学科实践活动2 微型空气质量“检测站”的组装与使用&3.1.2 空气中氧气含量的测定-【一战成名新中考】2025广西中考化学·一轮复习·分层作业本（练册）

分层作业本·广西化学 核 心 三 初 中 必 须 掌 握 的 化 学 物 质 跨学科实践活动 2　 微型空气质量“检测站”的组装与使用 　 　 空气质量问题日益受到关注,对空气质量进 行实时的、便携的检测存在更大的需求。 微型空 气质量检测站被称为大气污染防治利器。 针对 如何组装和使用微型空气质量“检测站”,同学们 开展了项目化探究活动。 任务 1　 了解空气质量监测系统的组成 通过查阅资料得知,空气质量监测系统主要 是由气态污染物监测模块、颗粒物监测模块、气 象参数传感器、无线通信模块、供电及电源管理 单元等组成的。 (1)空气微型站使用不锈钢支架,融合野外防护 箱,在确保美观的前提下,还能实现耐腐蚀、抗干 扰的需求。 支架所用材料的主要成分为　 Fe(或 铁) 　 ,属于 　 金属 　 (填“金属”或“合成”)材 料,该材料具有的特性为　 硬度大、耐腐蚀性强 (合理即可) 　 。 (2)气象监测所用风速传感器中使用了硅和玻璃 材料。 　 　 硅原子的结构示意图及其在元素周期表中的部 分信息如图所示。 下列有关说法错误 ∙∙ 的是　 B　 (填字母序号)。 A. 硅属于非金属元素 B. 硅的相对原子质量为 28. 08 g C. 硅原子的核外电子数为 14 D. 硅原子核外有三个电子层 任务 2　 分析空气质量监测因子 【查看说明书】 (3)监测因子包括　 CO　 、 SO2、 NO2、O3、VOCs(挥发性有机物)、PM2. 5、PM10、风速、 风向、　 温度　 、湿度、大气压力。 (4)空气中 SO2、NO2 增多会引起的环境问题是 　 酸雨　 ,证明雨水呈酸性的方法是　 取雨水水 样,加入紫色石蕊溶液,溶液变红(合理即可) 　 , 形成酸雨的主要原因是　 煤、石油等化石燃料的 燃烧　 。 (5)冬季雾霾天气频发,除了影响出行,还影响 　 人身体健康(合理即可) 　 。 出行可以佩戴口 罩,防止其进入呼吸道,口罩的作用与化学实验 操作中的　 过滤　 (填操作名称)相似。 任务 3　 探究空气中颗粒物的主要成分 【查阅资料】 某地空气中颗粒污染物含有 Na+、 K+、NH+4 、H +、SO2-4 及少量的 NO - 3 等。 【实验计划】验证颗粒污染物中含有 NH+4 、SO2 - 4 。 【进行实验】同学们将收集到的颗粒物加水溶解, 静置,取上层清液于两支试管中进行实验。 方案 实验操作 实验现象 实验结论 1 向 一 支 试 管 中 滴 加 几滴 　 　 产生白 色沉淀 颗粒物中 含有 SO2-4 2 向另一支试管中滴加足 量浓氢氧化钠溶液,加热 　有刺激　 　性气味　 颗粒物中 含有 NH+4 【反思评价】 (6)方案 1 中反应的化学方程式为 　 　(NH4) 2SO4 +BaCl2 􀪅􀪅 BaSO4 ↓ + 2NH4Cl [或(NH4 ) 2SO4 + Ba (NO3 ) 2 􀪅􀪅 BaSO4 ↓ + 2NH4NO3] 　 。 (7)小明提出:若用足量浓　 Ba(OH) 2 溶液　 替 代方案 1、方案 2 中加入的试剂,加热,只需进行 一次实验即可得出最终结论。 任务 4　 交流如何正确使用微型空气质量“检测站” 同学们通过交流达成共识:(8)安装微型空 气质量“检测站”需要布点,使之具有较好的代表 性,能客观反映一定空间范围内环境空气质量水 平和变化规律,同类型监测点设置的环境条件应 尽可能　 相同　 (填“相同”或“不同”),使各个 监测点获取的数据具有可比性。 (9)不能将“检测站”放置于超量程的空气环境 中,否则会导致传感器过载而失效。 (10)微型空气质量“检测站” 具有成本低、体积 较小、能耗低和操作简单等优点。 通过云平台监 控系统连接手机、电脑、平板都可实时查看数据, 根据实际情况进行环境污染治理。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 32 分层作业本·广西化学 核 心 三 初 中 必 须 掌 握 的 化 学 物 质 命题点 2　 空气中氧气含量的测定 (北部湾:6 年 5 考,仅 2021 年未考) 基础过关 1. 一题练透一实验 (2024 成都改编)空气中含有 多少氧气呢? 学习小组开展“测定空气中氧气 含量”的探究活动。 资料:1. 红磷的着火点是 260 ℃ (科粤教材为 240 ℃),白磷的着火点是 40 ℃。 2. 相同的温度和体积下,气体压强与分子数成 正比。 3. 相同的温度和压强下,气体体积与分子数成 正比。 【史料研究】二百多年前,化学家拉瓦锡利用汞 能和氧气发生反应的原理,采用图 1 装置测出 空气由氧气和氮气组成。 图 1 (1)加热时,曲颈甑内 液态汞表面产生红色 粉末,玻璃钟罩内的现 象是　 汞液面上升　 , 产生该现象的原因是 　 汞与氧气反应,钟罩内气体减少,气压减小　 。 【设计与实验】设计并利用图 2 装置测空气中 氧气含量。 图 2 (2)实验中发生反应的化学方程 式为　 4P+5O2 点燃 􀪅􀪅 2P2O5 　 。 (3)装入试剂前应先　 检查装置 气密性　 。 (4)主要步骤如下,正确的顺序为　 ④①③②　 (填序号)。 ①弹簧夹夹紧乳胶管 ②红磷熄灭并冷却后,打开弹簧夹 ③点燃红磷后立即伸入瓶中并塞紧橡胶塞 ④在集气瓶中加入少量水,将水面上方空间分 成 5 等份 (5)实验过程中,红磷燃烧的主要现象是放出 热量,　 产生大量白烟　 ;装置中逐渐减少的气 体和逐渐增多的物质分别是　 O2 和 P2O5(或氧 气和五氧化二磷) 　 ,实验结束后,集气瓶中剩 余气体的主要成分是　 氮气(或 N2) 　 。 【误差分析】(6)实验结束后,若进入集气瓶中 水的体积小于瓶内空气总体积的 1 5 ,可能的原 因是　 红磷量不足(或装置未冷却至室温就打 开弹簧夹或装置漏气,合理即可) 　 (写一条即 可);若进入集气瓶中的水的体积超过瓶内空气 总体积的 1 5 ,可能的原因是　 弹簧夹未夹紧(或 伸入燃烧匙过慢,合理即可) 　 (写一条即可)。 【优化与实验】同学们利用图 2 装置多次实验, 水面均未上升到刻度“1”。 经讨论后,分别取 足量红磷、白磷采用图 3 装置进行实验,记录 并处理数据分别如图 4、图 5。 图 3 图4　 氧气含量随时间变化图 图 5　 压强随时间变化图 (7)图 4 中氧气含量从 8. 05%上升到 9. 26%, 原因可能是 　 　 。 (8)图 5 中 BC 段压强增大,原因是　 反应刚开 始,温度升高对压强的影响比气体减少对压强 的影响大 　 。 计算白磷消耗的氧气占空气体 积的　 19. 37　 %(精确到 0. 01%)。 【反思与交流】 (9) 图 2 实验水面未达到刻度 “1”,原因是装置中的氧气未消耗完。 红磷燃 烧不能将氧气消耗完的主要原因是 　 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 42 分层作业本·广西化学 核 心 三 初 中 必 须 掌 握 的 化 学 物 质 　 　 　 。 (10)图 2 实验中汞、白磷和五氧化二磷有毒, 对环境“不友好”。 于是有同学提出可将白磷 换成木炭进行实验,你认为 　 不合理 　 (“合 理”或“不合理”),理由是　 木炭燃烧生成 CO 和 CO2,消耗气体的同时又生成气体,使瓶内 压强变化不明显 　 。 结合实验原理和试剂弊 端,请你也给出一种可选择的替代试剂　 铜粉 (合理即可)　 (写一种)。 图 6 【装置改进】 (11)小组同学针对图 2 装置做 出改进,如图 6 所示利用铁生锈 的原理测定空气中氧气含量的 实验。 实验中除观察到液面上升,还能观察到 的现象是　 铁丝生锈,表面生成一层红棕色的 物质　 ,若将细铁丝换成足量的细铜丝　 不能　 (填“能”或“不能”)达到相同实验目的。 能力提升 2. 【创新实验—装置创新】(2024 赤峰)如图是测定空 气中氧气含量的改进实验装置(夹持装置已略 去),对该实验认识正确的是 (　 D　 ) 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 3. 一题练透一实验 某活动小组设计了以下两 套实验装置,用来测定空气中氧气的体积分 数:在氮气环境下,将过量的铜粉分别装入干 燥的硬质玻璃管和具支试管后,密封。 用两支 干燥的注射器抽取等体积空气,分别按图示连 接,推拉注射器一段时间后,用酒精灯在铜粉 部位加热, 加热时反复推拉注射器至反应 完全。 图 1 　 图 2 (1)该实验中铜粉在密闭容器中与空气中的氧气 反应生成氧化铜,使密闭容器中压强　 减小　 ; 实验中可观察到硬质玻璃管中的现象是 　 红 色固体变为黑色　 ,发生反应的化学方程式为 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 。 (2)实验中若铜粉的量不足,导致的结果是　 测 得的氧气体积分数偏低　 。 (3)图 1 装置比图 2 装置更合理,理由是 　 　 　 。 (4)用图 1 装置测定氧气的体积分数,需要测 定的实验数据是　 实验前后注射器的读数和 硬质玻璃管的容积　 。 (5)实验完毕,待装置冷却至室温后,应先将气 球内的气体全部挤出,再读数,否则会使测得 的实验结果　 偏大　 (填“偏大”“偏小”或“无 影响”),原因是 　 　 　 。 (6)【装置改进】有同学提出可以将图 1 中气球 换成注射器,这样做的优点是　 使空气与铜粉 接触更充分,测得的数据更准确　 。 某同学将 图 1 装置进行改进,如下图所示,实验过程中 需反复推拉铜丝两端注射器的活塞,目的是 　 　使铜丝与氧气充分反应　 ,铜丝表面变黑是 因为生成了　 CuO　 (填化学式)。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 52 参考答案·广西化学 分 层 作 业 本 跨学科实践活动 2　 微型空气质量 “检测站”的组装与使用 (1) Fe(或铁) 　 金属　 硬度大、耐腐蚀性强(合理即可) 　 (2)B　 (3)CO　 温度　 (4)酸雨　 取适量雨水水样,加入紫 色石蕊溶液,溶液变红(合理即可) 　 煤、石油等化石燃料的 燃烧　 (5)人体健康(合理即可) 　 过滤　 【进行实验】氯化 钡溶液(或硝酸钡溶液) 　 有刺激性气味　 (6) ( NH4 ) 2 SO4 +BaCl2 􀪅􀪅 BaSO4 ↓ + 2NH4 Cl[ 或( NH4 ) 2 SO4 + Ba( NO3 ) 2 􀪅􀪅 BaSO4 ↓+2NH4 NO3 ]　 (7)Ba(OH) 2 溶液　 (8)相同 命题点 2　 空气中氧气含量的测定 1. (1)汞液面上升 　 汞与氧气反应,钟罩内气体减少,气压 减小　 (2)4P+5O2 点燃 􀪅􀪅 2P2 O5 　 (3)检查装置气密性　 (4)④①③② (5)产生大量白烟　 O2 和 P2 O5(或氧气和五氧化二磷,顺 序不能颠倒) 　 氮气(或 N2) (6)红磷量不足(或装置未冷却至室温就打开弹簧夹或装 置漏气,合理即可) 　 弹簧夹未夹紧(或伸入燃烧匙过慢, 合理即可) (7)反应结束后,温度下降气体逐渐混合均匀(或温度下 降水蒸气变成液态,氧气含量增大) (8)反应刚开始,温度升高对压强的影响比气体减少对压 强的影响大　 19. 37 (9)反应一段时间后,氧气浓度下降到一定程度,燃烧放 出的热量减少,温度降低到红磷着火点以下,红磷熄灭,所 以氧气消耗不完 (10)不合理　 木炭燃烧生成 CO 和 CO2 ,消耗气体的同时 又生成气体,使瓶内压强变化不明显　 铜粉(合理即可) (11)铁丝生锈,表面生成一层红棕色的物质　 不能 2. D 3. (1)减小　 红色固体变为黑色　 2Cu+O2 △ 􀪅􀪅 2CuO　 (2) 测得的氧气体积分数偏低 　 (3) 图 1 装置的气体进入气 球时会经过铜粉,气体与铜粉充分接触,使反应更充分　 (4)实验前后注射器的读数和硬质玻璃管的容积　 (5)偏 大　 气球内含有气体时会导致反应后读取的注射器数值 偏小,导致消耗气体体积偏大,从而导致实验结果偏大　 (6)使空气与铜粉接触更充分,测得的数据更准确　 使铜 丝与氧气充分反应　 CuO 命题点 3　 氧气的性质及物质燃烧现象 1. (1)D　 (2)B　 【拓展考法】 ①⑤⑦ 2. D　 3. D 4. (1)右侧　 分子在不断地运动　 (2)2Cu+O2 △ 􀪅􀪅 2CuO 5. (1)D　 (2)D　 【拓展考法】 ② 6. Ⅰ. (1)蓝紫色　 有刺激性气味的气体　 S+O2 点燃 􀪅􀪅 SO2 (2)吸收生成的二氧化硫气体,防止污染空气　 氢氧化钠 (或 NaOH) Ⅱ. (3) 坩埚钳 　 使木炭与氧气充分反应 　 C + O2 点燃 􀪅􀪅 CO2 　 (4)白光　 澄清石灰水变浑浊　 氧气的浓度 Ⅲ. (5)除去铁丝表面的铁锈和污物　 增大铁丝与氧气的 接触面积　 火柴快燃尽 　 ( 6) 不能 　 剧烈燃烧,火星四 射,放出大量的热,生成黑色固体　 3Fe+2O2 点燃 􀪅􀪅 Fe3 O4 (7)防止生成的高温熔融物溅落炸裂瓶底 　 细沙 　 铁丝 挨集气瓶内壁太近(或高温物质溅到集气瓶内壁上) 命题点 4　 氧气的制取 1. (1)做对照　 (2)2H2 O2 MnO2 􀪅􀪅􀪅 2H2 O+O2 ↑　 (3)带火星 的木条复燃　 (4)加快　 (5)质量　 不能　 (6)常温下,过 氧化氢溶液分解速率缓慢,产生的氧气太少 2. (1)试管　 ( 2) 分离液态空气法 　 ( 3) A　 2KMnO4 △ 􀪅􀪅 K2 MnO4 +MnO2 +O2 ↑　 C　 氧气不易溶于水　 当集气瓶瓶 口有大气泡往外冒出时,说明已集满　 把导管移出水面　 正　 开始收集时集气瓶中未装满水(或未等气泡连续均匀 冒出就开始收集,合理即可) 　 (4)形成液封,防止产生的 气体逸出　 能够控制反应的速率　 2H2 O2 MnO2 􀪅􀪅􀪅 2H2 O+ O2 ↑　 密度比空气的大 　 带火星 　 复燃 　 ( 5) m　 n 　 (6)与氧气接触　 温度达到可燃物的着火点 跨学科实践活动 3　 基于特定需求设计和 制作简易供氧器 (1)反应物的状态　 反应条件　 (2)反应前后元素的种类不 变　 (3)密度和溶解性　 (4)2KMnO4 △ 􀪅􀪅 K2 MnO4 +MnO2 + O2 ↑　 棉花　 B(或 C) 　 (5)沸点　 (6)不易　 产生气泡的 多少　 下降 　 (7)2KClO3 MnO2 △ 􀪅􀪅􀪅 2KCl+3O2 ↑　 (8)放热　 (9)2H2O 通电 􀪅􀪅 2H2 ↑+O2 ↑　 (10) Na2 CO3 　 制得的氧气不 纯,可能混有二氧化碳(合理即可) 主题二　 碳和碳的氧化物 命题点 5　 碳单质的性质及用途 1. (1)A　 (2)石墨　 排列方式　 (3)疏松多孔 2. C　 3. D　 4. C 5. (1)集中火焰,提高温度 　 防止冷凝水流至热的试管底 部,避免试管炸裂 (2)C+2CuO 高温 􀪅􀪅 2Cu+CO2 ↑　 澄清石灰水变浑浊 　 还 原 (3)CO2 +C 高温 􀪅􀪅 2CO　 防止一氧化碳外逸,污染空气 (4)H2 +CuO △ 􀪅􀪅 Cu+H2 O 6. D 命题点 6　 一氧化碳和二氧化碳的性质及用途 1. C　 2. B　 3. A　 4. A　 5. (1)A　 (2)B　 6. D　 7. D 【拓展考法】 HI 8. C 9. (1)右　 分子在不断地运动 　 (2)低处的蜡烛先熄灭,高 处的蜡烛后熄灭　 不燃烧也不支持燃烧,密度比空气大　 灭火　 ( 3) 澄清石灰水变浑浊 　 CO2 + Ca ( OH) 2 􀪅􀪅 CaCO3 ↓+H2 O　 检验二氧化碳 　 (4) 湿石蕊纸花 　 能与 水反应　 CO2 +H2 O 􀪅􀪅 H2 CO3 　 红色变为紫色　 H2 CO3 􀪅􀪅 H2 O + CO2 ↑ 　 ( 5) ① 红 　 ② 2NaOH + CO2 􀪅􀪅 Na2 CO3 +H2 O　 ③减小 10. C　 11. B　 12. B 命题点 7　 二氧化碳的制取 1. (1)酒精灯　 (2)CaCO3 +2HCl 􀪅􀪅 CaCl2 +H2 O+CO2 ↑　 A　 稀硫酸与碳酸钙反应生成微溶于水的硫酸钙,覆盖在 大理石表面阻止反应进行　 (3)E　 CO2 的密度比空气大 磨砂面　 燃着　 熄灭　 二氧化碳能溶于水且与水反应　 (4)澄清石灰水　 m　 澄清石灰水变浑浊　 浓硫酸　 m　 除去 CO2 中混有的 HCl　 m　 (5)可以控制反应的速率　 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 5