第1章 我们呼吸的空气（高效培优·单元复习讲义）科学新教材浙教版八年级下册

第1章 我们呼吸的空气 【题型导航】 【重难题型讲解】 1 题型1空气的成分 1 题型2氧气的制取 4 题型3燃烧的奥秘 7 题型4化学反应中物质质量的关系 10 题型5依据化学方程式进行计算 14 题型6保护我们呼吸的空气 15 【能力培优练】 16 【链接中考】 23 【重难题型讲解】 题型1空气的成分 1.拉瓦锡研究空气成分 实验装置 实验现象 实验结论 (1)银白色的液态汞加热，一部分汞成 红色 粉末，容器内气体体积 减少 。 (2)将红色粉末加强热，得到银白色液体和 氧气 ，把该气体加入之前容器剩下的气体中，所得气体与 空气 性质几乎完全一样。 空气由 氧气 和 氮气 组成。 表达式: 汞+氧气氧化汞。 2. 空气中氧气含量的测定 实验装置 实验原理 红磷燃烧消耗集气瓶内的氧气，瓶内气体 减少 ，压强减小，冷却后打开止水夹，在大气压作用下烧杯内的水被压入集气瓶，进入水的体积即为瓶内消耗 氧气 的体积。 实验现象 ①红磷燃烧，产生大量白烟，并放出热量； ②冷却后打开止水夹，烧杯中的水被吸入集气瓶 ，占瓶内空气体积的 1/5 实验结论 空气中氧气约占空气总体积的1/5 。 文字表达式和符号表达式 磷+氧气五氧化二磷 实验分析 结果偏小的原因:装置漏气；红磷 不足 ；未降到室温就打开止水夹。 结果偏大的原因:塞紧胶塞过慢；止水夹未夹紧。 瓶内剩余气体 (N2)的性质 物理性质:难溶于水； 化学性质:不能燃烧也不支持燃烧。 拓展:测定空气中氧气含量的数字化实验 传感器类型 实验装置举例 数字化图像举例 氧气浓度传感器 压强传感器 温度传感器 3. 空气的组成成分 成分 体积分数 氮气 78% 氧气 21% 稀有气体和其他气体 1% 深度理解: ①空气成分含量是按体积分数计算的，而且是个粗略值。 ②一般来说，空气的成分是比较固定的，但不同地区或同一地区的不同地点或不同时间也会有所差别。 ③对空气成分的研究作出重大贡献的科学家有拉瓦锡(得出空气由氮气和氧气组成)、舍勒和拉姆塞(发现稀有气体)。 4. 空气是重要的自然资源 成分 体积分数 性质 与性质对应的用途 氮气 78% 一定条件下与其他物质反应 制氮肥和硝酸的原料 化学性质 不活泼 用作保护气:食品包装充氮防腐、焊接金属 液氮汽化吸热(物理性质) 制造低温环境:医疗上 冷冻麻醉 、超导材料在低温环境下显示超导性能 (磁悬浮列车)等 氧气 21% 供给呼吸 动植物 呼吸 、潜水、 医疗急救、航天等 支持燃烧 酒精等可燃物燃烧、航空、 炼钢、气割、气焊等 稀有气体 (氦氖氩氪氙等) 0.93% 化学性质很不活泼 用作保护气 通电时发出不同颜色的光 可制成电光源 化学性质不活泼; 氮气密度比空气小 氦气:用作飞艇、探空气球等 液氦 汽化吸热 (物理性质) 液氦:制造低温环境 二氧化碳 0.04% 在一定条件下与水反应 植物进行光合作用的原料 其他 0.03% 物理性质 ①常温常压下，氧气是一种无色 、无味的气体。 ②在标准状况下，氧气的密度为 ，比空气的密度(1.293g/L)略 大 。 ③氧气 不易 溶于水，在常温常压下，1L水大约能溶解 30mL氧气。 三态变化 气态 液态 固态 ( 淡蓝色 色) (淡蓝色雪花状) 贮存 工业生产的氧气，一般加压贮存在蓝色的钢瓶中。 5. 氧气的物理性质和化学性质 物质 (颜色、状态) 反应现象 反应表达式 注意事项 硫(淡黄色固体) ①在空气中发出淡蓝色火焰 ②在中发出 明亮的蓝紫 色火焰 ③放出热量 ④生成有刺激性气味的气体 硫+气二氧化硫 ①硫的用量不能过多 ②瓶内装少量水，目的是吸收二氧化硫，防止对空气造成污染 红磷(暗红色固体) ①有浓厚的白烟 ②放出热量 ③在空气中产生黄色火焰 ④在氧气中发出白光 磷+氧气五氧化二磷 此反应生成的是 固体小颗粒, 现象应描述为白烟，而不是白雾(指小液滴) 光亮铁丝 (银白色固体) ① 剧烈燃烧 ② 火星四射 ③放出大量的热 ④生成黑色固体 铁+氧气点燃_四氧化三铁 预先在瓶底留少量 水 或 铺一层细沙的目的是防止熔融的溅落物炸裂集气瓶 6. 氧化物 由两种元素组成,其中一种元素是氧元素的化合物叫作氧化物。如 等均是氧化物，而不是氧化物,但它们都可以称为含氧化合物。 【典例1】小明学习完书本中“空气中氧气体积分数的测定”实验后，他利用家中常见物品尝试自主测定空气中氧气的体积分数。查阅资料得知：暖宝宝里含有铁粉，其中的铁粉在潮湿环境中会与氧气反应生成氧化铁固体，从而消耗氧气。小明利用如图装置开始实验。 （1）实验前需检查该装置的气密性，小明将注射器的头部用橡皮塞封住，接下来他该如何操作 。 （2）小明将包裹铁粉的湿润滤纸置于注射器内壁，观察并记录活塞初始刻度为a毫升。等待一段时间，直到活塞不再移动后，记录此时刻度为b毫升。则空气中氧气的体积分数为 。（用字母表示） （3）经过多次实验，小明发现测得的氧气体积分数总小于，请帮助他分析原因 。 跟踪训练1照下列要求，完成计算。 （1）若标准状况下，氧气的密度为Wg/L，空气的密度为Qg/L．据此计算 L的空气中含有Wg氧气（用整数表示）； （2）若要收集含氧气的体积分数约为60%的气体。如图在集气瓶里装满水，塞紧胶塞并 打开活塞通入氧气，当量筒内的水达到设定的体积V后立即通入空气，当量筒中水的体积达到100mL时，立即关闭活塞。则设定的体积V约是 mL（用整数表示）。 题型2氧气的制取 1. 氧气的工业制法 (1)方法:空气冷冻 分离法 (2)原理:利用液态氧和液态氮的沸点不同，是物理变化。沸点低的氮气先蒸发出来。 2. 实验室制氧气原理与发生装置的选择 制氧气方法 加热氯酸钾 分解过氧化氢 反应原理 氯酸钾氯化钾+氧气 ‌△‌ 过氧化氢水+氧气 ↑ 发生装置 选择依据: 反应物为固体，反应需要加热; 试管口向下倾斜的原因是防止冷凝水倒流，使热的试管炸裂。 选择依据:反应物为液体,反应条件为常温; 与长颈漏斗相比， 使用分液漏斗的优势是能通过控制滴加液体的量，从而控制化学反应速率。 3. 气体收集方法或装置的选择 气体收集方法 排水法 向上排空气法 向下排空气法 收集装置 收集方法选择依据 排水法:选择依据是气体不易 溶于水且不和水反应 向上排空气法:选择依据是气体的密度比空气大且不与空气成分反应 向下排空气法:选择依据是气体的密度比空气 小 且不与空气成分反应 氧气收集方法 4. 催化剂和催化作用 概念 催化剂:在化学反应中能 改变 其他物质的反应速率，但本身的 化学性质 和 质量 在反应前后不变的物质。 特点 一变(改变反应速率)；两不变(质量、化学性质不变)。 理解 ①催化剂不能改变生成物的质量； ②催化剂作为反应的条件； ③一种催化剂只针对某一类或某一个反应，某一反应的催化剂可能不只一种； ④不是所有化学反应都需要催化剂。 5. 化合反应和分解反应 化合反应 分解反应 概念 由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应 由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应 特点 多变一 一变多 表达式 A→B+C+…… 共同点 都属于基本反应类型 【典例2】如图是实验室制取气体的有关仪器和装置，据图回答下列问题。 （1）请写出如图所示实验装置中标有序号的仪器名称：② 。 （2）用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气，应选择 （从A～G中选择，填字母序号，下同）组合装置，制取氧气的过程如下；①给试管加热②熄灭酒精灯③检查气密性④把试剂装入试管，用带导管的胶塞塞紧，固定在铁架台上⑤用排水法收集氧气⑥从水中取出导管；正确顺序是 。 A.③④①⑤②⑥ B.⑧④①⑤⑥② C.④①③⑤②⑥ D.④①③⑤⑥② （3）图H是化学实验常见的装置，有着较多用途。若在该装置中加入少量水，用于病人输氧，则连接病人的一端是 （填“m”或“n”），该装置在病人输氧时可以发挥的作用有 。（填选项）。 ①验证输出气体是否为氧气 ②便于观察是否有氧气 ③便于观察输氧的快慢 跟踪训练1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）图中标有序号“②“的仪器名称是 。 （2）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰反应制收氧气，可选用的装置组合是 。（写出一种即可） （3）某科学兴趣小组想要制取氨气，他们查找资料后确定原料为氯化铵和熟石灰，发生装置为A，收集装置既不能用C也不能用D，则下列说法正确的是 。 A.该制取氨气的反应需要加热 B.制取氨气的反应物中有液体 C.氨气易溶于水或能与水反应 D.氨气的密度比空气大 E.氨气的密度比空气小 关于氨气的收集装置，科学兴趣小组继续探索…… 跟踪训练2某同学误将少量KMnO4当成MnO2加入KClO3中进行加热制取氧气，部分物质质量随时间变化如图所示。下列关于该过程的说法正确的是（　　） A．c代表氧气 B．t1时刻，O2开始产生 C．t2时刻，KMnO4开始分解 D．KMnO4是催化剂 题型3燃烧的奥秘 1. 燃烧的概念 通常情况下，可燃物与氧气发生的一种发光、发热、 剧烈的 氧化反应 叫作燃烧。 深度理解: (1)发光、放热的变化 不一定 是燃烧，如电灯通电发光、放热是物理变化，所以它不是燃烧。 (2)有些燃烧 不一定 要有氧气参加。如镁条可以在二氧化碳中燃烧(2Mg+C )，氢气可以在氯气中燃烧 。 (3)一些可燃物在空气中会发生缓慢氧化，如果产生的热量不能及时散失，就会越聚越多，如果温度达到其着火点，就会发生自燃。可燃物由于缓慢氧化引起的自发燃烧叫自燃。如少量白磷保存在水中就是为了防止自燃。 2. 可燃物的着火点 可燃物达到燃烧所需的最低温度叫作该物质的着火点。通常状况下一些常见物质的着火点如下: 物质 白磷 红磷 木材 木炭 无烟煤 着火点/°C 40 260 240~270 320~400 600~700 不同物质的着火点不同，着火点是物质的固有属性，一般不随外界条件的改变而改变。 3. 燃烧条件的探究实验 问题 除了可燃物,燃烧还需要哪些条件呢 实验方法 控制变量法,通过比较铜片上的白磷、红磷和热水中的白磷产生的不同现象，分析归纳得出燃烧的条件 实验内容 铜片上的白磷燃烧，产生大量白烟；红磷不燃烧；热水中的白磷不燃烧 通入氧气后,热水中的白磷燃烧起来 实验分析 白磷、红磷都是可燃物，铜片上的白磷与氧气接触, 同时温度达到了白磷的着火点，故白磷能够燃烧；铜片上的红磷与氧气接触，但温度未达到红磷的着火点，故红磷不燃烧；热水中的白磷的温度达到了着火点，但没有与氧气 (或空气)接触，故不燃烧 热水中的白磷的温度达到了着火点，通入氧气(或空气)后，与氧气(或空气)接触，也燃烧起来 实验结论 可燃物燃烧需要与 氧气 (或空气)接触且温度达到其 着火点 。 4. 氧化反应 (1)定义:物质跟氧发生的反应叫作氧化反应。 (2)类型: ①缓慢氧化:氧化过程进行得很慢，如钢铁生锈、生物呼吸作用等。 ②剧烈氧化:氧化过程进行得很剧烈，如硫、铁、磷等物质的燃烧。 5. 灭火的原理与方法 可燃物燃烧需要同时满足燃烧的三个条件, 那么灭火的原理就是把这三个条件中的其中一个条件消除即可。 (1)清除可燃物或使燃烧物与其他可燃物 隔离 。 (2)使可燃物与 空气(或氧气) 隔绝。 (3)降低可燃物的温度到 着火点以下 。 6. 几种常见的灭火方法 灭火的方法 目的 ①用水灭火;②吹灭蜡烛;③油锅失火倒入要炒的菜 降低温度 ①用灯帽盖灭酒精灯；②油锅失火用锅盖盖灭;③实验台上酒精着火用湿抹布盖灭 隔绝氧气 ①森林灭火，开辟隔离带；②关闭煤气灶阀门 移走可燃物 【典例3】水蒸气能点燃火柴吗？做如图所示实验，加热烧杯中的水使之沸腾，水蒸气通过加热的铜管喷出；把火柴靠近铜管处，火柴被加热；迅速从蒸气中移开，火柴燃着了． （1）A处气压大于标准大气压，则烧瓶内沸水的温度应 100℃．（填“＞”“＜”或“＝”） （2）B处水蒸气对点燃火柴的作用是 ． （3）火柴为什么移离蒸气才能燃烧？ ． 跟踪训练1小聪同学为探究“Na2CO3与稀盐酸反应是放热反应还是吸热反应”，设计并进行了3次重复实验，结果如表：请你帮助填写相关内容． 试剂1 试剂2 混合前温度/℃ 混合后温度/℃ 35毫升稀盐酸 25毫升Na2CO3溶液 20.0 第1次 24.2 第2次 24.0 第3次 24.4 （1）该实验中所用的仪器除烧杯、量筒、玻璃棒、保温瓶外，还必须用到的一种仪器是 ； （2）为了实验更加准确，小聪应如何处理实验获得的混合后温度？ ． （3）由上表数据可知：Na2CO3溶液与稀盐酸的反应是放热反应．能否将实验物品由碳酸钠溶液改为Na2CO3固体与稀盐酸反应来验证该反应是放热反应还是吸热反应，并说明理由？ ． 跟踪训练2住宅和商场等地发生火灾，消防人员用高压水枪喷水灭火，水在灭火中所起的作用是（　　） A．只起降低可燃物的着火点的作用 B．只起隔绝氧气的作用 C．起降低可燃物的温度和隔绝氧气的作用 D．高压水枪喷出的水能分解出具有灭火作用的物质 题型4化学反应中物质质量的关系 一、质量守恒定律 六不变:物质的总质量、元素种类、元素质量 1. 定义:参加化学反应的各物质的 质量总和 等于 反应后生成 的各物质的质量总和。 解读 参加 没有参加反应的物质、不是反应生成的物质, 质量不能计入“总和”中。 各物质 参加反应或反应生成所有物质，特别注意 气体 、 沉淀 不能遗漏 质量总和 是 质量 之和，不是体积、分子个数 2. 适用范围:适用于一切 化学 变化，不适用于物理变化。 3. 微观本质:在化学反应前后，原子的 种类 、 数目 、质量均保持不变。 4. 理解: 宏观 微观 一定不变 物质的总质量不变;元素的 种类 不变;元素的质量不变 原子的种类、数目、质量都不变 一定改变 物质的种类一定改变 分子 的种类一定改变 可能改变 化合价可能改变 分子总数可能改变 二、化学方程式 1. 定义: 用化学式表示化学反应的式子, 叫作化学方程式。 2. 意义: 意义 以 为例 质的方面 表明反应物、生成物和反应条件 氢气和氧气在点燃的条件下反应生成水 量的方面 宏观 各物质间反应时的质量比 参加反应的氢气、氧气与生成的水的质量之比为 微观 各物质间反应时的微粒个数比 反应中氢气、氧气与水的分子个数之比为 三、化学方程式的书写规则 1. 化学方程式的书写 写 根据实验事实,在式子左右两边写出反应物和生成物的化学式,中间用短线连接 配 配平化学方程式并检验(就是等号两边各种原子的数目必须相等) 标 标明化学反应发生的条件以及生成物状态 “↑”或“↓”，将短横线改为等号 查 化学式是否写错；化学方程式是否配平；生成物状态是否标注、标注是否恰当;反应条件是否标明 【易错提醒】 ①生成物中有气体生成且反应物中没有气体时，则在生成物化学式的右边注明“↑”符号；②溶液中的反应，生成物有难溶性固体，即沉淀，则需在该生成物的化学式右边标“↓”。 2. 化学方程式的配平 【最小公倍数法】 步骤: (1)找出两边各出现一次的元素，选择同种原子的个数最多的原子,求最小公倍数,得分子个数。 (2)使该原子数目在反应前后都为所求出的最小公倍数。 (3)一般先从氧原子入手，再配平其他原子。 【观察法】 步骤: (1)从化学式较复杂的一种生成物(反应物)推求有关反应物(生成物)化学式的化学计量数和这一生成物的化学计量数。 (2)根据求得的化学式的化学计量数，再找出其他化学式的相应计量数，这样即可配平。 【典例4】某兴趣小组为验证质量守恒定律，做了镁条在空气中燃烧的实验。 （1）请写出镁条与氧气反应的化学方程式 。 （2）小明发现燃烧产物的质量大于反应物镁条的质量，认为这个反应不遵守质量守恒定律。我 （“同意”或“不同意”）小明的观点，因为 。 （3）小红按如图装置改进实验，验证了质量守恒定律，却发现产物中还有少量黄色固体。 [提出问题]黄色固体是什么呢？ [查阅资料] ①氧化镁为白色固体 ②镁能与氮气反应生成黄色的氮化镁（Mg3N2）固体； ③氮化镁可与水剧烈反应产生氨气，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。 [做出猜想]黄色固体为Mg3N2 实验操作 实验现象及结论 [反思与交流]空气中N2的含量远大于O2的含量，而镁条在空气中燃烧生成的氧化镁却远多于氮化镁，为什么？请给出合理的解释 。 （4）该兴趣小组又做了镁条与盐溶液反应的实验，发现均能产生H2，实验现象如下： 实验序号 实验1 实验2 实验3 / 镁条反应的溶液 NH4Cl NaCl Na2SO4 H2O 实验现象 有大量气泡产生 有较多气泡产生 有少量气泡产生 气泡极少 加热后实验现象 气泡明显增多。可闻到氨味 气泡增多 气泡增多 气泡增多 上表中，用水进行实验的目的是 。 根据上表中的实验现象，请写出三条结论，并分析可能的原因（不分析原因，不得分）： ① ； ② ； ③ 。 跟踪训练1某班同学按如图所示的实验探究质量守恒定律。 （1）同学们先按图1的方式实验，将盐酸加到碳酸钠粉末中发生反应的化学方程式为 。该实验中，大家进行了两次称量，有四个小组得到下列表格数据，其中有问题的两组数据是 （填序号）。 A B C D 盐酸加入Na2CO3粉末前称量/g 85.3 82.8 84.8 86.5 盐酸加入Na2CO3粉末后称量/g 85.3 80.6 83.2 87.8 （2）同学们又按照图2的方式实验，当天平平衡后，挤压胶头滴管逐滴滴入盐酸，最终天平的状态是 （填序号）。 A．左盘高 B．右盘高 C．保持平衡 该实验中通过化学反应新生成的物质有 （填序号）。 A．HCl B．CO2 C．CaCO3 D．Ca（OH）2 跟踪训练2按要求填空； （1）某纯净物X在空气中完全燃烧，反应的化学方程式为，则X的化学式为 ；若生成二氧化碳的质量为8.8克，则X中碳元素质量为 克。 （2）在化学反应A+2B＝C+2D中，已知C和D的相对分子质量之比是22：9，当1.6gA与足量B完全反应后，生成3.6gD，则A和B的相对分子质量之比是 。 （3）R元素一个原子的质量是a克，M元素的相对原子质量为A；化合物RM2的相对分子质量是B，则w克RM2中含有M的原子数是 。 题型5依据化学方程式进行计算 1. 计算依据: (1)理论依据:质量守恒定律。 (2)基本依据:反应中的各物质的质量比成正比例关系，等于各物质相对分子质量(或相对原子质量)与其化学计量数的乘积之比。 2. 计算步骤及注意事项 以“加热分解 7.9g 高锰酸钾，可以得到氧气的质量是多少？”为例 步骤 示例 注意事项 设 根据题意设未知量 解:设生成的 的质量为 。 设未知数时不带单位 写 正确书写化学方程式 化学方程式要书写正确 找 找出已知量、未知量的关系 316 32 7.9g 已知量应为纯净物的质量且应带单位 列 列出比例式 等式两边化学意义应相同 求 求解 计算结果要带单位 答 简明作答 答:加热分解 高锰酸钾，可以得到 0.8g 氧气。 一 【典例5】某有机物4.4g在氧气中充分燃烧，生成13.2g二氧化碳和7.2g水。如果该物质的相对分子质量是44，该物质的化学式为什么？（写出分析过程） 跟踪训练1次氯酸钠消毒液是以次氯酸钠为主要成分的液体消毒液，能有效杀灭“新冠”病毒。工业上可用氢氧化钠溶液与氯气反应来制取次氯酸钠，其反应原理Cl2+2NaOH═X+NaClO+H2O，请完成下列问题。 （1）上述反应中X的化学式是 。 （2）次氯酸钠（NaClO）中，氯元素的化合价为 价。 （3）要制取7.45gNaClO，理论上至少需要NaOH的质量是多少？（要求有计算过程） 跟踪训练2氯化钠俗称食盐，20℃时，100 克水中最多能溶解氯化钠36克。下表是20“C时，小科同学完成氯化钠溶解实验的数据，回答下列问题： 实验序号 水的质量/g 加入氯化钠的质量/g 溶液的质量/g 1 50 5 55 2 50 10 60 3 50 15 65 4 50 20 m （1）表中m＝ 。 （2）计算第1次实验得到的氯化钠溶液的溶质质量分数。 （3）将实验2所得溶液稀释成5%的氯化钠溶液，需要加水多少克。 题型6保护我们呼吸的空气 空气污染物 ①有害气体: 二氧化硫、氮氧化合物、一氧化碳 ②可吸入颗粒物等 污染来源 ①化石燃料的燃烧; ②工厂排放的废气; ③植被破坏引起的沙尘 造成的危害 严重损害人体健康，影响农作物生长，破坏生态平衡；臭氧层 破坏和 酸雨 也与空气污染有关。 防治措施 使用清洁能源；加强空气质量监测；积极植树、造林、种草等。 空气质量评价内容 目前计入空气质量评价的主要污染物有:一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、可吸入颗粒物(PM10)、细颗粒物 (PM2.5)、臭氧等。 【典例6】下列人类活动中，不能缓解温室效应的是（　　） A．绿色出行，低碳生活 B．及时处理作物秸秆，就地焚烧 C．对草原控制放牧数量 D．大力开展植树造林 跟踪训练1空气是一种重要的天然资源，在人们的日常生活中有着广泛的用途。下列关于空气中各成分说法，描述正确的是（　　） A．氧气性质活泼，不仅能支持呼吸，还是一种优质的燃料 B．氮气性质较活泼，是制造化肥、炸药的重要原料 C．各种稀有气体通电能发出不同颜色的光，可以用于制霓虹灯 D．人呼出的气体中二氧化碳体积占比最大，因此空气中二氧化碳也多 跟踪训练22022年在北京举办了第24届冬季奥林匹克运动会，如图甲是冬奥会标志性场馆“冰丝带”，届时该场馆将利用无处不在的“空气能”为3000m2场馆供暖，从而实现每年减排二氧化碳160t，进而可缓解的环境问题是 。为了缓解此种环境问题我们平时也可以采取 措施。如图乙是小科验证该问题的实验装置，在阳光下一段时间后，可观察到水柱向 （填“左”或“右”）移动。 【能力培优练】 1. 下列关于硫在氧气中燃烧实验的说法正确的是（　　） A．燃烧发出微弱的淡蓝色火焰 B．为使燃烧剧烈些，应使用大量硫粉 C．燃烧匙应自上而下缓慢伸入集气瓶 D．集气瓶底部应预先放入少量的沙子 2. 物质的性质决定用途。下列有关空气各成分及其用途的说法正确的是（　　） A．空气中含量最多的气体是氮气，约占空气质量的78% B．氧气具有支持燃烧的性质，可用作燃料 C．稀有气体用作航标灯利用其化学性质稳定的特性 D．氮气化学性质稳定，可用于食品包装 3. 下列图像对应关系正确的是（　　） A．①测定空气中氧气含量的实验 B．②加热一定质量的高锰酸钾 C．③等质量、浓度的双氧水在有无催化剂下反应 D．④红磷在盛有一定量空气的密闭容器中燃烧至熄灭 4. 下列有关实验现象的描述正确的是（　　） A．红磷在氧气中燃烧产生大量的白雾 B．木炭在空气中燃烧生成二氧化碳 C．硫在空气中燃烧产生明亮的蓝紫色火焰 D．铁丝在氧气中剧烈燃烧、火星四射 5. 如图是我国古代使用的火折子，制作时将草纸紧紧卷成筒状塞入竹筒中，其中加入硫磺、磷、硝酸钾等物质，点燃后盖上竹筒帽，将竹筒帽上的小孔a与竹筒上的小孔b对准，观察到小孔中有烟雾冒出。再次使用时，只需打开竹筒帽，对着火星轻轻一吹，草纸就立即燃烧起来。下列说法错误的是（　　） A．火折子中的硫磺、磷均为可燃物，燃烧时发生了化合反应 B．点燃后盖上竹筒帽子不应全部密封，可以防止火星熄灭 C．对准小孔a和小孔b可使少量空气进入，也可防止可燃物彻底熄灭 D．打开竹筒帽对着火星吹，是为了使温度达到可燃物的着火点 6. 化学兴趣小组在某密闭容器中用CO2传感器和湿度传感器探究某有机物R的组成，实验装置如图所示。实验前R的质量为0.62g，燃烧后经过数据换算可得装置中CO2 0.88g和H2O 0.54g（本实验条件空气中CO2和H2O含量忽略不计）。下列说法错误的是（　　） A．物质R中C与H的元素质量比为4：1 B．本实验可推算出R中含有碳、氢、氧元素 C．物质R的组成元素中O质量分数最高 D．R可能为C2H6O且实验中可能有剩余 7. 某研究小组以CO和H2为原料合成清洁能源二甲醚：4H2+2COCH3OCH3+H2O，向固定容积的密闭容器中充入4gH2和28gCO，经过一段时间反应后容器内压强稳定不变，反应过程中各物质均为气态。反应过程中测得的部分数据如表所示。下列说法正确的是（　　） 时间 0min 20min 40min 80min 100min m（H2）/g 4 2.8 ﹣ 0.8 m1 m（CO）/g 28 m2 11.2 5.6 5.6 m（CH3OH）g 0 ﹣ m3 ﹣ 18.4 m（H2O）/g 0 ﹣ ﹣ m4 ﹣ A．压强稳定后，H2和CO恰好完全反应 B．表中的数据：m1＜m2＜m3 C．20min时，容器中有30%的CO发生反应 D．随着反应的进行，混合气体中H2和CO的质量比变小 8. 下列说法不正确的是（　　） A．木炭在氧气中燃烧，比在空气中更旺，同时发出白光，生成二氧化碳 B．细铁丝在氧气里燃烧，火星四射，生成黑色的四氧化三铁 C．用灯帽盖灭酒精灯火焰，其目的是使酒精隔绝空气而灭火 D．要达到灭火目的，一定要在隔绝空气的同时，还必须使燃烧物的温度降低到着火点以下 9. 在一个密闭容器内有四种物质，在一定条件下充分反应后，测得反应前后各物质的质量如下：下列推理正确的是（　　） 物质 X Y Z Q 反应前质量/g 18 10 2 21 反应后质量/g 0 12 15 待测 A．反应物是X和Y，生成物是Z和Q B．该反应属于化合反应 C．反应后生成Z的质量为15g D．反应后Q的质量为24g 10. 把一定质量的a、b、c、d四种物质放入一密闭容器中，在一定条件下反应一段时间后，测得反应后各物质的质量如下。下列说法中不正确的是（　　） 物质 a b c d 反应前的质量/g 6.4 3.2 X 2.8 反应后的质量/g 5.2 1.6 6.8 2.8 A．a和b是反应物 B．d一定是催化剂 C．X＝4.0 D．c一定是化合物 11. 将32g纯净物R在足量O2中完全燃烧，生成44gCO2和36gH2O。下列说法错误的是（　　） A．若氧气不充足，会生成一氧化碳 B．该过程消耗氧气48g C．R中一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素 D．R的化学式为CH4O 12. 某密闭容器中盛有一定质量的水蒸气、二氧化碳、氧气和一种未知物质R，在一定条件下充分反应，测得反应前后各物质的质量如下表所示，则下列说法错误的是（　　） 物 质 氧气 二氧化碳 水蒸气 一氧化碳 R 反应前质量/g 80 2 1 0 46 反应后质量/g 0 46 55 28 x A．根据质量守恒定律可知，x值应为0 B．反应后的生成物为二氧化碳、一氧化碳和水 C．增加氧气的量可减少生成物的种类 D．物质R中一定含碳、氢元素，可能含氧元素 13. 2025年3月我国首个利用清洁能源的海洋氢氨醇一体化项目建设完工，实现了利用海上漂浮式光伏等清洁能源供电→电解海水制取“绿氢”→将氢气转化为甲醇和氨的路径，标志着我国在开发和利用海洋清洁能源方面迈出了坚实的一步。该项目的主要流程如图甲，相关物质的沸点如表： 燃料 沸点℃（101kPa） 氢气 ﹣252.9 氨气 ﹣33.5 甲醇 64.7 （1）请写出图甲太阳能电池板中涉及的能量转化形式 。 （2）在合成装置1中产生氨气。NH3燃烧生成氮气和水，可作为远洋船舶的绿色燃料。从燃烧产物看，NH3被称为绿色燃料的原因是 。 （3）传统合成氨工艺高耗能、高碳排放，该项目不仅实现了“绿氨”的生产，还从源头上实现了农业氮肥生产的零碳化。氮肥对植物的作用是 。 （4）合成甲醇的化学方程式为CO2+3H2CH3OH+H2O。假设所有电解产生的氢气用来合成甲醇，则从理论上需要电解 吨水才能合成32吨甲醇。 （5）氢气本身就是绿色燃料，转化成氨气或甲醇再做燃料的原因是 。 14. 初中化学实验操作考查中，某同学抽到的考题是：组装一套用高锰酸钾制取氧气的装置，实验桌上准备了一小团棉花，木块和仪器如图1，该同学组装的装置如图2所示。 （1）指出装置中的一处错误 。 （2）排水法收集氧气时，下列操作正确的是（ ）（填序号）。 A．先将导管口移入集气瓶，再开始加热 B．收集O2后，先将集气瓶移出水槽，再盖上玻璃片 C．停止加热时，先移出导管，再熄灭酒精灯 （3）写出高锰酸钾制取氧气的文字表达式 。 （4）用氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气， （填“能”或“不能”）用上述装置，若从反应后的固体混合物中分离出二氧化锰，需经过溶解、 、洗涤、干燥等操作。 15. 某科学兴趣小组在做了教材中“测定空气里氧气含量”的实验（见图Ⅰ）后进行了大胆改进，设计图Ⅱ（选用容积为30mL的18×180mm的试管作反应容器）实验方案进行，将20mL的注射器活塞置于10mL刻度处，并按图Ⅱ中所示的连接方式固定好，再将弹簧夹紧橡皮管，待试管冷却后松开弹簧夹，观察注射器活塞位置。请你对比分析下面图Ⅰ、图Ⅱ实验，回答下列有关问题： （1）图Ⅰ实验的操作步骤如下：①集气瓶内气体冷却到室温，打开止水夹；②将燃着的红磷伸入集气瓶；③快速盖上瓶塞；④关闭止水夹，你认为正确的实验操作顺序是 （填序号）。 （2）图Ⅱ实验中，注射器活塞将从10mL刻度处慢慢前移到约为 mL刻度处才停止。 （3）小组同学在完成图Ⅰ实验后，发现实验结果偏小，请写出可能的原因： 。 16. 小陆同学在实验室里做“氧气的制取与性质研究实验”，称取了干燥纯净的氯酸钾和二氧化锰混合物共15.5克，装入大试管后进行了充分加热，结束后称得试管中剩余固体质量为10.7克。问： （1）小陆同学制得的氧气有多少克？ （2）剩余的10.7g固体物质里含有哪些物质？各多少克？ 17. 35．钙是人体内最普遍的元素之一，补钙可以预防骨质疏松。某同学为了测定某钙片中CaCO3的含量，设计了如下实验：（已知该钙片中其他成分不与酸反应） 步骤一：实验前称取10克研磨过的固体样品，加入锥形瓶中，打开止水夹，从左侧缓慢通入一段时间空气，关闭止水夹。 步骤二：打开分液漏斗的活塞，缓缓将稀盐酸滴入，直到B装置不再产生气泡后关闭活塞。 步骤三：打开止水夹，继续通一段时间的空气，结束后发现装置D在反应前后质量增加了3.52克。 （1）步骤一中需将钙片研磨的目的是 。 （2）实验前通入一段时间空气目的是为了 。 （3）如果实验装置C缺失会造成测量结果 。（选填“偏大”、“偏少”或“不变”） （4）计算钙片样品中碳酸钙的质量？（列式计算） 【链接中考】 18. 小科在实验室用二氧化锰催化过氧化氢分解制取氧气，并进行相关实验。 （1）为便于控制过氧化氢溶液的添加速度，应选择图1中的装置 （填“A”或“B”）。 （2）用排水法收集一瓶氧气、给出验证它是氧气的方法： 。 （3）如图2所示的燃烧现象说明硫燃烧的剧烈程度与 有关。 19. 化学反应遵守质量守恒定律，科学小组设计实验进行了验证和应用（如图）。请回答： （1）锥形瓶中盛有40g质量分数为5%的CuSO4溶液，要与其恰好完全反应，需固体NaOH多少克？ （2）用图1装置进行实验，发现实际使用NaOH的量小于题（1）计算值就达到了验证质量守恒定律的目的。从实验现象的角度说明用少量NaOH就可完成验证的理由： 。 （3）如图2所示，在矿泉水瓶中装入水、氧气和铁钉，拧紧瓶盖；保持环境条件不变，一段时间后，发现矿泉水瓶变瘪，但实验前后装置的总质量不变。结合物质变化，解释矿泉水瓶变瘪的原因： 。 （4）从质量守恒定律的微观角度，将水电解的微观示意图补充完整。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第1章 我们呼吸的空气 【题型导航】 【重难题型讲解】 1 题型1空气的成分 1 题型2氧气的制取 6 题型3燃烧的奥秘 10 题型4化学反应中物质质量的关系 13 题型5依据化学方程式进行计算 19 题型6保护我们呼吸的空气 21 【能力培优练】 23 【链接中考】 35 【重难题型讲解】 题型1空气的成分 1.拉瓦锡研究空气成分 实验装置 实验现象 实验结论 (1)银白色的液态汞加热，一部分汞成 红色 粉末，容器内气体体积 减少 。 (2)将红色粉末加强热，得到银白色液体和 氧气 ，把该气体加入之前容器剩下的气体中，所得气体与 空气 性质几乎完全一样。 空气由 氧气 和 氮气 组成。 表达式: 汞+氧气氧化汞。 2. 空气中氧气含量的测定 实验装置 实验原理 红磷燃烧消耗集气瓶内的氧气，瓶内气体 减少 ，压强减小，冷却后打开止水夹，在大气压作用下烧杯内的水被压入集气瓶，进入水的体积即为瓶内消耗 氧气 的体积。 实验现象 ①红磷燃烧，产生大量白烟，并放出热量； ②冷却后打开止水夹，烧杯中的水被吸入集气瓶 ，占瓶内空气体积的 1/5 实验结论 空气中氧气约占空气总体积的1/5 。 文字表达式和符号表达式 磷+氧气五氧化二磷 实验分析 结果偏小的原因:装置漏气；红磷 不足 ；未降到室温就打开止水夹。 结果偏大的原因:塞紧胶塞过慢；止水夹未夹紧。 瓶内剩余气体 (N2)的性质 物理性质:难溶于水； 化学性质:不能燃烧也不支持燃烧。 拓展:测定空气中氧气含量的数字化实验 传感器类型 实验装置举例 数字化图像举例 氧气浓度传感器 压强传感器 温度传感器 3. 空气的组成成分 成分 体积分数 氮气 78% 氧气 21% 稀有气体和其他气体 1% 深度理解: ①空气成分含量是按体积分数计算的，而且是个粗略值。 ②一般来说，空气的成分是比较固定的，但不同地区或同一地区的不同地点或不同时间也会有所差别。 ③对空气成分的研究作出重大贡献的科学家有拉瓦锡(得出空气由氮气和氧气组成)、舍勒和拉姆塞(发现稀有气体)。 4. 空气是重要的自然资源 成分 体积分数 性质 与性质对应的用途 氮气 78% 一定条件下与其他物质反应 制氮肥和硝酸的原料 化学性质 不活泼 用作保护气:食品包装充氮防腐、焊接金属 液氮汽化吸热(物理性质) 制造低温环境:医疗上 冷冻麻醉 、超导材料在低温环境下显示超导性能 (磁悬浮列车)等 氧气 21% 供给呼吸 动植物 呼吸 、潜水、 医疗急救、航天等 支持燃烧 酒精等可燃物燃烧、航空、 炼钢、气割、气焊等 稀有气体 (氦氖氩氪氙等) 0.93% 化学性质很不活泼 用作保护气 通电时发出不同颜色的光 可制成电光源 化学性质不活泼; 氮气密度比空气小 氦气:用作飞艇、探空气球等 液氦 汽化吸热 (物理性质) 液氦:制造低温环境 二氧化碳 0.04% 在一定条件下与水反应 植物进行光合作用的原料 其他 0.03% 物理性质 ①常温常压下，氧气是一种无色 、无味的气体。 ②在标准状况下，氧气的密度为 ，比空气的密度(1.293g/L)略 大 。 ③氧气 不易 溶于水，在常温常压下，1L水大约能溶解 30mL氧气。 三态变化 气态 液态 固态 ( 淡蓝色 色) (淡蓝色雪花状) 贮存 工业生产的氧气，一般加压贮存在蓝色的钢瓶中。 5. 氧气的物理性质和化学性质 物质 (颜色、状态) 反应现象 反应表达式 注意事项 硫(淡黄色固体) ①在空气中发出淡蓝色火焰 ②在中发出 明亮的蓝紫 色火焰 ③放出热量 ④生成有刺激性气味的气体 硫+气二氧化硫 ①硫的用量不能过多 ②瓶内装少量水，目的是吸收二氧化硫，防止对空气造成污染 红磷(暗红色固体) ①有浓厚的白烟 ②放出热量 ③在空气中产生黄色火焰 ④在氧气中发出白光 磷+氧气五氧化二磷 此反应生成的是 固体小颗粒, 现象应描述为白烟，而不是白雾(指小液滴) 光亮铁丝 (银白色固体) ① 剧烈燃烧 ② 火星四射 ③放出大量的热 ④生成黑色固体 铁+氧气点燃_四氧化三铁 预先在瓶底留少量 水 或 铺一层细沙的目的是防止熔融的溅落物炸裂集气瓶 6. 氧化物 由两种元素组成,其中一种元素是氧元素的化合物叫作氧化物。如 等均是氧化物，而不是氧化物,但它们都可以称为含氧化合物。 【典例1】小明学习完书本中“空气中氧气体积分数的测定”实验后，他利用家中常见物品尝试自主测定空气中氧气的体积分数。查阅资料得知：暖宝宝里含有铁粉，其中的铁粉在潮湿环境中会与氧气反应生成氧化铁固体，从而消耗氧气。小明利用如图装置开始实验。 （1）实验前需检查该装置的气密性，小明将注射器的头部用橡皮塞封住，接下来他该如何操作 。 （2）小明将包裹铁粉的湿润滤纸置于注射器内壁，观察并记录活塞初始刻度为a毫升。等待一段时间，直到活塞不再移动后，记录此时刻度为b毫升。则空气中氧气的体积分数为 。（用字母表示） （3）经过多次实验，小明发现测得的氧气体积分数总小于，请帮助他分析原因 。 【解答】解：（1）小明将注射器的头部用橡皮塞封住后，轻轻拉动注射器的活塞，松开手后，活塞回到原位置，可证明装置气密性良好； （2）根据实验可知，空气中氧气的体积分数为：； （3）铁粉的量不足，造成瓶内空气中的氧气没有完全被消耗，所以会使所测得的氧气的体积分数偏小；装置漏气，会使外面的空气进入集气瓶，导致测得氧气的体积分数偏小。 跟踪训练1照下列要求，完成计算。 （1）若标准状况下，氧气的密度为Wg/L，空气的密度为Qg/L．据此计算 L的空气中含有Wg氧气（用整数表示）； （2）若要收集含氧气的体积分数约为60%的气体。如图在集气瓶里装满水，塞紧胶塞并 打开活塞通入氧气，当量筒内的水达到设定的体积V后立即通入空气，当量筒中水的体积达到100mL时，立即关闭活塞。则设定的体积V约是 mL（用整数表示）。 【解答】解：（1）设体积为m的空气中含有Wg氧气，则 m×21%×Wg/L＝Wg，解得m＝5L。 （2）集气瓶中空气的体积是（100﹣V）mL，氧气的体积为VmL，则通入的空气中氧气体积为（100﹣V）mL，通入的空气中的氧气和直接通入的氧气总体积应为60mL，所以（100﹣V）mL+VmL＝60mL，解得V＝50。 故填：50。 题型2氧气的制取 1. 氧气的工业制法 (1)方法:空气冷冻 分离法 (2)原理:利用液态氧和液态氮的沸点不同，是物理变化。沸点低的氮气先蒸发出来。 2. 实验室制氧气原理与发生装置的选择 制氧气方法 加热氯酸钾 分解过氧化氢 反应原理 氯酸钾氯化钾+氧气 ‌△‌ 过氧化氢水+氧气 ↑ 发生装置 选择依据: 反应物为固体，反应需要加热; 试管口向下倾斜的原因是防止冷凝水倒流，使热的试管炸裂。 选择依据:反应物为液体,反应条件为常温; 与长颈漏斗相比， 使用分液漏斗的优势是能通过控制滴加液体的量，从而控制化学反应速率。 3. 气体收集方法或装置的选择 气体收集方法 排水法 向上排空气法 向下排空气法 收集装置 收集方法选择依据 排水法:选择依据是气体不易 溶于水且不和水反应 向上排空气法:选择依据是气体的密度比空气大且不与空气成分反应 向下排空气法:选择依据是气体的密度比空气 小 且不与空气成分反应 氧气收集方法 4. 催化剂和催化作用 概念 催化剂:在化学反应中能 改变 其他物质的反应速率，但本身的 化学性质 和 质量 在反应前后不变的物质。 特点 一变(改变反应速率)；两不变(质量、化学性质不变)。 理解 ①催化剂不能改变生成物的质量； ②催化剂作为反应的条件； ③一种催化剂只针对某一类或某一个反应，某一反应的催化剂可能不只一种； ④不是所有化学反应都需要催化剂。 5. 化合反应和分解反应 化合反应 分解反应 概念 由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应 由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应 特点 多变一 一变多 表达式 A→B+C+…… 共同点 都属于基本反应类型 【典例2】如图是实验室制取气体的有关仪器和装置，据图回答下列问题。 （1）请写出如图所示实验装置中标有序号的仪器名称：② 。 （2）用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气，应选择 （从A～G中选择，填字母序号，下同）组合装置，制取氧气的过程如下；①给试管加热②熄灭酒精灯③检查气密性④把试剂装入试管，用带导管的胶塞塞紧，固定在铁架台上⑤用排水法收集氧气⑥从水中取出导管；正确顺序是 。 A.③④①⑤②⑥ B.⑧④①⑤⑥② C.④①③⑤②⑥ D.④①③⑤⑥② （3）图H是化学实验常见的装置，有着较多用途。若在该装置中加入少量水，用于病人输氧，则连接病人的一端是 （填“m”或“n”），该装置在病人输氧时可以发挥的作用有 。（填选项）。 ①验证输出气体是否为氧气 ②便于观察是否有氧气 ③便于观察输氧的快慢 【解答】解：（1）仪器②是长颈漏斗；故答案为：长颈漏斗； （2）用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气属于固体加热型，发生装置选择B，氧气的密度比空气大，不易溶于水，可用向上排空气法或排水法来收集氧气，因此应选择BEF组合装置；正确的实验步骤为③检查气密性；④把试剂装入试管，用带导管的胶塞塞紧，固定在铁架台上；①给试管加热；⑤用排水法收集氧气；⑥从水中取出导管；②熄灭酒精灯；故答案为：BEF；B； （3）若在该装置中加入少量水，用于病人输氧，则连接病人的一端是n，该装置在病人输氧时可以发挥的作用有②便于观察是否有氧气、③便于观察输氧的快慢，但不能验证输出气体是否为氧气；故答案为：n；②③。 跟踪训练1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）图中标有序号“②“的仪器名称是 。 （2）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰反应制收氧气，可选用的装置组合是 。（写出一种即可） （3）某科学兴趣小组想要制取氨气，他们查找资料后确定原料为氯化铵和熟石灰，发生装置为A，收集装置既不能用C也不能用D，则下列说法正确的是 。 A.该制取氨气的反应需要加热 B.制取氨气的反应物中有液体 C.氨气易溶于水或能与水反应 D.氨气的密度比空气大 E.氨气的密度比空气小 关于氨气的收集装置，科学兴趣小组继续探索…… 【解答】解：（1）②的仪器名称是长颈漏斗，故答案为：长颈漏斗； （2）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰反应是固体与液体常温下反应的原理，发生装置为B；因为氧气密度大于空气，不易溶于水，故收集氧气可以选C或D，故选用的装置组合是BD或BC；故答案为：BD或BC； （3）制取氨气原料为氯化铵和熟右灰，发生装置为A，所以固体及固体混合物加热反应的原理；收集氨气的装置既不能用C也不能用D。则说明氨气的密度小于空气，且易溶于水。 A.该制取氨气的反应需要加热，故A正确； B.制取氨气的反应物中有液体，故B错误； C.氨气易溶于水或能与水反应，故C正确； D.氨气的密度比空气大，故D错误， E氨气的密度比空气小，故E正确； 故选：ACE。 跟踪训练2某同学误将少量KMnO4当成MnO2加入KClO3中进行加热制取氧气，部分物质质量随时间变化如图所示。下列关于该过程的说法正确的是（　　） A．c代表氧气 B．t1时刻，O2开始产生 C．t2时刻，KMnO4开始分解 D．KMnO4是催化剂 【解答】解：根据题干所给信息可知，b物质的质量少，b是高锰酸钾，a是氯酸钾，在t1时刻高锰酸钾开始分解，有氧气生成，随着高锰酸钾的分解，二氧化锰的质量也在不断的增加，高锰酸钾的质量不断减少，直到为零，高锰酸钾产生的二氧化锰是催化剂，故A、C、D错误，B正确。 故选：B。 题型3燃烧的奥秘 1. 燃烧的概念 通常情况下，可燃物与氧气发生的一种发光、发热、 剧烈的 氧化反应 叫作燃烧。 深度理解: (1)发光、放热的变化 不一定 是燃烧，如电灯通电发光、放热是物理变化，所以它不是燃烧。 (2)有些燃烧 不一定 要有氧气参加。如镁条可以在二氧化碳中燃烧(2Mg+C )，氢气可以在氯气中燃烧 。 (3)一些可燃物在空气中会发生缓慢氧化，如果产生的热量不能及时散失，就会越聚越多，如果温度达到其着火点，就会发生自燃。可燃物由于缓慢氧化引起的自发燃烧叫自燃。如少量白磷保存在水中就是为了防止自燃。 2. 可燃物的着火点 可燃物达到燃烧所需的最低温度叫作该物质的着火点。通常状况下一些常见物质的着火点如下: 物质 白磷 红磷 木材 木炭 无烟煤 着火点/°C 40 260 240~270 320~400 600~700 不同物质的着火点不同，着火点是物质的固有属性，一般不随外界条件的改变而改变。 3. 燃烧条件的探究实验 问题 除了可燃物,燃烧还需要哪些条件呢 实验方法 控制变量法,通过比较铜片上的白磷、红磷和热水中的白磷产生的不同现象，分析归纳得出燃烧的条件 实验内容 铜片上的白磷燃烧，产生大量白烟；红磷不燃烧；热水中的白磷不燃烧 通入氧气后,热水中的白磷燃烧起来 实验分析 白磷、红磷都是可燃物，铜片上的白磷与氧气接触, 同时温度达到了白磷的着火点，故白磷能够燃烧；铜片上的红磷与氧气接触，但温度未达到红磷的着火点，故红磷不燃烧；热水中的白磷的温度达到了着火点，但没有与氧气 (或空气)接触，故不燃烧 热水中的白磷的温度达到了着火点，通入氧气(或空气)后，与氧气(或空气)接触，也燃烧起来 实验结论 可燃物燃烧需要与 氧气 (或空气)接触且温度达到其 着火点 。 4. 氧化反应 (1)定义:物质跟氧发生的反应叫作氧化反应。 (2)类型: ①缓慢氧化:氧化过程进行得很慢，如钢铁生锈、生物呼吸作用等。 ②剧烈氧化:氧化过程进行得很剧烈，如硫、铁、磷等物质的燃烧。 5. 灭火的原理与方法 可燃物燃烧需要同时满足燃烧的三个条件, 那么灭火的原理就是把这三个条件中的其中一个条件消除即可。 (1)清除可燃物或使燃烧物与其他可燃物 隔离 。 (2)使可燃物与 空气(或氧气) 隔绝。 (3)降低可燃物的温度到 着火点以下 。 6. 几种常见的灭火方法 灭火的方法 目的 ①用水灭火;②吹灭蜡烛;③油锅失火倒入要炒的菜 降低温度 ①用灯帽盖灭酒精灯；②油锅失火用锅盖盖灭;③实验台上酒精着火用湿抹布盖灭 隔绝氧气 ①森林灭火，开辟隔离带；②关闭煤气灶阀门 移走可燃物 【典例3】水蒸气能点燃火柴吗？做如图所示实验，加热烧杯中的水使之沸腾，水蒸气通过加热的铜管喷出；把火柴靠近铜管处，火柴被加热；迅速从蒸气中移开，火柴燃着了． （1）A处气压大于标准大气压，则烧瓶内沸水的温度应 100℃．（填“＞”“＜”或“＝”） （2）B处水蒸气对点燃火柴的作用是 ． （3）火柴为什么移离蒸气才能燃烧？ ． 【解答】解：（1）压强增大，水的沸点也会随着增大，由于A处的压强大于标准气压．故烧瓶内的沸水要高于100℃，故本题答案为：＞； （2）水蒸气从铜管中冒出是温度较高能够是火柴达到着火点，故本题答案为：加热使火柴温度达到着火点； （3）在铜管口水蒸气多，而氧气少，所以移离蒸气是为了有充足的氧气，故本题答案为：移离蒸气能保证有充足的氧气． 跟踪训练1小聪同学为探究“Na2CO3与稀盐酸反应是放热反应还是吸热反应”，设计并进行了3次重复实验，结果如表：请你帮助填写相关内容． 试剂1 试剂2 混合前温度/℃ 混合后温度/℃ 35毫升稀盐酸 25毫升Na2CO3溶液 20.0 第1次 24.2 第2次 24.0 第3次 24.4 （1）该实验中所用的仪器除烧杯、量筒、玻璃棒、保温瓶外，还必须用到的一种仪器是 ； （2）为了实验更加准确，小聪应如何处理实验获得的混合后温度？ ． （3）由上表数据可知：Na2CO3溶液与稀盐酸的反应是放热反应．能否将实验物品由碳酸钠溶液改为Na2CO3固体与稀盐酸反应来验证该反应是放热反应还是吸热反应，并说明理由？ ． 【解答】解：（1）该实验中所用的仪器除烧杯、量筒、玻璃棒、保温瓶外，还必须用到的一种仪器是温度计，用来测量溶液的温度． 故填：温度计． （2）为了实验更加准确，小聪应取混合后三次温度的平均值． 故填：取混合后三次温度的平均值． （3）不能将实验物品由碳酸钠溶液改为Na2CO3固体与稀盐酸反应来验证该反应是放热反应还是吸热反应，这是因为碳酸钠固体溶于水也可能会放出热量，对实验会产生干扰． 故填：不能，因为碳酸钠固体溶于水也可能会放出热量，对实验会产生干扰． 跟踪训练2住宅和商场等地发生火灾，消防人员用高压水枪喷水灭火，水在灭火中所起的作用是（　　） A．只起降低可燃物的着火点的作用 B．只起隔绝氧气的作用 C．起降低可燃物的温度和隔绝氧气的作用 D．高压水枪喷出的水能分解出具有灭火作用的物质 【解答】解：水可以灭火，是因为水蒸发时要吸收大量的热，可降低可燃物的温度到着火点以下，从而达到灭火的目的。 A、可燃物的着火点一般是不变的，只能降低可燃物的温度到着火点以下，不能降低着火点，故选项错误。 B、水可以灭火的原理是使温度降到可燃物的着火点以下，主要不是利用了隔绝空气中的氧气的原理，故选项错误。 C、水可以灭火的原理是使温度降到可燃物的着火点以下和隔绝氧气的作用，故选项正确。 D、水可以灭火的原理是使温度降到可燃物的着火点以下，而不是水分解出不支持燃烧的物质，故选项错误。 故选：C。 题型4化学反应中物质质量的关系 一、质量守恒定律 六不变:物质的总质量、元素种类、元素质量 1. 定义:参加化学反应的各物质的 质量总和 等于 反应后生成 的各物质的质量总和。 解读 参加 没有参加反应的物质、不是反应生成的物质, 质量不能计入“总和”中。 各物质 参加反应或反应生成所有物质，特别注意 气体 、 沉淀 不能遗漏 质量总和 是 质量 之和，不是体积、分子个数 2. 适用范围:适用于一切 化学 变化，不适用于物理变化。 3. 微观本质:在化学反应前后，原子的 种类 、 数目 、质量均保持不变。 4. 理解: 宏观 微观 一定不变 物质的总质量不变;元素的 种类 不变;元素的质量不变 原子的种类、数目、质量都不变 一定改变 物质的种类一定改变 分子 的种类一定改变 可能改变 化合价可能改变 分子总数可能改变 二、化学方程式 1. 定义: 用化学式表示化学反应的式子, 叫作化学方程式。 2. 意义: 意义 以 为例 质的方面 表明反应物、生成物和反应条件 氢气和氧气在点燃的条件下反应生成水 量的方面 宏观 各物质间反应时的质量比 参加反应的氢气、氧气与生成的水的质量之比为 微观 各物质间反应时的微粒个数比 反应中氢气、氧气与水的分子个数之比为 三、化学方程式的书写规则 1. 化学方程式的书写 写 根据实验事实,在式子左右两边写出反应物和生成物的化学式,中间用短线连接 配 配平化学方程式并检验(就是等号两边各种原子的数目必须相等) 标 标明化学反应发生的条件以及生成物状态 “↑”或“↓”，将短横线改为等号 查 化学式是否写错；化学方程式是否配平；生成物状态是否标注、标注是否恰当;反应条件是否标明 【易错提醒】 ①生成物中有气体生成且反应物中没有气体时，则在生成物化学式的右边注明“↑”符号；②溶液中的反应，生成物有难溶性固体，即沉淀，则需在该生成物的化学式右边标“↓”。 2. 化学方程式的配平 【最小公倍数法】 步骤: (1)找出两边各出现一次的元素，选择同种原子的个数最多的原子,求最小公倍数,得分子个数。 (2)使该原子数目在反应前后都为所求出的最小公倍数。 (3)一般先从氧原子入手，再配平其他原子。 【观察法】 步骤: (1)从化学式较复杂的一种生成物(反应物)推求有关反应物(生成物)化学式的化学计量数和这一生成物的化学计量数。 (2)根据求得的化学式的化学计量数，再找出其他化学式的相应计量数，这样即可配平。 【典例4】某兴趣小组为验证质量守恒定律，做了镁条在空气中燃烧的实验。 （1）请写出镁条与氧气反应的化学方程式 。 （2）小明发现燃烧产物的质量大于反应物镁条的质量，认为这个反应不遵守质量守恒定律。我 （“同意”或“不同意”）小明的观点，因为 。 （3）小红按如图装置改进实验，验证了质量守恒定律，却发现产物中还有少量黄色固体。 [提出问题]黄色固体是什么呢？ [查阅资料] ①氧化镁为白色固体 ②镁能与氮气反应生成黄色的氮化镁（Mg3N2）固体； ③氮化镁可与水剧烈反应产生氨气，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。 [做出猜想]黄色固体为Mg3N2 实验操作 实验现象及结论 [反思与交流]空气中N2的含量远大于O2的含量，而镁条在空气中燃烧生成的氧化镁却远多于氮化镁，为什么？请给出合理的解释 。 （4）该兴趣小组又做了镁条与盐溶液反应的实验，发现均能产生H2，实验现象如下： 实验序号 实验1 实验2 实验3 / 镁条反应的溶液 NH4Cl NaCl Na2SO4 H2O 实验现象 有大量气泡产生 有较多气泡产生 有少量气泡产生 气泡极少 加热后实验现象 气泡明显增多。可闻到氨味 气泡增多 气泡增多 气泡增多 上表中，用水进行实验的目的是 。 根据上表中的实验现象，请写出三条结论，并分析可能的原因（不分析原因，不得分）： ① ； ② ； ③ 。 【解答】解：（1）在点燃的条件下，镁与氧气反应生成氧化镁； （2）所有的化学变化都遵循质量守恒定律； （3）根据题干信息，将生成的固体物质放入水中，检验是否产生氨气；氧气具有助燃性，更容易与镁条发生化学反应； （4）用水进行实验的目的是与盐溶液和镁条反应进行对比，进一步证明盐能促进水与镁条反应产生氢气，可做反应的催化剂；根据实验现象进行分析即可。 故答案为：（1）2Mg+O22MgO； （2）不同意；所有的化学反应都遵循质量守恒定律； （3）【实验探究】实验操作：将镁条燃烧的产物放在一支试管中，加入少量的蒸馏水，然后将一湿润的红色石蕊试纸放在试管口，观察现象；实验现象及结论：看到红色的石蕊试纸变成蓝色，说明黄色固体为氮化镁； 【反思与交流】氧气的化学性质比氮气更活泼，镁条更容易与氧气发生反应； （4）对比；①盐可以做镁与水反应的催化剂，因为盐能加快产生气体的速率；②温度改变反应速率，因为升高温度可以加快产生气体的速率；③升高温度能使反应更复杂，因为升高温度使镁与水反应的生成物再与盐反应生成氨气（NH3）。 跟踪训练1某班同学按如图所示的实验探究质量守恒定律。 （1）同学们先按图1的方式实验，将盐酸加到碳酸钠粉末中发生反应的化学方程式为 。该实验中，大家进行了两次称量，有四个小组得到下列表格数据，其中有问题的两组数据是 （填序号）。 A B C D 盐酸加入Na2CO3粉末前称量/g 85.3 82.8 84.8 86.5 盐酸加入Na2CO3粉末后称量/g 85.3 80.6 83.2 87.8 （2）同学们又按照图2的方式实验，当天平平衡后，挤压胶头滴管逐滴滴入盐酸，最终天平的状态是 （填序号）。 A．左盘高 B．右盘高 C．保持平衡 该实验中通过化学反应新生成的物质有 （填序号）。 A．HCl B．CO2 C．CaCO3 D．Ca（OH）2 【解答】解：（1）碳酸钠（Na2CO3）粉末与盐酸（HCl）反应，产生二氧化碳气体、水和氯化钠，反应的化学方程式是Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑；由于实验在敞口的容器中进行，生成的二氧化碳气体逸出，没有收集称量，所以，反应后质量会减轻，而A组数据不变，D组数据增加，故AD两组数据有问题；故答案为：Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑；AD； （2）碳酸钠（Na2CO3）粉末与盐酸（HCl）反应，产生二氧化碳气体、水和氯化钠，生成的二氧化碳气体被氢氧化钙溶液所吸收，生成碳酸钙沉淀和水，由于反应在密闭容器中进行，因此容器中所盛的物质的总质量不变，最终天平的状态是保持平衡；故答案为：C； 碳酸钠和盐酸产生的二氧化碳，二氧化碳和氢氧化钙反应产生碳酸钙，故通过化学反应新生成了的物质有二氧化碳和碳酸钙；故答案为：BC。 跟踪训练2按要求填空； （1）某纯净物X在空气中完全燃烧，反应的化学方程式为，则X的化学式为 ；若生成二氧化碳的质量为8.8克，则X中碳元素质量为 克。 （2）在化学反应A+2B＝C+2D中，已知C和D的相对分子质量之比是22：9，当1.6gA与足量B完全反应后，生成3.6gD，则A和B的相对分子质量之比是 。 （3）R元素一个原子的质量是a克，M元素的相对原子质量为A；化合物RM2的相对分子质量是B，则w克RM2中含有M的原子数是 。 【解答】解：（1）由反应的化学方程式可知，反应后有2个C原子、4个H原子、6个O原子，反应前有6个O原子，根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变，则X中需要含有2个C原子、4个H原子，所以X的化学式为：C2H4；根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类和质量不变，二氧化碳中碳元素都来自于X物质，若生成二氧化碳的质量为8.8克，则X中碳元素质量为：8.8g100%＝2.4g； （2）在化学反应A+2B＝C+2D中，已知C和D的相对分子质量之比是22：9，反应时C和D的分子个数比为1：2，则C和D的质量比为22：18，当1.6gA与足量B完全反应后，生成3.6gD，则C和D的质量关系可知，同时生成C的质量为4.4g，根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变，则该反应中消耗B的质量为：4.4g+3.6g﹣1.6g＝6.4g； 设A的相对分子质量为x，B的相对分子质量为y。 A+2B＝C+2D x 2y 1.6g 6.4g x：y＝1：2 即A和B的相对分子质量之比是1：2； （3）wg化合物RM2中含有元素M的质量为：wg100%═，则wg化合物RM2中含有元素R的质量为：wg，则wg化合物RM2中含有元素R的原子个数为：，所以w克RM2中含有M的原子数是R原子数的2倍，为。 题型5依据化学方程式进行计算 1. 计算依据: (1)理论依据:质量守恒定律。 (2)基本依据:反应中的各物质的质量比成正比例关系，等于各物质相对分子质量(或相对原子质量)与其化学计量数的乘积之比。 2. 计算步骤及注意事项 以“加热分解 7.9g 高锰酸钾，可以得到氧气的质量是多少？”为例 步骤 示例 注意事项 设 根据题意设未知量 解:设生成的 的质量为 。 设未知数时不带单位 写 正确书写化学方程式 化学方程式要书写正确 找 找出已知量、未知量的关系 316 32 7.9g 已知量应为纯净物的质量且应带单位 列 列出比例式 等式两边化学意义应相同 求 求解 计算结果要带单位 答 简明作答 答:加热分解 高锰酸钾，可以得到 0.8g 氧气。 一 【典例5】某有机物4.4g在氧气中充分燃烧，生成13.2g二氧化碳和7.2g水。如果该物质的相对分子质量是44，该物质的化学式为什么？（写出分析过程） 【解答】解：该物质燃烧生成二氧化碳和水，根据质量守恒定律可确定该物质中一定含有碳和氢元素； 13.2g二氧化碳中碳元素的质量为：13.2g3.6g， 7.2g水中氢元素的质量为：7.2g0.8g， 生成的二氧化碳中碳元素和水中氢元素的质量共为3.6g+0.8g＝4.4g，所以该有机物中不含有氧元素； 该有机物中碳氢元素的质量比是3.6g：0.8g＝9：2，设该有机物的化学式为CxHy，所以12x：y＝9：2，x：y＝3：8， 又该物质的相对分子质量是44，因此该物质的化学式为C3H8。 故答案为：C3H8。 跟踪训练1次氯酸钠消毒液是以次氯酸钠为主要成分的液体消毒液，能有效杀灭“新冠”病毒。工业上可用氢氧化钠溶液与氯气反应来制取次氯酸钠，其反应原理Cl2+2NaOH═X+NaClO+H2O，请完成下列问题。 （1）上述反应中X的化学式是 。 （2）次氯酸钠（NaClO）中，氯元素的化合价为 价。 （3）要制取7.45gNaClO，理论上至少需要NaOH的质量是多少？（要求有计算过程） 【解答】解：（1）由反应原理Cl2+2NaOH＝X+NaClO+H2O可知，反应前有2个Cl，2个Na，2个O，2个H，反应后有1个Cl，1个Na，2个O，2个H，根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变，则X中含有1个Cl，1个Na，所以X的化学式是：NaCl。 （2）次氯酸钠（NaClO）中，钠元素的化合价是+1价，氧元素的化合价是﹣2价，根据化合价原则，化合物中各元素化合价代数和为零，则氯元素的化合价为+1价。 （3）设理论上至少需要NaOH的质量是x。 2NaOH+Cl2＝NaCl+NaClO+H2O 80 74.5 x 7.45g x＝8g 答：理论上至少需要NaOH的质量是8g。 跟踪训练2氯化钠俗称食盐，20℃时，100 克水中最多能溶解氯化钠36克。下表是20“C时，小科同学完成氯化钠溶解实验的数据，回答下列问题： 实验序号 水的质量/g 加入氯化钠的质量/g 溶液的质量/g 1 50 5 55 2 50 10 60 3 50 15 65 4 50 20 m （1）表中m＝ 。 （2）计算第1次实验得到的氯化钠溶液的溶质质量分数。 （3）将实验2所得溶液稀释成5%的氯化钠溶液，需要加水多少克。 【解答】解：（1）根据溶解度的概念，20℃时氯化钠的溶解度是36g，其涵义是20℃时，100g水中最多溶解36g氯化钠，溶液达到饱和状态，则20℃时，50g水中最多溶解18g氯化钠，所以m＝50+18＝68。 （2）第1次实验得到的氯化钠溶液的溶质质量分数为100%≈9.1%。 （3）由于稀释过程中溶质的质量不变，设需要加水质量为x。 10g＝（60g+x）×5% x＝140g 答：需要加水140g。 题型6保护我们呼吸的空气 空气污染物 ①有害气体: 二氧化硫、氮氧化合物、一氧化碳 ②可吸入颗粒物等 污染来源 ①化石燃料的燃烧; ②工厂排放的废气; ③植被破坏引起的沙尘 造成的危害 严重损害人体健康，影响农作物生长，破坏生态平衡；臭氧层 破坏和 酸雨 也与空气污染有关。 防治措施 使用清洁能源；加强空气质量监测；积极植树、造林、种草等。 空气质量评价内容 目前计入空气质量评价的主要污染物有:一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、可吸入颗粒物(PM10)、细颗粒物 (PM2.5)、臭氧等。 【典例6】下列人类活动中，不能缓解温室效应的是（　　） A．绿色出行，低碳生活 B．及时处理作物秸秆，就地焚烧 C．对草原控制放牧数量 D．大力开展植树造林 【解答】解：A、绿色出行，低碳生活，可以减少二氧化碳的排放，可以缓解温室效应，故正确； B、及时处理作物秸秆，就地焚烧，会产生大量的二氧化碳，不能缓解温室效应，故错误； C、对草原控制放牧数量，保护植被，有利于光合作用进行，可以缓解温室效应，故正确； D、大力开展植树造林，有利于光合作用进行，可以缓解温室效应，故正确； 故选：B。 跟踪训练1空气是一种重要的天然资源，在人们的日常生活中有着广泛的用途。下列关于空气中各成分说法，描述正确的是（　　） A．氧气性质活泼，不仅能支持呼吸，还是一种优质的燃料 B．氮气性质较活泼，是制造化肥、炸药的重要原料 C．各种稀有气体通电能发出不同颜色的光，可以用于制霓虹灯 D．人呼出的气体中二氧化碳体积占比最大，因此空气中二氧化碳也多 【解答】解：A.氧气不具有可燃性，不能做燃料，故A错误； B.氮气性质较稳定，是制造化肥、炸药的重要原料，故B错误； C.各种稀有气体通电能发出不同颜色的光，可以制成霓虹灯，故C正确； D.在空气中，空气占比多到少分别为78%的氮气，21%的氧气，0.94%的稀有气体，0.03%的二氧化碳和0.03%其他气体和杂质，而在人呼出的气体中，仍然是氮气所占体积最大，故D错误。 故选：C。 跟踪训练22022年在北京举办了第24届冬季奥林匹克运动会，如图甲是冬奥会标志性场馆“冰丝带”，届时该场馆将利用无处不在的“空气能”为3000m2场馆供暖，从而实现每年减排二氧化碳160t，进而可缓解的环境问题是 。为了缓解此种环境问题我们平时也可以采取 措施。如图乙是小科验证该问题的实验装置，在阳光下一段时间后，可观察到水柱向 （填“左”或“右”）移动。 【解答】解：二氧化碳增多会形成温室效应，故场馆将利用无处不在的“空气能”为3000m2场馆供暖，从而实现每年减排二氧化碳160t，会减缓温室效应；为了缓解此种环境问题我们平时也可以采取植树造林或少使用煤等矿石燃料措施，实验时在阳光下进行，由于二氧化碳增多会产生温室效应，故盛有二氧化碳的装置内温度升高明显，压强大于盛有空气的装置，会出现水柱左移的现象。 故答案为：温室效应；植树造林或少使用煤等矿石燃料；左。 【能力培优练】 1. 下列关于硫在氧气中燃烧实验的说法正确的是（　　） A．燃烧发出微弱的淡蓝色火焰 B．为使燃烧剧烈些，应使用大量硫粉 C．燃烧匙应自上而下缓慢伸入集气瓶 D．集气瓶底部应预先放入少量的沙子 【解答】解：A、硫在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰，故A说法错误； B、硫燃烧生成的二氧化硫有毒，不能大量使用硫粉，以防加重空气污染，故B说法错误； C、为了使瓶内的氧气充分反应，燃烧匙应自上而下缓慢伸入集气瓶，故C说法正确； D、硫燃烧生成的二氧化硫能溶于水，可在瓶内事先加入少量水来吸收二氧化硫，减少空气污染，不能放沙子，故D说法错误。 故选：C。 2. 物质的性质决定用途。下列有关空气各成分及其用途的说法正确的是（　　） A．空气中含量最多的气体是氮气，约占空气质量的78% B．氧气具有支持燃烧的性质，可用作燃料 C．稀有气体用作航标灯利用其化学性质稳定的特性 D．氮气化学性质稳定，可用于食品包装 【解答】解：A.空气中含量最多的气体是氮气，约占空气体积的78%，而不是空气质量的78%，故A错误； B.氧气具有支持燃烧的性质，但它本身不能燃烧，所以不能用作燃料，只能作助燃剂，故B错误； C.稀有气体用作航标灯是利用了稀有气体在通电时能发出不同颜色光的物理性质，而不是化学性质稳定的特性，故C错误； D.氮气化学性质稳定，不容易与其他物质发生反应，所以可用于食品包装，以防止食品变质，故D正确； 故选：D。 3. 下列图像对应关系正确的是（　　） A．①测定空气中氧气含量的实验 B．②加热一定质量的高锰酸钾 C．③等质量、浓度的双氧水在有无催化剂下反应 D．④红磷在盛有一定量空气的密闭容器中燃烧至熄灭 【解答】解：A、氧气约占空气总体积的五分之一，测定空气中氧气的含量，装置内气体的体积减少五分之一，图示中装置内气体的体积减少五分之四，故选项图像错误。 B、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。 C、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，故选项图像错误。 D、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。 故选：D。 4. 下列有关实验现象的描述正确的是（　　） A．红磷在氧气中燃烧产生大量的白雾 B．木炭在空气中燃烧生成二氧化碳 C．硫在空气中燃烧产生明亮的蓝紫色火焰 D．铁丝在氧气中剧烈燃烧、火星四射 【解答】解：A、红磷在空气中燃烧，产生大量的白烟，而不是白雾，故选项说法错误。 B、木炭在空气中燃烧，生成二氧化碳是实验结论而不是实验现象，故选项说法错误。 C、硫在空气中燃烧，发出淡蓝色火焰，产生一种具有刺激性气味的气体，故选项说法错误。 D、铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成一种黑色固体，故选项说法错误。 故选：D。 5. 如图是我国古代使用的火折子，制作时将草纸紧紧卷成筒状塞入竹筒中，其中加入硫磺、磷、硝酸钾等物质，点燃后盖上竹筒帽，将竹筒帽上的小孔a与竹筒上的小孔b对准，观察到小孔中有烟雾冒出。再次使用时，只需打开竹筒帽，对着火星轻轻一吹，草纸就立即燃烧起来。下列说法错误的是（　　） A．火折子中的硫磺、磷均为可燃物，燃烧时发生了化合反应 B．点燃后盖上竹筒帽子不应全部密封，可以防止火星熄灭 C．对准小孔a和小孔b可使少量空气进入，也可防止可燃物彻底熄灭 D．打开竹筒帽对着火星吹，是为了使温度达到可燃物的着火点 【解答】解：A、硫磺燃烧生成二氧化硫，磷燃烧生成五氧化二磷，这两个反应都符合“多变一”的特点，属于化合反应，且硫磺、磷都是可燃物，故正确； B、点燃后盖上竹筒帽子不应全部密封，要留有小孔，这样可以使少量空气进入，为燃烧提供氧气，防止火星熄灭，故正确； C、对准小孔a和小孔b可使少量空气进入，维持微弱的燃烧，防止可燃物彻底熄灭，故正确； D、打开竹筒帽对着火星吹，增强了空气的流动，增加了可燃物与氧气的接触面积，使可燃物剧烈燃烧，故错误； 故选：D。 6. 化学兴趣小组在某密闭容器中用CO2传感器和湿度传感器探究某有机物R的组成，实验装置如图所示。实验前R的质量为0.62g，燃烧后经过数据换算可得装置中CO2 0.88g和H2O 0.54g（本实验条件空气中CO2和H2O含量忽略不计）。下列说法错误的是（　　） A．物质R中C与H的元素质量比为4：1 B．本实验可推算出R中含有碳、氢、氧元素 C．物质R的组成元素中O质量分数最高 D．R可能为C2H6O且实验中可能有剩余 【解答】解：A、二氧化碳中碳元素的质量为0.88g0.24g；水中氢元素的质量为0.54g0.06g，根据质量守恒定律可知，二氧化碳中的碳元素、水中的氢元素都来自R，则物质R中C与H的质量比为0.24g：0.06g＝4：1，故A正确； B、由选项A可知，碳元素和氢元素的质量和为0.24g+0.06g＝0.3g＜0.62g，所以R中一定含有氧元素，故B正确； C、物质R中含有氧元素的质量为0.62g﹣0.3g＝0.32g，所以物质R氧元素的质量分数最高，该C正确； D、若R为C2H6O，无论其是完全燃烧时，最终C2H6O～3H2O，通过生成水的质量求出乙醇的质量是0.46，则R一定有剩余，该选项说法错误； 故选：D。 7. 某研究小组以CO和H2为原料合成清洁能源二甲醚：4H2+2COCH3OCH3+H2O，向固定容积的密闭容器中充入4gH2和28gCO，经过一段时间反应后容器内压强稳定不变，反应过程中各物质均为气态。反应过程中测得的部分数据如表所示。下列说法正确的是（　　） 时间 0min 20min 40min 80min 100min m（H2）/g 4 2.8 ﹣ 0.8 m1 m（CO）/g 28 m2 11.2 5.6 5.6 m（CH3OH）g 0 ﹣ m3 ﹣ 18.4 m（H2O）/g 0 ﹣ ﹣ m4 ﹣ A．压强稳定后，H2和CO恰好完全反应 B．表中的数据：m1＜m2＜m3 C．20min时，容器中有30%的CO发生反应 D．随着反应的进行，混合气体中H2和CO的质量比变小 【解答】解：A、由题意可知，反应过程中各物质均为气态、压强稳定后、H2和CO的物质的量之和与CH3OCH3的物质的量相等，由化学方程式可知，氢气和一氧化碳恰好完全反应后分子个数减少，所以H2和CO没有恰好完全反应，故A错误； B、根据表格数据可以知，每消耗4g﹣0.8g＝3.2g，氢气则会相应反应28﹣5.6＝22.4g一氧化碳；则（2.8g﹣0.8g）：（m2﹣5.6g）＝3.2g：22.4g，m2＝19.6g，反应过程中各物质 均为气态，压强稳定后，H2和CO的物质的量之和与CH3OCH3的物质的量相等，所以H2和CO没有恰好完全反应，所以表中缺少的数据，m1、m3、m4无法确定，故B错误； C、所以20min时，消耗氢气的质量为4g﹣2.8g＝1.2g，设消耗CO的质量为x， 4H2+2COCHOCH3+H2O 8 56 1.2g x ，x＝8.4g；所以容器中有100%＝30%的CO发生反应，故C正确； D、由题意可知，0min时，混合气体中H2和CO的质量比为4：28＝1：7，80min时，混合气体中H2和CO的质量比为0.8：5.6＝1：7，所以随着反应的进行，混合气体中H2和CO的质量比不变，故D错误； 故选：C。 8. 下列说法不正确的是（　　） A．木炭在氧气中燃烧，比在空气中更旺，同时发出白光，生成二氧化碳 B．细铁丝在氧气里燃烧，火星四射，生成黑色的四氧化三铁 C．用灯帽盖灭酒精灯火焰，其目的是使酒精隔绝空气而灭火 D．要达到灭火目的，一定要在隔绝空气的同时，还必须使燃烧物的温度降低到着火点以下 【解答】解：A、木炭在氧气中燃烧，比在空气中更旺，同时发出白光，生成二氧化碳，故选项说法正确。 B、细铁丝在氧气里剧烈燃烧，火星四射，生成黑色的四氧化三铁，故选项说法正确。 C、用灯帽盖灭酒精灯火焰，其目的是使酒精隔绝空气而灭火，故选项说法正确。 D、要达到灭火目的，只有控制燃烧的一个条件即可，故选项说法错误。 故选：D。 9. 在一个密闭容器内有四种物质，在一定条件下充分反应后，测得反应前后各物质的质量如下：下列推理正确的是（　　） 物质 X Y Z Q 反应前质量/g 18 10 2 21 反应后质量/g 0 12 15 待测 A．反应物是X和Y，生成物是Z和Q B．该反应属于化合反应 C．反应后生成Z的质量为15g D．反应后Q的质量为24g 【解答】解：A、反应物是X，生成物是Y、Z和Q．故选项错误； B、反应物是一种，生成物是三种，属于分解反应。故选项错误； C、反应后生成Z的质量为13g．故选项错误； D、反应后Q的质量为21g+3g＝24g．故选项正确。 故选：D。 10. 把一定质量的a、b、c、d四种物质放入一密闭容器中，在一定条件下反应一段时间后，测得反应后各物质的质量如下。下列说法中不正确的是（　　） 物质 a b c d 反应前的质量/g 6.4 3.2 X 2.8 反应后的质量/g 5.2 1.6 6.8 2.8 A．a和b是反应物 B．d一定是催化剂 C．X＝4.0 D．c一定是化合物 【解答】解：由表中数据分析可知，反应前后a的质量减少了6.4g﹣5.2g＝1.2g，故是反应物，参加反应的质量为1.2g；同理可以确定b是反应物，参加反应的质量为3.2g﹣1.6g＝1.6g；d的质量不变，可能作该反应的催化剂，也可能没有参加反应；由质量守恒定律，c应是生成物，且生成的质量为1.2g+1.6g＝2.8g，故X的数值为6.8﹣2.8＝4.0。 A、由上述分析，a和b是反应物，故选项说法正确。 B、d的质量不变，可能作该反应的催化剂，也可能没有参加反应，故选项说法错误。 C、由上述分析，X＝4.0，故选项说法正确。 D、该反应的反应物为a和b，生成物是c，符合“多变一”的形式，属于化合反应，c是化合反应的生成物，则c一定是化合物，故选项说法正确。 故选：B。 11. 将32g纯净物R在足量O2中完全燃烧，生成44gCO2和36gH2O。下列说法错误的是（　　） A．若氧气不充足，会生成一氧化碳 B．该过程消耗氧气48g C．R中一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素 D．R的化学式为CH4O 【解答】解：将32g纯净物R在足量O2中完全燃烧，生成44gCO2和36gH2O，根据质量守恒定律，反应前后元素的种类不变，则R中碳元素质量是44g12g，氢元素质量是36g4g，氧元素质量是32g﹣12g﹣4g＝16g，R中碳、氢、氧原子的个数比为：：1：4：1。 A、碳在氧气不充足时，会生成一氧化碳，故选项说法正确。 B、该过程消耗氧气的质量为44g+36g﹣32g＝48g，故选项说法正确。 C、由计算可知，R中含有碳、氢、氧三种元素，故选项说法错误。 D、由计算可知，R中碳、氢、氧原子的个数比为1：4：1，则R的化学式为CH4O，故选项说法正确。 故选：C。 12. 某密闭容器中盛有一定质量的水蒸气、二氧化碳、氧气和一种未知物质R，在一定条件下充分反应，测得反应前后各物质的质量如下表所示，则下列说法错误的是（　　） 物 质 氧气 二氧化碳 水蒸气 一氧化碳 R 反应前质量/g 80 2 1 0 46 反应后质量/g 0 46 55 28 x A．根据质量守恒定律可知，x值应为0 B．反应后的生成物为二氧化碳、一氧化碳和水 C．增加氧气的量可减少生成物的种类 D．物质R中一定含碳、氢元素，可能含氧元素 【解答】解：根据质量守恒定律，由表中数据可知：氧气的质量减少了80g﹣0g＝80g，可确定氧气是反应物。 二氧化碳的质量增加了46g﹣2g＝44g，可确定二氧化碳是生成物；水蒸气的质量增加了55g﹣1g＝54g，可确定水蒸气是生成物；一氧化碳的质量增加了28g﹣0g＝28g，可确定一氧化碳是生成物。 A、根据质量守恒定律，参加反应的氧气的质量为80g，生成物二氧化碳、水蒸气、一氧化碳的质量之和是44g+54g+28g＝126g，故R属于反应物，且参加反应的质量为46g，所以x值为0；故选项说法正确。 B、根据A选项的分析，反应后的生成物为二氧化碳、一氧化碳和水，故选项说法正确。 C、由题意可以看出，R物质能在氧气中燃烧，增加氧气的量可使R充分燃烧生成二氧化碳，可减少生成物的种类，故选项说法正确。 D、因反应物中的氧气里只含氧元素，因此生成物中的碳元素和氢元素一定来自R，即R中一定含有碳、氢两种元素；此反应可表示为：R+O2→CO2+H2O+CO，其中二氧化碳中含有氧元素的质量＝44g32g，水中含有氧元素的质量＝54g48g，一氧化碳中含有氧元素的质量＝28g16g，即生成物中含有的氧元素质量＝32g+48g+16g＝96g，大于氧气的消耗量，所以R一定含有氧元素；故选项说法错误。 故选：D。 13. 2025年3月我国首个利用清洁能源的海洋氢氨醇一体化项目建设完工，实现了利用海上漂浮式光伏等清洁能源供电→电解海水制取“绿氢”→将氢气转化为甲醇和氨的路径，标志着我国在开发和利用海洋清洁能源方面迈出了坚实的一步。该项目的主要流程如图甲，相关物质的沸点如表： 燃料 沸点℃（101kPa） 氢气 ﹣252.9 氨气 ﹣33.5 甲醇 64.7 （1）请写出图甲太阳能电池板中涉及的能量转化形式 。 （2）在合成装置1中产生氨气。NH3燃烧生成氮气和水，可作为远洋船舶的绿色燃料。从燃烧产物看，NH3被称为绿色燃料的原因是 。 （3）传统合成氨工艺高耗能、高碳排放，该项目不仅实现了“绿氨”的生产，还从源头上实现了农业氮肥生产的零碳化。氮肥对植物的作用是 。 （4）合成甲醇的化学方程式为CO2+3H2CH3OH+H2O。假设所有电解产生的氢气用来合成甲醇，则从理论上需要电解 吨水才能合成32吨甲醇。 （5）氢气本身就是绿色燃料，转化成氨气或甲醇再做燃料的原因是 。 【解答】解：（1）太阳能电池板将太阳能转化为电能。故答案为：太阳能转化为电能； （2）NH3燃烧的产物是氮气和水，不会产生污染环境的物质（如二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等），因此被称为绿色燃料。故答案为：燃烧产物是氮气和水，无污染； （3）氮肥能促进植物茎叶生长茂盛，使叶色浓绿，提高植物的光合作用效率。故答案为：促进植物茎叶生长茂盛，叶色浓绿； （4）设理论上需要电解水的质量为x，由方程式CO2+3H2CH3OH+H2O，2H2O 2H2↑+O2↑可知， 3H2O～3H2～CH3OH 54 32 x 32t x＝54t 答：理论上需要电解54吨水。 （5）氢气的沸点极低（﹣252.9℃），储存和运输难度大；而氨气（沸点﹣33.5℃）和甲醇（沸点 64.7℃）的沸点相对较高，更易液化，便于储存和运输。故答案为：氢气储存和运输困难，氨气或甲醇更易液化，便于储存和运输。 14. 初中化学实验操作考查中，某同学抽到的考题是：组装一套用高锰酸钾制取氧气的装置，实验桌上准备了一小团棉花，木块和仪器如图1，该同学组装的装置如图2所示。 （1）指出装置中的一处错误 。 （2）排水法收集氧气时，下列操作正确的是（ ）（填序号）。 A．先将导管口移入集气瓶，再开始加热 B．收集O2后，先将集气瓶移出水槽，再盖上玻璃片 C．停止加热时，先移出导管，再熄灭酒精灯 （3）写出高锰酸钾制取氧气的文字表达式 。 （4）用氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气， （填“能”或“不能”）用上述装置，若从反应后的固体混合物中分离出二氧化锰，需经过溶解、 、洗涤、干燥等操作。 【解答】解：（1）用高锰酸钾制氧气，为防止高锰酸钾随气流进入导气管，需要在试管口放一团棉花；故答案为：试管内导管口没有塞棉花； （2）A、用排水法收集氧气时，当气泡均匀连续地放出时，才开始收集氧气，不能先将导管口移入集气瓶，再开始加热，故A错误； B、用排水法收集氧气后，用玻璃片将瓶盖好后，移出水面正放在桌子上，故B错误； C、氧气收集完毕，如果先将酒精灯熄灭，则试管内压强变小，水会沿导管倒流进试管，故C正确； 故选C； （3）高锰酸钾受热分解生成锰酸钾和二氧化锰和氧气，故答案为：高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气； （4）氯酸钾和二氧化锰的混合物制取O2，属于固固加热型，能用上述装置；氯化钾能溶于水而二氧化锰不溶于水，若从反应后的固体混合物中分离出二氧化锰，需经过溶解、过滤、洗涤、干燥等操作。故答案为：能；过滤。 15. 某科学兴趣小组在做了教材中“测定空气里氧气含量”的实验（见图Ⅰ）后进行了大胆改进，设计图Ⅱ（选用容积为30mL的18×180mm的试管作反应容器）实验方案进行，将20mL的注射器活塞置于10mL刻度处，并按图Ⅱ中所示的连接方式固定好，再将弹簧夹紧橡皮管，待试管冷却后松开弹簧夹，观察注射器活塞位置。请你对比分析下面图Ⅰ、图Ⅱ实验，回答下列有关问题： （1）图Ⅰ实验的操作步骤如下：①集气瓶内气体冷却到室温，打开止水夹；②将燃着的红磷伸入集气瓶；③快速盖上瓶塞；④关闭止水夹，你认为正确的实验操作顺序是 （填序号）。 （2）图Ⅱ实验中，注射器活塞将从10mL刻度处慢慢前移到约为 mL刻度处才停止。 （3）小组同学在完成图Ⅰ实验后，发现实验结果偏小，请写出可能的原因： 。 【解答】解：（1）实验的操作步骤是关闭止水夹，将燃着的红磷伸入集气瓶，快速盖上瓶塞，集气瓶内气体冷却到是室温，打开止水夹，故先后顺序进行排序是：④②③①； （2）注射器活塞将从10mL刻度处慢慢前移到约为10mL﹣30mL4mL刻度处才停止。 （3）①红磷的量不足；②装置漏气，在冷却过程中有外界的空气进入瓶中；③未等到装置冷却至室温就打开了弹簧夹，并进行读数，因为此时剩余的气体在受热状态下，处于膨胀状态，占据了部分水的体积，使测定结果偏小。 故答案为：（1）④②③①。 （2）4。 （3）红磷不足或装置漏气。 16. 小陆同学在实验室里做“氧气的制取与性质研究实验”，称取了干燥纯净的氯酸钾和二氧化锰混合物共15.5克，装入大试管后进行了充分加热，结束后称得试管中剩余固体质量为10.7克。问： （1）小陆同学制得的氧气有多少克？ （2）剩余的10.7g固体物质里含有哪些物质？各多少克？ 【解答】解：（1）根据质量守恒定律可知，氧气的质量等于氯酸钾和二氧化锰的总质量减去剩余固体的质量，即氧气的质量等于15.5g﹣10.7g＝4.8g； 答：小陆同学制得的氧气有4.8g； （2）设生成4.8克的氧气需要氯酸钾的质量是x， 2KClO32KCl+3O2↑ 245 96 x 4.8g x＝12.25g， 则二氧化锰的质量为：15.5g﹣12.25g＝3.25g；由于生成物中二氧化锰的质量不变，所以剩余固体中氯化钾的质量为：10.7g﹣3.25g＝7.45g； 答：剩余固体有氯化钾和二氧化锰，二氧化锰的质量是3.25g，KCl的质量是7.45g。 17. 35．钙是人体内最普遍的元素之一，补钙可以预防骨质疏松。某同学为了测定某钙片中CaCO3的含量，设计了如下实验：（已知该钙片中其他成分不与酸反应） 步骤一：实验前称取10克研磨过的固体样品，加入锥形瓶中，打开止水夹，从左侧缓慢通入一段时间空气，关闭止水夹。 步骤二：打开分液漏斗的活塞，缓缓将稀盐酸滴入，直到B装置不再产生气泡后关闭活塞。 步骤三：打开止水夹，继续通一段时间的空气，结束后发现装置D在反应前后质量增加了3.52克。 （1）步骤一中需将钙片研磨的目的是 。 （2）实验前通入一段时间空气目的是为了 。 （3）如果实验装置C缺失会造成测量结果 。（选填“偏大”、“偏少”或“不变”） （4）计算钙片样品中碳酸钙的质量？（列式计算） 【解答】解：（1）步骤一中需将钙片研磨的目的是增大反应物的接触面积，加快反应速率； （2）该实验是通过测定碳酸钙与盐酸反应生成的二氧化碳质量来确定碳酸钙的含量，实验前通入一段时间空气目的是为了排除装置内的二氧化碳对实验结果的干扰； （3）浓硫酸具有吸水性，如果实验装置C缺失会有部分水蒸气进入D装置，会造成测量结果偏大； （4）氢氧化钠能吸收二氧化碳，装置D在反应后增加的3.52g质量为生成二氧化碳的质量； 设参加反应的碳酸钙质量为x。 CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑ 100 44 x 3.52g x＝8g 答：钙片样品中碳酸钙的质量是8g。 【链接中考】 18. 小科在实验室用二氧化锰催化过氧化氢分解制取氧气，并进行相关实验。 （1）为便于控制过氧化氢溶液的添加速度，应选择图1中的装置 （填“A”或“B”）。 （2）用排水法收集一瓶氧气、给出验证它是氧气的方法： 。 （3）如图2所示的燃烧现象说明硫燃烧的剧烈程度与 有关。 【解答】解：（1）分液漏斗能控制滴加液体的速率，为便于控制过氧化氢溶液的添加速度，应选择图1中的装置A。 （2）用排水法收集一瓶氧气，验证它是氧气的方法是将带火星的木条伸入瓶中，若木条复燃，说明是氧气。 （3）图2中实验，除空气和氧气外，其它条件相同，根据硫分别在空气和氧气中燃烧现象的不同，说明硫燃烧的剧烈程度与氧气浓度有关。 19. 化学反应遵守质量守恒定律，科学小组设计实验进行了验证和应用（如图）。请回答： （1）锥形瓶中盛有40g质量分数为5%的CuSO4溶液，要与其恰好完全反应，需固体NaOH多少克？ （2）用图1装置进行实验，发现实际使用NaOH的量小于题（1）计算值就达到了验证质量守恒定律的目的。从实验现象的角度说明用少量NaOH就可完成验证的理由： 。 （3）如图2所示，在矿泉水瓶中装入水、氧气和铁钉，拧紧瓶盖；保持环境条件不变，一段时间后，发现矿泉水瓶变瘪，但实验前后装置的总质量不变。结合物质变化，解释矿泉水瓶变瘪的原因： 。 （4）从质量守恒定律的微观角度，将水电解的微观示意图补充完整。 【解答】解：（1）40g质量分数为5%的CuSO4溶液中CuSO4的质量为40g×5%＝2g， 设需要固体NaOH的质量为x， 2NaOH+CuSO4═Na2SO4+Cu（OH）2↓ 80 160 x 2g x＝1g 答：需要固体NaOH的质量为1g； （2）本实验的目的是验证质量守恒定律，需要测定反应前后物质的总质量。在该实验中需要测量反应前后整个装置质量，反应前后天平始终平衡，与是否完全反应无关，所以少于（1）中计算的NaOH质量也能达到实验目的； （3）在封闭的塑料瓶中，在水面处的钉子与水、氧气充分接触，钉子生锈，消耗瓶中氧气，导致塑料瓶内气压减小，故一段时间后塑料瓶会变瘪； （4）根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变。水电解的化学方程式为2H2O2H2↑+O2↑，反应前有4个氢原子和2个氧原子，反应后已经有4个氢原子，所以还需要补充1个氧分子，则将水电解的微观示意图（图3）补充完整为。 学科网（北京）股份有限公司 $