复习专题01 我们呼吸的空气（暑假复习讲义）新九年级科学新教材浙教版

复习专题01 我们呼吸的空气 内容导航 01 复习目标→ 明考向、知权重、晓关联、以目标导学，以考向定标 02 知识重构 → 系统讲解核心知识，重构整合形成体系 脉络重构：快速扫描高频考点，定位薄区 典例破题：精选例题，呈现思路点拨+规范解答+方法提炼 巩固提升：趁热打铁练一练，强化巩固所学 03综合通关 → 综合演练，梯度设题；查漏补缺，闭环收官 04错题留痕 → 预留固定区域，记录错题题号、错因与正解 常考考点 命题风向 一、空气的主要成分 二、空气中氧气成分的测定 三、氧气的性质 四、氧气的制取 五、化合反应和分解反应 六、质量守恒定律 七、化学方程式 八、依据化学方程式进行计算 1、基础送分（空气成分、化合 / 分解反应） 基础填空题，难度极低，面向全体学生。只考记忆辨析，无复杂计算与实验分析，主要用来稳基础分。 常见陷阱：混淆体积 / 质量分数、分不清化合、分解、氧化反应概念。 2、实验中档题（氧气体积测定、氧气性质、氧气制取） 集中在实验探究大题，是拉开中等生与学困生的关键。 不再单纯默写课本实验，大量改良装置、数字化传感器、压强曲线图、微型实验，侧重问操作目的、错误后果、装置优缺点对比、实验改进方案，对文字简答表达要求高。 3、综合重难点（质量守恒、化学方程式、方程式计算） 贯穿整张试卷：选择填空会考原子守恒推化学式；实验题要求书写、配平方程式；最后单独一道化学计算大题。 三者绑定考查：质量守恒是理论依据，化学方程式是工具，计算题是综合应用。 考情解码：1、气体实验持续创新，数字化压强图像题占比提升； 2、碳氧循环、光合呼吸综合简答增多，强化跨学科综合； 3、化学计算减少纯数字运算，更多结合工业、实验真实数据； 4、侧重核心素养：证据推理（实验误差）、模型认知（质量守恒微观解释）、科学探究（装置评价）。 脉｜络｜重｜构 考｜点｜精｜讲 知识点一 空气的主要成分 1、空气组成成分 空气中各成分的体积大约是：氮气78%，氧气21%，稀有气体0.93%，二氧化碳0.04%、水蒸气等其他气体和杂质0.03%。 【特别提醒】在通常情况下，空气中各成分的比例保持相对稳定。 2、空气的性质和用途 （1）主要性质 气体 性质 用途 氧气 无色、无味、性质较活泼的气体，密度比空气略大，不易溶于水。 1.供给呼吸 2.支持燃烧（助燃） 3.乙炔在氧气中燃烧产生的高温火焰可用来切割或焊接金属 氮气 无色、无味、性质较不活泼的气体。 1.灯泡中充氮气可延长使用寿命 2.食品包装充入氮气可防腐、保鲜 3.制造化肥、炸药的重要原料 4.液氮可以做冷冻剂，医疗上用液氮冷冻麻醉或冷藏人体细胞组织 稀有气体 化学性质不活泼，又称惰性气体。 1.常用作保护气，如在焊接金属时用于隔绝空气 2.通电时能发出不同颜色的光，制成了各种用途的电光源 3.用于激光技术，制造低温环境（氦气），用于医疗麻醉（氙气） 二氧化碳 无色、无味的气体，密度比空气大，能溶于水。 1.光合作用需要大量的二氧化碳，可作为气体肥料 2.可作为工业原料、食品原料，用于制纯碱、尿素和汽水 3.用于灭火 4.固态CO2(俗称干冰)作制冷剂、人工降雨 【特别提醒】稀有气体是氦、氖、氩、氪、氙和氡等气体的总称，属于混合物。 知识点二 空气中氧气成分的测定 法国化学家拉瓦锡首先通过实验得出了空气是有氮气和氧气组成的，其中氧气约占空气总体积1/5的结论。 1、实验原理：红磷与空气中的氧气发生反应，生成了五氧化二磷固体，使得瓶内气压减小，烧杯中的水被大气压压入集气瓶中。（化学方程式：4P + 5O2 2P2O5） 【特别提醒】实验前在集气瓶里加入少量水的目的是①溶解生成的五氧化二磷；②吸收热量，有助于装置降温。 2、实验现象 （1）红磷燃烧，产生大量白烟。 （2）待集气瓶冷却后，打开止水夹，水经导管进入集气瓶，约占集气瓶内空气总体积的1/5。 3、实验结论：空气中氧气的体积约占空气总体积的1/5。 4、误差分析 测量结果 可能原因 偏小 1.装置漏气，反应结束后外界空气进入集气瓶中； 2.红磷不足，不能将集气瓶内的氧气消耗完； 3.未冷却至室温就打开止水夹，进入集气瓶内的水的体积减少； 4.实验前，导管未预先注满水。 偏大 1.点燃红磷后伸入集气瓶的速度太慢，部分气体受热后从瓶口逸出； 2.实验前没有夹或夹紧止水夹，部分气体受热后从导管逸出。 【特别提醒】不能用木炭、硫粉或铁丝等代替红磷，因为木炭燃烧产生二氧化碳气体，硫燃烧产生二氧化硫气体，瓶内压强几乎不变，而铁丝在空气中不燃烧。 5、实验改进 （1）在装置内点燃白磷或红磷：避免空气污染。 （2）容器有刻度：能精确测量空气中氧气的含量。 【典例破题1】如图表示空气中各成分含量，下列有关说法正确的是（　　） A．二氧化碳属于稀有气体 B．X表示的物质为氧气 C．Y可以用来医疗急救 D．纵坐标表示质量分数 【典例破题2】小科对“空气中氧气含量的测定”进行探究实验。 【构建模型】 构建封闭体系→反应消耗气体→观察气压变化→间接测量消耗气体的 →计算待测气体含量 （1）思维模型中“_____”应填 （填“质量”或“体积”）。 【知识回顾】 （2）实验室常用如图①所示方法进行空气中氧气含量测定。若实验测得空气中氧气的含量偏小，可能的原因是 （答一点即可）。该实验 （填“能”或“不能”）用铁丝代替红磷。 【模型应用】从“反应消耗气体”入手，小科实验设计改进为如图②，已知食品脱氧剂（以铁粉为主的物质组成）通过化学反应能除去袋中的氧气。相关数据如下表所示： 实验时间/min 0 5 10 30 35 45 量筒中液面的刻度/mL 80 65 50.5 43.1 43.1 43.1 （3）据表计算，空气中氧气的含量为 （用百分数表示）。 【巩固提升1】某小组对教材中“测定空气中氧气含量”的实验（如图甲）进行了大胆改进，设计图乙（选用容积为45mL的试管作为反应容器）实验方案进行，收到了良好的效果。请你对比分析图甲、图乙实验，回答以下问题。 （1）图甲实验中红磷燃烧的实验现象是 。 （2）图乙实验的操作步骤如下： ①点燃酒精灯。 ②撤去酒精灯后松开止水夹。 ③将少量红磷平铺装入试管中，将20mL的注射器活塞置于10mL刻度处，并按图乙中所示的连接方式固定，再用止水夹夹紧橡胶管。 ④读取注射器活塞的数据。 你认为正确的实验操作顺序是 （填序号）。 （3）图乙实验中，活塞将从10mL刻度处慢慢向前移动到约 mL刻度处才停止。 （4）和图甲实验相比，图乙实验的装置有何优点？ （回答一点即可）。 【巩固提升2】空间站长期驻留时，生命保障系统要把舱内空气调节到接近地面正常空气水平。下列关于空气成分及气体用途的说法正确的是（　　） A．氧气约占空气体积的78% B．稀有气体化学性质稳定，可作保护气 C．二氧化碳是空气中含量最多的气体 D．氮气能供给呼吸 【巩固提升3】杭十三采用红磷燃烧法测定空气中氧气的含量，请你回答下列有关问题： （1）在“测定空气中氧气含量”的实验中，红磷是常用的可燃物。下列物质中，不适合替代红磷完成该实验的有 。 A.木炭 B.铁丝 C.硫粉 （2）使用装置Ⅰ进行实验时，经常出现实验结果偏小的情况，原因可能是 。 A.红磷量不足 B.实验时止水夹未夹紧 C.未等装置冷却就松开止水夹 D.红磷点燃后伸入集气瓶速度太慢 （3）有实验资料表明：燃烧过程中当氧气体积分数低于7%时，红磷就无法继续燃烧，因此通过上述实验，测量结果与理论值误差较大。杭十三根据铁在空气中生锈的原理设计实验装置Ⅱ，再次测定空气中氧气的含量。装置中饱和食盐水、活性炭会加速铁生锈。测得实验数据如表，请计算出空气中氧气的体积分数 。 实验前的体积 实验后的体积 集气瓶内空气 烧杯内蒸馏水 烧杯内剩余蒸馏水 130.0mL 90.0mL 64.0mL （4）与燃烧红磷法相比，利用装置Ⅱ测定空气中氧气含量的优点是 。 知识点三 氧气的性质 1、物理性质 颜色 气味 密度 溶解性 三态变化 无色 无味 比空气略大 不易溶于水 在-183℃时会液化成淡蓝色的液体，在-218℃时会凝固成雪花状的蓝色固体。 【特别提醒】闻气味需要用扇闻法。 2、化学性质：氧气能与许多物质发生反应，是一种化学性质比较活泼的气体。 （1）氧气可使带火星的木条复燃。 （2）硫（淡黄色固体）分别在空气和氧气里燃烧 反应现象 空气中 发出微弱淡蓝色火焰，放出热量，生成有刺激性气味的气体。 氧气中 发出明亮蓝紫色火焰，放出热量，生成有刺激性气味的气体。 化学方程式 S+O2 SO2 【特别提醒】集气瓶内预先装少量水，目的是吸收生成的二氧化硫，防止污染空气。 （3）铁丝在氧气里燃烧 反应现象 剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体。 化学方程式 3Fe+2O2 Fe3O4 【特别提醒】 ①铁丝在空气中发生红热现象，不能燃烧。 ②细铁丝绕成螺旋状，目的是增加与氧气的接触面积。 ③集气瓶内预先装少量水或铺一层薄细沙，目的是防止高温熔化物溅落炸裂瓶底。 （4）木炭燃烧 反应现象 发出白光，放出热量，生成的气体能使澄清石灰水变浑浊。 化学方程式 氧气不充足：2C+O2 2CO 氧气充足：C+O2 CO2 （5）红磷燃烧 反应现象 产生大量白烟，发出白光，放出热量。 化学方程式 4P+5O2 2P2O5 （6）铝箔在氧气中燃烧 反应现象 剧烈燃烧，发出白光，生成白色固体。 化学方程式 4Al+3O2 2Al2O3 知识点四 氧气的制取 1、制取氧气的方法 （1）分解双氧水（H2O2）：2H2O2 2H2O + O2 ↑ （2）加热分解高锰酸钾（KMnO4）：2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑ （3）加热分解氯酸钾（KClO3）：2KClO3 2KCl + 3O2↑ （4）工业上用分离空气制取氧气，属于物理变化。 2、加热氯酸钾制取氧气 （1）实验步骤：查→装→定→点→收→离→熄。 ①查——检查装置气密性 把导管口的下端浸入水中，用手紧握试管。如果观察到导管口有气泡冒出，就证明装置不漏气。如果没有气泡冒出，就说明装置漏气，应仔细查找原因，并改正。 ②装——装入药品和棉花 把少量氯酸钾装入试管中，并在试管口放一团棉花，用带有导管的塞子塞紧试管。 ③定——固定装置 氯酸钾制取氧气（试管口不塞棉花） ④点——点燃酒精灯，加热 点燃酒精灯，先对试管进行预热（使酒精灯外焰在试管下方来回移动），然后对准装有药品的部位集中加热。 ⑤收——收集氧气 当导管口的气泡连续、均匀地冒出时，把导管伸入盛满水的集气瓶中，收集气体。当瓶口有气泡冒出时，表明集气瓶内已经收集满氧气。 ⑥离、熄——撤离导管，熄灭酒精灯 停止加热时，先将导管移出水面，再熄灭酒精灯。目的是防止水槽中的水倒流使试管炸裂。 （2）常见问题分析 ①为什么试管口要略向下倾斜？防止冷凝水倒流造成试管破裂。 ②为什么导管不能伸入试管太长？有利于试管内空气排出。 ③收集前没有将集气瓶装满水会有什么影响？收集到的气体不纯。 ④为什么要来回移动酒精灯使试管受热均匀？防止试管受热不均而破裂。 ⑤什么时候才可以开始收集气体？气泡连续、均匀地冒出。 ⑥为什么刚出现气泡时不能立即收集？为了排尽试管内的空气，防止收集的氧气不纯。 ⑦集满氧气后，为什么要先从水槽中移出导管，再熄灭酒精灯？防止水槽中的水倒吸造成试管破裂。 3、双氧水分解制取氧气 （1）实验步骤：查→装→定→加→收→验。 ①查：检查装置的气密性 用止水夹夹住橡皮管，向漏斗中加水并浸没下端管口，使烧瓶与漏斗形成液面差，若漏斗中的液面不下降，说明装置不漏气。 ②装：在分液漏斗中加入20-50毫升15%的H2O2，在烧瓶中加入50毫升水及0.5克MnO2。 ③定：固定装置。 ④加：打开分液漏斗活塞滴加双氧水。 ⑤收：收集气体。 ⑥验：验证收集的是氧气。 （2）催化剂——MnO2 在过氧化氢和氯酸钾制取氧气的反应中，用二氧化锰作为催化剂，它的作用是改变反应速度，本身的质量和化学性质在反应前后都不变。 【特别提醒】 ①催化剂的化学性质和质量在反应前后不变，但其他物理性质可能改变。 ②催化剂只影响反应速率，不能决定反应是否发生，不影响最终产量。 4、装置的选择 （1）发生装置的选择依据：反应物状态和反应条件。 类型 固固加热型 固液常温型 固液加热型 图示 反应物状态 固体 固体和液体 固体和液体 是否需要加热 需要加热 不需要加热 需要加热 【特别提醒】将分液漏斗换成长颈漏斗，应将长颈漏斗下端管口插入到液面以下，形成液封，防止产生的气体从漏斗处逸出。 （2）收集装置的选择依据：气体的密度和溶解性。 方法 排水法 向上排空气法 向下排空气法 收集装置 适用气体 ①不易溶于水 ②不与水反应 ①密度比空气大 ②不与空气反应 ①密度比空气小 ②不与空气反应 典型气体 氧气、氢气 氧气、二氧化碳 氢气 优缺点 优点：收集的气体较纯净；易判断是否收集满。 缺点：收集的气体较湿润。 优点：收集的气体较干燥。 缺点：收集的气体纯度不高。 注意事项 当观察到瓶口有气泡冒出时，证明氧气已收集满。 导气管应伸至集气瓶底部，目的是排尽集气瓶中的空气。 5、氧气的检验和验满 （1）检验：将带火星的木条伸入集气瓶内，如果木条复燃，证明收集的气体是氧气。 （2）验满 ①向上排空气法：将带火星的木条放在集气瓶口，如果木条复燃，说明氧气已集满。 ②排水法：当有大量气泡从集气瓶瓶口冒出时，说明氧气已集满。 6、固液常温型装置的改进与评价 （1）A、B装置的优点是可以控制液体的滴加速度，从而控制反应速率； （2）C装置的优点是可以控制反应的发生和停止。 7、工业上用分离空气制取氧气 （1）空气冷冻分离法：利用各种成分的沸点不同，把氧气从液态空气中分离出来，属于物理变化。 （2）膜分离技术：在一定压力下让空气通过具有富集氧气功能的薄膜，可以得到含氧量较高的富集氧气。 【典例破题1】下列关于氧气物理性质说法错误的是（　　） A．通常状况下氧气是无色无气味的气体 B．鱼类能在水中生活，证明氧气易溶于水 C．通常状况下，氧气的密度大于空气 D．通过低温加压，可使氧气液化成淡蓝色的液体 【典例破题2】家庭医药箱里有一瓶标签缺损的医用双氧水，为测定其溶质质量分数，小宁设计了如图实验：在试管中放入一定量的二氧化锰，然后用注射器注入10mL该医用双氧水，直到试管中不再有气泡产生，通过测量量筒中水的体积就可以大致计算出双氧水质量分数。 （1）实验中用排水法测量氧气的体积是因为氧气具有 的性质。 （2）若俯视读得量筒中水的体积，则测得的双氧水质量分数将 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【巩固提升1】氧气是一种化学性质比较活泼的气体，它同以和许多物质发生反应。图甲、乙、丙分别是木炭、硫粉和细铁丝在氧气中的反应。 （1）写出乙中燃烧时的现象是 ，用装置测定空气中氧气的体积分数，如图丁所示，你认为他的实验 （填“能”或“不能”）成功，理由 。 （2）写出丙中集气瓶底部预留一些水的原因是 。 （3）做实验甲和乙时，木炭、硫在氧气中燃烧比在空气中燃烧剧烈；做丙实验时，铁丝在氧气中剧烈燃烧，而在空气中只是发红并未燃烧。据此说明可燃物能否燃烧或燃烧的剧烈程度与 有关。 【巩固提升2】小嘉用H2O2溶液制取氧气时，在烧瓶中加入50毫升水及0.5克MnO2，再往分液漏斗中加入30毫升15%的H2O2溶液。为什么要加入50毫升水呢？查阅资料发现：在不加入水时，若注入H2O2溶液速度过快，反应会过于剧烈而引发事故。 【提出问题】水是如何减缓该反应速度的呢？ 【建立假设】水可以降低H2O2溶液浓度，从而减缓反应速度。 【实验方案】他利用如图装置，在相同条件下，分别用30毫升的1%、3%和7%的H2O2溶液进行实验，观察并比较。 【实验结论】加水降低了H2O2溶液的浓度，使反应速度变慢。 【交流反思】 （1）为了更好地比较反应的快慢，需控制三次实验中滴加H2O2溶液的 相同。 （2）判断产生氧气的速度时，可以通过观察产生气泡的快慢，还可以比较 。 【继续探究】针对提出的问题，他又利用如图装置，用3%的H2O2溶液分别在0℃、20℃和60℃的条件下进行实验。进行该实验所基于的假设是 。若直接用30%的H2O2溶液制取氧气，反应速率太快。为获得平稳的气流，如图所示发生装置能达到最佳效果的是 （填字母）。 【巩固提升3】取4份等质量的KClO3向其中3份中分别加入少量等质量的KMnO4、MnO2和Mn，分别在某温度下加热至质量不再改变（假设气体没有外溢），用量筒收集生成的气体，移去酒精灯，待装置冷却到室温后，读取气体体积，然后将剩余固体溶于足量水中，经过滤干燥后称量不溶物质量，添加过物质的组别中均有相同组成的不溶物。测定结果如下： 组别 ① ② ③ ④ 加入物质 无 KMnO4 MnO2 Mn 产生气体的体/mL 0 V1 V2 V3 不溶物的质量/g 0 m1 m2 m3 已知v1＞v2＞v3，关于此实验有下列七种说法：①3种物质的加入都有利于KClO3分解制氧气；②残留不溶物的质量关系为m1＜m2＜m3；③KMnO4是KClO3分解制氧气效果最好的催化剂；④等到气泡连续均匀冒出才开始收集；⑤橡皮管不伸入量筒底部，气体无法顺利进入量筒；⑥橡皮导管伸入量筒底部，可使测得的氧气体积更准确；⑦橡皮导管伸入量筒底部，可以避免先移去酒精灯而导致水倒吸入试管。其中正确的说法共有（　　） A．三种 B．四种 C．五种 D．六种 知识点五 质量守恒定律 1、概念：在化学反应中，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。 【特别提醒】 ①一切化学变化都遵循质量守恒定律。 ②只有化学变化才遵守质量守恒定律，物理变化不用质量守恒定律解释。 ③质量守恒定律研究的仅是指“质量”，不能任意扩展到其它物理量。 ④守恒的是“总质量”，即“参加反应的各反应物的总质量”和“生成物的总质量”。如沉淀、气体等都应考虑进去。 ⑤“参加”，意味着没有参加反应（剩余）的物质的质量不能算在内。 2、质量守恒的原因 化学反应的过程就是组成反应物分子的原子重新组合成生成物分子的过程。化学反应前后原子的种类和数目不变，所以化学反应前后物质的质量总和必然相等。 3、化学反应的特点（五个不变，两个一定改变，两个可能改变） 宏观 微观 不变 ①反应物与生成物的总质量 ②元素种类 ①原子种类 ②原子数目 ③原子质量 一定改变 物质种类 分子种类 可能改变 物质状态 分子的数目 知识点六 化学方程式 1、化学方程式的概念：用化学式表示化学反应的方程式叫做化学方程式。 2、化学方程式的读法 如C＋O2 CO2，可读作“碳和氧气在点燃的条件下，反应生成二氧化碳”。 3、化学方程式的意义（以C＋O2 CO2为例） （1）表明了反应物、生成物和反应条件：反应物是C和O2，生成物是CO2，反应条件是点燃。 （2）表示各物质间原子与分子的个数比：各物质间的原子或分子个数比为1∶1∶1。 （3）表示反应物、生成物各物质间的质量比：C、O2和CO2的质量比为12∶32∶44。 【特别提醒】 ①各物质间原子与分子的个数比，即化学计量数之比。 ②各物质间质量比=（相对分子质量×化学计量数）之比。 4、书写化学方程式的原则 （1）以客观事实为依据，写出反应物和生成物。 （2）要遵守质量守恒定律，即在化学方程式左、右两边各原子的种类与数目必须相等。 （3）说明反应条件和生成物的状态。 ①如果一个反应在特定的条件下进行，如需点燃、加热（通常用△表示）、高温、通电、催化剂等，必须把条件写在等号的上方或下方。 2KClO3 2KCl + 3O2↑ ②如果反应物中没有气体，而生成物中有气体产生，则在气体的化学式旁边用“↑”号表示。 2H2O O2↑＋2H2↑ ③如果是溶液中发生的反应，反应物中无固体，而生成物中有固体的，则在固体的化学式旁边用“↓”号表示。 CO2＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋H2O 【特别提醒】如果反应物和生成物中都有气体，气体生成物就不注“↑”号；如果反应物和生成物中都有固体，固体生成物也不注“↓”号。 5、书写化学方程式的步骤 （1）根据反应事实，在式子的左边写反应物的化学式，在式子的右边写生成物的化学式，中间连一条短线。如果反应物或生成物不止一种，就分别用“＋”连接。 （2）配平化学方程式。在化学式前配上合适的化学计量数，使式子两边每种元素的原子总数相等，配平后把短线改为等号。 （3）注明反应条件和生成物的状态。 （4）检查 检查化学式是否正确、方程式是否配平、反应条件是否标注正确、生成物状态是否漏标或多标。 【拓展】化学方程式配平方法——定一法 例如：配平Al + Fe3O4 — Fe + Al2O3 第一步：将组成最复杂物质的化学计量数定为“1” Al + 1Fe3O4 — Fe + Al2O3 第二步：按一定的顺序将原子个数配平 Al + 1Fe3O4 — 3Fe + Al2O3 （顺序：一般先配平个数确认的原子，如Fe和O，单质的原子最后配平） 第三步：如果化学计量数有分数，应化为正数。 8Al + 3Fe3O4 9Fe + 4Al2O3 知识点七 依据化学方程式进行计算 1、根据化学方程式进行计算的依据 （1）理论依据：质量守恒定律 （2）基本依据：化学方程式能表示反应前后各物质的质量关系 2、一般步骤 ［例］实验室里用分解过氧化氢的方法制取氧气。现要制得2克氧气，需要多少克过氧化氢？ A、审题分析 1.已知条件是什么？①氧气的质量②分解过氧化氢的方法制取氧气 2.需要求什么量？过氧化氢的质量 3.已知条件和问题之间有什么联系？ B、规范解题 解：设需要过氧化氢的质量为x。 列比例式： 求得： 答：要制得2克氧气，需要4.25克过氧化氢。 3、注意事项 （1）设未知量“x”时不带单位； （2）化学方程式的书写要正确； （3）列比例式： ①相对分子质量写在对应物质的正下方； ②已知量、未知量写在对应的相对分子质量的下面； ③列比例式时，单位不能漏掉且统一； ④比例式中代入的是纯净物的质量。 【典例破题1】小明设计如图所示4个实验用来验证质量守恒定律，实验结束后实验①天平不平衡，其余均平衡，下列有关说法正确的是（　　） A．能直接验证质量守恒定律的是②③④ B．实验②中细沙的作用是防止锥形瓶炸裂 C．实验①不遵守质量守恒定律 D．实验②中的白磷必须为足量 【典例破题2】将30克丙醇（C3H8O）在一定条件下点燃，全部燃烧后得到产物CO、CO2和H2O，恢复到室温（水蒸气全部液化），测得其气体中碳元素质量分数为40%，则燃烧所消耗的氧气质量为（　　） A．48克 B．51克 C．64克 D．72克 【巩固提升1】某金属单质X与非金属单质Y可发生反应：2X+Y═X2Y．某实验探究小组进行了两次实验，测得数据如表： 实验序号 X的用量/g Y的用量/g 生成X2Y的质量/g 1 7.4 1.6 8.0 2 9.6 3.2 12.0 参加反应的X与Y的质量比为（　　） A．4：1 B．3：1 C．2：1 D．37：8 【巩固提升2】化学方程式aC2H6+bO2mCO2+nH2O中，各化学式系数间关系不正确的是（　　） A．2a＝m B．3a＝n C．3m＝2n D．2b＝m+n 【巩固提升3】在一密闭容器中加入甲、乙、丙、丁四种物质，测得反应前后各物质的质量如表。下列说法正确的是（　　） 物质 甲 乙 丙 丁 反应前的质量（g） 40 40 10 32 反应后的质量（g） 12 x 10 0 A．x等于90 B．该反应中，乙是反应物 C．丙一定是催化剂 D．参加反应的甲与丁的质量比为7：8 1. 图1为我国古代“省油灯”，图2为其剖面图。使用时向灯盏夹层内注水，其主要目的是（　　） A．增加灯的重量，防止倾倒 B．降低油的热值，减慢油的燃烧 C．与油发生化学反应，减少油的消耗 D．降低油的温度，减慢油的蒸发 2. 变压吸附法制氧气如图，过程1和过程2交替进行，可连续生产大量高纯度氧气。以下说法不正确的是（　　） A．过程1中，“分子筛吸附材料”更容易吸附氧分子 B．过程1中，“排出气体”的主要成分是氧气 C．过程2中，降低压强使被吸附的氮气等气体释放出去 D．过程2完成后，“分子筛吸附材料”的吸附能力恢复 3. 某学习小组用如图所示实验验证质量守恒定律。下列说法错误的是（　　） A．做甲实验时，若取用红磷的量不足，未将瓶内氧气消耗完，对实验结果没有影响 B．乙实验中最后天平不平衡，此现象能用质量守恒定律解释 C．丙实验在敞口容器中进行仍成功验证了质量守恒定律，原因是该反应不消耗气体也不产生气体 D．进行丁实验时，如果将燃烧后的生成物全部收集起来称量，理论上生成物的质量等于参加反应的镁条的质量 4. 富氧空气是指氧气含量高于普通空气的气体。它可以在一定压力下，让空气通过氧气分离膜得到，如图所示。下列有关空气通过氧气分离膜时的说法正确的是（　　） A．只有氧气分子才能顺利通过 B．分子的化学性质发生了改变 C．整个装置中的氮分子减少了 D．氮分子渗透速率小于氧分子 5. 在验证质量守恒定律的实验中，某小组同学加热密闭锥形瓶中的铜粉，同时借助传感器测定了氧气含量随时间变化的情况。下列说法错误的是（　　） A．实验过程中，装置上的气球会出现“先变大后变小”的现象 B．反应前铜粉和氧气的质量总和，等于生成的氧化铜的总质量 C．氧气含量未降至0，可能是因为氧气浓度过低导致反应停止 D．整个实验过程中，密闭装置内部物质的总质量始终保持不变 6. 取一张厚纸（着火点约183℃），做成一个如图中所示的小纸锅，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．沾水之后，纸张不再是可燃物 B．水隔绝了氧气 C．沾水之后，纸张的着火点升高 D．水沸腾后虽然吸热但温度不变，使纸的温度始终低于着火点 7. 下列有关说法中，不正确的是（　　） A．氮气可作食品保护气，是因为通常状况下氮气的化学性质比较稳定 B．硫与氧气反应生成二氧化硫，说明二氧化硫中含有氧分子 C．在化学反应前后，原子的种类没有改变，数目没有增减 D．保持二氧化碳的化学性质的最小粒子是二氧化碳分子 8. 变压吸附法的原理是利用分子筛吸附氮气和氧气能力的差异将二者进行分离。在吸附塔中，通过加压与减压的交替循环，可以使分子筛重复使用。部分过程的示意图如图： 下列说法不正确的是（　　） A．变压吸附法制取的氧气中含有稀有气体 B．变压吸附法制取的氧气中含有二氧化碳 C．分子筛对氮气的吸附能力与吸附塔内气体压强有关 D．分子筛中发生的变化是物理变化 9. 已知Q与R的相对分子质量之比为9：22，在反应X+3Y＝2R+3Q中，当2.3gX与Y完全反后，生成4.4gR，则参与反应的Y和生成物Q的质量比为（　　） A．16：9 B．23：27 C．32：9 D．46：9 10. 如图是实验室利用双氧水制取和收集的实验装置，下列描述正确的是（　　） A．组装：仪器组装按照从上往下，从左往右的顺序进行 B．试剂：烧瓶中的水起到了缓冲和稀释的作用 C．收集：当导管口有气泡冒出时就马上开始收集 D．验满：若用排空气法收集时，可用带火星的木条伸入集气瓶内，看是否复燃，若复燃，则已收集满 11. 我国空间站利用如图所示模块实现资源循环利用。该模块中涉及的反应属于分解反应的是（　　） A．电解水制取氧气：2H2O2H2↑+O2↑ B．氢氧化锂吸收二氧化碳：LiOH+CO2＝LiHCO3 C．二氧化碳与氢气反应：4H2+CO2CH4+2H2O D．航天员呼吸作用：C6H12O6+6O26CO2+6H2O+能量 12. 空气是一种重要的自然资源，在人们的日常生活中有着广泛的用途。请回答下面小题。下面是实验室制取、收集、验满、验证氧气性质的装置或操作，其中正确的是（　　） A．制取氧气 B．收集氧气 C．氧气验满 D．硫在氧气中燃烧 13. 某科学兴趣小组利用KMnO4和H2O2溶液分别制取O2。请回答： （1）利用H2O2溶液制取O2，发生装置和收集装置分别选 （填字母）。 （2）加热KMnO4制取O2前检查装置气密性，若气密性良好，导管末端最终的现象对应图2中的 （选填a、b或c）。 （3）兴趣小组查到金属铂也可以催化H2O2分解制O2，设计了如图3所示装置。若实验过程中观察到安全管内液面上升过快，说明锥形瓶内压强过大。此时可采取的合理安全措施是 （写出一条即可）。 （4）利用图3装置收集满一瓶O2后，写出将集气瓶从水中取出的具体操作： 。 14. 为了帮助同学们更好地理解测定空气中氧气含量的实验原理。老师利用传感器技术测定了实验装置内的压强、温度和氧气浓度，三条曲线变化趋势如图所示。 （1）写出红磷在空气中燃烧的化学方程式： 。 （2）已知X曲线表示压强变化趋势，则Y曲线表示 变化趋势。 （3）结合Y、Z两条曲线可知AB段压强变化的原因是 ，造成CD段变化的操作是 。 15. 燃烧是我们熟悉的现象。某实验小组用如图实验方法来探究燃烧的条件： （1）如图一进行实验，观察实验现象。水中白磷不能燃烧是因为 。 （2）改进后的装置（如图二）与图一相比，其优点是 。 （3）将装有某气体的大试管口朝下垂直插入水中，使试管罩住白磷（如图三所示），结果观察到了“水火相容”的奇观，则大试管所装气体可能是 。 （4）“水火不相容”是指水能灭火，其实水有时也可以“生火”。比如用脱脂棉包裹好过氧化钠（Na2O2），往棉球上滴水即可看到“滴水生火”的奇观，因为过氧化钠遇到水生成O2，但小明在一次表演中因为滴水过多却没有成功，他没有成功的原因是 。 16. 在研究空气中氧气的体积分数时，小临同学设计了如图所示的实验装置。 （1）实验中加入过量铜粉的目的是 ；加热过程中，应如何操作注射器活塞？ 。 （2）小组同学测定硬质玻璃管容积V1为50mL，注射器的活塞实验前在20mL处（即V2为20mL），进行正确操作及有关数据计算，得出氧气约占空气体积的，则注射器活塞最终应停留在 mL处。 （3）若实验结束且冷却到室温后没有将气球内的气体全部挤出就读数，则计算出空气中氧气的体积分数会 （填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 17. 为测量花蛤贝壳中碳酸钙的含量，我校开展了一次实验考核。实验装置如图甲，表是小红、小实、小强三位同学选择的试剂，图乙是测量过程中记录的电子天平示数随时间变化图。请结合图表回答下列问题。 贝壳质量/g 颗粒大小 盐酸溶液质量/g 盐酸溶液溶质质量分数 小红 5 块状 50 15% 小实 5 颗粒状 50 10% 小强 5 粉末状 50 10% （1）分析图乙中小强所得的实验数据，推断A点的溶质有 。 （2）请根据小实的数据计算花蛤中碳酸钙质量分数。（花蛤中其他杂质不参与反应，写出计算过程） （3）小红由于反应过慢未在规定时间内完成实验，小强由于反应过快导致测量不准确，请结合图乙和表格解释小红或小强出现上述实验问题的原因。 18. 大气中二氧化碳含量的迅速增加已被认为是全球变暖的主要因素。 （1）图1表示吸收工业尾气中二氧化碳气体的一种传统方法： ①生成的X固体是 。 ②反应器中，氢氧化钠溶液喷成雾状可以使反应更充分。在科学中有很多“通过增大表面积以提高物质反应或交换效率”的例子，如人体的肺部有数量众多的肺泡可以提高气体交换效率，请你再举一个类似的例子： 。 （2）目前科学家正在研究“液态阳光技术”，以甲醇作为新型燃料来代替传统的煤、石油和天然气，其原理如图2所示。通过该技术，将太阳能转化为 能贮存在甲醇中。请计算消耗44kg二氧化碳可生产多少的甲醇？（写出计算过程）（已知方程式：CO2+3H2CH3OH+H2O） 19. 火力发电厂常使用石灰石进行燃煤烟气脱硫，产生的硫酸钙可用作建筑材料。 （1）二氧化硫溶于雨水会生成亚硫酸（H2SO3），亚硫酸中硫元素的化合价为 。 （2）“吸收塔”（如图1）内采用气液逆流接触吸收的方式，含SO2烟气从吸收塔下方鼓入，石灰石浆液从吸收塔顶部喷淋，其目的是 。 （3）“吸收塔”内发生的反应：2CaCO3+2SO2+O22CaSO4+2CO2，部分物质质量变化如图2。 ①图2中代表CaSO4质量变化的曲线是 （选填“a”或“b”）。 ②t3时，吸收塔吸收二氧化硫的质量为多少克？ / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 复习专题01 我们呼吸的空气 内容导航 01 复习目标→ 明考向、知权重、晓关联、以目标导学，以考向定标 02 知识重构 → 系统讲解核心知识，重构整合形成体系 脉络重构：快速扫描高频考点，定位薄区 典例破题：精选例题，呈现思路点拨+规范解答+方法提炼 巩固提升：趁热打铁练一练，强化巩固所学 03综合通关 → 综合演练，梯度设题；查漏补缺，闭环收官 04错题留痕 → 预留固定区域，记录错题题号、错因与正解 常考考点 命题风向 一、空气的主要成分 二、空气中氧气成分的测定 三、氧气的性质 四、氧气的制取 五、化合反应和分解反应 六、质量守恒定律 七、化学方程式 八、依据化学方程式进行计算 1、基础送分（空气成分、化合 / 分解反应） 基础填空题，难度极低，面向全体学生。只考记忆辨析，无复杂计算与实验分析，主要用来稳基础分。 常见陷阱：混淆体积 / 质量分数、分不清化合、分解、氧化反应概念。 2、实验中档题（氧气体积测定、氧气性质、氧气制取） 集中在实验探究大题，是拉开中等生与学困生的关键。 不再单纯默写课本实验，大量改良装置、数字化传感器、压强曲线图、微型实验，侧重问操作目的、错误后果、装置优缺点对比、实验改进方案，对文字简答表达要求高。 3、综合重难点（质量守恒、化学方程式、方程式计算） 贯穿整张试卷：选择填空会考原子守恒推化学式；实验题要求书写、配平方程式；最后单独一道化学计算大题。 三者绑定考查：质量守恒是理论依据，化学方程式是工具，计算题是综合应用。 考情解码：1、气体实验持续创新，数字化压强图像题占比提升； 2、碳氧循环、光合呼吸综合简答增多，强化跨学科综合； 3、化学计算减少纯数字运算，更多结合工业、实验真实数据； 4、侧重核心素养：证据推理（实验误差）、模型认知（质量守恒微观解释）、科学探究（装置评价）。 脉｜络｜重｜构 考｜点｜精｜讲 知识点一 空气的主要成分 1、空气组成成分 空气中各成分的体积大约是：氮气78%，氧气21%，稀有气体0.93%，二氧化碳0.04%、水蒸气等其他气体和杂质0.03%。 【特别提醒】在通常情况下，空气中各成分的比例保持相对稳定。 2、空气的性质和用途 （1）主要性质 气体 性质 用途 氧气 无色、无味、性质较活泼的气体，密度比空气略大，不易溶于水。 1.供给呼吸 2.支持燃烧（助燃） 3.乙炔在氧气中燃烧产生的高温火焰可用来切割或焊接金属 氮气 无色、无味、性质较不活泼的气体。 1.灯泡中充氮气可延长使用寿命 2.食品包装充入氮气可防腐、保鲜 3.制造化肥、炸药的重要原料 4.液氮可以做冷冻剂，医疗上用液氮冷冻麻醉或冷藏人体细胞组织 稀有气体 化学性质不活泼，又称惰性气体。 1.常用作保护气，如在焊接金属时用于隔绝空气 2.通电时能发出不同颜色的光，制成了各种用途的电光源 3.用于激光技术，制造低温环境（氦气），用于医疗麻醉（氙气） 二氧化碳 无色、无味的气体，密度比空气大，能溶于水。 1.光合作用需要大量的二氧化碳，可作为气体肥料 2.可作为工业原料、食品原料，用于制纯碱、尿素和汽水 3.用于灭火 4.固态CO2(俗称干冰)作制冷剂、人工降雨 【特别提醒】稀有气体是氦、氖、氩、氪、氙和氡等气体的总称，属于混合物。 知识点二 空气中氧气成分的测定 法国化学家拉瓦锡首先通过实验得出了空气是有氮气和氧气组成的，其中氧气约占空气总体积1/5的结论。 1、实验原理：红磷与空气中的氧气发生反应，生成了五氧化二磷固体，使得瓶内气压减小，烧杯中的水被大气压压入集气瓶中。（化学方程式：4P + 5O2 2P2O5） 【特别提醒】实验前在集气瓶里加入少量水的目的是①溶解生成的五氧化二磷；②吸收热量，有助于装置降温。 2、实验现象 （1）红磷燃烧，产生大量白烟。 （2）待集气瓶冷却后，打开止水夹，水经导管进入集气瓶，约占集气瓶内空气总体积的1/5。 3、实验结论：空气中氧气的体积约占空气总体积的1/5。 4、误差分析 测量结果 可能原因 偏小 1.装置漏气，反应结束后外界空气进入集气瓶中； 2.红磷不足，不能将集气瓶内的氧气消耗完； 3.未冷却至室温就打开止水夹，进入集气瓶内的水的体积减少； 4.实验前，导管未预先注满水。 偏大 1.点燃红磷后伸入集气瓶的速度太慢，部分气体受热后从瓶口逸出； 2.实验前没有夹或夹紧止水夹，部分气体受热后从导管逸出。 【特别提醒】不能用木炭、硫粉或铁丝等代替红磷，因为木炭燃烧产生二氧化碳气体，硫燃烧产生二氧化硫气体，瓶内压强几乎不变，而铁丝在空气中不燃烧。 5、实验改进 （1）在装置内点燃白磷或红磷：避免空气污染。 （2）容器有刻度：能精确测量空气中氧气的含量。 【典例破题1】如图表示空气中各成分含量，下列有关说法正确的是（　　） A．二氧化碳属于稀有气体 B．X表示的物质为氧气 C．Y可以用来医疗急救 D．纵坐标表示质量分数 【答案】C 【解答】解：A、稀有气体包括氦气、氖气、氩气等多种气体，二氧化碳不属于稀有气体，故选项说法错误。 B、X含量最高占78%，在空气中含量最高的是氮气，故选项说法错误。 C、Y占体积分数为21%，是氧气，氧气能供给呼吸，可以用来医疗急救，故选项说法正确。 D、纵坐标表示的是体积分数，不是质量分数，故选项说法错误。 故选：C。 【典例破题2】小科对“空气中氧气含量的测定”进行探究实验。 【构建模型】 构建封闭体系→反应消耗气体→观察气压变化→间接测量消耗气体的 →计算待测气体含量 （1）思维模型中“_____”应填 （填“质量”或“体积”）。 【知识回顾】 （2）实验室常用如图①所示方法进行空气中氧气含量测定。若实验测得空气中氧气的含量偏小，可能的原因是 （答一点即可）。该实验 （填“能”或“不能”）用铁丝代替红磷。 【模型应用】从“反应消耗气体”入手，小科实验设计改进为如图②，已知食品脱氧剂（以铁粉为主的物质组成）通过化学反应能除去袋中的氧气。相关数据如下表所示： 实验时间/min 0 5 10 30 35 45 量筒中液面的刻度/mL 80 65 50.5 43.1 43.1 43.1 （3）据表计算，空气中氧气的含量为 （用百分数表示）。 【答案】（1）体积。 （2）红磷量不足（或装置漏气、未冷却至室温就打开止水夹）；不能。 （3）20.5%。 【解答】解：（1）该实验原理是通过瓶内气压变化，通过进入装置水的体积得到消耗氧气的量，最终计算氧气的体积分数，因此是间接测量消耗气体的体积。 （2）测得氧气含量偏小，说明瓶内压强减小偏小，常见原因：红磷量不足，无法将瓶内氧气完全消耗；装置漏气，反应后冷却过程中外界空气进入瓶内；未冷却至室温就打开止水夹，瓶内温度偏高、压强偏大，进入水的体积偏小。铁丝不能在空气中燃烧，无法消耗瓶内氧气，因此不能代替红磷。 （3）量筒中原有80mL水，最后剩余43.1mL水，则进入集气瓶中的水的体积为80mL﹣43.1mL＝36.9mL，即集气瓶中原有氧气的体积为36.9mL，则空气（即集气瓶）中氧气的体积分数为。 【巩固提升1】某小组对教材中“测定空气中氧气含量”的实验（如图甲）进行了大胆改进，设计图乙（选用容积为45mL的试管作为反应容器）实验方案进行，收到了良好的效果。请你对比分析图甲、图乙实验，回答以下问题。 （1）图甲实验中红磷燃烧的实验现象是 。 （2）图乙实验的操作步骤如下： ①点燃酒精灯。 ②撤去酒精灯后松开止水夹。 ③将少量红磷平铺装入试管中，将20mL的注射器活塞置于10mL刻度处，并按图乙中所示的连接方式固定，再用止水夹夹紧橡胶管。 ④读取注射器活塞的数据。 你认为正确的实验操作顺序是 （填序号）。 （3）图乙实验中，活塞将从10mL刻度处慢慢向前移动到约 mL刻度处才停止。 （4）和图甲实验相比，图乙实验的装置有何优点？ （回答一点即可）。 【答案】（1）剧烈燃烧，产生大量白烟，放出大量热； （2）③①②④； （3）1； （4）不污染环境（答案不唯一）。 【解答】解：（1）红磷燃烧会产生大量白烟，放出热量。故答案为：剧烈燃烧，产生大量白烟，放出大量热； （2）实验先组装装置、检查气密性，再将少量红磷平铺装入试管中，将20mL的注射器活塞置于10mL刻度处，并按图乙中所示的连接方式固定，再用止水夹夹紧橡胶管。点燃酒精灯，反应结束冷却后打开止水夹，最后读取数据。正确顺序为④③①②；故答案为：④③①②； （3）试管容积为45mL，空气中氧气约占，所以试管内氧气体积为：45mL9mL，注射器初始在10mL刻度处，消耗9mL氧气后，活塞会向前移动到：10mL﹣9mL＝1mL，故答案为：1； （4）对比图甲，图乙的优点有：装置始终密闭，减少实验误差，避免空气逸出；减少五氧化二磷的逸散，更环保；操作更简便，现象更直观等。故答案为：不污染环境（答案不唯一）。 【巩固提升2】空间站长期驻留时，生命保障系统要把舱内空气调节到接近地面正常空气水平。下列关于空气成分及气体用途的说法正确的是（　　） A．氧气约占空气体积的78% B．稀有气体化学性质稳定，可作保护气 C．二氧化碳是空气中含量最多的气体 D．氮气能供给呼吸 【答案】B 【解答】解：A.氧气约占空气体积的21%，氮气约占78%，故A错误； B.稀有气体化学性质稳定，不易与其它物质发生反应，可作保护气，故B正确； C.氮气是空气中含量最多的气体，故C错误； D.氮气不能供给呼吸，氧气才能供给呼吸，故D错误。 故选：B。 【巩固提升3】杭十三采用红磷燃烧法测定空气中氧气的含量，请你回答下列有关问题： （1）在“测定空气中氧气含量”的实验中，红磷是常用的可燃物。下列物质中，不适合替代红磷完成该实验的有 。 A.木炭 B.铁丝 C.硫粉 （2）使用装置Ⅰ进行实验时，经常出现实验结果偏小的情况，原因可能是 。 A.红磷量不足 B.实验时止水夹未夹紧 C.未等装置冷却就松开止水夹 D.红磷点燃后伸入集气瓶速度太慢 （3）有实验资料表明：燃烧过程中当氧气体积分数低于7%时，红磷就无法继续燃烧，因此通过上述实验，测量结果与理论值误差较大。杭十三根据铁在空气中生锈的原理设计实验装置Ⅱ，再次测定空气中氧气的含量。装置中饱和食盐水、活性炭会加速铁生锈。测得实验数据如表，请计算出空气中氧气的体积分数 。 实验前的体积 实验后的体积 集气瓶内空气 烧杯内蒸馏水 烧杯内剩余蒸馏水 130.0mL 90.0mL 64.0mL （4）与燃烧红磷法相比，利用装置Ⅱ测定空气中氧气含量的优点是 。 【答案】（1）ABC； （2）AC； （3）20%； （4）测定结果更精确（答案不唯一）。 【解答】解：（1）测定空气中氧气含量时所选除氧剂要具备以下特征：本身能够在空气中燃烧（只能与空气中的氧气反应）；本身的状态为非气体；生成的物质为非气态； A.木炭在空气中燃烧会生成二氧化碳气体，不能用于空气中氧气含量的测定； B.铁丝在空气中不能燃烧，不能用于空气中氧气含量的测定； C.硫粉在空气中燃烧会生成二氧化硫气体，不能用于空气中氧气含量的测定； 故答案为：ABC； （2）A.红磷量不足就不能耗尽装置内的氧气，导致测定结果偏小，故A符合题意； B.实验时止水夹未夹紧会导致瓶内的空气受热时部分逸出，最终进入的水偏多，导致测定结果偏大，故B不合题意； C.未等装置冷却就松开止水夹，由于瓶内气体体积还处于膨胀状态，进入的水偏少，导致测定结果偏小，故C符合题意； D.红磷点燃后伸入集气瓶速度太慢会导致瓶内的空气受热时部分逸出，最终进入的水偏多，导致测定结果偏大，故D不合题意； 故答案为：AC； （3）铁粉锈蚀消耗氧气，烧杯内减少的水的体积即为消耗的氧气的体积，氧气的体积为90.0mL﹣64.0mL＝26.0mL，则空气中氧气的体积分数为20%；故答案为：20%； （4）用此方法测定空气中氧气的含量时，装置始终处于密封状态，测定结果更精确；故答案为：测定结果更精确（答案不唯一）。 知识点三 氧气的性质 1、物理性质 颜色 气味 密度 溶解性 三态变化 无色 无味 比空气略大 不易溶于水 在-183℃时会液化成淡蓝色的液体，在-218℃时会凝固成雪花状的蓝色固体。 【特别提醒】闻气味需要用扇闻法。 2、化学性质：氧气能与许多物质发生反应，是一种化学性质比较活泼的气体。 （1）氧气可使带火星的木条复燃。 （2）硫（淡黄色固体）分别在空气和氧气里燃烧 反应现象 空气中 发出微弱淡蓝色火焰，放出热量，生成有刺激性气味的气体。 氧气中 发出明亮蓝紫色火焰，放出热量，生成有刺激性气味的气体。 化学方程式 S+O2 SO2 【特别提醒】集气瓶内预先装少量水，目的是吸收生成的二氧化硫，防止污染空气。 （3）铁丝在氧气里燃烧 反应现象 剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体。 化学方程式 3Fe+2O2 Fe3O4 【特别提醒】 ①铁丝在空气中发生红热现象，不能燃烧。 ②细铁丝绕成螺旋状，目的是增加与氧气的接触面积。 ③集气瓶内预先装少量水或铺一层薄细沙，目的是防止高温熔化物溅落炸裂瓶底。 （4）木炭燃烧 反应现象 发出白光，放出热量，生成的气体能使澄清石灰水变浑浊。 化学方程式 氧气不充足：2C+O2 2CO 氧气充足：C+O2 CO2 （5）红磷燃烧 反应现象 产生大量白烟，发出白光，放出热量。 化学方程式 4P+5O2 2P2O5 （6）铝箔在氧气中燃烧 反应现象 剧烈燃烧，发出白光，生成白色固体。 化学方程式 4Al+3O2 2Al2O3 知识点四 氧气的制取 1、制取氧气的方法 （1）分解双氧水（H2O2）：2H2O2 2H2O + O2 ↑ （2）加热分解高锰酸钾（KMnO4）：2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑ （3）加热分解氯酸钾（KClO3）：2KClO3 2KCl + 3O2↑ （4）工业上用分离空气制取氧气，属于物理变化。 2、加热氯酸钾制取氧气 （1）实验步骤：查→装→定→点→收→离→熄。 ①查——检查装置气密性 把导管口的下端浸入水中，用手紧握试管。如果观察到导管口有气泡冒出，就证明装置不漏气。如果没有气泡冒出，就说明装置漏气，应仔细查找原因，并改正。 ②装——装入药品和棉花 把少量氯酸钾装入试管中，并在试管口放一团棉花，用带有导管的塞子塞紧试管。 ③定——固定装置 氯酸钾制取氧气（试管口不塞棉花） ④点——点燃酒精灯，加热 点燃酒精灯，先对试管进行预热（使酒精灯外焰在试管下方来回移动），然后对准装有药品的部位集中加热。 ⑤收——收集氧气 当导管口的气泡连续、均匀地冒出时，把导管伸入盛满水的集气瓶中，收集气体。当瓶口有气泡冒出时，表明集气瓶内已经收集满氧气。 ⑥离、熄——撤离导管，熄灭酒精灯 停止加热时，先将导管移出水面，再熄灭酒精灯。目的是防止水槽中的水倒流使试管炸裂。 （2）常见问题分析 ①为什么试管口要略向下倾斜？防止冷凝水倒流造成试管破裂。 ②为什么导管不能伸入试管太长？有利于试管内空气排出。 ③收集前没有将集气瓶装满水会有什么影响？收集到的气体不纯。 ④为什么要来回移动酒精灯使试管受热均匀？防止试管受热不均而破裂。 ⑤什么时候才可以开始收集气体？气泡连续、均匀地冒出。 ⑥为什么刚出现气泡时不能立即收集？为了排尽试管内的空气，防止收集的氧气不纯。 ⑦集满氧气后，为什么要先从水槽中移出导管，再熄灭酒精灯？防止水槽中的水倒吸造成试管破裂。 3、双氧水分解制取氧气 （1）实验步骤：查→装→定→加→收→验。 ①查：检查装置的气密性 用止水夹夹住橡皮管，向漏斗中加水并浸没下端管口，使烧瓶与漏斗形成液面差，若漏斗中的液面不下降，说明装置不漏气。 ②装：在分液漏斗中加入20-50毫升15%的H2O2，在烧瓶中加入50毫升水及0.5克MnO2。 ③定：固定装置。 ④加：打开分液漏斗活塞滴加双氧水。 ⑤收：收集气体。 ⑥验：验证收集的是氧气。 （2）催化剂——MnO2 在过氧化氢和氯酸钾制取氧气的反应中，用二氧化锰作为催化剂，它的作用是改变反应速度，本身的质量和化学性质在反应前后都不变。 【特别提醒】 ①催化剂的化学性质和质量在反应前后不变，但其他物理性质可能改变。 ②催化剂只影响反应速率，不能决定反应是否发生，不影响最终产量。 4、装置的选择 （1）发生装置的选择依据：反应物状态和反应条件。 类型 固固加热型 固液常温型 固液加热型 图示 反应物状态 固体 固体和液体 固体和液体 是否需要加热 需要加热 不需要加热 需要加热 【特别提醒】将分液漏斗换成长颈漏斗，应将长颈漏斗下端管口插入到液面以下，形成液封，防止产生的气体从漏斗处逸出。 （2）收集装置的选择依据：气体的密度和溶解性。 方法 排水法 向上排空气法 向下排空气法 收集装置 适用气体 ①不易溶于水 ②不与水反应 ①密度比空气大 ②不与空气反应 ①密度比空气小 ②不与空气反应 典型气体 氧气、氢气 氧气、二氧化碳 氢气 优缺点 优点：收集的气体较纯净；易判断是否收集满。 缺点：收集的气体较湿润。 优点：收集的气体较干燥。 缺点：收集的气体纯度不高。 注意事项 当观察到瓶口有气泡冒出时，证明氧气已收集满。 导气管应伸至集气瓶底部，目的是排尽集气瓶中的空气。 5、氧气的检验和验满 （1）检验：将带火星的木条伸入集气瓶内，如果木条复燃，证明收集的气体是氧气。 （2）验满 ①向上排空气法：将带火星的木条放在集气瓶口，如果木条复燃，说明氧气已集满。 ②排水法：当有大量气泡从集气瓶瓶口冒出时，说明氧气已集满。 6、固液常温型装置的改进与评价 （1）A、B装置的优点是可以控制液体的滴加速度，从而控制反应速率； （2）C装置的优点是可以控制反应的发生和停止。 7、工业上用分离空气制取氧气 （1）空气冷冻分离法：利用各种成分的沸点不同，把氧气从液态空气中分离出来，属于物理变化。 （2）膜分离技术：在一定压力下让空气通过具有富集氧气功能的薄膜，可以得到含氧量较高的富集氧气。 【典例破题1】下列关于氧气物理性质说法错误的是（　　） A．通常状况下氧气是无色无气味的气体 B．鱼类能在水中生活，证明氧气易溶于水 C．通常状况下，氧气的密度大于空气 D．通过低温加压，可使氧气液化成淡蓝色的液体 【答案】B 【解答】解：A、通常状况下氧气是无色无气味的气体，说法正确； B、鱼类能在水中生活，是因为氧气能溶于水，不能说明是易溶于水，说法错误； C、通常状况下，氧气的密度比空气的密度大，说法正确； D、通过低温加压，可使氧气液化成淡蓝色的液体，说法正确； 故选：B。 【典例破题2】家庭医药箱里有一瓶标签缺损的医用双氧水，为测定其溶质质量分数，小宁设计了如图实验：在试管中放入一定量的二氧化锰，然后用注射器注入10mL该医用双氧水，直到试管中不再有气泡产生，通过测量量筒中水的体积就可以大致计算出双氧水质量分数。 （1）实验中用排水法测量氧气的体积是因为氧气具有 的性质。 （2）若俯视读得量筒中水的体积，则测得的双氧水质量分数将 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】（1）不易溶于水； （2）偏大。 【解答】解：（1）实验中用排水法测量氧气的体积是因为氧气具有不易溶于水的性质；故答案为：不易溶于水； （2）若俯视读得量筒中水的体积，则测得的双氧水质量分数将偏大，因为俯视读数，把水读多了，就是把氧气读多了，因此测得的双氧水质量分数将偏大；故答案为：偏大。 【巩固提升1】氧气是一种化学性质比较活泼的气体，它同以和许多物质发生反应。图甲、乙、丙分别是木炭、硫粉和细铁丝在氧气中的反应。 （1）写出乙中燃烧时的现象是 ，用装置测定空气中氧气的体积分数，如图丁所示，你认为他的实验 （填“能”或“不能”）成功，理由 。 （2）写出丙中集气瓶底部预留一些水的原因是 。 （3）做实验甲和乙时，木炭、硫在氧气中燃烧比在空气中燃烧剧烈；做丙实验时，铁丝在氧气中剧烈燃烧，而在空气中只是发红并未燃烧。据此说明可燃物能否燃烧或燃烧的剧烈程度与 有关。 【答案】（1）发出明亮的蓝紫色火焰，放出热量，生成一种有刺激性气味的气体；不能；木炭燃烧生成二氧化碳气体，装置内的压强几乎不变； （2）防止高温熔融物溅落，炸裂瓶底； （3）氧气浓度。 【解答】解：（1）硫在氧气中燃烧时发出明亮的蓝紫色火焰，放出热量，生成一种有刺激性气味的气体，木炭燃烧生成二氧化碳气体，装置内的压强几乎不变，装置冷却至室温后，打开弹簧夹无水进入集气瓶，因此无法测定空气中氧气的含量；故答案为：发出明亮的蓝紫色火焰，放出热量，生成一种有刺激性气味的气体；不能；木炭燃烧生成二氧化碳气体，装置内的压强几乎不变； （2）铁丝在氧气中燃烧的生成物温度很高，为防止高温熔融物溅落炸裂瓶底，在实验前应在集气瓶内加入少量水或在瓶底铺一层细沙；故答案为：防止高温熔融物溅落，炸裂瓶底； （3）做实验甲和乙时，木炭、硫在氧气中燃烧比在空气中燃烧剧烈；做丙实验时，铁丝在氧气中剧烈燃烧，而在空气中只是发红并未燃烧。据此说明可燃物能否燃烧或燃烧的剧烈程度与氧气浓度有关；故答案为：氧气浓度。 【巩固提升2】小嘉用H2O2溶液制取氧气时，在烧瓶中加入50毫升水及0.5克MnO2，再往分液漏斗中加入30毫升15%的H2O2溶液。为什么要加入50毫升水呢？查阅资料发现：在不加入水时，若注入H2O2溶液速度过快，反应会过于剧烈而引发事故。 【提出问题】水是如何减缓该反应速度的呢？ 【建立假设】水可以降低H2O2溶液浓度，从而减缓反应速度。 【实验方案】他利用如图装置，在相同条件下，分别用30毫升的1%、3%和7%的H2O2溶液进行实验，观察并比较。 【实验结论】加水降低了H2O2溶液的浓度，使反应速度变慢。 【交流反思】 （1）为了更好地比较反应的快慢，需控制三次实验中滴加H2O2溶液的 相同。 （2）判断产生氧气的速度时，可以通过观察产生气泡的快慢，还可以比较 。 【继续探究】针对提出的问题，他又利用如图装置，用3%的H2O2溶液分别在0℃、20℃和60℃的条件下进行实验。进行该实验所基于的假设是 。若直接用30%的H2O2溶液制取氧气，反应速率太快。为获得平稳的气流，如图所示发生装置能达到最佳效果的是 （填字母）。 【答案】（1）速率； （2）收集相同体积氧气所需时间或相同时间内收集气体体积； 【继续探究】降低温度，可以使过氧化氢的分解速率变慢；G。 【解答】解：（1）控制变量法是实验探究常用的方法之一，为了更好地比较反应速率，还需要控制三次实验中滴加过氧化氢溶液的速率相同，故填：速率； （2）判断反应速率可以通过观察实验现象如：产生气泡的快慢，还可以比较收集等体积气体所需时间或相同时间内收集气体体积大小，故填：收集相同体积氧气所需时间或相同时间内收集气体体积； 【继续探究】3%的H2O2溶液分别在0℃、20℃和60℃的条件下进行实验，该实验是验证温度对反应速率的影响；使用分液漏斗可以控制液体反应物的滴加量，为了得到平稳的氧气流，用分液漏斗将过氧化氢溶液滴加到水中，减缓反应速率，故填：降低温度，可以使过氧化氢的分解速率变慢；G。 【巩固提升3】取4份等质量的KClO3向其中3份中分别加入少量等质量的KMnO4、MnO2和Mn，分别在某温度下加热至质量不再改变（假设气体没有外溢），用量筒收集生成的气体，移去酒精灯，待装置冷却到室温后，读取气体体积，然后将剩余固体溶于足量水中，经过滤干燥后称量不溶物质量，添加过物质的组别中均有相同组成的不溶物。测定结果如下： 组别 ① ② ③ ④ 加入物质 无 KMnO4 MnO2 Mn 产生气体的体/mL 0 V1 V2 V3 不溶物的质量/g 0 m1 m2 m3 已知v1＞v2＞v3，关于此实验有下列七种说法：①3种物质的加入都有利于KClO3分解制氧气；②残留不溶物的质量关系为m1＜m2＜m3；③KMnO4是KClO3分解制氧气效果最好的催化剂；④等到气泡连续均匀冒出才开始收集；⑤橡皮管不伸入量筒底部，气体无法顺利进入量筒；⑥橡皮导管伸入量筒底部，可使测得的氧气体积更准确；⑦橡皮导管伸入量筒底部，可以避免先移去酒精灯而导致水倒吸入试管。其中正确的说法共有（　　） A．三种 B．四种 C．五种 D．六种 【答案】A 【解答】解：①高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，生成的二氧化锰可以作为氯酸钾分解的催化剂；二氧化锰本身就是氯酸钾分解的催化剂；锰也能加快氯酸钾的分解（题目中表明加入这些物质后有不同的气体产生量和不溶物情况，说明对氯酸钾分解有影响），所以三种物质的加入都有利于KClO3分解制氧气，①正确； ②设等质量的KClO3质量为m，高锰酸钾受热分解的化学方程式为：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑，从方程式可知2KMnO4分解生成1MnO2，二氧化锰作为催化剂，在反应前后质量不变。由不溶物质量m1：m2＝1：5，且高锰酸钾分解生成二氧化锰，说明高锰酸钾的质量是二氧化锰质量的2倍，那么等质量的KClO3分解时，高锰酸钾分解产生的二氧化锰作为氯酸钾分解的催化剂，质量关系满足m1：m2＝1：5，②正确； ③加入的KMnO4不是催化剂，是高锰酸钾分解后产生的二氧化锰才是氯酸钾分解制备氧气的催化剂，所以高锰酸钾不是最好的催化剂，③错误； ④用排水法收集氧气时，导管口刚有气泡冒出不能立即收集，因为开始排出的是装置内的空气，要等到气泡连续均匀冒出才开始收集，这样收集到的氧气更纯净，但该实验的目的不是收集纯净的氧气而是测定产生氧气的体积，所以应该一开始就收集气体，④错误； ⑤橡皮导管伸入量筒底部，气体是可以顺利进入量筒的，气体进入会将水排出，⑤错误； ⑥橡皮导管伸入量筒底部，可使测量的氧气体积更准确，因为这样能更好地将水排出，减少误差，⑥正确； ⑦先移去酒精灯会导致试管内温度降低，压强减小，水倒吸入试管，橡皮导管伸入量筒底部不能避免水倒吸，应该先将导管从水槽中取出，再移去酒精灯，⑦错误； 结合以上分析可知，正确的说法共有3种。 故选：A。 知识点五 质量守恒定律 1、概念：在化学反应中，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。 【特别提醒】 ①一切化学变化都遵循质量守恒定律。 ②只有化学变化才遵守质量守恒定律，物理变化不用质量守恒定律解释。 ③质量守恒定律研究的仅是指“质量”，不能任意扩展到其它物理量。 ④守恒的是“总质量”，即“参加反应的各反应物的总质量”和“生成物的总质量”。如沉淀、气体等都应考虑进去。 ⑤“参加”，意味着没有参加反应（剩余）的物质的质量不能算在内。 2、质量守恒的原因 化学反应的过程就是组成反应物分子的原子重新组合成生成物分子的过程。化学反应前后原子的种类和数目不变，所以化学反应前后物质的质量总和必然相等。 3、化学反应的特点（五个不变，两个一定改变，两个可能改变） 宏观 微观 不变 ①反应物与生成物的总质量 ②元素种类 ①原子种类 ②原子数目 ③原子质量 一定改变 物质种类 分子种类 可能改变 物质状态 分子的数目 知识点六 化学方程式 1、化学方程式的概念：用化学式表示化学反应的方程式叫做化学方程式。 2、化学方程式的读法 如C＋O2 CO2，可读作“碳和氧气在点燃的条件下，反应生成二氧化碳”。 3、化学方程式的意义（以C＋O2 CO2为例） （1）表明了反应物、生成物和反应条件：反应物是C和O2，生成物是CO2，反应条件是点燃。 （2）表示各物质间原子与分子的个数比：各物质间的原子或分子个数比为1∶1∶1。 （3）表示反应物、生成物各物质间的质量比：C、O2和CO2的质量比为12∶32∶44。 【特别提醒】 ①各物质间原子与分子的个数比，即化学计量数之比。 ②各物质间质量比=（相对分子质量×化学计量数）之比。 4、书写化学方程式的原则 （1）以客观事实为依据，写出反应物和生成物。 （2）要遵守质量守恒定律，即在化学方程式左、右两边各原子的种类与数目必须相等。 （3）说明反应条件和生成物的状态。 ①如果一个反应在特定的条件下进行，如需点燃、加热（通常用△表示）、高温、通电、催化剂等，必须把条件写在等号的上方或下方。 2KClO3 2KCl + 3O2↑ ②如果反应物中没有气体，而生成物中有气体产生，则在气体的化学式旁边用“↑”号表示。 2H2O O2↑＋2H2↑ ③如果是溶液中发生的反应，反应物中无固体，而生成物中有固体的，则在固体的化学式旁边用“↓”号表示。 CO2＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋H2O 【特别提醒】如果反应物和生成物中都有气体，气体生成物就不注“↑”号；如果反应物和生成物中都有固体，固体生成物也不注“↓”号。 5、书写化学方程式的步骤 （1）根据反应事实，在式子的左边写反应物的化学式，在式子的右边写生成物的化学式，中间连一条短线。如果反应物或生成物不止一种，就分别用“＋”连接。 （2）配平化学方程式。在化学式前配上合适的化学计量数，使式子两边每种元素的原子总数相等，配平后把短线改为等号。 （3）注明反应条件和生成物的状态。 （4）检查 检查化学式是否正确、方程式是否配平、反应条件是否标注正确、生成物状态是否漏标或多标。 【拓展】化学方程式配平方法——定一法 例如：配平Al + Fe3O4 — Fe + Al2O3 第一步：将组成最复杂物质的化学计量数定为“1” Al + 1Fe3O4 — Fe + Al2O3 第二步：按一定的顺序将原子个数配平 Al + 1Fe3O4 — 3Fe + Al2O3 （顺序：一般先配平个数确认的原子，如Fe和O，单质的原子最后配平） 第三步：如果化学计量数有分数，应化为正数。 8Al + 3Fe3O4 9Fe + 4Al2O3 知识点七 依据化学方程式进行计算 1、根据化学方程式进行计算的依据 （1）理论依据：质量守恒定律 （2）基本依据：化学方程式能表示反应前后各物质的质量关系 2、一般步骤 ［例］实验室里用分解过氧化氢的方法制取氧气。现要制得2克氧气，需要多少克过氧化氢？ A、审题分析 1.已知条件是什么？①氧气的质量②分解过氧化氢的方法制取氧气 2.需要求什么量？过氧化氢的质量 3.已知条件和问题之间有什么联系？ B、规范解题 解：设需要过氧化氢的质量为x。 列比例式： 求得： 答：要制得2克氧气，需要4.25克过氧化氢。 3、注意事项 （1）设未知量“x”时不带单位； （2）化学方程式的书写要正确； （3）列比例式： ①相对分子质量写在对应物质的正下方； ②已知量、未知量写在对应的相对分子质量的下面； ③列比例式时，单位不能漏掉且统一； ④比例式中代入的是纯净物的质量。 【典例破题1】小明设计如图所示4个实验用来验证质量守恒定律，实验结束后实验①天平不平衡，其余均平衡，下列有关说法正确的是（　　） A．能直接验证质量守恒定律的是②③④ B．实验②中细沙的作用是防止锥形瓶炸裂 C．实验①不遵守质量守恒定律 D．实验②中的白磷必须为足量 【答案】B 【解答】解：A、质量守恒定律反映的是化学变化中的质量关系，酒精溶于水，没有新物质生成，属于物理变化，③不能用于验证质量守恒定律，故选项说法错误。 B、白磷燃烧放热，实验②中细沙的作用是防止锥形瓶炸裂，故选项说法正确。 C、任何化学变化都遵循质量守恒定律，实验①天平不平衡，是因为有气体参加反应，生成物部分逸散到空气中，该反应仍遵守质量守恒定律，故选项说法错误。 D、参加反应的白磷和氧气的质量之和等于反应生成的五氧化二磷的质量，实验②中白磷的多少对实验结果无影响，不是必须为足量，故选项说法错误。 故选：B。 【典例破题2】将30克丙醇（C3H8O）在一定条件下点燃，全部燃烧后得到产物CO、CO2和H2O，恢复到室温（水蒸气全部液化），测得其气体中碳元素质量分数为40%，则燃烧所消耗的氧气质量为（　　） A．48克 B．51克 C．64克 D．72克 【答案】B 【解答】解：将30克丙醇（C3H8O）在一定条件下点燃，全部燃烧后得到产物CO、CO2和H2O，恢复到室温（水蒸气全部液化），测得其气体中碳元素质量分数为40%，30g丙醇中碳元素的质量为：30g100%＝18g，氢元素的质量为：30g100%＝4g，根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类和质量不变，碳元素全部转化为CO和CO2，其中碳元素质量分数为40%，则生成CO和CO2的质量总和为：18g÷40%＝45g，氢元素全部转化为水，则生成水的质量为：4g÷（100%）＝36g，根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变，则燃烧所消耗的氧气质量为：45g+36g﹣30g＝51g。 故选：B。 【巩固提升1】某金属单质X与非金属单质Y可发生反应：2X+Y═X2Y．某实验探究小组进行了两次实验，测得数据如表： 实验序号 X的用量/g Y的用量/g 生成X2Y的质量/g 1 7.4 1.6 8.0 2 9.6 3.2 12.0 参加反应的X与Y的质量比为（　　） A．4：1 B．3：1 C．2：1 D．37：8 【答案】A 【解答】解：由两次实验数据表，Y的用量增加1倍，而生成X2Y的质量却没有增加1倍，说明第2次反应时，Y有剩余，9.6gX完全反应，生成12.0gX2Y，则同时参加反应的Y的质量为12g﹣9.6g＝2.4g；故参加反应的X与Y的质量比为9.6g：2.4g＝4：1。 故选：A。 【巩固提升2】化学方程式aC2H6+bO2mCO2+nH2O中，各化学式系数间关系不正确的是（　　） A．2a＝m B．3a＝n C．3m＝2n D．2b＝m+n 【答案】D 【解答】解：本题可利用“定1法”进行配平，把C2H6的化学计量数定为1，则O2、CO2、H2O前面的化学计量数分别为：、2、3，同时扩大2倍，则C2H6、O2、CO2、H2O前面的化学计量数分别为2、7、4、6，a＝2，b＝7，m＝4，n＝6，化学方程式为2C2H6+7O24CO2+6H2O。 A、a＝2，m＝4，则2a＝m，故A选项关系正确； B、a＝2，n＝6，3a＝n＝6，故B选项关系正确； C、m＝4，n＝6，3m＝2n＝12，故C选项关系正确； D、b＝7，m＝4，n＝6，2b＝14，m+n＝4+6＝10，2b≠m+n，故D选项关系错误。 故选：D。 【巩固提升3】在一密闭容器中加入甲、乙、丙、丁四种物质，测得反应前后各物质的质量如表。下列说法正确的是（　　） 物质 甲 乙 丙 丁 反应前的质量（g） 40 40 10 32 反应后的质量（g） 12 x 10 0 A．x等于90 B．该反应中，乙是反应物 C．丙一定是催化剂 D．参加反应的甲与丁的质量比为7：8 【答案】D 【解答】解：A、根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变，由表中数据可知，x＝40+40+10+32﹣12﹣10﹣0＝100，故选项说法错误。 B、反应后乙的质量增加了100g﹣40g＝60g，则乙是生成物，故选项说法错误。 C、反应前后丙的质量不变，则丙可能是该反应的催化剂，也可能是杂质，故选项说法错误。 D、参加反应的甲与丁的质量比为28g：32g＝7：8，故选项说法正确。 故选：D。 1. 图1为我国古代“省油灯”，图2为其剖面图。使用时向灯盏夹层内注水，其主要目的是（　　） A．增加灯的重量，防止倾倒 B．降低油的热值，减慢油的燃烧 C．与油发生化学反应，减少油的消耗 D．降低油的温度，减慢油的蒸发 【答案】D 【解答】解：A.向夹层注水虽能增加灯的重量，起到一定防倾倒的作用，但这并非该设计的主要目的，“省油灯”的核心功能是减少油料损耗，故A不正确； B.热值是燃料本身的固有属性，只与燃料的种类有关，温度变化不会改变油的热值，注水无法降低油的热值，故B不正确； C.水和油互不相溶，且夹层结构使水与油不直接接触，二者不会发生化学反应，故C不正确； D.水的比热容较大，且蒸发时会吸收大量热量，能通过热传导降低油的温度；温度越低，油的蒸发速率越慢，可减少油的挥发损耗，达到省油的效果，这是夹层注水的主要目的，故D正确。 故选：D。 2. 变压吸附法制氧气如图，过程1和过程2交替进行，可连续生产大量高纯度氧气。以下说法不正确的是（　　） A．过程1中，“分子筛吸附材料”更容易吸附氧分子 B．过程1中，“排出气体”的主要成分是氧气 C．过程2中，降低压强使被吸附的氮气等气体释放出去 D．过程2完成后，“分子筛吸附材料”的吸附能力恢复 【答案】A 【解答】解：A、从吸附曲线可知，相同压强下，氮气的吸附量远大于氧气，说明分子筛吸附材料更容易吸附氮分子，而非氧分子，故错误。 B、过程1中分子筛优先吸附氮气，因此排出的气体主要成分为氧气，这也是变压吸附法制氧气的核心原理，故正确。 C、吸附过程与压强相关，降低压强时，被分子筛吸附的氮气等气体会解吸释放出来，这是过程2的作用，故正确。 D、过程2中被吸附的气体释放后，分子筛吸附材料的吸附位点重新空出，吸附能力恢复，可再次进行过程1的吸附操作，故正确。 故选：A。 3. 某学习小组用如图所示实验验证质量守恒定律。下列说法错误的是（　　） A．做甲实验时，若取用红磷的量不足，未将瓶内氧气消耗完，对实验结果没有影响 B．乙实验中最后天平不平衡，此现象能用质量守恒定律解释 C．丙实验在敞口容器中进行仍成功验证了质量守恒定律，原因是该反应不消耗气体也不产生气体 D．进行丁实验时，如果将燃烧后的生成物全部收集起来称量，理论上生成物的质量等于参加反应的镁条的质量 【答案】D 【解答】解：A、做甲实验时，若取用红磷的量不足，对实验的结果没有影响，因为无论红磷是否完全反应，天平都保持平衡，故A正确； B、乙实验中，石灰石和稀盐酸反应生成二氧化碳气体，产生的气体逸散到空气中，反应后剩余物质的质量减小，所以最后天平不平衡，能用质量守恒定律解释，故B正确； C、硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，此反应不消耗气体也不生成气体，所以能验证质量守恒定律，故C正确； D、如果将燃烧后的生成物全部收集起来称量，由于镁条与氧气结合产生氧化镁质量增加，故生成物质量大于参加反应的镁条的质量，故D错误； 故选：D。 4. 富氧空气是指氧气含量高于普通空气的气体。它可以在一定压力下，让空气通过氧气分离膜得到，如图所示。下列有关空气通过氧气分离膜时的说法正确的是（　　） A．只有氧气分子才能顺利通过 B．分子的化学性质发生了改变 C．整个装置中的氮分子减少了 D．氮分子渗透速率小于氧分子 【答案】D 【解答】解：A．根据图示，氮分子和氧分子都能通过氧气分离膜，只是通过的速率不同，故A错误； B．该过程是物理分离，没有发生化学变化，分子的化学性质没有改变，故B错误； C．整个装置是密闭的，氮分子只是从左侧移动到了右侧，其总数并未减少，故C错误； D．根据图示，在相同时间内，通过分离膜的氧分子数量多于氮分子，说明氧分子的渗透速率大于氮分子，即氮分子的渗透速率小于氧分子，故D正确； 故选：D。 5. 在验证质量守恒定律的实验中，某小组同学加热密闭锥形瓶中的铜粉，同时借助传感器测定了氧气含量随时间变化的情况。下列说法错误的是（　　） A．实验过程中，装置上的气球会出现“先变大后变小”的现象 B．反应前铜粉和氧气的质量总和，等于生成的氧化铜的总质量 C．氧气含量未降至0，可能是因为氧气浓度过低导致反应停止 D．整个实验过程中，密闭装置内部物质的总质量始终保持不变 【答案】B 【解答】解：A、铜粉和氧气在加热条件下生成氧化铜，加热时瓶内压强增大，气球变大，随着反应进行，氧气不断消耗，瓶内压强减小，气球变小，故正确； B、反应前参加反应的铜和氧气的质量总和等于生成的氧化铜的质量，而反应前铜粉和氧气的总质量（含未反应部分）大于生成氧化铜的质量，故错误； C、由图像可知氧气含量未降至0，可能是因为氧气浓度过低导致铜粉无法继续反应小，故正确； D、反应在密闭容器中进行，锥形瓶内物质的总质量不变，故正确； 故选：B。 6. 取一张厚纸（着火点约183℃），做成一个如图中所示的小纸锅，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．沾水之后，纸张不再是可燃物 B．水隔绝了氧气 C．沾水之后，纸张的着火点升高 D．水沸腾后虽然吸热但温度不变，使纸的温度始终低于着火点 【答案】D 【解答】解：A、纸张本身是可燃物，沾水后只是纸张被水润湿，并未改变其可燃物的属性，故A错误； B、纸锅内的水并未将纸张与空气完全隔绝，纸张外侧仍与空气接触，并非因水隔绝氧气而不燃烧，故B错误； C、着火点是物质的固有属性，一般不随外界条件改变，沾水不会使纸张的着火点升高，故C错误； D、水在纸锅中加热至沸腾，沸腾过程中水持续吸收热量但温度保持在沸点（约100℃）不变，纸锅的温度也随之维持在100℃左右，远低于纸张的着火点（约183℃），因此纸锅不会燃烧，故D正确； 故选：D。 7. 下列有关说法中，不正确的是（　　） A．氮气可作食品保护气，是因为通常状况下氮气的化学性质比较稳定 B．硫与氧气反应生成二氧化硫，说明二氧化硫中含有氧分子 C．在化学反应前后，原子的种类没有改变，数目没有增减 D．保持二氧化碳的化学性质的最小粒子是二氧化碳分子 【答案】B 【解答】解：A、氮气可作食品保护气，是因为通常状况下氮气的化学性质比较稳定，故选项正确； B、硫与氧气反应生成二氧化硫，根据质量守恒定律，反应前后元素守恒，说明二氧化硫中含有氧元素，且二氧化硫中不含氧分子，故选项错误； C、根据质量守恒定律，在化学反应前后，原子的种类没有改变，数目没有增减，故选项正确； D、二氧化碳是由二氧化碳分子构成，则保持二氧化碳的化学性质的最小粒子是二氧化碳分子，故选项正确。 故选：B。 8. 变压吸附法的原理是利用分子筛吸附氮气和氧气能力的差异将二者进行分离。在吸附塔中，通过加压与减压的交替循环，可以使分子筛重复使用。部分过程的示意图如图： 下列说法不正确的是（　　） A．变压吸附法制取的氧气中含有稀有气体 B．变压吸附法制取的氧气中含有二氧化碳 C．分子筛对氮气的吸附能力与吸附塔内气体压强有关 D．分子筛中发生的变化是物理变化 【答案】B 【解答】解：A、空气中含有稀有气体，且稀有气体不能被除去，所以变压吸附法制取的氧气中含有稀有气体，故A正确； B、空气中含有二氧化碳，但是二氧化碳能被氧化铝除去，所以变压吸附法制取的氧气中不含有二氧化碳，故B错误； C、在吸附塔中，通过加压与减压的交替循环，所以分子筛对氮气的吸附能力与吸附塔内气体压强有关，故C正确； D、分子筛吸附氮气和氧气能力的差异将二者进行分离，此过程中没有新物质生成，属于物理变化，故D正确。 故选：B。 9. 已知Q与R的相对分子质量之比为9：22，在反应X+3Y＝2R+3Q中，当2.3gX与Y完全反后，生成4.4gR，则参与反应的Y和生成物Q的质量比为（　　） A．16：9 B．23：27 C．32：9 D．46：9 【答案】A 【解答】解：已知Q与R的相对分子质量之比为9：22，在反应X+3Y＝2R+3Q中，当2.3gX与Y完全反后，生成4.4gR； 设生成物Q的质量为x。 X+3Y＝2R+3Q 2×22 3×9 4.4g x x＝2.7g 即生成物Q的质量为2.7g，根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变，则参与反应的Y的质量为：4.4g+2.7g﹣2.3g＝4.8g，所以参与反应的Y和生成物Q的质量比为4.8g：2.7g＝16：9。 故选：A。 10. 如图是实验室利用双氧水制取和收集的实验装置，下列描述正确的是（　　） A．组装：仪器组装按照从上往下，从左往右的顺序进行 B．试剂：烧瓶中的水起到了缓冲和稀释的作用 C．收集：当导管口有气泡冒出时就马上开始收集 D．验满：若用排空气法收集时，可用带火星的木条伸入集气瓶内，看是否复燃，若复燃，则已收集满 【答案】B 【解答】解：A、仪器的组装应按照从下往上，从左往右的顺序进行，故错误。 B、烧瓶中的水起到了缓冲和稀释的作用，稀释可以使反应速率更平稳，缓冲能防止气体产生过快导致装置内压强过大，故正确。 C、当导管口有气泡冒出时不能马上开始收集，因为开始冒出的气泡可能是装置内的空气，应等到气泡连续均匀冒出时再收集，故错误。 D、用排空气法收集氧气时，应将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，则已收集满，而不是伸入集气瓶内，故错误。 故选：B。 11. 我国空间站利用如图所示模块实现资源循环利用。该模块中涉及的反应属于分解反应的是（　　） A．电解水制取氧气：2H2O2H2↑+O2↑ B．氢氧化锂吸收二氧化碳：LiOH+CO2＝LiHCO3 C．二氧化碳与氢气反应：4H2+CO2CH4+2H2O D．航天员呼吸作用：C6H12O6+6O26CO2+6H2O+能量 【答案】A 【解答】解：A、该反应是由一种物质生成两种新物质，符合“一变多”的特点，属于分解反应，故A符合题意； B、该反应是由两种物质反应生成另一种新物质的反应，属于化合反应，故B不合题意； C、该反应的反应物有两种，因此不属于分解反应，故C不合题意； D、该反应的反应物有两种，因此不属于分解反应，故D不合题意。 故选：A。 12. 空气是一种重要的自然资源，在人们的日常生活中有着广泛的用途。请回答下面小题。下面是实验室制取、收集、验满、验证氧气性质的装置或操作，其中正确的是（　　） A．制取氧气 B．收集氧气 C．氧气验满 D．硫在氧气中燃烧 【答案】B 【解答】解：A、实验室中用过氧化氢在二氧化锰的催化作用下制氧气属于固液常温型，但图示中长颈漏斗下端没有伸入液面以下，导致生成的氧气由长颈漏斗逸出，故A图示操作错误； B、氧气不易溶于水，因此可采用排水法来收集氧气，故B图示操作正确； C、氧气具有助燃性，验满时应将带火星的木条放在集气瓶口，而不是伸入瓶内，故C图示操作错误； D、硫在氧气中燃烧生成的二氧化硫有毒，为防止二氧化硫对空气造成污染，可在瓶内事先放入少量水，用于吸收二氧化硫，故D图示操作错误。 故选：B。 13. 某科学兴趣小组利用KMnO4和H2O2溶液分别制取O2。请回答： （1）利用H2O2溶液制取O2，发生装置和收集装置分别选 （填字母）。 （2）加热KMnO4制取O2前检查装置气密性，若气密性良好，导管末端最终的现象对应图2中的 （选填a、b或c）。 （3）兴趣小组查到金属铂也可以催化H2O2分解制O2，设计了如图3所示装置。若实验过程中观察到安全管内液面上升过快，说明锥形瓶内压强过大。此时可采取的合理安全措施是 （写出一条即可）。 （4）利用图3装置收集满一瓶O2后，写出将集气瓶从水中取出的具体操作： 。 【答案】（1）BD或BE； （2）b； （3）向上抽动铂丝或向上抽动安全管使管下端管口离开液面或打开弹簧夹； （4）先在水下用玻璃片的毛面盖住集气瓶口，将集气瓶从水中取出后，将瓶正放在桌面上。 【解答】解：（1）过氧化氢制取氧气是固液不加热型反应，因此发生装置选B；氧气密度大于空气且不易溶于水，既可以用向上排空气法D收集，也可以用排水法E收集。 （2）检查装置气密性时，手握试管后若气密性良好，导管口先冒出气泡；松开手后，试管内温度降低、压强减小，大气压会将水压入导管，最终形成一段高于外部液面的稳定水柱，对应图2的b。 （3）该装置中铂丝可上下移动，做过氧化氢分解的催化剂，瓶内压强过大是因为反应速率过快、产生氧气过多，因此可以向上抽动铂丝或向上抽动安全管使管下端管口离开液面或打开弹簧夹。 （4）排水法收集氧气后，为防止氧气逸出，需要先在水下用玻璃片的毛面盖住集气瓶口，且氧气密度大于空气，取出后正放。 14. 为了帮助同学们更好地理解测定空气中氧气含量的实验原理。老师利用传感器技术测定了实验装置内的压强、温度和氧气浓度，三条曲线变化趋势如图所示。 （1）写出红磷在空气中燃烧的化学方程式： 。 （2）已知X曲线表示压强变化趋势，则Y曲线表示 变化趋势。 （3）结合Y、Z两条曲线可知AB段压强变化的原因是 ，造成CD段变化的操作是 。 【答案】（1）； （2）温度； （3）红磷燃烧放热导致气压增大的量大于氧气减少导致气压减小的量；打开了止水夹。 【解答】解：（1）红磷在空气中点燃和氧气反应生成五氧化二磷，反应的化学方程式为。 （2）红磷燃烧过程放热，装置内温度会先升高，反应结束后逐渐冷却恢复至室温，因此变化趋势为先升高、后降低、最终平稳，符合Y曲线的变化；而氧气被消耗，氧气浓度会持续降低最终稳定，对应Z曲线，因此Y表示温度变化。 （3）AB段是燃烧初期：红磷燃烧放热使瓶内气体受热膨胀，压强增大的影响超过了氧气消耗带来的压强减小，因此压强上升；反应结束装置冷却后，瓶内压强远低于外界大气压，打开了止水夹，烧杯中的水进入集气瓶，瓶内压强迅速回升至外界大气压水平，对应CD段的压强变化。 故答案为： （1）； （2）温度； （3）红磷燃烧放热导致气压增大的量大于氧气减少导致气压减小的量；打开了止水夹。 15. 燃烧是我们熟悉的现象。某实验小组用如图实验方法来探究燃烧的条件： （1）如图一进行实验，观察实验现象。水中白磷不能燃烧是因为 。 （2）改进后的装置（如图二）与图一相比，其优点是 。 （3）将装有某气体的大试管口朝下垂直插入水中，使试管罩住白磷（如图三所示），结果观察到了“水火相容”的奇观，则大试管所装气体可能是 。 （4）“水火不相容”是指水能灭火，其实水有时也可以“生火”。比如用脱脂棉包裹好过氧化钠（Na2O2），往棉球上滴水即可看到“滴水生火”的奇观，因为过氧化钠遇到水生成O2，但小明在一次表演中因为滴水过多却没有成功，他没有成功的原因是 。 【答案】（1）没有与氧气接触； （2）更环保（答案不唯一）； （3）氧气； （4）滴水过多降低了温度，使温度达不到脱脂棉的着火点。 【解答】解：（1）如图一进行实验，观察实验现象，红磷不能燃烧是因为温度没有达到着火点，水中白磷不能燃烧是因为没有与氧气接触； （2）改进后的装置（如图二）与图一相比，其优点是反应在密封装置中进行，更环保； （3）将装有某气体的大试管口朝下垂直插入水中，使试管罩住白磷（如图三所示），结果观察到了“水火相容”的奇观，则大试管所装气体可能是氧气，是因为氧气能够支持燃烧； （4）可燃物燃烧需要跟氧气接触和温度达到着火点，过氧化钠遇到水生成O2，但小明在一次表演中因为滴水过多却没有成功，他没有成功的原因是：滴水过多降低了温度，使温度达不到脱脂棉的着火点。 故答案为： （1）没有与氧气接触； （2）更环保（答案不唯一）； （3）氧气； （4）滴水过多降低了温度，使温度达不到脱脂棉的着火点。 16. 在研究空气中氧气的体积分数时，小临同学设计了如图所示的实验装置。 （1）实验中加入过量铜粉的目的是 ；加热过程中，应如何操作注射器活塞？ 。 （2）小组同学测定硬质玻璃管容积V1为50mL，注射器的活塞实验前在20mL处（即V2为20mL），进行正确操作及有关数据计算，得出氧气约占空气体积的，则注射器活塞最终应停留在 mL处。 （3）若实验结束且冷却到室温后没有将气球内的气体全部挤出就读数，则计算出空气中氧气的体积分数会 （填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 【答案】（1）使氧气完全反应；反复推拉注射器活塞。 （2）6。 （3）偏大。 【解答】解：（1）实验中加入过量铜粉的目的是使氧气完全反应；加热过程中，应反复推拉注射器活塞（增强气体流动，反应更快、更彻底）。 故答案为：使氧气完全反应；反复推拉注射器活塞。 （2）注射器活塞最终应停留在20mL﹣（50mL+20mL）6mL处。 故答案为：6。 （3）若实验结束且冷却到室温后没有将气球内的气体全部挤出就读数，导致最终注射器读数偏小，计算的氧气体积偏大，进一步导致计算出空气中氧气的体积分数会偏大。 故答案为：偏大。 17. 为测量花蛤贝壳中碳酸钙的含量，我校开展了一次实验考核。实验装置如图甲，表是小红、小实、小强三位同学选择的试剂，图乙是测量过程中记录的电子天平示数随时间变化图。请结合图表回答下列问题。 贝壳质量/g 颗粒大小 盐酸溶液质量/g 盐酸溶液溶质质量分数 小红 5 块状 50 15% 小实 5 颗粒状 50 10% 小强 5 粉末状 50 10% （1）分析图乙中小强所得的实验数据，推断A点的溶质有 。 （2）请根据小实的数据计算花蛤中碳酸钙质量分数。（花蛤中其他杂质不参与反应，写出计算过程） （3）小红由于反应过慢未在规定时间内完成实验，小强由于反应过快导致测量不准确，请结合图乙和表格解释小红或小强出现上述实验问题的原因。 【答案】（1）氯化氢、氯化钙。 （2）90%。 （3）小红使用的是块状贝壳，接触面积小，反应慢且不充分。（小强使用的是粉末状贝壳，接触面积大，反应过快，不易操作）。 【解答】解：（1）A点反应还未结束，盐酸过量，反应已经生成可溶的氯化钙，因此溶质为生成的氯化钙和剩余的氯化氢。 故答案为：氯化氢、氯化钙。 （2）反应生成二氧化碳的质量为155g﹣153.02g＝1.98g。 设碳酸钙质量分数为x。 x＝90% 答：碳酸钙质量分数是90%。 （3）小红或小强出现上述实验问题的原因：小红使用的是块状贝壳，接触面积小，反应慢且不充分。（小强使用的是粉末状贝壳，接触面积大，反应过快，不易操作）。 故答案为：小红使用的是块状贝壳，接触面积小，反应慢且不充分。（小强使用的是粉末状贝壳，接触面积大，反应过快，不易操作）。 18. 大气中二氧化碳含量的迅速增加已被认为是全球变暖的主要因素。 （1）图1表示吸收工业尾气中二氧化碳气体的一种传统方法： ①生成的X固体是 。 ②反应器中，氢氧化钠溶液喷成雾状可以使反应更充分。在科学中有很多“通过增大表面积以提高物质反应或交换效率”的例子，如人体的肺部有数量众多的肺泡可以提高气体交换效率，请你再举一个类似的例子： 。 （2）目前科学家正在研究“液态阳光技术”，以甲醇作为新型燃料来代替传统的煤、石油和天然气，其原理如图2所示。通过该技术，将太阳能转化为 能贮存在甲醇中。请计算消耗44kg二氧化碳可生产多少的甲醇？（写出计算过程）（已知方程式：CO2+3H2CH3OH+H2O） 【答案】（1）①碳酸钙； ②将煤制成蜂窝煤（答案不唯一）； （2）化学；32kg。 【解答】解：（1）①碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，则生成的X固体是碳酸钙。 ②反应器中，氢氧化钠溶液喷成雾状可以使反应更充分。在科学中有很多“通过增大表面积以提高物质反应或交换效率”的例子，如将煤制成蜂窝煤等； （2）由图可知，通过该技术，将太阳能转化为化学能贮存在甲醇中。 设消耗44kg二氧化碳可生产甲醇的质量为x。 CO2+3H2CH3OH+H2O 44 32 44kg x x＝32kg 答：消耗44kg二氧化碳可生产32kg的甲醇。 故答案为： （1）①碳酸钙； ②将煤制成蜂窝煤（答案不唯一）； （2）化学；32kg。 19. 火力发电厂常使用石灰石进行燃煤烟气脱硫，产生的硫酸钙可用作建筑材料。 （1）二氧化硫溶于雨水会生成亚硫酸（H2SO3），亚硫酸中硫元素的化合价为 。 （2）“吸收塔”（如图1）内采用气液逆流接触吸收的方式，含SO2烟气从吸收塔下方鼓入，石灰石浆液从吸收塔顶部喷淋，其目的是 。 （3）“吸收塔”内发生的反应：2CaCO3+2SO2+O22CaSO4+2CO2，部分物质质量变化如图2。 ①图2中代表CaSO4质量变化的曲线是 （选填“a”或“b”）。 ②t3时，吸收塔吸收二氧化硫的质量为多少克？ 【答案】（1）+4。 （2）增大反应物接触面积，反应更快、更充分。 （3）①b。 ②256g。 【解答】解：（1）亚硫酸中，氢元素化合价是+1，氧元素化合价是﹣2，根据化合物中元素化合价代数和为零可知，硫元素的化合价为+4。 故答案为：+4。 （2）“吸收塔”（如图1）内采用气液逆流接触吸收的方式，含SO2烟气从吸收塔下方鼓入，石灰石浆液从吸收塔顶部喷淋，其目的是增大反应物接触面积，反应更快、更充分。 故答案为：增大反应物接触面积，反应更快、更充分。 （3）①图2中代表CaSO4质量变化的曲线是b（随着反应进行，硫酸钙质量由0逐渐增大到最大值）。 故答案为：b。 ②设t3时生成硫酸钙质量是272g，吸收塔吸收二氧化硫的质量为x。 2CaCO3+2SO2+O22CaSO4+2CO2 128 136 x 272g x＝256g 答：吸收二氧化硫质量是256g。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $