第1章 我们呼吸的空气 单元综合复习2-重难点精练-2025-2026学年八年级科学下册同步精讲精练(新教材,浙教版)
2026-03-18
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2份
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38页
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普通
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 科学 |
| 教材版本 | 初中科学浙教版八年级下 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第1章 我们呼吸的空气 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 浙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 7.09 MB |
| 发布时间 | 2026-03-18 |
| 更新时间 | 2026-04-03 |
| 作者 | 鼎优理化 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-03-18 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56869737.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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摘要:
该初中科学单元复习讲义以“我们呼吸的空气”为核心,通过专题划分系统构建知识体系,运用表格梳理空气成分及体积分数、氧气制取步骤等核心内容,结合实验原理分析(如空气中氧气含量测定误差分析)呈现知识脉络,突出重难点内在联系,助力学生形成科学观念。
讲义亮点在于项目式学习设计,如例1中通过误差分析、方案改进(图乙装置优化)培养科学思维,实验探究题(如燃烧条件与氧气含量测定结合)强化探究实践。分层练习覆盖选择、填空、实验、解答题,基础题巩固概念,综合题提升能力,为教师精准教学和学生自主复习提供有力支持。
内容正文:
第1章 我们呼吸的空气
单元综合复习重难点精练
专题一 空气
1.空气的成分及体积分数
空气的成分
氮气
氧气
稀有气体
二氧化碳
水蒸气等其他气体和杂质
体积分数
78%
21%
0.93%
0.04%
0.03%
2.空气中氧气含量的测定
空气中氧气含量的测定方法各异,但其原理是一致的,即利用物质在空气中燃烧或发生氧化反应,消耗氧气(要求生成物为固体),容器内压强减小引起的变化来测定空气中氧气的含量。
3.空气污染
(1)空气污染的因素有自然因素(森林失火、火山爆发等)和人为因素(工业废气、生活燃煤、汽车尾气等)两种,一般以后者为主。
(2)大气污染物主要包括有害气体和可吸入颗粒物,有害气体主要指二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、臭氧等。二氧化碳不属于大气污染物,但过量排放会导致温室效应增强。
(3)防治空气污染的措施有:减少污染物排放量;合理规划工业区与非工业区;加大植树造林力度。
【例1】[金华中考]测量空气中氧气体积分数实验的思维模型如下:
项目式学习小组按图甲完成氧气含量测定的实验时,发现进入集气瓶的水量低于“1”刻度线。为提高氧气含量测定的精准度,展开了如下研究。
【误差分析】几位同学对测量值偏小原因的分析如下:
甲:红磷的量不足,未能把瓶内氧气耗尽;
乙:将燃烧匙伸入集气瓶瞬间,部分空气逸出;
丙:实验前导管中有空气,实验后一部分本应进入容器的水滞留在导管中;
丁:由于集气瓶的形状造成很难均分五等份,影响测量结果。
(1)以上原因分析中,其中一位同学的观点被大家一致否定,你认为是哪位同学的观点?_______(填“甲”“乙”“丙”或“丁”)。
【方案改进】根据以上讨论,为减少实验误差,提高实验结果的精准度,学习小组同学设计了图乙改进装置。(已知:红磷的着火点是240℃,无毒;白磷的着火点是40℃,有剧毒)
(2)比较图甲、图乙的实验方案,下列关于图乙实验方案叙述正确的是_______(填字母)。
A.利用着火点更低的白磷并采用加热后的玻璃棒“内引燃”,建立封闭空间使实验结果更精准
B.可以解决图甲方案中一部分水滞留在导管中带来的误差问题
C.改用量筒内水的体积变化来确定消耗氧气的体积,使测量结果更精准
D.彻底地解决了实验的安全性问题,符合绿色化学理念
(3)小金同学认为,图乙实验装置还需在橡皮管处补充一个止水夹,请表达你的观点及理由____________________________________。
【问题反思】小组同学多次实验,测量值总是小于。经过老师指导,小组同学讨论后认为,可以从模型中“消耗氧气”的方法入手给实验做进一步改进。
【查阅资料】暖宝宝是利用铁粉在空气中氧化的原理制成的。
【方案迭代】讨论后,项目组设计了如图丙所示的装置,用暖宝宝粉代替红磷,利用铁粉在空气中氧化的原理进行实验。操作步骤如下:①将滤纸用水浸润后黏附在针筒内壁;②把暖宝宝粉倒入针筒,轻轻转动,使涂抹均匀;③涂上凡士林,将活塞插入针筒,盖上橡皮帽,观察并记录活塞移动情况。
经多次实验后,测得空气中氧气的体积分数均约占。
(4)从消耗氧气的方法角度分析,图丙方案比图甲方案测定结果更精准的原因是____________________________________。
【心得交流】科学探究需要不断根据结果反思探究过程,优化方案,实现方案的迭代更新。
【答案】(1)乙 (2)ABC (3)不需要,因为两边导管均已伸到液面以下,已起到液封作用
(4)用暖宝宝能更充分消耗氧气(合理即可)
【解析】(1)甲:红磷的量不足,未能把瓶内氧气耗尽,测量结果偏小,进入集气瓶中的水量低于“1”刻度线。乙:将燃烧匙伸入集气瓶瞬间,部分空气逸出,集气瓶的压强偏小,倒流到集气瓶内的水量偏多,进入集气瓶中的水量高于“1”刻度线。丙:实验前导管中有空气,实验后一部分本应进入容器的水滞留在导管中,测量结果偏小,进入集气瓶中的水量低于“1”刻度线。丁:由于集气瓶的形状造成很难均分五等份,影响测量结果,可能使测量结果偏小,进入集气瓶中的水量低于“1”刻度线。
(2)利用着火点更低的白磷并采用加热后的玻璃棒“内引燃”,建立封闭空间避免实验过程中气体逸出,使实验结果更精准,A正确;由于集气瓶内导管插入水中,可以解决题图甲方案中一部分水滞留在导管中带来的误差问题,B正确;量筒测量水体积准确度高于集气瓶五等分测量水体积,改用量筒内水的体积变化来确定消耗氧气的体积,使测量结果更精准,C正确;白磷有剧毒,实验过程中白磷是过量的,没有彻底地解决实验的安全性问题,D错误。
(3)题图乙实验装置不需在橡皮管处补充一个止水夹,因为两边导管均已伸到液面以下,已起到液封作用,能防止燃烧过程集气瓶内的气体逸出。
专题二 氧气的实验室制取与性质
1.氧气的性质和用途
物理性质
化学性质
标准状况下,无色、无味的气体,不易溶于水,密度比空气略大。-183℃时变成淡蓝色液体,-219℃时变成雪花状的淡蓝色固体
2.氧气的实验室制法
项目
分解过氧化氢溶液制取氧气
试剂
过氧化氢溶液、二氧化锰
反应原理
装置图及装置选择依据
固+液→气(不加热),装置如图所示:
收集方法及原因
排水法:氧气不易溶于水且不与水反应
向上排空气法:氧气的密度大于空气的密度且不与空气中的成分反应
操作步骤
①检查装置的气密性;②向圆底烧瓶中加入二氧化锰固体;③塞好带有分液漏斗和导管的双孔橡胶塞;④向分液漏斗中加入过氧化氢溶液;⑤用排水法或向上排空气法收集气体
检验
将带火星的木条伸入集气瓶中,木条复燃,则证明是氧气
验满
①用排水法收集时,有大气泡从集气瓶口冒出,则证明氧气已收集满;②用向上排空气法收集时,将带火星的木条置于集气瓶瓶口,木条复燃,则证明氧气已收集满
【例2】[2025·温州鹿城区模拟]小明利用如图所示装置进行氧气的制取与性质的研究。实验步骤如下:
①将带有止水夹的导管和细铁丝固定在橡胶塞上,按如图连接好电路,然后塞紧橡胶塞,检查装置气密性。
②瓶内加入过氧化氢溶液和二氧化锰,盖上橡胶塞,打开止水夹。
③将带火星的木条放在导管口。
④待观察到某现象时,立即闭合电路开关。
(1)步骤④中的某现象是指____________________________________。
(2)步骤②中反应的化学方程式为____________________________________。
(3)本实验中细铁丝在氧气中燃烧的现象是____________________________________。
(4)与教材中的铁丝燃烧实验相比,写出该装置的一条优点:_________________________
___________。
【解析】(1)(2)过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解为水和氧气,氧气具有助燃性,能使带火星的木条复燃。
(3)本实验中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,生成黑色物质。
(4)与教材中的铁丝燃烧实验相比,该装置能持续提供氧气,保障铁丝的燃烧。
【答案】(1)带火星的木条复燃
(2) 2H2O22H2O+O2↑
(3)剧烈燃烧、火星四射、放出大量热、生成黑色固体
(4)能持续提供氧气,保障铁丝的燃烧
专题三 燃烧与灭火
1.燃烧的条件:可燃物;助燃剂(一般为氧气);达到可燃物的着火点。
2.灭火的原理:清除可燃物;隔离氧气;降低温度至可燃物的着火点以下。
3.火灾自救措施:
(1)如果发现火险或遭遇火灾,一定不要慌张,要沉着应对,并立即拨打119火警电话。
(2)如果火势不大,可根据可燃物及起火原因等现场情况,选择合适的方法和灭火器材将火扑灭。
(3)如果火势较大或有蔓延的趋势和可能,应采取必要的自救措施,如采用湿毛巾捂住口鼻,蹲下靠近地面或沿墙壁距离着火区域等。
【例3】[2025·绍兴期末]下列关于燃烧与灭火的说法中,不正确的是( )
A.将大块煤粉碎后再燃烧,其目的是增大煤与氧气的接触面积
B.如图所示a,火柴斜向下时更容易燃烧,是因为降低了火柴梗的着火点
C.由图b中的现象可知,金属镁引起的火灾不可以用二氧化碳灭火
D.蜡烛能用扇子扇灭,是因为带走了蜡烛火焰周围的热量,使其温度降到了着火点以下
【答案】B
【解析】将固体燃料粉碎后再燃烧,是为了增大可燃物与氧气的接触面积,促进燃料的燃烧,A正确;火柴头斜向下时更容易燃烧,是因为燃烧产生的热量能使火柴梗的温度更容易达到着火点,而不是降低了火柴梗的着火点,B错误;由镁条能在二氧化碳中燃烧可知,金属镁引起的火灾不能用二氧化碳灭火,C正确;蜡烛能用扇子扇灭,是因为带走了蜡烛火焰周围的热量,使其温度降到了着火点以下,D正确。
专题四 化学反应中物质质量的关系
1.质量守恒定律
内容
化学反应后生成的各物质的质量总和,等于参加化学反应的各物质的质量总和
规律
(1)六个“不变”
宏观:反应物和生成物的总质量不变;元素的种类不变;各种元素的质量不变
微观:原子种类不变;原子数目不变;原子质量不变
(2)两个“可能改变”:①分子的总数可能改变;②元素的化合价可能改变
(3)两个“一定改变”:①宏观:物质的种类一定改变;②微观:分子的种类一定改变
2.化学方程式
化学方程式的意义
①表明反应物、生成物和反应条件;②表示反应体系中各微观粒子的数量关系;③表示反应体系中各物质质量关系;
化学方程式书写规则
①必须以客观事实为依据;②必须遵循质量守恒定律;③说明反应物状态和反应条件
化学方程式写步骤
①写:写出实际参加反应的反应物和生成物的化学式,并用短线相连;②配:在式子两边的化学式前面配上适当的化学计量数;③标:标明反应条件和生成物的状态;④查:检查化学方程式是否配平等
依据化学方程式的计算
①设未知量;②写出化学方程式;③写出相关物质的相对分子质量和已知量;④列比例式,求解;⑤对问题做出简明回答
【例4】[2025·浙江中考节选]某校科学兴趣小组的同学通过实验来验证质量守恒定律,装置如图所示。
(1)实验中用40g5%的CuSO4溶液与NaOH溶液反应,全部反应完,需要多少克固体NaOH?
(2)在实验操作中,所需NaOH的量少于(1)中计算的量就能完成目的,请你从实验角度说明少量NaOH就可以完成实验的理由。
(3)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。
【解析】(3)水通电分解时,每两个水分子H2O分解为四个氢原子(H)和两个氧原子(O),每两个氢原子结合成一个氢分子H2,每两个氧原子结合成一个氧分子O2;反应后已经有2个氢分子,所以还需要补充1个氧分子。
【答案】(1)解:40g 5%的CuSO4溶液中CuSO₄的质量=40g×5%=2g;
设需要NaOH的质量为x。
2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4
80 160
x 2g
80/160=x/2g
x=1g
答:需要NaOH的质量为1g。
(2)该实验验证质量守恒定律,只需证明物质在发生化学反应时,反应前后物质总质量不变。少量NaOH与部分CuSO4发生化学反应,观察到沉淀生成且反应前后天平平衡即可完成验证,不需要将CuSO4完全反应。
(3)
一、选择题
1.人类生活经常要接触下列五种物质,它们是①汽车尾气形成的烟雾;②石油化工厂排出的废气;③人体呼出的二氧化碳气体;④植物光合作用所放出的气体;⑤煤燃烧产生的烟尘。其中能使空气严重污染并对人类造成很大危害的物质是( )
A.①②⑤ B.②③⑤ C.②④⑤ D.①④⑤
【答案】A
【解析】①汽车排放的烟雾能使空气受到污染; ②石油化工厂排出的废气能使空气受到污染; ③人和动物呼出的二氧化碳气体不能使空气受到污染; ④植物进行光合作用所放出的气体不能使空气受到污染; ⑤煤燃烧产生的烟尘能使空气受到污染
2.我们在做“物质在氧气中的燃烧”实验时,把甲、乙、丙三种物质,分别放入A、B、C三瓶氧气中燃烧。A瓶中看到了明亮的蓝紫色火焰,B瓶中火星四射,C瓶中出现了明亮的白光。则对此实验的推断正确的是( )
A.甲物质为硫,并且A瓶中会产生一种无色无味的气体
B.乙物质为铁,B瓶中会产生一种白色的固体
C.丙物质可能为木炭,同时C瓶中会生成一种可使澄清石灰水变浑浊的气体
D.在A、B瓶中还得加入一些细沙或少量的水以保护集气瓶
【答案】C
【解析】A瓶中看到了明亮的蓝紫色火焰,则甲物质为硫,并且A瓶中会产生有刺激性气味的气体二氧化硫,A错误;B瓶中火星四射,则乙物质为铁,B瓶中会产生一种黑色固体四氧化三铁,B错误;C瓶中出现了明亮的白光,则丙物质可能为木炭,同时C瓶中会生成一种可使澄清石灰水变浑浊的气体二氧化碳,C正确;在A瓶中加入少量的水,是为了吸收二氧化硫,D错误。
3.[2025·温州苍南期末]取一张光滑的厚纸,做成一个如图所示的小纸锅,盛水后在酒精灯上加热,水烧开后,纸锅却没有燃烧,其主要原因是( )
A.纸的着火点变低
B.水隔绝了氧气
C.水汽化吸热,温度低于纸的着火点
D.纸锅与氧气的接触面积太小
【答案】C
【解析】A.着火点是物质的固有属性,一般不会改变,纸的着火点不会因为在这个实验中加热就变低,故A错误。B.纸锅是敞口的,水并没有隔绝氧气,纸锅周围有空气,故B错误。C.水烧开后持续汽化,汽化过程吸收大量热量,使得纸锅的温度始终低于纸的着火点,所以纸锅没有燃烧,故C正确。D.纸锅与氧气的接触面积和平时一样,没有发生变化,不是纸锅不燃烧的主要原因,故D错误。
4.[2025·绍兴模拟]如图所示,加热烧瓶中的水使之沸腾,水蒸气从铜管喷出,把火柴靠近管口B处,火柴被加热,迅速移开火柴,火柴开始燃烧,下列说法正确的是( )
A.水沸腾后,水的质量和体积都增大
B.火柴移离管口,与氧气充分接触,从而燃烧
C.该实验能说明火柴的着火点一定不超过100℃
D.在B处时火柴不燃烧是因为湿润的水蒸气降低了火柴的着火点
【答案】B
【解析】水沸腾后,水的质量不变,水的体积增大,A错误;在铜管口水蒸气多,而氧气少,火柴移离管口,与氧气充分接触,从而燃烧,B正确;水蒸气从铜管中冒出时温度较高,能使火柴的温度达到着火点,该实验不能说明火柴的着火点一定不超过100℃,C错误;在B处时火柴不燃烧,是因为在铜管口水蒸气多,而氧气少,而不是降低了火柴的着火点,D错误。
5.[2025·宁波鄞州区期中]关于质量守恒定律的理解,错误的是( )
A.实际参加反应的反应物总质量等于生成物总质量
B.反应前后原子种类和个数不变
C.1g氢气和1g氧气反应能生成2g水
D.煤燃烧后灰渣质量小于煤,也能用质量守恒定律解释
【答案】C
【解析】A、质量守恒定律的内容为参加化学反应的反应物的质量总和等于生成物的质量总和,故说法正确。B、根据质量守恒定律,化学反应前后,原子的种类、数目、质量都不改变,故说法正确;C、1克氢气在1克氧气中点燃后不能生成2克的水,根据化学反应方程式可知,在此反应中,氧气有剩余。而参与反应的氧气的质量+氢气的质量=生成水的质量,故说法错误;D、煤燃烧生成了二氧化碳,有新的物质生成,属于化学变化,因为生成的二氧化碳跑到空气中去了,所以质量变轻,遵循质量守恒定律,故说法正确。
6.[2025·宁波海曙区期末]空气是一种宝贵的自然资源。下列对空气的说法中正确的是( )
A.二氧化碳在空气中含量增多会引起温室效应增强,属于空气污染物
B.空气中的稀有气体没有任何价值
C.氧气的化学性质比较活泼,属于可燃物
D.按体积分数计算,空气中约含有氮气78%,氧气21%,其他气体和杂质1%
【答案】D
【解析】A.二氧化碳是空气中的组成成分,不属于空气污染物,故选项错误;
B.稀有气体的用途有:做各种电光源、作保护气等,所以稀有气体也有价值,故选项错误;
C.氧气能够支持燃烧,但氧气没有可燃性,所以氧气不能燃烧,不是可燃物,故选项错误;
D.按体积分数(不是质量)计算,空气中约含有氮气78%,氧气21%,其他气体和杂质1%,故选项正确.
7.[2025·宁波慈溪检测]化学方程式是国际通用的化学语言,是学习化学的重要工具。下列化学方程式书写正确的是( )
A.木炭在氧气中充分燃烧:C+O2=CO2
B.铜粉在空气中加热:Cu+O2=== (△)CuO
C.铁丝在氧气中燃烧:4Fe+3O2=== (高温)2Fe2O3
D.水通电分解:2H2O=== (通电)2H2↑+2O2↑
【答案】D
【解析】A、该化学方程式缺少反应条件 “点燃”。B、该化学方程式没有配平,正确的化学方程式为2Cu+O2=== (△)2CuO,故选项错误。C、铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁,正确的化学方程式为3Fe+2O2=== (点燃)Fe3O4,故选项错误。D、该化学方程式书写完全正确,故选项正确。
8.科学家利用新研制的含铜催化剂,实现了如图所示的物质转化。下列说法错误的是( )
A.甲为氧化物
B.丙的化学式为2O
C.反应前后原子个数不变
D.该反应属于分解反应
【答案】B
【解析】由两种元素组成且其中一种元素是氧元素的化合物属于氧化物,由题图可知,甲为二氧化碳,属于氧化物,A正确;丙的一个分子中含有两个氧原子,丙为氧气,化学式为O₂,B错误;化学反应前后原子的个数不变,C正确;该反应的反应物有一种(CO₂),生成物有两种(CO和O₂),属于分解反应,D正确。
9.某废金属回收人员在某工厂回收铝粉时发现有两大堆金属粉末,一堆是铝粉,一堆是镁粉,一时无法区分,就用点火的方式鉴别,结果引发了火灾事故。关于事故分析合理的是( )
A.镁粉可以燃烧,铝粉不是可燃物,所以理论上是可以鉴别的
B.粉末状的金属,加大了与空气的接触面积,使燃烧迅速蔓延
C.金属不可以燃烧,工厂起火应该另有原因
D.起火后工人不应该疏散,都应该参与灭火
【答案】B
【解析】铝粉和镁粉都是可燃物,A、C错误。粉末状的金属,加大了与空气的接触面积,使燃烧迅速蔓延,B正确。起火后,火势较大时,工人应该疏散,D错误。
10.如图是工业上合成氨气的微观示意图。若“”表示氮原子,“○”表示氢原子,图中甲的微观模型是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】根据微观示意图可知,生成物中有2个氮原子、6个氢原子,已知的反应物中有6个氢原子,根据质量守恒定律,化学反应中原子的种类和数目不变,则甲中有2个氮原子,甲是1个氮分子。故选C。
11.小金将课本上“测定空气中氧气含量”的实验(如实验甲)改进为新的实验(如实验乙),下列叙述不合理的是( )
A.两个实验中均能观察到有白烟产生
B.实验乙中可移动胶塞的移动方向是始终向左
C.实验乙比实验甲更加环保、且误差更小
D.药品用量充足是保证两个实验成功的关键
【答案】B
【解析】红磷、白磷燃烧均产生大量的白烟,两个实验中均能观察到有白烟产生,A正确。实验乙中白磷燃烧放出大量的热,使装置内气体受热膨胀,压强增大,可移动胶塞向右移动;反应后氧气被消耗,冷却至室温后,压强减小,可移动胶塞向左移动,B错误。实验乙比实验甲更环保,得到的数据更准确,误差更小,C正确。药品用量充足是保证两个实验成功的关键,若药品用量过少,则均不能完全消耗装置内的氧气,均会导致所得结果偏小,D正确。
12.在一个密闭容器中放入X、Y、Z、W四种物质,在一定条件下发生化学反应,一段时间后,测得有关数据如表。下列关于此反应的认识,正确的是( )
物质
X
Y
Z
W
反应前的质量/g
20
m
16
14
反应后的质量/g
4
6
60
50
A.参加反应的X与Y的质量比是1:3
B.m的数值为64
C.反应中Z、W的质量变化之比为6:5
D.若继续反应,最终容器内只剩下X、Z、W三种物质
【答案】D
【解析】根据质量守恒定律,m=4+6+60+50-14-16-20=70,B错误。参加反应的X与Y的质量比是(20g-4g):(70g-6g)=1:4,A错误。反应中Z、W的质量变化之比为(60g-16g):(50g-14g)=11:9,C错误。反应后X、Y质量减小,是反应物,Z、W质量增大,是生成物,若继续反应,X过量,最终容器内只剩下X、Z、W三种物质,D正确。
二、填空题
13.如图,工业上常用空气冷冻分离法制氧气和氮气(氧气的沸点是-183℃,氮气的沸点是-196℃)。
(1)液体B的主要成分是______。
(2)分离出的N2会在一定条件下与H2反应合成氨气NH3,反应的化学方程式为_______
_______________________。
(3)氧气的用途之一是供给呼吸。吸入的氧气会与体内的葡萄糖在酶的催化作用下发生反应,提供人体活动所需的能量,并生成二氧化碳和水,写出该反应的文字表达式:___________
_________________________。
【答案】(1)O₂ (2)N₂+3H₂===== (一定条件)2NH₃ (3)葡萄糖+氧气二氧化碳+水
【解析】(1)氧气的沸点是-183℃,氮气的沸点是-196℃,温度控制在-196℃~-183℃之间,液态氮变为气体,此时液体B的主要成分是液态氧。(2)分离出的N2会在一定条件下与H2反应合成氨气(NH3),反应的化学方程式为N2+3H2===== (一定条件)2NH3。(3)吸入的氧气会与体内的葡萄糖发生反应,提供人体活动所需的能量,并生成二氧化碳和水,反应的文字表达式为葡萄糖+氧气→二氧化碳+水。
14.空气是宝贵的自然资源,如图是以空气等为原料合成尿素的流程。请按要求回答相关问题。
(1)步骤①从空气中分离出X和,是利用两种物质的______不同。
(2)X可用作食品包装袋中的保护气体,主要是因为该气体______________。
(3)请写出反应③的化学方程式:_________________________________。
(4)请写出反应④的化学方程式:_________________________________。
(5)在步骤②合成氨气的过程中还需要使用催化剂,下列有关催化剂的说法中,正确的是____。
A.催化剂在化学反应前后的质量和化学性质都不变
B.化工生产中使用催化剂的目的都是为了加快化学反应速率
C.化工生产中使用的催化剂可重复使用
【答案】(1)沸点 (2)化学性质稳定 (3)
(4)
(5)AC
【解析】(1)空气分离出的X是氮气,从空气中分离出氮气和氧气是利用二者的沸点不同。
(2)氮气化学性质稳定,可用作食品包装袋中的保护气。
(3)③为甲烷在氧气中燃烧生成二氧化碳和水,化学方程式为。
(4)④为氨气和二氧化碳在一定条件下反应生成尿素和水,化学方程式为。
(5)催化剂在化学反应前后的质量和化学性质都不变,可重复使用,A、C正确;催化剂不是只能加快反应速率,也能减慢反应速率,B错误。
15.[2025·宁波鄞州区检测]小李用过氧化氢与二氧化锰粉末反应验证质量守恒定律,实验装置如图1。
(1)根据实验目的,小李必须测量的数据是______(填字母)。
A.锥形瓶质量
B.气球质量
C.反应前整个反应装置(包括里边的物质)的质量
D.反应后整个反应装置(包括里边的物质)的质量
(2)将反应装置放在天平左盘,使天平平衡后,再将二氧化锰粉末倒入锥形瓶中。反应结束后,气球鼓起,天平指针向右偏转。小李按规范操作重新实验,得到相同结果。请你帮他分析原因______。
(3)小李如果用过氧化氢制取氧气,制取装置如图2所示。写出仪器名称:a______,b______。
(4)下列实验操作错误的是______(填字母)。
A.用止水夹夹住出气的橡胶管,只打开活塞,如果分液漏斗中的液体流下来的速度变慢,说明装置漏气
B.a仪器下端必须要在液面以下
C.当水下导管口冒气泡时,马上收集气体
【答案】(1)CD
(2)反应结束后,气球鼓起,气球受到空气的浮力增大,导致天平指针向右偏转
(3)分液漏斗锥形瓶
(4)ABC
【解析】(1)质量守恒定律是指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。要验证质量守恒定律,应测量反应前整个反应装置(包括里边的物质)的质量和反应后整个反应装置(包括里边的物质)的质量。(2)该反应产生氧气,反应结束后,气球鼓起,气球受到空气的浮力增大,导致天平指针向右偏转。(3)用止水夹夹住出气口的橡胶管,只打开活塞,如果分液漏斗中的液体流下来的速度变慢,不能说明装置漏气,因为随着液体的流下,锥形瓶内压强增大,会使液体流下速度变慢,A错误。分液漏斗下端不需要在液面以下,B错误。当水下导管口冒气泡时,不能马上收集气体,因为此时排出的是装置内的空气,应等气泡连续均匀冒出时再收集,C错误。
三、实验探究题
16.[2023·温州模拟]小科利用如图装置进行空气中氧气含量测定实验,步骤如下:
①连接装置并检查装置气密性;
②向玻璃管和水槽内加适量的水,测量玻璃管内液面到下方橡胶塞的距离为;
③在燃烧匙里放足量红磷,塞紧塞子,测量两个橡胶塞间的距离为,调节水槽内水面高度与玻璃管内的水面相平;
④接通电源,待红磷燃烧,断开电源;
⑤反应结束后,当温度恢复至室温,水不再进入玻璃管时,再次调节水槽内水面高度与玻璃管内的水面相平,测量此时玻璃管内液面到下方橡胶塞的距离为;
⑥重复实验,得出结论。
(1)实验步骤③⑤中,调节水槽内水面高度和玻璃管内液面相平的目的是______。
(2)经过计算,小科得出空气中氧气的体积分数约为,则、、应满足的关系式是___________。
(3)如果步骤②中装入玻璃管中的水过少,将对测得的氧气体积分数有何影响?请你判断并说明理由____________________________________。
【答案】(1)调节内外气压平衡 (2)(3)造成测定结果偏大,因为水过少就不能形成液封,造成实验过程中玻璃管内的气体从长导管中向外逸出,从而影响实验结果
【解析】(1)当水槽内水面和玻璃管内水面相平时,内外气压相等,此时玻璃管内气体的体积才是正常状态下的体积。
(2)设玻璃管的横截面积为S,则原来里面空气的体积为;氧气的体积为;根据空气中氧气的体积分数约为得到,解得。
(3)如果玻璃管内水面低于下面的导管口,那么玻璃管内的气体会通过导管逸出,从而影响实验结果。
17.某研究小组以过氧化氢溶液为原料,探究制取氧气的适宜催化剂。实验方案如下:在锥形瓶中加入20mL 5% H2O2溶液,分别取等质量的重铬酸钾K2Cr2O7、氧化铜CuO、氧化铁Fe2O3三种物质作为催化剂,采用如图甲装置进行实验,记录锥形瓶内压强随时间变化的曲线,如图乙。
(1)本实验可以通过观察____________判断过氧化氢分解的快慢。
(2)为证明氧化铜是催化剂,反应结束后收集、过滤、烘干得到黑色固体,除了检验其化学性质是否变化,还需要进行的实验是____________________________________。
(3)用重铬酸钾进行实验时,在60s左右压强瞬间回落,其原因是____________________
________________________________。
【答案】(1)锥形瓶内气压的变化
(2)用天平测量氧化铜反应前后的质量
(3)锥形瓶内压强太大,使橡胶塞冲出,从而使瓶内压强降低
【解析】(1)锥形瓶内是封闭的,则生成氧气的质量越大,里面气体的压强越大。(2)在反应前后,催化剂的质量和化学性质保持不变。(3)根据题图乙可知,重铬酸钾进行实验时生成氧气的速度很快,锥形瓶内压强增长很快。当压强达到一定程度时,橡胶塞冲出,从而使锥形瓶内压强迅速降低到与外界压强相同。
18.小科设计如图所示的实验装置来同时完成燃烧条件的探究和空气中氧气含量的测定。装置中注射器活塞与内壁摩擦非常小,可忽略不计。
查阅资料可知:①当容器内的氧气浓度低于一定值时,白磷无法继续与氧气反应。②“暖宝宝”能耗尽容器中少量的氧气。
实验操作步骤如下。
步骤1:?;
步骤2:将盛有足量白磷的燃烧匙放入空的集气瓶中,塞紧塞子,白磷不燃烧;
步骤3:打开集气瓶塞子,往瓶中倒满80℃的水,并塞紧塞子,白磷仍然不能燃烧;
步骤4:打开和,通过注射器从b管抽水,当注射器中水量达到毫升时,瓶中液面低于燃烧匙底部,此时立即关闭、,发现瓶中白磷燃烧;
步骤5:待整个装置冷却至室温时,打开,发现注射器中的水剩余毫升。
(1)请补充步骤1:_______________________。
(2)步骤______进行对照,说明白磷燃烧需要的条件是充足的氧气。
(3)该实验测得空气中氧气的含量为______(用、来表示)。
(4)小科多次重复上述实验,测得空气中氧气的体积分数远大于21%,原因是________________________________________________。
【答案】(1)检查装置气密性 (2) 3、4 (3) (4)没有在80℃时打开
【解析】(1)实验前一定要检查装置的气密性。
(2)白磷的着火点为40℃,步骤3中的白磷没有与氧气接触,温度达到了白磷的着火点,不能燃烧;步骤4中的白磷与氧气接触,温度达到了白磷的着火点,能燃烧。结合步骤3、4,说明白磷燃烧需要的条件是充足的氧气。
(3)步骤4中,注射器内的水的体积毫升即为集气瓶内空气的体积,实验结束后,待整个装置冷却至室温时,打开,发现注射器中的水剩余毫升,注射器内的水减少了,这就是容器中的氧气的体积,所以由此实验得出空气中氧气的含量为 。
(4)题干中所给实验开始条件为80℃的水,实验完成后,没有在80℃时打开,温度降低,导致空气体积变小带来误差,测得空气中氧气的体积分数偏大。
19.资料显示,将新制的溶质质量分数为5%的溶液,加热到80℃时,才有较多氧气产生。而相同质量5%的溶液加入催化剂,常温下就会立即产生氧气,反应速度快,至完全反应所需时间短。
(1)小科同学按图甲装置进行实验,当试管中有大量气泡出现时,伸入带火星的木条,木条并未复燃。为此,他利用图乙装置收集气体,再用带火星的木条检验,木条复燃。那么图甲实验中带火星的木条未复燃的原因是_____________________。除用图乙的方法收集氧气外,还可用____________法收集。
(2)小金同学利用催化剂使溶液分解制取氧气,图丙是他设计的气体发生装置,请你指出一处错误:__________________
(3)两位同学采用相同质量5%的溶液进行实验,图丁虚线表示小科采用加热分解制取氧气的曲线,请你在该图中用实线画出小金利用催化剂制取氧气的大致曲线(假定两种方法均完全分解)。
答图:
【答案】(1)加热过氧化氢溶液的同时,水蒸气随氧气一起逸出,氧气浓度较低;向上排空气 (2)长颈漏斗的下端未伸入液面以下 (3)如答图
【解析】(1)图甲实验中带火星的木条未复燃的原因是加热过氧化氢溶液的同时,水蒸气随氧气一起逸出,氧气的浓度较低。氧气的密度略大于空气,不易溶于水,可用向上排空气法收集或排水法收集。
(2)小金同学利用催化剂使溶液分解制取氧气,图丙是他设计的气体发生装置,其中的错误之处为长颈漏斗的下端未伸入液面以下,产生的氧气会从长颈漏斗处逸出。
(3)由题干信息可知,小金同学的实验开始就会产生大量氧气。因为两位同学采用的是相同质量5%的溶液进行实验,所以无论哪种方式,最终生成氧气的质量是相同的。据此画出大致曲线。
四、解答题
20.[2025·温州模拟]思维模型的建构既方便于问题的解决,又能促进深度学习。如图是建构实验室制取氧气的思维模型:
【反应原理】
(1)根据质量守恒定律,实验室常选用高锰酸钾、氯酸钾、过氧化氢制取氧气,而不选择氯化钾的原因是_____________________。
【发生装置】
(2)请写出检查B装置气密性的方法:_______________________________。
【收集方法】
(3)能利用D装置收集氧气的原因是_______________________________。
【实验反思】
小实对收集到的氧气浓度进行探究:
收集方法
向上排空气法
收集时间
瓶口带火星木条复燃时停止收集
瓶口带火星木条复燃时继续收集4秒
瓶内氧气体积分数(%)
79.7
79.6
79.9
88.4
89.0
87.9
氧气的平均体积分数(%)
79.7
88.4
(4)结合表格信息,用向上排空气法收集氧气时,为提高获得的氧气体积分数,可采取的措施是____________________________________。
【答案】(1)氯化钾中没有氧元素,无法用其制取氧气
(2)关闭分液漏斗活塞,将导管另一端用胶皮管与弯导管相连后放入水中,双手捂住锥形瓶,若导管口有气泡冒出,松开双手后导管内上升一段稳定水柱,则气密性良好
(3)氧气不易溶于水且不与水反应
(4)瓶口带火星木条复燃时继续收集4s
【解析】(1)根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变。氯化钾中只含有钾元素和氯元素,不含有氧元素,所以不能用来制取氧气。(4)从题表信息可以看出,当瓶口带火星的木条复燃时继续收集4s,瓶内氧气体积分数明显提高,所以用向上排空气法收集氧气时,为提高获得的氧气体积分数,可采取的措施是在瓶口带火星木条复燃时继续收集4s。
21.[2025·义乌期中]氯酸钾和二氧化锰的混合物31g置于干燥试管中,加热到质量不再减少为止,冷却后测得固体质量为21.4g。试计算:
(1)能制得氧气多少克?
(2)原混合物中氯酸钾的质量是多少?
(3)反应后剩余固体中二氧化锰的质量分数?(结果保留一位小数)
解:(1)根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,则制得氧气的质量为31g-21.4g=9.6g。
(2)设原混合物中氯酸钾的质量为x。
245 96
x 9.6g
x=24.5g
(3)原混合物中二氧化锰的质量为31g-24.5g=6.5g,则反应后剩余固体中二氧化锰的质量分数为。
答:(1)能制得氧气9.6g。(2)原混合物中氯酸钾的质量为24.5g。(3)反应后剩余固体中二氧化锰的质量分数为30.4%。
22.氧气是一种重要的气体,人们通过各种方法获得所需的氧气。小江依据图Ⅰ中便携式制氧机原理,制作了图Ⅱ所示的简易制氧装置[已知过碳酸钠在水中会迅速分解;过碳酸钠分解的化学方程式为]
(1)图Ⅰ反应仓中,在反应中起______作用。图Ⅱ中的甲瓶相当于图Ⅰ中的________(填“加湿过滤仓”或“反应仓”)。
(2)157g过碳酸钠在反应仓内完全反应可提供多少克的氧气?(写出计算过程)
【答案】(1)催化;反应仓
(2)由化学方程式与可知,,设157g过碳酸钠在反应仓内完全反应可提供氧气的质量为x。
314 48
157g x
x=
答:157g过碳酸钠在反应仓内完全反应可提供24g氧气。
【解析】(1)过碳酸钠在水中会迅速分解生成和,过氧化氢在二氧化锰的催化作用下会分解产生氧气,因此在该反应中,二氧化锰起到催化作用。图Ⅱ中的甲瓶相当于图Ⅰ中的反应仓。
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第1章 我们呼吸的空气
单元综合复习重难点精练
专题一 空气
1.空气的成分及体积分数
空气的成分
氮气
氧气
稀有气体
二氧化碳
水蒸气等其他气体和杂质
体积分数
78%
21%
0.93%
0.04%
0.03%
2.空气中氧气含量的测定
空气中氧气含量的测定方法各异,但其原理是一致的,即利用物质在空气中燃烧或发生氧化反应,消耗氧气(要求生成物为固体),容器内压强减小引起的变化来测定空气中氧气的含量。
3.空气污染
(1)空气污染的因素有自然因素(森林失火、火山爆发等)和人为因素(工业废气、生活燃煤、汽车尾气等)两种,一般以后者为主。
(2)大气污染物主要包括有害气体和可吸入颗粒物,有害气体主要指二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、臭氧等。二氧化碳不属于大气污染物,但过量排放会导致温室效应增强。
(3)防治空气污染的措施有:减少污染物排放量;合理规划工业区与非工业区;加大植树造林力度。
【例1】[金华中考]测量空气中氧气体积分数实验的思维模型如下:
项目式学习小组按图甲完成氧气含量测定的实验时,发现进入集气瓶的水量低于“1”刻度线。为提高氧气含量测定的精准度,展开了如下研究。
【误差分析】几位同学对测量值偏小原因的分析如下:
甲:红磷的量不足,未能把瓶内氧气耗尽;
乙:将燃烧匙伸入集气瓶瞬间,部分空气逸出;
丙:实验前导管中有空气,实验后一部分本应进入容器的水滞留在导管中;
丁:由于集气瓶的形状造成很难均分五等份,影响测量结果。
(1)以上原因分析中,其中一位同学的观点被大家一致否定,你认为是哪位同学的观点?_______(填“甲”“乙”“丙”或“丁”)。
【方案改进】根据以上讨论,为减少实验误差,提高实验结果的精准度,学习小组同学设计了图乙改进装置。(已知:红磷的着火点是240℃,无毒;白磷的着火点是40℃,有剧毒)
(2)比较图甲、图乙的实验方案,下列关于图乙实验方案叙述正确的是_______(填字母)。
A.利用着火点更低的白磷并采用加热后的玻璃棒“内引燃”,建立封闭空间使实验结果更精准
B.可以解决图甲方案中一部分水滞留在导管中带来的误差问题
C.改用量筒内水的体积变化来确定消耗氧气的体积,使测量结果更精准
D.彻底地解决了实验的安全性问题,符合绿色化学理念
(3)小金同学认为,图乙实验装置还需在橡皮管处补充一个止水夹,请表达你的观点及理由____________________________________。
【问题反思】小组同学多次实验,测量值总是小于。经过老师指导,小组同学讨论后认为,可以从模型中“消耗氧气”的方法入手给实验做进一步改进。
【查阅资料】暖宝宝是利用铁粉在空气中氧化的原理制成的。
【方案迭代】讨论后,项目组设计了如图丙所示的装置,用暖宝宝粉代替红磷,利用铁粉在空气中氧化的原理进行实验。操作步骤如下:①将滤纸用水浸润后黏附在针筒内壁;②把暖宝宝粉倒入针筒,轻轻转动,使涂抹均匀;③涂上凡士林,将活塞插入针筒,盖上橡皮帽,观察并记录活塞移动情况。
经多次实验后,测得空气中氧气的体积分数均约占。
(4)从消耗氧气的方法角度分析,图丙方案比图甲方案测定结果更精准的原因是____________________________________。
【心得交流】科学探究需要不断根据结果反思探究过程,优化方案,实现方案的迭代更新。
专题二 氧气的实验室制取与性质
1.氧气的性质和用途
物理性质
化学性质
标准状况下,无色、无味的气体,不易溶于水,密度比空气略大。-183℃时变成淡蓝色液体,-219℃时变成雪花状的淡蓝色固体
2.氧气的实验室制法
项目
分解过氧化氢溶液制取氧气
试剂
过氧化氢溶液、二氧化锰
反应原理
装置图及装置选择依据
固+液→气(不加热),装置如图所示:
收集方法及原因
排水法:氧气不易溶于水且不与水反应
向上排空气法:氧气的密度大于空气的密度且不与空气中的成分反应
操作步骤
①检查装置的气密性;②向圆底烧瓶中加入二氧化锰固体;③塞好带有分液漏斗和导管的双孔橡胶塞;④向分液漏斗中加入过氧化氢溶液;⑤用排水法或向上排空气法收集气体
检验
将带火星的木条伸入集气瓶中,木条复燃,则证明是氧气
验满
①用排水法收集时,有大气泡从集气瓶口冒出,则证明氧气已收集满;②用向上排空气法收集时,将带火星的木条置于集气瓶瓶口,木条复燃,则证明氧气已收集满
【例2】[2025·温州鹿城区模拟]小明利用如图所示装置进行氧气的制取与性质的研究。实验步骤如下:
①将带有止水夹的导管和细铁丝固定在橡胶塞上,按如图连接好电路,然后塞紧橡胶塞,检查装置气密性。
②瓶内加入过氧化氢溶液和二氧化锰,盖上橡胶塞,打开止水夹。
③将带火星的木条放在导管口。
④待观察到某现象时,立即闭合电路开关。
(1)步骤④中的某现象是指____________________________________。
(2)步骤②中反应的化学方程式为____________________________________。
(3)本实验中细铁丝在氧气中燃烧的现象是____________________________________。
(4)与教材中的铁丝燃烧实验相比,写出该装置的一条优点:_________________________
___________。
专题三 燃烧与灭火
1.燃烧的条件:可燃物;助燃剂(一般为氧气);达到可燃物的着火点。
2.灭火的原理:清除可燃物;隔离氧气;降低温度至可燃物的着火点以下。
3.火灾自救措施:
(1)如果发现火险或遭遇火灾,一定不要慌张,要沉着应对,并立即拨打119火警电话。
(2)如果火势不大,可根据可燃物及起火原因等现场情况,选择合适的方法和灭火器材将火扑灭。
(3)如果火势较大或有蔓延的趋势和可能,应采取必要的自救措施,如采用湿毛巾捂住口鼻,蹲下靠近地面或沿墙壁距离着火区域等。
【例3】[2025·绍兴期末]下列关于燃烧与灭火的说法中,不正确的是( )
A.将大块煤粉碎后再燃烧,其目的是增大煤与氧气的接触面积
B.如图所示a,火柴斜向下时更容易燃烧,是因为降低了火柴梗的着火点
C.由图b中的现象可知,金属镁引起的火灾不可以用二氧化碳灭火
D.蜡烛能用扇子扇灭,是因为带走了蜡烛火焰周围的热量,使其温度降到了着火点以下
专题四 化学反应中物质质量的关系
1.质量守恒定律
内容
化学反应后生成的各物质的质量总和,等于参加化学反应的各物质的质量总和
规律
(1)六个“不变”
宏观:反应物和生成物的总质量不变;元素的种类不变;各种元素的质量不变
微观:原子种类不变;原子数目不变;原子质量不变
(2)两个“可能改变”:①分子的总数可能改变;②元素的化合价可能改变
(3)两个“一定改变”:①宏观:物质的种类一定改变;②微观:分子的种类一定改变
2.化学方程式
化学方程式的意义
①表明反应物、生成物和反应条件;②表示反应体系中各微观粒子的数量关系;③表示反应体系中各物质质量关系;
化学方程式书写规则
①必须以客观事实为依据;②必须遵循质量守恒定律;③说明反应物状态和反应条件
化学方程式写步骤
①写:写出实际参加反应的反应物和生成物的化学式,并用短线相连;②配:在式子两边的化学式前面配上适当的化学计量数;③标:标明反应条件和生成物的状态;④查:检查化学方程式是否配平等
依据化学方程式的计算
①设未知量;②写出化学方程式;③写出相关物质的相对分子质量和已知量;④列比例式,求解;⑤对问题做出简明回答
【例4】[2025·浙江中考节选]某校科学兴趣小组的同学通过实验来验证质量守恒定律,装置如图所示。
(1)实验中用40g5%的CuSO4溶液与NaOH溶液反应,全部反应完,需要多少克固体NaOH?
(2)在实验操作中,所需NaOH的量少于(1)中计算的量就能完成目的,请你从实验角度说明少量NaOH就可以完成实验的理由。
(3)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。
一、选择题
1.人类生活经常要接触下列五种物质,它们是①汽车尾气形成的烟雾;②石油化工厂排出的废气;③人体呼出的二氧化碳气体;④植物光合作用所放出的气体;⑤煤燃烧产生的烟尘。其中能使空气严重污染并对人类造成很大危害的物质是( )
A.①②⑤ B.②③⑤ C.②④⑤ D.①④⑤
2.我们在做“物质在氧气中的燃烧”实验时,把甲、乙、丙三种物质,分别放入A、B、C三瓶氧气中燃烧。A瓶中看到了明亮的蓝紫色火焰,B瓶中火星四射,C瓶中出现了明亮的白光。则对此实验的推断正确的是( )
A.甲物质为硫,并且A瓶中会产生一种无色无味的气体
B.乙物质为铁,B瓶中会产生一种白色的固体
C.丙物质可能为木炭,同时C瓶中会生成一种可使澄清石灰水变浑浊的气体
D.在A、B瓶中还得加入一些细沙或少量的水以保护集气瓶
3.[2025·温州苍南期末]取一张光滑的厚纸,做成一个如图所示的小纸锅,盛水后在酒精灯上加热,水烧开后,纸锅却没有燃烧,其主要原因是( )
A.纸的着火点变低
B.水隔绝了氧气
C.水汽化吸热,温度低于纸的着火点
D.纸锅与氧气的接触面积太小
4.[2025·绍兴模拟]如图所示,加热烧瓶中的水使之沸腾,水蒸气从铜管喷出,把火柴靠近管口B处,火柴被加热,迅速移开火柴,火柴开始燃烧,下列说法正确的是( )
A.水沸腾后,水的质量和体积都增大
B.火柴移离管口,与氧气充分接触,从而燃烧
C.该实验能说明火柴的着火点一定不超过100℃
D.在B处时火柴不燃烧是因为湿润的水蒸气降低了火柴的着火点
5.[2025·宁波鄞州区期中]关于质量守恒定律的理解,错误的是( )
A.实际参加反应的反应物总质量等于生成物总质量
B.反应前后原子种类和个数不变
C.1g氢气和1g氧气反应能生成2g水
D.煤燃烧后灰渣质量小于煤,也能用质量守恒定律解释
6.[2025·宁波海曙区期末]空气是一种宝贵的自然资源。下列对空气的说法中正确的是( )
A.二氧化碳在空气中含量增多会引起温室效应增强,属于空气污染物
B.空气中的稀有气体没有任何价值
C.氧气的化学性质比较活泼,属于可燃物
D.按体积分数计算,空气中约含有氮气78%,氧气21%,其他气体和杂质1%
7.[2025·宁波慈溪检测]化学方程式是国际通用的化学语言,是学习化学的重要工具。下列化学方程式书写正确的是( )
A.木炭在氧气中充分燃烧:C+O2=CO2
B.铜粉在空气中加热:Cu+O2=== (△)CuO
C.铁丝在氧气中燃烧:4Fe+3O2=== (高温)2Fe2O3
D.水通电分解:2H2O=== (通电)2H2↑+2O2↑
8.科学家利用新研制的含铜催化剂,实现了如图所示的物质转化。下列说法错误的是( )
A.甲为氧化物
B.丙的化学式为2O
C.反应前后原子个数不变
D.该反应属于分解反应
9.某废金属回收人员在某工厂回收铝粉时发现有两大堆金属粉末,一堆是铝粉,一堆是镁粉,一时无法区分,就用点火的方式鉴别,结果引发了火灾事故。关于事故分析合理的是( )
A.镁粉可以燃烧,铝粉不是可燃物,所以理论上是可以鉴别的
B.粉末状的金属,加大了与空气的接触面积,使燃烧迅速蔓延
C.金属不可以燃烧,工厂起火应该另有原因
D.起火后工人不应该疏散,都应该参与灭火
10.如图是工业上合成氨气的微观示意图。若“”表示氮原子,“○”表示氢原子,图中甲的微观模型是( )
A.
B.
C.
D.
11.小金将课本上“测定空气中氧气含量”的实验(如实验甲)改进为新的实验(如实验乙),下列叙述不合理的是( )
A.两个实验中均能观察到有白烟产生
B.实验乙中可移动胶塞的移动方向是始终向左
C.实验乙比实验甲更加环保、且误差更小
D.药品用量充足是保证两个实验成功的关键
12.在一个密闭容器中放入X、Y、Z、W四种物质,在一定条件下发生化学反应,一段时间后,测得有关数据如表。下列关于此反应的认识,正确的是( )
物质
X
Y
Z
W
反应前的质量/g
20
m
16
14
反应后的质量/g
4
6
60
50
A.参加反应的X与Y的质量比是1:3
B.m的数值为64
C.反应中Z、W的质量变化之比为6:5
D.若继续反应,最终容器内只剩下X、Z、W三种物质
二、填空题
13.如图,工业上常用空气冷冻分离法制氧气和氮气(氧气的沸点是-183℃,氮气的沸点是-196℃)。
(1)液体B的主要成分是______。
(2)分离出的N2会在一定条件下与H2反应合成氨气NH3,反应的化学方程式为_______
_______________________。
(3)氧气的用途之一是供给呼吸。吸入的氧气会与体内的葡萄糖在酶的催化作用下发生反应,提供人体活动所需的能量,并生成二氧化碳和水,写出该反应的文字表达式:___________
_________________________。
14.空气是宝贵的自然资源,如图是以空气等为原料合成尿素的流程。请按要求回答相关问题。
(1)步骤①从空气中分离出X和,是利用两种物质的______不同。
(2)X可用作食品包装袋中的保护气体,主要是因为该气体______________。
(3)请写出反应③的化学方程式:_________________________________。
(4)请写出反应④的化学方程式:_________________________________。
(5)在步骤②合成氨气的过程中还需要使用催化剂,下列有关催化剂的说法中,正确的是____。
A.催化剂在化学反应前后的质量和化学性质都不变
B.化工生产中使用催化剂的目的都是为了加快化学反应速率
C.化工生产中使用的催化剂可重复使用
15.[2025·宁波鄞州区检测]小李用过氧化氢与二氧化锰粉末反应验证质量守恒定律,实验装置如图1。
(1)根据实验目的,小李必须测量的数据是______(填字母)。
A.锥形瓶质量
B.气球质量
C.反应前整个反应装置(包括里边的物质)的质量
D.反应后整个反应装置(包括里边的物质)的质量
(2)将反应装置放在天平左盘,使天平平衡后,再将二氧化锰粉末倒入锥形瓶中。反应结束后,气球鼓起,天平指针向右偏转。小李按规范操作重新实验,得到相同结果。请你帮他分析原因______。
(3)小李如果用过氧化氢制取氧气,制取装置如图2所示。写出仪器名称:a______,b______。
(4)下列实验操作错误的是______(填字母)。
A.用止水夹夹住出气的橡胶管,只打开活塞,如果分液漏斗中的液体流下来的速度变慢,说明装置漏气
B.a仪器下端必须要在液面以下
C.当水下导管口冒气泡时,马上收集气体
三、实验探究题
16.[2023·温州模拟]小科利用如图装置进行空气中氧气含量测定实验,步骤如下:
①连接装置并检查装置气密性;
②向玻璃管和水槽内加适量的水,测量玻璃管内液面到下方橡胶塞的距离为;
③在燃烧匙里放足量红磷,塞紧塞子,测量两个橡胶塞间的距离为,调节水槽内水面高度与玻璃管内的水面相平;
④接通电源,待红磷燃烧,断开电源;
⑤反应结束后,当温度恢复至室温,水不再进入玻璃管时,再次调节水槽内水面高度与玻璃管内的水面相平,测量此时玻璃管内液面到下方橡胶塞的距离为;
⑥重复实验,得出结论。
(1)实验步骤③⑤中,调节水槽内水面高度和玻璃管内液面相平的目的是______。
(2)经过计算,小科得出空气中氧气的体积分数约为,则、、应满足的关系式是___________。
(3)如果步骤②中装入玻璃管中的水过少,将对测得的氧气体积分数有何影响?请你判断并说明理由____________________________________。
17.某研究小组以过氧化氢溶液为原料,探究制取氧气的适宜催化剂。实验方案如下:在锥形瓶中加入20mL 5% H2O2溶液,分别取等质量的重铬酸钾K2Cr2O7、氧化铜CuO、氧化铁Fe2O3三种物质作为催化剂,采用如图甲装置进行实验,记录锥形瓶内压强随时间变化的曲线,如图乙。
(1)本实验可以通过观察____________判断过氧化氢分解的快慢。
(2)为证明氧化铜是催化剂,反应结束后收集、过滤、烘干得到黑色固体,除了检验其化学性质是否变化,还需要进行的实验是____________________________________。
(3)用重铬酸钾进行实验时,在60s左右压强瞬间回落,其原因是____________________
________________________________。
18.小科设计如图所示的实验装置来同时完成燃烧条件的探究和空气中氧气含量的测定。装置中注射器活塞与内壁摩擦非常小,可忽略不计。
查阅资料可知:①当容器内的氧气浓度低于一定值时,白磷无法继续与氧气反应。②“暖宝宝”能耗尽容器中少量的氧气。
实验操作步骤如下。
步骤1:?;
步骤2:将盛有足量白磷的燃烧匙放入空的集气瓶中,塞紧塞子,白磷不燃烧;
步骤3:打开集气瓶塞子,往瓶中倒满80℃的水,并塞紧塞子,白磷仍然不能燃烧;
步骤4:打开和,通过注射器从b管抽水,当注射器中水量达到毫升时,瓶中液面低于燃烧匙底部,此时立即关闭、,发现瓶中白磷燃烧;
步骤5:待整个装置冷却至室温时,打开,发现注射器中的水剩余毫升。
(1)请补充步骤1:_______________________。
(2)步骤______进行对照,说明白磷燃烧需要的条件是充足的氧气。
(3)该实验测得空气中氧气的含量为______(用、来表示)。
(4)小科多次重复上述实验,测得空气中氧气的体积分数远大于21%,原因是________________________________________________。
19.资料显示,将新制的溶质质量分数为5%的溶液,加热到80℃时,才有较多氧气产生。而相同质量5%的溶液加入催化剂,常温下就会立即产生氧气,反应速度快,至完全反应所需时间短。
(1)小科同学按图甲装置进行实验,当试管中有大量气泡出现时,伸入带火星的木条,木条并未复燃。为此,他利用图乙装置收集气体,再用带火星的木条检验,木条复燃。那么图甲实验中带火星的木条未复燃的原因是_____________________。除用图乙的方法收集氧气外,还可用____________法收集。
(2)小金同学利用催化剂使溶液分解制取氧气,图丙是他设计的气体发生装置,请你指出一处错误:__________________
(3)两位同学采用相同质量5%的溶液进行实验,图丁虚线表示小科采用加热分解制取氧气的曲线,请你在该图中用实线画出小金利用催化剂制取氧气的大致曲线(假定两种方法均完全分解)。
四、解答题
20.[2025·温州模拟]思维模型的建构既方便于问题的解决,又能促进深度学习。如图是建构实验室制取氧气的思维模型:
【反应原理】
(1)根据质量守恒定律,实验室常选用高锰酸钾、氯酸钾、过氧化氢制取氧气,而不选择氯化钾的原因是_____________________。
【发生装置】
(2)请写出检查B装置气密性的方法:_______________________________。
【收集方法】
(3)能利用D装置收集氧气的原因是_______________________________。
【实验反思】
小实对收集到的氧气浓度进行探究:
收集方法
向上排空气法
收集时间
瓶口带火星木条复燃时停止收集
瓶口带火星木条复燃时继续收集4秒
瓶内氧气体积分数(%)
79.7
79.6
79.9
88.4
89.0
87.9
氧气的平均体积分数(%)
79.7
88.4
(4)结合表格信息,用向上排空气法收集氧气时,为提高获得的氧气体积分数,可采取的措施是____________________________________。
21.[2025·义乌期中]氯酸钾和二氧化锰的混合物31g置于干燥试管中,加热到质量不再减少为止,冷却后测得固体质量为21.4g。试计算:
(1)能制得氧气多少克?
(2)原混合物中氯酸钾的质量是多少?
(3)反应后剩余固体中二氧化锰的质量分数?(结果保留一位小数)
22.氧气是一种重要的气体,人们通过各种方法获得所需的氧气。小江依据图Ⅰ中便携式制氧机原理,制作了图Ⅱ所示的简易制氧装置[已知过碳酸钠在水中会迅速分解;过碳酸钠分解的化学方程式为]
(1)图Ⅰ反应仓中,在反应中起______作用。图Ⅱ中的甲瓶相当于图Ⅰ中的________(填“加湿过滤仓”或“反应仓”)。
(2)157g过碳酸钠在反应仓内完全反应可提供多少克的氧气?(写出计算过程)
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