内容正文:
专题03 维持生命的物质——氧气、水
01 期中考情透视
02 复习目标锚定
03 知识体系构建
04 核心考点精讲
考点一 氧气的性质与用途 / 考点二氧气的实验室制取/ 考点三 燃烧条件与灭火原理 / 考点四 水资源、水的净化
05 重难题型突破
题型一 氧气的性质与物质燃烧现象 / 题型二 氧气的实验室制取 / 题型三 燃烧条件、灭火原理/题型四 水的组成、水的净化
06 限时分层演练
基础固本练 / 综合进阶练 / 创新思维练
本专题是九年级上册期中重点考查单元,核心考点包含氧气的物理性质与化学性质、物质在氧气中的燃烧实验;氧气的两种实验室制取方法、催化剂概念与实验操作;燃烧的条件、灭火原理、防火防爆安全常识;电解水实验、水的净化操作、硬水与软水的区分与软化。命题常结合生活情境、实验装置图、对比探究实验出题;高频题型:物质燃烧现象辨析、气体制取实验分析、燃烧条件控制变量探究、水净化流程分析;选择题、填空题、实验探究题均有涉及,气体制备与燃烧条件探究实验属于本单元重难点,是期中拉分板块。
识记
记住氧气主要物理性质;记住木炭、硫、红磷、铁丝在氧气中的燃烧现象;熟记两套实验室制氧气的反应文字表达式;记住燃烧三条件、灭火三条原理;记住电解水实验现象与气体体积关系;记住硬水软水鉴别试剂、硬水软化常用方法;记住沉降‑过滤‑活性炭吸附‑蒸馏各净水步骤作用。
理解
理解氧化反应分为剧烈氧化、缓慢氧化;理解催化剂“一变两不变”;理解固体加热型、固液不加热型发生装置选择依据;理解排水法、向上排空气法收集气体的适用条件;理解着火点属于物质固有属性;理解电解水的实验结论:水由氢、氧两种元素组成。
应用
能够辨析燃烧现象和实验结论;能够根据反应物状态和反应条件选择氧气制取装置;能够分析制氧气实验失误(纯度偏低、试管炸裂)的原因;能够解释生活常见灭火实例的原理;能够分析水净化流程,区分硬水软水,解答过滤操作的注意要点。
考点一 氧气的性质与用途
1. 氧气的物理性质
(1)通常情况下,氧气是一种 无 色 无 味的气体,密度为1.429g/L比空气略 大 ,(因此盛满氧气的集气瓶 倒 放在桌子上)氧气 不易 溶于水。
(2)氧气的三态变化:氧气在-183℃时变为 淡蓝 色液体,在—218℃变为 淡蓝色雪花状 固体。
(3)常温时,氧气 不易 溶于水,1 L水只能溶解 30 mL氧气,水中生物就是靠溶解在水中的 氧气 呼吸。
2. 氧气的化学性质
与氧气的反应
反应现象
文字表达式
注意事项
在空气中
在氧气中
硫磺
产生 淡蓝色火焰
发出明亮的蓝紫色 火焰
硫+氧气二氧化硫
S O2 SO2
集气瓶底部预先放些 水或氢氧化钠溶液
放热 ,生成有刺激性气味 的气体
木炭
发 红 光
剧烈燃烧,发 白 光
碳+氧气二氧化碳
C O2 CO2
燃烧匙应由 上 而下 缓慢伸入集气瓶底
放热 ,生成的气体能使澄清的石灰水变 浑浊
放出热量,生成 白雾 和使石灰水 浑浊 的气体
铁丝
在空气中烧的红热
剧烈燃烧 ,火星四射 ,生成 黑色固体
铁+氧气四氧化三铁
Fe O2 Fe3O4
集气瓶的底部要预先放 铺沙或加水
3.氧气的用途
1 支持燃烧,冶金工业上,在炼钢过程中吹以高纯度氧气,和其中的碳及磷、硫、硅等起氧化反应。
2 国防工业上,液氧是现代火箭最好的 助燃剂 ,在超音速飞机中也需要液氧作 氧化剂 。
3 可燃物质浸渍液氧后具有强烈的爆炸性,可制作液氧 炸药 。
4 在金属切割及焊接等方面也有着广泛的用途。
5 供给呼吸,在潜水作业、登山运动、高空飞行、宇宙航行、医疗 抢救等缺氧、低氧或无氧环境中,供给氧气,以维持人或动物等正常的 呼吸 。
⚠️易混易错
①氧气有助燃性,不具有可燃性,不能用作燃料;
②烟代表固体小颗粒;雾代表液态小液滴;描述现象不能写生成物名称(属于实验结论)。
考点二 氧气的制取
一、加热高锰酸钾制取氧气
1.药品及仪器:酒精灯、试管、铁架台、水槽、集气瓶、玻璃导管、棉花、胶塞、高锰酸钾
2.反应原理:或 2KMnO4+ MnO2 + O2↑ 。
3.发生装置: 收集装置
(固固加热型) (排水法)
4.实验步骤:
① 查:检查装置 气密性 ;
② 装:将高锰酸钾装入干燥的试管,并在试管口 放一团棉花 ,并用带导管的橡皮塞塞紧试管;
③ 定:将试管固定在铁架台上;
④ 点:点燃酒精灯,试管 均匀受热 后,就使酒精灯固定在试管底部加热;
⑤ 收:根据所选的收集装置来确定气体的收集方法;
⑥ 移:把导管移出水槽;
⑦ 灭:熄灭酒精灯。
5.气体验满:(用排水法收集)如果集气瓶口有 较大气泡 出现,说明气体收集满了;(用向上排空气法收集)将带火星的木条放在集气瓶口,如果带火星的 木条复燃 ,说明氧气收集满了。
二、过氧化氢制氧气
1.药品:双氧水和 二氧化锰 。
2.反应原理:或 2H2O2 2H2O + O2↑ 。
3.步骤:①检查装置的 气密性 。
②向锥形瓶中加入二氧化锰固体。
③塞好带有长颈漏斗(或分液漏斗)和导管的双孔塞。
④向长颈漏斗(或分液漏斗)中加入过氧化氢溶液。
⑤用 排水 集气法收集。
三、催化剂
1.催化剂概念:在化学反应中能改变其他物质的化学反应速率,但本身的 化学性质 和 质量 在反应前后没有发生 变化 的物质。
2.催化剂的特点:一变两不变。
3.注意事项:
①催化剂只能改变 化学反应的速率 ,不能改变化学反应的 产率 ;
②催化剂的 质量 和 化学性质 在化学反应前后不改变,其反应过程中有可能改变;
③不同的化学反应有不同的催化剂,同一化学反应也可能有几种催化剂。
(氧化铁、硫酸铜、红砖粉末等也可以作催化剂)
四、工业制备氧气
1.原料:液态空气。
2.原理:利用 液态氮 的沸点比 液态氧 的沸点低的原理。先将空气在低温条件下加压变为 液 态,再将液态空气缓缓升温至左右, 氮气 首先达到沸点从 液态空气 里蒸发出来,剩下的主要就是液态氧了。
3.方法:分离液态空气,其过程可以简单地表示如下:
4.贮存:氧气贮存在 蓝色 钢瓶中。
高锰酸钾制氧气操作顺序口诀:查、装、定、点、收、离、熄;
⚠️易混易错
①排水收集氧气,要等导管口气泡连续均匀冒出之后才收集;刚出来气泡是装置里面空气;过早收集造成氧气不纯;
②发生装置的选择依据:看反应物状态和反应是否需要加热。
考点三 燃烧条件与灭火原理
一、物质燃烧的条件
1.燃烧:通常情况下,可燃物与氧气发生的一种发光、放热的剧烈的 氧化 反应叫做 燃烧 。
2.燃烧的三个条件:
(1)可燃物;(2)氧气(或空气);(3)温度达到 着火点 (三者缺一不可,否则不能燃烧)。
3.探究燃烧的条件
【实验操作】a. 如图(1),在500mL的烧杯中注入400mL热水,并放入用硬纸圈圈住的一小块白磷。在烧杯上盖一片薄铜片,铜片上一端放一小堆干燥的红磷,另一端放一小块已用滤纸吸去表面上水的白磷,观察现象。
b. 如图(2),用导管对准上述烧杯中的白磷,通入少量氧气(或空气),观察现象。
【实验现象】a. 铜片上的白磷燃烧,铜片上的红磷和水中的白磷没有燃烧。b. 白磷在水下燃烧。
【实验分析】如图(1)。
①与②对比,说明:物质是否发生燃烧与可燃物燃烧所需要的 温度 有关。
①与③对比,说明:物质是否发生燃烧与是否与 氧气(空气) 接触有关。
③与图(2)对比,再次说明:燃烧必须有 氧气(空气) 。
【实验结论】燃烧的条件:可燃物、与氧气(或空气)接触、温度达到着火点。
二、灭火的原理和方法
1.灭火的原理:
(1)清除可燃物或使可燃物与其他物品 隔离 ;
(2)隔绝氧气(或空气);
(3)使可燃物的温度 降到着火点以下 。
2.常见的灭火方法
(1)移除可燃物,或将可燃物撤离燃烧区,与火源隔离。如液化气、煤气起火,先关闭阀门,然后断绝可燃物的来源;
(2)将可燃物与 空气 隔离。如油锅起火,用锅盖盖灭;熄灭酒精灯盖上灯帽熄灭酒精灯;酒精洒落在实验台上,用湿抹布盖灭;用二氧化碳灭火;
(3)降低到可燃物的 着火点以下 。如用高压水枪灭火;吹灭蜡烛;油锅着火时添加青菜等。
3.常见灭火器的适用范围
①水基型灭火器:扑灭非水溶性可燃性液体如汽油、柴油等,以及固体燃料,如木材、棉布等燃烧引起的失火;
②干粉灭火器:扑灭一般的失火以及油、气等燃烧引起的失火;
③二氧化碳灭火器:扑灭图书、档案、贵重设备、精密仪器等处的失火。
三、爆炸与防爆安全
1.爆炸
(1)概念:可燃物在 有限的空间内 急剧地燃烧,就会在短时间内聚积大量的热,使气体体积迅速膨胀而引起 爆炸 。
(2)爆炸还包括物理爆炸,它们是物理变化。
(3)除了可燃性气体能发生爆炸外,可燃性粉尘如面粉、煤粉等也能发生爆炸。
2.爆炸极限:可燃性气体可燃物在空气中 达到一定的含量时 ,遇到火源就会发生爆炸。这个能发生爆炸的含量范围,叫做 爆炸极限 。
(1)可燃性气体(氢气、一氧化碳、甲烷)或粉尘(面粉、煤粉)与空气或氧气混合,遇到明火可能会发生 爆炸 ;可燃性气体在点燃或加热前都要 检验纯度 ,以防止发生爆炸的危险。
(2)油库、面粉厂门口贴有“严禁烟火”的标志:空气中常混有可燃性气体或粉尘,接触到明火,就有发生爆炸的危险。
⚠️易混易错
①灭火说法辨析:只允许写降温至着火点以下;绝对禁止写“降低可燃物着火点”;
②灭火实例:锅盖盖灭油锅‑隔绝氧气;森林开辟隔离带‑清除可燃物;水浇灭火‑降温至着火点以下。
考点四 水资源、水的净化
一、人类离不开水
1.地球又称“水球”:地球表面的71%被水覆盖,这就是江、河、湖、海等。
2.生物离不开水:各种生物体内都含有大量的水,水约占人体重的60%,成人每天需要补充约1.5L~1.7L水;水中生物含水的比例更大,鱼体内的含水量约为70%~80%,水母体内的含水量约为95%。
3.人体缺水:水分不足,会口渴,严重缺水皮肤会起皱,甚至意识模糊乃至死亡。
4.水的用途
(1)工业上:要用水洗涤、溶解、加热或冷却物质。
(2)农业上:我国农业用水量约占用水总量的 2/3。
(3)生活中:洗菜、烧饭、拖地、洗衣、洗碗及洗漱、喝水等;
二、珍惜水资源
1. 世界淡水资源现状:地球上各种形态的水总储量约为 1.39×1018 m3,但人类所能利用的淡水仅约为总储量的 0.009%,主要是河水、淡水湖泊水和浅层地表水。
2. 我国的水资源现状:我国淡水资源总量大,居世界第6位,但人均占有量很少,仅为世界人均占有量的1/4,且水资源地域分布不均匀,呈现南多北少的局面。
3. 节约用水
①工业上,改革生产工艺,提高水的重复利用率等;
②农业上,改变灌溉方式,改大水漫灌为喷灌、滴灌等;
③生活中,使用节水型器具,提倡一水多用(如洗菜水浇花),改变不良用水习惯等。
三、水污染及其防治
1. 水污染
①工业生产的废渣、废液、废气和生活污水的任意排放;
②城镇垃圾的随处堆积、填埋,船舶的漏油;
③农业上农药、化肥的不合理施用。
2. 水污染的危害
①被污染的水含有有毒物质和细菌、病毒等,不能作饮用水源,也不能用于灌溉;
②食用污染水域中养殖的生物,会对人体健康不利;
③水体富营养化,会影响人类的生态环境;
④水体污染加剧了相关地区水资源的危机。
3. 水污染的防治
①工业上:严禁向江河湖海直接排污,工业废水必须经过净化处理,达到排污标准,才能排放。
②农业上:提倡使用农家肥,合理使用化肥和农药。
③生活上:对生活污水集中处理和排放;提倡使用无磷洗涤剂以防止水体富营养化,出现“水华”、“赤潮”等;
④加强水质的监测等。
⑤国家制定和颁布法律法规约束等。
⑥作为中学生,要爱护水资源,保护水资源,合理利用化学知识,推动人与自然和谐共处。
四、水的净化方法
1.天然水中的杂质分离
天然水中含有泥沙、腐殖质、藻类、浮渣等难溶物,还有对人体有害的离子、色素等可溶性杂质以及细菌等微生物,需要净化处理后才能饮用和使用。
2.常用的净水方法
常用的净水方法有:沉淀法、过滤法和吸附法。实验室中也常用这三种方法实现混合物的分离。
(1)沉淀法
【实验1】取一个100ml的烧杯,加入约70ml的浑浊天然水。
①静置沉淀:静置数分钟后观察上层和底层的水。
现象:烧杯内的水逐渐分层,下层的沉降物较多,上部的水比下层的更澄清。
解释:静置沉淀,可使大颗粒固体沉降。
②吸附沉淀:把少量硫酸铝或明矾加入到烧杯中,搅拌后继续观察,记录现象。
现象:烧杯中出现絮状沉淀,静置后,烧杯下层沉降物更多,上部水更澄清。
解释:明矾溶于水后生成胶状物,对杂质有吸附作用,使悬浮颗粒物沉降。
(2)过滤法
【实验1】①取一张圆形滤纸对折两次,打开成圆锥形放入漏斗内,滤纸边缘略低于漏斗口,用手压紧,并用水润湿,参照下图组装实验仪器。
(3)把【实验3】中经硫酸铝或明矾沉淀后的水沿玻璃棒缓慢倒进漏斗中,用烧杯收集滤液。
[观察]烧杯中得到的滤液与过滤前的水相比,有什么不同?
提示:过滤前的水比较浑浊,底部有沉淀;烧杯中得到的滤液变澄清。
[结论]过滤是利用溶解性差异将固态和液态的混合物分离。
【讨论】过滤后,滤液仍然浑浊可能的原因有哪些?该怎么办?
原因:滤纸破损;或滤液边缘高于滤纸边缘;或仪器不干净等。
解决方法:应该再过滤一次,直到澄清为止。
(4)吸附法
【实验4】取【实验3】中滤液约50.mL置于烧杯中,再加入少量活性炭(或木炭)振荡,静置数分钟,记录现象。
现象:烧杯上层的水澄清透明。
通过以上实验可知,沉淀法使水中密度较大的颗粒物质沉降,过滤法除去较小的难溶性杂质,吸附法除去有色物质、有异味的物质,剩余可溶性杂质未去除。
五、硬水与软水
1.硬水是含有较多可溶性钙、镁化合物的水;软水是不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水。
2.鉴别方法:取样,加入等量的肥皂水,振荡。浮渣多、泡沫少的是硬水;浮渣少、泡沫多的是软水。
3.硬水软化的方法:
(1)生活中常用煮沸的方法降低水的硬度;
(2)实验室常用蒸馏的方法降低水的硬度。
⚠️易混易错
过滤只能除去不溶性杂质;过滤和活性炭吸附都不能够实现硬水软化;只有煮沸、蒸馏才可以降低水的硬度。
题型一 氧气的性质与物质燃烧现象
典例1 (25-26 九年级上·广东茂名·期中)下列有关物质在氧气中燃烧的实验现象描述正确的是()
A. 硫在氧气中燃烧,生成二氧化硫
B. 红磷在氧气中燃烧,产生大量白色烟雾
C. 木炭在氧气中燃烧,发出白光,放出热量
D. 铁丝在空气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体
💡破题要诀:①区分现象(看、闻)和结论(生成物名称);②分清“烟(固体颗粒)、雾(小液滴)”;③牢记:铁空气中不燃烧,仅氧气中燃烧。
迁移应用
1.(25-26 九年级上·陕西渭南·期中)下列关于氧气说法正确的是()
A. 氧气可以作燃料
B. 氧气的化学性质比较活泼,能支持燃烧
C. 氧气极易溶于水
D. 氧气密度比空气略小
2.(25-26 九年级上·广东肇庆·期中)硫在氧气中燃烧实验,集气瓶底部预先放少量水的主要目的是()
A. 防止集气瓶炸裂
B. 吸收有毒的二氧化硫,防止污染空气
C. 降温,加快装置冷却
D. 提高氧气浓度
3.(25-26 九年级上·广西玉林·期中)下列物质燃烧,集气瓶底部需要铺一层细沙的是()
A. 硫粉 B. 木炭 C. 铁丝 D. 红磷
4.(25-26 九年级上·广东清远·期中)下列变化属于缓慢氧化的是()
A. 木炭燃烧 B. 铁丝燃烧 C. 食物腐败 D. 红磷燃烧
题型二 氧气的实验室制取
典例 2(25-26 九年级上·广东惠州·期中)实验室加热高锰酸钾制取氧气,下列操作错误的是()
A. 试管口略向下倾斜
B. 试管口放一团棉花
C. 收集气体完毕,先熄灭酒精灯,再将导管移出水面
D. 可用排水法收集氧气
💡破题要诀:高锰酸钾制氧气口诀:查、装、定、点、收、离、熄(茶庄定点收利息);“离、熄”顺序千万不能颠倒。
迁移应用
1.(25-26 九年级上·陕西西安·期中)1.根据下列装置的气密性检查中产生的现象判断,装置漏气的是
A. B.
C. D.
2.(25-26 九年级上·广东江门·期中)关于催化剂二氧化锰说法正确的是()
A. 催化剂只能加快化学反应速率
B. 二氧化锰可以催化所有反应
C. 反应前后二氧化锰质量和化学性质不变
D. 不加入二氧化锰,过氧化氢就不能分解出氧气
3.(25-26 九年级上·广西贵港·期中)收集氧气,可以用向上排空气法,依据是()
A. 氧气不易溶于水
B. 氧气密度比空气略大
C. 氧气可以支持燃烧
D. 氧气没有颜色没有气味
4.(25-26 九年级上·广东湛江·期中)用高锰酸钾制氧气,收集到的氧气纯度偏低,下列原因不可能的是()
A. 导管口刚冒出气泡,就立刻收集气体
B. 集气瓶中水没有装满,留有空气
C. 装置气密性不好
D. 试管口放置一团棉花
题型三 燃烧条件、灭火原理
典例 3(25-26 九年级上·广东汕头·期中)根据燃烧条件,下列说法错误的是()
A. 可燃物燃烧必须同时满足三个条件:可燃物、与氧气接触、温度达到着火点
B. 用水灭火,主要原理是降低可燃物的着火点
C. 隔绝氧气可以灭火,例如油锅起火盖锅盖
D. 森林灭火开辟隔离带,原理清除可燃物
💡破题要诀:着火点是物质固有属性,只可改变温度,不能改变着火点!灭火原理:清除可燃物 / 隔绝氧气 / 降温至着火点以下。
迁移应用
1.(25-26 九年级上·陕西宝鸡·期中)下列处理火灾的做法正确的是()
A. 室内起火,立刻打开所有门窗通风
B. 酒精灯打翻桌面起火,用水浇灭
C. 图书档案着火,用二氧化碳灭火器灭火
D. 高层楼房着火,乘坐电梯逃生
【答案】C
2.(25-26 九年级上·广西梧州·期中)白磷着火点40℃,热水80℃,水中白磷不燃烧;通入氧气,水下白磷燃烧。该实验说明燃烧需要()
A. 可燃物 B. 温度达到着火点 C. 与氧气接触 D. 可燃物要有可燃性
【答案】C
3.(25-26 九年级上·广东梅州·期中)加油站要张贴消防安全标志,下列图标中不属于消防安全标志的是
A. B. C. D.
4.(25-26 九年级上·广东阳江·期中)关于爆炸与燃烧,下列叙述正确的是()
A. 爆炸一定属于化学变化
B. 所有物质遇到明火都会爆炸
C. 可燃性气体点燃之前一定要检验纯度
D. 燃烧一定会发生爆炸
题型四 水资源、水的净化
典例 4(25-26 九年级上·广东茂名·期中)关于电解水实验,说法正确的是()
A. 电解水生成氢气和氧气,证明水由氢气、氧气组成
B. 负极产生气体可以使带火星木条复燃
C. 正、负极产生气体体积比约1∶2
D. 电解水属于物理变化
💡破题要诀:记住“正氧负氢,氢二氧一”;宏观:水由氢、氧两种元素组成;微观:水分子由氢原子、氧原子构成;水里面不存在氢分子、氧分子。
迁移应用
1.(25-26 九年级上·陕西咸阳·期中)净水操作:①过滤 ②静置沉降 ③活性炭吸附 ④蒸馏,净化程度由低到高排序正确的是()
A.②①③④ B.④③①② C.②③①④ D.①②③④
2.(25-26 九年级上·广西贺州·期中)区分硬水和软水,选用的试剂是()
A. 食盐水 B. 肥皂水 C. 澄清石灰水 D. 酒精
3.(25-26 九年级上·广东清远·期中)下列可以将硬水转化为软水的操作是()
A. 过滤 B. 活性炭吸附 C. 煮沸、蒸馏 D. 静置沉淀
4.(25-26 九年级上·广东惠州·期中)过滤操作,玻璃棒的主要作用是()
A. 搅拌加速溶解 B. 引流 C. 转移固体 D. 搅拌防止局部过热
基础固本练(限时:15分钟)
1.(25-26 九年级上·广东惠州·期中)下列物质在氧气中燃烧,火星四射,生成黑色固体的是()
A. 木炭 B. 铁丝 C. 红磷 D. 硫
2.(25-26 九年级上·陕西渭南·期中)如图所示,过氧化氢()在催化剂二氧化锰的作用下,迅速分解放出大量氧气,下列现象正确的是
A.气球胀大,红墨水左移 B.气球缩小,红墨水左移
C.气球胀大,红墨水右移 D.气球缩小,红墨水右移
【3.(25-26 九年级上·广西玉林·期中)下列不属于燃烧必须具备条件的是()
A. 可燃物 B. 氧气(空气) C. 压强足够大 D. 温度达到着火点
4.(25-26 九年级上·广东江门·期中)电解水实验负极产生的气体是()
A. 氧气 B. 氢气 C. 水蒸气 D. 二氧化碳
5.(25-26 九年级上·陕西西安·期中)区分硬水和软水常用试剂是()
A. 肥皂水 B. 自来水 C. 糖水 D. 白醋
【6.(25-26 九年级上·广东湛江·期中)净水操作中,可以除去水中色素、异味的是()
A. 静置沉降 B. 过滤 C. 活性炭吸附 D. 蒸馏
7.(25-26 九年级上·广西贵港·期中)6.氧气是生命之气。化学小组对氧气展开了项目式学习活动的探究。
活动一:工业制取氧气
(1)分离液态空气法属于_________(填“物理”或“化学”)变化。
(2)膜分离技术法:利用高分子富氧膜让空气中氧分子优先通过从而收集高浓度的氧气。膜的渗透孔径只有几个纳米,细菌和病毒不能通过。由此判断:氧分子直径_________(填“大于”或“小于”)细菌直径。
活动二:认识氧气的用途
(3)下列属于氧气用途的是_________(填字母)。
A.用于潜水 B.用于冷藏血液 C.用于填充霓虹灯 D.用于食品防腐
活动三:探究氧气的性质
(4)图1中,观察到瓶口向上的可使带有火星的木条复燃,瓶口向下的不能使带有火星的木条复燃。由此说明氧气具有的物理性质是_________,化学性质是_________。
(5)图2中,两个实验集气瓶底部水的作用_________(填“相同”或“不同”)。铁丝燃烧的文字表达式为_________。
活动四:混制“富氧空气”
(6)用纯氮气、氧气及如图3装置(集气瓶总体积为200 mL),混制一瓶氧气体积分数为40%的“富氧空气”。先从导管_________(填“a”或“b”)口通入_________mL氮气,排出一部分水,然后再通入氧气排出剩余的水。
综合进阶练(限时:15分钟)
1.(25-26 九年级上·广东汕头·期中)小林设计如下实验来探究影响过氧化氢分解速率的因素。下列说法错误的是
序号
温度/℃
过氧化氢溶液浓度
过氧化氢溶液体积/mL
1g催化剂
集50mLO2所需的时间/s
1
20
5%
40
二氧化锰
37
2
20
10%
40
二氧化锰
14
3
20
5%
40
氧化铜
X
A.对比实验1和2可得出过氧化氢溶液浓度越大,过氧化氢的分解速率越快
B.对比实验2和3,可比较二氧化锰和氧化铜对过氧化氢分解的催化效果
C.若X>37,可得出二氧化锰的催化效果比氧化铜强
D.比较化学反应速率,还可以通过测定相同时间内产生气体的多少进行比较
2.(25-26 九年级上·陕西宝鸡·期中)4.在图示实验室制取氧气的实验过程中,下列操作不规范的是
A.检查装置气密性:先把导管伸入水中,再用手紧握试管
B.加热试剂:先让试管均匀受热,再对高锰酸钾所在的部位加热
C.收集气体:导管口刚开始有气泡放出时,立即收集气体
D.停止加热:先把导管移出水面,再熄灭酒精灯
3.(25-26 九年级上·广西梧州·期中)下列灭火措施解释正确的是()
A. 吹灭蜡烛——降低蜡烛着火点
B. 沙土盖灭炭火——清除可燃物
C. 关闭燃气阀门熄灭燃气灶——清除可燃物
D. 电器起火直接泼水灭火
4.(25-26 九年级上·广东梅州·期中)关于电解水实验,叙述正确的是()
A. 水由氢气和氧气组成
B. 正极与负极气体体积比1∶2
C. 负极气体能使带火星木条复燃
D. 电解水属于物理变化
5.(25-26 九年级上·陕西咸阳·期中)有关水净化说法正确的是()
A. 过滤可以将硬水转化成软水
B. 过滤可以除去水中所有杂质
C. 蒸馏得到的水属于纯净物
D. 活性炭可以把海水直接变成淡水
【答案】C
6.(25-26 九年级上·广东阳江·期中)物质性质决定物质变化。
(1)A~H是初中化学常见物质,它们之间的转化关系如图所示。其中A和C都为液体,B、G为黑色固体,D、H为无色气体。请回答下列问题:
①写出A的名称_____,写出H的名称______。
②B的化学符号是_____,且B在A发生的反应中起_____作用。
③D的一种用途是_____。
(2)如图所示是同学们构建的关于氧气的部分知识网络,请回答下列问题。
①写出其中一个实验室制取氧气的文字表达式_____;三个反应的不同点有_____。
②在做“物质在盛有氧气的集气瓶中燃烧”实验时往往要在集气瓶里预先加入少量水,试举例说明这样做的目的是:_____;能否用少量细沙来代替水:_____。
创新思维练(限时:10分钟)
1.(25-26 九年级上·广西贺州·期中)下列说法中,正确的是()
A. 物质与氧气发生的反应一定都是化合反应
B. 氧化反应不一定是化合反应
C. 只有燃烧才属于氧化反应
D. 蜡烛燃烧属于化合反应
2.(25-26 九年级上·广东茂名·期中)回答下列问题:
(1)O2的制取与性质
i.制取O2
实验室用高锰酸钾制取氧气的文字表达式为______。
组装其发生装置,需选择图中的仪器有______(填字母组合)。
ii.收集一瓶O2并进行性质检验
操作
现象
性质
铁丝燃烧时,剧烈燃烧,______(填字母)。
a.发出耀眼白光b.生成黑色固体c.放出大量的热
氧气具有氧化性
集气瓶中水的作用是______。
(2)空气质量检测
同学们利用微型空气质量“检测站”,对校内空气质量指数进行了检测,形成上述所示的板报。请完善板报中的内容:______、______、______。
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专题03 维持生命的物质——氧气、水
01 期中考情透视
02 复习目标锚定
03 知识体系构建
04 核心考点精讲
考点一 氧气的性质与用途 / 考点二氧气的实验室制取/ 考点三 燃烧条件与灭火原理 / 考点四 水资源、水的净化
05 重难题型突破
题型一 氧气的性质与物质燃烧现象 / 题型二 氧气的实验室制取 / 题型三 燃烧条件、灭火原理/题型四 水的组成、水的净化
06 限时分层演练
基础固本练 / 综合进阶练 / 创新思维练
本专题是九年级上册期中重点考查单元,核心考点包含氧气的物理性质与化学性质、物质在氧气中的燃烧实验;氧气的两种实验室制取方法、催化剂概念与实验操作;燃烧的条件、灭火原理、防火防爆安全常识;电解水实验、水的净化操作、硬水与软水的区分与软化。命题常结合生活情境、实验装置图、对比探究实验出题;高频题型:物质燃烧现象辨析、气体制取实验分析、燃烧条件控制变量探究、水净化流程分析;选择题、填空题、实验探究题均有涉及,气体制备与燃烧条件探究实验属于本单元重难点,是期中拉分板块。
识记
记住氧气主要物理性质;记住木炭、硫、红磷、铁丝在氧气中的燃烧现象;熟记两套实验室制氧气的反应文字表达式;记住燃烧三条件、灭火三条原理;记住电解水实验现象与气体体积关系;记住硬水软水鉴别试剂、硬水软化常用方法;记住沉降‑过滤‑活性炭吸附‑蒸馏各净水步骤作用。
理解
理解氧化反应分为剧烈氧化、缓慢氧化;理解催化剂“一变两不变”;理解固体加热型、固液不加热型发生装置选择依据;理解排水法、向上排空气法收集气体的适用条件;理解着火点属于物质固有属性;理解电解水的实验结论:水由氢、氧两种元素组成。
应用
能够辨析燃烧现象和实验结论;能够根据反应物状态和反应条件选择氧气制取装置;能够分析制氧气实验失误(纯度偏低、试管炸裂)的原因;能够解释生活常见灭火实例的原理;能够分析水净化流程,区分硬水软水,解答过滤操作的注意要点。
考点一 氧气的性质与用途
1. 氧气的物理性质
(1)通常情况下,氧气是一种 无 色 无 味的气体,密度为1.429g/L比空气略 大 ,(因此盛满氧气的集气瓶 倒 放在桌子上)氧气 不易 溶于水。
(2)氧气的三态变化:氧气在-183℃时变为 淡蓝 色液体,在—218℃变为 淡蓝色雪花状 固体。
(3)常温时,氧气 不易 溶于水,1 L水只能溶解 30 mL氧气,水中生物就是靠溶解在水中的 氧气 呼吸。
2. 氧气的化学性质
与氧气的反应
反应现象
文字表达式
注意事项
在空气中
在氧气中
硫磺
产生 淡蓝色火焰
发出明亮的蓝紫色 火焰
硫+氧气二氧化硫
S O2 SO2
集气瓶底部预先放些 水或氢氧化钠溶液
放热 ,生成有刺激性气味 的气体
木炭
发 红 光
剧烈燃烧,发 白 光
碳+氧气二氧化碳
C O2 CO2
燃烧匙应由 上 而下 缓慢伸入集气瓶底
放热 ,生成的气体能使澄清的石灰水变 浑浊
放出热量,生成 白雾 和使石灰水 浑浊 的气体
铁丝
在空气中烧的红热
剧烈燃烧 ,火星四射 ,生成 黑色固体
铁+氧气四氧化三铁
Fe O2 Fe3O4
集气瓶的底部要预先放 铺沙或加水
3.氧气的用途
1 支持燃烧,冶金工业上,在炼钢过程中吹以高纯度氧气,和其中的碳及磷、硫、硅等起氧化反应。
2 国防工业上,液氧是现代火箭最好的 助燃剂 ,在超音速飞机中也需要液氧作 氧化剂 。
3 可燃物质浸渍液氧后具有强烈的爆炸性,可制作液氧 炸药 。
4 在金属切割及焊接等方面也有着广泛的用途。
5 供给呼吸,在潜水作业、登山运动、高空飞行、宇宙航行、医疗 抢救等缺氧、低氧或无氧环境中,供给氧气,以维持人或动物等正常的 呼吸 。
⚠️易混易错
①氧气有助燃性,不具有可燃性,不能用作燃料;
②烟代表固体小颗粒;雾代表液态小液滴;描述现象不能写生成物名称(属于实验结论)。
考点二 氧气的制取
一、加热高锰酸钾制取氧气
1.药品及仪器:酒精灯、试管、铁架台、水槽、集气瓶、玻璃导管、棉花、胶塞、高锰酸钾
2.反应原理:或 2KMnO4K2MnO4 + MnO2 + O2↑ 。
3.发生装置: 收集装置
(固固加热型) (排水法)
4.实验步骤:
① 查:检查装置 气密性 ;
② 装:将高锰酸钾装入干燥的试管,并在试管口 放一团棉花 ,并用带导管的橡皮塞塞紧试管;
③ 定:将试管固定在铁架台上;
④ 点:点燃酒精灯,试管 均匀受热 后,就使酒精灯固定在试管底部加热;
⑤ 收:根据所选的收集装置来确定气体的收集方法;
⑥ 移:把导管移出水槽;
⑦ 灭:熄灭酒精灯。
5.气体验满:(用排水法收集)如果集气瓶口有 较大气泡 出现,说明气体收集满了;(用向上排空气法收集)将带火星的木条放在集气瓶口,如果带火星的 木条复燃 ,说明氧气收集满了。
二、过氧化氢制氧气
1.药品:双氧水和 二氧化锰 。
2.反应原理:或 2H2O2 2H2O + O2↑ 。
3.步骤:①检查装置的 气密性 。
②向锥形瓶中加入二氧化锰固体。
③塞好带有长颈漏斗(或分液漏斗)和导管的双孔塞。
④向长颈漏斗(或分液漏斗)中加入过氧化氢溶液。
⑤用 排水 集气法收集。
三、催化剂
1.催化剂概念:在化学反应中能改变其他物质的化学反应速率,但本身的 化学性质 和 质量 在反应前后没有发生 变化 的物质。
2.催化剂的特点:一变两不变。
3.注意事项:
①催化剂只能改变 化学反应的速率 ,不能改变化学反应的 产率 ;
②催化剂的 质量 和 化学性质 在化学反应前后不改变,其反应过程中有可能改变;
③不同的化学反应有不同的催化剂,同一化学反应也可能有几种催化剂。
(氧化铁、硫酸铜、红砖粉末等也可以作催化剂)
四、工业制备氧气
1.原料:液态空气。
2.原理:利用 液态氮 的沸点比 液态氧 的沸点低的原理。先将空气在低温条件下加压变为 液 态,再将液态空气缓缓升温至左右, 氮气 首先达到沸点从 液态空气 里蒸发出来,剩下的主要就是液态氧了。
3.方法:分离液态空气,其过程可以简单地表示如下:
4.贮存:氧气贮存在 蓝色 钢瓶中。
高锰酸钾制氧气操作顺序口诀:查、装、定、点、收、离、熄;
⚠️易混易错
①排水收集氧气,要等导管口气泡连续均匀冒出之后才收集;刚出来气泡是装置里面空气;过早收集造成氧气不纯;
②发生装置的选择依据:看反应物状态和反应是否需要加热。
考点三 燃烧条件与灭火原理
一、物质燃烧的条件
1.燃烧:通常情况下,可燃物与氧气发生的一种发光、放热的剧烈的 氧化 反应叫做 燃烧 。
2.燃烧的三个条件:
(1)可燃物;(2)氧气(或空气);(3)温度达到 着火点 (三者缺一不可,否则不能燃烧)。
3.探究燃烧的条件
【实验操作】a. 如图(1),在500mL的烧杯中注入400mL热水,并放入用硬纸圈圈住的一小块白磷。在烧杯上盖一片薄铜片,铜片上一端放一小堆干燥的红磷,另一端放一小块已用滤纸吸去表面上水的白磷,观察现象。
b. 如图(2),用导管对准上述烧杯中的白磷,通入少量氧气(或空气),观察现象。
【实验现象】a. 铜片上的白磷燃烧,铜片上的红磷和水中的白磷没有燃烧。b. 白磷在水下燃烧。
【实验分析】如图(1)。
①与②对比,说明:物质是否发生燃烧与可燃物燃烧所需要的 温度 有关。
①与③对比,说明:物质是否发生燃烧与是否与 氧气(空气) 接触有关。
③与图(2)对比,再次说明:燃烧必须有 氧气(空气) 。
【实验结论】燃烧的条件:可燃物、与氧气(或空气)接触、温度达到着火点。
二、灭火的原理和方法
1.灭火的原理:
(1)清除可燃物或使可燃物与其他物品 隔离 ;
(2)隔绝氧气(或空气);
(3)使可燃物的温度 降到着火点以下 。
2.常见的灭火方法
(1)移除可燃物,或将可燃物撤离燃烧区,与火源隔离。如液化气、煤气起火,先关闭阀门,然后断绝可燃物的来源;
(2)将可燃物与 空气 隔离。如油锅起火,用锅盖盖灭;熄灭酒精灯盖上灯帽熄灭酒精灯;酒精洒落在实验台上,用湿抹布盖灭;用二氧化碳灭火;
(3)降低到可燃物的 着火点以下 。如用高压水枪灭火;吹灭蜡烛;油锅着火时添加青菜等。
3.常见灭火器的适用范围
①水基型灭火器:扑灭非水溶性可燃性液体如汽油、柴油等,以及固体燃料,如木材、棉布等燃烧引起的失火;
②干粉灭火器:扑灭一般的失火以及油、气等燃烧引起的失火;
③二氧化碳灭火器:扑灭图书、档案、贵重设备、精密仪器等处的失火。
三、爆炸与防爆安全
1.爆炸
(1)概念:可燃物在 有限的空间内 急剧地燃烧,就会在短时间内聚积大量的热,使气体体积迅速膨胀而引起 爆炸 。
(2)爆炸还包括物理爆炸,它们是物理变化。
(3)除了可燃性气体能发生爆炸外,可燃性粉尘如面粉、煤粉等也能发生爆炸。
2.爆炸极限:可燃性气体可燃物在空气中 达到一定的含量时 ,遇到火源就会发生爆炸。这个能发生爆炸的含量范围,叫做 爆炸极限 。
(1)可燃性气体(氢气、一氧化碳、甲烷)或粉尘(面粉、煤粉)与空气或氧气混合,遇到明火可能会发生 爆炸 ;可燃性气体在点燃或加热前都要 检验纯度 ,以防止发生爆炸的危险。
(2)油库、面粉厂门口贴有“严禁烟火”的标志:空气中常混有可燃性气体或粉尘,接触到明火,就有发生爆炸的危险。
⚠️易混易错
①灭火说法辨析:只允许写降温至着火点以下;绝对禁止写“降低可燃物着火点”;
②灭火实例:锅盖盖灭油锅‑隔绝氧气;森林开辟隔离带‑清除可燃物;水浇灭火‑降温至着火点以下。
考点四 水资源、水的净化
一、人类离不开水
1.地球又称“水球”:地球表面的71%被水覆盖,这就是江、河、湖、海等。
2.生物离不开水:各种生物体内都含有大量的水,水约占人体重的60%,成人每天需要补充约1.5L~1.7L水;水中生物含水的比例更大,鱼体内的含水量约为70%~80%,水母体内的含水量约为95%。
3.人体缺水:水分不足,会口渴,严重缺水皮肤会起皱,甚至意识模糊乃至死亡。
4.水的用途
(1)工业上:要用水洗涤、溶解、加热或冷却物质。
(2)农业上:我国农业用水量约占用水总量的 2/3。
(3)生活中:洗菜、烧饭、拖地、洗衣、洗碗及洗漱、喝水等;
二、珍惜水资源
1. 世界淡水资源现状:地球上各种形态的水总储量约为 1.39×1018 m3,但人类所能利用的淡水仅约为总储量的 0.009%,主要是河水、淡水湖泊水和浅层地表水。
2. 我国的水资源现状:我国淡水资源总量大,居世界第6位,但人均占有量很少,仅为世界人均占有量的1/4,且水资源地域分布不均匀,呈现南多北少的局面。
3. 节约用水
①工业上,改革生产工艺,提高水的重复利用率等;
②农业上,改变灌溉方式,改大水漫灌为喷灌、滴灌等;
③生活中,使用节水型器具,提倡一水多用(如洗菜水浇花),改变不良用水习惯等。
三、水污染及其防治
1. 水污染
①工业生产的废渣、废液、废气和生活污水的任意排放;
②城镇垃圾的随处堆积、填埋,船舶的漏油;
③农业上农药、化肥的不合理施用。
2. 水污染的危害
①被污染的水含有有毒物质和细菌、病毒等,不能作饮用水源,也不能用于灌溉;
②食用污染水域中养殖的生物,会对人体健康不利;
③水体富营养化,会影响人类的生态环境;
④水体污染加剧了相关地区水资源的危机。
3. 水污染的防治
①工业上:严禁向江河湖海直接排污,工业废水必须经过净化处理,达到排污标准,才能排放。
②农业上:提倡使用农家肥,合理使用化肥和农药。
③生活上:对生活污水集中处理和排放;提倡使用无磷洗涤剂以防止水体富营养化,出现“水华”、“赤潮”等;
④加强水质的监测等。
⑤国家制定和颁布法律法规约束等。
⑥作为中学生,要爱护水资源,保护水资源,合理利用化学知识,推动人与自然和谐共处。
四、水的净化方法
1.天然水中的杂质分离
天然水中含有泥沙、腐殖质、藻类、浮渣等难溶物,还有对人体有害的离子、色素等可溶性杂质以及细菌等微生物,需要净化处理后才能饮用和使用。
2.常用的净水方法
常用的净水方法有:沉淀法、过滤法和吸附法。实验室中也常用这三种方法实现混合物的分离。
(1)沉淀法
【实验1】取一个100ml的烧杯,加入约70ml的浑浊天然水。
①静置沉淀:静置数分钟后观察上层和底层的水。
现象:烧杯内的水逐渐分层,下层的沉降物较多,上部的水比下层的更澄清。
解释:静置沉淀,可使大颗粒固体沉降。
②吸附沉淀:把少量硫酸铝或明矾加入到烧杯中,搅拌后继续观察,记录现象。
现象:烧杯中出现絮状沉淀,静置后,烧杯下层沉降物更多,上部水更澄清。
解释:明矾溶于水后生成胶状物,对杂质有吸附作用,使悬浮颗粒物沉降。
(2)过滤法
【实验1】①取一张圆形滤纸对折两次,打开成圆锥形放入漏斗内,滤纸边缘略低于漏斗口,用手压紧,并用水润湿,参照下图组装实验仪器。
(3)把【实验3】中经硫酸铝或明矾沉淀后的水沿玻璃棒缓慢倒进漏斗中,用烧杯收集滤液。
[观察]烧杯中得到的滤液与过滤前的水相比,有什么不同?
提示:过滤前的水比较浑浊,底部有沉淀;烧杯中得到的滤液变澄清。
[结论]过滤是利用溶解性差异将固态和液态的混合物分离。
【讨论】过滤后,滤液仍然浑浊可能的原因有哪些?该怎么办?
原因:滤纸破损;或滤液边缘高于滤纸边缘;或仪器不干净等。
解决方法:应该再过滤一次,直到澄清为止。
(4)吸附法
【实验4】取【实验3】中滤液约50.mL置于烧杯中,再加入少量活性炭(或木炭)振荡,静置数分钟,记录现象。
现象:烧杯上层的水澄清透明。
通过以上实验可知,沉淀法使水中密度较大的颗粒物质沉降,过滤法除去较小的难溶性杂质,吸附法除去有色物质、有异味的物质,剩余可溶性杂质未去除。
五、硬水与软水
1.硬水是含有较多可溶性钙、镁化合物的水;软水是不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水。
2.鉴别方法:取样,加入等量的肥皂水,振荡。浮渣多、泡沫少的是硬水;浮渣少、泡沫多的是软水。
3.硬水软化的方法:
(1)生活中常用煮沸的方法降低水的硬度;
(2)实验室常用蒸馏的方法降低水的硬度。
⚠️易混易错
过滤只能除去不溶性杂质;过滤和活性炭吸附都不能够实现硬水软化;只有煮沸、蒸馏才可以降低水的硬度。
题型一 氧气的性质与物质燃烧现象
典例1 (25-26 九年级上·广东茂名·期中)下列有关物质在氧气中燃烧的实验现象描述正确的是()
A. 硫在氧气中燃烧,生成二氧化硫
B. 红磷在氧气中燃烧,产生大量白色烟雾
C. 木炭在氧气中燃烧,发出白光,放出热量
D. 铁丝在空气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体
【答案】C
【解析】A错误,“生成二氧化硫”属于实验结论,不是实验现象,现象是感官看到闻到的,不能写生成物名称;
B错误,红磷燃烧产物五氧化二磷是固体小颗粒,看到的是白烟;雾是液态小液滴,不能描述为白色烟雾;
C正确,木炭在纯氧中剧烈燃烧,发出白光,放出大量热;
D错误,铁丝在空气中不能燃烧,只能红热;铁丝只有在氧气中才会剧烈燃烧、火星四射。
💡破题要诀:①区分现象(看、闻)和结论(生成物名称);②分清“烟(固体颗粒)、雾(小液滴)”;③牢记:铁空气中不燃烧,仅氧气中燃烧。
迁移应用
1.(25-26 九年级上·陕西渭南·期中)下列关于氧气说法正确的是()
A. 氧气可以作燃料
B. 氧气的化学性质比较活泼,能支持燃烧
C. 氧气极易溶于水
D. 氧气密度比空气略小
【答案】B
【解析】A错误:氧气只支持燃烧(助燃性),本身不能燃烧,不能做燃料;
B正确:氧气化学性质较活泼,有助燃性,可以和很多物质发生氧化反应;
C错误:氧气不易溶于水,水中少量溶解氧气,供给水生生物呼吸;
D错误:氧气相对分子质量32,空气平均29,氧气密度比空气略大。
2.(25-26 九年级上·广东肇庆·期中)硫在氧气中燃烧实验,集气瓶底部预先放少量水的主要目的是()
A. 防止集气瓶炸裂
B. 吸收有毒的二氧化硫,防止污染空气
C. 降温,加快装置冷却
D. 提高氧气浓度
【答案】B
【解析】硫燃烧生成有毒气体,二氧化硫能溶于水,瓶底加水吸收二氧化硫,避免排放污染空气。
3.(25-26 九年级上·广西玉林·期中)下列物质燃烧,集气瓶底部需要铺一层细沙的是()
A. 硫粉 B. 木炭 C. 铁丝 D. 红磷
【答案】C
【解析】铁丝燃烧产生高温熔融四氧化三铁,掉落会炸裂集气瓶,瓶底铺细沙(或少量水)隔热;硫用水吸收气体;木炭、红磷不需要铺细沙。
4.(25-26 九年级上·广东清远·期中)下列变化属于缓慢氧化的是()
A. 木炭燃烧 B. 铁丝燃烧 C. 食物腐败 D. 红磷燃烧
【答案】C
【解析】燃烧属于剧烈氧化;缓慢氧化反应速率慢、不发光,放热,不易察觉;食物腐败、铁生锈、呼吸作用都属于缓慢氧化。
题型二 氧气的实验室制取
典例 2(25-26 九年级上·广东惠州·期中)实验室加热高锰酸钾制取氧气,下列操作错误的是()
A. 试管口略向下倾斜
B. 试管口放一团棉花
C. 收集气体完毕,先熄灭酒精灯,再将导管移出水面
D. 可用排水法收集氧气
【答案】C
【解析】A正确:试管口略向下倾斜,防止加热时药品中的冷凝水倒流回热试管底部,使试管炸裂;
B正确:高锰酸钾粉末受热容易飞溅,试管口棉花阻挡粉末,防止粉末进入导管堵塞导管;
C错误:如果先熄灭酒精灯,试管内温度降低,压强减小,水槽中的水会沿导管倒吸入热试管,造成试管炸裂;正确顺序:先移导管,后熄灭酒精灯;
D正确:氧气不易溶于水,可以用排水法收集。
💡破题要诀:高锰酸钾制氧气口诀:查、装、定、点、收、离、熄(茶庄定点收利息);“离、熄”顺序千万不能颠倒。
迁移应用
1.(25-26 九年级上·陕西西安·期中)1.根据下列装置的气密性检查中产生的现象判断,装置漏气的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】A.向右拉动活塞时,若装置气密性良好,锥形瓶内压强减小,外界空气会从长颈漏斗下端进入,漏斗下口应出现气泡;该装置无气泡产生,说明装置漏气。
B.关闭弹簧夹后长颈漏斗内液面高度不变,说明锥形瓶内压强稳定,装置气密性良好。
C.手捂烧瓶,瓶内气体受热膨胀使右侧广口瓶内压强增大,玻璃管中形成稳定水柱,装置气密性良好。
D.手捂试管,管内气体受热膨胀,导管口有气泡冒出,装置气密性良好。
2.(25-26 九年级上·广东江门·期中)关于催化剂二氧化锰说法正确的是()
A. 催化剂只能加快化学反应速率
B. 二氧化锰可以催化所有反应
C. 反应前后二氧化锰质量和化学性质不变
D. 不加入二氧化锰,过氧化氢就不能分解出氧气
【答案】C
【解析】A错误:催化剂可以加快或者减慢反应速率,不只是加快;
B错误:催化剂具有专一性,二氧化锰只对部分反应起催化作用,不能催化全部化学反应;
C正确:催化剂特点:一变两不变:改变反应速率;反应前后质量、化学性质保持不变;
D错误:不加二氧化锰,过氧化氢依旧可以分解产生氧气,只是反应速率很慢。
3.(25-26 九年级上·广西贵港·期中)收集氧气,可以用向上排空气法,依据是()
A. 氧气不易溶于水
B. 氧气密度比空气略大
C. 氧气可以支持燃烧
D. 氧气没有颜色没有气味
【答案】B
【解析】排水法选择依据:气体不易/难溶于水,不和水反应;
向上排空气法依据:气体密度大于空气,不和空气成分反应;向下排空气法适合密度小于空气气体。
A是排水法依据;C、D与收集方法无关。
4.(25-26 九年级上·广东湛江·期中)用高锰酸钾制氧气,收集到的氧气纯度偏低,下列原因不可能的是()
A. 导管口刚冒出气泡,就立刻收集气体
B. 集气瓶中水没有装满,留有空气
C. 装置气密性不好
D. 试管口放置一团棉花
【答案】D
【解析】A:刚开始冒出气泡是装置内受热排出的空气,立刻收集,混入空气,纯度低;
B:集气瓶留有空气,收集氧气混有原有空气;
C:装置漏气,外界空气进入集气瓶,氧气不纯;
D:试管口棉花作用阻挡高锰酸钾粉末,不会造成氧气纯度低。
题型三 燃烧条件、灭火原理
典例 3(25-26 九年级上·广东汕头·期中)根据燃烧条件,下列说法错误的是()
A. 可燃物燃烧必须同时满足三个条件:可燃物、与氧气接触、温度达到着火点
B. 用水灭火,主要原理是降低可燃物的着火点
C. 隔绝氧气可以灭火,例如油锅起火盖锅盖
D. 森林灭火开辟隔离带,原理清除可燃物
【答案】B
【解析】A正确;燃烧三条件:①有可燃物;②与氧气(或空气)接触;③温度达到可燃物的着火点,三者同时满足才可以燃烧;
B错误:着火点属于物质本身固有属性,不能被降低;用水灭火原理:水蒸发吸热,降低温度至可燃物的着火点以下;注意区分“降低温度到着火点以下”≠“降低着火点”;
C正确,锅盖盖油锅,隔绝空气,熄灭油锅火焰;
D正确,开辟隔离带,移走树木可燃物,阻断火势蔓延。
💡破题要诀:着火点是物质固有属性,只可改变温度,不能改变着火点!灭火原理:清除可燃物 / 隔绝氧气 / 降温至着火点以下。
迁移应用
1.(25-26 九年级上·陕西宝鸡·期中)下列处理火灾的做法正确的是()
A. 室内起火,立刻打开所有门窗通风
B. 酒精灯打翻桌面起火,用水浇灭
C. 图书档案着火,用二氧化碳灭火器灭火
D. 高层楼房着火,乘坐电梯逃生
【答案】C
【解析】A错误:打开门窗会流入大量氧气,让火势变得更大;
B错误:酒精密度比水小,会浮水面扩散火势;酒精灯失火用湿抹布盖灭;
C正确,二氧化碳灭火器灭火不留痕迹,适合珍贵图书档案;
D错误:发生火灾电梯容易断电困人,禁止乘坐电梯,走安全通道。
2.(25-26 九年级上·广西梧州·期中)白磷着火点40℃,热水80℃,水中白磷不燃烧;通入氧气,水下白磷燃烧。该实验说明燃烧需要()
A. 可燃物 B. 温度达到着火点 C. 与氧气接触 D. 可燃物要有可燃性
【答案】C
【解析】热水温度80℃已经超过白磷着火点,白磷是可燃物;水中缺少氧气,不能燃烧;通入氧气后燃烧;对比变量是氧气,证明燃烧需要与氧气接触。
3.(25-26 九年级上·广东梅州·期中)加油站要张贴消防安全标志,下列图标中不属于消防安全标志的是
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】A、该图标是节约用水标志(绿色背景,水滴和手的图案),与消防安全无关,不属于消防安全标志,该图标不属于消防安全标志。
B、该图标是禁止燃放鞭炮标志,燃放鞭炮易引发火灾或爆炸,该图标属于消防安全标志。
C、该图标是禁止烟火标志,明火易引发火灾,该图标属于消防安全标志。
D、该图标是禁止吸烟标志,吸烟产生的明火或火星易引发火灾,该图标属于消防安全标志。
故选:A。
4.(25-26 九年级上·广东阳江·期中)关于爆炸与燃烧,下列叙述正确的是()
A. 爆炸一定属于化学变化
B. 所有物质遇到明火都会爆炸
C. 可燃性气体点燃之前一定要检验纯度
D. 燃烧一定会发生爆炸
【答案】C
【解析】A错误:气球轮胎爆炸属于物理爆炸,没有化学反应;
B错误:只有可燃性物质,达到爆炸极限,遇明火才有可能爆炸;
C正确:可燃性气体混有空气点燃可能发生爆炸,点燃前必须验纯;
D错误:燃烧只有在有限空间剧烈急速燃烧才有可能爆炸,普通燃烧不会爆炸。
题型四 水资源、水的净化
典例 4(25-26 九年级上·广东茂名·期中)关于电解水实验,说法正确的是()
A. 电解水生成氢气和氧气,证明水由氢气、氧气组成
B. 负极产生气体可以使带火星木条复燃
C. 正、负极产生气体体积比约1∶2
D. 电解水属于物理变化
【答案】C
【解析】电解水口诀:正氧负氢,氢二氧一
A错误:水是纯净物,不含氢气、氧气;电解水证明:水由氢元素和氧元素组成;
B错误:负极产生氢气,氢气可以燃烧;正极是氧气,使带火星木条复燃;
C正确:正极氧气、负极氢气体积比 = 1∶2;
D错误:电解水生成新物质氢气、氧气,属于化学变化。
💡破题要诀:记住“正氧负氢,氢二氧一”;宏观:水由氢、氧两种元素组成;微观:水分子由氢原子、氧原子构成;水里面不存在氢分子、氧分子。
迁移应用
1.(25-26 九年级上·陕西咸阳·期中)净水操作:①过滤 ②静置沉降 ③活性炭吸附 ④蒸馏,净化程度由低到高排序正确的是()
A.②①③④ B.④③①② C.②③①④ D.①②③④
【答案】A
【解析】静置沉降:大颗粒泥沙自然沉降,净化程度最低;
过滤:除去水中不溶性固体杂质;
活性炭吸附:除去色素、异味;
蒸馏:除去可溶性杂质,得到纯水,净化程度最高。
顺序:静置沉降→过滤→活性炭吸附→蒸馏。
2.(25-26 九年级上·广西贺州·期中)区分硬水和软水,选用的试剂是()
A. 食盐水 B. 肥皂水 C. 澄清石灰水 D. 酒精
【答案】B
【解析】肥皂水鉴别硬水软水:加入肥皂水振荡,泡沫多浮渣少是软水;泡沫少浮渣多为硬水。
3.(25-26 九年级上·广东清远·期中)下列可以将硬水转化为软水的操作是()
A. 过滤 B. 活性炭吸附 C. 煮沸、蒸馏 D. 静置沉淀
【答案】C
【解析】硬水含有较多可溶性钙镁化合物;
过滤、沉降只能除去不溶杂质;活性炭除去色素异味,不能除去可溶性钙镁;
生活中:煮沸降低水硬度;实验室:蒸馏得到软水纯水。
4.(25-26 九年级上·广东惠州·期中)过滤操作,玻璃棒的主要作用是()
A. 搅拌加速溶解 B. 引流 C. 转移固体 D. 搅拌防止局部过热
【答案】B
【解析】过滤中玻璃棒作用引流,防止液体冲破滤纸或者溅出;溶解时玻璃棒搅拌加速溶解;蒸发中玻璃棒搅拌防局部过热飞溅。
基础固本练(限时:15分钟)
1.(25-26 九年级上·广东惠州·期中)下列物质在氧气中燃烧,火星四射,生成黑色固体的是()
A. 木炭 B. 铁丝 C. 红磷 D. 硫
【答案】B
【解析】木炭氧气中燃烧发白光;铁丝氧气中剧烈燃烧火星四射,生成黑色四氧化三铁;红磷产生大量白烟;硫产生蓝紫色火焰。
2.(25-26 九年级上·陕西渭南·期中)如图所示,过氧化氢()在催化剂二氧化锰的作用下,迅速分解放出大量氧气,下列现象正确的是
A.气球胀大,红墨水左移 B.气球缩小,红墨水左移
C.气球胀大,红墨水右移 D.气球缩小,红墨水右移
【答案】B
【详解】过氧化氢在二氧化锰催化下分解放出氧气,广口瓶内气体增多,压强远大于外界大气压,气球被挤压,因此气球缩小。瓶内高压将红墨水向左推动,因此红墨水左移。
故选B。
3.(25-26 九年级上·广西玉林·期中)下列不属于燃烧必须具备条件的是()
A. 可燃物 B. 氧气(空气) C. 压强足够大 D. 温度达到着火点
【答案】C
【解析】燃烧三要素:可燃物、与氧气接触、温度达到着火点;压强大小不是燃烧条件。
4.(25-26 九年级上·广东江门·期中)电解水实验负极产生的气体是()
A. 氧气 B. 氢气 C. 水蒸气 D. 二氧化碳
【答案】B
【解析】电解水:正氧负氢,负极生成氢气。
5.(25-26 九年级上·陕西西安·期中)区分硬水和软水常用试剂是()
A. 肥皂水 B. 自来水 C. 糖水 D. 白醋
【答案】A
【解析】肥皂水鉴别硬水软水:泡沫多‑软水;浮渣多‑硬水。
6.(25-26 九年级上·广东湛江·期中)净水操作中,可以除去水中色素、异味的是()
A. 静置沉降 B. 过滤 C. 活性炭吸附 D. 蒸馏
【答案】C
【解析】活性炭多孔结构,有吸附性,吸附水中有色物质和异味;沉降除大颗粒;过滤除不溶固体;蒸馏得到纯水。
7.(25-26 九年级上·广西贵港·期中)6.氧气是生命之气。化学小组对氧气展开了项目式学习活动的探究。
活动一:工业制取氧气
(1)分离液态空气法属于_________(填“物理”或“化学”)变化。
(2)膜分离技术法:利用高分子富氧膜让空气中氧分子优先通过从而收集高浓度的氧气。膜的渗透孔径只有几个纳米,细菌和病毒不能通过。由此判断:氧分子直径_________(填“大于”或“小于”)细菌直径。
活动二:认识氧气的用途
(3)下列属于氧气用途的是_________(填字母)。
A.用于潜水 B.用于冷藏血液 C.用于填充霓虹灯 D.用于食品防腐
活动三:探究氧气的性质
(4)图1中,观察到瓶口向上的可使带有火星的木条复燃,瓶口向下的不能使带有火星的木条复燃。由此说明氧气具有的物理性质是_________,化学性质是_________。
(5)图2中,两个实验集气瓶底部水的作用_________(填“相同”或“不同”)。铁丝燃烧的文字表达式为_________。
活动四:混制“富氧空气”
(6)用纯氮气、氧气及如图3装置(集气瓶总体积为200 mL),混制一瓶氧气体积分数为40%的“富氧空气”。先从导管_________(填“a”或“b”)口通入_________mL氮气,排出一部分水,然后再通入氧气排出剩余的水。
【答案】(1)物理
(2)小于
(3)A
(4) 密度比空气大 能支持燃烧
(5) 不同 铁+氧气四氧化三铁
(6) a 120
【详解】(1)分离液态空气是利用空气中各组分沸点不同,将它们分开,过程中没有新物质生成,属于物理变化。
(2)氧分子可以通过纳米级孔径的膜,但细菌和病毒不能通过,说明氧分子的直径比细菌直径更小。
(3)A.氧气可供给呼吸,能用于潜水;
B.用于冷藏血液的是液氮(低温环境),不是氧气;
C.填充霓虹灯的是稀有气体,利用其通电发光的性质;
D.氧气会加速食品氧化变质,不能用于食品防腐;
故选A。
(4)瓶口向下的氧气大量逸散,无法让木条复燃,正放的氧气不易逸散,说明氧气密度比空气大;最终能使带火星木条复燃,体现了氧气支持燃烧的化学性质。
(5)硫燃烧实验集气瓶底的水是用来吸收生成的有毒二氧化硫,防止污染空气;铁丝燃烧实验集气瓶底的水是防止高温熔融物溅落炸裂瓶底,二者作用不同;铁丝和氧气在点燃条件下反应生成四氧化三铁。
(6)要用排水法通入气体排出水,气体需从短管a通入,水从长管b流出;最终200mL集气瓶中氧气体积分数为40%,则氮气体积分数为60%,因此需要通入氮气的体积为。
综合进阶练(限时:15分钟)
1.(25-26 九年级上·广东汕头·期中)小林设计如下实验来探究影响过氧化氢分解速率的因素。下列说法错误的是
序号
温度/℃
过氧化氢溶液浓度
过氧化氢溶液体积/mL
1g催化剂
集50mLO2所需的时间/s
1
20
5%
40
二氧化锰
37
2
20
10%
40
二氧化锰
14
3
20
5%
40
氧化铜
X
A.对比实验1和2可得出过氧化氢溶液浓度越大,过氧化氢的分解速率越快
B.对比实验2和3,可比较二氧化锰和氧化铜对过氧化氢分解的催化效果
C.若X>37,可得出二氧化锰的催化效果比氧化铜强
D.比较化学反应速率,还可以通过测定相同时间内产生气体的多少进行比较
【答案】B
【详解】A.实验1、2,温度、体积、催化剂种类都相同,只有过氧化氢浓度不同。浓度10%的收集50mL氧气用时更短,说明浓度越大,分解速率越快,正确;
B.实验2和3有两个变量:过氧化氢浓度不同(2是10%,3是5%)、催化剂种类不同。变量不唯一,不能比较两种催化剂的催化效果,要比较二氧化锰和氧化铜,应该选实验1和3(浓度、温度、体积一致,仅催化剂不同),错误;
C.实验1用,收集50mL氧气需要37s;实验3用CuO,若X>37,说明氧化铜反应更慢,二氧化锰催化效果更好,正确;
D.反应速率有两种常用比较方法:①收集相同体积气体,比较所需时间;②相同时间,比较产生气体体积,正确。
2.(25-26 九年级上·陕西宝鸡·期中)4.在图示实验室制取氧气的实验过程中,下列操作不规范的是
A.检查装置气密性:先把导管伸入水中,再用手紧握试管
B.加热试剂:先让试管均匀受热,再对高锰酸钾所在的部位加热
C.收集气体:导管口刚开始有气泡放出时,立即收集气体
D.停止加热:先把导管移出水面,再熄灭酒精灯
【答案】C
【详解】A、检查装置气密性时,先把导管伸入水中,再用手紧握试管,若导管口有气泡冒出,松开手冷却后,导管内上升一段水柱,说明装置气密性良好,故选项操作正确。
B、加热试剂时,先让试管均匀受热,再对高锰酸钾所在的部位加热,以防止试管底部受热不均匀造成炸裂,故选项操作正确。
C、收集气体时,导管口刚开始有气泡放出时,不宜立即收集气体,因为刚冒出的气泡中混有试管中的空气,导致气体不纯,故选项操作不正确。
D、停止加热时,先把导管移出水面,再熄灭酒精灯,防止水倒吸炸裂试管,故选项操作正确。
故选C。
3.(25-26 九年级上·广西梧州·期中)下列灭火措施解释正确的是()
A. 吹灭蜡烛——降低蜡烛着火点
B. 沙土盖灭炭火——清除可燃物
C. 关闭燃气阀门熄灭燃气灶——清除可燃物
D. 电器起火直接泼水灭火
【答案】C
【解析】A错误:吹蜡烛是气流带走热量,温度降到着火点以下,着火点不能降低;
B错误:沙土盖火原理隔绝氧气;
C正确,关闭阀门切断燃气(可燃物);
D错误:电器遇水容易触电,不能泼水,先切断电源。
4.(25-26 九年级上·广东梅州·期中)关于电解水实验,叙述正确的是()
A. 水由氢气和氧气组成
B. 正极与负极气体体积比1∶2
C. 负极气体能使带火星木条复燃
D. 电解水属于物理变化
【答案】B
【解析】A错:水由氢元素、氧元素组成,水是纯净物,不含氢气氧气;
B正确,正氧负氢,体积比1:2;
C错,负极氢气可燃,正极氧气使木条复燃;
D错,生成新物质,化学变化。
5.(25-26 九年级上·陕西咸阳·期中)有关水净化说法正确的是()
A. 过滤可以将硬水转化成软水
B. 过滤可以除去水中所有杂质
C. 蒸馏得到的水属于纯净物
D. 活性炭可以把海水直接变成淡水
【答案】C
【解析】A错误:过滤只除去不溶性杂质,不能除去可溶性钙镁,不能软化硬水;
B错误:过滤只能除去不溶于水固体,可溶性杂质无法除去;
C正确:蒸馏除去全部杂质,得到蒸馏水,纯净物;
D错误:活性炭只能吸附色素异味,不能除去海水中食盐等可溶性物质。
6.(25-26 九年级上·广东阳江·期中)物质性质决定物质变化。
(1)A~H是初中化学常见物质,它们之间的转化关系如图所示。其中A和C都为液体,B、G为黑色固体,D、H为无色气体。请回答下列问题:
①写出A的名称_____,写出H的名称______。
②B的化学符号是_____,且B在A发生的反应中起_____作用。
③D的一种用途是_____。
(2)如图所示是同学们构建的关于氧气的部分知识网络,请回答下列问题。
①写出其中一个实验室制取氧气的文字表达式_____;三个反应的不同点有_____。
②在做“物质在盛有氧气的集气瓶中燃烧”实验时往往要在集气瓶里预先加入少量水,试举例说明这样做的目的是:_____;能否用少量细沙来代替水:_____。
【答案】(1) 过氧化氢 一氧化碳/二氧化碳 MnO2 催化 支持燃烧(或供给呼吸)
(2) 高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气/氯酸钾氯化钾+氧气/过氧化氢水+氧气 反应条件不同 铁丝燃烧防水目的是防止生成的高温物质溅落瓶底导致集气瓶炸裂(或硫粉燃烧水可以吸收生成的二氧化硫) 铁丝实验可以(硫粉和红磷不行)
【详解】(1)A为液体,能在黑色固体B的催化下发生分解反应,可推测A是过氧化氢,B是二氧化锰,过氧化氢分解产生水和氧气,D是无色气体,C是水,D是氧气。F能加热分解产生二氧化锰,F是高锰酸钾,E是锰酸钾,G为黑色固体,能与氧气反应,推测G是碳,H可能是一氧化碳,可能是二氧化碳,综上所述,A是过氧化氢,B是二氧化锰,C是水,D是氧气,E是锰酸钾,F是高锰酸钾,G是碳,H可能是一氧化碳,可能是二氧化碳。
①综上分析,A为过氧化氢,H可能是一氧化碳,可能是二氧化碳;
②B二氧化锰在A过氧化氢分解的过程中起到催化作用;
③D是氧气,可以支持燃烧,也可以供给呼吸;
(2)①高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,氯酸钾和二氧化锰加热生成氯化钾和氧气,过氧化氢在二氧化锰的作用下分解生成水和氧气,三个反应的反应条件不同。
②不同燃烧实验加水目的不同:铁丝燃烧实验中加水仅为防止瓶底炸裂,可用细沙替代;硫、红磷燃烧实验中加水为吸收有毒、有害产物,不能用细沙替代,举一例即可。
创新思维练(限时:10分钟)
1.(25-26 九年级上·广西贺州·期中)下列说法中,正确的是()
A. 物质与氧气发生的反应一定都是化合反应
B. 氧化反应不一定是化合反应
C. 只有燃烧才属于氧化反应
D. 蜡烛燃烧属于化合反应
【答案】B
【解析】A错误:蜡烛和氧气反应生成二氧化碳+水,有氧气参与,但生成物两种,不属于化合反应;
B正确:氧化反应看是否和氧反应;化合反应看“多变一”;二者没有必然绑定,氧化反应不一定化合,化合反应也不一定是氧化反应;
C错误:缓慢氧化(食物腐败、呼吸)也属于氧化反应,不需要燃烧;
D错误:蜡烛燃烧生成水和二氧化碳两种产物,不属于化合反应。
2.(25-26 九年级上·广东茂名·期中)回答下列问题:
(1)O2的制取与性质
i.制取O2
实验室用高锰酸钾制取氧气的文字表达式为______。
组装其发生装置,需选择图中的仪器有______(填字母组合)。
ii.收集一瓶O2并进行性质检验
操作
现象
性质
铁丝燃烧时,剧烈燃烧,______(填字母)。
a.发出耀眼白光b.生成黑色固体c.放出大量的热
氧气具有氧化性
集气瓶中水的作用是______。
(2)空气质量检测
同学们利用微型空气质量“检测站”,对校内空气质量指数进行了检测,形成上述所示的板报。请完善板报中的内容:______、______、______。
【答案】(1) abde bc 防止高温熔融物溅落,炸裂瓶底
(2) 酸雨 周边交通 适合
【详解】(1)i.高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,文字表达式为;
高锰酸钾制取氧气属于固体加热型反应,发生装置需选择的仪器有铁架台(a)、带导管的单孔橡皮塞(b)、酒精灯(d)、试管(e),即abde;
ii.铁丝在氧气中燃烧的现象是剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,放出大量的热;
集气瓶中水的作用是防止高温熔融物溅落,炸裂瓶底;
(2)和会造成酸雨;
空气中二氧化硫的主要来源是含硫化石燃料燃烧、工业废气等,校内检测到的二氧化硫可来自周边交通尾气;
空气质量指数(AQI)为 28,空气质量状况为 “优”,所以该时间段适合进行室外活动。
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