综合题型突破100题（期中真题汇编，广东专用）九年级化学上学期

综合题型突破100题 10大高频考点概览 考点01 化学用语 考点02 数字化实验图像题 考点03 微观模型图 考点04 图像题 考点05 工艺流程 考点06 检验 鉴别 分离 提纯 考点07 科普阅读 考点08 气体制备 考点09 科学探究 考点10 综合应用与计算 地 城 考点01 化学用语 1．下列化学用语所表示的对应关系中正确的是（ ） A．2个亚铁离子—— B．“”可表示为2H C．碳酸钠— D．钠离子的结构示意图为 2．有一种“可呼吸二氧化碳”电池，放电时吸收二氧化碳，充电时放出二氧化碳。放电时，金属钠和二氧化碳发生反应生成碳单质和碳酸钠，此反应涉及的化学用语表示正确的是（ ） A．3个二氧化碳分子：3CO2 B．碳酸钠的化学式：NaCO3 C．碳酸根离子： D．碳单质中碳元素的化合价： 3．化学用语是学习化学的重要工具，下列化学用语与其所表述的意义相符的是（ ） A．中的“2”表示两个氧元素 B．表示钙元素的化合价为价 C．表示氯化钠由氯化钠分子构成 D．可以表示铜元素、一个铜原子，还可以表示铜单质 4．下列化学用语解释正确的是（ ） A．——60个碳原子 B．2K——2个钾元素 C．——氮气含两个氮原子 D．——3个氢离子 5．化学用语是学好化学的基础。下列化学用语解释不正确的是（ ） A．：2个氧元素 B．：“2”表示一个镁离子带两个单位的正电荷 C．：“2”表示硫化氢中硫元素为-2价 D．：“3”表示一个臭氧分子中含有3个氧原子 6．化学用语是学好化学的工具，下列有关化学用语的含义或书写说法不正确的是（ ） A．3个钠原子：3Na B．中“2”表示1个碳酸根离子带2个单位的负电荷 C．中“4”表示二氧化硫中硫元素的化合价为+4 D．氧化铁：FeO 7．化学符号是学习化学的重要工具。下列化学用语书写正确的是（ ） A．4个水分子：4H2O B．3个氧原子：O3 C．5个硫酸根离子： D．氢氧化铝：Al(OH)2 8．化学用语是学习和研究化学的工具，试按要求填空： (1)我能写出下列化学符号： ①2个氮原子 。 ②3个氨分子 。 ③4个碳酸根离子 。 (2)我能写出下列各物质的化学式： ①硝酸银 。 ②氦气 。 ③硫酸铵 。 (3)我能写出下列数字“2”表示的意义： ① 。 ②Ba2+ 。 9．成语是我国的文化瑰宝，请用适当的化学用语填空。 (1)铁证如山：请写出铁的化学式 。 (2)柴米油盐：氯化钠中所含的阳离子 。 (3)滴水成冰：保持水化学性质的最小粒子 。 (4)奇珍异宝：红宝石的主要成分是氧化铝，写出其化学式 。 (5)滴水石穿：石头的主要成分是碳酸钙，写出碳酸根离子符号 。 (6)百炼成钢：写出炼铁所用的氧化铁中铁元素的化合价 。 10．化学用语是学习化学的重要工具。请用适当的化学用语填空。 (1)保持铁的化学性质的最小粒子 。 (2)硝酸铁中铁元素的化合价为 。 (3)4个硫离子 。 (4)高铁酸钾是由和构成的，写出高铁酸钾的化学式 。 (5)写出硝酸铵中的阳离子符号 。 (6)氯化钠由 构成。 (7)地壳中第二多的非金属元素 。 地 城 考点02 微观模型图 1．图是工业上生产尿素的微观反应示意图。以下说法正确的是（ ） A．图中框内乙的微观模型图是 B．参加反应的甲、丁的粒子个数比为 C．丙中碳、氧元素的质量比为 D．反应前后原子和分子的数目均未改变 2．建立模型是学习化学的重要方法。如图为某化学反应的微观模型图，下列说法正确的是（ ） A．氢元素的化合价在反应前后未发生变化 B．反应前后原子的种类和数目不变 C．该反应前一共有3种氧化物 D．参加反应的甲、乙分子个数比为 3．我国科学家成功研制出碳化钼负载金原子(Au)组成的高效催化体系，使水煤气中的一氧化碳和水在120℃下反应，反应的微观模型如图所示，下列说法正确的是（ ） A．该反应属于分解反应 B．18g完全反应可生成44g C．碳化钼中碳、钼原子的个数比为2：1 D．反应过程中Au原子吸附H2O并催化其与CO反应 4．建立模型是学习科学的重要方法，在理解化学反应的本质时往往引入模型，如图是某反应的微观模型，有关该模型的叙述中，正确的是（ ）    A．反应前后分子数目不变 B．  是保持氧气化学性质的最小粒子 C．1个生成物分子由2个原子构成 D．反应前后原子种类发生改变 5．宏观辨识和微观探析是化学核心素养之一。如图是某反应的微观模型图，下列有关说法正确的是（ ） A．该反应属于置换反应 B．氮元素的化合价在反应前后没有发生变化 C．参加反应的甲、乙的分子个数比为 1：1 D．生成丙和丁的质量比为 10：9 6．如图是某化学反应的微观模型示意图。据此分析错误的是（ ）    A．生成物均为化合物 B．参加反应的甲、乙分子个数比1：2 C．反应前后分子个数减少 D．反应实质是分子的破裂，原子的重新组合 7．如图是某化学反应的微观模型，“”和“”分别表示氢原子和氮原子。下列对图示模型理解正确的是（ ） A．该反应属于分解反应 B．参加反应的两种物质分子个数比为1:3 C．反应生成两种产物 D．该反应的方程式为： 8．我国科学家研究出碳化钼（Mo2C）负载金原子组成的高效催化体系，使水煤气中的CO和H2O在120℃下发生反应，反应微观模型如图所示。下列说法正确的是（ ）    A．生成物为CO2和H2 B．碳化钼在反应后质量减少 C．该反应属于置换反应 D．反应前后分子总数发生改变 9．建立模型是学习化学的重要方法。如图为某化学反应的微观模型图，下列说法正确的是（ ） A．物质丙属于氧化物 B．反应前后氮元素的质量减小 C．反应前后原子的种类和数目不变 D．参加反应的甲、乙分子个数比为4：1 10．将宏观、微观以及化学符号联系在一起是化学特有的思维方式。下图是某化学反应的微观模型示意图，根据图示得到的信息正确的是（ ）    A．该反应类型属于置换反应 B．反应前后原子的种类和数目发生了改变 C．参加反应的甲、乙两物质的分子个数比为1：1 D．参加反应的甲、乙两物质的质量之和一定等于生成丙和丁的质量之和 地 城 考点03 数字化实验图像题 1．某实验小组通过数字化实验对白磷燃烧的温度变化及影响因素进行探究。将足量白磷放试管中并将试管放入60℃热水中，5秒后，推注H2O2，实验装置及数据曲线如图。下列说法正确的是（ ） A．实验中气球的主要作用是使装置密闭，实验更环保 B．15秒时，白磷刚好停止燃烧 C．曲线峰值由845.7℃变为1013.5℃ ，温度再次升高是因为过氧化氢分解放热 D．5秒后，温度继续升高，说明氧气浓度越大，燃烧越剧烈 2．用数字化仪器进行实验探究，可将定性探究转化为足量探究。利用传感器采集蜡烛在密闭容器内燃烧过程中O2和CO2浓度的变化。实验装置如图1所示，实验过程中采集到的数据如图2所示，以下分析不合理是（ ） A．图2中的数据可以说明空气中氧气的含量高于二氧化碳 B．装置内氧气被蜡烛消耗完了 C．蜡烛熄灭的原因可能是燃烧过程中消耗氧气并产生一定浓度的CO2 D．蜡烛在80秒时已经熄灭了 3．某课题组通过数字化实验对白磷燃烧的温度变化及影响因素进行探究。将5g白磷放试管中并将试管放入60℃热水中，t3时，打开弹簧夹，实验装置及数据曲线如图。下列说法不正确的是（ ） A．实验中气球的作用是调节气压 B．t1对应的温度是白磷能够燃烧的最低温度 C．t3后，温度再次升高是因为过氧化氢分解放热 D．t4对应温度高于t2说明氧气浓度越大，燃烧越剧烈 4．通过数字化仪器进行空气中氧气含量的测定，实验装置及密闭容器内的氧气含量和压强变化曲线如图所示，下列说法错误的是（ ） A．数字化实验能为探究提供更为直观的证据 B．瓶内压强先增大是因为反应放热 C．容器内最终氧气浓度增大 D．该实验中容器的气密性必须良好 5．某同学通过微型实验探究蜡烛燃烧的产物，通过数字化实验监测密闭容器内蜡烛燃烧时氧气、二氧化碳和水蒸气含量的变化，形成如图所示三条曲线。下列说法错误的是（ ） A．用注射器抽气并振荡，可观察到石灰水变浑浊 B．微型实验可探究出蜡烛燃烧的部分产物 C．数字化实验能为科学探究提供更为直观的证据 D．蜡烛燃烧生成和对应的曲线是a和c 6．在探究蜡烛燃烧的实验时，兴趣小组点燃蜡烛，盖上容器(如图1)，观察到高处的蜡烛先灭，利用数字化仪器测量蜡烛燃烧过程中不同位置的氧气、二氧化碳浓度，绘制曲线如图2和图3所示，下列说法错误的是（ ） A．高处的蜡烛先灭的原因是容器上部二氧化碳浓度较高，氧气含量低 B．发生火灾时，应低下身子沿墙壁或贴近地面“往低处逃生” C．由图2可知，氧气含量达到一定值时蜡烛才能燃烧 D．蜡烛完全熄灭后容器内含有的气体只有二氧化碳和氧气 7．利用数字化技术对“空气中氧气体积分数的测定”进行再探究(如图1)，得到的数据曲线如图2所示。下列说法错误的是（ ） A．图2中X曲线表示温度的变化趋势 B．图2中Y曲线表示氧气浓度的变化趋势 C．如果实验时图1中装置漏气，则图2压强曲线中测得的A点数值会偏小 D．图2压强曲线中，BC段气压变化的原因是红磷燃烧放热，温度升高，气体膨胀，气压增大 8．某校化学兴趣小组对空气中氧气含量的测定实验进行如下探究和再认识。图甲装置中注射器、硬质玻璃管和注射器内空气体积分别为、和；图乙为小组利用数字化实验技术对“空气中氧气体积分数的测定”进行了再探究，得到的数据曲线如图所示。红磷及燃烧匙所占体积忽略不计，下列有关说法中不正确的是（ ） A．若图甲实验装置气密良好，将注射器的活塞推到底端，注射器的活塞向外拉，则松手后注射器的活塞回到原处 B．若图甲实验中反复推拉注射器活塞使装置内的氧气尽可能充分反应，则冷却后注射器读数约为 C．若图乙中曲线表示氧气的浓度，则说明氧气的浓度降到一定量时，红磷不能继续燃烧 D．若图乙中实验前集气瓶中水的体积为，集气瓶容积为，则在压强曲线点时，理论上集气瓶中水的体积约为 9．生活和化学实验中，经常用到各种除湿剂（或干燥剂）。某化学实验小组的同学对于除湿剂提出了下面两个问题，他们查阅资料，并进行下面的数字化实验探究。请回答下列各题。 【查阅资料】 (1)①硅胶：无色或白色颗粒，吸水量为30%~35%，加热到200~350℃可以反复使用。其主要成分可看作是SiO2，该物质读作 。 ②浓硫酸：无色粘稠液体，有吸水性，在化学实验中常用它作干燥剂但日常生活中却很少用它作除湿剂。其原因是 （写出一条即可）。 【提出问题一】除湿剂是否真的可以除湿？ 【实验―】探究浓硫酸对氧气的干燥情况。用10%的过氧化氢溶液和二氧化锰制取的氧气，通过浓硫酸两次干燥，将湿度传感器放入收集氧气的密封保鲜袋内，连接数据采集器和电脑。实验装置如下图1，约采集4min，得到变化曲线如图2. (2)分析图2曲线﹐袋内湿度明显降低﹐说明 。随着时间变化，浓硫酸的吸水速率随着浓硫酸吸水后逐渐被稀释，吸水能力 （填“增强”或“减弱”）。 【实验二】探究市售硅胶除湿剂是否真的可以除湿。实验如图3，用25mL烧杯盛放等体积、等温度的两杯水，分别放在生化密闭实验器中，其中一个实验器中加20.0g硅胶，连接数据采集器和电脑。约采集15min，得到变化曲线如图4. (3)分析图4曲线，未加硅胶的实验器内相对湿度增大的原因是 （从微观角度解释）。加硅胶的实验器内相对湿度明显 ，说明硅胶除湿剂的确可以除湿。 【提出问题二】哪种成分的除湿剂除湿效果更好？ 取硅胶、蒙脱石﹑氯化钙除湿剂各20.0g，放入3个相同的生化密闭实验器中，连接数据采集器和电脑。约采集20min，得到变化曲线如图5. (4)分析图5曲线，这三种除湿剂中单位时间内吸附水速率的快慢和除湿效果的强弱顺序是 。再通过图2、图5的曲线对比，发现 的干燥效果都低于其他除湿剂，这是生活中很少用它作除湿剂的另一个原因。 【实验结论】市售除湿剂的确可以除湿；对比几种除湿剂中硅胶的除湿效果最好，速率最快。不同成分的除湿剂除湿效果除了与所含成分不同外，还可能与颗粒大小，形状等因素有关系。 【拓展提升】同学们查阅资料还发现；还原铁粉（灰色或黑色粉末，又称“双吸剂”），也能够吸收空气中的水分和氧气，常用于食品保鲜。 10．阅读下列短文，回答相关问题。 SO2是大气主要污染物之一，是形成酸雨的主要物质。据统计，我国大气中93.9%的SO2来自煤炭燃烧。基于此我国确定了控制SO2污染的政策和措施，对SO2排放总量进行控制。控制SO2污染的方法有：燃料在燃烧前脱硫、燃烧中脱硫及燃烧后脱硫(即烟气脱硫)。 烟气脱硫方法一般可分为干法和湿法两大类。湿法烟气脱硫是指应用液体吸收剂(如水或碱性溶液)洗涤含SO2的烟气，脱除烟气中的SO2，但易造成二次污染。干法烟气脱硫，主要是以碳酸钙、碱石灰(NaOH和CaO的混合物)等作为吸收剂可以对燃煤烟气进行脱硫处理，但效率较湿法低。利用数字化实验图，对干法烟气脱硫进行燃煤烟气中SO2含量的测定，得到如图7所示的SO2含量与时间的关系。 (1)写出硫燃烧的符号表达式 。 (2)图中漏斗的作用是 。 (3)A瓶中所放液体为水，其作用是 。 (4)由图可知，脱硫效率较高的吸收剂是 (填“碳酸钙”或“碱石灰”)。 (5)下列有关二氧化硫说法错误的是 。 a．控制SO2的污染只能通过烟气脱硫技术解决 b．干法烟气脱硫技术与湿法烟气脱硫技术各有利弊 c．二氧化硫、二氧化碳、二氧化氮、臭氧等都是空气中的主要污染物 地 城 考点04 图像题 1．下列图像能正确反映对应变化关系的是（ ） A．在盛有一定量二氧化锰的烧杯中加入过氧化氢溶液 B．在盛有一定量过氧化氢溶液中加入二氧化锰 C．加热一定量高锰酸钾固体 D．加热高锰酸钾固体至质量不再减轻 2．下列图像能正确表示对应变化关系的是  （ ）                               A．图甲：利用红磷燃烧测定空气中氧气的含量，集气瓶中气体压强随时间的变化 B．图乙：利用过氧化氢和二氧化锰制取氧气，二氧化锰随时间的变化 C．图丙：加热高锰酸钾制取氧气，固体物质的种类随加热时间的变化 D．图丁：用两份等体积等浓度的过氧化氢制取氧气，其中一份加了催化剂，产生氧气的质量随反应时间的变化 3．如图所示的四个图像能正确反映对应变化关系的是（ ） A．①水在通电条件下分解 B．②高锰酸钾分解制取氧气 C．③红磷燃烧测空气中氧气含量 D．④等质量的过氧化氢分解制取氧气 4．下列图像能正确反映其对应操作中各种量的变化关系的是（ ） A．甲图：加热一定质量的高锰酸钾固体 B．乙图：向少量二氧化锰中加入过氧化氢溶液 C．丙图：空气中氧气体积分数的测定实验 D．丁图：一定质量的木炭粉在含有足量氧气的密闭容器中燃烧 5．下列图像分别与选项中的操作相对应，其中合理的是（ ） A．测定空气中氧气的含量 B．用等质量、等浓度的过氧化氢溶液在有、无催化剂条件下制氧气 C．将水通直流电一段时间 D．在密闭容器中加热一定质量的高锰酸钾固体 6．在实验室用高锰酸钾制取氧气的过程中，下列图像能正确表示对应变化关系的是（ ） A． B． C． D． 7．下列图像能正确反映其对应关系的是（ ） A．图甲为加热一定质量的高锰酸钾制取氧气 B．图乙在密闭容器中点燃红磷 C．图丙为用等质量、等浓度的过氧化氢溶液制取氧气 D．图丁为测定空气中氧气的含量 8．下列图像能正确反映对应变化关系的是（ ） A．木炭在盛有空气的密闭容器中燃烧 B．加热一定质量的高锰酸钾制取氧气 C．将水通直流电一段时间 D．用等质量、等浓度的过氧化氢溶液制取氧气 9．（24-25九年级上·贵州安顺·期中）下列图像能正确反映其对应关系的是（ ） A．红磷在盛有一定量空气的密闭容器中燃烧至熄灭 B．等质量、等浓度的过氧化氢溶液在有无催化剂下反应 C．电解水实验：水通电一段时间 D．加热高锰酸钾固体一段时间 10．下列图像能正确反映对应变化关系的是（ ） A．水的电解：将水通电一段时间 B．在密闭容器中点燃红磷测定氧气的含量 C．用酒精灯加热一定质量的高锰酸钾固体 D．一定量的双氧水分解 地 城 考点05 工艺流程 1．我国煤炭资源丰富，目前人们除了将煤作为燃料外，更是重要的化工原料。工业上以煤和空气为原料生产尿素CO(NH2)2的一种流程如下： (1)从液态空气中分离出N2的过程属于 变化。(填“物理”或“化学”)变化。 (2)在煤和水蒸气反应前需先将煤粉碎，这样做的目的是 。 (3)水煤气在铜催化下实现CO的转化：CO+H2OCO2+X，其中X的化学式为 。 (4)上述流程中合成尿素的同时还有水生成，该反应的化学方程式为 。 (5)根据图2说明，推测硝酸铵可能具有的一条性质是 。 (6)CO(NH2)2中氮元素的质量分数为 (保留0.01%)。 2．国庆节期间，成都市石室联合中学初三学生“筑梦”小组进行了“豆腐中的化学”主题研学活动。 Ⅰ．制豆腐：小组同学经过“选豆→浸泡→磨浆→过筛→点浆→压制成型”，制得豆腐。 (1)“磨浆”属于 (填“物理变化”或“化学变化”)，“过筛”与实验室中 操作的原理相似。 Ⅱ．识豆腐： (2)豆腐能补钙，这里的“钙”指的是 。豆腐中的大豆异黄酮具有抗氧化、保护心血管等作用，点浆时石膏和盐卤两种凝固剂对大豆异黄酮含量的影响如图所示，若使豆腐中大豆异黄酮含量更高，应选择 作凝固剂。 Ⅲ．水质的影响： 选择合适的水质对于保证豆腐的产量和质量同样重要。小明收集到一瓶浑浊的河水，他要模拟自来水厂的净水过程，最终制成蒸馏水，其实验流程如图所示。请回答下列问题： (3)在河水中加入物质A，作用是 。 (4)操作①可用图甲所示装置进行，主要利用活性炭的 性，目的是 ，液体C应从 (选填“a”或“b”)口通入。 (5)操作②可用图乙所示装置进行，该操作的名称是 ；烧瓶中加入几粒碎瓷片的目的是 。 3．氢气是理想的能源，也是重要的工业原料。 一、氢气的应用 (1)液氢、液氧可分别用做运载火箭的燃料及助燃剂，氢气燃烧反应的化学式表达式为 。 (2)利用H2等物质在一定条件下合成甲醇（CH4O）的主要反应过程如图1所示。  产生甲醇的反应化学式表达式为 。 二、氢气的获得 (3)CO2和CH4的重整是制高纯氢的方法之一，主要流程如图2（部分反应条件未注）： ①该流程中可循环利用的物质是 。 ②利用液氮的低温可将CO液化分离而得纯净H2，说明H2的沸点比CO （填“高”或“低”）。 三、氢气的贮存 Mg2Cu可用于化学储氢，其贮氢反应为Mg2Cu + H2MgaCub + MgH2。 (4)贮氢反应需要在高温和氩气的氛围中进行，贮氢反应中须通入氩气，其目的是 。 (5)储氢反应产物MgaCub中镁、铜元素质量比为3:16，则其中的a:b= 。 4．以物质为核心，进行问题的设置与整合，是我们全面认识物质的有效途径。小明同学对氧气的相关问题，以思维导图的形式进行了如图梳理。联系实际，解决问题： (1)从宏观视角看，氧气是由 组成(填名称)：从微观视角看，氧气与臭氧(O3)化学性质不同的原因是 。 (2)如图是工业上制取氧气的流程。据查，氧气的沸点是-183℃，氮气的沸点是-196℃。 储存在蓝色钢瓶中的“工业液氧”是 (填“纯净物”“或混合物”)。操作I的名称是蒸发，要达到将氮气与氧气分离的目的，温度(t)应控制在 。 (3)氧气具有氧化性，能与硫、铁丝很多物质发生氧化反应。如图： ①实验一中观察到产生 色火焰。进行实验一无需标注的图标是 (填字母)。 A．护目镜     B．用电     C．排风     D．洗手 ②实验二中水的作用是 。 5．从空气中分离出的N2和O2均有重要作用。 (1)合成氨（NH3）是人类科学技术上的一项重大突破，具体工艺流程图如图： ①合成氨需要的氮气来自空气，空气中氮气的体积分数约为 。 ②已知同温同压下，相同数目的气体分子具有相同的气体体积，若要让氢气和氮气恰好完全反应，则需要氢气和氮气的体积比为 。（合成氨的关键步骤为：N2+3H22NH3） ③根据表中物质的沸点判断，要将产物NH3与N2、H2分离开来，最适宜的温度应该控制在 （填字母）。 物质 H2 N2 NH3 沸点 ﹣252℃ ﹣195.8℃ ﹣33.35℃ A．﹣195.8℃≤t＜﹣33.35℃ B．﹣252℃≤t＜﹣195.8℃ C．﹣252℃≤t＜﹣33.35℃ ④该流程中可循环使用的两种物质是 （填化学式）。 (2)图中A﹣D均为初中化学常见物质，“→”表示物质的转化关系。B是空气的主要成分之一，化学性质比较活泼，A是一种淡黄色粉末与B反应后的产物，C是黑色固体，D能使澄清的石灰水变浑浊。 回答下列问题： ①反应ⅰ要在集气瓶预留一些水，目的是 。 ②反应ⅱ只能在纯净的B中进行，它的符号表达式为 。 ③在自然界中使反应ⅳ实现的过程可以是 。 6．空气是宝贵的自然资源，下图是以空气等为原料合成尿素的流程。请按要求回答相关问题。 (1)空气属于混合物，X是空气中含量最多的气体，其化学式为 。 (2)图中分离空气的过程属于 （填“物理”或“化学”）变化。 (3)空气中含有的少量稀有气体的化学性质 （填“活泼”或“稳定”）。 (4)①天然气的主要成分是，天然气属于 （填“可”或“不可”）再生资源。 ②点燃之前应检验甲烷的纯度。其化学方程式为 。 ③由在该流程中的作用表明，化学反应中发生物质变化的同时也会伴随有 （填“能量”或“原子个数”）变化。 (5)写出合成尿素反应的化学方程式 。 7．水是一种宝贵的自然资源。一种净水机可以将水厂原水直接净化为饮用水，其中处理流程如下图所示： (1)①净水机中，PP棉净水原理和化学基本实验操作中 的原理相似，实验室进行该操作时所需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗和 （填仪器名称）。 ②颗粒活性炭可去除异味和余氯，这是因为活性炭具有良好的 性。 ③保护水资源，人人有责。请写出一种生活中节约用水的具体做法 。 (2)如图是工业上利用分离液态空气的方法得到氧气的流程示意图： 请回答： ①工业上采用以空气为原料制氧气，主要是利用氮气和氧气的 不同。 ②“操作2”发生的变化是 变化（填“物理”或“化学”）。 ③液体B是 （填“纯净物”或“混合物”）。 8．近年天宫空间实验室、神舟载人飞船、天舟货运飞船相继发射成功，为中国空间站建设奠定了坚实的基础。某航天爱好者设计了一套物质循环系统，使航天飞行器座舱内空气得以自我更新，可以循环使用。其过程如图所示： 请仔细分析上述流程，回答下列问题： (1)装置I的作用是 。 (2)装置II和装置III都是反应装置，参照上述流程并且结合你的认知，推测X物质中一定含有 元素，猜测的依据是 。 (3)从装置I、II、III可看出，若X是一种单质，O2的来源是CO2和H2O，若宇航员每天消耗1056g O2，呼出1232gCO2，则宇航员每天呼出的气体中含有水蒸气的质量为 。 9．我国航空航天事业取得令人瞩目的成就，阅读以下相关主题科普材料，回答问题。 神舟十七号载3名宇航员在太空执行任务，时长180天，空间站中常用水气整合系统实现CO2的清除和O2的再生（简易流程如图1），科学家通过缜密计算，为了提供3名宇航员在太空生活所需的O2，至少需从地球带486kg的水进行电解。 我国探月工程实现“六战六捷”。未来还将探索在月球建设基地的可能，其中一个前提就是在月球上大规模制造O2，在月球上可以电解熔融月壤（含SiO2、FeO、CaO、Al2O3等）制造氧气。 (1)分析图1流程可知，可循环利用的化合物有 （填物质的化学式）。 (2)图1流程③是萨巴蒂尔反应系统的工作流程，请写出该反应的符号表达式 。 (3)相对于萨巴蒂尔的二氧化碳转化，清华大学研究人员成功研制出一种纳米纤维催化剂，可将二氧化碳转化成液体燃料甲醇，其微观示意图如图3（图中的微粒恰好完全反应）所示。请画出丁的分子模型 。 (4)远送载人飞船的火箭采用的偏二甲肼和四氧化二氮作为推进剂，工业上可用次氯酸钾法生产偏二甲肼。结合图像2分析，生产时的最佳时长定为4h而不是5h的原因是 。 10．I．根据下列图示流程，回答问题。 图1河流中a、b、c、d处某次水样抽查，溶解氧量()分别为11、9、7、3。 (1)河流d处鱼类大量减少的原因是 ；自来水厂的取水口最好放在 (填“a”或“b”或“c”或“d”)处附近；改善河流水质的措施有 (答一点)。 (2)图2中所加“混凝剂”可以是 ；实验室常用滤纸和漏斗制作过滤器，你认为自来水厂的过滤池可以利用什么物品来代替过滤器 ；吸附池中“活性炭”的作用是 ，“投药消毒”发生的是 (填“物理”或“化学”)变化。 II．A~D都是中学化学常见物质。它们之间的转化关系如图所示。 回答下列问题： (3)催化剂在化学反应前后 (填序号)没有变化。 ①物理性质  ②化学性质  ③质量 (4)的文字表达式为 ，基本反应类型为 。 (5)利用和都可确定B的组成，其依据是 ；1个B分子是由 构成的。 (6)A溶液在医疗上可用于 。 地 城 考点06 检验 鉴别 分离 除杂 1．化学实验设计能力是化学学习的关键能力之一。下列实验方案(或操作)不可行的是（ ） 选项 实验目的 实验方案(或操作) A 检验氧气是否集满 用带火星的木条放到集气瓶口 B 鉴别空气、O2、CO2三瓶无色气体 用燃着的木条检验，观察燃烧情况 C 鉴别H2O2溶液和H2O 加入二氧化锰 D 测定空气中氧气含量 用木炭代替红磷 2．检验、鉴别、除杂与分离是研究及获得物质的重要方法，下列实验方法能达到实验目的的是（ ） 选项 实验目的 实验方法 A 检验氧气是否收集满 将带火星的木条伸入集气瓶内 B 测定空气中氧气的含量 用铁丝代替红磷在空气中燃烧 C 鉴别过氧化氢溶液和蒸馏水 看颜色 D 工业制氧气 分离液态空气 3．检验、鉴别、除杂与分离是研究及获得物质的重要方法，下列实验方法能达到实验目的的是（ ） 选项 实验目的 实验方法 A 检验一瓶呼出气体中的CO2 用燃着的木条检验 B 鉴别硬水与软水 静置，观察浑浊程度 C 鉴别浓氨水和蒸馏水 看颜色 D 工业制氧气 分离液态空气 4．下列关于物质间的鉴别、检验、除杂和分离说法正确的是（ ） A．可用带火星的小木条鉴别氧气、空气、二氧化碳 B．检验人呼出的气体和吸入的空气中二氧化碳的含量的不同，可用燃着的木条 C．除去氧化铜中的碳粉可以隔绝空气加强热 D．水中的砂石可用过滤的方法分离出来 5．物质的分离、检验、鉴别和除杂是基本的实验技能，下列实验方案能达到实验目的的是（ ） 选项 实验目的 实验方案 A 除去水中的色素和异味 向水中通入明矾 B 鉴别二氧化碳和氮气 带火星的木条 C 鉴别水和过氧化氢溶液 加入二氧化锰 D 除去氢气中混有的少量氧气 将气体点燃 6．检验、鉴别、除杂、分离都是重要的实验技能。下列实验设计不可行的是（ ） A．检验氧气：将气体点燃，观察火焰颜色 B．鉴别二氧化碳和一氧化碳：加入澄清石灰水振荡 C．除去二氧化碳中的一氧化碳：通入灼热的氧化铜 D．分离铁和铜混合物：用磁铁吸 7．物质的鉴别、除杂、检验是重要的实验技能。下列能达到实验目的的是（ ） 选项 实验目的 实验操作 A 检验汽水中是否有 通入盛有澄清石灰水的试剂瓶 B 鉴别氮气和二氧化碳 用燃着的木条 C 海水得到纯水 过滤 D 鉴别二氧化锰和木炭 观察颜色 8．物质的鉴别、除杂和检验是重要的实验技能。下列实验方法正确的是（　　） 选项 实验目的 实验方法 A 鉴别木炭粉和二氧化锰 观察颜色 B 鉴别食盐和蔗糖 闻气味 C 鉴别二氧化碳和氮气 燃着的木条 D 除去空气中的氧气 通过灼热的铜粉 9．下列实验操作中，不能达到实验目的的是（ ） 选项 实验目的 实验操作 A 检验氧气 伸入带火星的木条 B 检验二氧化碳 伸入燃着的木条 C 鉴别H2O和H2O2溶液 分别取少量液体于试管中，加入MnO2 D 除去水中泥沙 过滤 10．下列依据实验目的设计的实验方法错误的是（ ） 实验目的 实验方法 A 检验气体是二氧化碳 用燃着木条伸入检验 B 鉴别水和双氧水 分别加入二氧化锰 C 除去河水中的异味 加入活性炭 D 从空气中获得较纯净的氮气 用红磷燃烧除去空气中的氧气 地 城 考点07 科普阅读 1．阅读下列科普短文，回答问题。 嫦娥五号返回器携带1731g月壤样品返回地面，我国研究团队开展了月壤样品研究，一系列的最新研究成果相继发表。 首次成功获得月壤样品中氦(原子结构示意图如图1)的含量。以氦为原料的聚变过程不会产生有害物质，并且反应释放的能量更大，堪称是未来的完美能源。氦虽好，但在地球上却储量极低，而月球则是储存氦的天然“仓库”。 研究发现，月壤样品中的一些活性化合物具有良好的催化性能。研究团队以其为催化剂，利用人工光合成技术，借助模拟太阳光，成功将水、二氧化碳转化为了氧气、氢气、甲烷、甲醇等物质。 研究结果证实，月壤样品矿物表层中存在大量的太阳风，为月球上有水再添“实锤”。科学家普遍认为太阳风是月球水的主要来源之一、太阳风中含有带正电的氢离子，当其不断轰击月球表面时，其中的氢离子会与月球表面物质中的氧原子结合形成羟基，从而在整个月球表面生成羟基或水分子。 月壤样品中的主要组成物质有辉石、橄榄石和斜长石等(主要组成元素如下表)，而这几种矿物恰恰都是探究太阳风产生水的最佳载体。正是透过这些细微的月壤，月球的神秘面纱正在被一点点揭开。 矿物 主要元素 辉石 Fe、Mg、Ca、Si、O 橄榄石 Fe、Mg、Si 斜长石 Ca、Al、Si、O (1)一个氦-3原子的原子核内的质子数有 个，相对原子质量约为 。 (2)月壤样品的矿物中，主要元素含有铝元素的是 ，铝在周期表的信息如图2所示，铝的相对原子质量为 ，铝在化学变化中容易 (填“得到”或“失去”电子)形成铝离子，写出铝离子符号 。 (3)羟基中一定含有的元素有 。 (4)用月壤提取成分作为催化剂，写出太阳光照下将水转化为氧气和氢气的符号(或文字)表达式为 ，该反应的基本反应类型为 。 2． 阅读下列科普短文 纯净的臭氧（）在常温下是天蓝色的气体，有难闻的鱼腥气味，不稳定，易转化为氧气。它虽然是空气质量播报中提及的大气污染物，但臭氧层中的臭氧能吸收紫外线，保护地面生物不受伤害。而且近年来臭氧的应用发展较快，很受人们的重视。生产中大量使用的臭氧通常由以下方法制得。 早在19世纪中期的欧洲，臭氧已被用于饮用水处理。由于臭氧有强氧化性，可以与水中的有害化合物（如硫化铅）发生反应，处理效果好，不会产生异味。臭氧做漂白剂。许多有机色素的分子遇臭氧后会被破坏，成为无色物质。因此，臭氧可作为漂白剂，用来漂白麻、棉、纸张等。实践证明，臭氧的漂白作用是氯气的15倍之多。臭氧也可用于医用消毒。 依据文章内容回答下列问题： (1)臭氧的物理性质为 。（填一条即可） (2)臭氧的沸点 （填“大于”或“小于”）氧气的沸点。 (3)写出氧气转化为臭氧的化学方程式 。 (4)下列关于臭氧的说法中，正确的是 。 A．臭氧的漂白作用比氯气强 B．由氧气制得臭氧的过程中，既有物理变化也有化学变化 C．臭氧在生产生活中有很多用途，对人类有益无害 D．臭氧稳定性差，不利于储存，其应用可能会受到限制 3．阅读下面科普短文。 石墨烯——改变世界的神奇新材料 石墨烯(化学式为Cn)是一种由碳原子构成的碳纳米材料，一层层叠起来就是石墨，1mm厚的石墨包含300万层石墨烯，是构成其它新型碳材料的基本组成单元(如图1)。石墨烯是目前人类已知强度最高的物质，单位质量的强度是世界上最好钢铁的100倍，具有优良的导电性、光学性和热传导性等，被认为是一种未来革命性的材料。 科学家提出，给石墨烯“打上”许多特定大小的孔，制成单层纳米孔维薄膜，可进行海水淡化，其工作原理如图2所示。 纺织领域是石墨烯应用的新兴领域，纺织面料掺入石墨烯后，在低温情况下，可将来自远红外线的热量传送给人体，改善人体微循环系统，促进新陈代谢。 实际上石墨烯本来就存在于自然界中只是难以剥离出单层结构。工业上可采用甲烷(CH4)在高温和Cu-Pd催化下分解制取石墨烯(Cn)，同时产生氢气。 随着科技水平的提升，石墨烯的应用前景会十分广阔。 依据所给信息，回答下列问题。 (1)石墨烯属于 (填“单质”或“化合物”)。 (2)石墨烯的物理性质有 (写出一条即可)。 (3)工业上制取石墨烯的符号表达式为 。 (4)石墨烯海水淡化膜允许 (填粒子名称)通过，该过程类似于 (填操作名称)。 4．阅读科普短文，回答下列问题。 稀土材料 稀土元素是指元素周期表中ⅢB族的钪（Se）、钇（Y）以及镧系元素。这些元素的氧化物都不溶于水，外形像泥土，而且很稀少，因而人们喜欢称它们为“稀土元素”。稀土元素的化学性质较为活泼，若与其他元素结合，便可组成种类繁多、功能多样、用途广泛的新型材料。部分稀土元素在元素周期表中的位置如图1所示。 钇是一种质地柔软的银白色金属，有延展性。与热水能起反应，也易与稀酸反应。钇的氧化物（）广泛应用于航空航天涂层材料，其颗粒大小决定了产品的质量。利用富钇稀土（含约70％，含、CuO、等约30％）生产大颗粒氧化钇的一种工艺如图2所示。 钕磁铁（Neodymium magnet）也称为钕铁硼磁铁（NdFeB magnet），是由钕、铁、硼形成的四方晶系晶体。钕磁铁被广泛地应用于电子产品，例如硬盘、手机、耳机以及用电池供电的工具等。 (1)从材料中可得出，钇的物理性质有 。稀土元素的化学性质 。 (2)根据图1回答：镧元素的质子数是 ，镨元素的相对原子质量是 。 (3)根据图2流程分析： ①“分离提纯”是为了除去滤液1中的 、 （填化学式）。 ②碳酸钇灼烧分解的化学方程式是 。 (4)为了获得大颗粒氧化钇，某小组研究了条件对产品直径的影响，相关数据如下（表示颗粒直径）。 实验编号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 沉淀反应温度/℃ 60 80 85 93 93 93 料液浓度/（g/L） 30 30 30 30 40 40 灼烧温度/℃ 1100 1100 1100 1100 1100 1400 氧化钇 6.00 21.65 35.99 38.56 35.99 61.54 分析上表数据，其他条件不变时，若将灼烧温度均升高至1400℃，预期所得氧化钇最大的是 （填实验编号）。 (5)钕磁铁的用途是 。 5．阅读下面科普短文。 广袤无际的自然界是一个碳的世界。碳在自然界中的循环变化，对于生态环境有极为重要的意义。随着工业生产的高速发展和人们生活水平的提高，排入大气中的CO2越来越多，导致温室效应增强。减少CO2排放，实现碳中和，已成为全球共识。碳替代、碳减排、碳封存、碳循环是实现碳中和的4种主要途径。科学家预测，到2050年，4种途径对全球碳中和的贡献率如图1。 从空气中捕捉二氧化碳并转化为燃料，是实现“碳中和”的一个研究方向。我国科研团队利用催化剂MoS2实现低温、高效、长寿命催化CO2加氢制甲醇(CH3OH)的工艺，该化学反应的微观过程如图2所示。依据文章内容回答下列问题。 (1)根据科学家预测，到2050年，全球碳中和的贡献率排在首位的是 。 (2)写出上图2发生反应的化学方程式 。 (3)甲醇属于 （填“有机物”或“无机物”）。 (4)已知MoS2中硫元素为-2价，则Mo的化合价为 价，化学反应前后催化剂MoS2的质量和 不变。 (5)从微观角度分析，化学反应前后发生改变的微观粒子是 （选填“分子”或“原子”）。 (6)从空气中捕捉二氧化碳并将其转化为燃料具有重要意义，以下说法正确的是______。 A．可以消除碳元素在自然界的存在 B．开辟了二氧化碳利用的新途径 C．体现了无机物在一定条件下可以转化为有机物 6．我国航空航天事业取得令人瞩目的成就，阅读以下相关主题科普材料，回答问题。 神舟十七号载3名宇航员在太空执行任务，时长180天，空间站中常用水气整合系统实现CO2的清除和O2的再生（简易流程如图1），科学家通过缜密计算，为了提供3名宇航员在太空生活所需的O2，至少需从地球带486kg的水进行电解。 我国探月工程实现“六战六捷”。未来还将探索在月球建设基地的可能，其中一个前提就是在月球上大规模制造O2，在月球上可以电解熔融月壤（含SiO2、FeO、CaO、Al2O3等）制造氧气。 (1)分析图1流程可知，可循环利用的化合物有 （填物质的化学式）。 (2)图1流程③是萨巴蒂尔反应系统的工作流程，请写出该反应的符号表达式 。 (3)相对于萨巴蒂尔的二氧化碳转化，清华大学研究人员成功研制出一种纳米纤维催化剂，可将二氧化碳转化成液体燃料甲醇，其微观示意图如图3（图中的微粒恰好完全反应）所示。请画出丁的分子模型 。 (4)远送载人飞船的火箭采用的偏二甲肼和四氧化二氮作为推进剂，工业上可用次氯酸钾法生产偏二甲肼。结合图像2分析，生产时的最佳时长定为4h而不是5h的原因是 。 7．科普阅读。 Ⅰ、制氢：目前制氢方法主要有化石能源制氢和电解水制氢。由化石能源制得的中含有，利用液氮的低温可将液化分离，从而获得纯净氢气。 Ⅱ、储氢：氢气储存方式主要有金属氢化物储氢、高压压缩储氢等。氢化铝（）是一种储氢、释氢材料，其释氢原理是利用氢化铝与水反应生成氢氧化铝和氢气。 Ⅲ、用氢：通过P2G技术（工作原理如图）可实现综合能源系统中电到气的转换。随着科技发展，氢气可成为主要能源之一。 (1)主要成分为甲烷的化石能源有 （写一种）。 (2)利用液氮分离与，说明的沸点比 （填“高”或“低”）。 (3)从微观角度解释：高压可增大储氢量的原因是 。 (4)氢化铝与水反应的化学方程式为 。 (5)电解水制氢中能量转化主要方式是： →化学能。 (6)甲烷反应器中参加反应的氢元素 （填“有”或“没有”）完全转化为。 8．阅读下面科普短文。 酸奶中合有脂肪、糖类、蛋白质、维生素A、维生素D、钠、钙、锌、硒等人体生长发育所必须的多种营养物质，是人们喜爱的食品。酸奶中的活性乳酸菌可以帮助人们建立良好的胃肠道菌群，在免疫、抗肿瘤等方面作用显著。 但普通酸奶含有乳糖，经调查，我国有88.9%的成人缺乏分解乳糖的乳糖酶，有55.1%的成年人表现有乳糖不耐受症状(主夏症状为腹泻)，因此在保证普通酸奶基本营养不损失的前提下，乳糖含量较低或无乳糖的酸奶成为乳糖不耐受消费者的需求。相关科研技术人员为满足消者的需求，开始研发无乳糖酸奶。无乳糖酸奶的工艺流程为：原料乳→稀释标准化→添加6%的白砂糖→巴氏杀菌→冷却→发酵(37℃-42℃)→4℃低温储存。 在37℃，向普通酸奶中加不同剂量乳酸菌(剂量分别为1000U/kg、1500U/kg、2000U/kg、2500U/kg)，发酵3小时，测得发酵酸奶中乳糖残留量随时间的变化如图1所示。 科技人员还在口味、活菌数、保存等方面做了无乳糖酸奶与普通酸奶的对比研究，发现无乳糖酸奶都具有一定的优势。 依据文章内容回答下列问题。 (1)酸奶中乳酸菌的作用 (写一条即可)。 (2)由图1可知：3小时内，乳糖残留量与添加乳糖酶的关系 。 (3)酸奶中的乳糖是人类和哺乳动物乳汁中特有的碳水化合物，分子式为C12H22O11，下列有关乳糖的叙述中正确的是_______(填字母)。 A．乳糖由1个碳原子、2个氢原子、1个氧原子构成 B．乳糖由碳、氢和氧元素组成 C．乳糖是氧化物 D．乳糖中碳、氢、氧三种元素的质量比为72：11：88 (4)下列说法正确的是_______(填字母)。 A．我国成年人都有乳糖不耐受症状 B．常常食用酸奶可以补充微量元素钙和锌，预防骨质疏松和贫血 C．无乳糖酸奶的工艺流程中至少有两步化学变化 9．阅读下面科普短文。 生活中有时需要用到高浓度，供氧方式主要有氧气瓶、氧气袋和制氧机。 氧气瓶和氧气袋中的一般用深冷法制得，该方法利用物质的沸点差异，从空气中分离出。 制氧机有膜分离、变压吸附等制氧方式。膜分离制氧用到的膜材料有陶瓷、聚苯胺等，其中混合导电陶瓷分离膜的工作原理示意如图甲。变压吸附制氧常用的吸附剂是沸石分子筛。 科研人员在一定条件下分别将、通过某种沸石分子筛，测定其对、的吸附情况、结果如图乙(纵坐标数值越大，代表吸附量越大)。 吸氧对于缺氧人群有一定作用，但健康人短期内高流量吸氧会对机体造成不良影响，因此不能盲目吸氧。 依据文章内容回答下列问题。 (1)供氧方式主要有 (写出一种即可)。 (2)深冷法制氧利用了物质的 (填“物理性质”或“化学性质”)差异。 (3)图甲中，表示氧分子变成氧原子的是 (填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。 (4)由图乙可知，25℃时吸附压越大越有利于分离和，证据是 。 (5)下列选项说法正确的是 。 a．氧气瓶中的一般用深冷法制得。 b．缺氧人群在吸氧时，一般吸入的是纯氧。 c．健康人不能盲目吸氧 10．阅读科普短文。 氨（）比氢气更易液化储运，作为氢能源的载体有发展潜力。 合成氨的原料为和。常用液态空气分离法、膜分离法（如图1）和分筛吸附法（如图2）获取。生产有煤气化、天然气重整及可再生能源电解水等方法，根据的来源，所合成的氨分别称为棕氨、蓝氨和绿氨。 工艺利用和（经可再生能源电解水制得）在高温高压催化剂条件下反应制氨，是目前唯一大规模合成氨方法。该工艺消耗全球约的天然气，占据全球的排放量。绿氨生产可实现“零碳”排放，目前成本高，有待技术成熟推动绿氨发展。 依据上文，回答下列问题： (1)如图1所示，膜分离法制中，薄膜不允许 分子通过。 (2)试标出氨中氮元素的化合价 。 (3)绿氨生产有助于“碳中和”目标的原因是 。 (4)下列说法正确的是______。 A．工艺合成的氨属于绿氨 B．煤、天然气属于不可再生能源 C．绿氨作为储氢载体已得到广泛应用 地 城 考点08 气体制备 1．氧气广泛应用与生活生产中，我们离不开氧气。 Ⅰ．如图所示为实验室中常见的气体制备和收集装置，请回答下列问题。 (1)写出图中标号仪器的名称：b 。 (2)实验室用高锰酸钾制取氧气，制取并收集较纯净的氧气可选用的装置组合是 (填字母序号)；该反应的文字表达式为 ；收集好氧气后，用带火星的木条伸入集气瓶内时，木条没有复燃，导致这种现象的原因可能是 (填序号)。 A．先取出集气瓶，再盖上玻璃片 B．收集氧气前集气瓶中未装满水 C．收集后，集气瓶中仍有少量水 D．导管口刚有气泡冒出时就开始收集 (3)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，相比于B装置，C装置作为发生装置的优点是 。 (4)E装置是一种可用于集气、洗气等用途的多功能装置，欲使用E装置采用排空气法收集氧气，则氧气应从 (填“m”或“n”)端通入。 Ⅱ．某小组以“探究催化剂的奥秘”为题展开了项目式学习。设计了如下图所示装置对比淀粉与二氧化锰的催化效果，实验均以生成气体为准，其他可能的影响因素忽略不计，相关数据见表： 实验编号 3％过氧化氢溶液的体积 其他物质质量 待测数据 ① 淀粉 a ② 二氧化锰 b (5)上述实验中“待测数据”是指 ；若a>b，则可得出的结论是 。 2．某小组以“气体制备”为主题开展项目式学习。。 (1)基础实验：实验室现有高锰酸钾、二氧化锰、过氧化氢溶液，以及如图仪器。请回答下列问题： ①装置B中仪器a的名称是 。 ②甲同学选用装置B制备O2，请写出该反应的化学方程式 ，收集O2不能选用的装置是 (填字母序号)。 ③通过查阅资料得知：加热氯酸钾和二氧化锰的固体混合物可制取氧气，利用该方法制备并收集较纯净氧气的装置是 (填字母编号)。 (2)拓展探究：该兴趣小组用高锰酸钾制氧气，实验结束后清洗仪器时，发现加热高锰酸钾的试管内壁有用水洗刷不掉的黑色固体。黑色固体是什么﹖怎样洗去？于是小组同学进行了下面探究活动。 探究1：黑色固体是什么？ 【交流讨论】同学们交流讨论后，对黑色固体物质作出了判断： 分析判断 依据 1.不是高锰酸钾 高锰酸钾能溶于水，形成紫红色溶液 2.不是锰酸钾 冲洗试管时出现深绿色溶液，说明锰酸钾能溶于水 3.是MnO2 。 【进行实验】 向未洗净的试管中加入 ，。产生能使带火星木条复燃的气体，证明上面判断正确。 (3)自制简易制氧机 ①原料选择：用过氧化氢溶液比高锰酸钾更合适的原因是 (写此一条)。 ②组装仪器：化学小组利用塑料瓶、注射器、吸管、输液管灯设计并制作如图简易制氧器。下列说法错误的是： (填序号)。 a．甲瓶是气体发生装置 b．试剂B只能是二氧化锰： c．注射器可以控制滴加液体的速率 d．乙瓶可以使氧气湿润 3．如图是实验室常用气体制备或收集装置图，请回答下列问题： (1)图中仪器a的名称是 。 (2)实验室用高锰酸钾制氧气的符号表达式为 用该原理制取并收集较纯净的氧气，装置可选用 （填字母），为防止高锰酸钾粉末进入导管，该装置需要做出的改进是 。 (3)某学习小组利用图1所示装置对氩酸钾制氧气进行探究，实验时测得氧气浓度随温度的变化如图2。 ①氯酸钾与二氧化锰混合制氧气的符号表达式为 ②由图2可知：的作用有 ．（选填序号）。 a．加快反应速率    b降低分解温度    c．增加氧气产量 (4)氨气是一种无色有刺激性气味的气体密度小于空气，极易溶于水。实验室常用加热碱石灰（生石灰和氢氧化钠的固体混合物）与氯化铵混合物的方法制取氨气，发生装置可以选用 （填字母）；若选用G装置收集，气体应该从 （填“m”或“n”）通入，还需要装置G后接装置H，H装置中倒置漏斗作用是 。 4．实验探究是学习化学的重要途径。 Ⅰ．实验室中常用以下装置制取气体。    (1)实验室选用装置A用高锰酸钾制氧气的化学方程式为 ，用装置C收集氧气，是因为氧气具有 的性质。 (2)用过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气的化学方程式为 。用装置B实验时，长颈漏斗的末端应保持在 。用装置D收集氧气验满的方法是 。 (3)已知甲烷气体密度比空气小且难溶于水，实验室常用无水醋酸钠固体和碱石灰固体混合加热制取甲烷气体。现用以上装置制备并收集一瓶较纯净的甲烷，所选择的制取装置为 (填字母)。 Ⅱ．实验室中，利用制取的氧气进行硫和铁丝在氧气中燃烧的实验。    (4)甲实验中观察的火焰颜色为 ，集气瓶底部装少量水的目的是 。 (5)乙实验中反应的化学方程式为 ，铁丝绕成螺旋状的目的是 。 Ⅲ．化学小组设计如图所示实验验证空气中氧气的含量(用激光笔引燃白磷)。    (6)白磷燃烧的现象是 ，为使实验成功，白磷需取用 。 (7)白磷熄灭、试管冷却后再打开止水来，水倒流入试管中，最终量筒中液面约降至 mL刻度线处，原因是 。 (8)实验结束后，同学们发现自己测定的氧气体积分数偏低，造成该误差的原因可能是 (答一种)。 5．如图所示为实验室中常见的气体制备和收集实验的部分仪器（组装实验装置时，可重复选择仪器）。根据题目要求，回答下列问题： （1）写出图中标号的仪器名称：① ，② 。 （2）用高锰酸钾制取并收集干燥的氧气，反应化学方程式是 ，所选用的装置组合为 （填装置序号），检验集气瓶是否集满氧气的方法是 。 （3）实验室制取气体时，在装入药品之前一定要先 ；选用B装置制取气体时，要注意仪器②的下端一定要 ；检查B装置的气密性时，可以在瓶内装适量的水，导管口连接一个注射器（如图所示），当缓慢向外拉动注射器的活塞时，观察到 现象时，说明装置的气密性良好。 （4）加热高锰酸钾并用装置E收集氧气时，下列有关说法不正确的是 （填序号）。 ①加热后，观察到水中导管口开始有气泡时，立即收集气体。 ②实验中发现水槽里的水变成了红色，可能是试管口没有放棉花 ③待集气瓶里的水排完后，在水面下用玻璃片盖住瓶口，移出水槽正放在桌面上。 （5）欲使用如图H装置采用排水法收集氧气，先将瓶中装满水，再将气体从 （填“a”或“b“）端通入。 （6）已知一氧化氮气体难溶于水，在空气中容易与氧气发生反应，则收集一氧化氮气体时应选用图中装置 （填字母序号）。 6．用如图所示装置可以制备初中常见的气体，并进行相关性质的实验。    请回答下列问题： (1)用高锰酸钾制取氧气，所选用的发生装置为 ，发生反应的符号表达式为 。 (2)实验室里，常用加热无水醋酸钠和碱石灰固体混合物的方法制备甲烷，若用装置G收集甲烷，利用了甲烷 的物理性质，且气体应从导管 （填“a”或“b”）端通入。 (3)①D、E、F的实验中，装置E中蜡烛熄灭，同时装置F中溶液变浑浊，则装置D中反应符号表达式为 。 ②若实验时装置E中蜡烛燃烧更旺，则装置D中产生的气体是 ，装置D中发生的反应符号表达式为 。 ③装置D中小试管的作用是 （填序号）。 a.打开或关闭K时，可以使装置D中的反应随时发生或停止 b.形成液封，防止装置D中产生的气体从长颈漏斗逸出 ④实验结束后，要将F中的混合物变得澄清，可用的方法有 （填序号）。 a.将混合物过滤         b.向其中加肥皂水        c.向其中加入稀盐酸 (4)用氯酸钾和二氧化锰制备氧气，利用下列流程分离并回收充分反应后的剩余固体（已知氯化钾能溶于水，二氧化锰难溶于水），请回答下列问题：    ①操作m中玻璃棒的作用 。 ②在分离并回收剩余固体的过程中需要控制水的用量，原因有 （填标号） A．提高实验效率            B．保证剩余固体全部溶解        C．节约能源 7．实验室制取气体时常要考虑下列问题： （1）选择合理的制取装置。 用如下图所示装置制取气体，请回答下列问题。    ①仪器a的名称是 。 ②选用A加热KMnO4制O2，装置需要改进的地方是 ，反应的化学方程式为 。 ③实验室用Zn和稀硫酸制取H2的化学方程式为 。 ④实验室可用亚硝酸钠（NaNO2）和NH4Cl的饱和溶液加热法制备N2，应选择的发生装置和收集装置的组合是 （写出一种组合，填序号）。 （2）检验、除杂和尾气处理。 ①通过饱和NaHCO3溶液洗气，可除去CO2中的HCl。洗气时化学反应方程式为 。 ②实验室制备下列气体时，一般需要进行尾气处理的是 （填序号）。 a H2　　　　　b CO　　　　c CO2　　 　 d SO2 （3）反应装置的改进和反应条件的探究。 某实验小组为了探究影响H2O2分解制取氧气快慢的因素，进行了下列实验： 实验序号 H2O2溶液的质量分数/% H2O2溶液的体积/ml 温度/℃ MnO2粉末的用量/g 收集气体的体积/ml 收集气体所需的时间/s A 5 1 20 0.1 4 a B 15 1 20 0.1 4 b C 30 5 35 0.1 4 c D 30 5 55 0.1 4 d ①欲探究温度对H2O2分解快慢的影响，应该选择的对照实验组是 （填实验序号）。 ②该小组利用如下左图所示装置探究MnO2质量对H2O2分解快慢的影响：在三份8.0ml3%的H2O2溶液中分别加入0.03g、0.06g和0.08gMnO2粉末，获得实验数据如下右图所示（温度变化忽略不计，产生氧气的体积与装置内的压强成正比）。通过对曲线图的分析，将推理得出的结论填写在下列空白中。    结论I：在其他条件不变的情况下，所用MnO2质量越大，H2O2的分解速率 。 结论II：在其他条件不变的情况下，所用MnO2质量越大，生成氧气的总量 。 8．如图是实验室常用气体制备装置，据图回答问题：    （1）实验室用高锰酸钾制氧气的化学方程式是 ，应选择的收集装置是 （填字母代号），如果选用G装置装满水收集氧气。气体应从 （填“a”或“b”）端导入。 （2）实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气的化学方程式为 ，某化学小组同学用20%的过氧化氢和二氧化锰，并选用B装置来制取氧气。实验中，同学们发现反应速率太快，不能得到平稳的氧气流。大家提出从两个面加以改进：一是把装置由B改为C，其理由是 ；二是 。 （3）氨气是一种无色、有强烈性刺激性臭味的有毒气体，极易溶于水形成氨水。实验室常用加热氯化铵和熟石灰两种固体混合物来制取氨气。某兴趣小组的同学设计如图G-J所示装置村氨气的制取、性质进行研究。    装置I中的现象是 ；装置H的作用是 ；根据氨气的性质，J处应选择的最佳收集装置为 。 9．我们学习了氧气的实验室制法，知道了制取气体的一般思路和方法。 (1)实验室制取气体时，确定发生装置需要常考虑的因素是______（填序号）。 A．反应物的状态 B．气体的密度 C．反应的条件 D．气体的溶解性 (2)下图所示为实验室中常见的气体制备和收集装置。 请回答下列问题： ①请写出图中标号仪器的名称：M ；N 。 ②实验室用高锰酸钾制取氧气，应选用的发生装置是 （填字母序号），若用装置D收集氧气，验满的方法是 。 ③实验室用H2O2溶液和MnO2制取氧气，若选用C做发生装置，你认为选用C的优点是 。 ④欲使用装置E用排空气法收集氧气，则气体应从 （填“a”或“b”）端通入；欲使用装置E用排水法收集氧气，先将瓶中装满水，再将气体从 （填“a”或“b”）端通入。 ⑤甲烷是一种无色无味的气体，水塘的淤泥中往往含有甲烷，用棍棒搅动淤泥将会有气泡冒出。在常温下甲烷的密度比空气小，难溶于水，是一种很好的燃料。实验室中常用固体醋酸钠和氢氧化钠加热制得，若要制取并收集一瓶较纯净的甲烷气体，最好选 装置，收集好气体后，实验结束时的操作顺序是 。 10．气体制备和性质探究是初中化学实验的重要内容，请根据下列装置回答问题。 (1)写出图中标号仪器②的名称 。 (2)若使用高锰酸钾制备和收集一瓶较纯净的氧气，可选用的装置是 (填字母)，该反应的符号表达式为 ，基本反应类型为 ；如用E装置来测定制得氧气的体积，植物油上方的空气对实验结果 (填“有影响”或“无影响”)。 (3)若用C装置收集氧气，请写出验满的方法 。 (4)如图装置探究氧气的性质，实验步骤如下：a．将透明实验盒用隔板分成两部分，点燃燃烧室内的蜡烛，将倾倒室内的氧气传感器连接电脑并采集数据；b．将氧气缓慢倒入倾倒室；c．提起中间隔板；d．观察并记录蜡烛的燃烧现象。 【查阅资料】蜡烛燃烧与氧气的浓度有密切的关系，蜡烛在空气中燃烧时发出黄光，当氧气充足时，会发出白光。 ①图像中P点所对应的实验步骤是 (填字母)。 ②结合图像分析，25秒后蜡烛燃烧的变化情况是 。 ③该探究实验能说明氧气的性质是 。 地 城 考点09 科学探究 1．HDPE膜也被称为高密度聚乙烯膜，具有很好的防腐性能、防潮性能等，某化学兴趣小组对HDPE膜的组成元素产生了浓厚的兴趣，进行如下探究： 【提出问题】HDPE膜由什么元素组成？ 【查阅资料】 ①HDPE膜能够燃烧，燃烧生成碳的氧化物和水。 ②氢氧化钠溶液吸收大量二氧化碳；白色无水硫酸铜遇水变蓝。 ③CO气体能与CuO反应生成红色的Cu和。 【作出猜想】 (1)猜想一：HDPE膜由碳、氢元素组成； 猜想二：HDPE膜由 元素组成。 【进行实验】如图所示，先通入干燥氮气，再将2.8gHDPE膜样品在一定量氧气中点燃，并将燃烧产物依次通过装置A、B、C、D（装置中每步反应均进行完全），反应结束再次通入干燥氮气。 【数据记录】测得装置A增重3.6g，装置C增重8.8g。 【实验分析】 (2)装配好实验装置后，先要 。实验中发现装置A中无水硫酸铜变蓝，证明燃烧产物中含有 。 (3)装置B中 （填现象），证明燃烧产物中含有CO。 (4)HDPE膜中碳、氢元素的总质量为 g，最后大家一致认为猜想 成立。 【反思评价】 (5)实验中2.8gHDPE膜样品在一定量氧气中燃烧生成碳的氧化物质量为mg，则m的取值范围为 。 2．水善利万物而不争，是人类宝贵的自然资源。某校化学兴趣小组的同学们在学习了与水有关的知识后，对水的组成实验进行了深入探究。 活动一：探究水组成 (1)利用注射器模拟电解水实验装置，接通电源后发生反应的文字或符号表达式为 。该反应的基本反应类型是 反应，电解水过程中没有发生改变的微观粒子是 （填名称）。 (2)电解开始时，正极和负极产生气体的体积比小于1：2，可能原因为 （写一条即可）。 活动二：探究影响电解水速率的因素 以收集20mL氢气为标准，记录时间和收集氧气的体积，实验数据如下表： 温度/℃ 外加电压/V 氧气/mL 时间/s ① 15 6 9.9 54.6 ② 15 9 10.0 23.4 ③ 15 12 9.0 15.0 ④ 30 6 9.6 46.2 ⑤ 45 6 9.7 35.4 (3)实验①②③可探究 对电解水速率的影响，欲探究温度对电解水速率的影响，应选择的实验组是 （填实验序号）。根据表中数据得出的结论是 （写一点）。 活动三：一小组做电解水实验时，在水中加了氯化钠，该小组发现与正极相连的石墨电极上出现黄绿色气体。这激发了他们探究的欲望。请你一起参与该小组的探究活动吧！ 【提出问题】加入氯化钠的水通电时，石墨电极上分别生成了什么气体? 【查阅资料】①氯气（Cl2）：黄绿色、有刺激性气味的有毒气体，常温下 1 体积水能溶解2体积Cl2。②石墨电极不参与反应 【提出假设】 (4)假设①：电极上分别生成了氧气和氯气； 假设②：电极上分别生成了氢气和氧气； 假设③： 。 【设计实验】 (5)该小组仍然用如上装置来电解加了氯化钠的水。并收集两个电极上产生的气体。 实验步骤 实验现象 解释或结论 ①按照如图所示，连接好实验装置，通电一段时间后，用a、b两支试管分别收集两根石墨电极上产生的气体，观察气体的颜色。 a试管收集到黄绿色气体，b试管收集到无色气体。 通过对气体颜色的分析，说明假设 肯定是错误的。 ②用拇指堵住b试管， 移近点燃的酒精灯， 松开拇指。 听到轻微爆鸣声 证明b试管中收集的气体为氢气。 【实验反思】 (6)该小组发现通电除了生成两种气体外，还生成了氢氧化钠（NaOH），请试着写出在水中加入氯化钠时通电发生反应的文字或符号表达式： 。 【反思与评价】 (7)用电解水探究水的组成实验，你认为在电解水时 （选填“可以”或“不可以”） 加入少量的氯化钠，原因是 。 3．1800年，英国化学家尼科尔森通过电解水得到氢气和氧气。某兴趣小组利用下图的电解水实验装置进行了相关探究。 (1)电解水反应的符号表达式 。实验中 （选填“”或“”）管连接的是电源正极。当正极产生的气体具有 （选填“可燃性”或“助燃性”）。 (2)实验时需在水中加入适量增强水的导电性。为研究影响电解水反应速率的因素，利用直流电源进行了相关实验探究，数据如下： 编号 温度 溶液浓度 管气体体积 电解时间 A 20℃ B 20℃ C 30°C D 30°C ①比较实验和，可得到的结论是 。 ②分析四组实验数据，实验的电解时间“”可能是 （填字母）。 a.    b.    c.    d. ③查阅资料发现，当其他条件不变时，增大直流电的电压也能加快电解水的反应速率。在实验的基础上，若要证明电压增大能加快电解水的反应速率，设计实验方案：在、溶液浓度为的条件下，将电压改为， ，然后与实验作比较。 (3)能否用其它物质代替？分别向水中加入少量、、，溶解后分别进行了电解水实验，结果如下： 加入物质管内位置 第一组 第二组 第三组 管电极附近 产生少量气泡 产生少量气泡，溶液变浑浊 产生少量黄绿色气体 管电极附近 产生较多气泡 产生较多气泡 产生较多气泡 资料：氯气（）是黄绿色、有刺激性气味的有毒气体。 ①第二组实验中，管电极附近的溶液变浑浊，原因可能是 。 ②结合第三组实验现象分析，要探究水的组成，能否在水中加入来增强导电性，请作出判断并说明理由 。 4．化学兴趣小组的同学在实验室进行基础实验1“氧气的实验室制取与性质”时发现，铁丝在氧气中燃烧现象不同，由此同学们对该实验进行深入研究，并在老师的指导下对铁的其他性质进行探究。写出铁丝在氧气中燃烧的化学表达式： 。 【探究一】铁丝燃烧产生火星四射现象的原因 （1）图中螺旋状铁丝的末端系一根火柴的作用是 ； （2）小明按图实验时，集气瓶炸裂了，其可能的原因是 ； （3）小明继续对铁丝在氧气中燃烧为什么会火星四射进行探究。下表记录了他将纯铁丝和不同含碳量的铁丝（铁丝直径为）放入氧气中燃烧时的实验现象。请你分析完成下表： 物质 纯铁丝 含碳的铁丝 含碳的铁丝 含碳的铁丝 燃烧时的现象 无火星四射现象，熔断 剧烈燃烧，极少火星 剧烈燃烧，少量火星 通过以上实验，说明铁丝燃烧产生火星四射现象和 （填元素符号）含量多少有关。 【探究二】铁丝绕成螺旋状的原因 小芳同学：为了增大铁丝与氧气的接触面积。 小丽同学：为了聚热效果好，使未燃的铁丝更好地预热。 在老师的指导下，小组同学取3根相同的铁丝，将1根拉直，另2根绕成宽窄不同的螺旋状，进行如图所示的实验，实验中3个相同的集气瓶内均盛有等量的水和氧气。 实验现象：铁丝均燃烧，剧烈程度不同，Ⅱ最剧烈，其次是Ⅲ，较弱的是Ⅰ 你认为 （填“小芳”或“小丽”）同学的说法合理，其理由是 。 【探究三】铁粉与水蒸气反应后的产物 在常温下，铁与水几乎不反应。但在高温下，铁与水蒸气能反应生成一种常见铁的氧化物和一种气体。小华同学设计了如图所示的实验进行探究。 （1）试管尾部放一团湿棉花的目的是 。 （2）探究生成的气体是什么？ 待气体纯净后点燃，观察到管口有淡蓝色火焰，将干燥的冷烧杯倒罩在火焰上方，烧杯内壁出现水雾。说明生成的气体是 。 （3）探究试管中剩余固体成分 【查阅资料】 铁与常见铁的氧化物 粉 颜色状态 黑色粉末 黑色粉末 红棕色粉末 黑色固体 能否被磁铁吸引 能 否 否 能 能否溶于稀盐酸 能溶，冒气泡 能溶，无气泡 能溶，无气泡 能溶，无气泡 【初步验证】试管中剩余固体为黑色，能全部被磁铁吸引。 【提出猜想】猜想1：剩余固体是；猜想2：剩余固体是 。 【实验探究】取样品于试管中，滴加稀盐酸，发现固体全部溶解，有气泡冒出。 小华同学认为猜想 正确。 【实验证实】小美同学取剩余固体样品，在老师得帮助下检验出其中含铁元素，进一步证实了上述剩余固体的成分与小华同学的猜想一致。理由是 。 【数据计算】小刚同学利用小美同学的数据计算得出样品成分的质量比为 （填最简整数比）。 【实验结论】铁和水蒸气反应的化学表达式为 。 5．某科学兴趣小组的同学设计了下图系列实验来探究化学反应前后的质量关系。 (1)图甲实验，将装置放在托盘天平上称量，天平平衡后，取下烧杯，将试管中的盐酸倒入烧杯中，重新将装置放回天平。可观察到烧杯中产生气泡，天平指针 （填“偏左”、“偏右”或“指向中间”）。 (2)图乙实验中，气球的作用是 。若取用红磷的量不足，对实验结果 （填“有”或“无”）影响。 (3)图丙实验中，镁条剧烈燃烧，产生大量白烟，写出该反应的化学方程式 。某同学将两份m1g的镁条和足量氧气分别置于密闭装置和开放装置中充分反应，实验过程中陶土网上盛接到的固体质量（m）随加热时间(t)变化如下图所示。下列有关分析错误的是 （填字母）。 A．0<t<t1时，有氧化镁生成    B．m1与m2质量之差等于反应被消耗的氧气质量 C．m3<m1是因为散逸的白烟中含氧化镁小颗粒    D．m1与m3质量之差等于散逸走的氧化镁的质量 (4)用图丁所示装置改进实验丙，发现镁条燃烧除生成白色固体外，还有少量的淡黄色固体生成。这种淡黄色固体是什么呢？同学们在老师的指导下进行有关实验探究。 资料：镁能与氮气剧烈反应生成黄色的氮化镁固体；氮化镁可与水剧烈反应产生氮气和另一种化合物，氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。氨气极易溶于水，溶于水后形成氨水；当温度升高时，氨气又会从水中选出。 ①请设计实验，验证黄色固体是氮化镁：取少量黄色固体于试管中， （写出相应的操作及现象）。 ②为了确定氮化镁的化学式，将1.44g镁在N2中充分燃烧，得到淡黄色固体2.00g。氮化镁的化学式为 。 (5)小组同学通过交流反思得到启示：验证质量守恒定律时，有气体参与或生成的反应需要在 装置中进行。 6．兴趣小组对测定空气中氧气的含量和实验室制取氧气进行了探究。 I.对测定空气中氧气含量的探究 (1)实验室常用图甲装置来测定空气中氧气的含量，此化学反应方程式为： ，对应“氧气约占空气体积”这一实验结论的现象是 。 (2)在甲装置的基础上，同学们设计出了乙、丙两套改进装置。 ①对比甲装置，乙装置中水的作用除了加速装置冷却，还能 。 ②丙装置选用容积为35mL的试管作反应容器(红磷的体积以及导管的体积忽略不计)，将足量红磷装入试管中，注射器活塞置于20mL刻度处，并按图丙中所示的连接方式固定好，再用弹簧夹紧橡皮管。若操作均正确，红磷燃烧结束后，冷却至室温打开弹簧夹，注射器活塞最终停止在 mL刻度处。若上述步骤中，实验前未用弹簧夹夹住橡皮管，其它步骤都不变，则实验过程中注射器的活塞将先向 (填左或右)移动，最终活塞会停留在 mL刻度处。(以氧气约占空气体积的计算)。 Ⅱ.对实验室制取氧气的探究 二氧化锰和过氧化氢酶均能催化过氧化氢分解制取氧气.为比较两者的催化效果，同学们按图1所示装置进行了实验。 【查阅资料】过氧化氢分解为放热反应：温度过商，过氧化氢酶的催化活性会降低。 【实验步骤】 ①连接好装置，检查装置的气密性。 ②取1.5mg过氧化氢酶和8mL蒸馏水加入容器中，搅拌后塞紧橡皮塞。 ③用注射器A从容器中抽出2mL气体，用注射器B将2mLH2O2溶液注入容器中，采集数据(压强传感器可测定瓶内压强)，绘制压强时间关系图，直至反应结束。 ④用5.6mg过氧化氢酶，1.5mg和5.6mg二氧化锰重复上述实验，获取数据如图2、图3。 (3)步骤①，检查装置气密性时，用注射器A向锥形瓶内注入1mL空气，然后固定注射器A不动，若注射器B的活塞移动 mL，则表明装置气密性良好。 (4)对比图2和图3，可知对过氧化氢分解催化效果更好的是 。 (5)同学们推测：过氧化氢酶质量过大，可能导致实验过程中反应突然变慢。理由是 。 7．乙醇是一种纯净物，俗称酒精，可用作燃料。化学兴趣小组对乙醇的元素组成进行探究。 【查阅资料】 ①工业酒精是酒精灯的燃料，含有水分（假设本实验所用工业酒精不含其它杂质）； ②酒精灯灯芯的主要成分是天然纤维素，化学式为(C6H10O5)n； ③在1个标准大气压下，酒精的沸点为78.50℃。 【探究一】实验装置如图1所示。 ⅰ.在酒精灯（内装工业酒精）火焰上方罩一个干冷烧杯，观察到烧杯内壁迅速出现白雾； ⅱ.迅速把烧杯倒过来，向烧杯内注入澄清石灰水，振荡，观察澄清石灰水是否变浑浊。 (1)步骤ⅱ的实验目的是 。 【探究二】甲同学根据步骤ⅰ中的现象推断燃烧产物中有H2O，从而得出乙醇含有氢元素的结论，乙同学认为甲同学的推断不严密。乙同学将步骤ⅰ实验进行改进（见图2），实验步骤如下： i.检查装置气密性； ⅱ.将装有乙醇的燃烧匙放在酒精灯火焰上点燃，伸入锥形瓶中，塞紧瓶塞； ⅲ.待火焰熄灭后，将澄清石灰水注入锥形瓶中，振荡。 (2)检查图2实验装置气密性的方法是： 。 (3)与“探究一”步骤ⅰ相比，“探究二”避免了哪些因素对检验乙醇中氢元素的干扰： ； 。 (4)实验时观察到锥形瓶壁上有小液滴生成。丙同学认为根据此现象仍无法得出乙醇含有氢元素的结论。丙同学的理由是 。 【探究三】实验小组同学用湿度传感器和二氧化碳传感器检测乙醇燃烧产物（实验装置见图3）。用数据采集器检测到乙醇燃烧过程中，容器内二氧化碳浓度和相对湿度随时间的变化曲线如图4-1和图4-2所示。 (5)丁同学认为依据图4﹣1图4﹣2可以推断出乙醇中含碳、氢元素，结合曲线图说明丁同学判断的证据是 。 (6)假设乙醇在氧气中完全燃烧只生成二氧化碳和水。经测定，4.6g乙醇完全反应生成8.8g二氧化碳和5.4g水，请通过计算判断： ①乙醇中是否含有氧元素 ； ②乙醇中碳、氢原子个数比 。（写出计算过程） 8．蔗糖是生活中常见的一种物质，某兴趣小组对“蔗糖的组成"进行了探究 【作出猜想】小组同学认为绿色植物通过光合作用将CO2和H2O转化成葡萄糖和O2，葡萄糖进一步转化为蔗糖，故蔗糖中一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素。 【实验验证】 方案一：小明将蔗糖在氧气中燃烧，检验到生成物中有水和二氧化碳，得出结论“蔗糖是由碳、氢、氧三种元素组成的”。 (1)小刚认为该方案不合理，只能说明蔗糖中一定含有碳、氢元素，不能确定是否含有氧元素，理由是 。 方案二：小刚用下图所示装置进行实验。实验开始先通入一会儿氮气，然后关闭弹簧夹，点燃酒精灯给蔗糖加强热。 (2)先通入一会儿氮气的原因： 。 (3)观察到 出现，说明蔗糖中含有氢元素和氧元素。 (4)观察到硬质玻璃管中残留有黑色固体，他猜测该黑色固体是单质碳，并继续利用上图所示装置，另选试剂进行了验证单质碳的实验。实验过程和现象如下 实验过程 实验现象 小烧杯中加入足量的澄清石灰水，往硬质玻璃管中通入氧气，点燃酒精灯 ①硬质玻璃管中的黑色固体剧烈燃烧，发出白光； ② 。 写出上述实验过程中反应的符号表达式： 。 【实验结论】蔗糖是由碳、氢、氧三种元素组成的。 9．竹与梅、兰、菊并称“花中四君子”，因其“挺拔修长、外直中通”，常被看作高雅之士的象征。“外直中通”的竹节内的气体是什么？某兴趣小组的同学对此开展了探究。 Ⅰ.收集竹内气体 (1)将装满水的矿泉水瓶倒置于水槽中，将打孔后的竹节置于水中，按照图A所示方法收集竹节内的气体。预先在瓶内装满水的目的是 。 Ⅱ.检验气体成分 (2)步骤①：将燃着的木条伸入集满气体的矿泉水瓶，木条持续燃烧一段时间， 说明气体中含氧气。 步骤②：请设计实验验证图B矿泉水瓶内的气体中含有二氧化碳 (操作、现象和结论)    Ⅲ.测定氧气含量 (3)步骤①：将集满气体的矿泉水瓶连接导管构成图C所示装置。若要将瓶内的气体排入集气瓶中，则水从 (选填 “a”或“b”)导管注入。    步骤②：将步骤①中的集满竹内气体的集气瓶组装成如图D所示装置，用电热棒引燃白磷，瓶内充满白烟，白磷熄灭后冷却至室温，测得实验数据如下表：    实验前的体积 实验后的体积 集气瓶内气体 量筒内蒸馏水 量筒内剩余蒸馏水 450 mL 90 mL 45.5 mL 白磷(P4)与红磷的燃烧产物相同，白磷燃烧的符号表达式为 ， 结合表内数据，计算竹内气体中氧气的体积分数为 (结果保留到0.1%)。 (4)集气瓶里预先装进的水，在实验中所起到的作用有 (填字母)。 a．加快集气瓶冷却 b．导管末端形成液封，防气体逸出 c．缓冲集气瓶内气压的骤然升高 10．某小组同学做镁在空气中燃烧的实验时，仔细观察发现生成物中有少许黑色固体，针对这一现象，进行了以下实验探究。 【探究目的】 (1) 。 【实验一】镁与氧气的反应 将镁带打磨，点燃，伸入盛满氧气的集气瓶中，产生大量白烟，生成白色固体。 (2)点燃前，用砂纸打磨镁带的目的是 (3)写出该反应的化学方程式： 。 实验结论：镁与氧气反应生成白色的氧化镁。 【实验二】镁与氮气的反应 (4)获取氮气： 分离空气的常用方法是将空气液化后再气化。液态空气气化时首先分离出氮气，则沸点： （选填“高于”、“等于”或“低于”）。 打磨镁带至光亮，点燃，伸入盛氮气的集气瓶中，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反应生成淡黄色的氮化镁（）。 【实验三】镁与水蒸气的反应 实验装置如下图所示：    (5)实验开始时，应先点燃A处酒精灯，等观察到水沸腾一段时间后，再点燃B处酒精灯，这样做的目的是 。 (6)生成的气体通入肥皂液中，用燃着的木条靠近肥皂泡，有爆鸣声，稍后有肥皂泡飘到空中，说明生成的气体是 （填化学符号）。 实验结论：镁粉能和水蒸气反应，但装置B中并没有产生黑色固体。 【实验四】镁与二氧化碳的反应 (7)把燃着的镁条插入二氧化碳的集气瓶中剧烈燃烧，发现在白烟中夹杂着大量黑色物质，该反应的化学方程式为 。 【探究结论】镁在空气中燃烧的实验时，生成物中少许黑色固体是碳。 【实验反思】 (8)本探究活动同学们对可燃物的燃烧有了新的认识，燃烧 需要氧气（填“一定”或“不一定”）。 (9)通过本次探究，我们知道镁能与氮气反应生成淡黄色的氮化镁（）固体。但在空气中燃烧镁条时很难观察到生成物中有淡黄色固体，原因是 。 地 城 考点10 综合应用与计算 1．芯片被称为“现代工业的粮食”，高纯度的硅可用于制造计算机芯片。工业上常用焦炭在高温下和二氧化硅反应制取硅，主要反应为SiO2+2CSi+2CO↑。 (1)高温后固体质量减轻，是否遵守质量守恒定律 (填“是”或“否”)。 (2)硅在地壳中的含量居第 位，地壳中含量最多的金属元素和含量最多的非金属元素形成的化合物是 (化学式)。 (3)SiO2中硅元素与氧元素的质量比为 (写最简整数比)。 (4)根据化学方程式计算，若要制取5.6kg的硅，至少需要焦炭的质量是多少？(写出计算过程) 2．化学与生活、生产关系密切。 (1)食醋中含有醋酸(CH3COOH)。计算： ①一个醋酸分子中含有 个原子。 ②醋酸的相对分子质量为 。 ③醋酸中碳、氢元素的质量比为 (填最简整数比)。 ④醋酸中碳元素的质量分数为 。 (2)化学储氢材料研发是当下科技研究的热点之一。我国科学家发明了一种将甲烷(CH4)中的氢转化为氢气的工艺(原理如图所示)。 总反应的化学方程式为CH4+H2OCO+3H2。 理论上1000kg甲烷(CH4)与足量水蒸气反应生成氢气的总质量是多少？(请将计算过程写到答题卡上) 3．如图为某补钙剂“碳酸钙片”的说明书，请根据说明书，回答下列问题： (1)该“碳酸钙片”属于 (填“纯净物”或“混合物”)。 (2)碳酸钙中钙原子和氧原子的个数比为 ，碳酸钙的相对分子质量是 ，碳酸钙中钙元素的质量分数是 。 (3)服用一片该“碳酸钙片”，相当于为人体补充钙元素 克(其它成分不含钙元素)。 (4)医生建议小明同学每天要补充钙元素1.2克，若小明每次服用该“碳酸钙片”2片，则每天需要服用 次。 (5)下列说法正确的是______。 A．青少年患佝偻病或老年人骨质疏松可以服用该补钙剂 B．人体需要补充钙元素时，服用该补钙剂越多越好 C．孕妇需要补钙时，不能服用该补钙剂 4．纳米铁粉易燃、无污染，未来可替代现有传统燃料发电或作为汽车、船舶、航天的能源动力，极具发展前景。制备纳米铁粉的其中一种流程如图所示。 反应1： 反应22： (1)中硫、氧元素的质量比为 。 (2)将2.88g草酸亚铁置于玻璃管内，使其在分解，管内固体质量的变化如图所示，在 min时，草酸亚铁恰好完全分解，立即将管口烧熔封闭，该步操作的目的是 。理论上得到纳米铁粉的质量是多少 ？(写出计算过程) 5．电解水制氢联合碳酸钙分解制备氧化钙，能减少碳排放，助力碳中和，该新方法的示意如图1所示。图2为反应器2中合成甲醇的微观示意图。 请回答下列问题： (1)碳酸钙中钙、碳、氧三种元素的原子个数比为 。 (2)碳酸钙的相对分子质量为 。 (3)碳酸钙中碳元素和氧元素的质量比是 。 (4)碳酸钙中钙元素的质量分数是 。 (5)50g碳酸钙中碳元素的质量为 g。 (6)根据图2写出合成甲醇（CH3OH）的符号表达式 。 (7)保持氢气化学性质最小的粒子是 （填化学符号）。 6．如图为某厂生产的“盖天力”补钙片标签上的部分文字，请仔细阅读后回答下列问题： [主要原料]碳酸钙（），维生素D（其它配料不含钙元素） [功效成分]补钙每片含钙（以Ca计）500mg、维生素D  100IU [食用方法]每日一次，每次1片 [规    格]片 I.维生素种类较多，其中维生素的化学式为，试计算： (1)一个维生素分子由 个原子构成。 (2)维生素的相对分子质量为 。 (3)维生素中碳、氢、氧三种元素的质量比为 。（填最简比） Ⅱ. (4)每片钙片中含碳酸钙的质量为 g。 (5)若服用含的药物，与 葡萄糖酸钙[化学式]中钙元素的质量相等。 7．羰基铁粉在国防军工领域有重要应用，我国是少数几个掌握其生产技术的国家之一。制备羰基铁粉的过程如图1所示。    (1) Fe(CO)5中碳、氧元素的原子个数比为 ，质量比为 。 (2)反应2的化学方程式为。若要获得1l.2kg的羰基铁粉（Fe），则至少需要 kg Fe（CO）5。 (3)一定质量的Fe(CO)5分解生成羰基铁粉的质量随时间的变化如图2所示，则在 时Fe（CO）5恰好完全分解（填写“t1”“t2”“t3”“t4"）。 8．合成氨是重要的无机化工产品之一，在国民经济中占有重要地位，其中约有80%氨用来生产化学肥料，主要用于制造氮肥和复合肥料，例如尿素、硝酸铵、磷酸铵、氯化铵以及各种含氮复合肥。氨作为工业原料和氨化饲料，用量约占世界产量的。 (1)合成氨工艺需要用到氢气，在铁触媒作用下，用体积比为1：3的氮气和氢气合成氨气(NH3)，文字或符号表达式为 ，请写出氨气中氮元素的化合价为 。 (2)Fe3O4是铁触媒的主要成分，Fe3O4中Fe原子与O原子个数比为 。合成氨催化过程中因部分Fe3O4与H2反应使催化剂“失效”。在一定温度下可用O2将其“再生”，原理如下图所示。“再生”过程中铁元素的质量分数 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。 (3)N2是合成氨的重要原料。工业上可从空气中获得N2，利用空气中各成分的 不同将空气成分进行分离。 (4)NH4NO3是常见的化肥，对提高农作物产量有重要作用。请完成下列计算： ①NH4NO3中氮、氢、氧三种元素的质量比为 (最简整数比)。 ②请通过计算分析，该化肥广告是否虚假？ (写出计算过程) XX化肥——全国最强 净重：50kg/袋 主要成分：NH4NO3 含氮量：38% 9．乙烯C2H4是重要的化工原料。我国科学家根据植物光合作用原理，研制出类叶绿素结构的“串联催化体系”，可以在太阳光和催化剂作用下分解水，再联合CO2制C2H4如图所示。 (1)反应1化学方程式为 ，与电解水制氢相比，该方法的优点是 。 (2)乙烯中碳元素和氢元素的质量比为 。 (3)若反应1中生成的36gH2参与到反应2：2CO2+6H2=C2H4+4H2O，则生成C2H4的质量为多少？（写出计算过程） (4)科学家们在设计反应器时，将反应器也做成像树叶一般的扁平式结构，请结合图，分析这种设计的目的是 。 (5)反应2生成的水全部循环利用，为使该过程持续发生，反应1还需要不断补充水，其原因是 。 10．纳米铁粉具有易燃、无污染的特性，是一种极具实际应用价值和发展前景的新型燃料。制备纳米铁粉的其中一种流程如图1所示。 反应1： 反应2： (1)中铁元素的质量分数为 (保留一位小数)。 (2)将草酸亚铁()置于玻璃管内，使其在发生分解反应，化学方程式如反应2，则反应2中为 (填化学式)。管内固体质量随加热时间变化情况如图2所示， 在 时，草酸亚铁恰好完全分解。 (3)的草酸亚铁，理论上可得到纳米铁粉的质量是多少？(写出计算过程) (4)下图是不同状态的铁在空气中燃烧的现象，你能得出什么信息？ 。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 综合题型突破100题 10大高频考点概览 考点01 化学用语 考点02 数字化实验图像题 考点03 微观模型图 考点04 图像题 考点05 工艺流程 考点06 检验 鉴别 分离 提纯 考点07 科普阅读 考点08 气体制备 考点09 科学探究 考点10 综合应用与计算 地 城 考点01 化学用语 1．下列化学用语所表示的对应关系中正确的是（ ） A．2个亚铁离子—— B．“”可表示为2H C．碳酸钠— D．钠离子的结构示意图为 【答案】D 【详解】A、离子的表示方法，在表示该离子的元素符号右上角，标出该离子所带的正负电荷数，数字在前，正负符号在后，若表示多个该离子，就在其离子符号前加上相应的数字。2个亚铁离子可表示为，错误； B、图中表示一个分子内含有两个相同的原子，可表示两个氢原子构成的一个氢分子，其化学式为H2，错误； C、碳酸钠中钠元素显+1价，碳酸根显-2价，则碳酸钠的化学式为Na2CO3，错误； D、钠离子是钠原子失去1个电子形成的，钠离子的质子数为11，核外电子数为10，第一层2个电子，第二层8个电子，正确； 故选：D 2．有一种“可呼吸二氧化碳”电池，放电时吸收二氧化碳，充电时放出二氧化碳。放电时，金属钠和二氧化碳发生反应生成碳单质和碳酸钠，此反应涉及的化学用语表示正确的是（ ） A．3个二氧化碳分子：3CO2 B．碳酸钠的化学式：NaCO3 C．碳酸根离子： D．碳单质中碳元素的化合价： 【答案】A 【详解】A、分子用化学式表示，多个分子就是在化学式前面加上相应的数字，故3个二氧化碳分子表示为：3CO2，符合题意； B、碳酸钠由钠离子和碳酸根离子构成，钠离子显+1价，碳酸根离子显-2价，化学式为：Na2CO3，不符合题意； C、离子的表示方法：在该离子元素符号的右上角标上该离子所带的正负电荷数，数字在前，正负号在后，带一个电荷时，1通常省略，多个离子，就是在元素符号前面加上相应的数字；故碳酸根离子表示为：，不符合题意； D、碳单质中碳元素化合价为0，元素化合价的表示方法是在化学式该元素的上方用正负号和数字表示，正负号标在数字前面。故碳单质中碳元素的化合价表示为：，不符合题意。 故选A。 3．化学用语是学习化学的重要工具，下列化学用语与其所表述的意义相符的是（ ） A．中的“2”表示两个氧元素 B．表示钙元素的化合价为价 C．表示氯化钠由氯化钠分子构成 D．可以表示铜元素、一个铜原子，还可以表示铜单质 【答案】D 【详解】A、位于化学式中元素符号（或原子团）的右下角，表示一个分子中所含的原子或原子团的个数。故CO2中的“2”表示每个二氧化碳分子中含2个氧原子，不符合题意； B、Ca2+表示钙离子，1个钙离子带2个单位的正电荷，不符合题意； C、NaCl表示氯化钠这种物质，氯化钠由钠离子和氯离子构成，不符合题意； D、Cu可以表示铜单质，一个铜原子，铜元素，符合题意。 故选D。 4．下列化学用语解释正确的是（ ） A．——60个碳原子 B．2K——2个钾元素 C．——氮气含两个氮原子 D．——3个氢离子 【答案】D 【详解】A、元素符号右下角的数字表示一个粒子中原子的数目，C60中60表示一个C60分子中含有60个碳原子，解释错误； B、元素符号前面的数字表示原子的数目，2K中2表示2个钾原子，解释错误； C、元素符号右下角的数字表示一个粒子中原子的数目，N2中2表示一个N2分子中含有2个氮原子，解释错误； D、离子符号前面的数字表示离子的数目，3H＋中的3表示3个氢离子，解释正确； 故选D。 5．化学用语是学好化学的基础。下列化学用语解释不正确的是（ ） A．：2个氧元素 B．：“2”表示一个镁离子带两个单位的正电荷 C．：“2”表示硫化氢中硫元素为-2价 D．：“3”表示一个臭氧分子中含有3个氧原子 【答案】A 【详解】A.元素符号前面加数字表示原子的个数，所以表示2个氧原子，此选项错误； B. 元素符号右上角的数字表示离子所带的电荷数，所以中“2”表示一个镁离子带两个单位的正电荷，此选项正确； C.元素符号正上方的数字表示元素的化合价，所以 中“2”表示硫化氢中硫元素为-2价，此选项正确； D.元素符号右下角的数字表示分子中所含有的原子个数，所以中“3”表示一个臭氧分子中含有3个氧原子，此选项正确； 故选A。 6．化学用语是学好化学的工具，下列有关化学用语的含义或书写说法不正确的是（ ） A．3个钠原子：3Na B．中“2”表示1个碳酸根离子带2个单位的负电荷 C．中“4”表示二氧化硫中硫元素的化合价为+4 D．氧化铁：FeO 【答案】D 【详解】A、用元素符号表示原子，表示多个原子就在元素符号前加上相应的数字，故3个钠原子表示为3Na，选项正确； B、离子符号右上角的数字表示离子所带的电荷数，中“2”表示1个碳酸根离子带2个单位的负电荷，选项正确； C、元素符号正上方的数字表示元素的化合价，中的“4”表示二氧化硫中，硫元素的化合价为+4价，选项正确； D、氧化铁中铁元素显正三价，元素显负二价，根据正价在左负价在右，正负化合价代数和为零，化合价数值约到最简交叉写在元素右下角，化学式为Fe2O3，选项错误。 故选D。 7．化学符号是学习化学的重要工具。下列化学用语书写正确的是（ ） A．4个水分子：4H2O B．3个氧原子：O3 C．5个硫酸根离子： D．氢氧化铝：Al(OH)2 【答案】A 【详解】A、由分子构成的物质，在其化学式前面的数字表示分子个数，因此4个水分子表示为4H2O，故A选项符合题意； B、原子用元素符号表示，多个原子就是在元素符号前面加上相应的数字，因此3个氧原子表示为为3O，故B选项不符合题意； C、离子的表示方法：在该离子元素符号的右上角标上该离子所带的正负电荷数，数字在前，正负号在后，带一个电荷时，1通常省略，多个离子，就是在元素符号前面加上相应的数字，因此5个硫酸根离子表示为，故C选项不符合题意； D、在氢氧化铝中，铝元素的化合价为+3价，氢氧根的化合价为-1价，根据化学式书写原则及化合物中正负化合价代数和为零可知，其化学式为Al(OH)3，故D选项不符合题意。 故选A。 8．化学用语是学习和研究化学的工具，试按要求填空： (1)我能写出下列化学符号： ①2个氮原子 。 ②3个氨分子 。 ③4个碳酸根离子 。 (2)我能写出下列各物质的化学式： ①硝酸银 。 ②氦气 。 ③硫酸铵 。 (3)我能写出下列数字“2”表示的意义： ① 。 ②Ba2+ 。 【答案】(1) 2N 3NH3 (2) AgNO3 He (NH4)2SO4 (3) 氧化亚铁中铁元素的化合价为+2价 一个钡离子带两个单位正电荷 【详解】（1）①元素符号可表示一个原子，在元素符号前面加上数字表示原子个数，氮元素符号是N，所以2个氮原子表示为2N。 ②化学式可表示一个分子，在化学式前面加上数字表示分子个数，氨分子化学式为NH3，所以3个氨分子表示为3NH3​。 ③离子符号是在元素符号或原子团符号右上角标明离子所带电荷数，数字在前，正负号在后，数字为1时省略不写，在离子符号前面加上数字表示离子个数。碳酸根离子符号为，所以4个碳酸根离子表示为。 （2）①化合物中元素正负化合价之和为0，硝酸银中银元素显+1价，硝酸根显−1价，设硝酸银的化学式为Agx(NO3)y，则，解得x∶y=1∶1，可知硝酸银的化学式为AgNO3。 ②氦气是稀有气体，由原子直接构成，其化学式用元素符号He表示。 ③硫酸铵中铵根显+1价，硫酸根显−2价，设硫酸铵的化学式为(NH4)x(SO4)y，则，解得x∶y=2∶1，可知硫酸铵的化学式为(NH4​)2SO4​。 （3）①元素符号正上方的数字表示元素的化合价，所以中 “+2” 表示氧化亚铁中铁元素的化合价为+2价。 ②离子符号右上角的数字表示一个离子所带的电荷数，所以Ba2+中 “2” 表示一个钡离子带两个单位的正电荷。 9．成语是我国的文化瑰宝，请用适当的化学用语填空。 (1)铁证如山：请写出铁的化学式 。 (2)柴米油盐：氯化钠中所含的阳离子 。 (3)滴水成冰：保持水化学性质的最小粒子 。 (4)奇珍异宝：红宝石的主要成分是氧化铝，写出其化学式 。 (5)滴水石穿：石头的主要成分是碳酸钙，写出碳酸根离子符号 。 (6)百炼成钢：写出炼铁所用的氧化铁中铁元素的化合价 。 【答案】(1)Fe (2)Na+ (3)H2O (4)Al2O3 (5) (6) 【详解】（1）铁由铁原子构成，故铁的化学式为：Fe； （2）氯化钠由钠离子和氯离子构成，钠离子属于阳离子，离子的表示方法：在该离子元素符号的右上角标上该离子所带的正负电荷数，数字在前，正负号在后，带一个电荷时，1通常省略，多个离子，就是在元素符号前面加上相应的数字；故填：Na+； （3）水由水分子构成，故保持水的化学性质的最小粒子是水分子，分子用化学式表示，故填：H2O； （4）氧化铝中铝元素显+3价，氧元素显-2价，化学式为：Al2O3； （5）离子的表示方法：在该离子元素符号的右上角标上该离子所带的正负电荷数，数字在前，正负号在后，带一个电荷时，1通常省略，多个离子，就是在元素符号前面加上相应的数字；故碳酸根离子表示为：； （6）氧化铁中铁元素显+3价，元素化合价的表示方法是在化学式该元素的上方用正负号和数字表示，正负号标在数字前面。故氧化铁中铁元素的化合价表示为：。 10．化学用语是学习化学的重要工具。请用适当的化学用语填空。 (1)保持铁的化学性质的最小粒子 。 (2)硝酸铁中铁元素的化合价为 。 (3)4个硫离子 。 (4)高铁酸钾是由和构成的，写出高铁酸钾的化学式 。 (5)写出硝酸铵中的阳离子符号 。 (6)氯化钠由 构成。 (7)地壳中第二多的非金属元素 。 【答案】(1)Fe (2)+3 (3)4S2- (4) (5) (6)Na+、Cl- (7)Si 【详解】（1）铁是由铁原子直接构成的，则保持铁的化学性质的最小粒子是铁原子，符号为：Fe； （2）硝酸铁[]，中硝酸根显-1价，设铁元素化合价为x，根据化合物中化合价的正负代数和为0，则x+（-1）×3=0，x=+3； （3）硫离子带2个单位负电荷，离子符号的书写，将数字和正负号标在元素符号的右上角，先写数字，后标正负号，数值为1，省略不写，表示多个离子，就在离子符号前加上相应的数字，故4个硫离子表示为：4S2-； （4）每个钾离子带1个单位的正电荷，故钾元素显+1价，每个高铁酸根离子带2个单位的负电荷，故高铁酸根显-2价，根据正价在左负价在右，正负化合价代数和为零，化合价数值约到最简交叉写在元素右下角，高铁酸钾的化学式为K2FeO4； （5）硝酸铵是由铵根离子和硝酸根离子构成，其中每个铵根离子带一个单位正电荷，为阳离子。离子符号的书写：将数字和正负号标在元素符号的右上角，先写数字，后标正负号，则铵根离子表示为； （6）氯化钠是由钠离子和氯离子构成的，故填：Na+、Cl-； （7）地壳中含量前四位的元素分别为氧、硅、铝、铁，其中第二多的非金属元素为硅元素，故填：Si。 地 城 考点02 微观模型图 1．图是工业上生产尿素的微观反应示意图。以下说法正确的是（ ） A．图中框内乙的微观模型图是 B．参加反应的甲、丁的粒子个数比为 C．丙中碳、氧元素的质量比为 D．反应前后原子和分子的数目均未改变 【答案】A 【分析】根据质量守恒定律，化学反应前后原子种类和数目不变，反应前有2个N、6和H，反应后有2个N、6和H、1个C、2个O，则乙框内含有1个C和2个O，化学式为CO2，微粒图示为，该反应为氨气和二氧化碳在一定条件下反应生成尿素和水，化学方程式为。 【详解】 A、由分析可知，图中框内乙的微观模型图是，故选项说法正确； B、由化学方程式可知，参加反应的甲、丁的粒子个数比为，故选项说法错误； C、丙为尿素，其中碳、氧元素的质量比为12：16=3：4，故选项说法错误； D、根据质量守恒定律，化学反应前后原子的数目不变，根据化学方程式可知，反应前后分子的数目发生改变，故选项说法错误； 故选A。 2．建立模型是学习化学的重要方法。如图为某化学反应的微观模型图，下列说法正确的是（ ） A．氢元素的化合价在反应前后未发生变化 B．反应前后原子的种类和数目不变 C．该反应前一共有3种氧化物 D．参加反应的甲、乙分子个数比为 【答案】B 【分析】根据图示，氢气和二氧化碳在氮化钴催化剂作用下反应生成甲醇和水，化学方程式为。 【详解】A、反应物氢气中氢元素的化合价为0，反应后氢元素存在于化合物中，化合价为+1，氢元素的化合价在反应前后发生变化，故错误； B、根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变，故正确； C、氧化物是指由两种元素组成，其中一种是氧元素的化合物，该反应前一共有二氧化碳1种氧化物，故错误； D、根据化学方程式可知，参加反应的甲、乙分子个数比为，故错误； 故选B。 3．我国科学家成功研制出碳化钼负载金原子(Au)组成的高效催化体系，使水煤气中的一氧化碳和水在120℃下反应，反应的微观模型如图所示，下列说法正确的是（ ） A．该反应属于分解反应 B．18g完全反应可生成44g C．碳化钼中碳、钼原子的个数比为2：1 D．反应过程中Au原子吸附H2O并催化其与CO反应 【答案】B 【分析】碳化钼（Mo2C）负载金原子组成的高效催化体系使水煤气中的CO和H2O在120℃下发生反应，反应方程式为CO+H2OCO2+H2； 【详解】A、分解反应是由一种物质生成两种或两种以上物质的反应，根据图示可知，反应物是水和一氧化碳，生成物氢气和二氧化碳，该反应不符合化合反应的定义，错误； B、根据化学方程式可知，水分子和二氧化碳分子的个数比为1：1，质量比为18：44，每18g水生成44g二氧化碳，正确； C、根据图中二氧化碳和一氧化碳中碳原子的表示可知碳化钼中中间一层是碳原子，钼原子对应有两层，所以碳原子、钼原子的个数比为1：2，错误； D、图中可知，吸附水分子的是钼原子，金原子吸附一氧化碳分子，错误。 故选B。 4．建立模型是学习科学的重要方法，在理解化学反应的本质时往往引入模型，如图是某反应的微观模型，有关该模型的叙述中，正确的是（ ）    A．反应前后分子数目不变 B．  是保持氧气化学性质的最小粒子 C．1个生成物分子由2个原子构成 D．反应前后原子种类发生改变 【答案】B 【详解】A、由图可知，化学反应前后，分子的数目发生了改变，2个一氧化碳分子和1个氧分子在一定条件下反应生成2个二氧化碳分子，不符合题意； B、   表示氧分子，氧气由氧分子构成，故氧分子是保持氧气化学性质的最小粒子，符合题意； C、由图可知，一个生成物分子由1个碳原子、2个氧原子共3个原子构成，不符合题意； D、根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和数目不变，不符合题意。 故选B。 5．宏观辨识和微观探析是化学核心素养之一。如图是某反应的微观模型图，下列有关说法正确的是（ ） A．该反应属于置换反应 B．氮元素的化合价在反应前后没有发生变化 C．参加反应的甲、乙的分子个数比为 1：1 D．生成丙和丁的质量比为 10：9 【答案】D 【详解】A、由图可知，反应后的生成物是一氧化氮和水，是两种化合物，不符合置换反应的特点，不属于置换反应，故A错误； B、反应物中的氨气中的氮元素的化合价为-3价，反应后生成物中的一氧化氮中氮元素的化合价为+2价，氮元素的化合价在反应前后发生了变化，故B错误； C、由图可知，该反应是氨气与氧气在催化剂和加热的条件下反应生成一氧化氮和水，反应的化学方程式为：，参加反应的甲、乙的分子个数比为4：5，故C错误； D、根据化学方程式，丙和丁的质量比为：=10：9， 故选D。 6．如图是某化学反应的微观模型示意图。据此分析错误的是（ ）    A．生成物均为化合物 B．参加反应的甲、乙分子个数比1：2 C．反应前后分子个数减少 D．反应实质是分子的破裂，原子的重新组合 【答案】B 【分析】分析微观示意图可知，该反应的化学方程式可表示为：。 【详解】A、化合物是由两种或两种以上元素组成的纯净物，根据上述分析可知两种生成物分别是二氧化硫和水，两种物质均属于化合物，此选项表述正确； B、根据上述分析可知，参加反应的甲、乙分子个数比2:3，此选项表述不正确； C、根据上述分析可知，此反应反应前后分子个数减少，此选项表述正确； D、化学反应的反应实质就构成反应物的分子的破裂，分成原子，然后原子再重新组合成新的分子，此选项表述正确。 故选B。 7．如图是某化学反应的微观模型，“”和“”分别表示氢原子和氮原子。下列对图示模型理解正确的是（ ） A．该反应属于分解反应 B．参加反应的两种物质分子个数比为1:3 C．反应生成两种产物 D．该反应的方程式为： 【答案】B 【分析】删去两边相同的分子，可知该反应为N2和H2反应生成NH3，反应的化学方程式为：。 【详解】A、该反应为多种物质生成一种物质的反应，属于化合反应，该选项理解不正确； B、结合方程式可知，参加反应的氮气和氢气的分子个数比为1:3，该选项理解正确； C、结合分析可知，该反应只生成了氨气一种物质，该选项理解不正确； D、结合分析可知，该反应的化学方程式为：，该选项理解不正确。 故选B。 8．我国科学家研究出碳化钼（Mo2C）负载金原子组成的高效催化体系，使水煤气中的CO和H2O在120℃下发生反应，反应微观模型如图所示。下列说法正确的是（ ）    A．生成物为CO2和H2 B．碳化钼在反应后质量减少 C．该反应属于置换反应 D．反应前后分子总数发生改变 【答案】A 【分析】碳化钼（Mo2C）负载金原子组成的高效催化体系使水煤气中的CO和H2O在120℃下发生反应，反应方程式为。 【详解】A.根据方程式，生成物为CO2和H2，故正确； B.碳化钼（Mo2C）是该反应的催化剂，所以其质量和化学性质在反应前后保持不变，故错误； C. 由一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质与另一种化合物的反应是置换反应，由化学方程式可知，该反应的反应物是两种化合物，所以该反应不属于置换反应，故错误； D. 由化学方程式可知，反应中分子数目没有改变，故错误； 故选：A。 9．建立模型是学习化学的重要方法。如图为某化学反应的微观模型图，下列说法正确的是（ ） A．物质丙属于氧化物 B．反应前后氮元素的质量减小 C．反应前后原子的种类和数目不变 D．参加反应的甲、乙分子个数比为4：1 【答案】C 【详解】A、由图可知，丙的化学式为CH3OH，氧化物是指由两种元素组成的化合物中，其中一种元素是氧元素，丙物质是由碳、氢、氧三种元素组成的，不属于氧化物，该选项说法不正确； B、氮化钴为该反应的催化剂，反应前后催化剂的质量不变，该选项说法不正确； C、化学反应的实质为：分子分成原子，原子重新组合成新的分子，则反应前后原子的种类和数目不变，该选项说法正确； D、根据微观示意图可知，反应的化学方程式为：，参加反应的甲、乙分子个数比为3：1，该选项说法不正确。 故选：C。 10．将宏观、微观以及化学符号联系在一起是化学特有的思维方式。下图是某化学反应的微观模型示意图，根据图示得到的信息正确的是（ ）    A．该反应类型属于置换反应 B．反应前后原子的种类和数目发生了改变 C．参加反应的甲、乙两物质的分子个数比为1：1 D．参加反应的甲、乙两物质的质量之和一定等于生成丙和丁的质量之和 【答案】D 【分析】由图可知，该反应为C2H4和氧气在一定条件下反应生成二氧化碳和水，该反应的化学方程式为：。 【详解】A、置换反应是一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，该反应的生成物均是化合物，不属于置换反应，不符合题意； B、根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和数目不变，不符合题意； C、由化学方程式可知，参加反应的甲、乙两物质的分子个数比为1:3，不符合题意； D、根据质量守恒定律，参加反应的甲、乙两物质的质量之和一定等于生成丙和丁的质量之和，符合题意。 故选D。 地 城 考点03 数字化实验图像题 1．某实验小组通过数字化实验对白磷燃烧的温度变化及影响因素进行探究。将足量白磷放试管中并将试管放入60℃热水中，5秒后，推注H2O2，实验装置及数据曲线如图。下列说法正确的是（ ） A．实验中气球的主要作用是使装置密闭，实验更环保 B．15秒时，白磷刚好停止燃烧 C．曲线峰值由845.7℃变为1013.5℃ ，温度再次升高是因为过氧化氢分解放热 D．5秒后，温度继续升高，说明氧气浓度越大，燃烧越剧烈 【答案】D 【详解】A、该实验中，白磷燃烧放出大量的热，装置内气体受热膨胀，压强增大，故气球的主要作用是调节气压，防止压强过大，橡皮塞飞出，说法错误，不符合题意； B、由图可知，15s时容器已经恢复到原来温度，说明白磷应该在5-10s之间停止燃烧，说法错误，不符合题意； C、5秒后，推注，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，曲线峰值由845.7℃变为1013.5℃ ，温度再次升高，是因为白磷在氧气中燃烧更加剧烈，放出更多热量，说法错误，不符合题意； D、5秒后，推注，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，温度继续升高，说明氧气浓度越大，燃烧越剧烈，说法正确，符合题意。 故选：D。 2．用数字化仪器进行实验探究，可将定性探究转化为足量探究。利用传感器采集蜡烛在密闭容器内燃烧过程中O2和CO2浓度的变化。实验装置如图1所示，实验过程中采集到的数据如图2所示，以下分析不合理是（ ） A．图2中的数据可以说明空气中氧气的含量高于二氧化碳 B．装置内氧气被蜡烛消耗完了 C．蜡烛熄灭的原因可能是燃烧过程中消耗氧气并产生一定浓度的CO2 D．蜡烛在80秒时已经熄灭了 【答案】B 【详解】A、瓶内蜡烛燃烧过程中，氧气浓度随着参与燃烧而逐渐降低，符合曲线1的变化，二氧化碳浓度随着燃烧的进行而逐渐升高，符合曲线2的变化，结合图可知，空气中氧气的含量明显高于二氧化碳，故选项说法正确； B、由图可知，反应结束后，氧气的浓度为15.6%，说明蜡烛燃烧不能耗尽装置的氧气，故选项说法错误； C、二氧化碳不燃烧，也不支持燃烧，蜡烛熄灭的原因可能是燃烧过程中产生一定浓度的 CO2导致，故选项说法正确； D、由图可知，当氧气浓度低于15.6%、二氧化碳浓度大于3.8%时蜡烛不再燃烧，故蜡烛在80秒时已经熄灭了，故选项说法正确； 故选：B。 3．某课题组通过数字化实验对白磷燃烧的温度变化及影响因素进行探究。将5g白磷放试管中并将试管放入60℃热水中，t3时，打开弹簧夹，实验装置及数据曲线如图。下列说法不正确的是（ ） A．实验中气球的作用是调节气压 B．t1对应的温度是白磷能够燃烧的最低温度 C．t3后，温度再次升高是因为过氧化氢分解放热 D．t4对应温度高于t2说明氧气浓度越大，燃烧越剧烈 【答案】C 【详解】A、该实验中，白磷燃烧，放出大量的热，装置内气体受热膨胀，压强增大，故气球的作用是调节气压，防止压强过大，橡皮塞迸出，不符合题意； B、由图可知，t1时，温度升高幅度较大，说明此时白磷开始燃烧，t1对应的温度是白磷能够燃烧的最低温度，不符合题意； C、t3时，打开弹簧夹，通入氧气，白磷与氧气接触，继续燃烧，故温度再次升高，符合题意； D、t4对应温度高于t2，说明氧气浓度越大，燃烧越剧烈，放出的热量越大，不符合题意。 故选C。 4．通过数字化仪器进行空气中氧气含量的测定，实验装置及密闭容器内的氧气含量和压强变化曲线如图所示，下列说法错误的是（ ） A．数字化实验能为探究提供更为直观的证据 B．瓶内压强先增大是因为反应放热 C．容器内最终氧气浓度增大 D．该实验中容器的气密性必须良好 【答案】C 【详解】A、数字化实验能为探究提供更为直观的证据，选项正确； B、红磷与装置中空气中的氧气燃烧时放出热量，装置中的气体受热膨胀，压强增大，选项正确； C、实验中氧气与红磷燃烧生成五氧化二磷被消耗，容器内最终氧气浓度减小，选项错误； D、该实验测空气中氧气含量，为避免装置外的空气进入装置内导致实验错误，该实验中容器的气密性必须良好，选项正确，故选C。 5．某同学通过微型实验探究蜡烛燃烧的产物，通过数字化实验监测密闭容器内蜡烛燃烧时氧气、二氧化碳和水蒸气含量的变化，形成如图所示三条曲线。下列说法错误的是（ ） A．用注射器抽气并振荡，可观察到石灰水变浑浊 B．微型实验可探究出蜡烛燃烧的部分产物 C．数字化实验能为科学探究提供更为直观的证据 D．蜡烛燃烧生成和对应的曲线是a和c 【答案】D 【详解】A、蜡烛燃烧生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，因此用注射器抽气并振荡，可观察到石灰水变浑浊，说法正确，不符合题意； B、蜡烛完全燃烧生成水和二氧化碳，不完全燃烧生成炭黑和一氧化碳，此微型实验只探究了蜡烛燃烧后的二氧化碳和水蒸气等部分产物，说法正确，不符合题意； C、用数字化实验监测密闭容器内蜡烛燃烧时氧气、二氧化碳和水蒸气含量的变化，能为科学探究提供更为直观的证据，说法正确，不符合题意； D、蜡烛燃烧消耗了氧气，生成了二氧化碳和水，因此反应后氧气含量降低，二氧化碳和水蒸气的含量增大，即蜡烛燃烧生成和对应的曲线是a和b，c为氧气含量变化对应的曲线，说法错误，符合题意。 故选：D。 6．在探究蜡烛燃烧的实验时，兴趣小组点燃蜡烛，盖上容器(如图1)，观察到高处的蜡烛先灭，利用数字化仪器测量蜡烛燃烧过程中不同位置的氧气、二氧化碳浓度，绘制曲线如图2和图3所示，下列说法错误的是（ ） A．高处的蜡烛先灭的原因是容器上部二氧化碳浓度较高，氧气含量低 B．发生火灾时，应低下身子沿墙壁或贴近地面“往低处逃生” C．由图2可知，氧气含量达到一定值时蜡烛才能燃烧 D．蜡烛完全熄灭后容器内含有的气体只有二氧化碳和氧气 【答案】D 【详解】A、由图2和图3可知高处的蜡烛先熄灭的原因是容器上部二氧化碳浓度较高，氧气含量低，故说法正确； B、由图2和图3可知发生火灾时低处氧气含量高，二氧化碳含量低，因此发生火灾时，应低下身子沿墙壁或贴近地面“往低处逃生”，故说法正确； C、由图2可知，氧气含量达到一定值时蜡烛才能燃烧，故说法正确； D、蜡烛完全熄灭后容器内含有的气体除有二氧化碳和氧气外还有氮气等其他气体，故说法错误。 故选D。 7．利用数字化技术对“空气中氧气体积分数的测定”进行再探究(如图1)，得到的数据曲线如图2所示。下列说法错误的是（ ） A．图2中X曲线表示温度的变化趋势 B．图2中Y曲线表示氧气浓度的变化趋势 C．如果实验时图1中装置漏气，则图2压强曲线中测得的A点数值会偏小 D．图2压强曲线中，BC段气压变化的原因是红磷燃烧放热，温度升高，气体膨胀，气压增大 【答案】C 【详解】A、红磷燃烧放出热量，温度升高，冷却后温度降低，图2中X曲线表示的是温度的变化趋势，故A正确； B、红磷燃烧消耗氧气，氧气浓度减小，Y曲线表示氧气浓度的变化趋势，故B正确； C、如果实验时图1中装置漏气，由于A点数值是起始压强，图1中装置漏气A点数值不受影响，故C错误； D、图2压强曲线中，BC段气压增大变化的原因是红磷燃烧，放出热量，装置内空气膨胀，压强增大，故D正确； 故选：C。 8．某校化学兴趣小组对空气中氧气含量的测定实验进行如下探究和再认识。图甲装置中注射器、硬质玻璃管和注射器内空气体积分别为、和；图乙为小组利用数字化实验技术对“空气中氧气体积分数的测定”进行了再探究，得到的数据曲线如图所示。红磷及燃烧匙所占体积忽略不计，下列有关说法中不正确的是（ ） A．若图甲实验装置气密良好，将注射器的活塞推到底端，注射器的活塞向外拉，则松手后注射器的活塞回到原处 B．若图甲实验中反复推拉注射器活塞使装置内的氧气尽可能充分反应，则冷却后注射器读数约为 C．若图乙中曲线表示氧气的浓度，则说明氧气的浓度降到一定量时，红磷不能继续燃烧 D．若图乙中实验前集气瓶中水的体积为，集气瓶容积为，则在压强曲线点时，理论上集气瓶中水的体积约为 【答案】D 【详解】A、若图甲实验装置气密良好，将注射器的活塞推到底端，注射器的活塞向外拉，则松手后注射器的活塞回到原处，说法正确，不符合题意； B、图甲实验中反复推拉注射器活塞的目的是使装置内的氧气尽可能充分反应；已知氧气约占空气总体积的五分之一，红磷燃烧消耗氧气，则冷却后注射器读数约为，说法正确，不符合题意； C、由图乙可知，曲线下降到一定位置后基本不变，红磷燃烧消耗氧气，说明曲线表示氧气的浓度，而最终氧气的浓度没有降至0，说明氧气的浓度降到一定量时，红磷不能继续燃烧，说法正确，不符合题意； D、图乙中实验前集气瓶中水的体积为，集气瓶容积为，则集气瓶中空气的体积为，已知氧气约占空气总体积的五分之一，若氧气全部被消耗，则红磷燃烧消耗氧气的体积约为，则打开止水夹后，烧杯中的水进入集气瓶中，得到集气瓶中水的体积约为，但是由图乙曲线可知，氧气并没有被消耗完，则在压强曲线点时，最终集气瓶中水的体积达不到，说法错误，符合题意。 故选：D。 9．生活和化学实验中，经常用到各种除湿剂（或干燥剂）。某化学实验小组的同学对于除湿剂提出了下面两个问题，他们查阅资料，并进行下面的数字化实验探究。请回答下列各题。 【查阅资料】 (1)①硅胶：无色或白色颗粒，吸水量为30%~35%，加热到200~350℃可以反复使用。其主要成分可看作是SiO2，该物质读作 。 ②浓硫酸：无色粘稠液体，有吸水性，在化学实验中常用它作干燥剂但日常生活中却很少用它作除湿剂。其原因是 （写出一条即可）。 【提出问题一】除湿剂是否真的可以除湿？ 【实验―】探究浓硫酸对氧气的干燥情况。用10%的过氧化氢溶液和二氧化锰制取的氧气，通过浓硫酸两次干燥，将湿度传感器放入收集氧气的密封保鲜袋内，连接数据采集器和电脑。实验装置如下图1，约采集4min，得到变化曲线如图2. (2)分析图2曲线﹐袋内湿度明显降低﹐说明 。随着时间变化，浓硫酸的吸水速率随着浓硫酸吸水后逐渐被稀释，吸水能力 （填“增强”或“减弱”）。 【实验二】探究市售硅胶除湿剂是否真的可以除湿。实验如图3，用25mL烧杯盛放等体积、等温度的两杯水，分别放在生化密闭实验器中，其中一个实验器中加20.0g硅胶，连接数据采集器和电脑。约采集15min，得到变化曲线如图4. (3)分析图4曲线，未加硅胶的实验器内相对湿度增大的原因是 （从微观角度解释）。加硅胶的实验器内相对湿度明显 ，说明硅胶除湿剂的确可以除湿。 【提出问题二】哪种成分的除湿剂除湿效果更好？ 取硅胶、蒙脱石﹑氯化钙除湿剂各20.0g，放入3个相同的生化密闭实验器中，连接数据采集器和电脑。约采集20min，得到变化曲线如图5. (4)分析图5曲线，这三种除湿剂中单位时间内吸附水速率的快慢和除湿效果的强弱顺序是 。再通过图2、图5的曲线对比，发现 的干燥效果都低于其他除湿剂，这是生活中很少用它作除湿剂的另一个原因。 【实验结论】市售除湿剂的确可以除湿；对比几种除湿剂中硅胶的除湿效果最好，速率最快。不同成分的除湿剂除湿效果除了与所含成分不同外，还可能与颗粒大小，形状等因素有关系。 【拓展提升】同学们查阅资料还发现；还原铁粉（灰色或黑色粉末，又称“双吸剂”），也能够吸收空气中的水分和氧气，常用于食品保鲜。 【答案】(1) 二氧化硅 有腐蚀性（液体携带不方便、不常见等） (2) 浓硫酸可以除湿 减弱 (3) 分子在不断运动 降低 (4) 硅胶>蒙脱石>氯化钙 浓硫酸 【详解】（1）①由题可知，SiO2读作二氧化硅；②在化学实验中常用浓硫酸作干燥剂但日常生活中却很少用它作除湿剂的原因是浓硫酸有腐蚀性（液体携带不方便、不常见等）。故填：①二氧化硅；②有腐蚀性（液体携带不方便、不常见等）。 （2）分析图2曲线，袋内湿度明显降低，说明浓硫酸具有吸水性，可以除湿；随着时间的变化，浓硫酸变为稀硫酸，吸水效果逐渐减弱。故填：①浓硫酸可以除湿；②减弱。 （3）分析图4曲线，未加硅胶的实验器内相对湿度增大的原因是水分子在不断地运动，扩散到实验器内；加硅胶的实验器内相对湿度明显降低，说明硅胶除湿剂可以除湿。故填：①分子在不断运动；②降低。 （4）分析图5曲线，在相同时间内，实验器中相对湿度越低，说明除湿效果越好，则这三种除湿剂在单位时间内吸附水速率的快慢和除湿效果的强弱顺序都为硅胶>蒙脱石>氯化钙；对比图2和图5的曲线，发现浓硫酸的干燥效果低于其他除湿剂，因此生活中很少用它作除湿剂。故填：①硅胶>蒙脱石>氯化钙；②浓硫酸。 10．阅读下列短文，回答相关问题。 SO2是大气主要污染物之一，是形成酸雨的主要物质。据统计，我国大气中93.9%的SO2来自煤炭燃烧。基于此我国确定了控制SO2污染的政策和措施，对SO2排放总量进行控制。控制SO2污染的方法有：燃料在燃烧前脱硫、燃烧中脱硫及燃烧后脱硫(即烟气脱硫)。 烟气脱硫方法一般可分为干法和湿法两大类。湿法烟气脱硫是指应用液体吸收剂(如水或碱性溶液)洗涤含SO2的烟气，脱除烟气中的SO2，但易造成二次污染。干法烟气脱硫，主要是以碳酸钙、碱石灰(NaOH和CaO的混合物)等作为吸收剂可以对燃煤烟气进行脱硫处理，但效率较湿法低。利用数字化实验图，对干法烟气脱硫进行燃煤烟气中SO2含量的测定，得到如图7所示的SO2含量与时间的关系。 (1)写出硫燃烧的符号表达式 。 (2)图中漏斗的作用是 。 (3)A瓶中所放液体为水，其作用是 。 (4)由图可知，脱硫效率较高的吸收剂是 (填“碳酸钙”或“碱石灰”)。 (5)下列有关二氧化硫说法错误的是 。 a．控制SO2的污染只能通过烟气脱硫技术解决 b．干法烟气脱硫技术与湿法烟气脱硫技术各有利弊 c．二氧化硫、二氧化碳、二氧化氮、臭氧等都是空气中的主要污染物 【答案】(1) (2)防止气体扩散到空气中 (3)吸收二氧化硫，防止污染空气 (4)碱石灰 (5)ac 【详解】（1）硫燃烧生成二氧化硫，反应的符号表达式为。故填：； （2）如图所示，在坩埚上方罩一个漏斗，可以防止气体扩散到空气中。故填：防止气体扩散到空气中； （3）二氧化硫有毒，会污染空气，且二氧化硫能溶于水，则A瓶中水的作用为吸收二氧化硫，防止污染空气。故填：吸收二氧化硫，防止污染空气； （4）煤中加入不同吸收剂，对烟气中SO2的吸收效果不同，由图可知，用碱石灰吸硫后，烟气中二氧化硫的含量为1.4ppm，用碳酸钙吸硫后，烟气中二氧化硫的含量为4.2ppm，用碱石灰脱硫效果更好。故填：碱石灰； （5）a、由短文可知，控制SO2污染的方法有：燃料在燃烧前脱硫、燃烧中脱硫及燃烧后脱硫(即烟气脱硫)，则通过烟气脱硫技术能脱除烟气中的SO2，但是并不是唯一的方法，该选项说法不正确； b、湿法烟气脱硫的优点是脱硫效率高，稳定，缺点是能耗高，易造成二次污染，并存在废水后处理等问题，干法烟气脱硫的优点是能耗低，工艺过程简单，无污水、污酸处理问题等，则干法烟气脱硫技术与湿法烟气脱硫技术各有利弊，该选项说法正确； c、二氧化硫、二氧化氮、臭氧等都是空气中的主要污染物，但二氧化碳不是空气污染物，该选项说法不正确。 故选：ac。 地 城 考点04 图像题 1．下列图像能正确反映对应变化关系的是（ ） A．在盛有一定量二氧化锰的烧杯中加入过氧化氢溶液 B．在盛有一定量过氧化氢溶液中加入二氧化锰 C．加热一定量高锰酸钾固体 D．加热高锰酸钾固体至质量不再减轻 【答案】A 【详解】A、二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂，在盛有一定量二氧化锰的烧杯中加入过氧化氢溶液，过氧化氢不断分解产生氧气，随着过氧化氢溶液加入，氧气质量不断增加，该图像能正确反映变化关系； B、在盛有一定量过氧化氢溶液中加入二氧化锰，过氧化氢分解产生氧气， 但过氧化氢溶液量一定，反应结束后氧气质量不再增加，而不是随着二氧化锰质量增加氧气一直增加，该图像不能正确反映变化关系； C、加热一定量高锰酸钾固体，高锰酸钾分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，二氧化锰是生成物，其质量开始为0，反应开始后逐渐增加，反应结束后不再变化，该图像不能正确反映变化关系； D、加热高锰酸钾固体至质量不再减轻，高锰酸钾分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，剩余固体质量会减少，但不会减少至0（剩余锰酸钾和二氧化锰），该图像不能正确反映变化关系。 故选A。 2．下列图像能正确表示对应变化关系的是  （ ）                               A．图甲：利用红磷燃烧测定空气中氧气的含量，集气瓶中气体压强随时间的变化 B．图乙：利用过氧化氢和二氧化锰制取氧气，二氧化锰随时间的变化 C．图丙：加热高锰酸钾制取氧气，固体物质的种类随加热时间的变化 D．图丁：用两份等体积等浓度的过氧化氢制取氧气，其中一份加了催化剂，产生氧气的质量随反应时间的变化 【答案】C 【详解】A、红磷燃烧放出热量，装置内气体受热膨胀，压强增大，待完全反应后，逐渐冷却至室温，由于消耗了氧气，装置内压强减小，最后压强低于原来的压强，不符合题意； B、过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气，在该反应中，二氧化锰是催化剂，化学反应前后催化剂的质量不变，不符合题意； C、加热高锰酸钾制取氧气，高锰酸钾需要加热到一定温度才开始分解，故一开始只有高锰酸钾一种固体，达到分解温度后，高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，高锰酸钾部分分解时，有高锰酸钾、锰酸钾、二氧化锰三种固体，高锰酸钾完全分解后，有锰酸钾和二氧化锰两种固体，符合题意； D、催化剂只能改变化学反应速率，不能改变生成物的质量，用两份等体积等浓度的过氧化氢制取氧气，其中一份加了催化剂，有催化剂的反应速率快，但是最后生成氧气的质量相等，不符合题意。 故选C。 3．如图所示的四个图像能正确反映对应变化关系的是（ ） A．①水在通电条件下分解 B．②高锰酸钾分解制取氧气 C．③红磷燃烧测空气中氧气含量 D．④等质量的过氧化氢分解制取氧气 【答案】B 【详解】A、在电解水实验中，“正氧负氢”，生成氢气和氧气的体积比约为2:1，故选项不符合题意； B、加热高锰酸钾制取氧气，需要加热到一定温度，高锰酸钾才开始分解，达到分解温度后，高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，故一开始无氧气生成，后氧气的质量逐渐增大，待完全反应后，不再变化，故选项符合题意； C、红磷燃烧消耗氧气，氧气约占空气体积的1/5，最后剩余气体约占空气体积的4/5，故选项不符合题意； D、催化剂只能改变化学反应速率，不能增加生成物的质量，用等质量﹑等浓度的过氧化氢溶液分别制取氧气，有催化剂的反应速率快，但是最后生成氧气的质量相同，故选项不符合题意。 故选：B。 4．下列图像能正确反映其对应操作中各种量的变化关系的是（ ） A．甲图：加热一定质量的高锰酸钾固体 B．乙图：向少量二氧化锰中加入过氧化氢溶液 C．丙图：空气中氧气体积分数的测定实验 D．丁图：一定质量的木炭粉在含有足量氧气的密闭容器中燃烧 【答案】D 【详解】A、加热一定质量的高锰酸钾固体，高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，故生成氧气的质量从零开始逐渐增大，待完全反应后，不再变化，不符合题意； B、向少量二氧化锰中加入过氧化氢溶液，过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气，在该反应中，二氧化锰是催化剂，化学反应前后，其质量和化学性质不变，且过氧化氢溶液中本身含水，故随着过氧化氢溶液的不断加入，水的质量不断增加，不符合题意； C、测定空气中氧气体积分数的实验中，红磷燃烧消耗氧气，随着反应的进行，氧气的质量逐渐减小，不符合题意； D、一定质量的木炭粉在含有足量氧气的密闭容器中燃烧，木炭燃烧生成二氧化碳，随着反应的进行，固体的质量逐渐减小至零，符合题意。 故选D。 5．下列图像分别与选项中的操作相对应，其中合理的是（ ） A．测定空气中氧气的含量 B．用等质量、等浓度的过氧化氢溶液在有、无催化剂条件下制氧气 C．将水通直流电一段时间 D．在密闭容器中加热一定质量的高锰酸钾固体 【答案】B 【详解】A、测定空气中氧气的含量，氧气约占空气体积的，红磷燃烧消耗氧气，装置内压强减小，冷却后打开止水夹，进入水的体积约占集气瓶内空气体积的，剩余的气体约为空气的，故选项错误； B、用等质量、等浓度的过氧化氢溶液在有、无催化剂条件下制氧气，催化剂只能改变反应速率，不能改变生成氧气的质量，有催化剂时反应速率快，先达到最高点，但最终生成氧气的质量相等，故选项正确；   C、电解水时，生成氢气和氧气的体积比约为2：1，故选项错误； D、在密闭容器中加热一定质量的高锰酸钾固体，高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，固体质量逐渐减少，锰元素的质量不变，所以固体中锰元素的质量分数逐渐增大，反应结束后不再变化，但起始时锰元素质量分数不为 0， 故选项错误； 故选：B。 6．在实验室用高锰酸钾制取氧气的过程中，下列图像能正确表示对应变化关系的是（ ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A、高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，所以试管内高锰酸钾的质量会逐渐减少，直到高锰酸钾完全分解，其质量变为零，图像对应关系不正确，故不符合题意； B、化学反应前后元素的质量不变，锰元素存在于固体中，其质量不变，但固体的质量逐渐减小直到反应完不变，因此锰元素的质量分数逐渐增大至不变，图像对应关系正确，故符合题意； C、高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，氧气是气体，所以试管内剩余固体的质量会逐渐减少，直到高锰酸钾完全分解不再变化，由于生成的锰酸钾、二氧化锰都是固体，所以试管内剩余固体质量不会为零，图像对应关系不正确，故不符合题意； D、高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，所以生成氧气的质量会从零开始逐渐增加，直到高锰酸钾完全分解不再变化，图像对应关系不正确，故不符合题意。 故选：B。 7．下列图像能正确反映其对应关系的是（ ） A．图甲为加热一定质量的高锰酸钾制取氧气 B．图乙在密闭容器中点燃红磷 C．图丙为用等质量、等浓度的过氧化氢溶液制取氧气 D．图丁为测定空气中氧气的含量 【答案】A 【详解】A、高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰与氧气，加热一段时间后高锰酸钾开始反应产生氧气，高锰酸钾反应完，不再产生氧气，故选项图像正确； B、红磷燃烧生成红氧化二磷，根及质量守恒定律，生成五氧化二磷质量=参加反应氧气质量+参加反应的红磷质量，固体质量不断增大，故选项图像错误； C、催化剂只改变反应速率，不会改变生成物的质量，用等质量、等浓度的过氧化氢溶液生成的氧气质量相等，故选项图像错误； D、用红磷测空气中氧气的含量，红磷和氧气点燃生成五氧化二磷，反应消耗了氧气，装置内气体的体积减小，氧气约占空气总体积的五分之一，则最后剩余气体的体积应为原空气体积的五分之四，故选项图像错误； 故选A。 8．下列图像能正确反映对应变化关系的是（ ） A．木炭在盛有空气的密闭容器中燃烧 B．加热一定质量的高锰酸钾制取氧气 C．将水通直流电一段时间 D．用等质量、等浓度的过氧化氢溶液制取氧气 【答案】D 【详解】A.木炭在盛有空气的密闭容器中燃烧，因为反应容器是密闭的，根据质量守恒定律可知，反应前后物质的总质量不发生改变，所以随着时间的改变，容器中物质的总质量不会发生改变，选项图像中有一段曲线，纵坐标随反应时间的增加而减少，故不能正确反映对应变化关系，不符合题意； B.加热一定质量的高锰酸钾制取氧气，除了生成氧气，还生成固体锰酸钾和二氧化锰，因此，剩余固体质量不能为0，选项图像中有一段曲线，纵坐标随反应时间的增加最终减少为0，故不能正确反映对应变化关系，不符合题意； C.将水通直流电一段时间，生成氢气和氧气的体积比2:1，质量比为1:8，故选项图像不能正确反映对应变化关系，不符合题意； D.用等质量、等浓度的过氧化氢溶液制取氧气，不管有没有催化剂，反应产生的氧气的质量都相同，有催化剂反应较快，没有催化剂反应较慢，故选项图像能正确反映对应变化关系，符合题意； 故选D。 9．（24-25九年级上·贵州安顺·期中）下列图像能正确反映其对应关系的是（ ） A．红磷在盛有一定量空气的密闭容器中燃烧至熄灭 B．等质量、等浓度的过氧化氢溶液在有无催化剂下反应 C．电解水实验：水通电一段时间 D．加热高锰酸钾固体一段时间 【答案】A 【详解】A、红磷燃烧放出大量的热，温度升高，压强增大；随着反应的进行氧气被消耗，温度逐渐恢复至室温，压强逐渐减小，最终压强一定比反应前小，故选项图像正确； B、等质量、浓度的双氧水在有无催化剂下反应，催化剂只能影响反应速率，不影响产生氧气的质量，有催化剂的反应速率快，至完全反应所需时间短，但是最终生成氧气的质量相等，故选项图像错误； C、通电分解水生成氢气和氧气，反应的化学方程式为，生成氢气和氧气的体积比为2：1，质量比为4：32=1：8，故选项图像错误； D、高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，加热到一定温度高锰酸钾才能分解，随着反应的进行，氧气逸出，剩余固体的质量逐渐减少，至完全反应不再发生改变，但最终剩余固体为锰酸钾和二氧化锰的混合物，不可能减少至0，故选项图像错误； 故选：A。 10．下列图像能正确反映对应变化关系的是（ ） A．水的电解：将水通电一段时间 B．在密闭容器中点燃红磷测定氧气的含量 C．用酒精灯加热一定质量的高锰酸钾固体 D．一定量的双氧水分解 【答案】D 【详解】A、电解水生成氢气和氧气，氢气和氧气质量比是1：8，该选项不正确。 B、红磷燃烧放热，气体膨胀，气压增大，过程中消耗氧气，完全反应后氧气消耗，温度降低，气压减小至小于原气压，该选项不正确。 C、高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应过程中固体质量减小，但最终固体质量不是0，该选项不正确。 D、双氧水中含有水，一定条件下分解生成水和氧气，随着反应进行，水的质量增大，完全反应后水的质量不再变化，该选项正确。 故选D。 地 城 考点05 工艺流程 1．我国煤炭资源丰富，目前人们除了将煤作为燃料外，更是重要的化工原料。工业上以煤和空气为原料生产尿素CO(NH2)2的一种流程如下： (1)从液态空气中分离出N2的过程属于 变化。(填“物理”或“化学”)变化。 (2)在煤和水蒸气反应前需先将煤粉碎，这样做的目的是 。 (3)水煤气在铜催化下实现CO的转化：CO+H2OCO2+X，其中X的化学式为 。 (4)上述流程中合成尿素的同时还有水生成，该反应的化学方程式为 。 (5)根据图2说明，推测硝酸铵可能具有的一条性质是 。 (6)CO(NH2)2中氮元素的质量分数为 (保留0.01%)。 【答案】(1)物理 (2)增大反应物之间的接触面积，使反应更快更充分 (3)H2 (4) (5)易溶于水/受热易分解 (6)46.67% 【详解】（1）从液态空气中分离出氮气，是利用液氮和液氧沸点的不同，将其分离，无新物质生成，属于物理变化，故填：物理； （2）在煤和水蒸气反应前需先将煤粉碎，这样做的目的是：增大反应物之间的接触面积，使反应更快更充分，故填：增大反应物之间的接触面积，使反应更快更充分； （3）根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变，反应物中含C、H、O的个数分别是1、2、2，生成物中含C、H、O的个数分别是1、0、2，故生成物中还应含2个H，故X的化学式为H2，故填：H2； （4）上述流程中合成尿素的同时还有水生成，则该反应为二氧化碳和氨气在一定条件下反应生成尿素和水，该反应的化学方程式为，故填：； （5）硝酸铵应密封保存并且防潮，说明硝酸铵易溶于水，应隔绝热源，说明硝酸铵受热易分解，故填：易溶于水或者受热易分解； （6）CO(NH2)2中氮元素的质量分数为，故填：46.67%。 2．国庆节期间，成都市石室联合中学初三学生“筑梦”小组进行了“豆腐中的化学”主题研学活动。 Ⅰ．制豆腐：小组同学经过“选豆→浸泡→磨浆→过筛→点浆→压制成型”，制得豆腐。 (1)“磨浆”属于 (填“物理变化”或“化学变化”)，“过筛”与实验室中 操作的原理相似。 Ⅱ．识豆腐： (2)豆腐能补钙，这里的“钙”指的是 。豆腐中的大豆异黄酮具有抗氧化、保护心血管等作用，点浆时石膏和盐卤两种凝固剂对大豆异黄酮含量的影响如图所示，若使豆腐中大豆异黄酮含量更高，应选择 作凝固剂。 Ⅲ．水质的影响： 选择合适的水质对于保证豆腐的产量和质量同样重要。小明收集到一瓶浑浊的河水，他要模拟自来水厂的净水过程，最终制成蒸馏水，其实验流程如图所示。请回答下列问题： (3)在河水中加入物质A，作用是 。 (4)操作①可用图甲所示装置进行，主要利用活性炭的 性，目的是 ，液体C应从 (选填“a”或“b”)口通入。 (5)操作②可用图乙所示装置进行，该操作的名称是 ；烧瓶中加入几粒碎瓷片的目的是 。 【答案】(1) 物理变化 过滤 (2) 元素 石膏 (3)吸附水中的悬浮杂质，使杂质沉降 (4) 吸附 除去水中的色素和异味 b (5) 蒸馏 防止液体暴沸 【详解】（1）“磨浆”只是将豆子磨碎，没有新物质生成，属于物理变化； “过筛”是将固体和液体分离，与实验室中的过滤操作原理相似； （2）物质是由元素组成的，豆腐能补钙，这里的“钙”指的是元素； 从图中可以看出，石膏作凝固剂时大豆异黄酮含量更高，所以应选择石膏作凝固剂； （3）在河水中加入物质A，通常是絮凝剂，作用是吸附水中的悬浮杂质，使杂质沉降； （4）操作①主要利用活性炭的吸附性，目的是除去水中的色素和异味； 在图甲所示装置中，液体C应从b口通入，这样可以使活性炭与水充分接触，提高吸附效果； （5）操作②可得到蒸馏水，可用图乙所示装置进行，该操作的名称是蒸馏； 烧瓶中加入几粒碎瓷片的目的是防止液体暴沸。 3．氢气是理想的能源，也是重要的工业原料。 一、氢气的应用 (1)液氢、液氧可分别用做运载火箭的燃料及助燃剂，氢气燃烧反应的化学式表达式为 。 (2)利用H2等物质在一定条件下合成甲醇（CH4O）的主要反应过程如图1所示。  产生甲醇的反应化学式表达式为 。 二、氢气的获得 (3)CO2和CH4的重整是制高纯氢的方法之一，主要流程如图2（部分反应条件未注）： ①该流程中可循环利用的物质是 。 ②利用液氮的低温可将CO液化分离而得纯净H2，说明H2的沸点比CO （填“高”或“低”）。 三、氢气的贮存 Mg2Cu可用于化学储氢，其贮氢反应为Mg2Cu + H2MgaCub + MgH2。 (4)贮氢反应需要在高温和氩气的氛围中进行，贮氢反应中须通入氩气，其目的是 。 (5)储氢反应产物MgaCub中镁、铜元素质量比为3:16，则其中的a:b= 。 【答案】(1) (2) (3) 二氧化碳 低 (4)防止金属镁、铜在高温下与氧气反应 (5)1:2 【详解】（1）氢气和氧气在点燃的条件下生成水，反应的化学式表达式为：； （2）由图可知，氢气和二氧化碳在一定条件下反应生成甲醇和水，反应的化学式表达式为：； （3）①该流程中，二氧化碳既是反应物，又是生成物，所以可循环利用的物质是二氧化碳； ②利用液氮的低温可将CO液化分离而得纯净H2，说明H2的沸点比CO低； （4）贮氢反应需要在高温和氩气的氛围中进行，贮氢反应中须通入氩气，其目的是防止金属镁、铜在高温下与氧气反应； （5）储氢反应产物MgaCub中镁、铜元素质量比为（24×a）：（64×b）=3:16，则其中的a:b=1:2。 4．以物质为核心，进行问题的设置与整合，是我们全面认识物质的有效途径。小明同学对氧气的相关问题，以思维导图的形式进行了如图梳理。联系实际，解决问题： (1)从宏观视角看，氧气是由 组成(填名称)：从微观视角看，氧气与臭氧(O3)化学性质不同的原因是 。 (2)如图是工业上制取氧气的流程。据查，氧气的沸点是-183℃，氮气的沸点是-196℃。 储存在蓝色钢瓶中的“工业液氧”是 (填“纯净物”“或混合物”)。操作I的名称是蒸发，要达到将氮气与氧气分离的目的，温度(t)应控制在 。 (3)氧气具有氧化性，能与硫、铁丝很多物质发生氧化反应。如图： ①实验一中观察到产生 色火焰。进行实验一无需标注的图标是 (填字母)。 A．护目镜     B．用电     C．排风     D．洗手 ②实验二中水的作用是 。 【答案】(1) 氧元素 分子的构成不同 (2) 混合物 -196℃＜t＜-183℃ (3) 蓝紫 B 防止高温熔融物溅落，炸裂瓶底 【详解】（1）从宏观视角看，氧气是由氧元素组成；由分子构成的物质，分子是保持物质化学性质的最小微粒，氧气是由氧分子构成，臭氧是由臭氧分子构成，构成两者的分子不同，则化学性质不同，故填：氧元素；分子的构成不同； （2）储存在蓝色钢瓶中的“工业液氧”中含氧气、稀有气体等，属于混合物； 操作Ⅰ的名称是蒸发，要达到将氮气与氧气分离的目的，温度(t)应大于等于氮气的沸点，小于氧气的沸点，则温度应控制在-196℃<t＜-183℃； 故填：混合物；-196℃<t＜-183℃； （3）①实验一中硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，放出热量，生成具有刺激性气味的气体，故填：蓝紫； A、该实验中生成了刺激性气味的气体，需要佩戴护目镜，故A不符合题意； B、该实验无需用电，不需要标注该图标，故B符合题意； C、该实验中生成了二氧化硫，二氧化硫有毒，故需要排风，故C不符合题意； D、该实验中生成了二氧化硫，二氧化硫有毒，二氧化硫能与水反应，故需要洗手，故D不符合题意。 故选B； ②实验二中铁丝在氧气中燃烧放出大量的热，故水的作用是：防止高温熔融物溅落，炸裂瓶底，故填：防止高温熔融物溅落，炸裂瓶底。 5．从空气中分离出的N2和O2均有重要作用。 (1)合成氨（NH3）是人类科学技术上的一项重大突破，具体工艺流程图如图： ①合成氨需要的氮气来自空气，空气中氮气的体积分数约为 。 ②已知同温同压下，相同数目的气体分子具有相同的气体体积，若要让氢气和氮气恰好完全反应，则需要氢气和氮气的体积比为 。（合成氨的关键步骤为：N2+3H22NH3） ③根据表中物质的沸点判断，要将产物NH3与N2、H2分离开来，最适宜的温度应该控制在 （填字母）。 物质 H2 N2 NH3 沸点 ﹣252℃ ﹣195.8℃ ﹣33.35℃ A．﹣195.8℃≤t＜﹣33.35℃ B．﹣252℃≤t＜﹣195.8℃ C．﹣252℃≤t＜﹣33.35℃ ④该流程中可循环使用的两种物质是 （填化学式）。 (2)图中A﹣D均为初中化学常见物质，“→”表示物质的转化关系。B是空气的主要成分之一，化学性质比较活泼，A是一种淡黄色粉末与B反应后的产物，C是黑色固体，D能使澄清的石灰水变浑浊。 回答下列问题： ①反应ⅰ要在集气瓶预留一些水，目的是 。 ②反应ⅱ只能在纯净的B中进行，它的符号表达式为 。 ③在自然界中使反应ⅳ实现的过程可以是 。 【答案】(1) 78% 3：1 A N2、H2 (2) 吸收二氧化硫，防止污染空气 光合作用 【详解】（1）①合成氨需要的氮气来自空气，空气中氮气的体积分数约为78%； ②由合成氨的化学方程式可知，若要让氢气和氮气恰好完全反应，则需要氢气和氮气的体积比为：3:1； ③根据表中物质的沸点判断，要将产物NH3与N2、H2分离开来，最适宜的温度应该控制在﹣195.8℃≤t＜﹣33.35℃，此时氮气和氢气均变为气态，氨气为液态，达到分离的目的。 故选：A； ④由图可知，该流程中可循环使用的两种物质是N2、H2； （2）图中A﹣D均为初中化学常见物质，B是空气的主要成分之一，化学性质比较活泼，A是一种淡黄色粉末与B反应后的产物，可推出A为二氧化硫，B为氧气；C是黑色固体，B能转化为C，可推出C为四氧化三铁，D能使澄清的石灰水变浑浊，可推出D为二氧化碳，代入验证，符合题意。 ①反应ⅰ为硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，二氧化硫有毒，散逸到空气中，会污染空气，二氧化硫能与水反应，故该反应要在集气瓶预留一些水，目的是：吸收二氧化硫，防止污染空气； ②反应ⅱ只能在纯净的B中进行，则该反应为铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，该反应的符号表达式为：； ③反应ⅳ为二氧化碳转化为氧气，在自然界中可通过光合作用将二氧化碳转化为氧气。 6．空气是宝贵的自然资源，下图是以空气等为原料合成尿素的流程。请按要求回答相关问题。 (1)空气属于混合物，X是空气中含量最多的气体，其化学式为 。 (2)图中分离空气的过程属于 （填“物理”或“化学”）变化。 (3)空气中含有的少量稀有气体的化学性质 （填“活泼”或“稳定”）。 (4)①天然气的主要成分是，天然气属于 （填“可”或“不可”）再生资源。 ②点燃之前应检验甲烷的纯度。其化学方程式为 。 ③由在该流程中的作用表明，化学反应中发生物质变化的同时也会伴随有 （填“能量”或“原子个数”）变化。 (5)写出合成尿素反应的化学方程式 。 【答案】(1)N2 (2)物理 (3)稳定 (4) 不可 能量 (5) 【详解】（1）X是空气中含量最多的气体，该气体是氮气，占空气体积的78%，其分子式为N2； （2）图中分离空气的过程没有生成新物质，属于物理变化，故填：物理； （3）稀有气体的化学性质稳定，故填：稳定； （4）①天然气属于化石能源，短时间内不能产生，属于不可再生资源，故填：不可； ②甲烷燃烧生成二氧化碳和水，方程式为：； ③CH4在该流程中提供能量，化学反应中发生物质变化的同时也会伴随有能量变化，故填：能量； （5）氨气与二氧化碳在低温高压的条件下反应生成尿素和水，方程式为：。 7．水是一种宝贵的自然资源。一种净水机可以将水厂原水直接净化为饮用水，其中处理流程如下图所示： (1)①净水机中，PP棉净水原理和化学基本实验操作中 的原理相似，实验室进行该操作时所需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗和 （填仪器名称）。 ②颗粒活性炭可去除异味和余氯，这是因为活性炭具有良好的 性。 ③保护水资源，人人有责。请写出一种生活中节约用水的具体做法 。 (2)如图是工业上利用分离液态空气的方法得到氧气的流程示意图： 请回答： ①工业上采用以空气为原料制氧气，主要是利用氮气和氧气的 不同。 ②“操作2”发生的变化是 变化（填“物理”或“化学”）。 ③液体B是 （填“纯净物”或“混合物”）。 【答案】(1) 过滤 玻璃棒 吸附 淘米水浇花 (2) 沸点 物理 混合物 【详解】（1）PP棉能够将不溶物与水分离，过滤是将不溶物与溶液分离，故PP棉净水原理和化学基本实验操作中的过滤相似；过滤所需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒； ②活性炭疏松多孔能够吸附有毒有色有异味的物质，具有良好的吸附性； ③生活中节约用水的措施：淘米水浇花； （2）①工业上采用以空气为原料制氧气，主要是利用氮气和氧气的沸点不同； ②“操作2”中没有新物质生成，发生的变化是物理变化； ③液体B中含有氧气、二氧化碳、稀有气体等多种物质，是混合物。 8．近年天宫空间实验室、神舟载人飞船、天舟货运飞船相继发射成功，为中国空间站建设奠定了坚实的基础。某航天爱好者设计了一套物质循环系统，使航天飞行器座舱内空气得以自我更新，可以循环使用。其过程如图所示： 请仔细分析上述流程，回答下列问题： (1)装置I的作用是 。 (2)装置II和装置III都是反应装置，参照上述流程并且结合你的认知，推测X物质中一定含有 元素，猜测的依据是 。 (3)从装置I、II、III可看出，若X是一种单质，O2的来源是CO2和H2O，若宇航员每天消耗1056g O2，呼出1232gCO2，则宇航员每天呼出的气体中含有水蒸气的质量为 。 【答案】(1)分离空气、、 (2) 碳/C 化学反应前后元素种类不变/质量守恒定律 (3)180g 【详解】（1）由流程图可知，空气、、进入装置I中，左侧出来空气，右侧出来，下方出来，故装置I的作用是分离空气、、； （2）装置III中水在通电条件下分解生成氢气和氧气，则装置II中二氧化碳与氢气反应生成水和X，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，二氧化碳、氢气中含有碳元素、氧元素和氢元素，水中含有氢元素和氧元素，由此可推测X物质中一定含有碳元素，猜测的依据是化学反应前后元素种类不变或质量守恒定律； （3）已知的来源是和，若宇航员每天消耗1056g，呼出1232g，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类及质量不变，则和中氧元素的质量之和等于中氧元素的质量，则水中氧元素的质量为，则宇航员每天呼出的气体中含有水蒸气的质量为。 9．我国航空航天事业取得令人瞩目的成就，阅读以下相关主题科普材料，回答问题。 神舟十七号载3名宇航员在太空执行任务，时长180天，空间站中常用水气整合系统实现CO2的清除和O2的再生（简易流程如图1），科学家通过缜密计算，为了提供3名宇航员在太空生活所需的O2，至少需从地球带486kg的水进行电解。 我国探月工程实现“六战六捷”。未来还将探索在月球建设基地的可能，其中一个前提就是在月球上大规模制造O2，在月球上可以电解熔融月壤（含SiO2、FeO、CaO、Al2O3等）制造氧气。 (1)分析图1流程可知，可循环利用的化合物有 （填物质的化学式）。 (2)图1流程③是萨巴蒂尔反应系统的工作流程，请写出该反应的符号表达式 。 (3)相对于萨巴蒂尔的二氧化碳转化，清华大学研究人员成功研制出一种纳米纤维催化剂，可将二氧化碳转化成液体燃料甲醇，其微观示意图如图3（图中的微粒恰好完全反应）所示。请画出丁的分子模型 。 (4)远送载人飞船的火箭采用的偏二甲肼和四氧化二氮作为推进剂，工业上可用次氯酸钾法生产偏二甲肼。结合图像2分析，生产时的最佳时长定为4h而不是5h的原因是 。 【答案】(1)H2O (2) (3) (4)4h后产率增加较小，选择4h可节约生产时间、生产成本 【详解】（1）根据反应的流程图可知，水既是反应物，又是生成物，可循环利用，其化学式为H2O，故填；H2O； （2）由图可知，反应③是二氧化碳与氢气在一定条件下反应生成甲烷和水，反应的符号表达式为，故填：； （3） 根据质量守恒定律，反应前后原子的个数和种类不变，反应物有6个H、1个C和2个O，反应后有1个C、4个H、1个O，相差2个H和1个O，则丁是H2O，故填：； （4）根据图2可知产率在4小时后产率变慢，1个小时产率只增长了1.1%，选择4小时可以节约生产时间、生产成本，故填：4h后产率增加较小，选择4h可节约生产时间、生产成本。 10．I．根据下列图示流程，回答问题。 图1河流中a、b、c、d处某次水样抽查，溶解氧量()分别为11、9、7、3。 (1)河流d处鱼类大量减少的原因是 ；自来水厂的取水口最好放在 (填“a”或“b”或“c”或“d”)处附近；改善河流水质的措施有 (答一点)。 (2)图2中所加“混凝剂”可以是 ；实验室常用滤纸和漏斗制作过滤器，你认为自来水厂的过滤池可以利用什么物品来代替过滤器 ；吸附池中“活性炭”的作用是 ，“投药消毒”发生的是 (填“物理”或“化学”)变化。 II．A~D都是中学化学常见物质。它们之间的转化关系如图所示。 回答下列问题： (3)催化剂在化学反应前后 (填序号)没有变化。 ①物理性质  ②化学性质  ③质量 (4)的文字表达式为 ，基本反应类型为 。 (5)利用和都可确定B的组成，其依据是 ；1个B分子是由 构成的。 (6)A溶液在医疗上可用于 。 【答案】(1) 溶氧量太低 a 随时清理河流中的废弃物等（合理即可） (2) 明矾 石英砂 吸附水中的色素和异味 化学 (3)②③ (4) 分解反应 (5) 质量守恒定律 两个氢原子和一个氧原子 (6)消毒杀菌 【详解】（1）河流d处鱼类大量减少的原因是溶解氧量太低，不能满足鱼类呼吸； 自来水厂的取水口最好放在a处附近，是因为该处没有经过工厂，污染物较少； 改善河流水质的措施有随时清理河流中的废弃物等；（合理即可） （2）明矾能吸附水中的悬浮颗粒物，是常用的絮凝剂，故填：明矾； 自来水厂的过滤池可以利用石英砂来代替过滤器； 吸附池中“活性炭”具有吸附性，能吸附水中的色素、异味； “投药消毒”过程中生成新物质, 发生的是化学变化； （3）催化剂在化学反应前后质量和化学性质没有变化 。 故答案为: ②③ ； （4）液体A在催化剂的作用下生成气体C，则A为过氧化氢，过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下分解产生水和氧气，故文字表达式为：； 该反应符合一变多，属于分解反应； （5）液体B通电分解产生氧气，B为水，氧气与D点燃生成水，D为氢气，电解水生成氢气和氧气，氢气在氧气中燃烧生成水，氢气是由氢元素组成的，氧气是由氧元素组成的，根据质量守恒定律反应前后元素种类不变，可以确定水是由氢氧元素组成的，故填：质量守恒定律； 由水的化学式H2O，可知1个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的； （6）A为过氧化氢，过氧化氢溶液在医疗上可用于杀菌消毒。 地 城 考点06 检验 鉴别 分离 除杂 1．化学实验设计能力是化学学习的关键能力之一。下列实验方案(或操作)不可行的是（ ） 选项 实验目的 实验方案(或操作) A 检验氧气是否集满 用带火星的木条放到集气瓶口 B 鉴别空气、O2、CO2三瓶无色气体 用燃着的木条检验，观察燃烧情况 C 鉴别H2O2溶液和H2O 加入二氧化锰 D 测定空气中氧气含量 用木炭代替红磷 【答案】D 【详解】A、氧气具有助燃性，可使带火星的木条复燃，通常使用带火星的木条验满氧气。检验氧气是否集满时，用带火星的木条放到集气瓶口，若木条复燃，说明氧气已收集满，A选项正确； B、燃烧需要氧气，空气中氧气含量较低，燃着的木条在空气中继续安静地燃烧；O2能使燃着的木条剧烈燃烧；CO2不能燃烧也不支持燃烧，会使燃着的木条很快熄灭，三者现象不同，可以用燃着的木条鉴别空气、O2、CO2三瓶无色气体，B选项正确； C、二氧化锰与水不反应，将二氧化锰加入水中，无明显现象；二氧化锰能加快过氧化氢分解，将二氧化锰加入H2O2溶液中，现象是产生大量气泡，二者现象不同，可以用二氧化锰鉴别H2O2溶液和H2O，C选项正确； D、测定空气中氧气含量时，原理是红磷燃烧消耗氧气，同时生成固体，导致装置内气压降低，燃烧停止且温度恢复室温后，进入装置的水的体积即为装置内原有氧气的体积，据此推算空气中氧气的含量。若用木炭代替红磷，木炭燃烧消耗氧气，但会生成二氧化碳气体，导致燃烧停止且装置恢复室温后，集气瓶内气压几乎不变，水不能进入集气瓶，无法测定空气中氧气的含量，D选项错误。 故选：D。 2．检验、鉴别、除杂与分离是研究及获得物质的重要方法，下列实验方法能达到实验目的的是（ ） 选项 实验目的 实验方法 A 检验氧气是否收集满 将带火星的木条伸入集气瓶内 B 测定空气中氧气的含量 用铁丝代替红磷在空气中燃烧 C 鉴别过氧化氢溶液和蒸馏水 看颜色 D 工业制氧气 分离液态空气 【答案】D 【详解】A、氧气具有助燃性，可使带火星木条复燃，检验氧气是否收集满的方法是：将带火星木条放在集气瓶口（而不是伸入集气瓶内），若木条复燃，则说明已集满，故A不能达到实验目的； B、铁丝在空气中无法燃烧，不能用铁丝代替红磷测定空气中氧气的含量，故B不能达到实验目的； C、过氧化氢溶液和蒸馏水都是无色液体，无法看颜色进行鉴别，故C不能达到实验目的； D、工业制氧气，采用的分离液态空气的方法，利用液态氮和液态氧沸点不同进行分离，故D能达到实验目的； 故选：D。 3．检验、鉴别、除杂与分离是研究及获得物质的重要方法，下列实验方法能达到实验目的的是（ ） 选项 实验目的 实验方法 A 检验一瓶呼出气体中的CO2 用燃着的木条检验 B 鉴别硬水与软水 静置，观察浑浊程度 C 鉴别浓氨水和蒸馏水 看颜色 D 工业制氧气 分离液态空气 【答案】D 【详解】A、检验一瓶呼出气体中的CO2，应使用澄清石灰水，不能使用燃着的木条，因为使燃着木条熄灭的不只有二氧化碳，还有氮气等，故该选项实验方法不能达到实验目的； B、硬水和软水的区别在于所含的钙、镁离子的多少，可用肥皂水来区分硬水和软水，加入肥皂水，若产生泡沫较多，则是软水，若产生泡沫较少，则是硬水；静置，观察浑浊程度，不能鉴别硬水与软水，故该选项实验方法不能达到实验目的； C、浓氨水和蒸馏水均为无色液体，用看颜色的方法不能鉴别，浓氨水有挥发性，可会挥发出有刺激性气味的气体，可采用闻气味的方法鉴别，故该选项实验方法不能达到实验目的； D、工业制氧气，采用的是分离液态空气的方法，利用的是液态氮和液态氧沸点的不同，故该选项实验方法能达到实验目的； 故选择D。 4．下列关于物质间的鉴别、检验、除杂和分离说法正确的是（ ） A．可用带火星的小木条鉴别氧气、空气、二氧化碳 B．检验人呼出的气体和吸入的空气中二氧化碳的含量的不同，可用燃着的木条 C．除去氧化铜中的碳粉可以隔绝空气加强热 D．水中的砂石可用过滤的方法分离出来 【答案】D 【详解】A、氧气能使带火星的木条复燃，空气和二氧化碳都不能使带火星的木条复燃，无法鉴别，故选项不符合题意； B、检验人呼出的气体和吸入的空气中二氧化碳的含量的，应用澄清石灰水，故选项不符合题意； C、碳粉与氧化铜隔绝空气加强热，生成铜和二氧化碳，不但除去了杂质，也除去了原物质，故选项不符合题意； D、过滤可实现固液分离，水中的砂石可用过滤的方法分离出来，故选项符合题意。 故选：D。 5．物质的分离、检验、鉴别和除杂是基本的实验技能，下列实验方案能达到实验目的的是（ ） 选项 实验目的 实验方案 A 除去水中的色素和异味 向水中通入明矾 B 鉴别二氧化碳和氮气 带火星的木条 C 鉴别水和过氧化氢溶液 加入二氧化锰 D 除去氢气中混有的少量氧气 将气体点燃 【答案】C 【详解】A、明矾在水能形成具有吸附能力的胶状物，只能除去水中细小颗粒，不能除去水中的色素和异味，错误； B、氮气与二氧化碳都不燃烧也不支持燃烧，将带火星的木条伸到两种气体中，小木条都熄灭，错误； C、水与二氧化锰不发生化学反应，二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂，能够加快过氧化氢分解的速率，会产生大量气泡，正确； D、将气体点燃，氢气和氧气的混合气体在点燃时，可能会发生爆炸，不但能把杂质除去，也会把原物质除去，不符合除杂原则，当氧气特别少时，可能无法将气体点燃，错误。 故选C。 6．检验、鉴别、除杂、分离都是重要的实验技能。下列实验设计不可行的是（ ） A．检验氧气：将气体点燃，观察火焰颜色 B．鉴别二氧化碳和一氧化碳：加入澄清石灰水振荡 C．除去二氧化碳中的一氧化碳：通入灼热的氧化铜 D．分离铁和铜混合物：用磁铁吸 【答案】A 【详解】A. 检验氧气：将带火星的木条伸入集气瓶中，如果带火星的木条复燃，该气体是氧气，氧气具有助燃性，不能被点燃，此选项错误； B. 二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，一氧化碳不能使澄清石灰水变浑浊，鉴别二氧化碳和一氧化碳：加入澄清石灰水振荡，能使澄清石灰水变浑浊的是二氧化碳，不能使澄清石灰水变浑浊的是一氧化碳，此选项正确； C. 一氧化碳能与灼热的氧化铜反应生成铜和二氧化碳，二氧化碳不能与氧化铜反应，所以除去二氧化碳中的一氧化碳：通入灼热的氧化铜，此选项正确； D. 铁能被磁铁吸引，而铜不能被磁铁吸引，所以分离铁和铜混合物：用磁铁吸，此选项正确。 故选A。 7．物质的鉴别、除杂、检验是重要的实验技能。下列能达到实验目的的是（ ） 选项 实验目的 实验操作 A 检验汽水中是否有 通入盛有澄清石灰水的试剂瓶 B 鉴别氮气和二氧化碳 用燃着的木条 C 海水得到纯水 过滤 D 鉴别二氧化锰和木炭 观察颜色 【答案】A 【详解】A、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，该选项能达到实验目的； B、燃着的木条在氮气和二氧化碳中均会熄灭，该选项不能达到实验目的； C、过滤能除去水中难溶性杂质，不能除去可溶性杂质，则不能将海水变为纯水，该选项不能达到实验目的； D、二氧化锰和木炭均为黑色，不能鉴别，该选项不能达到实验目的。 故选A。 8．物质的鉴别、除杂和检验是重要的实验技能。下列实验方法正确的是（　　） 选项 实验目的 实验方法 A 鉴别木炭粉和二氧化锰 观察颜色 B 鉴别食盐和蔗糖 闻气味 C 鉴别二氧化碳和氮气 燃着的木条 D 除去空气中的氧气 通过灼热的铜粉 【答案】D 【详解】A、木炭粉和二氧化锰都是黑色粉末，不能用观察颜色的方法鉴别，此选项错误； B、食盐和蔗糖都无气味，不能用闻气味的方法鉴别，此选项错误； C、二氧化碳和氮气都不支持燃烧，不能用燃着的木条鉴别，此选项错误； D、氧气能与灼热的铜粉反应生成氧化铜，除去空气中的氧气，可通过灼热的铜粉，此选项正确。 故选D。 9．下列实验操作中，不能达到实验目的的是（ ） 选项 实验目的 实验操作 A 检验氧气 伸入带火星的木条 B 检验二氧化碳 伸入燃着的木条 C 鉴别H2O和H2O2溶液 分别取少量液体于试管中，加入MnO2 D 除去水中泥沙 过滤 【答案】B 【详解】A、氧气具有助燃性，检验是否是氧气时，应将带火星的木条放在集气瓶中，木炭复燃，说明是氧气。故选项实验方案能达到实验目的。 B、能使燃着的木条熄灭的不一定是二氧化碳气体，例如氮气也能使燃着的木条熄灭，故错误。 C、H2O2溶液和二氧化锰混合会放出氧气，而水和二氧化锰混合没有明显现象，故C正确。 D、泥沙难溶于水，可用过滤的方法进行分离，故正确。 故选：B。 10．下列依据实验目的设计的实验方法错误的是（ ） 实验目的 实验方法 A 检验气体是二氧化碳 用燃着木条伸入检验 B 鉴别水和双氧水 分别加入二氧化锰 C 除去河水中的异味 加入活性炭 D 从空气中获得较纯净的氮气 用红磷燃烧除去空气中的氧气 【答案】A 【详解】A、通常用澄清石灰水来检验二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，能使燃着的木条熄灭的不一定是二氧化碳，如氮气也能使燃着的木条熄灭，符合题意； B、分别加入二氧化锰，水中加入二氧化锰，无明显现象，过氧化氢在二氧化锰的催化下分解为水和氧气，产生气泡，现象不同，可以区分，不符合题意； C、活性炭具有吸附性，可以吸附水中的色素和异味，可除去河水中的异味，不符合题意； D、空气的主要成分是氮气和氧气，红磷燃烧，可消耗氧气，剩余的气体主要是氮气，可获得较为纯净的氮气，不符合题意。 故选A。 地 城 考点07 科普阅读 1．阅读下列科普短文，回答问题。 嫦娥五号返回器携带1731g月壤样品返回地面，我国研究团队开展了月壤样品研究，一系列的最新研究成果相继发表。 首次成功获得月壤样品中氦(原子结构示意图如图1)的含量。以氦为原料的聚变过程不会产生有害物质，并且反应释放的能量更大，堪称是未来的完美能源。氦虽好，但在地球上却储量极低，而月球则是储存氦的天然“仓库”。 研究发现，月壤样品中的一些活性化合物具有良好的催化性能。研究团队以其为催化剂，利用人工光合成技术，借助模拟太阳光，成功将水、二氧化碳转化为了氧气、氢气、甲烷、甲醇等物质。 研究结果证实，月壤样品矿物表层中存在大量的太阳风，为月球上有水再添“实锤”。科学家普遍认为太阳风是月球水的主要来源之一、太阳风中含有带正电的氢离子，当其不断轰击月球表面时，其中的氢离子会与月球表面物质中的氧原子结合形成羟基，从而在整个月球表面生成羟基或水分子。 月壤样品中的主要组成物质有辉石、橄榄石和斜长石等(主要组成元素如下表)，而这几种矿物恰恰都是探究太阳风产生水的最佳载体。正是透过这些细微的月壤，月球的神秘面纱正在被一点点揭开。 矿物 主要元素 辉石 Fe、Mg、Ca、Si、O 橄榄石 Fe、Mg、Si 斜长石 Ca、Al、Si、O (1)一个氦-3原子的原子核内的质子数有 个，相对原子质量约为 。 (2)月壤样品的矿物中，主要元素含有铝元素的是 ，铝在周期表的信息如图2所示，铝的相对原子质量为 ，铝在化学变化中容易 (填“得到”或“失去”电子)形成铝离子，写出铝离子符号 。 (3)羟基中一定含有的元素有 。 (4)用月壤提取成分作为催化剂，写出太阳光照下将水转化为氧气和氢气的符号(或文字)表达式为 ，该反应的基本反应类型为 。 【答案】(1) 2/二/两 3 (2) 斜长石 26.98 失去 Al3+ (3)H、O (4) 、； 分解反应 【详解】（1）原子由原子核和核外电子构成，原子核由质子和中子构成，质子带正电、电子带负电，中子不带电，由氦原子结构示意图可知，一个氦-3原子的原子核内的质子数有2个，中子数有1个，相对原子质量≈质子数+中子数=2+1=3； （2）由表中数据可知，斜长石中含有铝元素； 在元素周期表中，元素名称下方的数字表示相对原子质量，故铝的相对原子质量是：26.98； 在元素周期表中，元素名称左上角的数字表示原子序数，在原子中，原子序数=质子数=核外电子数，故铝原子核外电子排布为2、8、3，铝原子的最外层电子数为3，小于4，在化学反应中容易失去最外层3个电子，从而带上3个单位的正电荷，形成铝离子，铝离子表示为：Al3+； （3）太阳风中含有带正电的氢离子，当其不断轰击月球表面时，其中的氢离子会与月球表面物质中的氧原子结合形成羟基，则羟基中一定含有的元素有：H、O； （4）用月壤提取成分作为催化剂，水在太阳光的作用下反应生成氢气和氧气，该反应的文字表达式为：，符号表达式为：； 该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应。 2． 阅读下列科普短文 纯净的臭氧（）在常温下是天蓝色的气体，有难闻的鱼腥气味，不稳定，易转化为氧气。它虽然是空气质量播报中提及的大气污染物，但臭氧层中的臭氧能吸收紫外线，保护地面生物不受伤害。而且近年来臭氧的应用发展较快，很受人们的重视。生产中大量使用的臭氧通常由以下方法制得。 早在19世纪中期的欧洲，臭氧已被用于饮用水处理。由于臭氧有强氧化性，可以与水中的有害化合物（如硫化铅）发生反应，处理效果好，不会产生异味。臭氧做漂白剂。许多有机色素的分子遇臭氧后会被破坏，成为无色物质。因此，臭氧可作为漂白剂，用来漂白麻、棉、纸张等。实践证明，臭氧的漂白作用是氯气的15倍之多。臭氧也可用于医用消毒。 依据文章内容回答下列问题： (1)臭氧的物理性质为 。（填一条即可） (2)臭氧的沸点 （填“大于”或“小于”）氧气的沸点。 (3)写出氧气转化为臭氧的化学方程式 。 (4)下列关于臭氧的说法中，正确的是 。 A．臭氧的漂白作用比氯气强 B．由氧气制得臭氧的过程中，既有物理变化也有化学变化 C．臭氧在生产生活中有很多用途，对人类有益无害 D．臭氧稳定性差，不利于储存，其应用可能会受到限制 【答案】(1)常温下是天蓝色（有难闻的鱼腥气味） (2)大于 (3) (4)ABD 【详解】（1）颜色、气味等均不需要通过化学变化就能表现出来，均属于物理性质，故臭氧的物理性质为：常温下是天蓝色，有难闻的鱼腥气味等； （2）由图可知，分离臭氧和氧气的混合物，降温的过程中，氧气先变为气态，说明臭氧的沸点大于氧气的沸点； （3）氧气在放电的条件下转化为臭氧，该反应的化学方程式为：； （4）A、由题干信息可知，臭氧的漂白作用是氯气的15倍之多，符合题意； B、化学变化中一定伴随着物理变化，由氧气制得臭氧的过程中，既有物理变化也有化学变化，符合题意； C、臭氧在生产生活中有很多用途，如可用作漂白剂，但是臭氧有很强的氧化性，对人类也会产生一定的危害，不符合题意； D、臭氧不稳定，易转化为氧气，不利于储存，其应用可能会受到限制，符合题意。 故选ABD。 3．阅读下面科普短文。 石墨烯——改变世界的神奇新材料 石墨烯(化学式为Cn)是一种由碳原子构成的碳纳米材料，一层层叠起来就是石墨，1mm厚的石墨包含300万层石墨烯，是构成其它新型碳材料的基本组成单元(如图1)。石墨烯是目前人类已知强度最高的物质，单位质量的强度是世界上最好钢铁的100倍，具有优良的导电性、光学性和热传导性等，被认为是一种未来革命性的材料。 科学家提出，给石墨烯“打上”许多特定大小的孔，制成单层纳米孔维薄膜，可进行海水淡化，其工作原理如图2所示。 纺织领域是石墨烯应用的新兴领域，纺织面料掺入石墨烯后，在低温情况下，可将来自远红外线的热量传送给人体，改善人体微循环系统，促进新陈代谢。 实际上石墨烯本来就存在于自然界中只是难以剥离出单层结构。工业上可采用甲烷(CH4)在高温和Cu-Pd催化下分解制取石墨烯(Cn)，同时产生氢气。 随着科技水平的提升，石墨烯的应用前景会十分广阔。 依据所给信息，回答下列问题。 (1)石墨烯属于 (填“单质”或“化合物”)。 (2)石墨烯的物理性质有 (写出一条即可)。 (3)工业上制取石墨烯的符号表达式为 。 (4)石墨烯海水淡化膜允许 (填粒子名称)通过，该过程类似于 (填操作名称)。 【答案】(1)单质 (2)强度高/具有优良的导电性/光学性/热传导性 (3) (4) 水分子 过滤 【详解】（1）根据“石墨烯（化学式为Cn）是一种由碳原子构成的碳纳米材料，一层层叠起来就是石墨”可知，石墨烯是由同种元素组成纯净物，属于单质； （2）中提到 “石墨烯是目前人类已知强度最高的物质，单位质量的强度是世界上最好钢铁的 100 倍，具有优良的导电性、光学性和热传导性等”，所以其物理性质：强度高（或具有优良的导电性、光学性、热传导性等其中一条即可）； （3）工业上采用甲烷(CH4)在高温和Cu−Pd催化下分解制取石墨烯(Cn)，同时产生氢气，该反应的符号表达式为； （4）根据图2可知，石墨烯海水淡化膜允许水分子通过，该过程类似于过滤操作。 4．阅读科普短文，回答下列问题。 稀土材料 稀土元素是指元素周期表中ⅢB族的钪（Se）、钇（Y）以及镧系元素。这些元素的氧化物都不溶于水，外形像泥土，而且很稀少，因而人们喜欢称它们为“稀土元素”。稀土元素的化学性质较为活泼，若与其他元素结合，便可组成种类繁多、功能多样、用途广泛的新型材料。部分稀土元素在元素周期表中的位置如图1所示。 钇是一种质地柔软的银白色金属，有延展性。与热水能起反应，也易与稀酸反应。钇的氧化物（）广泛应用于航空航天涂层材料，其颗粒大小决定了产品的质量。利用富钇稀土（含约70％，含、CuO、等约30％）生产大颗粒氧化钇的一种工艺如图2所示。 钕磁铁（Neodymium magnet）也称为钕铁硼磁铁（NdFeB magnet），是由钕、铁、硼形成的四方晶系晶体。钕磁铁被广泛地应用于电子产品，例如硬盘、手机、耳机以及用电池供电的工具等。 (1)从材料中可得出，钇的物理性质有 。稀土元素的化学性质 。 (2)根据图1回答：镧元素的质子数是 ，镨元素的相对原子质量是 。 (3)根据图2流程分析： ①“分离提纯”是为了除去滤液1中的 、 （填化学式）。 ②碳酸钇灼烧分解的化学方程式是 。 (4)为了获得大颗粒氧化钇，某小组研究了条件对产品直径的影响，相关数据如下（表示颗粒直径）。 实验编号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 沉淀反应温度/℃ 60 80 85 93 93 93 料液浓度/（g/L） 30 30 30 30 40 40 灼烧温度/℃ 1100 1100 1100 1100 1100 1400 氧化钇 6.00 21.65 35.99 38.56 35.99 61.54 分析上表数据，其他条件不变时，若将灼烧温度均升高至1400℃，预期所得氧化钇最大的是 （填实验编号）。 (5)钕磁铁的用途是 。 【答案】(1) 质地柔软的银白色金属，有延展性 较为活泼 (2) 57 140.92 (3) (4)④ (5)应用于电子产品，例如硬盘、手机、耳机以及用电池供电的工具等（合理即可） 【详解】（1）物质不需要经过化学变化表现出来的性质是物理性质，钇是一种质地柔软的银白色金属，有延展性都属于物理性质； 根据题意可知，稀土元素的化学性质较为活泼； （2）根据镧元素周期表中的一格可知，左上角的数字表示原子序数，则镧原子序数为57，在原子中，原子序数=质子数，则镧的质子数为57； 根据镨元素周期表中的一格可知，汉字下方的数字表示相对原子质量，则镨的相对原子质量是140.92； （3）①氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水，氧化铜和盐酸反应生成氯化铜和水，所以“分离提纯”是为了除去滤液1中的FeCl3、CuCl2； ②碳酸钇在高温的条件下生成氧化钇和二氧化碳，反应的化学方程式为：； （4）通过上表中的①②③④数据分析可知，其他条件不变时，沉淀反应温度越高，所得的氧化钇D50的直径越大；通过上表中的④和⑤中的数据分析可知，其他条件不变时，料液浓度越小，所得的氧化钇D50的直径越大；通过上表中的⑤和⑥数据分析可知，其他条件不变时，灼烧温度越高，所得的氧化钇D50的直径越大；通过以上分析可知，其他条件不变时，若将灼烧温度均升高至1400℃，预期所得氧化钇D50最大的是④和⑥中一个，由于④中料液浓度小于⑥中料液浓度，所以预期所得氧化钇D50最大的是④； （5）根据题文可知，钕磁铁被广泛地应用于电子产品，例如硬盘、手机、耳机以及用电池供电的工具等。 5．阅读下面科普短文。 广袤无际的自然界是一个碳的世界。碳在自然界中的循环变化，对于生态环境有极为重要的意义。随着工业生产的高速发展和人们生活水平的提高，排入大气中的CO2越来越多，导致温室效应增强。减少CO2排放，实现碳中和，已成为全球共识。碳替代、碳减排、碳封存、碳循环是实现碳中和的4种主要途径。科学家预测，到2050年，4种途径对全球碳中和的贡献率如图1。 从空气中捕捉二氧化碳并转化为燃料，是实现“碳中和”的一个研究方向。我国科研团队利用催化剂MoS2实现低温、高效、长寿命催化CO2加氢制甲醇(CH3OH)的工艺，该化学反应的微观过程如图2所示。依据文章内容回答下列问题。 (1)根据科学家预测，到2050年，全球碳中和的贡献率排在首位的是 。 (2)写出上图2发生反应的化学方程式 。 (3)甲醇属于 （填“有机物”或“无机物”）。 (4)已知MoS2中硫元素为-2价，则Mo的化合价为 价，化学反应前后催化剂MoS2的质量和 不变。 (5)从微观角度分析，化学反应前后发生改变的微观粒子是 （选填“分子”或“原子”）。 (6)从空气中捕捉二氧化碳并将其转化为燃料具有重要意义，以下说法正确的是______。 A．可以消除碳元素在自然界的存在 B．开辟了二氧化碳利用的新途径 C．体现了无机物在一定条件下可以转化为有机物 【答案】(1)碳替代 (2) (3)有机物 (4) +4 化学性质 (5)分子 (6)BC 【详解】（1）从图 1 中可以看出，到 2050 年，碳替代对全球碳中和的贡献率为 47%，在碳替代、碳减排、碳封存、碳循环这 4 种途径中占比最高，排在首位。 （2）根据图 2 微观示意图，甲是CO2​，乙是H2​，在催化剂MoS2​作用下反应生成CH3​OH和H2O，化学方程式为。 （3）甲醇的化学式为CH3​OH，是含碳元素的化合物，且不属于一氧化碳、二氧化碳、碳酸、碳酸盐和碳化物等少数简单含碳化合物，所以属于有机物。 （4）在MoS2​中，硫元素为−2价，设Mo的化合价为x，根据化合物中各元素正负化合价代数和为零，可得，解得x=+4； 催化剂在化学反应前后，质量和化学性质不变，所以化学反应前后催化剂MoS2的质量和化学性质不变。 （5）化学反应的实质是分子分成原子，原子重新组合成新分子的过程，所以化学反应前后，分子发生改变，原子不发生改变。 （6）A、从空气中捕捉二氧化碳并转化为燃料，只是将二氧化碳进行了转化利用，不能消除碳元素在自然界的存在，A 错误； B、把二氧化碳转化为燃料，开辟了二氧化碳利用的新途径，B 正确； C、二氧化碳是无机物，甲醇是有机物，该过程体现了无机物在一定条件下可以转化为有机物 ，C 正确。 故选BC。 6．我国航空航天事业取得令人瞩目的成就，阅读以下相关主题科普材料，回答问题。 神舟十七号载3名宇航员在太空执行任务，时长180天，空间站中常用水气整合系统实现CO2的清除和O2的再生（简易流程如图1），科学家通过缜密计算，为了提供3名宇航员在太空生活所需的O2，至少需从地球带486kg的水进行电解。 我国探月工程实现“六战六捷”。未来还将探索在月球建设基地的可能，其中一个前提就是在月球上大规模制造O2，在月球上可以电解熔融月壤（含SiO2、FeO、CaO、Al2O3等）制造氧气。 (1)分析图1流程可知，可循环利用的化合物有 （填物质的化学式）。 (2)图1流程③是萨巴蒂尔反应系统的工作流程，请写出该反应的符号表达式 。 (3)相对于萨巴蒂尔的二氧化碳转化，清华大学研究人员成功研制出一种纳米纤维催化剂，可将二氧化碳转化成液体燃料甲醇，其微观示意图如图3（图中的微粒恰好完全反应）所示。请画出丁的分子模型 。 (4)远送载人飞船的火箭采用的偏二甲肼和四氧化二氮作为推进剂，工业上可用次氯酸钾法生产偏二甲肼。结合图像2分析，生产时的最佳时长定为4h而不是5h的原因是 。 【答案】(1)H2O (2) (3) (4)4h后产率增加较小，选择4h可节约生产时间、生产成本 【详解】（1）根据反应的流程图可知，水既是反应物，又是生成物，可循环利用，其化学式为H2O，故填；H2O； （2）由图可知，反应③是二氧化碳与氢气在一定条件下反应生成甲烷和水，反应的符号表达式为，故填：； （3） 根据质量守恒定律，反应前后原子的个数和种类不变，反应物有6个H、1个C和2个O，反应后有1个C、4个H、1个O，相差2个H和1个O，则丁是H2O，故填：； （4）根据图2可知产率在4小时后产率变慢，1个小时产率只增长了1.1%，选择4小时可以节约生产时间、生产成本，故填：4h后产率增加较小，选择4h可节约生产时间、生产成本。 7．科普阅读。 Ⅰ、制氢：目前制氢方法主要有化石能源制氢和电解水制氢。由化石能源制得的中含有，利用液氮的低温可将液化分离，从而获得纯净氢气。 Ⅱ、储氢：氢气储存方式主要有金属氢化物储氢、高压压缩储氢等。氢化铝（）是一种储氢、释氢材料，其释氢原理是利用氢化铝与水反应生成氢氧化铝和氢气。 Ⅲ、用氢：通过P2G技术（工作原理如图）可实现综合能源系统中电到气的转换。随着科技发展，氢气可成为主要能源之一。 (1)主要成分为甲烷的化石能源有 （写一种）。 (2)利用液氮分离与，说明的沸点比 （填“高”或“低”）。 (3)从微观角度解释：高压可增大储氢量的原因是 。 (4)氢化铝与水反应的化学方程式为 。 (5)电解水制氢中能量转化主要方式是： →化学能。 (6)甲烷反应器中参加反应的氢元素 （填“有”或“没有”）完全转化为。 【答案】(1)天然气（可燃冰、页岩气等） (2)低 (3)分子间有间隔，在加压条件下分子间的间隔减小 (4) (5)电能 (6)没有 【详解】（1）主要成分为甲烷的化石能源为天然气（或可燃冰、页岩气等）。 （2）利用液氮的低温可将液化分离，从而获得纯净氢气，液氮的低温下CO液化而H2未液化，说明H2的沸点比CO低。 （3）高压增大储氢量的微观原因分子间有间隔，在加压条件下分子间的间隔减小，更多的氢气分子被压缩进储存容器，从而增大储氢量。 （4）氢化铝与水反应的化学方程式根据题意，氢化铝（AlH3）与水反应生成氢氧化铝[Al（OH）3]和氢气，化学方程式为。 （5）水通电分解生成氢气和氧气，需要通电，则电解水制氢中能量转化主要方式是电能→化学能。 （6）在甲烷反应器中，氢气和二氧化碳转化为水和甲烷，根据质量守恒定律，化学反应前后原子种类和数目不变，参加反应的氢元素转化为水和甲烷中的氢元素，所以说参加反应的氢元素没有完全转化为CH4。 8．阅读下面科普短文。 酸奶中合有脂肪、糖类、蛋白质、维生素A、维生素D、钠、钙、锌、硒等人体生长发育所必须的多种营养物质，是人们喜爱的食品。酸奶中的活性乳酸菌可以帮助人们建立良好的胃肠道菌群，在免疫、抗肿瘤等方面作用显著。 但普通酸奶含有乳糖，经调查，我国有88.9%的成人缺乏分解乳糖的乳糖酶，有55.1%的成年人表现有乳糖不耐受症状(主夏症状为腹泻)，因此在保证普通酸奶基本营养不损失的前提下，乳糖含量较低或无乳糖的酸奶成为乳糖不耐受消费者的需求。相关科研技术人员为满足消者的需求，开始研发无乳糖酸奶。无乳糖酸奶的工艺流程为：原料乳→稀释标准化→添加6%的白砂糖→巴氏杀菌→冷却→发酵(37℃-42℃)→4℃低温储存。 在37℃，向普通酸奶中加不同剂量乳酸菌(剂量分别为1000U/kg、1500U/kg、2000U/kg、2500U/kg)，发酵3小时，测得发酵酸奶中乳糖残留量随时间的变化如图1所示。 科技人员还在口味、活菌数、保存等方面做了无乳糖酸奶与普通酸奶的对比研究，发现无乳糖酸奶都具有一定的优势。 依据文章内容回答下列问题。 (1)酸奶中乳酸菌的作用 (写一条即可)。 (2)由图1可知：3小时内，乳糖残留量与添加乳糖酶的关系 。 (3)酸奶中的乳糖是人类和哺乳动物乳汁中特有的碳水化合物，分子式为C12H22O11，下列有关乳糖的叙述中正确的是_______(填字母)。 A．乳糖由1个碳原子、2个氢原子、1个氧原子构成 B．乳糖由碳、氢和氧元素组成 C．乳糖是氧化物 D．乳糖中碳、氢、氧三种元素的质量比为72：11：88 (4)下列说法正确的是_______(填字母)。 A．我国成年人都有乳糖不耐受症状 B．常常食用酸奶可以补充微量元素钙和锌，预防骨质疏松和贫血 C．无乳糖酸奶的工艺流程中至少有两步化学变化 【答案】(1)帮助人们建立良好的肠道菌群(在免疫、抗肿瘤方面有著作用) (2)相同时间内，乳糖酶添加量越多，乳糖残留越少 (3)BD (4)C 【详解】（1）根据“酸奶中的活性乳酸菌可以帮助人们建立良好的胃肠道菌群，在免疫、抗肿瘤等方面作用显著”这句话，可知答案为：帮助人们建立良好的肠道菌群(在免疫、抗肿瘤方面有著作用)； （2）根据图1中，可分析出乳糖残留量与时间、乳糖酶的添加量的关系为：相同时间内，乳糖酶添加量越多，乳糖残留越少； （3）A、一个乳糖分子由12个碳原子、22个氢原子、11个氧原子构成，故A错误； B、乳糖是由碳、氢和氧三种元素组成，故B正确； C、氧化物是含两种元素，其中一种是氧元素的化合物，乳糖含三种元素不是氧化物，故C错误； D、乳糖中碳、氢、氧三种元素的质量比为，故D正确，故选BD； （4）A、我国55.1%的成年人表现有乳糖不耐受症状，故A错误； B、钙是常量元素不是微量元素，故B错误； C、无乳糖酸奶的工艺流程中杀菌和发酵两步是化学变化，故C正确，故选C。 9．阅读下面科普短文。 生活中有时需要用到高浓度，供氧方式主要有氧气瓶、氧气袋和制氧机。 氧气瓶和氧气袋中的一般用深冷法制得，该方法利用物质的沸点差异，从空气中分离出。 制氧机有膜分离、变压吸附等制氧方式。膜分离制氧用到的膜材料有陶瓷、聚苯胺等，其中混合导电陶瓷分离膜的工作原理示意如图甲。变压吸附制氧常用的吸附剂是沸石分子筛。 科研人员在一定条件下分别将、通过某种沸石分子筛，测定其对、的吸附情况、结果如图乙(纵坐标数值越大，代表吸附量越大)。 吸氧对于缺氧人群有一定作用，但健康人短期内高流量吸氧会对机体造成不良影响，因此不能盲目吸氧。 依据文章内容回答下列问题。 (1)供氧方式主要有 (写出一种即可)。 (2)深冷法制氧利用了物质的 (填“物理性质”或“化学性质”)差异。 (3)图甲中，表示氧分子变成氧原子的是 (填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。 (4)由图乙可知，25℃时吸附压越大越有利于分离和，证据是 。 (5)下列选项说法正确的是 。 a．氧气瓶中的一般用深冷法制得。 b．缺氧人群在吸氧时，一般吸入的是纯氧。 c．健康人不能盲目吸氧 【答案】(1)氧气瓶、氧气袋和制氧机(写出一种即可) (2)物理性质 (3)II (4)25摄氏度时，随着吸附压的增大，N2和O2的吸附量差值逐渐增大(合理即可) (5)ac/ca 【详解】（1）由题中信息可知，供氧方式主要有氧气瓶、氧气袋和制氧机。 （2）深冷法制氧利用了物质的沸点差异，从空气中分离出氧气，不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质。 （3）由图甲可知，Ⅱ为氧分子分解为氧原子。 （4）由图乙可知，25℃时，吸附压越大，氮气的吸附量越大，而氧气的吸附量变化不大，故25℃时吸附压越大越有利于分离N2和O2。 （5）a、由题干信息可知，氧气瓶和氧气袋中的O2一般用深冷法制得，正确； b、缺氧人群在吸氧时，通常吸入的不是纯氧，而是含一定浓度氧气的混合气体；纯氧的吸入可能会带来一些不良影响，如氧中毒等，错误； c、吸氧对于缺氧人群有一定作用，但健康人短期内高流量吸氧会对机体造成不良影响，因此不能盲目吸氧，正确。 故选ac。 10．阅读科普短文。 氨（）比氢气更易液化储运，作为氢能源的载体有发展潜力。 合成氨的原料为和。常用液态空气分离法、膜分离法（如图1）和分筛吸附法（如图2）获取。生产有煤气化、天然气重整及可再生能源电解水等方法，根据的来源，所合成的氨分别称为棕氨、蓝氨和绿氨。 工艺利用和（经可再生能源电解水制得）在高温高压催化剂条件下反应制氨，是目前唯一大规模合成氨方法。该工艺消耗全球约的天然气，占据全球的排放量。绿氨生产可实现“零碳”排放，目前成本高，有待技术成熟推动绿氨发展。 依据上文，回答下列问题： (1)如图1所示，膜分离法制中，薄膜不允许 分子通过。 (2)试标出氨中氮元素的化合价 。 (3)绿氨生产有助于“碳中和”目标的原因是 。 (4)下列说法正确的是______。 A．工艺合成的氨属于绿氨 B．煤、天然气属于不可再生能源 C．绿氨作为储氢载体已得到广泛应用 【答案】(1)氮 (2) (3)绿氨生产可实现“零碳”排放 (4)AB 【详解】（1）根据图1，空气经过薄膜得到富O2气体，剩余气体是富N2气体，说明膜分离法制中，薄膜允许氧分子通过，不允许氮分子通过。 （2）化合物中元素正负化合价之和为零，氨（）中氢元素显+1价，设氮元素的化合价为x，则，解得x=-3；标记化合价时，需在对应元素正上方标记，正负号在前，数值在后，故填：。 （3）根据题目信息，绿氨生产有助于“碳中和”目标的原因是绿氨生产可实现“零碳”排放。 （4）A、生产有煤气化、天然气重整及可再生能源电解水等方法，根据的来源，所合成的氨分别称为棕氨、蓝氨和绿氨。工艺利用和（经可再生能源电解水制得）在高温高压催化剂条件下反应制氨，则该方法合成的氨属于绿氨，A选项正确； B、煤、天然气属于不可再生能源，B选项正确； C、绿氨作为储氢载体，目前成本高，有待技术成熟推动绿氨发展，尚未广泛应用，C选项错误。 故选：AB。 地 城 考点08 气体制备 1．氧气广泛应用与生活生产中，我们离不开氧气。 Ⅰ．如图所示为实验室中常见的气体制备和收集装置，请回答下列问题。 (1)写出图中标号仪器的名称：b 。 (2)实验室用高锰酸钾制取氧气，制取并收集较纯净的氧气可选用的装置组合是 (填字母序号)；该反应的文字表达式为 ；收集好氧气后，用带火星的木条伸入集气瓶内时，木条没有复燃，导致这种现象的原因可能是 (填序号)。 A．先取出集气瓶，再盖上玻璃片 B．收集氧气前集气瓶中未装满水 C．收集后，集气瓶中仍有少量水 D．导管口刚有气泡冒出时就开始收集 (3)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，相比于B装置，C装置作为发生装置的优点是 。 (4)E装置是一种可用于集气、洗气等用途的多功能装置，欲使用E装置采用排空气法收集氧气，则氧气应从 (填“m”或“n”)端通入。 Ⅱ．某小组以“探究催化剂的奥秘”为题展开了项目式学习。设计了如下图所示装置对比淀粉与二氧化锰的催化效果，实验均以生成气体为准，其他可能的影响因素忽略不计，相关数据见表： 实验编号 3％过氧化氢溶液的体积 其他物质质量 待测数据 ① 淀粉 a ② 二氧化锰 b (5)上述实验中“待测数据”是指 ；若a>b，则可得出的结论是 。 【答案】(1)长颈漏斗 (2) AF ABD (3)可以控制反应速率（合理即可） (4)m (5) 生成25mL气体所需的时间 相同条件下，二氧化锰的催化效果比淀粉好 【详解】（1）由图可知，仪器b的名称是：长颈漏斗； （2）实验室用高锰酸钾制取氧气，属于固体加热反应，发生装置可选A，氧气不易溶于水，密度比空气略大，可用排水法或向上排空气法收集，排水法收集的气体比较纯净，故收集装置可选F，故填：AF； 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：； A、先取出集气瓶，再盖上玻璃片，氧气逸出，导致收集的氧气不纯，故木条不复燃，符合题意； B、收集氧气前集气瓶中未装满水，未将集气瓶内空气排尽，导致收集的氧气不纯，故木条不复燃，符合题意； C、收集后，集气瓶中仍有少量水，不影响氧气的纯度，不会导致木条不复燃，不符合题意； D、导管口刚有气泡冒出时就开始收集，会导致收集的氧气不纯，因为一开始排出的是装置内的空气，故木条不复燃，符合题意。 故选ABD； （3）与B装置相比，C装置可通过注射器控制液体的滴加速率，从而控制反应速率； （4）用E装置采用排空气法收集氧气，氧气的密度比空气略大，则氧气应从m端通入； （5）实验均以生成 25mL气体为准，故上述实验中“待测数据”是指生成25mL气体所需的时间； 若a>b，说明相同条件下，使用二氧化锰作催化剂时，生成25mL气体所需时间较短，说明相同条件下，二氧化锰的催化效果比淀粉好。 2．某小组以“气体制备”为主题开展项目式学习。。 (1)基础实验：实验室现有高锰酸钾、二氧化锰、过氧化氢溶液，以及如图仪器。请回答下列问题： ①装置B中仪器a的名称是 。 ②甲同学选用装置B制备O2，请写出该反应的化学方程式 ，收集O2不能选用的装置是 (填字母序号)。 ③通过查阅资料得知：加热氯酸钾和二氧化锰的固体混合物可制取氧气，利用该方法制备并收集较纯净氧气的装置是 (填字母编号)。 (2)拓展探究：该兴趣小组用高锰酸钾制氧气，实验结束后清洗仪器时，发现加热高锰酸钾的试管内壁有用水洗刷不掉的黑色固体。黑色固体是什么﹖怎样洗去？于是小组同学进行了下面探究活动。 探究1：黑色固体是什么？ 【交流讨论】同学们交流讨论后，对黑色固体物质作出了判断： 分析判断 依据 1.不是高锰酸钾 高锰酸钾能溶于水，形成紫红色溶液 2.不是锰酸钾 冲洗试管时出现深绿色溶液，说明锰酸钾能溶于水 3.是MnO2 。 【进行实验】 向未洗净的试管中加入 ，。产生能使带火星木条复燃的气体，证明上面判断正确。 (3)自制简易制氧机 ①原料选择：用过氧化氢溶液比高锰酸钾更合适的原因是 (写此一条)。 ②组装仪器：化学小组利用塑料瓶、注射器、吸管、输液管灯设计并制作如图简易制氧器。下列说法错误的是： (填序号)。 a．甲瓶是气体发生装置 b．试剂B只能是二氧化锰： c．注射器可以控制滴加液体的速率 d．乙瓶可以使氧气湿润 【答案】(1) 分液漏斗 2H2O22H2O+O2↑ D AE (2) 二氧化锰是难溶于水的黑色固体 过氧化氢溶液 (3) 用过氧化氢溶液制取氧气不需加热，节约能源(合理即可) b 【详解】（1）①由图可知，装置B中仪器a的名称是分液漏斗，故填：分液漏斗； ②甲同学选用装置B制备O2，即过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑；氧气的密度比空气大，不易溶于水，可采用向上排空气法或排水法收集，因此不能采用向下排空气法收集，故填：2H2O22H2O+O2↑；D； ③加热氯酸钾和二氧化锰的固体混合物可制取氧气，属于固-固加热型，选择的发生装置为A，氧气的密度比空气大，不易溶于水，可采用向上排空气法或排水法收集，采用排水法收集气体较纯净，选择的收集装置为E，故填：AE； （2）交流讨论：由于二氧化锰是不溶于水的且为黑色固体，故此判断黑色固体是二氧化锰，故填：MnO2是不溶于水的黑色固体； 进行实验：由于二氧化锰能加快过氧化氢溶液分解氧气的速率，因此加入过氧化氢溶液，若黑色固体是二氧化锰，则会出现冒气泡的现象，故填：过氧化氢溶液； （3）①高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气，用过氧化氢溶液比高锰酸钾更合适的原因是用过氧化氢溶液制取氧气不需加热，节约能源，故填：用过氧化氢溶液制取氧气不需加热，节约能源； ②a、过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气，该反应的反应物是固体和液体，不需加热，属于固液混合不加热型，甲瓶是气体发生装置，制取氧气，故选项说法正确； b、试剂B是过氧化氢分解的催化剂，过氧化氢的催化剂还有氧化铁、氧化铜，故选项说法不正确； c、注射器可以控制滴加液体的速率，从而控制反应速率，故选项说法正确； d、氧气从乙瓶中的水通过，可以使氧气湿润，故选项说法正确。 故选b。 3．如图是实验室常用气体制备或收集装置图，请回答下列问题： (1)图中仪器a的名称是 。 (2)实验室用高锰酸钾制氧气的符号表达式为 用该原理制取并收集较纯净的氧气，装置可选用 （填字母），为防止高锰酸钾粉末进入导管，该装置需要做出的改进是 。 (3)某学习小组利用图1所示装置对氩酸钾制氧气进行探究，实验时测得氧气浓度随温度的变化如图2。 ①氯酸钾与二氧化锰混合制氧气的符号表达式为 ②由图2可知：的作用有 ．（选填序号）。 a．加快反应速率    b降低分解温度    c．增加氧气产量 (4)氨气是一种无色有刺激性气味的气体密度小于空气，极易溶于水。实验室常用加热碱石灰（生石灰和氢氧化钠的固体混合物）与氯化铵混合物的方法制取氨气，发生装置可以选用 （填字母）；若选用G装置收集，气体应该从 （填“m”或“n”）通入，还需要装置G后接装置H，H装置中倒置漏斗作用是 。 【答案】(1)集气瓶 (2) AF 在试管口塞一团棉花 (3) ab (4) A n 防倒吸 【详解】（1）仪器a是集气瓶； （2）高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的符号表达式为；反应物为固体，反应条件需要加热，发生装置为固体加热型，即选择A，要收集纯净的氧气用排水法，氧气不易溶于水，选择装置F，则用该原理制取并收集较纯净的氧气，装置可选用AF；为防止粉末状物质进入导管，该装置需要做出的改进是在试管口放一团棉花； （3）①氯酸钾在二氧化锰的催化下加热生成氯化钾和氧气，符号表达式为； ②由图2可知，MnO2可以加快反应速率，降低分解温度，但不能增加氧气产量，故选：ab； （4）用加热碱石灰(生石灰和氢氧化钠的固体混合物)与氯化铵混合物的方法制取氨气，反应物为固体，反应条件需要加热，发生装置选择固体加热型，则发生装置可以选用A；氨气密度比空气小，若选用G装置收集，气体应该从n通入，还需要装置G后接装置H，氨气极易溶于水，则H装置中倒置漏斗作用是防倒吸。 4．实验探究是学习化学的重要途径。 Ⅰ．实验室中常用以下装置制取气体。    (1)实验室选用装置A用高锰酸钾制氧气的化学方程式为 ，用装置C收集氧气，是因为氧气具有 的性质。 (2)用过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气的化学方程式为 。用装置B实验时，长颈漏斗的末端应保持在 。用装置D收集氧气验满的方法是 。 (3)已知甲烷气体密度比空气小且难溶于水，实验室常用无水醋酸钠固体和碱石灰固体混合加热制取甲烷气体。现用以上装置制备并收集一瓶较纯净的甲烷，所选择的制取装置为 (填字母)。 Ⅱ．实验室中，利用制取的氧气进行硫和铁丝在氧气中燃烧的实验。    (4)甲实验中观察的火焰颜色为 ，集气瓶底部装少量水的目的是 。 (5)乙实验中反应的化学方程式为 ，铁丝绕成螺旋状的目的是 。 Ⅲ．化学小组设计如图所示实验验证空气中氧气的含量(用激光笔引燃白磷)。    (6)白磷燃烧的现象是 ，为使实验成功，白磷需取用 。 (7)白磷熄灭、试管冷却后再打开止水来，水倒流入试管中，最终量筒中液面约降至 mL刻度线处，原因是 。 (8)实验结束后，同学们发现自己测定的氧气体积分数偏低，造成该误差的原因可能是 (答一种)。 【答案】(1) 不易溶于水 (2) 液面下 带火星小木条放在集气瓶口，若复燃，则集满 (3)AC (4) 蓝紫色 吸收二氧化硫，减少二氧化硫扩散到空气中污染空气 (5) 增大铁丝受热面积(或使更多的铁丝受热) (6) 产生大量白烟 足量(或过量) (7) 20 空气中氧气约占体积 (8)白磷量不足等合理答案 【详解】（1）高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，故化学方程式为：； C为排水法，可用排水法收集，是因为氧气具有不易溶于水的性质； （2）过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下分解产生水和氧气，故化学方程式为：； 用装置B实验时，长颈漏斗的末端应保持在液面以下，避免气体沿长颈漏斗逸出； 氧气具有助燃性，检验氧气用带火星的小木条，用装置D收集氧气验满的方法是：带火星小木条放在集气瓶口，若复燃，则集满； （3）实验室常用无水醋酸钠固体和碱石灰固体混合加热制取甲烷气体，应选用固体加热型发生装置，甲烷气体密度比空气小且难溶于水，既可以采用向下排空气法，又可以采用排水法收集，收集一瓶较纯净的甲烷，应选用排水法收集，故选AC； （4）硫在氧气中燃烧产生蓝紫色火焰； 硫燃烧产生的二氧化硫有毒，集气瓶底部装少量水的目的是：吸收二氧化硫，减少二氧化硫扩散到空气中污染空气； （5）铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，故方程式为：； 铁丝绕成螺旋状的目的是：增大铁丝受热面积，以便于铁丝持续燃烧； （6）白磷燃烧产生大量白烟，并放出热量；白磷要过量，以便将空气中的氧气全部耗尽； （7）试管内空气体积为150mL，其中约有五分之一体积的氧气，故氧气的体积约为30mL，故有30mL的水流入试管内，所以最终量筒中液面约降至20mL处； （8）实验结束后，同学们发现自己测定的氧气体积分数偏低，造成该误差的原因可能是：白磷量不足，装置漏气或打开止水夹过早。 5．如图所示为实验室中常见的气体制备和收集实验的部分仪器（组装实验装置时，可重复选择仪器）。根据题目要求，回答下列问题： （1）写出图中标号的仪器名称：① ，② 。 （2）用高锰酸钾制取并收集干燥的氧气，反应化学方程式是 ，所选用的装置组合为 （填装置序号），检验集气瓶是否集满氧气的方法是 。 （3）实验室制取气体时，在装入药品之前一定要先 ；选用B装置制取气体时，要注意仪器②的下端一定要 ；检查B装置的气密性时，可以在瓶内装适量的水，导管口连接一个注射器（如图所示），当缓慢向外拉动注射器的活塞时，观察到 现象时，说明装置的气密性良好。 （4）加热高锰酸钾并用装置E收集氧气时，下列有关说法不正确的是 （填序号）。 ①加热后，观察到水中导管口开始有气泡时，立即收集气体。 ②实验中发现水槽里的水变成了红色，可能是试管口没有放棉花 ③待集气瓶里的水排完后，在水面下用玻璃片盖住瓶口，移出水槽正放在桌面上。 （5）欲使用如图H装置采用排水法收集氧气，先将瓶中装满水，再将气体从 （填“a”或“b“）端通入。 （6）已知一氧化氮气体难溶于水，在空气中容易与氧气发生反应，则收集一氧化氮气体时应选用图中装置 （填字母序号）。 【答案】 锥形瓶 长颈漏斗 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ AD 将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，证明集满 检验装置气密性 液封 长颈漏斗下端管口有气泡冒出 ① b E 【详解】（1）通过分析题中所指仪器的名称和作用可知，①是锥形瓶，②是长颈漏斗； （2）高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，化学方程式为：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑，该反应的反应物是固体，反应条件加热，向上排空气法收集的氧气纯净，所以所选用的装置组合为AD，氧气具有助燃性，所以检验集气瓶是否集满氧气的方法是：将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，证明集满； （3）实验室制取气体时，在装入药品之前一定要先检验装置气密性，选用B装置制取气体时，要注意仪器②的下端一定要液封，防止其他从长颈漏斗逸出，利用装置内外的压强差检验装置气密性，所以当缓慢向外拉动注射器的活塞时，观察到长颈漏斗下端管口有气泡冒出现象时，说明装置的气密性良好； （4）①加热后，观察到水中导管口气泡连续均匀冒出时，开始收集气体，故错误； ②实验中发现水槽里的水变成了红色，可能是试管口没有放棉花，故正确； ③待集气瓶里的水排完后，在水面下用玻璃片盖住瓶口，移出水槽正放在桌面上，故正确； 故选①； （5）氧气密度比水小，不易溶于水，所以先将瓶中装满水，再将气体从b端通入； （6）一氧化氮气体难溶于水，在空气中容易与氧气发生反应，所以收集一氧化氮气体时应选用图中装置E。 6．用如图所示装置可以制备初中常见的气体，并进行相关性质的实验。    请回答下列问题： (1)用高锰酸钾制取氧气，所选用的发生装置为 ，发生反应的符号表达式为 。 (2)实验室里，常用加热无水醋酸钠和碱石灰固体混合物的方法制备甲烷，若用装置G收集甲烷，利用了甲烷 的物理性质，且气体应从导管 （填“a”或“b”）端通入。 (3)①D、E、F的实验中，装置E中蜡烛熄灭，同时装置F中溶液变浑浊，则装置D中反应符号表达式为 。 ②若实验时装置E中蜡烛燃烧更旺，则装置D中产生的气体是 ，装置D中发生的反应符号表达式为 。 ③装置D中小试管的作用是 （填序号）。 a.打开或关闭K时，可以使装置D中的反应随时发生或停止 b.形成液封，防止装置D中产生的气体从长颈漏斗逸出 ④实验结束后，要将F中的混合物变得澄清，可用的方法有 （填序号）。 a.将混合物过滤         b.向其中加肥皂水        c.向其中加入稀盐酸 (4)用氯酸钾和二氧化锰制备氧气，利用下列流程分离并回收充分反应后的剩余固体（已知氯化钾能溶于水，二氧化锰难溶于水），请回答下列问题：    ①操作m中玻璃棒的作用 。 ②在分离并回收剩余固体的过程中需要控制水的用量，原因有 （填标号） A．提高实验效率            B．保证剩余固体全部溶解        C．节约能源 【答案】(1) A KMnO4K2MnO4+MnO2+O2 (2) 难溶于水 b (3) CaCO3+HCl→CaCl2+H2O+CO2 氧气/O2 H2O2H2O+O2 b ac (4) 引流 AC 【详解】（1）用高锰酸钾制取氧气，属于固-固加热型，选择的发生装置为A，高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的符号表达为KMnO4K2MnO4+MnO2+O2，故填：A；KMnO4K2MnO4+MnO2+O2； （2）用装置G收集甲烷，是利用了甲烷难溶于水的物理性质，甲烷的密度比水小，气体应从导管b端，故填：难溶于水；b； （3）①D、E、F的实验中，①装置E中蜡烛熄灭，同时装置F中溶液变浑浊，则装置D中碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的符号表达式为CaCO3+HCl→CaCl2+H2O+CO2，故填：CaCO3+HCl→CaCl2+H2O+CO2； ②若实验时装置E中蜡烛燃烧更旺，则装置D中产生的气体是氧气，装置D中过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气，反应的符号表达式为H2O2H2O+O2，故填：氧气或O2；H2O2H2O+O2； ③装置D中小试管的作用是形成液封，防止装置D中产生的气体从长颈漏斗逸出，故选b； ④实验结束后，要将F中的混合物变得澄清，可用的方法有将混合物过滤（除去难溶于水的物质）、向其中加入稀盐酸（稀盐酸和碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳），故填：ac； （4）①操作m可以将固体和液体分离，其操作名称为过滤，其中玻璃棒的作用为引流，故填：引流； ②在分离并回收到剩余固体的过程中需要控制水的用量，目的是提高实验效率，且后来需要加热蒸发水分，能节约能源，故选AC。 7．实验室制取气体时常要考虑下列问题： （1）选择合理的制取装置。 用如下图所示装置制取气体，请回答下列问题。    ①仪器a的名称是 。 ②选用A加热KMnO4制O2，装置需要改进的地方是 ，反应的化学方程式为 。 ③实验室用Zn和稀硫酸制取H2的化学方程式为 。 ④实验室可用亚硝酸钠（NaNO2）和NH4Cl的饱和溶液加热法制备N2，应选择的发生装置和收集装置的组合是 （写出一种组合，填序号）。 （2）检验、除杂和尾气处理。 ①通过饱和NaHCO3溶液洗气，可除去CO2中的HCl。洗气时化学反应方程式为 。 ②实验室制备下列气体时，一般需要进行尾气处理的是 （填序号）。 a H2　　　　　b CO　　　　c CO2　　 　 d SO2 （3）反应装置的改进和反应条件的探究。 某实验小组为了探究影响H2O2分解制取氧气快慢的因素，进行了下列实验： 实验序号 H2O2溶液的质量分数/% H2O2溶液的体积/ml 温度/℃ MnO2粉末的用量/g 收集气体的体积/ml 收集气体所需的时间/s A 5 1 20 0.1 4 a B 15 1 20 0.1 4 b C 30 5 35 0.1 4 c D 30 5 55 0.1 4 d ①欲探究温度对H2O2分解快慢的影响，应该选择的对照实验组是 （填实验序号）。 ②该小组利用如下左图所示装置探究MnO2质量对H2O2分解快慢的影响：在三份8.0ml3%的H2O2溶液中分别加入0.03g、0.06g和0.08gMnO2粉末，获得实验数据如下右图所示（温度变化忽略不计，产生氧气的体积与装置内的压强成正比）。通过对曲线图的分析，将推理得出的结论填写在下列空白中。    结论I：在其他条件不变的情况下，所用MnO2质量越大，H2O2的分解速率 。 结论II：在其他条件不变的情况下，所用MnO2质量越大，生成氧气的总量 。 【答案】 酒精灯 在试管口放一团棉花 BF BD CD 加快 没有影响 【分析】高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，锌和稀硫酸生成硫酸锌和氢气，盐酸和碳酸氢钠生成氯化钠、水和二氧化碳。 【详解】（1）①仪器a的名称是酒精灯。 ②高锰酸钾是粉末状的，需要在试管口塞一团棉花，防止高锰酸钾粉末进入导管，故选用A加热KMnO4制O2，装置需要改进的地方是在试管口放一团棉花，高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，故反应的化学方程式为:； ③实验室用Zn和稀硫酸制取H2的反应是锌和稀硫酸生成硫酸锌和氢气，反应的化学方程式为； ④实验室可用亚硝酸钠（NaNO2）和NH4Cl的饱和溶液加热法制备N2，反应需要加热，氮气密度与空气相近，不能用排空气法收集，氮气不溶于水，可用排水法收集，故应选择的发生装置和收集装置的组合是BF。 （2）①通过饱和NaHCO3溶液洗气，可除去CO2中的HCl。洗气时反应是盐酸和碳酸氢钠生成氯化钠、水和二氧化碳，反应的化学方程式为； ②有毒性气体需要进行尾气处理，一氧化碳和二氧化硫有毒，实验室制备时，一般需要进行尾气处理，故选BD。 （3）①欲探究温度对H2O2分解快慢的影响，需要控制其他量相同，温度不同情况下比较，CD的其他量相同，温度不同，故应该选择的对照实验组是CD。 ②催化剂能加快或抑制化学反应速率，故结论I：在其他条件不变的情况下，所用MnO2质量越大，H2O2的分解速率加快。 催化剂只是加快或抑制化学反应速率，不影响生成物的质量，故结论II：在其他条件不变的情况下，所用MnO2质量越大，生成氧气的总量没有影响。 8．如图是实验室常用气体制备装置，据图回答问题：    （1）实验室用高锰酸钾制氧气的化学方程式是 ，应选择的收集装置是 （填字母代号），如果选用G装置装满水收集氧气。气体应从 （填“a”或“b”）端导入。 （2）实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气的化学方程式为 ，某化学小组同学用20%的过氧化氢和二氧化锰，并选用B装置来制取氧气。实验中，同学们发现反应速率太快，不能得到平稳的氧气流。大家提出从两个面加以改进：一是把装置由B改为C，其理由是 ；二是 。 （3）氨气是一种无色、有强烈性刺激性臭味的有毒气体，极易溶于水形成氨水。实验室常用加热氯化铵和熟石灰两种固体混合物来制取氨气。某兴趣小组的同学设计如图G-J所示装置村氨气的制取、性质进行研究。    装置I中的现象是 ；装置H的作用是 ；根据氨气的性质，J处应选择的最佳收集装置为 。 【答案】 D或F b 注射器可以控制液体的滴加速度 稀释过氧化氢溶液的浓度 酚酞溶液变红 防止液体倒流入G装置中，使试管炸裂 M 【详解】（1）实验室用高锰酸钾加热分解成锰酸钾、二氧化锰和氧气，故该反应的化学方程式是； 氧气难溶于水且密度比空气大，故可选用的收集装置是D或F； 如果选用G装置装满水收集氧气，气体应从b端导入； （2）实验室用氯酸钾在二氧化锰催化下加热生成氯化钾和氧气，反应的化学方程式为； 把装置由B改为C，其理由是注射器可以控制液体的滴加速度进而控制反应的速率； 第二个方法是稀释过氧化氢溶液的浓度也可以使反应速率降低； （3）G装置产生的氨气进入装置I中与酚酞试液反应，故装置I的现象是酚酞试液变红； 装置H的作用是防止液体倒流入G装置中，使试管炸裂； 氨气是有强烈性刺激性臭味的有毒气体，极易溶于水形成氨水，故不可用排水法和排空气法收集，故可用装置M收集。 9．我们学习了氧气的实验室制法，知道了制取气体的一般思路和方法。 (1)实验室制取气体时，确定发生装置需要常考虑的因素是______（填序号）。 A．反应物的状态 B．气体的密度 C．反应的条件 D．气体的溶解性 (2)下图所示为实验室中常见的气体制备和收集装置。 请回答下列问题： ①请写出图中标号仪器的名称：M ；N 。 ②实验室用高锰酸钾制取氧气，应选用的发生装置是 （填字母序号），若用装置D收集氧气，验满的方法是 。 ③实验室用H2O2溶液和MnO2制取氧气，若选用C做发生装置，你认为选用C的优点是 。 ④欲使用装置E用排空气法收集氧气，则气体应从 （填“a”或“b”）端通入；欲使用装置E用排水法收集氧气，先将瓶中装满水，再将气体从 （填“a”或“b”）端通入。 ⑤甲烷是一种无色无味的气体，水塘的淤泥中往往含有甲烷，用棍棒搅动淤泥将会有气泡冒出。在常温下甲烷的密度比空气小，难溶于水，是一种很好的燃料。实验室中常用固体醋酸钠和氢氧化钠加热制得，若要制取并收集一瓶较纯净的甲烷气体，最好选 装置，收集好气体后，实验结束时的操作顺序是 。 【答案】(1)AC (2) 长颈漏斗 试管 A 将带火星的木条放在集气瓶口 可控制反应速率、节约药品 a b AF 先移除水槽中的导管，再熄灭酒精灯 【详解】（1）实验室制取气体时，确定发生装置需要常考虑的因素是反应物的状态和反应条件，故选AC； （2）①由图示可知仪器M是长颈漏斗，N是试管； ②实验室用高锰酸钾制取氧气，是固体加热制取气体，应选择装置A作为发生装置，若用装置D收集氧气，验满的方法是将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃则证明已收集满； ③实验室用H2O2溶液和MnO2制取氧气，装置C用注射器代替长颈漏斗，可以通过注射器控制液体的滴加速率，从而控制反应速率，也可以节约药品； ④氧气密度大于空气，装置E用排空气法收集时，氧气密度大，空气从短导管一端排出，所以应从a端通入气体；若采用排水法收集，氧气密度比水小，则需要从b端通入气体，水从a端排出； ⑤甲烷的密度比空气小，难溶于水，用固体醋酸钠和氢氧化钠加热制取甲烷，应选A作为发生装置，收集一瓶较纯净的甲烷则应选排水法收集，所以制取并收集纯净的甲烷应选装置AF，收集好气体后，应先移除水槽中导管，再熄灭酒精灯，防止水倒流，炸裂试管。 10．气体制备和性质探究是初中化学实验的重要内容，请根据下列装置回答问题。 (1)写出图中标号仪器②的名称 。 (2)若使用高锰酸钾制备和收集一瓶较纯净的氧气，可选用的装置是 (填字母)，该反应的符号表达式为 ，基本反应类型为 ；如用E装置来测定制得氧气的体积，植物油上方的空气对实验结果 (填“有影响”或“无影响”)。 (3)若用C装置收集氧气，请写出验满的方法 。 (4)如图装置探究氧气的性质，实验步骤如下：a．将透明实验盒用隔板分成两部分，点燃燃烧室内的蜡烛，将倾倒室内的氧气传感器连接电脑并采集数据；b．将氧气缓慢倒入倾倒室；c．提起中间隔板；d．观察并记录蜡烛的燃烧现象。 【查阅资料】蜡烛燃烧与氧气的浓度有密切的关系，蜡烛在空气中燃烧时发出黄光，当氧气充足时，会发出白光。 ①图像中P点所对应的实验步骤是 (填字母)。 ②结合图像分析，25秒后蜡烛燃烧的变化情况是 。 ③该探究实验能说明氧气的性质是 。 【答案】(1)分液漏斗 (2) AD 分解反应 无影响 (3)将带火星的木条放在b端导管口处，木条复燃，说明氧气已收集满 (4) c 蜡烛剧烈燃烧，发出白光 助燃性 【详解】（1）图中标号仪器②的名称是分液漏斗； （2）用高锰酸钾制备氧气的原理是高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应中反应物为固体，反应条件为加热，应选择固体加热型发生装置，即装置A，由于氧气密度比空气略大、不易溶于水且不与水反应，可采用向上排空气法或排水法进行收集，其中用排水法能收集到较纯净的氧气，即装置D，综上可知，若使用高锰酸钾制备和收集一瓶较纯净的氧气，可选用的装置是AD； 高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，符号表达式为；该反应符合“一变多”的特点，属于基本反应类型中的分解反应； 用E装置来测定制得氧气的体积，则排出水的体积即为氧气的体积，则植物油上方的空气对实验结果无影响； （3）用C装置收集氧气，由于氧气密度比空气略大，所以氧气从a端通入，空气从b端排出，则验满的方法是：将带火星的木条放在b端导管口处，木条复燃，说明氧气已收集满； （4）①蜡烛燃烧消耗氧气，图像中P点后氧气的浓度不断减小，则P点所对应的操作步骤是提起中间隔板，故填：c； ②氧气具有助燃性，故25秒后蜡烛燃烧的变化情况是：蜡烛剧烈燃烧，发出白光； ③该探究实验能说明氧气的性质是助燃性。 地 城 考点09 科学探究 1．HDPE膜也被称为高密度聚乙烯膜，具有很好的防腐性能、防潮性能等，某化学兴趣小组对HDPE膜的组成元素产生了浓厚的兴趣，进行如下探究： 【提出问题】HDPE膜由什么元素组成？ 【查阅资料】 ①HDPE膜能够燃烧，燃烧生成碳的氧化物和水。 ②氢氧化钠溶液吸收大量二氧化碳；白色无水硫酸铜遇水变蓝。 ③CO气体能与CuO反应生成红色的Cu和。 【作出猜想】 (1)猜想一：HDPE膜由碳、氢元素组成； 猜想二：HDPE膜由 元素组成。 【进行实验】如图所示，先通入干燥氮气，再将2.8gHDPE膜样品在一定量氧气中点燃，并将燃烧产物依次通过装置A、B、C、D（装置中每步反应均进行完全），反应结束再次通入干燥氮气。 【数据记录】测得装置A增重3.6g，装置C增重8.8g。 【实验分析】 (2)装配好实验装置后，先要 。实验中发现装置A中无水硫酸铜变蓝，证明燃烧产物中含有 。 (3)装置B中 （填现象），证明燃烧产物中含有CO。 (4)HDPE膜中碳、氢元素的总质量为 g，最后大家一致认为猜想 成立。 【反思评价】 (5)实验中2.8gHDPE膜样品在一定量氧气中燃烧生成碳的氧化物质量为mg，则m的取值范围为 。 【答案】(1)C、H、O (2) 检查装置气密性 水 (3)黑色固体变成红色 (4) 2.8 一 (5) 【详解】（1）HDPE膜能够燃烧，燃烧生成碳的氧化物和水，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，生成物碳的氧化物和水中含有碳元素、氧元素和氢元素，反应物氧气中含有氧元素，则HDPE膜中一定含有碳元素、氢元素，可能含有氧元素，则根据猜想一可知，猜想二为HDPE膜由碳、氢、氧元素组成； （2）装配好实验装置后，先要检查装置气密性； 已知白色无水硫酸铜遇水变蓝，实验中发现装置A中无水硫酸铜变蓝，证明燃烧产物中含有水； （3）CO气体能与CuO反应生成红色的Cu和，因此装置B中黑色固体变成红色，证明燃烧产物中含有CO； （4）氢氧化钠溶液吸收二氧化碳，白色无水硫酸铜遇水变蓝，测得装置A增重3.6g，说明生成水的质量为3.6g，则氢元素的质量为，装置C增重8.8g，说明生成二氧化碳的质量为8.8g，则碳元素的质量为，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类及质量不变，则反应前碳元素、氢元素的质量之和为，而HDPE膜样品的质量也为2.8g，说明HDPE膜中不含有氧元素，故猜想一成立； （5）根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类及质量不变，则反应后碳的氧化物中碳元素的质量等于HDPE膜中碳元素的质量，由第（4）小问分析可知，2.8gHDPE膜样品中碳元素的质量为2.4g，当碳元素全部转化为二氧化碳时，则生成二氧化碳的质量为；当碳元素全部转化为一氧化碳时，则生成一氧化碳的质量为，由上述实验可知反应中有一氧化碳生成，故生成碳的氧化物质量为mg，m的取值范围为。 2．水善利万物而不争，是人类宝贵的自然资源。某校化学兴趣小组的同学们在学习了与水有关的知识后，对水的组成实验进行了深入探究。 活动一：探究水组成 (1)利用注射器模拟电解水实验装置，接通电源后发生反应的文字或符号表达式为 。该反应的基本反应类型是 反应，电解水过程中没有发生改变的微观粒子是 （填名称）。 (2)电解开始时，正极和负极产生气体的体积比小于1：2，可能原因为 （写一条即可）。 活动二：探究影响电解水速率的因素 以收集20mL氢气为标准，记录时间和收集氧气的体积，实验数据如下表： 温度/℃ 外加电压/V 氧气/mL 时间/s ① 15 6 9.9 54.6 ② 15 9 10.0 23.4 ③ 15 12 9.0 15.0 ④ 30 6 9.6 46.2 ⑤ 45 6 9.7 35.4 (3)实验①②③可探究 对电解水速率的影响，欲探究温度对电解水速率的影响，应选择的实验组是 （填实验序号）。根据表中数据得出的结论是 （写一点）。 活动三：一小组做电解水实验时，在水中加了氯化钠，该小组发现与正极相连的石墨电极上出现黄绿色气体。这激发了他们探究的欲望。请你一起参与该小组的探究活动吧！ 【提出问题】加入氯化钠的水通电时，石墨电极上分别生成了什么气体? 【查阅资料】①氯气（Cl2）：黄绿色、有刺激性气味的有毒气体，常温下 1 体积水能溶解2体积Cl2。②石墨电极不参与反应 【提出假设】 (4)假设①：电极上分别生成了氧气和氯气； 假设②：电极上分别生成了氢气和氧气； 假设③： 。 【设计实验】 (5)该小组仍然用如上装置来电解加了氯化钠的水。并收集两个电极上产生的气体。 实验步骤 实验现象 解释或结论 ①按照如图所示，连接好实验装置，通电一段时间后，用a、b两支试管分别收集两根石墨电极上产生的气体，观察气体的颜色。 a试管收集到黄绿色气体，b试管收集到无色气体。 通过对气体颜色的分析，说明假设 肯定是错误的。 ②用拇指堵住b试管， 移近点燃的酒精灯， 松开拇指。 听到轻微爆鸣声 证明b试管中收集的气体为氢气。 【实验反思】 (6)该小组发现通电除了生成两种气体外，还生成了氢氧化钠（NaOH），请试着写出在水中加入氯化钠时通电发生反应的文字或符号表达式： 。 【反思与评价】 (7)用电解水探究水的组成实验，你认为在电解水时 （选填“可以”或“不可以”） 加入少量的氯化钠，原因是 。 【答案】(1) 或 分解 氢原子、氧原子 (2)氧气比氢气更易溶于水 (3) 外加电压 ①④⑤ 其他条件相同时，外加电压越大，点解速率越快（答案不唯一，合理即可） (4)电极上分别生成了氢气和氯气 (5)② (6)或 (7) 不可以 参加反应，影响实验 【详解】（1）水被电解成氢气和氧气，符号表达式为：，文字表达式为：； 该反应符合“一变多”的特点，是分解反应； 原子是化学变化中的最小粒子，没有发生改变的微观粒子是氢原子、氧原子。 （2）电解水氧气与氢气的体积比小于1:2，可能氧气比氢气更易溶于水（答案合理即可）。 （3）实验①②③温度不变，改变的是外加电压，可探究外加电压对电解水速率的影响； 欲探究温度对电解水速率的影响，外加电压这一影响因素应保持一致，应选择的实验组是①④⑤； 可得到结论：其他条件相同时，外加电压越大，点解速率越快（答案不唯一，合理即可）。 （4）根据前面的假设，假设③为电极上分别生成了氢气和氯气。 （5）根据a试管收集到黄绿色气体，说明有氯气生成，故假设②错误。 （6）氯化钠加入水中通电生成氢氧化钠、氢气和氯气，符号表达式为：，文字表达式为：。 （7）电解水时不可以加入少量的氯化钠，原因是氯化钠NaCl参加反应，影响实验。 3．1800年，英国化学家尼科尔森通过电解水得到氢气和氧气。某兴趣小组利用下图的电解水实验装置进行了相关探究。 (1)电解水反应的符号表达式 。实验中 （选填“”或“”）管连接的是电源正极。当正极产生的气体具有 （选填“可燃性”或“助燃性”）。 (2)实验时需在水中加入适量增强水的导电性。为研究影响电解水反应速率的因素，利用直流电源进行了相关实验探究，数据如下： 编号 温度 溶液浓度 管气体体积 电解时间 A 20℃ B 20℃ C 30°C D 30°C ①比较实验和，可得到的结论是 。 ②分析四组实验数据，实验的电解时间“”可能是 （填字母）。 a.    b.    c.    d. ③查阅资料发现，当其他条件不变时，增大直流电的电压也能加快电解水的反应速率。在实验的基础上，若要证明电压增大能加快电解水的反应速率，设计实验方案：在、溶液浓度为的条件下，将电压改为， ，然后与实验作比较。 (3)能否用其它物质代替？分别向水中加入少量、、，溶解后分别进行了电解水实验，结果如下： 加入物质管内位置 第一组 第二组 第三组 管电极附近 产生少量气泡 产生少量气泡，溶液变浑浊 产生少量黄绿色气体 管电极附近 产生较多气泡 产生较多气泡 产生较多气泡 资料：氯气（）是黄绿色、有刺激性气味的有毒气体。 ①第二组实验中，管电极附近的溶液变浑浊，原因可能是 。 ②结合第三组实验现象分析，要探究水的组成，能否在水中加入来增强导电性，请作出判断并说明理由 。 【答案】(1) a 助燃性 (2) 溶液浓度越高，电解水的反应速率越大 测定管收集气体所需的时间 (3) 石墨与反应生成，二氧化碳能与氢氧化钙反应生成难溶的碳酸钙，则电解过程出现浑浊 不能，氯化钠也参与反应 【详解】（1）水通电分解生成氢气和氧气，符号表达式为 电解水实验中，根据“正氧负氢、氧一氢二”，实验中a管产生的气体较少，为氧气，则a管连接的是电源正极，正极产生的气体为氧气，具有助燃性； （2）①对比实验A和B，变量是氢氧化钠溶液浓度，可得到的结论是：电解水实验中，温度和电流相同时，产生相同体积的气体，NaOH溶液浓度越大，所用时间越少，反应速率越快； ②分析四组实验数据，对比实验B、D可知，温度越高，电解时间越短，则说明温度越高，电解水的速率越快，则对比A、C，C温度比较高，则反应较快，即X＜54.0s，对比C、D，C中氢氧化钠溶液浓度较低，则X＞35.4s，可得实验C的电解时间“X”大于35.4，小于54.0，故选c； ③当其他条件不变时，增大直流电的电压也能加快电解水的反应速率。控制变量唯一，在D实验的基础上，若要证明电压增大能加快电解水的反应速率，设计实验方案为：在、溶液浓度为的条件下，将电压改为，测定管收集气体所需的时间，然后与实验作比较； （3）①第二组实验中，管电极附近的溶液变浑浊，原因可能是石墨是由碳元素组成；碳与氧气反应生成二氧化碳，二氧化碳能与氢氧化钙反应生成难溶的碳酸钙，则电解过程出现浑浊； ②结合第三组实验现象分析，出现黄绿色气体，说明生成了氯气，即氯化钠参与了反应，会影响实验结果，则要探究水的组成，不能在水中加入来增强导电性。 4．化学兴趣小组的同学在实验室进行基础实验1“氧气的实验室制取与性质”时发现，铁丝在氧气中燃烧现象不同，由此同学们对该实验进行深入研究，并在老师的指导下对铁的其他性质进行探究。写出铁丝在氧气中燃烧的化学表达式： 。 【探究一】铁丝燃烧产生火星四射现象的原因 （1）图中螺旋状铁丝的末端系一根火柴的作用是 ； （2）小明按图实验时，集气瓶炸裂了，其可能的原因是 ； （3）小明继续对铁丝在氧气中燃烧为什么会火星四射进行探究。下表记录了他将纯铁丝和不同含碳量的铁丝（铁丝直径为）放入氧气中燃烧时的实验现象。请你分析完成下表： 物质 纯铁丝 含碳的铁丝 含碳的铁丝 含碳的铁丝 燃烧时的现象 无火星四射现象，熔断 剧烈燃烧，极少火星 剧烈燃烧，少量火星 通过以上实验，说明铁丝燃烧产生火星四射现象和 （填元素符号）含量多少有关。 【探究二】铁丝绕成螺旋状的原因 小芳同学：为了增大铁丝与氧气的接触面积。 小丽同学：为了聚热效果好，使未燃的铁丝更好地预热。 在老师的指导下，小组同学取3根相同的铁丝，将1根拉直，另2根绕成宽窄不同的螺旋状，进行如图所示的实验，实验中3个相同的集气瓶内均盛有等量的水和氧气。 实验现象：铁丝均燃烧，剧烈程度不同，Ⅱ最剧烈，其次是Ⅲ，较弱的是Ⅰ 你认为 （填“小芳”或“小丽”）同学的说法合理，其理由是 。 【探究三】铁粉与水蒸气反应后的产物 在常温下，铁与水几乎不反应。但在高温下，铁与水蒸气能反应生成一种常见铁的氧化物和一种气体。小华同学设计了如图所示的实验进行探究。 （1）试管尾部放一团湿棉花的目的是 。 （2）探究生成的气体是什么？ 待气体纯净后点燃，观察到管口有淡蓝色火焰，将干燥的冷烧杯倒罩在火焰上方，烧杯内壁出现水雾。说明生成的气体是 。 （3）探究试管中剩余固体成分 【查阅资料】 铁与常见铁的氧化物 粉 颜色状态 黑色粉末 黑色粉末 红棕色粉末 黑色固体 能否被磁铁吸引 能 否 否 能 能否溶于稀盐酸 能溶，冒气泡 能溶，无气泡 能溶，无气泡 能溶，无气泡 【初步验证】试管中剩余固体为黑色，能全部被磁铁吸引。 【提出猜想】猜想1：剩余固体是；猜想2：剩余固体是 。 【实验探究】取样品于试管中，滴加稀盐酸，发现固体全部溶解，有气泡冒出。 小华同学认为猜想 正确。 【实验证实】小美同学取剩余固体样品，在老师得帮助下检验出其中含铁元素，进一步证实了上述剩余固体的成分与小华同学的猜想一致。理由是 。 【数据计算】小刚同学利用小美同学的数据计算得出样品成分的质量比为 （填最简整数比）。 【实验结论】铁和水蒸气反应的化学表达式为 。 【答案】 引燃铁丝 未在集气瓶底加少量水（或铺少量沙子） 剧烈燃烧，大量火星 C 小丽 铁丝的长度相同，与氧气的接触面积相等 提供反应所需的水蒸气 /氢气 粉和的混合物 2 铁元素若全来自，的质量为，大于（或中铁元素的质量为小于或样品中的铁元素含量为大于中的铁元素含量或样品中元素与元素的质量比为，而中为） （或） 【详解】铁丝燃烧生成四氧化三铁，符号表达式为：； 探究一： （1）图中螺旋状铁丝的末端系一根火柴的作用是利用火柴燃烧放出的热量引燃铁丝； （2）图中实验，未在集气瓶底加少量水或铺少量沙子，造成高温熔融物溅落，炸裂瓶底； （3）通过表中数据，可以看出铁丝含碳越高，燃烧火星越多，所以含碳0.6%的铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射；也说明铁丝燃烧产生火星四射现象和C的含量多少有关； 探究二： 铁丝绕成螺旋状时，铁丝的长度相同，与氧气的接触面积相等，所以小丽的说法合理； 探究三： （1）根据题中信息，反应物是水蒸气和铁，因此湿棉花的作用是为反应提供水蒸气； （2）纯净气体燃烧有淡蓝色火焰且生成水，说明该气体是氢气； （3）提出猜想： 据题知黑色固体都能被磁铁吸引，故排除FeO和Fe2O3；又因反应生成一种氧化物，所以剩余固体也不可能单独是铁，那就只能是Fe3O4或者Fe和Fe3O4的混合物，猜想1剩余固体是，故猜想2：剩余固体是Fe和Fe3O4混合物； 实验探究： 滴入盐酸，固体全部溶解且有气泡冒出，铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，说明含有铁，故猜想二正确； 实验证实： 1.96 g铁元素若全来自 Fe3O4， Fe3O4的质量为 ，大于 2.6 g 或 2.6 g Fe3O4中铁元素的质量为g 小于1.96 g 或样品中的铁元素含量为大于中的铁元素含量 或样品中元素与元素的质量比为，而中为 以上计算都可以说明剩余固体不只有四氧化三铁。 数据计算： 2.6g剩余固体中含有铁元素1.96g，含有氧元素质量为2.6g-1.96g=0.64g，所以生成四氧化三铁的质量为：，剩余铁的质量为：2.6g-2.32g=0.28g，故铁与四氧化三铁的质量比为0.28g：2.32g=7:58； 实验结论： 铁和水蒸气在高温的条件下反应生成四氧化三铁和氢气，化学表达式：。 5．某科学兴趣小组的同学设计了下图系列实验来探究化学反应前后的质量关系。 (1)图甲实验，将装置放在托盘天平上称量，天平平衡后，取下烧杯，将试管中的盐酸倒入烧杯中，重新将装置放回天平。可观察到烧杯中产生气泡，天平指针 （填“偏左”、“偏右”或“指向中间”）。 (2)图乙实验中，气球的作用是 。若取用红磷的量不足，对实验结果 （填“有”或“无”）影响。 (3)图丙实验中，镁条剧烈燃烧，产生大量白烟，写出该反应的化学方程式 。某同学将两份m1g的镁条和足量氧气分别置于密闭装置和开放装置中充分反应，实验过程中陶土网上盛接到的固体质量（m）随加热时间(t)变化如下图所示。下列有关分析错误的是 （填字母）。 A．0<t<t1时，有氧化镁生成    B．m1与m2质量之差等于反应被消耗的氧气质量 C．m3<m1是因为散逸的白烟中含氧化镁小颗粒    D．m1与m3质量之差等于散逸走的氧化镁的质量 (4)用图丁所示装置改进实验丙，发现镁条燃烧除生成白色固体外，还有少量的淡黄色固体生成。这种淡黄色固体是什么呢？同学们在老师的指导下进行有关实验探究。 资料：镁能与氮气剧烈反应生成黄色的氮化镁固体；氮化镁可与水剧烈反应产生氮气和另一种化合物，氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。氨气极易溶于水，溶于水后形成氨水；当温度升高时，氨气又会从水中选出。 ①请设计实验，验证黄色固体是氮化镁：取少量黄色固体于试管中， （写出相应的操作及现象）。 ②为了确定氮化镁的化学式，将1.44g镁在N2中充分燃烧，得到淡黄色固体2.00g。氮化镁的化学式为 。 (5)小组同学通过交流反思得到启示：验证质量守恒定律时，有气体参与或生成的反应需要在 装置中进行。 【答案】(1)偏右 (2) 平衡装置内外压强，防止瓶塞飞出‌‌ 无 (3) D (4) 将产物取少量置于试管中，加入适量水，将润湿的红色石蕊试纸置于试管口，如果能够看到润湿的红色石蕊试纸变蓝，则证明产物是氮化镁 Mg3N2 (5)密闭 【详解】（1）由图甲可知，该反应是在敞口烧杯中进行，可观察到烧杯中产生气泡，说明该反应产生气体，根据质量守恒定律可知，反应前各物质的质量总和等于反应后各物质的质量总和，由于生成的气体逸散，没有称量气体质量，所以，反应后天平左边的质量小于天平右边，天平往右偏，故填写：偏右。 （2）在实验过程中，气球通过调节气压，使氧气能够充分反应，避免因压强过大而导致瓶塞弹出，这种设计确保了实验的顺利进行和结果的准确性，故填写：平衡装置内外压强，防止瓶塞飞出； 因为红磷燃烧生成的是固体五氧化二磷，消耗了氧气但未改变物质的总质量，且实验在密闭装置中进行，不会导致物质逸出‌，所以，对实验结果无影响，故填写：无。 （3）镁条（Mg）与氧气（O2）在点燃条件下，生成氧化镁，化学方程式为：，故填写：； A.0<t<t1时，固体质量增加，镁在氧气中加热生成氧化镁，有氧化镁生成，故选项分析正确，不符合题意； B.镁在氧气中加热生成氧化镁，m1与m2质量之差等于反应被消耗的氧气质量，故选项分析正确，不符合题意； C.镁和氧气反应生成的氧化镁容易扩散，m3<m1是由于散逸的白烟为氧化镁固体小颗粒，故选项分析正确，不符合题意； D.氧气参加反应，m1与m3质量之差等于散逸走的氧化镁的质量减去反应的氧气的质量，故选项分析错误，符合题意，故选D。 （4）①由题干可知，氮化镁可与水剧烈反应产生氮气和另一种化合物，氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，将产物取少量置于试管中，加入适量水，将润湿的红色石蕊试纸置于试管口，如果能够看到润湿的红色石蕊试纸变蓝，则证明产物是氮化镁，故填写：将产物取少量置于试管中，加入适量水，将润湿的红色石蕊试纸置于试管口，如果能够看到润湿的红色石蕊试纸变蓝，则证明产物是氮化镁。 ②反应的氮气质量是2.00g-1.44g=0.56g，氮化镁中镁原子和氮原子个数比是，因此，氮化镁的化学式为Mg3N2，故填写：Mg3N2。 （5）为了避免参加反应的或生成的气体逃逸，对验证质量守恒定律产生影响，验证质量守恒定律时，有气体参与或生成的反应需要在密闭装置中进行，故填写：密闭。 6．兴趣小组对测定空气中氧气的含量和实验室制取氧气进行了探究。 I.对测定空气中氧气含量的探究 (1)实验室常用图甲装置来测定空气中氧气的含量，此化学反应方程式为： ，对应“氧气约占空气体积”这一实验结论的现象是 。 (2)在甲装置的基础上，同学们设计出了乙、丙两套改进装置。 ①对比甲装置，乙装置中水的作用除了加速装置冷却，还能 。 ②丙装置选用容积为35mL的试管作反应容器(红磷的体积以及导管的体积忽略不计)，将足量红磷装入试管中，注射器活塞置于20mL刻度处，并按图丙中所示的连接方式固定好，再用弹簧夹紧橡皮管。若操作均正确，红磷燃烧结束后，冷却至室温打开弹簧夹，注射器活塞最终停止在 mL刻度处。若上述步骤中，实验前未用弹簧夹夹住橡皮管，其它步骤都不变，则实验过程中注射器的活塞将先向 (填左或右)移动，最终活塞会停留在 mL刻度处。(以氧气约占空气体积的计算)。 Ⅱ.对实验室制取氧气的探究 二氧化锰和过氧化氢酶均能催化过氧化氢分解制取氧气.为比较两者的催化效果，同学们按图1所示装置进行了实验。 【查阅资料】过氧化氢分解为放热反应：温度过商，过氧化氢酶的催化活性会降低。 【实验步骤】 ①连接好装置，检查装置的气密性。 ②取1.5mg过氧化氢酶和8mL蒸馏水加入容器中，搅拌后塞紧橡皮塞。 ③用注射器A从容器中抽出2mL气体，用注射器B将2mLH2O2溶液注入容器中，采集数据(压强传感器可测定瓶内压强)，绘制压强时间关系图，直至反应结束。 ④用5.6mg过氧化氢酶，1.5mg和5.6mg二氧化锰重复上述实验，获取数据如图2、图3。 (3)步骤①，检查装置气密性时，用注射器A向锥形瓶内注入1mL空气，然后固定注射器A不动，若注射器B的活塞移动 mL，则表明装置气密性良好。 (4)对比图2和图3，可知对过氧化氢分解催化效果更好的是 。 (5)同学们推测：过氧化氢酶质量过大，可能导致实验过程中反应突然变慢。理由是 。 【答案】(1) 水进入集气瓶至1刻度处 (2) 缓冲气压，防止因燃烧放热，气体膨胀，橡皮塞出现松动 右 13 9 (3)1 (4)过氧化氢酶 (5)过氧化氢酶质量过大，导致过氧化氢分解速率过快，单位时间内放热太多，温度过高，过氧化氢酶的催化活性会降低 【详解】（1）红磷和氧气点燃生成五氧化二磷，该反应的化学方程式为：； 红磷燃烧消耗氧气，生成五氧化二磷固体，装置内压强减少，待冷却至室温，打开止水夹，水沿导管进入集气瓶中至1刻度处，说明氧气约占空气体积的五分之一，对应“氧气约占空气体积”这一实验结论的现象是水进入集气瓶至1刻度处； （2）①对比甲装置，乙装置改进后，乙装置中水的作用除了加速装置冷却，还可以缓冲气压，防止因燃烧放热，气体膨胀，橡皮塞出现松动； ②丙装置选用容积为35mL的试管作反应容器(红磷的体积以及导管的体积忽略不计)，将足量红磷装入试管中，注射器活塞置于20mL刻度处，并按图丙中所示的连接方式固定好，再用弹簧夹紧橡皮管。若操作均正确，红磷燃烧结束后，冷却至室温打开弹簧夹，红磷燃烧消耗的是35mL试管中的氧气，注射器活塞最终停止在20mL-35mL×=13mL刻度处； 若上述步骤中，实验前未用弹簧夹夹住橡皮管，其它步骤都不变，红磷燃烧放热，装置内温度升高，压强增大，则活塞向右移动，待装置冷却至室温，由于红磷燃烧消耗氧气，装置内压强减小，活塞又向左移动，则实验过程中注射器的活塞将先向右移动，红磷燃烧消耗的是35mL试管和20mL注射器中的氧气，最终活塞会停留在20mL-(35mL+20mL)×=9mL刻度处； （3）步骤①，检查装置气密性时，用注射器A向锥形瓶内注入1mL空气，然后固定注射器A不动，若注射器B的活塞外移1mL，则表明装置气密性良好； （4）对比图2和图3，装置内的压强表示过氧化氢分解生成的氧气的体积，过氧化氢酶在较短时间内就能使过氧化氢分解的压强增大，即对过氧化氢分解催化效果更好的是过氧化氢酶； （5）过氧化氢酶质量过大，可能导致实验过程中反应突然变慢，理由是过氧化氢酶质量越大，反应速率越快，过氧化氢酶质量过大，导致过氧化氢分解速率过快，单位时间内放热太多，温度过高，过氧化氢酶的催化活性会降低。 7．乙醇是一种纯净物，俗称酒精，可用作燃料。化学兴趣小组对乙醇的元素组成进行探究。 【查阅资料】 ①工业酒精是酒精灯的燃料，含有水分（假设本实验所用工业酒精不含其它杂质）； ②酒精灯灯芯的主要成分是天然纤维素，化学式为(C6H10O5)n； ③在1个标准大气压下，酒精的沸点为78.50℃。 【探究一】实验装置如图1所示。 ⅰ.在酒精灯（内装工业酒精）火焰上方罩一个干冷烧杯，观察到烧杯内壁迅速出现白雾； ⅱ.迅速把烧杯倒过来，向烧杯内注入澄清石灰水，振荡，观察澄清石灰水是否变浑浊。 (1)步骤ⅱ的实验目的是 。 【探究二】甲同学根据步骤ⅰ中的现象推断燃烧产物中有H2O，从而得出乙醇含有氢元素的结论，乙同学认为甲同学的推断不严密。乙同学将步骤ⅰ实验进行改进（见图2），实验步骤如下： i.检查装置气密性； ⅱ.将装有乙醇的燃烧匙放在酒精灯火焰上点燃，伸入锥形瓶中，塞紧瓶塞； ⅲ.待火焰熄灭后，将澄清石灰水注入锥形瓶中，振荡。 (2)检查图2实验装置气密性的方法是： 。 (3)与“探究一”步骤ⅰ相比，“探究二”避免了哪些因素对检验乙醇中氢元素的干扰： ； 。 (4)实验时观察到锥形瓶壁上有小液滴生成。丙同学认为根据此现象仍无法得出乙醇含有氢元素的结论。丙同学的理由是 。 【探究三】实验小组同学用湿度传感器和二氧化碳传感器检测乙醇燃烧产物（实验装置见图3）。用数据采集器检测到乙醇燃烧过程中，容器内二氧化碳浓度和相对湿度随时间的变化曲线如图4-1和图4-2所示。 (5)丁同学认为依据图4﹣1图4﹣2可以推断出乙醇中含碳、氢元素，结合曲线图说明丁同学判断的证据是 。 (6)假设乙醇在氧气中完全燃烧只生成二氧化碳和水。经测定，4.6g乙醇完全反应生成8.8g二氧化碳和5.4g水，请通过计算判断： ①乙醇中是否含有氧元素 ； ②乙醇中碳、氢原子个数比 。（写出计算过程） 【答案】(1)证明乙醇中是否含有碳元素 (2)连接仪器，将注射器活塞向外拉动(或向内推动)一段距离后，松开手，观察到注射器活塞回到原处，则该装置不漏气 (3) 工业酒精中含水 酒精灯的灯芯中含有氢元素 (4)小液滴可能是酒精蒸气液化后形成的 (5)由图可知，乙醇燃烧过程中，二氧化碳浓度和相对湿度增大，说明燃烧产生了二氧化碳和水，可证明乙醇中含有碳、氢元素 (6) 乙醇中含有氧元素 二氧化碳中碳元素的质量： 水中氢元素的质量： 因为(2.4g+0.6g) < 4.6g 所以乙醇中含有氧元素。 1:3 乙醇中碳原子和氢原子个数比=1:3 【详解】（1）步骤ⅱ利用澄清石灰水是为了证明乙醇中是否含有碳元素； （2）检查图2实验装置气密性的方法是：连接仪器，将注射器活塞向外拉动(或向内推动)一段距离后，松开手，观察到注射器活塞回到原处，则该装置不漏气； （3）与“探究一”步骤ⅰ相比，“探究二”在密闭仪器中进行实验，避免了工业酒精中含水、酒精灯的灯芯中含有氢元素对检验乙醇中氢元素的干扰； （4）实验时观察到锥形瓶壁上有小液滴生成，可能是酒精蒸气液化后形成的，因此仍无法得出乙醇含有氢元素的结论； （5）结合曲线图，乙醇燃烧过程中，二氧化碳浓度和相对湿度增大，说明燃烧产生了二氧化碳和水，可证明乙醇中含有碳、氢元素； （6）见答案。 8．蔗糖是生活中常见的一种物质，某兴趣小组对“蔗糖的组成"进行了探究 【作出猜想】小组同学认为绿色植物通过光合作用将CO2和H2O转化成葡萄糖和O2，葡萄糖进一步转化为蔗糖，故蔗糖中一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素。 【实验验证】 方案一：小明将蔗糖在氧气中燃烧，检验到生成物中有水和二氧化碳，得出结论“蔗糖是由碳、氢、氧三种元素组成的”。 (1)小刚认为该方案不合理，只能说明蔗糖中一定含有碳、氢元素，不能确定是否含有氧元素，理由是 。 方案二：小刚用下图所示装置进行实验。实验开始先通入一会儿氮气，然后关闭弹簧夹，点燃酒精灯给蔗糖加强热。 (2)先通入一会儿氮气的原因： 。 (3)观察到 出现，说明蔗糖中含有氢元素和氧元素。 (4)观察到硬质玻璃管中残留有黑色固体，他猜测该黑色固体是单质碳，并继续利用上图所示装置，另选试剂进行了验证单质碳的实验。实验过程和现象如下 实验过程 实验现象 小烧杯中加入足量的澄清石灰水，往硬质玻璃管中通入氧气，点燃酒精灯 ①硬质玻璃管中的黑色固体剧烈燃烧，发出白光； ② 。 写出上述实验过程中反应的符号表达式： 。 【实验结论】蔗糖是由碳、氢、氧三种元素组成的。 【答案】(1)氧气中含有氧元素 (2)排出装置中的空气，避免对实验造成干扰 (3)小烧杯中出现水雾 (4) 澄清石灰水变浑浊 / 【详解】（1）蔗糖在氧气中燃烧，生成水和二氧化碳，根据质量守恒定律反应前后元素的种类不变，氧气中含有氧元素，所以不能确定蔗糖中是否含有氧元素。 （2）先通入一会儿氮气的原因是排出装置中的空气，避免对实验造成干扰。 （3）当观察到小烧杯中出现水雾，说明蔗糖反应有水生成，所以说明蔗糖中含有氢元素和氧元素。 （4）因为黑色固体是单质碳，碳和氧气反应生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，所以观察到的实验现象是澄清石灰水变浑浊。 实验过程中发生的反应①碳和氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳，反应的符号表达式为。②澄清石灰水变浑浊的反应是二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，反应的符号表达式为。 9．竹与梅、兰、菊并称“花中四君子”，因其“挺拔修长、外直中通”，常被看作高雅之士的象征。“外直中通”的竹节内的气体是什么？某兴趣小组的同学对此开展了探究。 Ⅰ.收集竹内气体 (1)将装满水的矿泉水瓶倒置于水槽中，将打孔后的竹节置于水中，按照图A所示方法收集竹节内的气体。预先在瓶内装满水的目的是 。 Ⅱ.检验气体成分 (2)步骤①：将燃着的木条伸入集满气体的矿泉水瓶，木条持续燃烧一段时间， 说明气体中含氧气。 步骤②：请设计实验验证图B矿泉水瓶内的气体中含有二氧化碳 (操作、现象和结论)    Ⅲ.测定氧气含量 (3)步骤①：将集满气体的矿泉水瓶连接导管构成图C所示装置。若要将瓶内的气体排入集气瓶中，则水从 (选填 “a”或“b”)导管注入。    步骤②：将步骤①中的集满竹内气体的集气瓶组装成如图D所示装置，用电热棒引燃白磷，瓶内充满白烟，白磷熄灭后冷却至室温，测得实验数据如下表：    实验前的体积 实验后的体积 集气瓶内气体 量筒内蒸馏水 量筒内剩余蒸馏水 450 mL 90 mL 45.5 mL 白磷(P4)与红磷的燃烧产物相同，白磷燃烧的符号表达式为 ， 结合表内数据，计算竹内气体中氧气的体积分数为 (结果保留到0.1%)。 (4)集气瓶里预先装进的水，在实验中所起到的作用有 (填字母)。 a．加快集气瓶冷却 b．导管末端形成液封，防气体逸出 c．缓冲集气瓶内气压的骤然升高 【答案】(1)除去装置中的空气 (2)向集满气体的矿泉水瓶中加入少量的澄清石灰水，石灰水变浑浊，说明含有二氧化碳 (3) b 9.9% (4)abc 【详解】（1）预先在瓶内装满水，可除去其中的空气。 （2）二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，则可向集满气体的矿泉水瓶中加入少量的澄清石灰水，石灰水变浑浊，则说明其中含有二氧化碳。 （3）气体密度比水小，若向将瓶中的气体排入集气瓶中，则应将水从a口通入，则气体会从b中排出； 白磷燃烧生成五氧化二磷，反应的符号表达式为：； 进入集气瓶中的水的体积即为氧气的体积，则测得空气中氧气的体积分数为。 （4）a、集气瓶中的水能加快集气瓶冷却，符合题意； b、导管伸入液面以下，可防气体逸出，符合题意； c、白磷燃烧放热，则装置中的温度升高，压强增大，集气瓶中的水会被压入量筒中，从而缓解压强，符合题意。 故选abc。 10．某小组同学做镁在空气中燃烧的实验时，仔细观察发现生成物中有少许黑色固体，针对这一现象，进行了以下实验探究。 【探究目的】 (1) 。 【实验一】镁与氧气的反应 将镁带打磨，点燃，伸入盛满氧气的集气瓶中，产生大量白烟，生成白色固体。 (2)点燃前，用砂纸打磨镁带的目的是 (3)写出该反应的化学方程式： 。 实验结论：镁与氧气反应生成白色的氧化镁。 【实验二】镁与氮气的反应 (4)获取氮气： 分离空气的常用方法是将空气液化后再气化。液态空气气化时首先分离出氮气，则沸点： （选填“高于”、“等于”或“低于”）。 打磨镁带至光亮，点燃，伸入盛氮气的集气瓶中，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反应生成淡黄色的氮化镁（）。 【实验三】镁与水蒸气的反应 实验装置如下图所示：    (5)实验开始时，应先点燃A处酒精灯，等观察到水沸腾一段时间后，再点燃B处酒精灯，这样做的目的是 。 (6)生成的气体通入肥皂液中，用燃着的木条靠近肥皂泡，有爆鸣声，稍后有肥皂泡飘到空中，说明生成的气体是 （填化学符号）。 实验结论：镁粉能和水蒸气反应，但装置B中并没有产生黑色固体。 【实验四】镁与二氧化碳的反应 (7)把燃着的镁条插入二氧化碳的集气瓶中剧烈燃烧，发现在白烟中夹杂着大量黑色物质，该反应的化学方程式为 。 【探究结论】镁在空气中燃烧的实验时，生成物中少许黑色固体是碳。 【实验反思】 (8)本探究活动同学们对可燃物的燃烧有了新的认识，燃烧 需要氧气（填“一定”或“不一定”）。 (9)通过本次探究，我们知道镁能与氮气反应生成淡黄色的氮化镁（）固体。但在空气中燃烧镁条时很难观察到生成物中有淡黄色固体，原因是 。 【答案】(1)探究黑色固体是什么 (2)除去镁表面的氧化膜 (3) (4)低于 (5)排尽装置内的空气，避免镁和氧气等发生反应 (6)H2 (7) (8)不一定 (9)氮气化学性质不活泼，只有极少量的镁与氮气反应 【详解】（1）某小组同学做镁在空气中燃烧的实验时，仔细观察发现生成物中有少许黑色固体，针对这一现象，进行实验探究，所以探究目的是：探究黑色固体是什么。 （2）因为镁的化学性质较活泼，在空气是易氧化，故点燃前，用砂纸打磨镁带的目的是除去镁表面的氧化膜。 （3）镁在氧气中燃烧生成氧化镁，反应的化学方程式为。 （4）液态空气气化时首先分离出氮气，说明氮气的沸点低于氧气的。 （5）为了排尽装置内的空气，避免镁和氧气等发生反应，实验开始时，应先点燃A处酒精灯，等观察到水沸腾一段时间后，再点燃B处酒精灯。 （6）根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，结合生成的气体通入肥皂液中，用燃着的木条靠近肥皂泡，有爆鸣声，稍后有肥皂泡飘到空中，说明生成的气体是H2。 （7）把燃着的镁条插入二氧化碳的集气瓶中剧烈燃烧，发现在白烟中夹杂着大量黑色物质，根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，黑色物质应该是碳，故反应的化学方程式为。 （8）由镁可以在二氧化碳、氮气中燃烧可知，燃烧不一定需要氧气。 （9）由氮气化学性质不活泼，在空气中燃烧镁条时只有极少量的镁与氮气发生了反应，故很难观察到生成物中有淡黄色固体。 地 城 考点10 综合应用与计算 1．芯片被称为“现代工业的粮食”，高纯度的硅可用于制造计算机芯片。工业上常用焦炭在高温下和二氧化硅反应制取硅，主要反应为SiO2+2CSi+2CO↑。 (1)高温后固体质量减轻，是否遵守质量守恒定律 (填“是”或“否”)。 (2)硅在地壳中的含量居第 位，地壳中含量最多的金属元素和含量最多的非金属元素形成的化合物是 (化学式)。 (3)SiO2中硅元素与氧元素的质量比为 (写最简整数比)。 (4)根据化学方程式计算，若要制取5.6kg的硅，至少需要焦炭的质量是多少？(写出计算过程) 【答案】(1)是 (2) 二/2 Al2O3 (3)7:8 (4)4.8kg 解：设至少需要焦炭的质量为x。 答：若要制取5.6kg的硅，至少需要焦炭的质量是4.8kg。 【详解】（1）一切化学反应都遵守质量守恒定律，焦炭在高温下和二氧化硅反应制取硅，有新物质生成，属于化学变化，因此该反应遵守质量守恒定律，故填：是； （2）地壳中元素含量（前四位）由高到低依次是O、Si、Al、Fe，因此硅在地壳中的含量居第二位；地壳中含量最多的金属元素是铝，在化合物中显+3价，地壳中含量最多的非金属元素是氧，在化合物中显-2价，两者形成的化合物为氧化铝，其化学式为Al2O3，故填：二或2；Al2O3； （3）SiO2中硅元素与氧元素的质量比为28:(16×2)=7:8，故填：7:8； （4）见答案。 2．化学与生活、生产关系密切。 (1)食醋中含有醋酸(CH3COOH)。计算： ①一个醋酸分子中含有 个原子。 ②醋酸的相对分子质量为 。 ③醋酸中碳、氢元素的质量比为 (填最简整数比)。 ④醋酸中碳元素的质量分数为 。 (2)化学储氢材料研发是当下科技研究的热点之一。我国科学家发明了一种将甲烷(CH4)中的氢转化为氢气的工艺(原理如图所示)。 总反应的化学方程式为CH4+H2OCO+3H2。 理论上1000kg甲烷(CH4)与足量水蒸气反应生成氢气的总质量是多少？(请将计算过程写到答题卡上) 【答案】(1) 8 60 6：1 40% (2)解：设理论上1000kg甲烷和足量水蒸气反应生成氢气的总质量为x。 x=375kg 答：理论上1000kg甲烷和足量水蒸气反应生成氢气的总质量为375kg。 【详解】（1）①一个醋酸分子中含有2个碳原子、4个氢原子、2个氧原子，则一个醋酸分子中含有2+4+2=8个原子； ②醋酸的相对分子质量为12×2+1×4+16×2=60； ③醋酸中碳、氢元素的质量比为（12×2）：（1×4）=6：1； ④醋酸中碳元素的质量分数为。 （2）见答案。 3．如图为某补钙剂“碳酸钙片”的说明书，请根据说明书，回答下列问题： (1)该“碳酸钙片”属于 (填“纯净物”或“混合物”)。 (2)碳酸钙中钙原子和氧原子的个数比为 ，碳酸钙的相对分子质量是 ，碳酸钙中钙元素的质量分数是 。 (3)服用一片该“碳酸钙片”，相当于为人体补充钙元素 克(其它成分不含钙元素)。 (4)医生建议小明同学每天要补充钙元素1.2克，若小明每次服用该“碳酸钙片”2片，则每天需要服用 次。 (5)下列说法正确的是______。 A．青少年患佝偻病或老年人骨质疏松可以服用该补钙剂 B．人体需要补充钙元素时，服用该补钙剂越多越好 C．孕妇需要补钙时，不能服用该补钙剂 【答案】(1)混合物 (2) 1：3 100 40% (3)0.3 (4)2/二/两 (5)A 【详解】（1）该“碳酸钙片”含有碳酸钙、淀粉、糊精等多种物质，属于混合物； （2）碳酸钙（CaCO3）中钙原子和氧原子的个数比为1:3； 碳酸钙的相对分子质量是40+12+16×3=100； 碳酸钙中钙元素的质量分数是； （3）每片含有碳酸钙0.75g，其它成分不含钙元素，服用一片该“碳酸钙片”，相当于为人体补充钙元素0.75g×40%=0.3g； （4）医生建议小明同学每天要补充钙元素1.2克，若小明每次服用该“碳酸钙片”2片，则每天需要服用次； （5）A、幼儿及青少年缺钙易患佝偻病，老年人缺钙易患骨质疏松，青少年患佝偻病或老年人骨质疏松可以服用该补钙剂，故正确； B、人体需要补充钙元素时，服用该补钙剂要合理，并不是越多越好，过量长期服用可引起胃酸分泌反跳性增高，并可发生高钙血症，故错误； C、根据说明书，孕妇需要补钙时，可服用该补钙剂，故错误； 故选A。 4．纳米铁粉易燃、无污染，未来可替代现有传统燃料发电或作为汽车、船舶、航天的能源动力，极具发展前景。制备纳米铁粉的其中一种流程如图所示。 反应1： 反应22： (1)中硫、氧元素的质量比为 。 (2)将2.88g草酸亚铁置于玻璃管内，使其在分解，管内固体质量的变化如图所示，在 min时，草酸亚铁恰好完全分解，立即将管口烧熔封闭，该步操作的目的是 。理论上得到纳米铁粉的质量是多少 ？(写出计算过程) 【答案】(1)1∶2 (2) t3 防止生成的纳米铁粉在高温下被氧化 解：设理论上得到纳米铁粉的质量是x x=1.12g 答：理论上得到纳米铁粉的质量是1.12g。 【详解】（1）在FeSO4中，硫元素相对原子质量为32，氧元素相对原子质量为16，且有4个氧原子，所以硫、氧元素质量比为。 （2）由图可知，在t3 min时，固体质量不再减少，说明草酸亚铁恰好完全分解； 纳米铁粉在高温下易与空气中氧气反应被氧化，将管口烧熔封闭，可防止空气进入，避免生成的纳米铁粉在高温下被氧化； 根据草酸亚铁的质量进行计算，详见答案。 5．电解水制氢联合碳酸钙分解制备氧化钙，能减少碳排放，助力碳中和，该新方法的示意如图1所示。图2为反应器2中合成甲醇的微观示意图。 请回答下列问题： (1)碳酸钙中钙、碳、氧三种元素的原子个数比为 。 (2)碳酸钙的相对分子质量为 。 (3)碳酸钙中碳元素和氧元素的质量比是 。 (4)碳酸钙中钙元素的质量分数是 。 (5)50g碳酸钙中碳元素的质量为 g。 (6)根据图2写出合成甲醇（CH3OH）的符号表达式 。 (7)保持氢气化学性质最小的粒子是 （填化学符号）。 【答案】(1)1：1：3 (2)100 (3)1：4 (4)40% (5)20 (6) (7)H2 【详解】（1）碳酸钙（）中钙、碳、氧三种元素的原子个数比为1：1：3； （2）碳酸钙的相对分子质量为40+12+16×3=100； （3）碳酸钙中碳元素和氧元素的质量比是12：（16×3）=1：4； （4）碳酸钙中钙元素的质量分数是； （5）50g碳酸钙中碳元素的质量为50g×40%=20g； （6）根据图2，一氧化碳和氢气在催化剂和加热条件下反应生成甲醇，符号表达式为； （7）氢气是由氢分子构成的，保持氢气化学性质最小的粒子为氢分子，表示为H2。 6．如图为某厂生产的“盖天力”补钙片标签上的部分文字，请仔细阅读后回答下列问题： [主要原料]碳酸钙（），维生素D（其它配料不含钙元素） [功效成分]补钙每片含钙（以Ca计）500mg、维生素D  100IU [食用方法]每日一次，每次1片 [规    格]片 I.维生素种类较多，其中维生素的化学式为，试计算： (1)一个维生素分子由 个原子构成。 (2)维生素的相对分子质量为 。 (3)维生素中碳、氢、氧三种元素的质量比为 。（填最简比） Ⅱ. (4)每片钙片中含碳酸钙的质量为 g。 (5)若服用含的药物，与 葡萄糖酸钙[化学式]中钙元素的质量相等。 【答案】(1)73 (2)396 (3)84:11:4 (4)1.25 (5)21.5 【详解】（1）一个维生素分子由28+44+1=73个原子构成； （2）维生素D2的相对分子质量=12×28+1×44+16=396； （3）维生素中碳、氢、氧三种元素的质量比是：（12×28）：（1×44）：16=84：11：4； （4）碳酸钙中钙元素的质量分数为，则每片钙片中含碳酸钙的质量为； （5）设葡萄糖酸钙的质量为x，，解得 x=21.5g。 7．羰基铁粉在国防军工领域有重要应用，我国是少数几个掌握其生产技术的国家之一。制备羰基铁粉的过程如图1所示。    (1) Fe(CO)5中碳、氧元素的原子个数比为 ，质量比为 。 (2)反应2的化学方程式为。若要获得1l.2kg的羰基铁粉（Fe），则至少需要 kg Fe（CO）5。 (3)一定质量的Fe(CO)5分解生成羰基铁粉的质量随时间的变化如图2所示，则在 时Fe（CO）5恰好完全分解（填写“t1”“t2”“t3”“t4"）。 【答案】(1) 1:1 3：4 (2)39.2 (3)t3 【详解】（1）根据Fe(CO)5化学式可知，其中碳、氧元素的原子个数比=5：5=1:1；Fe(CO)5中碳、氧元素的质量比为（12×5）：（16×5）=3：4； （2）设：要获得1l.2kg的羰基铁粉（Fe），则至少需要 Fe(CO)5质量为x。 x=39.2kg。 答：若要获得1l.2kg的羰基铁粉（Fe），则至少需要39.2kg Fe(CO)5。 （3）由图可知，在t3时，羰基铁粉质量不再增加，Fe(CO)5恰好完全分解。 8．合成氨是重要的无机化工产品之一，在国民经济中占有重要地位，其中约有80%氨用来生产化学肥料，主要用于制造氮肥和复合肥料，例如尿素、硝酸铵、磷酸铵、氯化铵以及各种含氮复合肥。氨作为工业原料和氨化饲料，用量约占世界产量的。 (1)合成氨工艺需要用到氢气，在铁触媒作用下，用体积比为1：3的氮气和氢气合成氨气(NH3)，文字或符号表达式为 ，请写出氨气中氮元素的化合价为 。 (2)Fe3O4是铁触媒的主要成分，Fe3O4中Fe原子与O原子个数比为 。合成氨催化过程中因部分Fe3O4与H2反应使催化剂“失效”。在一定温度下可用O2将其“再生”，原理如下图所示。“再生”过程中铁元素的质量分数 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。 (3)N2是合成氨的重要原料。工业上可从空气中获得N2，利用空气中各成分的 不同将空气成分进行分离。 (4)NH4NO3是常见的化肥，对提高农作物产量有重要作用。请完成下列计算： ①NH4NO3中氮、氢、氧三种元素的质量比为 (最简整数比)。 ②请通过计算分析，该化肥广告是否虚假？ (写出计算过程) XX化肥——全国最强 净重：50kg/袋 主要成分：NH4NO3 含氮量：38% 【答案】(1) / -3 (2) 变小 (3)沸点 (4) NH4NO3中氮元素的质量分数为，可知该化肥广告虚假 【详解】（1）氮气和氢气在铁触媒作用下反应生成氨气，文字表达式为：，符号表达式为； 化合物中元素正负化合价之和为0，氨气（NH3）中氢元素显+1价，设氮元素的化合价为x，则，解得x=-3。 （2）Fe3O4中Fe原子与O原子个数比为； “再生” 过程中，FeO与O2反应生成Fe3O4，反应后固体中氧元素质量增加，铁元素质量不变，则铁元素质量分数变小。 （3）工业上利用空气中各成分沸点不同，采用分离液态空气的方法获得N2。 （4）①NH4NO3中氮、氢、氧三种元素的质量比为。 ②见答案。 9．乙烯C2H4是重要的化工原料。我国科学家根据植物光合作用原理，研制出类叶绿素结构的“串联催化体系”，可以在太阳光和催化剂作用下分解水，再联合CO2制C2H4如图所示。 (1)反应1化学方程式为 ，与电解水制氢相比，该方法的优点是 。 (2)乙烯中碳元素和氢元素的质量比为 。 (3)若反应1中生成的36gH2参与到反应2：2CO2+6H2=C2H4+4H2O，则生成C2H4的质量为多少？（写出计算过程） (4)科学家们在设计反应器时，将反应器也做成像树叶一般的扁平式结构，请结合图，分析这种设计的目的是 。 (5)反应2生成的水全部循环利用，为使该过程持续发生，反应1还需要不断补充水，其原因是 。 【答案】(1) 节能环保 (2)6：1 (3)解：设生成C2H4的质量为x， x=84g 答：生成C2H4的质量为84g。 (4)增大光照面积 (5)反应②中H2与CO2反应生成水，而反应①需要水来分解产生H2和O2，根据化学方程式，反应①中消耗水的量大于反应②中生成水的量 【详解】（1）反应1为水在太阳光和催化剂1的作用下反应生成氢气和氧气，化学方程式为； 该转化过程可直接利用太阳能分解水，不需额外消耗电能，节能环保； （2）乙烯（C2H4）中碳、氢元素的质量比为（12×2）：（1×4）=6：1； （3）见答案； （4）反应需要光照，将反应器做成像树叶一般的扁平式结构，能增大光照面积，使反应更快更充分； （5）反应②中H2与CO2反应生成水和乙烯，而反应①需要水来分解产生H2和O2，反应①化学方程式为；反应②化学方程式为；由化学方程式可知，反应①生成2个氢分子，消耗2个水分子，即反应①生成6个氢分子，消耗6个水分子，而反应②消耗6个氢分子，生成4个水分子，反应①中消耗水的量大于反应②中生成水的量，所以反应②生成的水全部循环利用，为使该过程持续发生，反应①还需要不断补充水。 10．纳米铁粉具有易燃、无污染的特性，是一种极具实际应用价值和发展前景的新型燃料。制备纳米铁粉的其中一种流程如图1所示。 反应1： 反应2： (1)中铁元素的质量分数为 (保留一位小数)。 (2)将草酸亚铁()置于玻璃管内，使其在发生分解反应，化学方程式如反应2，则反应2中为 (填化学式)。管内固体质量随加热时间变化情况如图2所示， 在 时，草酸亚铁恰好完全分解。 (3)的草酸亚铁，理论上可得到纳米铁粉的质量是多少？(写出计算过程) (4)下图是不同状态的铁在空气中燃烧的现象，你能得出什么信息？ 。 【答案】(1) (2) (3)解：设理论上可得到纳米铁粉的质量为。 答：理论上可得到纳米铁粉的质量为。 (4)物质与氧气的接触面积越大，越容易燃烧 【详解】（1）铁元素的质量分数为：； （2）反应2中反应前铁、碳、氧原子个分别为1、2、4，反应后，除2X外，只含有1个铁原子，故2X中含有2个碳和4个氧原子，故X为二氧化碳，化学式为：CO2； 由2图可知，当加热时间到t3后固体质量不再减轻，所以此时草酸亚铁恰好完全分解，故填：t3； （3）见答案； （4）由图可以得出结论：物质与氧气的接触面积越大，越容易燃烧。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $