专题02 空气和水资源（期中专项训练）九年级化学上学期新教材沪教版

专题02 空气和水资源 题型1 拉瓦锡测定空气组成的实验 题型2 红磷燃烧测定空气中氧气含量（重点） 题型3 测定空气中氧气含量的其它实验（难点） 题型4 空气的成分及含量 题型5 空气中各成分的用途 题型6 空气污染与防治 题型7 纯净物和混合物 题型8 氧气的性质和自然界的氧循环 题型9 物质在氧气中燃烧（重点） 题型10 不同物质与氧气反应的比较（重点） 题型11 氧气的实验室制取（重点） 题型12 实验室制取氧气的操作正误判断（难点） 题型13 实验室制取氧气仪器和装置选择（重点） 题型14 实验室制取氧气的综合考查 题型14 催化剂和催化作用 题型15 有关催化剂的探究实验 题型16 化学反应分类 题型17 探究简易供氧器的制作 题型18 工业制取氧气 题型19 水的电解实验（重点） 题型20 氢气的燃烧及验纯 题型21 过滤操作（重点） 题型22 自来水的生产过程 题型23 几种常用的净水方法（难点） 题型24 简易净水器 题型25 硬水和软水 题型26 水资源的综合利用 题型1 拉瓦锡测定空气组成的实验 易错提醒： 拉瓦锡实验用汞和氧气反应，结论是空气是由氮气和氧气组成的。解题关键是理解实验原理，知道实验现象与结论的关联性。 1.【实验原理】拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分，在曲颈甑中加热汞的目的是消耗空气中的 A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．水蒸气 【答案】B 【详解】拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分，在曲颈甑中加热汞的目的是消耗空气中的氧气，汞和氧气在加热条件下反应生成氧化汞，故选：B。 2.【现象推导结论】拉瓦锡利用如图实验研究空气成分，下列说法合理的是 A．汞槽和曲颈甑中汞的作用都是消耗氧气 B．曲颈甑中的汞量过少不影响测定结果 C．结束加热后不需冷却，立即测量玻璃钟罩中汞柱上升的高度 D．实验结束后，发现曲颈甑中剩余气体不支持燃烧，说明空气为混合物 【答案】D 【详解】A、曲颈甑中汞在加热条件下与氧气反应生成氧化汞，汞槽中汞的作用是形成液封，说法错误，不符合题意； B、曲颈甑中的汞量过少，则曲颈甑中的氧气不能完全反应，从而影响测定结果，说法错误，不符合题意； C、结束加热后不冷却，立即测量玻璃钟罩中汞柱上升的高度，此时剩余气体在受热状态下，处于膨胀状态，会使测定结果偏小，应在冷却至室温后再测定，说法错误，不符合题意； D、实验结束后，发现曲颈甑中剩余气体不支持燃烧，说明空气中至少存在两种物质，进一步说明空气为混合物，说法正确，符合题意。 故选：D。 3.【实验中试剂的作用】拉瓦锡利用如图实验研究空气成分，下列说法合理的是 A．汞槽和曲颈甑中汞的作用都是消耗氧气 B．将曲颈甑中的汞换成木炭不影响测定结果 C．结束加热后不需冷却，立即测量玻璃钟罩中汞柱上升的高度 D．实验结束后，发现曲颈甑中剩余气体不支持燃烧，说明空气为混合物 【答案】D 【详解】A、曲颈甑中汞在加热的条件下，与氧气反应，且生成物为固体；汞槽中汞隔绝氧气，形成液封，不会消耗氧气，错误； B、木炭在空气中燃烧生成二氧化碳，二氧化碳是气体，化学反应前后，压强的变化不大，无法测定空气中氧气的含量，错误； C、结束加热后，应等冷却至室温后，测量玻璃钟罩中汞柱上升的高度，否则气体受热膨胀，占据了一定的体积，会导致测定结果偏小，错误； D、空气中氧气与汞反应，剩余气体不支持燃烧，说明存在两类物质，至少由两种物质组成，空气为混合物，正确。 故选D。 题型2 红磷燃烧测定空气中氧气含量（重点） 易错提醒： 理清实验原理、药品选择依据、实验现象、实验结论、实验注意点、误差的分析等。 1.【实验过程的描述】仿照拉瓦锡定量研究空气组成的原理，设计如图实验。对其实验过程描述正确的是 A．红磷燃烧产生大量白雾 B．燃烧匙伸入的速度过慢，会影响测定结果 C．红磷的量越多，水倒流入集气瓶中的水越多 D．燃烧匙中的红磷可以换成木炭达到实验目的 【答案】B 【详解】A、红磷燃烧，产生大量白烟，而不是白雾，该选项描述不正确； B、燃烧匙伸入过慢，会有空气受热逸出，则会使结果偏大，该选项描述正确； C、该实验中，红磷要过量，目的为将氧气完全消耗，但并不是红磷量越多，氧气的量就越大，该选项描述不正确； D、木炭燃烧生成二氧化碳气体，装置中的压强几乎不变，则无法测定空气中氧气的含量，该选项描述不正确。 故选B。 2.【实验注意点】如图是小组同学测定空气中氧气含量的实验装置，回答下列问题。 (1)为提高实验结果的准确性，加入试剂之前，应进行的操作是 。 (2)点燃红磷前，需要用弹簧夹夹紧乳胶管，原因是 。 (3)实验中红磷燃烧的现象是 ，发生反应的文字表达式为 。 (4)待红磷熄灭并冷却至室温，打开弹簧夹，可以看到烧杯中的水被吸入集气瓶中，原因是 。 (5)该实验能得出氮气具有的一条物理性质是 。 【答案】(1)检查装置气密性 (2)防止红磷燃烧放热使装置内压强增大，造成气体外逸 (3) 产生大量白烟，放出热量 红磷+氧气五氧化二磷 (4)红磷燃烧消耗装置内氧气，使集气瓶内压强减小，在大气压的作用下，烧杯中的水被吸入集气瓶中 (5)难溶于水 【详解】（1）该实验有气体参与反应，故为提高实验结果的准确性，加入试剂之前，应进行的操作是检查装置气密性； （2）用弹簧夹夹紧乳胶管是为了防止红磷燃烧放热使装置内压强增大，造成气体外逸； （3）红磷燃烧产生大量白烟，放出热量，红磷和氧气燃烧生成五氧化二磷，文字表达式为：红磷+氧气五氧化二磷； （4）红磷燃烧消耗装置内氧气，使集气瓶内压强减小，在大气压的作用下，烧杯中的水被吸入集气瓶中； （5）红磷燃烧消耗氧气后，水倒吸进集气瓶中，约占瓶内的五分之一，水不再继续进入，说明氮气难溶于水。 3.【误差分析】某班同学用如下图所示的装置测定空气中氧气的含量。实验结束后，甲同学的集气瓶内液面上升明显大于瓶内空气体积的，乙同学的集气瓶内液面上升明显小于瓶内空气体积的，下列对这两种现象解释合理的是 ①甲同学可能没夹紧弹簧夹    ②甲同学可能没塞紧橡胶塞 ③乙同学所用红磷的量可能不足    ④乙同学可能插入燃烧匙太慢 A．①②③④ B．只有①③ C．只有②④ D．只有①②③ 【答案】B 【详解】①若甲同学没夹紧弹簧夹，反应放出大量的热，装置内压强增大，有空气从导管逸出，因此装置冷却后进入的水多，使测定结果偏大，说法正确； ②若甲同学未塞紧瓶塞，装置漏气，在冷却过程中有外界的空气进入瓶中，使测定结果偏小，说法错误； ③若乙同学使用红磷的量不足，不能完全消耗装置内的氧气，使测定结果偏小，说法正确； ④若乙同学插入燃烧匙速度太慢，会使集气瓶中的部分气体受热膨胀逸出，导致测定结果偏大，说法错误； 故解释合理的只有①③。 故选B。 4.【改进实验】为测定空气中氧气的含量，某同学将教材实验改进后的装置如图，(部分夹持装置已略)实验前弹簧夹已夹紧，实验时引燃红磷后便熄灭酒精灯。下列说法不正确的是 A．红磷燃烧的化学方程式可以表示为：4P+5O22P2O5 B．红磷熄灭装置冷却至室温，打开弹簧夹，注射器活塞先向右移动再向左移动 C．实验结束后试管内气体的主要成分为氮气 D．改进后的装置能减少测量误差，且对环境更友好 【答案】B 【详解】A、红磷和氧气在点燃的条件下生成五氧化二磷，反应的化学方程式为：4P+5O22P2O5，故选项说法正确； B、待红磷熄灭并冷却至室温，打开弹簧夹，注射器内压强变小，所以注射器活塞向左移动，故选项说法错误； C、氧气与红磷反应，所以实验结束后试管内气体的主要成分为氮气，故选项说法正确； D、改进后的装置能减少测量误差，且对环境更友好，故选项说法正确； 故选：B。 题型3 测定空气中氧气含量的其它实验（难点） 易错提醒： 选择试剂的依据：能与空气中的氧气反应，且不生成气体。 1.【数字化实验】图1所示装置可用于测定空气中氧气的含量。其中与集气瓶相连的压强传感器等电子设备能将集气瓶内气体压强精确地记录并保存下来。图2、图3是红磷、木炭分别在该装置中燃烧测得的压强-时间关系图（装置气密性良好，是集气瓶内初始压强，p和分别是反应结束后恢复到室温时集气瓶内的压强。已知相同条件下集气瓶中气体的压强与气体分子数成正比），下列说法错误的是 A．燃烧匙内所装红磷的用量对实验结果是有影响的 B．两个反应开始时集气瓶中压强瞬间变大均是由燃烧瞬间产生了大量气体引起的 C．图3中，是因为反应过程中消耗的氧气分子数与生成的二氧化碳分子数相等 D．若图2中，则可推出氧气约占空气总体积的21% 【答案】B 【详解】A、红磷的用量不足，不能将集气瓶内的氧气完全消耗，会使实验结果偏小，所以燃烧匙内所装红磷的用量对实验结果是有影响的，正确； B、红磷燃烧生成五氧化二磷固体，没有气体生成，两个反应开始时集气瓶中压强瞬间变大是由燃烧放热，使气体受热膨胀引起的，错误； C、木炭燃烧生成二氧化碳，反应过程中消耗的氧气分子数与生成的二氧化碳分子数相等，所以图 3 中p1=p0​，正确； D、若图 2 中p=0.79p0，则氧气约占空气总体积的，即 21%，正确。 故选B。 2.【其他试剂的实验】某同学借助氧气传感器在密闭装置中进行如图所示实验，观察实验现象并分析氧气含量随时间变化的曲线图。下列说法不正确的是 A．铜在加热条件下能与氧气反应 B．实验过程中，固体由红色逐渐变黑 C．拐点至终点所对应的时间范围内，装置内物质的总质量逐渐减少 D．实验过程中，装置内固体中铜元素的质量分数减小 【答案】C 【详解】A、加热过程中氧气含量减少，说明铜在加热条件下能与氧气发生化学反应，故选项说法正确； B、铜在加热条件下与氧气反应生成氧化铜，实验过程中，固体由红色逐渐变黑，故选项说法正确； C、在密闭装置中进行实验，化学反应遵循质量守恒定律。拐点 C 至终点 D 所对应的时间范围内，铜与氧气发生反应生成氧化铜，但装置内物质的总质量不变，故选项说法错误； D 、由质量守恒定律可知，实验过程中，装置内固体中铜元素的质量不变，但铜与氧气反应生成氧化铜，固体质量增加，则固体中铜元素的质量分数减小，故选项说法错误； 故选：C。 3.【综合考查】兴趣小组的同学分别利用下列两种物质与装置测定空气中氧气的含量(装置气密性良好)。 【实验一】如下图甲，集气瓶中空气的体积为200mL，氧气传感器测得集气瓶内氧气的体积分数变化曲线如图乙所示。 (1)实验开始时，用酒精灯加热粗铜丝，其目的是 。 (2)小明提出“倒吸入集气瓶中水的体积除以200mL等于空气中氧气的含量”。据图乙分析，此说法是否正确，你的理由是 。 【实验二】食品脱氧剂(以铁粉为主的物质组成)能通过化学反应除去密闭包装袋中的氧气，使食品处于无氧状态。同学们用如图装置进行实验来测定空气中氧气的含量。下表是实验过程中记录的有关数据： 实验所需的时间/min 0 5 10 30 35 45 量筒中液面的刻度/mL 50 35 27.5 19.7 19.7 19.7 (3)据表中数据推算，广口瓶中氧气的体积分数约是 。 (4)若食品脱氧剂量不足，则会使测量结果 (填“偏大”“偏小”或“不变”) (5)与白磷燃烧法相比，用脱氧剂测定空气中氧气含量的优点是 。 【答案】(1)引燃白磷 (2)不正确，白磷不能耗尽装置中的氧气 (3)20.2% (4)偏小 (5)能够将装置内的氧气完全除尽 【详解】（1）加热粗铜丝，能利用铜丝的导热性，引燃白磷。 （2）由图可知，最终氧气没有消耗完，而倒吸入集气瓶中水的体积即为消耗的氧气的体积，则倒吸入集气瓶中水的体积除以200mL不等于空气中氧气的含量，说法错误。 （3）量筒中减少的水的体积即为氧气的体积，则150mL广口瓶中氧气的体积分数约为。 （4）若食品脱氧剂量不足，则氧气不能完全消耗，会使测量结果偏小。 （5）与燃烧红磷相比，用脱氧剂测定空气中氧气含量的优点是节约能源、更环保，能消耗氧气更加彻底，使测量结果更准确。 题型4 空气的成分及含量 易错提醒： 空气中各成分含量以体积分数计，不是质量分数； 1.【体积分数饼形图】如图为空气成分示意图（按体积分数计算）。下列说法不正确的是 A．a表示氮气 B．b的化学性质比a稳定 C．其他气体包括水蒸气、二氧化碳和稀有气体等 D．空气是由多种气体组成的混合物 【答案】B 【详解】A、氮气约占空气体积的78%，故a表示氮气，不符合题意； B、氧气约占空气体积的21%，故b表示氧气，氧气化学性质比较活泼，符合题意； C、空气由氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳、水蒸气等组成，故其他气体包括水蒸气、二氧化碳和稀有气体等，不符合题意； D、空气是由氮气、氧气等多种气体组成的混合物，不符合题意。 故选B。 2.【各成分体积分数比较】空气的成分是①氧气②氮气③稀有气体④二氧化碳及其他气体杂质。按体积分数由少到多顺序排列正确的是 A．①②③④ B．②①③④ C．①②④③ D．④③①② 【答案】D 【详解】空气中各成分按体积计算，氮气约占78%、氧气约占21%、稀有气体约占0.94%、二氧化碳约占0.03%、其他气体和杂质约占0.03%，故按体积分数由少到多顺序排列为④③①②，故选：D。 3.【含量最高】空气中含量最高且能用于食品防腐的气体是 A．氧气 B．氮气 C．二氧化碳 D．稀有气体 【答案】B 【详解】A、氧气大约占空气体积的21%，氧气用途有：支持燃烧和供给呼吸，不能防腐，故选项错误； B、氮气大约占空气体积的78%，氮气的化学性质不活泼，可以充入食品包装袋内可以防腐，故选项正确； C、二氧化碳大约占空气体积的0.03%，含量较少，故选项错误； D、稀有气体大约占空气体积的0.94%，含量较少，故选项错误。 故选B。 题型5 空气中各成分的用途 易错提醒：空气中各成分的用途要与性质相对应。氧气能供给呼吸、支持燃烧，可用于医疗急救、气焊、气割；氮气可用作保护气，制造硝酸和氮肥，也可以进行冷冻治疗；稀有气体可用于制造电光源、照明灯、闪光灯、霓虹灯等。 1.【氧气用途】关于氧气用途的叙述错误的是 A．氧气可用于医疗急救 B．氧气可用于炼钢工业 C．液态氧用作宇航飞行器发动机的燃料 D．氧气可用于气焊、气割 【答案】C 【详解】A、氧气能供给呼吸，可用于医疗急救，该叙述正确； B、氧气能支持燃烧，可用于炼钢工业，使燃料充分燃烧，提高炉温等，该叙述正确； C、液态氧具有助燃性，没有可燃性，不能用作宇航飞行器发动机的燃料，该叙述错误； D、氧气能支持燃烧，可用于气焊、气割，利用可燃气体与氧气反应产生的高温来熔化金属等，该叙述正确。 故选C。 2.【稀有气体用途】空气是一种宝贵的资源，各成分都具有广泛的用途｡下列不属于稀有气体用途的是 A．制电光源 B．做保护气 C．制造氮肥 D．制冷冻机 【答案】C 【详解】A、稀有气体充入灯泡能发出不同颜色的光，可以制造多种用途电光源，正确； B、稀有气体化学性质稳定，可以用作保护气，正确； C、氮气中含有氮元素，可制造氮肥，属于氮气的用途，错误； D、稀有气体中的氦气可用于制造低温环境的氦冷冻机，正确。 故选：C。 3.【各成分用途综合考查】下列关于空气及其成分的说法不正确的是 A．氧气能供给人和动植物呼吸 B．空气中氮气的质量分数约为78% C．食品包装中充入氮气可防腐 D．稀有气体可作焊接金属的保护气 【答案】B 【详解】A、空气中的氧气能供给人和动植物呼吸，故正确； B、空气中氮气的体积分数约为78%，不是质量分数，故错误； C、氮气的化学性质稳定，在食品包装中充入氮气可防腐，故正确； D、稀有气体的化学性质稳定，可作焊接金属的保护气，故正确； 故选B。 题型6 空气污染与防治 易错提醒： 二氧化碳不是空气污染物。酸雨是二氧化硫和二氧化氮引起的。 1.【空气污染物】空气质量关系着每个人的健康，下列气体属于空气污染物的是 A．氮气 B．二氧化碳 C．一氧化碳 D．稀有气体 【答案】C 【详解】目前计入空气质量评价的主要污染物为：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物（粒径小于等于10微米的颗粒物，称PM10）、细颗粒物（粒径小于等于2.5微米的颗粒物，称PM2.5）和臭氧等，氮气、稀有气体、二氧化碳都是空气的成分，不是空气的污染物，一氧化碳有毒性，属于空气污染物，故选：C。 2.【空气质量日报】A城区某日的空气质量日报如图所示，下列说法错误的是 A．当日CO未对A城区空气造成污染 B．报告中的SO2、NO2与酸雨的形成有关 C．当日的首要污染物为可吸入颗粒物(PM10) D．“污染指数”越大表示空气的质量越好 【答案】D 【详解】A、如图的空气质量报告中，CO污染指数为0，所以当日CO未对A城区空气造成污染，不符合题意； B、报告中的SO2、NO2均能与水反应生成酸性物质，导致酸雨的发生，不符合题意； C、由图可知，可吸入颗粒物（PM10）的污染指数最大，故当日的首要污染物为可吸入颗粒物（PM10），不符合题意； D、“污染指数”越大，空气污染越严重，空气质量越差，符合题意。 故选D。 3.【空气污染指数】下列关于空气及其成分的说法中，正确的是 A．稀有气体没有任何使用价值 B．空气污染指数越大、质量级别越高说明空气质量越好 C．目前计入空气污染指数的有害气体主要包括、、以及臭氧等 D．空气中氧气含量较高且化学性质活泼 【答案】D 【详解】A、稀有气体含量很少，但是用途广泛，如稀有气体通电时能发出不同颜色的光，可用于制作不同用途的电光源，不符合题意； B、空气污染指数（如AQI）是衡量空气质量的指标，空气污染指数越大，质量级别越高，说明污染物越多，说明空气质量越差，不符合题意； C、二氧化硫、二氧化氮均能与水反应生成酸性物质，均会导致酸雨的发生，臭氧具有强氧化性，它们均属于空气污染物，二氧化碳是空气的组成成分之一，不属于空气污染物，不符合题意； D、氧气约占空气体积的21%，含量较高，且氧气化学性质比较活泼，能与许多物质反应，符合题意。 故选D。 题型7 纯净物和混合物 易错提醒： 纯净物和混合物的区别：是否由一种物质组成。 1.【学科观念】分类观是一种化学观念，下列按纯净物、混合物顺序排列的是 A．红磷、水银 B．C60、可乐 C．生铁、矿泉水 D．可燃冰、干冰 【答案】B 【详解】A、红磷、水银都是由一种物质组成的，都属于纯净物，故错误； B、C60是由一种物质组成的，属于纯净物，可乐中含有水、碳酸等多种物质，属于混合物，故正确； C、生铁是铁合金，属于混合物，矿泉水中含有水和多种矿物质，属于混合物，故错误； D、可燃冰”其主要成分是甲烷水合物，还含有少量的CO2等气体，则“可燃冰”属于混合物，干冰是由一种物质组成的，属于纯净物，故错误； 故选：B。 2.【判断纯净物与混合物】下列各组物质中，前者属于混合物，后者属于纯净物的是 A．稀有气体、液氧 B．冰水混合物、海水 C．五氧化二磷、纯净的空气 D．澄清的石灰水、清澈的泉水 【答案】A 【详解】A、稀有气体由氦、氖、氩、氪、氙等气体组成的，属于混合物；液氧是由一种物质组成的，属于纯净物，故A符合题意； B、冰水混合物是由水一种物质组成的，属于纯净物；海水是由水和多种溶于水的物质混合而成的，属于混合物，故B不符合题意； C、五氧化二磷是由一种物质组成的，属于纯净物；纯净的空气是由氮气、氧气等多种物质组成的，属于混合物，故C不符合题意； D、澄清的石灰水中含有氢氧化钙和水，属于混合物；清澈的泉水中含有水和多种溶于水的物质，属于混合物，故D不符合题意； 故选：A。 3.【从微观角度判断纯净物与混合物】某同学在黑板上组合表示物质粒子的示意图，图中“”和“”分别表示两种不同的原子。其中表示混合物的是 A．B． C． D． 【答案】C 【详解】A、该图表示的是由同种分子构成的物质，属于纯净物，不符合题意； B、该图表示的是由同种原子构成的物质，属于纯净物，不符合题意； C、该图表示的是由两种不同的分子构成的物质，属于混合物，符合题意； D、该图表示的是由同种分子构成的物质，属于纯净物，不符合题意。 故选：C。 题型8 氧气的性质和自然界的氧循环 易错提醒： 物理性质：无色、无臭的气体，密度比空气略大，不易溶于水；化学性质：氧化性。能支持燃烧；自然界中光合作用产生氧气，呼吸作用和燃烧消耗氧气。 1.【物理性质】与世间万物如影随形，动植物呼吸、燃料燃烧、钢铁冶炼等都需要。下列有关的说法错误的是 A．在标准状况下，是无色、无味的气体 B．鱼类能在水中生存是因为水中溶有少量 C．物质和发生化学反应的速度有快慢之分 D．将木炭放入盛有的集气瓶中，木炭立即燃烧起来 【答案】D 【详解】A、在标准状况下， O2 是无色、无味的气体，故A说法正确； B、氧气可以供给呼吸，鱼类能在水中生存是因为水中溶有少量 O2 ，故B说法正确； C、物质和 O2 发生化学反应的速度有快慢之分，物质与氧气发生的缓慢的不易察觉的反应，属于缓慢氧化，物质与氧气发生剧烈的反应，属于剧烈氧化，故C说法正确； D、将木炭放入盛有 O2 的集气瓶中，木炭不会燃烧，将红热的木炭放入盛有氧气的集气瓶中，木炭会立即燃烧起来，故D说法错误； 故选：D。 2.【化学性质】下列关于氧气的描述不正确的是 A．通常状况下，氧气是一种无色、无味的气体 B．氧气是一种密度比空气密度略小的气体 C．氧气化学性质活泼，能与很多物质发生化学反应 D．氧气常用于医疗急救和支持物质燃烧 【答案】B 【详解】A、通常状况下，氧气是一种无色、无味的气体，A正确； B、氧气是一种密度比空气密度略大的气体，B错误； C、氧气化学性质活泼，能与很多物质发生化学反应，C正确； D、氧气可供给呼吸、具有助燃性，所以氧气常用于医疗急救和支持物质燃烧，D正确。 故选：B。 3.【自然界的氧循环】关于自然界中的“氧循环”，下列说法不正确的是 A．动植物的呼吸和燃料燃烧都消耗氧气，所以大气中氧气的含量越来越少 B．自然界中产生氧气的途径主要是植物的光合作用 C．自然界通过“氧循环”为生态系统的正常运转提供了可靠的资源保障 D．自然界中的“氧循环”构建了陆地、海洋和大气等环境的物质和能量平衡 【答案】A 【详解】A、动植物的呼吸和燃料燃烧确实消耗氧气，但植物的光合作用会产生氧气，在自然界中，这两个过程处于动态平衡，大气中氧气的含量基本保持稳定，并非越来越少，故选项说法不正确； B、植物的光合作用是将二氧化碳和水转化为有机物，并释放出氧气，是自然界中产生氧气的主要途径，故选项说法正确； C、生态系统中生物的生存离不开氧气，自然界通过"氧循环"不断提供氧气，为生态系统的正常运转提供了可靠的资源保障，故选项说法正确； D、在陆地、海洋和大气等环境中，氧元素参与了众多的物质循环和能量转换过程，"氧循环"构建了这些环境的物质和能量平衡，故选项说法正确。 故选：A。 题型9 物质在氧气中燃烧（重点） 易错提醒： 物质在氧气中燃烧比在空气中更旺；描述实验现象时不能出现生成物的名称。 1.【铁丝燃烧】在做铁丝在纯氧中燃烧的实验时，下列有关该实验叙述正确的是 A．点燃系在细铁丝下端的火柴，立即伸入盛有氧气的集气瓶中 B．观察到铁丝在氧气中燃烧的现象是剧烈燃烧，火星四射，生成黑色的四氧化三铁固体 C．集气瓶底部少量的水不可以用细沙代替 D．铁丝绕成螺旋状是为了增大铁丝与氧气的接触面积使燃烧更充分 【答案】D 【详解】A、点燃系在细铁丝下端的火柴，待火柴快燃尽时再伸入盛有氧气的集气瓶中，主要是为了防止火柴燃烧消耗氧气过多，导致反应现象不明显，说法错误，不符合题意； B、观察到铁丝在氧气中燃烧的现象是剧烈燃烧，火星四射，放出大量热，生成一种黑色固体，生成黑色的四氧化三铁固体是实验结论而不是实验现象，说法错误，不符合题意； C、集气瓶底部少量的水可以用细沙代替，说法错误，不符合题意； D、铁丝绕成螺旋状是为了增大铁丝与氧气的接触面积使燃烧更充分，说法正确，符合题意。 故选：D。 2.【木炭燃烧】氧气的化学性质比较活泼，能支持燃烧，如图是木炭在氧气中燃烧的示意图，请你回答下列问题。 (1)在进行图C所示的实验时，为了使木炭和氧气充分反应，应该进行的操作是 。 (2)实验中观察到木炭在氧气里燃烧比在空气里燃烧更旺说明了 。 (3)图D所示的实验中，观察到的现象是 ，说明木炭在氧气中燃烧生成了 气体。 【答案】(1)将木炭由瓶口向下缓慢插入 (2)氧气的浓度越高，燃烧越剧烈 (3) 澄清石灰水变浑浊 二氧化碳 【详解】（1）在进行图C所示的实验时，为了使木炭和氧气充分反应，应将木炭由瓶口向下缓慢插入到集气瓶的中下部，若插入过快会使集气瓶中上部氧气没有与木炭反应就膨胀逸出； （2）实验中观察到木炭在氧气里燃烧比在空气里燃烧更旺，说明物质燃烧的剧烈程度与氧气的浓度有关，氧气的浓度越高，燃烧越剧烈； （3）木炭燃烧生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，故图D所示的实验中，观察到澄清石灰水变浑浊，说明木炭在氧气中燃烧生成了二氧化碳气体。 3.【镁条燃烧】下列物质能在空气中剧烈燃烧，发出耀眼白光的是 A．铁丝 B．蜡烛 C．镁条 D．木炭 【答案】C 【详解】A、铁丝在空气中不能剧烈燃烧，只能被烧红，不会发出耀眼白光。A错误。 B、蜡烛燃烧时发出黄色火焰，并伴有黑烟，但火焰不耀眼。B错误。 C、镁条在空气中能剧烈燃烧，发出耀眼白光。C正确。 D、木炭燃烧时发出红光，并产生少量火焰，但光不耀眼。D错误。 故选C。 4.【蜡烛燃烧】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。 5.【纳米铁粉燃烧】纳米铁粉在空气中能自燃并生成一种红色氧化物。结合铁丝在空气中不能燃烧，而在氧气中能剧烈燃烧的事实，某同学得出的下列结论中，不正确的是 A．纳米铁粉在空气中自燃的红色产物不是四氧化三铁 B．相同的反应物在不同条件下生成物可能不同 C．铁丝在空气中不能燃烧是因为温度不够 D．反应物间的接触面积大小是反应能否发生的因素之一 【答案】C 【详解】A、四氧化三铁是黑色固体，纳米铁粉在空气中自燃生成红色氧化物，所以不是四氧化三铁 ，该选项正确； B、铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁；纳米铁粉在空气中能自燃，生成红色氧化物，说明相同反应物在不同条件下生成物可能不同 ，该选项正确； C、铁丝在空气中不能燃烧，是因为空气中氧气含量相对较少，而不是温度不够 ，该选项错误； D、纳米铁粉与空气接触面积大，能自燃，铁丝与空气接触面积相对小，不能在空气中燃烧，说明反应物间接触面积大小是反应能否发生的因素之一 ，该选项正确。 故选：C。 题型10 不同物质与氧气反应的比较（重点） 易错提醒： 不同的物质在氧气中燃烧现象不同，氧气含量越高，反应越剧烈； 1.【实验现象描述】下列对有关实验的现象描述正确的是 A．红磷在空气中剧烈燃烧，有白雾生成 B．红热木炭放入盛有氧气的集气瓶中，发出白光，产生气体 C．铁丝伸入盛有氧气的集气瓶中，火星四射，生成黑色固体 D．蜡烛在氧气中燃烧时，发出白光，生成水和二氧化碳气体 【答案】B 【详解】A、红磷在空气中燃烧,产生大量的白烟,而不是白雾。选项错误； B、红热木炭伸入盛有氧气的集气瓶中,发出白光、放出热量，产生气体。选项正确； C、铁丝需引燃并达到着火点才能燃烧，铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成一种黑色固体。选项错误； D、蜡烛在氧气中燃烧,发出白光，集气瓶内壁有小水珠，瓶内澄清石灰水变浑浊。水和二氧化碳是实验结论而不是实验现象。选项错误； 故选：B。 2.【燃烧对比】某同学做氧气的性质实验，回答有关问题。 【实验过程】 (1)①用排水法收集好氧气。 ②用坩埚钳夹取一小块木炭，在酒精灯上加热到发红，缓慢伸入到盛满氧气的集气瓶中。燃烧停止后，向集气瓶中加入少量澄清石灰水，振荡2-3次，观察到 。 ③将细铁丝绕成螺旋状，用坩埚钳夹持，在酒精灯上加热。待铁丝红热后迅速插入盛有氧气的集气瓶中，观察到铁丝剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成 。 【实验结论】 (2)操作②发生反应的化学方程式为 。 (3)操作③中发生反应的化学方程式为 。 【反思交流】 (4)操作③中瓶中预先加少量水或铺一层细沙，目的是 。 (5)木炭和铁丝在氧气中比在空气中反应更剧烈，请从微观角度解释其原因： 。 【答案】(1) 澄清石灰水变浑浊 黑色固体 (2) (3) (4)防止高温熔融物溅落炸裂集气瓶瓶底 (5)在氧气中单位体积空间内的氧分子数目比在空气中多 【详解】（1）用坩埚钳夹取一小块木炭，在酒精灯上加热到发红，缓慢伸入到盛满氧气的集气瓶中，木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，因此燃烧停止后，向集气瓶中加入少量澄清石灰水，振荡2-3次，观察到澄清石灰水变浑浊； 将细铁丝绕成螺旋状，用坩埚钳夹持，在酒精灯上加热，待铁丝红热后迅速插入盛有氧气的集气瓶中，观察到铁丝剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体； （2）操作②发生的反应有木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳，化学方程式为； （3）操作③中发生的反应是铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，化学方程式为； （4）操作③中瓶中预先加少量水或铺一层细沙，目的是防止高温熔融物溅落炸裂集气瓶瓶底； （5）木炭和铁丝在氧气中比在空气中反应更剧烈，从微观角度解释其原因是：在氧气中单位体积空间内的氧分子数目比在空气中多。 3.【数字化实验】利用数字传感器在密闭容器中进行探究空气中氧气含量的实验，图1、图2是测得红磷和木炭分别在集气瓶中燃烧的压强—时间关系图(该装置气密性良好，是集气瓶内初始压强，p和p＇分别是反应结束后恢复到室温时集气瓶内的压强)。下列说法不正确的是 A．实验时，红磷的多少对实验结果无影响 B．反应开始时集气瓶中压强瞬间变大是由燃烧放热造成的 C．，p＇≈p0是由反应前后气体的量的变化造成的 D．只可根据图1推出空气中氧气的含量 【答案】A 【详解】A、若所用红磷量过少，就不能将装置内的氧气耗尽，会导致实验结果偏小，出现误差，A说法不正确； B、反应开始时，物质燃烧放出大量的热，气体体积受热膨胀，所以集气瓶中压强瞬间变大是由燃烧放热造成的，B说法正确； C、图1为红磷燃烧曲线图，红磷在空气中燃烧消耗氧气，生成五氧化二磷固体，气体的量减小，且空气中氧气体积分数约为21%，故，图2为木炭燃烧曲线图，本实验中木炭在空气中燃烧主要生成二氧化碳气体，反应生成气体的量与消耗氧气的量基本相等，故，装置内压强变化是由反应前后气体的量的变化造成的，C说法正确； D、木炭燃烧主要生成二氧化碳气体，装置内压强无明显变化，无法根据图2推出空气中氧气的含量，因此只可根据图1推出空气中氧气的含量，D说法正确； 故选A。 4.【综合考查】化学科学十分重视实证和理性思维。在课堂学习中，通过选用典型物质进行实验，来探究物质的有关性质。下图所示是探究氧气化学性质的实验，请回答： (1)实验一：木炭在图②中燃烧与在图①中燃烧剧烈程度不同，原因是 。图③中反应的化学方程式是 。 (2)实验二：图④中的小木条的作用是 ，若实验过程中没有看到火星四射的现象，可能的原因是 。 【答案】(1) 氧气浓度不同 Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O (2) 引燃铁丝 铁丝生锈或氧气浓度不够或收集氧气前，集气瓶内没有装满水等 (3) 产生蓝紫色火焰，放热，生成有刺激性气味的气体 吸收SO2，防止其污染空气 【详解】（1）木炭在空气中燃烧现象为持续红热，在氧气中剧烈燃烧、发出白光，空气中氧气占空气体积的21%，故木炭在空气和氧气中燃烧剧烈程度不同，原因是：氧气浓度不同； 木炭燃烧生成二氧化碳气体，二氧化碳与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式为：Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O； （2）图④中的小木条燃烧放出热量，引燃铁丝； 若实验过程中没有看到火星四射的现象可能因为氧气浓度不足或铁丝表面有杂质阻止铁和氧气接触，可能的原因是：铁丝生锈或氧气浓度不够或收集氧气前，集气瓶内没有装满水等； （3）图⑦中硫燃烧现象是：产生蓝紫色火焰，放热，生成有刺激性气味的气体；集气瓶底放少量水是为了吸收二氧化硫气体，防止污染空气： 题型11 实验室制取氧气的操作正误判断（难点） 易错提醒： 注意操作的规范和先后顺序 1.【正确操作】用高锰酸钾制氧气的操作过程，错误的是 A．检查气密性 B．制取气体 C．收集气体 D．检查气体 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A、检查装置气密性时，用手紧握试管，若导管口产生气泡，且松开手后导管口上升一段稳定的液柱，说明装置气密性良好，操作正确； B、用高锰酸钾酸钾制取氧气时，为防止加热时试管内固体粉末进入导管，试管口应放一团棉花，图中缺少棉花，操作错误； C、氧气不易溶于水且不与水反应，可用排水法收集，操作正确； D、氧气具有助燃性，检验氧气可将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，说明是氧气，操作正确。 故选B。 2.【操作先后顺序】实验室用高锰酸钾制取氧气，实验装置如图所示，下列说法正确的是    A．检查装置气密性时，先用手捂住试管，再将导管伸入水中 B．先把酒精灯点燃，再把试管固定在铁架台上 C．实验前，先将导管伸入集气瓶，再点燃酒精灯 D．实验结束时，先移出导管，后熄灭酒精灯 【答案】D 【详解】A、检查装置气密性时，先将导管插入水中，再用手紧握试管，不符合题意； B、应先将试管固定在铁架台上，再点燃酒精灯，不符合题意； C、先点燃酒精灯加热，将装置内空气排尽，然后将导管伸入集气瓶内，不符合题意； D、实验结束后，先将导管移出水槽，然后熄灭酒精灯，防止水倒流，炸裂试管，符合题意。 故选D。 3.【气体的收集】实验室用高锰酸钾制取氧气时，下列做法错误的是 A．在试管口放一团棉花，防止粉末状物质进入导管 B．导管口开始有气泡放出时不要立即收集，以免收集到的气体不纯 C．用高锰酸钾制取所需氧气后，要先熄灭酒精灯，然后再把导管移出水面，防止水槽中的水沿导管倒吸，使试管骤冷破裂 D．将收集满氧气的集气瓶正放在桌面上 【答案】C 【详解】A、在试管口放一团棉花，防止加热时粉末状物质进入导管，故选项做法正确； B、导管口开始有气泡放出时不宜立即收集，是因为刚开始冒出的气泡中混有试管中的空气，制得氧气不纯，应等待到气泡连续并比较均匀地放出时再收集，故选项做法正确； C、用高锰酸钾制取所需氧气后，要先把导管移出水面，然后再熄灭酒精灯，防止水槽中的水沿导管倒吸，使试管骤冷破裂，故选项做法不正确； D、氧气的密度比空气大，收集满氧气的集气瓶正放在桌面上，故选项做法正确。 故选C。 4.【位置要求】实验室制取氧气的装置中，有关几个“口”位置的描述正确的是 A．装高锰酸钾的试管口应略向下倾斜 B．用排空气法收集氧气时，集气瓶口应向下 C．用高锰酸钾制取氧气时，在导管口放一团棉花 D．用排水集气法收集氧气时，导管口应先伸入集气瓶中再加热 【答案】A 【详解】A、加热固体药品（如高锰酸钾）时，试管口需略向下倾斜，这是为了防止冷凝水倒流回试管底部，导致试管受热不均而炸裂。正确。 B、氧气密度比空气略大，应用向上排空气法收集，因此集气瓶口应向上。如果瓶口向下，则适用于密度比空气小的气体（如氢气），但氧气不适用此方法。错误。 C、正确操作是在试管口（不是导管口）放一团棉花，目的是防止固体粉末随氧气流进入导管，造成堵塞。选项描述为“导管口”不准确，因为导管口是气体出口，放棉花可能阻碍气体流通。错误。 D、正确操作是先加热药品，待导管口气泡连续均匀冒出（表明装置内空气已排尽）时，再将导管口伸入集气瓶收集氧气。如果先伸入导管再加热，初始产生的气体（含空气）会混入集气瓶，导致收集的氧气不纯。错误。 故选A。 5.【验满】实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气，下列操作正确的是 A．制备氧气 B．氧气验满 C．收集氧气 D．检查装置气密性 【答案】D 【详解】A、加热高锰酸钾制取氧气时，试管口应略向下倾斜，防止冷凝水倒流试管炸裂，A 操作错误。    B、氧气验满时，带火星的木条应放在集气瓶口，若木条复燃，说明氧气已收集满，而图中木条伸到了集气瓶内，B 操作错误。    C、氧气的密度比空气大，用向上排空气法收集时，导管应伸到集气瓶底部，以利于空气的排出，图中导管未伸到集气瓶底部，C 操作错误。   D、检查装置气密性时，将导管一端浸入水中，用手紧握试管，若导管口有气泡冒出，松开手后导管内形成一段水柱，则装置气密性良好，图中操作符合检查气密性的方法，D 操作正确。 故选D。 题型12 实验室制取氧气仪器和装置选择（重点） 易错提醒： 1.【仪器选择】下图所示的仪器在高锰酸钾制取氧气的实验中一定不需要使用的是 A．集气瓶 B．试管 C．水槽 D．长颈漏斗 【答案】D 【分析】实验室中用加热高锰酸钾的方法制取氧气，发生装置为固固加热型，收集装置可采用向上排空气法或排水法。 【详解】A、集气瓶用于收集氧气，一定需要，选项正确； B、试管用于盛装高锰酸钾，作为反应容器、且能直接加热的试管一定需要，选项正确； C、若用排水法收集氧气，需要用水槽盛水，选项正确； D、长颈漏斗是用于添加液体的仪器，显然该实验中没有需要添加的液体，选项错误。 故选D。 2.【发生装置和收集装置选择】实验室用高锰酸钾固体制取氧气，下列装置组合正确的是 A．①③ B．①⑤ C．②③ D．②④ 【答案】A 【详解】加热高锰酸钾制取氧气，属于固体加热型反应，选择的发生装置是①。 氧气密度略大于空气、不易溶于水，收集氧气选择排水法或向上排空气法，选择的收集装置可以是③或④。 所以装置组合是①③或①④，故选：A。 3.【根据新信息选择装置】现有下列A、B、C、D、E五种实验装置： 根据题意， (1)写出A装置中除导管之外的玻璃仪器的名称 、 。 (2)加热高锰酸钾制取氧气，所选发生装置为上述装置中的 ，收集较纯净的氧气最好选 装置。 (3)实验室常用氯化铵固体与碱石灰固体共热来制取氨气。常温下氨气(NH3)是一种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小。氨气极易溶于水。制取并收集NH3，应该从上图中选择的发生装置是 ，收集装置是 。 (4)某气体只能用向上排空气法收集，说明该气体具有 的物理性质。 【答案】(1) 酒精灯 试管 (2) A C (3) A E (4)气体密度大于空气，但能溶于水 【详解】（1）由图可知，A装置中除导管以外的玻璃仪器为酒精灯、试管； （2）加热高锰酸钾制取氧气，属于“固固加热型”， 发生装置为A；由于氧气密度比空气大且不易溶于水，故收集氧气可采用排水法和向上排空气法，但排水法收集到的气体较纯净，排空气法收集到的气体较干燥，故要收集较纯净的氧气最好用C装置； （4）某气体只能用向上排空气法收集，说明该气体密度大于空气，但能溶于水。 4.【万能瓶的使用】根据如图实验装置回答下列问题： (1)写出有标号的仪器名称：① ；② 。 (2)实验室制取和均可使用的发生与收集装置是 （填字母），制取时，发生反应的化学方程式为 。 (3)用装置A、D制备并收集，应等到 时开始收集；实验完毕后，先把导管移出水面，再熄灭酒精灯，目的是 。 (4)若用装置F、G组合收集并测量氧气的体积，应将导管 （填“c”或“d”）与e相连。若量筒读数时俯视读数，则测量的氧气体积 （填“大于”、“小于”或“等于”）实际收集的氧气体积。 【答案】(1) 锥形瓶 水槽 (2) BC 2H2O22H2O+O2↑ (3) 气泡均匀连续的冒出 防止水倒流引起试管炸裂 (4) c 小于 【详解】（1）仪器①的名称是锥形瓶，仪器②的名称是水槽。 （2）实验室利用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，反应物的状态为固体和液体，反应条件不需要加热，发生装置应选B，实验室利用过氧化氢和二氧化锰制取氧气，也选用B作为发生装置；二氧化碳的密度比空气大，能溶于水，可采用向上排空气法收集，氧气密度比空气大，不易溶于水，可采用向上排空气法或排水法收集，故实验室制取CO2和O2均可使用的发生与收集装置是BC，过氧化氢在二氧化锰的催化条件下反应生成水和氧气，该反应的化学方程式为2O22H2O+O2↑。 （3）用装置A、D制备并收集O2，应等到气泡均匀连续的冒出时开始收集，刚开始冒出的气泡是装置内的空气，不能立即收集；实验完毕后，先把导管移出水面，再熄灭酒精灯，目的是防止水倒流引起试管炸裂。 （4）若用装置F、G组合收集并测量氧气的体积，为方便将水排出，氧气应从短管进入，即从d口通入，故应将导管c与e相连，排出水的体积等于收集到氧气的体积，若量筒读数时俯视读数，则导致水的实际体积大于读数，故测量的氧气体积大于实际收集的氧气体积。 题型13 实验室制取氧气的综合考查 易错提醒： 微型实验的优点是节约试剂，操作简单，现象明显；图像分析关注起点、转折点、终点和曲线的走向。 1.【创新实验】创新小组同学设计如图装置进行氧气的制取与性质实验。如图所示，先往V形玻璃管A处注入过氧化氢溶液，后加热B处下方使硫粉燃烧，产生气体通入C处试管内盛放水。下列对于该实验的分析正确的是 A．注入过氧化氢溶液后A处二氧化锰粉末逐渐消失 B．硫粉燃烧产生淡蓝色火焰、放出热量 C．C处水的作用是吸收氧气 D．该实验具有节约试剂、操作简单等优点 【答案】D 【详解】A、注入过氧化氢溶液后，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，由催化剂的定义可知，注入过氧化氢溶液后A处粉末不会消失，故A分析不正确； B、注入过氧化氢溶液后，过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气，硫粉在氧气中燃烧，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B分析不正确； C、硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，二氧化硫有毒，会污染空气，二氧化硫能与水反应，故水的作用是吸收二氧化硫，氧气不易溶于水，水不能吸收氧气，故C分析不正确； D、该实验所用试剂较少，可以节约试剂，且操作简单，现象明显，故D分析正确。 故选：D． 2.【异常现象分析】对下列实验中出现的异常结果或现象的分析较合理的是 A．用排水法收集到的氧气不纯——收集前集气瓶中可能没有装满水 B．量取一定体积的液体的量偏多——量取液体时俯视读数 C．过滤时速度缓慢——来使用玻璃棒搅拌漏斗里的液体 D．加热高锰酸钾制氧气时试管炸裂——试管口没有塞一团棉花 【答案】A 【详解】A、用排水法收集气体如果收集前集气瓶中可能没有装满水，会使收集到的气体不纯，选项正确； B、量取一定体积的液体时，俯视读数偏大，量取出液体的实际体积偏少，选项错误； C、过滤时，不能用玻璃棒搅拌漏斗里的液体，防止弄破滤纸，选项错误； D、加热高锰酸钾制氧气，为防止高锰酸钾进入水槽或堵塞导管，导管口要放一团棉花，不塞棉花团不会造成试管炸裂，选项错误。 故选A。 3.【图像分析】下列各图表示利用一定量过氧化氢溶液制取氧气中相关量的变化，其中正确的是 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A、催化剂在化学反应前后质量不变，且加入催化剂不改变生成物的质量，选项错误； B、一定量的过氧化氢溶液中，质量分数越大，产生的气体越多，选项正确； C、过氧化氢分解生成水，故溶液中水的质量增大，选项错误； D、二氧化锰是反应的催化剂，反应前后质量不变，选项错误； 故选：B。 4.【综合考查装置的选择】如图为实验室中常见气体的制取装置，请回答：     (1)实验室制取气体时，组装好仪器后，应先 ，再添加药品。装置C中用分液漏斗而不用长颈漏斗的优点是 。 (2)实验室选择气体发生装置时，应考虑的因素是 。实验室若用石灰石（固体）和稀盐酸（液体）制取并收集二氧化碳时，应选用的发生装置是 （选填装置序号）。已知二氧化碳的密度比空气大且能溶于水，则所选用收集的装置是 。 (3)已知氨气的密度比空气小，且极易溶于水。实验室常用加热氢氧化钙固体和氯化铵固体的方法制取氨气，要制取并收集氨气，所选用的发生装置是 ，用E装置收集则从 口（填c或d）进入装置。 【答案】(1) 检查装置气密性 可通过分液漏斗控制液体的滴加速率，从而控制反应速率 (2) 反应物的状态和反应发生的条件 B/C E/F (3) A d 【详解】（1）实验室制取气体时，组装好仪器后，为防止装置漏气，应该应先检查装置的气密性，再添加药品；装置C中用分液漏斗的优点是：可以通过分液漏斗控制滴加液体药品的速率从而控制反应的速率。 （2）实验室选择气体发生装置时，应首先看反应物的状态是固体还是液体，其次看反应的条件是常温还是加热，然后选择相应的仪器，所以考虑的因素是反应物的状态和反应发生的条件； 实验室用石灰石（固体）和稀盐酸（液体）制取二氧化碳时，应选用固液不加热装置，所以选择B或C； 二氧化碳的密度比空气大且能溶于水，所以二氧化碳只能用向上排空气法收集，E装置气体从c口进入时，是向上排空气法，所以选用的收集装置是E或F。 （3）实验室用加热氢氧化钙固体和氯化铵固体的方法制取氨气，应该选择固固加热制取气体装置，所以选择A； 因为氨气的密度比空气小，且极易溶于水，所以氨气只能选择向下排空气法收集，则所选用的收集装置是E或G，若选择E装置，氨气密度比空气小，应该从d口进入，空气从c口排出 题型14 催化剂和催化作用 易错提醒： 掌握催化剂的要点：改变其他物质化学反应速率，本身质量和化学性质不变。 1.【催化剂概念解读】兴趣小组做“大象牙膏”实验：向锥形瓶中依次加入H2O2溶液、洗洁精、少量色素，振荡后，加入KI溶液，观察到大量泡沫喷涌而出(如图所示)。 本实验中KI作为催化剂，下列有关说法正确的是 A．反应后催化剂的质量减少 B．不加催化剂反应不能进行 C．KI溶液改变了反应速率 D．KI溶液不能被其它物质代替 【答案】C 【详解】A、有题意可知本实验中作为催化剂，催化剂的特点之一是本身质量和化学性质不变，A错，不符合题意； B、催化剂的特点之二是能改变反应速率，不加也可以反应，B错，不符合题意； C、催化剂的特点之二是能改变反应速率，故溶液改变了反应速率，C对，符合题意； D、催化剂的种类多样，可以被取代，D错，不符合题意； 故选C。 2.【催化剂判断】氮肥厂利用N2和H2在有铁存在的情况下合成NH3。在此过程中铁加快了该反应速率，而自身的质量和化学性质在反应前后都没有改变，则铁在合成氨过程中充当 A．反应物 B．生成物 C．催化剂 D．消毒剂 【答案】C 【详解】催化剂是指能改变反应速率，但反应前后质量和化学性质不变，则铁在合成氨过程中充当催化剂，故选C。 3.【催化剂的作用】过氧化氢制取氧气时，若忘记加入二氧化锰，其结果是 A．不产生氧气 B．生成氧气速率慢 C．产生氧气质量减少 D．对反应无影响 【答案】B 【分析】本题考查催化剂在化学反应中的作用。过氧化氢（H2O2）分解制取氧气的反应为：。二氧化锰（MnO2）在此反应中作为催化剂。 【详解】A．过氧化氢在常温下会缓慢分解生成氧气，即使没有二氧化锰，反应也能发生，只是速率很慢，因此，氧气仍会产生，A错误； B．二氧化锰作为催化剂，能显著加快过氧化氢的分解速率，忘记加入二氧化锰，反应速率会变慢，但氧气仍会生成，B正确； C．催化剂不改变反应的产物和总质量，最终生成的氧气质量由过氧化氢的量决定，与是否加入催化剂无关，因此，氧气质量不会减少。C错误； D．没有催化剂，反应速率会明显变慢，因此对反应有影响（速率变慢），D错误； 故选B。 题型15有关催化剂的探究实验 易错提醒： 验证某物质是否可做某反应的催化剂，需要验证“一变二不变” 1.【探究土豆能否做催化剂】某研究小组发现，将一片土豆片放入过氧化氢溶液中，过氧化氢溶液的分解速率加快。该小组同学进行了如下探究。 【提出问题】土豆能不能做过氧化氢分解的催化剂呢？ 【作出猜想】土豆能做过氧化氢分解的催化剂。 【实验验证】 实验编号 实验操作 实验现象 ① 在试管中加入过氧化氢溶液，然后将带火星的木条伸入试管中 木条不复燃 ② 在装有过氧化氢溶液的试管中加入土豆，然后将带火星的木条伸入试管中 产生大量的气泡，木条复燃 ③ 待②中反应结束，将试管里的剩余物进行过滤、洗涤、擦干、称量 称得固体质量为 ④ 将③中所得固体放入试管中，重新加入过氧化氢溶液，然后将带火星的木条伸入试管中 产生大量的气泡，木条复燃 【分析数据、得出结论】 (1)实验③、④证明：土豆的 和 在反应前后均没有发生变化，可以做过氧化氢分解的催化剂。 【实验拓展】该研究小组又做了比较土豆与二氧化锰的催化效果的实验（如图），实验时均以生成气体为准，其他可能影响实验的因素均忽略不计，相关数据如下表： 实验编号 3％过氧化氢溶液体积 其他物质质量 待测数据 Ⅰ 鲜土豆片 a Ⅱ 二氧化锰 b (2)用量筒收集气体的优点 。 (3)上述实验中的“待测数据”指 ；最后的结果表明二氧化锰的催化效果好，则a b（填“＞”、“＜”或“＝”）。 (4)查阅资料得知，氧化铜、硫酸铜、猪肝等也可以作过氧化氢分解的催化剂。下列有关催化剂的说法正确的是______。 A．二氧化锰只能作过氧化氢分解的催化剂 B．同一个化学反应可以有多种催化剂 C．催化剂能加快化学反应的速率 D．用作催化剂的物质不可能是其他反应的反应物或生成物 【答案】(1) 质量 化学性质 (2)能够直接读出收集气体的体积 (3) 收集气体所需的时间 ＞ (4)BC 【详解】（1）实验③中，待②中反应结束，将试管里的剩余物进行过滤、洗涤、干燥、称量，称得固体质量为0.5g，说明化学反应前后，土豆的质量不变；实验④中，将③中所得固体放入试管中，重新加入过氧化氢溶液，然后将带火星的木条伸入试管中，产生大量的气泡，木条复燃，说明化学反应前后，土豆的化学性质不变，说明土豆可以作过氧化氢分解的催化剂； （2）用量筒收集气体的优点是能够直接读出收集气体的体积； （3）根据控制变量的原理，该实验均以生成25mL气体为准，故待测数据为收集25mL气体所需时间；最后的结果表明二氧化锰的催化效果好，说明在其它条件相同的情况下，使用二氧化锰作催化剂比使用土豆作催化剂，反应速率快，收集25mL气体所需时间短； （4）A、二氧化锰不仅能作过氧化氢分解，还能催化氯酸钾的分解，不符合题意； B、同一个化学反应可以有多种催化剂，如氧化铜、二氧化锰均可作过氧化氢分解制取氧气的催化剂，符合题意； C、催化剂能加快化学反应速率，也能是减慢化学反应速率，符合题意； D、用作催化剂的物质可能是其它反应的反应物或生成物，如二氧化锰是高锰酸钾制取氧气的生成物，不符合题意； 故选BC。 2.【探究催化剂用量对反应速率的影响】以下是某研究小组探究影响化学反应快慢的一些因素的相关数据（常温通常指20℃；“浓度”指溶质的质量分数）。 实验序号 过氧化氢溶液浓度/% 过氧化氢溶液质量/g 温度/℃ 二氧化锰用量/g 氧气体积/mL 反应所需时间/s ① 5 12 20 0.2 125 11 ② 30 12 20 0.2 125 2 ③ 30 12 40 / 125 148 ④ 30 12 90 / 125 82 (1)通过实验①和②对比可知，化学反应快慢与 有关。 (2)通过对比实验 和 可知，化学反应快慢与温度的关系是 。 (3)由上述实验可知，实验室用过氧化氢制取氧气的最合适的条件是 。 (4)写出二氧化锰催化过氧化氢分解的化学方程式 。 (5)甲同学探究了影响双氧水分解速度的某种因素。实验数据记录如下： 双氧水的质量 双氧水的浓度 MnO2的质量 相同时间内产生O2体积 Ⅰ 50.0g 1% 0.1g 9mL Ⅱ 50.0g 2% 0.1g 16mL Ⅲ 50.0g 4% 0.1g 31mL 本实验中，测量O2体积的装置是图1中的 （填编号）。 实验结论： 。 (6)乙同学用图2装置进行实验，通过比较 也能达到实验目的。 【答案】(1)浓度 (2) ③ ④ 相同条件下，温度越高，反应越快 (3)20℃时，在有二氧化锰的条件下，使用浓度为5%的过氧化氢溶液 (4) 2H2O2 2H2O + O2↑ (5) c 在相同条件下，双氧水浓度越大，双氧水分解得越快 (6)单位时间内电子天平的质量示数变化快慢（合理即可） 【详解】（1）实验①和②的过氧化氢溶液浓度不同，通过实验①和②对比可知，化学反应快慢与浓度有关，浓度越大，反应速率越快； （2）实验③和④的温度不同，通过对比实验③和④可知，化学反应快慢与温度的关系是：相同条件下，温度越高，反应越快； （3）实验室用过氧化氢制取氧气要求反应简便易操作，所以采用不加热而加催化剂的方法进行较合适，从易于收集的角度，反应的速度不能太快也不能太慢，所以最合适的条件是20℃时，在有二氧化锰的条件下，使用浓度为5%的过氧化氢溶液； （4） 过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，反应的文字表达式为：过氧化氢水+氧气； （5）氧气不易溶于水，且先在顶部聚集，排出水的体积即为生成的氧气的体积，产生的气体将瓶中的水排入量筒，应选c装置，故选c； （6）反应产生氧气，逸出到空气中，质量减少，因此也可以通过比较单位时间内电子天平的质量示数变化快慢也能达到实验目的。 3.【探究不同催化剂的催化效果】O2在医疗急数、化工生产等领域都有重要应用。 (1)根据已学知识推测，下列物质不能用于制取氧气的是________（填序号）。 A．CH4 B．KMnO4 C．KClO3 (2)某探究小组进行了“催化剂等因素对过氧化氢分解的影响”的系列探究，该小组分别取1g不同的催化剂，再加入溶质质量分数5%的过氧化氢溶液20mL，进行了如下实验： 序号 催化剂 温度 实验现象 甲 MnO2粉末 常温 持续产生气泡，速率适中，气流平稳 乙 红砖粉末 60℃ 持续产生气泡，速率适中，气流平稳 丙 红砖小颗粒 常温 缓慢，有少量气泡逸出 丁 块状红砖 常温 十分缓慢，几乎看不到气泡 ①写出实验甲中发生反应的化学方程式 。 ②MnO2粉末与红砖粉末对过氧化氢溶液分解具有相同的催化效果，你认为此结论是否科学？ （填“是”或“否”），理由是 。 ③能说明催化剂的催化效果与其形态有关的实验组合是 （填实验序号）。 ④在一定温度下，另取2g红砖小颗粒，向其中加入8%的过氧化氢溶液20mL，继续实验，发现产生气泡的速率明显比实验丙快。请分析可能的原因（至少写一条） 。 【答案】(1)A (2) 2H2O2 2H2O + O2↑ 否 实验温度不同，没有控制变量（合理即可） 丙、丁 在其他条件相同时，过氧化氢溶液浓度越高，反应越快或温度越高，反应越快（合理即可） 【详解】（1）CH4中不含氧元素，不能用来制氧气；KMnO4、KClO3中都含氧元素，可用于制氧气，故选A； （2）①实验甲中发生反应是过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，反应的文字表达式为：2H2O2 2H2O + O2↑； ②由表中甲、乙的实验数据可知，实验时除催化剂的种类不同，实验温度也不同，没有控制变量，所以不能用于比较两种催化剂的催化效果，故实验结论不科学； ③能说明催化剂的催化效果与其形态有关的实验组合必须是温度相同，只有催化剂的形态不同，因此选择丙和丁； ④在一定温度下，另取2g红砖小颗粒，向其中加入8%的过氧化氢溶液20mL，继续实验，发现产生气泡的速率明显比实验丙快；其原因是在其他条件相同时，过氧化氢溶液浓度越高，反应越快或温度越高，反应越快）。 题型16 化学反应分类 易错提醒： 氧化反应不是基本反应类型，化合反应和分解反应是基本反应类型。 1.【反应类型判断】下列属于分解反应的是 A．S+O2SO2 B．C+2CuO2Cu+CO2↑ C．NaOH+HCl=NaCl+H2O D．2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 【答案】D 【详解】A、该反应为两种物质生成一种物质，符合“多变一”的特点，属于化合反应，不符合题意； B、该反应为一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，属于置换反应，不符合题意； C、该反应为两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物的反应，属于复分解反应，不符合题意； D、该反应为一种物质生成三种物质，符合“一变多”的特点，属于分解反应，符合题意； 故选：D。 2.【氧化反应与化合反应的关系】符合图中阴影部分的化学反应的化学方程式（条件省略）的是 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A、该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应，不符合题意； B、该反应是物质与氧气的反应，属于氧化反应，但是该反应的生成物有两种，不符合“多变一”的特点，不属于化合反应，不符合题意； C、该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，但是不是物质与氧的反应，不属于氧化反应，不符合题意； D、该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，是物质与氧气的反应，属于氧化反应，符合题意。 故选D。 3.【概念辨析】下列有关氧化反应、化合反应和分解反应的说法，不正确的是 A．物质与氧气发生的反应属于氧化反应 B．一个反应如果是分解反应，就不可能同时是化合反应 C．化合反应不一定是氧化反应，氧化反应不一定是化合反应 D．生成两种或两种以上物质的反应一定是分解反应 【答案】D 【详解】 A、物质与氧气发生的反应属于氧化反应，选项正确； B、分解反应为一种反应物分解生成两种或两种以上物质的反应，化合反应为两种或两种以上物质反应生成一种物质的反应，一个反应如果是分解反应，就不可能同时是化合反应，选项正确； C、化合反应不一定是氧化反应，氧化反应不一定是化合反应。如氧化钙与水生成氢氧化钙（化合反应，非氧化反应）。酒精燃烧生成二氧化碳和水（氧化反应，但生成物多，非化合反应）。选项正确； D、生成两种或两种以上物质的反应不一定是分解反应，如酒精燃烧生成二氧化碳和水，选项错误； 故选D。 题型17 探究简易供氧器的制作 易错提醒： 简易供氧器的原理类似与过氧化氢制取氧气。 1.【简易供氧器】如图所示是某兴趣小组设计的简易供氧器，下列有关说法不正确的是 A．反应仓相当于实验室制取氧气的发生装置 B．过滤仓中气泡的多少可以判断氧气排出的快慢 C．输出的氧气可作为燃料 D．该装置可以给鱼缸中的鱼供氧气 【答案】C 【详解】A、反应仓中发生产生氧气的反应，相当于实验室制取氧气的发生装置，故选项说法正确； B、氧气通过过滤仓中的水时会产生气泡，气泡的多少可以反映氧气排出的快慢 ，故选项说法正确； C、氧气具有助燃性，不具有可燃性，不能作为燃料，故选项说法错误； D、该装置产生的氧气可以通入鱼缸中，给鱼缸中的鱼供氧气，故选项说法正确； 故选：C。 2.【生活用品自制简易制氧机】兴趣小组利用生活用品自制了一个简易制氧机如图所示，下列分析不合理的是 A．试剂A可能是过氧化氢溶液，B可能是二氧化锰 B．装置甲可用于实验室制氢气 C．该装置可调控反应的发生与停止 D．通过乙瓶中的气泡可观察氧气的流速 【答案】C 【详解】A、试剂A可能是过氧化氢溶液，B可能是二氧化锰，过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成氧气和水，故A合理； B、装置甲为固液常温型发生装置，适用于锌粒和稀硫酸反应制取氢气，即可用于实验室制氢气，故B合理； C、该装置可通过注射器控制液体的滴加速度来从而控制反应速率，但是不可调控反应的发生与停止，故C不合理； D、氧气不易溶于水，通过乙瓶中的气泡可观察氧气的流速，故D合理； 故选C。 3.【简易供氧器制作综合考查】学习小组开展了“打造富氧教室，设计和制作简易供氧器”的实践活动。 某品牌制氧机的制氧剂为过碳酸钠(化学式2Na2CO3·3H2O2，白色固体)和二氧化锰。制氧过程的反应为：，该反应为放热反应。制氧机制氧说明(部 分)见下表，其中A、B剂的成分是过碳酸钠或二氧化锰其中之一、 A剂 B剂 平均供氧量 (毫升/分钟) 供氧时间 (分钟) 配方一 1袋 1袋 ≥320 ≥15 配方二 2袋 1袋 ≥500 ≥25 配方三 3袋 2袋 ≥1000 ≥15 【活动一】认识制氧机 (1)加湿仓的作用是 。 (2)A剂的成分是 (填“过碳酸钠”或“二氧化锰”)。若突发缺氧性疾病，在呼叫救护的同时进行吸氧，应选择的最佳配方是 (填“配方一”、“配方二”或“配方三”)。 (3)按配方一在水中反应6小时后，无明显气泡产生。取反应后的混合物进行下列实验： ①将反应后的混合物过滤，得到滤液和黑色滤渣。滤渣的成分为 。 ②取少量滤液，向其中滴加足量盐酸有大量气体产生。该反应的化学方程式为 。 【活动二】制作供氧器 (4)综合分析，选用过碳酸钠而不用双氧水作制氧剂的理由是 (答一条)。 (5)学习小组利用身边物品自制了如图所示的简易供氧器。与真实产品对比中，形成的观点不正确的是___________(填字母)。 A．A瓶相当于加湿仓，B瓶相当于反应仓 B．产氧装置和洗气装置组合不需要考虑一体化设计 C．制氧机要符合美学、工程、安全等标准 【答案】(1)洗气、使氧气具有一定的湿度 (2) 过碳酸钠 配方三 (3) 二氧化锰/MnO2 (4)方便携带，且可以持续平稳地提供氧气（合理即可） (5)B 【详解】（1）加湿仓的作用是：洗气，使氧气具有一定的湿度； （2）根据图表数据分析可知，A剂增加时，供氧量也在增加。根据题目提供的信息可知，产生氧气的是过碳酸钠，所以A 剂的成分是过碳酸钠； 若突发缺氧性疾病，在呼叫救护的同时进行吸氧，需要在短时间内产生较多的氧气，根据表中数据分析，配方三能在短时间内产生较多的氧气，所以应选择的最佳配方是：配方三； （3）①按配方一在水中反应 6 小时后，无明显气泡产生。将反应后混合物过滤，得到滤液和黑色滤渣，根据题意可知，此反应中过碳酸钠能在二氧化锰的催化下生成碳酸钠、水和氧气，反应中二氧化锰是难溶于水的固体，所以滤渣的成分为二氧化锰； ②取少量滤液，向其中滴加足量盐酸有大量气体产生。该反应为碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，该反应的化学方程式为：； （4）过碳酸钠是固体，方便携带，且由表中数据可知，过碳酸钠供氧时间长，能持续平稳地提供氧气； （5）A、结合图1可知，B瓶为反应仓，A瓶相当于加湿仓，这样可将生成的氧气通入水中，不符合题意； B、产氧装置和洗气装置组合要一体化设计，这样便于使用，符合题意； C、制氧机是工业生产的民用商品，故制氧机要符合美学、工程、安全等标准，这样才方便家用，不符合题意。 故选B。 题型18 工业制取氧气 易错提醒： 工业制取氧气的方法是从空气中分离出氧气，是物理变化。 1.【工业制氧方法】空气是一种宝贵的自然资源。下列有关空气的说法正确的是 A．氧气具有助燃性，常用作燃料 B．干燥洁净的空气中氧气的质量分数约为 C．工业上用分离液态空气的方法制氧气属于分解反应 D．空气中分离出来的氮气化学性质不活泼，可用于食品防腐 【答案】D 【详解】A、氧气具有助燃性，不具有可燃性，不能用作燃料，故选项说法错误； B、干燥洁净的空气中氧气的体积分数约为21%，故选项说法错误； C、工业上用分离液态空气的方法制氧气，利用的是液态氮和液态氧沸点的不同进行分离，没有新物质生成，属于物理变化，故选项说法错误； D、空气中分离出来的氮气化学性质不活泼，可用作保护气，用于食品防腐，故选项说法正确； 故选：D 2.【工艺制氧流程】工业制取氧气主要有下列步骤，将经过除尘、除二氧化碳、除水的空气进行下列操作： 下列有关说法正确的是 A．以上步骤①②③涉及有化学变化 B．氮气的沸点比氧气的沸点高 C．上述变化中，气体分子结构没变 D．蓝色钢瓶里的“工业液氧”是纯净物 【答案】C 【详解】A、工业制取氧气方法是分离液态空气法，工业制氧气的过程中没有新物质生成，发生的属于物理变化，故A错误； B、由图示可知，氮气先蒸发出来，说明氮气的沸点比氧气的沸点低，故B错误； C、工业制氧气的过程中没有新物质生成，发生的属于物理变化，分子不变，气体分子结构没变，故C正确； D、储存在蓝色钢瓶里的“工业液氧”中含有氧气、稀有气体等多种物质，属于混合物，故D错误。 故选C。 3.【膜分离法分离氧气】冰箱中常用“气调保鲜”来达到对食物保鲜的效果。如图所示是用膜分离技术实现 “气调保鲜”的流程。在空气分离后，可用作冰箱保鲜室内的气体是 （填“富氧空气”或 “富氮空气”）。 【答案】富氮空气 【详解】氮气化学性质稳定，可作保护气，则进入冰箱保鲜室内的气体是富氮空气。 题型19 水的电解实验（重点） 易错提醒： 熟悉电解水的原理、实验现象、产物检验、微观实质等。 1.【电解水原理】如图是探究水的组成的实验装置，下列相关说法正确的是 A．M管、N管中气体体积比约为1：2 B．M管中的气体能使燃着的木条烧得更旺 C．该探究说明水中含有氢分子和氧分子 D．该探究的依据是化学变化前后元素种类不变 【答案】D 【详解】A、电解水时，生成的氧气和氢气的体积比约为1：2，由图可知，M管中收集气体较多，则收集的气体为氢气，则M管、N管中气体体积比约为2：1，该选项说法不正确； B、M管收集的气体为氢气，氢气不能使燃着的木条燃烧更旺，该选项说法不正确； C、电解水生成氢气和氧气，氢气是由氢元素组成，氧气是由氧元素组成，根据反应前后元素种类不变，则水是由氢、氧元素组成，且水中只含水分子，不含氢分子和氧分子，该选项说法不正确； D、结合前面分析可知，该探究的依据是化学变化前后元素种类不变，该选项说法正确。 故选D。 2.【电解水产物检验】为了探究水的组成，某合作学习小组如图装置进行电解水实验。通电后，管a、管b中均有气体产生。 (1)管a中的气体在氧气中燃烧只生成水，则该气体是 。 (2)管b中的气体能使带火星的木条复燃，则该气体是 。 (3)结合上述实验，你认为组成水的元素是 （填元素符号）。 (4)水是宝贵的自然资源，而地球上可用的淡水资源是有限的，你认为可行的节约用水的做法有 （写一条即可）。 【答案】(1)氢气/H2 (2)氧气/O2 (3)H、O (4)用洗菜水浇花（合理即可） 【详解】（1）管a与电源负极相连，产生的气体是氢气（H2），氢气在氧气中燃烧只生成水。 （2）管b与电源正极相连，产生的气体是氧气（O2），氧气能使带火星的木条复燃。 （3）电解水生成氢气和氧气，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，根据化学反应前后元素种类不变，可知组成水的元素是H、O。 （4）可行的节约用水的做法有：用洗菜水浇花、随手关闭水龙头、使用节水器具等。 3.【电解水实验结论】用如图所示装置电解水，下列说法正确的是 A．N导管口处收集的气体能溶于水 B．该实验中石墨棒是反应的催化剂 C．将燃着的木条放在M处，燃烧更旺 D．该实验不能证明水是由氢氧两种元素组成 【答案】C 【详解】A、电解水时，正极产生氧气，负极产生氢气，M与电源正极相连，产生的是氧气，N与电源负极相连产生的是氢气，氢气难溶于水，故A说法错误； B、水通电分解生成氢气和氧气，该实验中石墨棒不是反应的催化剂，故B说法错误； C、电解水时，正极产生氧气，负极产生氢气，M与电源正极相连，产生的是氧气，氧气具有助燃性，将燃着的木条放在M处，燃烧更旺，故C说法正确； D、电解水时，负极产生氢气，正极产生氧气，氢气是由氢元素组成，氧气是由氧元素组成，根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，说明水是由氢、氧元素组成，该实验能证明水是由氢氧两种元素组成，故D说法错误； 故选：C。 4.【微观分析】水是生命之源，虽普通但宝贵。根据图示，回答下列问题。 如图所示，是水在通电的条件下生成氢气和氧气的微观示意图。在这个变化过程中，发生了改变的是 （填序号），该变化过程中的最小粒子是 （填序号）； A．水分子            B．氢元素和氧元素       C．氢原子和氧原子 【答案】A C 【详解】如图所示，是水在通电的条件下生成氢气和氧气的微观示意图。在这个变化过程中，发生了改变的是A水分子（水分子变为氢分子和氧分子），该变化过程中的最小粒子是C氢原子和氧原子； 题型20 氢气的燃烧及验纯 易错提醒： 氢气点燃前要验纯，纯净的氢气燃烧产生淡蓝色火焰，检验产物要用干冷的烧杯罩在火焰上方。 1.【氢气燃烧】我国氢能源汽车采用的是以氢气为燃料的电池技术，氢气燃烧产物无污染，是理想的清洁能源，如图是氢气燃烧实验的示意图，下列有关说法不正确的是 A．点燃氢气前必须先验纯 B．氢气在空气中燃烧发出蓝紫色火焰 C．实验中可观察到烧杯内壁有液滴出现 D．氢气燃烧过程中分子种类发生改变 【答案】B 【详解】A、点燃氢气前必须先验纯，以防止发生爆炸，故选项说法正确； B、氢气在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，故选项说法错误； C、氢气在空气中燃烧生成水，所以实验中烧杯内壁有无色液滴出现，故选项说法正确； D、氢气燃烧过程中分子种类发生改变，由氢分子、氧分子变成了水分子，故选项说法正确。 故选B。 2.【氢气验纯】下列实验基本操作正确的是 A、氢气验纯 B、量取液体 C、检查气密性 D、用滴管取液体 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A、检验氢气纯度的正确方法是用拇指堵住集满氢气的试管口，靠近火焰，移开拇指点火，如果发出尖锐爆鸣声表明气体不纯，声音很小则表示气体较纯，操作正确； B、量取液体时，视线与液体的凹液面最低处保持水平，图中视线没有与液体的凹液面最低处保持水平，操作错误； C、由于长颈漏斗下端没有形成液封，受热后的空气会从长颈漏斗中逸出，从而无法在导管口处看到有气泡产生，无法检验装置的气密性，操作错误； D、用胶头滴管吸取细口瓶中的液体时，细口瓶的瓶塞应倒放，操作错误。 故选A。 3.【氢气燃烧现象】下列说法中，不正确的是 A．氢气在空气中安静的燃烧，产生淡蓝色火焰 B．细铁丝在氧气中燃烧，火星四射，生成四氧化三铁 C．硫在空气中燃烧产生大量白烟，生成二氧化硫 D．蜡烛燃烧时发光、放热，生成水和二氧化碳 【答案】C 【详解】A、氢气在空气中燃烧时，安静燃烧，火焰呈淡蓝色，此说法正确。 B、细铁丝在纯氧中燃烧时，剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体四氧化三铁，此说法正确。 C、硫（S）在空气中燃烧时，产生淡蓝色火焰（在纯氧中为蓝紫色火焰），生成有刺激性气味的二氧化硫气体，此说法不正确。 D、蜡烛主要成分为石蜡（碳氢化合物），燃烧时发光、放热，反应生成水和二氧化碳。此说法正确。 故选C。 题型21 过滤操作（重点） 易错提醒： 滤纸没有紧贴漏斗内壁不会使滤液浑浊，会减慢过滤速度。 1.【仪器的使用】下列实验基本操作正确的是 A．点燃酒精灯 B．铁丝燃烧 C．过滤 D．检查装置气密性 【答案】D 【详解】A、使用酒精灯时要注意“两查、两禁、一不可”，禁止用酒精灯去引燃另一只酒精灯，应用火柴点燃酒精灯，故图示操作不正确； B、玻璃是热的不良导体，受热不均会发生炸裂，因此做铁丝在氧气中燃烧的实验中，应在集气瓶底部放少量的水或铺一层细沙，故图示操作不正确； C、过滤液体时，要注意“一贴、二低、三靠”的原则，图中缺少玻璃棒引流，故图示操作不正确； D、检查气密性时，把导管的一端浸没在水中，手紧贴试管外壁，若导管口有气泡冒出，装置不漏气，故图示操作正确。 故选D。 2.【滤纸替代品】小明同学利用日常生活用品进行类似实验室过滤的操作，下列用品一定不会用到的是 A．户外酒精炉 B．筷子 C．水杯 D．纱布 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A、过滤操作不需要加热，则不需要使用户外酒精炉，故选项符合题意； B、过滤操作中可使用筷子代替玻璃棒引流，故选项不符合题意； C、过滤操作中可使用水杯代替烧杯倾倒浑浊液或盛接滤液，故选项不符合题意； D、过滤操作中可使用纱布代替滤纸，故选项不符合题意； 故选：A。 3.【滤液浑浊的原因】造成过滤时滤液浑浊的原因可能是 A．用干净的烧杯承接滤液 B．滤纸没有紧贴漏斗内壁 C．漏斗下端管口没有靠烧杯内壁 D．漏斗内液面高于滤纸边缘 【答案】D 【详解】A、用干净的烧杯承接滤液，不会使滤液仍浑浊，该选项不符合题意； B、滤纸没有紧贴漏斗内壁，会使过滤速度过慢，不会使滤液仍浑浊，该选项不符合题意； C、漏斗下端管口没有靠烧杯内壁，会使液滴飞溅，不会使滤液仍浑浊，该选项不符合题意； D、漏斗内液面高于滤纸边缘，液体会从滤纸和漏斗之间流下，使滤液仍浑浊，该选项符合题意。 故选D。 4.【过滤操作要点】近日，某县南水北调配套水厂正式通水运行，经过处理的丹江水通过供水管网流入千家万户，该县主城区20余万居民喝上了千里而来的丹江水。近期该县某校化学老师从水厂装了一瓶未经处理的丹江水带回实验室，让同学们按如图所示的流程净化此水。 (1)加入明矾的作用是 。 (2)实验室进行过滤操作时，下列做法正确的是__________（填字母）。 A．玻璃棒的一端要靠在三层滤纸的一边 B．漏斗下端的管口要悬放在烧杯的中间 C．滤纸的边缘要略高于漏斗口 D．液面不能低于滤纸边缘 (3)过滤实验需将圆形滤纸折叠，正确的折叠顺序是A→B→ (填“C”或“D”)。 A．      B．         C．           D． (4)加入活性炭的作用是 。 【答案】(1)吸附水中悬浮性的杂质，使杂质沉降下来达到净水的目的 (2)A (3) C (4) 除去水中的色素和异味 【详解】（1）明矾溶于水能形成胶状物，可以吸附水中悬浮性的杂质，使杂质沉降下来达到净水的目的，故填：吸附水中悬浮性的杂质，使杂质沉降下来达到净水的目的； （2）过滤操作要遵循“一贴、二低、三靠”的原则。 A、玻璃棒的一端要靠在三层滤纸的一边，故A正确； B、漏斗下端的管口要紧靠烧杯内壁，故B错误； C、滤纸的边缘要低于漏斗的边缘，故C错误； D、液面不能高于滤纸边缘，故D错误。 故选A。 （3）过滤时需要将圆形滤纸折叠处理，两次对折后应沿最外边一层打开，一边有三层滤纸，所以正确折叠顺序是如图中：A→B→C。 （4）活性炭具有疏松多孔的结构，可吸附水中的色素和异味，故填：除去水中的色素和异味。 题型22 自来水的生产过程 易错提醒： 自来水生产过程中没有蒸馏，自来水中还有可溶性杂质，依然是混合物，不是纯净物。 1.【自来水生产中的净水方法】下列净水方法中，不属于自来水厂净水过程的是 A．过滤 B．蒸馏 C．沉降 D．吸附 【答案】B 【详解】自来水厂净水过程有：沉淀（使悬浮的杂质沉降）、过滤（除去难溶性杂质）、吸附（吸附水中的色素和异味）、消毒（除去细菌和病毒），无需蒸馏。 故选B。 2.【明矾的作用】某自来水厂的净水过程如图所示。下列说法错误的是 A．加入明矾可使悬浮杂质沉降 B．“沙滤”可去除大颗粒固体杂质 C．“水槽”中的水为纯净物 D．上述净水过程中发生了化学变化 【答案】C 【详解】A、明矾在溶于水时能形成胶状物，吸附悬浮杂质，形成较大颗粒而加快沉降，选项正确； B、“沙滤”可去除大颗粒固体杂质，选项正确； C、“水槽”中的水还含有可溶性杂质，是混合物，选项错误； D、沉淀池和沙滤的过程中没有新物质生成，发生了物理变化，空气氧化、杀菌消毒的过程，生成了新物质，发生了化学变化，选项正确； 故选C。 3.【净水流程图】城市中的生活用水是经过自来水厂处理过的。如图是自来水净化过程流程图，下列有关说法中不正确的是    A．反应沉淀池中的明矾主要作用为：吸附悬浮杂质，使其沉降 B．过滤池可以除去天然水中的不溶性杂质 C．活性炭吸附池可以除去水中的色素和异味 D．投药消毒时可加入大量消毒剂 【答案】D 【详解】A、自来水净化过程中加入絮凝剂明矾是吸附悬浮杂质，使其沉降，说法正确； B、过滤池可以除去水中的不溶性杂质，说法正确； C、活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，可以除去水中的色素和异味，说法正确； D、投药消毒时若加入大量消毒剂，会造成水的污染，无法供给用户，说法错误。 故选D。 题型23 几种常用的净水方法（难点） 易错提醒： 净化程度由低到高的顺序是：沉降、过滤、活性炭吸附、蒸馏。 1.【净化水程度最高】下列单一操作净化水程度较高的方法是 A．沉降 B．过滤 C．吸附 D．蒸馏 【答案】D 【详解】A、沉降可以去除水中颗粒较大的不溶性固体杂质，但无法去除溶解的物质或细小颗粒，A不符合题意； B、过滤可以去除水中的不溶性固体颗粒，但无法去除溶解的物质或微生物，B不符合题意； C、吸附可以去除水中的部分溶解性杂质，但无法去除所有溶解的无机物或微生物，C不符合题意； D、蒸馏能去除水中几乎所有类型的杂质，包括溶解物和悬浮物。因此，净化程度最高，D符合题意。 故选D。 2.【明矾的作用】下列关于水的净化的说法中不正确的是 A．可用明矾吸附水中悬浮杂质使其沉降 B．蒸馏时烧瓶中要加入沸石防暴沸 C．过滤时可用玻璃棒搅拌漏斗中液体以加快过滤 D．煮沸可降低水的硬度 【答案】C 【详解】A、明矾溶于水形成的胶状物，具有吸附性，能吸附水中的悬浮杂质使其沉降，故选项说法正确； B、蒸馏时烧瓶中要加入沸石防暴沸，故选项说法正确； C、过滤操作中，玻璃棒的作用是引流，防止液体洒出，而过滤时用玻璃棒搅拌漏斗中液体，可能捅破滤纸，导致杂质进入滤液，影响过滤效果，故选项说法不正确； D、加热煮沸时，水中的钙离子、镁离子能够以碳酸钙沉淀、氢氧化镁沉淀的形式从水中析出从而降低水的硬度，因此通过煮沸能降低水的硬度，故选项说法正确。 故选C。 3.【海水淡化的方法】科学家设计合成了多孔石墨烯膜用于海水淡化，当海水流过石墨烯膜时，钠离子和氯离子被水分子包裹而不能通过，独立的水分子却能通过。这种海水淡化的方法属于 A．过滤 B．吸附 C．沉淀 D．消毒 【答案】A 【详解】当海水流过石墨烯膜时，钠离子和氯离子被水分子包裹而不能通过，独立的水分子却能通过，能除去海水的盐，实现了氯化钠和水的分离，过滤通过孔洞的大小分离物质，故这种海水淡化的方法类似于过滤操作； 故选：A。 4.【活性炭吸附】水是生命之源。校园直饮水机内水处理的过程如图所示，直饮水机采用了先进的超滤膜净水技术，超滤膜能有效去除水中的悬浮物、藻类等不溶性杂质。下列说法不正确的是 A．吸附罐内可装入活性炭 B．超滤膜能过滤掉水中的钙镁离子 C．紫外线灯管照射的作用是杀菌消毒 D．直饮水属于混合物 【答案】B 【详解】A、活性炭具有吸附性，能吸附色素和异味，则吸附罐内可装入活性炭，该选项说法正确； B、超滤膜能有效去除水中的悬浮物、藻类等不溶性杂质，不能除去钙、镁离子，该选项说法不正确； C、紫外线灯管照射的作用是杀菌消毒，该选项说法正确； D、直饮水中仍含有可溶性杂质，则属于混合物，该选项说法正确。 故选B。 题型24 简易净水器 易错提醒： 理清各部分材料的作用，先过滤掉不溶性杂质，再吸附某些可溶性杂质，最后消毒。 1.【自制净水器】某同学自制的简易净水器如图所示，下列说法错误的是 A．活性炭可吸附水中的色素和异味 B．该装置可除去泥沙等难溶性杂质 C．该装置净水过程发生了化学变化 D．河水经该装置净化后仍是混合物 【答案】C 【详解】A、活性炭具有吸附性，能吸附水中的色素和异味，说法正确，不符合题意； B、小卵石、石英砂等能起到过滤作用，可除去泥沙等难溶性杂质，说法正确，不符合题意； C、整个过程主要是过滤和吸附，只是除去了固体杂质、色素和异味，没有新物质生成，发生的不是化学变化，说法错误，符合题意； D、河水经该装置净化后，只是除去了固体杂质、色素和异味，仍含有其他可溶性物质等，仍是混合物，说法正确，不符合题意。 故选C。 2.【净水器水流方向】“生命吸管”是一种便携式户外净水装置，其主要部件及使用如图所示。    (1)活性炭可去除异味、色素等，是因为其具有 性。 (2)使用“生命吸管”时，水应从 (填“A”或“B”)处进入其中。 (3)该“生命吸管” (填“能”或“不能”)用于直接饮用海水。 【答案】(1)吸附 (2)B (3)不能 【详解】（1）活性炭可去除异味、色素等，是因为其疏松多孔，具有吸附性。 （2）净水时，一般先通过过滤除去水中的不溶性杂质。根据图像，预过滤系统位于装置下方，则使用“生命吸管”时，水应从B处进入其中。 （3）根据图像，该装置能除去水中的不溶性杂质、细菌、异味、色素、有机污染物，但不能除去离子等物质，海水中含有大量氯离子、钠离子等离子，该“生命吸管”无法除去海水中的离子，因此不能用于直接饮用海水。 3.【净水器材料的作用】广安作为一座典型的内陆城市，四季分明，雨热同期，降雨时空分布不均。如何把滂沱的雨水变害为宝？面对困境，广安争取到一副“良剂”——系统化全域推进海绵城市建设，将昔日的雨水“包袱”正逐渐变成“解渴”的财富。如图装置可将自然水净化为可直接饮用的水，主要原理与自来水的净化过程相似，被称作“生命吸管”。 (1)其中活性炭过滤层不能除去水中的______(填字母)。 A．色素 B．异味 C．难溶性杂质 D．可溶性钙、镁化合物 (2)通过“生命吸管”净化后的水属于 (填“纯净物”或“混合物”)。 (3)为了保护水资源，我们生活中应使用“无磷洗衣粉”，这里的“磷”是指 (填“元素”、“离子”、“分子”或“原子”)。 (4)若想把净化的水转化为“纯水”，实验室可采用 的净化方式。 【答案】(1)D (2)混合物 (3)元素 (4)蒸馏 【详解】（1）活性炭具有吸附性，能吸附水中的色素和异味，且活性炭过滤层还能过滤掉难溶性杂质，但不能除去可溶性钙、镁化合物，故选D。 （2）“生命吸管”能除去水中的难溶性杂质、色素和异味，但不能除去可溶性杂质，则得到的水仍为混合物。 （3）物质都是由元素组成，则“无磷洗衣粉”中的“磷”是指元素。 （4）蒸馏得到的水为纯水，实验室一般采用蒸馏的净水方法。 4.【简易净水器效果比较】同学们设计如图所示“简易净水器”(每层用纱布隔开)，探究结果表明乙的净水效果更好，下列分析合理的是 A．小砾石能过滤所有不溶性杂质 B．活性炭只起到吸附作用 C．按杂质直径由大到小除去效果更好 D．净化后的水可直接饮用 【答案】C 【详解】A、小砾石只能过滤较大的不溶性杂质，故A说法错误； B、该装置中的活性炭不但起到吸附作用，还能起到过滤的作用，故B说法错误； C、按杂质直径由大到小除去效果更好，故C说法正确； D、净化后的水中还含有可溶性杂质以及微生物，不能直接饮用，故D说法错误。 故选C。 题型25 硬水和软水 易错提醒： 软水中也可能含有少量钙镁离子。 1.【硬水的概念】水是一种宝贵的自然资源，下列有关水的说法不正确的是 A．在净水过程中明矾起消毒杀菌作用 B．天然水经过沉淀、过滤、吸附等净化处理后得到的水是混合物 C．工业废水经处理符合排放标准后排放 D．硬水是含有较多可溶性钙、镁化合物的水 【答案】A 【详解】A、自来水净化中加入明矾，明矾溶于水生成的胶状物具有吸附性，吸附水中的悬浮物形成较大颗粒而沉降，选项错误，符合题意； B、天然水经过沉淀、过滤、吸附等净化处理后得到的水仍含有可溶性的杂质，属于化合物，选项正确，不符合题意； C、工业废水经处理符合排放标准后排放，能减少水污染，选项正确，不符合题意； D、硬水是含有较多可溶性钙、镁化合物的水，选项正确，不符合题意； 故选A。 2.【硬水的危害】下列有关硬水和软水的说法，错误的是 A．硬水中含有较多可溶性钙、镁化合物 B．软水是不含任何杂质的水 C．使用硬水会给生活带来诸多不便 D．锅炉用水硬度过高十分危险 【答案】B 【详解】本题考查硬水和软水的概念。硬水是指含有较多可溶性钙、镁化合物的水，软水是指含有较少或不含可溶性钙、镁化合物的水。以下对每个选项进行分析： A、硬水的定义就是含有较高浓度的可溶性钙盐和镁盐（如碳酸氢钙、硫酸镁等），这些化合物是硬度的主要来源。故A说法正确； B、 这是错误的。软水仅指钙、镁化合物含量低的水，但它可能含有其他杂质，如钠离子、氯离子、溶解的气体或有机物等。软水不等同于纯水（纯水是，不含任何杂质）。例如，经过离子交换处理的软水可能含有钠盐，并非“不含任何杂质”。故C说法错误； C、 这是正确的。硬水中的钙、镁化合物会与肥皂反应生成不溶性皂垢，降低洗涤效果；加热时易形成水垢，堵塞管道、损坏器具；还会影响衣物洗涤和皮肤清洁等。故C说法正确； D、硬水在锅炉中加热时，钙、镁化合物会沉淀形成坚硬的水垢。水垢隔热，导致锅炉局部过热，可能引发爆炸或设备损坏，因此锅炉用水必须软化。故D说法正确； 故选：B。 3.【硬水软化方法】如图为蒸馏法淡化海水的模拟实验装置，下列说法不正确的是 A．延长导管可以增强水蒸气的冷凝效果 B．煮沸水可以降低水的硬度 C．天然水中，硬水是混合物，软水是纯净物 D．A试管中有水垢是水中可溶性钙和镁的化合物加热后生成的沉淀 【答案】C 【详解】A、延长导管，能使水蒸气在导管中停留时间更长，与外界环境热交换更充分，热量散失更多，从而增强水蒸气的冷凝效果，该选项说法正确； B、煮沸水时，水中可溶性的钙、镁化合物会转化为沉淀（水垢）析出，减少了水中钙、镁离子的含量，从而降低水的硬度，该选项说法正确； C、硬水是含有较多可溶性钙、镁化合物的水，软水是不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水，硬水和软水都含有多种物质，均属于混合物，该选项说法错误； D、天然水中含有可溶性钙和镁的化合物，加热时这些化合物会发生反应生成沉淀，附着在 A 试管内壁形成水垢，该选项说法正确。 故选C。 题型26 水资源的综合利用 易错提醒： 知道节约用水、防治水体污染、污水的分级处理。 1.【节约用水】我国淡水资源紧缺，所以在生产和生活中应该 A．减少日常生活中的饮水量 B．既要预防和消除对水源的污染，又要节约用水 C．将用过的大量废水、污水直接排放到江、河、湖、海中 D．减少植树造林面积，因为植物生长需要大量的水 【答案】B 【详解】A、要节约用水，但是不能通过减少饮水量来节约用水，错误； B、我国淡水资源紧缺，所以在生产和生活中既要预防和消除对水源的污染，又要节约用水，正确； C、将用过的大量废水、污水直接排放到江河湖海中，会造成水资源的污染，错误； D、植树造林，有利于净化环境，保护水土，减少植树造林面积是错误的，错误。 故选B。 2.【污水处理流程】污水的处理不仅可以提高水资源的利用率，而且能恢复城市及河流良好的水域环境，以下是生活污水部分处理过程，分析流程，回答问题: (1)粗格栅可除去不溶于水中的大颗粒杂质，相当于实验室中的 装置｡ (2)“好氧处理”需通入氧气，并利用氧气搅拌，这与 (填一种仪器)的作用相似｡ (3)向“消毒槽”通臭氧(O3)来消毒杀菌，这是利用其 (填“物理”或“化学”)性质｡O2在紫外线照射下可以转化 O3，其符号表达式为 ，反应的微观实质为 ｡ (4)上述流程中需要加入絮凝剂的装置是 ｡ (5)生活污水处理达标后排放的意义有 (合理即可)｡ 【答案】(1)过滤 (2)玻璃棒 (3) 化学 氧分子分解为氧原子，氧原子结合成臭氧分子 (4)沉淀槽 (5)提高水资源的利用率或恢复城市及河流良好的水域环境等 【详解】（1）过滤能将固体与液体分离。粗格栅可除去不溶于水中的大颗粒杂质，相当于实验室中的过滤装置； （2）“好氧处理”需通入氧气，并利用氧气搅拌，这与玻璃棒的作用相似｡ （3）消毒杀菌过程中微生物会失去生理活性，有新物质生成，臭氧能消毒杀菌是通过化学变化体现出来的性质，这是利用其化学性质｡O2在紫外线照射下可以转化O3，反应物是氧气，生成物是臭氧，反应条件是紫外线，其符号表达式为：；反应的微观实质为氧分子分解为氧原子，氧原子结合成臭氧分子，大量的臭氧分子聚集成臭氧。 （4）絮凝剂能吸附水中的不溶性杂质，上述流程中需要加入絮凝剂的装置是沉淀槽； （5）生活污水处理达标后排放的意义有提高水资源的利用率或恢复城市及河流良好的水域环境等。 3.【水资源综合考查】下列关于水资源的描述正确的是 ①我国水资源总量较多，但人均较少； ②“南水北调”工程有效提高了北方的供水保障能力； ③水体污染不仅影响工农业生产，破坏水生生态，还会直接影响人体健康； ④喷灌与滴灌是常用的农业节水灌溉方式； ⑤污水经分级处理后，可作为工业生产用水。 A．①②④ B．①②③④⑤ C．①③④⑤ D．①②③⑤ 【答案】B 【详解】①我国水资源总量较多，但人均较少，说法正确； ②“南水北调”工程有效提高了北方的供水保障能力，说法正确； ③水体污染不仅影响工农业生产，破坏水生生态，还会直接影响人体健康，说法正确； ④喷灌与滴灌是常用的农业节水灌溉方式，可以节约用水，说法正确； ⑤污水经分级处理后，可作为工业生产用水，说法正确。 故正确的是①②③④⑤，故选：B。 4.【海水淡化】海水淡化是解决淡水资源短缺的有效措施，有科学家提出，给石墨烯“打上”许多特定大小的孔，可进行海水淡化。石墨烯海水淡化膜工作原理如图所示，下列有关膜分离法说法正确的是 A．该分离法不能软化硬水 B．水分子通过膜后体积变小 C．装置中氯离子、钠离子个数逐渐减少 D．加压可加快水分子通过速率 【答案】D 【详解】A、根据图示信息可知，含盐的海水通过分离膜后，只有水分子，氯离子、钠离子被分离，该分离法能去除水中的可溶性钙镁化合物等物质，能软化硬水，错误； B、水分子通过膜后体积不变，错误； C、分离膜能把氯化钠和水分开，氯离子、钠离子个数不变，错误； D、加压可加快水分子通过速率，正确。 故选D。 1 / 53学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02 空气和水资源 题型1 拉瓦锡测定空气组成的实验 题型2 红磷燃烧测定空气中氧气含量（重点） 题型3 测定空气中氧气含量的其它实验（难点） 题型4 空气的成分及含量 题型5 空气中各成分的用途 题型6 空气污染与防治 题型7 纯净物和混合物 题型8 氧气的性质和自然界的氧循环 题型9 物质在氧气中燃烧（重点） 题型10 不同物质与氧气反应的比较（重点） 题型11 氧气的实验室制取（重点） 题型12 实验室制取氧气的操作正误判断（难点） 题型13 实验室制取氧气仪器和装置选择（重点） 题型14 实验室制取氧气的综合考查 题型14 催化剂和催化作用 题型15 有关催化剂的探究实验 题型16 化学反应分类 题型17 探究简易供氧器的制作 题型18 工业制取氧气 题型19 水的电解实验（重点） 题型20 氢气的燃烧及验纯 题型21 过滤操作（重点） 题型22 自来水的生产过程 题型23 几种常用的净水方法（难点） 题型24 简易净水器 题型25 硬水和软水 题型26 水资源的综合利用 题型1 拉瓦锡测定空气组成的实验 易错提醒： 拉瓦锡实验用汞和氧气反应，结论是空气是由氮气和氧气组成的。解题关键是理解实验原理，知道实验现象与结论的关联性。 1.【实验原理】拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分，在曲颈甑中加热汞的目的是消耗空气中的 A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．水蒸气 2.【现象推导结论】拉瓦锡利用如图实验研究空气成分，下列说法合理的是 A．汞槽和曲颈甑中汞的作用都是消耗氧气 B．曲颈甑中的汞量过少不影响测定结果 C．结束加热后不需冷却，立即测量玻璃钟罩中汞柱上升的高度 D．实验结束后，发现曲颈甑中剩余气体不支持燃烧，说明空气为混合物 3.【实验中试剂的作用】拉瓦锡利用如图实验研究空气成分，下列说法合理的是 A．汞槽和曲颈甑中汞的作用都是消耗氧气 B．将曲颈甑中的汞换成木炭不影响测定结果 C．结束加热后不需冷却，立即测量玻璃钟罩中汞柱上升的高度 D．实验结束后，发现曲颈甑中剩余气体不支持燃烧，说明空气为混合物 题型2 红磷燃烧测定空气中氧气含量（重点） 易错提醒： 理清实验原理、药品选择依据、实验现象、实验结论、实验注意点、误差的分析等。 1.【实验过程的描述】仿照拉瓦锡定量研究空气组成的原理，设计如图实验。对其实验过程描述正确的是 A．红磷燃烧产生大量白雾 B．燃烧匙伸入的速度过慢，会影响测定结果 C．红磷的量越多，水倒流入集气瓶中的水越多 D．燃烧匙中的红磷可以换成木炭达到实验目的 2.【实验注意点】如图是小组同学测定空气中氧气含量的实验装置，回答下列问题。 (1)为提高实验结果的准确性，加入试剂之前，应进行的操作是 。 (2)点燃红磷前，需要用弹簧夹夹紧乳胶管，原因是 。 (3)实验中红磷燃烧的现象是 ，发生反应的文字表达式为 。 (4)待红磷熄灭并冷却至室温，打开弹簧夹，可以看到烧杯中的水被吸入集气瓶中，原因是 。 (5)该实验能得出氮气具有的一条物理性质是 。 3.【误差分析】某班同学用如下图所示的装置测定空气中氧气的含量。实验结束后，甲同学的集气瓶内液面上升明显大于瓶内空气体积的，乙同学的集气瓶内液面上升明显小于瓶内空气体积的，下列对这两种现象解释合理的是 ①甲同学可能没夹紧弹簧夹    ②甲同学可能没塞紧橡胶塞 ③乙同学所用红磷的量可能不足    ④乙同学可能插入燃烧匙太慢 A．①②③④ B．只有①③ C．只有②④ D．只有①②③ 4.【改进实验】为测定空气中氧气的含量，某同学将教材实验改进后的装置如图，(部分夹持装置已略)实验前弹簧夹已夹紧，实验时引燃红磷后便熄灭酒精灯。下列说法不正确的是 A．红磷燃烧的化学方程式可以表示为：4P+5O22P2O5 B．红磷熄灭装置冷却至室温，打开弹簧夹，注射器活塞先向右移动再向左移动 C．实验结束后试管内气体的主要成分为氮气 D．改进后的装置能减少测量误差，且对环境更友好 题型3 测定空气中氧气含量的其它实验（难点） 易错提醒： 选择试剂的依据：能与空气中的氧气反应，且不生成气体。 1.【数字化实验】图1所示装置可用于测定空气中氧气的含量。其中与集气瓶相连的压强传感器等电子设备能将集气瓶内气体压强精确地记录并保存下来。图2、图3是红磷、木炭分别在该装置中燃烧测得的压强-时间关系图（装置气密性良好，是集气瓶内初始压强，p和分别是反应结束后恢复到室温时集气瓶内的压强。已知相同条件下集气瓶中气体的压强与气体分子数成正比），下列说法错误的是 A．燃烧匙内所装红磷的用量对实验结果是有影响的 B．两个反应开始时集气瓶中压强瞬间变大均是由燃烧瞬间产生了大量气体引起的 C．图3中，是因为反应过程中消耗的氧气分子数与生成的二氧化碳分子数相等 D．若图2中，则可推出氧气约占空气总体积的21% 2.【其他试剂的实验】某同学借助氧气传感器在密闭装置中进行如图所示实验，观察实验现象并分析氧气含量随时间变化的曲线图。下列说法不正确的是 A．铜在加热条件下能与氧气反应 B．实验过程中，固体由红色逐渐变黑 C．拐点至终点所对应的时间范围内，装置内物质的总质量逐渐减少 D．实验过程中，装置内固体中铜元素的质量分数减小 3.【综合考查】兴趣小组的同学分别利用下列两种物质与装置测定空气中氧气的含量(装置气密性良好)。 【实验一】如下图甲，集气瓶中空气的体积为200mL，氧气传感器测得集气瓶内氧气的体积分数变化曲线如图乙所示。 (1)实验开始时，用酒精灯加热粗铜丝，其目的是 。 (2)小明提出“倒吸入集气瓶中水的体积除以200mL等于空气中氧气的含量”。据图乙分析，此说法是否正确，你的理由是 。 【实验二】食品脱氧剂(以铁粉为主的物质组成)能通过化学反应除去密闭包装袋中的氧气，使食品处于无氧状态。同学们用如图装置进行实验来测定空气中氧气的含量。下表是实验过程中记录的有关数据： 实验所需的时间/min 0 5 10 30 35 45 量筒中液面的刻度/mL 50 35 27.5 19.7 19.7 19.7 (3)据表中数据推算，广口瓶中氧气的体积分数约是 。 (4)若食品脱氧剂量不足，则会使测量结果 (填“偏大”“偏小”或“不变”) (5)与白磷燃烧法相比，用脱氧剂测定空气中氧气含量的优点是 。 题型4 空气的成分及含量 易错提醒： 空气中各成分含量以体积分数计，不是质量分数； 1.【体积分数饼形图】如图为空气成分示意图（按体积分数计算）。下列说法不正确的是 A．a表示氮气 B．b的化学性质比a稳定 C．其他气体包括水蒸气、二氧化碳和稀有气体等 D．空气是由多种气体组成的混合物 2.【各成分体积分数比较】空气的成分是①氧气②氮气③稀有气体④二氧化碳及其他气体杂质。按体积分数由少到多顺序排列正确的是 A．①②③④ B．②①③④ C．①②④③ D．④③①② 3.【含量最高】空气中含量最高且能用于食品防腐的气体是 A．氧气 B．氮气 C．二氧化碳 D．稀有气体 题型5 空气中各成分的用途 易错提醒：空气中各成分的用途要与性质相对应。氧气能供给呼吸、支持燃烧，可用于医疗急救、气焊、气割；氮气可用作保护气，制造硝酸和氮肥，也可以进行冷冻治疗；稀有气体可用于制造电光源、照明灯、闪光灯、霓虹灯等。 1.【氧气用途】关于氧气用途的叙述错误的是 A．氧气可用于医疗急救 B．氧气可用于炼钢工业 C．液态氧用作宇航飞行器发动机的燃料 D．氧气可用于气焊、气割 2.【稀有气体用途】空气是一种宝贵的资源，各成分都具有广泛的用途｡下列不属于稀有气体用途的是 A．制电光源 B．做保护气 C．制造氮肥 D．制冷冻机 3.【各成分用途综合考查】下列关于空气及其成分的说法不正确的是 A．氧气能供给人和动植物呼吸 B．空气中氮气的质量分数约为78% C．食品包装中充入氮气可防腐 D．稀有气体可作焊接金属的保护气 题型6 空气污染与防治 易错提醒： 二氧化碳不是空气污染物。酸雨是二氧化硫和二氧化氮引起的。 1.【空气污染物】空气质量关系着每个人的健康，下列气体属于空气污染物的是 A．氮气 B．二氧化碳 C．一氧化碳 D．稀有气体 2.【空气质量日报】A城区某日的空气质量日报如图所示，下列说法错误的是 A．当日CO未对A城区空气造成污染 B．报告中的SO2、NO2与酸雨的形成有关 C．当日的首要污染物为可吸入颗粒物(PM10) D．“污染指数”越大表示空气的质量越好 3.【空气污染指数】下列关于空气及其成分的说法中，正确的是 A．稀有气体没有任何使用价值 B．空气污染指数越大、质量级别越高说明空气质量越好 C．目前计入空气污染指数的有害气体主要包括、、以及臭氧等 D．空气中氧气含量较高且化学性质活泼 题型7 纯净物和混合物 易错提醒： 纯净物和混合物的区别：是否由一种物质组成。 1.【学科观念】分类观是一种化学观念，下列按纯净物、混合物顺序排列的是 A．红磷、水银 B．C60、可乐 C．生铁、矿泉水 D．可燃冰、干冰 2.【判断纯净物与混合物】下列各组物质中，前者属于混合物，后者属于纯净物的是 A．稀有气体、液氧 B．冰水混合物、海水 C．五氧化二磷、纯净的空气 D．澄清的石灰水、清澈的泉水 3.【从微观角度判断纯净物与混合物】某同学在黑板上组合表示物质粒子的示意图，图中“”和“”分别表示两种不同的原子。其中表示混合物的是 A．B． C． D． 题型8 氧气的性质和自然界的氧循环 易错提醒： 物理性质：无色、无臭的气体，密度比空气略大，不易溶于水；化学性质：氧化性。能支持燃烧；自然界中光合作用产生氧气，呼吸作用和燃烧消耗氧气。 1.【物理性质】与世间万物如影随形，动植物呼吸、燃料燃烧、钢铁冶炼等都需要。下列有关的说法错误的是 A．在标准状况下，是无色、无味的气体 B．鱼类能在水中生存是因为水中溶有少量 C．物质和发生化学反应的速度有快慢之分 D．将木炭放入盛有的集气瓶中，木炭立即燃烧起来 2.【化学性质】下列关于氧气的描述不正确的是 A．通常状况下，氧气是一种无色、无味的气体 B．氧气是一种密度比空气密度略小的气体 C．氧气化学性质活泼，能与很多物质发生化学反应 D．氧气常用于医疗急救和支持物质燃烧 3.【自然界的氧循环】关于自然界中的“氧循环”，下列说法不正确的是 A．动植物的呼吸和燃料燃烧都消耗氧气，所以大气中氧气的含量越来越少 B．自然界中产生氧气的途径主要是植物的光合作用 C．自然界通过“氧循环”为生态系统的正常运转提供了可靠的资源保障 D．自然界中的“氧循环”构建了陆地、海洋和大气等环境的物质和能量平衡 题型9 物质在氧气中燃烧（重点） 易错提醒： 物质在氧气中燃烧比在空气中更旺；描述实验现象时不能出现生成物的名称。 1.【铁丝燃烧】在做铁丝在纯氧中燃烧的实验时，下列有关该实验叙述正确的是 A．点燃系在细铁丝下端的火柴，立即伸入盛有氧气的集气瓶中 B．观察到铁丝在氧气中燃烧的现象是剧烈燃烧，火星四射，生成黑色的四氧化三铁固体 C．集气瓶底部少量的水不可以用细沙代替 D．铁丝绕成螺旋状是为了增大铁丝与氧气的接触面积使燃烧更充分 2.【木炭燃烧】氧气的化学性质比较活泼，能支持燃烧，如图是木炭在氧气中燃烧的示意图，请你回答下列问题。 (1)在进行图C所示的实验时，为了使木炭和氧气充分反应，应该进行的操作是 。 (2)实验中观察到木炭在氧气里燃烧比在空气里燃烧更旺说明了 。 (3)图D所示的实验中，观察到的现象是 ，说明木炭在氧气中燃烧生成了 气体。 3.【镁条燃烧】下列物质能在空气中剧烈燃烧，发出耀眼白光的是 A．铁丝 B．蜡烛 C．镁条 D．木炭C 4.【蜡烛燃烧】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 5.【纳米铁粉燃烧】纳米铁粉在空气中能自燃并生成一种红色氧化物。结合铁丝在空气中不能燃烧，而在氧气中能剧烈燃烧的事实，某同学得出的下列结论中，不正确的是A．纳米铁粉在空气中自燃的红色产物不是四氧化三铁 B．相同的反应物在不同条件下生成物可能不同 C．铁丝在空气中不能燃烧是因为温度不够 D．反应物间的接触面积大小是反应能否发生的因素之一 题型10 不同物质与氧气反应的比较（重点） 易错提醒： 不同的物质在氧气中燃烧现象不同，氧气含量越高，反应越剧烈； 1.【实验现象描述】下列对有关实验的现象描述正确的是 A．红磷在空气中剧烈燃烧，有白雾生成 B．红热木炭放入盛有氧气的集气瓶中，发出白光，产生气体 C．铁丝伸入盛有氧气的集气瓶中，火星四射，生成黑色固体 D．蜡烛在氧气中燃烧时，发出白光，生成水和二氧化碳气体 2.【燃烧对比】某同学做氧气的性质实验，回答有关问题。 【实验过程】 (1)①用排水法收集好氧气。 ②用坩埚钳夹取一小块木炭，在酒精灯上加热到发红，缓慢伸入到盛满氧气的集气瓶中。燃烧停止后，向集气瓶中加入少量澄清石灰水，振荡2-3次，观察到 。 ③将细铁丝绕成螺旋状，用坩埚钳夹持，在酒精灯上加热。待铁丝红热后迅速插入盛有氧气的集气瓶中，观察到铁丝剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成 。 【实验结论】 (2)操作②发生反应的化学方程式为 。 (3)操作③中发生反应的化学方程式为 。 【反思交流】 (4)操作③中瓶中预先加少量水或铺一层细沙，目的是 。 (5)木炭和铁丝在氧气中比在空气中反应更剧烈，请从微观角度解释其原因： 。 3.【数字化实验】利用数字传感器在密闭容器中进行探究空气中氧气含量的实验，图1、图2是测得红磷和木炭分别在集气瓶中燃烧的压强—时间关系图(该装置气密性良好，是集气瓶内初始压强，p和p＇分别是反应结束后恢复到室温时集气瓶内的压强)。下列说法不正确的是 A．实验时，红磷的多少对实验结果无影响 B．反应开始时集气瓶中压强瞬间变大是由燃烧放热造成的 C．，p＇≈p0是由反应前后气体的量的变化造成的 D．只可根据图1推出空气中氧气的含量 4.【综合考查】化学科学十分重视实证和理性思维。在课堂学习中，通过选用典型物质进行实验，来探究物质的有关性质。下图所示是探究氧气化学性质的实验，请回答： (1)实验一：木炭在图②中燃烧与在图①中燃烧剧烈程度不同，原因是 。图③中反应的化学方程式是 。 (2)实验二：图④中的小木条的作用是 ，若实验过程中没有看到火星四射的现象，可能的原因是 。 题型11 实验室制取氧气的操作正误判断（难点） 易错提醒： 注意操作的规范和先后顺序 1.【正确操作】用高锰酸钾制氧气的操作过程，错误的是 A．检查气密性 B．制取气体 C．收集气体 D．检查气体 A．A B．B C．C D．D 2.【操作先后顺序】实验室用高锰酸钾制取氧气，实验装置如图所示，下列说法正确的是    A．检查装置气密性时，先用手捂住试管，再将导管伸入水中 B．先把酒精灯点燃，再把试管固定在铁架台上 C．实验前，先将导管伸入集气瓶，再点燃酒精灯 D．实验结束时，先移出导管，后熄灭酒精灯 3.【气体的收集】实验室用高锰酸钾制取氧气时，下列做法错误的是 A．在试管口放一团棉花，防止粉末状物质进入导管 B．导管口开始有气泡放出时不要立即收集，以免收集到的气体不纯 C．用高锰酸钾制取所需氧气后，要先熄灭酒精灯，然后再把导管移出水面，防止水槽中的水沿导管倒吸，使试管骤冷破裂 D．将收集满氧气的集气瓶正放在桌面上 4.【位置要求】实验室制取氧气的装置中，有关几个“口”位置的描述正确的是 A．装高锰酸钾的试管口应略向下倾斜 B．用排空气法收集氧气时，集气瓶口应向下 C．用高锰酸钾制取氧气时，在导管口放一团棉花 D．用排水集气法收集氧气时，导管口应先伸入集气瓶中再加热 5.【验满】实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气，下列操作正确的是 A．制备氧气 B．氧气验满 C．收集氧气 D．检查装置气密性 题型12 实验室制取氧气仪器和装置选择（重点） 易错提醒： 1.【仪器选择】下图所示的仪器在高锰酸钾制取氧气的实验中一定不需要使用的是 A．集气瓶 B．试管 C．水槽 D．长颈漏斗 2.【发生装置和收集装置选择】实验室用高锰酸钾固体制取氧气，下列装置组合正确的是 A．①③ B．①⑤ C．②③ D．②④ 3.【根据新信息选择装置】现有下列A、B、C、D、E五种实验装置： 根据题意， (1)写出A装置中除导管之外的玻璃仪器的名称 、 。 (2)加热高锰酸钾制取氧气，所选发生装置为上述装置中的 ，收集较纯净的氧气最好选 装置。 (3)实验室常用氯化铵固体与碱石灰固体共热来制取氨气。常温下氨气(NH3)是一种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小。氨气极易溶于水。制取并收集NH3，应该从上图中选择的发生装置是 ，收集装置是 。 (4)某气体只能用向上排空气法收集，说明该气体具有 的物理性质。 4.【万能瓶的使用】根据如图实验装置回答下列问题： (1)写出有标号的仪器名称：① ；② 。 (2)实验室制取和均可使用的发生与收集装置是 （填字母），制取时，发生反应的化学方程式为 。 (3)用装置A、D制备并收集，应等到 时开始收集；实验完毕后，先把导管移出水面，再熄灭酒精灯，目的是 。 (4)若用装置F、G组合收集并测量氧气的体积，应将导管 （填“c”或“d”）与e相连。若量筒读数时俯视读数，则测量的氧气体积 （填“大于”、“小于”或“等于”）实际收集的氧气体积。 题型13 实验室制取氧气的综合考查 易错提醒： 微型实验的优点是节约试剂，操作简单，现象明显；图像分析关注起点、转折点、终点和曲线的走向。 1.【创新实验】创新小组同学设计如图装置进行氧气的制取与性质实验。如图所示，先往V形玻璃管A处注入过氧化氢溶液，后加热B处下方使硫粉燃烧，产生气体通入C处试管内盛放水。下列对于该实验的分析正确的是 A．注入过氧化氢溶液后A处二氧化锰粉末逐渐消失 B．硫粉燃烧产生淡蓝色火焰、放出热量 C．C处水的作用是吸收氧气 D．该实验具有节约试剂、操作简单等优点 2.【异常现象分析】对下列实验中出现的异常结果或现象的分析较合理的是 A．用排水法收集到的氧气不纯——收集前集气瓶中可能没有装满水 B．量取一定体积的液体的量偏多——量取液体时俯视读数 C．过滤时速度缓慢——来使用玻璃棒搅拌漏斗里的液体 D．加热高锰酸钾制氧气时试管炸裂——试管口没有塞一团棉花 3.【图像分析】下列各图表示利用一定量过氧化氢溶液制取氧气中相关量的变化，其中正确的是 A． B． C． D． 4.【综合考查装置的选择】如图为实验室中常见气体的制取装置，请回答：     (1)实验室制取气体时，组装好仪器后，应先 ，再添加药品。装置C中用分液漏斗而不用长颈漏斗的优点是 。 (2)实验室选择气体发生装置时，应考虑的因素是 。实验室若用石灰石（固体）和稀盐酸（液体）制取并收集二氧化碳时，应选用的发生装置是 （选填装置序号）。已知二氧化碳的密度比空气大且能溶于水，则所选用收集的装置是 。 (3)已知氨气的密度比空气小，且极易溶于水。实验室常用加热氢氧化钙固体和氯化铵固体的方法制取氨气，要制取并收集氨气，所选用的发生装置是 ，用E装置收集则从 口（填c或d）进入装置。 题型14 催化剂和催化作用 易错提醒： 掌握催化剂的要点：改变其他物质化学反应速率，本身质量和化学性质不变。 1.【催化剂概念解读】兴趣小组做“大象牙膏”实验：向锥形瓶中依次加入H2O2溶液、洗洁精、少量色素，振荡后，加入KI溶液，观察到大量泡沫喷涌而出(如图所示)。 本实验中KI作为催化剂，下列有关说法正确的是 A．反应后催化剂的质量减少 B．不加催化剂反应不能进行 C．KI溶液改变了反应速率 D．KI溶液不能被其它物质代替 2.【催化剂判断】氮肥厂利用N2和H2在有铁存在的情况下合成NH3。在此过程中铁加快了该反应速率，而自身的质量和化学性质在反应前后都没有改变，则铁在合成氨过程中充当 A．反应物 B．生成物 C．催化剂 D．消毒剂 3.【催化剂的作用】过氧化氢制取氧气时，若忘记加入二氧化锰，其结果是 A．不产生氧气 B．生成氧气速率慢 C．产生氧气质量减少 D．对反应无影响 题型15有关催化剂的探究实验 易错提醒： 验证某物质是否可做某反应的催化剂，需要验证“一变二不变” 1.【探究土豆能否做催化剂】某研究小组发现，将一片土豆片放入过氧化氢溶液中，过氧化氢溶液的分解速率加快。该小组同学进行了如下探究。 【提出问题】土豆能不能做过氧化氢分解的催化剂呢？ 【作出猜想】土豆能做过氧化氢分解的催化剂。 【实验验证】 实验编号 实验操作 实验现象 ① 在试管中加入过氧化氢溶液，然后将带火星的木条伸入试管中 木条不复燃 ② 在装有过氧化氢溶液的试管中加入土豆，然后将带火星的木条伸入试管中 产生大量的气泡，木条复燃 ③ 待②中反应结束，将试管里的剩余物进行过滤、洗涤、擦干、称量 称得固体质量为 ④ 将③中所得固体放入试管中，重新加入过氧化氢溶液，然后将带火星的木条伸入试管中 产生大量的气泡，木条复燃 【分析数据、得出结论】 (1)实验③、④证明：土豆的 和 在反应前后均没有发生变化，可以做过氧化氢分解的催化剂。 【实验拓展】该研究小组又做了比较土豆与二氧化锰的催化效果的实验（如图），实验时均以生成气体为准，其他可能影响实验的因素均忽略不计，相关数据如下表： 实验编号 3％过氧化氢溶液体积 其他物质质量 待测数据 Ⅰ 鲜土豆片 a Ⅱ 二氧化锰 b (2)用量筒收集气体的优点 。 (3)上述实验中的“待测数据”指 ；最后的结果表明二氧化锰的催化效果好，则a b（填“＞”、“＜”或“＝”）。 (4)查阅资料得知，氧化铜、硫酸铜、猪肝等也可以作过氧化氢分解的催化剂。下列有关催化剂的说法正确的是______。 A．二氧化锰只能作过氧化氢分解的催化剂 B．同一个化学反应可以有多种催化剂 C．催化剂能加快化学反应的速率 D．用作催化剂的物质不可能是其他反应的反应物或生成物 2.【探究催化剂用量对反应速率的影响】以下是某研究小组探究影响化学反应快慢的一些因素的相关数据（常温通常指20℃；“浓度”指溶质的质量分数）。 实验序号 过氧化氢溶液浓度/% 过氧化氢溶液质量/g 温度/℃ 二氧化锰用量/g 氧气体积/mL 反应所需时间/s ① 5 12 20 0.2 125 11 ② 30 12 20 0.2 125 2 ③ 30 12 40 / 125 148 ④ 30 12 90 / 125 82 (1)通过实验①和②对比可知，化学反应快慢与 有关。 (2)通过对比实验 和 可知，化学反应快慢与温度的关系是 。 (3)由上述实验可知，实验室用过氧化氢制取氧气的最合适的条件是 。 (4)写出二氧化锰催化过氧化氢分解的化学方程式 。 (5)甲同学探究了影响双氧水分解速度的某种因素。实验数据记录如下： 双氧水的质量 双氧水的浓度 MnO2的质量 相同时间内产生O2体积 Ⅰ 50.0g 1% 0.1g 9mL Ⅱ 50.0g 2% 0.1g 16mL Ⅲ 50.0g 4% 0.1g 31mL 本实验中，测量O2体积的装置是图1中的 （填编号）。 实验结论： 。 (6)乙同学用图2装置进行实验，通过比较 也能达到实验目的。 3.【探究不同催化剂的催化效果】O2在医疗急数、化工生产等领域都有重要应用。 (1)根据已学知识推测，下列物质不能用于制取氧气的是________（填序号）。 A．CH4 B．KMnO4 C．KClO3 (2)某探究小组进行了“催化剂等因素对过氧化氢分解的影响”的系列探究，该小组分别取1g不同的催化剂，再加入溶质质量分数5%的过氧化氢溶液20mL，进行了如下实验： 序号 催化剂 温度 实验现象 甲 MnO2粉末 常温 持续产生气泡，速率适中，气流平稳 乙 红砖粉末 60℃ 持续产生气泡，速率适中，气流平稳 丙 红砖小颗粒 常温 缓慢，有少量气泡逸出 丁 块状红砖 常温 十分缓慢，几乎看不到气泡 ①写出实验甲中发生反应的化学方程式 。 ②MnO2粉末与红砖粉末对过氧化氢溶液分解具有相同的催化效果，你认为此结论是否科学？ （填“是”或“否”），理由是 。 ③能说明催化剂的催化效果与其形态有关的实验组合是 （填实验序号）。 ④在一定温度下，另取2g红砖小颗粒，向其中加入8%的过氧化氢溶液20mL，继续实验，发现产生气泡的速率明显比实验丙快。请分析可能的原因（至少写一条） 。 题型16 化学反应分类 易错提醒： 氧化反应不是基本反应类型，化合反应和分解反应是基本反应类型。 1.【反应类型判断】下列属于分解反应的是 A．S+O2SO2 B．C+2CuO2Cu+CO2↑ C．NaOH+HCl=NaCl+H2O D．2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 2.【氧化反应与化合反应的关系】符合图中阴影部分的化学反应的化学方程式（条件省略）的是 A． B． C． D． 3.【概念辨析】下列有关氧化反应、化合反应和分解反应的说法，不正确的是 A．物质与氧气发生的反应属于氧化反应 B．一个反应如果是分解反应，就不可能同时是化合反应 C．化合反应不一定是氧化反应，氧化反应不一定是化合反应 D．生成两种或两种以上物质的反应一定是分解反应 题型17 探究简易供氧器的制作 易错提醒： 简易供氧器的原理类似与过氧化氢制取氧气。 1.【简易供氧器】如图所示是某兴趣小组设计的简易供氧器，下列有关说法不正确的是 A．反应仓相当于实验室制取氧气的发生装置 B．过滤仓中气泡的多少可以判断氧气排出的快慢 C．输出的氧气可作为燃料 D．该装置可以给鱼缸中的鱼供氧气 2.【生活用品自制简易制氧机】兴趣小组利用生活用品自制了一个简易制氧机如图所示，下列分析不合理的是 A．试剂A可能是过氧化氢溶液，B可能是二氧化锰 B．装置甲可用于实验室制氢气 C．该装置可调控反应的发生与停止 D．通过乙瓶中的气泡可观察氧气的流速 3.【简易供氧器制作综合考查】学习小组开展了“打造富氧教室，设计和制作简易供氧器”的实践活动。 某品牌制氧机的制氧剂为过碳酸钠(化学式2Na2CO3·3H2O2，白色固体)和二氧化锰。制氧过程的反应为：，该反应为放热反应。制氧机制氧说明(部 分)见下表，其中A、B剂的成分是过碳酸钠或二氧化锰其中之一、 A剂 B剂 平均供氧量 (毫升/分钟) 供氧时间 (分钟) 配方一 1袋 1袋 ≥320 ≥15 配方二 2袋 1袋 ≥500 ≥25 配方三 3袋 2袋 ≥1000 ≥15 【活动一】认识制氧机 (1)加湿仓的作用是 。 (2)A剂的成分是 (填“过碳酸钠”或“二氧化锰”)。若突发缺氧性疾病，在呼叫救护的同时进行吸氧，应选择的最佳配方是 (填“配方一”、“配方二”或“配方三”)。 (3)按配方一在水中反应6小时后，无明显气泡产生。取反应后的混合物进行下列实验： ①将反应后的混合物过滤，得到滤液和黑色滤渣。滤渣的成分为 。 ②取少量滤液，向其中滴加足量盐酸有大量气体产生。该反应的化学方程式为 。 【活动二】制作供氧器 (4)综合分析，选用过碳酸钠而不用双氧水作制氧剂的理由是 (答一条)。 (5)学习小组利用身边物品自制了如图所示的简易供氧器。与真实产品对比中，形成的观点不正确的是___________(填字母)。 A．A瓶相当于加湿仓，B瓶相当于反应仓 B．产氧装置和洗气装置组合不需要考虑一体化设计 C．制氧机要符合美学、工程、安全等标准 题型18 工业制取氧气 易错提醒： 工业制取氧气的方法是从空气中分离出氧气，是物理变化。 1.【工业制氧方法】空气是一种宝贵的自然资源。下列有关空气的说法正确的是 A．氧气具有助燃性，常用作燃料 B．干燥洁净的空气中氧气的质量分数约为 C．工业上用分离液态空气的方法制氧气属于分解反应 D．空气中分离出来的氮气化学性质不活泼，可用于食品防腐 2.【工艺制氧流程】工业制取氧气主要有下列步骤，将经过除尘、除二氧化碳、除水的空气进行下列操作： 下列有关说法正确的是 A．以上步骤①②③涉及有化学变化 B．氮气的沸点比氧气的沸点高 C．上述变化中，气体分子结构没变 D．蓝色钢瓶里的“工业液氧”是纯净物 3.【膜分离法分离氧气】冰箱中常用“气调保鲜”来达到对食物保鲜的效果。如图所示是用膜分离技术实现 “气调保鲜”的流程。在空气分离后，可用作冰箱保鲜室内的气体是 （填“富氧空气”或 “富氮空气”）。 题型19 水的电解实验（重点） 易错提醒： 熟悉电解水的原理、实验现象、产物检验、微观实质等。 1.【电解水原理】如图是探究水的组成的实验装置，下列相关说法正确的是 A．M管、N管中气体体积比约为1：2 B．M管中的气体能使燃着的木条烧得更旺 C．该探究说明水中含有氢分子和氧分子 D．该探究的依据是化学变化前后元素种类不变 2.【电解水产物检验】为了探究水的组成，某合作学习小组如图装置进行电解水实验。通电后，管a、管b中均有气体产生。 (1)管a中的气体在氧气中燃烧只生成水，则该气体是 。 (2)管b中的气体能使带火星的木条复燃，则该气体是 。 (3)结合上述实验，你认为组成水的元素是 （填元素符号）。 (4)水是宝贵的自然资源，而地球上可用的淡水资源是有限的，你认为可行的节约用水的做法有 （写一条即可）。 3.【电解水实验结论】用如图所示装置电解水，下列说法正确的是 A．N导管口处收集的气体能溶于水 B．该实验中石墨棒是反应的催化剂 C．将燃着的木条放在M处，燃烧更旺 D．该实验不能证明水是由氢氧两种元素组成 4.【微观分析】水是生命之源，虽普通但宝贵。根据图示，回答下列问题。 如图所示，是水在通电的条件下生成氢气和氧气的微观示意图。在这个变化过程中，发生了改变的是 （填序号），该变化过程中的最小粒子是 （填序号）； A．水分子            B．氢元素和氧元素       C．氢原子和氧原子 题型20 氢气的燃烧及验纯 易错提醒： 氢气点燃前要验纯，纯净的氢气燃烧产生淡蓝色火焰，检验产物要用干冷的烧杯罩在火焰上方。 1.【氢气燃烧】我国氢能源汽车采用的是以氢气为燃料的电池技术，氢气燃烧产物无污染，是理想的清洁能源，如图是氢气燃烧实验的示意图，下列有关说法不正确的是 A．点燃氢气前必须先验纯 B．氢气在空气中燃烧发出蓝紫色火焰 C．实验中可观察到烧杯内壁有液滴出现 D．氢气燃烧过程中分子种类发生改变 2.【氢气验纯】下列实验基本操作正确的是 A、氢气验纯 B、量取液体 C、检查气密性 D、用滴管取液体 A．A B．B C．C D．D 3.【氢气燃烧现象】下列说法中，不正确的是 A．氢气在空气中安静的燃烧，产生淡蓝色火焰 B．细铁丝在氧气中燃烧，火星四射，生成四氧化三铁 C．硫在空气中燃烧产生大量白烟，生成二氧化硫 D．蜡烛燃烧时发光、放热，生成水和二氧化碳 题型21 过滤操作（重点） 易错提醒： 滤纸没有紧贴漏斗内壁不会使滤液浑浊，会减慢过滤速度。 1.【仪器的使用】下列实验基本操作正确的是 A．点燃酒精灯 B．铁丝燃烧 C．过滤 D．检查装置气密性 2.【滤纸替代品】小明同学利用日常生活用品进行类似实验室过滤的操作，下列用品一定不会用到的是 A．户外酒精炉 B．筷子 C．水杯 D．纱布 A．A B．B C．C D．D 3.【滤液浑浊的原因】造成过滤时滤液浑浊的原因可能是 A．用干净的烧杯承接滤液 B．滤纸没有紧贴漏斗内壁 C．漏斗下端管口没有靠烧杯内壁 D．漏斗内液面高于滤纸边缘 4.【过滤操作要点】近日，某县南水北调配套水厂正式通水运行，经过处理的丹江水通过供水管网流入千家万户，该县主城区20余万居民喝上了千里而来的丹江水。近期该县某校化学老师从水厂装了一瓶未经处理的丹江水带回实验室，让同学们按如图所示的流程净化此水。 (1)加入明矾的作用是 。 (2)实验室进行过滤操作时，下列做法正确的是__________（填字母）。 A．玻璃棒的一端要靠在三层滤纸的一边 B．漏斗下端的管口要悬放在烧杯的中间 C．滤纸的边缘要略高于漏斗口 D．液面不能低于滤纸边缘 (3)过滤实验需将圆形滤纸折叠，正确的折叠顺序是A→B→ (填“C”或“D”)。 A．      B．         C．           D． (4)加入活性炭的作用是 。 题型22 自来水的生产过程 易错提醒： 自来水生产过程中没有蒸馏，自来水中还有可溶性杂质，依然是混合物，不是纯净物。 1.【自来水生产中的净水方法】下列净水方法中，不属于自来水厂净水过程的是 A．过滤 B．蒸馏 C．沉降 D．吸附 2.【明矾的作用】某自来水厂的净水过程如图所示。下列说法错误的是 A．加入明矾可使悬浮杂质沉降 B．“沙滤”可去除大颗粒固体杂质 C．“水槽”中的水为纯净物 D．上述净水过程中发生了化学变化 3.【净水流程图】城市中的生活用水是经过自来水厂处理过的。如图是自来水净化过程流程图，下列有关说法中不正确的是    A．反应沉淀池中的明矾主要作用为：吸附悬浮杂质，使其沉降 B．过滤池可以除去天然水中的不溶性杂质 C．活性炭吸附池可以除去水中的色素和异味 D．投药消毒时可加入大量消毒剂 题型23 几种常用的净水方法（难点） 易错提醒： 净化程度由低到高的顺序是：沉降、过滤、活性炭吸附、蒸馏。 1.【净化水程度最高】下列单一操作净化水程度较高的方法是 A．沉降 B．过滤 C．吸附 D．蒸馏 2.【明矾的作用】下列关于水的净化的说法中不正确的是 A．可用明矾吸附水中悬浮杂质使其沉降 B．蒸馏时烧瓶中要加入沸石防暴沸 C．过滤时可用玻璃棒搅拌漏斗中液体以加快过滤 D．煮沸可降低水的硬度 3.【海水淡化的方法】科学家设计合成了多孔石墨烯膜用于海水淡化，当海水流过石墨烯膜时，钠离子和氯离子被水分子包裹而不能通过，独立的水分子却能通过。这种海水淡化的方法属于 A．过滤 B．吸附 C．沉淀 D．消毒 4.【活性炭吸附】水是生命之源。校园直饮水机内水处理的过程如图所示，直饮水机采用了先进的超滤膜净水技术，超滤膜能有效去除水中的悬浮物、藻类等不溶性杂质。下列说法不正确的是 A．吸附罐内可装入活性炭 B．超滤膜能过滤掉水中的钙镁离子 C．紫外线灯管照射的作用是杀菌消毒 D．直饮水属于混合物 题型24 简易净水器 易错提醒： 理清各部分材料的作用，先过滤掉不溶性杂质，再吸附某些可溶性杂质，最后消毒。 1.【自制净水器】某同学自制的简易净水器如图所示，下列说法错误的是 A．活性炭可吸附水中的色素和异味 B．该装置可除去泥沙等难溶性杂质 C．该装置净水过程发生了化学变化 D．河水经该装置净化后仍是混合物 2.【净水器水流方向】“生命吸管”是一种便携式户外净水装置，其主要部件及使用如图所示。    (1)活性炭可去除异味、色素等，是因为其具有 性。 (2)使用“生命吸管”时，水应从 (填“A”或“B”)处进入其中。 (3)该“生命吸管” (填“能”或“不能”)用于直接饮用海水。 3.【净水器材料的作用】广安作为一座典型的内陆城市，四季分明，雨热同期，降雨时空分布不均。如何把滂沱的雨水变害为宝？面对困境，广安争取到一副“良剂”——系统化全域推进海绵城市建设，将昔日的雨水“包袱”正逐渐变成“解渴”的财富。如图装置可将自然水净化为可直接饮用的水，主要原理与自来水的净化过程相似，被称作“生命吸管”。 (1)其中活性炭过滤层不能除去水中的______(填字母)。 A．色素 B．异味 C．难溶性杂质 D．可溶性钙、镁化合物 (2)通过“生命吸管”净化后的水属于 (填“纯净物”或“混合物”)。 (3)为了保护水资源，我们生活中应使用“无磷洗衣粉”，这里的“磷”是指 (填“元素”、“离子”、“分子”或“原子”)。 (4)若想把净化的水转化为“纯水”，实验室可采用 的净化方式。 4.【简易净水器效果比较】同学们设计如图所示“简易净水器”(每层用纱布隔开)，探究结果表明乙的净水效果更好，下列分析合理的是 A．小砾石能过滤所有不溶性杂质 B．活性炭只起到吸附作用 C．按杂质直径由大到小除去效果更好 D．净化后的水可直接饮用 题型25 硬水和软水 易错提醒： 软水中也可能含有少量钙镁离子。 1.【硬水的概念】水是一种宝贵的自然资源，下列有关水的说法不正确的是 A．在净水过程中明矾起消毒杀菌作用 B．天然水经过沉淀、过滤、吸附等净化处理后得到的水是混合物 C．工业废水经处理符合排放标准后排放 D．硬水是含有较多可溶性钙、镁化合物的水 2.【硬水的危害】下列有关硬水和软水的说法，错误的是 A．硬水中含有较多可溶性钙、镁化合物 B．软水是不含任何杂质的水 C．使用硬水会给生活带来诸多不便 D．锅炉用水硬度过高十分危险 3.【硬水软化方法】如图为蒸馏法淡化海水的模拟实验装置，下列说法不正确的是 A．延长导管可以增强水蒸气的冷凝效果 B．煮沸水可以降低水的硬度 C．天然水中，硬水是混合物，软水是纯净物 D．A试管中有水垢是水中可溶性钙和镁的化合物加热后生成的沉淀 题型26 水资源的综合利用 易错提醒： 知道节约用水、防治水体污染、污水的分级处理。 1.【节约用水】我国淡水资源紧缺，所以在生产和生活中应该 A．减少日常生活中的饮水量 B．既要预防和消除对水源的污染，又要节约用水 C．将用过的大量废水、污水直接排放到江、河、湖、海中 D．减少植树造林面积，因为植物生长需要大量的水 2.【污水处理流程】污水的处理不仅可以提高水资源的利用率，而且能恢复城市及河流良好的水域环境，以下是生活污水部分处理过程，分析流程，回答问题: (1)粗格栅可除去不溶于水中的大颗粒杂质，相当于实验室中的 装置｡ (2)“好氧处理”需通入氧气，并利用氧气搅拌，这与 (填一种仪器)的作用相似｡ (3)向“消毒槽”通臭氧(O3)来消毒杀菌，这是利用其 (填“物理”或“化学”)性质｡O2在紫外线照射下可以转化 O3，其符号表达式为 ，反应的微观实质为 ｡ (4)上述流程中需要加入絮凝剂的装置是 ｡ (5)生活污水处理达标后排放的意义有 (合理即可)｡ 3.【水资源综合考查】下列关于水资源的描述正确的是 ①我国水资源总量较多，但人均较少； ②“南水北调”工程有效提高了北方的供水保障能力； ③水体污染不仅影响工农业生产，破坏水生生态，还会直接影响人体健康； ④喷灌与滴灌是常用的农业节水灌溉方式； ⑤污水经分级处理后，可作为工业生产用水。 A．①②④ B．①②③④⑤ C．①③④⑤ D．①②③⑤ 4.【海水淡化】海水淡化是解决淡水资源短缺的有效措施，有科学家提出，给石墨烯“打上”许多特定大小的孔，可进行海水淡化。石墨烯海水淡化膜工作原理如图所示，下列有关膜分离法说法正确的是 A．该分离法不能软化硬水 B．水分子通过膜后体积变小 C．装置中氯离子、钠离子个数逐渐减少 D．加压可加快水分子通过速率 1 / 53学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $