的质量不再变化,A错误、C 正确;过氧化氢分解生成氧气和水,过氧化氢的质量减小, 完全反应后,过氧化氢的质量为0,B错误;二氧化锰是催 化剂,反应前后其质量不变,D错误。 6. D [解析] 过氧化氢在催化剂二氧化锰的作用下,迅速 分解放出大量氧气,则瓶内的压强变大,充气气球缩小,红 墨水向左移动。 7. D [解析] 反应仓中为固液常温下制取氧气,可以为过 氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下分解生成水和氧气, 故反应仓中的液体试剂可以是过氧化氢溶液,A正确;氧 气不易溶于水,过滤仓利用氧气不易溶于水的性质,使氧 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 6 12 课题1　我们周围的空气 ▶ “答案与解析”见P5 1. (跨学科实践)(2024·蚌埠怀远期中)校园微 型空气质量“监测站”的组装和使用,可以提 高同学们保护环境的意识。下列说法中,不 正确的是 ( ) A. 二氧化硫是有刺激性气味的气体污染物 B. PM2.5的含量越高,空气质量越好 C. 积极植树造林有助于提升空气质量 D. 加强空气质量监测,有利于调控工业布 局、减少空气污染 2. (2024·铁岭西丰期中)日常生活里用到的下 列物质中,属于纯净物的是 ( ) A. 透明无色的糖水 B. 调味用的食醋 C. 牛奶 D. 降温用的冰水 3. 空气是宝贵的自然资源,与人类生活密切 相关。 (1) 空气属于 (填“纯净物”或“混合 物”),饼干在空气中变软是因为空气中含有 。 (2) 食品的包装袋中充满氮气可以防止食品 腐坏,利用的氮气性质是 。 (3) 如表所示为某城市某监测点监测到的空 气质量。依据表格内容回答问题。 污染物 PM2.5 PM10 SO2 CO NO2 空气质量 指数 69 95 9 0.8 42 ① 首要污染物是 。 ② 下列情况中,会增加表中空气质量指数的 是 (填字母)。 A. 焚烧垃圾 B. 利用太阳能热水器 C. 用煤作燃料取暖 D. 汽车排放尾气 4. 下列说法中,正确的是 ( ) A. 通常状况下,空气中氧气、氮气的体积比 约为1∶4 B. 通常状况下,无色、无臭的气体一定是 空气 C. 空气的成分是十分稳定的,一直固定不变 D. 空气中含量最低的是稀有气体 答案讲解 5. (创新实验)(2022·金昌改编)小亮 同学设计了如图所示的装置来测定 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. 白磷燃烧结束后,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 上升到刻度线“1”处 D. 实验成功的标志为左侧玻璃管内液面约 上升到刻度线“4”处 (第5题) (第6题) 6. (2024·无锡锡山期中)某兴趣小组利用氧气 传感器探究不同物质在空气中燃烧的耗氧量 情况。足量蜡烛和红磷分别在相同的密闭容 器中燃烧,测定的氧气的体积分数变化如图 所示。下列判断中,不正确的是 ( ) A. 燃烧后,两容器中氧气均未耗尽,红磷耗 氧量较多 B. 红磷燃烧过程中,容器内压强先增大后减小 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 化学(人教版)九年级上 第二单元　空气和氧气 实 验 视 频 13 C. 图中a点与b点对应容器内氮气体积分 数相等 D. 将足量蜡烛和红磷放在同一密闭容器中 燃烧,无法将容器内氧气完全消耗 7. 将下列常见的物质正确分类。(填序号) ① 氮气 ② 水 ③ 人体吸入的空气 ④ 奶 茶 ⑤ 二氧化碳 ⑥ 五氧化二磷 ⑦ 液态 空气 ⑧ 雨水 ⑨ 生锈的铁钉 纯净物: 。 混合物: 。 (第8题) 8. ★(2023·太原质检)如 图所示为“空气中氧气 体积分数测定”实验的 改进装置。主要操作 如下:在实际容积为150mL的集气瓶里,先 装进50mL的水,再按图示连接好仪器,按下 热的玻璃棒,白磷立即被点燃(白磷40℃时 即可燃烧,燃烧产物与红磷相同且易与水反应)。 (1) 该实验中白磷需稍过量,目的是 。 (2) 白磷从燃烧到熄灭、冷却的过程中,集气 瓶内水面的变化是 ; 若实验成功,则最终集气瓶中水的体积约为 mL。 (3) 通过该实验还可推出氮气的性质:氮气 难溶于水,其化学性质 (填“活泼”或 “不活泼”)。 (4) 集气瓶里预先装进的50mL水,在实验 过程中起到的作用有 (填字母)。 A. 加快集气瓶内气体冷却 B. 液封导管末端以防气体逸出 C. 吸收五氧化二磷 答案讲解 9. 实验是科学探究的重要方法。如图 甲、乙所示为测定空气中氧气含量的 两套实验装置,请结合图示回答问题: (第9题) 查阅资料可知,铜粉与氧气在加热的条件下 会发生反应生成氧化铜固体。 (1) 写出红磷燃烧的文字表达式: 。 (2) 选择图乙装置进行空气中氧气含量的测 定实验,打开弹簧夹,进行实验,在整个实验 过程中,可观察到活塞的移动情况是 。 (3) 图乙装置的试管中空气的体积为25mL, 反应前注射器活塞位于15mL刻度线处,反 应后注射器活塞位于9mL刻度线处,实验测 得的氧气的含量 (填“偏高”或“偏 低”),其原因可能是 (写出一种即可)。 (4) 与图甲实验相比,图乙实验有什么优点? (写出一条即可)。 (5) 为了帮助同学们更好地理解空气中氧气 含量测定的实验原理,老师利用传感器技术 实时测定了图甲装置内的压强、温度和氧气 浓度,其变化趋势如图丙所示。 ① 其中X 曲线表示的是 的变化 趋势。 ② 结合X、Y 两条曲线,解释图丙中BC 段压 强变化的原因: 。 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 第二单元　空气和氧气