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专题讲座---空气与生命
例题精析
考点1：空气的成分
例1 某科学兴趣小组对“测定空气中氧气含量”的实验进行了改进：将数显设备、气体压强传感器和空气中氧气含量测量装置按右图连接。装置气密性良好，调节右边敞口容器和集气瓶里的水面相平，此时集气瓶内气体的体积为V1。关闭活塞，点燃燃烧匙内的红磷，立即塞紧瓶塞，待火焰熄灭后，过一段时间打开活塞，观察到集气瓶中的水位上升。待集气瓶内的水面不再上升时，集气瓶内的气体体积为V2。然后向右边容器内加入一定量的水至两边水面再次相平，此时集气瓶内的气体体积为V3。在点燃红磷至打开活塞这一过程中，观察到数显设备显示集气瓶内的气体压强先上升后下降，再趋于稳定。
请回答：
（1）数显设备显示，开始一段时间集气瓶内气体压强上升，这是因为温度升高导致的气压变化量 ▲ （填“大于”“等于”或“小于”）氧气量减少导致的气压变化量。
（2）基于数显设备显示的气压变化，“过一段时间打开活塞”中的“一段时间”指的是火焰熄灭后到 ▲ 所经历的时间。
（3）在整个实验过程中，集气瓶中减少的氧气体积为 ▲ （填“V1-V2”“”或“V2-V3”）。
【答案】（1）大于 （2）装置冷却至室温 （3）V1-V3
【解析】（1）根据压强变化的原因来分析；（2）根据实验中的注意事项来分析；（3）根据参加反应的氧气来分析。
【分析】本题考查了氧气含量的测定，完成此题，可以依据已有的知识进行。
【详解】（1）实验开始时，红磷燃烧放热，由于温度升高导致的气压变化量大于氧气量减少导致的气压变化量，所以开始一段时间集气瓶内气体压强上升；故填：大于；
在实验结束后，必须等到装置冷却至室温后才能打开活塞；故填：装置冷却至室温；
参加反应的氧气即为集气瓶内减少的氧气，其体积为：V1-V3；故填：V1-V3。
故答案为：（1）大于 （2）装置冷却至室温 （3）V1-V3
变式1：某同学用如图装置（倒扣钟罩）来测定空气中氧气的含量。对该实验认识不正确的是（▲）
A.使用红磷的量必须充足，不然会影响实验结果
B.红磷一燃烧完，不要立即观察，要等到冷却后，再记录水进入容器的刻度
C.红磷燃烧消耗空气中的氧气，使容器内压强下降，水面上升
D.燃烧足够的红磷可使进入容器的水占容器容积的4/5
【答案】D
【解析】【分析】【详解】A、红磷的量必须充足，才能消耗装置中的空气中的氧气，A说法正确；
B、要等到冷却后，再记录水进入容器的刻度，B说法正确；
C、红磷燃烧消耗空气中的氧气容器内压强下降，水面上升，C说法正确；
D、燃烧足够的红磷可使进入容器的水占容器容积的，D说法不正确；
故选：D
考点2：气体的实验室制法
例2 回答实验室用高锰酸钾制取氧气的相关问题。
（1）写出制取原理的化学方程式： ▲ 。
（2）如图所示，发生装置应选用 ▲ （填编号，下同），以下气体收集装置不能采用的是 ▲ 。
（3）为测定高锰酸钾分解生成氧气的体积，应选用如图装置 ▲ （填编号）
活塞。
（4）实验结束，某同学发现收集到的纯氧气质量大于通过化学方程式计算所得质量。不考虑实验误
差，请你就此提出一种猜想并设计相应验证方案： ▲ 。
【答案】（1）2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ （2）A E （3）丙
（4）可能是产物K2MnO4受热生成氧气；取K2MnO4固体加热，用带火星的木条检验是否生成氧气
【解析】（1）根据高锰酸钾受热时能够分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气解答；
（2）根据氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水解答；
（3）根据氧气的密度比水的小解答；
（4）根据可能是产物K2MnO4受热生成氧气解答。
【分析】本题综合考查了学生的基本实验能力，涉及仪器的用途、化学方程式的书写、装置选择、实验基本操作等知识，只有综合理解化学知识才能够正确的解答。
【详解】（1）高锰酸钾受热时能够分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ ；
（2）高锰酸钾受热时能够分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，属于固固加热型；因为氧气的密度比空气大，可以用向上排空气法收集；氧气不易溶于水，可以用排水法收集；不能用向下排空气法收集；
（3）据氧气的密度比水的小，应从短管进，水从长管出，故选丙；
（4）实验结束，某同学发现收集到的纯氧气质量大于通过化学方程式计算所得质量，可能是产物K2MnO4受热生成氧气；验证方案是：取K2MnO4固体加热，用带火星的木条检验是否生成氧气。
故答案为：（1）2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ （2）A E （3）丙
（4）可能是产物K2MnO4受热生成氧气；取K2MnO4固体加热，用带火星的木条检验是否生成氧气
变式2：空气中有氧气，利用分离液态空气的方法得到氧气是工业上制取氧气的重要途径，如图所示是工业上制氧气流程图：
（1）氮气的沸点－196℃,氧气的沸点－183℃,在蒸发的过程中 ▲ （填“氮气”或“氧气”）先被蒸发出来。这样制得的氧气是 ▲ （填“纯净物”或“混合物”）。
（2）从微粒的角度分析，空气液化的原因是 ▲ 。
【答案】（1）氮气 混合物 （2）分子间隔变小
【解析】根据工业上制取氧气的原理分析；根据分子的特征结合使空气液化的措施来分析解答。
【分析】本题难度不大，了解工业上制取制法的原理是正确解答本题的关键。本题难度不大，通过本题的解答，有利于学生拓展思维，从辩证的角度全面认识物质。
【详解】（1）氮气的沸点比氧气的沸点低，蒸发液态空气首先的到的是氮气，剩余的主要是液态氧，制得的氧气是混合物；
为使空气更快液化，一般采取降低温度、增大压强的方法进行，因为在温度降低、压强增大的情况下，气体分子间隔变小、分子运动速率减慢，更易由气态转化为液态。
故答案为：（1）氮气 混合物 （2）分子间隔变小
考点3：质量守恒定律及其应用
例3 小金进行如图所示实验来验证质量守恒定律。在实验中用电子天平和量筒准确测量出表中
m1、m2、m3、m4和V。（实验中操作正确，O2的密度为ρg/cm3）
实验序号 1 2 ......
m1（MnO2）/g
m2（KClO3）/g
m3（试管）／g
m4（试管＋加热后剩余固体）／g
量筒内收集气体的体积V/cm3
（1）装置中试管口略向下倾斜的原因是 ▲ 。
（2）根据质量守恒定律，m1、m2、m3、m4和V之间应存在的等量关系为 ▲ 。
（3）每次实验结束后，小金在拆卸装置时总能闻到刺激性气味。他将加热后剩余固体中的MnO2分
离并测量其质量。发现总小于加热前MnO2的质量，查阅资料后发现，一般认为加热KCIO3和MnO2混
合物的反应过程如下：
第1步：2MnO2+2KCIO32KMnO4+Cl2↑+O2↑；（其中Cl2有刺激性气味）
第2步：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；
第3步：K2MnO4+Cl2=2KCl+MnO2+O2↑。
写出加热后剩余固体中MnO2质量小于加热前MnO2质量的原因 ▲ 。
【答案】（1）防止水蒸气冷凝回流到试管底部引起试管炸裂
（2）m1+m2+m3=m4+ρV
（3）少量的氯气随着氧气排出，使得反应③没有发生完全
【解析】（1）根据试管加热的注意事项来分析；
（2）根据质量守恒定律来分析解答；
（3）根据反应的过程来分析解答。
【分析】本题考查了实验操作的注意事项、质量守恒定律及其应用以及实验误差的分析等，难度稍大。
【详解】（1）给试管中的固体加热时试管口略向下倾斜的原因是：防止冷凝水倒流到热的试管底部而使试管破裂；故答案为：防止水蒸气冷凝回流到试管底部引起试管炸裂；
（2）在化学反应前后，物质的总质量不变，在此反应中二氧化锰是催化剂，质量不变，氯酸钾在二氧化锰的催化作用下分解为氯化钾和氧气，则m1+m2+m3=m4+Vρg/cm3；故填：m1+m2+m3=m4+Vρg/cm3；
（3）在反应中少量的氯气随着氧气排出，使得反应③没有发生完全，所以导致剩余固体中二氧化锰的质量小于加热前二氧化锰的质量；故填：少量的氯气随着氧气排出，使得反应③没有发生完全。
故答案为:（1）防止水蒸气冷凝回流到试管底部引起试管炸裂
（2）m1+m2+m3=m4+ρV
（3）少量的氯气随着氧气排出，使得反应③没有发生完全
变式3：有A、B、C三种物质各5g组成的混合物，在一定条件下发生化学反应B+C=2A+D。充分反应后的剩余物质中含有6gA、6gD和若干克B,则参加反应B、C的质量比为 ▲ 。
【答案】2:5
【解析】根据质量守恒定律，在化学反应前后，参加反应前各物质的质量总和等于反应后生成各物质的质量总和．充分反应后的剩余物质中含有6gA、6gD，则该反应中生成1gA和6gD，C全部参加反应，求出参加反应的B的质量，进而求出参加反应B、C的质量比。
【分析】本题难度不大，解答此类题的关键是熟练掌握质量守恒定律：参加反应前各物质的质量总和等于反应后生成各物质的质量总和。
【详解】有A、B、C三种物质各5g组成的混合物，充分反应后的剩余物质中含有6gA、6gD和若干克B，则该反应中生成1gA和6gD，C全部参加反应，参加反应的B的质量为：1g+6g-5g=2g，所以参加反应的B和C的质量比为2g:5g=2:5
故答案为：2:5
考点4：生物的呼吸和呼吸作用
例4 右图是某人在平常的一次平静呼吸中肺内气压的变化曲线图，请回答：
（1）表示吸气时肺内气压的变化曲线为 ▲ 段，此时胸腔的容积 ▲ （填“增大”或“减小”），膈肌和肋间外肌处于 ▲ 状态。
（2）表示本次呼吸中呼气结束的那一瞬间是图中的 ▲ 点，此时肺内气压与外界大气压的值 ▲ 。
【答案】（1）AB 增大 收缩 （2）C 相等
【解析】【分析】【详解】略
变式4：下表是某人吸入空气与呼出相同体积气体的成分含量比较数据，分析正确的是（▲）
气体成分 氮气 氧气 二氧化碳 水 其他气体
在吸入空气中的含量（％） 78 21 0.03 0.07 0.9
在呼出气体中的含量（％） 78 16 4 1.1 0.9
A.人体呼出气体中氧气增加了
B.人体呼出气体中水含量明显减少
C.人体与外界进行了部分气体的交换
D.人体呼出气体中二氧化碳减少了
【答案】C
【解析】人体呼出的气体中含有较多的二氧化碳，这是因为吸入的气体中的一部分氧气在肺泡处扩散到血液里，随血液循环运输到组织细胞处，在这里，组织细胞利用氧气分解有机物释放能量，并且产生二氧化碳，二氧化碳又随血液循环运输到肺泡处，随呼气排出体外。
【分析】呼出的气体中含有较多的二氧化碳，这是因为吸入气体的部分氧气被组织细胞利用并产生了二氧化碳气体。
【详解】A、根据表中数据可知人体呼出气体中氧气减少了，A不符合题意；
根据表中数据可知人体呼出气体中水含量明显增多，B不符合题意；
呼出的气体与吸入的气体相比较，二氧化碳增多了，氧减少了。其根本原因就是在人体内发生了气体交换。人呼出的气体中氧减少的根本原因是被组织细胞呼吸作用所利用消耗掉了，同时组织细胞呼吸作用产生了大量的二氧化碳，导致呼出的气体二氧化碳含量增加。C符合题意；
根据表中数据可知人体呼出气体中二氧化碳增多了，D不符合题意。
故选：C
考点5：光合作用
例5 用如图所示装置研究CO2含量和光照强度对某种树叶光合作用的影响，在25℃的室温下，利
用生长状况相同的若干同种鲜树叶进行实验（CO2缓冲液能调节密闭小室内CO2浓度保持相对恒定），
测量结果如表。请分析回答：
组别 实验条件 液滴移动的量（mL/h）
光照强度（lx） CO2体积分数（％）
1 600 0.04 右移2.2
2 800 0.04 右移6.0
3 1000 0.04 右移9.0
4 1000 0.05 右移11.2
5 1200 0.04 右移9.0
6 1400 0.04 右移9.0
（1）不考虑密闭小室内温度的变化，装置中液滴右移的原因是相同时间内树叶光合作用产生的O2体
积 ▲ （填“＞”“＝”或“＜”“＝”或“＜”）呼吸作用消耗的O2体积。
（2）与第3组实验相比。第5、6组实验中，液滴右移的量没有增加，主要是受 ▲ 的影响。
（3）分析表中数据，说说光照强度对该树叶光合作用的影响： ▲ 。
【答案】（1）＞ （2）二氧化碳体积分数
（3）二氧化碳体积分数一定时，光照强度越强，光合作用越强；光照强度达到一定程度，光合作用强度不再随着光照强度的增加而增加
【解析】结合题意分析图解：实验中植物既进行呼吸作用也进行光合作用，当呼吸作用强度大于光合作用强度时，氧气减少而二氧化碳增多，但多余的二氧化碳会被缓冲液吸收，所以气体总量减少，液滴会左移；当呼吸作用强度小于光合作用强度时，氧气增多而二氧化碳减少，但缓冲液能维持环境中二氧化碳的浓度，所以气体总量增加，液滴会右移。
表格中可以看出，通过改变光照强度和二氧化碳浓度来观察液滴的移动距离。
【分析】本题具有一定的难度，考查影响光合作用的环境因素、光合作用和呼吸作用过程中体积的改变等相关知识，本题将两种重重要代谢作用的关系设计在一个密闭的装置中，同时又用缓冲液来调节装罝中二氧化碳量，在解题时能够运用单一变量的原则分析实验表格。
【详解】（1）液滴右移说明了容器内气体的体积增加了，因为二氧化碳被吸收了，所以体积发生变化的只有氧气，说明光合作用产生的氧气体积大于呼吸作用吸收的氧气。
（2）5、6组与第三组相比，光照强度增加了，液滴右移的距离没有增加是因为二氧化碳的体积分数没有改变，主要是受二氧化碳体积分数的影响。
（3）比较1、2、3可以看出二氧化碳体积分数一定时，光照强度越强，光合作用越强，比较3、5、6可以看出当光照强度达到一定程度，光合作用强度不再随着光照强度的增加而增加。
故答案为：（1）＞ （2）二氧化碳体积分数
（3）二氧化碳体积分数一定时，光照强度越强，光合作用越强；光照强度达到一定程度， 光合作用强度不再随着光照强度的增加而增加
变式5：如图是夏季晴朗的白天，某种绿色植物叶片光合作用强度的曲线图。分析曲线并回答：
（1）7∽10时随光照增强光合作用强度明显增加，吸收 ▲ 增多，此项生物活动的场所是 ▲ 。
（2）曲线DE段光合作用强度下降的原因是 ▲ 。
（3）采用塑料大棚栽培瓜果蔬菜，要提高其产量，请你根据所学知识，提一条合理化建议： ▲ 。
【答案】（1）二氧化碳 叶绿体 （2）光照强度降低
（3）适当提高光照强度和二氧化碳浓度
【解析】【分析】【详解】（1）光合作用的原料是二氧化碳和水，产物是淀粉和氧气，条件是光，场所是叶绿体；分析图示可知：7～10时随光照增强光合作用强度明显增加，气孔开放，吸收二氧化碳增多，光合作用增强；光合作用进行的场所是叶绿体。
（2）在一定范围内，光照强度逐渐增强光合作用中光反应强度也随着加强。曲线DE段表明限制光合作用强度的主要因素是光照强度，下午2点以后，光照强度降低，光合作用强度下降。
（3）根据光照强度对光合作用的影响，采用塑料大棚栽培瓜果蔬菜，要提高其产量，必须适当提高光照强度和二氧化碳浓度能促进光合作用，提高蔬菜产量．另外合理密植，间作套种，充分利用光能，促进光合作用；加大昼夜温差，可以减少有机物的分解，增加有机物的积累，提高蔬菜的产量。
故答案为：（1）二氧化碳；叶绿体 （2）光照强度降低
（3）适当提高光照强度和二氧化碳浓度
练习提高
A组
1.下列关于空气各成分的说法中，错误的是（▲）
A.空气中氧气的体积分数约为21%
B.氦气化学性质不活泼，可用于食品防腐
C.二氧化碳在空气中的含量增多会引起温室效应，属于空气污染物
D.空气中的稀有气体一般不跟其他物质反应，又被称为“惰性气体”
【答案】C
【解析】A、根据空气中各成分的体积分数分析，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%、水蒸气和其它气体和杂质大约占0.03%；
B、根据氦气的性质和用途判断；
C、根据二氧化碳无毒及大量排放的后果判断；
D、根据稀有气体的化学性质判断。
【分析】空气是人类宝贵的自然资源，在中考中占有重要的地位，主要考查空气的组成、空气中氧气含量的测定、空气的用途、空气的污染及防治等。
【详解】A、空气中氧气的体积分数约为21%，故说法正确；
B、氦气的化学性质不活泼，无毒，可用于食品防腐，故说法正确；
C、二氧化碳能产生温室效应，但它无毒，一般不作为空气污染物，故说法错误；
D、稀有气体化学性质很不活泼，一般不与其它物质反应，又被称为“惰性气体”，故说法正确；
故选：C
2.如图，将充满CO2的试管倒扣在滴有紫色石蕊的蒸馏水中，一段时间后，下列实验现象描述正确的是（▲）
①试管内液面上升②试管内溶液变红③试管内液面不上升④试管内溶液变蓝⑤试管内溶液不变色
A.①② B.①④ C.②③ D.③⑤
【答案】A
【解析】二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸遇到紫色石蕊变红，以此来解答。
【分析】本题考查化学实验方案的评价，为高频考点，把握发生的反应、反应与现象、实验装置的作用为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意元素化合物与实验的结合，题目难度不大。
【详解】开始试管中充满二氧化碳，倒扣在滴有紫色石蕊的蒸馏水中，因二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸遇到紫色石蕊变红，一段时间后，观察到①试管内液面上升、②试管内溶液变红，
故选：A
3.为了减少火灾中的伤亡，专家呼吁：每个人都应懂得防火常识，学会如何从火灾中逃生。当高楼起火，火势凶猛一时无法扑灭时，有下列逃生措施：①坐电梯迅速下楼；②用湿毛巾捂住口鼻寻找出口；③蹲下或匍匐前进寻找出口；④打电话报警、求救；⑤立刻从窗口跳下逃生。其中正确的是（▲）
A.①②③ B.②③④ C.②③⑤ D.②④⑤
【答案】B
【解析】根据对楼房起火自救措施的掌握作答。
【分析】此题考查的是我们对发生火灾时应该采取的自救措施的掌握，是一道联系实际的应用题，有重要的实际意义。
【详解】①不能乘坐电梯迅速下楼，以防断电被困，故①错误；②湿毛巾有类似防毒面具作用，用湿毛巾捂住口鼻能防止吸入燃烧时生成的有毒气体，故②正确；③气体受热密度变小，有毒气体上升聚集在高处，故要匍匐前进，寻找安全出口，故③正确；④发生火灾，打电话报警、求救是可行的，故④正确；⑤在高层楼房上跳下会造成严重受伤，故⑤错误。
故选：B
4.化学反应A2+2B=2AB中，A2与B反应的质量关系如图所示，现将12gA2和12gB充分反应，则生成AB的质量为（▲）
A.24g B.21g C.18g D.15g
【答案】A
【解析】根据图分析，可知参加反应的A2和B的质量比为1:1,且反应为化合反应，且给出的反应物的质量相等即恰好完全反应，所以生成物的质量为两者之和。
【分析】根据要结合化学方程式信息和图信息进行分析。
【详解】根据图分析，可知参加反应的A2和B的质量比为1:1,且反应为化合反应，且给出的反应物的质量相等为12g即恰好完全反应，所以生成物的质量为两者之和为112g+12g=24g。
故选：A
5.下列反应方程式正确的是（▲）
A.H2OH2↑+O2↑ B.Mg+O2MgO2
C.HgO=Hg+0↑ D.H2O+CO2=H2CO3
【答案】D
【解析】【分析】【详解】略
6.下列叙述中，不能表明植物进行了呼吸作用的是（▲）
A.大量潮湿种子周围的空气可使澄清的石灰水变浑浊
B.贮存大量蔬菜的地窖比空地窖要暖和许多
C.地窖内的蔬菜腐烂散发出霉味
D.进入贮存大量水果的地方，点燃蜡烛发现火焰不大，燃烧不旺
【答案】C
【解析】生物细胞利用氧将植物体内的有机物分解产生二氧化碳和水，并且将储存在有机物中的能量释放出来，为生命活动提供动力，这个过程叫呼吸作用，呼吸作用在生物体的线粒体中进行的。呼吸作用的公式：有机物＋氧二氧化碳＋水＋能量，呼吸作用是生物的共同特征，据此可以解答本题。
【分析】解答此类题目的关键是知道植物呼吸作用消耗氧气、产生二氧化碳并释放出能量。
【详解】A、潮湿的种子堆在一起由于种子进行呼吸作用释放出二氧化碳使澄清的石灰水变浑浊，A正确；
由于贮存在地窖中的蔬菜进行呼吸作用释放出热量，因此贮存大量蔬菜的地窖比空地窖要暖和许多，B正确；
堆放在一起的白菜散发出霉味是由于细菌、真菌的分解变质而发出的，与植物的呼吸作用无关，C错误；
由于贮存在地窖中的水果进行呼吸作用消耗氧，使地窖中氧气的浓度下降，故蜡烛因缺少氧气而烛火变小，D正确。
故选：C
7.下图是与植物光合作用相关的系列实验，对其描述错误的是（▲）
A.图1的试管中收集到的气体是氧气
B.图2中叶片遮光部分与未遮光部分形成对照
C.图3中进行脱色时大烧杯中为清水，小烧杯中为酒精
D.图4中的两组叶片，脱色、漂洗后滴加碘酒，②号叶片会变蓝
【答案】D
【解析】（1）《绿叶在光下制造有机物》的实验步骤：暗处理→选叶遮光→光照→摘下叶片→酒精脱色→漂洗加碘→观察颜色。实验要点：光合作用需要光、光合作用制造淀粉、淀粉遇到碘液变蓝色，酒精溶解叶片中的叶绿素。
（2）对照实验：在探究某种条件对研究对象的影响时，对研究对象进行的除了该条件不同以外，其他条件都相同的实验。
【分析】解答此类题目的关键是理解掌握绿叶在光下制造有机物的实验以及对照实验的特点。
【详解】A、图1的试管中收集到的气体能使快要熄灭的细木条复燃，可见图1的试管中收集到的气体是氧气，A正确；
叶片遮光与未遮光部分形成以光照为变量的对照实验，B正确；
图3中进行脱色时大烧杯中为清水，小烧杯中为酒精，酒精要隔水加热是因为酒精的燃点低，防止酒精燃烧发生危险，C正确；
氢氧化钠能吸收二氧化碳，图4中的两组叶片形成以二氧化碳为变量的对照实验，脱色、漂洗后滴加碘酒，①号叶片会变蓝，②号叶片会不变蓝，说明二氧化碳是光合作用的原料，D错误。
故选：D
8.如图是一组与燃烧有关的实验，对下列实验现象的分析不正确的是（▲）
A.实验1红磷未燃烧，说明红磷的着火点比白磷高
B.实验2红磷燃烧，产生白烟，是因为氧气的助燃性
C.实验2集气瓶中水的体积超过,是因为红磷量不足
D.实验1热水中白磷没有燃烧，是因为水中的白磷没有与氧气接触
【答案】C
【解析】【分析】本题考查空气组成的测定和燃烧条件的探究。
【详解】A.实验1中红磷未燃烧，说明红磷的着火点高于白磷，故正确；
红磷燃烧产生大量的白烟，是因为氧气具有助燃性，故正确；
实验2集气瓶中水的体积超过，可能是因为点燃红磷后没有快速伸入集气瓶并塞紧瓶塞，若红磷量不足会导致实验2集气瓶中水的体积不足，故错误；
实验1热水中白磷没有与氧气接触，所以没有燃烧，故正确。
故选：C
9.实验室开放日，某化学兴趣小组的同学在老师的指导下，设计了如下实验装置进行气体制取和性质
探究，请回答有关问题：
（1）实验室用氯酸钾和二氧化锰混合制取氧气时，应选用的发生装置是 ▲ （填写装置的字母代号，下同），请写出该反应的化学方程式： ▲ 。
（2）实验室制取二氧化碳气体时，应选择的收集装置是 ▲ 。
（3）如图F所示，向烧杯中倾倒二氧化碳，下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，说明二氧化碳具有的性质是 ▲ 、密度比空气的大，因此，二氧化碳可用于 ▲ 。
【答案】（1）B 2KClO32KCl+3O2↑ （2）C
（3）既不能燃烧也不支持燃烧 灭火
【解析】（1）依据实验室常用仪器认识解决此题。
实验室用氯酸钾和二氧化锰混合制取氧气时，选用的是固态物质反应需加热的发生装置；会写该反应原理的化学方程式；知道该反应中二氧化锰做反应条件催化剂起什么作用。
实验室制取二氧化碳气体时，应选用的是固态物质和液态物质反应不需加热的发生装置；收集装置是根据其密度比空气大的性质决定，不能用排水法收集（因二氧化碳既能溶于水又能和水反应）；检验该气体是将此气体通入澄清的石灰水观察是否变浑浊，并能写出其反应的化学方程式。
（4）如图F实验向烧杯中“倾倒”二氧化碳，说明二氧化碳的密度比空气的大，下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，更进一步说明二氧化碳具有的性质，这样能探究二氧化碳的性质和重要用途。
【分析】本题考查氧气和二氧化碳实验室制法中实验、收集装置的选取。同时考查它们的反应物状态、反应条件及其作用。使学生进一步明白反应物状态、反应条件与实验装置之间的关系。学会验证二氧化碳气体，探究其性质及用途。
【详解】（1）实验室用氯酸钾和二氧化锰混合制取氧气时，选用的是固态物质反应需加热的发生装置；该反应原理的化学方程式为：2KClO32KCl+3O2↑，故答案为：B 2KClO32KCl+3O2↑；
（2）实验室制取二氧化碳气体时，应选用固态物质和液态物质反应不需加热的发生装置；收集该气体时，根据其密度比空气大用向上排空气法，因二氧化碳既能溶于水又能和水反应，所以不能用排水法收集。故答案为：C；
如图F所示，向烧杯中“倾倒”二氧化碳，说明二氧化碳的密度比空气的大，下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，更进一步说明二氧化碳具有的性质是：不能燃烧，不支持燃烧，且密度比空气的大；因此，二氧化碳的重要用途之一是可以用来灭火。故答案是：既不能燃烧也不支持燃烧 灭火；
故答案为：（1）B 2KClO32KCl+3O2↑ （2）C
（3）既不能燃烧也不支持燃烧 灭火
10.如图表示肺泡与血液之间的气体交换示意图。请回答问题：
（1）图一中a代表的物质是 ▲ ，a由肺泡进入血液是通过 ▲ 实现的。
（2）图一中血液从毛细血管的④端流到⑤端后，其成分的变化是 ▲ （填气体）含量减少。
（3）图一所示的外界气体按c方向进入肺泡时，肺内气压的变化对应图二中的 ▲ 段，此时，人体的膈肌处于 ▲ 状态。
（4）图二B点，肺内气压 ▲ 外界大气压（填“大于”“小于”或“相等”）。
【答案】（1）氧气 气体扩散 （2）二氧化碳 （3）AB 收缩 （4）等于
【解析】【分析】【详解】略
11.如图为环境因素对某种绿色植物光合作用强度影响的曲线图，请据此分析回答问题。
（1）光合作用是在绿色植物细胞的 ▲ 中进行的，合成的有机物中所贮存的能量来自于 ▲ 。
（2）由图可知，在 ▲ ℃时，绿色植物的光合作用强度较高。
（3）当光照强度为A时，10℃与28℃条件下的光合作用强度构成一组对照实验，则该对照实验的变量是 ▲ 。
（4）分析如图可以得出的结论是：光合作用强度受温度和 ▲ 等因素的影响。
【答案】（1）叶绿体 太阳光 （2）28 （3）温度 （4）光照强度
【解析】了解植物的光合作用的定义和能够分析图形，是解题的关键。
【分析】光合作用是中考考查的重点内容，与之相关问题同学们一定要了然于心。
【详解】（1）植物的光合作用是在叶绿体里利用光能把二氧化碳和水合成有机物，释放氧气，同时把光能转变成化学能储存在合成的有机物中的过程，可见植物的光合作用需要的能量主要来自于光能。所以光合作用是在绿色植物细胞的叶绿体中进行的，合成的有机物中所贮存的能量来自于太阳光。
（2）根据图示可知在28℃时，光合作用的强度较高。
（3）当光照强度为A时，10℃与28℃条件下的光合作用强度构成一组对照实验，则该对照实验的变量是温度。
（4）根据图示可知，光合作用的强度因温度和光照强度的不同而不同。
故答案为：（1）叶绿体 太阳光 （2）28 （3）温度 （4）光照强度
B组
12.利用四氧化三钴纳米棒作催化剂，可将汽车尾气中的CO在低温下转化为CO2。下列关于该反应的
说法中，正确的是（▲）
A.反应物和生成物都是化合物，该反应属于化合反应
B.反应前后四氧化三钴纳米棒的化学性质发生了变化
C.可有效降低汽车尾气对大气的污染
D.反应前后氧原子数目发生了变化
【答案】C
【解析】A、根据物质的组成元素、反应的特点分析；
B、催化剂的化学性质在反应前后不变；
C、一氧化碳有毒，能污染空气；
D、所有的化学反应都遵守质量守恒定律。
【分析】熟练掌握催化剂的概念，知道催化剂在反应前后质量和化学性质不变，能够根据化学反应分析反应特点，判断反应的类型等。
【详解】A、反应物中的氧气属于单质，故A说法错误；
B、在该反应中，四氧化三钴纳米棒是催化剂，化学性质在反应前后不变，故B说法错误；
C、一氧化碳有毒，能污染空气，该反应可有效降低汽车尾气对大气的污染，故C说法正确；
D、所有的化学反应都遵守质量守恒定律，反应前后原子数目不变，故D说法错误．
故选：C，
13.图1是利用气压传感器测定红磷燃烧时集气瓶内气压变化的实验装置。点燃红磷，待红磷熄灭并冷却后，打开止水夹。瓶内气压的变化如图2。下列说法不正确的是（▲）
A.AB段气压不变是红磷没有开始燃烧
B.BC段气压增大是因为燃烧放热
C.CD段气压减小是因为集气瓶内氧气不断被消耗
D.DE段气压增大是因为烧杯中水进入集气瓶后，气体体积增大
【答案】D
【解析】在装有空气的密闭容器中，欲用燃烧法测定空气中氧气含量，该实验一般要注意以下几点：①装置的气密性好；②所用药品必须是足量；③读数时一定要冷却到原温度；④所选除氧剂要具备以下特征：本身能够在空气中燃烧；本身的状态为非气体；生成的物质为非气态；据此进行分析判断。
【分析】本题难度不大，掌握用燃烧法测定空气中氧气含量的实验原理、注意事项等是正确解答本题的关键。
【详解】A.AB段气压不变是红磷没有开始燃烧，故正确；
B.BC段气压增大，是因为红磷燃烧放出大量的热，使装置内气压增大，故正确；
C.CD段气压减小的主要原因是，红磷燃烧消耗氧气，使装置内气压减小，故正确；
D.DE段气压增大，是因为烧杯中的水进入集气瓶后，气体体积减小，压强增大，故错误。
故选：D
14.实验室制氨气（NH3）是利用氢氧化钙固体粉末和氯化铵固体加热制取的。已知氨气易溶于水，密度比空气小，则实验室制取NH3应选择的装置是（▲）
A.①④ B.②③ C.②④ D.①⑤
【答案】A
【解析】 根据实验室制取氨气的反应中药品的状态及反应条件，在发生装置①②选取适合于制取氨气的装置；根据氨气的密度及溶解性，在收集装置③④⑤中选取适合于收集氨气的收集装置。
【分析】根据反应中药品状态及反应条件，确定制取气体时的发生装置；根据所收集气体的密度与溶解性，确定收集该气体可以采用的方法。
【详解】由于实验室用加热氯化铵和氢氧化钙的固体混合物来制取氨气，因此发生装置应选取可用于对固体加热的装置①；由于氨气密度比空气小且极易溶于水的气体，因此在收集氨气时只能选取向下排空气法即装置④收集氨气；即适合制取氨气的装置组合为①④。
故选：A
15.科学家用水绵进行了如下实验：把载有水绵和好氧细菌的临时装片放在没有空气和光照的条件下一段时间，然后用极细的光束照射水绵不同部位，观测到一些部位有好氧细菌积聚，另一些部位则没有积聚（如图所示）。由此得出的结论是（▲）
A.光合作用产生淀粉，场所是叶绿素 B.光合作用产生氧气，场所是叶绿体
C.光合作用产生淀粉，需要水 D.光合作用产生氧气，需要二氧化碳
【答案】B
【解析】根据信息：把载有水绵和好氧性细菌的临时装片，放在没有空气和光照的条件下一段时间，然后用极细的光束照射水绵不同部位，观测到一些部位有好氧细菌积聚，另一些部位则没有积聚（如图所示）。分析解答。
【分析】认真分析资料，理清资料中提供的信息，联系学过的知识，是做好此题的关键。
【详解】绿色植物利用光提供的能量，在叶绿体中把二氧化碳和水合成淀粉等有机物，并且把光能转变成化学能，储存在有机物中的过程，称为光合作用；
根据图示可知有极细光束照射的部位，有好氧细菌（有氧才能生存）聚集，说明有极细光束照射的部位有氧气产生。
故选：B
16.在一个密闭容器中放入X、Y、Z、Q四种物质，在一定条件下发生化学反应，一段时间后，测得有关数据如下表，则关于此反应认识错误的是（▲）
物质 X Y Z Q
反应前质量（g） 20 2 1 37
反应后质量（g） 未测 32 1 12
A.物质Z可能是该反应的催化剂 B.反应后物质X的质量为15g
C.反应中Y、Q的质量比为6:5 D.物质Y一定是单质
【答案】D
【解析】由题意可知，根据质量守恒定律，在化学反应中，参加反应前各物质的质量总和等于反应后生成各物质的质量总和，则可求“未测”值；反应后质量增加的物质是生成物，反应后质量减小的物质是反应物，反应前后质量没有变化的物质可能是催化剂，也可能既不是反应物，也不是生成物，结合图中数据进行分析即可。
【分析】根据质量守恒定律，在化学反应中，参加反应前各物质的质量总和等于反应后生成各物质的质量总和。
【详解】由题意可知，根据质量守恒定律，反应前各物质的质量总和＝反应后生成各物质的质量总和，设未测值为a,则可列式：20+2+1+37=a+32+1+12,解得a=15；
物质Z的质量在反应前后不变，可能是该反应的催化剂，故认识正确；
由分析知，反应后物质X的质量为15g,故认识正确；
反应中Y、Q的质量比为（32-2）g: （37-12）g=6:5，故认识正确；
X、Q质量减少，是反应物，Y质量增加，是生成物，该反应是化合反应，因此物质Y一定不是单质，故认识错误；
故选：D
17.实验室制取气体时要考虑下列问题：
（一）依据原理，确定制取方案
（1）实验室制取O2时选择的药品在组成上的共同点是 ▲ 。任写出其中一个反应的化学方程式： ▲ 。
（2）下列反应均有CO2生成：①木炭在充足的氧气中燃烧；②大理石与稀盐酸反应；③煅烧石灰石。
实验室制取CO2通常选择方法②。不选择①的理由是 ▲ ；不选择③的理由是 ▲ 。
（二）选择合理的制取装置
用如图所示装置制取气体，请回答下列问题。
（3）仪器a的名称是 ▲ 。
（4）用双氧水和二氧化锰制取O2,选择的发生和收集装置的组合是 ▲ （写出一种组合，填序号）。
（5）实验室在加热条件下，分解草酸晶体可以制得CO,但是加热时草酸晶体在分解之前先熔化成了液体。如果用这种方法制取CO,你从A、B、C中所选择的发生装置是 ▲ （填序号），选择的理由是 ▲ 。
【答案】（1）物质中都含有氧元素 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
（2）反应中有氧气，使生成的二氧化碳不纯 浪费资源
（3）酒精灯 （4）DE或 DG
（5）C 试管口略向下倾斜，可以防止冷凝水倒流，使试管炸裂；试管底部向下弯曲，可以防止草酸熔化后流到试管口处
【解析】【分析】【详解】（1）物质都是由元素组成的，制取氧气的药品在组成上都应该含有氧元素。
（2）木炭在氧气中燃烧制取二氧化碳时，会使生成的二氧化碳中混有氧气；煅烧石灰石需要的条件是高温，在实验室中很难达到该条件。
（3）仪器a是酒精灯。
（4）用双氧水和二氧化锰制取氧气，原料为液体和固体，且反应不需要加热，应选用固液常温型发生装置D；氧气不易溶于水，密度比空气大，可以采用排水法或向上排空气法收集，故收集装置应选用G或E。
（5）给固体加热时，试管口要略向下倾斜，防止冷凝水倒流使试管炸裂；由于加热时草酸晶体在分解之前先熔化成了液体，为了防止草酸熔化后从试管口流出，应选用装置C。
故答案为：（1）物质中都含有氧元素 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
（2）反应中有氧气，使生成的二氧化碳不纯 浪费资源
（3）酒精灯 （4）DE或 DG
（5）C 试管口略向下倾斜，可以防止冷凝水倒流，使试管炸裂；试管底部向下弯曲，可以防止草酸熔化后流到试管口处
18.如图中的两条曲线，分别表示某株植物昼夜24小时内光合作用、呼吸作用活动强度随时间变化的情况，请据图回答问题。
（1）表示光合作用的曲线为 ▲ （填“甲”或“乙”），其活动强度最强的时间为 ▲ 时。
（2）引起甲所表示的生理活动强度变化的主要非生物因素是 ▲ 。
（3）从图中可以看出，乙所表示的生理活动强度白天比夜间 ▲ 。
（4）在此一昼夜内，有机物积累最多和最少的点分别是图中的 ▲ 、 ▲ （用字母表示）。
【答案】（1）甲 11 （2）光照 （3）强 （4）N M
【解析】（1）植物的光合作用是在叶绿体里利用光能把二氧化碳和水合成有机物，释放氧气，同时把光能转变成化学能储存在合成的有机物中的过程；
（2）呼吸作用的公式：有机物+氧→二氧化碳+水+能量，释放出大量的能量。
【分析】解题的关键应熟练掌握三大生理作用的概念及区别和联系，并注意识图。
【详解】（1）光合作用必须在光下才能进行，图中甲曲线甲只有在6～18点的白天进行，因此甲曲线表示光合作用，据图可见：光合作用最强的时间在11时。
（2）光是光合作用的必要条件，在一定范围内，光合作用随光照增强而增强。
（3）曲线乙在一天中变化不大，乙曲线表示呼吸作用。据图可见：呼吸作用强度白天比晚上强。
（4）傍晚时分，由于持续了一天的光合作用，制造了大量的有机物，所以N点积累的有机物最多。凌晨时分，由于持续了一夜的呼吸作用，消耗了大量的有机物，所以M点积累的有机物最少。
故答案为：（1）甲 11 （2）光照 （3）强 （4）N M
19.某化学小组围绕燃烧与灭火的主题开展了相关活动。请你参与完成：
① ② ③
【知识回忆】
可燃物燃烧的必备条件是 ▲ 。
【交流讨论】
（1）改进后的装置（如图②)与图①相比，其优点是 ▲ 。欲使图②中的红磷着火，可将试管从水中取出并 ▲ 后才能对试管加热；
（2）将装有某气体的大试管口朝下垂直插入水中，使试管罩住白磷（如图③所示），结果观察到了“水火相容”的奇观，则大试管所装气体可能是 ▲ ；
【综合应用】
“水火不相容”是指水能灭火，其实水有时也可以“生火”，比如钾遇水会立刻着火，因为钾遇水生成H2和一种碱（氢氧化钾），该反应是 ▲ （填“吸热”或“放热”）反应，其反应化学方程式为 ▲ 。
【答案】与氧气（空气）接触，温度达到可燃物的着火点
减少污染（环保） 擦干
（2）氧气（空气） 放热 2K+2H2O=2KOH+H2↑
【解析】【知识回忆】根据燃烧需要同时满足三个条件才能发生：一是物质具有可燃性，二是可燃物与氧气接触，三是可燃物的温度达到着火点进行分析；
【交流讨论】A、对比图一、图二，图二把磷放入密闭的试管中进行实验，可以防止生成的五氧化二磷造成空气污染；从水中取出的试管外壁沾有水，直接进行加热易造成试管受热不均匀而炸裂进行分析；
B、白磷的温度达到了着火点而没能和氧气接触，燃烧需要氧气支持，试管内应提供燃烧需要的氧气进行分析；
【综合应用】根据燃烧所需要温度达到着火点，钾的燃烧说明反应放出了热量使钾的温度升高至着火点；钾与水发生置换反应，生成氢气和碱氢氧化钾进行分析。
【分析】根据燃烧所需要满足的三个条件，对实验中物质所处环境进行分析，判断影响燃烧发生的因素。
【详解】【知识回忆】可燃物发生燃烧需要同时满足与氧气或空气接触且温度达到着火点；
故答案为：与氧气（空气）接触，温度达到可燃物的着火点；
【交流讨论】（1）图二中磷放入密闭的试管中，可以防止燃烧后生成的五氧化二磷污染环境，而图一的燃烧产生直接排入空气；取出的试管壁上有水，应擦干后再进行加热，以防止试管受热不均匀而炸裂；
故答案为：减少污染（环保） 擦干；
（2）试管内应为空气或氧气，以满足磷燃烧所需要的氧气；
故答案为：氧气（空气） 放热；
【综合应用】该反应放出的热量使钾的温度达到钾物质的着火点；根据质量守恒定律及碱类物质的由金属与氢氧根组成的特点，可判断钾与水反应生成的碱为氢氧化钾，同时放出氢气；
故答案为：氧气（空气） 放热 2K+2H2O═2KOH+H2↑。
故答案为：与氧气（空气）接触，温度达到可燃物的着火点
（1）减少污染（环保） 擦干
（2）氧气（空气） 放热 2K+2H2O=2KOH+H2↑
20.小明为了测定某钙片中碳酸钙的质量分数，用如图装置进行如下实验：
①取研碎后的钙片4克，导入气密性良好的锥形瓶中，然后在分液漏斗中加入适量的稀盐酸，置于电
子天平上测出装置总质量。
②打开活塞，滴入足量稀盐酸后关闭活塞，待气泡不再冒出时，测出反应后装置总质量。
③整理相关数据如表所示，计算出钙片中碳酸钙的质量分数。
反应前总质量（克） 275.58
反应后总质量（克） 274.92
反应前后总质量差（克） 0.66
容器内气体质量差（克） m
（1）该实验中，对装置中的固态干燥剂的性质有何要求？ ▲ 。
（2）反应前容器内是空气（密度为ρ1），反应后全部是二氧化碳（密度为ρ2），则反应前后容器（容积为V）内的气体质量差为m： ▲ 。（用字母表示，反应物的体积忽略不计）
（3）小明查阅有关数据后，计算出反应前后容器内的气体质量差m为0.22克，结合表中数据，计算该钙片中碳酸钙的质量分数。（CaCO3+2HC1=CaCl2+H2O+CO2↑。钙片中的其他成分不与盐酸反应）
【答案】（1）能吸收水但不吸收二氧化碳 （2）（ρ2-ρ1）V
（3）该钙片中碳酸钙的质量分数为50％
【解析】（1）根据干燥剂应具备的性质分析；
（2）根据气体的密度、体积和质量的关系分析计算；
（3）根据二氧化碳的质量求出碳酸钙的质量，再计算出该钙片中碳酸钙的质量分数。
【分析】解答本题的关键是要知道固体质量的减少量和反应器内气体的增量就是生成二氧化碳的质量；根据气体的质量算出碳酸钙的质量，再计算质量分数即可。
【详解】（1）该实验中，装置中的固态干燥剂要干燥的气体是二氧化碳，应具备的性质是：能吸收水但不吸收二氧化碳；
（2）反应前容器内是空气（密度为ρ1），反应后全部是二氧化碳（密度为ρ2），则反应前后容器（容积为V）内的气体质量差为m为：（ρ2﹣ρ1）V；
（3）设钙片中碳酸钙的质量为x
反应后生成的二氧化碳的质量为：0.66g+0.22g=0.88g
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
x 0.88g
解得：x=2g
该钙片中碳酸钙的质量分数为：×100％=50%
故答为：（1）能吸收水但不吸收二氧化碳 （2）（ρ2﹣ρ1）V
（3）该钙片中碳酸钙的质量分数为50%
拓展训练
1.有两份等质量的固体A和B,A是混有少量二氧化锰的氯酸钾，B是纯净的氯酸钾。将它们分别均匀
加热，则下列图像中关于放出氧气质量与时间的关系正确的是（▲）
【答案】B
【解析】B中氯酸钾的质量大于A中氯酸钾的质量，因而B产生的氧气比A多，A中有催化剂二氧化锰，可以使氯酸钾在较低的温度下迅速的放出氧气，而B却需要在较高的温度下才能缓慢的放出氧气，因而A反应用的时间比B短。
【分析】本题考查催化剂对化学反应的影响，明确催化剂的作用及氯酸钾的质量大小是解答本题的关键。
【详解】因A为混有少量二氧化锰的固体氯酸钾，B为固体氯酸钾，且A和B的质量相等，
由二氧化锰作催化剂则可以加快其分解速度，则A反应快，时间短，
A中混有二氧化锰，则A中氯酸钾的质量小，则生成的氧气的质量小，显然只有B符合，
故选：B
2.下列是初中化学部分重要的实验装置。请按要求填空：
（1）A中为了测定空气中氧气的含量，采用化学方法除去空气中的氧气，发生反应的化学方程式： ▲ ；若装置气密性良好，实验所测得氧气的含量小于21%,其原因可能是① ▲ ，② ▲ 。
（2）B实验a中看到的现象是 ▲ ，用化学方程式表示该现象的原因： ▲ ；b装置中的现象能说明二氧化碳具有 ▲ 性质，这一性质在实际生活中的应用为 ▲ 。
（3）小明按C图实验时，集气瓶底部炸裂，其可能的原因是 ▲ 。
小明对铁丝在氧气中燃烧为什么会火星四射进行探究。他将镁和不同含碳量的铁（镁和铁直径均为0.4mm）放入氧气中燃烧，并将现象记录在下表中。
物质 镁 含碳0.05%的铁 含碳0.2%的铁 含碳0.6%的铁
燃烧时的现象 剧烈燃烧，发出耀眼白光，无火星 剧烈燃烧极少火星 剧烈燃烧极少量火星 （未填）
①你认为表中未填的实验现象是 ▲ 。
②造成铁丝在氧气中燃烧时火星四射的主要原因是 ▲ 。
【答案】（1）2Cu+O22CUO ①铜粉的量太少，氧气未消耗完 ②未冷却到室温就读数
（2）紫色石蕊试液变为红色 H2O+CO2=H2CO3 本身不燃烧、不支持燃烧、密度比空气大 灭火
（3）集气瓶中没有放少量水或铺一层细沙 ①剧烈燃烧，火星四射 ②铁丝中含有的碳引起的
【解析】（1）根据用铜消耗空气中的氧气来测定氧气含量的实验注意事项及化学方程式解答；
（2）根据二氧化碳的化学性质解答；
（3）根据铁丝在氧气中燃烧的现象解答。
【分析】此题是对教材中常见实验有关问题的考查，解题的关键是对相关实验中的现象原理以及容易出现问题的掌握。
【详解】（1）用铜消耗空气中的氧气来测定氧气含量的化学方程式：2Cu+O22CUO；若装置气密性良好，实验所测得氧气的含量小于21%，其原因可能①铜粉的量太少，氧气未消耗完；②未冷却到室温就读数（或推拉注射器活塞次数太少，没有使密闭容器中氧气充分与铜反应，或加热温度不够高，铜粉与氧气反应不充分等等）；
（2）二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色的石蕊试液变红色；二氧化碳既不燃烧也不支持燃烧且密度比空气密度大，经常用于灭火；
（3）铁丝在氧气中燃烧现象剧烈，火星四射，为防止生成物炸裂集气瓶需在集气瓶中放少量水或铺一层细沙；根据表中的信息可知造成铁丝在氧气中燃烧时火星四射的主要原因是铁丝中含有的碳引起的。
故答案为：（1）2Cu+O22CUO ①铜粉的量太少，氧气未消耗完 ②未冷却到室温就读数
（2）紫色石蕊试液变为红色 H2O+CO2=H2CO3 本身不燃烧、不支持燃烧、密度比空气大 灭火
（3）集气瓶中没有放少量水或铺一层细沙 ①剧烈燃烧，火星四射 ②铁丝中含有的碳引起的
3.化学试剂BTB(溴麝香草酚蓝）水溶液颜色变化可反映出水中二氧化碳含量变化，原理如图1所示。生物小组的同学利用黑藻和BTB溶液设计实验，探究“光合作用是否吸收二氧化碳”。请回答问题：
（1）实验前，同学们向蓝绿色的BTB水溶液中吹入气体，呼出的气体中含有较多的二氧化碳，因而BTB水溶液颜色变为 ▲ 。随后，将黑藻放入装有等量该溶液的试管中。
（2）两组同学，分别按照设计方案进行实验（如图2所示），如果光合作用吸收二氧化碳，一段时间后，两组中1号试管内溶液颜色的变化是 ▲ 。2号试管颜色不发生变化，说明光合作用需要
在 ▲ （填“有光”或“无光”）的条件下进行。
（3）同学们经过讨论，认为第二组实验设计更加严谨。因为：1号和 ▲ 号试管的实验结果，可
以排除 ▲ 影响。
【答案】（1）黄色 （2）由黄色变为蓝绿色 有光 （3）3 光对BTB溶液颜色
【解析】【分析】【详解】（1）由图1可知，BTB水溶液在二氧化碳增加时，会由蓝绿色变为黄色，二氧化碳减少时，会由黄色变为蓝绿色，呼出的气体中含有较多的二氧化碳，因而BTB水溶液颜色变为黄色。
（2）如果光合作用吸收二氧化碳，①号试管内溶液的颜色会由黄色变为蓝绿色，②号试管颜色不发生变化，因为②号试管无光照，说明光合作用需要在有光的条件下进行。
（3）第二组实验中还增加了③号试管，设计更加严谨，通过对比①号试管和③号试管的实验结果，可以排除光对BTB溶液颜色的影响。
故答案为：（1）黄色 （2）由黄色变为蓝绿色 有光 （3）3 光对BTB溶液颜色
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专题讲座---空气与生命
例题精析
考点1：空气的成分
例1 某科学兴趣小组对“测定空气中氧气含量”的实验进行了改进：将数显设备、气体压强传感器和空气中氧气含量测量装置按右图连接。装置气密性良好，调节右边敞口容器和集气瓶里的水面相平，此时集气瓶内气体的体积为V1。关闭活塞，点燃燃烧匙内的红磷，立即塞紧瓶塞，待火焰熄灭后，过一段时间打开活塞，观察到集气瓶中的水位上升。待集气瓶内的水面不再上升时，集气瓶内的气体体积为V2。然后向右边容器内加入一定量的水至两边水面再次相平，此时集气瓶内的气体体积为V3。在点燃红磷至打开活塞这一过程中，观察到数显设备显示集气瓶内的气体压强先上升后下降，再趋于稳定。
请回答：
（1）数显设备显示，开始一段时间集气瓶内气体压强上升，这是因为温度升高导致的气压变化量 （填“大于”“等于”或“小于”）氧气量减少导致的气压变化量。
（2）基于数显设备显示的气压变化，“过一段时间打开活塞”中的“一段时间”指的是火焰熄灭后到 所经历的时间。
（3）在整个实验过程中，集气瓶中减少的氧气体积为 （填“V1-V2”“”或“V2-V3”）。
变式1：某同学用如图装置（倒扣钟罩）来测定空气中氧气的含量。对该实验认识不正确的是（ ）
A.使用红磷的量必须充足，不然会影响实验结果
B.红磷一燃烧完，不要立即观察，要等到冷却后，再记录水进入容器的刻度
C.红磷燃烧消耗空气中的氧气，使容器内压强下降，水面上升
D.燃烧足够的红磷可使进入容器的水占容器容积的4/5
考点2：气体的实验室制法
例2 回答实验室用高锰酸钾制取氧气的相关问题。
（1）写出制取原理的化学方程式： 。
（2）如图所示，发生装置应选用 （填编号，下同），以下气体收集装置不能采用的是 。
（3）为测定高锰酸钾分解生成氧气的体积，应选用如图装置 （填编号）
活塞。
（4）实验结束，某同学发现收集到的纯氧气质量大于通过化学方程式计算所得质量。不考虑实验误
差，请你就此提出一种猜想并设计相应验证方案： 。
变式2：空气中有氧气，利用分离液态空气的方法得到氧气是工业上制取氧气的重要途径，如图所示是工业上制氧气流程图：
（1）氮气的沸点－196℃,氧气的沸点－183℃,在蒸发的过程中 （填“氮气”或“氧气”）先被蒸发出来。这样制得的氧气是 （填“纯净物”或“混合物”）。
（2）从微粒的角度分析，空气液化的原因是 。
考点3：质量守恒定律及其应用
例3 小金进行如图所示实验来验证质量守恒定律。在实验中用电子天平和量筒准确测量出表中
m1、m2、m3、m4和V。（实验中操作正确，O2的密度为ρg/cm3）
实验序号 1 2 ......
m1（MnO2）/g
m2（KClO3）/g
m3（试管）／g
m4（试管＋加热后剩余固体）／g
量筒内收集气体的体积V/cm3
（1）装置中试管口略向下倾斜的原因是 。
（2）根据质量守恒定律，m1、m2、m3、m4和V之间应存在的等量关系为 。
（3）每次实验结束后，小金在拆卸装置时总能闻到刺激性气味。他将加热后剩余固体中的MnO2分
离并测量其质量。发现总小于加热前MnO2的质量，查阅资料后发现，一般认为加热KCIO3和MnO2混
合物的反应过程如下：
第1步：2MnO2+2KCIO32KMnO4+Cl2↑+O2↑；（其中Cl2有刺激性气味）
第2步：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；
第3步：K2MnO4+Cl2=2KCl+MnO2+O2↑。
写出加热后剩余固体中MnO2质量小于加热前MnO2质量的原因 。
变式3：有A、B、C三种物质各5g组成的混合物，在一定条件下发生化学反应B+C=2A+D。充分反应后的剩余物质中含有6gA、6gD和若干克B,则参加反应B、C的质量比为 。
考点4：生物的呼吸和呼吸作用
例4 右图是某人在平常的一次平静呼吸中肺内气压的变化曲线图，请回答：
（1）表示吸气时肺内气压的变化曲线为 段，此时胸腔的容积 （填“增大”或“减小”），膈肌和肋间外肌处于 状态。
（2）表示本次呼吸中呼气结束的那一瞬间是图中的 点，此时肺内气压与外界大气压的值 。
变式4：下表是某人吸入空气与呼出相同体积气体的成分含量比较数据，分析正确的是（ ）
气体成分 氮气 氧气 二氧化碳 水 其他气体
在吸入空气中的含量（％） 78 21 0.03 0.07 0.9
在呼出气体中的含量（％） 78 16 4 1.1 0.9
A.人体呼出气体中氧气增加了
B.人体呼出气体中水含量明显减少
C.人体与外界进行了部分气体的交换
D.人体呼出气体中二氧化碳减少了
考点5：光合作用
例5 用如图所示装置研究CO2含量和光照强度对某种树叶光合作用的影响，在25℃的室温下，利
用生长状况相同的若干同种鲜树叶进行实验（CO2缓冲液能调节密闭小室内CO2浓度保持相对恒定），
测量结果如表。请分析回答：
组别 实验条件 液滴移动的量（mL/h）
光照强度（lx） CO2体积分数（％）
1 600 0.04 右移2.2
2 800 0.04 右移6.0
3 1000 0.04 右移9.0
4 1000 0.05 右移11.2
5 1200 0.04 右移9.0
6 1400 0.04 右移9.0
（1）不考虑密闭小室内温度的变化，装置中液滴右移的原因是相同时间内树叶光合作用产生的O2体
积 （填“＞”“＝”或“＜”“＝”或“＜”）呼吸作用消耗的O2体积。
（2）与第3组实验相比。第5、6组实验中，液滴右移的量没有增加，主要是受 的影响。
（3）分析表中数据，说说光照强度对该树叶光合作用的影响： 。
变式5：如图是夏季晴朗的白天，某种绿色植物叶片光合作用强度的曲线图。分析曲线并回答：
（1）7∽10时随光照增强光合作用强度明显增加，吸收 增多，此项生物活动的场所是 。
（2）曲线DE段光合作用强度下降的原因是 。
（3）采用塑料大棚栽培瓜果蔬菜，要提高其产量，请你根据所学知识，提一条合理化建议： 。
练习提高
A组
1.下列关于空气各成分的说法中，错误的是（ ）
A.空气中氧气的体积分数约为21%
B.氦气化学性质不活泼，可用于食品防腐
C.二氧化碳在空气中的含量增多会引起温室效应，属于空气污染物
D.空气中的稀有气体一般不跟其他物质反应，又被称为“惰性气体”
2.如图，将充满CO2的试管倒扣在滴有紫色石蕊的蒸馏水中，一段时间后，下列实验现象描述正确的是（ ）
①试管内液面上升②试管内溶液变红③试管内液面不上升④试管内溶液变蓝⑤试管内溶液不变色
A.①② B.①④ C.②③ D.③⑤
3.为了减少火灾中的伤亡，专家呼吁：每个人都应懂得防火常识，学会如何从火灾中逃生。当高楼起火，火势凶猛一时无法扑灭时，有下列逃生措施：①坐电梯迅速下楼；②用湿毛巾捂住口鼻寻找出口；③蹲下或匍匐前进寻找出口；④打电话报警、求救；⑤立刻从窗口跳下逃生。其中正确的是（ ）
A.①②③ B.②③④ C.②③⑤ D.②④⑤
4.化学反应A2+2B=2AB中，A2与B反应的质量关系如图所示，现将12gA2和12gB充分反应，则生成AB的质量为（ ）
A.24g B.21g C.18g D.15g
5.下列反应方程式正确的是（ ）
A.H2OH2↑+O2↑ B.Mg+O2MgO2
C.HgO=Hg+0↑ D.H2O+CO2=H2CO3
6.下列叙述中，不能表明植物进行了呼吸作用的是（ ）
A.大量潮湿种子周围的空气可使澄清的石灰水变浑浊
B.贮存大量蔬菜的地窖比空地窖要暖和许多
C.地窖内的蔬菜腐烂散发出霉味
D.进入贮存大量水果的地方，点燃蜡烛发现火焰不大，燃烧不旺
7.下图是与植物光合作用相关的系列实验，对其描述错误的是（ ）
A.图1的试管中收集到的气体是氧气
B.图2中叶片遮光部分与未遮光部分形成对照
C.图3中进行脱色时大烧杯中为清水，小烧杯中为酒精
D.图4中的两组叶片，脱色、漂洗后滴加碘酒，②号叶片会变蓝
8.如图是一组与燃烧有关的实验，对下列实验现象的分析不正确的是（ ）
A.实验1红磷未燃烧，说明红磷的着火点比白磷高
B.实验2红磷燃烧，产生白烟，是因为氧气的助燃性
C.实验2集气瓶中水的体积超过,是因为红磷量不足
D.实验1热水中白磷没有燃烧，是因为水中的白磷没有与氧气接触
9.实验室开放日，某化学兴趣小组的同学在老师的指导下，设计了如下实验装置进行气体制取和性质
探究，请回答有关问题：
（1）实验室用氯酸钾和二氧化锰混合制取氧气时，应选用的发生装置是 （填写装置的字母代号，下同），请写出该反应的化学方程式： 。
（2）实验室制取二氧化碳气体时，应选择的收集装置是 。
（3）如图F所示，向烧杯中倾倒二氧化碳，下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，说明二氧化碳具有的性质是 、密度比空气的大，因此，二氧化碳可用于 。
10.如图表示肺泡与血液之间的气体交换示意图。请回答问题：
（1）图一中a代表的物质是 ，a由肺泡进入血液是通过 实现的。
（2）图一中血液从毛细血管的④端流到⑤端后，其成分的变化是 （填气体）含量减少。
（3）图一所示的外界气体按c方向进入肺泡时，肺内气压的变化对应图二中的 段，此时，人体的膈肌处于 状态。
（4）图二B点，肺内气压 外界大气压（填“大于”“小于”或“相等”）。
11.如图为环境因素对某种绿色植物光合作用强度影响的曲线图，请据此分析回答问题。
（1）光合作用是在绿色植物细胞的 中进行的，合成的有机物中所贮存的能量来自于 。
（2）由图可知，在 ℃时，绿色植物的光合作用强度较高。
（3）当光照强度为A时，10℃与28℃条件下的光合作用强度构成一组对照实验，则该对照实验的变量是 。
（4）分析如图可以得出的结论是：光合作用强度受温度和 等因素的影响。
B组
12.利用四氧化三钴纳米棒作催化剂，可将汽车尾气中的CO在低温下转化为CO2。下列关于该反应的
说法中，正确的是（ ）
A.反应物和生成物都是化合物，该反应属于化合反应
B.反应前后四氧化三钴纳米棒的化学性质发生了变化
C.可有效降低汽车尾气对大气的污染
D.反应前后氧原子数目发生了变化
13.图1是利用气压传感器测定红磷燃烧时集气瓶内气压变化的实验装置。点燃红磷，待红磷熄灭并冷却后，打开止水夹。瓶内气压的变化如图2。下列说法不正确的是（ ）
A.AB段气压不变是红磷没有开始燃烧
B.BC段气压增大是因为燃烧放热
C.CD段气压减小是因为集气瓶内氧气不断被消耗
D.DE段气压增大是因为烧杯中水进入集气瓶后，气体体积增大
14.实验室制氨气（NH3）是利用氢氧化钙固体粉末和氯化铵固体加热制取的。已知氨气易溶于水，密度比空气小，则实验室制取NH3应选择的装置是（ ）
A.①④ B.②③ C.②④ D.①⑤
15.科学家用水绵进行了如下实验：把载有水绵和好氧细菌的临时装片放在没有空气和光照的条件下一段时间，然后用极细的光束照射水绵不同部位，观测到一些部位有好氧细菌积聚，另一些部位则没有积聚（如图所示）。由此得出的结论是（ ）
A.光合作用产生淀粉，场所是叶绿素 B.光合作用产生氧气，场所是叶绿体
C.光合作用产生淀粉，需要水 D.光合作用产生氧气，需要二氧化碳
16.在一个密闭容器中放入X、Y、Z、Q四种物质，在一定条件下发生化学反应，一段时间后，测得有关数据如下表，则关于此反应认识错误的是（ ）
物质 X Y Z Q
反应前质量（g） 20 2 1 37
反应后质量（g） 未测 32 1 12
A.物质Z可能是该反应的催化剂 B.反应后物质X的质量为15g
C.反应中Y、Q的质量比为6:5 D.物质Y一定是单质
17.实验室制取气体时要考虑下列问题：
（一）依据原理，确定制取方案
（1）实验室制取O2时选择的药品在组成上的共同点是 。任写出其中一个反应的化学方程式： 。
（2）下列反应均有CO2生成：①木炭在充足的氧气中燃烧；②大理石与稀盐酸反应；③煅烧石灰石。
实验室制取CO2通常选择方法②。不选择①的理由是 ；不选择③的理由是 。
（二）选择合理的制取装置
用如图所示装置制取气体，请回答下列问题。
（3）仪器a的名称是 。
（4）用双氧水和二氧化锰制取O2,选择的发生和收集装置的组合是 （写出一种组合，填序号）。
（5）实验室在加热条件下，分解草酸晶体可以制得CO,但是加热时草酸晶体在分解之前先熔化成了液体。如果用这种方法制取CO,你从A、B、C中所选择的发生装置是 （填序号），选择的理由是 。
18.如图中的两条曲线，分别表示某株植物昼夜24小时内光合作用、呼吸作用活动强度随时间变化的情况，请据图回答问题。
（1）表示光合作用的曲线为 （填“甲”或“乙”），其活动强度最强的时间为 时。
（2）引起甲所表示的生理活动强度变化的主要非生物因素是 。
（3）从图中可以看出，乙所表示的生理活动强度白天比夜间 。
（4）在此一昼夜内，有机物积累最多和最少的点分别是图中的 、 （用字母表示）。
19.某化学小组围绕燃烧与灭火的主题开展了相关活动。请你参与完成：
① ② ③
【知识回忆】
可燃物燃烧的必备条件是 。
【交流讨论】
（1）改进后的装置（如图②)与图①相比，其优点是 。欲使图②中的红磷着火，可将试管从水中取出并 后才能对试管加热；
（2）将装有某气体的大试管口朝下垂直插入水中，使试管罩住白磷（如图③所示），结果观察到了“水火相容”的奇观，则大试管所装气体可能是 ；
【综合应用】
“水火不相容”是指水能灭火，其实水有时也可以“生火”，比如钾遇水会立刻着火，因为钾遇水生成H2和一种碱（氢氧化钾），该反应是 （填“吸热”或“放热”）反应，其反应化学方程式为 。
20.小明为了测定某钙片中碳酸钙的质量分数，用如图装置进行如下实验：
①取研碎后的钙片4克，导入气密性良好的锥形瓶中，然后在分液漏斗中加入适量的稀盐酸，置于电
子天平上测出装置总质量。
②打开活塞，滴入足量稀盐酸后关闭活塞，待气泡不再冒出时，测出反应后装置总质量。
反应前总质量（克） 275.58
反应后总质量（克） 274.92
反应前后总质量差（克） 0.66
容器内气体质量差（克） m
③整理相关数据如表所示，计算出钙片中碳酸钙的质量分数。
（1）该实验中，对装置中的固态干燥剂的性质有何要求？ 。
（2）反应前容器内是空气（密度为ρ1），反应后全部是二氧化碳（密度为ρ2），则反应前后容器（容积为V）内的气体质量差为m： 。（用字母表示，反应物的体积忽略不计）
（3）小明查阅有关数据后，计算出反应前后容器内的气体质量差m为0.22克，结合表中数据，计算该钙片中碳酸钙的质量分数。（CaCO3+2HC1=CaCl2+H2O+CO2↑。钙片中的其他成分不与盐酸反应）
拓展训练
1.有两份等质量的固体A和B,A是混有少量二氧化锰的氯酸钾，B是纯净的氯酸钾。将它们分别均匀
加热，则下列图像中关于放出氧气质量与时间的关系正确的是（ ）
2.下列是初中化学部分重要的实验装置。请按要求填空：
（1）A中为了测定空气中氧气的含量，采用化学方法除去空气中的氧气，发生反应的化学方程式： ；若装置气密性良好，实验所测得氧气的含量小于21%,其原因可能是① ，② 。
（2）B实验a中看到的现象是 ，用化学方程式表示该现象的原因： ；b装置中的现象能说明二氧化碳具有 性质，这一性质在实际生活中的应用为 。
（3）小明按C图实验时，集气瓶底部炸裂，其可能的原因是 。
小明对铁丝在氧气中燃烧为什么会火星四射进行探究。他将镁和不同含碳量的铁（镁和铁直径均为0.4mm）放入氧气中燃烧，并将现象记录在下表中。
物质 镁 含碳0.05%的铁 含碳0.2%的铁 含碳0.6%的铁
燃烧时的现象 剧烈燃烧，发出耀眼白光，无火星 剧烈燃烧极少火星 剧烈燃烧极少量火星 （未填）
①你认为表中未填的实验现象是 。
②造成铁丝在氧气中燃烧时火星四射的主要原因是 。
3.化学试剂BTB(溴麝香草酚蓝）水溶液颜色变化可反映出水中二氧化碳含量变化，原理如图1所示。生物小组的同学利用黑藻和BTB溶液设计实验，探究“光合作用是否吸收二氧化碳”。请回答问题：
（1）实验前，同学们向蓝绿色的BTB水溶液中吹入气体，呼出的气体中含有较多的二氧化碳，因而BTB水溶液颜色变为 。随后，将黑藻放入装有等量该溶液的试管中。
（2）两组同学，分别按照设计方案进行实验（如图2所示），如果光合作用吸收二氧化碳，一段时间后，两组中1号试管内溶液颜色的变化是 。2号试管颜色不发生变化，说明光合作用需要
在 （填“有光”或“无光”）的条件下进行。
（3）同学们经过讨论，认为第二组实验设计更加严谨。因为：1号和 号试管的实验结果，可以排除 影响。
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