第2章 空气与水资源 上分攻略-【实验班】 2026-2027学年九年级上册化学提优训练（沪教版·新教材）

第2章 空气与水资源 知识梳理导图 原理 空气中氧气体积分数的测定 药品选择 现象与结论 误差分析 氮气（占78%人、稀有气体（占0.94%)、二氧化碳、其他气体和杂质 物理性质：通常状况下为无色、无气味的气体，不易溶于水，密度稍大于 空气，液、固态均为淡蓝色 空气 碳+氧气点燃 二氧化碳 铁+氧气点燃，四氧化三铁 氧气可与许多物 剧烈氧化 化学性质 质发生氧化反应 磷+氧气点燃、五氧化二磷 缓慢氧化 氧气 石蜡+氧气点燃，二氧化碳+水 (占21%) 供给呼吸 用途 支持燃烧 工业制法：分离液态空气 空气与 高锰酸钾加热锰酸钾+二氧化锰+氧气（或过氧化氢 水资源 二氧化锰 制法 原理 水+氧气或氯酸钾二氧化锰」 氯化钾+氧气) 加热 实验室 装置 固固加热型（或固液不加热型） 制法 步骤、注意事项及收集方法 检验 将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃， 方法 则已集满 水在自然界存在的状态：液态、固态、气态 正极→氧气→带火星的木条复燃 现象 负极一→氢气一→燃烧产生淡蓝色火焰：氢气+氧气点燃水 水的组成 文字表达式：水通电氧气+氢气 结论：水由氢、氧两种元素组成 水的净化沉降、过滤、杀菌消毒、蒸馏等 水资源的综合利用 6 第2章 重难疑点解法 上分点1空气中氧气体积分数的测定 的是( 例①如图所示装置可用于测定空气中氧气的 燃 碱石灰 体积分数。下列说法不正确的是( ）。 匙 弹簧夹 过 +MnO. 化氢 溶液 水一 油 A.实验装置的气密性要好 B.红磷足量是实验成功的关键之一 A.将装置I分别与装置Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ连接，均能达 C.如果没冷却就打开弹簧夹，测量结果将偏大 到实验目的 D.进入集气瓶内的水的体积等于消耗掉氧气的 B.实验中只需将装有二氧化锰的燃烧匙上提， 体积 离开过氧化氢溶液，反应即可停止 名师启发实验装置的气密性要好；红磷足量 C.若用装置Ⅲ收集氧气，验满的方法是将燃着 才可以完全消耗装置中的氧气，故红磷足量是实验成 的木条放在瓶口，若燃烧更剧烈则已集满 功的关键之一；如果没冷却就打开弹簧夹，此时剩余 D.若用装置Ⅳ测量生成氧气的体积，集气瓶上 的气体温度较高，处于膨胀状态，进入集气瓶的水将 方原有的空气对测量结果无影响 偏少，测量结果将偏小；红磷燃烧消耗装置中的氧气， 使瓶内压强小于外界大气压，当打开弹簧夹时，在瓶 名师启发要制取干燥的氧气，并测定产生 内外压强差的作用下，水就会被压入瓶中。 氧气的体积，应该将装置I与装置W连接；没有二 关键提醒 氧化锰时，过氧化氢仍然能够分解生成水和氧气， 本题考查空气中氧气体积分数的题，若在红磷 只是反应速率较慢；氧气的验满方法：把带火星的 熄灭后立即打开弹簧夹，因集气瓶中的温度过高， 木条放在集气瓶口，如果带火星的木条复燃，说明 水不能完全被倒吸入集气瓶中，使测量结果不 已经收集满；若用装置V测量生成氧气的体积，集 准确。 气瓶上方原有的空气对测量结果无影响，是因为有 妙归纳总结 多少体积的氧气进入集气瓶，就有多少体积的水排 空气中氧气体积分数的测定原理是利用红磷 入量简，排入量简中的水的体积即为收集的氧气的 燃烧（红磷十氧气点感五氧化二磷）消耗掉氧气后 体积。 使容器中压强减小，水被压入其中。氧气的体积分 密考点解读 数测定实验中，所选药品必须只能与空气中的氧气 本题考查氧气的制取、收集和体积的测定等。 反应，且生成物不能有气体。 要解答此类题目，掌握气体的性质、制取原理、收集 分上分点2性质活泼的氧气 和验满方法等即可。测定空气中氧气含量的实验 装置虽有不同，但基本原理都是利用化学反应消耗 例2化学兴趣小组用如图所示的装置来制取 氧气后使容器中压强减小，水被压入其中，根据进 干燥的氧气，并测定产生氧气的体积。装置气密性 入装置内的水的体积从而得出氧气的含量。 良好，图I中的锥形瓶内盛有过氧化氢溶液，燃烧匙 内装有二氧化锰，燃烧匙可以上下移动，干燥管内装 例3氧气是一种化学性质比较活泼的气体，它 有干燥剂（主要成分为碱石灰）。下列说法正确 可以和许多物质发生反应。 7 实验班提优训练化学九年级上SHUY C.b管中产生的气体可支持燃烧 D.实验过程中漏斗内液面高度不变 铁丝 氧气 名师启发该实验可用于研究水的组成，电解 甲 水生成氢气和氧气，氢气和氧气分别是由氢元素和氧 (1)图中三个反应的相同点是 (填 元素组成的，说明水是由氢元素和氧元素组成的；与 字母)。 电源正极相连的玻璃管内产生的气体是氧气；b管与 A.都是化合反应 电源负极相连，产生的气体是氢气，能燃烧，产生淡蓝 B.都是氧化反应 色火焰；随着反应的进行，产生气体后，密闭发生装置 C.生成物都是固体 内压强增大，实验过程中漏斗内液面高度上升。 D.都需要点燃 关建提醒 电解水实验中与电源正极相连的玻璃管内产 E.都是非金属与氧气的反应 生的是氧气，与电源负极相连的玻璃管内产生的是 (2)丙实验进行时，燃烧匙中硫的状态 氢气，二者体积比是1：2，质量比是8：1。 是 (3)甲、丙实验中的水都可以用细沙代替吗？ 例5水是宝贵的自然资源，对人类生活、生产 都有重要意义。 (4)上述三种物质在空气中燃烧与在氧气中燃烧 的现象不同，试分析原因： 名师启发由两种或两种以上物质生成一种 新物质的化学反应，称为化合反应；二氧化硫是气态 物质；硫在常温下是固态，燃烧时硫熔化成液态，最后 (1)工业净水中常加入活性炭，其操作目的是 变成气态再与氧气反应；氧气的浓度不同会使物质燃 烧的现象有所不同。 (2)如图所示，a、b试管中气体的体积比约 考点解读 为 ,该反应的符号表达式是 本题考查氧气的性质及物质燃烧时的实验现 象，要会分析和总结铁、磷、硫三种物质燃烧时的相 (3)爱护水资源是每个公民应尽的义务。下列行 同点和不同点。 为属于浪费水资源的是 (填字母)。 上分点3自然界中的水 a.用淘米水浇花 b.农业上采用大水漫灌 例4水是生命之源。如图为电解水的实验装 c.洗脸擦肥皂时关闭水龙头 置，下列说法正确的是( 名师启发活性炭结构疏松多孔，有很好的吸 附性能；由电解水的“正氧负氢、氢二氧一”可知，a、b 试管中气体的体积比约为2：1。 归纳总结 电解水时，与电源正极相连的管内产生的气体 体积小，与电源负极相连的管内产生的气体体积 大，且两者的体积之比大约是1：2，据此结合题意 A,该实验可用于研究水的组成 进行分析判断。 B.正极所连的电极上产生的是氢气 8 第2章 易错易混辨析 易错点对燃烧现象描述不当 辨析伯纳 例下列对有关实验现象描述正确的是( 准确记忆实验现象，注意“光”与“火焰”“烟”与 “雾”及现象与结论的区别，不能将生成物的名称当成 A.红磷在空气中燃烧，产生大量白雾 现象来描述，而应描述生成物的颜色、状态、气味等。 B.木炭在空气中燃烧，放出热量，发出红光 C.铁丝在空气中剧烈燃烧，火星四射，生成四氧 巩固特 化三铁 1.向如图所示的集气瓶中加入少量二氧化锰后，铁 D.硫在氧气中燃烧发出淡蓝色火焰 丝剧烈燃烧，关于该实验的说法正确的是( )。 解析红磷在空气中燃烧，产生大量的白烟，而 电加 不是白雾，A错误；木炭在空气中燃烧，放出热量，发 热装置 出红光，B正确；铁丝在空气中不能燃烧，在氧气中剧 烈燃烧，火星四射，生成四氧化三铁是实验结论而不 保持红热的铁丝 一 过氧化氢溶液 是实验现象，C错误；疏在氧气中燃烧，发出明亮的蓝 A.二氧化锰加快了水的分解 紫色火焰，放出大量的热，产生一种具有刺激性气味 B.铁丝剧烈燃烧时，火星四射，生成白色固体 的气体，D错误。 C.铁丝燃烧后的产物为氧化铁 答案B D.过氧化氢溶液能防止集气瓶局部过热而破裂 素养考向提分 跨学科 (填字母)。 例①学习小组开展了“设计和制作简易供氧 A.可以通过气泡观察氧气生成的速率 B.降低氧气温度并润湿氧气 器”的实践活动。 C.加快氧气的生成 【活动一】如图所示，该制氧机通过A、B两种物 (2)验证过滤仓导出的气体是氧气的方法： 质产生氧气，其中A是过碳酸钠白色固体，B是二氧 化锰黑色粉末。过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)加水 (3)图1反应仓中“O2通道”相当于图2装置中 溶解会分解生成Na2CO3和H2O2。 的 (填“c”或“d”)导管。 02 a 密封盖 【活动二】制作简易的家用制氧机： 02 (4)除需考虑反应原理、方法的选择外，还需考虑 水 很多方面的因素，例如 (写一条)。 过滤仓反应仓 同学们在充分思考交流的基础上，利用家庭中常见的 图1 图2 材料，设计并制作了简易家用制氧机（图3），其中C 用该制氧机制氧时，在反应仓中加入适量水，再 瓶的作用相当于图1中的 仓。 先后加入过碳酸钠和二氧化锰，反应仓内有黑色粉末 翻腾，变得浑浊，反应仓内壁变得温热，过滤仓底部导 管口有气泡冒出。 (1)反应仓中H2O2生成氧气的符号表达式是 ,过滤仓中的水除了有过滤杂 C 质、提纯氧气的作用外，还可以起到的作用是 图3 9 实验班提优训练化学九年级上SHJY (5)氧气能从图3瓶C中逸出，是因为氧气 定空气中氧气的体积分数。 (6)根据已知信息推测，A试剂的保存方法是 0 解析(1)过氧化氢在二氧化锰催化作用下生 红磷 成水和氧气；通过产生气泡的快慢可观察氧气生成的 图1 速率，A正确；将氧气通入水中，能起到给氧气降温并 【实验2】按图2所示装置，在集气瓶内壁用水均 润湿的作用，B正确；过滤仓的水不能加快氧气的生 匀涂附铁粉除氧剂（其中辅助成分不干扰实验）。利 成，C错误。(2)氧气具有助燃性，则验证气体为氧气 用铁锈腐蚀原理测定空气中氧气的体积分数。 的方法为将带火星的木条放在导管a口处，若木条复 燃，说明过滤仓导出的气体为氧气。(3)图1中，氧气 通过“O2通道”进入水中，则导管c相当于“O2通 除 道”。(4)设计简易制氧机时，还需考虑原料是否安 全、是否易获得等；C瓶中将生成的氧气通入水中，则 图2 相当于图1中的过滤仓。(5)氧气不易溶于水且密度 (1)实验1中，红磷燃烧的符号表达式是 比空气大，能从C瓶中逸出。(6)过碳酸钠加水会分 红磷熄灭后，集气瓶冷却 解，则应密封干燥保存。 至室温，打开K,水能倒吸人集气瓶的原因是 答亲(1)H202一 MnO:H2O+Oz AB (2)将带火星的木条放在导管a口处，若木条复燃，说 (2)为提高实验的准确性，以上两个实验都需要注 明过滤仓导出的气体为氧气(3)c(4)原料是否安 意的事项是 (写一点)。 全（合理即可）过滤(5)不易溶于水且密度比空气 (3)实验过程中，连接数字传感器。测得实验1、 大(6)密封干燥保存 实验2中氧气的体积分数随时间变化的关系分别如 样反自 图3、图4所示。依据图3、图4信息， (填 1.(2025·广东揭阳期中改编)如图是某班级项目学习小 “实验1”或“实验2”)的测定方法更准确，判断依据是 组同学利用塑料制品、吸管等生活用品设计出的 简易供氧器。下列说法正确的是( )。 密封盖 氧气体积分数/% 实验1 20 10 -o 8 反应仓 加湿仓 0 20406080100120140时间/s A.反应仓的试剂一定是高锰酸钾 图3 B.使用前，加湿仓应注满水 4氧气体积分数/% C.加湿仓类似于排水集气装置 实验2 20 D.加湿仓利用了氧气不易溶于水的物理性质 15 新考法 10 例2某兴趣小组开展“测定密闭容器中某种气 OL 10203040时间/s 体的体积分数”的探究实验。 图4 【实验1】按图1所示装置，用红磷燃烧的方法测 (4)结合你的学习经验，若要寻找红磷或铁粉除 10 第2章 氧剂的替代物。用图1或图2装置测定空气中氧气 磷，其优点是 的体积分数，该替代物应满足的条件是 (写一点)。 (写两点)。 改进二：测量方式改进。 解析(1)实验1中，红磷在空气中燃烧生 为了帮助同学们更好地理解空气中氧气含量测定 成五氧化二磷；红磷熄灭后，待集气瓶冷却至室 的实验原理，老师用压强传感器测定了图1装置 温，打开K,水能倒吸入集气瓶的原因是集气瓶 内的压强变化，其变化情况如图3所示。 中的氧气被消耗，压强减小。(2)为提高实验的 (3)用木炭代替红磷完成此实验，集气瓶内气压变 准确性，题中两个实验都需要注意的事项是确保 化趋势与图3 (填“相同”或“不同”)。写 装置不漏气等。(3)实验2的测定方法更准确， 出你认为的原因： 判断依据是消耗氧气更彻底。(4)用图1或图2 装置测定空气中氧气的体积分数，该替代物应满 改进三：反应原理的创新。 足的条件是只和氧气反应，生成物不是气体等。 110 103.154 答案(I)P+O,点越P,O,集气瓶中的氧气被 100 止水夹 00 消耗，压强减小(2)确保装置不漏气等(3)实验2 消耗氧气更彻底(4)只和氧气反应，生成物不是气 平 足量 体等 0100200300400500600700发热剂 图3 图4 洛点因 小明利用图4实验测定空气中氧气含量，已知发 可以用来测定空气中氧气体积分数的物质 热剂的主要成分为铁粉、炭粉、水和食盐等，反应 应该具备的条件是能和空气中的氧气反应，生 原理可简化为铁生锈消耗集气瓶中的氧气。得数 成物是固体，不能和空气中的其他物质发生化 据如表： 学反应。 实验前的体积 实验后的体积 举反日 集气瓶内空气 量筒内水 量筒内剩余水 2.空气是生命赖以存在的物质基础，也是人类生产 250mL 180mL 129mL 活动的重要资源。 (4)根据表中数据计算得出空气中氧气的体积分 【空气中氧气含量的测定】实验小组的同学用下图 数约为 装置测定空气中氧气含量。 【空气的污染和防治】以下是国家关于空气污染指 弹簧夹 电热丝 弹簧夹 数与质量级别、质量状况的对应关系表： 空气质 51 101~ 201 251~ 300 量指数 100 200 250 300 以上 质量 图1 图2 Ⅱ Ⅲ V(1) V(2) 级别 (1)如图1所示，用红磷在空气中燃烧来测定空气 中氧气含量，发生反应的文字表达式为 质量 轻度 中度 中度重 重度 良 实验中测出的氧气含量 状况 污染 污染 污染 污染 远低于号，其原因可能是 (5)上海市2025年10月8日的空气污染指数为66 (任写一点)。 ~76,根据上表的信息判断上海市当天的空气质量 【实验改进】 级别和空气质量状况分别为 0 改进一：点火方式改进。 (6)为了提高上海市的空气质量，你认为应该采取 (2)如图2所示，利用电热丝通电放出热量引燃红 的措施有 (写一点)。 11答案6D详解 第1章开启化学之门 理即可) 例1B例2C [解析](1)浓氨水具有挥发性，挥发出的氨分子 在不断运动，运动到酚酞溶液中，形成氨水，氨水 饥固特 能使酚酞溶液变红色；加热时脱脂棉团变色的速 1.C2.D 度比不加热时更快，说明温度越高，分子运动速率 3.D[解析]碳素墨水用于书写档案，是利用碳在常 越快。(2)①浓盐酸和浓氨水都具有挥发性，迅速 温下化学性质稳定，主要与其化学性质有关，故 塞紧橡皮塞并关闭弹簧夹，可防止浓盐酸和浓氨 选D。 水挥发逸出气体。②氯化氢分子比氨分子运动速 :技法点拨化学性质指必须通过化学变化才能 率慢，且一个氯化氢分子的质量大于一个氨分子 表现出来的性质。 的质量，说明分子质量越大，分子运动速率越慢。 4.D5.A6.D7.A (3)温度越高，分子运动速率越快，如湿衣服晾 举反白 在太阳底下比晾在阴凉处干得快或热水溶解白 糖比冷水快等。 1.实验一：(2)变红氨水能使酚酞溶液变红 第2章空气与水资源 (3)A中溶液变红B中溶液不变色氨分子在 不断运动对比实验二：滤纸条上的酚酞溶液 例1C例2D 由试管口向试管底依次变红分子在不断运动 例3(1)ABD(2)液态(3)甲可以，丙不可以 实验三：相对分子质量越小，分子运动速率越快 (4)空气中氧气浓度较小，发生的反应没有在氧气中 实验四：低分子在不断运动 进行得剧烈，所以现象不同（合理即可） [解析]实验一：(2)氨水呈碱性，能使酚酞溶液变 [解析](1)三个反应都是物质与氧气在点燃条件下发 红，故取题述溶液置于试管中，向其中慢慢滴加氨 生，生成另一种物质的反应，都是化合反应和氧化反 水，会看到溶液变红的现象；(3)氨水具有挥发性， 应，且反应条件都需要点燃，ABD正确；氧气和硫反 是因为溶液中氨分子在不断地运动，运动到酚酞 应生成二氧化硫气体，C错误；铁属于金属，E错误。 溶液中使酚酞变红，空气中放置的烧杯B是为了 (2)丙实验进行时，硫先由固态变成液态，液态的硫变 做对比实验；实验二：在试管中的滤纸条上相等间 为硫蒸气，硫蒸气再与氧气反应，故燃烧匙中硫的状 距滴有无色酚酞溶液，试管口塞上一团蘸有浓氨 态是液态。(3)丙实验中的水是为了吸收生成的二氧 水的棉花，由于氨分子的运动，会观察到滤纸条上 化硫气体，防止污染空气，而细沙不能吸收气体，故丙 由试管口向试管底逐渐变红；实验三：根据叙述可 中的水不能用细沙代替。(4)三种物质在空气中燃烧 以知道，相对分子质量越小，分子的运动速率越 与在氧气中燃烧的现象不同是因为空气中氧气浓度 大；实验四：由于分子间有一定的间隔，且分子在 小，发生的反应不如在氧气中剧烈，所以现象不同。 不断运动，将糖溶解在水中，体积会小于糖和水的 例4A 体积之和。 例5(1)除去水中的颜色和异味(2)2：1H2O 2.(1)红温度升高，分子运动速率加快 通电H2十02 (3)b (2)①防止浓盐酸和浓氨水挥发逸出气体 ②分子质量越大，分子运动速率越慢 巩固特训 (3)湿衣服晾在太阳底下比晾在阴凉处干得快（合1.D 36 锋反美 100%)=4g,28g混合物中碳元素的质量为28g 1.D 2.(1)红磷十氧气点袋五氧化二磷红磷量不足（合 4g-24g,故混合物中联氢原子个数比为告：号 理即可)(2)使实验结果更准确（合理即可） =1:2,乙烯中碳、氢原子个数比恰好为1：2，所 (3)不同木炭燃烧生成二氧化碳气体，使装置中 以分子与乙烯个数无关，只要乙炔和乙烷的最简 压强变化不大(4)20.4%(5)Ⅱ良好 分子个数比为1：1即可，故选A。 (6)减少化石燃料的使用（合理即可） 举反3 [解析](1)红磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷，发 1.(1)20.18(2)56(3)P,0,C1(4)Al,0, 生反应的文字表达式为红磷十氧气点燃五氧化二 2.(1)原子元素(2)①A13+三②非金属 磷；实验中测出的氧气含量远低于号，其原因可能 [解析](1)铁、汞属于金属，均由原子直接构成： 是红磷量不足、装置气密性差等；(2)利用电热丝 宏观上，物质都是元素组成的。(2)①A中质子 通电放出热量引燃红磷，其优点是避免点燃红磷 数为13，表示铝，图中微观粒子符号是A13+,是 后插入集气瓶过程中引起的实验误差，从而使实 其离子结构示意图，是铝原子最外层失去3个 验结果更准确、更环保；(3)木炭燃烧消耗氧气生 电子形成的，故原子的核外有3层电子，位于第 成二氧化碳气体，使装置中压强变化不大，故集气 三周期；②图2中②对应元素为硅，属于非金属 瓶内压强变化趋势与图3不同；(4)根据表中数据 元素。 计算得出空气中氧气的体积分数约为 第4章认识化学反应 180mL-129mL×100%=20.4%;(5)上海市 例1 250mL 2025年10月8日的空气质量指数为66~76，根据 例2 D [解析]钴的氧化物中钴元素的质量= 题表的信息可知当天的空气质量级别为Ⅱ级和空 9.3gX (93×100%)-5.9g,A正确；产物H,0中氢 /59 气质量状况为良。 第3章物质构成的奥秘 元素的质量=9.3g×(层×10%）)-0.2g,B正确： 例1B例2D 钴的氧化物中氧元素的质量=8.3g一5.9g=2.4g, 例3D[解析]化合反应不一定有单质参加，如二 钴的氧化物中，钴原子和氧原子的个数比为59g： 59 氧化碳与水反应生成碳酸，反应中无单质参与，故 选D。 2.48=2:3,钴的氧化物的化学式是C00g,钴的氧 16 例4A例5(1)4（或四）(2)7：8 化物中钴元素的质量分数=18× 166 100%≈71.1%，氢 巩固特 59 1.B2.D3.C 氧化结中钻元素的质量分数-98×100%≈63.4%，C 4.A[解析]乙炔(C2H2)、乙烯(C2H4)、乙烷 正确、D错误。 (C2H)在足量的氧气中燃烧，产物为水和二氧化 例3B[解析]根据质量守恒定律可知，化学反应 碳，水中氢元素的质量为混合物中氢元素的质量， 二氧化碳中碳元素的质量为混合物中碳元素的质 前后，元素的种类和质量不变，碳酸钙高温煅烧生成 氧化钙和二氧化碳，碳酸钙中钙元素的质量与剩余固 量，故36g,0中氢元素的质量为36g×(员× 体中钙元素的质量相同，则原来碳酸钙的质量为 37