第2单元 空气和氧气复习-【拔尖特训】2024-2025学年新教材九年级上册化学(人教版2024)

22 第二单元复习 ▶ “答案与解析”见P9 考点一 空气的组成及测定 典例1 下列空气中各组分的性质与用途,具有 对应关系的是 ( ) A. 氧气无色、无臭,可用于医疗急救吸氧 B. 氮气化学性质不活泼,可用于制造硝酸 C. 二氧化碳能与水反应,可用于制干冰 D. 稀有气体通电时能发出不同颜色的光,可用 于制航标灯 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 化学(人教版)九年级上 23 跟踪训练 1. (2024·盐城滨海期中)空气是人类生产活动 的重要资源。下列关于空气成分的说法,不 正确的是 ( ) A. 氧气具有氧化性,在反应中提供氧 B. 空气中氧气与氮气的体积之比约为1∶5 C. 工业上可用分离液态空气法制取氧气 D. 空气质量指数越大,空气质量状况越差 典例2 (2024·扬州高邮期中)为了测定空气 中氧气的含量,先在量筒中装入一定量的水,再 将装有足量潮湿的铁粉的饮用水瓶(瓶子有效 容积为345mL)旋紧瓶盖后放入其中,直至观察 到瓶子不再变瘪,记录反应前后数据如图所示。 关于该实验,下列说法中错误的是 ( ) (典例2图) A. 实验是利用铁生锈原理,消耗氧气 B. 为了减小实验误差,饮用水瓶需气密性好 C. 实验测得氧气体积分数约为20.87% D. 铁粉用量越多,测得的氧气体积分数越大 跟踪训练 2. 如图甲所示为空气中氧气含量测定的实验装 置,如图乙所示为用气体压力传感器测得的 集气瓶中压强变化的情况。 (第2题) (1) 图 甲 中 红 磷 燃 烧 的 文 字 表 达 式 为 。 (2) 实验中红磷要足量的原因是 ;实验前在集气瓶中预先放入了 20mL水,若集气瓶的容积为200mL,则理论上 倒流入集气瓶中的水的体积大约为 。 (3) 图乙中BC 段压强变化的原因是 ;CD 段压强变化 的原因是 ;导致DE 段 压强变化的实验操作是 。 (4) 根据图乙,小明认为:燃烧过程中,气体 温度升高对压强的影响大于氧气减少对压强 的影响。请说明他的依据: 。 考点二 氧气的性质及制取 典例3 如图所示为某同学整理的关于氧气性 质的知识网络图。下列说法中,正确的是( ) 氧气 物理性质 化学性质 Ⅰ. 支持燃烧:能与碳、硫、 磷、铁、镁、氢气、石蜡、 汽油等反应 Ⅱ. 使物质发生缓慢氧化:食 􀮠 􀮢 􀮡 􀪁􀪁 􀪁􀪁 􀮠 􀮢 􀮡 􀪁􀪁 􀪁􀪁 物腐烂、细胞呼吸等 (典例3图) A. 物质在氧气中燃烧都属于化合反应 B. 氧气能支持燃烧,常用作燃料 C. Ⅰ、Ⅱ涉及的两类反应都属于氧化反应 D. Ⅰ类反应放出热量,Ⅱ类反应吸收热量 跟踪训练 3. 下列关于如图所示的三个反应的叙述,错误 的是 ( ) (第3题) A. 由图示实验可知,集气瓶也能用作反应容器 B. 为了保证实验效果,可燃物要由瓶口迅速 伸至瓶底 C. 它们的生成物在常温下既有气体,又有液 体,还有固体 D. 实验Ⅲ中,集气瓶底装有少量细沙,可保 护集气瓶,防止瓶底炸裂 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 第二单元　空气和氧气 24 典例4 (2024·盐城大丰期中)氧气是一种重 要的气体,人们一直在寻找各种方法以获得所 需的氧气。 Ⅰ. 实验室制取氧气。 (典例4图甲) (1) 写 出 图 甲 装 置 中 标 号 仪 器 的 名 称: ① ;② 。 (2) 实验室中常用装置A来制取氧气,试管口放 一小团棉花的作用是 , 该反应的文字表达式为 。实验前,应先 (填“加试剂”或“检查装置的气密性”)。 加热试管时,应使用酒精灯的 加热。 (3) 用装置F采用向上排空气法收集氧气时,验 满的方法为 。对装置F改进后可用作家庭制 氧机上的湿化瓶(装置G)。下列关于该装置的 说法,正确的是 (填字母)。 A. b导管连接制氧机 B. b导管连接人吸氧气的塑料管 C. 可以判断是否有氧气输出 D. 可以观测氧气输出的速率 Ⅱ. 绿色植物制造氧气。 (4) 绿色植物通过光合作用将X与水转化为葡 萄糖与氧气,X可能是 (填字母)。 A. 氮气 B. 氩气 C. 二氧化碳 D. 二氧化硫 Ⅲ. 自制“制氧机”。 兴趣小组在跨学科实践课上制作了一台简易“制 氧机”,如图乙所示。A是过碳酸钠白色固体, 过碳酸钠加水溶解会分解生成碳酸钠和过氧化 氢,B是二氧化锰黑色粉末。制氧时,在反应仓 中加入适量水,再依次加入过碳酸钠和二氧化 锰,反应仓内黑色粉末翻腾,变得浑浊,仓壁变得 温热,过滤仓底部导管口有气泡冒出。 (典例4图乙) (5) 反应仓中过氧化氢反应生成氧气的文字表 达式为 。 (6) 若在实验室用过碳酸钠、二氧化锰、水制取 较纯净的氧气,则气体发生装置可选用 (从图甲A~E中选择,填字母,下同),收集装置 是 。 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 1. 氧气可以与木炭、硫、铁丝等物质发生反应。 下列关于这几个反应的说法,错误的是( ) A. 从反应条件看:都是点燃 B. 从反应现象看:都有“剧烈燃烧,放出大量热” C. 从物质状态看:反应物都是固体和气体, 生成物都是气体 D. 从物质种类看:反应物都有2种,生成物 都只有1种 2. 下列反应中,既不属于化合反应,又不属于分 解反应,但属于氧化反应的是 ( ) A. 碳酸钙 高温 →氧化钙+二氧化碳 B. 碳+氧气 点燃 →二氧化碳 C. 甲烷+氧气 点燃 →二氧化碳+水 D. 碳酸 →水+二氧化碳 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 化学(人教版)九年级上 25 答案讲解 3. (2023·开封质检)如图所示为硫在 氧气中燃烧的实验改良装置,下列 说法中,错误的是 ( ) (第3题) A. 实验过程中气球先鼓起后变瘪 B. 硫在氧气中燃烧,产生明亮的蓝紫色火焰 C. 实验中电烙铁的作用是通电放热,使硫粉 燃烧 D. 将水换为细沙也能达到吸收二氧化硫的目的 4. 有下列物质:① 高锰酸钾、② 洁净的空气、 ③ 液态氧、④ 二氧化碳、⑤ 海水、⑥ 硫粉、 ⑦ 加碘食盐、⑧ 冰和水、⑨ 加热高锰酸钾后 的剩余固体、⑩ 稀有气体。 (1) 属于混合物的是 (填序号)。 (2) 属于纯净物的是 (填序号)。 答案讲解 5. (2024·十堰郧西期中)某化学兴趣 小组对教材里的“探究空气中氧气 含量”实验完毕后集气瓶中是否还 含有氧气产生疑问,于是同学们设计了如图 甲所示的装置来探究磷在空气中燃烧后氧气 浓度的变化情况。 (第5题甲) [提出问题] 足量红磷在密闭的四颈平底烧 瓶内燃烧熄灭后,容器中是否有氧气剩余? [作出猜想] 猜想①:有氧气剩余;猜想②:无 氧气剩余。 [实验验证] 该小组的同学按图甲组装好实 验装置,利用高能激光笔照射燃烧匙上的红 磷,红磷燃烧直至熄灭;待装置完全冷却后, 将装有白磷的燃烧匙提出水面,再次用高能 激光笔照射,白磷居然也被点燃。 (1) 高能激光笔的作用是 。 (2) 红磷的燃烧产物与瓶底的热水发生化合 反应生成磷酸,其反应的文字表达式为 。 [实验结论] (3) 根据上述实验现象,得出的结论是猜想 正确。 (4) 教材里用红磷燃烧的方法 (填 “能”或“不能”)精确地测定空气中氧气的含 量,理由是 。 [拓展延伸] 如图乙所示为该小组的同学从 开始实验到最后装置冷却的整个实验过程 中,用氧气传感器测量容器内氧气的浓度变 化的曲线图。 (第5题乙) (5) 在图乙中, (填“A”“B”“C”“D” 或“E”)点时红磷熄灭;白磷开始燃烧至燃烧 结束对应的曲线为 (填字母)段。 [反思与评价] (6) 兴趣小组分析对比曲线BC 段和DE 段, 得出了“不同物质燃烧,需要的氧气的浓度不 一样”的结论。同学们由此联想到教材里的 一个实验: (填物质名称)在空气中 不能点燃,但在氧气中能点燃并剧烈燃烧。 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 第二单元　空气和氧气 垫细沙的作用是防止瓶底受热不均匀而炸裂。(4) 由题表 中实验现象可知:与硫相比,红磷可以在氧气浓度更低的 环境中燃烧,能充分消耗空气中的氧气,消耗氧气比硫更 加彻底,使实验结果更加准确。 5. D [解析] 若a处的粉末是木炭粉,加热木炭粉,能看 到木炭粉燃烧,但没有白烟产生,A错误;该实验不能证明 二氧化锰是过氧化氢分解反应的催化剂,要证明它是催化 剂,还需要验证二氧化锰的质量和化学性质在反应前后不 变,B错误;推入过氧化氢溶液后,不需要对准二氧化锰处 加热就能产生氧气,C错误;产生氧气越多,反应越剧烈,本 实验可以得出氧气浓度越大,燃烧得越剧烈的结论,D 正确。 6. D [解析] 装置①中的棉花是为了防止加热时,试管内 的粉末状物质随气流进入导管,A 错误;装置②中的仪器 包括长颈漏斗、锥形瓶、双孔橡胶塞和玻璃导管,B 错误;氧 气不易溶于水且不与水反应,密度比空气大且通常状况下 不与空气中的成分反应,可用排水法或向上排空气法收 集,故装置③和⑤均可用于收集氧气,C 错误;用装置⑥收 集氢气时,由于氢气的密度比空气的小,因此应从导管 a 处通入氢气,D 正确。 7. (1) ① 铁架台 ② 水槽 ③ 集气瓶 (2) A a (3) BD(或BE;或BF) (4) BC(或BF) (5) 81.4% [解析] (1) 题图甲中标号仪器的名称:①为铁架台;②为 水槽;③为集气瓶。(2) 发生装置是由反应物状态和是否 需要加热决定的。过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件 下常温分解,故选固液常温型发生装置A;氧气密度比水的 小且不易溶于水,若用F装置装满水来收集氧气,则氧气 应该从a端通入。(3) 加热高锰酸钾制取氧气要用固体加 热型发生装置,故选B;氧气密度比空气的大且不易溶于 水,收集装置可选D、E或F。(4) 实验室用加热氯化铵和 氢氧化钙两种固体混合物的方法来制备氨气,发生装置选 用固体加热型装置B;氨气密度比空气的小,极易溶于水, 收集装置选用C或F。(5) 设集气瓶的容积为V,开始时 集气瓶中装有集气瓶容积80%的水,此时集气瓶中装有集 气瓶容积20%的空气,则其中含有空气的体积为0.2V,含 有水的体积为0.8V;用排水法收集氧气后,集气瓶中仍留 有集气瓶容积15%的水,现有水的体积为0.15V,则此时 其中含有的气体总体积为0.85V,排水收集氧气的体积为 0.65V,故 此 时 气 体 中 氧 气 的 体 积 分 数 为 0.2V×21%+0.65V 0.85V ×100%≈81.4% 。 第二单元复习 ［知识体系构建］ 78% 21% 二氧化硫 二氧化氮 一氧化碳 二氧化 碳 二氧化硫 五氧化二磷 四氧化三铁 二氧化碳+ 水 水+氧气 锰酸钾+二氧化锰+氧气 排水 向上 排空气 液态空气 供给呼吸 支持燃烧(合理答案均可) ［高频考点突破］ 典例1 D [解析] 氧气可用于医疗急救是因为氧气具有 氧化性,能供给呼吸,A错误;氮气在一定条件下能与其他 物质发生反应,如与氧气在放电条件下化合,再进一步反 应,从而用于制造硝酸,B错误;干冰是固态二氧化碳的俗 称,将二氧化碳气体转化为固体,即可制得干冰,C错误;稀 有气体通电时能发出不同颜色的光,可制成多种用途的电 光源,如航标灯等,D正确。 [跟踪训练] 1. B [解析] 物质与氧气发生的反应属于氧 化反应,在氧化反应中,氧气提供氧,具有氧化性,A说法正 确;空气中氧气的体积分数约为21%,氮气约为78%,两者 的体积之比约为1∶4,B说法错误;利用液态氮和液态氧 沸点的不同,工业上用分离液态空气法制取氧气,C说法正 确;空气质量指数日报中空气质量指数越大,说明空气污 染物越多,空气质量越差,D说法正确。 典例2 D [解析] 该实验是利用铁生锈原理,消耗瓶内 的氧气,瓶内气体体积减少量即为氧气含量,A选项说法 正确;为了减小实验误差,饮用水瓶需气密性好,防止瓶外 的空气进入或瓶内的空气逸出,造成实验误差,B选项说法 正确;实验测得氧气体积分数为850mL-778mL 345mL ×100%≈ 20.87%,C选项说法正确;瓶内空气中的氧气含量是固定 的,铁粉应过量,保证完全消耗瓶内氧气,当氧气消耗完后, 剩余铁粉不再发生反应,氧气体积分数不再变化,所以并 不是铁粉用量越多,测得的氧气体积分数越大,D选项说法 不正确。 [跟踪训练] 2. (1) 红磷+氧气 点燃 →五氧化二磷 (2) 将氧 气完全消耗 36mL (3) 红磷燃烧放热,使瓶内气体受热 膨胀 反应消耗了氧气且温度逐渐降低 打开弹簧夹 (4) 燃烧过程中压强随时间的变化情况是先变大再变小, 先变大说明一开始反应放热,温度升高对压强的影响大于 氧气减少对压强的影响 [解析] (2) 实验中红磷要足量 的原因是将氧气完全消耗;若集气瓶的容积为200mL,则 理论上倒流入集气瓶中的水的体积为(200mL-20mL)× 1 5=36mL 。(3) 图乙中BC段压强升高,变化的原因是红 磷燃烧放热,使瓶内气体受热膨胀;CD 段压强减小,变化 的原因是反应消耗了氧气且温度逐渐降低;DE 段压强上 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 9 升到接近初始值,说明与大气压强相近,此时应该是打开 了弹簧夹,外部大气压将水压入集气瓶,使得集气瓶内外 压强平衡,故导致DE 段压强变化的实验操作是打开弹 簧夹。 典例3 C [解析] 物质在氧气中的燃烧不一定都属于化 合反应,如石蜡在氧气中充分燃烧生成水和二氧化碳两种 物质,不属于化合反应,A错误;氧气能支持燃烧,但本身 不具有可燃性,故不能用作燃料,B错误;Ⅰ、Ⅱ涉及的两类 反应都是物质与氧气发生的反应,都属于氧化反应,C正 确;燃烧和缓慢氧化都放出热量,D错误。 [跟踪训练] 3. B [解析] 由图示实验可知,集气瓶也可以 用作反应容器,A正确;为了保证实验效果,可燃物要由瓶 口缓慢伸至瓶底,B错误;由三种可燃物在氧气中燃烧的生 成物可知,在常温下既有气体,又有液体,还有固体,C正 确;由于铁在氧气中燃烧火星四射,并放出大量的热,故在 实验Ⅲ中,集气瓶底装有少量细沙,可保护集气瓶,防止生 成的熔融物使瓶底炸裂,D正确。 典例4 (1) ① 长颈漏斗 ② 集气瓶 (2) 防止加热时高 锰酸钾粉末随气流进入导管 高锰酸钾 加热 →锰酸钾+二氧 化锰+氧气 检查装置的气密性 外焰 (3) 将带火星的 木条放在导管口n处,若木条复燃,则证明氧气已集满 BCD (4) C (5) 过氧化氢 二氧化锰 →水+氧气 (6) B E [解析] (2) 装置A为固体加热型装置,且试管口有棉 花,故发生的反应为高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧 化锰和氧气,放一团棉花可以防止加热时试管内的粉末状 物质进入导管;实验前,应先检查装置的气密性,避免因装 置气密性不好而浪费试剂;加热试管时,由于外焰温度最 高,因此应使用酒精灯的外焰加热。(3) 氧气具有助燃性, 用装置F采用向上排空气法收集氧气时,将带火星的木条 放在导管口n处,若木条复燃,则说明氧气已集满。若b导 管连接制氧机,则制氧机产生的氧气使得G中压强增大, 水会从a口流出,A不正确;a导管连接制氧机,氧气不易 溶于水,会从b口排出,因此b导管连接人吸氧气的塑料 管,B正确;通过观察G中是否有气泡冒出,可以判断是否 有氧气输出,C正确;通过观察G中气泡的生成速率,可以 观测氧气输出的速率,D正确。(4) 绿色植物通过光合作 用将二氧化碳和水转化为葡萄糖和氧气。(5) 反应仓中过 氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下分解生成水和氧气。 (6) 实验室用过碳酸钠、二氧化锰、水制取较纯净的氧气, 反应物状态是固体和液体,反应条件是常温,则应选固液 常温型发生装置。因为氧气密度比空气大且不易溶于水, 制取较纯净的氧气,应选用排水法收集。 ［综合素能提升］ 1. C 2. C 3. D [解析] 硫燃烧放热,使瓶内气体受热膨胀,气球鼓 起,反应结束后温度逐渐降低到室温,氧气被消耗,生成的 二氧化硫被水吸收,瓶内气体减少,气球变瘪,A正确;硫在 氧气中燃烧,产生明亮的蓝紫色火焰,B正确;实验中电烙 铁的作用是通电放热,使硫粉燃烧,C正确;装置内水的作 用是吸收反应生成的二氧化硫,防止其污染空气,而细沙 不能吸收二氧化硫,D错误。 4. (1) ②⑤⑦⑨⑩ (2) ①③④⑥⑧ 5. (1) 点燃白磷或红磷 (2) 五氧化二磷+水 →磷酸 (3) ① (4) 不能 红磷不能把装置中的氧气耗尽 (5) C DE (6) 铁 [解析] (1) 高能激光笔的作用是使温度达 到白磷或红磷燃烧的最低温度,即点燃白磷或红磷。 (2) 红磷的燃烧产物是五氧化二磷,发生化合反应,生成物 只有磷酸。(3) 白磷燃烧,说明红磷燃烧后氧气有剩余,即 猜想①正确。(4) 当氧气浓度小到一定程度时,红磷就不 能燃烧,即红磷不能把装置中的氧气耗尽,测定结果不准 确。(5) 在图乙中C点时红磷熄灭;白磷开始燃烧至燃烧 结束对应的曲线为DE 段,因为此段氧气的浓度急剧减小。 (6) 铁在空气中不能点燃,但在氧气中能点燃并剧烈燃烧、 火星四射,说明不同物质燃烧,需要的氧气浓度不一样。 第三单元　物质构成的奥秘 课题1　分子和原子 1. D 2. A 3. D 4. B 解释某些现象时有关粒子特性的选择方法 通常,涉及物质的扩散或挥发等问题的,应该用粒 子运动的特性解答;涉及物质三态变化、热胀冷缩、不同 液体混合时总体积减小等问题的,应该用粒子之间有间 隔的特性解答;涉及物质的化学性质问题的,应该用不 同粒子的化学性质不同的特性解答。 5. D [解析] 分子、原子和离子都是构成物质的基本粒 子,所以分子和原子都可以构成物质,A正确;物质由什么 粒子构成,保持该物质化学性质的就是什么粒子,所以由 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 01