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【胜券在握】中考复习 化学篇 专题2 空气
班级__________ 座号_____ 姓名__________ 分数__________
一、选择题
1. 空气的成分是:①氧气;②氮气;③稀有气体;④二氧化碳、其他气体和杂质。按体积分数由少到多的顺序排列正确的( )
A.②①③④ B.①②③④ C.④③①② D.②①④③
2. (2025春 萧山区校级期中)下面是实验室制取、收集、验满、验证氧气性质的装置或操作,其中错误的是( )
3. 在毕业联欢晚会上,某同学表演了精彩魔术——“烧不坏的布手帕”,他先将布手帕放入白酒中浸透,后取出轻轻挤干,再用坩埚钳夹住,从下方点燃,待火焰熄灭后,布手帕依然完好,下列说法正确的是( )
A.布手帕不是可燃物,不能燃烧 B.空气不充足,布手帕不会燃烧
C.布手帕被白酒浸湿,导致着火点降低 D.白酒中水蒸发时吸热,温度达不到布手帕着火点
4. 下列自救措施中,不合理的是( )
A.在山林中遇火灾时,应向顺风方向奔跑,脱离火灾区
B.室内起火,不要急于打开门窗
C.所处烟雾较浓时,应用湿毛巾捂住鼻子,并尽量贴近地面逃离
D.厨房燃气泄漏,不要立即打开抽油烟机
5. 下列物质在测量氧气含量时,可以替代红磷与氧气反应的是( )
A.木炭 B.汞 C.硫磺 D.镁条
6. 某实验小组设计了验证二氧化碳性质的创新实验(如图所示),取三通U型管连接在制取二氧化碳的发生装置的导气管上,并点燃高低错落的小蜡烛,做实验①,然后拔下三通U型管,并夹紧上端,做实验②。下列有关说法错误的是( )
A.实验①和②都是低处蜡烛先熄灭
B.实验①说明二氧化碳密度比空气大,不助燃不可燃
C.实验②中U型管内壁可能会变黑
D.实验②中得到启示是:从着火燃烧的高层房间中逃离,沿墙角伏低身子迅速爬向门外
7. 今年以来,全国各地出现了几次较为严重的雾霾天气,再次引起人们对空气质量的关注。下列关于空气说法正确的是( )
A.空气的成分只有氧气和氮气
B.氟利昂的使用会造成臭氧的减少
C.空气中可吸入颗粒物(PM2.5)的多少不影响人体健康
D.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
8. 将盛满氧气且等容积、等质量(含瓶塞、导管、燃烧匙及瓶内少量的细砂)的两个集气瓶置于天平的左右两盘,关闭止水夹。调至平衡。放入等质量的白磷和木炭(如图所示),塞紧瓶塞,然后分别设法将其点燃,使二者充分燃烧后并冷却至室温,打开止水夹(a),此时的天平( )
A.偏向左 B.偏向右 C.仍处于刻度盘中央 D.先向左偏后向右偏
9. 如图①和②是战国时期的青铜汲酒器取酒要经历的过程,要完成这两个过程,手指的操作分别是( )
A.①摁住方孔②摁住方孔 B.①摁住方孔②松开方孔
C.①松开方孔②摁住方孔 D.①松开方孔②松开方孔
10.火折子被誉为古代的“打火机”(如图),其制作与使用方法如下:
①将棉花、松香、硫磺等可燃物混合 ②将混合后的可燃物卷起、压实、捆紧
③点燃后装入竹简,竹简盖子上有小孔 ④使用时取下盖子,吹一下就能复燃
其中有助于燃烧的是( )
A.②③④ B.①③④ C.①②④ D.①②③
11.为探究铜的化学性质,某同学借助氧气传感器在密闭装置中进行如图所示实验,观察实验现象并分析氧气含量随时间变化的曲线图。其中终点D(203,6.15%)表示时间为203秒时,装置中氧气含量为6.15%。结合图示判断下列说法错误的是( )
A.加热前的空气样品中氧气含量为20.99%
B.铜在加热条件下能与氧气发生化学反应
C.拐点C至终点D所对应的时间范围内,装置内物质的总质量逐渐减少
D.通过现象证据和数据证据,可以从定性和定量的视角分析得出合理解释
12.下列图像对应关系正确的是( )
A.①测定空气中氧气含量的实验
B.②加热一定质量的高锰酸钾
C.③等质量、浓度的双氧水在有无催化剂下反应
D.④红磷在盛有一定量空气的密闭容器中燃烧至熄灭
13.利用白磷燃烧测定空气中氧气体积分数,实验装置如图(集气瓶内装入适量的水,体积为a,集气瓶总容积为c)实验步骤如下:①加热玻璃棒引燃白磷;②白磷熄灭后冷却至室温,测得瓶内水的体积为b。下列分析错误的是( )
A.白磷不可替换为木炭或硫粉 B.氧气与空气体积比为(b﹣a):(c﹣a)
C.装置未使用止水夹会影响实验结果 D.实验过程中瓶内液面先下降后上升再稳定
14.下列有关物质燃烧时观察到的现象的叙述中,正确的是( )
A.硫在氧气中燃烧,发出淡蓝色火焰,生成有刺激性气味的气体
B.木炭在氧气中燃烧,发出白光,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体
C.红磷在氧气中燃烧,放出大量热,产生大量白雾
D.铁丝在氧气中燃烧,火星四射,生成四氧化三铁
15.利用红磷燃烧测定空气中氧气体积分数的实验中,传感器记录集气瓶中气压随时间变化的情况如图所示,下列说法不正确的是( )
A.c时止水夹打开 B.实验开始时,气压变大是因为温度升高
C.a~c段对应的变化进程是红磷燃烧 D.c后气压增大是由于水倒吸入瓶内
二、填空题
16.氧气是生产生活中重要的物质。
(1)氧气有很多用途。下列属于氧气用途的是 (填序号)。
A.医疗急救 B.食品防腐 C.航天火箭助燃剂 D.霓虹灯
(2)如图所示“氧气”要穿过迷宫,从进口顺利地走到出口,途中遇到不反应的物质才能通过(反应条件省略)。
①“箭头”画出了“氧气”应行走的路线,“氧气”不能从甲处通过,你认为甲处放的物质是 。
A.硫 B.水 C.氦气
②氧气在进迷宫过程中,碰到了三种阻止它前进的物质,请写出铁与氧气反应的文字表达式: 。
17.燃放烟花时,烟花能外空并产生不同颜色的“花状”火焰,如图甲兴趣小组在研究烟花的过程中,收集到以下资料:
资料一:烟花的内部结构如图乙。其中,引火线是烟花中用来点火、传火、控制时间的结构。根据燃烧速度,可以分为快速引火线和慢速引火线。
资料二:药杯中装有硝酸钾、硫黄和木炭混合物。点燃后,混合物会在短时间内发牛剧烈的氧化反应。
资料三:可燃物中含有不同的金属元素,会使火焰呈现不同的颜色。
(1)点燃快速引线后,药杯中的混合物被点燃,发生剧烈的化学反应,放出大量热并产生气体。已知生成中含有一种空气中含量最多的气体、一种温室气体,它们分别是______________、________________ 。
(2)利用药杯中产生的高压气体对球壳产生力的作用,使包裹着炸药的球体升空,同时点燃慢速引火线。球体升空体现出力的作用效果为_____________________________________。
18.水蒸气能点燃火柴吗?做如图所示实验,加热烧瓶中的水使之沸腾,水蒸气通过加热的铜管喷出:把火柴靠近铜管口处,火柴被加热;迅速从蒸气中移开,火柴燃着了。
(1)A处气压大于标准大气压,则烧瓶内沸水的温度应 100℃(选填“高于”“低于”或者“等于”);
(2)B处水蒸气对点燃火柴所起的作用是加热使火柴温度达到 ;
(3)火柴移离蒸气才能燃烧,是因为和 发生了充分接触。
19.2022年在北京举办了第24届冬季奥林匹克运动会,如图甲是冬奥会标志性场馆“冰丝带”,该场馆利用无处不在的“空气能”为3000m2场馆供暖,从而实现每年减排二氧化碳160t,进而可缓解的环境问题是 ,如图乙是小科验证该问题的实验装置,在 (填“阳光”或“黑暗”)下一段时间后,可观察到水柱向 (填“左”或“右”)移动。
20.根据国家环保局的统一规定,目前进行常规大气监测的主要指标有二氧化硫、氮的氧化物、可吸入固体颗粒等三项。以下是国家关于空气的污染指数与质量级别、质量状况的对应关系表:
空气污染指数 0~50 51~100 101~200 201~300 >300
空气质量状况 优 良 轻度污染 中度污染 重度污染
空气质量级别 I II Ⅲ IV V
(1)我市今年某日电台公布的空气污染指数为76~81,根据以上信息判断我市当天的空气质量状况和空气质量级别分别是 和 ;
(2)大气中 等污染物增多,是产生酸雨的主要原因.温室效应主要是由于 含量过高造成;
(3)汽车尾气是城市空气污染物,控制城市汽车尾气对空气造成污染的方法是(填序号) 。
①开发新能源 ②使用电动车 ③植树造林 ④带呼吸面具
21.空气是一种用途很多的自然资源,可用于工业上制取氧气,其流程如图所示。
(1)①所采取的方法是___________________ 。(填“升温”或“降温”)
(2)液态空气分离过程中,__________先被分离出来,分离的依据是各物质的沸点不同。
(3)以下属于氧气用途的是_____________(填字母)。
A.气体肥料 B.医疗急救 C.助燃乙炔切割金属
22.小滨利用如图甲所示装置(气密性良好)测定空气中氧气的含量,集气瓶中空气的体积为200mL,氧气传感器(可测量氧气浓度,部分结构已略去)测得集气瓶内氧气的体积分数变化曲线如图乙所示。
(1)反应开始到止水夹打开前,图甲集气瓶内可观察到的现象是______________________________。
(2)由图乙可知,在____________秒时,反应刚好停止。
(3)待整个装置冷却至室温时,小滨打开止水夹,发现进入集气瓶内水的体积占反应前集气瓶内空气体积的比例约为1/8,请说明理由___________________________ 。
三、探究题
23.小明认为教室内空气中氧气含量比室外低,于是想用红磷测定教室内空气中氧气的体积分数。老师告诉他,足量的红磷燃烧并不能耗尽空气中的氧气,建议用一氧化氮气体代替红磷进行实验。
在老师的指导下,小明进行如图所示实验:用注射器获取V1毫升教室内的空气,通过导管缓缓地全部推入量筒,与量筒内足量的V2毫升一氧化氮气体混合,待充分反应后,读出量筒中剩余气体体积为V3毫升。
说明:①V1、V2、V3都是在与教室气温、气压相同的状态下测得。
②一氧化氮难溶于水,也不与水反应。
③同温同压下,在氢氧化钠溶液参与下,4体积一氧化氮与3体积氧气恰好完全反应,且产物能完全被溶液吸收。
(1)小明用气密性良好的注射器,获取V1毫升教室内空气的具体操作是__ _。
(2)实验测得教室内空气中氧气的体积分数为______________。(用V1、V2、V3表示)
(3)小明提出,注射器内空气中的二氧化碳也会被氢氧化钠溶液吸收,从而影响实验结果。但老师指出,相比空气中的氧气含量,二氧化碳对实验结果的影响属于“次要因素”,不是“主要因素”,可忽略不计。还有许多科学实验中存在“主要因素”和“次要因素”,请再举一例并指明次要因素。__ __。
24.小科设计如图所示的实验装置来同时完成燃烧条件的探究和空气中氧气含量的测定。装置中注射器活塞与内壁摩擦非常小,可忽略不计。查阅资料发现:
①当容器内的氧气浓度低于一定值时,白磷无法继续与氧气反应。
②“暖宝宝”能耗尽容器中少量的氧气。
实验操作步骤如下:
步骤1: ;
步骤2:将盛有足量白磷的燃烧匙放入空集气瓶中,塞紧塞子,白磷不燃烧
步骤3:打开集气瓶塞子,往瓶中倒满80℃的热水,并塞紧塞子,白磷仍然不能燃烧;
步骤4:打开K1和K2,通过注射器从b管抽水,当注射器中水量达到V1毫升时,瓶中液
面低于燃烧匙底部,此时立即关闭K1、K2,发现瓶中白磷燃烧;
步骤5:待整个装置冷却至室温时,打开K2,发现注射器中的水剩余V2毫升。
(1)请补充步骤1 。
(2)步骤 进行对照,说明白磷燃烧需要的条件是充足的氧气;
(3)该实验测得空气中氧气的含量为 ______________________ 。(用V1、V2来表示)
(4)小科多次重复上述实验,测得空气中氧气的体积分数远大于21%,原因是 。
25.某校科学研究小组同学开展“二氧化碳的制取与性质”的实验探究。
【实验原理】CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
【发生装置】
(1)结合实验原理,图1中发生装置可用于实验室制取CO2气体的是_____________(填字母);
图1 图2
【实验探究】
探究Ⅰ.影响因素探究
在制取CO2气体时,为了探究影响反应快慢的因素,小组同学进行了四组实验,如表所示
实验组别 甲 乙 丙 丁
大理石的质量/g、颗粒大小 m 块状 m 块状 m 粉末状 m 粉末状
盐酸的体积/mL、浓度 V 稀盐酸 V 浓盐酸 V 稀盐酸 V 浓盐酸
(2)若探究盐酸的浓度对上述反应的影响,可选择实验甲与__________(选填实验组别)进行对照。
探究Ⅱ.性质探究
做CO2与NaOH溶液发生反应的验证实验时,同学们将NaOH溶液加入到充满CO2气体且质地较软的塑料瓶中,观察到塑料瓶变扁,由此得到CO2与NaOH发生反应的结论。但有同学认为上述现象产生的原因还可能是CO2气体溶于水导致气压减小。
为回答该同学的质疑,小科进行了如下实验:在两个250mL的烧瓶中分别充满CO2气体,通过注射器同时向两个烧瓶中分别注入同体积的水和NaOH溶液,最后得到烧瓶内压强与时间的关系曲线(如图2所示)。由此,小科得出CO2气体溶于水会导致塑料瓶变扁,同时CO2与NaOH也发生了化学反应的结论。
(3)结合图2中A、B曲线变化特点,写出能证明CO2与NaOH发生了化学反应的证据:_____________________。
【拓展提高】
小组同学完成某石灰石样品中CaCO3的质量分数测定,其方法是将样品与一定量的稀盐酸反应,测定反应后生成的CO2质量,再根据CO2的质量求出样品中CaCO3的质量分数。
小组同学在实验室中组装了相应的实验装置(如图 3)。小科利用该实验装置按如下步骤进行实验:
图3
①先通一段时间的空气
②称量D装置的质量为m1
③打开分液漏斗的活塞,将稀盐酸全部加入锥形瓶,待充分反应后,关闭活塞
④再次通空气一段时间
⑤再次称量D装置的质量为m2
(4)有同学指出实验步骤③操作明显不合理,你认为该同学的理由是__ _。
26.稀有气体的发现,科学家们经历了漫长的探究过程。
材料一:1785年英国化学家卡文迪许用电火花使空气中氮气跟氧气化合,使氮气变成氮的氧化物,然后用碱溶液吸收而除去,剩余的氧气用红热的铜除去。最终总是残留有1%左右的气体。
材料二:1882年,英国化学家瑞利测得从空气除去氧气、水蒸气和二氧化碳后得到的氮气密度为1.2572克/升,而从氨气分解得到的氮气测得密度为1.2508克/升,两者相差0.0064克/升。重复实验,发现两者的密度总是维持相同差值。同时采用卡文迪许的实验方法,得到了一种未知气体。
材料三:受瑞利实验启发,拉姆塞做了如下实验:把已经除掉氧气、水蒸气和二氧化碳的空气通过灼热的镁以吸收其中的氮气,最终得到了与瑞利相同的气体。通过合作研究,他们终于在1894年发现了空气中一种新的气体元素,命名为“氩”。
材料四:拉姆塞分别在1895年和1898年发现了氦气、氪气、氖气和氙气。1898年氡气亦由弗里德里希发现,至此稀有气体全部被人熟知。
根据以上材料回答下列问题:
(1)仅通过卡文迪许得实验操作,最终残留1%左右气体的物理性质有 _____________ ,化学性质有 ___________________________________________________________________。
(2)瑞利采用两种方法得到的氮气,其密度之间的微小差异是否来源于实验误差,请作出判断并说明理由 _______________________________________________________________________ 。
(3)在瑞利和拉姆赛得到的那种未知的气体密度 _________(选填“大于”或“小于”或“等于”)氮气密度。
27.为了测定“空气中氧气的体积分数”,某同学自制了如图甲的装置进行如下实验:
①先将一个底部开孔的玻璃瓶放在水槽中央位置,然后向水槽加入一定量的水;
②在燃烧匙里加入白磷粉末;
③将带有电热棒、燃烧匙和传感器探头的橡胶塞紧紧塞在瓶口上;
④接通电热棒电源一段时间后,发现白磷燃烧起来。
(1) 用冷水或热水浸过的毛巾都可以检验玻璃瓶的气密性,写出你的操作和现象:_______________________________________________________________________________________________________________。
(2)反应结束后,发现玻璃瓶内液面超过了空气总体积的25%,其中可能的原因有_______(可多选)。
A.未完全冷却 B.燃烧时有气体通过底部小孔逸出
C.白磷过量 D.白磷不纯,杂质与其他成分反应
(3)图乙、丙是通过气压温度传感器测得的两幅图像,请分析t3时刻瓶内气压p2小于初始气压p0的原因: ________________________________________________________________ 。
四、综合题
28.图1是大气温度垂直分布示意图,图2所示A地海拔200米,B、C两地海拔2200米。
(1)约90%的臭氧集中于图1所示的 (填字母“a”“b”“c”或“d”)层。
(2)图2中影响A、B两地气候差异的主要因素是 。
(3)小金同学拿着自制气压计(图乙)从A地到B地时,发现玻璃管内水柱的高度h (填“增大”“减小”或“不变”)。
【胜券在握】中考复习 化学篇 专题2 空气(参考答案)
一、选择题
1. 【答案】C
【解析】【解答】解:空气中各成分的体积分数分别是:氮气大约占空气体积的78%、氧气大约占空气体积的21%、稀有气体大约占空气体积的0.94%、二氧化碳大约占空气体积的0.03%、水蒸气和其它气体和杂质大约占0.03%,按体积分数由少到多的顺序分别是二氧化碳、其他气体和杂质,稀有气体,氧气,氮气。故答案为:④③①②
故选:C。
2. 【答案】C
【解析】【考点】氧气的制取装置;氧气的收集方法;氧气的检验和验满.
【分析】A、根据制取氧气的原理及发生装置的选择依据进行分析;
B、根据排水法收集氧气的注意事项进行分析;
C、根据氧气的验满方法进行分析;
D、根据硫燃烧的注意事项进行分析。
【解答】解:A、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气,该反应中反应物为固体和液体,反应条件为常温,应选择固液常温型发生装置,分液漏斗末端不需要伸入液面以下,故该选项图示操作正确;
B、用排水法收集氧气时,集气瓶应装满水,待导管口有连续均匀气泡冒出时再进行收集,故该选项图示操作正确;
C、氧气验满时,应将带火星的小木条放在集气瓶口,若木条复燃,说明氧气已收集满,故该选项图示操作错误;
D、硫在氧气中燃烧时,集气瓶底应放一些水,防止二氧化硫污染空气,故该选项图示操作正确。
故选:C。
3. 【答案】D
【解析】【分析】根据燃烧的条件(燃烧需要同时满足三个条件:①可燃物、②氧气或空气、③温度要达到着火点),进行分析解答本题。
【解答】解:A、将用水和酒精浸湿的手帕点燃,手帕表面燃烧,片刻后抖动手帕,火焰熄灭,而手帕一点也没有烧坏,是因为手帕上的水汽化吸热,使手帕的温度低于手帕的着火点;而不是手帕不是可燃物,故选项说法错误。
B、将用水和酒精浸湿的手帕点燃,手帕表面燃烧,片刻后抖动手帕,火焰熄灭,而手帕一点也没有烧坏,是因为手帕上的水汽化吸热,使手帕的温度低于手帕的着火点;而不是酒精燃烧消耗了空气,氧气不充足,故选项说法错误。
C、将用水和酒精浸湿的手帕点燃,手帕表面燃烧,片刻后抖动手帕,火焰熄灭,而手帕一点也没有烧坏,是因为手帕上的水汽化吸热,使手帕的温度低于手帕的着火点;而不是着火点降低,故选项说法错误。
D、将用水和酒精浸湿的手帕点燃,手帕表面燃烧,片刻后抖动手帕,火焰熄灭,而手帕一点也没有烧坏,是因为手帕上的水汽化吸热,使手帕的温度低于手帕的着火点,故选项说法正确。
故选:D。
4. 【答案】A
【解析】【分析】根据燃烧和灭火的知识以及安全知识进行分析解答即可。
【解答】解:A、在山林中遇火灾时,应向逆风方向奔跑,脱离火灾区,A说法错误;
B、室内起火,不要急于打开门窗,以防空气对流增加氧气的含量促进燃烧,B说法正确;
C、所处烟雾较浓时,应用湿毛巾捂住鼻子,以防烟雾进入呼吸道,并尽量贴近地面逃离,C说法正确;
D、厨房燃气泄漏,不要立即打开抽油烟机,以防产生爆炸,D说法正确;
故选:A。
5. 【答案】B
【解析】【解答】A、木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体,填充了消耗掉的氧气的体积,木炭不可以替代红磷与氧气反应,故A错误;
B、汞与氧气在加热的条件下反应生成氧化汞固体,汞不与空气中的其他成分反应,汞可以替代红磷与氧气反应,故B正确;
C、硫磺在空气中燃烧生成二氧化硫气体,填充了消耗掉的氧气的体积,硫磺不可以替代红磷与氧气反应,故C错误;
D、镁条不仅能与氧气反应生成氧化镁固体,还能与空气中的氮气和二氧化碳反应,镁条不可以替代红磷与氧气反应,故D错误;
故选:B。
6. 【答案】A
【解析】【解答】解:A、实验②中的蜡烛熄灭顺序为:高处先熄灭,这是因为温度升高,二氧化碳的密度减小,使得二氧化碳上升,故A错误;
B、实验①中低处的蜡烛先熄灭。然后高处再熄灭,说明二氧化碳密度比空气大,不助燃不可燃,故B正确;
C、实验②中夹紧上端,石蜡燃烧不充分,所以U型管内壁可能会变黑,故C正确;
D、在温度高时,燃烧生成的颗粒在较高的上方,所以需要身体低一点爬出门外,故D正确。
故选:A。
7. 【答案】B
【解析】【分析】空气污染指数指空气被污染的程度,指数越大,空气污染越严重,当空气污染指数小于50时,空气质量级别是一级,空气质量状况是优,当空气污染指数在51—100之间时,空气质量级别是二级,空气质量状况是良。根据空气的成分和污染进行分析解答。
【解答】解:空气的成分有氧气和氮气,稀有气体和二氧化碳等,故A错误;
氟利昂会使臭氧分解,它的使用会造成臭氧层破坏,故B正确;
空气中可吸入颗粒物(PM2.5)增大,会增加人类患呼吸疾病的概率,故C错误;
二氧化碳在空气中的含量增多会引起温室效应,但它是空气的一部分,不是污染物,故D错误。
故选:B。
8. 【答案】A
【解析】【解答】解:白磷燃烧生成五氧化二磷,消耗氧气,导致瓶内气压减小,木炭燃烧生成二氧化碳,导致瓶内气压无明显变化,使二者充分燃烧后并冷却至室温,左边瓶内气压小于右边瓶内气压,打开弹簧夹(a),二氧化碳气体进入左瓶,此时的天平指针偏向左。
故选:A。
9. 【答案】B
【解析】【解答】解:根据图示可知,①图中使汲酒器内装满酒,应该摁住方孔,防止酒流出;②将酒转移到碗中,为了让酒流出,应该松开方孔,故B正确。
故选:B。
10.【答案】B
【解析】【分析】根据燃烧需要同时满足三个条件:①可燃物、②氧气或空气、③温度要达到着火点,进行分析解答。
【解答】解:①将棉花、松香、硫磺等可燃物混合,增大了反应物的接触面积,有助于燃烧。
②将混合后的可燃物卷起、压实、捆紧,不利于与空气充分接触,不利于燃烧。
③点燃后装入竹简,竹简盖子上有小孔,有利于与空气充分接触,有助于燃烧。
④使用时取下盖子,吹一下就能复燃,是因为补充了空气,使可燃物与空气充分接触,有助于燃烧。
故①③④有助于燃烧。
故选:B。
11.【答案】C
【解析】【考点】空气组成的测定
【分析】A、根据图像信息来分析;
B、根据氧气的化学性质来分析;
C、根据质量守恒定律来分析;
D、根据实验方法来分析。
【解答】解:A、由图像信息可知,加热前的空气样品中氧气含量为20.99%,选项说法正确;
B、铜在加热条件下能与氧气发生化学反应,选项说法正确;
C、在加热的条件下,铜与空气中的氧气反应生成氧化铜,由质量守恒定律可知,装置内物质的总质量不变,选项说法错误;
D、通过现象证据和数据证据,可以从定性和定量的视角分析得出合理解释,选项说法正确。
故选:C。
12.【答案】D
【解析】【考点】空气组成的测定;实验室制取氧气的反应原理.
【分析】A、根据氧气约占空气总体积的五分之一,进行分析判断。
B、根据高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,进行分析判断。
C、根据催化剂的特征(一变二不变),进行分析判断。
D、根据红磷燃烧放出大量的热,随着反应的进行氧气被消耗,压强逐渐减小,进行分析判断。
【解答】解:A、氧气约占空气总体积的五分之一,测定空气中氧气的含量,装置内气体的体积减少五分之一,图示中装置内气体的体积减少五分之四,故选项图像错误。
B、高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,加热到一定温度高锰酸钾才能分解,随着反应的进行,氧气逸出,剩余固体的质量逐渐减少,至完全反应不再发生改变,但最终剩余固体为锰酸钾和二氧化锰的混合物,不可能减少至0,故选项图像错误。
C、等质量、浓度的双氧水在有无催化剂下反应,催化剂只能影响反应速率,不影响产生氧气的质量,有催化剂的反应速率快,至完全反应所需时间短,故选项图像错误。
D、红磷燃烧放出大量的热,温度升高,压强增大;随着反应的进行氧气被消耗,温度逐渐恢复至室温,压强逐渐减小,最终压强一定比反应前小,故选项图像正确。
故选:D。
13.【答案】C
【解析】【考点】空气组成的测定.
【分析】根据在装有空气的密闭容器中,用燃烧法测定空气中氧气含量,利用可燃物在空气中燃烧消耗空气里的氧气后,使瓶内压强小于外界大气压,在瓶内外压强差的作用下,水就会被压入瓶中,通过进入集气瓶的水的体积来确定氧气在瓶内空气中的体积,从而推算出空气里氧气的体积含量,进行分析判断。
【解答】解:A、木炭或硫粉在空气中燃烧生成二氧化碳气体或二氧化硫气体,虽除去了氧气,但增加了新的气体,没有形成压强差,不能用来测定空气中氧气含量,故选项说法正确。
B、氧气与空气体积比为(b﹣a):(c﹣a),故选项说法正确。
C、集气瓶内的导管是伸入液面下的,集气瓶内的空气是不会随着反应的进行逸散出去的;白磷燃烧消耗集气瓶内氧气的体积,只要测量反应前后集气瓶内增加的液体的体积即可,装置未使用止水夹不会影响实验结果,故选项说法错误。
D、白磷燃烧放热,使集气瓶内温度升高,气体膨胀,集气瓶内压强大于外界大气压,则液体通过导管压出集气瓶,液面降低;随着氧气被消耗,集气瓶内氧气体积减小,集气瓶内压强小于外界大气压,将烧杯中的水吸入集气瓶,从而液面升高,实验过程中瓶内液面先下降后上升再稳定,故选项说法正确。
故选:C。
14.【答案】B
【解析】【考点】氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象.
【分析】根据常见物质在氧气中燃烧的现象进行分析判断。
【解答】解:A、硫在氧气中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,产生一种具有刺激性气味的气体,故选项说法错误。
B、木炭在氧气中燃烧,发出白光,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体,故选项说法正确。
C、红磷在氧气中燃烧,产生大量的白烟,而不是白雾,故选项说法错误。
D、铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成四氧化三铁是实验结论而不是实验现象,故选项说法错误。
故选:B。
15.【答案】C
【解析】【分析】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,所选除氧剂要具备以下特征:本身能够在空气中燃烧(只能与空气中的氧气反应);本身的状态为非气体;生成物为非气态。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,据此进行分析解答。
【解答】解:A、c时气压开始迅速增大,说明是c点时打开了止水夹,故选项说法正确。
B、实验开始时,气压变大,是因为红磷燃烧放热,使温度升高,故选项说法正确。
C、a~c段对应的变化进程,气压开始迅速增大,是红磷燃烧放出大量的热;后气压逐渐减小,是因为红磷燃烧消耗装置中的氧气,至完全反应后,温度逐渐恢复至常温,故选项说法错误。
D、c后气压增大是由于c点时打开了止水夹,水倒吸入瓶内,故选项说法正确。
故选:C。
二、填空题
16.【答案】(1)AC.(2)①A. ②铁+氧气四氧化三铁。
【解析】【解答】解:(1)氧气有很多用途,可用于医疗急救、航天火箭助燃剂等;
(2)①“箭头”画出了“氧气”应行走的路线,“氧气”不能从甲处通过,甲处放的物质是硫,硫能与氧气反应生成二氧化流;
②铁在氧气中燃烧生成了四氧化三铁,反应的文字表达式:铁+氧气四氧化三铁。
故答案为:(1)AC.(2)①A. ②铁+氧气四氧化三铁。
17.【答案】(1)氮气;二氧化碳;(2)改变了球体的运动速度大小。
【解析】【考点】空气的成分及各成分的体积分数;力的作用效果.
【分析】(1)根据题文信息及氮气和二氧化碳气体的性质来分析;
(2)根据力的作用效果来分析。
【解答】解:(1)药杯中装有硝酸钾、硫黄和木炭混合物。点燃后,混合物会在短时间内发生剧烈的氧化反应,放出大量热并产生气体,生成中含有一种空气中含量最多的气体为氮气、一种温室气体为二氧化碳;
(2)利用药杯中产生的高压气体对球壳产生力的作用,使包裹着作药的球体升空,球体的运动速度大小发生了改变.从静止到运动,因此球体升空体现出力的作用效果为改变了球体的运动速度大小。
故答案为:(1)氮气;二氧化碳;(2)改变了球体的运动速度大小。
18.【答案】(1)高于;(2)着火点;(3)氧气。
【解析】【解答】解:(1)A处水变成水蒸气,气压大于标准大气压,则烧瓶内沸水的温度应高于100℃;
(2)B处水蒸气对点燃火柴所起的作用是加热使火柴温度达到着火点;
(3)燃烧的条件是:可燃物,与氧气(或空气)接触、达到可燃物的着火点,缺一不可,火柴移离蒸气才能燃烧,是因为和氧气发生了充分接触。
故答案为:(1)高于;(2)着火点;(3)氧气。
19.【答案】温室效应;阳光;左
【解析】【解答】解:二氧化碳所引起的环境问题主要是温室效应,由于二氧化碳的吸热能力强,在阳光下一段时间后,吸收的热量多,气体膨胀,压强增大,从而水柱会往左移动。
故答案为:温室效应;阳光;左。
20.【答案】(1)良;Ⅱ;(2)二氧化硫;二氧化碳;(3)①②③。
【解析】【解答】解:(1)根据表格提供的数据可以看出,空气污染指数为76~81,介于51~100之间,空气质量状况是良,空气质量级别是Ⅱ;故填:良;Ⅱ;
(2)煤中含有硫元素,燃烧会生成二氧化硫,二氧化硫污染物增多,是产生酸雨的主要原因。温室效应主要是由于二氧化碳含量过高造成;故填:二氧化硫;二氧化碳;
(3)①开发新能源能减少空气污染,②使用电动车,能减少空气污染,③植树造林能减少空气污染,④带呼吸面具不能减少空气污染,故填:①②③。
故答案为:
21.【答案】(1)降温(2)氮气(3)BC
【解析】【考点】氧气的工业制法;氧气的用途.
【分析】(1)根据空气分离制取氧气的流程,确定①所采取的方法。
(2)根据液态空气分离的原理,确定先被分离出来的物质。
(3)根据氧气的性质和用途,选择正确的选项。
【解答】解:(1)在空气分离制取氧气的过程中,通常采用降温的方法使空气液化,然后通过控制温度,使不同成分依次蒸发,从而实现分离,故答案为:降温。
(2)液态空气分离过程中,由于液态氮的沸点(﹣196℃)低于液态氧的沸点(﹣183℃),所以氮气先被分离出来,故答案为:氮气。
(3)氧气的用途包括:B.医疗急救:氧气可以提供呼吸支持,用于治疗缺氧症状,C.助燃乙炔切割金属:氧气作为助燃气体,可以提高乙炔燃烧的温度,用于金属切割,A选项“气体肥料”通常指的是二氧化碳,不是氧气的用途,故答案为:BC。
答案为(1)降温(2)氮气(3)BC
22.【答案】(1)白磷燃烧,产生大量的白烟;(2)80;(3)装置漏气(答案不唯一)。
【解析】【考点】空气组成的测定.
【分析】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:(1)加热粗铜丝,白磷温度升高,当温度达到白磷的着火点时,白磷燃烧,产生大量的白烟;故答案为:白磷燃烧,产生大量的白烟;
(2)由图乙可知,在80秒时,反应刚好停止,因为此时装置内的压强不再改变;故答案为:80;
(3)待整个装置冷却至室温时,小滨打开止水夹,发现进入集气瓶内水的体积占反应前集气瓶内空气体积的比例约为1/8,其理由是白磷的量不足或装置漏气或没有冷却至室温就打开止水夹;故答案为:装置漏气(答案不唯一)。
答案为(1)白磷燃烧,产生大量的白烟;(2)80;(3)装置漏气(答案不唯一)。
三、探究题
23.【答案】(1)在教室内,将注射器活塞推到底,再拉动活塞至刻度为V1毫升处并密封_
(2)
(3)在探究影响重力势能大小的因素实验中,空气阻力是次要因素(其他合理答案也给分)
【解析】[命题考向: 考查空气中氧气含量的测定实验、科学探究的思维与方法。解析:(2)用注射器获取V1毫升教室内的空气,与量筒内足量的V2毫升一氧化氮气体混合,待充分反应后,读出量筒中剩余气体体积为V3毫升。则一共消耗一氧化氮和氧气体积为V1+V2-V3;由题意可知:同温同压下,在氢氧化钠溶液参与下,4体积一氧化氮与3体积氧气恰好完全反应,且产物能完全被溶液吸收,故氧气体积为(V1+V2-V3);则教室内空气中氧气的体积分数为=。(3)在研究科学问题时,常要突出主要因素,忽略次要因素。在许多实验中渗透了该种方法,如在探究影响重力势能大小的因素实验中,空气阻力是次要因素,因此要尽可能减小空气阻力对实验的干扰;在探究物体二力平衡的实验中,卡片的重力是次要因素,应选用轻质小卡片以避免重力对实验的干扰,以突出主要因素的探究。]
24.【答案】(1)检查装置气密性;(2)3、4;(3);(4)没有控制温度恢复到80℃来测量体积。
【解析】【解答】解:(1)实验前一定要检查装置的气密性;故填:检查装置气密性;
(2)在实验中,白磷的温度达到了白磷的着火点,步骤3中的白磷没有与氧气接触,所以没有燃烧;步骤4中的白磷与氧气接触,发生了燃烧。结合步骤3、4,说明白磷燃烧需要的条件是燃烧需要氧气;故填:3、4;
(3)步骤4中,注射器内的水的体积即为集气瓶内空气的体积,实验结束后,待整个装置冷却至室温时,打开K2发现注射器中的水剩余V2毫升,注射器内的水减少了(V1﹣V2)mL,这就是白磷燃烧消耗的氧气的体积,所以由此实验得出空气中氧气的含量为:;故填:;
(4)题干中所给实验开始条件为80℃的水,实验完成后,待冷却到室温。此处由于冷却到室温导致空气冷缩带来的误差;或没有控制温度恢复到80摄氏度来测量体积而导致空气中氧气的体积分数的偏大。故填:没有控制温度恢复到80℃来测量体积。
故答案为:(1)检查装置气密性;(2)3、4;(3);(4)没有控制温度恢复到80℃来测量体积。
25.【答案】(1)BC (2)乙
(3)B曲线明显低于A曲线(或B与A曲线不重合;答案中只要体现两者压强存在差异即可)
(4)未及时关闭活塞可能会导致产生的CO2从分液漏斗口逸出
【解析】[命题考向: 考查二氧化碳的制取与性质、控制变量法以及各类探究实验和测量性实验中遇到的各种问题、实验方案评价。解析:(1)利用大理石与盐酸反应制取二氧化碳,应是固液气体发生装置。(2)探究盐酸的浓度对反应快慢的影响,此时唯一变量为盐酸的浓度,应控制大理石质量与颗粒大小等变量相同,因此选择实验甲与实验乙。(3)采用控制变量法对照的实验方法,比较并分析图示中A、B曲线变化,可知两个烧瓶内的压强相比实验前均减小,且两者差异显著,说明CO2气体会溶于水,同时CO2与NaOH也发生了化学反应。(4)将稀盐酸全部加入锥形瓶后,若不及时关闭活塞,会使产生的二氧化碳从分液漏斗导管口处逃逸,导致测定的CO2质量偏少,计算样品中CaCO3的质量分数偏小。]
故答案为 (1)BC (2)乙
(3)B曲线明显低于A曲线(或B与A曲线不重合;答案中只要体现两者压强存在差异即可)
(4)未及时关闭活塞可能会导致产生的CO2从分液漏斗口逸出
26.【答案】(1)难溶于水;不与氧气反应(不与碱溶液、氮气、二氧化碳、水反应)。
(2)否;通过重复实验,两种方法得到的氮气密度总是维持相同的差值。
(3)大于。
【解析】【考点】物理性质与化学性质的差别及应用.
【分析】(1)不需要通过化学变化表现出来的性质是物理性质,需要通过化学变化表现出来的性质是化学性质。
(2)瑞利采用两种方法得到的氮气,其密度之间的微小差异不是来源于实验误差,是因为两种方法得到的氮气密度总是维持相同的差值。
(3)在瑞利和拉姆赛得到的那种未知的气体密度大于氮气密度。
【解答】解:(1)仅通过卡文迪许得实验操作,最终残留1%左右气体的物理性质有难溶于水,化学性质有不与氧气反应(不与碱溶液、氮气、二氧化碳、水反应)。
(2)瑞利采用两种方法得到的氮气,其密度之间的微小差异不是来源于实验误差,是因为两种方法得到的氮气密度总是维持相同的差值。
(3)在瑞利和拉姆赛得到的那种未知的气体密度大于氮气密度。
故答案为:(1)难溶于水;不与氧气反应(不与碱溶液、氮气、二氧化碳、水反应)。
(2)否;通过重复实验,两种方法得到的氮气密度总是维持相同的差值。
(3)大于。
27.【答案】(1)用冷水浸过的毛巾捂住玻璃瓶外壁,若玻璃瓶内的水面上升,说明玻璃瓶的气密性良好(或用热水浸过的毛巾捂住玻璃瓶外壁,若玻璃瓶内的水面下降,说明玻璃瓶的气密性良好);
(2)BD;(3)瓶内气压减小导致液面上升,稳定时瓶内气压 p2和水压之和等于外界气压p0。
【解析】【考点】空气组成的测定;实验数据处理或者误差分析;仪器的连接与装置气密性的检查.
【分析】(1)根据检查装置气密性的方法来分析;
(2)根据测定空气中氧气含量的原理以及产生实验误差的原因来分析;
(3)根据瓶内气压减小导致液面上升,稳定时瓶内气压 p2和水压之和等于外界气压p0来分析。
【解答】解:(1)用冷水或热水浸过的毛巾都可以检验玻璃瓶的气密性,如用冷水浸过的毛巾捂住玻璃瓶外壁,若玻璃瓶内的水面上升,说明玻璃瓶的气密性良好;或用热水浸过的毛巾捂住玻璃瓶外壁,若玻璃瓶内的水面下降,说明玻璃瓶的气密性良好;故答案为:用冷水浸过的毛巾捂住玻璃瓶外壁,若玻璃瓶内的水面上升,说明玻璃瓶的气密性良好(或用热水浸过的毛巾捂住玻璃瓶外壁,若玻璃瓶内的水面下降,说明玻璃瓶的气密性良好);
(2)反应结束后,发现玻璃瓶内液面超过了空气总体积的25%,其中可能的原因是燃烧时有气体通过底部小孔逸出或白磷不纯,杂质与其他成分反应,故答案为:BD;
(3)图乙、丙是通过气压温度传感器测得的两幅图像,t3时刻瓶内气压p2小于初始气压p0的原因:瓶内气压减小导致液面上升,稳定时瓶内气压p2和水压之和等于外界气压p0,故答案为:瓶内气压减小导致液面上升,稳定时瓶内气压 p2和水压之和等于外界气压p0。
答案为:(1)用冷水浸过的毛巾捂住玻璃瓶外壁,若玻璃瓶内的水面上升,说明玻璃瓶的气密性良好(或用热水浸过的毛巾捂住玻璃瓶外壁,若玻璃瓶内的水面下降,说明玻璃瓶的气密性良好);
(2)BD;(3)瓶内气压减小导致液面上升,稳定时瓶内气压 p2和水压之和等于外界气压p0。
四、综合题
28.【答案】(1)b(2)地形地势因素(3)增大
【解析】【分析】(1)对流层是贴近地面最底层,平流层是对流层顶向上至50﹣55km的范围,平流层上的大气统称为高层大气。臭氧集中在22﹣27km的气层中,形成臭氧层。
(2)影响气候的因素有大气环流、纬度位置、地形、海陆位置、洋流等。
(3)海拔高度与气压的关系,随着海拔升高气压会降低。
【解答】解:(1)据图可知,a为对流层,b为平流层,c为中间层,d为热层,其中c、d又称之为高层大气。约90%的臭氧集中在平流层,即b层。
(2)据图文材料可知,A地海拔200米,海拔低;B地海拔2200米,海拔高,随着海拔的升高,暖湿气流的水热组合状况会发生改变,从而使得两地气候产生差异。
(3)气压随着海拔的升高而降低,从A地到B地时,气压会减小,玻璃瓶内气压大于外部的气压,水柱就会在内外压强差下,将液体往上压,从而导致内水柱液面升高。
故答案为:(1)b(2)地形地势因素(3)增大
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