寒假作业07 跨学科实践活动（巩固培优）八年级化学新教材沪科版五四学制

限时练习：30min 完成时间： 月 日 天气： 寒假作业07 跨学科实践活动 一、跨学科实践活动生活垃圾的分类与回收利用 活动1　调研生活垃圾的分类与处理方式 活动2　设计垃圾分类回收宣传方案 二、跨学科实践活动微型空气质量“检测站”的组装与使用 活动1　研究空气质量指数 活动2　设计和组装微型空气质量“检测站” 三、跨学科实践活动基于特定需求设计和制作简易供氧器 活动1　分析供氧器的不同需求场景及原理 活动2　设计并制作供氧器 四、跨学科实践活动 水质检测及自制净水器 活动 1　调查我国饮用水的水质标准和水净化处理的方法 活动 2　水质检测及自制净水器 三层必刷：巩固提升+能力培优+创新题型 1．垃圾分类任重道远，下列垃圾应该放入有害物质垃圾箱的是 A．烂菜叶 B．生锈 C．废旧镉镍充电电池 D．旧书报 2．下列劳动实践中涉及化学变化的是 A. 社区服务：用铲子铲去地上的雪 B. 学农活动：用锄头挖农场里的红薯 C. 社会实践：和手工艺人学习竹编 D. 实践体验：体验葡萄酿酒的操作流程 3．微型空气质量检测系统用于实时、准确检测室外空气污染物，下列不属于其检测范围的是 A．二氧化硫 B．二氧化碳 C． D．臭氧 4．某同学自制的简易家用供氧器如图所示，下列说法正确的是 A．先装试剂后检查装置气密性 B．该供氧器不可以控制反应速率 C．出气口开始排出的是纯氧气 D．简易供氧器的右瓶中需加入适量水，起到湿润氧气的作用 5． 如图是一种简易便携式制氧器，结合实验室制取氧气的有关知识，请你分析，下列说法中错误的是 A. 该制氧器中的反应仓相当于实验室制取氧气的发生装置 B. 氧气用于医疗急救，利用了氧气可供给呼吸的性质 C. 加湿过滤仓能使氧气湿润，说明氧气具有不易溶于水的物理性质 D. 将输出的氧气收集，可作燃料 6．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 7．跨学科实践活动有助于培养学生解决实际问题的能力，下列跨学科实践活动涉及的化学知识表述不正确的是 选项 跨学科实践活动 相关化学知识 A 微型空气质量“检测站”的组装与使用 臭氧层破坏与空气污染有关 B 基于特定需求设计和制作简易供氧机 氧气可以用于航空航天 C 基于碳中和理念设计低碳行动方案 植树造林有助于减少二氧化碳排放 D 水质检测及自制净水器 明矾可使悬浮的杂质从水中沉降 8．垃圾分类是新时尚。补齐废弃物与对应垃圾种类间的连线 。    9．化学兴趣实践小组的同学们跟随环保部门的人员利用微型空气质量检测仪检测2024年某地某日的空气质量，并记录了下表所示数据（1mg=1000μg）。回答下列问题。 项目 二氧化硫 臭氧 二氧化氮 一氧化碳 PM10 PM2.5 浓度 10μg/m3 35μg/m3 43μg/m3 0.683mg/m3 121μg/m3 51μg/m3 AQI 86 级别 二级 （1）空气质量指数（AQI）越大，空气质量状况越 （填“好”或“差”） （2）该地当日的空气污染物中含量最多的是 。 （3）下列保护空气措施中不合理的是______（填字母） A．工厂加高烟囱 B．鼓励使用清洁能源 C．低碳出行 D．大量种树植草 10．垃圾分类具有经济和环境双重价值。在一次实践活动中，同学们开启了对垃圾的分类与回收利用的探究之旅。 活动一：参观垃圾分类处理厂 同学们在技术人员的指导下，了解到垃圾回收处理的过程如图1所示。 （1）在参观时获悉城市生活垃圾可分为 、有害垃圾、厨余垃圾和其他垃圾。 （2）小组交流后确定垃圾筛分时，可根据 区分铜和铝。 活动二：设计制作堆肥桶 （3）兴趣小组的同学就厨余垃圾的堆肥方法与肥料的使用，开展了厨余垃圾堆肥项目研究，从而改良土壤提高土壤的肥力。同学们设计的小型堆肥桶如图所示，给堆肥桶加盖的作用：一是提供无氧环境， ；二是防止异味飘出。 11．饮用水安全与人们的健康息息相关。某化学兴趣小组以“水”为主题开展跨学科实践活动。 任务一：调查参观 参观自来水厂，了解到自来水的生产过程如图1. （1）根据图1信息， 池能除去水中的色素和异味，“投药消毒”过程中发生 (填“物理”或“化学”)变化。 任务二：检测水质 （2）TDS值是水质的一项重要指标。已知TDS值与水质纯度的关系如图2，某水样经测定的TDS值如图3，则该水样的水质纯度属于 。 任务三：动手制作 （3）兴趣小组自制了如图4所示的简易净水器，该净水器涉及的净水方法有 。 任务四：认识水的组成 （4）兴趣小组模仿科学家对水的组成进行探究。他们将水蒸气通过一根烧红的铁管，发现铁和水蒸气在高温下生成四氧化三铁和氢气，从而得到“水不是一种元素”的结论。兴趣小组的理论依据是 ，该反应的化学方程式为 。 （5）下图为水电解的微观变化过程，为水分子的模型图。请用适当的分子模型补充图A和图B． 1．水乃万物之源，化学学习小组开展对水质检测及自制净水器的跨学科探究活动。 【任务1】水质检测 （1）检测水可用市场售卖的水质检测笔直接读出水质的TDS值，以判断水质纯度。如图1所示，若通过水质检测笔测出TDS值为480，则该水质纯度为______。 【任务2】制作简易的净水器 图2是小组同学用注射器、蓬松棉、活性炭、小卵石、石英砂等自制的一个便携净水器。 （2）活性炭的主要作用是______。 （3）使用该净水器，待处理的水由下往上压，优点是______。 （4）化学学习小组在完成“水质检测及自制净水器”的跨学科实践活动后收获颇丰。下列说法正确的是______(填标号)。 A. 农药的使用不当可能会对水体产生污染 B. 废旧电池随意丢弃不会造成水体污染 C. 自来水经过沉淀、过滤、吸附、消毒后得到的水是纯净物 D. 定期检测水域水质有助于防治水体污染 2．膜分离法(超滤膜、淡化膜等)技术是现代净水技术之一，这种技术能够有效去除水中的溶解性盐类、微生物和有机物。其原理如图所示： （1）超滤膜分离法原理(见图1)；在一定压力下，利用膜表面的微孔将水中颗粒较大的物质分离出来的方法。这个方法与中学实验中的一个操作类似，该实验操作是： 。在实验室进行该操作时使用的玻璃仪器除了烧杯、漏斗，还应有 ，该仪器的作用是 。若经过该操作后，所得液体仍有浑浊，原因可能是 (填字母)。 a.漏斗内的滤纸有破损               b.漏斗下端没有靠在烧杯内壁 c.漏斗内液面高于滤纸的边缘         d.滤纸没有紧贴漏斗内壁 （2）淡化膜技术原理(见图2)；在加压情况下，海水中的 (填粒子名称)可以透过淡化膜，其它的离子不能透过，分离效果相当于中学实验中的蒸馏操作。淡化膜技术处理后得到的水属于 (填“纯净物”或“混合物”)。 （3）基于上述分析可知：超滤膜的孔径 淡化膜的孔径(填“＞”“=”或“＜”)。 3．回答下列问题。 （1）实验室制取气体。 ①仪器甲的名称是 。 ②若实验室用高锰酸钾制氧气，应在装置A的试管口 ，以防固体粉末进入导管。 ③若实验室用装置BD制取氧气，其反应的化学方程式为 。 ④装置B、C均可用于实验室制取二氧化碳，两者相比，装置C的优点是 ，不能用装置D收集可推其具有的物理性质是 。在装置E中加入 用于检验CO2。 （2）基于特定需求设计和制作简易供氧器。 ①加湿仓内水的作用是 (写一点)，图b中“O2通道”相当于图a中E装置的 (填“a”或“b”)端导管。 ②10gNa2O2和10gCaO2固体与水作用生成氧气的质量与时间的关系如图c所示，若给鱼池增氧，应选的药品为 (填化学式)。 4．小花同学在化学课上学习了氧气的有关知识后，对爷爷的家用制氧机产生了兴趣，她在家制得一袋氧气，带到学校实验室和化学兴趣小组的同学对制氧机的工作原理、所制得氧气的性质进行了以下项目式学习。 活动一：分析制氧机工作原理 【查阅资料】 （1）制氧机说明书部分内容： 名称：家用分子筛制氧机 制得气体成分：氧浓度≥90%（V/V），水分含量≤-43℃（露点法），二氧化碳含量≤100×10-6（V/V），一氧化碳含量≤5×10-6（V/V），无气味，固体物质含量≤1mg/m3。 （2）分子筛是一种人工合成的具有筛选分子作用的水合硅铝酸盐或天然沸石，有许多孔径均匀的孔道和排列整齐的孔穴，不同孔径的分子筛能把不同大小和形状的分子分开。 【讨论交流】家用制氧机制得的气体属于 （填“纯净物”或“混合物”），制氧机制取氧气的过程中发生了 变化（填“物理”或“化学”）。 活动二：验证氧气的性质 从氧气袋中收集几瓶氧气，小组同学完成了以下实验。 实验方案 实验现象及化学方程式 实验结论 方案一：将带火星的木条伸入盛有氧气的集气瓶中 实验现象： 氧气具有氧化性，可燃物在氧气中燃烧更剧烈。 方案二：将打磨好的细铁丝绕成螺旋状，下端绑一根火柴，将火柴点燃，接下来的操作是 。 实验现象： 。 化学方程式： 。 【总结反思】 （1）实验结束后，小明发现他们小组完成方案二的实验后集气瓶底部炸裂了，请你分析可能的原因 。 （2）晓红同学将木炭伸入盛有氧气的集气瓶中，没有观察到明显的实验现象，她认为上述实验得出的结论不完全正确，请你对晓红同学的实验进行合理的评价 。 1．“生命吸管”是军事上的重要发明，它可以解决士兵在野外极限环境中的饮水问题，主要原理与自来水的净化过程相似（如图甲所示）。 （1）过滤须考虑材质孔径大小。某微粒的直径为0.5微米，能把该微粒“筛”出来的材质是_ _________（填序号）； A. 慢速滤纸（孔径为1～3微米） B. 双层纺织网（最小孔径6微米） C. 超滤膜（最小孔径0.01微米） （2）将硬水通过图乙的阳离子交换柱后，可变成软水（图中阴离子未画出），交换后的水仍然呈电中性，则一个可以交换出__ ________个； （3）“生命吸管”使用一定时间后，流速会明显变慢，可能原因是_ _________； （4）海水制氢：随着科技不断发展，中国工程院院士谢和平团队研制出了海水直接制氢新技术，原理如图，则A电极应与电源的__ ________极相连。 2． 现代净水技术包括离子交换法、膜分离法（超滤膜、淡化膜等），这两种技术如下图所示： （1）离子交换法如图甲所示，其中能将硬水转化为软水的是________（选填“阳离子”或“阴离子”）交换树脂。 （2）超滤膜技术如图乙，适用于在一定压力下通过膜表面的微孔除去水中颗粒较大的物质，类似于化学实验中的__________（填操作名称）。 （3）淡化膜技术如图丙，加压情况下海水中的__________（填粒子名称）可以透过淡化膜（其它离子不能透过）。 （4）基于上述分析可知：超滤膜的孔径________淡化膜的孔径（填“>”“=”或“<”）。 3． “氧烛”可用于紧急供氧。如图甲是“氧烛”结构示意图，每个产氧药块由氯酸钠和一定量的镁粉、二氧化锰等均匀混合制成，该反应需要在300℃左右进行，并伴随少量有毒氯气产生。若温度过低，反应会终止，温度过高，会产生大量氯气。 （1）图甲装置启动时，需要镁粉氧化放热启动并维持反应，快速产生氧气。镁粉与氧气所发生的化学反应属于 （填基本反应类型）。 （2）产氧药块中要均匀分布一定质量的镁粉，但不能过多，其原因是 。 （3）产氧药块中的氯酸钠（）受热并在二氧化锰的催化下生成氯化钠并放出氧气。该反应的化学方程式为 。 （4）氧烛的填充材料会影响其完成反应所需的时间（即放氧时间）和外壳的最高温度，研究人员分别测试了无填充外壳温度/℃材料、填充材料A和填充材料B三种情况下氧烛的放氧时间及对应的外壳温度，结果如图乙所示。根据图乙，与第①组比较，氧烛应选择填充材料 （填“A”或“B”），请说明理由： 。 4．特定人群、环境对氧气的需求不同。如何基于特定需求设计和制作简易供氧器呢？在老师的指导下，同学们开展了下列活动。 【建构模型】 老师提供了以下实验装置，同学们选择装置用过氧化氢分解和加热高锰酸钾的方法获得氧气。 （1）①装置B中a的名称是： 。 ②加热高锰酸钾制取氧气应选择的发生、收集装置是 (选填字母序号，下同)，化学方程式为 。 ③实验室用块状电石与水反应制取乙炔(C2H2)。电石与水反应非常剧烈，发生装置选用 ，若要收集干燥的乙炔选用的收集装置是 。 【模仿改造】 化学制氧机(原理图见图1)利用过碳酸钠白色固体、二氧化锰黑色粉末产生氧气。过碳酸钠(2Na2CO3•3H2O2加水溶解会分解生成碳酸钠和过氧化氢。用该制氧机制氧时，在反应仓中加入适量水，再先后加入过碳酸钠和二氧化锰，反应仓内有黑色粉末翻腾，变得浑浊，仓壁变得温热，过滤仓底部导气管口有气泡冒出。 （2）①加湿过滤仓不仅可以过滤杂质而且根据 来判断产生氧气的速率。 ②制氧机内部气流采用高压进低压出(即产生的气体在高处聚集，经导管从低处进入加湿过滤仓)的方式，可能的原因有 。 【评价反思】 （3）展示环节，小英同学所在小组制作的简易供氧器(如图2)得到了大家的好评，请您提出一个改良意见： (合理即可)。 兴趣小组取石井河水样进行净化实验。 （4）①将饮用水瓶和纱布、活性炭等组合成如图3所示装置进行水的净化。其中，装置制作较合理的是 (选填“A”或“B”)。 ②如图4是净化石井河水的简易装置，下列说法错误的是 (选填字母)。 A．小水杯中的水是纯净水 B．获取小水杯中的水的快慢与温度无关 C．该过程中用到蒸馏的方法 ③总结混合物分离的一般思路和方法是(将序号排序) 。 a．分析混合物成分 b．找到分离方法 c．寻找成分性质差异 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 限时练习：30min 完成时间： 月 日 天气： 寒假作业07 跨学科实践活动 一、跨学科实践活动生活垃圾的分类与回收利用 活动1　调研生活垃圾的分类与处理方式 活动2　设计垃圾分类回收宣传方案 二、跨学科实践活动微型空气质量“检测站”的组装与使用 活动1　研究空气质量指数 活动2　设计和组装微型空气质量“检测站” 三、跨学科实践活动基于特定需求设计和制作简易供氧器 活动1　分析供氧器的不同需求场景及原理 活动2　设计并制作供氧器 四、跨学科实践活动 水质检测及自制净水器 活动 1　调查我国饮用水的水质标准和水净化处理的方法 活动 2　水质检测及自制净水器 三层必刷：巩固提升+能力培优+创新题型 1．垃圾分类任重道远，下列垃圾应该放入有害物质垃圾箱的是 A．烂菜叶 B．生锈 C．废旧镉镍充电电池 D．旧书报 【答案】C 【解析】A、烂菜叶属于厨余垃圾，故选项错误； B、生锈可以回收再利用，属于可回收垃圾，故选项错误； C、废旧镉镍充电电池含有有害物质，属于有害垃圾，故选项正确； D、旧书报可以回收再利用，属于可回收垃圾，故选项错误； 故选：C。 2．下列劳动实践中涉及化学变化的是 A. 社区服务：用铲子铲去地上的雪 B. 学农活动：用锄头挖农场里的红薯 C. 社会实践：和手工艺人学习竹编 D. 实践体验：体验葡萄酿酒的操作流程 【答案】D 【解析】 A、用铲子铲去地上的雪，没有新物质生成，属于物理变化； B、用锄头挖农场里的红薯，没有新物质生成，属于物理变化； C、和手工艺人学习竹编，只是形状的变化，没有新物质生成，属于物理变化； D、葡萄酿酒，发生缓慢氧化，有新物质酒精生成，属于化学变化。 故选D。 3．微型空气质量检测系统用于实时、准确检测室外空气污染物，下列不属于其检测范围的是 A．二氧化硫 B．二氧化碳 C． D．臭氧 【答案】B 【解析】空气污染物包括二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、、臭氧等，二氧化碳是空气成分之一，不属于空气污染物，故选：B。 4．某同学自制的简易家用供氧器如图所示，下列说法正确的是 A．先装试剂后检查装置气密性 B．该供氧器不可以控制反应速率 C．出气口开始排出的是纯氧气 D．简易供氧器的右瓶中需加入适量水，起到湿润氧气的作用 【答案】D 【解析】A、应先检查装置的气密性，然后装试剂，防止装置漏气，浪费药品，不符合题意； B、该供氧器可通过注射器控制液体的滴加速率，从而控制反应速率，不符合题意； C、出气口开始排出的是装置内的空气，不是纯氧，不符合题意； D、简易供氧器的右瓶中需加入适量水，起到湿润氧气的作用，且可通过产生气泡的速率观测生成氧气的速率，符合题意。 故选D。 5． 如图是一种简易便携式制氧器，结合实验室制取氧气的有关知识，请你分析，下列说法中错误的是 A. 该制氧器中的反应仓相当于实验室制取氧气的发生装置 B. 氧气用于医疗急救，利用了氧气可供给呼吸的性质 C. 加湿过滤仓能使氧气湿润，说明氧气具有不易溶于水的物理性质 D. 将输出的氧气收集，可作燃料 【答案】D 【解析】 A、 该制氧器中的反应仓是产生氧气的地方，相当于实验室制取氧气的发生装置，故选项说法正确； B、 氧气用于医疗急救，利用了氧气可供给呼吸的性质故选项说法正确； C、 加湿过滤仓能使氧气湿润，说明氧气具有不易溶于水的物理性质，故选项说法正确； D、 氧气不具有可燃性，不能作燃料，故选项说法错误； 故选D。 6．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 【解析】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。 7．跨学科实践活动有助于培养学生解决实际问题的能力，下列跨学科实践活动涉及的化学知识表述不正确的是 选项 跨学科实践活动 相关化学知识 A 微型空气质量“检测站”的组装与使用 臭氧层破坏与空气污染有关 B 基于特定需求设计和制作简易供氧机 氧气可以用于航空航天 C 基于碳中和理念设计低碳行动方案 植树造林有助于减少二氧化碳排放 D 水质检测及自制净水器 明矾可使悬浮的杂质从水中沉降 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【解析】A、微型空气质量“检测站”的组装与使用，空气污染物会对臭氧层造成破坏，是空气污染带来的一个后果，说法正确，不符合题意； B、基于特定需求设计和制作简易，氧气能供给呼吸，在航空航天中，航天员呼吸需要氧气，说法正确，不符合题意； C、基于碳中和理念设计低碳行动方案，植树造林是通过植物光合作用吸收二氧化碳，而不是减少二氧化碳的排放，说法错误，符合题意； D、水质检测及自制净水器，明矾溶于水后生成的胶状物可以吸附水中悬浮的杂质，使其沉降，说法正确，不符合题意。 故选：C。 8．垃圾分类是新时尚。补齐废弃物与对应垃圾种类间的连线 。    【答案】   9．化学兴趣实践小组的同学们跟随环保部门的人员利用微型空气质量检测仪检测2024年某地某日的空气质量，并记录了下表所示数据（1mg=1000μg）。回答下列问题。 项目 二氧化硫 臭氧 二氧化氮 一氧化碳 PM10 PM2.5 浓度 10μg/m3 35μg/m3 43μg/m3 0.683mg/m3 121μg/m3 51μg/m3 AQI 86 级别 二级 （1）空气质量指数（AQI）越大，空气质量状况越 （填“好”或“差”） （2）该地当日的空气污染物中含量最多的是 。 （3）下列保护空气措施中不合理的是______（填字母） A．工厂加高烟囱 B．鼓励使用清洁能源 C．低碳出行 D．大量种树植草 【答案】（1）差 （2）一氧化碳/CO （3）A 【解析】（1）空气质量指数（AQI）越大，说明空气中污染物含量越高，说明空气质量状况越差； （2）由表可知，该地当日的空气污染物中含量最多的是一氧化碳； （3）A、工厂加高烟囱，污染物还是排放到了空气中，还是会污染空气，符合题意； B、鼓励使用清洁能源，可以减少污染物的排放，保护环境，不符合题意； C、低碳出行，可以减少二氧化碳的排放，减少污染物的排放，保护环境，不符合题意； D、大量种树植草，可以改善空气质量，保护环境，不符合题意。 故选A。 10．垃圾分类具有经济和环境双重价值。在一次实践活动中，同学们开启了对垃圾的分类与回收利用的探究之旅。 活动一：参观垃圾分类处理厂 同学们在技术人员的指导下，了解到垃圾回收处理的过程如图1所示。 （1）在参观时获悉城市生活垃圾可分为 、有害垃圾、厨余垃圾和其他垃圾。 （2）小组交流后确定垃圾筛分时，可根据 区分铜和铝。 活动二：设计制作堆肥桶 （3）兴趣小组的同学就厨余垃圾的堆肥方法与肥料的使用，开展了厨余垃圾堆肥项目研究，从而改良土壤提高土壤的肥力。同学们设计的小型堆肥桶如图所示，给堆肥桶加盖的作用：一是提供无氧环境， ；二是防止异味飘出。 【答案】（1）可回收垃圾 （2）颜色 （3）有利于微生物发酵 【解析】（1）城市生活垃圾可分为可回收垃圾、有害垃圾、厨余垃圾和其他垃圾，故填：可回收垃圾； （2）铜是紫红色的，铝是银白色的，可根据观察颜色区分铜和铝； （3）堆肥的发酵环境为无氧的环境，故给堆肥桶加盖的作用：一是提供无氧环境，有利于微生物发酵；二是防止异味飘出。 11．饮用水安全与人们的健康息息相关。某化学兴趣小组以“水”为主题开展跨学科实践活动。 任务一：调查参观 参观自来水厂，了解到自来水的生产过程如图1. （1）根据图1信息， 池能除去水中的色素和异味，“投药消毒”过程中发生 (填“物理”或“化学”)变化。 任务二：检测水质 （2）TDS值是水质的一项重要指标。已知TDS值与水质纯度的关系如图2，某水样经测定的TDS值如图3，则该水样的水质纯度属于 。 任务三：动手制作 （3）兴趣小组自制了如图4所示的简易净水器，该净水器涉及的净水方法有 。 任务四：认识水的组成 （4）兴趣小组模仿科学家对水的组成进行探究。他们将水蒸气通过一根烧红的铁管，发现铁和水蒸气在高温下生成四氧化三铁和氢气，从而得到“水不是一种元素”的结论。兴趣小组的理论依据是 ，该反应的化学方程式为 。 （5）下图为水电解的微观变化过程，为水分子的模型图。请用适当的分子模型补充图A和图B． 【答案】（1）活性炭 化学 （2）一般 （3）过滤、吸附和杀菌消毒 （4）化学反应前后元素种类不变； 3Fe+4H2OFe3O4+4H2 （5） 【解析】（1）活性炭具有吸附性，可以除去水中的色素和异味，即图中活性炭池能除去水中的色素和异味，故填活性炭； “投药消毒”过程中，消毒剂与水中的细菌等物质发生反应，有新物质生成，所以发生的是化学变化，故填化学变化。 （2）从图2可知，TDS值越大，水质纯度越低，由图3可知，该水样的TDS值为159ppm，所以该水样的水质纯度属于一般，故填一般。 （3）由图中简易净水器可知，小卵石、石英砂起到过滤的作用，活性炭起到吸附的作用，紫外灯起到杀菌消毒的作用，所以该净水器涉及的净水方法有过滤、吸附和杀菌消毒，故填过滤、吸附和杀菌消毒。 （4）兴趣小组将水蒸气通过一根烧红的铁管，铁和水蒸气在高温下生成四氧化三铁和氢气，反应生成了氢气这种新物质，氢气由氢元素组成，四氧化三铁由铁元素和氧元素组成，根据化学反应前后元素种类不变，说明水中含有氢元素和氧元素，从而得到“水不是一种元素”的结论，故填化学反应前后元素种类不变； 铁和水蒸气在高温下生成四氧化三铁和氢气，故反应的化学方程式写为：3Fe+4H2OFe3O4+4H2。 （5） 水电解时，水分子分解为氢原子和氧原子，每2个氢原子结合成1个氢分子，每2个氧原子结合成1个氧分子，所以图B中应该补充2个氢分子和1个氧分子，图A中应该补充1个水分子，故填。 1．水乃万物之源，化学学习小组开展对水质检测及自制净水器的跨学科探究活动。 【任务1】水质检测 （1）检测水可用市场售卖的水质检测笔直接读出水质的TDS值，以判断水质纯度。如图1所示，若通过水质检测笔测出TDS值为480，则该水质纯度为______。 【任务2】制作简易的净水器 图2是小组同学用注射器、蓬松棉、活性炭、小卵石、石英砂等自制的一个便携净水器。 （2）活性炭的主要作用是______。 （3）使用该净水器，待处理的水由下往上压，优点是______。 （4）化学学习小组在完成“水质检测及自制净水器”的跨学科实践活动后收获颇丰。下列说法正确的是______(填标号)。 A. 农药的使用不当可能会对水体产生污染 B. 废旧电池随意丢弃不会造成水体污染 C. 自来水经过沉淀、过滤、吸附、消毒后得到的水是纯净物 D. 定期检测水域水质有助于防治水体污染 【答案】（1）会结水垢 （2）吸附色素和异味 （3）使水与净水材料充分接触，增强水的净化效果，还可以防止难溶性杂质堵塞石英砂和活性炭 （4）AD 【解析】 【小问1详解】 若通过水质检测笔测出TDS值为480，介于300—600之间，则净化后的水质纯度为会结水垢； 【小问2详解】 活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，可吸附水中的色素和异味； 【小问3详解】 使用该净水器，待处理的水由下往上压，优点是使水与净水材料充分接触，增强水的净化效果，还可以防止难溶性杂质堵塞石英砂和活性炭； 【小问4详解】 A、农药中喊哟有害物质，使用不当可能会对水体产生污染，故选项说法正确； B、废旧电池中含有有毒的重金属，随意丢弃会污染水源，造成水体污染，故选项说法不正确； C、自来水经过沉淀、过滤、吸附、消毒后得到的水中仍含有可溶性杂质，属于混合物，故选项说法不正确； D、定期检测水域水质，有助于防治水体污染，故选项说法正确； 故选AD。 2．膜分离法(超滤膜、淡化膜等)技术是现代净水技术之一，这种技术能够有效去除水中的溶解性盐类、微生物和有机物。其原理如图所示： （1）超滤膜分离法原理(见图1)；在一定压力下，利用膜表面的微孔将水中颗粒较大的物质分离出来的方法。这个方法与中学实验中的一个操作类似，该实验操作是： 。在实验室进行该操作时使用的玻璃仪器除了烧杯、漏斗，还应有 ，该仪器的作用是 。若经过该操作后，所得液体仍有浑浊，原因可能是 (填字母)。 a.漏斗内的滤纸有破损               b.漏斗下端没有靠在烧杯内壁 c.漏斗内液面高于滤纸的边缘         d.滤纸没有紧贴漏斗内壁 （2）淡化膜技术原理(见图2)；在加压情况下，海水中的 (填粒子名称)可以透过淡化膜，其它的离子不能透过，分离效果相当于中学实验中的蒸馏操作。淡化膜技术处理后得到的水属于 (填“纯净物”或“混合物”)。 （3）基于上述分析可知：超滤膜的孔径 淡化膜的孔径(填“＞”“=”或“＜”)。 【答案】（1）过滤 玻璃棒 引流 ac （2）水分子 纯净物 （3）＞ 【解析】（1）过滤是分离难溶性固体和液体的操作，超滤膜分离法原理(见图1)；在一定压力下，利用膜表面的微孔将水中颗粒较大的物质分离出来的方法。这个方法与中学实验中的一个操作过滤类似； 在实验室进行该操作时使用的玻璃仪器除了烧杯、漏斗，还应有玻璃棒，该仪器的作用是引流； 过滤操作时要注意“一贴、二低、三靠”的原则，过滤后滤液仍浑浊； a、漏斗内的滤纸有破损，会使得液体中的不溶物进入下面的烧杯，从而使得滤液浑浊，符合题意； b、漏斗下端没有靠在烧杯内壁，会造成滤液飞溅，不会造成滤液仍浑浊，不符合题意； c、漏斗内液面高于滤纸边缘，会使部分液体未经过滤纸的过滤直接流下，该操作会使滤液仍然浑浊，符合题意； d、滤纸没有紧贴漏斗内壁，会使过滤速度过慢，但不会使滤液仍浑浊，不符合题意； 故选ac； （2）淡化膜技术原理(见图2)；在加压情况下，海水中的水分子可以透过淡化膜，其它的离子不能透过，分离效果相当于中学实验中的蒸馏操作； 淡化膜技术处理后得到的水只含有水一种物质，属于纯净物； （3）超滤膜适用于在一定压力下通过膜表面的微孔将水中颗粒较大的物质分离出来，淡化膜适用于在加压情况下海水中的水分子可以透过淡化膜(其它离子不能透过)，可判断超滤膜的孔径>淡化膜的孔径。 3．回答下列问题。 （1）实验室制取气体。 ①仪器甲的名称是 。 ②若实验室用高锰酸钾制氧气，应在装置A的试管口 ，以防固体粉末进入导管。 ③若实验室用装置BD制取氧气，其反应的化学方程式为 。 ④装置B、C均可用于实验室制取二氧化碳，两者相比，装置C的优点是 ，不能用装置D收集可推其具有的物理性质是 。在装置E中加入 用于检验CO2。 （2）基于特定需求设计和制作简易供氧器。 ①加湿仓内水的作用是 (写一点)，图b中“O2通道”相当于图a中E装置的 (填“a”或“b”)端导管。 ②10gNa2O2和10gCaO2固体与水作用生成氧气的质量与时间的关系如图c所示，若给鱼池增氧，应选的药品为 (填化学式)。 【答案】（1）水槽 放一团棉花 可以控制反应的发生和停止 二氧化碳能溶于水 澄清石灰水 （2）加湿仓内水的作用是使氧气湿润（合理即可） a CaO2 【解析】（1）①由图可知，图D中仪器甲的名称是水槽； ②实验室用高锰酸钾制氧气，应在装置A的试管口放一团棉花，以防试管内固体粉末进入导管； ③B装置适用于固液不加热反应制取气体，适用于过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气，该反应的化学方程式为； ④与B装置相比，C装置可将固体置于有孔隔板上，关闭弹簧夹，通过长颈漏斗添加液体，使固液接触，生成气体，装置内压强增大，将液体压入长颈漏斗中，固液分离，反应停止，打开弹簧夹，气体导出，固液接触，反应发生，故装置C的优点是可以控制反应的发生和停止；不能用装置 D 收集CO2，可推其具有的物理性质是二氧化碳能溶于水；在装置 E 中加入澄清石灰水用于检验CO2，因为二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊； （2）①加湿仓内水的作用是使氧气湿润（合理即可），图b中“O2通道”相当于图a中E装置的a端导管，这样可使氧气与水充分接触，起到湿润氧气的作用； ②由图c可知，相同质量的Na2O2和CaO2，CaO2生成氧气的质量大，且CaO2供氧时间长，反应速率适中，故应选的药品为CaO2。 4．小花同学在化学课上学习了氧气的有关知识后，对爷爷的家用制氧机产生了兴趣，她在家制得一袋氧气，带到学校实验室和化学兴趣小组的同学对制氧机的工作原理、所制得氧气的性质进行了以下项目式学习。 活动一：分析制氧机工作原理 【查阅资料】 （1）制氧机说明书部分内容： 名称：家用分子筛制氧机 制得气体成分：氧浓度≥90%（V/V），水分含量≤-43℃（露点法），二氧化碳含量≤100×10-6（V/V），一氧化碳含量≤5×10-6（V/V），无气味，固体物质含量≤1mg/m3。 （2）分子筛是一种人工合成的具有筛选分子作用的水合硅铝酸盐或天然沸石，有许多孔径均匀的孔道和排列整齐的孔穴，不同孔径的分子筛能把不同大小和形状的分子分开。 【讨论交流】家用制氧机制得的气体属于 （填“纯净物”或“混合物”），制氧机制取氧气的过程中发生了 变化（填“物理”或“化学”）。 活动二：验证氧气的性质 从氧气袋中收集几瓶氧气，小组同学完成了以下实验。 实验方案 实验现象及化学方程式 实验结论 方案一：将带火星的木条伸入盛有氧气的集气瓶中 实验现象： 氧气具有氧化性，可燃物在氧气中燃烧更剧烈。 方案二：将打磨好的细铁丝绕成螺旋状，下端绑一根火柴，将火柴点燃，接下来的操作是 。 实验现象： 。 化学方程式： 。 【总结反思】 （1）实验结束后，小明发现他们小组完成方案二的实验后集气瓶底部炸裂了，请你分析可能的原因 。 （2）晓红同学将木炭伸入盛有氧气的集气瓶中，没有观察到明显的实验现象，她认为上述实验得出的结论不完全正确，请你对晓红同学的实验进行合理的评价 。 【答案】 混合物 物理变化 带火星木条复燃 待火柴快燃尽时，由上往下缓慢伸入盛有氧气的集气瓶中 剧烈燃烧、火星四射，放出热量，生成一种黑色固体 集气瓶底部没有放少量的水或细沙 晓红同学没有将木炭在空气中点燃，伸入氧气中也不会燃烧 【知识点】化学方程式的书写、铁在氧气中燃烧及其实验、氧气的检验及验满 【解析】[讨论交流]根据制得气体成分分析可知：家用制氧机制得的气体属于混合物，制氧机在制氧的过程中，只是将空气中的氮气和氧气分离，而没有新的物质生成，故制氧机制取氧气的过程中发生了物理变化。 方案一：将带火星的木条伸入盛有氧气的集气瓶中，观察到的实验现象：带火星木条复燃；方案二：将打磨好的细铁丝绕成螺旋状，下端绑一根火柴，将火柴点燃，接下来的操作是：待火柴快燃尽时，由上往下缓慢伸入盛有氧气的集气瓶中，实验现象：烈燃烧、火星四射，放出热量，生成一种黑色固体；铁与氧气在点燃的条件下反应生成四氧化铁，化学方程式：。 [总结反思]（1）实验结束后，小明发现他们小组完成方案二的实验后集气瓶底部炸裂了，请你分析可能的原因集气瓶底部没有放少量的水或细沙。 晓红同学将木炭伸入盛有氧气的集气瓶中，没有观察到明显的实验现象，她认为上述实验得出的结论不完全正确，请你对晓红同学的实验进行合理的评价：晓红同学没有将木炭在空气中点燃，伸入氧气中也不会燃烧。 【点睛】本题主要考查物质性质的实验验证分析判断，题目难度中等。 1．“生命吸管”是军事上的重要发明，它可以解决士兵在野外极限环境中的饮水问题，主要原理与自来水的净化过程相似（如图甲所示）。 （1）过滤须考虑材质孔径大小。某微粒的直径为0.5微米，能把该微粒“筛”出来的材质是_ _________（填序号）； A. 慢速滤纸（孔径为1～3微米） B. 双层纺织网（最小孔径6微米） C. 超滤膜（最小孔径0.01微米） （2）将硬水通过图乙的阳离子交换柱后，可变成软水（图中阴离子未画出），交换后的水仍然呈电中性，则一个可以交换出__ ________个； （3）“生命吸管”使用一定时间后，流速会明显变慢，可能原因是_ _________； （4）海水制氢：随着科技不断发展，中国工程院院士谢和平团队研制出了海水直接制氢新技术，原理如图，则A电极应与电源的__ ________极相连。 【答案】（1）C （2）2 （3）“生命吸管”被堵住了（合理即可） （4）正 【解析】（1） 某微粒的直径为0.5μm，若想除去该微粒，则应选择孔径小于0.5μm的材质，故选C； （2）由于交换后的水仍然呈电中性，而1个钙离子带2个单位的正电荷，1个钠离子带1个单位的正电荷，则一个Ca2+可以交换出2个Na+； （3）“生命吸管”使用一定时间后，流速会明显变慢，可能是因为有很多杂质留在滤芯中，使“生命吸管”被堵住了； （4）正极产生氧气，负极产生氢气，则A电极应与电源的正极相连。 2． 现代净水技术包括离子交换法、膜分离法（超滤膜、淡化膜等），这两种技术如下图所示： （1）离子交换法如图甲所示，其中能将硬水转化为软水的是________（选填“阳离子”或“阴离子”）交换树脂。 （2）超滤膜技术如图乙，适用于在一定压力下通过膜表面的微孔除去水中颗粒较大的物质，类似于化学实验中的__________（填操作名称）。 （3）淡化膜技术如图丙，加压情况下海水中的__________（填粒子名称）可以透过淡化膜（其它离子不能透过）。 （4）基于上述分析可知：超滤膜的孔径________淡化膜的孔径（填“>”“=”或“<”）。 【答案】（1）阳离子 （2）过滤 （3）水分子 （4）> 【解析】（1）硬水中含有较多的钙镁离子，除去钙镁离子可以将硬水软化，所以离子交换树脂中能将硬水转化为软水的是阳离子交换树脂；故填：阳离子。 （2）根据题干可知，除去水中颗粒较大的物质，相当于将不溶于水的固体和水分离，与化学实验中的过滤类似；故填：过滤。 （3）根据题干可知，海水中主要含有水分子、钠离子和氯离子，通过淡化膜之后，只有水分子能投过；故填：水分子。 （4）颗粒较大的物质可透过超滤膜，水分子没有被透过，淡化膜可但水分子可透过淡化膜，所以超滤膜的孔径大于淡化膜的；故填：＞。 3． “氧烛”可用于紧急供氧。如图甲是“氧烛”结构示意图，每个产氧药块由氯酸钠和一定量的镁粉、二氧化锰等均匀混合制成，该反应需要在300℃左右进行，并伴随少量有毒氯气产生。若温度过低，反应会终止，温度过高，会产生大量氯气。 （1）图甲装置启动时，需要镁粉氧化放热启动并维持反应，快速产生氧气。镁粉与氧气所发生的化学反应属于 （填基本反应类型）。 （2）产氧药块中要均匀分布一定质量的镁粉，但不能过多，其原因是 。 （3）产氧药块中的氯酸钠（）受热并在二氧化锰的催化下生成氯化钠并放出氧气。该反应的化学方程式为 。 （4）氧烛的填充材料会影响其完成反应所需的时间（即放氧时间）和外壳的最高温度，研究人员分别测试了无填充外壳温度/℃材料、填充材料A和填充材料B三种情况下氧烛的放氧时间及对应的外壳温度，结果如图乙所示。根据图乙，与第①组比较，氧烛应选择填充材料 （填“A”或“B”），请说明理由： 。 【答案】（1）化合 （2）若镁粉过多，温度过高，会产生大量氯气，导致收集到的氧气不纯；并且镁粉会和氧气反应，若镁粉过多，会消耗大量氧气 （3） （4） ①. B ②. 填充隔热材料B能够更好的防止热量散失，维持产氧药块温度，延长放氧时间 【解析】（1）镁与氧气反应生成氧化镁，该反应是由两种物质生成一种物质，属于化合反应； （2）产氧药块中要均匀分布一定质量的镁粉，但不能过多，其原因是若镁粉过多，温度过高，会产生大量氯气，导致收集到的氧气不纯；并且镁粉会和氧气反应，若镁粉过多，会消耗大量氧气； （3）氯酸钠受热并在二氧化锰的催化下生成氯化钠并放出氧气，该反应的化学方程式为； （4）无填充材料时的放氧时间小于有填充材料B时的放氧时间，有填充材料A时的温度高于无填充材料时的温度，有填充材料A时的放氧时间过短，但外壳温度较高（300℃），不适合收集氧气，而填充材料B外壳温度略大于100℃，它能够更好的防止热量散失，维持产氧药块温度，延长放氧时间。 4．特定人群、环境对氧气的需求不同。如何基于特定需求设计和制作简易供氧器呢？在老师的指导下，同学们开展了下列活动。 【建构模型】 老师提供了以下实验装置，同学们选择装置用过氧化氢分解和加热高锰酸钾的方法获得氧气。 （1）①装置B中a的名称是： 。 ②加热高锰酸钾制取氧气应选择的发生、收集装置是 (选填字母序号，下同)，化学方程式为 。 ③实验室用块状电石与水反应制取乙炔(C2H2)。电石与水反应非常剧烈，发生装置选用 ，若要收集干燥的乙炔选用的收集装置是 。 【模仿改造】 化学制氧机(原理图见图1)利用过碳酸钠白色固体、二氧化锰黑色粉末产生氧气。过碳酸钠(2Na2CO3•3H2O2加水溶解会分解生成碳酸钠和过氧化氢。用该制氧机制氧时，在反应仓中加入适量水，再先后加入过碳酸钠和二氧化锰，反应仓内有黑色粉末翻腾，变得浑浊，仓壁变得温热，过滤仓底部导气管口有气泡冒出。 （2）①加湿过滤仓不仅可以过滤杂质而且根据 来判断产生氧气的速率。 ②制氧机内部气流采用高压进低压出(即产生的气体在高处聚集，经导管从低处进入加湿过滤仓)的方式，可能的原因有 。 【评价反思】 （3）展示环节，小英同学所在小组制作的简易供氧器(如图2)得到了大家的好评，请您提出一个改良意见： (合理即可)。 兴趣小组取石井河水样进行净化实验。 （4）①将饮用水瓶和纱布、活性炭等组合成如图3所示装置进行水的净化。其中，装置制作较合理的是 (选填“A”或“B”)。 ②如图4是净化石井河水的简易装置，下列说法错误的是 (选填字母)。 A．小水杯中的水是纯净水 B．获取小水杯中的水的快慢与温度无关 C．该过程中用到蒸馏的方法 ③总结混合物分离的一般思路和方法是(将序号排序) 。 a．分析混合物成分 b．找到分离方法 c．寻找成分性质差异 【答案】（1）长颈漏斗 AD/AE C F （2）气泡冒出的快慢 使反应产生的气体能顺利进入加湿过滤仓、有利于气体的收集等 （3）增加氧气流量的调节装置 （4）A AB acb 【解析】（1）①由图可知，装置B中a的名称是长颈漏斗，故填：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，反应的化学方程式为，该反应适用于固体加热型，生成装置选A，氧气的密度比空气大，不易溶于水也不与水反应，可采用向上排空气法或排水法进行收集，即收集装置选D或者E，故填：AD或者AE；； ③电石与水反应非常剧烈，块状固体和液体反应且反应剧烈，发生装置应选用C(可以通过分液漏斗控制液体滴加速度来控制反应速率)；乙炔密度比空气小，若要收集干燥的乙炔，应采用向下排空气法进行收集，即选用的收集装置是F，故填：C；F； （2）①加湿过滤仓不仅可以过滤杂质而且根据气泡冒出的快慢来判断产生氧气的速率，故填：气泡冒出的快慢； ②制氧机内部气流采用高压进低压出(即产生的气体在高处聚集，经导管从低处进入加湿过滤仓)的方式，可能的原因有：使反应产生的气体能顺利进入加湿过滤仓；有利于气体的收集等，故填：使反应产生的气体能顺利进入加湿过滤仓、有利于气体的收集等； （3）可以提出的改良意见：增加氧气流量的调节装置等；故填：增加氧气流量的调节装置； （4）①将饮用水瓶和纱布、活性炭等组合成水净化装置，装置制作较合理的是A，因为A装置中纱布和活性炭的放置顺序更合理，可以更好地起到过滤和吸附的作用，故填：A； ②A、小水杯中的水不是纯净水，因为该装置不能除去水中所有的杂质，故A符合题意； B、获取小水杯中的水的快慢与温度有关，温度越高，分子运动越快，蒸馏速度可能会加快，故B符合题意； C、该过程中用到蒸馏的方法，故C不符合题意。 故选AB； ③混合物分离的一般思路和方法是：首先分析混合物成分(a)，然后寻找成分性质差异(c)，最后找到分离方法(b)，所以顺序为acb，故填：acb。 / 学科网（北京）股份有限公司 $