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中考一轮复习：空气
一、选择题
1．2026年4月18日，浙江省发布了环境空气质量指数(AQI)，参与空气质量评价的主要污染物为PM10、PM2.5等6项指标，在发布的6项指标中，下列物质中不包括的是( )
A．SO2 B．NO2 C．CO2 D．CO
2．“胜哥”让空气先经过灼热的铜网，再经过盛有足量的氢氧化钠溶液的洗气瓶，最后通过盛有足量的浓硫酸的洗气瓶，经过这样处理后的剩余气体成分是（ ）
A．氮气和稀有气体 B．氮气和氧气
C．二氧化碳和氮气 D．氧气和稀有气体
3．下表中有关化学知识的整理和归纳都正确的一组是
A.化学与农业 B.化学与环境
①含有钾元素的物质都可以作钾肥 ②为了提高粮食产量，大量使用化肥 ①推广使用脱硫煤，能减少酸雨的产生 ②污水经处理至符合排放标准后再排放
C.化学与健康 D.化学与生活
①生病时不遵医嘱，凭经验用药 ②霉变的食品清洗蒸煮后可以食用 ①“真金不怕火炼”，说明金的熔点高 ②氮气化学性质不活泼，可用于食品防腐
A．A B．B C．C D．D
4．通过微信公众号“胜哥课程”学习酸的性质后，小科向稀硫酸中加入了适量铁粉，其微观粒子变化的示意图如图所示。下列分析正确的是 ( )
A．烧杯②中“”代表亚铁离子 B．反应后溶液的质量会减少
C．反应产生了助燃性气体 D．反应后的溶液呈黄色
5．为了解我市不同环境中的空气质量，“胜哥”利用数字化仪器测定了可吸入颗粒TSP (总悬浮颗粒物)、NO2、SO2的含量如图所示，下列说法不正确的是 （ ）
A．在测定的季节中，TSP 的含量在三种污染物里是最高的
B．该地冬季里空气的质量最差
C．SO2和NO2易形成酸雨， 酸雨的pH=5.6
D．实验室可用碱液吸收处理SO2
6．暖宝宝中有铁粉等物质，遇氧气温度升高。“胜哥”用压强、氧气浓度和温度三种数字传感器画出暖宝宝原料遇空气的数据变化图像，如图2，下列说法中不正确的是（ ）
A．I为温度变化曲线
B．Ⅲ为氧气浓度变化曲线
C．I和II开始增大是因为铁发生氧化反应放热
D．暖宝宝原料足量时，瓶内压强可降至0
7．小科通过视频号“胜哥课程”学习了氧气的制取，下列关于制取和收集氧气的说法中，正确的是( )
A．工业上用分离液态空气的方法制取氧气，该过程属于分解反应
B．用排水法收集氧气时，看到导气管口有气泡冒出水面，就立即收集
C．用向上排空气法收集氧气时，将带火星的木条靠近瓶口，木条重新燃烧，证明氧气已收集满
D．氧气的密度比空气略大，因此用向下排空气法收集氧气
8．下列图像能正确反应对应关系的是 ( )
A．甲表示加热高锰酸钾制取氧气时，剩余固体中氧元素的质量变化
B．乙表示加热氯酸钾(含少量MnO2)制取氧气时，固体物质种类的变化
C．丙表示双氧水(含少量MnO2)分解时，溶液中氢元素的质量分数变化
D．丁表示质量和溶质质量分数都相等的双氧水反应生成氧气的质量变化
9．如图所示是用U形管改进后的创新实验装置示意图，同时取下U形管两端的橡胶塞，开始反应。下列说法错误的是 ( )
A．反应时，右边玻璃管液面上升速度慢
B．将 CO2 换成 CO，实验现象一样
C．反应一段时间后，往右烧杯中滴加紫色石蕊试液，溶液变红
D．该装置可以验证 NaOH 与CO2 发生了反应
10．下列实验设计能达到实验目的的是（ ）
A．①探究铁锈蚀的条件 B．②验证质量守恒定律
C．③证明二氧化碳能与水反应 D．④测定空气中氧气的体积分数
11．“胜哥”利用下列装置对CO2 进行处理，其中不能达到实验目的的是 ( )
A．干燥CO2气体 B．收集CO2 气体
C．吸收CO2气体 D．检验CO2气体
12．如图，甲和乙分别是“胜哥”做的氢气和一氧化碳还原氧化铜的实验，下列有关说法正确的是（ ）
A．甲实验试管口向下倾斜可防止氢气逸出
B．乙实验只能通过澄清石灰水是否变浑浊判断反应是否发生
C．甲乙两实验中，都先通入气体，再用酒精灯加热试管、玻璃管，以防止发生爆炸
D．甲、乙两实验中，氢气和一氧化碳都将氧化铜变成游离态的铜，都需尾气回收
二、填空题
13．“胜哥”用科学家的思维教同学们认识事物的方式认识“空气”。
（1）从分类角度：洁净的空气属于 (选填“混合物”或“纯净物”)。
（2）从实验角度：“胜哥” “测定空气中氧气含量”的实验(如图所示)，实验操作中，在点燃红磷后，需要立即伸入集气瓶内，塞紧橡皮塞，防止测量的数据 。(选填“偏大”或“偏小”)；实验中选择红磷作为反应物的原因是
。
14．“胜哥”用下列装置来制取氧气，请回答下列问题：
（1） 仪器b的名称是 。
（2）“胜哥”用加热高锰酸钾的方法制取一瓶干燥的氧气，应选择的发生装置和收集装置分别是 。此化学反应的原理用化学方程式表示为： 。
（3）“胜哥”利用装置F收集氧气，证明氧气已经收满的方法是
。
15．“胜哥”用如图所示的玻璃管进行碳与氧化铜的反应。
（1）实验时B处的现象是 .
（2）查阅资料发现：反应生成的红色固体除了铜以外还可能含有氧化亚铜(Cu2O)，氧化亚铜可以与硫酸发生如下反应： 该生成物X的化学式为 .
（3）“胜哥”取出反应后的红色固体物质于试管中，加入适量稀硫酸加热后发现
，说明红色固体中含有氧化亚铜。
16．我国将在2060年前实现“碳中和”的目标，利用“碳转化”。“碳封存”的方法可以有效减缓温室效应。
（1）“碳转化”是指将CO2转化为CH2O(甲醇)等化工原料。从物质分类上看，CH4O属于 (填“有机物”或“无机物”)。
（2）“碳封存”是指捕获CO2并将其安全存储，有地质封存、海洋封存等。
①油气田封存是地质封存的方法之一。其模拟装置如图所示，将CO2从A的 (填“a”或“b”)端通入，油被压入烧杯B中。
②深海溶解是海洋封存的方法之一。高压低温的深海环境使CO2在海水中的溶解性 。
三、实验与探究题
17．硫、炭、铁丝燃烧实验过程中，“胜哥”做了一些实验细节设计(如图)，请回答以下问题。
（1）三种物质都要自上而下 (选填“快速”或“缓慢”)伸入氧气瓶中。铁丝燃烧实验中，需要在火柴快燃尽时再伸入充满氧气的集气瓶中，其目的是
。
（2）实验时，集气瓶底放水的原因各不相同，硫燃烧时放入少许水的目的是
。
（3）“胜哥”将少量铁粉撒向酒精灯，观察到火星四射的现象，而将一细铁丝放在酒精灯外焰加热只观察到红热现象，造成铁粉和细铁丝燃烧现象不同的原因是 。
18． 近年来高层建筑火灾事故频发，我国应急管理部推动公共场所配备新型自救面罩。某科技公司研发的触发式制氧面罩内置二氧化锰和过氧化氢溶液，遇险时可快速供氧。装置如图所示。其中配有试剂包含100g一定质量分数的过氧化氢溶液、1g二氧化锰、100g纯净水。
表一
温度(℃) 25 60 100
MnO2组速率(mL/s) 0.7 1.2 0.5
生物酶组速率(mL/s) 1.0 0.3 0.1
表二
浓度(%) 6.0 6.8 7.6
速率(mL/s) 0.6 0.9 1.4
持续时间(min) 18 15 9
（1）写出过氧化氢在二氧化锰催化下分解的化学方程式 。
（2）干燥的氧气会刺激呼吸道黏膜，会造成呼吸道损伤，因此制得的氧气需要湿润后进入人体。使用制氧面罩时，往 瓶加入100g纯净水 (填“甲”或“乙”)，并拧紧接有吸气面罩的瓶盖，再将二氧化锰和过氧化氢溶液加入另一个瓶并拧紧瓶盖，瓶中的气泡连续均匀冒出时，开始吸氧。
（3）查阅资料发现生物酶也可以加快过氧化氢分解产生氧气的速率。为使防毒面具制氧功能适应火灾现场高温环境，“胜哥”测试不同温度下催化剂的产氧速率如表一，结合数据可知，制氧面罩催化剂选择二氧化锰而不是生物酶的理由是
。
（4）国家标准规定逃生面罩产氧速率需≥0.8mL/s且持续时间≥15分钟。“胜哥”测试不同浓度过氧化氢的效果如表二，结合数据请选择最佳浓度是 。
19．“胜哥”在实验室里用高锰酸钾固体制取氧气。
（1）检查装置气密性时，“胜哥”将导管浸入水中，用手捂住试管，观察到 ，说明气密性良好。
（2）实验步骤：①在试管中加入试剂并固定好装置；②把导管移出水面；③点燃酒精灯加热；④熄灭酒精灯；⑤检查装置的气密性。以上步骤的正确顺序为 (填序号)。
（3）“胜哥”用排空气法收集氧气，应选择丙图的收集装置 (选填“a”或“b”)。利用此装置收集氧气，检验氧气是否已集满的具体操作是
。
20．“胜哥”为探究铁制品锈蚀的条件，利用图甲装置进行实验：将干燥的氧气从导管a通入，使氧气充满U型管。一段时间后观察三处铁丝的现象。
（1）为验证U型管已经充满氧气，进行的实验操作是
。
（2）“胜哥”得出纯铁丝不易锈蚀的结论，他比较的铁丝是 。(用图甲中编号表示)
（3）在一次实验中，“胜哥”将装置密闭，测出内部的温度和气压变化趋势(图乙)。在0到t1阶段，装置内温度已开始缓慢升高，但气压却明显下降，引起这一现象的原因是
.。
21． 日前，某知名品牌钙片钙含量不足的新闻引发热议。为研究钙片中碳酸钙的含量，“胜哥”进行了如下实验探究。
【实验设计】“胜哥”设计了如图所示的装置进行实验（部分夹持装置未画出）。
【实验步骤】
①按图连接好仪器，并检查装置气密性；
②在U形管B中放入若干钙片样品，样品总质量m0，通过A往装置中通入氮气；
③一段时间后，测得 C装置质量为m1；
④打开分液漏斗活塞，加入稀盐酸，至B装置不再产生气泡；
⑤再次通入氮气，一段时间后，测得C装置质量m2。
【实验分析】
（1）装置B中发生反应的化学方程式为： 。
（2）实验步骤⑤中“胜哥”再次通入氮气的目的是
。
（3）该实验装置的设计存在明显缺陷，为弥补装置的缺陷，“胜哥”应在BC之间加入一个洗气瓶，并在其中加入 试剂。（不考虑稀盐酸的挥发）
（4）D装置的作用是 。
（5）若上述数据是在装置完善后称得，则该钙片中碳酸钙含量为 （结果用含m0、m1、m2的式子表示）。
22．[科学探究] “胜哥”用如图所示装置探究质量守恒定律，利用红热的玻璃棒引燃红磷。
（1）该装置中锥形瓶的底部铺有一层干燥细砂，其作用是 。
（2）红磷燃烧过程中伴随出现的实验现象是 。
（3）在上述实验中，“胜哥”出现红磷燃烧后瓶塞突然“冲出”瓶口的现象，请你分析出现此现象可能的原因： 。
你能改进实验装置来避免这种现象的发生吗 请简述你的做法：
°
四、综合题
23．如图所示是有关氧气化学性质的部分知识网络图(物质完全燃烧，反应条件已略去)，据图回答下列问题。
（1）X的化学式是 。
（2）写出反应③的化学方程式： 。
（3）反应①②③具有很多相似之处，下列说法正确的是____(填字母)。
A．都是化合反应 B．都是分解反应
C．都是氧化反应 D．生成物都是固体
24．二氧化碳是主要的温室气体。我国向国际社会作出郑重承诺，二氧化碳排放量力争于 2030年前达到峰值，努力争取在2060年前实现碳中和(如图甲)。
（1）通过图甲分析你认为“碳中和”含义是 。
（2）如图乙所示的实验装置模拟二氧化碳产生温室效应，如果观察到 现象，可以证明二氧化碳是可以产生温室效应的气体。
（3）海洋是重要的清除CO2的途径，但海水过量吸收CO2会造成海洋酸化，使海水的pH (填“变大”或“变小”)，严重影响海洋生态系统。请写出该酸化过程中反应的化学方程式： 。
（4）“人工树叶”是一种模拟电化学实验装置(右图所示)，该装置模拟植物的光合作用，将水和二氧化碳转化为氧气和燃料丙醇(C3H8O)，写出该反应的化学方程式： 。
答案解析部分
1．【答案】C
2．【答案】A
3．【答案】B
4．【答案】A
5．【答案】C
6．【答案】D
7．【答案】C
8．【答案】B
9．【答案】B
10．【答案】B
11．【答案】B
12．【答案】C
13．【答案】（1）混合物
（2）偏大；红磷燃烧生成五氧化二磷固体，消耗氧气后产生气压差，导致烧杯内的水流入集气瓶，则进入水的体积等于氧气的体积。
14．【答案】（1）长颈漏斗
（2）A、E或A、F；
（3）将带火星的木条放在导管d的管口，观察木条是否复燃
15．【答案】（1）澄清石灰水变浑浊
（2）H2O
（3）溶液由无色变为蓝色
16．【答案】（1）有机物
（2）b；增强
17．【答案】（1）缓慢；充分加热铁丝，防止火柴过多的消耗氧气
（2）吸收二氧化硫，防止污染空气
（3）反应物的接触面积不同
18．【答案】（1）
（2）乙
（3）温度高于60℃时，生物酶催化小于急剧降低，二氧化锰的催化效果比生物酶好
（4）6.8%
19．【答案】（1）导管口有气泡产生
（2）⑤①③②④
（3）a；将带火星的木条伸到集气瓶口，如果木条复燃，那么氧气已经收集满。
20．【答案】（1）将带火星的木条放在导管b处，若木条复燃，则说明U型管已充满氧气
（2）②
（3）铁丝开始锈蚀，消耗了装置内的氧气，导致气压下降
21．【答案】（1）
（2）将B中产生的二氧化碳全部排入装置C，使其被完全吸收
（3）浓硫酸
（4）防止空气中的水和二氧化碳进入装置C
（5）X100%
22．【答案】（1）防止锥形瓶底部局部受热爆裂
（2）产生白烟，放出大量的热
（3）红磷燃烧放出大量的热，锥形瓶内的气压突然增大；在橡皮塞上引出一导管，并用气球套住导管(合理即可)
23．【答案】（1）CO2
（2）2Mg+O2点燃2MgO
（3）A；C
24．【答案】（1）二氧化碳的排放总量和减少
（2）U型管内食用油的左侧液面上升，右侧液面下降（或两侧液面左高右低）
（3）变小；CO2＋H2OH2CO3
（4）6CO2＋8H2O＝2C3H8O＋9O2
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中考一轮复习：空气
一、选择题
1．2026年4月18日，浙江省发布了环境空气质量指数(AQI)，参与空气质量评价的主要污染物为PM10、PM2.5等6项指标，在发布的6项指标中，下列物质中不包括的是( )
A．SO2 B．NO2 C．CO2 D．CO
【答案】C
【知识点】空气污染与保护
【解析】【分析】从目前计入空气污染指数的项目为：二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、可吸入颗粒物和臭氧等去分析解答．
【解答】目前计入空气污染指数的项目为：二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、可吸入颗粒物和臭氧等。
故答案为：C。
2．“胜哥”让空气先经过灼热的铜网，再经过盛有足量的氢氧化钠溶液的洗气瓶，最后通过盛有足量的浓硫酸的洗气瓶，经过这样处理后的剩余气体成分是（ ）
A．氮气和稀有气体 B．氮气和氧气
C．二氧化碳和氮气 D．氧气和稀有气体
【答案】A
【知识点】空气的成分及探究；浓硫酸的稀释；二氧化碳的化学性质
【解析】【分析】 灼热的铜网与氧气反应、NaOH溶液吸收酸性气体、浓硫酸会干燥气体。
【解答】 空气的主要成分有氮气、氧气、水蒸气、二氧化碳及稀有气体，让空气通过灼热的铜网后，氧气与铜发生反应生成氧化铜；再经过盛有足量氢氧化钠溶液的洗气瓶后，二氧化碳气体会被吸收；通过盛足量浓硫酸的洗气瓶后，混合气体中没有水蒸气了。综上所述，最终剩余的气体主要是氮气和稀有气体。
故答案为A。
3．下表中有关化学知识的整理和归纳都正确的一组是
A.化学与农业 B.化学与环境
①含有钾元素的物质都可以作钾肥 ②为了提高粮食产量，大量使用化肥 ①推广使用脱硫煤，能减少酸雨的产生 ②污水经处理至符合排放标准后再排放
C.化学与健康 D.化学与生活
①生病时不遵医嘱，凭经验用药 ②霉变的食品清洗蒸煮后可以食用 ①“真金不怕火炼”，说明金的熔点高 ②氮气化学性质不活泼，可用于食品防腐
A．A B．B C．C D．D
【答案】B
【知识点】空气的利用；空气污染与保护；全球性大气环境问题（酸雨、温室效应、臭氧空洞）；常见金属与金属的物理性质及用途；盐与化肥
【解析】【分析】化学物质的性质与农业，环境，健康，生活的关系。
【解答】A：虽然钾肥需要含钾元素，但并非所有含钾的物质都适合作为肥料。例如，氯化钾、硫酸钾是常用的钾肥，但像氢氧化钾的强碱性物质会破坏土壤，不适合直接用作肥料。过量使用化肥会导致土壤退化、水体富营养化等环境问题，应合理使用化肥。A选项的说法是错误的。
B：酸雨的主要成因是煤燃烧释放的二氧化硫，脱硫煤可以减少SO2排放，从而减少酸雨。污水处理可以减少水体污染，保护环境。B选项的说法是正确的。
C：随意用药可能导致药物滥用或加重病情，应遵医嘱，不能凭经验用药。霉变食物可能含有黄曲霉毒素等耐高温的有毒物质，清洗蒸煮无法完全去除，食用后可能危害健康。C选项的说法是错误的。
D：“真金不怕火炼”主要指金的化学性质稳定，不易氧化，而非熔点高。氮气惰性，可隔绝氧气，防止食品氧化变质。D选项的第一个说法不准确，第二个正确，D选项的说法错误。
故正确答案为：B。
4．通过微信公众号“胜哥课程”学习酸的性质后，小科向稀硫酸中加入了适量铁粉，其微观粒子变化的示意图如图所示。下列分析正确的是 ( )
A．烧杯②中“”代表亚铁离子 B．反应后溶液的质量会减少
C．反应产生了助燃性气体 D．反应后的溶液呈黄色
【答案】A
【知识点】构成物质的粒子模型；氧气的性质和利用；质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】铁与酸的反应，生成硫酸亚铁和氢气，。质量守恒定律是指参加化学反应的各物质的质量总和，等于反应后生成的各物质的质量总和。从微观上看在化学反应前后，原子的种类、数目、质量不变。
助燃性是指支持气体燃烧的性质，可燃性是指气体本身燃烧的性质。Fe3+在溶液中呈现黄色，Fe2+在水溶液中呈浅绿色。
【解答】选项A：根据化学方程式，反应前溶液中的离子为和，反应后溶液中的离子为和，反应前后不变，故烧杯2中黑色圆形为，黑色三角形表示，因此选项A的说法是正确的。
选项B：反应前溶液是稀硫酸（溶质为H2SO4，溶剂为水），反应后溶液是硫酸亚铁（FeSO4）溶液。由于铁粉（Fe）溶解进入溶液，同时氢气（H2）逸出。每56克铁会反应生成2克氢气，溶液增加的质量：56 g（Fe） - 2 g（H2） = 54 g。因此，溶液的质量实际上是增加的，而不是减少。 选项B的说法是错误的。
选项C：反应生成的氢气（H2）具有可燃性，可以燃烧，但“助燃性”是指支持燃烧（如氧气O2）。氢气本身是易燃气体，而不是助燃气体。因此，选项C的说法是错误的。
选项D：硫酸亚铁（FeSO4）溶液通常是浅绿色的（因为Fe2+在水溶液中呈浅绿色）。黄色通常是Fe3+（如FeCl3溶液）的特征颜色。因此，选项D的说法是错误的。
故正确答案是 A。
5．为了解我市不同环境中的空气质量，“胜哥”利用数字化仪器测定了可吸入颗粒TSP (总悬浮颗粒物)、NO2、SO2的含量如图所示，下列说法不正确的是 （ ）
A．在测定的季节中，TSP 的含量在三种污染物里是最高的
B．该地冬季里空气的质量最差
C．SO2和NO2易形成酸雨， 酸雨的pH=5.6
D．实验室可用碱液吸收处理SO2
【答案】C
【知识点】全球性大气环境问题（酸雨、温室效应、臭氧空洞）
【解析】【分析】硫和氮的氧化物是造成酸雨的主要原因，酸雨指的是pH<5.6的酸性降雨。
【解答】A、由图可知，TSP的曲线最高，说明TSP含量在三种污染物中是最高的，故A正确，不符合题意；
B、由图可知，三种污染物的含量在冬季都是最高的，说明冬季的空气质量最差，故B正确，不符合题意；
C、SO2和NO2易形成酸雨， 酸雨的pH<5.6，故C错误，符合题意 ；
D、碱能与二氧化硫反应，所以可用碱溶液吸收二氧化硫，进行尾气处理，故D正确，不符合题意。
故答案为：C。
6．暖宝宝中有铁粉等物质，遇氧气温度升高。“胜哥”用压强、氧气浓度和温度三种数字传感器画出暖宝宝原料遇空气的数据变化图像，如图2，下列说法中不正确的是（ ）
A．I为温度变化曲线
B．Ⅲ为氧气浓度变化曲线
C．I和II开始增大是因为铁发生氧化反应放热
D．暖宝宝原料足量时，瓶内压强可降至0
【答案】D
【知识点】氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象
【解析】【分析】根据铁和氧气的反应分析实验过程中压强、氧气浓度和温度的变化规律，再与图2对照即可。
【解答】 A.根据实验过程可知，铁进行氧化反应放热，容器内温度升高，反应结束后，温度逐渐恢复到室温，即反应前和反应后温度高低相等，那么曲线Ⅰ为温度变化曲线，故A正确不合题意；
B.根据实验过程可知，由于氧气被不断消耗，因此氧气的浓度是一直下降的，则Ⅲ为氧气浓度变化曲线，故B正确不合题意；
C.综上所述，I为压强变化曲线，则曲线Ⅰ、Ⅱ开始上升是因为铁缓慢氧化放热所致，故C正确不合题意；
D.即使暖宝宝原料足量，容器内还有氧气不能被消耗，因此气压不可能变成0，故D错误。
故选D。
7．小科通过视频号“胜哥课程”学习了氧气的制取，下列关于制取和收集氧气的说法中，正确的是( )
A．工业上用分离液态空气的方法制取氧气，该过程属于分解反应
B．用排水法收集氧气时，看到导气管口有气泡冒出水面，就立即收集
C．用向上排空气法收集氧气时，将带火星的木条靠近瓶口，木条重新燃烧，证明氧气已收集满
D．氧气的密度比空气略大，因此用向下排空气法收集氧气
【答案】C
【知识点】制取氧气的原理；制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项；化合反应和分解反应
【解析】【分析】（1）氧气的工业制取与反应类型：工业上分离液态空气制氧气是利用液氮和液氧的沸点不同，将空气液化后升温分离，属于物理变化；分解反应是化学变化（一种物质生成多种物质），因此该过程不属于分解反应。
（2）氧气的收集方法与验满：排水法收集氧气时，需等气泡连续均匀冒出再收集（避免收集到装置内的空气）；向上排空气法收集时，用带火星木条靠近瓶口验满（氧气密度比空气大，聚集在瓶口）；氢气密度比空气小，应采用向下排空气法收集。
【解答】A、工业上分离液态空气制氧气是利用液氮和液氧的沸点差异，属于物理变化；而分解反应是化学变化（一种物质生成多种新物质），因此该过程不属于分解反应，故该选项错误。
B、用排水法收集氧气时，刚开始导管口冒出的气泡是装置内的空气，应等气泡连续均匀冒出时再收集，否则收集的氧气不纯，故该选项错误。
C、氧气密度比空气大，用向上排空气法收集时，氧气会聚集在集气瓶口，将带火星的木条靠近瓶口，木条复燃，说明氧气已收集满，故该选项正确。
D、氢气的密度比空气小，因此应采用向下排空气法收集氢气（密度比空气大的气体用向上排空气法），故该选项错误。
故答案为：C。
8．下列图像能正确反应对应关系的是 ( )
A．甲表示加热高锰酸钾制取氧气时，剩余固体中氧元素的质量变化
B．乙表示加热氯酸钾(含少量MnO2)制取氧气时，固体物质种类的变化
C．丙表示双氧水(含少量MnO2)分解时，溶液中氢元素的质量分数变化
D．丁表示质量和溶质质量分数都相等的双氧水反应生成氧气的质量变化
【答案】B
【知识点】制取氧气的原理；催化剂在化学反应中的作用；制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项；氧气的检验和验满；化合反应和分解反应
【解析】【分析】实验室制氧气的三个化学方程式如下：
氯酸钾分解：
高锰酸钾分解：
过氧化氢分解：
这些方程式展示了在实验室中制取氧气的常用方法。
【解答】A. 甲表示加热高锰酸钾制取氧气时，剩余固体中氧元素的质量变化是错误的，因为生成的锰酸钾和二氧化锰中也有氧元素，所以氧元素不会减小到零；A错误；
B. 乙表示加热氯酸钾(含少量MnO2)制取氧气时，固体物质种类的变化 ，正确，当反应的过程中，存在氯酸钾，氯化钾和二氧化锰三种物质；反应结束时只有二氧化锰和氯化钾两种物质，B正确；
C. 丙表示双氧水(含少量MnO2)分解时，溶液中氢元素的质量分数变化 是错的，因为氧气跑走了，液体中的氢元素的质量分数应该是先增加后不变，C错误；
D. 丁表示质量和溶质质量分数都相等的双氧水反应生成氧气的质量变化是错误的，催化剂只能改变反应速度，但是最终产生的氧气的质量是不变的，D错误；
故答案为：B
9．如图所示是用U形管改进后的创新实验装置示意图，同时取下U形管两端的橡胶塞，开始反应。下列说法错误的是 ( )
A．反应时，右边玻璃管液面上升速度慢
B．将 CO2 换成 CO，实验现象一样
C．反应一段时间后，往右烧杯中滴加紫色石蕊试液，溶液变红
D．该装置可以验证 NaOH 与CO2 发生了反应
【答案】B
【知识点】酸碱指示剂及其性质；碱的化学性质；二氧化碳的化学性质
【解析】【分析】 U形管两端连接两个烧杯，左烧杯中是NaOH溶液，右烧杯中是水。取下橡胶塞，左侧的CO2气体进入左烧杯与NaOH反应，右侧的CO2气体进入右烧杯与水反应。U形管内气体体积减少，压强变小，在大气压的作用下，烧杯内的液体进入U形管，导致U形管内液面发生变化。NaOH与CO2的反应：；水与CO2的反应：。
【解答】选项A：左侧烧杯发生NaOH与CO2的反应：；右侧烧杯发生水与CO2的反应：。左侧反应消耗CO2的速度快，左烧杯气压降低的快，左侧液面上升大的快，右侧液面上升得慢。因此选项A的说法正确。
选项B：CO2能与NaOH反应，而CO不能与NaOH反应。换成CO后，左烧杯气压不会降低，液面不会明显移动，现象不同。因此选项A是错误的说法。
选项C：右烧杯中发生水与CO2的反应：，溶液显酸性，往右烧杯中滴加紫色石蕊试液，溶液变红，现象准确，因此选项C的说法正确。
选项D：通过液面移动可以验证气压变化，从而间接验证NaOH吸收了CO2。因此选项D的说法正确。
故正确答案为：B。
10．下列实验设计能达到实验目的的是（ ）
A．①探究铁锈蚀的条件 B．②验证质量守恒定律
C．③证明二氧化碳能与水反应 D．④测定空气中氧气的体积分数
【答案】B
【知识点】空气的成分及探究；质量守恒定律及其应用；二氧化碳的物理性质及用途；金属的腐蚀与防护
【解析】【分析】质量守恒定律只适用于化学变化，有气体参与的反应，需要在密闭容器中进行实验。
【解答】A、左侧没有水，右侧没有空气，没有控制变量且两种情况下均不容易生锈，故A错误；
B、装置密闭，二氧化碳气体不会逸出，反应前后天平始终平衡，可用于验证质量守恒定律，故B正确；
C、瓶子变瘪说明二氧化碳能溶于水，不能说明二氧化碳能与水反应，故C错误；
D、碳燃烧消耗氧气的同时产生二氧化碳气体，集气瓶内不能形成压强差，因此不能用于测量氧气的体积分数，故D错误。
故答案为：B。
11．“胜哥”利用下列装置对CO2 进行处理，其中不能达到实验目的的是 ( )
A．干燥CO2气体 B．收集CO2 气体
C．吸收CO2气体 D．检验CO2气体
【答案】B
【知识点】制取二氧化碳的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】使用万能瓶时，检验、除杂、干燥气体均要长管进，排液体收集气体时，气体均要从短管进。
【解答】A、浓硫酸具有吸水性，且不能与二氧化碳反应，所以可以用浓硫酸干燥二氧化碳，故A正确，不符合题意；
B、二氧化碳能溶于水，不能用排水法收集，且利用排水法收集气体时，气体应从短管进入集气瓶，将水从长管排出，故B错误，符合题意；
C、氢氧化钠溶于能与二氧化碳反应，将二氧化碳气体吸收，故C正确，不符合题意；
D、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，可用澄清石灰水检验二氧化碳气体，故D正确，不符合题意。
故答案为：B。
12．如图，甲和乙分别是“胜哥”做的氢气和一氧化碳还原氧化铜的实验，下列有关说法正确的是（ ）
A．甲实验试管口向下倾斜可防止氢气逸出
B．乙实验只能通过澄清石灰水是否变浑浊判断反应是否发生
C．甲乙两实验中，都先通入气体，再用酒精灯加热试管、玻璃管，以防止发生爆炸
D．甲、乙两实验中，氢气和一氧化碳都将氧化铜变成游离态的铜，都需尾气回收
【答案】C
【知识点】二氧化碳的检验和验满；还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】金属冶炼实验中要先通气体、再加热，实验结束后要先撤去酒精灯、继续通气体，直至玻璃管内的固体冷却。
【解答】A、甲实验试管口向下倾斜是为了防止冷凝水倒流回试管底部，导致试管破裂，故A错误；
B、乙实验中通过观察玻璃管中的固体颜色是否发生改变，也可以说明反应是否发生，故B错误；
C、氢气和一氧化碳在不纯时加热都可能会导致爆炸，所以要先通一会气体，再加热，故C正确；
D、氢气没有毒，不需要进行尾气处理，一氧化碳有毒，要进行尾气处理，故D错误。
故答案为：C。
二、填空题
13．“胜哥”用科学家的思维教同学们认识事物的方式认识“空气”。
（1）从分类角度：洁净的空气属于 (选填“混合物”或“纯净物”)。
（2）从实验角度：“胜哥” “测定空气中氧气含量”的实验(如图所示)，实验操作中，在点燃红磷后，需要立即伸入集气瓶内，塞紧橡皮塞，防止测量的数据 。(选填“偏大”或“偏小”)；实验中选择红磷作为反应物的原因是
。
【答案】（1）混合物
（2）偏大；红磷燃烧生成五氧化二磷固体，消耗氧气后产生气压差，导致烧杯内的水流入集气瓶，则进入水的体积等于氧气的体积。
【知识点】空气的成分及探究；常见物质的分类
【解析】【分析】（1）混合物由不同物质组成，纯净物由一种物质组成；
（2）①集气瓶内的空气受热后会体积膨胀，压强增大，导致里面的空气溢出，据此分析；
②在测定空气中氧气含量的实验中，利用反应前后集气瓶内气压的变化进行测量。
【解答】（1）洁净的空气中存在氧气、氮气和二氧化碳等气体，为混合物；
（2）① 如果在红磷燃烧过程中没有及时塞紧橡皮塞，则瓶内部分空气会被挤出，从而导致测出的氧气的含量偏大；
② 实验中选择红磷作为反应物的原因是：红磷燃烧生成五氧化二磷固体，消耗氧气后产生气压差，导致烧杯内的水流入集气瓶，则进入水的体积等于氧气的体积。
14．“胜哥”用下列装置来制取氧气，请回答下列问题：
（1） 仪器b的名称是 。
（2）“胜哥”用加热高锰酸钾的方法制取一瓶干燥的氧气，应选择的发生装置和收集装置分别是 。此化学反应的原理用化学方程式表示为： 。
（3）“胜哥”利用装置F收集氧气，证明氧气已经收满的方法是
。
【答案】（1）长颈漏斗
（2）A、E或A、F；
（3）将带火星的木条放在导管d的管口，观察木条是否复燃
【知识点】氧气的性质和利用；制取氧气的原理；制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项；氧气的检验和验满；化合反应和分解反应
【解析】【分析】实验室制氧气的三个化学方程式如下：
氯酸钾分解：
高锰酸钾分解：
过氧化氢分解：
发生装置的选择要考虑，反应物的状态和反应的条件；收集装置的选择考虑气体的密度和溶解性；
【解答】（1） 仪器b的名称是长颈漏斗；
（2） 若用加热高锰酸钾的方法制取一瓶干燥的氧气，所以不选用排水法收集，应选择的发生装置和收集装置分别是A、E或A、F。此化学反应的原理用化学方程式表示为：；
（3） 、若利用装置F收集氧气，证明氧气已经收满的方法是 将带火星的木条放在导管d的管口，观察木条是否复燃
故答案为：（1）长颈漏斗（2）A、E或A、F；（3）将带火星的木条放在导管d的管口，观察木条是否复燃
15．“胜哥”用如图所示的玻璃管进行碳与氧化铜的反应。
（1）实验时B处的现象是 .
（2）查阅资料发现：反应生成的红色固体除了铜以外还可能含有氧化亚铜(Cu2O)，氧化亚铜可以与硫酸发生如下反应： 该生成物X的化学式为 .
（3）“胜哥”取出反应后的红色固体物质于试管中，加入适量稀硫酸加热后发现
，说明红色固体中含有氧化亚铜。
【答案】（1）澄清石灰水变浑浊
（2）H2O
（3）溶液由无色变为蓝色
【知识点】有关化学式的计算和推断；二氧化碳的化学性质
【解析】【分析】 （1）根据氧化铜和碳的反应产物，以及二氧化碳和氢氧化钙的反应产物解答；
（2）根据质量守恒定律推测X的化学式；
（3）根据铜不与稀硫酸反应，而氧化亚铜与稀硫酸反应分析。
【解答】 （1）根据图片可知，碳能与氧化铜在加热条件下反应生成铜和二氧化碳，而二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，则B处的现象为：澄清石灰水变浑浊。
（2）由反应的化学方程式可知，反应前铜、氢、氧、硫原子个数分别为2、2、5、1，反应后的生成物中铜、氢、氧、硫原子个数分别为2、0、4、1。根据反应前后原子种类、数目不变可知，则每个X分子由2个氢原子和1个氧原子构成，则物质X的化学式为H2O。
（3）取出反应后的红色固体物质于试管中，加入适量稀硫酸加热后发现溶液由无色变为蓝色，说明红色固体中含有氧化亚铜。
16．我国将在2060年前实现“碳中和”的目标，利用“碳转化”。“碳封存”的方法可以有效减缓温室效应。
（1）“碳转化”是指将CO2转化为CH2O(甲醇)等化工原料。从物质分类上看，CH4O属于 (填“有机物”或“无机物”)。
（2）“碳封存”是指捕获CO2并将其安全存储，有地质封存、海洋封存等。
①油气田封存是地质封存的方法之一。其模拟装置如图所示，将CO2从A的 (填“a”或“b”)端通入，油被压入烧杯B中。
②深海溶解是海洋封存的方法之一。高压低温的深海环境使CO2在海水中的溶解性 。
【答案】（1）有机物
（2）b；增强
【知识点】自然界中的氧循环、碳循环和氮循环；低碳生活
【解析】【分析】碳封存”是指捕获CO2并将其安全存储，有地质封存、海洋封存等从物质分类上看，CH4O属于有机物；碳封存”是指捕获CO2并将其安全存储，油气田封存是地质封存的方法之一，深海溶解是海洋封存的方法之一。
【解答】 （1）含碳的化合物，叫有机化合物，简称有机物；CH4O属于有机物；
（2）①油气田封存是地质封存的方法之一。其模拟装置如图所示，将CO2从A的b端通入，油被压入烧杯B中；②深海溶解是海洋封存的方法之一。高压低温的深海环境使CO2在海水中的溶解性增强；
三、实验与探究题
17．硫、炭、铁丝燃烧实验过程中，“胜哥”做了一些实验细节设计(如图)，请回答以下问题。
（1）三种物质都要自上而下 (选填“快速”或“缓慢”)伸入氧气瓶中。铁丝燃烧实验中，需要在火柴快燃尽时再伸入充满氧气的集气瓶中，其目的是
。
（2）实验时，集气瓶底放水的原因各不相同，硫燃烧时放入少许水的目的是
。
（3）“胜哥”将少量铁粉撒向酒精灯，观察到火星四射的现象，而将一细铁丝放在酒精灯外焰加热只观察到红热现象，造成铁粉和细铁丝燃烧现象不同的原因是 。
【答案】（1）缓慢；充分加热铁丝，防止火柴过多的消耗氧气
（2）吸收二氧化硫，防止污染空气
（3）反应物的接触面积不同
【知识点】空气的利用；氧气的性质和利用；氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象
【解析】【分析】
反应物的名称 反应物的色态 在空气中燃烧的现象 在氧气中燃烧的现象
硫黄(硫) 黄色粉末 燃烧，发出微弱的淡蓝色火焰，无烟，放热，生成有刺激性气味的气体 剧烈燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，放热，生成有刺激性气味的气体
红磷(磷) 暗红色 燃烧，发出黄白色火焰，放热，有大量白烟产生 剧烈燃烧，发出黄白色火焰，放热，有大量白烟产生
铁 银白色固体 持续加热发红，离火后变黑 用火柴引燃细铁丝，火星四射 ，放热，生成黑色固体
镁 银白色固体 剧烈燃烧，发出耀眼白光，有白烟，放热，生成白色粉末状固体
【解答】（1）三种物质都要自上而下缓慢伸入氧气瓶中。铁丝燃烧实验中，需要在火柴快燃尽时再伸入充满氧气的集气瓶中，其目的是充分加热铁丝，防止火柴过多的消耗氧气；
（2） 实验时，集气瓶底放水的原因各不相同，硫燃烧时放入少许水的目的是吸收二氧化硫，防止污染空气；
（3） 将少量铁粉撒向酒精灯，观察到火星四射的现象，而将一细铁丝放在酒精灯外焰加热只观察到红热现象，造成铁粉和细铁丝燃烧现象不同的原因是反应物的接触面积不同；
故答案为：（1）缓慢；充分加热铁丝，防止火柴过多的消耗氧气（2）吸收二氧化硫，防止污染空气（3）反应物的接触面积不同
18． 近年来高层建筑火灾事故频发，我国应急管理部推动公共场所配备新型自救面罩。某科技公司研发的触发式制氧面罩内置二氧化锰和过氧化氢溶液，遇险时可快速供氧。装置如图所示。其中配有试剂包含100g一定质量分数的过氧化氢溶液、1g二氧化锰、100g纯净水。
表一
温度(℃) 25 60 100
MnO2组速率(mL/s) 0.7 1.2 0.5
生物酶组速率(mL/s) 1.0 0.3 0.1
表二
浓度(%) 6.0 6.8 7.6
速率(mL/s) 0.6 0.9 1.4
持续时间(min) 18 15 9
（1）写出过氧化氢在二氧化锰催化下分解的化学方程式 。
（2）干燥的氧气会刺激呼吸道黏膜，会造成呼吸道损伤，因此制得的氧气需要湿润后进入人体。使用制氧面罩时，往 瓶加入100g纯净水 (填“甲”或“乙”)，并拧紧接有吸气面罩的瓶盖，再将二氧化锰和过氧化氢溶液加入另一个瓶并拧紧瓶盖，瓶中的气泡连续均匀冒出时，开始吸氧。
（3）查阅资料发现生物酶也可以加快过氧化氢分解产生氧气的速率。为使防毒面具制氧功能适应火灾现场高温环境，“胜哥”测试不同温度下催化剂的产氧速率如表一，结合数据可知，制氧面罩催化剂选择二氧化锰而不是生物酶的理由是
。
（4）国家标准规定逃生面罩产氧速率需≥0.8mL/s且持续时间≥15分钟。“胜哥”测试不同浓度过氧化氢的效果如表二，结合数据请选择最佳浓度是 。
【答案】（1）
（2）乙
（3）温度高于60℃时，生物酶催化小于急剧降低，二氧化锰的催化效果比生物酶好
（4）6.8%
【知识点】制取氧气的原理；书写化学方程式、文字表达式
【解析】【分析】（1）二氧化锰是反应的催化剂，写在等号上面。
（2）氧气的密度小于水，氧气从液体中逸出后进入呼吸面罩，应在乙中放置水。
（3）根据表中数据进行分析，高温环境下酶的催化效果不好，所以选择二氧化锰作催化剂。
（4）根据题中的要求和表中数据进行分析，既要满足产生氧气的速率，又要满足持续时间的要求。
【解答】（1）过氧化氢在二氧化锰催化下分解的化学方程式。
（2）在甲中加入双氧水和二氧化锰，在乙中装入水，甲中反应产生氧气，压强增大，气体进入乙中，产生气泡，氧气的密度小于水，会向上从呼吸面罩中逸出。
（3）由表中数据可知，使用生物酶作催化剂，在温度高于60℃后产生氧气的速率减慢，不适宜在发生火灾、温度较高的环境中使用。而二氧化锰虽然速率也会减小，但高于生物酶，产生的氧气可以满足生命活动所需。
（4）由表中数据可知，浓度为6.8%时，逃生面罩产氧速率为0.9mL/s且持续时间达到15分钟，可知最佳浓度为6.8%。
19．“胜哥”在实验室里用高锰酸钾固体制取氧气。
（1）检查装置气密性时，“胜哥”将导管浸入水中，用手捂住试管，观察到 ，说明气密性良好。
（2）实验步骤：①在试管中加入试剂并固定好装置；②把导管移出水面；③点燃酒精灯加热；④熄灭酒精灯；⑤检查装置的气密性。以上步骤的正确顺序为 (填序号)。
（3）“胜哥”用排空气法收集氧气，应选择丙图的收集装置 (选填“a”或“b”)。利用此装置收集氧气，检验氧气是否已集满的具体操作是
。
【答案】（1）导管口有气泡产生
（2）⑤①③②④
（3）a；将带火星的木条伸到集气瓶口，如果木条复燃，那么氧气已经收集满。
【知识点】制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】（1）根据装置气密性的检查方法解答；
（2） 根据用高锰酸钾制取氧气的实验步骤分析；
（3）①比较氧气和空气密度大小，从而确定收集方法；
②根据氧气的检验方法解答。
【解答】（1）检查装置气密性时，将导管浸入水中，用手捂住试管，观察到 导管口有气泡产生 ，说明气密性良好。
（2） 用高锰酸钾制取氧气的实验步骤为：先检查装置的气密性，然后在试管中加入试剂并固定好装置，再点燃酒精灯加热，收集氧气，收集满氧气后，先把导管移出水面，再熄灭酒精灯（防止水槽中的水倒流回热的试管，使试管炸裂），即正确顺序是⑤①③②④。
（3）①氧气的密度大于空气密度，则收集氧气采用向上排空气法，故选a；
② 检验氧气是否已集满的具体操作是：将带火星的木条伸到集气瓶口，如果木条复燃，那么氧气已经收集满。
20．“胜哥”为探究铁制品锈蚀的条件，利用图甲装置进行实验：将干燥的氧气从导管a通入，使氧气充满U型管。一段时间后观察三处铁丝的现象。
（1）为验证U型管已经充满氧气，进行的实验操作是
。
（2）“胜哥”得出纯铁丝不易锈蚀的结论，他比较的铁丝是 。(用图甲中编号表示)
（3）在一次实验中，“胜哥”将装置密闭，测出内部的温度和气压变化趋势(图乙)。在0到t1阶段，装置内温度已开始缓慢升高，但气压却明显下降，引起这一现象的原因是
.。
【答案】（1）将带火星的木条放在导管b处，若木条复燃，则说明U型管已充满氧气
（2）②
（3）铁丝开始锈蚀，消耗了装置内的氧气，导致气压下降
【知识点】氧气的检验和验满；金属的腐蚀与防护
【解析】【分析】（1）根据氧气具有助燃性进行检验。
（2）结合图像、铁生锈的条件进行判断，干燥点的普通铁丝也不易生锈。
（3）反应放热，导致压强增大，氧气被消耗，导致压强减小，最终压强减小，说明氧气被消耗造成的影响更大。
【解答】（1）若U型管已经充满氧气，氧气将从b端流出，氧气具有助燃性，可以使带火星的木条复燃，故操作为：将带火星的木条放在导管b处，若木条复燃，则说明U型管已充满氧气。
（2）由控制变量法和铁生锈需要同时接触水和氧气可知，与纯铁丝进行对比的是② 。
（3）铁丝开始锈蚀，消耗了装置内的氧气，同时反应放热，所以温度缓慢升高，而其他减少的影响大于温度升高的影响，所以最终导致气压下降。
21． 日前，某知名品牌钙片钙含量不足的新闻引发热议。为研究钙片中碳酸钙的含量，“胜哥”进行了如下实验探究。
【实验设计】“胜哥”设计了如图所示的装置进行实验（部分夹持装置未画出）。
【实验步骤】
①按图连接好仪器，并检查装置气密性；
②在U形管B中放入若干钙片样品，样品总质量m0，通过A往装置中通入氮气；
③一段时间后，测得 C装置质量为m1；
④打开分液漏斗活塞，加入稀盐酸，至B装置不再产生气泡；
⑤再次通入氮气，一段时间后，测得C装置质量m2。
【实验分析】
（1）装置B中发生反应的化学方程式为： 。
（2）实验步骤⑤中“胜哥”再次通入氮气的目的是
。
（3）该实验装置的设计存在明显缺陷，为弥补装置的缺陷，“胜哥”应在BC之间加入一个洗气瓶，并在其中加入 试剂。（不考虑稀盐酸的挥发）
（4）D装置的作用是 。
（5）若上述数据是在装置完善后称得，则该钙片中碳酸钙含量为 （结果用含m0、m1、m2的式子表示）。
【答案】（1）
（2）将B中产生的二氧化碳全部排入装置C，使其被完全吸收
（3）浓硫酸
（4）防止空气中的水和二氧化碳进入装置C
（5）X100%
【知识点】制取二氧化碳的原理；酸的化学性质
【解析】【分析】 （1）根据碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳来分析解答；
（2）根据再次通入氮气可以将B装置中产生的二氧化碳全部排入装置C中来分析解答；
（3）根据B中出来的混合气体中含有水蒸气，需要除去水蒸气，浓硫酸具有吸水性，且与二氧化碳不反应来分析解答；
（4）D装置的作用是防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入C装置，对实验结果造成干扰；
（5）根据C装置增重的质量就是二氧化碳的质量，由二氧化碳的质量和方程式求出碳酸钙的质量，进而求出钙片中碳酸钙的质量分数即可。
【解答】 （1）装置B中发生的反应是碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。故答案为：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；
（2）实验步骤⑤中再次通入氮气的目的是将B装置中产生的二氧化碳全部排入装置C中；故答案为：将B中产生的二氧化碳全部排入装置C，使其被完全吸收；
（3）B中出来的混合气体中含有水蒸气，需要除去水蒸气，浓硫酸具有吸水性，且与二氧化碳不反应，可用来干燥二氧化碳，则可在BC之间插入一个装有浓硫酸的洗气瓶；故答案为：浓硫酸；
（4）D装置的作用是防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入C装置，对实验结果造成干扰。因为C装置是用来吸收反应生成的二氧化碳的，若空气中的二氧化碳和水蒸气进入C，会使测得的二氧化碳质量偏大，影响实验结果。故答案为：防止空气中的二氧化碳进入装置C；
（5）根据C装置增重的质量就是二氧化碳的质量，则二氧化碳的质量为m2-m1，
设该钙片中碳酸钙的质量为x，
则该钙片中碳酸钙含量为
故答案为
22．[科学探究] “胜哥”用如图所示装置探究质量守恒定律，利用红热的玻璃棒引燃红磷。
（1）该装置中锥形瓶的底部铺有一层干燥细砂，其作用是 。
（2）红磷燃烧过程中伴随出现的实验现象是 。
（3）在上述实验中，“胜哥”出现红磷燃烧后瓶塞突然“冲出”瓶口的现象，请你分析出现此现象可能的原因： 。
你能改进实验装置来避免这种现象的发生吗 请简述你的做法：
°
【答案】（1）防止锥形瓶底部局部受热爆裂
（2）产生白烟，放出大量的热
（3）红磷燃烧放出大量的热，锥形瓶内的气压突然增大；在橡皮塞上引出一导管，并用气球套住导管(合理即可)
【知识点】氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象；质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】（1）红磷燃烧的实验注意事项：红磷燃烧会放出大量热，高温生成物可能使锥形瓶底部受热不均而炸裂，因此需要铺垫隔热物质。
（2）红磷燃烧的实验现象：燃烧是发光、放热的化学反应，红磷燃烧会伴随特征性的现象。
（3）气压变化对实验装置的影响：密闭容器内反应放热会使气体膨胀，导致内部气压增大，可能冲破装置；可通过缓冲装置平衡气压。
【解答】（1）红磷燃烧会放出大量的热，生成的高温五氧化二磷固体接触锥形瓶底部时，会使锥形瓶局部受热过高，容易导致瓶底炸裂。因此锥形瓶底部铺一层干燥细沙，作用是防止锥形瓶底部因局部受热骤升而炸裂。
（2）红磷燃烧时，会剧烈反应，产生大量白烟（五氧化二磷固体小颗粒），同时放出大量的热，锥形瓶内的气体受热膨胀，还可能观察到导管口有气泡冒出（若装置连接导管）。
（3）原因：红磷燃烧放出大量热，使锥形瓶内的空气受热急剧膨胀，导致瓶内气压突然增大，当气压超过橡皮塞的密封承受能力时，就会将塞子 “冲出” 瓶口。
改进方法：为平衡瓶内气压，可在橡皮塞处连接一根导管，导管另一端套上气球；当瓶内气压增大时，气球会膨胀，从而缓冲气压，避免塞子被冲出（也可将橡皮塞替换为带弹簧夹的导管，反应后冷却再打开弹簧夹）。
四、综合题
23．如图所示是有关氧气化学性质的部分知识网络图(物质完全燃烧，反应条件已略去)，据图回答下列问题。
（1）X的化学式是 。
（2）写出反应③的化学方程式： 。
（3）反应①②③具有很多相似之处，下列说法正确的是____(填字母)。
A．都是化合反应 B．都是分解反应
C．都是氧化反应 D．生成物都是固体
【答案】（1）CO2
（2）2Mg+O2点燃2MgO
（3）A；C
【知识点】氧气的性质和利用；化合反应和分解反应
【解析】【分析】（1）氧气的化学性质（与碳、磷、镁的反应）：氧气具有氧化性，能与多种物质发生反应，碳在氧气中完全燃烧生成二氧化碳，磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷，镁在氧气中燃烧生成氧化镁。
（2）化合反应的定义：由两种或两种以上物质反应生成一种新物质的反应，特点是 “多变一”；氧化反应的定义：物质与氧发生的化学反应。
【解答】（1）反应①是氧气与碳的反应，碳在氧气中完全燃烧生成二氧化碳，因此 X 是二氧化碳，化学式为CO2。
（2）写出反应③的化学方程式：反应③是氧气与镁的反应，镁在氧气中燃烧生成氧化镁，反应的化学方程式为2Mg+O2点燃2MgO。
A、反应③（镁 + 氧气→氧化镁），都是由两种物质反应生成一种物质，符合 “多变一” 的化合反应特征，故该选项正确；
B、分解反应的特点是 “一变多”，而这三个反应是 “多变一”，不属于分解反应，故该选项错误；
C、这三个反应都是物质与氧气（氧）发生的反应，属于氧化反应，故该选项正确；
D、反应①的生成物二氧化碳是气体，并非都是固体，故该选项错误；
故答案为： AC。
24．二氧化碳是主要的温室气体。我国向国际社会作出郑重承诺，二氧化碳排放量力争于 2030年前达到峰值，努力争取在2060年前实现碳中和(如图甲)。
（1）通过图甲分析你认为“碳中和”含义是 。
（2）如图乙所示的实验装置模拟二氧化碳产生温室效应，如果观察到 现象，可以证明二氧化碳是可以产生温室效应的气体。
（3）海洋是重要的清除CO2的途径，但海水过量吸收CO2会造成海洋酸化，使海水的pH (填“变大”或“变小”)，严重影响海洋生态系统。请写出该酸化过程中反应的化学方程式： 。
（4）“人工树叶”是一种模拟电化学实验装置(右图所示)，该装置模拟植物的光合作用，将水和二氧化碳转化为氧气和燃料丙醇(C3H8O)，写出该反应的化学方程式： 。
【答案】（1）二氧化碳的排放总量和减少
（2）U型管内食用油的左侧液面上升，右侧液面下降（或两侧液面左高右低）
（3）变小；CO2＋H2OH2CO3
（4）6CO2＋8H2O＝2C3H8O＋9O2
【知识点】自然界中的氧循环、碳循环和氮循环；书写化学方程式、文字表达式；低碳生活
【解析】【分析】 （1）根据“碳中和”含义进行分析。
（2）根据二氧化碳产生温室效应进行分析。
（3）根据二氧化碳与水反应生成碳酸进行分析。
（4）根据水和二氧化碳转化为氧气和燃料丙醇（C3H8O），进行分析。
【解答】 （1）根据图示可知，“碳中和”含义是二氧化碳的排放总量和减少（吸收）总量相当；
（2）温室效应是指太阳短波辐射可以透过大气射入地面，而地面增暖后放出的长波辐射却被大气中的二氧化碳等物质所吸收，从而产生大气变暖的效应；二氧化碳会产生室温效应，在大气中浓度增加，使得地球表面的热量难以散发出去，导致地球温度逐渐升高；如图乙所示的实验装置模拟二氧化碳产生温室效应，当观察到 U型管内食用油的左侧液面上升，右侧液面下降（或两侧液面左高右低）现象时，左侧温度低于右侧温度，能证明二氧化碳的温室效应比空气大；
（3）二氧化碳与水反应生成碳酸，海洋是重要的清除CO2的途径，但海水过量吸收CO2，二氧化碳能与水反应生成碳酸，会造成海洋酸化，使海水的pH 变小，严重影响海洋生态系统。酸化过程中反应的化学方程式：CO2＋H2OH2CO3。
（4）图丙是一种模拟电化学实验装置，能模拟植物的光合作用，将水和二氧化碳转化为氧气和燃料丙醇（C3H8O），反应方程式为6CO2＋8H2O＝2C3H8O＋9O2。
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