第2章 空气与水资源 章节拔尖攻略-【通成学典】2026-2027学年九年级上册化学拔尖特训(沪教版·新教材)

第2章 空气与水资源 因知识体系构建 整合本章要点，搭建框架 实验原理 在自然界 实验装置 中的循环 空气中氧气 氧气的产生途径和消耗途径等 实验现象 含量的测定 用途 作助燃剂，供给生物体呼吸等 实验结论 颜色、状态、气味、密度、溶 物理性质 注意事项 解性、熔点、沸点等 氧气 氮气：78% 碳+氧气点燃 二氧化碳 氧气：21% 空气的成分 磷+氧气点燃五氧化二磷 稀有气体：0.94% (体积分数) 空气 化学 硫+氧气点燃二氧化硫 二氧化碳 性质 铁+氧气点燃 四氧化三铁 合反应 镁+氧气点燃，氧化镁 应 其他气体和杂质 铜+氧气点燃氧化铜 作保护气，是生产氮肥 硝酸的重要原料，液氮 石蜡+氧气点燃二氧化碳+水 氮气 用作制冷剂等 填充气球，用于制造多 用途 空气与 工业制法 稀有 一般用分离液态空气法，还 种用途的电光源，作保 物理变化) 气体 水资源 有膜分离、分子筛制氧等 护气等 现象及结论 电解水 过氧化氢二氧化猛 水+氧气 文字表达式： 实验 水通电，氢气+氧气 氧气的 高锰酸钾加热 水的组成 制备 制取 锰酸钾+二氧 氢气在氧气中燃烧 原理 化锰+氧气 应 氢气+氧气点燃水 氯酸钾二氧化锰 加热 方法：沉降、过滤、吸附、蒸馏等 实验室 氯化钾+氧气 水的净化 制法化学 硬水与软水及两者的区分办法 变化) 发生装置：固液常 实验 温型、固体加热型 水资源的 装置 收集装置：排水法、 综合利用 向上排空气法 海水淡化、保护水资源等 操作步骤、检验方法、 验满方法 8 第2章空气与水资源 P]高频考点突破 聚焦高频考点，各个击破 考点一空气的成分及用途 四应练习 典例1[2025重庆江津期中]空气是一种宝贵的自 1.[2025徐州期中]空气是一种宝贵的自 然资源。下列说法中，不正确的是( ) 然资源。下列有关空气成分的说法，正确的是( A.空气中氮气的质量分数约为78% A.氧气可用于火箭发射，利用的是氧气的可燃性 B.氮气能使粮食处于休眠和缺氧状态， B.氮气可作为危重病人的急救气 可用作粮食保护气 C.稀有气体能用作霓虹灯的填充气，利用的是稀有 C.氦气可填充气球和潜水服，也可用作 气体的化学性质 焊接金属的保护气 D.氦气可用于填充气球，利用的是氦气的密度比空 D.氮气化学性质稳定，在化工行业，氮气 气小，且化学性质不活泼 是生产化肥的重要原料 解析：火箭发射利用的是氧气的助燃性，氧气本身不 归纳总结用口诀法记忆空气中各成分的 能燃烧，A错误；氨气不能供给呼吸，氧气能供给呼 含量 吸，医疗上氧气可作为危重病人的急救气，B错误； 氮七八，氧二一，零点九四是稀气： 还有两个点零三，二氧化碳和杂气； 稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，利用的是 体积分数要记清，莫与质量混一起： 其物理性质，C错误。 化学计算常用到，时刻牢记在心底。 答案：D 小结 解答有关空气成分及用途类试题时，应熟记空气中主 要成分的体积分数和各成分的用途及对应性质。 考点二空气中氧气含量的测定 四应练习 [解读]利用燃烧法测定空气中氧气含量的实验多 2.[2025德州质检]用如图所示的装置测 种多样，在明确原理的前提下，对每一种装置进行具 定空气中氧气的含量，下列关于该实验的 说法，错误的是 () 体分析，实验过程应注意可燃物的选择、装置的选 粗铜丝 择、注意事项及误差分析等。 典例2[2025南通段考]某小组同学在开展“测定空 气里氧气含量”的探究活动时，利用图I所示的装置 多次实验，水面均未上升到1刻度线处。经讨论后， A. 分别取足量红磷、白磷采用图Ⅱ所示的数字化装置 实验前需要检查装置的气密性 B.实验时白磷量不足会导致测定结果偏小 进行实验，记录并处理数据分别如图Ⅲ、V所示。 C.实验结束后左侧玻璃管中水面约上升 弹簧夹 氧气 至“1”刻度线处 传感器 D.用木炭代替白磷实验，也能得到相同 气体压强 传感器 的结论 9 化学（沪教版）九年级上 2520.08 110 3.某化学兴趣小组对教材里的“探究空 A8 20 103.154 C 6 100 B 气中氧气含量”实验完毕后集气瓶中是否 o 还含有氧气产生疑问，于是同学们设计了 屏 8.05 9.26 薯 90 D83.17 如图甲所示的装置来探究磷在空气中燃 0 200400 0 200400 600 时间/s 时间/s 烧后氧气浓度的变化情况。 Ⅲ氧气含量随时间变化图 Ⅳ压强随时间变化图 燃烧匙 (典例2图) 压强传感器 (1)图Ⅲ中氧气含量从8.05%上升到9.26%，可能 氧气传感器言 温度传感器 的原因是 (2)图V中BC段压强增大，原因是 红磷 四颈平底烧瓶 热水 白磷 【反思与交流】 甲 (3)利用图I所示的装置多次实验，水面均未上升 【提出问题】 到1刻度线处，根据本实验的探究分析可知原因是 足量红磷在密闭的四颈平底烧瓶内燃烧 熄灭后，容器中是否有氧气剩余？ 【作出猜想】 【实验改进】为提高测定空气中氧气含量实验的精 猜想①：有氧气剩余。 猜想②：无氧气剩余。 确度，兴趣小组又对实验进行了创新改进。 水滴片A 【实验验证】 玻璃管 该小组的同学按图甲组装好实验装置，利 食品脱氧剂 0 用高能激光笔照射燃烧匙中的红磷，红磷 橡皮塞留 水滴食品脱氧剂 燃烧直至熄灭；待装置完全冷却后，将装 乙 (典例2图V) 有白磷的燃烧匙提出水面，再次用高能激 ①取一根玻璃管，用橡皮塞将一端密封。 光笔照射，白磷居然也被点燃。 ②将食品脱氧剂粉末迅速装入玻璃管，立即向管口 (1)高能激光笔的作用是 注入一滴水将玻璃管密封，水滴的下端标为A,弹动 玻璃管使脱氧剂粉末分布均匀且紧密，脱氧剂的上 (2)红磷的燃烧产物与瓶底的热水发生 端标为O,如图V中甲所示。 化合反应生成磷酸，其反应的文字表达式 ③水平滚动玻璃管，使食品脱氧剂粉末平铺在玻璃 为 管中，静置至水滴不再移动时，水滴的右端标为B, 如图V中乙所示 【实验结论】 ④测量出AO段和AB段的长度，并计算出AB和 (3)根据上述实验现象，得出的结论是猜 AO的比值，将数据记录在表格中。 想 正确 AB (4)教材里用红磷燃烧的方法 项 目 AO AB AO (填“能”或“不能”)准确地测定空气中氧 数 据 525.5mm 110.0mm 0.2093 气的含量，理由是 (4)若把AO看作空气的体积，则AB相当于 根据表格中的实验数据，可知空气中的氧气含量为 0 第2章空气与水资源 (用百分数表示，结果精确到0.1%)。 【拓展延伸】如图乙所示为该小组的同学 (5)在实验步骤②中，如果玻璃管内的脱氧剂粉末 从开始实验到最后装置冷却的整个实验 分布不够紧密，会使实验结果 (填“偏大” 过程中，用氧气传感器测量容器内氧气的 “偏小”或“不变”)。 浓度变化的曲线图。 (6)在实验步骤③中，将食品脱氧剂粉末平铺在玻 R 25 璃管中的目的是 6 (7)根据实验原理，在方便操作的前提下实验中使 10 用的玻璃管越 (填“粗”或“细”)实验结果越 1.7 E 0 200400 准确。 时间/s 解析：(3)根据图Ⅲ，400s时，集气瓶内氧气含量为 乙 (5)在图乙中， (填“A”“B”“C” 9.26%,说明红磷不能将集气瓶内的氧气完全消耗， “D”或“E”)点时红磷熄灭；白磷开始燃 则瓶内气压下降幅度一定低于理论值，导致水面不 烧至燃烧结束对应的曲线为 (填 能上升到1刻度线处。(4)食品脱氧剂可以吸收氧 字母)段。 气，导致玻璃管内气压降低，若把AO看作空气的体 【反思与评价】 积，AB是实验结束后水滴移动的距离，则AB相当 (6)兴趣小组分析对比曲线BC段和DE 于氧气的林积：根据表格中的实验数据，船即是空 段，得出了“不同物质燃烧，需要的氧气浓 度不一样”的结论。同学们由此联想到教 气中氧气的含量，其数值为0.2093，可知空气中氧 材里的一个实验： (填物质名称) 气含量约为20.9%。(5)在实验步骤②中，若玻璃 在空气中不能，点燃，但在氧气中能点燃并 管内的脱氧剂粉末分布不够紧密，则O点位置偏 剧烈燃烧 上，会号致0简小而月点位登不变，则奶大， 归纳总结空气中氧气含量的测定 【思路与方法】 会使实验结果偏大。(6)该实验需要将玻璃管内的 瓶内为空气→燃烧时只消耗氧气→瓶内压 氧气完全消耗，在实验步骤③中，将食品脱氧剂粉末 强减小→水因为压强差进入瓶中→瓶中水 平铺在玻璃管中的目的是增大接触面积，使氧气被 的体积变化反映燃烧消耗氧气的体积 脱氧剂粉末充分吸收。(7)该实验向管口注入一滴 【试剂的选择原则】 ①试剂在空气中易被点燃； 水将玻璃管密封，若玻璃管较粗，则密封性较差，会 ②试剂只能与空气中的氧气反应： 导致实验误差较大，所以在方便操作的前提下实验 ③反应最好只生成固体物质，若生成气 中使用的玻璃管越细实验结果越准确。 体，则气体要能被某种溶液吸收。 答案：(1)燃烧停止后，集气瓶底部剩余的氧气向上 【误差分析】 运动，传感器附近的氧气浓度增大（合理答案均可） ①测量结果偏小 (2)反应刚开始，温度升高对压强的影响比气体减 原因分析 对应操作 少对压强的影响大(3)红磷不能将集气瓶内的氧 瓶中氧气未被耗尽 红磷量不足 气完全消耗(4)氧气的体积20.9%(5)偏大 装置漏气使装置外的 没有检查装置气密性 (6)增大接触面积，使氧气被脱氧剂粉末充分吸收 空气进人 (7)细 装置内气体温度过高 过早打开弹簧夹 化学（沪教版）九年级上 小结 ②测量结果偏大 测定空气中氧气含量的实验装置有多种，但基本反应原 原因分析 对应操作 理都是一样的。实验结果的判断应从红磷是否足量、装置是 集气瓶内气体受热沿 否漏气、是否冷却至室温才打开弹簧夹等方面进行分析。 弹簧夹未夹紧 导管逸出 部分气体从集气瓶中 燃着的红磷伸入过慢 考点三氧气的性质及制取 逸出 典例3[2025石家庄质检]实验室制取氧气的装置 对应练习 以及验证氧气性质的实验如图I所示，回答下列问题。 4.[2025苏州期中]己知：白磷和红磷都 能在空气中燃烧生成五氧化二磷，纳米铁 鑫红任過 粉可以在空气中燃烧。如图所示，将等容 积(1L)、等质量（包括瓶塞、导管、燃烧 匙)的两集气瓶置于天平左右两盘，并调 典例3图I) 至平衡，关闭弹簧夹a、b,点燃等质量的 (1)写出标号仪器的名称.① ② 白磷和木炭，待两者熄灭，冷却至室温后， ③ 打开弹簧夹a、b。下列说法中，正确的是 (2)小红用高锰酸钾制氧气，她把装置A、C连接起 来进行实验，集气瓶中的水变为紫红色，使集气瓶中 的水变为紫红色的物质是 :改进的方法是 用该方法制气体，实 验停止加热时，要先 ,再熄灭酒精灯。 (3)用装置D或E收集气体的方法叫 A. 如图所示的实验装置更有利于空气污 用这种方法收集气体时要求导管伸到集气瓶底部， 染物的吸收 目的是 B.打开弹簧夹a、b一段时间后，流入集 (4)小明用自己制取的氧气做如图甲、乙所示的实 气瓶乙中的水比甲中多 验，验证氧气的性质，两个实验中集气瓶底部都有少 C.打开弹簧夹a、b一段时间后，托盘天 平指针偏右 量水，它们的作用分别是 D.将甲燃烧匙中的白磷换成纳米铁粉， 做图乙所示的实验时 实验结束时，天平仍然平衡 未看到火星四射的现象，他回忆了实验过程，认为是 5.请结合图中常用的实验装置，回答下 氧气不纯所致，氧气不纯的原因可能是 列问题 (写一条即可)。 铁丝 (典例3图Ⅱ) 解析：(2)高锰酸钾在加热的条件下分解生成锰酸 钾、二氧化锰和氧气，集气瓶中的水变为紫红色，说 第2章空气与水资源 明高锰酸钾进入集气瓶中，改进方法为在试管口塞 (1)用文字表达式表示用装置A制取氧 一团棉花。实验结束后，为了防止水槽中的水倒流 气的反应： 入试管中使试管炸裂，停止加热时，应先把导管移出 该反应属于 (填基本反应类型)。 水面，再熄灭酒精灯。(3)用装置D或E收集气体 (2)若用装置B作制取氧气的发生装置， 的方法叫排空气法，用这种方法收集气体时要求导 则应该使用的试剂是 该装置中的注射器是用来代替实验室中 管伸到集气瓶底部，目的是更好地排出瓶内的空气， 的 (填仪器名称)的。 使收集到的气体更纯净。(4)硫燃烧生成的二氧化 (3)可以选用装置E收集氧气，依据是 硫排放到空气中会污染空气，集气瓶中水的作用为 若收集到 吸收生成的二氧化硫，防止其污染空气；在铁燃烧实 的氧气纯度低，则原因可能是 验中，为了防止高温熔融物溅落而使集气瓶炸裂，集 (写一点)。 气瓶中应加少量水或铺一层细沙。若氧气不纯，可 (4)选用装置B作制取氧气的发生装置， 能的原因有用排水法收集时集气瓶中未装满水，用 先连接B与F,再连接F与量筒，用于测 向上排空气法收集时导管未伸到集气瓶底部，集满氧 定产生氧气的体积。下列说法中，正确的 气的集气瓶瓶口向上放置时未盖玻璃片等。 是 (填序号)。 答案：(1)①酒精灯②试管③水槽(2)高锰 ①装置B的锥形瓶内应放入二氧化锰， 酸钾在试管口塞一团棉花把导管移出水面 注射器中应放入过氧化氢溶液 ②装置F的集气瓶内盛装空气或水均可 (3)排空气法更好地排出瓶内的空气，使收集到 达到实验目的 的气体更纯净(4)吸收二氧化硫，防止其污染空 ③应等装置B内空气排尽后再连接B 气防止高温熔融物溅落，使集气瓶炸裂用排水 与F 法收集时，集气瓶中未装满水（合理答案均可） ④若装置F内装满水，则氧气应从b口 小结 进入F中 实验室制取气体的装置分为发生装置和收集装置，根 ⑤若装置F的集气瓶内未装满水，则对 据反应物的状态和反应的条件选择发生装置，根据气体的 气体体积的测量无影响 密度和溶解性选择收集装置。密度比空气大的气体用向 上排空气法收集，若用万能瓶应从长管通入；密度比空气 小的气体用向下排空气法收集，若用万能瓶应从短管通 入；不易溶于水的气体可用排水法收集，若用万能瓶（装满 水)应从短管通入。 对应练习 考点四水的组成与净化 6.[2025盐城东台期中]水是一种重要的 典例4[2025深圳罗湖期中]某校实践小组开展了 资源，爱护水资源，人人有责。根据所学 有关“水的净化和水的组成”的项目式学习活动。部 知识，回答下列问题。 分活动展示如下，根据要求回答下列问题 (1)如图甲所示为电解水的简易实验装 任务一：水的净化 置，所用电源为 (填“直流”或“交 (1)图甲是模拟自来水净化的过程，步骤I加入明 流”)电源，反应的符号表达式为 矾作混凝剂的作用是使悬浮的杂质从水中 13 化学（沪教版）九年级上 (填“沉降“过滤”或“蒸馏”)出来。 明矾、 搅拌后 台风后 静置 浑浊的强 液体 河水 (典例4图甲) 小卵石 (2)图甲步骤Ⅲ中a处是 层滤纸，滤纸紧 石英砂 Na Na 活性炭 Ca2→Na 交换后Ca→Na 贴漏斗内壁的原因是 ,过滤 蓬松棉 MgNa阳离子MgNa Na交换柱 Na 可以除去水中 (填“可溶性”或“不溶性”)杂 丙 质。之后使用活性炭净水，其目的是除去水中的 (2)通电一段时间后，b试管中收集到的 气体是 ,a试管和b试管中产生 任务二：研究水的组成 气体的体积比是 ,通过此实验可 (3)图乙中装置①电解水一段时间后，将两极产生 以得出水是由 组成的 的气体的体积与时间的关系绘制成如图②所示的曲 (3)电解水时，在水中预先加少量氢氧化 线图。气体N在与电源 (填“正”或“负”) 钠或硫酸钠，目的是 极相连的电极处产生。写出该反应的文字表达式： (4)请写一条日常生活中的节水措施： (5)小英同学从水库中取出浑浊水样进 活塞 活塞 10 行实验 6 气体N ①将水样静置，用如图乙所示的装置进 气体M 2 行过滤。下列操作中，规范的是 024681012 电源 (填字母)。 时间/min ① ② a.滤纸边缘高出漏斗 (典例4图乙) b.玻璃棒的下端轻靠在三层滤纸一侧 (4)下列实验中，能证明水由氢、氧两种元素组成的 c. 将滤纸润湿，使其紧贴漏斗内壁 是 (填字母)。 d.用玻璃棒在漏斗中轻轻搅动以加快过 A.水的电解 B.水的蒸馏 滤速度 C.氢气在氧气中燃烧 D.水的煮沸 ②在过滤操作中，玻璃棒的作用是 解析：(2)在过滤操作中，滤纸经过2次对折，玻璃 棒应靠在3层滤纸的一侧，所以图甲步骤Ⅲ中a处 (6)某同学自制的简易净水器如图丙所 是3层滤纸。滤纸紧贴漏斗内壁的原因是防止产生 示，其中小卵石和石英砂起 (填操 气泡，影响过滤速率。过滤可以除去水中的不溶性 作名称)作用，能除去水中的不溶性杂质。 杂质。活性炭具有吸附性，可以除去水中的色素和 (7)如图丁所示为阳离子交换柱软化硬 异味。(3)在电解水实验中，“正氧负氢、氢二氧 水的原理（阴离子未画出），交换后的水仍 一”，即与电源负极相连的电极产生氢气，与电源正 然呈电中性。日常生活中可用 极相连的电极产生氧气，且氢气的体积是氧气体积 (填物质名称)鉴别硬水和软水，若为硬 的2倍。由图②可知，相同时间内，气体N的体积比 水，生活中可通过 的方法降低水 气体M大，所以气体N是氢气，在与电源负极相连 的硬度。 第2章空气与水资源 的电极处产生。电解水生成氢气和氧气，该反应的 7.[2025广州增城二模]氢能 文字表达式为水通中氢气十氧气。（④）水在通电条 量转换装置简易图如图所示。 下列说法中，正确的是( 件下生成氢气和氧气，根据化学反应前后元素种类 太阳光 不变，说明水是由氢、氧两种元素组成的，A符合题 催化分解水 意。水的蒸馏是物理变化，只是水的状态发生改变， 9 H,0 不能证明水的元素组成，B不符合题意。氢气在氧 氢氧燃料电池 →电能 气中燃烧生成水，根据化学反应前后元素种类不变， A.该装置中的物质H2只充当生成物 说明水是由氢、氧两种元素组成的，C符合题意。水 B.该转换制氢过程需要消耗大量的电能 的煮沸是物理变化，只是水的状态发生改变，不能证 C.该转换过程说明HO由H2和O2 明水的元素组成，D不符合题意。 组成 答案：(1)沉降(2)三防止产生气泡，影响过滤 D.该制氢技术可实现零碳排放和可再生 速率不溶性色素和异味 (3)负 水通电氢 气+氧气(4)AC 小结 生活中净水的方法有沉降、过滤、吸附、蒸馏等，其中 净化程度最高的是蒸馏。明矾在净水过程中的作用是加 速悬浮颗粒沉降，活性炭有吸附作用，可除去水中的颜色 和异味。电解水时，与电源正极相连的一端产生氧气，与 电源负极相连的一端产生氢气，同时，产生的氧气和氢气 的体积比约为1：2。在解题时，需理解电解水的基本原 理和现象，并能根据这些原理和现象来判断选项的正确 性，也需注意区分体积比和质量比的不同。 )综合素养提升 强化综合运用，融会贯通 1.[2025镇江质检]如图所示为氨气的转化和资源化利用。下列说 氨气二氧化碳 氮肥 ③ 法中，不正确的是 ( ②氢气 A.转化①所得液氮用于医疗手术 液降温氯气镁，点燃 氮① ④ ⑤ 镁 B.转化②③说明氨气可用于制取氮肥 灯泡的填充气 C.转化④说明氨气不可燃，也不支持燃烧 (第1题图) D.转化⑤说明氨气化学性质稳定 2.[2025德州期末]我们可以利用如图所示的三种关系对某些知识进行归纳，从而更深刻 地理解这些知识。下列归纳和总结的关系中，正确的是 A.混合物和纯净物：交叉关系 B.氧化反应和化合反应：并列关系 甲乙 甲 乙 甲 C.分解反应和化合反应：交叉关系 交叉关系 并列关系 包含关系 D.氧化反应和缓慢氧化：包含关系 (第2题图) 15 化学（沪教版）九年级上 3.如图所示为某同学整理的关于氧气性质的知识网络图。下列说法中，正确的是（) A.物质在氧气中燃烧都属于化合反应 B.氧气能支持燃烧，常用作燃料 C.I、Ⅱ涉及的两类反应都属于氧化反应D.I类反应放出热量，Ⅱ类反应吸收热量 物理性质 氧气 (I.支持燃烧：能与碳、硫、 850mL 778mL 磷、铁、镁、氢气、石蜡、 化学性质 饮用水瓶 汽油等反应 量筒 Ⅱ.使物质发生缓慢氧化：食 水 物腐烂、生物体呼吸等 潮湿的铁粉 (第3题图) (第4题图) 4.为了测定空气中氧气的含量，先在量筒中装入一定量的水，再将装有足量潮湿的铁粉的 饮用水瓶（瓶子有效容积为345mL)旋紧瓶盖后放入其中，直至观察到瓶子不再变瘪，记 录反应前后数据如图所示。关于该实验，下列说法中错误的是 () A.该实验是利用铁生锈原理，消耗氧气B.为了减小实验误差，饮用水瓶需气密性好 C.实验测得氧气的体积分数约为20.87%D.铁粉用量越多，测得的氧气体积分数越大 5.[2025苏州段考]为了探究影响化学反应速率（即反应快慢）的因素，化 学学习小组以过氧化氢分解为研究对象进行实验。三个小组均采用 容积为50ml 的注射器 如图所示的装置进行实验，记录收集20mL氧气所需的时间。 (1)A组：探究催化剂种类对化学反应速率的影响。各取10mL10% (第5题图) 过氧化氢溶液于注射器中（此时注射器中无气体），在三支试管中分别加入二氧化锰、红 砖粉末、氧化铜(CuO)各0.5g,分别注入过氧化氢溶液进行实验，记录的数据如表所示。 试剂 二氧化锰 红砖粉末 氧化铜 时间/s 10 60 20 由此得出结论：二氧化锰、氧化铜对过氧化氢分解有催化作用，红砖粉末无催化作用。某 同学对该结论提出疑问，认为需要再补充一个对比实验，才能证明红砖粉末有没有催化 作用，其操作为 (2)B组：探究过氧化氢溶液的浓度对化学反应速率的影响。 甲同学：取10L5%过氧化氢溶液，加入0.5g二氧化锰作催化剂，进行实验，记录时间t1。 乙同学：取10mL2.5%过氧化氢溶液，加入0.5g氧化铜作催化剂，进行实验，记录时间t2。 ①实验结果t1 (填“>“<”或“=”)t2。乙同学实验中反应的文字表达式为 结论：过氧化氢溶液的浓度越大，反应速率越快。 ②丙同学：对实验设计提出疑问，并补充实验： 记录时间t3,且t1<t3<t2。 (3)反思 ①小聪同学认为，在上述实验中，还不能说明二氧化锰、氧化铜和红砖粉末是过氧化氢 16 第2章空气与水资源 分解的催化剂，应补充实验证明这些物质在反应前后的 和 保持不变 才行。 ②通过测量各生成20mL氧气所需的时间，也可以通过 来比较反应快慢。 ③实验中使用注射器时，应快速推动注射器活塞加入过氧化氢溶液，原因是 6.[2025泉州期中]为探究水电解实验的最佳条件，某化学小组利用如图甲所示的装置开 展下列探究。 0.09 0.07 医用软管 0.05 燕尾夹 0.03 水杯 电解质溶液 0.01F 电极 加碳酸加碳酸加硫酸加氢加氢 钠溶液钠溶液钠溶液氧化钾氧化钠 学生电源 (自来水)（去离 溶液溶液 子水) 乙 (第6题图) 【查阅资料】 ①氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸钠、硫酸钠等物质增强导电性，加快反应速率。 ②去离子水是指除去呈离子形式杂质后的纯水，生产成本较高。 【实验1】探究不同物质对水电解速率的影响。 往图甲所示的水杯中分别加入等量的浓度为12%的碳酸钠溶液、硫酸钠溶液、氢氧化钾 溶液和氢氧化钠溶液进行实验，计算氢气的产生速率，结果如图乙所示。 (1)由图乙判断对水电解速率影响最大的物质是 (2)从实验效果分析， (填“有”或“没有”)必要使用去离子水进行本实验。 【实验2】探究影响电解水速率的因素。 以收集20L氢气为标准，记录时间和收集氧气的体积，实验数据如表所示。 实验序号 ① ② ③ ④ ⑤ 温度/℃ 15 15 15 30 45 外加电压/V 6 9 12 6 6 氧气体积/mL 9.9 10.0 9.0 9.6 9.7 时间/s 54.6 23.4 15.0 46.2 35.4 (3)实验①②③可探究 对电解水速率的影响，欲探究温度对电解水速 率的影响，应选择实验 (填实验序号)。 (4)根据表中数据得出的结论是 (写一点即可)。 (5)除上述因素外，影响电解水速率的因素还有 请设计实验方案验证： (写一种即可)。 17化学（沪教版）九年级上 成，属于化学变化：⑤甲烷除可用作燃料外，还可用于制氢 气、炭黑，属于甲烷的用途。 ⑦【查阅资料】白色粉末状晶体，能溶于水【猜想与假 设】泡打粉溶于水时能产生气体，使面食膨胀松软【设 计并进行实验】装置气密性碳酸氢钠加塍碳酸钠十二氧 化碳十水【解释与结论】小苏打受热时产生了气体 【反思与交流】碳酸钙在900℃以上分解，与小苏打不反 应，而焙制糕点时温度达不到900℃【仪器的洗涤与整 理】试管刷试管外壁未擦干就开始加热（合理答案均可） 〔解析)【查阅资料】物理性质是不需要通过化学变化就能 表现出来的性质，故属于小苏打物理性质的是白色粉末状 晶体，能溶于水。【猜想与假设】根据小明的实验操作否定 猜想①可知，猜想①可能是泡打粉溶于水时能产生气体使 面食膨胀松软。【设计并进行实验】实验前该装置应先检 查装置气密性；根据题目信息，试管a口有水珠，说明生成 了水，试管b中澄清石灰水变浑浊，说明生成二氧化碳，故 碳酸氢钠受热生成碳酸钠、二氧化碳和水，文字表达式：碳 酸氢钠加热碳酸钠十二氧化碳十水。【解释与结论】通过 实验可知，该泡打粉使面食膨胀松软的原因是小苏打受热 时产生了气体。【反思与交流】小聪只取小苏打而不取碳 酸钙，是因为碳酸钙在900℃以上分解，与小苏打不反应， 而焙制糕点时温度达不到900℃。【仪器的洗涤与整理】 清洗试管时，要使用的仪器是试管刷。实验后，发现试管 破裂，可能的原因是试管外壁未擦干就开始加热，没有先 预热就集中加热等。 第2章 空气与水资源 高频考点突破 ①A按空气体积分数计算，氮气约占78%，A错误。 2D实验前需要检查装置的气密性，防止装置漏气，造 成实验误差，A正确：实验时白磷量不足，氧气不能被完全 消耗，则会导致测定结果偏小，B正确；白磷燃烧消耗氧气， 生成五氧化二磷固体，左边玻璃管内气体减少，压强减小， 右侧玻璃管中的水进入左侧玻璃管中，进入水的本积即为 消耗氧气的体积，氧气约占空气体积的五分之一，实验结 束后左侧玻璃管中水面约上升至“1”刻度线处，C正确；木 炭燃烧生成二氧化碳气体，装置内压强几乎不变，故用木 炭代替白磷实验，不能得到相同的结论，D错误。 目1)引燃白磷或红磷(2)五氧化二磷十水加热磷酸 (3)①(4)不能红磷不能把装置中的氧气耗尽 (5)CDE(6)铁 〔解析)(3)白磷燃烧，说明红磷燃烧后氧气有剩余，即猜 想①正确。(4)当氧气浓度小到一定程度时，红磷就不能 燃烧，即红磷不能把装置中的氧气耗尽，测定结果不准确。 56 (5)在图乙中C点时红磷熄灭：白磷开始燃烧至燃烧结束 对应的曲线为DE段，因为此段氧气的浓度急剧减小。 ④A白磷燃烧消耗氧气，生成五氧化二磷固体，瓶内压 强减小：木炭燃烧消耗氧气，生成二氧化碳气体，瓶内压强 几乎不变，所以打开弹簧夹a、b一段时间后，流入集气瓶甲 中的水明显比乙中多，B错误：甲瓶进水多，质量增大，托盘 天平指针偏左，C错误；纳米铁粉在空气中燃烧消耗氧气， 生成固体四氧化三铁，瓶内压强减小，会有大量水流入瓶 中，其质量明显比进入乙中的水大，实验结束时，天平不平 衡，D错误。 目①)高锰酸卸加热锰酸钾十二氧化锰十氧气分解反应 (2)过氧化氢溶液和二氧化锰分液漏斗(3)氧气不易 溶于水且不与水反应集气瓶没有装满水（或导管口一开 始冒气泡就收集等合理答案均可)(4)①④⑤ 解析)(4)装置B是固液常温型发生装置，装置B的锥形 瓶内应放人二氧化锰，注射器中应放人过氧化氢溶液，① 正确。装置F的集气瓶内盛装水能达到实验目的，集气瓶 内盛装空气不能达到实验目的，②错误。实验结束后残留 在装置B内的氧气体积等于原装置B内空气体积，若等装 置B内空气排尽后再连接B与F,则测得的气体体积偏小， ③错误。若装置F内装满水，由于氧气的密度比水的小， 且不易溶于水，则氧气应从b口进入F中，④正确。若装置 F的集气瓶内未装满水，由于产生多少体积的氧气就会排 出多少体积的水，则对气体体积的测量无影响，⑤正确。 01)直流H0通电H+0,(2)氧气（或0，）2： 1氢元素和氧元素(3)增强水的导电性(4)随手关 闭水龙头（或用淘米水浇花等合理答案均可）(5)①bc ②引流(6)过滤(7)肥皂水煮沸 〔解析)(2)通电后b试管（与正极相连）收集到的气体是氧 气(O2);a试管（负极）和b试管（正极）气体体积比为2： 1;通过该实验可得出水是由氢元素和氧元素组成的。 (5)①滤纸边缘应低于漏斗，a错误：玻璃棒下端轻靠在三 层滤纸一侧，b正确；滤纸润湿后紧贴漏斗，c正确；不能用 玻璃棒搅动滤纸，d错误。②过滤时玻璃棒的作用是引 流。(6)小卵石和石英砂起过滤作用，除去不溶性杂质。 (7)鉴别硬水和软水用肥皂水（硬水泡沫少、浮渣多）：生活 中通过煮沸降低水的硬度。 ⑦D太阳光催化分解水，产生氢气和氧气，氢气和氧气 反应产生水，故H2既作为生成物又作为反应物，A错误； 太阳光催化分解水，产生氢气和氧气，该过程中不需要消 耗电能，B错误；太阳光催化分解水，产生氢气和氧气，氢气 和氧气反应产生水，化学反应前后元素种类不变，氢气由 氢元素组成，氧气由氧元素组成，由此说明水由氢元素和 氧元素组成，C错误。 [综合素养提升 ①C转化④为镁在氮气中燃烧，说明氮气可以支持镁燃 烧，C错误。 ②D纯净物是只由一种物质组成的物质，混合物是由两 种或两种以上物质混合而成的物质，两者属于并列关系，A 错误；化合反应是由两种或两种以上物质反应生成另一种 物质的反应，氧化反应是物质与氧气发生的反应，有氧气 参加的化合反应是氧化反应，生成物只有一种的氧化反应 是化合反应，两者属于交叉关系，B错误；分解反应符合“ 变多”的特征，化合反应符合“多变一”的特征，两者属于并 列关系，C错误：氧化反应是物质与氧气发生的反应，缓慢 氧化是进行得很慢的氧化反应，两者是包含关系，D正确。 ③C物质在氧气中的燃烧不一定都属于化合反应，如石 蜡在氧气中充分燃烧生成水和二氧化碳两种物质，不属于 化合反应，A错误：氧气能支持燃烧，但本身不具有可燃 性，故不能用作燃料，B错误；燃烧和缓慢氧化都放出热量， D错误。 ④D该实验是利用铁生锈原理，消耗瓶内的氧气，瓶内 减少的气体体积即为氧气的体积，A选项说法正确；为了 减小实验误差，饮用水瓶需气密性好，防止瓶外的空气进 入或瓶内的空气逸出，造成实验误差，B选项说法正确；实 验测得氧气的体积分数为850mL-778mL×100%≈ 345mL 20.87%,C选项说法正确：瓶内空气中氧气的含量是一定 的，铁粉应过量，保证完全消耗瓶内氧气，当氧气消耗完 后，剩余铁粉不再发生反应，氧气体积分数不再变化，所以 并不是铁粉用量越多，测得的氧气体积分数越大，D选项说 法不正确。 ⑤(1)在试管中仅加入10mL10%过氧化氢溶液，记录收 集20mL氧气所需的时间(2)①<过氧化氢氧化铜 水十氧气②取10mL2.5%过氧化氢溶液，加人0.5g 二氧化锰进行实验（合理答案均可）(3)①质量化学 性质②相同时间内生成的氧气体积（合理答案均可） ③防止产生的氧气阻碍试剂推入 〔解析)(1)要证明红砖粉末有无催化作用，需设计空白对 照实验，通过对比有无红砖粉末时过氧化氢分解收集 20mL氧气的时间，判断其是否有催化作用。(2)①该对 比实验的结论是过氧化氢溶液浓度越大，反应速率越快， 甲同学所取过氧化氢溶液浓度大，反应速率更快，所以收 集相同体积的气体所需时间短，即t,<t2。乙同学实验中 过氧化氢在氧化铜作催化剂的条件下分解生成水和氧气， 反应的文字表达式为过氧化氢氧化铜水十氧气。②甲、 乙同学的实验中存在2个变量，即过氧化氢溶液浓度和催 化剂的种类，需要增设一个只有过氧化氢溶液浓度是变量 附：答案与解析 的对比实验，且要满足t,<t3<t2,所以实验方案可以是取 10mL2.5%过氧化氢溶液，加人0.5g二氧化锰进行实 验，记录时间t3。(3)①小聪同学认为，在上述实验中还 不能说明二氧化锰、氧化铜和红砖粉末是过氧化氢分解的 催化剂，应补充实验证明这些物质在反应前后的质量和化 学性质保持不变才行。②通过测量各生成20L氧气所 需的时间，也可以通过相同时间内生成的氧气体积来比较 反应快慢。③实验中使用注射器时，应快速推动注射器活 塞加入过氧化氢溶液，防止缓慢推入时试管内产生较多气 体使试管内气压增大，液体难以推人。 ⑥(1)氢氧化钠(2)没有(3)外加电压①④⑤ (4)其他条件相同时，在一定范围内，外加电压越大，电解 速率越快（或其他条件相同时，在一定范围内，温度越高，电 解速率越快)(5)氢氧化钠溶液的浓度（合理答案均可） 在15℃、外加电压为6V的条件下，分别用不同浓度的氢 氧化钠溶液进行实验，测收集到10mL氧气所需的时间 (合理答案均可，与上一空对应即可) 解析)(3)实验①②③的温度相同，外加电压不同，可探 究外加电压对电解水速率的影响；实验①④⑤的外加电压 相同，温度不同，可探究温度对电解水速率的影响。(4)对 比实验①②③可知，其他条件相同时，在一定范围内，外加 电压越大，电解速率越快；对比实验①④⑤可知，其他条件 相同时，在一定范围内，温度越高，电解速率越快。(5)除 温度和外加电压外，所用氢氧化钠溶液的浓度也可能影响 电解水速率。实验方案可以为在15℃、外加电压为6V的 条件下，分别用不同浓度的氢氧化钠溶液进行实验，测收 集到10mL氧气所需的时间（注意控制仅氢氧化钠溶液浓 度为变量)。 第3章 物质构成的奥秘 高频考点突破 ①C结构示意图为国28的微观粒子，质子数x不一定 等于10，则不一定是氖原子，也可能是某种阳离子（如 Na)或阴离子（如O),A错误。+是一种阳离子，带 2个单位的正电荷，核电荷数是12，其核外电子数应为 12一2=10，B错误。钠原子失去1个电子形成钠离子，电 子的质量很小，钠原子的质量与钠离子质量几乎相等，D 错误。 2(1)m+n(2)5:3(3)2m 解析)(1)R+是R原子失去m个电子得到的离子，则R 原子有(m十n)个电子；原子中，核电荷数=核内质子数= 核外电子数，则R原子的质子数为m+n。(2)根据题意 可知，等质量的镁，钙中，镁和钙的原子个数比是立 57