精品解析：江苏无锡市侨谊实验中学等校2026-2027学年九年级上学期10月化学阶段学情自主练习

2026-2027学年秋学期自主练习 九年级化学 时间：90分钟 满分：100分 可能需要的相对原子质量：H:1 C:12 N:14 O:16 Na:23 一、单选题（每小题只有一个选项符合题意，共40分） 1. 适量饮用酸奶有助于抑制缺钙引起的骨质疏松症。这里的“钙”指的是 A. 单质 B. 元素 C. 原子 D. 分子 2. “泥咕咕”是河南传统民间艺术形式之一。下列制作过程中，一定发生化学变化的是 A. 备土 B. 揉泥 C. 塑形 D. 烧制 3. 月球土壤含有大量氦3原子，它可能成为未来核能的重要原料。我国“嫦娥工程”探月计划的一个重要目标是开发月球新能源氦3。氦3原子核内有2个质子和1个中子。氦3原子结构示意图是 A. B. C. D. 4. 下列空气污染物中属于可吸入颗粒物的是 A. B. 臭氧 C. D. 5. 下列实验操作中，正确的是 A. 加热液体 B. 闻气体气味 C. 用滴管滴加液体 D. 倾倒液体 6. 下列反应既不是化合反应，也不是分解反应的是 A. B. C. 铝+氧气→氧化铝 D. 7. 日常生活中的下列各组物质，前者属于纯净物、后者属于混合物的是 A. 冰水混合物、空气 B. 啤酒、蒸馏水 C. 二氧化碳、铁 D. 白醋、食盐水 8. 下列物质的用途所利用的性质与另外三种有根本区别的是 A. 铜丝用做导线 B. 氮气用于制取硝酸和氮肥 C. 酒精做燃料 D. 红磷用于氧气含量的测定 9. 下列实验现象中，描述正确的是 A. 木炭在氧气中燃烧，发出白光，放热，生成二氧化碳 B. 硫在氧气中燃烧，产生蓝紫色火焰，放热，生成一种有刺激性气味的气体 C. 红磷在空气中剧烈燃烧，放热，有大量白雾生成 D. 铁丝在空气中燃烧火星四射，产生黑色固体 10. 如图所示，甲是某元素在周期表中的相关信息，乙是该元素原子的结构示意图。以下说法正确的是 A. 该元素中子数是17 B. 该元素的相对原子质量为35.45g C. 该元素的原子在化学反应中易失去电子 D. 该元素的原子核外有三个电子层 11. 用数字化仪器进行实验探究，可将定性探究转化为定量探究。利用传感器采集蜡烛在密闭容器内燃烧过程中O2和CO2浓度的变化。实验装置如图1所示，实验过程中采集到的数据如图2所示，以下分析不合理的是 A. 图2中的数据可以说明空气中氧气的含量高于二氧化碳 B. 蜡烛熄灭的原因可能是燃烧过程中消耗氧气并产生一定浓度的CO2 C. 燃烧初期，O2的浓度下降后又升高可能是燃烧放热引起的变化 D. 燃着的蜡烛能在浓度为15%的O2和5%的CO2和80%的N2的混合气体中保持燃烧 12. 拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分。某兴趣小组利用氧气传感器来检测足量红磷燃烧过程中氧气的含量，如图所示，下列判断正确的是 A. a点时容器内氮气体积分数为85% B. 整个过程中容器内气体压强一直在减小 C. 物质燃烧时氧气必须达到一定浓度 D. 此实验测得空气中氧气的质量分数为18% 13. 利用图1装置研究过氧化氢的分解反应，所得结果如图2所示。下列说法错误的是 A. 图2中的a点对应的操作是推动注射器活塞 B. 对比b点和e点不能验证反应速率与的浓度有关 C. 对比b点和d点可以验证反应速率与的浓度有关 D. 该实验不能证明对的分解起催化作用 14. 根据下列三种微粒结构示意图，所获取信息正确的是 A. ②③化学性质不相同 B. ③符号表示为AL C. ①表示的是原子，②表示的是阴离子 D. ①表示的是碳原子 15. 化学概念在逻辑上存在并列、交叉和包含关系，如下图，以下说法正确的是 A. 纯净物和混合物属于交叉关系 B. 化合反应与分解反应属于包含关系 C. 物理变化和化学变化属于交叉关系 D. 化合反应和氧化反应属于交叉关系 16. N2是重要的资源，其生产与性质如下图所示。下列说法错误的是 A. 图中生产N2过程是物理变化 B. 反应①涉及的能量转化是化学能转化为电能 C. 反应②中涉及到的反应的基本类型是化合反应 D. 反应③说明氮气有时也能助燃 17. 汽车尾气净化装置中装有铂催化剂，尾气在催化剂表面反应的微观过程可用下图所示。下列说法正确的是 A. 反应Ⅰ中最小的粒子是碳原子和氧原子 B. 反应Ⅱ的表达式为CO+NO2N2+CO2 C. 该反应可以彻底消除汽车尾气对环境的污染 D. 为使反应完全，反应中需要不断加入铂 18. 宏观与微观相联系是化学特有的思维方式。下列对一些事实的微观解释不正确的是 A. 过氧化氢可分解成水和氧气，是因为在化学变化中分子可分 B. 一氧化碳有毒，二氧化碳无毒，是因为构成物质的分子不同，所以化学性质不同 C. 大多数物体热胀冷缩，是因为构成物质的微粒大小随温度改变而改变 D. 湿衣服在阳光下干的快，是因为温度高分子运动速率快 19. 下列实验方案不能达到相应目的的是 A. 探究石蜡燃烧后是否有水生成 B. 证明氨分子在不断地运动 C. 检查装置的气密性 D. 证明MnO2是H2O2分解的催化剂 20. 推理是化学学习中常用的思维方法，下列推理正确的是 A. 离子是带电荷的微观粒子，则带电荷的微观粒子一定是离子 B. 氧原子核由质子和中子构成，则所有的原子核中都含有质子和中子 C. 有氧气参加的化合反应属于氧化反应，所以氧化反应一定是化合反应 D. 含碳元素的物质充分燃烧会生成CO2，所以燃烧能生成CO2的物质一定含碳元素 二、填空题（共60分） 21. 空气是一种非常宝贵的资源。 （1）氮气是生产化肥的重要原料。空气中氮气的体积分数为_______。 （2）PM2.5是指大气中小于或等于2.5微米的颗粒物。下列行为不会增加PM2.5的是_______（填序号）； A. 焚烧垃圾 B. 治理工地扬尘 C. 汽车尾气的排放 D. 控制烟花爆竹的燃放 （3）空气污染物除了可吸入颗粒物外，还包括_______。（填序号） ①二氧化碳 ②二氧化硫 ③稀有气体 ④二氧化氮 ⑤氧气 ⑥一氧化碳 （4）下列治理空气污染的措施中，正确的是_______。（填序号） ①提倡绿色出行，发展公共交通 ②植树造林 ③将化工厂烟囱建高后排放废气 ④加强大气监测 22. 氧气是一种化学性质比较活泼的气体，它可以和许多物质发生化学反应。如图所示是硫粉、红磷、光亮的细铁丝在氧气中燃烧的实验装置： （1）在反应基本类型方面，三个化学反应都是__________反应。 （2）分别写出三个反应的符号表达式 甲：____________、乙：_____________、丙：_____________。 23. 在宏观、微观之间建立联系是化学学科的特点。 （1）用微观粒子的知识解释下列现象： ①体温计中的汞柱随着温度的升高而升高______。 ②“一畦春韭绿，十里稻花香。”请解释诗人闻到“稻花香”的原因_____。 （2）物质的构成关系如图所示，图中b表示的是___________，氯化钠是由___________构成的(填具体的粒子符号)。 （3）近日，我国科学家研制出用纳米催化剂催化水得到氢气的技术，该反应的微观示意图如图所示。 ①方框A、B、C内的物质表示纯净物的是___________(填字母)。 ②保持氢气化学性质的最小粒子是 ___________，由图可得到的微观信息是___________(答一点)。 （4）如图表示水、二氧化碳和氧气的循环图。 从宏观角度看，这三种物质的组成中都含有___________；从微观角度看，这三种物质都是由___________构成的。 24. A～H是学过的一些物质，其中A是暗紫色固体，B是人体生命活动离不开的气体，C是黑色的固体粉末。它们之间有如图所示的转化关系： 回答下列问题： （1）写出下列物质的名称：A________；G________。 （2）C在上图关系中扮演了两个角色，分别是________和________，其中，在反应③中起________作用，其________和________在化学反应前后不变。 25. 实验分析和探究是获得化学知识的重要途径。某化学兴趣小组设计并动手完成如图所示的实验，请回答有关问题：(查阅资料：氨气是有刺激性气味的气体。)。 （1）小连同学做了图Ⅰ的对比实验，取两支大小相同的医用注射器，将栓塞向外拉，分别吸入等体积的空气和水，用手指顶住注射器末端的小孔，将栓塞慢慢推入，发觉空气容易被压缩，水不容易被压缩，该实验从微观角度证明了相比较而言，气体分子间隔比液体分子间隔___________(选填"大“或者”小“)。 （2）小江同学用图Ⅱ实验探究分子的知识，观察到乙烧杯中的酚酞溶液由无色变为红色，该实验无法说明的有___________(填字母)。 A. 浓氨水具有挥发性 B. 氨分子是不断运动的 C. 氨分子质量很小 （3）小组同学讨论后，共同设计了如图Ⅲ实验，在实验中观察到a处的棉花团先变成红色，据此现象推测氨气的密度___________(选填“大”或“小”)于空气的密度。 （4）针对图Ⅱ实验进行改进后如图Ⅳ，改进后的优点___________(答出一点即可)，为了更快速观察到无色酚酞遇氨水变红的实验现象，可进行的操作是___________。 （5）小组同学对氨水的制取产生了兴趣，查阅资料后获悉，氨气溶于水可制得氨水，而氨气的一种合成方法微观示意图如下图所示，该反应的符号表达式为___________。 26. 生产、生活中有多种获得氧气的方法。 （1）“膜分离法”制取氧气。 膜分离法的原理：在一定的压力下，让空气通过薄膜，氧气和氮气在膜的两侧分别富集，以得到含氧量较高的空气。该过程发生了_____变化，薄膜具有的性质为_________（写一点即可）。 （2）利用如图装置完成实验室制备氧气。 ①仪器①的名称为______。 ②实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气，反应的符号表达式为________，选择A作发生装置，在试管口塞一小团棉花的作用为_______；依据氧气_______的性质选择D作收集装置。欲收集一瓶氧气做蜡烛燃烧实验并检验产物，选用的收集装置为________（填字母）。 ③若选用BF组合制备氧气，B中反应的符号表达式为________，检验氧气已经收集满的实验方法为_______（实验方案包括实验操作、现象和结论）。 （3）“家庭制氧机”制取氧气。 某家庭制氧机（原理如图）利用过碳酸钠白色固体、二氧化锰黑色粉末产生氧气。用该制氧机制氧时，在反应仓中加入适量水，再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，仓壁变得温热，过滤仓底部的导管口有气泡冒出。 资料链接：过碳酸钠（2Na2CO3·3H2O2）易溶于水，在水中会生成碳酸钠（Na2CO3）和过氧化氢（H2O2）。 ①反应仓内发生反应的基本类型为__________。 ②若过滤仓改用图1中F装置，应使氧气从________（填“a”或“b”）管进入。 ③制氧机通常有湿化瓶，装置如图3，关于该装置，下列说法正确的有______（填序号）。 A．加快氧气的生成 B．湿润气体，使进入人体的氧气更适宜人体 C．监测流速，判断制氧机的工作状态 D．反应仓中“O2”通道相当于图3装置中的b导管 （4）潜水员供O2 潜水员使用的供氧装置是用过氧化钠（Na2O2）和呼出的二氧化碳反应生成碳酸钠（Na2CO3）和氧气。写出该反应的符号表达式____________。 （5）探索制氧气的新方法--变压吸附法制氧气：利用变压吸附技术，以分子筛为吸附剂制取氧气。 由图4、图5可知：过程1和过程2交替进行，可连续生产大量高纯度氧气。过程1中，空气通过分子筛吸附材料时，______（填“氮”或者“氧”）分子更容易被吸附；过程2中，采用______方法，能使被吸附的气体释放出去（此过程称为解吸），分子筛吸附材料恢复吸附能力。 27. 氧气在医疗急救、化工生产等领域都有重要应用。 （1）A兴趣小组用图甲所示装置探究不同催化剂对过氧化氢分解的催化效果。取大小相同的新鲜土豆块和新鲜猪肝块作催化剂，分别加入10mL相同浓度的过氧化氢稀溶液后，用传感器测量装置中气压的变化，如图乙中曲线a、b所示。 ①结合实验和曲线a、b分析，两种催化剂中催化效果更佳的是_________。 ②从曲线a、b的变化可以看出，过氧化氢产生氧气的反应是_______（填“放热”或“吸热”）反应，加猪肝块催化的过氧化氢完全反应所用的时间大约是____s。 ③曲线a、b最终达到相同的压强，说明__________________。 （2）B兴趣小组同学为了比较氧化铜和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果，用如图1所示的装置进行了两次实验，在试管中分别加入等质量的氧化铜和二氧化锰，分别将注射器内盛有的3mL5%的过氧化氢溶液注入试管中，利用注射器收集氧气，收集到氧气的体积和时间的关系如图2所示。 ①除了可以测量“收集等体积氧气所用的时间”外，还可以测量____________________，来比较两种催化剂的催化效果。图1“U形管”中红墨水的变化是___________（选填“左升右降”或“左降右升”） ②通过图2能得出的结论是_____________________。 ③由氧化铜作催化剂的反应，时间段反应速率逐渐变慢的原因是___________________，请写出该反应的符号表达式为________________。 28. 富氧空气是指氧气含量高于普通空气的气体，常用于航天、医疗等。某化学兴趣小组对富氧空气开展相关探究，进行以下实验。 实验一：测定富氧空气中氧气的含量。 【实验操作】 步骤1：按图1所示组装好实验装置，进行………操作。 步骤2：用排水法收集100mL富氧空气，并在燃烧匙内加入足量的红磷，塞紧瓶塞。关闭弹簧夹，往量筒内加入适量水，读出量筒内水的体积为V1mL。 步骤3：引燃红磷，待红磷熄灭，并冷却至室温。 步骤4：打开弹簧夹，待右侧量筒内液面不再变化时，排出气球中的气体，调节两边液面在同一水平面上，读出量筒内水的体积为V2mL，通过数据处理得出“富氧空气”中氧气的含量。 【问题讨论】 （1）请写出实验步骤1中……处的操作________。 【拓展延伸】兴趣小组查阅资料得知铁在潮湿的空气中易生锈，其原因为铁在氧气和水同时存在的条件下会生成铁锈。根据铁生锈的原理，利用铁粉、炭粉、氯化钠等物质又进行了富氧空气中氧气的含量测定（装置如图2所示），一段时间后测得的数据如表： 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 131.0mL 90.0mL 38.0mL （2）铁在潮湿空气中生锈反应缓慢，故该实验采用粉末状药品的目的是________。从能量角度看，该反应是________反应（填“放热”或“吸热”）。 （3）根据表中数据计算，图2装置测得的富氧空气中氧气的体积分数是________（结果精确到0.1%）。 实验二：研究富氧空气的应用。 【进行实验】该兴趣小组同学将重油、褐煤在氧气含量不同的富氧空气中燃烧，并对燃烧时的温度和烟气量（废气中有害物质的总量）进行了测定，得到的相关数据如图3、图4所示： 【实验分析】 （4）结合图3，说出氧气含量与燃烧时的温度的关系：________。 （5）结合图4，写出减少重油、褐煤燃烧时尾气污染的措施_____________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年秋学期自主练习 九年级化学 时间：90分钟 满分：100分 可能需要的相对原子质量：H:1 C:12 N:14 O:16 Na:23 一、单选题（每小题只有一个选项符合题意，共40分） 1. 适量饮用酸奶有助于抑制缺钙引起的骨质疏松症。这里的“钙”指的是 A. 单质 B. 元素 C. 原子 D. 分子 【答案】B 【解析】 【分析】分子、原子都是构成物质的微粒，而元素是指具有相同核电荷数的一类原子的总称，是一宏观概念；而单质指的是只含有一种元素的纯净物。 【详解】喝酸奶可以补钙，是因为酸奶中有含有钙元素的物质，而不是有钙这种物质。这里的“钙”指的是不是以单质、分子、原子等形式存在，这里所指的“钙”是强调存在的元素，与具体形态无关。 综上所述：选择B。 2. “泥咕咕”是河南传统民间艺术形式之一。下列制作过程中，一定发生化学变化的是 A. 备土 B. 揉泥 C. 塑形 D. 烧制 【答案】D 【解析】 【分析】化学变化是指有新物质生成的变化，物理变化是指没有新物质生成的变化，化学变化和物理变化的本质区别为是否有新物质生成；据此分析判断。 【详解】A、备土过程中，没有新物质生成，属于物理变化，故A错误； B、揉泥过程中，没有新物质生成，属于物理变化，故B错误； C、塑形只是形态的改变，没有新物质生成，属于物理变化，故C错误； D、烧制过程中，有新物质生成，属于化学变化，故D正确。 故选：D。 3. 月球土壤含有大量氦3原子，它可能成为未来核能的重要原料。我国“嫦娥工程”探月计划的一个重要目标是开发月球新能源氦3。氦3原子核内有2个质子和1个中子。氦3原子结构示意图是 A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】原子结构示意图中圆圈和圈内的数字表示原子核和核内质子数，弧线表示电子层，弧线上的数字表示该层的电子数。氦3原子核内有2个质子和1个中子，其原子结构示意图应该是圆圈内写“+2”，圆圈外有一层电子层，电子数也是2。 A、原子结构示意图中圆圈内写“+2”，圆圈外有一层电子层，电子数是3，错误； B、原子结构示意图中圆圈内写“+3”，圆圈外有二层电子层，电子数分别是2、1，错误； C、原子结构示意图中圆圈内写“+3”，圆圈外有一层电子层，电子数是2，错误； D、原子结构示意图中圆圈内写“+2”，圆圈外有一层电子层，电子数是2，正确。 故选D。 4. 下列空气污染物中属于可吸入颗粒物的是 A. B. 臭氧 C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A、SO2是一种有刺激性气味的气体污染物，它主要会导致酸雨等环境问题，不属于可吸入颗粒物，该选项错误； B、臭氧在平流层能阻挡紫外线，保护地球生物，但在近地面，高浓度臭氧是一种污染物，它属于气态污染物，不是可吸入颗粒物，该选项错误； C、NO2是一种红棕色有刺激性气味的气体污染物，会造成酸雨、光化学烟雾等危害，不属于可吸入颗粒物，该选项错误； D、PM10​是指直径小于等于 10 微米的颗粒物，这些颗粒物能够被人吸入呼吸道，属于可吸入颗粒物，该选项正确。 故选D。 5. 下列实验操作中，正确的是 A. 加热液体 B. 闻气体气味 C. 用滴管滴加液体 D. 倾倒液体 【答案】D 【解析】 【详解】A、给试管中的液体加热时，要用酒精灯的外焰加热试管里的液体，且液体体积不能超过试管容积的三分之一，图中所示操作错误； B、闻气体的气味时，防止气体有毒，应用手扇动，图中所示操作错误； C、使用胶头滴管滴加少量液体的操作，注意胶头滴管不能伸入到试管内或接触试管内壁，应垂直悬空在试管口上方滴加液体，防止污染胶头滴管，图中所示操作错误； D、取用液体时：试剂瓶瓶口要紧挨管口，防止液体流出；标签向着手心，防止液体流出腐蚀标签；瓶塞倒放桌面上，防止污染瓶塞，从而污染药品，图中所示操作正确。 故选：D。 6. 下列反应既不是化合反应，也不是分解反应的是 A. B. C. 铝+氧气→氧化铝 D. 【答案】B 【解析】 【分析】化合反应：两种或两种以上物质反应后生成一种物质的反应，其特点为“多变一”；分解反应：一种物质反应后生成两种或两种以上的物质，其特点为“一变多”。 【详解】A、水通电分解为氢气和氧气，一种物质生成两种物质，符合“一变多”的特点，属于分解反应，A选项不符合题意； B、一氧化碳和氧化铜加热生成铜和二氧化碳，两种反应物生成两种产物，既不是化合也不是分解反应，B选项符合题意； C、铝和氧气反应生成氧化铝，两种物质生成一种物质，符合“多变一”的特点，属于化合反应，C选项不符合题意； D、氧化汞加热分解为汞和氧气，一种物质生成两种物质，符合“一变多”的特点，属于分解反应，D选项不符合题意。 故选：B。 7. 日常生活中的下列各组物质，前者属于纯净物、后者属于混合物的是 A. 冰水混合物、空气 B. 啤酒、蒸馏水 C. 二氧化碳、铁 D. 白醋、食盐水 【答案】A 【解析】 【详解】A.混合物由不同物质组成，纯净物由一种物质组成。冰水混合物是同一种物质的不同状态的共存物，是一种物质，属于纯净物；空气中含有氮气、氧气等多种物质，是混合物，故A选项符合题意； B.啤酒中含有水、酒精、糖类等多种物质，啤酒属于混合物；蒸馏水只含水一种物质，属于纯净物，故B选项不符合题意； C.二氧化碳和铁都是一种物质，二者都是纯净物，故C选项不符合题意； D.白醋中含有醋酸、水等不同种物质，食盐水中含有氯化钠、水等不同种物质，二者都是混合物，故D选项不符合题意； 故选A。 8. 下列物质的用途所利用的性质与另外三种有根本区别的是 A. 铜丝用做导线 B. 氮气用于制取硝酸和氮肥 C. 酒精做燃料 D. 红磷用于氧气含量的测定 【答案】A 【解析】 【详解】A.铜丝做导线利用铜的导电性，导电性属于物理性质，该过程没有新物质生成，不需要发生化学变化。 B.氮气制取硝酸和氮肥，有新物质生成，发生化学变化，利用的是氮气的化学性质。 C.酒精做燃料利用酒精的可燃性，燃烧属于化学变化，利用的是化学性质。 D.红磷测定氧气含量利用红磷可与氧气反应的可燃性，反应有新物质生成，利用的是化学性质。 因此A利用的性质与另外三种有根本区别。故选A。 9. 下列实验现象中，描述正确的是 A. 木炭在氧气中燃烧，发出白光，放热，生成二氧化碳 B. 硫在氧气中燃烧，产生蓝紫色火焰，放热，生成一种有刺激性气味的气体 C. 红磷在空气中剧烈燃烧，放热，有大量白雾生成 D. 铁丝在空气中燃烧火星四射，产生黑色固体 【答案】B 【解析】 【分析】实验现象是感官可直接观察到的颜色、气味、状态、温度变化等，不能和实验结论（推导得到的物质种类）混淆，结合常见物质燃烧的反应特点逐一判断。 【详解】A.生成CO2是实验结论，不属于可直接观察的现象，描述错误； B.硫在氧气中燃烧生成有刺激性气味的SO2，现象为产生蓝紫色火焰、放热、生成有刺激性气味的气体，描述正确； C.红磷燃烧生成固体小颗粒P2O5，现象应为大量白烟，白雾是小液滴，描述错误； D.铁丝在空气中无法燃烧，仅能在氧气中燃烧出现火星四射、生成黑色固体的现象，描述错误。 10. 如图所示，甲是某元素在周期表中的相关信息，乙是该元素原子的结构示意图。以下说法正确的是 A. 该元素中子数是17 B. 该元素的相对原子质量为35.45g C. 该元素的原子在化学反应中易失去电子 D. 该元素的原子核外有三个电子层 【答案】D 【解析】 【详解】A、元素周期表单元格中，左上角的数字表示原子序数，最下方的数字表示相对原子质量，原子序数=原子的质子数，相对原子质量≈质子数+中子数，则该元素中子数为35-17=18，该选项说法不正确； B、相对原子质量的单位为“1”，而不是“g”，该选项说法不正确； C、该元素的原子最外层电子数为7，大于4，在化学变化中易得到电子，该选项说法不正确； D、由图可知，该元素的原子核外有三个电子层，该选项说法正确。 故选D。 11. 用数字化仪器进行实验探究，可将定性探究转化为定量探究。利用传感器采集蜡烛在密闭容器内燃烧过程中O2和CO2浓度的变化。实验装置如图1所示，实验过程中采集到的数据如图2所示，以下分析不合理的是 A. 图2中的数据可以说明空气中氧气的含量高于二氧化碳 B. 蜡烛熄灭的原因可能是燃烧过程中消耗氧气并产生一定浓度的CO2 C. 燃烧初期，O2的浓度下降后又升高可能是燃烧放热引起的变化 D. 燃着的蜡烛能在浓度为15%的O2和5%的CO2和80%的N2的混合气体中保持燃烧 【答案】D 【解析】 【详解】A.图中的数据可以说明空气中氧气的含量高于二氧化碳， 从图像能看到，实验初始时氧气浓度远高于二氧化碳浓度，这与空气中氧气约占21%、二氧化碳约占0.03%的实际情况相符，该分析合理，故不符合题意； B.蜡烛燃烧会消耗O2、生成CO2，当O2浓度过低、CO2浓度过高时，蜡烛会因缺氧且CO2不支持燃烧而熄灭，该分析合理，故不符合题意； C.燃烧初期，蜡烛附近的O2被消耗导致传感器检测到的浓度短暂下降，随后燃烧放热引起容器内气体对流，使O2浓度较高的气体到达传感器附近，导致读数短暂回升，该分析合理，故不符合题意； D.从图像可知，当氧气浓度降至约15.6%左右时蜡烛就熄灭了，15%的O2浓度低于这个临界值，蜡烛无法保持燃烧，该分析不合理，故符合题意； 故选D。 12. 拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分。某兴趣小组利用氧气传感器来检测足量红磷燃烧过程中氧气的含量，如图所示，下列判断正确的是 A. a点时容器内氮气体积分数为85% B. 整个过程中容器内气体压强一直在减小 C. 物质燃烧时氧气必须达到一定浓度 D. 此实验测得空气中氧气的质量分数为18% 【答案】C 【解析】 【详解】A、图中可知a点时氧气的体积分数为15%，剩余气体中主要是氮气，但是还有稀有气体等其他气体，氮气的体积分数小于85%，错误； B、红磷燃烧放热会导致装置内气体受热膨胀，反应一开始装置内压强增大，随着消耗的氧气增加，温度恢复到室温，会导致压强减小，错误； C、氧气体积分数下降至3%不再下降，说明装置内所剩氧气不能支持红磷燃烧，物质燃烧需要氧气达到一定的浓度，正确； D、实验中消耗了18%的氧气，是体积分数不是质量分数，错误。 故选：C。 13. 利用图1装置研究过氧化氢的分解反应，所得结果如图2所示。下列说法错误的是 A. 图2中的a点对应的操作是推动注射器活塞 B. 对比b点和e点不能验证反应速率与的浓度有关 C. 对比b点和d点可以验证反应速率与的浓度有关 D. 该实验不能证明对的分解起催化作用 【答案】B 【解析】 【详解】A.由图2可知，a点时氧气浓度开始逐渐增大，因为推动注射器活塞，过氧化氢溶液进入锥形瓶中，过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气，所以氧气浓度增大，说法正确； B.对比b点和e点，两点氧气体积分数相同，但曲线1对应的时间小于曲线2对应的时间，说明浓度越大反应越快，能验证反应速率与浓度有关，说法错误； C.对比b点和d点，两点时间相同，但曲线1对应的氧气体积分数大于曲线2对应的氧气体积分数，能验证反应速率与浓度有关，说法正确； D.该实验的变量是过氧化氢溶液的浓度，两组实验均有二氧化锰，所以该实验不能证明二氧化锰对过氧化氢的分解起催化作用，说法正确。 14. 根据下列三种微粒结构示意图，所获取信息正确的是 A. ②③化学性质不相同 B. ③符号表示为AL C. ①表示的是原子，②表示的是阴离子 D. ①表示的是碳原子 【答案】A 【解析】 【详解】A、最外层的电子数主要决定元素的性质，②③的最外层电子数不同，它们的化学性质不同，故选项正确； B、③质子数=核外电子数=13，为铝原子，铝元素的符号为：Al，故选项不正确； C、①质子数=核外电子数，表示原子，②质子数＞核外电子数，表示阳离子，故选项不正确； D、①质子数=核外电子数=7，表示氮原子，故选项不正确。 故选：A。 15. 化学概念在逻辑上存在并列、交叉和包含关系，如下图，以下说法正确的是 A. 纯净物和混合物属于交叉关系 B. 化合反应与分解反应属于包含关系 C. 物理变化和化学变化属于交叉关系 D. 化合反应和氧化反应属于交叉关系 【答案】D 【解析】 【详解】A、纯净物由同种物质组成，混合物由不同种物质组成，二者属于并列关系，说法错误，不符合题意； B、化合反应是由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应，分解反应是由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应，二者属于并列关系，说法错误，不符合题意； C、物理变化无新物质生成，化学变化有新物质生成，二者属于并列关系，说法错误，不符合题意； D、化合反应是由两种或两种以上物质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，二者属于交叉关系，说法正确，符合题意。 故选：D。 16. N2是重要的资源，其生产与性质如下图所示。下列说法错误的是 A. 图中生产N2过程是物理变化 B. 反应①涉及的能量转化是化学能转化为电能 C. 反应②中涉及到的反应的基本类型是化合反应 D. 反应③说明氮气有时也能助燃 【答案】B 【解析】 【详解】A、图中生产N2​是通过液态空气蒸发，利用氮气和氧气沸点不同分离，没有新物质生成，是物理变化，该选项正确。 B、反应①是氮气和氧气在放电条件下反应生成一氧化氮，涉及的能量转化是电能转化为化学能，不是化学能转化为电能，该选项错误。 C、反应②是氮气和氢气在高温、高压、催化剂条件下反应生成氨气，符合 “多变一” 的特点，属于基本反应类型中的化合反应，该选项正确。 D、反应③中镁在氮气中能燃烧生成Mg3N2，说明氮气有时也能助燃，该选项正确。 故选B。 17. 汽车尾气净化装置中装有铂催化剂，尾气在催化剂表面反应的微观过程可用下图所示。下列说法正确的是 A. 反应Ⅰ中最小的粒子是碳原子和氧原子 B. 反应Ⅱ的表达式为CO+NO2N2+CO2 C. 该反应可以彻底消除汽车尾气对环境的污染 D. 为使反应完全，反应中需要不断加入铂 【答案】B 【解析】 【详解】A、化学变化中的最小粒子是原子。反应 Ⅰ 涉及的原子有碳原子、氮原子、氧原子，因此最小粒子应包括这三种，而非仅碳原子和氧原子，说法错误。 B、反应 Ⅱ 的反应物一氧化碳和二氧化氮，生成物是氮气和二氧化碳，反应条件为铂催化剂，因此表达式为，说法正确。 C、该反应可将有害的一氧化碳、二氧化氮等转化为无害的氮气和二氧化碳，但不能 “彻底消除” 所有汽车尾气污染（如可能存在其他微量污染物），说法错误。 D、铂是催化剂，催化剂在反应前后质量和化学性质不变，无需不断加入铂，说法错误。 故填：B。 18. 宏观与微观相联系是化学特有的思维方式。下列对一些事实的微观解释不正确的是 A. 过氧化氢可分解成水和氧气，是因为在化学变化中分子可分 B. 一氧化碳有毒，二氧化碳无毒，是因为构成物质的分子不同，所以化学性质不同 C. 大多数物体热胀冷缩，是因为构成物质的微粒大小随温度改变而改变 D. 湿衣服在阳光下干的快，是因为温度高分子运动速率快 【答案】C 【解析】 【详解】A、过氧化氢分解是化学变化，其微观本质是过氧化氢分子分裂成氢原子和氧原子，然后重新组合成水分子和氧气分子；在化学变化中，分子可分，但原子不可分，该解释正确，不符合题意； B、一氧化碳和二氧化碳都由碳和氧元素组成，但分子结构不同，分子是保持物质化学性质的最小粒子，不同分子导致化学性质不同：CO能与血红蛋白结合，阻碍氧气运输，故有毒；CO2是正常代谢产物，无毒，该解释正确，不符合题意； C、热胀冷缩的宏观现象是由于温度变化时，构成物质的微粒（如分子或原子）运动速率改变：温度升高，微粒运动加快，微粒间平均距离增大，导致体积膨胀；温度降低，微粒运动减慢，微粒间平均距离减小，导致体积收缩。微粒本身的大小是固定的，不随温度改变，该解释错误，符合题意； D、湿衣服变干是水分子从液态蒸发为气态的过程，温度升高，水分子运动速率加快，更容易脱离液体表面，因此蒸发加快，该解释正确，不符合题意。 故选C。 19. 下列实验方案不能达到相应目的的是 A. 探究石蜡燃烧后是否有水生成 B. 证明氨分子在不断地运动 C. 检查装置的气密性 D. 证明MnO2是H2O2分解的催化剂 【答案】D 【解析】 【详解】A.石蜡燃烧产生的水蒸气遇干燥冷烧杯会冷凝为小液滴，观察到烧杯内壁出现水雾即可证明有水生成，可达到实验目的。 B.浓氨水易挥发，氨分子不断运动到酚酞溶液中使溶液变红，可证明氨分子在不断运动，可达到实验目的。 C.推动注射器活塞，若长颈漏斗颈部形成稳定水柱；或拉动活塞，若长颈漏斗下端冒出气泡，均说明装置气密性良好，可达到实验目的。 D.催化剂需要满足“改变化学反应速率、反应前后质量和化学性质均不变”三个条件，该实验仅能证明可加快的分解速率，未验证反应前后的质量和化学性质是否改变，无法证明它是分解的催化剂，不能达到实验目的。 20. 推理是化学学习中常用的思维方法，下列推理正确的是 A. 离子是带电荷的微观粒子，则带电荷的微观粒子一定是离子 B. 氧原子核由质子和中子构成，则所有的原子核中都含有质子和中子 C. 有氧气参加的化合反应属于氧化反应，所以氧化反应一定是化合反应 D. 含碳元素的物质充分燃烧会生成CO2，所以燃烧能生成CO2的物质一定含碳元素 【答案】D 【解析】 【详解】A、离子是带电荷的微观粒子，但带电荷的微观粒子不一定是离子，如电子、质子，故A错误； B、氧原子核由质子和中子构成，但不是所有的原子核中都含有质子和中子，如氢原子中不含有中子，故B错误； C、有氧气参加的化合反应属于氧化反应，但是氧化反应不一定是化合反应，如甲烷燃烧生成二氧化碳和水，其生成物有两种，不属于化合反应，故C错误； D、根据质量守恒定律，反应前后元素的种类不变。燃烧是物质与氧气发生的反应，氧气只含氧元素，含碳元素的物质充分燃烧会生成CO2，所以燃烧能生成CO2的物质一定含碳元素，故D正确。 故选D。 二、填空题（共60分） 21. 空气是一种非常宝贵的资源。 （1）氮气是生产化肥的重要原料。空气中氮气的体积分数为_______。 （2）PM2.5是指大气中小于或等于2.5微米的颗粒物。下列行为不会增加PM2.5的是_______（填序号）； A. 焚烧垃圾 B. 治理工地扬尘 C. 汽车尾气的排放 D. 控制烟花爆竹的燃放 （3）空气污染物除了可吸入颗粒物外，还包括_______。（填序号） ①二氧化碳 ②二氧化硫 ③稀有气体 ④二氧化氮 ⑤氧气 ⑥一氧化碳 （4）下列治理空气污染的措施中，正确的是_______。（填序号） ①提倡绿色出行，发展公共交通 ②植树造林 ③将化工厂烟囱建高后排放废气 ④加强大气监测 【答案】（1）78% （2）BD （3）②④⑥ （4）①②④ 【解析】 【小问1详解】 空气中各成分的体积分数分别是：氮气大约占78%、氧气大约占21%、稀有气体大约占0.94%、二氧化碳大约占0.03%、其他气体和杂质大约占0.03%； 【小问2详解】 A、焚烧垃圾，能产生一些烟尘，增加了 PM2.5 的含量。A不符合题意； B、治理工地扬尘，能有限减少扬尘，减少了 PM2.5 的含量。B符合题意； C、排放汽车尾气，尾气中的微小颗粒物，会增加PM2.5含量。C不符合题意； D、控制烟花爆竹的燃放，能减少产生烟尘，减少了 PM2.5 的含量。D符合题意。 故选BD； 【小问3详解】 空气污染物除了可吸入颗粒物外，还包括一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、臭氧等。故填：②④⑥ 【小问4详解】 ①提倡绿色出行，发展公共交通，可以防止汽车尾气造成的污染。正确； ②植树造林，美化环境，减少污染。正确； ③废气向高空排放并没有减少排放量，仍会造成大气污染。不正确； ④加强大气监测，可以随时掌握空气污染程度。正确。 故选①②④。 22. 氧气是一种化学性质比较活泼的气体，它可以和许多物质发生化学反应。如图所示是硫粉、红磷、光亮的细铁丝在氧气中燃烧的实验装置： （1）在反应基本类型方面，三个化学反应都是__________反应。 （2）分别写出三个反应的符号表达式 甲：____________、乙：_____________、丙：_____________。 【答案】（1）化合 （2） ①. ②. ③. 【解析】 【分析】本题考查氧气的化学性质相关知识，也考了反应类型的判断。 【小问1详解】 这里展示了三种物质与氧气的反应，都是化合反应，即多种物质变成一种物质的反应。 【小问2详解】 硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，符号表达式为 红磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷，符号表达式为 铁在空气中不燃烧，在氧气中燃烧生成四氧化三铁，符号表达式为 23. 在宏观、微观之间建立联系是化学学科的特点。 （1）用微观粒子的知识解释下列现象： ①体温计中的汞柱随着温度的升高而升高______。 ②“一畦春韭绿，十里稻花香。”请解释诗人闻到“稻花香”的原因_____。 （2）物质的构成关系如图所示，图中b表示的是___________，氯化钠是由___________构成的(填具体的粒子符号)。 （3）近日，我国科学家研制出用纳米催化剂催化水得到氢气的技术，该反应的微观示意图如图所示。 ①方框A、B、C内的物质表示纯净物的是___________(填字母)。 ②保持氢气化学性质的最小粒子是 ___________，由图可得到的微观信息是___________(答一点)。 （4）如图表示水、二氧化碳和氧气的循环图。 从宏观角度看，这三种物质的组成中都含有___________；从微观角度看，这三种物质都是由___________构成的。 【答案】（1） ①. 温度升高，汞原子间的间隔增大 ②. 分子在不断运动 （2） ①. 原子 ②. Na+、Cl- （3） ①. A ②. 氢分子 ③. 化学反应中，分子可分，原子不可再分 （4） ①. 氧元素 ②. 分子 【解析】 【小问1详解】 ①汞是由汞原子直接构成的，热胀冷缩的本质是粒子间的间隔随温度改变，粒子本身大小不发生变化； ②香气分子会不断运动扩散到空气中，被人感知到气味。 【小问2详解】 汞属于金属，由原子直接构成，因此b表示原子； 原子可构成分子，也可通过得失电子形成离子，氯化钠由钠离子和氯离子构成。 【小问3详解】 ①纯净物仅由一种粒子构成，A中只有水分子，属于纯净物；B中含有氢原子、氧原子两种粒子，C中含有氢分子、氧分子两种分子，都属于混合物。 ②由分子构成的物质，分子是保持其化学性质的最小粒子，氢气由氢分子构成，故保持氢气化学性质的最小粒子是氢分子； 从反应的微观过程可看出，反应中水分子分解为氢、氧原子，原子再重新组合为新分子，可得出化学变化中分子可分、原子不可分的结论。 【小问4详解】 宏观上物质由元素组成，、、的组成中都含有氧元素； 微观上三种物质分别由氧分子、水分子、二氧化碳分子构成，都属于分子构成的物质。 24. A～H是学过的一些物质，其中A是暗紫色固体，B是人体生命活动离不开的气体，C是黑色的固体粉末。它们之间有如图所示的转化关系： 回答下列问题： （1）写出下列物质的名称：A________；G________。 （2）C在上图关系中扮演了两个角色，分别是________和________，其中，在反应③中起________作用，其________和________在化学反应前后不变。 【答案】（1） ①. 高锰酸钾 ②. 过氧化氢 （2） ①. 生成物 ②. 催化剂 ③. 催化 ④. 质量 ⑤. 化学性质 【解析】 【分析】A是暗紫色受热分解的固体，为高锰酸钾；B是人体生命活动必需的气体，为氧气。高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰、氧气，其中黑色固体C为二氧化锰，剩余产物D为锰酸钾，反应③中C反应前后都存在，说明是该反应的催化剂，可在二氧化锰催化下生成氧气的G为过氧化氢，过氧化氢分解生成氧气和水（H）。 【小问1详解】 略； 【小问2详解】 反应①是高锰酸钾分解，二氧化锰是该反应的生成物；反应③中二氧化锰加快了过氧化氢的分解速率，且反应后又生成了二氧化锰，此时二氧化锰是反应的催化剂，起到催化作用，根据催化剂的定义，它在化学反应前后自身的质量和化学性质都不会发生改变。 25. 实验分析和探究是获得化学知识的重要途径。某化学兴趣小组设计并动手完成如图所示的实验，请回答有关问题：(查阅资料：氨气是有刺激性气味的气体。)。 （1）小连同学做了图Ⅰ的对比实验，取两支大小相同的医用注射器，将栓塞向外拉，分别吸入等体积的空气和水，用手指顶住注射器末端的小孔，将栓塞慢慢推入，发觉空气容易被压缩，水不容易被压缩，该实验从微观角度证明了相比较而言，气体分子间隔比液体分子间隔___________(选填"大“或者”小“)。 （2）小江同学用图Ⅱ实验探究分子的知识，观察到乙烧杯中的酚酞溶液由无色变为红色，该实验无法说明的有___________(填字母)。 A. 浓氨水具有挥发性 B. 氨分子是不断运动的 C. 氨分子质量很小 （3）小组同学讨论后，共同设计了如图Ⅲ实验，在实验中观察到a处的棉花团先变成红色，据此现象推测氨气的密度___________(选填“大”或“小”)于空气的密度。 （4）针对图Ⅱ实验进行改进后如图Ⅳ，改进后的优点___________(答出一点即可)，为了更快速观察到无色酚酞遇氨水变红的实验现象，可进行的操作是___________。 （5）小组同学对氨水的制取产生了兴趣，查阅资料后获悉，氨气溶于水可制得氨水，而氨气的一种合成方法微观示意图如下图所示，该反应的符号表达式为___________。 【答案】（1）大 （2）C （3）小 （4） ①. 更环保##节约药品 ②. 把浓氨水放在热水中（合理即可） （5） 【解析】 【小问1详解】 空气容易被压缩，水不容易被压缩，从微观角度证明了气体分子间隔比液体分子间隔大。 【小问2详解】 图 Ⅱ 实验中，浓氨水与酚酞溶液没有直接接触，而乙烧杯中的酚酞溶液由无色变为红色，说明浓氨水具有挥发性，氨分子是不断运动的，但无法说明氨分子质量很小，故选C。 【小问3详解】 图 Ⅲ 实验中观察到a处的棉花团先变成红色，说明氨气向上运动，据此推测氨气的密度小于空气的密度。 【小问4详解】 改进后，装置密闭，能防止氨气泄漏，污染空气，优点是更环保，也能节约药品； 为了更快速观察到无色酚酞遇氨水变红的实验现象，可进行的操作是给浓氨水加热（或把浓氨水放在热水中，利用温度升高，分子运动加快的原理）。 【小问5详解】 由微观示意图可知，氮气和氢气在一定条件下反应生成氨气，该反应的符号表达式为。 26. 生产、生活中有多种获得氧气的方法。 （1）“膜分离法”制取氧气。 膜分离法的原理：在一定的压力下，让空气通过薄膜，氧气和氮气在膜的两侧分别富集，以得到含氧量较高的空气。该过程发生了_____变化，薄膜具有的性质为_________（写一点即可）。 （2）利用如图装置完成实验室制备氧气。 ①仪器①的名称为______。 ②实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气，反应的符号表达式为________，选择A作发生装置，在试管口塞一小团棉花的作用为_______；依据氧气_______的性质选择D作收集装置。欲收集一瓶氧气做蜡烛燃烧实验并检验产物，选用的收集装置为________（填字母）。 ③若选用BF组合制备氧气，B中反应的符号表达式为________，检验氧气已经收集满的实验方法为_______（实验方案包括实验操作、现象和结论）。 （3）“家庭制氧机”制取氧气。 某家庭制氧机（原理如图）利用过碳酸钠白色固体、二氧化锰黑色粉末产生氧气。用该制氧机制氧时，在反应仓中加入适量水，再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，仓壁变得温热，过滤仓底部的导管口有气泡冒出。 资料链接：过碳酸钠（2Na2CO3·3H2O2）易溶于水，在水中会生成碳酸钠（Na2CO3）和过氧化氢（H2O2）。 ①反应仓内发生反应的基本类型为__________。 ②若过滤仓改用图1中F装置，应使氧气从________（填“a”或“b”）管进入。 ③制氧机通常有湿化瓶，装置如图3，关于该装置，下列说法正确的有______（填序号）。 A．加快氧气的生成 B．湿润气体，使进入人体的氧气更适宜人体 C．监测流速，判断制氧机的工作状态 D．反应仓中“O2”通道相当于图3装置中的b导管 （4）潜水员供O2 潜水员使用的供氧装置是用过氧化钠（Na2O2）和呼出的二氧化碳反应生成碳酸钠（Na2CO3）和氧气。写出该反应的符号表达式____________。 （5）探索制氧气的新方法--变压吸附法制氧气：利用变压吸附技术，以分子筛为吸附剂制取氧气。 由图4、图5可知：过程1和过程2交替进行，可连续生产大量高纯度氧气。过程1中，空气通过分子筛吸附材料时，______（填“氮”或者“氧”）分子更容易被吸附；过程2中，采用______方法，能使被吸附的气体释放出去（此过程称为解吸），分子筛吸附材料恢复吸附能力。 【答案】（1） ①. 物理 ②. 允许氧气通过，不允许氮气通过（或选择性透过，合理即可） （2） ①. 分液漏斗 ②. ③. 防止加热时固体粉末进入导管 ④. 密度比空气大且不与空气发生反应 ⑤. D ⑥. ⑦. 将带火星的木条放在 b 导管口，若木条复燃，证明氧气已收集满 （3） ①. 分解反应 ②. a ③. BC （4） （5） ①. 氮 ②. 减压 【解析】 【小问1详解】 膜分离只是把氧气、氮气分开，没有新物质生成，属于物理变化。 薄膜要能分离两种气体，要有选择透过性。 【小问2详解】 ①仪器①的名称为分液漏斗； ②实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气，反应的符号表达式为：； 棉花作用是防止加热时固体粉末进入导管，造成导管堵塞； D是向上排空气法，依据的性质是氧气密度比空气大且不与空气发生反应。蜡烛燃烧实验要检验生成的水，不能用排水法（会带水），选D。 ③B 装置是固液不加热型（过氧化氢制氧气），符号表达式：； 氧气具有助燃性，验满时：将带火星的木条放在 b 导管口，若木条复燃，证明氧气已收集满。 【小问3详解】 ①过碳酸钠溶于水生成，在催化下分解生成水和氧气，一变多，属于分解反应。 ②用F装置作过滤仓时，需让氧气与仓内液体充分接触除去杂质，应长进短出，从a管通入，从 b 出来。 ③A.装置3不会加快氧气生产，描述不正确。 B.可以湿润氧气，符合人体呼吸，描述正确。 C.通过气泡快慢观察气流速度，判断工作状态，描述正确。 D.反应仓的通道是氧气进入水中的导管，对应图 3 的 a（长管），不是 b，描述不正确。 【小问4详解】 根据题意：过氧化钠（）和呼出的二氧化碳反应生成碳酸钠（）和氧气，写出符号表达式： 【小问5详解】 根据图 5，相同压强下，（氮气）的吸附量远大于氧气，所以氮分子更容易被分子筛吸附； 图像趋势：压强越小，吸附量越小。所以过程 2 解吸，采用降低压强（减小压强）的方法，让氮气脱附释放，分子筛再生。 27. 氧气在医疗急救、化工生产等领域都有重要应用。 （1）A兴趣小组用图甲所示装置探究不同催化剂对过氧化氢分解的催化效果。取大小相同的新鲜土豆块和新鲜猪肝块作催化剂，分别加入10mL相同浓度的过氧化氢稀溶液后，用传感器测量装置中气压的变化，如图乙中曲线a、b所示。 ①结合实验和曲线a、b分析，两种催化剂中催化效果更佳的是_________。 ②从曲线a、b的变化可以看出，过氧化氢产生氧气的反应是_______（填“放热”或“吸热”）反应，加猪肝块催化的过氧化氢完全反应所用的时间大约是____s。 ③曲线a、b最终达到相同的压强，说明__________________。 （2）B兴趣小组同学为了比较氧化铜和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果，用如图1所示的装置进行了两次实验，在试管中分别加入等质量的氧化铜和二氧化锰，分别将注射器内盛有的3mL5%的过氧化氢溶液注入试管中，利用注射器收集氧气，收集到氧气的体积和时间的关系如图2所示。 ①除了可以测量“收集等体积氧气所用的时间”外，还可以测量____________________，来比较两种催化剂的催化效果。图1“U形管”中红墨水的变化是___________（选填“左升右降”或“左降右升”） ②通过图2能得出的结论是_____________________。 ③由氧化铜作催化剂的反应，时间段反应速率逐渐变慢的原因是___________________，请写出该反应的符号表达式为________________。 【答案】（1） ①. 猪肝块 ②. 放热 ③. 30 ④. 催化剂只能改变反应速率，不能改变生成物的质量 （2） ①. 相同时间内收集氧气的体积 ②. 左降右升 ③. 其他条件相同时，二氧化锰催化过氧化氢分解的效果比氧化铜更好 ④. 过氧化氢浓度不断减小，反应物浓度降低，反应速率变慢 ⑤. 【解析】 【小问1详解】 ①由图乙可知，相同时间内猪肝块作催化剂使装置内压强变化更大，说明相同时间内用猪肝块作催化剂时过氧化氢分解产生的氧气更多，则两种催化剂中催化效率更高的是猪肝块； ②从曲线a、b的变化可以看出，气体压强先增大后减小，是因为反应产生气体使装置内压强增大，反应结束后温度降低使装置内压强减小，说明过氧化氢分解的反应是放热反应，由图乙可知，30s时加入猪肝块的实验组装置内压强达到最大，说明加猪肝块催化的过氧化氢完全反应所用的时间大约是30s； ③该实验取大小相同的新鲜土豆块和新鲜猪肝块作催化剂，分别加入10mL相同浓度的过氧化氢稀溶液，曲线a、b最终达到相同的压强，说明催化剂只能改变化学反应速率，不能改变生成物的质量； 【小问2详解】 ①本实验中催化剂可加快过氧化氢分解速率，可通过反应速率比较催化效果，因此可以通过比较相同时间内收集到氧气的体积，来比较两种催化剂的催化效果； ②过氧化氢分解放热，试管内气体受热膨胀，U 形管左侧压强变大，红墨水左边液面下降，右边液面上升； ③通过图示可知加入二氧化锰比加入氧化铜在相同时间内收集到氧气的体积要多，因此可知二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果比氧化铜好； ④由氧化铜作催化剂的反应，t1-t2时间段反应速率逐渐变慢的原因是过氧化氢浓度不断减小，反应物浓度降低，反应速率变慢； ⑤过氧化氢在氧化铜的催化作用下生成水和氧气，反应的符号表达式为：； 28. 富氧空气是指氧气含量高于普通空气的气体，常用于航天、医疗等。某化学兴趣小组对富氧空气开展相关探究，进行以下实验。 实验一：测定富氧空气中氧气的含量。 【实验操作】 步骤1：按图1所示组装好实验装置，进行………操作。 步骤2：用排水法收集100mL富氧空气，并在燃烧匙内加入足量的红磷，塞紧瓶塞。关闭弹簧夹，往量筒内加入适量水，读出量筒内水的体积为V1mL。 步骤3：引燃红磷，待红磷熄灭，并冷却至室温。 步骤4：打开弹簧夹，待右侧量筒内液面不再变化时，排出气球中的气体，调节两边液面在同一水平面上，读出量筒内水的体积为V2mL，通过数据处理得出“富氧空气”中氧气的含量。 【问题讨论】 （1）请写出实验步骤1中……处的操作________。 【拓展延伸】兴趣小组查阅资料得知铁在潮湿的空气中易生锈，其原因为铁在氧气和水同时存在的条件下会生成铁锈。根据铁生锈的原理，利用铁粉、炭粉、氯化钠等物质又进行了富氧空气中氧气的含量测定（装置如图2所示），一段时间后测得的数据如表： 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 131.0mL 90.0mL 38.0mL （2）铁在潮湿空气中生锈反应缓慢，故该实验采用粉末状药品的目的是________。从能量角度看，该反应是________反应（填“放热”或“吸热”）。 （3）根据表中数据计算，图2装置测得的富氧空气中氧气的体积分数是________（结果精确到0.1%）。 实验二：研究富氧空气的应用。 【进行实验】该兴趣小组同学将重油、褐煤在氧气含量不同的富氧空气中燃烧，并对燃烧时的温度和烟气量（废气中有害物质的总量）进行了测定，得到的相关数据如图3、图4所示： 【实验分析】 （4）结合图3，说出氧气含量与燃烧时的温度的关系：________。 （5）结合图4，写出减少重油、褐煤燃烧时尾气污染的措施_____________。 【答案】（1）检查装置的气密性 （2） ①. 增大反应物之间的接触面积，加快反应速率 ②. 放热 （3）39.7% （4）相同条件下，氧气含量升高，燃烧产生的温度越高 （5）适当增大氧气的含量 【解析】 【小问1详解】 所有涉及气体的测定实验，组装好装置后第一步必须检查装置气密性，防止装置漏气导致实验结果出现误差。 【小问2详解】 粉末状药品相比块状药品，能大幅增大反应物接触面积，加快原本缓慢的铁生锈反应速率，缩短实验耗时； 铁生锈属于缓慢氧化，初中阶段所学的缓慢氧化反应均为放热反应。 【小问3详解】 实验中进入集气瓶的水的体积就是消耗的氧气体积，为90.0mL−38.0mL= 52.0mL，富氧空气总体积为131.0mL，因此氧气体积分数为。 【小问4详解】 结合图3的变化趋势，横坐标为氧气含量、纵坐标为燃烧温度，两条曲线都随氧气含量增大呈上升趋势，可得出：相同条件下，氧气含量升高，燃烧产生的温度越高。 【小问5详解】 从图4可知，氧气含量越高，燃烧产生的烟气总量越低，因此通过提升燃烧体系的氧气含量，就能减少燃烧的有害尾气排放。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $