专题03 空气、氧气(全国通用)-【好题汇编】2025年中考化学三模试题分类汇编
2025-06-13
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内容正文:
专题03 空气、氧气
考点概览
题型一 空气的成分及其性质和用途
题型二 空气中氧气含量的测定
题型三 氧气的性质和用途
题型四 氧气的工业制法与实验室制法
题型五 空气污染与防治
空气的成分及其性质和用途题型一
1. (2025·山东枣庄·三模)下列关于空气及其成分的说法中,错误的是
A.通过分离液态空气可制得氧气和氮气
B.氧气化学性质稳定,可延长食品保质期
C.饼干在空气中放久了会变软,说明空气中含有水蒸气
D.稀有气体通电发出不同颜色的光,可制作电光源
2. (2025·河北石家庄·模拟预测)建立模型是学习化学的重要方法。下列化学模型错误的是
A.空气成分及其体积大约含量
B.原子的构成
C.氧化反应
D.物质的变化
3. (2024·山西忻州·三模)我国空间站的再生式环控生保系统是在密封舱内建立一个类似地球环境的可循环系统,被誉为航天员的生命“保护伞”。航天员在太空中呼吸的“人造空气”中含有的成分是
A.O2和CO2 B.O2和H2O C.O2和N2 D.O2和稀有气体
4. (2025·重庆·三模)建立模型是学习化学的重要方法。下列化学模型不正确的是
A.物质的组成与结构
B.物质分类模型
C.地壳中元素含量
D.空气成分示意图
空气中氧气含量的测定题型二
5. (2025·河南平顶山·二模)请填上适当的内容:最早测定出空气成分的科学家是 ;空气中含量比较多且化学性质比较活泼的是 (用化学用语表示)。
6. (2025·河南南阳·三模)空气中含量占21%且能供给呼吸的气体是 ;为测定相对原子质量作出卓越贡献的科学家是 。
7. (2025·广西南宁·三模)通过数字化仪器进行空气中氧气含量的测定,密闭容器内的氧气含量和压强变化曲线如图所示,说法不正确的是
A.数字化能为探究提供更为直观的证据
B.实验后压强恢复是因为打开了止水夹
C.压强大幅下降是因为氧气被消耗和恢复室温
D.该实验中红磷量的多少,对该反应的准确性无影响
8. (2025·陕西西安·三模)科学思维是化学核心素养的重要组成部分。下列说法正确的是
A.对比:生铁和钢中的含碳量不同,故两者的性能不同
B.归纳:铁和铝在空气中都易锈蚀
C.分析:铁丝与氧气能反应,故能用点燃铁丝的方法测定空气中氧气含量
D.推理:1gC与1gO2反应生成2gCO2
9. (2025·湖北襄阳·三模)同学们设计的下列实验方案(夹持装置已略去),不能达到目的的是
实验方案
目的
A.测定空气中氧气含量
B.探究温度对分子运动快慢的影响
实验方案
目的
C.探究二氧化碳与水反应的实验
D.比较铁、铜、银三种金属的活动性
A.A B.B C.C D.D
10. (2025·广西柳州·三模)对比实验是实验探究的重要方法,下列对比实验不能实现相应实验目的是
实验设计
选项
A.探究同种物质在不同溶剂中的溶解性
B.探究铁生锈的条件之一是与氧气接触
C.探究温度达到着火点是燃烧的必要条件
D.探究Cu和Ag的金属活动性强弱
A.A B.B C.C D.D
11. (2025·山东德州·三模)实验小组用下图装置测定空气中氧气的含量。
(1)该实验中红磷燃烧的现象为 ,符号表达式为 。
(2)能说明空气中氧气含量的现象是,打开弹簧夹后水上升至 刻度。
(3)下列操作可能导致测定结果偏低的是_____。(填字母序号,下同)
A.红磷的量不足
B.点燃红磷,慢慢伸入瓶中
C.未冷却至室温就打开了弹簧夹
(4)若用硫粉来替红磷测空气中氧气含量是否可以?若不可,请说明原因 。
(5)反应完后集气瓶中剩余主要气体是 ,该气体的物理性质是 ,化学性质是 。(均写一条即可)
12. (2025·四川泸州·三模)某学习小组利用如图装置测定空气中氧气含量并利用压强传感器测定反应过程压强变化。
已知:
①对于压强不算特别大,温度不算特别高的气体满足克拉伯龙方程:,其中P是指气体压强,V是指气体体积,n可代表气体分子数目,R是常数,T是表示温度。
②与冷水反应生成偏磷酸(),与热水反应生成磷酸()。
③白磷的着火点是40℃。
回答下列问题:
(1)欲点燃装置内的白磷,可用 在阳光下照射(填“凸透镜”或“凹透镜”)。
(2)装置中水的作用是 ,若燃烧产物与水反应得到的和的个数比为1:2,则与水反应的总反应方程式为 。
(3)根据克拉伯龙方程推测随着反应的进行导致分子数目减小,会引起压强 ,反应放热导致温度升高,会引起压强 ,右侧图像中BC段压强增大的原因是 ,剩余气体分子数占原来空气中气体分子数的 %(保留4位有效数字),根据空气中的百分含量的理论值推测此时是否已消耗完 (填“是”或“否”)。
13. (2025·湖南张家界·三模)某学习小组发现镁带在空气中燃烧时会发出耀眼的白光并生成白色固体,通过查阅资料发现镁带还可以与空气中其他成分反应。他们开展了如下的探究活动,请仔细阅读并完成下列探究报告。
【实验一】镁带与氮气的反应
(一)获取氮气
(1)以下是获取氮气的方法和装置,其中得到的氮气较纯的是 (填字母)。
(2)装置B中盛放红磷的仪器名称是 。
(二)燃烧镁带,观察现象
将镁带打磨光亮,点燃并伸入盛氮气的集气瓶中,镁带剧烈燃烧,瓶内壁附着一层淡黄色的固体。
【实验结论】镁与氮气在点燃的条件下发生反应生成淡黄色的氮化镁(氮元素为价)。
【交流与反思】
(3)镁在空气中燃烧的产物几乎都是白色的,原因是 。
(4)如果用镁代替红磷进行空气组成探究实验,实验测得氧气的体积与氧气所占空气真实比例相比,会 (填“偏大”“偏小”或“相等”)。
14. (2025·安徽淮北·三模)某小组同学以“测定空气中氧气含量”为主题开展实验探究。
(一)化学兴趣小组利用如图所示装置测定空气中氧气含量并探究反应前后的质量关系。
【实验步骤】
(1)①检查气密性:连接仪器,向A瓶中加水没过长导管下端,夹紧弹簧夹a,手捂A瓶,若出现 ,说明气密性良好。
②加入白磷(如图),将装置连接固定后放在电子天平上称量,称得总质量为。
③打开止水夹a和b,向A中缓慢通入100mL空气,此时刚好露出白磷,A中水进入到B中。关闭止水夹a和b,将整套装置放在电子天平上称量,记其总质量为。
④用凸透镜聚光引燃白磷。该反应的化学方程式为 。
⑤待白磷熄灭并冷却到室温,打开止水夹b,B中水倒吸进入到A中,量筒内剩余水的体积为VmL。小组同学所测气体中氧气的体积分数为 (用带V的式子表示)。
⑥将装置放在电子天平上称量,记其总质量为。则的大小关系是 。
【反思与评价】
(2)下列有关这个实验的说法中,不正确的有______。(填字母序号)
A.步骤④中,白磷燃烧时要保持关闭止水夹a和b
B.步骤⑤中,仰视量筒读数会使测得的V数值偏低
C.步骤⑤中,未冷却至室温会使小组同学测得的氧气的含量偏高
D.与课本实验相比,此装置的优点有误差减小和污染减少
(二)兴趣小组同学提出,利用食品脱氧剂也可以测定空气中氧气含量。同学们对食品脱氧剂脱氧速率的影响因素进行研究。
已知:某种食品脱氧剂的主要成分为铁粉、活性炭、食盐。该脱氧剂需要少量水才能起脱氧作用。
【实验探究】探究铁粉、活性炭总质量相同时,铁粉与活性炭的质量比对脱氧速率的影响。
实验编号
铁粉质量/g
活性炭质量/g
食盐水滴数
消耗1mL氧气用时/s
1
2.8
0.2
9
56
2
2.7
x
9
53
3
2.6
0.4
9
43
4
2.4
0.6
9
61
(3)Ⅰ、实验2中,x= g。
Ⅱ、脱氧速率最快的脱氧剂配方中,铁粉与活性炭的质量比为 (填最简整数比)。
Ⅲ、兴趣小组认为,食盐水的浓度也会影响食品脱氧剂的脱氧速率,请你设计实验方案进行验证: 。
氧气的性质和用途题型三
15. (2025·广西贵港·三模)色态万千的实验现象是化学课一道亮丽的风景。下列对实验现象的描述不正确的是
A.镁条在空气中燃烧时,发出耀眼的白光,产生大量的白烟
B.铁丝在氧气中燃烧时,剧烈燃烧,火星四射,生成四氧化三铁
C.铜粉在空气中加热时,粉末由红色变为黑色
D.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
16. (2025·湖南永州·三模)认真观察实验现象,准确描述实验现象,是进行科学探究的重要环节。在探究氧气的化学性质时,你所观察到现象中描述正确的是
A.木炭在空气中燃烧发出白光 B.红磷在空气中燃烧,产生大量的白雾
C.铁在空气中燃烧,发出耀眼的白光 D.硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰
17. (2025·湖南长沙·三模)下列物质能在氧气中剧烈燃烧,发出蓝紫色火焰,产生刺激性气味的气体的是
A.木炭 B.铁丝 C.白磷 D.硫粉
18. (2025·安徽淮南·三模)物质用途与性质密切相关。下列物质的用途与性质没有关联的是
选项
物质
性质
用途
A
氧气
能供给呼吸
医疗急救
B
焦炭
还原性
冶炼金属
C
活性炭
吸附性
将硬水转化为软水
D
稀硫酸
能与金属氧化物反应
除去铁表面的铁锈
A.A B.B C.C D.D
19. (2025·重庆·三模)下列变化与空气中的氧气无关的是
A.水果腐烂 B.生石灰变质 C.铁钉生锈 D.木炭燃烧
20. (2025·陕西西安·三模)同学们制取氧气并进行性质验证实验。
(1)图一中的装置可用于实验室制取氧气,其反应化学方程式为 。相对于A装置,B装置的突出优点是 ,若用D装置收集氧气,气体应从 (选填“a”或“b”)端口通入。
(2)图二实验中,对比操作①、②中木炭的现象可知燃烧的条件之一是 。
(3)某同学进行图三的实验,他收集一瓶氧气,点燃铁丝前端的火柴后伸入到集气瓶中,最终没有观察到铁丝燃烧的现象,原因可能是 。
21. (2025·陕西西安·三模)实验是学习化学的重要途径。下列是关于氧气的实验室制取与性质的实验。
(1)反应原理:用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为 。
(2)注意事项:用装置和装置制取氧气,为确保装置不漏气,应先检查装置的 ;集满氧气后,为防止水倒吸,应先 (填字母)。
A、将导管移出水面 B、熄灭酒精灯
(3)气体收集:用装置B收集氧气,是利用了氧气 的性质。
(4)性质验证:将装置中产生的氧气通向中红热的木炭,木炭燃烧变旺,说明燃烧的剧烈程度与氧气的 有关。
氧气的工业制法与实验室制法题型四
22. (2025·山东济宁·三模)如图是实验室中常见气体的制备、净化、干燥、收集和性质检验实验的部分仪器。某化学兴趣社团第一小组同学欲利用其进行下列探究实验。试根据要求,回答下列问题:
I.以锌粒和稀硫酸为原料制备并收集一瓶干燥的氢气。
(1)所选仪器的连接顺序为 (从左到右填写装置字母序号)。
(2)实验结束后,该组同学欲利用化学方法检验反应后的剩余废液中是否含有稀硫酸,可选用下列试剂中的_____(填选项序号)。
A.溶液 B.溶液 C.酚酞试液
II.制备氧气。
(3)已知高锰酸钾固体在加热的条件下能制取氧气,应选用的发生装置是 (填装置序号)。写出用过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气的化学方程式 。
III.用一氧化碳气体(含有少量二氧化碳和水蒸气)测定某铁的氧化物()中、元素的组成比例,所选装置按“混合气体”的顺序连接(、为氢氧化钠溶液洗气瓶,实验前已检验装置气密性,假设所发生的化学反应都完全反应)。进行实验并记录实验数据,如表所示:
装置编号
A
E中玻璃管内固体
反应前质量
100g
150g
23.2g
200g
反应后质量
113.2g
152.7g
16.8g
217.6g
(4)请选择合理数据计算中: (填最简整数比)。
(5)若没有连接装置,用质量的变化来计算,则所得的与的比值与实际值比较将 (填“偏小”“偏大”或“基本一致”)。
23. (2025·湖南长沙·三模)化学实验是开展科学探究的重要方法,王老师利用如图所示的部分仪器完成制取氧气的实验。回答下列问题:
(1)仪器M的名称是 。
(2)实验室制备氧气选用的发生装置应该是 (填装置字母)。
(3)某气体只能用装置D收集,则该气体可能具有的性质为__________(填选项宇母)。
A.能与水反应 B.能与空气反应 C.密度与空气接近
(4)用制取的进行铁丝燃烧实验:点燃系在光亮的螺旋状细铁丝底端的火柴后,迅速插入盛满的集气瓶中(瓶中预留少量水),观察到火柴剧烈燃烧,但细铁丝未燃烧,细铁丝未燃烧的原因是 。
24. (2024·湖南长沙·三模)如图所示是实验室制取某些常见气体的装置示意图。请完成下列相关问题。
(1)A装置中仪器①的名称是 。
(2)实验室常用加热氯酸钾来制备氧气,在向试管内装入药品之前,应该先 。
(3)实验室制备并收集二氧化碳,应选择图中的 (填字母)装置组合来进行实验。
25. (2025·黑龙江哈尔滨·三模)化学兴趣小组用一瓶久置的、标签上溶质质量分数为5%的过氧化氢溶液制取氧气,请回答问题:(注意:下图总质量中均包含仪器和药品)
(1)该反应的方程式为 。
(2)实验产生氧气的质量是 g。
(3)通过计算说明实验所用过氧化氢溶液中溶质质量分数与标签标示的5% (填是或否)一致。
(4)若用10%的过氧化氢溶液配制上述所需的实际质量分数的溶液,需加水 g,其操作步骤应为:计算、 、 、装瓶贴签。
(5)实验完毕将③中物质过滤分离,所得滤液中氢、氧两种元素的质量比为 。
26. (2025·新疆喀什·三模)化学是一门以实验为基础的科学。根据如图回答问题。
(1)仪器m的名称是 。
(2)加热高锰酸钾固体制取氧气,发生装置应选 (填字母),反应的化学方程式为 ,试管口应如何改进? 。
(3)实验室用锌和稀硫酸在B装置中反应制取H2时,分液漏斗中所盛药品是 ,若用H装置收集时,则气体要从 (填字母)端通入。若要收集干燥的氢气,制取装置为 (填字母)。
27. (2025·吉林松原·三模)制取气体是初中化学实验的重要内容。
(1)实验室选用B装置制备氧气,该反应的化学方程式为 。
(2)实验室用双氧水制备氧气,要获得平稳的氧气流,应选择的发生装置是 (填字母序号)。
(3)若用、装置制取并收集密度比空气小的气体,按气体流向,导管口连接顺序依次为 (填①②③序号)。
28. (2025·江苏徐州·三模)验室用下列装置完成气体制备。
I.实验室制取氧气
(1)实验室用高锰酸钾制取并收集干燥的氧气,选择的发生和收集装置是 ,反应的化学方程式为 。
(2)用双氧水和二氧化锰混合制取二氧化锰在反应中的作用是 ,实验结束后回收二氧化锰的操作为: 、洗涤、烘干。
(3)若用E装置干燥氧气,则E中盛放的试剂为 。
(4)若用F装置排空气收集氧气,则气体应从导管 (填“a”或“b”)端通入。
【拓展:家庭制氧】
便携式制氧杯(如图1所示)是将制氧剂先放入制氧杯内,再倒入洁净的水,通过吸氧管吸氧。固体制氧剂A剂和B剂的成分分别是:过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)、二氧化锰。制氧原理为:、
(5)便携式制氧杯是对上图(A-F)中装置组合 (填字母序号)进行的改进。加湿仓用无色透明材料制作,可便于观察 。
Ⅱ.用大理石和稀盐酸制取二氧化碳气体
(6)用装置B制CO2,相较于装置C,优点是 。实验结束后废液pH约为3,不能直接倒入下水道,最好加入适量下列药品中的 进行预处理。
A.稀硫酸 B.熟石灰 C.氯化钠 D.生石灰
(7)石灰石的主要成分是碳酸钙,工业上高温煅烧石灰石可以制得氧化钙。试计算要制取28t氧化钙,理论上需要碳酸钙的质量是多少?(利用化学方程式进行计算,写出计算过程)
空气污染与防治题型五
29. (2025·贵州铜仁·三模)加强生态文明建设,精准有效防治污染,扎实开展生态修复,稳步推进低碳发展。下列做法不利于生态文明建设的是
A.大力植树造林,严禁乱砍滥伐森林 B.为了实现零排放,鼓励露天焚烧农作物秸秆
C.在日常生活中,倡导“低碳”生活 D.太阳能、风能等清洁能源代替化石燃料的使用
30. (2025·安徽蚌埠·三模)推动绿色发展,促进人与自然和谐共生。下列做法与环境保护理念不相符的是
A.使用新型可降解塑料袋,减少白色污染
B.禁止使用化肥和农药,防止水体污染
C.利用和开发太阳能、风能等新能源,减少环境污染
D.积极植树造林种草,美化生活环境
31. (2025·湖南长沙·三模)为了完成“碳中和”“碳达峰”的目标,了解碳及其化合物的性质和用途势在必行。下列有关碳及其化合物的说法不正确的是
A.木炭——用作燃料 B.一氧化碳——冶炼金属
C.干冰——人工降雨 D.石墨——切割大理石
32. (2025·吉林四平·三模)我国提出2030年前实现“碳达峰”,2060年前实现“碳中和”。下列做法不利于实现“碳达峰、碳中和”的是
A.绿色出行 B.焚烧垃圾 C.节约用纸 D.减少含碳燃料的使用
33. (2025·辽宁鞍山·三模)我国制定了力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和的行动方案。下列举措不利于实现这一方案的是
A.为应对能源短缺,大力发展火力发电 B.推广使用太阳能、氢能等新能源
C.研究利用捕集、封存和转化技术 D.采用新技术提高能源使用效率
34. (2025·广西柳州·三模)为了应对全球变暖问题,2020年我国提出了碳达峰、碳中和的战略目标。
(1)为了控制大气中二氧化碳的含量,以下措施不可行的是________(填字母)。
A.开发新能源 B.禁止使用化石燃料 C.大力植树造林 D.大力发展公共交通
(2)我国科研人员研制出一种新型催化剂,在这种催化剂作用下,二氧化碳可以转化为汽油,主要转化过程如下图所示。
①催化剂的作用是改变化学反应速率,但它的 和化学性质在化学变化前后不变。
②汽油是一种复杂的混合物,从这个转化过程中,可以分析出组成汽油各成份的主要元素是 。
③已知X是一种单质,在一定条件下,I中反应生成的另外一种物质为生活常见的氧化物,请写出该反应的化学方程式 。
④这项研究成果的重要意义是 。
⑤从定量的角度来谈谈你对碳中和的理解 。
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专题03 空气、氧气
考点概览
题型一 空气的成分及其性质和用途
题型二 空气中氧气含量的测定
题型三 氧气的性质和用途
题型四 氧气的工业制法与实验室制法
题型五 空气污染与防治
空气的成分及其性质和用途题型一
1. (2025·山东枣庄·三模)下列关于空气及其成分的说法中,错误的是
A.通过分离液态空气可制得氧气和氮气
B.氧气化学性质稳定,可延长食品保质期
C.饼干在空气中放久了会变软,说明空气中含有水蒸气
D.稀有气体通电发出不同颜色的光,可制作电光源
【答案】B
【详解】A、 工业上利用液态空气中液氮和液氧的沸点不同,通过分离液态空气可制得氧气和氮气,说法正确,不符合题意;
B、氧气化学性质活泼,不能延长食品保质期;氮气化学性质稳定,可用作保护气,氮气充入食品包装袋中可延长食品保质期,说法错误,不符合题意;
C、饼干在空气中放久了会变软,说明空气中含有水蒸气,说法正确,不符合题意;
D、稀有气体通电时能发出不同颜色的光,可制作电光源,说法正确,不符合题意。
故选B。
2. (2025·河北石家庄·模拟预测)建立模型是学习化学的重要方法。下列化学模型错误的是
A.空气成分及其体积大约含量
B.原子的构成
C.氧化反应
D.物质的变化
【答案】D
【详解】A、空气成分按体计算,氮气约78%、氧气约21%、其他成分约1%,模型正确;
B、原子由原子核(含质子、中子)和核外电子构成,模型正确;
C、氧化反应包含剧烈氧化和缓慢氧化,铁生锈属于缓慢氧化,模型正确;
D、物理变化是没有新物质生成的变化,化学变化是有新物质生成的变化,二者是并列关系,不是包含关系,模型错误。
故选D。
3. (2024·山西忻州·三模)我国空间站的再生式环控生保系统是在密封舱内建立一个类似地球环境的可循环系统,被誉为航天员的生命“保护伞”。航天员在太空中呼吸的“人造空气”中含有的成分是
A.O2和CO2 B.O2和H2O C.O2和N2 D.O2和稀有气体
【答案】C
【详解】根据题意可知,航天员在太空中呼吸的“人造空气”的成分类似于地球环境,而地球大气的主要成分是N2和O2,故“人造空气”中含有的成分是N2和O2。
故选C。
4. (2025·重庆·三模)建立模型是学习化学的重要方法。下列化学模型不正确的是
A.物质的组成与结构
B.物质分类模型
C.地壳中元素含量
D.空气成分示意图
【答案】D
【详解】A、从宏观角度看,物质是由元素组成的,从微观角度看,分子、原子、离子都是构成物质的微观粒子,故正确;
B、纯净物由一种物质组成(如氧气、水 ),是最外层范畴。化合物属于纯净物,由不同种元素组成的纯净物(如H2O、CO2),包含于纯净物。氧化物:属于化合物,由两种元素组成且其中一种是氧元素的化合物(如Fe2O3、MgO),是化合物的子集,进一步包含于纯净物 ,故正确;
C、地壳中元素含量由高到低依次是O、Si、Al、Fe、其他,故正确;
D、空气的成分按体积计算,大约是:氮气78%、氧气21%、其他成分1%,故错误;
故选D。
空气中氧气含量的测定题型二
5. (2025·河南平顶山·二模)请填上适当的内容:最早测定出空气成分的科学家是 ;空气中含量比较多且化学性质比较活泼的是 (用化学用语表示)。
【答案】 拉瓦锡
【详解】最早测定出空气成分的科学家是拉瓦锡;
空气中含量比较多且化学性质比较活泼的是氧气,氧气的化学式为O2,它在空气中的体积分数约为21%,是空气中含量较多的气体之一。氧气具有较活泼的化学性质,能够与许多物质发生反应。
6. (2025·河南南阳·三模)空气中含量占21%且能供给呼吸的气体是 ;为测定相对原子质量作出卓越贡献的科学家是 。
【答案】 氧气 张青莲
【详解】空气中体积分数约占21%的气体是氧气,供给呼吸是氧气的一种主要用途,故填:氧气;
张青莲是我国著名化学家,他主持测定了多种元素的相对原子质量新值,被国际采用为标准。故填:张青莲。
7. (2025·广西南宁·三模)通过数字化仪器进行空气中氧气含量的测定,密闭容器内的氧气含量和压强变化曲线如图所示,说法不正确的是
A.数字化能为探究提供更为直观的证据
B.实验后压强恢复是因为打开了止水夹
C.压强大幅下降是因为氧气被消耗和恢复室温
D.该实验中红磷量的多少,对该反应的准确性无影响
【答案】D
【详解】A、由数字化设备得到的密闭容器内的氧气含量和压强变化曲线图,可以清晰的看到氧气含量的变化,数字化能为探究提供更为直观的证据,选项说法正确,不符合题意;
B、实验后压强恢复是因为打开了止水夹,水进入瓶中,内外压强相同,选项说法正确,不符合题意;
C、红磷燃烧放出大量的热,燃烧过程中消耗氧气,压强大幅下降是因为氧气被消耗和温度逐渐恢复至室温,选项说法正确,不符合题意;
D、该实验中红磷量的多少,对该反应的准确性有影响,红磷必须足量,以耗尽装置中氧气,否则测定结果偏小,选项说法错误,符合题意。
故选D。
8. (2025·陕西西安·三模)科学思维是化学核心素养的重要组成部分。下列说法正确的是
A.对比:生铁和钢中的含碳量不同,故两者的性能不同
B.归纳:铁和铝在空气中都易锈蚀
C.分析:铁丝与氧气能反应,故能用点燃铁丝的方法测定空气中氧气含量
D.推理:1gC与1gO2反应生成2gCO2
【答案】A
【详解】A、生铁和钢均是铁的合金,但是含碳量不同,生铁的含碳量为2%-4.3%,钢的含碳量为0.03%-2%,故两者的性能不同,符合题意;
B、铁能与空气中的氧气和水反应,从而生锈,且铁锈疏松多孔,具有吸附性,会加速铁的锈蚀,故铁在空气中易生锈,而铝能与空气中的氧气反应在其表面形成一层致密的氧化铝薄膜,从而阻止铝进一步被氧化,故铝在空气中不易被锈蚀,不符合题意;
C、铁丝能与氧气反应,但是铁丝在空气中不能燃烧,不能用点燃铁丝的方法测定空气中氧气的含量,不符合题意;
D、碳与氧气反应生成二氧化碳,即,参加反应的碳与氧气的质量比为:12:32=3:8,则1g碳与1g氧气反应,碳剩余,不可能生成2g二氧化碳,不符合题意。
故选A。
9. (2025·湖北襄阳·三模)同学们设计的下列实验方案(夹持装置已略去),不能达到目的的是
实验方案
目的
A.测定空气中氧气含量
B.探究温度对分子运动快慢的影响
实验方案
目的
C.探究二氧化碳与水反应的实验
D.比较铁、铜、银三种金属的活动性
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A、测定空气中氧气含量时,红磷燃烧消耗氧气,装置保持密闭。图中使用电热棒点燃红磷,可以避免红磷伸入玻璃管时装置内气体逸出导致的误差,实验结果更准确,能达到目的;
B、 探究温度对分子运动快慢的影响,则实验变量是温度,其他条件应保持一致,图中温度不同(20℃和60℃),溶剂种类也不同(酒精和水),变量不唯一,不能达到目的;
C、干燥的紫色石蕊纸片不变色,湿润的紫色石蕊纸片变红,说明二氧化碳与水反应生成了酸性物质,可用于探究二氧化碳与水的反应,能达到目的;
D、铁能与硫酸铜溶液反应置换出铜,说明铁的活动性大于铜;银不能与硫酸铜溶液反应,说明铜的活动性大于银,从而可比较出铁、铜、银三种金属的活动性顺序为铁>铜>银,能达到目的。
故选B。
10. (2025·广西柳州·三模)对比实验是实验探究的重要方法,下列对比实验不能实现相应实验目的是
实验设计
选项
A.探究同种物质在不同溶剂中的溶解性
B.探究铁生锈的条件之一是与氧气接触
C.探究温度达到着火点是燃烧的必要条件
D.探究Cu和Ag的金属活动性强弱
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A、该实验中溶剂种类不同,其他条件相同,能探究同种物质在不同溶剂中的溶解性,能达到实验目的,不符合题意;
B、左边试管中铁钉同时与水和氧气接触,生锈;右边试管中铁钉只与水接触,不生锈,对比说明铁生锈的条件之一是与氧气接触,能达到实验目的,不符合题意;
C、U形管左侧白磷与氧气接触且温度达到其着火点,所以白磷燃烧;U形管右侧红磷与氧气接触,但温度没有达到其着火点,所以红磷不燃烧,对比说明燃烧的条件之一是温度达到可燃物的着火点,能达到实验目的,不符合题意;
D、该实验中铜、银与稀硫酸均不反应,说明金属活动性,不能探究Cu和Ag的金属活动性强弱,不能达到实验目的,符合题意。
故选:D。
11. (2025·山东德州·三模)实验小组用下图装置测定空气中氧气的含量。
(1)该实验中红磷燃烧的现象为 ,符号表达式为 。
(2)能说明空气中氧气含量的现象是,打开弹簧夹后水上升至 刻度。
(3)下列操作可能导致测定结果偏低的是_____。(填字母序号,下同)
A.红磷的量不足
B.点燃红磷,慢慢伸入瓶中
C.未冷却至室温就打开了弹簧夹
(4)若用硫粉来替红磷测空气中氧气含量是否可以?若不可,请说明原因 。
(5)反应完后集气瓶中剩余主要气体是 ,该气体的物理性质是 ,化学性质是 。(均写一条即可)
【答案】(1) 产生大量白烟,发出大量的热
(2)1
(3)AC
(4)不可以,硫在空气中燃烧生成二氧化硫气体,化学反应前后,装置内压强变化不大,无法测定空气中的氧气含量
(5) 氮气/N2 难溶于水(合理即可) 不燃烧也不支持火燃烧(合理即可)
【详解】(1)红磷在空气中燃烧,与氧气发生反应,会剧烈燃烧,生成五氧化二磷固体小颗粒,现象是:产生大量白烟,发出大量的热;
红磷燃烧是磷(P)和氧气(O2)在点燃条件下反应生成五氧化二磷(P2O5),符号表达式为。
(2)空气中氧气的体积分数约为,该实验中红磷燃烧消耗集气瓶内的氧气,使瓶内压强减小。冷却至室温后,打开弹簧夹,在外界大气压作用下,烧杯中的水进入集气瓶,进入水的体积约占集气瓶内空气体积的,则水上升至1刻度处。
(3)A、红磷的量不足,不能将集气瓶内的氧气完全消耗,导致进入集气瓶的水的体积偏小,测定结果偏低,该选项符合题意;
B、点燃红磷,慢慢伸入瓶中,会使瓶内空气受热逸出,导致瓶内压强减小更多,进入集气瓶的水的体积偏大,测定结果偏高,该选项不符合题意;
C、未冷却至室温就打开了弹簧夹,此时瓶内气体温度较高,压强较大,进入集气瓶的水的体积偏小,测定结果偏低,该选项符合题意。
故选AC。
(4)硫在空气中燃烧生成的二氧化硫是气体,填补了消耗氧气的空间,集气瓶内压强几乎不变,所以打开弹簧夹后,水不能进入集气瓶,无法测定空气中氧气的含量。
(5)空气主要由氮气和氧气组成,红磷燃烧消耗了氧气,所以反应完后集气瓶中剩余主要气体是氮气(N2);
氮气在常温常压下是无色、无味的气体,难溶于水,写出其中一条物理性质即可;
在该实验中,红磷燃烧一段时间后熄灭,说明剩余的氮气不能燃烧也不支持燃烧,化学性质相对稳定、不活泼,写出其中一条化学性质即可。
12. (2025·四川泸州·三模)某学习小组利用如图装置测定空气中氧气含量并利用压强传感器测定反应过程压强变化。
已知:
①对于压强不算特别大,温度不算特别高的气体满足克拉伯龙方程:,其中P是指气体压强,V是指气体体积,n可代表气体分子数目,R是常数,T是表示温度。
②与冷水反应生成偏磷酸(),与热水反应生成磷酸()。
③白磷的着火点是40℃。
回答下列问题:
(1)欲点燃装置内的白磷,可用 在阳光下照射(填“凸透镜”或“凹透镜”)。
(2)装置中水的作用是 ,若燃烧产物与水反应得到的和的个数比为1:2,则与水反应的总反应方程式为 。
(3)根据克拉伯龙方程推测随着反应的进行导致分子数目减小,会引起压强 ,反应放热导致温度升高,会引起压强 ,右侧图像中BC段压强增大的原因是 ,剩余气体分子数占原来空气中气体分子数的 %(保留4位有效数字),根据空气中的百分含量的理论值推测此时是否已消耗完 (填“是”或“否”)。
【答案】(1)凸透镜
(2) 吸收反应生成的五氧化二磷,防止污染空气
(3) 减小 增大 白磷燃烧放出热量,装置内气体受热膨胀,压强增大,白磷燃烧消耗氧气,导致压强减小,温度升高对压强的影响比气体减少对压强的影响大 80.63 否
【详解】(1)欲点燃装置内的白磷,可用 凸透镜在阳光下照射,凸透镜能将阳光会聚到白磷上,使其局部温度很快达到白磷的着火点(约40 ℃)而点燃白磷;
(2)白磷燃烧生成五氧化二磷,五氧化二磷有毒,散逸到空气中,会污染空气,五氧化二磷能与水反应,故装置中水的作用是:吸收反应生成的五氧化二磷,防止污染空气;
若燃烧产物与水反应得到的和的个数比为1:2,则与水反应的总反应方程式为:;
(3)根据克拉伯龙方程推测,随着反应的进行,红磷燃烧消耗氧气,导致O2分子数目减小,会引起压强减小;反应放热,导致温度升高,会引起压强增大;
右侧图像中BC段压强增大的原因:白磷燃烧放出热量,装置内气体受热膨胀,压强增大,白磷燃烧消耗氧气,导致压强减小,温度升高对压强的影响比气体减少对压强的影响大;
根据PV=nRT,则压强之比等于气体分子数之比,则剩余气体分子数占原来空气中气体分子数的:;
氮气约占空气体积的78%,其他气体约占空气体积的1%,78%+1%=79%小于80.63%,故此时氧气没有消耗完,故填:否。
13. (2025·湖南张家界·三模)某学习小组发现镁带在空气中燃烧时会发出耀眼的白光并生成白色固体,通过查阅资料发现镁带还可以与空气中其他成分反应。他们开展了如下的探究活动,请仔细阅读并完成下列探究报告。
【实验一】镁带与氮气的反应
(一)获取氮气
(1)以下是获取氮气的方法和装置,其中得到的氮气较纯的是 (填字母)。
(2)装置B中盛放红磷的仪器名称是 。
(二)燃烧镁带,观察现象
将镁带打磨光亮,点燃并伸入盛氮气的集气瓶中,镁带剧烈燃烧,瓶内壁附着一层淡黄色的固体。
【实验结论】镁与氮气在点燃的条件下发生反应生成淡黄色的氮化镁(氮元素为价)。
【交流与反思】
(3)镁在空气中燃烧的产物几乎都是白色的,原因是 。
(4)如果用镁代替红磷进行空气组成探究实验,实验测得氧气的体积与氧气所占空气真实比例相比,会 (填“偏大”“偏小”或“相等”)。
【答案】(1)B
(2)燃烧匙
(3)氧气的化学性质比氮气活泼,镁更易与氧气反应
(4)偏大
【详解】(1)硫和氧气反应生成二氧化硫,磷和氧气反应生成五氧化二磷,碳和氧气反应生成二氧化碳。得到氮气较纯的是B,是因为装置A、C中生成物为气体,而装置B中的生成物是固体;
(2)盛放红磷的仪器是燃烧匙,可用于直接加热;
(3)镁在空气中燃烧的产物几乎都是白色的,原因是氧气的化学性质比氮气活泼,镁更易与氧气反应;
(4)如果用镁代替红磷进行空气组成实验,由于镁不仅能够和氧气发生反应,还能够和氮气反应,所以实验测得氧气的体积与氧气所占空气真实比例相比会偏大。
14. (2025·安徽淮北·三模)某小组同学以“测定空气中氧气含量”为主题开展实验探究。
(一)化学兴趣小组利用如图所示装置测定空气中氧气含量并探究反应前后的质量关系。
【实验步骤】
(1)①检查气密性:连接仪器,向A瓶中加水没过长导管下端,夹紧弹簧夹a,手捂A瓶,若出现 ,说明气密性良好。
②加入白磷(如图),将装置连接固定后放在电子天平上称量,称得总质量为。
③打开止水夹a和b,向A中缓慢通入100mL空气,此时刚好露出白磷,A中水进入到B中。关闭止水夹a和b,将整套装置放在电子天平上称量,记其总质量为。
④用凸透镜聚光引燃白磷。该反应的化学方程式为 。
⑤待白磷熄灭并冷却到室温,打开止水夹b,B中水倒吸进入到A中,量筒内剩余水的体积为VmL。小组同学所测气体中氧气的体积分数为 (用带V的式子表示)。
⑥将装置放在电子天平上称量,记其总质量为。则的大小关系是 。
【反思与评价】
(2)下列有关这个实验的说法中,不正确的有______。(填字母序号)
A.步骤④中,白磷燃烧时要保持关闭止水夹a和b
B.步骤⑤中,仰视量筒读数会使测得的V数值偏低
C.步骤⑤中,未冷却至室温会使小组同学测得的氧气的含量偏高
D.与课本实验相比,此装置的优点有误差减小和污染减少
(二)兴趣小组同学提出,利用食品脱氧剂也可以测定空气中氧气含量。同学们对食品脱氧剂脱氧速率的影响因素进行研究。
已知:某种食品脱氧剂的主要成分为铁粉、活性炭、食盐。该脱氧剂需要少量水才能起脱氧作用。
【实验探究】探究铁粉、活性炭总质量相同时,铁粉与活性炭的质量比对脱氧速率的影响。
实验编号
铁粉质量/g
活性炭质量/g
食盐水滴数
消耗1mL氧气用时/s
1
2.8
0.2
9
56
2
2.7
x
9
53
3
2.6
0.4
9
43
4
2.4
0.6
9
61
(3)Ⅰ、实验2中,x= g。
Ⅱ、脱氧速率最快的脱氧剂配方中,铁粉与活性炭的质量比为 (填最简整数比)。
Ⅲ、兴趣小组认为,食盐水的浓度也会影响食品脱氧剂的脱氧速率,请你设计实验方案进行验证: 。
【答案】(1) A瓶中长导管内液面上升/A瓶中的水进入B中
(2)C
(3) 0.3 分别向2.4g铁粉和0.6g活性炭混合物中加入9滴不同浓度的食盐水,测量消耗1mL氧气所需时间(合理即可)
【详解】(1)①检查装置气密性时,手捂 A 瓶,瓶内气体受热膨胀,若装置气密性良好,A瓶中长导管内液面上升,气压变化较大时会导致A瓶中的水进入B中。
④白磷在空气中燃烧,与氧气反应生成五氧化二磷,化学方程式为。
⑤通入空气体积为100mL,量筒内剩余水的体积为VmL,则进入集气瓶中水的体积(即消耗氧气的体积)为(100−V)mL ,所以氧气的体积分数为。
⑥m1为反应前装置及药品总质量,m2为通入空气后装置及药品总质量,则m1<m2;m3为反应后装置及药品总质量,根据质量守恒定律,化学反应前后,物质总质量不变,则大小关系是m1<m2=m3。
(2)A、步骤④中,白磷燃烧时保持关闭止水夹a和b,可防止装置内气体受热逸出,保证实验准确性,该说法正确;
B、步骤⑤中,仰视量筒读数时,读数比实际值偏小,会使测得的V数值偏小,该说法正确;
C、步骤⑤中,未冷却至室温就打开止水夹,集气瓶内气体处于膨胀状态,压强较大,进入集气瓶的水偏少,会使测得的氧气含量偏低,而不是偏高,该说法错误;
D、与课本实验相比,此装置始终密闭,误差减小,且白磷燃烧生成的五氧化二磷不会逸散到空气中,污染减少,该说法正确。
故选C。
(3)Ⅰ、探究铁粉与活性炭的质量比对脱氧速率的影响时,要控制铁粉和活性炭总质量相同,已知铁粉和活性炭总质量为,实验2中铁粉质量为2.7g,则活性炭质量。
Ⅱ、消耗1mL氧气用时越短,脱氧速率越快,由表格数据可知,实验3中脱氧速率最快,此时铁粉质量为2.6g,活性炭质量为0.4g,铁粉与活性炭的质量比为。
Ⅲ、设计实验验证食盐水浓度对脱氧速率的影响时,要控制其他影响因素(如铁粉和活性炭总质量、质量比、温度等)相同,只改变食盐水浓度,通过记录消耗1mL氧气所用时间来判断脱氧速率,具体方案为:分别向2.4g铁粉和0.6g活性炭混合物中加入9滴不同浓度的食盐水,测量消耗1mL氧气所需时间(合理即可)。
氧气的性质和用途题型三
15. (2025·广西贵港·三模)色态万千的实验现象是化学课一道亮丽的风景。下列对实验现象的描述不正确的是
A.镁条在空气中燃烧时,发出耀眼的白光,产生大量的白烟
B.铁丝在氧气中燃烧时,剧烈燃烧,火星四射,生成四氧化三铁
C.铜粉在空气中加热时,粉末由红色变为黑色
D.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
【答案】B
【详解】A、镁条在空气中燃烧时,发出耀眼的白光,生成白色固体氧化镁,同时伴有大量白烟,该描述正确,不符合题意;
B、铁丝在氧气中燃烧时,剧烈燃烧,火星四射,这部分描述正确。但 “生成四氧化三铁” 是实验结论,不是实验现象,实验现象应描述为 “生成黑色固体”,该描述不正确,符合题意;
C、铜粉在空气中加热时,铜与氧气反应生成氧化铜,铜是红色的,氧化铜是黑色的,会观察到粉末由红色变为黑色,该描述正确,不符合题意;
D、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,该描述正确,不符合题意。
故选B。
16. (2025·湖南永州·三模)认真观察实验现象,准确描述实验现象,是进行科学探究的重要环节。在探究氧气的化学性质时,你所观察到现象中描述正确的是
A.木炭在空气中燃烧发出白光 B.红磷在空气中燃烧,产生大量的白雾
C.铁在空气中燃烧,发出耀眼的白光 D.硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰
【答案】D
【详解】A、木炭在氧气中燃烧发出白光,说法错误,不符合题意;
B、红磷在空气中燃烧,产生大量白烟,说法错误,不符合题意;
C、铁在空气中不能燃烧,只能烧至红热,离火变冷;铁在氧气中燃烧的现象:剧烈燃烧,火星四射,放出热量,生成黑色固体,说法错误,不符合题意;
D、硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰,说法正确,符合题意。
故选:D。
17. (2025·湖南长沙·三模)下列物质能在氧气中剧烈燃烧,发出蓝紫色火焰,产生刺激性气味的气体的是
A.木炭 B.铁丝 C.白磷 D.硫粉
【答案】D
【详解】A、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无色无味气体(二氧化碳),不符合发出蓝紫色火焰和产生刺激性气味气体的现象,该选项错误;
B、铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体(四氧化三铁),没有火焰和刺激性气味气体产生,该选项错误;
C、白磷在氧气中燃烧产生大量白烟,生成白色固体(五氧化二磷),不是蓝紫色火焰和刺激性气味气体,该选项错误;
D、硫粉在氧气中剧烈燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,产生一种具有刺激性气味的气体(二氧化硫),该选项正确。
故选D。
18. (2025·安徽淮南·三模)物质用途与性质密切相关。下列物质的用途与性质没有关联的是
选项
物质
性质
用途
A
氧气
能供给呼吸
医疗急救
B
焦炭
还原性
冶炼金属
C
活性炭
吸附性
将硬水转化为软水
D
稀硫酸
能与金属氧化物反应
除去铁表面的铁锈
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A、氧气能供给呼吸应用于医疗急救,故关系正确;
B、焦炭具有还原性应用于冶炼金属,故关系正确;
C、活性炭能吸附水中的色素和异味,不能将硬水软化,加热煮沸可将硬水转化为软水,故关系错误;
D、稀硫酸能用来除去铁制品表面的铁锈,是因为酸能与金属氧化物反应,故说法正确。
故选C。
19. (2025·重庆·三模)下列变化与空气中的氧气无关的是
A.水果腐烂 B.生石灰变质 C.铁钉生锈 D.木炭燃烧
【答案】B
【详解】A、水果腐烂是因为水果与空气中的氧气发生了缓慢氧化,与氧气有关,不符合题意;
B、生石灰变质,是因为生石灰空气中的水蒸气反应生成氢氧化钙,与氧气无关,符合题意;
C、铁钉生锈是铁与空气中的水蒸气和氧气发生了复杂的化学反应,与氧气有关,不符合题意;
D、木炭燃烧是木炭与氧气发生了氧化反应,与氧气有关,不符合题意;
故选B。
20. (2025·陕西西安·三模)同学们制取氧气并进行性质验证实验。
(1)图一中的装置可用于实验室制取氧气,其反应化学方程式为 。相对于A装置,B装置的突出优点是 ,若用D装置收集氧气,气体应从 (选填“a”或“b”)端口通入。
(2)图二实验中,对比操作①、②中木炭的现象可知燃烧的条件之一是 。
(3)某同学进行图三的实验,他收集一瓶氧气,点燃铁丝前端的火柴后伸入到集气瓶中,最终没有观察到铁丝燃烧的现象,原因可能是 。
【答案】(1) 控制反应速率 b
(2)温度达到着火点以上
(3)铁丝未被充分加热到着火点或集气瓶中氧气不够纯
【详解】(1)图一中的装置是固液常温反应,实验室制取氧气选用过氧化氢和二氧化锰,过氧化氢在二氧化锰催化作用下反应生成水和氧气,其反应化学方程式为:;相对于A装置,B装置是注射器可以通过控制液体的滴加速度来控制反应速率,优点是控制反应速率;氧气的密度小于水,若用D装置收集氧气,气体应从b端口通入;
(2)没有加热前,木炭不会燃烧,加热后木炭会燃烧,对比可知燃烧需要温度达到着火点以上;
(3)点燃铁丝前端的火柴后伸入到集气瓶中,最终没有观察到铁丝燃烧的现象,原因可能是铁丝未被充分加热到着火点或集气瓶中氧气不够纯而导致铁丝无法燃烧。
21. (2025·陕西西安·三模)实验是学习化学的重要途径。下列是关于氧气的实验室制取与性质的实验。
(1)反应原理:用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为 。
(2)注意事项:用装置和装置制取氧气,为确保装置不漏气,应先检查装置的 ;集满氧气后,为防止水倒吸,应先 (填字母)。
A、将导管移出水面 B、熄灭酒精灯
(3)气体收集:用装置B收集氧气,是利用了氧气 的性质。
(4)性质验证:将装置中产生的氧气通向中红热的木炭,木炭燃烧变旺,说明燃烧的剧烈程度与氧气的 有关。
【答案】(1)
(2) 气密性 A
(3)不易溶于水
(4)浓度
【详解】(1)高锰酸钾分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,化学方程式为;
(2)用装置 A 和装置 B 制取氧气,为确保装置不漏气,应先检查装置的气密性;集满氧气后,为防止水倒吸,应先将导管移出水面,故选A;
(3)由于氧气不易溶于水,故可以用排水法收集氧气;
(4)将装置 A 中产生的氧气通向 D 中红热的木炭,木炭燃烧变旺,说明燃烧的剧烈程度与氧气的浓度有关。
氧气的工业制法与实验室制法题型四
22. (2025·山东济宁·三模)如图是实验室中常见气体的制备、净化、干燥、收集和性质检验实验的部分仪器。某化学兴趣社团第一小组同学欲利用其进行下列探究实验。试根据要求,回答下列问题:
I.以锌粒和稀硫酸为原料制备并收集一瓶干燥的氢气。
(1)所选仪器的连接顺序为 (从左到右填写装置字母序号)。
(2)实验结束后,该组同学欲利用化学方法检验反应后的剩余废液中是否含有稀硫酸,可选用下列试剂中的_____(填选项序号)。
A.溶液 B.溶液 C.酚酞试液
II.制备氧气。
(3)已知高锰酸钾固体在加热的条件下能制取氧气,应选用的发生装置是 (填装置序号)。写出用过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气的化学方程式 。
III.用一氧化碳气体(含有少量二氧化碳和水蒸气)测定某铁的氧化物()中、元素的组成比例,所选装置按“混合气体”的顺序连接(、为氢氧化钠溶液洗气瓶,实验前已检验装置气密性,假设所发生的化学反应都完全反应)。进行实验并记录实验数据,如表所示:
装置编号
A
E中玻璃管内固体
反应前质量
100g
150g
23.2g
200g
反应后质量
113.2g
152.7g
16.8g
217.6g
(4)请选择合理数据计算中: (填最简整数比)。
(5)若没有连接装置,用质量的变化来计算,则所得的与的比值与实际值比较将 (填“偏小”“偏大”或“基本一致”)。
【答案】(1)BAF
(2)B
(3) G
(4)
(5)基本一致
【详解】(1)用锌粒与稀硫酸反应制取氢气,属于固液不加热反应,发生装置可选B,浓硫酸具有吸水性,且与氢气不反应,可用浓硫酸干燥氢气,氢气难溶于水,密度比空气小,可用排水法或向下排空气法收集,向下排空气法收集的气体比较干燥,故收集装置可选F,故所选仪器的连接顺序为:BAF;
(2)A、硝酸钡与稀硫酸、硫酸锌均能反应生成硫酸钡白色沉淀,无法检验是否含有稀硫酸,不符合题意;
B、碳酸钠能与稀硫酸反应生成硫酸钠、二氧化碳和水,产生气泡,说明含有稀硫酸,符合题意;
C、硫酸锌溶液显中性,稀硫酸溶液显酸性,均不能使无色酚酞试液变色,无法用酚酞溶液检验是否含稀硫酸,不符合题意。
故选B;
(3)已知高锰酸钾固体在加热的条件下能制取氧气,属于固体加热反应,发生装置可选G;
过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气,该反应的化学方程式为:;
(4)一氧化碳和铁的氧化物在高温下反应生成铁和二氧化碳,则反应后,E中玻璃管内固体的质量为生成铁的质量,则生成铁的质量为:16.8g,根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类和质量不变,则铁的氧化物中铁元素的质量与生成铁的质量相等,则铁的氧化物中铁元素的质量为16.8g,则铁的氧化物中氧元素的质量为:23.2g-16.8g=6.4g,则x:y=;
(5)D1装置的作用是吸收气体中的二氧化碳,对E装置中反应前后固体的质量几乎无影响,若没有连接装置,用质量的变化来计算,则所得的与的比值与实际值比较将基本一致。
23. (2025·湖南长沙·三模)化学实验是开展科学探究的重要方法,王老师利用如图所示的部分仪器完成制取氧气的实验。回答下列问题:
(1)仪器M的名称是 。
(2)实验室制备氧气选用的发生装置应该是 (填装置字母)。
(3)某气体只能用装置D收集,则该气体可能具有的性质为__________(填选项宇母)。
A.能与水反应 B.能与空气反应 C.密度与空气接近
(4)用制取的进行铁丝燃烧实验:点燃系在光亮的螺旋状细铁丝底端的火柴后,迅速插入盛满的集气瓶中(瓶中预留少量水),观察到火柴剧烈燃烧,但细铁丝未燃烧,细铁丝未燃烧的原因是 。
【答案】(1)集气瓶
(2)A或B
(3)A
(4)火柴燃烧消耗较多的氧气,导致氧气浓度降低
【详解】(1)如图所示,M是集气瓶;
(2)实验室用加热高锰酸钾的方法或者过氧化氢溶液与二氧化锰混合制取氧气,分别选用固体加热型或固液常温型,故填:A或B;
(3)如图所示,D是向下排空气法,说明气体密度比空气小,若只能用此方法收集,说明该气体不能用排水法收集即可能是气体能与水反应,故选:A;
(4)实验时应待火柴快燃尽再伸入集气瓶,若直接伸入,则火柴燃烧会消耗大量氧气,则导致氧气浓度降低,无法使铁丝燃烧。
24. (2024·湖南长沙·三模)如图所示是实验室制取某些常见气体的装置示意图。请完成下列相关问题。
(1)A装置中仪器①的名称是 。
(2)实验室常用加热氯酸钾来制备氧气,在向试管内装入药品之前,应该先 。
(3)实验室制备并收集二氧化碳,应选择图中的 (填字母)装置组合来进行实验。
【答案】(1)酒精灯
(2)检查装置的气密性
(3)BC/CB
【详解】(1)仪器①是酒精灯,故填酒精灯;
(2)实验室制取氧气,在装药品之前要检查装置的气密性。故填检查装置气密性;
(3)实验室制取二氧化碳选择大理石或石灰石和稀盐酸,是固体和液体反应不加热,故选择B作发生装置,二氧化碳的密度大于空气的密度,能溶于水,所以用向上排空气法收集,故选C作收集装置。故填BC。
25. (2025·黑龙江哈尔滨·三模)化学兴趣小组用一瓶久置的、标签上溶质质量分数为5%的过氧化氢溶液制取氧气,请回答问题:(注意:下图总质量中均包含仪器和药品)
(1)该反应的方程式为 。
(2)实验产生氧气的质量是 g。
(3)通过计算说明实验所用过氧化氢溶液中溶质质量分数与标签标示的5% (填是或否)一致。
(4)若用10%的过氧化氢溶液配制上述所需的实际质量分数的溶液,需加水 g,其操作步骤应为:计算、 、 、装瓶贴签。
(5)实验完毕将③中物质过滤分离,所得滤液中氢、氧两种元素的质量比为 。
【答案】(1)
(2)1.6
(3)否
(4) 66 量取 混匀
(5)1:8
【详解】(1)过氧化氢在二氧化锰催化下分解生成水和氧气,化学方程式:;
(2)根据质量守恒定律,反应前总质量(400g )与反应后总质量(398.4g )的差为氧气质量:400g−398.4g=1.6g;
(3)解:设参加反应的H2O2质量为x。
x=3.4g
加入的过氧化氢溶液质量=400g−300g=100g,则溶质质量分数×100%=3.4%≠5%,故填:否。
(4)设需10%过氧化氢溶液质量为y,则10%y=3.4 g(实际溶质质量 ),解得y=34g;需加水质量=100g−34g=66g。
操作步骤:计算、量取(量取10%溶液和水 )、混匀、装瓶贴签。
(5)滤液是水(H2O),氢、氧元素质量比=(1×2):16=1:8。
26. (2025·新疆喀什·三模)化学是一门以实验为基础的科学。根据如图回答问题。
(1)仪器m的名称是 。
(2)加热高锰酸钾固体制取氧气,发生装置应选 (填字母),反应的化学方程式为 ,试管口应如何改进? 。
(3)实验室用锌和稀硫酸在B装置中反应制取H2时,分液漏斗中所盛药品是 ,若用H装置收集时,则气体要从 (填字母)端通入。若要收集干燥的氢气,制取装置为 (填字母)。
【答案】(1)酒精灯
(2) C 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 试管口处放一团棉花
(3) 稀硫酸 d BDE
【详解】(1)由图可知,仪器m的名称是酒精灯,故填酒精灯。
(2)加热高锰酸钾制取氧气是加热固体生成气体的反应,应选择固体受热发生装置,即装置C,故填C;
高锰酸钾在加热的条件下反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,故反应的化学方程式写为:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;
加热高锰酸钾制取氧气时,应在试管口处放一团棉花,防止高锰酸钾粉末进入导管,故填试管口处放一团棉花。
(3)实验室用锌和稀硫酸在B装置中反应制取H2时,分液漏斗中所盛药品是稀硫酸,故填稀硫酸;
氢气难溶于水,且密度比水小,用H装置收集时,则气体要从短管,即d端通入,故填d;
实验室用锌和稀硫酸制取氢气是固体与液体在常温下生成气体的反应,应选择固液常温发生装置,即装置B,氢气的密度比空气小,收集氢气可选择向下排空气法,氢气难溶于水,收集氢气还可以选择排水法,要收集干燥的氢气,应选择向下排空气法,即装置E,收集氢气前,利用浓硫酸来干燥氢气,所以制取装置为BDE,故填BDE。
27. (2025·吉林松原·三模)制取气体是初中化学实验的重要内容。
(1)实验室选用B装置制备氧气,该反应的化学方程式为 。
(2)实验室用双氧水制备氧气,要获得平稳的氧气流,应选择的发生装置是 (填字母序号)。
(3)若用、装置制取并收集密度比空气小的气体,按气体流向,导管口连接顺序依次为 (填①②③序号)。
【答案】(1)
(2)A
(3)①②③
【详解】(1)B 装置是固体加热型发生装置,且试管口有一团棉花,适用于加热高锰酸钾制取氧气,高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,化学方程式为。
(2)实验室用双氧水制备氧气,要获得平稳的氧气流,需控制反应速率。A 装置中的分液漏斗可通过控制液体滴加速度来控制反应速率,所以应选择 A 装置。
(3)用 A 装置制取气体,E 装置收集密度比空气小的气体时,气体应从短导管(②)进入,将空气从长导管(③)排出,所以按气体流向,导管口连接顺序依次为①②③。
28. (2025·江苏徐州·三模)验室用下列装置完成气体制备。
I.实验室制取氧气
(1)实验室用高锰酸钾制取并收集干燥的氧气,选择的发生和收集装置是 ,反应的化学方程式为 。
(2)用双氧水和二氧化锰混合制取二氧化锰在反应中的作用是 ,实验结束后回收二氧化锰的操作为: 、洗涤、烘干。
(3)若用E装置干燥氧气,则E中盛放的试剂为 。
(4)若用F装置排空气收集氧气,则气体应从导管 (填“a”或“b”)端通入。
【拓展:家庭制氧】
便携式制氧杯(如图1所示)是将制氧剂先放入制氧杯内,再倒入洁净的水,通过吸氧管吸氧。固体制氧剂A剂和B剂的成分分别是:过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)、二氧化锰。制氧原理为:、
(5)便携式制氧杯是对上图(A-F)中装置组合 (填字母序号)进行的改进。加湿仓用无色透明材料制作,可便于观察 。
Ⅱ.用大理石和稀盐酸制取二氧化碳气体
(6)用装置B制CO2,相较于装置C,优点是 。实验结束后废液pH约为3,不能直接倒入下水道,最好加入适量下列药品中的 进行预处理。
A.稀硫酸 B.熟石灰 C.氯化钠 D.生石灰
(7)石灰石的主要成分是碳酸钙,工业上高温煅烧石灰石可以制得氧化钙。试计算要制取28t氧化钙,理论上需要碳酸钙的质量是多少?(利用化学方程式进行计算,写出计算过程)
【答案】(1) AF
(2) 催化作用 过滤
(3)浓硫酸
(4)a
(5) CE 氧气产生速率
(6) 可以随时控制反应的发生和停止 B
(7)解:设参加反应的碳酸钙的质量为x。
x=50t
答:理论上需要碳酸钙的质量为50t。
【详解】(1)实验室用高锰酸钾制取氧气,反应物是固体且反应需要加热,所以发生装置应选A;排空气法收集的气体较排水法干燥,氧气密度比空气大,故要收集干燥的氧气,收集装置选F(从a进入)向上排空气法;
高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,化学方程式为:;
(2)二氧化锰在过氧化氢分解的反应中作为催化剂,起到催化作用,加速过氧化氢分解。过氧化氢分解生成水、氧气,二氧化锰不溶于水,实验结束后回收二氧化锰的操作为:过滤、洗涤、烘干。
(3)浓硫酸有吸水性,不与氧气反应,可用浓硫酸干燥氧气,若用E装置干燥氧气,则E中盛放的试剂为浓硫酸;
(4)氧气密度大于空气,可采用向上排空气法收集,若用F装置排空气收集氧气,则气体应从长导管(即a端)通入;
(5)根据题目信息,该便携式制氧杯将制氧剂先放入制氧杯内,再倒入洁净的水,通过吸氧管吸氧,是固液常温型发生装置,且无法随时控制反应的发生和停止,与C装置作用相似。产生的氧气经过加湿仓湿润,则加湿仓与E装置作用相似,故填:CE。氧气密度小于水、不易溶于水,氧气经过加湿仓,现象是大量气泡向上运动,而加湿仓用无色透明材料制作,可便于观察氧气产生速率;
(6)实验室通常使用大理石与稀盐酸制取CO2,用装置B制CO2,相较于装置C,优点是可以随时控制反应的发生和停止,具体原理是:反应过程中,关闭活塞,则试管内气压上升,导致液面下降,直到稀盐酸与塑料板上的大理石脱离接触,此时反应停止。重新打开活塞,则气体可以沿着导管流向收集装置,试管内气压下降,液面回升,液面高于塑料板时大理石与稀盐酸重新接触,反应发生,优点是:随时控制反应的发生和停止;
实验结束后废液pH约为3,说明废液呈酸性,需要加入碱性物质调节废液pH为7,稀硫酸、熟石灰、氯化钠、生石灰这四种物质中,稀硫酸呈酸性、氯化钠呈中性,不是碱性物质;熟石灰是氢氧化钙,呈碱性,可用于调节废液pH;生石灰与水反应生成氢氧化钙,但该过程放出大量的热,可能导致废液沸腾溅出,不可用于调节废液pH,故选:B;
(7)见答案。
空气污染与防治题型五
29. (2025·贵州铜仁·三模)加强生态文明建设,精准有效防治污染,扎实开展生态修复,稳步推进低碳发展。下列做法不利于生态文明建设的是
A.大力植树造林,严禁乱砍滥伐森林 B.为了实现零排放,鼓励露天焚烧农作物秸秆
C.在日常生活中,倡导“低碳”生活 D.太阳能、风能等清洁能源代替化石燃料的使用
【答案】B
【详解】A、植树造林能吸收CO2、改善生态环境,严禁乱砍滥伐可保护生态平衡,有利于生态文明建设,该选项不符合题意;
B、露天焚烧农作物秸秆会产生大量二氧化碳、烟尘和其他有害气体(如一氧化碳),加剧空气污染,且与“零排放”目标背道而驰,该选项符合题意;
C、倡导“低碳”生活(如节约能源、绿色出行)可减少碳足迹,有利于生态文明建设,该选项不符合题意;
D、用太阳能、风能等清洁能源代替化石燃料,可减少污染和碳排放,符合低碳发展要求,该选项不符合题意。
故选B。
30. (2025·安徽蚌埠·三模)推动绿色发展,促进人与自然和谐共生。下列做法与环境保护理念不相符的是
A.使用新型可降解塑料袋,减少白色污染
B.禁止使用化肥和农药,防止水体污染
C.利用和开发太阳能、风能等新能源,减少环境污染
D.积极植树造林种草,美化生活环境
【答案】B
【详解】A、使用可降解塑料袋有助于减少传统塑料造成的白色污染,选项正确;
B、禁止使用化肥和农药过于绝对,现代农业仍需合理使用化肥和农药以保证粮食产量,关键是要科学使用并减少污染,而非完全禁止。选项错误;
C、开发太阳能、风能等清洁能源可减少化石能源污染,选项正确;
D、植树造林能改善生态环境,符合环保理念,选项正确;
故选B。
31. (2025·湖南长沙·三模)为了完成“碳中和”“碳达峰”的目标,了解碳及其化合物的性质和用途势在必行。下列有关碳及其化合物的说法不正确的是
A.木炭——用作燃料 B.一氧化碳——冶炼金属
C.干冰——人工降雨 D.石墨——切割大理石
【答案】D
【详解】A、木炭具有可燃性,可以用作燃料,选项正确;
B、一氧化碳具有还原性,可以还原金属氧化物用于冶炼金属,选项正确;
C、干冰升华吸热使水蒸气液化为小水滴,可以用于人工降雨,选项正确;
D、石墨质软,不能用于切割大理石,选项错误;
故选:D。
32. (2025·吉林四平·三模)我国提出2030年前实现“碳达峰”,2060年前实现“碳中和”。下列做法不利于实现“碳达峰、碳中和”的是
A.绿色出行 B.焚烧垃圾 C.节约用纸 D.减少含碳燃料的使用
【答案】B
【详解】A、绿色出行,可以减少化石燃料的使用,减少二氧化碳的排放,利于实现“碳达峰,碳中和”,故选项不符合题意;
B、焚烧垃圾,会产生大量的二氧化碳,不利于实现“碳达峰,碳中和”,故选项符合题意;
C、节约用纸,可以节约资源,减少森林的砍伐,增加二氧化碳的吸收,利于实现“碳达峰,碳中和”,故选项不符合题意;
D、减少含碳燃料的使用,能减少二氧化碳的排放,利于实现“碳达峰,碳中和”,故选项不符合题意。
故选B。
33. (2025·辽宁鞍山·三模)我国制定了力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和的行动方案。下列举措不利于实现这一方案的是
A.为应对能源短缺,大力发展火力发电 B.推广使用太阳能、氢能等新能源
C.研究利用捕集、封存和转化技术 D.采用新技术提高能源使用效率
【答案】A
【详解】A、火力发电主要是利用煤、石油、天然气等化石燃料燃烧产生的热能来发电,化石燃料燃烧会释放大量的二氧化碳,则大力发展火力发电会增加二氧化碳的排放,不利于实现“碳达峰”和“碳中和”的目标,符合题意;
B、太阳能、氢能等新能源属于清洁能源,在使用过程中几乎不产生二氧化碳等温室气体,推广使用太阳能、氢能等新能源,可以减少对化石燃料的依赖,从而降低二氧化碳的排放,有利于实现“碳达峰”和“碳中和”的目标,不符合题意;
C、研究利用捕集、封存和转化技术,能够将排放到大气中的二氧化碳进行捕集、封存,或者将其转化为其他有用的物质,从而减少大气中二氧化碳的含量,有利于实现“碳达峰”和“碳中和”的目标,不符合题意;
D、采用新技术提高能源使用效率,意味着在同样的生产或生活活动中,消耗的能源减少,相应的二氧化碳排放也会减少,有利于实现“碳达峰”和“碳中和”的目标,不符合题意。
故选:A。
34. (2025·广西柳州·三模)为了应对全球变暖问题,2020年我国提出了碳达峰、碳中和的战略目标。
(1)为了控制大气中二氧化碳的含量,以下措施不可行的是________(填字母)。
A.开发新能源 B.禁止使用化石燃料 C.大力植树造林 D.大力发展公共交通
(2)我国科研人员研制出一种新型催化剂,在这种催化剂作用下,二氧化碳可以转化为汽油,主要转化过程如下图所示。
①催化剂的作用是改变化学反应速率,但它的 和化学性质在化学变化前后不变。
②汽油是一种复杂的混合物,从这个转化过程中,可以分析出组成汽油各成份的主要元素是 。
③已知X是一种单质,在一定条件下,I中反应生成的另外一种物质为生活常见的氧化物,请写出该反应的化学方程式 。
④这项研究成果的重要意义是 。
⑤从定量的角度来谈谈你对碳中和的理解 。
【答案】(1)B
(2) 质量 缓解温室效应/解决能源危机 生成的二氧化碳质量与吸收的二氧化碳质量相等
【详解】(1)A、开发新能源是减少化石燃料使用、控制二氧化碳排放的有效措施,故该措施可行,不符合题意;
B、禁止使用化石燃料在当前技术和经济条件下是不现实的,因为许多能源需求仍依赖化石燃料,故该措施不可行,符合题意;
C、绿色植物可以吸收二氧化碳并释放氧气,大力植树造林能减少大气中二氧化碳的含量,故该措施可行,不符合题意;
D、大力发展公共交通可以减少私家车的使用,从而减少二氧化碳排放,故该措施可行,不符合题意。
故选:B;
(2)①催化剂的作用是改变化学反应速率,但它的质量和化学性质在化学变化前后不变;
②由流程图可知,在催化剂作用下转化为汽油,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,则组成汽油各成分的主要元素是;
③由流程图可知,一氧化碳与X在催化剂作用下反应生成,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,X是一种单质,则X为氢气;在一定条件下,I中二氧化碳与氢气反应生成一氧化碳和另外一种生活中常见的氧化物,即水,故该反应的化学方程式为;
④这项研究成果的重要意义是缓解温室效应、解决能源危机;
⑤从定量的角度分析对碳中和的理解:生成的二氧化碳质量与吸收的二氧化碳质量相等。
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