专题02 空气、氧气和水-【寒假自学课】2025年九年级化学寒假提升精品讲义（人教版2024）

专题02 空气、氧气和水 考点聚焦：复习要点+知识网络，有的放矢 重点专攻：知识点和关键点梳理，查漏补缺 难点强化：难点内容标注与讲解，能力提升 提升专练：真题感知+提升专练，全面突破 空气、氧气 1.说出空气的主要成分，认识空气对人类生活的重要作用。 2.知道氧气能跟许多物质发生氧化反应。 3.能结合实例说明氧气的主要性质和用途。 4.初步学习氧气的实验室制取方法。 5.知道催化剂对化学反应的重要作用。 水 1.知道水对生命活动的重大意义，认识水是宝贵的自然资源，树立保护水资源和节约用水的意识。 2.认识水的组成，知道硬水与软水的区别。 3.了解吸附、沉降、过滤和蒸馏等净化水的常用方法。 考点1 空气和氧气 1.空气（化学史：法国化学家 利用定量的方法研究了空气的成分） 空气的组成（体积分数） 用途 氮气(N2,约 ) 被用作 ；制造硝酸和氮肥的重要原料；医疗上可用液氮进行冷冻治疗等 氧气(O2,约 ) ① ,如动植物呼吸、医疗急救、航空航天； ② ，如炼钢、气焊等 稀有气体(约 ) 液态氦可用于制造低温环境；可用于航标灯、霓虹灯等 二氧化碳(CO2,约 ) 不燃烧，也不支持燃烧，用于 ;作气体肥料；制碳酸饮料；干冰(固态二氧化碳)用于 等 其他气体(约0.03%) — 2.保护大气环境 目前计入空气质量评价的主要污染物及其危害：①固体污染物： 等与雾霾的形成有关；②气体污染物：SO2、NO2等→形成 ; (有毒)、O3等 防治措施：使用清洁能源，加强空气质量监测，积极植树、种草等。 3.氧气 （1）物理性质：在通常状况下，氧气是一种 、 的气体， 溶于水，密度比空气 。液态为 色，固态为 。 （2）化学性质 物质（颜色、状态） 反应现象 化学方程式 硫（淡黄色固体） （1）在空气里燃烧发出微弱的 ，放出热量，生成 的气体 （2）在氧气里燃烧得更旺，发出 火焰，放出热量，生成有刺激性气味的气体 木炭（灰黑色固体） （1）在空气里燃烧持续 ，放出热量，生成 的气体 （2）在氧气里燃烧发出 ，放出热量，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体 ①完全燃烧： ②不完全燃烧： 铁丝（银白色固体） （1）在空气中，铁丝只能产生红热现象，不能燃烧。 （2）在氧气中，铁丝 镁条（银白色） 发出 ，生成 ，放出热量 红磷（红色固体） 产生大量的 ，放出热量 氢气 发出 ，放出热量；在火焰上方罩一个干燥的烧杯，观察到烧杯内壁出现 一氧化碳、甲烷 发出 ，放出热量 4.氧气的制取:①工业制法(物理变化): ，利用空气中液氮和液氧的 不同制取氧气；②实验室制法(详见本讲义难点强化2) 考点2 自然界的水 1.保护水资源的措施 合理利用水资源 生活：推广节水器具；一水多用，如用淘米水浇花等 工业：应用新技术、改进工艺和工业用水重复使用 农业：采用节水灌溉方式，如改漫灌为 等 政府：修建水库、实施跨流域调水等 防治水体污染 应用新技术、新工艺可以减少污染物的产生；对污水进行处理，使之符合排放标准 2.水的净化方法 净水方法 原理 作用 净水程度 沉降 静置沉降 利用重力作用使水中较大颗粒的不溶性杂质自然沉降 除去 从上往下，由低到高 吸附沉降 加入 ，利用其溶于水后生成的胶状物吸附悬浮的小颗粒，使其聚集在一起形成较大颗粒而沉降下来 过滤 把液体与不溶于该液体的固体物质分离 除去 吸附 利用活性炭等具有吸附作用的物质，把水中一些不溶性杂质滤去，部分可溶性杂质吸附在其表面而除去 吸附部分 、除去 蒸馏 通过加热的方法使水变成水蒸气，然后将其冷凝成蒸馏水 除去 3.软水和硬水 定义 含有 可溶性的 化合物的水叫做硬水。 可溶性的钙、镁化合物的水叫做软水 检验 硬水与 接触泡沫 ，浮渣 ；软水与 接触泡沫 ，浮渣 危害 硬水易生水垢；浪费肥皂还洗不干净；锅炉水硬度太高易引发爆炸；长期饮用硬度过高的水对人体健康不利 软化方法 工业： 生活： 注意 （1）硬水中含有较多可溶性钙、镁化合物，一定是混合物。硬水是澄清、透明的。 （2）澄清、透明的水不一定是软水，软水可以是含较少可溶性钙、镁化合物的水，不一定是纯净物，纯水一定是软水。 强化点1 实验探究空气中氧气的含量 实验原理 利用红磷燃烧消耗密闭容器中的氧气，使密闭容器内压强减小，在大气压的作用下，进入容器内水的体积即为减少的氧气的体积。 反应原理 4P+5O2 点燃 2P2O5 实验操作 （2）实验时，连接装置并检查装置气密性后，接下来的实验步骤依次为 acbd (填序号)。 a.在集气瓶中加入少量水，目的是吸收五氧化二磷，防止污染空气，且可吸热降温。将水面上方空间分为5等份，并做标记； b.在燃烧匙内放入足量的红磷，用酒精灯加热，点燃红磷后立即伸入瓶中并把橡胶塞塞紧； c.用弹簧夹夹紧乳胶管； d.待红磷熄灭并冷却至室温后，打开弹簧夹，观察现象。 实验分析 （3）红磷燃烧的现象是产生大量白烟，放出热量。 （4）打开弹簧夹，烧杯中的水被吸入集气瓶，瓶内液面上升，出现该现象的原因是集气瓶内氧气被消耗，瓶内压强减小。 实验结论 （5）按照拉瓦锡研究空气成分的实验结论，可知理论上集气瓶内液面应上升至约刻度 1 处。 （6）实验结束，集气瓶中剩余气体的主要成分是氮气，物理性质：难溶于水，化学性质：不燃烧也不支持燃烧。 试剂选择 （7）实验结束后，同学们依据该实验的原理，又分别用铁丝、木炭、硫粉代替红磷进行实验(如图2所示)。其中能达到实验目的的是 C (填序号)。 强化点2 氧气的实验室制取与性质探究 实验1：氧气的实验室制取 反应原理 （1）高锰酸钾制取氧气时反应的化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ （2）过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气时反应的化学方程式为H2O2H2O+O2↑，其中二氧化锰在反应中的作用是作催化剂（或加快反应速率）。 发生装置 （3）用高锰酸钾制取氧气，应选择的发生装置是A(填字母序号，后同)，该装置需进行的改进是在试管口放一团棉花。 （4）用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，应选择的发生装置是 B ；若要得到平稳的气流，可将装置B中的长颈漏斗改为分液漏斗（或注射器），改进后的装置作用：控制化学反应速率。 （5）装置B制取氧气时，长颈漏斗需伸入液面以下，其目的是形成液封，防止生成的气体从长颈漏斗逸出 。 收集装置 （6）实验室要收集干燥的氧气，应选择的装置为 C (从图1中选择，后同)，若要收集较纯净的氧气，应选择的装置为 E 。 （7）用装置C收集氧气时，导管应伸入集气瓶底部，目的是排尽集气瓶中的空气。 （8）用装置E收集氧气的最佳时机是导管口有连续且均匀的气泡产生时开始收集，说明氧气已收集满的现象是集气瓶瓶口有大气泡冒出。 (9)若用图2装置收集氧气，气体应从 m (填“m”或“n”，后同)端管口通入；若装置中充满水时，气体应从 n 端管口通入。 检验与验满 (10)①检验：如图3，将带有火星的木条放入集气瓶中，若木条复燃，说明集气瓶内的气体是氧气。 ②验满：如图4，将带有火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，说明氧气已集满。 实验操作细节 (11)在检查装置B气密性时，用弹簧夹夹紧乳胶管，向长颈漏斗内注水，长颈漏斗末端可能会出现如图5所示现象，其中一定能说明装置气密性良好的是 b (填字母) 实验意外现象分析 (12)①用高锰酸钾制备并用排水法收集氧气时，发现水槽中的水变红，其原因是试管口未塞棉花。 ②用装置A、E制取并收集氧气，收集满氧气移出集气瓶时，进行了如图6所示的操作，该操作会导致的后果为收集到的氧气不纯；实验结束后，观察到水槽中的水倒吸入试管，其原因可能是实验结束后先熄灭酒精灯，再将水槽中的导管撤出。 (13)小组同学用图7所示实验装置制取氧气。小布袋里放入的固体试剂的名称是二氧化锰。与教材实验装置相比，该发生装置的优点是通过放下和提起粗铜丝，可以随时控制反应的发生和停止。 实验2：氧气的性质 ①木炭的燃烧实验 实验原理 （1）木炭完全燃烧的化学方程式为C+O2 点燃 CO2 实验步骤及现象 （2）用坩埚钳夹取一小块木炭放在酒精灯火焰上加热，观察到的现象是木炭红热。接着把加热过的木炭由瓶口向下 缓慢 (填“缓慢”或“快速”)插入充满氧气的集气瓶中，这样操作的目的是防止伸入过快使集气瓶中的氧气因受热膨胀而逸出；观察到的现象是木炭发出白光，放出热量。 （3）燃烧停止后取出坩埚钳，向集气瓶中加入少量澄清石灰水，振荡，观察到的现象是澄清石灰水变浑浊。 实验反思 （4）实验结束后，集气瓶内因燃烧产生二氧化碳，且消耗了大部分氧气，导致木炭熄灭。 ②硫的燃烧实验 实验原理 （1）硫燃烧的化学方程式为S+O2 点燃 SO2 实验现象 （2）不同点：硫在空气中燃烧发出微弱的淡蓝色火焰，在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰。 （3）相同点：硫在空气和氧气中均剧烈燃烧，产生刺激性气味的气体，放热。 注意事项 （4）集气瓶内预先放入一些水的目的是吸收生成的二氧化硫，防止污染空气。 （5）集气瓶底的水 不能 (填“能”或“不能”)用细沙代替 实验反思 （6）根据硫在空气和氧气中燃烧的现象说明燃烧的剧烈程度与 氧气浓度 有关。 ③细铁丝的燃烧实验 实验原理 （1）细铁丝燃烧的化学方程式为3Fe+2O2 点燃 Fe3O4 实验步骤 （2）实验前，用砂纸将细铁丝打磨光亮，目的是除去细铁丝表面的氧化物和污物。 （3）在细铁丝下端系一根火柴的作用是引燃细铁丝。 （4）点燃火柴，待火柴快燃尽时，将细铁丝伸入集气瓶中，这样做的原因是防止火柴燃烧消耗集气瓶中的氧气。 实验现象 （5）实验中观察到细铁丝剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热。 实验反思 （6）集气瓶内预先放一些水的目的是防止生成的高温熔融物溅落，使集气瓶底炸裂，水还可以用细沙代替。 实验意外现象分析 ①实验结束后，若发现集气瓶炸裂，可能的原因是燃着的细铁丝不小心碰到集气瓶瓶壁。 ②进行该实验时，未观察到细铁丝燃烧，可能的原因是氧气不纯（或温度未达到细铁丝的着火点）。 实验细节分析 如图2是进行实验的几种操作，更能提高实验成功率的操作是 C (填字母)。 强化点3 水的组成及变化探究 反应原理 （1）图1发生反应的化学方程式为2H2+O2 点燃 2H2O；图2电解水时发生反应的化学方程式为2H2O 通电 2H2↑+O2↑ 实验现象 （2）图1实验中可观察到烧杯内壁有水雾产生。 （3）图2接通电源后，两玻璃管中均有 气泡 产生，实验结束后a、b两玻璃管中产生气体的体积比约为2：1。 产物检验 （4）检验图2中两玻璃管中气体的方法：打开活塞，用燃着的木条分别靠近a、b玻璃管尖嘴处，a管口气体安静地燃烧，说明气体为氢气；b管口观察到的现象为木条燃烧得更旺，说明气体为氧气。 实验结论 （5）由上述两个实验可得出水是由氢元素和氧元素组成的 实验反思 （6）图1实验中点燃氢气前需要进行的操作是验纯，若缺少该操作，可能会导致爆炸。 （7）图2实验前，常向水中加入少量硫酸钠溶液或氢氧化钠溶液的目的是增强导电性。 实验操作细节 （8）图2实验开始前，向电解器中加水时，电解器玻璃管a、b两端的活塞应打开(填“打开”或“关闭”)。 实验意外现象分析 (9)小组同学进行图2实验时，发现实际a、b玻璃中产生气体的体积比大于理论值，下列对产生此现象的原因猜想不合理的是 C (填字母)。 A.部分氧气溶于水 B.部分氧气与电极材料发生反应 C.部分氧气与氢气反应重新生成了水 作图 (10)请补全如图3中水通电时的微观模型图。 曲线分析 (11)图4中能正确反映电解水生成气体的质量或体积关系的是_____(填字母)。 水质检测和自制净水器 (12)某兴趣小组同学开展如下实践活动。 ①自制净水器：如图5净水流程依标号顺序进行。吸附剂选用活性炭，是因为活性炭具有吸附性，工业上制某消毒剂的化学方程式：Cl2+2NaClO2==2ClO2+2X，X的化学式为 NaCl 。 ②水质检测：TDS(总溶解性固体物质)是水质的一项重要指标，如图6，某水样经自制净水器净化后的TDS值为156 mg/L，则净化后的水质纯度为 一般 。 真题感知 1．（2024·江苏无锡·中考真题）通过实验测定了空气成分的科学家是 A．牛顿 B．道尔顿 C．拉瓦锡 D．门捷列夫 2．（2024·上海·中考真题）自来水生产中具有吸附性的物质是 A．氯气 B．活性炭 C．臭氧 D．泥沙 3．（2024·海南·中考真题）小冰参加学校科学实践活动，设计并组装一个微型空气质量“检测站”来监测校园里 的空气质量。下列不属于空气质量监测污染物的是 A．CO2 B．SO2 C．NO2 D．PM2.5 4．（2024·内蒙古兴安盟·中考真题）水是一种宝贵的自然资源，下列有关水的说法不正确的是 A．在净水过程中明矾起消毒杀菌作用 B．天然水经过沉淀、过滤、吸附等净化处理后得到的水是混合物 C．工业废水经处理符合排放标准后排放 D．硬水是含有较多可溶性钙、镁化合物的水 5．（2024·上海·中考真题）氦气能代替氢气作为飞艇的填充气体，其优势在于 A．通电能发光 B．无气味 C．化学性质稳定 D．密度小 6．（2024·云南·中考真题）某同学自制的简易净水器如图所示，下列说法错误的是 A．活性炭可吸附水中的色素和异味 B．该装置可除去泥沙等难溶性杂质 C．该装置净水过程发生了化学变化 D．河水经该装置净化后仍是混合物 7．（2024·宁夏·中考真题）下列有关水的组成和构成说法正确的是 A．水是由水分子构成的 B．水是由氢气和氧气组成的 C．水是由氢原子和氧原子构成的 D．水是由两个氢元素和一个氧元素组成的 8．（2023·山东德州·中考真题）下图是自来水厂净水过程示意图。下列有关说法正确的是 A．吸附沉降和消毒是物理变化 B．过滤可以使硬水软化 C．活性炭可以去除色素和异味 D．净化后的水是纯净物 9．（2024·天津·中考真题）下列对实验现象的描述正确的是 A．红磷在空气中燃烧，产生大量白雾 B．硫在空气中燃烧，发出蓝紫色火焰 C．木炭在空气中充分燃烧，生成二氧化碳 D．过氧化氢溶液中加入二氧化锰，迅速产生大量气泡 10．（2024·广西·中考真题）下列物质能在氧气中剧烈燃烧，产生火星四射现象的是 A．蜡烛 B．红磷 C．木炭 D．铁丝 11．（2024·北京·中考真题）用如图所示装置进行实验，测定出空气中约占（按体积计算）。下列叙述不正确的是 A．②中瓶内空气的体积约为200mL B．可加热铁丝引燃铜匙中的白磷 C．白磷的作用是消耗②中瓶内的 D．最终注射器活塞移至约40mL刻度线处 12．（2024·海南·中考真题）“蛟龙”号载人潜水器在深海工作时，携带的气体中能供给呼吸的是 A．氧气 B．氮气 C．水蒸气 D．二氧化碳 13．（2024·海南·中考真题）为了探究影响过氧化氢分解速率的因素，设计了如下几组实验。下列说法不正确的是 序号 过氧化氢溶液 MnO2质量 反应温度 体积 溶质质量分数 ① 10mL 5% 0.1g 25℃ ② 10mL 10% 0.1g 25℃ ③ 10mL 5% 0.1g 40℃ ④ 10mL 5% 0.3g 25℃ A．对比①与②，可以探究过氧化氢溶液浓度对反应速率的影响 B．对比②与③，可以探究温度对反应速率的影响 C．对比①与④，可以探究MnO2的质量对反应速率的影响 D．实验①与实验③最终收集到的氧气质量基本相同 14．（2024·四川德阳·中考真题）在水电解器的玻璃管中注满水，接通直流电源一段时间后的情况如图所示。下列叙述错误的是 A．通电过程中，观察到 b 中液面下降 B．a和c中收集气体的方法均为排水法 C．可用带火星的木条检验 a 中的气体 D．通过水通电生成的两种物质可以确定水由氢、氧元素组成 15．（2024·海南·中考真题）我国科学家发明的无淡化海水直接电解制氢技术，利用防水透气膜将海水和电解槽隔离开，从根本上解决了海水杂质离子对设备的腐蚀问题，其工作原理如图所示。下列有关说 法中不正确的是 A．理论上，该设备制得氢气与氧气的质量比为1：8 B．防水透气膜选择性允许气态的水分子透过 C．电解槽中a电极与电源的负极相连 D．电解槽中的氢氧化钾可增强水的导电能力 （2024·内蒙古赤峰·中考真题）空气是地球上宝贵的自然资源，人类对空气的认识经历了漫长的研究和探索过程。完成下面小题。 16．18世纪70年代，拉瓦锡通过定量实验证明了空气是混合物，其中约占空气体积的气体是 A． B． C． D． 17．随着科技的发展，空气中各成分的应用越来越广泛。下列用途主要利用物理性质的是 A．氮气——充氮包装 B．氧气——医疗急救 C．稀有气体——激光技术 D．二氧化碳——气体肥料 18．如图是测定空气中氧气含量的改进实验装置（夹持装置已省略），对该实验认识正确的是 A．现象：实验过程中，红磷燃烧，产生大量白雾 B．推论：实验后，玻璃管中剩余气体具有可燃性 C．分析：红磷的量多或少，都不会影响实验结果 D．评价：用改进装置实验，能减少对空气的污染 19．（2024·内蒙古包头·中考真题）某小组探究酸碱性对过氧化氢分解快慢的影响。时，每次向过氧化氢溶液滴加调节剂，使溶液的从3依次调至13，测得30分钟内产生气体的体积随的变化关系如图。下列分析正确的是 A．过氧化氢分解的化学方程式： B．越大，过氧化氢溶液分解速率越快 C．过氧化氢溶液在中性溶液中生成氧气体积最大 D．，30%过氧化氢溶液在的酸性环境中不易分解 20．（2024·广东·中考真题）探究H2O2分解速率的影响因素，下列分析正确的是 实验编号 H2O2溶液 催化剂(0.1g) 温度/℃ 体积/mL 溶质质量分数/% ① 5 10 — 20 ② 5 10 MnO2粉末 20 ③ 5 5 MnO2粉末 20 ④ 5 5 MnO2粉末 40 ⑤ 5 5 Fe2O3粉末 20 A．①④探究有无催化剂的影响 B．②③探究H2O2溶液浓度的影响 C．②④探究反应温度的影响 D．④⑤探究催化剂种类的影响 21．（2024·内蒙古通辽·中考真题）实验室用加热一定质量的高锰酸钾制氧气，下列图像能正确反映对应变化关系的是 A． B． C． D． 22．（2024·湖南长沙·中考真题）小张同学在实验室里用高锰酸钾固体制取氧气，请回答下列问题： （1）写出仪器①的名称 ； （2）收集氧气，可选择的收集装置是 （填字母）； （3）为了防止加热时试管内的粉末状物质进入导管，应在试管口放一团 ； （4）验满时，将带火星的木条放在集气瓶口，发现木条 ，说明氧气已经集满。 23．（2022·山东东营·中考真题）回答下列问题 （1）黄河水经沉降、吸附、杀菌消毒等净化过程可得到自来水，自来水属于 （填“混合物”或“纯净物”）。 （2）饮用硬度过大的水不利于人体健康，生活中常用 检验水是硬水还是软水。 （3）如图是电解水的实验装置图，连接正负两极的玻璃管内产生的气体体积比为 ，检验a管中产生的气体方法是 。 （4）北京冬奥会“飞扬”火炬使用氢气作为燃料，体现了绿色奥运理念。氢气作为绿色燃料的优点是 。 （5）如图是两种变化的微观图示： ①②两种变化中属于物理变化的是 （填“①”或“②”），从微观角度看，物质发生化学变化的实质是 。   24．（2024·江西·中考真题）兴趣小组追寻科学家的足迹，对水进行探究。 【宏观辨识】根据实验探究水的组成 （1）水的合成：在密闭容器中将氢气和氧气的混合气体点燃，根据容器内生成的小水珠可知，水是由 组成的化合物。 （2）水的分解：电解水一段时间后（如图），观察到管a和管b中气体体积比为 ，经检验管a中的气体是 （填化学式）。 【证据推理】结合实验现象推算水分子中氢、氧原子个数比。 （3）方法一：根据相同条件下气体的体积比等于其分子的个数比，得出电解水的产物中氢、氧原子个数比为 ，进而推算出结果。 （4）方法二：已知电解水实验中氢气和氧气的体积比和正、负极产生气体的 ，可计算出水中各元素质量比，结合氢、氧原子的相对原子质量，可进一步推算出结果。 【模型构建】 （5）以分子构成的物质为例，图中“▲”表示的是 。 25．（2024·青海·中考真题）为了饮水便利，许多公共场所安装了直饮水机，处理步骤如图所示： （1）步骤①中PP棉可以除去水中的泥沙等大颗粒杂质，与实验室常用的 操作相同；步骤②中用 吸附色素和异味。 （2）水是生命之源，守好“中华水塔”，筑牢国家生态安全屏障，青海义不容辞。下列有关水资源保护的做法正确的是______（填字母） A．河流源头建化工厂 B．用无磷洗衣粉洗衣服防止水体富营养化 C．随意向河道丢弃生活垃圾 D．将生活污水和畜牧养殖废水直接排入河流 提升专练 1．（2024·云南昆明·一模）神舟十三号载人飞船返回舱成功着陆。返回舱内可以供给航天员呼吸的气体是 A．氧气 B．氮气 C．稀有气体 D．二氧化碳 2．（2022·上海徐汇·一模）自来水生产过程中使用液氯或二氧化氯，它们的作用是 A．吸附杂质 B．除去可溶性杂质 C．凝聚悬浮的杂质 D．杀菌消毒 3．（2024·甘肃金昌·一模）空气是一种宝贵的资源。下列有关空气成分的说法正确的是 A．空气中氮气的体积分数最大 B．稀有气体是一种纯净物 C．氧气能够燃烧，可作燃料 D．二氧化碳属于空气污染物 4．（2024·云南德宏·一模）下列关于空气的说法中，不正确的是 A．空气是一种宝贵的资源 B．SO2、NO2、CO2都是空气污染物 C．空气中的稀有气体是混合物 D．空气中的氧气主要来自于光合作用 5．（2024·安徽亳州·一模）下列有关实验现象描述正确的有 ①木炭燃烧后生成黑色固体； ②红磷在空气中燃烧产生大量白雾； ③蜡烛在空气中燃烧，生成二氧化碳和水； ④硫在氧气中燃烧产生蓝紫色火焰，放热，生成一种有刺激性气味的气体。 A．1个 B．2个 C．3个 D．4个 6．（2025·云南昆明·一模）空气污染是对人类健康和社会经济活动的最大威胁之一、下列气体中属于空气污染物且会形成酸雨的是 A．SO2 B．Ne C．N2 D．O3 7．（2023·山东临沂·二模）我国首次在世界上拍摄高分辨图像的水分子内部结构（见如图），在水科学领域取得重大突破，利用和改变水的特性将成为可能。有关水的说法中不正确的是 A．每个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成 B．利用水分子成像技术，可能会改变水的特性 C．水是由氢元素和氧元素组成的氧化物 D．水分子中含有氢分子和氧分子 8．（2024·山东烟台·一模）人类的日常生活和工农业生产都离不开水。下列有关水的说法正确的是 A．地球上的淡水资源十分丰富 B．自来水厂净水的方法有过滤、吸附、煮沸 C．水的分解与合成能证明水的组成元素 D．水的天然循环中水分子发生了改变 9．（2024·陕西宝鸡·二模）2024年世界水日的主题是“以水促和平”。保护水资源是每个公民应尽的义务和责任。饮用水的下列净化过程中发生了化学变化的是 A．静置沉淀 B．浑浊水过滤 C．活性炭吸附 D．加消毒剂杀菌 10．（2023·甘肃嘉峪关·一模）如图装置常用来测定空气中氧气的含量，下列对该实验的认识中正确的是 A．燃烧匙中的红磷可以换成细铁丝 B．红磷燃烧时就打开止水夹 C．红磷的量足会导致进入集气瓶中水的体积大于1/5 D．该实验可说明N2不支持燃烧 11．下列物质在氧气中燃烧，能生成黑色固体的是 A．木炭 B．铁丝 C．红磷 D．硫粉 12．（2024·云南怒江·一模）空气的成分中，约占空气总体积的气体是 A． B． C． D． 13．（2024·新疆克孜勒苏·一模）氧气是一种重要的气体，人们一直寻找通过各种方法获得所需的氧气。 项目一：工业上制取氧气 （1）工业上一般采用分离液态空气制取氧气，在生产中要控制温度在-196℃～-183℃之间。该过程主要发生 (填“物理”或“化学”)变化。 项目二：实验室制取氧气 某化学兴趣小组的同学利用过氧化氢溶液、二氧化锰、高锰酸钾，开展氧气的实验室制取和有关性质的研究。请结合下列实验装置，回答有关问题。 （2）写出图中标号仪器的名称：① ；② 。 （3）根据所给的药品，实验室里选择一种节能环保、操作简便的方法制取氧气，所选的药品是 。 （4）实验室中用高锰酸钾制取氧气，发生反应的文字表达式为 。实验室要收集一瓶氧气做铁丝燃烧的实验，收集装置最好应选择 (从C～E中选)。 （5）装置F有多种用途，若采用排空气法收集氧气时，气体应从m管口通入集气瓶中，此时如何验满氧气 。 项目三：家庭中制取氧气 （6）某家庭制氧机上有湿化瓶装置。人吸氧时观察到瓶中有气泡。湿化瓶装置类似于如图。关于该装置，下列说法正确的有__________(填字母序号)。 A．b导管连接制氧机 B．b导管连接人吸氧气的塑料管 C．使用该装置可以观测是否有氧气输出 D．使用该装置可以观测氧气输出的速率 14．（2024·云南昆明·一模）根据如图装置，回答下列问题。 （1）写出装置中标号的仪器名称：① ；② 。 （2）装置A可用于高锰酸钾制取氧气，反应的文字表达式是 ，试管口放一团棉花的目的是 。 （3）若用过氧化氢溶液制取氧气，为了控制反应的速率，则应选择的发生装置为 （填序号），可用D装置收集氧气的依据是 ，如何证明收集的气体是氧气？ 。 （4）G是一种可用于集气、洗气等的多功能装置。氢气是一种密度比空气小、难溶于水且与水不反应的气体，若用G装置收集氢气，氢气应从 （填“a”或“b”）进入G中；若将G装置内装满水，再连接量筒，就可以用于测定氢气的体积，则量筒与G装置 （填“a”或“b”）连接。 15．（2024·福建宁德·一模）建构思维模型 【原理分析】 （1）利用某种化学物质将氧气反应，以测定空气中氧气的含量，属于思维模型中的 （填“分离转移”或“反应转化”）。 【实验操作】 （2）如图1进行开展“空气中氧气含量的测定”实验。其中实验2是在集气瓶内壁用水均匀涂附铁粉除氧剂（其中辅助成分不干扰实验）。实验1中反应的化学式表达式： 。若红磷熄灭后冷却至室温，打开止水夹，发现进入瓶中的水少于理论值，原因可能是 （写1种即可）。 【数据推导】 （3）用数字传感器测实验1、实验2中氧气的体积分数随时间变化的关系如图2所示。可知实验 （填“1”或“2”）测定氧气体积分数的结果更准确，判断依据是： 。 16．（2023·湖南怀化·一模）水是生命之源，也是人类最宝贵的资源。请回答： （1）水是由 构成的； （2）下列水的净化方法中净化程度最高的是_____（填字母序号）。 A．静置沉淀 B．吸附沉淀 C．蒸馏 D．过滤 （3）硬水给生活带来许多困扰，生活中常用 来鉴别硬水和软水，用 的方法来降低水的硬度。 （4）节约用水也是保护水资源的一种方法，请你写出节约用水的一种方法 。 17．（2024·吉林长春·模拟预测）2024年3月22日是第三十二届“世界水日”，联合国确定2024年“世界水日”主题为“以水促和平”。直饮水机是目前很多学校选择的饮用水供水方式，其工作流程如下图： （1）直饮水机中活性炭颗粒主要除去自来水中的色素和异味，这是利用了活性炭的 ； （2）超滤膜的作用相当于实验室中的 (填操作名称)，该操作过程中，玻璃棒的作用是 ； （3）紫外线灯管照射是为了杀菌消毒。直饮机使用方便，只要将其与自来水管对接，截留清除水中的有害物质(如细菌，微生物等)便能得到直饮水，直饮水属于 (选填“纯净物”或“混合物”)。 18．（2024·吉林长春·一模）让“山更绿，水更清，空气更清新”是我们共同的追求，“水更清”就得保护好水资源。天然水中往往含有很多杂质，必须经过净化处理后才能饮用，请回答下列问题： （1）从物质分类的角度看，天然水属于 （填“纯净物”或“混合物”）； （2）小明同学采用如图所示的简易装置对浑浊的河水进行净化，装置中小卵石和石英砂的作用相当于实验室中的 操作： （3）硬水会给生产和生活带来很多危害，生活中我们可以通过 来降低水的硬度，并起到消毒杀菌的作用； （4）自来水厂一般使用次氯酸钠（NaClO）进行消毒，其中氯元素的化合价为 ； （5）自然界中水循环的现象，从微观角度理解，下列说法正确的是________。 A．水分子在不断运动 B．水分子的间隔发生改变 C．水分子发生了改变 19．（2024·福建泉州·一模）某小组同学对生活中水展开了项目式学习探究。 【项目一】：探究自来水的生产过程 （1）如图1是自来水的生产过程。据图回答： ①该过程中使用的净水方法有 。（填字母序号）a．沉淀  b．过滤  c．蒸馏 ②现在很多家庭在家中自来水出口加装净水装置，清除水中有害物质，可直接输出符合国家标准的饮用水，该饮用水属于 。（选填“混合物”或“纯净物”） ③在净水时，可用明矾作絮凝剂沉降小颗粒不溶性杂质，其化学式为，n的值为 。 【项目二】：完成水的电解任务 （2）①利用注射器模拟电解水实验装置。烧杯中盛有蒸馏水，加入氢氧化钠为了增强溶液的导电性，接通电源（图2所示）。接通电源后发生反应的化学符号表达式为 。 ②电解水过程中没有发生改变的微粒是 （填名称）。 ③电解开始时，正极和负极产生气体的体积比小于，可能原因为 （写一条即可）。 20．（2024·安徽亳州·一模）2024年10月30日，搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，约10分钟后，神舟十九号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，发射取得圆满成功。人类探索太空永无止境。 （1）液氢是神舟飞船的重要燃料，氢气是理想的清洁能源但是储存难度较大。储氢分为物理储氢和化学储氢，前者包括高压气态、低温液态、吸附等储存方式。后者将氢气转化为其他化合物进行储存。“液氨储氢”的原理是氢气与氮气在一定条件下生成液氨，进行储存。依据上文回答问题。 ①电解水制取氢气的化学方程式为 。 ②“液氨储氢”属于 (填“物理”或“化学”)储氢。 （2）氨制氢的一种生产流程图如图所示。 ①步骤II反应属于 (填基本反应类型)。 ②步骤III的分子筛只让氢分子通过而阻止其他分子通过，该过程类似于化学实验中的 操作(填一种实验操作名称)。 ③将氢气先转化为液氨储存，相比直接储存氢气。你觉得可能的好处是 (写一个)。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！15 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题02 空气、氧气和水 考点聚焦：复习要点+知识网络，有的放矢 重点专攻：知识点和关键点梳理，查漏补缺 难点强化：难点内容标注与讲解，能力提升 提升专练：真题感知+提升专练，全面突破 空气、氧气 1.说出空气的主要成分，认识空气对人类生活的重要作用。 2.知道氧气能跟许多物质发生氧化反应。 3.能结合实例说明氧气的主要性质和用途。 4.初步学习氧气的实验室制取方法。 5.知道催化剂对化学反应的重要作用。 水 1.知道水对生命活动的重大意义，认识水是宝贵的自然资源，树立保护水资源和节约用水的意识。 2.认识水的组成，知道硬水与软水的区别。 3.了解吸附、沉降、过滤和蒸馏等净化水的常用方法。 考点1 空气和氧气 1.空气（化学史：法国化学家拉瓦锡利用定量的方法研究了空气的成分） 空气的组成（体积分数） 用途 氮气(N2，约78%) 被用作保护气；制造硝酸和氮肥的重要原料；医疗上可用液氮进行冷冻治疗等 氧气(O2，约21%) ①供给呼吸，如动植物呼吸、医疗急救、航空航天； ②支持燃烧，如炼钢、气焊等 稀有气体(约0.94%) 液态氦可用于制造低温环境；可用于航标灯、霓虹灯等 二氧化碳(CO2，约0.03%) 不燃烧，也不支持燃烧，用于灭火；作气体肥料；制碳酸饮料；干冰(固态二氧化碳)用于人工降雨等 其他气体(约0.03%) — 2.保护大气环境 目前计入空气质量评价的主要污染物及其危害：①固体污染物：细颗粒物(PM2.5)、可吸入颗粒物(PM10)等与雾霾的形成有关；②气体污染物：SO2、NO2等→形成酸雨；CO(有毒)、O3等 防治措施：使用清洁能源，加强空气质量监测，积极植树、种草等。 3.氧气 （1）物理性质：在通常状况下，氧气是一种无色、无味的气体，不易溶于水，密度比空气大。液态为淡蓝色，固态为淡蓝色雪花状。 （2）化学性质 物质（颜色、状态） 反应现象 化学方程式 硫（淡黄色固体） （1）在空气里燃烧发出微弱的淡蓝色火焰，放出热量，生成有刺激性气味的气体 （2）在氧气里燃烧得更旺，发出蓝紫色火焰，放出热量，生成有刺激性气味的气体 S+O2 点燃 SO2 木炭（灰黑色固体） （1）在空气里燃烧持续红热，放出热量，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体 （2）在氧气里燃烧发出白光，放出热量，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体 ①完全燃烧： C+O2 点燃 CO2 ②不完全燃烧： 2C+O2 点燃 2CO 铁丝（银白色固体） （1）在空气中，铁丝只能产生红热现象，不能燃烧。 （2）在氧气中，铁丝剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体 3Fe+2O2 点燃 Fe3O4 镁条（银白色） 发出耀眼的白光，生成白色固体，放出热量 2Mg+O2 点燃 2MgO 红磷（红色固体） 产生大量的白烟，放出热量 4P+5O2 点燃 2P2O5 氢气 发出淡蓝色火焰，放出热量；在火焰上方罩一个干燥的烧杯，观察到烧杯内壁出现水雾 2H2+O2 点燃 2H2O 一氧化碳、甲烷 发出蓝色火焰，放出热量 2CO+O2 点燃 2CO2 CH4+2O2 点燃 2H2O+CO2 4.氧气的制取：①工业制法(物理变化)：分离空气法，利用空气中液氮和液氧的沸点不同制取氧气；②实验室制法(详见本讲义难点强化2) 考点2 自然界的水 1.保护水资源的措施 合理利用水资源 生活：推广节水器具；一水多用，如用淘米水浇花等 工业：应用新技术、改进工艺和工业用水重复使用 农业：采用节水灌溉方式，如改漫灌为喷灌、滴灌等 政府：修建水库、实施跨流域调水等 防治水体污染 应用新技术、新工艺可以减少污染物的产生；对污水进行处理，使之符合排放标准 2.水的净化方法 净水方法 原理 作用 净水程度 沉降 静置沉降 利用重力作用使水中较大颗粒的不溶性杂质自然沉降 除去不溶性杂质 从上往下，由低到高 吸附沉降 加入混凝剂，利用其溶于水后生成的胶状物吸附悬浮的小颗粒，使其聚集在一起形成较大颗粒而沉降下来 过滤 把液体与不溶于该液体的固体物质分离 除去不溶性杂质 吸附 利用活性炭等具有吸附作用的物质，把水中一些不溶性杂质滤去，部分可溶性杂质吸附在其表面而除去 吸附部分可溶性杂质、除去异味和色素 蒸馏 通过加热的方法使水变成水蒸气，然后将其冷凝成蒸馏水 除去难溶性杂质和可溶性杂质 3.软水和硬水 定义 含有较多可溶性的钙、镁化合物的水叫做硬水。不含或含较少可溶性的钙、镁化合物的水叫做软水 检验 硬水与肥皂水接触泡沫少，浮渣多；软水与肥皂水接触泡沫多，浮渣少 危害 硬水易生水垢；浪费肥皂还洗不干净；锅炉水硬度太高易引发爆炸；长期饮用硬度过高的水对人体健康不利 软化方法 工业：蒸馏 生活：煮沸 注意 （1）硬水中含有较多可溶性钙、镁化合物，一定是混合物。硬水是澄清、透明的。 （2）澄清、透明的水不一定是软水，软水可以是含较少可溶性钙、镁化合物的水，不一定是纯净物，纯水一定是软水。 强化点1 实验探究空气中氧气的含量 实验原理 利用红磷燃烧消耗密闭容器中的氧气，使密闭容器内压强减小，在大气压的作用下，进入容器内水的体积即为减少的氧气的体积。 反应原理 4P+5O2 点燃 2P2O5 实验操作 （2）实验时，连接装置并检查装置气密性后，接下来的实验步骤依次为 acbd (填序号)。 a.在集气瓶中加入少量水，目的是吸收五氧化二磷，防止污染空气，且可吸热降温。将水面上方空间分为5等份，并做标记； b.在燃烧匙内放入足量的红磷，用酒精灯加热，点燃红磷后立即伸入瓶中并把橡胶塞塞紧； c.用弹簧夹夹紧乳胶管； d.待红磷熄灭并冷却至室温后，打开弹簧夹，观察现象。 实验分析 （3）红磷燃烧的现象是产生大量白烟，放出热量。 （4）打开弹簧夹，烧杯中的水被吸入集气瓶，瓶内液面上升，出现该现象的原因是集气瓶内氧气被消耗，瓶内压强减小。 实验结论 （5）按照拉瓦锡研究空气成分的实验结论，可知理论上集气瓶内液面应上升至约刻度 1 处。 （6）实验结束，集气瓶中剩余气体的主要成分是氮气，物理性质：难溶于水，化学性质：不燃烧也不支持燃烧。 试剂选择 （7）实验结束后，同学们依据该实验的原理，又分别用铁丝、木炭、硫粉代替红磷进行实验(如图2所示)。其中能达到实验目的的是 C (填序号)。 强化点2 氧气的实验室制取与性质探究 实验1：氧气的实验室制取 反应原理 （1）高锰酸钾制取氧气时反应的化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ （2）过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气时反应的化学方程式为H2O2H2O+O2↑，其中二氧化锰在反应中的作用是作催化剂（或加快反应速率）。 发生装置 （3）用高锰酸钾制取氧气，应选择的发生装置是A(填字母序号，后同)，该装置需进行的改进是在试管口放一团棉花。 （4）用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，应选择的发生装置是 B ；若要得到平稳的气流，可将装置B中的长颈漏斗改为分液漏斗（或注射器），改进后的装置作用：控制化学反应速率。 （5）装置B制取氧气时，长颈漏斗需伸入液面以下，其目的是形成液封，防止生成的气体从长颈漏斗逸出 。 收集装置 （6）实验室要收集干燥的氧气，应选择的装置为 C (从图1中选择，后同)，若要收集较纯净的氧气，应选择的装置为 E 。 （7）用装置C收集氧气时，导管应伸入集气瓶底部，目的是排尽集气瓶中的空气。 （8）用装置E收集氧气的最佳时机是导管口有连续且均匀的气泡产生时开始收集，说明氧气已收集满的现象是集气瓶瓶口有大气泡冒出。 (9)若用图2装置收集氧气，气体应从 m (填“m”或“n”，后同)端管口通入；若装置中充满水时，气体应从 n 端管口通入。 检验与验满 (10)①检验：如图3，将带有火星的木条放入集气瓶中，若木条复燃，说明集气瓶内的气体是氧气。 ②验满：如图4，将带有火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，说明氧气已集满。 实验操作细节 (11)在检查装置B气密性时，用弹簧夹夹紧乳胶管，向长颈漏斗内注水，长颈漏斗末端可能会出现如图5所示现象，其中一定能说明装置气密性良好的是 b (填字母) 实验意外现象分析 (12)①用高锰酸钾制备并用排水法收集氧气时，发现水槽中的水变红，其原因是试管口未塞棉花。 ②用装置A、E制取并收集氧气，收集满氧气移出集气瓶时，进行了如图6所示的操作，该操作会导致的后果为收集到的氧气不纯；实验结束后，观察到水槽中的水倒吸入试管，其原因可能是实验结束后先熄灭酒精灯，再将水槽中的导管撤出。 (13)小组同学用图7所示实验装置制取氧气。小布袋里放入的固体试剂的名称是二氧化锰。与教材实验装置相比，该发生装置的优点是通过放下和提起粗铜丝，可以随时控制反应的发生和停止。 实验2：氧气的性质 ①木炭的燃烧实验 实验原理 （1）木炭完全燃烧的化学方程式为C+O2 点燃 CO2 实验步骤及现象 （2）用坩埚钳夹取一小块木炭放在酒精灯火焰上加热，观察到的现象是木炭红热。接着把加热过的木炭由瓶口向下 缓慢 (填“缓慢”或“快速”)插入充满氧气的集气瓶中，这样操作的目的是防止伸入过快使集气瓶中的氧气因受热膨胀而逸出；观察到的现象是木炭发出白光，放出热量。 （3）燃烧停止后取出坩埚钳，向集气瓶中加入少量澄清石灰水，振荡，观察到的现象是澄清石灰水变浑浊。 实验反思 （4）实验结束后，集气瓶内因燃烧产生二氧化碳，且消耗了大部分氧气，导致木炭熄灭。 ②硫的燃烧实验 实验原理 （1）硫燃烧的化学方程式为S+O2 点燃 SO2 实验现象 （2）不同点：硫在空气中燃烧发出微弱的淡蓝色火焰，在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰。 （3）相同点：硫在空气和氧气中均剧烈燃烧，产生刺激性气味的气体，放热。 注意事项 （4）集气瓶内预先放入一些水的目的是吸收生成的二氧化硫，防止污染空气。 （5）集气瓶底的水 不能 (填“能”或“不能”)用细沙代替 实验反思 （6）根据硫在空气和氧气中燃烧的现象说明燃烧的剧烈程度与 氧气浓度 有关。 ③细铁丝的燃烧实验 实验原理 （1）细铁丝燃烧的化学方程式为3Fe+2O2 点燃 Fe3O4 实验步骤 （2）实验前，用砂纸将细铁丝打磨光亮，目的是除去细铁丝表面的氧化物和污物。 （3）在细铁丝下端系一根火柴的作用是引燃细铁丝。 （4）点燃火柴，待火柴快燃尽时，将细铁丝伸入集气瓶中，这样做的原因是防止火柴燃烧消耗集气瓶中的氧气。 实验现象 （5）实验中观察到细铁丝剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热。 实验反思 （6）集气瓶内预先放一些水的目的是防止生成的高温熔融物溅落，使集气瓶底炸裂，水还可以用细沙代替。 实验意外现象分析 ①实验结束后，若发现集气瓶炸裂，可能的原因是燃着的细铁丝不小心碰到集气瓶瓶壁。 ②进行该实验时，未观察到细铁丝燃烧，可能的原因是氧气不纯（或温度未达到细铁丝的着火点）。 实验细节分析 如图2是进行实验的几种操作，更能提高实验成功率的操作是 C (填字母)。 强化点3 水的组成及变化探究 反应原理 （1）图1发生反应的化学方程式为2H2+O2 点燃 2H2O；图2电解水时发生反应的化学方程式为2H2O 通电 2H2↑+O2↑ 实验现象 （2）图1实验中可观察到烧杯内壁有水雾产生。 （3）图2接通电源后，两玻璃管中均有 气泡 产生，实验结束后a、b两玻璃管中产生气体的体积比约为2：1。 产物检验 （4）检验图2中两玻璃管中气体的方法：打开活塞，用燃着的木条分别靠近a、b玻璃管尖嘴处，a管口气体安静地燃烧，说明气体为氢气；b管口观察到的现象为木条燃烧得更旺，说明气体为氧气。 实验结论 （5）由上述两个实验可得出水是由氢元素和氧元素组成的 实验反思 （6）图1实验中点燃氢气前需要进行的操作是验纯，若缺少该操作，可能会导致爆炸。 （7）图2实验前，常向水中加入少量硫酸钠溶液或氢氧化钠溶液的目的是增强导电性。 实验操作细节 （8）图2实验开始前，向电解器中加水时，电解器玻璃管a、b两端的活塞应打开(填“打开”或“关闭”)。 实验意外现象分析 (9)小组同学进行图2实验时，发现实际a、b玻璃中产生气体的体积比大于理论值，下列对产生此现象的原因猜想不合理的是 C (填字母)。 A.部分氧气溶于水 B.部分氧气与电极材料发生反应 C.部分氧气与氢气反应重新生成了水 作图 (10)请补全如图3中水通电时的微观模型图。 曲线分析 (11)图4中能正确反映电解水生成气体的质量或体积关系的是_____(填字母)。 水质检测和自制净水器 (12)某兴趣小组同学开展如下实践活动。 ①自制净水器：如图5净水流程依标号顺序进行。吸附剂选用活性炭，是因为活性炭具有吸附性，工业上制某消毒剂的化学方程式：Cl2+2NaClO2==2ClO2+2X，X的化学式为 NaCl 。 ②水质检测：TDS(总溶解性固体物质)是水质的一项重要指标，如图6，某水样经自制净水器净化后的TDS值为156 mg/L，则净化后的水质纯度为 一般 。 真题感知 1．（2024·江苏无锡·中考真题）通过实验测定了空气成分的科学家是 A．牛顿 B．道尔顿 C．拉瓦锡 D．门捷列夫 【答案】C 【解析】A、牛顿发现了力学定律，不符合题意； B、道尔顿提出了原子论，不符合题意； C、拉瓦锡用定量的方法测定了空气的成分，得出空气是由氮气和氧气组成的，符合题意； D、门捷列夫发现了元素周期律并编制出元素周期表，不符合题意。 故选C。 2．（2024·上海·中考真题）自来水生产中具有吸附性的物质是 A．氯气 B．活性炭 C．臭氧 D．泥沙 【答案】B 【解析】A、自来水生产中通入氯气的作用是杀菌消毒，不能起到吸附作用，故不符合题意； B、活性炭具有吸附性，可以除去水中的色素和异味，故符合题意； C、臭氧能杀死水中的病菌、微生物，不能起到吸附作用，故不符合题意； D、泥沙是水中的不溶性杂质，需要除去，不能起到吸附作用，故不符合题意。 故选B。 3．（2024·海南·中考真题）小冰参加学校科学实践活动，设计并组装一个微型空气质量“检测站”来监测校园里 的空气质量。下列不属于空气质量监测污染物的是 A．CO2 B．SO2 C．NO2 D．PM2.5 【答案】A 【解析】空气污染物包括：一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮、臭氧、可吸入颗粒物、细颗粒物，PM2.5属于细颗粒物，而CO2是空气的成分之一，不属于空气质量监测污染物，故选：A。 4．（2024·内蒙古兴安盟·中考真题）水是一种宝贵的自然资源，下列有关水的说法不正确的是 A．在净水过程中明矾起消毒杀菌作用 B．天然水经过沉淀、过滤、吸附等净化处理后得到的水是混合物 C．工业废水经处理符合排放标准后排放 D．硬水是含有较多可溶性钙、镁化合物的水 【答案】A 【解析】A、自来水净化中加入明矾，明矾溶于水生成的胶状物具有吸附性，吸附水中的悬浮物形成较大颗粒而沉降，选项错误，符合题意； B、天然水经过沉淀、过滤、吸附等净化处理后得到的水仍含有可溶性的杂质，属于化合物，选项正确，不符合题意； C、工业废水经处理符合排放标准后排放，能减少水污染，选项正确，不符合题意； D、硬水是含有较多可溶性钙、镁化合物的水，选项正确，不符合题意； 故选A。 5．（2024·上海·中考真题）氦气能代替氢气作为飞艇的填充气体，其优势在于 A．通电能发光 B．无气味 C．化学性质稳定 D．密度小 【答案】C 【解析】氢气曾用于飞艇的填充气，其原因是氢气的密度比空气小；氦气代替氢气用于填充气球，是因为氦气的密度比空气小，主要是化学性质稳定。故选C。 6．（2024·云南·中考真题）某同学自制的简易净水器如图所示，下列说法错误的是 A．活性炭可吸附水中的色素和异味 B．该装置可除去泥沙等难溶性杂质 C．该装置净水过程发生了化学变化 D．河水经该装置净化后仍是混合物 【答案】C 【解析】A、活性炭具有吸附性，能吸附水中的色素和异味，说法正确，不符合题意； B、小卵石、石英砂等能起到过滤作用，可除去泥沙等难溶性杂质，说法正确，不符合题意； C、整个过程主要是过滤和吸附，只是除去了固体杂质、色素和异味，没有新物质生成，发生的不是化学变化，说法错误，符合题意； D、河水经该装置净化后，只是除去了固体杂质、色素和异味，仍含有其他可溶性物质等，仍是混合物，说法正确，不符合题意。 故选C。 7．（2024·宁夏·中考真题）下列有关水的组成和构成说法正确的是 A．水是由水分子构成的 B．水是由氢气和氧气组成的 C．水是由氢原子和氧原子构成的 D．水是由两个氢元素和一个氧元素组成的 【答案】A 【解析】A、水是由水分子构成的，故A正确； B、电解水生成氢气和氧气，氢气和氧气分别是由氢元素和氧元素组成的，说明水是由氢元素和氧元素组成的，故B错误； C、水是由水分子构成的，水分子是由氢原子和氧原子构成的，故C错误； D、元素只讲种类，不讲个数，故D错误。 故选A。 8．（2023·山东德州·中考真题）下图是自来水厂净水过程示意图。下列有关说法正确的是 A．吸附沉降和消毒是物理变化 B．过滤可以使硬水软化 C．活性炭可以去除色素和异味 D．净化后的水是纯净物 【答案】C 【解析】A、吸附沉降过程中没有生成新物质，属于物理变化，消毒过程中有新的物质生成，该过程发生化学变化，故A错误； B、过滤只能除去水中的难溶性杂质，并不能将硬水软化，故B错误； C、活性炭具有吸附性，可以除去水中的色素和异味，故C正确； D、图示净化水的过程中没有除去水中的可溶性杂质，所以配水泵出来的水是混合物，故D错误。 故选C。 9．（2024·天津·中考真题）下列对实验现象的描述正确的是 A．红磷在空气中燃烧，产生大量白雾 B．硫在空气中燃烧，发出蓝紫色火焰 C．木炭在空气中充分燃烧，生成二氧化碳 D．过氧化氢溶液中加入二氧化锰，迅速产生大量气泡 【答案】D 【解析】A、红磷在空气中燃烧，产生大量的白烟，而不是白雾，错误； B、硫在空气中燃烧，发出淡蓝色火焰；在氧气中燃烧，发出蓝紫色火焰，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，生成二氧化碳是实验结论而不是实验现象，错误； D、过氧化氢溶液在二氧化锰的催化作用下迅速分解，产生大量气泡，正确。 故选D。 10．（2024·广西·中考真题）下列物质能在氧气中剧烈燃烧，产生火星四射现象的是 A．蜡烛 B．红磷 C．木炭 D．铁丝 【答案】D 【解析】A、蜡烛在氧气中剧烈燃烧，发出白光，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，故A错误； B、红磷在氧气中燃烧，产生大量的白烟，生成一种白色固体，故B错误； C、木炭在氧气中燃烧，发出白光，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，故C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D正确。 故选D。 11．（2024·北京·中考真题）用如图所示装置进行实验，测定出空气中约占（按体积计算）。下列叙述不正确的是 A．②中瓶内空气的体积约为200mL B．可加热铁丝引燃铜匙中的白磷 C．白磷的作用是消耗②中瓶内的 D．最终注射器活塞移至约40mL刻度线处 【答案】D 【解析】A、根据题意打开胶塞，取出200mL水，②中瓶内空气的体积约为200mL，说法正确，不符合题意； B、铁具有良好的导热性，可加热铁丝引燃铜匙中的白磷，说法正确，不符合题意； C、白磷燃烧是与空气中氧气反应，能消耗瓶内的氧气，使容器内压强减小，打开弹簧夹，注射器活塞向左移动，移动的体积为消耗的氧气，说法正确，不符合题意； D、氧气约占空气体积的五分之一，瓶内空气体积约为 200mL，消耗的氧气约为 40mL，注射器活塞向左移动40mL，最终注射器活塞会移至约 100mL-40mL=60mL 刻度线处，说法错误，符合题意。 故选D。 12．（2024·海南·中考真题）“蛟龙”号载人潜水器在深海工作时，携带的气体中能供给呼吸的是 A．氧气 B．氮气 C．水蒸气 D．二氧化碳 【答案】A 【解析】A、氧气能供给呼吸和支持燃烧等，故选项正确； B、氮气做保护气、冷冻麻醉剂等，不能供给呼吸，故选项错误； C、水蒸气不能供给呼吸，故选项错误； D、二氧化碳可以灭火、做化工原料等，不能供给呼吸，故选项错误。 故选A。 13．（2024·海南·中考真题）为了探究影响过氧化氢分解速率的因素，设计了如下几组实验。下列说法不正确的是 序号 过氧化氢溶液 MnO2质量 反应温度 体积 溶质质量分数 ① 10mL 5% 0.1g 25℃ ② 10mL 10% 0.1g 25℃ ③ 10mL 5% 0.1g 40℃ ④ 10mL 5% 0.3g 25℃ A．对比①与②，可以探究过氧化氢溶液浓度对反应速率的影响 B．对比②与③，可以探究温度对反应速率的影响 C．对比①与④，可以探究MnO2的质量对反应速率的影响 D．实验①与实验③最终收集到的氧气质量基本相同 【答案】B 【解析】A、根据表格信息，①与②的溶质质量分数不同，其它条件相同，则①与②的变量是溶质质量分数，而溶质质量分数越大，过氧化氢溶液浓度越大。对比①与②，可以探究过氧化氢溶液浓度对反应速率的影响，A选项正确； B、②与③的溶质质量分数不同、反应温度也不同，存在两个变量，对比②与③，无法探究温度对反应速率的影响，B选项错误； C、①与④的MnO2质量不同，其它条件相同，则①与④的变量是MnO2的质量，对比①与④，可以探究MnO2的质量对反应速率的影响，C选项正确； D、①与③的变量是反应温度，反应温度可以影响反应速率，但不能改变最终产物的质量，因此实验①与实验③最终收集到的氧气质量基本相同，D选项正确。 故选：B。 14．（2024·四川德阳·中考真题）在水电解器的玻璃管中注满水，接通直流电源一段时间后的情况如图所示。下列叙述错误的是 A．通电过程中，观察到 b 中液面下降 B．a和c中收集气体的方法均为排水法 C．可用带火星的木条检验 a 中的气体 D．通过水通电生成的两种物质可以确定水由氢、氧元素组成 【答案】A 【解析】A、电解水实验 水在通电时反应生成H2和O2，玻璃管内气体增多，压强增大，将水压入容器b中，使b中液面上升，A项错误； B、a和c中均是利用产生的气体将水从玻璃管中排出而收集气体，属于排水法，B项正确； C、电解水实验中，与正极一端相连的a中产生的是O2，O2具有助燃性，可用带火星的木条检验，C项正确； D、水在通电条件下生成H2和O2，依据化学反应前后元素种类不变可确定水由氢、氧元素组成，D项正确。 故选A。 15．（2024·海南·中考真题）我国科学家发明的无淡化海水直接电解制氢技术，利用防水透气膜将海水和电解槽隔离开，从根本上解决了海水杂质离子对设备的腐蚀问题，其工作原理如图所示。下列有关说 法中不正确的是 A．理论上，该设备制得氢气与氧气的质量比为1：8 B．防水透气膜选择性允许气态的水分子透过 C．电解槽中a电极与电源的负极相连 D．电解槽中的氢氧化钾可增强水的导电能力 【答案】C 【解析】A、根据电解水的方程式，每36份质量的水通电生成4份质量的氢气和32份质量的氧气，因此氢气和氧气的质量比为4：32，即1：8，选项正确； B、根据示意图，气态的水分子可通过防水透气膜，选项正确； C、‌电解水正负极分别产生的气体是氧气和氢气。‌ 正极产生的是氧气，负极产生的是氢气。‌a电极产生的气体是氧气，a电极与电源的正极相连，选项错误； D、在电解过程中，纯水的电离度较低，导电能力差，因此需要加入氢氧化钾、氢氧化钠等电解质来提高导电性。选项正确。 故选C。 （2024·内蒙古赤峰·中考真题）空气是地球上宝贵的自然资源，人类对空气的认识经历了漫长的研究和探索过程。完成下面小题。 16．18世纪70年代，拉瓦锡通过定量实验证明了空气是混合物，其中约占空气体积的气体是 A． B． C． D． 17．随着科技的发展，空气中各成分的应用越来越广泛。下列用途主要利用物理性质的是 A．氮气——充氮包装 B．氧气——医疗急救 C．稀有气体——激光技术 D．二氧化碳——气体肥料 18．如图是测定空气中氧气含量的改进实验装置（夹持装置已省略），对该实验认识正确的是 A．现象：实验过程中，红磷燃烧，产生大量白雾 B．推论：实验后，玻璃管中剩余气体具有可燃性 C．分析：红磷的量多或少，都不会影响实验结果 D．评价：用改进装置实验，能减少对空气的污染 【答案】16．B 17．C 18．D 【解析】16．N2约占空气体积的78%，CO2约占空气体积的0.03%，O2约占空气体积的21%（约为），H2O在空气中含量非常少，故选：B。 17．A、氮气化学性质不活泼，可用于填充包装，该性质属于化学性质，A错误； B、氧气可供给呼吸，呼吸作用消耗糖类和氧气，产生二氧化碳和水，利用的是氧气的化学性质，B错误； C、稀有气体通电能发出不同颜色的光，可用于制造电光源，此过程不产生新物质，该性质属于物理性质，C正确； D、二氧化碳是光合作用的原料，二氧化碳和水经光合作用转化为糖类和氧气，利用的是二氧化碳的化学性质，D错误。 故选：C。 18．A、实验过程中，红磷燃烧，产生大量白烟，A错误； B、实验后，红磷有剩余，且不再燃烧，说明玻璃管中剩余气体不具有可燃性，B错误； C、红磷必须过量，确保试管中的氧气被完全消耗，红磷不足会导致试管中有氧气剩余，测量结果偏小，C错误； D、红磷燃烧产生的五氧化二磷是有毒物质，该装置在密封装置内引燃红磷，能减少五氧化二磷对空气的污染，D正确。 故选：D。 19．（2024·内蒙古包头·中考真题）某小组探究酸碱性对过氧化氢分解快慢的影响。时，每次向过氧化氢溶液滴加调节剂，使溶液的从3依次调至13，测得30分钟内产生气体的体积随的变化关系如图。下列分析正确的是 A．过氧化氢分解的化学方程式： B．越大，过氧化氢溶液分解速率越快 C．过氧化氢溶液在中性溶液中生成氧气体积最大 D．，30%过氧化氢溶液在的酸性环境中不易分解 【答案】D 【解析】A、过氧化氢分解生成水和氧气，该反应化学方程式：，说法错误； B、pH在范围内，越大，过氧化氢溶液分解速率越快，pH＞9，越大，过氧化氢溶液分解速率越慢，说法错误； C、由图像可知：pH约等于9时，30分钟内收集氧气最多，反应速率最快，说法错误； D、由图像可知：，30%过氧化氢溶液在的酸性环境中不易分解，说法正确； 故选：D。 20．（2024·广东·中考真题）探究H2O2分解速率的影响因素，下列分析正确的是 实验编号 H2O2溶液 催化剂(0.1g) 温度/℃ 体积/mL 溶质质量分数/% ① 5 10 — 20 ② 5 10 MnO2粉末 20 ③ 5 5 MnO2粉末 20 ④ 5 5 MnO2粉末 40 ⑤ 5 5 Fe2O3粉末 20 A．①④探究有无催化剂的影响 B．②③探究H2O2溶液浓度的影响 C．②④探究反应温度的影响 D．④⑤探究催化剂种类的影响 【答案】B 【解析】A、根据对比实验中，控制变量唯一的原则，①中没有加入催化剂，④中加入了催化剂，但是①④的温度也不同，所以不能用于探究有无催化剂的影响，故A错误； B、②③中除了过氧化氢溶液的溶质质量分数不同外，其他条件均 相同，可探究H2O2溶液浓度的影响，故B正确； C、②④中过氧化氢溶液的溶质质量分数和温度均不同，不能用于探究反应温度的影响，故C错误； D、④⑤中催化剂种类和温度均不同，不能用于探究催化剂种类的影响，故D错误； 故选：B。 21．（2024·内蒙古通辽·中考真题）实验室用加热一定质量的高锰酸钾制氧气，下列图像能正确反映对应变化关系的是 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】A、加热到一定温度，高锰酸钾分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，随着反应的进行，氧气的质量从0开始逐渐增大，至完全反应，氧气的质量不再发生变化，故正确； B、高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，随着反应的进行，固体的质量不断减小，至完全反应，不再发生变化，但不会减小至0，因为高锰酸钾反应完全，最终固体为锰酸钾和二氧化锰，故错误； C、高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应前后钾元素的质量不变，随着反应的进行，固体的质量不断减小，至完全反应，不再发生变化，则固体中钾元素的质量分数逐渐增大，至完全反应不再发生改变，但反应前固体中钾元素的质量分数不为零，故错误； D、高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，随着反应的进行，二氧化锰的质量从0开始逐渐增大，至完全反应不再发生变化，故错误； 故选：A。 22．（2024·湖南长沙·中考真题）小张同学在实验室里用高锰酸钾固体制取氧气，请回答下列问题： （1）写出仪器①的名称 ； （2）收集氧气，可选择的收集装置是 （填字母）； （3）为了防止加热时试管内的粉末状物质进入导管，应在试管口放一团 ； （4）验满时，将带火星的木条放在集气瓶口，发现木条 ，说明氧气已经集满。 【答案】（1）酒精灯 （2）/ （3）棉花等 （4）复燃或重新燃烧等 【解析】（1）仪器①的名称酒精灯； （2）氧气密度略大于空气，不易溶于水，可用向上排空气法收集或排水法收集，收集氧气，可选择的收集装置是C或D； （3）为了防止加热时试管内的粉末状物质进入导管，应在试管口放一团棉花； （4）氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，验满时，将带火星的木条放在集气瓶口，发现木条复燃（或重新燃烧），说明氧气已经集满。 23．（2022·山东东营·中考真题）回答下列问题 （1）黄河水经沉降、吸附、杀菌消毒等净化过程可得到自来水，自来水属于 （填“混合物”或“纯净物”）。 （2）饮用硬度过大的水不利于人体健康，生活中常用 检验水是硬水还是软水。 （3）如图是电解水的实验装置图，连接正负两极的玻璃管内产生的气体体积比为 ，检验a管中产生的气体方法是 。 （4）北京冬奥会“飞扬”火炬使用氢气作为燃料，体现了绿色奥运理念。氢气作为绿色燃料的优点是 。 （5）如图是两种变化的微观图示： ①②两种变化中属于物理变化的是 （填“①”或“②”），从微观角度看，物质发生化学变化的实质是 。   【答案】（1）混合物 （2）肥皂水 （3）1：2 将带火星的木条伸入收集到气体的试管中，观察木条是否复燃 （4）无污染、热值高 （5）② 分子破裂为原子，原子重新组成新的分子 【解析】（1）自来水含有水和其他可溶性杂质等，属于混合物； （2）生活中常用肥皂水检验水是硬水还是软水，加入肥皂水后搅拌，产生泡沫较多的是软水，产生泡沫较少的是硬水； （3）由电解水时“正氧负氢、氢二氧一”可知，连接正负两极的玻璃管内产生的气体体积比为1：2。a试管内的气体较少，是氧气，氧气具有助燃性，检验氧气方法是：将带火星的木条伸入收集到气体的试管中，观察木条是否复燃； （4）氢气燃烧生成水，氢气作为绿色燃料的优点是无污染、热值高等； （5）从微观示意图可知，①中是氢分子和氧分子变成的水分子，分子的种类发生了改变，有新物质生成，属于化学变化，②中只是水分子的间隔发生了改变，没有新物质生成，属于物理变化； 从微观角度来看，化学反应的实质是分子破裂为原子，原子重新组成新的分子。 24．（2024·江西·中考真题）兴趣小组追寻科学家的足迹，对水进行探究。 【宏观辨识】根据实验探究水的组成 （1）水的合成：在密闭容器中将氢气和氧气的混合气体点燃，根据容器内生成的小水珠可知，水是由 组成的化合物。 （2）水的分解：电解水一段时间后（如图），观察到管a和管b中气体体积比为 ，经检验管a中的气体是 （填化学式）。 【证据推理】结合实验现象推算水分子中氢、氧原子个数比。 （3）方法一：根据相同条件下气体的体积比等于其分子的个数比，得出电解水的产物中氢、氧原子个数比为 ，进而推算出结果。 （4）方法二：已知电解水实验中氢气和氧气的体积比和正、负极产生气体的 ，可计算出水中各元素质量比，结合氢、氧原子的相对原子质量，可进一步推算出结果。 【模型构建】 （5）以分子构成的物质为例，图中“▲”表示的是 。 【答案】（1）氢元素和氧元素 （2） （3）/ （4）密度比/密度 （5）各元素质量比 【解析】（1）水（H2O）是由氢元素和氧元素组成的化合物。 （2）电解水实验中，正极产生的气体是氧气，负极产生的气体是氢气，且氢气与氧气的体积比为2∶1。根据图象，管a与电源负极相连，产生的是氢气，管b与电源正极相连，产生的是氧气，所以管a中的气体是H2，观察到管a和管b中气体体积比为2∶1。 （3）相同条件下气体的体积比等于其分子的个数比，则电解水产生的氢分子（H2）与氧分子（O2）的个数比为2∶1，得出电解水的产物中氢、氧原子个数比为。 （4）由于，已知电解水实验中氢气和氧气的体积比，要计算出水中各元素质量比，则需要知道正、负极产生气体的密度比，故填：密度比或密度。 （5）化学式是通过元素符号及数字的组合表示物质组成，知道相对分子质量的情况下，需结合物质中各元素质量比来确定物质的化学式，故填：各元素质量比。 25．（2024·青海·中考真题）为了饮水便利，许多公共场所安装了直饮水机，处理步骤如图所示： （1）步骤①中PP棉可以除去水中的泥沙等大颗粒杂质，与实验室常用的 操作相同；步骤②中用 吸附色素和异味。 （2）水是生命之源，守好“中华水塔”，筑牢国家生态安全屏障，青海义不容辞。下列有关水资源保护的做法正确的是______（填字母） A．河流源头建化工厂 B．用无磷洗衣粉洗衣服防止水体富营养化 C．随意向河道丢弃生活垃圾 D．将生活污水和畜牧养殖废水直接排入河流 【答案】（1）过滤 活性炭 （2）B 【解析】（1）步骤①中PP棉可以除去水中的泥沙等大颗粒杂质，与实验室常用的过滤操作相同； 活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，步骤②中用活性炭吸附色素和异味； （2）A、河流源头建化工厂，会污染水源，做法不正确，不符合题意； B、用无磷洗衣粉洗衣服，可防止水体富营养化，有利于保护水资源，做法正确，符合题意； C、随意向河道丢弃生活垃圾，会污染水资源，做法不正确，不符合题意； D、将生活污水和畜牧养殖废水直接排入河流，会污染水资源，做法不正确，不符合题意； 故选：B。 提升专练 1．（2024·云南昆明·一模）神舟十三号载人飞船返回舱成功着陆。返回舱内可以供给航天员呼吸的气体是 A．氧气 B．氮气 C．稀有气体 D．二氧化碳 【答案】A 【解析】氧气能供给呼吸，返回舱内可以供给航天员呼吸的气体是氧气； 故选：A。 2．（2022·上海徐汇·一模）自来水生产过程中使用液氯或二氧化氯，它们的作用是 A．吸附杂质 B．除去可溶性杂质 C．凝聚悬浮的杂质 D．杀菌消毒 【答案】D 【解析】自来水生产过程中使用液氯或二氧化氯，它们无法吸附杂质，也不能除去可溶性杂质或凝聚悬浮的杂质，它们的作用是杀菌消毒，故选：D。 3．（2024·甘肃金昌·一模）空气是一种宝贵的资源。下列有关空气成分的说法正确的是 A．空气中氮气的体积分数最大 B．稀有气体是一种纯净物 C．氧气能够燃烧，可作燃料 D．二氧化碳属于空气污染物 【答案】A 【解析】A.空气中氮气的体积分数最大，约占空气体积的78%，其次是氧气，氧气约占空气体积的21%，故A正确； B.稀有气体是氦气、氖气、氩气、氪气、氙气等的总称，属于混合物，故B错误； C.氧气具有助燃性，能支持燃烧，不是燃料，故C错误； D.二氧化碳是空气中的自然组成部分，二氧化碳不属于空气污染物，故D错误。 故选：A。 4．（2024·云南德宏·一模）下列关于空气的说法中，不正确的是 A．空气是一种宝贵的资源 B．SO2、NO2、CO2都是空气污染物 C．空气中的稀有气体是混合物 D．空气中的氧气主要来自于光合作用 【答案】B 【解析】A、空气是一种宝贵的资源，说法正确，不符合题意； B、SO2、NO2都是空气污染物，CO2是空气成分之一，不属于空气污染物，说法错误，符合题意； C、空气中的稀有气体包括氦、氖等多种物质，属于混合物，说法正确，不符合题意； D、空气中的氧气主要来自于光合作用，说法正确，不符合题意。 故选：B。 5．（2024·安徽亳州·一模）下列有关实验现象描述正确的有 ①木炭燃烧后生成黑色固体； ②红磷在空气中燃烧产生大量白雾； ③蜡烛在空气中燃烧，生成二氧化碳和水； ④硫在氧气中燃烧产生蓝紫色火焰，放热，生成一种有刺激性气味的气体。 A．1个 B．2个 C．3个 D．4个 【答案】A 【解析】①木炭燃烧生成二氧化碳，现象中没有生成黑色固体，描述错误； ②红磷在空气中燃烧产生大量的白烟，描述错误； ③蜡烛在空气中燃烧，生成二氧化碳和水，属于实验结论，不属于实验现象，错误； ④硫在氧气中燃烧产生蓝紫色火焰，放热，生成一种有刺激性气味的气体，描述正确； 故描述正确的有1个； 故选：A。 6．（2025·云南昆明·一模）空气污染是对人类健康和社会经济活动的最大威胁之一、下列气体中属于空气污染物且会形成酸雨的是 A．SO2 B．Ne C．N2 D．O3 【答案】A 【解析】A、二氧化硫能与水反应生成酸性物质，导致酸雨的发生，属于空气污染物，符合题意； B、氖气属于稀有气体，是空气的组成成分之一，不属于空气污染物，不符合题意； C、氮气是空气的组成成分之一，不属于空气污染物，不符合题意； D、臭氧具有强氧化性，属于空气污染物，但不会导致酸雨的发生，不符合题意。 故选A。 7．（2023·山东临沂·二模）我国首次在世界上拍摄高分辨图像的水分子内部结构（见如图），在水科学领域取得重大突破，利用和改变水的特性将成为可能。有关水的说法中不正确的是 A．每个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成 B．利用水分子成像技术，可能会改变水的特性 C．水是由氢元素和氧元素组成的氧化物 D．水分子中含有氢分子和氧分子 【答案】D 【解析】A、由水的化学式H2O可知，每个水分子中由2个氢原子和1个氧原子构成，故A正确； B、根据题意，利用水分子成像技术，可能会改变水的特性，故B正确； C、由水的化学式H2O可知，水是由氢、氧两种元素组成的，且其中含有氧元素，属于氧化物，故C正确； D、分子是由原子构成的，水分子中含有的氢原子和氧原子，没有分子，故D错误。 故选D。 8．（2024·山东烟台·一模）人类的日常生活和工农业生产都离不开水。下列有关水的说法正确的是 A．地球上的淡水资源十分丰富 B．自来水厂净水的方法有过滤、吸附、煮沸 C．水的分解与合成能证明水的组成元素 D．水的天然循环中水分子发生了改变 【答案】C 【解析】A、地球上的淡水资源十分有限，选项错误； B、自来水厂净化水的流程分别是：沉淀、过滤、吸附、消毒，不存在煮沸，选项错误； C、水通电分解出氢气和氧气，氢气和氧气点燃生成水，都能说明水是由氢元素和氧元素组成，选项正确； D、水的天然循环中，只是状态改变即水分子间隔发生了改变，但水分子本身不变，选项错误； 故选：C 9．（2024·陕西宝鸡·二模）2024年世界水日的主题是“以水促和平”。保护水资源是每个公民应尽的义务和责任。饮用水的下列净化过程中发生了化学变化的是 A．静置沉淀 B．浑浊水过滤 C．活性炭吸附 D．加消毒剂杀菌 【答案】D 【解析】A、静置沉淀过程中，没有新物质生成，属于物理变化，错误； B、过滤过程中，只是将固体颗粒与水分离没有新物质生成，属于物理变化，错误； C、活性炭吸附过程中，是将气味、色素与水分离，没有新物质生成，属于物理变化，错误； D、消毒杀菌过程中能将微生物杀死，有新物质生成，属于化学变化，正确； 故选D。 10．（2023·甘肃嘉峪关·一模）如图装置常用来测定空气中氧气的含量，下列对该实验的认识中正确的是 A．燃烧匙中的红磷可以换成细铁丝 B．红磷燃烧时就打开止水夹 C．红磷的量足会导致进入集气瓶中水的体积大于1/5 D．该实验可说明N2不支持燃烧 【答案】D 【解析】A、铁丝在空气中不能燃烧，不能测定空气中氧气的含量，该选项认识不正确； B、红磷燃烧放热，则应待红磷熄灭并冷却后，再打开止水夹，该选项认识不正确； C、红磷足量，才能将氧气完全消耗，但进入集气瓶中的水的体积为消耗的氧气的体积，氧气约占空气体积的五分之一，则进入集气瓶中的水的体积约为五分之一，该选项认识不正确； D、空气主要由氧气和氮气组成，红磷燃烧消耗氧气，则熄灭后，装置中的气体主要为氮气，则说明氮气不可燃也不支持燃烧，该选项认识正确。 故选D。 11．下列物质在氧气中燃烧，能生成黑色固体的是 A．木炭 B．铁丝 C．红磷 D．硫粉 【答案】B 【解析】A、木炭燃烧生成无色无味的气体，该选项不符合题意； B、铁丝在氧气中燃烧，生成黑色固体，该选项符合题意； C、红磷燃烧，生成白烟（白色固体），该选项不符合题意； D、硫燃烧生成有刺激性气味的气体，该选项不符合题意。 故选B。 12．（2024·云南怒江·一模）空气的成分中，约占空气总体积的气体是 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】空气中氮气体积分数78%，氧气体积分数21%，氧气体积分数约占五分之一，故选：B。 13．（2024·新疆克孜勒苏·一模）氧气是一种重要的气体，人们一直寻找通过各种方法获得所需的氧气。 项目一：工业上制取氧气 （1）工业上一般采用分离液态空气制取氧气，在生产中要控制温度在-196℃～-183℃之间。该过程主要发生 (填“物理”或“化学”)变化。 项目二：实验室制取氧气 某化学兴趣小组的同学利用过氧化氢溶液、二氧化锰、高锰酸钾，开展氧气的实验室制取和有关性质的研究。请结合下列实验装置，回答有关问题。 （2）写出图中标号仪器的名称：① ；② 。 （3）根据所给的药品，实验室里选择一种节能环保、操作简便的方法制取氧气，所选的药品是 。 （4）实验室中用高锰酸钾制取氧气，发生反应的文字表达式为 。实验室要收集一瓶氧气做铁丝燃烧的实验，收集装置最好应选择 (从C～E中选)。 （5）装置F有多种用途，若采用排空气法收集氧气时，气体应从m管口通入集气瓶中，此时如何验满氧气 。 项目三：家庭中制取氧气 （6）某家庭制氧机上有湿化瓶装置。人吸氧时观察到瓶中有气泡。湿化瓶装置类似于如图。关于该装置，下列说法正确的有__________(填字母序号)。 A．b导管连接制氧机 B．b导管连接人吸氧气的塑料管 C．使用该装置可以观测是否有氧气输出 D．使用该装置可以观测氧气输出的速率 【答案】（1）物理 （2）试管 锥形瓶 （3）过氧化氢溶液、二氧化锰 （4） E （5）将带火星的木条放到n口处，若木条复燃，则氧气已收集满 （6）BCD 【解析】（1）工业上一般采用分离液态空气制取氧气，该过程中没有新物质生成，属于物理变化； （2）由图可知，仪器①的名称是试管，仪器②的名称是锥形瓶； （3）由题中提供的药品可知，实验室里选择一种节能环保、操作简便的方法制取氧气，所选的药品是过氧化氢溶液、二氧化锰，因为该反应不需加热，生成物不污染环境； （4）高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的文字表达式为：；做铁丝燃烧的实验时，需要在集气瓶底部放一些水或铺一层细沙，收集的氧气纯度要高，为了方便在集气瓶中留水，收集纯度较高的氧气，需用排水法收集，则收集装置最好应选择E； （5）氧气具有助燃性，则验满氧气的方法是将带火星的木条放到n口处，若木条复燃，则氧气已收集满； （6）A、氧气从a进入，经过水中从b排出，如从b进入，氧气会将水从a排出。b导管不能连接制氧机，a导管连接制氧机，故A错误； B、b导管连接人吸氧气的塑料管，故B正确； C、氧气不易溶于水，使用该装置可以观测是否有氧气输出，故C正确； D、使用该装置可以通过气泡速度，观测氧气输出的速率，故D正确； 故选：BCD。 14．（2024·云南昆明·一模）根据如图装置，回答下列问题。 （1）写出装置中标号的仪器名称：① ；② 。 （2）装置A可用于高锰酸钾制取氧气，反应的文字表达式是 ，试管口放一团棉花的目的是 。 （3）若用过氧化氢溶液制取氧气，为了控制反应的速率，则应选择的发生装置为 （填序号），可用D装置收集氧气的依据是 ，如何证明收集的气体是氧气？ 。 （4）G是一种可用于集气、洗气等的多功能装置。氢气是一种密度比空气小、难溶于水且与水不反应的气体，若用G装置收集氢气，氢气应从 （填“a”或“b”）进入G中；若将G装置内装满水，再连接量筒，就可以用于测定氢气的体积，则量筒与G装置 （填“a”或“b”）连接。 【答案】（1）长颈漏斗 集气瓶 （2） 防止加热时试管内粉末状物质进入导管 （3）C 氧气的密度比空气大 将带火星的木条伸入集气瓶中，木条复燃，说明是氧气 （4）a b 【解析】（1）由图可知，仪器①为长颈漏斗；仪器②为集气瓶； （2）高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应的文字表达式为：；试管口放一团棉花的目的是：防止加热时试管内粉末状物质进入导管； （3）若用过氧化氢溶液制取氧气，属于固液不加热反应，为了控制反应的速率，则应选择的发生装置为C，C装置可通过分液漏斗控制液体的滴加速率，从而控制反应速率；可用D装置，即向上排空气法收集氧气的依据是：氧气的密度比空气大；氧气具有助燃性，检验氧气：将带火星的木条伸入集气瓶中，木条复燃，说明是氧气； （4）若用G装置收集氢气，氢气的密度比空气小，氢气应从a端通入；若将G装置内装满水，再连接量筒，就可以用于测定氢气的体积，氢气的密度比水小，从a端通入，水从b端排出，用量筒测量排出水的体积，排出水的体积就是生成氢气的体积，则量筒与G装置b端连接。 15．（2024·福建宁德·一模）建构思维模型 【原理分析】 （1）利用某种化学物质将氧气反应，以测定空气中氧气的含量，属于思维模型中的 （填“分离转移”或“反应转化”）。 【实验操作】 （2）如图1进行开展“空气中氧气含量的测定”实验。其中实验2是在集气瓶内壁用水均匀涂附铁粉除氧剂（其中辅助成分不干扰实验）。实验1中反应的化学式表达式： 。若红磷熄灭后冷却至室温，打开止水夹，发现进入瓶中的水少于理论值，原因可能是 （写1种即可）。 【数据推导】 （3）用数字传感器测实验1、实验2中氧气的体积分数随时间变化的关系如图2所示。可知实验 （填“1”或“2”）测定氧气体积分数的结果更准确，判断依据是： 。 【答案】（1）反应转化 （2） 红磷量不足 （3）2 实验1消耗O2剩余8.6%，实验2消耗O2剩余0.49%，氧气消耗接近完全 【解析】（1）利用某种化学物质将氧气反应，以测定空气中氧气的含量，属于思维模型中的反应转化； （2）实验1中红磷和氧气点燃生成五氧化二磷，化学式表达式为； 若红磷熄灭后冷却至室温，打开止水夹，发现进入瓶中的水少于理论值，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），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）； （3）据图可知，实验1消耗O2剩余8.6%，实验2消耗O2剩余0.49%，氧气消耗接近完全，所以实验2的测定方法更准确。 16．（2023·湖南怀化·一模）水是生命之源，也是人类最宝贵的资源。请回答： （1）水是由 构成的； （2）下列水的净化方法中净化程度最高的是_____（填字母序号）。 A．静置沉淀 B．吸附沉淀 C．蒸馏 D．过滤 （3）硬水给生活带来许多困扰，生活中常用 来鉴别硬水和软水，用 的方法来降低水的硬度。 （4）节约用水也是保护水资源的一种方法，请你写出节约用水的一种方法 。 【答案】（1）水分子 （2）C （3）肥皂水 煮沸 （4）用淘米水浇花（合理即可） 【解析】（1）水是由水分子构成的，故填：水分子； （2）蒸馏可以除去水中的难溶性杂质和可溶性杂质，得到的蒸馏水是纯水，是初中常见净水方法中净化程度最高的。静置沉淀、吸附沉淀、过滤不能除去水中的可溶性杂质，净化后的水含有可溶性杂质，故选C； （3）肥皂水可鉴别硬水和软水，其中产生较多泡沫的为软水，产生较少泡沫或较多浮渣的为硬水；煮沸能够使水中的部分可溶性钙镁化合物转化为难溶性固体从水中沉降下来，从而降低水的硬度，即生活中可通过煮沸的方法降低水的硬度，故填：肥皂水；煮沸； （4）节水方法很多，如：用淘米水浇花、用洗衣服水拖地、用洗脸水洗脚等，故填：用淘米水浇花（合理即可）。 17．（2024·吉林长春·模拟预测）2024年3月22日是第三十二届“世界水日”，联合国确定2024年“世界水日”主题为“以水促和平”。直饮水机是目前很多学校选择的饮用水供水方式，其工作流程如下图： （1）直饮水机中活性炭颗粒主要除去自来水中的色素和异味，这是利用了活性炭的 ； （2）超滤膜的作用相当于实验室中的 (填操作名称)，该操作过程中，玻璃棒的作用是 ； （3）紫外线灯管照射是为了杀菌消毒。直饮机使用方便，只要将其与自来水管对接，截留清除水中的有害物质(如细菌，微生物等)便能得到直饮水，直饮水属于 (选填“纯净物”或“混合物”)。 【答案】（1）吸附性 （2）过滤 引流 （3）混合物 【解析】（1）直饮水机中活性炭颗粒主要除去自来水中的色素和异味，这是利用了活性炭的吸附性，故填：吸附性； （2）超滤膜的作用相当于实验室中的过滤；过滤时用玻璃棒引流，故填：过滤；引流； （3）直饮水中含有水、可溶性钙、镁化合物等，属于混合物，故填：混合物。 18．（2024·吉林长春·一模）让“山更绿，水更清，空气更清新”是我们共同的追求，“水更清”就得保护好水资源。天然水中往往含有很多杂质，必须经过净化处理后才能饮用，请回答下列问题： （1）从物质分类的角度看，天然水属于 （填“纯净物”或“混合物”）； （2）小明同学采用如图所示的简易装置对浑浊的河水进行净化，装置中小卵石和石英砂的作用相当于实验室中的 操作： （3）硬水会给生产和生活带来很多危害，生活中我们可以通过 来降低水的硬度，并起到消毒杀菌的作用； （4）自来水厂一般使用次氯酸钠（NaClO）进行消毒，其中氯元素的化合价为 ； （5）自然界中水循环的现象，从微观角度理解，下列说法正确的是________。 A．水分子在不断运动 B．水分子的间隔发生改变 C．水分子发生了改变 【答案】（1）混合物 （2）过滤 （3）煮沸 （4）+1/+1价 （5）AB 【解析】（1）天然水中除了水外，还有其他杂质，因此天然水属于混合物。 （2）如图所示的简易装置中，小卵石和石英砂的作用除去水中难溶性的杂质，与实验室中的过滤操作相同。 （3）硬水是含有较多可溶性钙镁化合物的水，加热可以降低水中钙、镁离子的含量，故生活中我们可以通过煮沸来降低水的硬度，并起到消毒杀菌的作用。 （4）次氯酸钠中钠元素的化合价为+1价，氧元素的化合价为-2价，设氯元素的化合价为x，根据化合物中正负化合价代数和为零可得：（+1）+x+（-2）=0，解得x=+1，故次氯酸钠中氯元素的化合价为+1价。 （5）A、自然界中水循环是通过水的三态变化实现的，该过程中水分子在不断运动，故A选项符合题意； B、自然界中水循环是通过水的三态变化实现的，该过程中水分子的间隔发生改变，故B选项符合题意； C、自然界中水循环是通过水的三态变化实现的，该过程中没有新物质生成，属于物理变化，水分子本身没有发生改变，故C选项不符合题意。 故选AB。 19．（2024·福建泉州·一模）某小组同学对生活中水展开了项目式学习探究。 【项目一】：探究自来水的生产过程 （1）如图1是自来水的生产过程。据图回答： ①该过程中使用的净水方法有 。（填字母序号）a．沉淀  b．过滤  c．蒸馏 ②现在很多家庭在家中自来水出口加装净水装置，清除水中有害物质，可直接输出符合国家标准的饮用水，该饮用水属于 。（选填“混合物”或“纯净物”） ③在净水时，可用明矾作絮凝剂沉降小颗粒不溶性杂质，其化学式为，n的值为 。 【项目二】：完成水的电解任务 （2）①利用注射器模拟电解水实验装置。烧杯中盛有蒸馏水，加入氢氧化钠为了增强溶液的导电性，接通电源（图2所示）。接通电源后发生反应的化学符号表达式为 。 ②电解水过程中没有发生改变的微粒是 （填名称）。 ③电解开始时，正极和负极产生气体的体积比小于，可能原因为 （写一条即可）。 【答案】（1）ab 混合物 （2） 氢原子和氧原子 相同条件下氧气比氢气更易溶于水或氧气与电极部分反应而消耗（答案合理即可） 【解析】（1）①自来水生产过程中有沉淀、过滤、吸附、投药消毒等，该过程中使用的净水方法有ab，故填：ab； ②现在很多家庭在家中自来水出口加装净水装置，清除水中有害物质，可直接输出符合国家标准的饮用水，该饮用水中含有可溶性杂质，故该饮用水属于混合物，故填：混合物； ③明矾的化学式为，其中，钾元素显价，铝元素显价，硫酸根显价，由化合物中各元素正负化合价的代数和为零原则可知：，解得，故填：； （2）①水通电生成氢气和氧气，反应的化学符号表达式为，故填：； ②根据质量守恒定律的微观实质：化学反应前后，原子种类、数目和质量不变可知，水是由水分子构成，水分子是由氢原子和氧原子构成，因此，电解水过程中没有发生改变的微粒是氢原子和氧原子，故填：氢原子和氧原子； ③实际观察到的现象是正极和负极产生气体的体积比小于，原因有相同条件下氧气比氢气更易溶于水，或一部分氧气与电极反应而消耗，故填：相同条件下氧气比氢气更易溶于水或氧气与电极反应部分消耗（答案合理即可）。 20．（2024·安徽亳州·一模）2024年10月30日，搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，约10分钟后，神舟十九号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，发射取得圆满成功。人类探索太空永无止境。 （1）液氢是神舟飞船的重要燃料，氢气是理想的清洁能源但是储存难度较大。储氢分为物理储氢和化学储氢，前者包括高压气态、低温液态、吸附等储存方式。后者将氢气转化为其他化合物进行储存。“液氨储氢”的原理是氢气与氮气在一定条件下生成液氨，进行储存。依据上文回答问题。 ①电解水制取氢气的化学方程式为 。 ②“液氨储氢”属于 (填“物理”或“化学”)储氢。 （2）氨制氢的一种生产流程图如图所示。 ①步骤II反应属于 (填基本反应类型)。 ②步骤III的分子筛只让氢分子通过而阻止其他分子通过，该过程类似于化学实验中的 操作(填一种实验操作名称)。 ③将氢气先转化为液氨储存，相比直接储存氢气。你觉得可能的好处是 (写一个)。 【答案】（1） 化学 （2）分解反应 过滤 氨气容易液化 【解析】（1）①电解水生成氢气和氧气，化学方程式为，故填：。 ②“液氨储氢”的原理是氢气与氮气在一定条件下生成液氨，进行储存，故属于化学储氢，故填：化学。 （2）①步骤II，氨气分解生成氮气和氢气，一变多，属于分解反应，故填：分解反应。 ②步骤III的分子筛只让氢分子通过而阻止其他分子通过，该过程类似于化学实验中的过滤操作，故填：过滤。 ③氨气容易液化，将氢气先转化为液氨储存，相比直接储存氢气，好处是氨气容易液化，故填：氨气容易液化。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！15 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$