初三化学一轮复习讲义 第02讲 空气和物质的构成（强化版）

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空气
1、第一个对空气组成进行探究的化学家：拉瓦锡（第一个用天平进行定量分析）。
2、空气的成分和组成
空气成分 O2 、N2 、CO2 、稀有气体、 其它气体和杂质体积分数 21% 、78% 、0.03% 、0.94% 、0.03%
（1）空气中氧气含量的测定
a、可燃物要求：足量且产物是固体
b、装置要求：气密性良好
c、现象：有大量白烟产生，广口瓶内液面上升约 1/5 体积
d、结论：空气是混合物； O2 约占 1/5，可支持燃烧；
N2 约占 4/5，不支持燃烧，也不能燃烧，难溶于水5
e、探究： ①液面上升小于 1/5 原因：装置漏气，红磷量不足，未冷却完全
②能否用铁、铝代替红磷？不能 原因：铁、铝不能在空气中燃烧
能否用碳、硫代替红磷？不能 原因：产物是气体，不能产生压强差
（2）空气的污染及防治:对空气造成污染的主要是有害气体（CO、SO2、氮的氧化物）和烟尘等
目前计入空气污染指数的项目为 CO、SO2、NO2、O3 和可吸入颗粒物等。
（3）空气污染的危害、保护：
危害：严重损害人体健康,影响作物生长,破坏生态平衡.全球气候变暖,臭氧层破坏和酸雨等
保护：加强大气质量ⴁ测，改善环境状况，使用清洁能源，工厂的废气经处理过后才能排放，积极植树、造林、种草等
（4）目前环境污染问题:
臭氧层破坏（氟里昂、氮的氧化物等） 温室效应（CO2、CH4 等）
酸雨（NO2、SO2 等） 白色污染（塑料垃圾等）
6.氧气
(1)氧气的化学性质：特有的性质：支持燃烧，供给呼吸
(2)氧气与下列物质反应现象
碳在空气中保持红热，在氧气中发出白光，产生使澄清石灰水变浑浊的气体
磷产生大量白烟
硫在空气中发出微弱的淡蓝色火焰，而在氧气中发出明亮的蓝紫色火焰，
产生有刺激性气味的气体
镁发出耀眼的白光，放出热量，生成白色固体
铝、铁 剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体(Fe3O4)
石蜡 在氧气中燃烧发出白光，瓶壁上有水珠生成，产生使澄清石灰水变浑浊的气体
* 铁、铝燃烧要在集气瓶底部放少量水或细砂的目的：防止溅落的高温熔化物炸裂瓶底
*铁、铝在空气中不可燃烧。
(3)氧气的制备:
工业制氧气——分离液态空气法（原理:氮气和氧气的沸点不同 物理变化）6
实验室制氧气原理 2H2O2 ===MnO2 2H2O + O2↑
2KMnO4 ===△ K2MnO4 + MnO2 + O2↑
2KClO3=== MnO22KCl+3O2↑
（4）气体制取与收集装置的选择发生装置：固固加热型、固液不加热型 收集装置：根据物质的密度、溶解性
（5）制取氧气的操作步骤和注意点（以高锰酸钾制取氧气并用排水法收集为例）
a、步骤：连—查—装—固—点—收—移—熄
b、注意点
①试管口略向下倾斜：防止冷凝水倒流引起试管破裂
②药品平铺在试管的底部：均匀受热
③铁夹夹在离管口约 1/3 处
④导管应稍露出橡皮塞：便于气体排出
⑤试管口应放一团棉花：防止高锰酸钾粉末进入导管
⑥排水法收集时，待气泡均匀连续冒出时再收集（刚开始排出的是试管中的空气）
⑦实验结束时，先移导管再熄灭酒精灯：防止水倒吸引起试管破裂
⑧用排空气法收集气体时，导管伸到集气瓶底部
（6）氧气的验满：用带火星的木条放在集气瓶口
检验：用带火星的木条伸入集气瓶内
7、催化剂（触媒）：在化学反应中能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质。（一变两不变）
催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。
8、常见气体的用途：
①氧气：供呼吸 （如潜水、医疗急救）
支持燃烧 （如燃料燃烧、炼钢、气焊）
②氮气：惰性保护气（化性不活泼）、重要原料（硝酸、化肥）、液氮冷冻
③稀有气体（He、Ne、Ar、Kr、Xe 等的总称）：
保护气、电光源（通电发不同颜色的光）、激光技术
9、常见气体的检验方法7
通电
①氧气：带火星的木条
②二氧化碳：澄清的石灰水
③氢气：将气体点燃，用干冷的烧杯罩在火焰上方；
或者，先通过灼热的氧化铜，再通过无水硫酸铜
9、氧化反应：物质与氧（氧元素）发生的反应。
剧烈氧化：燃烧
缓慢氧化：铁生锈、人的呼吸、事物腐烂、酒的酿造
共同点：①都是氧化反应 ②都放热

【随堂练习】
参考答案与试题解析
一、选择题：（每题只有一个正确答案，每题2分，共32分）
1．（2分）下列有关空气及其成分的说法正确的是（　　）
A．空气的成分是固定不变
B．以空气为原料可分离获得大量氧气、氢气等
C．氮气化学性质稳定，不与任何物质反应
D．将稀有气体充入灯管可制成霓虹灯
【分析】根据空气的组成、空气的用途、空气中各成分气体的性质与用途来分析。
【解答】解：A．空气的成分是相对稳定的，各成分的体积分数会发生一定的改变，故说法错误；
B．以空气为原料可分离获得大量氧气、氮气等，空气中不含氢气，所以得不到氢气，故说法错误；
C．氮气化学性质虽然稳定，但是在一定条件下也能与某些物质发生化学反应，故说法错误；
D．稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，可用于制作霓虹灯正确，故说法正确；
故选：D。
【点评】本考点考查了空气中各种气体的含量、用途、空气的污染等，同学们要加强记忆有关的知识点，在理解的基础上加以应用，本考点基础性比较强，主要出现在选择题和填空题中。
2．（2分）绿水青山就是金山银山”良好的生态环境是最普惠的民生福祉，我市加大环境整治力度，空气质量得到明显改善，以下措施对环境改善有利的是（　　）
①建设龙湖湿地公园
②提倡绿色出行，发展轨道交通
③鼓励焚烧秸秆节约能源
④少用煤发电，多用风力发电
⑤增大化石燃料的使用量，提高利用率
A．只有①②④ B．只有③④⑤ C．只有①②③ D．只有②④⑤
【分析】空气污染的途径主要有两个：有害气体和粉尘。有害气体主要有一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等气体；粉尘主要指一些固体小颗粒。保护环境的措施有：开发替代化石燃料的绿色能源、植树造林、将垃圾实行分类回收和无害化处理、研发高效率低消耗的污水处理技术、工业废气经过处理后再排放等。
【解答】解：①建设龙湖湿地公园，对环境改善有利；
②提倡绿色出行，发展轨道交通，对环境改善有利；
③鼓励焚烧秸秆节约能源，对环境改善不利
④少用煤发电，多用风力发电，对环境改善有利；
⑤增大化石燃料的使用量，提高利用率，对环境改善不利；
故选：A。
【点评】环保问题已经引起了全球的重视，关于“三废”的处理问题，是中考的热点问题，化学上提倡绿色化学工艺，要从源头上杜绝污染。本考点基础性强，主要出现在选择题和填空题中。
3．（2分）下列有关实验现象描述中错误的是（　　）
A．铁丝在氧气中燃烧，火星四射，生成黑色固体
B．硫在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰，生成有刺激性气味的气体
C．木炭在空气中燃烧，产生红色火焰，生成二氧化碳气体
D．镁条在空气中燃烧，产生耀眼白光，生成白色固体
【分析】A、根据铁丝在氧气中燃烧的现象进行分析判断。
B、根硫在空气中燃烧的现象进行分析判断。
C、根据木炭在空气中燃烧的现象进行分析判断。
D、根据镁条在空气中燃烧的现象进行分析判断。
【解答】解：A、铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成一种黑色固体，故选项说法正确。
B、硫在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰，生成有刺激性气味的气体，故选项说法正确。
C、木炭在空气中燃烧，发出红光，生成二氧化碳气体是实验结论而不是实验现象，故选项说法错误。
D、镁条在空气中燃烧，产生耀眼白光，生成白色固体，故选项说法正确。
故选：C。
【点评】本题难度不大，掌握常见物质燃烧的现象即可正确解答，在描述物质燃烧的现象时，需要注意光和火焰、烟和雾、实验结论和实验现象的区别。
4．（2分）下列加热高锰酸钾制取氧气的部分操作示意图中，正确的是（　　）
A．检查气密性
B．加热立即收集
C． 收满后移出集气瓶
D．结束时停止加热
【分析】根据实验室用高锰酸钾制取氧气的注意事项进行分析解答。
【解答】A．检查装置气密性：组装好仪器，把导管的一端放入水中，用手紧握试管，水中的导管口有气泡冒出，证明装置的气密性良好，故A正确；
B．为了防止收集到的气体不纯，当导管口有气泡均匀连续冒出时再收集。故B错误；
C．收集满氧气后要先用玻璃片把瓶口盖住，再拿出水面，故C错误；
D．实验结束后要先把导管从水槽中移出，再熄灭酒精灯，故D错误。
故选：A。
【点评】本题考查了实验室用高锰酸钾制取氧气时的注意事项，难度不大，熟练掌握相应知识是解答本题的关键。
5．（2分）实验室用高锰酸钾制氧气实验操作中，其中一项的操作目的与其它三项不属于同一类别的，该项操作是（　　）
A．加热前先将试管外壁擦干
B．排水法收集氧气时先在集气瓶中装满水，待气泡连续均匀冒出时再开始收集
C．加热高锰酸钾时先均匀预热，后固定药品部位加热
D．实验结束待试管冷却后再用冷水洗涤
【分析】根据验室加制取氧气的注意事项解答；
【解答】解：
A、加热前先将试管外壁擦干，防止受热不均匀造成试管炸裂；
B、排水法收集氧气时先在集气瓶中装满水，待气泡连续均匀冒出时再开始收集，可以收集到较纯净的氧气；
C、实验开始时，要先预热，再固定药品部位加热，防止受热不均匀造成试管炸裂；
D、实验结束待试管冷却后再用冷水洗涤，防止受热不均匀造成试管炸裂；
故选：B。
【点评】本题难度不大，掌握制取氧气的操作步骤、了解各个步骤中的注意事项是正确解答本题的关键。
6．（2分）过氧化氢分解时，氧化铜能否起到催化作用？同学们进行了探究，下列与得出结论无关的一项是（　　）
A．用药匙取氧化铜粉末，观察其颜色
B．分别取5mL 5%的过氧化氢溶液于两支试管中，向第二只试管中加入 0.2g 氧化铜，把带火星的木条分别伸入试管，观察现象
C．待上述试管中没有现象发生时，在第二只试管中重新加入过氧化氢溶液，将带火星的木条伸入试管，观察现象
D．过滤、洗涤、干燥，回收第二只试管中的固体物质，并称其质量
【分析】在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂（又叫触媒）。催化剂的特点可以概括为“一变二不变”，一变是能够改变化学反应速率，二不变是指质量和化学性质在化学反应前后保持不变。
【解答】解：A、用药匙取氧化铜粉末，观察其颜色，与是否能作催化剂无关，故选项正确。
B、分别取5mL 5%的过氧化氢溶液于两支试管中，向第二只试管中加入 0.2g 氧化铜，把带火星的木条分别伸入试管，观察现象，可以确定氧化铜是否影响化学反应的速率，故选项错误。
C、待上述试管中没有现象发生时，在第二只试管中重新加入过氧化氢溶液，将带火星的木条伸入试管，根据木条是否复燃，可以判断氧化铜能否起到催化作用，故选项错误。
D、过滤、洗涤、干燥，回收第二只试管中的固体物质，并称其质量，根据质量是否发生改变，可以判断氧化铜能否起到催化作用，故选项错误。
故选：A。
【点评】本题难度不大，考查对催化剂概念的理解，掌握催化剂的特征（“一变二不变”）是正确解答本题的关键。
7．（2分）实验室可用“高锰酸钾、氯酸钾、双氧水”分解制取氧气。关于这三个反应原理，下列说法正确的是（　　）
A．都需要加催化剂
B．都有两种元素的化合价发生了变化
C．都生成氧化物
D．生成等量的O2消耗KMnO4的质量最大
【分析】根据实验室中制取氧气的原理、物质中元素的化合价、氧化物的概念以及化学方程式来分析。
【解答】解：A．加热高锰酸钾制取氧气不需要催化剂，故错误；
B．用过氧化氢制取氧气时，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，只有氧元素的化合价由﹣1价变成﹣2价和0价，故错误；
C．氯酸钾在二氧化锰做催化剂、加热的条件下生成氯化钾和氧气，没有氧化物生成，故错误；
D．由化学方程式2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
316 32
2KClO32KCl+3O2↑
245 96
2H2O22H2O+O2↑
68 32
可知，生成等量的O2消耗KMnO4的质量最大，故正确。
故选：D。
【点评】根据实验制备氧气的原理来分析解答。
8．（2分）氧气的实验室制取与氧气性质实验如下图所示，其中正确的操作是（　　）
A．制备 B．收集
C．验满 D．验证氧气性质
【分析】根据氧气制取以及验满等过程的操作要领进行分析；
【解答】解：
A、试管口向下倾斜，用酒精灯外焰加热。正确；
B、向上排空气法应该将导气管插到集气瓶底部去，图中仅在瓶口。错误；
C、验满应该在集气瓶口部进行，而不是集气瓶内。错误；
D、铁丝燃烧实验应该在集气瓶底部预留水或者加上沙子保护集气瓶。错误。
故选：A。
【点评】本题综合性较强，考查学生对实验室制取氧气的反应原理的理解与应用及灵活运用进行分析问题、解决问题的能力。
9．（2分）如图是木炭在氧气中燃烧实验示意图，对该实验进行分析正确的是（　　）
A．①中常温下碳单质化学性质稳定，是由于碳原子最外层电子数为8的稳定结构
B．②的目的是提高木炭的着火点
C．③可以观察的现象是：木炭发出白光，生成无色无味的二氧化碳
D．④的现象可以得出碳与氧气燃烧生成二氧化碳
【分析】A、根据碳的化学性质，进行分析判断。
B、根据着火点是物质本身固有的一种属性，进行分析判断。
C、根据木炭在氧气中燃烧的现象，进行分析判断。
D、根据二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，进行分析判断。
【解答】解：A、①中常温下碳单质化学性质稳定，是由于碳原子最外层电子数为4，不易得到也不易失去电子，故选项说法错误。
B、②的目的是使温度达到木炭的着火点，着火点是物质本身固有的一种属性，不能提高木炭的着火点，故选项说法错误。
C、木炭在氧气中燃烧，发出白光，生成无色无味的二氧化碳是实验结论而不是实验现象，故选项说法错误。
D、二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，④的现象可以得出碳与氧气燃烧生成二氧化碳，故选项说法正确。
故选：D。
【点评】本题难度不大，掌握氧气的化学性质、二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊等是正确解答本题的关键。
10．（2分）现用氧气传感器分别测定排空气法和排水法收集的等体积两瓶CO2气体中氧气的体积分数（数据如图），然后换算出瓶内空气体积分数（O2占空气的体积按计算），最后推算得到实际收集的气体中CO2体积分数。则下列说法正确的是（　　）

A．排水法收集的气体中CO2体积分数为87.5%
B．排空气法收集二氧化碳时，将燃着小木条置于瓶口，熄灭，说明集气瓶中CO2含量为100%
C．两种方法收集的气体中含CO2气体较纯的是排空气法
D．排空气法收集的气体中CO2体积分数为94.2%
【分析】A、根据图示进行解答；
B、根据图示可知收集的二氧化碳不可能纯度为100%进行解答；
C、根据图示可知排水法收集的氧气的含量较低进行解答；
D、根据图示可知氧气的含量为5.8%进行解答。
【解答】解：A．氧气约占空气体积的五分之一，所以排水法收集的气体中CO2体积分数为1﹣2.5%×5＝87.5%，正确；
B．根据图示可知收集的二氧化碳不可能纯度为100%，所以向上排空气法收集二氧化碳时，将燃着小木条置于瓶口，熄灭。说明二氧化碳的含量高，但不是100%，错误；
C．根据图示可知排水法收集的氧气的含量较低，说明排水法收集的二氧化碳气体更纯，错误；
D．根据图示可知氧气的含量为5.8%，集气瓶还含有氮气、稀有气体等，所以排空气法收集的气体中二氧化碳体积分数的是小于94.2%，错误。
故选：A。
【点评】本题考查了空气的组成、收集气体的方法比较等，难度不大。
11．（2分）某化学兴趣小组对“测定空气中氧气的含量”的实验进行改进，如图，收到了良好的效果。已知，试管体积为100ml，实验前注射器活塞停在30ml处，实验后注射器如图Ⅱ所示。下列说法正确的是（　　）

a．图Ⅰ实验中，进入水的体积不到瓶中空气体积的，可能是由于点燃红磷后，塞回到集气瓶时瓶塞没有塞紧
b．加热时，应先使试管底部均匀受热
c．注射器活塞实验前也可停留在0ml处
d．由实验Ⅱ得出的数据是：氧气占空气体积的15%
e．实验中可以看到注射器活塞先向右，后向左移动
A．abd B．ab C．abe D．acd
【分析】根据测定空气中氧气的体积分数的实验原理、装置的特点、实验注意事项等，分析造成测得氧气的体积分数小于五分之一的因素可能有：1、装置是否漏气；2、红磷的用量是否充足；3、装置是否冷却到室温等。
【解答】解：a．图Ⅰ实验中，进入水的体积不到瓶中空气体积的，可能是由于点燃红磷后，塞回到集气瓶时瓶塞没有塞紧，正确；
b．加热时，应先使试管底部均匀受热，以防试管受热不均造成炸裂，正确；
c．100ml的试管中含有氧气的体积为：100ml×＝20ml，所以注射器活塞实验前至少停留在20ml处，错误；
d．由实验Ⅱ得出的数据是：氧气占空气体积的：
＝11.5%，错误。
e．弹簧夹夹住了，活塞不能右移，错误。
故选：B。
【点评】此题是关于对空气中氧气含量的实验考查，解题的关键是了解空气中氧气的含量以及相关的实验要求，属于开放型实验分析题。
12．（2分）某同学误将少量KMnO4当成MnO2加入KClO3中进行加热制取氧气，部分物质质量随时间变化如图所示。下列关于该过程的说法正确的是（　　）

A．c可以代表氧气
B．t2时刻，O2开始产生
C．t1时刻，KMnO4开始分解
D．起催化作用物质的质量一直保持不变
【分析】根据高锰酸钾受热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，二氧化锰对氯酸钾的分解起催化作用进行分析。
【解答】根据题干所给信息可知，b物质的质量少，b是高锰酸钾，a是氯酸钾，在t1时刻高锰酸钾开始分解，有氧气生成，随着高锰酸钾的分解，二氧化锰的质量也在不断的增加；c不可以代表氧气，故A、B、D错误，C正确。
故选：C。
【点评】本题考查同学们实验室制取氧气的反应原理、催化剂等知识以及观察图示的能力，并从图示中提取信息的能力。
13．（2分）如图是关于氧气化学性质的部分知识网络，关于该图说法正确的是（　　）
A．I、Ⅱ两类反应均体现了氧气的氧化性
B．Fe在I、Ⅱ两类反应中的产物相同
C．Ⅰ类反应放出热量，Ⅱ类反应吸收热量
D．Ⅰ、Ⅱ两类反应均会发光
【分析】A、根据氧气具有氧化性解答；
B、根据铁燃烧的产物和铁锈的成分分析解答；
C、根据燃烧和缓慢氧化都放出热量解答；
D、根据燃烧和缓慢氧化解答。
【解答】解：A、Ⅰ、Ⅱ两类有氧气参加的化学反应的相同点是都是氧化反应，均体现了氧气的氧化性，故对；
B、铁在氧气中燃烧，生成四氧化三铁；铁生锈主要成分是三氧化二铁，故错误；
C、燃烧和缓慢氧化都放出热量，故错；
D、缓慢氧化不发光，错误；
故选：A。
【点评】本题主要考查可燃物燃烧时的实验现象，解答时应该从火焰、光、烟雾等方面进行分析、判断，从而得出正确的结论。
14．（2分）将铁丝放在空气中无论怎样加热，铁丝只是发红，不会燃烧，而将烧红的铁丝放在盛氧气的集气瓶内，它就会火星四射，剧烈燃烧，下列解释正确的是（　　）
A．因为铁丝放在空气中不会达到它的着火点
B．因为空气中含有灭火剂二氧化碳
C．铁丝的着火点太高
D．集气瓶内氧气浓度大，扩大了铁丝与氧气的接触面积
【分析】本题考查了对实验现象的分析能力：将铁丝放在空气中无论怎样加热，铁丝只是发红，不会燃烧，而将烧红的铁丝放在盛氧气的集气瓶内，它就会火星四射，剧烈燃烧，通过对实验现象的对比分析可知：铁丝燃烧现象的不同主要是因为反应物浓度的问题．
【解答】解：A、铁丝在空气中无论怎样加热，都不燃烧，而放入盛氧气的集气瓶内，无需再加热它就会火星四射，剧烈燃烧，说明不是因为温度未达着火点，而是氧气的浓度不够，故错误；
B、空气中二氧化碳的含量很少，不会对铁丝燃烧造成影响，不是其未燃烧的原因，该说法错误；
C、铁丝的着火点在空气中和在氧气中是一样的，放入盛氧气的集气瓶内，无需再加热它就会火星四射，剧烈燃烧，故说法错误；
D、通过对实验现象的对比分析可知：铁丝燃烧现象的不同主要是因为氧气浓度的问题，放入氧气瓶，扩大了铁丝与氧气的接触面积，同一时刻，一定的空间内，铁丝与氧气分子碰撞的次数大大地增多，使燃烧反应能剧烈地发生，说法正确。
故选：D。
【点评】掌握相关铁丝燃烧的实验知识，并能从燃烧的角度结合实验现象正确分析解答，考查了学生依据实验现象分析解答问题的能力．
15．（2分）如图是小徐用手掌总结氧气的化学性质的表示方法，手指上的物质能与手掌心氧气反应。则下列说法正确的是（　　）

A．铁在空气中燃烧，生成四氧化三铁
B．煤脱硫的目的是减少二氧化硫的生成
C．磷燃烧产生大量的白雾，会污染空气
D．氧气的化学性质非常活泼，能与所有的物质反应
【分析】根据题意，手指上的物质能与手掌心氧气反应，据此结合氧气的化学性质，进行分析判断。
【解答】解：A、铁在空气中不能燃烧，故选项说法错误。
B、含硫的煤燃烧生成二氧化硫气体，污染空气，煤脱硫的目的是减少二氧化硫的生成，故选项说法正确。
C、磷燃烧产生大量的白烟，而不是白雾，故选项说法错误。
D、氧气的化学性质比较活泼，不能与所有的物质反应，故选项说法错误。
故选：B。
【点评】本题难度不大，掌握氧气的化学性质并能灵活运用是正确解答本题的关键；在描述物质燃烧的现象时，需要注意烟和雾的区别。
16．（2分）下列氧气的用途中是利用氧气可以支持燃烧并放出热量这一性质的是（　　）
①气焊 ②炼钢 ③医疗 ④潜水 ⑤火箭发射．
A．①②③ B．①②⑤ C．①②④⑤ D．①②③④⑤
【分析】物质的性质决定物质的用途，由氧气可以支持燃烧并放出热量的性质，进行分析判断即可．
【解答】解：①气焊、②炼钢、⑤火箭发射均是利用了氧气可以支持燃烧并放出热量的性质；③医疗、④潜水均是利用了氧气能供给呼吸的性质。所以符合题意的是B．A、C、D不符合题意。
故选：B。
【点评】本题难度不大，物质的性质决定物质的用途，掌握氧气的性质和用途是正确解答本题的关键．
二、填空题：（共68分）
17．（4分）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。空气中氮气的含量为　78%　。
（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　BD　（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　②③④　（填序号）；
①二氧化碳②二氧化硫③一氧化碳④二氧化氮⑤氧气
（4）下列治理空气污染的措施中，正确的是　①②④　（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
【分析】（1）根据氮气的体积分数考虑；（2）A、焚烧垃圾，能产生大量的因没有完全燃烧产生的烟尘去分析解答分析解答；B、治理工地扬尘可以减少PM2.5；C、汽车尾气的排放能产生的烟尘去分析解答；D、从燃放烟花爆竹过程中火药爆炸会产生大量的烟尘去分析解答；（3）根据空气污染物考虑；（4）根据防止空气的污染的措施，分析有关的方法和做法。
【解答】解：（1）氮气的体积分数为78%；
（2）解：A、焚烧垃圾，能产生大量的烟尘，没有完全燃烧产生的烟尘，会产生PM 2.5，故A错；
B、治理工地扬尘，可以减少PM2.5，故B正确；
C、汽车尾气的排放，能排放出烟尘，会产生PM 2.5，故C错；
D、燃放烟花爆竹过程中火药爆炸会产生大量的烟尘，会产生PM 2.5，所以控制烟花爆竹的燃放可以减少产生PM 2.5．故D正确。
故选BD。
（3）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、总悬浮颗粒物等，故选②③④；
（4）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；②植树造林，美化环境，减少污染，符合主题；③废气向高空排放并没有减少排放量，仍会造成大气污染，不符合主题；④加强大气监测，可以随时掌握空气污染程度，符合主题。故答案为：①②④。
故答案为：（1）78%；（2）BD；（3）②③④；（4）①②④。
【点评】本考点考查了空气的污染、危害及其措施，环保问题已经引起了全球的重视，本考点的基础性比较强，
18．（8分）某化学兴趣小组进行“铁丝在氧气中燃烧”的实验，并进行了一些探究活动，请你一同参与。
（1）铁丝在氧气中燃烧实验的示意图如图，图中螺旋状铁丝的末端系一根火柴的作用是　引燃铁丝　；集气瓶中先放一些水的作用是　防止铁丝燃烧的高温熔化物溅落炸裂瓶底　。
【探究一】：铁丝燃烧是否需要纯氧？
【实验内容】：取直径为0.38mm的铁丝，分别在体积分数为90%、70%、60%、55%的氧气中实验。实验现象如表所示：
O2%
90%
70%
60%
55%
实验现象
燃烧剧烈、燃烧时间长，效果好
燃烧比90%弱，燃烧时间短，实验成功
燃烧比70%弱，燃烧时间更短，实验成功
难以燃烧，只是发红
【结论1】：就0.38mm铁丝而言，铁丝燃烧对氧气体积分数的要求是　＞　（选填“＞”“＝”或“＜”）55%，且氧气浓度越大，燃烧现象越　剧烈　。（填“剧烈”或“不剧烈”）；
【讨论】如果实验中所用集气瓶的容积为125mL，实验时集气瓶中需留25mL水，如果需收集100mL体积分数为80%的氧气，其操作方法是先在集气瓶中装　100　mL水，然后用排水法收集，直到剩下25mL水。（空气中氧气的体积分数计为20%）
【探究二】铁丝燃烧为什么会火星四射？
【资料】生活中常见的铁都不是纯净的铁，都含有一定量的碳
【设计与实验2】小明将直径都为0.38mm的纯铁丝和不同含碳量的铁丝放入氧气中燃烧，实验现象记录如表，请你分析完成下表：
物质
纯铁丝
含碳0.05%的铁丝
含碳0.2%的铁丝
含碳0.6%的铁丝
燃烧时
的现象
无火星四射现象，
熔断
剧烈燃烧
极少火星
剧烈燃烧
少量火星
　剧烈燃烧，火星四射　
【结论2】通过以上实验，说明铁丝燃烧产生火星四射现象和含碳量　有关　（选填“有关”或“无关”）。

【分析】根据铁丝在氧气中燃烧的注意事项、结合题干提供的信息进行分析解答即可。
【解答】解：（1）铁丝在氧气中燃烧实验中，螺旋状铁丝的末端系一根火柴是为了引燃铁丝；集气瓶中先放一些水的作用是防止铁丝燃烧的高温熔化物溅落炸裂瓶底。故填：引燃铁丝；防止铁丝燃烧的高温熔化物溅落炸裂瓶底；
【结论1】：根据表格提供的数据可以看出，就0.38mm铁丝而言，铁丝燃烧对氧气体积分数的要求是大于55%，且氧气浓度越大，燃烧现象越剧烈，故填：＞；剧烈。
【讨论】实验中所用集气瓶的容积为125mL，实验时集气瓶中需留25mL水，如果需收集100mL体积分数为80%的氧气，则需要先在集气瓶中装 100mL水，然后用排水法收集，直到剩下25mL水，故填：100；
【探究二】铁丝燃烧为什么会火星四射？
【资料】生活中常见的铁都不是纯净的铁，都含有一定量的碳
【设计与实验2】结合表格提供的现象，含碳0.6%的铁丝会剧烈燃烧，火星四射，故填：剧烈燃烧，火星四射；
小明将直径都为0.38mm的纯铁丝和不同含碳量的铁丝放入氧气中燃烧，实验现象记录如表，请你分析完成下表：
【结论2】通过以上实验可以看出，铁丝燃烧产生火星四射现象和含碳量有关，故填：有关。
【点评】本题考查的是氧气性质的实验探究，完成此题，可以依据已有的知识进行。
19．（6分）为测定空气中氧气的含量，小华同学打算设计如下方案：选用实际容积为40mL的试管作反应容器，将过量的白磷放入试管，用橡皮塞塞紧试管，通过导管与实际容积为60mL且滑润性很好的针筒注射器组成如图的实验装置。假设此实验能够按照小华的设想正常进行，且白磷所占体积与导管内的气体体积忽略不计，请回答下列问题：
（1）白磷燃烧的化学方程式为　4P+5O22P2O5　。
（2）实验前，打开弹簧夹，将注射器活塞前沿从20mL刻度处推至15mL刻度处，然后松开手，若活塞仍能返回20mL刻度处，则说明：　装置的气密性好　。
（3）若先夹紧弹簧夹，用酒精灯加热白磷，燃烧结束，等到试管冷却后再松开弹簧夹。可观察到注射器活塞停留在　12　mL刻度处。
（4）若不使用弹簧夹，用酒精灯加热白磷，充分反应直至燃烧结束，试管冷却。整个实验过程中可观察到的现象为：　白磷燃烧，产生白烟，活塞先向右移动　、　最终稳定在约8mL的刻度线上　。
（5）若按小华的设想进行实验，实际可能遇到诸多问题而发生危险，造成实验失败，例如：　橡胶塞弹出、试管爆裂、注射器活塞弹出等　。

【分析】本题是测定氧气在空气中的体积分数的实验探究，要把空气中的氧气消耗掉，在本实验中用的是过量的白磷，燃烧后的生成物是固体，不需要占很大的空间。本实验中用的是40mL的试管与实际容积为60mL且润滑性很好的针筒注射器，并且活塞在20mL处，有助于反应结束后计算体积。要使本实验成功，必须注意以下几点：①装置的气密性好；②白磷足量；③必须冷却到室温再读数。还要注意防止试管受热不均或气体体积受热膨胀过大，从而造成试管炸裂。
【解答】解：
（1）白磷燃烧的化学方程式为：4P+5O22P2O5。
（2）打开弹簧夹，将注射器活塞前沿从20mL刻度处推至15mL刻度处，然后松开手，若活塞仍能返回至20mL刻度处，则说明整个装置都不漏气；
（3）若先夹紧弹簧夹，用酒精灯加热白磷，这时白磷燃烧消耗掉的只是试管内的氧气为40mL×＝8mL，所以活塞应停在20mL﹣8mL＝12mL的刻度处；
（4）若不使用弹簧夹，用酒精灯加热白磷，白磷实际消耗掉的是试管40mL和注射器内20mL的氧气为（40mL+20mL）×＝12mL，所以活塞应停在20mL﹣12mL＝8mL的刻度处；
（5）因为白磷在密闭容器内燃烧产生热量使气体膨胀，可能会使橡胶塞弹出、试管爆裂、不使用弹簧夹可能会使注射器活塞弹出等，造成实验失败。
故答案为：
（1）4P+5O22P2O5；
（2）装置的气密性好；
（3）12；
（4）白磷燃烧，产生白烟，活塞先向右移动，最终稳定在约8mL的刻度线上；
（5）橡胶塞弹出、试管爆裂、注射器活塞弹出等。
【点评】本题主要考查实验测定空气中氧气含量的原理及可能造成实验失败的原因的分析，解此类问题时关键是分析清楚实验原理，了解实验过程中的注意事项。
20．（16分）某兴趣小组开展“测定密闭容器中某种气体的体积分数”的探究实验。
【实验1】按图1所示装置，用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。
【实验2】按图2所示装置，在集气瓶内壁用水均匀涂附铁粉除氧剂（其中辅助成分不干扰实验），利用铁锈蚀原理测定空气中氧气的体积分数。

（1）实验1中，红磷燃烧的主要现象是　产生了大量的白烟　。红磷熄灭后，集气瓶冷却至室温，打开K，水能倒吸入集气瓶的原因是氧气被消耗，集气瓶内　气体压强小于大气压　。
（2）为提高实验的准确性，以上两个实验都需要注意的事项是　装置的气密性要良好　（写一点）。
（3）实验过程中，连接数字传感器，测得实验1、实验2中氧气的体积分数随时间变化的关系分别如图3、图4所示。依据图3，图4信息，　实验2　（填“实验1”或“实验2”）的测定方法更准确，判断依据是反应后，实验1集气瓶内剩余氧气的体积分数是8.6%，实验2集气瓶内　氧气几乎要耗尽　。
（4）结合你的学习经验，若要寻找红磷或铁粉除氧剂的替代物，用图1或图2装置测定空气中氧气的体积分数，该替代物应满足的条件是　能够和氧气反应，生成物不影响测定结果　（写两点）。
【实验3】测定用排空气法收集到的集气瓶中二氧化碳的体积分数。
（5）甲同学设计图5所示装置进行测定。浓NaOH溶液的作用是　2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O　（用化学方程式表示）。
（6）乙同学提出，仅利用图6所示装置，在不添加其他试剂的前提下，也能测得集气瓶中二氧化碳的体积分数。为达到实验目的，操作方法是用冰水冷却集气瓶，打开　K　。
【分析】（1）根据红磷燃烧的现象和瓶内压强的变化分析回答；
（2）根据测定空其中氧气体积分数实验的注意事项分析回答；
（3）根据要测定空气中氧气的体积分数应将氧气反应完全更准确分析；
（4）根据测定空气中氧气的体积分数实验的原理分析回答；
（5）根据氢氧化钠与二氧化碳的反应写出反应的化学方程式；
（6）根据密闭装置中气体的压强与温度的关系分析。
【解答】解：（1）实验1中，红磷燃烧的主要现象是：产生了大量的白烟等。红磷熄灭后，集气瓶冷却至室温，打开K，水能倒吸入集气瓶的原因是：氧气被消耗，集气瓶内气体压强小于大气压。
（2）为提高实验的准确性，以上两个实验都需要注意的事项是装置的气密性要良好等。
（3）实验过程中，连接数字传感器，测得实验1、实验2中氧气的体积分数随时间变化的关系分别如图3、图4所示。依据图3，图4信息可知，实验2测定方法更准确，判断依据是：反应后，实验1集气瓶内剩余氧气的体积分数是8.6%，实验2集气瓶内氧气几乎要耗尽。
（4）用图1或图2装置测定空气中氧气的体积分数，该替代物应满足的条件是能够和氧气反应，生成物不影响测定结果；
（5）二氧化碳与氢氧化钠反应生成了碳酸钠和水，化学方程式是：2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O；
（6）由于密封装置内轻体的压强随温度的降低而减小，为达到实验目的，操作方法是用冰水冷却集气瓶，打开K，瓶内为温度降低，压强减小，氢氧换钠溶液被吸入，吸收了二氧化碳，可以测定出集气瓶中二氧化碳的体积分数。
故答案为：（1）产生了大量的白烟；气体压强小于大气压。
（2）装置的气密性要良好。
（3）实验2；氧气几乎要耗尽。
（4）能够和氧气反应，生成物不影响测定结果。
（5）2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O。
（6）K。
【点评】合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础。
21．（14分）如图是实验室制取气体及气体性质试验装置图。请回答下列问题：

（1）写出图中有标号仪器的名称：①　试管　；②　集气瓶　。
（2）如图G，铁丝在氧气中剧烈燃烧，生成黑色固体，而瓶底预先放入少量水的目的是　防止铁的熔化物溅落，而炸裂集气瓶　。
（3）实验室用高锰酸钾制取氧气大致可分为下列步骤：①点燃酒精灯，加热试管。②检查装置的气密性③将高锰酸钾装入试管，塞入一小团棉花，用带导管的橡皮塞塞紧试管，并把试管固定在铁架台上④用排水法收集氧气⑤熄灭酒精灯⑥将导管从水槽中取出。正确的操作顺序为　②③①④⑥⑤　。
（4）用E装置收集氧气的依据是　氧气不易溶于水　。用D装置检验氧气时，验满的方法是　将带火星的木条平放在集气瓶口，木条复燃，证明氧气满了　。
（5）实验室常用氯化铵固体与碱石灰固体共热来制取氨气。常温下氨气是一种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小。氨气极易溶于水，其水溶液呈碱性。制取并收集氨气，应该从图中选择的发生和收集装置是　AC　。
【分析】（1）试管是常用的反应容器，集气瓶是收集气体的仪器；
（2）如图G，铁丝在氧气中剧烈燃烧，生成黑色固体，而瓶底预先放入少量水的目的是：防止铁的熔化物溅落，而炸裂集气瓶；
（3）实验室用高锰酸钾制取氧气的主要操作步骤是：检验装置的气密性；加入药品；固定；加热；收集气体；从水槽中取出导管；停止加热；
（4）制取装置包括加热和不需加热两种，如果用双氧水和二氧化锰制氧气就不需要加热，如果用高锰酸钾或氯酸钾制氧气就需要加热。氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空气法和排水法收集。氧气的验满方法是：将带火星的木条平放在集气瓶口，木条复燃，证明氧气满了。
（5）实验室常用氯化铵固体与碱石灰固体共热来制取氨气，因此需要加热；常温下氨气是一种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小，氨气极易溶于水，因此只能用向下排空气法收集。
【解答】解：（1）试管是常用的反应容器，集气瓶是收集气体的仪器，故答案为：试管；集气瓶；
（2）如图G，铁丝在氧气中剧烈燃烧，生成黑色固体，而瓶底预先放入少量水的目的是：防止铁的熔化物溅落，而炸裂集气瓶；故答案为：防止铁的熔化物溅落，而炸裂集气瓶；
（3）实验室用高锰酸钾制取氧气的主要操作步骤是：检验装置的气密性；加入药品；固定；加热；收集气体；从水槽中取出导管；停止加热；故答案为：②③①④⑥⑤；
（4）氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空气法和排水法收集；氧气的验满方法是：将带火星的木条平放在集气瓶口，木条复燃，证明氧气满了；故答案为：氧气不易溶于水；将带火星的木条平放在集气瓶口，木条复燃，证明氧气满了；
（5）实验室常用氯化铵固体与碱石灰固体共热来制取氨气，因此需要加热；常温下氨气是一种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小，氨气极易溶于水，因此只能用向下排空气法收集；故答案为：AC；
【点评】本考点主要考查了仪器的名称、气体的制取装置和收集装置的选择，同时也考查了化学方程式的书写、操作步骤、验满方法等，综合性比较强。气体的制取装置的选择与反应物的状态和反应的条件有关；气体的收集装置的选择与气体的密度和溶解性有关。本考点是中考的重要考点之一，主要出现在实验题中。
22．（8分）某同学利用如图装置验证空气中氧气的体积分数，将装有足量红磷的燃烧匙置于瓶内中间，并把装有足量白磷的燃烧匙浸没在蒸馏水下。图乙表示用氧气传感器测量的容器内氧气浓度变化曲线图。

他用激光笔点燃红磷。
【提出问题】红磷在烧瓶内熄灭后，瓶中是否有氧气剩余？
【猜想假设】猜想：①有氧气剩余；②无氧气剩余。
【实验验证】待装置完全冷却后，将装有白磷的燃烧匙提出水面，用激光笔点燃白磷。
【得出结论】分析图乙得出，猜想　①　正确（填①或②）。
【反思交流】
（1）根据本实验的结论，教材中用“燃烧红磷测定空气中氧气含量”的方法是否可行并说明理由　不可行；足量红磷不能把装置中的氧气耗尽　。
（2）曲线 DE 段氧气浓度变化的主要原因是　白磷燃烧消耗氧气　。
（3）查阅资料，验证空气中氧气体积分数，可利用铁的缓慢氧化，将空气中氧气浓度消耗至0.2%．如图丙将足量细铁丝置于试管底部，并倒扣在装有水的烧杯中，一段时间后你将看到的现象是　细铁丝生锈，试管中的液面约上升至试管中空气总体积的五分之一处　。
【分析】磷燃烧生成五氧化二磷，过程中产生白烟，放热；磷燃烧能够消耗空气中的氧气，氧气消耗后，容器中的气压减小，在外界大气压作用下，水进入容器，进入容器中的水的体积即为容器中空气中的氧气体积，进一步可以计算出空气中氧气的含量。
【解答】解：【得出结论】白磷能够燃烧，说明装置中含有氧气，即红磷没有把装置中的氧气耗尽，因此猜想①正确；故填：①；
【反思交流】（1）课本上用“燃烧红磷测定空气中氧气含量”的方法是不严谨的，其理由是足量红磷不能把装置中的氧气耗尽。故填：不可行；足量红磷不能把装置中的氧气耗尽；
（2）DE段：白磷燃烧消耗氧气，导致氧气浓度减小；故填：白磷燃烧消耗氧气；
（3）一段时间后将看到的现象是细铁丝绒生锈，试管中的液面约上升至试管中空气总体积的五分之一处。故填：细铁丝生锈，试管中的液面约上升至试管中空气总体积的五分之一处。
【点评】合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础。
23．（12分）小芳发现，氯酸钾与氧化铜混合加热，也能较快产生氧气，于是进行如下探究：
【提出猜想】除二氧化锰、氧化铜外，氧化铁也可以作氯酸钾分解的催化剂。
【完成实验】按下表进分析：测定分解温度（分解温度越低，催化效果越好）。
实验编号
实验药品
分解温度（℃）
①
氯酸钾
580
②
氯酸钾、二氧化锰（质量比1：1）
350
③
氯酸钾、氧化铜（质量比l：1）
370
④
氯酸钾、氧化铁（质量比1：1）
390
【分析数据、得出结论】（1）由实验　①　与实验④对比，证明猜想合理。
（2）实验所用的三种物质，催化效果最好的是　二氧化锰　；
【反思】（1）若要证明氧化铁是该反应的催化剂，还要验证它在化学反应前后　质量和化学性质　不变；
（2）同种催化剂，颗粒大小可能影响催化效果，请设计实验方案进行验证　将氯酸钾与不同颗粒大小的同种催化剂等比充分混合，加热测定分解温度　；
（3）同种催化剂，还有　催化剂与反应物的质量比不同　因素可能影响催化效果。（提示：观察上表）
（4）写出实验编号③反应的表达式　氯酸钾氯化钾+氧气　。
【分析】【分析数据、得出结论】（1）根据对照试验要求只有一个变量，其他条件都相同进行分析解答；
（2）根据分解温度越低，催化效果越好，结合表中数据进行分析解答；
【反思】（1）根据催化剂的定义进行分析回答；
（2）根据对照试验只有一个变量，这个变量为催化剂的颗粒大小设计对照试验；
（3）根据科学探究的环节探究催化剂与反应物的质量比不同，催化效果是否不同。
【解答】解：【分析数据、得出结论】（1）根据催化剂能改变化学反应的速率，可选择加催化剂和不加催化剂的进行比较分解温度即可，要想证明除MnO2、CuO外，
Fe2O3也可以作KClO3分解的催化剂，可选择实验①和实验④对比，证明猜想合理。
（2）分解时所需温度最低的，催化效果越好，分析表中实验数据可以知道MnO2的催化效果最好；
【反思】（1）催化剂是指在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率（既能提高也能降低），而本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生改变的物质。故要证明Fe2O3是该反应的催化剂，还要验证它在化学反应前后的质量和化学性质不变。
（2）要想证明颗粒大小会影响催化效果，可将氯酸钾与不同颗粒大小的同种催化剂等比充分混合，加热测定分解温度即可。取同颗粒大小的同一催化剂与氯酸钾以不同质量比充分混合，分别加热，测定分解温度。
（3）催化剂与反应物的质量比不同，催化效果不同。
（4）实验编号③反应氧化铜做催化剂加热分解氯酸钾，文字表达式为：氯酸钾氯化钾+氧气。
故答案为：（1）①；（2）二氧化锰；（1）质量和化学性质；（2）将氯酸钾与不同颗粒大小的同种催化剂等比充分混合，加热测定分解温度；（3）催化剂与反应物的质量比不同； （4）氯酸钾氯化钾+氧气。
【点评】本题主要是通过设置实验、问题情景，或者是直接命题设问，让学生阅读、思考后，根据所学来分析、解答有关催化剂的实际问题。并且，经常与“影响化学反应速率的因素探究”、“实验探究物质变化的条件和影响物质变化的因素”等方面的知识，联系起来命题。题型有选择题、填空题、实验探究题。中考重点是考查学生对有关催化剂及催化作用的理解和掌握情况，以及运用它来分析、解答相关的实际问题的能力等。
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日期：2020/7/30 7:31:16；用户：初中化学；邮箱：chaoyin106@xyh.com；学号：37127355